四川省各市2023年中考化学真题分类分层汇编-04科学探究题
一.制取气体的反应原理的探究(共1小题)
1.(2023 成都)学习小组开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。
某品牌制氧机的制氧剂为过碳酸钠(化学式2Na2CO3 3H2O2,相对分子质量为314,白色固体)和二氧化锰。制氧过程的反应为:2(2Na2CO3 3H2O2)4Na2CO3+6H2O+3O2↑,该反应为放热反应。
【活动一】认识制氧机
(1)观察窗的作用是 。
(2)加湿仓的作用是 。
【活动二】选择制氧剂
实验一:过氧化氢
小组设计了图2实验装置,用表中溶质质量相等的四组过氧化氢溶液进行实验。在集气瓶中加满水,锥形瓶中加入0.2gMnO2,注入溶液,记录并处理20min内数据如图3。
编号 浓度/% 体积/mL
① 5 9.11
② 15 2.89
③ 25 1.66
④ 30 1.37
(3)检查图2装置气密性的操作是 。
(4)反应的化学方程式为 。
(5)④比③产氧量少,可能的原因是 。
实验二:过碳酸钠
往锥形瓶中加入ag过碳酸钠、0.2gMnO2和9.11mL水,待反应完全后收集到约159.1mL水(产生氧气的量与上表中药品得到氧气的最大量相等)。其它药品质量不变,再分别用不同体积的水进行实验。记录并处理20min内数据如图4。
(6)a= g。(氧气密度为1.43g/L,忽略其它因素的影响)。
(7)由图4可得出的结论是 。
【活动三】制作供氧器
(8)综合分析,选用过碳酸钠作制氧剂的理由是 。
(9)学习小组利用身边物品自制了如图5的简易供氧器。与真实产品对比中,形成的观点不正确的是 (填字母)。
A.产氧和洗气装置组合不用一体化
B.内部气体流向采用高进低出方式
C.特定需求是选择制氧方法的重要依据
D.制氧机要符合美学、工程、安全等标准
二.实验探究物质变化的条件和影响物质变化的因素(共1小题)
2.(2023 内江)实验室通常用溶质质量分数15%的稀盐酸和碳酸钙反应来制取CO2,某化学兴趣小组提出:若将稀盐酸改为极稀盐酸结果又如何呢?
【猜想与假设】
猜想一:有较多CO2放出
猜想二:无CO2放出,有新物质生成
猜想三:无CO2放出,
【查阅资料】Ca(HCO3)2+Ca(OH)2=2CaCO3↓+2H2O
【实验探究】用溶质质量分数0.050%的极稀盐酸进行如表实验探究:
实验步骤 实验现象 实验结论或解释
①如图,将纯碳酸钙和0.050%的盐酸混和,放置一段时间,观察现象,再过滤 玻璃管内液面不移动 猜想一
②取滤液放在蒸发皿中加热浓缩并蒸干 有白色固体出现 猜想二成立,有新物质生成的理由是:
③取滤液于试管中滴加饱和碳酸钠溶液 有白色沉淀生成 滤液中含有 离子
④取滤液于试管中滴加饱和澄清石灰水 滤液变浑浊 滤液中含有 离子
在实验①中,极稀盐酸与碳酸钙反应的化学方程式为 。
继续用不同浓度的极稀盐酸做重复实验…。
【实验结论】实验室不能选用极稀盐酸与碳酸钙反应来制取CO2
【拓展应用】酸雨腐蚀建筑物可用碳酸钙能与极稀酸反应的原理解释。
三.实验探究物质的组成成分以及含量(共7小题)
3.(2023 南充)某化学兴趣小组在实验室模拟“侯氏制碱法”制备纯碱并验证产品。
(1)制备CO2
如图是实验室制取气体的常用发生装置,应选取装置 (填序号)制CO2,发生反应的化学方程式为 。
(2)合成产品
步骤Ⅰ:将CO2气体通入氨的饱和食盐水中,发生反应:CO2+NH3+NaCl+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl;
步骤Ⅱ:将Ⅰ中所得的混合物进行分离,得到滤渣和滤液。该操作中所用到的玻璃仪器除烧杯和玻璃棒外,还必需 (填仪器名称);
步骤Ⅲ:将Ⅱ中得到的滤渣洗涤、干燥,再加热发生反应:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,得到产品。
(3)验证产品
【查阅资料】①碳酸钠受热不分解;②碳酸氢钠不与CaCl2溶液反应。
【进行实验】
实验步骤 实验现象 实验结论
方案一 取少量产品于试管中,加水使之完全溶解,再滴加CaCl2溶液 产生白色沉淀 产品中一定有Na2CO3,发生反应的化学方程式为
方案二 取少量产品于试管中,加水使之完全溶解,再滴加足量稀盐酸 产生大量气泡 产品中一定有Na2CO3
【提出质疑】兴趣小组同学认为方案二不正确,理由是 。
【探究释疑】
实验步骤 实验现象 实验结论
① 澄清石灰水变浑浊 产品中还含有② (填化学式)
【反思交流】实验室模拟“侯氏制碱法”制备纯碱时,应注意控制反应以提高产品纯度。
4.(2023 自贡)1921年,正在美国留学的侯德榜先生为了发展我国的民族工业毅然回国,其“侯氏制碱法”为我国纯碱和氮肥工业技术的发展作出了杰出贡献。工业纯碱中可能混有少量NaCl,某化学兴趣小组对工业纯碱样品展开探究。
【探究一】:确定纯碱样品中是否含有NaCl
(1)取样品加水溶解,加入过量稀硝酸,观察到实验现象:有 产生。
(2)取上述溶液,继续滴加适量AgNO3溶液,观察到实验现象:有 产生。
【结论】:样品中含有 NaCl。
(3)甲、乙、丙三个同学分别用以下药品代替稀硝酸进行(1)步实验,也能确定样品中是否含有NaCl的是 (填“甲”、“乙”或“丙”)。
甲.CaCl2溶液
乙.稀盐酸
丙.Ba(NO3)2溶液
【探究二】:测定纯碱样品中Na2CO3的质量分数
(4)兴趣小组设计了以下两个测定方案:
方案一:将样品溶解,加入过量CaCl2溶液,搅拌至反应完全。过滤、洗涤、干燥,称量沉淀的质量,计算Na2CO3的质量分数。
方案二:如图所示,取样品于锥形瓶中,加入足量稀盐酸。反应结束后,根据球形干燥管的增重计算Na2CO3的质量分数。
【讨论】:①上述两个方案中,你认为方案 更优。
②方案二锥形瓶内发生反应的化学方程式为 。
【探究三】:确定Na2CO3溶液的酸碱性
(5)向Na2CO3溶液中滴加酚酞,溶液变成红色,所以Na2CO3溶液呈 性。
【知识拓展】:
(6)纯碱属于 (填“酸”、“碱”或“盐”)。
5.(2023 眉山)某化学兴趣小组发现上次做实验用的澄清石灰水忘记了盖瓶盖,试剂瓶内壁附着一层白色固体,底部也有白色固体。
【提出问题】白色固体是什么?怎样产生的?
