Question

復習時，常用專題探究的方法學習常見物質的組成、性質與制取．
探究1：研究常見物質組成

A、B、C都是研究物質組成的實驗．從研究方法得知，A實驗是利用可燃物消耗瓶內的

氧氣

，使瓶內壓強減小來推測空氣里氧氣的含量．B實驗推斷出水由氫、氧元素組成的依據是

生成物含有氫元素和氧元素，反應前后元素種類不變

．C的實驗依據與

B

（填實驗代號）實驗依據相同．
探究2：研究常見物質性質--氫氧化鈉與硫酸是否剛好完全中和
（1）探索：用玻璃棒蘸取反應后的溶液滴在pH試紙上，該溶液的pH＜7，說明硫酸過量．
（2）驗證：

實驗內容	實驗現象	解釋與結論
取反應后少量溶液于試管中， 加入鋅粒（或加入氧化銅或加入氫氧化銅或加入碳酸鈉等其它合理答案也可）	有氣泡產生（或出現藍色溶液或固體溶解，溶液變藍或有氣泡產生等）	證明研究結論正確

寫出（2）出中涉及的化學方程式

Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑（或CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O或Cu（OH）₂+H₂SO₄═CuSO₄+2H₂O或Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑）

．
探究3：研究常見物質制取--制取氫氧化鈉溶液
小張同學向盛有澄清石灰水的燒杯中加入過量的碳酸鈉溶液，生成白色沉淀，過濾后得到無色溶液，他說：“我制得了氫氧化鈉溶液！”小李認為小張的實驗不嚴密，其理由是

碳酸鈉溶液也能使無色酚酞試液變紅（或碳酸鈉溶液也顯堿性）

．他設計了另一個實驗來證明該無色溶液中確實含有氫氧化鈉．請你幫他完成下列實驗報告：

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
取少量樣品于試管中，然后滴加適量的Ba（NO3）2溶液或加入足量的BaCl2溶液[或CaCl2）2溶液或Ca（NO3）2溶液…]；過濾，在濾液中滴加幾滴無色酚酞溶液．	生成白色沉淀，酚酞溶液變紅	無色溶液中確實 含有氫氧化鈉

Answer 1

分析：探究1：這三個實驗都是研究物質組成的實驗，其中A實驗是通過消耗氧氣的體積來測定空氣中氧氣的含量，B、C是利用質量守恒定律來通過生成物的組成來推斷反應物的組成．
探究2：主要的驗證酸的存在，根據酸的化學性質，可以選擇金屬，堿，鹽等物質，只要有明顯的現象就可以，可以據此來解答該題；
探究3：根據只要溶液顯堿性就會使酚酞變紅進行判斷分析小李的理由，若證明它們確實反應生成了氫氧化鈉，應該排除碳酸鈉的干擾，可以據此設計實驗來進行驗證．

解答：解：探究1：A實驗中氧氣有助燃性，白磷燃燒要消耗集氣瓶中的氧氣，從而使集氣瓶中壓強減小，燒杯中的水在外界大氣壓的作用下進入集氣瓶，進入集氣瓶中的水的體積等于集氣瓶中原來氧氣的體積；
B實驗是電解水的試驗，通過驗證兩個試管中的氣體，再結合反應前后元素種類不變的原則，就可以確定組成水的元素；
C實驗是驗證甲烷元素組成的實驗，通過驗證甲烷燃燒的產物，再結合反應前后元素種類不變的原則，就可以確定甲烷的元素組成，故原理和B的一致；
探究2：用玻璃棒蘸取反應后的溶液滴在pH試紙上，發現該溶液的pH＜7，說明硫酸過量，要證明硫酸過量，根據酸的化學性質，可以用金屬和酸反應，能放出氣泡；可以和堿反應，不溶性堿能溶于酸；可以和鹽反應，碳酸鹽遇酸生成二氧化碳氣體；
探究3：因為只要是堿性的溶液就能使無色酚酞變成紅色，因為碳酸鈉溶液顯堿性，也會使無色酚酞變紅色，所以不能僅僅根據溶液變紅就判斷制得了氫氧化鈉，為了更具有說服力應該排除碳酸鈉的干擾，即除去碳酸鈉，根據碳酸鈉的性質可以選用硝酸鋇，氯化鋇等溶液，然后過濾，在向濾液中加入酚酞根據溶液顏色的變紅來判斷．
故答案為：探究1：氧氣；生成物含有氫元素和氧元素（反應前后元素種類不變）；B；
探究2：

實驗內容	實驗現象	解釋與結論
取反應后少量溶液于試管中，加入鋅粒（或加入氧化銅或加入氫氧化銅或加入碳酸鈉等其它合理答案也可）	有氣泡產生（或出現藍色溶液或固體溶解，溶液變藍或有氣泡產生等）	證明研究結論正確

Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑（或CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O或Cu（OH）₂+H₂SO₄═CuSO₄+2H₂O或Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑）；
探究3：碳酸鈉溶液也能使無色酚酞試液變紅（或碳酸鈉溶液也顯堿性）；

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
取少量樣品于試管中，然后滴加適量的Ba（NO3）2溶液或加入足量的BaCl2溶液[或CaCl2）2溶液或Ca（NO3）2溶液…]；過濾，在濾液中滴加幾滴無色酚酞溶液．	生成白色沉淀，酚酞溶液變紅	無色溶液中確實 含有氫氧化鈉

點評：探究物質的組成方法比較多，本題通過三種方法來驗證物質的組成，同學們要根據實際情況進行應用，同時要熟練掌握酸堿鹽的性質，知道碳酸鈉雖然是鹽，但是其溶液呈堿性．