1、1.(2019广西北部湾经济区,29,8分)某化学小组对碳酸氢钠和碳酸钠的制备与性质产生兴趣,他们了解到下 列化学史及相关信息: .我国化学家侯德榜在吕布兰法和索尔维法的基础上创立了先进的侯氏制碱法,基本消除废弃物的排放, 同时生产NaHCO3和NH4Cl,请写出碳酸氢钠的一种用途: 。 .索尔维法的原理: NaCl+NH3+CO2+H2O NaHCO3+NH4Cl 2NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O .氨气(NH3)是一种有刺激性气味、极易溶于水的碱性气体。 .Na2CO3与HCl的反应分步进行,首先发生反应:Na2CO3+HCl NaHCO3+NaCl 【实验目的】利用下图所示装
2、置模拟索尔维法制备碳酸氢钠,进而制得碳酸钠。,【实验设计】 步骤1:关闭K1,打开K2使氨气进入装置C,调节气流速率,待装置C中气流平稳后,打开K1通入CO2。 步骤2:待装置C的锥形瓶内出现较多固体时,关闭K2停止通NH3,一段时间后,关闭K1停止通CO2。 步骤3:将锥形瓶内反应后的混合物过滤、洗涤、低温干燥,即得碳酸氢钠固体。,步骤4:将所得碳酸氢钠固体加热制取碳酸钠。 【表达交流】 (1)装置B中饱和NaHCO3溶液的作用是除去CO2中混有的HCl,反应的化学方程式为 。 (2)装置C锥形瓶上连接的长颈漏斗的作用是 (填序号)。 A.用于添加饱和食盐水 B.平衡气压 C.冷凝回流CO2
3、 (3)步骤2中关闭K2停止通NH3后,还要继续通一段时间CO2,其目的是 。 (4)步骤3中“低温干燥”的原因是 。 【反思评价】有同学认为应该在长颈漏斗内放置一团蘸有酸液的棉花,理由是 。 【延伸拓展】该小组继续探究碳酸钠的性质,向碳酸钠溶液中逐滴加入足量的稀盐酸,观察到: 。,答案 发酵粉、灭火剂、食品添加剂、制苏打饼、洗涤剂等,或治疗胃酸过多症等(合理即可) 【表达交流】(1)NaHCO3+HCl NaCl+H2O+CO2 (2)AB (3)尽可能多地吸收CO2,增大NaHCO3的产率 (4)碳酸氢钠受热易分解 【反思评价】防止氨气挥发到空 气中污染环境 【延伸拓展】滴入稀盐酸开始没有
4、气泡产生,继续滴加稀盐酸,过一会儿有大量气泡产生,解析 .碳酸氢钠能和酸反应生成二氧化碳,故可以用来治疗胃酸过多症;碳酸氢钠受热可分解生成二氧 化碳,故可作发酵粉。【表达交流】(1)氯化氢气体溶于水形成盐酸,碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠、水 和二氧化碳。(2)长颈漏斗与外界空气相通,锥形瓶上连接的长颈漏斗的主要作用是平衡气压,同时也方便 添加氯化钠溶液,故选A、B。(3)关闭K2停止通NH3后,还要继续通一段时间CO2,其目的是尽可能多地吸收 二氧化碳,增大碳酸氢钠的产率。(4)“低温干燥”的原因是碳酸氢钠受热易分解。【反思评价】有同学 认为应该在长颈漏斗内放置一团蘸有酸液的棉花,理由是氨气易
5、与酸溶液反应,能防止氨气逸出污染环 境。【延伸拓展】当刚开始滴加稀盐酸时,稀盐酸量较少,与碳酸钠反应会生成碳酸氢钠,继续滴加后,稀盐 酸与碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,故观察到的现象是刚开始没有气泡,继续滴加稀盐酸,有大 量气泡产生。,2.(2019广西梧州,26,10分)市售的“自热米饭”带有一个发热包,遇水后可迅速升温至150 ,保温时间长达 3小时,能将生米做成熟饭。梧州市某中学化学兴趣小组对发热包非常感兴趣,进行了以下探究。 【查阅资料】 (1)发热包主要由生石灰、铁粉、镁粉、铝粉、炭粉、氯化钠中的若干种组成。 (2)氢氧化镁和氢氧化铝均为不溶于水的白色固体,但后者可溶于NaO
6、H溶液。 【成分探究】取出某品牌的发热包内灰黑色的固体粉末,分成两份。 (1)小吴用磁铁靠近其中一份粉末,发现有黑色物质被磁铁吸引,证明粉末中含有 。用磁铁将该物质 全部吸出后,剩余粉末为样品A。 (2)小周将另一份粉末加水溶解、过滤后,取部分滤液滴入酚酞试液,滤液变 色,证明原粉末中含生石 灰;再向滤液中加入 ,看到有白色沉淀生成,证明原粉末中含有氯化钠。 (3)除上述物质外,还可能存在镁粉、铝粉、炭粉,对此大家提出了以下几种猜想: 猜想一:只存在上述三种中的一种; 猜想二:上述三种同时存在;,猜想三:存在铝粉和炭粉; 猜想四:存在镁粉和铝粉; 猜想五: 。 【实验验证】小施用样品A进行实验
