物质之间发生化学反应时,常伴随有明显的现象,但有些化学反应却观察不到明显的现象。某兴趣小组同学为证明NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应,从不同角度设计了如下实验方案,并进行实验。
方案一:先用pH试纸测定NaOH溶液的pH,再滴加盐酸,并不断振荡,同时测定混合溶液的pH,如果测得的pH逐渐变小且小于7,则证明NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应。
用pH试纸测定溶液的pH时,正确的操作是: 。
方案二:先在NaOH溶液中滴加几滴酚酞溶液,溶液显红色,然后再滴加盐酸,可观察到红色逐渐消失,则证明NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应。
该组同学在向NaOH溶液中滴加酚酞溶液时,发现了一个意外现象:NaOH溶液中滴加酚酞溶液,溶液显红色,过一会儿红色就消失了。该小组对这种意外现象的原因作如下猜想:
①可能是酚酞溶液与空气中的氧气反应,使红色消失;
②可能是NaOH溶液与空气中的二氧化碳反应,使红色消失。
(1)为了验证猜想①,该组同学做了如下实验:将配制的NaOH溶液加热,并在液面上方滴一些植物油,然后在冷却后的溶液中滴加酚酞溶液。实验中“加热”和“滴入植物油”的目的是 。
实验结果表明酚酞溶液红色消失与空气中的氧气无关。
(2)为了验证猜想②,该组同学做了如下实验:取了一定量的Na2CO3溶液,在其中滴入酚酞溶液,发现溶液也呈现红色,由此可得出以下两点结论:
结论1:说明Na2CO3溶液呈 性
结论2:说明酚酞溶液红色消失与 无关。
(3)该小组同学通过查阅资料得知:当NaOH溶液浓度很大时,就会出现上述意外现象。
请设计实验证明该方案中取用的NaOH溶液浓度过大:
①实验方案: ;
②观察到的现象 。
方案三:化学反应中通常伴随有能量的变化,可借助反应前后的温度变化来判断反应的发生。如果NaOH溶液与稀盐酸混合前后温度有变化,则证明发生了化学反应。该组同学将不同浓度的盐酸和NaOH溶液各10mL混合,用温度计测定室温下混合前后温度的变化,并记录了每次混合前后渝唐的升高值△t,(如下表)。
|
|
(1)表中x= 。
(2)某同学在没使用温度计的情况下,通过右图所示装置完成了实验。则该同学根据 判断NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应。
(1)如图1为实验室制取并收集气体的装置图,请回答下列问题。
①仪器a的名称是 。
②若用A装置制取氧气,写出对应的化学方程式 。
③若需收集一瓶较纯净的氧气,应选用的装置是 (填装置序号)。
④若用C装置收集一瓶二氧化碳气体,其验满的方法是 。
⑤二氧化硫是一种有刺激性气味的有毒气体,比空气的密度大,易溶于水且与水反应。若用F装置收集二氧化硫气体,则气体应从 (填“b”或“c”)端导入。
(2)电解饱和食盐水可以制得氢氧化钠、氯气(Cl2)和氢气,并进而生产具有消毒、漂白作用的漂白液。
①粗盐中的难溶性杂质可通过溶解、 操作除去,以免破坏电解装置。
②写出电解饱和食盐水的化学方程式 。
③某同学想知道某一瓶放置一段时间的漂白液是否变质,设计了下列探究实验。
【查阅资料】
Ⅰ.制取漂白液(有效成分为NaClO)的原理:Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O;
Ⅱ.在空气中NaClO易发生反应:2NaClO+H2O+CO2═Na2CO3+2HClO,HClO能使有色布条褪色,且HClO含量越高,漂白效果越好;HClO易分解,分解后丧失漂白作用;
Ⅲ.Ca(ClO)2易溶于水。
【提出问题】放置一段时间的漂白液是否变质?
【提出猜想】
猜想1:未变质,溶液中主要成分为NaCl、NaClO
猜想2:部分变质,溶液中主要成分为NaCl、NaClO、Na2CO3
猜想3:全部变质,溶液中主要成分为NaCl、Na2CO3
【实验探究】
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
ⅰ取适量该溶液于烧杯中,放入有色布条 |
|
猜想3不成立 |
ⅱ另取适量该溶液于试管中,滴入适量氯化钙溶液 |
产生白色沉淀 |
猜想 成立 |
写出实验操作ii中产生白色沉淀的化学方程式 。
【拓展应用】由【查阅资料】和图2可知,需控制pH约为 时(填整数),漂白液具有最佳漂白能力。
某化学兴趣小组以A装置为核心装置设计了如图系列实验:(固定装置的仪器已省略)
按如图所示连接仪器,检查整套装置的气密性良好,添加药品,固定装置,进行实验。
(1)关闭K2,打开K1,将H2O2溶液缓缓滴入锥形瓶中,待D装置中出现连续均匀气泡时点燃C装置中的酒精灯,观察到V型管内a处的硫燃烧,现象是 ,试写出在D装置中反应的化学方程式 ,待V型管内的硫燃尽后仍要继续通一段时间的氧气,目的是 。
(2)打开K2,关闭K1,继续将H2O2溶液缓慢滴入锥形瓶,观察到装置E中
(填现象),说明氢氧化钠和稀盐酸一定发生了反应。
(3)兴趣小组有同学提出疑问:E装置内反应后的废液中除酚酞以外还有哪些溶质呢?请你一起参与探究。
【作出猜想】
猜想一:NaCl
猜想二:NaCl和NaOH
猜想三: 。
【分析】以上有一种猜想一定错误,请写出错误猜想的序号及错误理由 。
【资料】NaCl的水溶液呈中性。
【设计并进行实验】排除了错误猜想后,为了验证其余猜想,同学们进行了如下实验:
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
取少量E装置中的废液于试管中,并向其中加入① 。 |
② |
猜想三正确 |
【交流反思】该废液未经处理不能随意倒入水池。
实验桌上有一瓶敞口放置的氢氧化钠溶液,同学们对其是否变质进行实验探究。
【提出问题】敞口放置的氢氧化钠溶液是否变质呢?
