题目内容
实验室里某小组正在探究一个问题.根据设计方案,小英向试管中加入2mL氢氧化钠溶液,滴入几滴酚酞溶液,溶液显红色.然后她又用滴管连续滴入一定量的稀硫酸,溶液由红色变为无色.
(1)他们探究的问题是 (填Ⅰ或Ⅱ)
Ⅰ.酚酞溶液遇酸、碱溶液能显示不同颜色吗?Ⅱ.酸和碱溶液能发生反应吗?
(2)大家对小英得到的无色溶液继续探究.
小斌认为反应后溶液中的溶质是硫酸钠,小亮认为溶质有两种,它们是 .
同学们根据以下两种方案进行实验后,一致认为小亮的观点是正确的.请你补填下表的空缺.
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
方案一:取少许反应后的溶液置于试管中,向其中加入 | | 小亮的观点正确 |
方案二:取少许反应后的溶液置于试管中,向其中加入 | |
(3)请你和全组同学一起分析以下问题.
①稀硫酸和氢氧化钠溶液发生反应的微观过程如图1所示.从粒子的角度具体分析该反应能发生的原因是 .
②锌和硫酸铜溶液发生反应的微观过程如图2所示.从粒子的角度具体分析该变化是化学变化的原因是 .
③通过以上分析,揭示出化学反应的微观本质是 .
(1)Ⅱ;(2)硫酸钠和硫酸(或Na2SO4和H2SO4);方案一:碳酸钠(或氧化铁)产生气泡(或红褐色固体逐渐溶解,溶液由无色变为黄色);方案二:锌(或石蕊溶液)产生气泡(或溶液显红色);(3)①氢离子和氢氧根离子反应生成了水分子;②反应前的锌原子和铜离子变成了锌离子和铜原子;③有新分子或新原子或新离子生成(或产生新粒子).
解析试题分析:(1)向加有无色酚酞的氢氧化钠溶液中滴加稀硫酸,至红色消失;此操作说明在探究酸与碱能否发生的中和反应;故答案为:Ⅱ;(2)如果硫酸滴加过量,反应后的溶液呈酸性,酚酞也会呈无色,这样一来反应后溶液为硫酸钠和硫酸的混合溶液;故答案为:硫酸钠和硫酸(或Na2SO4和H2SO4);方案一:加入碳酸盐如碳酸钠(或金属氧化物如氧化铁等),若产生气泡(或溶液变为黄色),则含有硫酸;故答案为:碳酸钠(或氧化铁)产生气泡(或红褐色固体逐渐溶解,溶液由无色变为黄色);方案二:加入金属锌(或滴加紫色石蕊试液),若有气泡(或溶液变成红色),则含有硫酸;故答案为:锌(或石蕊溶液)产生气泡(或溶液显红色);(3)①变化前的微粒有:H+、SO42﹣、Na+、OH﹣,而反应后的微粒有:H2O、Na+、SO42﹣,则可判断反应实际上是H+与OH﹣反应生成H2O分子;故答案为:氢离子和氢氧根离子反应生成了水分子;②变化前的微粒有:Zn、SO42﹣、Cu2+,而反应后的微粒有:Cu、SO42﹣、Zn2+,则可判断反应实际上是Zn→Zn2+、Cu2+→Cu的过程;故答案为:反应前的锌原子和铜离子变成了锌离子和铜原子;③离子生成分子或原子变成离子或离子变成原子都可使化学变化发生,所以,化学变化就是生成新分子或新原子或新离子的变化;故答案为:有新分子或新原子或新离子生成(或产生新粒子).
考点:中和反应及其应用;实验探究物质的组成成分以及含量;酸的化学性质;微粒观点及模型图的应用.
