(6分)某合作学习小组欲用生石灰制取氢氧化钠固体,他们将少量生石灰放入烧杯中,再向其中加入一定量碳酸钠溶液,充分反应冷却后过滤、洗涤得到固体A和溶液B。请你写出
题型:不详难度:来源:
(6分)某合作学习小组欲用生石灰制取氢氧化钠固体,他们将少量生石灰放入烧杯中,再向其中加入一定量碳酸钠溶液,充分反应冷却后过滤、洗涤得到固体A和溶液B。请你写出发生反应的化学方程式 、 。 请你与小组同学共同完成以下探究: 【查阅资料】NaOH 、Ca(OH)2的溶解度
温度(℃)
| 0
| 20
| 40
| 60
| 80
| 100
| NaOH溶解度(g)
| 31
| 91
| 111
| 129
| 313
| 336
| Ca(OH)2溶解度(g)
| 0.19
| 0.17
| 0.14
| 0.12
| 0.09
| 0.08
| 【提出问题1】固体A中的成分是什么? 【猜想与假设1】 甲同学:只有CaCO3 乙同学:CaCO3,Ca(OH)2 乙同学猜想可能含有的Ca(OH)2理由是 。 【实验与探究】甲、乙同学为了验证各自的猜想,分别进行了实验:
实验内容
| 实验现象
| 实验结论
| 甲同学:取少量固体于试管中,再加入稀盐酸。
| 有气泡产生
| 自己的猜想正确
| 乙同学:取少量固体于试管中,加水充分振荡,过滤,向滤液中滴加___ 。
| 溶液由无色变为红色
| 自己的猜想正确
| 【反思与评价】小组同学讨论后认为,甲同学的实验不能证明他的猜想,理由是 __________________________ __________; 结合甲、乙两同学的实验能证明乙同学的猜想正确,因此小组同学确定了固体A的成分。 【提出问题2】溶液B中溶质的成分是什么? 【猜想与假设2】 丙同学:NaOH,Na2CO3 丁同学:NaOH,Ca(OH)2 戊同学:NaOH 【表达与交流】结合对固体成分的探究,同学们经过讨论确定了丁同学猜想正确, 理由是__________________ _________________。 该小组同学欲将溶液B加热浓缩,加热不久,溶液出现浑浊,只好停止加热,请解释加热时溶液出现浑浊的原因 。 该小组同学立即变换方案,向溶液B中继续滴加碳酸钠溶液至不再产生沉淀为止,过滤,再将滤液加热蒸发,冷却结晶,过滤得纯净的氢氧化钠固体。 |
答案
CaO + H2O = Ca(OH)2 (1分) Ca(OH)2 + Na2CO3= CaCO3↓+ 2NaOH(1分) 【猜想与假设1】常温下Ca(OH)2微溶于水,可能会有Ca(OH)2不能溶解(1分) 【实验与探究】酚酞溶液(1分) 【反思与评价】加入稀盐酸有气泡只能证明有CaCO3,不能证明有无Ca(OH)2 (1分) 【表达与交流】 溶于水的生成物NaOH一定有,而固体中有Ca(OH)2,说明溶液为Ca(OH)2的饱和溶液,所以一定有Ca(OH)2 或固体中有Ca(OH)2即Ca(OH)2过量,故不会有Na2CO3。(1分) B溶液为Ca(OH)2的饱和溶液,加热,Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低,故析出Ca(OH)2 |
解析
生石灰与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙又会与碳酸钠反应。 【猜想与假设1】常温下Ca(OH)2微溶于水,可能会有Ca(OH)2不能溶解 【实验与探究】无色酚酞试剂遇碱溶液变红色,常用来鉴别碱溶液 【反思与评价】加入稀盐酸有气泡只能证明有CaCO3,不能证明有无Ca(OH)2 【表达与交流】 溶于水的生成物NaOH一定有,而固体中有Ca(OH)2,说明溶液为Ca(OH)2的饱和溶液,所以溶液中一定有Ca(OH)2,故不会有Na2CO3。 因为B溶液为Ca(OH)2的饱和溶液, Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低,故加热会有晶体析出。 |
举一反三
(9分)(2012•茂名)酸雨往往含有硫酸、盐酸和硝酸等三种成分,但地区不同,成分也不同,要治理酸雨,先要确定其组成,兴趣小组对当地的酸雨进行探究,请你参与探究过程: (1)若要确定该地区酸雨的pH,最简便的方法是使用 _________ ; (2)设计实验方案,探究该地区酸雨是否存在硫酸和盐酸,填写下来.(已知硫酸银微溶于水.)限选试剂:NaOH溶液、BaCL2溶液、Ba(NO3)2溶液、AgNO3溶液
实验步骤
| 预期现象与结论
| 步骤1:取适量的溶液于试管中, _________ .
| _________
| 步骤2:取适量步骤1中的上层清液与试管中, _________ .
