【正文】 溶液的鑒別 ,并對廢液 成分展開探究。 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)。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。 【 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。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。E試管中發(fā)生的反應(yīng)是 Na2CO3+ 2HCl? 2NaCl+H2O+CO2↑。鹽酸與氧化鐵反應(yīng)生成氯化鐵和水 ,化學(xué)方程式為 Fe2O3+ 6HCl? 2FeCl3+3H2O。 實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 取少量濾液于試管中 ,滴加適量的碳酸鈉溶液 猜想二不成立 取少量濾液于試管中 ,滴加 (填名稱 ) 猜想三成立 【 遷移拓展 】 稀鹽酸、稀硫酸有一些相似的化學(xué)性質(zhì) ,是因?yàn)樵诓煌乃崛芤褐卸己? 。 【 提出問題 】 濾液中溶質(zhì)的成分是什么 ? 【 作出猜想 】 猜想一 :NaCl 猜想二 :NaCl和 CaCl2 猜想三 : 猜想四 :NaCl、 Ca(OH)2和 HCl 【 進(jìn)行討論 】 經(jīng)過討論 ,同學(xué)們一致認(rèn)為猜想 是錯(cuò)誤的。將燒杯中的混合物過濾 ,得到白色沉淀和無色濾液。 4.(2022黑龍江齊齊哈爾 ,27,9分 )為探究鹽酸的化學(xué)性質(zhì) ,某化學(xué)小組做了如下實(shí)驗(yàn) : (1)A試管中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為 ,C試管中所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 【 反思與評(píng)價(jià) 】 (1)實(shí)驗(yàn) 2中 ,加熱 NaHCO3 后 ,試管 Ⅰ 中殘留的固體成分有兩種可能 :Na2CO NaHCO3 或 Na2CO3。 (2)碳酸氫鈉受熱分解產(chǎn)生二氧化碳 ,Ⅱ 中出現(xiàn)渾濁 ,則試劑 a為澄清石灰水。取少量溶液于試管中 ,與 1%(或大于 1%) 的 CaCl2溶液等體積混合 ,若觀察到溶液變渾濁且有氣泡產(chǎn)生 ,則該固體為 NaHCO3,另一種固體 為 Na2CO3。 答案 【 解釋與結(jié)論 】 (1)NaHCO3+HCl? NaCl+H2O+CO2↑ (2)澄清石灰水 (3)CaCO3↓ 2NaCl CO2↑ 【 反思與評(píng)價(jià) 】 (1)Na2CO3或 Na2CO NaHCO3 (2)生成的 CO2少 ,溶在水中 ,無法逸出 (3)① 任取其中一種固體于試管中 ,加熱 ,若有能使澄清石灰水變渾濁的氣體生成 ,則該固體為 NaHCO3,另一種固體為 Na2CO3。 (3)用 2種不同的方法鑒別 Na2CO3和 NaHCO3固體 ,實(shí)驗(yàn)方案分別為 : ① 。 【 反思與評(píng)價(jià) 】 (1)實(shí)驗(yàn) 2中 ,加熱 NaHCO3后 ,試管 Ⅰ 中殘留固體成分可能為 (寫出所有可 能 )。 序號(hào) 實(shí)驗(yàn)裝置 主要實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn) 1 ? 向 2支試管中分別加入少量 Na2 CO3和 NaHCO3溶液 ,再分別滴加 鹽酸 2支試管中均有氣泡產(chǎn)生 實(shí)驗(yàn) 2 ? 向 Ⅱ 中加入試劑 a,向 Ⅰ 中加入少 量 Na2CO3或 NaHCO3固體 ,分別加 熱一段時(shí)間 Na2CO3受熱時(shí) Ⅱ 中無明顯現(xiàn)象 NaHCO3受熱時(shí) Ⅱ 中出現(xiàn)渾濁 實(shí)驗(yàn) 3 ? 向 Ⅱ 中加入試劑 a,向 Ⅰ 中加入少 量 5%的 NaHCO3溶液 ,再滴加 5% 的 CaCl2溶液 Ⅰ 中出現(xiàn)渾濁 ,有氣泡產(chǎn)生 Ⅱ 中出現(xiàn)渾濁 (2)實(shí)驗(yàn) 2中 ,試劑 a為 。 3.(2022北京 ,33,7分 )碳酸鈉和碳酸氫鈉是生活中常見的鹽 ,通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、探究它們的化學(xué) 性質(zhì)。 (5)根據(jù)實(shí)驗(yàn) 2中的現(xiàn)象 ,當(dāng)酚酞溶液濃度為 %時(shí) , 氫氧化鈉溶液的濃度為 %時(shí) ,才能確保紅色不褪去。 (3)通過對實(shí)驗(yàn) 2中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析可知 ,在所加 酚酞溶液濃度相同的條件下 ,氫氧化鈉溶液的濃度越大 ,紅色褪去越快。 (6)有同學(xué)認(rèn)為 ,僅通過實(shí)驗(yàn) 3得出“猜想與假設(shè) Ⅲ 成立”證據(jù)不足 ,理由是 。 (4)實(shí)驗(yàn) 3的操作步驟 :取 3支試管 ,分別加入 2 mL水 , 。 (2)實(shí)驗(yàn) 1的現(xiàn)象表明 ,猜想與假設(shè) Ⅰ (填“成立”或“不成立” )。 Ⅲ .出現(xiàn)白色渾濁物 ,與酚酞溶液的濃度有關(guān)。 【 猜想與假設(shè) 】 Ⅰ .紅色褪去 ,與 NaOH溶液和空氣中的 CO2反應(yīng)有關(guān)。有的出現(xiàn)白色渾濁物。 2.(2022北京 ,37,6分 )眾所周知 ,酚酞溶液遇 NaOH溶液變紅。 知識(shí)拓展 木炭還原氧化銅的反應(yīng)為 C+2CuO? 2Cu+CO2↑,實(shí)驗(yàn)中有任一黑色反應(yīng)物剩 余 ,都會(huì)混在生成的紅色固體中 ,理論上木炭粉與氧化銅恰好反應(yīng)的質(zhì)量比為 12∶ 160=3∶ 40。 24實(shí)驗(yàn)中只得到紅色固體 ,其成分可能是銅或銅與氧化亞銅的混合物 ,銅與稀硫酸 不反應(yīng) ,若向固體中加入稀硫酸后 ,過濾 ,所得溶液呈藍(lán)色 ,則說明固體中含有 Cu2O。 (5)當(dāng)木炭粉與氧化銅的質(zhì)量比為 1∶ 13時(shí) ,已經(jīng)有較多黑色物質(zhì)剩余 ,氧化銅的質(zhì)量再增加會(huì) 導(dǎo)致有更多黑色物質(zhì)剩余 ,因此不需要進(jìn)行質(zhì)量比為 1∶ 14的實(shí)驗(yàn)。 (3)實(shí)驗(yàn) 11和 12中加熱方式不同 ,所得物質(zhì)的顏色、狀態(tài)不同 ,因此實(shí)驗(yàn) 1的目的是探究最佳 的加熱方式。 答案 (1)1C+2CuO? 2Cu+1CO2↑ (2)澄清石灰水變渾濁 (3)探究最佳的加熱方式 (4)在加熱方式相同時(shí) ,木炭粉與 CuO的最佳質(zhì)量比為 1∶ 12 (5)質(zhì)量比為 1∶ 13時(shí) ,已有較多黑色固體 (6)稀硫酸 解析 (1)根據(jù)質(zhì)量守恒定律 ,化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類和數(shù)目不變 ,配平化學(xué)方程式 :C+2CuO ? 2Cu+CO2↑。 【 反思與評(píng)價(jià) 】 (5)實(shí)驗(yàn) 2沒有進(jìn)行質(zhì)量比為 1∶ 14的實(shí)驗(yàn) ,理由是 。 (3)實(shí)驗(yàn) 1的目的是 。 專題檢測 好題精練 序號(hào) 11 12 裝置 ? ? 反應(yīng)后物質(zhì)的顏色、狀態(tài) 黑色粉末中混有少量紅色固體 紅色固體有金屬光澤 ,混有極少量黑色物質(zhì) 實(shí)驗(yàn) 2:取一定質(zhì)量的混合物 ,用 12裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 ②碳還原氧化銅得到的銅中可能含有少量的氧化亞銅 。