11.某兴趣小组同学为证明NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应,从不同角度设计了如下实验方案,并进行实验.
方案一:先用pH试纸测定NaOH溶液的pH,再滴加盐酸,并不断振荡溶液,同时测定混合溶液的pH,如果测得的pH逐渐变小且小于7,则证明NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应.

(1)用pH试纸测定溶液的pH时,正确的操作是:将pH试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液滴在试纸上,将试纸颜色与比色卡对照读出pH.
(2)简述强调“测得的pH小于7”的理由:盐酸过量,这时溶液呈酸性,溶液的pH小于7.
方案二:先在NaOH溶液中滴加几滴酚酞溶液,溶液显红色,然后再滴加盐酸,可观察到红色逐渐消失,则证明NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应.
该组同学在向NaOH溶液中滴加酚酞溶液时,发现了一个意外现象:氢氧化钠溶液中滴入酚酞溶液,溶液变成了红色,过了一会儿红色就消失了.该小组对这种意外现象的原因作了如下猜想:①可能是酚酞溶液与空气中的氧气反应,使红色消失;
②可能是氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应,使红色消失.
(1)为验证猜想①,该组同学做了如下实验:将配制的氢氧化钠溶液加热,并在液面上方滴一些植物油,然后在冷却后的溶液中滴入酚酞溶液.实验中“加热”和“滴入植物油”目的是除去氧气和隔绝氧气.实验结果表明酚酞溶液红色消失与空气中的氧气无关.
(2)为验证猜想②,该组同学做了如下实验:取了一定量的Na2CO3溶液,在其中滴入酚酞溶液,发现溶液也呈现红色,由此可得出以下两点结论:
结论1:说明Na2CO3溶液呈碱性;
结论2:说明酚酞溶液红色消失与空气中的二氧化碳无关.
(3)该小组同学通过查阅资料得知:当氢氧化钠溶液浓度很大时,就会出现上述意外现象.请设计实验证明该方案中取用的NaOH溶液浓度过大:①实验方法取上述溶液加水稀释后,再滴加无色酚酞
,②观察到的现象溶液呈红色不消失.
方案三:化学反应中通常伴随有能量的变化,可借助反应前后的温度变化来判断反应的发生.如果NaOH溶液与稀盐酸混合前后温度有变化,则证明发生了化学反应.
该组同学将不同浓度的盐酸和NaOH溶液各10mL混合,用温度计测定室温下混合前后温度的变化,并记录了每次混合前后温度的升高值△t(如表).
编号盐酸NaOH溶液△t/℃
13.65%2.00%3.5
23.65%4.00%x
37.30%8.00%14
(1)表中x=7.
(2)某同学在没使用温度计的情况下,通过如图所示装置完成了实验.则该同学根据判断NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应.
(3)关于实验中的细节和意外情况:
①实验中,稀盐酸必须用胶头滴管逐滴滴加,这样做的目的是U型管中液面左低右高.
②实验过程中,要用玻璃棒不断搅拌,这样做的目的是防止稀盐酸过量.
③在实验过程中意外发现有气泡出现,你认为原因是氢氧化钠溶液中含有碳酸钠.
④发现盛放NaOH溶液的试剂瓶瓶口和橡皮塞上出现了白色粉末.他们依据所学的化学知识,对这种白色粉末的成分作了如下猜想:①可能是NaOH;你认为:②可能是碳酸钠; ③可能是NaOH与Na2CO3的混合物.
(4)为了进一步研究实验中出现的问题,取了13.3g氢氧化钠固体样品加适量的水配成溶液,
向其中加入200g10%的稀盐酸,使其充分反应,生成二氧化碳2.2g.求:
(1)样品中氢氧化钠的质量;
(2)和氢氧化钠反应的盐酸的质量;
(3)在图2中画出以纵坐标表示二氧化碳质量,横坐标表示盐酸的质量的关系图.
(已知Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑)
10.探究1.物质的回收和利用
某化学探究小组的同学从实验废液中回收铜,得到的铜粉样品中含有少量的铁粉.为了除去铁粉,同学们设计了两个实验方案:
方案一:铜样品$→_{充分反应}^{加入过量稀盐酸}$过滤→洗涤→干燥

