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科学探究题 较难0.4 引用1 组卷55
在实验室有失去标签的五瓶药品,分别是硫酸铜、碳酸钙、碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钙五种物质(均为纯净物),它们均为白色粉末。现将药品分别标记为A、B、C、D、E,某校化学实验小组的同学们积极思考,利用所学知识设计实验,对这些物质进行鉴别。
【查阅资料】白色的硫酸铜粉末遇水变为蓝色
【实验探究】化学实验小组的同学鉴别实验过程记录如下:
步骤1:取五种白色粉末各一药匙,分别放入五支洁净的试管中,各加蒸馏水2mL,充分振荡后静置。五支试管底部均有固体存在,只有盛放E的试管中液体呈蓝色,其他均呈无色。
步骤2:取B、C、D上层清液滴加稀盐酸,只有B的试管中有气泡产生,其他无明显现象。
步骤3:取A、C、D的上层清液放入试管中,分别滴加无色酚酞,A、C显红色。
请根据该学生的实验过程,回答下列问题:
(1)由步骤1可知E为________(填化学式);
(2)步骤3中,D的现象是_________
(3)通过上述步骤,除E外,该化学小组的同学还推断出的是B为________(填化学式,下同)、D为________
(4)对尚未鉴别出来的物质,同学设计了实验进行确定,请将如表补充完整:
实验操作实验现象及结论
取两种待测物质少量于试管①、②,加足量水配制成溶液,分别向其中滴加________溶液;观察到①试管中有白色沉淀产生,则①中的待测物质为______(填化学式)。

2020·甘肃天水·一模
知识点:盐类参与的反应几种常见阴、阳离子的鉴别设计实验探究物质的成分 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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同学们在学习碱的性质时发现:二氧化碳能和氢氧化钠反应,但它们反应时没有现象。兴趣小组的同学提出能不能用实验证明二氧化碳和氢氧化钠确实发生了反应呢?
【查资料】
二氧化碳与氢氧化钠反应,当二氧化碳量不足时生成碳酸钠,如果继续通入过量二氧化碳,二氧化碳可进一步和水及碳酸钠反应生成碳酸氢钠。
【实验(一)】设计实验直接观察现象。
【进行实验】
同学们在老师指导下,查到氢氧化钠和碳酸钠在无水酒精和水中的溶解度如下表:

氢氧化钠碳酸钠
20℃40℃20℃40℃
109 g129 g21.8 g49 g
无水酒精17.3 g40 g不溶不溶

根据表中信息,他们选取了一种溶剂配制了饱和氢氧化钠溶液,然后向该饱和溶液中通入适量二氧化碳气体,他们看到了明显的现象,从而直接证明了二氧化碳和氢氧化钠确实发生了反应。
(1)他们选取的这种溶剂是______________,观察到的现象是___________
【实验(二)】探究二氧化碳通入氢氧化钠溶液后有新物质生成。
【进行实验】
同学们设计了如下实验装置:

(2)第一步:实验时他们先关闭b,打开a、c,观察到A中有大量气泡产生,B、C中没有明显变化。写出A中发生的化学反应方程式_________________
(3)第二步:接下来他们进行了一个操作,观察到C中澄清石灰水变浑浊,从而证明了第一步时B中氢氧化钠确实与来自于A中的二氧化碳发生了反应生成了新物质。他们进行的这个操作是_________________,写出C中澄清石灰水变浑浊的化学方程式_________________
(4)同学们讨论后发现如果把C中的澄清石灰水换成酸或盐,也能证明第一步时B中氢氧化钠与来自于A中的二氧化碳确实发生了反应生成了新物质。如果把C中的澄清石灰水换成酸,完成第二步实验时C中出现的现象是_________________;如果把C中的澄清石灰水换成盐,则不能选择下列哪种盐(选填编号)_________________
①.CaCl2②.BaCl2③.K2SO4④. Ba(NO32
【实验(三)】同学们用pH传感器测定氢氧化钠溶液通入二氧化碳后pH的变化。
【进行实验】
如下图,瓶中装入了50g8%的NaOH溶液,均匀缓慢地通入二氧化碳气体,每100秒通入2.2g二氧化碳气体,总共通入了4.4g二氧化碳(通入的二氧化碳气体全部被瓶中溶液吸收)

从上图可得出当通入二氧化碳后,瓶中溶液的pH不断变小,这充分说明二氧化碳和氢氧化钠确实发生了反应。
(5)写出前100秒溶液中发生的化学反应方程式_________
(6)写出200秒后溶液中溶质的化学式___________,该溶质的质量是___________g。
47中化学实验小组的同学们为了探究溶液中离子的成分进行了如下实验,如图所示。
   
帝屹同学分别向装有少量氢氧化钡溶液、稀盐酸和可能变质的氢氧化钠溶液中滴加几滴酚酞溶液,帝屹同学发现在向氢氧化钠溶液中滴加酚酞溶液后出现红色,她认为氢氧化钠溶液没有变质,请你对她的结论进行评价 _____ 。同学们认真观察实验后,将三支试管都倒入同一个废液缸中,观察到溶液中有气泡出现,最终得到白色沉淀后过滤,同学们对所得的无色溶液中含有的离子的成分进行了如下探究。
[实验与讨论]:同学们根据物质间的反应原理推出一定存在的离子是: _____
[提出问题]:无色溶液中含有哪些离子? (不考虑酚酞)
[猜想与假设]:甲同学猜想:只含有Na+、Cl-
乙同学猜想: Na+、 Cl-、OH-、 CO32-
丙同学猜想: Na+、Cl-、Ba2+、 H+
丁同学猜想: Na+、 Cl-、Ba2+
[实验与讨论]:同学们根据溶液的颜色,可得出 _____ 同学的猜想是错误的;
又根据其他实验现象推出 _____ 同学的猜想是错误的,原因是 _____ 。丁同学是分析溶液中氯化钠是溶于水的生成物一定存在,而混合后生成的氯化钡经反应后可能有剩余于是得出自己的猜想,丁同学为了验证自己的猜想,取少量无色溶液于试管中,加入少量的硝酸银溶液,观察到溶液中产生白色沉淀,于是得出自己的猜想正确,请你对丁同学的结论进行评价 _____ 。经过同学们的共同能力,经过合理的实验得出了溶液中的离子成分。
[反思与评价]:通过上述探究活动,当根据溶质种类确定溶液中离子成分时,可以先确定一定存在的溶质从而确定一定存在的离子,再加入合理的试剂验证可能存在的溶质与一定存在的溶质中 _____ 的离子是否存在,就可以确定溶液中离子的成分。

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