题目内容

(12分)小李在化学实验技能考查中,完成“用稀盐酸鉴别氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液,并测碳酸钠溶液的pH”实验。
【实验一】小李取待测液甲、乙分别放置在试管①和②,再往两支试管中滴入稀盐酸,观察实验现象。根据现象推知,乙为碳酸钠溶液。

(1)实验中,小李应观察到试管②的现象是__________________________________,
该试管中反应的化学方程式为_________________________________。
(2)老师指出:除盐酸外,还可使用其它试剂鉴别氢氧化钠和碳酸钠溶液。请你选择一种不属于酸的试剂,并将鉴别实验中的预期现象以及化学方程式填入下表。

选择的试剂
预期现象
反应的化学方程式
____________
一支试管无明显现象;
另一支试管________________
_________________________
【实验二】小李用玻璃棒蘸取“实验一”后试管②中的溶液沾在pH试纸上,观察试纸颜色变化并与标准比色卡对照,读出溶液的pH。小李的记录如下:
实验现象
结论
溶液沾在试纸上时,试纸缓慢地变色
与标准比色卡对比,Na2CO3溶液pH="3"
(3)小李因操作错误,得出“Na2CO3溶液pH=3”的错误结论。指出小李操作错误之处。
答:_______________________________________________________________。
(4)指出小李记录的“实验现象”中不科学的地方。
答:_______________________________________________。

 (1)有气泡冒出   Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑(2)

选择的试剂
预期现象
反应的化学方程式
Ca(OH)2溶液
产生白色沉淀(出现白色浑浊)
Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
(3)小李所取溶液为盐酸与碳酸钠反应后的溶液(4)试纸立即变色而非缓慢地变色

解析

练习册系列答案
相关题目

遵义市某校兴趣小组同学准备进行常见酸、碱、盐的性质实验时,发现实验台上摆放的药品中(如下图),有一装溶液的试剂瓶未盖瓶盖且标签破损,于是决定对这瓶溶液进行实验探究:

【提出问题】这瓶溶液是什么溶液?
【获得信息】酸、碱、盐的性质实验中用到含有钠元素的物质是氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠
【提出猜想】这瓶溶液是:猜想一:氯化钠溶液;猜想二:氢氧化钠溶液;
猜想三:碳酸钠溶液。
【实验推断】
(1)小丽取样滴加无色酚酞试液,溶液呈红色,得出结论:该溶液不可能是氯化钠溶液,理由是                           
(2)小刚另取样滴加稀盐酸有          产生,反应的化学方程式为                ,小刚得出结论:该溶液是碳酸钠溶液。
(3)小青认为小刚的结论不完全正确,理由是                       
小组同学讨论后一致认为还需要进行如下实验:
【继续探究】另取样加入过量的CaCl2溶液,观察到有            产生,设计这一步骤的目的是                                       ;静置后,取上层清液,滴入酚酞试液,溶液呈红色。
【实验结论】这瓶溶液是                  
【探究启示】实验取完药品后应该                                 

世界上每年因锈蚀而报废的金属设备和材料,高达产量的20%~40%,某实验小组对铁的燃烧和锈蚀进行如下探究

探究一:铁丝燃烧
如图1所示,取3根粗细、长度均相同的光亮细铁丝,将其中两根分别盘成螺旋状,在每根铁丝一端系上粗铜丝,另一端系一根火柴杆,点燃火柴杆待快燃尽时,分别插入充满氧气的集气瓶中,观察到:观察到:Ⅰ、Ⅱ中铁丝都剧烈燃烧,且Ⅱ中铁丝燃烧比I中的更剧烈;Ⅲ中铁丝没有燃烧.
(1)集气瓶中加入少量水的作用:                           
(2)为什么Ⅲ中铁丝不能燃烧                           
(3)分析Ⅱ中铁丝燃烧比Ⅰ中更剧烈的原因                                    
探究二:铁粉腐蚀的条件
如图2所示,将包有样品的滤纸包用大头针固定在橡胶塞上,迅速塞紧,观察到量筒内水沿着细导管慢慢进广口瓶(容积为146mL).当温度恢复至室温,且量筒内水面高度不变时读数(此时瓶内氧气含量近似为零).记录起始和最终量筒的读数以及所需时间如下表.

