【分类汇编】2019年中考化学试题专项 实验设计与评价
展开课时22.实验设计与评价
一、选择题
1.((2019湖南省湘西市,1题,3分))在实验室中某同学把澄清石灰水滴加至盛有人体呼出气体的集气瓶中振荡.这一过程属于科学探究中的哪一重要环节
A.提出假设 B.进行实验 C.收集证据 D.得出结论
【答案】B
【解析】提出问题,建立猜想和假设,制定探究计划,进行观察和实验,分析实验结果,得出结论,进行评估和交流(对实验结果和得出的结论),这就是科学探究的7大步骤,把澄清石灰水滴加至盛有人体呼出气体的集气瓶中振荡,这一过程属于科学探究中进行实验.
【知识点】科学探究
3.(2019山东省聊城市,题号3,分值2)某同学在点燃蜡烛时,提出固体石蜡可能变成蒸气才能燃烧。就此看法而言,应属于科学探究环节中的
A.提出问题 B.猜想与假设C.进行实验D.获得结论
【答案】B
【解析】此题考查了化学实验探究知识。点燃蜡烛时,提出固体石蜡可能变成蒸气才能燃烧,是做出猜想和假设,故选B。
【知识点】化学实验探究
15.(2019江苏省扬州市,题号15,分值2)下列实验方案能达到目的的是
A.用稀盐酸和BaCl2溶液检验Na2SO4溶液中是否含有H2SO4
B.用肥皂水鉴别蒸馏水与CaCl2溶液
C.用足量NaOH溶液除去CO2气体中的少量HCl
D.用澄清石灰水检验Na2CO3溶液中是否含有K2CO3
【答案】B
【解析】A.BaCl2和硫酸钠反应生成硫酸钡白色沉淀,和硫酸盐反应也生成硫酸钡白色沉淀,无法检验Na2SO4溶液中是否含有H2SO4,所以A错误;
B.蒸馏水是软水,CaCl2溶液是硬水,用肥皂水可以鉴别,所以B正确;
C.氢氧化钠和二氧化碳反应,也和盐酸反应,不能用于除去二氧化碳气体中少量的氯化氢,所以C错误;
D.氢氧化钙和碳酸钠反应,生成碳酸钙白色沉淀;也和碳酸钾反应,生成碳酸钙白色沉淀,无法检验Na2CO3溶液中是否含有K2CO3,所以D错误。
【知识点】酸碱盐的性质;物质的检验;物质的除杂;软水和硬水。
10.(2019湖北咸宁省市,题号10,分值2)
除去下列各物质中少量杂质,方案合理的是
【答案】D
【思路分析】除杂的原则是:加入的 除杂物质只能与杂质反应,不能与原物质反应;除杂过程中,不能引入新杂质。
【解题过程】A.铁粉能与稀硫酸反应,碳粉与稀硫酸不反应,除去了原物质,不符合除杂原则,A错误;
B.氢氧化钙溶液和碳酸钾溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾,除杂过程中引入了新杂质氢氧化钾,B错误;
C.氧化钙和水反应生成氢氧化钙,碳酸钙不溶于水,除去了原物质,不符合除杂原理,C错误;
D.氯化钾易溶于水,二氧化锰不溶于水,加水充分溶解后,过滤,将滤液蒸发即可得氯化钾晶体,D正确。
故选D。
【知识点】酸、碱、盐的化学性质 物质的除杂 物质的溶解性
6. (2019湖南省长沙市,15,3分)下列除去杂质所选用的试剂正确的是( )
选项
物质
杂质(少量)
除杂试剂
A
N2
O2
灼热的铜网
B
CaO
Ca(OH)2
水
C
NaCl溶液
Na2SO4
Ba(NO3)2溶液
D
FeSO4溶液
CuSO4
锌粉
【答案】A
【思路分析】此题主要考查物质除杂。A项从氧气、氮气的化学性质角度分析作答;B项从氧化钙的性质分析作答;C项从除杂发生的化学反应是否引入新杂质方面分析作答;D项从加入试剂与硫酸亚铁反应角度分析作答。
【解题过程】A中气体通过灼热铜网,铜与氧气反应生成氧化铜固体,而氮气不与铜反应,则可除去氧气,故A正确;B中由于CaO +H2O Ca(OH)2,则加水氧化钙已变质,故B错误;C项由于Na2SO4 + Ba(NO3)2 BaSO4 ↓+ 2NaNO3,则引入了新杂质NaNO3,故C错误;D项锌能与硫酸亚铁、硫酸铜均能反应,则不能得到硫酸亚铁,故D错误。
【知识点】金属的性质 氧化物、碱、盐的性质
18.(2019云南省,18,3分)下列有关实验方案设计正确的是( )
【答案】B
【解析】A.根据溶液的配制进行分析;
B.根据酚酞遇碱性溶液变红进行分析;
C.根据除去杂质,所选试剂与杂质反应,不能与原物质反应,不能生成新杂质进行分析;
D.根据二氧化碳和一氧化碳的性质进行分析。
A.配制6%的氯化钠溶液50g,需称取氯化钠固体溶于47mL水中,不是氯化钾,故A错误;
B.氢氧化钠与稀盐酸反应没有明显现象,可通过滴入几滴酚酞溶液,振荡,再滴入稀盐酸至溶液变为无色,故B正确;
C.除去氯化钙溶液中少量的盐酸,盐酸与铁生成氯化亚铁和氢气,除去了杂质,又生成了新杂质,故C错误;
D.除去二氧化碳中的一氧化碳,不能用点燃的方法,因为二氧化碳不支持燃烧,故D错误。
【知识点】配制一定质量分数的溶液;酸碱指示剂;常见酸碱盐的反应;二氧化碳的性质,一氧化碳的性质
21.(2019甘肃省兰州市,题号21,分值2)
A. 验证质量守恒定律
B.探究溶剂种类对物质溶解性的影响
C.探究铁生锈的条件
D.探究CO2的密度大于空气
【答案】C
【解析】A.作验证质量守恒定律实验时,有气体参加或生成的反应必须在密闭容器中进行,图中白磷燃烧是在密闭容器中进行,且燃烧停止冷却至室温气球不膨胀,A合理;
B.该实验中只有一个变量—溶剂种类不同,可以用于探究溶剂种类对物质溶解度的影响,B合理;
C.该实验只能探究铁生锈的条件之一是需要氧气,不能探究出其它条件,B不合理;
D.该实验现象是下层蜡烛先熄灭,上层蜡烛后熄灭,证明二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,且密度比空气大,D合理。
故选C。
【知识点】质量守恒定律的验证 物质溶解性 铁生锈的条件探究 二氧化碳的性质与用途
11.(2019湖北省十堰市,题号18,分值2)为达到实验目的,下列实验方案设计合理的是
选项
实验目的
实验方案
A
除去CO中的HCl气体
将气体通过NaOH溶液,再通过浓硫酸
B
验证甲烷中含有碳、氢两种元素
点燃甲烷,在火焰上方罩一内壁附着石灰水的烧杯,观察现象
C
探究燃烧的条件之一是温度达到物质的着火点
用棉花分别蘸酒精和水,放在酒精灯火焰上加热片刻,观察现象
D
鉴别稀盐酸、NaOH 溶液、K2CO3溶液、(NH4)2CO3落液
取样,相互滴加,观察现象
【答案】A
【思路分析】A.氢氧化钠和氯化氢反应,可以除去氯化氢,浓硫酸的作用是干燥气体;
B.根据质量守恒定律分析解答;
C.酒精是可燃物,水不是可燃物;
D.根据复分解反应的条件判断是否反应,再根据实验现象,判断能否鉴别出来。
【解题过程】A.氢氧化钠和氯化氢反应,可以除去氯化氢,还通过浓硫酸干燥后得到纯净的一氧化碳,方案正确,所以A正确;
B.点燃甲烷在火焰上方罩衣,内壁附着石灰水的烧杯落石灰水变浑浊,证明产生了二氧化碳,但只能验证甲烷中含有碳元素,不能验证氢元素,方案错误,所以B错误;
C.酒精是可燃物,水不是可燃物,所以验证的燃烧条件是燃烧是否需要可燃物,而不是温度达到着火点,所以C错误;
D.稀盐酸和碳酸钾反应生成气体,而氢氧化钠和碳酸铵反应也生成气体,稀盐酸和碳酸铵反应也生成气体,这样就无法区分稀盐酸和碳酸铵,而稀盐酸和氢氧化钠反应,但无现象。碳酸钾和氢氧化钠不反应,和碳酸铵也不反应,相互滴加,无法鉴别,所以D错误。
【知识点】物质的除杂;物质的鉴别;探究燃烧的条件;探究甲烷的成分;酸碱盐的性质。
25.(2019甘肃省兰州市,题号25,分值2)
下列实验方案不能达到实验目的的是
【答案】B
【解析】A.铁粉与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜,加入过量铁粉将硫酸铜完全反应,过滤即可,A能达实验目的;
B.活泼金属与稀盐酸反应生成氢气,也会由气泡产生,所以,向固体中加入稀盐酸,观察到气泡产生,不能证明是碳酸盐,B不能达到实验目的;
C.氯化镁和氢氧化钠反应生成氧化镁沉淀和氯化钠,过滤,向滤液中加入稀盐酸至溶液呈中性,即可得到较纯净的氯化钠溶液,C能达到实验目的;
D.氢氧化钠固体溶于水放热,溶液温度升高,硝酸铵固体溶于水吸热,溶液温度降低,D能达到实验目的。
故选B。
【知识点】物质的除杂和提纯 物质的鉴别 物质溶解时的热量变化
9.(2019甘肃省平凉市,题号9,分值2)下列选用的除杂试剂和实验操作都正确的是(括号内物成为杂质)
【答案】A
【思路分析】物质的除杂原则:1.加入的试剂只能跟杂质反应,不能跟原有的物质反应;2.不能引入新的杂质;3.不能减少原有的物质的质量,可以增加。据此分析即可。
【解题过程】A.一氧化碳可以和氧化铜反应,生成二氧化碳,这个方法可以除去二氧化碳中的一氧化碳,方法和操作正确,所以A正确;
B.稀盐酸可以和碳酸钾反应生成氯化钾,水和二氧化碳,不但没有除去氯化钾,反而把碳酸钾除去了,所以B错误;
C.锌可以和硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁,锌也可以和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,不但不能除去硫酸亚铁中的硫酸铜,把硫酸亚铁也除去了,所以C错误;
D.稀硫酸和铁反应,也和锌反应,不能用于除去锌中的铁,所以D错误。
【知识点】物质的除杂;金属的化学性质;一氧化碳的化学性质;酸碱盐的反应。
15.(2019江西省,15,3)下列方案正确的是
选项
实验目的
实验方法或所加试剂
A
除去一氧化碳中的二氧化碳
通过灼热的氧化铜
B
除去硫酸亚铁中含有的硫酸铜
加入足量的锌粉,过滤
C
鉴别羊毛与涤纶
取样,分别灼烧并闻气味
D
鉴别硝酸钠溶液和硝酸钡溶液
【答案】C;加入适量硫酸钠溶液(其它答案合理即可)
【解析】A. 通过灼热的氧化铜,一氧化碳与氧化铜反应生成二氧化碳,会除去主要成分一氧化碳,不能达到除去二氧化碳的实验目的,故A选项符合题意;B. 金属锌的活动性比铜和铁强,能从它们的盐溶液中将其置换出来,所以锌粉会与硫酸亚铁反应,不能达到除去硫酸亚铁中硫酸铜的目的,故B选项不符合题意;羊毛燃烧会有烧焦羽毛的气味,涤纶燃烧会有特殊气味,因此分别灼烧闻气味,能达到鉴别二者的目的,故C选项符合题意;D. 硝酸钠不与其他物质反应,硝酸钡能与硫酸或可溶性硫酸盐反应产生白色沉淀,故填:加入适量硫酸钠溶液(其它答案合理即可)。
【知识点】物质的检验鉴别、一氧化碳和二氧化碳的性质、金属活动性强弱、盐的化学性质
14.(2019湖南省岳阳市,37,3分)下列实验操作或方法能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验操作或方法
A
鉴别稀硫酸和氯化钠溶液
滴加酚酞溶液
B
从粗盐中得到纯净的氯化钠
溶解、过滤、洗涤、干燥
C
鉴别K2SO4、Cu(NO3)2、Ba(OH)2、NaOH
不另加试剂
D
除去CO2中含有的少量CO
点燃
【答案】C
【解析】A.酚酞溶液遇到酸和中性溶液都不变色,所以不能鉴别稀硫酸和氯化钠溶液;B.从粗盐中提纯氯化钠,需要的操作是溶解、加沉淀剂、过滤、洗涤、干燥;C.根据溶液颜色的不同可以鉴别出硝酸铜溶液,再用它与其他物质两两反应,没有实验现象的是硫酸钾,利用硫酸钾与其他两种反应,能生成白色沉淀的是氢氧化钡,剩余的是氢氧化钠,所以不另加试剂可以把这四种物质鉴别开;D.二氧化碳中含有的少量的一氧化碳,点燃时不能燃烧,所以不能使用点燃的方法除去。
【知识点】物质的提纯和除杂;物质的鉴别
6. (2019内蒙古通辽市,7,1分)正确合理的实验设计,可以快速准确的达到实验目的。下列实验方案或实验步骤不正确的是
A. 用铜、硝酸亚铁溶液、硝酸银溶液,验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序
B. 用燃着的木条区别氧气、空气、二氧化碳三种气体
C. 配制20g溶质质量分数为5%的氯化钠溶液,主要实验步骤是:计算、称量(量取)、溶解、装瓶贴标签
D. 分离氯化钠和碳酸钙的混合物,主要实验步骤是:溶解、过滤、洗涤
【答案】D
【解析】此题主要考查实验操作能否达到实验目的的判断;A项由于铜加入硝酸亚铁溶液中不反应,说明金属活动性铁在铜前,铜加入硝酸银溶液中反应,说明金属活动性铜在银前,故能验证,则不符合题意;B项燃着木条放入氧气中,燃烧更旺;木条放入二氧化碳中,木条熄灭;木条放入空气中,燃烧与原来一样;故能区分,则不符合题意;C项配制20克质量分数为5%的氯化钠溶液的实验步骤:①计算:所需氯化钠的质量=10%=2克,
所需水的质量=20g-2g=18g,所需水的体积=18g/(1g/ml)=18ml;②称量:用托盘天平称量2克的氯化钠,倒入烧杯中;③溶解:用量筒量取18毫升的水,倒入盛有氯化钠的烧杯里,用玻璃棒搅拌,使氯化钠溶解。④贴标签贮存:把配好的溶液装入试剂瓶并贴上标签(标签中应包括药品名称和溶液中溶质的质量分数),放到试剂柜中;则不符合题意;D项将氯化钠和碳酸钙固体加水溶解、过滤、洗涤得到碳酸钙固体,滤液中溶质是氯化钠,不能得到氯化钠的固体,故错误,则符合题意;
【知识点】金属活动性、气体鉴别、溶液配制、固体分离
11.(2019广东省,题号11,2分)除去下列物质中的杂质,所选方法正确的是( )
【答案】D
【解析】根据原物质和杂质的性质选择适当的除杂剂和分离方法,所谓除杂(提纯),是指除去杂质,同时被提纯物质不得改变.除杂质题至少要满足两个条件:①加入的试剂只能与杂质反应,不能与原物质反应;②反应后不能引入新的杂质。
A.二氧化锰不溶于水,氯化钾溶于水,加水溶解、过滤可把二者分离,但要得到二氧化锰应洗涤、干燥,不是蒸发,故A错误;
B.氯化钠中含杂质碳酸钠,加入足量稀硫酸,碳酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,除去了杂质碳酸钠,但增加了新杂质硫酸钠,故B错误;
C.二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,一氧化碳与氢氧化钠溶液不反应,不能除去杂质,除去了原物质,故C错误;
D.碳中含杂质氧化铜,加入足量稀硫酸,氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,碳不与稀硫酸反应,且不溶于水,故D正确。
【知识点】物质的分离和提纯;常见酸、碱、盐的反应和鉴别;一氧化碳和二氧化碳的性质;碳单质的性质
8.(2019海南省,题号8,分值3)用如图所示装置进行下列实验:将①中溶液滴入②中,预测的现象与实际不相符的是
选项
①中物质
②中物质
预测②中的现象
A
稀盐酸
碳酸钙
产生气泡
B
稀硫酸
氧化铁
产生气泡
C
氯化钡溶液
硫酸钾溶液
产生白色沉淀
D
氢氧化钠溶液
硫酸铜溶液
产生蓝色沉淀
【答案】B
【解析】此题主要考查的是酸碱盐的化学性质。根据反应后的生成物判断实验现象即可。
A.碳酸钙和稀盐酸反应会生成氯化钙、水和二氧化碳,有二氧化碳气体生成,故现象与实际相符;
B.氧化铁和稀硫酸反应会生成硫酸铁和水,无气体生成,故现象与实际不相符;
C.硫酸钾和氯化钡反应会生成硫酸钡沉淀和氯化钾,硫酸钡是白色沉淀,故现象与实际相符;
D.硫酸铜和氢氧化钠反应会生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,氢氧化铜是蓝色沉淀,故现象与实际相符。
【知识点】酸的化学性质;碱的化学性质;盐的化学性质
11.(2019甘肃省天水市,11题,2分)除去下列物质中所含的杂质所用的试剂和方法,正确的是
选项
物质
杂质
试剂和方法
A
CO2
水蒸气
通过碱石灰
B
KOH
Ca(OH)2
加入过量碳酸钾溶液,过滤
C
CaO
CaCO3
高温煅烧
D
CuO
Cu
加入适量稀硫酸,过滤
【答案】C
【解析】除杂的原则是不能引入新的杂质,不能把原物质反应掉,即:不增不减.A.二氧化碳中含有水蒸气,通过碱石灰,二氧化碳会被反应掉,违背了不减的原则,错误;B.氢氧化钾中含有氢氧化钙,加入碳酸钾溶液可以除去,但是加入过量的碳酸钾溶液,就又引入了新的杂质碳酸钾;C.氧化钙中有碳酸钙,高温煅烧,将碳酸钙转化为二氧化碳和氧化钙,可以,C正确;D.氧化铜中含有铜,加入稀硫酸会把氧化铜反应掉,违背了不减的原则,D错误.
【知识点】物质的分离和提纯 碱的性质 酸的性质
8.(2019四川省巴中市,题号26,分值2)
除去下列物质中少量杂质所选试剂和操作方法都正确的是( )
选 项
物 质
杂 质
所用试剂
操 作 方 法
A
H2SO4溶液
HCl溶液
适量AgNO3溶液
过滤
B
CO
O2
CuO粉末
加热
C
Ag粉
Cu粉
过量AgNO3溶液
过滤 、洗涤、干燥
D
NH3
水蒸气
浓硫酸
干燥
【答案】C
【思路分析】物质除杂的原则是:加入的除杂物质只能与杂质反应,不能与原物质反应;除杂过程中不能引入新杂质。
【解题过程】A.硝酸银溶液与硫酸、盐酸均能发生反应产生沉淀,除去了原物质,不符合除杂原则,A错误;
B.加热时一氧化碳和氧化铜反应,氧气与氧化铜不反应,除去了原物质,不符合除杂原则,B错误;
C.过量的硝酸银溶液将铜粉全部转化为硝酸铜和银,过滤、洗涤、干燥即可得到纯净的金属银,C正确;
D.氨气能与浓硫酸反应生成硫酸铵,除去了原物质,不符合除杂原则,D错误。
故选C。
【知识点】酸的化学性质 一氧化碳的化学性质 金属的化学性质
14.(2019山东省聊城市,题号14,分值3)下列实验操作不能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验操作
A
除去CaCl2溶液中混有少量的HCl
加入过量的氢氧化钙溶液
B
除去CO2中少量的CO
将混合气体通过灼热氧化铁粉末
C
鉴别棉线和羊毛线
点燃后,闻气味
D
鉴别NaCl和NH4NO3固体
分别加少量水溶解
【答案】A
【解析】此题考查了物质的提纯、鉴别知识。除去氯化钙中少量氯化氢,应加入适量氢氧化钙,A错误;除去二氧化碳中少量一氧化碳,通过灼热的氧化铁或氧化铜粉末,B正确;鉴别棉线和羊毛线,点燃闻气味看灰烬,C正确;氯化钠溶于水温度基本不变,硝酸铵溶于水温度降低,D正确。
【知识点】物质提纯、物质鉴别。
14.(2019黑龙江省哈尔滨市,14,2) 除去下列物质中的少量杂质,所用试剂和操作方法都正确的是( )
选项
物质
少量杂质
所用试剂和操作方法
A
CO2
CO
通入足量的O2,点燃
B
K2MnO4
KMnO4
加热
C
NaCl
泥沙
加入足量的水溶解,过滤
D
KCl溶液
K2SO4
加入适量的氯化钡溶液,过滤
【答案】D
【解析】A.二氧化碳中混有一氧化碳,因为二氧化碳不支持燃烧也不能燃烧,而一氧化碳的量太少,所以无法被点燃,故A选项不符合题意;B.2KMnO4加热K2MnO4+MnO2+O2↑,会产生二氧化锰新的杂质,不符合除杂原则,故B选项不符合题意;C.氯化钠溶于水,而泥沙不溶于水,加入足量的水溶解,过滤,蒸发结晶可获得纯净的氯化钠,故C选项不符合题意;D.硫酸钾和适量的氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钾,过滤,因为加入的是适量氯化钡,所以既能除去杂质硫酸钾,由又没有引入新的杂质,符合除杂原则,故D选项不符合题意。
【知识点】混合物的除杂问题
13.(2019广东省,题号13,2分)下列实验操作、现象或变化、结论对应关系正确的是( )
【答案】A
【解析】A.根据硬水和软水的鉴别进行分析;
B.根据化学反应遵循质量守恒进行分析;
C.根据碳酸钠溶液显碱性进行分析;
D.根据一氧化碳和氢气都为无色气体且都有还原性进行分析。
A.硬水和软水用肥皂水鉴别,加入适量肥皂水,振荡,产生大量浮渣,泡沫少的为硬水,故A正确;
B.化学反应遵循质量守恒,验证质量守恒的实验有气体参加或生成的反应,需在密闭容器中进行,镁条燃烧与氧气反应,遵循质量守恒,故B错误;
C.氢氧化钠变质生成碳酸钠,碳酸钠显碱性,也会使酚酞溶液变红,所以向盛有氢氧化钠溶液的试管中滴加酚酞溶液,溶液变红,不能说明氢氧化钠溶液没有变质,故C错误;
D.一氧化碳和氢气都为无色气体且都有还原性,所以将无色气体通入装有氧化铜粉末的玻璃管一段时间后,加热,黑色固体变红,无色气体不一定是氢气,还可能是一氧化碳,故D错误。
【知识点】硬水和软水的鉴别;质量守恒定律;常见酸、碱、盐的反应与鉴别;氢气的化学性质;一氧化碳的化学性质
13.(2019湖南省益阳市,13,3分)“化学是在分子、原子的层次上研究物质性质、组成、结构与变化规律的科学”,实验是研究化学的基本方法。下列有关化学实验与实验目的相符的是
A.闻灼烧织物产生的气味,可以区分某织物是羊毛织品还是合成纤维织品
B. 电解H2O生成H2和O2,可以说明H2O是由H2和O2组成的
C. 观察加入食盐振荡后生成泡沫的多少,可以区分某水样是软水还是硬水
D. 用带火星的木条伸入集气瓶中,可以证明氧气是否集满
【答案】A
【解析】羊毛的成分主要是蛋白质,所以灼烧后有烧焦羽毛气味,合成纤维灼烧后没有这种气味,所以可以采用闻灼烧织物产生的气味区别,故A正确;电解H2O生成H2和O2,可以说明H2O是由氢元素和氧元素组成的,但是不含氢气和氧气,故B错误;区分某水样是软水还是硬水,可以加入肥皂水振荡后看生成泡沫的多少,硬水产生泡沫少,软水产生泡沫多,故C错误;用带火星的木条伸入集气瓶口,木条复燃,可以证明氧气集满,而不是伸入瓶内,故D错误。
【知识点】化学和生活;水的电解;硬水和软水;气体的验满
6.(2019湖北省随州市,题号13,分值2)
为了达到实验目的,下列方案或结论正确的是
【答案】C
【解析】A.NaOH溶液不但能与杂质HCl气体发生化学反应,还能与二氧化碳气体发生化学反应,除去杂质同时将原物质除去,错误;B.稀硫酸能与碳酸钠反应生成新杂质硫酸钾,故错误;C.碳粉与稀盐酸不反应,铁粉与稀盐酸产生气体,氧化铜与稀盐酸反应生成蓝色的可溶性铜盐,故可以鉴别三种物质,故正确;D.与钡离子生成沉淀的可以是硫酸根离子,也可以是碳酸根离子,故鉴别硫酸根离子加入氯化钡溶液后最好还要滴加稀硝酸,故错误。故选C。
【知识点】实验方案的设计与评价
22.(2019江苏省苏州市,22,2)除去下列物质中混有的少量杂质,所选用的试剂及操作方法正确的是
选项
物质(括号内为杂质)
试剂及操作方法
A
CO2(H2O)
通过装有生石灰的干燥管,干燥
B
KCl固体( MnO2)
加水溶解、过滤、蒸发滤液
C
Fe粉(Cu粉)
加入过量稀硫酸,过滤
D
NaCl溶液(MgCl2)
加入过量NaOH溶液,过滤
【答案】B
【解析】A.生石灰能与水反应生成氢氧化钙,生成的氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙和水,不但能把杂质除去,也会把原物质除去,不符合除杂原则,故A选项不符合题意;B.氯化钾易溶于水而二氧化锰不溶于水,可采取加水溶解,过滤,蒸发滤液获得纯净的氯化钾固体,符合除杂原则,故B选项符合题意;C.铁粉能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,而铜粉不与稀硫酸反应,反而会把原物质除去,不符合除杂原则,故C选项不符合题意;D.氯化镁能与过量的氢氧化钠溶液反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,能除去杂质但也引入了新的杂质氢氧化钠(过量的),不符合除杂原则,故D选项不符合题意。
【知识点】混合物的除杂
18.(2019湖南省益阳市,18,3分)欲除去下列物质中的少量杂质,所用试剂及方法不正确的是
物质
杂质(少量)
除杂试剂及方法
A
O2
CO2
依次通过NaOH溶液和浓硫酸
B
NaCl溶液
Na2 CO3
先加过量稀盐酸,再滴加NaOH溶液调节PH=7
C
FeCl2溶液
CuCl2
加入过量铁粉,过滤
D
铜粉
铁粉
加入过量AgNO3溶液,过滤
【答案】D
【解析】A、通过氢氧化钠溶液,二氧化碳和氢氧化钠反应,能除去二氧化碳,再通过浓硫酸后,干燥氧气可除去其中混有的水蒸气,故A说法正确;B、稀盐酸可以和碳酸钠反应生成氯化钠和水、二氧化碳,而稀盐酸和氯化钠不反应,再滴加氢氧化钠溶液中和过量的稀盐酸,调节至中性,可得到纯净的氯化钠溶液,故B说法正确;C、加入铁粉可以与氯化铜发生反应,生成氯化亚铁和铜,再过滤可以除去铁和铜得到纯净的氯化亚铁,故C说法正确;D、硝酸银溶液不与铁和铜反应,所以达到不除杂的目的,故D说法错误。
【知识点】物质的除杂
16.(2019湖北省宜昌,16,1)下列实验方法能够达到实验目的的是
【答案】A
【解析】A. 浓硫酸具有吸水性且不与氢气反应,能除去氢气中的水蒸气的目的,故A选项符合题意;B. 加足量水后,生石灰与水化合生成氢氧化钙,会损失主要成分,不能达到实验目的,故B选项不符合题意;氮气的化学性质比较稳定,不与碳反应,氧气能与灼热的碳反应生成二氧化碳气体,除去氧气的同时又混入了二氧化碳气体,不能达到除杂的目的,故C选项符合题意;D. 加入足量碳酸钠溶液,会将溶液中的主要成分氯化钙除去,故D选项不符合题意。
【知识点】物质的除杂
7.(2019湖北省孝感市,7,2)下列实验方案能达到预期目的的是
A. 除去二氧化碳中的水蒸气——通过氢氧化钠固体干燥剂
B. 检验酒精中是否含有碳、氢、氧三种元素——在空气中点燃检验生成的产物
C. 探究铁锈蚀的条件——将一枚光亮的铁钉放入盛有适量水的试管中,观察现象
D. 用一种试剂一次性鉴别出硝酸氨溶液、硫酸氨溶液、稀硫酸和氯化钠溶液——分别取样装于4支试管中,再分别滴加氢氧化钡溶液,微热,观察现象
【答案】D
【解析】A. 氢氧化钠固体能与二氧化碳反应,不能用于除去二氧化碳中的水蒸气,故A选项错;B. 含碳、氢元素的化合物在空气中燃烧会生成水和二氧化碳,所以通过检验生成的产物只能检验酒精中是否含有碳、氢元素,不能确定是否含有氧元素,故B选项错误;C. 探究铁锈蚀的条件要做对比实验,不能单凭一枚铁钉一个实验确定铁生锈的条件,故C错误;D. 氢氧化钡溶液与硝酸胺反应产生有刺激性气味的氨气,与硫酸氨溶液反应既产生白色沉淀,又产生有刺激性气味的氨气,与硫酸反应只产生白色沉淀,与氯化钠不发生反应,所以用一种试剂氢氧化钡溶液一次性鉴别出硝酸铵溶液、硫酸铵溶液、稀硫酸和氯化钠溶液,故D正确,符合题意。
【知识点】物质的除杂与检验鉴别、铁生锈的条件
18.(2019山东省临沂市,18题,2分)除去下列物质中的杂质(括号内为杂质).所选用的试剂与方法正确的是
A. H2(水蒸气):通过浓硫酸
B. CO(C02):通过NaOH溶液
C. NaCl溶液(CaCl2):加入过量Na2C03溶液,过滤
D.铁粉(锌粉):加入稀硫酸,过滤
【答案】A
【思路分析】此题是一道除杂题. 物质除杂净化的原则:
1.不能把物质中的主要成分除掉。
2.不能引入新的杂质。
3.操作方法简便易行。
4.除杂后恢复原物质的状态。
物质除杂净化的方法:
1.物理方法(没有产生新物质):
(1)过滤法:把不溶于液体的固体与液体分开。
(2)结晶法:除去可溶性固体组成的混合物中的杂质。
2.化学方法(通过化学反应除杂):
(1)沉淀法:使混合物中的杂质与适量试剂反应,生成沉淀通过过滤而除去。
(2)转化为气体或水法:使混合物中的杂质与适量试剂反应,生成气体或水除去。
(3)置换法:将混合物中的杂质与适量试剂通过发生置换反应而除去 。
(4)吸收法:混合气体中的气体杂质能被液体吸收,而要提纯.
【解题过程】A.H2(水蒸气):通过浓硫酸,浓硫酸具有吸水性,可以;B. CO(C02):通过NaOH溶液可以除去二氧化碳,但是又引入了新的杂质水蒸气,错误; C. NaCl溶液(CaCl2):加入过量Na2C03溶液,过滤,可以除去氯化钙,但是又引入了新的杂质碳酸铵,错误;D.铁粉(锌粉):加入稀硫酸,会把铁粉和锌粉都反应掉,违背了不减的原则,故D错误.
【知识点】物质的分离和提纯 几种常见的酸 盐 一氧化碳和二氧化碳
8.(2019福建省,8题,3分)下列实验操作不能达到实脸目的的是
实验目的
实验操作
A
区别蚕丝与棉线
取样,灼烧,辨别气味
B
鉴别H2SO4溶液和NaOH溶液
取样,滴加酚酞溶液,观察现象
C
区别硬水和软水
取样,加肥皂水,振荡,观察现象
D
配制100g溶质质量分数为20%的盐酸
将20g浓盐酸加人809水中充分搅拌
【答案】D
【解析】A. 利用灼烧法区别蚕丝与棉线,蚕丝有烧焦羽毛气味,棉线有烧纸的气味,正确;B. 加入肥皂水,软水泡沫多,可利用肥皂水产生泡沫的多少区分硬水和软水,正确;C. 氢氧化钠溶液显碱性,其中滴加酚酞显红色,稀硫酸显酸性,滴加酚酞溶液不变色,可以区分,正确;D. 配制100g溶质质量分数为20%的盐酸,需要HCl质量为100g×20%=20g而不是浓盐酸的质量,水的质量为80g,故错误.
【知识点】物质的鉴别 常见的酸和碱 硬水和软水 一定溶质质量分数一定溶液的配制
18.(2019湖南省怀化市,题号18,分值2)下列实验方案不可行的是
A.用灼热的氧化铜去除二氧化碳中混有的少量一氧化碳
B.利用硝酸铵、氢氧化钠溶于水产生的吸、放热现象鉴别硝酸铵和氢氧化钠
C.用稀盐酸去除CaO中混有|的少量CaCO3
D.采用相互刻画的方法,比较铜片和黄铜片的硬度
【答案】C
【解析】A.一氧化碳可以和灼热的氧化铜反应生成二氧化碳和铜,所以方案正确;
B.硝酸铵溶于水吸热氢氧化钠溶于水放热可以鉴别,所以方案正确;
C.稀盐酸可以和碳酸钙反应,也能和氧化钙反应,所以方案错误;
D.合金的硬度比纯金属硬度大,可以采用相互刻画的方法,比较铜片和黄铜片的硬度,所以方案正确
【知识点】物质的除杂、鉴别;合金的性质;溶液的性质;稀盐酸的性质。
15.(2019江苏省南京市,15,2分)除去下列物质中混有的少量杂质(括号内为杂质),拟定的实验方案不可行的是( )
A.N2气体(O2)——通过灼热的铜网
B.木炭粉(CuO)——在空气中灼烧
C.KCl固体(MnO2)——加入足量的水溶解,过滤,蒸发结晶
D.FeCl2溶液(CuCl2)一一加入过量的铁粉,过滤
【答案】B
【解析】除杂原则:①不能引入新的杂质,②不能将原物质除去;A中将N2和O2通过灼热的铜网时,N2不与铜发生反应,O2与灼热的铜网发生反应生成氧化铜被除去,故A不符合题意;B中的木炭粉在空气中灼烧生成二氧化碳,会把原物质除去,不符合除杂原则,故B符合题意;C中的KCl能溶于水,MnO2不溶于水,将MnO2过滤掉后,剩余KCl的水溶液,蒸发结晶可得到KCl固体,故C不符合题意;D中加入过量的铁粉后,CuCl2溶液与铁粉发生置换反应生成FeCl2,剩余的铁粉可通过过滤除去,符合除杂原则,故D不符合题意。
【知识点】除杂相关操作,燃烧,物质的溶解性,置换反应
7.(2019内蒙古呼和浩特市,题号7,分值2)
下列实验方案中,两个方案均可行的是
【答案】D
【解析】A.活性炭分别加入硬水和软水中均无明显现象,方案一不可行;
B.碳粉和铁粉在空气中灼烧,铁粉和碳粉均能与空气中的氧气发生反应,无法分离,方案二不可行;
C.将混有少量二氧化碳的一氧化碳通入足量灼热的氧化铜粉末中,一氧化碳和氧化铜反应生成了二氧化碳,二氧化碳和氧化铜不反应,方案二不可行;
D.氯化钠溶于水时温度不变,氢氧化钠溶于水时溶液温度升高,取样,分别加水溶解,触摸试管外壁,能够区别,方案一可行;氯化钠溶液呈中性,pH=7,氢氧化钠溶液呈碱性,pH>7,取样分别加水溶解,配成溶液,用pH实质测定,方案二可行。
故选D。
【知识点】硬水和软水的鉴别 氧气的化学性质 一氧化碳和二氧化碳的化学性质 物质溶解时的热量变化 溶液的酸碱性与pH的关系
11.(2019山东省临沂市,12题,2分)某化学兴趣小组利用右图装置进行实验:打开弹簧夹,将液体。滴入试管①中与固体b接触,若试管②中的导管口没有气泡产生,则液体a和固体b的组合可能是
A.水和生石灰
B.稀盐酸和碳酸钠
C.水和硝酸铵
D.过氧化氢溶液和二氧化锰
【答案】C
【解析】滴入试管①中与固体b接触,若试管②中的导管口没有气泡产生,说明试管①中的压强不可能增大. A.水和生石灰反应放热,试管①中压强增大,试管②中导管口会有气泡冒出;B.稀盐酸和碳酸钠反应,会生成二氧化碳气体,试管①中压强增大,试管②中导管口会有气泡冒出; C.硝酸铵,溶于水,温度降低,试管①中压强减小,试管②中导管口不会有气泡冒出;D.过氧化氢溶液和二氧化锰会生成氧气,试管①中压强增大,试管②中导管口会有气泡冒出.
