2024中考化学压轴题题型7 实验探究
展开1.某实验小组的同学用氢氧化钙溶液和盐酸进行酸碱中和反应的实验时,向烧杯中的氢氧化钙溶液加入稀盐酸一会后,发现忘记了滴加指示剂。因此,他们停止滴加稀盐酸,并对烧杯内溶液中的溶质成分进行探究。
Ⅰ、写出该中和反应的化学方程式: 。
Ⅱ、探究烧杯内溶液中溶质的成分。
【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么?
【猜想】猜想一:可能是CaCl2和Ca(OH)2;
猜想二:可能只有CaCl2;
猜想三: 。
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。
【进行实验】
【反思与拓展】
(1)实验步骤2中产生白色沉淀的化学方程式为 。
(2)烧杯中的溶液未经处理直接倒入下水道,可能造成的危害是 (写一条)。
(3)要处理烧杯内溶液,使其溶质只含有CaCl2,应向烧杯中加入过量的一种物质,该物质可以是 (写化学式)
2.化学兴趣小组的同学在探究酸、碱、盐的化学性质时,进行了如图所示的实验,回答下列问题。
(1)甲试管中的化学反应方程式为 。当同学们观察到试管中出现 的现象时,得出了氢氧化钠溶液和稀盐酸拾好完全反应的结论。
(2)乙试管中的物质不发生反应的原因是 ;实验结束后,小杨同学将三支试管反应后的物质全部倒入同一个干净的废液缸中,观察到白色沉淀明显增多,废液缸中液体始终呈红色。由现象可知丙试管反应后的溶液中溶质是 。
(3)为了得出废液缸中废液的溶质成分,同学们继续进行了以下的实验探究。
【提出问题】废液缸中废液的溶质成分有哪些?(酚酞除外),同学们各自列出自己猜想。
【进行猜想】
猜想一:NaCl、NaOH、CaCl2
猜想二:NaCl、NaOH
猜想三: 。
猜想四:NaCl、Na2CO3、NaOH、CaCl2
小玥同学认为猜想四肯定不正确,她的理由是 。
【设计实验】请你和同学们一起设计实验方案,证明猜想一成立。
【反思拓展】废液缸中的白色沉淀成分是 (写出化学式)。
3.学习复分解反应发生条件时,小红同学做了下表中的四个实验。
(1)根据以上实验,可以判断试管③④中发生了复分解反应。试管③中反应的化学方程式为 。
(2)小明同学向盛有NaOH溶液的试管中先加了一种试剂,再加稀硫酸,从而能说明试管①中也发生了反应,这种试剂是 。
(3)为了验证试管②中是否发生复分解反应,小明同学进行了如下探究。
[提出猜想]猜想1:试管②中没有发生复分解反应,溶液中有MgCl2,即Mg2+和Cl-同时存在溶液中。
猜想2:试管②中发生了复分解反应,溶液中无MgCl2。
老师提示SO42-会对Cl-的检验有干扰,需要先除去,小明根据老师的提示和自己的猜想提出了以下实验方案。
[设计方案]
沉淀A的化学式是 。
老师评价该方案时指出:设计思路正确,但试剂选择有误,你认为应该将所选的试剂 改成 。
小明按照修改后的方案进行了实验,最后得出的结论是猜想1正确,则步骤Ⅱ、步骤Ⅲ中必然会观察到的现象是 。
[实验反思]小明反思进行步骤Ⅲ时,加NaOH溶液采用了滴加的方式,但没有立即观察到任何现象,你认为其中的原因是 。
4.化学兴趣小组对“锌与稀硫酸反应快慢的影响因素”进行了探究。
【提出问题】锌与稀硫酸反应的快慢受哪些因素的影响呢?
【猜想与假设】①可能与稀硫酸的溶质质量分数有关;②可能与反应的温度有关。
【设计并实验】兴趣小组用20 mL不同质量分数的稀硫酸和5 g相同形状的锌进行如下实验(时间为3分钟)。
(1)锌与稀硫酸反应的化学方程式为 。
(2)如图所示装置是用于测量氢气的体积,氢气从 口通入(填导管口序号)。
【收集证据】
(3)要比较不同温度对反应快慢的影响,应选择的实验编号是 。结论是增大反应温度,反应速率 。(填“增大、不变或减少”)
(4)从上表数据可知,增大硫酸浓度,反应速率 。(填“增大、不变或减少”)
【反思评价】
(5)下表是兴趣小组第①组实验根据前6分钟记录详细数据(每分钟记录一次产生氢气的体积)。
请解释锌与稀硫酸反应后来变慢的原因 。
5.被誉为“大湖名城、创新高地”的合肥,因水得名,因水而兴。某化学兴趣小组对学校附近湖水的水质产生了兴趣,在老师的指导下,他们进行了如下项目式探究。
【项目一:查找水体中藻类物质大置繁殖的原因】
(1)同学们经过调查,有些水域藻类大量繁殖,水质恶化。某藻类化学式为C106H263O106N16P,则该水域中导致藻类生长过快的营养元素是 (填元素名称)。
【项目二:比较不同水样的硬度】
小组同学用四种水样进行硬度检验实验,实验现象记录如下表所示。
(2)硬度最大的水样是 。
(3)由上述实验可知,能降低自来水硬度的方法有 。
【项目三:了解水垢形成与硬水的关系】
【查阅资料】在日常生活中,水壶用久后内壁会有水垢生成,主要是因为硬水中溶解了较多的碳酸氢钙[Ca(HCO3)2]和碳酸氢镁[Mg(HCO3)2],在煮沸的过程中会变成难溶于水的碳酸钙(CaCO3)和氢氧化镁[Mg(OH)2]。
(4)①下列物质中可用于除去水垢的是 (填字母)。
A.碳酸钠 B.稀盐酸 C.氢氧化钠 D.氧化钙
②写出碳酸氢钙煮沸变成其中一种水垢成分的化学方程式: 。
【项目四:再探水垢加热时的变化】
【查阅资料】氢氧化镁受热易分解,生成两种氧化物;碳酸钙需要更高温度才可以分解。
【进行试验】取某水垢样品进行加热,加热过程中剩余固体的质量随加热时间的变化如图所示。
(5)①ab段固体质量减少的原因是 。
②bc段固体质量没有减少的原因是 。
③cd间任一点(不包括c、d两点)的剩余固体成分为 。
二、科学探究题
6.某研究小组发现,维C泡腾片(保健药品,主要成分见图1)溶于水,有许多气泡产生(如图2)。该小组同学探究该气体的成分。
【猜想与假设】
小华说:该气体可能是CO2、O2、CO、H2、N2。
小明说:不可能含有N2,因为 。
小芳说:不可能含有CO和H2,因为从药品安全角度考虑,H2易燃易爆,CO 。
该小组同学认为:该气体可能含有CO2、O2中的一种或两种。
【进行实验】
【得出结论】
(1)由实验A可知,该气体中肯定含有 ,写出该反应的化学方程式 。
(2)由实验B (填“能”或“不能”)确定该气体中不含氧气,理由是 。
【拓展延伸】关于维生素C(C6H8O6)和柠檬酸(C6H8O7)的下列说法错误的是 。
A.均由碳、氢、氧三种元素组成的化合物
B.由于维生素C和柠檬酸的分子构成不同,因此性质差异很大
C.维生素C和柠檬酸中碳元素的质量分数相同
D.维生素C和柠檬酸中碳元素、氢元素和氧元素的质量比不同
7.某实验小组为探究酸的化学性质,同学们设计并完成了如图所示的实验:
(1)试管A中观察到溶液由无色逐渐变成黄色,是因为反应生成了 (填化学式),一段时间后有气泡产生,写出产生气泡的化学方程式 。
(2)写出试管B中发生反应的化学方程式 ,向反应后的溶液中滴加紫色石蕊溶液,观察到紫色石蕊溶液变为 色。
(3)同学们把试管C、D反应后溶液倒入烧杯E中,先观察到有无色气体,后有白色沉淀生成。
①该白色沉淀为 (填化学式),请你分析试管C内反应后一定剩余的物质是 ,试管D反应后溶液中的溶质共有哪些 (填化学式)。
②大家将烧杯E内的物质进行过滤,对所得滤液的溶质成分进行探究:
【提出猜想】甲同学清想:NaCl;
乙同学猜想:NaCl、BaCl2;
你的猜想:
【设计实验】请设计实验验证你的猜想:
8.实验室有一瓶白色固体,可能由Ba(NO3)2、NaCl、Na2CO3、Na2SO4中的两种或两种以上组成,某兴趣小组为确定其成分进行了如图所示的实验探究,请你参与并完成相关问题。
(1)原白色固体中一定没有 (写化学式),写出“产生气泡,白色沉淀溶解”反应的化学方程式 。
(2)溶液M中的溶质一定有NaNO3,一定没有 (写化学式)。
【提出问题】
溶液M中溶质的成分是什么?
【作出假设】
溶液M中溶质的成分是:
假设I: ;假设Ⅱ:NaNO3、Na2CO3:
假设Ⅲ:NaNO3、NaCl: 假设IV:NaNO3、Na2CO3、NaCl。
【实验探究】
实验b反应的化学方程式为 。
【反思评价】兴趣小组内有同学认为得出“假设IV成立”的实验设计不合理,原因是 。
9.实验室有一瓶标签受到腐蚀的无色溶液,如图所示:
这瓶无色溶液是放在存放盐溶液的柜子里。化学兴趣小组开展探究:
【提出问题】这瓶无色溶液究竟是什么盐的溶液?
【猜想与假设】该无色溶液可能是碳酸钠、碳酸氢钠、氯化钠、硫酸钠、硝酸钠中某一种的溶液。
【初步分析】
(1)库尔班同学根据标签上的组成元素认为一定不是 溶液。
(2)艾力同学提出,碳酸氢钠、硝酸钠的溶液也不可能,他的依据是 。
【设计实验】为了确定该溶液究竟是剩余两种盐的哪一种溶液,他们设计了如下实验:
【实验结论】
(3)该瓶无色溶液的溶质是 (填化学式),生成白色沉淀的化学反应方程式是 。
【实验反思】
(4)玉素甫同学认为原设计的实验还可简化,同样达到鉴别的目的。丙同学设计的实验如下(将实验操作及实验现象填入相应的空格中):
(5)白燕同学经查阅资料得知:氯化钠、硫酸钠、硝酸钠溶液呈中性,碳酸钠、碳酸氢钠溶液呈碱性,提出测溶液的酸碱性来确定更简便。她采用 测量溶液的pH值 7(填>、=、<),则结论与以上同学一致。
10.某化学兴趣小组的同学在课外阅读中得知:向氯水中通入二氧化硫会发生以下反应:C12+SO2+2H2O=H2SO4+2HC1。同学们在老师的指导下向一定量氯水中通入二氧化硫至恰好完全反应,取50mL反应后所得溶液于烧杯中,向其中加入一定量BaCl2溶液,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,并对滤液的成分进行了探究。(温馨提示:若实验中涉及硫酸银等微溶物,均视为可溶物)。
【初步结论】滤液中一定含有的溶质是 。
【查阅资料】硫酸钡和氯化银均不溶于稀硝酸。
【提出问题】滤液中还可能含有的溶质的成分有哪些?
【猜想与假设】猜想一:H2SO4
猜想二:BaCl2
猜想三:H2SO4、BaC12
有同学提出猜想三不合理,原因是 。
【实验设计】
【反思评价】
小明认为实验一的结论判断不严谨,其理由是 。
【拓展延伸】已知溴水(主要含Br2)的化学性质与氯水相似,请写出向溴水中通入二氧化硫的化学方程式 。
11.化学小组的同学在收集满CO2的集气瓶中放入燃烧的钠,钠继续燃烧,充分反应后生成黑色的碳和一种白色固体。
(1)对于白色固体的成分,有下列猜想:①氧化钠;②碳酸钠;③氧化钠和碳酸钠的混合物;④氢氧化钠;⑤碳酸氢钠。
指出以上不合理的猜想并说明理由 。
(2)请设计实验方案证明猜想②正确,猜想①、③均不正确。(提示:氧化钠为白色粉末,溶于水生成氢氧化钠;碳酸钠溶液呈碱性)
(3)写出钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式 。
12.小王同学在生活中处处注意观察,他发现固体溶解时受很多因素影响,于是他进行了如下科学探究。
【提出问题】根据生活经验,影响食盐在水中溶解快慢的因素有哪些?
【猜想与假设】(1) (2)
【设计实验】请你选择猜想中的一个因素设计实验方案进行验证。你想探究的一个因素是
【实验方案】(包括步骤、现象、结论)是:
13.化学兴趣小组的同学用锌和稀硫酸进行实验制取氢气,发现不同组同学实验时反应速率有些差异。于是兴趣小组的同学们一起对“锌与硫酸反应速率的影响因素”进行探究,并利用下图装置收集产生的氢气。
【查阅资料】圆粒状锌的直径通常为 3-4 毫米,粉末状锌的直径通常为 0.3~0.5 毫米。
【作出猜想】同学们推测影响“锌与硫酸反应速率的影响因素”:
甲同学:温度;
乙同学:硫酸的溶质质量分数(即浓度);
丙同学: 。
【进行实验】同学们一起设计了如下实验方案进行实验。
【解释与结论】
(1)锌与硫酸反应的化学方程式为 。
(2)能用排水法收集氢气的原因是氢气 (填“易”或“难”)溶于水。
(3)实验 1、2、3 的目的是探究 同学的猜想。
(4)欲得出“其他条件相同时,硫酸的溶质质量分数越大,锌与硫酸反应的速率越快”的结论,需要对比实验 (填编号)。
(5)通过对比实验 5 和实验 6,得出的结论是 。
【反思与评价】
(6)实验室制取氢气时,通常使用锌粒而不用锌粉的原因为 。
(7)将 6.5g 锌与 100g 19.6%的硫酸充分反应,可得到氢气 L(氢气密度为0.09g/L,精确到 0.1L)
14.废旧铁制品的利用:
硫酸亚铁铵晶体(俗称摩尔盐)化学式为 xFeSO4·y(NH4)2SO4·zH2O,是一种重要的化工原料,用途十分广泛。某同学利用废铁屑制备硫酸亚铁铵晶体并设计实验测定其组成。
(1)步骤②中一系列操作中用到的玻璃仪器主要有:烧杯、 、玻璃棒等。
(2)步骤③中使用乙醇汽油洗涤可以快速晾干。这样做的优点是 。
A 避免用水洗涤所造成的晶体损耗 B 酒精易挥发,可低温晾干晶体
测定硫酸亚铁铵晶体的组成及热分解实验,兴趣小组称取此晶体样品78.4g,在科研人员的指导下用下图装置进行热分解实验。
【查阅资料】①硫酸亚铁铵晶体在200℃完全失去结晶水,剩余物在500℃完全分解为氧化铁、SO2、SO3、NH3和H2O。碱石灰可吸收SO2、SO3、和H2O,但不吸收NH3.浓H2SO4可吸收NH3和H2O。
②1400℃后氧化铁隔绝空气能续继分解生成铁的某种氧化物。
(3)装配好实验装置后,先要 。
(4)加热前后及过程中均通入N2,200℃停止加热后继续通N2的目的是防止倒吸和 。
(5)控制温度在不同的范围对A中样品加热,测得装置B和C中的质量变化如下表。并测得装置A剩余固体质量随温度的变化如下图所示。
①根据数据,硫酸亚铁铵晶体中,x:y:z=
②写出B点的化学式 。
③写出E到F段发生反应的化学方程式 。
15.某化学兴趣小组对“空气中氧气含量的测定”展开探究。
【提出问题】用红磷和白磷测定空气中氧气的含量结果是否相同?
【实验操作记录、分析】
(1)如图1所示,连接好实验装置后,接下来的操作是 。在集气瓶内加入 50.0mL水,导管内注满水后夹紧胶皮管。
(2)打开并调试好传感器和数显设备,点燃燃烧匙内的红磷后,立即伸入瓶中并把塞子塞紧。观察到的主要实验现象是 。
(3)各传感器测得的数据如图2所示,横坐标为时间,纵坐标表示该段时间内气体压强、温度、氧气浓度对应的变化情况。bc段压强升高的原因是 ,cd段气压变化的原因是 。
(4)图2中X曲线表示的是 (填“温度”或“氧气浓度”)变化情况。
【数据处理】
(5)冷却到室温后,打开弹簧夹。集气瓶中液面不再变化时,测得实验数据如下、
根据实验数据计算,空气中氧气的体积分数是 (保留小数点后两位)。
(6)用白磷进行相同的实验,测得装置内的压强随时间变化的数据如图3所示。已知在温度一定的情况下,氧气的体积分数等于氧气的压强分数。计算氧气的体积分数为 (保留小数点后两位)。
【评价与反思】
(7)写出红磷燃烧的符号表达式 。
(8)采用教材装置测定空气中氧气含量时改用白磷能使测定结果较准确的原因是 。
16.对于现象不明显的化学反应,实验设计中常通过放大、转化等方式使化学反应现象显现出来,更可以通过现代技术手段进行数据测定,实现反应过程的“可视化”。
【实验探究1】证明稀盐酸与NaOH溶液能发生化学反应
方案一:将盐酸滴入NaOH溶液的过程中,用pH传感器探究反应过程。当pH≤7即可确定二者发生了化学反应。实验测得其图像如图所示。
(1)b点表示溶液中的溶质是 。
(2)强调“pH≤7时”而不是“pH减小”作为判断的理由是 。
方案二:向盛有10mL5%氢氧化钠溶液的烧杯中,逐滴匀速加入稀盐酸。并用温度传感器测量反应过程中溶液的温度变化情况,发现温度升高明显。
【提出问题】
氢氧化钠溶液和盐酸混合时,溶液温度升高是否能得出该反应放热的结论?为此,需补做下列两个实验。
(1)向10mL5%的氢氧化钠溶液中逐滴加入 ,边加边搅拌,并用温度传感器测定实验过程中温度的变化。
(2)将实验(1)中的氢氧化钠溶液替换为同浓度的盐酸,并再次进行实验。实验所得图像分别如图1、图2:
由图可知,盐酸、氢氧化钠溶液稀释时均 (填“放热”或“吸热”),但它们稀释时温度的变化量远 (填“大于”或“小于”)两溶液混合时温度的变化量。
【实验结论】氢氧化钠溶液和盐酸的反应是放热反应。
【实验探究2】用电导率传感器测氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸的电导率变化(如图)。
【查阅资料】
①电导率传感器用于测量溶液的导电性强弱,能反映离子浓度大小。
②相同温度下同种溶液电导率越大离子浓度越大。
【分析与讨论】
(1)AB段曲线下降的原因是 。
(2)如图表示该反应过程中烧杯中不同时间点的微观粒子示意图,按时间先后排列的顺序为 (填字母)。
【实验探究3】稀盐酸的溶质质量分数的测定
课外活动小组用如图所示装置将稀盐酸滴入20mL溶质质量分数为5%的NaOH溶液中,溶液的温度和pH随稀盐酸体积(V)的变化曲线如下图所示。
(1)通过该实验给出的判断,其中正确的是 。
a.进行该实验时环境温度约为22-23℃
b.溶液由碱性转变为中性,再转变为酸性且酸性不断减弱
c.该实验表明化学能可转化为热能
(2)计算实验中所用稀盐酸的溶质质量分数 (写出计算过程,结果保留1位小数,假设几种溶液密度均约为1g/mL)。
17.科学探究是学习化学重要而有效的学习方法。某化学课堂围绕“酸碱中和反应”,将学生分成若干小组,在老师引导下开展探究活动。以下是教学片断,请你参与学习并帮助填写空格(包括表中空格)。
活动一:
甲组同学向盛有一定量的氢氧化钠溶液的烧杯中滴加稀盐酸,一会儿后发现有气泡产生,于是,他们停止了滴加稀盐酸。经询问老师得知该氢氧化钠溶液已变质,请你用化学方程式表示其变质的原因 。
活动二:
乙组同学向盛有一定量的氢氧化钙溶液的烧杯中滴加稀盐酸,一会儿后发现忘记了滴加指示剂,因此,他们停止了滴加稀盐酸,并对烧杯内溶液中溶质的成分进行探究:
【提出问题】溶液中的溶质含有什么物质?
【作出猜想】猜想一:溶质只有CaCl2
猜想二:溶质有CaCl2和Ca(OH)2
猜想三:溶质有
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。
【方案设计】
【方案评价】小组同学通过讨论后认为:
(1)方案一能证明猜想二正确,但不能证明猜想一正确。
(2)方案二可行,但小组同学在记录时未记录完整,请你替他们补充完整。
【方案反思】(1)方案一不能证明猜想一正确的理由是酚酞在中性和酸性溶液中都不变色;
(2)某同学提出将方案一中酚酞溶液换成 (填写一种试剂即可)同样可以得出猜想二正确。
活动三:
甲、乙两组同学将各自烧杯内的剩余物倒入同一个洁净的大烧杯中,观察到先有气泡产生,后有白色沉淀出现。将大烧杯中的混合物过滤,得到滤渣和滤液。同学们对滤液中溶质成分进行再探究。大家经过讨论一致认为滤液中一定含有的溶质是 ,为了进一步验证可能存在的溶质,请你帮助设计实验并进行验证(任写一种可能情况):
18.碳酸氢钠是小苏打的主要成分,在生产和生活中有许多重要的用途。化学课上,同学们为了解碳酸氢钠的性质,将一定质量的碳酸氢钠和稀硫酸混合,充分反应后,有气体逸出,该反应的化学方程式为2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2H2O+2CO2↑,同学们对反应后溶液中溶质的成分进行了探究:认为除一定含有硫酸钠外可能还含有其他成分,因此进行了猜想并做了如下实验:
【实验用品】pH试纸、锌片、氧化铜粉末、稀硫酸、氢氧化钠溶液、氯化钡溶液。
【猜想与假设】反应后溶液总溶质的可能组成成分。
猜想一:硫酸钠
猜想二:硫酸钠、 (填名称或化学式均可)。
猜想三:硫酸钠、硫酸
【实验探究】同学们取反应后的溶液用不同方案进行如下实验,请根据结论完成如表实验现象中的空格。
【得出结论】猜想三正确。
【评价反思】
(1)老师对同学们能用多种方案进行探究,并且得出正确的实验结论给予了肯定,同时指出探究中存在一处明显操作错误是: 。
(2)有同学对实验方案B的结论提出了质疑,认为仅凭此现象不能得出猜想三正确,请说明理由 。
【总结提高】依据所给实验用品,设计不同的方案确认猜想三是正确的,请你写出你的实验方案 。
19.青竹湖化学兴趣小组同学设计了下图所示实验装置并做了如下实验:
①在止水夹K1、K2处于关闭状态时,将针筒A中溶液挤入试管B中,接着打开止水夹K1,发现D中的部分溶液被吸入试管B中,充分反应后,试管B留下的溶液也显红色;
②打开止水夹K2,风哨振动鸣叫,C中的部分溶液被吸入B和D中,反应后B、D中溶液都变为无色。
请根据上述实验回答下列问题:
(1)步骤①中,充分反应后,试管B中溶液呈红色,则溶液显 性(填“酸”、“中”或“碱”)。
(2)步骤①中,充分反应后,试管B里的CO2最终转化为 (填化学式)和水。
(3)风哨振动鸣叫说明上述实验步骤①后B、D装置内气压 (填“大于”、“小于”或“等于”)C装置内气压。
(4)B、D中溶液都变为无色后,将B、D装置内的溶液倒入同一个烧杯,该兴趣小组对该烧杯溶液所含溶质组成产生了探究兴趣。小青同学认为烧杯中溶质组成存在以下五种猜想:
猜想I:只有硫酸钠
猜想II:硫酸钠和稀硫酸
猜想III:硫酸钠和氢氧化钠
猜想IV:硫酸钠和碳酸钠
猜想V:硫酸钠、碳酸钠和氢氧化钠
小竹同学指出上述五种猜想只有猜想I和猜想II可能成立,理由是 。
(5)小竹为探究上述烧杯溶液所含溶质组成,设计了如下实验:
(6)小湖同学提出小竹同学设计的实验不严谨,不能证明猜想II成立,理由是 。
(7)要证明猜想I成立,可以选择 (从下列选项选填字母)加入上述烧杯中来证明。
A.镁条 B.紫色石蕊溶液 C. 碳酸钠溶液 D.氢氧化铜 E. 氢氧化钡溶液 F. 硝酸钡溶液
20.化学活动小组的同学在做实验时发现:向盛有KOH溶液的烧杯中通入足量的CO2,并没有明显的实验现象。于是,同学们对“KOH与CO2是否发生了化学反应”进行如下探究。
【进行实验】
请写出乙同学的试管中发生反应的化学方程式 。
实验结束后,甲、乙两位同学出于兴趣,他们将试管中的物质同时倒入同一个洁净的烧杯中,充分搅拌后静置,观察到烧杯内上层是无色溶液,下层有白色沉淀。他们将烧杯中的物质进行了过滤,并对滤液的成分进行探究。
【提出问题】滤液中的溶质是什么呢?
【交流讨论】
(1)滤液中一定含有的一种物质是 。
(2)甲同学认为滤液中含有HCl,你是否同意他的观点? ,因为 。
【作出猜想】你认为滤液中还可能含有的物质是 。
【反思拓展】在分析化学反应后溶液中溶质的成分时,除考虑生成物外还需考虑 。
21.胃酸过多须服用抗酸药物(能与盐酸反应),常用的抗酸药物有碳酸氢钠片、铝碳酸镁片,兴趣小组的同学对这两种药物开展如下探究。
[查阅资料](1).铝碳酸镁片其主要成分的化学式为AlMg(OH)3CO3
(2)抗酸原理:抗酸药物中的离子和胃酸中的氢离子反应,降低胃液酸性
I.定性探究铝碳酸镁片与“胃酸”的反应。
取一粒铝碳酸镁片与40mLpH=1的稀盐酸(模拟胃酸)反应,将生成的气体通入澄清石灰水中,经过一段时间,澄清石灰水变浑浊。
(1)铝碳酸镁片与胃酸反应会生成两种盐和其他物质,写出该反应的化学方程式
(2)铝碳酸镁片中含有铝离子、镁离子、氢氧根离子和碳酸根离子。结合上述化学方程式分析,该药物起抗酸作用的微粒是 (填微粒符号)
(3)小磊采用同样的方法探究碳酸氢钠片与“胃酸”的反应,观察到澄清石灰水变浑浊,假设碳酸氢钠片已完全反应,药片中其他成分不溶于水也不参加反应。则反应后的溶液中的溶质可能是:
猜想1:氯化钠 猜想2: 。
请设计实验验证猜想,填写下表
Ⅱ.定量探究碳酸氢钠片、铝碳酸镁片与“胃酸”的反应,对比分析产生CO2的速率快慢和中和酸的能力强弱。
如图1,利用数字化实验分别测定碳酸氢钠片、铝碳酸镁片与“胃酸”反应时,产生CO2的速率快慢和pH的变化,得到“二氧化碳浓度--时间”曲线(见图2)、“pH--时间”曲线(见图3)。
从曲线图上看:(1)服用碳酸氢钠片更易造成胃胀气,原因是
(2)铝碳酸镁片中和酸的能力更强,理由是
22.四十九中学化学小组加热高锰酸钾制取氧气,反应一段时间后,收集到所需的氧气后停止加热,同学们对剩余固体的成分进行猜想和探究。剩余固体的成分是什么?
【猜想与假设】剩余固体的成分是什么?
大陈同学的猜想:K2MnO4、MnO2
小路同学的猜想:KMnO4、K2MnO4
大赵同学的猜想: (填化学符号):
【分析与判断】同学们经过讨论和分析,认为这三种猜想中,小路同学的猜想一定错误,理由是: 。
【活动与探究】为了验证其它猜想,小组同学接下来的操作是:取少量剩余固体于试管中,继续加热,再伸入带火星的小木条,观察到的现象是 。
【解释与结论】小组同学根据观察到的现象得出大赵同学的猜想成立。
【反思与收获】通过上述探究过程同学们总结出:在验证剩余固体成分时, 无需验证一定存在,只需验证可能存在的固体反应物即可。
23.其兴趣小组同学在老师的指导下,进入实验室对碳酸钙进行了一系列探究。回答下列问题:
Ⅰ.碳酸钙与盐酸反应
(1)装置A中仪器a的名称为 。
(2)装置B中的现象是 。
(3)装置C若用于检验生成的气体,其中试剂为 (写名称),发生反应的化学方程式为 。
Ⅱ.碳酸钙分解
碳酸钙在电炉中高温煅烧一段时间后,对剩余固体进行探究。
【提出问题】剩余固体成分是什么?
【猜想与假设】猜想一:全部是碳酸钙
猜想二:是碳酸钙和氧化钙的混合物
猜想三:全部是氧化钙
【设计并完成实验】
【实验结论】正确的猜想是 。
【交流与反思】小芳同学认为,步骤二中还可滴加其他试剂用来替代氯化铜溶液,该试剂可以是 (写一种即可);小华同学认为,只需完成步骤一和步骤三即可获得相同实验结论,他的依据是 。
【拓展与分析】查阅资料:生石灰质量的优劣常采用“活性度”来衡量。“活性度”的测定方法:取一定质量的生石灰,加入一定量的水,用一定溶质质量分数的盐酸中和,记录所消耗盐酸的体积(单位为mL)。消耗盐酸的体积数越大,“活性度”越高。
测得煅烧产物(CaO)的活性度,数据见如表。
石灰石煅烧的最佳温度范围一般为1100℃~1200℃的证据是 。
24.善于提出问题、探究问题和解决问题是学好化学的重要法。某研究性学习小组的同学在学习铁及其化合物知识时进行了系列研究。
Ⅰ.提出问题:
问题1:铁有多种氧化物,它们的性质有哪些差异?
问题3:用一氧化碳还原氧化铁得到的黑色固体一定是单质铁吗?
Ⅱ.解决问题
【问题1】查询资料:
a.铁常见的氧化物有氧化铁(Fe2O3)、四氧化三铁(Fe3O4)和氧化亚铁(FeO)。
b.四氧化三铁是具有磁性的黑色晶体,可以被磁铁吸引。它不溶于水,可以近似地看作是氧化亚铁和氧化铁的化合物,能与酸反应生成两种盐。
C.氧化亚铁是不溶于水的黑色粉末,能与酸反应,无磁性,不能被磁铁吸引。
(1)请写出四氧化三铁与盐酸反应的化学方程式
(2)有一包黑色粉末,可能是铁粉、Fe3O4粉末、FeO粉末中的一种。请你设计一种实验方案进行鉴别。
【问题2】同学们查阅资料得知CO与氧化铁反应,在不同的温度下,氧化铁因失氧程度不同而生成其他铁的氧化物(或铁单质)和CO2.小组同学设计了如图1所示的实验装置测定一氧化碳与氧化铁反应后的固体产物。
(3)实验开始应通入一氧化碳,再点燃酒精灯,目的是 。
【注意】若答对以下问题奖励4分,化学试卷总分不超过60分。
(4)同学们采集了用某种热分析仪记录的CO与氧化铁反应的有关数据,并得到固体质量与反应温度的关系曲线,如图2所示。根据相关信息,回答如下问题:
①图1虚线中装置的具体作用是 。
②在0~400℃温度范围内,管内固体质量不变,其原因是
③图中X= g,B点剩余固体的化学式是 。
25.某校化学实验室一瓶装满生石灰的塑料试剂瓶已经膨胀破裂,该校兴趣小组的同学在老师的指导下,对该生石灰取样开展了以下探究活动:
【提出问题】生石灰样品的成分是什么?
