题目内容

31、氢氧化钠溶液可以使无色酚酞试液变红.我们已经知道,在氢氧化钠溶液中存在H2O分子、Na+离子和OH-离子.请你设计一个简单实验研究下面的问题:可能是氢氧化钠溶液中的哪一种粒子使无色酚酞试液变红?(写出简要的实验步骤、观察到的现象以及由此得出的结论).
分析:用排除法分别排除H2O分子、Na+离子和OH-离子三种粒子中的H2O分子、Na+离子,从而得出结论.
解答:解:设计时要分别准备只含有三种粒子中一种的物质,分别加入无色酚酞试液,看哪种粒子能使之变红,从而得出准确结论.蒸馏水中只含有水分子,氯化钠溶液中只含有三种中的钠离子,用这两种物质排除了H2O分子、Na+离子即可.
故答案为:用两支试管分别取少量蒸馏水和氯化钠溶液,各滴加紫色的石蕊试液,均不变色,说明水分子和钠离子均不能使紫色石蕊试液变红.因此可能是NaOH溶液中的OH-离子使石蕊试液变红(或其他正确答案).
点评:实验方案的设计,是素质教育对化学实验教学的能力培养目标之一,而能力的考查又逐渐成了中考重点和热点,但是,该内容也是学习难点,应重点练习,养成对实验进行评价我自我设计实验的习惯.
练习册系列答案
相关题目
(2013?北京二模)化学小组对某品牌牙膏中摩擦剂成分及其含量产生兴趣,设计实验进行探究.
【提出问题】摩擦剂中有哪些主要成分,它们的含量是多少?
【查阅资料】①该牙膏摩擦剂由氢氧化铝、碳酸钙粉末组成.
②牙膏中其它成分遇到氢氧化钠不溶解,遇到稀硫酸时无气体生成.
③氢氧化铝[Al(OH)3]和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠[NaAlO2]和水,该反应的化学方程式为
Al(OH)3+NaOH═NaAlO2+2H2O
Al(OH)3+NaOH═NaAlO2+2H2O
.偏铝酸钠和稀硫酸反应生成氢氧化铝,氢氧化铝和稀硫酸反应生成硫酸铝.
相关物质的溶解性表
物质 Al(OH)3 NaAlO2 Al2(SO43
溶解性 不溶
④Ba(OH)2+CO2═BaCO3↓+H2O
【猜想与实验】
实验I:验证中摩擦剂中含有氢氧化铝.
同学们先在少量牙膏样品中加入过量的氢氧化钠溶液,静置一段时间,取上层清液,再滴加稀硫酸至过量,此实验过程中观察到的现象为
牙膏样品中部分固体溶解,向上层清液中滴加稀硫酸时先有固体产生,后固体溶解
牙膏样品中部分固体溶解,向上层清液中滴加稀硫酸时先有固体产生,后固体溶解
,根据该现象可以判断摩擦剂中含有氢氧化铝.
实验II:验证摩擦剂中含有碳酸钙,并测定其含量.同学们在老师的指导下设计了如图所示装置.

(1)实验步骤:
①如图所示连接好装置,并
检验装置的气密性
检验装置的气密性

②准确称取牙膏样品的质量8.00g,并在各仪器中加入相应试剂;
③打开弹簧夹甲,缓缓通入空气,然后接上C和D;
④打开B的分液漏斗滴加稀硫酸反应,同时再次持续缓缓通入空气;
⑤待B中不再产生气体后停止滴加稀硫酸;
⑥将C中沉淀过滤、洗涤、干燥,得BaCO3固体.
(2)数据处理:
实验中准确称取8.00g样品三份,进行三次测定,测得BaCO3平均质量为3.94g.则牙膏样品中碳酸钙的质量分数为
25%
25%

【实验反思】
(1)A中放NaOH溶液的作用是
吸收空气中的二氧化碳,防止干扰测定结果
吸收空气中的二氧化碳,防止干扰测定结果

(2)实验过程中需持续缓缓通入空气.其作用除了可搅拌B、C中的反应物外,还有
使样品与稀盐酸反应生成的二氧化碳都吹入C中,全部与氢氧化钡反应生成碳酸钡
使样品与稀盐酸反应生成的二氧化碳都吹入C中,全部与氢氧化钡反应生成碳酸钡

