资源简介 中小学教育资源及组卷应用平台缺失标签的药品成分的探究一.科学探究题(共25小题)1.有一瓶标签受到腐蚀(如下图所示)的无色溶液,某兴趣小组对其溶质作了如下探究:【提出猜想】猜想Ⅰ:是NaOH溶液 猜想Ⅱ:是Na2CO3溶液【进行实验】小组的同学取少量该溶液于试管中,按下图所示操作进行实验:(已知:白色沉淀M不溶于稀硝酸)(1)通过操作①,兴趣小组的同学确认该溶液呈碱性,则X溶液是 。(2)综合分析②和③实验过程中产生的现象,②发生反应的化学方程式是 ,反应类型是 ,Y溶液中的溶质是 (填化学式),由此你认为 (填“猜想Ⅰ”或“猜想Ⅱ”)正确。2.某化学兴趣小组的同学走进实验室,对三瓶标签缺失或残缺的溶液开启了探究之旅。已知它们可能是稀盐酸或稀硫酸、NaOH溶液或Ca(OH)2溶液、NaCl溶液或Na2CO3溶液中三种不同类别的溶液,该兴趣小组的同学分别用A、B、C对这三瓶溶液进行了标记(如图1所示)。(一)初步分析:经对标签进行观察分析,可首先确定C溶液是 溶液。(二)初步探究:为了确定A、B溶液的成分,该兴趣小组的同学取了如下两支试管,分别完成了如图2所示实验,并对观察到的实验现象进行了相关记录。经对上述实验现象进行分析,可再次确定A溶液的成分,请写出试管①中发生反应的化学方程式为 。(三)深入探究:为了确定B溶液的成分,该兴趣小组的同学对试管②反应后有白色沉淀产生的废液进行了如下探究:操作 现象 结论向试管②中继续滴加B溶液至不再产生气泡,然后再滴加 溶液,观察现象 B溶液为稀硫酸上述实验操作中“继续滴加B溶液至不再产生气泡”的目的是 。(四)交流反思该实验告诉我们,新配制的溶液一定要及时贴好标签,为了避免标签出现残缺的情况,倾倒液体时要做到 。3.22班化学兴趣小组的同学和老师一起整理实验台时,发现有几瓶缺失标签的无色溶液。缺失标签的溶液分别用A、B、C标记,查阅药品记录单可知,它们是HCl、Ca(OH)2、Na2CO3溶液。Ⅰ、初步探究:【提出问题】某些酸、碱、盐之间是否发生复分解反应?【设计实验】分别取少量样品溶液于①②③三支试管中,互相滴加溶液,振荡观察,现象如图所示。【实验分析】综合三支试管的实验现象判断,A是 (填化学式)溶液,②试管中发生的化学反应方程式为: 。【实验结论】①②试管中有气体或沉淀生成一定发生了复分解反应。Ⅱ、进一步探究:【提出问题】对于无明显现象的A与C反应,如何设计实验验证复分解反应的发生?【设计实验】小琳同学另取少量C溶液于试管④中,先滴加酚酞溶液,再滴加A溶液。【实验现象】 【实验结论】对无明显实验现象的反应可以通过验证新物质生成或 两个角度来判断。Ⅲ、深度探究:【设计实验】把①和④号试管滴加A溶液后所得的废液倒入同一个烧杯中,充分搅拌,观察到先产生气泡,后白色沉淀增多,溶液为无色。静置、过滤。【实验分析】最后所得滤液中可能含有溶质是 (填化学式)。【总结提升】下列实例中应用复分解反应原理的是 (填字母)。A.煅烧石灰石B.配制杀菌剂波尔多液C.我国古代的“湿法炼铜”4.化学小组同学在帮实验员整理药品时,发现一瓶标签残缺的无色溶液(如图1所示),为确定其中溶质的成分,进行了如下探究活动。【做出猜想】根据标签内容,推测溶质可能为NaOH、NaCl、Na2SO4、NaNO3、Na2CO3、NaHCO3中的一种。【查阅资料】上述六种物质的相关信息如表:物质 NaOH NaCl Na2SO4 NaNO3 Na2CO3 NaHCO3常温下的溶解度/g 109 36 19.5 87 21.5 9.6水溶液的酸碱性 碱性 中性 中性 中性 碱性 碱性【分析讨论】小组同学一致认为,溶液中的溶质不可能是NaHCO3,其理由是 。【实验探究】小组同学对其余五种猜想继续进行探究。实验操作 测定结果或现象 得出结论取少量待测液于试管中,测溶液的pH pH>7 溶质不可能是 取少量待测液于试管中,加入2mL稀盐酸 观察到 溶质是碳酸钠【反思交流】小红结合药品的存放环境进行分析,认为溶液中的碳酸钠还有可能是氢氧化钠变质产生的,其变质的化学方程式为 。因此,溶液中的溶质可能有两种情况:第一种情况是只含Na2CO3;第二种情况是含有 。【进一步探究】为最后确定溶液中溶质的成分,小组同学按如图2所示过程进行实验(已知CaCl2溶液呈中性),步骤③中观察到溶液为 色,因此确认第二种情况成立。【总结提高】倾倒液体药品时,为防止标签损坏,应注意 ,且药品取用完毕后应及时盖好瓶塞。5.某化学兴趣小组的同学发现有一瓶标签受损、久置的某溶液,受损标签如图所示。该小组同学对这瓶溶液进行了如下探究:【提出问题】这瓶溶液是什么物质的溶液?【猜想与假设】老师提示:原溶液只可能是下列三种溶液中的一种:①氢氧化钠溶液②碳酸钠溶液③硫酸钠溶液【查阅资料】Na2SO4溶液和BaCl2溶液均呈中性。【实验探究一】(1)同学 实验操作 实验现象及结论 同学相互评价甲溶液变红,猜想①成立 乙同学认为此方案结论不正确,你认为他的理由是 乙产生气泡,猜想②成立 丙同学认为:猜想①的溶液久置可能变质,加足量 也会产生气泡【实验探究二】丙同学重新设计实验如下:(2)实验操作 实验现象 实验结论或结果步骤一:取少量样品溶液于试管中,加入过量BaCl2溶液,振荡 猜想①正确,且已部分变质。 步骤二完毕后,溶液中除酚酞外。 还含有的溶质有 (填数字)种步骤二:静置,取少量上层清液于另一支试管中,滴加 溶液变红【交流与讨论】大家认为该实验方案仍然存在缺陷,如果氢氧化钠溶液已完全变质,则无法得出正确结论。【实验反思】(3)氢氧化钠变质的化学方程式为 ,为了防止变质,该药品必须要 保存。(4)倾倒液体试剂,要注意标签 。6.某化学兴趣小组对三瓶缺失标签的酸碱盐溶液进行探究。缺失标签的溶液分别用标签A、B、C标记,它们可能是稀盐酸或H2SO4、NaOH或Ba(OH)2、NaCl或Na2CO3中三种不同类别的溶液。Ⅰ.初步探究:【提出问题】溶液A、B、C分别是什么?【实验设计】分别取少量样品溶液于①②③三支试管中,互相滴加溶液,振荡、静置、观察。【实验结论】综合①②③三支试管的实验现象判断,A溶液是 ,B溶液是 ,C溶液是 。Ⅱ.进一步探究:【提出问题】③号试管中是否发生了化学反应【实验设计】小梁同学另取少量C溶液于④号试管中,先滴加X溶液再滴加A溶液,现象如图所示。则X溶液是 ,写出④号试管中发生的化学方程式 。试管内发生反应的微观实质是 。【实验结论】借助指示剂可判断③号试管中发生了化学反应。Ⅲ.深度探究:【实验设计】把①和④号试管滴加A溶液后所得的废液倒入同一个烧杯中,充分搅拌,观察到先产生气泡。后白色沉淀增多,溶液为无色。静置、过滤。【实验结论】最后所得滤液中一定含有的溶质是(酚酞除外) 。出现白色沉淀增多发生反应的化学方程式为 。7.某同学在实验室发现了一瓶标签残缺的无色溶液(如图甲所示),为确认其中的溶质,他设计并进行了如下探究活动,请回答下列问题:【猜想与假设】其溶质可能为NaCl、NaOH、Na2CO3和NaHCO3中的一种。【资料查阅】上述四种物质的相关信息如下:物质 NaCl NaOH Na2CO3 NaHCO3常温下的溶解度/g 36 109 21.5 9.6常温下该溶液的pH 7 13 11 9(1)如图乙所示,在操作①后可确定溶质不是NaCl,则其实验现象应是 。(2)在进行操作②时有无色无味的气体产生,由此又可排除假设物质中的 。【探究结论】(3)结合标签内容和资料查阅又可排除假设物质中一种物质则判断依据是 。从而确定该溶液的溶质是 (填俗称)。【探究反思】(4)若上述探究结论正确,操作②时产生无色无味的气体,请叙述实验室检验该气体的实验操作及现象 。8.某化学兴趣小组在整理实验室时发现失去标签的两瓶无色溶液,已知一瓶是稀盐酸或稀硫酸,另一瓶是氢氧化钠溶液或氢氧化钙溶液。请你和同学们一起完成探究活动(每种方案或实验的1、2号试管中,都事先分别加入等量的上述两种无色溶液):探究一:鉴别溶液的酸碱性【设计实验】取未知溶液少量,滴入无色酚酞溶液,使酚酞溶液变红的是 (填“酸性”或“碱性”)溶液。探究二:探究两瓶溶液的溶质成分【提出问题】两瓶无色溶液的溶质成分各是什么?【设计实验】小华为进一步鉴别两瓶溶液的溶质成分,选取以下四个方案,分别向1、2号试管中加入试剂X(如图1所示),实验现象如下表所示:实验方案 方案A 方案B 方案C 方案D所加试剂X 镁条 BaCl2溶液 CuCl2溶液 Na2CO3溶液现象 1号试管 产生气泡 产生白色沉淀 无明显现象 产生气泡2号试管 无明显现象 产生白色沉淀 产生蓝色沉淀 无明显现象【获得结论】(1)1号试管溶液中的溶质是 (填化学式)。(2)以上四个实验方案中,只根据其中一个实验的现象即可证明2号试管中原溶液为氢氧化钠溶液,该方案是 (填“A”、“B”、“C”或“D”)。【讨论质疑】小强对方案B中2号试管产生白色沉淀现象提出质疑,经过实验探究获知2号试管中的原溶液已部分变质,则变质的化学方程式为 。探究三:探究氢氧化钠溶液变质后溶质成分【提出问题】氢氧化钠溶液变质后溶质的成分是什么?【猜想假设】猜想一:部分变质NaOH、Na2CO3;猜想二:完全变质Na2CO3。【实验与结论】小组的同学们设计并进行了如图2所示的实验:步骤一中:向溶液A中滴加过量的 (填化学式)溶液,溶液中产生白色沉淀,得出这瓶氢氧化钠溶液已变质;步骤二中:向过滤后得到的滤液B滴入无色酚酞溶液变红,可以得出这瓶氢氧化钠溶液部分变质。【拓展迁移】步骤二中能替代无色酚酞溶液也能达到实验目的的是 (填字母)。A.稀盐酸B.氯化镁溶液C.二氧化碳【拓展应用】复分解反应不仅在化学实验中应用,在生活、生产中也有广泛的应用,下列实例中应用复分解反应原理的是 (填字母)。A.食醋清洗水瓶中的水垢(主要成分碳酸钙、氢氧化镁)B.用熟石灰处理酸性废水C.古代的“湿法炼铜”:曾青得铁则化为铜9.小华同学在实验室发现两瓶标签破损的试剂,其中一瓶为白色固体,另一瓶为敞口放置的无色溶液(如图所示)。询问实验员后得知最近使用的试剂有氯化钠、硝酸铵、氢氧化钠、氧化钙和氢氧化钠溶液、氯化钠溶液、碳酸氢钠溶液、碳酸钠溶液。在老师的指导下,化学兴趣小组的同学分成甲、乙两个小组分别对这两瓶试剂的成分展开了探究。【查阅资料】物质 氢氧化钠 碳酸氢钠 氯化钠 碳酸钠溶解度/g(20℃) 53 9.6 36 20【提出问题1】这瓶固体试剂是什么?【实验探究1】实验操作 实验现象 实验结论U型管中的水向右移动 该固体是CaO【讨论交流1】(1)同学们讨论后认为甲组同学的判断不准确,该固体还可能是 。【实验探究2】(2)为了进一步探究该固体是什么物质,同学们先取少量该固体于试管中,并逐滴滴入水,直至固体刚好完全溶解,再向所得的溶液中通入足量 (填化学式),无明显现象,说明该固体是氢氧化钠。