2021年中考復(fù)習(xí)實驗探究題-廢液問題

有關(guān)實驗室廢液的實驗探究題

一、發(fā)生一個化學(xué)反應(yīng)的廢液溶質(zhì)成分的猜想

思路：

1、寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

2、生成物在廢液中一定有

3、反應(yīng)物在廢液中可能有

例題：國家環(huán)?？偩忠?guī)定從今年1月1日起將各類實驗室納入環(huán)保監(jiān)管范圍。其中學(xué)九年

級A.B兩個班同學(xué)分別做常見酸和堿與指示劑反應(yīng)的實驗，使用的試劑如圖所示。實驗后

廢液分別集中到各班的一個廢液缸中。研究小組對兩個班的廢液進行檢測，結(jié)果如下表。

(1)請你幫助他們分析廢液中的成分，填寫下表中的空格。

廢液來源檢測方法與結(jié)果推斷廢液成分(酚配,水不填)

A班觀察廢液呈無色，測pH=2廢液中含有__________

B班觀察廢液呈紅色廢液中含有__________

(2)據(jù)悉，目前南京許多高校、中學(xué)以及科研單位的化學(xué)實驗室排放的各類廢液大都未

經(jīng)嚴格處理便進入了下水道。A班的廢液若直接排入鑄鐵管下水道，會造成什么危害？__

你建議如何處理這些廢液？__

答案：

(1)由廢液遇無色酚獻為無色，測P”=2,可知A廢液顯酸性，則A班中廢液鹽酸與氫氧化鈉及氫氧化鈣反

應(yīng)時酸過量，而8班的廢液是遇無色酚酸變紅色，則堿過量，一定不存在鹽酸，即鹽酸與氫氧化鈉及氫氧

化鈣反應(yīng)時兩種堿至少有一種過量。

故答案為：

班、

ANaClCaCl2.HCI

、、

8班NaClCaCl2.NaOHCa(OH)2

(2)因A班廢水顯酸性，鑄鐵水管中的鐵易與酸反應(yīng)而腐蝕，根據(jù)酸堿中和的原理，用加入氫氧化鈣溶液使

溶液變?yōu)橹行栽龠M行排放，就不腐蝕鑄鐵管了。

故填：廢液會腐蝕鑄鐵水管，污染水；加入氫氧化鈣溶液使溶液變?yōu)橹行栽龠M行排放。

二、對發(fā)生幾個化學(xué)反應(yīng)廢液溶質(zhì)成分的猜想

思路：

1、寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

2、生成物在廢液中一定有

3、反應(yīng)物在廢液中可能會剩余

4、如果將幾個反應(yīng)的廢液同時倒入廢液缸，要考慮溶質(zhì)間是否能在溶液中共存

例題：

某化學(xué)實驗小組用紫色石蕊試液探究①稀鹽酸、②純堿溶液、③石灰水、④食鹽水的酸堿性。

【設(shè)計實驗】分別取少量待測溶液于試管中，各加入2滴石蕊試液，振蕩，觀察溶液顏色變化。

【交流表達】稀鹽酸能使紫色石蕊試液變紅，說明稀鹽酸呈酸性；石灰水能使紫色石蕊試液變藍，說明石

灰水呈堿性；食鹽水不能使紫色石蕊試液變色，說明食鹽水呈中性；純堿溶液能使石蕊試液變藍，說明它

呈一性

【分析思考】(1)從實驗結(jié)果可以推理得出：鹽溶液—(填"一定"或"不一定")呈中性；

(2)實驗后，依次把四支試管中的廢液都倒入一個干凈的廢液瓶中，發(fā)現(xiàn)①②兩支試管中的廢液混合后有氣

泡產(chǎn)生，用化學(xué)方程式解釋產(chǎn)生氣泡的原因—；

(3)最后廢液瓶中的廢液澄清并顯紅色，可以推理知道廢液中一定含有的溶質(zhì)是：HCkNaCl和_(填化學(xué)式,

指示劑除外).

【拓展探究】⑴如果想知道溶液的酸堿度可以用—測定；

(2)在實驗結(jié)束時，老師提醒大家一定要清洗試管，否則一段時間后有的試管很難用水洗凈，這些試管很難用水

洗凈的原因是(寫反應(yīng)方程式)

(3)某同學(xué)把廢液直接倒入了下水道，大家都認為這樣的處理不妥，理由是一.