序号
样品
量筒起始
读数/mL
量筒最终
读数/mL
所需时间
/min
1
1g铁粉、0.2g碳和10滴水
100
72
约120
2
l g铁粉、0.2g碳、10滴水和少量NaCl
100
72
约70
3
                           
\
\
\
(4)金属腐蚀的过程实际上就是金属元素化合价     (填“升高”或“降低”)的过程.
(5)实验①和②说明NaCl可以          (填“加快”或“减慢”)铁锈蚀的速率.
(6)实验开始后,广口瓶内温度有所上升,说明铁的锈蚀过程是  (填“放热”或“吸热”)过程.
(7)实验①和③是探究碳对铁锈蚀速率的影响,请在表格空白处填写实验③的样品组成是        
(8)该装置还可用于测量空气中氧气的含量,根据上述数据计算氧气的体积含量是     %(精确到小数点后1位),试分析该实验结果出现误差的原因                 (写任意一条即可)

(10分)像科学家一样做科学
——探究胡萝卜汁对过氧化氢分解的催化作用
体育课上,小华不慎擦伤了皮肤,她用过氧化氢溶液对皮肤进行消毒时,惊奇地发现有嘶嘶的响声,并产生大量气泡。
小华通过查阅文献获得以下信息:
信息Ⅰ:人体皮肤细胞中存在一种叫做过氧化氢酶的物质,能加快过氧化氢分解反应的速率。
信息Ⅱ:胡萝卜汁等植物细胞中也含有过氧化氢酶。
信息Ⅲ:酶是动植物体内活细胞产生的具有催化作用的生物大分子,其催化作用受温度影响。
信息Ⅳ:在没有催化剂时,60℃以下,温度对过氧化氢的分解基本没有影响。
请你在小华探究的基础上,完成以下探究活动。
(1)胡萝卜汁对过氧化氢的分解是否有催化作用?
请完成下表中的实验报告(实验步骤中应包括使用的仪器、药品和实验过程)。

实验步骤
实验现象
实验结论
 
 
胡萝卜汁对过氧化氢的分解有催化作用。
反应的化学方程式        
(2)温度如何影响胡萝卜汁的催化作用?
药品:3%过氧化氢溶液、新鲜胡萝卜汁、不同温度的水(0℃、20℃、35℃、55℃)。
仪器:15mm×150mm试管8支,250mL烧杯4只、10mL量筒、秒表、温度计、刻度尺。
实验:如图所示,用提供的仪器和药品,按如下步骤进行实验:
①两支试管中分别盛有胡萝卜汁和3%过氧化氢溶液;
②将①中的试管放入盛有0℃水的烧杯中,恒定试管及反应物的温度;
③5min以后,把过氧化氢溶液倒入装有胡萝卜汁的试管中,稍微振荡,使胡萝卜汁跟过氧化氢溶液均匀混合;
④将③中的试管放回原烧杯,恒温6min;
⑤用刻度尺测量试管中泡沫状混合物的高度;
⑥按上述步骤进行实验,分别测定20℃、35℃、55℃时泡沫状混合物的高度。

每个温度下的实验重复3次,取平均值,得到如下数据:
实验编号
反应物的温度
混合恒温6min时,泡沫的高度(cm)
A
0℃
1.7
B
20℃
3.8
C
35℃
6.5
D
55℃
2.1
请回答下列问题:
①为了测定实验准确性,该实验过程中还需要控制的条件有        
②请你在下面的直角坐标系中,绘制出泡沫的高度随温度变化而变化的曲线。
(要求:需表示出横坐标和纵坐标表示的数量级单位)

③关于温度对胡萝卜汁的催化作用的影响,你的结论是        

(10分)科学家设想利用太阳能加热器“捕捉CO2”、“释放CO2”,实现碳循环(如图所示)。

某化学小组的同学对此非常感兴趣,在老师的指导下,设计如下装置探究上述设想的反应原理是否可行。

(1)能证明装置A“释放CO2”的现象是                   
(2)装置B在实验结束撤掉酒精喷灯时的作用是                           
(3)上述反应结束后,小组同学对D中固体的成分进行探究,以证明是否“捕捉”到CO2
【猜想与假设】
D中的固体可能为:I.只有氧化钙;Ⅱ.氧化钙与碳酸钙;Ⅲ.只有碳酸钙
【进行实验】
①甲同学从D中取一定量的固体于试管中,并加入一定量的水,振荡,有白色不溶物。甲同学据此认为试管中的固体为碳酸钙,即猜想Ⅲ成立。乙同学认为上述实验不足以证明猜想Ⅲ成立,其理由是                                                        
②乙同学从D中取一定量的固体于试管中,加入一定量的水,触摸试管外壁,感觉发热;继续向试管中加入几滴稀盐酸,没有发现气泡产生。乙同学据此认为试管中的固体只有氧化钙,即猜想I成立。丙同学认为乙的实验不足以证明猜想I成立,理由是                            
③丙同学认为利用感觉温度变化的方法判断是否有氧化钙不可靠,他用水、酚酞试液和
稀盐酸证明了猜想Ⅱ成立,请完成他的实验报告。

实验步骤
实验现象
实验结论
 
 
猜想Ⅱ成立
   (4)通过以上探究,小组同学认为科学家的设想在反应原理上是可行的。该设想的优点
         (填字母序号)。
A.原料易得    B.充分利用太阳能    C.释放出的CO2可作为资源加以利用

