下图是两个实验小组分别进行“加热硫酸铜和氢氧化钠溶液反应后生成物”的实验过程示意图:
【甲组】氢氧化钠与硫酸铜反应的化学方程式为 ,加热后产生黑色的氧化铜。
【乙组】为寻找实验中没有产生氧化铜的原因,他们进行了以下实验探究:
【查阅资料】在酸性条件下,氢氧化钠与硫酸铜在溶液中可发生如下反应:
6NaOH+4CuSO4 3Na2SO4+Cu4(OH)6SO4 ↓,生成的碱式硫酸铜是不溶于水的蓝白色固体,加热不易发生分解。
【提出猜想】根据资料分析,同学们针对试管中溶液呈酸性的原因作出以下猜想:
猜想Ⅰ:硫酸铜溶液呈酸性; 猜想Ⅱ:生成的硫酸钠使溶液呈酸性。
【实验与结论】
实验①:用pH试纸测定硫酸铜溶液的酸碱度,得出其pH (填“﹥”、“﹤”或“﹦”),硫酸铜溶液呈酸性,猜想Ⅰ成立。
实验②:向盛有硫酸钠溶液的试管中逐滴加石蕊溶液,观察到溶液显紫色,硫酸钠溶液呈 (填“酸”、“中”或“碱”)性,猜想Ⅱ不成立。
【交流和反思】
(1)乙组同学认真分析甲组实验后,一致认为不需要通过实验就能判断猜想Ⅱ不成立,理由是 ;
(2)在化学反应中,相同的反应物因质量比不同可能会导致生成物不同,请另举一列 (写出反应物即可)。
九年级化学探究题困难题
下图是两个实验小组分别进行“加热硫酸铜和氢氧化钠溶液反应后生成物”的实验过程示意图:
【甲组】氢氧化钠与硫酸铜反应的化学方程式为 ,加热后产生黑色的氧化铜。
【乙组】为寻找实验中没有产生氧化铜的原因,他们进行了以下实验探究:
【查阅资料】在酸性条件下,氢氧化钠与硫酸铜在溶液中可发生如下反应:
6NaOH+4CuSO4 3Na2SO4+Cu4(OH)6SO4 ↓,生成的碱式硫酸铜是不溶于水的蓝白色固体,加热不易发生分解。
【提出猜想】根据资料分析,同学们针对试管中溶液呈酸性的原因作出以下猜想:
猜想Ⅰ:硫酸铜溶液呈酸性; 猜想Ⅱ:生成的硫酸钠使溶液呈酸性。
【实验与结论】
实验①:用pH试纸测定硫酸铜溶液的酸碱度,得出其pH (填“﹥”、“﹤”或“﹦”),硫酸铜溶液呈酸性,猜想Ⅰ成立。
实验②:向盛有硫酸钠溶液的试管中逐滴加石蕊溶液,观察到溶液显紫色,硫酸钠溶液呈 (填“酸”、“中”或“碱”)性,猜想Ⅱ不成立。
【交流和反思】
(1)乙组同学认真分析甲组实验后,一致认为不需要通过实验就能判断猜想Ⅱ不成立,理由是 ;
(2)在化学反应中,相同的反应物因质量比不同可能会导致生成物不同,请另举一列 (写出反应物即可)。
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如图是两个实验小组分别进行“加热硫酸铜和氢氧化钠溶液反应后生成物”的实验过程示意图:
【甲组】氢氧化钠与硫酸铜反应的化学方程式为 ,加热后产生黑色的氧化铜。
【乙组】为寻找实验中没有产生氧化铜的原因,他们进行了以下实验探究:
【查阅资料】在酸性条件下,氢氧化钠与硫酸铜在溶液中可发生如下反应:
6NaOH+4CuSO4═3Na2SO4+Cu4(OH)6SO4↓,生成的碱式硫酸铜是不溶于水的蓝白色固体,加热不易发生分解。
【提出猜想】根据资料分析,同学们针对试管中溶液呈酸性的原因作出以下猜想:
猜想Ⅰ:硫酸铜溶液呈酸性; 猜想Ⅱ:生成的硫酸钠使溶液呈酸性。
【实验与结论】
实验①:用pH试纸测定硫酸铜溶液的酸碱度,得出其pH (填“>”、“<”或“﹦”),硫酸铜溶液呈酸性,猜想Ⅰ成立。
实验②:向盛有硫酸钠溶液的试管中逐滴加石蕊溶液,观察到溶液显紫色,硫酸钠溶液呈 (填“酸”、“中”或“碱”)性,猜想Ⅱ不成立。
【交流和反思】
(1)乙组同学认真分析甲组实验后,一致认为不需要通过实验就能判断猜想Ⅱ不成立,理由是 ;
(2)在化学反应中,相同的反应物因质量比不同可能会导致生成物不同,请另举一列 (写出反应物即可)。
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如图是两个实验小组分别进行“加热硫酸铜和氢氧化钠溶液反应后生成物”的实验过程示意图:
【甲组】氢氧化钠与硫酸铜反应的化学方程式为_____________,加热后产生黑色的氧化铜.
【乙组】为寻找实验中没有产生氧化铜的原因,他们进行了以下实验探究:
【查阅资料】在酸性条件下,氢氧化钠与硫酸铜在溶液中可发生如下反应:
6NaOH+4CuSO4=3Na2SO4+Cu4(OH)6SO4↓,生成的碱式硫酸铜是不溶于水的蓝白色固体,加热不易发生分解.
【提出猜想】根据资料分析,同学们针对试管中溶液呈酸性的原因作出以下猜想:
猜想Ⅰ:硫酸铜溶液呈酸性;猜想Ⅱ:生成的硫酸钠使溶液呈酸性.
【实验与结论】
实验①:用pH试纸测定硫酸铜溶液的酸碱度,得出其pH_____7(填“>”、“<”或“﹦”),硫酸铜溶液呈酸性,猜想Ⅰ成立.
实验②:向盛有硫酸钠溶液的试管中逐滴加石蕊溶液,观察到溶液显紫色,硫酸钠溶液呈_______(填“酸”、“中”或“碱”)性,猜想Ⅱ不成立.
【交流和反思】
(1)乙组同学认真分析甲组实验后,一致认为不需要通过实验就能判断猜想Ⅱ不成立,理由是_______;
(2)在化学反应中,相同的反应物因质量比不同可能会导致生成物不同,请另举一例:_______(写出反应物的化学式即可).
【拓展与延伸】
盐溶液____________(填“一定”、“不一定”)呈中性,如碳酸钠溶液呈_______性。
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下图是甲、乙两个实验小组分别进行“加热硫酸铜和氢氧化钠溶液反应后生成物”的实验过程示意图
提出问题:影响氢氧化钠与硫酸铜反应产物的原因是什么?
查阅资料:①氢氧化铜为难溶于水的蓝色固体,受热易分解生成氧化铜和水
②在一定的条件下,氢氧化钠与硫酸铜在溶液中还可能发生如下反应:6NaOH+4CuSO4=3Na2SO4+Cu4(OH)6SO4↓,碱式硫酸铜是难溶于水的蓝白色固体,加热不易发生分解。
(1)甲组:氢氧化钠与硫酸铜反应的化学方程式为_____。
(2)乙组与甲组实验结果不同的实验操作上的原因是_____。
(3)乙组同学反思并寻找与甲组实验的结果不同的真正原因
①一名同学想到,开始滴入氢氧化钠溶液时,没有沉淀产生,由此想到硫酸铜溶液是否显酸性,于是用pH试纸测定硫酸铜溶液的酸碱度,测出其pH_____7(填“>”、“<”或“=”),硫酸铜溶液呈酸性。
②通过分析可知,资料中“氢氧化钠与硫酸铜生成碱式硫酸铜”的一定条件是_____。
(4)实验反思:甲、乙两组同学通过反复讨论,又联想到了木炭燃烧,在反应物相同时,也会有二氧化碳或一氧化碳不同产物出现,因此,对甲、乙两组出现不同实验现象作出的解释是_____。
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在学习酸碱中和反应时,某班化学活动小组的同学们设计并进行了如下实验探究:
【提出问题】氢氧化钠溶液和稀硫酸是否能发生反应,若二者可以发生反应贝Ⅱ何时恰好反应。
【设计与实验】
甲组:取一定量的氢氧化钠溶液于试管中,然后向其中加几滴石蕊溶液,再向其中倾倒稀硫酸,并用玻璃棒搅拌,观察现象。
乙组:取一定量的氢氧化钠溶液于试管中,然后向其中加几滴酚酞溶液,再向其中逐滴滴加稀硫酸,并且边滴加边振荡,观察现象。
【讨论与交流】有些同学认为:甲组实验在操作上存在问题,你认为存在的问题是_____________。
有些同学认为甲组同学的实验不仅仅操作存在问题,在试剂的选择上也有不足,用“石蕊"溶液可以达到判断二者是否能发生反应的目的,但无法准确判断二者何时恰好反应,你认为他们的理由是____________;
【得出结论】通过上述分析,同学们认为还是乙组的实验同时达到了上述两个目的。
