题目内容

9.某化学实验小组的同学利用如图所示装置进行实验.A中反应开始时,弹簧夹C处于打开状态.一段时间后,关闭C,装置A中仍在反应.过一会儿,观察到装置A中液体通过长导管进入装置B,装置B中出现白色沉淀,装置A中液体能进入装置B的原因:关闭止水夹C后,A中产生的二氧化碳气体使A气压增大,大于大气压,将A中液体通过长导管压入B中,装置B中出现白色沉淀的化学反应方程式为Na2CO3+CaCl2═2NaCl+CaCO3↓.小组同学探究反应后装置B中的溶液的溶质成分.
【提出问题】反应后装置B溶液的溶质成分是什么?
【猜想与假设】
猜想1:NaCl、HCl;      猜想2:NaCl、CaCl2;
猜想3:NaCl、NaOH;    猜想4:NaCl、NaOH、Na2CO3.
【交流讨论】经讨论,大家一致认为猜想1一定不合理.理由是若存在HCl会与B中的白色沉淀CaCO3发生反应.
【实验探究】将反应后装置B中所得混合物过滤,取少量滤液分别进行如下实验:
实验1:向滤液中滴加碳酸钠溶液,无明显现象,则猜想2不正确.
实验2:(在下表中横线A、B处填写恰当的内容.)
实验操作先向滤液中加入过量Ba(NO3)2溶液然后再向滤液中滴加酚酞溶液
实验现象出现白色沉淀溶液变红
实验结论猜想4正确
【反思评价】实验结束后,同学们经过交流与讨论后认为:探究反应后所得溶液的溶质成分时,不仅要考虑生成物还要考虑反应物是否过量.

分析 根据题意可知,A中反应开始时生成了氯化钙、二氧化碳和水,弹簧夹C处于打开状态,生成的二氧化碳与氢氧化钠反应生成了碳酸钠.一段时间后,关闭C,装置A中仍在反应,A中压强增大,液体会被压入到B装置中,如有剩余盐酸,盐酸能与碳酸钠反应生成了二氧化碳气体氯化钠和水,氯化钙能与碳酸钠反应生成了碳酸钙沉淀.
【交流讨论】根据盐酸能与碳酸钙反应分析猜想1;
【实验探究】实验1:(根据碳酸钠能与氯化钙反应分析猜想2
实验2:根据碳酸钠与氢氧化钠的检验方法、实验现象分析回答.

解答 解:由题意可知,A中反应开始时生成了氯化钙、二氧化碳和水,弹簧夹C处于打开状态,生成的二氧化碳与氢氧化钠反应生成了碳酸钠.一段时间后,关闭C,装置A中仍在反应.A中压强增大,液体会被压入到B装置中,氯化钙能与碳酸钠反应生成了碳酸钙沉淀.所以白色沉淀是碳酸钙.
【交流讨论】由于装置B出现的沉淀为CaCO3,会与盐酸反应经讨论,所以猜想1一定不合理.
【实验探究】实验1:由于氯化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀,所以向滤液中滴加碳酸钠溶液,无明显现象,则猜想2不正确.
实验2:由于碳酸钠显碱性,能与硝酸钡反应,要检验碳酸钠、氢氧化钠的存在,应加入过量硝酸钡溶液再加酚酞试液.所以填表如下:

实验操作先向滤液中加入过量Ba(NO3)2溶液然后再向滤液中滴加酚酞溶液
实验现象出现白色沉淀溶液变红
实验结论猜想4正确
故答为:关闭止水夹C后,A中产生的二氧化碳气体使A气压增大,大于大气压,将A中液体通过长导管压入B中;Na2CO3+CaCl2═2NaCl+CaCO3↓;
【交流讨论】1;若存在HCl会与B中的白色沉淀CaCO3发生反应(合理即可)
【实验探究】实验1:2.
实验2:见上表.

