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專題16化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究1.【2023四川成都】學(xué)習(xí)小組開展了“設(shè)計(jì)和制作簡易供氧器”的實(shí)踐活動。某品牌制氧機(jī)的制氧劑為過碳酸鈉(化學(xué)式,相對分子質(zhì)量為314,白色固體)和二氧化錳。制氧過程的反應(yīng)為:,該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。【活動一】認(rèn)識制氧機(jī)(1)觀察窗的作用是______。(2)加濕倉的作用是______?!净顒佣窟x擇制氯劑實(shí)驗(yàn)一:過氧化氫小組設(shè)計(jì)了圖2實(shí)驗(yàn)裝置,用表中溶質(zhì)質(zhì)量相等的四組過氧化氫溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在集氣瓶中加滿水,錐形瓶中加入,注入溶液,記錄并處理內(nèi)數(shù)據(jù)如圖3。編號濃度/體積/①59.11②15289③251.66④301.37(3)檢查圖2裝置氣密性的操作是______。(4)反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。(5)④比③產(chǎn)氧量少,可能的原因是______。實(shí)驗(yàn)二:過碳酸鈉往錐形瓶中加入過碳酸鈉、和水,待反應(yīng)完全后收集到約水(產(chǎn)生氧氣的量與上表中藥品得到氧氣的最大量相等)。其它藥品質(zhì)量不變,再分別用不同體積的水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。記錄并處理內(nèi)數(shù)據(jù)如圖4。(6)______。(氧氣密度為,忽略其它因素的影響)。(7)由圖4可得出的結(jié)論是______?!净顒尤恐谱鞴┭跗鳎?)綜合分析,選用過碳酸鈉作制氧劑的理由是______。(9)學(xué)習(xí)小組利用身邊物品自制了如圖5的簡易供氧器。與真實(shí)產(chǎn)品對比中,形成的觀點(diǎn)不正確的是______(填字母)。A.產(chǎn)氧和洗氣裝置組合不用一體化 B.內(nèi)部氣體流向采用高進(jìn)低出方式C.特定需求是選擇制氧方法的重要依據(jù) D.制氧機(jī)要符合美學(xué)、工程、安全等標(biāo)準(zhǔn)【答案】(1)觀察是否有氣泡和產(chǎn)生氣體的快慢(2)洗氣,使氧氣具有一定的濕度(3)堵住末端導(dǎo)管口,將注射器活塞拉動到一定位置,松開手后,活塞回到原位置(4)(5)反應(yīng)放出大量熱,使反應(yīng)物減少(6)1.4(7)過碳酸鈉的產(chǎn)氧速率隨加水量的增加而增大(8)便于攜帶,能持續(xù)平穩(wěn)地提供氧氣(9)A【解析】(1)根據(jù)圖示,反應(yīng)會產(chǎn)生氣體,通過觀察窗可以觀察是否有氣泡和產(chǎn)生氣體的快慢;(2)人體吸入的氧氣有濕度,則加濕倉的作用是洗氣,使氧氣具有一定的濕度;(3)檢查氣密性要形成密閉容器,則圖2裝置氣密性的操作是堵住末端導(dǎo)管口,將注射器活塞拉動到一定位置,松開手后,如果裝置不漏氣,活塞回到原位置;(4)過氧化氫在二氧化錳催化作用下分解反應(yīng)產(chǎn)生水和氧氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:;(5)分析表格數(shù)據(jù),④比③產(chǎn)氧量少,可能的原因是反應(yīng)放出大量熱,使反應(yīng)物減少(合理即可);(6)解:設(shè)過碳酸鈉的質(zhì)量為x。
解得:x=1.4g,即a=1.4g;
(7)分析圖4,可以知道過碳酸鈉的產(chǎn)氧速率隨加水量的增加而增大;(8)比較圖3,圖4,兩種制取氧氣的方式,綜合分析,選用過碳酸鈉的理由是過碳酸鈉是固體便于攜帶,能持續(xù)平穩(wěn)地提供氧氣;(9)A.產(chǎn)氧和洗氣裝置組合更便于使用,所以需要一體化;錯誤;B.圖5的簡易供氧器與真實(shí)產(chǎn)品都是內(nèi)部氣體流向采用高進(jìn)低出方式;正確;C.實(shí)驗(yàn)室和生活中的制氧方式不同,則特定需求是選擇制氧方法的重要依據(jù);正確;D.制氧機(jī)是工業(yè)生產(chǎn)的民用商品,則要符合美學(xué)、工程、安全等標(biāo)準(zhǔn);正確;故選A。2.【2023四川廣安】在化學(xué)課外探究活動中,某興趣小組進(jìn)行了“黑面包”實(shí)驗(yàn),向蔗糖(C12H22O11)中加入適量濃硫酸。觀察到神奇的現(xiàn)象:蔗糖變黑,體積膨脹,變成疏松的“黑面包”,產(chǎn)生刺激性氣味的氣體。他們向老師請教后得知:“黑面包”實(shí)驗(yàn)的原理——濃硫酸先將蔗糖脫水生成炭,并放出熱量,產(chǎn)生的炭再與濃硫酸反應(yīng),生成了常見的氣體,使炭疏松,形似“黑面包”。該氣體成分與木炭和濃硫酸加熱時生成的氣體相同。在老師的指導(dǎo)下,同學(xué)們對“黑面包”實(shí)驗(yàn)的氣體成分進(jìn)行了如下探究:【提出問題】產(chǎn)生氣體的成分是什么?【作出猜想】猜想一:只含有CO2猜想二:只含有SO2猜想三:一定含有CO2和SO2【初步分析】甲同學(xué)根據(jù)該氣體有刺激性氣味認(rèn)為猜想_____不成立?!静殚嗁Y料】(1)SO2能使品紅溶液褪色,也能使澄清石灰水變渾濁。(2)SO2能與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng),使溶液的顏色變淺甚至褪色,且無氣體生成。(3)CO2不能使品紅溶液褪色,也不能被酸性高錳酸鉀溶液吸收?!緦?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】同學(xué)們設(shè)計(jì)了如圖1裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(部分夾持儀器已略去)【現(xiàn)象與分析】實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)分析圖1裝置B中______。氣體中含有SO2圖1裝置D中品紅溶液不褪色,且裝置E澄清石灰水變渾濁。氣體中含有CO2【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】猜想三成立?!就卣寡由臁炕仡機(jī)O2使澄清石灰水變渾濁的原理,類推出SO2也能使澄清石灰水變渾濁的原因________。(用化學(xué)方程式回答)【反思交流】乙同學(xué)對圖1裝置進(jìn)行了簡化,設(shè)計(jì)了圖2的裝置并進(jìn)行實(shí)驗(yàn),觀察到裝置B中高錳酸鉀溶液顏色變淺,裝置C中澄清石灰水變渾濁,也得出了同樣的結(jié)論。該裝置中足量酸性高錳酸鉀溶液的作用:_____。丙同學(xué)認(rèn)為,“黑面包”實(shí)驗(yàn)中,炭與濃硫酸反應(yīng)的產(chǎn)物除上述已驗(yàn)證的物質(zhì)外,至少還有一種產(chǎn)物,依據(jù)是_______。【答案】①.一②.品紅溶液褪色③.
