题目内容

某无土栽培营养液的配方中可能含有氯化钾、硫酸铵、碳酸氢铵中的一种或几种物质,为确定配方的成分,化学兴趣小组的同学进行了下面活动:
(1)取少量固体样品在研体中与熟石灰混合研磨,有刺激性气味的气体产生,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变
 
色,写出可能发生该反应的一个化学方程式
 
.
(2)另取少量固体样品于试管中,滴加稀盐酸,无明显现象.由此可推断:营养液中一定不含有
 
(填化学式).
为确定营养液的成分,同学们继续进行实验,请你参与到实验探究中.
【查阅资料】部分盐在室温下的溶解性(注:解题时,微溶物质视为不溶)
     阴离子
阳离子    
NO3- Cl- SO42- CO32-
K+ 溶 溶 溶 溶
NH4+ 溶 溶 溶 溶
Ag+ 溶 不溶 微溶 不溶
Ba2+ 溶 溶 不溶 不溶
【提出猜想】猜想1:营养液中溶质是硫酸铵;
猜想2:营养液中溶质是
 
.
【实验探究】请设计实验证明猜想2是正确的.
实验步骤 实验现象 实验结论
①
 
 
猜想2正确
②
 
 
考点:实验探究物质的组成成分以及含量,酸的化学性质,盐的化学性质,铵态氮肥的检验,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式
专题:科学探究
分析:(1)根据氨气溶于水显碱性能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色以及铵态氮肥遇碱放出氨气进行解答;
(2)碳酸氢铵和盐酸反应有气泡产生.
【提出猜想】根据(1)(2)验证进行猜想.
【实验探究】验证样品是硫酸铵和氯化钾也就是验证氯离子,要排除硫酸根离子的干扰.
解答:解:(1)氨气溶于水显碱性能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色,铵态氮肥遇碱放出氨气,可能发生该反应的化学方程式是NH4HCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+NH3↑+2H2O或(NH4)2SO4+Ca(OH)2=CaSO4+2NH3↑+2H2O;
(2)加入盐酸没有现象,排除碳酸氢铵的存在,因为碳酸氢铵和盐酸反应有气泡产生.
【提出猜想】由(1)确定一定有铵盐,由(2)排除碳酸氢铵的存在,所以只剩下硫酸铵和硫酸铵、氯化钾的混合物;
【实验探究】①排除硫酸根离子的干扰,可以取少量营养液样品于试管中,滴加过量的硝酸钡溶液;
②验证氯离子可以取①中反应后的溶液于试管中,滴加过量的硝酸银溶液,有白色沉淀生成证明猜想2正确.
故答案为:(1)蓝;NH4HCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+NH3↑+2H2O或(NH4)2SO4+Ca(OH)2=CaSO4+2NH3↑+2H2O;
(2)NH4HCO3
【提出猜想】硫酸铵和氯化钾
【实验探究】.
实验步骤 实验现象 实验结论
①取少量营养液样品于试管中,滴加过量的硝酸钡溶液 有白色沉淀生成 猜想2正确
②取①中反应后的溶液于试管中,滴加过量的硝酸银溶液 有白色沉淀生成
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,利用所称取的样品进行实验探究,分析推断出该物质的组成成分.
练习册系列答案
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小亮同学想通过实验探究某企业采用的氨碱法制的纯碱样品的成分及含量.
提出问题1 该纯碱样品中含有哪些物质?
猜想与假设 通过分析,小亮做出如下假设:
(1)只含有Na2CO3;      (2)含有Na2CO3和NaHCO3
查阅资料
NaHCO3Na2CO3
加入稀盐酸产生气泡产生气泡
加入饱和石灰水溶液变浑浊现象Ⅱ
加入CaCl2溶液无明显现象溶液变浑浊
加热溶液至沸腾,将气体通入澄清石灰水澄清石灰水变浑浊澄清石灰水无明显变化
(1)现象Ⅱ对应的化学方程式为
 
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实验探究 为了确定纯碱样品的成分,小亮设计如下实验方案,请你一起完成小列实验报告.
实验步骤实验现象
①取少量样品溶于水,加入过量的CaCl2溶液.
 
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氯化钙溶液过量的目的是
 
.
②将上述反应后的混合液过滤,取滤液
 
.
 
;
证明猜想②成立.
提出问题2 如何测量该纯碱样品中各物质的含量?
(1)为测量该纯碱样品各成分的含量,小亮设计了图1装置,通过称量B装置的质量变化来确定样品中各成分的含量.该装置气密性良好,稀硫酸与样品、进入装置B的CO2与NaOH均完全反应,操作无误,但多次实验发现,测定结果有偏差.造成偏差的原因有①
 
;
②
 
.
(2)小亮在老师的指导下重新设计了如图2的实验装置.该实验有以下操作步骤:

①检查装置气密性,将9.5g 干燥的样品放入锥形瓶中;
②称量盛有氢氧化钠浓溶液的B瓶质量;
③打开活塞b,从导管a处缓缓鼓入一定量的空气,关闭活塞b;
④向锥形瓶中逐滴加入稀硫酸至不再产生气泡
⑤再次称量盛有氢氧化钠浓溶液的B瓶质量;
⑥打开活塞b,从导管a处缓缓鼓入一定量的空气,关闭活塞b;
⑦根据B瓶增加的质量,计算样品中各成分的含量.
该实验的正确步骤是
 
.
计算  实验完毕后测得B装置增重4.4g,则样品中各成分的质量分别为多少?(写出计算过程)

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