1.科学兴趣小组在探究酸的性质时,做了如图实验:向放有少量CuO粉末的试管中加入6毫升盐酸,观察到黑色粉末很快溶解,并得到蓝绿色溶液,而向放有少量CuO粉末的试管中加入6毫升硫酸溶液,常温下无明显现象,为什么会产生这种差异呢?
【建立猜想】①两种酸溶液的pH不同。(注:pH相同,则单位体积溶液中H+数目相同)
②两种酸溶液中的__________不同。
【实验过程】写出表格中第4组实验横线上所加的物质的化学式__________
【实验结论】常温下,pH 相同的盐酸和硫酸溶液于CuO反应现象出现差异的原因是由于__________促进了反应的进行。
2.工业废水任意排放会对环境造成很大的污染,解决该问题已迫在眉睫。已知甲、乙两工厂,它们排放的工业废水中含有CuSO4、KOH、Ba(NO3)2、NaCl、Mg(NO3)2五种物质,且甲、乙两厂排放的废水中所含的物质至少有两种不相同。
(1)经观察发现甲厂排放的废水为蓝色澄清溶液,乙厂排放的废水为无色澄清溶液,则甲厂排放的废水中一定含有______,则乙厂排放的废水中一定含有______。
(2)小组成员继续研究氯化钠的来源(每步操作只加一种试剂),请完成实验方案。
(3)将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合,可以使废水中的某些有害离子转化为沉淀,经过滤后的废水中含有能作肥料的物质是______(请用化学式表示),可用来灌溉农田。
3.在牙膏中常用轻质碳酸钙粉末作摩擦剂。小李在实验室以石灰石(杂质不反应也不溶于水)为原料制取轻质碳酸钙和氢氧化钠。
(1)操作②的名称是________。
(2)该流程中有两个反应,产物中均出现碳酸钙,这两个反应的化学方程式分别为____________________________和_____________________________。
(3)为验证加入Na2CO3溶液后,溶液M中的溶质是否反应完全,可取上层清液加入 (填字母)进行检验。
A. 碳酸钠溶液 B. 铁粉 C. 无色酚酞
4.足球比赛中让意外昏迷的球员快速恢复意识会用到“嗅盐”。同学们对“嗅盐”产生了好奇,并对其成分进行了如下探究。
【查阅资料】①嗅盐是一种盐类物质和香料(不参与下列探究中的任何反应)组成,能释放出刺激性气味的气体,对人体神经会产生强烈的刺激作用,但过量吸入会危害健康。②氯化钙稀溶液与碳酸氢铵溶液不发生反应。③氨气能与硫酸化合生成硫酸铵。
【提出问题】嗅盐中盐类物质是什么?
(1)(实验探究)填写表中空格。
【质疑】小红认为小芳的实验不严谨,小红通过补做一个实验,向嗅盐溶液中加入__________进而排除嗅盐中有___________离子可能性,确认了小芳的结论。
(2)同学们利用如图装置进一步测定嗅盐中碳酸铵的质量分数。请写出上述装置,烧杯中进行的化学反应方程式_____________________________。
【数据记录】实验称取样品质量m1,反应前后装有氢氧化钠固体的球形管的总质量分别为m2和m3,反应前后烧杯及烧杯内溶液的总质量分别为m4和m5。
【数据处理】通过测得数据计算出嗅盐中碳酸铵的质量分数。
【反思与评价】关于该实验的说法正确的是________(填序号,双选)。
A.嗅盐中碳酸铵的质量分数表达式为:48(m3 m217m1×100%
B.倒置漏斗可以增大吸收面积同时防止倒吸
C.若用浓硫酸代替稀硫酸,会使实验结果偏高
5.某化学兴趣小组同学往NaOH溶液中滴加无色酚酞试液时,发现溶液变成红色,过了一会儿红色消失,重新恢复为无色。于是该小组在老师指导下对这一现象进行了探究。
【提出问题】溶液的红色为什么会变成无色呢?
