1、1专项突破(八) 科学探究之酸碱的性质12015延庆一模 某化学兴趣小组围绕“酸和碱的中和反应”的学习，进行了如下实验。(1)实验一：取 5 mL氢氧化钠溶液于烧杯中，滴入几滴酚酞溶液，可观察到的现象为_，然后加入稀盐酸，用玻璃棒搅拌，溶液变为无色，有关反应的化学方程式为_。(2)实验二：对实验一反应后溶液中的溶质进行探究。提出猜想 猜想一：只有 NaCl；猜想二：有 NaCl和 NaOH；猜想三：有 NaCl和 HCl。你认为猜想_不合理，其理由是_。设计实验实验操作 实验现象 实验结论取反应后的溶液于试管中，加入_猜想三成立2.2016顺义一模 甲、乙两个实验小组利用图 Z81 装置(夹持
2、装置已略去)，做了一个兴趣实验，证明二氧化碳与氢氧化钠的反应产物中有碳酸钠生成。他们的实验步骤如下：图 Z81在玻璃管中加入一定量碳酸钙，关闭 K1、K 3，打开 K4，从分液漏斗放入稀盐酸并收集二氧化碳；打开 K1，使玻璃管中的液体流入烧杯，并用清水冲洗；关闭 K1，从分液漏斗向玻璃管中加入氢氧化钠溶液；使二氧化碳与氢氧化钠充分反应；关闭 K3，打开 K4，从分液漏斗放入稀盐酸；打开 K1，使玻璃管中的液体流入烧杯。(1)步骤中发生反应的化学方程式为_。(2)步骤的具体操作是_。(3)整个过程中注射器的作用是_。(4)在步骤中，甲、乙两组观察到了不同现象。甲组发现烧杯中液体变浑浊；乙组发现烧
3、杯中产生大量气泡，两组现象不同的原因是_。3小明、小芳二位同学为探究盐酸的化学性质，做了如下实验：图 Z82(1)试管 A中的现象是_，反应后试管 B中一定有的阳离子是_(写离子符号)。(2)试管 C中反应的化学方程式为_。小芳同学把反应后 D、E 试管中的废液倒入一个洁净的烧杯中，观察到先有气泡产生，后有白色沉淀生成，过滤，得到白色沉淀和无色滤液。小芳同学欲探究无色滤液中的溶质成分，小芳同学分析得出无色滤液中一定不含 HCl，理由是2_。提出问题 无色滤液的溶质是什么？作出猜想 NaCl；NaCl 和 CaCl2；NaCl、CaCl 2和 Na2CO3；NaCl 和 Na2CO3。小明认为猜
4、想_一定不正确。进行实验 实验步骤 实验现象 实验结论取少量滤液于试管中，滴加少量碳酸钠溶液 无明显现象取少量滤液于试管中，滴加少量_ 有气泡产生 猜想_成立4.某化学实验活动小组的同学为了探究实验室中久置的氢氧化钠固体的成分，进行了有关实验，请你参与他们进行的探究活动。提出问题 久置氢氧化钠固体的成分是什么？猜想与假设 猜想 1：全部是 NaOH；猜想 2：全部是 Na2CO3；猜想 3：是 NaOH和 Na2CO3的混合物。实验与探究 (1)实验如下：实验操作 预期实验现象 结论及解释操作一：取少量固体样品于试管中，加蒸馏水完全溶解，然后加入足量的稀盐酸若实验过程中始终没有气泡产生 则证明
5、猜想_成立操作二：另取少量固体样品于试管中，加蒸馏水完全溶解，然后滴加足量的氯化钡溶液 若实验过程中产生_则证明猜想 2或猜想 3成立，此过程中发生反应的化学方程式是_(2)为了进一步的验证猜想结果，小明同学提出如下实验方案：继续操作二的实验，过滤，然后向滤液中滴加酚酞溶液，若现象为_，则猜想 3成立；若现象为_，则猜想 2成立。反思与评价 操作二中使用的氯化钡溶液不能被氢氧化钡溶液代替的原因是_。5某兴趣小组发现了一包敞口放置的碱石灰样品，为探究其成分，同学们在实验室对这包碱石灰样品展开了探究。查阅资料 碱石灰是由 CaO和 NaOH固体混合而成的，通常用于吸收二氧化碳及干燥气体；熟石灰微溶
6、于水，且溶于水时放出的热量很少，可以忽略不计；BaCl 2溶液显中性。提出猜想 根据资料，同学们分析碱石灰样品的主要成分可能含有 CaO、NaOH、Ca(OH) 2、CaCO 3和_。实验探究 小组讨论后设计如下实验进行探究：实验步骤及操作 实验现象 结论取部分该样品于试管中，加少量水 无明显放热现象碱石灰样品中不含 CaO和_继续加足量水，振荡，静置 产生白色沉淀 样品中一定含有 CaCO3从步骤的试管中取少量上层清液于另一试管中，向其中滴加过量 BaCl2溶液产生白色沉淀将步骤所得物质过滤，向滤液中滴加无色酚酞溶液 溶液变为红色思考与分析 小杰同学经过分析认为步骤的结论不准确，原因是_(用
