某化学课堂围绕,将学生分成若干小组,在老师引导下开展探究活动.以下是教学片段,请你参与学习并帮助填写空格(包括表中空格)。
【演示实验】将一定量的稀H2SO4加入到盛有NaOH溶液的小烧杯中。
【学生板演】该反应的化学方程式 。
【提出问题】实验中未观察到明显现象,部分同学产生了疑问:反应后溶液中溶质是什么呢?
【假设猜想】针对疑问,太家纷纷提出猜想.甲组同学的猜想如下:
猜想一:只有Na2SO4 猜想二:有Na2SO4和H2SO4
猜想三:有Na2SO4和NaOH 猜想四:有Na2SO4、H2SO4和NaOH
乙组同学对以上猜想提出质疑,认为有一种猜想是不合理的.不合理的猜想是 。
【实验探究】(1)丙组同学取烧杯中的溶液少量于试管中,滴加几滴CuSO4溶液,无明显变化,溶液中一定没有 。
(2)为了验证其余猜想,各学习小组利用烧杯中的溶液,并选用老师提供的pH试纸、铜片、BaC12溶液、Na2CO3溶液,进行如下三个方案的探究.
实验方案 |
测溶液pH |
滴加Na2CO3溶液 |
滴加BaCl2溶液 |
实验操作 |
|||
实验现象 |
试纸变色,对比比色卡,pH<7 |
。 |
产生白色沉淀 |
实验结论 |
溶液中有H2SO4 |
溶液中有H2SO4 |
溶液中有H2SO4 |
【得出结论】通过探究,全班同学一致确定猜想二是正确的。
【评价反思】老师对同学们能用多种方法进行探究,并且得出正确结论给予肯定.同时指出【实验探究】(2)中存在两处明显错误,请大家反思.同学们经过反思发现了这两处错误:
(1)实验操作中的错误是 。
(2)实验方案中也有一个是错误的,错误的原因是 。
如图所示的三个实验均可验证酸与碱能发生反应:
(1)根据实验一回答:
①加稀盐酸前,一定能观察到的实验现象是;
②该实验通过稀盐酸与反应的现象,验证了酸与碱能发生反应.
(2)实验二通过两只试管中的现象对比,可以判断稀盐酸与Ca(OH)2能反应,该实验除需控制所加水和稀盐酸的温度、体积相同外,还需控制相同.
(3)实验三中,加入X可验证稀硫酸与碱能发生反应,符合此条件的X是下列物质中的
A. | 酚酞 | B. | C. | D. |
同学们在学习碱的化学性质时,进行了如下图所示的实验。
(1)写出甲实验中盐酸和氢氧化钠反应的化学方程式 。
(2)乙实验中滴加氢氧化钠溶液后,可观察到的现象是 。
(3)丙实验中观察到试管内有白色沉淀产生。
(4)实验结束后,同学们将甲、乙、丙三个实验的废液倒入同一个干净的废液缸中,最终看到废液浑浊并呈红色,产生疑问。
【提出问题】废液中含有哪些物质?
【交流讨论】①一定含有的物质:碳酸钙、指示剂、水和 (写物质名称)。
②还含有能使废液呈碱性的物质.能使废液呈碱性的物质是什么?同学们有如下猜想。
小云认为:只有碳酸钠;小红认为:只有氢氧化钙;小林认为:是氢氧化钠和碳酸钠
【实验设计】小方想用氯化钙溶液来验证小云、小红、小林的猜想。查阅资料获悉氯化钙溶液呈中性,并设计如下实验。请你将小方的实验设计补充完整。
实验内容 |
预计现象 |
预计结论 |
取少量废液缸中上层清液于试管中,加入过量氯化钙溶液,静置。 |
①有白色沉淀,溶液呈红色。 |
小林的猜想正确。 |
② 。 |
小云的猜想正确。 |
|
③没有白色沉淀,溶液呈红色。 |
小红的猜想正确。 |
【反思拓展】在分析化学反应后所得物质的成分时,除了考虑生成物外还需考虑 。
(11分)实验设计中常通过放大、转化等方式使化学反应现象显现出来,从而达到实验目的。
【问题提出】怎样证明NaOH溶液与稀盐酸能发生化学反应?
