九年级化学全册 6.3《海水“制碱”》例题训练 鲁教版

海水“制碱”例1（经典回放）有人设计如右图所示实验来验证质量守恒定律：把装有CuSO4溶液的小试管放入盛有NaOH溶液的烧杯中，将烧杯放到托盘天平上，用砝码平衡。取下烧杯将其倾斜，使两种溶液混合反应，再把烧杯放到天平上，观察天平是否平衡。你认为上述实验设计是否严密？请说明理由。思路解析：此题是对验证质量守恒定律实验设计的评价。判断实验设计是否严密要从实验的实际出发，多角度考虑问题。首先，从使用的NaOH试剂考虑，因NaOH易吸收空气中的CO2，这样将NaOH放在烧杯中进行实验就不严密了，此外用托盘天平做实验，从天平质量好坏、灵敏度高低等方面考虑，该验证实验也是粗略的。答案：不严密，NaOH能够与空气中的CO2反应。黑色陷阱：准确理解质量守恒定律需要把握两个关键词：“参加化学反应”“质量总和”。计入化学反应的质量必须是全部参加化学反应的物质的质量，没有参加反应的不能计算在内。在化学反应的过程中，可能伴随着有气体的生成和参加，这时我们要分析反应物和生成物的质量的时候往往就会忽略“质量总和”这一关键，计算时要将全部的质量都要记录在内。做本题容易忽视空气的存在，只从CuSO4+2NaOH====Cu(OH)2+Na2SO4考虑，既无气体参加，也无气体生成，而忽视了NaOH能够与空气中的CO2反应，从而误答为“严密”。变式训练长期放置的NaOH溶液瓶塞上会有一层白膜，其成分可能是___________（填化学式）。思路解析：NaOH可以吸收空气中CO2生成Na2CO3，Na2CO3是一种白色的固体。答案：Na2CO3例2(2022江苏南通课改，14)科学实验发现，有一类酸溶液的酸根离子(可用X-表示)与Cl-的化学性质类似。请用化学方程式表示该类酸溶液的通性。(1)______________________________________________________________。(2)______________________________________________________________。(3)______________________________________________________________。(4)______________________________________________________________。思路解析：本题为信息给予和结论开放性试题。题目要求将给定的信息与所学知识(酸的通性)之间迅速建立联系，完成知识的迁移。题目中给出两点重要信息：酸溶液和酸根离子X-与Cl-4的化学性质相似，即酸HX与盐酸HCl的性质相似，都具有酸的通性。答案：(1)Zn＋2HX====ZnX2＋H2↑(2)CuO+2HX====CuX2＋H2O(3)NaOH+HX====NaX+H2O(4)AgNO3+HX====AgX↓+HNO3(答案开放，符合题意的化学方程式都可以)绿色通道：完整解答本题应注意两点：(1)完成知识的迁移，将HX与HCl的性质有机结合。(2)完整的知识储备。酸的通性要清楚，即使酸碱指示剂变色、与活泼金属反应、与碱性氧化物反应、与碱反应、与盐反应等。变式训练设计实验证明一种无色的溶液是盐酸。思路解析：首先要证明该溶液中H+：若能使紫色的石蕊试液变红，则溶液中含有H+；若放入少量活泼金属，有气体放出并证明是氢气，则溶液中含有H+。再证明该溶液中含有C-：先用硝酸酸化，再滴加AgNO3溶液。若产生白色沉淀，则证明溶液中含有Cl-。答案：取少量待测液于试管中，滴加紫色的石蕊试液，若变红色，说明含有H+。再滴加AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则证明溶液中含有Cl-，则该无色溶液为盐酸。例3(2022江苏南通课改)发现问题：研究性学习小组中的小张同学在学习中发现：通常检验CO2用饱和石灰水，吸收CO2用浓NaOH溶液。实验探究：在体积相同、盛满CO2的两集气瓶中，分别加入等体积的饱和石灰水和浓NaOH溶液。实验装置和现象如右图所示。请你一起参与。现象结论：甲装置中产生的实验现象（用化学方程式表示）________________，通常用石灰水而不用NaOH溶液检验CO2的原因是________________；乙装置中的实验现象是_________________________，吸收较多的装置是______________。计算验证：另一位同学小李通过计算发现，等质量的Ca(OH)2和NaOH吸收CO2的质量，Ca(OH)2大于NaOH，因此，他认为通常吸收CO2应该用饱和石灰水。思考评价：请你对小李同学的结论进行评价：____________________________________。