某化学小组同学完成盐的性质实验后,处理废液时将过量的碳酸钠溶液与硫酸铜溶液混合,发现产生了蓝色沉淀,小组同学在老师的指导下对该沉淀的成分进行了探究。
(提出问题)过量的碳酸钠溶液与硫酸铜溶液混合产生的沉淀是什么?
(作出猜想)①甲同学猜想该沉淀为CuCO3.理由是:_____(用化学方程式表示)。
②乙同学猜想该沉淀为Cu(OH)2.理由:碳酸钠溶液呈_____(填“酸”或“碱”)性。
③根据甲、乙同学的猜想,丙同学认为该沉淀为CuCO3和Cu(OH)2。
(查阅资料)①Cu(OH)2、CuCO3受热易分解,均生成两种氧化物。
②Cu(OH)2的分解温度为66℃~68℃;CuCO3的分解温度为200℃~220℃。
③无水CuSO4为白色固体,遇水变蓝。
(进行实验)
(1)固体的获取将反应后的固液混合物经 过滤、洗涤、低温烘干后得蓝色固体。
讨论:①低温烘干的原因:_____,②判断固体已洗净的方法和现象是_____。
(2)固体成分的定性探究
①甲同学用如图1方案进行实验,根据所得到的现象。甲同学认为他的猜想是正确的。
②乙同学利用如图2装置进行实验。
乙同学通过实验得出丙同学的猜想成立,其实验时装置的正确连接顺序为_____(填字母序号)。
(3)固体成分的定量测定
丙同学对固体进行热分解,获得相关数据,绘成固体质量变化与分解温度关系图,如图3所示。
该固体中Cu(OH)2与CuCO3的质量比为_____。
(实验反思)
结合上述实验,下列说法正确的是_____(填数字序号)。
①甲同学的实验不能证明其猜想成立
②甲同学实验过程中所得蓝色溶液的溶质为CuSO4
③乙同学实验过程中,观察到C中白色固体变蓝,B中澄清石灰水变浑浊
④丙同学实验中C点所得固体为CuCO3。
九年级化学科学探究题困难题
某化学小组同学完成盐的性质实验后,处理废液时将过量的碳酸钠溶液与硫酸铜溶液混合,发现产生了蓝色沉淀,小组同学在老师的指导下对该沉淀的成分进行了探究。
(提出问题)过量的碳酸钠溶液与硫酸铜溶液混合产生的沉淀是什么?
(作出猜想)①甲同学猜想该沉淀为CuCO3.理由是:_____(用化学方程式表示)。
②乙同学猜想该沉淀为Cu(OH)2.理由:碳酸钠溶液呈_____(填“酸”或“碱”)性。
③根据甲、乙同学的猜想,丙同学认为该沉淀为CuCO3和Cu(OH)2。
(查阅资料)①Cu(OH)2、CuCO3受热易分解,均生成两种氧化物。
②Cu(OH)2的分解温度为66℃~68℃;CuCO3的分解温度为200℃~220℃。
③无水CuSO4为白色固体,遇水变蓝。
(进行实验)
(1)固体的获取将反应后的固液混合物经 过滤、洗涤、低温烘干后得蓝色固体。
讨论:①低温烘干的原因:_____,②判断固体已洗净的方法和现象是_____。
(2)固体成分的定性探究
①甲同学用如图1方案进行实验,根据所得到的现象。甲同学认为他的猜想是正确的。
②乙同学利用如图2装置进行实验。
乙同学通过实验得出丙同学的猜想成立,其实验时装置的正确连接顺序为_____(填字母序号)。
(3)固体成分的定量测定
丙同学对固体进行热分解,获得相关数据,绘成固体质量变化与分解温度关系图,如图3所示。
该固体中Cu(OH)2与CuCO3的质量比为_____。
(实验反思)
结合上述实验,下列说法正确的是_____(填数字序号)。
①甲同学的实验不能证明其猜想成立
②甲同学实验过程中所得蓝色溶液的溶质为CuSO4
③乙同学实验过程中,观察到C中白色固体变蓝,B中澄清石灰水变浑浊
④丙同学实验中C点所得固体为CuCO3。
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在学习碱的化学性质时,老师让学生做了一实验:向盛有蓝色硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠溶液,产生了蓝色沉淀,同时上层清液为无色。某兴趣小组同学对无色溶液的组成展开了探究。
(提出问题)硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应生成的无色溶液中溶质成分是什么?
