專項打破(八)科學(xué)研究之酸堿的性質(zhì)1．[2015·延慶一模]某化學(xué)興趣小組環(huán)繞“酸和堿的中和反響”的學(xué)習(xí)，進行了以下實驗。(1)實驗一：取5mL氫氧化鈉溶液于燒杯中，滴入幾滴酚酞溶液，可察看到的現(xiàn)象為____________，而后加入稀鹽酸，用玻璃棒攪拌，溶液變?yōu)闊o色，有關(guān)反響的化學(xué)方程式為________________________________。(2)實驗二：對實驗一反響后溶液中的溶質(zhì)進行研究。[提出猜想]猜想一：只有NaCl；猜想二：有NaCl和NaOH；猜想三：有NaCl和HCl。你以為猜想________不合理，其原由是___________________________________________________。[設(shè)計實驗]實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論取反響后的溶液于試管中，加入______________________________________________________猜想三__________________________________________________________建立____2.[2016·順義一模]甲、乙兩個實驗小組利用圖Z8－1裝置(夾持裝置已略去)，做了一個興趣實驗，證明二氧化碳與氫氧化鈉的反響產(chǎn)物中有碳酸鈉生成。他們的實驗步驟以下：圖Z8－1①在玻璃管中加入必定量碳酸鈣，封閉K1、K3，翻開K4，從分液漏斗放入稀鹽酸并采集二氧化碳；②翻開K1，使玻璃管中的液體流入燒杯，并用清水沖刷；③封閉K1，從分液漏斗向玻璃管中加入氫氧化鈉溶液；④使二氧化碳與氫氧化鈉充分反響；⑤封閉K3，翻開K4，從分液漏斗放入稀鹽酸；⑥翻開K1，使玻璃管中的液體流入燒杯。步驟①中發(fā)生反響的化學(xué)方程式為_______________________________________。步驟④的詳細(xì)操作是__________________________________________________。整個過程中注射器的作用是_____________________。在步驟⑥中，甲、乙兩組察看到了不一樣現(xiàn)象。甲組發(fā)現(xiàn)燒杯中液體變污濁；乙組發(fā)現(xiàn)燒杯中產(chǎn)生大批氣泡，兩組現(xiàn)象不一樣的原由是_________________________________________________________。3．小明、小芳二位同學(xué)為研究鹽酸的化學(xué)性質(zhì)，做了以下實驗：1圖Z8－2試管A中的現(xiàn)象是_______________，反響后試管B中必定有的陽離子是_______(寫離子符號)。試管C中反響的化學(xué)方程式為__________________________________。小芳同學(xué)把反響后D、E試管中的廢液倒入一個干凈的燒杯中，察看到先有氣泡產(chǎn)生，后有白色積淀生成，過濾，獲得白色積淀和無色濾液。小芳同學(xué)欲研究無色濾液中的溶質(zhì)成分，小芳同學(xué)剖析得出無色濾液中必定不含HCl，原由是________________________。[提出問題]無色濾液的溶質(zhì)是什么？[作出猜想]①NaCl；②NaCl和CaCl；③NaCl、CaCl和NaCO；④NaCl和NaCO。222323小明以為猜想__________必定不正確。[進行實驗]實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論①取少許濾液于試管中，滴加少許碳酸鈉溶液無明展現(xiàn)象猜想____建立②取少許濾液于試管中，滴加少許________有氣泡產(chǎn)生某化學(xué)實驗活動小組的同學(xué)為了研究實驗室中久置的氫氧化鈉固體的成分，進行了有關(guān)實驗，請你參加他們進行的研究活動。