课堂上老师完成了碳酸钠溶液和澄清石灰水反应的演示实验后,对浑浊液体过滤得到澄清滤液;接着师生对话如下表:
人 员 |
对 话 |
老 师 |
问:滤液里可能含有哪些溶质呢? |
甲同学 |
答:可能是NaOH、Na2C03 |
乙同学 |
答:可能是NaOH、Na2C03、Ca(OH)2 |
丙同学 |
答:可能是NaOH |
丁同学 |
答:可能是 |
(1)假设你是丁同学,请你也提出一个与甲、乙、丙同学不同的猜想,把猜想写在上面表格中。并对你自己的猜想设计一个简单的实验加以证明。
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
取样于试管中, |
|
自己的猜想成立 |
(2)你认为甲、乙、丙同学的猜想都合理吗?如有不合理的请说明理由。
。
(3)甲同学针对自己的猜想进行了如下实验:
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
取样于试管中,滴入足量稀盐酸 |
没有气体产生 |
甲的猜想不成立 |
你认为甲同学得出此实验结论的理由是 。
在介绍氢气的制法时,老师告诉同学们,铝丝与一种可以用铁制容器盛装的溶液反应,也会生成氢气。
【提出问题】与铝丝反应的是什么溶液?
【交流讨论】分析后,大家一致认为该溶液不是稀盐酸或稀硫酸,原因是 。
同学们决定进一步探究。老师为同学们提供了该溶液。
【查阅资料】含有不同金属离子的溶液在灼烧时会产生不同颜色的火焰
钠 |
钙 |
钾 |
黄色 |
砖红色 |
紫色(透过蓝色钴玻璃) |
【实验探究】
①小强取该溶液于试管中,向其中滴加紫色石蕊溶液,发现紫色石蕊溶液变蓝。
②小明用铂丝蘸取该溶液在酒精灯火焰上灼烧,观察到火焰呈黄色。
③有同学提出应向该溶液中滴加稀盐酸,小美取该溶液于试管中,向其中加入足量的稀盐酸后,没有看到明显现象,这样做是为了排除 (填离子符号)的干扰。
【实验结论】该溶液为 溶液。
【交流反思】
①老师告诉同学们,铝与该溶液反应除了生成氢气外,还生成了一种含有AlO 2 ﹣的盐,请写出该反应的化学方程式 。
②金属铝的化学性质较活泼,而生活中使用的铝制品却耐腐蚀,原因是 。
某同学将打磨过的铝箔加入到氢氧化钠溶液中,结果发现也有气泡产生,为了解该气体的成分,实验小组进行了以下探究活动:
【作出猜想】
猜想一:氧气;
猜想二:氢气;
猜想三:氮气。
(1)其他同学认为猜想三是错误的,理由是 。
【进行实验】
分别进行实验:
(2)利用图①装置进行实验:反应一段时间后,观察到 ,则猜想一错误。
(3)利用图②装置进行实验:反应一段时间气体验纯后,在尖嘴处点火观察到 ,则猜想二正确。
【得出结论】
(4)氢氧化钠、水、铝能反应生成偏铝酸钠(NaAlO 2)和氢气,请写出此反应的化学方程式 。
(5)铝分别与稀硫酸、氢氧化钠溶液反应,若生成等质量的氢气,则消耗掉硫酸与氢氧化钠的质量比为 。
(6)若本实验所用试液是在空气中敞口久置的氢氧化钠稀溶液,则观察不到明显的实验现象。其原因是 。(用化学方程式表示)
(7)铝块能制成铝箔是利用了铝的 性,铝在空气中表面形成一层致密的薄膜,具有一定的抗腐蚀性,写出相应的化学方程式 。
现有一包白色粉末,可能含有硫酸钠、碳酸钠、氯化钡、氢氧化钠、硫酸铜中的一种或几种,某化学小组为确定其成分,做了以下探究:
【查阅资料】硫酸钠、氯化钡溶液均呈中性。
(1)步骤Ⅰ:取少量固体于烧杯中,加足量的水,搅拌,过滤,得到白色沉淀和无色滤液。
步骤Ⅱ:取步骤Ⅰ所得的白色沉淀于试管中,加入过量的稀硝酸,沉淀全部溶解,有气泡产生,得到无色澄清透明的溶液。
根据上述两步实验,小组同学认为白色粉末中一定不含有的物质是 ,同时确定了白色粉末中一定含有的物质,并写出了步骤Ⅰ中产生白色沉淀的化学方程式是 。
(2)为了进一步确定白色粉末中可能含有的物质,小组同学利用步骤Ⅰ所得的滤液继续探究。
【讨论猜想】小组同学对滤液中溶质成分做出了多种猜想,其中滤液中含有三种溶质的猜想分别是:
猜想一: ;猜想二: 。
【实验探究】小组同学共同设计如下方案来证明诸多猜想中猜想二成立,请完成下列表格:
实验步骤 |
实验现象 |
实验结果 |
|
|
猜想二成立 |
【实验结论】小组同学通过以上探究,最终确定了白色粉末的成分。
做完氢氧化钠与稀硫酸中和反应的实验后,兴趣小组的同学对反应后溶液中溶质的成分进行了探究,请和他们一起探究并完成以下各空;
【提出问题】溶液中溶质的成分是什么?