(查阅资料)①硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液反应会生成蓝色氢氧化铜沉淀和硫酸钠
②硫酸铜溶液显酸性,硫酸钠溶液显中性
(猜想假设)猜想一:硫酸钠猜想二:硫酸钠和硫酸铜
猜想三:硫酸钠和氢氧化钠猜想四:硫酸钠、氢氧化钠和硫酸铜
(讨论交流)
(1)将上述溶液与沉淀分离采用的主要是过滤的方法,该方法中用到的铁制仪器是___
(2)小组同学经过讨论认为反应生成的无色溶液中一定含有硫酸钠,理由是(用化学方程式解释)____,猜想二不成立,理由是___,猜想四也不成立,理由是____。
(实验探究)化学兴趣小组的同学通过以下实验验证了猜想三成立,请完成实验报告。
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
___ | ___ | 猜想三成立 |
(反思评价)探究反应后溶液的溶质成分,除了要考虑生成物外,还要考虑___。
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离子 | OH- | SO | NO | Cl- |
Na+ | 溶 | 溶 | 溶 | 溶 |
Cu2+ | 不溶 | 溶 | 溶 | 溶 |
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
猜想三成立 |
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实验小组同学为验证氢氧化钠的化学性质,设计了下面三个实验。
完成实验后,观察到A、B试管均为无色,C试管上层为无色溶液,试管底部有蓝色沉淀生成,将A、B试管和C试管中的上层清液一起倒进盛放废液的烧杯中,观察到烧杯内溶液变为红色。
[提出问题]混合后烧杯内溶液中除酚酞外,含有的溶质是什么?
[查阅资料]中和反应优先发生;碳酸钠溶液显碱性,氯化钙、氯化钡溶液显中性。
[猜想假设]猜想一:氯化钠、碳酸钠
猜想二:氯化钠、氢氧化钠
猜想三:氯化钠、碳酸钠和氢氧化钠
猜想四:氯化钠、碳酸钠、氢氧化钠、盐酸
[交流讨论]小组同学和老师交流后认为猜想________是错误的;老师告诉同学们猜想二也不合理,理由是_________。
[实验验证]大家对剩余的猜想设计了如下实验进行验证:
实验方案 | 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
方案一 | 取少量烧杯中的废液于试管中,滴加适量的氢氧化钙溶液 | 有白色沉淀产生,上层溶液为___________色 | 猜想三成立 |
方案二 | 取少量烧杯中的废液于试管中,滴加过量的__________溶液 | 产生白色沉淀,上层溶液仍为红色 | 猜想三成立 |
[反思交流]经小组同学 交流讨论后,认为方案一不能验 证猜想三成立,原因是______________。
[拓展应用]以上实验中,若要检验氢氧化钠,必须对碳酸钠进行“屏蔽处理”,否则碳酸钠的存在会对氢氧化钠的检验产生干扰,检验有相似性质的物质,要避开共性,从个性着手,若要检验氯化钠溶液中是否混有盐酸可选用_________________溶液。
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在金属活动性顺序里,钠位于铜之前。某化学兴趣小组发现,将钠投入硫酸铜溶液中,产生无色气体和蓝色沉淀,却未置换出红色的铜。该小组同学对此现象进行了如下探究:
【查阅资料】钠的化学性质非常活泼,常温下就能被空气中的氧气氧化,且能与水迅速反应。
【分析与讨论】
(1)在实验室中通常将钠保存在煤油里,煤油的作用是________。
(2)已知:在一个化学反应中,如果有元素化合价的升高,同时就有元素化合价降低。对于钠与水反应的生成物,甲同学猜想是NaOH和H2,乙同学猜想是NaOH和O2,你认为________同学的猜想不合理,请从化合价的角度解释原因:________。
【进行实验】该小组同学通过实验验证钠与水反应的产物,装置如下图:
注:煤油的密度为0.8g/mL,与水不互溶。