7、,流程如下。向滤液B滴加氢氧化钠溶液时,他观察到开始时有白色沉 淀生成,后来又全部消失,最后得到的是无色溶液E。 【实验结论】 不溶物D是 。,大家结合实验现象讨论后,认为猜想 正确,理由是 。 【原理探究】 小吴利用如图装置证明发热包放热主要来自生石灰与水的反应。加水后发现A中温度迅速升高,B中有气 泡产生,该气体为 (填名称)。但温度很快下降,说明该反应很快结束,不能长时间保温。 【猜想】大家大胆猜测应该还有其他放热反应存在。,【实验验证】 同学们按资料介绍,用铁粉、炭粉和食盐水在锥形瓶中模拟铁的锈蚀实验,不久后发现锥形瓶外壁微烫,并 持续较长时间。该现象很好地解释了发热包的保温机理。 【
8、拓展活动】 在上述铁的锈蚀实验中未观察到红色的铁锈产生。老师告诉同学们,铁锈蚀时首先生成一种碱。请写出该 反应的化学方程式 。,答案 【成分探究】(1)铁粉 (2)红 含有稀硝酸的硝酸银溶液 (3)存在镁粉和炭粉 【实验结论】炭粉 三 滤液B中生成的白色沉淀能溶解,说明该沉淀是氢氧化铝,原固体中含有铝。氢氧 化镁不溶于水和氢氧化钠溶液,而沉淀最后完全消失,说明原固体中不含镁 【原理探究】空气 【拓展活动】2Fe+O2+2H2O 2Fe(OH)2,解析 【成分探究】(1)小吴用磁铁靠近其中一份粉末,发现有黑色物质被磁铁吸引,证明粉末中含有铁 粉。(2)小周将另一份粉末加水溶解、过滤后,取部分滤液
9、滴入酚酞试液,滤液变红色,证明原粉末中含生石 灰,再向滤液中加入含有稀硝酸的硝酸银溶液,看到有白色沉淀生成,是因为氯化钠和硝酸银反应生成了白 色沉淀氯化银,证明原粉末中含有氯化钠。(3)依据题给物质可知猜想五为镁粉和炭粉。 【实验结论】三种物质中,只有炭粉不与稀盐酸反应,则不溶物D是炭粉;在滤液B中加入足量氢氧化钠溶 液,开始时有白色沉淀生成,后来又全部消失,说明滤液B中含有铝离子,不含镁离子,即样品中只含铝不含有 镁,则样品中含有铝粉。 【原理探究】加水后发现A中温度迅速升高,B中有气泡产生,该气体为膨胀逸出的空气。 【拓展活动】在题述铁的锈蚀实验中未观察到红色的铁锈产生,铁锈蚀时首先生成一
10、种碱氢氧化亚 铁,该反应的化学方程式为2Fe+O2+2H2O 2Fe(OH)2。,3.(2019广西贵港,21,12分)某化学兴趣小组在学习金属知识后,对金属钙及其化合物的化学性质非常感兴 趣,并进行了以下实验探究。 (1)对金属钙的化学性质进行探究 【提出问题】金属钙能否与水反应? 【实验探究】取一粒金属钙投入盛有50 mL水的烧杯中,钙粒与水剧烈反应,四处游动,产生气泡,溶液出现 浑浊,用手触摸烧杯外壁,感觉发热。反应结束放置一段时间后,溶液变澄清,往烧杯中滴入无色酚酞试液,溶 液变红色。 【实验结论】金属钙能与水反应。经进一步检验,产生的气体能燃烧。请写出钙与水反应的化学方程式 。 【交
11、流与反思】反应结束放置一段时间后,溶液变澄清的原因是 。 (2)对久置于空气中的“生石灰”干燥剂的组成成分及含量进行探究,【查阅资料】Ca(OH)2加热到一定温度时会发生分解反应,生成两种氧化物。 【实验探究】该小组称取10.0 g干燥剂样品于控温电加热器中,按如图所示装置进行实验(装置气密性良好, 装置A、B、C中药品足量,实验操作正确) 【实验数据记录】充分反应后,产物被完全吸收,A装置增重0.9 g,B装置增重2.2 g 【分析与结论】该包干燥剂的成分有 (填化学式),其中Ca(OH)2的质量为 g。,【反思与拓展】 停止加热后,需要通入N2一段时间的目的是 。 若没有C装置,会导致含量
12、测定结果偏小的成分是 。,答案 (1)【实验结论】Ca+2H2O Ca(OH)2+H2 【交流与反思】Ca(OH)2的溶解度随着温度的降低而增大 (2)【分析与结论】CaO、Ca(OH)2、CaCO3 3.7 【反思与拓展】使生成的水和二氧化碳被A、B装置完全吸收 CaO,解析 (1)【实验结论】依据题意分析钙与水反应生成氢氧化钙和氢气,反应的化学方程式为Ca+2H2O Ca(OH)2+H2。【交流与反思】反应结束放置一段时间后,溶液变澄清的原因是温度降低氢氧化钙溶解 度增大,不能溶解的氢氧化钙全部溶解。 (2)【分析与结论】A装置增重0.9 g,B装置增重2.2 g,说明氢氧化钙分解生成了0