【猜想假设】生石灰样品的成分可能是CaO、Ca(OH)2和CaCO3中的一种或几种。
【设计实验】兴趣小组设计出如下实验进行探究。
【反思评价】
④经过讨论,发现通过②不能得出样品中一定含有Ca(OH)2,理由是 。
⑤通过小组合作,最后得出样品中肯定含有CaO和CaCO3,可能含有Ca(OH)2。请写出生成CaCO3的化学方程式 。
【应用交流】生石灰要 保存。
26.某化学兴趣小组的同学在老师指导下探究铁与水蒸气的反应。
(1)按如图甲装好药品、连好装置(夹持仪器已略去)。其中装置A对装置B中反应的作用是 。
(2)黑色铁粉加热一段时间后,B中仍为黑色,吹泡器连续吹出气泡,且气泡向上飞起:用燃着的木条靠近气泡,能产生爆鸣声,该气体燃烧的文字表达式为 。
(3)同学们讨论后认为:铁与水蒸气反应生成的固体是“铁的一种氧化物”,玻璃管内的黑色固体中还可能含有“过量的铁”。
【查阅资料】①铁有三种氧化物(氧化亚铁、氧化铁、四氧化三铁),其中氧化亚铁接触到空气会立即由黑色变为红棕色,铁的三种氧化物都不与硫酸铜溶液反应:②氧化铁是红棕色的固体:③铁能与硫酸铜反应产生红色固体。
【实验探究】
(4)【探究结论】铁与水蒸气发生反应,生成一种气体与一种黑色固体,该反应的文字表达式是 。
(5)【拓展创新】同学们利用微型仪器“长柄V形玻璃管”改进了图甲装置,设计出图乙装置,并分别选用湿棉花、湿粉笔、芦荟叶、芭蕉茎、氢氧化镁固体、氢氧化铜固体等作为供水剂,实验都获得成功;
①甲、乙装置相比,乙装置有很多优点,请你写一条: 。
②分析上述供水剂的供水原理,其中正确的是 。(填字母序号)
A.疏松、多孔的物质,有良好的吸水性和保水性能
B.新鲜的浮水植物,在受热时水分容易释放出来
C.本身不含水的固体物质,不能用作供水剂
27.碳燃烧后会生成不同的产物,兴趣小组同学对碳还原氧化铜的气体产物进行探究。
(提出问题)碳还原氧化铜生成的气体是什么?
(作出猜想)猜想Ⅰ:CO
猜想Ⅱ:CO2
猜想Ⅲ:CO2和CO
(查阅资料)氢氧化钠能与二氧化碳反应,起吸收二氧化碳的作用;浓硫酸能吸收水蒸气,起干燥作用。一氧化碳与氢氧化钠和浓硫酸均不起化学反应。
(实验步骤)小组同学利用下图所示装置进行实验。
(1)将块状木炭研细并与氧化铜粉末混合均匀。
(2)开始实验时,要先通一段时间N2。
(3)小组同学根据观察到的现象,得到猜想Ⅲ正确的结论。生成气体中含有一氧化碳的依据是:装置A中开始变红时,观察到 。
(实验2)进一步定量分析确定气体组成
(4)重复上述实验,测得反应前后的数据如下表:
依据上表数据计算:二氧化碳的质量为 g,一氧化碳的质量为 g。(反思与评价)
(5)装置A中生成CO的化学方程式可能为 (写一个即可)。
28.为鼓励新能源车的发展,自 2019 年至今,我国许多城市使用甲醇(化学式 CH3OH)汽车,以减缓因化石燃料的使用造成的污染。化学兴趣小组的同学查阅资料得知含碳元素的物质完全燃烧会生成 CO2,不完全燃烧会生成 CO,他们对甲醇燃烧后的产物产生了兴趣,于是展开如下探究。
【提出问题】甲醇燃烧后产生的气体中除了水蒸气,还可能含有的成分是什么?
【作出猜想】猜想 1:CO 猜想 2:CO₂ 猜想 3:NH3、CO2猜想 4:CO2、CO
【讨论交流】同学们经过讨论一致认为 不合理,理由是
【查阅资料】水能使无水硫酸铜变蓝;氢氧化钠能与二氧化碳反应,生成碳酸钠和水。
【进行实验】为了验证上述猜想,小华设计如图实验装置,对气体成分进行探究:
【实验现象及结论】实验过程中通过观察到 的现象,证明气体中含有二氧化碳和水蒸气。还能通过观察到 的现象,证明猜想 4 正确。
【反思交流】(1)NaOH 溶液的作用是 ,写出该反应的化学方程式 。
(2)上述实验没有进行尾气处理,请你设计尾气处理装置 。
(3)为避免含碳元素的燃料不充分燃烧生成有毒的 CO,可采取的措施是 (写一条)。
29.《汉代古火井碑序》记载:“诸葛丞相躬莅视察,改进技法,刳斑竹以导气(气指天然气),引井火以煮盐”。5月24日仪征打通了西气、川气、海气等通道互联互通,国家管网天然气运行输送系统可靠性再次提升。天然气的主要成分是甲烷(CH4),化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣,请你参与探究与分析:
【提出问题】甲烷在氧气中燃烧后生成哪些物质?
【资料】①含碳元素的物质在氧气中完全燃烧生成CO2,不完全燃烧生成CO;
②无水CuSO4是一种白色粉末状固体,遇水变蓝色。
【猜想与假设】
(1)有人认为丙同学的猜想是错误的,理由是 。
【实验探究】为了验证上述猜想与假设,将3.2g甲烷和xg氧气在密闭容器中充分燃烧(CH4 和O2均没有剩余),将燃烧产物依次通过下列装置(N2不参与反应,假设每步均完全反应):
(2)实验中观察到A中出现 现象,并增重 g,说明有水生成。
(3)装置B中变浑浊,装置B中发生反应的化学方程式 。
(4)装置A、B装置的顺序 (填“能”或“不能”)颠倒。
(5)装置C中表面为黑色氧化铜的铜网部分变红,质量减少2.4g,D中变浑浊,说明甲烷燃烧产物中有 生成,由此推断 同学的猜想成立。
(6)数据处理:x= 。写出密闭容器内发生反应的化学方程式 。
30.为了探究金属活动性,将锌和铜分别放入稀硫酸中,铜不反应而锌的表面有气泡产生,写出锌和稀硫酸反应的化学方程式: 。老师告诉学生,铜和浓硫酸在加热的条件下也能反应且产生气体。
提出问题铜与浓硫酸反应的生成物是什么?其中气体是什么?
猜想假设同学们对产生的气体作出了猜想。
猜想一:氢气;猜想二:二氧化硫;猜想三:氢气和二氧化硫的混合物。
查阅资料①二氧化硫可以使品红溶液褪色,排放到空气中会污染空气,也能和碱性溶液反应;
②H2+CuO△Cu+H2O。
实验探究:师生设计了如图所示装置进行实验(部分仪器省略),请完成下列表格。
表达交流(1)在步骤③中,鼓入空气的目的是 。
(2)请完成铜与浓硫酸反应的化学方程式:Cu+2H2SO4(浓)△CuSO4+SO2↑+ 。
反思拓展(1)若将装置A中铜丝换成锌片,随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐变小,装置D玻璃管中看到的现象是 。
(2)下列各组药品能够证明锌的金属活动性比铜强的是 (填序号)。
①锌、铜、稀盐酸 ②锌、硫酸铜溶液 ③锌、铜、氯化镁溶液
31.“神舟上九天揽月,蛟龙下五洋捉鳖”,充分展现了中国科技实力。航天员王亚平在“天宫课堂”上向同学们演示了“泡腾片太空溶解实验”—“太空水球”内产生大量气泡等奇妙现象,凸显了化学等自然科学的魅力。某化学兴趣小组同学在老师的指导下,对气体的成分进行探究。
【提出问题】泡腾片太空实验中产生的气体是什么?
【查阅资料】
维生素C泡腾片的主要成分:维生素C(C6H8O6)、碳酸氢钠(NaHCO3)和柠檬酸(C6H8O7)。
氢氧化钠与二氧化碳反应,生成碳酸钠(Na2CO3)和水。
二氧化碳不燃烧也不支持燃烧。
【作出猜想】兴趣小组的同学们认为:该气体可能是CO2、O2、N2、CO、H2中的一种或几种。依据质量守恒定律,该气体不可能含有 ,从安全角度考虑,该气体中不可能含有H2和CO。
猜想一:该气体是CO2猜想二:该气体是 ; 猜想三:该气体是CO2和O2
【设计与实验】
根据上述实验现象分析判断猜想 正确。
【反思与交流】实验二中饱和氢氧化钠溶液的作用是 ,写出该装置发生反应的化学方程式 。
32.某化学学习小组的同学对一瓶敞口放置氢氧化钙固体的化学成分产生了兴趣,他们根据自己所学知识进行如下探究:
[提出问题]该瓶药品的化学成分是什么?
[查阅资料](1)氢氧化钙是一种白色粉末,俗称熟石灰或 ,能与空气中的二氧化碳反应而变质。
(2)氢氧化钙的溶解度曲线如图:
[猜想假设]
猜想一:Ca(OH)2;猜想二:CaCO3 ;猜想三:Ca(OH)2和CaCO3。
[实验验证]
[得出结论]甲同学认为猜想三正确。
[反思交流]
(1)乙同学认为甲同学的结论不合理,从上述氢氧化钙的溶解度曲线可知,因为 ,所以猜想一可能正确。
(2)丙同学认为要想验证猜想三正确,还需要做如下实验:取实验(1)中未溶解固体于试管中,向试管中加入足量的稀盐酸,如有 ,则猜想三正确。
(3)实验室的许多药品都需密封保存。例如氢氧化钠固体,氢氧化钠固体需要密封保存的原因是:① ;②与空气中CO2反应而变质,氢氧化钠在空气中变质反应的化学方程式为 。
(4)同学们在试验Ca(OH)2溶液导电性实验时(如图),无意中观察到烧杯中的饱和石灰水变浑浊了,于是大家进行了热烈讨论。假如你也参与其中,请对此现象提出假设,并说明理由,然后设计实验进行验证。(只要求写出实验方案,不要写出现象及结论)
你的猜想: 。
理由: 。
实验方案: 。
33.网课结束返校复课后,小明在帮老师整理实验台时发现,盛有氢氧化钾(KOH)固体的试剂瓶没有盖上瓶盖,决定用实验的方法对这瓶样品的成分和含量展开探究。
【查阅资料】①KOH与NaOH的化学性质相似,在空气中易与CO2反应而变质。
②碳酸钾(K2CO3)溶液呈碱性:氯化钙溶液、氯化钾溶液呈中性。
③浓硫酸具有很强的吸水性:碱石灰常用于吸收水蒸气和二氧化碳。
请用化学方程式解释氢氧化钾在空气中变质的原因: 。
活动一:探究氢氧化钾样品中的成分。
【作出猜想】
猜想Ⅰ:只含KOH;
猜想Ⅱ:含KOH和K2CO3;
猜想Ⅲ:只含K2CO3。
【设计实验】
活动二:测定样品中K2CO3的质量分数。
另取10g样品与足量稀硫酸反应,通过利用C装置测定反应产生的CO2气体的质量,可计算K2CO3的质量分数。
③打开弹簧夹,先对A和B装置通入一会儿N2,以排尽A和B装置中含有的二氧化碳,再接上C和D装置。
④关闭弹簧夹,加入足量的稀硫酸,A装置中反应产生二氧化碳气体的化学方程式为: 。
⑤实验结束后,还要再通一会儿N2。若省略这一步骤,则测得样品中碳酸钾的质量分数将 (选填“偏低”、“偏高”或“不变”)。
34.亚硫酸钠(Na2SO3)在生活、生产上有广泛的用途。亚硫酸钠在空气中易被氧化为硫酸钠(Na2SO4)而变质。化学兴趣小组同学对一瓶久置的亚硫酸钠溶液展开探究。
【查阅资料】①Na2SO3、BaSO3能与酸反应产生 SO2气体;
②BaSO3为白色沉淀。
I、定性探究:探究该瓶溶液中溶质的成分
【作出猜想】
猜想一:没有变质,成分是 Na2SO3;
猜想二:部分变质,成分是 Na2SO3和 Na2SO4;
猜想三: 。
【进行实验】甲同学取少量样品于试管中加入过量稀盐酸,有气泡产生,得出猜想一成立。
(1)有同学认为该方案不合理,理由是 。
(2)请设计实验证明猜想二成立(简述实验步聚和实验现象) 。
(3)亚硫酸钠在空气变质,发生反应的化学方程式为 。
II、定量探究:乙同学设计如下实验测定 Na2SO3溶液的溶质质量分数(夹持装置已省略)。
实验步骤如下:
①连接装置并检查气密性,在分液漏斗中放入 50g 样品,圆底烧瓶中放足量稀硫酸;
②关闭 K3,打开 K1和 K2,缓缓鼓入一定量的 N2;
③实验前称量C 装置的质量;
④关闭 K1和 K2,打开 K3,并将分液漏斗中样品全部注入到圆底烧瓶;
⑤打开活塞 K1,缓缓鼓入一定量的 N2;
⑥再次称量C 装置的质量发现比反应前增重 3.2g。
(4)D 装置的作用是 。
(5)进行第⑤步操作的目的是 。
(6)通过计算求该样品中 Na2SO3的质量分数为 。
(7)若没有B 装置,则测得样品中 Na2SO3的质量分数比实际的 (填“偏小”或”偏大”)。
35.小明在收拾实验室时发现有一瓶没有盖瓶盖的氢氧化钙固体,报告老师后,老师告诉同学们这瓶固体可能已经变质了。于是小明和小组的同学们一起探究这瓶久置于空气中的氢氧化钙固体的成分。
【提出问题】:久置于空气中的氢氧化钙固体的成分?
【猜 想】:猜想 1:氢氧化钙 猜想 2:碳酸钙 猜想 3:
【实验验证】:
【得出结论】:猜想 3 正确
【实验反思】:上述实验中产生气泡的化学方程式为:
【拓展提升】:进一步探究这瓶氢氧化钙固体的变质程度,计算固体样品中氢氧化钙的质量分数?
【实验设计】:小明和同学们设计了如下图所示的实验装置来测定样品中氢氧化钙的质量分数(铁架台、 铁夹等在图中均已省略)
【资料】:饱和碳酸氢钠溶液可以吸收盐酸挥发出来的 HCl 气体;碱石灰为 NaOH 和 CaO 的混合物;装置 F 用于吸收空气的气体
【实验步骤】:
①准确称量 10.0g 固体样品装入装置 B
②将装置 B 分别与 A、C、D 连接,打开开关 K1,从 A 处鼓入空气,几分钟后,将开关 K1 关闭,再将已 称量过的干燥管 E、F 与 D 连接
③打开 B 中分液漏斗的活塞,再向 B 中缓缓的注入足量的稀盐酸
④待完全反应后,再次打开开关 K 缓缓鼓入空气几分钟,最后称量干燥管 E,增重 1.1g
【实验分析】
(1)已知装置 A 中试剂为某种碱性溶液,其作用是为了吸收空气中的某气体,写出吸收该气体所发生的
化学反应方程式: ,实验前第一次鼓入空气是为了驱赶装置中的该气体,若反应后不鼓入空气,对测定结果的影响是 (填“偏大”或“偏小”)
(2)D 装置的作用是 。
(3)根据干燥管 E 增加的质量,可推算出样品中氢氧化钙的质量分数为 。
(4)实验结束后,同学们认为反应后的酸性废液不能直接进行排放,应该进行处理以后再排放,正确的处理方法是加入过量的
A 熟石灰 B 碳酸钙 C 生石灰 D 氢氧化钠
36.化学兴趣小组小明同学在家发现一瓶过期的漂白液,对该漂白液是否还有效产生了疑问。于是将其带到学校,在老师的指导下,与兴趣小组同学一起展开探究。
【查阅资料】
①制取漂白液:C12+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O,有效成分是NaClO;
②漂白液的漂白原理:NaClO在空气中发生反应2NaClO+H2O+CO2=Na2CO3+2HC1O生成的HClO能使品红溶液褪色;
【提出问题】刚过期的漂白液是否失效?
【实验探究】兴趣小组同学们设计了如下实验:
小组同学对失效后漂白液化学成分进行了如下探究。
【提出猜想】猜想一:主要成分是NaCl
猜想二:主要成分是NaCl、Na2CO3
猜想三:主要成分是NaCl、Na2CO3、NaOH
【设计方案】
(1)同学们取了少量的该漂白液放在试管中,向其中滴加 ,发现溶液变为红色,确定了猜想一不正确。
(2)为验证另外两个的猜想,他们设计了如下方案:
【拓展应用】漂白液存放时应注意的事项是 。
37.兴趣小组的同学为探究在空气中久置的某氢氧化钠样品是否变质,设计了如下图所示的A、B、C、D四组探究实验。
【查阅资料】氯化钙、氯化钡溶液都呈中性。
【实验探究】取适量该氢氧化钠样品,加足量的水溶解,将得到的溶液分别加入到四支试管中,再向四支试管中分别加入稀盐酸(足量)、酚酞试液、氢氧化钙溶液、氯化钙溶液,如图所示:
【分析与结论】(1)上述四组实验中不能达到实验目的的是 (填字母序号)。
(2)实验A中,观察到 的现象,说明该氢氧化钠样品已经变质。
(3)实验D中,证明该氢氧化钠样品已经变质的反应的化学方程式是 。
【继续探究】实验结束后,同学们将四支试管中反应后的混合物全部倒入一个洁净的大烧杯中(如上图),充分搅拌、静置,观察到烧杯内上层清液呈红色,下层有白色沉淀。
【提出问题】上层清液呈红色,说明溶液呈碱性。上层清液中呈碱性的物质是什么?
【猜想与假设】上层清液中呈碱性的物质可能是碳酸钠、氢氧化钙和 三种物质中的一种或两种。
【设计实验】取少量烧杯中的上层清液于试管中,加入过量的氯化钡溶液,观察现象。
【现象与结论】
【实验反思】同学们认为上述预测现象②所得结论不严密,原因是 。
38.某化学兴趣小组李明同学在取用生石灰时,发现装满生石灰的塑料试剂瓶已经膨胀破裂,于是和兴趣小组的同学们一起对固体成分进行了如下探究活动。
【提出问题】固体中含有什么物质呢?
【作出猜想】
固体中含有CaO或Ca(OH)2或CaCO3中的一种或几种。
出现CaCO3的原因是Ca(OH)2与空气中的 (填化学式)反应生成。
【进行实验】请你帮同学们补充完成实验报告
【得出结论】
请写出实验①发生反应的方程式 ,同学们认为,通过上述实三个实验证明了CaO、Ca(OH)2和CaCO3三者都有。
【反思交流】
化学老师看了他们的实验报告,觉得实验②并不能证明固体中含Ca(OH)2,理由是 。
【拓展延伸】
①生石灰在空气中容易吸水变质,应该 保存。
②设计和分析实验时要充分考虑新的生成物对实验结论的干扰。
39.过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体,可作空间站或潜水艇中的氧气再生剂。某化学兴趣小组的同学发现一瓶敞口放置很久的过氧化钠固体,于是对这瓶过氧化钠固体的成分进行如下实验探究。
【提出问题】过氧化钠固体是否变质?
【查阅资料】I、过氧化钠能与水和二氧化碳发生如下反应:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。
Ⅱ、氯化钡溶液显中性。
【作出猜想】小明作出如下猜想:
猜想1:过氧化钠未变质,全部是Na2O2:
猜想2:过氧化钠部分变质,既有Na2O2,又有NaOH和Na2CO3:
猜想3:过氧化钠完全变质,含有NaOH和Na2CO3。
同学们分析后,认为猜想3还有一种可能: 。
【实验过程及结论】
(1)小明取少量固体于试管中,滴入足量水,没有气泡产生,证明猜想 不正确:
(2)为了确定可能含有的物质,小明应如何继续完成实验?请简要写出实验步骤、现象和结论 。
40.“84”消毒液在日常生活中使用广泛,具有漂白、杀菌、消毒功效.某化学兴趣小组对一瓶敞口久置的“84”消毒液成分产生兴趣,在老师的指导下,展开探究。
【查阅资料】“84”消毒液是由Cl2和NaOH反应制得,主要成分是次氯酸钠(NaClO)和氯化钠,NaClO为有效成分,有腐蚀性并易与空气中CO2反应(2NaClO+CO2+H2O═2HClO+Na2CO3).NaClO溶液、HClO都具有漂白、杀菌、消毒功效,能使品红溶液褪色。但HClO不稳定,受热或光照会发生分解.
【提出问题】久置的“84”消毒液是否变质?
【实验探究】兴趣小组的同学们设计了如下实验:
同学们又对失效后的漂白液的主要成分进行如下探究。
【猜想假设】猜想一:主要成分只有NaCl;
猜想二:主要成分是NaCl、Na2CO3;
猜想三:主要成分是NaCl、Na2CO3、NaOH。
【设计实验】
(1)步骤一:取少量该漂白液于试管中,向其中滴加无色酚酞溶液,发现 ,证明猜想一不成立。
(2)为了验证另外两个猜想,他们设计了如下方案:取步骤一所得溶液,向其中加入过量的BaCl2溶液若出现 的现象,则猜想二成立。其中涉及反应的化学方程式是 。
【交流与反思】实验最终确定猜想二成立,有人提出直接将这样的漂白液倒掉会污染环境,为了将氯化钠中的碳酸钠除去,我们应该向其中加入稀盐酸,直到 为止 。
【拓展应用】漂白液存放时应注意的事项是 。
41.某化学兴趣小组为鉴定某工厂排出的无色污水成分,他们查阅工厂的有关资料,推测出污水中可能含有盐酸、硫酸和氢氧化钠中的一种或几种物质,小组同学取污水进行了探究。
【提出问题】污水的成分是什么?
【实验探究】
实验一:小组同学用pH试纸测得的污水的pH=2,由此得出污水中一定含有的阳离子是 (填符号)。
实验二:为检测污水中可能含有的成分,甲同学做了如下实验:
实验②中生成白色沉淀的化学方程式为 。
【得出结论】兴趣小组确定了废水的成分。
【反思与评价】为了防止水体污染,该工厂应将污水处理达标后再排放。
乙同学经过思考,提出向污水加入一定量的熟石灰进行处理,既方便又廉价。该同学提出的依据是 (用化学方程式表示)。
42.在运输过程中某KNO3化肥可能混进了K2SO4、KCl、NH4HCO3、(NH4)2SO4中的一种或几种,同学们对该化肥混进的物质成分展开了合作探究活动。
【阅读思考】KNO3在分类上属于 (填“氮肥”“钾肥”或“复合肥”)。
【实验探究】老师提示OH﹣、SO42-对Cl-的检验有干扰。同学们根据老师的提示设计并进行了以下的探究:
【反思拓展】
(1)经过上述探究,还不能完全确定该化肥中混进的物质成分,理由是 。
(2)为了做好废液的处理回收,同学们把步骤Ⅳ反应后的物质倒入废液缸中,然后往废液缸中滴加适量的 溶液,过滤,得到只含一种溶质的溶液。
43.有一包白色粉末,可能由NaCl、Na2SO4、CuSO4、Na2CO3、CaCO3中的一种或几种组成为确定其成分,某化学兴趣小组进行如下实验探究,请你参与探究并回答相关问题。
【提出问题】该白色粉末的成分是什么?
【查阅资料】
(1)部分物质在水中的溶解性表(室温):
(2)AgOH不稳定,在溶液中分解生成难溶于水的物质。
【实验探究】
【交流与解释】
(1)白色沉淀C中加入过量的稀盐酸,产生气泡的反应方程式为 。
(2)在老师的指导下,通过讨论,同学们认识到由上述实验探究尚不能得出白色粉末中含有NaCl,理由是 。
为了进一步确定白色粉末中是否含有NaCl,继续进行如下探究。
【继续探究】
通过上述实验探究,确定了该白色粉末的成分。
【拓展与反思】在混合溶液中,检验某种离子时,需排除离子间的相互干扰。
44.梧州市某中学化学兴趣小组同学在学习了《化学与能源开发》后,对家用普通干电池(如图)内含有的物质产生了浓厚的兴趣,在老师的指导下对其成分进行探究。同学们剥开旧电池外壳时闻到刺激性气味,发现除了有锌皮和碳棒外,还有黑色糊状物。
【提出问题】
a.刺激性气味的气体是由什么物质反应生成的?
b.黑色糊状物的成分是什么?
【猜想假设】有同学提出了以下猜想:
a.刺激性气味的气体可能由铵盐在一定条件下生成。
b.黑色糊状物可能有炭黑、铁粉、氧化铜、四氧化三铁或二氧化锰等物质。
【查阅资料】
氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝:四氧化三铁俗称磁性氧化铁,有磁性:二氧化锰不溶于稀盐酸且不与稀盐酸反应。
【实验探究】同学们设计实验进行探究
将黑色糊状物加入适量的水中搅拌溶解,静置后过滤,得溶液A和不溶物B。
实验一:小吴同学取少量溶液A于试管中,加 (填化学式)浓溶液并加热,把湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝,说明黑色糊状物中含有铵盐。
实验二:小周同学设计实验证明黑色糊状物中含有氯离子,请补充完整小周同学的实验步骤:取少量溶液A加入试管中,滴加稀硝酸,然后加入 溶液,有白色沉淀生成。
实验三:小施同学将不溶物B洗涤后做如下实验,补充完成下列实验报告:
【交流讨论】
通过实验一、二可推测黑色糊状物含有 (填化学式):通过实验三 (填“能”或“不能”)判断不溶物B含有炭黑,理由是 。
【知识拓展】
查资料知道,二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气(Cl2)和含锰元素的盐(锰元素为+2价),写出该反应化学方程式 。
45.牙膏摩擦剂一般含有CaCO3、SiO2、Al(OH)3中的两种或三种,化学兴趣小组的同学取适量某品牌牙膏加水充分搅拌、静置、过滤、洗涤、干燥,得到该牙膏中的摩擦剂,对其成分进行探究。
【提出猜想】猜想1:CaCO3和SiO2; 猜想2: ;
猜想3: ; 猜想4:CaCO3、SiO2、Al(OH)3
【查阅资料】(1)SiO2不溶于水,不与盐酸反应,能与碱反应。
(2)Al(OH)3不仅能与稀盐酸反应,还能与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠 (NaAlO2)和水。
(3)相关物质的溶解性表:
【实验验证】下列实验仅供选择的试剂:稀盐酸,氢氧化钠溶液。
【实验结论】经过实验验证,猜想 成立。
【实验反思】步骤②中沉淀不完全消失的原因是 。
46.化学课上,同学们做了人体呼出的气体使澄清石灰水变浑浊的实验后,对呼出的气体中主要成分及含量非常好奇,设计实验进行探究。
【提出问题】呼出的气体中有哪些主要成分,它们的含量是多少?
【查阅资料】①呼出的气体中仍含有O2;
②白磷和红磷具有相似的化学性质。
【猜想与实验】猜想:呼出的气体中主要成分是N2、O2、CO2、水蒸气等。
实验I:验证呼出的气体中含有水蒸气。
(1)实验操作如下图所示,观察到的现象为 ,根据该现象可以判断呼出的气体中含有水蒸气。
实验II:验证呼出的气体中含有N2、O2、CO2,并测定其含量。同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置。
(2)实验记录
(3)数据处理
呼出的气体中主要成分的含量
【实验反思】
(4)该实验设计依据的N2性质有 (填字母序号)。
A.难溶于水 B.无色无味
C.不和澄清石灰水反应 D.不能燃烧,也不支持燃烧
(5)实验Ⅱ操作④中,若A中气体未完全冷却就打开b并读数,则所测O2的体积分数 (填“偏小”、“不变”或“偏大”)。
47.在学习盐的性质时,某组同学将碳酸钠溶液和一瓶标签破损的初中化学常见溶液M(如图)进行反应,有白色沉淀产生,过滤后得到澄清滤液。同学们对该实验进行了一系列的探究。
(1)探究一:M溶液中的溶质是什么?
【提出猜想】
该组同学认为M溶液的溶质可能是Ca(OH)2或① (写化学式)。
【设计实验】同学们设计了如下方案并进行实验
(2)探究二:碳酸钠溶液和M溶液反应过滤后,所得澄清滤液中会有哪些溶质?
【提出猜想】猜想1: NaOH和Na2CO3
猜想2:④
猜想3 :NaOH
【实验验证】同学们针对猜想1进行了如下实验
请你对他们的实验结论进行评价⑤
【继续探究】设计实验方案确定滤液中溶质的组成。
48.某小组同学在协助老师整理化学试剂时,发现一瓶标签残缺的无色液体(如图)(温馨提示:标签上的5%表示该混合物中主要成分所占的质量分数)。他们对此瓶无色液体是什么产生了兴趣,于是进行了如下探究:
【大胆猜想】
猜想一:水;猜想二:稀硫酸;猜想三:过氧化氢溶液
小组同学对标签又进行了仔细的观察、分析,他们一致认为猜想一不合理,理由是水是 (填物质类别)。
【设计方案】
同学们结合所学知识设计出如下探究方案
【结论与解释】
以上事实证明猜想 是正确的。
【反思与评价】
为避免在今后的实验中出现标签残缺的情况,在倾倒液体时应注意 。
49.化学实验课后,实验台上按照①~⑥的顺序摆放的六瓶无色试剂(如图所示,药品是按照物质所属类别摆放的),其中试剂④的标签破损,为探究试剂④的成分进行了如下探究活动。
【提出问题】试剂④的成分是什么?
【做出猜想】根据“破损的标签”和药品的摆放顺序,对试剂④的成分进行了如下推测:
【实验验证】小组同学进行了如下实验。
(1)小亮同学用洁净的玻璃棒蘸取试剂④中的溶液,滴到湿润的 pH 试纸上,测得 pH=11,他判断该溶液不可能是氯化钠。对小亮的操作方法、测量结果及所得结论,你的评价是 (填字母)。
A 方法正确,结果正确,结论正确 B 方法不正确,结果偏小,但结论正确
C 方法不正确,结果偏大,结论不正确 D 方法正确,结果正确,但结论不正确
(2)小红同学取少量试剂④,加入酚酞试液,溶液变红色,小红据此得出“猜想 2 正确”的结论。小组同学讨论认为小红的推断不合理,他们的理由是 。
(3)小明同学向盛有试剂④的试管中加入 (填化学式),有无色无味的气体产生,将产生的气体通入澄清石灰水中,出现的现象为 。小组同学据此得出结论:猜想 2 正确。
【拓展应用】(1)同学们向盛有试剂④的试管中加入硝酸钡溶液,出现白色沉淀,从而进一步证明猜想 2 正确,写出反应的化学方程式 。
(2)为防止试剂瓶的标签受损,在实验操作过程中应注意的是: 。
50.在化学课上,老师带来一瓶未知溶液A,已知它是稀盐酸或稀硫酸中的一种。进行如下实验:
观察到烧杯中的现象是 。
【提出问题】A是哪一种酸?
