在学习了常见的酸和碱后,某化学兴趣小组的同学围绕“酸碱中和反应”,在老师引导下开展实验探究活动,请你参与下列活动。
(1)运输化学药品浓硫酸的车辆,应该张贴的标志为___________。
【实验探究】将氢氧化钾溶液与稀硫酸混合,观察不到明显现象,为证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了反应,三位同学进行了以下实验。
(2)测定溶液pH变化的方法:甲同学在实验过程中测得pH变化如图1所示,则该同学是将___________ (填字母)。
a.稀硫酸滴入氢氧化钾溶液中 b.氢氧化钾溶液滴入稀硫酸中
(3)测混合过程中的温度变化:乙同学在实验过程中测得反应混合溶液的温度变化如图2所示,说明稀硫酸与氢氧化钾溶液发生的反应是___________ (填“放热”或“吸热”)反应。
借助于酸碱指示剂:丙同学通过图3所示,探究稀硫酸和氢氧化钾溶液的反应实验:
(4)根据上述实验中的现象,可确定稀硫酸和氢氧化钾溶液发生了化学反应,反应的化学方程式为___________ 。
【提出问题】针对反应后溶液中溶质的成分,大家纷纷提出了猜想。
【猜想与假设】猜想一:只有K2SO4;
猜想二:有K2SO4和H2SO4;
猜想三:有K2SO4和KOH。
【进行实验】
(5)为了验证猜想,学习小组选用CuO粉末、Ba(NO3)2溶液,进行如下探究:
【实验结论】通过探究,同学们一致确定猜想二是正确的。
【评价与反思】
(6)丁同学针对上述方案提出疑问,认为方案二是不合理的,理由是___________ 。
(7)同学们经过反思与讨论,最后认为方案一中的CuO粉末可以用下列的某些物质代替,也能得到同样的实验结论,请你选出不可代替的药品字母序号:___________。
(8)分析反应后所得溶液中溶质的成分时,除了考虑生成物外,还要考虑___________ 。
(1)运输化学药品浓硫酸的车辆,应该张贴的标志为___________。
A. | B. |
C. | D. |
【实验探究】将氢氧化钾溶液与稀硫酸混合,观察不到明显现象,为证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了反应,三位同学进行了以下实验。
(2)测定溶液pH变化的方法:甲同学在实验过程中测得pH变化如图1所示,则该同学是将
a.稀硫酸滴入氢氧化钾溶液中 b.氢氧化钾溶液滴入稀硫酸中
(3)测混合过程中的温度变化:乙同学在实验过程中测得反应混合溶液的温度变化如图2所示,说明稀硫酸与氢氧化钾溶液发生的反应是
借助于酸碱指示剂:丙同学通过图3所示,探究稀硫酸和氢氧化钾溶液的反应实验:
(4)根据上述实验中的现象,可确定稀硫酸和氢氧化钾溶液发生了化学反应,反应的化学方程式为
【提出问题】针对反应后溶液中溶质的成分,大家纷纷提出了猜想。
【猜想与假设】猜想一:只有K2SO4;
猜想二:有K2SO4和H2SO4;
猜想三:有K2SO4和KOH。
【进行实验】
(5)为了验证猜想,学习小组选用CuO粉末、Ba(NO3)2溶液,进行如下探究:
实验方案 | 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
方案一 | 取少量反应后的溶液于试管中,加入CuO粉末 | 溶液中有H2SO4,猜想二正确 | |
方案二 | 取少量反应后的溶液于试管中,滴加Ba(NO3)2溶液 | 产生白色沉淀 | 溶液中有H2SO4,猜想二正确 |
【实验结论】通过探究,同学们一致确定猜想二是正确的。
【评价与反思】
(6)丁同学针对上述方案提出疑问,认为方案二是不合理的,理由是
(7)同学们经过反思与讨论,最后认为方案一中的CuO粉末可以用下列的某些物质代替,也能得到同样的实验结论,请你选出不可代替的药品字母序号:___________。
A.Cu | B.Fe2O3 | C.Mg | D.Na2CO3 |
(8)分析反应后所得溶液中溶质的成分时,除了考虑生成物外,还要考虑
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更新时间:2023-03-26 21:27:53
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科学探究题
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适中