13、.9 g水,碳酸钙分解生成了2. 2 g二氧化碳,反应的化学方程式及其质量关系: Ca(OH)2 CaO+H2O, 74 18 3.7 g 0.9 g CaCO3 CaO+CO2, 100 44 5 g 2.2 g 干燥剂中氧化钙质量:10.0 g-3.7 g-5 g=1.3 g, 该包干燥剂的成分有CaO、Ca(OH)2、CaCO3,其中Ca(OH)2的质量为3.7 g。,【反思与拓展】停止加热后,继续通入N2一段时间的目的是使反应生成的水、二氧化碳全部被浓硫酸、 氢氧化钠溶液吸收。若没有C装置,会导致空气中的部分二氧化碳进入B装置中,导致测定的二氧化碳质 量偏大,进而使CaCO3质量偏大,
14、由于氢氧化钙的测定值不变,因此含量测定结果偏小的成分是氧化钙。,4.(2019广西百色,29,10分)电子工业中常用覆铜板(以绝缘体为基材,表面覆以铜箔)为基础材料制作印刷电 路板(如下图)。印刷电路板应用于电视机、计算机、手机等电子产品中。 某校初中科技小组的同学对于覆铜板制作印刷电路的原理很感兴趣,决定进行探究,请你随他们一起进行 探究。 【查阅资料】 (1)覆铜板制作印刷电路的原理,是把预先设计好的电路在覆铜板上用蜡或不透水的物质覆盖,然后将覆铜 板浸泡到FeCl3溶液中,利用FeCl3溶液将不需要的铜腐蚀掉,留下来的就是印刷电路。 (2)FeCl3溶液呈酸性,在与铜单质反应后Fe3+变
15、为Fe2+,反应后有Cu2+产生。,【提出问题】FeCl3溶液为什么能将铜腐蚀掉? 【猜想假设】 (1)小明同学从资料中获知FeCl3溶液呈酸性,用石蕊试纸检验FeCl3溶液,试纸变 色,他认为一定是溶 液中的H+与Cu发生反应,将Cu腐蚀掉,但大家用 (填物质的化学式)不能与Cu反应置换出氢气的知 识否定小明的观点。 (2)小文同学认为可能是FeCl3溶液与铜发生了置换反应,Fe3+将铜置换成可溶于水的Cu2+,大家也否定他的观 点,因为置换反应原理是 ,而不是一种离子转换为另一种离子。 (3)根据查阅的信息,小丽同学认为这个腐蚀过程是一个新的反应,写出反应的化学方程式 。 【原理分析】根据
16、信息和上述反应的化学方程式,得知铁元素由+3价下降为+2的特点,从化合价的角度,小 明同学又归纳出这个反应的另外两个特点: ; 。,【拓展研究】考虑到使用后的腐蚀液富含Cu2+,具有很高的回收再利用价值 ,小组同学继续进行回收探 究。在100 mL反应后的废液中投入足量的锌粉,析出0.64 g Cu(若废液中仍有FeCl3剩余,则锌粉先与FeCl3反 应,再与氯化铜反应),则说明原来配制的FeCl3溶液浓度至少是 g/L(g/L是质量体积浓度的单位,表 示的是在每升溶液中所含溶质的质量)。 【交流讨论】经思考,小丽同学推断FeCl3溶液作为腐蚀液也可以与Fe发生反应。 请写出她的推断依据: (
17、2分)。,答案 【猜想假设】(1)红 HCl或H2SO4 (2)在金属活动性顺序里位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的化合物溶液里置换出来(合理答案 均可) (3)2FeCl3+Cu CuCl2+2FeCl2 【原理分析】反应中的铜元素由0价升为+2价 升高的总价和等于下降的总价和(合理答案均可) 【拓展研究】32.5 【交流讨论】在金属活动性顺序中Fe的活动性介于Zn和Cu之间,Zn和Cu均能与FeCl3溶液反应,故Fe也能与 FeCl3溶液反应(合理答案均可),解析 【猜想假设】(1)氯化铁溶液呈酸性,酸性溶液能使石蕊试纸变红;铜的金属活动性排在氢的后面,不 能置换出稀盐酸、稀硫酸中的
18、氢。 (2)置换反应是指一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应,在金属活动性顺序 里,排在前面的金属能把排在后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。 (3)根据“查阅资料”可知,FeCl3和Cu反应生成Fe2+和Cu2+,可推出生成物为FeCl2和CuCl2。 【原理分析】根据化学方程式,从化合价的角度分析,可得出结论:反应中的铜元素由0价升为+2价;升 高的化合价之和等于下降的化合价之和。 【拓展研究】解:设原来配制的100 mL氯化铁溶液中含氯化铁的质量最少为x, 2FeCl3+Cu CuCl2+2FeCl2 325 64 x 0.64 g = x=3.25 g,则1 L原