④.檢驗(yàn)二氧化硫并完全除去二氧化硫,排除二氧化硫?qū)O2檢驗(yàn)的干擾⑤.根據(jù)質(zhì)量守恒定律,反應(yīng)前后元素種類不變,反應(yīng)物中有氫元素,反應(yīng)產(chǎn)物中一定有氫元素,故至少還有一種產(chǎn)物含有氫元素【解析】【詳解】[初步分析]由于二氧化碳是無味的氣體,不具有刺激性氣味,所以根據(jù)該氣體有刺激性氣味認(rèn)為猜想一不成立;[現(xiàn)象與分析]根據(jù)結(jié)論氣體中含有二氧化硫,SO2能使品紅溶液褪色,也能使澄清石灰水變渾濁,所以可觀察到圖1裝置B中品紅溶液褪色;[拓展延伸]CO2使澄清石灰水變渾濁的原理:是二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水,類推出SO2也能使澄清石灰水變渾濁的原因是:二氧化硫與氫氧化鈣反應(yīng)生成亞硫酸鈣和水,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:;[反思交流]圖2實(shí)驗(yàn)中,根據(jù)SO2能與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng),使溶液的顏色變淺甚至褪色,且無氣體生成;二氧化碳不能使品紅溶液褪色,也不能被酸性高錳酸鉀溶液吸收,所以觀察到裝置B中高錳酸鉀溶液顏色變淺,說明氣體中含有二氧化硫,裝置C中澄清石灰水變渾濁,說明氣體中含有二氧化碳,也得出了同樣的結(jié)論。該裝置中足量酸性高錳酸鉀溶液的作用:檢驗(yàn)二氧化硫并完全除去二氧化硫,排除二氧化硫?qū)O2檢驗(yàn)的干擾;根據(jù)質(zhì)量守恒定律,反應(yīng)前后元素種類不變,反應(yīng)物碳和硫酸中含有碳、氫、硫、氧四種元素,生成的氣體二氧化碳和二氧化硫中只含有碳、硫、氧元素,混合氣體中沒有氫元素,那么至少還有一種產(chǎn)物含有氫元素。3.【2023四川達(dá)州】為了參加2023年5月舉行的化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作考試,各學(xué)校積極組織了實(shí)驗(yàn)操作訓(xùn)練。小姚同學(xué)完成了“稀鹽酸、氫氧化鈉溶液、蒸餾水的鑒別”實(shí)驗(yàn),請你幫他完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告的填寫?!緦?shí)驗(yàn)題目】稀鹽酸、氫氧化鈉溶液、蒸餾水鑒別【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹窟x擇合適的指示劑鑒別稀鹽酸、氫氧化鈉溶液、蒸餾水【實(shí)驗(yàn)儀器】小試管5支、試管刷等【實(shí)驗(yàn)藥品】隨機(jī)編號為A.B.C的三種待測液,酚酞試液(裝于滴瓶),石蕊試液(裝于滴瓶)【實(shí)驗(yàn)過程】(1)實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論①分別取A.B.C待測液1-2mL于三支試管中,分別滴入1-2滴石蕊試液,振蕩。B中的石蕊試液變_____,另外兩支試管中的液體呈藍(lán)色、紫色,但顏色相近。鑒別出B是_____,A.C無法準(zhǔn)確鑒別。②另取A.C待測液1-2mL于兩支試管中,分別滴入1-2滴酚酞試液,振蕩。C中的酚酞試液變_____,A中無明顯現(xiàn)象鑒別出C是_____,A是蒸餾水。交流反思】(2)小峰同學(xué)認(rèn)為,只用酚酞試液也能完成該實(shí)驗(yàn),他設(shè)計(jì)方案并完成了實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論①分別取A.B.C待測液1-2mL于三支試管中,分別滴入1-2滴酚酞試液,振蕩。C中液體呈紅色,A.B中無明顯現(xiàn)象鑒別出C②將①中的紅色液體分為兩等份,_____。觀察到其中一支試管有明顯的現(xiàn)象:_____。發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____,鑒別出A.B.【答案】(1)①紅色或紅②.稀鹽酸③.紅色或紅④.氫氧化鈉溶液(2)①.分別加入A.B溶液②.溶液由紅色變成無色③.【解析】(1)紫色石蕊溶液遇酸性溶液變紅色,遇堿性溶液變藍(lán)色;無色酚酞溶液遇酸性溶液,中性溶液不變色,遇堿性溶液變紅色。因此:實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論①分別取A.B.C待測液1-2mL于三支試管中,分別滴入1-2滴石蕊試液,振蕩。B中的石蕊試液變紅色,另外兩支試管中的液體呈藍(lán)色、紫色,但顏色相近。鑒別出B是稀鹽酸,A.C無法準(zhǔn)確鑒別。②另取A.C待測液1-2mL于兩支試管中,分別滴入1-2滴酚酞試液,振蕩。C中的酚酞試液變紅色,A中無明顯現(xiàn)象鑒別出C是氫氧化鈉溶液,A是蒸餾水。(2)將①中的紅色液體是氫氧化鈉與酚酞試液的混合物,氫氧化鈉與鹽酸反應(yīng)生成呈中性的氯化鈉溶液和水,將①中的紅色液體分為兩等份,分別加入A.B溶液,觀察到其中一支試管有明顯的現(xiàn)象:溶液由紅色變成無色,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:。3.【2023四川自貢】1921年,正在美國留學(xué)的侯德榜先生為了發(fā)展我國的民族工業(yè)毅然回國,其“侯氏制堿法”為我國純堿和氮肥工業(yè)技術(shù)的發(fā)展作出了杰出貢獻(xiàn)。工業(yè)純堿中可能混有少量NaCl,某化學(xué)興趣小組對工業(yè)純堿樣品展開探究。【探究一】:確定純堿樣品中是否含有NaCl(1)取樣品加水溶解,加入過量稀硝酸,觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:有_____產(chǎn)生。(2)取上述溶液,繼續(xù)滴加適量溶液,觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:有_____產(chǎn)生?!窘Y(jié)論】:樣品中含有NaCl。(3)甲、乙、丙三個同學(xué)分別用以下藥品代替稀硝酸進(jìn)行(1)步實(shí)驗(yàn),也能確定樣品中是否含有NaCl的是_____(填“甲”、“乙”或“丙”)。甲、溶液乙、稀鹽酸丙、溶液【探究二】:測定純堿樣品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(4)興趣小組設(shè)計(jì)了以下兩個測定方案:方案一:將樣品溶解,加入過量溶液,攪拌至反應(yīng)完全。過濾、洗滌、干燥,稱量沉淀的質(zhì)量,計(jì)算的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。方案二:如圖所示,取樣品于錐形瓶中,加入足量稀鹽酸。反應(yīng)結(jié)束后,根據(jù)球形干燥管的增重計(jì)算的質(zhì)量分?jǐn)?shù)?!居懻摗浚孩偕鲜鰞蓚€方案中,你認(rèn)為方案_____更優(yōu)。②方案二錐形瓶內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____?!咎骄咳浚捍_定溶液的酸堿性(5)向溶液中滴加酚酞,溶液變成紅色,所以溶液呈_____性?!局R拓展】:(6)純堿屬于_____(填“酸”、“堿”或“鹽”)?!敬鸢浮浚?)氣泡(2)白色沉淀(3)丙
(4)①.一②.
