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1、题型突破(五)科学探究1.2019海南现有如下药品:NaOH溶液、浓硫酸、Na2CO3溶液、Fe、Mg、酚酞溶液、蒸馏水。用来进行酸碱中和实验。请回答:(1)实验时涉及如图T5-17所示的实验操作,其中错误的是(填序号)。图T5-17(2)小明进行酸碱中和实验:在一支试管中加入NaOH溶液,再向其中滴加稀硫酸,振荡,最后滴加2滴酚酞溶液,振荡,溶液不变色。小明据此判断酸和碱恰好完全反应。小红认为小明的结论不一定正确,理由是。请在小明实验的基础上,选用提供的药品继续实验,判断酸和碱是否恰好完全反应,实验方案为。2.2019宜昌节选利用物质的性质能帮助我们开展科学探究。图T5-18如图T5-18,
2、在稀盐酸和氢氧化钠溶液中分别滴加几滴无色酚酞溶液,观察到能使无色酚酞变红的物质是。稀盐酸与氢氧化钠溶液能否发生化学反应呢?智慧小组同学开展了如下探究活动,请将横线部分填写完整。编号实验操作实验现象实验分析实验一取一定量稀盐酸于小烧杯中,加入氢氧化钠溶液无明显现象稀盐酸与氢氧化钠溶液混合后有新物质生成实验二取实验一所得溶液少量于试管中,滴入几滴无色酚酞溶液无明显现象实验三取实验一所得溶液少量,实验结论:稀盐酸和氢氧化钠溶液反应的化学方程式为。3.2019邵阳(1)用稀盐酸和氢氧化钠溶液进行中和反应实验时,反应过程溶液pH变化曲线如图T5-19所示:图T5-19该反应的化学方程式是;该实验操作是将
3、(写溶质的化学式)溶液逐滴加入到另一种溶液中。(2)若用稀硫酸代替(1)中的稀盐酸,将稀硫酸逐滴加入至盛有氢氧化钠溶液的烧杯中,当滴加到一定量并充分反应时,请对烧杯中溶质成分进行探究。提出问题此时烧杯中的溶质成分是什么?猜想与假设:Na2SO4;:;:Na2SO4和NaOH。实验与探究实验步骤实验现象实验结论取少量上述烧杯中的溶液于试管中,滴加溶液猜想正确4.2019广元小娟同学发现,上个月做化学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,小娟和同学们进行了如下探究活动。提出问题该瓶氢氧化钠溶液是否变质及变质的程度?查阅资料氯化钡溶液呈中性。猜想该溶液没有变质;该溶液全部变质;该溶液
4、部分变质。进行实验小娟和同学们按如下方案进行了实验。图T5-20问题讨论(1)操作的名称是。(2)写出产生白色沉淀的化学反应方程式:。由此现象可得出:猜想(填序号)错误。(3)结合操作和,若“现象X”是溶液不变色,则猜想(填序号)正确;若“现象X”是,则猜想正确。拓展应用(1)小娟和同学们通过以上实验探究得出,实验室保存氢氧化钠溶液的方法是。(2)如果氢氧化钠溶液中混有少量碳酸钠杂质,常加入适量(填“BaCl2”或“Ba(OH)2”)除去。5.2019衡阳宏宏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,宏宏邀约几个喜欢探究的同学对此进行了探究。请你一起完成下列实验报告
5、。(1)提出问题1该溶液是否变质?实验探究1实验操作实验现象解释与结论取少量该溶液放于试管中,滴加足量稀盐酸有产生说明该溶液已变质。变质的原因是(请用化学方程式表示)(2)提出问题2该溶液变质程度怎样?提出猜想猜想一:已完全变质,该溶液中溶质只含Na2CO3;猜想二:部分变质,该溶液中溶质含有。查阅资料氯化钡溶液呈中性。实验探究2实验步骤实验现象结论先取少量该溶液放于试管中,加入过量氯化钡溶液有生成猜想成立静置,取上层清液于另一支试管中,加入23滴酚酞溶液上层清液变红(3)提出问题3怎样提纯该样品得到纯净的氢氧化钠固体?实验探究3为得到纯净的氢氧化钠固体,同学们取该样品并设计了如下实验方案。图
