小刚、小军、小红对一久置的NaOH白色粉末的成分进行探究并测-优题课

(5分)Ti是一种重要的航天金属材料。某学习小组对三种金属Ti、Al、Cu的金属活动性顺序进行探究。过程如下：
【提出假设】a．Ti金属活动性比Al强。 b．Al金属活动性比Cu强。
【查阅资料】钛能与盐酸反应。
【实验设计】同温下，取大小相同的这三种金属薄片，分别投入等体积等浓度的足量的稀盐酸中反应，观察现象。
【操作分析】三种金属加入盐酸前都先用砂布将表面擦光亮，其目的是。
A．除去氧化膜，利于直接反应
B．使表面光亮，易观察现象
C．使反应金属温度相同，易反应
【实验现象】

金属	Ti	Al	Cu
与盐酸反应现象	反应缓慢	反应剧烈	无明显现象

【实验结论】（1）原假设中不正确(填“a”、“b”或“a与b”)。
（2）三种金属的金属活动性由强至弱的顺序为。
【结论应用】能否用铝制容器来盛装波尔多液（含硫酸铜），(填“能”或“否”)；理由是。

某实验小组为检验露置在空气中的NaOH固体是否变质并确定其组成，开展了以下探究活动。
【讨论与交流】
（1）NaOH能与空气中的__________（填化学式）发生反应生成Na₂CO₃。
【查阅资料】
①NaOH在空气中不会转化成NaHCO₃；
②Na₂CO₃的水溶液呈碱性。
③CaCl₂、NaCl的水溶液均呈中性。
【猜想假设】猜想一：固体全部为NaOH。
猜想二：固体全部为__________。
猜想三：固体为NaOH和Na₂CO₃的混合物。
【实验探究一】将待检固体溶于水配成溶液。按以下两种方案进行实验：
（2）方案一：用洁净的玻璃棒蘸取该溶液滴在pH试纸上，测得pH__________（填“＞”、“＜”或“=”）７，说明猜想一成立。
（3）方案二：取该溶液少许，往其中加入足量稀盐酸，有气泡产生，说明猜想_______不成立。
【归纳与总结】很明显，方案一的结论__________（填“正确”或“错误”），理由是__________。
【实验探究二】为进一步确定原固体的组成，该实验小组的同学称取42．4g待检固体于烧杯中，加入157．6g水，配成200g溶液，并将它平均分成四等份，分别加入CaCl₂溶液，将产生的沉淀过滤、洗涤、干燥并称量，实验数据如下表：

实验项目	1	2	3	4
加入CaCl₂溶液质量	50g	100g	150g	200g
产生的沉淀质量	4g	8g	10g	10g

（4）实验小组同学根据实验数据的分析，根据实验3所得沉淀质量计算并判断猜想__________成立，有部分同学提出不必要做实验4，理由是__________。
（5）实验小组对4次实验后的沉淀经过洗涤、干燥后再称量，如果省略洗涤沉淀的步骤，对Na₂CO₃的质量计算结果影响是__________（填“偏大”或“偏小”）。
【实验探究三】
（6）实验探究一的两个方案都不完善，实验探究二虽然能得出固体的组成，但它的实验操作比较复杂，请你设计一个较简单的探究方案来验证固体的组成。

实验操作	实验现象	实验结论

某化学兴趣小组在做完制取二氧化碳的实验后（用石灰石和稀盐酸制取），对反应后反应器内的剩余溶液的溶质成分产生了兴趣，他们继续进行了以下实验探究。
【分析推断】根据制取二氧化碳的反应原理，可以确定剩余溶液中一定含有氯化钙。但其中是否含有氯化氢需要通过实验来证明。若剩余溶液显酸性（含有H⁺），说明含有氯化氢。
【查阅资料】碳酸钙不溶于水，氢氧化钙微溶于水，氯化钙溶液呈中性。
【实验过程】将剩余的溶液倒入烧杯中，微热后冷却到室温。

	实验操作	实验现象	实验结论
甲同学	取烧杯中溶液少许于试管中，向其中滴加①____________	现象：溶液变为红色	溶液显酸性（含有H⁺）；溶质中有氯化氢。
乙同学	取烧杯中溶液少许于试管中，向其中加入少量锌粒	现象：②_____________
丙同学	取烧杯中溶液少许于试管中，向其中加入少量石灰石	现象：③_________________ 化学方程式为： ④______________________

