某化学兴趣小组的同学学习“灭火器原理”后,设计了如下图所示实验,并对反应后瓶中残留废液进行探究。【提出问题】废液中所含溶质是什么?【猜想与假设】猜想1:废液中的
题型:不详难度:来源:
某化学兴趣小组的同学学习“灭火器原理”后,设计了如下图所示实验,并对反应后瓶中残留废液进行探究。
【提出问题】废液中所含溶质是什么? 【猜想与假设】 猜想1:废液中的溶质可能是NaCl、Na2CO3和HCl。猜想2:废液中的溶质只有NaCl。 猜想3:废液中的溶质是NaCl和HCl。猜想4:废液中的溶质是__________________。 【讨论与交流】小明认为猜想1无需验证就知道是错误的,他的理由是 。 【实验与结论】 (1)小亮同学为验证猜想2,取少量废液装入试管中,然后滴入酚酞溶液,发现酚酞溶液不变色,于是小亮认为猜想2正确。你认为他的结论 (填“正确”或“错误”),理由是 。 (2)小美为验证猜想3,用洁净干燥的玻璃棒蘸取该溶液滴到湿润的pH试纸上,测得pH=4,她认为猜想3正确。对她的操作方法、测量结果及结论的评价,正确的是 。A.方法不正确,结果偏小,结论正确 | B.方法不正确,结果偏大,结论正确 | C.方法正确,结果偏大,结论正确 | D.方法正确,结果偏小,结论不正确 | (3)小丽为验证猜想4成立,可选择的试剂 。 【拓展与应用】若废液中的溶质是NaCl和HCl,根据HCl的性质,无需另加试剂,只要对废液进行操作即可从废液中得到NaCl固体。 (4)向一定质量CaCl2和HCl的混合溶液中逐滴加入溶质质量分数为10.0%的Na2CO3溶液。反应过程中加入的Na2CO3溶液的质量与产生沉淀或气体的质量关系如下图所示。
试回答下列问题: ①oa段表示生成 (填“气体”或“沉淀”)的质量; ②c点对应的溶液中溶质为 ;(2分) ③x值为 。(写出计算过程)(3分) |
答案
【猜想与假设】 NaCl和Na2CO3 【讨论与交流】 HCl和Na2CO3在溶液中不能共存 【实验与结论】 (1)错误、溶液中的溶质是NaCl和HCl时,滴加酚酞溶液也不变色。 (2)B; (3)稀盐酸(或稀硫酸)、氢氧化钙溶液(或氢氧化钡溶液)、氯化钙溶液(或氯化钡溶液)。(合理即可) 【拓展与应用】 蒸发 (4)① 气体; ② NaCl和Na2CO3(或氯化钠和碳酸钠); ③ 106。 |
解析
试题分析:【猜想与假设】根据题意可知,碳酸钠和盐酸反应,生成氯化钠、水和二氧化碳气体,故反应后的废液的可能组成是:①恰好完全反应,废液中的溶质只有生成的氯化钠;②浓盐酸有剩余,则废液中含有生成的氯化钠和剩余的盐酸;③碳酸钠有剩余,废液中含有剩余的碳酸钠和生成的氯化钠。 【讨论与交流】由于碳酸钠和盐酸能反应,故二者不能同时存在于同一种溶液中,错误。 【实验与结论】 (1)由于酚酞试液只遇碱性溶液变红色,故当溶液中有HCl剩余时,滴加酚酞溶液也不变色,无法证明只有NaCl,错误。 (2)根据猜想3可知,废液中的溶质是NaCl和HCl,故只要能证明其pH<7,即可证明有HCl的存在,故小美的结论是正确的;但由于pH试纸事先被润湿了,故相当于将待测溶液稀释了,稀释后的溶液的酸性会减弱,故pH会变大。故选B (3)检验碳酸钠的存在,即检验碳酸根离子的存在,故可以把碳酸根离子转化为沉淀或气体来验证,稀盐酸(或稀硫酸)能与碳酸钠反应生成二氧化碳气体,氢氧化钙溶液(或氢氧化钡溶液)、氯化钙溶液(或氯化钡溶液)能与碳酸钠反应生成沉淀。 【拓展与应用】由于盐酸是氯化氢的水溶液,受热时,溶质氯化氢气体会逸出,故直接蒸发即可除去氯化氢。 (4)①向一定质量CaCl2和HCl的混合溶液中逐滴加入Na2CO3溶液,二者均能与Na2CO3溶液反应,且CaCl2与Na2CO3溶液反应生成的碳酸钙沉淀还能与HCl反应,生成CaCl2、水和二氧化碳,故相当于碳酸钠会先与盐酸反应,当盐酸完全反应,才开始与氯化钙反应,所以oa段表示生成气体的质量。 ②b点表示碳酸钠恰好完全反应,此时溶液中只含有生成的NaCl一种溶质;而c点时,碳酸钠已过量,故此时溶液中溶质为生成的NaCl和剩余的Na2CO3。 ③根据上面的分析可知,碳酸钠先与盐酸反应,再与氯化钙反应;结合图示可知,碳酸钠与盐酸反应生成二氧化碳气体2.2g,碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀5.0g。 设生成2.2g二氧化碳气体所需的Na2CO3的质量为m,生成5.0g碳酸钙沉淀所需Na2CO3的质量为n,则 Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ 106 44 m 2.2g 106:44=m:2.2g 解得,m=5.3g Na2CO3+ CaCl2=CaCO3↓+2NaCl 106 100 n 5.0g 106:100=n:5.0g 解得,n=5.3g; 所以x=(5.3g+5.3g)÷10% =106g 点评:对于验证型实验探究,要熟记物质的性质或变化规律,根据给出的实验设计方案,进行实验、分析和探究,并通过观察、记录和分析的实验现象,来验证该物质的性质或变化规律等;解答最后一问,一定要注意碳酸钠会先与盐酸反应,再与氯化钙反应。 |
举一反三
化学小组的同学探究二氧化碳氢氧化钠的反应,实验方案如下:
(1)步骤①中气球鼓起的原因可能是 。 (2)步骤②中的操作是 ,其目的是 。 (3)步骤④中发生反应的化学方程式为 。 (4)本实验的结论是 。 |
四硫化钠(Na2S4)固体可替代红磷测定空气中氧气的体积分数,反应原理为:2Na2S4+O2+2H2O=8S↓+4NaOH。 【实验资料】 ①受热时,会与空气中的水蒸气反应,生成少量有毒气体硫化氢(水溶液呈酸性)。 ②硫代硫酸钠(Na2S2O3)可溶于水,常温下与 溶液不反应。 【实验过程】 ①碳酸钠、硫粉混合后置于试管中,加热(如图1所示,夹持装置已略去),制得 Na2S4,反应4Na2CO3+12S+X2Na2S4+2Na2S2O3+4CO2,X 的化学式为 ,蘸有浓NaOH 溶液的棉花的作用是 。
②冷却后,取下棉花,入置一段时间,再向该试管中加入10ml水,迅速塞紧橡胶塞,充分振荡,测量液面至橡胶塞下沿的距离,记录数据h1(如图2所示) ③将该试管插入水中(如图3所求),按下橡胶塞,观察到_____,塞紧橡胶塞。将试管取出,倒过来,测量液面至橡胶塞下沿的距离,记录数据h2,理论上h1:h2=____ ④按照①——③再重复实验2次。3次实验数据如下表所示。
| 第1次
| 第2次
| 第3次
| h1/cm
| 11.0
| 11.4
| 11.6
| h2/cm
| 8.7
| 9.1
| 9.2
| 【解释与结论】根据第1次实验数据,计划空气中氧气的体积分数为____%(结果精确到0.1%) 【反应与评价】若实验过程②中,取下棉花后,未放置一段时间即进行后续操作,会影响测定结果,请说明有何影响,并阐述理由:______。 |
李兴同学将BaCl2溶液与H2SO4溶液混合,得到一种浊液,该反应的化学方程式为 。李兴又将浊液过滤,并探究滤液的成分。 【提出猜想】 猜想1:滤液里的溶质只有HCl; 猜想2:滤液里的溶质有HCl和H2SO4; 猜想2:滤液里的溶质有HCl和 。 【设计验证实验】 操作I:滤液验证猜想2 操作II:滤液验证猜想3 其中操作 不能达到实验目的,应该将药品更换成 (填序号)。A.AgNO3溶液 | B.BaCl2溶液 | C.NaHCO3固体 | D.金属铝 |
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A、B、C三个集气瓶中只盛有氧气、空气、二氧化碳中的某一种气体,分别将集气瓶按照下图方式倒扣住蜡烛和白磷。
(1)若A瓶中是二氧化碳,则燃着的蜡烛会立即 。 (2)B瓶中的蜡烛突然十分明亮,则B瓶中的气体是 。一段时间后,该蜡烛渐渐熄灭,其原因可能有 (填序号)。 ①氧气耗尽 ②温度降低 ③瓶内产生了二氧化碳 ④蜡烛着火点改变 C瓶倒扣住白磷时,出现的现象是 ,发生反应的化学方程式为 。 |
下列实验方案设计不合理的是A.用铅笔芯代替石墨试验导电性 | B.用燃着的木条区分二氧化碳和氮气 | C.用磁铁吸引来区分铁丝和铝丝 | D.用水区分氢氧化钠固体和硝酸铵固体 |
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