题目内容
请你参与某学习小组进行研究性学习的过程,并协助完成相关任务.
小华同学向一定量的纯碱溶液中投入一定量的生石灰,充分反应,冷却到常温后,观察到有白色不溶物,过滤,得滤液A和白色固体B.
写出上述实验中有关的化学方程式:________,________.
[问题]滤液成分是什么?白色固体的成分是什么?
[猜想]请补充完成下列猜想.
| 猜想 | (1) | (2) | (3) | (4) |
| 滤液A的溶质 | NaOH | NaOH Na2CO3 | NaOH Ca(OH)2 | ________ |
| 白色固体B的成分 | CaCO3 | ________ | CaCO3 | CaCO3、Ca(OH)2 |
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| ________ | ________ | 溶液中的溶质是 NaOH和Na2CO3 |
解:生石灰是氧化钙,能与水反应生成氢氧化钙,方程式为CaO+H2O═Ca(OH)2,纯碱是碳酸钠能和氢氧化钙反应,生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,方程式为Na2CO3+Ca(OH)2═CaCO3↓+2NaOH.
[猜想](1)加入很少量的生石灰,即生成不足的氢氧化钙,与原溶液中的碳酸钠反应后,碳酸钠还有剩余.此时,滤液A中的溶质有剩余的碳酸钠、生成的氢氧化钠,白色固体B的成分为碳酸钙.
(2)加入适量的生石灰,生成的氢氧化钙和原溶液中的碳酸钠恰好完全反应.此时,滤液A中的溶质为生成的氢氧化钠,白色固体B的成分为碳酸钙.
(3)加入生石灰的量较多,生成的氢氧化钙过量且过量部分完全溶解.此时,滤液A中的溶质除生成的氢氧化钠,还有氢氧化钙,即是氢氧化钠和氢氧化钙两种溶质,白色固体B的成分仍为碳酸钙.
(4)加入生石灰的量,生成的氢氧化钙过量且过量部分不能完全溶解,此时,滤液A中的溶质仍为氢氧化钠和氢氧化钙,白色固体B的成分除了碳酸钙以外还有未溶解的氢氧化钙.
即
[实验]如猜想(3)是正确的,猜想(3)的滤液A中含有氢氧化钠和碳酸钠两种溶质,先向溶液A中加入足量的CaCl2或者BaCl2,通过生成沉淀证明并且除去碳酸钠,然后过滤,向滤液中再加酚酞溶液,通过溶液变绝色来证明氢氧化钠的存在.即
故答案为:CaO+H2O═Ca(OH)2;Na2CO3+Ca(OH)2═CaCO3↓+2NaOH;
[猜想]
[实验]:
(合理答案均可)
分析:根据纯碱和生石灰的化学性质书写方程式.
[猜想]题目的关键是“一定量的生石灰”,这个“量”是不确定的,思考的时候按照生石灰的量由少到多,分析它与水反应生成的氢氧化钙在与碳酸钠反应时,二者谁过量,二者的量不同,反应结果不同,即反应后剩余的物质不同.
[实验]如猜想(3)是正确的,猜想(3)的滤液A中含有氢氧化钠和碳酸钠两种溶质,根据氢氧化钠与碳酸钠的化学性质,前者与可溶性的钙盐或钡盐不能反应生成沉淀,后者可以,故可用CaCl2或者BaCl2溶液来证明氢氧化钙的存在,氢氧化钠可用指示剂来证明,但碳酸钠溶液也呈碱性,要防止生成的碳酸钠造成干扰,证明的顺序为:证明并且除去碳酸钠(但不生成碱),可加入足量的CaCl2或者BaCl2;然后再加酚酞证明氢氧化钠.
点评:本题是一条具有一定难度的综合性的探究题,着重考查了学生对酸、碱、盐化学性质的掌握,并要求能熟练运用酸碱盐之间的相互反应.培养了学生的分析能力、理解能力和推理判断能力.
[猜想](1)加入很少量的生石灰,即生成不足的氢氧化钙,与原溶液中的碳酸钠反应后,碳酸钠还有剩余.此时,滤液A中的溶质有剩余的碳酸钠、生成的氢氧化钠,白色固体B的成分为碳酸钙.
