【2015年福建省福州市】(10分)分析处理图表中的信息是学习化学的一种重要方法。
(1)下表是氯化钠和碳酸钠在不同温度时的溶解度,根据此表回答:
① 40℃时,氯化钠的溶解度为____________g。
②碳酸钠的溶解度随温度的升高而____________(填“增大”或“减小”)。在20℃时,
将100g的水加入30 g碳酸钠中,充分搅拌后得到的是____________(填“饱和溶液”或“不饱和溶液”),将上述溶液升温到30度,该溶液的溶质质量分数为____________ (计算结果精确到0.1%)。
③10℃时,分别配制表中两种物质的饱和溶液,其中溶质质量分数较小的物质是______。
(2)将足量的稀盐酸加入一定量的铁、铜混合物中,写出其中反应的化学方程式______________________。图是实验过程生成气体或剩余固体的质量随反应时间的变化关系,其中表示正确的是____________(填标号)。
固体混合物是由氧化钙、纯碱和食盐组成。某兴趣小组取少量固体在水中充分溶解,搅拌后过滤,探究其滤液成分。请回答有关问题:
(1)经分析滤液中一定有NaCl和NaOH,生成氢氧化钠的化学方程式为。
(2)某研究小组对滤液中其他成分做出了如下假设:
假设1:还可能含有CaCl2
假设2:还含有一种盐,它可能是(填化学式)
假设3:还含有一种碱,它可能是(填化学式)
(3)完成实验方案。请填写实验操作、与表中结论相符的预期现象。
限选试剂:稀HCl、NaOH溶液、Na2CO3溶液、AgNO3溶液、 BaCl2溶液
实验操作 |
预期现象 |
结论 |
假设2成立。 |
||
假设3成立。 |
某化学兴趣小组的同学对能制氧气的呼吸面具进行研究。
[查阅资料]
(1)呼吸面具中制取氧气的主要原料是固体过氧化钠(Na2O2)。过氧化钠分别能和二氧化碳、水反应,都生成氧气,反应的化学方程式为:
①2Na2O2+ 2H2O ═ 4NaOH + O2↑
②2Na2O2+2CO2 ═ 2Na2CO3+ O2
(2)氯化钙溶液呈中性;碳酸钠溶液呈碱性;氯化钙溶液与碳酸钠溶液混合后发生如下反应:
Na2CO3+ CaCl2 ═ CaCO3↓ + 2NaCl。
同学们对用过一段时间后的面具中的固体成分产生兴趣。
[猜想与假设]
固体可能为:①Na2CO3;②NaOH和Na2CO3;③Na2O2和Na2CO3;④。
为了确定用过一段时间后呼吸面具中的成分,该小组的同学在老师的指导下进行了以下的探究。
[进行实验]
实验Ⅰ:取少量固体放入试管中,加足量水,看到,证明固体中有Na2O2。
实验Ⅱ:取少量固体放入试管中,滴加足量的稀盐酸,产生大量气泡,则证明固体中含有Na2CO3。
实验Ⅲ:取少量固体放入试管中,加足量水,再滴加足量的氯化钙溶液后,过滤。向滤液中加入酚酞试液,若溶液变成,则证明固体中含有NaOH。
[反思与评价]
通过上述实验,有些同学认为其中有些不妥的结论。
(1)有些同学认为通过实验Ⅱ并不能确定固体中含有Na2CO3。如何改进此实验?。
(2)还有些同学认为通过实验Ⅲ也不能证明固体中一定含有NaOH。其原因是:。
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。
化学小组同学取一定量碳酸钙固体高温煅烧一段时间,冷却后,对剩余固体成分进行如下探究。
【提出问题】剩余固体成分是什么?
【查阅资料】工业上通常采用高温煅烧石灰石的方法制生石灰,化学方程式为:CaCO3高温CaO+CO2↑。
【猜想与假设】剩余固体成分:
I.全部是氧化钙 Ⅱ.Ⅲ.全部是碳酸钙
在老师指导下,小组同学设计如下实验,探究上述猜想是否成立。
【进行实验】
①甲同学取一定量的剩余固体于试管中,加入一定量的水振荡,有白色不溶物。甲同学据此认为试管中的固体为碳酸钙,即猜想Ⅲ成立。乙同学认为上述实验不足以证明猜想Ⅲ成立,其理由是。
②乙同学取一定量的剩余固体于试管中,加入一定量的水,触摸试管外壁感觉发热,继续向试管中加入几滴稀盐酸,没有气泡产生。乙同学据此认为试管中的固体只有氧化钙,即猜想I成立。丙同学认为乙的实验不足以证明猜想I成立,理由是。
③丙同学利用水、无色酚酞溶液和稀盐酸证明了猜想Ⅱ成立,请完成实验报告。
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
猜想Ⅱ成立 |
【反思拓展】
工业制生石灰的过程中同时得到副产品二氧化碳。下列用途是利用二氧化碳化学性质的是。
A.气体肥料B.制干冰 C.制纯碱 D.制碳酸饮料
化学课上老师向盛有NaOH溶液的试管中滴入2—3滴无色酚酞试液,振荡溶液呈红色。
提出问题:是什么微粒使无色酚酞变红?
查阅资料:NaOH溶液中主要存在H2O、OH-、Na+三种粒子。
猜想:①水分子使无色酚酞变红;
②Na+使无色酚酞变红;
③______使无色酚酞变红。
实验验证:
实验操作 |
现象 |
结论 |
实验一:分别向盛有NaOH溶液和蒸馏水的试管中滴入2—3滴无色酚酞试液 |
NaOH溶液中滴入酚酞后变红,蒸馏水中滴入酚酞后无现象。 |
猜想_______不成立。 |
实验二:_______________ |
________________________。 |
猜想②不成立。 |
实验三:分别向盛有NaOH溶液和石灰水的试管中滴入2—3滴无色酚酞试液 |
两支试管中滴入酚酞后均____。 |
猜想③成立。 |