6、T5-21请回答下列问题。操作a和操作b中都需用到玻璃棒,其中操作a中玻璃棒的作用为。根据实验流程可知,最终所得氢氧化钠固体质量(填“大于”“小于”或“等于”)变质后样品中氢氧化钠的质量。(4)反思交流在实验探究2中加入过量的氯化钡溶液的目的是什么?。6.2019通辽小明在实验室里进行以下实验:他首先取溶质质量分数为30%、密度为1.15 gmL-1的较浓盐酸40 mL与46 g蒸馏水混合配制稀盐酸,再跟石灰石反应制得气体,将此气体通入澄清石灰水,但一直未见浑浊出现。为此,小明请教老师,老师建议他为弄明原因进行实验探究。下面是他探究的过程,请你帮他填答补充完整。提出问题为什么制得的气体不能使石
7、灰水变浑浊?猜想假设猜想一:盐酸浓度仍过大,气体中有挥发出来的氯化氢气体;猜想二:澄清石灰水已经完全变质。实验探究实验操作实验现象实验结论将所得气体通入稀硝酸和硝酸银的混合溶液中猜想一正确,化学方程式:吸取少量所用澄清石灰水于试管中,滴加,振荡溶液变红色猜想二不正确分析结论原来所配制的盐酸浓度达,应当将其再进行稀释。反思拓展小明的实验证明了澄清石灰水没有完全变质,但是并不能说明澄清石灰水没有变质,理由是。若除掉二氧化碳中混有的少量氯化氢气体,可选择的最佳试剂是(填序号)。a.氢氧化钠溶液b.水c.饱和的碳酸氢钠溶液d.硝酸银溶液7.2018聊城某化学学习小组的同学对一瓶敞口放置的氢氧化钙固体的
8、化学成分产生了兴趣,他们根据自己所学知识进行如下探究:提出问题该瓶药品的化学成分是什么?查阅资料(1)氢氧化钙能与空气中的二氧化碳反应而变质。(2)氢氧化钙的溶解度曲线如图T5-22所示。图T5-22猜想假设猜想一:Ca(OH)2;猜想二:;猜想三:CaCO3。实验验证实验操作实验现象实验结论(1)取1 g样品放入盛有50 g水的烧杯中,充分搅拌后,静置烧杯底部有较多固体未溶解样品中含有CaCO3(2)取实验(1)中上层清液少许于试管中,再向试管中滴加23滴无色酚酞溶液样品中含有Ca(OH)2得出结论甲同学认为猜想二正确。反思交流(1)乙同学认为甲同学的结论不合理,他认为猜想也可能正确,原因是
9、。(2)丙同学认为要想验证猜想二正确,还需做如下实验:取实验(1)中未溶解固体于试管中,向试管中滴加适量稀盐酸,如有,则猜想二正确。拓展提升要想验证反应后物质的成分,除需验证有生成物以外,还应考虑反应物是否。8.2019嘉兴小明发现某食品包装袋中有一个小袋,上面标有“成分:生石灰、铁粉;作用:防潮、防氧化”等字样。他想了解袋内粉末是否已失效,取少量粉末在水中充分溶解,滴入无色酚酞发现不变色。通过查阅资料获知,常温下铁在空气中不能反应生成Fe3O4和FeO。于是对粉末成分作出如下猜想:猜想一:可能是CaCO3和Fe;猜想二:可能是CaCO3和Fe2O3;猜想三:可能是。实验设计小明设计了如图T5
10、-23所示的实验:图T5-23实验与分析(1)向A装置中加入稀盐酸,B装置中出现浑浊现象,证明样品中含有CaCO3。(2)若粉末中含有Fe,装置E中应观察到的现象是。评价与反思上述实验中,如果将E装置去掉,是否还能验证粉末中含有Fe,请说明理由:。9.2019永州在化学实验室,老师为同学们准备了三瓶没有贴标签的试剂(稀硫酸、氢氧化钠溶液和氯化钡溶液),已知氯化钡溶液呈中性。同学们自主进行探究实验。化学课代表小李同学的实验过程如下:(1)将三瓶试剂分别标记为 A、B、C,然后两两混合,观察和记录实验现象。实验编号甲乙丙实验操作实验现象产生白色沉淀无明显现象无明显现象根据上述实验现象可知:C中溶质
11、的化学式是;A和B发生了化学反应,不能肯定C与A, C与B发生了化学反应。(2)验证C分别与 A、B是否发生化学反应。实验操作和现象如图T5-24。图T5-24实验结论试剂X的名称是, C与发生了化学反应。(3)实验结束后,将实验甲、乙、丙三支试管中的物质倒入同一个烧杯中,充分搅拌、静置、过滤, 所得滤液中肯定含有的溶质是(填化学式)。10.实验室里有一瓶保存不当、标签残缺的试剂瓶,标签中只剩下“Na”和“10%”字样(如图T5-25所示),已知它是无色液体,是初中化学常用的试剂。某兴趣小组对其组成进行如下探究。图T5-25提出问题这瓶试剂可能是什么溶液呢?查阅资料.初中化学中常见含钠的化合物