專題十九 科學(xué)探究 中考化學(xué) (北京專用 ) 1.(2022北京 ,24,6分 )為探究碳還原氧化銅的最佳實(shí)驗(yàn)條件 ,用木炭粉和氧化銅的干燥混合物 1~ g進(jìn)行系列實(shí)驗(yàn)。 【 查閱資料 】 ① 氧化銅 (CuO)為黑色固體。氧化亞銅為紅色固體 ,能與稀硫酸反應(yīng) : Cu2O+H2SO4? CuSO4+Cu+H2O 【 進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 】 實(shí)驗(yàn) 1:取質(zhì)量比為 1∶ 11的木炭粉和氧化銅混合物 g,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 序號(hào) 木炭粉與氧化銅的質(zhì)量比 反應(yīng)后物質(zhì)的顏色、狀態(tài) 21 1∶ 9 紅色固體有金屬光澤 混有少量黑色物質(zhì) 22 1∶ 10 混有很少量黑色物質(zhì) 23 1∶ 11 混有極少量黑色物質(zhì) 24 1∶ 12 無黑色物質(zhì) 25 1∶ 13 混有較多黑色物質(zhì) 【 解釋與結(jié)論 】 (1)配平化學(xué)方程式 :1C+ CuO? Cu+ CO2↑ (2)實(shí)驗(yàn) 12中 ,證明產(chǎn)生了 CO2的現(xiàn)象是 。 (4)實(shí)驗(yàn) 2的結(jié)論是 。 (6)為檢驗(yàn) 24的紅色固體中是否含 Cu2O,所需試劑是 。 (2)CO2與 Ca(OH)2反應(yīng)生成 CaCO3沉淀和 H2O,澄清石灰水變渾濁證明實(shí)驗(yàn) 12中產(chǎn)生了二氧化 碳?xì)怏w。 (4)分析實(shí)驗(yàn) 2中的五組數(shù)據(jù)及對應(yīng)反應(yīng)后物質(zhì)的顏色、狀態(tài)可知 ,在加熱方式相同時(shí) ,木炭粉 與氧化銅的最佳質(zhì)量比為 1∶ 12。 (6)依據(jù)所給資料②可知 ,Cu2O能與稀硫酸反應(yīng) :Cu2O+H2SO4? CuSO4+Cu+H2O,CuSO4溶液 呈藍(lán)色。若溶液為無 色 ,則說明紅色固體中只有銅。 但考慮到在實(shí)驗(yàn)中隨溫度升高會(huì)有部分木炭和空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng) ,故木炭粉與氧化銅 的最佳質(zhì)量比應(yīng)大于 3∶ 40。但是 ,在分組實(shí)驗(yàn)中 (如圖所示 ),出 現(xiàn)了意想不到的現(xiàn)象 :有的溶液變紅后褪色 。 【 提出問題 】 分組實(shí)驗(yàn)中 ,出現(xiàn)意想不到的現(xiàn)象的原因是什么呢 ? 【 查閱資料 】 酚酞溶液由酚酞固體溶于酒精配制而成。 Ⅱ .紅色褪去 ,與 NaOH溶液的濃度有關(guān)。 【 進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 】 實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 1 向盛有 2 mL Na2CO3溶液的試管中滴加 5滴 %的酚酞溶液 溶液變紅 2 ? 1號(hào)試管 min紅色褪去 2號(hào)試管 5 min紅色褪去 3號(hào)試管 30 min紅色明顯變淺 4號(hào)試管 120 min紅色無明顯變化 3 取 3支試管 ,分別加入 2 mL水 ,…… 酚酞溶液濃度 /% 渾濁程度 5 大量渾濁物 2 少量渾濁物 無渾濁物 【 解釋與結(jié)論 】 (1)NaOH與 CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 (3)由實(shí)驗(yàn) 2得出結(jié)論 :出現(xiàn)“溶液變紅后褪色”現(xiàn)象的原因是 。 