某研究性学习小组同学在学习了酸、碱、盐的知识后,走进化学实验室.邀请你参加以下活动.(已知:①2Na2CO3+H2SO4===2NaHCO3+Na2SO4,Na
题型:不详难度:来源:
某研究性学习小组同学在学习了酸、碱、盐的知识后,走进化学实验室.邀请你参加以下活动.(已知:①2Na2CO3+H2SO4===2NaHCO3+Na2SO4,NaHCO3溶液呈碱性; ②CaSO4微溶,但在稀溶液中看作可溶,其水溶液呈中性.) (1)甲、乙两同学想用实验证明稀硫酸和NaOH稀溶 液确实能发生反应,设计了如图A所示的实验. 丙、丁两同学想再现课本上将“澄清石灰水滴入Na2CO3溶液” 的实验现象,设计了如图B所示的实验。并各自进行操作. 【问题讨论】教师首先肯定了这四位同学的实验设计和操作,请你填空: 甲、乙同学将较多量的稀硫酸加入锥形瓶后,他们是依据溶液的颜色由________色变为 _______色的现象来判断两者确实发生反应的.丙、丁同学的实验中发生的复分解反应 可用化学方程式表示为__________________. 【意外发现1】甲同学和丙同学在洗刷仪器前,将A、B装置锥形瓶中的残留物倒入同一个洁净的废液缸,发现白色沉淀溶解,有气泡产生,废液缸中形成无色溶液.这一现象立刻引起了同学们的好奇,于是,他们又以“无色溶液中含有哪些溶质”为课题进行探究. 【提出猜想】经讨论呈现出如下猜想: ①溶质为:Na2SO4、CaSO4 ②溶质为:Na2SO4、CaSO4、H2SO4 ③溶质为:Na2SO4、CaSO4、NaOH 请你判断:上述猜想中不合理的是________(填数字代号). 【实验探究】小组同学针对认为合理的猜想,设计实验进行探究,请你将下表补充完整.
实验内容
| 实验现象和结论
| 取废液缸中少量溶液于试管中, 滴入少量________溶液,观察
| a.若有气泡产生,则猜想_______成立(填数字代号)
| b.若无气泡产生,则猜想_______成立(填数字代号)
| 【意外发现2】乙同学和丁同学在洗刷仪器前,将A、B装置锥形瓶中的残留物倒入另一个洁净的废液缸,发现沉淀不溶,没有气泡,上层清液呈红色,此时,上层清液中溶质的组成情况可能有许多组,如:①Na 2SO4、NaOH;②Na2SO4、Ca(OH)2;③Na2SO4、NaOH、Na2CO3;④Na2SO4、________;⑤Na2SO4、Na2CO3、______.(未列全.请用化学式将④、 ⑤补充完整) (2)教师点拨:证明稀硫酸和NaOH稀溶液确实能发生反应的方法还有多种. 【拓展探究】小组同学用其他装置继续进行实验.请你回答下列问题: ①若不加酚酞试液,将稀硫酸(适量)与NaOH稀溶液混合后,再向其中加入CuSO4溶液, 无蓝色沉淀生成,则________(填“能”或“不能”)证明两者确实发生了反应. ②若不加酚酞试液,将稀硫酸(少量)与V1mL NaOH稀溶液?昆合后,再向其中加入CuSO4 溶液至蓝色沉淀不再产生时,消耗了V2mL CuSO4溶液,此时还必须做一个对比实验才能证明两者确实发生了反应,这个对比实验是(简述操作方法及结论):____________ __________________. 还可以将上述CuSO4溶液换成________溶液等(填一种物质的化学式),同样也可以证 明稀硫酸和NaOH稀溶液确实发生了反应. |
答案
(1)【问题讨论】浅红(红) 无 Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH 【提出猜想】③ 【实验探究】Na2CO3 ② ① 【意外发现2】④NaCO3(或NaHCO3) ⑤NaHCO3 (2)【拓展探究】①能 ②在V1 mL NaOH稀溶液中加入CuSO4溶液至沉淀不再产生时,消耗CuSO4溶液V3mL,若V3>V 2即可证明 FeCl2(或MgCl2等) |
