化学小组同学在课外读物中看到:“通常CO2可作灭火剂,但有些物质(如Na)着火,不能用CO2熄灭。”他们决定探究CO2与Na反应的产物。
【查阅资料】①Na是非常活泼的金属,常温下与O2、H2O等物质都能发生反应。②Na2O是白色固体,与H2O反应生成NaOH③向氯化钯(PdCl2)溶液中通入CO,产生黑色沉淀。
【提出猜想】CO2与Na反应可能生成4种物质:C、CO、Na2O、Na2CO3
【实验过程】同学们在老师的指导下设计了如图所示装置(部分夹持仪器已略去)。B中盛有NaHCO3溶液除去可能产生的氯化氢气体。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/26/70ab0350-af12-47cd-88b0-3ba8646b1537.png?resizew=458)
实验记录如下
【交流反思】(1)装置C中的药品是_____ 若无装置C,对实验有影响的物质是 _____ 。
(2)通过上述探究,你对燃烧的有关知识有什么新的认识(写一条即可)_____ 。
【继续探究】为了检验D中白烟的成分,同学们又进行了如下探究:
【查阅资料】①Na是非常活泼的金属,常温下与O2、H2O等物质都能发生反应。②Na2O是白色固体,与H2O反应生成NaOH③向氯化钯(PdCl2)溶液中通入CO,产生黑色沉淀。
【提出猜想】CO2与Na反应可能生成4种物质:C、CO、Na2O、Na2CO3
【实验过程】同学们在老师的指导下设计了如图所示装置(部分夹持仪器已略去)。B中盛有NaHCO3溶液除去可能产生的氯化氢气体。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/26/70ab0350-af12-47cd-88b0-3ba8646b1537.png?resizew=458)
实验记录如下
实验操作 | 主要实验现象 | 实验结论和解释 | |
① | 打开a,关闭b,由长颈漏斗注入稀盐酸 | A中产生大量气泡 E中出现浑浊 | E中反应的化学方程式为 |
② | 当E中出现浑浊时打开b,关闭a点燃酒精灯 | D中Na剧烈燃烧,产生白烟,内壁还附着黑色固体。G中产生黑色沉淀 | 产物中一定有 |
【交流反思】(1)装置C中的药品是
(2)通过上述探究,你对燃烧的有关知识有什么新的认识(写一条即可)
【继续探究】为了检验D中白烟的成分,同学们又进行了如下探究:
实验操作 | 实验现象 | 结论 |
取D中白色固体于试管中,加水溶解,振荡,再加入过量的氯化钙溶液 | 出现白色沉淀 | D中白色固体是 |
②静置片刻,取上层清液于试管中滴加 | 无明显现象 |
更新时间:2019-06-24 22:05:30
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解题方法
【推荐1】在实验课上,同学们将CO2通入到Ca(OH)2溶液中观察到有白色沉淀生成,而将CO2通入到NaOH溶液中无明显现象。
【提出问题】CO2与NaOH溶液是否发生了化学反应?
【提出猜想】CO2与NaOH溶液发生了化学反应
【实验探究】小明设计出了下列4种实验装置,其共同原理是二氧化碳和氢氧化钠溶液反应,使容器内压强降低。
⑴实验现象为:A中试管内液面上升,B中___________________ ,C中__________________ ,D中水槽中的水部分进入烧瓶。
⑵小宁对小明的方案提出了质疑,他认为小明的实验不严谨,其理由是__________________ 要得到科学严谨的结论,利用方案A,补做的对比实验是_______________________ 。
⑶小丽的改进方案是利用反应后的溶液来验证猜想,请完成实验报告。
【得出结论】CO2与NaOH溶液发生了化学反应,请写出CO2与NaOH反应的化学方程式:___________________ 。
【提出问题】CO2与NaOH溶液是否发生了化学反应?