【 反思與評(píng)價(jià) 】 (5)依據(jù)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn) ,為了確保紅色不變 ,若酚酞溶液濃度為 %,建議選用 NaOH溶液的濃度為 %。 答案 (1)2NaOH+CO2? Na2CO3+H2O (2)不成立 (3)NaOH溶液濃度較大 (4)再各滴加 5滴濃度為 5%、 2%、 %的酚酞溶液 (5) (6)沒有考慮 NaOH的影響 解析 (1)NaOH與 CO2反應(yīng)生成碳酸鈉和水。 (4)實(shí)驗(yàn) 3是為了證明 不同濃度的酚酞溶液對渾濁程度的影響情況 ,因此在 3支試管中分別加入 2 mL水 ,再分別滴入 不同濃度的酚酞溶液 ,然后觀察渾濁程度。 解題關(guān)鍵 分析出使溶液紅色褪去的因素和變渾濁的因素是本題的關(guān)鍵。 【 查閱資料 】 ① Na2CO3+CaCl2? CaCO3↓+2NaCl ② 2NaHCO3? Na2CO3+CO2↑+H2O ③ Ca(HCO3)2易溶于水 ④ CaCl2溶液分別與 NaHCO Na2CO3溶液等體積混合的現(xiàn)象 (表中的百分?jǐn)?shù)為溶液中溶質(zhì)的 質(zhì)量分?jǐn)?shù) ): NaHCO3 Na2CO3 % 1% 5% % CaCl2 % 無明顯現(xiàn)象 有渾濁 有渾濁 有渾濁 1% 無明顯現(xiàn)象 有渾濁 有渾濁 ,有微小氣泡 有沉淀 5% 無明顯現(xiàn)象 有渾濁 有沉淀 ,有大量氣泡 有沉淀 【 進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 】 【 解釋與結(jié)論 】 (1)實(shí)驗(yàn) 1中 ,NaHCO3與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 (3)實(shí)驗(yàn) 3中 ,NaHCO3與 CaCl2反應(yīng)的化學(xué)方程式為 : 2NaHCO3+CaCl2? + + +H2O。 (2)資料④中 ,NaHCO3溶液與 CaCl2溶液混合的現(xiàn)象中 ,有些只觀察到渾濁、未觀察到氣泡 ,原因 可能是 。 ② 。若沒有能使澄清石灰水變渾濁的氣體生成 ,則該固體為 Na2CO3, 另一種固體為 NaHCO3 ② 任取其中一種固體 ,配制成 5%(或大于 5%)的溶液。若僅觀察到溶液變渾濁 ,則該固體為 Na2CO3,另一種固體為 NaHCO3 解析 【 解釋與結(jié)論 】 (1)實(shí)驗(yàn) 1中 ,NaHCO3 與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為 NaHCO3+HCl? NaCl+H2O+CO2↑。 (3)實(shí)驗(yàn) 3 中 ,Ⅱ 中出現(xiàn)渾濁說明氣體是二氧化碳 ,Ⅰ 中出現(xiàn)的渾濁是碳酸鈣 ,故 NaHCO3 與 CaCl2反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2NaHCO3+CaCl2? CaCO3↓+2NaCl+CO2↑+H2O。 (2)資料④中 ,NaHCO3 溶液與 CaCl2 溶液混合的現(xiàn)象中 ,有些只觀察到渾濁、未觀察到氣泡 ,原 因可能是生成的二氧化碳少 ,溶于水中 ,無法逸出。 (2)將反應(yīng)后 D、 E試管中的廢液倒入一個(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)。同學(xué)們對濾液中溶質(zhì)的成 分進(jìn)行探究。 【 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 】 請完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。 答案 (1)紫色石蕊溶液變紅 (溶液由紫色變?yōu)榧t色 ) Fe2O3+6HCl? 2FeCl3+3H