内容正文:
26.题型五 实验探究题1.【实验猜想】Ag2SO4和Ag2SO3的混合物
【实验探究】2
【实验结论】SO2+H2O+2AgNO3=== Ag2SO3↓+2HNO3
【实验拓展】①银离子与氯离子结合生成氯化银白色沉淀
②先有白色沉淀生成,再逐渐溶解
【解析】【实验探究】Ag2SO4微溶于水,说明滤液A中会混有Ag2SO4,加入Ba(NO3)2溶液,无明显现象说明没有Ag2SO4,所以猜想2正确。
【实验拓展】②AgNO3与Na2SO3反应生成Ag2SO3白色沉淀,Ag2SO3溶于过量的Na2SO3溶液,所以实验现象是先有白色沉淀生成,再逐渐溶解。
2.探究一:
红 NaCl 2NaOH+H2SO4=== Na2SO4+2H2O
探究二:
【作出猜想】SO42-
【实验验证】白色沉淀
【继续探究】AB
【解析】由图可知,进入初淀池的离子有Na+、OH-、Mg2+、H+、SO42-、Ba2+、Cl-,初淀池中发生的反应有OH-+H+=== H2O、2OH-+Mg2+=== Mg(OH)2↓、SO42-+Ba2+=== BaSO4↓。由于反应后初淀池中溶液呈碱性,可知OH-过量,则溶液中一定没有Mg2+、H+,一定有Na+、OH-、Cl-,可能有SO42-或Ba2+。
探究二:
【实验验证】
实验操作
实验现象
实验结论
向烧杯中加入足量Na2CO3溶液
产生白色沉淀(CO32-和Ba2+结合生成白色沉淀BaCO3)
猜想②成立
【继续探究】试剂组合中能达到目的的有HCl(除去NaOH)、Na2SO4(除去BaCl2)或Na2SO4(除去BaCl2)、HCl(除去NaOH)。
3.项目一:CaO+H2O=== Ca(OH)2
项目二:【提出猜想】氢氧化钠、碳酸钙、氯化钠、碳酸钠
【进行实验】无明显现象
【讨论交流】可能少量稀盐酸只与氢氧化钠反应,没有与碳酸钠反应,所以没气泡产生
项目三:NaOH+HCl=== NaCl+H2O(或2NaOH+H2SO4=== Na2SO4+2H2O) Na2CO3+2HCl=== 2NaCl+CO2↑+H2O(或Na2CO3+H2SO4=== Na2SO4+CO2↑+H2O)
【解析】项目一:在调制料泥过程中生石灰与H2O反应生成Ca(OH)2是化合反应,化学方程式为CaO+H2O=== Ca(OH)2。
项目二:【提出猜想】Ca(OH)2与 Na2CO3反应生成CaCO3和NaOH,根据反应后成分的探究思路:生成物一定有,其中一种反应物过量可能有,因此猜想3为可能含有NaOH、CaCO3、NaCl、 Na2CO3。
【进行实验】Ca(OH)2与 Na2CO3反应生成CaCO3和NaOH,根据结论:料泥中没有Ca(OH)2,所以实验无现象。
【讨论交流】稀盐酸加入NaOH和 Na2CO3的混合物中,稀盐酸先与NaOH反应没有现象,再和 Na2CO3反应有气体生成,因此提出的疑问是“可能少量稀盐酸只与NaOH反应,没有与 Na2CO3反应,所以没气泡产生”。
项目三:剩余料泥含有碱性物质NaOH和 Na2CO3,需除去二者可加入稀盐酸或稀硫酸,盐酸与NaOH反应的化学方程式为NaOH+HCl=== NaCl+H2O,盐酸与 Na2CO3反应的化学方程式为Na2CO3+2HCl=== 2NaCl+CO2↑+H2O,硫酸与NaOH反应的化学方程式为2NaOH+H2SO4=== Na2SO4+2H2O,硫酸与 Na2CO3反应的化学方程式为Na2CO3+H2SO4=== Na2SO4+CO2↑+H2O。
4.①Cu(OH)2 ②白色沉淀 ③Mg2+、Cu2+
④将氯化钡溶液改为硝酸钡溶液 ⑤A
⑥NaOH、NaCl ⑦Na2SO4、NaOH、NaCl
【解析】①B组实验中NaOH溶液和CuCl2溶液反应生成了蓝色沉淀Cu(OH)2和NaCl,故蓝色沉淀的化学式是Cu(OH)2。
②A组实验后的溶液是CuCl2与MgSO4的混合溶液,将其分为两份,取其中一份溶液滴加过量的BaCl2溶液后,溶液中的 SO42-完全与 Ba2+结合生成白色沉淀BaSO4,则试管a中观察到的现象是产生白色沉淀。