(3)有同学认为不必测定装置C中生成BaCO3质量,只要测定装置C在吸收CO2前后质量差,一样可以准确测定碳酸钙质量分数.请说明是否可以及理由
不可以;这样测得的结果会偏大,因为B中的水蒸气、HCl气体会进入装置C中,测得的二氧化碳的质量偏大,通过计算得到的碳酸钙的质量分数会偏大
不可以;这样测得的结果会偏大,因为B中的水蒸气、HCl气体会进入装置C中,测得的二氧化碳的质量偏大,通过计算得到的碳酸钙的质量分数会偏大
实验室中有三瓶失去标签的无色溶液,它们是氯化钠溶液、氢氧化钠溶液、稀硫酸中的某一种.同学们在实验室中设计了各种实验鉴别方案.
(1)实验方案一:取3支洁净的试管,各装入适量待测溶液,分别滴入紫色石蕊试液.请写出实验现象和结论:
能使石蕊试液变成红色的是稀硫酸,变成蓝色的是氢氧化钠溶液,不变色的是氯化钠溶液
能使石蕊试液变成红色的是稀硫酸,变成蓝色的是氢氧化钠溶液,不变色的是氯化钠溶液

(2)实验方案二:取3支洁净的试管,各装入适量待测溶液,分别滴入酚酞溶液.此方案可直接鉴别出
氢氧化钠溶液
氢氧化钠溶液
溶液.
此同学们对方案展开了热烈的讨论,最后达成共识:在不用其它试剂的情况下,可以继续完成实验,鉴别出另两种溶液.请你表述继续进行实验的过程(步骤、现象及结论)
取适量变红的氢氧化钠溶液分别滴加到另两支试管中
取适量变红的氢氧化钠溶液分别滴加到另两支试管中
若红色褪去则是稀硫酸
若红色褪去则是稀硫酸
若无变化则是氯化钠溶液
若无变化则是氯化钠溶液

写出实验过程中发生反应的化学方程式:
2NaOH++H2SO4═Na2SO4+H2O
2NaOH++H2SO4═Na2SO4+H2O

(3)你若能设计出第三种实验方案,将奖励4分,但化学试卷总分不超过60分.请写出实验步骤、实验现象及结论:
分别用玻璃棒蘸取适量的待测液滴在pH试纸上,把显示的颜色与标准比色卡对比,若pH=7,则是氯化钠溶液,若小于7,则是稀硫酸,若大于7,则是氢氧化钠溶液
分别用玻璃棒蘸取适量的待测液滴在pH试纸上,把显示的颜色与标准比色卡对比,若pH=7,则是氯化钠溶液,若小于7,则是稀硫酸,若大于7,则是氢氧化钠溶液
我市某校初三化学学习小组的同学前往某地的石灰石矿区进行调查,他们取回矿石样品,对样品中的碳酸钙的质量分数进行检测,采用了以下的办法:
甲组同学:
测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数,其方法是:将样品与稀盐酸反应,测定反应后生成CO2的体积,再根据体积换算为质量,最后根据CO2的质量求出样品中碳酸钙的质量.图1为大理石与稀盐酸反应的反应装置,并测量CO2的体积.(其他仪器省略)

(1)图中左侧的橡皮管的作用
使分液漏斗和烧瓶内的气压始终保持平衡防止测得气体体积有误差
使分液漏斗和烧瓶内的气压始终保持平衡防止测得气体体积有误差

(2)图中装置中油层的作用是
隔绝CO2和水,防止CO2溶于水并和水反应
隔绝CO2和水,防止CO2溶于水并和水反应

(3)
反应结束冷却,关闭止水夹,调节量气管高度,使反应前后两边液面相平
反应结束冷却,关闭止水夹,调节量气管高度,使反应前后两边液面相平
(填操作方法)可使反应前后油层上方气体压强和外界大气压相同,此时排出水的体积即为生成二氧化碳的体积.
乙组同学:
【查阅资料】1.氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳气体
          2.碱石灰可以吸收二氧化碳气体和水分取样品,研成粉状后,按图2进行实验.
(1)实验步骤:
①连接好装置,检查气密性; ②打开弹簧夹C,在A处缓缓通入一段时间空气;③称量F的质量; ④关闭弹簧夹C,慢慢滴加稀盐酸至过量,直至D中无气泡冒出;⑤打开弹簧夹C,再次快速通一段时间空气;⑥称量F的质量,计算前后两次质量差.最后根据CO2的质量求出样品中碳酸钙的质量
(2)问题探究:①产品研成粉的目的
增大与盐酸的接触面积加快反应速率,使反应进行的更充分
增大与盐酸的接触面积加快反应速率,使反应进行的更充分

②B装置的作用是
吸收除去空气中的二氧化碳,以免对实验干扰
吸收除去空气中的二氧化碳,以免对实验干扰
;G装置的作用是
防止空气中二氧化碳和水份进入F中以免对实验干扰
防止空气中二氧化碳和水份进入F中以免对实验干扰