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解题方法
【推荐1】碱式碳酸铜【】常用于烟火、农药、饲料等行业。某化学兴趣小组对碱式碳酸铜的性质、制备等开展项目式学习。
【查阅资料】
①是翠绿色、难溶于水的固体,酸性条件下不稳定。
②的化学性质与和的混合物的性质相似。
③受热分解生成CuO和,的化学性质和相似。
请阅读资料,分析、归纳,完成下列学习任务:
任务一预测的化学性质
(1)具有受热______ 的性质。
(2)能与______ (填物质的类别)反应。
验证该预测的实验操作与预期现象是:取少量固体于试管中,______ ,反应的化学方程式为______ 。
任务二探究制备的最佳实验条件
在一定温度下,将50mL,8%的溶液缓慢加入到一定体积、5.3%的溶液中,充分反应后,经过过滤、洗涤、干燥得到一定量的固体。实验数据及实验现象如下:
(3)a、b、c的实验目的是探究______ 。
(4)根据实验数据的规律,推断x的数值是______ 。
(5)为了使生成的稳定,实验过程中需保持反应体系的pH______ 7(填“<”或“>”)。
【查阅资料】
①是翠绿色、难溶于水的固体,酸性条件下不稳定。
②的化学性质与和的混合物的性质相似。
③受热分解生成CuO和,的化学性质和相似。
请阅读资料,分析、归纳,完成下列学习任务:
任务一预测的化学性质
(1)具有受热
(2)能与
验证该预测的实验操作与预期现象是:取少量固体于试管中,
任务二探究制备的最佳实验条件
在一定温度下,将50mL,8%的溶液缓慢加入到一定体积、5.3%的溶液中,充分反应后,经过过滤、洗涤、干燥得到一定量的固体。实验数据及实验现象如下:
序号 | 溶液体积/mL | 溶液体积/mL | 温度/℃ | 反应后得到的固体颜色 |
a | 50 | 60 | 60 | 蓝绿 |
b | 50 | 60 | 70 | 翠绿 |
c | 50 | 60 | 80 | 暗绿 |
d | 50 | 70 | 70 | 蓝绿 |
e | 50 | 50 | x | 蓝绿 |
(4)根据实验数据的规律,推断x的数值是
(5)为了使生成的稳定,实验过程中需保持反应体系的pH
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科学探究题
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适中
(0.65)
【推荐2】某兴趣小组在做酸碱中和反应时,对以下问题进行了探究。
I.探究酸和碱能否发生化学反应
方案l:甲同学向盛有少量NaOH溶液的试管中滴几滴无色酚酞试液,振荡,继续加入稀硫酸,观察到溶液由_____ 色变成无色。甲同学得出结论:酸和碱能发生反应。
方案2:乙同学取少量NaOH溶液,测得溶液pH为10,向该溶液中加入一定量稀硫酸后,测得溶液pH为9,乙同学发现溶液pH减小了,得出结论:酸和碱能发生反应。
交流讨论:大家同意甲同学的结论,对乙同学的实验过程提出质疑,溶液pH减小的原因还可能是稀硫酸中的水稀释了NaOH溶液;大家认为,乙同学向NaOH溶液中加入稀硫酸后,测得溶液的pH_____ 7,才能证明酸和碱能发生反应。
II.探究酸和碱反应后溶液中溶质的成分
丙同学对探究I中甲同学实验后的无色溶液展开探究。
【提出问题】试管中无色溶液的溶质除了酚酞还有什么?
【提出猜想】猜想(l):Na2SO4;猜想(2):Na2SO4和_____ 。
【设计实验】现实验室提供以下试剂:氧化铁粉末、铜片、氯化钡溶液、氯化钠溶液以及必要的实验仪器,请完成下列表格:
I.探究酸和碱能否发生化学反应
方案l:甲同学向盛有少量NaOH溶液的试管中滴几滴无色酚酞试液,振荡,继续加入稀硫酸,观察到溶液由
方案2:乙同学取少量NaOH溶液,测得溶液pH为10,向该溶液中加入一定量稀硫酸后,测得溶液pH为9,乙同学发现溶液pH减小了,得出结论:酸和碱能发生反应。
交流讨论:大家同意甲同学的结论,对乙同学的实验过程提出质疑,溶液pH减小的原因还可能是稀硫酸中的水稀释了NaOH溶液;大家认为,乙同学向NaOH溶液中加入稀硫酸后,测得溶液的pH
II.探究酸和碱反应后溶液中溶质的成分
丙同学对探究I中甲同学实验后的无色溶液展开探究。
【提出问题】试管中无色溶液的溶质除了酚酞还有什么?
