反应后溶质成分的分析-2026-2027学年浙教版九年级上册科学
2026-08-21
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摘要:
**基本信息**
以四步分析法(写方程式-辨物质-判反应程度-验过量物)构建单一反应溶质推断模型,延伸至多反应体系的混合前分析-现象推导-成分确认三步法,形成递进式解题逻辑链。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|单一反应|4步方法+2典例|反应物过量判断(仅一种)+离子特征检验(Ca²⁺用Na₂CO₃、CO₃²⁻用HCl)|可溶性生成物必存→反应物过量二选一→离子检验定位过量物|
|多个反应|3步方法+2典例|混合前溶质预判+现象(气泡/沉淀)反推反应物→混合后成分确认|单一反应模型迁移→多体系物质相互作用→现象与反应本质关联|
内容正文:
反应后溶质成分的分析
单一反应
向氯化钙溶液中加入一定量的碳酸钠溶液,探究反应后溶质的成分。
第1步:写出反应的化学方程式
第2步:明确反应物和生成物
该实验中反应物是氯化钙、碳酸钠;生成物是碳酸钙、氯化钠。
第3步:根据是否完全反应初步确认反应后溶质成分
反应后溶质的成分中可溶性生成物一定存在,反应物可能存在,但只会存在一种反应物。
恰好完全反应时,溶质的成分为生成物氯化钠;
当氯化钙溶液过量时,溶质的成分为生成物氯化钠,反应物氯化钙;
当碳酸钠溶液过量时,溶质的成分为生成物氯化钠,反应物碳酸钠。
第4步:检验溶质成分
生成物一定存在,因此无须检验生成物,只需检验过量的反应物。
(1)检验是否存在,需检验的离子是钙离子,可加入的试剂是碳酸钠溶液(合理即可)(写一种即可),当观察到 有白色沉淀产生时,说明反应后溶液中溶质成分为氯化钙和氯化钠。
(2)检验是否存在,需检验的离子是碳酸根离子,可加入的试剂是稀盐酸(合理即可)(写一种即可),当观察到有气泡产生(与上一空对应)时,说明反应后溶液中溶质成分为碳酸钠和氯化钠。
典例1-1. 小宁为探究BaCl2 溶液和CuSO,溶液混合,过滤后所得蓝色滤液中的溶质成分,做了以下实验。
(1)过滤后所得蓝色滤液中含有的溶质可能是:
猜想一: 只含有CuCl2 。
猜想二: 含有CuCl2 和BaCl2 。
猜 想 三: 含 有 .
(2)为确定蓝色滤液的成分,做了以下实验。
实验操作
实验现象
取少量滤液于试管中, 滴入溶液A
实验现象1
取少量滤液于试管中, 滴加氯化钡溶液
实验现象2
若A 为 溶液,实验现象1应是 ,实验现象2应是 。则猜想一正确。
典例1-2..如图1是小南同学所在的项目活动小组同学探究酸、碱、盐之间的反应规律的实验,完成下列问题:
【提出问题】滴加碳酸钠溶液后,试管中溶液的溶质成分有哪些?
【猜想与假设】
猜想一:NaOH;
猜想二: 。
(1)向试管中滴加碳酸钠溶液时发生反应的化学方程式为
(2)猜想三 (只填一种情况,不能和题中其他成分情况重复)
(3)【实验验证】小南同学为了验证猜想二,取图1试管中一部分溶液于另一试管中,向其中滴加少量稀盐酸,没有观察到任何现象 ,于是得出结论:猜想二是错误的。你赞成小南的观点吗?理由
(4)通过实验验证,最终确认溶液中的溶质有。
为了除去图 1 试管中过量的,可加入适量的 ,然后过滤得到 NaOH 溶液。
多个反应
例2 为探究稀盐酸的化学性质,某化学小组做了如下实验:
同学们将试管①②中的废液倒入同一个空的废液缸中,观察到废液缸中先有气泡产生,后有白色沉淀出现。同学们将废液缸中的混合物过滤,得到无色滤液,滤液中溶质的成分是什么?
第1步:分析混合前试管①、②的溶液中一定存在、可能存在的溶质(写化学式)(根据考向1第1、2、3步的方法)
(1)试管①的溶液中溶质一定存在氯化钙,可能存在氯化氢(或氢氧化钙)。
(2)试管②的溶液中溶质一定存在氯化钠,可能存在氯化氢(或碳酸钠)。
第2步:根据混合后的现象确定混合前两试管中溶质成分
有气泡产生→发生的反应为 (填化学方程式,下同),则①中含有的溶质成分为氯化氢、氯化钙,②中含有的溶质成分为碳酸钠、氯化钠。第3步:根据混合后的现象确定混合后滤液中溶质成分
有白色沉淀出现→发生的反应为,则混合后溶液中一定含有氯化钠,可能含有碳酸钠(或氯化钙)。(若要进一步确定溶质成分,可根据考向1第4步的方法)
典例2-1.皮蛋是一种中国传统美食。它是将鸭蛋浸入一种特制的料液中加工而成。
【查阅资料】将纯碱和食盐加入盛有水的容器中,再加入生石灰充分反应,冷却后得到料液。
【提出问题】料液中除含有和外,还含有那些溶质?