实验操作 | 实验现象及分析 | |
① | 打开止水夹a及分液漏斗活塞,待液体充满大试管后,关闭止水夹a及分液漏斗活塞。 | 实验现象为:液体分层,钠熔成银白色小球,在液体分层的界面上跳动,产生大量气泡,下层液体逐渐被压入B中。 钠的物理性质有:________(任写两条)。 |
② | 打开止水夹b,待B中部分液体进入C中,迅速关闭止水夹b。 | 发生反应的化学方程式为: ________。 |
③ | 打开止水夹c。 | 实验现象为:D中液体________,C中产生气泡。 |
④ | 打开止水夹a,通过分液漏斗向大试管中逐滴加水,将燃着的木条伸至装置左端尖嘴导管口。 | 实验现象为:气体燃烧,产生________色火焰。 |
⑤ | 在火焰上方罩一个干冷的烧杯。 | 实验现象为:烧杯内壁出现________。 |
【解释与结论】将钠投入硫酸铜溶液中,产生无色气体和蓝色沉淀,写出发生反应的化学方程式(分两步写):________,________。
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某化学小组围绕“碳酸钠的性质”展开活动,请完成下列探究。
【活动与探究】
请写出实验Ⅲ反应的化学方程式为(2)______;
实验结束后,小组同学将四支试管中的溶液分别倒入同一废液缸中,发现最终废液依然有颜色。
【提出问题】
经讨论小组同学一致认为废液中一定含钠离子和氯离子,还有哪些离子呢?(酚酞除外)
【猜想与假设】甲: 乙: 、 丙: 、 你的猜想(3)____
【实验探究】甲同学:取废液缸中少许上层清液于试管中,向其中加入足量稀盐酸,观察到溶液中有气泡产生,溶液由红色变为无色。你认为丙同学猜想不成立,其理由是(4)___________;乙同学:取少许上层清液于试管,向其中加入(5)____溶液,观察到(6)________现象,则自己猜想成立。
【反思与归纳】
通过上述探究过程可知:
a.碳酸钠的化学性质有(7)_____________;
b.通过反应和实验现象判断溶液中离子成分时,(8)_____离子一定不存在。
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某化学兴趣小组同学学习金属的化学性质时,把金属钠投到硫酸铜溶液中,实验并非如想象的有红色铜析出,而是产生大量气泡,并且生成一种蓝色沉淀.同学们非常好奇并进行实验探究.
(提出问题)金属钠投到硫酸铜溶液中到底发生了怎样的化学反应? 产生的气体和沉淀分别是什么?
(查阅资料)钠是非常活泼的金属,能与水发生剧烈反应,并生成气体和另一物质。
(提出猜想)
猜想1:钠先与水反应生成氢气
猜想2:钠先与水反应生成氧气.
同学们做出以上猜想的依据是_________________你猜想蓝色沉淀为________
(实验探究)
实验一:同学们把一小块切干净的钠投到滴加酚酞的蒸馏水的试管中,观察到钠浮在水面上,熔化成光亮的小球,并产生气泡,溶液变红;收集生成的气体并点燃,发出爆鸣声。.
实验二:在剩余的溶液中加入硫酸铜溶液,发现有蓝色沉淀.
(实验分析)
(1)根据“实验一”判断,金属钠的密度比水 __________(填“大”或“小”);熔点________(填“高”或“低”);钠先与水反应生成气体的化学式为__________,溶液变红说明钠先与水反应生成的另一种物质呈碱性,该物质的俗名是 __________;
(2)“实验二”中发生反应的化学方程式是 __________________________
(实验结论)钠先与水反应,生成的物质再与硫酸铜反应生成沉淀。
(实验反思)
(3)某同学对实验现象又产生了新的质疑:钠投到硫酸铜溶液中生成了一种蓝色沉淀,那会不会是蓝色沉淀掩盖了红色的铜呢?请你用实验证明该蓝色沉淀中不含红色的铜________
(4)一段时间后,发现蓝色沉淀逐渐变成黑色固体,同学们认为是蓝色沉淀受热发生了分解,请写出发生的化学方程式___________________
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