③另一份溶液中滴加过量NaOH溶液后,溶液中的Cu2+完全与 OH-结合生成蓝色沉淀Cu(OH)2,溶液中的Mg2+完全与 OH-结合生成白色沉淀Mg(OH)2,则试管c中出现蓝色和白色两种沉淀,说明溶液中含有的两种离子是Mg2+、Cu2+。
④由于BaCl2溶液中含有Cl-,加入原溶液中必然会与Ag+生成白色沉淀AgCl ,则不能根据生成白色沉淀的现象来判断原溶液是否含有Cl-,故小旸认为小婷所做实验有一处不严谨,改进方法是将BaCl2溶液改为 Ba(NO3)2溶液。
⑤A.纯碱是碳酸钠的俗称,纯碱与稀盐酸反应生成NaCl、CO2和H2O,发生复分解反应且生成气体,故A符合题意。
B.Ca(OH)2和稀盐酸反应生成CaCl2和H2O,发生复分解反应,但无气体生成,故B不符合题意。
C.NaCl与稀硫酸不反应,故C不符合题意。
⑥实验结束后,同学们将图1中A、B两组实验试管中的所有物质倒入废液缸中,上层清液为无色,说明溶液中无Cu2+,观察到底部沉淀明显增多,说明B试管中的NaOH溶液过量,B试管中NaOH溶液与CuCl2溶液反应生成Cu(OH)2沉淀和NaCl,故混合前B试管中含有的溶质成分为NaOH、NaCl。
⑦MgSO4与NaOH溶液反应生成Mg(OH)2沉淀和Na2SO4,上层清液中加入无色酚酞,观察到溶液变红,说明溶液呈碱性,则溶液中无Mg2+,故最终确定了上层清液中除酚酞外还含有的溶质成分为Na2SO4、NaOH、NaCl。
5.(1)Ⅱ CuO+2HCl=== CuCl2+H2O
(2)溶液红色逐渐变浅,最后为无色 复分解反应
(3)HCl Na2CO3+CaCl2=== CaCO3↓+2NaCl
【解析】(1)试管Ⅰ中稀盐酸呈酸性,能使紫色石蕊溶液变红;试管Ⅱ中Ca(OH)2和稀盐酸反应生成CaCl2和H2O,无明显现象;试管Ⅲ中CuO和稀盐酸反应生成CuCl2和H2O,黑色固体逐渐消失,溶液由无色变为蓝色,反应的化学方程式为CuO+2HCl=== CuCl2+H2O。
(2)将稀盐酸逐滴加入含有酚酞溶液的石灰水中,由于酚酞遇碱性溶液变红,遇酸性溶液或者中性物质为无色,向滴有酚酞溶液的石灰水中逐滴滴加稀盐酸至过量,可观察到溶液由红色逐渐变为无色,是因为盐酸消耗了Ca(OH)2,溶液逐渐变成中性或者是酸过量而呈酸性,该反应是酸和碱作用生成盐和水的反应,属于复分解反应。
(3)乙实验中加入盐酸至过量,溶液中的溶质为CaCl2、HCl。加入Na2CO3溶液的体积为0~V1 mL时段,溶液的pH逐渐增大,是加入的Na2CO3与盐酸发生了反应;加入Na2CO3溶液的体积为V1~V2 mL时段,溶液的pH等于7,是Na2CO3与CaCl2反应生成CaCO3沉淀和NaCl,反应的化学方程式为Na2CO3+CaCl2=== CaCO3↓+2NaCl。
6.Ⅰ.(1)Na2CO3+2HCl=== 2NaCl+H2O+CO2↑
Ⅱ.(1)碳酸钠 碳酸氢钠(或NaHCO3) 氯化钠(或NaCl)
(2)NaHCO3+HCl=== NaCl+H2O+CO2↑
(3)生成的CO2与水反应形成H2CO3
【解析】Ⅰ.(1)产生气泡,是因为有CO2生成,反应的化学方程式是Na2CO3+2HCl=== 2NaCl+H2O+CO2↑
Ⅱ.(1)分析题图可知,向Na2CO3溶液中滴入稀盐酸,开始时,Na2CO3过量,无气泡产生,a点溶液中的溶质有Na2CO3、Na2CO3与盐酸反应生成的NaHCO3和NaCl。
(2)bc段NaHCO3和盐酸反应生成NaCl、H2O和CO2,发生反应的化学方程式为NaHCO3+HCl=== NaCl+H2O+CO2↑。
(3)CO2能溶于水,且与水反应,则图2中d→e压强没变的原因是生成的CO2与水反应形成H2CO3。
7.(1)2
(2)CuSO4+2NaOH=== Cu(OH)2↓+Na2SO4
(3)酚酞
(4)碱性越强,氢氧化铜越容易分解
(5)排除钠离子和硫酸根离子的干扰
(6)Cu(OH)2 CuO+H2O
【解析】(1)根据题意和控制变量法的要求,编号②待填应为2。