【建立猜想】甲:还有;乙:还有。
【实验探究】
实验步骤
实验现象
结论
1.取少量上层料液过滤,取少量滤液滴加足量稀盐酸
无明显现象
2.另取少量滤液,滴加碳酸钠溶液
产生白色沉淀
(1)根据上述实验现象,可得出的结论是猜想 正确。
(2)实验步骤1中,“加入足量稀盐酸”的目的是 。
(3)皮蛋食用时加入一些食醋,可以去除涩感,原因是 。
典例2-2.科学兴趣小组对Na2CO3的化学性质进行探究。在甲、乙两试管中加入一定量的Na2CO3溶液,在甲试管中滴入一定量稀盐酸,乙试管中滴入一定量的BaCl2溶液,如图所示。请回答:
反应结束后,将两试管内的所有物质倒入丙烧杯,用玻璃棒充分搅拌,发现烧杯内仍有沉淀残留,将丙烧杯过滤,对滤液成分进行了进一步探究:
【提出问题】滤液中含有哪些溶质?
【建立猜想】猜想一:溶质为 NaCl; 猜想二:溶质为NaCl和BaCl2;
猜想三:溶质为 NaCl和Na2CO3; 猜想四:溶质为 NaCl、BaCl2、HCl。
(1)两试管发生反应的现象不同:甲试管出现大量气泡,乙试管出现 。
(2)根据丙烧杯出现的现象,可判断猜想四是不合理的,理由是 。
(3)【实验检验】
为验证其他猜想,他们进一步实验,实验设计如表,请补充实验结论:猜想 正确。
实验过程
实验现象
实验结论
取少量滤液于试管中,滴加硫酸钠溶液
无明显现象
猜想 ? 正确
继续向该试管中滴加稀盐酸
无明显现象
(4)【讨论交流】
小科同学认为在上述实验中,仅需一种试剂即可得出结论,则该试剂是 。
一、选择题
1.向盛有酚酞和NaOH溶液的烧杯中滴加稀硫酸,直至液体呈无色。为探究反应后溶液中溶质的组成,所选试剂不正确的是( )
A.锌粒 B.稀盐酸 C.碳酸钾溶液 D.氧化铜粉末
2.小明为探究酸、碱、盐的化学性质,做了如下图实验:小明把A、B反应后的液体倒入一个洁净的烧杯中,观察到只有白色沉淀生成,过滤后得到白色沉淀和无色滤液,小明分别对试管A、B反应时的反应物用量有如下描述,正确的是( )
A.氢氧化钙溶液一定过量 B.试管A中稀盐酸可能过量
C.试管B中稀盐酸一定过量 D.试管B中碳酸钠一定过量
3.某同学向盛有氢氧化钠溶液的试管中滴加稀盐酸,反应一段时间后,欲对试管溶液中溶质的成分进行探究。提出了下列猜想,其中不合理的是( )
A.溶质可能只是HCI B.溶质可能只是NaCl
C.溶质可能是NaCl与NaOH D.溶质可能是NaCl与HCI
4.向盛有稀H2SO4和ZnSO4溶液的烧杯中加入一定量的NaOH溶液,为判断反应后溶液a的成分,分别取少量反应后的溶液a于试管中进行3组实验,得到的实验现象和结论如表所示,其中合理的有( )
编号
试剂
现象和结论
①
Fe2O3粉末
溶液变为黄色,则溶液a一定含有ZnSO4
②
Fe粉
无明显现象,则溶液a可能只含有―种溶质
③
CuSO4溶液
产生蓝色沉淀,则溶液a一定含有两种溶质
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
5.为了探究稀硫酸的化学性质,某同学做了如图甲所示实验,观察到试管①中的液体呈蓝色,试管②中有气泡冒出。实验结束后,将试管①、②内的物质全部倒入同一烧杯中,充分反应后静置,结果如图乙所示。有关图乙烧杯内混合物中的固体和溶液,下列说法正确的是( )
A.固体中最多有两种物质
B.若固体中有锌,则溶液中的溶质可能有两种
C.若溶液呈酸性,则溶液中一定含有硫酸铜
D.若溶液呈蓝色,则固体中可能有两种物质
6.小乐在完成图I所示两个实验后,将两次废液倒入同一洁净废液缸,发现混合废液浑浊并显红色。为确定混合废液中溶质成分,他取一定量的混合废液过滤,并向滤液中逐滴滴入稀盐酸,根据反应现象得到图II所示图像。则滤液中除NaCl外还含有的物质是( )
A.氢氧化钙、碳酸钠 B.氢氧化钠、碳酸钠
C.碳酸钠、盐酸 D.氢氧化钠、氢氧化钙
7.小丽进行了如下实验:①将稀盐酸分别滴入试管甲和乙中,如图所示;②将反应后甲、乙试管中的废液倒入一洁净的烧杯中,观察到先有气泡产生,后有白色沉淀生成,过滤后得到白色沉淀和无色滤液;③取少量滤液于试管中,滴加少量碳酸钠溶液,无明显现象;④取少量滤液于试管中,滴加少量盐酸,有气泡产生。则②的无色滤液中( )