【查阅资料】根据化学反应的本质:有新物质生成。可从两个方面设计实验证明:一是设计实验证明反应物的消失;二是设计实验证明有新物质生成。
【实验探究】方案一:在NaOH溶液中滴入几滴酚酞后再滴加盐酸,当观察到 时,即可确定二者发生了化学反应。其中和反应方程式为 。
方案二:在NaOH溶液滴加盐酸的过程中,用pH试纸不断测量溶液的酸碱度,当pH <7即可确定二者发生了化学反应。实验测得其图象如下图。
(1)测定pH的操作方法为 。
(2) b点表示溶液中的溶质是
(3)强调“pH <7时”作为判断的理由是
方案三:NaOH溶液与稀盐酸反应放热,若混合前后温度有变化,则证明发生了化学反应。某同学将不同溶质质量分数的盐酸和NaOH溶液各10 mL混合,用温度计测定室温下混合前后温度的变化,并记录了每次混合前后温度的升高值△t(如表1)
(1)表中x约为 。
(2)某同学在没使用温度计的情况下,通过图1所示装置完成了实验。则该同学根据 判断NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应。但有同学认为单凭此现象不足以说明该反应放热,其理由是 。
(3)对上述过程采用微观模型加以认识,如图2:当滴加盐酸过程中,氢氧化钠溶液中减少的离子是 (填离子符号)。
【拓展应用】下列几个方案中一定能证明CO2与NaOH溶液反应的是 。
甲为初中化学常见物质,请根据下列叙述回答问题。
(1)若甲可以用于灭火,将甲通入紫色石蕊试液中,观察到试液变红色,发生反应的化学
方程式为__________。
(2)若甲是一种红色固体氧化物,将甲放入过量的稀盐酸中,观察到固体消失, 。
反应后所得溶液的溶质为__________。
(3)若甲含有4种元素且能与稀盐酸反应产生气泡。向甲的溶液中加入过量氢氧化钠溶液,发生反应生成乙和水,但无明显现象;向反应后的溶液中逐滴滴加稀盐酸,一段时间后产生气泡。甲与氢氧化钠溶液的反应方程式为___________。
(4)若一定量的甲与乙在一定条件下发生反应,下列情况与图像的对应关系正确的是 __________ (填序号)。
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甲 |
乙 |
y轴含义 |
A |
生石灰 |
水 |
固体质量 |
B |
铜锌合金粉末 |
硫酸铜溶液 |
溶液质量 |
C |
工业炼铁的尾气 |
氢氧化钠溶液 |
气体质量 |
D |
密闭容器中的空气 |
红磷 |
反应过程中容器内压强 |
某化学兴趣小组在做完制取二氧化碳的实验后(用石灰石和稀盐酸制取),对反应后反应器内的剩余溶液的溶质成分产生了兴趣,他们继续进行了以下实验探究。
【分析推断】根据制取二氧化碳的反应原理,可以确定剩余溶液中一定含有氯化钙。但其中是否含有氯化氢需要通过实验来证明。若剩余溶液显酸性(含有H+),说明含有氯化氢。
【查阅资料】碳酸钙不溶于水,氢氧化钙微溶于水,氯化钙溶液呈中性。
【实验过程】将剩余的溶液倒入烧杯中,微热后冷却到室温。请设计三种实验方案,用三种不同类别的物质检验烧杯中的溶液是否含有氯化氢,并根据实验过程完成下表需填写的内容。
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实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
方案一 |
取烧杯中溶液少许于试管中,向其中滴加2至3滴紫色石蕊试液 |
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溶液显酸性(含有H+);溶质中有氯化氢。 |
方案二 |
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有气泡产生 |
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方案三 |
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【拓展提高】若要从剩余溶液中得到尽可能多的纯净的氯化钙固体,同学们认为可以向剩余溶液中加入稍过量的____________(填化学式),经____________、蒸发等操作后即可完成。
同学们在学习Ca(OH)2的化学性质时,对Ca(OH)2溶液和Na2CO3溶液反应后过滤得到的滤液的成分进行探究。请你一同探究并回答下列问题:
【提出问题】 滤液中的溶质是什么物质?