(5)堿(6)鹽【解析】(1)取樣品加水溶解,加入過量稀硝酸,稀硝酸與碳酸鈉反應(yīng)生成硝酸鈉、二氧化碳和水,故可觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:有氣泡產(chǎn)生;(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論樣品中含有NaCl,取上述溶液,繼續(xù)滴加適量AgNO3溶液,硝酸銀與氯化鈉反應(yīng)生成氯化銀沉淀和硝酸鈉,故可觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:有白色沉淀產(chǎn)生;(3)甲、CaCl2溶液會引入氯離子,不能確定是否含有氯化鈉,不符合題意;乙、稀鹽酸也會引入氯離子,不能確定是否含有氯化鈉,不符合題意;丙、過量的Ba(NO3)2溶液與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀和硝酸鈉,可以除去碳酸鈉,且不會對氯化鈉的驗(yàn)證產(chǎn)生干擾,取上述溶液,繼續(xù)滴加適量AgNO3溶液,觀察有白色沉淀產(chǎn)生,即可說明樣品中含有氯化鈉,符合題意;故選丙;(4)①上述兩個方案中,方案一更優(yōu);因?yàn)榉桨敢唬簩悠啡芙?,加入過量CaCl2溶液,氯化鈣與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉,攪拌至反應(yīng)完全。過濾、洗滌、干燥,稱量沉淀的質(zhì)量,即可計(jì)算Na2CO3的質(zhì)量,進(jìn)而計(jì)算出碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù);方案二:由于鹽酸具有揮發(fā)性,取樣品于錐形瓶中,加入足量稀鹽酸,反應(yīng)過程中生成的二氧化碳?xì)怏w中混有氯化氫和水蒸氣,同時被氫氧化鈉吸收,另外氫氧化鈉固體還會吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣,造成根據(jù)干燥管增重,所以最終計(jì)算Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不準(zhǔn)確;故兩個方案中方案一更優(yōu);②方案二錐形瓶內(nèi)稀鹽酸與碳酸鈉反應(yīng)生成氯化鈉、二氧化碳和水,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:;(5)向Na2CO3溶液中滴加酚酞,溶液變成紅色,所以Na2CO3溶液呈堿性;(6)純堿(碳酸鈉)是由金屬陽離子和酸根陰離子構(gòu)成的化合物,屬于鹽。4.【2023四川眉山】某化學(xué)興趣小組發(fā)現(xiàn)上次做實(shí)驗(yàn)用的澄清石灰水忘記了蓋瓶蓋,試劑瓶內(nèi)壁附著一層白色固體、底部也有白色固體?!咎岢鰡栴}】白色固體是什么?怎樣產(chǎn)生的?【猜想與假設(shè)】猜想一:碳酸鈣;空氣中的二氧化碳與澄清石灰水反應(yīng)生成碳酸鈣。猜想二:氫氧化鈣;水分蒸發(fā),析出氫氧化鈣固體。猜想三:氫氧化鈣和碳酸鈣的混合物?!緦?shí)驗(yàn)探究】(1)甲同學(xué)取少量白色固體于試管中,加入過量稀鹽酸,振蕩,固體全部溶解并有氣泡產(chǎn)生。產(chǎn)生氣泡的化學(xué)方程式為_____。甲同學(xué)得出結(jié)論:猜想一正確。(2)乙同學(xué)提出質(zhì)疑,認(rèn)為甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)論不夠嚴(yán)謹(jǐn),其理由是_____(用化學(xué)方程式表示),并補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)如下:實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論__________白色固體既含有碳酸鈣又含有氫氧化鈣【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】綜上所述,猜想三正確?!緦?shí)驗(yàn)反思】(3)澄清石灰水必須要_____保存?!敬鸢浮浚?)(2)①.②.取少量白色固體于試管中,加入適量的水充分振蕩后加入1~2滴無色酚酞溶液(或取少量白色固體于試管中,加入適量的水充分振蕩后加入1~2滴紫色石蕊溶液)③.濁液變紅(或濁液變藍(lán))(3)密封【解析】(1)甲同學(xué)取少量白色固體于試管中,加入過量稀鹽酸,振蕩,固體全部溶解并有氣泡產(chǎn)生,說明白色固體為碳酸鈉,碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳,化學(xué)方程式為,故填:;(2)①白色固體也可能是氫氧化鈣和碳酸鈣的混合物,氫氧化鈣與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣和水,化學(xué)方程式為,碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳,化學(xué)反應(yīng)方程式為,取少量白色固體于試管中,加入過量稀鹽酸,振蕩,固體也會全部溶解并有氣泡產(chǎn)生,故填:;②可增加實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)是否存在氫氧化鈣,氫氧化鈣顯堿性,可用無色酚酞溶液檢驗(yàn),無色酚酞溶液遇堿變藍(lán),也可用紫色石蕊溶液鑒別,紫色石蕊溶液遇堿變紅,故填:取少量白色固體于試管中,加入適量的水充分振蕩后加入1~2滴無色酚酞溶液(或取少量白色固體于試管中,加入適量的水充分振蕩后加入1~2滴紫色石蕊溶液);③實(shí)驗(yàn)結(jié)論為白色固體既含有碳酸鈣又含有氫氧化鈣,碳酸鈣不溶于水,加入適量的水充分振蕩后加入1~2滴無色酚酞溶液,濁液變紅(或取少量白色固體于試管中,加入適量的水充分振蕩后加入1~2滴紫色石蕊溶液,濁液變藍(lán)),故填:濁液變紅(或濁液變藍(lán));(3)空氣中的二氧化碳會與澄清石灰水反應(yīng)生成碳酸鈣,因此澄清石灰水必須要密封保存,故填:密封。5.【2023四川涼山】CaCl2可用于冷凍劑、干燥劑、融雪劑、醫(yī)藥及冶金工業(yè)等?;瘜W(xué)興趣小組在完成實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的實(shí)驗(yàn)后,欲對剩余廢液的組成進(jìn)行探究,并制定回收CaCl2的方案?!咎岢鰡栴}】實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳后的廢液中含有哪些溶質(zhì)?【猜想與假設(shè)】猜想一:CaCl2猜想二:CaCl2和HCl【查閱資料】CaCl2溶液呈中性【探究活動一】取少量廢液等分成2份,甲、乙兩組同學(xué)分別利用其中一份進(jìn)行如下探究:甲組同學(xué)向廢液中滴加紫色石蕊溶液,溶液變成___________色,證明猜想二成立。