A.可能含有 HCl B.可能含有 NaCl、CaCl2和Na2CO3
C.一定含有 NaCl和Na2CO3 D.一定含有 NaCl和 CaCl2
二、实验与探究题
8.小滨所在的实验小组进行了如下实验:
(1)写出B中发生的化学方程式: 。
(2)D中沉淀的化学式是: 。
(3)B、D试管内的物质在E中混合后得到无色溶液,其中一定含有的溶质是: ,可能含有的溶质是: 。
9.实验课上,同学们在氢氧化钡溶液中滴加碳酸钠溶液后,探究试管中溶液的溶质成分有哪些离子:
(1)小郑的猜想是: Na+、OH-;小吴的猜想是:;你的猜想是: ;
(2)在老师帮助下,甲实验小组设计了以下实验方案:
甲实验小组设计的方案中的“?”是 ;
(3)甲实验小组设计的方案中的结论3是 ;
(4)乙实验小组在验证上述三个猜想时,只用了一种试剂,就能一次性地验证溶液中离子的成分,这种试剂是 。
10.某科学兴趣小组在学完碱的化学性质时,进行了如图所示的实验:
实验1结束后,同学们对反应后的物质进行过滤,并对滤液中溶质的成分进行了探究。
【建立猜想】
猜想一:溶质为 ;
猜想二:溶质为NaOH和Na2CO3;
猜想三:溶质为NaOH和Ba(OH)2.
【实验探究】
组内同学采取不同的方法开展了实验2的研究,具体情况如下:
实验操作
实验现象
实验结论
甲同学:取少量滤液于试管中,向其中滴加适量的Na2CO3溶液。
无白色沉淀
①
乙同学:取少量滤液于试管中,向其中滴加过量的盐酸溶液。
②
猜想二成立
请将表格中的实验结论①与实验现象②补充完整。
【反思与评价】
①从微观分析,实验1中OH-并没有实质参与反应,无法准确得出可溶性碱能与盐反应这一化学通性。有同学提出可以将Na2CO3溶液更换为 溶液进行实验,让OH-实质参与反应来得出可溶性碱的这一化学通性。
②实验后的废液直接倒入下水道,会造成环境污染,需将废液处理后再排放。
11.在学习硫酸化学性质时,某科学兴趣小组用氢氧化钠、碳酸钠、镁条和另外一种不同类别的物质A进行实验。请回答:
(1)将稀硫酸加入装有镁条的试管中,能观察到的现象是 ;
(2)将稀硫酸加入装有物质A的试管中并微微加热,溶液由无色变为蓝色,则物质A是 。
(3)为确定试管②中无色溶液的溶质成分,只要取适量该溶液,滴加 就能根据产生的现象推断出溶质的成分;
(4)将试管①②中的溶液倒入烧杯中充分混合,所得溶液的溶质除硫酸钠外还可能有的所有组成是 。
12.某实验小组的同学用氢氧化钙溶液和盐酸进行酸碱中和反应的实验时,向烧杯中的氢氧化钙溶液加入稀盐酸一会后,发现忘记了滴加指示剂。因此,他们停止滴加稀盐酸,并对烧杯内溶液中的溶质成分进行探究。
探究烧杯内溶液中溶质的成分。
[提出问题]该烧杯内溶液中的溶质是什么?
(1)[猜想]猜想一: 可能是 CaCl2和 Ca(OH)2;
猜想二: 可能只有CaCl2;
猜想三: 。
[查阅资料]氯化钙溶液呈中性。
[进行实验]
实验步骤:取少量烧杯内溶液于另一支试管中,逐滴加入碳酸钠溶液至过量;
实验现象: ;结论:猜想二不正确,猜想三正确。
[反思与拓展]
在分析化学反应后所得物质成分时,除考虑生成物外还需考虑反应物的用量。
(2)根据所学化学知识,验证烧杯内溶液中的溶质含有HCl,除以上方案外,下列哪些物质单独使用也能完成该实验?____(填序号)。
A.氧化铜 B.铜
C.紫色石蕊试液 D.硝酸银溶液
(3)烧杯中的溶液未经处理直接倒入下水道,可能造成的危害是污染水源。要处理烧杯内溶液,使其溶质只含有CaCl2,应向烧杯中加入过量的 。
13.探究盐酸的化学性质,某化学小组做了如下实验:
将反应后D、E试管中的废液倒入一个洁净的烧杯中,观察到烧杯中先有气泡产生,后有白色沉淀出现。将烧杯中的混合物过滤(提出问题)滤液中溶质的成分是什么?
(作出猜想)
猜想一:NaCl
猜想二:NaCl和CaCl2
猜想三:NaCl和Na2CO3
猜想四:NaCl、CaCl2和Na2CO3
同学们马上否定了猜想四,请问他们否定的理由是什么?