(2)蓝色沉淀是Cu(OH)2,即NaOH与CuSO4反应生成Cu(OH)2沉淀和Na2SO4,化学方程式CuSO4+2NaOH=== Cu(OH)2↓+Na2SO4。
(3)取适量洗涤液于试管中,滴加酚酞溶液,酚酞溶液不变色,说明洗涤液呈中性。
(4)据表格数据分析可知,Cu(OH)2分解难易程度与溶液碱性强弱的关系:碱性越强,氢氧化铜越容易分解。
(5)Na2SO4溶液呈中性,所以进行编号⑤实验的作用是排除Na+和SO42-的干扰。
(6)Cu(OH)2加热分解生成CuO和H2O,化学方程式为Cu(OH)2 CuO+H2O。
8.【猜想与假设】FeCO3、Fe(OH)3
【定性探究】产生气泡 2
【定量探究】(1)吸收水蒸气
(2)2NaOH+CO2=== Na2CO3+H2O (3)A
【解析】【猜想与假设】FeCO3部分变质时是FeCO3、Fe(OH)3。
【定性探究】
根据【查阅资料】可知,FeCO3与稀盐酸反应会生成CO2气体,实验结论为猜想3不成立,则固体中只含有FeCO3,故固体可能为FeCO3或FeCO3与Fe(OH)3的混合物,由此可推断出实验现象为产生气泡。
取上述溶液于试管中,滴加KSCN溶液,有血红色絮状物出现,则说明溶液中含有FeCl3,由于FeCO3与稀盐酸反应生成FeCl2,则原固体中一定含有Fe(OH)3。综上,猜想2成立。
【定量探究】
(2)装置C中发生反应的化学方程式为2NaOH+CO2=== Na2CO3+H2O。
(3)空气中含有CO2,若将通入的N2改为空气,会导致计算的CO2质量偏大,进而导致固体中FeCO3的质量分数偏大。
9.【活动一】CaO
【活动二】Ca(OH)2+Na2CO3=== CaCO3↓+2NaOH
【活动三】
【猜想与假设】CH3COONa、NaOH、Ca(OH)2
【进行实验】产生白色沉淀
【反思交流】
(1)2CH3COOH+Mg(OH)2=== (CH3COO)2Mg+2H2O
(2)a+b
【解析】【活动一】生石灰是氧化钙(CaO),可以与H2O反应生成Ca(OH)2,常用作食品干燥剂。
【活动二】Na2CO3与Ca(OH)2反应生成CaCO3沉淀和NaOH,Ca(OH)2与NaCl不反应,试管D内变浑浊,说明试管D内为Na2CO3溶液,试管C内为NaCl溶液,试管D内的反应方程式为Ca(OH)2+Na2CO3=== CaCO3↓+2NaOH。
【活动三】【猜想与假设】猜想①:若Na2CO3与Ca(OH)2恰好完全反应,烧杯内的上层废液中为CH3COONa、NaOH。
猜想②:若Na2CO3过量,烧杯内的上层废液中为CH3COONa、NaOH、Na2CO3。
猜想③:若Ca(OH)2过量,烧杯内的上层废液中为CH3COONa、NaOH、Ca(OH)2。
【进行实验】根据实验结论猜想②正确,即烧杯内的上层废液中含有Na2CO3,Na2CO3与BaCl2反应生成BaCO3沉淀和NaCl,所以取废液少许于试管中,再向其中加入足量的BaCl2溶液,实验现象为产生白色沉淀。
(1)Na2CO3与CH3COOH反应生成CH3COONa、CO2和H2O,NaCl与CH3COOH不反应,所以试管B内产生气泡,说明试管B内为Na2CO3溶液,则试管A内为NaCl溶液。由于NaCl与CH3COOH不反应,所以活动二结束后试管A中含有NaCl与CH3COOH,实验小组利用活动二结束后试管A中的废液除去某水垢[主要成分为Mg(OH)2],即CH3COOH与Mg(OH)2反应生成(CH3COO)2Mg和H2O,该反应的化学方程式为2CH3COOH+Mg(OH)2=== (CH3COO)2Mg+2H2O。
(2)根据【活动二】分析可知,试管D内为Na2CO3溶液,试管C内为NaCl溶液,根据结论试管C内没有发生化学反应,即活动二结束后试管C内含有NaCl和Ca(OH)2。
现将活动二结束后试管C的溶液分成两等份。第一份溶液中加入过量的纯碱(Na2CO3)溶液得到a g沉淀,Na2CO3与Ca(OH)2反应生成CaCO3沉淀和NaOH,CaCO3沉淀的质量即为a g,设参加反应的Ca(OH)2的质量为x。
