1、第四十五讲 实验探究提高篇 2017 新题赏析题一： 某化学兴趣小组设计了如图所示的装置，对纯碱(Na 2CO3)和小苏打(NaHCO 3)两种固体进行实验探究。(1)写出甲、乙两种仪器的名称：甲_，乙_。(2)在实验过程中，观察到乙仪器中的澄清石灰水没有变浑浊，丙仪器中的澄清石灰水变浑浊，请写出丙仪器中发生反应的化学方程式_。(3)该实验探究利用的科学方法是_( 填“控制变量法”、“对比观察法”或“定量分析法”)，实验目的是_。题二： 在上化学课时，小明同学听化学老师讲到，做蛋糕时常用到一种白色粉末状物质，它既能中和发酵过程中产生的酸，又能起发泡作用，这种白色粉末状物质是碳酸氢钠(NaHCO
2、 3)。他对此颇感兴趣，决定对其进行探究。于是他与化学兴趣小组的同学们一起进行如下探究：【实验 1】：探究碳酸氢钠溶液的酸碱性，取少量新配制的碳酸氢钠溶液于洁净的试管中，用 pH试纸测试溶液的 pH 为 10，由此可知碳酸氢钠溶液呈_性。【实验 2】：小明认为蛋糕膨胀，是由于制作过程中产生了大量的二氧化碳气体所致，他对二氧化碳的来源作了两种猜想：猜想：二氧化碳可能是由碳酸氢钠与面团中的酸性物质反应产生的；猜想：二氧化碳可能是由碳酸氢钠受热分解产生的。针对以上猜想，小明设计了以下实验，请你完成下列表格中的空白。实验步骤 实验现象 结论实验一取少量该白色粉末于试管中，加适量盐酸并把产生的气体通入澄
3、_ 猜想正清石灰水中 确实验二_ 有小水滴产生 _猜想正确【小结】碳酸氢钠与盐酸反应的化学方程式是_。【应用】在炸油条时，通常在发酵后的面团中加入小苏打(NaHCO 3)的目的是_。题三： 同学们在初中化学实验室中，发现一瓶如图所示久置的瓶口有白色固体、瓶塞丢失的无色溶液。已知原溶液可能是 NaCl、NaOH 或 Na2CO3 三种溶液中的一种，为确定溶液成分，同学们进行了如下探究：(1)小张同学取待测液测得 pH=10，他得出的关于溶液成分的结论是_。他取少量待测液于试管中，加入过量的稀 HCl，看到_，由此小张同学认为，溶液为 Na2CO3 溶液。(2)小李同学对小张同学的结论提出疑问，又
4、进行了以下实验：取少量待测液于试管中，加入过量的CaCl2 溶液，生成白色沉淀，该反应方程式为_ ，静置，( 写出还需进行的操作及现象) _。通过实验，小李认为小张结论正确。二位同学给试剂瓶贴一新标签：Na2CO3。(3)实验结束后，同学们通过讨论认为试剂瓶原标签可能不是 Na2CO3，你认为他们的理由是_。题四： 某化学兴趣小组在实验室发现了一瓶标签受到腐蚀(如图所示) ，他们对此产生了兴趣。【提出问题】这瓶溶液究竟是什么?经过询问实验老师平时的药品保管得知，这瓶无色溶液应该是碳酸钠、碳酸氢钠、氯化钠、硫酸钠、硝酸钠中的某一种。为了确定该药品，他们首先进行了理论分析：(1)小明根据标签上的组
5、成元素认为一定不可能是_。(2)小英提出，碳酸氢钠、硝酸钠也不可能，你认为她的依据是_ 。为了确定该溶液究竟是剩余两种盐的哪一种，他们设计了如下实验。【设计实验】实验操作 实验现象取少量样品于试管中，慢慢滴加BaCl 2溶液，静置一段时间，倒去上层清液，向沉淀中继续滴加稀盐酸先出现白色沉淀，后产生大量气泡【实验结论】(3)该瓶无色溶液是_。生成白色沉淀的化学方程式是 _。【实验反思】(4)小强认为上述设计实验还可简化，仍能达到目的。小强的实验操作是_。经查阅资料得知上述五种盐里碳酸钠、碳酸氢钠的溶液呈碱性，其余三种盐的溶液呈中性，请你再设计一种实验方法，确定该溶液究竟是哪种盐。简述实验操作和现