【提出猜想】CO2与NaOH溶液发生了化学反应
【实验探究】小明设计出了下列4种实验装置,其共同原理是二氧化碳和氢氧化钠溶液反应,使容器内压强降低。
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⑴实验现象为:A中试管内液面上升,B中
⑵小宁对小明的方案提出了质疑,他认为小明的实验不严谨,其理由是
⑶小丽的改进方案是利用反应后的溶液来验证猜想,请完成实验报告。
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
向实验后的溶液中加入稀盐酸 | 猜想正确 |
【得出结论】CO2与NaOH溶液发生了化学反应,请写出CO2与NaOH反应的化学方程式:
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科学探究题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐2】为探究某脱氧剂的成分(由两种单质组成)及利用该脱氧剂测定空气中氧气的含量,兴趣小组进行了如下实验:
Ⅰ、探究脱氧剂成分
【实验观察】脱氧剂为灰黑色粉末,若在空气中放置一段时间,有红棕色固体生成。
【实验猜想】根据颜色变化,猜想该脱氧剂中含______ (填化学式)
【验证猜想】为证实以上猜想,可采用的化学鉴别方法为______ 。
【实验探究】新取一定量的脱氧剂,将已验证的成分分离,取剩余固体于______ (填仪器名称)中,点燃后伸入装有氧气的集气瓶中,观察到固体燃烧,燃烧停止后,集气瓶中的气体可以使澄清石灰水变浑浊。
【实验结论】该脱氧剂中含有______ (填化学式)。
写出澄清石灰水变浑浊的化学方程式:______ 。
Ⅱ、测定空气中氧气的含量
使用如图装置进行实验。实验前应先进行的操作是______ 。
【实验过程】步骤1:在注射器中放入足量脱氧剂粉末(体积为2mL),封闭。
步骤2:打开弹簧夹,将活塞向右拉至一定距离,再用弹簧夹夹紧橡皮管。
步骤3:不断轻轻晃动注射器,至活塞位置不再发生变化。
【数据处理】(1)实验中需要记录的数据是______ ;
(2)上述实验测定过程至少需重复两次,目的是______ ,计算得氧气约占空气体积的1/5。
【实验对比】实验室常通过燃烧红磷法来测定空气中的含量(装置如图)。步骤如下:
(1)用弹簧夹夹紧橡皮管。
(2)点燃燃烧匙内的红磷,立即伸入瓶中并塞紧塞子。
(3)______ 。
(4)观察并记录水面的变化情况。
多次实验发现,集气瓶内上升的水的体积始终小于瓶内的原空气体积的1/5。
【拓展研究】查阅资料得知,当空气中氧气的体积分数下降至约7%以下时,红磷不再燃烧。由此可知:燃烧红磷法测定结果不够准确的原因是:______ 。
【实验评价】与燃烧红磷法相比,脱氧剂法测定空气中氧气含量的优点有:______ 。
Ⅰ、探究脱氧剂成分
【实验观察】脱氧剂为灰黑色粉末,若在空气中放置一段时间,有红棕色固体生成。
【实验猜想】根据颜色变化,猜想该脱氧剂中含
【验证猜想】为证实以上猜想,可采用的化学鉴别方法为
【实验探究】新取一定量的脱氧剂,将已验证的成分分离,取剩余固体于
【实验结论】该脱氧剂中含有
写出澄清石灰水变浑浊的化学方程式:
Ⅱ、测定空气中氧气的含量
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使用如图装置进行实验。实验前应先进行的操作是
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步骤2:打开弹簧夹,将活塞向右拉至一定距离,再用弹簧夹夹紧橡皮管。
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(1)用弹簧夹夹紧橡皮管。
(2)点燃燃烧匙内的红磷,立即伸入瓶中并塞紧塞子。
(3)
(4)观察并记录水面的变化情况。
多次实验发现,集气瓶内上升的水的体积始终小于瓶内的原空气体积的1/5。
【拓展研究】查阅资料得知,当空气中氧气的体积分数下降至约7%以下时,红磷不再燃烧。由此可知:燃烧红磷法测定结果不够准确的原因是:
【实验评价】与燃烧红磷法相比,脱氧剂法测定空气中氧气含量的优点有:
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科学探究题
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解题方法