12、有NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3、Na2SO4,其中一种物质的类别有别于其他四种物质,该物质是。.NaHCO3的水溶液呈碱性,硫酸钠的水溶液呈中性。.室温(20 )时,五种物质的溶解度数据如下:物质NaHCO3Na2SO4NaClNaOHNa2CO3溶解度/g9.619.536109215资料分析依据上述资料分析该瓶试剂不可能是碳酸氢钠的原因是。实验探究实验1:实验测得该溶液的pH7,则这瓶试剂也不可能是氯化钠和硫酸钠。实验2:为了检验该溶液是NaOH溶液还是Na2CO3溶液,小亮同学又进行了如下实验:取少量溶液于试管中,滴加足量的盐酸,有气泡产生,得出结论,该溶液是Na2CO
13、3溶液。写出碳酸钠与盐酸反应的化学方程式:。小明同学对上述结论提出质疑,他认为该溶液可能是溶液,并设计如下实验来证明自己的猜想。实验3:另取样,加入过量的CaCl2溶液(呈中性),观察到有白色沉淀产生,结合后续实验,请写出设计这一步骤的目的是;静置后,取上层清液,滴入酚酞溶液,溶液呈红色。得出结论,小明同学的假设成立。上述实验中,证明所加氯化钙溶液过量的方法是。反思与评价(1)小亮经过反思,向同学们提出如下建议,你认为不合理的是(填字母)。A.倾倒液体时应注意保护标签不被腐蚀B.要有严谨的科学实验的态度C.无法辨认的药品,直接倒掉,无需保留(2)在上述实验3中,有同学提出可用氢氧化钙溶液代替氯
14、化钙溶液,小明认为这个方案不可行,原因是。11.2019烟台碳酸钠在生产和生活中都有重要的用途。图、图是某兴趣小组探究碳酸钠化学性质时所做的两组实验。实验结束后,将两组实验试管中的物质分别全部倒入甲、乙两个洁净的烧杯中,据图T5-26回答。图T5-26(1)试管中能够观察到的现象是。(2)试管中发生反应的化学方程式是。(3)某兴趣小组的同学完成上述实验后,为继续探究酸碱盐之间的反应,又对甲、乙烧杯内的反应混合物进行了如图T5-27所示实验,通过分析回答下列问题。图T5-27根据上述实验分析推断,图中试管完全反应后所得的溶液中一定含有的溶质是。小组同学把沉淀M、N 混合后置于烧杯丙中,向其中加入
15、过量的稀盐酸,观察到的实验现象是。把烧杯丙中反应后的混合物与滤液C全部倒入废液缸中,反应结束后废液缸内上层溶液中,除酚酞外一定还含有的溶质是。12.2019滨州钙元素是一种重要的金属元素,它可组成氢化钙、氢氧化钙等多种物质。(1)氢化钙(CaH2)固体是登山运动员常用的能源提供剂。某实验探究小组的同学通过查阅资料得知,氢化钙在常温下能与水反应生成氢氧化钙和氢气,请你写出该反应的化学方程式:。(2)该实验探究小组将Na2CO3溶液滴加到Ca(OH)2溶液中,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣,经检验滤渣的成分是碳酸钙。提出问题滤液中溶质的成分是什么?猜想与假设猜想一:NaOH;猜想二:NaOH和Ca
16、(OH)2;猜想三:NaOH和;猜想四:NaOH、Na2CO3和Ca(OH)2。经过讨论,大家认为猜想四不合理,原因是。实验过程实验步骤现象结论步骤:取滤液,向其中滴加适量的Na2CO3溶液猜想二不成立步骤:另取滤液,向其中加入足量的溶液产生气泡猜想成立拓展延伸在分析反应后所得物质的成分时,除考虑生成物外,还需考虑。13.2019达州甲、乙两组同学为探究氢氧化钙的化学性质,分别做了如下相同的四个实验。图T5-28请回答下列问题。(1)试管D中的现象是。(2)以上实验中,能发生反应但无明显现象的化学方程式为。继续探究实验结束后,甲、乙两组同学分别将本组A、B、C、D四支试管中的物质各倒入一个洁净
17、的大烧杯中,充分反应后静置,发现:甲组烧杯底部有白色沉淀,上层清液为无色。则上层清液中一定含有的溶质是(指示剂除外),可能含有的溶质是。乙组烧杯底部有白色沉淀,上层清液为红色,则上层清液中一定没有的离子是。拓展延伸甲、乙两组同学共同讨论后一致认为两个烧杯底部的白色沉淀为同一物质,请写出本实验过程中产生该白色沉淀的化学方程式:(写一个即可)。14.2019重庆BCa(OH)2变质得到Ca(OH)2和CaCO3的混合物。李琳同学设计了如图T5-29所示的实验装置来测定CaCO3的含量。她用气密性良好的装置装上药品并通一会儿N2后关闭止水夹,再打开分液漏斗活塞。提示:碱石灰(可以吸收CO2和H2O)
