内容正文:
2024年中考化学二轮专题复习:实验探究问题
1.化学小组进行了“再探酸除锈”项目式学习。
Ⅰ.酸除锈实验再探究
将生锈的铁丝分别伸入试管①和试管②中,再分别加入等体积等浓度的稀盐酸和稀硫酸,加热至沸,观察到以下现象。
试管
酸
现象
①
稀盐酸
铁丝表面迅速产生大量气泡,少量铁锈脱落并很快消失,溶液迅速变黄。
②
稀硫酸
铁丝表面迅速产生大量气泡,少量铁锈脱落并很快消失,停止加热后,液体颜色变为浅棕色,几乎近无色。
(1)写出酸除锈的化学方程式 (写一个即可)。
(2)除锈过程中产生的气体是 ,该气体可加速除锈的原因是 。
Ⅱ.探究反应后Fe3+溶液颜色不同的因素
实验操作
实验现象
实验结论
实验一
将生锈的铁丝分别伸入试管③和试管④中,加入等体积等浓度的稀硫酸,并向试管④中加入适量的_______固体,加热至沸,观察溶液颜色。
试管③种溶液为浅棕色,几乎近无色;试管④中溶液呈黄色。
含Cl-的Fe3+溶液为黄色
实验二
取等质量的Fe2(SO4)3固体于试管⑤、试管⑥和试管⑦中,分别加入等体积的蒸馏水、1∶100的稀硫酸、1∶10的稀硫酸,振荡,观察溶液颜色。
试管⑤:溶液颜色呈红棕色;试管⑥和试管⑦:溶液颜色呈浅棕色。
______
(3)实验一,向试管④中加入适量的 固体。
(4)实验二,根据试管⑤、⑥、⑦的现象可得到的结论是 。
(5)查阅资料得知:酸除锈会造成铁制品损耗,同时产生的气体会渗透在金属中引起“氢脆”现象,致使金属的力学性能下降,影响钢铁本身的强度。为减少以上情况的发生,在酸洗过程可采取的措施有 。
2.因发现青蒿素而获诺贝尔奖的科学家屠呦呦还发现了双青蒿素。查阅资料可知,双青蒿素由碳、氢、氧三种元素组成。为测定双青蒿素中碳、氢、氧三种元素的质量比,兴趣小组进行了以下探究。
【设计实验】兴趣小组设计并进行了如下图一所示的实验。(装置气密性良好)
将7.1g双青蒿素放在装置C的玻璃管中,燃烧至无固体灰分残留。
(1)装置A、B中盛放的试剂分别是 (填序号)。
①足量NaOH溶液、足量浓硫酸 ②足量浓硫酸、足量NaOH溶液
(2)装置F可吸收从装置E的气流中带出来的少量水蒸气,生石灰与水蒸气发生反应的化学方程式是 。
【记录数据】加热前,先通入空气一段时间,再称量装置D的质量、装置E和F的总质量(反应前的质量)。双青蒿素完全反应后,停止加热,继续通入空气一段时间,再次称量装置D的质量、装置E和F的总质量(反应后的质量)。实验数据如右表所示。
装置
反应前的质量/g
反应后的质量/g
D
74.7
80.1
E和F
80.3
96.8
【实验结论】(3)根据表中数据分析,双青蒿素中碳、氢、氧三种元素的质量比是 。
【拓展分析】(4)双青蒿素分子中碳、氢、氧三种原子的个数比是 。
【实验反思】(5)实验过程中加热前要先通入空气一段时间,该操作的作用是 。
(6)有同学建议,为使实验结果更准确,需要在装置C和D之间增加图二所示的装置,其目的是 。
3.某化学兴趣小组的同学们在实验室里探究某些酸、碱、盐之间是否发生反应。
实验一
实验二
实验三
内容
现象
有气泡产生
溶液颜色由红色恰好变为无色
产生现象是:
实验结论
化学方程式是:
溶液X是
反应方程式略
将实验一、二、三结束后的上层澄清溶液倒入同一洁净的烧杯中,后续实验及现象如下图:
I.无色溶液B的pH 7(填“<”、“>”或“=”)
II.白色沉淀A是 。
III.无色溶液B中一定含有的溶质是 。
