实验探究三有关反应物过量导致物质组成改变的探究1．(2022年庆阳)某化学兴趣小组在做完制取二氧化碳的实验后(用石灰石和稀盐酸制取)，对反应后反应器内的剩余溶液的溶质成分产生了兴趣，他们继续进行了以下实验探究。【分析推断】根据制取二氧化碳的反应原理，可以确定剩余溶液中一定含有氯化钙。但其中是否含有氯化氢需要通过实验来证明。若剩余溶液显酸性(含有H＋)，说明含有氯化氢。【查阅资料】碳酸钙不溶于水，氢氧化钙微溶于水，氯化钙溶液呈中性。【实验过程】将剩余的溶液倒入烧杯中，微热后冷却到室温。实验操作实验现象实验结论甲同学取烧杯中溶液少许于试管中，向其中滴加__________溶液变为红色溶液显酸性(含有H＋)；溶质中有氯化氢乙同学取烧杯中溶液少许于试管中，向其中加入少量锌粒_______________________，反应的化学方程式：_____________________________丙同学取烧杯中溶液少许于试管中，向其中加入少量石灰石________________________【拓展提高】若要从剩余溶液中得到尽可能多的纯净的氯化钙固体，同学们认为可以向剩余溶液中加入稍过量的__________，经__________、蒸发等操作后即可完成。2．实验室废液中含有硝酸银、硝酸铜，实验小组利用稀硝酸和铁粉分离回收银和铜，设计如下方案。先在废液中加入过量的铁粉，充分反应后过滤得到滤渣A，其成分为银、铜和铁。再对滤渣A按如下流程图处理：(1)先在废液中加入过量的铁粉，过量的目的是__________(填序号)。①加快反应速度；②铁的金属活动性较强；③使反应充分进行。(2)写出CuO与H2SO4反应的化学方程式：__________________________。(3)滤液D中溶质的成分有______________(填化学式)。(4)含有硫酸亚铁的滤液有______________(填框图中字母)。(5)如果在过滤操作中发现滤液浑浊，在仪器洁净、滤纸不破损的前提下，你认为滤液浑浊的原因可能是：______________________________________________________。3．(2022年漳州)某氯化钠样品中含有硫酸钠、氯化镁、氯化钙等杂质，设计如下过程除去杂质：步骤Ⅰ：加足量的水溶解。步骤Ⅱ：依次加入过量的氯化钡溶液、过量的氢氧化钠溶液、过量的X溶液，充分反应后过滤。步骤Ⅲ：加入足量的稀盐酸。根据上述过程回答下列问题：(1)步骤Ⅰ需要用到的玻璃仪器是________和________。5\n(2)步骤Ⅱ中加入氯化钡溶液时，发生反应的化学方程式是：____________________；物质X是________溶液。(3)步骤Ⅱ得到的固体中主要含有的物质是________________________。步骤Ⅱ中可以用过量的__________溶液(填一种物质)代替氯化钡和氢氧化钠两种溶液，也可以达到相同实验目的。(4)步骤Ⅲ加入足量稀盐酸的目的是________________；步骤Ⅳ的实验操作名称是______________。4．(2022年揭阳)某实验小组用下图A完成课本实验“碳酸氢钠与盐酸反应的探究”后，他们发现两种反应物的用量不同时反应后溶液中的成分也可能不同，于是他们对碳酸氢钠与盐酸反应后的大试管中溶液的成分进行探究，请回答以下问题： (1)写出图A大试管中发生反应的化学方程式：________________________________；写出小试管中发生反应的化学方程式：__________________________________。(2)若实验室制二氧化碳应选装置________(填字母)，药品为________________(填名称)。【提出假设】小组成员认为A中大试管的溶液的溶质只能存在三种情况：假设1：两溶液恰好完全反应，溶质为NaCl；假设2：两溶液完全反应后，盐酸过量，溶质为NaCl和HCl；假设3：____________________________________________________________。【实验和结论】小组同学讨论后发现只要用反应物本身两种试剂(碳酸氢钠溶液和稀盐酸)就可以完成实验，请填写下表中的实验内容。实验实验操作实验现象实验结论①取反应后的溶液少量于试管1中，加入过量的________________有________________溶液中存在________，假设______成立②取反应后的溶液少量于试管2中，加入过量的________________有________________溶液中存在________，假设______成立③综合实验①和实验②两个实验操作，发现都没有明显的实验现象溶液中只存在NaCl，假设1成立5.