题目内容
【题目】某化学兴趣小组在做氢氧化钠溶液和稀硫酸中和反应的实验时,忘记滴加指示剂而无法判断酸碱是否恰好完全反应。于是,对反应后溶液中的溶质进行探究。
(提出问题)该溶液中的溶质是什么?
(查阅资料)Na2SO4溶液的pH=7
(猜想与假设)猜想Ⅰ:溶液中的溶质只有Na2SO4 猜想Ⅱ:溶液中的溶质是Na2SO4和H2SO4
猜想Ⅲ:溶液中的溶质是_____
(进行实验)
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
①取少量反应后的溶液于试管中,滴入酚酞溶液。 | 未见变红 | 猜想Ⅲ错误 |
②再取少量反应后的溶液于另一支试管中,向其中加入Na2CO3溶液。 | ____ | 猜想Ⅱ正确 |
实验②中反应的化学方程式是_________。
(反思拓展)若要验证猜想Ⅱ正确,在实验②中还可以用以下____代替Na2CO3溶液。
A.Zn B.Cu C.CuO D.BaCl2溶液
(交流提升)在探究该中和反应的产物组成时,只需一步就可达到目的:取反应后溶液少许于试管中,滴加_____溶液观察现象即可。
【答案】Na2SO4和NaOH 有气体生成 Na2CO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+CO2↑ A、C 紫色石蕊或石蕊
【解析】
猜想与假设:
溶液中的溶质分为三种情况:恰好完全反应,溶液呈中性;酸过量或者碱过量,猜想Ⅱ是酸过量,所以猜想Ⅲ是碱过量,溶液中的溶质是Na2SO4和NaOH;
进行实验:
再取少量反应后的溶液于另一支试管中,向其中加入Na2CO3溶液,若猜想Ⅱ正确,Na2CO3溶液和H2SO4反应生成了二氧化碳气体,可以看到有气泡产生,反应方程式为Na2CO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+CO2↑;
反思拓展:
若要验证猜想Ⅱ正确,需要验证有H2SO4存在,由于溶液中一定存在硫酸钠,在验证有H2SO4存在时,不能验证硫酸根离子的存在,需要验证氢离子的存在。
A、Zn和H2SO4反应生成硫酸锌和氢气,若溶液存在硫酸,加入锌时,会出现,有气泡产生的实验现象,故A正确;
B、在金属活动顺序表中铜排在氢之后,铜与硫酸不能反应,故B错误;
C、氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水,若溶液存在硫酸,加入氧化铜时,会出现黑色固体逐渐溶解,溶液逐渐变成蓝色的实验现象,故C正确;
D、氯化钡溶液与硫酸能反应生成硫酸钡的沉淀,但该反应只是验证了溶液中存在硫酸根离子,不能验证溶液中存在氢离子,故D错误。故选AC;
交流提升:
溶液中的溶质分为三种情况:恰好完全反应,溶液呈中性;酸过量,溶液呈酸性;碱过量,溶液呈碱性;石蕊在中性溶液中呈紫色,在酸性溶液中呈红色,在碱性溶液中呈蓝色。在探究该中和反应的产物组成时,只需一步就可达到目的可以选一种和酸碱都反应的指示剂,即可以选紫色石蕊或石蕊。
【题目】小雨阅读课外资料得知:过氧化氢分解除了用二氧化锰还可用氧化铜等物质作催化剂,于是她对氧化铜产生了探究兴趣。
[提出问题] 氧化铜是否也能作氯酸钾分解的催化剂?它是否比二氧化锰催化效果更好?
[设计实验]小雨设计了下列三组实验(其它可能影响实验的因素均忽略)。
实验序号 | 氯酸钾的质量 | 其他物质质量 | 待测数据 |
① | 1.2g | / | |
② | 1.2g | 氧化铜0.5g | |
③ | 1.2g | 二氧化锰 0.5g |
(1)上述实验应测量的“待测数据”是_________________
(2)若实验②比实验①的“待测数据”更_____(选填“大”或“小”),说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率;
(3)将实验②反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥,若称量得到0.5g黑色粉末,再将黑色粉末放入试管中,_______________(简述操作和现象)
[预期结论]氧化铜也可作氯酸钾分解的催化剂。
[评价设计]你认为小雨设计实验③和实验②对比的目的是___________。
【题目】某实验小组的同学探究氢氧化钙溶液性质的实验时,向烧杯中的氢氧化钙溶液滴加稀盐酸后,发现忘记了滴加指示剂。此时,他们停止滴加稀盐酸,并对烧杯内溶液中的溶质的成分进行探究。
(1)写出该反应的化学方程式 ____________。
(2)探究烧杯内溶液中溶质的成分:
(提出问题)该烧杯内的溶液中溶质是什么?
(进行猜想)
I、溶质可能是CaCl2与Ca(OH)2
II、溶质可能只是CaCl2
III、溶质可能是 ___________
(实验探究)
①小明从烧杯中取了少量反应后的溶液于一支试管中,并向试管中滴加几滴无色酚酞试液,振荡,观察到酚酞试液不变色。于是他排除了猜想I,你认为他排除猜想I的理由是______。
②小华想用碳酸钠溶液来验证后两种猜想,请你帮他完成实验,填写以下表格:
实验步骤 | 实验现象 | 结论 |
取少量反应后的溶液于试管中,逐滴加入碳酸钠溶液至过量 | ___________ | 猜想III正确 |
通过以上探究,最后确定猜想III正确。
(交流反思)
(3)你认为还可以利用下列几种物质代替碳酸钠溶液,也可以验证猜想III正确,其中物质选择正确的是__________。(填序号)
A.紫色石蕊试液 B.锌粒 C. 硝酸银溶液 D. 氢氧化钠溶液
(拓展延伸)
(4)另一组同学将碳酸钠溶液加入氢氧化钙溶液中,充分反应后,与猜想III的溶液倒入同一废液缸,加入酚酞试液搅拌,静置后,观察到:上层为无色透明的溶液,底部有白色沉淀.则上层溶液中一定含有的溶质是_______(酸碱指示剂除外),可能含有的溶质是________