【表达与交流】请你根据所学知识判断乙组整个实验过程的现象是____________________。
【设计与实验】通过上述讨论交流同学们感觉意犹未尽,于是老师给了相关资料(即:酸和盐、碱和盐的反应关系及条件)并提出要求:“要用盐溶液,对上述结论加以证明”,按照老师的要求甲组同学又重新设计并进行了一个实验,过程如下图。
【现象与结论】同学们在B中观察到有蓝色沉淀生成,则B中一定发生的化学反应方程式为______________;
【讨论与交流】同学们和老师探讨以后认为,该实验可以达到实验目的,但还需知道一系列相关的数据。实验要求过高,比较复杂!
【结论与总结】结合上述三个探究过程的比对以及师生之间的交流分析,你认为在判断两种物质能否反应并且要清楚是否恰好完全反应,在设计和进行实验时,应注意和考虑___________________因素,才既可以达到实验目的又是比较理想的方法。
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某校化学兴趣小组同学利用数字化仪器对镁与盐酸反应进行研究。
(查阅资料)
①饱和氯化镁溶液的pH约为4;②氢氧化镁加热到350℃失去水生成氧化镁。
(实验过程)
(1)实验前先将镁条需先打磨的原因是_____
(2)将打磨后的镁条放入锥形瓶中,再将注射器中某浓度的盐酸压入锥形瓶中,通过数字传感器测定实验中密闭容器(气密性良好)内压强与时间的关系如图所示。
(3)用pH试纸测定反应后溶液的酸碱度。
(结果分析)
①将注射器刚注入盐酸时镁条表面无明显气泡,但此时压强上升迅速,原因可能是_____。
②镁条与盐酸反应的化学方程式为_____。图中a、b、c、d四个点中,产生氢气最快的为_____点。
③图中c点镁条已完全溶解,cd段容器内压强逐渐减小的原因可能是_____。
④测定反应后的溶液pH的操作为_____(填对应选项的字母)。
A将pH试纸直接插入溶液中,并将试纸显示的颜色与标准比色卡比较,读出pH
B将pH试纸放在玻璃片上,用干净的玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸上,并将试纸显示的颜色与标准比色卡比较,读出pH
C将湿润的pH试纸放在玻璃片上,用干净的玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸上,并将试纸显示的颜色与标准比色卡比较,读出pH
⑤同学们根据测得反应后溶液的pH就直接得出其中含HCl,该pH的值可能是下列选项中的_____(填对应选项的字母)。
А 3В 5С 6
⑥甲同学提出向反应后的溶液中逐滴滴加NaOH溶液并振荡,若观察到_____的现象,也可以确定溶液中含HCl。
(拓展研究)
取少量镁条与过量盐酸反应后的溶液蒸干并灼烧,向灼烧所得固体中投入少量水,未见固体完全溶解,向其中滴加酚酞试液变为红色。灼烧所得固体的成分可能为_____。
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某校甲、乙两兴趣小组进行硫酸铜溶液与与氢氧化钠溶液的实验。
甲组实验:先往试管中各加入2mL 10%的CuSO4溶液,再往试管中加入5mL 10%的NaOH溶液,观察到试管中有蓝色沉淀生成。
乙组实验:先往试管中各加入2mL 10%的CuSO4溶液,再往试管中加入2滴10%的NaOH溶液,观察到试管中有浅绿色沉淀生成(与甲组的沉淀颜色差别较大)。
【实验讨论】甲组实验中的蓝色沉淀是氢氧化铜,写出反应的化学方程式: 。
那么乙组实验中浅绿色沉淀是什么呢?