【知识点】溶解时的吸热和放热现象 氧气的制取 化学反应中的能量变化
10.(2019福建省,10题,3分)t℃时,加热烧杯中的石灰水,发现溶液变浑浊.测得此时溶液的pH >7.关于溶液变浑浊的原因,同学们
有两种观点:①Ca (OH )2的溶解度随温度升高而减小;②Ca(OH)2与空气中的CO2反应.他们设计以下方
案进行探究,其中没有意义的是
A.将装有浊液的烧杯,用冰水冷却,恢复至t℃以下,观察浑浊是否消失
B.取适量浊液,过滤,往滤渣中加入盐酸,观察是否有气泡产生
C.取适量浊液,过滤,往滤液中加人Na2 CO3溶液,观察是否有沉淀生成
D.其他条件不变,隔绝空气,再做一个加热石灰水的对比实验
【答案】C
【解析】t℃时,加热烧杯中的石灰水,出现浑浊,溶液显碱性,针对两种不同的观点进行了探究,A中若观察到浑浊消失,则观点①正确,因为氢氧化钙的溶解度随温度降低而变大,设计有意义;B中向滤渣中滴加稀盐酸,若没有气泡则证明观点②错误,因为若正确,则滤渣中含有碳酸钙,碳酸钙与盐酸反应会有气泡,设计有意义;C中向滤液中滴加碳酸钠溶液,无论观点是否正确都会产生白色沉淀,因为滤液中的氢氧化钙会与碳酸钠反应产生碳酸钙沉淀,因此设计无意义;D中再做一个加热石灰水的对比实验,看实验现象是偶然现象,有意义.
【知识点】科学探究
7.(2019贵州省毕节市,7,3)下列各实验方案能达到其实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别氢氧化钠溶液和稀盐酸
分别取样滴加紫色石蕊溶液
B
除去NaOH 溶液中混有的Na2CO3
加入足量稀盐酸
C
除去CO2中混有的少量CO
在足量的氧气中点燃
D
鉴别氮气和二氧化碳
将燃着的木条分别伸入气体中
【答案】A
【思路分析】除杂质注意以下三点:第一,加入的试剂只能与杂质反应,不能需要的物质反应,第二,不能引入新的杂质,第三,最好把杂质转化为我们需要的物质。
【解题过程】A.加入紫色石蕊试液,变红色的是盐酸,变蓝色的是氢氧化钠,故A正确;B.盐
酸与碳酸钠和氢氧化钠都反应,故B错;C.由于二氧化碳既不能燃烧也不支持燃烧,所以二氧
化碳中的少量一氧化碳不能与氧气反应,故C错;D.氮气和二氧化碳都能使燃着的木条熄灭,
所以用燃着的木条不能鉴别氮气和二氧化碳,故D错。
【知识点】物质的提纯
13.(2019广西省贵港市,13题,3分)下列实验方案能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别O2、N2、CO2二种气体
分别把燃着的木条伸入瓶中,观察现象
B
检验CO32-离子
滴入稀盐酸,有气泡产生
C
分离CO2和CO混合气体
先通入NaOH溶液,再加入稀硫酸
D
除去NaoH溶液中少量的Na2 CO3
加入适量CaCl2溶液,过滤
【答案】C
【解析】分别把燃着的木条伸入盛有O2、N2、CO2二种气体的瓶中,盛有氮气和二氧化碳气体的,木条都熄灭,故无法鉴别,A错误;入稀盐酸,有气泡产生,气泡可能是二氧化碳,也可能是氢气,故无法确定是否含CO32-,B错误;分离CO2和CO混合气体先通入NaOH溶液,将二氧化碳反应掉,得到一氧化碳和碳酸钠的溶液,再在溶液中加入稀硫酸生成二氧化碳,故方法正确;除去NaoH溶液中少量的Na2 CO3,加入适量CaCl2溶液,得到碳酸钙沉淀和氯化钠溶液,过滤溶液为氢氧化钠和氯化钠的混合溶液,D错误.
【知识点】物质的分离和提纯 物质的鉴别 盐 一氧化碳和二氧化碳
19.(2019广东省广州市,题号19,2分)除去下列物质中含有的少量杂质(括号内为杂质),所用方法正确的是( )
A. Zn粉(Fe):用ZnCl2溶液浸泡,过滤
B.碳粉(MnO2):滴入H2O2溶液,过滤
C. NaCl溶液(Na2SO4):加入适量MgCl2溶液过滤
D. CO2 (H2O):通过盛有浓硫酸的洗气瓶
【答案】D
【解析】根据原物质和杂质的性质选择适当的除杂剂和分离方法,所谓除杂(提纯),是指除去杂质,同时被提纯物质不得改变,除杂质题至少要满足两个条件:①加入的试剂只能与杂质反应,不能与原物质反应;②反应后不能引入新的杂质,据此进行分析。
A.锌的活动性比铁强,锌粉中含有铁,用氯化锌溶液浸泡,铁与氯化锌不反应,不能把杂质除去,故A错误;
B.碳粉中含杂质二氧化锰,滴入过氧化氢溶液,二氧化锰做催化剂,但二氧化锰和碳粉都不溶于水,用过滤的方法不能除去杂质,故B错误;
C.氯化钠溶液中含硫酸钠,加入氯化镁溶液,硫酸钠与氯化镁不反应,不能除去杂质,故C错误;
D.浓硫酸可干燥二氧化碳气体,二氧化碳中含杂质水蒸气,可通过盛有浓硫酸的洗气瓶除去,故D正确。
【知识点】物质的分离和提纯;金属活动性顺序的应用;常见酸、碱、盐的反应;气体的干燥
8.(2019广东省深圳市,题号8,分值1.5)为达到以下实验目的,下列相应实验方案合理的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
获得廉价的新能源
电解水制 H2
B
将河水净化为纯水
经沉淀、过滤、吸附
C
验证金属活动性 Zn>Cu
利用 Zn 片与 CuSO4 溶液的反应
D
除去 NaCl 固体中少量MgCl2
加水溶解,再加入过量 NaOH 溶液
【答案】C
【解析】用电并不廉价,故A错误;将河水净化为纯水需经过沉淀、过滤、吸附后还要进行蒸馏,故B错误; Zn 片与 CuSO4 溶液的反应,可以将Cu置换出来,说明金属活动性 Zn>Cu,故C正确;过量NaOH溶液会引入新的杂质NaOH,应加入适量NaOH溶液,故D错误。
【知识点】物质的除杂、金属活动性
20.(2019广东省广州市,题号20,2分)下列实验中,现象正确且可得到相应结论的是( )
【答案】B
【解析】A.根据硫在空气和氧气中燃烧现象不同进行分析;
B.根据电解水实验及质量守恒进行分析;
C.根据铁的冶炼原理及氧化铁和铁粉的颜色进行分析;
D.根据氧气可使带火星木条复燃进行分析。
A.硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰,在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰,是因为氧气浓度不同,硫燃烧的剧烈程度不同,故A错误;
B.电解水用直流电源,两极玻璃管中有气体生成,体积比是1:2,水分解生成了氢气和氧气,说明水是化合物,可以分解,故B正确;
C.利用一氧化碳的还原性,在高温条件下还原氧化铁生成铁,氧化铁为红棕色,铁粉为黑色,所以现象是红色粉末变为黑色,故C错误;
D.氧气支持燃烧,能使带火星木条复燃,故D错误。
【知识点】燃烧与燃烧的条件;电解水实验;质量守恒的应用;铁的冶炼;氧气的性质
16.(2019广西省北部湾经济区,16,2) 下列图示实验及其描述正确的是( )
A.稀释浓硫酸
B.观察到铁丝剧烈燃烧
C.电解水时,产生氢气和氧气的体积比约为2:1
D.将盐酸与碳酸钙混合反应后,托盘天平仍维持平衡
【答案】C
【解析】A.稀释浓硫酸要将浓硫酸倒入水中,并用玻璃棒不断搅拌,故A错;B.常温铁丝达不到着火点,不能燃烧,故B错;C.电解水正极产生氧气,负极产生氢气,氧气和氢气的体积比约为1:2,故C正确;D.碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,二氧化碳逸散到空气中,质量减轻,故D错。
【知识点】浓硫酸的稀释,铁丝燃烧,电解水,质量守恒定律验证
18.(2019湖南衡阳,18,2)化学是以实验为基础的学科,下列有关实验现象的描述正确的是( )
A.电解水实验中正极与负极产生的气体体积之比为8:1
B.打开浓盐酸的瓶塞会看到白烟,而打开浓硫酸瓶塞无明显现象
C.在氧气里点燃细铁丝,铁丝剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体
D.在氯化铜溶液中加入锡片,析出红色固体铜单质
【答案】C
【解析】电解水实验中正极与负极产生的气体体积之比为1:2,A错误;浓盐酸具有挥发性,打开装有浓盐酸试剂瓶的瓶塞,瓶口上方有白雾产生,B错误;细铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成一种黑色固体,C正确;析出红色固体铜单质,是结论,D错误。
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象 电解水实验 金属的化学性质 酸的物理性质及用途.
5.(2019浙江省嘉兴市,15,3)归纳法是一种由个别到一般的推理方法,是科学研究的重要方法之一,但观察和研究无法穷尽所有事实,因此通过归纳得出结论常会出错,下列归纳所得结论正确的是
选项
事实
结论
A
植物由细胞构成;动物由细胞构成
生物都由细胞构成
B
碳酸钠能与盐酸反应;碳酸钙能与盐酸反应
碳酸盐都能与盐酸反应
C
海波有熔点;钨有熔点
固体都有熔点
D
火星上有大气;木星上有大气
行星上都有大气
【答案】B
【解析】A. 植物由细胞构成,动物由细胞构成,但并不是所有生物都有细胞构成,例如,有一些病毒没有细胞结构,故A选项不符合题意;B. 碳酸钠能与盐酸反应,碳酸钙能与盐酸反应,因为盐酸的酸性比碳酸强,碳酸盐都能与盐酸反应生成二氧化碳气体,故B选项符合题意;海波有熔点是,钨有熔点,晶体一般都有固定的熔点,但不是所有固体都有熔点,有一些固体混合物或非晶体没有固定的熔沸点,故C选项不符合题意;D. 有些行星上没有大气,故D选项不符合题意。;
【知识点】生物的结构、酸和碳酸盐的化学性质、晶体和非晶体的性质
19.(2019广西省北部湾经济区,19,2)下列实验探究正确的是( )
序号
实验目的
实验操作
结论
A
除去氢气中混有的水蒸气
通入氢氧化钠溶液
得到干燥的氢气
B
分离Ca(OH)2和CaCO3固体
加入足量的水,溶解并过滤
得到纯净的CaCO3
C
探究酒精是否含有碳元素
点燃酒精,将内壁沾有澄清石灰水
的烧杯罩在火焰上方
酒精含有碳元素
D
配制50g质量分数为6%的NaCl溶液
称取3g NaCl,在量取液体体积时
俯视读数,搅拌溶解
所得溶液的溶质质量分数
偏小
A. A B. B C. C D.D
【答案】
【思路分析】A.氢氧化钠固体具有吸水性,氢氧化钠溶液不具有吸水性;B.氢氧化钙微溶于水;C.根据质量守恒定律考虑;D.根据俯视读数量取液体量少考虑。
【解题过程】A.氢氧化钠固体具有吸水性,氢氧化钠溶液不具有吸水性,故A错;B.氢氧化钙微溶于水,过滤
得不到纯净的碳酸钙,会混有不溶解的氢氧化钙,故B错;C.酒精燃烧生成了使澄清石灰水变浑浊的气体,是二氧化碳,由于氧气中没有碳元素,所以酒精中一定含有碳元素,故C正确;D.根据俯视读数量取液体量少溶质不变,溶剂少了,溶液质量少了,溶质质量分数变大,故D错。
【知识点】物质提纯,质量守恒定律,溶液配制
10.(2019湖北省鄂州市,1题,2分)提纯是化学实验常用的方法.除去下列物质中所含的少量杂质(括号内为杂质),选用的实验方案不合理的是
选项
物质
实验方案
A
CO(CO2)
通过灼热的氧化铜
B
CaO(CaCO3)
在高温下煅烧
C
O2(H2O)
通过盛有浓硫酸的洗气瓶
D
MnO2(KCl)
溶解、过滤、洗涤、干燥
【答案】A
【解析】除杂题的基本原则是不增不减,即不能引入新的杂质,不能使原来的主体物质反应掉.A.通过灼热的氧化铜,二氧化碳不反应,一氧化碳被除去,违背了不减的原则,错误;B.高温下煅烧,碳酸钙会分解为氧化钙和二氧化碳,符合原则,正确;C.浓硫酸具有吸水性,可以除去水,正确;D.氯化钾溶于水,二氧化锰不溶,溶解、过滤、洗涤、干燥,可以除去氯化钾,正确.
【知识点】物质的分离和提纯
20.(2019湖南衡阳,20,2)除去下列物质中的少量杂质,所选用的试剂及操作方法正确的是( )
选项
物质
杂质
所用试剂及操作方法
A
MnO2
C
加水,过滤
B
CO2
HCl
通过盛有足量NaOH溶液的洗气瓶,再通过盛有浓硫酸的洗气瓶
C
KCl溶液
K2CO3
滴加适量稀硫酸
D
CuSO4溶液
H2SO4
过量的CuO,过滤
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】碳、二氧化锰均难溶于水,不能用加水、过滤的方法进行分离,A错误;CO2和HCl气体均能与NaOH溶液反应,不但能把杂质除去,也会把原物质除去,B错误;K2CO3能与适量稀硫酸反应生成硫酸钾、水和二氧化碳,引入了新的杂质硫酸钾,C错误;H2SO4能与过量的CuO反应生成硫酸铜和水,再过滤,能除去杂质且没有引入新的杂质,D正确。
【知识点】物质除杂或净化的探究 常见气体的检验与除杂方法 酸的化学性质 盐的化学性质 碳的化学性质
5.(2019湖北武汉,5,3)水是地球上最常见的物质之一,也是实验室常用的试剂, 下图所示实验中都用到水,
有关说法正确的是
A.上图所示实验过程中均发生了化学变化
B.图1实验相关反应中元素的化合价均发生了改变,b管内的气体可作燃料
C.图2实验盖上瓶盖振荡后软塑料瓶变瘪,所得液体的pH小于7
D.图3、图4实验加入适量水后都放热,所得液体均可使紫色石蕊溶液变红
【答案】C
【解析】氢氧化钠溶于水过程中,没有生成新物质,属于物理变化,A错误;电解水中氢、氧元素的化合价均发生了改变,但b管内的气体体积小,是氧气具有助燃性,B错误; CO2+H2O═H2CO3,气体减少,瓶子变瘪,生成碳酸呈酸性pH小于7,C正确;生石灰与水发生反应生成的氢氧化钙溶液,氢氧化钠溶液呈碱性,可使紫色石蕊溶液变蓝,D错误。
【知识点】化学变化 二氧化碳的性质 电解水 生石灰的性质 氢氧化钠的性质
4.(2019湖北省荆门市,题号11,分值2)除去下列物质中混有的杂质,所用试剂和操作方法不正确的是( )
选项
物质(括号内的为杂质)
除去杂质的方法
A
Na2SO4溶液(NaOH)
滴加适量的稀硫酸
B
铜粉(铁粉)
加入足量稀硫酸,过滤、洗涤、干燥
C
CO (CO2)
通过足量的NaOH溶液,干燥
D
NaCl 溶液(CaCl2)
通入过量的CO2,过滤
【答案】D
【解析】.A、NaOH和稀硫酸反应生成硫酸钠和水,可除去NaOH,可行;B、铁粉与硫酸反应,铜粉不反应,过滤后,剩余固体是铜粉,可行;C、CO2和NaOH反应,足量的保证CO2完全除去,可行;D、CaCl2不和CO2反应,应加入Na2CO3生成CaCO3沉淀,故错误。
【知识点】物质的除杂
23.(2019湖南省邵阳市,题号23,2分)下列除杂方法中,正确的是( )
【答案】A
【解析】根据原物质和杂质的性质选择适当的除杂剂和分离方法,所谓除杂(提纯),是指除去杂质,同时被提纯物质不得改变。除杂质题至少要满足两个条件:①加入的试剂只能与杂质反应,不能与原物质反应;②反应后不能引入新的杂质。
A.氯化钠溶液中含杂质碳酸钠,可加入适量稀盐酸反应除去,碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水、二氧化碳,除去杂质,没有引入新杂质,故A正确;
B.铝和铁都排在金属活动性顺序表氢前,都与稀硫酸反应,所以不能用稀硫酸除去铝粉中的铁粉,故B错误;
C.二氧化碳与氢氧化钠溶液反应,一氧化碳不能与氢氧化钠溶液反应,不能除去杂质,故C错误;
D.硫酸与硝酸钡溶液反应生成硫酸钡和硝酸,原物质是盐酸,所以生成了新杂质,故D错误。
【知识点】物质的分离和提纯;常见酸、碱、盐的反应与鉴别;常见金属的性质;二氧化碳的性质;一氧化碳的性质
12.(2019湖南省娄底市,题号35,分值2)下列实验不能达到实验目的的是( )
A.图1,区分硬水和软水
B.图2,探究CO2与水的反应
C.图3,探究接触面积对反应速率的影响
D.图4,比较空气与人体呼出的气体中CO2含量
【答案】C
【解析】A.用肥皂水可以区分硬水和软水,加入后搅拌后泡末多的是软水,浮渣多的是硬水,故A可行;B. CO2不能使干燥的石蕊花没有变红,CO2能使湿润的石蕊花变红,对比可得出CO2和水发生了反应,生成了能使石蕊花变红的物质,故可行;C,对比样盐酸的浓度不一样,无法探究接触面积对反应速率的影响,故错误;D二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,人体呼出的气体中二氧化碳含量较多,可以通过对比现象得出结论,故可行。
【知识点】物质的鉴别
3.(2019江苏省宿迁市,3,2)化学是一门以实验为基础的学科,下列有关实验的说法不正确的是
A.蒸发时玻璃棒的作用是搅拌的溶解
B.测定空气中氧气含量时,要确保装置气密性良好
C.将一氧化碳通入灼热的氧化铁,红色粉末逐渐变为黑色粉末
D.电解水时正极和负极产生气体的质量比为8:1
【答案】A
【解析】本题主要考查的是实验现象以及操作中的相关问题。
A.蒸发时为了加快蒸发的速率需要用玻璃棒不断地搅拌,故错误;
B.测定空气中氧气的含量实验中,装置的气密性会影响实验的准确性,故要保证装置的气密性良好,故正确;
C.氧化铁是红色固体,在高温时与一氧化碳反应生成黑色的铁粉和二氧化碳,故正确;
D.电解水实验过程中,正极产生的是氧气,负极产生的是氢气,两种气体的质量比为8:1。
故选A。
【知识点】化学仪器的用途、空气中氧气含量的测定、一氧化碳的化学性质、水的电解
13.(2019江苏省盐城市,13,2)下列做法不能达到目的的是 ( )
A.用洗涤剂去除油污
B.用白酒去除水垢
C.用小苏打发酵面粉
D.用煮沸的方法软化硬水
【答案】B
【解析】本题考查的是化学与生活知识。
A.洗涤剂具有乳化作用,能乳化油污将其除去,故正确;
B.水垢主要成分是碳酸钙、氢氧化镁,这些物质不能与白酒发生反应,可以用白醋来去除,因为白醋中含有醋酸,能与水垢反应而除去,故错误;
C.碳酸氢钠俗称小苏打,可以用来发酵面粉,焙制糕点,故正确;
D.硬水中含有的可溶性钙、镁化合物在煮沸时能生成难溶性的固体沉淀到水底,从而能降低水的硬度,故正确。
故选B。
【知识点】乳化作用、常见的盐、硬水和软水。
8.(2019江苏省盐城市,8,2)下列实验方案不能达成实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
验证肥皂水呈碱性
用pH试纸测定肥皂水的pH
B
除去FeSO4溶液中少量的CuSO4溶液
向溶液中加入过量的Zn粉,过滤混合物
C
除去CuO中少量C粉
在氧气流中灼烧固体混合物
D
验证集气瓶中无色气体是氧气
用带火星的木条伸入集气瓶中
【答案】B
【解析】本题考查的是化学实验方案的设计与评价。
A.pH试纸能测定溶液的酸碱度,根据酸碱度能判断溶液的酸碱性,故用pH试纸测定肥皂水的pH为大于7,肥皂水呈碱性,故正确;
B. Zn粉不与FeSO4溶液反应,但能与CuSO4溶液反应生成铜粉,虽然通过过滤操作除去CuSO4溶液但是引入新物质ZnSO4,故错误;
C. 在氧气流中灼烧含CuO中少量C粉的固体混合物,碳粉能与氧气反应生成二氧化碳气体除去,故正确;
D.氧气具有助燃性,能使带火星木条复燃,因此用带火星的木条伸入集气瓶能验证集气瓶中无色气体是氧气,故正确。
故选B。
【知识点】溶液的酸碱度pH、金属的化学性质、氧气的性质
9.(2019江苏省淮安市,9,2) 下列实验操作能达到实验目的的是
选项
目的
主要操作
A
制取少量熟石灰
将石灰石放入足量的水中
B
除去氮气中少量氧气
将混合物通过灼热的木炭
C
比较铜、银金属活动性
取样分别加入相同浓度的稀硫酸
D
区别蒸馏水和氯化钙溶液
用玻璃棒分别蘸取后在火焰上灼烧
【答案】D
【解析】本题考查的是化学实验方案的设计与评价。
A.石灰石主要成分是碳酸钙,碳酸钙难溶于水,也不与水反应,故无法制取熟石灰,故错误;
B.氮气中含有少量的氧气,通过灼热的木炭会生成一氧化碳,引入新杂质,故错误;
C.铜、银的金属活动性都比氢弱,都无法与稀硫酸反应生成氢气,故无法比较两种金属的活动性顺序,故错误;
D.蘸有水的玻璃棒在火焰上灼烧不留下任何物质,蘸有氯化钙溶液的玻璃棒在火焰上灼烧,水分蒸发,最后玻璃棒上留下白色固体氯化钙,故正确。
故选D。
【知识点】实验方案的设计与评价
10.(2019江苏省连云港市,题号33,分值2)下列实验方法不能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验方法
A
除去MnO2固体中的KCl
加水溶解,过滤,洗涤,干燥
B
鉴别化肥NH4Cl和KNO3
取少量化肥加入熟石灰粉末研磨,闻气味
C
配制质量分数为6%的NaCl溶液
称取3.0g NaCl,加入50.0mL水使之溶解
D
鉴定本地雨水是否为酸雨
用pH计测定雨水的pH
【答案】C
【解析】本题考查的是物质的除杂的知识点。A、二氧化锰不溶于水,氯化钾溶于水,加水后溶解,过滤后可除去氯化钾,方法可行。B、熟石灰的成分是氢氧化钙,氯化铵跟氢氧化钙可以发生反应,有刺激性气味氨气生成,硝酸钾跟氢氧化钙不反应,故可以鉴别。C、水的密度为1g/ml,50ml水的质量为50g,则溶液的质量为溶质加溶剂:3g+50g=53g,则质量分数为3g/53g=5.6%,故错误,选C。D、pH值小于5.6的为酸雨,可以通过测定雨水的pH来判断是否为酸雨,方法可行。
【知识点】物质的除杂、物质的鉴别,溶液的配制
13.(2019青海省西宁市,13题,2分)除去下列物质中的少量杂质(括号内为杂质)能达到实验目的的是.
选项
物质(杂质)
所用试剂或方法
A
H2(H2O)
混合气体通入稀硫酸
B
Cu(NO3)2溶液(AgNO3)
加入足量铜粉,过滤
C
CO2(HCl)
混合气体通入氢氧化钠溶液
D
CuO(Cu)
加足量稀硫酸,充分反应后过滤
【答案】B
【解析】A.稀硫酸不具有吸水性,故通过稀硫酸无法除去水,A错误;B.铜能把硝酸银中的银置换出来,生成硝酸铜溶液和银,过滤,得到硝酸银溶液,正确;C.二氧化碳和氯化氢都能和氢氧化钠反应,因此C错误;D.加入稀盐酸,不能和铜反应,故杂质除不掉,氧化铜和硫酸反应,还把需要保留的物质反应掉了,故D错误.
【知识点】物质的分离和提纯 酸 盐
8. (2019山东省济宁市,题号:8,分值:2分)为达到以下实验目的所设置的实验方案不合理的是
实验目的
实验方案
A
区别NaCl、Na2CO3两种溶液
滴加酚酞试剂
B
区分某溶液是FeCl2溶液,
观察溶液颜色,滴加AgNO3溶液
C
除去NaCl溶液中的Na2SO4,
加适量的BaCl2溶液,充分反应后过滤
D
分离出含有少量NaCl的KNO3
高温下配制硝酸钾饱和溶液,趁热过滤
【答案】D.
【解析】本题考查实验方案的设计与评价。
A.能使酚酞变红的时碳酸钠溶液,未变红的是氯化钠溶液,因此滴加酚酞试剂可以区别,正确;
B.观察颜色,浅绿色可辨别是二价铁离子,产生白色沉淀可以鉴别氯离子,正确;
C.适量氯化钡可以除去硫酸根,充分反应后过滤,剩余纯净的氯化钠溶液,正确;
D.需要分离的是氯化钠和硝酸钾固体,所以在溶液下一步,需要再降温结晶得到硝酸钾晶体,过滤,洗涤,干燥才可以,错误。故选D.
【知识点】实验方案的设计与评价
16.(2019山东省滨州市,16题,3分)下列除杂所选试剂错误的是( )
选项
物质
杂质
除杂试剂
A
O2
H2O
浓硫酸
B
CO2
CO
灼热铜粉
C
HCl
H2S04
BaCl2溶液
D
CaCO3
CACl2
水
A. A B.B C. C D. D
【答案】B
【解析】除杂的原则是“不增不减易分”.A.氧气中含有水蒸气,可以利用浓硫酸的吸水性来除去,故正确;B.二氧化碳中一氧化碳,可以利用一氧化碳的还原性,用灼热的氧化铜来除去,铜粉不能与一氧化碳反应,故错误;C.盐酸中含有硫酸,可以用氯化钡溶液来和硫酸反应生成盐酸和硫酸钡沉淀,过滤即可除去,故正确;D.碳酸钙中含有氯化钙,根据氯化钙溶于水,碳酸钙不溶于水,可以用水来除去,故正确;选B.
【知识点】物质的分离和提纯 一氧化碳和二氧化碳 酸 盐
16.(2019山东省潍坊市,16,2)除去下列物质中的少量杂质,所选试剂及操作方法都正确的是
选项
物质(括号内为杂质)
除杂试剂
实验操作
A
Cu (CuO)
稀盐酸
过滤、洗涤、干燥
B
CO2 (CO)
O2
点燃
C
NaCl (Na2SO4)
Ba(OH)2溶液
过滤、蒸发、结晶
D
MnO2 (KClO3)
水
溶解、过滤、蒸发
【答案】A
【解析】A.氧化铜与盐酸反应生成氯化铜和水,铜与盐酸不反应,过滤得到铜,再洗涤干燥就可以得到纯净的铜了,故A正确;B.二氧化碳不支持燃烧,一氧化碳含量少,所以一氧化碳不能被点燃,所以该方法错误,应该通过灼热的氧化铜,除去一氧化碳,故B错;C.硫酸钠与氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠,引入了新的杂质氢氧化钠,故C错;D.氯酸钾易溶于水,二氧化锰不溶于水,所以加水溶解,再过滤,洗涤干燥,就可以得到二氧化锰了,不能过滤、蒸发,如果过滤、蒸发得到的是氯酸钾,不是二氧化锰,故D错。
【知识点】物质的提纯
B5.(2019四川省乐山市,题号:5,分值:2.5分) 下图所示的实验不能达到实验目的的是( )
A.实验一:验证CO2的部分性质 B.实验二:验证空气中氧气含量
C.实验三:验证O2是否收集满 D.实验四:比较合金与纯金属的硬度
【答案】B
【解析】A.实验一:倾倒二氧化碳,二氧化碳能被倾倒进烧杯中,蜡烛熄灭,下层先熄灭,上层后熄灭,此实验能验证二氧化碳的密度大于空气(物理性质)和二氧化碳既不支持燃烧,也不能燃烧(化学性质),故能达到实验目的;
B.实验二:硫燃烧可以消耗氧气,但是装置内压强变化不大,不能验证空气中氧气含量。故不能达到实验目的;C.实验三:用带火星的木条,放在氧气集气瓶口,若木条立即复燃说明已集满,可以验证O2是否收集满,故能达到实验目的;
D.实验四:黄铜片和纯铜片相互刻化,可以比较合金与纯金属的硬度,故能达到实验目的。
故选B。
【知识点】实验方案的设计与评价
10.(2019四川省乐山市,题号:10,分值:2.5分)下列实验方案合理可行的是( )
选项
实验目的
所用试剂或操作方法
A
鉴别稀盐酸、Na2CO3溶液和蒸馏水
分别滴加无色酚酞溶液,观察颜色
B
除去生石灰中少量的碳酸钙
加水溶解,过滤
C
验证Zn、Cu、Ag的金属活动性
将铜片分别放入到Zn(NO3)2溶液、
AgNO3溶液中,观察现象
D
除去CO2中混有少量的HCl气体
将气体通入足量的NaOH溶液
【答案】C
【解析】A.稀盐酸、Na2CO3溶液和蒸馏水三种物质中分别滴加无色酚酞溶液,变红的是Na2CO3溶液,再分别向Na2CO3溶液滴加其他两种物质,产生气泡的是稀盐酸,另一种是蒸馏水,然后分别滴加无色酚酞溶液,观察颜色,不能鉴别稀盐酸和蒸馏水,故错误;
A.生石灰溶于水且与水反应,生成微溶性物质氢氧化钙,过滤后不能除去生石灰中少量的碳酸钙,故错误;
C.将铜片分别放入到Zn(NO3)2溶液、AgNO3溶液中,Zn(NO3)2溶液中无现象,说明Zn比Cu活泼,AgNO3溶液中出现银白色固体,说明Cu比Ag活泼,即三者活泼性:Zn>Cu>Ag,可以验证Zn、Cu、Ag的金属活动性,故正确;
D.CO2和HCl都与NaOH溶液反应,不能除去CO2中混有少量的HCl气体,故错误。
故选C。
【知识点】实验方案的设计与评价
10.(2019山东省菏泽市,10,2)下列除去杂质的方法中正确的是
选项
物质
杂质
除杂质的方法
A
KCl
MnO2
加适量水溶解、过滤、蒸发
B
CO2
CO
将气体通人足量氢氧化钠溶液
C
银粉
锌粉
加入过量硫酸亚铁溶液,过滤
D
NaCl溶液
Na2CO3
加适量硝酸钙溶液,过滤
【答案】A
【解析】A.氯化钾能溶于水,二氧化锰不能溶于水,加入足量的水溶解、过滤,除去二氧化锰,对滤液蒸发结晶得到氯化钾,故A选项符合题意;B.二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,一氧化碳不与氢氧化钠反应,没有将杂质除去,而将原物质除去了,不符合除杂原则,故B选项不符合题意;C.锌粉能与过量的硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁,银和硫酸亚铁不反应,再过滤,获得的固体是银和铁的混合物,又引入了新杂质铁,故C选项不符合题意;D.碳酸钠与硝酸钙反应生成碳酸钙沉淀和硝酸钠,过滤后,获得的是氯化钠和硝酸钠的水溶液,又引入了新杂质硝酸钠,故D选项不符合题意。
【知识点】物质除杂问题的探究
14. (2019重庆市B,题号14,分值2)下列实验方案不能达到目的的是()
A.NaOH溶液出去稀盐酸中的FeCl3 B.用带火星的木条鉴别O2和 CO2
C.高温下足量Fe2O3除去CO2中的CO D.用水鉴别NH4NO3和NaOH两种固体
【答案】A
【解析】
A. 盐酸和氯化铁均能与氢氧化钠溶液反应,不能达到实验目的,A符合题意;
B. 氧气能使带火星木炭复燃,二氧化碳使带火星木条熄灭,能达到实验目的,B不符合题意;
C. 高温下,一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳,二氧化碳和氧化铁不反应,能达到实验目的,C不符合题意;
D. 硝酸铵固体溶于水吸热,溶液温度降低,氢氧化钠固体溶于水放热,溶液温度升高,能达到实验目的,D不符合题意。
【知识点】物质的鉴别和提纯 酸的化学性质 氧气、二氧化碳、一氧化碳的化学性质 物质溶解时的热量变化
15(2019山东省德州市,题号15,分值3)下列实验方案,不能达到目的的是实验目的( )
实验目的
实验方案
A
鉴别木炭粉和铁粉
分别加入到足量稀硫酸中
B
鉴别棉线和合成纤维
点燃,闻气味,看灰烬
C
除去氯化亚铁溶液中少量的氯化铜
加入足量锌粉
D
除去氧气中的二氧化碳
将气体通入足量的氢氧化钠溶液
【答案】C
【解析】本题考查的是实验设计与评价。木炭粉和稀硫酸不能反应,而铁粉和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,会看到固体溶解,有气泡产生,形成浅绿色溶液,故A正确;棉线灼烧有烧纸的气味,而合成纤维灼烧时有特殊气味,故可以用灼烧闻气味的方法鉴别棉线和合成纤维,故B正确;锌和氯化铜反应生成氯化锌和铜,除去氯化铜的同时又引入了新的杂质氯化锌,故C错误;二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,氧气不能和氢氧化钠溶液,故通过足量的氢氧化钠溶液可以将氧气中的二氧化碳除去,故D正确。
【知识点】酸的化学性质,金属的化学性质,碱的化学性质,常见有机物的鉴别
13.(2019烟台市,题号13,2分)下列实验操作中能达到实验目的的是( )
【答案】D
【解析】A.除杂质题至少要满足两个条件:①加入的试剂只能与杂质反应,不能与原物质反应;②反应后不能引入新的杂质;
B.除杂质题至少要满足两个条件:①加入的试剂只能与杂质反应,不能与原物质反应;②反应后不能引入新的杂质;
C.根据酸的化学性质,进行分析;
D.根据铵态氮肥与碱性物质混合研磨后能放出有刺激性气味的气体,进行分析。
A.稀硫酸、CuSO4溶液均能与过量铁粉反应,不但能把杂质除去,也会把原物质除去,不符合除杂原则,故A错误;
B.除去二氧化碳中的一氧化碳不能够通氧气点燃,这是因为除去气体中的气体杂质不能使用气体,否则会引入新的气体杂质,选项实验操作中不能达到实验目的,故B错误;
C.氧化铁粉末能与稀硫酸反应生成硫酸铁和水,铜不能与稀硫酸反应,不能分离出氧化铁,选项实验操作中不能达到实验目的,故C错误;
D.(NH4)2SO4固体与熟石灰研磨产生有刺激性气味的气体,Na2SO4固体不能,可以鉴别,故D正确。
【知识点】化学实验方案设计与评价;常见气体的检验与除杂方法;酸的化学性质;酸、碱、盐的鉴别
19. (2019浙江省杭州市,19,3)下列实验中,实验原理和主要操作方法都符合实验目的的是
实验目的
实验原理
主要操作方法
A
除去粗盐中的泥沙
各成分的溶解性差异
蒸发
B
分离水与酒精的混合物
各成分的密度差异
蒸馏
C
鉴别稀盐酸和稀硫酸
酸根离子的化学性质差异
加碳酸钠溶液,观察产生气泡快慢
D
除去FeSO4、CuSO4混合溶液中的CuSO4
金属活动性差异
加过量铁粉,充分反应后过滤
【答案】D
【解析】本题考查的是化学实验方案的设计与评价。A.粗盐中的氯化钠溶于水,泥沙难溶于水,溶解性不同,可以先用水溶解后过滤加以分离,故错误;B.水和酒精的沸点不同,可以采用蒸馏的操作加以分离,故错误;C.鉴别稀盐酸和稀硫酸如果加入碳酸钠都会产生气泡,故无法区别,根据酸根离子的化学性质差异可以加入氯化钡溶液,生成白色沉淀的是稀硫酸,另一种是稀盐酸,故错误;D.铁的金属活动性比铜强,因此在FeSO4、CuSO4混合溶液中加过量铁粉,铁粉能与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,过滤可以除去生成的铜,故正确。故选D。
【知识点】化学实验方案的设计与评价
14. (2019陕西,14,2)对一瓶已变质的NaOH溶液进行如下实验,其中实验方案能达到实验目的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
证明溶液中存在Na2CO3
取样,滴加无色酚酞溶液
B
除去溶液中的Na2CO3
加入一定量的CaCl2溶液,然后过滤
C
证明溶液部分变质
取样,加入过量呈中性的BaCl2溶液,振荡后滴加无色酚酞溶液
D
测溶液的pH
用玻璃棒蘸取少许溶液涂在湿润的pH试纸上,与标准比色卡对比
【答案】C
【解析】本题考查氢氧化钠的性质、碳酸钠的性质。A. Na2CO3溶液呈碱性,因此取样,滴加无色酚酞溶液时氢氧化钠和碳酸钠都能使酚酞溶液变成红色,故无法证明溶液中存在Na2CO3;B. 加入一定量的CaCl2溶液,会与Na2CO3溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,氯化钠易溶于水,故引入新杂质氯化钠;C. 加入过量呈中性的BaCl2溶液,如果溶液中含有碳酸钠会反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,振荡后滴加无色酚酞溶液,如果溶液中存在未变质的氢氧化钠,酚酞会变成红色,故能达到实验目的;D. 用玻璃棒蘸取少许溶液涂在湿润的pH试纸上,会将溶液稀释,碱性减弱,溶液的pH变小,故错误。故选C。
【知识点】碱的性质、盐的性质
12.(2019四川省成都市,12,3分)下列实验中,能达到相实验目的的是( )
A.探究水对铁生锈有无影响 B.探究质量守恒定律
C.探究铝、铜、银的金属活动性顺序 D.探究甲烷的组成
【答案】A
【解析】A中两只试管形成的对比实验中,不同的条件只有水,因此该实验可达到实验目的,A正确;质量守恒定律研究化学变化中参加反应物质的质量与生成物的质量关系,稀硫酸和氯化钠溶液不发生反应,不能探究质量守恒定律,B错误;铜、铝均能从硝酸银溶液中置换因,因此该实验不能比较铝、铜的活动性顺序,C错误;干冷的烧杯罩在甲烷燃烧的火焰上方,只能探究甲烷燃烧生成水,确定甲烷中含有氢元素,不能确定其是否含有碳元素,D错误。
【知识点】实验方案的评价,铁生锈,质量守恒定律,金属活动性顺序的验证,甲烷的组成
20.(2019广西省百色市,20题,2分)下列实验目的所对应的实验操作正确的是
选项
实验目的
实验操作
A
除去二氧化锰固体中混有的
少量炭粉
加入水溶解、过滤
B
除去NaCl固体中混有的少量
泥沙
加水溶解、蒸发结晶
C
鉴别羊毛纤维与化学纤维
灼烧,闻气味
O
鉴别H2和CH4
点燃后分别在火焰上方放一个冷而干燥的小烧杯
【答案】C
【解析】A.二氧化锰和碳粉都是难溶于水的物质,故加水溶解、过滤无法分离混合物,A错误;B.氯化钠易溶于水,泥沙难溶于水,可以通过溶解、过滤、蒸发结晶的方法得到氯化钠,B中少了过滤,故B错误;C.可以用灼烧闻气味的方法鉴别羊毛与化学纤维,羊毛灼烧发出烧焦羽毛的味道,合成纤维有刺激性气味,C正确;D.点燃氢气和甲烷都能生成水,故点燃后分别在火焰上方放一个冷而干燥的小烧杯都会有小液滴生成,故D错误.
