1、1科学探究12017湖州科学探究小组在探究酸的性质时，做了如下实验：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 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)。两种酸溶液中的_不同。实验过程实验次数 试剂实验条件 实验现象1 0.2 克 CuO 粉末 6 毫升pH0 的盐酸 常温 黑色粉末很快溶解，溶液 呈蓝绿色2 0.2 克 CuO 粉末 6 毫升pH0 的硫酸 常温 无明显现象30.2 克 CuO 粉末
2、6 毫升pH0 的硫酸 0.35 克NaCl常温 黑色粉末很快溶解，溶液 呈蓝绿色40.2 克 CuO 粉末 6 毫升pH0 的硫酸0.35 克_常温 无明显现象实验结论 常温下，pH 相同的盐酸和硫酸溶液与 CuO 反应现象出现差异的原因是由于_促进了反应的进行。22017毕节某同学查阅资料得知，实验室常用电石(主要成分是 CaC2)与水反应制取乙炔(C 2H2)，反应的化学方程式为 CaC22H 2O=Ca(OH)2C 2H2(电石中的杂质不溶于水且不与水反应，也不与 Na2CO3溶液反应)。在实验室中，该同学把一定量的 CaC2加入 Na2CO3溶液中充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，并对
3、滤液的成分进行探究。提出问题 滤液中溶质的成分是什么？猜想与假设 猜想一：NaOH、Na 2CO3；猜想二：NaOH；猜想三：NaOH、Ca(OH) 2。分析与推理 分析一：若猜想一成立，说明实验中加入的 CaC2量少，CaC 2与水反应生成的 Ca(OH)2与 Na2CO3反应后，Na 2CO3剩余。分析二：若猜想二成立，说明实验中加入的 CaC2与水反应生成的 Ca(OH)2与 Na2CO3恰好完全反应。分析三：若猜想三成立，说明实验中加入的 CaC2量多，CaC 2与水反应生成的 Ca(OH)2与 Na2CO3反应后，Ca(OH) 2剩余。由以上分析可推知：反应后滤液中一定存在的溶质是_
4、(填化学式，下同)，可能存在的溶质是_和_。对可能存在的溶质需要进一步实验验证。实验验证实验序号 实验操作 实验现象 实验结论实验一 取少量滤液于试管中，向其中加入过量稀盐酸 无气泡产生 猜想_不成立实验二取少量滤液于试管中，向其中滴加适量碳酸钠溶液_猜想三成立，发生反应的化学方程式为_2拓展延伸 若向 CuCl2溶液中加入少量 CaC2，充分反应，可观察到有气泡产生，同时出现蓝色的_(填化学式)沉淀。实验室保存电石应注意_。32017安徽某兴趣小组用图 KZ91 中装置进行实验时发现，烧杯中饱和石灰水先变浑浊，后逐渐澄清。图 KZ91(1)写出甲装置中发生反应的化学方程式：_；石灰水变浑浊是
5、因为生成了_(填化学式)。(2)为探究“饱和石灰水浑浊后变澄清的原因” ，该小组同学开展了如下活动：查阅文献 碳酸钙(碳酸钠等)与二氧化碳、水反应生成可溶于水的碳酸氢钙(碳酸氢钠等)。提出假设 假设 1：挥发出的 HCl 使浑浊变澄清； 假设 2：_。设计实验 为除去 CO2中的 HCl，小华在图中甲、乙装置之间增加图 装置， 装置的连接顺序是甲_(填管口序号)乙；其中存放的试剂合理是_(填序号)。 A浓硫酸 B饱和 Na2CO3溶液CNaOH 溶液 D饱和 NaHCO3溶液实验现象 饱和石灰水浑浊后，继续通入足量 CO2，沉淀部分溶解但最终并未完全澄清。得出结论 由以上探究可得出结论是_。图
6、 KZ92(3)该兴趣小组在老师指导下，用 pH 传感器测得图烧杯中溶液的 pH 随通入时间的变化曲线如图 KZ92 所示。 AB 段 pH 不变的可能原因是_； D 点所得溶液的成分除 H 2O 外还有_。 BC 段发生的化学方程式主要有_。42017南充(1)如图 KZ93 是实验室制取气体的一些装置，据图回答：图 KZ93图 B 中仪器 a 的名称是_。用高锰酸钾制取氧气的发生装置是_(填序号)，若用 C 装置收集氧气，验满时，应将带火星的木条放在_(填“b”或“c”)端导管口，若木条复燃，说明氧气已满。(2)小明在帮老师整理实验室时，发现一瓶未密封的 KOH 固体，对其成分提出以下假设
