某同学在实验室发现了一瓶标签残缺的无色溶液﹙如图甲所示﹚,为确认其中的溶质,他设计并进行了如下
探究活动,请回答下列问题.
【猜想与假设】溶质可能为NaCl、NaOH、Na2CO3和NaHCO3中的一种.
【资料查阅】上述四种物质的相关信息如下:
物质 | NaCl | NaOH | Na2CO3 | NaHCO3 |
常温下的溶解度/g | 36 | 109 | 21.5 | 9.6 |
常温下某稀溶液的pH | 7 | 13 | 11 | 9 |
(2)另有同学猜想其中的溶质还可能是Na2SO4 , 但又没有Na2SO4的上述表列信息.请你根据以上实验操作的相关现象,判断该溶液中的溶质是否是Na2SO4 , 并叙述理由: .
小亮在实验室发现一瓶盛有无色溶液的试剂瓶,其标签破损,从残余部分只能看出溶质质量分数为10%。老师说,这瓶溶液可能是氢氧化钠、氯化钠、氢氧化钙或是碳酸钠中的一种。
加入盐酸的体积(V)/mL | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 | 14 | 16 | 18 | 20 |
溶液温度 (t)/℃ | 25.2 | 29.6 | 32.0 | 36.0 | 38.2 | 36.7 | 35.7 | 34.7 | 33.7 | 32.9 |
根据上表分析溶液温度变化的原因:
①加入盐酸的量在2~10 mL之间时 。
②加入盐酸的量在10~20 mL之间时 。
探究目的 | 探究步骤 | 预计现象 |
除尽溶液中的CO32- | ①:取少量溶液于试管中,滴加足量的CaCl2试剂 | |
证明溶液中尚存NaOH | ②:向实验①过滤后所得溶液中滴加酚酞试液 | |
如图是实验室里一瓶标签破损的无色溶液,某同学对瓶中液体是什么物质作了如下猜想,你认为她的猜想合理的是( )
某小组同学在协助老师整理化学试剂时,发现一瓶标签残缺的无色液体(如图)(标签上的5%表示该混合物中主要成分所占的质量分数).他们对此瓶无色液体是什么做出了如下猜想不正确的是( )
小张同学在实验室药品柜中发现一瓶标签残缺的无色溶液(如图),他为鉴定这溶液成分,先取少量溶液加入氯化钡溶液,观察到白色沉淀,再滴入足量稀硝酸,观察到白色沉淀不溶解.则推测出这瓶溶液是( )
如图是实验室里一瓶标签破损的无色液体,某同学取出少量液体于试管中,加入少量黑色固体,产生大量气泡,则下列推测正确的是( )
①若加入的黑色粉末为铁粉,则该无色液体为盐酸;
②若加入的黑色粉末为二氧化锰,则该无色液体为过氧化氢;
③若加入的黑色粉末为二氧化锰,则该无色液体为水;
④若加入的黑色粉末为铁粉,则该无色液体为硫酸.
【提出问题】这瓶试剂溶质是什么?
物质 | NaCl | NaOH | Na2CO3 | NaHCO3 |
溶解度/g | 36 | 109 | 215 | 9.6 |
【得出结论】小华根据试剂瓶上标注和上表溶解度数据判断,这瓶试剂不可能是.
操作步骤 | 实验现象 | 结论及化学方程式 |
步骤一:取样品于试管中,滴加足量 | 产生大量的气泡 | 猜想①正确. 步骤一发生反应的化学方程式是 |
步骤二:把产生的气体,通入 |
探究步骤 | 预计现象 | 结论 |
步骤一:取样品于试管中,向其中滴加足量的溶液,充分反应后过滤 | 产生白色沉淀 | 溶液中既含Na2CO3 , 又含有NaOH |
步骤二:向上述滤液中滴加酚酞试液 | 酚酞试液变色 |
①当稀盐酸加到20g时,样品溶液中的溶质是
②求样品溶液中NaOH的质量分数.(写出计算过程)
大家发现有一瓶溶液的标签已经破损,叶老师告诉同学们以上试剂均放置了较长时间并让大家对该溶液进行探究.
【提出问题】标签破损的溶液的是什么?
【设计实验1】小龙同学取该溶液少许于试管中,滴加酚酞溶液,变红色,于是认为是氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液中的一种.
【表达与交流2】请你对小飞的结论进行评价.
确定溶液成分后,大家继续完成测定酸碱性实验,实验后发现实验台上有两只盛有红色液体的试管(如图2),叶老师进一步引导大家进行探究.已知每只试管中只有一种指示剂,同学们对试管中是什么指示剂展开探究.
【设计实验4】小澎同学分别向两只试管中加入等质量的稀盐酸,并不断振荡,当 I试管中恰好变为无色时,II试管中仍为红色.于是小澎认为:I试管中指示剂是酚酞溶液,II试管中指示剂是石蕊溶液.
【表达与交流3】请对小澎的结论进行评价.
【进行猜想】猜想Ⅰ:该溶液的溶质是NaCl;
猜想Ⅱ:该溶液的溶质是NaOH;
猜想Ⅲ:该溶液的溶质是Na2CO3;
猜想 IV:该溶液的溶质是NaHCO3 .
【查阅资料】常温下物质的相关信息如表:
物质 | NaCl | NaOH | Na2CO3 | NaHCO3 |
常温下的溶解度/g | 36 | 109 | 21.5 | 9.6 |
常温下稀溶液的pH | 7 | 13 | 11 | 9 |
【进行实验】测定溶液的pH大于7,该溶液的溶质不是(填化学式).
产生白色沉淀的化学方程式是.
实验可以判断原无色溶液中含有的溶质有.
