小陈认为是氢氧化钠溶液变质产生的碳酸钠与氯化钙溶液反应,生成了碳酸钙沉淀。小越猜想:除了这种可能性外,还可能是氢氧化钠与氯化钙交换成分,生成氢氧化钙和氯化钠,由于氢氧化钙溶解度较小,从溶液中析出,产生白色沉淀。
为了检验小越的猜想,小陈设计了如下实验:
取小越实验所用的氢氧化钠溶液,加入过量的氯化钡溶液,静置后取上层液体加入氯化钙溶液,产生了白色沉淀。取该白色沉淀少许,加水后沉淀溶解,再向其中通入二氧化碳气体,观察到产生白色沉淀。
【猜想假设】
猜想一:只含有KOH;
猜想二:含有KOH、 ;
猜想三:KOH、Ca(OH)2
【设计实验】
实验步骤
实验现象
实验结论
1.取溶液少许于试管中, 滴加过量稀盐酸
无明显现象
猜想二不正确
2.取溶液少许于试管中, 滴加少许 K2CO3 溶液
▲
猜想三正确
上述表格空格填空
【交流反思】
含有KOH、Ca(OH)2 的废水直接排放会造成水体污染。小组同学对废水做如图处理。C烧杯中出现 现象时,说明水中已无 KOH、Ca(OH)2。
⑴B实验的现象为。
⑵实验结束后,同学们将废液倒入同一只废液缸中,最后发现废液浑浊并显红色.
[提出问题]废液中含有什么物质?
[假设猜想]通过分析上述实验,同学们猜想:废液中除酚酞和水外一定含有碳酸钙和。
老师问:废液中还可能有什么物质?某同学脱口而出:废液中一定含有氢氧化钠,他的说法正确吗?同学们认为不准确,理由是:。于是引发了热烈讨论,下面是大家的发言:
学生甲
还可能有Ca(OH)2、NaOH
学生丙
还可能有Ca(OH)2、CaCl2
学生乙
还可能有NaOH、Na2CO3
学生丁
还可能有Na2CO3
…
[查阅资料]CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
⑶[实验验证]同学们对可能含有的物质进行确定,取一定量的废液过滤,向滤液中逐滴加入氯化钙溶液,根据反应现象绘制了如图所示的示意图。
[结论解释]分析图象数据得出可能含有的物质中,一定含有。
[拓展提高]那么是否会有氢氧化钠呢?请帮他写出判断的方法。
实验1结束后,同学们对反应后的物质进行过滤,并对滤液中溶质的成分进行了探究。
【建立猜想】
猜想一:溶质为;
猜想二:溶质为NaOH和Na2CO3;
猜想三:溶质为NaOH和Ba(OH)2。
【实验探究】
组内同学采取不同的方法开展了实验2的研究,具体情况如下:
实验操作
甲同学:取少量滤液于试管中,向其中滴加适量的Na2CO3溶液。
无白色沉淀
①
乙同学:取少量滤液于试管中,向其中滴加过量的盐酸溶液。
②
猜想二成立
请将表格中的实验结论①与实验现象②补充完整。
【反思与评价】①从微观分析,实验1中OH-并没有实质参与反应,无法准确得出可溶性碱能与盐反应这一化学通性。有同学提出可以将Na2CO3溶液更换为溶液进行实验,让OH-实质参与反应来得出可溶性碱的这一化学通性。
②实验后的废液直接倒入下水道,会造成环境污染,需将废液处理后再排放。
【提出问题】烧杯D中上层清液含有哪些溶质(除指示剂外)?
【分析讨论】小组讨论后认为,确定反应后物质成分的思维路径:
①考虑反应物用量的不同;②抓住化学反应的本质,即微粒的重组。
某小组同学分析过程笔记如下:
【初步结论】
小组按如下方案进行实验探究
实验
实验内容
Ⅰ
取少量上层清液于试管中,加入过量碳酸钠溶液,静置。
无沉淀,溶液呈红色
肯定没有Ca2+
Ⅱ
取少量上层清液于试管中,加入过量“?”溶液,静置。
有白色沉淀,溶液呈红色
肯定有OH-、CO32-
根据实验Ⅰ可以初步推断:上层清液中溶质(除指示剂外)所有可能的组成(用化学式表示);
【实验结论】烧杯D中上层清液的溶质有指示剂、氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠。