实验小组研究碳酸钠和碳酸氢钠的性质。
实验一:甲、乙、丙三位同学分别用溶质质量分数为5%的NaHCO3溶液和Na2CO3溶液进行了如下实验。
实验内容 |
NaHCO3溶液 |
Na2CO3溶液 |
(1)加入无色酚酞溶液 |
溶液变红 |
溶液变红 |
(2)加入澄清石灰水 |
产生白色沉淀 |
现象Ⅰ |
(3)加入5%的CaCl2溶液 |
产生白色沉淀、有气泡产生 |
产生白色沉淀 |
(4)加入稀盐酸 |
现象Ⅱ |
有气泡产生 |
(5)加热溶液,并用导管与澄清石灰水连接 |
石灰水变浑浊 |
石灰水无明显变化 |
(1)表中的现象Ⅰ为 ;用化学方程式表示现象Ⅱ的原因 。
(2)若要鉴别实验中用到的NaHCO3和Na2CO3两种溶液,实验一中提供了 种方法。
实验二:甲、乙、丙三位同学分别将各自实验一中NaHCO3溶液与澄清石灰水反应后的物质进行过滤,对滤液中的溶质成分进行了如下探究。
【查阅资料】
(1)氯化钙溶液显中性,与氢氧化钠溶液不反应。
(2)两种溶液的取用量不同,滤液中溶质的组成情况可能有:①NaOH;②Na2CO3;③NaOH和Ca(OH)2;④Na2CO3和NaHCO3;⑤Na2CO3和NaOH。
【进行实验】
|
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
甲同学 |
取少量滤液于试管中,滴加足量的稀盐酸 |
有气泡产生 |
滤液中的溶质一定含有Na2CO3 |
乙同学 |
取少量滤液于试管中,向其中通入少量CO2 |
产生白色沉淀 |
则滤液中的溶质是 |
丙同学 |
取少量滤液于试管中,塞紧胶塞,并用导管与澄清石灰水连接,加热 |
澄清石灰水变浑浊 |
则滤液中的溶质是Na2CO3和NaHCO3 |
【反思与评价】
(1)根据丙同学的结论,NaHCO3溶液与澄清石灰水反应的化学方程式是 。
(2)甲同学进一步实验,确定了滤液中的溶质是Na2CO3和NaOH。其实验方案是 。
同学们在初中化学实验室中,发现一瓶如图所示久置的瓶口有白色固体、瓶塞丢失的无色溶液。已知原溶液可能是NaCl、NaOH或Na2CO3三种溶液中的一种,为确定溶液成分,同学们进行了如下探究:
(1)探究成分
①小张同学取待测液测得pH=10,他得出的关于溶液成分的结论是。他取少量待测液于试管中,加入过量的稀HCl,看到,由此小张同学认为,溶液为Na2CO3溶液。
②小李同学对小张同学的结论提出疑问,拟进行了以下实验:取少量待测液于试管中,加入过量的BaCl2溶液,生成白色沉淀,该反应方程式为,过滤,取滤液,(写出还需进行的操作及现象)。通过实验,小李认为小张结论不正确。
③同学们通过讨论认为试剂瓶原标签应该是氢氧化钠,但因吸收空气中 的而变质。
(2)测定碳酸钠的浓度
取该试剂瓶中溶液50g倒入烧杯中,再向烧杯中逐滴滴加盐酸使其充分反应至无气泡产生(假设生成的二氧化碳全部逸出)。测得加入盐酸的质量与烧杯中的物质的质量关系如下表所示。
累计加入盐酸的质量/g |
0 |
25 |
37.5 |
50 |
烧杯中物质的总质量/g |
50 |
75 |
85.3[来] |
97.8 |
请你计算:
①这一测定过程中产生二氧化碳质量为g。
②这一瓶试剂中碳酸钠的质量分数(写出计算过程)。
课外化学兴趣小组的同学利用某化工厂的废碱液(主要成分为Na2CO3、还含有少量NaCl)和石灰乳(氢氧化钙的悬浊液)为原料制备烧碱,并对所得的烧碱粗产品的成分进行分析和测定。
【查阅资料】①碱石灰是CaO与NaOH的固体混合物,可吸收二氧化碳和水;
②CO2+Ba(OH)2 ═ BaCO3↓+H2O。
【粗产品制备】
(1)将废碱液加热蒸发浓缩,形成较浓的溶液,冷却后与石灰乳混合,发生反应的化学方程式为。
(2)将反应后的混合物过滤,得到的滤液进行蒸发结晶,制得NaOH粗产品。
【粗产品成分分析】
(1)取适量粗产品溶于水得澄清溶液,加入Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀,由此该粗产品中一定不含有,理由是
(2)该小组同学通过对粗产品成分的实验分析,确定该粗产品中含有三种物质。
【含量测定】Na2CO3含量的测定:
该兴趣小组的同学设计了下图所示的实验装置。取20.0g粗产品,进行实验。
(1)实验过程中需持续缓缓通入空气,其目的是。
(2)下列各项措施中,不影响测定准确度的是______(填标号)。
a.在加入盐酸之前,应排净装置内的CO2气体
b.滴加盐酸不宜过快
c.在A-B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置
d.取消上图中D装置
(3)实验中准确称取20.0g粗产品,进行测定,测得BaCO3质量为1.97g。则粗产品中碳酸钠的质量分数为。
(4)有人认为不必测定C中生成的BaCO3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。
一次趣味化学活动中,王老师向同学们展示了一瓶标签受损的无色溶液,如下图所示。
要求同学们进行探究:
确认这瓶溶液到底是什么溶液?