【查阅资料】
(1)NaOH溶液和CuSO4溶液反应可生成多种组成的碱式硫酸铜,它们都是浅绿色固体。如Cu2(OH)2SO4、Cu3(OH)4SO4或Cu4(OH)6SO4,它们的相对分子质量分别为258、356、454。
(2)各种组成的碱式硫酸铜,受热均会分解。
(3)SO2气体能使酸性高锰酸钾稀溶液褪色。
(4)白色的无水CuSO4固体吸收水蒸气后变成变蓝色固体。
【实验探究】该小组对碱式硫酸铜产生了兴趣,想探究碱式硫酸铜受热分解的产物。
【实验设计】取少量碱式硫酸铜加入试管中并按以下流程进行实验:
实验结束后,试管中残留有黑色固体,滴入稀硫酸黑色固体溶解,溶液呈蓝色,证明黑色固体是CuO;B中无水CuSO4变蓝色,证明有 生成;C中现象为 ,证明生成SO2;D中气体能使带火星木条复燃,证明生成O2.
【实验反思】
(1)当NaOH溶液和CuSO4溶液反应时,只要控制CuSO4溶液的量一定,NaOH溶液 (填“过量”或“不足”)时就能生成浅绿色沉淀。
(2)若碱式硫酸铜Cu3(OH) 4SO4可表示为:2Cu(OH)2• CuSO4,则Cu4(OH)6SO4还可表示为: 。
【拓展延伸】
(1)当反应物相同,而反应物的量不同,产物可能不同。试另举一个例子: 。
(2)当反应物相同,而 不同时,产物也可能不同。如常温下二氧化碳和水反应生成碳酸;在光照作用下,二氧化碳和水在植物的叶子中发生光合作用生成氧气。
(3)为了确定所得浅绿色沉淀的组成,再进行后续实验,取8.9g碱式硫酸铜(假设化学式为:aCu(OH)2• bCuSO4)放入试管中加热,充分反应后生成了0.9g水,通过计算确定所得浅绿色沉淀的化学式为 。
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某化学兴趣小组进行以下实验:
【提出问题】实验一和实验二中,现象为何不同?
【查阅资料】氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液反应会生成蓝色的氢氧化铜,但当硫酸铜溶液过量时,也会生成浅绿色的碱式硫酸铜。
【分析讨论】下列说法正确的是 (填字母)。
A.加热实验一反应后生成的物质,出现黑色固体
B.实验二中生成了碱式硫酸铜
C.根据实验一和实验二可知,反应物相同时,反应物的量不同,产物可能不同
D.根据实验一和实验二可知,反应物相同时,反应条件不同,产物可能不同
【继续探究】该小组同学对碱式硫酸铜产生了兴趣,通过以下实验探究碱式硫酸铜受热分解的产物。(已知:无水硫酸铜遇H2O变蓝;SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色。)
装置 | 操作及现象 | 分解产物 |
A | 试管中出现黑色固体,将黑色固体溶于稀硫酸,溶液呈蓝色 |
|
B | U形管中出现蓝色固体 | |
C | 溶液颜色 | SO2 |
D | O2 |
【拓展延伸】(A类学校选做A类题,B类学校选做B类题,C类学校选做C类题。)
(A类)若实验二中得到的碱式硫酸铜化学式为CuSO4•3Cu(OH)2,将该碱式硫酸铜浸泡在过量的氢氧化钠溶液中,密封放置一天后,固体全部变为蓝色。写出此反应的化学方程式: 。
(B类)取12.9g某种碱式硫酸铜[化学式可表示为xCuSO4•yCu(OH)2],加热完全分解后生成0.9g水,则x︰y = 。
(C类)取2份等质量的某种碱式硫酸铜[化学式可表示为xCuSO4•yCu(OH)2],一份加热完全分解后生成4.8g氧化铜,另一份可与20g质量分数为19.6%的稀硫酸恰好完全反应,则该碱式硫酸铜的化学式为 。
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