【知识点】物质的鉴别 混合物的分离
17.(2019广西省百色市,17题,2分) 下列实验方案中,设计合理的是
A.用酒精浸泡牵牛花自制酸碱指示剂 B.用过滤的方法将硬水转化为软水
C.用燃烧木条的方法制备纯净的二氧化碳气体 D.常温下用水区分一氧化碳和氮气
【答案】A
【解析】A. 酒精可以把紫包菜中的色素萃取出来,这些色素大都属于花青素类化合物,能在不同的pH值范围内呈现不同的颜色,可以粗略的起到酸碱指示剂的作用 ,正确;B.用过滤的方法只是除去部分难溶物,无法将硬水转化为软水,B错误;C.燃烧木条可能生成二氧化碳或一氧化碳,或二者的混合物,故无法制备纯净的二氧化碳气体,C错误;D.常温下一氧化碳和氮气都难溶于水,故无法区别,D错误.
【知识点】指示剂 水的净化 二氧化碳 一氧化碳
7.(2019山西省,7,2)化学实验是我们应用化学知识、拓展化学思维和培养化学与素养的重要途径,认真分析以下实验,不能达到预期效果或目的的是( )
A. 泥沙水的净化 B. 生石灰遇水放热
C. 验证质量变化 D. 制取氧气
【答案】A
【解析】净化有泥沙的水,应该把小卵石和活性炭的位置互换一下,这样活性炭在上层达不到净化效果,故A选项错误;生石灰遇水放热,会使瓶中气体受热,气体膨胀,气压变大,U型管中的液面左端下降,右端上升,通过观察U型管中液面的变化,可以证明生石灰反应是否放出热量,故B选项正确;稀盐酸与纯碱反应生成二氧化碳气体,气体逸散到空气中,使左端质量减小,天平不再平衡,达到实验目的,故C选项正确;实验室用高锰酸钾制取氧气,反应物是固体,反应条件是加热,氧气的密度比空气大,可用向上排空气法收集,能达到实验目的,D选项正确。
【知识点】实验设计与评价
9.(2019山西省,9,2)物质的鉴别和除杂是重要的实验技能,下列实验方法能达到目的的一项是( )
【答案】B
【解析】A. 硬水和软水都是无色透明的液体,无法通过观察颜色鉴别,故A选项错误;B.氢氧化钠固体溶于水放热温度升高,硝酸铵固体溶于水吸热,溶液温度降低,故B选项正确;C.将二氧化锰和氯化钾溶于水,过滤得到二氧化锰,洗涤干燥即可,蒸发得到的是氯化钾杂质,故C选项错误;D. 向混合溶液中加入足量的锌粉,锌的活动性比铁和铜都强,所以锌会与硫酸亚铁和硫酸铜均发生反应,故D选项错误。
【知识点】物质的除杂、硬水和软水的检验鉴别、金属活动性顺序、溶解过程中的能量变化
8.(2019四川省南充市,题号8,分值2)下列实验方案正确的是( )
【答案】C
【解析】A. 铁锈可以和稀盐酸反应,铁也可以和稀盐酸反应,不能把铁钉长时间浸泡在足量的稀盐酸当中,铁钉也会被腐蚀掉,实验方案错误,所以A错误;
B.二氧化碳和氯化钙不反应,不能除去氯化钠溶液中的氯化钙,实验方案错误,所以B错误;
C.氢氧化钡和稀硫酸反应生成硫酸钡白色沉淀,氢氧化钡和盐酸反应没有沉淀生成,二者现象不同,所以可以把稀盐酸和稀硫酸鉴别出来,实验方案正确,所以C正确;
D.在实验室中不能品尝任何药品的味道,所以不能用品尝味道的方法来鉴别食盐水和糖水,所以D错误。
【知识点】金属的化学性质;除铁锈的方法;酸的化学性质;物质的鉴别方法
17.(2019山东省泰安市,题号17,分值1) 控制变量是实验探究的重要方法。下列实验设计不能达到实验目的是
【答案】A
【解析】A.探究铁镁金属活动性的强弱,除了金属种类不同,其余条件要相同,不能选用不同种类的酸,所以A错误;
B.干燥的紫色石蕊试纸遇二氧化碳不变色,湿润的紫色石蕊试纸遇二氧化碳变红,可以证明二氧化碳与水发生了反应,所以B正确;
C.碘单质不溶于水,溶于酒精,可以证明不同溶剂中物质溶解性的大小,所以C正确;
D.红墨水在热水中比冷水中扩散的快,可以证明温度对分子运动快慢是有影响的,所以D正确。
【知识点】探究金属的活泼性;控制变量法设计对照实验;二氧化碳的性质;分子的性质;溶解性。
12.(2019四川省雅安市,12,3分)除去下列物质中的少量杂质,所选用试剂和主要操作均正确的是( )
序号
物质(杂质)
试剂
主要操作
A
KNO3溶液(K2SO4)
适量BaCl2溶液
过滤
B
NaCl溶液(CaCl2)
过量NaOH溶液
过滤
C
FeCl2溶液(CuCl2)
过量铁粉
结晶
D
O2(H2O)
浓硫酸
洗气
【答案】D
【解析】除杂原则为:①不能引入新的杂质,②不能将原物质除去;A中加入适量BaCl2溶液,与KNO3溶液不反应,与K2SO4反应生成BaSO4沉淀,可通过过滤除去,但引入了新的杂质KCl,不符合除杂原则,错误;B中加入过量的NaOH溶液,与NaCl溶液不反应,与CaCl2溶液反应生成Ca(OH)2乳浊液,不能通过过滤去除,错误;C中加入过量的铁粉可与CuCl2溶液反应生成FeCl2,但过量的铁粉需通过过滤去除,而不是结晶,错误;将含有水蒸气的氧气通过浓硫酸时,水蒸气可被浓硫酸吸收,而氧气不与浓硫酸发生反应,正确;故选D。
【知识点】物质的除杂,盐与盐的反应,金属与盐的反应,洗气操作
12.(2019天津市,12,2)下列实验方案设计正确的是
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别氮气和二氧化碳
将燃着的木条分别伸入集飞瓶中,使木条熄灭的是二氧化碳
B
除去稀盐酸中混有的少量硫酸
加入适量的氯化钡溶液,过滤
C
检验氢氧化钠溶液中是否含有少量的氢氧化钙
取少量溶液加入适量碳酸钠溶液,观察是否有沉淀生成
D
分离碳酸钠和氯化钠的混合物
加入适量氯化钙溶液,过滤,蒸发
【答案】BC
【解析】A.氮气和二氧化碳都不燃烧也不支持燃烧,所以用燃烧的木条不能鉴别氮气和二氧化碳,故A选项不符合题意;B.适量的氯化钡能与硫酸反应生成硫酸钡沉淀和盐酸,再通过过滤把硫酸钡过滤出去,就能得到纯净的稀盐酸,能除去杂质硫酸也没有引入新的杂质,故B选项符合题意;C.碳酸钠能与氢氧化钙反应,产生白色沉淀,如果产生白色沉淀,证明氢氧化钠溶液中含有氢氧化钙,若没有产生白色沉淀,证明不含氢氧化钙,故C选项符合题意;D.氯化钙会与原物质碳酸钠反应,生成碳酸钙沉淀和氯化钠,过滤蒸发后获得的是碳酸钙和氯化钠,而不是碳酸钠和氯化钠,故D选型不符合题意。
【知识点】常见气体的检验;盐的化学性质;混合物的分离与除杂
10.(2019吉林省,10,1分)下列实验方案设计不能达到实验目的的是( )
A.用溶液除去溶液中的
B.用溶液鉴别NaOH溶液和溶液
C.用稀、和NaOH溶液制备
D.用酚酞溶液检验CaO中是否含有
【答案】D
【解析】A.根据原物质和杂质的性质及除杂原则,分析所选除杂剂是否正确;
B.根据需要鉴别物质的性质,分析所选试剂与之反应是否产生不同的现象;
C.分析所给物质,是否能够发生反应生成需制备的物质;
D.根据氧化钙与水反应生成氢氧化钙进行分析。
A.氢氧化钡与硫酸铜反应生成硫酸钡和氢氧化铜两种沉淀,可以除去硝酸钠溶液中的硫酸铜,故A正确,不符合题意;
B.碳酸钠溶液与氢氧化钠溶液不反应,与氯化钙溶液反应生成白色沉淀,产生不同现象,可以鉴别,故B正确,不符合题意;
C.稀硫酸与氧化铁反应生成硫酸铁和水,硫酸铁溶液和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁,故C正确,不符合题意;
D.氧化钙与水反应会生成氢氧化钙,所以不能用酚酞溶液检验CaO中是否含有,故D错误,符合题意。
【知识点】物质的分离和提纯;酸、碱、盐的反应与鉴别;酸碱指示剂
18.(2019湖南省益阳市,18,3分)欲除去下列物质中的少量杂质,所用试剂及方法不正确的是
物质
杂质(少量)
除杂试剂及方法
A
O2
CO2
依次通过NaOH溶液和浓硫酸
B
NaCl溶液
Na2 CO3
先加过量稀盐酸,再滴加NaOH溶液调节PH=7
C
FeCl2溶液
CuCl2
加入过量铁粉,过滤
D
铜粉
铁粉
加入过量AgNO3溶液,过滤
【答案】D
【解析】A、通过氢氧化钠溶液,二氧化碳和氢氧化钠反应,能除去二氧化碳,再通过浓硫酸后,干燥氧气可除去其中混有的水蒸气,故A说法正确;B、稀盐酸可以和碳酸钠反应生成氯化钠和水、二氧化碳,而稀盐酸和氯化钠不反应,再滴加氢氧化钠溶液中和过量的稀盐酸,调节至中性,可得到纯净的氯化钠溶液,故B说法正确;C、加入铁粉可以与氯化铜发生反应,生成氯化亚铁和铜,再过滤可以除去铁和铜得到纯净的氯化亚铁,故C说法正确;D、硝酸银溶液不与铁和铜反应,所以达到不除杂的目的,故D说法错误。
【知识点】物质的除杂
10.(2019吉林省长春市,10题,1分)下列实验中,能达到相应目的的是
A.分离CaO和CaCO3:将固体混合物高温锻烧
B.制备CaCO3:向CaCl2溶液中通入足量的CO2,过滤
C.验证质量守恒定律:将锌粒与稀硫酸混合,比较混合前后溶液的质量
D.除去CO2中混有的HCl和水蒸气:将气体依次通过足量的饱和NaHCO3溶液和浓硫酸
【答案】D
【解析】A.实验后碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳,故反应后只得到CaO,故A错误;B. CaCl2溶液和CO2不能发生反应,故B错误;C.锌粒和稀硫酸反应生成氢气,不能验证质量守恒定律,故C错误;D.将气体依次通过足量的饱和NaHCO3溶液和浓硫酸先除去氯化氢气体,再出去水蒸气,可以得到纯净的二氧化碳,D正确.
【知识点】物质的分离和提纯 几种常见的盐 质量守恒定律 酸的性质
16.(2019江苏省常州市,16,3)除去下列物质中的少量杂质(括号内为杂质),所用试剂正确的是
A. CaO[ Ca(OH)2]:H2O B.NH3(水蒸气):浓硫酸
C. MnO2(KCl): H2O D.NaOH溶液(Na2CO3):CaCl2
【答案】C
【思路分析】根据除杂质至少要满足两个条件:①加入的试剂只能与杂质反应,不能与原物质反应;②反应后不能引入新的杂质进行分析
【解题过程】A中CaO能与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙微溶于水,反而会把原物质除去,不符合除杂原则,故错误;B中浓硫酸具有吸水性,但能与氨气反应,不但能把杂质除去,也会把原物质除去,不符合除杂原则,故错误;C中KCl易溶于水,MnO2难溶于水,可采取加水溶解、过滤、洗涤、干燥的方法进行分离除杂,故正确;D中Na2CO3能与CaCl2溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,能除去杂质但引入了新的杂质氯化钠,不符合除杂原则,故错误。故选C。
【知识点】物质的除杂
18.(2019黑龙江省龙东市,18,2分) 下列表格中所选药品或方法不能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
所选药品或方法
A
除去CaCO3中混有的CaCl2固体
加足量水溶解、过滤、洗涤、烘干
B
除去CO2中混有的CO
点燃
C
区分羊毛绒和棉线
分别取样灼烧,闻气味
D
检验NaOH溶液是否变质
取样,滴加酚酞溶液
【答案】B
【解析】碳酸钙不溶于水,而氯化钙是可溶的,所以可以采用溶解、过滤、洗涤再烘干来提纯碳酸钙,故A正确;二氧化碳中混有少量的一氧化碳,点燃时一氧化碳不会燃烧,所以不能使用点燃的方法除去一氧化碳,故B正确;羊毛绒点燃时有烧焦的羽毛味,而棉线没有这种味道,所以采用灼烧的方法可以区分,故C正确;氢氧化钠溶液变质后其中含有少量碳酸钠,都显碱性,都能使酚酞溶液变红,所以不能检验是否变质,故D正确。
【知识点】物质的鉴别和提纯
14.(2019黑龙江齐齐哈尔,14,2)除去下列物质中的杂质,所选试剂及操作方法均正确的是( )
选项
物质(括号内为杂质)
选用试剂及操作方法
A
氮气(一氧化碳)
将混合气体通过灼热的氧化铜
B
铜粉(木炭)
将混合物在空气中灼烧
C
硫酸钾溶液(硫酸铜)
加入适量的氢氧化钾溶液,过滤
D
氯化钾(二氧化锰)
加入足量的水,溶解、过滤、洗涤、干燥
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【思路分析】根据原物质和杂质的性质选择适当的除杂剂和分离方法,所谓除杂(提纯),是指除去杂质,同时被提纯物质不得改变。除杂质题至少要满足两个条件:①加入的试剂只能与杂质反应,不能与原物质反应;②反应后不能引入新的杂质。
【解题过程】CO能与灼热的氧化铜反应生成铜和二氧化碳,引入了新的杂质二氧化碳,A错误;将混合物在空气中灼烧,木炭燃烧生成二氧化碳气体,铜灼烧生成氧化铜,把原物质反应了,B错误;硫酸铜能与适量的氢氧化钾溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钾,再过滤,能除去杂质且没有引入新的杂质,C正确;KCl易溶于水,MnO2难溶于水,可采取加水溶解、过滤、蒸发的方法进行分离除杂,D错误。
【知识点】 物质除杂或净化的探究 常见气体的检验与除杂方法 盐的化学性质 碳的化学性质.
13.(2019赤峰市,13,2分)除去下列物质中的少量杂质(括号内为杂质)所选试剂或方法正确的是( )
A.(CaO)——高温煅烧
B.溶液()——加入适量的锌粉
C.溶液(HCl)——加入溶液
D.NaCl(泥沙)——溶解于水、过滤、蒸发
【答案】D
【解析】根据原物质和杂质的性质选择适当的除杂剂和分离方法,所谓除杂(提纯),是指除去杂质,同时被提纯物质不得改变。除杂质题至少要满足两个条件:①加入的试剂只能与杂质反应,不能与原物质反应;②反应后不能引入新的杂质。
A.碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳,没有除去杂质,反而把原物质除去,故A错误;
B.锌与硫酸铜反应生成铜和硫酸锌,除去了杂质,但加入了新杂质硫酸锌,故B错误;
C.加入的试剂硝酸银与氯化钙和盐酸都反应,不符合除杂原则,故C错误;
D.氯化钠溶于水,泥沙不溶于水,所以可用溶解、过滤、蒸发的方法除去杂质,故D正确。
【知识点】物质的分离和提纯;常见酸碱盐的反应与鉴别
14.(2019赤峰市,14,2分)下列实验方案,不能达到相应实验目的的是( )
【答案】B
【解析】A.根据测定空气中氧气含量实验进行分析;
B.验证质量守恒定律的实验时,选用药品和装置应考虑:①只有质量没有变化的化学变化才能直接用于验证质量守恒;②如果反应物中有气体参加反应,或生成物中有气体生成,应该选用密闭装置,据此进行分析;
C.根据实验过程中乒乓球碎片先燃烧,进行分析;
D.根据探究物质溶解性的影响因素需用控制变量法进行分析。
A.红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷,除去氧气,形成压强差,用来测定空气中氧气含量,故A能达到相应实验目的,不符合题意;
B.稀盐酸与碳酸钙反应生成二氧化碳气体,有气体逸出,反应前后容器中物质的总质量有变化,不能直接用于验证质量守恒定律,需在密闭容器内,故B不能达到相应实验目的,符合题意;
C.实验过程中乒乓球碎片先燃烧,滤纸碎片后燃烧,说明燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点,故C能达到相应实验目的,不符合题意;
D.在相同温度、相同体积的不同溶剂中加入相同质量的氯化钠,可探究氯化钠在水和汽油中的溶解性,故D能达到相应实验目的,不符合题意。
【知识点】实验方案的设计和评价;测定空气中氧气的含量;质量守恒定律的验证;探究燃烧的条件;探究物质溶解性的影响因素
二、填空题
21.(2019江西省,21,8)根据下列实验装置改进,回答有关问题:
(1)实验一:①仪器a的名称是 ;制取二氧化碳的反应方程式为 ;②改进装置的优点 (写一条即可)
(2)实验二:①两套装置中作用相当的仪器:漏斗与 (填“b”、“c”或“d”);
②装置改进后,下列说法正确的是 (填序号,双选)。
A. 同样可以降低水的硬度 B. 冰块与水的性质完全相同
C. 比原装置得到的蒸馏水更纯
D. 利用太阳光、塑料袋、矿泉水瓶等作代替品可户外自制饮水用
【答案】(1)①长颈漏斗;CaCO3+2HCl=CO2↑+H2O+CaCl2;②控制反应速率(其他合理答案即可)(2)①c;②AD
【思路分析】(1)根据仪器书写名称;根据碳酸钙和稀盐酸反应生成水、二氧化碳和氯化钙书写化学方程式;根据改进装置使用注射器可以控制滴加液体速率分析;(2)根据漏斗中的冰块可以起到冷凝水蒸气的作用分析;根据硬水软化的原理分析,根据冰块和水的状态不同分析,根据蒸馏水为纯净水分析,根据太阳光可以使水蒸发,结合蒸馏的原理分析。
【解题过程】(1)①仪器a的名称为长颈漏斗,故填:长颈漏斗;大理石的主要成分为碳酸钙,碳酸钙与稀盐酸反应生成水、二氧化碳和氯化钙,其化学方程式为:CaCO3+2HCl=CO2↑+H2O+CaCl2;②原装置中的长颈漏斗只能随时添加液体,改进装置后,可以通过控制滴加液体的速率,来控制反应速率,故填:控制反应速率(其他合理答案即可)(2)①漏斗中的冰块可以使水蒸气冷凝,原装置中是用冷凝管使水蒸气冷凝,所以漏斗相当于原装置中的c,故填:c;②原装置和改进装置都能使水进行蒸馏,达到降低水硬度的目的,故A选项正确;冰块是水的固态,水为液态,所以不能说性质完全相同,故B选项错误;通过蒸馏得到的水几乎为纯水,故C选项错误;水在阳光下蒸发,遇冷液化形成液态水,达到蒸馏的效果,所以可以利用太阳光塑料袋,矿泉水瓶等代替品在户外自制饮水用,故D选项正确;故填:AD。
【知识点】实验室制取二氧化碳的仪器装置、水的净化方法、蒸馏的操作、化学方程式的书写、硬水软化的方法
32.(2019黑龙江省龙东市,30,6分)化学是一门以实验为基础的科学,根据下图所示的实验,请回答下列问题:
(1)A图烧杯中的短蜡烛熄灭,体现二氧化碳的物理性质是 ;
(2)B图中装满生石灰的塑料试剂瓶已经膨胀破裂,请用文字解释这一现象
。
(3)C图玻璃管中的现象是 ,该现象体现了一氧化碳的性质是 ;
(4)D图所示铜片上的白磷燃烧,而红磷不燃烧,证明燃烧需要的条件之一是
;
(5)E图中,A、B两试管中各盛有0.5g碳酸钠和碳酸氢钠,分别加入2ml等浓度的稀盐酸,观察到 (填“A”或“B”)试管中的反应更迅速。
【思路分析】(1)根据实验现象推断二氧化碳的性质;(2)根据生石灰的性质解释现象;(3)根据物质的颜色和反应的现象,推断物质的性质;(4)结合物质燃烧的条件回答;(5)根据碳酸钠和碳酸氢钠的不同之处,分析二者与酸的反应速率。
【解题过程】(1)短蜡烛先熄灭说明二氧化碳的密度比空气密度大;(2)试剂瓶膨胀破裂,有新物质生成,是由于生石灰吸收了空气中的水,发生反应并放热,导致塑料试剂瓶膨胀破裂;(3)氧化铁的颜色是红棕色,而铁是黑色,一氧化碳具有还原性,在高温条件下与氧化铁发生反应,还原出铁,所以玻璃管中的现象是红棕色粉末变成黑色,体现出一氧化碳的还原性;(4)红磷与白磷在相同条件下,加热温度相同,都与空气接触,白磷燃烧而红磷不燃烧,是由于没有达到红磷的着火点,说明燃烧的条件之一是可燃物的温度达到着火点;(5)因为碳酸氢钠能电离出碳酸氢根离子,碳酸氢根离子比碳酸根离子更容易与氢离子结合达到稳定,所以同浓度的盐酸与碳酸氢钠的反应剧烈程度大于碳酸钠。
【知识点】二氧化碳和一氧化碳;燃烧和灭火;酸的性质
14.(2019吉林省长春市,14题,3分)结合下图所示实验,问答有关问题:
(1)实验一中可能导致集气瓶底炸裂的原因是:瓶中未预先放入少量_______________或细沙.
(2)实验二中加热片刻,观察到左侧棉花上的酒精燃烧而右侧棉花上的水不燃烧,由此得出燃烧的条件之一是需
要__________________________.
(3)实验三共通过对比__________________(选填试管编号)两支试管中的现象,可得出铁生锈与水有关。
;
【答案】(1)水(2)可燃物(3)A、C
【解析】(1)实验一中铁丝燃烧火星四射,高温的溅落物可能导致集气瓶底炸裂因此要预先放入少量水或细沙,防止瓶底炸裂.
(2)实验二中加热片刻,左侧棉花上蘸的酒精而右侧棉花上蘸的水,酒精是可燃物,水不是可燃物,不燃烧,加热片刻,观察到左侧棉花上的酒精燃烧而右侧棉花上的水不燃烧,由此得出燃烧的条件之一是需要可燃物.
(3)实验三中A生锈,因为接触到了水和空气,B不生锈,因为没有和氧气接触,C不生锈,因为没有和水接触,故可得出铁生锈与水有关的试管时A和C.
【知识点】氧气的性质 燃烧和灭火 金属资源的利用和保护
26.(2019黑龙江齐齐哈尔,26,4)如图是初中化学教科书中的一些实验装置示意图。回答下列问题:
(1)A实验中,一段时间后可根据观察到 的现象,得出铁生锈需要与氧气接触的结论;
(2)B实验中,观察到薄铜片上的乒乓球碎片先燃烧,滤纸碎片后燃烧,可以说明燃烧条件之一是 ;
(3)C实验可得到的结论是 ;
(4)D实验中,向水中加少量硫酸钠或氢氧化钠的目的是 。
【答案】(1)①中铁钉生锈,②中铁钉不生锈 (2)温度达到可燃物着火点 (3)氧气约占空气总体积的五分之一 (4)增强导电性
【思路分析】根据铁生锈条件:与氧气和水同时接触分析;根据可燃物燃烧条件:与氧气接触,温度达到可燃物着火点分析;根据实验现象分析;根据蒸馏水几乎不导电分析。
【解题过程】(1)A实验中,一段时间后可根据观察到①中铁钉生锈,②中铁钉不生锈,得出铁生锈需要与氧气接触的结论;(2)B实验中,观察到薄铜片上的乒乓球碎片先燃烧,滤纸碎片后燃烧,可以说明燃烧条件之一是温度达到可燃物着火点;(3)C实验中,最终进入集气瓶中的水的体积约占集气瓶中空气总体积的五分之一,可得到的结论是氧气约占空气总体积的五分之一;(4)蒸馏水几乎不导电,D实验中,向水中加少量硫酸钠或氢氧化钠的目的是增强导电性。
【知识点】空气组成的测定 电解水实验 金属锈蚀的条件及其防护 燃烧与燃烧的条件
16.(2019新疆建设兵团,16,6分)粮食、蔬菜、肉类、豆制品等食物是我们日常营养的主要来源。菠菜营养丰富,豆腐中含有丰富的蛋白质及钙盐等,但民间有“菠菜、豆腐不宜同食”的说法。某化学兴趣小组针对此说法进行探究。
【查阅资料】①菠菜含有丰富的铁、草酸盐、碳酸盐等;②草酸钙(CaC2O4)不溶于水,不易被人吸收;③醋酸不与草酸钙反应,但能与碳酸钙反应生成可溶性盐等。
【提出猜想】“菠菜、豆腐不宜同食”的原因可能是 。
【实验探究】
(1)加入足量CaCl2溶液的目的是 。
(2)已知气体C能使澄清石灰水变浑浊,写出该反应的化学方程式 。
(3)醋酸的化学式可简写为HAc。写出步骤④发生的化学反应方程式 。
(4)白色沉淀B的主要成分是 (填化学式)。可见菠菜中的草酸盐能与钙盐反应生成草酸钙。
【反思与应用】家庭中常常将菠菜放在开水中烫过后再烹饪,其目的是 。
【思路分析】根据题目提供的信息分析出菠菜和豆腐不能同食得原因;(1)根据氯化钙能生成碳酸钙沉淀来分析;(2)根据能使澄清石灰水变浑浊的气体是二氧化碳,写出反应方程式;(3)根据题目提供的信息醋酸能与碳酸钙发生反应;(4)根据题目提供信息回答。
【解题过程】菠菜中含有草酸盐能与豆腐中的钙盐反应生成草酸钙,草酸钙不能溶于水,不易被人体吸收,所以二者不宜同食;(1)草酸钙和碳酸钙都不能溶于水,加入氯化钙后的目的是为了使M溶液中的离子完全沉淀;(2)使澄清石灰水变浑浊的是二氧化碳,反应后生成碳酸钙白色沉淀,化学方程式为Ca(OH)2 + CO2= CaCO3 ↓+ H2O;(3)白色沉淀主要是碳酸钙,与醋酸发生反应生成草酸钙,化学方程式为CaCO3 + 2HAc= Ca(Ac)2 + H2O + CO2↑(4)醋酸与碳酸钙反应后生成的是草酸钙,将菠菜在开水中烫过后,是为了减少菠菜中草酸盐的含量。
【知识点】信息给予;化学方程式书写
15.(2019湖北省咸宁市,题号37,分值7)
日常生活中,每位同学都会接触到硬水。咸宁市某校化学兴趣小组的同学在老师的带领下对硬水进行了一些探究和拓展实验。
【查阅资料】水的硬度是由水中溶解的可溶性钙和镁化合物引起的,硬水中溶解的钙和镁化合物可分为两类:钙、镁的碳酸氢盐;钙、镁的硫酸盐或氯化物,一般所说的水的硬度是由上述两类化合物引起的。
(1) 日常生活中常用煮沸的方法将硬水软化,这种方法可靠吗?小组同学设计了如下模拟实验:
实验结果:用煮沸的方法可以降低水的硬度。
(2) 小组同学对硬水中为什么含有碳酸氢钙非常感兴趣,于是再次学习九年级化学下册课本中的资料卡片:石笋和钟乳石的形成。知道了当石灰岩遇到溶有二氧化碳的水时,会反应生成溶解性较大的碳酸氢钙:CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2。
小组同学思考:若向碳酸氢钠溶液中通入一定量的二氧化碳,是否也能生成碳酸氢钠?于是他们对此开始实验探究(不考虑二氧化碳和碳酸作为溶质的情况)。
【提出问题】所得溶液中溶质是什么?
【提出猜想】
猜想一:溶质为Na2CO3;猜想二:溶质为NaHCO3;猜想三:溶质为________。
【设计实验】
写出实验步骤b中发生反应的化学方程式________________________________。
通过实验,小组同学得出了正确结论。
(3) 热水瓶用久后,瓶胆内壁常附着一层水垢,老师说其成分主要是碳酸钙、氢氧化镁等。小组同学认为可使用稀盐酸除去,请写出发生中和反应的化学方程式________________________。
(4) 小组同学还对稀盐酸和氢氧化钠溶液发生中和反应进行了如下探究:
用pH传感器测得烧杯内溶液的pH变化图像(如图二),同时用温度传感器测得烧杯内温度变化图像(如图三),实验过程中保温良好,忽略热量散失。
I. 请分析图三,能得到什么结论____________________。
II. 图三中A点对应溶液的溶质成分是______________(填写化学式 )。
【答案】(1)A;
(2)【提出猜想】Na2CO3、NaHCO3;
【设计实验】不成立;
NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O;
(3) Mg(OH)2+2HCl=MaCl2+2H2O;
(1) I. 氢氧化钠和盐酸的反应是放热反应;
II.NaCl、NaOH。
【思路分析】(1)根据硬水和软水的鉴别方法及现象分析;
(2)根据二氧化碳和碳酸钠水溶液反应的生成物进行猜想;根据碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀分析解答;根据碳酸氢钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水分析解答;
(3)根据水垢的成分及中和反应的定义分析解答;
(4)根据图三中溶液温度的变化分析解答;根据氢氧化钠和盐酸完全反应后,继续加入氢氧化钠所得溶液中的溶质分析解答。
【解题过程】(1)A试管中碳酸氢钙溶液加热时试管中有气泡产生,有白色沉淀生成,原因是碳酸氢钙受热分解为碳酸钙沉淀、二氧化碳气体和水,溶液中可溶性钙的化合物被转化为不溶性钙的化合物,水的硬度降低;B试管加热无明显现象,说明溶液中镁离子浓度未变,水的硬度未变,仍然属于硬水;A试管中水的硬度降低,加入肥皂水会产生大量泡沫,B试管中是硬水,加入肥皂水无明显现象;
(2)【提出猜想】向碳酸钠溶液中通入二氧化碳气体,发生的反应为:Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3,如二氧化碳和碳酸钠未发生反应,溶液中的溶质是碳酸钠;如碳酸钠和二氧化碳完全反应生成碳酸氢钠,溶液中的溶质是碳酸氢钠;如碳酸钠和二氧化碳不完全反应,溶液中的溶质是碳酸钠和碳酸氢钠;
【设计实验】a. 向所取溶液中加入过量的氯化钙溶液,有白色沉淀产生,说明溶液中含有碳酸钠,因为氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,由此现象证明猜想二不成立;
b. 由于加入过量的氯化钙,溶液中的碳酸钠已完全除尽,向上层清液中加入稀盐酸有气泡产生,说明溶液中含有碳酸氢钠,碳酸氢钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,反应的化学方程式为:NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O;
(3)水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁,盐酸和氢氧化镁反应生成氯化镁和水属于中和反应,反应的化学方程式为:Mg(OH)2+2HCl=MaCl2+2H2O;
(4)I.由图二可知,该实验是向盐酸中滴入氢氧化钠溶液,由图三可知,随着氢氧化钠的滴入,溶液温度逐渐升高,说明盐酸和氢氧化钠溶液的反应是放热的;
II.当滴入的氢氧化钠溶液将盐酸完全反应后,溶液温度不再升高,继续滴入氢氧化钠溶液,溶液温度会逐渐降低,图三A点加入的氢氧化钠过量,A点对应溶液中的溶质是氢氧化钠和盐酸反应生成的氯化钠(NaCl)及过量的氢氧化钠(NaOH)。
【知识点】硬水和软水的鉴别 酸碱盐的化学性质 中和反应 二氧化碳的化学性质
28.(2019黑龙江齐齐哈尔,28,8)某班同学为验证碳酸钠的化学性质,向盛有碳酸钠的试管中加入一定量的稀盐酸,迅速用带导气管的橡胶塞塞紧试管口,并将导管另一端通入盛有澄清石灰水的试管中(如图所示)。请回答下列问题:
(1)右侧试管中澄清石灰水变浑浊,写出该反应的化学方程式 。
(2)实验结束后,将两支试管中的所有物质倒入同一个废液缸中,充分反应后得到澄清溶液。同学们对废液中溶质的成分进行如下探究(忽略二氧化碳的影响):
【提出问题】
废液中溶质的成分是什么?
