小鹏与小明做完酸、碱、盐相关性质实验后,很感兴趣地把稀硫酸、氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液混合一起,看到有大量气泡生成。他们对反应后溶液中溶质的成分很好奇,请你与他们一起进行探究。
【提出问题】反应后溶液中溶质的成为是什么?
【猜想假设】
猜想①
、
猜想②
、
、
猜想③
、
、
猜想④
、
猜想⑤
上述猜想中,你认为不合理的是猜想
【实验探究】⑴小鹏取少量该溶液于试管中,向其中滴加无色酚酞,发现溶液颜色无变化,据此,他认为猜想⑤是正确的。你认为他的结论是
⑵小明向盛有少量氧化铜粉末的试管中加入适量该溶液,振荡,溶液变蓝。该反应的化学方程式是
【实验结论】根据上述实验探究,你认为猜想
【拓展应用】工厂与实验室的酸性废水必须处理至中性再排放,这样做的意义是
碳酸氢钠是一种应用广泛的盐,化学小组对其进行了探究。
(1)NaHCO3可称为钠盐或碳酸氢盐,它是由Na+和 (填离子符号)构成,医疗上能用于治疗胃酸(含有盐酸)过多症,反应的化学方程式为 。
【提出问题】实验室中如何制取少量NaHCO3?
【查阅资料】
材料一:侯氏制碱的原理:NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl;2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。
材料二:研究发现,NaHCO3溶于水时吸收热量,Na2CO3溶于水时放出热量。
【实验制备】根据侯氏制碱原理设计如图1所示装置制取NaHCO3。
反应结束后,将试管中的混合物过滤洗涤,低温烘干得白色固体。
(2)烧杯中冰水的作用是 。
(3)能进一步确认该白色固体是NaHCO3的实验方案是
(须用到的仪器和药品:试管、温度计、水)。
(4)如图2中碳酸氢钠的溶解度在60℃后无数据的原因可能是 。
【性质探究】
常温下,取一定量的NaHCO3溶液于烧杯中,插入pH传感器,向烧杯中持续滴加CaCl2溶液,有白色沉淀生成,当溶液的pH变为6.68时开始有无色气体产生。反应过程中溶液的pH随时间变化如图3所示。
【查阅资料】
材料三NaHCO3溶于水后,少量的HCO3﹣能同时发生如下变化:
变化①:HCO3﹣+H2O→H2CO3+OH﹣;
变化②:HCO3﹣→CO32﹣+H+。
材料四:溶液的酸碱性与溶液中H+和OH﹣数目的相对大小有关。常温下,当单位体积溶液中OH﹣的数目大于H+的数目时溶液的pH>7,反之pH<7;单位体积溶液中所含的H+数目越大,溶液的pH越小。
【交流反思】
(5)NaHCO3溶液显 (填“酸”“碱”或“中”)性,结合材料三、四从微观角度说明原因: 。
(6)根据本实验,下列说法错误的是 (填字母)。
a.pH<6.68时生成的无色气体为CO2
b.从0~30s,单位体积溶液中H+数目不断增大
c.不能用CaCl2溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液
学习了常见的酸、碱、盐后,同学们对碱的化学性质进行整理归纳,并在教师的指导下进行如下实验活动。
【验证实验】
序号 |
实验一 |
实验二 |
实验三 |
实验四 |
实验内容 |
|
|
|
|
实验现象 |
溶液变 色 |
产生蓝色沉淀 |
无明显现象 |
无明显现象 |
分析与结论 |
Ca(OH)2能与指示剂作用 |
反应的化学方程式为 |
无法确定是否发生反应 |
无法确定是否发生反应 |
【发现问题】
通过实验,同学们发现实验三、实验四无明显现象,无法确定是否发生了化学反应。于是继续进行探究。
【探究实验】
Ⅰ.取少量实验三中的剩余溶液,滴加 溶液,溶液仍为无色,证明稀盐酸和Ca(OH)2溶液发生了化学反应,判断依据是溶液中 完全反应了。
Ⅱ.取少量实验四中的剩余溶液,滴加 溶液(填盐类物质),观察到产生白色沉淀,证明CO2和NaOH溶液发生了化学反应。
【拓展延伸】
