取少量反应后的废液于试管中,向其中加入Na2CO3只有_ 猜想I 正确 先 后 _ 溶液至过量 猜想Ⅱ正确 【反思拓展】如果猜想Ⅱ正确,要使废液中的溶质只含有氯化钙,正确的处理方法是加入过量的 _________。 【答案】(1)CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑ (2)【猜想与假设】猜想Ⅱ:氯化钙和氯化氢或CaCl2和HCl 【进行实验】①沉淀产生 ②产生气泡 ③产生沉淀 【反思拓展】碳酸钙(或CaCO3)
【解析】(1)实验室用大理石或石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳,反应的化学方程式为CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑。(2)【猜想与假设】当盐酸过量时,废液中的溶质除氯化钙外还有盐酸。【进行实验】猜想Ⅰ正确,溶质为氯化钙,则与碳酸钠反应会产生白色沉淀;猜想Ⅱ成立,则溶质中即有氯化钙也有盐酸,盐酸与碳酸钠反应会产生气泡,氯化钙与碳酸钠反应会生成沉淀,碳酸钠要先与盐酸反应完,才会产生沉淀。【反思拓展】要使反应后的溶质只有氯化钙,则要除去其中的盐酸,可加入过量的碳酸钙,反应生成氯化钙、水和二氧化碳,碳酸钙可通过过滤除去。
17.(·宿迁)某兴趣小组在准备化学实验基本技能考试时,对以下问题进行了探究。 I.探究酸和碱能否发生反应
方案l:甲同学向盛有少量NaOH溶液的试管中滴几滴无色酚酞试液,振荡,继续加入稀硫酸,观察到溶液由____色变成无色。甲同学得出结论:酸和碱能发生反应。
方案2:乙同学取少量NaOH溶液,测得溶液pH为10,向该溶液中加入一定量稀硫酸后,测得溶液pH为9,乙同学发现溶液pH减小了,得出结论:酸和碱能发生反应。
交流讨论:大家同意甲同学的结论,对乙同学的实验过程提出质疑,溶液pH减小的原因还可能是稀硫酸中的水稀释了NaOH溶液;大家认为,乙同学向NaOH溶液中加入稀硫酸后,测得溶液的pH必须__ _____(填“小于”或“小于或等于”)才能证明酸和碱能发生反应。
请写出稀硫酸和氢氧化钠溶液反应的化学方程式_ ; II.探究酸和碱反应后溶液中溶质的成分
丙问学对探究I中甲同学实验后的无色溶液展开探究。
【提出问题】试管中无色溶液的溶质除了酚酞还有什么? 【提出猜想】(l)Na2SO4;(2)Na2SO4和_ ______ 。 【设计实验】 方案I 方案II 实验操作 向试管中加入少量锌粒,然后加入甲同学实验后的无色溶液 向试管中加入少量甲同学实验后的无色溶液,然后慢慢滴加NaOH溶液,并不断振荡试管 【实验反思】为了验证猜想(2)成立,你认为还可以选择的药品是_ ____(填字母序号) A.BaCl2溶液 B.Cu C.Fe2O3
【答案】I.红;小于或等于;2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O;II.硫酸;气泡;溶液由无色变为红色;[实验反思]C 【解析】I.氢氧化钠溶液显碱性,能使酚酞变红;氢氧化钠溶液加水稀释,溶液的pH减小,但仍大于7,所以要证明氢氧化钠与硫酸发生了反应,必须测得溶液的pH小于或等于7。硫酸与氢氧化钠溶液生成硫酸钠和水。
II.氢氧化钠与硫酸反应后的溶液中溶质有三种情况:硫酸钠、硫酸钠和氢氧化钠、硫酸钠和硫酸。因反应过程中使用酚酞作指示剂,所以溶液呈无色说明其中一定不存在NaOH;所以猜想(2)是硫酸钠和硫酸。证明猜想(2)成立即证明硫酸钠溶液中含有硫酸,方案1向试管中加入锌,锌与硫酸产生气泡;方案2向试管中加入实验后的无色溶液,滴加氢氧化钠溶液,当氢氧化钠溶液过量时溶液呈红色。
[实验反思]为验证猜想(2)成立,还可选择氧化铁,因氧化铁与硫酸生成硫酸铁和水,溶液呈黄色;不能选择氯化钡溶液,因硫酸钠也能与氯化钡生成白色沉淀;不能选择铜,因铜与硫酸不反应。
18.(·陕西)同学们在实验室用块状大理石和5%的稀盐酸反应制取CO2,观察不到气泡产生时,发现固体还有剩余,
对此进行探究(杂质不溶水且不与酸反应)。 【提出问题】不再产生气泡的原因是什么?