【推荐3】某校化学兴趣小组的同学做实验,向盛有少量NaOH溶液的试管中通入CO2,没看到明显的实验现象。同学们对NaOH与CO2能否反应进行验证,并对废液的成分进行探究。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/1/2948937241141248/2949703449534464/STEM/298b5c19-ca53-43d7-8e35-c6a6cfeb8fcd.png?resizew=146)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/1/2948937241141248/2949703449534464/STEM/5e2577a2-ff54-4943-bcb9-0dfc2988ecaf.png?resizew=223)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/1/2948937241141248/2949703449534464/STEM/d2b072d7-835d-4fd3-b6cd-d304a8e153cb.png?resizew=155)
活动一:同学们用图甲装置进行实验,请你把实验现象补充完整。
活动二:兴趣小组的同学对猜测②进行如下探究实验。
(1)取软塑料瓶中的液体于三支试管中,三位同学分别完成如图乙所示实验。
(2)同学们观察到A试管中有气泡冒出,B、C试管中均有______ ,可证明CO2与NaOH发生了反应。请你写出A试管生成气体的化学方程式____________ 。
活动三:实验结束后,同学们将三支试管中反应后的剩余物倒入一个洁净的大烧杯中(如图丙),搅拌、静置,观察到烧杯内上层是无色溶液,下层有白色沉淀。请你分析烧杯上层溶液中一定没有剩余的物质是_______________ 。(填化学式)。
【提出问题】烧杯内上层溶液中可能含有哪些离子?
【猜想与假设】上层溶液中可能含有Na+、Cl-、Ca2+、
、OH-中的一种或几种。
【进行实验】
【反思评价】(1)经过综合分析,最终确定烧杯内上层溶液中一定存在的离子有_________ 。
(2)将烧杯内的物质过滤,滤渣回收,滤液应进行处理后再排放,可以有效防止水体污染。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/1/2948937241141248/2949703449534464/STEM/298b5c19-ca53-43d7-8e35-c6a6cfeb8fcd.png?resizew=146)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/1/2948937241141248/2949703449534464/STEM/5e2577a2-ff54-4943-bcb9-0dfc2988ecaf.png?resizew=223)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/1/2948937241141248/2949703449534464/STEM/d2b072d7-835d-4fd3-b6cd-d304a8e153cb.png?resizew=155)
活动一:同学们用图甲装置进行实验,请你把实验现象补充完整。
实验步骤 | 实验现象 | 猜测 |
向集满二氧化碳的软塑料瓶中滴加足量的氢氧化钠溶液,振荡 | ①CO2溶于水中 ②CO2与NaOH反应 |
活动二:兴趣小组的同学对猜测②进行如下探究实验。
(1)取软塑料瓶中的液体于三支试管中,三位同学分别完成如图乙所示实验。
(2)同学们观察到A试管中有气泡冒出,B、C试管中均有
活动三:实验结束后,同学们将三支试管中反应后的剩余物倒入一个洁净的大烧杯中(如图丙),搅拌、静置,观察到烧杯内上层是无色溶液,下层有白色沉淀。请你分析烧杯上层溶液中一定没有剩余的物质是
【提出问题】烧杯内上层溶液中可能含有哪些离子?
【猜想与假设】上层溶液中可能含有Na+、Cl-、Ca2+、
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/023ebef177e58b125407e6e072daebae.png)
【进行实验】
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
①取烧杯内无色溶液少许于试管中,滴加过量的氯化钙溶液 | 溶液中含有![]() | |
②取①中反应后的上层清液少许于试管中,滴加氯化铁溶液 | 有红褐色沉淀产生 |
【反思评价】(1)经过综合分析,最终确定烧杯内上层溶液中一定存在的离子有
(2)将烧杯内的物质过滤,滤渣回收,滤液应进行处理后再排放,可以有效防止水体污染。
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【推荐1】过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体,可作空间站或潜水艇中的氧气再生剂。某化学兴趣小组的同学发现一瓶敞口放置很久的过氧化钠固体,于是对这瓶过氧化钠固体的成分进行如下实验探究。
【提出问题】过氧化钠固体是否变质?
