题目内容
【题目】李婉仪同学在做 NaOH 溶液与 CuSO4 溶液反应的实验时,观察到有蓝色沉淀生成,对该沉淀进行加热,一般会看到蓝色沉淀变成黑色,可有时却看到蓝色沉淀变成绿色。李同学对此异常现象产生了兴趣,决定对此现象产生的实验条件进行探究。
(查阅资料)难溶性碱受热易分解成对应的金属氧化物。写出上述生成蓝色沉淀以及蓝色沉淀变成黑色的化学反应方程 ________________、______________。
(提出问题)加热蓝色沉淀产生黑色固体与什么因素有关?
(作出猜想)猜想 1:与 CuSO4 溶液过量有关;猜想 2:与 NaOH 溶液过量有关。
(设计实验)限选试剂:1%NaOH 溶液,20%NaOH 溶液,1%CuSO4 溶液,20%CuSO4 溶液。
实验方案 | 实验现象 | 实验结论 |
(1)向 2 mL 20%CuSO4 溶液中滴加 2 滴 1%NaOH 溶液,再将所得沉淀加热 | 先产生蓝色沉淀,加热后___________。 | 猜想 1 成立 |
(2)_______________,再将所得沉淀加热 | 先产生蓝色沉淀,加热后___________。 | 猜想 2 不成立 |
(得到结论)在上述实验中,要能观察到蓝色沉淀变成黑色,关键是________。
(拓展与思考)进一步查阅资料得知,上述绿色物质是溶解度比氢氧化铜更小的水胆矾[化学式为Cu4(OH)6SO4],该物质能与酸反应,形成蓝色溶液。李同学想设计一个实验,证明该绿色物质中含有硫酸根,于是将上述绿色物质用蒸馏水洗涤、烘干,再溶解在足量的溶液 A 中,向所得溶液中滴加溶液 B,若有白色沉淀生成,则表示原绿色物质中有硫酸根。试推测:溶液 A 中溶质的化学式是______,溶液 B 中溶质的化学式是___________。
【答案】2NaOH+CuSO4═Cu(OH)2↓+Na2SO4 Cu(OH)2
CuO+H2O 蓝色沉淀变黑色 往2mL20%NaOH溶液中滴加2滴1%硫酸铜溶液 蓝色沉淀没有变黑色 CuSO4溶液过量或NaOH溶液的量不足 HCl BaCl2
【解析】
[查阅资料]
CuSO4溶液与NaOH溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,反应的化学方程式为:2NaOH+CuSO4═Cu(OH)2↓+Na2SO4;氢氧化铜受热分解生成氧化铜和水,反应的化学方程式为:Cu(OH)2
CuO+H2O;
[设计实验]
往2mL 20%CuSO4溶液中滴加2滴l% NaOH溶液,再将所得沉淀加热,实验结论得出与CuSO4溶液过量有关,因此对应的实验现象是加热后蓝色沉淀变黑色;对照实验方案1,设计实验方案2:往2mL20%NaOH溶液中滴加2滴1%硫酸铜溶液,再将所得沉淀加热,实验结论得出与NaOH溶液过量无关,因此对应的实验现象是加热后蓝色沉淀没有变黑色;
[得到结论]
由两组实验方案对比得出,蓝色沉淀变黑色的原因是CuSO4溶液过量或NaOH溶液的量不足;
[拓展与思考]
检验硫酸根离子,需要先加入过量稀盐酸排除碳酸根、银离子的干扰,再取上层能清夜加入氯化钡溶液,若产生白色沉淀,则证明有硫酸根,反之则不存在硫酸根;所以A是盐酸,溶质的化学式为HCl,B是氯化钡溶液,溶质的化学式为BaCl2。
【题目】小明同学在超市里看到“食用碱面”(如图1所示),他想知道该“食用碱面”的成分,请教老师后得知它的主要成分是一种钠盐。
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(作出猜想)小明及其他同学猜想其主要成分可能是:①Na2SO4 ②NaCl ③Na2CO3 ④NaHCO3
(查阅资料)(1)氯化钡溶液与碳酸氢钠溶液不反应。
(2)碳酸氢钠溶液呈碱性。
小明与同学们进行如下实验来确认该“食用碱面”的主要成分。
(进行实验)取适量该“食用碱面”于试管中,加入蒸馏水使之完全溶解,把所得溶液分成两等份。
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
实验①:在第一份溶液中加入氯化钡溶液 | ____________ | 猜想①正确 |
实验②:在第二份溶液中加入_______ | 有气泡产生 | 猜想_____正确 |
(交流讨论)
(1)同学们经过讨论,发现仅仅通过实验①不能得出该“食用碱面”的主要成分是Na2SO4,也可能是Na2CO3,原因是____________(用化学方程式表示)。
(2)同学们通过对实验①②的分析得出该“食用碱面”的主要成分是Na2CO3,理由是________________。
(3)对此有同学,认为把酚酞溶液滴入该“食用碱面”的溶液中,溶液变红,就可得出该“食用碱面”的主要成分是Na2CO3.这种说法对吗?并请说明原因:_____________。
(拓展应用)小明的妈妈在做面条时,发现家里没有碱面了,急中生智,将家里的小苏打放进烤箱中加热,促使小苏打分解生成了碱面,请你写出该反应的化学方程式:______________。
【题目】某些铜制品在空气中久置,表面生成绿色的铜锈(又称铜绿)。某化学实验小组设计并进行实验,探究铜锈的组成和铜生锈的条件。
I.探究铜锈的组成
【查阅资料】① 铜锈受热易分解 ② 硫酸铜粉末遇水由白色变为蓝色
【进行实验】 小组同学从铜器上取下适量的干燥铜锈,按图所示装置实验(部分夹持装置已略去)。观察到B中白色粉末变为蓝色,C中澄清石灰水变浑浊。
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【解释与结论】(1)C中反应的化学方程式是______。
(2)依据以上现象分析,铜锈中一定含有的元素:Cu和______。
II.探究铜生锈的条件
【提出猜想】根据铜锈的组成推测,铜生锈可能与CO2、H2O和O2有关。
【进行实验】实验小组同学取直径、长度均相同的铜丝,并打磨光亮。设计了如下图所示的5个实验并持续观察。
编号 | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ |
实验 |
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现象 | 无明显现象 | 无明显现象 | 铜丝表面 有绿色物质 | 无明显现象 | 无明显现象 |
【解释与结论】
(3)实验中使用“经煮沸迅速冷却的蒸馏水”,其目的是______。
(4)得出“铜生锈一定与CO2有关”的结论,依据的两个实验是______(填编号)。
(5)对比实验②和③,得出的结论是______。
(6)为验证猜想,请在图中将实验⑤补充完整。______
(7)由上述实验可推知,铜生锈的条件是______。
【反思与应用】
(8)结合上述实验,你对保存铜制品的建议是______。