【提出问题2】这瓶无色溶液的溶质是什么?【作出猜想】猜想一:氢氧化钠;猜想二:氯化钠;猜想三:碳酸氢钠;猜想四:碳酸钠。【讨论交流2】(3)经过分析和思考后,大家一致认为猜想三是错误的,理由是 。【实验探究3】(4)为了验证其余猜想,同学们进行了如下实验。实验操作 实验现象步骤一:取少许溶液于一支试管中,滴入几滴稀盐酸 无明显现象步骤二:继续向试管中滴入稀盐酸 步骤三:取少许溶液于另一支试管中,滴入几滴BaCl2溶液 有白色沉淀生成【交流讨论3】(5)写出步骤三中发生反应的化学方程式: 。【实验结论】该瓶内试剂是部分变质的氢氧化钠溶液。【反思应用】(6)为了防止标签破损和试剂变质,倾倒液体试剂时,标签应 且应对试剂密封保存。10.五一假期过后化学兴趣小组在整理实验室时发现两瓶没有标签的无色溶液,已知一瓶是稀盐酸或稀硫酸,另一瓶是氢氧化钠溶液或氢氧化钙溶液。请你和小组同学一起完成探究活动(1、2号试管中都事先分别加入等量的上述两种无色溶液):(1)一组:为鉴别两瓶无色溶液分别是酸溶液或是碱溶液;如图所示的四种方案,不可行的是 (填字母序号)。(2)二组:为鉴别一瓶碱溶液是NaOH溶液或是Ca(OH)2溶液,可选的试剂是 。A.无色酚酞试液B.CO2C.Na2CO3溶液D.稀盐酸三组:探究氢氧化钠溶液是否变质?【猜想假设】氢氧化钠溶液中溶质的成分是什么?猜想一:NaOH;猜想二:NaOH、Na2CO3;猜想三:Na2CO3。【设计并实验】(3)实验方案及操作步骤 实验现象 实验结论实验一 取氢氧化钠溶液样品少量于试管中,滴入几滴无色酚酞试液。 溶液变红 猜想三不成立实验二 步骤一:取氢氧化钠溶液样品少量于试管中,并加入过量BaCl2溶液充分反应后,过滤。 猜想二成立步骤二:取步骤一中的滤液少量于试管中,向其中滴加无色酚酞试液。【反思评价】(4)大家一致认为实验一的结论不正确,理由是 。(5)实验二步骤一中,发生反应的化学方程式为 。【拓展应用】(6)你认为是否可用Ba(OH)2溶液代替上述BaCl2溶液?为什么? 11.某化学兴趣小组的同学在实验室发现一瓶标签被部分腐蚀的无色溶液(如图)。他们对此产生兴趣,并展开探究:【查阅资料】Na2SO4溶液显中性;CuSO4溶液显酸性【分析讨论】(1)经过分析,大家一致认为这瓶无色溶液不可能是 (填字母)。A.酸B.碱C.盐D.氧化物【提出猜想】这瓶无色溶液是什么呢?兴趣小组同学对这瓶溶液的溶质成分做出如下猜想:猜想1:H2SO4猜想2:Na2SO4猜想3:BaSO4猜想4:CuSO4【实验探究】(2)同学们交流讨论后,排除了猜想 (填数字),并设计实验验证其余猜想。(3)请填空:实验方案 方案一:加入紫色石蕊试液 方案二:加入硝酸钡溶液实验操作实验现象 产生白色沉淀实验结论 猜想1成立 猜想1成立【结论】由此确定猜想1成立,给该瓶无色溶液贴上新标签。【评价与反思】(4)老师指出同学们在实验操作中的一个明显的错误,该错误操作是方案 (填“一”或“二”)中的。(5)上述两种实验方案的原理也有一个是错误的,错误的原因是 (用化学方程式表示)。(6)小兰在老师的指导下重新设计了以下实验方案,其中能证明猜想1成立的方案有 (填字母)。a.取样加入碳酸钠b.取样加入氧化铜c.取样加入氢氧化铜d.取样加入锌e.取样滴加氯化钡溶液12.某化学兴趣小组的同学发现有一瓶标签受损、久置的某溶液。受损标签如图所示。该小组同学对这瓶溶液进行了如下探究:【提出问题】这瓶溶液是什么物质的溶液【猜想与假设】老师提示:原溶液只可能是下列三种溶液中的一种。猜想一:氢氧化钠溶液猜想二:碳酸钠溶液猜想三:硫酸钠溶液【查阅资料】Na2SO4溶液和BaCl2溶液均呈中性【实验探究一】同学 实验操作 实验现象及结论 同学相互评价甲溶液变红,猜想一成立 乙同学认为此方案结论不正确,你认为他的理由是 乙产生气泡,猜想二成立 丙同学认为:猜想一的溶液久置有可能变质,加足量盐酸也会产生气泡【实验探究二】丙同学重新设计实验如下:实验操作 实验现象 实验结论步骤一:取少量样品溶液与试管中,加入过量氯化钡溶液,振荡 猜想一正确,且已部分变质。步骤二完毕后,溶液中除指示剂外。还含有的溶质有 步骤二:静置,取少量上层清液于另一支试管中,滴加 溶液变红【交流与讨论】大家认为该实验方案仍然存在缺陷,如果氢氧化钠溶液已完全变质,则无法得出正确结论。【实验反思】氢氧化钠溶液长期暴露在空气中容易变质,所以该试剂一定要密封保存。氢氧化钠变质的化学方程式为 。13.实验室有一瓶标签残缺并且瓶盖没有完全密封的无色溶液(如图),化学小组的同学经过询问老师后知道是NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3中的一种溶液,为确认瓶中溶液的溶质成分,并判断是否变质,化学小组的同学进行了如下的探究活动:【查阅资料】Ⅰ.BaCl2溶液呈中性;Ⅱ.常温下,有关物质的溶解度如下表:物质 NaCl NaOH Na2CO3 NaHCO3常温下的溶解度/g 36 109 21.5 9.6(1)从上表可知,同学们认为该瓶溶液的溶质一定不是NaHCO3,因为 。【进行实验】(2)取少量样品,测得溶液的pH大于7,则该瓶溶液中的溶质一定不是 (填化学名称)。(3)同学们另取样品继续进行实验,实验过程如图所示:①写出生成白色沉淀A的化学方程式 。②通过实验现象可以判断该瓶无色溶液中含有的溶质有 。【获得结论】(4)实验完成后,最终得到的结论:该瓶溶液原来的溶质是 且已经变质。变质的原因是(用化学方程式表示) 。(5)【拓展应用】①下列试剂能替代图2实验中的无色酚酞试液,通过相应的现象也能达到实验目的的是 。(填序号)A.CuCl2B.HNO3C.CO2D.CuO②要除去氢氧化钠溶液中混有的少量碳酸钠杂质,可选择滴加适量的 (填序号)。A.Ba(OH)2溶液B.BaCl2溶液C.CaCl2溶液D.稀盐酸14.确保粮食安全,把“饭碗子”牢牢把握在自己手中。增施化肥已逐渐成为粮食增产的有力措施。几位同学假期到水肥一体示范农场参加劳动实践,带回三种(氯化铵、碳酸铵和尿素)失去标签的氮肥样品进行鉴别,三种样品分别标号为1、2、3。【提出问题】如何鉴别三种氮肥?【查阅资料】AgCl是不溶于水、不溶于酸的白色沉淀;AgCO3是不溶于水的白色沉淀。【实验探究】(1)甲同学通过实验鉴别氯化铵(NH4Cl)、碳酸铵[(NH4)2CO3]和尿素[CO(NH2)2]三种氮肥,请完成下列表格。实验步骤 实验现象 解释和结论1.各取少量氮肥样品于研钵中,加入熟石灰,研磨,闻气味 1号和3号 ,2号无明显现象 2号氮肥是尿素2.另取少量1号和3号样品于试管中,加足量水溶解,加入 溶液 1号和3号都出现白色沉淀 写出其中一个反应的化学方程式: 3.取少量步骤(2)产生的两种沉淀,分别滴加过量稀硝酸 1号沉淀溶解并有气泡产生,3号沉淀不溶解 1号氮肥是 【交流讨论】(2)有同学提出,甲同学的步骤(2)(3)还可以更简单些。他取少量1号和3号样品于试管中加入 溶液,观察到 的现象,也可证明该结论。【拓展思考】(3)乙同学分别向三种溶液中滴加紫色石蕊溶液,现象如图,试判断,长期施用 (填氮肥名称),土壤容易酸化。因此在增施化肥时,应注意合理施用。15.某校化学兴趣小组的同学和老师一起整理实验台时,发现有一瓶未盖瓶塞且失去标签的无色溶液,据老师回忆:可能是Na2CO3溶液和NaOH溶液中的一种。于是同学们对这瓶溶液的成分进行探究。【提出问题】这瓶溶液的成分是什么?【查阅资料】氯化钙和氯化钠的水溶液呈中性。【设计实验】方案 实验操作 实验现象 实验结论一 取少量样品于试管中,滴加无色酚酞溶液 溶液由无色变为红色 该溶液是NaOH溶液二 取少量样品于试管中,滴加足量的稀盐酸 (1) 该溶液是Na2CO3溶液【交流讨论】(2)小李认为方案一的结论不合理,理由是 。【实验探究】老师指出方案二也不够严谨。经讨论后,小组同学按以下步骤进行实验:步骤Ⅰ.取适量样品于试管中,加入过量的氯化钡溶液,充分反应后过滤,得到白色沉淀A和滤液B;步骤Ⅱ.向滤液B中滴加无色酚酞溶液,溶液变红色。(3)加入过量氯化钡溶液的目的是 ,滤液B中的溶质为 。【实验结论】这瓶溶液的原溶液是NaOH溶液,且溶质已部分变质。(4)写出NaOH变质的化学方程式 。【反思交流】(5)检验滤液B时,下列能代替酚酞溶液的有 (填序号)。①氧化铜②二氧化碳③硫酸铜溶液④氯化镁溶液【拓展延伸】(6)化学兴趣小组的同学为了将变质的氢氧化钠溶液中的杂质除去,得到纯净的氢氧化钠固体,设计了如图所示的实验流程。以下满足操作中适量的某试剂M和对应的操作b的是 (填字母)。A.稀盐酸、过滤B.Ca(OH)2溶液、蒸发C.Ba(OH)2溶液、过滤D.Ca(NO3)2溶液、蒸发16.某化学兴趣小组同学在帮助实验员整理化学试剂时,发现了一瓶标签残缺且瓶盖没有完全密封的无色液体(如图所示)。经实验员分析,可能是NaHCO3、NaOH、Na2CO3、NaCl中的一种,化学兴趣小组同学为确定该无色溶液的成分展开了探究。【查阅资料】①上述四种物质溶解度如下:物质 NaHCO3 NaOH Na2CO3 NaCl常温下溶解度/g 9.6 109 21.5 36②CaCl2溶液呈中性。【实验讨论】小明仔细分析四种物质的溶解度后发现该物质不可能是 。【实验探究一】实验操作 实验现象 实验结论溶液变红 原溶液是NaOH原溶液是Na2CO3【实验分析一】(1)大家一致认为小方的结论不正确,原因是 。(2)大家也对小华的结论产生质疑,理由是NaOH溶液久置可能变质,加足量稀盐酸也会产生气泡。【实验探究二】小琴同学重新设计实验如下:实验操作 实验现象 实验结论①取少量样品溶液于试管中,加入过量CaCl2溶液,振荡 原溶液是NaOH溶液,且已部分变质②静置,取少量上层清液于另一支试管中,滴加 溶液变红【实验分析二】步骤①中发生反应的化学方程式为 。【实验反思】为了防止变质,药品必须要密封保存;倾倒液体试剂,要将标签向着手心。17.某化学兴趣小组的同学在实验室整理化学实验药品时,发现有一瓶标签破损的无色溶液,可能是稀盐酸或者氯化钠溶液,为确定该无色溶液的成分并测定其溶质质量分数,进行如下实验探究。Ⅰ、探究溶液的成分(1)甲同学设计如下探究方案。实验方案 实验现象 实验结论方案一:将打磨过的光亮铁钉放入试管中,倒入少量该无色溶液。 该溶液是稀盐酸方案二:另取少量无色溶液于试管中,加入少量某种盐溶液,该盐溶液中的溶质为 (填化学式)。 产生大量无色气泡(2)请你写出方案一中发生反应的化学方程式 。(3)乙同学认为除甲同学设计的实验方案外,加入下列物质中的 (填字母序号)也能确定该溶液是稀盐酸。A.紫色石蕊溶液B.无色酚酞溶液C.氧化铁粉末D.硝酸银溶液Ⅱ、测定溶液的溶质质量分数(4)常温下,向盛有100g溶质质量分数为4%的氢氧化钠溶液的烧杯中逐滴加入上述稀盐酸,用pH传感器测得溶液的pH与所加稀盐酸质量的变化曲线如图所示。①该化学反应的微观实质是 。②当溶液为中性时,消耗稀盐酸的质量为 g。③计算该稀盐酸的溶质的质量分数(写出具体计算过程)。18.实验室有五种溶液试剂,分别为:稀硫酸、NaCl溶液、Ba(NO3)2溶液、KOH溶液和CuSO4溶液,由于实验操作不当或长期放置等原因,造成试剂瓶标签字迹消失,化学兴趣小组的同学决定将这些试剂一一鉴别出来,并写好标签,放回药品柜。【实验活动】步骤1:小蓝同学仔细观察溶液颜色,判断出E为CuSO4溶液,其理由是(1) 。步骤2:小红同学分别取A﹣D中溶液于四支试管中,分别滴加E溶液,发现装有C溶液的试管中出现蓝色沉淀,则C溶液为KOH溶液。步骤3:小白同学将剩余的三种无色溶液进行两两相互滴加,通过此方法可以鉴别出B溶液,则你认为B溶液是(2) 溶液。步骤4:经过上述实验后,仍有A、D两种溶液还未鉴别出来。小红同学决定将A、D两种溶液分别滴加到步骤2实验后有蓝色沉淀的试管中,发现滴加D溶液时,试管中的蓝色沉淀消失了,则试剂D是稀硫酸。写出蓝色沉淀消失的化学方程式(3) 。【提出问题】小俊同学将步骤3实验后这3支试管中的物质全部倒入一只大烧杯中混合,静置后取上层清液,经过分析,对上层清液中溶质成分提出如下猜想:猜想①:NaCl、HNO3猜想②:NaCl、HNO3 (4) 猜想③:NaCl、HNO3和H2SO4实验步骤 实验现象 实验结论取少量上层清液于试管中,滴加适量Na2SO4溶液 (5) 猜想②成立【反思总结】同学们经过反思,提出上述实验的废液不能直接排放,应加入(6) ,以除去存在的Ba2+和H+。19.(1)小红和小刚在帮助老师整理实验室时,如图1所示,发现一瓶失去标签的无色溶液,根据试剂记录清单可知该无色溶液是Na2SO4溶液、Mg(NO3)2溶液、MgSO4溶液中的一种,他们为确定该溶液是哪种溶液,进行实验探究。【实验与分析】①小红取少许该溶液于试管中,向其中滴加适量NaOH溶液,振荡,观察到有白色沉淀产生,判断该溶液中的金属阳离子是 (填离子符号)。②小刚另取少许该溶液于试管中,向其中滴加适量BaCl2溶液,振荡,观察到也有白色沉淀产生,判断该溶液中的酸根阴离子是 (填离子符号)。【交流与合作】③小红和小刚经过交流讨论,应为该溶液贴上写有 (填化学式)溶液的标签。(2)已知某固体样品A可能含有KCl、K2SO4、NH4NO3三种物质中的一种或多种,另有一固体样品B可能含有MgO、Mg(OH)2、Na2CO3、CuSO4四种物质中的两种或多种。按图2所示进行探究实验,出现的现象如图中所述。(设过程中所有发生的反应都恰好完全反应)结合上述信息进行分析推理,回答下列问题:①常温下,气体C的水溶液pH 7(填“>”“=”“<”之一)。②白色沉淀H为 (填化学式)。③步骤Ⅱ中生成气体F的化学方程式为 。④无色溶液G中,一定大量存在的阳离子为 (填离子符号)。⑤在固体样品A里,所述三种物质中,还不能确定是否存在的是 (填化学式),要进一步确定其是否存在,另取少许样品A加水配成溶液后再进行实验,请简要说明实验操作步骤、发生的现象及结论: 。20.实验室有两瓶保管不当的试剂(如图1),左瓶残缺的标签中只剩下“Na”和“10%”字样,已知它是NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3中的一种;右瓶是敞口放置的30%的NaOH溶液。同学们很感兴趣,决定对其成分进行探究:(查阅资料)①Na2CO3和NaHCO3溶液都呈碱性。②测定室温(20℃)时,四种物质的溶解度的数据如下物质 NaCl NaOH Na2CO3 NaHCO3溶解度g 36 109 215 9.6(得出结论)(1)根据试剂瓶标注的溶质质量分数10%和上表中的溶解度的数据判断,这瓶试剂不可能是 。(设计实验并继续探究)用洁净的玻璃棒蘸取该溶液滴在pH试纸上,测得pH>7,这瓶试剂不可能是NaCl。(2)为了检验该溶液是NaOH溶液还是Na2CO3溶液,他又进行了如下实验:操作步骤 实验现象 结论及化学方程式取样于试管中,滴加足量的 有气泡产生 该溶液是Na2CO3乙同学对右瓶敞口放置的溶液展开研究:乙同学根据氢氧化钠固体及溶液在空气中很容易发生变质生成碳酸钠,对其变质情况进行了如下探究。(猜想与假设)该氢氧化钠溶液已部分变质。(3)(实验与结论)实验步骤 实验现象 实验结论a.取少量该溶液于一支试管中,加入足量 有白色沉淀产生 该氢氧化钠溶液已变质b.将步骤a所得的液体静置,取上层清液于另一支试管中,滴加 该氢氧化钠溶液已部分变质(拓展探究)(4)乙同学又尝试通过实验除去该氢氧化钠溶液中含有的碳酸钠,方案如下:向该溶液中加入适量的 溶液,充分反应后,经过滤操作,即可除去该氢氧化钠溶液中含有的杂质。(5)丙同学查阅资料得知:碳酸钠与稀盐酸反应分两步进行:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,他取14.6g变质的氢氧化钠固体样品(不含水)于锥形瓶中,加入50.0g水,充分溶解,再向锥形瓶中滴加的溶质质量分数为7.3%的稀盐酸。实验测得加入稀盐酸的质量与锥形瓶中物质的总质量关系如图2所示。下列说法正确的是 。A.N点的溶液表示氢氧化钠被恰好完全反应B.PQ段(不含P点)溶液的pH<7C.NP段表示产生气体的过程,a的值为210.2D.该固体样品中氢氧化钠的质量为8.0g21.某化学兴趣小组在整理实验室时发现失去标签的两瓶无色溶液,已知一瓶是稀盐酸或稀硫酸,另一瓶是氢氧化钠溶液或氢氧化钙溶液。请你和同学们一起完成探究活动(每种方案或实验的1、2号试管中,都事先分别加入等量的上述两种无色溶液)。探究一:鉴别酸溶液与碱溶液【设计实验】(1)为鉴别哪一瓶是酸溶液,哪一瓶是碱溶液,小明设计了如图所示的四种方案,方案可行的是 (填字母序号)。探究二:探究两瓶溶液的溶质成分【提出问题】两瓶无色溶液的溶质成分各是什么?【设计实验】小华为鉴别两瓶溶液的溶质成分,分别向1、2号试管中加入的试剂及实验现象如表所示:实验序号 实验一 实验二 实验三 实验四所加试剂 镁条 BaCl2溶液 CuCl2溶液 Na2CO3溶液现象 1号试管 产生气泡 产生白色沉淀 无明显现象 产生气泡2号试管 无明显现象 产生白色沉淀 产生蓝色沉淀 无明显现象【获得结论】(2)1号试管中的溶质是 (填写化学式);以上四个实验中,只根据其中一个实验的现象即可证明2号试管中原溶液为氢氧化钠溶液的是 (填实验序号)。【讨论质疑】(3)小强对实验二2号试管中产生白色沉淀现象提出质疑,大家一致认为2号试管中的原溶液已变质,则变质的化学方程式为 。探究三:探究氢氧化钠溶液变质后溶质的成分【提出问题】氢氧化钠溶液变质后溶质的成分是什么?【猜想假设】猜想一:NaOH、Na2CO3;猜想二:Na2CO3【设计实验】(4)请完善下面的表格。实验方案及操作步骤 实验现象 实验结论步骤一:取瓶中变质后的氢氧化钠溶液少量于试管中,加入足量BaCl2溶液充分反应,过滤。 猜想一成立步骤二:取步骤一中的滤液少量于试管中,向其中滴加 (写试剂名称)。 溶液变红色【反思评价】(5)小明认为可用Ba(OH)2溶液代替步骤一中的BaCl2溶液进行实验,大家一致认为此方案不可行,理由是 。【定量实验】(6)兴趣小组的同学将100g实验室久置的氢氧化钠溶液,与100g质量分数为7.3%的盐酸混合恰好反应,测得产生的气体质量为2.2g。求反应后的溶液中的溶质质量分数?(要求写出完整的计算过程,结果精确到0.1%)22.实验室有一瓶标签残缺的无色溶液(如图所示)。经实验员分析可知,该瓶溶液中的溶质可能是H2SO4、H2C2O4(草酸)、Na2SO4、MgSO4、KMnO4中的一种。为确定溶液中的溶质,兴趣小组设计并进行如图所示探究。【查阅资料】①20℃时,上述五种物质的溶解度如下:物质 KMnO4 Na2SO4 MgSO4 H2C2O4 H2SO4溶解度 6.4g 19.5g 33.5g 9.5g 与水任意比互溶②草酸溶液呈无色。③草酸钡难溶于水,能与稀盐酸反应。【推理分析】首先根据溶液的颜色,该溶液中溶质的成分不可能是 ;再根据相关物质的溶解度,该溶液中溶质的成分还不可能是 。【实验探究】实验步骤 实验现象 实验结论①取少量溶液于试管中,加入适量Ba(OH)2溶液,静置 有白色沉淀生成 溶质成分为MgSO4②取①中的白色沉淀于试管中,加入足量的稀盐酸 【拓展延伸】另取少量溶液于试管中进行实验,加入 (填序号)也能得出“溶质成分为MgSO4”的结论。A.BaCl2溶液B.NaOH溶液C.NaCl溶液23.一次趣味化学活动中,王老师向同学们展示了一瓶标签受损的溶液,如图所示,同学们对其成分展开了探究。【提出猜想】王老师提示:这瓶溶液是下列四种溶液中的一种:①K2SO4溶液;②CuSO4溶液;③H2SO4溶液;④(NH4)2SO4溶液。【查阅资料】K2SO4溶液显中性,CuSO4溶液、(NH4)2SO4溶液显酸性【实验探究】(1)小吉同学观察到该瓶溶液是无色的,因此它不可能是 溶液;(2)为确定其他猜想是否正确,小吉同学继续进行探究:实验操作 实验现象 实验结论用玻璃棒蘸取少量该溶液,滴在pH试纸上,并跟标准比色卡对照 溶液pH 7(填“>”“<”或“=”) 猜想③成立小林同学认为通过上述实验,得出猜想③成立的结论不严谨,理由是 。(3)请你设计实验方案,进一步确定该溶液的成分并完成实验报告:实验操作 实验现象 实验结论①取少量该溶液于试管中,滴加适量 溶液并加热 ②将湿润的红色石蕊试纸放在试管口 ①产生有刺激性气味的气体 ② 。 猜想④成立【反思评价】(4)为避免在今后的实验中出现标签残缺的情况,在倾倒液体时应注意 。24.某学校化学兴趣小组在整理实验室时发现两瓶久置失去标签的无色溶液,已知一瓶是稀盐酸或稀硫酸,另一瓶是氢氧化钠溶液或氢氧化钙溶液。为了确定两瓶溶液的成分,兴趣小组的同学进行了以下探究(每种方案或实验的1,2号试管中,都事先分别加入等量的上述两种无色溶液)。探究一:鉴别酸溶液与碱溶液【设计实验】为鉴别哪一瓶是酸溶液,哪一瓶是碱溶液,小明设计了如图所示的四种方案,方案不可行的是 (填字母)。探究二:探究两瓶溶液的溶质成分【提出问题】两瓶无色溶液的溶质成分各是什么?【设计实验】小华为鉴别两瓶溶液的溶质成分,分别向1、2号试管中加入的试剂及实验现象如下表所示:实验序号 实验一 实验二 实验三 实验四所加试剂(一定量) 镁条 BaCl2溶液 CuCl2溶液 Na2CO3溶液现象 1号试管 产生气泡 产生白色沉淀 无明显现象 产生气泡2号试管 无明显现象 产生白色沉淀 产生蓝色沉淀 无明显现象【获得结论】1号试管中的溶质是 (填写化学式)。