【拓展提高】若要从剩余溶液中得到尽可能多的纯净的氯化钙固体，同学们认为可以向剩余溶液中加入稍过量的 ⑤__________（填化学式），经 ⑥___________、蒸发等操作后即可完成。

碳酸钠和碳酸氢钠是生活中常见的盐，通过实验验证、探究它们的化学性质。
【查阅资料】
①Na₂CO₃ + CaCO₃ = CaCO₃↓+ 2NaCl
②2NaHCO₃Na₂CO₃ +CO₂↑+ H₂O
③Ca(HCO3)2易溶于水。
④CaCl₂溶液分别与NaHCO₃、Na₂CO₃溶液等体积混合现象（百分数为溶质质量分数）

	NaHCO3	Na2CO3
0.1%	1%	5%	0.1%
CaCl2	0.1%	无明显现象	有浑浊	有浑浊	有浑浊
1%	无明显现象	有浑浊	有浑浊，有微小气泡	有沉淀
5%	无明显现象	有浑浊	有浑浊，有大量气泡	有沉淀

【进行实验】

【解释与结论】
（1）实验1中，NaHCO3与盐酸反应的化学方程式为。
（2）实验2中，试剂a为。
（3）实验3中，NaHCO3与CaCl2反应的化学方程式为：
2NaHCO3+ CaCl₂ ="=====" + + + H2O
【反思与评价】
（1）实验2中，加热NaHCO3后，试管Ⅰ中残留固体成分可能为（写出所有可能）。
（2）资料④中，NaHCO3溶液与CaCl2溶液混合的现象中，有些只观察到浑浊、未观察到气泡，原因可能是。

某化学课堂围绕“酸碱中和反应”，将学生分成若干小组，在老师引导下开展探究活动。以下是教学片段，请你参与学习并帮助填写空格（包括表中空格）。
【演示实验】将一定量的稀H₂SO₄加入到盛有NaOH溶液的烧杯中。
【学生板演】该反应的化学方程式。
Ⅰ．定性探究
【提出问题】实验中未观察到明显现象，部分同学产生了疑问：反应后溶液中溶质是什么呢？
【猜想】针对疑问大家纷纷提出猜想。
甲组同学的猜想如下：
猜想一：只有Na₂SO₄
猜想二：有Na₂SO₄和H₂SO₄
猜想三：有
猜想四：有Na₂SO₄、H₂SO₄和NaOH
乙组同学对以上猜想提出质疑，认为有一种猜想是不合理的。你认为不合理的猜想是哪一种并说出理由。
【继续实验】
（1）丙组同学取烧杯中的少量溶液于试管中，滴加几滴CuSO₄溶液，无明显变化，溶液中一定没有。
（2）为了验证其余猜想，各组同学取烧杯中的溶液，并选用老师提供的pH试纸、铜片、BaC1₂溶液、Na₂CO₃溶液，分别进行如下三组探究实验。

实验方案	测溶液pH	滴加Na₂CO₃溶液	滴加BaCl₂溶液
实验操作
实验现象	试纸变色，比照比色卡，pH＜7		产生白色沉淀
实验结论	溶液中有H₂SO₄	溶液中有H₂SO₄	溶液中有H₂SO₄

【得出结论】通过探究，全班同学一致确定猜想二是正确的。
【评价反思】老师对同学们能用多种方法进行探究，并且得出正确结论给予肯定。同时指出上述三个实验探究中存在两处明显错误，请大家反思。同学们经过反思发现了这两处错误：
（1）实验操作中明显的一处错误是；
（2）实验方案探究中也有一个是不合理的，不合理的原因是。
II．定量探究
取上述【演示实验】反应后烧杯中的溶液100 g，设计如下实验：

计算【演示实验】反应后溶液中Na₂SO₄的质量分数是多少？（请列出计算过程）

称量项目	称量时间	质量（g）
试样		10.00
装置+稀硫酸质量		241.20
装置+稀硫酸质量+试样	反应开始后15秒	249.20
装置+稀硫酸质量+试样	反应开始后35秒	249.00
装置+稀硫酸质量+试样	反应开始后55秒	249.00