【查阅资料】I、过氧化钠能与水和二氧化碳发生如下反应:
,
。
Ⅱ、氯化钡溶液显中性。
【作出猜想】小明作出如下猜想:
猜想1:过氧化钠未变质,全部是Na2O2:
猜想2:过氧化钠部分变质,既有Na2O2,又有NaOH和Na2CO3:
猜想3:过氧化钠完全变质,含有NaOH和Na2CO3。
同学们分析后,认为猜想3还有一种可能:______ 。
【实验过程及结论】
(1)小明取少量固体于试管中,滴入足量水,没有气泡产生,证明猜想______ 不正确:
(2)为了确定可能含有的物质,小明应如何继续完成实验?请简要写出实验步骤、现象和结论______ 。
【提出问题】过氧化钠固体是否变质?
【查阅资料】I、过氧化钠能与水和二氧化碳发生如下反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7890c9ed30b1d7d3fcfff6d253fa8a67.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dbb5262b78e8c93d3566ca4927108b0f.png)
Ⅱ、氯化钡溶液显中性。
【作出猜想】小明作出如下猜想:
猜想1:过氧化钠未变质,全部是Na2O2:
猜想2:过氧化钠部分变质,既有Na2O2,又有NaOH和Na2CO3:
猜想3:过氧化钠完全变质,含有NaOH和Na2CO3。
同学们分析后,认为猜想3还有一种可能:
【实验过程及结论】
(1)小明取少量固体于试管中,滴入足量水,没有气泡产生,证明猜想
(2)为了确定可能含有的物质,小明应如何继续完成实验?请简要写出实验步骤、现象和结论
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科学探究题
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较难
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名校
解题方法
【推荐2】碳酸钠、碳酸氢钠是生活中两种常见的重要的盐。
【问题1】
(1)碳酸钠(俗称纯碱、苏打)与碳酸氢钠(俗称___________ ),均为白色固体,它们的水溶液的酸碱性?
【实验1】
(2)向它们的水溶液中分别滴入无色酚酞试液,酚酞试液均变红色,它们的水溶液均呈___________ 性。
【问题2】碳酸氢钠溶液、碳酸钠溶液与酸的反应
【实验2】等浓度的碳酸氢钠和碳酸钠溶液分别与相同浓度的盐酸反应操作和现象如下表:
【问题3】实验④与另外三个实验现象不同的原因
【实验3】将等浓度的碳酸氢钠和碳酸钠溶液与相同浓度的盐酸互滴,利用手持传感器测定反应中溶液pH变化,四个实验的pH变化与时间的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/22/1307f68b-5cea-4ac4-b361-ee9f97b503d2.png?resizew=466)
【分析】
(3)图4表示的实验是实验___________ (填实验2中的序号)。
(4)比较图3与图2发现:图3中的阴影部分与图2叠合后,图像基本重合。则图3中的AB段发生反应的化学方程式为___________ ,BC段发生反应的化学方程式为___________ ,D点的溶质为___________ (写化学式)。
(5)比较图1与图3发现:不同的操作有不同现象,试分析造成这一现象的原因:___________ 。
【应用】
(6)用稀盐酸来鉴别一瓶溶液是氢氧化钠还是碳酸钠时,应如何操作?___________ 。
【问题1】
(1)碳酸钠(俗称纯碱、苏打)与碳酸氢钠(俗称
【实验1】
(2)向它们的水溶液中分别滴入无色酚酞试液,酚酞试液均变红色,它们的水溶液均呈
【问题2】碳酸氢钠溶液、碳酸钠溶液与酸的反应
【实验2】等浓度的碳酸氢钠和碳酸钠溶液分别与相同浓度的盐酸反应操作和现象如下表:
序号 | 操作 | 现象 |
实验① | 碳酸氢钠溶液逐滴加入盐酸中 | 立刻产生气泡 |
实验② | 碳酸钠溶液逐滴加入盐酸中 | 立刻产生气泡 |
实验③ | 盐酸逐滴加入碳酸氢钠溶液中 | 立刻产生气泡 |
实验④ | 盐酸逐滴加入中碳酸钠溶液中 | 滴加一会后才有气泡产生 |
【实验3】将等浓度的碳酸氢钠和碳酸钠溶液与相同浓度的盐酸互滴,利用手持传感器测定反应中溶液pH变化,四个实验的pH变化与时间的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/22/1307f68b-5cea-4ac4-b361-ee9f97b503d2.png?resizew=466)
【分析】
(3)图4表示的实验是实验
(4)比较图3与图2发现:图3中的阴影部分与图2叠合后,图像基本重合。则图3中的AB段发生反应的化学方程式为
(5)比较图1与图3发现:不同的操作有不同现象,试分析造成这一现象的原因:
【应用】
(6)用稀盐酸来鉴别一瓶溶液是氢氧化钠还是碳酸钠时,应如何操作?