【猜想与假设】
猜想Ⅰ:没有变质。
猜想Ⅱ: 。
猜想Ⅲ:部分变质。
【实验探究】
同学们分别设计了不同方案进行探究,请你协助完成相关内容。
(1)小军设计的实验方案
实验步骤 |
实验现象 |
结论 |
①取一定量的NaOH溶液于试管中,滴加无色酚酞溶液 |
溶液变成红色 |
猜想Ⅲ成立 |
②向①的试管中滴加过量的稀盐酸 |
有 产生 |
(2)小慧设计的实验方案
实验步骤 |
实验现象 |
结论 |
①取一定量的NaOH溶液于试管中,滴加过量的BaCl2溶液 |
有白色沉淀产生 |
猜想Ⅲ成立 |
②实验①结束后进行过滤,向得到的滤液中滴加 。 |
溶液变成蓝色 |
【反思与评价】
(3)同学们讨论认为,小军的实验结论不严密,理由是 。
【拓展实验】
(4)小慧实验②中所加的试剂替换为下列 操作,也可以实现相同的目的。
a.测溶液的pH
b.滴加MgSO4溶液
c.通入CO2
d.滴加稀盐酸
(5)若要除去NaOH溶液中混有的Na2CO3,涉及反应的化学方程式为 。
2021年全球新冠疫情形势依然严峻,除了打疫苗、戴口罩、勤洗手外,还需要科学、正确、安全地消毒。84消毒液、H2O2溶液都是常用的消毒剂,某兴趣小组对这两种消毒剂进行了如下探究活动:
【实验】取少量84消毒液置于试管中,滴加H2O2溶液,有大量气泡产生,经检验产生的气体是氧气;
【查阅资料】84消毒液的有效成分是次氯酸钠(化学式为NaClO);
【提出问题】在上述反应中,NaClO的作用是什么?
【作出猜想】
猜想一:NaClO类似分解H2O2溶液制取氧气时MnO2的作用,作催化剂;
猜想二:NaClO与H2O2溶液发生化学反应,作 ;
【实验探究】
(1)按入图所示组装实验装置(固定装置省略),加入药品前的操作是 。
(2)实验Ⅰ:按入图装置经注射器甲注入10mL水,观察到注射器乙活塞向右移动10mL;(忽略大气压、摩擦等其他因素对测量结果造成的影响,下同)
(3)实验Ⅱ:先向锥形瓶中加入20mL 84消毒液,再按如图装置将25mL H2O2溶液平均分5次经注射器甲注入锥形瓶中,待注射器乙活塞不再向右移动后,记录每次气体的总体积,数据见表:
/ |
第1次 |
第2次 |
第3次 |
第4次 |
第5次 |
H2O2溶液/mL |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
注射器乙中气体的总体积/mL |
35 |
70 |
85 |
a |
b |
表中的数据a= ;
【实验结论】根据表中数据判断 (填“猜想一”或“猜想二”)是正确的,依据是 。
【反思评价】通过该实验说明消毒剂混用可能会影响消毒的效果,因此生活中在使用各种消毒剂时不能随意混用,应科学使用,注意安全。
达州市九年级学生在5月份进行了实验操作考试,某实验室的老师准备实验药品时发现一瓶氢氧化钠固体未盖瓶塞。对于该固体是否变质,老师让三位同学通过实验来探究:
【提出问题】氢氧化钠是否变质?变质程度如何?
【猜想与假设】
猜想Ⅰ:没有变质,全部是NaOH;
猜想Ⅱ:部分变质,固体是NaOH和Na2CO3;
猜想Ⅲ:全部变质,全部是Na2CO3。
氢氧化钠变质的原因 (用化学方程式表示)。
【设计并进行实验】取一定量的固体溶于水配制成溶液,分成三份,三位同学按照自己的方案进行以下实验:
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
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小李 |
向第一份溶液中加入无色酚酞试液 |
溶液变红 |
猜想Ⅰ成立 |
小王 |
向第二份溶液中滴加几滴稀盐酸 |
无明显现象 |
猜想Ⅰ成立 |
小陈 |
向第三份溶液中加入CaCl2溶液 |
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猜想Ⅲ成立 |
【分析讨论】
①小王和小陈认为碳酸钠溶液也能使无色酚酞试液变红,因此小李的结论不正确。
②经过讨论他们认为通过小王的实验不能得出样品中一定不含Na2CO3,原因是 。
【得出结论】综合三位同学的实验操作和现象可以得出猜想 成立。
实验结束后大家将废液倒入同一个废液缸内观察到废液呈红色,且有白色沉淀。为了不污染环境,他们向废液缸里加入一定量的稀盐酸后得到无色澄清溶液,所得溶液中溶质(酚酞除外)种类最多时,溶液中所含有的离子有 (填离子符号)。
【反思与拓展】
(1)大家一致认为实验室的NaOH必须密封保存。
(2)已知:①Na2CO3+CO2+H2O═2NaHCO3
②NaHCO3+NaOH═Na2CO3+H2O
如果向NaOH溶液中通入一定量的CO2气体,反应后所得溶液中溶质的组成有 种情况(不考虑CO2和H2CO3作溶质)。