19、来配制的FeCl3溶液中最少含氯化铁的质量为3.25 g =32.5 g。 【交流讨论】根据金属活动性顺序,Fe的活动性排在Zn和Cu之间,Zn、Cu都能与FeCl3溶液反应,所以Fe也 能与之反应。,5.(2019广西桂林,29,10分)实验课上,老师指导某兴趣小组进行粗盐提纯的实验,邀请你帮助他们完成下面 的实验报告。 【实验名称】粗盐的提纯 【查阅资料】1.粗盐中含有泥沙及少量可溶性的MgCl2、CaCl2、Na2SO4等杂质。 2.Ba(OH)2是一种易溶于水的强碱。 【主要玻璃仪器】量筒、烧杯、漏斗、玻璃棒、胶头滴管、酒精灯 【主要试剂】粗盐样品、稀盐酸、BaCl2溶液、NaOH溶液
20、、Na2CO3溶液、蒸馏水 【实验过程】,【结果反思】 1.实验操作、试剂和装置均不存在问题,老师却指出该样品中氯化钠的质量分数不是94%,原因是 。 2.小明提出,如果步骤二中只调换“过量NaOH溶液”与“过量BaCl2溶液”的加入顺序,对除杂结果也不产 生影响,你 (填“同意”或“不同意”)小明的观点。,答案 【实验过程】搅拌,加快溶解速率 引流 2NaOH+MgCl2 Mg(OH)2+2NaCl 4 稀盐酸逐滴 加入至刚好不再产生气泡 蒸发皿 出现较多固体 【结果反思】1.提纯过程中反应生成了氯化钠 2.同意,解析 【实验过程】一、溶解时,玻璃棒的作用是搅拌,加快溶解速率;过滤时玻璃棒的
21、作用是引流。 二、1.加入“过量NaOH溶液时”,氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,反应的化学方程式 是2NaOH+MgCl2 Mg(OH)2+2NaCl;2.过滤后,所得的滤渣成分有4种,即氢氧化镁、硫酸钡、碳酸 钙、碳酸钡;3.判断“稀盐酸适量”的方法是稀盐酸逐滴加入至刚好不再产生气泡。 三、将溶液注入蒸发皿中,蒸发结晶,观察到出现较多固体时停止加热,利用余热蒸干。 【结果反思】1.提纯过程中反应生成了氯化钠,故最终得到的产品质量不是样品中氯化钠的质量。2.只要 碳酸钠溶液的加入顺序在氯化钡溶液之后就不影响实验结果。,6.(2019广西柳州,29,8分)NaHCO3是初中化学教
22、材中重点介绍的一种盐,俗名 。NaHCO3溶液呈碱 性,某化学兴趣小组要制取一瓶NaHCO3溶液,他们向NaOH溶液中通入了一定量的CO2,然后对反应后所得 到的溶液进行探究。 【提出问题】 反应后溶液中溶质的组成是什么? 【查阅资料】 (1)NaHCO3不仅可以与盐酸反应,也可以与NaOH溶液反应。与NaOH溶液反应的化学方程式为NaHCO3+ NaOH Na2CO3+H2O。 (2)向NaOH溶液中通入少量的CO2,反应的化学方程式为:CO2+2NaOH Na2CO3+H2O,继续通入过量CO2, 反应的化学方程式为Na2CO3+H2O+CO2 2NaHCO3。 【猜想与假设】 猜想一:含
23、有NaOH、Na2CO3; 猜想二:只含有 ;,猜想三:含有Na2CO3、NaHCO3; 猜想四:只含有NaHCO3。 【设计实验】,【结论与反思】 (1)有同学认为实验观察到的现象及结论足以证明溶液中有NaOH。你是否同意? 请说出理由 。 (2)写出实验中产生气体的化学方程式 。 (3)通过实验、所观察到的现象及结论,最终得出猜想 是正确的。 【拓展与提升】 实验室现有一瓶NaOH溶液和足量CO2气体,要制取一瓶溶质只有Na2CO3的溶液,请完善以下实验方案,仪器 可以任意选择。 实验方案:先用量筒将NaOH溶液均匀分成两等份, 。,答案 小苏打 【猜想与假设】Na2CO3 【设计实验】有
24、白色沉淀产生 NaHCO3 【结论与反思】(1)不同意此观点,碳酸钠、碳酸氢钠溶液都呈碱性,也会使酚酞溶液变红 (2)NaHCO3+HCl NaCl+CO2+H2O (3)三 【拓展与提升】向其中一份NaOH溶液中通入过量的二氧化碳气体,充分反应后再将另一份NaOH溶液倒 入其中,并用玻璃棒搅拌均匀,解析 碳酸氢钠俗称小苏打。【猜想与假设】只发生2NaOH+CO2 Na2CO3+H2O这个反应,反应后可能 含有的溶质为NaOH和Na2CO3或只含有Na2CO3;发生2NaOH+CO2 Na2CO3+H2O和Na2CO3+H2O+CO2 2NaHCO3这两个反应,反应后可能含有的溶质为Na2CO
