题目内容
15.(1)实验准备
①查阅资料:NaHCO3+NaOH═Na2CO3+H2O
②用一定溶质质量分数的NaHCO3、NaOH和Na2CO3三种溶液进行如下实验,为设计实验方案提供参考.
| NaHCO3溶液 | NaOH溶液 | Na2CO3溶液 | |
| 加入稀盐酸 | 现象Ⅰ | 无明显变化 | 产生气泡 |
| 加入澄清石灰水 | 溶液变浑浊 | 无明显变化 | 现象Ⅱ |
| 加入CaCl2溶液 | 无明显变化 | 溶液变浑浊 | 溶液变浑浊 |
| 加热溶液至沸腾,将气体通入澄清石灰水 | 澄清石灰水 变浑浊 | 澄清石灰水 无明显变化 | 澄清石灰水 无明显变化 |
(2)实验过程
【实验1】证明反应生成了Na2CO3同学们选用上表实验中的药品,设计了如图所示实验:先在NaHCO3溶液中加入A溶液,无明显现象,再滴加NaOH溶液,溶液变浑浊,则A溶液是CaCl2.有同学提出这个实验不足以证明有Na2CO3生成,其理由是CaCl2 和NaOH反应生成Ca(OH)2,氢氧化钙是微溶物,在溶液中也产生沉淀;为了证明有Na2CO3生成,需要继续进行的操作是取少量反应后滤渣加入足量的稀盐酸,若产生无色气体证明有Na2CO3生成,反之则没有.
【实验2】证明反应后NaHCO3不存在同学们参考上表中的实验,又设计了一个实验,虽然没有观察到明显的实验现象,但可以证明反应发生了,该实验方案是取少量反应后的溶液加热至沸腾,将气体通入澄清石灰水,若澄清石灰水变浑浊,证明有:NaHCO3存在,反之则没有.
(3)实验反思
通过实验1和实验2说明,对于没有明显现象的化学反应,可以从两个不同的角度证明反应的发生,这两个角度是一是可以通过检验反应物证明反应发生,二是可以通过检验产物证明反应发生.
分析 (1)②根据稀盐酸和碳酸氢钠反应生成二氧化碳气体及氢氧化钙和碳酸钠反应生成氢氧化钠和碳酸钙进行解答;
(2)【实验1】观察图表,根据碳酸氢钠和氯化钙反应无明显现象和氯化钙与氢氧化钠反应生成不溶物进行解答;
【实验2】根据碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳气体进行解答;
(3)通过实验1和实验2分析,对于没有明显现象的化学反应以通过检验反应物证明反应发生,或者通过检验产物证明反应发生.
解答 解:(1)②稀盐酸和碳酸氢钠反应生成二氧化碳气体,所以反应现象为:有气泡产生;氢氧化钙和碳酸钠反应生成氢氧化钠和碳酸钙,反应的方程式为:Ca(OH)2+Na2CO3=2NaOH+CaCO3↓;故答案为:有气泡产生;Ca(OH)2+Na2CO3=2NaOH+CaCO3↓;
(2)【实验1】由表知,碳酸氢钠和氯化钙反应无明显现象,加入氢氧化钠,碳酸氢钠与氢氧化钠反应生成碳酸钠,碳酸钠与氯化钙反应生成沉淀;又由表知,氯化钙与氢氧化钠反应生成氢氧化钙,氢氧化钙是微溶物,在溶液中也产生沉淀;为证明溶液中有生成的碳酸钠,可以加入适量的稀盐酸,如有气泡产生,则有,否则无;故答案为:CaCl2;CaCl2 和NaOH反应生成Ca(OH)2,氢氧化钙是微溶物,在溶液中也产生沉淀;取少量反应后滤渣加入足量的稀盐酸,若产生无色气体证明有Na2CO3生成,反之则没有;
【实验2】因为碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,所以把反应后的溶液加热,用澄清的石灰水检验有没有二氧化碳即可,故答案为:取少量反应后的溶液加热至沸腾,将气体通入澄清石灰水,若澄清石灰水变浑浊,证明有:NaHCO3存在,反之则没有;
(3)通过实验1和实验2说明,对于没有明显现象的化学反应以通过检验反应物证明反应发生,或者通过检验产物证明反应发生;故答案为:一是可以通过检验反应物证明反应发生,二是可以通过检验产物证明反应发生.
点评 此题考查学生结合图表分析问题解决问题的综合能力,(2)(3)问不太好想,如果够细心,仔细观察图表,结合这些信息加以分析,应该能得到一些启示.
| A. | 铜具有导电性 | B. | 氢氧化钙能与稀盐酸反应 | ||
| C. | 碳酸钠是白色固体 | D. | 常温下甲烷是无色无味气体 |
探究一 M溶液中的溶质是什么?
(1)【提出猜想】该组同学认为M溶液的溶质有两种可能:①是Ca(OH)2 ②是CaCl2.
(2)【设计实验】同学们设计了如下方案并进行实验:
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| 取少量M溶液于试管中,向其中滴加少量硫酸铜(氯化铜)溶液; | 溶液中出现蓝色沉淀 | 猜想①正确. 反应方程式为: |
(1)【提出猜想】猜想一:NaOH和Na2CO3;猜想二:NaOH和Ca(OH)2;猜想三:NaOH.
(2)【实验探究】设计实验方案确定滤液中溶质的组成.
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| 取少量滤液于试管中,而后先滴加少量无色酚酞试液,再加入过量氯化钙(或过量氯化钡溶液)溶液. | “猜想一”成立 |
【提出问题】白色粉末成分的猜想和成因分析.
【做出猜想】
①可能是碳酸钠:原因是氢氧化钠与空气中的CO2反应.
②可能是氢氧化钠:原因是溶剂蒸发,溶液中的溶质结晶析出.
③还可能是氢氧化钠和碳酸钠的混合物.
【实验探究】小林和小亮同学取白色粉末于试管中,加少量的水、振荡,配成溶液,将溶液等分成3份,分别注入3支干净的试管中,做如下实验,请你和他共同完成实验报告:
(1)小林同学往第1支试管中滴加1~2滴无色酚酞试液,发现溶液呈红色,他得出猜想②成立的结论.小亮认为小林的结论是错误的,请你帮助他分析原因氢氧化钠和碳酸钠都显碱性
(2)于是小亮同学往第2支试管中滴加澄清的石灰水,直到不再产生白色沉淀为止,静置,取上层清液,再滴加1~2滴无色酚酞试液,发现溶液呈红色,他得出猜想③成立.他们把结论向老师汇报,老师认为小亮的结论也不正确,原因是氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化钠,有氢氧化钠生成,因此小亮的结论也不正确
(3)你的实验如表
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| ①往第3支试管中滴加足量的氯化钙或氯化钡溶液 | 产生白色沉淀 | 其中含有碳酸钠 |
| ②静置,取上层清液,滴加1~2滴无色酚酞试液 | 无变化 | 其中不含氢氧化钠 |
【拓展反思】通过上述实验的探究给我们的启示:取完试剂后,应立即盖上瓶塞,将试剂瓶放回原处,标签向外.
| A. | 图象中的横坐标是加入稀盐酸的质量 | |
| B. | 此反应不用指示剂就能判断反应是否结束 | |
| C. | B点溶液中的阴离子有两种 | |
| D. | 检验A点溶液的溶质成分,可以向待测溶液中滴加适量的AgNO3溶液看是否有白色沉淀 |