乙組同學(xué)用圖1裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),將80mL一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的碳酸鈉溶液逐滴加入廢液,測得數(shù)據(jù)如圖2?!緮?shù)據(jù)分析】乙組同學(xué)對圖2數(shù)據(jù)進(jìn)行討論分析,證明猜想二成立。I.a點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為___________。Ⅱ.b點(diǎn)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。Ⅲ.c點(diǎn)對應(yīng)溶液中全部溶質(zhì)的化學(xué)式為___________。【探究活動二】丙組同學(xué)提出直接蒸發(fā)溶劑可從剩余廢液中回收純凈CaCl2,理由是___________。【交流與反思】甲組同學(xué)認(rèn)為丙組同學(xué)提出的方法會對空氣造成污染。在不借助其它試劑和儀器的情況下,除去廢液中對空氣造成污染的物質(zhì),建議最好先在廢液中加入下面______(填選項(xiàng)序號)試劑。A.CaOB.Ca(OH)2C.CaCO3【答案】①.紅②.有氣泡產(chǎn)生③.④.NaClNa2CO3⑤.鹽酸易揮發(fā)⑥.C【解析】【詳解】①、紫色石蕊溶液遇酸變成紅色,故猜想二CaCl2和HCl成立;②、在a點(diǎn)時碳酸鈉先和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、二氧化碳和水,故實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是有氣泡產(chǎn)生;③、b點(diǎn)時鹽酸被消耗完全,碳酸鈉和氯化鈣反應(yīng)生成氯化鈉和碳酸鈣沉淀,化學(xué)方程式是;④、c點(diǎn)時,鹽酸和氯化鈣都被反應(yīng)完全,溶液內(nèi)只剩下氯化鈉和碳酸鈉了,故全部溶質(zhì)的化學(xué)式為NaCl和Na2CO3;⑤、鹽酸具有揮發(fā)性,所以直接蒸發(fā)溶劑可從剩余廢液中回收純凈CaCl2;⑥、碳酸鈣會和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、二氧化碳和水,故可除去廢液中的鹽酸。6.【2023四川南充】某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室模擬“侯氏制堿法”制備純堿并驗(yàn)證產(chǎn)品。(1)制備CO2如圖是實(shí)驗(yàn)室制取氣體的常用發(fā)生裝置,應(yīng)選取裝置_____(填序號)制CO2,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。(2)合成產(chǎn)品步驟I:將CO2氣體通入氨的飽和食鹽水中,發(fā)生反應(yīng):;步驟II:將I中所得的混合物進(jìn)行分離,得到濾渣和濾液。該操作中所用到的玻璃儀器除燒杯和玻璃棒外,還必需_____(填儀器名稱);步驟:將中得到的濾渣洗滌、干燥,再加熱發(fā)生反應(yīng):,得到產(chǎn)品。(3)驗(yàn)證產(chǎn)品【查閱資料】①碳酸鈉受熱不分解;②碳酸氫鈉不與CaCl2溶液反應(yīng)?!具M(jìn)行實(shí)驗(yàn)】實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論方案一取少量產(chǎn)品于試管中,加水使之完全溶解,再滴加CaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀產(chǎn)品中一定有Na2CO3,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____方案二取少量產(chǎn)品于試管中,加水使之完全溶解,再滴加足量稀鹽酸產(chǎn)生大量氣泡產(chǎn)品中一定有Na2CO3【提出質(zhì)疑】興趣小組同學(xué)認(rèn)為方案二不正確,理由是_____?!咎骄酷屢伞繉?shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論①_____。澄清石灰水變渾濁產(chǎn)品中還含有②_____(填化學(xué)式)【反思交流】實(shí)驗(yàn)室模擬“侯氏制堿法”制備純堿時,應(yīng)注意控制反應(yīng)以提高產(chǎn)品純度?!敬鸢浮浚?)①.②②.(2)漏斗(3)①.②.碳酸鈉和碳酸氫鈉都能與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w③.將方案一中滴加氯化鈣溶液到不再產(chǎn)生沉淀時過濾所得的濾液,再滴加澄清石灰水④.【解析】(1)由于實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳藥品是石灰石與稀鹽酸,反應(yīng)條件是常溫,所以應(yīng)選取裝置②制CO2;
石灰石與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳,化學(xué)方程式CaCO3+2HC1=CaC12+H2O+CO2↑。
(2)混合物進(jìn)行分離,得到濾渣和濾液的操作是過濾。過濾中所用到的玻璃儀器有:燒杯、漏斗、玻璃棒。故填:漏斗。
(3)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案一:碳酸鈉與氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉,化學(xué)方程式Na2CO3+CaC12=CaCO3↓+2NaCl。提出質(zhì)疑:由于碳酸鈉和碳酸氫鈉都能與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w,所以興趣小組同學(xué)認(rèn)為方案二不正確。探究釋疑:由于碳酸氫鈉與澄清石灰水反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀,所以澄清石灰水變渾濁。因此,將方案一中滴加氯化鈣溶液到不再產(chǎn)生沉淀時,即除去了碳酸鈉。然后向?yàn)V液中再滴加澄清石灰水,若澄清石灰水變渾濁,則產(chǎn)品中還含有碳酸氫鈉。所以實(shí)驗(yàn)步驟是:將方案一中滴加氯化鈣溶液到不再產(chǎn)生沉淀時過濾所得的濾液,再滴加澄清石灰水。實(shí)驗(yàn)結(jié)論:產(chǎn)品中還含有碳酸氫鈉,化學(xué)式NaHCO3。7.【2023四川內(nèi)江】實(shí)驗(yàn)室通常用溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%的稀鹽酸和碳酸鈣反應(yīng)來制取CO2,某化學(xué)興趣小組提出:若將稀鹽酸改為極稀鹽酸結(jié)果又如何呢?