题目内容

14.著名侯氏制碱法的重要反应之一:NH3+CO2+H2O+NaCl═NaHCO3+NH4Cl.在生产中,NaHCO3易结晶析出,经过滤得到NaHCO3晶体和滤液.某化学兴趣小组欲探究所得滤液中溶质的成分,请你参与他们的探究活动.
【提出问题】滤液中溶质的成分是什么?
【作出猜想】猜想Ⅰ:NH4Cl             猜想Ⅱ:NH4Cl和NaHCO3
猜想Ⅲ:NH4Cl和NaCl      猜想Ⅳ:NH4Cl、NaHCO3和NaCl
【实验分析】
实验步骤实验现象实验结论
①取少量滤液于试管中,滴加足量的NaOH浓溶液并加热.产生刺激性气味气体证明滤液中含有NH4Cl,写出有关化学方程式:
NaOH+NH4Cl═NaCl+NH3↑+H2O
②另取少量滤液于试管中,滴加稀盐酸.产生无色无味气体证明滤液中含有碳酸氢钠
③另取少量滤液于试管中,滴加稀HNO3酸化后,再滴加AgNO3溶液.产生白色沉淀
不能(填“能”或“不能”)证明滤液中含有NaCl.
【结论解析】做完步骤③实验后,你得出相关结论的理由是:在滤液中一定含有氯化铵和碳酸氢钠,可能含有氯化钠.
【查阅资料】
2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+CO2↑+H2O,
NH4Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+HCl↑
【补充实验】另取少量滤液蒸干后充分灼烧,取灼烧后的残余固体溶于水,往其中滴加稀HNO3酸化后,再滴加AgNO3溶液,若观察到白色沉淀,证明猜想Ⅳ成立,化学方程式AgNO3+NaCl═AgCl↓+NaNO3

分析 [实验分析]①氢氧化钠溶液可以和氯化铵反应生成氯化铵、水和氨气,可以据此写出反应的化学方程式;
②碳酸氢钠可以和稀盐酸反应生成无色无味的气体,可以据此解答该题;
③根据实验①可以知道,溶液中含有氯化铵,氯化铵也可以和硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀,可以据此解答该题;
[结论解析]根据实验分析中的现象和结论进行解答;
[补充实验]氯化铵受热易分解,可以据此解答.

解答 解:[实验分析]①氢氧化钠溶液可以和氯化铵反应生成氯化铵、水和氨气,该反应的化学方程式为:NaOH+NH4Cl═NaCl+NH3↑+H2O;
②碳酸氢钠可以和稀盐酸反应生成无色无味的气体,所以可以判断该实验中加入的为稀盐酸,证明滤液中含有碳酸氢钠;
③根据实验①可以知道,溶液中含有氯化铵,氯化铵也可以和硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀,所以不能根据产生白色沉淀来判断滤液中含有氯化钠;
[结论解析]根据实验分析中的现象和结论可以知道在滤液中一定含有氯化铵和碳酸氢钠,可能含有氯化钠;
[补充实验]氯化铵也可以和硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀,所以若验证氯化钠的存在必须排除氯化铵的干扰,而氯化铵受热易分解,所以另取少量滤液蒸干后充分灼烧,取灼烧后的残余固体溶于水,往其中滴加稀HNO3酸化后,再滴加AgNO3溶液,若观察到有白色沉淀产生,则证明猜想氯化钠存在,即猜想Ⅳ成立.氯化钠与硝酸银反应生成氯化银和硝酸钠,反应的化学方程式为:AgNO3+NaCl═AgCl↓+NaNO3
故答案为:[实验分析]①NaOH+NH4Cl═NaCl+NH3↑+H2O;
②稀盐酸;碳酸氢钠;
③不能;
[结论解析]在滤液中一定含有氯化铵和碳酸氢钠,可能含有氯化钠;
[补充实验]白色沉淀;Ⅳ;AgNO3+NaCl═AgCl↓+NaNO3

点评 解答这类题目时,首先,赏析问题情景,找到实验探究的反应原理,再根据实验的反应原理,利用所取的样品进行实验探究,分析推断出该物质的组成成分;得出所要探究的物质中该成分的含量.