6、象_。题五： 在一堂化学实验课上，老师为每组同学分别提供了一瓶氢氧化钠溶液，让他们用 1%的稀盐酸来测定其溶质的质量分数。以下是几组同学的设想及做法：(1)甲组同学的实验如图 1 所示：在烧杯中加入 5g 氢氧化钠溶液，滴入几滴酚酞溶液，用滴管慢慢滴入 1%的稀盐酸，并不断搅拌，至溶液颜色恰好变为无色为止。请回答：酚酞溶液的作用是_ 。边滴加稀盐酸，边要用玻璃棒不断搅拌的目的是_。当溶液颜色恰好变为无色时，共用去了稀盐酸 7.3g，则甲组这瓶氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为_( 写出计算过程，结果用百分数表示)。(2)乙组同学的设想是：在烧杯中加入一定量的氢氧化钠溶液，用滴管慢慢滴入 1%的稀盐
7、酸，并不断搅拌，通过用 pH 试纸多次测定溶液 pH 的办法，达到实验目的。下列使用 pH 试纸的方法正确的是 _(填字母)。A将 pH 试纸剪成几段节约使用B将 pH 试纸直接插入待测液中C将 pH 试纸放在干净的白瓷板上，用玻璃棒蘸取待测液滴在 pH 试纸上D将 pH 试纸润湿后放在玻璃片上，用玻璃棒蘸取待测液滴在 pH 试纸上由于用 pH 试纸需多次测定，较繁琐，且所测数值不够精确。在老师指导下，乙组同学取了 5g 氢氧化钠溶液进行了数字化实验，由计算机描绘出了整个实验过程中溶液 pH 的变化图象( 简单表示为如图 2)。请回答：图 2 中 a 点表示的含义是 _；b 点溶液中含有的阳离
8、子有 _ (填离子符号)；乙组同学要计算出本组这瓶氢氧化钠溶液中溶质的质量分数，除了要用到已有数据外，你认为还需要的数据是_。(3)丙组同学在滴加稀盐酸一段时间后，发现溶液中有少量气泡产生。这一“异常现象”激起了他们的探究欲望，通过实验证明：该组用的这瓶氢氧化钠溶液已经部分变质。请用化学方程式表示其变质的原因_；若要除去溶液中变质生成的杂质，请简要写出你的实验方案：_。题六： 小红同学进行酸碱中和反应的实验(如图所示) 。她向氢氧化钠溶液中滴加一定量稀盐酸后，想起氢氧化钠溶液中事先没有滴加指示剂。为了确定盐酸与氢氧化钠的反应程度，她从烧杯中取了少量溶液于试管中，并向试管中滴加几滴无色酚酞试液，
9、振荡，观察到试管中液体颜色没有变化。于是她对烧杯中的溶液进行了以下探究：(1)小红认为此时烧杯中的溶液可能有以下三种情况：盐酸与氢氧化钠恰好完全反应；氢氧化钠有剩余；盐酸有剩余小明同学却判定不可能“氢氧化钠有剩余” ，他的理由是_。(2)他们共同设计了一个实验方案，欲对上述其他两种可能情况进行验证。请根据相关内容填写下表：实验方法 可能观察到的现象 结论如果_ 则盐酸过量将少量锌粒放入试管中，然后从烧杯中取适量溶液至试管中如果_ 则盐酸与氢氧化钠恰好完全反应(3)经过讨论，他们认为利用下列几种物质代替锌粒，也可以达到验证目的，你认为其中不正确的是_ (填序号) 。A. 生锈的铁钉 B. 碳酸钠
10、粉末 C. 硫酸钠粉末 D. 氢氧化铜下列曲线能够表示小红所做实验中溶液 pH 变化趋势的是 _ (填选项)。实验探究提高篇 2017 新题赏析题一： (1)酒精灯；烧杯 (2)CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 + H2O (3)对比观察法；探究纯碱与小苏打的热稳定性详解：(1)酒精灯是实验室常用的加热工具，烧杯是实验室中常用的容器；(2)烧杯乙与大试管( 内装纯碱)相连，烧杯丙与小试管( 内装小苏打)相连，小苏打加热能分解(2NaHCO 3 Na2CO3 + H2O + CO2)，所以丙中发生反应：CO 2 + Ca(OH)2 = CaCO3 + H2O；(3)该实验同时给两种物质