【猜想与假设】
猜想一:碳酸钙;空气中的二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙
猜想二:氢氧化钙;水分蒸发,析出氢氧化钙固体
猜想三:氢氧化钙和碳酸钙的混合物。
【实验探究】
(1)甲同学取少量白色固体于试管中,加入过量稀盐酸,振荡,固体全部溶解并有气泡产生。产生气泡的化学方程式为 ,甲同学得出结论,猜想一正确;
(2)乙同学提出质疑,认为甲同学实验结论不够严谨,其理由是 ;
(用化学方程式表示),并补充实验如下:
实验步骤 实验现象 实验结论
白色固体既含有碳酸钙又含有氢氧化钙
【实验结论】综上所述,猜想三正确。
【实验反思】
(3)澄清石灰水必须要 保存。
6.(2023 广安)在化学课外探究活动中,某兴趣小组进行了“黑面包”实验,向蔗糖(C12H22O11)中加入适量浓硫酸。观察到神奇的现象:蔗糖变黑,体积膨胀,变成疏松的“黑面包”,产生刺激性气味的气体。他们向老师请教后得知:“黑面包”实验的原理——浓硫酸先将蔗糖脱水生成炭,并放出热量,产生的炭再与浓硫酸反应,生成了常见的气体,使炭疏松,形似“黑面包”。该气体成分与木炭和浓硫酸加热时生成的气体相同。在老师的指导下,同学们对“黑面包”实验的气体成分进行了如下探究:
【提出问题】产生气体的成分是什么?
【作出猜想】猜想一:只含有CO2
猜想二:只含有SO2
猜想三:一定含有CO2和SO2
【初步分析】甲同学根据该气体有刺激性气味认为猜想 不成立。
【查阅资料】
(1)SO2能使品红溶液褪色,也能使澄清石灰水变浑浊。
(2)SO2能与酸性高锰酸钾溶液反应,使溶液的颜色变浅甚至褪色,且无气体生成。
(3)CO2不能使品红溶液褪色,也不能被酸性高锰酸钾溶液吸收。
【实验设计】同学们设计了如图1的装置进行实验。(部分夹持仪器已略去)
【现象与分析】
实验现象 实验分析
图1装置B中 。 气体中含有SO2
图1装置D中品红溶液不褪色,且装置E澄清石灰水变浑浊。 气体中含有CO2
【实验结论】猜想三成立。
【拓展延伸】回顾CO2使澄清石灰水变浑浊的原理,类推出SO2也能使澄清石灰水变浑浊的原因 。(用化学方程式回答)
【反思交流】乙同学对图1装置进行了简化,设计了图2的装置并进行实验,观察到装置B中高锰酸钾溶液颜色变浅,装置C中澄清石灰水变浑浊,也得出了同样的结论。该装置中足量酸性高锰酸钾溶液的作用: 。
丙同学认为,“黑面包”实验中,炭与浓硫酸反应的产物除上述已验证的物质外,至少还有一种产物,依据是 。
7.(2023 凉山州)CaCl2可用于冷冻剂、干燥剂、融雪剂、医药及冶金工业等。化学兴趣小组在完成实验室制取二氧化碳的实验后,欲对剩余废液的组成进行探究,并制定回收CaCl2的方案。
【提出问题】实验室制取二氧化碳后的废液中含有哪些溶质?
【猜想与假设】猜想一:CaCl2
猜想二:CaCl2和HCl
【查阅资料】CaCl2溶液呈中性
【探究活动一】取少量废液等分成2份,甲、乙两组同学分别利用其中一份进行如下探究:
甲组同学向废液中滴加紫色石蕊溶液,溶液变成 色,证明猜想二成立。
乙组同学用图1装置进行实验,将80mL一定质量分数的碳酸钠溶液逐滴加入废液,测得数据如图2。
【数据分析】乙组同学对图2数据进行讨论分析,证明猜想二成立。
Ⅰ.a点的实验现象为 。
Ⅱ.b点发生反应的化学方程式为 。
Ⅲ.c点对应溶液中全部溶质的化学式为 。
【探究活动二】丙组同学提出直接蒸发溶剂可从剩余废液中回收纯净CaCl2,理由是 。
【交流与反思】甲组同学认为丙组同学提出的方法会对空气造成污染。在不借助其它试剂和仪器的情况下,除去废液中对空气造成污染的物质,建议最好先在废液中加入下面 (填选项序号)试剂。
A.CaO
B.Ca(OH)2
C.CaCO3
8.(2023 乐山)碳酸钠是生活中常用的盐,其水溶液呈碱性。某同学在完成教材十一单元“碳酸钠溶液与稀盐酸反应”的实验后(如图),对所得溶液溶质的成分进行如下探究。
【反思讨论】
猜想Ⅰ:溶质只有NaCl;
猜想Ⅱ:溶质有NaCl和 ;
猜想Ⅲ:溶质有NaCl和Na2CO3。
【实验探究】
实验操作 实验现象 实验结论
实验1:取少量溶液于试管中,并向试管中加入一小段镁条。 猜想Ⅱ不正确
实验2:取少量溶液于试管中,滴加CaCl2溶液。 有白色沉淀产生 猜想 正确
【反思讨论】
(1)实验2中发生反应的化学方程式为 。
(2)某同学认为只要实验2中有白色沉淀产生,不需要实验1就可以判断猜想Ⅱ不正确,其理由是 。
(3)向碳酸钠与稀硫酸反应后的溶液中进行下列操作,其现象一定能证明碳酸钠过量的是 (填序号)。
a.加入少量酚酞溶液后,溶液呈红色
b.继续加入稀硫酸,产生气泡
c.加入氢氧化钡溶液产生白色沉淀
d.加入少量铁屑后无气泡产生
9.(2023 遂宁)学习了金属与盐反应的知识,思雨同学在“实验开放日”,将一定量的锌粉加入硝酸银溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,她对滤液中溶质成分产生了兴趣并作进一步探究(温馨提示:本题中番号①~④为答题卡上的序号)。
【提出问题】滤液中溶质是什么?
