实验室有5种白色固体,老师让化学实验小组同学鉴别这些固体。
(1)调查研究
①5种白色固体分别是:NaOH、Na2CO3、CuSO4、Ca(OH)2和NaHCO3。
②查阅资料:小组同学查阅了NaOH、Na2CO3和NaHCO3的一些性质。
性质 |
NaOH |
Na2CO3 |
NaHCO3 |
溶解性 |
20℃时溶解度109g |
20℃时溶解度21.5g 溶解时放热 |
20℃时溶解度9.6 g 溶解时放热 |
加热 |
不分解 |
不分解 |
发生分解反应,分解产物为碳酸钠、二氧化碳和水。 |
(2)实验探究:同学们的探究报告如下,请你帮助完成。
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
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第一步:在5支试管中分别放入少量的5种白色固体,分别标上A、B、C、D、E,然后依次加入一定量的水并振荡。 |
A、C、D的溶液为无色;B的溶液为浑浊;E的溶液呈蓝色。 |
B是 E是 |
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第二步:向上述A、C、D溶液中分别滴加无色的酚酞溶液。 |
三支试管中的酚酞溶液均变红。 |
结论: |
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第三步: 依据右图装置,对A、B、C进行实验。 |
![]() |
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①加热固体A |
B溶液无明显现象。 |
A是Na2CO3 |
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②待①停止加热后,通过长颈漏斗向C溶液中加入稀盐酸 |
C溶液中有气泡产生,B溶液中有气泡逸出并有白色沉淀生成。 |
B溶液中发生反应的化学方程式为 |
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第四步:依据右图装置,对B、C进行实验。 |
![]() |
被加热的试管口有无色液滴生成,B溶液中有气泡逸出且溶液变浑浊。 |
C是 利用排除法得出: D是NaOH |
(3)实验反思:老师引导同学们讨论了上述实验探究过程,进行全面反思,发现实验结论仍有不确定性,不能确定的物质是 (填化学式);请用物理方法继续鉴别。
实验步骤 |
实验现象和结论 |
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实验室处理一批过期的化学药品,兴趣小组同学决定对一癣已经结块的氢氧化钠样品展开探究,请你参与。
[探究活动一]证明变质的样品仍然有氢氧化钠存在
资料摘要:碳酸钠的水溶液呈碱性,氯化钠、氯化钙的水溶液呈中性。
(1)氢氧化钠暴露在空气中发生变质反应的化学方程式为。
同学们按照如下所示的步骤进行实验:
(2)步骤②中加入过量的氯化钙溶液的目的是;固体A必定含有的物质是(写化学式)。
(3)“后续实验”验证氢氧化钠的存在,请你简述实验步骤和产生的现象:。
[探究活动二]测定样品中碳酸钠的质量分数
取5.3g样品与足量的稀硫酸反应,测量生成二氧化碳的体积,从而计算出碳酸钠的质量分数。实验装置如图(不考虑其他因素的影响,装置的气密性良好):
(4)倾斜锥形瓶使样品与稀硫酸充分接触。写出甲装置中发生反应的一个化学方程式:。
(5)量气管中水面上要加一层植物油(二氧化碳不溶于该油层),目的是。
(6)实验测得的部分数据如下表所示:
反应前 |
反应后 |
|
量气管内液面对应的刻度 |
42mL |
262mL |