【做出猜想】
猜想一:CaCl2、NaCl和HCl
猜想二:CaCl2、NaCl和Na2CO3
猜想三: ;
【进行讨论】
经过讨论,同学们一致认为猜想 是错误的。
【设计实验】请完成实验报告
实验步骤
实验现象
实验结论
取少量废液于试管中,加入 ;
猜想一成立
【反思拓展】
最终同学们确认了废液中溶质的成分。若将废液直接排入铸铁管道引起的危害是 ,你认为该废液的处理方法是 。
【答案】(1)Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O 【做出猜想】CaCl2、NaCl 【进行讨论】二 【设计实验】锌粒 产生气泡(合理即可) 【反思拓展】 污染地下水或者腐蚀管道 加入过量石灰石处理
【思路分析】根据二氧化碳与澄清的石灰水反应生成碳酸钙沉淀写出化学方程式;根据两试管中以及混合物发生的反应,结合物质是否过量作出猜想,根据物质是否能发生反应评价猜想;根据两种猜想中所不同的是:是否含有盐酸,结合盐酸的化学性质检验并处理。
【解题过程】(1)右侧试管中澄清石灰水变浑浊,是二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,对应的化学方程式 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;【做出猜想】两支试管中发生的反应分别为:Na2CO3+HCl = 2NaCl+H2O+CO2 ↑,Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O,混合后得到澄清溶液,则CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,反应后溶质一定有CaCl2、NaCl,可能有HCl;故猜想三:CaCl2、NaCl(为恰好完全反应);【进行讨论】猜想二是错误的,因为氯化钙和碳酸钠不能共存;【设计实验】实际就是确定是否含有盐酸也就是检验氢离子的存在,方法很多,如:取少量废液于试管中,加入锌粒等;产生气泡等,猜想一成立;【反思拓展】最终同学们确认了废液中溶质的成分,由于是酸性废液,所以若将废液直接排入铸铁管道引起的危害是污染地下水或者腐蚀管道,处理方法是 加入过量石灰石处理达标再排放。
【知识点】实验探究物质的组成成分以及含量 酸的化学性质 盐的化学性质 书写化学方程式
26.(2019广西省梧州市,题号26,分值10)
市售的“自热米饭”带有一个发热包,遇水后可以迅速升温至150℃,保温时间达3小时,能将生米做成熟饭。梧州市某中学化学兴趣小组对发热包非常感兴趣,进行了以下探究:
【查阅资料】
(1) 发热包主要由生石灰、铁粉、镁粉、铝粉、炭粉、氯化钠中的若干种组成。
(2) 氢氧化镁和氢氧化铝均为不溶于水的白色固体粉末,但后者可溶于NaOH溶液。
【成分探究】取出某品牌的发热包内灰黑色的固体粉末,分成两份。
(1) 小吴用磁铁靠近其中一份粉末,发现有黑色物质被磁铁吸引,证明粉末中含有_______。用磁铁将该物质全部吸出后,剩余粉末为样品A。
(2) 小周将另一份粉末加水溶解、过滤后,取部分滤液滴入酚酞试液,滤液变_____色,证明原粉末中含生石灰;再向滤液中加入________,看到白色沉淀生成,证明原粉末中含有氯化钠。
(3) 除上述物质外,还可能存在镁粉、铝粉、炭粉,对此大家提出了以下几种猜想:
猜想一:只存在上述三种中的一种; 猜想二:上述三种同时存在;
猜想三:存在铝粉和炭粉; 猜想四:存在镁粉和铝粉;
猜想五:_______________。
【实验验证】小施用样品A进行实验,流程如下。向滤液B滴加氢氧化钠溶液时,他观察到开始时有白色沉淀生成,后来又全部消失,最后得到的是无色溶液E。
【实验结论】
不溶物D是______。
大家结合实验现象讨论后,认为猜想_______正确,理由是________。
【原理探究】
小吴利用下图装置证明发热包放热主要来自于生石灰遇水的反应。加水后发现A中温度迅速升高,B中有气泡产生,该气体为_______(填名称),但温度很快下降,说明该反应很快结束,不能长时间保温。
【猜想】大家大胆猜测应该还有其他放热反应存在。
【实验验证】
同学们按资料介绍,用铁粉、炭粉和食盐水在锥形瓶中模拟铁的锈蚀实验,不久后发现锥形瓶外壁微烫,并持续较长时间。该现象很好地解释了发热包的保温机理。
【拓展活动】
在上述铁的锈蚀实验中未观察到红色的铁锈产生。老师告诉同学们,铁锈蚀时首先生成一种碱。请写出该反应的化学方程式____________________。
【答案】
[成分探究](1)铁粉(Fe);
(2)红;稀硝酸和硝酸银溶液;
(3)存在镁粉和碳粉;
[实验结论]碳粉;三;滤液B中生成的白色沉淀能溶解,说明该沉淀是氢氧化铝,原固体中含有铝。氢氧化镁不溶于水和氢氧化钠溶液,二沉淀最后完全消失,说明原固体中不含镁。
[原理探究]空气;
[拓展活动]2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2。
【思路分析】根据铁粉能被磁铁吸引分析解答;根据氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙溶液呈碱性,碱溶液能使酚酞试液变红色分析;根据镁、铝、炭三种物质组成的混合物的几种可能性分析;根据炭粉不溶于水也不与稀盐酸反应分析;根据氢氧化铝沉淀能溶于氢氧化钠溶液中,氢氧化镁沉淀不溶于氢氧化钠溶液分析解答;根据生石灰和水反应无气体生成,但反应放热分析;根据铁生锈先生成氢氧化亚铁分析解答。
【解题过程】
[成分探究](1)发热包中的物质只有铁粉能被磁铁吸引,由实验现象可知,粉末中含有铁粉;
(2)实验证明粉末中含有生石灰,生石灰和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙溶液能使无色酚酞溶液变红色;氯化钠和硝酸银溶液反应生成白色的氯化银沉淀,为防止其他沉淀对实验现象的干扰,需要加入稀硝酸,因为氯化银不溶于稀硝酸,由此现象可证明原粉末中含有氯化钠;
(3) 镁粉、铝粉、炭粉组成混合物除上述四种可能性外,还有一种可能是镁粉和炭粉,所以,猜想五为镁粉和炭粉;
[实验结论]上述猜想中,镁粉、铝粉都能被稀盐酸反应转化为溶液和氢气,只有炭粉不与稀盐酸反应、也不溶于水,所以,加入足量稀盐酸过滤,所得的不溶物D是炭粉;滤液B中加入足量氢氧化钠溶液,开始有白色沉淀,后来沉淀又全部消失,说明该白色沉淀是氢氧化铝,因为氢氧化铝沉淀能溶于氢氧化钠溶液,而氢氧化镁沉淀不溶于氢氧化钠溶液,由此说明固体粉末中含有铝粉,不含镁粉,则猜想三正确;
[原理探究]图中氧化钙和水反应生成氢氧化钙,无气体生成,由于该反应是放热反应,锥形瓶内空气受热膨胀逸出,导管口产生气泡,所以,导管口逸出的气体是空气;
[拓展活动]由信息可知,铁锈蚀时首先生成一种碱,氢氧化铁和氢氧化亚铁都属于碱,但氢氧化铁为红褐色,氢氧化亚铁为白色,铁锈蚀开始未见红色铁锈生成,生成的一种碱应是氢氧化亚铁,铁锈蚀需要氧气和水,生成碱的反应方程式为:2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2。
【知识点】科学探究
12.(2019四川省泸州市,43,7)已知:Na2O为白色,Na2O2为淡黄色;Na2O+H2O= 2NaOH;某兴趣小组对钠和铜的单质及其化合物的性质进行了如下实验探究。
①将铜片置于铁架台的铁圈上,用酒精灯加热,观察到铜片表面变黑;
②趁热将钠至于铜片表面,钠剧烈燃烧有淡黄色物质生成,将此淡黄色物质转移到试管中待用,再用蒸馏水冲洗铜片,观察到铜片上钠燃烧处出现了光亮的铜斑;
③向盛装淡黄色物质的试管中滴加蒸馏水,观察到冒气泡,将带火星的木条伸入试管,木条复燃。
回答下列问题:
(1)步骤①产生的黑色物质是 ,步骤②淡黄色产物中氧元素的化合价为 价;
(2)步骤②中产生铜斑反应的另一产物,进一步与氧气反应也转化为淡黄色物质,则产生铜班反应的化学方程式为 。
(3)步骤③产生的气体物质为 。
(4)猜想步骤③还可能有一种常见物质 (填化学式)生成,向反应后的溶液中滴加 。溶液(可供选择的试剂:H2SO2、CuSO4、KOH、Na2CO3),观察到 的现象时,即证明了你的猜想。
【答案】(1)氧化铜;-1;(2)CuO+2NaCu+Na2O;(3)氧气;(4)NaOH;CuSO4溶液;生成蓝色沉淀。
【思路分析】(1)根据铜在空气中受热分析;根据钠燃烧是与氧气反应,根据化合物中各元素化合价的代数和为0分析;(2)根据质量守恒定律中化学反应前后元素守恒进行推断反应物和生成物解答;(3)根据产生使带火星木条复燃的气体解答;(4)根据淡黄色固体过氧化钠与水的组成元素,结合质量守恒定律进行分析解答。
【解题过程】(1)铜在空气中受热会与氧气反应生成黑色的氧化铜,步骤①产生的黑色物质是氧化铜,步骤②产生的淡黄色产物是过氧化钠,钠元素为+1价,根据化合物中各元素化合价的代数和为0,所以氧元素的化合价为-1价,(2)因为化学反应前后元素守恒,钠是活泼金属,具有还原性,趁热将钠放在氧化铜上燃烧后生成铜,说明有一部分钠与氧化铜反应生成氧化钠和铜,故填:CuO+2NaCu+Na2O;(3)使带火星木条复燃的气体是氧气,所以过氧化钠与水反应生成了氧气,故填:氧气;(4)过氧化钠与水反应生成氧气和氢氧化钠,氢氧化钠溶液能与硫酸铜溶液生成蓝色氢氧化铜沉淀,所以向反应后的溶液中滴加CuSO4溶液,若产生蓝色沉淀,则溶液中含有氢氧化钠,故填:NaOH;CuSO4溶液;生成蓝色沉淀。
【知识点】质量守恒定律及其应用 酸、碱、盐、氧化物及单质的性质 化学变化中的现象、物质的检验和鉴别
28.(2019江苏省常州市,28,10)(10分)装品牌苏打饼干的配料和营养成分如下表,研究性学习小组対其成分进行了探究。
配料
营养成分(每100g)
小麦粉,食用植物油,洋葱粉、食用盐、碳酸钙、食品添加剂(碳酸氢钠)、香葱、酵母、麦精、食用香精等
能量
蛋白质
脂肪
碳水化合物
钠
钙
2017千焦
8.5克
21.0克
63.5克
500毫克
280毫克
说明饼干制作的烘焙过程中,配料中的破酸氢钠的全部受热分解转化为碳酸钠,而碳酸钠不分解。
Ⅰ.定性判断饼干中有关成分的确认。
取一小包饼干。研碎后放入烧杯,加入适量蒸馏水,用玻璃棒搅拌,得到待检液。
实验操作和现象
实验结论
①淀粉的检验
取少量待检液于试管中,滴入2滴碘
水,观察到溶液_________________
饼干中含有淀粉
②碳酸盐的检验
另取少量待检液于试管中,加入足量稀
盐酸,有气泡产生;将产生的气体通入澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊
饼干中含有________
(填离子符号)
【交流讨论】
(1)饼干中的________元素可减少人体骨质疏松、畸形、佝偻病的发生,有利于人体健康。
(2)饼干中的碳酸钙与稀盐酸反应的化学方程式为___________________________________________。
【深入探究】如何进一步确认饼干中含有两种碳酸盐?
将剩余待检液过滤,用蒸馏水洗涤固体2至3次;将_______________________________与稀盐酸反应,根据反应的现象,则证明讲干中既有碳酸钙,又有碳酸钠。
Ⅱ.定量检测:饼干中碳酸钠质量的测定。
【实验装置】
【实验步骤】
①按图9连接好装置,检查气密性;
②取一小包饼干研碎后放入烧杯,加入适量蒸馏水、用玻璃棒充分搅拌后,过滤,洗涤;
③将滤液和洗涤液合并后倒入容器A,按图示装入其他药品(试剂X用于吸收挥发出来的HCI,它不与CO2反应);
④打开止水夹,向装置中通入一段时间N2后,关闭止水夹;
⑤用电子天平称量干燥管工的质量,记录数据m1;
⑥逐滴加入稀盐酸至不再产生气泡时,停止滴加;
⑦_________________________________________________________________;
⑧重复步骤⑤,记录数据m2。
【交流讨论】步骤③将滤液和洗涤液合并的原因是________________________________________。
【数据处理】m2—m1=0.088g,则这包饼干中碳酸钠的质量为______________g。
【思路分析】Ⅰ. ①根据淀粉的检验方法分析;②根据碳酸盐的检验方法分析;【交流讨论】(1)根据钙元素对人体健康的作用分析;(2)根据碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳书写反应的化学方程式;【深入探究】根据碳酸钙、碳酸钠的溶解性以及化学性质分析;Ⅱ.【实验步骤】根据氮气可以将产生的二氧化碳气体全部充入装有碱石灰的装置Ⅰ分析操作步骤;【交流讨论】滤液中含有溶解的碳酸钠,洗涤液中也含有溶解的碳酸钠,两者合并确保样品的碳酸钠不损失,全部参与反应;【数据处理】根据干燥管吸收的是二氧化碳气体的质量计算碳酸钠的质量。
【解题过程】Ⅰ. ①淀粉遇到单质碘能变成蓝色,可用于检验淀粉的存在;②碳酸盐都能与稀盐酸反应生成二氧化碳,生成的二氧化碳气体能使澄清石灰水变浑浊;【交流讨论】
(1)人体中的钙元素是骨骼中的主要组成元素。食物中增加的钙元素可减少人体骨质疏松、畸形、佝偻病的发生,有利于人体健康;(2)碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl==MgCl2+H2O+CO2↑;【深入探究】残留固体中含有难溶性的物质碳酸钙,加入盐酸产生气泡,说明含有碳酸钙,洗涤液中含有溶于水的碳酸钠,加入盐酸也能产生二氧化碳气体;Ⅱ.【实验步骤】逐滴加入稀盐酸产生的二氧化碳气体可以用氮气全部充入装有碱石灰的装置Ⅰ,故步骤⑦为打开止水夹,向装置中通入一段时间N2后,关闭止水夹;【交流讨论】滤液中含有溶解的碳酸钠,洗涤液中也含有溶解的碳酸钠,两者合并确保样品的碳酸钠不损失,全部参与反应;【数据处理】干燥管吸收的是二氧化碳气体,故反应时生成的二氧化碳气体质量为0.088g,设碳酸钠的质量为x。
Na2CO3 + 2HCl == 2NaCl + H2O + CO2↑
106 44
x 0.088g
= ,解得:x=0.212g.
【知识点】实验方案的设计与评价
52.(2019湖北省襄阳市,题号52,分值4)我国古代将炉甘石(ZnCO3)、赤铜(Cu2O)和木炭粉混合后加热到800℃,可以得到一种外观似金子的锌和铜的合金。小明同学在实验室按古代方法将炉甘石、赤铜和木炭粉混合加热一段时间,得到固体混合物A。固体混合物A的成分是什么?他对此进行了实验探究。
【查阅资料】①ZnCO3加热可分解为ZnO;②Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O。
【实验探究】
步骤I 取混合物A适量于烧杯中,加入过量稀硫酸,充分反应后过滤,得到滤渣B和蓝色溶液C,同时生成了一种气体,将该气体通入澄清石灰水无明显现象;
步骤II 在滤渣B中加入足量硝酸银溶液,充分反应后过滤,得到银和蓝色溶液D。
【实验分析】
(1)炉甘石加热分解的化学方程式是_______________________;
(2)若向溶液C中加入过量的锌片,观察到的现象是_______________;
(3)混合物A中一定含有__________。(填化学式)
【拓展延伸】
下列方法可用于鉴别锌铜合金与黄金的是_____________。(填字母序号)
A.观察颜色 B.在空气中灼烧 C.滴加稀硫酸 D.滴加硝酸银溶液
【答案】(1)ZnCO3ZnO+CO2↑;(2)锌片表面有红色物质析出,溶液有蓝色变为无色;(3)Cu2O和Zn;【拓展延伸】BCD。
【思路分析】此题是实验探究题。根据题意,炉甘石受热分解得到氧化锌和二氧化碳;氧化锌和氧化亚铜能和木炭反应,生成锌和铜。将混合物A加入过量稀硫酸,生成气体,不能使石灰水变浑浊,说明不是二氧化碳,则A中不存在碳酸锌;根据物质组成,该气体一定是氢气,说明固体中由锌;反应后得到蓝色溶液,由于铜不能和稀硫酸反应,故此混合物中一定有氧化亚铜;鉴别锌铜合金与黄金时除去观察颜色,都可以。
【解题过程】此题综合考查实验探究知识。(1)炉甘石分解的方程式:ZnCO3ZnO+CO2↑;(2)溶液C为蓝色,加入过量锌片,观察到:锌片表面有红色物质析出,溶液有蓝色变为无色;(3)根据上述分析,则混合物A中:Cu2O和Zn;【拓展延伸】黄铜和黄金颜色基本相同,不可用;黄金灼烧无颜色变化,黄铜灼烧变黑;滴加稀硫酸和黄铜反应生成氢气,黄金无明显现象;硝酸银和黄金不反应,和黄铜反应溶液变蓝,选BCD。
【知识点】实验探究。
14.(2019内蒙古通辽市,14,4分)下图是初中化学的一些基本实验,请回答相关问题:
(1) A实验是用烧杯罩住点燃的蜡烛,说明燃烧必须具备的条件之一是 ;
(2) B装置是电解水的实验,实验得出水由 组成;
(3) C实验是蒸发食盐水的实验,蒸发时用玻璃棒不断搅拌的目的是 。
(4) 根据D实验中得出的二氧化碳的有关性质,可知二氧化碳可用于 。
【思路分析】此题主要考查实验基本操作;(1)从燃烧必须具备的条件和图A来分析作答;(2)从电解水的生成物来分析作答;(3)从蒸发时用玻璃棒的作用来分析作答;(4)从图D操作来分析作答;
【解题过程】(1)发生燃烧必须具备三个基本条件:①要有可燃物;②要有氧气或空气;③要有一定温度,即要达到可燃物质着火点;从图A实验是用烧杯罩住点燃的蜡烛是隔绝氧气而熄灭,放在外蜡烛还有燃,说明燃烧必须具备的条件之一是可燃物要接触氧气或空气,故填:可燃物要接触氧气或空气;(2)电解水实验是产生氢气和氧气,说明水由氢、氧两种元素组成,故填:氢、氧两种元素;(3)蒸发时,应用玻璃棒不断搅拌,以防液体受热不均匀,造成液体飞溅,故填:防止液体受热不均匀,造成液体飞溅;(4)从图D操作来看倾倒二氧化碳,说明二氧化碳密度比空气大,并看到蜡烛熄灭,则知二氧化碳可用于灭火,故填:灭火;
【知识点】燃烧的条件、电解水、蒸发、二氧化碳用途
28.(2019山东省临沂市,28题,4分)下图是初中化学中常见的实验.
(1)A中现象:烧杯②中溶液变红.请用分子的知识解释“变红”的原因_______________.
(2)B中集气瓶底部有少量水,其作用是____________________.
(3)C实验完毕,集气瓶内水面上升到一定高度后,不能继续上升,这种现象说明氮气具有________________的性质;若从烧杯中进入集气瓶内水的体积明显小于瓶内原空气体积的1/5,可能存在的原因是______________(写出一条即可).
【答案】(1)分子在不停地运动 (2)吸收二氧化硫,减轻空气污染 (3)难溶于水 红磷的量不足(气密性不好、温度没有恢复到室温就打开了夹子等)
【解析】(1)烧杯①和烧杯②没有接触,但是溶液变红,宏观上是因为氨水具有挥发性,微观上是因为分子在不停地运动;(2)硫燃烧后生成的二氧化硫是大气污染物,二氧化硫能溶于水,因此集气瓶底部有少量水,其作用是吸收二氧化硫,减轻空气污染;(3)红磷燃烧消耗了瓶中的氧气,但是氮气仍存在,水上升到1/5,不再上升,说明氮气难溶于水;若从烧杯中进入集气瓶内水的体积明显小于瓶内原空气体积的1/5,可能存在的原因是红磷的量不足,氧气没有消耗完,或者装置的气密性不好,也可能是温度没有恢复到室温就打开了夹子,气体仍处于膨胀状态,进入的水也达不到1/5.
【知识点】分子的性质 氧气的性质 空气中氧气含量的测定
27.(2019山东省青岛市,题号27,分值8)
实验是进行科学探究的重要方式。请根据下图回答问题。
(1)用图 A 所示装置蒸发食盐水时,玻璃棒的作用是_____________。
(2)用图 B 所示装置在空气中点燃氢气,该反应的化学方程式为_____________。在点燃氢气等可燃性气体前,一定要先___________。
(3)图 C 所示装置是探究铜生锈的部分实验,铜锈的主要成分是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]。 实验所用铜片形状、大小相同。一段时间后,试管①中铜片保持光亮,试管②中铜片出现绿色锈渍。对比试管①②的实验现象,得出的结论是_______________________________。
(4)甲同学用图 D 所示装置探究二氧化碳能否与氢氧化钠发生反应。他向盛满二氧化碳的软塑料瓶中倒入10%的氢氧化钠溶液 50mL,迅速拧紧瓶盖,振荡,观察到软塑料瓶变瘪。 由此得出结论:二氧化碳能与氢氧化钠发生反应。乙同学认为甲同学的实验方案不严谨,理由是__________________。乙同学利用图 D 所示装置,补做一个对比实验:将甲同学实验中的__________换成__________,实验步骤与甲同学完全相同,对比两个实验的现象得出结论: 二氧化碳能与氢氧化钠发生反应。
【答案】(1)搅拌,防止滤液受热不均而溅出;
(2);验纯;
(3)铜生锈的条件之一是需要氧气;
(4)二氧化碳能溶于氢氧化钠溶液中的水,也会使软塑料瓶变瘪;氢氧化钠溶液;等体积的水。
【思路分析】(3)根据控制变量法的实验原理分析解答;
(4)根据氢氧化钠溶液中含有水,而二氧化碳气体能溶于水分析解答;根据做对比试验要控制变量分析解答。
【解题过程】(1)蒸发结晶时,为防止滤液受热不均而溅出,需要用玻璃棒不断进行搅拌;
(2)氢气和氧气在点燃条件下反应生成水,反应的化学方程式为:,混有空气的氢气点燃时可能发生爆炸,因此,点燃氢气前一定要先检验氢气的纯度(验纯);
(3)试管①中有水、二氧化碳,铜片不生锈,试管②中有水、二氧化碳、氧气,铜片生锈,说明铜生锈的条件之一是需要氧气;
(4)氢氧化钠溶液中含有水,二氧化碳气体能溶于水,当二氧化碳溶于水时,气体体积减小,软塑料瓶也会变瘪,因此,该现象不能证明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应;要证明二氧化碳和氢氧化钠发生反应,可以补做一个对比实验:将甲同学实验中的氢氧化钠溶液换成等体积的水,实验步骤与甲同学完全相同,观察到盛氢氧化钠溶液的软塑料瓶变瘪程度大于盛水的软塑料瓶,由此证明二氧化碳能与氢氧化钠反应。
【知识点】蒸发结晶 氢气的化学性质 铜生锈的条件 二氧化碳的性质
22.(2019山东省德州市,题号22,分值8)化学是以实验为基础的科学。请结合图示回答以下问题:
(1)图1是某同学稀释浓硫酸的操作,请指出该操作可能出现的现象是_______。
(2)在实验室中选用图2装置制取氧气,请用化学方程式表示其制取原理___________________。
(3)图3是一氧化碳还原氧化铁的实验装置图,实验过程中玻璃管内出现的现象是____________,试管内发生反应的化学方程式为________________。
【答案】(1)水沸腾,液滴飞溅;(2)2H2O22H2O+O2↑;(3)红棕色粉末逐渐变黑;Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。
【思路分析】(1)浓硫酸密度比水小且溶于水放热,稀释浓硫酸时要“酸入水”;(2)根据反应物的状态和反应条件条件可以选择气体的发生装置,同样根据气体的发生装置也可以选择合适的药品制取气体,结合实验室中氧气的制取解答;(3)氧化铁是红色粉末、铁粉是黑色粉末,一氧化碳和氧化铁高温下生成铁和二氧化碳,二氧化碳可以使澄清石灰水变浑浊。
【解题过程】本题考查的是浓硫酸的稀释、氧气的制取和氧化铁还原实验。(1)稀释浓硫酸时,要将浓硫酸沿着器壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌,若将水倒入浓硫酸中,因为水的密度小于浓硫酸,水会浮在浓硫酸之上,浓硫酸溶于水放热,使水沸腾,酸液飞溅。(2)图2适用于固体和液体常温下反应制取气体,若用图2装置制取氧气,则是过氧化氢溶液在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,反应方程式为:2H2O22H2O+O2↑。(3)一氧化碳和氧化铁高温下生成铁和二氧化碳,氧化铁是红色粉末而铁粉是黑色粉末,故反应中可以看出固体由红色变为黑色;试管内发生的反应是二氧化碳和氢氧化钙生成碳酸钙沉淀和水,反应方程式为:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。
【知识点】稀释浓硫酸,氧气的制取,氧化铁还原实验,二氧化碳的检验
22.(2019重庆市B,题号22,分值5)
氧气在中学化学中有着举足轻重的地位。
(1) 实验I中仪器①的名称为________,现象为铁丝剧烈燃烧、火星四射,产生_____色固体。
(2) 实验II为电解水制氧气,发生反应的化学方程式为____________________,气体a在电源的_____(填“正”或“负”)极端产生。
(3) 实验III为测定空气中氧气含量的实验,在瓶内加入少量水,并将水面上方空间分为5等份,接下来的实验步骤依次为________(填序号),最后打开弹簧夹。
① 冷却到室温 ②弹簧夹夹紧胶皮管 ③点燃燃烧匙内的红磷后,立即伸入瓶中并把塞子塞紧
【答案】(1)集气瓶;黑;
(2);负;
(3)③②①
【思路分析】
(1) 根据实验室常用仪器的用途和名称回答;根据四氧化三铁是黑色固体分析解答;
(2) 根据水通电分解为氢气和氧气,且“正氧负氢1:2”分析解答;
(3) 根据实验时测定空气中氧气含量实验原理、实验操作步骤和注意事项分析解答。
【解题过程】
(1) 仪器①是集气瓶;铁丝在氧气点燃,剧烈燃烧、火星四射,产生黑色固体;
(2) 水在通电的条件下分解为氢气和氧气,反应的化学方程式为,该实验中正极产生氧气,负极产生氢气,且产生的氧气和氢气的体积为1:2,由图可知,与a管相连的是电源的负极,产生的是氢气;
(3) 测定空气中氧气含量实验的操作步骤是:先检查装置的气密性,再将弹簧夹夹紧胶皮管,然后点燃燃烧匙内的红磷,立即伸入瓶中并把塞子塞紧,反应结束待装置冷却至室温后,最后打开弹簧夹,因此答案为:②③①。
【知识点】空气中氧气含量的测定 电解水实验 氧气的化学性质
23.(2019重庆市B,题号23,分值6)
Ca(OH)2变质得到Ca(OH)2和CaCO3的混合物。李琳同学设计了如图的实验装置来测定CaCO3的含量。她用气密性良好的装置装上药品并通一会儿N2后关闭止水夹,再打开分液漏斗活塞。提示:碱石灰(可以吸收CO2和H2O)、浓硫酸均足量,稀盐酸不考虑其挥发性。
(1) 通入N2的原因之一是N2的化学性质_______(填“活泼”或“不活泼”)。
(2) 甲装置中发生中和反应的化学方程式为____________________________________。
(3) 浓硫酸的作用是__________________________________________________________。
(4) 测定CaCO3的含量需要测定两个物理量,其中一个物理量为样品的质量。
① 另一个物理量为________(填序号)。
A.滴下的稀盐酸质量 B.反应前后乙装置增加的质量
C.反应前后丙装置增加的质量 D. 反应前后丁装置增加的质量
② 若去掉丁装置,测得CaCO3含量_______(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
③装置中反应结束后打开止水夹再通入一会儿N2的目的是_______________。
【答案】(1)不活泼;
(2)Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O;
(3)除去二氧化碳气体中的水蒸气(或干燥二氧化碳气体);
(4)①C;②偏高;③将反应后甲、乙装置中的二氧化碳气体全部压入装置丙中。
【思路分析】
(1) 氮气的化学性质不活泼,常可用作保护气;
(2) 酸和碱反应生成盐和水的反应叫中和反应,甲中氢氧化钙和稀盐酸反应属于中和反应,据此写出反应的化学方程式;
(3) 浓硫酸具有吸水性,可以作二氧化碳气体的干燥剂;
(4) ①由实验原理可知,样品中的碳酸钙和稀盐酸完全反应生成的二氧化碳气体被丙装置中的碱石灰吸收,根据生成二氧化碳气体的质量,由化学方程式可计算出样品这碳酸钙质量,进而计算样品中碳酸钙的含量;
② 丁装置可以防止空气中的二氧化碳和水蒸气被丙装置吸收,据此分析;
③为了减小实验误差,需要将反应结束后滞留在甲、乙装置中的二氧化碳气体全部压入丙装置,反应结束后再通入一会儿氮气即可。
【解题过程】
(1) 氮气的化学性质稳定,实验前通入一会儿氮气,可以排除空气中二氧化碳气体对实验的干扰;
(2) 酸和碱反应生成盐和水的反应叫中和反应,甲装置中氢氧化钙属于碱,盐酸属于酸,氢氧化钙和盐酸反应生成氯化钙和水,该反应属于中和反应,反应的化学方程式为Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O;
(3) 浓硫酸具有吸水性,可以除去生成的二氧化碳气体中的水蒸气,减小实验误差;
(4) ①碱石灰能吸收二氧化碳气体,该实验的原理是测定反应前后丙装置的质量,根据质量差就是反应生成的二氧化碳质量,由化学方程式可计算出样品中碳酸钙质量,因此,需要测定的另一个物理量是反应前后丙装置增加的质量,所以,选项C正确;
③ 丁装置可以防止空气中的二氧化碳气体和水蒸气进入丙装置,如没有丁装置,反应前后丙装置增加的质量大于实际反应生成的二氧化碳质量,二氧化碳质量偏大,计算出碳酸钙质量就偏大;
④ 应结束后生成的二氧化碳气体一部分滞留在甲、乙装置中,会使实验结果偏小,因此,甲装置反应结束后,打开止水夹再通入一会儿氮气,可以将装置甲、乙中的二氧化碳全部压入装置丙中被碱石灰吸收。
【知识点】氮气的性质和用途 酸的化学性质 中和反应 浓硫酸的性质和用途 实验装置的设计与评价
24.(2019四川省攀枝花市,24,7分)某学习小组用传感器探究钠与水的反应,得到如下图像,其中图1是反应过程中溶液温度与时间的图像,图2是反应过程中溶液PH与时间的图像,
回答下列问题
(1)钠与水的反应属于_________反应(填“吸热”或者“放热”)。
(2)反应产生的气体为氢气,检验氢气纯度的操作是(请补充完整):用拇指堵住集满气体的试管口,____________,实验中能表明氢气不纯的现象是____________,
(3)钠与水反应的化学方程式为____________ ;
(4)将少量金属钠投入稀的氯化铁溶液中,产生了无色气体和一种红褐色沉淀,红褐色沉淀的化学式为____________,与反应前溶液相比,反应后溶液质量_________(填“增大”、“不变”或者“减小”)。
【答案】(1)放热;(2)管口向下移近火焰,移开拇指点火;发出尖锐的爆鸣声;(3)2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;(4)Fe(OH)3;减小
【解析】(1)由图1可以看出,钠与水反应过程中,溶液温度升高,即该反应为放热反应;
(2)检验氢气纯度的操作是:用拇指堵住集满气体的试管口中,管口向下移近火焰,放开拇指;若发出轻微的“噗”声,说明氢气已纯净,若发出尖锐的爆鸣声,说明氢气不纯;
(3)由上述分析可知,钠与水反应生成氢气和氢氧化钠,发生反应的化学方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;
(4)金属钠投入氯化铁溶液时,钠首先与水反应生成氢气和氢氧化钠,生成的氢氧化钠立即和氯化铁发生反应,生成氢氧化铁红褐色沉淀和氯化钠,发生反应的化学方程式分别为:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,3NaOH+FeCl3=Fe(OH)3↓+3NaCl。在上述反应过程中,反应前为氯化铁溶液,反应后所得为氯化钠溶液,由两个反应方程式可列关系式:
6Na~3H2~2Fe(OH)3
138 6 214
即对反应前的溶液来说,每反应138份质量的钠(增加量),将会生成6份质量的氢气和214份质量的Fe(OH)3(减少量),由于增加量小于减少量,故溶液质量将减小。
【知识点】氢气的验纯,化学方程式的书写,根据化学方程式的计算
25.(2019四川省攀枝花市,25,7分)过氧化钙(CaO2)是一种重要的化工产品,可用来改善地表水质、治理赤潮,过氧化钙产品中常含有氧化钙杂质,以下是某学习小组为测定过氧化钙产品纯度设计的实验,实验装置如图;已知:CaO2是一种白色粉末,微溶于水,易溶于稀盐酸,且发生反应:
CaO2+2HCl=CaCl2+H2O2
实验步骤:实验前称取产品及二氧化锰共12克,先缓慢通入氮气,一段时间后,加热铜网至红热,再缓慢滴入过量稀盐酸,,直至A中样品完全反应。继续缓慢通入氮气,一段时间后停止加热,待C中铜网冷却后,停止通入氮气,将锥形瓶中的剩余物过滤,洗涤,干燥,得到滤渣2.0克。回答下列问题,
(1)二氧化锰与稀盐酸不反应,A中二氧化锰的作用是______________
(2)样品完全反应后,继续缓慢通入氮气的目的是______________
(3)装置B的作用有,除去气体中的水蒸气、______________
(4)实验测得C装置中铜网增重1.8克,该产品中过氧化钙的质量分数为_____________
【答案】(1)使生成的H2O2催化分解;(2)使生成的氧气全部与铜反应,防止空气中的氧气与热的铜网反应;(3)可通过观察气泡产生的速率来控制气流速度或便于观察和控制气体流速;(4)81%
【思路分析】该实验是通过生成氧气的质量计算过氧化钙的质量来测定样品中过氧化钙的质量分数的;灼热的铜网吸收氧气后质量增大,铜网增加的质量即为生成氧气的质量;过程中为避免对测定结果产生影响,通入灼热铜网前的氧气要干燥、装置内原有的空气要提前排出、反应后装置内的氧气要用氮气全部排入灼热的铜网中,为加快过氧化氢的分解速率,在样品中加入起催化作用的二氧化锰。
【解题过程】(1)MnO2与盐酸不发生反应,在样品中加入MnO2是为了加快过氧化氢的分解速率;
(2)样品完全反应后,装置内还有氧气残留,用氮气将其全部吹入装置C内与铜反应,才能提高测定结果的准确度;同时防止空气中的氧气与热的铜网反应。
(3)装置B内盛有浓硫酸,其目的是干燥通入的氧气,防止水蒸气进入C装置对测定结果产生影响;同时通过观察气泡产生的速率来控制气流速度或便于观察和控制气体流速;
(4)由题可知,样品和二氧化锰的总质量12g,最终得到干燥的滤渣2g;由于二氧化锰不溶于水也不与酸反应,在该过程中只起催化作用,因此最终所得2g固体即为二氧化锰的质量,即样品的质量为10g;C装置内铜网增重1.8g,即反应生成氧气的质量为1.8g;设样品中过氧化钙的质量为x,由反应方程式:CaO2+2HCl=CaCl2+H2O2,2H2O2二氧化锰2H2O+O2↑可得关系式:
2CaO2 ~ O2
144 32
x 1.8g
144:32=x:1.8g
解得:x=8.1g
因此样品中CaO2的质量分数为:8.1g/(12g-2g)×100%=81%
【知识点】催化剂,实验室用H2O2制氧气,浓硫酸的特性,铜的化学性质
17.(2019江苏省淮安市,17,5) (5分)U型管是常见的化学仪器,在实验中有广泛的应用
(1)借助U型玻璃管探究微粒的性质。如图17-1所示,打开玻璃旋塞,观察到湿润的红色石蕊试纸从左到右先后变蓝,该实验说明分子_________,湿棉花的作用是_______。
(2)借助U型玻璃管探究钢铁锈蚀的条件。如题17-2图所示:
①一段时间后潮湿的钢丝棉有明显锈迹,干燥的钢丝棉没有锈迹,此现象说明__________________。
②实验结束时,细心的同学发现浸没在凉开水中的钢丝棉也有少量锈迹,说明本实验有不完善之处。请利用原有装置提出具体改进方案______________________。
(3)借助U型玻璃管粗略测定空气中氧气的体积分数。如图17-3所示。得出空气中氧气体积分数约为五分之一的实验现象是______________________
【答案】(1)在不断地运动;吸收氨气,减少污染;(2)①钢铁锈蚀需要水;②在盛有凉开水的U型管两端液面上滴加植物油(或在凉开水的表面滴加植物油);(3)U型管左侧液面上升到刻度4处。
【思路分析】(1)根据分子的基本性质分析;(2)根据铁生锈的条件分析。
【解题过程】(1)氨分子在不断地运动,接触到湿润的红色石蕊试纸,能使试纸变成蓝色;氨气溶于水,能被湿棉花吸收,以防止逸散到空气中;(2)①潮湿的钢丝与干燥的钢丝的不同之处是水,因此一段时间后潮湿的钢丝棉有明显锈迹,干燥的钢丝棉没有锈迹,说明钢铁锈蚀需要水;②凉开水中没有空气,但是时间长了,空气中的氧气会少量溶解在水中,因此需要在水面形成隔离层,可以在水面上倒一些植物油;(3)左侧玻璃管内的空气中氧气被消耗,故压强变小,水面上升左侧玻璃管内容积的五分之一,即至刻度4处。
【知识点】分子的运动、铁的锈蚀、空气中氧气含量的测定
1. (2019四川省遂宁市,10,6分)铝、铁、铜三种金属中不能与稀硫酸发生置换反应的是 ▲ 。铁制品易生锈需要做防锈处理,而铝化学性质比铁活波,但铝制品通常不做防锈处理是因为铝表面容易形成 ▲ ;为验证Al、Fe、Cu的金属活动性强弱,某同学设计了如下方案。其中不合理的是 ▲ 。
①Al、FeSO4溶液、Cu ②Al2(SO4)3溶液、Fe、CuSO4溶液 ③Al、Fe、CuSO4溶液
【答案】铜(2分);致密的氧化物Al2O3阻止反应的进行(2分); ③(2分);
【解析】此题主要考查金属的性质;在金属的活动性顺序中位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢;由于铜位于氢之后,则铝、铁、铜三种金属中不能与稀硫酸发生置换反应的是铜,故填:铜;由于铝在空气中易氧化生成致密的氧化物Al2O3阻止反应的进行,则铝制品通常不做防锈处理,故填:致密的氧化物Al2O3阻止反应的进行;在金属的活动性顺序中位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来,方案①中将Al、Cu分别放入FeSO4溶液中,会看到Al表面有黑色物质而铜表面无,说明铝>铁>铜,则方案设计合理;方案②中将Fe分别放入Al2(SO4)3溶液、CuSO4溶液中,会看到Fe放入Al2(SO4)3溶液中无现象,而Fe放入CuSO4溶液中表面有红色物质,说明铝>铁>铜,则方案设计合理;方案③中将Al、Fe分别放入CuSO4溶液中,均无现象,不能说明铝>铁>铜,则方案设计不合理;故填:③。
【知识点】置换反应 金属的性质 金属的活动性顺序
29.(2019山西省,29,9)冬季雾霾频发,某校社会实践小组的同学们对某地区雾霾的成分、成因、危害及防治产生了浓厚的兴趣,并开启了项目性学习之旅。
【信息检索】雾是浮游在空气中的大量微小水滴。男士可吸入颗粒物浓度较高造成的能见度较低的现象,霾的主要成分可能含有可溶性硫酸盐、硝酸盐、铵盐、不溶性有机物、黑炭、金属元素和其他元素。
【提出问题】某地霾的成分是什么?