18、、浓硫酸均足量,稀盐酸不考虑其挥发性。图T5-29(1)通入N2的原因之一是N2的化学性质(填“活泼”或“不活泼”)。(2)甲装置中发生中和反应的化学方程式为。(3)浓硫酸的作用是。(4)测定CaCO3的含量需要测定两个物理量,其中一个物理量为样品的质量。另一个物理量为(填序号)。A.滴下的稀盐酸质量B.反应前后乙装置增加的质量C.反应前后丙装置增加的质量D.反应前后丁装置增加的质量若去掉丁装置,测得CaCO3含量(填“偏高”“偏低”或“不变”)。甲装置中反应结束后打开止水夹再通入一会儿N2的目的是。15.2019广东某化学兴趣小组用石灰石和盐酸制取一瓶CO2,验满后,将澄清石灰水倒入集气瓶中
19、,发现没有变浑浊。兴趣小组对这个异常现象进行了探究。提出问题澄清石灰水为什么没有变浑浊?查阅资料(1)CO2过量时,CaCO3沉淀会转化为可溶于水的Ca(HCO3)2。(2)AgCl不溶于稀硝酸。提出猜想.石灰水已完全变质;.;.CO2中混有HCl。实验方案兴趣小组用原药品继续制取CO2,并进行探究。制备CO2的化学方程式为。步骤实验操作实验现象结论及化学方程式(1)取少量澄清石灰水于试管中,加入溶液产生白色沉淀猜想不成立(2)将少量气体通入盛有澄清石灰水的试管中猜想不成立(3)将气体通入盛有溶液的试管中,再加稀硝酸猜想成立。反应方程式为实验结论制取的CO2气体中混入了HCl,所以澄清石灰水没
20、有变浑浊。交流讨论若要收集到纯净、干燥的CO2,需将混合气体依次通入饱和NaHCO3溶液和。拓展思考回忆课本中收集呼出气体的操作后,同学们尝试用排水法收集一瓶CO2,倒入澄清石灰水后,石灰水变浑浊。你认为该实验成功的原因是(写一点)。16.2019咸宁日常生活中,每位同学都会接触到硬水。咸宁市某校化学兴趣小组的同学在老师的带领下对硬水进行了一些探究和拓展实验。查阅资料水的硬度是由水中溶解的可溶性钙和镁化合物引起的,硬水中溶解的钙和镁化合物可分为两类:钙、镁的碳酸氢盐;钙、镁的硫酸盐或氯化物,一般所说的水的硬度是由上述两类化合物引起的。(1)日常生活中常用煮沸的方法将硬水软化,这种方法可靠吗?小
21、组同学设计了如下模拟实验:实验序号实验操作实验现象分别取适量碳酸氢钙溶液和氯化钙溶液于A、B两支试管中,同时加热A试管中产生气泡,有沉淀生成,B试管中无明显现象冷却后,在上述实验后两支试管中,分别滴加几滴肥皂水,振荡(填“A”或“B”)试管中有较多泡沫,另一支试管中泡沫较少实验结果:用煮沸的方法可以降低水的硬度。(2)小组同学对硬水中为什么含有碳酸氢钙非常感兴趣,于是再次学习九年级化学下册课本中的资料卡片:石笋和钟乳石的形成。知道了当石灰岩遇到溶有二氧化碳的水时,会反应生成溶解性较大的碳酸氢钙:CaCO3+CO2+H2OCa(HCO3)2。小组同学思考:若向碳酸钠溶液中通入一定量的二氧化碳,是
22、否也能生成碳酸氢钠?于是他们对此开始实验探究(不考虑二氧化碳和碳酸作为溶质的情况)。提出问题所得溶液中溶质是什么?提出猜想猜想一:溶质为Na2CO3;猜想二:溶质为NaHCO3;猜想三:溶质为。设计实验实验步骤实验现象实验结论取所得溶液少许于试管中,向其中滴加过量的CaCl2溶液有白色沉淀生成猜想二(填“成立”或“不成立”)取实验步骤中上层清液,滴加适量稀盐酸有气泡冒出猜想一不成立写出实验步骤中发生反应的化学方程式:。通过实验,小组同学得出了正确结论。(3)热水瓶用久后,瓶胆内壁常附着一层水垢,老师说其成分主要是碳酸钙、氢氧化镁等。小组同学认为可使用稀盐酸除去,请写出发生中和反应的化学方程式:
23、。(4)小组同学还对稀盐酸和氢氧化钠溶液发生中和反应进行了如下探究:图T5-30用pH传感器测得烧杯内溶液的pH变化图像(如图乙),同时用温度传感器测得烧杯内温度变化图像(如图丙),实验过程中保温良好,忽略热量散失。请分析图丙,能得到什么结论?。图丙中A点对应溶液的溶质成分是(写化学式)。17.2019自贡某化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣,设计实验探究:提出问题甲烷燃烧后生成哪些物质?查阅资料含碳元素的物质完全燃烧生成CO2,不完全燃烧生成CO;白色无水CuSO4粉末遇水变蓝色;CO与人体内的血红蛋白结合,会造成人中毒缺氧。猜想与假设猜想一:CO2、H2O;猜想二:CO、H2O;
24、猜想三:CO2、CO、H2O。实验探究将甲烷在一定量的纯净氧气中燃烧的产物依次通过图T5-31所示装置(部分夹持、固定装置省略)进行验证:图T5-31(1)实验过程中观察到A中白色粉末变为蓝色,B、E中澄清石灰水变浑浊,D中红棕色粉末变成黑色,由此推断猜想成立。(2)实验过程中B装置的作用是;该反应的化学方程式是。(3)D装置中发生反应的化学方程式是。(4)实验过程中用纯净O2而不用空气的原因是。(5)实验过程中B、C装置的顺序不能颠倒,原因是。反思与交流日常生活中,使用含碳燃料一定要注意通风,防止中毒。18.2018南京兴趣小组的同学对铝的某些性质进行相关探究。实验回顾(1)铝与稀盐酸反应。
25、图T5-32用如图T5-32所示装置制取氢气。铝与稀盐酸反应的化学方程式为。用B装置收集氢气的原因是。(2)在金属活动性顺序里,金属能否置换出盐酸和稀硫酸中的氢,判断的依据是。提出问题铝能否与水反应生成氢气?查阅资料物质钠与水铝与水汞与水能否发生反应能反应能反应不反应交流与讨论(1)铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,起到保护膜的作用。如生活中可用铝壶烧水。铝与氧气反应的化学方程式为。(2)除去铝表面氧化铝薄膜的方法:(举一例)。除上述方法外,还可以将铝片浸入氯化汞(HgCl2)溶液中,形成铝汞齐(铝汞合金)破坏铝表面致密的氧化膜且防止其重新生成。实验探究(1)将铝片完全浸入
26、氯化汞(HgCl2)溶液中1分钟左右,取出,立即用流水冲洗干净后加入到蒸馏水中(如图C),其表面生成大量气泡,周围出现白色沉淀。铝与氯化汞溶液发生置换反应的化学方程式为。(2)在导管口a处涂肥皂水,发现导管口有气泡形成,当气泡离开导管后,气泡(填“下沉”或“上升”),用燃着的木条点燃气泡,发出爆鸣声。实验结论铝能与水反应生成氢气。写出铝与水反应生成氢氧化铝和氢气的化学方程式:。实验反思(1)图C装置内,在铝与水反应的过程中,若关闭导管上的活塞K,反应停止,其原理是。当再次打开活塞K,反应继续,产生气泡。铝未能生成氧化铝,其原因是。(2)汞有毒,会污染环境,兴趣小组的同学用硫粉处理单质汞,用饱和
27、硫化钠溶液处理使用过的氯化汞废液。【参考答案】综合演练1.(1)C(2)若硫酸过量,加入酚酞溶液也不变色向反应后的试管中滴加1滴氢氧化钠溶液,若溶液不变红,则硫酸过量(若溶液变红,则恰好完全反应)(合理即可)2.氢氧化钠溶液在蒸发皿中蒸发(答案合理即可)有白色固体出现NaOH+HClNaCl+H2O解析酚酞溶液遇碱性溶液变红,遇酸性溶液不变色,所以使酚酞溶液变红的物质是氢氧化钠溶液。实验三:盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,若将溶液在蒸发皿中加热蒸发,氯化钠以白色固体形式析出。实验结论:盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水。3.(1)NaOH+HClNaCl+H2ONaOH (2)猜想与假设H2S