【猜想与假设】猜想一:AgNO3;猜想二:Zn(NO3)2;猜想三:AgNO3、Zn(NO3)2;
经分析猜想一错误,其理由是① 。
【设计并进行实验】
操作 现象 结论 用化学方程式解释
取少量滤液于试管中,加入氯化钠溶液 ② 猜想三正确 ③
【反思与拓展】
1.反应物的量不同,可能导致得到的物质种类不同。
2.滤渣中含有④ 。
四.物质的鉴别、推断(共1小题)
10.(2023 达州)为了参加2023年5月举行的化学实验操作考试,各学校积极组织了实验操作训练。小姚同学完成了“稀盐酸、氢氧化钠溶液、蒸馏水的鉴别”实验,请你帮他完成实验报告的填写。
【实验题目】稀盐酸、氢氧化钠溶液、蒸馏水的鉴别
【实验目的】选择合适的指示剂鉴别稀盐酸、氢氧化钠溶液、蒸馏水
【实验仪器】小试管5支、试管刷等
【实验药品】随机编号为A、B、C的三种待测液,酚酞试液(装于滴瓶),石蕊试液(装于滴瓶)
【实验过程】
实验步骤 实验现象 实验结论
①分别取A、B、C待测液1﹣2mL于三支试管中,分别滴入1﹣2滴石蕊试液,振荡。 B中的石蕊试液变 ,另外两支试管中的液体呈蓝色、紫色,但颜色相近。 鉴别出B是 ,A、C无法准确鉴别。
②另取A、C待测液1﹣2mL于两支试管中,分别滴入1﹣2滴酚酞试液,振荡。 C中的酚酞试液变 ,A中无明显现象。 鉴别出C是 ,A是蒸馏水。
【交流反思】小峰同学认为,只用酚酞试液也能完成该实验。他设计方案并完成了实验。
实验步骤 实验现象 实验结论
①分别取A、B、C待测液1﹣2mL于三支试管中,分别滴入1﹣2滴酚酞试液,振荡。 C中液体呈红色,A、B中无明显现象。 鉴别出C。
②将①中的红色液体分为两等份, 。 观察到其中一支试管有明显的现象: 。 发生反应的化学方程式为 ,鉴别出A、B。
四川省各市2023年中考化学真题分类分层汇编-04科学探究题
参考答案与试题解析
一.制取气体的反应原理的探究(共1小题)
1.(2023 成都)学习小组开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。
某品牌制氧机的制氧剂为过碳酸钠(化学式2Na2CO3 3H2O2,相对分子质量为314,白色固体)和二氧化锰。制氧过程的反应为:2(2Na2CO3 3H2O2)4Na2CO3+6H2O+3O2↑,该反应为放热反应。
【活动一】认识制氧机
(1)观察窗的作用是 观察是否有气泡和产生气体的快慢 。
(2)加湿仓的作用是 洗气,使氧气具有一定的湿度 。
【活动二】选择制氧剂
实验一:过氧化氢
小组设计了图2实验装置,用表中溶质质量相等的四组过氧化氢溶液进行实验。在集气瓶中加满水,锥形瓶中加入0.2gMnO2,注入溶液,记录并处理20min内数据如图3。
编号 浓度/% 体积/mL
① 5 9.11
② 15 2.89
③ 25 1.66
④ 30 1.37
(3)检查图2装置气密性的操作是 堵住末端导管口,将注射器活塞拉动到一定位置,松开手后,活塞回到原位置 。
(4)反应的化学方程式为 2H2O22H2O+O2↑ 。
(5)④比③产氧量少,可能的原因是 反应放出大量热,使反应物减少 。
实验二:过碳酸钠
往锥形瓶中加入ag过碳酸钠、0.2gMnO2和9.11mL水,待反应完全后收集到约159.1mL水(产生氧气的量与上表中药品得到氧气的最大量相等)。其它药品质量不变,再分别用不同体积的水进行实验。记录并处理20min内数据如图4。
(6)a= 1.4 g。(氧气密度为1.43g/L,忽略其它因素的影响)。
(7)由图4可得出的结论是 过碳酸钠的产氧速率随加水量的增加而增大 。
【活动三】制作供氧器
(8)综合分析,选用过碳酸钠作制氧剂的理由是 便于携带,能持续平稳地提供氧气 。
(9)学习小组利用身边物品自制了如图5的简易供氧器。与真实产品对比中,形成的观点不正确的是 A (填字母)。
A.产氧和洗气装置组合不用一体化
B.内部气体流向采用高进低出方式
C.特定需求是选择制氧方法的重要依据
D.制氧机要符合美学、工程、安全等标准
【答案】(1)观察是否有气泡和产生气体的快慢;
(2)洗气,使氧气具有一定的湿度;
(3)堵住末端导管口,将注射器活塞拉动到一定位置,松开手后,活塞回到原位置;
(4)2H2O22H2O+O2↑;
(5)反应放出大量热,使反应物减少;
(6)1.4;
(7)过碳酸钠的产氧速率随加水量的增加而增大;
(8)便于携带,能持续平稳地提供氧气;
(9)A。
【解答】解:(1)观察窗的作用是观察是否有气泡和产生气体的快慢;故答案为:观察是否有气泡和产生气体的快慢;
(2)加湿仓中有水,其作用是洗气,使氧气具有一定的湿度;故答案为:洗气,使氧气具有一定的湿度;
(3)检查图2装置气密性的操作是堵住末端导管口,将注射器活塞拉动到一定位置,松开手后,活塞回到原位置;故答案为:堵住末端导管口,将注射器活塞拉动到一定位置,松开手后,活塞回到原位置;
(4)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气,化学方程式为2H2O22H2O+O2↑;故答案为:2H2O22H2O+O2↑;
(5)④比③产氧量少,可能的原因是反应放出大量热,使反应物减少;故答案为:反应放出大量热,使反应物减少;
(6)由题干信息可知,生成氧气的体积为159.1mL﹣9.11mL=149.99mL=0.14999L
2(2Na2CO3 3H2O2)4Na2CO3+6H2O+3O2↑
628 96
ag 0.14999L×1.43g/L
a≈1.4
故答案为:1.4;
(7)由图4可得出的结论是过碳酸钠的产氧速率随加水量的增加而增大;故答案为:过碳酸钠的产氧速率随加水量的增加而增大;
(8)综合分析,选用过碳酸钠作制氧剂的理由是便于携带,能持续平稳地提供氧气;故答案为:便于携带,能持续平稳地提供氧气;
(9)学习小组利用身边物品自制了如图5的简易供氧器。与真实产品对比中,产氧和洗气装置组合需要一体化,内部气体流向采用高进低出方式、特定需求是选择制氧方法的重要依据、制氧机要符合美学、工程、安全等标准,则形成观点不正确的是A;故答案为:A。
二.实验探究物质变化的条件和影响物质变化的因素(共1小题)
2.(2023 内江)实验室通常用溶质质量分数15%的稀盐酸和碳酸钙反应来制取CO2,某化学兴趣小组提出:若将稀盐酸改为极稀盐酸结果又如何呢?
