科目: 来源: 题型:探究题
在实验室,有硫酸铜、碳酸钙、碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钙五种物质(均为纯净物)失去标签,它们均为白色粉末。现将药品分别标记为A、B、C、D、E,化学老师让化学实验小组的同学鉴别出这些物质。
【查阅资料】白色的硫酸铜粉末遇水变为蓝色
【实验探究】化学实验小组的同学鉴别实验过程记录如下步骤1:取五种白色粉末各一药匙,分别放入五支洁净的试管中,各加蒸馏水2mL。振荡后静置。五支试管底部均有固体存在,只有盛放E的试管中液体呈蓝色, 其他均呈无色。
步骤2:取B、C、D的上层清液滴加稀盐酸,只有B的试管中有气泡产生,其他均无明显现象。
步骤3:取A、C、D的上层清液放入试管中,分别滴加无色酚酞,A、C显红色。
请根据该学生的实验过程,回答下列问题:
(1)由步骤1得出E为 ;
(2)步骤3中,D的现象是 ;
(3)根据该化学小组的实验,除E外其余四种白色粉末有部分也可以确定,分别是 ;(写代号及其对应物质的化学式)
(4)对尚未鉴别出来的物质,请设计实验进行确定,并填入下表:
实验操作 | 实验现象及结论 |
| |
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某兴趣小组发现一袋腌制松花蛋的泥料,配料表上的成分是氧化钙、纯碱和食盐。他们要探究在腌制松花蛋过程中都有哪些物质对鸭蛋起作用。于是取少量泥料在水中溶解,充分搅拌后过滤,取滤液探究其成分。
【猜想与假设】他们都认为滤液中一定有NaCl和NaOH。生成氢氧化钠的化学方程式为 。
对其他成分他们分别做出了如下猜想:
小亮猜想:还可能有Na2CO3
小强猜想:还可能有Ca(OH)2和Na2CO3
你认为谁的猜想是错误的 ,理由是 。
你还能做出的猜想是:还可能有 。
【活动与探究】小亮取一定量的滤液于试管中,向其中滴加了几滴稀盐酸,振荡,没有气泡,于是他得出结论:没有Na2CO3。
请你选择CO2以外的物质,设计一个实验方案验证你的猜想。
实验步骤 | 现象及相应结论 |
| |
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某品牌纯碱中含有少量氯化钠。某化学探究小组欲测定该品牌纯碱的纯度(即碳酸钠的质量分数)。(一)甲组同学设计如图所示实验:
【实验步骤】
①组装好如图仪器,并检查 ;
②称取13.0g样品放入锥形瓶中,加入少量蒸馏水溶解,并在其他装置中加入相应的药品;
③称量装置C的质量;
④打开分液漏斗旋塞滴入稀硫酸,直到不再产生气泡为止;
⑤再次称量装置C 的总质量;
⑥计算出样品中碳酸钠的质量分数。
【实验分析】
(1)A装置中反应的化学方程式为 。
(2)B装置的作用是 。
(3)如果没有B装置则所测样品中碳酸钠的质量分数 。(填偏大、偏小、不变)
(4)小明提出能否用盐酸代替硫酸?同学们经过讨论认为不能,理由是 。
(5)称得纯碱样品的质量为13.0g,实验前、后C装置(包含药品)的质量分别为61.2g和65.6g,则该纯碱样品的纯度为 %(精确到0.1%)。
(二)乙组同学采用生成沉淀的方法来测定样品中纯碱的质量分数,设计了如下实验:
(1)判断加入氯化钡溶液是否过量的合适方法是 ,然后观察现象判断。
A.静置混合物X,向上层清液中继续滴加氯化钡溶液,若无白色沉淀生成,则氯化钡已经过量;
B.向混合物X中滴加稀硫酸,若有白色沉淀生成则说明氯化钡已经过量。
(2)判断滤渣是否洗涤干净,可以采取向最后的洗出液中滴加 ,然后观
察现象判断。
A.氯化钡溶液 B.稀硫酸 C.硝酸银溶液 D.稀盐酸
(3)根据实验数据,乙组测得样品中碳酸钠的质量分数为 %(精确到0.1%)。
【实验反思】
甲乙两组同学所测该品牌中碳酸钠的质量分数,你认为 组(填“甲”或“乙”)更准确,另一组存在较大偏差的原因可能是 。
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某实验小组的同学用氢氧化钙溶液和盐酸进行酸碱中和反应的实验时,向烧杯中的氢氧化钙溶液加入稀盐酸一会后,发现忘记了滴加指示剂。因此,他们停止滴加稀盐酸,并对烧杯内溶液中的溶质成分进行探究。
Ⅰ. 写出该中和反应的化学方程式: 。
Ⅱ. 探究烧杯内溶液中溶质的成分。
【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么?
