某研究性学习小组将实验室制备二氧化碳气体反应后的废物进行处理-优题课

将一定量的碳酸钠溶液与氯化钡溶液混合后,过滤反应的混合物.某研究小组的同学们欲探究滤液中溶质的组成.请你一同参与探究并回答有关问题:
【查阅资料】碳酸钠溶液显碱性;氯化钠、氯化钡溶液显中性.
请你写出碳酸钠溶液与氯化钡溶液反应的化学方程式.

【提出猜想】
猜想1:滤液中溶质是 $N a C l$ ;
猜想2:滤液中溶质是 $N a C l$ 和(填化学式)的混合物;
猜想3:滤液中溶质是 $N a C l$ 和 $N a_{2} C O_{3}$ 的混合物.
【实验探究】
（1）取少量滤液于试管中,滴加 $2^{~} 3$ 滴无色酚酞试液,振荡,无明显现象.同学们认为猜想不成立.
（2）另取少量滤液于另一支试管中,滴加碳酸钠溶液,若有(填实验现象)证明猜想2成立.
【问题讨论】
（1）甲同学认为要证明猜想2成立也可以改用碳酸钠溶液.你认为甲同学(填"能"或"不能")达到实验目的.
（2）乙同学认为要证明猜想2成立也可以改用硝酸银溶液.你认为乙同学(填"能"或"不能")达到实验目的.

化学兴趣小组设计的创新实验是"火龙生字"．在成果展示现场，某同学用硝酸钾的热饱和溶液先在白纸上书写"火"字，晾干后白纸上出现硝酸钾晶体（见图1）．用带火星的木条接触硝酸钾晶体，就会观察到白纸上写过字的地方燃烧并迅速蔓延，留下"火"字的黑色痕迹（见图2）．在场的同学对此产生了浓厚的兴趣，并进行了如下研究：

【提出问题】为什么附有硝酸钾的白纸更容易燃烧？
【查阅资料】硝酸钾受热易分解，生成亚硝酸钾（ $K N O_{2}$ ）和一种常见的气体单质．
【猜想与假设】对于生产的是什么气体，四位同学有如下猜测：
甲：二氧化氮；乙：氮气；丙：氧气；丁：氢气；
同学丙指出不可能是二氧化氮、氢气，理由是：、。
【进行实验】四位同学设计了实验对同学丙的猜想进行了验证，他们的操作方法是，观察到的现象是，说明同学丙的猜想正确．硝酸钾分解的化学方程式是。
【解释与结论】白纸上写过字的地方更容易燃烧的原因是：

【反思与评价】为什么要用"硝酸钾的热饱和溶液"书写文字？
已知硝酸钾在不同温度时的溶解度如下表：

温度 $/ ℃$	$20$	$40$	$60$	$80$	$100$
溶解度 $/ g$	$31.6$	$63.9$	$110$	$169$	$246$

你对上述问题的解释是：。

某实验小组的同学用氢氧化钙溶液和盐酸进行酸碱中和反应的实验，向烧杯中的氢氧化钙溶液滴加一定量的稀盐酸后，发现忘记滴加指示剂，此时，他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯内溶液中溶质的成分进行探究。
（1）写出该中和反应的化学方程式。
（2）探究烧杯内溶液中溶质的成分：
【作出猜想】
（A）溶质可能是 $C a C l_{2}$ 与 $C a (O H)_{2}$ 　
（B）溶质可能是 $C a C l_{2}$
（C）溶质可能是 $C a C l_{2}$ 与 $H C l$

【查阅资料】 $C a C l_{2}$ 溶液呈中性
【实验设计】
①取少量烧杯中的溶液于试管中，并向试管中滴加几滴无色酚酞试液，振荡，观察到酚酞试液不变色。于是排除了猜想（A），你认为排除猜想（A）的理由是。
②小华想用碳酸钠溶液来验证后两种猜想，请你帮他完成实验，填写以下表格：

实验步骤	预计现象	预计结论
取少量反应后的溶液于试管中，逐滴加入碳酸钠溶液		猜想（B）正确
	猜想（C）正确

【交流反思】为确定猜想（C）正确，下列几种实验方案不合理的是（填字母）。

A．

取反应后的溶液于试管中，滴加紫色石蕊试液变红色

B．

取反应后的溶液于试管中，加入锌粉冒气泡

C．

用洁净的玻璃棒蘸取反应后的溶液，涂抹在 $p H$ 试纸上，测溶液的 $p H < 7$

D．

取反应后的溶液于试管中，加入硝酸银溶液，生成白色沉淀

呼吸面具中的"氧气再生剂"，主要成分是淡黄色固体过氧化钠（ $N a_{2} O_{2}$ ），使用后变成白色固体。某兴趣小组对白色固体的成分进行了探究。
【作出猜想】根据呼出的气体中含有较多的，作出如下猜想：
猜想一：氢氧化钠猜想二：碳酸钠猜想三：氢氧化钠和碳酸钠
【实验验证】（1）小明取少量白色固体，加水溶解，然后滴加酚酞溶液，溶液变红色。认为白色固体中一定含有氢氧化钠。同学们认为小明的实验不能得出这一结论，理由是。
（2）小红取少量白色固体，加入稀盐酸，有气泡产生，证明白色固体中一定含有碳酸钠。该反应的化学方程式为。
（3）小玉取少量白色固体，加水溶解，再加入足量的氯化钙溶液，充分反应后过滤，向滤液中滴加硫酸铜溶液，观察到，说明白色固体中含有氢氧化钠。
【得出结论】猜想三成立。
【拓展应用】"氧气再生剂"的保存方法是。

某兴趣小组同学电池中物质的成分，将电池剥开时闻到异味且发现有黑色物质。
【提出问题】为什么有异味？黑色物质的成分是什么？
【网络搜索】干电池成分有二氧化锰、铁粉及铵盐等物质；
【实验探究】同学们分别设计实验进行探究。
实验Ⅰ.小婧取适量黑色物质与混合置于研钵内研磨，听嗅到氨味，再用湿润的红色石蕊试纸检测，试纸变蓝，证明黑色物质中含有铵盐。
实验Ⅱ.小清用一种物理方法发现黑色物质中不含铁粉，他采用的方法是；
实验Ⅲ.小明将黑色物质加入适量的水中搅拌，静置后过滤，取滤渣进行实验。

实验步骤	实验现象	实验结论
①将适量黑色滤渣装入试管中，再加入过氧化氢溶液		有气体生成
②立即向上述试管中	木条复燃	该气体是氧气

上述实验中产生氧气的化学方程式为，据此小明认为黑色物质中一定含有二氧化锰。
【交流讨论】大家对小明的结论提出了质疑。
（1）小莹认为若要证明黑色物质中一定含有二氧化锰，必须验证二氧化锰的质量和在反应前后都没有发生变化；
（2）小仪认为除了小莹考虑的因素外，另一个原因是氧化铜等黑色物质对过氧化氢分解有催化作用。
【结论与反思】（1）干电池中一定含有铵盐，可能含有二氧化锰，一定不含有铁粉。
（2）面对网络信息，我们要去伪存真，不应盲从。

	操作	现象	结论
步骤一			猜想二成立
步骤二