题目内容
【题目】化学兴趣小组在实验室发现一瓶氢氧化钠溶液,瓶口有少量白色固体且玻璃瓶塞打不开,这一情况激起了他们浓厚的兴趣,于是展开了如下探究:
[提出问题]瓶口白色固体的成分是什么?
[查找资料]
(1)玻璃中含有二氧化硅(SiO2) ,二氧化硅能与氢氧化钠溶液反应,生成硅酸钠(Na2SiO3) 和水。
(2)硅酸钠是一种白色固体,有很强的粘合性,可溶于水,溶液呈碱性:硅酸钠溶液能与强酸反应,如: (白色) :硅酸钠溶液能与氯化钙溶液反应: (白色)。
[作出猜想]白色固体的成分是:
猜想l:硅酸钠;
猜想2:硅酸钠和碳酸钠;
猜想3:硅酸钠、碳酸钠和氢氧化钠
[实验探究]取一定量白色固体溶于适量水中形成样品溶液,分别进行如下实验探究:
实验 | 实验操作 | 实验现象 | 结论与评价 |
实验一 | 取样品溶液少许于试管中,加入足量的稀盐酸 | 有气泡冒出且产生白色沉淀 | 猜想__不成立 |
实验二 | ①另取样品溶液少许于试管中,加入过量的氯化钙溶液 | ________________。 | 猜想3成立。 |
②取上述实验①后的上层清液,滴加____________ | 产生蓝色沉淀 |
写出实验二中产生蓝色沉淀的化学方程式:________________________。
[反思交流]
(1)氢氧化钠溶液必须密封保存,且试剂瓶只能用橡胶塞。
(2)实验二中过量的氯化钙溶液的作用是____________________。
【答案】1 产生白色沉淀 硫酸铜溶液 完全除去硅酸钠和碳酸钠
【解析】
[实验探究]由题意可知,样品中加入足量稀盐酸,有气泡产生和产生白色沉淀,其中硅酸钠能于稀盐酸反应生成白色沉淀,碳酸钠可以与稀盐酸反应生气二氧化碳气体,故样品中一定含有碳酸钠和硅酸钠,故猜想1不成立;
①由实验一可知,样品中含有碳酸钠,且含有硅酸钠,由题中资料可知,两者都可以与氯化钙反应生成白色沉淀;
②由实验现象分析,产生蓝色沉淀,初中所学知识中,蓝色沉淀为氢氧化铜,故实验操作中应该加入铜离子的可溶性盐溶液如硫酸铜溶液;
由题意可知,实验操作中加入了硫酸铜溶液,硫酸铜溶液与氢氧化钠反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,反应的化学方程式为:CuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu(OH)2↓;
[反思交流](2)由题意可知,实验二中加入了过量氯化钙溶液,因为原样品中有碳酸钠与硅酸钠,要验证样品是否含有氢氧化钠,要先除去样品中的碳酸钠与硅酸钠,由于不知道样品中碳酸钠与硅酸钠的含量,故加入过量的氯化钙,确保样品中的碳酸钠与硅酸钠全部反应完全。
【题目】某小组同学对碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化钠的某些性质进行探究。
(提出问题)①三种溶液的酸碱性?②它们与酸反应时溶液的pH如何变化?
pH | 2~3 | 4~6 | 7 | 8~9 | 10~11 | 12~14 |
紫甘蓝汁液显示的颜色 | 紫红 | 浅紫 | 紫色 | 蓝色 | 绿色 | 黄色 |
(实验1)向等体积、等浓度的碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化钠溶液中,分别加入几滴紫甘蓝汁液,同时用蒸馏水进行对比实验,观察并记录现象如下:
液体名称 | 蒸馏水 | 碳酸氢钠溶液 | 碳酸钠溶液 | 氢氧化钠溶液 |
紫甘蓝汁液 显示的颜色 | 紫色 | 蓝色 | 绿色 | 黄色 |
(实验2)向一定体积、一定浓度的氢氧化钠溶液中,逐滴加入一定浓度的盐酸,测得pH变化与时间的关系如图1所示。
(实验3)向等体积、含等碳原子数的碳酸氢钠和碳酸钠溶液中,分别逐滴加入一定浓度的盐酸,测得pH变化与时间的关系如图2、图3所示。将图2与图3的阴影部分进行叠加,发现两者基本重合。
(解释与结论)
(1)实验l得出三种溶液的碱性由强到弱的顺序为_____。
(2)实验2证明了氢氧化钠能与盐酸发生反应,其理由是________,实验结束,向反应后的溶液中滴加紫甘蓝汁液,观察到的现象是_____________。
(3)实验3中,b点的溶质为_______(填化学式),c点后发生反应的化学方程式为_________。
(4)依据实验
(拓展与延伸)洁厕灵是常用的陶瓷清洗液,某同学对某品牌洁厕灵的有效成分含量进行探究。向一锥形瓶中加入100g该品牌的洁厕灵,再加入足量的溶质质量分数为8%的NaHCO3溶液120g,反应结束后溶液的总质量是215. 6g。试计算下列问题:
已知:洁厕灵有效成分是HCl,洁厕灵中其他成分均不跟NaHCO3反应。
(1)该品牌洁厕灵中HCl的质量分数是____?(写出计算过程)
(2)该实验中,你认为NaHCO3溶液加入“足量”对测定结果____(填“有”或“无”)影响。
【题目】实验小组同学为验证氢氧化钠的化学性质,设计了下面三个实验。
完成实验后,观察到A、B试管均为无色,C试管上层为无色溶液,试管底部有蓝色沉淀生成,C试管中反应的化学方程式是__:将A、B试管和C试管中的上层清液一起倒进一个洁净的烧杯中,观察到烧杯内溶液变为红色。
[提出问题]混合后烧杯内溶液中除酚酞外,含有的溶质是什么?
[查阅资料]碳酸钠溶液显碱性,氯化钙、氯化钡溶液显中性。
[猜想假设]猜想一:氯化钠、碳酸钠
猜想二:氯化钠、氢氧化钠
猜想三:氯化钠、碳酸钠和氢氧化钠
猜想四:氯化钠、碳酸钠、氢氧化钠、盐酸
[交流讨论]小组同学和老师交流后认为猜想_____是错误的;老师告诉同学们猜想二也不合理,理由是_____。
[实验验证]大家对剩余的猜想设计了如下实验进行验证:
实验方案 | 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
方案一 | 取少量烧杯中的废液于试管中,滴加适量的氢氧化钙溶液 | 有白色沉淀产生,上层溶液为______色 | 猜想三成立 |
方案二 | 取少量烧杯中的废液于试管中,滴加过量的______溶液 | 产生白色沉淀,上层溶液仍为红色 | 猜想三成立 |
[反思交流] 经小组同学交流讨论后, 认为方案一不能验证猜想三成立, 原因是________。
[拓展应用]以上实验中,若要检验氢氧化钠,必须对碳酸钠进行“屏蔽处理”,否则碳酸钠的存在会对氢氧化钠的检验产生干扰,检验有相似性质的物质,要避开共性,从个性着手,若要检验氯化钠溶液中是否混有盐酸可选用________溶液。