题目内容

【题目】祺祺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,她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NaClNaOHNa2CO3NaHCO3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,则其实验现象应是_____;在进行操作②时有无色无味的气体产生,由此又可排除假设物质中的_____

[探究结论]祺祺由此推断出该溶液中的溶质可能是上述假设物质中的_____

[探究反思]实验结束后,祺祺将上述实验中所有的物质都倒入盛有“实验室制取二氧化碳”实验中所得废液的废液缸中,观察到有气泡产生,最终逐渐产生了少量白色沉淀。请帮祺祺同学写出产生气泡的反应的化学方程式:_____;最终废液缸中一定存在的溶质除石蕊外还有_____

【答案】溶液变成蓝色 氢氧化钠 Na2CO3 Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2 氯化钠(或NaCl

【解析】

探究过程:

NaClNaOHNa2CO3NaHCO3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,滴加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;

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=,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Na2CO3

探究反思:

盛有“实验室制取二氧化碳”实验中所得废液的废液缸中一定含有氯化钙,可能存在盐酸。由上述分析可知,溶液中含有碳酸钠,则碳酸钠和盐酸反应会产生二氧化碳气体,反应的化学方程式是:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2,与稀盐酸反应完后,碳酸钠与氯化钙反应生成了碳酸钙沉淀和氯化钠,所以,最终废液缸中一定存在的溶质除石蕊外还NaCl

练习册系列答案
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【题目】在学习实验室制取二氧化碳选用试剂研究中,一般都会以块状大理石和稀盐酸、粉末状大理石与稀盐酸、碳酸钠与稀盐酸、块状大理石与稀硫酸进行对比实验探究。化 学兴趣小组就除反应物状态以外影响大理石与稀盐酸反应快慢因素进行了如下探究。

(提出问题)大理石与稀盐酸反应的快慢还会受哪些因素的影响?

(猜想假设)

假设一:可能与温度的高低有关。 假设二:可能与稀盐酸的浓度有关。

(设计并实验)小组成员用不同质量分数的稀盐酸和不同环境温度下进行如下实验:

实验

序号

盐酸的质量分数

(均取 20mL)

大理石

的质量

实验环

境温度

收集相同体积的二氧

化碳所用时间()

1

10%

2g

20℃

59.8

2

10%

2g

35℃

41.7

3

20%

2g

20℃

35.5

4

20%

2g

35℃

27.2

(1) 写出实验室制取二氧化碳的反应化学方程式_____

(收集证据)

(2) 要比较不同温度对反应快慢的影响应选择实验编号是_____;要比较不同质量分 数的稀盐酸对反应快慢的影响应选择实验编号是_____

(总结反思)

(3)小组经过讨论分析得出如下结论:

a、温度与大理石与稀盐酸反应快慢的关系:_____

b、稀盐酸浓度与大理石与稀盐酸反应快慢的关系:___________________

(4)本实验除用收集相同体积气体所需要的时间这一产生产物的快慢来定量比较反应速率快慢外,还可以采用其他什么方法来比较反应速率的快慢(除观察产生气泡的快慢)? 答:_____

【题目】某化学兴趣小组的同学们利用学校开放实验室提供的稀盐酸、氯化钠溶液和酚酞溶液进行了如下图所示的传统实验,成功探究出了久置氢氧化钠固体的变质情况。

传统实验研究:

1)图中甲溶液最好选择_____。(填“稀盐酸”或“CaCl2溶液”)。(资料: CaCl2溶液显中性)

2)若图中步骤II和步骤III出现:_____现象时,则说明氢氧化钠固体部分变质。

3)若图中步骤II和步骤III出现:_____现象时,则说明氢氧化钠固体完全变质。

4)写出步骤II中发生的化学反应方程式: _____

但在反思的过程中,同学们对为何选用氢氧化钠溶液及其用量的控制对检验变质程度的影响仍然比较困惑,在老师的指导下,兴趣小组的同学们分别利用数字化实验来解决他们的疑惑。

数字化实验研究:1. 实验仪器和药品:仪器:数据采集器、pH传感器、泵动式二氧化碳传感器、电脑、磁力搅拌器、酸式滴定管、铁架台、弹簧夹。

药品:NaOH部分变质的溶液样品、碳酸钠溶液(模拟氢氧化钠完全变质后的溶液)、稀盐酸、CaCl2溶液。

2.分组实验

第一组实验:实验装置如图1所示,用酸式滴定管逐滴滴加稀盐酸和泵动循环二氧化碳传感器探究氢氧化钠溶液的变质情况,形成的“时间-CO2”曲线图(如图3、图4)。

5)比较分析图3和图4:两图中的a点之前都尚未加入稀盐酸,反应尚未开始,曲线没有发生变化。图3中,a点和b点之间平稳略有轻微上升,b点之后曲线开始明显上升。说明a点到b点之间滴入的稀盐酸主要与_____反应,体现_____优先原理;说明a点到b点略有轻微上升的原因:_____。图4a点开始滴加稀盐酸,几乎立即产生二氧化碳,说明氢氧化钠_____(“部分”或“完全”)变质。

第一组同学的反思:在传统实验中,没有使用酸式滴定管逐滴滴加稀盐酸,且没有灵敏数字传感器的实验条件下,选用稀盐酸只能检验氢氧化钠是否变质,很难判断氢氧化钠的变质成都。

第二组实验:实验装置如图2所示。用酸式滴定管逐滴滴加CaCl2溶液和PH传感器探究氢氧化钠溶液的变质情况,形成的“时间-pH”曲线图(如图5、图6

6)同学们在实验二中都加入课过量的CaCl2溶液,比较分析图5和图6:图5pH曲线的起止值,说明结束后,溶液是_____性,氢氧化钠_____(“部分”或“完全”)变质。图6中,溶液pH曲线逐渐下降至a点后pH=7,继续滴加CaCl2溶液pH不变,说明原因:_____

第二组同学的反思:在传统实验的步骤II中需要加入过量CaCl2溶液的目的是_____

实验反思:传统实验和现代数字化实验是相辅相成的,可以互为补充。化学实验教学要靠这两条腿协调走路。

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