老师要求甲、乙同学从反应后的溶液B分别展开探究。
【猜想假设】甲同学:A是稀盐酸;乙同学:A是稀硫酸。
【实验探究】
【评价交流】甲同学的实验 (填“能”或“不能”)得出正确结论,乙同学的实验 (填“能”或“不能”)得出正确结论。
实验3发生反应的化学方程式为 ,
反应后所得溶液中一定含有的离子是 。
【归纳总结】通过乙同学的实验可以得出:选择试剂鉴别溶液中的待测离子时.如果待测溶液中含有干扰离子,则应在鉴别前,先另选试剂将干扰离子变成 除去。经讨论我们能够总结出,除去溶液中干扰离子的一般方法是:选择试剂将干扰离子变成 除去。
51.实验室里有一瓶久置的无色溶液,因保管不当,其残缺的标签如图所示。
甲、乙同学决定对其成分进行探究。
【提出问题】这瓶试剂可能是什么溶液呢?
实验室老师提供的线索:
I.这瓶溶液是实验室常见的药品:NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3中的一种。
Ⅱ.室温(20℃)时,各物质的溶解度如下:
【实验探究】
(1)甲根据标注的质量分数为10%和溶解度数据判断,这瓶试剂不可能是 。
(2)乙测得该溶液 pH>7,则这瓶试剂可能是 。
(3)乙为了进一步检验该溶液,取少量溶液于试管中,滴加过量的稀盐酸,观察到 ,于是得出结论:这瓶溶液是碳酸钠溶液。
(4)甲认为乙的结论可能存在问题,他又进行如下实验。
52.某校毕业班同学准备进行化学技能操作考试实验时,发现实验台上摆放的药品中,有一装有溶液的试剂瓶未盖瓶盖且标签破损(如图),于是决定对这瓶溶液进行实验探究。
【提出问题】这瓶溶液是什么溶液?
【交流讨论】根据受损标签的情况判断,这瓶溶液不可能是 (填序号)。
A.酸溶液
B.碱溶液
C.盐溶液
【获得信息】
Ⅰ、酸、碱、盐的性质实验中用到含钠元素的物质是氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠。
Ⅱ、室温(20℃)时,四种物质的溶解度数据如下表:
Ⅲ、NaCl、BaCl2的水溶液呈中性。
【提出猜想】这瓶溶液可能是:
猜想一:氯化钠溶液
猜想二:碳酸钠溶液
猜想三:氢氧化钠溶液
猜想四:碳酸氢钠溶液
经过讨论,大家认为猜想 不合理,理由是 。
【实验推断】(1)小丽用洁净的玻璃棒蘸取该溶液滴在pH试纸上,测得pH>7,则这瓶溶液不可能是 ,理由是 。
(2)小明取样滴加过量的BaCl2溶液并不断振荡,观察到有沉淀产生,该反应的化学方程式为 ,静置后,取少许上层清液,滴入酚酞溶液,振荡后无明显现象。则这瓶溶液的原溶液可能是 。
【实验反思】实验室中,存取液体药品应注意 (写一点即可)。
53.学习酸碱反应时,很多同学对其产生探究的兴趣。
(1)甲同学将固体氢氧化钠放入装有稀硫酸的试管中并振荡,发现试管壁发烫,于是他得出酸碱反应是放热反应的结论。乙同学认为甲同学推理不合理,其理由是 。
(2)乙同学为了验证甲同学的结论,将实验加以改进:将稀硫酸慢慢滴入装有氢氧化钠溶液的烧杯中,用温度计测出氢氧化钠溶液的温度随加入稀硫酸质量的变化情况如图所示:
从A到B过程中,烧杯中溶液pH逐渐 ;B到C的过程中,烧杯内溶液中含有的阳离子有 。(填离子符号)
(3)丙同学将稀硫酸滴入氢氧化钠溶液中,发现有气泡产生,他认为氢氧化钠溶液已变质。请你分析变质的原因: 。(用化学方程式表示)
(4)丁同学认为氢氧化钠溶液与稀硫酸混合没有明显现象,于是他想借助下列溶液来验证二者是否真的发生了化学反应,你觉得不可行的是___________。
A.无色酚酞试液B.FeCl3C.pH试纸D.KNO3
54.某实验小组同学对中和反应进行了如下探究。
[问题一]: 向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸,无明显现象。如何证明二者已发生中和反应
同学们设计了以下两种探究方案。
方案I:取少量稀盐酸于试管中,滴加2滴酚酞溶液,逐滴加入氢氧化钠溶液,边加边振荡,当观察到 时,证明两者发生了化学反应,此时的溶液呈 性(选填“酸”、“中”或“碱”)。
方案Ⅱ:利用图1装置探究氢氧化钠溶液与稀盐酸反应的过程,并用pH和温度传感器测量反应过程中相关物理量的变化情况,得到变化图像(如图2、图3所示),由此也证明了氢氧化钠溶液与盐酸发生了反应。
(1)仪器A内盛装溶液的溶质是 (填化学式)。
(2)由图3可知氢氧化钠溶液与稀盐酸的反应属于 (选填“放热”或“吸热”)反应。
(3)图2中d点所对应的溶液中的溶质是 。
(4)结合图2,分析图3中V的数值最接近 (选填“6”“12”或“16”)。
[问题二]:中和反应都没有明显现象吗?
小明取氢氧化铜少量于试管中,向其中滴加足量稀硫酸,实验的现象是 ,反应的化学方程式为 。小明确认有些中和反应有明显的实验现象。
55.化学是以实验为基础的科学,实验是科学探究的重要手段,学习了CO2的溶解性后,同学们对溶解了CO2的水作了进一步探究。
【提出问题】CO2在溶于水时,是否有CO2与水反应呢?
【进行实验】兴趣小组的同学找来软塑料瓶进行了一系列的探究活动,请你参与:
(1)甲同学想通过证明反应物消耗或较少。按如图所示进行实验,打开瓶盖,迅速将烧杯内的水倒入瓶中并拧紧瓶盖,振荡,一会后发现 ,得出结论:CO2能与水反应。
【反思交流1】
(2)乙同学认为甲同学的实验不足以证明CO2能与水反应,乙同学的理由是 。
【补充实验】乙同学取少量甲同学实验软塑料瓶中的液体于试管中,向其中滴加紫色石蕊试液,溶液变红,乙同学认为这可以说明CO2能与水反应(提示:石蕊是一种遇酸变红的紫色液体)。
【反思交流2】
(3)丙同学认为乙同学的实验也不足以证明CO2能与水反应。其理由是 。
【再次实验】
(4)该兴趣小组的同学经过思考、讨论,设计了如下实验方案,探究CO2能与水反应,请你完成如下实验报告。
【得出结论】CO2能与水反应并生成了碳酸
【反思交流3】
(5)乙同学和兴趣小组的同学在探究没有明显现象的反应(如:CO2与水的反应)是通过 的方法来证明的。
56.某化学兴趣小组同学在探究碱的化学性质时,设计并完成了如下实验:
【实验探究一】
Ⅰ、向滴加有酚酞的NaOH溶液中慢慢滴入稀盐酸(如图1所示),边滴加边振荡,测得试管①中最终溶液的pH=2。
Ⅱ、分别称取0.5g氢氧化钙粉末置于两支试管中,各滴加2mL水,振荡;再向试管②中加入2mL水、试管③中加入2mL稀盐酸(如图2所示)。振荡并观察现象。
Ⅲ、向盛有氢氧化钠溶液的试管④中加入少量硫酸铜溶液,振荡。静置后测得上层清液的pH=12,继续向其中滴加几滴稀盐酸(如图3所示),试管⑤中无明显现象。
(1)实验Ⅰ中,能证明盐酸和氢氧化钠发生了化学反应的实验现象是 。试管①最终溶液中含有的溶质有(酚酞除外) 。
(2)实验Ⅱ中用水作对照实验,其目的是 。
(3)试管④中发生反应的化学方程式是 。
【分析讨论】甲同学通过“试管⑤中无明显现象”得出“盐酸不能与Cu(OH)2发生反应”的结论。乙同学认为甲同学的结论不正确,于是继续开展如下探究。
【实验探究二】取试管①反应后的溶液逐滴滴入试管⑤中,直至过量,边加边振荡。
(4)实验探究二中依次观察到的现象有 。
【结论】盐酸能与Cu(OH)2发生反应。
【交流反思】最终试管⑤溶液中大量存在的离子有 。
57.欲证明“CO2与NaOH发生了化学反应”,某化学兴趣小组进行以下探究实验(实验装置中夹持仪器已略去)。
【实验1】配制溶液
(1)用NaOH固体配制20g20%NaOH溶液,无需用到的玻璃仪器有 (填标号)。
A 胶头滴管 B 酒精灯 C 量筒 D 烧杯 E 玻璃棒
【实验2】按如图所示装置进行实验。
实验前U型管两端液面相平,将NaOH溶液滴入试管中,恢复到室温后,U型管中的液面左高右低。据此,甲同学得出“CO2与NaOH发生了化学反应”的结论。
(2)U型管中液面高度发生变化的原因是 。
(3)上述结论的证据不充足,理由是 。
【实验3】按如图所示装置进行实验。
查阅资料:i.CaCl2溶液呈中性;ii. CaCl2+2NaOH=Ca(OH)2↓+2NaCl
实验步骤如下:
①检查装置的气密性,往装置中加入药品;
②关闭K1、K2,将注射器中的NaOH溶液缓缓推入A中;
③A中物质充分作用后,打开K1,B中无色溶液倒吸入A中,A中产生沉淀且溶液显红色
④关闭K1,打开K2,将注射器活塞向上拉,C中溶液倒吸入A中。
(4)步骤③“产生沉淀”的现象仍不足以证明CO2与NaOH发生了化学反应,理由是 。
(5)步骤④中,若观察到 (填现象),证明CO2与NaOH发生了化学反应。CO2与NaOH反应的化学方程式为 。
58.实验室常用石灰石与盐酸混合的方法制取CO2,并用 (填化学式)检验CO2。
学校化学探究小组为研究影响石灰石与稀盐酸反应速率的因素,于是进行了以下探究:
【提出问题】石灰石与稀盐酸反应的快慢受哪些因素的影响呢?
【猜想与假设】猜想1:可能与温度有关;猜想2:可能与石灰石形状有关。
【完成实验】小明进行了如下实验,并比较收集50mL二氧化碳所需的时间。
【分析实验数据,得出结论】通过对比实验①②,得出的结论是 ;若比较温度对该反应的影响,可以通过实验 (写实验编号)对比。
【交流讨论】
①比较反应快慢还可以采用什么方法? 。
小芳设计了如下实验方案:实验时,小芳同时将注射器内足量稀盐酸全部推出后,观察到如图所示现象,于是她得出粉末状石灰石和稀盐酸反应产生二氧化碳较快的结论。班级同学通过讨论对小芳设计的实验方案提出质疑,请你指出小芳设计方案的不科学之处是 。
你认为还有哪些因素影响石灰石与盐酸反应的快慢?请你设计实验验证(验证一种因素即可)(简要写出操作步骤)。 。
59.某兴趣小组同学对实验室制取氧气的条件进行如下探究实验。
(1)为探究催化剂的种类对氯酸钾分解速度的影响,甲设计以下对比试验:
I.将3.0gKClO3与1.0gMnO2均匀混合加热
II.将xgKClO3与1.0gCuO均匀混合加热
在相同温度下,比较两组实验产生O2的快慢。
I中反应的文字表达式是 ;Ⅱ中x的值为 。
(2)乙探究了影响双氧水分解速度的某种因素,实验数据记录如表:
本实验中,测量O2体积的装置是 (填编号)。
实验结论: 。
丙用如图2装置进行实验,通过比较 也能达到实验目的。
(3)你认为影响双氧水分解速率的因素还有哪些: ;请提出一种猜想,并设计实验方案: 。
60.【探究活动一】为探究催化剂的种类对氯酸钾分解速率的影响,甲同学设计如表对比实验:
(1)表Ⅱ中x的值应为 ;通过分析上表数据,可以得出的实验结论是:在相同的条件下,KCLO3在MnO2作催化剂比CuO作催化剂的分解速率 (选填“快”或“慢”)
【探究活动二】为探究双氧水浓度对过氧化氢分解速率的影响,乙同学设计以下实验:
[进行实验]
室温下,选用50.0g不同溶质质量分数的双氧水(1%、2%和4%)分别与0.1g二氧化锰进行实验(如图1,固定夹持仪器略去).
(2)MnO2在H2O2分解前后其质量和 没有发生改变。
(3)按下图装置图1进行实验,在装药品前应检查该装置的气密性,具体做法是关闭分液漏斗活塞,加热锥形瓶,如果注射器活塞外移(右移),停止加热后 则证明该装置气密性良好。
[数据处理]
(4)乙同学进行实验后,获得的相关实验数据记录如表所示:
①本实验中,测量O2体积的装置也可以选用如图2的哪套装置来代替 (填编号)。
②分析上表数据,可以得出不同浓度的双氧水对过氧化氢分解速率影响的结论是: 。
[拓展延伸]
(5)丙同学认为用图3装置进行实验,通过比较 也能探究双氧水浓度对过氧化氢分解速率的影响。
(6)暖宝宝中的发热剂是铁粉、水和食盐等,发热剂能代替红磷测定空气中氧气含量(装置见如图,集气瓶中原有37mL的水).以下对此改进实验的叙述,试计算此实验测出氧气的体积分数约是 ?
61.向饱和碳酸钠溶液中通入CO2会析出碳酸氢钠晶体而使溶液变浑浊,发生的反应为Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3。某同学发现不同条件下出现浑浊的时间不同。
【提出问题】影响碳酸氢钠晶体产生速率的因素有哪些?
【猜想与假设】影响碳酸氢钠晶体产生速率的因素有:温度、试管内径、CO2流速、饱和碳酸钠溶液的体积。
【进行实验】实验装置如下图所示。每次实验时均在试管里加入1mL饱和碳酸钠溶液并测定相同浑浊程度所需时间,记录如下:
【解释与结论】
(1)补全锥形瓶中发生反应的化学方程式:□NaHCO3+□H2SO4=□Na2SO4+ □H2O+□CO2↑ 。
(2)实验①④⑤研究的影响因素是 。
(3)得出“二氧化碳流速越快,碳酸氢钠晶体产生速率越快”的结论,依据的3个实验是⑦和 (填实验序号),⑦中x为 。
(4)结合实验①②③,可得出的结论是 。
(5)若要研究饱和碳酸钠溶液的体积对碳酸氢钠晶体产生速率是否有影响,需要控制的变量有 。
62.世界上每年因锈蚀而损失大量铁制品。某化学小组设计如下实验,探究铁生锈的条件及影响生锈速率的因素。
【进行实验】
实验1:分别取铁钉按下图装置所示,放置一周,结果如下:
实验2:分别取铁钉浸于等体积的不同试剂中,放置一周,结果如下:
【解释与结论】
(1)铁生锈属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(2)铁锈中含有Fe、O、H元素,从元素守恒角度说明理由: 。
(3)实验 1 中,证明铁生锈需要与水接触的现象是 。
(4)实验2-1中,U形管左侧液面上升的原因是 。
(5)实验2的目的是 。
【反思与评价】
(6)结合本实验,对于铁制品的保存,你的建议是 。
63.化学兴趣小组在实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气,该反应的化学方程式为 。某次实验时偶然发现制得的气体有刺激性气味,这一现象引起了同学们的兴趣,于是在老师的指导下对该气体成分进行探究。
【提出问题】氯酸钾与二氧化锰混合加热后产生的气体成分是什么?
【查阅资料】
①氯酸钾与二氧化锰混合加热产生的气体只以单质形式存在;
②氯气(Cl2)是有刺激性气味的气体,能溶于水,能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。
【猜想假设】
猜想一:该气体为O2;猜想二:该气体为 ;猜想三:该气体为O2和Cl2的混合物。
【实验探究】
【反思评价】为什么两种方案得出的结论不一致?哪个是正确的?
①同学:方案Ⅰ结论不正确,其操作不合理,不合理之处是 。
②老师:不需要进行实验,就能排除猜想一,理由是 。
【拓展应用】
① 实验结束后,该组同学准备回收固体剩余物中的不溶物二氧化锰,实验的主要步骤为: 溶解, ,洗涤干燥。
②通过本次探究,大家认为以下说法正确的是 。
A.对于实验出现的意外现象,根本不要去理会
B.催化剂起催化作用时,往往会参加反应
C.学习物质性质上网查询即可,没必要进行实验探究
D.某个化学反应可能同时伴随多个反应
64.为了探究SO2与水的反应,某化学兴趣小组的同学在老师的指导下展开了如图1所示的实验:
【查阅资料】①SO2能与水反应生成,亚硫酸不稳定,受热易分解;
②紫色石蕊溶液是一种酸碱指示剂,遇到酸性物质会变成红色。亚硫酸(H2SO3)中,硫元素显 价。
【提出问题】亚硫酸不稳定,为什么红色液体微热后不变为紫色?
【作出猜想】猜想1:加热不够充分;
猜想2:与空气中的氮气有关;猜想3:与空气中的氧气有关。
【探究与验证】填写表中空格:
【分析与结论】图2中植物油作用是 ,红色液体微热后不变为紫色的原因是H2SO3与空气中的氧气反应生成了另一种酸,进一步实验证明是硫酸(H2SO4),请写出上述反应的化学反应方程式 。
65.做完“铁在氧气里燃烧”的实验后,某兴趣小组有一些疑惑不解的问题,于是进行了以下探究:
【问题一】某同学实验过程中发现铁丝没有燃烧,反复实验均未成功。导致实验失败的原因可能有:
①铁丝表面有锈迹,影响了反应的进行。因此,你认为该同学进行实验前应做的实验操作是 。
②导致该同学实验失败的原因还可能是 (任填一种)。
【问题二】铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁?
【查阅资料1】①氧化亚铁在空气中极易被氧化为氧化铁,因此自然界中铁的氧化物主要有氧化铁和四氧化三铁两种;②氧化铁为红棕色固体;③铁能和稀盐酸反应生成氢气,铁的氧化物也能和稀盐酸反应,但无气体产生。
【实验探究】将冷却后的黑色物质碾碎,装入试管,加入 溶液,观察到的现象 说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁。写出铁丝在氧气中燃烧的符号表达式: 。
【问题三】铁燃烧的产物为什么不是氧化铁呢?
【查阅资料2】①氧化铁和四氧化三铁的分解温度见下表:
【理论讨论】根据上述实验现象,并结合数据分析,可推知铁在氧气里燃烧时氧化铁已分解。
【拓展延伸】
有些食品包装盒内放有少量黑色的氧化亚铁,若粉末的颜色 ,就说明包装盒漏气,售货员就能及时发现并处理:
实验中为了防止集气瓶炸裂,必须 。氧化铁(Fe2O3)高温分解可生成四氧化三铁和一种气体,写出该反应的符号表达式: 。
66.兴趣小组用稀盐酸除去铁钉表面的铁锈(主要成分是Fe2O3),发现反应开始时铁锈消失,有气泡产生,溶液颜色为黄色,一段时间后变为浅绿色。
【查阅资料】FeCl3的溶液呈黄色
甲同学认为生成的FeCl3可能与试管中的物质继续反应,进行了下列实验。
(1)用盐酸除铁锈的化学方程式为 。
(2)实验1-1的目的是 。
(3)综合分析实验1,溶液从黄色变浅绿色的可能原因是 。
乙同学用生锈程度相同的锈铁钉、5mL盐酸探究溶液颜色变化的影响因素。
(4)生锈铁钉与盐酸反应时,溶液的颜色变化与 有关。
(5)2-2中始终未观察到溶液变黄色,结合实验1和实验2推测可能的原因为 。
(6)基于上述实验推测,下列关于工业用盐酸除铁锈的说法合理的是 (填字母 序号)。
A 除铁锈时,所用盐酸的浓度越大越好
B 在除锈过程中,生成的FeCl3对铁也有腐蚀作用
C 用盐酸除锈时,应注意控制反应的时间
67.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。小组同学对此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, 提出如下猜想:
①氢气;
②二氧化碳;
③氢气和二氧化碳。
【实验1】取5g打磨后的镁条、100 mL Na2CO3溶液于装置A中,按图1所示方案进行实验。观察到的现象是 ,说明猜想①正确。
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】将等质量的镁条按照图2进行如下如下实验。
(1)实验2中a组实验的作用是
(2)探究2中能够说明CO32-对Mg与水反应起促进作用的证据是 。
探究3:反应产生的白色沉淀中是否含有MgCO3?
【实验3】利用如图装置证明样品中含有MgCO3(夹持仪器略去)。
(1)所需要的试剂分别是:A 、B 。
(2)实验中观察到的现象有 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。
68.在进行“金属的化学性质”实验时,有些同学出于好奇,将在酒精灯上烧过的铜片全部倒入稀盐酸中,结果却观察到了溶液先变蓝再变绿的奇怪情况。
(1)写出烧过的铜片在稀盐酸中反应的化学方程式: 。
(2)由于对反应的异常现象感到好奇,化学小组对此展开了探究:
【查阅资料】
I、Cu2+在水中主要以[Cu(H2O)4]2+的形式存在。
II、Cu在火焰上灼烧时,火焰呈绿色。
III、Na、Mg、Zn在火焰上灼烧时,Na的火焰显黄色,Zn的火焰显蓝色。
IV、[Cu(H2O)4]2+的颜色为深蓝色,[CuCl4]2-的颜色为绿色。
V、当升高温度时,可逆反应会向着吸热反应进行,反之亦然。
VI、可逆反应的化学方程式中,可逆符号为“⇌”,而普通化学方程式使用“=”。
【进行实验】
①将铜置于火焰上灼烧,可以观察到绿色火焰,该反应没有新物质产生,是 (选填“物理”或“化学”)反应。
②某同学将题干中所得溶液分成两份,一份进行加热,观察到溶液绿色变深,另一份放入冰水中,观察到溶液绿色变浅,试写出反应的化学方程式: ,并写出该反应的能量变化情况:变绿方向为 (选填“吸热”或“放热”,下同)反应,变蓝方向为 反应。
③某同学出于好奇,对一块黄铜片进行了灼烧,发现火焰呈极光一般的蓝绿色,试推测黄铜的两种成分和黄铜在金属材料中的分类: ; ; 。
69.皮蛋制作时需加入一定配比的皮蛋粉,皮蛋粉的主要成分是面碱(Na2CO3·10H2O)和“石灰”。实验活动课上同学们对其进行了探究。
任务一:皮蛋粉溶液酸碱性的测定
(1)将皮蛋粉溶于水,静置,取上层浸出液于洁净的试管,再滴加2~3滴无色酚酞,观察到溶液变红,则溶液的pH 7(填“>”、“<”或“=”)。
任务二:“石灰”成分的探究
(2)取等量的水分别加入相同量的“石灰”、熟石灰和生石灰的粉末,测量前后溶液温度变化如下表:
由此实验得出结论是 。
(3)将皮蛋粉溶于水,静置,过滤,然后向滤渣中加入过量盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水,观察到滤渣大部分溶解,澄清石灰水变浑浊,由此可如得滤渣中存在CaCO3。请写出面碱和“石灰”溶于水的反应方程式 。
任务三:皮蛋粉溶于水时,个别同学发现未出现沉淀现象,于是对此进一步探究。
【查阅资料】①Ca(HCO3)2易溶于水
②Ca(HCO3)2与NaOH溶液反应生成碳酸钙
③NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
【实验方案】向不同浓度的澄清石灰水滴加同浓度同体积的碳酸钠溶液反应,实验现象如下
(4)由此可知x= ,未出现沉淀现象与澄清石灰水的浓度有关,其关系是 。
(5)实验①中未出现沉淀,可能是生成了Ca(HCO3)2,请设计实验验证该猜想成立 。
(6)向162g10%的Ca(HCO3)2溶液滴加一定量的NaOH溶液后,所得溶液中的溶质有Na2CO3和NaHCO3,则参加反应的NaOH溶液的溶质质量a的取值范围是 。
70.今天是化学实验室开放日,小明带着一包脱氧剂和一包食品干燥剂走进实验室,和小组同学一起开始了令人兴奋的探究之旅(忽略实验过程中空气的影响)。
【查阅资料】脱氧剂成分是铁粉、碳粉、碳酸钠、氯化钠,食品干燥剂的成分是生石灰。
探究活动一:脱氧剂脱氧原理
【进行实验】
(1)取适量脱氧剂于大试管中,加足量的水振荡,充分溶解后过滤,得到滤液A和滤渣甲;
(2)向滤渣甲中加入足量稀盐酸,观察到有气泡产生,得到黄色溶液,溶液底部有黑色不溶物。
【得出结论】脱氧剂脱氧的原理是铁粉与 发生了化学反应,生成铁锈。写出加入盐酸得到黄色溶液对应的化学方程式 。
探究活动二:探究食品干燥剂是否变质
【进行实验】
(1)取一包干燥剂放入小烧杯中,加入适量的水,充分搅拌后,用手触摸烧杯外壁,发烫,过滤,得到滤液B和滤渣乙;
(2)向滤渣乙中加入足量的稀盐酸,可观察到固体全部溶解,有气泡产生,据此判断滤渣乙中有CaCO3。
【得出结论】该干燥剂 (选填“完全”或“部分”或“没有”)变质。
探究活动三:探究溶液混合后溶质的成分
小组同学将上述实验中的滤液A和滤液B倒入废液缸中,观察到有白色沉淀生成,过滤后得到滤液C,他们对C中溶质的成分进行了探究。
【提出猜想】
猜想一: 。
猜想二:NaCl、NaOH、Na2CO3
猜想三:NaCl、NaOH、Ca(OH)2
【进行实验】小明按照自己设计的方案进行了如下实验:
【反思评价】小组同学经过讨论,一致认为根据步骤(2)的现象不足以证明猜想三是正确的,理由是 、 (用化学方程式表示)。
小明经过认真思考后,对步骤(2)进行了修改,并做了下面的实验,最终得出了正确的结论,记录如下、请你完善实验报告。
71.某校化学兴趣小组的同学学习了“燃料及其利用”一单元后,对学核教学楼和图书馆等场所放置的灭火器产生兴趣,于是围绕灭火器展开了以下实验探究活动。
活动一:了解灭火器
小组同学观察学校各个场所的灭火器,发现学校放置了干粉灭火器和泡沫灭火器两种类型的灭火器。
【信息检索】
1.干粉灭火器是利用二氧化碳气体或氮气作动力,将筒内的干粉喷出灭火的。干粉是一种干燥的、易于流动的微细固体粉末。使用时将灭火器提到距火源适当距离后,上下颠倒几次,使筒内的干粉松动,然后让喷嘴对准燃烧最猛烈处,拔去保险销,压下压把,灭火剂便会喷出灭火。
2.泡沫灭火器内有两个容器,内筒放置Al2(SO4)3溶液,外筒放置NaHCO3溶液,两种溶液互不接触,不发生任何化学反应。使用时,把灭火器倒立,两种溶液混合在一起,就会喷出大量气体灭火。
【讨论交流】
(1)干粉灭火器能灭火的原因是 。
(2)存放灭火器时应该注意 。
活动二:探究泡沫灭火器喷出的是哪种气体。
【作出猜想】猜想一:N2 猜想二:CO2
【讨论交流】
(3)小张同学认为上述猜想一是错误的,请你分析他得出此结论的依据是 。
【进行实验】
(4)小组同学在学校实验室找到硫酸铝和碳酸氢钠两种药品,并分别配制成溶液。
活动三:分析哪些气体能用于灭火
(5)生活中不用氮气灭火的原因是 。
(6)能用于灭火的气体应该具有的性质是 。
72.酸雨是一种常见的环境污染问题。化学兴趣小组的同学们选择了一个下雨天,对酸雨的成因、成分和防治展开了项目式学习。
任务一:分析酸雨的成因
【查阅资料】正常雨水的pH约为5.6,而酸雨是指pH<5.6的雨、雪或其他形式的降水。常见的酸雨有硫酸型、硝酸型和混合型。
【收集证据】同学们收集了一些刚降落的雨水水样,用pH计(测量pH的仪器)每隔五分钟测定一次雨水水样的pH,其数据如下:
【小组交流】
①正常雨水显酸性的原因是 。
②酸雨的形成是因为在降雨过程中,雨水溶解了空气中的 (填一种)等物质,并发生了一系列反应。在上述测定期间,雨水的酸性 (填“增强”“减弱”或“基本不变”)。
任务二:探究酸雨的成分
【查阅资料】当地的酸雨主要含有颗粒物,Na+、K+、NH4+、H+和SO42-以及少量的NO3-等。
【实验计划】验证酸雨中含有NH4+和SO42-。
【进行实验】同学们将收集到的酸雨按一定比例浓缩,静置,分别取少量上层清液于两只试管中,按如图所示完成下列实验。
【反思评价】
(1)X是 ,其发生反应的化学方程式是 。
(2)小明提出:若用足量浓 代替X和浓NaOH溶液,加热,只需进行一次实验即可得出最终结论,这一建议得到了其他同学的一致认可。
(3)同学们认为:酸雨中通常不含CO32-,理由是 。
任务三:讨论酸雨的防治
【表达交流】酸雨的危害不容忽视,防治酸雨刻不容缓。如何防治酸雨?请提出你的一条建议: 。
73.近两年新冠病毒肺炎肆虐全球,医用口罩成为急需品。某化学兴趣小组对制作医用口罩的材料进行了科学探究。
探究一:口罩材料能燃烧吗?是什么样的材料制造的?
实验1:取样,点燃,产生火焰,冒黑烟,有特殊气味:燃烧过程中熔化滴落的液体能拉成丝,冷却后的灰烬坚硬、不易碾碎。
结论1:(1)口罩材料是合成纤维,能燃烧,具有 性。
探究二:口罩材料的组成元素是什么?
【查阅资料】
①无水硫酸铜是白色固体,遇水变蓝色
②碱石灰的成分是氢氧化钠和氧化钙的混合物,在本实验中用作吸收空气中的二氧化碳
③浓硫酸有吸水性,常作为干燥剂
④氢氧化钠固体和溶液都可以吸收二氧化碳
实验2:(2)将口罩燃烧后的气体通入如图中的装置,气体通入装置的连接顺序是 (填“AB”或“BA”)。实验时观察到A装置中的现象是 ,B装置中的现象是: 。
结论2:口罩的材料中一定含有碳、氢元素,可能含有氧元素。
实验3:为了确定材料的组成中是否有氧元素,同学们称取2.1g剪碎的样品放入玻璃管中,通入充足的氧气,加热(实验装置如图所示)。充分反应后,燃烧产物被完全吸收,D装置增重2.7g,E装置增重6.6g。氢氧化钠的作用是吸收二氧化碳
结论3:(3)口罩材料中碳元素和氢元素的质量比为 ;口罩材料一定 (填“有”或“没有”)氧元素。
【反思拓展】
(4)实验3的操作中,通入足量的氧气使样品完全燃烧,停止加热后,还要继续通入氧气,其主要目的是 。
(5)若没有F装置,则会导致 元素的测定结果偏大。
74.国庆期间,小优闲暇之余决定去化学实验室对最近学习过的实验进行再次探究。
探究一:小优完成了空气中氧气含量的测定实验之后,经过思考,改进了这个实验,实验装置如图所示:试管中原有空气的体积为120 mL,量筒中原有50 mL的水,试管中加入足量白磷(体积忽略),白磷在空气中燃烧生成五氧化二磷,并且消耗氧气。实验开始后,用酒精灯加热试管点燃白磷,待白磷火焰熄灭,冷却至室温,打开止水夹。回答下列问题:
(1)实验开始前,应检查 。
(2)实验之后,最终量筒中液面约降至 mL刻度线处。
(3)小优还想用木炭代替了白磷来完成实验,小婷说不可以,你认为她觉得不可以的原因是 。
探究二:小优在进行过氧化氢溶液制取氧气的实验时,查阅资料发现过氧化氢分解除了用二氧化锰外还可用氧化铜(黑色粉末)等其他物质作催化剂。于是她对氧化铜能否作为氯酸钾分解的催化剂产生了探究兴趣。
【提出问题】氧化铜是否也能作氯酸钾分解的催化剂?