【猜想】猜想一:可能是CaCl2和Ca(OH)2;猜想二:可能只有CaCl2;
猜想三: 。
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。
【进行实验】
实验步骤:取少量烧杯内溶液于试管中,滴入几滴酚酞溶液,振荡
实验现象: 结论:猜想一不正确
实验步骤:取少量烧杯内溶液于另一支试管中,逐滴加入碳酸钠溶液至过量
实验现象: 结论:猜想二不正确,猜想三正确
【反思与拓展】
(1)在分析化学反应后所得物质成分时,除考虑生成物外还需考虑 。
(2)根据所学化学知识,验证烧杯内溶液中的溶质含有HCl,除以上方案外,还可使用 (填序号)完成该实验,具体操作方法是 。
a.pH试纸 b.铜 c.无色酚酞试液 d.硝酸银溶液
(3)烧杯中的溶液未经处理直接倒入下水道,可能造成的危害是 (写一条)。要处理烧杯内溶液,使其溶质只含有CaCl2,应向烧杯中加入过量的一种物质,该物质的化学式为 。
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实验室有一瓶保存不当的试剂(如右图所示),其残缺的标签中只剩下“Na”和“10%”字样。已知它是无色液体,是初中化学常用的试剂。小华等几位同学很感兴趣,决定对其成分进行探究。
【提出问题】这瓶试剂溶质是什么?
【交流研讨】根据受损标签的情况判断,这瓶试剂不可能是 (填字母序号)。
A.酸 B.碱 C.盐
【查阅资料】①初中化学常见的含钠化合物有NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3。
②Na2CO3、NaHCO3溶液都呈碱性。NaCl溶液呈中性。
③室温下(20℃)时,4种物质的溶解度的数据如下。
物质 | NaCl | NaOH | Na2CO3 | NaHCO3 |
溶解度/g | 36 | 109 | 215 | 9.6 |
操作步骤 | 实验现象 | 结论及化学方程式 |
步骤一: 取样品于试管中,滴加足量 | 产生大量的气泡 | 猜想①正确。 步骤一发生反应的化学方程式是 |
步骤二:把产生的气体,通入 | |
探究步骤 | 预计现象 | 结论 |
步骤一:取样品于试管中,向其中滴加足量的 溶液并过滤 | 产生白色沉淀 | 溶液中既含Na2CO3,又含有NaOH |
步骤二:向上述滤液中滴加酚酞试液 | 酚酞试液变 色 |
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同学们用Na2CO3溶液和浓HCl来研究简易灭火器的反应原理时,对废液的成分进行探究。
【推理假设】上述两种物质发生反应的化学方程式为: ,由此
推测出废液中一定有NaCl,可能有Na2CO3或盐酸。
【实验探究】(1)确定废液中是否含有盐酸:
①选择试剂:根据盐酸的化学性质,同学们选用了如图所示的五种物质,其中物质X是酸碱指示剂中的 溶液。
②实验验证:某同学向废液中加入少量的镁粉,观察到 ,确定废液中一定没有盐酸。
(2)确定废液中是否含有Na2CO3:某同学选用 测出废液的pH=l0,确定废液中一定含有Na2CO3。
(3)处理废液,回收利用:欲从废液中得到纯净的NaCl,请完成如下实验方案设计。
方案 | 加入试剂 | 分离方法 | 方案评价 |
一 | 适量Ca(NO3)2溶液 | 过滤、蒸发结晶 | 不可行,理由是: |
二 | 稍过量的 | | 可行 |
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有一瓶久置的氢氧化钠溶液。
(1)氢氧化钠溶液露置于空气中容易变质,请写出相关反应的化学方程式: 。
变质后的产物俗称为 。
(2)取少量该溶液于试管中,向溶液中滴加无色酚酞试液,试液变红色,由此 (填 “能”或“不能”)得出氢氧化钠溶液变质。请说明判断的理由 。
(3)为探究氢氧化钠溶液是全部变质还是部分变质,设计如下表实验:
[提供信息]:a.在水中的溶解性:Ba(OH)2可溶、Ca(OH)2微溶、BaCO3难溶;
b.BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、CaCl2溶液、Ca(NO3)2溶液、NaNO3溶液均显中性。
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
Ⅰ.取少量该溶液于试管中,向溶液中滴加过量的 溶液,并不断振荡。 | 有 生成。 | 说明原溶液中一定有碳酸钠。 |