【猜想与假设】
猜想一:有较多CO2放出
猜想二:无CO2放出,有新物质生成
猜想三:无CO2放出, 无新物质生成
【查阅资料】Ca(HCO3)2+Ca(OH)2=2CaCO3↓+2H2O
【实验探究】用溶质质量分数0.050%的极稀盐酸进行如表实验探究:
实验步骤 实验现象 实验结论或解释
①如图,将纯碳酸钙和0.050%的盐酸混和,放置一段时间,观察现象,再过滤 玻璃管内液面不移动 猜想一 不成立
②取滤液放在蒸发皿中加热浓缩并蒸干 有白色固体出现 猜想二成立,有新物质生成的理由是: 碳酸钙不溶于水,盐酸易挥发,滤液放在蒸发皿中加热浓缩并蒸干,有白色固体出现
③取滤液于试管中滴加饱和碳酸钠溶液 有白色沉淀生成 滤液中含有 钙离子 离子
④取滤液于试管中滴加饱和澄清石灰水 滤液变浑浊 滤液中含有 碳酸氢根 离子
在实验①中,极稀盐酸与碳酸钙反应的化学方程式为 2CaCO3+2HCl=Ca(HCO3)2+CaCl2 。
继续用不同浓度的极稀盐酸做重复实验…。
【实验结论】实验室不能选用极稀盐酸与碳酸钙反应来制取CO2
【拓展应用】酸雨腐蚀建筑物可用碳酸钙能与极稀酸反应的原理解释。
【答案】【猜想与假设】
新物质生成。
【实验探究】
①不成立。
②碳酸钙不溶于水,盐酸易挥发,滤液放在蒸发皿中加热浓缩并蒸干,有白色固体出现。
③钙离子。
④碳酸氢根。
2CaCO3+2HCl=Ca(HCO3)2+CaCl2。
【解答】解:【猜想与假设】
结合猜想一、二可知,也可能是碳酸钙与极稀盐酸不能发生反应,则猜想三为:无CO2放出,无新物质生成。
故答案为:新物质生成。
【实验探究】
①如图,将纯碳酸钙和0.050%的盐酸混和,放置一段时间,玻璃管内液面不移动,说明没有二氧化碳气体生成,可得出猜想一不成立。
故答案为:不成立。
②实验结论是猜想二成立,有新物质生成,其理由是CaCO3不溶于水,盐酸具有挥发性,盐酸加热挥发,蒸干有白色固体出现。
故答案为:碳酸钙不溶于水,盐酸易挥发,滤液放在蒸发皿中加热浓缩并蒸干,有白色固体出现。
③取滤液于试管中滴加饱和碳酸钠溶液,有白色沉淀生成,由于钙离子与碳酸根离子结合能生成碳酸钙沉淀,因此滤液中含有钙离子。
故答案为:钙离子。
④由查阅资料可知,碳酸氢钙与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,因此取滤液于试管中滴加饱和澄清石灰水,滤液变浑浊,说明滤液中含有碳酸氢根离子。
故答案为:碳酸氢根。
结合上述实验结论可知,在实验①中,极稀盐酸与碳酸钙反应生成碳酸氢钙和氯化钙,反应的化学方程式是2CaCO3+2HCl=Ca(HCO3)2+CaCl2。
故答案为:2CaCO3+2HCl=Ca(HCO3)2+CaCl2。
三.实验探究物质的组成成分以及含量(共7小题)
3.(2023 南充)某化学兴趣小组在实验室模拟“侯氏制碱法”制备纯碱并验证产品。
(1)制备CO2
如图是实验室制取气体的常用发生装置,应选取装置 ② (填序号)制CO2,发生反应的化学方程式为 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 。
(2)合成产品
步骤Ⅰ:将CO2气体通入氨的饱和食盐水中,发生反应:CO2+NH3+NaCl+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl;
步骤Ⅱ:将Ⅰ中所得的混合物进行分离,得到滤渣和滤液。该操作中所用到的玻璃仪器除烧杯和玻璃棒外,还必需 漏斗 (填仪器名称);
步骤Ⅲ:将Ⅱ中得到的滤渣洗涤、干燥,再加热发生反应:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,得到产品。
(3)验证产品
【查阅资料】①碳酸钠受热不分解;②碳酸氢钠不与CaCl2溶液反应。
【进行实验】
实验步骤 实验现象 实验结论
方案一 取少量产品于试管中,加水使之完全溶解,再滴加CaCl2溶液 产生白色沉淀 产品中一定有Na2CO3,发生反应的化学方程式为 CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl
方案二 取少量产品于试管中,加水使之完全溶解,再滴加足量稀盐酸 产生大量气泡 产品中一定有Na2CO3
【提出质疑】兴趣小组同学认为方案二不正确,理由是 碳酸钠和碳酸氢钠均能与盐酸反应生成二氧化碳气体 。
【探究释疑】
实验步骤 实验现象 实验结论
① 取少量产品于试管中,塞上带导管的橡胶塞,并把导管伸澄清石灰水中,加热试管 澄清石灰水变浑浊 产品中还含有② NaHCO3 (填化学式)
【反思交流】实验室模拟“侯氏制碱法”制备纯碱时,应注意控制反应以提高产品纯度。
【答案】(1)②;CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(2)漏斗;
(3)CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl;
【提出质疑】碳酸钠和碳酸氢钠均能与盐酸反应生成二氧化碳气体;
【探究释疑】取少量产品于试管中,塞上带导管的橡胶塞,并把导管伸澄清石灰水中,加热试管;NaHCO3。
【解答】解:(1)实验室中制取二氧化碳常用大理石或石灰石和稀盐酸反应来制取,同时生成氯化钙、水,属于固液常温型,所以应该选择装置②来制取二氧化碳气体,反应的化学方程式是:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
(2)将Ⅰ中所得的混合物进行分离,得到滤渣和滤液,该操作是过滤,所用到的玻璃仪器除烧杯和玻璃棒外,还必需漏斗。