【猜想與假設(shè)】猜想一:有較多CO2放出猜想二:無CO2放出,有新物質(zhì)生成猜想三:無CO2放出,_______?!静殚嗁Y料】【實(shí)驗(yàn)探究】用溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.050%的極稀鹽酸進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)探究:實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論或解釋①如圖,將純碳酸鈣和0.050%的鹽酸混和,放置一段時間,觀察現(xiàn)象,再過濾玻璃管內(nèi)液面不移動猜想一_______②取濾液放蒸發(fā)皿中加熱濃縮并蒸干有白色固體出現(xiàn)猜想二成立,有新物質(zhì)生成的理由是:_______③取濾液于試管中滴加飽和碳酸鈉溶液有白色沉淀生成濾液中含有_______離子④取濾液于試管中滴加飽和澄清石灰水濾液變渾濁濾液中含有_______離子在實(shí)驗(yàn)①中,極稀鹽酸與碳酸鈣反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。繼續(xù)用不同濃度的極稀鹽酸做重復(fù)實(shí)驗(yàn)…?!緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】實(shí)驗(yàn)室不能選用極稀鹽酸與碳酸鈣反應(yīng)來制取CO2【拓展應(yīng)用】酸雨腐蝕建筑物可用碳酸鈣能與極稀酸反應(yīng)的原理解釋?!敬鸢浮竣?無新物質(zhì)生成②.不成立③.CaCO3不溶于水,鹽酸加熱揮發(fā),蒸干有白色固體出現(xiàn)④.鈣或Ca2+⑤.碳酸氫根或⑥.【解析】【詳解】猜想與假設(shè):結(jié)合猜想一、二可知,也可能是碳酸鈣與極稀鹽酸不能發(fā)生反應(yīng),則猜想三為:無CO2放出,無新物質(zhì)生成,故填:無新物質(zhì)生成;實(shí)驗(yàn)探究:①如圖,將純碳酸鈣和0.050%的鹽酸混和,放置一段時間,玻璃管內(nèi)液面不移動,說明沒有二氧化碳?xì)怏w生成,可得出猜想一不成立,故填:不成立;②實(shí)驗(yàn)結(jié)論是猜想二成立,有新物質(zhì)生成,其理由是CaCO3不溶于水,鹽酸具有揮發(fā)性,鹽酸加熱揮發(fā),蒸干有白色固體出現(xiàn),故填:CaCO3不溶于水,鹽酸加熱揮發(fā),蒸干有白色固體出現(xiàn);③取濾液于試管中滴加飽和碳酸鈉溶液,有白色沉淀生成,由于鈣離子與碳酸根離子結(jié)合能生成碳酸鈣沉淀,因此濾液中含有鈣離子,故填:鈣或Ca2+;④由查閱資料可知,碳酸氫鈣與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水,因此取濾液于試管中滴加飽和澄清石灰水,濾液變渾濁,說明濾液中含有碳酸氫根離子,故填:碳酸氫根或;結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)論可知,在實(shí)驗(yàn)①中,極稀鹽酸與碳酸鈣反應(yīng)生成碳酸氫鈣和氯化鈣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為,故填:。8.【2022四川成都】勞動實(shí)踐課上同學(xué)們用草木灰給農(nóng)作物施肥。課后同學(xué)查閱資料,得知草木灰是一種重要的農(nóng)家肥,碳酸鉀含量高。【提出問題】如何測定草木灰中碳酸鉀的含量?【查閱資料】1常見草木灰鉀含量(以碳酸鉀表示)如下表:草木灰種類小灌木灰稻草灰小麥桿灰棉殼灰棉稈灰向日葵桿灰K2CO3(%)8.662.6320.2632.2816.4451.972提取碳酸鉀主要過程是:秸稈→草木灰→濾液→固體(1)表格中鉀含量最高的草木灰是____________,同學(xué)們選用這種秸稈灰提取碳酸鉀?!驹O(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)】實(shí)驗(yàn)一:提取碳酸鉀第一步:燃燒秸稈,收集草木灰,稱取20.00g第二步:用60℃水浸洗草木灰(如圖1)并過濾,浸洗濾渣2次,合并濾液。第三步:蒸發(fā)濾液,烘干得到9.90g固體。(2)圖1實(shí)驗(yàn)中,用60℃的溫水而不用冷水浸洗的原因是________________________。(3)根據(jù)圖2,攪拌器轉(zhuǎn)速控制在每分鐘____________轉(zhuǎn),浸取時間為____________分鐘,比較適宜。實(shí)驗(yàn)二:測定碳酸鉀含量取實(shí)驗(yàn)一中所得固體3.30g進(jìn)行圖3實(shí)驗(yàn)。(4)實(shí)驗(yàn)中需緩慢滴入稀硫酸,原因是________________________。(5)裝置B的作用是________________________?!緮?shù)據(jù)與解釋】(6)稱量圖3中反應(yīng)前后燒杯和其中溶液的總質(zhì)量,增重0.92g。計(jì)算草木灰中碳酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____________%,與表格中數(shù)據(jù)相比明顯偏低,原因可能是____________(填序號)。a.燒杯中溶液與空氣接觸b.固體含有其它鉀鹽c.固體含有氯化鈉【反思與評價(jià)】(7)我國秸稈產(chǎn)量巨大,可作為生物質(zhì)發(fā)電的原料,還可利用其燃燒發(fā)電產(chǎn)生的草木灰提取碳酸鉀,其優(yōu)點(diǎn)有______________(寫一條)?!敬鸢浮竣?向日葵桿灰②.相同時間內(nèi),水溫高碳酸鉀溶解得更快更多,提高溶解效率③.500④.20⑤.有利于二氧化碳被氫氧化鈉溶液充分吸收⑥.吸收氣體中的水蒸氣⑦.43.28⑧.bc⑨.資源綜合利用【解析】詳解】查閱資料(1)根據(jù)表格可知,向日葵桿灰中碳酸鉀的含量最高,故表格中鉀含量最高的草木灰是向日葵桿灰;設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)(2)碳酸鉀的溶解度隨溫度的升高而增大,故相同時間內(nèi),水溫高碳酸鉀溶解得更快更多,可提高溶解效率;(3)根據(jù)圖2,比較四條鉀浸取率曲線,可知同一時間下,攪拌器轉(zhuǎn)速在500r/min時,鉀浸取率較高,在20分鐘的時候出現(xiàn)平緩的浸取率曲線,故攪拌器轉(zhuǎn)速控制在每分鐘500轉(zhuǎn),浸取時間為20分鐘,比較適宜;(4)實(shí)驗(yàn)中需緩慢滴入稀硫酸,控制硫酸與碳酸鉀反應(yīng)速率,有利于二氧化碳與氫氧化鈉溶液充分反應(yīng)而被吸收;(5)實(shí)驗(yàn)測定碳酸鉀的含量,碳酸鉀與硫酸反應(yīng)生成硫酸鉀、二氧化碳和水,裝置C用氫氧化鈉吸收二氧化碳,通過增重來確定生成二氧化碳的質(zhì)量,裝置B中應(yīng)該為濃硫酸溶液,用來吸收氣體中的水蒸氣,確保裝置C中增重即為反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量;(6)稱量圖3中反應(yīng)前后燒杯和其中溶液的總質(zhì)量,增重0.92g,即為生成二氧化碳的質(zhì)量,實(shí)驗(yàn)一中20g草木灰烘干得到9.9g固體,則實(shí)驗(yàn)二中實(shí)驗(yàn)一中烘干固體3.3g,設(shè)3.3g固體碳酸鉀的的質(zhì)量為,解得則草木灰中碳酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為;A.