同学们针对实验四又进行了如图所示的对比实验:将充满CO2的两支相同的试管分别倒扣入盛有不同液体的两个烧杯中,根据试管内液面上升的高度不同,确定二者之间发生了反应。请在图中?处填上适当的内容。
【总结提升】
(1)通过上述实验验证了碱溶液的化学性质。
(2)没有明显现象的化学反应,可以通过检验反应物消失(或减少)或有新物质生成的方法证明反应发生。
某化学兴趣小组绘制碱的化学性质,设计实验如图:
同学们选取四种碱来验证碱的化学性质,设计实验如图:
(1)实验一能够观察到的明显现象是溶液由无色变为 色;
(2)实验二澄清石灰水变浑浊,验证了上述知识网络图中碱能够与 反应;
(3)实验三发生反应的化学方程式为 ;
(4)实验四产生白色沉淀,对反应后的物质进行过滤,并对滤液中溶质的成分产生了兴趣,经分析,滤液中一定有氢氧化钠,滤液一定显 (选填“酸性”、“中性”或“碱性”);
【提出问题】滤液中溶质除了氢氧化钠还有什么呢?同学们对滤液中溶质的成分进行了猜想和实验探究。
【猜想与假设】猜想一:溶质只有NaOH;
猜想二:溶质为NaOH和 ;
猜想三:溶质为NaOH和Ba(OH)2。
【实验探究】
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
a.取少量滤液于试管中,加入过量稀盐酸 |
无明显现象 |
由a、b两个实验的现象,得出猜想一正确 |
b.另取少量滤液于试管中,加入过量碳酸钠溶液 |
|
【反思与评价】
Ⅰ.同学们经过讨论认为,如果只向滤液中加入过量的一种试剂,也能得出猜想一正确的结论,该试剂为 ;
Ⅱ.实验后的废液直接倒入下水道,会造成环境污染,需将废液处理后再排放。
某校九年级“我们爱化学”活动小组的同学,在探究木炭与CuO反应时,完成了如图实验,请回答下列问题:
Ⅰ、如图所示装置进行实验,很快发现澄清的石灰水变浑浊;
(1)请写出C与CuO反应的化学方程式 ;
(2)实验结束时,应 (填写下列操作代号)。
①先撤出导管,再熄灭酒精灯
②先熄灭酒精灯,再撤出导管
Ⅱ、小组中华雪同学通过仔细阅读教材,认为当木炭较多、温度较高时,该反应产生的气体中可能含有CO和CO2,小组的同学们在老师指导下设计实验进行了验证:
已知:碱石灰是NaOH和CaO的混合物,可以吸收CO2和水。
(3)仪器B中所盛试剂为 ,其作用为 。
(4)D中玻璃管盛装的试剂为CuO,E中盛装的试剂为澄清的石灰水。若A装置产物中确有CO,则应观察到的现象有: 。
(5)实验前,需检查 ;点燃酒精灯前,先打开K,通入N2一段时间,其作用为 。
(6)请指出上述实验中的一项缺陷 。
(7)将1.44g炭和16.0g CuO在较高温度下反应生成Cu,理论上可生成 g CO。
Ⅲ、小组中吴华同学通过查阅资料发现:Cu2O为红色固体,难溶于水,可与稀硫酸反应生成Cu和CuSO4。
(8)请设计简单实验验证CuO和足量炭反应后所得的红色固体中是否有Cu2O:
。
为加深对酸的主要性质的认识,通过实验解释生活中的一些现象。在学完酸的化学性质后,老师组织同学们完成了以下实验活动。
【实验内容与分析】
实验一:按如图1所示完成实验。
实验二:往生锈的铁钉中加入足量的稀盐酸。
实验三:往滴有酚酞的氢氧化钠溶液中加入一定量的稀盐酸。
实验四:往5.3克Na2CO3粉末中加入足量的稀盐酸。
(1)实验一中,观察到石蕊溶液变 色。
(2)实验二中,观察到溶液由无色变成黄色,一段时间后有气泡产生,请解释出现这两个现象的原因 。
(3)实验三中,观察到溶液由红色变成无色,由此现象分析,反应后所得溶液中,溶质成分的可能组合有(不考虑酚酞) (用化学式表示)。
(4)请计算,实验四中理论上可以生成二氧化碳的质量为 克。
(可能用到的相对原子质量:H﹣1 C﹣12 O﹣16 Na﹣23 Cl﹣35.5)
【应用与拓展】
(5)结合以上实验内容,请设计实验方案除去铜粉中混有的氧化铜,得到纯净的铜 。
(6)小明在征得老师的同意后,继续进行了如图2所示实验。
由上述实验可以得出氢氧化钙的哪些性质 。