题目内容
今年化学实验操作考试中,有一题目是鉴别澄清石灰水和氢氧化钠溶液。请你参与探究:
[提出问题]如何鉴别这两种无色溶液?
[实验方案]小琪等几位同学进行了下图所示的实验。
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请你回答下列问题:
(1)C组实验中反应的化学方程式为 ;
(2)其中不能达到实验目的的是 (填字母);
(3)D组实验中变浑浊的原溶液是 。
[继续探究]实验结束后,小琪同学将A、B、C、D四组试管中的物质全部倒入同一个干净的烧杯中,充分反应后,得到无色澄清透明的溶液,对该溶液的成分又进行了探究。
[提出问题]该溶液中除水、酚酞外还含有哪些物质?
[查阅资料]氯化钙溶液呈中性。
[猜想与假设]Ⅰ.
Ⅱ.NaCl、 CaCl2、HCl
Ⅲ.NaCl、 CaCl2、NaOH
[反思与拓展]①上述猜想与假设中只有一个不成立,它是 (填序号),
理由是 。
②根据所学化学知识,验证烧杯内溶液中可能有的物质是否存在,下列哪些物质单独使用不能完成该实验 (填字母)
a.pH试纸 b.硝酸银溶液 c.紫色石蕊试液 d.铜 e.足量氢氧化钠溶液
【答案】【实验方案】(1) Na2CO3 +Ca(OH)2==CaCO3↓+ 2NaOH
(2)A、B (3)澄清石灰水或Ca(OH)2溶液
【猜想与假设】ⅠNaCl、 CaCl2
【反思与拓展】① Ⅲ NaOH溶液能使无色酚酞试液变红,不能得到无色溶液(合理答案均给分)
②b、d
【解析】C组实验中反应的化学方程式为Na2CO3 +Ca(OH)2==CaCO3↓+ 2NaOH;A组中加入盐酸都无现象,所以不能鉴别,B组中,加入酚酞,都能变红,所以无法鉴别,C、D中变浑浊的是碳酸钠;由于溶液是无色透明的,所以还可能有氯化钙和氯化钠;溶液中有酚酞,为无色,所以不可能有氢氧化钠,所以猜想Ⅲ错误;因为溶液中一定含有氯化钙和氯化钠,所以要证明是否含氯化氢,所以pH试纸可以,硝酸银溶液不行,因为只要含氯离子即可生成白色沉淀,石蕊可以,铜不和盐酸反应,不可以,加入足量的氢氧化钠可以,开始溶液为无色,慢慢变为红色即证明氯化氢存在。
某同学发现,上个月实验用过的氢氧化钠溶液的试剂瓶忘了盖瓶盖,对该溶液是否变质,同学们一起进行如下探究实验。
【猜想与假设】
猜想(1):该溶液没有变质;
猜想(2):该溶液全部变质;
猜想(3):该溶液部分变质;
【方案讨论】
为了验证猜想(2)或猜想(3),甲、乙、丙三同学分别提出如下方案。
甲:向溶液中滴加酚酞,若酚酞变红,则猜想(3)成立,否则猜想(2)成立。同学们认为此方案不行,原因是 。
乙:先向溶液中滴加足量的Ba(OH)2,再滴入酚酞,根据现象不同来判断猜想(2)或猜想(3)成立。
同学们认为此方案也不行,原因是 。
丙:先向溶液中滴加足量的BaCl2,再滴入酚酞,根据现象不同来判断猜想(2)或猜想(3)成立。同学们通过分析认为此方案可行。
【实验验证】
| 实验步骤 | 实验现象 | 结论及解释 |
| ①取少量待测液于试管中,向其中滴加足量 | 有气泡产生 | 猜想 不成立 |
| ②取少量待测液于试管中,向其中滴加足量的BaCl2溶液,静置,向上层清液中滴加酚酞 | 有 | 猜想 成立 |
【反思与交流】敞口放置的氢氧化钠溶液容易变质,所以要 保存。
有一种标签破损的片状胃药,某校化学兴趣小组欲对该胃药的主要成分进行实验探究。已知该胃药可以治疗胃酸过多,其主要成分是MgCO3、Al(OH)3中的一种或二种。
【查阅资料】①MgCO3受热能分解,且MgCO3的化学性质与CaCO3相似;