燒杯中溶液與空氣接觸,導(dǎo)致氫氧化鈉吸收空氣中的二氧化碳,會導(dǎo)致碳酸鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大;B.固體含有其它鉀鹽,與硫酸不反應(yīng),導(dǎo)致碳酸鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低;C.固體含有氯化鈉,與硫酸不反應(yīng),導(dǎo)致碳酸鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低;故選bc;反思與評價(jià)(7)我國秸稈產(chǎn)量巨大,可作為生物質(zhì)發(fā)電的原料,還可利用其燃燒發(fā)電產(chǎn)生的草木灰提取碳酸鉀,其優(yōu)點(diǎn)有資源綜合利用,減少污染。9.【2022四川達(dá)州】我國化學(xué)家侯德榜創(chuàng)立的侯氏制堿法,為世界制堿工業(yè)作出了突出貢獻(xiàn)。在工業(yè)生產(chǎn)所得的碳酸鈉產(chǎn)品中往往會混有少量的氯化鈉。某?;瘜W(xué)興趣小組同學(xué)想探究某產(chǎn)品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù),經(jīng)討論后設(shè)計(jì)了如下兩種實(shí)驗(yàn)方案?!静殚嗁Y料】堿石灰的主要成分是CaO和NaOH?!驹O(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)】方案甲:“氣體質(zhì)量法”(1)按上圖所示連接好裝置,檢查裝置氣密性后加入一定質(zhì)量的碳酸鈉樣品于裝置A中。(2)打開止水夾K通入一段時間的氮?dú)夂?,稱量裝置C的質(zhì)量,并記錄。(3)關(guān)閉止水夾K,打開分液漏斗活塞向A裝置中注入足量的稀硫酸,關(guān)閉活塞。(4)待裝置A中無氣泡產(chǎn)生后打開止水夾K,再次通入氮?dú)庖欢螘r間后,關(guān)閉止水夾K,第二次稱量裝置C的質(zhì)量,并記錄。(5)計(jì)算?!痉治雠c討論】①裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。②裝置B中濃硫酸的作用是_______。③步驟(4)中再次通入氮?dú)獾哪康氖莀______。④裝置D的作用是_______。方案乙:“沉淀質(zhì)量法”寫出上述流程中相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______?!镜贸鼋Y(jié)論】同學(xué)們經(jīng)過實(shí)驗(yàn),最終都計(jì)算出了樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。請你根據(jù)方案乙中測定的相關(guān)數(shù)據(jù),求出樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_______×100%(用含有m、n的代數(shù)式表示)?!痉此寂c交流】同學(xué)們經(jīng)過討論認(rèn)為方案乙優(yōu)于方案甲,理由主要是_______(填字母序號)。A.節(jié)約能源B.操作簡便C.保護(hù)環(huán)境【答案】①.②.干燥二氧化碳(或除去二氧化碳中水蒸氣)③.使生成的二氧化碳被C完全吸收④.防止空氣中水和二氧化碳進(jìn)入C⑤.⑥.⑦.B【解析】【詳解】【分析與討論】①裝置A中是碳酸鈉和稀硫酸反應(yīng),故填:;②濃硫酸具有吸水性,可以干燥氣體,故填:干燥二氧化碳(或除去二氧化碳中水蒸氣);③無氣泡產(chǎn)生后再次通入氮?dú)獾哪康氖鞘寡b置內(nèi)殘留的二氧化碳被C完全吸收,故填:使生成的二氧化碳被C完全吸收;④裝置D內(nèi)放有堿石灰,作用是防止空氣中的水和二氧化碳進(jìn)入C,故填:防止空氣中的水和二氧化碳進(jìn)入C;流程中涉及的反應(yīng)是碳酸鈉和氯化鈣反應(yīng),故填:;【得出結(jié)論】方案乙中ng為生成碳酸鈣的質(zhì)量,可計(jì)算碳酸鈉的質(zhì)量,過程如下:設(shè)碳酸鈉的質(zhì)量為x
故填:;【反思與交流】A.方案甲、乙均不需要加熱,節(jié)約能源角度不存在乙優(yōu)于甲的情況,不符合題意;B.乙溶解過濾、洗滌、干燥的操作比甲方案連接裝置、稱量要簡便,符合題意;C.甲不會排放有害氣體,乙也沒有有害物質(zhì)排放,不存在乙優(yōu)于甲的情況,不符合題意;故選:B。9.【2022四川廣安】某課外化學(xué)興趣小組到華鎣山石林研學(xué)旅行,震驚于溶洞內(nèi)千姿百態(tài)的石筍、鐘乳石?;匦:蟛殚喗滩?,知道溶洞都分布在石灰?guī)r組成的山洞中。石灰?guī)r的主要成分是碳酸鈣,當(dāng)遇到溶有二氧化碳的水時,會反應(yīng)生成溶解性較大的碳酸氫鈣,其反應(yīng)方程式為:CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2.當(dāng)溶有碳酸氫鈣的水遇熱或壓強(qiáng)突然變小時,溶解在水里的碳酸氫鈣就會分解,重新生成碳酸鈣沉積下來?!咎岢鰡栴}】興趣小組在研究溶洞成因后提出:在碳酸鈉溶液中通入二氧化碳?xì)怏w也會發(fā)生類似的反應(yīng)嗎?推測反應(yīng)方程式:Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3【猜想與假設(shè)】同學(xué)們做出了如下猜想:猜想一:碳酸鈉、二氧化碳和水會發(fā)生反應(yīng)。猜想二:___________?!静殚嗁Y料】①碳酸氫鈉受熱會分解產(chǎn)生碳酸鈉、水和二氧化碳;②碳酸鈉與碳酸氫鈉相互不反應(yīng)?!緦?shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)】第一步:制備檢測樣品。向盛有Na2CO3溶液的燒杯中通入一定量的二氧化碳后,通過系列的操作制得了固體,并干燥固體待用。第二步:將第一步制得的固體加熱,以檢驗(yàn)固體中是否有碳酸氫鈉。實(shí)驗(yàn)裝置如圖一所示,在加藥品前應(yīng)先檢查裝置___________。完成上述操作后,將固體樣品放入試管并加熱。【證據(jù)和推理】一段時間后,觀察到燒杯內(nèi)澄清石灰水變渾濁,這說明猜想___________成立。