Ca(OH)2+Na2CO3=== CaCO3↓+2NaOH
74 100
x a g
=
x=a g
第二份溶液中加入过量Mg(NO3)2溶液得到b g沉淀,Mg(NO3)2与Ca(OH)2反应生成Mg(OH)2沉淀和Ca(NO3)2,Mg(OH)2沉淀的质量为b g,设参加反应的Ca(OH)2的质量为y。
Ca(OH)2+Mg(NO3)2=== Mg(OH)2↓+Ca(NO3)2
74 58
y b g
=
y=b g
则有x=y,且x+y=m g,即a g+b g=m g,所以当m=a+b时,说明进行活动二时C试管内没有发生化学反应。
10.(1)还原性 (2)=
(3)CO2+Ba(OH)2=== BaCO3↓+H2O
(4)Fe4O5 (5)AC
【解析】(1)装置A中发生的反应是CO还原铁的氧化物生成Fe和CO2,体现的是CO的还原性。
(2)根据结论猜想1成立,故玻璃直管中的黑色固体只有Fe,故2.8 g铁放入烧杯,逐滴加入50 g稀硫酸时固体恰好溶解,发生的反应为Fe和硫酸生成FeSO4和H2。
设产生H2的质量为x。
Fe+H2SO4=== FeSO4+H2↑
56 2
2.8 g x
=
x=0.1 g
故整个体系中有0.1 g的H2逸出,故根据质量守恒定律:溶液的质量=反应前物质的总质量-氢气的质量=2.8 g+50 g-0.1 g=52.7 g。
(3)A装置中发生的反应是CO还原铁的氧化物生成Fe和CO2,CO2进入B装置中,CO2与Ba(OH)2反应生成BaCO3沉淀和H2O,故化学方程式为CO2+Ba(OH)2=== BaCO3↓+H2O。
(4)实验结束后,装置B、C中得到的固体应该是CO2与Ba(OH)2反应生成BaCO3沉淀,经过滤、洗涤、干燥、称量,质量为98.5 g,故生成的BaCO3的质量为98.5 g,设CO2的质量为y。
CO2+Ba(OH)2=== BaCO3↓+H2O
44 197
y 98.5 g
=
y=22 g
故A装置中生成的CO2的质量为22 g,则A装置中发生反应的化学方程式为yCO+FexOy xFe+yCO2,从微观角度来看,每个CO得到一个氧原子变成一个CO2,故每一个CO2中都有一个O来自FexOy;再根据玻璃直管中剩余固体的成分都为Fe,故FexOy中的氧元素都被CO得到变成了CO2,故FexOy中氧元素的质量等于气体增加的质量,设气体增加的质量为z。
根据差量法:yCO+FexOy xFe+yCO2 Δm
28y 44y 16y
22 g z
=,z=8 g
故FexOy中的氧元素的质量为8 g,FexOy总质量为30.4 g,故FexOy中铁元素的质量=30.4 g-8 g=22.4 g,故FexOy中铁原子和氧原子的个数比为∶=4∶5,故FexOy的化学式为Fe4O5。
(5)A.实验时先通CO一段时间,再点燃酒精喷灯,防止CO不纯加热会爆炸,故A正确。
B.B装置的作用是吸收CO2,收集CO,故不需要尾气处理装置,故B错误。
C.玻璃直管中反应前固体的质量为铁的氧化物,反应后固体的质量为铁,故固体减少的质量为铁的氧化物中氧元素的质量,然后按照(4)问解析算出铁元素的质量,然后算出铁原子和氧原子的个数比,从而求出该物质的化学式,故C正确。
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26.题型五 实验探究题
1.化学兴趣小组设计了探究SO2与AgNO3溶液反应的实验。将SO2通入质量分数为1.8%的AgNO3溶液中,反应后过滤得到无色滤液A和白色沉淀B。
【查阅资料】
①Ag2SO4为白色固体,微溶于水;
②Ag2SO3为白色固体,难溶于水,但溶于过量的Na2SO3溶液;
③SO2+H2O=== H2SO3。
【提出问题】白色沉淀B的成分是什么?
【实验猜想】猜想1:只有Ag2SO4;
猜想2:只有Ag2SO3;
猜想3:__________________________。
【实验探究】取少量滤液A于试管中,滴加足量Ba(NO3)2溶液后无明显现象,证明猜想________成立。