②Al(OH)3受热分解生成Al2O3 和H2O;③药品中的其它成分不参与反应。
【实验探究】
⑴甲同学取少量该胃药于试管中,加入适量稀盐酸,观察到有气泡产生。说明该胃药中含有 。写出该反应的化学方程式 。
⑵乙和丙二位同学运用下图提供的装置,分别设计实验方案,进一步确认该胃药的主要成分。虚线方框中的装置从下图B、C中选择组装。(装置气密性良好,装置中空气的影响忽略不计)
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| 实验过程 | 实验现象 | 实验结论 |
| 乙同学选用B、C装置,按A→B→C顺序连接,点燃酒精灯加热 | B中 , C中 。 | 该胃药中含有MgCO3、Al(OH)3 |
| 丙同学也选用B、C装置,按A→C→B顺序连接,点燃酒精灯加热 | C中无明显现象,B中澄清石灰水变浑浊。 | 该胃药中不含有 |
【交流反思】实验小组经过交流与反思,认为乙同学的实验过程中存在一处错误,请你指出该错误并说明理由: 。
下图是模拟海水制盐的流程
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⑴操作a的名称是 ,所需要的玻璃仪器有 (只写其中一种玻璃仪器)。
⑵为了证明第①步所加的Ca(OH)2溶液已过量,某同学取少量①反应后的上层清液,向其中继续加入Ca(OH)2溶液,若 (填实验现象),则证明Ca(OH)2溶液已过量。
⑶实验结束后,兴趣小组对滤液进行探究
【提出问题】滤液中除了含有水和氯化钠外,还含有哪些溶质?
【提出猜想】根据实验①②③的操作后,作出如下猜想
猜想一:由于在②中加入了过量的碳酸钠溶液,所以滤液中除了含有水和氯化钠外,还仅含过量的 。
猜想二:由于在①加入了过量的氢氧化钙,发生反应生成了氢氧化镁和氯化钙,所以滤液中除了含有水和氯化钠外,只含有反应生成的氯化钙。
猜想三:由于②所加的过量碳酸钠在①之后,所加的碳酸钠把①中反应生成的氯化钙和过量的氢氧化钙全部除去,所以滤液中除了含有水和氯化钠外,还含有____ 和 。
【验证猜想】
| 步骤 | 实验操作 | 实验现象 | 推断 |
| 1 | 取少量滤液于试管中,加入过量的氯化钙溶液,振荡,静置 |
| 滤液中还含有 溶质 |
| 2 | 取步骤1反应后的混合液过滤后,取滤液少量于试管中加入 (填指示剂) |
| 滤液中还含有氢氧化钠 |
【实验结论】经过兴趣小组的实验分析,推出猜想三是正确的
【反思与拓展】为了使制得的精盐水只含有水和氯化钠,步骤④的作用是除去杂质,请写出其中一个反应的化学方程式: 。如果要将精盐水继续提纯成NaCl晶体,应进行 操作。
一种名为“污渍爆炸盐”的洗涤产品能高效去除衣物上的顽固污渍,某校化学研究性学习小组的同学在老师的指导下对该产品开展了以下探究活动。
【查阅资料】
“污渍爆炸盐”的主要成分是过碳酸钠(相对分子质量为122),它是一种白色固体粉末,易溶于水且能与水反应生成一种碳酸盐和一种强氧化性的物质,是当前使用最为广泛的洗涤助剂之一。
【实验探究一】过碳酸钠的化学组成
为探究过碳酸钠的化学组成,同学们设计了以下实验,请按要求完成表格内容:
| 序号 | 实验步骤 | 实验现象 | 实验分步结论(或解释) |
| ① | 向盛有过碳酸钠固体的试管中加入适量水 | 固体溶解 |
。 |
| ② | 向序号①的所得溶液中加入适量的二氧化锰粉末 | 有大量气泡产生 |
|