(2)加入适量的生石灰,生成的氢氧化钙和原溶液中的碳酸钠恰好完全反应.此时,滤液A中的溶质为生成的氢氧化钠,白色固体B的成分为碳酸钙.
(3)加入生石灰的量较多,生成的氢氧化钙过量且过量部分完全溶解.此时,滤液A中的溶质除生成的氢氧化钠,还有氢氧化钙,即是氢氧化钠和氢氧化钙两种溶质,白色固体B的成分仍为碳酸钙.
(4)加入生石灰的量,生成的氢氧化钙过量且过量部分不能完全溶解,此时,滤液A中的溶质仍为氢氧化钠和氢氧化钙,白色固体B的成分除了碳酸钙以外还有未溶解的氢氧化钙.
即
| 猜想 | (1) | (2) | (3) | (4) |
| 滤液A的溶质 | NaOH | NaOH Na2CO3 | NaOH Ca(OH)2 | NaOH Ca(OH)2 |
| 白色固体B的成分 | CaCO3 | CaCO3 | CaCO3 | CaCO3、Ca(OH)2 |
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| 滤液A少量于试管中,向其中加入过量的氯化钡溶液;过滤后再滤液中加入几滴酚酞试液. | 产生白色沉淀 溶液变成红色 | 溶液中的溶质是 NaOH和Na2CO3 |
[猜想]
| 猜想 | (1) | (2) | (3) | (4) |
| 滤液A的溶质 | NaOH | NaOH Na2CO3 | NaOH Ca(OH)2 | NaOH Ca(OH)2 |
| 白色固体B的成分 | CaCO3 | CaCO3 | CaCO3 | CaCO3、Ca(OH)2 |
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| 滤液A少量于试管中,向其中加入过量的氯化钡溶液;过滤后再滤液中加入几滴酚酞试液. | 产生白色沉淀 溶液变成红色 | 溶液中的溶质是 NaOH和Na2CO3 |
分析:根据纯碱和生石灰的化学性质书写方程式.
[猜想]题目的关键是“一定量的生石灰”,这个“量”是不确定的,思考的时候按照生石灰的量由少到多,分析它与水反应生成的氢氧化钙在与碳酸钠反应时,二者谁过量,二者的量不同,反应结果不同,即反应后剩余的物质不同.
[实验]如猜想(3)是正确的,猜想(3)的滤液A中含有氢氧化钠和碳酸钠两种溶质,根据氢氧化钠与碳酸钠的化学性质,前者与可溶性的钙盐或钡盐不能反应生成沉淀,后者可以,故可用CaCl2或者BaCl2溶液来证明氢氧化钙的存在,氢氧化钠可用指示剂来证明,但碳酸钠溶液也呈碱性,要防止生成的碳酸钠造成干扰,证明的顺序为:证明并且除去碳酸钠(但不生成碱),可加入足量的CaCl2或者BaCl2;然后再加酚酞证明氢氧化钠.
点评:本题是一条具有一定难度的综合性的探究题,着重考查了学生对酸、碱、盐化学性质的掌握,并要求能熟练运用酸碱盐之间的相互反应.培养了学生的分析能力、理解能力和推理判断能力.
练习册系列答案
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下面是某实验小组的同学进行研究性学习的过程,请你参与并协助他们完成相关学习任务.
研究课题:探究草酸晶体受热分解的产物
查阅资料:
(1)该小组同学通过网络查询,获得草酸及草酸晶体的一些相关知识:
(2)白色的无水硫酸铜遇水蒸气会变蓝色
作出猜想:
第一种:草酸分解产物CO2和H2
第二种:草酸分解产物是CO2、CO和H2O
第三种:草酸的分解产物是 、 (你猜想的产物化学式)
设计实验:

实验操作:甲同学按其设计的实验装置(如图1)实验时观察到澄清的石灰水变浑浊了乙同学按图2的装置实验也观察到澄清的石灰水变浑浊了,这些现象证明产物中一定有 ; 无水CuSO4变蓝,证明产物中还有 若产物中有CO,则乙的对应实验现象是 证明CO生成的化学反应方程式是 、 .