[提出問題]久置氫氧化鈉固體的成分是什么？[猜想與假定]猜想1：所有是NaOH；猜想2：所有是Na2CO3；猜想3：是NaOH和Na2CO3的混淆物。[實驗與研究](1)實驗以下：實驗操作預(yù)期實驗現(xiàn)象結(jié)論及解說操作一：取少許固體樣品于試管中，加蒸若實驗過程中一直沒有則證明猜想____建立餾水完整溶解，而后加入足量的稀鹽酸氣泡產(chǎn)生操作二：另取少許固體樣品于試管中，加若實驗過程中產(chǎn)生則證明猜想2或猜想3建立，此過蒸餾水完整溶解，而后滴加足量的氯化鋇程中發(fā)生反響的化學(xué)方程式是_______溶液_______為了進一步的考證猜想結(jié)果，小明同學(xué)提出以下實驗方案：持續(xù)操作二的實驗，過濾，而后向濾液中滴加酚酞溶液，若現(xiàn)象為________________，則猜想3建立；若現(xiàn)象為____________，則猜想2建立。[反省與評論]操作二中使用的氯化鋇溶液不可以被氫氧化鋇溶液取代的原由是_____________________________。5．某興趣小組發(fā)現(xiàn)了一包敞口擱置的堿石灰樣品，為研究其成分，同學(xué)們在實驗室對這包堿石灰樣品睜開了探究。[查閱資料]①堿石灰是由CaO和NaOH固體混淆而成的，往常用于汲取二氧化碳及干燥氣體；②熟石灰微溶于2水，且溶于水時放出的熱量極少，能夠忽視不計；③BaCl2溶液顯中性。[提出猜想]依據(jù)資料，同學(xué)們剖析堿石灰樣品的主要成分可能含有CaO、NaOH、Ca(OH)2、CaCO3和__________。[實驗研究]小組議論后設(shè)計以下實驗進行研究：實驗步驟及操作實驗現(xiàn)象結(jié)論①取部分該樣品于試管中，加少堿石灰樣品中不含CaO和無顯然放熱現(xiàn)象__________________________量水_②持續(xù)加足量水，振蕩，靜置產(chǎn)生白色積淀樣品中必定含有CaCO3③從步驟②的試管中取少許上層清液于另一試管中，向此中滴加產(chǎn)生白色積淀過度BaCl2溶液④將步驟③所得物質(zhì)過濾，向濾溶液變?yōu)榧t色液中滴加無色酚酞溶液[思慮與剖析]小杰同學(xué)經(jīng)過剖析以為步驟②的結(jié)論不正確，原由是_________________________________(用化學(xué)方程式表示)。[解說與結(jié)論]經(jīng)過以上研究與剖析能夠得出：該堿石灰樣品必定含有的物質(zhì)是_______________________；實驗研究步驟④所得溶液中除酚酞外還含有的溶質(zhì)有____________________。6．[2017·通州一模]小明同學(xué)想在實驗室用NaOH溶液與CO2氣體系取Na2CO3溶液?？墒墙?jīng)過查驗，發(fā)現(xiàn)很難獲得純凈的Na2CO3溶液，在老師的幫助下查閱了有關(guān)資料，擬訂了實驗方案。[查閱資料]①CO2通入NaOH溶液時極易因CO2過度而產(chǎn)生NaHCO3，且無明展現(xiàn)象；NaHCO3溶液煮沸時不會發(fā)生疏解反響；NaHCO3溶液與CaCl2溶液不反響；③NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O；④Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl。[制取步驟]①量取兩份50mL同樣濃度的NaOH溶液備用；②用一份50mLNaOH溶液汲取過度的CO2氣體，至CO2氣體不再溶解；③當(dāng)心煮沸②溶液1～2分鐘；④在獲得的③的溶液中加入另一份50mLNaOH溶液，使其充分混淆即得。