在活动探究课上,老师拿来一包由氯化钠、碳酸钠、碳酸氢钠三种物质中取出的两种物质等质量混合而成的白色粉末和一瓶没有标签的未知酸溶液,请各实验小组同学进行成分确定。甲小组同学查阅课本后设计了如下实验方案:
若他们测知,A为人的正常生理活动所必须不可少的物质,B能使澄清石灰水变浑浊。 请回答下列问题:
(1)写出物质名称:B ,未知酸溶液 。
(2)这包白色粉末的组成可能是 ;有关反应的化学方程式为 。
(3)若乙小组的同学取10g白色粉末也按照甲组同学的方案进行实验,他们最终得到固体的质量为8.5g。你认为这包白色粉末的组成可能是 。
化学兴趣小组同学发现实验台上按如图所示顺序摆放着6瓶不同的无色溶液(如图所示:A、B、C、D、E、F代表对应的溶液).其中E溶液的试剂瓶标签破损.为此,他们做了如下探究:
【提出问题】E溶液的成分是什么?
【初步判断】根据受损标签及实验室药品分类摆放原则,E溶液不可能是 (填序号).①酸;②碱;③盐.
【提出猜想】猜想Ⅰ:NaOH溶液;猜想Ⅱ:Na2CO3溶液;猜想Ⅲ:Na2SO4溶液;猜想Ⅳ:溶液(任写一种).
【设计并实验】兴趣小组的同学为验证“猜想Ⅱ”是否正确,设计并完成如下表所示实验.
实验方案 | 实验一 | 实验二 | 实验三 |
实验操作 | |||
实验现象 | 试纸变色,对照比色卡,pH>7 | 有无色无味气体产生 | 有白色沉淀产生 |
实验结论 | 猜想Ⅱ正确 |
【分析与推理】
①完成“实验一”后,李成同学即认为“猜想Ⅰ”正确,张平同学认为“猜想Ⅰ”不一定正确,他的理由是 .
②何刚同学认为只需要完成“实验二”即可得出“猜想Ⅱ”正确的结论,你认为该说法(填“合理”或“不合理”),理由是 .
③请写出“实验三”中发生反应的化学方程式 .
【反思与评价】
经过讨论,同学们认为“实验一”存在明显操作错误,该错误是;观察发现D、E试剂瓶的瓶塞是橡胶塞,使用橡胶塞的原因是 .
某研究性学习小组将实验室制备二氧化碳气体反应后的废物进行处理,目的是制取中性干燥剂CaCl2。得到固体后,他们对固体的成分进行了如下探究:
[提出猜想]
猜想一:只有CaCl2;
猜想二:CaCl2和CaCO3;
猜想三:CaCl2和HCl。
通过讨论,大家认为“猜想三”不成立,理由是 。
[实验探究]
操作 | 现象 | 结论 | |
步骤一 | | 猜想二成立 | |
步骤二 | |
(1)写出有关反应的化学方程式:。
(2)实验结束后,同学们根据复分解反应发生的条件,总结出得到CaCl2的不同途径,如:
①Ca(OH)2+YCla=CaCl2+Z↓,那么Z可能是 填一种物质的化学式即可);
②CaXm+2YClb=CaCl2+H2O,则“YClb”属于 类物质。
(3)同学们又用类比的方法对CaCl2可能具有的化学性质进行了探究,总结出其能与下列物质中的 发生反应(填编号)。
①HNO3 ②AgNO3 ③Na2CO3 ④Fe(OH)3 ⑤Mg ⑥BaCO3
桌面上摆放三种试剂如图1所示,分别是盐酸、氢氧化钙、碳酸钠试剂,由于平时使用不当,导致标签遗失.
【实验目的】希望小组的同学,想确定瓶中试剂各是什么?于是给三个瓶子编号为A、B、C.
①分别取三种试剂于试管中,向其中加入酚酞,观察到,证明李华的猜想是正确的,再分别取B、C试剂于试管中,然后分别加入试剂A,就可以确定三种溶液.