7、化学方程式表示)。解释与结论 通过以上探究与分析可以得出：该碱石灰样品一定含有的物质是_；实验探究步骤所得溶液中除酚酞外还含有的溶质有_。62017通州一模 小明同学想在实验室用 NaOH溶液与 CO2气体制取 Na2CO3溶液。但是经过检验，发现很难得到纯净的 Na2CO3溶液，在老师的帮助下查阅了相关资料，制定了实验方案。查阅资料CO 2通入 NaOH溶液时极易因 CO2过量而产生 NaHCO3，且无明显现象；NaHCO 3溶液煮沸时不会发生分解反应；NaHCO 3溶液与 CaCl2溶液不反应；NaHCO 3NaOH= =Na2CO3H 2O；Na 2CO3CaCl 2=CaCO32NaC
8、l。3制取步骤量取两份 50 mL相同浓度的 NaOH溶液备用；用一份 50 mL NaOH溶液吸收过量的 CO2气体，至 CO2气体不再溶解；小心煮沸溶液 12 分钟；在得到的的溶液中加入另一份 50 mL NaOH溶液，使其充分混合即得。实验探究 制得的 Na2CO3溶液中可能含有的杂质是_。为检验制得的溶液是否为纯净的 Na2CO3溶液，请你与小明同学一起完成下列实验探究。实验步骤 实验现象 实验结论取少量制得的溶液于试管中，加入过量的显中性的 CaCl2溶液 _ 溶液中含有 Na2CO3取其中一份加入足量的_ 无气泡产生 制得的溶液中不含_将上步实验所得混合物进行过滤，将滤液分成两份
9、取另一份加入_ 制得的溶液中含 NaOH结论 所制得的不是纯净的 Na2CO3溶液。评价与反思 小芳同学认为可以用过量的 Ca(OH)2溶液替代 CaCl2溶液进行以上实验，你认为是否可行，并说明原因：_。72017海淀一模 某小组同学在查阅“氢氧化钠使酚酞变红的原因”时，看到了以下资料。资料 .实验室所用酚酞溶液 pH8，溶液中，酚酞的分子结构会随着 pH的改变而改变，不同的结构在溶液中会表现出不同的颜色，具体如下表所示。溶液的 pH 1pH8 8pH13 pH13酚酞的分子结构 内酯式 醌式 羧酸式酚酞溶液的颜色 无色 红色 无色.醌式结构的酚酞能与 H2O2溶液发生反应，生成无色物质，该
10、物质在溶液中的颜色不会随着 pH的改变而改变。 .NaOH 溶液浓度越大，溶液 pH越高。该小组同学对上述资料产生了兴趣，决定对酚酞溶液颜色的变化展开探究。进行实验组别 实验操作 实验现象及数据配制 pH为 13的 NaOH溶液，取 5 mL于试管中，向其中滴加 2滴酚酞溶液后，分成两等份 _向一支试管中加入稀盐酸 溶液红色褪去1向另一支试管中加入_ 溶液红色褪去2分别配制 pH为 8、10、11、13 的 NaOH溶液，各取 5 mL分别加入 4支试管中，再分别向 4支试管中加入 5滴 30% H2O2溶液，最后各滴入 2滴酚酞溶液每支试管中溶液都先变成红色， 然后红色逐渐褪去， 各支试管褪
11、色时间如图所示：(续表)组别 实验操作 实验现象及数据2配制 pH为 9的 NaOH溶液，分别取 5 mL加入 4 支试管中，再向各试管加入 5滴质量分数分别为 0.5%、1%、2%、4%的 H2O2溶液， 最后各滴入 2滴酚酞溶液每支试管中溶液都先变成红色， 然后红色逐渐褪去， 各支试管褪色时间如图所示：4解释与结论(1)实验 1组中，可以观察到的实验现象是_。(2)实验 1组中，溶液红色褪去的原因是_(用化学方程式表示)。 (3)实验 1组的目的是验证“pH13 时，红色酚酞溶液会变成无色” ，请补全实验操作：_。(4)由实验 2组可以得到结论：H 2O2能使变红的酚酞褪色，_。(5)实验
12、 2组的目的是_。反思与评价(1)小组中某位同学在进行实验 2组时，滴加 30 % H2O2溶液，振荡、静置 30 min后，才向溶液中加入 2滴酚酞溶液。静置过程中，他观察到有气泡产生；加入酚酞溶液后，他发现 4支试管的褪色时间均长于原实验 2组中时间。导致酚酞褪色时间变长的原因可能是_(忽略NaOH与空气中 CO2的反应)。(2)该小组同学欲继续探究导致红色酚酞溶液褪色的原因。实验操作 实验现象配制 pH为 14 的 NaOH溶液，取 5 mL于试管中，加入 5滴 30% H2O2溶液，再滴入 2滴酚酞溶液 溶液先变红，后褪色分析导致上述溶液先变红后褪色的可能原因：_。5参考答案1(1)溶
