(2017石家庄质检二模)甲、乙两个化学学习小组在学习碱的性质时,进行了如图所示的两个实验。
实验1:在滴有酚酞的氢氧化钠溶液中加入稀盐酸,溶液变为无色。
实验2:向氢氧化钙溶液中滴加碳酸钠溶液,反应的化学方程式为____。
实验后,将两支试管中的物质都倾倒到烧杯中,甲小组烧杯中废液为无色澄清溶液,乙小组烧杯中废液为红色。同学们都很好奇,决定对此展开探究。
(提出问题)甲小组烧杯中废液的溶质是什么?(不考虑指示剂)
(查阅资料)氯化钠和氯化钙溶液均呈中性,碳酸钠溶液呈碱性。
(作出猜想)
猜想一 | 猜想二 | 猜想三 |
_____ | NaCl和CaCl2 | NaCl、CaCl2和HCl |
(进行实验)步骤1:取少量甲组烧杯中的废液,向其中逐滴滴加___,当加入一定量该试剂时,废液突然变为红色,此时立刻停止滴加试剂。由此得出,甲组烧杯废液中含有HCl。
步骤2:取少量步骤1中的溶液,继续向其中滴加____,观察到的实验现象是___。由此得出,甲组烧杯废液中含有CaCl2。
根据上述实验,得出结论:猜想三成立。
(交流讨论)小刚认为直接向甲组烧杯中的废液滴加步骤2中所用的试剂,也能验证猜想三成立,应观察到的现象是______。
(拓展应用)同学们用上述探究思路,对乙组烧杯中废液的溶质也进行了分析。小红认为一种可能是NaCl和CaCl2,小燕不同意小红的观点,她的理由是____。
小明、小芳二位同学为探究盐酸的化学性质,做了如下实验:
(1)试管A中的现象是____________,反应后试管B中一定有的阳离子是_________(写离子符号)。
(2)试管C中反应的化学方程式为__________________________。小芳同学把反应后D、E试管中的废液倒入一个洁净的烧杯中,观察到先有气泡产生,后有白色沉淀生成。过滤,得到白色沉淀和无色滤液。
小芳同学欲探究无色滤液中的溶质成分:
小芳同学分析得出无色滤液中一定不含HCl,理由是________________________。
(提出问题)无色滤液的溶质是什么?
(作出猜想)①NaCl;②NaCl和CaCl2;③NaCl 、CaCl2和Na2CO3;④NaCl和Na2CO3。
小明认为猜想___________一定不正确。
(进行实验)
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
①取少量滤液于试管中,滴加少量碳酸钠溶液 | 无明显现象 | 猜想_________成立 |
②取少量滤液于试管中,滴加少量______ | 有气泡产生 |
老师从某化工厂收集来一些废碱液(主要成分为碳酸钠,还含有少量氯化钠,其它杂质不计),组织课外兴趣小组的同学以其和石灰乳为原料制备烧碱,并对所得的烧碱粗产品的成分进行分析,请参与他们的探究活动。
(1)将废碱液加热蒸发浓缩,形成较浓的溶液,冷却后与石灰乳混合,写出所发生反应的化学方程式_____。
(2)将反应后的混合物过滤,得到的滤液进行蒸发结晶,制得NaOH粗产品。
(提出问题)所得粗产品中究竟含有哪些成分呢?
(作出猜想)猜想一:NaOH和NaCl;
猜想二:NaOH、NaCl和Na2CO3;
猜想三:______。
(进行实验)(1)张帆进行了下面的实验:取适量粗产品溶于水,滴加少量稀盐酸,观察到没有气泡产生,证明猜想二不合理;
(2)李东进行了下面的实验:取适量粗产品溶于水,滴加Ba(NO3)2溶液出现白色浑浊,该粗产品中一定不含有____,理由是______________。
(思考讨论)大家认为张帆的结论有错误,原因是_________。
(得出结论)经讨论后,大家一致认为李东的实验方案可直接获得结论:猜想二合理。
(拓展延伸)(1)在分析反应后所得产品成分时,除了需考虑生成物以及原料中不反应的成分外,还需考虑________。
(2)请你围绕该实验,继续提出一个有探究价值的问题________。
(2017唐山丰南区一模)小红、小明、小芳三名同学用石灰石(含杂质SiO2、CaO,还可能含有少量的Fe2O3)与足量的稀盐酸制备二氧化碳气体,实验结束后对废液中的溶质成分进行探究(溶解于水中的气体成分忽略不计)。
(提出问题)废液中的溶质含有哪些物质?
