某初中化学兴趣小组的四位同学。往氢氧化钠溶液中滴加酚酞溶液时。发现溶液变成了红色,可是过了一会儿,红色就消失了,溶液恢复为无色,溶液的红色为什么会变成无色呢?他们对这一现象进行了探究,请你和他们一起完成下边的探究历程。
【提出猜想】
甲:可能是酚酞变质造成的;
乙:可能是氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应的缘故;
丙:可能是酚酞与空气中的氧气发生反应,使红色消失;
丁:可能与氢氧化钠溶液浓度大小有关。
【理论分析】
(1)对于甲同学的猜想,你认为 ( 填“合理”或“不合理”).请写出你的理由: 。
(2)对于乙同学的猜想,大家认为是不正确的,因为氢氧化钠溶液虽然与空气中的二氧化碳反应,生成碳酸钠和水,但碳酸钠水溶液显碱性,由于溶液中有自由移动的 (写离子符号),所以红色不会消失。
【查阅资料】为了排除是酚酞溶液导致的原因,同学们决定重新配制酚酞溶液进行试验,他们在网络上查阅了资料,百度百科中对酚酞的描述如下表。
中文名 |
酚酞 |
结构式 |
|
外观 |
白色至微黄色结晶性粉末 |
||
常温下溶解性 |
<0.1g/100mL(水中) >5g/100mL(乙醇中) |
||
化学式 |
C20H14O4 |
(3)由上表可知,配制酚酞溶液的溶剂是 (选填“水”或“乙醇”).在检测溶液剂酸碱性的实验中,往待测溶液中滴入1﹣﹣2滴酚酞溶液即可,滴入过多的酚酞有可能出现白色沉淀的现象,该现象产生的原因是 。
【实验验证】
(4)如图,为了验证丙同学的猜想,四位同学在一支密封的装有NaOH 溶液的试管中,先通入密度比空气大的稀有气体,将试管内的空气排尽,随后注入新配制的酚酞溶液,观察到的现象依然是溶液先变成红色,过了一会儿红色消失,如图稀有气体应由导管口 (选填“a”或“b”)处通入。
(5)若丁同学的猜想正确,请你完成下列实验设计
实验方法 |
实验现象和结论 |
|
|
【应用拓展】
(6)从查阅百度百科资料知道,酚酞(H2In表示)其实是一种极弱的酸,其遇碱变红的变化表达式为:
H2In In2﹣(红色)
根据上述信息,请写出H2In遇NaOH溶液变红的化学方程式: 。
小彬同学家新买了水龙头,从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬的。他想起在学习金属性质时用到的金属活动性顺序中没有铬,为了了解铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系,进行如下探究活动。
【查阅资料】铬(Cr)是银白色有光泽的金属,在空气中表面能生成抗腐蚀性的致密氧化膜。铬能与稀硫酸反应,生成蓝色的硫酸亚铬( CrSO4)溶液……
铝是银白色有光泽的金属,能与稀硫酸反应,生成无色的硫酸铝溶液……
【预测】三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系:
①Cr Al Cu ②Al Cr Cu③Al Cu Cr
【实验过程】取大小相同的三种金属薄片,用砂纸打磨光亮。(填表中空格)
实验一 |
实验二 |
实验三 |
|
实验 方案 |
![]() |
![]() |
![]() |
实验 现象 |
铬片表面产生气泡缓慢,溶液变蓝色。 |
___________________ |
铝片表面产生气泡较快。 |
结论 |
铬能和稀硫酸发生反应,反应速率较慢。 |
铜不与稀硫酸反应 |
_____________________ |
三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系是__________________________ |
【回答问题】
(1)用砂纸打磨金属片的目的是_____________________。
(2)实验一所发生反应的化学方程式是____________________________。
(3)小东提出用硫酸铜溶液代替上述实验中的稀硫酸也能得出三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系,小燕认为不可行,理由是__________________。
(4)小清认为只要选用三种药品进行实验就可以得出三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系,这三种药品可以是________________。
【归纳】比较金属活动性强弱的方法有_____________(写一种即可)。
某兴趣小组话动中,在空气中点燃镁条时,发现在生成的白色固体物质中夹杂着少量的淡黄色固体。为了探究其原因,小组成员进行了以下探究活动:
[提出问题] 淡黄色固体物质的成分是什么?