4.在化学反应中,由于参加化学反应物质的质量不同,产物可能有所不同。
【已有知识】碳与氧气发生化学反应,当氧气充足时,产物是 ;当氧气不充足时,则能产生有毒气体 。
【查阅资料】澄清石灰水与碳酸氢钠溶液反应时,由于参加化学反应的物质化学计量数之比不同,生成的产物可能不同。请完成下列空格中的化学方程式。
Ca(OH)2与NaHCO3化学计量数之比
产物
化学方程式
反应一
1:1
CaCO3、NaOH、H2O
反应二
1:2
CaCO3、Na2CO3、H2O
反应三
1:1.5
CaCO3、NaOH、Na2CO3、H2O
【产物探究】某兴趣小组在老师的指导下欲对上述反应三得到的相关产物进行探究,请帮助完成下列问题。
可选试剂:稀盐酸、Ba(OH)2溶液、BaCl2溶液、无色酚酞溶液。
信息资料:BaCl2溶液呈中性、碳酸钡为白色不溶物。
实验步骤
实验现象
实验结论
步骤1:将Ca(OH)2与NaHCO3按化学计量数1:1.5混合,在水溶液中使其充分反应
①
产物中有碳酸钙
步骤2:将步骤1所得混合物静置,取少量上层清液于试管中,向其中加入足量的② 。
产生白色沉淀
产物中有碳酸钠
步骤3:将步骤2所得混合物静置,取少量上层清液于试管中,向其中滴加③ 。
④
产物中有氢氧化钠
写出步骤2发生反应的化学方程式 。
5.小明同学家里承包了一块土地,准备种植特色农产品小红薯。由于担心该地土壤的酸碱性不适合种植小红薯,特邀请学校化学兴趣小组的同学利用所学化学知识对土壤的酸碱性进行项目式探究。
活动一:测定土壤的酸碱性
【实验方案】
(1)取少量土壤样品,加蒸馏水充分搅拌,静置澄清后过滤;
(2)用玻璃棒蘸取少量滤液滴在pH试纸上,等试纸显色后与 对比,读出pH,进一步确定土壤酸碱性。
【实验记录】同学们分别进行了四次实验测定土壤滤液的酸碱度,实验数据记录如下:
滤液1
滤液2
滤液3
滤液4
测得的pH
5
6
6
5
【实验结论】该土地的土壤呈 性。
活动二:
【调查分析】经调查,该土地之前的承包者为使自己种植的农作物生长茂盛,施用了大量化肥——硫酸铵,于是推测土壤的酸碱性出现问题的原因是土壤中含有大量的硫酸铵。
【设计实验】
实验步骤
实验现象
实验结论
步骤①:取“活动一”中的滤液于试管中,滴加 溶液
有 生成
土壤中含有硫酸根离子
步骤②:另取适量土壤样品,加熟石灰混合研磨
有刺激性气味的气体产生
土壤中含有 离子
【实验结论】土壤中含有硫酸铵,猜想成立。
【查阅资料】小红薯最适宜种植的土壤酸碱度为6.5~7.5,人们改良土壤酸碱性的方法如下表所示:
所用物质
改良原理
改良酸性土壤
熟石灰[Ca(OH)2]
氢氧化钙能与土壤中的酸性物质反应
草木灰(主要成分为K2CO3)
改良碱性土壤
硫酸亚铁(FeSO4)
硫酸亚铁能与土壤中的碱性物质反应
【得出结论】兴趣小组的同学们通过分析确定用草木灰改良该土壤。
【反思拓展】经过本次项目式探究,同学们也有了自己收获,但对土壤施用化肥的利与弊产生了争执,请你选择你支持的一方并阐述自己的理由: 。
6.某化学实验小组的同学利用如图所示装置进行实验。A中反应开始时,弹簧夹C处于打开状态。一段时间后,关闭C,装置A中仍在反应。过一会儿,观察到装置A中液体通过长导管进入装置B,装置B中出现白色沉淀。
(1)装置A中液体能进入装置B的原因 ,装置B中出现白色沉淀的化学反应方程式 。
(2)小组同学对反应后装置B中溶液的溶质成分进行了探究
[提出问题]反应后装置B溶液的溶质成分是什么?
