甲、乙两同学帮助老师整理实验室时,发现有一瓶试剂标签残缺,只剩下“Na”和“10%”字样(如图)。已知它是无色液体,是初中化学常用的试剂。甲、两同学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】甲根据受损标签的情况判断,这瓶试剂不可能是 。
A.酸 B.碱 C.盐
【查阅资料】Ⅰ.初中化学常见的含钠化合物有NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3。
Ⅱ.测定室温(20℃)时,四种物质的溶解度的数据如下:
物质 |
NaCl |
NaOH |
Na2CO3 |
NaHCO3 |
溶解度g |
36 |
109 |
215 |
9.6 |
【得出结论】乙根据试剂瓶标注的溶质质量分数10%和上表中的溶解度的数据判断,这瓶试剂不可能是 。
【设计实验并继续探究】
(1)甲取该溶液少量于试管中,加入紫色石蕊,溶液变蓝,这瓶试剂不可能是 。
(2)乙为了确定该溶液是哪种溶液,又进行了如下实验:
操作步骤 |
实验现象 |
结论及化学方程式 |
取样于试管中,滴加 |
产生大量的气泡 |
该溶液是 ,反应的化学方程式 |
【拓展与应用】
甲确定该溶液,选择了与乙不同的试剂,甲选择的试剂是 (要求类别不同)。
【反思与评价】老师指出该结论不严密,其理由是 。
在一次化学实验课上,各小组同学用不同地点找来的小石块与稀盐酸反应制取二氧化碳,小明发现,相邻小组气体产生的速率比自己小组的快,于是对此现象进行探究:
此反应的化学方程式为。
【提出问题】影响二氧化碳气体产生速率的因素是什么?
【作出猜想】①不同地点石块中碳酸钙含量不同;②所用盐酸的溶质质量分数不同;
③还可能是…………
【设计实验】(1)验证猜想①是否成立,设计的实验是:分别取大小相同、质量相同、的石块,加入质量相同、溶质质量分数相同的稀盐酸进行实验。
(2)验证猜想②是否成立,对盐酸的要求是。
【拓展延伸】上述实验中,小明采用了的研究方法。
实验中学兴趣小组的同学发现,上个月做实验用的氢氧化钠溶液忘记了盖瓶盖。对于溶液是否变质,同学们提出了如下假设:
【提出假设】
假设一:该溶液没有变质;
假设二:该溶液全部变质;变质的原因是(用化学方程式表示)。
假设三:该溶液部分变质。此时该溶液中含有的溶质是(用化学式表示)。
【设计方案】兴趣小组的三位同学根据以上假设设计了如下三个实验方案:
方案一:取溶液样品,向样品中加入足量的氯化钙溶液,若无沉淀出现,则假设一正确;若有沉淀出现,再向反应后的残留液中加入几滴无色酚酞溶液,若无色酚酞溶液变红,则假设正确,若无色酚酞溶液不变色,则另一种假设正确。
方案二:取溶液样品,向样品中逐滴加入稀盐酸至过量,若假设一正确,则出现的现象是自始至终都无气体生成;若假设二正确,则加盐酸,就立即有气体生成;若假设三正确,则出现的现象是。
【方案评价】万相宏同学认为将方案一中的氯化钙溶液换为氢氧化钙溶液也能完成实验,你认为他的评价(填“正确”或“错误”),其原因是。
【实验结论】假设三正确。
【反思拓展】玻璃的主要成分是二氧化硅,盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶,不能用玻璃塞,其原因是。
化学兴趣小组对某品牌牙膏中的摩擦剂成分及其含量进行以下探究:
【查得资料】(1)该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成;牙膏中其它成分遇到盐酸时无气体产生。
(2)饱和碳酸氢钠溶液不吸收二氧化碳。
【设计实验】小组同学设计了下图所示装置(图中夹持仪器略去) 测定牙膏样品中碳酸钙的含量。
依据图示回答下列问题:
(1)该装置中氢氧化钠溶液的作用是。
(2)C中观察到有沉淀产生,反应的化学方程式为__________。
(3)实验过程中需持续缓缓通入空气,其作用有。
【解释与结论】实验测得如下数据:
实验次数 |
样品质量(g) |
所用盐酸质量(g) |
所得沉淀质量(g) |
第一次 |
8.00 |
50 |
1.95 |
第二次 |
8.00 |
50 |
1.98 |
第三次 |
8.00 |
50 |
1.96 |
欲计算样品中碳酸钙的含量,应选择的数据是。
【反思与评价】
(1)有人认为不必测定C中沉淀的质量,只要测定装置C在吸收CO2前后的质量差,一样可以确定碳酸钙的质量分数。实验证明按此方法测定的结果明显偏高,原因是_________________。
(2)反思实验过程,小刚同学提出应采取必要措施,提高测定准确度。他提出的下列各项措施中,不
能提高测定准确度的是__________(填字母序号)。
a.在加入盐酸之前,排净装置内的CO2气体
b.放慢滴加盐酸的速度
c.在A-B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置
d.在B-C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置
化学课上,同学们做了如下两个实验。
实验装置 |
实验现象 |
实验结论 |
![]() ![]() 实验Ⅰ实验Ⅱ |
实验I、II中均观察到:白色固体逐渐减少,;澄清石灰水变浑浊。 |
Na2CO3和NaHCO3都能与盐酸反应产生CO2;NaHCO3与盐酸反应的化学方程式是。 |
在实验过程中用手触摸试管,发现盛Na2CO3的试管变热,盛NaHCO3的试管变冷。
【提出问题】两个实验过程中,温度变化的原因是什么?