根据表中的实验数据计算,反应生成的二氧化碳体积为mL,已知在实验条件下,二氧化碳的密度为2g·L-1,则生成二氧化碳的质量为g。
(7)通过计算,样品中碳酸钠的质量分数为。
中和反应是一类重要的反应。根据要求回答问题:
(1)许多物质在溶液中以离子形式存在。下图表示HCl、NaOH溶液及两者混合后溶质在溶液中的存在情况。
①盐酸具有酸的特性,是因为盐酸溶液中含有(填微粒符号)。
②对比分析盐酸与氢氧化钠溶液混合前后溶液离子存在情况,可知两者反应时不会减少的离子是。
③教材指出:酸与碱中和反应的结果是酸和碱各自的特性都消失。请结合上图并从微粒的角度分析,盐酸与氢氧化钠反应时,为何酸、碱各自的特性都消失?答:。
(2)日常生活中,凡是使酸的酸性消失或碱的碱性消失的反应均被称为“中和”。如使用碳酸氢钠(其溶液显碱性)治疗胃酸(主要成分为盐酸)过多症,就因碳酸氢钠能使胃酸的酸性消失,而称为碳酸氢钠“中和”了过多的胃酸。现有碳酸氢钠溶液、酚酞溶液和盐酸溶液,设计实验证明碳酸氢钠溶液与盐酸反应时,碳酸氢钠溶液的碱性、盐酸的酸性都将各自消失。
操作 |
现象 |
结论 |
实验1:往装有碳酸氢钠溶液的试管中先加入2-3滴酚酞溶液,再逐滴加入盐酸直至恰好完全反应 |
滴入酚酞时的现象:; 逐滴加入盐酸的现象: ________________。 |
两者反应时,碳酸氢钠溶液碱性消失 |
实验2: |
两者反应时,盐酸溶液酸性消失 |
实验室有一瓶存放很久的氢氧化钠,李明同学认为可能变质了,到底是全部变质还是部分变质,同学们进行了探究。请你和他们一起完成以下实验探究。
同学们的猜想有:
猜想1:全部变质为碳酸钠;
猜想2:部分变质,既有氢氧化钠又有碳酸钠;
猜想3:没有变质,还是氢氧化钠。
李明小组的实验和推断:
实验步骤 |
实验现象 |
结论或解释 |
1、取少量样品于试管中,加入 少量。 |
有气泡产生 |
化学方程式 猜想3不成立 |
2、取少量样品于试管中,加水形成溶液,再加入足量的氢氧化钙溶液。再取上层清液,加入。 |
产生白色沉淀 溶液呈现红色 |
猜想2成立 |
反思与评价:张亮小组同学认为李明小组得出的“猜想2成立”的结论不正确,请你分析其原因(用化学方程式表示),改进措施是(也用化学方程式表示)
与
溶液反应,除生成一种盐外,还有气泡产生。为确定气体的成分,进行下列实验探究:
【假设与猜想】气体可能是
,
,
中的一种或几种。
【查阅资料】
①
②N
③
【实验探究】
(1)为确定是否含有
,将气体通入酸化的溶液中,无沉淀产生,则该气体中无
。
(2)为了探究其他气体是否存在,又设计了如下实验装置:
①A中观察到,证明有
;
②B中玻璃管内观察到证明有
;
③浓硫酸的作用是。
【实验结论】
与
溶液反应生成盐,
和
。写出化学方程式。
【实验反思】综合以上信息和实验结论,有同学认为不需要单独检验
,就能证明
不存在。请评价这种说法是否合理(填"是"或"否"),理由是。
研究和控制化学反应条件有重要意义。
(1)同学们想探究双氧水的溶质质量分数对反应速率的影响。在其他条件相同的情况下进行了三次实验,记录各收集一瓶相同体积氧气所需要的时间。
实验 |
30%双氧水的质量(
) |
加入的水的体积(
) |
二氧化锰质量(
) |
收集时间(
) |
1 |
10 |
40 |
5 |
200 |
2 |
20 |
30 |
5 |
100 |
3 |
30 |
20 |
67 |
①取用二氧化锰的仪器是(选填编号)。
②写出上述反应的化学反应方程式。
③实验3中,加入的二氧化锰质量为
。
④相同条件下,实验3产生氧气的速率最快,说明。
(2)同学通过查阅资料得知,双氧水在70
以上会较快分解产生氧气。为了验证加热双氧水也可以产生氧气,同学们选择下图装置(气密性良好)进行实验。实验中观察到试管内产生气泡,但将带火星的木条放在导管口没有复燃,可能的原因是,同学分析原因后,采用了法收集气体,再检验,证明加热双氧水也可产生氧气。