【讨论质疑】小华和小强对实验二的2号试管中产生白色沉淀的现象进行了讨论,最后得出产生该现象的原因是 (用文字解释)。最终,小华和小强确定了实验二的2号试管中的溶质成分。探究三:反应后溶液成分的探究实验结束后,同学们为了弄清楚反应后各试管中溶液的成分,进行了进一步的探究,以下是他们的部分操作。步骤一:将实验二和实验四的1号试管中反应后的上层清液倒入烧杯中,发现有白色沉淀产生。再将两个实验中2号试管的上层清液同时倒入烧杯中,有气泡产生,沉淀明显增多。步骤二:将烧杯中的物质过滤,洗涤,得到滤液和滤渣。步骤三:取少量滤渣于试管中,加入过量的稀硝酸,发现沉淀部分溶解并有气泡产生。步骤四:取少量滤液于试管中,加入Na2CO3溶液无明显现象。(1)原实验二中1号试管反应后的溶液中溶质是 (填写化学式,下同)。(2)混合后烧杯中溶液的溶质一定有 ,为了进一步确定可能有的物质,同学们继续开展探究,请你帮助他们完成实验设计方案 (写出具体的实验操作、现象、结论)。25.某校兴趣小组同学准备进行常见酸、碱、盐的性质实验时,发现实验台上摆放的药品中(如图),有一装溶液的试剂瓶未盖瓶盖且标签破损,于是决定对这瓶溶液进行实验探究:【提出问题】这瓶溶液是什么溶液?【获得信息】酸、碱、盐的性质实验中用到含有钠元素的物质是氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠【提出猜想】这瓶溶液是:猜想一:氯化钠溶液;猜想二:氢氧化钠溶液;猜想三:碳酸钠溶液。【实验推断】(1)小丽取样滴加无酚酞试液,溶液呈红色,得出结论:该溶液不可能是 溶液,理由是 ;(2)小刚另取样滴加稀盐酸有 产生,反应的化学方程式为 ,小刚得出结论:该溶液是碳酸钠溶液。(3)小青认为小刚的结论不完全正确,理由是 。小组同学讨论后一致认为还需要进行如下实验:【继续探究】另取样加入过量的CaCl2溶液,观察到有 产生,设计这一步骤的目的是 ;静置后,取上层清液,滴入酚酞试液,溶液呈红色。【实验结论】这瓶溶液是 。【拓展迁移】若该溶液与盐酸发生中和反应,恰好完全反应的微观过程如图所示,反应的实质表达式为:H++OH﹣=H2O,则反应后溶液中存在的阴、阳离子是 (填符号)。【继续探究】实验中加CaCl2溶液反应的实质表达式: (用化学符号表示)。缺失标签的药品成分的探究参考答案与试题解析一.科学探究题(共25小题)1.有一瓶标签受到腐蚀(如下图所示)的无色溶液,某兴趣小组对其溶质作了如下探究:【提出猜想】猜想Ⅰ:是NaOH溶液 猜想Ⅱ:是Na2CO3溶液【进行实验】小组的同学取少量该溶液于试管中,按下图所示操作进行实验:(已知:白色沉淀M不溶于稀硝酸)(1)通过操作①,兴趣小组的同学确认该溶液呈碱性,则X溶液是 无色酚酞溶液 。(2)综合分析②和③实验过程中产生的现象,②发生反应的化学方程式是 Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O ,反应类型是 复分解反应 ,Y溶液中的溶质是 Ba(OH)2 (填化学式),由此你认为 猜想Ⅱ (填“猜想Ⅰ”或“猜想Ⅱ”)正确。【分析】(1)根据无色酚酞试液遇碱性溶液变红来分析解答;(2)根据稀硫酸和碳酸钠反应生成硫酸钠、二氧化碳和水来分析解答;根据,硫酸钠和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠,氢氧化钠溶液显碱性,能使无色酚酞试液变红色来分析解答;根据反应中有无色气体生成,说明存在碳酸钠来分析解答。【解答】解:(1)无色酚酞试液遇碱性溶液变红,则X溶液是无色酚酞试液;(2)稀硫酸和碳酸钠反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,反应的化学方程式为Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O,该反应是由两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物的反应,属于复分解反应,硫酸钠和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠,氢氧化钠溶液显碱性,能使无色酚酞试液变红色,反应中有无色气体生成,说明存在碳酸钠,则猜想Ⅱ正确,Y溶液中的溶质是Ba(OH)2。故答案为:(1)无色酚酞溶液;(2)Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O;复分解反应;Ba(OH)2;猜想Ⅱ。【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。2.某化学兴趣小组的同学走进实验室,对三瓶标签缺失或残缺的溶液开启了探究之旅。已知它们可能是稀盐酸或稀硫酸、NaOH溶液或Ca(OH)2溶液、NaCl溶液或Na2CO3溶液中三种不同类别的溶液,该兴趣小组的同学分别用A、B、C对这三瓶溶液进行了标记(如图1所示)。(一)初步分析:经对标签进行观察分析,可首先确定C溶液是 Na2CO3 溶液。(二)初步探究:为了确定A、B溶液的成分,该兴趣小组的同学取了如下两支试管,分别完成了如图2所示实验,并对观察到的实验现象进行了相关记录。经对上述实验现象进行分析,可再次确定A溶液的成分,请写出试管①中发生反应的化学方程式为 Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH 。(三)深入探究:为了确定B溶液的成分,该兴趣小组的同学对试管②反应后有白色沉淀产生的废液进行了如下探究:操作 现象 结论向试管②中继续滴加B溶液至不再产生气泡,然后再滴加 BaCl2 溶液,观察现象 产生白色沉淀 B溶液为稀硫酸上述实验操作中“继续滴加B溶液至不再产生气泡”的目的是 使碳酸钠完全反应排除碳酸根离子的干扰 。(四)交流反思该实验告诉我们,新配制的溶液一定要及时贴好标签,为了避免标签出现残缺的情况,倾倒液体时要做到 标签朝向手心 。【分析】(一)根据标签进行观察分析;(二)根据反应物生成物书写;(三)根据碳酸根离子与钡离子形成沉淀分析;(四)根据酸碱有腐蚀性分析。【解答】解:(一)经对标签进行观察分析,确定C溶液是Na2CO3,故答案为:Na2CO3;(二)A溶液加入碳酸钠溶液有白色沉淀,由此确定A溶液是氢氧化钙溶液,反应的化学方程式为:Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH;(三)根据实验结论B溶液为稀硫酸分析,应该加入含钡离子的溶液如氯化钡,稀硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,因此现象是产生白色沉淀。“继续滴加B溶液至不再产生气泡”的目的是使碳酸钠完全反应,排除碳酸根离子的干扰。故答案为:BaCl2;产生白色沉淀;使碳酸钠完全反应排除碳酸根离子的干扰;(四)倾倒液体时标签朝向手心,防止残余液体流下腐蚀标签。故答案为:标签朝向手心。【点评】本题主要考查碱和盐的化学性质,以及药品成分的探究。3.22班化学兴趣小组的同学和老师一起整理实验台时,发现有几瓶缺失标签的无色溶液。缺失标签的溶液分别用A、B、C标记,查阅药品记录单可知,它们是HCl、Ca(OH)2、Na2CO3溶液。Ⅰ、初步探究:【提出问题】某些酸、碱、盐之间是否发生复分解反应?【设计实验】分别取少量样品溶液于①②③三支试管中,互相滴加溶液,振荡观察,现象如图所示。【实验分析】综合三支试管的实验现象判断,A是 HCl (填化学式)溶液,②试管中发生的化学反应方程式为: Na2CO3+Ca(OH)2═CaCO3↓+2NaOH 。【实验结论】①②试管中有气体或沉淀生成一定发生了复分解反应。Ⅱ、进一步探究:【提出问题】对于无明显现象的A与C反应,如何设计实验验证复分解反应的发生?【设计实验】小琳同学另取少量C溶液于试管④中,先滴加酚酞溶液,再滴加A溶液。【实验现象】 溶液由无色变成红色,再由红色变成无色 【实验结论】对无明显实验现象的反应可以通过验证新物质生成或 反应物消耗 两个角度来判断。Ⅲ、深度探究:【设计实验】把①和④号试管滴加A溶液后所得的废液倒入同一个烧杯中,充分搅拌,观察到先产生气泡,后白色沉淀增多,溶液为无色。静置、过滤。【实验分析】最后所得滤液中可能含有溶质是 NaCl (填化学式)。【总结提升】下列实例中应用复分解反应原理的是 B (填字母)。A.煅烧石灰石B.配制杀菌剂波尔多液C.我国古代的“湿法炼铜”【分析】分别取少量样品溶液于①②③三支试管中,互相滴加溶液,振荡观察,现象如图所示B溶液与A溶液反应有气泡生成,B溶液与C溶液反应有白色沉淀生成,且C溶液和A溶液反应无明显现象,则B是碳酸钠溶液、A是盐酸、C是氢氧化钙溶液。【解答】解:[实验分析]综合三支试管的实验现象判断,A是HCl溶液,②试管中发生的反应是碳酸钠溶液和氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,该反应化学方程式:Na2CO3+Ca(OH)2═CaCO3↓+2NaOH;故答案为:HCl;Na2CO3+Ca(OH)2═CaCO3↓+2NaOH。[实验现象]小琳同学另取少量氢氧化钙溶液与试管④中,先滴加酚酞溶液,酚酞溶液遇碱变成红色,在滴加盐酸溶液,溶液由红色变成无色,实验现象:溶液由无色变成红色,再由红色变成无色;故答案为:溶液由无色变成红色,再由红色变成无色。[实验结论]有新物质生成的变化叫做化学变化,对无明显实验现象的反应可以通过验证新物质生成或反应物消耗两个角度来判断;故答案为:反应物消耗。[实验分析]把①和④号试管滴加A溶液后所得的废液倒入同一个烧杯中,充分搅拌,观察到先产生气泡,后白色沉淀增多,溶液为无色,说明溶液中没有碱性物质,后白色沉淀增多,是因为氯化钙和碳酸钠反应生成氯化钠和碳酸钙沉淀,最后所得滤液中一定含有的溶质是氯化钠;故答案为:NaCl。[总结提升]A、煅烧石灰石生成氧化钙和二氧化碳,符合多变一,属于分解反应;B、配制杀菌剂波尔多液是用氢氧化钙和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钙,属于复分解反应;C、我国古代的“湿法炼铜”,铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,符合单换单的特征,属于置换反应。故答案为:B。【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。4.化学小组同学在帮实验员整理药品时,发现一瓶标签残缺的无色溶液(如图1所示),为确定其中溶质的成分,进行了如下探究活动。【做出猜想】根据标签内容,推测溶质可能为NaOH、NaCl、Na2SO4、NaNO3、Na2CO3、NaHCO3中的一种。【查阅资料】上述六种物质的相关信息如表:物质 NaOH NaCl Na2SO4 NaNO3 Na2CO3 NaHCO3常温下的溶解度/g 109 36 19.5 87 21.5 9.6水溶液的酸碱性 碱性 中性 中性 中性 碱性 碱性【分析讨论】小组同学一致认为,溶液中的溶质不可能是NaHCO3,其理由是 室温时碳酸氢钠饱和溶液的质量分数小于15% 。【实验探究】小组同学对其余五种猜想继续进行探究。实验操作 测定结果或现象 得出结论取少量待测液于试管中,测溶液的pH pH>7 溶质不可能是 氯化钠、硫酸钠、硝酸钠 取少量待测液于试管中,加入2mL稀盐酸 观察到 产生气泡 溶质是碳酸钠【反思交流】小红结合药品的存放环境进行分析,认为溶液中的碳酸钠还有可能是氢氧化钠变质产生的,其变质的化学方程式为 2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O 。因此,溶液中的溶质可能有两种情况:第一种情况是只含Na2CO3;第二种情况是含有 氢氧化钠和碳酸钠 。【进一步探究】为最后确定溶液中溶质的成分,小组同学按如图2所示过程进行实验(已知CaCl2溶液呈中性),步骤③中观察到溶液为 红 色,因此确认第二种情况成立。【总结提高】倾倒液体药品时,为防止标签损坏,应注意 标签向着手心 ,且药品取用完毕后应及时盖好瓶塞。【分析】【分析讨论】饱和溶液溶质质量分数100%;【实验探究】显酸性溶液pH小于7,显碱性溶液pH大于7,显中性溶液pH等于7;碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳;【反思交流】氢氧化钠能和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水;【进一步探究】碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,显碱性溶液能使酚酞试液变红色;【总结提高】倾倒液体药品时,为防止标签损坏,标签应该向着手心,且药品取用完毕后应及时盖好瓶塞。【解答】解:【分析讨论】室温时饱和碳酸氢钠溶液质量分数为:100%=8.8%,因此溶液中的溶质不可能是NaHCO3。故填:室温时碳酸氢钠饱和溶液的质量分数小于15%。【实验探究】取少量待测液于试管中,测溶液的pH小于7,溶质不可能是氯化钠、硫酸钠、硝酸钠,取少量待测液于试管中,加入2mL稀盐酸产生气泡,溶质的碳酸钠,实验过程如下表所示:实验操作 测定结果或现象 得出结论取少量待测液于试管中,测溶液的pH pH>7 溶质不可能是氯化钠、硫酸钠、硝酸钠取少量待测液于试管中,加入2mL稀盐酸 观察到产生气泡 溶质是碳酸钠【反思交流】溶液中的碳酸钠还有可能是氢氧化钠变质产生的,这是因为氢氧化钠能和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,其变质的化学方程式为:2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O;因此,溶液中的溶质可能有两种情况:第一种情况是只含Na2CO3;第二种情况是含有氢氧化钠和碳酸钠。故填:2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O;氢氧化钠和碳酸钠。【进一步探究】步骤③中观察到溶液为红色,说明溶液中含有氢氧化钠,因此确认第二种情况成立。故填:红。【总结提高】倾倒液体药品时,为防止标签损坏,应注意标签向着手心,且药品取用完毕后应及时盖好瓶塞。故填:标签向着手心。【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。5.某化学兴趣小组的同学发现有一瓶标签受损、久置的某溶液,受损标签如图所示。该小组同学对这瓶溶液进行了如下探究:【提出问题】这瓶溶液是什么物质的溶液?【猜想与假设】老师提示:原溶液只可能是下列三种溶液中的一种:①氢氧化钠溶液②碳酸钠溶液③硫酸钠溶液【查阅资料】Na2SO4溶液和BaCl2溶液均呈中性。【实验探究一】(1)同学 实验操作 实验现象及结论 同学相互评价甲溶液变红,猜想①成立 乙同学认为此方案结论不正确,你认为他的理由是 碳酸钠溶液也显碱性,也能使酚酞溶液变红 乙产生气泡,猜想②成立 丙同学认为:猜想①的溶液久置可能变质,加足量 稀盐酸 也会产生气泡【实验探究二】丙同学重新设计实验如下:(2)实验操作 实验现象 实验结论或结果步骤一:取少量样品溶液于试管中,加入过量BaCl2溶液,振荡 产生白色沉淀 猜想①正确,且已部分变质。 步骤二完毕后,溶液中除酚酞外。 还含有的溶质有 3 (填数字)种步骤二:静置,取少量上层清液于另一支试管中,滴加 酚酞溶液 溶液变红【交流与讨论】大家认为该实验方案仍然存在缺陷,如果氢氧化钠溶液已完全变质,则无法得出正确结论。【实验反思】(3)氢氧化钠变质的化学方程式为 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O ,为了防止变质,该药品必须要 密封 保存。(4)倾倒液体试剂,要注意标签 朝向手心 。【分析】显碱性溶液能使酚酞变红色。二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳。氯化钡和碳酸钠反应生成白色沉淀碳酸钡和氯化钠。直接倾倒液体试剂时,为了避免流出的残液腐蚀标签,标签要朝向手心。【解答】解:(1)向样品溶液中滴加酚酞,溶液变红,不能说明样品溶液是氢氧化钠溶液,因为碳酸钠溶液也显碱性,也能使酚酞溶液变红。猜想①的溶液是氢氧化钠溶液,它的溶质氢氧化钠久置在空气中会吸收空气中的二氧化碳,变质生成碳酸钠和水,而碳酸钠与稀酸反应,会产生二氧化碳,因此,检验氢氧化钠溶液是否变质,可以滴加稀酸,乙中实验操作滴加的是稀盐酸,本实验采用了控制变量法,所以,此处滴加足量稀盐酸。(2)由探究二的表格可知,丙同学重新设计实验得到的实验结论是猜想①正确,且已部分变质,说明样品溶液中含有的溶质是氢氧化钠和碳酸钠,而步骤一滴加的是过量的BaCl2溶液,氯化钡和碳酸钠反应,会生成碳酸钡白色沉淀,因此,步骤一的实验现象是:产生白色沉淀。步骤二完毕后,溶液中除酚酞外,溶液中溶质还有步骤一加入的剩余BaCl2,不参加步骤一反应的氢氧化钠,氯化钡和碳酸钠反应,生成的氯化钠,因此,溶液中含有3种溶质。步骤一的目的是证明样品溶液中有碳酸钠溶质,步骤二的目的是证明样品溶液中有氢氧化钠溶质,而剩余BaCl2和生成的NaCl形成的溶液都显中性,因此,此处只要证明上层清液显碱性,就可以得出氢氧化钠的存在,酚酞溶液遇到碱性溶液变红,所以,滴加酚酞溶液。(3)氢氧化钠变质是因为氢氧化钠吸收了空气中的二氧化碳,生成碳酸钠和水,化学方程式为:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。氢氧化钠容易变质,因此,氢氧化钠时要密封保存,避免吸收空气中的二氧化碳而变质封。(4)直接倾倒液体试剂时,为了避免流出的残液腐蚀标签,标签要朝向手心。故答案为:(1)碳酸钠溶液也显碱性,也能使酚酞溶液变红;稀盐酸。(2)产生白色沉淀;3;酚酞溶液。(3)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;密封。(4)朝向手心。【点评】本题主要考查物质的性质和用途,比较简单。6.某化学兴趣小组对三瓶缺失标签的酸碱盐溶液进行探究。缺失标签的溶液分别用标签A、B、C标记,它们可能是稀盐酸或H2SO4、NaOH或Ba(OH)2、NaCl或Na2CO3中三种不同类别的溶液。Ⅰ.初步探究:【提出问题】溶液A、B、C分别是什么?【实验设计】分别取少量样品溶液于①②③三支试管中,互相滴加溶液,振荡、静置、观察。【实验结论】综合①②③三支试管的实验现象判断,A溶液是 盐酸 ,B溶液是 碳酸钠溶液 ,C溶液是 氢氧化钡溶液 。Ⅱ.进一步探究:【提出问题】③号试管中是否发生了化学反应【实验设计】小梁同学另取少量C溶液于④号试管中,先滴加X溶液再滴加A溶液,现象如图所示。则X溶液是 酚酞溶液 ,写出④号试管中发生的化学方程式 Ba(OH)2+2HCl=BaCl2+2H2O 。试管内发生反应的微观实质是 酸中的氢离子和碱中的氢氧根结合为水分子 。【实验结论】借助指示剂可判断③号试管中发生了化学反应。Ⅲ.深度探究:【实验设计】把①和④号试管滴加A溶液后所得的废液倒入同一个烧杯中,充分搅拌,观察到先产生气泡。后白色沉淀增多,溶液为无色。静置、过滤。【实验结论】最后所得滤液中一定含有的溶质是(酚酞除外) 氯化钠 。出现白色沉淀增多发生反应的化学方程式为 BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl 。【分析】(1)根据 盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,碳酸钠和氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,盐酸和氢氧化钡反应生成氯化钡和水分析;(2)根据氢氧化钡溶液能使酚酞溶液变红色以及氢氧化钡和盐酸反应生成氯化钡和水分析;(3)根据①和④号试管滴加A溶液后所得的废液混到一起,先有气泡产生,后白色沉淀增多,而碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,充分反应后溶液显无色,则说明溶液中一定含有氯化钠,可能含有氯化钡分析。【解答】解:(1)A和B反应有气泡产生,B和C反应有白色沉淀产生,A和C无明显现象,盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,碳酸钠和氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,盐酸和氢氧化钡反应生成氯化钡和水,反应没有明显现象,则A为盐酸、B为碳酸钠、C为氢氧化钡;故答案为:盐酸;碳酸钠溶液;氢氧化钡溶液;(2)氢氧化钡溶液能使酚酞溶液变红色,则X溶液为酚酞溶液;氢氧化钡和盐酸反应生成氯化钡和水,则溶液变为无色,反应的化学方程式为:Ba(OH)2+2HCl=BaCl2+2H2O;该反应的微观实质为酸中的氢离子和碱中的氢氧根结合为水分子;故答案为:酚酞溶液;Ba(OH)2+2HCl=BaCl2+2H2O;酸中的氢离子和碱中的氢氧根结合为水分子;(3)①和④号试管滴加A溶液后所得的废液混到一起,先有气泡产生,后白色沉淀增多,而碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,充分反应后溶液显无色,则说明溶液中一定含有氯化钠,可能含有氯化钡;出现白色沉淀增多的反应的化学方程式为BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl;故答案为:氯化钠;BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl。【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。7.某同学在实验室发现了一瓶标签残缺的无色溶液(如图甲所示),为确认其中的溶质,他设计并进行了如下探究活动,请回答下列问题:【猜想与假设】其溶质可能为NaCl、NaOH、Na2CO3和NaHCO3中的一种。【资料查阅】上述四种物质的相关信息如下:物质 NaCl NaOH Na2CO3 NaHCO3常温下的溶解度/g 36 109 21.5 9.6常温下该溶液的pH 7 13 11 9(1)如图乙所示,在操作①后可确定溶质不是NaCl,则其实验现象应是 石蕊溶液变蓝色 。(2)在进行操作②时有无色无味的气体产生,由此又可排除假设物质中的 氢氧化钠 。【探究结论】(3)结合标签内容和资料查阅又可排除假设物质中一种物质则判断依据是 室温下碳酸氢钠饱和溶液质量分数是100%≈8.8%<10%,因此不是碳酸氢钠溶液 。从而确定该溶液的溶质是 纯碱或苏打 (填俗称)。【探究反思】(4)若上述探究结论正确,操作②时产生无色无味的气体,请叙述实验室检验该气体的实验操作及现象 把气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊 。【分析】(1)显碱性溶液能使石蕊变蓝色。(2)氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水。(3)饱和溶液溶质质量分数100%,碳酸钠俗称纯碱或苏打。(4)碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。【解答】解:(1)如图乙所示,在操作①后可确定溶质不是NaCl,则其实验现象应是石蕊溶液变蓝色,说明溶液显碱性,二氯化钠溶液显中性。故答案为:石蕊溶液变蓝色。(2)在进行操作②时有无色无味的气体产生,由此又可排除假设物质中的氢氧化钠,是因为氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,不产生气体。故答案为:氢氧化钠。(3)结合标签内容和资料查阅又可排除假设物质中一种物质则判断依据是室温下碳酸氢钠饱和溶液质量分数是100%≈8.8%<10%,因此不是碳酸氢钠溶液。从而确定该溶液的溶质是纯碱或苏打。故答案为:室温下碳酸氢钠饱和溶液质量分数是100%≈8.8%<10%,因此不是碳酸氢钠溶液;纯碱或苏打。(4)若上述探究结论正确,操作②时产生无色无味的气体,该气体是碳酸钠和稀盐酸反应生成的二氧化碳,实验室检验二氧化碳的实验操作及现象:把气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊。故答案为:把气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊。【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。8.某化学兴趣小组在整理实验室时发现失去标签的两瓶无色溶液,已知一瓶是稀盐酸或稀硫酸,另一瓶是氢氧化钠溶液或氢氧化钙溶液。请你和同学们一起完成探究活动(每种方案或实验的1、2号试管中,都事先分别加入等量的上述两种无色溶液):探究一:鉴别溶液的酸碱性【设计实验】取未知溶液少量,滴入无色酚酞溶液,使酚酞溶液变红的是 碱性 (填“酸性”或“碱性”)溶液。探究二:探究两瓶溶液的溶质成分【提出问题】两瓶无色溶液的溶质成分各是什么?【设计实验】小华为进一步鉴别两瓶溶液的溶质成分,选取以下四个方案,分别向1、2号试管中加入试剂X(如图1所示),实验现象如下表所示:实验方案 方案A 方案B 方案C 方案D所加试剂X 镁条 BaCl2溶液 CuCl2溶液 Na2CO3溶液现象 1号试管 产生气泡 产生白色沉淀 无明显现象 产生气泡2号试管 无明显现象 产生白色沉淀 产生蓝色沉淀 无明显现象【获得结论】(1)1号试管溶液中的溶质是 H2SO4 (填化学式)。(2)以上四个实验方案中,只根据其中一个实验的现象即可证明2号试管中原溶液为氢氧化钠溶液,该方案是 D (填“A”、“B”、“C”或“D”)。【讨论质疑】小强对方案B中2号试管产生白色沉淀现象提出质疑,经过实验探究获知2号试管中的原溶液已部分变质,则变质的化学方程式为 2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O 。探究三:探究氢氧化钠溶液变质后溶质成分【提出问题】氢氧化钠溶液变质后溶质的成分是什么?【猜想假设】猜想一:部分变质NaOH、Na2CO3;猜想二:完全变质Na2CO3。【实验与结论】小组的同学们设计并进行了如图2所示的实验:步骤一中:向溶液A中滴加过量的 BaCl2 (填化学式)溶液,溶液中产生白色沉淀,得出这瓶氢氧化钠溶液已变质;步骤二中:向过滤后得到的滤液B滴入无色酚酞溶液变红,可以得出这瓶氢氧化钠溶液部分变质。【拓展迁移】步骤二中能替代无色酚酞溶液也能达到实验目的的是 BC (填字母)。A.稀盐酸B.氯化镁溶液C.二氧化碳【拓展应用】复分解反应不仅在化学实验中应用,在生活、生产中也有广泛的应用,下列实例中应用复分解反应原理的是 AB (填字母)。A.食醋清洗水瓶中的水垢(主要成分碳酸钙、氢氧化镁)B.用熟石灰处理酸性废水C.古代的“湿法炼铜”:曾青得铁则化为铜【分析】显碱性溶液能使酚酞变红色。氯化钡不能和稀盐酸反应,和稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和盐酸。碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,不能和氢氧化钠反应。氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水。碳酸钠和氯化钡反应生成白色沉淀碳酸钡和氯化钠。氯化镁和氢氧化钠反应生成白色沉淀氢氧化镁和氯化钠。二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,碳酸钠和过量的氯化钡反应生成白色沉淀碳酸钡和氯化钠。两种化合物相互交换成分生成另外两种新的化合物的反应是复分解反应。【解答】解:【设计实验】取未知溶液少量,滴入无色酚酞溶液,使酚酞溶液变红的是碱性溶液。故答案为:碱性。【获得结论】(1)氯化钡不能和稀盐酸反应,和稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和盐酸,因此1号试管溶液中的溶质是H2SO4。故答案为:H2SO4。(2)以上四个实验方案中,只根据其中一个实验的现象即可证明2号试管中原溶液为氢氧化钠溶液,该方案是D,是因为碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,不能和氢氧化钠反应。故答案为:D。【讨论质疑】小强对方案B中2号试管产生白色沉淀现象提出质疑,经过实验探究获知2号试管中的原溶液已部分变质,即氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,化学方程式为2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O。故答案为:2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O。【实验与结论】步骤一中:向溶液A中滴加过量的BaCl2溶液,溶液中产生白色沉淀,是因为碳酸钠和氯化钡反应生成白色沉淀碳酸钡和氯化钠,得出这瓶氢氧化钠溶液已变质;故答案为:BaCl2。【拓展迁移】步骤二中能替代无色酚酞溶液也能达到实验目的的是氯化镁溶液(氯化镁和氢氧化钠反应生成白色沉淀氢氧化镁和氯化钠)、二氧化碳(二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,碳酸钠和过量的氯化钡反应生成白色沉淀碳酸钡和氯化钠)。故答案为:BC。【拓展应用】A.食醋清洗水瓶中的水垢(主要成分碳酸钙、氢氧化镁),过程中醋酸和氢氧化镁反应生成醋酸镁和水,和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,都是复分解反应。B.用熟石灰处理酸性废水,氢氧化钙和酸反应生成盐和水,是复分解反应。C.古代的“湿法炼铜”:曾青得铁则化为铜,硫酸铜和铁反应生成硫酸亚铁和铜,是置换反应,不是复分解反应。故答案为:AB。【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。9.小华同学在实验室发现两瓶标签破损的试剂,其中一瓶为白色固体,另一瓶为敞口放置的无色溶液(如图所示)。询问实验员后得知最近使用的试剂有氯化钠、硝酸铵、氢氧化钠、氧化钙和氢氧化钠溶液、氯化钠溶液、碳酸氢钠溶液、碳酸钠溶液。在老师的指导下,化学兴趣小组的同学分成甲、乙两个小组分别对这两瓶试剂的成分展开了探究。【查阅资料】物质 氢氧化钠 碳酸氢钠 氯化钠 碳酸钠溶解度/g(20℃) 53 9.6 36 20【提出问题1】这瓶固体试剂是什么?【实验探究1】实验操作 实验现象 实验结论U型管中的水向右移动 该固体是CaO【讨论交流1】(1)同学们讨论后认为甲组同学的判断不准确,该固体还可能是 氢氧化钠 。【实验探究2】(2)为了进一步探究该固体是什么物质,同学们先取少量该固体于试管中,并逐滴滴入水,直至固体刚好完全溶解,再向所得的溶液中通入足量 CO2 (填化学式),无明显现象,说明该固体是氢氧化钠。【提出问题2】这瓶无色溶液的溶质是什么?【作出猜想】猜想一:氢氧化钠;猜想二:氯化钠;猜想三:碳酸氢钠;猜想四:碳酸钠。【讨论交流2】(3)经过分析和思考后,大家一致认为猜想三是错误的,理由是 碳酸氢钠在室温时的溶解度是9.6g,所以,室温时碳酸氢钠溶液的溶质质量分数不会为10% 。【实验探究3】(4)为了验证其余猜想,同学们进行了如下实验。实验操作 实验现象步骤一:取少许溶液于一支试管中,滴入几滴稀盐酸 无明显现象步骤二:继续向试管中滴入稀盐酸 有气泡产生 步骤三:取少许溶液于另一支试管中,滴入几滴BaCl2溶液 有白色沉淀生成【交流讨论3】(5)写出步骤三中发生反应的化学方程式: BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl 。【实验结论】该瓶内试剂是部分变质的氢氧化钠溶液。【反思应用】(6)为了防止标签破损和试剂变质,倾倒液体试剂时,标签应 向着手心 且应对试剂密封保存。【分析】(1)根据氢氧化钠固体溶于水也放热分析;(2)根据二氧化碳使澄清石灰水变浑浊分析;(3)根据碳酸氢钠在室温时的溶解度是9.6g分析;(4)根据稀盐酸会和碳酸钠发生反应生成二氧化碳分析;(5)根据碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠分析;(6)根据取用液体药品时注意事项分析。【解答】解:(1)氧化钙与水反应放出大量的热,使瓶内气体受热膨胀,压强增大,导致U形管中的水向右移动。氢氧化钠固体溶于水也放热,也能使瓶内气体受热膨胀,压强增大,导致U形管中的水向右移动,该固体还可能是氢氧化钠。故答案为:氢氧化钠;(2)实验探究2是鉴定该固体是氧化钙还是氢氧化钠。滴加水后,固体溶解,分别得到氢氧化钙和氢氧化钠溶液,之后通入二氧化碳(CO2)气体,变浑浊的液体是氢氧化钙的溶液,无明显现象的是氢氧化钠溶液。故答案为:CO2;(3)经过分析和思考后,大家一致认为猜想三是错误的,理由是碳酸氢钠的溶解度只有9.6g,配制溶液溶质质量分数最大为,可见不能配制成10%的溶液。故答案为:碳酸氢钠在室温时的溶解度是9.6g,所以,室温时碳酸氢钠溶液的溶质质量分数不会为10%;(4)根据步骤三得知,这瓶溶液中的溶质中有碳酸钠,故步骤二中,继续滴加稀盐酸,稀盐酸会和碳酸钠发生反应生成氯化钠,水和二氧化碳气体,故答案为:有气泡产生;(5)根据步骤三实验现象,有白色沉淀产生,说明这瓶溶液的溶质中有碳酸钠,碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,反应的化学方程式为:BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl;(6)为了防止标签破损,取用并倾倒液体药品时,标签应朝向手心。故答案为:向着手心。【点评】本题中该瓶试剂为部分变质的氢氧化钠溶液,如果在溶液中能同时发生酸碱中和反应和其他复分解反应时,一般是酸碱中和反应优先于其他复分解反应而进行。10.五一假期过后化学兴趣小组在整理实验室时发现两瓶没有标签的无色溶液,已知一瓶是稀盐酸或稀硫酸,另一瓶是氢氧化钠溶液或氢氧化钙溶液。请你和小组同学一起完成探究活动(1、2号试管中都事先分别加入等量的上述两种无色溶液):(1)一组:为鉴别两瓶无色溶液分别是酸溶液或是碱溶液;如图所示的四种方案,不可行的是 B (填字母序号)。(2)二组:为鉴别一瓶碱溶液是NaOH溶液或是Ca(OH)2溶液,可选的试剂是 BC 。A.无色酚酞试液B.CO2C.Na2CO3溶液D.稀盐酸三组:探究氢氧化钠溶液是否变质?【猜想假设】氢氧化钠溶液中溶质的成分是什么?猜想一:NaOH;猜想二:NaOH、Na2CO3;猜想三:Na2CO3。【设计并实验】(3)实验方案及操作步骤 实验现象 实验结论实验一 取氢氧化钠溶液样品少量于试管中,滴入几滴无色酚酞试液。 溶液变红 猜想三不成立实验二 步骤一:取氢氧化钠溶液样品少量于试管中,并加入过量BaCl2溶液充分反应后,过滤。 产生白色沉淀,溶液变红 猜想二成立步骤二:取步骤一中的滤液少量于试管中,向其中滴加无色酚酞试液。【反思评价】(4)大家一致认为实验一的结论不正确,理由是 Na2CO3溶液呈碱性,也能使酚酞试液变红 。(5)实验二步骤一中,发生反应的化学方程式为 BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl 。【拓展应用】(6)你认为是否可用Ba(OH)2溶液代替上述BaCl2溶液?为什么? 不能,Ba(OH)2与Na2CO3反应生成NaOH,干扰对样品中氢氧化钠的检验 【分析】(1)A、酸使紫色石蕊溶液变红,碱使紫色石蕊溶液变蓝;B、氢氧化钠溶液与酸反应,无明显现象,氢氧化钠溶液不能与碱反应;C、镁和酸反应生成盐和氢气,和碱不反应;D、酸与碳酸钠反应有二氧化碳生成,氢氧化钠与碳酸钠不反应;(2)A、NaOH溶液和Ca(OH)2都是碱性溶液,都能使无色酚酞试液变红;B、NaOH溶液与CO2反应生成Na2CO3和H2O,无明显现象;Ca(OH)2溶液与CO2反应生成CaCO3沉淀和H2O,溶液变浑浊;C、Na2CO3溶液与NaOH溶液不反应,无明显现象;Na2CO3溶液与Ca(OH)2溶液反应生成白色沉淀CaCO3;D、稀盐酸与NaOH溶液、Ca(OH)2溶液反应都无明显现象;(3)根据BaCl2溶液能与Na2CO3反应生成BaCO3白色沉淀,氢氧化钠溶液显碱性分析;(4)根据Na2CO3溶液呈碱性分析;(5)根据氯化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡和氯化钠分析;(6)根据Ba(OH)2与Na2CO3反应生成NaOH分析。【解答】解:(1)A、酸使紫色石蕊溶液变红,碱使紫色石蕊溶液变蓝,故不符合题意;B、氢氧化钠溶液与酸反应,无明显现象。氢氧化钠溶液不能与碱反应,无明显现象,故符合题意;C、镁和酸反应生成盐和氢气,和碱不反应。C方案可行,不符合题意;D、酸与碳酸钠反应有二氧化碳生成,氢氧化钠与碳酸钠不反应,氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,故不符合题意;故答案为:B。(2)A、NaOH溶液和Ca(OH)2都是碱性溶液,都能使无色酚酞试液变红,故A错误;B、NaOH溶液与CO2反应生成Na2CO3和H2O,无明显现象;Ca(OH)2溶液与CO2反应生成CaCO3沉淀和H2O,溶液变浑浊,可鉴别两种溶液,故B正确;C、Na2CO3溶液与NaOH溶液不反应,无明显现象;Na2CO3溶液与Ca(OH)2溶液反应生成白色沉淀CaCO3,可鉴别两种溶液,故C正确;D、稀盐酸与NaOH溶液、Ca(OH)2溶液反应都无明显现象,故D错误;故答案为:BC。(3)由于猜想二成立,溶液中有NaOH和Na2CO3,BaCl2溶液能与Na2CO3反应生成BaCO3白色沉淀,经过步骤一,溶质有NaCl、NaOH、BaCl2,溶液呈碱性,滴加无色酚酞,溶液变红。故答案为:产生白色沉淀,溶液变红。(4)由于Na2CO3溶液呈碱性,也能使酚酞试液变红,无法确定是否不含Na2CO3。故答案为:Na2CO3溶液呈碱性,也能使酚酞试液变红。(5)根据上述分析,氯化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡和氯化钠,方程式为BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl。故答案为:BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl。(6)不能用Ba(OH)2溶液代替BaCl2溶液,Ba(OH)2与Na2CO3反应生成NaOH,干扰对样品中氢氧化钠的检验。故答案为:不能,Ba(OH)2与Na2CO3反应生成NaOH,干扰对样品中氢氧化钠的检验。【点评】本题主要考查学生运用所学化学知识综合分析和解决实际问题的能力,强调了学生整合基本化学知识的能力。11.某化学兴趣小组的同学在实验室发现一瓶标签被部分腐蚀的无色溶液(如图)。他们对此产生兴趣,并展开探究:【查阅资料】Na2SO4溶液显中性;CuSO4溶液显酸性【分析讨论】(1)经过分析,大家一致认为这瓶无色溶液不可能是 BD (填字母)。A.酸B.碱C.盐D.氧化物【提出猜想】这瓶无色溶液是什么呢?兴趣小组同学对这瓶溶液的溶质成分做出如下猜想:猜想1:H2SO4猜想2:Na2SO4猜想3:BaSO4猜想4:CuSO4【实验探究】(2)同学们交流讨论后,排除了猜想 3、4 (填数字),并设计实验验证其余猜想。(3)请填空:实验方案 方案一:加入紫色石蕊试液 方案二:加入硝酸钡溶液实验操作实验现象 紫色石蕊试液变红 产生白色沉淀实验结论 猜想1成立 猜想1成立【结论】由此确定猜想1成立,给该瓶无色溶液贴上新标签。【评价与反思】(4)老师指出同学们在实验操作中的一个明显的错误,该错误操作是方案 一 (填“一”或“二”)中的。(5)上述两种实验方案的原理也有一个是错误的,错误的原因是 Ba(NO3)2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaNO3 (用化学方程式表示)。(6)小兰在老师的指导下重新设计了以下实验方案,其中能证明猜想1成立的方案有 abcd (填字母)。a.取样加入碳酸钠b.取样加入氧化铜c.取样加入氢氧化铜d.取样加入锌e.取样滴加氯化钡溶液【分析】(1)碱的阴离子是氢氧根离子,氧化物中只含有两种元素;(2)硫酸钡不溶于水,硫酸铜溶液是蓝色溶液;(3)硫酸能使紫色石蕊溶液变红色;(4)不能把石蕊试液直接滴加到试剂瓶中;(5)硫酸钠也能和硝酸钡钡反应生成白色沉淀硫酸钡和硝酸钠;(6)碳酸钠和硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水;氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水;二氧化碳和硫酸反应生成硫酸铜和水;锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气;无论是稀硫酸还是硫酸钠,都能够和氯化钡反应产生白色沉淀。