[猜想与假设]猜想1: NaCl、 CaCl2
猜想2: NaCl、HCl
猜想3: NaCl、NaOH
猜想4: NaCl、 NaOH、Na2CO3
[交流讨论]经讨论,大家一致认为猜想 一定不合理,理由是 (写化学反应方程式)。
[实验探究]将反应后装置B中所得混合物过滤,取少量滤液分别进行如下实验:
实验1:向滤液中滴加碳酸钠溶液,无明显现象,则猜想 不正确。
实验2:小王通过进一步的实验证明猜想 4正确,请你在下面的横线上帮他补全实验操作和现象。
实验操作
实验现象
实验结论
①取少量滤液于试管中,滴加过量 溶液。
产生白色沉淀
“猜想4”成立
②取上层清液,滴加少量无色酚酞溶液
7.现实验室有一瓶久置的NaOH溶液,为检验其是否变质并确定溶液中的溶质是什么,某兴趣小组同学设计实验并进行验证。
已知:NaOH溶液变质的原因:
【提出问题】待测液中的溶质是什么?
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。
【作出猜想】
猜想一:NaOH,猜想二:Na2CO3,猜想三: 。
【设计方案】
实验方案(一):取少量待测溶液于试管中,向其中滴加无色酚酞溶液,若溶液变红,则说明该待测溶液没有变质,猜想一正确。
请你判断该方案是否合理 (填“是”或“否”)。
实验方案(二):取少量待测溶液于试管中,先向其中加入足量的澄清石灰水,再加入无色酚酞,若观察到先有白色沉淀产生,后溶液变红的现象,则说明猜想三正确。
请你写出产生白色沉淀的化学方程式 。
李刚同学提出异议,原因是 。
实验方案(三):取少量待测溶液于试管中,先向其中加入足量的CaCl2溶液,再加入无色酚酞,若观察到 的现象,则说明猜想三正确。
【实验结论】该溶液为部分变质的NaOH溶液。
【拓展延伸】该实验中的酚酞溶液还可以用哪些试剂替代 (填序号)。
A.硫酸铜溶液 B.氯化铁溶液 C.硝酸钾溶液
8.某化学兴趣小组的同学对一瓶久置的熟石灰粉末的组成进行实验探究,请你一起参与他们的探究活动。
【提出问题】这瓶熟石灰粉末是否已经变质生成了CaCO3?
【进行猜想】猜想一:熟石灰全部变成了CaCO3
猜想二:熟石灰部分变成了CaCO3
猜想三:熟石灰没有变质。
【设计实验】该小组同学对猜想一设计了下列探究方案,请你帮助他们完成下表中相关实验内容。
实验步骤
实验现象
实验结论
①取样,加适量水,搅拌,过滤
②取少量滤液于试管中,滴加酚酞试液
③取少量滤渣于试管中,加入盐酸
②
③
猜想一成立
【反思与应用】
(1)要证明猜想二成立,可参照上述实验方案进行探究,在步骤②中产生的实验现象是 ;
(2)熟石灰变质是由于 的缘故,在初中化学我们所学过的物质中还有 (举一例)等具有这样的性质,因此像熟石灰这类物质在实验室应 保存。
9.(一)某同学在实验室发现了一瓶标签残缺的无色溶液﹙如图甲所示﹚,为确认其中的溶质,他设计并进行了如下探究活动,请回答下列问题。
【猜想与假设】
其溶质可能为NaCl、NaOH、Na2CO3和NaHCO3中的一种。
【资料查阅】上述四种物质的相关信息如下:
物质
NaCl
NaOH
Na2CO3
NaHCO3
常温下的溶解度/g
36
109
21.5
9.6
常温下某稀溶液的pH
7
13
11
9
【探究过程】
如图乙所示,在操作①后可确定溶质不是NaCl,则实验过程和实验现象应是 ;在进行操作②时有无色无味得到气体产生,由此又可排除假设物质中的 。
【探究结论】
你认为该溶液中的溶质可能是上述假设物质中的 ,你的判断依据是 。
【探究反思】
(1)若上述探究结论是正确的,操作②产生的气体应是 (写化学式),实验室检验该气体的实验操作及现象是 。
(2)另有同学猜想其中的溶质还可能是Na2SO4,但又没有Na2SO4的上述表列信息。
请你根据以上实验操作的相关现象,判断该溶液中的溶质是否是Na2SO4,并叙述理由: 。
(二)兴趣小组的同学在做镁条和盐酸反应实验时发现,试管外壁很烫,试管口出现白雾。白雾是什么呢?