28、O4和Na2SO4实验与探究无色酚酞溶液溶液变为红色解析(1)盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,化学方程式为NaOH+HClNaCl+H2O;由图示提供的信息可知,实验刚开始时,溶液的pH小于7,溶液呈酸性,随着另一种溶液的逐渐加入,溶液的pH逐渐变大,直到pH大于7,所以该实验操作是将NaOH溶液逐滴加入到稀盐酸中。猜想与假设当稀硫酸和氢氧化钠恰好完全反应时,溶液中的溶质是Na2SO4;当稀硫酸有剩余时,溶液中的溶质是H2SO4和Na2SO4;当氢氧化钠有剩余时,溶液中的溶质是Na2SO4和NaOH。实验与探究因为猜想正确,则溶液呈碱性,溶液中有NaOH。取少量上述烧杯中的溶液于试管中,滴加
29、无色酚酞溶液,溶液变红色。4.问题讨论(1)过滤(2)Na2CO3+BaCl2BaCO3+2NaCl (3)溶液变红色拓展应用(1)密封保存(合理即可)(2)Ba(OH)2解析问题讨论(1)通过过滤可将难溶于水的固体物质与液体分离,故操作是过滤。(2)氢氧化钠与氯化钡不反应,加入BaCl2溶液后产生白色沉淀,则是氢氧化钠变质生成的碳酸钠与氯化钡发生了反应,反应的化学方程式为Na2CO3+BaCl2BaCO3+2NaCl。由此现象可得出:猜想错误。(3)因为加入过量氯化钡溶液,而氯化钡溶液呈中性,结合操作和,若“现象X”是溶液不变色,则溶液不显碱性,即不含有氢氧化钠,猜想正确;猜想是溶液部分变质
30、,则含有氢氧化钠和碳酸钠,无色溶液中含有氢氧化钠,滴入酚酞溶液,酚酞溶液变红,故如果“现象X”是溶液变红色,则猜想正确。拓展应用(1)由于氢氧化钠溶液能与空气中的二氧化碳反应,故实验室保存氢氧化钠溶液的方法是密封保存。(2)除去杂质要遵循三个原则:一是加入的试剂只能与杂质反应,二是反应后不能引入新的杂质,三是所需物质易与杂质分离。所以如果氢氧化钠溶液中混有少量碳酸钠杂质,常加入适量Ba(OH)2除去,Na2CO3+Ba(OH)2BaCO3+2NaOH,没有引入杂质。如果加入BaCl2,Na2CO3+BaCl2BaCO3+2NaCl,虽然能除去碳酸钠,但引入了新的杂质NaCl。5.(1)气泡CO
31、2+2NaOHNa2CO3+H2O(2)Na2CO3和NaOH白色沉淀二(3)引流大于(4)除去溶液中的碳酸钠,以免对氢氧化钠的检验产生影响解析(1)取少量该溶液于试管中,向其中滴加稀盐酸,有气泡冒出,说明氢氧化钠溶液已变质。变质的原因是氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水。(2)若氢氧化钠溶液部分变质,则该溶液中溶质含有Na2CO3和NaOH;先取少量该溶液放于试管中,加入过量氯化钡溶液,产生了白色沉淀,静置,取上层清液于另一支试管中,加入23滴酚酞溶液,上层清液变红,从而可以证明猜想二成立。(3)操作a的名称为过滤,操作b的名称为蒸发。其中操作a中玻璃棒的作用是引流。碳酸钠能与石灰水反应生
32、成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,能除去杂质且没有引入新的杂质,反应的化学方程式为Na2CO3+Ca(OH)2CaCO3+2NaOH,由化学反应方程式可以看出,变质生成的碳酸钠通过反应生成氢氧化钠,所以最终所得氢氧化钠固体质量比变质后样品中氢氧化钠的质量大。(4)在实验探究2中滴加过量氯化钡溶液的目的是除去溶液中的碳酸钠,以免对氢氧化钠的检验产生影响。6.实验探究有白色沉淀生成HCl+AgNO3HNO3 + AgCl酚酞溶液分析结论15%反思拓展若澄清石灰水部分变质,也会使酚酞溶液变红c解析分析结论因取溶质质量分数为30%、密度为1.15 gmL-1的较浓盐酸40 mL与46 g蒸馏水混合配制稀盐酸,则
33、配制的稀盐酸溶质质量分数为:40mL1.15g/mL30%40mL1.15g/mL+46g100%=15%。7.猜想假设Ca(OH)2、CaCO3实验验证溶液由无色变成红色反思交流(1)一氢氧化钙微溶于水,未溶解的固体可能只含氢氧化钙(2)气泡产生拓展提升过量解析猜想假设根据变质程度不难判断部分变质的样品中含有Ca(OH)2、CaCO3。实验验证氢氧化钙溶液显碱性,能使无色酚酞溶液变红色。反思交流(1)根据题中信息,氢氧化钙是微溶于水的化合物,烧杯底部较多未溶解的固体也可能是没有溶解完的氢氧化钙。(2)要证明是否存在碳酸钙,可以利用碳酸盐与稀盐酸反应产生气体的性质进行实验。拓展提升要想验证反应