解析
分析:(1)根据常见酸碱指示剂遇酸性物质和碱性物质的变色情况来判断溶液颜色的变化;依据复分解反应的特征写出化学方程式;依据含有酚酞试液的溶液为无色,排除猜想③,比较猜想①②找出区别进行检验;根据质量守恒定律来推测反应后物质的可能情况. (2)要证明二者发生了反应,只要证明其中有某种物质混合后的性质或量变化了即可. 解答:解:(1)【问题讨论】由于氢氧化钠溶液呈碱性,能使无色酚酞试液变为红色,加入稀硫酸会与氢氧化钠反应生成显中性的氯化钠,故溶液的颜色会由红色变为无色;澄清石灰水的主要成分氢氧化钙会与碳酸钠溶液反应生成白色的碳酸钙沉淀和氢氧化钠.化学方程式为:Na2CO3+Ca(OH)2═CaCO3↓+2NaOH. 故答案为:浅红(红);无;Na2CO3+Ca(OH)2═CaCO3↓+2NaOH. 【提出猜想】根据A、B装置锥形瓶中的残留物混合后形成无色溶液,可知溶液中不存在显碱性的物质.故猜想③不合理. 故答案为:③. 【实验探究】猜想①②中的不同点在于是否含有硫酸,故我们只要检验其中是否含有硫酸即可得出结论,故可选用活泼金属或碳酸盐来进行验证. 故答案为:Na2CO3(或镁条、铁钉等);②;①. 【意外发现2】乙、丁同学将反应后的A、B装置锥形瓶中的残留物混合后,出现沉淀不溶,没有气泡,上层清液呈红色的现象,可知溶液呈碱性.通过分析可以得出以下几种情况①呈碱性的物质可能来自B中反应生成的氢氧化钠,而A、B中的两种物质恰好完全反应,则上层清液中溶质的为Na2SO4、NaOH;②A中的稀硫酸有剩余且恰好能与B中反应生成的氢氧化钠完全反应.呈碱性的物质来自B中的未反应完的氢氧化钙,则上层清液中溶质的为Na2SO4、Ca(OH)2;③A中的两种物质恰好完全反应,B中的碳酸钠有剩余,则呈碱性的物质来自剩余的碳酸钠和反应生成的氢氧化钠,则上层清液中溶质的为Na2SO4、NaOH、Na2CO3;④A中的稀硫酸有剩余且恰好能与B中反应生成的氢氧化钠完全反应.呈碱性的物质来自B中的未反应完的碳酸钠,则上层清液中溶质的为Na2SO4、Na2CO3;⑤A中的稀硫酸有较多剩余能与B中反应生成的氢氧化钠完全反应外,还与B中剩余的碳酸钠溶液反应生成了呈碱性的碳酸氢钠,呈碱性的物质来自B中的未反应完的碳酸钠,则上层清液中溶质的为Na2SO4、Na2CO3、NaHCO3. 故答案为:④Na2CO3(或NaHCO3);⑤NaHCO3. (2)【拓展探究】欲证明稀硫酸和NaOH稀溶液确实能发生反应只要证明其中的某种物质的性质发生变化或者量减少即可.①中加入硫酸铜溶液后无蓝色深浅生成说明稀硫酸和NaOH稀溶液混合后的溶液中无氢氧化钠了,从而说明了氢氧化钠溶液与稀硫酸反应了.②通过等量的氢氧化钠溶液不加稀硫酸需消耗的硫酸铜溶液的质量作比较,也可得出部分氢氧化钠溶液与稀硫酸反应了.除了硫酸铜溶液外,还可以用其他与氢氧化钠溶液反应有明显现象的物质来证明.如FeCl2、MgCl2等. 故答案为:①能 ②在V1mLNaOH稀溶液中加入CuSO4溶液至沉淀不再产生时,消耗CuSO4溶液V3mL,若V3>V2即可证明;FeCl2(或MgCl2等) |
举一反三
某校课外活动小组,欲测定一待旅游开发的岩洞内空气中二氧化碳的体积分数(假设洞内空气中不含除二氧化碳外的其他酸性气体)。进行了如下实验:
(1)取样。他们准备从岩洞的底部取样,请你设计用广口瓶从洞中取回一瓶空气样品的方法: ; (2)测定用150mL的注射器从广口瓶中抽取100mL气样,按上图所示的装置进行实验; 若乙装置中NaOH溶液能吸收二氧化碳气体,且实验结束后,量筒内水的体积为99mL,此数据是 的体积数(用序号填写) A.二氧化碳 B.氮气和氧气的混合气体 C.空气中除二氧化碳外的所有气体 (3)计算:洞底空气中二氧化碳的体积分数为 ; (4)为营造更好的旅游环境,让岩洞向游客开发,你认为应采取哪些措施来降低该岩洞内二氧化碳的含量: 。 |
为研究绿色植物的呼吸作用,小欣同学在查阅资料获知NaOH溶液更易吸收二氧化碳气体后,设计如下图所示装置。
试回答: (1)A瓶内溶液的作用是 ; (2)B瓶内溶液的作用是 ; (3)D瓶内溶液的作用是 ; (4)为什么要用不透光的玻璃罩罩住植物? (5)如果将绿色植物换成萌发的种子,实验装置有何调整? 结果如何? |
某校化学研究性学习小组的同学为了探究呼出的气体与吸入的空气中氧气、二氧化碳和水蒸气的含量是否相同,设计了简单的实验方案,其主要操作步骤如下图所示。 (1)第一步如何操作? (2)下表是他们的探究方案,请你填写完整:
探究内容
| 实验方法
| 判断依据
| 二氧化碳含量是否相同
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| 氧气含量是否相同
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| 水含量是否相同
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已知2Al+Fe2O3=== 2Fe+Al2O3在化学上被称为“铝热反应”,人们可利用该反应来焊接铁轨。从反应中可以看出Al比Fe活泼,镁和氧化铜也能发生类似的反应。该反应的化学方程式为 。某活动小组在实验室中进行镁和氧化铜的反应,充分反应之后,大家对于反应后的固体剩余物产生了疑问,请你帮助他们完成探究实验。 【提出问题】 反应后的固体剩余物是什么? 【做出假设】 甲组同学经过讨论一致认为:反应后的固体剩余物中一定含有 和 。对于可能含有的物质他们做出了如下假设:乙组同学认为可能含 ;丙组同学认为可能含 。 【实验探究】 经过查阅资料、回忆已学过的知识,大家决定设计如下的实验对反应后的固体剩余物进行探究。
【反思与拓展】 对于有多种物质参加的化学反应,要判断充分反应后得到的剩余物的成分,需要考虑到 。由此联想到:在盐酸和氢氧化钠溶液发生的中和反应后的剩余溶液中滴入无色酚酞试液,若酚酞试液不变红,则反应 恰好完全反应(填“一定”或“不一定”)。 |
根据下列装置图,回答有关问题:
(1) 写出装置中标号仪器的名称:①________;②________。 (2) 实验室用高锰酸钾制取氧气,可选用的发生装置是_______(填字母)。反应的方程式为_____________________________。 (3) 实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的化学方程式为___________________,并据此选择上图中___________(填字母)组装一套制取干燥氧气的装置,收集氧气时,验满的方法是______________________。 (4) 硫化氢(H2S)是一种无色、有臭鸡蛋气味的有毒气体,其 水溶液叫氢硫酸,具有挥发性。根据上述信息实验室选 用右图装置收集硫化氢气体,其中: I装置的作用是__________________________________; J装置的作用是__________________________________________。 |
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