1、实验探究四 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 23 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
2、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，SO 2与水结合生成弱酸性亚硫酸(H 2SO3)。已知：H 2SO3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；H 2SO3和 SO2都能使红色的品红溶液褪色。(
3、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，Na 2SO3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
4、酸、稀硝酸、氯化钡溶液、澄清石灰水、品红溶液、紫色石蕊溶液。步骤 实验操作 预期现象与结论1 各取 2 mL 反应后的混合溶液分别加入A、B 两支试管2 向 A 试管中滴加足量的稀硫酸，随即滴入几滴红色品红溶液 _，证明含有 K2SO33 向 B 试管中加入_，再加入足量的_ 先有白色沉淀，后有气体产生，沉淀部分溶解，证明含有 K2SO4，即猜想 3 成立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
5、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、BaCl 2溶液、Ba(NO 3)2溶液、AgNO 3溶液实验步骤 预期现象与结论 步骤 1：取适量的溶液于试管中，_ _步骤 2：取适量步骤 1 中的上层清液与试管中，_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：2MgCO 22MgOC，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= = = = =点 燃 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
6、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】Na 2O 是白色固体，能与 CO2反应生成 Na2CO3，与 H2O 反应生成 NaOH。Ba(OH) 2溶于水而 BaCO3不溶于水。Na 2CO3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：Na 2O、C；_、C；NaOH、C；Na 2O、Na 2CO3、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】步骤 实验操作 主要实验现象 结论(燃烧产物判断)(1) 将产物溶于适量水中 部分溶
7、解，试管底部有黑色固体 燃烧产物中肯定有_(2) 取少量(1)所得上层清液，加入过量的 BaCl2溶液_燃烧产物中肯定有 Na2CO3(3) 取(2)所得少量上层清液，加入_溶液 有蓝色沉淀生成 燃烧产物中肯定有_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：只有氢气；猜想：只有一氧化碳；猜想：_。【提供信息】由 H2、CO 中的一种或两种组成的气体能在
8、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】现象 结论装置 A 质量增加， 装置 B 质量无变化 猜想_成立装置 A 质量_，装置 B 质量增加 猜想成立装置 A 质量增加，装置 B 质量_ 猜想成立【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
9、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：5SO 22KMnO 42H 2O=K2SO42MnSO 42X ”。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
10、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(Na 2O2)作供氧剂，小红同学对过氧化钠如何作供氧剂产
11、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】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。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。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。 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：生成碳酸；
12、生成氢氧化钠；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。实验步骤 实验现象 实验结论取 CO2与 Na2O2反应后的固体少量于试管中，加入少量_，把产生的气体通入足量的澄清石灰水中_；_猜想_是正确的【反思与交流】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：_。由此可知道过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式为：_Na2O2_CO 2=O2_。8(原创)某兴趣小组发现一袋腌制松花蛋的泥料，
13、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
14、证你的猜想。实验步骤 现象及相应结论【反思】小强认为小亮的结论不严密，理由是_。92011 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(C 2H5OH)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 Cr3 和 SO 组成，则硫酸铬的化学式为_。24(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
15、问题】白酒中溶质有哪些？【查阅资料】材料一：乙醇(C 2H5OH)，俗称酒精，易溶于水，水溶液呈中性。材料二：乙酸(CH 3COOH)，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】实验操作 实验现象 实验结论取少量白酒于试管中，滴入几滴橙色的 K2Cr2O7酸性溶液 _猜想 3成立有关物质成分的探究1查阅资料Na 2CO3BaCl 2=BaCO32NaCl提出猜想BaCl 2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)2CaO2SO 2O 2 2CaS
16、O4= = = = =高 温 (3)Na2SO32HCl= =2NaClSO 2H 2O(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4NaCO 2 2Na2OC= = = = =点 燃 查阅资料Na 2CO3 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错误验证猜想(1)C (2)有白色沉淀生成(3)CuSO4(或 CuCl2)溶液 Na 2O 完全除去 Na2CO3，以免 Na2CO3干扰
17、NaOH 的检验 酚酞(或紫色石蕊等)结论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 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)H 2SO4 (2)SO 2Ca(OH) 2=CaSO3H 2O (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) CaCO 32HCl= =CaCl2H 2OCO 2(2)作出猜想 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
18、氧化钠(答案合理即可)进行实验实验步骤 实验现象 实验结论稀盐酸(或稀硫酸等) 有大量气泡产生澄清石灰水变浑浊 反思与交流否 人呼出的气体中的水也能与过氧化钠反应生成氧气2 2 2Na 2CO38猜想与假设Na 2CO3Ca(OH) 2=CaCO32NaOH 小强 Na 2CO3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)C 2H5OH3O 2 2CO23H 2O= = = = =点 燃 (2)Cr2(SO4)3 (3)猜想既有乙醇，又有乙酸实验探究实验现象：橙色溶液变蓝绿色实验操作 实验现象答案 1 取少量白酒于试管中，滴入几滴石蕊溶液 变红色答案 2 取少量碳酸钠溶液于试管中，加入一定量白酒 有气泡生成答案 3 取少量铁粉(或镁、铝、锌等)于试管中，加入一定量白酒 有气泡生成答案 4 取少量氧化铜(或氧化铁等)于试管中，加入一定量白酒 固体逐渐溶解答案 5 在白瓷片或玻璃片上放一小片 pH 试纸，用滴管取少量白酒滴到试纸上 pH 试纸变红色或橙色