②刘明同学认为不使用其他任何试剂,也能确定三种溶液,他的实验过程和现象如图2:
【提出问题】A、B、C、D分别是什么溶液?
【实验药品】失去标签的四瓶溶液和无色酚酞试液.
【实验仪器】试管、橡胶滴管、烧杯等.
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
(1)分别取A、B、C、D溶液少量于试管中,两两混合 | A、B混合产生大量气泡,C、D混合无明显现象 | A、B是溶液中的一种, C、D是溶液中的一种 |
(2)各取A、B、C、D溶液于四支试管中,分别滴加两滴无色酚酞试液,振荡 | A、D变红,B、C无明显现象 | A为溶液; C为溶液;由此区分出B、D溶液 |
【继续探究】将实验操作(2)实验后的四支试管中的溶液,倒入一洁净的烧杯中,充分反应静置后发现,烧杯底都有白色沉淀,上层清液为无色.则上层清液中一定含有的溶质是(指示剂除外).可能含有的溶质是.为验证可能含有的溶质是否存在,应补充实验的化学方程式为.
如图,是实验室一瓶标签破损的无色透明液体,对该液体组成的猜想中,你认为不合理的是( )
【提出问题】这瓶溶液究竟是什么?
经过询问实验老师得知,这瓶物色溶液应该是碳酸钠、碳酸氢钠、氧化钠、硫酸钠、硝酸钠中的一种.为了确定该药品,他们首先根据标签上残留的信息进行如下分析:
为了确定该溶液究竟是剩余两种盐的哪一种,他们设计了如下实验:
【设计实验】
实验操作 | 实验现象 |
取少量样品于试管中,慢慢滴加BaCl2溶液,静置一段时间,倾去上层清液,向沉淀中继续滴加稀盐酸 | 先出现白色沉淀,后产生大量气泡 |
这瓶无色溶液是.生成白色沉淀过程的化学方程式是.
小强认为上述设计实验还可简化,仍能达到目的.小强的实验操作是少量无色溶液样品于试管中,慢慢滴加稀盐酸,看是否产生气泡.经查阅资料得知上述五种盐里碳酸钠、碳酸氢钠的溶液呈碱性,其余三种盐的溶液呈中性,请你再设计一种实验方法,确定该溶液究竟是哪种盐.简述实验操作和现象.
【发现问题】当把黑色粉末与无色溶液混合时即产生气泡.
【查阅资料]初中化学实验室常见的黑色粉末:氧化铜、二氧化锰、四氧化三铁、铁粉、炭粉.
【提出假设】(只写一种假设)黑色粉末是,无色溶液是.(用化学式)
【设计实验】向盛有少许黑色粉末的试管中加入适量的无色溶液,用法收集一试管气体;检验气体(写出操作方法)
【实验现象】带火星的木条复燃
【实验结论】此气体是,原假设成立.
写出用这种黑色粉末和无色溶液制取氧气的化学方程式.
【分析】从组成上看,NH4Cl属于铵盐,含有NH4+ , 与强碱溶液反应会有氨气产生,NaOH溶液和Na2CO3溶液中因为含有不同阴离子,所以性质不同,据此可鉴别.
【设计方案并实验】
实验操作 | 现象 | 结论 |
1)小红分别取适量A、B、C三种溶液于三只试管中,再分别加入氢氧化钠溶液微热 | A中产生有刺激性气味的气体,B、C中无气味 | A是NH4Cl溶液. A与氢氧化钠溶液反应的化学方程式:. |
2)小贝分别取适量B、C两种溶液于两只试管中,再分别滴加酚酞溶液 | 酚酞溶液变红 | B、C都是NaOH溶液 |
3)小明也分别取适量B、C两种溶液于两只试管中,再分别滴加. | B是Na2CO3溶液 C是NaOH溶液 |
【反思与评价】小组同学讨论后一致认为小贝的结论不正确,理由是.