【猜想假设】 猜想Ⅰ:只含有NaOH;
猜想Ⅱ:可能含有 ;
猜想Ⅲ:可能含有NaOH Na2CO3;
猜想Ⅳ:可能含有NaOH Ca(OH)2 Na2CO3;
【分析讨论】经分析和讨论,全体同学认为猜想 肯定不合理,理由是 。
【实验设计】现实验室仅提供稀盐酸、氯化钙溶液、酚酞溶液和必要的仪器,设计一个实验来验证猜想Ⅲ是正确的。请在空格内写出实验操作、预计现象和结论。通过查阅资料知道:①氯化钙溶液呈中性;②碳酸钠(俗名纯碱)的水溶液呈碱性。
实验操作 |
预期现象和结论 |
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中和反应是一类重要的反应。根据要求回答问题:
(1)许多物质在溶液中以离子形式存在。下图表示HCl、NaOH溶液及两者混合后溶质在溶液中的存在情况。
①盐酸具有酸的特性,是因为盐酸溶液中含有 (填微粒符号)。
②对比分析盐酸与氢氧化钠溶液混合前后溶液离子存在情况,可知两者反应时不会减少的离子是 。
③教材指出:酸与碱中和反应的结果是酸和碱各自的特性都消失。请结合上图并从微粒的角度分析,盐酸与氢氧化钠反应时,为何酸、碱各自的特性都消失?答: 。
(2)日常生活中,凡是使酸的酸性消失或碱的碱性消失的反应均被称为“中和”。如使用碳酸氢钠(其溶液显碱性)治疗胃酸(主要成分为盐酸)过多症,就因碳酸氢钠能使胃酸的酸性消失,而称为碳酸氢钠“中和”了过多的胃酸。现有碳酸氢钠溶液、酚酞溶液和盐酸溶液,设计实验证明碳酸氢钠溶液与盐酸反应时,碳酸氢钠溶液的碱性、盐酸的酸性都将各自消失。
操作 |
现象 |
结论 |
实验1:往装有碳酸氢钠溶液的试管中先加入2-3滴酚酞溶液,再逐滴加入盐酸直至恰好完全反应 |
滴入酚酞时的现象: ; 逐滴加入盐酸的现象: ________________。 |
两者反应时,碳酸氢钠溶液碱性消失 |
实验2: |
|
两者反应时,盐酸溶液酸性消失 |
甲、乙、丙三位同学为一家化工厂的污水设计排污方案,请你就他们的探究过程回答有关问题.
Ⅰ.首先用pH试纸检测污水的酸碱性.三位同学分别进行如下实验:
甲:取pH试纸于玻璃片上,用玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸行,测得pH<7;
乙:取pH试纸于玻璃片上,先用蒸馏水湿润,再用玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上,测得pH<7;
丙:取pH试纸直接浸入待测液中,测得pH<7.
(1)以上三位同学中操作规范的是 ,污水显 .
Ⅱ.利用中和反应原理测定污水中污染物(设为盐酸)的质量分数.
甲、乙两同学设计的方案如图甲、乙所示:
(2)甲同学取少量反应后的溶液于试管中,滴加几滴无色酚酞试液,酚酞变红色,于是得出“两种物质已恰好中和”的结论.你认为他的结论是否正确? ,
理由是 .
(3)乙同学当观察到 现象时即恰好完全反应,若此时消耗NaOH溶液2g,则污水中HCl的质量分数为 .
(4)实验过程中,NaOH溶液必须用胶头滴管逐滴加入,且要用玻璃棒不断搅拌,目的是 .
