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某兴趣小组同学为证明NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应,从不同角度设计了如下实验...

某兴趣小组同学为证明NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应,从不同角度设计了如下实验方案,并进行实验。

方案一:先用pH试纸测定NaOH溶液的pH,再滴加盐酸,并不断振荡溶液,同时测定混合溶液的pH,如果测得的pH逐渐变小且小于7,则证明NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应。

(1)用pH试纸测定溶液的pH时,正确的操作是:                                  

                                                                 

(2)简述强调“测得的pH小于7”的理由:                                  

方案二:先在NaOH溶液中滴加几滴酚酞溶液,溶液显红色,然后再滴加盐酸,可观察到红色逐渐消失,则证明NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应。

该组同学在向NaOH溶液中滴加酚酞溶液时,发现了一个意外现象:氢氧化钠溶液中滴入酚酞溶液,溶液变成了红色,过了一会儿红色就消失了。该小组对这种意外现象的原因作了如下猜想:①可能是酚酞溶液与空气中的氧气反应,使红色消失;

②可能是氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应,使红色消失。

(1)为验证猜想①,该组同学做了如下实验:将配制的氢氧化钠溶液加热,并在液面上方滴一些植物油,然后在冷却后的溶液中滴入酚酞溶液。实验中“加热”和“滴入植物油”目的是                          。实验结果表明酚酞溶液红色消失与空气中的氧气无关。

(2)为验证猜想②,该组同学做了如下实验:取了一定量的Na2CO3溶液,在其中滴入酚酞溶液,发现溶液也呈现红色,由此可得出以下两点结论:

结论1:说明Na2CO3溶液呈           性;

结论2:说明酚酞溶液红色消失与空气中的二氧化碳无关。

(3)该小组同学通过查阅资料得知:当氢氧化钠溶液浓度很大时,就会出现上述意外现象。请设计实验证明该方案中取用的NaOH溶液浓度过大:①实验方法                                                    

                                      ,②观察到的现象                       

方案三:化学反应中通常伴随有能量的变化,可借助反应前后的温度变化来判断反应的发生。如果NaOH溶液与稀盐酸混合前后温度有变化,则证明发生了化学反应。

该组同学将不同浓度的盐酸和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(如下表)。

编号

盐酸

NaOH溶液

△t/℃

1

3.65﹪

2.00﹪

3.5

2

3.65﹪

4.00﹪

x

3

7.30﹪

8.00﹪

14

(1)表中x =       

(2)某同学在没使用温度计的情况下,通过右图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。

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⑶关于实验中的细节和意外情况:

①实验中,稀盐酸必须用胶头滴管逐滴滴加,这样做的目的是                        

②实验过程中,要用玻璃棒不断搅拌,这样做的目的是                             

③在实验过程中意外发现有气泡出现,你认为原因是                        

④发现盛放NaOH溶液的试剂瓶瓶口和橡皮塞上出现了白色粉末。他们依据所学的化学知识,对这种白色粉末的成分作了如下猜想:① 可能是NaOH;你认为:② 可能是__________; ③ 可能是_________________________。

⑷为了进一步研究实验中出现的问题,取了13.3g氢氧化钠固体样品加适量的水配成溶液,

向其中加入200g10%的稀盐酸,使其充分反应,生成二氧化碳2.2g。求:

⑴样品中氢氧化钠的质量;

⑵和氢氧化钠反应的盐酸的质量;

⑶在右图中画出以纵坐标表示二氧化碳质量,横坐标表示盐酸的质量的关系图。

(已知Na2CO3 +2HCl === 2NaCl + H2O+CO2↑)