【方法感悟】在检验物质时,要分析物质的组成和,据此选择加入适当的试剂,最后根据不同现象得出结论.
【问题处理】几天后,小明才发现取完C后忘了及时盖上瓶塞,若要除去其中杂质,可向其中加入适量的溶液.
通过实验,小李认为小张结论正确。
实验结束后,同学们通过讨论认为试剂瓶原标签也可能不是Na2CO3 , 你认为他们的理由是。
【提出问题】这瓶溶液是什么溶液?
【获得信息】酸、碱、盐的性质实验中常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。
丽丽取样滴加无色酚酞试液,溶液呈红色,得出结论:该溶液不可能是溶液,理由是。
同学们讨论后一致认为小明的结论需要通过实验进行验证:
【设计实验】同学们讨论后又设计了如下实验:
实 验 步 骤 | 实 验 现 象 | 实 验 结 论 |
①取少量溶液于试管中,滴加足量的氯化钙溶液,并不断振荡。 | 有白色沉淀产生。 | 溶液中含有碳酸钠。 |
②将①的试管静置后,取上层清液向其中滴加。 | 发现 | 溶液中还含有氢氧化钠 |
【实验结论】小明的结论是正确的。
(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.
(实验推断)
小组同学讨论后一致认为还需要进行如下实验:
(继续探究)另取样加入过量的CaCl2溶液,观察到有产生,设计这一步骤的目的是;静置后,取上层清液,滴入酚酞试液,溶液呈红色.
(实验结论)这瓶溶液是.
(探究启示)实验取完药品后应.
(拓展迁移)若该溶液与盐酸发生中和反应,恰好完全反应的微观过程如右图所示,反应的实质表达式为: H++OH﹣═H2O,则反应后溶液中存在的阴、阳离子是(填符号).
老师告诉大家,瓶内原有的液体只能是碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液、氯化钠溶液、蒸馏水中的一种。为了判断瓶内是何种溶质,并确定试剂瓶的标签,化学小组的同学进行了如下探究活动。
从受损的标签信息看,大家一致认为该液体不可能是。
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
取适量瓶内液体加入试管中,滴加足量的稀盐酸 |
|
该液体是碳酸钠溶液 |
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
取适量瓶内液体加入试管中,滴加过量Ca(OH)2溶液。静置后,取上层清液,滴加酚酞溶液 |
|
该液体中的溶质为氢氧化钠和碳酸钠。反应的化学方程式: |
①为了不使标签破损,应如何正确操作。
②药品取完之后应及时密封保存。
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
小红取少量该溶液于试管中,向其中插入没有打磨的铝片 |
开始无明显现象,后产生 |
小红认为该溶液为稀硫酸 |
小明用pH试纸测定其pH |
pH=13 |
小明认为该溶液为氢氧化钠溶液 |
小红和小明操作均无误。
该溶液到底是稀硫酸还是氢氧化钠溶液?
(查阅资料)
铝、氧化铝既能与酸反应,又可与强碱溶液反应,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠( NaAlO2)和一种氧化物。NaAlO2易溶于水,其水溶液呈碱性, NaAlO2与铝、氧化铝均不反应。
(分析实验得出结论)该溶液为溶液。
(交流反思)实验一中,小红所做实验开始无明显现象的原因是。
(用化学方程式表示)
(拓展应用)有一种管道疏通剂,主要成分为铝粉和氢氧化钠粉末。工作原理是:利用铝和氢氧化钠遇水反应放出大量的热,加快氢氧化钠对油脂和毛发等淤积物的腐蚀,同时产生氢气增加管道内气压,利于疏通。
A 产生大量气体
B 弯管内温度升高
C 堵塞物变软被气体赶出,落入烧杯中
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
取少量澄清废液于试管中,滴入酚酞 |
溶液变红 |
废液中有氢氧化钠剩余 |
小红对小明的结论提出了质疑,理由是,小红把酚酞改用(填药品)进行实验,得出废液中还含有氢氧化钠。管道疏通剂中氢氧化钠过量,可确保铝粉反应完全,并且过量的氢氧化钠对下水道有清污的作用。
【提出猜想】猜想①:该铵盐是NH4Cl
猜想②:该铵盐是
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.