(设计实验)请完成实验报告。
实验步骤
实验现象
实验结论
取少量滤液于试管中,滴加适量的碳酸钠溶液。
①
猜想二不成立
取少量滤液于试管中,滴加② (填名称)
产生气泡
猜想三成立
反应后溶质成分的分析
答案解析部分
典例1-1.【答案】(1)CuCl2、CuSO4
(2)CuSO4;无明显现象;无明显现象
【解析】【分析】(1)根据氯化铜、硫酸铜溶液的颜色为蓝色,据此进行猜想;
(2)根据硫酸根离子能够与钡离子反应生成硫酸钡沉淀进行解答。
【解答】(1)氯化钡溶液和硫酸铜溶液反应生成硫酸钡沉淀与氯化铜,氯化铜与硫酸铜均为蓝色溶液,因此猜想如下:
猜想一: 只含有CuCl2;
猜想二: 含有CuCl2和BaCl2;
猜 想 三: 含有CuCl2、CuSO4;
(2)若A为硫酸铜溶液,猜想一是只含有氯化铜,则取少量滤液于试管中,滴入硫酸铜溶液中,则无明显现象;
取少量滤液于试管中,滴加氯化钡溶液,氯化铜与氯化钡溶液不反应,因此无明显现象;
故猜想一正确。
故答案为:(1)CuCl2、CuSO4;(2)CuSO4;无明显现象;无明显现象。
典例1-2.【答案】(1)
(2)NaOH和Ba(OH)2
(3)不赞成,理由:若溶液中同时存在NaOH和Na2CO3,加入少量稀盐酸时,稀盐酸会先和氢氧化钠发生中和反应,稀盐酸量太少,还没有和碳酸钠反应,因此也不会观察到气泡,无法证明碳酸钠不存在。
(4)氢氧化钡(或Ba(OH)2)
【解析】【分析】(1)根据反应物、反应条件和生成物,确定反应的化学方程式;
(2)可从恰好完全反应,其中一种反应物有剩余的两个角度进行猜想;
(3)当碳酸钠和氢氧化钠同时存在时,加入的稀盐酸先和氢氧化钠反应,再和碳酸钠反应;
(4)除杂的原则:不引入新的杂质;不与除杂试剂反应。
【解答】(1) 由图可知,氢氧化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,反应的化学方程式为:
。故填:。
(2) 氢氧化钡和碳酸钠反应生成氢氧化钠和碳酸钡沉淀,反应后溶质成分的情况分三种:
①恰好完全反应:溶质只有NaOH,对应猜想一;
②碳酸钠过量:溶质为NaOH和Na2CO3,对应猜想二;
③氢氧化钡过量:溶质为NaOH和Ba(OH)2,即未重复的猜想三。
故填:NaOH和Ba(OH)2。
(3) 若溶液中同时存在NaOH和Na2CO3,加入少量稀盐酸时,稀盐酸会先和氢氧化钠发生中和反应,稀盐酸量太少,还没有和碳酸钠反应,因此也不会观察到气泡,无法证明碳酸钠不存在,所以我不赞成小南的观点。故填:不赞成,理由:若溶液中同时存在NaOH和Na2CO3,加入少量稀盐酸时,稀盐酸会先和氢氧化钠发生中和反应,稀盐酸量太少,还没有和碳酸钠反应,因此也不会观察到气泡,无法证明碳酸钠不存在。
(4) 目标是除去NaOH溶液中混有的Na2CO3,不能引入新杂质,可加入适量的氢氧化钡,氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,过滤除去沉淀后即可得到纯净的NaOH溶液。
故填:氢氧化钡(或Ba(OH)2)。
典例2-1.【答案】甲;检验料液中是否含有碳酸钠;用食醋中和皮蛋的碱性
【解析】【分析】(1)加稀盐酸没有现象,说明溶液中不含碳酸根离子。
(2)稀盐酸与碳酸钠反应会产生气泡,可用于检验碳酸钠是否存在。
(3)俩液中含有的氢氧化钠具有涩感,利用食醋中的酸可以中和碱。【解答】(1)盐酸和碳酸钠溶液反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体,所以取少量上层料液过滤,取滤液滴加足量稀盐酸,无明显现象,说明没有碳酸钠;碳酸钠溶液和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,另取少量滤液,滴加碳酸钠溶液,产生白色沉淀,说明含有氢氧化钙,根据上述实验现象,可得出的结论是猜想甲正确。
(2)盐酸和碳酸钠溶液反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体,所以实验①加入足量稀盐酸的目的是检验料液中是否含有碳酸钠。
(3)蛋食用时加入一些食醋,可以去除涩感,原因是酸碱起中和反应。
典例2-2.【答案】(1)白色沉淀
(2)溶质中不可能有HCl,因为沉淀BaCO3与稀HCl不能共存
(3)一
(4)稀H2SO4
