内容正文:
第一
部分
专题八 反应后溶质成分的探究
专题精讲
目前,“污渍爆炸盐”已成为广泛应用的洗涤助剂之一。其主要成分是Na2CO3·nH2O2,俗称固体双氧水,溶于水生成Na2CO3和H2O2。探究小组制得“污渍爆炸盐”的饱和水溶液,向其中加入一定量澄清石灰水,产生白色沉淀第一步,过滤得到滤液和滤渣第二步。
【提出问题】滤液中溶质的成分是什么?
【作出猜想】第三步猜想一:NaOH;猜想二:①__________________;
例
猜想三:②_________________;
猜想四:NaOH、Na2CO3、Ca(OH)2
(1)以上猜想中,有一个猜想是错误的[提示],其原因是③
_________________________________________(用化学方程式表示)。
NaOH、Ca(OH)2
NaOH、Na2CO3
Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH
【实验探究】第四步(2)
实验步骤 实验现象 实验结论
操作一 取少量滤液于试管中,滴加④__________________溶液 产生白色沉淀 猜想二成立
操作二 另取少量滤液于试管中,滴加过量稀盐酸 ⑤____________________
_______ 猜想三不成立
【拓展应用】(3)“污渍爆炸盐”除用作洗涤助剂之外,还可用作⑥_____________
______。
【反思交流】“污渍爆炸盐”应密封保存。
Na2CO3(或K2CO3)
无明显现象(或无气泡
产生)
供氧剂(合理
即可)
第一步:明确反应原理。
该过程中发生反应的化学方程式为⑦_____________________________。
第二步:判断反应物、生成物。
明确反应物、生成物及其状态。
第三步:作出合理猜想。
a.反应后滤液中一定存在的溶质是⑧________,不用检验。
b.反应后滤液中除了有生成物,还要考虑是否存在反应物。
思路总结
Na2CO3+Ca(OH)2=== CaCO3↓+2NaOH
NaOH
第四步:确定要检验的物质及设计方案进行检验。
a.比较猜想,确定需要检验的物质是⑨___________________。
b.进行检验
Ca(OH)2和Na2CO3
针对训练
1.(2024苏州)常温下,取少量实验室制CO2的剩余液(稀盐酸和CaCl2的混合溶液),边搅拌边滴加一定溶质质量分数的Na2CO3溶液(见图),产生无色气体,白色沉淀不断增加。下列有关说法正确的是( )
A.滴加Na2CO3溶液前,锥形瓶内溶液中阳离子仅含Ca2+
B.滴加Na2CO3溶液至沉淀完全时,锥形瓶内溶液的溶质是
NaCl和HCl
C.滴加Na2CO3溶液过程中,锥形瓶内溶液的酸性逐渐增强
D.滴加Na2CO3溶液过程中,锥形瓶内溶液中含有的Cl-数目保持不变
D
2.(2024齐齐哈尔)在某次化学社团的活动中,同学们为了探究氢氧化钠的化学性质,进行下图所示实验。
(1)A试管中观察到的实验现象是____________,该反应的化学方程式为_____________________________________。
(2)B试管中反应的微观实质是________________________。
(3)实验后,将A、B两支试管中所有物质倒入同一个洁净的烧杯,最终形成蓝色溶液,由此现象可知B试管中反应后所得溶液的溶质是________________________________。
产生蓝色沉淀
2NaOH+CuSO4===Na2SO4+Cu(OH)2↓
H+和OH-结合成水分子
Na2SO4和H2SO4(或硫酸钠和硫酸)
(4)为了确定烧杯内蓝色溶液中溶质的成分,同学们进行了以下实验探究:
【提出问题】烧杯内蓝色溶液中的溶质是什么?
【进行猜想】猜想1.硫酸钠、硫酸铜、硫酸
猜想2.___________________________________
硫酸钠、硫酸铜(或Na2SO4、CuSO4)
【设计实验】同学们设计如下实验方案:
实验步骤 实验现象 实验结论
取少量烧杯内的溶液于试管中,加入少量氢氧化钠溶液 ________________________
_____ 猜想1成立
【反思评价】(5)分析反应后所得溶液中溶质的成分时,除了要考虑生成物,还要考虑__________________。
无明显现象(或无蓝色沉淀
产生)
反应物是否有剩余
3.(2024广元)实验室有两瓶试剂,分别为待测液A、待测液B,已知一瓶是稀盐酸或稀硫酸,另一瓶是NaOH溶液或Ca(OH)2溶液。同学们对待测液的成分进行了探究。
小芳用玻璃棒蘸取待测液A滴于pH试纸上,测出待测液A的pH约为3,则待测液A是①____(选填“酸”或“碱”)溶液。为进一步确定溶液中溶质成分,小芳又做了四组实验。请你帮助她完善如表并分析:
实验序号 实验一 实验二 实验三 实验四
所加试剂 锌粒 BaCl2溶液 紫色石蕊溶液 Na2CO3溶液
现
象 待测液A ②____________ 产生白色沉淀 变红 产生气泡
待测液B 无明显现象 产生白色沉淀 变蓝 无明显现象
酸
产生气泡
根据实验现象,可推测出待测液A是③_________(填化学式)溶液。以上四组实验中,只根据其中一组的实验现象即可证明待测液B为NaOH溶液的是④________(填实验序号)。
【质疑讨论】小强对实验二中待测液B产生白色沉淀的现象提出质疑,经过讨论,大家一致认为待测液B已变质,写出待测液B变质的化学方程式⑤_______________________________。
【提出问题】NaOH溶液变质后,溶质的成分是什么?