思路解析：NaOH溶液与Ca(OH)2溶液都能与CO2发生反应：4CO2+2NaOH====Na2CO3+H2O4480CO2+Ca(OH)2====CaCO3↓+H2O4474从方程式可以看出：①往Ca(OH)2溶液中通入CO2后有白色沉淀生成，而往NaOH溶液中通入CO2后无白色沉淀生成。②同样吸收44份质量的CO2，需80份质量的NaOH，74份质量的Ca(OH)2。NaOH极易溶于水，可以配制质量分数很大的浓溶液；Ca(OH)2微溶于水，它的饱和溶液也是质量分数很小的稀溶液。答案：【现象结论】CO2+Ca(OH)2====CaCO3↓+H2OCO2与石灰水作用有明显实验现象，NaOH无明显现象气球体积增大，溶液不变浑浊乙【思考评价】不正确，因为Ca(OH)2微溶于水，Ca(OH)2的饱和溶液中溶质的质量分数也很小绿色通道：具体问题具体分析，NaOH溶液与Ca(OH)2溶液都与CO2反应，但吸收CO2最好用NaOH溶液，因为NaOH的溶解度大；而检验CO2却用Ca(OH)2溶液，因为石灰水变浑浊。因此，要用变化的观点看问题，还要全面地看问题，灵活解决问题。变式训练你能想到哪些方法可用来区分NaOH溶液与Ca(OH)2溶液？思路解析：NaOH溶液与Ca(OH)2溶液中都含有氢氧根离子，故它们的化学性质相似，但由于二者含有的阳离子不同，化学性质也有差异。答案：分别加入Na2CO3溶液，通入CO2等方法。例4(2022江苏无锡中考模拟，19)我国科学家陈乾旺等最新研究成果表明，在440℃和800大气压条件下，二氧化碳和金属钠反应产生金刚石和碳酸钠，合成的金刚石最大达1.2mm，完全可以满足工业用途。（1）二氧化碳与金属钠反应生成金刚石和碳酸钠的化学方程式为：_______________________________________________________________________________。（2）请从人类生存的角度分析，金刚石与水相比谁更宝贵？_______________________，理由是________________________________________________________________________。思路解析：本题以我国科学家陈乾旺的最新研究成果为载体，考查已知反应物、生成物、反应条件书写化学方程式的能力。第（2）问是开放性问题，通过对第（2）问的回答考查学生是否有积极的情感、态度和价值观。答案：（1）3CO2+4Na2Na2CO3+C（2）水更宝贵；以人为本，水是维持生命所必需的物质；没有水就没有生命；没有水，一切生物将无法生存。（只要写出其中的一个正确答案或其他合理答案即可）4绿色通道：用化学手段可以人工合成许多物质，实现价值的转换，可化学实验室里的主角——水，并非取之不尽，用之不竭，它是我们的生命之本，要爱惜它、节约它。变式训练已知3CO2+4Na2Na2CO3+C从得氧、失氧的角度考虑，上述反应中的氧化剂是_______________。思路解析：本题主要考查氧化还原反应的有关知识。在上述反应中CO2失去氧，变成了C，是氧化剂；Na得到了氧，变成了Na2CO3，是还原剂。答案：CO2问题探究问题小明同学用湿润的手触摸厨房里的纯碱时，感觉有滑腻感，他好奇地用pH试纸测试纯碱水溶液的酸碱性时，又惊奇地发现溶液呈碱性。小明想，纯碱是由钠离子和碳酸根离子构成的，纯碱溶于水时能够变为自由移动的钠离子和碳酸根离子，是钠离子还是碳酸根离子导致水溶液呈碱性呢？通过查阅资料和请教老师得知，是碳酸根离子和水作用产生OH上标-离子，导致水溶液呈碱性。请你设计一个实验方案，探究纯碱水溶液呈碱性确实是由碳酸根离子引起的，而不是钠离子引起的。供选用的实验仪器和试剂：试管、胶头滴管、酚酞试液、5%纯碱溶液、5%碳酸钾溶液、5%氯化钠溶液。解答本题的思路可以是：①排除法，Na2CO3溶液、NaCl溶液都含Na+，但NaCl溶液不呈碱性，说明Na2CO3溶液显碱性与Na+无关；②归纳法，Na2CO3溶液、K2CO3溶液均显碱性，它们的溶液都含。认真阅读材料，根据题目中提供的药品：酚酞试液、5%纯碱溶液、5%碳酸钾溶液、5%氯化钠溶液；如果纯碱溶液的碱性是决定的，与Na+无关，那么纯碱溶液、碳酸钾溶液都能使无色酚酞变红，而氯化钠溶液不能使无色酚酞试液变色。探究：(1)用胶头滴管向盛有碳酸钠溶液的试管中滴加酚酞试液2—3滴溶液呈红色纯碱水溶液呈碱性(2)用胶头滴管向盛有碳酸钾溶液的试管中滴加酚酞试液2—3滴溶液呈红色碳酸钾水溶液也呈碱性(3)用胶头滴管向盛有氯化钠溶液的试管中滴加酚酞试液2—3滴溶液不变色氯化钠溶液呈中性，说明纯碱水溶液呈碱性与Na+无关，与有关4