[分析与思考]
(1)若溶液呈碱性,则溶液中使其呈碱性的离子是______(填写微粒符号),为避免碱性溶液污染环境,小亮对所得溶液进行了如下处理:向溶液中逐滴加入________溶液,直到不再产生沉淀为止。然后过滤,把滤液倒入蒸发皿中加热,得到氯化钠晶体,该过程涉及的化学反应的方程式为____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________。 (2)若无色酚酞溶液不变色,为了进一步确定溶液的酸碱性,小亮提出以下方案:
方案一:取样,加入碳酸钠溶液,若观察到________________________________________, 则所取溶液呈酸性;若无明显现象,则呈中性。
方案二:取样,加入金属锌,若有气泡产生,则所取溶液呈酸性,该反应的化学方程式为 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________; 若无明显现象,则呈中性。
参考答案
考点一:常见的酸和碱
1.有一气体混合物含有二氧化碳、一氧化碳、氮气和水蒸气四种气体,现进行如下操作,请回答:(假设每步反应都进行完全)
(1)依次通过NaOH溶液、浓硫酸,此过程中发生反应的化学方程式为
________________________________________________________________________; (2)依次通过浓硫酸、炽热的氧化铁粉末,最后得到的气体有________(填化学式)。 【答案】(1) 2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O (2)CO2、N2
【解析】会写出酸碱中和反应的化学方程式,第(2)题考查了浓硫酸的吸水性和一氧化碳的还原性。
2.在一支试管中放入一小段镁条(已擦去氧化膜),再向试管中加入一定量的盐酸,镁条表面有________产生,反应的化学方程式是_______________________________
________________________________________________________________________。 [发现问题]为了再次观察上述反应现象,小林同学用较长的镁条重做上述实验,但发现了异常现象,试管中出现了白色沉淀。
[实验验证1]小林同学针对两次实验的不同,设计对比实验方案,探究出现异常现象的原因。
[得出结论]镁条与盐酸反应产生白色沉淀与________有关。 [追问]白色沉淀是什么物质?
[查阅资料]①20 ℃时,100 g水中最多能溶解氯化镁54.8 g; ②镁能与热水反应产生一种碱和氢气; ③氯化银既不溶于水也不溶于稀硝酸。
[做出猜想]猜想一:镁;猜想二:氯化镁;猜想三:氢氧化镁,猜想的依据是
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________(用化学方程式表示)。
[实验验证2]将白色沉淀洗涤干净,分别取少量沉淀于A、B、C试管中,进行如表实验:
【答案】气泡 Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑ [得出结论]镁条长度
[做出猜想]Mg+2H2O===Mg(OH)2+H2↑ [实验验证2]没有气泡产生 消失 不消失 Ag+
【解析】镁与稀硫酸反应生成硫酸镁溶液和氢气,在一支试管中放入一小段镁条(已擦去氧化膜),再向试管中加入一定量的盐酸,镁条表面有气泡产生, 反应的化学方程式是Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑。
[做出猜想]由小林同学的实验,镁条长度越长,产生白色沉淀越多,则镁条与盐酸反应产生白色沉淀与镁条长度有关。
由题意,镁能与热水反应产生一种碱和氢气,即镁与热水反应生成氢氧化镁沉淀和氢气,猜想三为氢氧化镁,反应的化学方程式为Mg+2H2O===Mg(OH)2+H2↑。
[实验验证2]A项,镁与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气,由实验结论,猜想一不正确,但这种白色沉淀能溶于盐酸,则没有气泡产生,白色沉淀消失。
B项,20 ℃时,100 g水中最多能溶解氯化镁54.8 g,易溶于水,由实验结论,猜想二不正确,则加入足量水,白色沉淀不消失。
C项,加入适量稀硝酸,白色沉淀消失,说明白色沉淀能与酸反应;继续滴加几滴硝酸银溶液,出现大量白色沉淀,说明生成了不溶于硝酸的白色沉淀,次沉淀应为氯化银沉淀,则原
白色沉淀中含有的离子是:Mg2+、Ag+。
3.在一次化学实验课上,老师让同学们对两个实验进行探究。 实验一:探究氢氧化钠溶液中是哪一种粒子能使无色酚酞溶液变色 [猜想]可能是水分子、钠离子或氢氧根离子使无色酚酞溶液变色。 [实验]
(1)在第一支试管中加入约2 mL蒸馏水,滴入几滴无色酚酞溶液。现象:溶液不变色; (2)在第二支试管中加入约2 mL氯化钠溶液,滴入几滴无色酚酞溶液。现象: ________________________________________________________________________; (3)在第三支试管中加入约2 mL氢氧化钠溶液,滴入几滴无色酚酞溶液。现象: ________________________________________________________________________。 [结论]________________________________________________________________________。 实验二:用注射器向充满某种气体的软塑料瓶中注入一种液体(如图),振荡,发现塑料瓶变瘪,探究气体和液体可能是什么物质?
[猜想]气体和液体可能是________(写一组即可)。
[实验]用试管取少量实验后塑料瓶中的溶液,加入试剂________,产生相应的现象,其化学方程式为____________________________________________________________________。 [评价]上述实验完成后,能否验证你的猜想______,理由是____________________________。
【答案】实验一:(2)溶液不变色 (3)溶液由无色变为红色 NaOH溶液中是OH-使无色酚酞溶液变为红色
实验二:CO2和NaOH溶液(合理均可) 盐酸 Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O 不能,因上述实验只能验证气体可能是CO2,而不能确定是何碱液
【解析】实验一:(1)蒸馏水中只含有水分子,滴入几滴无色酚酞溶液,溶液不变色,说明水分子不能使酚酞溶液变红。
(2)用试管取约2 mL氯化钠溶液,滴入1~2滴无色酚酞溶液,会观察到溶液不变色,说明钠离子不能使酚酞溶液变红。
(3)用试管取约2 mL氢氧化钠溶液,滴入1~2滴无色酚酞溶液,振荡,会观察到溶液由无色变为红色,说明NaOH溶液中是OH-使无色酚酞溶液变为红色。
实验二:二氧化碳气体与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,从而造成瓶内气体压强减小,在外界大气压的作用下塑料瓶变瘪。
取少量实验后塑料瓶中的溶液是碳酸钠溶液,滴加稀盐酸,碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式为Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O;可观察到有气泡产生,塑料瓶重新鼓起来。
上述实验完成后,由于只能验证气体可能是CO2,而不能确定是何碱液,故不能验证猜想说法正确。
4.某化学活动小组用稀盐酸对赤铁矿中Fe2O3含量进行测定(杂质不与盐酸反应且不溶于水),得到一黄色残液。为防止直接排放造成环境污染,对其进行了处理,过滤该残液,取100 g滤液,向其中不断加入某未知溶质质量分数的氢氧化钠溶液,所得 实验数据如下表:
(资料:FeCl3+3NaOH===Fe(OH)3↓+3NaCl)
通过对上述实验数据的分析,选择合理的数据,计算所加氢氧化钠溶液中溶质的质量分数。 【答案】设与生成2.14 g-1.07 g氢氧化铁所消耗的20 g溶液中NaOH溶质的质量为x。
答:氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为6%。
【解析】从表中加入的氢氧化钠可以看出40 g以前没有生成沉淀,是在中和盐酸,140 g和160 g氢氧化钠都是生成沉淀5.35 g,由于无法判断是否是60 g才开始沉淀,和140才完
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