红色固体变成黑色,说明有一氧化碳,所以甲烷燃烧的产物是一氧化碳、二氧化碳和水,即丁同学的猜想正确。(4)B中澄清石灰水变浑浊的原因是二氧化碳与氢氧化钙反应生成水和难溶于水的碳酸钙。【反思与交流】含碳元素的物质在氧气不足时燃烧生成一氧化碳,一氧化碳有毒,所以燃气热水器必需安装在浴室外非密闭空间。
27. (·铜仁)某校化学兴趣小组的小王和小张两位同学根据已有知识经验。对敞口放置在实验室的NaOH溶液产生了兴
趣。分别进行实验探究。 【提出问题】:
这瓶NaOH溶液肯定变质了,其变质程度怎样呢? 【猜想与假设】:
小王:NaOH溶液部分变质; 小张:NaOH溶液全部变质;
小王、小张认为NaOH溶液一定变质的理由(用化学方程式表示): _。 【进行实验】
(1)小王设计好方案后,进行了如下实验来验证自己的猜想,请你协助小王完成实验现象的填写:
实验步骤 ①取一定量NaOH溶液样品于试管有 _产生 中,滴加足量BaCl2溶液 ②取经过①反应后的滤液,向其中滴溶液变成 _色 加紫色石蕊溶液 (2)小张取用小王第①步反应后的滤液,滴加CuCl2溶液,有 _色沉淀产生,证明自己猜想错误。 【反思与评价】
(1)如果NaOH溶液中混有少量Na2CO3杂质,常加入适量 (填物质的化学式)。 (2)小王、小张通过以上探究分析推出,实验室保存Ba(OH)2溶液的方法应该是 。 【答案】【猜想与假设】:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O _。 【进行实验】
NaOH溶液样品部分变质 现象 结论
(2)蓝_
白色沉淀_ 蓝 【反思与评价】(1)Ca(OH)2(2)密封(或密闭)保存。
【解析】由于氢氧化钠溶液能吸收空气中的二氧化碳,氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,所以氢氧化钠溶液易变质;要证明氢氧化钠溶液已变质,只需证明溶液中存在碳酸钠,如果要证明该氢氧化钠溶液是否完全变质,只需检验该溶液中是否存在氢氧化钠,氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液都显碱性,碳酸钠的存在会干扰氢氧化钠的检验,所以实验时,应该先检验碳酸钠,如果有碳酸钠存在,则应将碳酸钠全部转化为难溶性的物质,然后用上层清液检验氢氧化钠;如果氢氧化钠溶液部分变质,说明溶液中既有碳酸钠,也有氢氧化钠,碳酸钠可与氯化钡反应生成难溶于水的碳酸钡,所以小王方案中,取样品加入氯化钡溶液,可观察到有白色沉淀生成,加入足量氯化钡溶液充分反应后,上层清液中滴入紫色石蕊溶液,溶液会变蓝色;小张检验溶液中是否有氢氧化钠时,利用氢氧化钠可与氯化铜反应生成蓝色沉淀,如果滴入氯化铜溶液后,出现蓝色沉淀,说明溶液中还含有氢氧化钠,即该溶液部分变质,小张的猜想不正确。
【反思与评价】要除去氢氧化钠溶液中混有的碳酸钠,从离子角度是除去碳酸根离子,但不能除去氢氧根离子,也不能引入除钠离子、氢氧根离子外的其他离子,所以可采取的措施是加入适量的氢氧化钙溶液或氢氧化钡溶液;氢氧化钠溶液是碱溶液,易吸收空气中的二氧化碳变质,所以实验室保存氢氧化钠溶液时应该密封保存。
28.(·南充)小明在帮老师整理实验室时,发现一瓶为密封的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 ① 取少量样品于试管中,加入足量的稀盐酸 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 ③ 取②中上层清液,滴加 假设Ⅲ正确 实验现象 有气泡产生 实验结论 假设__ ___不正确
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 _。
【答案】【查阅资料】: 2KOH + CO2=K2CO3 + H2O 【进行实验】:
【问题讨论】除尽K2CO3,排除对KOH检验的干扰 【拓展应用】作钾肥
【解析】氢氧化钾易吸收空气中的二氧化碳气体,反应的化学方程式为:2KOH+CO2═K2CO3+H2O;在检验是否变质时,只需检验是否有碳酸钾存在即可,所以加入盐酸检验是否有气体产生,若产生气泡则说明含有碳酸钾,说明假设II或假设III成立,假设I不正确;K2CO3能与BaCl2溶液反应产生白色的碳酸钡沉淀;K2CO3溶液呈碱性,加入过量BaCl2溶液的作用是除去溶液中的碳酸钾,然后加入无色酚酞试液,通过是否变红色确定溶液中是否有氢氧化钾存在;碳酸钾中含有钾元素,在农业上可作钾肥。
29.(·十堰)碱石灰是实验室常用的干燥剂,新制的碱石灰CaO和NaOH的混合物。 【提出问题】敞口放置一段时间的碱石灰样品的成分是什么?