【设计实验】用如图装置进行实验,实验均以生成25mL气体为准,可能影响实验的因素均已忽略,相关装置和数据如下:
(4)实验之后,测得实验数据b a(填:“大于”、“小于”或者“等于”),说明氧化铜可以加快氯酸钾的分解速率。
(5)为继续证明氧化铜是氯酸钾分解的催化剂,小优将实验②充分反应后的固体加水溶解(氯化钾易溶于水,而氧化铜不溶于水)、过滤、洗涤、干燥,称量仍得到 g黑色粉末;再将黑色粉末放入试管中,并加入2.45 g氯酸钾,进行实验,测得所需时间和实验②所需得时间 。
【得出结论】
(6)氧化铜可以改变氯酸钾分解的速率,在化学反应前后,本身质量和 不变,所以也能作为氯酸钾的催化剂。
75.木糖醇是一种白色粉末状固体,易溶于水,新型甜味剂,目前木塘醇口香糖正在取代蔗糖口香糖,是蔗糖和葡萄糖替代品。
探究一:人们食用含糖量较高的物质会在口腔中细菌作用下产生酸性物质,腐蚀牙齿,形成龋齿。由图1判断食用 (填“蔗糖”或“木塘醇”)能有效的防止龋齿。
探究二:[提出猜想]木糖醇由什么元素组成?
[进行实验]小晴取适量的木糖醇按如图2进行操作:
[讨论交流]其他同学认为小睛的实验设计不严谨,原因是 。
经改进实验后,检验到木糖醇在氧气中充分燃烧的产物只有二氧化碳和水,由此确定木糖醇中一定含有 元素。
[继续探究]为进步确定其元素组成。利用如图3进行实验。(已知:装置中C中的氧化铜能确保木糖醇中的碳元素完全转化为二氧化碳;氢氧化钠固体可吸收水蒸气和二氧化碳)
(1)实验前要通一会儿氮气,目的是 。
(2)A装置中发生反应的化学方程式为 。
[数据记录]6.08 g木糖醇在C装置中充分燃烧后,D装置增重4.32 g,E装置增重8.8 g。(产物被完全吸收)
[分析与讨论]数据分析:6.08g木糖醇中氧元素的质量为 g,由此可以确定木糖醇是由碳、氢、氧元素组成。
[反思评价]若没有F装置,对氧元素质量测定结果的影响是 。(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
76.某研究小组对一款中小学生中盛行的炸包玩具进行了项目式探究。
【查阅资料】在炸包内,隐藏着一个小塑料袋,用手捏破塑料袋后,使液体与白色粉末接触产生二氧化碳气体,炸包会在3秒内迅速膨胀,产生“爆炸”效果。
任务一:炸包中小塑料袋内液体的酸碱性
取少量小塑料袋内液体于试管中,滴加则几滴 试液,若溶液 ,说明该塑料袋内液体呈酸性。
任务二:炸包中小塑料袋内白色固体成分
【提出猜想】猜想1:碳酸钙;猜想2:碳酸钠;猜想3:碳酸氢钠。
【查阅资料】碳酸钠受热不分解,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳。
【进行实验】
(1)将少量白色粉末放入水中搅拌,固体全部溶解,说明猜想 (填“1”、“2”或“3”)不成立。
(2)另取炸包内的白色粉末又进行了如图实验进一步探究白色固体的成分,观察到 ,说明白色固体为碳酸氢钠。写出试管B中反应的化学方程式 。
任务三:分析炸包中选用药品的依据
结合资料及已有知识,回答下列问题:
(1)等质量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与适量的酸完全反应,产生二氧化碳的体积为V1和V2,则V1 V2(填“>”、“=”或“<”)。
(2)选择做为炸包中的药品,你认为还需要注意的是 , (写两条即可)。
三、综合应用题
77.某校学习小组准备探究气体的测定和数据处理方法.
【提出问题】
如何利用石灰石(主要成分为CaCO3)与稀盐酸反应来测定生成CO2的质量和体积,并处理数据.
【实验设计】通过下列两个实验分别测定CO2的质量和体积:
【分析与表达】
(1)实验I中,将小烧杯中的所有稀盐酸分几次加入到大烧杯中,并不断搅拌,判断石灰石中CaCO3完全反应的实验现象是 。
(2)实验Ⅱ中,先连接好装置,再 (填操作名称),然后装好药品,最后将10ml稀盐酸快速推入烧瓶中。若稀盐酸是缓慢推入的,则可能造成的后果是 。
【记录与处理】
(3)已知实验I反应前的总质量[m1(大烧杯+石灰石粉末)+m2(小烧杯+稀盐酸)],要计算生成CO2的质量,至少还需要的数据是______。
A.m3(小烧杯)B.m4(大烧杯)C.m5(大烧杯+反应后剩余物)
(4)实验II的实验记录如下(表中数据在相同温度、相同压强条件下测定):
根据以上实验过程和数据综合分析,最终生成CO2的体积是 mL。
(5)该学习小组的同学采集了一块石灰石样品,将其敲碎后,称出6g放入烧杯内(烧杯质量为20g)。然后加入50g稀盐酸(足量),充分反应后,再称量为73.8g(连烧杯一起).试回答:
①将石灰石样品敲碎的主要目的是 。
②该实验过程中,共产生CO2的质量是 。
③该石灰石样品中碳酸钙的质量分数是多少 ?(写出计算过程,结果保留一位小数)
实验步骤
实验现象
实验结论
步骤1:取少量烧杯内溶液于试管中,滴入几滴酚酞溶液,振荡。
。
猜想一不正确
步骤2:取少量烧杯内溶液于另一支试管中,逐滴加入碳酸钠溶液至过量。
,过一会有白色沉淀产生。
猜想二不正确,猜想三正确
实验步骤
实验现象
实验结论
取少量废液缸中的废液于试管中,加入 ,充分反应。
猜想一成立
试管编号
①
②
③
④
试管内试剂
NaOH溶液
MgCl2溶液
Na2CO3溶液
Ba(NO3)2溶液
加入硫酸后的现象
无明显现象
无明显现象
产生气泡
白色沉淀生成
编号
硫酸的质量分数
(均取20mL)
温度(℃)
氢气的体积(mL)
(均收集3分钟)
㈠
20%
25
31.7
㈡
20%
35
50.9
㈢
30%
25
61.7
㈣
30%
35
79.9
时段(均为1分钟)
第1分钟
第2分钟
第3分钟
第4分钟
第5分钟
第6分钟
H2的体积/mL
4.1
8.7
18.9
15.6
9.6
5.4
实验操作
水样
产生泡沫量
分别向5mL水样中加入10滴相同的肥皂水,振荡
市售纯净水
很多泡沫
煮沸后的自来水
较多泡沫
自来水
泡沫较少,有少量浮渣
湖水
泡沫很少,浮渣很多
实验编号
实验操作
实验现象
A
将气体通入澄清的石灰水中
澄清石灰水变浑浊
B
将带火星的木条伸入该气体中
带火星的木条没有复燃
实验步骤
实验现象
实验结论
取少量滤液于试管中,向其中滴加
猜想成立
实验
步骤
现象
结论
a
取适量溶液M于试管中,滴加少量稀硝酸
有气泡产生
假设 不成立
b
取实验a所得溶液于试管中,滴加AgNO3溶液
产生
假设IV成立
实验操作
实验现象
①取少重该无色溶液于试管中,慢慢滴加BaCl2溶液
②静置后,向沉淀中滴加稀盐酸
产生白色沉淀
产生大量气泡,沉淀全部溶解
实验操作
实验现象
实验
实验操作
实验现象
实验结论
实验一
取少量滤液于试管中,向试管中滴入适量的AgNO3溶液,再滴加稀硝酸,振荡
猜想二成立
实验二
另取少量滤液于试管中,向试管中滴入适量
有白色沉淀产生
猜想一成立
编号
温度/℃
硫酸体积
硫酸溶质质量分数
锌的形状
锌的质量/g
收集30mL氢气
1
20
20
10%
圆粒状
1
170
2
30
20
10%
圆粒状
1
134
3
40
20
10%
圆粒状
1
107
4
20
20
10%
粉末状
1
47
5
20
20
20%
圆粒状
1
88
6
20
20
20%
粉末状
1
26
温度/℃
室温
200
500
B装置/g
200.00
221.6
255.60
C装置/g
100.00
100.00
106.80
塞上塞子后集气瓶最大盛装液体体积
集气瓶最初装水体积
反应后集气瓶内水的体积
581.0mL
50.0mL
124.2mL
方案
方法步骤
实验现象
实验结论
方案
取少量烧杯内的溶液于试管中,加入无色酚酞溶液
酚酞不变色
猜想一正确
酚酞变红色
猜想二正确
方案二
取少量烧杯内的溶液于试管中,加入
猜想三正确
你的猜想
实验步骤
实验现象
实验结论
滤液中可能含有
猜想正确,滤液中含有该物质
实验方案
A
B
C
D
实验操作
实验现象
产生白色沉淀
试纸变色,对照标准比色,pH<7
实验结论
猜想二不正确
猜想三正确
猜想三正确
猜想三正确
操作
现象
结论
从烧杯中取出少量溶液于试管中,滴入少量氯化钡溶液
猜想II成立
实验操作
实验现象
实验结论
甲同学取烧杯中的少量液体置于试管中,滴加稀盐酸
KOH能与CO2反应
乙同学另取烧杯中的少量液体于试管中,滴加了一种盐溶液
有白色沉淀生成
实验步骤
现象
结论
取一定量的反应后的溶液,加入
猜想2正确
实验操作
实验现象
解释与结论
步骤一:取剩余固体于试管中,加水振荡后静置
底部有白色不溶物
\
步骤二:取上层清液于另一试管中,滴加氯化铜溶液
有
上层清液中一定含有氢氧化钙
步骤三:取部分底部白色不溶物于第三支试管中,滴加过量稀盐酸
有气泡产生
白色不溶物中一定含有
煅烧温度
活性度煅烧时间
1050℃
1100℃
1150℃
1200℃
1250℃
1300℃
12 min
790
836
868
808
454
412
16 min
793
856
871
845
556
530
20 min
795
863
873
864
617
623
实验步骤
实验现象及结论
步骤一:取少量样品用磁铁吸引
现象:
步骤二:
实验操作
实验现象
实验结论
①
取样品于烧杯中,加水溶解,用手触摸烧杯外壁
烧杯壁发热
样品中有 。
②
将①中液体过滤,取少量滤液于试管中,向其中滴入 。
溶液变红
有Ca(OH)2
③
取②中的少许滤渣于试管中,向其中滴加足量稀盐酸。
。
有CaCO3
实验步骤
实验现象
实验结论
倒出玻璃管中黑色固体,平铺于白纸上
黑色固体不变色
黑色固体中一定没有 。
取上述黑色固体少许,装入试管,加入足量 溶液
黑色固体部分溶解,且有红色固体出现
黑色固体中一定含有 。
测定对象
反应前的质量/g
反应后的质量J。
A中的玻璃管+固体药品
121.6
l20.2
B+C+D中的广口瓶+溶液
11 33.5
1134.4
产物
甲
乙
丙
丁
猜想
CO2、H2O
CO、H2O
NH3、CO2、H2O
CO2、CO、H2O
主要实验步骤
主要现象
解释或结论
①加热装置A一段时间
装置B中的现象是
有二氧化硫生成
②点燃装置D处酒精灯
装置D玻璃管中无明显现象
猜想 正确
③停止加热,将铜丝上提,向装置A中玻璃管鼓入空气
④冷却,将A中液体用水稀释
A中液体变为 色
有硫酸铜生成
实验序号
实验操作
实验现象
实验结论
实验一
该气体中肯定含有CO2
实验二
带火星的木条没有复燃
实验操作
实验现象
实验结论
(1)取1g样品放入盛有50g水的烧杯中,充分搅拌后,静置
烧杯底部有较多固体未溶解
样品中含有CaCO3
(2)取实验(1)中上层清液少许于试管中,再向试管中滴加2-3滴无色酚酞溶液
样品中含有Ca(OH)2
操作步骤
实验现象
实验结论
①取少量样品于试管中,加入足量稀盐酸。
(选填“有”或“无”)气泡产生
猜想Ⅰ不正确
②另取少量样品于试管中,加水溶解,加入过量CaCl2溶液,振荡后过滤,再往溶液中滴加无色酚酞溶液。
猜想Ⅱ正确,而猜想Ⅲ不正确
实验步骤
实验现象
实验结论
(1)取少量固体样品于试管中,加入一定的水振荡,静置
(2)取步骤(1)中的上层清液,滴加 2-3 滴无色酚酞试液,振荡
样品中含有氢氧化钙
(3)往上面试管中的剩余固体中倒入足量的稀盐酸
样品中含有碳酸钙
实验操作
实验现象
实验结论
取适量该漂白液于试管中,滴入几滴品红溶液
该漂白液已完全失效
实验步骤
实验现象及化学方程式
实验目的、结论
步骤①;取少量该漂白液于试管中,加入过量的 溶液,观察。
产生白色沉淀
目的:
步骤②:将①中液体过滤,取上层清液于试管中,滴加硫酸铜溶液,观察。
现象: ;反应方程式 ;
结论:猜想三成立;
预测现象
结论
①若有白色沉淀生成溶液呈红色
上层清液中呈碱性的物质是
②若无沉淀生成溶液呈红色
上层清液中呈碱性的物质是氢氧化钙
实验
实验操作
实验现象
结论
①
取少量样品于烧杯中,加一定量的水,充分搅拌
,有固体剩余
含CaO
②
将①中液体过滤,取滤液滴加溶液
溶液变红色
含Ca(OH)2
③
取②中滤渣,加入足量稀盐酸
固体溶解,有气泡
含
实验操作
实验现象
实验结论
取适量该漂白液于试管中,滴入几滴品红溶液
该漂白液已经完全失效
实验操作
实验现象
实验结论
①取少量污水于一支洁净试管中,向其中滴加少量的Ba(NO3)2溶液
污水中一定不含有硫酸
②另取少量污水于一支洁净试管中,向其中滴加少量的 (填化学式)溶液
有白色沉淀生成
污水中一定含有盐酸
实验步骤
实验现象
分析或结论
Ⅰ、取少量化肥样品,嗅气味
没有嗅到氨味
化肥样品中
Ⅱ、取适量化肥样品于试管中加水溶解,滴加过量的 溶液,加热
闻到强烈氨味,并产生白色沉淀
写出一定发生的化学反应方程式
Ⅲ、向步骤Ⅱ的试管中滴加过量的
无明显现象
目的是
Ⅳ、向步骤Ⅲ的试管中滴加适量AgNO3溶液
化肥样品中一定混进KCl
物质
AgNO3
AgCl
Ag2SO4
AgCO3
溶解性
溶
不溶
微溶
不溶
实验步骤
实验现象及结果
实验结论
①取该白色粉末样品于烧杯,加足量水溶解。
样品全部溶解,得到无色溶液A
白色粉末中不含
②取少量无色溶液A于试管,加入过量BaCl2溶液,充分反应后过滤
到无色溶液B和白色沉淀C
白色粉末中含有
③向白色沉淀C中加入过量稀盐酸
沉淀部分溶解,并有气泡冒出
④在无色溶液B中滴加几滴AgNO3溶液
产生白色沉淀
白色粉末中含有NaC1
实验步骤
实验现象
实验结论
⑤另取少量无色溶液A于试管中,加入过量的 溶液,振荡,静置
产生白色沉淀
白色粉末中含有NaCl
⑥取实验⑤所得上层清液于试管,加入AgNO3溶液
产生白色沉淀
实验步骤
实验现象
实验结论
1.将干燥的不溶物B与磁铁接触
没有物质被磁铁吸
可判断B中一定不含四氧化三铁和
2.取少量不溶物B 装入试管中,再加入足量稀盐酸
a.溶液呈无色
b.仍有黑色不溶物
由现象a可判断B中一定不含
3.取不溶物B装入另一支试管中,再加入15%的过氧化氢溶液,同时插入带火星的小木条。
a.有气泡放出
b.
黑色粉末中含有二氧化锰
物质
CaCO3
Ca(OH)2
CaCl2
Al(OH)3
NaAlO2
AlCl3
溶解性
不溶
微溶
溶
不溶
溶
溶
实验步骤
实验现象
实验结论
①组装下图装置进行实验,取少量摩擦剂于锥形瓶中,加入足量的 。
固体部分溶解,有气泡
产生,澄清石灰水出现白色浑浊
则摩擦剂中一定含有 ,
试管中发生反应的化学方程式为: 。
②取步骤①所得的滤液,逐渐滴入足量的 ,充分反应
先有较多沉淀生成,后又逐渐减少,但不完全消失
则摩擦剂中还含有 ,
沉淀减少的反应的化学方程式为: 。
实验操作
主要实验现象
实验结论及解释
①
检查装置的气密性。
向装置中加入药品。
装置的气密性良好。
②
打开止水夹a、b,吹入500mL呼出气体,恰好A中液体刚好全部排出。关闭a、b,并冷却到室温。
A中澄清石灰水变浑浊,A中液体全部进入到B中。
集气瓶中共有475mL气体。
③
用凸透镜聚光引燃白磷。
反应的文字表达式为 呼出的气体中含有O2.
④
待白磷熄灭并冷却到室温,打开b。
B中部分液体倒吸入A中;B中剩余液体为400mL。
呼出的气体中含有N2.
N2
O2
CO2
体积/mL
实验操作
实验现象
实验结论
取少量M溶液于试管中,向其中滴加②
③
M溶液中的溶质是Ca(OH)2
实验操作
实验现象
实验结论
取样于试管中,滴入几滴稀盐酸
没有气体产生
猜想1不成立
实验操作
实验现象
实验结论
步骤一:取少量滤液试管中,加入CaCl2溶液
⑥
猜想3成立
步骤二:⑦
溶液中无白色沉淀生成
实验方案
实验现象
方案一:向盛有少量镁条的试管中加入适量的该液体。
观察到试管中有 产生。
涉及反应方程式为 。
方案二:向盛有少量 (填化学式)的试管中加入适量的该液体,并将带火星的木条放在试管口。
观察到无气泡产生,带火星的木条不能复燃
若与试剂③属同类物质
若与试剂⑤属同类物质
猜想 1:
猜想 2:Na2CO3
猜想 3:NaCl
物质
NaC
NaOH
Na2CO3
NaHCO3
溶解度/g
36
109
215
9.6
实验步骤
实验现象
结论或化学方程式
步骤1:取少量溶液于试管中,滴加过量的硝酸钡溶液
产生白色沉淀
反应化学方程式
步骤 2:静置、取上层清液于另一试管,滴加氯化铜溶液
原溶液为部分变质的氢氧化钠溶液
物质
NaCl
NaOH
Na2CO3
NaHCO3
溶解度/g
36
109
215
9.6
实验操作
实验现象
结论
①把干燥的紫色小花一半喷水,一半保持干燥
小花喷水的部分仍为紫色
②把实验①中的紫色小花放入盛有二氧化碳的集气瓶中
小花喷水的部分由紫色变红色,干燥部分仍为紫色
实验编号
温度(℃)
石灰石颗粒大小
稀盐酸浓度(%)
收集50mL二氧化碳的时间(s)
①
20
块状
10%
85
②
20
粉状
10%
42
③
30
块状
10%
67
④
30
粉状
10%
31
双氧水的质量
双氧水的浓度
MnO2的质量
相同时间内产生O2的体积
I
50.0g
1%
0.1g
9mL
Ⅱ
50.0g
2%
0.1g
16mL
Ⅲ
50.0g
4%
0.1g
31mL
氯酸钾的质量
催化剂的种类
MnO2的质量
反应条件
收集45.0mL O2所需的时间(S)
Ⅰ
3.0g
MnO2
1.0g
混合加热
21
Ⅱ
xg
CuO
1.0g
混合加热
48
双氧水的质量
双氧水的浓度
MnO2的质量
温度
相同时间(10S)内产生O2体积(mL)
Ⅰ
50.0g
1%
0.1g
20℃
9
Ⅱ
50.0g
2%
0.1g
20℃
16
Ⅲ
50.0g
4%
0.1g
20℃
31
实验序号
温度(℃)
试管内径(mm)
CO2流速(个/秒)
时间(秒)
①
25
10
5~8
317
②
32
10
5~8
230
③
40
10
5~8
228
④
25
14
5~8
396
⑤
25
25
5~8
525
⑥
25
10
10~13
302
⑦
x
10
2~5
340
序号
1-1
1-2
1-3
实验
现象
无明显现象
无明显现象
铁钉表面有红色固体
序号
2-1
2-2
2-3
试剂种类
蒸馏水
3%的NaCl溶液
3%的稀盐酸
U形管左侧液面
上升1.2cm
上升3.7cm
上升5.3cm
序号
操作
现象
结论
方案Ⅰ
用排水集气法收集甲、乙两瓶气体,将带火星的木条伸入甲瓶,将湿润的淀粉碘化钾试纸伸入乙瓶。
木条复燃,淀粉碘化钾试纸不变色
猜想 成立
方案Ⅱ
用向上排空气法收集甲、乙两瓶气体,将带火星的木条伸入甲瓶,将湿润的淀粉碘化钾试纸伸入乙瓶。
木条 ,淀粉碘化钾试纸
猜想三成立
编号
操作
现象
结论
1
将图1中红色液体,
仍为红色
猜想1不成立
2
如图2所示,先通入适量SO2,然后用酒精灯微热
先变红,后变紫
猜想2不成立
3
如图2所示,先通入适量SO2,再改通入氮气,最后用酒精灯微热
4
如图2所示,先通入适量SO2,再改通入氧气,最后用酒精灯微热
猜想3成立
四氧化三铁
氧化铁
铁
分解温度/℃
1538
1400
---
熔点/℃
---
---
1500
实验编号
实验1-1
实验1-2
实验1-3
实验操作
实验现象
长时间放置,溶液颜色始终为黄色
长时间放置,溶液逐渐从黄色变浅绿色
长时间放置,产生红褐色沉淀
实验编号
所用试剂
实验现象
反应开始时
24h后
2-1
铁锈和2%盐酸
铁锈、溶液均无明显变化
铁锈消失,溶液变黄色
2-2
生锈铁钉和2%盐酸
生锈铁钉、溶液均无明显变化
铁锈消失,溶液变浅绿色
2-3
生锈铁钉和6%盐酸
铁钉表面有少量气泡,铁锈逐渐消失,溶液逐渐由无色变浅黄色
溶液变为浅绿色
2-4
生锈铁钉和10%盐酸
铁钉表面产生大量气泡,铁锈逐渐消失,溶液很快由无色变黄色
溶液变为浅绿色
实验序号
a
b
c
溶液(浓度相同)
H2O
Na2CO3
NaOH
30min时产生气体体积(mL)
<0.2
0.7
<0.2
气体的主要成分
H2
30min时镁条表面情况
大量白色固体附着
序号
药品
温度变化
1
“石灰”
t1
2
熟石灰
t2
3
生石灰
t1
编号
澄清石灰水的浓度/%
澄清石灰水的体积/mL
实验现象
①
0.01
2
无明显现象
②
0.09
X
沉淀
③
0.18
2
沉淀
实验步骤
实验现象
实验结论
(1)取少滤液C于试管中,加入足量的氯化钡溶液
无明显现象
猜想 不正确
(2)继续向步骤(1)所得溶液中通入二氧化碳
有白色沉淀生成
猜想三正确
实验步骤
实验现象
实验结论
有白色沉淀生成
猜想三正确
实验步骤
实验现象
实验结论
步骤一:组装右图所示装置,锥形瓶中盛放硫酸铝溶液,从长颈漏斗中缓慢添加少量的碳酸氢钠溶液。
实验现象:锥形瓶中产生大量气泡
泡沫灭火器喷出的是二氧化碳
步骤二:将步骤一产生的气体 。
实验现象: 。
化学方程式 。
测定时间
15:05
15:10
15:15
15:20
15:25
15:30
雨水的pH
4.95
4.95
4.94
4.88
4.86
4.85
方案
实验操作
实验现象
实验结论
1
向A试管中滴加几滴X
产生白色沉淀
含有SO42-
2
向B试管中滴加足量浓NaOH溶液,加热
有氨味
含有NH4+
实验序号
氯酸钾质量
催化剂质量
所需时间
①
2.45 g
/
a
②
2.45 g
0.5 g氧化铜
b
操作
现象
结论
①把木糖醇灼烧,将一干冷的烧杯罩在火焰上方
烧杯内壁有水雾
木糖醇中含有氢元素
②将 罩在灼烧的木糖醇的火焰上方
。
木糖醇中含有碳元素
时间/min
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
注射器读数/ml
60.0
85.0
88.0
89.0
89.5
89.8
89.9
90.0
90.0
90.0
参考答案:
1. Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O 可能是CaCl2和HCl 溶液不变红色 先有气泡产生 CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl 腐蚀铁质下水管或污染水源 CaCO3
【详解】Ⅰ、该中和反应是氢氧化钙与稀盐酸反应生成氯化钙和水,故填:Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O;
Ⅱ、反应后烧杯内溶液中溶质的成分有三种可能,一是氢氧化钙与稀盐酸恰好完全反应生成CaCl2,反应物只有氯化钙,这就是猜想二;还有就是反应物有一种剩余,猜想一是氢氧化钙剩余,猜想三应该是盐酸剩余,故填:CaCl2和HCl;
步骤1中入几滴酚酞溶液,是为了验证氢氧化钙的有无,根据猜想一不正确,可知不含氢氧化钙,故填酚酞溶液不变红;
步骤2加入碳酸钠溶液至过量是为了验证HCl的有无,先发生的反应是HCl与碳酸钠反应生成二氧化碳、水和氯化钠,后发生的反应是CaCl2与碳酸钠反应碳酸钙沉淀和氯化钠,故填:先有气泡产生;
实验步骤2中产生白色沉淀的化学方程式为CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl,故填:CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl;
烧杯中的溶液含有盐酸,未经处理直接倒入下水道,可能造成的危害是腐蚀铁质下水管或污染水源,故填:腐蚀铁质下水管或污染水源;
要处理烧杯内溶液,使其溶质只含有CaCl2,就是除去盐酸,应向烧杯中加入过量碳酸钙,把盐酸转化成氯化钙、二氧化碳和水,过量的碳酸钙过滤即可除去,故填:CaCO3。
【点睛】本题是没有实验现象的反应后的溶液中的溶质成分进行探究的实验题,难度较大。分析清楚反应后的可能情况是解决本题的关键。
2.(1) HCl+NaOH=NaCl+H2O 溶液由红色刚刚变为无色
(2) 混合后没有水或气体或沉淀生成 NaOH、Na2CO3
(3) NaCl、NaOH、Na2CO3 Na2CO3和CaCl2会反应,不能共存 足量碳酸钠溶液 产生白色沉淀, 溶液仍为红色 CaCO3
【详解】(1)盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,化学方程式为:HCl+NaOH=NaCl+H2O;随着盐酸的加入,溶液的碱性逐渐减弱,当盐酸与氢氧化钠恰好完全反应时,溶液呈中性,此时能观察到溶液由红色刚刚变为无色;
(2)氯化钠溶液与氯化钙溶液混合后没有气体、沉淀和水生成,故乙试管中的物质不发生反应;乙中的碳酸钠与丙中的碳酸钠能生成碳酸钙白色沉淀,因此将三支试管反应后的物质全部倒入同一个干净的废液缸中,观察到白色沉淀明显增多说明丙中的废液中含有碳酸钠,碳酸钠与澄清石灰水反应会生成氢氧化钠,因此丙试管反应后的溶液中溶质是NaOH、Na2CO3;
(3)[提出猜想]
由上一问可知,废液缸中液体始终呈红色,说明溶液仍呈碱性,氢氧化钠和碳酸钠的溶液呈碱性,丙试管中产生的氢氧化钠也不与其他物质反应,故废液中一定含有氢氧化钠,丙中的碳酸钠与乙中的氯化钙反应程度未知,故废液中可能含有碳酸钠或氯化钙,甲、乙试管中的氯化钠不能与其他物质反应,因此废液中一定含有氯化钠,结合题目信息可知,猜想三为NaCl、NaOH、Na2CO3;猜想四一定不成立的原因是碳酸钠与氯化钙会发生反应,不能共存;
[设计实验]
根据实验结论可知,猜想一成立,选择的试剂产生的现象应说明废液中含有氯化钙,和氢氧化钠,故可向废液中加入足量的碳酸钠溶液,碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀,氢氧化钠不参与反应,因此能观察到产生白色沉淀, 溶液仍为红色;
[反思拓展]
由(2)可知废液缸中的白色沉淀是丙中的碳酸钠与乙中的氯化钙反应生成碳酸钙白色沉淀,导致白色沉淀明显增多,碳酸钙的化学式为CaCO3。
3. Na2CO3+ H2SO4=Na2SO4+ H2O + CO2↑ 无色酚酞溶液 BaSO4 BaCl2 Ba(NO3)2 产生白色沉淀 经过步骤1后溶液中有硝酸,会先和氢氧化钠发生反应
【详解】(1)试管③中碳酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式为Na2CO3+ H2SO4=Na2SO4+ H2O + CO2↑。
(2)小明同学向盛有NaOH溶液的试管中先加了一种试剂,再加稀硫酸,从而能说明试管①中也发生了反应,这种试剂是无色酚酞溶液,因为无色酚酞遇碱变红,在中性、酸性溶液中显无色。
[设计方案]
稀硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和盐酸,沉淀A是硫酸钡,化学式是BaSO4。
老师评价该方案时指出:设计思路正确,但试剂选择有误,加入氯化钡会引进氯离子,应该将所选的试剂BaCl2改成Ba(NO3)2。
小明按照修改后的方案进行了实验,最后得出的结论是猜想1正确,Mg2+和Cl-同时存在溶液中,步骤Ⅱ中氯离子与阴离子结合生成氯化银白色沉淀、步骤Ⅲ中镁离子与氢氧根离子结合生成氢氧化镁白色沉淀,则步骤Ⅱ、步骤Ⅲ中必然会观察到的现象是产生白色沉淀。
[实验反思]小明反思进行步骤Ⅲ时,加NaOH溶液采用了滴加的方式,但没有立即观察到任何现象,你认为其中的原因是经过步骤1后溶液中有硝酸,会先和氢氧化钠发生反应。
4. Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ e→f→g ㈠㈡/㈢㈣ 增大 增大 随着硫酸被消耗,硫酸溶质质量分数变小,反应速度又逐渐减慢
【详解】(1)锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气,反应的化学方程式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;
(2)因为氢气不易溶于水,可以通过压强的变化利用排水法把水压入量筒内,根据进入量筒中水的体积,判断生成氢气的体积,故进气管是短管e,所以正确的链接顺序是:氢气→e→f→g;
(3)要比较不同温度的硫酸对反应快慢的影响,其中的锌的状态保持不变,选择不同温度的硫酸,看产生氢气的快慢,因此可以选择㈠㈡或㈢㈣;通过㈠㈡(25℃和35℃时,5g锌与质量分数相同的硫酸反应)可以看出:锌与硫酸的温度越高,反应速率越快;
(4)通过㈠㈢(都是25℃,硫酸的质量分数不同),可以看出:硫酸的质量分数越大,反应速率越快;
(5)从表格可以看出反应由慢到快然后逐渐减慢;因为随着反应的进行,反应放出热量,反应速度加快,但随着硫酸被消耗,硫酸溶质质量分数变小,反应速度又逐渐减慢。
故答案为:(1)①Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;(2)②e→f→g;(3)③㈠㈡或㈢㈣;④增大;(4)⑤增大;(5)⑥随着硫酸被消耗,硫酸溶质质量分数变小,反应速度又逐渐减慢。
5.(1)氮和磷
(2)湖水
(3)煮沸
(4) B Ca(HCO3)2ΔCaCO3+H2O+CO2↑
(5) 氢氧化镁分解生成氧化镁和水 温度没有达到碳酸钙分解需要的温度 氧化镁、氧化钙、碳酸钙
【详解】(1)藻类含化学式为C106H263O106N16P的物质,可推断污水中导致藻类生长过快的营养元素是氮和磷;
(2)根据实验现象可知,加入肥皂水后,湖水产生的泡沫最少,浮渣最多,所以湖水的硬度最大;
(3)根据实验现象可知,加入肥皂水后,煮沸后的自来水比自来水产生泡沫多,所以煮沸可以能降低自来水硬度;
(4)①A、碳酸钠都不能跟碳酸钙和氢氧化镁反应,故错误;
B、稀盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙、二氧化碳和水、和氢氧化镁反应生成氯化镁和水,故正确;
C、氢氧化钠都不能跟碳酸钙和氢氧化镁反应,故错误;
D、氧化钙都不能跟碳酸钙和氢氧化镁反应,故错误;
故选B;
