在研究酸和碱的化学性质时,某小组想证明稀硫酸和氢氧化钠溶液混合后,虽然无明显现象,但确实发生了化学反应。试与他们一起完成实验方案的设计、实施和评价,并得出有关结论。
(1)探究稀硫酸和氢氧化钠溶液的反应:
当滴入几滴酚酞试液后,溶液由无色变为 色。根据上述实验中颜色变化,可确定稀硫酸和氢氧化钠溶液发生了化学反应,反应的化学方程式为: ;
(2)探究上述稀硫酸和氢氧化钠溶液反应后烧杯中的硫酸是否过量:
根据上述反应过程中溶液变成无色,不能确定稀硫酸是否过量。同学们又分别选取氯化钡溶液、紫色石蕊试液设计实验方案,请你判断并分析:
| 实验方案 | 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| 方案一 | 取样,滴入适量的氯化钡溶液 | 出现白色沉淀 | 稀硫酸过量 |
| 方案二 | 取样,滴入几滴紫色石蕊试液 | 溶液变红 | 稀硫酸过量 |
上述设计的实验方案中,正确的是 (填“方案一”或“方案二”);
另外一个实验方案错误的原因是 ;
若请你再设计一个确定稀硫酸是否过量的实验方案,你选用的药品是 ,实验现象及结论是 。
为探究气体X的组成,某兴趣小组进行图所示实验(固定装置未画出)。
【资料在线】
(1)加热条件下,气体X能与氧化铜反应生成铜、水和氮气。
(2)碱
石灰为固体氢氧化钠和氧
化钙的混合物,不与气体X反应。无水氯化钙可吸收气体X。
(3)本实验条件下,氮气密度为1.15g·L-1,装置内空气中的水与二氧化碳对相关数据测定的影响可忽略不计。
【实验步骤】
(1)连接仪器,并检查装置气密性。
(2)取一定量氧化铜,准确称得其质量为2.40g。
(3)按图所示装入药品,测量并记录相关数据Ⅰ(见表)。
(4)连接A、B、C装置, 将气体X缓缓通入一段时间后,连接上D装置,读数后开始加热。当A装置中氧化铜反应完全,停止加热,继续通入气体X至玻璃管冷却,再次测量并记录相关数据Ⅱ(见表)。
【实验装置】
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【相关数据】
| 测量项目 数据编号 | I | II |
| 玻璃管(含药品)的质量/g | 52.40 | 51.92 |
| B装置(含药品)的质量/g | 102.00 | 102.54 |
| 氮气的体积/mL | 243.5 |
【回答问题】
⑴B装置中氧化钙吸水的原理为 (用化学方程式表示)。
⑵实验过程中,当观察到 ,说明氧化铜已反应完全,停止加热,继续通入气体X至玻璃管冷却的目的是 。
⑶分析
实验测量的数据,生成水的质量为 g,氧化铜中氧元素的质量为 g。由此推知,气体X中一定 (填“有”或 “没有”)氧元素。
⑷通过计算推导出气体X的化学式。
为了鉴别碳酸钾溶液和氢氧化钾溶液,同学们进行了探究实验:分别取两种溶液于两支试管中,各滴入一定量的氯化钙溶液。观察到一支试管中出现白色浑浊。实验结束后,同学们将废液倒入同一个干净的烧杯中,发现废液变浑浊。同学们对废液进行了过滤,并对滤液的成分进行了探究。
【提出问题】滤液中除水外还含有哪些物质?
【猜想】A.可能含有氢氧化钾、氯化钾和碳酸钾
B.可能含有氢氧化钾、氯化钾
C.可能含有氢氧化钾、氯化钾、碳酸钾和氯化钙
你认为还可能是 (写一种猜想)。
【讨论】你认为 猜想不合理(填字母),请说明理由 。
【实验设计】设计一个简单的实验。证明你的猜想正确。
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| 取样于试管中, |
| 猜想正确 |
【反思交流】写出碳酸钾与氯化钙反应的化学方程式 。在分析化学反应后所得物质的成分时,除考虑生成物外还需考虑 。
某同学发现,上个月做实验用的氢氧化钠溶液忘记了盖瓶盖。对于该溶液是否变质,同学们提出了如下假设:
【猜 想】猜想一:没有变质; 猜想二:部分变质; 猜想三: ① 。
【查阅资料】Na2CO3溶液呈碱性。
【进行实验】对猜想二进行验证。
| 实验步骤 | 实验现象 | 结论 |
| 1. 取少许该溶液于试管中,滴 入适量的 ② 溶液。 | ③ | 猜想二正确 |
| 2.静置上述溶液,取上层清液少许于另一支试管中,滴入几滴 ④ 溶液 | ⑤ |
写出现象③的化学方程式 ⑥ 。
【反 思】氢氧化钠溶液必须密封保存。
氢氧化钠溶液变质的原因(用化学方程表示) ⑦ 。