内容正文:
专项突破8 反应后物质成分的探究
专项精讲
1.写出反应的化学方程式(以两种反应物生成两种生成物为例):A+BC+D(D为沉淀)。
2.对反应后的溶质成分进行猜想:①恰好完全反应,则只有C;②反应物A过量,则有A和C;③反应物B过量,则有B和C。
3.若不能写出反应的化学方程式,可根据质量守恒定律及反应现象对应的物质进行猜想。
4.常见的猜想不合理的原因:①猜想不符合质量守恒定律;②猜想的物质之间可以发生反应。
方法指导
1.(2024毕节市纳雍县一模)小美同学在学习完酸、碱、盐的化学性质后,进行了如图所示的实验,请你来参与她的探究活动并回答下列问题:
(1)①小美同学观察到甲试管中出现_______________________的现象时,得出了稀盐酸与氢氧化钠溶液恰好完全反应。发生反应的化学方程式为________________________________。
溶液恰好由红色变为无色
HCl+NaOHNaCl+H2O
②乙试管中的两种溶液不能发生反应,理由是_______________________
____________________________。
③丙试管中发生反应的化学方程式为_______________________________
_________。
氯化钠和氯化钡相互交换
成分不能形成沉淀、气体或水
Ca(OH)2+Na2CO3CaCO3↓
+2NaOH
(2)实验结束后,小美同学将三支试管内的物质全部倒入同一个干净的废液缸中,观察到沉淀明显增多,静置后上层液体呈红色,为了探究废液缸中上层液体的溶质成分,小美同学进行了以下的实验探究。
【提出问题】废液缸中上层液体的溶质成分有哪些?(酚酞除外)
【作出猜想】
猜想一:NaCl、NaOH;
猜想二:NaCl、NaOH、Na2CO3;
猜想三:____________________。
NaCl、NaOH、BaCl2
【实验方案】请你帮助小美同学设计实验方案,完成下表的填写。
【实验反思】废液缸中的沉淀成分是_______________(填化学式)。
实验步骤 实验现象 实验结论
取少量废液缸中上层液体置于试管中,加入适量的碳酸钠溶液,充分反应 有白色沉淀产生,发生反应的化学方程式为_______________________
_______________________ 猜想三成立
BaCl2+Na2CO3
BaCO3↓+2NaCl
CaCO3、BaCO3
2.(2024黔东南州二模)某兴趣小组对酸、碱、盐的性质进行探究如图,请你参与探究活动。
(1)探究酸、碱、盐的部分性质
①实验甲中,反应的化学方程式为_______________________________。
②实验乙中,观察到的现象为_____________________________。
③实验丙中,将足量氢氧化钠溶液滴入锥形瓶后振荡,观察到的现象为____________。
Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑
产生白色沉淀,溶液始终是红色
瘪气球膨胀
(2)探究废液成分
实验结束后,同学们将甲、乙、丙三个实验的废液和废渣倒入同一个干净的废液缸中,观察到固体消失,废液呈无色。
【资料卡片】氯化钙溶液呈中性。
【提出问题】无色废液中除了酚酞外,还含有哪些溶质?
【作出猜想】
猜想一:NaCl、CaCl2; 猜想二:NaCl、HCl;
猜想三:NaCl、HCl、CaCl2。
小组同学讨论后认为猜想二是不合理的,理由是_____________________
____________________________。
固体消失,说明碳酸钙
反应了,废液中一定含氯化钙
【实验设计】小组同学取样无色废液后,逐滴滴入碳酸钠溶液证明了猜想三是成立的。实验中应获取的证据为___________________________,发生的化学方程式为_____________________________________________
______________________________。
上述验设计中除了滴入碳酸钠溶液外,还可以用其他方法证明猜想三是成立的。请把你的方法填写到空格里:
实验操作 实验现象 实验结论
________________________________________________________ __________________________________________________ 猜想三成立
先有气泡产生,后产生白色沉淀
Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑和Na2CO3
+CaCl2CaCO3↓+2NaCl
取样于试管中,加入适量铁
(合理即可)
产生大量气泡(与前面对应
合理即可)
【反思总结】通过以上探究实验,可归纳出碱的化学性质有____________
____________________________________________________。
与酸碱指示
剂反应;与某些盐反应;与非金属氧化物反应;与酸反应
3.学习化学的一个重要途径是科学探究,请你完成以下探究活动。如图1所示,将碳酸钠溶液和氢氧化钡溶液分别盛放在A、B两支试管中,再分别向两试管中滴加稀盐酸。
(1)请写出B试管中发生反应的化学方程式:__________________________
_______。
(2)待充分反应后,将两支试管中的溶液倒入同一洁净烧杯中,如图2所示,有气泡和白色沉淀产生,由此可推断出,两试管中的物质混合前,A试管中的溶液呈______(填“酸性”“碱性”或“中性”)。
2HCl+Ba(OH)2BaCl2
+2H2O
碱性
(3)某小组同学对烧杯中充分反应的混合体系进行过滤,对滤液的成分进行如下探究:
【分析与推理】①烧杯中产生白色沉淀的化学方程为_________________
_____________________。
【提出问题】滤液中的溶质有哪些?
