15.科学探究是学习化学重要而有效的学习方法.某校化学兴趣小组的同学以酸为专题,对酸的五种化学性质进行探究、总结及应用,请回答有关问题:
(1)酸的化学性质①一一酸与酸碱指示剂的作用。酸能使紫色石蕊溶液变成红色,不能使无色酚酞溶液变色。
(2)酸的化学性质②,图1中M所代表的物质类别是
。黄金是一种常见饰品,现实生活中,少数商贩用黄铜冒充黄金出售,可以用化学的方法加以鉴别。某同学为了测定黄铜(铜锌合金)样品的成分,将60g稀HCl分三次加入到盛有10g该样品的烧杯中,所得数据如下表,则该黄铜样品中含锌的质量分数为
。
实验次数 物质质量 | 第1次 | 第2次 | 第3次 |
加入稀盐酸质量/g | 20 | 20 | 20 |
充分反应后剩余固体质量/g | 8.7 | 7.4 | 6.4 |
(3)酸的化学性质③一一酸与金属氧化物的反应。盐酸可用于金属制品表面除锈等。
(4)酸的化学性质④一一酸碱中和反应。
该校化学兴趣小组的同学重点以“酸碱中和反应”为课题进行探究。小宇同学向烧杯中的氢氧化钠溶液中滴加稀硫酸,一会儿后发现忘了滴加酸碱指示剂,于是他停止滴加稀硫酸。同学们纷纷对实验烧杯溶液中含有哪些溶质展开了讨论。
【提出问题】实验的烧杯中溶质含有哪些物质?
【提出猜想】猜想一:溶质中只有Na
2SO
4猜想二:溶质中可能是Na
2SO
4和NaOH
猜想三:溶质中可能是
。
【查阅资料】Na
2SO
4溶液呈中性
【实验探究】小宇同学设计如下的实验方案
| 方法步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
方案一 | 取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中, 滴入几滴无色酚酞溶液 | 酚酞不变红色 | 猜想一正确 猜想二不正确 |
方案二 | 取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中, 滴加BaCl2溶液 | 出现白色沉淀 | 猜想三正确 |
方案三 | 取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中,加入少量的黑色CuO粉末,振荡 | | 猜想三正确 |
【方案评价】同学们对小宇上述的方案讨论后认为:
①方案一存在缺陷,该方案不能证明猜想一是正确的,其原因是
。
②方案二也不能证明猜想三是正确的,理由是
。
③同学们经过讨论,一致认为方案三能够证明猜想三是正确的,并讨论除此方案外,还可以向烧杯的溶液中加入活泼金属、碳酸盐等物质进行证明。
【实验反思】在分析化学反应后所得物质成分时,还需考虑反应物的用量。
【学科渗透】如图2所示,小宇同学在进行溶液导电性的实验时,将电极两端插入稀H
2SO
4溶液中,闭合开关,小灯泡正常发光,然后逐滴向稀H
2SO
4中加入Ba(OH)
2溶液至过量,请推测小灯泡的发光情况为
;发生反应的化学方程式是
。
(5)酸的化学性质⑤一一酸与盐的反应
利用图3所示装置来验证CO
2气体的性质,要证明CO
2与NaOH溶液能够发生反应,可先加氢氧化钠溶液,再加盐酸,气球的变化是
。
【方法感悟】在化学实验中,可通过验证反应后生成物的存在,来验证某化学反应的发生。