| ③ | 将带火星的木条置于试管口 | 木条复燃 | 序号②试管中产生的气体是 ;过碳酸钠溶于水能生成 (填化学式)。 |
| ④ | 取序号③试管中的上层清液加入氯化钙溶液 | 产生白色沉淀 | 反应的化学方程式 。 |
| 实验 小结 | 过碳酸钠的化学式是 ; 过碳酸钠与水反应的化学方程式是 。 |
【实验探究二】:过碳酸钠含量测定
老师给同学们一份含碳酸钠杂质的过碳酸钠样品(不含其它杂质),要求设计方案测定该样品中过碳酸钠的含量,同学们经讨论设计了如下图所示的实验装置。图中装置B盛装氢氧化钠溶液、C盛装澄清石灰水、D盛装浓硫酸,E、F均装入干燥的碱石灰(主要成分:氧化钙和氢氧化钠的固体混合物;可吸收二氧化碳和水蒸气)。
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(1)首先关闭活塞K、K2,打开活塞K1、K3、K4,通入一段时间的氮气排出锥形瓶中的空气,此时装置B的作用是 ;
(2)依次关闭活塞K1、K3、K4,打开活塞K2、K,此时锥形瓶中反应生成的气体是 ,E中装入碱石灰的作用是 ,反应完全后关闭活塞K,再次打开活塞K1通入氮气的作用是 ;
(3)同学们根据E装置在测定前后的质量差计算出了样品中过碳酸钠的含量。装置F的作用是 ,如不连接装置F,测定的过碳酸钠含量会 (填“偏高”或“偏低”)。
化学兴趣小组的同学对“影响金属与盐酸反应的剧烈程度的因素”进行了探究
【提出问题】金属与盐酸反应剧烈程度受哪些因素的影响?
【作出猜想】a、可能与金属本身的性质有关![]()
b、可能与盐酸的浓度有关
【设计探究】实验所用金属均已用砂纸打磨。
实验(1)为探究猜想a,小组同学分别在两支试管中放入相同质量的锌片和铁片,然后分别加入相同尝试和质量的稀盐酸,观察到放锌片的试管中立即产生大量气泡,放铁片的试管中只产生少量气泡,
发生反应的化学方程式有 。
从实验现象可判断:
金属活动性Zn Fe(填“<”“=”“>”)。
得出结论:金属与盐酸发生反应的剧烈程度与金属本身性质有关,金属的活动性与反应的剧烈程度的关系是 。
实验(2)为探究猜想b,小组同学设计如图的装置进行实验,其中注射器的作用是 。所用药品,实验数据如下表:
| 实验编号 | 选用金属(均取2g) | 盐酸质量分数(均取50mL) | 每分钟产生氢气的体积/mL | |||||
| 1分钟 | 1-2分钟 | 2-3分钟 | 3-4分钟 | 4-5分钟 | 前5分钟共收集气体 | |||
| Ⅰ | 锌片 | 15% | 2.9 | 16.9 | 11.0 | 9.2 | 7.6 | 48.5 |
| Ⅱ | 锌片 | 5% | 1.6 | 8.4 | 5.9 | 4.8 | 3.7 | 24.4 |
得出结论:金属与盐酸发生反应的剧烈程度与盐酸的浓度有关,其关系是 。
【反思评价】根据表一中实验Ⅱ数据分析,请描述锌与盐酸发生反应快慢的变化情况并解释原因 。
通过以上探究,你认为金属与盐酸反应的剧烈程度可能还受哪些因素的影响 (写一条即可)。
【拓展延伸】很多金属不仅能与酸反应,也能与盐酸溶液反应,现将a g铁钉投入到CuSO4溶液中,反应一段时间后,将固体取出洗净、烘干,称重为b g,则生成铜的质量为 。
如图为有关反应的微粒变化示意图,其中“●”“
”“
”“
”分别表示 4 中不同种类的原子或原子团.该反应属于( )
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| A. | 复分解反应 | B. | 置换反应 | C. | 化合反应 | D. | 分解反应 |