13、液变成红色NaOHHCl= =NaClH 2O(2)提出猜想 二 NaOH 显碱性，能使酚酞溶液变为红色设计实验 锌粒(或碳酸钠溶液) 产生气泡解析 实验二：氢氧化钠和盐酸反应，一定生成氯化钠，所以不需要证明氯化钠的存在，只需证明反应后溶液中是否含有 HCl，只要加入能与盐酸反应有明显现象的物质即可。2(1)CaCO 32HCl= =CaCl2CO 2H 2O(2)关闭 K3，打开 K4，推动注射器活塞使液体进入集气瓶，并将二氧化碳压入玻璃管内(3)容纳集气瓶内液体，排除气体(4)步骤中所加盐酸的量不同，甲组同学所用盐酸适量，而乙组同学所用盐酸过量解析 (2)步骤的具体操作是将集气瓶内的二氧化
14、碳压入玻璃管内与氢氧化钠反应，所以步骤的具体操作是关闭 K3，打开 K4，推动注射器活塞使液体进入集气瓶，并将二氧化碳压入玻璃管内。(4)反应物的量不同，产生的现象也不相同，甲组中氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀，乙组中盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳气体，两组产生不同现象的原因是步骤中所加盐酸的量不同，甲组同学所用盐酸适量，步骤烧杯中液体成分为 CaCl2，而乙组同学所用盐酸过量，步骤烧杯中液体成分为 CaCl2、HCl。3(1)溶液变为红色 Fe 2(2)6HClFe 2O3=2FeCl33H 2O 因为白色沉淀是碳酸钙，如果有盐酸，它们会发生反应作出猜想 进行实验 盐酸(或硫酸) 解析 (1
15、)紫色石蕊溶液遇酸变红；铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，所以溶液中的阳离子是 Fe2 。(2)氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水，化学方程式为 6HClFe 2O3=2FeCl33H 2O；反应后 D、E 试管中能反应生成沉淀的物质是碳酸钠和氯化钙，即白色沉淀为碳酸钙，碳酸钙沉淀能和盐酸反应，所以溶液中有碳酸钙存在时，一定不存在盐酸。作出猜想 因为 Na2CO3和 CaCl2能发生反应，不能共存，所以猜想一定不正确。进行实验 碳酸钠属于碳酸盐，检验碳酸盐一般用稀盐酸，碳酸盐与盐酸反应生成二氧化碳气体，即有气泡产生。4实验与探究 (1)1 白色沉淀BaCl2Na 2CO3=BaCO32NaCl(2
16、)滤液变成红色 滤液不变色反思与评价 氢氧化钡溶液会引入氢氧根离子，干扰氢氧化钠的检验5提出猜想 Na 2CO3实验探究 NaOH思考与分析 Na 2CO3Ca(OH) 2=CaCO32NaOH解释与结论 Na 2CO3和 Ca(OH)2 NaCl、BaCl 2和 NaOH6实验探究 NaOH 或 NaHCO3实验步骤 实验现象 实验结论有白色沉淀产生稀盐酸 NaHCO3酚酞溶液评价与反思 Ca(OH) 2与 Na2CO3反应生成的 NaOH以及过量的 Ca(OH)2会对原来溶液中 NaOH的检验造成干扰7解释与结论 (1)溶液变红 (2)HClNaOH= =NaClH 2O (3)加入氢氧化
17、钠固体 (4)且 pH越大，褪色所需时间越短 (5)探究过氧化氢溶液的浓度对变红后的酚酞溶液褪色所需时间(或快慢)的影响反思与评价 (1)放置过程中过氧化氢分解，导致过氧化氢溶液浓度降低，使得褪色时间变长(2)刚刚滴入酚酞溶液时，溶液中酚酞分子存在醌式结构，因此溶液显红色；之后，过氧化氢溶液把醌式结构氧化(或溶液中酚酞分子的醌式结构转化为羧酸式结构)，使溶液褪色解析 解释与结论 (1)酚酞遇 8pH13 的碱性溶液变红，氢氧化钠溶液 pH13，因此酚酞溶液变红。(2)氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水，氢氧化钠消失，溶液红色褪去。(3)实验 1组的目的是验证“pH13 时，红色酚酞溶液会变成无色” ，因此需要往溶液中加入更多的碱，使溶液 pH13，所以应该加入氢氧化钠固体。(4)实验 2组图中显示横坐标是 pH，纵坐标是时间，根据图中线段可知，pH 越大，褪色所需时间越短。(5)根据实验 2组图6像可知溶液褪色时间与过氧化氢溶液浓度有关，浓度越大，褪色时间越短。反思与评价 (1)过氧化氢会分解放出氧气，导致其浓度变小，因此褪色时间变长。(2)根据所给资料判断溶液变红是因为酚酞变为醌式结构，后来加入过氧化氢溶液后醌式结构的酚酞能与 H2O2溶液发生反应，生成无色物质，因此溶液又变为无色。