点评 根据实验的装置图及所提供资料的分析,正确理解装置的特点、实验的目的及出现现象的原因,对于解答探究型的问题是尤其重要的.

练习册系列答案
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4.水蒸气通过灼热的焦炭后得到的混合气体有哪些成分?某化学兴趣小组在老师的指导下,对此进行了实验探究.

【提出猜想】1.该混合气体只含有一氧化碳、氢气
2.该混合气体含有一氧化碳、二氧化碳、氢气和水蒸气
3.该混合气体只含有二氧化碳、氢气和水蒸气
4.该混合气体只含有一氧化碳、二氧化碳和氢气
【查阅资料】a.无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色.
b.碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物.
c.浓硫酸具有强烈的吸水性,常用作某些气体的干燥剂
【实验过程】同学们在老师的指导下设计了如图1所示装置,并进行了实验(部分夹持仪器已略去).
(1)图1装置A中无水硫酸铜变蓝,装置B中澄清石灰水变浑浊,由此得出的结论为混合气体中有水蒸气和二氧化碳.B中变化的化学方程式为Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O.
(2)图1装置C中的药品为氢氧化钠溶液.
(3)图1装置E中氧化铜变红、F中无水硫酸铜变蓝、G中澄清石灰水变浑浊,说明混合气体中还存在的气体是氢气和一氧化碳; E中的变化说明氧化铜具有氧化性.
【实验结论】猜想2正确.
【实验反思】经过讨论,同学们将图1中装置C~H进行了简化,只用如图2所示装置并自选必要试剂就能完成探究.其中,干燥管中碱石灰的作用为除去混合气体中的水蒸气和二氧化碳,烧杯上能观察到的现象是有水珠(或水雾).最后一步的实验操作及现象是迅速将小烧杯倒转,并向其中倒入澄清石灰水,石灰水变浑浊.
18.铁、铝、铜是常见的三种金属.同学们发现生活中的铝和铜制品表面一般不用防锈,而铁制品一般需要做防锈处理.
(一)提出问题:这是不是因为铁、铝、铜三种金属中铁的活动性最强呢?
(二)实验探究:同学们对这三种金属的活动性顺序展开探究,请填写下列空格.
将粗细相同的铁丝、铝丝、铜丝分别插入质量相同、溶质质量分数也相同的稀盐酸中:
操作根据现象得出
金属活动性顺序
片刻后现象有少量气泡无气泡无气泡Fe>Al,Fe>Cu
几分钟后现象有少量气泡有大量气泡无气泡Al>Fe>Cu
(三)讨论交流:为什么同一个实验得出了两种结论呢?同学们带着这个疑问查阅了资料,明白了铝丝在稀盐酸中短时间无气泡,是因为铝表面致密的氧化膜会先与盐酸反应.
(四)反思评价:做金属性质实验时需将金属进行打磨,打磨的目的是除去金属表面的氧化物(或污物).
(五)实验验证:为了进一步确认铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序,同学们又将两根粗细相同的、打磨过的铁丝分别插入硫酸铝溶液、硫酸铜溶液中:
操   作  根据现象得出
金属活动性顺序
现  象无明显现象铁丝表面有红色物质析出Al>Fe>Cu
写出铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式Fe+CuSO4=FeSO4+Cu.
(六)拓展迁移:
(1)若只有一支盛有少量稀盐酸的试管,只需合理安排金属丝的插入顺序(能与盐酸反应的要一次将盐酸消耗完),也能证明铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序.金属丝的插入顺序为Cu、Fe、Al.
(2)金属被人类大规模开发利用的大致年限也与金属活动性顺序有关.请写出铁、铝、铜三种金属材料中被人类利用较晚的金属是Al.
(3)同学们在实验室发现了一块铜片生锈了,表面附有部分铜绿(铜绿的主要成分是Cu2(OH)2CO3),推测铜绿是铜与空气中的氧气、水和二氧化碳共同作用的结果.

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