7、，并在老师的指导下进行实验探究。查阅资料 KOH 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3_。K 2CO3溶液呈碱性，BaCl 2溶液、KCl 溶液呈中性。猜想假设 假设：只含 KOH；假设：含 KOH 和 K2CO3；假设：只含 K2CO3。进行实验 实验操作步骤 实验现象 实验结论取少量样品于试管中，加入足量的稀盐酸有气泡产生假设_不正确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_假设正确取中上层清液，滴加无色酚酞溶液,_问题讨论 步骤中加入过量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
8、成或性质看，这瓶变质的试剂在农业上的用途是_。 52017泰安碳酸氢钠是小苏打的主要成分，在生产和生活中有许多重要的用途。化学课上，同学们为了解碳酸氢钠的性质，将一定质量的碳酸氢钠和稀硫酸混合，充分反应后，有气泡逸出，写出该反应的化学方程式：_。同学们对反应后溶液中溶质的成分进行了探究：认为除一定含有硫酸钠外可能还含有其他成分，因此进行了猜想并做了如下实验。实验用品 pH 试纸、锌片、氧化铜粉末、稀硫酸、氢氧化钠溶液、氯化钡溶液。猜想与假设 反应后溶液中溶质的组成成分可能有哪些？猜想一：硫酸钠；猜想二：硫酸钠、碳酸氢钠；猜想三：硫酸钠、硫酸。实验探究 同学们取反应后的溶液用不同方案进行如下实验
9、，请根据结论完成下表。实验方案 A B C D实验操作实验现象 _ 产生白色沉淀试纸变色，对照标准比色卡，pH_7_实验结论猜想二不正确猜想三正确 猜想三正确猜想三正确得出结论 猜想三正确。评价反思 (1)老师对同学们能用多种方案进行探究，并且得出正确的实验结论给予肯定，同时指出探究中存在一处明显错误操作的是方案_。(2)有同学对实验方案 B 的结论提出了质疑，认为仅凭此现象不能得出猜想三正确，请说明理由：_。总结提高 依据所给实验用品，请你设计不同的方案确认猜想三是正确的：4_。5参考答案1建立猜想 酸根离子(或阴离子)实验过程 Na 2SO4实验结论 Cl 解析 建立猜想 当两种酸溶液的
10、pH 相同时，仍然出现上述实验中现象的差异，可能原因就是盐酸和硫酸溶液中的酸根离子(或阴离子)不同导致。实验过程 为了验证上述猜想，设计实验 3、4 进行对比，在其他条件相同的情况下，实验 3 加入了 NaCl，则实验 4 应加入等质量的 Na2SO4进行对比，由此可获得正确的结论。实验结论 由上述 3、4 两个对比实验的现象可以获得的结论：常温下，pH 相同的盐酸和硫酸溶液与 CuO 反应现象出现差异的原因是由于氯离子(Cl )促进了反应的进行。2分析与推理 NaOH Ca(OH) 2 Na 2CO3实验验证 一 有白色沉淀生成Ca(OH)2Na 2CO3=CaCO32NaOH拓展延伸 Cu
11、(OH) 2 密封保存解析 本题主要考查化学反应前后溶液成分的探究。分析与推理 根据反应的化学方程式：CaC22H 2O=Ca(OH)2C 2H2 可知，反应中生成的 Ca(OH)2能与 Na2CO3溶液反应生成 CaCO3沉淀和 NaOH，因为电石中的杂质不溶于水且不与水反应，也不与 Na2CO3溶液反应，如果 Ca(OH)2和 Na2CO3溶液恰好反应，则溶液中只剩余NaOH；若 Ca(OH)2有剩余，则 Na2CO3溶液完全反应，溶液中的溶质则是 Ca(OH)2和 NaOH；若 Na2CO3溶液有剩余，则Ca(OH)2和 Na2CO3完全反应，则溶液中的溶质是 NaOH 和 Na2CO3
12、，所以反应后溶液中的溶质一定有 NaOH；可能存在Ca(OH)2或 Na2CO3。实验验证 取少量滤液于试管中，向其中加入过量稀盐酸，没有气泡产生，说明溶液中没有碳酸钠，说明猜想一不成立；若猜想三成立，则滤液中有 Ca(OH)2和 NaOH，因此，取少量滤液于试管中，向其中滴加适量碳酸钠溶液，Ca(OH) 2与 Na2CO3溶液反应生成 CaCO3沉淀，方程式为 Ca(OH)2Na 2CO3=CaCO32NaOH，所以滤液中会看到有白色沉淀生成。拓展延伸 若向 CuCl2溶液中加入少量 CaC2，CaC 2与 H2O 充分反应生成 Ca(OH)2和 C2H2，可观察到有气泡产生，生成的 Ca(