Ⅰ.同学们作出猜想
猜想一:是小水滴。因为盐酸溶液中的水受热会汽化上升,在试管口 (填物态变化名称)成小水滴。
猜想二:是盐酸小液滴。因为浓盐酸具有 性,可能实验中使用的盐酸浓度过高,试管口就会形成盐酸小液滴。
同学们将干燥的蓝色石蕊试纸放在内有正在反应的镁条和盐酸的试管口,试纸变红,证明猜想二是合理的。
Ⅱ.小柯提出质疑
为什么刚才打开盛放实验所用盐酸的试剂瓶,瓶口没有白雾,却在反应过程中出现白雾?
小柯联系反应时试管外壁很烫,于是猜想:白雾的形成可能与温度有关。
他用试管取少量盐酸,将干燥的蓝色石蕊试纸放在试管口,试纸不变红;然后 (填操作),试纸变红。
得出结论:这种盐酸浓度并不高,是因 促使盐酸形成白雾。
10.为评价检测初三学生的实验操作能力和科学探究能力,长沙各学校每年都会举行化学实验考查。某年的考查试题是:NaCl溶液、Na2CO3溶液、BaCl2溶液的鉴别。用到的药品是:稀硫酸。某校的同学们在实验后都表示成功鉴别出了如图中的这三种无色溶液。
请你简述解答此试题的实验方案: 。
考查结束后,老师取废液缸中的适量溶液于试管中,加入碳酸钠溶液,发现无明显现象。小亮同学对废液缸中溶液的溶质成分进行探究:
【猜想与假设】猜想一:NaCl
猜想二:NaCl、Na2SO4
猜想三:NaCl、Na2SO4、Na2CO3
猜想四:
【设计与实验】
实验步骤
实验现象
实验结论
1、取少量溶液于试管中,加入少量稀盐酸
有气泡冒出
猜想 不成立
2、取少量1中溶液于试管中,加入少量氯化钡溶液
猜想三成立
【实验结论】猜想三成立。
【反思与评价】小明同学认为,小亮的实验设计与结论不严谨,只需要改动一处,便可得到猜想三成立。他的改动是 。
【归纳总结】在选试剂检验物质成分时,既要考虑单一目标物质的检验方法,又要考虑 。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.(1)Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O或Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
(2) 氢气/H2 气体产生的气压有利于将铁表面疏松多孔的铁锈顶开至脱落,从而加速除锈
(3)氯化钠(氯化钾等)
(4)含的Fe3+溶液为红棕色,且氢离子的浓度影响Fe2(SO4)3溶液的颜色
(5)避免钢铁长时间浸泡在酸溶液中,不断打捞确定铁锈是否除尽;采用喷淋方式,用酸液冲洗铁锈器件;除尽铁锈后立即用蒸馏水冲洗;适当延迟烘干时间,让钢铁基体中的气体尽可能的逸出
【详解】(1)铁锈的主要成分是氧化铁,用酸除铁锈,可以为稀盐酸和氧化铁反应生成氯化铁和水,化学方程式为:;或用稀硫酸和氧化铁反应生成硫酸铁和水,化学方程式为:;
(2)除锈过程中,金属和酸会发生反应,产生的气体是氢气;
该气体可加速除锈的原因是气体产生的气压有利于将铁表面疏松多孔的铁锈顶开至脱落,从而加速除锈;
(3)实验一:根据实验现象为试管③中溶液为浅棕色,几乎近无色;试管④中溶液呈黄色;实验结论含Cl-的Fe3+溶液为黄色,说明试管③中不含有氯离子,试管④中含有氯离子,故操作步骤为:将生锈的铁丝分别伸入试管③和试管④中,加入等体积等浓度的稀硫酸,并向试管④中加入适量的氯化钾或氯化钠等固体,加热至沸,观察溶液颜色;
(4)实验二:取等质量的Fe2(SO4)3固体于试管⑤、试管⑥和试管⑦中,分别加入等体积的蒸馏水、1:100的稀硫酸、1:10的稀硫酸,振荡,观察溶液颜色,试管⑤中含有硫酸根离子和铁离子,试管⑥和试管⑦中含有硫酸根离子、氢离子和铁离子,实验现象为:试管⑤:溶液颜色呈红棕色;试管⑥和试管⑦:溶液颜色呈浅棕色,说明含硫酸根离子的Fe3+溶液为红棕色,且氢离子的浓度影响Fe2(SO4)3溶液的颜色;