方案二:铜样品$→_{充分反应}^{加入过量硫酸铜溶液}$过滤→洗涤→干燥
(1)对于上述两个方案,你的评价是:两个方案都正确.(写一条)
(2)写出其中的一个反应化学方程式:Fe+2HCl═FeCl2+H2↑,或CuSO4+Fe═Cu+FeSO4
(3)在干燥时,有同学提出用酒精灯加热将铜粉烘干.小明马上提出反对意见,其理由是2Cu+O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO(用化学方程式表示出来).
探究2:物质的鉴别和提纯
实验操作考试时,小王同学用稀盐酸、BaCl2溶液、酚酞溶液来检验四瓶无标签的溶液:Na2CO3、NaCl、Na2SO4、澄清石灰水.
(1)请你帮助小王同学完成澄清石灰水的鉴别:
实验方法实验现象实验结论
取适量溶液于试管中,滴加酚酞试液,再滴加过量稀盐酸溶液先变红色,后变成无色,不产生气泡
原溶液是澄清石灰水
(2)实验结束后,他将废液倒入同一烧杯中,发现废液为红色且呈浑浊状态,则使废液呈红色的离子是OH-(写离子符号).废液中一定不含有的溶质是HCl(写化学式).
(3)小王同学想提纯烧杯中含有的氯化钠,他提出以下方案:
①加入过量的BaCl2溶液,
②加入过量的Na2CO3溶液,其目的是除去可能存在的Ca(OH)2、CaCl2和过量的BaCl2
③过滤,
④向滤液中逐滴加入盐酸至溶液由红色刚好变成无色为止,其目的是除去可能存在的NaOH和过量的Na2CO3
⑤蒸发结晶,即得氯化钠.
(4)写出上述实验过程中的一个有沉淀生成的化学方程式:CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl.
8.如图为用镀锌铁片制成的日常用品.镀锌铁是指通过镀锌工艺在铁皮上进行镀锌而制成的一种产品,热镀锌产品广泛用于建筑、家电、车船、容器制造业、机电业等,几乎涉及衣食住行各个领域.为测定铁片镀锌层的厚度实验过程如下.

【实验步骤】
(1)剪取一片镀锌铁片,量得长度=2.0cm,宽度=l.9cm.
(2)用电子天平称量质量0.857g.
(3)实验中需要溶质质量分数为10%的稀盐酸200mL(密度=1.05g/mL),需要量取溶质质量分数为37%的浓盐酸(密度=1.18g/mL)48.1(保留至小数点后1位)mL,然后稀释.
(4)将镀锌铁片放入溶质质量分数为10%盐酸中.当观察到气泡产生的速率突然减慢,可以判断镀锌层恰好反应.
(5)将溶液中的铁片取出清洗、擦干、烘干后用电子天平称量质量0.837g.
【计算结果】
(1)铁片镀锌层的质量有0.02g.
(2)已知锌的密度7.1g/cm3,计算出铁片镀锌层厚度0.37mm.
【实验反思】
实际计算结果偏大,同学们分析,这是因为很难通过观察现象判断镀锌层恰好反应,造成镀锌铁片浸泡在盐酸中时间偏长(填“偏长”或“偏短”).
【实验改进】

资料卡片:如图甲所示,两种金属活动性不同的金属放入酸、碱、盐溶液中,会有电子的流动,从而产生电流.
将上述实验改进成如图乙的装置,当观察到电流计指针指向0,此时锌层恰好反应.
7.我国化学家侯德榜根据NaHCO3溶解度比NaCl、Na2CO3、NH4HCO3、NH4Cl都小的性质,运用CO2+NH3+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl;2NaHCO3$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$Na2CO3+CO2↑+H2O
的反应原理制备纯碱.“侯氏制碱法”制得的纯碱(Na2CO3)中常含有少量氯化钠.某化学兴趣小组的同学拟测定某纯碱样品中Na2CO3的质量分数.

【方案一】沉淀分析法(如图1所示)则:
(1)“操作Ⅰ”的名称是过滤;
(2)溶液M中含有的阳离子有钠离子和钙离子;
(3)确定加入的CaCl2溶液是否过量的方法是B;
A.静置混合物,向上层清液中再滴加CaCl2溶液,如果无沉淀,则过量
B.向溶液M中滴加Na2CO3溶液,如果无沉淀,则过量
(4)若沉淀A没有洗涤烘干,导致Na2CO3的质量分数偏大(填“偏大”、“偏小”或“不变”).判断沉淀A洗净的方法是:取最后一次洗涤所得滤液,滴加AgNO3溶液,若无(填“有”或“无”)白色沉淀,则洗涤干净;
(5)若实验时测得样品m的质量为11g,沉淀n的质量为10g,则样品中Na2CO3的质量分数为83.3%( 保留到0.1% ).
【方案二】气体分析法(如图2所示)
(1)A装置中反应的化学方程式为Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑;
(2)B装置的作用是除去水蒸气;C装置中反应的化学方程式为CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;
(3)通过称量C装置在反应前后的质量,即可求得产生的CO2质量,从而求得Na2CO3
(4)理论上【方法二】比【方案一】会产生较大的误差,原因是装置内的残留二氧化碳没有被吸收,空气中的二氧化碳和水蒸气也会进入C装置.
 0  159568  159576  159582  159586  159592  159594  159598  159604  159606  159612  159618  159622  159624  159628  159634  159636  159642  159646  159648  159652  159654  159658  159660  159662  159663  159664  159666  159667  159668  159670  159672  159676  159678  159682  159684  159688  159694  159696  159702  159706  159708  159712  159718  159724  159726  159732  159736  159738  159744  159748  159754  159762  211419 

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