【猜想假设】猜想一:NaOH、Na2CO3;猜想二:⑥__________。
H2SO4
实验四
CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O
Na2CO3
【设计实验】小强设计了如下实验,请你帮助他完善下表,得出正确结论。
实验方案及操作步骤 实验现象 实验结论
步骤一:取少量变质后的NaOH溶液于试管中,加入过量BaCl2溶液充分反应,过滤 产生白色沉淀 猜想一成立
步骤二:取少量步骤一中的滤液于试管中,向其中滴加⑦____________________ 溶液变红
2~3滴无色酚酞溶液
【反思拓展】解决同一个问题的方法有很多种,上表步骤二还可以用下列⑧____(填字母序号)方案代替,产生其他的现象后,也能得到相同的结论。
a.滴加CuCl2溶液 b.滴加MgSO4溶液 c.通入CO2
ab
4.(2024陕西)某化学兴趣小组的同学,用下面实验“DIY”的形式探究酸、碱、盐的化学性质。
【学习交流】(1)步骤Ⅰ是向镁带和少量碳酸钙的混合物中加入稀盐酸后关闭分液漏斗的活塞,如图所示。实验中,观察到甲中镁带逐渐减少,碳酸钙逐渐消失,乙和丙中始终只有无色气泡,再无其他明显现象。则气体X是______,乙中反应的化学方程式为______________________________。
氢气
2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O
(2)步骤Ⅱ是在甲中碳酸钙完全消失后,将甲、乙、丙的导管接口重新进行了连接,如图所示。实验中,当观察到乙中液面下降时,丙中同时产生_________,随后结束实验。
【提出问题】 实验结束后,丙中溶液的溶质成分是什么?
【做出猜想】猜想一:NaOH
猜想二:NaOH、Na2CO3
猜想三:NaOH、Ca(OH)2
猜想四:NaOH、Ca(OH)2、Na2CO3
小组讨论后,确定只有猜想四不合理。你认为理由是_____________________
___________________。
白色沉淀
Ca(OH)2和Na2CO3能
发生反应,不能共存
【实验验证】(1)小王同学认为选择无色酚酞溶液、Na2CO3溶液、稀盐酸即可验证以上三种合理猜想。
你认为不用上述试剂中的_____________也能达到实验目的。
(2)小王同学用三支试管各取少量实验后丙中的溶液,并分别做如下实验:
实验中观察到A中溶液颜色变红,B中无明显现
象,C中有气泡生成,则证明猜想_____成立。
无色酚酞溶液
二
【拓展反思】实验结束后,将甲、乙、丙中
的溶液倒入废液缸中,测得废液的pH=2,
则废液中溶质的成分除HCl外,还有___种。
3
5.(2023益阳)为除去某海盐(主要成分为NaCl)样品中含有的少量杂质MgCl2,小强向样品溶液中加入适量NaOH溶液后,过滤。他认为滤液中的溶质只含有NaCl,蒸发后即可达到实验目的,而小英对其滤液成分提出了质疑。为此同学们进行了下列实验探究,请你参与探究并完成相关问题。
小强认为滴加NaOH溶液可以除去MgCl2的原因是
_____________________________________(用化学方程式表示)。
2NaOH+MgCl2===Mg(OH)2↓+2NaCl
【提出问题】滤液中的溶质成分是什么?
【查阅资料】MgCl2溶液显弱酸性;Mg(OH)2是难溶于水的白色固体。
【猜想与假设】猜想一:溶质只有NaCl
猜想二:溶质有NaCl和MgCl2
猜想三:溶质有NaCl和____________________。
NaOH(或氢氧化钠)
【实验探究】甲、乙、丙三个小组同学分别取上述适量滤液于试管中,进行如下探究实验。
组别 甲 乙 丙
实验操作
实验现象 无现象 溶液变____色 产生白色沉淀
实验结论 猜想三正确
红
【反思交流】若甲、乙两组同学的实验均无明显现象,则猜想一正确。若甲组同学的实验现象为_____________,则猜想二正确。因此大家认为滴加适量试剂很难把握,小英的质疑是合理的,三种猜想结果都有可能。
同学们经过进一步讨论,设计出一个可以除去NaCl中少量MgCl2的合理方法如下:
在上述设计的方法中,向滤液中加入过量稀盐酸的目的是______________
_____________________________________。
产生白色沉淀
除去过量的氢
氧化钠(或NaOH+HCl===NaCl+H2O)
$$