(5)酸除锈会造成铁制品损耗,同时产生的气体会渗透在金属中引起“氢脆”现象,致使金属的力学性能下降,影响钢铁本身的强度。为减少以上情况的发生,在酸洗过程,要避免钢铁长时间浸泡在酸溶液中,不断打捞确定铁锈是否除尽;采用喷淋方式,用酸液冲洗铁锈器件;除尽铁锈后立即用蒸馏水冲洗;适当延迟烘干时间,让钢铁基体中的气体尽可能的逸出,以减少以上情况的发生。
2. ① 45:6:20 排除装置中空气含有二氧化碳和水蒸气的干扰 将青蒿素不充分燃烧生成一氧化碳进行转化,减少实验误差
【详解】(1)空气中含有二氧化碳和水蒸气,会干扰实验结果的测定;故装置A、B需要除去两者,氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳、浓硫酸可以吸收水,且气体应该先除杂后干燥防止气体带出氢氧化钠溶液中的水,故装置A、B盛放的试剂分别是①足量NaOH溶液、足量浓硫酸,选①。
(2)氧化钙和水反应生成氢氧化钙,。
(3)装置D中浓硫酸吸收生成的水,装置增加质量就是生成水的质量80.1-74.7=5.4g;装置E、F可以吸收生成的二氧化碳气体及从装置E的气流中带出来的少量水蒸气,装置E和F的总质量增加就是生成二氧化碳的质量96.8-80.3=16.5g;反应前后元素种类质量不变,双青蒿素中碳、氢质量等于生成二氧化碳、水中碳、氢元素质量,分别为、,则7.1g双青蒿素中氧元素质量为7.1-4.5-0.6=2g,故双青蒿素中碳、氢、氧三种元素的质量比是4.5g:0.6g:2g=45:6:20。
(4)由(3)分析可知,双青蒿素分子中碳、氢、氧三种原子的个数比是。
(5)开始前装置中的空气含有二氧化碳和水蒸气,会感染实验结果,实验过程中加热前要先通入空气一段时间,该操作的作用是排除装置中空气含有二氧化碳和水蒸气的干扰。
(6)如果双青蒿素不充分燃烧生成一氧化碳,不能被装置EF吸收造成实验误差,一氧化碳能还原氧化铜转化为二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收,故为使实验结果更准确,需要在装置C和D之间增加图二所示的装置。
3. Na2CO3+H2SO4=CO2↑+Na2SO4+H2O 无色酚酞 白色沉淀 < BaSO4 NaCl、HCl
【详解】实验一:硫酸和碳酸钠反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,反应的方程式为Na2CO3+H2SO4=CO2↑+Na2SO4+H2O;
实验二:酚酞遇碱变红,向氢氧化钠溶液中滴加稀硫酸,溶液由红色变为无色,说明氢氧化钠被反应完,故填:无色酚酞。
实验三:稀硫酸和氯化钡溶液反应生成硫酸钡白色沉淀和盐酸,可观察到有白色沉淀生成;故填:有白色沉淀生成。
I.无色溶液B能与碳酸钠反应生成气体C,说明溶液B显酸性,酸性溶液pH<7,故填:<。
II.实验一和二都有硫酸钠生成,实验三的氯化钡过量,硫酸钠和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,故填:BaSO4。
III.实验三硫酸钠和氯化钡反应生成硫酸钡和氯化钠,溶液B显酸性,一定含有盐酸,无色溶液B中一定含有的溶质是NaCl、HCl。故填:NaCl、HCl。
4. 二氧化碳 一氧化碳 产生白色沉淀 氯化钙溶液 酚酞试液 溶液变红色
【详解】[已有知识]
碳与氧气发生化学反应,当氧气充足时,产物是二氧化碳;当氧气不充足时,则能产生有毒气体一氧化碳。故填:二氧化碳;一氧化碳。