【提出猜想】猜想(l):Na2SO4;猜想(2):Na2SO4和
【设计实验】现实验室提供以下试剂:氧化铁粉末、铜片、氯化钡溶液、氯化钠溶液以及必要的实验仪器,请完成下列表格:
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
猜想(2)成立 |
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【推荐3】小明家中有两瓶某品牌的维生素C片,他发现其中开封的一瓶药片颜色泛黄,但并未过保质期,可能是保存不当引起的。他怀疑继续服用该药品是否还有相应疗效,于是他将两瓶维生素C片带至学校实验室,在老师的指导下和同学们一起展开如下探究。
【查阅资料】Ⅰ.维生素C的化学式为C6H8O6,易溶于水,在酸性溶液中较稳定,而在中性或碱性溶液中易被空气氧化,能与碘发生如下反应:C6H8O6+I2═C6H6O6+2HI。
Ⅱ.淀粉溶液遇碘变蓝。
【进行实验】
步骤一:同学们取5片变色的维生素C片于烧杯中,加入100mL蒸馏水充分溶解,分别取上层清液20mL于试管①②③中,向试管②中滴人2滴稀酸酸化(稀酸不参与反应);将试管③加热至50℃;
另取5片没有变色的维生素C片于烧杯中,加入100mL蒸馏水充分溶解,取上层清液20mL于试管④中,实验装置如图所示:
步骤二:分别向四支试管中滴加2滴淀粉溶液。
步骤三:使用胶头滴管分别向试管中滴加1滴碘水,振荡,再加1滴碘水,再振荡,重复上述操作至试管中物质刚好变成蓝色为止,记录向试管中滴加碘水的滴数,实验数据如下:
【分析与结论】
(1)设计试管④实验的目的是___________ 。
(2)x的取值范围为___________ (选填“x<3”“3<x<5”“5<x<15”或“x>15“)。
(3)对比试管①③可得到的结论是___________ 。
(4)根据上述实验,化学小组认为该变色的维生素C片___________ (填“没有”或“有”)相应疗效。今后,对存放富含维生素C的药品或食物的启示是 ___________ 。
【查阅资料】Ⅰ.维生素C的化学式为C6H8O6,易溶于水,在酸性溶液中较稳定,而在中性或碱性溶液中易被空气氧化,能与碘发生如下反应:C6H8O6+I2═C6H6O6+2HI。
Ⅱ.淀粉溶液遇碘变蓝。
【进行实验】
步骤一:同学们取5片变色的维生素C片于烧杯中,加入100mL蒸馏水充分溶解,分别取上层清液20mL于试管①②③中,向试管②中滴人2滴稀酸酸化(稀酸不参与反应);将试管③加热至50℃;
另取5片没有变色的维生素C片于烧杯中,加入100mL蒸馏水充分溶解,取上层清液20mL于试管④中,实验装置如图所示:
步骤二:分别向四支试管中滴加2滴淀粉溶液。
步骤三:使用胶头滴管分别向试管中滴加1滴碘水,振荡,再加1滴碘水,再振荡,重复上述操作至试管中物质刚好变成蓝色为止,记录向试管中滴加碘水的滴数,实验数据如下:
试管序号 | ① | ② | ③ | ④ |
滴入碘水的数(滴) | 5 | x | 3 | 15 |
(1)设计试管④实验的目的是
(2)x的取值范围为
(3)对比试管①③可得到的结论是
(4)根据上述实验,化学小组认为该变色的维生素C片
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解题方法
【推荐1】我国钾肥资源缺乏,而向日葵杆灰中碳酸钾含量很高,针对我国钾肥产量不足是一个补充。某校化学兴趣小组秋游时,捡了些向日葵杆进行科学探究。
【提出问题】如何测定向日葵杆灰中碳酸钾的含量?