(查阅资料)①SiO2不溶于水,且不与稀盐酸反应。
②FeCl3溶液遇到硫氰化钾(KSCN)溶液能够很灵敏的显出红色。
③FeCl3只能在较强的酸性溶液中存在,若pH>3.8时,FeCl3会完全与水发生反应生成Fe(OH)3沉淀。
(作出猜想)三个人一致认为废液中一定含有CaCl2,其原因是______(用一个化学方程式表示)。
结合以上资料,小红和小明认为溶液中溶质有两种可能:①可能只含CaCl2;②可能含有CaCl2和HCl。小芳并不认同小红和小明的观点,她认为废液中的溶质除了CaCl2和HCl以外 ,还可能含有___,她这样认为的依据是_____(用化学方程式表示)。
(实验验证)
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
步骤1:取少量过滤后的废液于试管中,滴加___溶液 | 溶液没有变红 | 废液中一定不含___ |
步骤2:另取少量过滤后的废液于试管中,加入过量的Na2CO3溶液 | ____
| 废液中含有CaCl2和HCl |
(反思评价)上述步骤2中,小明同学提出了另一个实验方案,通过检测废液的pH来判断是否含有盐酸,你认为该方案是否合理?为什么?_____。
某同学查阅资料得知,实验室常用电石(主要成分CaC2)与水反应制取乙炔(C2H2),反应的化学方程式为:CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2↑(电石中的杂质不溶于水且不与水反应,也不与Na2CO3反应)。在实验室中,该同学把一定量的CaC2加入Na2CO3溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,并对滤液的成分进行探究。
[提出问题]:滤液中溶质的成分是什么?
[猜想与假设]:
猜想一:NaOH、Na2CO3
猜想二:NaOH
猜想三:NaOH、Ca(OH)2
[分析与推理]:
分析一:若猜想一成立,说明实验中加入的CaC2量少,CaC2与水反应生成的Ca(OH)2与Na2CO3反应后,Na2CO3剩余。
分析二:若猜想二成立,说明实验中加入的CaC2与水反应生成的Ca(OH)2与Na2CO3恰好完全反应。
分析三:若猜想三成立,说明实验中加入的CaC2量多,CaC2与水反应生成的Ca(OH)2与Na2CO3反应后,Ca(OH)2剩余。
由以上分析可推知:反应后滤液中一定存在的溶质是_______(①②③填化学式),可能存在的溶质是_____和_____。对可能存在的溶质,需进一步实验验证。
[设计并实验]:
实验序号 | 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
实验一 | 取少量滤液于试管中,向其中加入过量稀盐酸 | 无气泡产生 | 猜想______不成立 |
实验二 | 另取少量滤液于试管中,向其中滴入适量碳酸钠溶液 | ______ | 猜想三成立,发生反应的化学方程式为 |
[拓展延伸]:
若向CuCl2溶液中加入少量CaC2,充分反应,可观察到有气泡产生,同时出现蓝色的______(填化学式)沉淀。
实验室保存电石应注意______。
学校实验室的废液缸中收集了学生在实验室制取CO2后残留废液.某化学课外小组的同学想探究废液中溶质的成分,请我们共同参与探究并回答下列问题:
(提出问题)废液中的溶质是什么物质?
(作出猜想)甲同学认为废液中的溶质只有CaCl2.你认为还可能含有的溶质是______(化学式).
(査阅资料)CaCl2溶液呈中性.
(实验与结论)①甲同学取少量CaCl2溶液和废液分别加入到2支试管中,并向其中分别滴加无色酚酞试液做对比实验,结果两试管中溶液均无色,于是甲同学认为自己的猜想是正确的.
②你认为甲同学的实验____(填“能”或“不能”)证明他的猜想,理由是________.
③如果要证明你的猜想是正确的,你选择的试剂是_____,实验中可能观察到的现象是_____.
(拓展与应用)①若实验证明你的猜想是正确的,想要处理废液只得到CaCl2溶液,应向废液中加入过量的_____,反应完全后过滤.
②通过以上探究,你认为实验室的废液未经处理直接倒入下水道,可能造成的危害是_____.