【实验结论】SO2与AgNO3溶液反应生成一种酸和沉淀B,其反应的化学方程式为______________________________。
【实验拓展】①另取滤液A,滴加足量Ba(NO3)2溶液无明显现象,再滴加BaCl2溶液产生白色沉淀,其原因是______________________________________________________。
②向盛有少量AgNO3溶液的试管中滴加Na2SO3溶液至过量,其现象是______________________________________。
2.学习小组同学对一个小型污水处理厂进行探访研究。该厂处理污水时会将需要处理的污水分批次集中到初淀池,污水含有的主要溶质如图所示。按国家排放标准,需要将污水的pH调节至7并除去其中的Ba2+、Mg2+才能初步达到排放标准。请你与学习小组的同学一起继续完成探究活动。
探究一:学习小组的同学发现初淀池中出现大量白色沉淀,取初淀池中上层清液,滴加无色酚酞溶液,发现溶液变成________色,说明溶液呈碱性,据此判断初淀池中溶液中的溶质一定有NaOH和____________________,写出工厂中污水混合时硫酸与氢氧化钠发生反应的化学方程式:______________________________________。
探究二:
【提出问题】初淀池上层清液中还有没有其他离子呢?
【作出猜想】①没有其他离子;
②还有Ba2+;
③还有________(填离子符号)。
【实验验证】学习小组同学另取初淀池上层清液于烧杯中进行下列操作:
实验操作
实验现象
实验结论
向烧杯中加入足量Na2CO3溶液
产生____________
猜想②成立
【继续探究】确定初淀池中上层清液溶质成分后,学习小组的同学向废液中依次加入适量的下列试剂组合(先加前面的试剂,再加后面的试剂,每一步都反应完全),使其达到国家排放标准。试剂组合中能达到目的的有________(填序号)。
(查阅资料:Na2SO4溶液呈中性)
A.HCl和Na2SO4 B.Na2SO4和HCl C.Na2SO4和CO2
3.松花皮蛋是中国人民智慧的结晶,具有上千年的历史。某化学兴趣小组对松花皮蛋的制作展开了项目式学习。
项目一:了解松花皮蛋的制作
传统工艺制法使用清水将生石灰、纯碱和食盐这三种物质调成糊状料泥,均匀包裹在皮蛋表面,放置一段时间成功制得了皮蛋。在调制料泥的过程中可能发生的化合反应为__________________________(用化学方程式表示)。
项目二:探究料泥的成分
兴趣小组根据已学知识对料泥成分进行探究。
【提出猜想】猜想1:可能含有氢氧化钠、碳酸钙、氯化钠;
猜想2:可能含有氢氧化钠、碳酸钙、氯化钠、氢氧化钙;
猜想3:可能含有__________________________________________。
【进行实验】兴趣小组取样于试管中,进行如下实验:
操作
现象
结论
步骤1:向试管中加入足量的水,振荡,静置观察
有白色不溶物
—
步骤2:分别取步骤1中的上层清液于两支试管中,向其中一支试管中滴入碳酸钠溶液
____________________________________
料泥中没有氢氧化钙
步骤3:向另一支试管中滴入少量稀盐酸
没有气泡产生
料泥中没有碳酸钠
【得出结论】结合现象,兴趣小组讨论得出料泥的成分为氢氧化钠、碳酸钙、氯化钠。
【讨论交流】经反思,兴趣小组内有同学对步骤3提出疑问,你认为他的疑问是__________________________________________________________。改进方案,最终确定料泥的成分是氢氧化钠、碳酸钙、氯化钠、碳酸钠。
项目三:多余料泥绿色处理
剩余料泥含有碱性物质,直接丢掉会造成环境污染。兴趣小组提出加入适量的一种物质就可以处理废料至中性。写出涉及反应的化学方程式:____________________________________________________、____________________________________________________。