②碳酸氢钙受热分解生成碳酸钙、二氧化碳和水,反应的化学方程式为:Ca(HCO3)2ΔCaCO3+H2O+CO2↑;
(5)①根据题目可知水垢主要为氢氧化镁和碳酸钙,刚开始温度较低,氢氧化镁被加热分解,此时固体质量减小,氢氧化镁分解生成氧化镁和水;
②bc段温度还无法使碳酸钙分解,而此时氢氧化镁已经全部分解,所以此时固体质量不再变化;
③cd段碳酸钙发生分解生成氧化钙和二氧化碳,此时固体中还含有分解生成的氧化镁,所以固体为氧化镁、氧化钙和剩余的碳酸钙。
6. 反应物中不含氮元素 易燃易爆且有毒 二氧化碳/CO2 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O 不能 含有较少氧气的二氧化碳不能使带火星的木条复燃 C
【详解】猜想与假设
根据质量守恒定律可知,维C泡腾片和水都不含氮元素,所以不能生成氮气。即小明说:不可能含有N2,因为反应物中不含氮元素。
因为CO易燃易爆且有毒,所以小芳说:不可能含有CO和H2,因为从药品安全角度考虑,H2易燃易爆,CO易燃易爆且有毒。
得出结论(1)由实验A,将气体通入澄清的石灰水中,澄清石灰水变浑浊,可知,该气体中肯定含有二氧化碳;
二氧化碳与澄清的石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。
(2)因为含有较少氧气的二氧化碳不能使带火星的木条复燃,所以由实验B,将带火星的木条伸入该气体中,带火星的木条没有复燃,可知,不能确定该气体中不含氧气。
拓展延伸
A、根据维生素C和柠檬酸的化学式和化合物的定义可知,维生素C和柠檬酸均是由碳、氢、氧三种元素组成的化合物。A正确;
B、根据维生素C和柠檬酸的化学式可知,维生素C和柠檬酸的分子构成不同,所以维生素C和柠檬酸的性质差异很大。B正确;
C、维生素C中碳元素质量分数=12×612×6+1×8+16×6×100%=12×6176×100%
柠檬酸中碳元素质量分数=12×612×6+1×8+16×7×100%=12×6192×100%
所以维生素C和柠檬酸中碳元素的质量分数不同。C错误;
D、维生素C中碳元素、氢元素和氧元素的质量比=(12×6):(1×8):(16×6)=9:1:12,
柠檬酸中碳元素、氢元素和氧元素的质量比=(12×6):(1×8):(16×7)=9:1:14。
所以维生素C和柠檬酸中碳元素、氢元素和氧元素的质量比不同。D正确。
综上所述:选择C。
7.(1) FeCl3 Fe+2HCl= FeCl2+H2↑
(2) HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3 红
(3) BaCO3 稀盐酸 NaCl、Na2CO3 NaCl、Na2CO3 稀盐酸 产生气泡
【详解】(1)铁锈为氧化铁,试管A中反应为稀盐酸和氧化铁生成氯化铁和水,故观察到溶液由无色逐渐变成黄色,是因为反应生成了FeCl3;一段时间后有气泡产生的反应为铁和稀盐酸生成氯化亚铁和氢气,化学方程式为Fe+2HCl= FeCl2+H2↑。
(2)试管B中发生的反应为稀盐酸和硝酸银生成氯化银和硝酸,化学方程式为HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3,硝酸呈酸性,使紫色石蕊溶液变红色。
(3)①C中氢氧化钡和稀盐酸生成氯化钡和水,D中碳酸钠和稀盐酸生成氯化钠、二氧化碳和水,同学们把试管C、D反应后溶液倒入烧杯E中,先观察到有无色气体,说明C中稀盐酸过量,D中碳酸钠过量,稀盐酸和碳酸钠生成二氧化碳气体,碳酸钠和氯化钡生成碳酸钡白色沉淀,化学式为BaCO3,试管D反应后溶液中的溶质共有NaCl、Na2CO3。
②根据以上分析知,滤液的溶质中一定含有NaCl、还有可能Na2CO3剩余,故猜想为NaCl、Na2CO3。设计实验验证猜想,检验碳酸根离子即可,故取少量滤液于试管中,向其中滴加稀盐酸,若产生气泡,则猜想正确。
8. Na2SO4 2HNO3+BaCO3=Ba(NO3)2+H2O+CO2↑ Ba(NO3)2 硝酸钠/NaNO3 I、Ⅲ/Ⅲ、Ⅰ 白色沉淀 NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3 实验a所加的稀硝酸量不足,碳酸钠会对氯化钠的检验造成干扰
【详解】(1)据图分析可知,白色固体加足量水溶解,生成白色沉淀,加足量稀硝酸,产生气泡,沉淀全部溶解,说明沉淀是碳酸钡,不是硫酸钡,即原白色固体中一定没有硫酸钠,化学式Na2SO4。
产生气泡,白色沉淀溶解。即碳酸钡与稀硝酸反应生成硝酸钡、水 和二氧化碳。化学方程式2HNO3+BaCO3=Ba(NO3)2+H2O+CO2↑
(2)由于碳酸钠与硝酸钡反应生成碳酸钡沉淀和硝酸钠,溶液M中加适量碳酸钠无明显现象,所以溶液M中的溶质一定有NaNO3,一定没有硝酸钡,化学式Ba(NO3)2。
作出假设:根据假设Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ可判断假设Ⅰ是溶液M中溶质的成分只有硝酸钠。
实验探究:a取适量溶液M于试管中,滴加少量稀硝酸,有气泡产生,说明M中含有碳酸钠,所以假设I、Ⅲ不成立。
b取实验a所得溶液于试管中,滴加AgNO3溶液,结论是假设IV成立,说明生成氯化银白色沉淀,产生的现象是产生白色沉淀。
实验b是硝酸银与氯化钠反应生成氯化银沉淀和硝酸钠。化学方程式NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3
反思评价:由于实验a所加的稀硝酸量不足,碳酸钠会对氯化钠的检验造成干扰,所以得出“假设IV成立”的实验设计不合理。
9. 氯化钠/NaCl 碳酸氢钠和硝酸钠的化学式中钠元素右下角的数字为1 碳酸钠/Na2CO3 Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl 取上述无色溶液少许于试管中,滴加少量的稀盐酸 溶液中没有气泡产生(或有气泡产生),该瓶无色溶液是硫酸钠溶液(或碳酸钠溶液) pH试纸 >
【详解】(1)氯化钠是由钠元素和氯元素组成的,不含有氧元素,故一定不会是氯化钠溶液;
(2)此标签中钠元素右下角的数字为2,而碳酸氢钠的化学式为NaHCO3,硝酸钠的化学式为NaNO3,碳酸氢钠和硝酸钠的化学式中钠元素右下角的数字为1,故不会是碳酸氢钠和硝酸钠;
(3)硫酸钠能与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,但是硫酸钡沉淀不溶于盐酸,滴加盐酸不会出现溶解的情况,故不会是硫酸钠;碳酸钠与氯化钡湖反应生成碳酸钡沉淀,碳酸钡沉淀能溶于盐酸且产生气体,故该瓶溶液是碳酸钠溶液;反应的化学方程式为:Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl;
(4)碳酸钠能与盐酸反应生成二氧化碳气体,而硫酸钠不能与盐酸反应,故可以直接向溶液中加入盐酸,观察是否产生气泡,故填:
(5)用pH试纸可以测量溶液的pH值,根据pH>7为碱性。
10. HCl/氯化氢 H2SO4和BaC12能发生反应,不能共存 有白色沉淀产生 硝酸钡溶液(合理即可) 滤液中含有氯化氢,则盐酸(氯化氢的水溶液)与硝酸银反应也会产生白色沉淀 Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr
【详解】【初步结论】氯水通入二氧化硫反应生成硫酸和氯化氢加入氯化钡溶液时,盐酸不与氯化钡反应且硫酸与氯化钡反应生成盐酸和硫酸钡沉淀,则滤液中一定含有的溶质是氯化氢;
【猜想与假设】硫酸与氯化钡溶液能发生反应生成硫酸钡和盐酸,故猜想三不合理的主要原因是硫酸与氯化钡能发生反应,不能共存;
【实验设计】实验一:结论为猜想二成立,含有氯化钡,则加入稀硝酸酸化的硝酸银能够产生白色沉淀(硝酸银与氯化钡反应生成氯化银沉淀和硝酸钡,氯化银不溶于稀硝酸),故填:有白色沉淀生成;
实验二:结论为猜想一成立,含有硫酸,现象为有白色沉淀产生,硫酸能与硝酸钡反生成硫酸钡白色沉淀和硝酸,故填:硝酸钡溶液(合理即可);
【反思与评价】滤液中含有氯化氢,则盐酸(氯化氢的水溶液)与硝酸银反应也会产生白色沉淀;
【拓展延伸】溴水通入二氧化硫反应生成氢溴酸和硫酸,反应的化学方程式为:Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr。
11. ④和⑤不合理,因为参加反应的物质中均不含氢元素 取少量该样品溶于水,先加入足量的CaCl2溶液,出现白色沉淀,说明白色固体中有碳酸钠,说明猜想①不正确,过滤,向滤液里滴加酚酞溶液,无明显现象,说明猜想③不正确,猜想②正确。 4Na+3CO2点燃2Na2CO3+C
【分析】(1)化学反应遵循质量守恒定律,即反应前后元素种类不变,原子种类、总个数和质量都不变;
(2)碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠;
(3)钠在二氧化碳中燃烧生成碳酸钠和碳。
【详解】(1)以上不合理的猜想是④⑤,这是因为反应物中不含有氢元素,因此不可能生成氢氧化钠和碳酸氢钠。
(2)实验方案:取少量该样品溶于水,先加入足量的CaCl2溶液,出现白色沉淀,说明白色固体中有碳酸钠,说明猜想①不正确,过滤,向滤液里滴加酚酞溶液,无明显现象,说明猜想③不正确,猜想②正确。
(3)由以上分析可知,钠在二氧化碳中燃烧生成碳酸钠和碳,反应的化学方程式为:4Na+3CO2点燃2Na2CO3+C。
【点睛】合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实验、进行实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础。
12. 食盐的颗粒大小 温度 温度 步取两个烧杯分别加入l0mL等温的水,再分别加入lg同样颗粒大小的食盐固体,给其中一个烧杯加热。被加热烧杯里的食盐固体完全溶解用得时间短,说明温度越高,食盐固体溶解越快,温度越低,食盐固体溶解越慢。
【详解】[猜想与假设]
根据生活经验,水的温度的高低、食盐的颗粒大小会影响食盐在水中溶解快慢,故填:食盐的颗粒大小;温度。
[设计实验]
探究水的温度的高低对食盐在水中溶解快慢的影响,故填:温度。
[实验方案]
取两个烧杯分别加入l0mL等温的水,再分别加入lg同样颗粒大小的食盐固体,给其中一个烧杯加热。被加热烧杯里的食盐固体完全溶解用得时间短,说明温度越高,食盐固体溶解越快,温度越低,食盐固体溶解越慢。
13. 锌颗粒大小(或锌的形状、直径) Zn + H2SO4= ZnSO4+ H2↑ 难 甲 1、5或4、6 锌颗粒越小,反应速率越快 反应速率过快不利于收集 2.2
【详解】作出猜想:
丙同学:固体颗粒的大小也会现象反应速度,根据进行实验项目有锌的形状可知丙同学的猜想为锌颗粒大小(或锌的形状、直径)影响反应速率。
解释与结论:
(1)锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气,化学方程式为Zn + H2SO4= ZnSO4+ H2↑。
(2)能用排水法收集的气体需要难溶于水且不与水反应,能用排水法收集氢气的原因是氢气难溶于水。
(3)实验 1、2、3 温度不同,硫酸体积、溶质质量分数、锌的形状相同,变量是温度,所以目的是探究甲同学的猜想。
(4)欲得出“其他条件相同时,硫酸的溶质质量分数越大,锌与硫酸反应的速率越快”的结论,需要硫酸溶质质量分数不同,其他条件相同,所以对比实验1、5或4、6。
(5)通过对比实验 5 和实验 6,锌的形状不同,其他条件不同,收集30mL氢气所用时间不同,得出的结论是锌的形状会影响反应速率,锌颗粒越小,反应速率越快。
(6)实验室制取氢气时,需要反应速率适当,反应速度过慢会导致实验时间过长,浪费时间。反应速度过快,不利于收集气体。通常使用锌粒而不用锌粉的原因为反应速率过快不利于收集,锌粒和稀硫酸反应速率适中,便于控制。
(7)解:设6.5g锌消耗硫酸质量为x,可得到氢气质量为y,则
Zn656.5g+H2SO498x=ZnSO4+H2↑2y
6598=6.5gx,
解得x=9.8g,溶液中含有硫酸质量为100g×19.6%=19.6g>9.8g,所以溶液中硫酸过量,锌反应完全。
则652=6.5gy,
解得y=0.2g,则可得到氢气体积为≈2.2L。
14. 漏斗 AB 检查装置气密性 使反应生成的H2O完全被装置B吸收 1:1:6 FeSO4·(NH4)2SO4·2H2O 4Fe2O3高温2Fe4O5+O2↑
【详解】(1) 步骤②是将固体和液体分开的操作,是过滤,用到的玻璃仪器主要有:烧杯、漏斗+、玻璃棒等。
(2) 硫酸亚铁铵晶体易溶于水,不易溶于乙醇,因此使用乙醇汽油洗涤的优点是:避免用水洗涤所造成的晶体损耗和酒精易挥发,可低温晾干晶体。
故选:AB
(3) 装配好实验装置后,先要检查装置气密性。
(4) 加热前后及过程中均通入N2,200℃停止加热后继续通N2的目的是防止倒吸和使反应生成的H2O完全被装置B吸收。
(5)①由表格中数据及固体质量变化曲线图可知,水的质量为221.6g-200g=21.6g,氨气的质量为106.80g-100.00g=6.8g,氧化铁的质量为16.0g,所以x:y:z=(16.0g160×2):(6.8g17÷2):(21.6g18) =1:1:6。
②B点时剩余水的质量为64.0g-56.8g=7.2g,占总水量的 ,即剩余结晶水的数目为6×13=2 个,故B点的化学式FeSO4·(NH4)2SO4·2H2O。
③由质量守恒定律可知,反应前后元素质量不变,由固体质量曲线图可知,某种铁的氧化物的质量为15.2g, 则某种铁的氧化物中铁元素的质量为16.0g×112160=11.2g ,氧元素的质量为:15.2g-11.2g=4g,则某种铁的氧化物中铁和氧的原子个数比为11.2g56:4g16=4:5 ,则某种铁的氧化物的化学式为Fe4O5。
又由质量守恒定律可知,化学反应前后元素的种类不变,则氧化铁分解成五氧化四铁和氧气,反应的化学方程式为:4Fe2O3高温2Fe4O5+O2↑。
15.(1)检查装置气密性
(2)产生大量白烟
(3) 红磷燃烧放热,导致瓶内温度升高,气压增大 红磷燃烧消耗瓶内氧气且温度逐渐降至室温
(4)温度
(5)13.97%
(6)19.66%
(7)P+O2→点燃P2O5
(8)足量白磷燃烧消耗的氧气更多
【详解】(1)有气体参与反应或有气体生成的反应,连接好实验装置后,应先检查装置气密性;
(2)红磷燃烧,产生大量白烟;
(3)bc段红磷燃烧放热,导致瓶内温度升高,气压增大;红磷燃烧消耗瓶内氧气,且温度逐渐降至室温,因此cd段气压降低;
(4)随着反应进行,氧气减少,氧气浓度变小,红磷燃烧放热,导致温度升高,因此X曲线表示温度的变化情况;
(5)结合实验目的分析表格数据,最初瓶内空气总体积为581.0 mL-50.0 mL=531.0 mL,反应后进水量等于反应消耗的氧气体积,为124.2 mL-50.0 mL=74.2 mL,据此计算空气中氧气的体积分数是 ×100%≈13.97% ;
(6)分析图示信息,最初空气压强为101.30 kPa,白磷燃烧消耗氧气后集气瓶内气体压强为81.38 kPa,据此计算集气瓶内空气中氧气的压强为101.30 kPa-81.38 kPa=19.92 kPa,氧气的压强分数为×100%≈19.66% ,根据题干信息,温度一定的情况下,氧气的体积分数等于氧气的压强分数,则氧气的体积分数为19.66%;
(7)白磷和氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷,符号表达式为:P+O2→点燃P2O5;
(8)足量白磷燃烧比红磷消耗的氧气更多,因此采用教材装置测定空气中氧气含量时改用白磷能使测定结果较准确。
16. HCl、NaCl 排除因稀释而使溶液pH减小的因素 相同温度的水 放热 小于 氢氧化钠溶液与盐酸反应过程中,氢离子和氢氧根离子结合生成水,溶液中离子浓度降低,溶液的导电率下降 acbd ac/ca 解:氢氧化钠的质量为20mL×1g/mL×5%=1g,设稀盐酸中溶质的质量分数为x,
NaOH401g+HCl36.510mL×1g/mLx=NaCl+H2O
10mL×1g/mLx1g=36.540
x≈9.1%。
答:实验中所用稀盐酸的溶质质量分数为9.1%。
【详解】[实验探究1](1)在NaOH溶液滴加盐酸的过程中,b点表示溶液中pH值<7,溶质是氯化氢与氯化氢,因加入的盐酸与氢氧化钠完全反应,生成氯化钠,pH<7,则盐酸过量;
(2)强调“测得的pH≤7”的理由是若是稀释溶液不能使溶液的pH<7,所以≤7是由于稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的缘故,故填:排除因稀释而使溶液pH减小的因素;
[提出问题](1)结合题目及其第(2)小问,可知(1)(2)实验设计的目的是排除氢氧化钠溶液和稀盐酸溶液稀释放热的干扰,从而证明氢氧化钠溶液与盐酸混合后的放热属于反应放热,所以(1)中应是向氢氧化钠溶液中加相同温度的水;
(2)通过图像得知,稀释时放热,但温度的变化远小于两者混合时放出的热量;
[分析与讨论](1)AB 曲线下降原因:氢氧化钠溶液与盐酸反应过程中,氢离子与氢氧根离子结合成水分子,因此溶液中离子浓度降低,溶液电导率降低,曲线下降;
(2)根据反应过程,开始无稀盐酸,到少量稀盐酸,再到恰好完全反应,最后稀盐酸过量,可得顺序为 acbd;
[实验探究3](1)a、分析图像可知,当盐酸的体积为零时,对应的温度约为22-23℃,故正确;
B、该反应中溶液由碱性转变为中性,再转变为酸性且酸性不断增强,故错误;
C、盐酸和氢氧化钠反应过程中导致温度升高,是因为两者反应放出热量,该实验表明化学能可转化为热能,故正确;
故选ac;
(2)见答案。
17. 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O CaCl2和HCl 足量的碳酸钠溶液 先有气泡产生,后有白色沉淀生成 石蕊试液(合理即可) 氯化钠 氯化钙(或碳酸钠) 向滤液中加入适量的碳酸钠溶液(或向滤液中加入适量的氢氧化钙溶液)(合理即可) 生成白色沉淀
【详解】活动一:氢氧化钠溶液变质的原因是和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
活动二:氢氧化钙和稀盐酸反应生成氯化钙和水,
[作出猜想]猜想一:刚好完全反应时溶质只有CaCl2,
猜想二:氢氧化钙过量时,溶质有CaCl2和Ca(OH)2
猜想三:盐酸过量时,溶质有CaCl2和HCl;
[方案设计]
CaCl2和HCl中加入碳酸钠溶液,碳酸钠先与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,盐酸完全反应后,碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠。方案二:结论“猜想三正确”,说明溶质有CaCl2和HCl,取少量烧杯内的溶液于试管中,加入足量的碳酸钠溶液,可观察到:先有气泡产生,后有白色沉淀生成;
[方案反思]
(2)紫色石蕊试液在中性溶液中呈紫色,在酸性溶液中呈红色,在碱性溶液中呈蓝色,将方案一中酚酞溶液换成石蕊试液,如果石蕊试液变成蓝色,同样可以得出猜想二正确;
活动三:
甲、乙两组同学将各自烧杯内的剩余物倒入同一个洁净的大烧杯中,观察到先有气泡产生,可知碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水、二氧化碳,后有白色沉淀出现,可知碳酸钠又与氯化钙反应生成了碳酸钙沉淀。即甲反应后溶液中的溶质是碳酸钠和氯化钠,乙实验后溶液中的溶质为氯化钙和氯化氢,将大烧杯中的混合物过滤,滤液中一定含有的溶质是氯化钠,可能存在的溶质是氯化钙或碳酸钠:向滤液中加入适量的碳酸钠溶液,产生白色沉淀, 猜想正确,滤液中含有氯化钙(或向滤液中加入适量的氢氧化钙溶液,产生白色沉淀, 猜想正确,滤液中含有碳酸钠)。(合理即可)
18. 碳酸氢钠 不产生气泡 产生气泡 把pH试纸直接伸入溶液中 硫酸钠也能和氯化钡反应生成白色沉淀 实验步骤:取少量氧化铜于试管中,加入反应后的溶液;实验现象:固体溶解,溶液由无色变成蓝色;实验结论:溶液中含有硫酸钠和硫酸
【详解】猜想与假设:
猜想一:恰好完全反应时溶质是硫酸钠。
猜想二:碳酸氢钠过量时溶质是硫酸钠、碳酸氢钠。
猜想三:硫酸过量时溶质是硫酸钠、硫酸;
实验探究:
向反应后溶液中加入稀硫酸,不产生气泡,说明溶液中不含有碳酸氢钠;
锌和反应后溶液混合,产生气泡,说明溶液中含有硫酸,实验过程如下所示:
评价反思:
(1)探究中存在一处明显操作错误是:把pH试纸直接伸入溶液中,会污染试剂;
(2)有同学对实验方案B的结论提出了质疑,认为仅凭此现象不能得出猜想三正确,理由:硫酸钠也能和氯化钡反应生成白色沉淀;
总结提高:
若猜想三是正确的,则溶液存在硫酸钠和硫酸,这时只检验硫酸存在即可,硫酸能与氧化铜反应生成蓝色的硫酸铜溶液和水。因此,试验方案为:
实验步骤:取少量氧化铜于试管中,加入反应后的溶液;
实验现象:固体溶解,溶液由无色变成蓝色;
实验结论:溶液中含有硫酸钠和硫酸。
19.(1)碱
(2)Na2CO3
(3)小于
(4)烧杯中的溶液为无色,因此溶液中不可能含有碱性的NaOH和Na2CO3溶液 /NaOH和Na2CO3溶液呈碱性
(5)产生白色沉淀
(6)Na2SO4和BaCl2反应也能产生白色沉淀,无法区分猜想I和猜想II
(7)ABCDE
【详解】(1)溶液中含有酚酞,酚酞遇到碱性的物质会变成红色,步骤①中,充分反应后, B中溶液呈红色,说明溶液呈碱性;
(2)试管B中发生的反应为:二氧化碳和氢氧化钠溶液反应,生成碳酸钠、水,故二氧化碳最终转化为碳酸钠,化学式为Na2CO3;
(3)由于B中的二氧化碳气体被氢氧化钠溶液吸收,气体减少,导致B、D中的压强减小,小于C中的压强,在外界气压的作用下,空气通过风哨进入C中,导致风哨振动鸣叫;
(4)B、D中都含有酚酞,酚酞遇到碱性物质变为红色,根据实验现象溶液为无色,说明溶液中不含有氢氧化钠、碳酸钠这两种呈碱性的物质,故只有猜想I和猜想II可能成立;
(5)硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡白色沉淀和盐酸,氯化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡白色沉淀和氯化钠,故实验现象为产生白色沉淀;
(6)由(5)的分析可知,氯化钡和硫酸钠反应也会生成硫酸钡白色沉淀,因此无法区分猜想I和猜想II;
(7)A、镁条和硫酸反应生成氢气、硫酸镁与硫酸钠不反应,因此有气泡产生,则猜想II正确,无气泡,则猜想I正确,故A正确;
B、硫酸钠呈中性,硫酸呈酸性,加入石蕊后如溶液变红,则猜想II正确,不变色,则猜想I正确,故B正确;
C、碳酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳、水,与硫酸钠不反应,因此有气泡产生,则猜想II正确,无气泡,则猜想I正确,故C正确;
D、氢氧化铜是蓝色沉淀,与硫酸反应生成硫酸铜、水,与硫酸钠不反应,若观察到沉淀溶解,则猜想II正确,否则,猜想I正确,故D正确;
E、向烧杯中滴入氢氧化钡,氢氧化钡与硫酸反应生成硫酸钡、水,此时溶液为无色的,氢氧化钡与硫酸钠反应生成硫酸钡、氢氧化钠,此时溶液呈碱性,因溶液中含有酚酞,故呈红色,若溶液为红色,则猜想I正确,否则,猜想II正确,故E正确;
F、硝酸钡与硫酸和硫酸钠反应都会生成白色沉淀,且反应后的溶液都为无色溶液,无法区分猜想I和猜想II,故F错误。
故选ABCDE。
20. 有气泡产生 K2CO3+CaCl2=2KCl+CaCO3↓或K2CO3+Ca(NO3)2=CaCO3↓+2KNO3 KCl 不同意 烧杯内下层有白色沉淀CaCO3时,滤液中不可能含有HCl/HCl能与白色沉淀CaCO3反应 K2CO3/Ca(NO3)2(CaCl2,依乙同学选择的盐而决定) 反应物是否有剩余和没有参加反应的可溶性物质/反应物是否有剩余/反应物是否有过量
【详解】{进行实验}由实验结论可知,氢氧化钾与二氧化碳发生了反应,则反应后的溶液中一定由碳酸钾,碳酸钾能够与稀盐酸反应生成氯化钾、水和二氧化碳,观察到实验中有气泡产生,故填有气泡产生;
由实验结论可知,氢氧化钾与二氧化碳发生了反应,则反应后的溶液中一定有碳酸钾,碳酸钾能够与含有钙离子的物质在溶液中反应生成碳酸钙沉淀,如碳酸钾与氯化钙反应生成氯化钾和碳酸钙沉淀,反应的化学方程式为:K2CO3+CaCl2=2KCl+CaCO3↓,碳酸钾也能够与硝酸钙反应生成硝酸钾和碳酸钙沉淀,反应的化学方程式为:K2CO3+Ca(NO3)2=CaCO3↓+2KNO3,故填K2CO3+CaCl2=2KCl+CaCO3↓或K2CO3+Ca(NO3)2=CaCO3↓+2KNO3。
{交流讨论}(1)甲实验中碳酸钾与稀盐酸反应生成氯化钾,氯化钾不再与后来的物质反应,所以滤液中一定含有的一种物质是氯化钾,其化学式为KCl,故填KCl。
(2)滤液中不可能含有HCl,不同意他的观点,故填不同意;
甲、乙两位同学将试管中的物质同时倒入同一个洁净的烧杯中,充分搅拌后静置,观察到烧杯内上层是无色溶液,下层有白色沉淀,烧杯内下层有白色沉淀CaCO3时,滤液中不可能含有HCl,因为HCl能与白色沉淀CaCO3反应,与现象不符,故填HCl能与白色沉淀CaCO3反应。
{作出猜想}乙同学如果选择氯化钙完成实验,则滤液中还可能含有过量的氯化钙,如选择硝酸钙完成实验,还可能含有过量的硝酸钙,还有可能是氢氧化钾与二氧化碳反应生成的碳酸钾没有完全反应,在实验后有剩余,故填K2CO3或Ca(NO3)2或CaCl2。
{反思拓展}在分析化学反应后溶液中溶质的成分时,除考虑生成物外还需考虑反应物是否有剩余,故填反应物是否有剩余。
21. AlMg(OH)3CO3+5HCl═MgCl2+AlCl3+4H2O+CO2↑ OH-和CO32- 氯化钠和氯化氢 锌粒 有气泡产生 碳酸氢钠片与胃酸反应,短时间内产生大量二氧化碳 铝碳酸镁片与胃酸反应,短时间内使pH由1上升至4
【详解】I、(1)铝碳酸镁片与胃酸反应会生成氯化镁、氯化铝、水和二氧化碳,该反应的化学方程式:AlMg(OH)3CO3+5HCl═MgCl2+AlCl3+4H2O+CO2↑。故填:AlMg(OH)3CO3+5HCl═MgCl2+AlCl3+4H2O+CO2↑
(2)结合上述化学方程式分析,该药物起抗酸作用的微粒是OH-和CO32-。故填:OH-和CO32-
(3)猜想1:恰好完全反应时是氯化钠;猜想2:稀盐酸过量时是氯化钠和氯化氢。故填:氯化钠和氯化氢
取一定量的反应后的溶液,加入锌粒,产生气泡,是因为锌和盐酸反应生成氯化锌和氢气,实验过程如下所示:
故填:锌粒;产生气泡
Ⅱ、(1)服用碳酸氢钠片更易造成胃胀气,原因是碳酸氢钠片与胃酸反应,短时间内产生大量二氧化碳。故填:碳酸氢钠片与胃酸反应,短时间内产生大量二氧化碳
(2)铝碳酸镁片中和酸的能力更强,理由是铝碳酸镁片与胃酸反应,短时间内使pH由1上升至4左右。故填:铝碳酸镁片与胃酸反应,短时间内使pH由1上升至4左右
【点睛】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
22. KMnO4、K2MnO4、MnO2 二氧化锰是固体生成物一定存在 带火星的木条复燃 固体生成物
【详解】[猜想与假设]高锰酸钾加热分解时,可能完全分解,也可能部分分解,完全分解后剩余固体是MnO2、K2MnO4;部分分解后剩余固体是MnO2、K2MnO4、KMnO4。小德同学认为可能是:MnO2、K2MnO4;小强同学认为可能是:KMnO4、K2MnO4;小美同学认为可能是:MnO2、K2MnO4、KMnO4;
[分析与判断] 同学们经过讨论和分析,认为这三种猜想中,小路同学的猜想一定错误,理由是:加热高锰酸钾制取氧气,反应一段时间后,收集到所需的氧气后停止加热,生成物二氧化锰一定存在;
[活动与探究] 大赵同学的猜想成立,说明反应后物质中含有高锰酸钾,取少量剩余固体于试管中,继续加热,有氧气生成,再伸入带火星的小木条,观察到的现象是带火星的木条复燃;
[反思与收获] 在验证剩余固体成分时,固体生成物无需验证一定存在,因为只要发生化学反应,就一定有生成物生成,只需验证可能存在的固体反应物即可。
23. 锥形瓶 由紫色变红色 澄清石灰水 CaOH2+CO2=CaCO3↓+H2O 蓝色沉淀产生 碳酸钙/CaCO3 猜想二 无色酚酞溶液 氧化钙与水反应生成氢氧化钙,该反应为放热反应,故步骤一现象中为试管外壁发烫,且底部有白色不溶物,即可证明含有氧化钙,步骤三又证明含有碳酸钙,则可得到猜想二正确 煅烧不同的时间,在1100℃~1200℃范围内生成的生石灰活性度均高
【详解】Ⅰ.碳酸钙与盐酸反应
(1)装置A中仪器a的名称为:锥形瓶;
(2)碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸可以使紫色石蕊变红色,故装置B中的现象是:由紫色变红色;
(3)装置C若用于检验生成的气体,其中试剂为:澄清石灰水,澄清石灰水与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,发生反应的化学方程式为 :CaOH2+CO2=CaCO3↓+H2O;
Ⅱ.碳酸钙分解
步骤二:取上层清液于另一试管中,滴加氯化铜溶液,由结论上层清液中一定含有氢氧化钙,则有氯化铜与氢氧化钙反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和氯化钙,现象为:有蓝色沉淀产生,即可证明上层清液中一定含有氢氧化钙,同时也证明了固体成分中含有氧化钙,氧化钙与水反应生成了氢氧化钙;