【猜想与假设】猜想一:可能是NaOH与空气中的CO2反应了。
猜想二:可能是酚酞与空气中的O2反应了。
猜想三:可能是与NaOH溶液浓度大小有关。
【讨论交流】(1)小组同学集体讨论后认为猜想一不正确,原因是____________。
【设计并实验】(2)为了验证猜想二,小组同学先往如图装有NaOH溶液的试管中从_______(选填“a”或“b”)口通入密度比空气大的稀有气体,将试管内的空气排尽,然后通过注射器滴入无色酚酞试液,观察到溶液变成红色,过一会儿红色仍然消失。故猜想二错误。
(3)为了验证猜想三,小组同学继续进行如下实验探究:
由此得出结论:_________________________________________。
【拓展延伸】
小组同学查阅资料得知,酚酞(以H2In表示)其实是一种极弱的酸,在pH值为8~10的环境中才能正常工作,当pH值过高时,其结构发生改变,致使它变为无色,遇碱溶液变红的变化可表示为:H2In(无色)→碱In2﹣(红色)。
据此信息写出H2In与NaOH反应使溶液变红的化学方程式:__________________________。
6.某兴趣小组对氢氧化钡溶液和稀盐酸混合后是否发生了化学反应展开了系列实验。
【实验操作】用试管取6毫升氢氧化钡溶液,往试管中加入6毫升稀盐酸,等分成两份。
【实验证明】
(1)往其中一份混合液中滴入几滴酚酞试液,发现溶液呈无色。说明溶液中不存在的离子是____________,证明两者发生了反应。
【继续探究】
(2)能否再设计一个实验证明盐酸中H+参加了反应?于是往混合液中滴入石蕊试液,发现变红色,溶液呈酸性,这不能证明盐酸中H+参加了反应。讨论后,形成了新的对照实验方案,将步骤补充完整:
①往盛有另一份混合液的试管中,加入足量的镁片;
②_________________,加入等量的镁片。
(3)证明原混合液的盐酸中H+参加了反应的现象是_______________________。
【微观解释】
(4)从微观上分析:氢氧化钡溶液和稀盐酸反应的实质是_______________________。
7.学习酸碱中和反应时,很多同学对其产生探究兴趣。
(1)甲同学将固体氢氧化钠放入装有稀硫酸的试管中并振荡,试管壁发烫,于是他得出酸碱中和反应是放热反应的结论。乙同学认为甲同学推理不合理,理由是__________________________________________________。
(2)乙同学为了验证甲同学的结论,将实验加以改进:将稀硫酸慢慢滴入装有氢氧化钠溶液的烧杯中,用温度计测出氢氧化钠溶液温度随加入稀硫酸质量的变化如图所示:
(1)由图知,稀硫酸与氢氧化钠溶液发生的反应是________(填“放热”或“吸热”)反应,B点表示的含义是___________。
(2)从A到B过程中,烧杯中溶液pH逐渐___________。
(3)B到C的过程中,烧杯内溶液中含有的阳离子有___________(填离子符号)。
(4)丙同学将稀硫酸滴入氢氧化钠溶液中,有气泡产生,他认为氢氧化钠溶液已经变质。请你分析变质的原因(用化学方程式表示)______________________。
(5)丁同学认为氢氧化钠溶液与稀硫酸混合没有明显现象,于是他想借助下列物质来验证反应是否真的发生,你觉得可行的是________。
A、pH试纸 B、BaCl2 C、无色酚酞试液 D、KNO3
8.下图所示,是为了验证稀硫酸化学性质做的三个实验,回答下列问题。
(1)A实验最终能观察到的现象是________________;
(2)B实验能体现出稀硫酸具有的化学性质是_____________;