34、后物质的成分,除需验证有生成物以外,还应考虑反应物是否过量。8.猜想三:CaCO3、Fe2O3、Fe实验与分析(2)无水硫酸铜变蓝评价与反思能,因为仍能通过D中CuO的颜色变化来判断解析生石灰在空气中能与水蒸气反应生成氢氧化钙,氢氧化钙又能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙。取少量粉末在水中充分溶解,滴入无色酚酞发现不变色,说明溶液中不含有氢氧化钙,则样品中的氧化钙完全变质转化为碳酸钙;铁在常温下能与空气中的水和氧气反应生成铁锈,即Fe2O3,而不能反应生成Fe3O4和FeO,所以粉末中可能含有的是Fe2O3和剩余的Fe。实验与分析(2)若粉末中含有铁,则铁与稀盐酸反应生成氢气,氢气能还原氧化铜
35、生成铜和水,无水硫酸铜遇水变蓝,所以在装置E中观察到的现象是无水硫酸铜变蓝。评价与反思因为氢气还原氧化铜的现象是黑色固体逐渐变红,玻璃管口有水雾产生,所以如果不添加E装置,也能证明粉末中铁的存在。9.(1)NaOH(2)无色酚酞H2SO4(3)NaCl 10.查阅资料NaOH资料分析20 时碳酸氢钠饱和溶液的溶质质量分数小于10%实验探究Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2变质的氢氧化钠除尽碳酸钠,防止对氢氧化钠的检验造成干扰取上层清液,滴加碳酸钠溶液,产生白色沉淀反思与评价(1)C(2)氢氧化钙能与碳酸钠反应生成氢氧化钠,无法证明原来是否含有氢氧化钠解析资料分析碳酸氢钠在该温度下
36、的溶解度为9.6 g,其饱和溶液的溶质质量分数为9.6g100g+9.6g100%8.8%,达不到10%,故不可能是碳酸氢钠。实验探究实验2:碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,该反应的化学方程式为Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2。由于氢氧化钠能变质生成碳酸钠,故该溶液可能是变质的氢氧化钠溶液。实验3:另取样,加入过量的CaCl2溶液(呈中性),观察到有白色沉淀产生,结合后续实验,设计这一步骤的目的是除尽碳酸钠,防止对氢氧化钠的检验造成干扰。上述实验中,证明所加氯化钙溶液过量的方法是取上层清液,滴加碳酸钠溶液,产生白色沉淀。反思与评价(1)倾倒液体时应注意保护标签不被腐蚀
37、,A正确;要有严谨的科学实验的态度,B正确;无法辨认的药品,不能直接倒掉,可以设计实验检验其成分,C错误。(2)不能用氢氧化钙溶液代替氯化钙溶液,因为氢氧化钙能与碳酸钠反应生成氢氧化钠,无法证明原来是否含有氢氧化钠。11.(1)溶液变红(2)Na2CO3+Ca(OH)2CaCO3+2NaOH(3)NaCl、HCl沉淀部分溶解,有气泡生成NaNO3、Ca(NO3)2、HNO3解析(1)碳酸钠溶液显碱性,会使酚酞变红,所以试管中现象是溶液变红。(2)氢氧化钙与碳酸钠溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,化学方程式为Na2CO3+Ca(OH)2CaCO3+2NaOH。(3)滤液A中有氢氧化钠,滤液A加入
38、烧杯甲中溶液,得到无色溶液,说明氢氧化钠与试管中剩余的盐酸反应被消耗,所以试管中的溶质有生成的氯化钠和剩余的氯化氢。沉淀M是碳酸钙,沉淀N是氯化银,碳酸钙沉淀溶于酸,氯化银沉淀不溶于酸,向其中加入过量的稀盐酸,现象是沉淀部分溶解,有气泡生成。把烧杯丙中反应后的混合物与滤液C全部倒入废液缸中,反应结束后废液缸内上层溶液中,除酚酞外一定还含有的溶质是硝酸钙、硝酸钠、硝酸。12.(1)CaH2+2H2OCa(OH)2+2H2(2)猜想与假设Na2CO3碳酸钠与氢氧化钙能发生反应(或碳酸钠与氢氧化钙不共存,合理即可)实验过程无明显现象(或无沉淀产生)盐酸(或稀盐酸,合理即可)三拓展延伸反应物(或反应物
