在实验室,有硫酸铜、碳酸钙、碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钙五种物质(均为纯净物)失去标签,它们均为白色粉末。现将药品分别标记为A、B、C、D、E,化学老师让化学实验小组的同学鉴别出这些物质。
【查阅资料】白色的硫酸铜粉末遇水变为蓝色
【实验探究】化学实验小组的同学鉴别实验过程记录如下步骤1:取五种白色粉末各一药匙,分别放入五支洁净的试管中,各加蒸馏水2mL。振荡后静置。五支试管底部均有固体存在,只有盛放E的试管中液体呈蓝色, 其他均呈无色。
步骤2:取B、C、D的上层清液滴加稀盐酸,只有B的试管中有气泡产生,其他均无明显现象。
步骤3:取A、C、D的上层清液放入试管中,分别滴加无色酚酞,A、C显红色。
请根据该学生的实验过程,回答下列问题:
(1)由步骤1得出E为 ;
(2)步骤3中,D的现象是 ;
(3)根据该化学小组的实验,除E外其余四种白色粉末有部分也可以确定,分别是 ;(写代号及其对应物质的化学式)
(4)对尚未鉴别出来的物质,请设计实验进行确定,并填入下表:
| 实验操作 | 实验现象及结论 |
| | |
【实验反思】“四支试管底部均有固体存在”,与化学小组同学预测的只有一只试管中有固体体存在,其他试管中均为澄清溶液”的现象不同,其原因可能是 。
实验室有一瓶保存不当的试剂(如右图所示),其残缺的标签中只剩下“Na”和“10%”字样。已知它是无色液体,是初中化学常用的试剂。小华等几位同学很感兴趣,决定对其成分进行探究。
【提出问题】这瓶试剂溶质是什么?
【交流研讨】根据受损标签的情况判断,这瓶试剂不可能是 (填字母序号)。
A.酸 B.碱 C.盐
【查阅资料】①初中化学常见的含钠化合物有NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3。
②Na2CO3、NaHCO3溶液都呈碱性。NaCl溶液呈中性。
③室温下(20℃)时,4种物质的溶解度的数据如下。![]()
| 物质 | NaCl | NaOH | Na2CO3 | NaHCO3 |
| 溶解度/g | 36 | 109 | 215 | 9.6 |
【得出结论】小华根据试剂瓶上标注和上表溶解度数据判断,这瓶试剂不可能是 。
【猜想与实验】①可能是 溶液; ②可能是NaOH溶液; ③可能是NaCl溶液。
(1)小亮用洁净的玻璃棒蘸取该溶液,滴到干燥的pH试纸上,测得pH=11,他判断该溶液不可能是
(2)小强为了确定该溶液的成分,进行了如下实验。
| 操作步骤 | 实验现象 | 结论及化学方程式 |
| 步骤一: 取样品于试管中,滴加足量 | 产生大量的气泡 | 猜想①正确。 步骤一发生反应的化学方程式是 |
| 步骤二:把产生的气体,通入 | |
【质疑】小华则不同意小强的观点,认为溶液中有Na2CO3还可能有NaOH。请你帮助他完成以下探究方案:
| 探究步骤 | 预计现象 | 结论 |
| 步骤一:取样品于试管中,向其中滴加足量的 溶液并过滤 | 产生白色沉淀 | 溶液中既含Na2CO3,又含有NaOH |
| 步骤二:向上述滤液中滴加酚酞试液 | 酚酞试液变 色 |
【反 思】NaOH溶液会因接触空气而变质,写出该反应的化学方程式 ;
同学们用Na2CO3溶液和浓HCl来研究简易灭火器的反应原理时,对废液的成分进行探究。
【推理假设】上述两种物质发生反应的化学方程式为: ,由此
推测出废液中一定有NaCl,可能有Na2CO3或盐酸。
【实验探究】(1)确定废液中是否含有盐酸:
①选择试剂:根据盐酸的化学性质,同学们选用了如图所示的五种物质,其中物质X是酸碱指示剂中的 溶液。![]()
②实验验证:某同学向废液中加入少量的镁粉,观察到 ,确定废液中一定没有盐酸。
(2)确定废液中是否含有Na2CO3:某同学选用 测出废液的pH=l0,确定废液中一定含有Na2CO3。
(3)处理废液,回收利用:欲从废液中得到纯净的NaCl,请完成如下实验方案设计。
| 方案 | 加入试剂 | 分离方法 | 方案评价 |
| 一 | 适量Ca(NO3)2溶液 | 过滤、蒸发结晶 | 不可行,理由是: |
| 二 | 稍过量的 | | 可行 |
(4)拓展运用:
按如下图方案分离BaCl2和NaCl的固体混合物时,X溶液中溶质是 。
有一瓶久置的氢氧化钠溶液。
(1)氢氧化钠溶液露置于空气中容易变质,请写出相关反应的化学方程式: 。