(3)C实验中发生反应的化学方程式为___________________;
(4)将上述实验后所得溶液在烧杯中混合,观察到底部有沉淀,上层为有色溶液,此时利用烧杯中的沉淀再选择适当试剂即可证明实验中所加溶液过量,实验的操作及现象是_____________________________________________________________________________。
9.某研究性学习小组对中和反应进行探究。
实验1 验证酸与碱能发生中和反应。 进行如图1所示实验。
①实验中,能证明酸与碱发生中和反应的现象是_____________________。
发生反应的化学方程式为_____________________。
实验2 证明酸与碱反应有水生成。
查阅资料:变色硅胶吸水后由蓝色变红色;无水醋酸常温下为无色液体;无水醋酸和氢氧化钠固体混合后生成醋酸钠和水。
实验探究:如图2所示,分别往4支试管中装入对应的试剂,迅速塞紧橡胶塞。实验过程中,A、B和C试管中均无明显现象。
②迅速塞紧橡胶塞的目的是避免空气中的______________对实验造成干扰。
③设置A、B、C实验的目的是_____________________。
④能证明酸与碱反应有水生成的实验现象是____________________________。
10.某科学研究性学习小组在学习碱的化学性质时,设计了实验方案,进行了如图所示实验,并查阅资料得知:Na2CO3溶液和澄清石灰水都呈碱性 (pH>7),CaCl2溶液呈中性(pH=7)。
(1)甲实验中,滴有酚酞的氢氧化钠溶液呈__________色,逐滴加入稀盐酸,直至溶液恰好呈无色为止。
(2)乙实验试管内产生白色沉淀,其发生反应的化学方程式为__________。
(3)实验结束后,同学们将甲、乙两个实验的废液倒入同一个烧杯中,观察到废液呈浑浊并显红色,由此分析可知:
①废液中除碳酸钙、氯化钠、水和指示剂外,一定还含有__________。
②依据上述实验过程,你认为引起废液呈碱性的物质组成共有__________种可能。
(4)如果将乙实验中的澄清石灰水改为CaCl2溶液,同样进行实验(1)(2)(3)的操作,废液呈浑浊并显红色的现象__________(填“可能”或“不可能”)出现。
11.为了探究酸和碱之间能否发生反应,活动小组设计了如图所示3个实验:
(1)甲实验中如果省略一个步骤也可以达到相同的目的,你认为可以省去的步骤是__________。反应后将A、B试管中的药品倒入废液缸中,得到无色溶液,则B试管内溶质的成分是__________。
(2)乙实验的现象是__________。
(3)实验结束后,将所有的药品均倒入同一个废液缸,只得到无色溶液,为了确定所得溶液中的成分,还需要加入__________。
12.某兴趣小组的同学对物质的性质进行相关探究。
【提出问题】氯化氢(HCl)气体显酸性吗?
【进行实验】该兴趣小组的同学根据二氧化碳与水反应的实验探究方法,用三朵用紫甘蓝的汁液染成蓝紫色的纸质干燥小花进行如图所示的三个实验:
【实验现象】Ⅰ和Ⅱ中小花不变色,Ⅲ中小花变红色。
【查阅资料】氯化氢气体溶于水后电离出H+和Cl-。
【实验结论】__________________________________。
【交流反思】(1)从微观角度分析氯化氢气体不显酸性的原因是_________________。
(2)紫甘蓝的汁液在酸性溶液中显____色。
13.某学习小组探究氢氧化钙溶液的化学性质,并作了延伸探究.
(1)探究一:甲同学设计了如下实验方案,请你帮助完成实验报告。
【提出问题】实验方案(3)褪色后溶液中的溶质是什么?