39、是否过量)解析(1)由题意可知氢化钙与水反应,反应物为氢化钙、水,反应条件为常温,生成物为氢氧化钙、氢气,根据质量守恒定律,该反应的化学方程式为CaH2+2H2OCa(OH)2+2H2。(2)将碳酸钠溶液滴入氢氧化钙溶液中,碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,由于不知反应物是否都反应完,所以滤液中溶质的成分可能为氢氧化钠(完全反应);氢氧化钠、碳酸钠(碳酸钠过量);氢氧化钠、氢氧化钙(氢氧化钙过量)。碳酸钠与氢氧化钙能发生反应,不能同时存在。(2)实验过程步骤,向滤液中滴加碳酸钠溶液,检验是否有氢氧化钙,由于结论为猜想二不成立,所以加入碳酸钠后无明显现象(或无沉淀产生);步骤,另取滤
40、液,由现象“产生气泡”可知,加入的溶液为酸,说明滤液中含有碳酸钠,猜想三成立。拓展延伸由本次探究实验可知,在分析反应后所得物质的成分时,除考虑生成物外,还需要考虑反应物是否过量。13.(1)澄清石灰水变浑浊(或有白色沉淀生成)(2)Ca(OH)2+2HClCaCl2+2H2O继续探究NaClCaCl2H+拓展延伸Ca(OH)2+Na2CO3CaCO3+2NaOH14.(1)不活泼(2)Ca(OH)2+2HClCaCl2+2H2O(3)除去二氧化碳气体中的水蒸气(或干燥二氧化碳气体)(4)C偏高将反应后甲、乙装置中的二氧化碳气体全部压入装置丙中,使其充分吸收解析(1)氮气的化学性质稳定,实验前通
41、入一会儿氮气,可以排除空气中二氧化碳气体对实验的干扰。(2)酸和碱反应生成盐和水的反应叫中和反应,甲装置中氢氧化钙属于碱,盐酸属于酸,氢氧化钙和盐酸反应生成氯化钙和水,该反应属于中和反应,反应的化学方程式为Ca(OH)2+2HClCaCl2+2H2O。(3)浓硫酸具有吸水性,可以除去生成的二氧化碳气体中含有的水蒸气,减小实验误差。(4)碱石灰能吸收二氧化碳气体,反应前后丙装置增加的质量就是反应生成的二氧化碳质量,再由化学方程式可计算出样品中碳酸钙的质量,因此,需要测定的另一个物理量是反应前后丙装置增加的质量。丁装置可以防止空气中的二氧化碳气体和水蒸气进入丙装置,若没有丁装置,反应前后丙装置增加
42、的质量大于实际反应生成的二氧化碳质量,二氧化碳质量偏大,计算出碳酸钙质量就偏大。因结束后生成的二氧化碳气体一部分滞留在甲、乙装置中,会使实验结果偏小,因此,甲装置反应结束后,打开止水夹再通入一会儿氮气,可以将装置甲、乙中的二氧化碳全部压入装置丙中被碱石灰吸收。15.提出猜想二氧化碳过量(或石灰水不足)实验方案CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2(1)碳酸钠(或可溶性碳酸盐)(2)澄清石灰水不变浑浊(3)AgNO3(或硝酸银)产生白色沉淀AgNO3+HClAgCl+HNO3交流讨论浓硫酸拓展思考排水法能收集到CO2(或排水过程中除掉了HCl,合理即可)解析提出猜想资料中显示,二氧化碳过
43、量时,碳酸钙沉淀会转化为可溶于水的碳酸氢钙,所以收集二氧化碳后倒入澄清石灰水,没有变浑浊,可能是二氧化碳过量或石灰水量不足。实验方案实验室用石灰石或大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳,生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2。(1)猜想不成立,则石灰水没有变质,澄清石灰水中加入碳酸钠溶液,氢氧化钙与碳酸钠反应产生白色沉淀,证明石灰水未变质。(2)猜想不成立,则将少量气体通入盛有澄清石灰水的试管中,澄清石灰水不变浑浊。(3)猜想成立,则证明气体中有氯化氢气体。将气体通入硝酸银溶液中,再加稀硝酸,有白色沉淀生成,证明有氯离子存在,进而证明二氧化碳中混有氯化氢气体,化学方程式为AgNO3+HClAgCl+HNO3。交流讨论二氧化碳可用浓硫酸干燥,所以要收集到纯净、