题目内容
【题目】“酸、碱和盐的溶解性表(室温)”是学习化学的重要工具,智慧小组同学利用该工具进行探究学习。
探究活动一:认识工具
如下图,表中标注了甲、乙、丙、丁和戊五种物质,物质的溶解性均未标明。
部分酸、碱和盐的溶解性表(室温)
阴离子 阳离子 | OH- | NO3- | Cl- | SO42- | CO32- |
K+ | 甲 | 乙 | 丙 | ||
Ba2+ | 丁 | 戊 |
(1)认识符号:NO3-名称是___________;
(2)写化学式:丙物质的化学式是_______________;
(3)物质分类:五种物质中,属于碱的是__________(用化学式表示);
(4)溶解能力:五种物质中,只有一种不溶于水,它是____________(用化学式表示)。
探究活动二:运用工具
有一包白色粉末可能含有氯化钡、碳酸钡、碳酸钠、氢氧化钠和硫酸钠中的一种或几种,取一定量该粉末样品加入到盛有足量水的烧杯中,搅拌,静置,观察到烧杯中有白色不溶物,小郑同学将烧杯中的物质过滤,得滤渣A和滤液B,取滤渣A于试管中滴加过量稀硝酸,观察到滤渣全部溶解,有气泡产生。
小杨同学进一步设计了如下实验方案,确定白色粉末的组成:
针对上述实验方案中各步骤的现象,小杨同学提出下列三种不同的假设,依据每种假设中各步骤不同的实验现象,可得出不同的实验结论。
步骤一 | 步骤二 | 步骤三 | |
假设一 | 有白色沉淀生成 | ||
假设二 | 无白色沉淀生成 | 溶液变红 | 溶变为无色 |
假设三 | 无白色沉淀生成 | 无明显现象 | 无明显现象 |
(1)依据假设一的现象,可确定原白色粉末中只含有碳酸钡、碳酸钠、氢氧化钠和硫酸钠四种物质。则步骤二的现象是____________;步骤三的现象是_____________;步骤三中发生的任意一个化学反应的化学方程式是_________________。
(2)依据假设二的现象,原白色粉末可能的组成是_______________;(任写一种可能的组成,用化学式表示)
(3)依据假设三的现象,原白色粉末可能的组成有___________种。
【答案】 硝酸根 K2SO4 KOH BaCO3 溶液由无色变成红色 溶液由红色变成无色,有气泡产生,沉淀部分溶解 BaCO3 + 2HNO3 = Ba(NO3)2 + H2O + CO2↑ 或NaOH + HNO3 = NaNO3 + H2O NaOH BaCO3
;NaOH BaCl2 Na2CO3;NaOH BaCl2 BaCO3;NaOH BaCO3 Na2CO3 BaCl2(任写一种可能的组合) 4
【解析】探究活动一:(1)NO3-名称是硝酸根离子;(2)由K+可得钾元素的化合价为+1价,SO42-可得硫酸根的化合价为-2价,由两粒子结合形成物质的化学式是:K2SO4;(3)碱是指电离时生成的阴离子全部是氢氧根离子的化合物,所以五种物质中,属于碱的是甲(氢氧化钾)化学式为:KOH;(4)碳酸钡不溶于水,化学式为:BaCO3;探究活动二:碳酸钡难溶于水,溶于酸,碳酸钠和氯化钡反应生成溶于酸的碳酸钡沉淀,硫酸钠和氯化钡反应生成不溶于酸的硫酸钡沉淀,所以:取一定量该粉末样品加入到盛有足量水的烧杯中,搅拌,静置,观察到烧杯中有白色不溶物,小郑同学将烧杯中的物质过滤,得滤渣A和滤液B,取滤渣A于试管中滴加过量稀硝酸,观察到滤渣全部溶解,有气泡产生,所以粉末中一定不含硫酸钠,不溶物可能是原有的碳酸钡,可能是氯化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡,还可能含有氢氧化钠,所以溶液B中可能含有氯化钡或碳酸钠中的一种,也可能含有硫酸钠,氢氧化钠,所以:(1)依据假设一的现象,可确定原白色粉末中只含有碳酸钡、碳酸钠、氢氧化钠和硫酸钠四种物质,碳酸钠、氢氧化钠在溶液中显碱性,碳酸钠和稀硝酸反应生成二氧化碳气体,所以步骤二的现象是溶液变红色;步骤三的现象是:有气泡产生;步骤三中发生的反应有氢氧化钠和硝酸反应生成硝酸钠和水,化学方程式是:NaOH+HNO3=NaNO3+H2O;(2)加入过量的硝酸钡,无白色沉淀生成,所以B中一定不含硫酸钠、碳酸钠,滴入酚酞,溶液变红色,B中可能含有碳酸钠或氢氧化钠,滴加硝酸,溶液褪色,所以溶液B中一定含有氢氧化钠,所以原白色粉末可能的组成是:NaOH、BaCO3;(3)加入过量的硝酸钡,无白色沉淀生成,所以B中一定不含硫酸钠、碳酸钠,滴入酚酞,没有明显现象,B中不含有碳酸钠或氢氧化钠,滴加硝酸,没有明显现象,所以溶液B中一定不含碳酸钠,所以原白色粉末可能的组成有:碳酸钡、硫酸钠,碳酸钡、氯化钡,碳酸钡、氯化钡、碳酸钠,碳酸钠、硫酸钠四种。