| _________
|
|
为了探究实验室的一种黑色粉末和一瓶标签破损的无色溶液(见下图)可能是什么物质,大胆猜想并设计实验进行验证。
当把黑色粉末与无色溶液混合时,即产生了气泡。 初中化学实验室常见的黑色粉末有氧化铜、二氧化锰、四氧化三铁、铁粉、碳粉、银粉等。 黑色粉末是 ,无色溶液是 。(写一种假设) 向盛有少许黑色粉末的试管中加入适量试剂瓶中的无色溶液,再收集一试管气体,检验气体(写出操作方法) 。 。此气体是 ,原假设 。 |
围绕一瓶NaOH固体是否变质的问题,同学们展开了探究活动。查阅资料:NaOH变质生成Na2CO3。甲同学用酚酞溶液检验NaOH是否变质。你认为他能否成功 ,理由是 ;乙同学取少量固体于试管中,滴加某种试剂,有大量气泡产生,由此证明NaOH已经变质。你认为所加试剂为 。 丙同学欲弄明变质的固体中是否还存在NaOH,请你帮助他完成以下探究方案。
探 究 步 骤
| 预计现象
| 实 验结论
| (1)取少量固体溶于水,向其中滴加足量的 溶液
| 产生白色沉淀
| 固体中含有碳酸钠
| (2)向(1)所得溶液中滴加酚酞溶液
| 酚酞溶液变红
| 证明 。
|
|
(6分)某学习小组在探究CO2与NaOH溶液反应的实验中,先用铝制易拉罐收集满一罐CO2气体,然后迅速向其中加入一定量的NaOH浓溶液,立即将易拉罐口封闭(不漏气),轻轻摇动易拉罐,发现易拉罐很快变瘪,但过一段时间后,易拉罐又重新鼓起来,(反应过程中温度的变化忽略不计)。 【提出问题】易拉罐为什么先瘪后鼓? 【分析猜想】易拉罐开始时变瘪的原因是 ⑴ (用化学方程式表示)(2分),易拉罐重新鼓起的原因是易拉罐中又生成了气体A,其成分极有可能是CO2或H2。 【查阅资料】①Na2CO3具有较强的热稳定性,只有在高温条件下才会分解:②铝单质比较容易被酸、碱腐蚀。 【设计方案并进行实验】为了检验铝制易拉罐中重新生成的气体成分,小组又进行如下实验,并记录了相应的实验现象:
实验步骤
| 实验现象
| 实验结论
| 打开,迅速用燃着的木条伸入罐口
| 发出“噗”的一声,产生淡蓝色火焰,片刻后熄灭。
| 说明罐中重新生成的气体A是 ⑵
| ②取少量铝片于试管中,先加入适量的水,片刻后再加入少量的氢氧化钠溶液。
| 先加水,没有明显变化,后加入氢氧化钠溶液后产生无色无味的气体。
| 说明铝是否与水直接反应: ⑶(填“是”或“否”)铝能够与 ⑷ 溶液反应。
| ③取少量易拉罐中反应后的溶液于试管中,加入过量的稀盐酸。
| 产生了无色无味气体,该气体能使澄清石灰水变浑浊。
| 说明原CO2气体被NaOH溶液吸收
| 【实验结论】①铝制易拉罐变瘪的原因是CO2被NaOH溶液吸收,②铝制易拉罐重新鼓起的原因是铝与NaOH溶液反应产生了气体。 【反思评价】小组根据实验探究获得一条对金属铝化学性质的新认识:铝既能与盐酸反应也 ⑸ 。 |
(7分)X混合气体由H2、CO、CH4的成分组成,为检验气体的成分设计了如下的实验装置(注:夹持装置未画出;无水硫酸铜遇水由白色变成蓝色,可用于检验水的存在):
【查阅资料】 (1)CO和二氯化钯(PdCl2)溶液反应产生黑色钯(Pd):CO+PdCl2+H2O=CO2+Pd↓+2X,该反应中X的化学式是 。 (2)在高温条件下,H2可还原氧化铁,产生铁和水。在高温条件下,CH4也可与Fe2O3反应:4Fe2O3+nCH4 8Fe +nCO2+2nH2O,其中n的值为 (填数字)。 【提出假设】关于X混合气体的组成,同学们提出下列假设: ①H2和CO ②H2和CH4 ③CO和CH4 ④H2、CO和CH4 【实验现象】A中出现黑色固体;C中固体逐渐变为黑色;D固体变为蓝色;E中溶液变浑浊。 【问题讨论】 (3)根据以上实验现象,甲同学和老师一致认为:可排除假设 (填假设序号)。 (4)根据以上实验现象,乙认为可排除“假设①”。你认为乙的结论是否正确? 。 (5)丙同学认为:要验证剩余的假设是否成立,需要在A、B之间增加装置H,但该装置未画完整,请在答题卡中将装置画完整。 (6)丁同学利用改进后的装置进行实验,测得实验中装置D质量增加m1g,装置E和F质量增加的总和为m2g,若m1∶m2= (填写比值),则“假设③”成立。 |
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