题目内容

【题目】碳酸氢钠是小苏打的主要成分,在生产和生活中有许多重要的用途。化学课上,同学们为了解碳酸氢钠的性质,将一定质量的碳酸氢钠和稀硫酸混合,充分反应后,有气体逸出,该反应的化学方程式为2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2H2O+2CO2↑,同学们对反应后溶液中溶质的成分进行了探究:认为除一定含有硫酸钠外可能还含有其他成分,因此进行了猜想并做了如下实验:

(实验用品)pH试纸、锌片、氧化铜粉末、稀硫酸、氢氧化钠溶液、氯化钡溶液。

(猜想与假设)反应后溶液总溶质的可能组成成分。

猜想一:硫酸钠

猜想二:硫酸钠、_____(填名称或化学式均可)。

猜想三:硫酸钠、硫酸

(实验探究)同学们取反应后的溶液用不同方案进行如下实验,请根据结论完成如表实验现象中的空格。

实验方案

A

B

C

D

实验操作

实验现象

_____

产生白色沉淀

试纸变色,对照标准比色,pH<7

_____

实验结论

猜想二不正确

猜想三正确

猜想三正确

猜想三正确

(得出结论)猜想三正确。

(评价反思)

(1)老师对同学们能用多种方案进行探究,并且得出正确的实验结论给予了肯定,同时指出探究中存在一处明显操作错误是:_____。

(2)有同学对实验方案B的结论提出了质疑,认为仅凭此现象不能得出猜想三正确,请说明理由_____。

(总结提高)依据所给实验用品,设计不同的方案确认猜想三是正确的,请你写出你的实验方案_____。

【答案】碳酸氢钠 不产生气泡 产生气泡 把pH试纸直接伸入溶液中 硫酸钠也能和氯化钡反应生成白色沉淀 实验步骤:取少量氧化铜于试管中,加入反应后的溶液;实验现象:固体溶解,溶液由无色变成蓝色;实验结论:溶液中含有硫酸钠和硫酸

【解析】

猜想与假设:

猜想一:恰好完全反应时溶质是硫酸钠。

猜想二:碳酸氢钠过量时溶质是硫酸钠、碳酸氢钠。

猜想三:硫酸过量时溶质是硫酸钠、硫酸;

实验探究:

向反应后溶液中加入稀硫酸,不产生气泡,说明溶液中不含有碳酸氢钠;

锌和反应后溶液混合,产生气泡,说明溶液中含有硫酸,实验过程如下所示:

实验方案

A

B

C

D

实验操作

实验现象

不产生气泡

产生白色沉淀

试纸变色,对照标准比色,pH<7

产生气泡

实验结论

猜想二不正确

猜想三正确

猜想三正确

猜想三正确

评价反思:

(1)探究中存在一处明显操作错误是:把pH试纸直接伸入溶液中,会污染试剂;

(2)有同学对实验方案B的结论提出了质疑,认为仅凭此现象不能得出猜想三正确,理由:硫酸钠也能和氯化钡反应生成白色沉淀;

总结提高:

若猜想三是正确的,则溶液存在硫酸钠和硫酸,这时只检验硫酸存在即可,硫酸能与氧化铜反应生成蓝色的硫酸铜溶液和水。因此,试验方案为:

实验步骤:取少量氧化铜于试管中,加入反应后的溶液;

实验现象:固体溶解,溶液由无色变成蓝色;

实验结论:溶液中含有硫酸钠和硫酸。

练习册系列答案
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【题目】(8分)同学们发现NaOH溶液与NaHCO3溶液混合后无明显现象,产生疑问:两种物质是否发生了化学反应? 在老师的帮助下,他们通过以下探究过程证明NaHCO3溶液与NaOH溶液发生了反应。

(1)实验装备

①查阅资料:NaHCO3+NaOH=====Na2CO3+H2O

②用一定溶质的质量分数的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

表中的现象Ⅰ为_________,现象Ⅱ对应反应的化学方程式为_________。

(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__________。 有同学提出这个实验不足以证明有Na2CO3生成,其理由是_________。为了证明有Na2CO3生成,需要继续进行的操作是____________。

【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_________。

(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___________。

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