13、OH)2又能和 CuCl2溶液反应生成蓝色 Cu(OH)2沉淀和 CaCl2。因为电石易与水反应，所以实验室保存电石应注意密封保存。3(1)2HClCaCO 3=CaCl2CO 2H 2OCaCO3(2)提出假设 产生的 CO2使浑浊变澄清设计实验 b a D得出结论 挥发出的 HCl 使饱和石灰水产生的浑浊最终变澄清；CO 2只能使饱和石灰水产生的沉淀部分溶解，不能最终使其变澄清(3)一开始排出来的是空气，不会使溶液 pH 明显变化 CaCl 2和 HCl(或 Ca2 、H 、Cl )Ca(OH) 2CO 2=CaCO3H 2O、2HClCa(OH) 2=CaCl22H 2O解析 (1)甲装
14、置内发生碳酸钙与盐酸的反应，生成氯化钙、水和二氧化碳气体；石灰水变浑浊是由于 CO2与Ca(OH)2反应生成了难溶的碳酸钙(CaCO 3)的缘故。(2)提出假设 由文献资料和浓盐酸具有挥发性可以推测，使浑浊的石灰水变澄清的原因有两个：一是挥发出的氯化氢使浑浊变澄清，二是生成的 CO2与 CaCO3、H 2O 作用生成了可溶性的碳酸氢钙使浑浊变澄清。设计实验 除去 CO2中混有的 HCl 气体，气体由长管 b 通入；吸收试剂能与 HCl 气体反应且不生成新的杂质气体，不能与 CO2反应。浓硫酸不能吸收 HCl，NaOH 溶液能与 CO2反应，Na 2CO3能与 CO2、H 2O 反应生成 NaH
15、CO3，NaHCO 3能与 HCl 反应生成 CO2，所以选 NaHCO3。得出结论 足量的 CO2气体不能使浑浊的石灰水变澄清，则说明使浑浊石灰水变澄清的物质一定是浓盐酸挥发出的 HCl 气体。(3)刚开始通入烧杯中的气体是装置甲中排出的空气，所以烧杯中溶液的酸碱度在刚开始(曲线 AB 段)未出现明显的变化； D 点溶液 pH 小于 7，说明此时溶液显酸性，则该溶液中存在的溶质有反应生成的氯化钙(CaCl 2)和过量的盐酸(HCl)；在 BC 段发生的反应有 Ca(OH)2分别和HCl、CO 2作用使溶液 pH 降低。4(1)铁架台 A c(2)查阅资料 2KOHCO 2=K2CO3H 2O
16、进行实验 产生白色沉淀 酚酞不变色问题讨论 使 K2CO3完全反应完，排除对 KOH 检验的干扰拓展应用 作钾肥解析 (1)本题考查了实验室制取气体发生装置的选择，应根据反应物的状态与反应所需的条件进行选择；收集6氧气的方法有排水法与排空气法，排空气法中应 b 进 c 出，当 c 端出来的气体可使带火星木条复燃时，说明氧气已集满。(2)根据题中所给信息，KOH 与 NaOH 性质相似，可推知 KOH 相关性质；设计实验检验物质成分，检验过程中，验证某种物质是否存在，需排除其他物质的影响；农业上肥料的分类，分为氮肥、磷肥、钾肥与复合肥。52NaHCO 3H 2SO4=Na2SO42CO 22H
17、2O实验探究 无现象 有气泡产生，锌片逐渐溶解评价反思 (1)C(2)因为溶液中的硫酸钠与氯化钡溶液反应也生成硫酸钡白色沉淀，此现象的产生，不能证明溶液中含有硫酸总结提高 取少量的氧化铜粉末于试管中，向试管中加入反应后的溶液，观察到试管中的黑色粉末溶解，溶液变为蓝色，则猜想三正确解析 碳酸氢钠和稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水，反应的化学方程式为2NaHCO3H 2SO4=Na2SO42CO 22H 2O。实验探究 碳酸氢钠和稀硫酸反应生成二氧化碳气体，向反应后的溶液中加入稀硫酸，无现象，说明猜想二不正确；猜想三正确，说明溶液中含有硫酸，酸溶液的 pH7；锌能与稀硫酸反应生成氢气，向反应后的溶液中加入锌片，有气泡产生，且锌片溶解，证明猜想三正确。反思评价 (1)用 pH 试纸测定溶液的酸碱度时，不能将 pH 试纸直接放入待测液中，方案 C 错误。(2)因为溶液中的硫酸钠与氯化钡溶液反应也生成硫酸钡白色沉淀，此现象的产生，不能证明溶液中含有硫酸，无法证明猜想三正确。总结提高 要证明猜想三正确，关键要证明溶液中含有硫酸，还可用酸和金属氧化物反应来验证，方法为：取少量的氧化铜粉末于试管中，向试管中加入反应后的溶液，观察到试管中的黑色粉末溶解，溶液变为蓝色，则猜想三正确，这是因为氧化铜和稀硫酸反应生成蓝色的硫酸铜溶液和水。
