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使用次数:150
更新时间:2021-03-25
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1.

实验课上,老师在分析复分解反应条件时指出,硫酸铜溶液可以和氢氧化钠溶液反应。小明很好奇,于是做了硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液反应的实验。

(进行实验)在放入盛有 20 毫升硫酸铜溶液的烧杯中,滴加一定量的氢氧化钠溶液,出现了蓝色絮状沉淀,将反应后烧杯中的混合物进行过滤,得滤渣和无色滤液。

(提出问题) ①产生蓝色沉淀的原因?②无色滤液中的溶质是什么?

请你帮小明分析产生蓝色沉淀的原因 _____ (用化学方程式表示)

(实验探究一)探究无色滤液的溶质是什么?

(猜想与假设)猜想 Na 2 SO 4 ,猜想 Na 2 SO 4 NaOH ,猜想 Na 2 SO 4 CuSO 4

大家一致认为猜想 ③是错误的,理由是 _____

(实验验证一)验证其余猜想,进行了下列实验

实验步骤

实验现象

结论

取少量无色滤液,向其中加入 _____

_____

猜想②成立

(实验异常现象)同学们将饱和硫酸铜溶液逐滴加到 5mL 饱和氢氧化钠溶液中,观察到以下异常实验现象:

实验序号

滴加 CuSO 4 溶液的量

实验现象

1 6

有蓝色沉淀,但振荡后沉淀消失,形成亮蓝色溶液

7 9

产生蓝色沉淀,且沉淀逐渐增多,振荡后沉淀不消失,很快沉淀逐渐变黑色

(实验探究二)实验 中蓝色沉淀为什么消失?同学们继续进行如下探究.

(查阅资料)氢氧化铜在温度 70 ℃﹣ 80 ℃时可分解生成黑色的氧化铜;

(猜想与讨论)小陶认为蓝色沉淀消失可能是氢氧化铜发生了分解.其他同学一致否定了他的猜测,理由是 _____ ,同学们交流讨论后,提出以下两种猜想:

猜想一:少许氢氧化铜可溶于足量水中.

猜想二:氢氧化铜可在足量氢氧化钠浓溶液中溶解,溶液呈亮蓝色.

(实验验证二)同学们用氢氧化铜粉末设计如下实验.请填写表中空格.

实验序号

实验方法与操作

实验现象

结论

将少许 Cu(OH) 2 粉末加到 5mL 蒸馏水中,充分振荡

_____

猜想一错误

将少许 Cu(OH) 2 粉末加入到 _____

_____

猜想二正确

(结论与反思)根据实验可知饱和硫酸铜溶液与饱和氢氧化钠溶液的反应是放热反应,依据的实验现象是 _____

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题型:科学探究题
知识点:物质的鉴别、推断与分离、提纯
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【答案】

CuSO 4 +2NaOH=Na 2 SO 4 +Cu(OH) 2 滤液是无色,溶质不可能含硫酸铜 酚酞试液 溶液颜色变红(或硫酸铜溶液;有蓝色沉淀) 如分解则生成的氧化铜是黑色固体,而蓝色沉淀消失后是形成亮蓝色溶液 沉淀不溶解,液体仍为无色 足量氢氧化钠浓溶液中,充分振荡 固体溶解,溶液呈亮蓝色 蓝色沉淀逐渐变为黑色

【解析】

硫酸铜与氢氧化钠生成蓝色沉淀方程式为 CuSO 4 +2NaOH=Na 2 SO 4 +Cu(OH) 2

【猜想与假设】因为所得溶液是无色透明的,若溶液中溶质有硫酸铜,则溶液呈蓝色。所以猜想 ③错误。

【实验验证一】两个猜想都有硫酸钠,且硫酸钠显中性,区别在于有无氢氧化钠,因此只需验证 NaOH 的存在即可。常用验证氢氧化钠存在的试剂为酚酞溶液,若溶液变红色证明猜想 ②正确