25、3和NaHCO3或只含有NaHCO3。【设计实验】氯化 钡和碳酸钠会反应生成碳酸钡白色沉淀;碳酸钠和碳酸氢钠都会和稀盐酸反应产生二氧化碳,但碳酸钠已 被步骤中加入的足量氯化钡全部除去,则实验所得的滤液中有碳酸氢钠。【结论与反思】(1)碳酸 钠、碳酸氢钠溶液都呈碱性,都会使酚酞溶液变红;(2)NaHCO3和稀盐酸反应生成二氧化碳,化学方程式为 NaHCO3+HCl NaCl+CO2+H2O;(3)根据实验得出,溶质中含有Na2CO3和NaHCO3,猜想三正确。【拓展 与提升】向其中一份NaOH溶液中通入过量的二氧化碳气体,充分反应后再将另一份NaOH溶液倒入其中, 并用玻璃棒搅拌均匀。,7.(2
26、017广西贵港,21,12分)某化学兴趣小组学习碱的性质后,到实验室做实验。小明将二氧化碳通入氢氧化 钠溶液后无明显现象,然后向得到的溶液中滴加CaCl2溶液,产生白色沉淀;小杰做的实验和小明一样,但没有 出现白色沉淀。他们为了查明原因,查阅资料:CO2与NaOH反应的产物与反应物的量有关,少量CO2得到 Na2CO3,过量CO2得到NaHCO3,反应的化学方程式:CO2+2NaOH Na2CO3+H2O,Na2CO3+CO2+H2O 2 NaHCO3;Ca(HCO3)2溶于水,溶液呈碱性;CaCl2溶液呈中性;Na2CO3、NaHCO3溶液都呈碱性,都能与酸 反应;铝、锌、铁、铜的盐溶液与N
27、aHCO3溶液混合会产生沉淀。 他们对CO2与NaOH溶液反应后,溶液中溶质是什么进行探究。 【猜想与假设】猜想:Na2CO3;猜想:NaHCO3;猜想:Na2CO3、NaOH;猜想: 。 【实验探究】,【继续探究】将4.0 g NaOH固体溶解在100 mL水中,然后通入4.0 g二氧化碳气体,充分反应后,所得溶液的 溶质是 。,答案 【猜想与假设】Na2CO3、NaHCO3 【实验探究】,【继续探究】Na2CO3、NaHCO3,解析 【猜想与假设】由题意可知,溶液中溶质还可能是Na2CO3和NaHCO3。 【实验探究】(1)根据实验现象及结论可知,后加入的试剂为稀盐酸,稀盐酸与NaHCO3
28、反应的化学方程式为 NaHCO3+HCl NaCl+H2O+CO2。 (2)猜想是Na2CO3和NaOH,要证明有NaOH,可向过滤后的滤液中滴加无色酚酞,再滴加足量的稀盐酸,若 溶液先变红,后无气泡冒出即可证明有NaOH。 【继续探究】4.0 g NaOH完全反应转化成Na2CO3需CO2的质量为2.2 g,完全反应转化为NaHCO3需要CO2的 质量为4.4 g,现通入了4.0 g CO2,则溶液中溶质是Na2CO3和NaHCO3。,易错警示 【实验探究】(2)中容易误认为滴加无色酚酞,溶液变红即可证明是Na2CO3、NaOH。因溶液中 含有NaHCO3时,溶液也呈碱性,也能使酚酞溶液变红
29、,因此滴加酚酞溶液后还要滴加稀盐酸。,8.(2015广西玉林、防城港,29,10分)玲玲在学习复分解反应时,对复分解反应发生的条件产生了兴趣,于是 她和小组内的同学仅用以下药品展开了探究活动。 实验药品:稀硫酸、稀盐酸、NaOH溶液、Na2CO3溶液、Ba(NO3)2溶液、NaCl溶液、酚酞溶液 【提出问题】他们要探究的问题是 。 【查阅资料】Ba(NO3)2溶液显中性,且Ba2+有毒。 【实验探究】玲玲用上述物质做了下列几组实验:,【记录和解释】 (1)组合、均无明显现象,其中组合 与另外两组的实质不同。为证明该不同之处,玲玲在 实验过程中使用了酚酞溶液。 (2)请写出组合的化学方程式 。
30、【实验结论】他们请教老师并讨论后知道,只有当两种化合物互相交换成分,生成物中有沉淀或 时,复分解反应才可以发生。 【拓展延伸】实验结束后,他们将所有废液收集在废液缸中静置,观察到白色沉淀和无色的上层清液。为 了确定沉淀和清液的成分,继续展开探究。 【实验1】探究沉淀的成分。 【提出猜想】.沉淀只有BaSO4 .沉淀只有BaCO3 .沉淀中含有BaSO4和BaCO3,梅梅取少量沉淀于试管中,滴加 (请补充完整实验操作和观察 到的现象),证明了猜想是正确的。 【实验2】探究清液的成分 取少量清液于试管中,向其中滴加几滴Ba(NO3)2溶液,无明显现象。 取少量清液于另一支试管中,滴入几滴 ,有白色