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方案一: (1) 将PH试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液滴在试纸上,将试纸颜色与比色卡对照读出pH。(2分) (2)  排除因稀释而使溶液pH减小的因素   。 方案二: (1)    除氧和隔氧          。(2)      碱      ; (3) 取上述溶液加水稀释后,再滴加无色酚酞 ,② 溶液呈红色不消失  。 方案三: (1)   7     。(2)U型管中液面左低右高 ⑶ ① 防止稀盐酸过量       ② 使反应充分    ③ 氢氧化钠溶液中含有碳酸钠 ④Na2CO3     NaOH与Na2CO3的混合物 ⑷①8g;② 73g; ③ 【解析】 试题分析:方案一:(1)用pH试纸测定溶液的pH时,正确的操作是:将PH试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液滴在试纸上,将试纸颜色与比色卡对照读出pH。 (2)向氢氧化钠溶液中加入稀盐酸,发生了中和反应,化学方程式为:NaOH+HCl=NaCl+,随着反应的进行,氢氧化钠逐渐被消耗掉,盐酸逐渐过量,生成的氯化钠和水都呈中性,故最终溶液呈酸性,PH小于7。 方案二:(1)实验中“加热”和“滴入植物油”目的是除去溶液中的氧气和隔觉空气中的氧气。 (2)取了一定量的Na2CO3溶液,在其中滴入酚酞溶液,发现溶液也呈现红色,由此可得出以下两点结论:结论1:说明Na2CO3溶液呈碱性; 结论2:说明酚酞溶液红色消失与空气中的二氧化碳无关。 (3)当氢氧化钠溶液浓度很大时,就会出现上述意外现象。为了证明该方案中取用的NaOH溶液浓度过大:①实验方法取上述溶液加水稀释后,再滴加无色酚酞 ,②观察到的现象是溶液呈红色不消失,说明的确是因为氢氧化钠溶液浓度过大所致。 方案三:(1)由表中数据规律可知,当盐酸或者氢氧化钠浓度增大一倍时,溶液温度升高3. 5℃,表中x=7; (2)①实验中,稀盐酸必须用胶头滴管逐滴滴加,这样做的目的是防止稀盐酸过量。 ②实验过程中,要用玻璃棒不断搅拌,这样做的目的是使反应充分进行。 ③在实验过程中意外发现有气泡出现,原因是氢氧化钠溶液中含有碳酸钠。 ④发现盛放NaOH溶液的试剂瓶瓶口和橡皮塞上出现了白色粉末。则该粉末可能是NaOH、Na2CO3、NaOH与Na2CO3的混合物。 ⑷【解析】 ①设固体样品中碳酸钠的质量为x,跟碳酸钠反应的盐酸的质量为y Na2CO3 +2HCl === 2NaCl + H2O+CO2↑   106    73                  44 x     y×10%               2.2g 106:x=73:(y×10%)=44:2.2g     x=5.3g        y=36.5g         NaOH的质量为:13.3g-5.3g=8g 答:NaOH的质量为8g。 ②设和氢氧化钠反应的盐酸的质量为z NaOH+ HCl === NaCl + H2O         40   36.5  8g   z ×10%       40:36.5=8g:(z×10%) z=73g 答:和氢氧化钠反应的盐酸的质量为73g。 ③二氧化碳与盐酸的质量的关系图为: 考点:实验设计与探究;溶液的PH;酸碱指示剂;根据化学方程式计算;化学反应中的质量关系图。
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甲                        乙                      丙

(1)图甲所示的实验中可能观察到的现象是                                       

(2)按图乙进行实验时,发现小气球胀鼓起来。如果实验中发生了化学反应,则液体X和固体Y可能的组合是(至少答出三种)                                              ;如果实验中没有发生化学反应。则液体X和固体Y可能的组合是                      

(答出一种即可)。

(3)按图丙所示装置进行实验,首先将液体A滴入盛有气体B的试管中,充分反应后,打开止水夹,发现水倒吸入试管①中,则液体A和气体B可能是               

 

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以下是实验室常用部分仪器:

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(1) 指出图中仪器的名称:④            

(2) 小李同学选择仪器制取并收集氧气,已知他使用了仪器①③⑤⑥,那么他还需要使用上图仪器中的      (填序号);该发生装置检查气密性的方法是:把导管的一端浸在水里,用手紧贴试管外壁,若导管口有        ,则说明该装置不漏气。

(3)小张同学正在收集一瓶CO2, 不知是否收集满了,其验满方法是                     

(4)某兴趣小组选用上述仪器,用锌粒和稀硫酸制氢气,锌粒反应完后,发现还有较多的灰黑色固体物质,从反应后的混合物中分离得到该灰黑色固体的操作方法是         

【提出问题】灰黑色固体物质的成分是什么呢?

