【2015年湖北省襄阳市】某兴趣小组发现了一包敞口放置的碱石-优题课

化学兴趣小组的同学们在进行“碱与酸碱指示剂反应”的实验时，将酚酞溶液滴入NaOH溶液中，溶液变成了红色，但过一会儿红色却消失了。于是，兴趣小组的同学们对这一异常现象进行了探究。

【提出问题】滴有酚酞的NaOH溶液由红色褪为无色的原因是什么？

【猜想与假设】甲同学：酚酞与O₂发生了反应；乙同学：NaOH溶液与空气中的CO₂发生了反应；丙同学：与NaOH溶液浓度大小有关；你的猜想：　　（写一条）。

【设计与实验】甲、乙、丙三位同学为了验证各自的猜想，设计并进行了如下实验，请你与他们一起探究。

（1）甲同学设计并完成如下实验：

实验步骤

实验目的

实验现象

实验结论

①取少量实验中的NaOH溶液于试管中，再加热煮沸。

溶液变红，过一会儿红色消失。

甲同学的猜想

　　（填“正确”或“不正确”）。

②将①中的溶液冷却后滴入酚酞溶液，并滴一些植物油在其上方。

（2）乙同学设计如图1所示的装置进行实验，一段时间后，试管中溶液的红色褪去，他认为自己的猜想正确，试管中反应的化学方程式为　　。丁同学认为乙同学的猜想不正确，理由是　　，丁同学为了进一步探究试管中的溶液红色褪去的原因，用pH试纸测量试管中的溶液，结果pH＜7，说明溶液显　　性，造成试管中溶液红色褪去的原因可能是　　。

（3）丙同学为了验证自己的猜想，使用色度传感器测量溶液颜色的变化（说明：溶液无色时，色度传感器测得的数值为100%）。他在三个专用容器中分别加入等量的5%、10%、20%的NaOH溶液，然后各滴加2滴酚酞溶液，同时放入色度传感器进行测量，测出溶液颜色的变化曲线如图2所示，由此判断自己的猜想正确。你能从变化曲线中总结出的规律有　　（写一条）。

【实验结论】滴有酚酞的NaOH溶液由红色褪为无色与NaOH溶液的浓度有关。

某同学发现自己眼镜框中铜制部位表面有绿色的铜锈，他联想到探究铁生锈条件的实验，决定采用控制变量法探究铜生锈的原因，请你一起探究。

【提出问题】铜生锈的原因是什么？

【查阅资料】铜锈的主要成分是Cu₂（OH）₂CO₃，俗称铜绿。

【猜想与假设】根据查阅的资料猜测：铜生锈是铜与空气中的氧气、水和二氧化碳共同作用的结果，理由是　　。

【设计与实验】他仿照探究铁生锈条件的实验，设计并进行了如下四个实验（说明：实验中用到的蒸馏水均已煮沸过且铜片已打磨干净）。

实验编号	一	二	三	四
实验装置
实验现象	铜片不生锈	铜片不生锈	铜片不生锈	铜片生锈

在上述实验三中，控制的因素是　　，制取氧气的方法与加热高锰酸钾制取氧气的方法相比具有的优点是　　（写一条）。铜生成铜绿的化学方程式为　　。

【实验结论】他的猜想正确。

【反思与提高】

（1）生活中你会发现厨房中的铁锅与水接触的部分最容易生锈，切开的苹果不久后变成咖啡色，好像生了“锈”。这些物质“生锈”除了与水有关外，都与　　（填物质名称）有关。

（2）请你提出一条延长食品保质期的建议：　　。

（3）要除去眼镜框表面的铜绿，应选用的药品是　　（写一种）。

果蔬洗盐既能去除水果和蔬菜表面的农药，又能杀菌、去小虫，近几年比较流行。某品牌果蔬洗盐常温下为白色固体，小敏取用时不小心将其洒落在天然气的火焰上，发现火焰呈黄色，这引起了小敏探究其成分的兴趣。

【查阅资料】1.钠及其化合物灼烧时火焰呈黄色。

2.农药大多数呈酸性。

【提出猜想】猜想一：碳酸钠

猜想二：碳酸氢钠

猜想三：碳酸钠和碳酸氢钠的混合物

小敏做出以上猜想的依据是　　。

【查阅资料】碳酸氢钠受热分解产生二氧化碳、碳酸钠和水。

【进行实验】

实验步骤	实验现象	分析与结论
①取一定量果蔬洗盐加热至固体质量不再改变，将生成的气体全部通入足量澄清石灰水中	有气体生成，澄清石灰水中产生白色沉淀	生成气体的化学方程式：　　，该品牌果蔬洗盐中含有
②将①加热后残留固体全部溶于水，加入足量氯化钙溶液	产生白色沉淀	/
③分别测量①和②产生沉淀质量	①中产生沉淀2.5g，②中产生沉淀质量	该品牌果蔬洗盐中含有碳酸钠