变质后的产物俗称为 。
(2)取少量该溶液于试管中,向溶液中滴加无色酚酞试液,试液变红色,由此 (填 “能”或“不能”)得出氢氧化钠溶液变质。请说明判断的理由 。
(3)为探究氢氧化钠溶液是全部变质还是部分变质,设计如下表实验:
[提供信息]:a.在水中的溶解性:Ba(OH)2可溶、Ca(OH)2微溶、BaCO3难溶;
b.BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、CaCl2溶液、Ca(NO3)2溶液、NaNO3溶液均显中性。
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| Ⅰ.取少量该溶液于试管中,向溶液中滴加过量的 溶液,并不断振荡。 | 有 生成。 | 说明原溶液中一定有碳酸钠。 |
| Ⅱ.取步骤Ⅰ试管中的少量上层清液,滴加酚酞溶液。 | 溶液变红色。 | 说明原溶液中一定有 。 |
由以上实验可知,氢氧化钠溶液 (填“部分”或“全部”)变质。
小刚、小军、小红对一久置的NaOH白色粉末的成分进行探究并测定其成分的含量。
【成分的确定】
三位同学都作出以下的猜想:
① 可能是NaOH;② 可能是Na2CO3;③ 可能是NaOH与Na2CO3的混合物。
做出②③猜想的依据是 (用化学方程式表示)。
为了验证①②③猜想,他们分别做了下面的实验。
(1)小刚取少量白色粉末于试管中,再滴加稀HCl,有气泡产生,由此可推出白色粉末中一定含有 ,肯定猜想 (填序号)是错误的。
(2)小军又取少量白色粉末溶于水,向所得溶液中滴加酚酞试液,溶液变为红色。由此小军结合小刚的实验,认为猜想③是正确的。小红却认为小军的所得结论不确切,因为 。
(3)为探究白色粉末是否含有NaOH,小红设计了如下实验方案:![]()
①沉淀B的化学式为 。
②在操作1中要用到玻璃棒,其作用是 。
③小刚认为小红的这个方案也有问题,理由是_ ,但只要稍加改进,就可以证明粉末中还含有NaOH,则小刚改进的方法是 。
小刚对小红的实验作了正确的改进后进行了实验,实验现象和小红的一致,由此确定猜想③是正确的。
【各成分含量的测定】
三位同学利用电子天平共同作了以下测定实验,并记录如下实验数据。
| 称量项目 | 称量时间 | 质量(g) |
| 试样 | ———— | 10.00 |
| 装置+稀硫酸质量 | ———— | 241.20 |
| 装置+稀硫酸质量+试样 | 反应开始后15秒 | 249.20 |
| 装置+稀硫酸质量+试样 | 反应开始后35秒 | 249.00 |
| 装置+稀硫酸质量+试样 | 反应开始后55秒 | 249.00 |
(1)写出锥形瓶中发生反应化学方程式:
① ;
② 。
(2)试通过分析表中数据计算试样中碳酸钠的质量分数。
【实验反思】
有同学提出按上述实验所测得试样中Na2CO3质量分数会偏小,该同学的理由是(实验操作均正确): (答一条即可)。
实验室有一瓶保管不当的试剂(如图),其残缺的标签中只剩下“Na”和“10%”字样。已知它是无色液体,是初中化学常用的试剂。小强和小华同学很感兴趣,决定对其成分进行探究:![]()
【提出问题】这瓶试剂可能是什么溶液呢?
【交流讨论】根据受损标签的情况判断,这瓶试剂不可能是 。
A.酸 B.碱 C.盐
【查阅资料】
Ⅰ.初中化学常见的含钠化合物有NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3。
Ⅱ. Na2CO3和NaHCO3溶液都呈碱性。
Ⅲ.测定室温(20℃)时,四种物质的溶解度的数据如下:
| 物质 | NaCl | NaOH | Na2CO3 | NaHCO3 |
| 溶解度/g | 36 | 109 | 215 | 9.6 |
【得出结论】小华根据试剂瓶标注的溶质质量分数10%和上表中的溶解度的数据判断,
这瓶试剂不可能是 。
【作出猜想】①可能是 溶液;②可能是Na2CO3溶液;③可能是NaCl。
【设计并实验】
(1)小强用洁净的玻璃棒蘸取该溶液滴在pH试纸上,测得pH>7,这瓶试剂不可能
是 。
(2)小强为了检验该溶液是NaOH溶液还是Na2CO3溶液,他又进行了如下实验:
| 操作步骤 | 实验现象 | 结论及化学方程式 |
| 取样于试管中, 滴加氢氧化钙溶液 | | 猜想②正确 相关的化学方程式 |