同学们学习化学后可知,二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊(生成白色沉淀)。但同 学们在分组实验中,向石灰水中通入二氧化碳时(如图1所示),却出现了意想不到的现象: 有的石灰水未变浑浊;有的石灰水出现浑浊后又变澄清了(沉淀消失)。
【提出问题】分组实验中,出现意想不到现象的原因是什么呢?
【猜想与假设】
I.石灰水未变浑浊,是因为二氧化碳中混有少量氯化氢气体.
Ⅱ.石灰水未变浑浊,是因为____________________________________。
Ⅲ.石灰水出现浑浊后又变澄清,与石灰水的浓度、通入二氧化碳的时间有关。
【进行实验】实验装置如图2所示。
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提示:①实验中所用盐酸与分组实验所用盐酸相同;
②CO2在饱和NaHCO3溶液中的溶解度非常小.
步骤1:分别取一定体积的饱和澄清石灰水与一定体积的蒸馏水混合配制成50mL溶液.
步骤2:分别向50mL溶液中通入一段时间的二氧化碳,记录现象.
实验序号 | V饱和石灰水/mL | V蒸馏水 /mL | 出现现象所需时间/s | |||
开始浑浊 | 明显浑浊 | 沉淀减少 | 是否澄清 | |||
① | 50 | 0 | 19 | 56 | 366 | 持续通入CO28min以上,沉淀不能完全消失 |
② | 40 | 10 | 24 | 51 | 245 | |
③ | 30 | 20 | 25 | 44 | 128 | |
④ | 20 | 30 | 27 | 35 | 67 | 89s后完全澄清 |
⑤ | 10 | 40 | 通3min以上,均无明显现象 | |||
【解释与结论】
(1)实验中,所用石灰水为饱和溶液的是______________(填序号).
(2)二氧化碳使澄清石灰水变浑浊原因是________________________________(用化学方程式表示).
(3)饱和NaHCO3溶液的作用是________________________.
(4)通过实验分析,猜想 I_______________(填“成立”或“不成立”),猜想Ⅱ、Ⅲ成立。
【反思与评价】
(5)向澄清的石灰水中通入二氧化碳,为避免出现“意想不到的现象”,你的建议是
__________________________________________________________________。
化学兴趣小组欲探究自己使用的某品牌牙膏的主要成分。
【查阅资料】
(1)牙膏的成分有活性物质、摩擦剂、保持牙膏湿润的甘油等物质。
(2)常用的牙膏摩擦剂的主要成分有CaCO3、Al(OH)3、Si02。
(3)牙膏除了碳酸钙以外,其他物质均不与稀盐酸反应产生气体。
(4)SiO2不溶于水,也不与盐酸反应。Al(OH)3和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠(NaAlO2)和 水,该反应的化学方程式为________________________________________。
偏铝酸钠和适量稀盐酸反应生成氢氧化铝,氢氧化铝和稀盐酸可以发生中和反应。
(5)相关物质的溶解性表:
物质 | Al(OH)3 | NaAlO2 | AlCl3 |
溶解性 | 不溶 | 溶 | 溶 |
该品牌牙膏含有上述摩擦剂中的两种成分,为探究摩擦剂的组成,化学兴趣小组取适量该牙膏加水充分搅拌、静置、过滤、洗涤、干燥,得到该牙膏中的摩擦剂.
【提出猜想】猜想1:摩擦剂的成分为Al(OH)3和CaCO3.
猜想2:摩擦剂的成分为__________________.
猜想3:摩擦剂的成分为SiO2和Al(OH)3.
【设计实验】
实验步骤 | 预期实验现象 | 预期实验结论 |
组装下图装置进行实验.取少量摩擦剂于锥形瓶中,加入适量的______. | 固体全部溶解,有气泡,石灰水变浑浊 | 则猜想1成立 锥形瓶中发生的化学反应方程式为 ______________ |
摩擦剂部分溶解 石灰水无明显变化 | 则猜想3成立 |
【实验结论】经过实验验证,猜想1成立.
【实验反思】同学们为进一步确认摩擦剂中含有氢氧化铝,先在少量牙膏样品中加入过量的氢氧化钠溶液,静置一段时间,取上层清液,再滴加稀盐酸至过量.整个实验过程中观察到的现象为______________
_________________________________________,依据该现象可以判断摩擦剂中一定含有氢氧化铝.