【查阅资料】CaCl2溶液呈中性。
【作出猜想】乙同学从反应情况分析,溶液中除含少量酚酞外,溶质可能有以下三种情况:
①CaCl2;②CaCl2和HCl;③CaCl2和Ca(OH)2
【分析讨论】丙同学从实验现象分析得出:猜想③肯定不合理,其理由是_______________。
14.军军化学兴趣小组的同学想通过实验制备NO气体并验证它的性质。在查阅资料后得知:①NO常温下是一种无色、有毒,难溶于水的气体,②NO常温下能与氧气迅速反应,生成红棕色的NO2气体,NO2能和水反应,3NO2+H2O=2HNO3+NO③实验室常用铜与稀硝酸反应制取NO:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑十4H2O。设计了以下装置图。
(1)图中A仪器的名称为________。
(2)若试管C中是空气,E为尾气吸收装置,试管D中液体是紫色石蕊溶液,则打开A中活塞后,试管C中的现象是________。试管D出现的现象是________。
(3)做完本实验后他们讨论以铜和稀硝酸为主要原料制取Cu(NO3)2时设计了两种方案:
方案一:3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑十4H2O;
方案二:2Cu+O2=Δ2CuO,CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O。
你认为以上两种方案中哪一方案更好。并说明理由。________(理由答出一点)
15.某同学发现,上个月做实验用的NaOH溶液忘记了盖瓶盖。对于该溶液是否变质,同学们开始实验探究。
【猜想假设】
猜想(1):该溶液没有变质,为NaOH溶液。
猜想(2):该溶液全部变质,为Na2CO3溶液。
猜想(3):该溶液部分变质,为NaOH和Na2CO3的混合溶液。
【查阅资料】Na2CO3溶液呈碱性
【设计方案】请你完善下表几组同学探讨的设计方案:
【探究实验】综合各小组的方案后,动手实验。
【结论与反思】NaOH溶液易与空气中CO2反应而变质,所以要密封保存。
【拓展延伸】同学们设计了如图两套装置进行实验:
用胶头滴管吸取某种液体,锥形瓶中充入一种气体或放入一种固体物质,挤压胶头滴管.一段时间后,两装置中气球明显胀大。
(1)甲装置中可能发生反应的方程式是____________________________。
(2)若乙装置中胶头滴管吸取的是稀盐酸,则锥形瓶中放入的固体可能是________________。
参考答案
1.【建立猜想】酸根阴离子 【实验过程】Na2SO4 【实验结论】氯离子(Cl-)
2.(1)CuSO4、Mg(NO3)2、 KOH、Ba(NO3)2(2)氢氧化钠溶液;硝酸银溶液;产生白色沉淀
(3)KNO3
3.(1)蒸发(2)Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH(3)A
4.(1)氢氧化钙;左边试管中产生气泡,右边试管中澄清石灰水变浑浊 【质疑】氯化钙溶液;碳酸氢根(2)2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4;BC
5.(1)NaOH与CO2反应的产物Na2CO3也显碱性(2)b(3)当NaOH溶液浓度较高时,红色会变无色;H2In+2NaOH=Na2In+2H2O
6.(1)氢氧根离子 (2)另用试管取3毫升相同质量分数的稀盐酸和3毫升水混合 (3)①中产生气体比②中少(4)氢氧根离子和氢离子结合生成水分子
7.(1)固体氢氧化钠溶于水会放出大量的热(2)放热;酸碱恰好完全中和;减小;Na+;H+(3)2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O(4)AC
8.(1)溶液呈蓝色(2)能与活泼金属或金属氧化物反应(3)H2SO4+BaCl2==BaSO4↓+2HCl(4)向沉淀中加入足量稀硝酸,始终有白色固体剩余
9.①滴有酚酞的NaOH溶液褪色;NaOH+HCl=NaCl+H2O②水蒸气;③证明中和反应中若没有水生成,硅胶不变色(或对比实验等合理答案);④试管D中硅胶由蓝色变为红色,试管A、B、C中硅胶不变色。
10.红 Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH 氢氧化钠 3 可能
11.加入酚酞试液 氯化钙和氯化氢 固体全部溶解 碳酸钙
12.氯化氢气体不显酸性 (1)没有电离出氢离子 (2)红
13.溶液变为蓝色;SO2+Ca(OH)2═CaSO3↓+H2O;稀盐酸加入滴有酚酞的石灰水中,红色褪为无色,说明溶液为中性或酸性,不可能有氢氧化钙
14.(1)分液漏斗 (2)出现红棕色气体;紫色石蕊溶液变红(3)方案二,因为方案二中没有有害气体产生,原料(硝酸)的利用率高
15.(1)①Na2CO3或碱性②CaCl2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaCl③静置试管内上层清液滴酚酞拓展延伸(1)2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O(2)Fe....../Na2CO3、CaCO3......
《物质及其变化》实验探究训练(1)