【提出猜想】①可能含有单质碳;②可能含有单质铜;③可能还有其它物质

【设计实验】请设计实验用化学方法证明该灰黑色固体物质中是否含有单质碳和单质铜。完成下表(不一定要填满):

步骤

实 验 方 法

现 象 和 结 论

1

 

 

2

 

 

3

 

 

【反思讨论】上述各步反应完全后,兴趣小组的同学还收集到了少量剩余黑色固体物质,为了进一步探究剩余固体物质的成分,兴趣小组的同学讨论后,认为用初中化学知识无法解决,你对下一步的探究学习活动的合理建议是:首先                     

 

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(9分)从C、H、O、N、S、P、Na、Fe、Ba等9种元素中选择恰当的元素,用离子符号、化学式或化学方程式按下列要求填空:

(1)硫酸钠中的阴离子       ;氯化亚铁中的阳离子      ;能使木材、纸张变黑的酸       ;溶于水后显碱性的气体      ;用于造纸、洗涤剂的盐         

(2)一种暗红色的固体燃烧生成大量的白烟                                 

(3)高炉炼铁(以赤铁矿为例)过程中还原成铁的主要反应原理                 

(4)有沉淀生成的中和反应                   

(5)在人体组织里,葡萄糖在酶的作用下发生缓慢氧化                         

 

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(7分)Ag、Cu、Fe和Al是生产或生活中广泛使用的金属。

⑴四种金属中,不是银白色的是    

⑵铁制品容易锈蚀,铁生锈的条件是     。生锈的废钢铁可回收重新冶炼,用一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为    

⑶根据下图所示回答:滤渣中一定有的金属是     ,滤渣与稀盐酸反应的化学方程式为     ;滤液中的溶质是    

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(13分)在高效复习课堂中,同学们利用“硫酸、硝酸钡、氢氧化钠、碳酸钾” 四种物质的溶液对 “复分解反应发生的条件”进行再探究。

【知识回放】

通过判断上述四种溶液两两之间能否发生反应,我能写出其中符合下列条件的两个化学方程式:

⑴一个中和反应      

⑵一个有沉淀生成的反应      

【挖掘实质】

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⑴图26-1是HCl和NaOH在水中解离出离子的示意图,小丽发现HCl在水中会解离出H+和Cl,NaOH在水中会解离出Na+和OH,以此类推硝酸钡在水中会解离出的离子是       (填离子符号)。

⑵图26-2是稀盐酸和氢氧化钠溶液发生化学反应的微观过程示意图,该化学反应的实质可以表示为H+ + OH = H2O

我也能用同样的方式表示上述四种溶液两两之间发生反应时有气体生成的反应的实质      

【实践运用】

⑴通过上述探究发现,在溶液中H+和OH不能大量共存,我还发现在溶液中            (填离子符号,下同)也不能大量共存。

⑵利用上述四种物质的溶液完成实验后,将所得物质混合并过滤,得到一种无色溶液。经测定,该溶液显酸性。则在该溶液中一定含有的离子是                 。为了验证该溶液中可能含有的离子是否存在,我设计如下实验进行验证。

溶液中可能含有的离子

设计实验验证(实验步骤、现象及对应的结论)

 

 

【知识升华】

对“复分解反应发生的条件”的再探究,我发现在分析多种溶液混合后所得溶液中离子的成分时,应考虑的因素是            

 

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