【问题猜想】碱石灰样品中可能含有CaO、NaOH、CaCO3、Na2CO3和 等五种物质; 【查阅资料】BaCl2溶液显中性;
【实验探究】实验小组进行了以下实验探究 实验步骤 Ⅰ.取少量样品于试管中,加入过程和现象 试管壁发热 结论 样品中CaO、NaOH至少含实验现象 有气泡产生 产生白色沉淀 溶液不变色 实验结论 假设 Ⅰ 不正确
适量水 Ⅱ.向上述试管中继续加入适量的水,振荡,静置并过滤 Ⅲ.向溶液A中加入过量的 得到溶液C和固体D BaCl2溶液,振荡,静置并过滤 Ⅳ.向溶液C中滴加无色酚酞试液 溶液变红色 得到溶液A和固体B 一种 样品中一定含有 CaCO3 【思考分析】1.有同学认为步骤Ⅱ的结论不准确
,
原
因
A溶液中含有 CO32- 是 ;
C溶液显碱性 2.判断溶液A中加入过量的BaCl2溶液的方法
是 ;
3.写出步骤Ⅲ中相关的化学方程式 ; 4.溶液C中所含阳离子的符号 ;
【实验结论】通过以上实验探究,该碱石灰样品中能确定肯定含有的成分是 ; 【答案】【问题猜想】Ca(OH) 3
【思考分析】1.因为样品中含有Ca(OH)2和Na2CO3,二者可以发生化学反应生成CaCO3; 2.取溶液C于试管中滴加碳酸钠溶液,有白色沉淀生成。 3. Na2CO3+BaCl2═2NaCl+BaCO3↓ 4. Na+、Ba2+; 【实验结论】Na2CO3
【解析】根据题目信息可知,碱石灰的成分有氧化钙,氧化钙可以和空气中的水蒸气生成氢氧化钙,所以碱石灰中还可能含有Ca(OH) 3。
【思考分析】1.因为样品中含有Ca(OH)2和Na2CO3,二者可以发生化学反应Ca(OH)2+Na2CO3= Ca CO3↓+2NaOH,所以结论不准确;
1.向溶液A中加入BaCl2溶液后,证明BaCl2溶液过量的方法是取溶液C于试管中滴加碳酸钠溶液,有白色沉淀生成。 2.写出步骤Ⅲ中相关的化学方程式是Na2CO3+BaCl2═2NaCl+BaCO3↓
3.溶液C是溶液A和过量的氯化钡反应得到的,所以溶液C中一定含有的阴离子是:Na+、 Ba2+;
【实验结论】样品溶于水后,烧杯内壁发热,说明有氧化钙或者是氢氧化钠,氧化钙和水反应放出较多热量,氢氧化钠是溶解放热;过滤得到固体B,说明B是碳酸钙,这个碳酸钙可能是氧化钙与与水、二氧化碳反应的结果,也包含氢氧化钠变质后的碳酸钠与氢氧化钙反应的结果;溶液A中加入氯化钡生成碳酸钙沉淀,说明含有碳酸钠;由于加入了过量的氯化钡溶液,所以在溶液C中无碳酸钠剩余,当酚酞呈现红色时说明有碱性物质存在,由于碳酸钠和氢氧化钙不能共存,所以A中无氢氧化钙溶液,所以C处只能是氢氧化钠存在.氢氧化钠可能是原有的,也可能是样品中含有Ca(OH)2或CaO与样品中的Na2CO3生成的,所以样品中的NaOH不是一定含有的,则原混合物中一定含有碳酸钠,可能含有氢氧化钠.
30. (·菏泽)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(如下图),化学小组的同学经过寻问老师后只知
道是NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3中的一种溶液,为确认原瓶中是何种溶质并判断其是否变质,化学小组的同学进行了如下的探究活动:
【进行猜想】
猜想I:原溶液的溶质是NaCl; 猜想II:原溶液的溶质是NaOH; 猜想III:原溶液的溶质是Na2CO3; 猜想IV:原溶液的溶质是NaHCO3。 【查阅资料】
常温下,有关物质的相关信息如下表:
Na物质 Cl 常温下的溶解度/g 常温下稀溶液的36 7 OH 109 13 O3 21.5 11 CO3 9.6 9 NaNa2CNaH
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