【解析】【分析】(1)碳酸钠属于可溶性碳酸盐,可与酸反应生成二氧化碳气体,也可与含钡离子的可溶性盐反应生成碳酸钡白色沉淀,据此可判断反应现象。
(2)碳酸钡沉淀可与稀盐酸反应生成氯化钡、水和二氧化碳,因此若溶液中含有 HCl,则不可能同时存在碳酸钡沉淀,据此可判断猜想不合理的原因。
(3)钡离子可与硫酸根离子反应生成白色沉淀,碳酸根离子可与酸反应生成二氧化碳气体;滴加硫酸钠无明显现象,说明不含钡离子;滴加稀盐酸无明显现象,说明不含碳酸根离子,据此可判断溶质只有氯化钠。
(4)硫酸中含氢离子和硫酸根离子,氢离子可与碳酸根离子反应生成气泡,硫酸根离子可与钡离子反应生成白色沉淀,因此可用稀硫酸一次性检验钡离子和碳酸根离子是否存在。
【解答】(1)碳酸钠与氯化钡反应会生成碳酸钡沉淀和氯化钠,因此乙试管中可观察到出现白色沉淀的现象。
(2)丙烧杯中仍有沉淀残留,该沉淀为碳酸钡;碳酸钡能与稀盐酸反应生成氯化钡、水和二氧化碳,二者不能共存,因此溶液中不可能含有 HCl,故猜想四不合理。
(3)①取少量滤液于试管中,滴加硫酸钠溶液,无明显现象,说明滤液中不含钡离子,因此猜想二(含氯化钡)不成立;②继续向该试管中滴加稀盐酸,无明显现象,说明滤液中不含碳酸根离子,因此猜想三(含碳酸钠)不成立;综上,溶质只有氯化钠,故猜想一正确。
(4)稀硫酸中含有氢离子和硫酸根离子:若溶液含氯化钡,滴加稀硫酸会产生白色沉淀;若溶液含碳酸钠,滴加稀硫酸会产生气泡;若只有氯化钠,滴加稀硫酸无明显现象,因此仅用稀硫酸即可一次性完成检验。
故答案为:(1)白色沉淀;
(2)BaCO3沉淀与稀盐酸不能共存,溶液中若含 HCl,则沉淀会溶解,因此猜想四不合理;
(3)一;
(4)稀硫酸。
1.【答案】B
【解析】【分析】根据酸和碱反应后的溶液使酚酞呈无色,溶液呈中性或酸性,结合酸的化学性质分析。
【解答】 向盛有酚酞和NaOH溶液的烧杯中滴加稀硫酸,直至液体呈无色 ,则该反应可能是恰好完全反应,也可能是酸有剩余,所以为探究反应后溶质成分,可通过锌粒、碳酸钾溶液与酸反应产生气泡,氧化铜能与酸反应溶解且溶液呈蓝色来验证,而稀盐酸不能与硫酸反应,无法验证;
故选B。
2.【答案】D
【解析】【分析】首先根据反应物确定白色沉淀的名称,进而判断哪个试管中的哪种物质肯定过量,进而对其它物质是否过量分析判断。
【解答】根据题意可知,将反应后甲、乙试管中的废液倒入一洁净的烧杯中,观察到只有白色沉淀生成,是因为钙离子和碳酸根离子结合生成碳酸钙沉淀,说明B试管中碳酸钠过量,而钙离子可以来自氢氧化钙,也可以来自生成的氯化钙,因此A试管中两者恰好完全反应或氢氧化钙过量。
故选D。
3.【答案】A
【解析】【分析】根据反应后溶液中溶质一定有生成物,反应物可能剩余分析。
【解答】A. 向盛有氢氧化钠溶液的试管中滴加稀盐酸,反应后溶液中溶质一定有生成的氯化钠,盐酸和氢氧化钠可能剩余一种,符合题意;
B.溶质可能只有氯化钠,不符合题意;
C. 溶质可能是NaCl与NaOH ,不符合题意;
D.溶质可能是氯化钠和氯化氢,不符合题意;
故答案为:A。
4.【答案】D
【解析】【分析】根据向盛有稀H2SO4和ZnSO4溶液的烧杯中加入一定量的NaOH溶液, 氢氧化钠先与硫酸反应产生硫酸钠和水,然后再与硫酸锌反应生成氢氧化锌和硫酸钠,结合酸和碱的化学性质分析。
【解答】① 向盛有稀H2SO4和ZnSO4溶液的烧杯中加入一定量的NaOH溶液, 氢氧化钠先与硫酸反应产生硫酸钠和水,然后再与硫酸锌反应生成氢氧化锌和硫酸钠,向溶液中加氧化铁,溶液变成黄色,说明硫酸过量,则硫酸锌未反应,溶液中一定有硫酸锌,正确;②溶液中加铁粉,无明显现象,说明硫酸无剩余,则溶液中一定有硫酸钠,可能有硫酸锌或氢氧化钠,正确;③若加入硫酸铜溶液产生蓝色沉淀,说明溶液中一定有硫酸钠和氢氧化钠,正确;
故选D。
5.【答案】D
【解析】【分析】锌比铜活泼,可以将铜从可溶性盐中置换出来。
【解答】 ①的反应方程式为;②的反应方程式为。
A、锌比铜活泼,若锌有剩余,会与硫酸铜反应产生铜和硫酸锌,若锌过量,则固体可能是锌、铜以及过量的氧化铜,最多有三种物质,故A错误;
B、有锌剩余,则溶液中一定不含硫酸和硫酸铜,溶质为硫酸锌,故B错误;
C、溶液呈酸性,说明硫酸剩余,烧杯中的固体物质为铜,可能硫酸铜未被锌完全反应,也可能被锌完全反应,故C错误;
D、溶液呈蓝色,说明含有硫酸铜,固体一定不含锌,可能有过量的氧化铜和由锌置换出的铜,故D正确。
故答案为:D。
6.【答案】B
