科学探究是学习化学重要而有效的学习方法。某校化学兴趣小组的同学以酸为专题,对酸的五种化学性质进行探究、总结及应用,请回答有关问题:
(1)酸的化学性质①一一酸与酸碱指示剂的作用。酸能使紫色石蕊溶液变成红色,不能使无色酚酞溶液变色。
(2)酸的化学性质②,图1中M所代表的物质类别是 。黄金是一种常见饰品,现实生活中,少数商贩用黄铜冒充黄金出售,可以用化学的方法加以鉴别。某同学为了测定黄铜(铜锌合金)样品的成分,将60g稀HCl分三次加入到盛有10g该样品的烧杯中,所得数据如下表,则该黄铜样品中含锌的质量分数为 。
实验次数 物质质量 |
第1次 |
第2次 |
第3次 |
加入稀盐酸质量/g |
20 |
20 |
20 |
充分反应后剩余固体质量/g |
8.7 |
7.4 |
6.4 |
(3)酸的化学性质③一一酸与金属氧化物的反应。盐酸可用于金属制品表面除锈等。
(4)酸的化学性质④一一酸碱中和反应。
该校化学兴趣小组的同学重点以“酸碱中和反应”为课题进行探究。小宇同学向烧杯中的氢氧化钠溶液中滴加稀硫酸,一会儿后发现忘了滴加酸碱指示剂,于是他停止滴加稀硫酸。同学们纷纷对实验烧杯溶液中含有哪些溶质展开了讨论。
【提出问题】实验的烧杯中溶质含有哪些物质?
【提出猜想】猜想一:溶质中只有Na2SO4
猜想二:溶质中可能是Na2SO4和NaOH
猜想三:溶质中可能是 。
【查阅资料】Na2SO4溶液呈中性
【实验探究】小宇同学设计如下的实验方案
方法步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
|
方案一 |
取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中, 滴入几滴无色酚酞溶液 |
酚酞不变红色 |
猜想一正确 猜想二不正确 |
方案二 |
取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中, 滴加BaCl2溶液 |
出现白色沉淀 |
猜想三正确 |
方案三 |
取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中,加入少量的黑色CuO粉末,振荡 |
|
猜想三正确 |
【方案评价】同学们对小宇上述的方案讨论后认为:
①方案一存在缺陷,该方案不能证明猜想一是正确的,其原因是 。
②方案二也不能证明猜想三是正确的,理由是 。
③同学们经过讨论,一致认为方案三能够证明猜想三是正确的,并讨论除此方案外,还可以向烧杯的溶液中加入活泼金属、碳酸盐等物质进行证明。
【实验反思】在分析化学反应后所得物质成分时,还需考虑反应物的用量。
【学科渗透】如图2所示,小宇同学在进行溶液导电性的实验时,将电极两端插入稀H2SO4溶液中,闭合开关,小灯泡正常发光,然后逐滴向稀H2SO4中加入Ba(OH)2溶液至过量,请推测小灯泡的发光情况为 ;发生反应的化学方程式是 。
(5)酸的化学性质⑤一一酸与盐的反应
利用图3所示装置来验证CO2气体的性质,要证明CO2与NaOH溶液能够发生反应,可先加氢氧化钠溶液,再加盐酸,气球的变化是 。
如图是实验室制取气体的常用装置:
(1)写出b与f相连,制取一种俗称“干冰”的气体,其化学反应方程式是 。
(2)图g既可用于制取和收集气体,又可用于研究物质的性质。当关闭K1,打开K2时,可以检验二氧化碳,其化学反应方程式是 。
下列是实验室常见的化学仪器:
(1)a的名称为 ;
(2)f的名称为 。