Ⅱ.取步骤Ⅰ试管中的少量上层清液,滴加酚酞溶液。 | 溶液变红色。 | 说明原溶液中一定有 。 |
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小刚、小军、小红对一久置的NaOH白色粉末的成分进行探究并测定其成分的含量。
【成分的确定】
三位同学都作出以下的猜想:
① 可能是NaOH;② 可能是Na2CO3;③ 可能是NaOH与Na2CO3的混合物。
做出②③猜想的依据是 (用化学方程式表示)。
为了验证①②③猜想,他们分别做了下面的实验。
(1)小刚取少量白色粉末于试管中,再滴加稀HCl,有气泡产生,由此可推出白色粉末中一定含有 ,肯定猜想 (填序号)是错误的。
(2)小军又取少量白色粉末溶于水,向所得溶液中滴加酚酞试液,溶液变为红色。由此小军结合小刚的实验,认为猜想③是正确的。小红却认为小军的所得结论不确切,因为 。
(3)为探究白色粉末是否含有NaOH,小红设计了如下实验方案:
①沉淀B的化学式为 。
②在操作1中要用到玻璃棒,其作用是 。
③小刚认为小红的这个方案也有问题,理由是_ ,但只要稍加改进,就可以证明粉末中还含有NaOH,则小刚改进的方法是 。
小刚对小红的实验作了正确的改进后进行了实验,实验现象和小红的一致,由此确定猜想③是正确的。
【各成分含量的测定】
三位同学利用电子天平共同作了以下测定实验,并记录如下实验数据。
称量项目 | 称量时间 | 质量(g) |
试样 | ———— | 10.00 |
装置+稀硫酸质量 | ———— | 241.20 |
装置+稀硫酸质量+试样 | 反应开始后15秒 | 249.20 |
装置+稀硫酸质量+试样 | 反应开始后35秒 | 249.00 |
装置+稀硫酸质量+试样 | 反应开始后55秒 | 249.00 |
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小红同学对铜与浓硫酸能否发生反应产生了兴趣,并进行了如下探究:
【提出问题】猜想Ⅰ:铜与浓硫酸不能反应;猜想Ⅱ:铜与浓硫酸能反应,且可能生成氢气.
【实验探究】
实验Ⅰ:在一支试管中加入一小片铜,再加入少量的浓硫酸,试管中无现象;
实验Ⅱ:再给上述试管加热,试管中产生有刺激性气味的气体,溶液呈现蓝色.
【分析猜想】
(1)溶液呈蓝色,说明生成了 。
(2)根据 推断,产生的气体不可能是氢气,很可能是一种含硫元素的气体.
【查阅资料】
(1)常见的含硫元素的气体有二氧化硫和硫化氢。
(2)二氧化硫和二氧化碳相似,都能和氢氧化钠等碱溶液反应生成盐和水。
(3)二氧化硫能使品红溶液褪色,加热,又能恢复原来的红色。硫化氢不能使品红溶液褪色.
【实验探究】为了检验产生的气体的成分,小红将产生的气体通入品红溶液中,溶液褪色,加热,溶液又变成红色.
【实验结论】(1)在常温下,铜与浓硫酸不能反应;(2)在加热条件下铜与浓硫酸反应产生的气体是 ,此反应还生成了水,请写出该反应的化学方程式 ;
(3)浓硫酸与铜加热时能反应,而稀硫酸与铜即使加热也不能反应,由此说明:物质的化学性质除了与物质本身的性质有关外,还可能与溶液中溶质的 有关.
【拓展延伸】为了防止污染空气,小红和她的同学采用氢氧化钠溶液来吸收多余的气体,请写出该反应的化学方程式 。
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实验室有一瓶保管不当的试剂(如图),其残缺的标签中只剩下“Na”和“10%”字样。已知它是无色液体,是初中化学常用的试剂。小强和小华同学很感兴趣,决定对其成分进行探究:
【提出问题】这瓶试剂可能是什么溶液呢?
【交流讨论】根据受损标签的情况判断,这瓶试剂不可能是 。
A.酸 B.碱 C.盐
【查阅资料】
Ⅰ.初中化学常见的含钠化合物有NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3。
Ⅱ. Na2CO3和NaHCO3溶液都呈碱性。
Ⅲ.测定室温(20℃)时,四种物质的溶解度的数据如下:
物质 | NaCl | NaOH | Na2CO3 | NaHCO3 |
溶解度/g | 36 | 109 | 215 | 9.6 |
操作步骤 | 实验现象 | 结论及化学方程式 |
取样于试管中, 滴加氢氧化钙溶液 | | 猜想②正确 相关的化学方程式 |
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