【猜想与假设】甲同学认为:Na2CO3和盐酸反应为放热反应,而NaHCO3和盐酸反应为吸热反应。
乙同学认为甲的猜想有不足之处。
【设计实验】乙同学欲通过实验进行研究,实验步骤如下:
①分别向盛有0.5 g Na2CO3固体、0.5 g NaHCO3固体的烧杯中加入10 mL水(20℃),搅拌,测量温度t1
②静置,测量温度t2
③分别加入10 mL 密度约为1.1 g/mL 20%的盐酸(20℃),搅拌,测量温度t3
【实验记录】多次实验后取平均值记录如下:
t1/℃ |
t2/℃ |
t3/℃ |
|
Na2CO3 |
23.3 |
20.0 |
23.7 |
NaHCO3 |
18.5 |
20.0 |
20.8 |
【分析与结论】
(1)甲同学猜想的不足之处是。通过步骤①得到的结论是。
(2)通过步骤②和③得到的结论是:Na2CO3和NaHCO3与盐酸反应都是放热反应。
【反思与评价】
老师指出乙的设计仍存在不足,并补充做如下实验:向盛有10 mL水(20℃)的烧杯中加入10 mL密度约为1.1 g/mL 20%的盐酸(20℃),搅拌,测量温度为22.2℃。
(1)此实验的目的是。
(2)结合此次探究活动,你认为下列说法不正确的是(填序号)。
A.盐酸的稀释过程是放热过程
B.NaHCO3与盐酸的反应是放热反应
C.实验Ⅰ和Ⅱ中的能量变化与化学反应、物质的溶解和稀释有关
实验室有半瓶敞口放置的标签残缺的白色固体(标签如图所示),小明、小亮根据初中所学的知识进行下列探究。
【交流讨论一】
(1)小明与小亮一致认为碱石灰的用途能
做干燥剂,理由是。
(2)取适量该固体放入烧杯中,加入适量的水充分搅拌,发现
烧杯中有白色沉淀,烧杯外壁发热,于是小亮得出结论一定有生石灰。小明认为不一定,小明的理由是。
(3)他俩将(2)烧杯中的混合物过滤,对滤液和白色沉淀的组成情况进行了进一步探究。
【猜测】Ⅰ.小明猜测滤液中的溶质是:①NaOH,②Ca(OH)2,③NaOH、Ca(OH)2,④Ca(OH)2、NaCO3,⑤NaCO3、 NaOH。
【交流讨论二】小亮认为小明的猜测中(填序号)不合理,小亮猜测滤液中的溶质还可能是。
【活动探究】小明对滤液中溶质的成分进行探究:(资料: BaCl2溶液显中性, BaCO3为不溶于水的白色固体)
实验步骤 |
实验现象 |
结论 |
A.取少量滤液加入过量的BaCl2溶液中 |
产生白色沉淀 |
一定有 |
B.将A中的混合物过滤,向滤液中加入 |
一定有NaOH |
Ⅱ.小亮猜测白色沉淀是①CaCO3,②CaCO3、Ca(OH)2。
【交流讨论三】小亮根据小明的实验结论得出自己对白色沉淀的猜测中(填序号)正确。
【启示】药品保存时应注意。