【正文】 2FeCl3+3H2O。 (2)D試管中發(fā)生的反應(yīng)是 2HCl+Ca(OH)2? CaCl2+2H2O。E試管中發(fā)生的反應(yīng)是 Na2CO3+ 2HCl? 2NaCl+H2O+CO2↑。將反應(yīng)后 D、 E試管中的廢液倒入同一個(gè)潔凈的燒杯中 ,觀察到燒 杯中先有氣泡產(chǎn)生 ,后有白色沉淀出現(xiàn) ,說(shuō)明 E試管中的碳酸鈉過(guò)量 ,D試管中的鹽酸過(guò)量 ,由此 可知反應(yīng)后 D試管溶液中溶質(zhì)是氯化鈣和氯化氫 ,E試管溶液中溶質(zhì)是氯化鈉、碳酸鈉。將兩 試管中的廢液混合后 ,碳酸鈉先與鹽酸反應(yīng)放出氣體 ,后與氯化鈣反應(yīng)生成沉淀。 【 作出猜想 】 濾液中溶質(zhì)可能只有 NaCl,也可能是 NaCl、 CaCl2,還可能是 NaCl、 Na2CO3。 【 進(jìn)行討論 】 氫氧化鈣與氯化氫在溶液中不能共存 ,因此猜想四錯(cuò)誤。 【 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 】 猜想二 不成立說(shuō)明不含 CaCl2,則加入 Na2CO3溶液不會(huì)產(chǎn)生白色沉淀 。要證明猜想三成立 ,只需驗(yàn)證溶 液呈堿性或溶液中存在 C? 即可。 【 遷移拓展 】 稀鹽酸與稀硫酸化學(xué)性質(zhì)相似的原因是它 們的水溶液中都含有氫離子。 23O?疑難點(diǎn)撥 首先根據(jù)廢液混合后產(chǎn)生的現(xiàn)象 (先有氣體后有沉淀 ),判斷 D、 E試管中分別剩余 什么物質(zhì) ,然后根據(jù)現(xiàn)象推斷出反應(yīng)的先后順序 ,最后根據(jù)恰好完全反應(yīng)或其中一種反應(yīng)物剩 余等情況進(jìn)行猜想和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。 5.(2022山西 ,29,9分 )化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生一定量的廢液 ,經(jīng)過(guò)無(wú)害化處理可有效防止水體 污染。在一次實(shí)驗(yàn)課上 ,興趣小組的同學(xué)們完成了 NaOH溶液和 Na2CO3溶液的鑒別 ,并對(duì)廢液 成分展開(kāi)探究。 活動(dòng)一 通過(guò)小組合作 ,同學(xué)們完成了下圖所示的三組小實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中生成白色沉淀的化學(xué)方程式是 (寫(xiě)一個(gè) )。 ? 活動(dòng)二 小雪將六支試管中的剩余物倒入一個(gè)潔凈的大燒杯中 (如下圖 ),充分?jǐn)嚢?、靜置 ,觀察到杯內(nèi) 上層是無(wú)色溶液 ,下層有白色沉淀。由此可以確定 :上層溶液中一定不含有的離子是 、以及一定含有的離子。小組同學(xué)對(duì)上層溶液中 還可能 含有的離子進(jìn)行了如下探究。 ? 【 提出問(wèn)題 】 上層溶液中 還可能 含有什么離子 ? 【 猜想與假設(shè) 】 上層溶液中 還可能 含有 OH、 C? 、 Ca2+中的一種或幾種。 【 進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 】 23O?實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 方案一 ① 取少量溶液于試管中 ,滴加無(wú)色酚酞溶液 ②繼續(xù)滴加稀鹽酸 ① 溶液變紅 ②產(chǎn)生氣泡 ① 有 OH ② 有 C? 、無(wú) Ca2+ 方案二 取少量溶液于試管中, (指示劑除外 ) ① ② ① 有 C? 、 無(wú) Ca2+ ② 有 OH 23O?23O?【 反思與評(píng)價(jià) 】 (1)小明同學(xué)對(duì)方案一提出質(zhì)疑 ,他的理由是 。 (2)經(jīng)過(guò)綜合分析 ,最終確定上層溶液中肯定存在的離子有 。 (3)將燒杯內(nèi)物質(zhì)過(guò)濾 ,濾渣回收 ,向?yàn)V液中加入適量 進(jìn)行處理后再排放。 