化学兴趣小组在实验室发现一瓶氢氧化钠溶液,瓶口有少量白色固体且玻璃瓶塞打不开,这一情况激起了他们浓厚的兴趣,于是展开了如下探究:
[提出问题]瓶口白色固体的成分是什么?
[查找资料]①玻璃中含有二氧化硅(SiO2),试剂瓶身经抛光处理,不易反应,而瓶口和玻璃塞上的磨砂将二氧化硅裸露出来;
②二氧化硅能与氢氧化钠溶液反应, ;
③硅酸钠(Na2SiO3)是种白色固体,有很强的粘合性,可溶于水,溶液呈碱性;硅酸钠溶液能与强酸反应,如:;硅酸钠溶液能与氯化钙溶液反应:。
[作出猜想]白色固体的成分是:Ⅰ.硅酸钠; Ⅱ.硅酸钠和碳酸钠; Ⅲ.硅酸钠、碳酸钠和氢氧化钠
[实验探究]取一定量白色固体溶于适量水中形成样品溶液,分组进行如下实验并相互评价:
| 实验操作 | 实验现象 | 结论与评价 | |
第 1 组 | 滴加足量_______ | 有气泡冒出,且产生白色沉淀 | 同学们认为猜想I______(成立或不成立);写出生成气体的化学方程式_______ | |
第 2 组 |
第一步 | 产生白色沉淀 | 第1组同学认为:此步骤还不能准确判断出原固体的成分 | |
第二步 | ________ | 大家一致认为:猜想Ⅱ成立 |
[反思交流]
(1)第2组实验第一步中加入过量氯化钙的作用是____________________________。
(2)有同学认为,第2组实验中不能用氢氧化钙溶液代替氯化钙落液,理由是______________________。
(3)氢氧化钠溶液必须密封保存,且试剂瓶只能用_____________塞。
(2018邢台育才中学一模)某兴趣小组利用如图所示装置(夹持仪器省略),用锌粒与足量稀硫酸反应制取氢气,并还原氧化铜。
(实验1)小组同学先检查装置的气密性,然后称取4.0 g氧化铜于装置C的硬质玻璃管中,并开始实验。
(1)装置A中反应的化学方程式为_____;无水硫酸铜是白色粉末,当C中固体由黑色逐渐变为红色时,D中固体变为蓝色,此现象说明C装置中反应生成了_____(填写物质名称或化学式)。
(2)实验时,应先使A中反应进行一段时间,并在装置D的末端检验气体纯度,再点燃C处酒精灯。这样操作的原因是_____。
(提出问题)实验结束后,C中固体的成分是什么?
(作出猜想)猜想一:Cu;猜想二:Cu和CuO。
(实验2)取出反应后C中固体,称量,质量_____(选填“>”“=”或“<”)3.2 g。得出结论:猜想二正确。
(实验3)为进一步证明(实验2)所得结论是否正确,小组同学用试管取少量C中反应后的固体,向其中滴加_____,振荡,观察到的现象为_____。也得出结论:猜想二正确。
(交流反思)反应结束后,C中固体内还有氧化铜的原因有两个:一是加入的氧化铜没有完全反应;二是反应结束时操作不规范。反应结束时,会造成C中固体内有氧化铜的不规范操作是_____。
小明在帮老师整理实验室时,发现一瓶未密封的KOH固体,对其成分提出以下假设,并在老师的指导下进行实验探究。
(查阅资料)①KOH与NaOH的化学性质相似。请用化学方程式解释KOH变质的原因是____。
②K2CO3溶液呈碱性,BaCl2溶液、KCl溶液呈中性。
(猜想假设)假设Ⅰ:只含KOH;
假设Ⅱ:含KOH和K2CO3;
假设Ⅲ:只含K2CO3
(进行实验)
实验操作步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
(1)取少量样品于试管中,加入足量的稀盐酸 | 有气泡产生 | 假设_____不正确 |
(2)另取少量样品于试管中,加水溶解,加入过量的BaCl2溶液,振荡,静置 | ______ | 假设Ⅲ正确 |
3)取(2)中上层清液,滴加无色酚酞溶液 | ____ |
(问题讨论)步骤(2)中加入过量BaCl2溶液的作用是_____。
(拓展应用)完全变质的KOH也有利用价值,从K2CO3的组成或性质看,这瓶变质的试剂在农业上的用途是______。