【查阅资料】①提取碳酸钾主要过程是:向日葵杆→向日葵杆灰→滤液→固体
②碳酸钾的溶解度情况:
⑤烘干所得固体中只有碳酸钾可与盐酸、CaC12溶液反应
【设计与实验】
实验一:提取碳酸钾
第1步:燃烧向日葵杆,收集向日葵杆灰,称取质量为wg
第2步:用60℃水没洗并过滤,浸洗滤渣2次,合并滤液。
第3步:蒸发滤液,烘干得到固体,分成质量相等的两份。
实验二:测定碳酸钾含量
方案甲:“气体吸收法”将实验一中所得的一半固体放入锥形瓶进行如图实验。先打开弹簧夹通一会儿氮气,然后关闭弹簧夹,向瓶中加酸反应至气泡不再产生,再打开弹簧夹通充足时间的氮气后关闭,实验过程中测量前后氢氧化钠溶液的质量差。方案乙:“沉淀质量法”(1)实验一中,用60℃的温水而不用冷水浸洗的原因是_______ 。
(2)方案甲中,最后加一个装有碱石灰(固体氢氧化钠和生石灰)的干燥管的作用是______ 。
(3)方案甲中第一次称量氢氧化钠溶液质量的时间是在第一次通氮气_____ (填“前”或“后”)。
(4)方案乙中反应的化学方程式是_______ 。
(5)方案甲中为了保证产生的二氧化碳被NaOH浓溶液充分吸收,下列哪些做法是正确的______。
(6)请你根据方案乙中测定的相关数据,求出Wg向日葵杆灰中碳酸钾的质量分数为_______ ×100%(用含有字母的代数式表示)。
(7)从操作的角度,评价方案乙测得Wg向日葵杆灰中碳酸钾的质量分数是否准确,你觉的测得结果会比理论值偏______ ,试解释原因______ 。
【提出问题】如何测定向日葵杆灰中碳酸钾的含量?
【查阅资料】①提取碳酸钾主要过程是:向日葵杆→向日葵杆灰→滤液→固体
②碳酸钾的溶解度情况:
温度/℃ | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 |
溶解度/g | 107 | 110 | 117 | 126 | 139 |
【设计与实验】
实验一:提取碳酸钾
第1步:燃烧向日葵杆,收集向日葵杆灰,称取质量为wg
第2步:用60℃水没洗并过滤,浸洗滤渣2次,合并滤液。
第3步:蒸发滤液,烘干得到固体,分成质量相等的两份。
实验二:测定碳酸钾含量
方案甲:“气体吸收法”将实验一中所得的一半固体放入锥形瓶进行如图实验。先打开弹簧夹通一会儿氮气,然后关闭弹簧夹,向瓶中加酸反应至气泡不再产生,再打开弹簧夹通充足时间的氮气后关闭,实验过程中测量前后氢氧化钠溶液的质量差。方案乙:“沉淀质量法”(1)实验一中,用60℃的温水而不用冷水浸洗的原因是
(2)方案甲中,最后加一个装有碱石灰(固体氢氧化钠和生石灰)的干燥管的作用是
(3)方案甲中第一次称量氢氧化钠溶液质量的时间是在第一次通氮气
(4)方案乙中反应的化学方程式是
(5)方案甲中为了保证产生的二氧化碳被NaOH浓溶液充分吸收,下列哪些做法是正确的______。
A.控制漏斗中酸的滴速 | B.适当降低酸的浓度 |
C.加快氮气流速 | D.在伸入氢氧化钠浓溶液的导管口装一个多孔球泡 |
(6)请你根据方案乙中测定的相关数据,求出Wg向日葵杆灰中碳酸钾的质量分数为
(7)从操作的角度,评价方案乙测得Wg向日葵杆灰中碳酸钾的质量分数是否准确,你觉的测得结果会比理论值偏
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【推荐2】某融雪剂可能由NaCl、CaCl2、Na2CO3和CuSO4中的一种或两种物质组成。为了探究融雪剂的物质组成,兴趣小组进行了实验:取少量的融雪剂于试管中,加足量水,振荡,观察到固体溶解得到无色澄清的溶液,然后向溶液中滴加K2CO3溶液,有白色沉淀产生。
(1)根据上述实验分析
①写出产生白色沉淀的化学方程式____________________ 。
②推测融雪剂的组成
推测一:CaCl2和NaCl
推测二:___________
(2)为了进一步确定融雪剂的组成,设计了如下实验方案:
方案一:通过测定物质溶解时温度的变化来确定。