【猜想与假设】②猜想1:NaCl;猜想2:NaCl、BaCl2;猜想3:NaCl、HCl;猜想4:_____________(写化学式)
BaCO3↓+2NaCl
BaCl2+Na2CO3
NaCl、Na2CO3
【讨论与交流】③根据实验现象,同学们一致认为猜想_____一定不正确。
【验证与探究】④取少量滤液于洁净试管中,只需加入一种试剂就可直接论证三种猜想,这种试剂的名称为_________。
【现象与结论】观察到没有明显现象产生,则证明猜想1正确。
3
稀硫酸
4.(2024遵义一模)“彩漂粉”的有效成分是过碳酸钠(Na2CO4),过碳酸钠释放活性氧实现漂白、消毒和杀菌效果。某化学兴趣小组同学对“彩漂粉”与水作用后的产物进行探究。
【查阅资料】过碳酸钠与水作用有碳酸盐、H2O2产生;Ca(HCO3)2易溶于水;NaHCO3+NaOHNa2CO3+H2O。
【提出问题】“彩漂粉”水溶液的主要成分是什么呢?
【作出猜想】
(1)猜想一:NaHCO3和H2O2;猜想二:Na2CO3、H2O2和NaOH;猜想三:_______________________;猜想四:Na2CO3和H2O2。
NaHCO3、H2O2、Na2CO3
【方案设计】
(2)探究“彩漂粉”水溶液的成分,分别完成下列实验方案设计。
方案 实验操作 实验现象 实验结论
方案1 取样品溶液于试管中,滴加氯化钙溶液 ________________ 猜想一不正确
产生白色沉淀
样品中加入氯化钙溶液发生反应的化学方程式为_____________________
________________。
方案 实验操作 实验现象 实验结论
方案2 向样品中加过量氯化钙溶液,静置后,向上层清液滴加氯化镁溶液 加入氯化钙产生白色沉淀;滴加氯化镁的现象为__________ 猜想二不正确
方案3 向样品中加过量氯化钙溶液,静置后,向上层清液滴加氢氧化钠溶液 加入氯化钙产生白色沉淀,滴加氢氧化钠无明显现象 ______________
无明显现象
猜想三不正确
CaCl2+Na2CO3
CaCO3↓+2NaCl
【实验反思】
(3)依据上述方案分别进行实验,综合分析可得猜想_____正确;实验所得废液不能随意排放,方案3中实验废液处理的方法为_________________
______。
【实验结论】
(4)写出过碳酸钠与水反应的化学方程式:___________________________
_________。
四
加入适量的稀硫酸
处理
Na2CO4+H2ONa2CO3
+H2O2
5.(2024黔东南州模拟)化学科学在我国虽然起步较晚,但我国古代的很多传统工艺中蕴含着对化学知识的运用,战国时期《周礼·考工记》中记载有“涑帛”的方法,将贝壳灰和草木灰混合加水所得溶液用来洗涤丝帛,所得丝帛顺滑亮丽。某学习兴趣小组对该项传统工艺十分感兴趣,于是展开了探究之旅。
【查阅资料】
①草木灰的主要成分为K2CO3,贝壳灰的主要成分为CaO。
②脱胶率越高,所得丝帛越顺滑亮丽,浓度为10%的K2CO3溶液pH=11.6,浓度为1%的KOH溶液pH=12.2。
【提出问题】丙溶液中溶质的成分有哪些?
【作出猜想】猜想Ⅰ:只含有KOH;猜想Ⅱ:含有KOH、Ca(OH)2;猜想Ⅲ:含有KOH、K2CO3;猜想Ⅳ:含有KOH、Ca(OH)2、K2CO3。
(1)如图1所示,步骤I中发生反应的化学方程式为________________________。
(2)猜想___肯定是错误的,原因是__________________________________
(用化学方程式表示)。
图1
CaO+H2OCa(OH)2
Ⅳ
Ca(OH)2+K2CO3CaCO3↓+2KOH
【实验探究】
(3)小组同学对丙溶液中溶质成分进行探究。
实验序号 实验步骤 实验现象 实验结论
① 取少量溶液于试管中,通入CO2 无明显现象 证明该溶液中没有
__________
② 另取少量溶液于试管中,滴加少量的稀盐酸溶液 _____________ 证明溶液中没有K2CO3
Ca(OH)2
无明显现象
【交流讨论】
(4)有同学提出实验②得到的结论不够准确,原因是___________________
_____________________________________________________________。
(5)经过讨论,同学们又进行了实验③,请填写表格。
实验序号 实验步骤及现象 实验结论
③ ________________________________________________________________ 证明溶液中有K2CO3
滴入稀盐酸的量太少
时,盐酸先与KOH反应,也无明显现象,无法判断是否有K2CO3存在
取样,在试管中滴加适量氯化钙溶液,有白色沉淀产生(合理即可)
【实验结论】
(6)根据以上实验,可得出烧杯丙中澄清溶液含有的溶质是_____________
(填化学式)。
KOH和K2CO3
【综合分析】
(7)结合图2分析,为什么古人不直接用草木灰溶液“涑帛”,而要将草木灰与贝壳灰混合后加水所得的溶液用于“涑帛”?____________________________________________________________________________________________________________________________________。
通过草木灰与贝壳灰混合后加水反应,制得含KOH的溶液碱性比K2CO3溶液碱性强,碱性越强,蚕丝胶蛋白溶解能力越强,洗涤效果越好(合理即可)
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