练习册系列答案
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6.化学兴趣小组的同学分成甲、乙两组对溶液的鉴别进行探究,请你分析并填空.
【实验目的】Na2CO3溶液、NaOH溶液、Ca(OH)2溶液、稀盐酸四种溶液的鉴别.
【实验药品】未贴标签的四瓶溶液[Na2CO3溶液、NaOH溶液、Ca(OH)2溶液、稀盐酸]和紫色石蕊试剂.
【实验仪器】试管、胶头滴管等.
【设计并实验】甲组同学利用紫色石蕊试剂鉴别四种溶液:
实验操作和步骤实验现象与结论
(1)用4支试管,各取少量四种溶液,分别滴加紫色石蕊试剂;一支试管中溶液由无色变红色,则原溶液是稀盐酸溶液.
(2)另用3支试管,各取少量未确定的三种溶液,分别滴加步骤(1)检验出的溶液.一支试管中溶液有气泡放出,则原溶液是碳酸钠溶液
(3)另用2支试管,各取少量未确定两种溶液,分别滴加(2)中检测出的溶液一支试管溶液中有白色沉淀析出,则原溶液是氢氧化钙溶液,另一支试管溶液中无现象,则原溶液是氢氧化钠溶液.
乙组同学经讨论认为,不用紫色石蕊试剂也能鉴别出四种溶液.种自分别做了如下实验:
同学实验操作实现现象结  论
小红用3支试管,各取少量三种溶液,分别滴加另一种溶液.一支试管溶液中有气泡放出,其余两支试管溶液中无现象.所滴加的溶液是稀盐酸.
小勇一支试管溶液中有白色沉淀析出,其余两支试管溶液中无现象.所滴加的溶液是Na2CO3溶液.
小新三支试管溶液中都无现象.所滴加的溶液是NaOH溶液
乙组三位同学经过交流后发现本组小勇同学的结论是错误的,所滴加的溶液应是氢氧化钙溶液,由此鉴别出了四种溶液.
【反应与体会】①物质的鉴别有多种方法;②鉴别物质的关键是利用物质的特征性质等.
4.学习热情和学习方法是成才的必备条件,灵活掌握不同的学习方法可以取得事半功倍的效果.用以下方法解决下列问题:
(1)分类法:利用下列4组物质
A.ZnO、MgO、CO2、Na2O                 B.Cu、N2、O2、Cl2
C.KNO3、NaHCO3、KClO3、Fe(OH)3      D.H2SO4、H2O、HCl、HNO3
请按要求填写下表空白(填写物质的化学式或分类标准)
ABCD
分类标准金属氧化物
不属于该类别的物质CuH2O
(2)对比法:
A.通过对CO2+H2O═H2CO3;6CO2+6H2O$\frac{\underline{\;光照\;}}{\;}$C6H12O6+6O2两个化学反应的对比,你能得出的结论是相同的反应物在不同的反应条件下生成的产物可能不同.
B.如图1所示:小海同学将盛有干燥白磷的甲试管和干燥红磷的乙试管插入盛有80℃的烧杯里(甲、乙试管均套有气球密封).过一会后,发现甲试管中的白磷燃烧,乙试管中的红磷没有燃烧.请根据小海同学的实验现象,对比得出可燃物燃烧所需的条件之一:可燃物温度达到着火点.

(3)归纳演绎法:
小海同学通过对大量化学反应如氢氧化钡溶液与硫酸钠溶液,双氧水分解(如图2)反应前后各物质的质量总和的测定,得出参加化学反应的各物质的质量总和等于(填“大于”、“小于”或“等于”)反应后生成的各种物质的质量总和.根据小海得出的结论,可推出7.9g高锰酸钾加热一会后,剩余固体质量为7.5g,则反应生成氧气的质量为0.4g.

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