31、沉淀产生。 【解释与结论】探究活动结束后,小组内成员通过讨论分析,一致认为清液中含有的离子是 (指示剂除外)。 【处理废液】为了防止污染环境,玲玲向废液缸中加入适量的 ,对废液进行处理后, 将固体回收进一步处理,溶液排放。 【交流与反思】根据你对物质溶解性的了解,结合复分解反应发生的条件,请写出一种在水溶液中一般不 能发生复分解反应的可溶性盐 (写化学式)。,答案 【提出问题】复分解反应发生的条件 【记录和解释】(1) (2)H2SO4+Na2CO3 Na2SO4+H2O+CO2 【实验结论】水或气体 【实验1】过量的稀盐酸,沉淀部分溶解,有气泡产生 【实验2】稀硫酸 【解释与结论】Na+、N
32、 、Cl-、Ba2+ 【处理废液】Na2CO3溶液 【交流与反思】NaNO3(或KNO3),解析 【提出问题】由题干信息可知,要探究的问题是复分解反应发生的条件。 【记录和解释】(1)氢氧化钠和硫酸会发生中和反应,但没有明显现象;硫酸和氯化钠、氢氧化钠和硝酸钡 均不反应,所以组合与另外两组的实质不同。 (2)碳酸钠和硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,化学方程式为H2SO4+Na2CO3 Na2SO4+H2O+CO2。 【实验结论】复分解反应发生的条件:生成物中必须有沉淀或气体或水。 【实验1】碳酸钡和稀盐酸反应生成二氧化碳,硫酸钡不与稀盐酸反应,所以取少量沉淀于试管中,滴加过量 稀盐酸,沉淀部
33、分溶解,有气泡产生,证明猜想是正确的。 【实验2】通过分析可知,清液中含有钡离子,所以滴入的试剂应为稀硫酸。 【解释与结论】废液混合后,钠离子、氯离子、硝酸根离子仍留在清液中;由步骤可知,清液中含有钡离 子,所以清液中含有的离子是Na+、Cl-、N 、Ba2+。 【处理废液】钡离子有毒,所以为了防止污染环境,向废液缸中加入适量的碳酸钠溶液将钡离子转化为沉 淀后再排放。 【交流与反思】所有的钠盐、钾盐、硝酸盐都溶于水,所以在水溶液中一般不能发生复分解反应的可溶性 盐是NaNO3、KNO3。,9.(2016广西贵港,21,7分)氢氧化钾是一种常见的碱,某化学兴趣小组的同学依据绿色化学的核心及原则,
34、利 用所学的化学知识,设计了制备氢氧化钾的方案,同时还可制得纯碱等物质,具体流程如图所示。(部分反应 条件和产物已经略去) 【提出问题1】溶液C中的溶质除氢氧化钾外,还含有什么? 【猜想与假设1】猜想1:K2CO3 猜想2:Ca(OH)2,【实验与探究1】小林同学设计了如下实验对猜想进行探究,同学们经过讨论分析后认为小林的实验结论不严密,理由是 。 【提出问题2】固体D中的成分是什么? 【猜想与假设2】小军同学经分析认为一定含有CaCO3,原因是 (用化 学方程式表示);可能还含有 。 【实验与探究2】请你设计一个简单可行的实验方案,证明固体D中存在【猜想与假设】中可能还含有的 物质 (所用试
35、剂只能为溶液)。,【表达与交流】由反应和反应原理制备纯碱的方法就是我国著名的“侯氏制碱法”,请写出反应的 化学方程式 。 【反思与评论】请你写出以上物质制备流程方案中体现绿色化学的核心及原则的一点 。,答案 【实验与探究1】无明显现象 稀盐酸可能不足(合理即可) 【猜想与假设2】Ca(OH)2+K2CO3 CaCO3+2KOH 氢氧化钙 【实验与探究2】取固体D,加少量蒸馏水,取上层液体,向其中滴加无色酚酞溶液,观察到酚酞溶液变红,说 明固体D中有氢氧化钙 【表达与交流】NaCl+H2O+NH3+CO2 NaHCO3+NH4Cl 【反思与评价】反应过程中生成的CaCO3可以循环利用,解析 【实
36、验与探究1】猜想1错误,即K2CO3不存在,则向少量溶液C中滴加稀盐酸无明显现象,该结论不严 密的理由是滴加的稀盐酸会先和KOH反应,并且该反应无明显现象,若滴加的盐酸不足,即使有K2CO3也不 会产生明显现象。 【猜想与假设2】因为Ca(OH)2微溶于水,所以固体D中可能含有Ca(OH)2。 【实验与探究2】CaCO3难溶于水,Ca(OH)2微溶于水且溶液呈碱性,故加入一定量的蒸馏水,取上层液体滴 加酚酞溶液,若溶液变红,则有Ca(OH)2。 【表达与交流】由流程图信息可知,反应的化学方程式为NaCl+H2O+NH3+CO2 NaHCO3+NH4Cl。 【反思与评价】该过程中生成的CaCO3
