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科学探究题 较难0.4 引用1 组卷110
兴趣小组设计实验探究氢氧化钠的性质,请你参与他们的探究。
【实验过程与分析】

实验一实验二实验三
实验操作         
实验现象____________无明显现象
实验结论氢氧化钠能与硫酸铜发生反应氢氧化钠能与氯化铵发生反应氢氧化钠不能与硫酸发生反应
(1)实验一的现象:______
(2)实验二的现象:______
(3)某同学认为实验三的结论不正确,他改进了该实验方案:先向氢氧化钠溶液中滴入几滴酚酞溶液并振荡,再滴入稀硫酸,观察到溶液由______色变为无色,由此可知氢氧化钠与稀硫酸确实发生了反应。
【反思与交流】
(4)由实验三联想到二氧化碳通入到氢氧化钠溶液中也没有明显现象,那么二氧化碳与氢氧化钠是否发生了化学反应呢?(本实验中忽略CO2溶于水)。
①甲同学设计了如图所示实验方案,当观察到______现象时,说明两者发生了化学反应。
       
②乙同学重新设计实验方案:取NaOH溶液于试管中,通入少量CO2,然后向所得溶液中加入______溶液,当观察到______现象时,也能证明二氧化碳与氢氧化钠发生了化学反应。
【拓展应用】将20.0 g NaOH、Ca(OH)2、NaCl组成的固体混合物溶于水配成溶液,向混合液中缓慢通入CO2气体(气体的溶解忽略不计),生成沉淀的质量与通入CO2气体的质量关系如图所示,请根据题意回答问题:
   
已知:


(5)经分析,A点溶液中所含溶质为______(填化学式)。
(6)在B点时,溶液里碳元素均存在于NaHCO3中,若B点后继续通入足量的CO2气体,请将图像补充完整______
(7)该混合物中NaCl的质量分数为多少?______(写出计算过程,计算结果精确至0.1%)。
2021·江苏盐城·一模
知识点:无明显现象的中和反应的判断盐类参与的反应设计实验探究物质的成分原方案漏洞分析和重新设计 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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对于现象不明显的化学反应,实验设计中常通过放大、转化等方式使化学反应现象显现出来,更可以通过现代技术手段进行数据测定,实现反应过程的“可视化”。
【实验探究1】证明稀盐酸与NaOH溶液能发生化学反应
方案一:将盐酸滴入NaOH溶液的过程中,用pH传感器探究反应过程。当pH≤7即可确定二者发生了化学反应。实验测得其图像如图所示。

(1)b点表示溶液中的溶质是_______
(2)强调“pH≤7时”而不是“pH减小”作为判断的理由是________
方案二:向盛有10mL5%氢氧化钠溶液的烧杯中,逐滴匀速加入稀盐酸。并用温度传感器测量反应过程中溶液的温度变化情况,发现温度升高明显
【提出问题】
氢氧化钠溶液和盐酸混合时,溶液温度升高是否能得出该反应放热的结论?为此,需补做下列两个实验。
(1)向10mL5%的氢氧化钠溶液中逐滴加入________,边加边搅拌,并用温度传感器测定实验过程中温度的变化。
(2)将实验(1)中的氢氧化钠溶液替换为同浓度的盐酸,并再次进行实验。实验所得图像分别如图1、图2:

由图可知,盐酸、氢氧化钠溶液稀释时均______(填“放热”或“吸热”),但它们稀释时温度的变化量远_____(填“大于”或“小于”)两溶液混合时温度的变化量。
【实验结论】氢氧化钠溶液和盐酸的反应是放热反应。
【实验探究2】用电导率传感器测氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸的电导率变化(如图)。

【查阅资料】
①电导率传感器用于测量溶液的导电性强弱,能反映离子浓度大小。
②相同温度下同种溶液电导率越大离子浓度越大。
【分析与讨论】
(1)AB段曲线下降的原因是________
(2)如图表示该反应过程中烧杯中不同时间点的微观粒子示意图,按时间先后排列的顺序为______(填字母)。

【实验探究3】稀盐酸的溶质质量分数的测定
课外活动小组用如图所示装置将稀盐酸滴入20mL溶质质量分数为5%的NaOH溶液中,溶液的温度和pH随稀盐酸体积(V)的变化曲线如下图所示。

(1)通过该实验给出的判断,其中正确的是________
a.进行该实验时环境温度约为22-23℃
b.溶液由碱性转变为中性,再转变为酸性且酸性不断减弱
c.该实验表明化学能可转化为热能
(2)计算实验中所用稀盐酸的溶质质量分数_______(写出计算过程,结果保留1位小数,假设几种溶液密度均约为1g/mL)。
某化学兴趣小组的同学在进行微专题复习时,围绕酸、碱中和反应这一问题展开了深度学习。请你参与其中,按要求回答问题和开展探究。
(1)下列选项的应用与中和反应的原理无关的是______
A 使用浓硫酸干燥CO2气体
B 使用熟石灰改良酸性土壤
C 服用含有Al(OH)3的药物治疗胃酸过多症
D 利用氢氧化钠溶液洗涤石油产品中的残余硫酸
(2)某工厂化验室用10%的氢氧化钠溶液洗涤一定量石油产品中的残余硫酸,共消耗氢氧化钠溶液80g,洗涤后的溶液呈中性。这一定量石油产品中含硫酸的质量是______g。
(3)做酸碱中和反应实验时,向烧杯内的氢氧化钙溶液中加入一定量的稀盐酸后,发现忘记了滴加酸碱指示剂。因此,他们停止滴加稀盐酸,并对烧杯中溶液的溶质成分进行探究。
(提出问题)该烧杯中溶液的溶质是什么?
(猜想)猜想一:只含有CaCl2
猜想二:含有CaCl2、HCl和Ca(OH)2
猜想三:含有CaCl2和Ca(OH)2
猜想四:含有______
同学们讨论后一致认为猜想二不合理,理由是______
(查阅资料)氯化钙溶液呈中性。
(进行实验)同学们设计了如下不同的实验方案,证明猜想四是成立的。请帮他们填写有关实验步骤和实验现象。
方案实验步骤实验现象
取少量烧杯中的溶液于试管中,滴加几滴紫色石蕊溶液。______
将一颗生锈铁钉放入另一支试管中,取一定量烧杯中的溶液加入其中。______
另取少量烧杯中的溶液于第三支试管中,加入______产生气泡

(反思与拓展)要使烧杯内溶液的溶质只含有CaCl2,需要除去杂质,其中的一种方法是向烧杯中加入过量的某种物质,然后过滤,该除杂原理用化学方程式表示为______

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