[查阅资料] 通过查阅资料,记录了下列几种物质的颜色:
物 质 |
MgO |
MgCl2 |
Mg3N2 |
Mg(NO3)2 |
MgCO3 |
Mg(OH)2 |
颜 色 |
白色 |
白色 |
淡黄色 |
白色 |
白色 |
白色 |
小组成员一致认为产物中一定不含有氯化镁,理由是。
[提出猜想] 淡黄色的固体可能是。(填化学式)
[实验探究](1)按下图所示装置收集氮气(关闭a、b、c,用凸透镜聚光引燃白磷,待白磷不再燃烧并冷却至室温后,打开a、b,使用打气筒进行充气至A中的水进入B时,打开c,继续充气。)
(2)实验验证的方法是
。
[实验结论] 猜想是正确的。镁条在空气中燃烧的有关化学反应方程式是
。
[实验反思] (1)氮气选用排水法收集的原因是。
(2)本探究活动对物质燃烧新的认识是。
小明买了一种“汽泡爽”的冲调饮料。
【饮料说明】
①主要原料:柠檬酸(C6H8O7)和小苏打(NaHCO3);
②使用说明:将一包“汽泡爽”粉末倒入玻璃杯中,加入200 mL冷水,看到有大量气泡快速生成,待粉末完全溶解,就得到一杯果味饮料。
小明观察了饮料说明后,他借助化学实验的方法,探究“汽泡爽”产生气体的成分,以及加水温度对产生气体量的影响。
【实验一】探究“汽泡爽”产生气体的成分。
(1)小明阅读资料发现:“汽泡爽”原料中的柠檬酸(C6H8O7)和小苏打(NaHCO3)粉末混合后加水,可以发生以下反应,填写生成气体的化学式。
3NaHCO3 + C6H8O7 ="===" C6H5O7Na3 + 3H2O + 3↑
(2)为了检验该气体,小明选择的试剂是。
【实验二】探究加水温度对产生气体量的影响。
(1)小明先用冷水和热水各冲了一杯饮料,品尝时发现冷水冲的饮料中气泡较多,热水冲的饮料中气泡较少。当他摇动杯子时,发现有大量气泡从水中逸出。他查阅资料发现:随着温度升高,气体在一定量的水中溶解的量会迅速降低。于是小明设计了如下实验方案,请填写表中空白。
实验序号 |
加入水的体积 |
加入水的温度 |
收集到的气体的体积 |
1 |
200 mL |
15℃ |
a(待记录) |
2 |
50℃ |
b(待记录) |
(2)在老师的帮助下,小明采用相同的两套实验装置(如下图)分别完成上述实验,在A中加入水,再加入一袋“汽泡爽”,迅速塞紧胶塞。量筒C用于收集A中产生的气体所排出的液体,冷却至室温后读取数据。B中油层的作用是。
A B C
(3)通过实验,小明测得:a =" 64" mL,b =" 132" mL,由此获得结论:“汽泡爽”产生气体的量与加水温度有关系。但是老师看到小明的实验报告后却指出:两套装置中,“汽泡爽”产生气体的总量应该近似相等,与温度关系不大,其本质原因是。
(4)通过反思,为了证明老师的观点,小明继续利用(3)中已反应完的两套装置,又做了一步实验,发现两套装置最终收集到的气体的总量确实相近,他的实验操作是。
某兴趣小组的同学对一包久置的生石灰(CaO)干燥剂产生了好奇,于是他们对这包干燥剂的成分展开了探究。
【提出问题】这包干燥剂是否变质,成分是什么?
【猜想假设】猜想一:全部是CaO;猜想二:是CaO和Ca(OH)2的混合物;
猜想三:全部是Ca(OH)2;猜想四:是Ca(OH)2和CaCO3的混合物。
【实验探究】(1)取部分该干燥剂于试管中,加水后无放热现象,说明这包干燥剂中不含
。
(2)继续向试管中滴加足量稀盐酸,有气泡出现,说明这包干燥剂中含有。
(3)为了进一步确定这包干燥剂中有无其他成分,小组同学设计了以下三种方案。
另取部分干燥剂于烧杯中,加水并搅拌,静置后取上层清液于3支试管中。请你参与实验,并填写表中的空白:
写出方案二发生的化学反应方程式。
【实验结论】通过以上实验探究,得出猜想成立。
【拓展迁移】小组同学反思了生石灰干燥剂变质的原因,认识到实验室保存氧化钙应注
意。
某同学在自主学习酸的知识时,设计了以下实验报告,请将实验报告补充完整。
【实验目的】
【实验用品】试管、铁片、铜片、稀盐酸、稀硫酸、NaOH溶液、石蕊和酚酞试液等
【实验内容】
实验 步骤 |
①![]() |
②![]() |
③![]() |
实验 现象 |
溶液变为色 |
稀酸中的铁片表面都有产生; 铜片表面都没有明显现象 |
溶液由红色变为无色 |
分析 与 结论 |
结论: 稀酸能与指示剂作用 |
铁与稀硫酸反应的化学方程式为 结论:稀酸能与较活泼金属反应 |
结论: 酸能 |
【实验思考】从物质组成的角度解释稀酸具有酸的通性的原因。