11、加热，通过观察澄清石灰水是否变浑浊来判断 Na2CO3 和 NaHCO3 是否分解的化学性质，采用的是对比观察法，用于探究纯碱与小苏打的热稳定性。题二： 【实验 1】：碱；【 实验一】：实验现象：有气泡产生且澄清石灰水变浑浊 (或澄清石灰水变浑浊)；【实验二】：实验步骤：取少量该白色粉末于试管中加热，并把生成的气体通入澄清石灰水中；实验现象：澄清石灰水变浑浊；【小结】：NaHCO 3+HCl=NaCl+H2O+CO2；【应用】：中和面团发酵过程中产生的酸，并产生二氧化碳气体使油条疏松多孔(答案合理均可 )详解：实验测得碳酸氢钠溶液的 pH 为 10，由 pH 大于 7，可知碳酸氢钠溶液显碱性；
12、在完成实验二的探究时，应结合猜想，实验一的步骤、实验二的现象进行综合分析，由于碳酸氢钠与稀盐酸反应会产生二氧化碳气体，且二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以实验一应该观察到有气泡产生且澄清石灰水变浑浊的现象；根据猜想可知，实验二做的是碳酸氢钠受热分解的实验，所以其设计的实验步骤应该为：取少量白色粉末于试管中加热，并把产生的气体通入澄清石灰水中，观察到了有小水滴产生以外还应该观察到澄清石灰水变浑浊的现象；碳酸氢钠与稀盐酸反应和碳酸钠与稀盐酸的反应相似，也生成氯化钠、水和二氧化碳；综合以上信息可以推知，在炸油条时，加入小苏打的目的主要有两个：一是为了中和面团发酵产生的酸，二是碳酸氢钠与酸反应产生二氧
13、化碳使油条疏松多孔。题三： (1)一定不是 NaCl 溶液；有气泡冒出；(2)CaCl 2 + Na2CO3 = CaCO3 + 2NaCl；向上层清液中加入无色酚酞溶液，溶液不变色；(3)原标签可能是 NaOH，该溶液中的碳酸钠还有可能是氢氧化钠完全变质生成的详解：(1)NaCl 溶液呈中性，其 pH=7，根据所测得溶液的 pH=10，则可判断出该溶液一定不是 NaCl溶液；小张向该溶液中加入过量的稀 HCl，认为溶液为 Na2CO3 溶液，这是因为 Na2CO3 能够与稀盐酸反应产生二氧化碳气体，则小张一定观察到溶液混合后有气泡冒出的现象；(2)小张所观察到的现象只能说明溶液中存在碳酸钠，
14、并不能证明溶液中是否含有氢氧化钠；为进一步证明溶液中是否存在氢氧化钠，可向溶液中加入足量的 CaCl2 溶液，将溶液中显碱性的碳酸钠完全沉淀 (CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3 + 2NaCl)，然后再向反应后的溶液中滴加无色酚酞试液，酚酞试液不变红，说明原溶液中不含氢氧化钠，该溶液为碳酸钠；(3)由于氢氧化钠变质后会生成碳酸钠，该溶液中的碳酸钠还有可能是氢氧化钠完全变质生成的。题四： (1)NaCl；(2)这二者的化学式中 Na 的右下角不会有 2；(3)Na 2CO3 BaCl2 + Na2CO3 = BaCO3 + 2NaCl；(4)取少量无色溶液样品于试管中，慢慢滴加稀盐酸
15、；在玻璃片上放一小片 pH 试纸，将样品液滴到试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡比较，测得溶液 pH 大于 7(或取少量无色溶液样品于试管中，滴加几滴无色酚酞，观察到溶液变红等)详解：(1)由图中标签上的钠、氧元素可推断出该溶液一定不是氯化钠溶液；(2)由图中标签上的钠原子个数(“2”) 也可以推断出该溶液一定不是碳酸氢钠溶液或硝酸钠溶液；(3)由“与氯化钡反应产生的白色沉淀能与稀盐酸反应产生气泡”可以推断出该瓶无色溶液为碳酸钠溶液；(4)由于碳酸钠能与稀盐酸反应产生气泡，因此可直接用稀盐酸鉴别该溶液；通过查阅得知五种盐的酸碱性，故可用紫色石蕊试剂、无色酚酞试剂及 pH 试纸均可鉴别出该溶液