某校兴趣小组对氢氧化钠溶液与稀盐酸混合后的有关问题，进行了如下探究，请同学们一起参与此次探究之旅。(1)探究一：判断氢氧化钠溶液与稀盐酸混合后是否恰好完全中和？【方案设计】小明、小亮、小晶三位同学设计了如下方案进行探究：方案设计者方案步骤方案预估现象方案预估结论小明取少量反应后的溶液于一支试管中，并向试管中滴加几滴无色酚酞试液，振荡酚酞试液不变色恰好完全中和小亮用一根洁净的玻璃棒蘸取反应后的溶液沾在pH试纸上，把试纸呈现的颜色与标准比色卡对照pH＝7恰好完全中和5\n小晶取少量反应后的溶液于一支试管中，并向试管中滴加稀硝酸和硝酸银溶液有白色沉淀产生盐酸过量，没有完全中和【方案评价】请判断以上设计的三个方案中，________________同学的方案是正确的。【方案反思】请分析另外两个方案错误的原因：________________________________；______________________________________。(2)探究二：氢氧化钠溶液与稀盐酸混合后，所得溶液中溶质的成分是什么？【作出猜想】小明猜想：溶质有NaCl、HCl、NaOH；小亮猜想：溶质只有NaCl；小晶猜想：溶质有NaCl、HCl；你的猜想：溶质有________________(填化学式)。小亮认为小明的猜想是错误的，他的理由是_________________________________。【实验设计及验证】请你将下列实验报告填写完整：实验操作实验现象实验结论取反应后的溶液于试管中，加入碳酸钠溶液__________________小晶猜想正确____________________________________有蓝色沉淀生成你的猜想正确6.(2022年山西)同学们在初中化学实验室中，发现一瓶如右下图所示久置的瓶口有白色固体、瓶塞丢失的无色溶液。已知原溶液可能是NaCl、NaOH或Na2CO3三种溶液中的一种，为确定溶液成分，同学们进行了如下探究：小张同学取待测液测得pH＝10，他得出的关于溶液成分的结论是：__________________________，他取少量待测液于试管中，加入过量的稀HCl，看到____________，由此小张同学认为，溶液为Na2CO3溶液。小李同学对小张同学的结论提出疑问，又进行了以下实验：取少量待测液于试管中，加入过量的CaCl2溶液，生成白色沉淀，该反应方程式为：________________________，静置。(写出还需进行的操作及现象)______________________________，通过实验，小李认为小张结论正确。二位同学给试剂瓶贴一新标签：Na2CO3。实验结束后，同学们通过讨论认为试剂瓶原标签可能不是Na2CO3，你认为他们的理由是______________________________________。7．某化工厂排出的废水透明、澄清、略显蓝色。一同学取少量废水，加入过量的盐酸，有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成。过滤，所得的滤液分成两份，一份滤液中加入稀硫酸，也有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成；另一份滤液中加入氢氧化钠溶液，产生蓝色沉淀。试回答：(1)用化学式回答：加入过量的盐酸，生成的白色沉淀是__________；生成的蓝色沉淀是________。(2)废水中一定含有的物质是__________(填编号)。A．氯化物B．硫酸盐C．硝酸盐D．碳酸盐(3)该同学设计了一个从废水中除去重金属离子的实验方案如下[已知白色的Fe(OH)2固体在潮湿的空气中可生成红褐色的Fe(OH)3]：①金属X为__________，固体A中一定含有的物质为__________(写化学式)。②B溶液中的溶质一定含有__________和__________(填字母)。A．K2CO3B．Fe(NO3)2C．MgCl2D．Ba(NO3)2③第Ⅳ步反应的化学方程式为：______________________________________。5\n8．某化学实验小组实验结束时，将含有CuSO4、ZnSO4、FeSO4的废液倒在废液缸里，为回收有关金属和盐，同学们设计了如下实验方案：试回答：(1)步骤①中锌粉必须过量的原因是__________________________________________。(2)写出步骤①中任一反应的化学方程式：______________________________________。(3)要检验步骤④中加入的稀硫酸是否足量的方法是_______________________________________________________________________________________________。