题目内容
【题目】某化学兴趣小组在准备化学实验基本技能的考查时,对以下问题进行了探究:
问题(1):酸和碱能否发生反应?
(实验方案)方案①:甲同学向盛有少量 NaOH 溶液的试管中滴几滴无色酚酞试液,振荡,继续加入稀硫酸,观察到溶液由________色变成无色。甲同学得出结论:酸和碱能发生反应。
方案②:乙同学取少量 NaOH溶液,测得溶液 pH 为 10,向该溶液中加入一定量的稀硫酸后,测得溶液pH为9,乙同学发现溶液pH减小了。乙同学得出结论:酸和碱能发生反应。
(交流讨论)大家同意甲同学的结论,对乙同学的实验过程提出质疑,溶液 pH 减小的原因还可能是_____________________;大家认为,乙同学向 NaOH 溶液中加入稀硫酸后,测得溶液的pH必须_____7(选填“<”或“≤”)才能证明酸和碱能发生反应。
问题(2):酸和碱反应后的溶液中溶质的成分是什么?
丙同学对问题(1)中甲同学实验后的无色溶液进行探究:
(提出问题)试管中无色溶液的溶质除了酚酞还有什么?
(提出猜想)猜想 I:只有 Na2SO4:
猜想Ⅱ:有________________
(实验设计)
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
向试管中加入少量甲同学实验后的 无色溶液,然后慢慢滴加NaOH溶液,并不断振荡试管。 | 开始无明显现象,过一会儿发现___________ | 猜想Ⅱ成立 |
(实验反思)为了验证猜想Ⅱ成立,你认为还可以选择的药品有________(填字母)。
A BaCl2溶液
B Mg
C Fe2O3
D Cu
E K2CO3溶液
【答案】红 稀硫酸中的水稀释了NaOH溶液 ≤ Na2SO4 和H2SO4 溶液变成红色 BCE
【解析】
[实验方案]
酚酞试液在碱性溶液中显红色,在中性或酸性溶液中都为无色,酚酞试液由红色变为无色,说明氢氧化钠与硫酸发生了反应;故填:红;
[交流讨论]
溶液 pH 减小的原因还可能是稀硫酸中的水稀释了NaOH溶液,若要证明是氢氧化钠与硫酸发生了反应导致pH减小的,则需要测得pH小于或等于7;故填:稀硫酸中的水稀释了NaOH溶液、≤;
[提出猜想]
氢氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠和水,溶液中一定有硫酸钠;若氢氧化钠有剩余,则还含有氢氧化钠(但溶液为无色,故不含氢氧化钠);若硫酸有剩余,则还含有硫酸,即溶质为硫酸钠、硫酸;故填:Na2SO4 和H2SO4;
[实验设计]
若猜想Ⅱ成立,即反应后的溶液中除了含有酚酞外,还含有Na2SO4 和H2SO4;则取少量该溶液慢慢滴加NaOH溶液后,NaOH先与H2SO4反应,当H2SO4反应完全后,过量的NaOH使溶液中的酚酞变红;故填:溶液变成红色;
[实验反思]
为了验证猜想Ⅱ成立,即是要证明溶液中含有H2SO4,BaCl2与Na2SO4 和H2SO4都会反应生成白色沉淀,而Cu与Na2SO4 、H2SO4都不发生反应;Mg、Fe2O3、K2CO3溶液都只与H2SO4反应且有明显现象;故填:BCE。
【题目】皮蛋又称松花蛋,因其风味独特,深受人们喜爱。某化学兴趣小组在农贸市场上获得了一些制作皮蛋的原料,拿到实验室进行实验。他们将该固体混合物放于烧杯中,缓慢加入足量的蒸馏水充分溶解后并过滤,得到白色沉淀A和无色澄清滤液B。
[提出问题]
(1)白色沉淀A是什么?
(2)无色滤液B中的溶质有哪些?
[查阅资料]制作皮蛋的原料配方是NaCl、CaO和Na2CO3的固体混合物。
[理论推理]
(1)白色沉淀A是CaCO3,请写出生成该沉淀的化学方程式:_____。
(2)滤液B中可能含有NaOH、NaCl、Na2CO3、Ca(OH)2等溶质。
[实验验证]为证明滤液B中可能存在的溶质,同学们进行了如下实验。
步骤 | 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
Ⅰ | 取少量滤液B于试管中,加入过量的Ba(NO3)2溶液,过滤 | _____ | 溶质中一定含有Na2CO3,一定不含Ca(OH)2 |
Ⅱ | 取少量步骤I中所得滤液于试管中,加入酚酞溶液 | _____ | 溶质中一定含有NaOH |
Ⅲ | 另取少量步骤I中所得滤液于试管中,先加入足量的稀硝酸,再加入_____溶液 | 产生白色沉淀 | 溶质中一定含有NaCl |
[拓展提升]
(1)向步骤II中加入过量Ba(NO3)2溶液的目的是_____。
(2)李可同学认为若将步骤II中的Ba(NO3)2溶液换为BaCl2溶液,进行以上实验,最终也能证明滤液B中存在的三种溶质。但秦瑞同学认为不合理,请你写出不合理的理由:_____。