【解析】【分析】根据氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠,碳酸钠、氢氧化钠和氢氧化钙溶液都呈碱性,但氢氧化钙与碳酸钠不能共存分析。
【解答】 将两次废液倒入同一洁净废液缸,发现混合废液浑浊并显红色,取一定量的混合废液过滤,并向滤液中逐滴滴入稀盐酸, 过一段时间产生气体,说明含有碱和碳酸钠,因氢氧化钙与碳酸钠不能共存,所以溶液中除生成的氯化钠外还一定有氢氧化钠和碳酸钠;
故选B。
7.【答案】C
【解析】【分析】遇酸有气泡的物质:活泼金属单质和碳酸盐。
【解答】将反应后甲、乙试管中的废液倒入一洁净的烧杯中,观察到先有气泡产生,后有白色沉淀生成,观察题中所给的物质,气泡是由氢离子与碳酸根离子结合而成的,可知甲中盐酸过量;沉淀是由碳酸根离子与钙离子结合而成的,可知乙中碳酸钠过量。两个试管混合后发生的反应是:盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠和水,再是碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠。加入碳酸钠,没有明显现象,说明氯化钙完全反应。加入盐酸,有气泡产生,说明碳酸钠过量。可知②的无色滤液中一定含有过量的碳酸钠和反应生成的氯化钠。
故答案为:C。
8.【答案】NaOH+HCl=NaCl+H2O;CaCO3;NaCl、CaCl2;HCl
【解析】【分析】(1)结合酸碱中和反应进行分析;
(2)结合物质性质进行推断;
(3)结合实验现象进行合理推断。
【解答】(1)B中发生的反应是氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,化学方程式:NaOH+HCl=NaCl+H2O;
(2)D中发生的反应是碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀及氢氧化钠,沉淀的化学式是:CaCO3;
(3)B、D试管内的物质在E中混合后得到无色溶液,说明溶液呈中性或酸性,不存在氢氧化钠、氢氧化钙和碳酸钠,混合时过量的盐酸能与氢氧化钠、碳酸钠、碳酸钙反应,据此分析可知一定含有的溶质是NaCl、CaCl2,可能含有的溶质是HCl。
9.【答案】(1)
(2)稀盐酸或稀硝酸
(3)小郑的猜想是正确的
(4)硫酸
【解析】【分析】(1)复分解反应离子共存与反应后溶质猜想:氢氧化钡和碳酸钠发生反应,生成碳酸钡沉淀与氢氧化钠,反应后溶液中一定存在钠离子、氢氧根离子;两种反应物无法同时剩余,因此溶质离子存在三种情况,恰好完全反应只含钠离子、氢氧根离子;氢氧化钡过量则多钡离子;碳酸钠过量则多碳酸根离子。
(2)碳酸根离子的检验方法:碳酸根离子能和氢离子反应,生成二氧化碳气体,实验室常用稀盐酸、稀硝酸这类强酸检验碳酸根离子;钡离子可通过加入含硫酸根的可溶性盐,生成硫酸钡白色沉淀检验。
(3)离子推断逻辑:加足量酸无气体,证明溶液不含碳酸根;继续加入硫酸钠溶液,没有白色沉淀生成,说明溶液不含钡离子,溶液中仅存在钠离子、氢氧根离子,对应恰好完全反应的猜想。
(4)一次性鉴别多种离子的试剂选择:硫酸中含有氢离子与硫酸根离子,氢离子遇碳酸根产生气泡、氢离子中和氢氧根可借助现象判断、硫酸根遇钡离子生成白色沉淀,一种试剂就能区分溶液中是否存在钡离子、碳酸根离子、氢氧根离子。
【解答】(1) 氢氧化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,即
可知,溶液中一定含有氢氧化钠电离出的钠离子和氢氧根离子,若氢氧化钡过量,则还含有钡离子;若碳酸钠过量,则还含有碳酸根离子,结合小郑和小吴的猜想,可知另外的猜想为:。
(2)流程中加入足量该试剂后,通过是否产生气体判断碳酸根离子是否存在,碳酸根离子和氢离子结合会生成二氧化碳气泡,因此需要选用含有氢离子的酸,稀盐酸或者稀硝酸都符合实验要求。
(3)取样加入足量酸,没有气体产生,证明溶液内不存在碳酸根离子;再滴加硫酸钠溶液,没有白色沉淀析出,说明溶液内不存在钡离子;溶液仅含有钠离子与氢氧根离子,对应小郑的猜想,因此结论 3 为小郑的猜想正确。
(4)选用硫酸试剂,硫酸中的氢离子可与碳酸根离子反应生成气泡,检验碳酸根;硫酸中的硫酸根离子可与钡离子生成白色沉淀,检验钡离子;氢离子会中和氢氧根,结合实验现象就能一次性区分三种猜想对应的离子组成,因此该试剂为硫酸。