步骤三:取部分底部白色不溶物于第三支试管中,滴加过量稀盐酸,有气泡产生,即为碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,说明白色不溶物中一定含有碳酸钙;
实验结论:综上所述,证明了猜想二正确;
交流与反思:小芳同学认为,步骤二中还可滴加其他试剂用来替代氯化铜溶液,该试剂可以是 酚酞试剂,因为氧化钙与水反应生成了氢氧化钙,氢氧化钙显碱性,能够使无色酚酞溶液变红色,即可证明上层清液中一定含有氢氧化钙;小华同学认为,只需完成步骤一和步骤三即可获得相同实验结论,他的依据是氧化钙与水反应生成氢氧化钙,该反应为放热反应,故步骤一现象中为试管外壁发烫,且底部有白色不溶物,即可证明含有氧化钙,步骤三又证明含有碳酸钙,则可得到猜想二正确;
拓展与分析:石灰石煅烧的最佳温度范围一般为1100℃~1200℃的证据是:煅烧不同的时间,在1100℃~1200℃范围内生成的生石灰活性度均高。
24. Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O 能被磁铁吸引 取少量样品加入稀盐酸 产生气泡,说明是铁.若没有产生气泡,说明是Fe3O4 先通一氧化碳为了赶走装置中的空气,防止一氧化碳不纯引起爆炸 吸收生成的二氧化碳,收集过量的一氧化碳 在0℃~400℃温度范围内,没有达到CO与Fe2O3反应的温度,所以管内固体质量不变 1.68 FeO
【详解】(1)四氧化三铁与盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水,化学方程式为:Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O;(2)氧化亚铁是不溶于水的黑色粉末,能与酸反应,无磁性,也不能被磁铁吸引;铁可以与稀盐酸反应生成氢气,氧化铁溶于稀盐酸生成氯化铁和水,据此可以检验混合物组成,方法为:取少量样品用磁铁吸引,不能被磁铁吸引,说明是FeO;能被磁铁吸引,说明是铁粉或Fe3O4粉末,在取少量样品加入稀盐酸,产生气泡,说明是铁,若没有产生气泡,说明是Fe3O4;(3)一氧化碳混有氧气点燃会发生爆炸,先通一氧化碳为了赶走装置中的空气,防止一氧化碳不纯引起爆炸;(4)①由于CO有毒,不能直接排放,放置盛有氢氧化钠溶液的集气瓶,目的是吸收生成的二氧化碳,收集过量的一氧化碳;②一氧化碳和氧化铁需在高温下反应,在0℃~400℃温度范围内,没有达到CO与Fe2O3反应的温度,所以管内固体质量不变;③固体质量由2.32g变为2.16g时,对应温度为500-600℃,此时Fe3O4与CO反应,失去氧2.32g -2.16g =0.16g;四氧化三铁中氧元素为2.32g×64232 =0.64g,铁元素质量=2.32g -0.64g=1.68g,残余固体中氧元素质量=0.64g-0.16g=0.48g;铁、氧元素个数比=1.68g56:0.48g16=1:1,所以此时还原产物为FeO。
25. CaO/氧化钙 酚酞溶液 有气泡产生 CaO与水反应生成Ca(OH)2,使溶液显碱性 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 密封
【详解】设计实验:
实验①:取样品于烧杯中,加水溶解,用手触摸烧杯壁,发烫,是因为氧化钙和水反应生成氢氧化钙,放热,说明样品中含有氧化钙;
实验②:将实验①中液体过滤,取少量滤液于试管中,向其中滴入酚酞试液,溶液变红色,说明溶液显碱性,因为酚酞遇碱变红;
实验③:取实验②中的少许滤渣于试管中,向其中滴加少量稀盐酸,产生气泡,可证明有碳酸钙,因为碳酸钙和稀盐酸反应会产生二氧化碳;
反思评价:
④经过讨论,发现通过②不能得出样品中一定含有Ca(OH)2,理由是CaO与水反应生成Ca(OH)2,使溶液显碱性;
⑤氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
应用交流:生石灰暴露在空气中容易变质,要密封保存。
26. 为B中的反应提供水蒸气 氢气+氧气→点燃水 氧化亚铁和氧化铁 硫酸铜 四氧化三铁和铁 铁+水→高温四氧化三铁+氢气 操作更简便(或装置更节能,合理即可) AB
【详解】(1)如图所示,装置A中的水加热产生大量的水蒸气进入装置B,故填:为B中的反应提供水蒸气;
(2)燃着的木条靠近气泡,能产生爆鸣声,说明是氢气,氢气和氧气点燃生成水,文字表达式:氢气+氧气→点燃水;
(3)实验探究,根据资料可知,氧化铁是红棕色的固体;氧化亚铁接触到空气会立即由黑色变为红棕色;由黑色固体不变色,说明黑色固体中不含氧化铁和氧化亚铜,因此黑色固体中一定没有氧化亚铁和氧化铁;
根据现象是黑色固体部分溶解,且有红色固体出现,而铁的氧化物不能与硫酸铜反应,而铁能与硫酸铜反应生成红色的铜,故所加试剂是硫酸铜溶液,因为黑色固体部分溶解,故黑色固体中含有铁和四氧化三铁;
(4)铁与水蒸气发生反应,生成一种气体与一种黑色固体,由质量守恒定律,反应前后元素种类不变,反应前含铁元素、氢元素和氧元素,因此黑色固体是四氧化三铁,则气体是氢气,文字表达式是:铁+水→高温四氧化三铁+氢气;
(5)①甲、乙装置相比,乙装置操作更简便(或装置更节能,合理即可);
②A、根据题意,疏松、多孔的物质,有良好的吸水性和保水性能,正确;
B、新鲜的浮水植物,在受热时水分容易释放出来,正确;
C、本身不含水的固体物质,但可以通过吸水后在用作供水剂,错误;
故选:AB。
27. C、D、E中有气泡产生,且E中有水排出进入F中 0.9 0.5 C+CO2高温2CO
【详解】(3)该实验中,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,则装置B的作用为检验二氧化碳,氢氧化钠能与二氧化碳反应,起吸收二氧化碳的作用,则装置C为除去二氧化碳,浓硫酸具有吸附性,可用来干燥气体,一氧化碳难溶于水,则装置E可利用排水阀来收集一氧化碳,若生成气体中含有一氧化碳的依据是:装置A中开始变红时,观察到C、D、E中有气泡产生,且E中有水排出进入F中。
(4)结合前面分析可知,B+C+D中增加的质量为生成的二氧化碳的质量,则生成二氧化碳的质量为1134.4g-1133.5g=0.9g;
A中反应前后减少的质量为121.6g-120.2g=1.4g,根据质量守恒,可知生成一氧化碳和二氧化碳的总质量为1.4g,则生成一氧化碳的质量为1.4g-0.9g=0.5g。
(5)装置A中,碳还原氧化铜生成铜和二氧化碳,而二氧化碳能与碳在高温条件下生成一氧化碳,反应的化学方程式为C+CO2高温2CO。
28. 3 反应物中不含氮元素,违反质量守恒定律 A中无水硫酸铜变蓝色,B中澄清石灰水变浑浊 E中固体由黑色变红色,F中澄清石灰水变浑浊 除去二氧化碳 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O 用气球将尾气吸收(合理即可) 提供充足的氧气(合理即可)
【详解】[讨论交流]
由于甲醇中不含氮元素,则生成物中不可能有含氮元素的物质,则猜想3不合理。
[实验现象及结论]
结论为有二氧化碳和水,其中二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,水能使无水硫酸铜变蓝,则可观察到A中无水硫酸铜变蓝色,B中澄清石灰水变浑浊;且气体中还含有一氧化碳,而一氧化碳能与黑色的氧化铜反应生成红色的铜和二氧化碳,则还可观察到E装置中固体由黑色变红色,F中澄清石灰水变浑浊。
[反思交流]
(1)氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,则氢氧化钠溶液的作用为吸收二氧化碳,防止对一氧化碳的检验造成干扰;反应的化学方程式为CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O。
(2)一氧化碳有毒,应进行尾气处理,则可用气球将尾气收集,或在F装置后面放一个燃着的酒精灯。
(3)燃料不充分燃烧会生成有毒的一氧化碳,则应使燃料充分燃烧,则可通过增大燃料与空气的接触面积或提供充足的氧气。
29.(1)反应物中没有氮元素(合理即可)
(2) 固体由白色变成蓝色 7.2
(3)CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓+ H2O
(4)不能
(5) 一氧化碳/ CO 丁
(6) 10. 4 8CH4 + 13O2点燃2CO2 + 6CO +16H2O
【详解】(1)反应前后元素的种类不变,反应物是甲烷和氧气,没有氮元素,不可能生成含有氮元素的氨气,所以丙同学的猜想是错误的;
(2)无水硫酸铜和水结合生成蓝色的硫酸铜晶体,实验中观察到A中出现白色固体变蓝的现象说明有水生成,甲烷中氢元素的质量等于生成水中氢元素的质量,设生成水的质量为x,3.2g×416×100%=x×218×100%,x=7.2g;
(3)二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,故装置B中变浑浊,装置B中发生反应的化学方程式为CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓+ H2O;
(4)装置A、B装置的顺序不能颠倒,否则会从石灰水中带入水,导致无法检验生成物中是否有水,影响氢元素的检验;
(5)一氧化碳和氧化铜在加热条件下生成铜和二氧化碳;装置C中表面为黑色氧化铜的铜网部分变红,质量减少2.4g,D中变浑浊,说明甲烷燃烧产物中有一氧化碳生成,由此推断丁同学的猜想成立;
(6)设一氧化碳的质量为y
CO28y+CuO80ΔCu64+CO2固体减少的质量162.4g
2816=y2.4g y=4.2g
一氧化碳和水的化学计量数分别为m、n
4.2g28:7.2g18=m:n m:n=3:8,根据质量守恒定律反应前后原子的种类个数不变可知,反应的化学方程式为8CH4 + 13O2点燃2CO2 + 6CO +16H2O;
设参加反应的氧气的质量为x
8CH48×163.2g∼13O213×32x
13×328×16=x3.2g
x=10.4g。
30. Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
品红溶液褪色 二 蓝 排出装置中的二氧化硫,使其被NaOH溶液充分吸收,防止污染空气 2H2O
黑色固体变红(或铜网变红、玻璃管口有水珠等) ①②
【详解】锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,反应的化学方程式为:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
【实验探究】实验得出该反应有二氧化硫生成,根据资料中提供的信息,二氧化硫可以使品红溶液褪色,所以装置B中对应的现象是 品红溶液褪色;装置D玻璃管中装有黑色的氧化铜粉末,在加热的条件下向其中通入气体,无明显现象,说明气体中无氢气,因此只要猜想二正确;A试管中有硫酸铜生成,所以加水稀释后A中液体变为蓝色;
表达交流:(1)在步骤③中,鼓入空气可将将装置A中生成的二氧化硫气体全部排出,使其被氢氧化钠溶液充分吸收,防止污染空气;
根据质量守恒定律,反应前后原子的种类和个数不变,反应物中有1个铜原子、4个氢原子、2个硫原子、8个原子,生成物种现有1个铜原子、2个硫原子、6个氧原子,还应由4个氢原子和两个氧原子,根据元素组成和题意可知为:2H2O;
反思拓展:(1)装置A中铜丝换成锌片,则锌与稀硫酸反应,生成氢气,装置D玻璃管中的氧化铜被氢气还原,生成单质铜和水,看到的现象是黑色粉末变成红色,玻璃管内壁有水雾出现;
(2)①将锌、铜加入稀盐酸溶液中,锌反应有气泡冒出,铜不反应,无现象,说明铜位于氢的后面,锌位于氢的前面,能证明锌和铜的活动性强弱,故能达到目;②将锌放入硫酸铜溶液中,锌的表面置换出红色的铜,说明锌的活动性比铜强,故能达到目;③将锌和铜分别放入氯化镁溶液中均无明显现象,无法比较锌和铜的金属活动性强弱,故不能达到目。
故选:①②
【点睛】本题为探究金属活动性顺序的应用的综合题,完成此题,要熟悉实验探究的一般过程,依据金属活动性顺序及其意义进行分析。
31. N2/氮气 氧气/O2 澄清石灰水变浑浊 该气体中没有氧气 一 吸收二氧化碳
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
【详解】作出猜想:
化学反应前后元素的种类不变,根据泡腾片主要成分中含有C、H、O、Na元素,则生成气体只能含有这些元素。依据质量守恒定律,该气体不可能含有N2。
可能的气体排除了氮气、氢气和一氧化碳,则剩余二氧化碳和氧气。结合其他猜想,猜想二:该气体是O2。
设计与实验:
二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,含有二氧化碳则现象是澄清石灰水变浑浊;
带火星的木条没有复燃,说明没有能使带火星木条复燃的氧气,则结论是该气体中没有氧气。
该气体有二氧化碳,没有氧气,则猜想一正确。
反思与交流:
二氧化碳不支持燃烧,二氧化碳含量较高时,即使气体中有氧气也不能使带火星木条复燃。氢氧化钠可以与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,可以吸收二氧化碳,所以实验二中饱和氢氧化钠溶液的作用是吸收二氧化碳。发生反应的化学方程式为CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O。
32. 消石灰 溶液变红色 烧杯底部较多未溶解的固体也可能是氢氧化钙 气泡产生 吸收空气中的水蒸气而潮解 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 水减少导致饱和的石灰水变浑浊 水通电时会发生分解反应 通电前称量一下烧杯与饱和石灰水的质量,实验后再称量一下烧杯与烧杯中物质的质量观察质量是否减少即可
【详解】[查阅资料]氢氧化钙俗称熟石灰消石灰,故填:消石灰;
[实验验证] (1)取1g样品放入盛有50g水的烧杯中,充分搅拌后,静置烧杯底部有较多固体未溶解,碳酸钙不溶于水,氢氧化钙微溶于水,烧杯底部有固体可能是碳酸钙、氢氧化钙中的一种或两种;
(2)取实验(1)中上层清液少许于试管中,再向试管中滴加2-3滴无色酚酞溶液,氢氧化钙溶液显碱性,能使无色酚酞变红,实验现象为酚酞试液变红,说明样品中含有氢氧化钙,故填:溶液变红色。
[反思交流](1)由氢氧化钙的溶解度曲线可知,氢氧化钙常温下溶解度很小,烧杯底部有较多固体未溶解可能是氢氧化钙,故填:烧杯底部有较多固体未溶解可能是氢氧化钙;
(2)猜想三正确的话,实验(1)中未溶解固体中必定有碳酸钙,加盐酸的话碳酸钙会和盐酸反应生成氯化钙二氧化碳和水,会产生气泡,故我们看到产生气泡就认为有碳酸钙,说明猜想三正确,故填:产生气泡;
(3)氢氧化钠是白色固体具有吸水性,容易吸收空气中水蒸气而潮解,它还可以和空气中的二氧化碳反应发生变质,生成碳酸钠和水化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
故填:吸收空气中水蒸气而潮解;2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
(4)澄清石灰水变浑浊可能是溶液中水变少了氢氧化钙结晶析出,我们之前学过水电解会生成氢气和氧气,所以我们可以猜想在这里水通电生成了氢气和氧气从而导致水变少,氢氧化钙结晶析出,如果是水通电分解引起的那么溶液质量会变少,我们只需称量一下通电前后溶液质量是否发生变化即可,故猜想填:水减少导致饱和的石灰水变浑浊;故理由填:水通电时会发生分解反应;故实验方案填:通电前称量一下烧杯与饱和石灰水的质量,实验后再称量一下烧杯与烧杯中物质的质量观察质量是否减少即可。
33. 2KOH+CO2=K2CO3+H2O 有 有白色沉淀产生,无色酚酞变红 K2CO3+H2SO4=K2SO4+H2O+CO2↑ 偏低
【分析】本题考查碱和盐的性质。
【详解】查阅资料:氢氧化钾在空气中和二氧化碳反应,生成碳酸钾和水:2KOH+CO2=K2CO3+H2O;
活动一:设计实验:①为了证明猜想1不正确,猜想1是只含有氢氧化钾,因此加入酸后如果出现气泡,说明一定有碳酸钾,说明猜想1错误;
②加入氯化钙溶液后有白色沉淀,说明有碳酸钾,加入酚酞溶液发现变红,因为碳酸钾和氯化钙反应生成氯化钠中性溶液,酚酞变红说明一定有氢氧化钾,因此可以证明猜想Ⅱ正确,而猜想Ⅲ不正确;
活动二:④硫酸和碳酸钾反应,生成硫酸钾、水、二氧化碳:K2CO3+H2SO4=K2SO4+H2O+CO2↑;
⑤实验结束后要继续通入氮气,为了使装置的二氧化碳都被排出去,如果不通入,会导致C中吸收二氧化碳的量少,会导致计算出的碳酸钾的质量偏低。
【点睛】结合复分解反应进行分析。
34. 完全变质,成分是Na2SO4 猜想二中也含有Na2SO3,加入过量稀盐酸也会有气泡产生 可以取少量样品与试管中,向其中加入少量的BaCl2溶液,观察到有白色沉淀生成,再向其中加入过量的稀硝酸,若观察到有气泡冒出,沉淀部分溶解,则证明猜想二成立; 2Na2SO3+O2=2Na2SO4 防止空气中的二氧化碳和水进入装置C中 将生成的气体全部排入到装置C中 12.6% 偏大
【分析】本题分别从定性和定量的角度研究了亚硫酸钠样品的变质问题。
【详解】I、[作出猜想]亚硫酸钠在空气中易被氧化为硫酸钠(Na2SO4)而变质。一瓶久置的亚硫酸钠溶液,其中溶质的成分可能有三种情况:①未变质,溶质是Na2SO3;②部分变质,溶质是Na2SO3和Na2SO4的混合物;③完全变质,溶质是Na2SO4;
[进行实验](1)甲同学取少量样品于试管中加入过量稀盐酸,有气泡产生,得出猜想一成立,该想法是错误的,因为猜想二中也含有Na2SO3,加入过量稀盐酸也会有气泡产生;
(2)根据题目信息,①Na2SO3、BaSO3能与酸反应产生 SO2气体;②BaSO3为白色沉淀;再结合BaSO4是难溶于酸的沉淀,故要证明猜想二成立,可以取少量样品与试管中,向其中加入少量的BaCl2溶液,观察到有白色沉淀生成,再向其中加入过量的稀硝酸,若观察到有气泡冒出,沉淀部分溶解,则证明反应不仅生成了BaSO3,还生成了BaSO4;进而证明原样品中既含有Na2SO3,又含有Na2SO4;
(3)亚硫酸钠在空气变质是和空气中的氧气反应生成硫酸钠,故化学方程式为2Na2SO3+O2=2Na2SO4;
II、(4)装置A的作用是让亚硫酸钠和稀硫酸反应产生二氧化硫,装置B中装的是浓硫酸,具有吸水性,它的作用是吸收二氧化硫中的水蒸气,装置C中装的是NaOH,可以和二氧化硫反应,故作用是吸收并测定二氧化硫的质量,NaOH还可以和二氧化碳反应,吸收水,故D的作用是防止空气中的二氧化碳和水进入装置C中;
(5)实验结束后再次通氮气,可以将生成的气体全部排入到装置C中,提高实验测定的准确性;
(6)装置C中装的是NaOH,可以和二氧化硫反应,故作用是吸收并测定二氧化硫的质量,再次称量C 装置的质量发现比反应前增重 3.2g,故二氧化硫的质量为3.2g,设Na2SO3的质量为x,
Na2SO3126x+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑643.2g12664=x3.2gx=6.3g
该样品中 Na2SO3的质量分数=6.3g50g×100%=12.6%;
(6)若没有B 装置,则会有水进入到装置C中,使得测得的二氧化硫的质量偏大,故计算得到样品中 Na2SO3的质量分数比实际的偏大。
35. 氢氧化钙和碳酸钙 溶液变红色 产生大量的气泡 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 偏大 吸收水(干燥 CO2 ) 75% B
【详解】1、[猜 想]:有三种情况,没有变质,部分变质,完全变质。
猜想 1:氢氧化钙 猜想 2:碳酸钙 猜想 3:氢氧化钙和碳酸钙
2、[实验验证]:
(1)取少量固体样品于试管中,加入一定的水振荡,静置;
(2)酚酞遇碱变成红色,取步骤(1)中的上层清液,滴加 2-3 滴无色酚酞试液,振荡酚酞变成红色,样品中含有氢氧化钙;
(3)碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳、水,往上面试管中的剩余固体中倒入足量的稀盐酸,产生气泡,样品中含有碳酸钙。
3、[实验反思]:上述实验中产生气泡的化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
4、[实验分析]
(1)已知装置 A 中试剂为某种碱性溶液,其作用是为了吸收空气中的某气体,以免干扰二氧化碳的质量,装置 A 中试剂为某种碱性溶液是氢氧化钠溶液,氢氧化钠吸收二氧化碳所发生的化学反应方程式:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;实验前第一次鼓入空气是为了驱赶装置中的该气体,若反应后不鼓入空气,装置中有二氧化碳气体,根据二氧化碳计算的碳酸钙质量偏小,氢氧化钙质量分数偏大;
(2)D 装置的浓硫酸具有吸水性,作用是干燥二氧化碳。
(3)最后称量干燥管 E,增重 1.1g,说明生成二氧化碳1.1g。
设样品中氢氧化钙的质量分数为x。
CaCO310010g(1-x)+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑441.1g10010g(1-x)=441.1g
x=75%
(4)实验结束后,同学们认为反应后的酸性废液不能直接进行排放,应该进行处理以后再排放,正确的处理方法是加入过量的碳酸钙,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳、水,过量的碳酸钙不会污染环境;如果加入过量的熟石灰、生石灰、氢氧化钠,溶液变成碱性,不符合环保要求。
故选B。
36. 品红溶液不褪色 酚酞 CaCl2 除去Na2CO3排除其对NaOH检验的干扰 产生蓝色沉淀 2NaOH+CuSO4=CuOH2↓+Na2SO4 密封保存
【详解】实验探究:取适量该漂白液于试管中,滴入几滴品红溶液,漂白粉的有效成分是次氯酸钠,次氯酸钠能与二氧化碳和水反应生成碳酸钠和次氯酸,次氯酸能使品红溶液褪色,该漂白液已经完全失效,说明实验现象为:品红溶液不褪色;
设计方案:(1)猜想一不正确,说明溶液中一定含碳酸钠,碳酸钠溶液显碱性,故取少量的该漂白液放在试管中,向其中滴加无色酚酞试液,发现溶液变为红色,确定了猜想一不正确;
(2)验证另外两个猜想,即验证是否含氢氧化钠,碳酸钠能与氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠,故步骤①;取少量该漂白液于试管中,加入过量的氯化钙溶液,产生白色沉淀,该实验的目的是:验证碳酸钠的存在,并将碳酸钠除尽;
步骤②:结论为猜想三成立,说明溶质中含氢氧化钠,故:将①中液体过滤,取上层清液于试管中,滴加硫酸铜溶液,观察。氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜和硫酸钠,故现象为:产生蓝色沉淀,该反应的化学方程式为:2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4;
拓展应用:漂白粉的有效成分是次氯酸钠,次氯酸钠能与二氧化碳和水反应生成碳酸钠和次氯酸,次氯酸不稳定,故漂白粉应密封保存。
37. B 溶液中有气泡冒出 CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl 氢氧化钠 碳酸钠和氢氧化钠 氢氧化钠溶液也呈碱性,也能使酚酞变红,所以不能仅仅根据溶液变红就判断溶液中只是氢氧化钙
【详解】(1)氢氧化钠样品在空气中变质,是空气中的二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,碳酸钠和氢氧化钠溶液都显碱性,都能使酚酞溶液变红,不能根据溶液变红判断氢氧化钠已经变质,所以,实验B不能达到实验目的。故填:B。
(2)实验A中,向试管中加入盐酸,盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,若观察到溶液中有气泡冒出,则说明该氢氧化钠样品已经变质。故填:溶液中有气泡冒出。
(3)实验D中,向试管中加入CaCl2溶液,氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠,若观察到溶液中有白色沉淀产生,则证明该氢氧化钠样品已经变质,反应的化学方程式为:CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl。
猜想与假设:
根据题干信息可知,上层清液呈红色,说明溶液呈碱性,本题中,溶于水能够显碱性的物质有:碳酸钠、氢氧化钙和氢氧化钠,所以,上层清液中呈碱性的物质可能是碳酸钠、氢氧化钙和氢氧化钠三种物质中的一种或两种。故填:氢氧化钠。
现象与结论:
①向上层清液中加入过量的氯化钡溶液,若有白色沉淀生成,则氯化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡白色沉淀和氯化钠,证明上层清液中有碳酸钠;且生成溶液呈红色,则溶液呈碱性,反应生成的氯化钠和过量的氯化钡均显中性,碳酸钠与氢氧化钙会生成碳酸钙沉淀,无法共存,则溶液中还含有氢氧化钠,即上层清液中呈碱性的物质是碳酸钠和氢氧化钠。故填:碳酸钠和氢氧化钠。
实验反思:
预测现象②中,若无沉淀生成则上层清液中不含碳酸钠,溶液呈红色则溶液呈碱性,除了氢氧化钙溶液显碱性,氢氧化钠溶液也显碱性,可能含有氢氧化钠和氢氧化钙中的一种或两种。故填:氢氧化钠溶液也呈碱性,也能使酚酞变红,所以不能仅仅根据溶液变红就判断溶液中只是氢氧化钙。
38. CO2 放热 CaCO3 CaO+H2O=Ca(OH)2
氧化钙和水也会反应生成氢氧化钙 密封
【详解】作出猜想:出现CaCO3的原因是Ca(OH)2与空气中的二氧化碳反应,其化学式为:CO2;
进行实验:①取少量样品于烧杯中,加一定量的水,充分搅拌,固体中含CaO,则氧化钙会与水反应放出热量,则实验现象是放热;
③取②中滤渣,加入足量稀盐酸固体溶解,有气泡,说明碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,证明含有碳酸钙;
得出结论:实验①中是氧化钙和水反应生成氢氧化钙,反应的化学方程式为:CaO+H2O=Ca(OH)2;
反思交流:化学老师看了他们的实验报告,觉得实验②并不能证明固体中含Ca(OH)2,理由是氧化钙和水也会反应生成氢氧化钙;
拓展延伸:①生石灰在空气中容易吸水变质,应该密封保存。
39. 过氧化钠完全变质,只有Na2CO3 一、二 步骤:取固体于试管中加入足量氯化钡溶液,完全反应后,取上层清液,加入酚酞溶液,观察现象
现象:加入氯化钡溶液后有白色沉淀产生,上层清液中加入酚酞试液后,溶液无明显现象
结论:固体为碳酸钠
【详解】[做出猜想]:
如果过氧化钠完全变质,则会生成NaOH和Na2CO3,NaOH又会和空气中的二氧化碳反应生成Na2CO3,固体中可能只含有碳酸钠,故填过氧化钠完全变质,只含Na2CO3;
[实验过程及结论]:
(1)由题意可知,过氧化钠和水反应生成氧气,加入水后,固体完全溶解,没有气泡生成,说明没有过氧化钠的存在,猜想一、二不正确,故填一、二;
(2)可取固体于试管中加入足量氯化钡溶液,若有白色沉淀生成则证明含有碳酸钠;另等完全反应后,取上层清液,加入酚酞溶液,观察现象,若溶液无明显变化,说明溶液不呈碱性,则不含氢氧化钠;
故填:
步骤:取固体于试管中加入足量氯化钡溶液,完全反应后,取上层清液,加入酚酞溶液,观察现象;
现象:加入氯化钡溶液后有白色沉淀产生,上层清液中加入酚酞 试液后,溶液无明显现象;
结论:固体为碳酸钠。
40. 品红没有褪色 溶液变红 产生白色沉淀,溶液由红色变为无色 Na2CO3 + BaCl2= BaCO3↓+ 2NaCl 不产生气泡 密封保存
【详解】实验探究:
漂白剂成分为NaClO ,能使品红溶液褪色,品红没有褪色,则说明漂白剂中不含有NaClO,可以说明漂白剂完全变质,因此此处填品红没有褪色;
设计实验:
(1)若漂白剂完全变质为NaCl,NaCl溶液遇酚酞不变色,酚酞变红则说明漂白剂中不止含有NaCl,因此此处填溶液变红;
(2)加入BaCl2溶液后产生白色沉淀说明含有Na2CO3,因为有碳酸钠所以溶液加入品红后变红,碳酸钠消失后品红褪色说明没有NaOH,故填产生白色沉淀,溶液由红色变为无色;碳酸钠和氯化钡反应的化学方程式为Na2CO3+ BaCl2= BaCO3↓+ 2NaCl;
交流与反思:
碳酸钠与稀盐酸反应生成二氧化碳有气泡产生,因此不产生气泡时,即说明碳酸钠完全反应,因此此处填不产生气泡;
拓展应用:
NaClO能够与空气中CO2反应因此需要密封保存,故填密封保存。
41. H+ 无明显现象 AgNO3 AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3 2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O
【详解】实验探究:实验一:用pH试纸测得的污水的pH=2,溶液显酸性,故污水中一定含有的阳离子是氢离子,故填:H+,氢离子与氢氧根离子能结合生成水,不能共存,故污水中一定不含氢氧化钠;
实验二:①取少量污水于一支洁净试管中,向其中滴加少量的Ba(NO3)2溶液,硝酸钡能与硫酸反应生成硫酸钡和硝酸,无明显现象,说明污水中一定不含有硫酸;
②结论为污水中一定含有盐酸,现象为有白色沉淀生成,盐酸能与硝酸银反应生成氯化银和硝酸,故可另取少量污水于一支洁净试管中,向其中滴加少量的AgNO3溶液;
