有关酸碱盐的实验探究题专题复习

1有关酸碱盐的定性、定量实验探究【考点纵览】近五年中考探究题有关物质性质考查内容一览：年度2009年2010年2011年2012年2013年物质考查O2、NaOH、Na2CO3的检验CO2的检验、NaOH和Na2CO3的鉴别CO2、K2CO3的检验O2、CO2的检验Na2CO3的鉴别纯碱样品中Na2CO3质量分数测定题型信息给予定性探究信息给予定性探究信息给予定性探究信息给予定性探究信息给予定量探究【复习导航】1、科学探究的一般方法:提出问题→进行猜想→设计实验→实验验证→记录现象→得出结论→反思与评价→表达与交流等2、解题指导：①认真审题（解题关键）：善于捕获信息，如资料阅读提示等，明确探究目的及所要验证的物质；②学会猜想：利用质量守恒定律（反应前后元素的种类不变）进行简单猜想，分析推断生成物的组成（即一定含有的元素，可能有的元素，一定没有的元素），从而判断猜想是否合理；③懂得物质的检验或鉴别方法：检验是根据物质的某一特性，来确定是不是这种物质或含不含某种成分，是对物质的确认。物质的鉴别则是用物理或化学方法把几种物质区分开。附1：常见物质的检验和涉及的化学方程式：物质实验步骤（或检验方法）实验现象方程式氧气（O2）伸入带火星的木条木条复燃二氧化碳（CO2）通入澄清的石灰水石灰水变浑浊①酸（含H+）滴入紫色石蕊试液石蕊变红色碱（含OH_）滴入无色酚酞试液酚酞变红色NaOH滴入无色酚酞试液酚酞变红色Ca(OH)2方法1：通入CO2气体清夜变浑浊①方法2：加入Na2CO3溶液产生白色沉淀⑤碳酸盐（含CO32_）（如CaCO3、Na2CO3）①取样，滴加稀盐酸（HCl）②将产生的气体通入澄清的石灰水〔Ca(OH)2〕①有气泡产生②石灰水变浑浊②③含有碳酸钠的氢氧化钠溶液，要检验氢氧化钠①滴入足量CaCl2溶液(目的:除去Na2CO3的干扰)②滴入无色酚酞试液①产生白色沉淀②酚酞变红色④上述表格中涉及的化学方程式整理如下：①、③：Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O②、CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑（或Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑）④：CaCl2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaCl⑤Ca(OH)2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaOH2附2：物质的鉴别方法：（1）物理方法：根据物质在颜色、气味、水溶性等的差异进行区别。如硫酸铜（CuSO4）溶液为蓝色。（2）化学方法：a.指示剂法：即根据酸碱盐溶液的酸碱性差异（酸呈酸性；碱呈碱性；盐不一定呈中性：如NaCl溶液呈中性，而Na2CO3溶液呈碱性），通过滴加石蕊或酚酞而显示出的颜色差异加以区别（石蕊：酸红碱蓝；酚酞：遇碱变红）b.气体法：即通过滴加某种试剂，使其中一种物质的溶液中会产生气泡的特殊现象。经常用到的是用酸来区别有无碳酸盐的存在c.沉淀法：即通过滴加某种试剂，使其中一种物质的溶液中会产生沉淀的特殊现象。经常用含Ca2+的溶液（如：CaCl2、Ca(OH)2溶液）来区别有无碳酸盐（含CO32_）的存在。一、定性探究：即对物质组成成分的鉴别或鉴定【典型例题1】（2012泉州中考）小强同学看到妈妈将买来的排水口洗净剂(主要成分:过碳酸钠、柠椒酸)洒在厨房排水口网状盖的底部，倒上温水后有气泡冒出。激发了探究欲望。他决定与学习小组的同学，对所产生气体的成分及排水口洗净剂主要成分的作用进行探究。[探究活动一]老师提示:排水口洗净剂与水作用的生成物中有两种常见的气体。同学们根据所学的化学知识设计并进行如左下图所示的实验。实验中观察到如下现象：A中有气泡产生；B中的澄清石灰水变浑浊；C中收集到的气体能使燃着的木条燃烧更旺。由此同学们得出结论:生成的两种气体分别是:和。B中有关反应的化学方程式为[来源:学科网]。[探究活动二]老师提供了一瓶过碳酸钠(Na2CO4)，引导同学进行如下实验探究:根据上述实验结果得出结论：无色溶液x中含有的一种溶质是。