[實驗研究]制得的Na2CO3溶液中可能含有的雜質(zhì)是__________________。為查驗制得的溶液能否為純凈的Na2CO3溶液，請你與小明同學(xué)一同達成以下實驗研究。實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論取少許制得的溶液于試管中，加入過度的顯中性的CaCl2溶____________23液__溶液中含有NaCO將上步實驗所得混淆物進行取此中一份加入足量的無氣泡產(chǎn)生制得的溶液中不含過濾，將濾液分紅兩份____________3取另一份加入________制得的溶液中含NaOH[結(jié)論]所制得的不是純凈的Na2CO3溶液。[評論與反省]小芳同學(xué)以為能夠用過度的Ca(OH)2溶液代替CaCl2溶液進行以上實驗，你以為能否可行，并說明原由：______________________________________________________________________。7．[2017·海淀一模]某小組同學(xué)在查閱“氫氧化鈉使酚酞變紅的原由”時，看到了以下資料。[資料]Ⅰ.實驗室所用酚酞溶液pH＜8，溶液中，酚酞的分子構(gòu)造會跟著pH的改變而改變，不一樣的構(gòu)造在溶液中會表現(xiàn)出不一樣的顏色，詳細(xì)以下表所示。溶液的pH1≤pH＜88≤pH≤13pH＞13酚酞的分子構(gòu)造內(nèi)酯式醌式羧酸式酚酞溶液的顏色無色紅色無色Ⅱ.醌式構(gòu)造的酚酞能與H2O2溶液發(fā)生反響，生成無色物質(zhì)，該物質(zhì)在溶液中的顏色不會跟著pH的改變而改變。.NaOH溶液濃度越大，溶液pH越高。該小組同學(xué)對上述資料產(chǎn)生了興趣，決定對酚酞溶液顏色的變化睜開研究。[進行實驗]組別實驗操作實驗現(xiàn)象及數(shù)據(jù)①配制pH為13的NaOH溶液，取5mL于試管________中，向此中滴加2滴酚酞溶液后，分紅兩等份1②向一支試管中加入稀鹽酸溶液紅色褪去③向另一支試管中加入________溶液紅色褪去每支試管中溶液都先變?yōu)榧t色，而后紅色漸漸褪去，各支試管退色時間如圖所①分別配制pH為8、10、11、13的NaOH溶液，示：各取5mL分別加入4支試管中，再分別向4支2試管中加入5滴30%H2O2溶液，最后各滴入2滴酚酞溶液(續(xù)表)組別實驗操作實驗現(xiàn)象及數(shù)據(jù)每支試管中溶液都先變?yōu)榧t色，而后紅色②配制pH為9的NaOH溶液，分別取5mL加漸漸褪去，各支試管退色時間以下圖：入4支試管中，再向各試管加入5滴質(zhì)量分2數(shù)分別為0.5%、1%、2%、4%的HO溶液，最22后各滴入2滴酚酞溶液[解說與結(jié)論]4(1)實驗1組①中，能夠察看到的實驗現(xiàn)象是______________。實驗1組②中，溶液紅色褪去的原由是________________________(用化學(xué)方程式表示)。實驗1組③的目的是考證“pH＞13時，紅色酚酞溶液會變?yōu)闊o色”，請補全實驗操作：________________________。由實驗2組①能夠獲得結(jié)論：H2O2能使變紅的酚酞退色，_______________________________________________。(5)實驗2組②的目的是____________________________________________________________。[反省與評論](1)小組中某位同學(xué)在進行實驗2組①時，滴加30%H2O2溶液，振蕩、靜置30min后，才向溶液中加入2滴酚酞溶液。靜置過程中，他察看到有氣泡產(chǎn)生；加入酚酞溶液后，他發(fā)現(xiàn)4支試管的退色時間均擅長原實驗2組①中時間。