实验②中生成白色沉淀的反应为盐酸和硝酸银反应生成氯化银和硝酸,该反应的化学方程式为:AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3;
反思与评价:熟石灰是氢氧化钙的俗称,氢氧化钙能与盐酸反应生成氯化钙和水,故可加入一定量的熟石灰进行处理,该反应的化学方程式为:2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O。
42. 复合肥 没有NH4HCO3 氢氧化钡 Ba(OH)2+(NH4)2SO4=BaSO4↓+2NH3↑+2H2O
稀硝酸 除去过量的氢氧化钡 产生白色沉淀 步骤Ⅱ加入过量氢氧化钡产生白色沉淀,不能证明是硫酸钾与氢氧化钡反应产生的,因为氢氧化钡与硫酸铵也生成白色沉淀硫酸钡 K2SO4
【详解】[阅读思考]
KNO3含钾元素、氮元素,在分类上属于复合肥。
[实验探究]
Ⅰ 取少量化肥样品,嗅气味,没有氨味,则没有碳酸氢铵,因为碳酸氢铵有氨味;
Ⅱ 取适量化肥样品于试管中加水溶解,滴加过量的氢氧化钡溶液,加热,闻到强烈氨味,并产生白色沉淀,因为硫酸铵与氢氧化钡反应生成氨气、水和硫酸钡沉淀;化学方程式为Ba(OH)2+(NH4)2SO4=BaSO4↓+2NH3↑+2H2O;
Ⅲ 向步骤Ⅱ的试管中滴加过量的稀硝酸,稀硝酸与过量的氢氧化钡反应生成硝酸钡和水,加稀硝酸目的是除去过量的氢氧化钡,防止氢氧根离子对氯离子鉴别产生干扰;
Ⅳ 向步骤Ⅲ的试管中滴加适量AgNO3溶液,由于化肥中有氯化钾,氯化钾与硝酸银生成氯化银白色沉淀和硝酸钾,所以观察到现象是产生白色沉淀。
[反思拓展]
(1)经过上述探究,还不能完全确定该化肥中混进的物质成分,理由是步骤Ⅱ加入过量氢氧化钡产生白色沉淀,不能证明是硫酸钾与氢氧化钡反应产生的,因为氢氧化钡与硫酸铵也生成白色沉淀硫酸钡。
(2)为了做好废液的处理回收,同学们把步骤Ⅳ反应后的物质含硝酸钡和硝酸钾,倒入废液缸中,然后往废液缸中滴加适量的硫酸钾溶液,硝酸钡与硫酸钾反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钾,过滤,得到只含硝酸钾的溶液。
43. 硫酸铜、碳酸钙
碳酸钠、硫酸钠 BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2↑ 实验步骤②中加入氯化钡溶液,引入了氯离子,加入的氯离子也能与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀 硝酸钡/Ba(NO3)2
【详解】实验探究:①取该白色粉末样品于烧杯,加足量水溶解。样品全部溶解,得到无色溶液A,硫酸铜溶液是蓝色的,故一定不含硫酸铜;碳酸钙难溶于水,故一定不含碳酸钙;
②取少量无色溶液A于试管,加入过量BaCl2溶液,充分反应后过滤,得到无色溶液B和白色沉淀C,碳酸钠能与氯化钡反应生成碳酸钡和氯化钠,硫酸钠能与氯化钡反应生成硫酸钡和氯化钠,③向白色沉淀C中加入过量稀盐酸,沉淀部分溶解,并有气泡冒出,碳酸钡能与稀盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水,硫酸钡能与稀盐酸不反应,故白色沉淀C为碳酸钡和硫酸钡的混合物,则白色粉末中一定含碳酸钠和硫酸钠;
交流与解释:(1)白色沉淀C中加入过量的稀盐酸,碳酸钡和稀盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2↑;
(2)实验步骤②中加入了氯化钡,引入了氯离子,加入的氯离子能与银离子反应生成氯化银白色沉淀,故由上述实验探究尚不能得出白色粉末中含有NaCl;
继续探究:要想验证是否含氯化钠,则不能引入氯离子,故⑤另取少量无色溶液A于试管中,加入过量的硝酸钡溶液,硝酸钡和碳酸钠、硫酸钠反应生成碳酸钡和硫酸钠,除去碳酸钠、硫酸钠的干扰,振荡,静置;
⑥取实验⑤所得上层清液于试管,加入AgNO3溶液,氯化钠和硝酸银反应生成氯化银和硝酸钠,产生白色沉淀,说明含氯化钠。
44. NaOH 硝酸银 铁粉 氧化铜 带火星的木条复燃 NH4Cl 不能 无论是否含有炭黑,实验现象都相同 MnO2+4HCl(浓)ΔMnCl2+Cl2↑+2H2O
【详解】[实验探究]实验一:小吴同学取少量溶液A于试管中,加浓NaOH溶液并加热,把湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝,说明黑色糊状物中含有铵盐;
实验二:取少量溶液A加入试管中,滴加稀硝酸,然后加入硝酸银溶液,有白色沉淀生成,是因为银离子和氯离子结合生成了氯化银;
实验三:将干燥的不溶物B与磁铁接触,没有物质被磁铁吸,可判断B中一定不含四氧化三铁和铁粉;
取少量不溶物B 装入试管中,再加入足量稀盐酸,溶液呈无色,说明B中一定不含氧化铜;
取不溶物B装入另一支试管中,再加入15%的过氧化氢溶液,同时插入带火星的小木条,产生气泡,带火星的木条复燃,是因为过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气;
[交流讨论]通过实验一、二可推测黑色糊状物含有NH4Cl;
通过实验三不能判断不溶物B含有炭黑,理由是无论是否含有炭黑,实验现象都相同;
[知识拓展]二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气(Cl2)、水和含锰元素的盐(锰元素为+2价),该反应化学方程式:MnO2+4HCl(浓)ΔMnCl2+Cl2↑+2H2O。
45. CaCO3和Al(OH)3或SiO2和Al(OH)3 SiO2和Al(OH)3或CaCO3和Al(OH)3 稀盐酸 CaCO3、SiO2 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 氢氧化钠溶液 Al(OH)3 Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O 4 NaOH与滤液中的CaCl2混合反应生成微溶于水的Ca(OH)2,溶液中有Ca(OH)2固体析出
【详解】[提出猜想]牙膏摩擦剂的主要成分有CaCO3、Al(OH)3、SiO2,根据由上边物质中的两种或三种组成,因此可提出如下猜想:
猜想1:CaCO3和SiO2;
猜想2:CaCO3和Al(OH)3或SiO2和Al(OH)3;
猜想3:SiO2和Al(OH)3或CaCO3和Al(OH)3;
猜想4:CaCO3、SiO2、Al(OH)3;
故答案为CaCO3和Al(OH)3或SiO2和Al(OH)3;SiO2和Al(OH)3或CaCO3和Al(OH)3;
[设计实验]①氢氧化铝能与稀盐酸反应生成氯化铝和水,二氧化硅不溶于稀盐酸,碳酸钙能与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳。组装下图装置进行实验,取少量摩擦剂于锥形瓶中,加入足量的稀盐酸,观察到固体部分溶解,有气泡产生,澄清石灰水出现白色浑浊,说明摩擦剂中一定含有碳酸钙,这是因为碳酸钙能与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水;
②氯化铝能与氢氧化钠反应生成氢氧化铝白色沉淀和氯化钠,氢氧化铝又能与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠 (NaAlO2)和水,所以取步骤①所得的滤液,逐渐滴入足量的氢氧化钠溶液,充分反应若观察到先有较多沉淀生成,后又逐渐减少,但不完全消失,说明摩擦剂中还含有氢氧化钠,故答案为
[实验结论]由以上实验探究及其现象可知,该摩擦剂中含有CaCO3、SiO2、Al(OH)3,说明猜想4成立;故答案为4;
[实验反思]因为NaOH与滤液中的CaCl2混合反应生成微溶于水的Ca(OH)2,溶液中有Ca(OH)2固体析出,所以步骤②中沉淀不能完全消失;故答案为NaOH与滤液中的CaCl2混合反应生成微溶于水的Ca(OH)2,溶液中有Ca(OH)2固体析出。
46. 玻璃片上有无色小液滴(或白雾)产生 白磷燃烧,产生大量白烟,放出热量 磷+氧气→点燃五氧化二磷
400 75 25 ACD 偏小
【详解】实验Ⅰ:对着玻璃呼气会使呼出气体中的水蒸气遇冷而凝结成水,所以会在玻璃的表面产生一层水雾;
实验Ⅱ:白磷燃烧产生大量白烟,放出大量热,反应的文字表达式为:磷+氧气→点燃五氧化二磷
根据将气体鼓入A装置后气体体积减少了25mL可以知道该气体为二氧化碳,而白磷燃烧后气体体积剩余了400mL,结合气体的性质可以判断出这400mL气体为氮气,被消耗的体积为75mL,即氧气的体积为75mL;
【实验反思】根据实验过程中所接触的物质及反应条件可以知道,氮气不能燃烧也不支持燃烧,难溶于水,并且不能和氢氧化钙溶液反应,虽然能够观察出氮气是无色气体,但是闻不到氮气的气味,所以题中所给的ACD选项是正确的;
实验Ⅱ操作④中,若A中气体未完全冷却就打开b并读数,则会由于A中温度较高气体受热膨胀,而使A中液体进入到B中减少,B中剩余液体大于400mL,则所测O2的体积分数会偏小。
47. CaCl2 酚酞试液 溶液变红 NaOH和Ca(OH)2 不正确,溶液中的氢氧化钠与加入的盐酸先反应,即使有碳酸钠也可能不产生气体 无白色沉淀生成 向滤液中通入二氧化碳
【详解】探究一
提出猜想:由标签可知,溶液为钙的化合物溶液,能与碳酸钠的反应可能是氢氧化钙或氯化钙,化学式为CaCl2;
设计实验:
由于氢氧化钙溶液显碱性,因此 取少量M溶液于试管中,向其中滴加酚酞试液,酚酞试液会变成红色;
探究二
提出猜想:由于碳酸钠与氢氧化钙反应反应生成了碳酸钙沉淀和氢氧化钠,由于反应的量不同,所以,过滤后澄清滤液中会有的溶质可能是NaOH和Na2CO3 或NaOH和Ca(OH)2 或NaOH;故猜想2为NaOH和Ca(OH)2;
实验验证:
由于溶液中氢氧化钠能与加入的少量盐酸反应,即使溶液中有碳酸钠也可能不产生气体.所以,他们的实验结论不正确;对他们的实验结论进行评价:不正确,溶液中的氢氧化钠与加入的盐酸先反应,即使有碳酸钠也可能不产生气体。
继续探究:
步骤一:取少量滤液试管中,加入CaCl2溶液,无白色沉淀生成,证明滤液中没有碳酸钠;
步骤二:向滤液中通入二氧化碳,无白色沉淀生成,证明滤液中没有氢氧化钙,猜想3正确。
【点睛】解答本题的关键是:分析过滤后溶液中溶质的成分时不仅要看生成物中的溶质,还要看反应物是否有剩余。检验碳酸根离子可以用钙离子也可以用氢离子,但是要先排除干扰。
48. 纯净物 气泡 H2SO4+Mg=MgSO4+H2↑ MnO2 二 标签朝向手心(合理即可)
【详解】[大胆猜想]根据标签信息,标签上的数值5%应该为该溶液的溶质质量分数,而水是纯净物。
[设计方案]镁与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气,观察到试管中有气泡生成,化学方程式为:H2SO4+Mg=MgSO4+H2↑;
过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,氧气能使带火星的木条复燃,实验现象中无气泡产生,带火星的木条不复燃,因此溶液不是过氧化氢。
[结论与解释]根据实验事实证明猜想二是正确的。
[反思与评价] 为避免在今后的实验中出现标签残缺的情况,在倾倒液体时应注意:标签朝向手心,防止残液流下腐蚀标签。
49. NaOH B 氢氧化钠与碳酸钠都显碱性 HCl(或 HNO3或 H2SO4) 澄清石灰水变浑浊 Na2CO3+ Ba(NO3)2=2Na NO 3 +BaCO 3 ↓ 取用液体试剂时,标签朝向手心。
【详解】做出猜想
由题可知药品是按照物质所属类别摆放的,进行猜想1时:若与试剂③属同类物质,试剂③属于碱,若是与③同类则可猜想试剂④是含钠元素的碱,故可猜想试剂④:NaOH,故填NaOH。
实验验证
(1)用pH 试纸进行测定溶液的pH 值时,试纸不能使湿润的,故小亮的方法是不正确的,湿润的pH 试纸会导致溶液变稀,会造成测得的结果偏小,但小亮测得的结果是pH等于11,说明试剂④属于碱性溶液,氯化钠属于盐,故结论是正确的。故选B。
(2)氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液都是碱性溶液,两者都可以使酚酞溶液变成红色,故不能得出猜想2是正确的,故填氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液都可以使酚酞溶液变成红色。
(3)氢离子和碳酸根离子结合能生成无色无味的气体,故可以向盛有试剂④的试管中加入稀盐酸,生成的气体为CO2,通入澄清石灰水中,可使澄清石灰水变浑浊,故填HCl、澄清石灰水变浑浊。
拓展应用
(1)硝酸钡溶液和碳酸钠溶液反应生成硝酸钠和碳酸钡白色沉淀:Na2CO3+ Ba(NO3)2=2Na NO 3 +BaCO 3 ↓。
(2)根据实验室液体药品的取用规则在取用液体时瓶塞要倒放,标签朝向手心,故填标签朝向手心。
50. 产生气泡 不能 能 BaCl2+ Na2SO4= BaSO4↓++2NaCl 钠离子、硝酸根离子、氯离子 气体 沉淀或水或气体除去
【详解】碳酸钠与酸反应生成气体二氧化碳,可观察到产生气泡;
评价交流:
甲同学的实验,不能得出正确结论,因为盐酸和硝酸银反应生成氯化银白色沉淀,而硫酸和硝酸银生成微溶的硫酸银,也可能会有沉淀。
乙同学的实验,能得出正确结论。因硫酸能与氯化钡反应生成不溶于硝酸的的硫酸钡白色沉淀,而盐酸和氯化钡不反应;
实验3发生反应的化学方程式为BaCl2+ Na2SO4= BaSO4↓++2NaCl;反应后所得溶液中一定含有的离子是钠离子、硝酸根离子、氯离子;
归纳总结:
选择试剂鉴别溶液中的待测离子时.如果待测溶液中含有干扰离子,则应在鉴别前,先另选试剂将干扰离子变成气体除去(实验中将碳酸根离子通过先加硝酸变成二氧化碳气体)。经讨论我们能够总结出,除去溶液中干扰离子的一般方法是:选择试剂将干扰离子变成沉淀或水或气体除去。
51. NaHCO3 NaOH溶液或Na2CO3溶液 有气泡产生 Ba(NO3)2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaNO3 产生蓝色絮状沉淀
【分析】
【详解】(1)室温(20℃)时,NaHCO3的溶解度为9.6g,溶液的最大质量分数即饱和溶液的质量分数为9.6g100g+9.6g×100%<10%,标注的质量分数为10%,可判断这瓶试剂不可能是NaHCO3,故填:NaHCO3;
(2)测得该溶液 pH>7,说明溶液呈碱性,而NaOH、Na2CO3的溶液均呈碱性,则该试剂可能是NaOH或Na2CO3溶液,故填:NaOH溶液或Na2CO3溶液;
(3)向溶液中滴加过量的稀盐酸,根据结论“这瓶溶液是碳酸钠溶液”,而碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,则会观察到有气泡产生,故填:有气泡产生;
(4)向溶液中滴加过量的硝酸钡溶液,产生白色沉淀,说明溶液中含有碳酸钠,硝酸钡与碳酸钠反应生成碳酸钡和硝酸钠,反应的化学方程式为Ba(NO3)2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaNO3;故填:Ba(NO3)2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaNO3;
向溶液中滴加氯化铜溶液,根据结论“原溶液为部分变质的氢氧化钠溶液”,可知原溶液中含有氢氧化钠,氢氧化钠与氯化铜反应生成氢氧化铜蓝色絮状沉淀和氯化钠,则实验现象为产生蓝色絮状沉淀,故填:产生蓝色絮状沉淀。
【点睛】解决本题要抓住两点:1.饱和溶液的溶质质量分数=S100g+S×100% 2.检验氢氧化钠部分变质,先除去碳酸钠,再检验氢氧化钠。
52. A 四 20℃时,碳酸氢钠的溶解度为9.6g,饱和溶液的溶质质量分数<10% 氯化钠溶液 氯化钠溶液呈中性pH=7 BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl
碳酸钠溶液(或完全变质的氢氧化钠溶液) 立即盖上瓶塞并放回原处
【详解】交流讨论:酸是由氢离子和酸根离子构成,碱是由金属离子和氢氧根离子构成,盐是由金属离子和酸根离子构成,酸中没有钠离子,故选:A;
提出猜想:20℃时,碳酸氢钠的溶解度为9.6g,该温度下,碳酸氢钠饱和溶液的溶质质量分数=+100g×100%≈8.8%,不可能得到10%的碳酸氢钠溶液,故猜想四错误;故填:四,20℃时,碳酸氢钠的溶解度为9.6g,饱和溶液的溶质质量分数<10%;
实验推断
(1)由于溶液pH>7,显碱性,而氯化钠溶液显中性,pH=7,故不可能是氯化钠溶液,故填:氯化钠溶液,氯化钠溶液呈中性pH=7;
(2)氯化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡和氯化钠,滴加过量的氯化钡产生白色沉淀,说明含碳酸钠,反应的化学方程式为:BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl;
过量的氯化钡能将碳酸钠除尽,静置后,取少许上层清液,滴入酚酞溶液,振荡后无明显现象,说明不含氢氧化钠,说明这瓶溶液的原溶液可能是碳酸钠溶液(也可能是完全变质的氢氧化钠溶液);
实验反思:实验室中为了防止药品变质或挥发,使用后应立即盖上瓶塞并放回原处。
53.(1)氢氧化钠固体溶于水会放出热量,试管壁也会发烫
(2) 变小 Na+、H+
(3)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
(4)D
【详解】(1)在甲同学的操作过程中既有氢氧化钠固体的溶解过程,也有和硫酸中和的过程,不能认为就是中和反应放热,所以乙同学认为甲同学推理不合理,理由是氢氧化钠固体溶于水会放出热量,试管壁也会发烫;
(2)将稀硫酸慢慢滴入装有氢氧化钠溶液的烧杯中,开始时溶液pH大于7,A→B中滴入稀硫酸与氢氧化钠反应,烧杯中溶液的pH逐渐减小;
B到C的过程中,稀硫酸已过量,烧杯内溶液中含有的阳离子有 H+、Na+;
(3)丙同学将稀硫酸滴入氢氧化钠溶液中,有气泡产生(稀盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水),可能是氢氧化钠溶液已变质,变质的原因是氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,该反应的化学方程式为 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O ;
(4)A、无色酚酞试液遇酸性溶液不变色,遇碱性溶液变红,可根据无色酚酞溶液的变色情况判断反应是否真的发生,故选项可行,不符合题意;
B、FeCl3溶液能与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁红褐色沉淀,可根据是否产生红褐色沉淀判断反应是否真的发生,故选项可行,不符合题意;
C、反应过程中溶液的酸碱度会发生改变,根据pH 试纸测定反应过程中的pH变化,能判断反应是否真的发生,故选项可行,不符合题意;
D、硝酸钾溶于水既不与氢氧化钠和硫酸反应,也不会有颜色变化,在水中起不到指示剂的作用,不能判断反应是否真的发生,故选项不可行,符合题意;
故选D。
54. 溶液由无色变成红色 碱 HCl 放热 NaCl 和HCl 12 蓝色固体消失,溶液由无色变成蓝色 CuOH2+ H2SO4= CuSO4+ 2H2O
【详解】[问题一]
方案Ⅰ:取少量稀盐酸于试管中,滴加2滴酚酞溶液,逐滴加入氢氧化钠溶液,边加边振荡,当观察到溶液由无色变红色时,说明盐酸完全反应,氢氧化钠溶液过量,证明两者发生了化学反应,此时的溶液呈碱性。
方案Ⅱ:(1)结合图2分析,过程中溶液pH初始值大于7,随着A物质的逐渐加入,pH逐渐减小,说明仪器A内盛装溶液的溶质是氯化氢。
(2)由图3可知过程中温度升高,说明氢氧化钠溶液与稀盐酸的反应属于放热反应。
(3)图2中,d点溶液显酸性,所对应的溶液中的溶质是反应生成的氯化钠和过量的氯化氢。
(4)结合图2,图3中V时恰好完全反应,pH=7,因此数值最接近12。
[问题二]
取氢氧化铜少量于试管中,向其中滴加足量稀硫酸,氢氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水,实验的现象是固体溶解,溶液由无色变蓝色,反应的化学方程式为:Cu(OH)2+H2SO4═CuSO4+2H2O。
55.(1)塑料瓶变瘪
(2)二氧化碳能够溶于水,也会使塑料中的压强减小
(3)乙同学没有排除水和二氧化碳对实验的干扰;
(4) 水不能使石蕊变色 二氧化碳不能使石蕊变色
(5)检验生成物
【详解】(1)若二氧化碳能和水反应,二氧化碳被消耗,使塑料瓶中的压强小于外界压强,从而使塑料瓶变瘪;
(2)二氧化碳能够溶于水,也会使塑料中的压强减小,所以不能仅仅根据塑料瓶变瘪就说明二氧化碳和水发生了反应;
(3)乙同学没有排除水和二氧化碳对实验的干扰,不具备说服力;
(4)①根据题中的实验操作可以知道:对小花喷水后小花颜色不变,则说明水不能使石蕊变色;
②将小花直接放入二氧化碳中,颜色不变,说明二氧化碳不能使石蕊变色;
(5)根据上述分析可知,乙同学和兴趣小组的同学在探究没有明显现象的反应(如:CO2与水的反应)是通过检验生成物的方法来证明的。
56. 溶液由红色变为无色 氯化钠和氯化氢 证明盐酸和氢氧化钙发生了化学反应 2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4
溶液由无色变成红色,然后由红色慢慢又变成无色,接着蓝色沉淀逐渐消失,溶液变为蓝色 钠离子、氯离子、氢离子、硫酸根离子、铜离子
【详解】【实验探究一】(1)氢氧化钠溶液显碱性,能使无色的酚酞试液变红色,向烧杯中滴加稀盐酸,盐酸与氢氧化钠发生中和反应生成氯化钠和水,会观察到溶液的颜色由红色变成了无色;故填:溶液由红色变为无色;因为测得试管①中最终溶液的pH=2,说明盐酸过量,所以试管①最终溶液中含有的溶质有(酚酞除外)有反应生成的氯化钠和过量的氯化氢。(2)实验Ⅱ中用水作对照实验,其目的是证明氢氧化钙是与盐酸反应了而不是溶于水了;(3)试管④中氢氧化钠与硫酸铜反应生成蓝色的氢氧化铜沉淀和硫酸钠,发生反应的化学方程式为2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4;
【实验探究二】(4)因为试管⑤中的溶液显碱性,说明存在氢氧化钠,随着试管①反应后的溶液的酸性溶液的加入,盐酸先与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,溶液慢慢变成中性后,继续滴加试管①反应后的溶液,盐酸会与氢氧化铜沉淀反应生成氯化铜和水,过量后,溶液显酸性,因此会观察到溶液由无色变成红色,然后由红色慢慢又变成无色,接着蓝色沉淀逐渐消失,溶液变为蓝色。
【交流反思】氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠;若测得试管⑤清液的pH=12,说明溶液显碱性,存在氢氧化钠,向试管⑤中滴加的几滴盐酸与氢氧化钠发生了中和反应,还没有来得及与氢氧化铜沉淀反应,所以没有观察到难溶性的氢氧化铜溶解,所以试管⑤中存在的溶质是氯化钠、硫酸钠、氢氧化钠;试管①中氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,最终溶液的pH=2,盐酸过量 ,所以试管①中的溶质是氯化钠和过量的氯化氢;取试管①反应后的溶液逐滴滴入试管⑤中,直至过量,边加边振荡,盐酸先与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,后与氢氧化铜反应生成氯化铜和水,所以试管⑤中的溶液最终存在溶质:氯化钠、硫酸钠、氯化铜、氯化氢,故最终试管⑤溶液中大量存在的离子有钠离子、氯离子、氢离子、硫酸根离子、铜离子。
57. B 试管内气体压强减小 没有证明有新物质生成(或“CO2溶于水或与水反应也会造成试管内气压减小”等其他合理答案) CaCl2与NaOH溶液结合生成氢氧化钙,氢氧化钙微溶于水,也会产生沉淀 A中有气泡冒出 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
【详解】实验1:(1)用NaOH固体配制20g、20%NaOH溶液,实验步骤为:称量(托盘天平);量取(量筒、胶头滴管)、溶解(烧杯、玻璃棒),故不需要的是酒精灯。
故选B;
实验2:(2)氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,由于消耗了二氧化碳,装置内压强减小,在外界大气压的作用下,U型管中右边液面下降,故填:试管内气体减少,压强减小;
(3)二氧化碳能溶于水,且能与水反应,也能使装置内压强减小,也会使U型管中右边液面下降,故填:没有证明有新物质生成(或“CO2溶于水或与水反应也会造成试管内气压减小”;
(4)钙离子能与氢氧根离子结合生成氢氧化钙,氢氧化钙微溶于水,也可能有沉淀产生,故步骤③“产生沉淀”的现象仍不足以证明氢氧化钠和二氧化碳发生了反应,故填:CaCl2与NaOH溶液结合生成氢氧化钙,氢氧化钙微溶于水,也会产生沉淀;
(5)步骤④中,稀盐酸被吸入A中,若氢氧化钠与二氧化碳反应生成了碳酸钠,碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,有气泡产生,故若观察到有气泡产生,说明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应;
二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,该反应的化学方程式为:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。
58. Ca(OH)2 在其它条件相同时,石灰石颗粒越小,反应的速率越快 ①③/②④ 比较相同时间收集的二氧化碳体积 没有控制稀盐酸的体积和浓度相等 石灰石的纯度;在相同温度下,分别取不同地方的等质量颗粒大小相同的石灰石与等体积等浓度的稀盐酸反应,比较收集50mL二氧化碳所需的时间
【详解】二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,常用Ca(OH)2检验二氧化碳;
分析实验数据,得出结论:通过对比实验①②,形状分别为块状和粉末状,变量为石灰石颗粒的大小,得出的结论是在其他条件相同的情况下,石灰石颗粒越小,反应速率越快;若比较温度对该反应的影响,可以通过实验①③或②④对比,温度分别为20℃和30℃,变量为温度;
交流讨论:①比较反应快慢还可以采用的方法:比较相同时间收集的二氧化碳体积;
小芳的方案不科学之处是:没有控制盐酸的体积和浓度相同;
石灰石的纯度也会影响石灰石与盐酸反应的快慢,其他条件相同,石灰石的纯度越大,反应速率越快,实验步骤:在相同温度下,分别取不同地方的等质量颗粒大小相同的石灰石与等体积等浓度的稀盐酸反应,比较收集50mL二氧化碳所需的时间(方案合理即可)。
59.(1) 氯酸钾→加热二氧化锰氯化钾+氧气 3.0/3
(2) c 在相同条件下,双氧水的浓度越大,双氧水分解得快 相同时间天平读数差值大小
(3) 温度 取两份质量和浓度都相同的双氧水,加入质量相等、颗粒大小相同的二氧化锰,再将其中一份双氧水加热,比较相同时间内产生氧气的体积
【详解】(1)氯酸钾在二氧化锰做催化剂的条件下加热分解成氯化钾和氧气,故文字表达式为:氯酸钾→二氧化锰加热氯化钾+氧气;控制氯酸钾的质量相等才能比较出二氧化锰和氧化铜的催化效果;
(2)气体短管进长管出才能排出试剂瓶中的水,故选C;
实验结论:从表中实验数据可知双氧水浓度越大,分解得越快;
生成氧气所以敞口的容器中剩余物质的质量减轻,减轻的质量就是生成的氧气的质量,所以相同时间内天平读数差值大小就能比较出氧气质量。
(3)影响双氧水分解速率的因素还有温度;
实验方案:取两份质量和浓度都相同的双氧水,加入质量相等、颗粒大小相同的二氧化锰,再将其中一份双氧水加热,比较相同时间内产生氧气的体积。故答案为:温度;取两份质量和浓度都相同的双氧水,加入质量相等、颗粒大小相同的二氧化锰,再将其中一份双氧水加热,比较相同时间内产生氧气的体积。
60. 3.0 快 化学性质 注射器活塞回到原来位置 C 在相同的条件下双氧水浓度越大,过氧化氢的分解速率越快 相同时间天平读数差值大小 20.9%
【分析】过氧化氢在催化剂催化作用下生成水和氧气,磷在氧气中点燃生成五氧化二磷。
【详解】(1)探究催化剂的种类对氯酸钾分解速率,实验要控制变量,故表Ⅱ中x的值应为3.0;通过分析上表数据,可以得出的实验结论是:在相同的条件下,MnO2作催化剂所用收集短,故KCLO3在MnO2作催化剂比CuO作催化剂的分解速率快。
(2)催化剂在反应前后质量和化学性质均不变,故MnO2在H2O2分解前后其质量和化学性质没有发生改变。
(3)按下图装置图1进行实验,在装药品前应检查该装置的气密性,具体做法是关闭分液漏斗活塞,加热锥形瓶,如果注射器活塞外移(右移),停止加热后注射器活塞回到原来位置,则证明该装置气密性良好。
(4)①气体要短管进,长管出,故本实验中,测量O2体积的装置也可以选用如图2的C装置来代替。
②分析上表数据,可以得出不同浓度的双氧水对过氧化氢分解速率影响的结论是:在相同的条件下双氧水浓度越大,过氧化氢的分解速率越快。
(5)过氧化氢在催化剂催化作用下生成水和氧气,丙同学认为用图3装置进行实验,通过比较相同时间天平读数差值大小也能探究双氧水浓度对过氧化氢分解速率的影响。