(1)氢氧化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,即
可知,溶液中一定含有氢氧化钠电离出的钠离子和氢氧根离子,若氢氧化钡过量,则还含有钡离子;若碳酸钠过量,则还含有碳酸根离子,结合小郑和小吴的猜想,可知另外的猜想为:。
(2)根据猜想可知,加入物质可以与碳酸根反应生成气体,则“?”为稀盐酸或稀硝酸。
(3)没有气体产生,说明不含碳酸根离子;加入硫酸钠,没有沉淀产生,说明不含钡离子,可知结论3为:小郑的猜想是正确的。
(4)乙实验小组需用一种试剂验证Na+、OH-、Ba2+或CO32-。 硫酸(H2SO4)可一次性验证: H2SO4与Ba2+反应生成BaSO4(白色沉淀), 与CO32-反应生成CO2(气泡)。加入适量硫酸,若无明显现象,说明有Na+、OH-,若产生白色沉淀,说明有Na+、OH-、Ba2+,若产生气泡,说明有Na+、OH-、。
10.【答案】NaOH;猜想三不成立;刚开始不产生气泡,后产生气泡;MgSO4
【解析】【分析】【建立猜想】根据氢氧化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡和氢氧化钠进行分析。
【实验探究】根据碳酸钠和氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀,稀盐酸先与氢氧化钠反应,然后稀盐酸与碳酸钠反应进行分析。
【反思与评价】根据硫酸镁与氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化镁沉淀进行分析。
【解答】【建立猜想】丙图实验中氢氧化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡和氢氧化钠,如果恰好完全反应,则溶质为氢氧化钠,如果氢氧化钡过量,则溶质为氢氧化钠、氢氧化钡,如果碳酸钠过量,则溶质为碳酸钠、氢氧化钠,故猜想一:溶质为NaOH;
【实验探究】甲同学:取少量滤液于试管中,向其中滴加适量的Na2CO3溶液,无白色沉淀,说明不含氢氧化钡,故猜想三不成立;
乙同学:猜想二成立,溶质为NaOH和Na2CO3,取少量滤液于试管中,向其中滴加过量的稀盐酸,一开始无现象(稀盐酸与氢氧化钠反应),一段时间后有气泡产生(稀盐酸与碳酸钠反应);
【反思与评价】硫酸镁与氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化镁沉淀,从微观分析,实验1中OH-并没有实质参与反应,无法准确得出可溶性碱能与盐反应这一化学通性,可以将Na2CO3溶液更换为MgSO4溶液进行实验,让OH-实质参与反应来得出可溶性碱的这一化学通性。
故答案为:NaOH;猜想三不成立;刚开始不产生气泡,后产生气泡;MgSO4。
11.【答案】镁条逐渐溶解,表面有气泡产生;氧化铜;紫色石蕊溶液;CuSO4或CuSO4、H2SO4或NaOH
【解析】【分析】(1)根据镁和硫酸反应生成硫酸镁和氢气进行分析;
(2)根据氧化铜和硫酸在加热的条件下生成硫酸铜和水进行分析;
(3)根据显中性溶液不能使紫色石蕊试液变色,显碱性溶液能使石紫色蕊试液变蓝色,显酸性溶液能使紫色石蕊试液变红色分析;
(4)根据稀硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,可能氢氧化钠过量,可能稀硫酸过量,可能恰好完全反应;铜、氧气和硫酸在加热的条件下生成硫酸铜和水,可能硫酸过量,可能恰好完全反应进行分析。
【解答】稀硫酸加入装有镁条的试管中,镁与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气,能观察到的现象是:镁条逐渐溶解,表面有气泡产生;
稀硫酸能与金属单质、金属氧化物、碱、某些盐反应,含有铜离子的溶液为蓝色。物质A从类别上,不同于镁条、氢氧化钠、碳酸钠,物质A类别应是金属氧化物。稀硫酸加入装有物质A的试管中并微微加热,溶液由无色变为蓝色,则物质A是CuO,故填:氧化铜或CuO;
试管②中无色溶液中一定无CuSO4,可能只含有Na2SO4,也可能含有Na2SO4和NaOH,也可能是Na2SO4和H2SO4。为确定试管②中无色溶液的溶质成分,只要取适量该溶液,滴加紫色石蕊试液,如果溶液变红,溶质的成分为:Na2SO4和H2SO4,如果溶液变蓝,溶质的成分为:Na2SO4和NaOH,如果溶液不变红,溶质的成分为:Na2SO4,故填:紫色石蕊溶液;