[查阅资料]
实验过程如下所示:
反应三:根据氢氧化钙与碳酸氢钠的化学计量数之比为1:1.5,生成物为碳酸钙、氢氧化钠、碳酸钠和水,可得化学方程式如下:
Ca(OH)2与NaHCO3化学计量数之比
产物
化学方程式
反应一
1:1
CaCO3、NaOH、H2O
反应二
1:2
CaCO3、Na2CO3、H2O
反应三
1:1.5
CaCO3、NaOH、Na2CO3、H2O
故填:。
[产物探究]
实验过程如下所示:
步骤1:碳酸钙难溶于水,故产生白色沉淀,说明含碳酸钙;
步骤2:氯化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙和氯化钠,产生白色沉淀,说明含碳酸钠,且过量的氯化钙能将碳酸钠除尽;
步骤3:氢氧化钠显碱性,能使无色酚酞试液变红,故加入无色酚酞试液,溶液变红,说明含氢氧化钠,故填:
实验步骤
实验现象
实验结论
步骤1:将Ca(OH)2与NaHCO3按化学计量数1:1.5混合,在水溶液中使其充分反应
产生白色沉淀
产物中有碳酸钙
步骤2:将步骤1所得混合物静置,取少量上层清液于试管中,向其中加入足量的氯化钙溶液。
产生白色沉淀(碳酸钠和氯化钙反应生成白色沉淀碳酸钙)
产物中有碳酸钠
步骤3:将步骤2所得混合物静置,取少量上层清液于试管中,向其中滴加酚酞试液
溶液变红色(溶液显碱性)
产物中有氢氧化钠
步骤2中,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,发生反应的化学方程式:。
5. 标准比色卡 酸 氯化钡(或硝酸钡)和稀硝酸 白色沉淀 铵根## 碳酸钾与土壤中的酸性物质反应 施用化肥是有利的,有助于植物的生长,增加农作物的产量。(或施用化肥是有弊的,因为化肥的过量施用会造成土壤酸化等合理即可)
【详解】活动一:测定土壤的酸碱性
[实验方案]
(2)用pH试纸测定溶液的酸碱度,pH试纸和标准比色卡是配套使用的,标准比色卡上印刷有不同pH对应的颜色。操作中用玻璃棒蘸取少量滤液滴在pH试纸上,等试纸显色后与标准比色卡对比,读出pH,确定土壤酸碱性。
[实验结论]
四次实验的结果是pH都小于7,故该土地的土壤呈酸性。
活动二:
[设计实验]
步骤①的实验结论是:土壤中含有硫酸根离子。因为硫酸根离子能和钡离子结合生成不溶于稀硝酸的硫酸钡沉淀,所以步骤①的操作是:取“活动一”中的滤液于试管中,滴加氯化钡(或硝酸钡)和稀硝酸溶液。实验现象是:有白色沉淀生成。
铵根离子的特性是能和碱性物质反应生成氨气,氨气具有刺激性气味。步骤②中另取适量土壤样品,加熟石灰混合研磨,实验中有刺激性气味的气体产生,故可得出结论:土壤中含有铵根离子,离子符号为:。
[查阅资料]
草木灰的主要成分为K2CO3,K2CO3能和酸反应,且其水溶液呈碱性,故其改良酸性土壤的原理是:碳酸钾与土壤中的酸性物质反应。
[反思拓展]
土壤施用化肥既有利也有弊,应该合理施用。支持有利一方的理由是:有助于植物的生长,增加农作物的产量。支持有弊一方的理由是:因为化肥的过量施用会造成土壤酸化,环境污染等(合理即可)。
6. 随着二氧化碳增多,瓶内气压增大,把液体压入B中 Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl 2 含有HCl时不能产生白色沉淀 1 氯化钙 溶液变红
【详解】(1)装置A中液体能进入装置B的原因:随着二氧化碳增多,瓶内气压增大,把液体压入B中;装置B中出现白色沉淀,是因为碳酸钠和氯化钙反应生成白色沉淀碳酸钙和氯化钠,反应的化学反应方程式为:Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl。