答案：

【交流表達】

純堿溶液能使石蕊試液變藍，說明它呈堿性。

故填：堿。

【分析思考】

(1)從實驗結(jié)果可以推理得出：鹽溶液不一定呈中性。

故填：不一定。

(2)實驗后，①②兩支試管中的廢液混合后有氣泡產(chǎn)生,是因為碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳,

反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na2co3+2HCl=2NaC/+H2O+CO*.

故填：Na2COy+2HCI=2NaCl+H2O+CO2t

(3)最后廢液瓶中的廢液澄清并顯紅色，說明稀鹽酸過量，可以推理知道廢液中一定含有的溶質(zhì)是：HCKNaCl

和氫氧化鈣與稀鹽酸反應(yīng)生成的CaCh.

故填：CaCh.

【拓展探究】

(1)如果想知道溶液的酸堿度可以用pH試紙測定。

故填：試紙。

(2)澄清石灰水中的二氧化碳能和空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成不溶于水的碳酸鈣，因此很難用水洗凈，反應(yīng)的

化學(xué)方程式為：Ca(OH)2+CO^CaCO3l+H2O.

故填：Ca(OH)2+CO2=CaCO3l+H2O.

(3)由于廢液中含有鹽酸，把廢液直接倒入下水道會污染環(huán)境。

故填：廢液中含有鹽酸，污染環(huán)境。

三、如何對廢液中成分的猜想進行驗證

1、找出幾種猜想間的不同點

2、找不同點的"關(guān)鍵物質(zhì)，關(guān)鍵離子"

3、找到關(guān)鍵物質(zhì)關(guān)鍵離子的檢驗方法知識點

4、進行實驗設(shè)計，由可能出現(xiàn)不同的實驗現(xiàn)象得到相應(yīng)的實驗結(jié)論

理論：利用猜想物質(zhì)中特殊陰離子或陽離子與它的離子對不共存的特性，借助沉淀、氣體、水的產(chǎn)生，還

涉及到溶液酸堿性、有色、無色等現(xiàn)象，即眼睛能看到或感知到的現(xiàn)象，對各種猜想進行判斷驗證。

例題：

化學(xué)實驗過程中經(jīng)常會產(chǎn)生一定量的廢液，經(jīng)過無害化處理可有效防治水體污染。在一次實驗課上.興趣小組

的同學(xué)們完成了NaOH溶液和Na2c03溶液的鑒別，并對廢液成分展開探究。

活動一：通過小組合作，同學(xué)們完成了如圖1所示的三組小實驗。實驗中生成白色沉淀的化學(xué)方程式是

一（寫T）。

活動二：小雪將六支試管中的剩余物倒入一個潔凈的大燒杯中（如圖2）,充分攪拌、靜置，觀察到燒杯內(nèi)上

層是無色溶液，下層有白色沉淀。由此可以確定：上層溶液中一定不含有的離子是一和一定含有的離子。

小組同學(xué)對上層溶液中還可能含有的離子進行了如下探究。

【提出問題】上層溶液中還可能含有什么離子？

【猜想與假設(shè)】上層溶液中還可能含有OH-、CO32-,Ca2+中的一種或幾種。

【進行實驗】

實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論

方案一①取少量溶液于試管中，滴加無色酚獻①溶液變紅②產(chǎn)生氣泡①有0H-②有CO32-,無

溶液②繼續(xù)滴加稀鹽酸Ca2+

方案二取少量溶液于試管中,一（指示劑除外）①一①有92-,無Ca2+②有

②—0H-

【反思與評價】

（1）小明同學(xué)對方案一提出質(zhì)疑，他的理由是

（2）經(jīng)過綜合分析，最終確定上層溶液中肯定存在的離子有_（填粒子符號）。

(3)將燒杯內(nèi)物質(zhì)過濾，濾渣回收，向濾液中加入適量―進行處理后再排放。

答案：

活動一

實驗中碳酸鈉和氯化鈣反應(yīng)生成白色沉淀碳酸鈣和氯化鈉,氫氧化鈣和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化

鈉,反應(yīng)的償方程式為：Na2CO3+CaCl2=CaCO3l+2NaCI,Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3l+2NaOHo