16、。题五： (1) 判断反应是否恰好完全反应(或判断是否完全反应等) ；使反应物充分接触，完全反应(或使反应物充分接触，加快反应等) ；解：设参加反应的氢氧化钠的质量为 x。NaOH+HCl=NaCl+H2O40 36.5x 7.3g1%，解得：x=0.08g4036.57g1%这瓶氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为： =1.6%0.8g1%5答：这瓶氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为 1.6% ；(2)AC 恰好中和 Na 、H 稀盐酸的密度； (3)CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O 加适量澄清石灰水(或氢氧化钡溶液)，过滤详解：(1)酚酞遇碱性溶液变红，遇酸性或中性溶液显示为无色，此实验在滴
17、入酚酞溶液的氢氧化钠溶液中滴入稀盐酸，并不断搅拌，至溶液颜色恰好变为无色时，说明氢氧化钠溶液和稀盐酸恰好完全反应；在中和反应过程中，边滴加稀盐酸，边要用玻璃棒不断搅拌，这样可使反应物充分接触，使反应完全；根据盐酸中氯化氢的质量(7.3g1%)及反应的化学方程式可计算出参加反应的的氢氧化钠的质量，然后根据溶质的质量分数公式，进一步计算出氢氧化钠溶液中溶质的质量分数；(2)将 pH 试纸剪成几段可以节约试纸，A 项正确；使用时若将 pH 试纸直接插入待测液中，会污染试剂，B 方法错误；将 pH 试纸润湿后使用，等于把待测液稀释，使碱液的碱性减弱，测得的 pH会偏小，使酸液的酸性减弱，测得的 pH
18、会偏大，C 方法正确、 D 方法错误；由溶液 pH 的变化图象可知，在 a 点时，溶液的 pH 等于 7，说明氢氧化钠和盐酸恰好中和；在 b 点时，溶液呈酸性，氢氧化钠全部与盐酸反应生成了氯化钠，溶液中还有剩余的盐酸，所以溶液中的阳离子是：Na +和H+；要计算氢氧化钠溶液的溶质质量分数，需知参加反应的盐酸的质量，从图象中可以看出，当二者恰好中和时，消耗稀盐酸的体积是 10 mL，因此还需要知道稀盐酸的密度，利用 m = V 计算出参加反应的盐酸的质量；(3)氢氧化钠变质的原因是氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应，生成碳酸钠和水，由于碳酸钠能与氢氧化钙(氢氧化钡) 反应生成氢氧化钠和碳酸钙 (碳酸
19、钡)，所以，要除去溶液中的碳酸钠，可采用加适量澄清石灰水(或氢氧化钡溶液)，然后过滤。题六： (1)观察到加入酚酞试液后不变色，说明溶液一定不显碱性，所以不可能是“氢氧化钠有剩余”；(2)有气泡冒出；没有气泡冒出；(3)C ；(4)C详解：(1)碱性溶液能使无色酚酞试液变成红色，向试管中滴加几滴无色酚酞试液并震荡后，观察到试管中溶液颜色没有变化，说明溶液一定不显碱性，所以不可能是“氢氧化钠有剩余” ；(2)锌是活泼金属，能与稀盐酸反应产生氢气，将少量锌粒放入试管中，然后从烧杯中取适量溶液至试管中，如果观察到有气泡冒出，则盐酸过量；如果没有观察到气泡冒出，则盐酸与氢氧化钠恰好完全反应；(3)生锈铁钉上的铁锈能被酸溶解，碳酸钠粉末能与酸反应产生二氧化碳气体，氢氧化铜与盐酸反应产生氯化铜和水而被溶解，以上三种物质均可以检验盐酸是否过量；硫酸钠粉末不能与酸发生反应，因此不能用于检验盐酸是否过量；(4)氢氧化钠溶液的 pH7 ，向氢氧化钠溶液中滴加一定量稀盐酸后，碱性减弱，至恰好完全反应时溶液的 pH=7，加盐酸过量后，溶液的 pH7。