(4)若实验过程中的物质损失可以忽略，最终所得硫酸锌的质量______(填“>”“<”或“＝”)原废液中硫酸锌的质量。要计算该废液中硫酸铜质量，必须要称量____________的质量。9．(2022年泰安)某兴趣小组的同学从实验室收集到一桶含有FeSO4、CuSO4的废液，他们想从中回收金属铜和硫酸亚铁晶体，设计了如下实验方案。结合实验方案回答下列问题：(1)步骤①中，金属X是________，该反应的化学方程式为：_________________。(2)步骤②中，加入过量稀硫酸的目的是___________________________________。(3)从滤液中获得硫酸亚铁晶体采用的方法是________________。10．(2022年泉州)某金属冶炼厂的管道烟泥中含有炭黑及金属铜和铁。综合实践活动小组的同学设计了从管道烟泥中回收金属铜的实验方案，实验过程如下图所示：请回答：(1)步骤①中，过滤操作使用了玻璃棒，其作用是__________________；滤液B中的溶质有__________(填一种)。(2)步骤④中，所加入的金属X与Zn的活动性顺序是Zn>X,金属X具有广泛用途，X是________。有关反应的化学方程式：__________________________________________。(3)除去不纯铜中的杂质金属X，可选用的试剂有__________(填字母)。A．铁B．稀盐酸C．蒸馏水D．氯化铜溶液5\n实验探究三有关反应物过量导致物质组成改变的探究【提升·专项训练】1．[实验过程]紫色石蕊试液 锌粒逐渐溶解，有气泡产生 Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑ 石灰石逐渐溶解，有气泡产生[拓展提高]CaCO3 过滤2．(1)③ (2)CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O(3)CuSO4、H2SO4 (4)C、E(5)过滤时漏斗中液面高于滤纸边缘，导致液体直接进入烧杯(合理即可)3．(1)烧杯 玻璃棒(2)Na2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2NaCl 碳酸钠(3)硫酸钡、氢氧化镁、碳酸钙、碳酸钡 氢氧化钡(4)除去过量的氢氧化钠和碳酸钠 蒸发结晶4．(1)NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑ CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O(2)C 大理石(或石灰石)和稀盐酸[提出假设]两溶液完全反应后，碳酸氢钠过量，溶质为NaCl和NaHCO3[实验和结论]①稀盐酸 气泡生成 NaHCO3 3 ②碳酸氢钠溶液 有气泡生成 HCl 2(实验步骤①②可颠倒)5．[方案评价]小亮[方案反思]小明的方案中，反应后的溶液如果呈酸性，酚酞试液也不变色 小晶的方案中，因为中和反应的产物NaCl和硝酸银溶液反应也会产生白色沉淀，所以也可能恰好完全中和[作出猜想]NaCl和NaOH 由于氢氧化钠可以和稀盐酸反应，所以盐酸和氢氧化钠不能共存[实验设计及验证]产生气体 取反应后的溶液于试管中，加入氯化铜溶液6．一定不是NaCl溶液(合理即可) 有气泡冒出 Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl 向上层清液中加入无色酚酞溶液，溶液不变色 原标签可能是NaOH，久置NaOH溶液完全变质也使溶液成分是Na2CO37．(1)AgCl Cu(OH)2 (2)C(3)①Fe Fe、Ag和Cu ②B D ③Ba(NO3)2＋Na2SO4===BaSO4↓＋2NaNO38．(1)将废液中的Cu2＋和Fe2＋全部置换出来(2)Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu(合理即可)(3)取步骤④的滤渣于试管中，加入少量稀硫酸，若有气泡产生，则酸不足量(或若无气泡产生，则酸已足量)(4)＞ 固体D(或铜)9．(1)铁 Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4(2)使铁完全反应，与铜分离开来 (3)蒸发结晶10．(1)引流，防止液滴飞溅 硫酸亚铁(或硫酸)(2)Fe Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4 (3)BD5