37、可循环使用,体现了绿色化学的核心及原则。,10.(2017广西南宁,29,8分)兴趣小组在做完盐的性质实验后,发现一瓶碳酸钠固体可能混入了氯化钠、硫酸 钠中的一种或两种。为此,他们对这瓶固体的成分进行了探究。 【实验验证】,【实验反思】步骤(2)中滴入过量稀硝酸的目的是 。 【实验拓展】兴趣小组还想测定该固体中碳酸钠的质量分数,利用如下图所示的实验装置(气密性良好)进 行实验,每一步反应均完全进行。,(1)为达到实验目的,首先称取一定质量的该固体样品放入装置甲中,然后进行有关实验操作,正确的顺序是 (填序号,可重复)。 a.称量装置丙。 b.打开弹簧夹,通入足量的氮气,关闭弹簧夹。 c.打开分
38、液漏斗的活塞,注入足量的稀硫酸,关闭活塞。 (2)装置乙的作用是 。,答案 【实验验证】(2)先有气泡产生,后有白色沉淀生成 Ba(NO3)2+Na2SO4 2NaNO3+BaSO4 (3)还混有氯化钠 Na+、H+、Ba2+ 【实验反思】除去碳酸钠,以免对氯化钠和硫酸钠的检验造成干扰(合理即可) 【实验拓展】(1)bacba (2)吸收二氧化碳气体中的水分或干燥二氧化碳气体,解析 加水溶解后加入过量稀硝酸,Na2CO3完全反应,再加入过量Ba(NO3)2溶液,若有沉淀生成,则一定有 Na2SO4,反应的化学方程式为Ba(NO3)2+Na2SO4 BaSO4+2NaNO3;取清液加入几滴AgN
39、O3溶液,有白色沉 淀,说明该固体中一定有NaCl,此时溶液中一定有NaNO3、HNO3、Ba(NO3)2,则一定有的阳离子是H+、Na+和 Ba2+。若要测定固体中Na2CO3的质量分数,则测出样品与足量稀H2SO4反应生成的CO2的质量即可:反应前 通入足量N2排尽空气后称量丙装置质量,加入稀H2SO4使反应发生,反应后再通N2把CO2全部排出使其被丙 中的NaOH吸收,最后称量丙装置质量。,11.(2015广西南宁,29,11分)某化学兴趣小组的同学对实验室制取CO2及相关性质进行一系列的探究活动。 (1)气体制取。 按图1所示的制取装置进行实验。 图1 写出有标号仪器的名称:a ,b
40、。 实验室制取CO2的反应的化学方程式是 。 实验室收集CO2的方法是 ,原因是 。,(2)实验探究。 提出问题实验室制取CO2时能否采用排水法收集? 设计实验 实验一:向一个充满CO2气体的质地较软的塑料瓶中加入约1/3体积的水,立即旋紧瓶盖,用力摇晃塑料瓶。 可观察到塑料瓶 ,说明CO2能溶于水。 实验二:先用集气瓶装满一瓶蒸馏水(pH=7.0),然后按图2所示组装装置并进行实验,再用pH计测定从装置C 排到烧杯中的液体的pH。,图2,装置B中碳酸氢钠溶液的作用是 。 测得烧杯中的液体的pH7.0,说明溶液呈酸性,原因是 。 实验结论实验室制取CO2不宜采用排水法收集。 拓展延伸某同学先对
41、图2装置做了以下改进:将装置C中的部分蒸馏水换成植物油,将烧杯换成量筒(如图3 所示)。然后利用改进后的装置测定收集到CO2的体积,测得气体的实际体积小于理论值,原因可能是: , 。 (合理即可) 图3,答案 (1)铁架台 试管 CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2 向上排空气法 CO2的密度比空气大 (2)设计实验变瘪 除去氯化氢(HCl)气体 CO2与水反应生成酸 拓展延伸装置C与量筒之间的导管中仍留有部分的水 部分气体滞留在装置A、B及导管中,没有进入装置C(合理即可),解析 (1)a是铁架台,b是试管;实验室制CO2用盐酸和大理石或石灰石反应:CaCO3+2HCl CaCl
42、2+ H2O+CO2;二氧化碳密度大于空气且能溶于水,因此收集二氧化碳采用向上排空气法。(2)设计实验二氧 化碳能溶于水,使瓶内气压下降,外界大气压将塑料瓶压瘪。碳酸氢钠溶液呈碱性,和挥发出的氯化氢气 体反应进而除去HCl;pH7.0说明溶液呈酸性,说明二氧化碳能和水反应生成一种酸(碳酸)。拓展延伸 进入量筒中的水的体积小于理论值可能是装置C与量筒之间的导管中仍留有水,或者部分气体滞留在装置 A、B及导管中,没有全部进入C中。,12.(2018广西南宁,29,8分)某活动小组利用以下实验装置制取氧气并进行探究活动。 (1)装置A中发生反应的化学方程式是 。 (2)若用装置A、B、C来制取一瓶干