【获得结论】
该瓶原来装的无色溶液的溶质是NaOH,并且 (填“没有”、“部分”或“全部”)变质.
【拓展】
提纯该无色溶液的步骤是:先向无色溶液中加入适量的,然后过滤.反应化学方程式是.
【提出猜想】猜想①:该铵盐是NH4Cl
猜想②:该铵盐是NH4NO3
猜想③:该铵盐是NH4HCO3
猜想④:该铵盐是(NH4)2SO4
【实验探究】步骤一:取少量样品放入试管中,没有嗅到强烈的氨味,加入适量水溶解得到无色液体,选用图中的溶液滴入试管中,无气泡放出,则猜想③不成立.
步骤二:在步骤一所得的溶液中,滴加图中的Ba(NO3)2溶液,没有白色沉淀生成,则猜想不成立.
步骤三:另取适量样品放入试管中,加水溶解配成溶液,滴加图中的溶液,有白色沉淀生成,则猜想成立.
小明同学的猜想是:水;小红同学的猜想是:稀硫酸;小玲同学的猜想是:过氧化氢溶液。学习小组同学对标签进行了仔细观察、分析,他们一致认为小明的猜想不合理,其理由是。
根据以上讨论,小组同学对合理的猜想进行如下实验探究。请你帮助完成下列实验报告:
猜想 |
操作步骤 |
实验现象 |
结论和化学方程式 |
过氧化氢溶液 |
a.。 |
B.。 |
小玲的猜想不成立。 |
稀硫酸 |
取少量该溶液加入盛有 锌粒的试管中,并将一根 燃着的木条置于试管口。 |
C.。 |
小红的猜想成立,反应 的化学方程式为: D.。 |
有同学认为小红同学的猜想除了是硫酸外还有可能是碳酸。碳酸可以通过加热分解的方式进行验证,碳酸分解的方程式为:。
该实验告诉我们,进行化学实验必须掌握好化学反应的原理,仪器的选择,以及药品的方法,避免标签损伤。
(发现问题)当把黑色粉末与无色溶液混合时即产生气泡。
(提出假设)黑色粉末是,无色溶液是。(只写一种假设)
②此气体是,原假设成立
(实验流程)
(实验步骤)分别各取2m1五种溶液放入A、B、C、D、E五支试管中并做好标记。
步骤①:分别向五支试管中加入2-3滴无色酚酞试液,A、C试管中溶液无明显变化,B、D、E试管中溶液变红。
步骤②:分别向步骤①反应后的A、C试管中滴加过量无色试剂X,A试管中出现白色沉淀,C试管中无明显变化。
步骤③:分别向步骤①反应后的B、D、E试管中滴加稀盐酸,E试管中产生大量气泡,溶液呈红色,B、D试管中溶液变成无色。
步骤④:分别向步骤③反应后的B、D试管中加入碳酸钠溶液,D试管中先产生气泡,后生成白色沉淀,溶液呈无色,B试管中溶液变成红色。
(做出猜想)
猜想一:NaCl溶液;猜想二:Na2CO3溶液; 猜想三:NaOH溶液; 猜想四:NaHCO3溶液;
实验 |
实验操作 |
实验现象 |
结论与方程式 |
实验一 |
取少量该溶液于试管中,滴入几滴无色酚酞试液 |
溶液由无色变为红色 |
猜想不成立 |
实验二 |
另取少量该溶液于试管中,滴入足量稀硫酸 |
无明显现象 |
猜想不成立:该反应的化学方程式为 |
实验小组同学向实验一反应变红后的溶液中,再逐滴滴入稀硫酸,观察到的现象是;同学们觉得这样现象更明显,效果更好。
【提出问题】这瓶溶液是什么溶液?
【获得信息】酸、碱、盐的性质实验中用到含有钠元素的物质是氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠。
【提出猜想】这瓶溶液是:猜想一:氯化钠溶液;
猜想二:氢氧化钠溶液;
猜想三:碳酸钠溶液。
实验步骤 | 实验现象 | 解释与结论 |
①取样于试管中,滴加溶液,观察现象 | 溶液呈红色 | 该溶液不可能是氯化钠溶液 |
②往试管中继续滴加足量的稀盐酸 | 溶液红色消失,产生大量气泡 | 该溶液是碳酸钠溶液,发生反应的化学方程式为 |
A小组同学发现实验台上摆放的药品中(如图),有一装溶液的试剂瓶未盖瓶盖且标签破损,于是决定对这瓶溶液进行实验探究:
【提出问题】这瓶溶液是什么溶液?
【获得信息】酸碱盐的性质实验中用到含有钠元素的物质是氯化钠氢氧化钠和碳酸钠。
【提出猜想】这瓶溶液可能是:1氯化钠溶液;2氢氧化钠溶液;3碳酸钠溶液。
【实验推断】
小组同学讨论后一致认为还需要进行如下实验:
【提出猜想】李老师提示:这瓶无色溶液是下列四种溶液中的一种。
猜想Ⅰ:硫酸镁溶液 猜想Ⅱ:硫酸钠溶液
猜想Ⅲ:硫酸溶液 猜想Ⅳ:硫酸铵溶液
【查阅资料】
常温下,相关物质的溶解度如下:
物质 | MgSO4 | Na2SO4 | H2SO4 | (NH4)2SO4 |
溶解度 | 35.1g | 19.5g | 与水任意比互溶 | 75.4g |
【实验探究】
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
取该溶液少许于试管中,向其中加入 | 无明显现象 | 猜想Ⅲ不成立 |
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
另取该溶液少许于试管中,加入 (填化学式)溶液并振荡。 | 若产生 | 猜想成立。 |
若产生 | 猜想Ⅳ成立 |