(6)集气瓶中原有37mL的水,实验测出氧气的体积分数约为55mL300mL-37mL×100%≈20.9%
61. 2NaHCO3+H2SO4═Na2SO4+2H2O+2CO2↑ 试管内径 ①⑥ 25 其他条件不变时,温度越高,碳酸氢钠晶体产生速率越快 温度、试管内径、CO2流速
【详解】(1)反应前后原子种类数目不变;在配平化学方程式时,观察反应前后出现”个数”较复杂的元素,先进行配平。先计算出反应前后该元素原子的最小公倍数,用填化学式前面化学计量数的方法,对该原子进行配平,然后观察配平其他元素的原子个数,致使化学反应中反应物与生成物的元素种类与原子个数都相等。故锥形瓶中发生反应的化学方程式:2NaHCO3+H2SO4═Na2SO4+2H2O+2CO2↑。
(2)实验①④⑤中控制的变量为试管内径,故研究的影响因素是试管内径。
(3)要得出“二氧化碳流速越快,碳酸氢钠晶体产生速率越快”的结论,那么控制的实验变量为:二氧化碳流速,此外的其它因素完全相同;分析比较数据表格可知,依据的3个实验是⑦和①⑥,⑦中x为25。
(4)实验①②③控制的变量为温度越高,研究温度对实验的影响,比较数据可知其他条件不变时,温度越高,碳酸氢钠晶体产生速率越快。
(5)温度、试管内径、CO2流速都是影响实验的一些因素,若要研究饱和碳酸钠溶液的体积对碳酸氢钠晶体产生速率是否有影响,需要控制的变量有温度、试管内径、CO2流速。
62. 化学 反应物铁钉、氧气和水中含Fe、O、H元素 1-1中无明显现象、1-3中铁钉表面有红色固体 铁生锈消耗氧气,装置内气压小于外界大气压,使U形管中液体向装置内流动 探究试剂种类对铁生锈速率的影响 保持干燥、隔绝氧气、避免与NaCl及酸性物质接触等(答出一点即可)
【详解】(1)铁生锈过程中有铁锈生成,属于化学变化;
(2)反应物铁钉、氧气和水中含Fe、O、H元素,根据元素守恒可知,铁锈中含有Fe、O、H元素;
(3)实验1-1中铁只与氧气接触,实验1-3中铁与氧气、水接触。实验 1 中,证明铁生锈需要与水接触的现象是1-1中无明显现象、1-3中铁钉表面有红色固体;
(4)实验2-1中,U形管左侧液面上升的原因是铁生锈消耗氧气,装置内气压小于外界大气压,使U形管中液体向装置内流动;
(5)实验2是分别取铁钉浸于等体积的不同试剂中,观察铁生锈蚀速率。实验2的目的是探究试剂种类对铁生锈速率的影响;
(6)根据本实验可知,铁生锈是铁与氧气和水的共同作用,食盐溶液、酸溶液能加快铁的锈蚀,对于铁制品的保存,建议是保持干燥、隔绝氧气、避免与NaCl及酸性物质接触等。
63. 2KClO3MnO2Δ2KCl+3O2↑ 氯气/Cl2 一 复燃 变蓝 利用排水法收集 氧气是没有气味的气体 过滤 BD
【详解】氯酸钾在二氧化锰催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气,该反应的化学方程式为:2KClO3MnO2Δ2KCl+3O2↑;
猜想假设:
根据猜想一:该气体为O2;猜想三:该气体为O2和Cl2的混合物,可作猜想二:该气体为Cl2;
实验探究:
氯气(Cl2)是有刺激性气味的气体,能溶于水,能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃。
用排水集气法收集甲、乙两瓶气体,将带火星的木条伸入甲瓶,将湿润的淀粉碘化钾试纸伸入乙瓶。若木条复燃,淀粉碘化钾试纸不变色,说明该气体中含有氧气,不含有氯气,猜想一成立;
用向上排空气法收集甲、乙两瓶气体,将带火星的木条伸入甲瓶,将湿润的淀粉碘化钾试纸伸入乙瓶。若猜想三成立,则该气体为O2和Cl2的混合物,可观察到实验现象是木条复燃,淀粉碘化钾试纸变蓝色;
反思评价:
①不合理处是利用排水法收集,是因为氯气能和水反应生成次氯酸和盐酸,利用排水法收集时,氯气和水反应生成了其它物质;
②不需要进行实验,就能排除猜想一,理由是氧气是没有气味的气体;
拓展应用:
①实验结束后,该组同学准备回收固体剩余物中的不溶物二氧化锰,固体剩余物为氯化钾和二氧化锰,氯化钾溶于水,二氧化锰不溶于水,实验的主要步骤为:①溶解、②过滤、③洗涤干燥;
②A、对于实验出现的意外现象,要想办法进行解释,不能不去理会,错误;
B、二氧化锰为氯酸钾受热分解的催化剂,根据题干信息可知二氧化锰在氯酸钾受热分解时也参与了化学反应,则催化剂起催化作用时,往往会参加反应,正确;
C、学习物质的性质上网查询的内容可以作为参考,还是需要进行实验探究得出结论,错误;
D、根据题干信息可知氯酸钾在二氧化锰催化及加热的条件下反应时,同时伴随着多个反应,正确。
故选BD。
64. +4 继续加热 先变红,后变紫 先变红色,后仍为红色 隔绝空气 2H2SO3+O2= 2H2SO4
【详解】查阅资料:化合物中各元素代数和为0,亚硫酸中氢元素为+1价,氧元素为-2价,所以硫元素为+4价。
探究与验证:
编号1:猜想1是加热不够充分。为验证该猜想应将图1中红色液体继续加热,充分加热后,观察现象。
编号3:猜想2不成立,则与空气中的氮气无关,所以现象应与编号2相同,为先变红,后变紫。
编号4:猜想3成立,与空气中的氧气有关,则通入氧气后,溶液加热后不会变回紫色,则现象为先变红色,后仍为红色。
分析与结论:植物油可以隔绝空气,避免空气中的氧气溶解在水中。
反应物是亚硫酸和氧气,生成物是硫酸,所以化学方程式是2H2SO3+O2= 2H2SO4。
65. 用砂纸打磨去除铁锈 瓶内氧气含量不高(或点燃火柴后立即伸入瓶内) 稀盐酸 有气泡生成 Fe+O2→点燃Fe3O4 变红棕色 在集气瓶中加入少量水或细沙 Fe2O3→高温Fe3O4+O2
【详解】[问题一]
①铁丝表面有锈迹,实验前应做的实验操作是用砂纸打磨去除铁锈。
②铁丝没有燃烧,失败的原因还可能是瓶内氧气含量不高或点燃火柴后立即伸入瓶内,合理即可。
[实验探究]
证明黑色物质中还含有铁,需加入稀盐酸溶液,观察到有气泡生成的现象即可证明;
铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,符号表达式为Fe+O2→点燃Fe3O4。
[拓展延伸]
氧化亚铁在空气中极易被氧化为氧化铁,氧化铁为红棕色固体,故若粉末的颜色变为红棕色,就说明包装盒漏气;
实验中为了防止高温熔融物溅落,集气瓶炸裂,必须在集气瓶中加入少量水或细沙;
氧化铁(Fe2O3)高温分解可生成四氧化三铁和一种气体,该气体应为氧气,反应的符号表达式为Fe2O3→高温Fe3O4+O2。
66. Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O 探究FeCl3是否会与盐酸反应 酸性条件下,FeCl3与Fe发生反应生成浅绿色的FeCl2 盐酸浓度和反应时间 盐酸浓度低,产生的少量FeCl3在酸性条件下与Fe反应被消耗 BC
【分析】铁锈的主要成分是氧化铁,盐酸和氧化铁反应生成氯化铁和水,氯化铁和铁反应生成氯化亚铁。
【详解】(1)铁锈的主要成分是氧化铁,盐酸和氧化铁反应生成氯化铁和水,故用盐酸除铁锈的化学方程式为Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O。
(2)实验1-1长时间放置,溶液颜色始终为黄色,故目的是探究FeCl3是否会与盐酸反应。
(3)氯化铁和铁反应生成氯化亚铁,故溶液从黄色变浅绿色。
(4)生锈铁钉与盐酸反应时,溶液的颜色变化与盐酸浓度和反应时间有关。
(5)2-2中始终未观察到溶液变黄色,结合实验1和实验2推测可能的原因为盐酸浓度低,产生的少量FeCl3在酸性条件下与Fe反应被消耗。
(6)A、除铁锈时,所用盐酸的浓度越大越好,浓度大会损坏铁制品,故A不正确;
B、在除锈过程中,生成的FeCl3和铁反应生成氯化亚铁,则对铁也有腐蚀作用,故B正确;
C、用盐酸除锈时,应注意控制反应的时间,故C正确。故选BC。
【点睛】氯化铁和铁反应生成氯化亚铁。
67. B中无现象,C中有水珠生成 作为空白实验参照 对比实验a、b、c ,相同时间内b收集到的气体比a、c多得多 稀硫酸 澄清石灰水 A中固体逐渐溶解,产生气泡,B中澄清石灰水变浑浊
【详解】探究Ⅰ:
实验1:
观察到的现象是A中产生气泡,B中无现象,C烧杯内壁出现水珠,说明氢气燃烧生成水,即气体是氢气,猜想①正确。
探究Ⅱ:
实验2:
(1)实验2中a组实验的作用是探究水分子能否促进产生气体,作为空白实验参照。
(2)探究2中能够说明CO32-对Mg与水反应起促进作用的证据是:对比实验a、b、c ,相同时间内b收集到的气体比a、c多得多。
探究Ⅲ:
(1)MgCO3与稀硫酸反应生成硫酸镁和二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,故需要的试剂分别是:A是稀硫酸、B是澄清石灰水。
(2)MgCO3与稀硫酸反应生成硫酸镁和二氧化碳,生成的二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,实验中观察到的现象有:A中固体逐渐溶解,产生气泡,B中澄清石灰水变浑浊。
故填:A中固体减少,产生气泡,B中澄清石灰水变浑浊。
【点睛】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
68.(1)CuO+2HCl=CuCl2+H2O
(2) 物理 [Cu(H2O)4]Cl2+2HCl=H2[CuCl4]+4H2O 吸热 放热 Zn/锌 Cu/铜 合金
【详解】(1)铜的金属活动性排在氢之后,铜不会和酸反应;铜在加热条件下和空气中的氧气反应生成氧化铜,氧化铜和盐酸反应生成氯化铜和水,反应的化学方程式为:CuO+2HCl=CuCl2+H2O;故填:CuO+2HCl=CuCl2+H2O;
(2)①判断是物理变化还是化学变化,关键看是否有新物质生成,如有新物质生成为化学变化,反之则为物理变化。将铜置于火焰上灼烧,可以观察到绿色火焰,该反应没有新物质产生,是物理变化;故填:物理;
②[Cu(H2O)4]2+的颜色为深蓝色,[CuCl4]2-的颜色为绿色,将所得溶液分成两份,一份进行加热,观察到溶液绿色变深,应生成了[Cu(H2O)4]2+,另一份放入冰水中,观察到溶液绿色变浅,应生成了 [CuCl4]2-,反应的化学方程式为:[Cu(H2O)4]Cl2+2HCl=H2[CuCl4]+4H2O,当升高温度时,观察到溶液绿色变深,应生成了[Cu(H2O)4]2+,可逆反应会向着吸热反应进行,故变蓝方向为吸热反应,而变绿方向为放热反应;故填:[Cu(H2O)4]Cl2+2HCl=H2[CuCl4]+4H2O;吸热;放热;
③Cu在火焰上灼烧时,火焰呈绿色;Na、Mg、Zn在火焰上灼烧时,Na的火焰显黄色,Zn的火焰显蓝色;对一块黄铜片进行了灼烧,发现火焰呈极光一般的蓝绿色,则黄铜中含有铜、锌两种成分;黄铜是金属与金属或非金属熔合而成具有金属特征的混合物,在金属材料中属于合金;故填:铜或Cu;锌或Zn;合金。
69. > “石灰”主要成分是生石灰 Na2CO3+H2O+CaO=CaCO3↓+2NaOH 2 澄清石灰水的浓度较低时,不能与碳酸钠溶液产生白色沉淀 取反应后的溶液滴加氢氧化钠溶液,有白色沉淀生成,则说明生成了Ca(HCO3)2 8g【详解】(1)酚酞遇碱性溶液变红色。将皮蛋粉溶于水,静置,取上层浸出液于洁净的试管,再滴加2~3滴无色酚酞,观察到溶液变红,则溶液的pH>7;
(2)取等量的水分别加入相同量的“石灰”、熟石灰和生石灰的粉末,测量前后溶液温度变化,根据表中数据可知,“石灰”与生石灰的温度变化相同,由此实验得出结论是“石灰”主要成分是生石灰;
(3)将皮蛋粉溶于水,静置,过滤,然后向滤渣中加入过量盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水,观察到滤渣大部分溶解,澄清石灰水变浑浊,由此可如得滤渣中存在CaCO3。面碱和“石灰”溶于水的过程中生成碳酸钙,反应方程式为:Na2CO3+H2O+CaO=CaCO3↓+2NaOH;
(4)根据控制变量法可知,由此可知x=2,未出现沉淀现象与澄清石灰水的浓度有关,其关系是澄清石灰水的浓度较低时,不能与碳酸钠溶液产生白色沉淀;
(5)查阅资料“①Ca(HCO3)2易溶于水,②Ca(HCO3)2与NaOH溶液反应生成碳酸钙”。实验①中未出现沉淀,可能是生成了Ca(HCO3)2,设计实验验证该猜想成立方案是:取反应后的溶液滴加氢氧化钠溶液,有白色沉淀生成,则说明生成了Ca(HCO3)2;
(6)假设全部生成碳酸氢钠需要氢氧化钠质量为x;
根据反应过程中碳原子、钠离子守恒则有:
Ca(HCO3)2162162g×10%∼2NaHCO3∼2NaOH80x
16280=162g×10%x
x=8g
设:反应过程全部生成碳酸钠,需要氢氧化钠的质量为y。
根据反应过程中碳原子、钠离子守恒则有:
Ca(HCO3)2162162g×10%∼2Na2CO3∼4NaOH160y
162160=162g×10%y
y=16g。
参加反应的NaOH溶液的溶质质量a的取值范围是8g70. 氧气、水 Fe2O3+6HC1=2FeCl3+3H2O 部分 NaCl、NaOH 二 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O Na2CO3+BaCl2=2NaCl+BaCO3↓ 取少量滤液C于试管中,加入碳酸钠溶液
【详解】探究活动一:脱氧剂脱氧原理
[得出结论]向滤渣甲中加入足量稀盐酸,得到黄色溶液,说明滤渣甲中含有铁锈。脱氧剂发挥作用后变成了铁锈,故脱氧剂脱氧的原理就是铁粉与氧气、水发生了化学反应,生成铁锈。铁锈的主要成分是氧化铁,氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水,对应的化学方程式为:Fe2O3+6HC1=2FeCl3+3H2O。
探究活动二:探究食品干燥剂是否变质
[得出结论]步骤(1)取一包干燥剂放入小烧杯中,加入适量的水,充分搅拌后,用手触摸烧杯外壁,发烫,说明该干燥剂中含有氧化钙,因为氧化钙和水反应生成氢氧化钙时放热。步骤(2)的结论是滤渣乙中有CaCO3,说明该干燥剂中含有碳酸钙。根据步骤(1)和步骤(2)的结论,该干燥剂部分变质。
探究活动三:探究溶液混合后溶质的成分
[提出猜想]
因为脱氧剂的成分是铁粉、碳粉、碳酸钠、氯化钠,即使铁粉已部分生锈,但铁粉、碳粉、铁锈都难溶于水,所以滤液A中含有碳酸钠和氯化钠。探究活动二的步骤(1)中氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙微溶于水,故滤液B中含有氢氧化钙。小组同学将上述实验中的滤液A和滤液B倒入废液缸中,观察到有白色沉淀生成,发生的反应是:Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH,因为氯化钠不和碳酸钠反应,所以反应后过滤得到滤液C中一定含有NaCl、NaOH,对于碳酸钠和氢氧化钙,可能恰好完全反应不存在,也可能有其中一种存在,但不可能同时存在。根据题中已提供的猜想二和猜想三,猜想一应该是:NaCl、NaOH。
[进行实验]小明按照自己设计的方案进行了如下实验:取少滤液C于试管中,加入足量的氯化钡溶液,因为氯化钡能和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀,所以根据实验过程中无明显现象,可以得出滤液C中不含碳酸钠的结论,故猜想二不成立。
[反思评价]小明进行的实验步骤(2)是:继续向步骤(1)所得溶液中通入二氧化碳,有白色沉淀生成,得出结论,猜想三正确,即滤液C中含有氢氧化钙。小组同学经过讨论,一致认为根据步骤(2)的现象不足以证明猜想三是正确的,因为滤液C中原来含有氢氧化钠,二氧化碳通入后,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠,碳酸钠和步骤(1)中加入的过量氯化钡反应能生成白色的碳酸钡沉淀,故即使不含氢氧化钙,通入二氧化碳也会出现白色沉淀。故填:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O、Na2CO3+BaCl2=2NaCl+BaCO3↓。
因为步骤(1)已经证明滤液C中不含碳酸钠,所以只要证明溶液中是否含有氢氧化钙,即可得出正确结论。又因为步骤(1)加入了足量的氯化钡溶液,所以步骤(1)所得溶液中可能含有氯化钡溶液,会干扰氢氧化钙的检验,不能继续使用。小明经过认真思考后,对步骤(2)进行了修改,根据实验现象是有白色沉淀生成,猜想三成立,说明加入的试剂与氢氧化钙能生成白色沉淀,故修改后的步骤(2)应该是:另取少量滤液C于试管中,加入碳酸钠溶液。因为碳酸钠和氢氧化钙能反应生成白色的碳酸钙沉淀。
71.(1)隔绝氧气
(2)不能将灭火器倒立
(3)不遵循质量守恒定律
(4) 通入澄清石灰水 澄清石灰水变浑浊 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
(5)氮气的密度比空气略小,容易与空气混合
(6)不能燃烧也不支持燃烧,密度比空气大
【详解】(1)干粉灭火器是利用二氧化碳气体或氮气作动力,将筒内的干粉喷出灭火的,喷出的干粉能隔绝氧气,起到灭火的作用;
(2)根据题中信息,存放灭火器时应该注意:不能将灭火器倒立,防止发生反应;
(3)根据质量守恒定律,反应前后元素的种类不变,反应物中无N元素,不可能生成氮气,故猜想一错误;
(4)实验结论是生成了二氧化碳,所以步骤二是用澄清石灰水来检验二氧化碳,即将步骤一产生的气体通入澄清石灰水,能观察到澄清石灰水变浑浊,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;
(5)氮气的密度比空气略小,容易与空气混合,不利于灭火;
(6)能用于灭火的气体不能燃烧,也不支持燃烧,密度比空气大。
72. 雨水与空气中的CO2发生反应 SO2(或NO2) 增强 BaCl2溶液[或Ba(NO3)2溶液] BaCl2+(NH4)2SO4=BaSO4↓+2NH4Cl[(NH4)2SO4也可以是H2SO4、Na2SO4、K2SO4等] Ba(OH)2溶液 CO32-会和H+发生反应 开发使用清洁能源(或其他合理答案)
【分析】因雨水中溶解了CO2,CO2和H2O反应生成了H2CO3,所以正常雨水的pH约为5.6,酸雨是指pH<5.6的降水,酸雨分为溶解了SO2的硫酸型、溶解了NO2的硝酸型、SO2和NO2都溶解的混合型;检验SO42-的方法是:将稀盐酸滴入待测液中,再加入BaCl2溶液,若滴加稀盐酸无现象,滴加BaCl2溶液产生白色沉淀,证明含有SO42-;检验NH4+的方法是:将浓NaOH溶液加入待测液中,加热,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,若放出有刺激性气味的气体,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,证明含有NH4+。
【详解】任务一,根据分析,正常雨水显酸性的原因是雨水中溶解了CO2,CO2和H2O反应生成了H2CO3;雨水中溶解了SO2或NO2,从而使雨水显酸性;根据pH数值越小,酸性越强,由表可知,pH数值逐渐减小,故酸性逐渐增强;
任务二,本题中由于没有干扰SO42-检验的离子,故只需加入BaCl2溶液或Ba(NO3)2溶液即可,反应的化学方程式为BaCl2+(NH4)2SO4=BaSO4↓+2NH4Cl[(NH4)2SO4也可以是H2SO4、Na2SO4、K2SO4等];由于检验NH4+需要NaOH溶液,检验SO42-需要加入BaCl2溶液,所以若要加一种物质,一次检验两种离子,只需加入Ba(OH)2溶液即可;酸雨中通常不含CO32-原因是酸雨显酸性,其中含有大量H+,而CO32-可以和H+反应生成CO2和H2O;
任务三,造成酸雨主要原因之一是因为化石燃料的燃烧,所以开发使用清洁能源,可以有效防治酸雨。
【点睛】硫酸型酸雨显酸性的原因是:SO2+H2O=H2SO3,H2SO3+O2=H2SO4;硝酸型酸雨显酸性的原因是:4NO2+O2+2H2O=4HNO3。
73. 可燃 BA 澄清的石灰水变浑浊 白色固体变蓝色 6:1 没有 将燃烧产生的气体排入D、E中完全吸收 碳/C
【详解】(1)口罩材料是合成纤维,能燃烧,具有可燃性,故填:可燃;
(2)将口罩燃烧后的气体通入如图中的装置,气体通入装置的连接顺序是BA,如果顺序颠倒,则不能检验是否生成水;口罩燃烧生成了二氧化碳,实验时观察到A装置中的现象是澄清石灰水变浑浊;口罩燃烧生成了水,无水硫酸铜是白色固体,遇水变蓝色,所以观察到B装置中的现象是白色固体变蓝色,故填:BA;澄清的石灰水变浑浊;白色固体变蓝色。
(3)D装置增重2. 7g,说明反应生成了2. 7g水,水中氧元素质量:2.7g×1618×100%=2.4g,E装置增重6. 6g,说明生成了6. 6g二氧化碳,其中氧元素质量:6.6g×3244×100%=4.8g,口罩材料中碳元素和氢元素的质量比为(6. 6g-4. 8g):(2.7g-2.4g)=6:1;则样品中氧元素质量为2.4g+4. 8g-(2.7g+6.6g-2.1g)=0,因此口罩材料中一定没有氧元素,故填:6:1;没有。
(4)实验3的操作中,通入足量的氧气使样品完全燃烧,停止加热后,还要继续通入氧气,其目的是将燃烧产生的气体排入D、E中完全吸收,故填:将燃烧产生的气体排入D、E中完全吸收。
(5)F中碱石灰的作用是吸收空气中的二氧化碳,若没有F装置,空气中的二氧化碳会进入E装置,则会导致碳元素的测定结果偏大,故填:碳(或C)。
74.(1)装置气密性
(2)26
(3)木炭在空气中燃烧生成的二氧化碳为气体
(4)小于
(5) 0.5 相等
(6)化学性质
【详解】(1)有气体生成或有气体参与反应的反应装置,实验开始前,应检查装置的气密性;
(2)试管中原有空气的体积为120 mL,其中氧气的体积=120mL×15=24mL,试管中加入足量白磷(体积忽略),白磷在空气中燃烧生成五氧化二磷,并且消耗氧气,消耗氧气的体积等于量筒内流入试管中水的体积,流入试管中水的体积=24mL,实验之后,最终量筒中液面约降至=50mL-24mL=26mL;
(3)小优还想用木炭代替了白磷来完成实验,小婷说不可以,你认为她觉得不可以的原因是木炭在空气中燃烧生成的二氧化碳为气体,消耗氧气的同时也生成气体二氧化碳;
(4)催化剂可以改变化学反应速率且反应前后催化剂的化学性质和质量不变,氧化铜可以加快氯酸钾的分解速率,则收集25mL氧气所需的时间少,即实验之后,测得实验数据b小于a;
(5)小优将实验②充分反应后的固体加水溶解(氯化钾易溶于水,而氧化铜不溶于水)、过滤、洗涤、干燥,称量仍得到0.5g,再将黑色粉末放入试管中,并加入2.45 g氯酸钾,进行实验,测得所需时间和实验②所需得时间,因为催化剂可以改变化学反应速率且反应前后催化剂的化学性质和质量不变;
(6)氧化铜可以用作氯酸钾分解的催化剂,可以改变氯酸钾分解的速率,在化学反应前后,本身质量和化学性质不变,所以也能作为氯酸钾的催化剂。
75. 木糖醇 蘸有澄清石灰水的烧杯 石灰水变浑浊 酒精燃烧也生成水和二氧化碳 碳、氢 排除装置中的空气 2H2O2MnO22H2O+O2↑ 3.2 偏小
【详解】探究一:
pH值小于7时显酸性,数值越小酸性越强,由图1可知,木糖醇的酸性比蔗糖的酸性弱,含糖量较高的物质会在口腔中细菌作用下产生酸性物质,腐蚀牙齿,形成龋齿,所以酸性弱的物质能有效的防止龋齿,故填写:木糖醇;
探究二:
由表可知,操作②的结论是:木糖醇中含有碳元素,检验碳元素的方法为:使被检测物燃烧,火焰上方罩蘸有澄清石灰水的烧杯,观察石灰水是否浑浊,故填写:蘸有澄清石灰水的烧杯;
观察到的现象是:澄清石灰水变浑浊,故填写:石灰水变浑浊;
[讨论交流]
由图2可知,木糖醇在燃烧匙中燃烧需要酒精灯里酒精燃烧提供热量,酒精灯燃烧同样产生水和二氧化碳,会干扰木糖醇产物的检验,因此,其他同学认为小睛的实验设计不严谨,原因是:酒精燃烧也生成水和二氧化碳,故填写:酒精燃烧也生成水和二氧化碳;
根据质量守恒定律的实质:化学反应前后,元素种类不变的原则可知,木糖醇在氧气中充分燃烧的产物只有二氧化碳和水,氧气中只含有氧元素,二氧化碳中的碳元素是木糖醇提供的,水中的氢元素也是木糖醇提供的,它们中共同含有的氧元素是否由木糖醇提供不能确定,由此得出,木糖醇中一定含有碳、氢元素,故填写:碳、氢;
[继续探究]
(1)实验前要通一会儿氮气,目的是排除装置中的空气,故填写:排除装置中的空气;
(2)A装置中是过氧化氢溶液和二氧化锰混合,会生成氧气和水,故填写:2H2O2MnO22H2O+O2↑ ;
[数据记录]
由图3可知,D装置装有浓硫酸,浓硫酸是吸收水分的,而D装置中吸收的水中的氢元素,是木糖醇提供的,D装置增重4.32 g,即吸收水的质量为4.32 g,水中含有氢元素的质量为:4.32g×218=0.48g,E装置装有氢氧化钠溶液,氢氧化钠可以吸收二氧化碳,而E装置中吸收的二氧化碳中的碳元素,是木糖醇提供的,E装置增重8.8 g,即吸收二氧化碳的质量为8.8g,二氧化碳中含有碳元素的质量为:8.8g×1244=2.4g,碳、氢元素的质量和为:2.4g+0.48g=2.88g<6.08g,因此,木塘醇中含有氧元素,氧元素的质量为:6.08g-2.88g=3.2g,故填写:3.2;
[反思评价]
没有F装置,空气中的二氧化碳会进入E装置中,碳元素的质量偏大,所以对氧元素质量测定结果的影响是偏小。故填写:偏小。
76. 紫色石蕊 变红色 1 试管内壁有水雾,澄清石灰水变浑浊 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O < 原料的成本 反应速率的快慢
【详解】[查阅资料]
验证该塑料袋内液体呈酸性,可以滴加紫色石蕊溶液,溶液变红色,故填:紫色石蕊;变红色;
[进行实验]
(1)猜想1:碳酸钙(不溶于水);猜想2:碳酸钠(易溶于水);猜想3:碳酸氢钠(可溶于水),将少量白色粉末放入水中搅拌,固体全部溶解,说明猜想1不成立,故填:1;
(2)如图实验A中碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,所以观察到试管内壁有水雾(有水生成),B中澄清石灰水变浑浊(有二氧化碳生成),发生的反应为二氧化碳与氢氧化钙生成碳酸钙和水,反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O,故填:试管内壁有水雾,澄清石灰水变浑浊;CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
[任务3]
(1)根据碳酸钠、碳酸氢钠与酸反应生成二氧化碳的质量关系分别为Na2CO3~CO210644、NaHCO3~CO28444,可知生成二氧化碳的体积:V1
77.(1)最后一次加入稀盐酸,仍没有气泡产生
(2) 检查装置的气密性 烧瓶内气压增大,稀盐酸难以完全推入到烧瓶中/仪器连接处脱落
(3)AC
(4)80
(5) 增大接触面积有利于充分反应 2.2g 解:设石灰石样品中碳酸钙的质量为x。
CaCO3100x+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑442.2g10044=x2.2gx=5g
该石灰石样品中碳酸钙的质量分数是5g6g×100%=83.3%
答:该石灰石样品中碳酸钙的质量分数是83.3%。
【详解】(1)碳酸钙能与稀盐酸反应生成二氧化碳气体,故判断石灰石中CaCO3完全反应的实验现象是最后一次加稀盐酸后,无气泡冒出;
(2)实验Ⅱ中,先连接好装置并检查气密性;
然后装好药品,最后将10 mL稀盐酸快速推入烧瓶中,若稀盐酸是分几次缓慢推入的,则可能造成的后果是由于反应生成气体使装置中压强增大,再次推入较困难或者仪器连接处脱落;
(3)二氧化碳是气体,在敞口烧杯中会跑掉,故要计算生成CO2的质量,应用实验I反应前的总质量[m(大烧杯十石灰石粉末)+m(小烧杯十稀盐酸)]—m(小烧杯)—m(大烧杯十反应后剩余物),故至少还需要的数据是AC;
(4)根据表中数据最终生成CO2的体积=90mL—10mL=80mL;
(5)①将石灰石样品敲碎的主要目的是:增大反应物的接触面积,使反应更充分;
②根据质量守恒定律:实验过程中,共产生CO2的质量=6g+20g+50g-73.8g=2.2g;
③见答案。
实验操作
实验现象
取上述无色溶液少许于试管中,滴加少量的稀盐酸
溶液中没有气泡产生(或有气泡产生),该瓶无色溶液是硫酸钠溶液(或碳酸钠溶液)
实验方案
A
B
C
D
实验操作
实验现象
不产生气泡
产生白色沉淀
试纸变色,对照标准比色,pH<7
产生气泡
实验结论
猜想二不正确
猜想三正确
猜想三正确
猜想三正确
实验步骤
现象
结论
取一定量的反应后的溶液,加入锌粒
产生气泡
猜想2正确
实验步骤
预期实验现象
预期实验结论
稀盐酸
CaCO3、SiO2
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
氢氧化钠溶液
Al(OH)3
Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
NaCl
NaOH
Na2CO3
NaHCO3
分析
质量分数=10%
9.6g100g+9.6g×100%<10%
不可能是NaHCO3溶液
pH>7
pH=7
pH>7
pH>7
不可能是NaCl溶液
过量的稀盐酸
有气泡产生
可能是Na2CO3溶液
过量的硝酸钡溶液
产生白色沉淀
溶液中含有Na2CO3
氯化铜溶液
产生蓝色絮状沉淀
溶液中含有NaOH
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