(3)【进行实验】碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,反应的化学方程式为CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl。
【提出质疑】兴趣小组同学认为方案二不正确,是因为碳酸钠和碳酸氢钠均能与盐酸反应生成二氧化碳气体,不能说明产品中一定有Na2CO3。
【探究释疑】碳酸钠受热不分解,2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,可取少量产品于试管中,塞上带导管的橡胶塞,并把导管伸入澄清石灰水中,加热试管,澄清石灰水变浑浊,说明产品中还含有NaHCO3。
故答案为:
(1)②;CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(2)漏斗;
(3)CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl;
【提出质疑】碳酸钠和碳酸氢钠均能与盐酸反应生成二氧化碳气体;
【探究释疑】取少量产品于试管中,塞上带导管的橡胶塞,并把导管伸入澄清石灰水中,加热试管;NaHCO3。
4.(2023 自贡)1921年,正在美国留学的侯德榜先生为了发展我国的民族工业毅然回国,其“侯氏制碱法”为我国纯碱和氮肥工业技术的发展作出了杰出贡献。工业纯碱中可能混有少量NaCl,某化学兴趣小组对工业纯碱样品展开探究。
【探究一】:确定纯碱样品中是否含有NaCl
(1)取样品加水溶解,加入过量稀硝酸,观察到实验现象:有 气泡 产生。
(2)取上述溶液,继续滴加适量AgNO3溶液,观察到实验现象:有 白色沉淀 产生。
【结论】:样品中含有 NaCl。
(3)甲、乙、丙三个同学分别用以下药品代替稀硝酸进行(1)步实验,也能确定样品中是否含有NaCl的是 丙 (填“甲”、“乙”或“丙”)。
甲.CaCl2溶液
乙.稀盐酸
丙.Ba(NO3)2溶液
【探究二】:测定纯碱样品中Na2CO3的质量分数
(4)兴趣小组设计了以下两个测定方案:
方案一:将样品溶解,加入过量CaCl2溶液,搅拌至反应完全。过滤、洗涤、干燥,称量沉淀的质量,计算Na2CO3的质量分数。
方案二:如图所示,取样品于锥形瓶中,加入足量稀盐酸。反应结束后,根据球形干燥管的增重计算Na2CO3的质量分数。
【讨论】:①上述两个方案中,你认为方案 一 更优。
②方案二锥形瓶内发生反应的化学方程式为 Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ 。
【探究三】:确定Na2CO3溶液的酸碱性
(5)向Na2CO3溶液中滴加酚酞,溶液变成红色,所以Na2CO3溶液呈 碱 性。
【知识拓展】:
(6)纯碱属于 盐 (填“酸”、“碱”或“盐”)。
【答案】(1)气泡;
(2)白色沉淀;
(3)丙;
(4)①一;②Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;
(5)碱;
(6)盐。
【解答】解:【探究一】:确定纯碱样品中是否含有NaCl
(1)取样品加水溶解,加入过量稀硝酸,纯碱是碳酸钠的俗称,碳酸钠和硝酸反应生成硝酸钠、水和二氧化碳,观察到的实验现象为:有气泡产生。
(2)取上述溶液,继续滴加适量AgNO3溶液,结论是样品中含有NaCl,氯化钠和硝酸银反应生成氯化银白色沉淀和硝酸钠,则观察到的实验现象为:有白色沉淀产生。
【结论】:样品中含有 NaCl。
(3)甲、CaCl2溶液和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,生成了氯化钠,对后续实验造成干扰,不能确定样品中是否含有NaCl,故选项错误;
乙、稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,生成了氯化钠,对后续实验造成干扰,不能确定样品中是否含有NaCl,故选项错误;
丙、Ba(NO3)2溶液和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和硝酸钠,没有引入氯离子,不会对后续实验造成干扰,能确定样品中是否含有NaCl,故选项正确;
故选:丙。
【探究二】:测定纯碱样品中Na2CO3的质量分数
(4)兴趣小组设计了以下两个测定方案:
方案一:将样品溶解,加入过量CaCl2溶液,搅拌至反应完全。过滤、洗涤、干燥,称量沉淀的质量,计算Na2CO3的质量分数。
方案二:如图所示,取样品于锥形瓶中,加入足量稀盐酸。反应结束后,根据球形干燥管的增重计算Na2CO3的质量分数。
【讨论】:①方案一中过量CaCl2溶液能将碳酸钠完全反应,由沉淀的质量即可求出碳酸钠的质量,进而得到Na2CO3的质量分数;方案二中,生成的二氧化碳气体会带出氯化氢气体和水蒸气,全部被氢氧化钠吸收,由氢氧化钠增加的质量来计算碳酸钠的质量,会导致结果偏大;所以上述两个方案中,方案一更优。
②方案二锥形瓶内发生的反应是碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑。
【探究三】:确定Na2CO3溶液的酸碱性
(5)无色酚酞溶液遇碱性溶液变红,向Na2CO3溶液中滴加酚酞,溶液变成红色,所以Na2CO3溶液呈碱性。
【知识拓展】:
(6)盐是由金属离子(或铵根离子)和酸根离子构成的化合物,纯碱由钠离子和碳酸根离子构成,则纯碱属于盐。
故答案为:
(1)气泡;
(2)白色沉淀;
(3)丙;
(4)①一;②Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;
(5)碱;
(6)盐。
5.(2023 眉山)某化学兴趣小组发现上次做实验用的澄清石灰水忘记了盖瓶盖,试剂瓶内壁附着一层白色固体,底部也有白色固体。
【提出问题】白色固体是什么?怎样产生的?