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较难
(0.4)
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【推荐3】为探究CO2与NaOH溶液发生的反应,某兴趣小组尝试用不同的方式进行实验。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/27/1e693fea-f26b-4827-9503-d32326fd07c5.png?resizew=188)
【查阅资料】本实验条件下,Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH分别约为11.0和8.5。
【实验探究】(1)实验一:小雨设计了如左图所示的实验,观察到的现象是_______ ,并得到广口瓶中的溶液X。
(2)实验二:为检验CO2与NaOH溶液反应的产物,小亮取实验一所得溶液X少许,向其中滴加过量____________ ,有气泡产生。
(3)实验三:小华取实验一所得溶液X少许,向其中加入过量的BaCl2溶液,振荡,静置,取上层清液,滴入1滴酚酞试液,发现溶液呈红色,证明溶液X中溶质一定有_____________________ 。
(4)实验四:兴趣小组将CO2持续通入一定浓度一定量的NaOH溶液中,用数字化实验技术测定反应过程中溶液的pH和温度变化,结果如图1、图2所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/27/f7014052-2b0c-412d-87f0-3fb0ff763606.png?resizew=477)
①图1中,BC段发生反应的化学方程式为_________________________ 。
②图2中,DE段温度变化的原因可能是______________________ 。
【反思感悟】(5)实验从CO2减少、Na2CO3生成等物质的变化,以及温度转化等视角多维度探究CO2与NaOH发生了反应,对于现象不明显的化学反应,可以通过现代技术手段进行数据测定,实现反应过程的“可视化”。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/27/1e693fea-f26b-4827-9503-d32326fd07c5.png?resizew=188)
【查阅资料】本实验条件下,Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH分别约为11.0和8.5。
【实验探究】(1)实验一:小雨设计了如左图所示的实验,观察到的现象是
(2)实验二:为检验CO2与NaOH溶液反应的产物,小亮取实验一所得溶液X少许,向其中滴加过量
(3)实验三:小华取实验一所得溶液X少许,向其中加入过量的BaCl2溶液,振荡,静置,取上层清液,滴入1滴酚酞试液,发现溶液呈红色,证明溶液X中溶质一定有
(4)实验四:兴趣小组将CO2持续通入一定浓度一定量的NaOH溶液中,用数字化实验技术测定反应过程中溶液的pH和温度变化,结果如图1、图2所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/27/f7014052-2b0c-412d-87f0-3fb0ff763606.png?resizew=477)
①图1中,BC段发生反应的化学方程式为
②图2中,DE段温度变化的原因可能是
【反思感悟】(5)实验从CO2减少、Na2CO3生成等物质的变化,以及温度转化等视角多维度探究CO2与NaOH发生了反应,对于现象不明显的化学反应,可以通过现代技术手段进行数据测定,实现反应过程的“可视化”。
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