化学兴趣小组的同学在实验室发现一瓶保管不当，盛有无色溶液的试-优题课

化学兴趣小组的同学在实验室发现一瓶保管不当，盛有无色溶液的试剂瓶，且标签破损（如图），其残缺的标签中只剩下“Na”字样。老师告诉他们，这瓶溶液中的溶质可能是氢氧化钠、氯化钠或碳酸钠。同学们很感兴趣，决定对其成分进行探究。

【提出问题】这瓶试剂可能是什么溶液呢？
【交流讨论】根据受损标签的情况判断，这瓶试剂不可能是     （填字母代号）。
A．酸        B．碱        C．盐
【查阅资料】碱性的Na₂CO₃溶液与中性的CaCl₂溶液能发生复分解反应。
【作出猜想】（1）可能是     溶液；（2）可能是Na₂CO₃溶液；（3）可能是NaCl溶液。
【设计并实验】

实验	实验操作	实验现象	实验结论和解释
I	取样于试管中，向其中滴加几滴。	无色溶液变红	该溶液不可能是溶液，理由是。
II	另取样于试管中，向其中滴加足量的。	产生大量气泡	该溶液为碳酸钠溶液，有关反应的化学方程式为。

由此，同学们得出结论：该溶液是碳酸钠溶液。
【反思】老师指出该结论不严密。理由是：氢氧化钠溶液在空气中敞开放置，发生变质，能产生与实验Ⅰ和Ⅱ相同现象。老师提示，不需另取样，只要在实验Ⅰ后的试管中加入足量CaCl₂溶液，若观察到现象，即可说明该溶液中有氢氧化钠。

科目化学题型探究题难度较难

知识点：实验探究物质的组成成分以及含量

二氧化碳是人类生存不可缺少的物质，某兴趣小组利用如图装置对二氧化碳的性质进行以下探究。（夹持装置已省略）

（1）探究一：检查装置的气密性，打开 $k_{1}$ ，关闭 $k_{2}$ 、 $k_{3}$ ，往B中加入药品。一段时间后观察到③处纸花先变红，①处纸花后变红，②处纸花不变色，说明二氧化碳能与水反应，该反应的化学方程式为　　，也能证明二氧化碳具有的物理性质是　　。

（2）探究二：打开 $k_{2}$ ，关闭 $k_{1}$ 、 $k_{3}$ ，C中出现浑浊，说明二氧化碳与氢氧化钙反应生成了碳酸钙。有同学质疑：白色固体可能是二氧化碳与水反应导致溶液中水减少而析出的氢氧化钙，小组同学向C中加入足量的水验证，白色固体不溶解，该方法利用了氢氧化钙和碳酸钙　　（填具体性质）。

（3）探究三：打开 $k_{3}$ ，关闭 $k_{1}$ 、 $k_{2}$ ，一段时间后，D中无明显现象。小组同学通过探究二的结论推理，二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠。为验证推理是否正确，进行了如下实验。

操作	现象	结论
向D反应后的溶液中加入足量的氯化钡溶液，振荡，观察现象		二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠

（4）废液处理：小组同学在对D试管的废液过滤后分类处理时，测得滤液显碱性，故向滤液中加入稀盐酸调节酸碱度，发现滴入盐酸时产生气泡，经检验该气体为二氧化碳，得出新的结论，探究三中二氧化碳与氢氧化钠反应除生成碳酸钠和水外，还生成　　。

（5）依据二氧化碳的性质写出二氧化碳与氢氧化钾溶液反应的一个化学方程式：　　。

小苏打在日常生活中常用于浸泡蔬菜以杀死虫卵，清除农药等。小苏打不稳定，受热易分解而变质（ $2 NaHC O_{3} \begin{matrix} \underline{\underline{△}} \end{matrix} N a_{2} C O_{3} + H_{2} O + C O_{2} ↑$ ）。小明对厨房里的小苏打取样探究。

【做出猜想】猜想1：该样品是　　；猜想2：该样品是 $N a_{2} C O_{3}$ ；

猜想3：该样品是 $NaHC O_{3}$ 、 $N a_{2} C O_{3}$ 的混合物。

【查阅资料】① $N a_{2} C O_{3}$ 受热不分解；②溶液中 $BaC l_{2}$ 与 $NaHC O_{3}$ 不反应。

【定量探究】取该样品 $m_{1}$ g在一试管中充分加热至质量不再变化，冷却至初始温度称量，试管中物质质量为 $m_{2}$ g。

【讨论交流】测得 $m_{1} ＞ m_{2}$ ，可以确定猜想　　（填“1”“2”或“3”）不成立。

【定性探究】i．另取一定量该样品于烧杯中，加入足量 $BaC l_{2}$ 溶液，产生白色沉淀；

ii.待上述物质充分反应后过滤，向滤液中加入稀盐酸，产生气泡。

【反思与评价】

（1）实验i证明该样品中一定有　　，所发生反应的基本类型为　　。

（2）根据实验i、ii，可以断定最初猜想　　（填“1”“2”或“3”）正确，实验ii有关反应的化学方程式为　　。

（3）实验中涉及过滤操作，下列有关说法正确的是　　（填选项字母）。

a.使漏斗下段管口正对烧杯中央

b.玻璃棒末端斜靠在三层滤纸的一边

c.漏斗中滤纸边缘高于漏斗边缘

d.过滤器中的液面始终低于滤纸边缘

实验室贮存的镁条表面有一层灰黑色的物质，用砂纸打磨后发现镁是一种银白色的金属。镁在空气中燃烧发出耀眼的白光，生成白色的氧化镁固体。某化学实验小组对镁条表面的灰黑色物质产生了兴趣，并对其成分进行如下探究。