故填:随着二氧化碳增多,瓶内气压增大,把液体压入B中;Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl;
[交流讨论]
经讨论,大家一致认为猜想2一定不合理,理由是含有HCl时不能产生白色沉淀。
故填:2;含有HCl时不能产生白色沉淀。
[实验探究]
实验1:向滤液中滴加碳酸钠溶液,无明显现象,说明溶液中不含有氯化钙,则猜想1不正确。
故填:1。
实验2:①取少量滤液于试管中,加入过量氯化钙溶液,产生白色沉淀,说明溶液中含有碳酸钠;②取上层清液,滴加少量无色酚酞溶液,溶液变红,说明溶液中含有氢氧化钠。
实验过程如下所示:
实验操作
实验现象
实验结论
①取少量滤液于试管中,滴加过量氯化钙溶液。
产生白色沉淀
“猜想4”成立
②取上层清液,滴加少量无色酚酞溶液
溶液变红
7. NaOH和Na2CO3 否 反应生成NaOH且Ca(OH)2过量 先有沉淀生成,后溶液变红 AB
【详解】作出猜想:
NaOH溶液变质是与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,久置的NaOH溶液可能没有变质,只有NaOH;可能完全变质,含有Na2CO3;也可能部分变质,因此猜想三:NaOH和Na2CO3;
设计方案:
实验方案(一):取少量待测溶液于试管中,向其中滴加无色酚酞溶液,若溶液变红,则说明该待测溶液没有变质,猜想一正确,该方案不合理,理由是NaOH和Na2CO3都能使酚酞变红;
实验方案(二):取少量待测溶液于试管中,先向其中加入足量的澄清石灰水,再加入无色酚酞,若观察到先有白色沉淀产生,后溶液变红的现象,则说明猜想三正确,发生的反应是:碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,化学方程式为:;李刚同学提出异议,原因是反应生成NaOH且Ca(OH)2过量,都会使酚酞变红,不能确定原物质中是否含有氢氧化钠;
实验方案(三):取少量待测溶液于试管中,先向其中加入足量的CaCl2溶液,再加入无色酚酞,氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,氯化钠溶液显中性,不能使酚酞变红,若观察到先有白色沉淀生成,然后溶液变红的现象,则说明猜想三正确;
拓展延伸:该实验中的酚酞溶液用来验证氢氧化钠的存在;
A、硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,可根据是否有蓝色沉淀生成,来验证氢氧化钠,故A正确;
B、氯化铁和氢氧化钠反应生成氢氧化铁红褐色沉淀,可根据是否有红褐色沉淀生成,来验证氢氧化钠,故B正确;
C、硝酸钾和氢氧化钠不反应,无明显现象,故C错误。
故选AB。
8. 试液没有变红 滤渣溶解,产生气泡 试液变成红色 二氧化碳 氢氧化钠 密封
【详解】设计实验:
因为氢氧化钙溶液呈碱性,能使酚酞试液变红,碳酸钙能与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳、水,所以猜想一成立,实验现象就应该是:酚酞溶液没有变红,滤渣溶解,有气泡产生;
反思与应用:
(1)若猜想二成立,氢氧化钙部分变质,参照上述实验方案进行探究,在步骤②中产生的实验现象是:酚酞试液变红;
(2)氢氧化钙变质是因为氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙和水,氢氧化钠与空气中的二氧化碳也能反应生成碳酸钠和水而变质。因此像氢氧化钙、氢氧化钠等物质在实验室必须密封保存。