【实验准备】选择该地重度雾霾天气,用SDLKC-100型大流量TSP采样器在室外采集大气中的可吸入颗粒物10g。
活动一:探究霾中是否含有铵盐和硫酸盐。
【总结反思】工业上应加强对污染企业的监管,农业上应合理适用化肥。
活动二:探究霾中是否含有炭黑,同学们设计了如下图所示的创新实验(将活动一得到的残渣干燥后置于中间凹槽内)
【实验步骤】①比如过氧化氢溶液制取氧气,排出装置内空气后,再在导管口接上气球。②向右边的凹槽内滴入澄清的石灰水。③接通电源,用红热电阻丝点燃残渣。
【实验现象】残渣剧烈燃烧澄清,石灰水变浑浊,气球变大。
【实验结论】霾中含有黑炭。装置内澄清石灰水变浑浊的化学方程式是 ;
【交流研讨】某同学对“霾中含有黑炭” 的结论产生质疑,理由是 。
活动三:查阅资料,霾中还含有Al、Na、Zn、Pb、Hg、Cd等金属元素,其中的有害元素除Cd外,还有 。【能力发展】请你联系实际填写关于雾霾的问卷调查表:
【检查进度】小组同学没有进行的探究项目是 。
【答案】实验步骤:BaCl2溶液和稀盐酸(合理即可)实验现象:放出刺激性气味气体;【实验结论】Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O【交流研讨】可能还有不溶性有机物,它燃烧也会生成CO2(合理即可)活动三:Hg、Cd【能力发展】③②集中供暖(合理即可)活动三:Hg和Cd【检查进度】霾中是否含有硝酸盐(或是否含有不溶性有机物或是否还有其他元素或雾霾的危害)
【思路分析】实验步骤:根据硫酸根离子与钡离子形成不溶于酸的白色沉淀分析;实验现象:铵盐与碱反应生成有刺激性气味的氨气分析;【实验结论】根据二氧化碳与氢氧化钙生成难溶的碳酸钙和水解答;【交流研讨】不溶性有机物也含有碳元素,根据含碳物质燃烧的产物进行分析;活动三:根据有害元素的种类分析;【能力发展】③根据煤和石油的产品燃烧均产生有害气体和烟尘分析;②根据烧散煤取暖易造成雾霾分析;【检查进度】根据雾霾的成分进行分析。
【解题过程】实验步骤:检验硫酸盐通常是检验硫酸根离子,硫酸根离子能与钡离子生成难溶于水难溶于酸的白色沉淀硫酸钡,所以可向滤液中滴加试剂BaCl 2溶液,有白色沉淀产生,再滴加稀盐酸,若白色沉淀不溶解,则证明含有硫酸盐,故填:BaCl 2溶液和稀盐酸(合理即可);实验现象:铵盐与碱反应生成有刺激性气味的氨气,所以样品中加入熟石灰研磨,放出刺激性气味气体,说明有氨气生成,则原样品中含有铵盐,故填:放出刺激性气味气体;【实验结论】二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水,故填:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O【交流研讨】因为黑色残渣在氧气中剧烈燃烧,所以黑色残渣还可能是不溶性有机物,有机物中含有碳元素,在氧气中燃烧也生成二氧化碳气体,故填:可能还有不溶性有机物,它燃烧也会生成CO2(合理即可)活动三:Al、Na、Zn、Pb、Hg、Cd等金属元素中Na、Zn是人体必需的元素,Al是非必需的元素,Hg、Pb、Cd是有害元素,故填:Hg、Pb;【能力发展】②因为烧散煤取暖易增大空气污染面积,如果采取集中供暖,可减少空气污染,故填:集中供暖(合理即可)③随着汽车量的增加,汽车尾气已成为污染空气主要来源之一,故填:汽车尾气。【检查进度】因为霾的主要成分可能含有可溶性硫酸盐、硝酸盐、铵盐、不溶性有机物、黑炭、金属元素和其他元素等,上述实验中小组同学没有进行的探究项目是霾中是否含有硝酸盐(或是否含有不溶性有机物或是否还有其他元素或雾霾的危害),故填:霾中是否含有硝酸盐(或是否含有不溶性有机物或是否还有其他元素或雾霾的危害)。
【知识点】物质的检验鉴别、化学方程式的书写、空气的污染与防护
20.(2019四川省乐山市,题号:20,分值:6分)(6分)蚊虫叮咬时能在人的皮肤内分泌出蚁酸刺激皮肤,课外小组同学决定对蚁酸进行探究。
【查阅资料】1.蚁酸化学名称叫甲酸,化学式为HCOOH
2.蚁酸在一定条件下会分解生成两种氧化物
3.白色无水硫酸铜粉末遇水变蓝
【提出问题】蚁酸的酸碱性及分解产物是什么?
【猜想与假设】 猜想①:蚁酸的分解产物是水和二氧化碳;
猜想②:蚁酸的分解产物是水和一氧化碳;
猜想③:蚁酸的分解产物是一氧化碳和二氧化碳。
经讨论,小组同学认为猜想③是错误的,理由是 。
【实验探究】 1.探究蚁酸的酸碱性。
用pH试纸测得蚁酸溶液的pH值 7(填“>、<或=”),证明蚁酸溶液呈酸性。
2.探究蚁酸分解的两种产物。
为了确认蚁酸分解的所有产物,小组同学设计实验,将蚁酸分解的产物通入下图所示的实验装置,并观察现象。
【现象与结论】实验中观察到A中无水硫酸铜变蓝,B中澄清石灰水未变浑浊,D中黑色粉末逐渐变红,E中澄清的石灰水变浑浊。
(1)写出E中发生的反应的化学方程式 ;
(2)通过对实验现象的分析,上述猜想 正确。
【实验反思】(3)从环保的角度考虑,上述实验装置设计上存在的不足之处是 。
【拓展应用】(4)人们被蚊虫叮咬后,在叮咬处涂抹一些物质可减轻痛痒,下列物质中你会选择的物质是 。A.NaOH溶液 B.食醋 C.食盐水 D.肥皂水
【答案】【猜想与假设】甲酸中含氢元素,而生成物中不含氢元素,不符合质量守恒定律(或不符合质量守恒定律) 【实验探究】 <7;(1)Ca(OH)2+CO2 =CaCO3↓+ H2O;(2)②;(3)缺少尾气处理装置(或未进行尾气处理) ;(4)D。
【思路分析】【猜想与假设】根据质量守恒定律分析;
【实验探究】根据酸性溶液的酸碱度小于7分析
(1)根据二氧化碳与氢氧化钙生成碳酸钙沉淀和水书写化学方程式;
(2)根据实验现象分析可能存在的物质;
(3)根据一氧化碳的性质分析;
(4)根据酸碱中和的原理以及物质的腐蚀性分析。
【解题过程】【猜想与假设】甲酸中含碳、氢元素,分解产物是碳、氢元素,猜想三甲酸的分解产物生成物中不含氢元素,不符合质量守恒定律;【实验探究】酸性溶液的pH<7;(1)二氧化碳通入澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为:Ca(OH)2+CO2 =CaCO3↓+ H2O;(2)A中无水硫酸铜变蓝,说明有水生成,B中澄清石灰水未变浑浊,说明没有二氧化碳生成,D中黑色粉末逐渐变红,E中澄清的石灰水变浑浊,说明有一氧化碳生成。故猜想②正确;(3)一氧化碳有毒,不能直接排入空气中,故该实验缺少尾气处理装置(或未进行尾气处理);(4)根据酸碱中和原理判断被蚊虫叮咬后,在叮咬处涂抹一些碱性物质可减轻痛痒,但不能选择强碱,强碱的腐蚀性强,可以选择肥皂水弱碱性物质。故选D。
【知识点】科学探究
20.(2019烟台市,题号20,9分)潜水器中可使用过氧化钠()固体做供氧剂,过氧化钠固体与二氧化碳反应原理是:,为验证该反应产物,某兴趣小组进行如下实验探究。
【查阅资料】过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气。
【设计实验】小组同学利用如图装置进行实验(忽略稀盐酸的挥发)。
(1)装置A中标号仪器名称:① ,② 。
(2)装置A中反应的化学方程式为 。
(3)装置B的作用是 。
(4)为防止装置E收集的氧气中混有二氧化碳,装置D中盛放的试剂是 溶液。
(5)验证过氧化钠与二氧化碳反应产物
【答案】(1)分液漏斗;锥形瓶;(2)CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;(3)除去二氧化碳中的水蒸气;(4)氢氧化钠;(5)带火星木条复燃;产生气泡;澄清石灰水变浑浊。
【思路分析】碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳;浓硫酸能够吸收水蒸气;氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水;氧气能使带火星的木条复燃;稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,据此进行分析解答。
【解题过程】(1)由常用仪器可知,①是分液漏斗,②是锥形瓶,故填:分液漏斗;锥形瓶;
(2)装置A中碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑,故填:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;
(3)装置B的作用是吸收水蒸气,除去二氧化碳中的水蒸气,故填:除去二氧化碳中的水蒸气;
(4)为防止装置E收集的氧气中混有二氧化碳,装置D中盛放的试剂是氢氧化钠溶液,故填:氢氧化钠;
(5)将带火星的木条伸入装置E中,带火星的木条复燃,说明反应生成了氧气;
反应后取装置C中少量固体于试管中,加水完全溶解,产生气泡,是因为过氧化钠和水反应生成了氧气;
向步骤②反应后所得溶液中加入足量稀盐酸,有气体产生,将产生的气体通入足量澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊,是因为碳酸钠和稀盐酸反应生成了二氧化碳,实验过程如下所示:
。
【知识点】气体的发生与收集;常见气体的检验与除杂方法;二氧化碳的实验室制取;化学方程式的书写;实验探究物质的组成成分以及含量
23.(2019重庆市,23题,6分)小李将实验剩余的FeCl3溶液倒入含有H2O2的废液缸,立即产生大量的无色气泡.
(1)小李根据组成元素猜测,无色气体可能是H2、O2、HCl、Cl2中的一种或多种。
[查阅资科]1. Cl2为黄绿色,有刺激性气味的气体
2. FeCl3在水中解离出Fe3+ 、Cl-
据据资料,小李可排除的气体为_____________.
[实验一]为进一步验证该气体成分,他用燃着的木条伸入该气体的小试管中只观察到木条燃烧更旺,该该气体一定含___________.
(2)小李认为上述过程中FeCl3溶液作了过氧化氢分解的催化剂.
[实验二]为进一步探究哪种离子起催化作用,他做了下图所示的对比实验,若要证明FeCl3溶液中的Fe3+对过氧化氢分解起了催化作用,除观察试管c中无明显现象外,还需要观察到的现象是____________________.
(3)小王同学认为由此得出FeCl3溶液作了过氧化氢分解的催化剂的结论不够严谨,还需要补充实验来进一步探究,他们又设计了如下实验:
[实验三]
X溶液中溶质的化学式_____________.
[得出结论]需要证明FeCl3溶液作了过氧化氢分解的催化剂,必须满足两个方面的条件:
①从定性角度需观察到____(填序号)的现象
a.实验一 b.实验二 C.实验三
②从定量的角度需要得到的关系式为m1=______________(用m2和m3表示).
【答案】(1)Cl2 O2 (2)装置a反应速率加快,装置b无明显现象(3)NaOH b 2(m1+m2)
【思路分析】(1)此题是典型的实验探究题,依题意可知FeCl3溶液倒入含有H2O2的废液缸,立即产生大量的无色气泡,从提供的资料中选择出有颜色的气体排除即可;用燃着的木条伸入集气瓶中,发现木条燃烧得更旺,可以根据所学气体的特性推出气体的名称.
(2)催化剂指的是能改变物质的反应速率,而自身质量和化学性质不变的物质. 若要证明FeCl3溶液中的Fe3+对过氧化氢分解起了催化作用,需要排除氯离子,据此设计对比实验即可.
(3)催化剂指的是能改变物质的反应速率,而自身质量和化学性质不变的物质.除了看是否能改变化学反应速率,还需要看化学反应前后质量和化学性质是否改变.通过实验流程可知,将实验二后的溶液分为两份,一份加入足量的x,产生红褐色的沉淀,据此确定x的种类,目的是测得铁元素的质量是否改变,同理加入硝酸银将氯元素转化为氯化银沉淀,是看氯元素是否改变.
【解题过程】(1) [查阅资科] Cl2为黄绿色,有刺激性气味的气体,而所得气体为无色的,故气体不是氯气,氧气具有助燃性,能使燃着的木条燃烧得更旺,故气体为氧气;
(2)FeCl3在水中解离出Fe3+ 、Cl-,为探究是否是Fe3+对过氧化氢分解起了催化作用,需要排除氯离子,因为过氧化氢溶液中本身有水存在故实验C不需要做,只需要观察实验a的反应速率比实验b的更快,即可得出结论;
(3)催化剂除能改变物质的反应速率,自身质量也不变,为了证明这一问题,现将将实验二a试管的溶液分为两份,其中一份将铁离子转化为氢氧化铁,可以加入氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙等可溶性碱的溶液,测得其中铁元素的质量为原氯化铁中铁元素的质量的一半即可证明铁元素质量不变,同理加入硝酸银将氯元素转化为氯化银沉淀,测得其中氯元素的质量为原氯化铁中氯元素质量的一半,即可确定氯元素不变,则m1+m2是原氯化铁质量的一半;
需要证明FeCl3溶液作了过氧化氢分解的催化剂,从定性角度需观察到氯化铁能改变反应速率,故需要观察到实验二中的现象.
【知识点】实验探究 催化剂 氧气的性质
25.(2019山东省潍坊市,25,10) (10分)化学是一门以实验为基础的科学,请根据下列实验装置完成有关问题:
⑴写出B中标号①仪器的名称: ,实验室用加热高锰酸钾制取氧气,发生装置可选择 (填字母),该反应的化学方程式是 ,该装置有一处不足之处是
;
⑵用装置F收集一瓶O2,验满时应将带火星的木条放在 (填“a”或“b”处);
⑶将装置G倾斜式两种药品混合即可制得气体。下列制取气体的方法可选用装置G是 ;
A.用锌和稀硫酸反应制取氢气
B.加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气
C.用双氧水和二氧化锰反应制取氧气
D. 加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷
⑷实验室用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物的方法制取氨气(已知:氨气密度比空气小,极易溶于水)则实验室制取氨气可选用的实验装置组合为 (填序号):
A.A和D B.A和E C.B和E D.A和F
⑸如图H所示。由“①处白磷不燃烧、②处白磷燃烧”的现象,说明可燃物燃烧需满足的条件是 ;
⑹I图是铁生锈条件的探究,一周后试管①、②中铁钉无明显变化,另一铁钉生锈,说明铁锈蚀的过程,实际上是铁与空气中的 发生化学反应的过程。
【思路分析】(1)熟记常见仪器的名称;发生装置的选择与反应物的状态和反应条件有关,用高锰酸钾制取氧气试管口放棉花团;根据化学方程式书写方法写出化学方程式;(2)根据氧气的密度比空气大用向上排空气法收集,验满时用带火星的木条检验;(3)反应物必须是固体和液体,不需要加热才能选择该装置制取;(4)发生装置的选择与反应物的状态和反应条件有关:固固加热型和固液不加热型,收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关,密度比空气大的用向上排空气法收集,密度比空气小的用向下排空气法收集,能与空气中成分反应的不能用排空气法收集,难溶于水的用排水法收集,能与水反应的不能用排水法收集;(5)根据①处白磷和②处白磷的区别考虑;(6)根据三支试管的设计变量不同进行分析即可。
【解题过程】(1)标号①仪器的名称是锥形瓶;发生装置的选择与反应物的状态和反应条件有关,加热高锰酸钾制取氧气,需要酒精灯,所以发生装置选择A;反应物是高锰酸钾,生成物是锰酸钾、二氧化锰和氧气,所以方程式是:2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2;该装置不足之处是:用高锰酸钾制取氧气试管口要放棉花团;(2)根据氧气的密度比空气大用向上排空气法收集,验满时用带火星的木条检验,所以验满方法是:将带火星的木条放在b管口,如果复燃,说明已经满了;(3)反应物必须是固体和液体,不需要加热才能选择该装置制取,所以用锌和硫酸反应制取氢气可以用该装置,用双氧水和二氧化锰制取氧气也可以用该装置;(4)发生装置的选择与反应物的状态和反应条件有关:固固加热型和固液不加热型,加热氯化铵和氢氧化钙固体,需要用酒精灯,发生装置选择A;收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关,氨气极易溶于水,不能用排水法收集,密度比空气小,用向下排空气法收集所以选择B;(5)①处白磷没有与氧气接触,②处白磷与氧气接触,所以说明了燃烧需要可燃物与氧气接触;(6)试管①中没有氧气不生锈,说明生锈需要与氧气接触,试管②中没有水分,不生锈,说明生锈需要与水接触,所以铁锈蚀的过程是铁与氧气和水发生化学反应的过程。
【知识点】气体的制取,燃烧的条件,生锈的条件,方程式的书写
14.(2019山东省威海市,14题,13分)探究辨真伪
如图7,用一次性塑料水杯盛鲜榨果汁时,常用带皮柠檬片作装饰。网上传言,柠檬皮可以溶解这种水杯中的聚苯乙烯,危害人体健康,这种说法是真的吗?为了查明真相,小东用泡沫饭盒(主要成分是聚苯乙烯)和柠檬皮进行探究.
(1)探究一:柠檬皮真的能溶解聚苯乙烯吗?
进行实验:
将柠檬皮研磨成酱,取一匙涂在泡沫饭盒上,2分钟后饭盒光滑的表面变得凹凸不平,5分钟后凹凸更加明显,10分钟后出现很多小孔.
结论与解释:
柠檬皮中含有柠檬烯(C10H16),柠檬烯是一种(填“有机”或“无机”)______________溶剂,可以溶解聚苯乙烯。
反思交流:
用一次性塑料水杯喝水时,聚苯乙烯不会进入人体,放了带皮柠檬片后,聚苯乙烯会被溶解而进入人体,这说明物质的溶解性与_____________有关.
一次性泡沫饭盒、一次性塑料水杯随意丢弃造成的环境问题被称为______________,果汁加工厂的大量柠檬皮被丢弃浪费,对此你有什么建议_____________________________.
(2)探究二:酸性、碱性溶液对柠檬皮溶解聚苯乙烯有影响吗?
实脸用品:泡沫饭盒、柠檬皮酱、食醋、纯碱溶液、食盐水、水.
查阅资料:酸性溶液、碱性溶液均不能溶解聚苯乙烯.
进行实验:
①取一匙柠檬皮酱,与2mL水混合均匀后涂在泡沫饭盒上;
②取一匙柠柠檬皮酱,与2mL(写溶质化学式)_______混合均匀后涂在泡沫饭盒上;
③取一匙柠檬皮酱,与2mL(写溶质化学式)_____________混合均匀后涂在泡沫饭盒上.
该实验方案中采用了对照实验的方法,请指出其中的对照实验 (填实验编号):第一组对照实验_____________,第二组对照实验____________________.
5分钟后观察到三个泡沫饭盒表面的凹凸程度几乎相同,实验结论为____________________.
(3)探究三:温度对柠檬皮溶解聚苯乙烯有影响吗?
请将下表填写完整(柠檬皮中的成分在实验温度下性质稳定).
实验步骤
实验现象
实验结论
温度越高,越不利于柠
檬皮酱溶解聚苯乙烯
解释实验结论:_____________________________.
【答案】 (评分标准:共13分,表格共3分,其余每空1分)
(1)有机 溶剂的种类(或济剂的性从) 自色污染
可以用柠檬皮处理一次性泡沫饭盒、一次性塑料水杯 以减少自色污染(合理即可)
(2) CH3COOH(或Na2CO3 ) Na2CO3 (或CH3COOH )
①② (或①③)、①③ (或 ①②)
酸性、碱性溶液对柠檬皮溶解聚苯乙烯没有影响
(3)
实验步骤
实验现象
实验结论
分别取两匙柠檬皮酱,一份加热.一份不加热,分别涂在泡沫饭盒上,2分钟后观察现象(2分,要点: 柠檬皮酱的量、温度、时间.三个要点每缺少一处扣l分,扣完为止)
涂加热柠檬皮酱的泡沫饭盒凹凸不明显,涂不加热拧檬皮酱的泡沫饭盒凹凸明显(l分)
温度越高,聚苯乙烯在柠檬烯(或柠檬皮酱)中的溶解度越小
【思路分析】此题是实验探究题.(1) 柠檬烯的种类可以从是否含有碳元素分析,属于有机物还是无机物,物质的溶解性大小影响因素主要是溶质和溶剂的种类,温度等,据题目提供信息,具体回答,废弃塑料造成的污染是白色污染,可以从如何处理废弃塑料提出合理的建议.
(2)试验的目的是探究酸性、碱性溶液对柠檬皮溶解聚苯乙烯有无影响,可以做对照实验,在条件相同的情况下,分别涂抹碱性物质、中性物质和酸性物质即可.
(3)为探究温度对柠檬皮溶解聚苯乙烯有无影响,可以仿照实验2设计对照实验,控制柠檬皮酱的量、温度、时间,三个量即可.
【解题过程】(1) 柠檬烯中含有碳元素,是有机物,物质的溶解性大小影响因素主要是溶质和溶剂的种类,温度等,据题目提供信息,用一次性塑料水杯喝水时,聚苯乙烯不会进入人体,放了带皮柠檬片后,聚苯乙烯会被溶解而进入人体,这说明物质的溶解性与溶剂种类有关,废弃塑料造成的污染是白色污染,可以可以用柠檬皮处理一次性泡沫饭盒、一次性塑料水杯 以减少自色污染.
(2)试验的目的是探究酸性、碱性溶液对柠檬皮溶解聚苯乙烯有无影响,可以做对照实验,在条件相同的情况下,分别涂抹碱性物质、中性物质和酸性物质,从题目提供的资料酸性物质选择醋酸,碱性物质选择碳酸钠溶液,选择的对照组分别是涂抹中性物质的实验和酸性物质的实验、涂抹碱性物质的实验和中性物质的实验.
(3)为探究温度对柠檬皮溶解聚苯乙烯有无影响,可以仿照实验2设计对照实验,控制柠檬皮酱的量、温度、时间,三个量即可. 可分别取两匙柠檬皮酱,一份加热,一份不加热,分别涂在泡沫饭盒上,2分钟后观察现象,涂加热柠檬皮酱的泡沫饭盒凹凸不明显,涂不加热拧檬皮酱的泡沫饭盒凹凸明显,说明温度越高,越不利于柠
檬皮酱溶解聚苯乙烯.
【知识点】实验探究 溶解性 酸、碱
19.(2019四川省广安市,19题,5分)中国医学著作博大精深,许多化学物质很早就出现在了我国医书中。如李时珍的《本草纲目》中就有绿矾(FeSO4·7H2O)的相关记载。绿矾又名皂钒、青钒,性酸、凉、无毒,主要功效是除湿、解毒、收敛、止血.
(1)请写出铁与稀硫酸反应的方程式___________________.
(2)某实验小组欲用久置的硫酸亚铁制备绿矾晶体(FeSO4·7H2O),小明同学提出该硫酸亚铁溶液可能变质了,于是进行了以下探究活动:
【查阅资料】
①FeSO4易被空气的氧气氧化成Fe2(SO4)3而变质.
②Fe2+在溶液中呈浅绿色,Fe3+在溶液中呈黄色.
③Fe3+的检验:向含Fe3+的溶液中滴加无色的KSCN(硫氰化钾)溶液,溶液会变为血红色.
【猜想与假设】
猜想Ⅰ:该硫酸亚铁溶液没有变质.
猪想Ⅱ:该硫酸亚铁溶液已经变质.
【设计实验并验证】
实验操作步骤
实验现象
实验结论
取少量的样品于试管中,加入2~3滴______溶液
试管中溶液变成血红色
__________________
【实验拓展1】下列各组物质在溶液中能大量共存,且形成无色溶液的是____________.
A.CuSO4 NH4Cl Ba(OH)2 B. FeSO4 Na2SO4 KCl
C.FeCl3 NaOH HCl D. NaCl MgSO4 KNO3
【实验拓展2】该实验小组继续查阅资料得知,单质铁能与硫酸铁溶液反应生成硫酸亚铁.
于是向上述久置的硫酸亚铁溶液中加入过量铁粉,写出其中的化学方程式________________.
【答案】⑴Fe +H2SO4 = FeSO4 +H2↑ ⑵KSCN(硫氰化钾);硫酸亚铁溶液已变质(猜想II成立);D;Fe + Fe2(SO4)3= 3FeSO4
【思路分析】本题考查物质的推断、鉴别.⑴铁和硫酸反应置换反应,生成硫酸亚铁和氢气,据此写出化学方程式.⑵[设计实验并验证]根据查阅资料可知,现象为血红色,说明是KSCN与Fe3+发生了反应,确定滴入的是何种溶液,说明溶液已经有了Fe3+. [实验拓展1]物质在溶液中能大量共存,且形成无色溶液的是,无色溶液不可能含有铜离子、铁离子、亚铁离子,共存不能生成气体、沉淀、水,据此解答. [实验拓展2]反应物为Fe和 Fe2(SO4)3,生成物为FeSO4,写出相关物质化学式,再配平即可.
【解题过程】⑴铁和硫酸反应置换反应,生成硫酸亚铁和氢气,故化学方程式为Fe +H2SO4 = FeSO4 +H2↑.⑵[设计实验并验证]根据查阅资料可知,现象为血红色,说明是KSCN与Fe3+发生了反应,故滴入的是KSCN溶液,说明溶液已经变质生成了Fe3+.猜想II成立.[实验拓展1] 因为Cu2+呈蓝色,且硫酸根离子和钡离子结合为白色沉淀BaSO4 ,氢氧根离子和铵根离子结合为有刺激性气味的气体NH3,A项错误;Fe2+呈浅绿色,B项错误;Fe3+呈黄色,且能和氢氧根离子生成红褐色沉淀Fe(OH)3,C项错误;D项中,三种物质均为无色溶液,且相互间不能生成沉淀,气体或水,故能大量共存.故选D.[实验拓展2]反应物为Fe和 Fe2(SO4)3,生成物为FeSO4,故化学方程式为Fe + Fe2(SO4)3= 3FeSO4 .
【知识点】实验探究 离子共存 复分解反应 金属的性质 置换反应
19.(2019青海省西宁市,19题,7分)某化学兴趣小组在探究“酸碱盐的相关性质”时,做了如图一所示的两个实验.实验结束后,小组同学将两支试管中的废液,同时倒入一个洁净的烧杯中(如图二所示).观察到有气泡产生,为确定烧杯内溶液中溶质的成分,同学们进行了如下探究.
【查阅资料】硫酸钠溶液、氯化钠溶液呈中性.
【提出猜想】猜想一:Na2SO4、NaCl
猜想二:Na2SO4、NaCl____________
猜想三:Na2SO4、NaCl和H2SO4
猜想四:Na2SO4、NaCl、H2SO4、Na2CO3
【交流讨论】小强同学认为猜想四一定是错误的,他的理由是___________(用化学方程式表示).
【进行实验】小明同学设计了如下两个实验方案.
实验步骤
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,加入几滴紫色的石蕊试液
①________________
猜想三正确
方案二
其少量烧杯中的溶液于洁净的试管中,加入少量铁粉
②____________
请写出方案二中有关化学反应的化学方程式___________.
【反思与总结】分析反应后溶液中溶质成分,除考虑生成物外,还需考虑反应物是否过量.
【答案】【提出猜想】Na2CO3 【交流讨论】H2SO4+Na2CO3===Na2SO4+CO2↑+H2O
【进行实验】①溶液变红 ②产生气泡,溶液由无色逐渐变成浅绿色 ③Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
【思路分析】图一中左边试管中的反应是盐酸和碳酸钠反应,故溶液中一定有氯化钠,可能有氯化氢或者碳酸钠,右边的试管内发生的反应是硫酸和氢氧化钠,故试管内一定有硫酸钠,可能有硫酸或氢氧化钠,混合有气泡,证明是氯化钠和碳酸钠和硫酸和硫酸钠的混合,因此溶液混合一定有硫酸钠、碳酸钠,可能有硫酸或者碳酸钠中的一种;为证明猜想三正确,需要证明硫酸存在,因此可用石蕊、活泼的金属、碳酸盐等.
【解题过程】【提出猜想】混合有气泡,证明是氯化钠和碳酸钠和硫酸和硫酸钠的混合,因此溶液混合一定有硫酸钠、碳酸钠, 可能有硫酸或者碳酸钠中的一种,故猜想二为Na2SO4、NaCl、Na2CO3;【交流讨论】小强同学认为猜想四一定是错误的,他的理由是碳酸钠和硫酸还能继续反应,方程式为H2SO4+Na2CO3===Na2SO4+CO2↑+H2O;为证明硫酸存在,取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中,加入几滴紫色的石蕊试液,溶液变红,其少量烧杯中的溶液于洁净的试管中,加入少量铁粉产生气泡,溶液由无色逐渐变成浅绿色,化学方程式为e+H2SO4===FeSO4+H2↑.
【知识点】实验探究 酸的性质 盐
47. (2019湖南省长沙市,47,12分)小华同志通过阅读课外资料得知,潜水艇中常用过氧化钠(Na2O2)作为供氧剂,有关反应的化学方程式为:2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑。于是他用如图所示装置来制取CO2并验证其与Na2O2的反应:
(1)装置B的作用是 。
(2)反应一段时间后,装置E中收集到的气体主要是 。
反应后装置C硬质玻璃管中固体的主要成分是什么?小华为此又进行了如下探究:
【猜想与假设】猜想一:Na2CO3 猜想二:Na2CO3和Na2O2
猜想三:Na2CO3和NaOH 你认为还可能是:
【设计实验】
实验操作
实验现象
实验结论
①取少量样品于试管中,加
入足量的水,振荡
固体完全溶解,
样品中一定没有Na2O2
②取少量实验①所得溶液于另一
试管中,加入过量的BaCl2溶液,振荡
有白色沉淀产生
猜想三正确
③取少量实验②所得上层清液于
另一试管中,加入 溶液,振荡
有白色沉淀产生
【反思与评价】反应后装置C硬质玻璃管中的固体含有NaOH,原因可能是
【思路分析】此题主要考查二氧化碳、氧气的性质、酸碱盐的性质及除杂方法;(1)从装置图先分析出进入B中的气体,再从化学反应分析作答;(2)从题中所给化学方程式及装置流程图分析出进入各装置是什么,再根据其性质最终确定E中收集到的气体;【猜想与假设】从装置流程图分析C中所发生反应,再根据生成物状态和题中信息分析作答;【设计实验】
①从实验结论样品中一定没有Na2O2,再结合实验操作①来分析作答;③从实验结论猜想三正确,再结合实验操作②③来分析作答;【反思与评价】从装置流程图A、B中分析出进入C中气体成分分析作答。
【解题过程】(1)从图A中知:石灰石和盐酸的反应化学方程式:CaCO3 +2HClCaCl2 + H2O + CO2↑,由于盐酸有挥发性,则进入B中有二氧化碳和氯化氢气体,B中氯化氢气体溶于水成盐酸,其与足量碳酸氢钠反应NaHCO3 + HCl NaCl + H2O +CO2↑,则装置B的作用是除去气体中的氯化氢,故填:除去气体中的氯化氢;(2)二氧化碳从B中进入C装置中会带进水分子,由于2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑,则进入D装置有氧气,可能有少量二氧化碳,由于D中足量氢氧化钠将二氧化碳反应完而氧气不与其反应,所以E中收到氧气,故填:O2;【猜想与假设】由于从(2)中分析c中反应有2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑,则因为Na2CO3、NaOH、Na2O2均为固体,均有存在可能,则我认为还可能是:Na2CO3、NaOH、Na2O2;【设计实验】①从实验结论样品中一定没有Na2O2,其操作①是取C中少量样品于试管中,加入足量的水,振荡,就不会发生2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑,则现象就应是无气泡产生,故填:无气泡产生;③从实验结论猜想三正确,则需证明样品为Na2CO3和NaOH,取少量实验①所得溶液于另一试管中,加入过量的BaCl2溶液,振荡,由于发生反应有:Na2CO3 + BaCl2 BaCO3 ↓+ 2NaCl ,证明了碳酸钠的存在;则②中需证明NaOH存在,由于②中上层清液中溶质已经有:NaCl、BaCl2,取少量实验②所得上层清液于另一试管中,需要看到白色沉淀,则可加入氯化镁溶液,因为2NaOH + MgCl2 Mg(OH)2↓ + 2NaCl ,其Mg(OH)2为白色沉淀,MgCl2与NaCl、BaCl2,均不反应,可证明NaOH存在,故填:MgCl2。【反思与评价】从装置流程图知二氧化碳从B中进入C装置中会带进水分子,由于2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑,则C中有NaOH存在,故填:气体没干燥,有水蒸汽进入C中与Na2O2反应生成氢氧化钠。
【知识点】二氧化碳、氧气的性质、酸碱盐的性质
29.(2019山东省临沂市,29题,8分)老师给了同学们一包红色粉末,该粉末可能是铜粉和氧化铁(Fe2O3)粉末中的一种或两种.同学们对该粉末进行了定性与定最研究.