【猜想假设】猜想一:盐酸己经完全反应 猜想二:剩余固体中无碳酸钙
实验现象 锌粒逐渐减少,有_ _产生 开始无明显现象,过一会发现 。 实验结论 猜想(2)成立
猜想三:生成物或杂质附着在大理石表面,阻碍反应继续进行 【实验探究一】反应后溶液中是否有盐酸。
(1)小亮取上述反应后的溶液,测得溶液pH=2,说明溶液显 _性,由此得出猜想一不成立的结论。 (2)小慧认为此结论不够严谨,还应考虑生成物对溶液酸碱度的影响,补充了如夏实验。 ①取洁净的烧杯,另配制_ _____溶液,测得溶滚pH=7。
②取洁净的试管,加入适量水和紫色石蕊溶液,持续通入CO2,发现溶液变为 _色。但小亮认为实验②不能说明CO2对溶液酸碱度的影响,他重新改进了实验。
③另取洁净的试管,加入适量水,持续通入CO2至饱和,测得溶液pH=5.6。
由以上实验可知,该反应的生成物对溶液酸碱度影响不大,猜想一不成立,反应后的溶液中有盐酸。 【实验探究二】剩余固体中是否有碳酸钙。
小亮先振荡反应容器,使剩余固体和液体充分接触,观察到仍无气泡产生。再向容器中滴加少量5%的稀盐酸,又有气泡产生。一段时间后,不再产生气泡,仍有固体剩余。产生气泡的化学方程式是_ __。 由以上实验可知,猜想二和猜想三不成立。
【得出结论】根据以上实验探究,可得出影晌反应是否进行的因素之一是__ ___。
【反思交流】小慧又提出,也可能是反应太慢,无法观察到气泡产生。她设计了如下对比实验:取出【实验探究二】所得的部分清液,放置一段时间后,测得pH为X,同时测得【实验探究二】容器中剩余溶液的pH为Y,若______Y(填“>”“=”“<”),则她的猜想成立。 【答案】【实验探究一】(1)酸 (2)氯化钙 红
【实验探究二】CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 【得出结论】所加盐酸是否足量 【反思交流】<
【解析】【实验探究一】通过实验分析可知:小亮取上述反应后的清液,测得溶液pH=2,说明溶液显酸性,由此得出猜想一不成立的结论;小慧的实验:①取洁净的烧杯,另配制氯化钙溶液,测得溶液pH=7;取洁净的试管,加入适量水和紫色石蕊溶液,持续通入CO2,发现溶液变为红色; 【实验探究二】碳酸钙和盐酸反应生成氯
化钙和水和二氧化碳,配平即可;【得出结论】根据以上实验探究,可得出影响反应能否进行的因素之一是:所加盐酸是否足量;【反思交流】小慧又提出,也可能是反应太慢,无法观察到气泡产生,她设计了如下对比实验:取出【实验探究二】所得的部分清液,放置一段时间后,测得pH为X,同时测得【实验探究二】容器中剩余清液的pH为Y,若X小于Y,则她的猜想成立;
19.(·广安)焙制糕点所用的发酵粉的主要成分之一是碳酸氢钠.某化学兴趣小组对碳酸氢钠的化学性质进行探究: 【探究实验一】碳酸氢钠溶液的酸碱性:用pH试纸测得碳酸氢钠溶液的pH约为10.由此得出的结论是碳酸氢钠溶液显 .
【探究实验二】碳酸氢钠的热稳定性:取一定量的碳酸氢钠放在铜片上加热,如图所示. 【查阅资料】碳酸氢钠受热易分解,生成水、二氧化碳气体和一种常见的固体物质. (1)加热一段时间后观察烧杯内壁有水珠.
(2)充分加热后,将烧杯迅速倒转过来,加入适量的澄清石灰水,振荡,观察到 . (3)该兴趣小组的同学认为充分加热后的固体产物可能是NaOH或Na2CO3. ①他们猜想的依据是 .
②请设计实验,检验反应后的固体产物是NaOH或Na2CO3,并完成如表.
限选试剂及仪器:稀盐酸、氯化钙溶液、澄清石灰水、酚酞溶液、蒸馏水、试管、胶头滴管. 序号 Ⅰ
实验操作
取少量加热后的固体产物放入试管A中,加入适量蒸馏水,充分振荡溶解,加入足量 ,
振荡,静止
Ⅱ
取Ⅰ操作后的上层清液于试管B中,滴加酚酞
溶液
产物不含NaOH
预期现象 产生白色沉
淀
结论 产物含Na2CO3
【答案】【探究实验一】 碱性 .
【探究实验二】(2) 澄清石灰水变浑浊 . (3)① 质量守恒定律 . ②
氯化钙溶液
溶液不变色
【解析】碳酸氢钠溶液的pH值大于7,溶液显碱性;碳酸氢钠受热会生成二氧化碳气体,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊;根据质量守恒定律,反应前后元素的种类不变,生成氢氧化钠和碳酸钠也符合元素种类不变的原则;取适量固体物质溶解后放于试管中,加入足量的氯化钙溶液或氯化钡溶液,产生白色沉淀说明固体中含有碳酸钠;再取上述操作后的上层清液滴加酚酞试液,如果酚酞溶液不变色,说明产物中含有氢氧化钠。先加入足量氯化钙溶液的目的是除去碳酸钠,避免因碳酸钠溶液显碱性,对氢氧化钠存在的检验造成影响。
20.(·泰安))碳酸氢钠是小苏打的主要成分,在生产和生活中有许多重要的用途。化学课上,同学们为了解碳酸氢钠的性
质,将一定质量的碳酸氢钠和稀硫酸混合,充分反应后,有气体逸出,写出该反应的化学方程式_ ______,同学们对反应后溶液中溶质的成分进行了探究:认为除一定含有硫酸钠外可能还含有其他成分,因此进行了猜想并做了如下实验:
【实验用品】pH试纸、锌片、氧化铜粉末、稀硫酸、氢氧化钠溶液、氯化钡溶液。 【猜想与假设】反应后溶液中溶质的可能组成成分
猜想一:硫酸钠 猜想二:硫酸钠、碳酸氢钠 猜想三:硫酸钠、硫酸
【实验探究】同学们取反应后的溶液用不同方案进行如下实验,请根据结论完成下表实验现象中的①②③。 实验方案 A B C D