(5)除去污水中的盐酸,你建议选用的原料是 .
A.NaOH | B.Ca(OH)2 | C.CuO | D.Fe |
二氧化硫与二氧化碳具有某些相似的化学性质。为研究二氧化硫的性质,化学小组同学用如图所示装置进行实验。
关闭K1、K2,将燃烧匙中硫粉在空气中点燃,迅速伸入如图所示瓶中,可以观察到火焰呈蓝紫色,则瓶内的气体是 ,硫燃烧反应的化学方程式是 。瓶内的石蕊溶液由紫色变为红色,原因是 。
(1)若只打开K1,烧杯内的兵乓球被吸在漏斗口,原因是 。
(2)若注射器中盛有溶液A,只打开K2,可观察到的现象是 ,瓶内溶液变为蓝色,溶液A一定具有的性质是 。
(3)若注射器中盛有澄清石灰水,打开K1、K2,向外拉注射器,可观察到澄清石灰水变浑浊,反应的化学方程式是 。
已知:常温下,CO2、水都能与过氧化钠(化学式 Na2O2)反应产生 O2,其中CO2 与 Na2O2 反应的化学方程式为 2CO2 + 2Na2O2 =2Na2CO3 +O2。某校化学活动小组为探究 CO2与Na2O2反应的产物的性质,设计了如下图所示的实验装置。
⑴仪器 a 的名称是: 。
⑵装置 B 的作用是 。
⑶装置 A 中,发生反应的化学方程式 。
⑷装置 D 玻璃管中,可以观察到的现象是 ,该反应的化学方程式为 。
⑸反应后,将装置 C 中的固体物质溶于水配成溶液,然后向该溶液中加入 (选填“盐酸”、“CaCl2 溶液”、“石蕊试液”之一),会出现 的现象。
⑹反应完毕后,测得装置 C 的总质量增加了 14g,则产生 O2 的质量为 g。
(9分)某化学学习小组在进行烧碱性质的实验活动。请你加入其中参与探究:
【提出问题】烧碱具有哪些性质呢?
【实验探究I】将少量烧碱放在表面皿上,放置一会儿后,可观察到烧碱表面潮湿,由此可知,烧碱易(1) ,可用作某些气体的干燥剂。再放置一段时间后,取此烧碱样品a适量放入小药瓶中,用注射器注入蒸馏水,进行A→B→C的实验。
【收集证据】请将由A→B气球的变化补充在B图中(2) ,由B→C气球变化的原因是温度降低,(3) ,在压强差的作用下,(4) ,最终C中气压等于外界大气压,C与A气球大小相同。小药瓶中得到溶液b。
【实验探究II】同学们取少量上述所得溶液b,进行如图D所示的实验。
【解释与结论】开始滴加稀硫酸时无明显变化,此时溶液中的阴离子有(5) (填离子符号),继续滴加稀硫酸一段时间后,产生气泡,最终(6) 。
根据现象,秦思推断出烧碱样品a的成分。
【表达交流】石建认为如图E所示实验也能推断出烧碱样品a的成分。
【反思评价】经过思考,你不同意他的观点,你的理由是(7) 。
经过讨论,石建同学将E中的试剂分别改成与澄清的石灰水和无色酚酞溶液不同类别
的(8) 和 ,成功地完成了实验。
【总结归纳】通过上述探究过程,善于反思的你发现,在鉴别物质的成分时,为避免产生干扰,需要考虑的因素是(9) 。
某研究性学习小组在验证“碱使酚酞试液变红”的实验时,发现一个意外现象:将酚酞试液滴入某NaOH溶液中,溶液变成了红色,可是过一会儿红色却消失。
【提出问题】是什么原因导致滴有酚酞的NaOH溶液由红色褪为无色?