根据质量守恒定律，同学们对溶液x中还可能存在其它溶质作出如下猜想:①Na2CO3②NaHCO3③Na2CO3和NaHCO3的混合物。资料摘要I:氯化钙溶液呈中性;氯化钙溶液与碳酸氢钠溶液混合不发生反应;氯化钙溶液与碳酸钠溶液混合后发生如下反应:Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaC1资料摘要Ⅱ;NaHCO,溶液呈碱性;碳酸氢钠、碳酸钠分别与足量的酸反应产物相同。3资料摘要Ⅲ:柠檬酸是一种有机酸，与盐酸具有相似的化学性质。实验验证:实验步骤实验现象实验结论a、区上述无色溶液X少量于试管中，至不再冒气泡为止，加入足量．．的氯化钙溶液产生白色沉淀无色溶液X中含有．．b、取步骤a所得上层清液少量，滴加无色溶液X中不含．．综合上述两个探究活动的结果，同学们明确了上述猜想(填序号)是正确的。请你简述在排水口洗净剂与水接触产生气体的过程中，柠檬酸所起的相关作用：。【解析】（1）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，这是二氧化碳的特性；氧气具有助燃性，因此能使燃着的木条燃烧更旺；二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水．探究活动一，故答案为：二氧化碳；氧气；Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O（2）因为无色溶液X中加入二氧化锰有氧气生成，因此无色溶液X中含有的一种溶质是过氧化氢；取上述无色液体X少量于试管中，至不再冒气泡为止，加入足量的氯化钙溶液，产生白色沉淀，因此一定有碳酸钠；取步骤a所得上层清液少量，滴加盐酸，没有气泡产生，说明没有碳酸氢钠；探究活动二，故答案为：过氧化氢；Na2CO3；稀盐酸；没有气泡产生；NaHCO3（3）综合上述两个探究活动的结果，同学们明确了上述猜想①是正确的；柠檬酸与碳酸钠反应生成二氧化碳，柠檬酸属于反应物．故答案为：①；柠檬酸属于反应物；二、定量探究：关于混合物（样品）中某一成分含量的测定【典型例题2】（2013市质检）兴趣小组同学在实验室处理废液时，将一瓶已经有结块的熟石灰取样，加入含有盐酸的废液中，发现废液中产生大量的气泡。同学们为进一步了解这瓶熟石灰变质的程度，进行以下探究活动，请你协助完成。[探究活动一]检验熟石灰是否完全变质实验操作实验现象实验结论变质的熟石灰中仍含有氢氧化钙[探究活动二]测定变质的熟石灰样品中碳酸钙的质量分数经老师的指导，同学们设计了实验方案：利用下图所示实验装置（铁架台略去）进行实验，称取一定量的样品，通过测定样品和稀盐酸反应产生的气体的质量，计算碳酸钙的质量分数（装置气密性良好，忽略盐酸的挥发性且每步反应或作用都是完全的）。4查阅资料：浓硫酸具有很强的吸水性；碱石灰常用于吸收水蒸气和二氧化碳。（1）加入足量的稀盐酸，装置A中样品产生气体的化学方程式为。（2）实验过程中，装置B的作用是；装置C中发生反应的化学方程式为；通过测定装置C在实验前后的质量，其增加的质量即为样品与稀盐酸反应产生的气体的质量。（3）往装置A中加入盐酸前，打开铁夹K，先对装置A和B（已连接）通入除去CO2的空气一会儿，以排尽装置A和B中含有CO2的空气，再接上装置C和D；加入稀盐酸，待装置A中的反应结束后，必需再一次打开铁夹K，继续往装置通入已除去CO2的空气一会儿，否则实验数据明显偏小，这是因为。经实验测定该变质的熟石灰样品中碳酸钙的质量分数为65%。若没有装置D，将会使测定结果（选填“大于”或“小于”）65%。（4）同学们认为，该瓶变质的熟石灰仍可用于配制澄清的石灰水，请简述理由。【解析】探究一：该题可转为检验是否存在Ca(OH)2。利用物质的特性可得答案：加水溶解，静置取上层清液于试管：1、滴加酚酞试液（若滴石蕊试液现象不够明显，故不用！）2、通入二氧化碳（或吹气）3、滴加饱和的碳酸钠溶液4、滴加硫酸铜溶液（或氯化铜、硝酸铜溶液）等答案。探究二：（1）在装置A中，加入的稀盐酸能与碳酸钙反应，反应的方程式是：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；（2）由于浓硫酸有吸水性，所以，装置B的作用是干燥二氧化碳气体；由于氢氧化钠能与二氧化碳反应．