4.中雅培粹学校某化学兴趣小组同学在实验课上完成了下列两组实验如图1所示。根据实验现象他们认为B组实验中一定发生了化学反应,但是对A组实验中是否发生了化学反应不能确定。
B组实验中反应能够发生是因为该反应生成了蓝色沉淀,请写出该蓝色沉淀的化学式:①________。同学们联想到老师课堂上讲的某些酸、碱、盐之间能够发生复分解反应,于是他们欲通过以下实验探究复分解反应发生的条件。
【提出问题】复分解反应发生的条件是什么?
【作出猜想】小组同学根据B组实验认为产生沉淀是证明物质间发生复分解反应的一种方式,A组实验两种物质混合后四种离子在溶液中可能仍以离子形式存在,所以未发生反应。
【实验探究】小婷同学取A组实验后的溶液设计如图2所示实验进行探究,请你参与并回答问题。
【实验分析】(1)小婷观察到试管a中产生②____________(填写实验现象),认为溶液中含有的离子为SO42-,试管b中有白色沉淀生成,认为原溶液中含有Cl-;加入过量氢氧化钠溶液后,试管c中出现蓝色和白色两种沉淀,认为溶液中含有的两种离子为③____________(填离子符号)。
(2)小旸认为小婷所做实验有一处不严谨,请你作出改进④__________________________________________________。
【实验结论】A组实验中两种物质所含的四种离子在溶液中均以离子形式存在,所以反应未发生。
【反思交流】下列物质之间能够发生复分解反应并生成气体的是⑤________(填序号)。
A.纯碱与稀盐酸
B.氢氧化钙与稀盐酸
C.氯化钠与稀硫酸
【拓展应用】实验结束后,同学们将图1中A、B两组实验试管中的所有物质倒入废液缸中,观察到底部沉淀明显增多,上层清液为无色。则混合前B试管中含有的溶质成分为⑥______________________(填化学式)。小礼想继续确定废液缸中上层清液的溶质成分,于是向上层清液中加入了无色酚酞溶液,观察到溶液变红,最终确定了上层清液中除酚酞外还含有的溶质成分为⑦__________________________________(填化学式)。
5.为探究稀盐酸的化学性质,同学们进行如图所示实验,请根据实验回答下列问题:
(1)为验证酸的某些性质,向编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的三支试管中事先加入一定量稀盐酸,然后分别加入石蕊溶液、Ca(OH)2溶液、CuO粉末(图甲),其中没有明显现象的是________(填试管编号)。试管Ⅲ中发生反应的化学方程式是______________________________。
(2)向滴有酚酞溶液的石灰水中逐滴滴加稀盐酸至过量(如图乙所示),观察到的现象是______________________________,发生化学反应的基本类型是____________。
(3)向(2)所得到的溶液中逐渐滴加Na2CO3溶液并用pH计同步测量溶液的pH,溶液pH的变化如图丙所示。同学们发现,最终所得溶液的pH大于7,于是查阅资料并通过实验证明Na2CO3溶液呈碱性。则加入Na2CO3溶液的体积为0~V1 mL时段,与加入Na2CO3反应的主要物质应是________(填化学式),加入Na2CO3溶液的体积为V1~V2 mL时段,发生的主要反应的化学方程式是______________________________。(注:NaCl、CaCl2溶液呈中性)
6.碳酸钠(俗称纯碱、苏打)是生活中一种重要的盐。
Ⅰ.某同学用一定溶质质量分数的碳酸钠溶液与稀盐酸做以下实验。
实验1
实验2
操作
向稀盐酸中滴加少量碳酸钠溶液
向碳酸钠溶液中滴加少量稀盐酸
现象
(1)产生气泡,反应的化学方程式:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
无明显现象
Ⅱ.针对实验2的现象,进行了如下探究。
【提出问题】向碳酸钠溶液中滴加少量稀盐酸为什么没有气泡产生?