【猜想与假设】
猜想一:碳酸钙;空气中的二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙
猜想二:氢氧化钙;水分蒸发,析出氢氧化钙固体
猜想三:氢氧化钙和碳酸钙的混合物。
【实验探究】
(1)甲同学取少量白色固体于试管中,加入过量稀盐酸,振荡,固体全部溶解并有气泡产生。产生气泡的化学方程式为 CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O ,甲同学得出结论,猜想一正确;
(2)乙同学提出质疑,认为甲同学实验结论不够严谨,其理由是 Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O、CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O ;
(用化学方程式表示),并补充实验如下:
实验步骤 实验现象 实验结论
取少量白色固体于试管中,加适量的水振荡,静置,在上层清液中滴加少量酚酞试液 溶液由无色变成红色 白色固体既含有碳酸钙又含有氢氧化钙
【实验结论】综上所述,猜想三正确。
【实验反思】
(3)澄清石灰水必须要 密封 保存。
【答案】(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O;
(2)Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O、CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O;取少量白色固体于试管中,加适量的水振荡,静置,在上层清液中滴加少量酚酞试液;溶液由无色变成红色;
(3)密封;
【解答】解:(1)碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,产生气泡的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O;
(2)氢氧化钙和碳酸钙的混合物中,加入过量稀盐酸,振荡,固体也会全部溶解并有气泡产生,所以乙同学认为甲同学实验结论不够严谨,其理由是Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O、CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O,证明白色固体中还含有氢氧化钙的方法是取少量白色固体于试管中,加适量的水振荡,静置,在上层清液中滴加少量酚酞试液,若溶液由无色变成红色,说明白色固体中还含有氢氧化钙;
(3)澄清石灰水是氢氧化钙的水溶液,氢氧化钙能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,故澄清石灰水必须要密封保存。
故答案为:(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O;
(2)Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O、CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O;取少量白色固体于试管中,加适量的水振荡,静置,在上层清液中滴加少量酚酞试液;溶液由无色变成红色;
(3)密封;
6.(2023 广安)在化学课外探究活动中,某兴趣小组进行了“黑面包”实验,向蔗糖(C12H22O11)中加入适量浓硫酸。观察到神奇的现象:蔗糖变黑,体积膨胀,变成疏松的“黑面包”,产生刺激性气味的气体。他们向老师请教后得知:“黑面包”实验的原理——浓硫酸先将蔗糖脱水生成炭,并放出热量,产生的炭再与浓硫酸反应,生成了常见的气体,使炭疏松,形似“黑面包”。该气体成分与木炭和浓硫酸加热时生成的气体相同。在老师的指导下,同学们对“黑面包”实验的气体成分进行了如下探究:
【提出问题】产生气体的成分是什么?
【作出猜想】猜想一:只含有CO2
猜想二:只含有SO2
猜想三:一定含有CO2和SO2
【初步分析】甲同学根据该气体有刺激性气味认为猜想 一 不成立。
【查阅资料】
(1)SO2能使品红溶液褪色,也能使澄清石灰水变浑浊。
(2)SO2能与酸性高锰酸钾溶液反应,使溶液的颜色变浅甚至褪色,且无气体生成。
(3)CO2不能使品红溶液褪色,也不能被酸性高锰酸钾溶液吸收。
【实验设计】同学们设计了如图1的装置进行实验。(部分夹持仪器已略去)
【现象与分析】
实验现象 实验分析
图1装置B中 品红溶液褪色 。 气体中含有SO2
图1装置D中品红溶液不褪色,且装置E澄清石灰水变浑浊。 气体中含有CO2
【实验结论】猜想三成立。
【拓展延伸】回顾CO2使澄清石灰水变浑浊的原理,类推出SO2也能使澄清石灰水变浑浊的原因 Ca(OH)2+SO2=CaSO3↓+H2O 。(用化学方程式回答)
【反思交流】乙同学对图1装置进行了简化,设计了图2的装置并进行实验,观察到装置B中高锰酸钾溶液颜色变浅,装置C中澄清石灰水变浑浊,也得出了同样的结论。该装置中足量酸性高锰酸钾溶液的作用: 使二氧化硫全部吸收,防止干扰二氧化碳的检验 。
丙同学认为,“黑面包”实验中,炭与浓硫酸反应的产物除上述已验证的物质外,至少还有一种产物,依据是 化学反应前后元素的种类不变,产物中缺少氢元素 。
【答案】【初步分析】一;
【现象与分析】品红溶液褪色;
【拓展延伸】Ca(OH)2+SO2=CaSO3↓+H2O;
【反思交流】使二氧化硫全部吸收,防止干扰二氧化碳的检验;化学反应前后元素的种类不变,产物中缺少氢元素。
【解答】解:【初步分析】二氧化碳没有刺激性气味的气体,故甲同学根据该气体有刺激性气味认为猜想一不成立;
【现象与分析】气体中含有SO2,SO2能使品红溶液褪色,故可观察到图1装置B中品红溶液褪色;
【拓展延伸】CO2使澄清石灰水变浑浊是因为二氧化碳与澄清石灰水反应生成了碳酸钙沉淀和水,SO2也能与澄清石灰水反应生成亚硫酸钙沉淀和水,SO2也能使澄清石灰水变浑浊的原因是Ca(OH)2+SO2=CaSO3↓+H2O;
【反思交流】SO2能与酸性高锰酸钾溶液反应,使溶液的颜色变浅甚至褪色,也能使澄清石灰水变浑浊,CO2能使澄清石灰水变浑浊,故该装置中足量酸性高锰酸钾溶液的作用是使二氧化硫全部吸收,防止干扰二氧化碳的检验,图2的装置B中高锰酸钾溶液颜色变浅,说明有二氧化硫生成,装置C中澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成,反应前有碳、氢、硫、氧四种元素,反应后有碳、硫、氧三种元素,确少氢元素,故丙同学认为,“黑面包”实验中,炭与浓硫酸反应的产物除上述已验证的物质外,至少还有一种产物,依据是化学反应前后元素的种类不变,产物中缺少氢元素。
故答案为:【初步分析】一;
【现象与分析】品红溶液褪色;
【拓展延伸】Ca(OH)2+SO2=CaSO3↓+H2O;
【反思交流】使二氧化硫全部吸收,防止干扰二氧化碳的检验;化学反应前后元素的种类不变,产物中缺少氢元素。
7.(2023 凉山州)CaCl2可用于冷冻剂、干燥剂、融雪剂、医药及冶金工业等。化学兴趣小组在完成实验室制取二氧化碳的实验后,欲对剩余废液的组成进行探究,并制定回收CaCl2的方案。
【提出问题】实验室制取二氧化碳后的废液中含有哪些溶质?