故填:Na2cO3+CaCl2=CaCO31+2NaCI或Na2cO3+Ca(OH)2=CaCO31+2NaOH。

活動二

下層有白色沉淀，說明上層溶液中不含有稀鹽酸，即一定不含有的離子是氫離子。

故填：氫離子。

【進行實驗】

取少量溶液于試管中，滴加過量的BaCL溶液，靜置，產(chǎn)生白色沉淀,說明有CO32-,無Ca2+;如果繼續(xù)滴加

CuS04溶液，產(chǎn)生藍色沉淀,說明有0H-;

故填：

實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論

方案一①取少量溶液于試管中，滴加無色酚獻①溶液變紅②產(chǎn)生氣泡①有0H-②有CO32-,無

溶液②繼續(xù)滴加稀鹽酸Ca2+

方案二取少量溶液于試管中，滴加過量的①產(chǎn)生白色沉淀②產(chǎn)①有CO32-,無Ca2+②有

生藍色沉淀

BaCI2溶液，靜置，繼續(xù)滴加CuSO4溶液0H-

【反思與評價】

(1)小明同學(xué)對方案提出質(zhì)疑，他的理由是碳酸鈉溶液顯堿性，也能使酚配試液變紅色，因此不能確定溶液

中是否含有氫氧根離子。

故填：碳酸鈉溶液顯堿性，也能使酚酥試液變紅色。

(2)經(jīng)過綜合分析，最終確定上層溶液中肯定存在的離子有稀鹽酸和氫氧化鈉、碳酸鈉反應(yīng)生成的鈉離子、

氯離子，還含有氫氧根離子、碳酸根離子。

故填：鈉離子、氯離子、氫氧根離子、碳酸根離子。

(3)向濾液中加入適量稀鹽酸可以除去氫氧根離子和碳酸根離子，進行處理后再排放。

故填：稀鹽酸(或稀硫酸)。

四、作業(yè)

1、同學(xué)們在學(xué)習(xí)堿的化學(xué)性質(zhì)時，進行了如圖8所示的實驗。

稀鹽酸上-破酸鈉

n飽和溶液

rl

-——

滴有的at的、-澄清石灰水

『

氫氧化怕溶液十v

》

甲

丙

圖8

⑴寫出甲實驗中鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng)的化學(xué)

式.

(2)乙實驗中滴加氫氧化鈉溶液后，可觀察到的現(xiàn)是________________________________________?

(3)丙實驗中觀察到試管內(nèi)有白色沉淀產(chǎn)生。

(4)實驗結(jié)束后，同學(xué)們將甲、乙、丙三個實驗的廢液倒入同一個干凈的廢液缸中，最終看

到廢液渾濁并呈紅色，產(chǎn)生疑問。

提出問題：廢液中含有哪些物質(zhì)？

交流討論：

①一定含有的物質(zhì)：碳酸鈣、指示劑、水和(寫物質(zhì)名稱)。

②還含有能使廢液呈堿性的物質(zhì)。能使廢液呈堿性的物質(zhì)是什么？同學(xué)們有如下猜想。

小云認為：只有碳酸鈉

小紅認為：只有氫氧化鈣

小林認為：是氫氧化鈉和碳酸鈉

你認為還可能是。（寫一種猜想）

實驗設(shè)計小方想用氯化鈣溶液來驗證小云、小紅、小林的猜想。直閱資料獲悉氯化鈣溶

液呈中性，并設(shè)計如下實驗。請你將小方的實驗設(shè)計補充完整。

實驗內(nèi)容預(yù)計現(xiàn)象預(yù)計結(jié)論

—的猜想

①有白色沉淀，溶液呈紅色。

正確。

取少量廢液缸中上層清

—的猜想正

液于試管中，加入過量氯②O

確。

化鈣溶液，靜置。

③—一的猜想正

O確。

反思拓展:

在分析化學(xué)反應(yīng)后所得物質(zhì)的成分時，除了考慮生成物外還需考慮<

2、碳酸鈉是一種重要的化合物，某化學(xué)小組的同學(xué)們對碳酸鈉的化學(xué)性質(zhì)進行了探究。

【查閱資料】氯化鈣溶液呈中性。

【實驗探究】

將稀鹽酸、澄清石灰水、氯化鈣溶液分別加入碳酸鈉溶液中。

澄清石灰水氟化鈣溶液

碳酸鈉溶液碳酸鈉溶滿

②③

(1)試管①中的現(xiàn)象是

(2)試管③中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__。

【反思評價】

r~稀鹽酸

3

6

目一碳酸鈉溶液

①

氯化鈣溶液

碳酸鈉溶液

③

(3)試管②與試管③中的