题目内容
(9分) 一次趣味化学活动中,王老师向同学们展示了一瓶标签受损的无色溶液,如图所示。要求同学们进行探究:确认这瓶溶液究竟是什么溶液?![]()
【提出猜想】 王老师提示:这瓶无色溶液只能是下列四种溶液中的一种:①硫酸镁溶液 ②硫酸钠溶液 ③硫酸溶液④硫酸铵溶液
【查阅资料】
①常温下,相关物质的溶解度如下:
| 物质 | MgSO4 | Na2SO4 | (NH4)2SO4 | H2SO4 |
| 溶解度 | 35.1g | 19.5g | 75.4g | 与水任意比互溶 |
【实验探究】(1)小明对王老师的提示进行了评价 ,原因是 。
(2)为确定其它几种猜想是否正确,小明同学继续进行探究:
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| ①取该溶液少许于试管中,向其中滴加几滴 溶液 | 溶液中有白色沉淀生成 | 猜想①成立 |
| ②用玻璃棒蘸取少许原溶液滴在pH试纸上,并跟标准比色卡对照 | 溶液pH小于7 | 猜想③成立 |
(3)请你设计实验方案,确认该溶液是硫酸铵溶液并完成实验报告:
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| 取该溶液少许于试管中, | | 猜想④成立,该反应的化学方程式为 |
(1) 无色溶液不可能是Na2SO4溶液 , 常温下Na2SO4溶液的溶质质量分数不可能达到20%。
(2)① NaOH ,②不正确;(NH4)2SO4溶液也呈酸性
(3)实验操作 实验现象 实验结论 向试管中加入少量的NaOH溶液并加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口 有刺激性气味的气体产生,红色石蕊试纸变蓝 (NH4)2SO4+2NaOH=Na2SO4+2NH3↑+2H2O
解析
(10分)科学家设想利用太阳能加热器“捕捉CO2”、“释放CO2”,实现碳循环(如图所示)。![]()
某化学小组的同学对此非常感兴趣,在老师的指导下,设计如下装置探究上述设想的反应原理是否可行。![]()
(1)能证明装置A“释放CO2”的现象是 ;
(2)装置B在实验结束撤掉酒精喷灯时的作用是 ;
(3)上述反应结束后,小组同学对D中固体的成分进行探究,以证明是否“捕捉”到CO2。
【猜想与假设】
D中的固体可能为:I.只有氧化钙;Ⅱ.氧化钙与碳酸钙;Ⅲ.只有碳酸钙
【进行实验】
①甲同学从D中取一定量的固体于试管中,并加入一定量的水,振荡,有白色不溶物。甲同学据此认为试管中的固体为碳酸钙,即猜想Ⅲ成立。乙同学认为上述实验不足以证明猜想Ⅲ成立,其理由是 。
②乙同学从D中取一定量的固体于试管中,加入一定量的水,触摸试管外壁,感觉发热;继续向试管中加入几滴稀盐酸,没有发现气泡产生。乙同学据此认为试管中的固体只有氧化钙,即猜想I成立。丙同学认为乙的实验不足以证明猜想I成立,理由是 。
③丙同学认为利用感觉温度变化的方法判断是否有氧化钙不可靠,他用水、酚酞试液和
稀盐酸证明了猜想Ⅱ成立,请完成他的实验报告。
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| | | 猜想Ⅱ成立 |
有 (填字母序号)。
A.原料易得 B.充分利用太阳能 C.释放出的CO2可作为资源加以利用
(15分)实验室有一瓶长期暴露在空气中的氢氧化钠固体样品,观察发现,样品表面有白色粉末。某兴趣小组的同学对该样品的成分及含量进行了探究。
【提出问题】该样品中含有那些物质?
【提出猜想】通过分析,提出如下猜想:
猜想Ⅰ:已完全变质,该样品中只含Na2CO3;
猜想Ⅱ:部分变质,该样品中含有NaOH和Na2CO3。
则NaOH变质反应的化学方程式为 。
【查阅资料】
①碱性的Na2CO3溶液可以与中性的CaCl2溶液发生复分解反应;
②CO2在饱和碳酸氢钠溶液中几乎不溶解。
【实验探究1】为确定该样品的成分,小明设计了如下实验方案,请你一起完成下列实验报告。
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| (1)取少量样品溶于水,加入 ; | 白色沉淀产生 | 该反应的化学方程式: ; |
| (2)将上述反应后的混合物过滤,取滤液加入 。 | 。 | 证明猜想Ⅱ正确 |
【实验探究2】小红同学设计如下图所示装置(铁架台略去),实验在27℃,101kPa下进行,步骤如下:
①按图连接好装置;
②用托盘天平准确称取该样品2g,放入A中试管内,向B中集气瓶中倒入饱和碳酸氢钠溶液至瓶颈处;
③向分液漏斗中加入稀硫酸,打开活塞,让稀硫酸滴入试管中至过量,关闭活塞。反应结束后,量筒中收集到饱和碳酸氢钠溶液220mL。
请回答下列问题:
(1)在实验步骤①和②之间,还缺少一实验步骤,该实验步骤是 ;
(2)B中集气瓶盛放的饱和碳酸氢钠溶液不能用水代替,其理由是 ;
(3)试管中原有的空气对实验结果是否有明显影响? (填“有”或“没有”)
(4)变质氢氧化钠样品中碳酸钠的质量分数为 。(在27℃,101kPa时二氧化碳的密度为1.8g/L)(计算结果精确至1%)
【提出问题3】怎样提纯该样品得到纯净的氢氧化钠固体?