【做出猜想】(1)只有Na 2SO 4;
(2)Na 2SO 4和 两种物质;
(3)Na 2SO 4和NaOH两种物质。
【实验验证】
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
|
甲同学实验 |
取适量中和反应后的溶液滴于试管中,将表面打磨后的铝片放入试管的溶液中 |
铝片逐渐溶解,并有大量气泡冒出 |
猜想(2)成立 |
乙同学实验 |
取中和反应后的溶液少许于另一试管中,并滴加几滴无色酚酞试液 |
溶液变 色 |
猜想(3)成立 |
丙同学对甲、乙两同学结论不同产生质疑。
【查阅资料】①Na 2SO 4溶液显中性;②Al与强碱NaOH溶液反应生成偏铝酸钠(NaAlO 2)和氢气,反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2 ═2NaAlO 2+3H 2↑。
【交流反思】①丙同学肯定猜想(1) (填"成立"或"不成立");
②丁同学认为猜想(2)不成立,其理由是 ;
③该组同学经过充分讨论,一致认为猜想(3)成立;
④甲同学的实验是铝片和 溶液反应。
实验与探究是化学学习的重要方法和内容,李明看到家里多年未用的铜制火锅上有绿色的锈迹,他对绿色锈迹的成分和性质产生了浓厚兴趣.
【查阅资料】
①绿色锈迹是碱式碳酸铜[Cu 2(OH) 2CO 3],受热易分解;
②无水硫酸铜为白色粉末,遇水变蓝;
③碱石灰是CaO和NaOH的固体混合物,NaOH与CO 2反应生成碳酸钠固体和水
④氧化铜与稀硫酸反应生成蓝色溶液,碳粉不与稀硫酸反应也不溶解在稀硫酸中.
【发现问题】
查阅资料后,该同学将少量碱式碳酸铜放入试管中加热,发现试管中的固体由绿色变成黑色,同时试管壁上有无色液滴生成.
为了进一步确定碱式碳酸铜受热分解的产物,进行了如下探究:
探究一:碱式碳酸铜受热分解生成的黑色固体成分.
【猜想与假设】该黑色固体可能是①碳粉;② ;③碳和氧化铜的混合物.
【设计方案】请帮助该同学完成下述实验报告:
实验操作与现象 |
实验结论 |
|
猜想②正确 |
探究二:碱式碳酸铜受热分解还会生成CO 2和H 2O.
【进行实验】选择如下图所示装置进行验证
步骤一:连接A和B,打开活塞,通入一段时间的空气;
步骤二:点燃酒精灯,依次连接装置A→B→ → (填"C","D");
步骤三:点燃酒精灯,观察到明显现象后,停止加热
【解释与结论】
①当观察到 ,说明碱式碳酸铜受热分解生成了CO 2和H 2O,写出装置C中反应的化学方程式 ;
②写出Cu 2(OH) 2CO 3受热分解的化学方程式 .
【反思与评价】
上述装置中A的作用是 .