【提出问题】镁条表面的灰黑色物质是什么？

【猜想与假设】同学们根据空气的成分对镁条表面的灰黑色物质提出以下猜想：

猜想一：是MgO

猜想二：是 $M g C O_{3}$

猜想三：是 $M g （ O H ）_{2}$

猜想四：是 $M g_{2} （ O H ）_{2} C O 3$

实验小组的小军同学认为灰黑色物质是氧化镁，但是遭到了其他同学的一致反对，

【设计实验】

实验序号

实验操作

实验现象

分析与结论

实验Ⅰ

取一定量的灰黑色物质于试管中，滴加稀盐酸，将生成的气体通入澄清石灰水

试管中固体溶解，有气泡产生。生成的气体使澄清石灰水变浑浊

生成的气体是

实验Ⅱ

另取一定量干燥的灰黑色物质于试管中，加热，将生成的气体依次通过无水硫酸铜和澄清石灰水

一段时间后，试管中的灰黑色物质变为白色，无水硫酸铜变为蓝色，澄清石灰水变浑浊

无水硫酸铜变为蓝色，说明产物中一定有　　

【结论与反思】

（1）写出实验Ⅰ中澄清石灰水变浑浊的化学方程式　　。

（2）根据实验Ⅰ、Ⅱ的现象和结论，猜想　　是正确的。

（3）写出实验Ⅱ中灰黑色物质受热分解的化学方程式　　。

【拓展与提升】

镁条表面的灰黑色物质是镁与空气中的氧气、　　共同作用，发生一系列化学反应形成的。为了防止镁条表面形成灰黑色物质，工业上往往将镁和铝制成合金。现有一块21g的镁铝合金与足量的稀硫酸充分反应，生成2g氢气，则这块镁铝合金中镁的质量是　　g。

化学是一门以实验为基础的学科。请结合下列实验仪器图回答问题：

（1）写出仪器的名称：①　　，②　　。

（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰加热制取氧气，反应的化学方程式为　　；该实验可选用　　（填序号）和E组装成制取氧气的装置。现用该装置收集到一瓶气体，检验这瓶气体是氧气的方法：　　。

（3） $H_{2} S$ 是一种有臭鸡蛋气味的剧毒气体，密度比空气大，可溶于水，溶于水后的溶液叫氢硫酸。实验室常用 $F e S$ 和稀 $H_{2} S O_{4}$ 在常温下反应来制取 $H_{2} S$ ，请写出该反应的化学方程式　　。 $H_{2} S$ 必须要进行尾气处理，请写出 $H_{2} S$ 气体的发生、收集、尾气处理等装置的管口连接顺序　　→　　→　　→h（填管口字母）。在容器G中将8g的 $N a O H$ 完全溶于水配成溶液来吸收 $H_{2} S$ 气体（可能发生的反应： $H_{2} S + 2 N a O H ═ N a_{2} S + 2 H_{2} O$ ， $H_{2} S + N a_{2} S ═ 2 N a H S$ ），尾气吸收完全后得到的溶液中溶质质量是7.9g，则溶质可能是　　。

某化学兴趣小组将镁条用砂纸打磨后按图Ⅰ所示方案进行实验。A中缓慢产生气泡，B、C中快速产生较多气泡，且C中有白色不溶物产生。

（1）图Ⅰ实验中取用镁条的仪器是＿＿＿＿＿（填“药匙”或“镊子”）。

（2）同学们经过讨论获知：水能解离出少量 $H^{+} 、 O H^{﹣}$ ，且镁与稀盐酸反应的化学方程式为： $M g + 2 H C l ═ M g C l_{2} + H_{2} ↑$ ，则A中反应的化学方程式为＿＿＿＿＿。

同学们接着对C中产生的白色不溶物的成分进行了以下探究。

【提出问题】

C中产生的白色不溶物是什么呢？

【查阅资料】

① $M g （ O H ）_{2}$ 和 $M g C O_{3}$ 均为白色不溶物。

② $M g （ O H ）_{2}$ 和 $M g C O_{3}$ 均可与盐酸发生复分解反应。

③ $M g （ O H ）_{2}$ 和 $M g C O_{3}$ 加热均易分解，分别生成两种氧化物。

④ $M g （ H C O_{3} ）_{2}$ 可溶于水，且不稳定，易分解为 $M g C O_{3} 、 H_{2} O 、 C O_{2}$ 。

⑤白色的无水硫酸铜遇水会变成蓝色。

【提出猜想】

（3）猜想一：白色不溶物是纯净的 $M g （ O H ）_{2}$ 。

猜想二：白色不溶物是纯净的＿＿＿＿＿。

猜想三：白色不溶物是 $M g （ O H ）_{2} 、 M g C O_{3}$ 的混合物。

【实验验证】

（4）取该白色不溶物加足量的稀盐酸，发现不溶物全部溶解，并有气体产生，则猜想　　不成立。再取干燥的该白色不溶物加热分解，并将所产生的气体通过无水硫酸铜，发现无水硫酸铜变蓝，由这两个小实验得出猜想＿＿＿＿＿成立。

【拓展探究】

（5）如图Ⅱ，称取干燥的该白色不溶物 $70.4$ 克于热分解装置中，充分加热至不再产生气体，使分解产生的气体依次通过装置D、E，并使分解产生的气体全部被装置D、E吸收，实验后测得装置D增重 $3.6$ 克，装置E增重 $30.8$ 克，若该白色不溶物的组成用 $x M g （ O H ）_{2} • y M g C O_{3}$ 表示，则 $x ： y ＝$ ＿＿＿＿＿。

（6）装置F的作用是＿＿＿＿＿。