43、燥的氧气,装置B中应盛放的是 ,导管口连接的顺序是 。 (3)活动小组对(2)收集到的气体中氧气的含量产生兴趣,于是将收集到的一瓶氧气密封。,【提出问题】这瓶气体中氧气的体积分数是多少? 【实验验证】活动小组设计了以下两套实验装置,用来测定该瓶气体中氧气的体积分数:在氮气环境下,将 过量的铜粉分别装入干燥的硬质玻璃管和具支试管后,密封。用两支干燥的注射器从该瓶中抽取气体,分 别按下图连接,推拉注射器一段时间后,用酒精灯在铜粉部位加热,加热时反复推拉注射器至反应完全。 甲装置比乙装置更合理,理由是 。,用甲装置测定氧气的体积分数,需要测定的实验数据是 。 【反思交流】实验完毕,待装置冷却至室温后
44、,应先将气球内的气体全部挤出,再读数。否则会使测得的实 验结果 (填“偏大”“偏小”或“无影响”),原因是 。,答案 (1)2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2 (2)浓硫酸(或浓H2SO4) acbd (3)【实验验证】甲装置能使气体更流通,让氧气与铜粉充分反应 反应前后注射器中气体的体积 【反思交流】偏大 若未将气球内的气体全部挤出,会使气体体积差变大,致使测得的结果偏大,解析 (1)装置A的试管口有一团棉花,所以为高锰酸钾分解制取氧气的发生装置,其化学方程式为2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2。(2)浓硫酸可用于干燥氧气。(3)【实验验证】甲装置中的气体进入气球时会 经过铜
45、粉,让氧气与铜粉充分反应。测定氧气的体积分数需要测定反应前后注射器内气体的体积,两者 之差就是被过量铜粉反应掉的氧气的体积。【反思交流】若未将气球内的气体全部挤出,则会使气体体积 差变大,致使测得的结果偏大。,13.(2016广西桂林,29,9分)课堂上,老师取20 g蔗糖放入小烧杯中,加少量水使它润湿,注入10 mL浓硫酸,搅 拌,同学们看到蔗糖先变黑后“发酵”形成“黑面包”,同时还闻到了刺激性气味,同学们判断黑色固体是 碳,原因是浓硫酸具有强 。 形成“黑面包”的主要原因是什么?在老师的指导下,同学们开展了探究活动。 【猜想与假设】浓硫酸与碳反应,生成大量气体使黑色固体膨胀。 【查阅资料】
46、 .浓硫酸与碳在加热条件下反应,生成物中有SO2、CO2两种气体。 .SO2是一种具有刺激性气味的气体,能与Ca(OH)2溶液反应生成白色沉淀。 .SO2能使品红溶液褪色,而CO2不能。 【实验探究】 为验证碳与浓硫酸在加热条件下生成的气体产物,同学们在老师指导下设计并进行如图实验:,【事实与结论】 (1)请将能得出对应结论的实验现象填入表中。,(2)碳与浓硫酸反应的化学方程式是 。 (3)浓硫酸与碳在加热条件下产生大量的SO2和CO2,使黑色固体膨胀,形成“黑面包”,猜想成立。 【反思与交流】 (1)小明同学提出,因老师的演示实验没有进行加热,所以同学们的探究实验无意义,其他同学一致否定了他
47、 的说法,理由是 。 (2)若B、E中试剂交换, (填“能”或“不能”)得出有CO2产生的结论,理由是 。 (3)C中酸性高锰酸钾溶液的作用是 。,答案 脱水性 【事实与结论】 (1),(2)C+2H2SO4(浓) CO2+2SO2+2H2O 【反思与交流】 (1)浓硫酸稀释时放出大量的热,不加热也可进行 (2)不能 二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊 (3)除去二氧化硫气体,解析 【事实与结论】(1)如果B中品红溶液褪色,说明有SO2产生;而SO2和CO2均能使E中澄清石灰水变浑 浊,所以若D中品红稀溶液不褪色,E中澄清石灰水变浑浊,才能说明有CO2产生。(2)C与浓硫酸在加热条件 下发生反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,化学方程式为C+2H2SO4(浓) CO2+2SO2+2H2O。 【反思与交流】(1)浓硫酸稀释时放出大量的热,不加热也可进行。(2)SO2和CO2均能使澄清石灰水变浑浊, 若将B、E中试剂交换,则无法判断是否有CO2产生。(3)C中酸性高锰酸钾溶液的作用是吸收SO2,防止干扰 CO2的检验。,教师专用题组 1.(2017甘肃兰州A,34,8分)某校化学兴趣小组在学完碱的化学性质后,做了澄清石灰水和稀