(1)定性实验
实验方案
实验现象
实验结论
取少量红色粉末放入试管中,滴加足量的稀盐酸振荡
红色粉末全部消失,溶液呈棕黄色
粉末为Fe2O3
_____________
粉末为铜
写出“红色粉末全部消失”发生反应的化学方程式__________________.
(2)定量实验:取该粉末4g放入硬质玻璃管中,先通CO,然后再用酒精喷灯加热一段时间,停止
加热继续通入CO至装置冷却.实验装置如图:
①实验时,先通CO再加热的目的是_________________.
②若该粉末全部是氧化铁,在硬质玻璃管中观察到的实验现象是____________.B装置
是用于吸收二氧化碳并收集CO,其中盛放的试剂最好是_____________________.
A. NaOH溶液 B.稀盐酸 C.水
如果该实验没有装置B、 C,实验造成的危害是___________________.
③若该粉末为铜粉和氧化铁的混合物.待装置完全冷却至室温,称量硬质玻璃管内剩余固体的质量为mg.则m的取值范围是____________________.
【思路分析】(1)定性分析,原粉末可能是铜粉和氧化铁(Fe2O3)粉末中的一种或两种,因为滴加的试剂是盐酸,可以从酸的性质分析,酸能和金属氧化物反应,酸能和排在金属活动顺序表中H前的金属反应,氢后的不反应,即可知道实验现象;从溶液的颜色为棕黄色可知生成物中含有铁离子.
(2)定量实验:①从一氧化碳具有可燃性,不纯点燃时会发生爆炸可知实验的目的;②一氧化碳和氧化铁反应会生成铁粉和二氧化碳,可以从生成物的颜色和性质回答实验现象,从二氧化碳能和碱溶液、水反应,思考哪种物质能更好的吸收二氧化碳;从一氧化碳逸散到空气中的危害,理解尾气处理的必要性.
③采用极端假设法来解答,可以考虑粉末完全是铜,可知不会发生反应,再考虑完全为氧化铁,根据化学方程式计算生成铁的质量,因为是混合物,因此m要在两数值之间,据此可解答.
【解题过程】(1)滴加的试剂是盐酸,酸能和金属氧化物反应,即盐酸和氧化铁反应,方程式为:Fe2O3+6HCl=3H2O+ Fe Cl3,酸能和排在金属活动顺序表中H前的金属反应,氢后的不反应,因此粉末为铜,则无现象.故填:无现象 Fe2O3+6HCl=3H2O+ Fe Cl3
(2) ①一氧化碳具有可燃性,不纯点燃时会发生爆炸,因此此操作的目的是排出管内的空气,防止加热时爆炸;故填:排出管内的空气,防止加热时爆炸.②一氧化碳和氧化铁反应会生成铁粉和二氧化碳,因此实验现象是红棕色的粉末变黑,澄清石灰水变浑浊;二氧化碳能和碱溶液、水反应,不能和盐酸反应,氢氧化钠吸收二氧化碳更彻底,故选A;尾气中含有一氧化碳、二氧化碳逸散到空气中,B装置吸收二氧化碳,C装置会收集一氧化碳,减轻空气污染.故填:红棕色的粉末变黑,澄清石灰水变浑浊 A 尾气逸散到空气中会污染空气
③采用极端假设法来解答,可以考虑粉末完全是铜,不会发生反应,因此质量最大值为4g,再考虑完全为氧化铁,根据化学方程式计算生成铁的质量,
3CO+ Fe2O3 高温 2Fe + 3CO2
160 112
4g x x=2.8g.故填2.8g
【知识点】实验探究 化学方程式 酸的性质 金属资源的利用和保护
14.(2019四川省广元市,题号14,分值7)
小娟同学发现,上个月做化学实验用的氢氧化钠溶液忘记了盖瓶盖。对于该溶液是否变质,小娟和同学们进行了如下探究活动。
【提出问题】该瓶氢氧化钠溶液是否变质及变质的程度?
【查阅资料】氯化钡溶液呈中性。
【猜 想】①该溶液没有变质;
②该溶液全部变质;
③该溶液部分变质。
【进行实验】小娟和同学们按如下方案进行了实验。
【问题讨论】
(1)操作Ⅰ的名称是 。
(2)写出产生白色沉淀的化学反应方程式 。
由此现象可得出:猜想 (填序号)错误。
(3)结合操作Ⅰ和Ⅱ,若“现象X”是溶液不变色,则猜想 (填序号)正确;若“现象X”是 ,则猜想③正确。
【拓展应用】
(1)小娟和同学们通过以上实验探究得出,实验室保存氢氧化钠溶液的方法是 。
(2)如果氢氧化钠溶液中混有少量碳酸钠杂质,常加入适量 (填“BaCl2”或“Ba(OH)2”)除去。
【答案】【问题讨论】(1)过滤;
(2)Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl;①;
(3)②;溶液变红色;
【拓展应用】(1)密封保存;
(2)Ba(OH)2
【思路分析】(1)根据分离固体和液体混合物的常用操作分析解答;
(2)氢氧化钠溶液吸收空气中的二氧化碳变质为碳酸钠,碳酸钠和氯化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠;
(3)过量的氯化钡溶液能除尽变质生成的碳酸钠,氯化钡和氯化钠溶液均呈中性,过滤后,向滤液中加入酚酞溶液,如溶液不变色,说明样品中不含氢氧化钠,如溶液变红色,说明样品中含氢氧化钠;
【拓展应用】(1)根据氢氧化钠溶液易吸收空气中 二氧化碳气体发生变质分析解答;
(2)根据除杂的原则,即加入的除杂物质只能与杂质反应,不能与原物质反应;除杂过程中不能引入新杂质分析解答。
【解题过程】
【问题讨论】(1)将白色沉淀和无色溶液分离的操作是过滤;
(2)白色沉淀是氢氧化钠变质后的碳酸钠与氯化钡溶液反应生成的碳酸钡沉淀和氯化钠,反应的化学方程式为:Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl;由于有碳酸钡生成,说明样品中含有碳酸钠,氢氧化钠已变质,则猜想①错误;
(3)操作I中加入过量的氯化钡溶液可除尽样品中的碳酸钠,过量的氯化钡溶液和生成的氯化钠溶液均呈中性,过滤后,向滤液中滴入酚酞溶液,如溶液不变色,说明样品中不含氢氧化钠,氢氧化钠全部变质,猜想②正确;如出现的现象是溶液变红色,说明样品中含有氢氧化钠,氢氧化钠部分变质,猜想③正确;
【拓展应用】(1)由于氢氧化钠溶液敞口放置在空气中能吸收二氧化碳气体而变质,因此,实验室保存氢氧化钠溶液的方法是密封保存;
(2)除去氢氧化钠溶液中混有的碳酸钠,常加入适量的氢氧化钡溶液,氢氧化钡溶液和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,过滤,既除去了杂质,又没有引入新杂质;不能用氯化钡溶液,氯化钡溶液和碳酸钠溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,引入了新杂质氯化钠。
【知识点】氢氧化钠的化学性质 物质组成成分的实验探究 盐的化学性质 物质的除杂和分离
22. (2019陕西,22,7)(7分)一种自加热食品包装中加热包的成分有:生石灰、活性炭、铝粉、铁粉、碳酸钠、氯化钙、硫酸镁,使用时需向加热包加水。课堂上老师分别取适量加热包中的固体样品进行如右图实验。
(1)实验A中,将样品加入水里,触摸烧杯外壁发烫,其原因是_____________(用化学方程式表示)
(2)实验B中,将一定量稀盐酸加入锥形瓶中,剧烈反应,生成大量气体。学习小组同学对气体成分和锥形瓶内溶液进行探究。
Ⅰ.对气体成分进行探究
【做出假设】假设一:只有H2 假设二:只有CO2 假设三:H2和CO2
【实验验证】小明同学设计如下实验对气体成分进行探究
①当气体通过甲时,澄清石灰水变浑浊,证明假设____不成立
②丁中出现______的现象时,证明假设三成立
③乙的作用是______________。
Ⅱ.对锥形瓶内的溶液进行探究
实验后,小萍同学取少量锥形瓶内的溶液于试管中,向其中滴加NaOH溶液,开始一段时间无沉淀生成,其原因是锥形瓶内的溶液中存在_____________。
【总结反思】通过以上探究,小林同学做了如下的反思归纳:
a.加热包应密封防潮保存
b.向用过的加热包内的固体中,加入过量稀盐酸后过滤,可以回收活性炭
c.能与水混合放出热量的物质均可用加热包中的发热材料
你认为其中不正确的是_____(填字母)
【答案】(1)CaO+H2O=Ca(OH)2;(2)Ⅰ①一;②黑色固体变成红色;③吸收二氧化碳;Ⅱ.盐酸;【总结反思】c。
【思路分析】(1)氧化钙与水反应放出热量;(2)Ⅰ①根据澄清石灰水变浑浊说明含有二氧化碳分析;②有氢气存在时能还原氧化铜;③氢氧化钠溶液吸收混合气体中的二氧化碳;Ⅱ.根据可能盐酸过剩分析;【总结反思】根据加热包中的物质的性质分析。
【解题过程】(1)生石灰主要成分是氧化钙,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,该反应放出热量,反应的化学方程式为:CaO+H2O=Ca(OH)2;(2)Ⅰ①当气体通过甲时,澄清石灰水变浑浊,说明气体中含有二氧化碳,故猜想一氢气不成立;②有氢气存在时能还原氧化铜;反应的现象为黑色的氧化铜固体变成红色;③澄清石灰水用来检验是否有二氧化碳气体,而氢氧化钠溶液吸收混合气体中的二氧化碳;Ⅱ.当盐酸有剩余,滴入氢氧化钠时先中和盐酸,故没有沉淀生成,但盐酸反应完继续滴加氢氧化钠溶液,继续反应生成沉淀;【总结反思】能与水混合放出热量的物质如果具有腐蚀性就不能用于加热包中的发热材料,以免发生危险。
【知识点】科学探究
18.(2019江苏省淮安市,18,11) (11分)化学兴趣小组的同学们在老师的带领下走进实验室,开展实验活动。
(1)实验室依次编号为1,2,3,4的药品柜中,分别存放常见的酸、碱、盐和酸碱指示剂。小刚欲使用熟石灰,他需从_____号柜中取出
(2)小涵发现盛放Na2CO3与NaCl两种溶液的试剂瓶标签脱落,为鉴别两种溶液,分别取样于试管中,加入无色酚酞溶液,若为Na2CO3,则观察到溶液变为____色。
(3)小文从柜中取出标有“10%NaOH溶液”的试剂瓶,取少量样品加入试管中,向其中滴入稀盐酸,发现产生气泡,判断该NaOH溶液中含有Na2CO3.用化学方程式表示NaOH溶液变质的原因:__________。
小文同学对变质的NaOH溶液进行如下一系列实验,实现药品再利用。
Ⅰ.测定NaOH溶液中有Na2CO3的质量分数
【实验操作】取40.0g10%的NaOH溶液样品进行如题18所示的实验。
【数据处理】
①所取用盐酸(溶质质量分数7.3%)的质量理论上不少于____g。
②题18图中,反应前后天平示数相差1.1g,计算NaOH溶液中Na2CO3的质量分数(写出计算过程)
Ⅱ.变质的NaOH溶液再利用
小文将剩余NaOH溶液倒入烧杯中,加入经计算所需的熟石灰粉末,充分搅拌,静置、过滤,得到NaOH溶液和滤渣,充分搅拌的主要目的是_______。
(4)实验结束后,同学们将实验产生的废液和废渣倒入指定的烧杯中,得到无色溶液和白色沉淀,溶液中除一定存在的溶质外,可能存在的溶质是________。
同学们再次实验,确认成分后,对废液回收利用,绿色排放。
【答案】(1)2;(2)红色;(3)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;①50.0;②6.6%;让溶液中的碳酸钠与熟石灰充分反应,完全除去;(4)CaCl2.
【思路分析】(1)根据酸、碱、盐的概念分析;(2)根据酸碱指示剂的变色情况分析;(3)根据氢氧化钠的化学性质分析变质原因;①根据氢氧化钠溶液的质量计算参加反应的盐酸溶液的质量;②根据二氧化碳的质量计算碳酸钠的质量;根据熟石灰的化学性质分析操作原因;(4)根据溶液中可能存在可溶性的氯离子和钙离子分析。
【解题过程】(1)氢氧化钙俗称熟石灰、消石灰,是由金属离子和氢氧根离子构成的,故属于碱;(2)Na2CO3的水溶性呈碱性,故能使无色酚酞变成红色;(3)空气中的二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;【数据处理】①假设40.0g10%的NaOH溶液没有变质,设需要盐酸的质量为x, NaOH ~ HCl
40 36.5
40g×10% x×7.3%
40/36.5=40g×10%/(x×7.3%),解得:x=50g
②NaOH溶液中Na2CO3的质量为y,
Na2CO3+2HCl=2 NaCl+H2O+CO2↑
106 44
y 1.1g
106/44=y/1.1g,解得:y=2.65
NaOH溶液中Na2CO3的质量分数=×100%=6.6%;
熟石灰氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,为使反应完全,需将反应物充分搅拌(4)根据溶液中可能存在可溶性的氯离子和钙离子分析,可能存在的溶质是氯化钙。
【知识点】化学计算、科学探究
12.(2019广东省深圳市,题号12,分值8)为探究某塑料的组成元素,设计了实验 I 和 II。回答下列问题:
I.制取氧气
(1)若用一种暗紫色固体制取 O2,发生反应的化学方程式为_____________________,发生装置应选择上述装置_____(填标号)。
(2)欲制取干燥的 O2,装置合理的连接顺序为:发生装置→C→_____(填标号)。连接装置时,发生装置的出气口应与装置 C 中_____(填“a”或“b”)端相连
II.组成探究
(3)定性检测(已知:无水 CuSO4 遇水变蓝色)
实验操作
实验现象
结论
连接装置,检查气密性,装入试
装置 K 中无水 CuSO4 变
塑料燃烧产物中有 H2O
①______色
剂并按上图进行实验。通入 O2,
装置 L 中②__________
一段时间后,点燃 J 处酒精灯。
塑料燃烧产物中有 CO2
__________
③由上述实验可知,该塑料一定含有的元素是________(填元素符号)。
(4)定量测定
为进一步确定组成,将 1.4g 该塑料在足量 O2 中完全燃烧,共产生了 4.4g CO2 和 1.8g H2O,依据质量守恒定律,可判断该塑料______(填“含有”或“不含”)除上述③中结论之外的元素。
【思路分析】(1)暗紫色固体是用高锰酸钾制取氧气,发生装置采用的是固固加热装置,实验时试管口要放棉花,防止加热时高锰酸钾粉末进入导管;(2)干燥氧气使用浓硫酸,浓硫酸吸收水分气体需通过浓硫酸液体,氧气的密度大于空气,选用使用向上排空气法收集,(3)①根据提示无水 CuSO4 遇水变蓝色,结论是产物有水由此可以推测出实验现象;②二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊;③根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,可推出所含元素。(4)根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,原子个数不变,质量不变,可以计算CO2 中 C 的质量和H2O 中 H 的质量,得出C、H 元素的质量和,对比塑料的质量可得出结果。
【解题过程】(1)暗紫色固体是用高锰酸钾制取氧气,反应方程式是2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑,,发生装置采用的是固固加热装置,实验时试管口要放棉花,防止加热时高锰酸钾粉末进入导管属于固体加热型,故选发生装置A;(2)氧气的密度大于空气,选用使用向上排空气法收集,所以收集装置选用F;干燥氧气使用浓硫酸,长进短出,所以C连接a口。(3)①根据提示无水 CuSO4 遇水变蓝色,结论是产物有水由此可以推测出实验现象:无水 CuSO4变蓝色,故填:蓝色;②二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,故实验现象为: 澄清石灰水变浑浊;③根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,结合实验现象可知,产物中有氧、氢、碳三种元素,氧气提供了氧元素,所以物质中一定含有元素是H和C,故填:H和C;(4)根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,原子个数不变,质量不变,CO2 中 C 的质量是 1.2g,H2O 中 H 的质量是 0.2g,C、H 元素的质量和为 1.4g,与塑料的质量相等,所以塑料中不含 O 元素,故填:不含。
【知识点】氧气的制备、二氧化碳的检验、质量守恒定律
24.(2019山东省滨州市,24题号,8分值)钙元素是一种重要的金属元素.它可组成氢化钙、氢氧化钙等多种物质.
(1)氢化钙(CaH2 )固体是登山运动员常用的能能源提供剂.某实验探究小组的同学通过查阅资
料得知,氢化钙在常温下能与水反应生成氢氧化钙和氢气,请你写出该反应的化学方程式________________;
(2)该实验探究小组将Na2CO3溶液滴加到Ca(OH)2溶液中,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣,经检验滤渣的成分是碳酸钙.
【提出问题】
滤液中溶质的成分是什么?
【猜想与假设】
猜想一:NaOH
猜想二:NaOH和Ca(OH)2
猜想三:NaOH和______________
猜想四:NaOH、Na2CO3、和Ca(OH)2
经过讨论,大家认为猜想四不合理,原因是____________________.
【实验过程】
实验步骤
现象
结论
步骤Ⅰ:取滤液,向其中滴加适量的Na2CO3溶液
___________________
猜想二不成立
步骤Ⅱ:另取滤液,向其中加入足量的__________溶液
产生气泡
猜想______成立
【拓展延伸】在分析反应后所得物质的成分时,陈考虑生成物,还需要考虑_____________.
【答案】(1)CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑ (2)Na2CO3 碳酸钠与氢氧化钙能够反应(或“碳酸钠与氢氧化钙不共存”或用完全正确的化学方程式表示等,答案合理即可) 无明显现象(或无沉淀产生) 盐酸(或稀盐酸或其他合理答案) 三 反应物(或反应物是否过量)
【思路分析】(1)根据反应物换为生成物,根据反应物和生成物可以写出化学方程式;(2)将Na2CO3溶液滴加到Ca(OH)2溶液中,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣,经检验滤渣的成分是碳酸钙,根据质量守恒定律可知还会生成氢氧化钠,据此可知溶液中一定会有氢氧化钠,根据反应物中物质是否完全反应,可知还会含有的物质;从碳酸钠和氢氧化钙能反应考虑解答;为验证滤液的成分,加入碳酸钠溶液,根据碳酸钠能和氢氧化钙反应的现象,判断猜想二不成立的理由;有气泡产生的反应与酸有关,可知原物质中有碳酸根离子,据此解答.
【解题过程】(1)由题意可知氢氧化钙与水反应,反应物为氢化钙、水,反应条件为常温,生成物为氢氧化钙、氢气,根据质量守恒定律写出该反应的化学方程式为CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑;(2)将碳酸钠溶液滴入氢氧化钙溶液中,会发生反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,由于不知反应物是否都反应完,所以滤液的成分猜想为氯化钠(完全反应),氯化钠、碳酸钠(碳酸钠过量),氯化钠、氢氧化钙(氢氧化钙过量),碳酸钠与氢氧化钙反应,故填Na2CO3 碳酸钠与氢氧化钙能够反应(或“碳酸钠与氢氧化钙不共存”或用完全正确的化学方程式表示等,答案合理即可);【实验过程】步骤Ⅰ,向滤液中碳酸钠溶液,证明是否有氢氧化钙,由于结论为猜想二不成立,所以加入碳酸钠后无明显现象,故填无明显现象(或无沉淀产生);步骤Ⅱ:另取滤液,由现象“产生气泡”可知,加入的溶液为酸,说明滤液中含有碳酸钠,故填盐酸(或稀盐酸或其他合理答案),三;【拓展延伸】由于本题可知,在分析反应后所得物质的成分时,陈考虑生成物,还需要考虑反应物是否过量.
【知识点】实验探究 酸的性质 碱的性质 盐
16.(2019黑龙江省大庆市,16题,12分)某同学将打磨过的铝箔加入的氢氧化钠溶液中,结果发现有气泡产生,为了解该气体的成分,实验小组进行了以下探究活动:
【做出猜想】
猜想一:氧气
猜想二:氢气.
猜想三:氮气.
(1)其他同学认为猜想三是错误的,理由是_____________.
【进行实验】
分别进行实验:
(2)利用图一装置进行实验,反应一段时间后观察到_________,则猜想一错误.
(3)利用图二装置进行实验,反应一段时间,气体验纯后在尖嘴处点火.观察到____________,猜想二正确.
【得出结论】
(4)氢氧化钠、水、铝能反应,生成偏铝酸钠(NaAlO2)和氢气,请写出此反应的化学方程式___________________________.
(5)铝分别与稀硫酸、氢氧化钠溶液反应,若生成等质量的氢气,消耗掉硫酸与氢氧化钠的质量比为______________.
(6)若本实验所用的试液是在空气中敞口久置的氢氧化钠溶液,则观察不到明显的实验现象,其原因是____________________(用化学方程式表示).
(7)铝块能制成铝箔是利用了铝的______性,铝在空气中表面形成一层致密的薄膜,具有一定的抗腐蚀性,写出相应的化学方程式______________-.
【答案】(1)反应物中没有氮元素,故不可能生成氮气(2)带火星的木条不复燃
(3)氢气燃烧发出淡蓝色的火焰,放出热量
(4) 2Al+2NaOH+2H 2 O═2NaAlO 2 +3H 2 ↑;(5)147:40;
(6) NaOH + CO2 == Na2CO3 + H2O.
(7)4Al+3O2=2Al2O3.
【思路分析】(1)铝放入氢氧化钠溶液,产生气体,是铝和氢氧化钠、水的反应,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不会发生改变,据此进行猜想.
(2)氧气的特性是能使带火星的木条复燃,猜想一错误,说明不是氧气,据此回答现象.
(3)氢气燃烧发出淡蓝色的火焰,放出热量,猜想二正确,据此回答.
(4)根据反应物是水、氢氧化钠、铝,生成物是偏铝酸钠和氢气,写出方程式,配平. (5)铝分别与稀硫酸、氢氧化钠溶液反应,若生成等质量的氢气,都设为6g,则需要氢氧化钠的质量为x,硫酸的质量为y.
2Al+2NaOH+2H 2 O═2NaAlO 2 +3H 2 ↑
80 6
X 6g
2Al+3H2SO4═Al2(SO4)3+3H2↑
294 6
y 6g
X=80g y=294g
据此解答.
(6)若本实验所用的试液是在空气中敞口久置的氢氧化钠溶液,则观察不到明显的实验现象,其原因是氢氧化钠和空气中二氧化碳反应,变质为碳酸钠的原因.
(7)铝块能制成铝箔是利用了铝的延展性,铝在空气中表面形成一层致密的薄膜,具有一定的抗腐蚀性,该氧化膜为氧化铝,据此写出方程式.
【解题过程】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不会发生改变,反应物中没有氮元素,故不可能生成氮气;
(2)猜想一错误,说明不是氧气,故带火星的木条不复燃;
(3)氢气燃烧发出淡蓝色的火焰,放出热量;
(4)根据反应物是水、氢氧化钠、铝,生成物是偏铝酸钠和氢气,写出方程式,配平为2Al+2NaOH+2H 2 O═2NaAlO 2 +3H 2 ↑;
(5)铝分别与稀硫酸、氢氧化钠溶液反应,若生成等质量的氢气,都设为6g,则需要氢氧化钠的质量为x,硫酸的质量为y.
2Al+2NaOH+2H 2 O═2NaAlO 2 +3H 2 ↑
80 6
X 6g
2Al+3H2SO4═Al2(SO4)3+3H2↑
294 6
y 6g
X=80g y=294g
故硫酸和氢氧化钠的比值为294:80=147:40;
(6)若本实验所用的试液是在空气中敞口久置的氢氧化钠溶液,则观察不到明显的实验现象,其原因是氢氧化钠和空气中二氧化碳反应,变质为碳酸钠的原因即NaOH + CO2 == Na2CO3 + H2O.
(7)铝块能制成铝箔是利用了铝的延展性,铝在空气中表面形成一层致密的薄膜,具有一定的抗腐蚀性,该氧化膜为氧化铝,即4Al+3O2=2Al2O3.
【知识点】实验探究 化学方程式 质量守恒定律 根据方程式计算
11.(2019贵州省贵阳市,题号34,分值8)
自然界并不缺少镁,缺少的是发现镁的眼睛,某化学兴趣小组开启寻镁之旅,现邀请你参与并完成相关内容。
(1) 第一站:初识金属镁。① 金属镁的物理性质:_______(写一条);②金属镁的化学性质:镁能与氧气反应,反应的化学方程式为______________________________。
(2) 第二站:再遇金属镁。将打磨过的镁条放入稀盐酸中,反应现象是_______________________,化学方程式为____________________。
(3) 第三站:制备金属镁。小组同学模拟工业上从海水晒盐剩下的苦卤中提取镁,流程如下:
流程中X为_______。
(4) 第四站:再探金属镁。
【提出问题】镁能否与热水反应?如果反应,产物是什么?
【相关信息】①Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑;②氢氧化镁在热水中能部分溶解。
(5)上述寻镁之旅中你收获到镁的化学性质有___________________________。
【答案】(1)①银白色;②2Mg+O2=2MgO;
(2) 镁条表面有大量气泡产生,固体减少;Mg+2HCl=MgCl2+H2↑;
(3) 盐酸;
(4)
(5) 镁能与氧气反应、镁能与酸反应、镁能与热水反应。
【解析】(1)①镁的物理性质有银白、固体、质软、导电导热等;②镁能与氧气在常温下反应生成氧化镁,反应的化学方程式:2Mg+O2=2MgO;
(2) 镁和稀盐酸反应生成氯化镁和氢气,反应现象是镁表面由气泡产生,固体逐渐减少,反应的化学方程式为:Mg+2HCl=MgCl2+H2↑;
(3) 由流程图可知,氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水,所以,X是盐酸;
(4) 镁和热水反应要证明有氢氧化镁和氢气生成,实验操作步骤和实验现象如下:
a. 将打磨好的镁条放入盛有热水的试管中,收集气体并点燃;有轻微爆鸣声或有淡蓝色火焰;证明生成的气体是氢气;
b. 反应后向试管中滴加酚酞溶液;溶液由无色变成红色;证明有氢氧化镁生成;
(5)由上述(1)(2)(4)实验的现象和结论可知,镁能与氧气反应生成氧化镁、镁能与盐酸反应生成氯化镁和氢气、镁能和热水反应氢氧化镁和氢气。
【知识点】镁的性质探究 酸、碱的化学性质
29. (2019浙江省杭州市,29,8)(8分)某小组用耐强碱的反应管等仪器组装成如图实验装置,以研究铜酸钠(NaCuO2)跟H2的反应,实验中观察到如下现象:①固体中出现紫红色物质;②试管中无水硫酸铜由白色变为蓝色。回答:
(1)经检验紫红色物质为一种金属单质,完成下列反应的化学方程式:
2NaCuO2+3H22NaOH+____+_____
(2)若实验过程中包含下列步骤(没有根据操作顺序排列)①停止通H2;②通纯净H2排尽装置里空气;③点燃酒精灯;④熄灭酒精灯停止加热。正确的操作顺序是_____(填序号)。
(3)根据题干中给出的实验现象_____(选填“①”或“②”),可直接判断氢气发生了化学变化。
(4)完全反应后,为了测定固体产物中Cu的质量,要用蒸馏水多次洗涤后晾干、称量。在洗涤环节中判断洗涤干净的操作方法是____________。
【思路分析】(1)根据①固体中出现紫红色物质,紫红色物质为一种金属单质,说明有金属铜生成;根据②试管中无水硫酸铜由白色变为蓝色说明有水生成,书写化学方程式;(2)根据氢气与氧气混合气点燃会发生爆炸危害分析实验步骤;(3)根据有水生成能分析氢气发生了化学变化;(4)根据溶液的酸碱性分析。
【解题过程】(1)根据①固体中出现紫红色物质,紫红色物质为一种金属单质,说明有金属铜生成;根据②试管中无水硫酸铜由白色变为蓝色说明有水生成,故反应的化学方程式为2NaCuO2+3H22NaOH+2Cu+2H2O;(2)第一步为通纯净H2排尽装置里空气,否则点燃氢气与氧气的混合物容易发生爆炸;第二步点燃酒精灯反应开始;实验结束后先熄灭酒精灯停止加热,此时继续通氢气,以防止铜被氧化,最后停止通氢气;(3)紫红色物质不一定就是铜,所以不能作为判断化学变化的依据,而水的生成能判断氢气发生了化学变化,故选②;
(4)如果洗涤干净,洗涤液中就不含有氢氧化钠,因此可以去最后一次洗涤液,检测pH是否等于7。
【知识点】实验的设计与评价
29.(2019广西省北部湾经济区,29,8) 某化学小组对碳酸氢钠和碳酸钠的制备与性质产生兴趣,他们了解到下列化学史及相关信息:
Ⅰ.我国化学家侯德榜在吕布兰法和索尔维法的基础上创立了先进的侯氏制碱法,基本消除废弃物的排放,同时生产NaHCO3和NH4Cl,请写出碳酸氢钠的一种用途: 。
Ⅱ.索尔维法的原理:NaCl+ NH3+ CO2+ H2O= NaHCO3+ NH4Cl 2NaHCO3 Na2CO3+ CO2+ H2O
Ⅲ.氨气(NH3)是一种有刺激性气味、极易溶于水的碱性气体。
Ⅳ. Na2CO3与HCl的反应分步进行,首先发生反应:Na2CO3+HCl= NaHCO3+ NaCl
【实验目的】利用下图所示装置模拟索尔维法制备碳酸氢钠,进而制得碳酸钠。
【实验设计】
步骤1:关闭K1,打开K2使氨气进入装置C,调节气流速率,待装置C中气流平稳后,打开K1通入CO2。
步骤2:待装置C的锥形瓶内出现较多固体时,关闭K2停止通NH3,一段时间后,关闭K1停止通CO2。
步骤3:将锥形瓶内反应后的混合物过滤、洗涤、低温干燥,即得碳酸氢钠固体。
步骤4:将所得碳酸氢钠固体加热制取碳酸钠。
【表达交流】
(1)装置B中饱和NaHCO3溶液的作用是除去CO2中混有的HCl,反应的化学方程式为 。
(2)装置C锥形瓶上连接的长颈漏斗的作用是 (填序号)。
(3)步骤2中关闭K2停止通NH3后,还要继续通一段时间CO2,其目的是 。
(4)步骤3中“低温干燥”的原因是 。
【反思评价】有同学认为应该在长颈漏斗内放置一团沾有酸液的棉花,理由是 。
【延伸拓展】该小组继续探究碳酸钠的性质,向碳酸钠溶液中逐滴加入足量的稀盐酸,观察到: 。
【思路分析】(1)Ⅰ碳酸氢钠常用于治疗胃酸过多,是食品发酵粉的主要成分;Ⅳ【表达交流】(1)根据碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳写出方程式即可;(2)装置C锥形瓶上连接的长颈漏斗的作用是平衡装置中压强,防止玻璃仪器破裂;(3)停止通氨气后,再继续通一段时间二氧化碳是为了使氨气充分反应;(4)低温干燥是为了防止温度升高后碳酸氢钠溶解度变大而溶解;【反思评价】酸液能吸收氨气,防止氨气逸出污染空气;根据碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳进行分析即可。
【解题过程】(1)Ⅰ碳酸氢钠常用于治疗胃酸过多,是食品发酵粉的主要成分;Ⅳ【表达交流】(1)碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,所以方程式是:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2;(2)装置C锥形瓶上连接的长颈漏斗的作用是平衡装置中压强,防止玻璃仪器破裂;(3)停止通氨气后,再继续通一段时间二氧化碳是为了使氨气充分反应;(4)低温干燥是为了防止温度升高后碳酸氢钠溶解度变大而溶解;【反思评价】酸液能吸收氨气,防止氨气逸出污染空气;碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,所以观察到有气泡冒出。
【知识点】碳酸氢钠的性质和用途,方程式书写,实验评价
17.(2019黑龙江省大庆市,17题,11分)氢氧化亚铁是白色难溶于水的物质,若接触到空气迅速被氧化,转化成红褐色的氢氧化铁,化学方程式.某化学兴趣小组利用实验室提供的药品:铁屑、稀硫酸、氢氧化钠溶液,以及下图装置进行实验,观察到产生了白色的氢氧化亚铁沉淀,请回答下列问题:
(1)对于反应,它的化学反应基本类型是______.其中化合价升高的元素为_____(写元素名称).
(2)配制药品的蒸馏水需要加热煮沸,解释原因_____________-.
(3)实验得到氢氧化亚铁涉及到的化学方程式有①Fe+H2SO4=H2↑+FeSO4
②________________________(写出化学方程式).
(4)试管Ⅰ中加入的药品为____________,试管Ⅱ中加入的药品为_____________ (均填名称).
(5)请将缺失的实验步骤补全:如图连接好仪器→检查装置气密性→装入药品迅速塞紧塞子→打开止水夹→_________________,很快观察到白色沉淀在试管中_________产生(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)
【答案】(1)化合反应 铁(2)以除去氧气防止氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁 (3) FeSO4+2NaOH=Na2SO4+Fe(OH)2↓
(4)铁屑和稀硫酸 氢氧化钠溶液 (5)关闭止水夹 Ⅱ
生成物的种类回答反应基本类型,根据化合物中化合价的代数和为零看各元素化合价的变化.(2)因为蒸馏水中会溶解一些氧气,使氢氧化亚铁氧化,气体的溶解度随温度的升高而减小,煮沸可以除去氧气;(3)实验得到氢氧化亚铁涉及到的化学方程式有①Fe+H2SO4=H2↑+FeSO4,同时看到生成白色沉淀氢氧化亚铁,是硫酸亚铁和氢氧化钠反应;
(4)(5)试管Ⅰ中加入的药品为铁屑和稀硫酸,反应生成氢气,打开止水夹,氢气进入试管Ⅱ,排尽氧气后,关闭止水夹,硫酸亚铁溶液流入试管Ⅱ,和其中的氢氧化钠溶液反应,产生氢氧化亚铁..
【解题过程】(1)反应物为3种,生成物为1种,故为化合反应;氢氧化铁中铁为+3价,氢氧化亚铁中为+2价,氧气中氧为0价,氢氧化铁中为-2价,故铁元素化合价升高.(2)因为蒸馏水中会溶解一些氧气,使氢氧化亚铁氧化,气体的溶解度随温度的升高而减小,煮沸可以除去氧气;(3)实验得到氢氧化亚铁涉及到的化学方程式有①Fe+H2SO4=H2↑+FeSO4,同时看到生成白色沉淀氢氧化亚铁,是硫酸亚铁和氢氧化钠反应即 FeSO4+2NaOH=Na2SO4+Fe(OH)2↓ ;
(4)试管Ⅰ中加入的药品为铁屑和稀硫酸,试管Ⅱ中加入的药品为氢氧化钠溶液;(5)反应生成氢气,打开止水夹,氢气进入试管Ⅱ,排尽氧气后,关闭止水夹,硫酸亚铁溶液流入试管Ⅱ,和其中的氢氧化钠溶液反应,产生氢氧化亚铁..
【知识点】实验探究 化学方程式
33.(2019湖南衡阳,33,9)宏宏同学发现上个月做实验用的氢氧化钠溶液忘记了瓶。对于该溶液是否变质,宏宏邀约
几个喜欢探究的同学对此进行了探究。请你一起完成下列实验报告。
(1)【提出问题1】
该溶液是否变质?
实验操作
实验现象
实验结论
取少量该溶液放于试管中,
滴加足量的稀盐酸
有 ① 生成产生
说明该溶液已变质
变质的原因是 ②
(请用化学方程式表示)。
(2)【提出问题2】
该溶液变质程度怎样?
【提出猜想】
猜想一:已完全变质,该溶液中溶质只含Na2CO3
猜想二:部分变质,该溶液中溶质含有 ① 。
【查阅资料】
氢化钡溶液呈中性
【实验探究2】
实验操作
实验现象
实验结论
先取少量该溶液放于试管中.加人过量氯化钡溶液,
有 ② 生成
证明猜想③成立
静量,取上层清液于另一支试管中,加入2-3滴酚酞溶液。
上层清液变红
(3)【提出问题3】
怎样提纯该样品得到纯净的氢氧化钠固体?