得出结论:若第二种猜想是正确的,请你写出草酸分解的反应方程式 .
反思评价:乙认为甲设计的实验装置有缺陷:由于试管口向下倾斜,草酸晶体熔点较低,加热到182℃便开始熔化,因此实验中会出现熔融的草酸流进导管而影响后续实验.请你谈谈装置2的至少两点优于装置1的优点: ;
.
利用乙设计的装置证明产物中没有H2的方法是: .
交流讨论:丙同学继续查阅相关资料发现:草酸是一种酸,在受热分解过程中有少量升华;草酸钙和草酸氢钙均为白色不溶物.丙同学通过进一步研究,对实验中CO2的检验提出质疑,并提出实验的改进措施,他提出的措施是 .
研究课题:探究草酸晶体受热分解的产物
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(1)该小组同学通过网络查询,获得草酸及草酸晶体的一些相关知识:
| 名称 | 化学式 | 颜色、状态 | 溶解性 | 熔点(℃) | 密度(g/cm3) | 草酸 | H2C2O4 | - | 易溶于水 | 189.5 | 1.900 | 草酸晶体 | H2C2O4?2H2O | 无色晶体 | - | 101.5 | 1.650 |
作出猜想:
第一种:草酸分解产物CO2和H2
第二种:草酸分解产物是CO2、CO和H2O
第三种:草酸的分解产物是
设计实验:
实验操作:甲同学按其设计的实验装置(如图1)实验时观察到澄清的石灰水变浑浊了乙同学按图2的装置实验也观察到澄清的石灰水变浑浊了,这些现象证明产物中一定有
得出结论:若第二种猜想是正确的,请你写出草酸分解的反应方程式
反思评价:乙认为甲设计的实验装置有缺陷:由于试管口向下倾斜,草酸晶体熔点较低,加热到182℃便开始熔化,因此实验中会出现熔融的草酸流进导管而影响后续实验.请你谈谈装置2的至少两点优于装置1的优点:
利用乙设计的装置证明产物中没有H2的方法是:
交流讨论:丙同学继续查阅相关资料发现:草酸是一种酸,在受热分解过程中有少量升华;草酸钙和草酸氢钙均为白色不溶物.丙同学通过进一步研究,对实验中CO2的检验提出质疑,并提出实验的改进措施,他提出的措施是
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查阅资料:
(1)该小组同学通过网络查询,获得草酸及草酸晶体的一些相关知识:
(2)白色的无水硫酸铜遇水蒸气会变蓝色
作出猜想:
第一种:草酸分解产物CO2和H2
第二种:草酸分解产物是CO2、CO和H2O
设计实验:
实验操作:甲同学按其设计的实验装置(如图1)实验时观察到澄清的石灰水变浑浊了;乙同学按图2的装置实验也观察到澄清的石灰水变浑浊了,这些现象证明产物中一定有 ; 无水CuSO4变蓝,证明产物中还有 若产物中有CO,则乙的对应实验现象是 证明CO生成的化学反应方程式是 、
得出结论:若第二种猜想是正确的,请你写出草酸分解的反应方程式 .
反思评价:乙认为甲设计的实验装置有缺陷:由于试管口向下倾斜,草酸晶体熔点较低,加热到182℃便开始熔化,因此实验中会出现熔融的草酸流进导管而影响后续实验.请你谈谈装置2的至少两点优于装置1的优点:
1 ;2 .
研究课题:探究草酸晶体受热分解的产物
查阅资料:
(1)该小组同学通过网络查询,获得草酸及草酸晶体的一些相关知识:
| 名称 | 化学式 | 颜色、状态 | 溶解性 | 熔点(℃) | 密度(g/cm3) |
| 草酸 | H2C2O4 | - | 易溶于水 | 189.5 | 1.900 |
| 草酸晶体 | H2C2O4?2H2O | 无色晶体 | - | 101.5 | 1.650 |
作出猜想:
第一种:草酸分解产物CO2和H2
第二种:草酸分解产物是CO2、CO和H2O
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实验操作:甲同学按其设计的实验装置(如图1)实验时观察到澄清的石灰水变浑浊了;乙同学按图2的装置实验也观察到澄清的石灰水变浑浊了,这些现象证明产物中一定有 ; 无水CuSO4变蓝,证明产物中还有 若产物中有CO,则乙的对应实验现象是 证明CO生成的化学反应方程式是 、
得出结论:若第二种猜想是正确的,请你写出草酸分解的反应方程式 .