“侯氏制碱法”首先得到的是碳酸氢钠,然后将碳酸氢钠加热分解得到产品碳酸钠,碳酸氢钠溶于水时呈现弱碱性,此特性可使其作为食品制作过程中的膨松剂。小明家有包开启了的碳酸氢钠,久置在灶台上方,可能因受热而变质,小明和同学们为此展开了探究。
探究一:碳酸氢钠是否变质
(实验1)小明取少量样品于试管中,加入水溶解后,向其中滴加几滴无色酚酞溶液,观察到溶液变为红色,说明碳酸氢钠已经变质。
(交流讨论)小刚认为该方案不合理,因为______。于是小刚进行了(实验2)的探究。
(实验2)取少量样品于试管中,加水溶解后再加入足量氯化钙溶液,观察到________,说明碳酸氢钠已经变质,该实验过程中发生反应的化学方程式为______________。
探究二:碳酸氢钠是否完全变质
(实验3)小明将(实验2)中所得溶液进行过滤,取少量滤液于试管中,向其中滴加稀盐酸,观察到____,说明碳酸氢钠没有完全变质。
(反思交流)有同学认为,取一定量样品直接加热,将产生的气体通入澄清石灰水中(实验装置如图所示),观察到________,也能得到同样的结论。加热过程中试管口要略向下倾斜,目的是_____________。
(拓展应用)碳酸氢钠和稀盐酸反应可以用来制取二氧化碳,且反应较剧烈。下列装置适合用碳酸氢钠和稀盐酸制取二氧化碳的是_____(填字母序号)。
某化学活动小组在一次探究复分解反应的实验活动中,选取了下表中四种化合物的溶液相互反应,它们之间能发生反应但无明显现象的是_____。
| 氢氧化钠溶液 | 氯化钠溶液 | 碳酸钠溶液 | 氯化钡溶液 |
稀盐酸 | A | B | C | D |
实验结束后,小组同学将废液倒入废液缸中。将废液缸内的物质过滤后,对滤液成分进行了进一步的探究。小组同学经认真分析,推出废液中一定含有Na+、Cl-。欣欣同学按图示取少量废液于试管中,滴入无色酚酞溶液,发现溶液变红。
(提出问题)废液缸中的废液中还含有哪些离子?
(猜想与假设)
猜想1:废液中还含有OH-、;
猜想2:废液中还含有OH-、Ba2+;
猜想3:废液中还含有;
猜想4:废液中还含有_____(填离子符号,下同)。
(实验探究)凡凡:取少量废液于试管中,向其中滴加足量的稀盐酸,观察到有气泡产生,则废液中一定含有_____(填离子符号)。
元元:另取少量废液于试管中,向其中滴加足量的氯化钡溶液,可观察到的现象为_____,发生反应的化学方程式为_____,再向上层清液中滴加_____,溶液变红,则猜想1成立。
(评价与交流)在实验探究环节中,加入的试剂均为足量,请你写出原因_____。
某化学学习小组的同学欲用生石灰制取氢氧化钠,他们将少量生石灰放入烧杯中,向其中加入一定量的碳酸钠溶液,充分反应后冷却、过滤、洗涤得到固体A和溶液B.请你与小组同学共同完成以下探究:
探究一:固体A的成分是什么?
(猜想假设)猜想1:只有CaCO3
猜想2:CaCO3和Ca(OH)2
猜想3:只有Ca(OH)2
(交流讨论)同学们经讨论分析后认为猜想3错误,理由是_____(用化学方程式表示)。
(实验1)小华取少量固体A于试管中,加入稀盐酸,当有气泡产生时,可以证明猜想1成立;但小组同学经讨论后,认为实验1不能证明猜想1正确,他们的理由是_____。
(实验2)小楠又取少量固体A于试管中,加水充分溶解,过滤后,向滤液中加入_____,观察到溶液由无色变为红色,可以证明猜想2正确。
综合上述实验,同学们最后确定了固体A的成分
探究二:溶液B中溶质的成分是什么?
(猜想假设)猜想1:Na2CO3和NaOH
猜想2:NaOH和Ca(OH)2
猜想3:NaOH
(实验3)小霞同学取一定量的溶液B于试管中,向其中滴入过量的稀盐酸,无明显现象,则判断出猜想1不正确,该实验过程中加入过量稀盐酸的原因是_____。
(实验4)小芳设计了自己的实验证明猜想2正确,则她进行的实验及现象为_____。
(反思交流)(1)结合对固体成分的探究,同学们讨论后认为不用做实验就能确定猜想2正确,理由是_____。
(2)该小组同学向溶液B中继续滴加适量的_____(填化学式)溶液,至不再产生白色沉淀为止,过滤,将滤液蒸发,冷却结晶,可制得纯净的氢氧化钠固体。