致使酚酞退色時間變長的原由可能是____________________________________________________________(忽略NaOH與空氣中CO2的反響)。該小組同學(xué)欲持續(xù)研究致使紅色酚酞溶液退色的原由。實驗操作實驗現(xiàn)象配制pH為14的NaOH溶液，取5mL于試管中，加入5滴30%H2O2溶液先變紅，后退色溶液，再滴入2滴酚酞溶液剖析致使上述溶液先變紅后退色的可能原由：________________________________________________________。5參照答案1．(1)溶液變?yōu)榧t色NaOH＋HCl===NaCl＋H2O(2)[提出猜想]二NaOH顯堿性，能使酚酞溶液變?yōu)榧t色[設(shè)計實驗]鋅粒(或碳酸鈉溶液)產(chǎn)生氣泡[分析]實驗二：氫氧化鈉和鹽酸反響，必定生成氯化鈉，所以不需要證明氯化鈉的存在，只需證明反響后溶液中能否含有HCl，只需加入能與鹽酸反響有明展現(xiàn)象的物質(zhì)即可。2．(1)CaCO3＋2HCl===CaCl＋CO2↑＋H2O封閉K3，翻開K4，推進注射器活塞使液體進入集氣瓶，并將二氧化碳壓入玻璃管內(nèi)容納集氣瓶內(nèi)液體，清除氣體步驟①中所加鹽酸的量不一樣，甲組同學(xué)所用鹽酸適當(dāng)，而乙組同學(xué)所用鹽酸過度[分析](2)步驟④的詳細(xì)操作是將集氣瓶內(nèi)的二氧化碳壓入玻璃管內(nèi)與氫氧化鈉反響，所以步驟④的詳細(xì)操作是封閉K3，翻開K4，推進注射器活塞使液體進入集氣瓶，并將二氧化碳壓入玻璃管內(nèi)。(4)反響物的量不一樣，產(chǎn)生的現(xiàn)象也不同樣，甲組中氯化鈣和碳酸鈉反響生成碳酸鈣積淀，乙組中鹽酸和碳酸鈉反響生成二氧化碳?xì)怏w，兩組產(chǎn)生不一樣現(xiàn)象的原由是步驟①中所加鹽酸的量不一樣，甲組同學(xué)所用鹽酸適當(dāng)，步驟②燒杯中液體成分為CaCl2，而乙組同學(xué)所用鹽酸過度，步驟②燒杯中液體成分為CaCl2、HCl。3．(1)溶液變?yōu)榧t色Fe2＋(2)6HCl＋Fe2O3===2FeCl3＋3H2O由于白色積淀是碳酸鈣，假如有鹽酸，它們會發(fā)生反響[作出猜想]③[進行實驗]鹽酸(或硫酸)④[分析](1)紫色石蕊溶液遇酸變紅；鐵與稀鹽酸反響生成氯化亞鐵和氫氣，所以溶液中的陽離子是Fe2＋。(2)氧化鐵與鹽酸反響生成氯化鐵和水，化學(xué)方程式為6HCl＋Fe2O3===2FeCl3＋3H2O；反響后D、E試管中能反響生成積淀的物質(zhì)是碳酸鈉和氯化鈣，即白色積淀為碳酸鈣，碳酸鈣積淀能和鹽酸反響，所以溶液中有碳酸鈣存在時，必定不存在鹽酸。[作出猜想]由于Na2CO3和CaCl2能發(fā)生反響，不可以共存，所以猜想③必定不正確。[進行實驗]碳酸鈉屬于碳酸鹽，查驗碳酸鹽一般用稀鹽酸，碳酸鹽與鹽酸反響生成二氧化碳?xì)怏w，即有氣泡產(chǎn)生。4．[實驗與研究](1)1白色積淀BaCl2＋Na2CO3===BaCO3↓＋2NaCl(2)濾液變?yōu)榧t色濾液不變色[反省與評論]氫氧化鋇溶液會引入氫氧根離子，擾亂氫氧化鈉的查驗5．[提出猜想]Na2CO3[實驗研究]NaOH[思慮與剖析]Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH[解說與結(jié)論]Na2CO3和Ca(OH)2NaCl、BaCl2和NaOH6．[實驗研究]NaOH或NaHCO3實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論有白色積淀產(chǎn)生6稀鹽酸NaHCO3酚酞溶液[評論與反省]Ca(OH)2與Na2CO3反響