题目内容

4.小明在做“酸碱中和反应”实验时,向盛有氢氧化钠溶液的烧杯中滴入几滴酚酞溶液,观察到溶液变红,接着,他又向其中加入一定量稀硫酸,发现红色褪去.
【提出问题】反应后所得溶液中溶质是什么?
【提出猜想】化学兴趣小组同学根据上述实验现象,一致认为反应后溶液中的溶质(除酚酞溶液外)一定有Na2SO4,理由是2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O(用化学方程式表示).
【设计方案】小红经过认真分析,认为反应后所得的溶液中还可能存在硫酸,并针对自己的猜想,设计了下列两种实验方案:
实验方案实验步骤预期现象结论
方案1取样,滴入适量的硝酸钡溶液出现白色沉淀有硫酸
方案2取样,滴入盛有锌粒的试管中出现气泡有硫酸
【反思评价】小组同学仔细研究上述两种实验方案后,认为方案1无法验证小红猜想的正确性,理由是硫酸钠和硫酸都能与硝酸钡溶液反应,生成白色沉淀,无法确定溶液中是否含有硫酸
【拓展迁移】大家讨论后,按正确方案进行操作,确认了溶液中有硫酸存在,由此可知,在分析化学反应结束后所得物质的成分时,除了要考虑到生成物外,还要考虑到反应物是否过量.若反应所得溶液的PH=7,此时溶液中大量存在的粒子有Na+\SO42-H2O.

分析 【提出猜想】根据氢氧化钠与硫酸反应的化学方程式来分析反应后溶液中的溶质;
【反思与评价】证明是否含有稀硫酸不是证明是否含有硫酸根离子,而是证明是否含有氢离子,只有证明氢离子存在,才能说明含有酸;
【拓展迁移】反应后溶液中的溶质由反应后的生成物和剩余的反应物组成,判断溶质时不要顾此失彼.

解答 解:【提出猜想】因为加入的稀硫酸和氢氧化钠溶液反应生成硫酸钠和水,溶液红色褪去,说明溶液呈中性或酸性,故反应后溶液中的溶质一定有硫酸钠;
【反思与评价】要证明反应后的溶液中是否含有稀硫酸,方案1无法证明稀硫酸的存在,因为稀硫酸和反应后生成的硫酸钠都能与硝酸钡反应,生成白色沉淀硫酸钡;要想稀硫酸的存在,应该证明氢离子的存在,故方案2可以;
【拓展迁移】若反应所得溶液的pH=7,溶液显中性,此时溶液中大量存在的粒子有Na+\SO42-、H2O.
故答案为:【提出猜想】Na2SO4;2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O;
【反思与评价】1;硫酸钠和硫酸都能与硝酸钡溶液反应,生成白色沉淀,无法确定溶液中是否含有硫酸;
【拓展迁移】Na+  \SO42-  H2O.

点评 中性溶液和酸性溶液都不能使无色酚酞试液变色,在分析问题时要全面考虑,不能以偏概全;验证酸的存在是验证氢离子,同理验证碱的存在是验证氢氧根离子.

练习册系列答案
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12.小明同学对一种“汽泡爽”的冲调饮料进行了实验探究.
【饮料说明】
①主要原料:柠檬酸(C6H8O7)和小苏打(NaHCO3);
②使用说明:将一包“汽泡爽”粉末倒入玻璃杯中,加入200mL冷水,看到有大量气泡快速生成,待粉末完全溶解,就得到一杯果味饮料.
小明观察了饮料说明后,他借助化学实验的方法,探究“汽泡爽”产生气体的成分,以及加水温度对产生气体量的影响.
【实验一】探究“汽泡爽”产生气体的成分.
(1)小明阅读资料发现:“汽泡爽”原料中的柠檬酸(C6H8O7)和小苏打(NaHCO3)粉末混合后加水,可以发生以下反应,3NaHCO3+C6H8O7═C6H5O7Na3+3H2O+3X↑,则X的化学式是CO2,为了检验该气体,小明应选择的试剂是澄清石灰水.
(2)如果实验室以柠檬酸和小苏打粉末混合后加水反应制取X气体,可以选择的发生装置是B(选填图1装置编号,下同),收集装置是C.

【实验二】探究加水温度对产生气体量的影响.
(1)小明先用冷水和热水各冲了一杯饮料,品尝时发现冷水冲的饮料中气泡较多,热水冲的饮料中气泡较少.他查阅资料发现:随着温度升高,气体在一定量的水中溶解的量会迅速降低.于是小明设计了如下对比实验方案,请填写表中空白.
装置编号加入水的体积加入水的温度收集到的气体的体积
1200mL15℃a(待记录)
2200mL50℃b(待记录)
(2)在老师的帮助下,小明采用相同的两套实验装置(如图2),编号为1、2,分别完成上述实验,在A中先加入水,再分别加入相同规格的一袋“汽泡爽”,迅速塞紧胶塞.量筒C用于收集A中产生的气体所排出的液体.B中油层的作用是防止二氧化碳溶解在B装置的水中.
(3)通过实验,小明测得:a=64mL,b=132mL,由此获得结论:“汽泡爽”产生气体的量与加水温度有关系.但是老师看到小明的实验报告后却指出,一包“汽泡爽”产生气体的量与反应物(柠檬酸和小苏打)的量有关,实验中小明所用的反应物量相等,产生气体的总量应该近似相等.请分析小明测得该组数据a、b相差较大的可能原因温度高气体在水中的溶解度小,收集到的气体多.
(4)通过反思,为了证明老师的观点,小明继续利用(3)中已反应完的两套装置,又做了一步实验,发现两套装置最终收集到的气体的总量确实相近,他的实验操作是将装置1反应后的液体温度升高到50℃,继续收集气体并测量体积.
19.化学兴趣小组设计的创新实验是“火龙生字”.在成果展示现场,某同学用硝酸钾的热饱和溶液先在白纸上书写“火”字,晾干后白纸上出现硝酸钾晶体(见图1).用带火星的木条接触硝酸钾晶体,就会观察到白纸上写过字的地方燃烧并迅速蔓延,留下“火”字的黑色痕迹(见图2).在场的同学对此产生了浓厚的兴趣,并进行了如下研究:
【提出问题】为什么附有硝酸钾的白纸更容易燃烧?
【查阅资料】硝酸钾受热易分解,生成亚硝酸钾(KNO2)和一种常见的气体单质.
【猜想与假设】对于产生的是什么气体,四位同学有如下猜测:
甲:二氧化氮; 乙:氮气; 丙:氧气; 丁:氢气;
同学乙认为也不可能是氢气,理由是:硝酸钾中不含有氢元素;
同学丙指出不可能是二氧化氮,理由是:二氧化氮不是单质.
【进行实验】四位同学设计了实验对同学丙的猜想进行了验证,他们的操作方法是:将少量硝酸钾晶体放在试管中加热,把带火星的木条放在试管中,观察到的现象是木条复燃,说明同学丙的猜想正确.
【解释与结论】白纸上写过字的地方更容易燃烧的原因是:硝酸钾晶体受热分解生成氧气,使写过字的白纸附近氧气的浓度增大;
【反思与评价】为什么要用“硝酸钾的热饱和溶液”书写文字?
已知硝酸钾在不同温度时的溶解度如表:
温度/℃20406080100
溶解度/g31.663.9110169246
你对上述问题的解释是:硝酸钾的溶解度较大,用热饱和溶液能使白纸上附着更多的硝酸钾晶体.

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