請寫出澄清石灰水變渾濁的化學(xué)方程式___________?!緦?shí)驗(yàn)反思】同學(xué)們實(shí)驗(yàn)后討論認(rèn)為此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不嚴(yán)密,使澄清石灰水變渾濁的二氧化碳或許來自碳酸鈉分解。于是補(bǔ)充設(shè)計(jì)了圖二的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行探究。同學(xué)們在大試管里放碳酸鈉(直接受熱),小試管里放碳酸氫鈉(間接受熱)。一段時間后,出現(xiàn)___________(選填下列選項(xiàng)中編號)的現(xiàn)象,則證明碳酸氫鈉受熱分解,碳酸鈉受熱不分解。由此推出圖一裝置產(chǎn)生的二氧化碳來自于碳酸氫鈉的分解。A.燒杯A中澄清石灰水變渾濁,燒杯B中澄清石灰水不變渾濁B.燒杯A中澄清石灰水不變渾濁,燒杯B中澄清石灰水變渾濁C.燒杯A和燒杯B中澄清石灰水均變渾濁D.燒杯A和燒杯B中澄清石灰水均不變渾濁【探究結(jié)論】碳酸鈉、二氧化碳和水會發(fā)生反應(yīng)?!敬鸢浮竣?碳酸鈉、二氧化碳和水不會發(fā)生反應(yīng)②.氣密性③.一④.Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O⑤.B【解析】【詳解】猜想與假設(shè):猜想一:碳酸鈉、二氧化碳和水會發(fā)生反應(yīng);猜想二:碳酸鈉、二氧化碳和水不會發(fā)生反應(yīng);實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì):實(shí)驗(yàn)裝置如圖一所示,在加藥品前應(yīng)先檢查裝置氣密性;完成上述操作后,將固體樣品放入試管并加熱。證據(jù)和推理:一段時間后,觀察到燒杯內(nèi)澄清石灰水變渾濁,這說明猜想一成立;二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣和水,該反應(yīng)方程式為:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;實(shí)驗(yàn)反思:同學(xué)們在大試管里放碳酸鈉(直接受熱),小試管里放碳酸氫鈉(間接受熱)。一段時間后,出現(xiàn)燒杯A中澄清石灰水不變渾濁,燒杯B中澄清石灰水變渾濁的現(xiàn)象,則證明碳酸氫鈉受熱分解,碳酸鈉受熱不分解。故選B。10.【2022四川遂寧】同學(xué)們?yōu)樘嵘瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)操作技能,在實(shí)驗(yàn)室練習(xí)如下實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)完畢后,小明誤將A試管中的物質(zhì)倒入B試管中,充分振蕩后,觀察到混合后溶液為無色。小明對該無色溶液的成分產(chǎn)生興趣并展開探究(溫馨提示:本題中番號①~⑤為答題卡上的序號)?!咎岢鰡栴}】混合后無色溶液的溶質(zhì)除酚酞外還有什么?【查閱資料】NaCl溶液、CaCl2溶液顯中性。【猜想與假設(shè)】猜想-:NaCl、CaCl2;猜想二:NaCl、CaCl2、HCl;猜想三:NaCl、CaCl2、Ca(OH)2;經(jīng)分析猜想三錯誤,其理由是_________?!驹O(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】為了驗(yàn)證其余猜想,小明進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋與結(jié)論取少量混合后的無色溶液于試管中,加入鋅粒____解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:__________(用化學(xué)方程式表示)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論:猜想二正確【反思與拓展】Ⅰ.有同學(xué)提議將上表操作中的鋅粒換成另一種藥品或用品:________(除金屬外),也可得出猜想二正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。Ⅱ.小明誤倒后,如果觀察到試管底部有白色沉淀,上層清液為紅色,則上層清液中一定有陰離子是_______(填寫離子符號)?!敬鸢浮竣?溶液為無色,不能含Ca(OH)2②.有氣泡產(chǎn)生(冒氣泡/有氣泡)③.④.碳酸鈉(合理即可)
⑤.OH-、Cl-【解析】【詳解】猜想與假設(shè):混合后溶液為無色,而氫氧化鈣溶液顯堿性,能使無色酚酞試液變紅,故溶液中不可能含氫氧化鈣,猜想三錯誤;設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn):結(jié)論為猜想二正確,故溶質(zhì)為氯化鈉、氯化鈣、氯化氫,取少量混合后的無色溶液于試管中,加入鋅粒,鋅和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鋅和氫氣,故現(xiàn)象為產(chǎn)生氣泡,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:;反思與拓展:Ⅰ、碳酸鈉能與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、二氧化碳和水,產(chǎn)生氣泡,說明含氯化氫,則猜想二正確;Ⅱ、小明誤倒后,如果觀察到試管底部有白色沉淀,說明試管B中碳酸鈉過量,碳酸鈉和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣和氫氧化鈉,產(chǎn)生白色沉淀,上層清液為紅色,說明溶液顯堿性,由于生成了氫氧化鈉,故溶液中一定含氫氧根離子,碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)生成了氯化鈉,故溶液中一定含氯離子,故填:OH-、Cl-。11.【2021四川甘孜州】某項(xiàng)目小組開展了下列“鐵的性質(zhì)”探究實(shí)驗(yàn)?;卮鹣铝袉栴}:(1)①的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是______。(2)實(shí)驗(yàn)②中產(chǎn)生氣泡速度更快的是______(填字母標(biāo)號),由此可知金屬活動性:鋅______鐵(填“強(qiáng)于”或“弱于”)。試管b中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______,基本反應(yīng)類型是______。(3)實(shí)驗(yàn)③進(jìn)行一段時間后,鐵釘明顯銹蝕的是______(填字母標(biāo)號),對比三支試管的現(xiàn)象可知,鐵生銹需要的條件是______?!敬鸢浮浚?)劇烈燃燒、火星四射、生成黑色固體
(2)①.a②.強(qiáng)于③.
