题目内容

4.某化学兴趣小组的同学在探究碱与酸、碱反应的性质时做了如图两个实验.
(1)试管B中观察到的现象是有蓝色沉淀生成;
(2)实验结束后,同学们将A、B两试管中的液体同时倒入一只洁净的烧杯中,最终观察到烧杯内只有蓝色溶液,写出该过程中一定发生反应的化学方程式Cu(OH)2+H2SO4═2H2O+CuSO4.
【提出问题】烧杯内溶液中溶质的成分是什么?
【猜想与假设】小芳:溶质是Na2SO4、CuSO4、NaOH
小明:溶质是Na2SO4、CuSO4;
小华:溶质是Na2SO4、CuSO4、H2SO4
请你判断哪位同学的猜想不合理,并说明理由CuSO4、NaOH相互反应,不能共存.
【进行实验】同学们设计了如下实验来验证其他两种假设.
实验步骤 实验现象实验结论 
取少量烧杯内的液体于试管中,并加入少量氧化铜固体  黑色固体溶解 小华观点正确
【交流讨论】查阅资料可知,铜离子对生态环境和人类健康有极大的危害,因此为防止环境污染和回收金属铜,工厂在排放含上述成立的废液前要加入过量的BD.
A.NaOH  B.铁粉   C.CaCO3   D.Na2CO3.

分析 (1)根据氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠解答;
(2)将A、B两试管中的废液倒入同一洁净的烧杯,烧杯中出现蓝色沉淀,说明甲中硫酸铜过量,乙中氢氧化钠过量;
【猜想与假设】根据如果硫酸铜过量,则滤液中的溶质是硫酸铜和硫酸钠解答;
【进行实验】根据氧化铜和硫酸反应解答;
【交流讨论】根据所给物质的性质及有关反应解答.

解答 解:(1)CuSO4溶液与NaOH溶液反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠,试管B中观察到的现象是有蓝色沉淀生成;
(2)A中氢氧化钠和硫酸反应生成水和硫酸钠,B中CuSO4溶液与NaOH溶液反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠,实验结束后,同学们将A、B两试管中的液体同时倒入一只洁净的烧杯中,最终观察到烧杯内只有蓝色溶液,说明A中硫酸过量,B中硫酸铜过量;该过程中一定发生反应的化学方程式为:
Cu(OH)2+H2SO4═2H2O+CuSO4
【猜想与假设】如果硫酸铜过量,则滤液中的溶质是硫酸铜和硫酸钠.
因为CuSO4、NaOH相互反应,不能共存,所以小芳同学的猜想不合理;
【进行实验】取少量烧杯内的液体于试管中,并加入少量氧化铜固体,黑色固体溶解,溶液中有硫酸,小华观点正确;
【交流讨论】
A.NaOH 具有腐蚀性,加入过量的NaOH 造成水污染;
B.铁粉比铜活泼,可以将铜离子置换出来;
  C.CaCO3   和CuSO4、不反应;
D.Na2CO3和CuSO4反应;生成碳酸铜沉淀.
答案:
(1)有蓝色沉淀生成;
(2)Cu(OH)2+H2SO4═2H2O+CuSO4;
【猜想与假设】Na2SO4、CuSO4;CuSO4、NaOH相互反应,不能共存;
【进行实验】黑色固体溶解;
【交流讨论】BD.

点评 实验现象是物质之间相互作用的外在表现,因此要学会设计实验、观察实验、分析实验,为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础.

练习册系列答案
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9.化学课学堂上要学习碱的性质,老师让两位同学和他共同实验,要求两位同学分别向澄清的石灰水和氢氧化钠的溶液里吹气,如图①②所示,老师告诉同学们,呼出的气体中只有二氧化碳能和氢氧化钠溶液和澄清的石灰水反应.

同学们在吹气后观察到①中澄清石灰水边浑浊,②中氢氧化钠溶液无明显现象.观察实验现象后老师问,通过实验现象的观察,检验二氧化碳气体应该使用澄清石灰水,原理是Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O(用化学反应方程式表示).
针对②中的情况,师生共同开始探究之旅.
(1)小明设计了如图所示的③、④两个实验.
实验现象:③中的软塑料瓶变瘪,④中气球变大.
(2)小亮认为小明的实验是可行的,其共同原理是二氧化碳和氢氧化钠溶液反应,使容器内压强降低,小光同学却对此提出了质疑,他认为小明的实验不严谨,原因是二氧化碳能与水反应或溶于水,也能使容器内气体减少,压强减小.若仍利用该装置,需要补做的对比实验是将氢氧化钠溶液换成等体积的水,与加入氢氧化钠溶液的实验现象进行对比.
(3)小光设计的是通过检验生成物来验证猜想,请帮他填写实验报告:
实验步骤实验现象实验结论
取(3)实验后的溶液少许,再向其中加CaCl2(或BaCl2)出现白色沉淀验证了二氧化碳和氢氧化钠溶液反应
【实验结论】二氧化碳和氢氧化钠溶液发生了化学反应.
【反思拓展】探究结束老师说,通过此探究实验我们发现,对于没有明显现象的化学反应,可以从不同的角度证明反应的发生,这些角度可以是:
①通过检验反应物减少证明反应发生;②通过检验生成物证明反应的发生.
【应用】通过反应可以知道氢氧化钠要密封保存,若一瓶氢氧化钠长期敞口放置,其中碳酸钠的质量分数为A,则氢氧化钠的质量分数为小于1-A(填大于、小于或等于),若要证明氢氧化钠是部分变质,先加入①③,①硝酸钙②氢氧化钙③硝酸钡④氢氧化钡(填写序号),出现沉淀,再加入酚酞溶液变红即可.
16.实验中,小红误将氢氧化钠溶液当成酸滴加到金属铝中,结果发现也有气泡产生,为了解该气体的成分,实验小组进行了以下探究
【提出猜想】小红猜想是氧气;小敏猜想是氢气;小雨猜想是二氧化碳;其他同学认为小雨的猜想是错误的,理由是化学反应前后元素的种类不变,反应前无碳元素,反应后也无碳元素;
【进行实验】利用图I所示的装置分别进行实验
(1)小红:反应一段时间后,将带火星的木条放在a处,观察到带火星的木条不复燃,则她的猜想错误.
(2)小敏:①用图II所示装置干燥从a导管出来的气体,将管口a与c(填“b”或“c“)端管口连接.
②反应一段时间,点燃干燥的气体,通过对现象的分析,得出他的猜想正确.
【得出结论】铝和氢氧化钠和水反应生产氢气和偏铝酸钠(NaAlO2),反应的化学方程式为:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑.
【交流讨论】有同学认为,小敏的实验方案有欠缺,步骤②中存在安全隐患,理由是氢气具有可燃性,点燃时易发生爆炸.
【反思提升】许多重大科学发 现,源自对试验中异常现象的大胆质疑,深入研究.下列科学成果是通过对异常现象研究得出的是B(填序号).
A.侯德榜潜心研究制碱技术发明了联合制碱法
B.拉瓦锡深入研究前人忽视的异常现象发现了氧气
C.张青莲主持测定了多种元素相对原子质量的新值.

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