试管①中的溶质为CuSO4或CuSO4和H2SO4,试管②中的溶质为Na2SO4或Na2SO4和NaOH或Na2SO4和H2SO4。将试管①②中的溶液倒入烧杯中充分混合,
情况1:如果试管①中的溶质为CuSO4,试管②中的溶质为Na2SO4,则烧杯中溶质为:CuSO4和 Na2SO4。
情况2:如果试管①中的溶质为CuSO4,试管②中的溶质为Na2SO4和NaOH,氢氧化钠不足则烧杯中溶质为:CuSO4和 Na2SO4;氢氧化钠刚好和硫酸铜反应,则溶质为:Na2SO4;氢氧化钠过量,则溶质为:Na2SO4和 NaOH。
情况3:如果试管①中的溶质为CuSO4,试管②中的溶质为Na2SO4和H2SO4,则烧杯中溶质为:CuSO4、Na2SO4和H2SO4。
情况4:试管①中的溶质为CuSO4和H2SO4,试管②中的溶质为Na2SO4,则烧杯中溶质为:CuSO4、Na2SO4和H2SO4。
情况5:试管①中的溶质为CuSO4和H2SO4,试管②中的溶质为Na2SO4和NaOH,
如果试管①中的硫酸足以把试管②中氢氧化钠反应完还有剩余,则烧杯中溶质为:CuSO4、Na2SO4和H2SO4;
如果试管①中的硫酸刚好把试管②中氢氧化钠反应完,则烧杯中溶质为:CuSO4和 Na2SO4;
如果试管②中氢氧化钠把试管①中的硫酸反应完,继续和部分硫酸铜反应,则烧杯中溶质为:CuSO4和 Na2SO4;
如果试管②中氢氧化钠把试管①中的硫酸和硫酸铜刚好都反应,则烧杯中溶质为: Na2SO4;
如果试管②中氢氧化钠把试管①中的硫酸和硫酸铜反应完还有剩余,则烧杯中溶质为: Na2SO4和NaOH;
情况6:试管①中的溶质为CuSO4和H2SO4,试管②中的溶质为Na2SO4和H2SO4,则烧杯中溶质为:CuSO4、Na2SO4和H2SO4。
通过以上讨论,所得溶液的溶质除硫酸钠外,所有可能组成是CuSO4或CuSO4、H2SO4或NaOH。
12.【答案】(1)可能是CaCl2和HCl;溶液不变红
(2)A;C
(3)碳酸钙
【解析】【分析】(1)酸碱中和反应的产物分析:氢氧化钙与盐酸反应生成氯化钙和水,反应后溶液中的溶质可能有三种情况,一是氢氧化钙过量;二是恰好完全反应;三是盐酸过量。
(2)酸的化学性质:盐酸能与氧化铜反应(固体溶解,溶液变蓝)、能使紫色石蕊试液变红;铜与盐酸不反应,硝酸银溶液与氯化钙也能反应生成沉淀,无法单独验证盐酸存在。
(3)物质的除杂:要除去氯化钙溶液中的盐酸,可加入过量的碳酸钙,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,过量的碳酸钙可过滤除去,从而得到只含氯化钙的溶液。
【解答】(1)猜想三:可能是CaCl2和HCl。故答案为:可能是CaCl2和HCl。
(2)实验步骤:取少量烧杯内溶液于试管中,滴入几滴酚酞溶液,振荡。实验现象①:溶液不变红,结论:猜想一不正确。故答案为:溶液不变红。
(3)A、氧化铜能与盐酸反应,固体溶解,溶液变蓝,可验证盐酸存在,故该选项正确;
B、铜与盐酸不反应,无法验证,故该选项错误;
C、紫色石蕊试液遇盐酸变红,可验证,故该选项正确;
D、硝酸银溶液与氯化钙也能反应生成沉淀,无法单独验证盐酸,故该选项错误;
故答案为 AC;
(4) 要处理烧杯内溶液,使其溶质只含有CaCl2,应向烧杯中加入过量的一种物质,该物质可以是碳酸钙,是因为稀盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,过滤得到氯化钙溶液。
13.【答案】CaCl2和Na2CO3会反应,不能共存;无明显现象;稀盐酸
【解析】【分析】[作出猜想]混合后有沉淀、气体或水生成的物质不能共存。
[设计实验]根据实验结论反推实验现象。能产生气泡的情况有:活泼金属与酸混合;碳酸盐与酸混合。【解答】[作出猜想]CaCl2和Na2CO3反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,两者不能共存,所以猜想四错误。
[设计实验]猜想二不成立,说明氯化钙不存在,因此加入碳酸钠不会有明显现象;猜想三成立,则含有碳酸钠,碳酸钠可与酸反应生成二氧化碳气体,看到气泡产生,所以加入稀盐酸。
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