【拓展应用】铵盐可作氮肥,它会与碱性物质发生化学反应,请写出硝酸铵溶液与氢氧化钠溶液在加热条件下反应的化学方程式,所以在农业生产中,为避免降低肥效,铵态氮肥不要与碱性物质混合施用.
小海对该样品进行了系列探究:
(实验方案1)取该样品少量于试管里,加入适量的水,振荡,样品全部溶于水,再向其中滴加氢氧化钙溶液,观察到说明样品真的变质了。
(实验方案2)取该样品少量于烧杯里,加适量的水,搅拌,全部溶解后,再向其中加入过量的溶液,然后过滤,再向滤液里滴加无色酚酞试液,观察到变成红色,说明该样品是部分变质。
(实验方案3)将样品全部溶于水,向其中加入适量的溶液,发生反应的化学方程式为:;然后过滤,再将滤液蒸干,即得到纯净的氢氧化钠固体。
(提出问题)这瓶溶液是什么溶液?
(获得信息)
Ⅱ、室温(20℃)时,四种物质的溶解度数据如下表:
物质 |
NaCl |
NaOH |
Na2CO3 |
NaHCO3 |
溶解度/g |
36 |
109 |
215 |
9.6 |
Ⅲ、NaCl、BaCl2的水溶液呈中性。
(提出猜想)这瓶溶液可能是:
猜想一:氯化钠溶液
猜想二:碳酸钠溶液
猜想三:氢氧化钠溶液
猜想四:碳酸氢钠溶液
经过讨论,大家认为猜想不合理,理由是。
①小丽用洁净的玻璃棒蘸取该溶液滴在pH试纸上,测得pH>7,则这瓶溶液不可能是,理由是。
②小明取样滴加过量的BaCl2溶液并不断振荡,观察到有沉淀产生,该反应的化学方程式为,静置后,取少许上层清液,滴入酚酞溶液,振荡后无明显现象。则这瓶溶液的原溶液可能是。
实验步骤 | 现象 | 结论 |
①取该溶液少量于试管中,向其中加入少许铁粉 | 无明显现象 | 该溶液不是 |
②另取该溶液少量于试管中、滴加过量Ba(NO3)2溶液,振荡 | 该溶液是Na2SO4溶液 | |
③过滤,向滤渣中滴加过量的稀硝酸 |
根据所学知识,试写出实验步骤②中发生反应的化学方程式;
该小组同学对这瓶溶液进行了如下探究:
【提出问题】这瓶溶液是什么物质的溶液?
【猜想与假设】老师提示:原溶液只可能是以下三种溶液中的一种:
猜想① 氢氧化钠溶液 猜想② 碳酸钠溶液 猜想③ 硫酸钠溶液
【查阅资料】Na2SO4溶液和BaCl2溶液均呈中性
同学 | 实验操作 | 实验现象及结论 | 同学相互评价 |
甲 | 溶液变红 猜想①成立 | 乙同学认为此方案结论不正确,你认为 他的理由是。 | |
乙 | 有气泡产生 猜想②成立 | 丙同学认为:猜想①的溶液久置也能变质,加入足量的稀盐酸也能产生气泡 |
丙同学重新设计了如下实验:
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
步骤一:取少量样品溶液于试管中,加入过量的BaCl2溶液,振荡 | 猜想①正确,且已部分变质。 | |
步骤二:静置,取少量上层清液于试管中,滴加溶液 | 溶液变红 |
【实验反思】
①氢氧化钠易变质,为防止其变质,该药品必须保存。
②倾倒液体时,注意标签朝手心。