【查阅资料】碳酸钠和稀盐酸反应不仅可以生成二氧化碳,还可以生成碳酸氢钠。
【作出猜想】碳酸钠与少量稀盐酸反应不生成二氧化碳,与过量稀盐酸反应才生成二氧化碳。
【实验验证】
步骤1:取相同溶质质量分数的碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液,分别测其pH。
碳酸钠溶液:pH=12 碳酸氢钠溶液:pH=8.2
步骤2:利用传感器分析反应过程中pH及压强变化。
①向碳酸钠溶液中滴入盐酸,作出pH变化图(图1中实线“—”表示)
②向碳酸氢钠溶液中滴入盐酸,作出pH变化图(图1中虚线“﹣﹣﹣﹣”表示)
③碳酸钠溶液与盐酸反应时容器内压强变化图(图2)
【分析与交流】
(1)分析如图可知,向碳酸钠溶液中滴入稀盐酸,开始时,__________(填“碳酸钠”或“盐酸”)过量,无气泡产生,a点溶液中的溶质有碳酸钠、____________、____________。
(2)bc段发生反应的化学方程式为________________________________。
(3)图2中d→e压强没变的原因是____________________________________。
【实验结论】猜想正确。
7.同学们用4%的NaOH溶液和8%的CuSO4溶液制备Cu(OH)2,有同学得到了浅绿色沉淀(碱式硫酸铜);还有同学得到的蓝色沉淀中含有黑色物质(氧化铜)。针对这些异常现象,小金进行了以下探究:
探究1:沉淀颜色与反应物的质量关系
编号
4%的NaOH/g
8%的CuSO4/g
沉淀颜色
出现黑色物质所等待的时间/min
①
2
2
浅绿色
不出现
②
4
待填
蓝色中混有浅绿色
5
③
6
2
蓝色
3
(1)编号②待填应为________(填“2”“4”或“6”)。
(2)③中生成蓝色沉淀的化学方程式为______________________________。
探究2:Cu(OH)2分解难易程度与溶液碱性强弱的关系
按探究1中③的方法制备5份含蓝色沉淀的混合物,处理方式和实验结果如表所示:
编号
①
②
③
④
⑤
处理方式
不做处理
直接加8 mL水
直接加16 mL水
洗涤沉淀至中性后放入洁净试管,加8 mL水
洗涤沉淀至中性后,放入洁净试管,加8 mL 4%的Na2SO4溶液
出现黑色物质所等待的时间/min
3
11
17
不出现
不出现
(3)可用________溶液来判断④中的沉淀已洗涤至中性。
(4)Cu(OH)2分解难易程度与溶液碱性强弱的关系是____________________________________。
(5)进行编号⑤实验的作用是________________________________。
(6)加热蓝色沉淀也会产生黑色物质,写出反应的化学方程式:____________________________。
8.FeCO3能用于制备可溶性乳酸亚铁补血剂。化学兴趣小组对其进行了探究。
【查阅资料】①FeCO3固体置于潮湿的空气中易变质生成Fe(OH)3。
②FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,会出现血红色絮状物;而FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,不会出现血红色絮状物。
③FeCO3与稀盐酸反应的化学方程式为FeCO3+2HCl=== FeCl2+H2O+CO2↑。
【提出问题】久置于空气中的FeCO3固体的成分是什么呢?