提出猜想:王老师提示:这瓶无色溶液只能是以下四种溶液中的一种:
①硫酸镁溶液、 ②硫酸钠溶液、
③硫酸溶液、 ④硫酸铵溶液。
查阅资料:
A:常温下,相关物质的溶解度如下
物质 |
MgSO4 |
Na2SO4 |
(NH4)2SO4 |
H2SO4 |
溶解度 |
35.1g |
19.5g |
75.4g |
与水任意比互溶 |
B:(NH4)2SO4的水溶液显酸性
【实验探究】
(1)通过查阅资料,小明同学认为猜想(填序号)不成立,原因是。
(2)为确定其它几种猜想是否正确,小明同学继续进行探究:
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
a取该溶液少许于试管中,向其中滴加几滴氢氧化钠溶液 |
溶液中有白色沉淀生成 |
猜想①成立 |
b取该溶液少许于试管中,向其中滴加几滴紫色石蕊溶液 |
猜想③成立 |
小芳同学认为小明实验步骤b的结论不正确,她的理由是;
(3)请你设计实验方案,确认该溶液是硫酸铵溶液并完成实验报告:
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
取该溶液少许于试管中,再往该溶液加入溶液,加热。 |
猜想④成立,该反应的化学方程式为 |
小明做盐酸和氢氧化钠溶液中和反应的实验时,没有加入指示剂,导致无法判断该中和反应进行的程度。请你和他一起探究所得溶液的酸碱性,并完成下列问题。
【提出猜想】所得溶液可能呈碱性,也可能呈。
【实验探究】
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
用试管取该溶液1~2mL,滴入1~2滴无色酚酞试液,振荡 |
无色酚酞试液不变色 |
溶液呈。 |
【拓展分析】
若溶液呈碱性,他向溶液中逐渐加入硫酸铜溶液,直到不再产生沉淀为止,然后过滤,留在滤纸上的物质是(写化学式,下同),滤液中一定含有的溶质是。
某校兴趣小组进行常见酸、碱、盐的性质实验时,发现实验台上摆放的药品中(如下图),有一装溶液的试剂瓶未盖瓶盖且标签破损,于是决定对这瓶溶液进行实验探究:
【提出问题】这瓶溶液是什么溶液?
【获得信息】酸、碱、盐的性质实验中用到含有钠元素的物质是氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠
【提出猜想】这瓶溶液是:猜想一:氯化钠溶液;猜想二:氢氧化钠溶液;猜想三:碳酸钠溶液。
【实验推断】(1)小华取样滴加无酚酞试液,溶液呈红色,得出结论:该溶液不可能是__________溶液。
(2)小刚另取样滴加稀盐酸有__________产生,小刚得出结论:该溶液是碳酸钠溶液。
(3)小军认为小刚的结论不完全正确,理由是在空气中变质的氢氧化钠与盐酸反应也能产生气泡。
小组同学讨论后一致认为还需要进行如下实验:
【继续探究】另取样加入过量的CaCl2溶液,观察到有______产生,设计这一步骤的目的是________;静置后,取上层清液,滴入酚酞试液,溶液呈红色。
【实验结论】这瓶溶液是__________。
【探究启示】实验取完药品后应__________。