【解答】解:(1)经过分析,大家一致认为这瓶无色溶液不可能是碱、氧化物,这是因为碱的阴离子是氢氧根离子,氧化物中只含有两种元素;(2)因为硫酸钡不溶于水,硫酸铜溶液是蓝色溶液,可排除猜想3、4;(3)方案一:根据实验结论猜想1成立,为硫酸,硫酸能使紫色石蕊溶液变红色,故加入紫色石蕊试液,可观察到紫色石蕊试液变红;(4)在实验操作中的一个明显的错误,该错误操作是方案一,这是因为不能把石蕊试液直接滴加到试剂瓶中;(5)上述两种实验方案的原理方案二是错误的,原因是硫酸钠也能和硝酸钡钡反应生成白色沉淀硫酸钡和硝酸钠,化学方程式为:Ba(NO3)2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaNO3;(6)a、取样加入碳酸钠时,碳酸钠和硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,若产生气泡,说明溶液是稀硫酸,正确;b、取样加入氧化铜时,氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水,观察到固体溶解,溶液变为蓝色,说明溶液是稀硫酸,正确;c、取样加入氢氧化铜时,二氧化碳和硫酸反应生成硫酸铜和水,观察到固体溶解,溶液变为蓝色,说明溶液是稀硫酸正确;d、取样加入锌时,锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气,若产生气泡,说明溶液是稀硫酸,正确;e.取样滴加氯化钡溶液时,无论是稀硫酸还是硫酸钠,都能够产生白色沉淀,错误。故答案为:(1)BD。(2)3、4。(3)紫色石蕊试液变红。(4)一。(5)Ba(NO3)2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaNO3。(6)abcd。【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。12.某化学兴趣小组的同学发现有一瓶标签受损、久置的某溶液。受损标签如图所示。该小组同学对这瓶溶液进行了如下探究:【提出问题】这瓶溶液是什么物质的溶液【猜想与假设】老师提示:原溶液只可能是下列三种溶液中的一种。猜想一:氢氧化钠溶液猜想二:碳酸钠溶液猜想三:硫酸钠溶液【查阅资料】Na2SO4溶液和BaCl2溶液均呈中性【实验探究一】同学 实验操作 实验现象及结论 同学相互评价甲溶液变红,猜想一成立 乙同学认为此方案结论不正确,你认为他的理由是 碳酸钠溶液显碱性,能使酚酞变红色 乙产生气泡,猜想二成立 丙同学认为:猜想一的溶液久置有可能变质,加足量盐酸也会产生气泡【实验探究二】丙同学重新设计实验如下:实验操作 实验现象 实验结论步骤一:取少量样品溶液与试管中,加入过量氯化钡溶液,振荡 产生白色沉淀 猜想一正确,且已部分变质。步骤二完毕后,溶液中除指示剂外。还含有的溶质有 氯化钠、氯化钡、氢氧化钠 步骤二:静置,取少量上层清液于另一支试管中,滴加 酚酞试液 溶液变红【交流与讨论】大家认为该实验方案仍然存在缺陷,如果氢氧化钠溶液已完全变质,则无法得出正确结论。【实验反思】氢氧化钠溶液长期暴露在空气中容易变质,所以该试剂一定要密封保存。氢氧化钠变质的化学方程式为 2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O 。【分析】氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液都是显碱性溶液,都能使酚酞变红色。碳酸钠和氯化钡反应生成白色沉淀碳酸钡和氯化钠。【解答】解:【实验探究一】乙同学认为此方案结论不正确,他的理由是碳酸钠溶液显碱性,也能使酚酞变红色。故答案为:碳酸钠溶液显碱性,也能使酚酞变红色。【实验探究二】产生白色沉淀,是因为碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠。故答案为:产生白色沉淀。猜想①正确,且已部分变质。步骤二完毕后,溶液中除指示剂外。还含有的溶质是反应生成的氯化钠、过量的氯化钡和原有的氢氧化钠。故答案为:氯化钠、氯化钡、氢氧化钠。【实验反思】氢氧化钠变质,是因为氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式是2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O。故答案为:2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O。【点评】题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。13.实验室有一瓶标签残缺并且瓶盖没有完全密封的无色溶液(如图),化学小组的同学经过询问老师后知道是NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3中的一种溶液,为确认瓶中溶液的溶质成分,并判断是否变质,化学小组的同学进行了如下的探究活动:【查阅资料】Ⅰ.BaCl2溶液呈中性;Ⅱ.常温下,有关物质的溶解度如下表:物质 NaCl NaOH Na2CO3 NaHCO3常温下的溶解度/g 36 109 21.5 9.6(1)从上表可知,同学们认为该瓶溶液的溶质一定不是NaHCO3,因为 碳酸氢钠的饱和溶液溶质质量分数在该温度下不能达到10% 。【进行实验】(2)取少量样品,测得溶液的pH大于7,则该瓶溶液中的溶质一定不是 氯化钠 (填化学名称)。(3)同学们另取样品继续进行实验,实验过程如图所示:①写出生成白色沉淀A的化学方程式 Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl 。②通过实验现象可以判断该瓶无色溶液中含有的溶质有 NaOH、Na2CO3 。【获得结论】(4)实验完成后,最终得到的结论:该瓶溶液原来的溶质是 NaOH 且已经变质。变质的原因是(用化学方程式表示) CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O 。(5)【拓展应用】①下列试剂能替代图2实验中的无色酚酞试液,通过相应的现象也能达到实验目的的是 A 。(填序号)A.CuCl2B.HNO3C.CO2D.CuO②要除去氢氧化钠溶液中混有的少量碳酸钠杂质,可选择滴加适量的 A (填序号)。A.Ba(OH)2溶液B.BaCl2溶液C.CaCl2溶液D.稀盐酸【分析】(1)根据Ⅱ中所给数据可以求出在20℃时各物质的饱和溶液的质量分数,可以做出判断;(2)根据氯化钠溶液呈中性,pH等于7分析;(3)①根据碳酸钠可以和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠解答;②根据滴加无色酚酞,滤液变红,说明溶液呈碱性分析;(4)根据实验现象分析解答;(5)①根据氢氧化钠的性质分析;②根据除杂质的原则进行分析。【解答】解:(1)根据计算可以知道在20℃时饱和碳酸氢钠的质量分数为:100%=8.8%<10%,所以能够排除碳酸氢钠;故答案为:碳酸氢钠的饱和溶液溶质质量分数在该温度下不能达到10%;(2)测定溶液的pH大于7,而氯化钠溶液呈中性,pH等于7所以不可能是氯化钠,故答案为:NaCl;(3)①过量的氯化钙可以检验并除尽碳酸钠,碳酸钠可以和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,产生白色沉淀的化学方程式是Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl;故答案为:Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl;②滴加无色酚酞,滤液变红,说明溶液呈碱性,还有氢氧化钠,实验可以判断原无色溶液中含有的溶质有NaOH、Na2CO3;故答案为:NaOH、Na2CO3;(4)该瓶原来装的无色溶液的溶质是NaOH,并且部分变质,反应的化学方程式为CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;故答案为:NaOH;CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;(5)①实验2中检验无色溶液时,可以代替酚酞溶液的试剂是氯化铜溶液,这是因为氢氧化钠和其反应生成蓝色沉淀氢氧化铜;故选:A;②A、要除去氢氧化钠溶液中的碳酸钠杂质,加入适量的氢氧化钡溶液时,氢氧化钡溶液会和碳酸钠反应,生成氢氧化钠和碳酸钡白色沉淀,过滤可以将沉淀除去;故A正确;B、要除去氢氧化钠溶液中的碳酸钠杂质,加入适量的氯化钡溶液时,氯化钡溶液会和碳酸钠反应,生成氯化钠和碳酸钡白色沉淀,带入了氯化钠这种新杂质,故B错误;C、要除去氢氧化钠溶液中的碳酸钠杂质,加入适量的氯化钙溶液时,氯化钙溶液会和碳酸钠反应,生成氯化钠和碳酸钙白色沉淀,带入了氯化钠这种新杂质,故C错误;D、要除去氢氧化钠溶液中的碳酸钠杂质,加入适量的稀盐酸时,氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,除去原物质,稀盐酸会和碳酸钠反应,生成氯化钠和水和二氧化碳,带入了氯化钠这种新杂质,故D错误;故选:A。【点评】本题综合利用了物质的组成、物质的溶解性、溶液的酸碱性及物质的变化规律对未知物质进行鉴别,还考查学生利用化学方程式和溶质质量分数公式进行计算的能力,难度不大,可依据相关物质的性质逐渐分析得出结论。14.确保粮食安全,把“饭碗子”牢牢把握在自己手中。增施化肥已逐渐成为粮食增产的有力措施。几位同学假期到水肥一体示范农场参加劳动实践,带回三种(氯化铵、碳酸铵和尿素)失去标签的氮肥样品进行鉴别,三种样品分别标号为1、2、3。【提出问题】如何鉴别三种氮肥?【查阅资料】AgCl是不溶于水、不溶于酸的白色沉淀;AgCO3是不溶于水的白色沉淀。【实验探究】(1)甲同学通过实验鉴别氯化铵(NH4Cl)、碳酸铵[(NH4)2CO3]和尿素[CO(NH2)2]三种氮肥,请完成下列表格。实验步骤 实验现象 解释和结论1.各取少量氮肥样品于研钵中,加入熟石灰,研磨,闻气味 1号和3号 有刺激性气味的气体产生 ,2号无明显现象 2号氮肥是尿素2.另取少量1号和3号样品于试管中,加足量水溶解,加入 硝酸银 溶液 1号和3号都出现白色沉淀 写出其中一个反应的化学方程式: AgNO3+NH4Cl=AgCl↓+NH4NO3或2AgNO3+(NH4)2CO3=Ag2CO3↓+2NH4NO3 3.取少量步骤(2)产生的两种沉淀,分别滴加过量稀硝酸 1号沉淀溶解并有气泡产生,3号沉淀不溶解 1号氮肥是 碳酸铵 【交流讨论】(2)有同学提出,甲同学的步骤(2)(3)还可以更简单些。他取少量1号和3号样品于试管中加入 稀硝酸 溶液,观察到 1号有气泡产生,3号无气泡产生 的现象,也可证明该结论。【拓展思考】(3)乙同学分别向三种溶液中滴加紫色石蕊溶液,现象如图,试判断,长期施用 氯化铵 (填氮肥名称),土壤容易酸化。因此在增施化肥时,应注意合理施用。【分析】(1)铵根离子与氢氧根离子结合生成水分子和氨分 展开更多...... 收起↑ 资源预览