设计如下对比实验,a的最大数值是________ ,数据现象记录如下表。(已知20℃时,NaCl的溶解度是36g,CaCl2的溶解度是74.5g)
根据实验,不能确定融雪剂的组成。
方案二:通过测定融雪剂中CaCl2的含量来确定。
(3)取11.1g的融雪剂于试管中,加足量水溶解,再加入过量K2CO3溶液,充分反应,__________ 、干燥、称量得到沉淀1g。由此可证明融雪剂是由CaCl2和NaCl组成的,理由是 ____________________ 。
(1)根据上述实验分析
①写出产生白色沉淀的化学方程式
②推测融雪剂的组成
推测一:CaCl2和NaCl
推测二:
(2)为了进一步确定融雪剂的组成,设计了如下实验方案:
方案一:通过测定物质溶解时温度的变化来确定。
设计如下对比实验,a的最大数值是
实验序号 | A | B | C |
加入溶质前的水温/℃ | 20 | 20 | 20 |
溶解现象 | 全部溶解 | ② | 全部溶解 |
溶解后溶液的温度/℃ | ① | 20 | 20 |
根据实验,不能确定融雪剂的组成。
方案二:通过测定融雪剂中CaCl2的含量来确定。
(3)取11.1g的融雪剂于试管中,加足量水溶解,再加入过量K2CO3溶液,充分反应,
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科学探究题
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【推荐3】一次化学兴趣小组活动中,老师拿来一瓶标签有破损的试剂瓶,如下图,里面盛有一种无色溶液。该化学兴趣小组的同学对此展开探究:
【提出问题】这瓶无色溶液的溶质是什么呢?
【作出猜想】猜想一:CaCO3;
猜想二:CaCl2;
猜想三:Ca(OH)2;
猜想四:Ca(NO3)2。
【讨论交流】讨论后,大家一致认为猜想一是错误的,其理由是________ 。
【查阅资料】CaCl2溶液、Ca(NO3)2溶液均呈中性。
【实验探究】为验证其余猜想,小组的四位同学分别设计了如下实验:
【得出结论】猜想三成立,此无色溶液为Ca(OH)2溶液。
【表达交流】(1)实验一的现象是_________ 。
(2)实验二的化学反应方程式为___________ 。
(3)小组同学经过讨论,一致认为实验三不能证明猜想三成立,其理由是__________ 。
【拓展迁移】(1)实验四中的X溶液可以是_______ (填化学式)溶液。
(2)取用化学试剂时为防止标签受损,倾倒液体时应________ 。
【提出问题】这瓶无色溶液的溶质是什么呢?
【作出猜想】猜想一:CaCO3;
猜想二:CaCl2;
猜想三:Ca(OH)2;
猜想四:Ca(NO3)2。
【讨论交流】讨论后,大家一致认为猜想一是错误的,其理由是
【查阅资料】CaCl2溶液、Ca(NO3)2溶液均呈中性。
【实验探究】为验证其余猜想,小组的四位同学分别设计了如下实验:
实验编号 | 实验一 | 实验二 | 实验三 | 实验四 |
实验方案 | ||||
实验现象 | 产生白色沉淀 | 产生白色沉淀 | 产生红褐色沉淀 |
【得出结论】猜想三成立,此无色溶液为Ca(OH)2溶液。
【表达交流】(1)实验一的现象是
(2)实验二的化学反应方程式为
(3)小组同学经过讨论,一致认为实验三不能证明猜想三成立,其理由是
【拓展迁移】(1)实验四中的X溶液可以是
(2)取用化学试剂时为防止标签受损,倾倒液体时应
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解题方法
【推荐1】兴趣小组同学用下图所示甲、乙、丙实验探究完碳酸钠的化学性质后,将乙、丙中的无色溶液均倒入同一洁净的丁烧杯中,充分混合后观察到白色沉淀明显增加。将丁中液体过滤后,得到滤液,并进行了下列拓展学习与探究。【小组交流】
甲实验中试纸变色,对比比色卡,pH=10,得出碳酸钠溶液呈碱性。
(1)请指出该实验操作中的一处错误:____ 。
【拓展问题】
将丁中液体过滤后,所得滤液中溶质的成分是什么?