9. 滴加石蕊试液会变成蓝色 氢氧化钠/NaOH 碳酸钠/Na2CO3 碳酸氢钠饱和溶液的质量分数不可能达到10%,而碳酸钠溶液可以 CO2 将生成的气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,说明该气体是二氧化碳 若滴加石蕊试液变成蓝色,则不含有硫酸钠 液化 挥发 加热试管,将干燥的蓝色石蕊试纸放在试管口 放热
【详解】(一)[探究观察]NaCl、NaOH、Na2CO3和NaHCO3中只有氯化钠溶液为中性,而其余的溶液都显碱性,若溶质不是NaCl,则石蕊试液会变成蓝色;在进行操作②滴加稀盐酸时有无色无味的气体产生,说明不是氢氧化钠,因为氢氧化钠和盐酸反应无明显现象,故填:滴另石蕊试液会变成蓝色 氢氧化钠;
[探究结论]根据计算可以知道在20℃时饱和碳酸氢钠的质量分数为:×100%=8.8%,而题目中标注的溶液的质量分数为10%,所以这瓶试剂不可能的是碳酸氢钠溶液,而碳酸钠溶液的溶质质量分数可以等于10%,因此可能是碳酸钠,故填:碳酸钠 碳酸氢钠饱和溶液的质量分数不可能达到10%,而碳酸钠溶液可以;
[探究反思](1)假设碳酸钠成立,则碳酸钠和盐酸反应会产生二氧化碳,检验二氧化碳可以将气体通入石灰水,石灰水变浑浊,故填:CO2 将生成的气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,说明该气体是二氧化碳;
(2)硫酸钠溶液为中性溶液,因此若滴加石蕊试液变成蓝色,则说明不含有硫酸钠,故填:若滴加石蕊试液变成蓝色,则不含有硫酸钠;
(二)Ⅰ、猜想一:水受热,由液态转化为气态,在试管口遇冷液化为液态的水,故填:液化;
猜想二:浓盐酸具有挥发性,挥发出来的氯化氢气体与空气中的水蒸气结合成盐酸的小液滴,故填:挥发;
Ⅱ、根据猜想可知,升高温度后,将干燥的蓝色石蕊试纸放在试管口观察是否变红色来检验,故填:加热试管,将干燥的蓝色石蕊试纸放在试管口;
得出结论:这种盐酸浓度并不高,是因放热促使盐酸形成白雾,故填:放热。
10. 取等量的三种溶液分别于三支试管中,向其中加入等量的稀硫酸,观察到试管中有白色沉淀产生的为氯化钡溶液,有气泡冒出的为碳酸钠溶液,无明显现象的为氯化钠溶液 NaCl、Na2CO3 一、二 白色沉淀生成 步骤1改为取少量溶液于试管中,加入足量稀盐酸 先除去干扰离子(表述合理即可)
【详解】稀硫酸与氯化钠不反应,与碳酸钠反应有二氧化碳气体生成,与氯化钡反应会产生硫酸钡白色沉淀,所以鉴别:NaCl溶液、Na2CO3溶液、BaCl2溶液的方案是:取等量的三种溶液分别于三支试管中,向其中加入等量的稀硫酸,观察到试管中有白色沉淀产生的为氯化钡溶液,有气泡冒出的为碳酸钠溶液,无明显现象的为氯化钠溶液。
【猜想与假设】废液中加入碳酸钠无明显现象,说明没有硫酸和氯化钡,结合已有猜想分析,猜想四是:NaCl、Na2CO3;
【设计与实验】实验步骤1、取少量溶液于试管中,加入少量稀盐酸,有气泡冒出,说明有碳酸钠,故猜想一、二不成立;实验步骤2、由结论猜想三成立可知,取少量1中溶液于试管中,加入少量氯化钡溶液,氯化钡与硫酸钠或碳酸钠反应产生白色沉淀;
【反思与评价】因为氯化钡与硫酸钠和碳酸钠反应都会产生白色沉淀,实验步骤1中加入少量稀盐酸,碳酸钠可能没有完全反应,所以无法确定是猜想三成立还是猜想四成立,故必须先除掉碳酸钠,即将步骤1改为取少量溶液于试管中,加入足量稀盐酸;
【归纳总结】在选试剂检验物质成分时,既要考虑单一目标物质的检验方法,还要考虑其他物质或离子的干扰。
答案第1页,共2页
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