在某次探究活动中,小明同学往NaHCO 3溶液中加入NaOH溶液,未观察到明显现象,即认为两者没有发生化学反应,小亮同学却有疑问。
【提出问题】在溶液中,NaHCO 3和NaOH真的不反应吗
【猜想假设】
(1)溶液中,NaHCO 3和NaOH要反应
(2) ;
【查阅资料】(1)可溶于水的酸、碱、盐在水中能解离出对应的阳离子和阴离子。
(2)部分碱、盐的溶解性表(室温)
阴离子 阳离子 |
OH ﹣ |
Cl ﹣ |
CO 3 2 ﹣ |
HCO 3 ﹣ |
Na + |
溶 |
溶 |
溶 |
溶 |
Ba 2+ |
溶 |
溶 |
不 |
溶 |
【进行实验】
实验序号 |
实验操作 |
实验现象 |
1 |
往NaHCO 3溶液中加入BaCl 2溶液 |
无明显现象 |
2 |
往NaHCO 3溶液中加入NaOH溶液 |
无明显现象 |
3 |
将实验1和实验2所得的溶液混合 |
有沉淀生成 |
【解释与结论】
(1)根据实验1中无明显现象,可得到的结论是 (选填字母编号)
A.混合溶液中没有NaCl B.混合溶液中没有Ba(HCO 3) 2;
C.混合溶液中没有NaHCO 3 D.混合溶液中的阴、阳离子不能形成不溶物
(2)实验3中生成的沉淀为 (填化学式),该沉淀中的阴离子只能来源于实验 (选填"1"或"2")所得到的溶液,则实验 (选填"1"或"2")必定发生了化学反应,写出该反应的化学方程式 。
(3)依据上述实验及分析,猜想 成立。
【总结反思】两种溶液混合,未能观察到明显现象而化学反应 (选填字母编号)
A.一定没发生 B.一定发生了 C.不一定没发生
某实验小组在做“用澄清石灰水检验二氧化碳”的实验时,发现一个有趣的实验现象:
试管中浑浊现象为何消失?实验小组的同学对此实验进行了下列探究活动:
(1)根据已学知识,实验小组对CO2使澄清石灰水变浑浊的现象作出了合理的解释,其化学方程式为 。
(2)【查阅资料】
①碳酸盐一般不溶于水,如碳酸钙不溶于水。
②碳酸钙能与二氧化碳、水反应生成碳酸氢钙[Ca(HCO3)2],碳酸氢钙易溶于水。
③碳酸氢钙受热易分解,生成碳酸钙、二氧化碳、水。
从物质组成角度分类,碳酸氢钙应属于 。
A.氧化物 B.酸 C.碱 D.盐
写出碳酸氢钙受热分解的化学方程式 。
【提出问题】碳酸氢钙能与哪些物质反应呢?
【假设与猜想】猜想I:能与盐酸反应
猜想∐:能与氢氧化钠反应
……………
(3)【设计实验并验证】
实验步骤 |
实验现象 |
结论 |
实验一:取丙中少量液体于试管中,滴加稀盐酸 |
有 生成 |
猜想I成立 |
实验二:取丙中少量液体于试管中,滴加氢氧化钠溶液 |
有白色沉淀生成 |
猜想II成立 |
实验三:取丙中少量液体于试管中,加热 |
澄清液体又变浑浊 |
验证了资料描述 |
根据验证实验写出碳酸氢钙与盐酸反应的化学方程式 。
【讨论与反思】
该实验小组在实验中发现问题,并对问题进行不断探究。他们不但发现了新的物质,还了解了它的一些性质,并对生活中煮沸可以降低水的硬度、水垢的形成以及自然界中溶洞与钟乳石的形成有了更进一步的认识。
如图是实验室制取与收集气体的装置图,据此回答有关问题。
(1)仪器①的名称是 。
(2)实验室用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳气体,应选用的发生装置和收集装置的组合是(填序号) ,反应的化学方程式为 ;该组合装置还可以用来制取氧气,其化学方程式为 。
(3)实验室利用F装置收集氢气时,气体应从 端(填“a”或“b)通入。