④.置換反應(yīng)(3)①.c②.與氧氣和水接觸【解析】(1)實(shí)驗(yàn)①中鐵絲在氧氣中劇烈燃燒、火星四射、生成黑色固體;(2)實(shí)驗(yàn)②中鐵、鋅均能與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣,且鋅片和鐵片形狀相同,酸的體積和濃度相同,鋅比鐵活潑,故實(shí)驗(yàn)②中產(chǎn)生氣泡速度更快的是a;在相同條件下,鋅與稀硫酸反應(yīng)速率比鐵與稀硫酸反應(yīng)速率快,說明金屬活動性:鋅強(qiáng)于鐵;試管b中發(fā)生反應(yīng)為鐵和硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:;該反應(yīng)符合“一種單質(zhì)與一種化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另一種化合物”的反應(yīng),屬于置換反應(yīng);(3)實(shí)驗(yàn)③進(jìn)行一段時間后,試管c中鐵釘與氧氣和水直接接觸,故鐵釘明顯銹蝕的是c;試管c中鐵釘與氧氣和水接觸,生銹,試管d中鐵釘只與水接觸,不生銹,試管e中鐵釘只與氧氣接觸,不生銹,對比cd可知,鐵生銹需要與氧氣接觸,對比ce可知,鐵生銹需要與水接觸,故鐵生銹需要的條件是:與氧氣和水接觸。12.【2021四川廣元】某化學(xué)興趣小組四位同學(xué)在幫助實(shí)驗(yàn)員整理化學(xué)試劑時發(fā)現(xiàn)了一瓶標(biāo)簽殘缺的無色溶液(如圖甲所示),經(jīng)實(shí)驗(yàn)員分析原瓶標(biāo)簽上標(biāo)注的溶質(zhì)可能是NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3中的一種,為確認(rèn)標(biāo)簽上標(biāo)注的溶質(zhì),他們設(shè)計(jì)并進(jìn)行了如下探究活動?!举Y料查閱】上述四種物質(zhì)的相關(guān)信息如下:物質(zhì)NaClNaHCO3Na2CO3NaOH常溫下的溶解度/g369.621.5109常溫下稀溶液的pH791113所有實(shí)驗(yàn)在常溫下進(jìn)行,請回答下列問題?!緦?shí)驗(yàn)探究1】
如上圖乙所示,在操作①后可確定溶質(zhì)不是NaCl,則溶液顏色_______(填“不變”或“變紅”)。在進(jìn)行操作②時有無色無味氣體,由此又可排除的物質(zhì)是_______,該物質(zhì)俗稱_______?!咎骄拷Y(jié)論】有同學(xué)根據(jù)標(biāo)簽上的濃度和溶解度參數(shù)分析認(rèn)為:該標(biāo)簽中標(biāo)注的溶質(zhì)不可能是上述四種物質(zhì)中的_______,判斷的依據(jù)是_______。若上述探究結(jié)論是正確的,操作②發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。【討論質(zhì)疑】有同學(xué)認(rèn)為以上分析不嚴(yán)密,需要進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)確定,于是又進(jìn)行了如下探究?!緦?shí)驗(yàn)探究2】向操作①后試管中的溶液中滴加過量BaCl2溶液(BaCl2溶液呈中性),充分反應(yīng)后試管中溶液顏色不變,且有白色沉淀產(chǎn)生?!镜贸鼋Y(jié)論】通過實(shí)驗(yàn)探究2可確定原標(biāo)簽上標(biāo)注的溶質(zhì)應(yīng)該是_______?!痉此纪卣埂吭斐稍摌?biāo)簽溶液出現(xiàn)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的原因是_______(用化學(xué)方程式表示)?!敬鸢浮竣?變紅②.氫氧化鈉或NaOH③.火堿、燒堿、苛性鈉④.碳酸氫鈉或NaHCO3⑤.常溫下,碳酸氫鈉的溶解度為9g,不可能形成10%的溶液⑥.⑦.氫氧化鈉或NaOH⑧.【解析】【詳解】實(shí)驗(yàn)探究1:酚酞溶液遇堿性溶液變紅色,遇酸性、中性溶液不變色;氯化鈉溶液為中性,不能使酚酞試液變紅色,在操作①后可確定溶質(zhì)不是NaCl,則溶液顏色變紅;在進(jìn)行操作②時有無色無味氣體,由此又可排除的物質(zhì)是氫氧化鈉,該物質(zhì)俗稱火堿、燒堿、苛性鈉,氫氧化鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和水不會生成氣體;探究結(jié)論:常溫下,碳酸氫鈉的溶解度為9g,其質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于9.6%,不可能形成10%的溶液,故該標(biāo)簽中標(biāo)注的溶質(zhì)不可能是上述四種物質(zhì)中的碳酸氫鈉;若上述探究結(jié)論是正確的,則溶液為碳酸鈉溶液,操作②發(fā)生反應(yīng)為碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳、水、氯化鈉,;得出結(jié)論:碳酸鈉和氯化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇白色沉淀和中性氯化鈉,向操作①后試管中的溶液中滴加過量BaCl2溶液(BaCl2溶液呈中性),充分反應(yīng)后試管中溶液顏色不變,仍為紅色,與題意不符,所以通過實(shí)驗(yàn)探究2可確定原標(biāo)簽上標(biāo)注的溶質(zhì)應(yīng)該是氫氧化鈉,氫氧化鈉吸收空氣中二氧化碳變質(zhì)生成部分碳酸鈉;反思拓展:造成該標(biāo)簽溶液出現(xiàn)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的原因是氫氧化鈉吸收空氣中二氧化碳變質(zhì)生成部分碳酸鈉,反應(yīng)為;碳酸鈉和鹽酸生成氣體、和氯化鋇生成碳酸鋇沉淀,向操作①后試管中的溶液中滴加過量BaCl2溶液,溶液中原有的氫氧化鈉使溶液顯堿性,導(dǎo)致試管中顏色不變?nèi)詾榧t色。
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