【实验探究3】为得到纯净的氢氧化钠固体,同学们取该样品并设计了如下实验方案。
请回答下列问题:
①操作a和操作b中都需用到玻璃棒,其中操作a中玻璃棒的作用为______________。
②根据实验流程可知,最终所得氢氧化钠固体质量_______变质后样品中氢氧化钠的质量(填”“大于”、“小于”或“等于")。
(4)【反思交流】
在【实验探究2】中加人过量的氯化钡溶液的目的是什么? __________________________。
【答案】(1)①气泡 ②CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O ①Na2CO3和NaOH 白色沉淀 二 (3)①引流 ②大于 (4)除去溶液中的碳酸钠,以免对检验氢氧化钠产生影响
【思路分析】氢氧化钠溶液露置于空气中容易与二氧化碳反应生成碳酸钠和水, 变质即氢氧化钠溶液混有二氧化碳,可加稀盐酸,产生气泡证明已变质,还可加氯化钙(或氯化钡溶液)若产生白色沉淀证明已变质,也可加氢氧化钙溶液(或氢氧化钡溶液),若产生白色沉淀证明已变质,若要再证明氢氧化钠部分变质,先除去氢氧化钠中的碳酸钠,然后再证明剩余溶液显碱性,才能说明氢氧化钠部分变质。
(1)①取少量该溶液于试管中,向其中滴加稀盐酸,有气泡冒出,说明氢氧化钠溶液已变质,②变质的原因是氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水导致的,写出反应的方程式;(2)①若氢氧化钠溶液部分变质,则该溶液中溶质含有Na2CO3和NaOH;②先取少量该溶液放于试管中加人过量氯化钡溶液,产生了白色沉淀,静量,取上层清液于另一支试管中,加入2-3滴酚酞溶液,上层清液变红,从而可以证明猜想二成立;(3)①操作a的名称为过滤、操作b的名称为蒸发,其中操作a中玻璃棒的作用是引流;②碳酸钠能与石灰水反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,能除去杂质且没有引入新的杂质,方程式为Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH,根据反应看出,变质生成的碳酸钠通过反应生成氢氧化钠,最终所得氢氧化钠固体质量比变质后样品中氢氧化钠的质量多;(4)在【实验探究2】中滴加过量氯化钡溶液的目的是除去溶液中的碳酸钠,以免对检验氢氧化钠产生影响。
【知识点】药品是否变质的探究 碱的化学性质 盐的化学性质 书写化学方程式
34.(2019甘肃省兰州市,题号34,分值7)
“鱼浮灵”是常用的化学增氧剂,主要成分是过氧碳酸钠(2Na2CO3﹒3H2O2),溶于水能迅速增加水体溶氧量,提高鱼苗及活鱼运输成活率。某化学兴趣小组对“鱼浮灵”的化学性质、增氧原理进行了探究。
【查阅资料】1.过氧碳酸钠具有碳酸钠和过氧化氢的双重性质,其水溶液中含有
Na+、OH-、CO32-、H2O2。
2.Na+不能催化过氧化氢分解。
3.相同温度下,pH相同的溶液,OH-的浓度也相同。
探究一 过氧碳酸钠的化学性质
探究二 “鱼浮灵”增氧原理
【提出问题】过氧碳酸钠溶液中的哪种微粒对过氧化氢分解有催化作用?
【猜想假设】猜想一:CO32- 猜想二:OH- 猜想三:④_______
【实验过程】相同温度下,进行H2O2溶液以及H2O2溶液中分别加Na2CO3、NaOH的实验,测定相同时内溶液的pH、溶解氧含量(mg/L),数据如下:
【实验结论】对比实验数据,证明猜想正确⑤_______正确。
【反思交流】设计实验2、3的目的是⑥____________。
【答案】①氯化钙(氯化钡);
②有气泡产生;③;
④H2O;
⑤二;
⑥对比实验,证明CO32-对过氧化氢分解反应不具有催化作用。
【思路分析】探究一:氯化钙或氯化钡溶液能与碳酸钠溶液反应生成白色的碳酸钙或碳酸钡沉淀;二氧化锰对过氧化氢分解具有催化作用;
探究二:过碳酸钠溶液中除了含有上述四种微粒外,还有水分子;由实验数据可知:溶液的碱性越强,过氧化氢分解生成氧气越多;当溶液中的pH相同时,碳酸根离子对过氧化氢分解不具有催化作用。
【解题过程】探究一:1.向样品溶液中加入氯化钙或氯化钡溶液,产生白色沉淀,证明溶液中含有碳酸根离子,因为碳酸根离子和钙离子(或钡离子)结合成不溶于水的碳酸钙(或碳酸钡)沉淀;
2.样品溶液中含有过氧化氢,过氧化氢在二氧化锰催化下分解为水和氧气,所以,实验现象是产生气泡,反应的化学方程式为:;
探究二:
【猜想假设】过碳酸钠溶液中含有Na+、OH-、CO32-、H2O2、H2O,由题干信息可知,Na+对过氧化氢分解不具有催化作用,则对过氧化氢分解起催化作用的微粒除猜想一、二外,还有就是水分子对过氧化氢分解起催化作用;
【实验结论】有实验数据可知,实验4中加入的氢氧化钠量多,溶液的pH最大,水中的溶解氧最多,可知OH-浓度对过氧化氢分解起催化作用,即猜想二正确;
【反思交流】2、3两个实验中溶液的pH相同,水中的溶解氧量相同,但实验2中含有CO32-,说明CO32-对过氧化氢分解不起催化作用。
【知识点】氧气的实验室制法 复分解反应 影响化学反应速率因素的实验探究
24.(2019北京市,题号24,分值6)
下图“黑面包”实验中,蔗糖(C12H22O11)变黑,体积膨胀,变成疏松的炭,放出由刺激性气味的气体。
【提出问题】改变糖的种类、浓硫酸的体积、水的滴数和温度是否影响实验效果呢?
【进行实验】分别取5g蔗糖进行实验,根据前2min的现象对实验效果进行评分,记录如下:
表1实验记录
实验
糖
浓硫酸体积/mL
水的滴数
温度/℃
效果得分
1
蔗糖
4
5
22
65
2
蔗糖
5
10
30
81
3
蔗糖
6
15
50
93
4
冰糖
4
10
50
91
5
冰糖
5
15
22
88
6
冰糖
a
5
30
75
7
葡萄糖
4
15
30
0
8
葡萄糖
5
5
50
0
9
葡萄糖
6
10
22
0
【处理数据】分析表1,计算效果得分均值,结果如下:
表2 效果得分均值
因素
糖
浓硫酸体积/mL
水的滴数
温度/℃
蔗糖
冰糖
葡萄糖
4
5
6
5
10
15
22
30
50
均值
79.7
84.7
0
52.0
56.3
56.0
46.7
57.3
60.3
51.0
52.0
61.3
依据均值推断最佳实验方案,均值越高,效果越好。
【解释与结论】
(1) 蔗糖变成黑色的炭,发生了_________(填“物理”或“化学”)变化。
(2) 推测放出的气体含SO2,从元素守恒角度说明理由:_____________。
(3) 实验6中,a为_________mL。
(4) 根据表2推断,“黑面包”实验最好选择5g冰糖、5mL浓硫酸、________滴水和50℃.
【反思与评价】
(5) 表2中,22℃对应的均值为51.0,计算该值所依据的3个数据分别是__________。
(6) 综合分析,使实验3的效果得分高于实验4的因素有___________。
【答案】(1)化学;
(2)反应物浓硫酸中含有硫元素、蔗糖中含有氧元素,根据化学反应前后元素种类不变,推测出生成的气体可能是二氧化硫;
(3)6;
(4)15;
(5)4、10、65;
(6)糖的种类、浓硫酸的体积、水的滴数。
【解题过程】(1)蔗糖和浓硫酸反应炭化变黑,生成了新物质,发生的是化学变化;
(2)学反应前后元素种类不变,反应物蔗糖中含有氧元素,硫酸中含有硫元素,生成物中可能有二氧化硫气体;
(1) 对比实验需要控制变量,因此,实验6中a因为6mL浓硫酸;
(2) 根据表2推断,“黑面包”实验最好选择5g冰糖、5mL浓硫酸、15 滴水和50℃,此实验效果得分最高;
(3) 22℃对应的均值是51.0,温度最低、均值最低,由表中数据可知,其它三个数据分别是浓硫酸体积为4mL、水的滴数为10滴、效果得分是65;
(4) 实验3的效果得分比实验4高的因素有糖的种类、浓硫酸的体积、水的滴数。
【知识点】物理变化和化学变化的判断 质量守恒定律的应用 实验数据的分析
16.(2019甘肃省平凉市,题号16,分值8)科学探究很奇妙!在一次实验中,小明不小心把硫酸铜溶液满加到了盛有5%过氧化氢的溶液中,发现立即有大量气泡产生。硫酸铜溶液中有三种粒子(H20、S042-、Cu2+),小明想知道硫酸铜溶液中的那种粒子能使双氧水分解的速率加快。请你和小明起通过下图所示的三个实验完成这次探究活动并回答有关问题。
(1)你认为最不可能的是哪种粒子: ____________;理由是____________ 。
(2)要证明另外两种粒子能否加快双氧水分解的速率,还需要进行实验②和③:在实验②中加人稀硫酸后,无明显变化,说明____________不起催化作用:在实验③中加人____后,会观察到大量气泡,证明起催化作用的是____________。
(3)检收实验产生的气体的方法是____________ 。
(4)小明如果要确定硫酸铜是催化剂,还需通过实验确认它在化学反应前后____________。
【思路分析】(1)根据过氧化氢溶液中含有水进行回答。
(2)根据稀硫酸能电离出硫酸根离子,但在实验②中加入稀硫酸后,无明显变化判断硫酸根离子是否有催化作用;氯化铜或硝酸铜都能电离出铜离子,来判断铜离子是否有催化作用。
(3)根据氧气的检验方法解答。
(4)根据催化剂的定义和特点回答。
【解题过程】(1)双氧水是水溶液,一定含有水,本身分解速率慢,所以水分子不会是催化剂,故填:水分子,双氧水是水溶液,总是含水,所以水不是催化剂。
(2)稀硫酸能电离出硫酸根离子,但在实验②中加入稀硫酸后,无明显变化,说明硫酸根离子不起催化作用;硫酸铜溶液中还有铜离子,可加入含有铜离子的其它物质来看铜离子是否有催化作用,加入氯化铜溶液后,观察到大量的气泡,证明起催化作用的是铜离子。故填:硫酸根离子,铜离子
(3)氧气能使带火星的木条复燃,故检验氧气使用的是带火星的木条,故填:将带火星的木条伸进试管口,木条复燃。
(4)催化剂的特点是“一变,两不变”,即反应速率变,质量和化学性质不变,要证明物质是催化剂,必须同时验证这三点,前面已证明硫酸铜能改变化学反应速率,还要证明反应前后它的化学性质和质量都没有改变.故填:化学性质和质量都没有改变。
【知识点】实验探究物质的性质或变化规律;氧气的检验和验满;催化剂的特点与催化作用;盐的化学性质
25.(2019广东省广州市,题号25,10分)稀土金属因其独特的性能而被誉为“新材料之母”。稀土金属钇的氧化物(Y2O3)广泛应用于航空航天涂层材料,其颗粒大小决定了产品的质量。利用富钇稀土(含Y2O3约70%,含Fe2O3、CuO、SiO2 等约30%)生产大颗粒氧化钇的工艺如下:
(1)氧化钇(Y2O3)中,Y元素的化合价为____________。
(2)“酸溶”过程中,氧化钇与盐酸反应的化学方程式是______________________________。
(3)“分离提纯”是为了除去滤液1中的_____________________________(填化学式)。
(4)“调pH”时加入碱液使溶液的pH_____________(填“增大”或“减小”)。
(5)碳酸钇灼烧分解的化学方程式是_______________________________________。
(6)为了获得大颗粒氧化钇,某小组研究了条件对产品直径的影响,相关数据如下(D50表示颗粒直径):
分析上表数据,其他条件不变时,若将灼烧温度均升高至1400℃,预期所得氧化钇D50最大的是____________ (填实验编号)。
【答案】(1)+3
(2) Y2O3 +6HCl=2YCl3 +3H2O
(3)FeCl3、CuCl2
(4)增大
(5) Y2(CO3)3Y2O3 +3CO2
(6)④
【解析】(1)根据化合物中各元素的化合价的代数和为零进行分析;
(2)根据金属氧化物与酸反应生成盐和水书写化学方程式;
(3)根据流程图分析加酸发生的反应,可知滤液中的成分,由实验目的可知“分离提纯”的目的;
(4)根据碱溶液的pH大于7,碱性越强,pH越大进行分析;
(5)根据碳酸钇灼烧分解生成氧化钇和二氧化碳书写化学方程式;
(6)根据表格中的数据,由控制变量法进行分析。
(1)化合物中各元素的化合价的代数和为零,氧化钇(Y2O3)中,氧元素的化合价为-2价,设Y元素的化合价为x,2x+(-2) ×3=0,x=+3,故填:+3;
(2)氧化钇与盐酸反应氯化钇和水,化学方程式为Y2O3 +6HCl=2YCl3 +3H2O,故填:Y2O3 +6HCl=2YCl3 +3H2O;
(3)富钇稀土(含Y2O3约70%,含Fe2O3、CuO、SiO2 等约30%),加稀盐酸,氧化钇与盐酸反应生成氯化钇,氧化铁与盐酸反应生成氯化铁,氧化铜与盐酸反应生成氯化铜,二氧化硅与盐酸不反应,过滤后,除去二氧化硅,滤液中有氯化钇、氯化铁、氯化铜,要得到氯化钇,“分离提纯”是为了除去滤液中的FeCl3、CuCl2,故填:FeCl3、CuCl2;
(4)碱溶液的pH大于7,碱性越强,pH越大,“调pH”时加入碱液使溶液的pH增大,故填:增大;
(5)碳酸钇灼烧分解生成氧化钇和二氧化碳,化学方程式为Y2(CO3)3Y2O3 +3CO2
,故填:Y2(CO3)3Y2O3 +3CO2;
(6)由表格中的数据可知,对产品直径影响的因素有反应温度,材料浓度,灼烧温度等,沉淀温度升高,直径增大,在沉淀温度相同时,又受材料浓度和灼烧温度的影响,分析数据可知,其他条件不变时,若将灼烧温度均升高至1400℃,预期所得氧化钇D50最大的是④,故填:④。
【知识点】化合价;化学方程式的书写;酸、碱、盐的反应;溶液的酸、碱性与pH
15.(2019湖北省孝感市,15,7)超市出现了一种名为“污渍爆炸盐”的洗涤新产品,能在瞬间去除洗衣粉难以除去的多种顽固污渍。某校化学兴趣小组的同学在老师的指导下对该产品开展了以下探究活动。
【阅读标签】本产品不含 ,环保。
【查阅资料】①“污渍爆炸盐”的主要成分是过碳酸钠(Na2CO4),它是一种白色结晶颗粒,易溶于水且能与水反应,生成碳酸盐和其他化合物。
②氢氧化镁是不溶于水的白色固体。
【提出问题】“污渍爆炸盐”水溶液的成分是什么呢?
【作出猜想】猜想一:Na2CO3和H2O2 猜想二:Na2CO3和NaOH猜想三:Na2CO3、H2O2和NaOH
【实验探究】
【得出结论】猜想 正确。
请写出过碳酸钠与水反应的化学方程式: 。
【答案】【阅读标签】磷或P
【实验探究】②H2O2或过氧化氢;③氯化钡溶液(答案合理即可)④无明显现象或无白色沉淀产生
【得出结论】一;Na2CO4+ H2O =H2O2+ Na2CO3;
【思路分析】【阅读标签】根据洗涤剂的成分以及水体污染分析;【实验探究】②根据加入二氧化锰后,,产生大量气泡且木条复燃分析得出生成气体种类,从而分析①溶液中的成分;③根据①溶液中含有碳酸钠,且加入试剂以后产生白色沉淀,结合碳酸钠的化学性质分析推断;④根据③溶液中不含氢氧化钠,结合氢氧化钠与氯化镁反应现象进行分析;根据上述推断得出结论;根据反应物和生成物书写化学方程式。
【解题过程】①②③④【阅读标签】为了防止水体污染,一般洗涤剂中不添加含磷物质,故填:磷或P;
【实验探究】②因为①溶液中加入二氧化锰后,产生大量气泡且木条复燃,说明反应产生的气体为氧气,则溶液①中含有过氧化氢,故填:H2O2或过氧化氢;③因为在①溶液中含有碳酸钠,一般碳酸钡、碳酸钙为白色沉淀,且通常用氯化钡或氯化钙溶液来检验碳酸钠的存在,所以可加入氯化钡或氯化钙溶液,故填:氯化钡溶液(答案合理即可)④因为③溶液中不含氢氧化钠,而氢氧化钠与氯化镁反应会产生白色沉淀,所以若不含氢氧化钠,则加入氯化镁应该没有明显现象或者无白色沉淀产生,故填:无明显现象或无白色沉淀产生。
【得出结论】根据上述推断可知,污渍爆炸盐溶于水后生成过氧化氢和碳酸钠,则猜想一成立;故填:一;Na2CO4+ H2O =H2O2+ Na2CO3;
【知识点】物质的检验鉴别、碱和盐的化学性质、化学方程式的书写、氧气的性质和制法
23.(2019广东省,题号23,11分)某化学兴趣小组用石灰石和盐酸制取一瓶CO2,验满后,将澄清石灰水倒入集气瓶中,发现没有变浑浊,兴趣小组对这个异常现象进行了探究.
【提出问题】澄清石灰水为什么没有变浑浊?
【查阅资料】(1)CO2过量时,CaCO3沉淀会转化为可溶于水的Ca(HCO3)2.
(2)AgCl不溶于稀硝酸.
【提出猜想】Ⅰ.石灰水己完全变质 Ⅱ. Ⅲ.CO2中混有HCl
【实验方案】兴趣小组用原药品继续制取CO2,并进行探究.制备CO2的化学方程式为 .
【实验结论】制取的CO2气体中混入了HCl,所以澄清石灰水没有变浑浊.
【交流讨论】若要收集到纯净、干燥的CO2,需将混合气体依次通入饱和NaHCO3溶液和 .
【拓展思考】回忆课本中收集呼出气体的操作后,同学们尝试用排水法收集一瓶CO2,倒入澄清石灰水后,石灰水变浑浊,你认为该实验成功的原因是 (写一点).
【思路分析】【提出猜想】根据题目中所给资料及已有猜想进行解答;
【实验方案】根据实验室制取二氧化碳反应原理书写化学方程式,根据实验结论对所以操作和现象进行解答;
【交流讨论】根据二氧化碳的干燥进行解答;
【拓展思考】根据二氧化碳的性质及实验结论进行解答。
【解题过程】【提出猜想】资料中显示,二氧化碳过量时,碳酸钙沉淀会转化为可溶于水的碳酸氢钙,所以收集二氧化碳后倒入澄清石灰水,没有变浑浊,可能是二氧化碳过量,故填:二氧化碳过量;
【实验方案】实验室用石灰石或大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳,生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为,故填:;
(1)猜想Ⅰ不成立,则氢氧化钙没有变质,澄清石灰水中加入碳酸钠溶液,氢氧化钙与碳酸钠反应产生白色沉淀,证明石灰水未变质,故填:碳酸钠;
(2)猜想Ⅱ不成立,则将少量气体通入盛有澄清石灰水的试管中,溶液变浑浊,故填:溶液变浑浊;
(3)猜想Ⅲ成立,则证明气体中有氯化氢气体,通入硝酸银溶液中,再加稀硝酸,有白色沉淀生成,证明氯离子存在,进而证明二氧化碳中混有氯化氢气体,化学方程式为,故填:;产生白色沉淀;;
【交流讨论】二氧化碳可用浓硫酸干燥,所以要收集到纯净、干燥的二氧化碳,将混合气体通入饱和碳酸氢钠溶液除去杂质氯化氢,再通入浓硫酸进行干燥,故填:浓硫酸;
【拓展思考】二氧化碳能溶于水,如果反应产生的二氧化碳足够多,可用排水法收集一瓶二氧化碳,故填:反应产生的二氧化碳足够多。
【知识点】物质的组成成分及含量的探究;二氧化碳的性质;化学方程式的书写;常见酸、碱、盐的反应与鉴别
14.(2019内蒙古自治区呼和浩特市,题号14,分值4)
下图是实验室模拟工业上用大理石(含少量Fe2O3和SiO2)为原料提纯碳酸钙的实验流程。请回答下列问题:
已知:①SiO2不溶于水也不溶于酸
① NH3·H2O+HCl=NH4Cl+H2O
(1) 稀盐酸不能用稀硫酸代替,原因是____________________________________。
(2) 操作a中需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_______________。
(3) 写出滤液A中加氨水生成Fe(OH)3的化学方程式_________________________________。
(4) 滤液B中加入试剂X,恰好完全反应,若滤液C中只含有两种溶质,则试剂X的化学式为_________。
【答案】(1)硫酸和碳酸钙反应生成硫酸钙微溶于水,降低了碳酸钙的产率;
(2)漏斗;
(3)FeCl3+3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4Cl;
(4)(NH4)2CO3。
【解析】(1)盐酸和大理石中的碳酸钙反应生成氯化钙、二氧化碳和水,氯化钙易溶于水,而硫酸和大理石中的碳酸钙反应生成硫酸钙、二氧化碳和水,硫酸钙微溶于水,被过滤掉,导致最终获得的碳酸钙产率降低;
(2)操作a是用过滤的方法将固体和液体分离,过滤实验需要的玻璃仪器由烧杯、玻璃棒和漏斗;
(3)滤液A中的氯化铁和氨水反应生成氢氧化铁沉淀和氯化铵,反应的化学方程式为:FeCl3+3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4Cl;
(4)滤液B的成分有氨水、氯化钙、氯化铵,加入X试剂后生成碳酸钙沉淀,同时滤液中只含两种溶质,则加入的X是碳酸铵,碳酸铵和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化铵,滤液C中的溶质只有氯化铵和氨水。
【知识点】酸的化学性质 过滤 复分解反应的应用 化学方程式的书写
23.(2019江西省,23,9)足球比赛中让意外昏迷的球员快速恢复意识会用到“嗅盐”。同学们对“嗅盐”产生了好奇,并对其成分进行如下探究。
【查阅资料】①嗅盐是由一种盐类物质和香料(不参与下列探究中的任何反应)组成,能释放出氨味气体,对人体神经会产生强烈的刺激作用,但过量吸入会危害健康。
②氯化钙稀溶液与碳酸氢氨稀溶液不发生反应。
③氨气能与硫酸化合生成硫酸氨。
【提出问题】嗅盐中盐类物质是什么?
【实验探究】填写表中空格。
【质疑】小明认为小军的实验结论不严谨。小英通过补做一个实验(方案见上表),进而确认了小军的结论,小英的实验目的是排除嗅盐中含有 离子的可能性。
【继续探究】同学们利用右图装置进一步测定溴盐中碳酸氨的质量分数。
反应原理:(NH4)2CO3+2NaOHX +2H2O+2NH3↑,其中X的化学式为 。
【数据记录】实验抽取样品质量为m1,反应前后装有氢氧化钠固体的球形干燥管的总质量分别为m2和m3,反应前后烧杯及烧杯内溶液的总质量分别为m4和m5。
【数据处理】通过测得数据计算出岫岩中碳酸氨的质量分数。
【反思与评价】关于该实验的说法正确的是 (填序号,双选)。
A. 嗅盐中碳酸氨的质量分数表达式为:
B. 倒置漏斗可以增大吸收面积同时防止倒吸
C. 可以用浓硫酸替代稀硫酸
D. 停止加热后要通过一段时间空气,否则测定结果会偏小
【答案】【实验探究】方案:熟石灰;现象:左端试管中有气泡产生,澄清石灰水变浑浊;有白色沉淀产生;【质疑】氢离子;【继续探究】Na2CO3;【反思与评价】BD
【思路分析】【实验探究】碳酸盐与盐酸反应会生成二氧化碳气体,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊分析;
【质疑】根据稀氯化钙溶液与稀的碳酸氢氨溶液不发生反应,结合碳酸氢氨与碳酸氨组成的差异进行分析;【继续探究】根据质量守恒定律,方程式两端原子个数、种类相同,结合化学式的书写方法进行解答;【反思与评价】根据氢氧化钠吸收的是水蒸气,稀硫酸吸收的是氨气,结合化学方程式进行计算;根据氨气极易溶于水,分析倒置漏斗的作用;根据浓硫酸能吸收空气中的水蒸气分析;根据装置中会有残留气体分析。
【解题过程】【实验探究】方案:嗅盐与一种物质研磨产生刺激性气味的气体氨气,结合所学知识可知,铵盐与碱研磨可以产生氨气,通常选取熟石灰,故填:熟石灰;因为溴盐中含有碳酸根离子,碳酸盐与盐酸反应会产生二氧化碳气体,二氧化碳气体能使澄清石灰水变浑浊,所以反应现象为:左端试管中有气泡产生,澄清石灰水变浑浊;因为嗅盐中含有碳酸盐,所以小英补充的实验中有白色沉淀产生,故填:有白色沉淀产生;【质疑】通过稀氯化钙溶液与嗅盐溶液混合无明显现象可知,嗅盐中不含碳酸氢盐,即排出嗅盐中含有氢离子,故填:氢离子;【继续探究】根据质量守恒定律,反应前后原子个数种类不变,方程式左右两端H、N个数相等,Na、C、O分别相差号2,、1、3个,所以X的化学式为Na2CO3;故填:Na2CO3;【反思与评价】A.反应中生成水的质量为(m3-m2),设碳酸氨的质量为x,
(NH4)2CO3+2NaOH Na2CO3 +2H2O+2NH3↑
96 36
x (m3-m2)
嗅盐中碳酸氢氨的质量分数为:
故A选项错误;
B.因为氨气极易溶于水,倒置漏斗可以增大吸收面积,防止倒吸,故B选项正确;
C. 浓硫酸能吸收空气中的水蒸气,会导致烧杯中增加量偏大,故C选项错误;号,
D. 反应结束后,装置中还残留一些没有排出的气体,所以要继续通入空气,使装置内气体完全排入到氢氧化钠固体和稀硫酸中,故D选项正确;故填:BD。
【知识点】碳酸盐的检验鉴别、质量守恒定律及其应用、根据化学方程式的计算、浓硫酸的和铵盐的特性
13.(2019贵州省安顺市,13,8) 实验室有一包白色粉末,可能含有Na2SO4、Ba(NO3)2、K2CO3、KOH、CuSO4、Mg(NO3)2和KCl中的一种或几种,为了确定其成分,某化学兴趣小组进行了如下实验探究。
【查阅资料】
CaCl2溶液显中性;K2CO3和“纯碱”的化学性质极其相似; MgCO3微溶于水,不考虑为沉淀。
【实验步骤】
步骤I:取一定量样品于烧杯中,加足量水充分溶解,有白色沉淀产生,溶液呈无色。
初步结论:原粉末中一定不含______________________________。
步骤II:将步骤I中的混合物过滤,进行下一步实验探究。
【实验探究一】
小明同学对步骤II中过滤所得滤液设计了如下的实验探究方案
实验步骤
实验现象
实验结论
取一定量滤液于试管中,加入足量CaCl2溶液,充分振荡后,再滴加酚酞溶液。
溶液呈红色
由此确定原粉末中含有____________________
请说明加入足量CaCl2溶液的理由_______________________________。
【猜想假设】
小红同学对步骤II中过滤所得固体成分提出了如下猜想:
①Mg(OH)2 ②BaSO4 ③BaCO3 ④Mg(OH)2、BaSO4 ⑤BaSO4、BaCO3 ⑥Mg(OH)2、BaCO3
⑦Mg(OH)2、BaSO4、BaCO3
【实验探究二】
小红同学对猜想设计了如下的实验探究方案:
实验步骤
实验现象
实验结论
(1)取一定量过滤所得固体于试管中,加入足量稀HCl,充分振荡。
有气泡产生,沉淀完全溶解
上述猜想___可能成立
(2)向(1)试管中,继续滴加足量的NaOH溶液。
有白色沉淀产生
上述猜想____一定成立
请写出(2)中产生白色沉淀的化学方程式:__________________________________。
【归纳总结】通过上述实验验证,原粉来中仍不能确定的成分是_______________。
【答案】
【实验步骤】CuSO4
【实验探究一】KOH
因K2CO3溶液显碱性也能使酚酞变红,需排除其干扰。
【实验探究二】(1)③、⑥(2)⑥
2NaOH + MgCl2= Mg(OH)2↓+ 2NaCl
【归纳总结】KCl
【思路分析】
1. 熟记特殊溶液的颜色,含有Cu2+的溶液为蓝色;
2. 掌握不同固体与酸反应的原理及现象;
3. 硫酸钡不溶于酸溶液;
4. 由实验现象确定物质的组成。
【解题过程】(1)将固体粉末溶于水得无色溶液和白色沉淀,溶液为无色,说明一定不存在蓝色的CuSO4;有白色沉淀,可能含有Na2SO4、Ba(NO3)2、K2CO3、KOH、Mg(NO3)2反应生成的Mg(OH)2、BaSO4、BaCO3沉淀。
(2) 取一定量滤液于试管中,加入足量CaCl2溶液,充分振荡后,CaCl2溶液会把可能还有的呈碱性的K2CO3除去,再滴加酚酞溶液,溶液仍呈红色。由此确定原粉末中含有另一种呈碱性的物质KOH。
(3)取一定量过滤所得固体于试管中,加入足量稀HCl,加入稀盐酸,若是Mg(OH)2被盐酸溶解无气泡生成,若是BaSO4不溶于盐酸,若是BaCO3完全溶解,有气泡产生,则固体成分中一定含有BaCO3,可能含有Mg(OH)2,故固体成分是③、⑥。
(4)向(1)试管中,继续滴加足量的NaOH溶液,有白色沉淀产生,说明固体中含有Mg(OH)2,被盐酸溶解为MgCl2,
与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为2NaOH + MgCl2= Mg(OH)2↓+ 2NaCl
(5)上述实验没有验证Cl-的存在,则原粉末中仍不能确定的成分是KCl。
【知识点】物质的特殊性质 混合物成分的分析
35. (2019河北省,题号35,分值7)兴趣小组在课外实验中意外发现:将镁条放入Na2CO3溶液中,快速产生较多气泡,有白色沉淀生成。小组同学对比进行了系列探究活动。
探究I:反应产生的气体是什么?
【作出猜想】小组同学经查阅资料和讨论,根据化学变化过程中元素不变,且反应物中含有,____________三种元素,作出如下猜想:
①氢气;②二氧化碳;③氢气和二氧化碳
【实验I】取适量镁条、100毫升Na2CO3溶液于反应装置A中,按图21所示方案进行实验。B中石灰水不变浑浊,C处气体燃烧,烧杯内壁有水珠,说明猜想①正确。
(1) 反应装置A应选图22中的_____________(填写序号)。
(2) 小组同学讨论认为,上述实验中“烧杯内壁有水珠”作为“反应产生的气体是氢气”的证据不可靠。为使这一证据可靠,且仍能一次性的验证三个猜想,只需在图21所示方案的基础上加以改进完善。你的改进方案是:_____________________________________________________________________________________。
探究II:快速产生气体的原因是什么?
【查阅资料】镁与水缓慢反应生成氢气,Na2CO3溶液显碱性,其溶液中除Na+、CO32-外,还有OH-。
【作出猜想】可能是Na2CO3溶液中的某一种离子促进了镁与水的反应。
【实验2】按图23所示方案进行实验。G、I中缓慢产生气泡,H中快速产生较多气泡,说明是CO32-而不是Na+、OH-促进了镁与水的反应。
(1) G中实验的作用是_______________________。
(2) 试剂X是______________________________。
探究III:反应产生的白色沉淀中是否含有MgCO3?
【实验3】取实验1反应生成的沉淀于试管中,加入试剂外Y,根据实验现象说明白色沉淀中含有MgCO3。试剂Y及实验现象为_____________________________________;
该反应的化学方程式为_____________________________________________。
反思交流:有些伟大的发现就是从异常现象中得到启发,通过深入研究而实现的。
【答案】
【作出猜想】碳、氢、氧;
【实验1】(1)D (2)在B和C之间增加干燥装置
【实验2】(1)对比 (2)氢氧化钠溶液;
【实验3】稀盐酸,有气泡产生, ;
【解析】
【作出猜想】根据质量守恒定律从产物水和二氧化碳的化学式来判断,含有碳、氢、氧三种元素;
【实验1】(1)题干中提示,所取溶液为100毫升且会有较多气泡产生,反应物的状态是固体和液体,反应条件是常温,因此应该选择固液常温型也就是D装置 (2)由于气体通过B装置可能会混有水蒸气,所以烧杯内壁的水雾可能是混有的水蒸气产生的现象,也可能是反应生成的水蒸气,因此,要在B和C之间增加干燥装置,让混合气体通过浓硫酸。
【实验2】(1)G主要做对比实验验证水不是使镁条快速产生氢气的因素 (2)从题目中可以看出碳酸钠溶液能促进镁条的分解,G试管证明水不能促进镁条分解,结论中指出碳酸根能促进每镁条分解,所以,I试管中盛放的液体,应排除钠离子和氢氧根离子的影响,所以该试剂为氢氧化钠溶液;
【实验3】沉淀中含有碳酸镁,碳酸镁可以和稀盐酸发生反应,并且产生气泡,达到检验碳酸镁的目的,所以选用试剂为稀盐酸,现象为有气泡产生。反应方程式为,碳酸镁和稀盐酸反应生成氯化镁水和二氧化碳气体
【知识点】金属的性质、碳酸盐的性质、对比实验、质量守恒定律,
16.(2019内蒙古通辽市,16,6分)小明在实验室里进行以下实验:他首先取溶质质量分数为30%、密度为1.15g.mL-1的较浓盐酸40mL与46g蒸馏水混合配制稀盐酸,再跟石灰石反应制得气体,将此气体通入澄清石灰水,但一直未见浑浊出现。为此,小明请教老师,老师建议他为弄明原因进行实验探究。下面是他探究的过程,请你帮他填答补充完整。
【提出问题】为什么制得的气体不能使石灰水变浑浊?