【猜想与假设】猜想1:FeCO3
猜想2:____________________
猜想3:Fe(OH)3
【定性探究】
实验操作
实验现象
实验结论
取少量固体于试管中,加入足量的稀盐酸
____________
猜想3不成立
取少量上述反应后的溶液于试管中,滴加KSCN溶液
出现血红色絮状物
猜想________成立
【定量探究】兴趣小组通过测定FeCO3与稀硫酸反应生成二氧化碳的质量,计算出固体中FeCO3的质量及其质量分数,现称取10.0 g固体进行如图所示实验。
(1)装置B的作用是________________。
(2)装置C中发生反应的化学方程式为________________________________。
(3)反应结束后,需继续通入一段时间N2,是为了将装置A内产生的二氧化碳气体全部排出供C装置吸收。若将通入的N2改为空气,则该实验过程对固体中FeCO3的质量分数测定产生的影响是________(填序号)。
A.偏大 B.偏小 C.没有影响 D.无法确定
9.食盐、苏打、食醋和生石灰是生活中常见的物质,实验小组进行了如下实验探究。
【活动一】选用上述物质中的________(填化学式)作食品干燥剂。
【活动二】实验小组通过如图1所示的两组实验(其中A、B一组,C、D一组)鉴别氯化钠溶液和碳酸钠溶液。
实验现象:试管B内产生气泡,试管D变浑浊,则试管D内反应的化学方程式为__________________________________________________。
【活动三】实验小组将试管B和试管D反应后的上层清液倒在烧杯中,发现有白色沉淀生成如图2,实验小组对烧杯内上层废液的成分产生了探究兴趣。
【提出问题】废液中含有哪些溶质?
【查阅资料】①常温下醋酸盐可溶于水;
②2CH3COOH+Na2CO3=== 2CH3COONa+H2O+CO2↑。
【猜想与假设】猜想①:CH3COONa、NaOH
猜想②:CH3COONa、NaOH、Na2CO3
猜想③:____________________________________
【进行实验】取废液少许于试管中,再向其中加入足量的氯化钡溶液,实验现象为__________________________________。
【得出结论】猜想②正确。
【反思交流】
(1)实验小组利用活动二结束后试管A中的废液除去某水垢(主要成分为氢氧化镁),其反应的化学方程式为__________________________________________。
(2)实验小组想确定活动二试管C中是否发生了化学反应,现将活动二结束后试管C的溶液分成两等份。第一份溶液中加入过量的纯碱溶液得到a g沉淀,第二份溶液中加入过量硝酸镁溶液得到b g沉淀,当m=__________(用a、b表示并化简)时说明进行活动二时C试管内没有发生化学反应。
10.实验室合成了一种铁的化合物(用FexOy表示),化学小组欲确定该物质的化学式,设计了如下装置:
老师提示同学们可以将问题拆解为2个任务:
【任务1】确定玻璃直管中剩余固体的成分。
【查阅资料】①CO和FexOy反应可能生成Fe、FeO(黑色)。
②Fe可被磁铁吸引,FeO不能被磁铁吸引。
【实验现象】充分反应后,A中固体全部变为黑色,B中溶液变浑浊。
(1)装置A中CO体现出________(填“氧化性”或“还原性”)。
【提出猜想】玻璃直管中的黑色固体可能是
猜想1:Fe
猜想2:FeO
猜想3:Fe和FeO
【设计实验】
(2)
设计思路
操作及现象
结论
定性分析
用磁铁靠近玻璃直管中的固体,固体全部被吸引
定量测定
从得到的黑色固体中称量2.8 g放入烧杯,逐滴加入50 g稀硫酸时固体恰好溶解,溶液的质量________(填“>”“<”或“=”)52.7 g
,猜想1成立【任务2】实验结束后,将装置B、C中得到的固体过滤、洗涤、干燥、称量,质量为98.5 g。
(3)装置B中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
【归纳演绎】
(4)通过以上实验数据,FexOy的化学式为________(用最简整数比)。
【反思总结】
(5)关于上述实验的描述中,正确的是________(填序号)。
A.实验时先通CO,再点燃酒精喷灯
B.该实验的缺点是没有尾气处理装置
C.称量玻璃直管中反应前后的固体质量也可求出该物质的化学式
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