有关物质成分的探究

发布者：程周华     所属单位：汪墩中学     发布时间：2016-06-23    浏览数：0

实验探究    有关物质成分的探究

 

1．(2013年湛江)在学习盐的化学性质时，老师将一定量的碳酸钠溶液与氯化钡溶液混合，过滤反应后的混合物。老师要求同学们探究滤液中溶质的组成。请你一同参与探究并回答有关问题。

【查阅资料】碳酸钠溶液显碱性，氯化钠、氯化钡溶液显中性。

请你写出碳酸钠溶液与氯化钡溶液反应的化学方程式：___________________________。

【提出猜想】

猜想1：滤液中溶质是NaCl；

猜想2：滤液中溶质是NaCl和__________的混合物(填化学式)；

猜想3：滤液中溶质是NaCl和Na₂CO₃的混合物。

【实验探究】

(1)取少量滤液于试管中，滴加2～3滴无色酚酞试液，振荡，无明显现象。同学们认为猜想__________不成立。

(2)另取少量滤液于另一支试管中，滴加碳酸钠溶液，若有________________(填实验现象)，证明猜想2成立。

【问题讨论】

(1)甲同学认为要证明猜想2成立也可以改用硫酸钠溶液。你认为甲同学__________(填“能”或“不能”)达到实验目的。

(2)乙同学认为要证明猜想2成立也可以改用硝酸银溶液。你认为乙同学__________(填“能”或“不能”)达到实验目的。理由是________________________________________________________________________。

2．(2013年佛山)我国大部分地区深受酸雨的危害，煤燃烧产生的SO₂是形成酸雨的主要污染物，SO₂与水结合生成弱酸性亚硫酸(H₂SO₃)。

已知：H₂SO₃易分解生成水和SO₂，也易与空气中的氧气或稀硝酸反应生成H₂SO₄；H₂SO₃和SO₂都能使红色的品红溶液褪色。

(1)酸雨是pH小于______的降雨。

(2)常用脱硫方法减少废气中的SO₂，以生石灰(CaO)为脱硫剂，高温下与废气中的SO₂与O₂化合生成CaSO₄，化学方程式为：__________________________________。

(3)实验室常用亚硫酸盐与HCl(或H₂SO₄)反应制备SO₂，Na₂SO₃与盐酸反应的化学方程式：____________________________。

(4)小鸿同学利用中和反应的原理，在空气中放置一段时间的酸雨(pH约为3)中加入足量的KOH，并就反应后混合溶液中的盐成分进行探究：

【提出猜想】反应后的混合溶液中盐的成分是什么？

【进行猜想】猜想1：只有K₂SO₃；猜想2：____________；猜想3：既有K₂SO₄，也有K₂SO₃。

【实验探究】限选试剂：稀硫酸、稀盐酸、稀硝酸、氯化钡溶液、澄清石灰水、品红溶液、紫色石蕊溶液。

3.(2012年茂名)酸雨往往含有硫酸、盐酸和硝酸等三种成分，但地区不同，成分也不同，要治理酸雨，先要确定其组成，兴趣小组对当地的酸雨进行探究，请你参与探究过程：

(1)若要确定该地区酸雨的pH，最简便的方法是使用____________________；

(2)设计实验方案，探究该地区酸雨是否存在硫酸和盐酸，填写下来。(已知硫酸银微溶于水)

限选试剂：NaOH溶液、BaCl₂溶液、Ba(NO₃)₂溶液、AgNO₃溶液

4.学习了CO₂的有关知识之后，同学们查阅资料发现Mg能在CO₂中燃烧：2Mg＋CO₂2MgO＋C，所以镁着火不能用CO₂来灭火。但没有找到有关钠能否与CO₂反应的介绍。于是同学们展开钠着火能否用CO₂来灭火的探究。

【提出猜想】钠能发生类似于CO₂与镁的反应，可能的化学方程式为：____________________________。

【实验】将燃着的钠伸入装有CO₂的集气瓶中，钠能在CO₂中继续燃烧。

【查阅资料】

①Na₂O是白色固体，能与CO₂反应生成Na₂CO₃，与H₂O反应生成NaOH。

②Ba(OH)₂溶于水而BaCO₃不溶于水。

③Na₂CO₃的存在会干扰NaOH的检测。

基于以上资料，同学们认为钠在CO₂中燃烧的产物应该与Mg在CO₂中燃烧的产物情况有所不同，并对产物提出了以下几种猜想：

①Na₂O、C；②________、C；③NaOH、C；④Na₂O、Na₂CO₃、C。

通过理论分析，猜想________(填序号)肯定是错误的，理由是________________________________________________________________________。