③若没有E装置,则测定的CaCO3的质量分数会
偏大
偏大
(填“偏大”、“偏小”、“不变”).
④在步骤②打开弹簧夹C,在A处缓缓通入一段时间空气的目的
排除装置内空气中二氧化碳气体,使装置中的CO2全部被碱石灰吸收,以免对实验干扰
排除装置内空气中二氧化碳气体,使装置中的CO2全部被碱石灰吸收,以免对实验干扰

总结反思:(1)甲组同学们认为即使排除实验仪器和操作的影响,测定的结果仍不一定准确,甲组中,可能造成实验结果与真实值相比偏小的原因
二氧化碳溶于水中
二氧化碳溶于水中

(2)在乙组实验步骤中,可能造成实验结果与真实值相比偏大的原因
步骤⑤中快速通空气使空气中二氧化碳没有吸收完全
步骤⑤中快速通空气使空气中二氧化碳没有吸收完全
某校学生在配制氢氧化钠溶液后忘记塞瓶塞.对于该溶液是否变质,他们提出了如下假设:
假设一:该溶液没有变质
假设二:该溶液部分变质
假设三:该溶液全部变质
他们提出氢氧化钠溶液变质的理由是
 

Ⅰ.定性研究
为了验证以上假设,甲组同学设计了如下两个实验方案:(提示:氯化钡溶液显中性)
实验步骤 实验现象 结论
方案1 取少量氢氧化钠溶液放入试管中,滴入2滴无色酚酞试液 无色酚酞试液变红 假设一成立
方案2 取少量氢氧化钠溶液放入试管中,滴入过理BaCl2溶液,再滴入无色酚酞试液 有白色沉淀产生,酚酞变红 假设
 
成立
有白色沉淀产生,酚酞不变红 假设
 
成立
【交流讨论】
乙组同学认为他们的实验方案不严密,方案一不能证实溶液没有变质.后经研究,方案一改进如下:取少量该溶液于试管中,加入足量的
 
,若无气泡产生,则假设一成立.
最后经过同学们共同努力,得出结论:假设二成立.于是他们继续研究下去.
Ⅱ.定量探究
【提出问题】【该瓶溶液中碳酸钠的质量是多少呢?
【设计实验】同学们讨论后认为只要收集上述实验中的相关数据,通过计算就可以得出样品中碳酸钠的质量.你认为该相关数据是
 

(1)测定二氧化碳的体积,甲组同学设计了图1所示的实验装置(铁架台等固定装置已略去),取待测样品,进行实验.
【实验步骤】
①如图1所示,连接好装置,检查装置气密性良好;
②称一定量的样品置于烧杯中,加入适量水混合,完全溶解后全部倒入图1的烧瓶中,向分液漏斗中加入足量稀盐酸待用;
③将量气管液面调节到“0”刻度,并使量气管内液面与油层相平,打开止水夹和分液漏斗活塞;
④反应结束后,再次调节量气管内液面与油层液面相平,读出气体体积;
⑤查得CO2的密度,计算样品中碳酸钠的质量分数.
【问题讨论】
图1中油层的作用为
 
,油层上方留有空气,会使测量结果
 
(填“偏大”、“偏小”或“不受影响”).中和反应明显放出热量,滴加稀盐酸后,发生装置里发生的中和反应的化学方程式为
 
,这个反应的发生可能使测定结果
 
(填“偏大”、“偏小”或“不受影响”).
(2)测定二氧化碳的质量.乙组同学提出了可以用如图2装置测定二氧化碳的质量(铁架台、铁夹等固定用装置已略去,碱石灰是固体氢氧化钠和生石灰的混合物).
取10.0g待测样品,进行实验.实验步骤如下:
a.连接好装置,并检查气密性;
b.打开弹簧夹,缓缓通入一段时间空气;
c.称量装置D的质量为83.4g;
d.关闭弹簧夹,慢慢滴加Y溶液,至不再产生气泡为止;
e.打开弹簧夹,再次缓缓通入一段时间空气;
f.再次称量装置D的质量为84.5g.
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【交流讨论】
①试剂X、Y、Z依次最适宜选用
 
(选填字母)
A.氢氧化钠溶液   浓盐酸    浓硫酸        B.澄清石灰水    稀盐酸     稀硫酸
C.氢氧化钠溶液   稀硫酸    浓硫酸        D.浓硫酸    稀硫酸    氢氧化钠溶液
②步骤e中通入空气的作用是
 

③若没有装置C,则会导致测定结果
 
(选填“偏大”、“偏小”或“无影响”,下同);若没有装置E,则会导致测定结果
 

【交流讨论】根据实验中测得的有关数据,计算部分变质的氢氧化钠固体中碳酸钠的质量分数.
(3)丙组同学提出还可以用如图3方案测定碳酸钠的质量
①该实验要求加入的A溶液必须过量,检查A溶液已过量的方法是
 

②操作B的名称是
 
,该操作用到的玻璃仪器有
 

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