【猜想与讨论】若氢氧化铜发生分解,则会产生不溶于水的氧化铜黑色沉淀,二无法得到亮蓝色的溶液。因此小陶的猜想错误

【实验验证二】 ③猜想一为 氢氧化铜可少量溶于水 ,实验证明猜想一错误,说明氢氧化铜不溶于水,则实验现象应为溶液为无色,沉淀不溶解。

④的实验证明猜想二是正确的,猜想二为 氢氧化铜可在足量氢氧化钠浓溶液中溶解,溶液呈亮蓝色 ,因此实验 ④使用的试剂是足量的氢氧化钠溶液,并为了加速溶解需要震荡,现象为固体粉末溶解,溶液呈亮蓝色

【结论与反思】因为氢氧化铜在温度 70 ℃﹣ 80 ℃时可分解生成黑色的氧化铜,而开始溶液的温度为常温,最后生成的纯度由蓝色变黑色,说明氢氧化铜发生了分解。从常温至 70 ℃﹣ 80 ℃,说明反应是放热的。

故答案为: CuSO 4 +2NaOH=Na 2 SO 4 +Cu(OH) 2 ;滤液是无色,溶质不可能含硫酸铜;酚酞试液;溶液颜色变红(或硫酸铜溶液;有蓝色沉淀);如分解则生成的氧化铜是黑色固体,而蓝色沉淀消失后是形成亮蓝色溶液;沉淀不溶解,液体仍为无色;足量氢氧化钠浓溶液中,充分振荡;固体溶解,溶液呈亮蓝色;蓝色沉淀逐渐变为黑色

【点睛】

突破口:基于对中学中一些常见物质的物理性质(颜色、状态)以及其发生化学反应后这些现象的变化,即可一步步做出这类题目

=
考点梳理:
根据可圈可点权威老师分析,试题“ ”主要考查你对 粗盐的提纯 等考点的理解。关于这些考点的“资料梳理”如下:
◎ 粗盐的提纯的定义
粗盐提纯:

      粗盐中含有泥沙等不溶性杂质,以及可溶性杂质如:Ca2+,Mg2+,SO42-等。不溶性杂质可以用过滤的方法除去,可溶性杂质中的Ca2+,Mg2+,SO42-则可通过加入BaCl2、NaOH和Na2CO3溶液,生成沉淀而除去,也可加入BaCO3固体和NaOH溶液来除去。然后蒸发水分得到较纯净的精盐。
◎ 粗盐的提纯的知识扩展
a)实验步骤:
(1)溶解:
用托盘天平称取5克粗盐(精确到0.1克),用量筒量取10毫升水倒入烧杯里,
用药匙取一匙粗盐加入水中,观察发生的现象,用玻璃棒搅拌,并观察发生的现象。
接着再加入粗盐,边加边用玻璃棒搅拌,一直加到粗盐不再溶解时为止,观察溶液是否浑浊。
(2)过滤:
将滤纸折叠后用水润湿使其紧贴漏斗内壁并使滤纸上沿低于漏斗口,溶液液面低于滤纸上沿,
倾倒液体的烧杯口要紧靠玻璃棒,玻璃棒的末端紧靠有三层滤纸的一边,漏斗末端紧靠承接
滤液的烧杯的内壁。慢慢倾倒液体,待滤纸内无水时,仔细观察滤纸上的剩余物及滤液的颜色,
滤液仍浑浊时,应该再过滤一次。
(3)蒸发:
把得到的澄清滤液倒入蒸发皿,把蒸发皿放在铁架台的铁圈上,用酒精灯加热同时用玻璃棒
不断搅拌滤液,等到蒸发皿中出现较多量固体时,停止加热,利用蒸发皿的余热使滤液蒸干。
(4)用玻璃棒把固体转移到纸上,称量后,回收到教师指定的容器,比较提纯前后食盐的状态
并计算精盐的产率。
(5)去除可溶性杂质:溶解,依次加入过BaCl2,NaOH,Na2CO3过滤。向滤液中加入适量HCl,
蒸发,结晶。
b)过程中玻璃棒的作用:
(1)溶解时:搅拌,加速溶解
(2)过滤时:引流
(3)蒸发时:搅拌,使液体均匀受热,防止液体飞溅
◎ 粗盐的提纯的特性
粗盐提纯实验:

1. 实验过程
(1)溶解
(2)在天平上称量剩下的粗盐,计算在10毫升水中大约溶解了多少克粗盐。
(3)加入过量BaCl2(去除硫酸根离子)BaCl2+Na2SO4==BaSO4↓+2NaCl
(4)加入过量NaOH(去除镁离子)MgCl2+2NaOH==Mg(OH)2↓+2NaCl
(5)加入过量Na2CO3(去除钙离子及BaCl2中的钡离子)Na2CO3+CaCl2==CaCO3↓+2NaCl
(6)Na2CO3+BaCl2==BaCO3↓+2NaCl
(注:3,4两步可互换。)
(7)过滤
向滤液中加入适量HCl(除去过量NaOH,Na2CO3,可选择用pH试纸控制加入的量,或是直接蒸发)
(8)蒸发结晶

2. 实验步骤:
(1)溶解:
用托盘天平称取5克粗盐(精确到0.1克),用量筒量取10毫升水倒入烧杯里,
用药匙取一匙粗盐加入水中,观察发生的现象,用玻璃棒搅拌,并观察发生的现象。
接着再加入粗盐,边加边用玻璃棒搅拌,一直加到粗盐不再溶解时为止,观察溶液是否浑浊。
(2)过滤:
将滤纸折叠后用水润湿使其紧贴漏斗内壁并使滤纸上沿低于漏斗口,溶液液面低于滤纸上沿,
倾倒液体的烧杯口要紧靠玻璃棒,玻璃棒的末端紧靠有三层滤纸的一边,漏斗末端紧靠承接
滤液的烧杯的内壁。慢慢倾倒液体,待滤纸内无水时,仔细观察滤纸上的剩余物及滤液的颜色,
滤液仍浑浊时,应该再过滤一次。
(3)蒸发:
把得到的澄清滤液倒入蒸发皿,把蒸发皿放在铁架台的铁圈上,用酒精灯加热同时用玻璃棒
不断搅拌滤液,等到蒸发皿中出现较多量固体时,停止加热,利用蒸发皿的余热使滤液蒸干。
(4)用玻璃棒把固体转移到纸上,称量后,回收到教师指定的容器,比较提纯前后食盐的状态
并计算精盐的产率。
(5)去除可溶性杂质:溶解,依次加入过BaCl2,NaOH,Na2CO3过滤。向滤液中加入适量HCl,
蒸发,结晶。
◎ 粗盐的提纯的知识点拨
产率计算:

将提纯后的氯化钠与粗盐作比较,计算精盐的产率。
(误差分析:明显偏低:A.溶解时将粗盐一次全部倒入水中,立即过滤B.蒸发时,有一些液体、固体溅出。
偏高:提纯后的精盐尚未完全干燥就称其质量.粗盐中含有其他可溶性固体。)

元素变化:
反应前:NaCl、MgCl2、CaCl2、Na2SO4
加入BaCl2(过量)产生BaSO4沉淀溶液内还剩:NaCl、MgCl2、CaCl2、BaCl2
加入Na2CO3(过量)产生CaCO3沉淀和BaCO3沉淀溶液内还剩:NaCl、MgCl2、Na2CO3
加入NaOH(过量)产生Mg(OH)2沉淀溶液内还剩:NaCl、Na2CO3、NaOH
加入HCl(过量)产生CO2、H2O溶液内还剩:HCl、NaCl
蒸发后:NaCl

实验现象:
溶解:粗盐固体为灰色,加入水中所得液体呈浑浊状。
过滤:滤液是无色透明液体,滤纸上的残留物呈黑色。
蒸发:随着加热,蒸发皿中液体的量减少;当蒸发到一定程度时,蒸发皿底部有固体析出。蒸发得到的固体为白色。

过程中玻璃棒的作用:
(1)溶解时:搅拌,加速溶解
(2)过滤时:引流
(3)蒸发时:搅拌,使液体均匀受热,防止液体飞溅
◎ 粗盐的提纯的教学目标
1、了解食盐的用途。  
2、学会用重结晶法提纯混有泥沙的粗盐。
3、了解如何除去粗盐中的可溶性杂质。  
4、通过实验,学生进一步巩固溶解、过滤、蒸发等基本实验操作技能。
◎ 粗盐的提纯的考试要求
能力要求:掌握
课时要求:90
考试频率:必考
分值比重:4

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