【验证猜想】

在步骤(2)中BaCl₂溶液为什么要加入至过量：__________________________         。

在步骤(3)中也可以通过加入______________试剂的方法进行检验(写一种指示剂)。

【结论】猜想________(填序号)正确。

5．某气体可能由H₂、CO中的一种或两种组成，某化学兴趣小组对该气体的成分进行探究。

【提出问题】该气体由什么物质组成？

【提出假设】猜想Ⅰ：只有氢气；猜想Ⅱ：只有一氧化碳；猜想Ⅲ：______________________。

【提供信息】由H₂、CO中的一种或两种组成的气体能在氧气中安静地燃烧。

【设计实验】将该气体在氧气中完全燃烧的产物依次通过装置A、B，根据装置A、B中物质质量的变化情况来推测该气体的组成。

【现象与结论】

【分析讨论】

(1)装置A质量增加，说明气体燃烧的产物中有______生成，推知该气体成分中一定含有______元素；装置B质量增加，说明该气体燃烧的产物中有__________生成，推知该气体成分中一定含有______元素。

(2)装置A中浓硫酸的作用：__________________________________________________。

【反思】若某纯净物完全燃烧，将其产物依次通过该套实验装置A、B，发现装置A、B的质量都增加了，则该纯净物可能是____________________(任写一种物质的化学式或名称)。

6．近几年我国某些城市酸雨污染较为严重，主要是因为大量燃烧含硫量高的煤而形成的，此外，各种机动车排放的尾气也是形成酸雨的重要原因。

【提出问题】通过实验证明煤中含有碳元素和硫元素。

【查阅资料】(1)“二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色(由紫红色变为无色)，该反应的化学方程式为：5SO₂＋2KMnO₄＋2H₂O===K₂SO₄＋2MnSO₄＋2X ”。这个化学方程式中最后一种物质X的化学式是________。

(2)“二氧化硫和二氧化碳一样，也能使澄清石灰水变浑浊。”请写出二氧化硫与澄清石灰水反应的化学方程式：____________________________________________。

根据上述资料，甲同学、乙同学和丙同学分别设计实验方案进行探究。

【实验探究】(3)甲同学：

[实验操作]甲同学进行了如下图所示A、B两步实验。

[实验现象]A中稀高锰酸钾溶液褪色，B中澄清石灰水变浑浊。

[得出结论]煤燃烧生成二氧化硫和二氧化碳，证明煤中含有碳元素和硫元素。

(4)乙同学认为甲同学的实验方案不合理，其理由是________________________________________________________________________

________________________________________________________________。

(5)丙同学：

[实验操作]丙同学进行了如下图所示实验(部分装置在图中略去)：

【探究与结论】(6)C装置的作用是____________________________________。

(7)证明煤中含有碳元素和硫元素的现象是：丙同学的实验中________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

7．潜水艇有两种供氧的装置，第一种是储备压缩氧气，第二种是在紧急的情况下才使用的过氧化钠(Na₂O₂)作供氧剂，小红同学对过氧化钠如何作供氧剂产生浓厚的兴趣，于是他在老师的指导下展开了以下的探究活动。

【查阅资料】

①过氧化钠是用在矿山、坑道、潜水或宇宙飞船等缺氧的场合中，将人们呼出的CO₂转换成O₂，以供呼吸之用。

②二氧化碳与过氧化钠反应的生成物只有两种，一种是氧气，另一种是化合物。

③人呼出的气体中含有的水分也能与过氧化钠反应生成氧气。

(1)小红利用下图的BCDE装置组合和有关药品制取并收集氧气。

    

①           ②     ③     ④      ⑤

若用大理石与稀盐酸制取二氧化碳，则B中装置可采用上图中的______(填数字序号，下同)；E中装置可采用上图中的______；B中的化学方程式为：____________________________。

(2)二氧化碳与过氧化钠反应除生成氧气外还生成什么物质？

【作出猜想】小红作出了以下三种猜想：

①生成碳酸；②生成氢氧化钠；③生成碳酸钠。

通过对反应物有关的元素组成的分析，乙同学认为猜想________(填数字序号)一定是错误的，理由是______________________________________________________________。

【进行实验】小红通过以下实验验证了另一个猜想的正确性，请完成下述实验报告。

【反思与交流】

①小红若用图A来代替B装置，证明二氧化碳与过氧化钠反应生成了氧气，你是否同意小红的做法？____(填“是”或“否”)，原因：____________________________________。

②由此可知道过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式为：______Na₂O₂＋______CO₂===O₂＋________。

8．(原创)某兴趣小组发现一袋腌制松花蛋的泥料，配料表上的成分是氧化钙、纯碱和食盐。他们要探究在腌制松花蛋过程中都有哪些物质对鸭蛋起作用。于是取少量泥料在水中溶解，充分搅拌后过滤，取滤液探究其成分。

【猜想与假设】他们都认为滤液中一定有NaCl和NaOH。生成氢氧化钠的化学方程式为：________________________________。对其他成分他们分别做出了如下猜想：