【猜想与假设】猜想一:CaCl2
猜想二:CaCl2和HCl
【查阅资料】CaCl2溶液呈中性
【探究活动一】取少量废液等分成2份,甲、乙两组同学分别利用其中一份进行如下探究:
甲组同学向废液中滴加紫色石蕊溶液,溶液变成 红 色,证明猜想二成立。
乙组同学用图1装置进行实验,将80mL一定质量分数的碳酸钠溶液逐滴加入废液,测得数据如图2。
【数据分析】乙组同学对图2数据进行讨论分析,证明猜想二成立。
Ⅰ.a点的实验现象为 有气泡产生 。
Ⅱ.b点发生反应的化学方程式为 CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl 。
Ⅲ.c点对应溶液中全部溶质的化学式为 NaCl、Na2CO3 。
【探究活动二】丙组同学提出直接蒸发溶剂可从剩余废液中回收纯净CaCl2,理由是 盐酸易挥发,蒸发时盐酸变为气体逸出 。
【交流与反思】甲组同学认为丙组同学提出的方法会对空气造成污染。在不借助其它试剂和仪器的情况下,除去废液中对空气造成污染的物质,建议最好先在废液中加入下面 C (填选项序号)试剂。
A.CaO
B.Ca(OH)2
C.CaCO3
【答案】【探究活动一】红;
【数据分析】Ⅰ、有气泡产生;
Ⅱ、CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl;
Ⅲ、NaCl、Na2CO3;
【探究活动二】盐酸易挥发,蒸发时盐酸变为气体逸出;
【交流与反思】C。
【解答】解:【探究活动一】猜想二成立,说明实验室制取二氧化碳后的废液中含有CaCl2和HCl,HCl溶液显酸性,能使紫色石蕊溶液变红,故甲组同学向废液中滴加紫色石蕊溶液,溶液变成红色;
【数据分析】Ⅰ、根据图2数据进行分析可知,a点是盐酸与碳酸钠溶液反应生成氯化钠、二氧化碳和水,故a点的实验现象为有气泡产生;
Ⅱ、b点的pH=7,溶液呈中性,是碳酸钠溶液与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,反应的化学方程式为CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl;
Ⅲ、c点的pH>7,溶液呈碱性,说明碳酸钠溶液过量,溶液中还含有反应生成的氯化钠,故c点对应溶液中全部溶质的化学式为NaCl、Na2CO3;
【探究活动二】由于盐酸易挥发,蒸发时盐酸变为气体逸出,则直接蒸发溶剂可从剩余废液中回收纯净CaCl2,理由是盐酸易挥发,蒸发时盐酸变为气体逸出;
【交流与反思】A、氧化钙能与盐酸反应生成氯化钙和水,过量的氧化钙能与水反应生成氢氧化钙,若不用指示剂,无法判断反应是否恰好反应,容易引入杂质氢氧化钙,溶液呈碱性,故A不符合题意;
B、氢氧化钙能与盐酸反应生成氯化钙和水,若不用指示剂,无法判断反应是否恰好反应,容易引入杂质氢氧化钙,溶液呈碱性,故B不符合题意;
C、盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,再过滤除去过量的难溶于水的碳酸钙,能除去杂质且没有引入新的杂质,溶液呈中性,故C符合题意;
故选:C。
故答案为:【探究活动一】红;
【数据分析】Ⅰ、有气泡产生;
Ⅱ、CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl;
Ⅲ、NaCl、Na2CO3;
【探究活动二】盐酸易挥发,蒸发时盐酸变为气体逸出;
【交流与反思】C。
8.(2023 乐山)碳酸钠是生活中常用的盐,其水溶液呈碱性。某同学在完成教材十一单元“碳酸钠溶液与稀盐酸反应”的实验后(如图),对所得溶液溶质的成分进行如下探究。
【反思讨论】
猜想Ⅰ:溶质只有NaCl;
猜想Ⅱ:溶质有NaCl和 HCl ;
猜想Ⅲ:溶质有NaCl和Na2CO3。
【实验探究】
实验操作 实验现象 实验结论
实验1:取少量溶液于试管中,并向试管中加入一小段镁条。 无明显现象 猜想Ⅱ不正确
实验2:取少量溶液于试管中,滴加CaCl2溶液。 有白色沉淀产生 猜想 Ⅲ 正确
【反思讨论】
(1)实验2中发生反应的化学方程式为 CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl 。
(2)某同学认为只要实验2中有白色沉淀产生,不需要实验1就可以判断猜想Ⅱ不正确,其理由是 HCl和Na2CO3不能共存 。
(3)向碳酸钠与稀硫酸反应后的溶液中进行下列操作,其现象一定能证明碳酸钠过量的是 ab (填序号)。
a.加入少量酚酞溶液后,溶液呈红色
b.继续加入稀硫酸,产生气泡
c.加入氢氧化钡溶液产生白色沉淀
d.加入少量铁屑后无气泡产生
【答案】【反思讨论】HCl;
【实验探究】实验1:无明显现象;
实验2:Ⅲ;
【反思讨论】(1)CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl;
(2)HCl和Na2CO3不能共存;
(3)ab。
【解答】解:【反思讨论】碳酸钠溶液与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,若碳酸钠溶液与稀盐酸恰好完全反应,则猜想Ⅰ:溶质只有NaCl,若稀盐酸过量,则猜想Ⅱ:溶质有NaCl和HCl,若碳酸钠过量,则猜想Ⅲ:溶质有NaCl和Na2CO3;
【实验探究】实验1:取少量溶液于试管中,并向试管中加入一小段镁条,镁条与稀盐酸反应生成氢气,猜想Ⅱ不正确,说明没有盐酸,故观察到的实验现象是无明显现象;
实验2:取少量溶液于试管中,滴加CaCl2溶液,CaCl2溶液与碳酸钠反应生成白色沉淀碳酸钙,实验中观察到有白色沉淀产生,说明溶质有碳酸钠,故猜想Ⅲ正确;
【反思讨论】(1)实验2中是CaCl2溶液与碳酸钠溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,反应的化学方程式为CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl;
(2)碳酸钠溶液与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,则只要实验2中有白色沉淀产生,不需要实验1就可以判断猜想Ⅱ不正确,其理由是HCl和Na2CO3不能共存;
(3)a、碳酸钠溶液呈碱性,能使酚酞溶液变红,向反应后的溶液中加入少量酚酞溶液后,溶液呈红色,说明溶液中含有碳酸钠,故a符合题意;
b、碳酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,向反应后的溶液中继续加入稀硫酸,产生气泡,说明溶液中含有碳酸钠,故b符合题意;
c、碳酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,氢氧化钡溶液与硫酸钠反应生成白色沉淀硫酸钡,则向反应后的溶液中加入氢氧化钡溶液产生白色沉淀,不能证明溶液中含有碳酸钠,故c不符合题意;
d、加入少量铁屑后无气泡产生,说明反应后的溶液中无稀硫酸,不能证明溶液中含有碳酸钠,故d不符合题意;
故选:ab。
故答案为:【反思讨论】HCl;
【实验探究】实验1:无明显现象;
实验2:Ⅲ;
【反思讨论】(1)CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl;
(2)HCl和Na2CO3不能共存;
(3)ab。
9.(2023 遂宁)学习了金属与盐反应的知识,思雨同学在“实验开放日”,将一定量的锌粉加入硝酸银溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,她对滤液中溶质成分产生了兴趣并作进一步探究(温馨提示:本题中番号①~④为答题卡上的序号)。
【提出问题】滤液中溶质是什么?
【猜想与假设】猜想一:AgNO3;猜想二:Zn(NO3)2;猜想三:AgNO3、Zn(NO3)2;
经分析猜想一错误,其理由是① 在金属活动性顺序中,锌排在银前面,故锌粉可以将银从银的盐溶液中置换出来,而锌会以锌离子的形式存在于溶液中,故滤液中的溶质不可能只有硝酸银 。
【设计并进行实验】
操作 现象 结论 用化学方程式解释
取少量滤液于试管中,加入氯化钠溶液 ② 产生白色沉淀 猜想三正确 ③ AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3
【反思与拓展】
1.反应物的量不同,可能导致得到的物质种类不同。
2.滤渣中含有④ Ag或Ag、Zn 。
【答案】【猜想与假设】①在金属活动性顺序中,锌排在银前面,故锌粉可以将银从银的盐溶液中置换出来,而锌会以锌离子的形式存在于溶液中,故滤液中的溶质,不可能只有硝酸银;
【设计并进行实验】②产生白色沉淀③AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3;
【反思与拓展】④Ag或Ag、Zn。
【解答】【猜想与假设】①在金属活动性顺序中,锌排在银前面,故锌粉可以将银从银的盐溶液中置换出来,而锌会以锌离子的形式存在于溶液中,故滤液中的溶质不可能只有硝酸银,故猜想一错误;故答案为:在金属活动性顺序中,锌排在银前面,故锌粉可以将银从银的盐溶液中置换出来,而锌会以锌离子的形式存在于溶液中,故滤液中的溶质不可能只有硝酸银;
【设计并进行实验】猜想三说明锌粉并不能与硝酸银恰好完全反应,锌粉少量,故滤液中会有未反应的硝酸银,检验硝酸银的办法就是使用含有氯离子的溶液与其反应如果产生白色沉淀,则说明滤液中的溶质含有硝酸银;反之,则不含硝酸银不可能只有硝酸银;硝酸银可与氯化钠反应生成氯化银沉淀和硝酸钠,故化学方程式为:AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3;故答案为:②产生白色沉淀③AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3;
【反思与拓展】当加入的锌粉的量较少时,会置换出银溶液中的单质银,故此时滤渣中含有银单质;而当加入的锌粉的量很多时,过量的锌粉也会保留在滤渣中,故此滤渣的成分为银单质和锌单质;故答案为:④Ag或Ag、Zn。
四.物质的鉴别、推断(共1小题)
10.(2023 达州)为了参加2023年5月举行的化学实验操作考试,各学校积极组织了实验操作训练。小姚同学完成了“稀盐酸、氢氧化钠溶液、蒸馏水的鉴别”实验,请你帮他完成实验报告的填写。
【实验题目】稀盐酸、氢氧化钠溶液、蒸馏水的鉴别
【实验目的】选择合适的指示剂鉴别稀盐酸、氢氧化钠溶液、蒸馏水
【实验仪器】小试管5支、试管刷等
【实验药品】随机编号为A、B、C的三种待测液,酚酞试液(装于滴瓶),石蕊试液(装于滴瓶)
【实验过程】
实验步骤 实验现象 实验结论
①分别取A、B、C待测液1﹣2mL于三支试管中,分别滴入1﹣2滴石蕊试液,振荡。 B中的石蕊试液变 红色 ,另外两支试管中的液体呈蓝色、紫色,但颜色相近。 鉴别出B是 稀盐酸 ,A、C无法准确鉴别。
②另取A、C待测液1﹣2mL于两支试管中,分别滴入1﹣2滴酚酞试液,振荡。 C中的酚酞试液变 红色 ,A中无明显现象。 鉴别出C是 氢氧化钠溶液 ,A是蒸馏水。
【交流反思】小峰同学认为,只用酚酞试液也能完成该实验。他设计方案并完成了实验。
实验步骤 实验现象 实验结论
①分别取A、B、C待测液1﹣2mL于三支试管中,分别滴入1﹣2滴酚酞试液,振荡。 C中液体呈红色,A、B中无明显现象。 鉴别出C。
②将①中的红色液体分为两等份, 分别滴入足量的A、B待测液,振荡 。 观察到其中一支试管有明显的现象: 溶液由红色变成无色 。 发生反应的化学方程式为 HCl+NaOH=NaCl+H2O ,鉴别出A、B。
【答案】【实验过程】
①红色;稀盐酸;②红色;氢氧化钠溶液;
【交流反思】
②分别滴入足量的A、B待测液,振荡;溶液由红色变成无色;HCl+NaOH=NaCl+H2O。
【解答】解:【实验过程】
①稀盐酸显酸性、氢氧化钠溶液显碱性、蒸馏水显中性,紫色石蕊试液遇酸性溶液变红色,遇碱性溶液变蓝色,遇中性溶液不变色;分别取A、B、C待测液1﹣2mL于三支试管中,分别滴入1﹣2滴石蕊试液振荡,A、C两支试管中的液体呈蓝色、紫色,但颜色相近,则B中的石蕊试液变红色,由此鉴别出B是稀盐酸,A、C分别是氢氧化钠溶液、蒸馏水。
②氢氧化钠溶液显碱性、蒸馏水显中性,无色酚酞试液遇碱性溶液变红色,遇酸性和中性溶液不变色;另取A、C待测液1﹣2mL于两支试管中,分别滴入1﹣2滴酚酞试液振荡,A中无明显现象,则C中的酚酞试液变红色,由此鉴别出C是氢氧化钠溶液,A是蒸馏水。
【交流反思】
①无色酚酞试液遇碱性溶液变红色,由C中液体呈红色,可以鉴别出C是氢氧化钠溶液。
②氢氧化钠和盐酸反应生成中性的氯化钠和水,氯化钠和水都不能使酚酞变色;将①中的红色液体分为两等份,分别滴入足量的A、B待测液,振荡,观察到其中一支试管有明显的现象:溶液由红色变成无色,则可以确定该试管滴入的是稀盐酸,从而鉴别出A、B,发生反应的化学方程式为:HCl+NaOH=NaCl+H2O。
故答案为:
【实验过程】
①红色;稀盐酸;②红色;氢氧化钠溶液;
【交流反思】
②分别滴入足量的A、B待测液,振荡;溶液由红色变成无色;HCl+NaOH=NaCl+H2O。