【作出猜想】
(2)猜想一:NaCl、Na2CO3
猜想二:_____ ;
猜想三:NaCl、BaCl2和HCl
猜想四:NaCl
【小组讨论】
(3)经过讨论,小组同学一致认为猜想______ 不正确,理由是______ 。
【拓展探究】
(4)同学们由又进行了如下探究:
【拓展延伸】
(5)上述拓展探究中有关反应的化学方程式为____ 。
甲实验中试纸变色,对比比色卡,pH=10,得出碳酸钠溶液呈碱性。
(1)请指出该实验操作中的一处错误:
【拓展问题】
将丁中液体过滤后,所得滤液中溶质的成分是什么?
【作出猜想】
(2)猜想一:NaCl、Na2CO3
猜想二:
猜想三:NaCl、BaCl2和HCl
猜想四:NaCl
【小组讨论】
(3)经过讨论,小组同学一致认为猜想
【拓展探究】
(4)同学们由又进行了如下探究:
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
取少量所得滤液于试管中,向其中滴加适量的 | 有白色沉淀产生 | 猜想二正确 |
【拓展延伸】
(5)上述拓展探究中有关反应的化学方程式为
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【推荐2】实验室一瓶久置的氢氧化钠溶液可能发生了变质。现对该瓶氢氧化钠溶液进行分析检测。
【知识储备】
(1)氢氧化钠在空气中变质的化学方程式为______ 。
(2)碳酸钠溶液呈______ (填“酸”“碱”或“中”)性。
【猜测溶质】猜测一:没有变质,溶液中溶质只有NaOH;
猜测二:全部变质,溶液中溶质只有Na2CO3;
猜测三:部分变质,溶液中溶质有______ 。
【实验设计】
实验方案一:
待检测溶液变红实验现象
实验方案二:
【实验现象】实验方案一中“实验现象”有______ (填字母)。
A.产生白色沉淀 B.出现气泡 C.溶液红色消失 D.溶液仍为红色。
【实验结论】根据实验现象可以判断,猜测______ 正确。
【知识储备】
(1)氢氧化钠在空气中变质的化学方程式为
(2)碳酸钠溶液呈
【猜测溶质】猜测一:没有变质,溶液中溶质只有NaOH;
猜测二:全部变质,溶液中溶质只有Na2CO3;
猜测三:部分变质,溶液中溶质有
【实验设计】
实验方案一:
待检测溶液变红实验现象
实验方案二:
【实验现象】实验方案一中“实验现象”有
A.产生白色沉淀 B.出现气泡 C.溶液红色消失 D.溶液仍为红色。
【实验结论】根据实验现象可以判断,猜测
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【推荐3】小明和小艳在实验室配制石灰水时,小明同学将两药匙熟石灰样品放入小烧杯中,向其中加入一定量的蒸馏水,充分搅拌后发现烧杯底部仍有不溶性的固体,于是他认为熟石灰样品已经变质。针对该熟石灰样品的成分同学们展开了讨论,请你参与讨论并完成实验报告。
【提出问题】熟石灰样品的主要成分是什么?
【作出猜想】
(1)甲同学猜想是Ca(OH)2;乙同学猜想是CaCO3;你认为是_____ 。
【实验与结论】
(2)请你通过实验验证你的猜想:
【拓展应用】
(3)熟石灰变质的原因是_____ (用化学方程式表示),因此,熟石灰应该_____ 保存。
【提出问题】熟石灰样品的主要成分是什么?
【作出猜想】
(1)甲同学猜想是Ca(OH)2;乙同学猜想是CaCO3;你认为是
【实验与结论】
(2)请你通过实验验证你的猜想:
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
取少量的熟石灰样品于烧杯中,加适量的水充分溶解后过滤。 向 | 猜想正确 |
【拓展应用】
(3)熟石灰变质的原因是
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