【继续探究】

小敏想到妈妈以前常用食盐水洗水果，猜想该品牌果蔬洗盐中还可能含有氯化钠。她向其水溶液中加入　　至溶液呈酸性，再加入　　溶液，观察到有白色沉淀生成，证明有氯化钠。

【拓展延伸】

该品牌果蔬洗盐不可直接食用，使用后，要用清水冲洗。

同学们学习了复分解反应发生的条件后，利用所学知识对稀盐酸与如图中的三种物质之间能否发生反应作出判断，并进行实验验证：

组别	甲	乙	丙
实验示意图
能否反应	能	能	能
实验现象	无明显现象	有气泡产生	产生白色沉淀

同学们判断Ca（OH）₂溶液和稀盐酸能发生化学反应的依据是生成物中有　　生成。

【提出问题】

怎样证明Ca（OH）₂溶液与稀盐酸发生了反应？

【分析讨论】

同学们经过讨论后认为，如果盐酸和氢氧化钙减少（或消失），或者有新物质生成，都能证明反应已经发生。

【查阅资料】

CaCl₂溶液呈中性。

【实验探究】

方案	实验操作	实验现象	实验结论
方案一	小羽取少量Ca（OH）₂溶液于试管中，先滴入2～3滴无色酚酞溶液，再加入稀盐酸		反应物消失，二者发生了反应
方案二	小美向甲组反应后的溶液中加入适量AgNO₃溶液	产生白色沉淀	有新物质生成，二者发生了反应

【实验评价】

小凯认为小美的结论不正确，理由是　　。

【总结归纳】

（1）Ca（OH）₂溶液与稀盐酸发生了化学反应，其反应的化学方程式为　。

（2）对于无明显现象的反应，我们可以分析比较反应物和生成物的性质，从多个角度设计实验进行证明。

【拓展延伸】

将少量CO₂通入NaOH溶液中也无明显现象，请你设计一个实验方案证明二者发生了反应　　（写出操作方法和现象）。

在探究碱溶液的化学性质时，某兴趣小组将两支规格相同且充满二氧化碳的试管分别插入氢氧化钙溶液和氢氧化钠溶液中，摆动试管。如图所示：

【观察现象】

（1）实验A中试管内液面上升，试管内出现浑浊的现象，发生反应的化学方程式为　　。

（2）实验B中试管内液面上升，无浑浊现象。

【提出问题】

氢氧化钠溶液与二氧化碳是否发生了反应。

【讨论交流】

（1）甲同学根据B试管内液面上升的现象，认为氢氧化钠溶液与二氧化碳发生了反应。

（2）乙同学认为：由此实验直接得出二氧化碳和氢氧化钠溶液能发生反应的结论还不够严密。你认为乙同学的理由是　　。

（3）丙同学认为：可以从化学反应有新物质生成的角度，来证明二氧化碳和氢氧化钠溶液是否发生化学反应。他发现实验台上有下列试剂：酚酞溶液、石蕊溶液、稀盐酸、稀硫酸、氯化钙溶液、硝酸钡溶液。请你从中选择一种试剂，帮助丙同学设计实验，验证二氧化碳和氢氧化钠溶液是否发生了化学反应。

【实验验证】

实验步骤

实验现象

实验结论

二氧化碳与氢氧化钠溶液

　　化学反应（填“发生”或“不发生”）

【拓展应用】

根据以上实验现象，参考小资料，选用“饱和氢氧化钠溶液”或“饱和氢氧化钙溶液”完成下面问题：

小资料：20℃时氢氧化钠的溶解度为109g，氢氧化钙的溶解度为0.165g。

（1）鉴别二氧化碳气体，应该选用　　。

（2）吸收二氧化碳气体，应该选用　　。

实验步骤及操作	实验现象	结论
①取部分该样品于试管中，加少量水	无明显放热现象	碱石灰样品中不含CaO 和
②继续加足量水，振荡，静置	产生白色沉淀	样品中一定含有CaCO₃
③从步骤②的试管中取少量上层清液于另一试管中，向其中滴加过量BaCl₂溶液	产生白色沉淀
④将步骤③所得物质过滤，向滤液中滴加无色酚酞溶液	溶液变红色