答案 活動(dòng)一 :Ca(OH)2+Na2CO3? CaCO3↓+2NaOH(或 CaCl2+Na2CO3? CaCO3↓+2NaCl) 活動(dòng)二 :H+(或氫離子 ) 【 進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 】 滴加過(guò)量的 BaCl2溶液 ,靜置 ,繼續(xù)滴加 CuSO4溶液 [或滴加過(guò)量的 Ca(NO3)2溶液 ,靜 置 ,繼續(xù)滴加 FeCl3溶液 ](合理即可 ) ① 產(chǎn)生白色沉淀 ②產(chǎn)生藍(lán)色沉淀 (或產(chǎn)生紅褐色沉淀 )(合理即可 ) 【 反思與評(píng)價(jià) 】 (1)溶液中有 C? (或 Na2CO3)也會(huì)使酚酞變紅 ,無(wú)法判斷是否含 OH[或溶液中 有 C? (或 Na2CO3),溶液也顯堿性 ,無(wú)法判斷是否含 OH](合理即可 ) (2)Na+、 Cl、 OH、 C? (或鈉離子、氯離子、氫氧根離子、碳酸根離子 ) (3)稀硫酸 (或稀鹽酸 /酸 )(合理即可 ) 23O?23O?23O?解析 活動(dòng)一 :氫氧化鈣溶液與碳酸鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈣白色沉淀 ,氯化鈣溶液與碳酸鈉溶 液反應(yīng)也生成碳酸鈣白色沉淀 ,反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為 Ca(OH)2+Na2CO3? CaCO3↓+2NaOH、 Na2CO3+CaCl2? CaCO3↓+2NaCl。 活動(dòng)二 :六支試管內(nèi)的剩余物倒在一起有白色沉淀 ,該白色沉淀一定是碳酸鈣 ,則上層清液中一 定不含氫離子 ,因?yàn)樘妓徕}與鹽酸能發(fā)生反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳。 【 進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 】 根據(jù)離子的性質(zhì)確定檢驗(yàn)方法。 OH能使酚酞變紅 ,能與 Cu2+、 Fe3+分別結(jié)合成 Cu(OH)2藍(lán)色沉淀、 Fe(OH)3紅褐色沉淀。 C? 與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w ,與 Ca2+、 Ba2+分 別結(jié)合成 CaCO BaCO3白色沉淀。方案一中用酚酞檢驗(yàn) OH,用稀鹽酸檢驗(yàn) C? 。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié) 論一定含 C? 、無(wú) Ca2+,一定有 OH,方案二可以用可溶性鈣鹽、鋇鹽檢驗(yàn) C? ,用可溶性銅 鹽、鐵鹽檢驗(yàn) OH。 【 反思與評(píng)價(jià) 】 (1)碳酸鈉溶液呈堿性 ,也能使酚酞溶液變紅 ,無(wú)法判斷是否含有 OH。 (2)經(jīng)過(guò)分析可知上層溶液中一定存在 Na+、 Cl、 OH、 C? 。 (3)濾液中含有 OH、 C? ,顯堿性 ,可以加入適量稀鹽酸 (或稀硫酸 )除去 OH、 C? 。 23O?23O?23O? 23O?23O?23O? 23O?6.(2022陜西 A,22,7分 )同學(xué)們?cè)趯?shí)驗(yàn)室用塊狀大理石和 5%的稀鹽酸反應(yīng)制取 CO2,觀察不到氣 泡產(chǎn)生時(shí) ,發(fā)現(xiàn)固體還有剩余 ,對(duì)此進(jìn)行探究 (雜質(zhì)不溶于水且不與酸反應(yīng) )。 【 提出問(wèn)題 】 不再產(chǎn)生氣泡的原因是什么 ? 【 猜想假設(shè) 】 猜想一 :鹽酸已經(jīng)完全反應(yīng) 猜想二 :剩余固體中無(wú)碳酸鈣 猜想三 :生成物或雜質(zhì)附著在大理石表面 ,阻礙反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行 【 實(shí)驗(yàn)探究一 】 反應(yīng)后溶液中是否有鹽酸。 (1)小亮取上述反應(yīng)后的清液 ,測(cè)得溶液 pH=2,說(shuō)明溶液顯 性 ,由此得出猜想一不成立 的結(jié)論。 (2)小慧認(rèn)為此結(jié)論不夠嚴(yán)謹(jǐn) ,還應(yīng)考慮生成物對(duì)溶液酸堿度的影響 ,補(bǔ)充了如下實(shí)驗(yàn)。 ①取潔凈的燒杯 ,另配制 溶液 ,測(cè)得溶液 pH=7。 ②取潔凈的試管 ,加入適量水和紫色石蕊溶液 ,持續(xù)通入 CO2,發(fā)現(xiàn)溶液變?yōu)? 色。但小 亮認(rèn)為實(shí)驗(yàn)②不能說(shuō)明 CO2對(duì)溶液酸堿度的影響 ,他重新改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)。 ③另取潔凈的試管 ,加入適量水 ,持續(xù)通入 CO2至飽和 ,測(cè)得溶液 pH=。 由以上實(shí)驗(yàn)可知 ,該反應(yīng)的生成物對(duì)溶液酸堿度影響不大 ,猜想一不成立 ,反應(yīng)后的溶液中有鹽 酸。 【 實(shí)驗(yàn)探究二 】 剩余固體中是否有碳酸鈣。 小亮先振蕩反應(yīng)容器 ,使剩余固體和液體充分接觸 ,觀察到仍無(wú)氣泡產(chǎn)生。再向容器中滴加少 量 5%的稀鹽酸 ,又有氣泡產(chǎn)生。一段時(shí)間后 ,不再產(chǎn)生氣泡 ,仍有固體剩余。產(chǎn)生氣泡的化學(xué) 方程式是 。 由以上實(shí)驗(yàn)可知 ,猜想二和猜想三不成立。 【 得出結(jié)論 】 根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)探究 ,可得出影響反應(yīng)能否進(jìn)行的因素之一是 。 【 反思交流 】 小慧又提出 ,也可能是反應(yīng)太慢 ,無(wú)法觀察到氣泡產(chǎn)生。她設(shè)計(jì)了如下對(duì)比實(shí)驗(yàn) : 取出 【 實(shí)驗(yàn)探究二 】 所得的部分清液 ,放置一段時(shí)間后 ,測(cè)得 pH為 X,同時(shí)測(cè)得 【 實(shí)驗(yàn)探究二 】 容器中剩余清液的 pH為 Y,若 X Y(填“ ”“=”或“ ”),則她的猜想成立。 答案 【 實(shí)驗(yàn)探究一 】 (1)酸 (2)① 氯化鈣或 CaCl2 ②紅 【 實(shí)驗(yàn)探究二 】 CaCO3+2HCl? CaCl2+H2O+CO2↑(未配平或無(wú)“ ↑”符號(hào)扣 1分 ,化學(xué)式錯(cuò) 誤扣 2分 ) 【 得出結(jié)論 】 反應(yīng)物的濃度大小 【 反思交流 】 解析 【 實(shí)驗(yàn)探究一 】 (1)溶液 pH=2,說(shuō)明溶液顯酸性。 (2)反應(yīng)生成了氯化鈣和二氧化碳 ,所 以需分別探究氯化鈣和二氧化碳對(duì)溶液酸堿度的影響。 【 實(shí)驗(yàn)探究二 】 加入稀鹽酸 ,有氣泡生成 ,說(shuō)明固體中仍存在碳酸鈣 ,產(chǎn)生氣泡的化學(xué)方程式是 CaCO3+2HCl? CaCl2+CO2↑+H2O。 【 得出結(jié)論 】 根據(jù)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)探究 ,可得出影響反應(yīng)能否進(jìn)行的因素之一是反應(yīng)物的濃度大小。 7.(2022安徽 ,15,8分 )某興趣小組用圖 1裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn) :燒杯中飽和石灰水先變渾濁 ,后逐 漸澄清。 ? 圖 1 (1)寫(xiě)出甲裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 。石灰水“變渾濁” 是因?yàn)樯闪? (填化學(xué)式 )。 (2)為探究“飽和石灰水渾濁后變澄清的原因” ,該小組同學(xué)開(kāi)展了如下活動(dòng) : 【 查閱文獻(xiàn) 】 碳酸鈣 (碳酸鈉等 )與二氧化碳、水反應(yīng)生成可溶于水的碳酸氫鈣 (碳酸氫鈉 等 )。 【 提出假設(shè) 】 假設(shè) 1:揮發(fā)出的 HCl使渾濁變澄清 。 假設(shè) 2: 。 【 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 】 為除去 CO2中的 HCl,小華在圖 1中甲、乙裝置之間增加圖 2裝置 ,裝置的連接順序 是甲 → → →乙 (填字母序號(hào) )。其中盛放的試劑合理的是 (填選項(xiàng)序 號(hào) )。 ? 圖 2 Na2CO3溶液 NaHCO3溶液 【 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 】 飽和石灰水渾濁后 ,繼續(xù)通入足量 CO2,沉淀部分溶解但最終并未完全澄清。 【 得出結(jié)論 】 由上述探究可得出的結(jié)論是 。 (3)該興趣小組在老師指導(dǎo)下 ,用 pH傳感器測(cè)得圖 1燒杯中溶液的 pH隨通入氣體時(shí)間的變化曲 線(xiàn)如圖 3。 ? 圖 3 ① AB段 pH幾乎不變的原因可能是 。D點(diǎn)所得澄清溶 液的成分除 H2O外還有 。 ② BC段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式主要有 。 答案 (8分 )(1)CaCO3+2HCl? CaCl2+CO2↑+H2O(2分 ) CaCO3(1分 ) (2)【 提出假設(shè) 】 產(chǎn)生的 CO2使渾濁變澄清 (或 HCl和 CO2共同作用使渾濁變澄清 )(1分 ) 【 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 】 b a(1分 ) D(1分 ) 【 得出結(jié)論 】 揮發(fā)出的 HCl使飽和石灰水產(chǎn)生的渾濁最終變澄清 。CO2只能使飽和石灰水生成 的沉淀部分溶解 ,不能最終使其變澄清 (其他合理答案均可 )(2分 ) 【 注意 :若答對(duì)第 (3)小題獎(jiǎng)勵(lì) 4分 】 (3)① 先排出的是裝置內(nèi)的空氣 ,不會(huì)使溶液 pH明顯變化 (其他合理答案均可 )(1分 ) CaCl2和 HCl(或 Ca2+、 H+和 Cl)(1分 ) ② CO2+Ca(OH)2? CaCO3↓+H2O、 Ca(OH)2+2HCl? CaCl2+2H2O(2分 ) 解析 (1)甲中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 CaCO3+2HCl? CaCl2+H2O+CO2↑,由于 Ca(OH)2+ CO2? CaCO3↓+H2O,生成難溶于水的碳酸鈣沉淀 ,故溶液變渾濁。 (2)除去 HCl應(yīng)該把氣體通入液體中 ,故氣體應(yīng) b進(jìn) a出 。除去 HCl所選擇的試劑要求能與 HCl反 應(yīng) ,但不能與二氧化碳反應(yīng) ,故選用飽和碳酸氫鈉溶液。 (3)① AB段排出的氣體主要是空氣 ,所以不會(huì)使溶液的 pH發(fā)生明顯的變化 。BC段 pH下降的原 因是 CO2和 HCl通入飽和石灰水中發(fā)生反應(yīng) 。D點(diǎn)氫氧化鈣反應(yīng)完全且溶液 pH7,故 D點(diǎn)所得溶 液中的溶質(zhì)為反應(yīng)生成的 CaCl2及過(guò)量的 HCl。② BC段反應(yīng)的化學(xué)方程式為 Ca(OH)2+CO2 ? CaCO3↓+H2O和 2HCl+Ca(OH)2? CaCl2+2H2O。 解題關(guān)鍵 掌握二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法、二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)和利用題目所給信息解決實(shí) 際問(wèn)題是解答本題的關(guān)鍵。 8.(2022江西 ,23,9分 )興趣小組獲得兩包制作“跳跳糖”的添加劑 ,一包是檸檬酸晶體 ,另一包 是標(biāo)注為鈉鹽的白色粉末。將少量檸檬酸和這種白色粉末溶于水 ,混合后產(chǎn)生了使澄清石灰 水變渾濁的氣體。于是對(duì)白色粉末的化學(xué)成分進(jìn)行了以下探究 : 【 提出猜想 】 猜想 。猜想 。猜想 。 【 查閱資料 】① 碳酸鈉溶液、碳酸氫鈉溶液均呈堿性 。 ② 碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳 。碳酸鈉受熱不分解。 【 實(shí)驗(yàn)探究 】 小月、小妮分別對(duì)有關(guān)猜想設(shè)計(jì)方案并進(jìn)行實(shí)驗(yàn) : 實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 ? 將白色粉末溶于水后用 pH試紙 測(cè)定其酸堿度 pH 7(填“ ”