【猜想与假设】他们分别对这种意外现象作如下猜想:
甲同学:可能是酚酞与O2发生了反应;
乙同学:可能是NaOH溶液与空气中的CO2发生了反应;
丙同学:可能与 大小有关;
【设计实验】三位同学分别设计实验验证自己的猜想:
(1)甲同学设计了如下实验,请你填写下表。
实验步骤 |
设计这一步骤的目的 |
实验现象 |
实验结论 |
①将NaOH溶液加热煮沸 |
① |
溶液变红,过一会儿红色消失 |
甲同学猜想___________(填“正确”或不正确”)新课 |
②向冷却后的溶液中滴人酚酞,并滴一些植物油在其上方 |
② |
(2)乙同学设计如图一装置进行实验,一段时间后,试管中溶液的红色褪去,于是认定自己的猜想正确。写出CO2与NaOH溶液反应的化学方程式: 。
甲同学认为乙同学的实验不够严谨,理由是: 。
(3)丙同学使用了色度传感器测溶液的颜色。他在a、b、c三个比色皿中分别加入等量5%、10%、20%的NaOH溶液,然后各滴加2滴酚酞试液。溶液颜色的变化曲线如图[说明:溶液无色时色度值(透过率)为100%]。请你观察图二写出规律性结论:_____________________ 。
某研究小组发现,维C泡腾片(保健药品,主要成分见图1)溶于水,有许多气泡产生(如图2)。该小组同学进行如下探究。
探究一:该气体的成分。
【猜想与假设】小华说:该气体可能是CO2、O2、CO、H2、N2。
小明说:不可能含有N2,因为_________________________。
小芳说:不可能含有CO和H2,因为从药品安全角度考虑,H2易燃易爆,CO有毒。
该小组同学认为:该气体可能含有CO2、O2中的一种或两种。
【进行实验】
实验编号 |
实验操作 |
实验现象 |
① |
将气体通入澄清的石灰水中 |
澄清石灰水变浑浊 |
② |
将带火星的木条伸入该气体中 |
带火星的木条没有复燃 |
【得出结论】(1)由实验①可知,该气体中肯定含有_________,写出该反应的化学方程式_____________________________________________________。
(2)由实验② (填“能”或“不能”)确定该气体中不含氧气。
探究二:维C泡腾片溶液的酸碱性。
向维C泡腾片溶液中滴加石蕊试液,溶液变红,说明溶液显 性。
某实验小组的同学从不同角度对稀盐酸与氢氧化钠溶液的反应进行了探究,请填写下列空白。
(1)如何用实验验证稀盐酸与氢氧化钠溶液发生了反应?
方案一: ________________________________________
实验步骤 |
实验现象 |
结论 |
先用pH试纸测定稀盐酸的pH,再逐渐滴加氢氧化钠溶液,并不断振荡,同时测定混合液的pH |
pH逐渐变大,最后pH7 |
稀盐酸与氢氧化钠溶液发生反应 |
分析上述方案中,为什么强调只有测得pH 7才能证明反应发生了?
方案二:如下图向盛有NaOH溶液的烧杯中先滴加酚酞试液,后滴加稀盐酸至过量,观察到的现象是____________________;
结论:稀盐酸与氢氧化钠溶液发生了化学反应,反应的化学方程式为____________________。上述两个方案在设计思路上的相同点是____________________。
(2)探究稀盐酸与氢氧化钠溶液是否恰好完全反应?
实验步骤 |
实验现象 |
结论及化学方程式 |
取少量方案二反应后的溶液于试管中,滴加硫酸铜溶液 |
若生成蓝色沉淀 |
氢氧化钠有剩余,反应的化学方程式为_______________ |
若没有明显现象 |
二者恰好完全反应 |
小明同学对此提出质疑,没有明显现象也不能证明稀盐酸与氢氧化钠溶液恰好完全反应,理由是:______________________________。为此他认为还需要补充下列实验:
|
实验操作 |
实验现象 |
结论及化学方程式 |
补充方案 |
取上述少量方案二所得溶液于试管,加入________(填一种试剂的名称),观察现象 |
____________ |
二者恰好完全反应 |