反思评价:乙认为甲设计的实验装置有缺陷:由于试管口向下倾斜,草酸晶体熔点较低,加热到182℃便开始熔化,因此实验中会出现熔融的草酸流进导管而影响后续实验.请你谈谈装置2的至少两点优于装置1的优点:
1 ;2 .
下面是某实验小组的同学进行研究性学习的过程,请你参与并协助他们完成相关学习任务.
研究课题:探究草酸晶体受热分解的产物
查阅资料:
(1)该小组同学通过网络查询,获得草酸及草酸晶体的一些相关知识:
(2)白色的无水硫酸铜遇水蒸气会变蓝色
作出猜想:
第一种:草酸分解产物CO2和H2
第二种:草酸分解产物是CO2、CO和H2O
第三种:草酸的分解产物是、(你猜想的产物化学式)
设计实验:

实验操作:甲同学按其设计的实验装置(如图1)实验时观察到澄清的石灰水变浑浊了乙同学按图2的装置实验也观察到澄清的石灰水变浑浊了,这些现象证明产物中一定有; 无水CuSO4变蓝,证明产物中还有若产物中有CO,则乙的对应实验现象是证明CO生成的化学反应方程式是、.
得出结论:若第二种猜想是正确的,请你写出草酸分解的反应方程式.
反思评价:乙认为甲设计的实验装置有缺陷:由于试管口向下倾斜,草酸晶体熔点较低,加热到182℃便开始熔化,因此实验中会出现熔融的草酸流进导管而影响后续实验.请你谈谈装置2的至少两点优于装置1的优点:;
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利用乙设计的装置证明产物中没有H2的方法是:.
交流讨论:丙同学继续查阅相关资料发现:草酸是一种酸,在受热分解过程中有少量升华;草酸钙和草酸氢钙均为白色不溶物.丙同学通过进一步研究,对实验中CO2的检验提出质疑,并提出实验的改进措施,他提出的措施是.
研究课题:探究草酸晶体受热分解的产物
查阅资料:
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| 名称 | 化学式 | 颜色、状态 | 溶解性 | 熔点(℃) | 密度(g/cm3) |
| 草酸 | H2C2O4 | - | 易溶于水 | 189.5 | 1.900 |
| 草酸晶体 | H2C2O4?2H2O | 无色晶体 | - | 101.5 | 1.650 |
作出猜想:
第一种:草酸分解产物CO2和H2
第二种:草酸分解产物是CO2、CO和H2O
第三种:草酸的分解产物是、(你猜想的产物化学式)
设计实验:
实验操作:甲同学按其设计的实验装置(如图1)实验时观察到澄清的石灰水变浑浊了乙同学按图2的装置实验也观察到澄清的石灰水变浑浊了,这些现象证明产物中一定有; 无水CuSO4变蓝,证明产物中还有若产物中有CO,则乙的对应实验现象是证明CO生成的化学反应方程式是、.
得出结论:若第二种猜想是正确的,请你写出草酸分解的反应方程式.
反思评价:乙认为甲设计的实验装置有缺陷:由于试管口向下倾斜,草酸晶体熔点较低,加热到182℃便开始熔化,因此实验中会出现熔融的草酸流进导管而影响后续实验.请你谈谈装置2的至少两点优于装置1的优点:;
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利用乙设计的装置证明产物中没有H2的方法是:.
交流讨论:丙同学继续查阅相关资料发现:草酸是一种酸,在受热分解过程中有少量升华;草酸钙和草酸氢钙均为白色不溶物.丙同学通过进一步研究,对实验中CO2的检验提出质疑,并提出实验的改进措施,他提出的措施是.