所以，装置C中发生反应的化学方程式为：CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O；通过测定装置C在实验前后的质量，其增加的质量即为样品与稀盐酸发生反应的二氧化碳气体的质量；（3）由题意可知，若不继续往装置通入已除去CO2的空气一会儿，A、B装置内的一部分二氧化碳未与氢氧化钠反应，就会使实验数据明显偏小；由于空气中的二氧化碳能与氢氧化钠反应，若没有装置D，会是测定结果偏大；（4）由于碳酸钙能溶于水，所以，该瓶变质的熟石灰仍可用于配制澄清的石灰水．故答为：（1）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；（2）干燥二氧化碳气体，CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O，二氧化碳；（3）A、B装置内的一部分二氧化碳未与氢氧化钠反应，偏大；（4）碳酸钙难溶于水．主题1：物质性质变化规律及其生成物成分的猜想与验证【过关训练】1、（2010泉州中考）上完体育课后，小强同学往一瓶矿泉水中加入一片“泡腾片”（其商标部分内容如右图所示），立即产生大量气泡，片刻成为一瓶可口的饮料，这引发了身边同学的极大兴趣，于是大家决定对其进行如下的探究：探究活动一：泡腾片的发泡原理【查阅资料】碳酸氢钠（NaHCO3）俗称“小苏打”，与酸反应会生成二氧化碳；柠檬酸是一种酸。【进行实验】按右图装置进行实验：5当观察到时，说明碳酸氢钠会与稀盐酸反应。联想到已学过的化学反应：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑，试写出碳酸氢钠与稀盐酸反应的化学方程式：。【结论】由实验可知：泡腾片放入水中产生气泡是小苏打与配料中的反应的结果。探究活动二：NaHCO3和Na2CO3的热稳定性【提出问题】NaHCO3和Na2CO3与盐酸反应都会生成CO2，那两者的热稳定性又如何？【进行猜想】NaHCO3和Na2CO3的热稳定性差，受热都会发生分解反应。【设计并进行实验】为验证猜想，同学们设计了下图装置并进行实验：【实验现象】①装有NaHCO3的小试管内壁有水珠生成。②烧杯C、D中导管口有气泡冒出，但只有烧杯C中澄清石灰水变浑浊。③充分加热后，大试管中的固体无明显变化，小试管中仍有少量白色固体残留。【实验结论】NaHCO3受热会分解，生成水、和一种白色固体，而Na2CO3受热不分解，因此，以上猜想（选填“正确”或“错误”）。写出烧杯C中澄清石灰水变浑浊的反应化学方程式：。【交流与讨论】根据反应物的组成元素，同学们认为残留的白色固体可能是Na2CO3或NaOH中的一种，为检验该白色固体，小强设计了如下方案：I．往残留固体中滴加稀盐酸，观察现象，判断白色固体是否为Na2CO3。II．将残留固体溶于水后，滴加无色酚酞试液，判断白色固体是否为NaOH。同学们经过交流讨论一致认为方案II不行，理由是。小强通过方案I的实验得出白色固体是Na2CO3，若让你用另一种试剂．．．．．来验证Na2CO3，你会选用溶液。【拓展与应用】①Na2CO3固体中混有少量NaHCO3，可采用（填序号）的方法除去。A、加盐酸B、通入CO2C、加热②保存该泡腾片应注意。2、李兵发现：家里水壶用久之后，内壁常有一层不溶于水的水垢。为了解水垢的成因及成分，并寻找清洗水垢的方法，做了如下实验探究过程，请你参与：6③加入试剂Y②加入试剂X滤液滤渣①加足量的水操作a白色固体不变色有气泡李兵查找资料后得知：自然界中的水中常溶有Ca(HCO3)2等可溶性物质。他提出：[猜想Ⅰ]：水垢可能是烧开水时Ca(HCO3)2受热时发生分解产生。为了验证[猜想Ⅰ]是否正确，他做了如右图所示实验。（1）加热一段时间后，发现试管口有水珠产生，B中出现白色浑浊，写出B中发生反应的化学方程式：。（2）实验结束后，试管中有白色固体存在，他将白色固体放入盛有足量水的烧杯中，充分搅拌，发现仍有白色固体。对白色固体的成分，李兵根据定律提出：[猜想Ⅱ]:认为白色固体可能是：a.CaCO3；b.Ca(OH)2；c.CaCO3和Ca(OH)2的混合物为了验证[猜想Ⅱ]中哪种情况是正确的，他又设计了如下实验方案：试剂X