小亮猜想：还可能有Na₂CO₃。

小强猜想：还可能有Ca(OH)₂和Na₂CO₃。

你认为_______的猜想是错误的，理由是_______________________。

你还能做出的猜想是：还可能有________________。

【活动与探究】小亮取一定量的滤液于试管中，向其中滴加了几滴稀盐酸，振荡，没有气泡，于是他得出结论：滤液中没有Na₂CO₃。

请你选择CO₂以外的物质，设计一个实验方案验证你的猜想。

 

【反思】小强认为小亮的结论不严密，理由是___________________。

9．2011年5月1日起“醉驾入刑”。醉酒的原因是酒中含有一种物质叫乙醇，对人的神经系统有刺激作用。醉酒后驾车会带来严重的社会危害。

(1)乙醇(C₂H₅OH)易燃烧，燃烧的化学方程式为：_________________。

(2)交警进行呼气酒精检测的原理是橙红色的K₂Cr₂O₇酸性溶液遇乙醇迅速生成蓝绿色的硫酸铬，硫酸铬由Cr^3＋和SO组成，则硫酸铬的化学式为____________。

(3)白酒是乙醇的水溶液，酒中乙醇在微生物的作用下能被氧化成乙酸，现有一瓶密封放置了十几年的某种白酒，某兴趣小组想知道该白酒的组成情况，设计了如下探究实验：

【提出问题】白酒中溶质有哪些？

【查阅资料】

材料一：乙醇(C₂H₅OH)，俗称酒精，易溶于水，水溶液呈中性。

材料二：乙酸(CH₃COOH)，又名醋酸，易溶于水，具有酸的通性。

【猜想】

猜想1：只有乙醇；猜想2：只有乙酸；猜想3：_____________________。

【实验探究】

 

 

 

有关物质成分的探究

1．[查阅资料]Na₂CO₃＋BaCl₂===BaCO₃↓＋2NaCl

[提出猜想]BaCl₂

[实验探究](1)3　(2)白色沉淀生成

[问题讨论](1)能　(2)不能　氯化钠和硝酸银反应也能够生成白色沉淀

2．(1)5.6　(2)2CaO＋2SO₂＋O₂2CaSO₄

(3)Na₂SO₃＋2HCl===2NaCl＋SO₂↑＋H₂O

(4)[进行猜想]只有K₂SO₄

[实验探究]有气泡产生，品红溶液褪色　足量的氯化钡溶液　稀盐酸

3．(1)pH试纸检测

(2)滴加Ba(NO₃)₂溶液　有白色沉淀生成，说明有硫酸　滴加AgNO₃溶液　有白色沉淀生成，说明有盐酸

4．[提出猜想]4Na＋CO₂2Na₂O＋C

[查阅资料]Na₂CO₃　③

NaOH中有氢元素而反应物中没有氢元素，根据质量守恒定律可知③错误

[验证猜想](1)C　(2)有白色沉淀生成

(3)CuSO₄(或CuCl₂)溶液　Na₂O　完全除去Na₂CO₃，以免Na₂CO₃干扰NaOH的检验　酚酞(或紫色石蕊等)

[结论]④

5．[提出假设]氢气与一氧化碳的混合物(写化学式也可，下同)

[现象与结论]Ⅰ　无变化　增加

[分析讨论](1)水　氢　二氧化碳　碳　(2)吸水

[反思]甲烷(乙醇、甲醇等)

6．(1)H₂SO₄　(2)SO₂＋Ca(OH)₂===CaSO₃↓＋H₂O

(4)二氧化硫也会使澄清石灰水变浑浊，无法证明煤中含有碳元素

(6)除去过多的二氧化硫(或排除二氧化硫的干扰)

(7)B中的溶液褪色，C中的溶液不褪色，D中澄清的石灰水变浑浊

7．(1)②　⑤　CaCO₃＋2HCl===CaCl₂＋H₂O＋CO₂↑

(2)[作出猜想]①②　二氧化碳与过氧化钠都不含氢元素，根据质量守恒定律，不可能生成含有氢元素的碳酸或氢氧化钠(答案合理即可)

[进行实验]

[反思与交流]

①否　人呼出的气体中的水也能与过氧化钠反应生成氧气

②2　2　2Na₂CO₃

8．[猜想与假设]Na₂CO₃＋Ca(OH)₂===CaCO₃↓＋2NaOH　小强　Na₂CO₃和Ca(OH)₂不能共存　Ca(OH)₂

[活动与探究]取少量滤液于试管中，向其中加入碳酸钠溶液　若产生白色沉淀，则证明滤液中有Ca(OH)₂；若不产生白色沉淀，则证明滤液中没有Ca(OH)₂(其他合理答案也可)

[反思]滴加盐酸量很少，在氢氧化钠未反应完之前，不会产生气泡

9．(1)C₂H₅OH＋3O₂2CO₂＋3H₂O

(2)Cr₂(SO₄)₃　

(3)[猜想]既有乙醇，又有乙酸

[实验探究]实验现象①：橙色溶液变蓝绿色