四硫化钠(Na2S4)固体可替代红磷测定空气中氧气的体积分数,反应原理为:2Na2S4+O2+2H2O=8S↓+4NaOH
【查阅资料】①Na2S4受热时,会与空气中的水蒸气反应,生成少量有毒气体硫化氢。
②硫代硫酸钠(Na2S2O3)可溶于水,常温下与NaOH溶液不反应。
③NaOH溶液可吸收硫化氢和二氧化碳。
【实验过程】
①取0.5g碳酸钠、0.2g硫粉混合后置于试管中,加入(如图①所示,夹持装置已略去),制得Na2S4,反应为:4Na2CO3+12S+X2Na2S4+2Na2S2O3+4CO2,X的化学式为 ;
②冷却后,取下棉花,放置一段时间,再向该试管中加入10mL水,迅速塞紧橡胶塞,充分振荡。测量液面至橡胶塞下沿的距离,记录数据h1(如图②所示);
③将该试管插入水中(如图③所示),拔下橡胶塞,观察到 ,塞紧橡胶塞。将试管取出,倒转过来,测量液面至橡胶塞下沿的距离h2,记录数据h2。理论上h2:h1= ;
④按照①~③再重复实验2次。3次实验数据如下表所示。
| 第1次 | 第2次 | 第3次 |
h1/cm | 11.0 | 11.4 | 11.6 |
h2/cm | 8.7 | 9.1 | 9.2 |
【解释与结论】根据第1次实验数据,计算空气中氧气的体积分数为 %(结果精确到0.1%);
【反思与评价】实验过程①中浓NaOH溶液的作用是 ;若实验过程②中,取下棉花后,未放置一段时间即进行后续操作,测定结果 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”),理由是: 。(2分)
某同学为测定12g含杂质的氧化铁样品中氧化铁的质量分数,利用稀硫酸和锌粒制取氢气,设计了下图所示的装置,进行有关的实验探究(提示:3H2+Fe2O32Fe+3H2O杂质不参加反应,假定每步均完全反应或吸收).请回答有关问题:
得到如下数据:
装置 | B | C |
反应前质量 | 86.3g | 284.2g |
反应后质量 | 83.9g | 286.9g |
(1)请计算样品中氧化铁的质量分数.(写出计算步骤,计算结果精确到0.l%)
(2)该实验还可测定组成水的各元素之间的质量关系,请用表中实验数据列式表示出水中氢、氧元素的质量比为 (不用化简);若玻璃管中的氧化铁没有完全反应,则求得水中氢、氧元素的质量比会 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”).
小亮在做“盐酸中和氢氧化钠溶液”的实验时,滴加盐酸前忘了加入指示剂,导致无法判断该中和反应进行的程度。于是他对所得溶液的酸碱性进行探究。
【探究目的】探究所得溶液的酸碱性
【提出猜想】所得溶液可能呈碱性,也可能呈 性,还可能呈 性。
【实验验证】
实验操作 | 实验现象 | 结论 |
用试管取该溶液1-2mL,滴入1-2滴无色酚酞试液,振荡 | 无色酚酞试液变 | 溶液呈碱性 |
无色酚酞试液不变色 | 溶液呈 |
【分析与思考】
⑴若溶液呈碱性,则溶液中使其呈碱性的离子是(填写微粒符号),为避免碱性溶液污染环境,小亮对所得溶液进行了如下处理:向溶液中滴加 溶液,溶液变为 色,再逐滴加入
溶液,直到 为止。然后把溶液倒入蒸发皿中加热,得到氯化钠晶体,该过程涉及的化学方程式为 。
⑵若无色酚酞试液不变色,为了进一步确定溶液的酸碱性,小亮提出了以下方案:
方案一:取样,加入碳酸钙,若观察到 ,则所取溶液呈酸性;若无明显现象,则呈中性。该反应的化学方程式为 。
方案二:取样,加入金属锌,若有气泡产生,则所取溶液呈酸性,该反应的化学方程式为 ;若无明显现象,则呈中性。
方案三:取样,加入 ,若溶液变为黄色,则所取溶液呈酸性,该反应的化学方程式为 ;该反应常用于 。若无明显现象,则呈中性。