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二、探究型实验
例2草酸(H2C2O4)是一种弱酸,在工业中有重要作用。某同学查资料得知“菠菜中富含可溶性草酸盐和碳酸盐”,他将菠菜研磨成汁,热水浸泡,经过滤得到溶液,加入足量的CaCl2溶液,产生白色沉淀,过滤、洗涤沉淀备用,然后对生成的沉淀进行探究。
(1)草酸盐溶液呈弱碱性的原因是 。
(2)该同学对生成的沉淀进行定性探究。
①提出合理假设。
假设1:只存在CaCO3;
假设2:既存在CaCO3,也存在CaC2O4;
假设3: 。
②基于假设2,设计实验方案,进行实验。请在下表中写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂:1mol·L-1H2SO4溶液、0.1mol·L-1盐酸、0.01mol·L-1KMnO4溶液、澄清石灰水。
(3)基于假设3,另一位同学对生成的沉淀进行定量探究。用稀盐酸溶解生成的沉淀,并加水配制成mL溶液。每次准确移取25.00mL该溶液,用0.mol·L-1KMnO4标准溶液滴定,平均消耗标准溶液VmL。若菠菜样品的质量为mg,则菠菜中草酸及草酸盐(以草酸根离子计)的质量分数为 。
探究型实验的基本程序:发现并提出问题→猜想与假设→设计实验→实施实验、观察现象、对现象及数据进行记录和分析→解释及结论。
物质性质探究的常见方法
(1)证明酸性:①pH试纸或酸碱指示剂;②与Na2CO3溶液反应;③与锌反应等。
(2)证明弱酸或弱碱:①证明存在电离平衡;②测定对应盐溶液的酸碱性;③测量稀释前后的pH变化。
(3)证明氧化性:与还原剂(如KI、SO2、H2S等)反应,产生明显现象。
(4)证明还原性:与氧化剂(如酸性KMnO4溶液、溴水、浓硝酸等)反应,产生明显现象。
(5)证明某分散系为胶体:丁达尔效应。
(6)证明碳碳双键(或三键):使酸性KMnO4溶液或溴水褪色。
(7)证明酚羟基:①与浓溴水反应产生白色沉淀;②与FeCl3溶液发生显色反应。
(8)证明醇羟基:与酸发生酯化反应,其产物不溶于水,有果香味。
(9)证明醛基:①与银氨溶液作用产生银镜;②与新制Cu(OH)2作用产生红色沉淀。
(10)比较金属的活动性:①与水反应;②与酸反应;③置换反应;④原电池;⑤电解时放电顺序;⑥最高价氧化物的水化物的碱性强弱。
(11)比较非金属的活动性:①置换反应;②与氢气反应的难易;③气态氢化物的稳定性、还原性;④最高价氧化物的水化物的酸性强弱。
(12)比较酸(碱)的酸(碱)性强弱:强酸制弱酸,即较强的酸(碱)制得较弱的酸(碱)。
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