(15分)实验室有一瓶长期暴露在空气中的氢氧化钠固体样品,观察发现,样品表面有白色粉末。某兴趣小组的同学对该样品的成分及含量进行了探究。
【提出问题】该样品中含有那些物质?
【提出猜想】通过分析,提出如下猜想:
猜想Ⅰ:已完全变质,该样品中只含Na2CO3
猜想Ⅱ:部分变质,该样品中含有NaOH和Na2CO3
则NaOH变质反应的化学方程式为                                               
【查阅资料】
①碱性的Na2CO3溶液可以与中性的CaCl2溶液发生复分解反应;
②CO2在饱和碳酸氢钠溶液中几乎不溶解。
【实验探究1】为确定该样品的成分,小明设计了如下实验方案,请你一起完成下列实验报告。

实验操作
实验现象
实验结论
(1)取少量样品溶于水,加入                                                  
白色沉淀产生
该反应的化学方程式:             
(2)将上述反应后的混合物过滤,取滤液加入                                  
             
证明猜想Ⅱ正确
【提出问题2】如何测量该部分变质样品中碳酸钠的质量分数?
【实验探究2】小红同学设计如下图所示装置(铁架台略去),实验在27℃,101kPa下进行,步骤如下:

①按图连接好装置;
②用托盘天平准确称取该样品2g,放入A中试管内,向B中集气瓶中倒入饱和碳酸氢钠溶液至瓶颈处;
③向分液漏斗中加入稀硫酸,打开活塞,让稀硫酸滴入试管中至过量,关闭活塞。反应结束后,量筒中收集到饱和碳酸氢钠溶液220mL。
请回答下列问题:
(1)在实验步骤①和②之间,还缺少一实验步骤,该实验步骤是                          
(2)B中集气瓶盛放的饱和碳酸氢钠溶液不能用水代替,其理由是              
(3)试管中原有的空气对实验结果是否有明显影响?              (填“有”或“没有”)
(4)变质氢氧化钠样品中碳酸钠的质量分数为                      。(在27℃,101kPa时二氧化碳的密度为1.8g/L)(计算结果精确至1%)
【提出问题3】怎样提纯该样品得到纯净的氢氧化钠固体?
【实验探究3】为得到纯净的氢氧化钠固体,小亮设计了如下图所示的实验流程。

请回答下列问题:
(1)操作①、②、③的名称分别为                                        ,为了使样品充分溶解,操作①中还要用到的玻璃仪器是                          
(2)该实验中发生反应的化学方程式为                                      
(3)最终所得氢氧化钠固体质量            变质后样品中氢氧化钠的质量(填“小于”、“等于”或“大于”)。
【实验反思】
(1)通过本题,你学会了定性检验氢氧化钠的变质、定量测定变质样品中某成分的含量,以及除杂提纯物质。为了得到可靠的实验结果,探究过程中你需要思考的问题有       (填数字序号);
①选择试剂种类   ②确定试剂用量  ③试剂产地  ④实验装置与步骤的设计  ⑤实验安全环保  ⑥测量中减少误差
(2)实验探究Ⅰ中的检验和实验探究3中的除杂都将碳酸钠进行了转化,但二者目的不同,分别是                                                                                        

(11分)某实验小组的同学要探究酸碱盐中碳酸钠的化学性质,设计了如下实验装置及方案:

实验装置
实验步骤及操作
实验现象
            
①将注射器2中的溶液推入盛有稀盐酸的瓶中,至不再有气泡产生。
气球变瘪
②将注射器3稍稍向外拉
澄清石灰水变浑浊
③将注射器1中的溶液推入瓶中
气球鼓起
                     
无明显现象
⑤将注射器4中的溶液推入瓶中
                 
(一)(1)步骤①中气球变瘪的原因                             
(2)步骤①、②可得出碳酸钠具有                                       的性质;
(3)步骤④的操作是                       ,其目的是                       
(4)步骤⑤中发生反应的化学方程式                                         
(5)步骤③④⑤可得出碳酸钠具有                                       的性质;
(二)上述实验结束后,实验小组的同学又对瓶内溶液的成分十分好奇,进行了探究:
(1)【提出猜想】通过分析,一致认为瓶内溶液的溶质中一定含有                     ,可能含有氢氧化钙或           
(2)【实验验证】设计实验方案确定溶液中溶质的组成.
实验操作
 实验现象
 实验结论
 分别取少量溶液于A、B两支试管中,A中
加入CaCl2溶液,B中加入Na2CO3溶液
  A中产生白色沉淀,B中没有沉淀
瓶内溶液中溶质的成分为               
 
(3)【反思与交流】根据所学化学知识,除了以上方案外,下列哪些物质可以代替试管B中加入的Na2CO3溶液完成该实验?        (填序号)
a.K2CO3     b.BaCO3     c.CO2     d.无色酚酞    e. CuSO4

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