【猜想假设】猜想一:盐酸浓度仍过大,气体中有挥发出来的氯化氢气体
猜想二:澄清石灰水已经完全变质
【实验探究】
实验操作
实验现象
实验结论
①将所得气体通入稀硝酸和硝酸银的混合溶液中
猜想一正确
化学方程式
②吸取少量所用澄清石灰水于试管中,滴加 ,振荡。
溶液变红色
猜想二不正确
【分析结论】原来所配置盐酸浓度达 ,应当将其再进行稀释。
【反思拓展】①小明的实验证明了澄清石灰水没有完全变质,但是并不能说明澄清石灰水没有变质,理由是 。
②若除掉二氧化碳中混有的少量氯化氢气体,可选择的最佳试剂是 (填字母序号)。
a. 氢氧化钠溶液 b. 水 c. 饱和的碳酸氢钠溶液 d. 硝酸银溶液
【思路分析】本题主要考查实验探究及除杂的探究题。【实验探究】①结合猜想一和实验操作来分析作答; ②结合猜想二和实验操作来分析作答;【分析结论】结合配制稀盐酸题中数据和溶质质量分数公式来分析作答;【反思拓展】①结合澄清石灰水变质的两种情况来分析作答;②除杂需结合杂质氯化氢和得到气体性质和所用试剂来分析作答;
【解题过程】【实验探究】①由于结论猜想一正确,说明有挥发出来的氯化氢气体进入稀硝酸和硝酸银的混合溶液中,因氯化氢气体易溶于水得盐酸,其与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀和硝酸,其化学方程式为:HCl + AgNO3 HNO3 + AgCl↓,故填:有白色沉淀生成;HCl + AgNO3 HNO3 + AgCl↓;②由于结论猜想二不正确,说明澄清石灰水没有完全变质,则所用澄清石灰中还含Ca(OH)2,所以滴加酚酞溶液,能看到溶液变红,故填:酚酞溶液;【分析结论】因取溶质质量分数为30%、密度为1.15g.mL-1的较浓盐酸40mL与46g蒸馏水混合配制稀盐酸,则配制的稀盐酸溶质质量分数为:
,故填:15%;【反思拓展】①澄清石灰水没有完全变质有两种情况,一种澄清石灰水没变质,溶质为Ca(OH)2,二种澄清石灰水部分变质,溶质为少量Ca(OH)2,在两种中滴入酚酞溶液都会变红,故填:石灰水部分变质,也会使酚酞溶液变红;②除杂质原理: 除杂过程中要力求不引入新的杂质,所需纯物质易与其他物质分离;若除掉二氧化碳中混有的少量氯化氢气体,a、因氢氧化钠溶液会与二氧化碳反应,则不能选; b、 二氧化碳易溶于水并能与水反应,则不能选;C、饱和的碳酸氢钠溶液能与氯化氢反应生成二氧化碳气体,同原来二氧化碳一起排出,得纯的二氧化碳,则能选;d、因二氧化碳与水反应生成碳酸再与硝酸银反应产生碳酸银沉淀,则不能选;故填:c;
【知识点】二氧化碳性质、酸碱盐的性质、化学方程式、溶质质量分数计算、除杂
31.(2019黑龙江省哈尔滨市,31,4)分类、类比、推理是学习化学常用的方法。
(1)随着科学研究的进展,化学实验的方法也从定性到定量发生了质的转变。若按实验方法分类,应将实验D和______(填字母)分为一类,依据是_______________________。
(2)①观察所给粒子排列规律,将合适的化学符号填入空白:O 2-、F-、______、Na+、Mg2+。
②类比金属单质间的置换反应,某些非金属单质间也能发生置换反应,如Cl2比Br2活泼,能与HBr发生反应:Cl2+2HBr = 2HC1+2Br2;已知Cl2比N2活泼,则Cl2与NH3在一定条件下发生反应的化学方程式为______________________________________。
【答案】
(1) B,探究的是物质的量的关系。
(2) ①Ne ② 2NH3+3Cl2=N2+6HCl
【思路分析】
1.将化学实验的方法分为定性的探究和定量的探究;
2.根据粒子所含的质子数及电子数寻找规律;
3.根据已知置换反应的形式,由反应物写出生成物,进而书写化学方程式。
【解题过程】
(1)化学实验的方法也从定性到定量发生了质的转变,A探究了碳酸钠与石灰水的反应这一性质;B探究了空气的成分;C探究了甲烷燃烧的性质;D探究了质量守恒定律;若按实验方法分类,AC都是探究物质的性质,实验D和B分为一类,探究的是物质的量的关系。
(2)①根据粒子排列规律,质子数由8到12,电子数均为10,故填氖原子。
②类比金属单质间的置换反应,某些非金属单质间也能发生置换反应,如Cl2比Br2活泼,能与HBr发生反应置换出Br2;那么Cl2比N2活泼,则Cl2与NH3在一定条件下发生反应置换出N2,,其化学方程式为2NH3+3Cl2=N2+6HCl
【知识点】分类、类比、推断探究方法的应用
22.(2019山东省聊城市,题号22,分值12)(12分)聊城市某学校2019年实验操作模拟训练的一个题目是:鉴别稀硫酸、稀盐酸和氢氧化钠三种无色溶液。小组的同学把标有序号1、2、3的三种溶液分别滴入标有对应序号的三只试管中,向三只试管中滴加酚酞试液,如甲图,鉴别出1号溶液。再向另两支试管中滴加BaCl2溶液,如乙图。请回答:
(1)1号试管中是溶液________。
(2)乙图中2号试管发生化学反应的实质是________(填微粒名称)结合生成白色沉淀。把该试管反应后的物质进行过滤,得到滤液。
【提出问题】除含有酚酞外,滤液中溶质的成分是什么?
【猜想假设】猜想一:HCl 猜想二:HCl和________ 猜想三:HCl和BaCl2
【进行实验】①取一定量的滤液于试管中,向试管中滴加Na2SO4溶液,有白色沉淀生成。猜想________正确。
②为了验证滤液的酸碱性,将一片pH试纸放在干燥的玻璃片上,用________蘸取该滤液,滴到试纸上,立即将试纸显示的颜色和pH标准比色卡进行对比,读出pH=5.
【交流拓展】2号试管中滤液显酸性,要将该滤液调至中性,可向滤液中加入适量________(填序号)
A.铁粉 B.氯化钙溶液C.石灰石
【答案】(1)氢氧化钠(或NaOH);(2)钡离子和硫酸根离子;【猜想假设】H2SO4(或硫酸);【进行实验】①三;②玻璃棒;【交流拓展】AC。
【思路分析】此题为实验探究题,结合酸碱盐的性质、指示剂入手,考查化学反应后溶液中溶质的成分及检验方法。
【解题过程】(1)能使酚酞溶液变红的肯定是氢氧化钠(或NaOH)溶液;(2)在溶液中滴加氯化钡时,钡离子和硫酸根离子结合成硫酸钡沉淀;【猜想假设】根据反应可知,溶液中溶质一定有氯化氢,可能有H2SO4(或硫酸)和氯化钡;【进行实验】①向溶液滴加硫酸钠有沉淀生成,则溶液中一定有氯化钡,故猜想三正确;②测定pH值时,用玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸上;【交流拓展】2号试管中溶质有氯化氢,故显酸性,若调至中性,加入能和盐酸反应的铁粉、石灰石,由于两者不溶于水也不和水反应,过量也不影响溶液酸碱性,故选AC。
【知识点】实验探究。
15. (2019安徽,题号:15,分值:7分) (7分)某兴趣小组为探究金属活动性强弱,分别做了镁、铝、铜与稀盐酸反应的实验。
(1)比较金属活动性强弱:铝比铜______(填“强”或“弱”)。写出镁与稀盐酸反应的化学方程式:_____________________________________
(2)小芳同学做镁与稀盐酸反应的实验时,发现试管中出现灰白色沉淀,该小组同学对灰白色沉淀的成分进行如下探究:
[提出假设]假设一:含有氯化镁
假设二:含有镁粉
假设三:含有氢氧化镁
……
[查阅资料]①氯化镁易溶于水:
②在一定条件下镁可与冷水缓慢反应。
[设计并进行实验]各取少量灰白色沉淀加入2支试管中进行如下实验:
编号
实验操作
实验现象
实验1
加入适量蒸馏水、搅拌
沉淀未见减少
实验2
加入适量稀盐酸
沉淀全部溶解,没有气泡产生
[得出结论]由实验1可知,假设___不成立;由实验2可知,沉淀中不含___。
假设三__________(填“成立”或“可能成立”或“不成立”)。
[实验反思]实验后同学们请教老师得知,灰白色沉淀的主要成分是碱式氯化镁,碱式氯化镁受热易分解产生氯化氢气体。于是小芳再取少量灰白色沉淀于试管中加热,并将蘸有紫色石蕊溶液的滤纸条悬于试管口,预期的实验现象是__________________________
注意:若答对第(3)小题奖励4分.化学试卷总分不超过60分。
(3)为探究镁与稀盐酸反应生成碱式氯化镁的条件.该小组同学进行了如下实验:在小烧杯中加入一定量的盐酸和去除氧化膜的镁带,观察实验现象,并测量溶液pH的变化。结果见下表:
时间/min
0
2
4
8
12
16
20
24
溶液pH
2.0
5.3
7.0
8.6
9.3
9.8
10.0
10.0
实验现象
-
镁带溶解较快,产生大量气泡,无沉淀生成
镁带缓慢溶解,产生气泡速率减慢,溶液变浑浊,烧杯底部有灰白色沉淀
根据表中信息回答下列问题:
①请描述溶液pH变化的规律并解释原因:____________________
②请对生成碱式氯化镁的条件提出猜想,并设计实验证明猜想:____________________
【答案】(1)强 ;Mg+2HCl=MgCl2+H2↑;(2)一 ;镁粉;可能成立;滤纸条变红;(3) ①随着反应的进行,溶液pH由2.0-10.0逐渐增大,镁与盐酸反应,消耗盐酸使溶液pH增大,盐酸消耗完后,镁继续与水缓慢反应是溶液呈碱性;②猜想:与镁条的长度有关,实验方案:分别取1cm、2cm、3cm、4cm长度的去除氧化膜的镁条于4支试管中,再各加入5mL5%的稀盐酸,观察实验现象。
【思路分析】(1)根据金属活动性顺序分析;
(2)[得出结论]根据物质的溶解性、盐酸的化学性质分析;
[实验反思]根据盐酸能使紫色石蕊变成红色分析;
(3)①根据镁能消耗盐酸、镁与水继续反应生成碱性物质分析;
②根据实验现象镁条有剩余才有灰白色沉淀生成分析。
【解题过程】(1)在金属活动性表中,铝位于铜的前面,故铝活动性比铜强,镁与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气,反应的化学方程式:Mg+2HCl=MgCl2+H2↑;
(2)[得出结论]加入适量蒸馏水、搅拌,沉淀未见减少说明物质不溶于水,氯化镁溶于水,故不可能含有氯化镁,假设一不成立;加入适量稀盐酸,沉淀全部溶解,没有气泡产生,说明不含有镁粉,因为镁粉与盐酸反应生成氢气,故假设三可能成立;
[实验反思] 氯化氢气体溶于紫色石蕊溶液中呈酸性,滤纸条会变红;
(3) ①根据实验现象分析可知,随着反应的进行,溶液pH由2.0-10.0逐渐增大,镁与盐酸反应,消耗盐酸使溶液pH增大,盐酸消耗完后,镁继续与水缓慢反应是溶液呈碱性。
②根据表中信息,镁与盐酸反应后镁条有剩余继续与水反应才会有灰白色沉淀,故猜想:与镁条的长度有关,可设计实验方案为:分别取1cm、2cm、3cm、4cm长度的去除氧化膜的镁条于4支试管中,再各加入5mL5%的稀盐酸,观察实验现象
【知识点】科学探究、盐酸的化学性质、溶液的酸碱度pH
30.(2019湖北省黄冈市,30,5)(5分)获悉某处矿井中瓦斯报警器发出警报,学校兴趣小组请求该矿井安全监测人员提供了少量气体样品,进行成分探究.兴趣小组经资料查询,通常瓦斯气体可能含有CO、CO2、CH4等气体,为确定该气体是否含有这三种气体中的一种或几种,小组组长初步设计了如下实验方案供大家讨论:
(已知:CH4+4 CuO 4 Cu+ CO2+2 H2O)
(1)同学甲认为,氧化钙的作用是防止空气中的CO2和H2O对实验造成干扰,小组成员一致同意;
(2) 同学乙认为,若装置C中CuO变红,则除了甲烷与CuO可能发生反应外,还可能发生的反应是
(用化学方程式表示);
(3) 同学丙认为,欲通过D装置中浓硫酸因吸收水分而增重,说明混合气体中含有CH4的思路不严密,认为需要在 (填序号)间再增加一个D装置(编号为F),才能证明含有CH4;
(4)同学丁认为,B装置可有可无。说说你的看法和理由: ;
(5)同学戊认为该装置存在着 重大安全隐患,小组成员一致同意。
综合上述讨论,兴趣小组将经过安全处理后的混合气体,通过改进后的装置进行了实验探究,请根据实验现象和数据填写结论:
装置
实验现象/数据
实验结论
A
石灰水变浑浊
通过实验现象和数据,小组成员一致认为该气体样品中含有
。
B
无明显现象
C
黑色粉末变成红色
D
装置D增重3.6g
E
装置E增重4.4g
【答案】(2)CuO+COCu+CO2;(3)BC;(4)氢氧化钙微溶于水,溶液中含有的氢氧化钙少,不能保证二
氧化碳被全部吸收;(5)可燃性气体中含有氧气,点燃时会发生爆炸;二氧化碳和甲烷。
【思路分析】(2)一氧化碳具有还原性,能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳;(3)要想证明甲烷和氧化铜反应生成水,必须将气体通过氧化铜前,把原来的水分除掉;(4)氢氧化钙微溶于水,溶液中含有的氢氧化钙少,不能保证二氧化碳被全部吸收;点燃可燃性气体与氧气混合物容易发生爆炸,石灰水变浑浊,说明气体中含有二氧化碳,装置D增重3.6g,说明生成了3.6g水,E装置增重4.4g,说明生成了4.4g二氧化碳,再计算出甲烷与氧化铜反应生成二氧化碳的质量,可以确定有没有一氧化碳与氧化铜反应生成二氧化碳的质量,从而确定是否含有一氧化碳。
【解题过程】(2)一氧化碳具有还原性,能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳;反应物是一氧化碳和氧化铜,生成物是铜和二氧化碳,所以方程式是:CuO+COCu+CO2;(3)要想证明甲烷和氧化铜反应生成水,必须将气体通过氧化铜前,把原来的水分除掉,所以应该在BC之间加入盛有浓硫酸的洗气瓶;(4)氢氧化钙微溶于水,溶液中含有的氢氧化钙少,不能保证二氧化碳被全部吸收,会影响对一氧化碳和甲烷的检验;(5)点燃可燃性气体与氧气混合物容易发生爆炸,可燃性气体中含有氧气,点燃时会发生爆炸;石灰水变浑浊,说明气体中含有二氧化碳,装置D增重3.6g,说明生成了3.6g水,E装置增重4.4g,说明生成了4.4g二氧化碳,设甲烷与氧化铜反应生成3.6g水的同时,生成二氧化碳的质量为x,
则:CH4+4 CuO 4 Cu+ CO2+2 H2O
44 36
x 3.6g
根据:解得x=4.4g,所以生成的二氧化碳都是甲烷与氧化铜反应生成的,所以混合气体中没有一氧化碳,所以该气体样品中含有二氧化碳和甲烷。
【知识点】气体检验,化学方程式计算
27. (2019湖北省湖北省宜昌,27,6.5)利用物质的性质能帮助我们开展科学探究。
探究一:判断化学变化
如右图,在稀盐酸和氢氧化钠溶液中分别滴加几滴无色酚酞溶液,观察到能使无色酚酞变红的物质是 。
稀盐酸与氢氧化钠溶液能否发生化学反应呢?智慧小组同学开展了如下探究活动,请将横线部分填写完整。
.
实验结论:稀盐酸和氢氧化钠溶液反应的化学方程式为 。
探究二:探究溶液成分
有一瓶无色溶液,可能含有硝酸镁、硫酸钾、氯化钠中的一种或几种溶质,奋进小组同学设计了如下实验方案:
(1)若X为氢氧化钠,当步骤一和步骤二均无明显现象,步骤三有白色不溶物生成时,则原无色溶液中一定不含 (溶质化学式,下同)
(2)若X为氯化钡时,当步骤一和步骤三有白色不溶物生成,步骤二无明显现象时,则原无色溶液中一定含有 ,步骤三一定发生反应的化学方程式是 (任写一个)。
(3)若X为氢氧化钡,且无色溶液中存在上述三种溶质时,则:
①步骤一的的现象是 ;
②步骤二证明原无色溶液中含有硝酸镁的化学方程式是 ;
③混合物C的溶液中存在的溶质最多有 种。
【答案】探究一:氢氧化钠溶液;实验三:在蒸发皿中蒸发(答案合理即可);有白色固体出现;实验结论:NaOH+HCl=NaCl+H2O;
探究二:(1)Mg(NO3)2;(2)K2SO4;KCl+ AgNO3=AgCl↓+KNO3[或BaCl2+ 2AgNO3=2AgCl↓+Ba(NO3)2];
(3)①有白色沉淀生成;②Mg(OH)2+2HNO3=Mg(NO3)2+ 2H2O ;③6。
【思路分析】根据酚酞溶液遇碱溶液变红遇酸溶液不变色分析;根据盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水分析;(1)根据加入氢氧化钠溶液后无明显现象,结合硝酸镁与氢氧化钠能形成白色沉淀分析;硫酸钾、氯化钠均不与氢氧化钠反应;根据稀硝酸和氢氧化钠反应生成硝酸钠和水分析;根据硝酸银能与氯化钠反应生成氯化银沉淀分析;(2)根据氯化钡能与硫酸钾反应生成硫酸钡白色沉淀和氯化钾分析;生成的氯化钾和过量的氯化钡都能和硝酸银能反应生成氯化银沉淀分析;(3)①根据氢氧化钡既能与硫酸镁反应生成氢氧化镁白色沉淀,又能与硫酸钾反应生成硫酸钡白色沉淀分析;②根据氢氧化镁和稀硝酸反应生成硝酸镁和水分析;③根据生成物的溶解性以及加入试剂是否过量分析解答。
【解题过程】探究一:酚酞溶液遇碱溶液变红遇酸溶液不变色,所以使酚酞溶液变红的物质是氢氧化钠,故填:氢氧化钠;实验三:因为盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,若将溶液在蒸发皿中加热蒸发,氯化钠以白色固体形式析出,故填:在蒸发皿中蒸发(答案合理即可);有白色固体出现;实验结论:盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,故填:NaOH+HCl=NaCl+H2O;探究二:(1)若X为氢氧化钠,硝酸镁与氢氧化钠能形成白色氢氧化镁沉淀,因为步骤一和步骤二均无明显现象,说明原无色溶液中不含硝酸镁,步骤三有白色不溶物生成,则原无色溶液中含有氯化钠,不能确定是否含有硫酸钠,故填:Mg(NO3)2;(2)若X为氯化钡时,氯化钡能与硫酸钾反应生成硫酸钡白色沉淀和氯化钾,所以步骤一有白色不溶物生成,生成的氯化钾或过量的氯化钡都能和硝酸银能反应生成氯化银沉淀和硝酸钾,步骤三也会有白色不溶物,所以不能确定原溶液中是否有氯化钠,步骤二无明显现象,说明白色沉淀不溶于稀硝酸,则原无色溶液中一定含有硫酸钾;因此步骤三中一定发生的反应是氯化钾和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钾,或过量的氯化钡和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钡,故填: K2SO4;KCl+ AgNO3=AgCl↓+KNO3[或BaCl2+ 2AgNO3=2AgCl↓+Ba(NO3)2];(3)若X为氢氧化钡,且无色溶液中存在上述三种溶质,①步骤一中一定发生氢氧化钡和硝酸镁生成氢氧化镁白色沉淀、氢氧化钡与硫酸钾生成硫酸钡白色沉淀的反应,所以实验现象是有白色沉淀生成;故填:有白色沉淀生成;②步骤二中加入稀硝酸,硫酸钡不与稀硝酸反应,氢氧化镁会与稀硝酸反应生成硝酸镁和水,但无明显现象,故填:Mg(OH)2+2HNO3=Mg(NO3)2+ 2H2O;③步骤一中氢氧化钡和硝酸镁生成氢氧化镁白色沉淀和硝酸钾、氢氧化钡与硫酸钾生成硫酸钡沉淀和氢氧化钾,步骤二中氢氧化镁与稀硝酸反应生成硝酸镁和水,过量的氢氧化钡和硝酸反应生成硝酸钡和水,生成的氢氧化钾和硝酸反应生成硝酸钾和水,步骤三中氯化钠和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钠,所以反应后混合物C的溶液中存在的溶质最多有:硝酸钾、硝酸钡、稀硝酸、硝酸镁、硝酸钠、硝酸银6种物质,故填:6。
【知识点】酸、碱、盐的性质及其转化关系 物质的推断 化学方程式的书写 溶液的组成
22.(2019贵州省毕节市,22,8)(8 分)某化学兴趣小组为探究金属铝和铜的活动性强弱,开展了以下活动。
【查阅资料】
经查阅,金属铝在常温下能与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜。该反应的化学方程式为 ▲ 。
编号
操作
现象
甲
将表面未打磨的铝丝浸入CuSO4溶液中
无明显现象
乙
将表面打磨后的铝丝浸入CuSO4溶液中
铝丝表面析出红色固体
丙
将表面未打磨的铝丝浸入CuCl2溶液中
铝丝表面析出红色固体
【对比实验】
(1) 比较实验乙和实验 ▲ (填“甲”或“丙”)可得知:打磨能破坏氧化铝薄膜。
(2) 实验乙中反应的化学方程式为 ▲ ,据此可知金属活动性 Al 比 Cu ▲ (填“强”或“弱”)。
(3) 小明同学对实验丙的现象进行分析,认为 H2O 对氧化铝薄膜有破坏作用。但此观点马上被其他同学否定,否定的依据是 ▲ 。
【猜测与探究】
小组同学针对实验丙的现象,经讨论后猜测:Cl- 破坏了氧化铝薄膜。
为检验此猜测是否正确,他们首先向两支试管中加入相同的 CuSO4溶液,并均浸入表面未打磨的铝丝,然后进行了新的探究:
操作
现象
结论
推论
(1)向一支试管中再加入
NaCl 固体
铝丝表面析
出红色固体
氧化铝薄膜
被破坏
Na+或①▲ 能
破坏氧化铝薄膜
(2)向另一支试管中再加入
Na2SO4固体
②▲
氧化铝薄膜
未被破坏
Na+和 SO2-都不能
4
破坏氧化铝薄膜
【结论与反思】
得出结论:前述猜测 ▲ (填“正确”或“不正确”)。总结反思:本次探究充分运用了比较法和控制变量法。
【答案】【查阅资料】4Al+3O2=2Al2O3;【对比实验】(1)甲;(2)
2Al+3CuSO4=3Cu+Al2(SO4)3;强;(3)没打磨的铝丝插入CuSO4溶液中,无明显现象,说明水不能破坏氧化铝薄膜;【猜测与探究】(1)Cl-;(2)无明显现象;(3)没打磨的铝丝插入CuSO4溶液中,无明显现象,说明水不能破坏氧化铝薄膜;【结论与反思】正确。
【思路分析】【查阅资料】根据方程式书写方法写出化学方程式即可;【对比实验】
(1) 对照实验只允许有一个变量,打磨能破坏氧化铝薄膜,说明变量是是否打磨铝丝,其
他量相同;(2)根据方程式的书写方法写出化学方程式即可,铝能置换出铜来,说
明铝比铜活泼;(3)没打磨的铝丝插入CuSO4 溶液中,无明显现象,说明水不能破坏氧化铝薄膜;【猜测与探究】加入氯化钠后氧化铝薄膜被破坏,说明是由于氯化钠中的离子造成的破坏;加入硫酸钠后,结论是氧化铝薄膜未被破坏,所以没有实验现象。
【解题过程】【查阅资料】反应物是铝和氧气生成物是氧化铝,所以方程式是:4Al+3O2=2Al2O3;【对比实验】(1)对照实验只允许有一个变量,打磨能破坏氧化铝薄膜,说明变量是是否打磨铝丝,其他量相同,甲和乙是对照实验,可以说明打磨能破坏氧化铝薄膜;(2)反应物是铝和硫酸铜,生成物是铜和硫酸铝,所以方程式是:
2Al+3CuSO4=3Cu+Al2(SO4)3,铝能置换出铜来,说明铝比铜活泼;(3)没打磨的铝丝插入CuSO4 溶液中,无明显现象,说明水不能破坏氧化铝薄膜;【猜测与探究】加入氯化钠后氧化铝薄膜被破坏,说明是由于氯化钠中的离子造成的破坏,所以可能是钠离子或氯离子破坏了薄膜,氯离子符号是:Cl-;加入硫酸钠后,结论是氧化铝薄膜未被破坏,所以没有实验现象。由上边的分析可知是氯离子破坏了氧化铝薄膜。
【知识点】实验探究
29. (2019湖南省株洲市,第30题,12分)菱铁矿和赤铁矿一样,也是工业上冶炼铁的一种矿物。某种菱铁矿中铁元素的主要存在形式是碱式碳酸亚铁,为测定碱式碳酸亚铁[xFeCO3·yFe(HO)2·zH2O]的组成,华雪同学在老师的指导下设计了如下实验装置:
【查阅资料】
a. 碱式碳酸亚铁受热会完全分解生成FeO、CO2以及H2O。
b. FeO是一种黑色粉末,它不稳定,在空气中加热,可被氧化成四氧化三铁。
c. 碱石灰是NaOH及CaO的混合物,可以吸收CO2和H2O。
【实验步骤】
(1) 检查装置的 后,准备称取3.40g碱式碳酸亚铁粉末放在装置B中,连接仪器。
(2) ,鼓入一段时间空气,准确称量装置C、D、E的质量.
(3) 关闭弹簧夹K,加热装置B装置至装置C中导管末端无气泡冒出,再打开弹簧夹K,缓缓通空气一段时间,这样操作的目的是 。
(4) 再次准确称量装置C、D、E的质量,所得数据如下
装置C/g
装置D/g
装置E/g
加热前
200.00
180.00
180.00
加热后
200.36
180.88
180.00
(5) 如图,分析表中数据可知:3.40g碱式碳酸亚铁受热分解过程中生成H2O的质量为 g,CO2的质量为 g,装置E的作用是 。
【实验结论】
在xFeCO3·yFe(HO)2·zH2O中,氢原子与氧原子的个数之比为 。
【实验反思】
(1) 装置A的作用是 。
(2) 实验结束后装置B中的残留固体可能全部是FeO,也可能全部是Fe3O4,还可能是 。
(3) 为了得到装置B中残留固体的组成,华雪同学称得装置B中残留固体质量为2.24g后,通过计算可知:残留固体的组成及各成分的质量为 。
【答案】(1)气密性 (2)打开弹簧夹K (3)使B中分解的二氧化碳和水蒸气转移干净 (5)0.36 、0.88、检验二氧化碳和水是否完全吸收【实验结论】4:9 ;【实验反思】(1)除去空气中的水和二氧化碳 (2)FeO和Fe3O4的混合物 (3)FeO和Fe3O4质量分别为1.08g和1.16g
【解析】(1)有气体参与的实验在实验前必须检查装置的气密性。(2)(3)(5)空气经过A中的碱石灰可以去除掉空气中的二氧化碳和水蒸气,打开弹簧夹k,鼓入一段时间,可以将玻璃管中含二氧化碳和水的空气向右转移经过C、D、E装置,C装置中的浓硫酸可以吸收水,D装置E装置中的碱石灰可以吸收二氧化碳,这样做可以使玻璃管中没有二氧化碳和水蒸气,以消除最终对碱式碳酸亚铁加热后是否产生二氧化碳和水判断的影响。关闭弹簧夹K,加热装置B装置至装置C中导管末端无气泡冒出,再打开弹簧夹K,缓缓通空气一段时间,这样操作的目的是使B中分解的二氧化碳和水蒸气向右转移通过C、D、E装置。装置C中增重的量是产生的水蒸气,装置D、E中增重的量是产生的二氧化碳气体。实验结论中氢氧原子个数比可以从生成的CO2和H2O的质量入手。
xFeCO3·yFe(HO)2·zH2O→(x+y)FeO+xCO2+(y+z)H2O
44x 18(y+z)
0.88 0.36
=
得=1:1,也就是说CO2与H2O的计量系数相同。
假设y=z=1,则x=2,则反应方程式为2FeCO3·Fe(HO)2·H2O→3FeO+2CO2+2H2O。所以氢原子与氧原子的个数之比为(2×2):(3×1+2×2+2×1)=4:9
实验反思中(2)生成的FeO可能完全没被氧化,那么装置B 中残留固体就全部是FeO;生成的FeO可能有一部分被氧化,那么装置B 中残留固体就就既有FeO又有Fe3O4;生成的FeO可能全都被氧化了,那么装置B 中残留固体就全部是Fe3O4。(3)设:反应生成的FeO质量是x。
2FeCO3·Fe(HO)2·H2O→3FeO+2CO2+2H2O
216 88 36
x 0.88
=
x=2.16g
设:与O2反应生成Fe3O4的FeO的质量为y。
6FeO+O2=2Fe3O4
432 464
y
由装置B中残留固体质量为2.24g可知:2.16-y+=2.24 得y=1.08g
所以装置B中FeO的质量为2.16g-1.08g=1.08g;装置B中Fe3O4的质量为=1.16g
【知识点】实验气体除杂;尾气处理;有关化学方程式的计算。
31.(2019江苏省苏州市,31,6)实验室以一种工业废渣(主要成分为MgCO3、MgO和SiO2)为原料制备MgCO3.3H2O。其主要实验过程如下:
已知:SiO2不溶于水,常温下不与硫酸、碳酸钠反应。
(1)“酸溶”时发生反应的化学方程式为______________和_____________
(2)“过滤II”所得滤液中含有的主要离子有____________(填离子符号)。
(3)“反应”步骤前后均有过滤,能否省去“过滤I”只进行“过滤II”。____________(填“能”或 “否”),理由是______________,
(4)“酸溶”时所加硫酸溶液不宜过量太多的原因是_____________
【答案】
(1) MgO + H2SO4 =MgSO4 + H2O
MaCO3 + H2SO4 = MgSO4 + H2O + CO2 ↑
(2) Na+、SO42-、CO32-
(3) 否 MgCO3.3H2O产品中会混有杂质SiO2
(4) 避免制备MgCO3.3H2O时消耗更多的碳酸钠
【思路分析】
1. 根据酸的化学性质书写正确的化学方程式;
2. 分析反应后物质成分,既要考虑生成物,又要考虑反应物是否有剩余。
【解题过程】
(1)SiO2不溶于水,常温下不与硫酸反应,MgCO3、MgO会被硫酸溶解,故“酸溶”时发生反应的化学方程式为MgO + H2SO4 =MgSO4 + H2O;MaCO3 + H2SO4 = MgSO4 + H2O + CO2 ↑
(2)MgCO3、MgO会被硫酸溶解生成 MgSO4,“过滤I”中含有H2SO4 和MgSO4 ,加入过量的碳酸钠,反应后“过滤II”所得滤液中含有生成的硫酸钠和剩余的碳酸钠,故主要离子有Na+、SO42-、CO32-。
(3)“反应”步骤前后均有过滤,“过滤I”过滤出SiO2,“过滤II”得到MgCO3.3H2O,所以不能省去“过滤I”只进行“过滤II”。否则MgCO3.3H2O产品中会混有杂质SiO2。
(4)“酸溶”时所加硫酸溶液不宜过量太多,硫酸会和碳酸钠反应,消耗更多的碳酸钠。
【知识点】酸的性质 化学方程式的书写 物质成分的判断
26.(2019黑龙江省绥化市,26题,分)新能源的开发和利用是人类社会可持续发展的重要课题,氢、氧燃料电池是一种新型能源,所用的氧气从空气中获得的方法是__________.空气中的氧气按体积计算,大约是
空气总体积的__________.氢气可用天然气制取,这种方法制取的氢气中往往混有二氧化碳和一氧化碳,为了证明混合气体中H2、 CO2、 CO三种气体都存在,一化学实验小组设计以下实验.
【阅读提示】
①实验前,装置内的空气己排尽.
②实验过程中的尾气己处理.
③无水硫酸铜是白色粉末,吸水后变蓝.
请回答下列问题.
(1)A装置的作用是____________.
(2) C装置中的实验现象是______________.
(3)E装置中盛放的试剂应该是_____________,该装置中发生反应的化学方程式为____________.
(4)证明氢气存在的实验现象是________________.
(5)另一小组同学利用上述实验装置(把其中的E装置换成装有碱石灰的干燥管).仿照上述实验过程,通过定量的方法确定一氧化碳存在,记录实验数据如下:
(注:反应生成的水蒸气被D装置完全吸收,不考虑其他水蒸气对实验结果的影响)
实验前C装置玻璃管内固体总质量/g
m1
实验后C装置玻璃管内固体总质量/g
m2
实验前D装置总质量/g
n1
实验后D装置总质量/g
n2
利用上表数据,计算出能证明CO存在的质最关系是.(用m1、 m2、n1、 n2表示)
【思路分析】(1)氧气从空气中获得的方法是根据各气体的沸点不同,从而进行分离获得.空气中的氧气按体积计算,大约是 空气总体积的五分之一.
(2)为了证明混合气体中H2、 CO2、 CO三种气体都存在,首先利用二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊的特点证明二氧化碳,同时为了防止干扰以后气体的鉴别,也要将其除尽;为了证明氢气的存在,需要将其通过灼热氧化铜,为防止水的干扰,需要先将其除尽;通过灼热的氧化铜一氧化碳和氢气都具有还原性,可通过产物为水和二氧化碳进行检验,检验水需要无水硫酸铜,检验二氧化碳需要澄清石灰水.
(3)若气体完全为氢气则
CuO+H2
△
Cu+H2O 质量减少
80 64 18 16
n2-n1 m1-m2
18/16= n2-n1 / m1-m2 m1-m2===(n2-n1),若有一氧化碳存在,则生成的水要比n2-n1少,故可得到答案.
【解题过程】氧气从空气中获得的方法是分离液态空气,空气中的氧气按体积计算,大约是 空气总体积的五分之一.
(1)A装置的作用是验证并除去二氧化碳.
(2) C装置中的实验现象是玻璃管中黑色粉末变红,.
(3)E装置中盛放的试剂应该是澄清石灰水,该装置中发生反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O.
(4)证明氢气存在的实验现象是D中无水硫酸铜变蓝,C中粉末变红.
(5)若气体完全为氢气则
CuO+H2
△
Cu+H2O 质量减少
80 64 18 16
n2-n1 m1-m
18/16= n2-n1 / m1-m2 m1-m2===(n2-n1),若有一氧化碳存在,则生成的水要比n2-n1少,故可得到m1-m2>(n2-n1).
【知识点】实验探究 酸的性质 一氧化碳
21.(2019广西省贵港市,21题,12分) 某化学兴趣小组在学习金属知识后,对金属钙及其化合物的化学性质非常感兴趣, 并进行了以下实验探究.
(1)对金属钙的化学性质进行探究
【提出问题】 金属钙能否与水反应?
【实验探究】取一粒金属钙投入盛有50mL水的烧杯中,钙粒与水剧烈反应,四处游动,产生气泡,溶液出现浑浊.用手触摸烧杯外壁,感觉发热.反应结束放置一段时间后,溶液变澄清,往烧杯中滴入无色酚酞试液,溶液变红色.
【实验结论】金属钙能与水反应.经进一步检验,产生的气体能燃烧.请写出钙与水反应的化学方程式_________.
【交流与反思】反应结束放置一段时间后,溶液变澄清的原因是________________.
(2)对久置于空气中的“生石灰”干操剂的组成成分及含最进行探究
【查阅资料】Ca(OH)2加热到一定温度时会发生分解反应,生成两种氧化物.
【实验探究】该小组称取1 0.0g干燥剂样品于控温电加热器中,按下图所示装置进行实验(装置气密性良好,(装置A、 B、C中药品足量,实验操作正确).
【实验数据记录】充分反应后,产物被完全吸收,A装置增重0.9g, B装置增重2.2g.
【分析与结论】该包干燥剂的成分有_____(填化学式),其中Ca(OH)2的质最为______g.
【反思与拓展】
①停止加热后,需要通入N2一段时间的目的是_______________.
②若没有C装置,会导致含量测定结果偏小的成分是_____________________-.
【思路分析】取一粒金属钙投入盛有50mL水的烧杯中,钙粒与水剧烈反应,往烧杯中滴入无色酚酞试液,溶液变红色说明生成碱性物质,根据质量守恒定律为氢氧化钙,金属钙能与水反应,经进一步检验,产生的气体能燃烧,根据质量守恒定律为氢气,故可以写出化学反应方程式;氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小,是因为个反应放热,温度升高溶解度减小,反应结束,温度降低,溶解度增大的原因;空气中的水蒸气和二氧化碳会进入,影响实验效果,碱石灰会吸收氢氧化钠和水分,据此解答.
【解题过程】金属钙能与水反应的化学方程式Ca + 2 H2O = Ca(OH)2 + H2 ↑;反应结束放置一段时间后,溶液变澄清的原因是,该反应放热,氢氧化钙溶解度变小,反应结束,温度降低,溶解度增大,且水足量;根据Ca(OH)2加热到一定温度时会发生分解反应,生成两种氧化物.故为
Ca(OH)2=CaO+H2O,A装置增重0.9g,是吸收的水分,故Ca(OH)2=CaO+H2O
74 18
X 0.9g
74/x=18/0.9g x=3.7g; 氢氧化钙3.7g;
B装置增重2.2g,根据
CaCO3CO2↑+CaO
100 44
Y 2.2g
Y=5g 碳酸钙5g;
因此碳酸钙和氢氧化钙共5g+3.7g=8.7g,故还含有氧化钙.
①停止加热后,需要通入N2一段时间的目的是是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入玻璃管.
②若没有C装置,则二氧化碳和水蒸气会进入装置,使得氢氧化钙和氧化钙质量偏大,碳酸钙质量偏小了会导致含量测定结果偏小了.
【知识点】实验探究
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