【实验探究3】为得到纯净的氢氧化钠固体,小亮设计了如下图所示的实验流程。
请回答下列问题:
(1)操作①、②、③的名称分别为 ,为了使样品充分溶解,操作①中还要用到的玻璃仪器是 ;
(2)该实验中发生反应的化学方程式为 ;
(3)最终所得氢氧化钠固体质量 变质后样品中氢氧化钠的质量(填“小于”、“等于”或“大于”)。
【实验反思】
(1)通过本题,你学会了定性检验氢氧化钠的变质、定量测定变质样品中某成分的含量,以及除杂提纯物质。为了得到可靠的实验结果,探究过程中你需要思考的问题有 (填数字序号);
①选择试剂种类 ②确定试剂用量 ③试剂产地 ④实验装置与步骤的设计 ⑤实验安全环保 ⑥测量中减少误差
(2)实验探究Ⅰ中的检验和实验探究3中的除杂都将碳酸钠进行了转化,但二者目的不同,分别是 。
(7分)某研究性学习小组在验证“碱使酚酞试液变红”的实验时,发现一个意外现象:将酚酞试液滴入某NaOH溶液中,溶液变成了红色,可是过一会儿红色却消失了。
【提出问题】是什么原因导致滴有酚酞的NaOH溶液由红色褪为无色?
【猜想与假设】他们分别对这种意外现象作如下猜想:
甲同学:可能是酚酞与O2发生了反应;
乙同学:可能是NaOH溶液与空气中的CO2发生了反应;
丙同学:可能与NaOH溶液浓度大小有关;
你认为可能还与_________________________________有关(写一条即可)。
【设计实验】三位同学分别设计实验验证自己的猜想:
(1)甲同学设计了如下实验,请你填写下表。
| 实验步骤 | 设计这一步骤的目的 | 实验现象 | 实验结论 |
| 1.将NaOH溶液加热煮沸 | | 溶液变红,过一会儿红色消失 | 甲同学猜想_______(填“正确”或不正确”) |
| 2.向冷却后的溶液中滴人酚酞,并滴一些植物油在其上方 | |
[注意:若答对第(3)小题奖励4分,化学试卷总分不超过60分。]
(3)丙同学使用了色度传感器测溶液的颜色。他在a、b、c三个比色皿中分别加入等量5%、10%、20%的NaOH1溶液,然后各滴加2滴酚酞试液。溶液颜色的变化曲线如图[说明:溶液无色时色度值(透过率)为100%]。请你观察右图回答问题。①写出两条规律性结论:______________________________________________;
______________________________________________。
②推测5%的NaOH溶液滴加2滴酚酞试液后褪为无色的时间约为( )
A.小于30s B.30-90s C.90-140s D.140-180s E.180-280s F.大于280s
(11分)某实验小组的同学要探究酸碱盐中碳酸钠的化学性质,设计了如下实验装置及方案:
| 实验装置 | 实验步骤及操作 | 实验现象 |
| | ①将注射器2中的溶液推入盛有稀盐酸的瓶中,至不再有气泡产生。 | 气球变瘪 |
| ②将注射器3稍稍向外拉 | 澄清石灰水变浑浊 | |
| ③将注射器1中的溶液推入瓶中 | 气球鼓起 | |
| ④ | 无明显现象 | |
| ⑤将注射器4中的溶液推入瓶中 | |
(2)步骤①、②可得出碳酸钠具有 的性质;
(3)步骤④的操作是 ,其目的是 ;
(4)步骤⑤中发生反应的化学方程式 ;
(5)步骤③④⑤可得出碳酸钠具有 的性质;
(二)上述实验结束后,实验小组的同学又对瓶内溶液的成分十分好奇,进行了探究:
(1)【提出猜想】通过分析,一致认为瓶内溶液的溶质中一定含有 ,可能含有氢氧化钙或 。
(2)【实验验证】设计实验方案确定溶液中溶质的组成.
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| 分别取少量溶液于A、B两支试管中,A中 加入CaCl2溶液,B中加入Na2CO3溶液 | A中产生白色沉淀,B中没有沉淀 | 瓶内溶液中溶质的成分为 |
(3)【反思与交流】根据所学化学知识,除了以上方案外,下列哪些物质可以代替试管B中加入的Na2CO3溶液完成该实验? (填序号)
a.K2CO3 b.BaCO3 c.CO2 d.无色酚酞 e. CuSO4
(7分)老师从实验室带来了7瓶不同的无色溶液(如下图所示),其中3、7号试剂瓶标签完全破损,4、5号试剂瓶标签部分破损。根据查阅药品记录表可知,3、4、5、7号溶液分别是NaOH溶液、Na2CO3溶液、石灰水、CaCl2溶液中的一种。在老师的指导下,化学小组同学进行了下述实验。
(已知: Na2CO3溶液与CaCl2溶液能发生复分解反应)![]()
(1)分别取3、4、5、7号溶液于4支试管中,向其中分别滴加1号溶液,发现3、4、5号溶液变红,说明这3种溶液呈 (填“酸性”、“碱性”或“中性”)。由该实验可确定的溶液为 (写出试剂瓶编号及相应的溶液名称)。
(2)分别取4号、5号溶液于两支试管中,加入足量的2号溶液,发现均有气泡产生,
小组同学利用上述试剂,经过下述实验最终确定了两份溶液的成分。
| 实验操作及现象 | 实验结论 |
| | 4号溶液是Na2CO3溶液,5号溶液是变质的NaOH溶液。 |
(3)取3号溶液于试管中,逐滴加入一定量的6号溶液,观察到溶液变浑浊,过滤,则滤液中溶质的组成可能为NaOH;Na2CO3; (将其他情况补充完整)。
查阅资料可知:Ca(OH)2 + NaHCO3 CaCO3↓+ NaOH + H2O
NaOH + NaHCO3 Na2CO3 + H2O