2021中考化学真题分类汇编 专题22 科学探究(学生卷+教师卷)
展开专题22 科学探究
(一)
1.(2021·盐城)化学是一门以实验为基础的科学,实验是科学探究的重要手段。
(1)完成“探究某种盐的性质”实验,填写下表。
试管序号
甲
乙
丙
实验操作
实验现象
红色溶液
白色沉淀
无色气体
实验结论
该盐是______(选填“NaCl”“Na2CO3”“Na2SO4”),其水溶液呈______性。
实验解释
丙中发生反应的化学方程式:______。
实验计算
全班同学完成试管乙实验,共消耗质量分数为10.4%的BaCl2溶液50g,实验后最多收集到______g白色沉淀。
(2)处理“CO2的实验室制取与检验”实验废液。全班同学完成该实验共产生1000g含HCl废液(固体已除,大理石中杂质未参加反应),不能直接排放。
(实验方案)先测定废液中HCl的质量分数,再用熟石灰处理废液至中性。
(实验操作)①称量______NaOH固体,溶解,配制30g5%的NaOH溶液。
②取100mL小烧杯,倒入20g废液样品,插入pH计测定溶液的pH,向废液样品中逐滴加入5%的NaOH溶液,实验过程中溶液pH变化如图所示。
③投入______g熟石灰处理剩余废液(写出计算过程)。
(实验反思)有同学提出也可以根据盐酸具有挥发性直接加热废液除去杂质HCl,并得到CaCl2。写出你的观点及理由:______。
2.(2021·南充)(1)如图为实验室制取并收集气体的装置图,请回答下列问题:
①仪器a的名称是______。
②若用A装置制取氧气,写出对应的化学方程式______。
③若需收集一瓶较纯净的氧气,应选用的装置是______(填装置序号)。
④若用C装置收集一瓶二氧化碳气体,其验满的方法是______。
⑤二氧化硫是一种有刺激性气味的有毒气体,比空气的密度大,易溶于水且与水反应。若用F装置收集二氧化硫气体,则气体应从______(填“b”或“c”)端导入。
(2)电解饱和食盐水可以制得氢氧化钠、氯气(Cl2)和氢气,并进而生产具有消毒、漂白作用的漂白液。
①粗盐中的难溶性杂质可通过溶解、______操作除去,以免破坏电解装置。
②写出电解饱和食盐水的化学方程式______。
③某同学想知道某一瓶放置一段时间的漂白液是否变质,设计了下列探究实验。
(查阅资料)Ⅰ.制取漂白液(有效成分为NaClO)的原理:
Ⅱ.在空气中 NaClO易发生反应:,HClO能使有色布条褪色,且HClO含量越高,漂白效果越好;HClO易分解,分解后丧失漂白作用
Ⅲ.Ca(ClO)2易溶于水
(提出问题)放置一段时间的漂白液是否变质?
(提出猜想)猜想1:未变质,溶液中主要成分为NaCl、 NaClO
猜想2:部分变质,溶液中主要成分为NaCl、 NaClO、Na2CO3
猜想3:全部变质,溶液中主要成分为NaCl、 Na2CO3
(实验探究)
实验操作
实验现象
实验结论
i取适量该溶液于烧杯中,放入有色布条
______
猜想3不成立
ii另取适量该溶液于试管中,滴入适量氯化钙溶液
产生白色沉淀
猜想_____成立
写出实验操作ⅱ中产生白色沉淀的化学方程式______。
(拓展应用)由(查阅资料)和如图可知,需控制pH约为______时(填整数),漂白液具有最佳漂白能力。
3.(2021·邵阳)化学科技小组的同学进行了某探究实验将一定量的锌粉投入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和蓝色滤液。
(1)写出锌粉与硝酸铜反应的化学方程式是___________;
(2)探究蓝色滤液的成分
(提出问题)蓝色滤液中溶质的成分是什么?
(作出猜想)
猜想一:Zn(NO3)2;
猜想二:Zn(NO3)2和Cu(NO3)2;
猜想三:___________;
上述猜想中,该小组有同学直接判断猜想一不合理,理由是___________;
(实验设计)为进一步验证上述猜想,科技小组的同学设计了如下实验。
实验操作
实验现象
实验结论
相关化学方程式
取少量蓝色溶液于试管中,滴加①______
②___________
猜想三成立
③__________
(结论分析)猜想三成立,则滤渣中一定含有___________。
4.(2021·常德)学习金属活动性顺序后,老师安排同学们开展系列实验探究金属间的置换反应规律。小明做完铝条和氯化铜溶液反应的实验后,将反应后的无色溶液(以下简称:待测溶液)倒入有水的废液缸中时,发现有白色沉淀析出的“异常现象”。小明设计实验开展了如下探究。请根据要求回答有关问题:
(发现问题)
小明取一滴管未倒完的待测溶液,将其注入盛有约三分之二试管体积的水中,依然产生大量白色沉淀(像牛奶一样)。
(提出问题)
待测溶液注入水中为什么有白色沉淀产生?白色沉淀是什么物质?
(查阅资料)
(1)AlCl3是一种无色透明晶体,极易与水反应生成难溶于水的Al(OH)3而产生白色沉淀;
(2)CuCl是一种不溶于水的白色固体,易溶于一定浓度的KCl、NaCl等含C1-的溶液中;CuCl中Cu的化合价为___________。
(提出猜想)
猜想Ⅰ:白色沉淀是Al(OH)3
猜想Ⅱ:白色沉淀是CuCl
猜想Ⅲ:白色沉淀是A1(OH)3和CuCl的混合物
(实验探究)
序号
实验操作
实验现象
实验结论
①
取一滴管待测溶液,将其注入盛有约三分之二试管体积一定浓度的NaCl溶液中
无明显实验现象
猜想___________正确
②
取约2mL待测溶液于试管中,向溶液中插入足量洁净的Al条,充分反应
有红色固体析出
③
取一滴管实验②后的溶液,将其注入盛有约三分之二试管体积的水中
无明显实验现象
(结论与反思)
(1)上述实验表明,Al和CuCl2溶液的反应是分步进行的。第一步反应生成CuCl,第二步CuCl继续和Al反应生成Cu。请分别写出上述两步反应的化学方程式:第一步:___________,第二步:___________。
(2)待测溶液中含有大量CuCl,为什么它没有以白色沉淀的形式存在?请说明原因:___________。
(3)设计实验③的目的是___________。
(启示与拓展)
通过对Al和CuC12溶液反应的实验探究,使我们认识到,我们不少的传统认识远没有做到细致入微,特别是当观察到有红色固体析出,于是就贸然断定这个反应是个简单的、一步完成的置换反应。实际上还要关注物质变化的过程,通过比较和分析,得出可靠的结论。经过无数次实验证明,有些化学反应看似一步完成,实际上是分步进行的。请根据你所学知识,任举一例反应可能分步进行的实例:___________。
5.(2021·定西)某化学兴趣小组设计实验探究氢氧化钠的性质,请你参与他们的探究。
(实验过程与分析)
实验1
实验2
实验操作
实验现象
______
无明显现象
实验结论
氢氧化钠能与硫酸铜反应
氢氧化钠不与硫酸反应
(1)请写出实验1的实验现象。
(实验反思与拓展)
(2)实验1发生反应的化学方程式为______。
(3)某同学认为实验2的结论不正确,他改进了该实验方案:先向氢氧化钠溶液中滴入几滴酚酞溶液并振荡,再滴人稀硫酸,观察到溶液由______色变为无色,由此表明氢氧化钠与硫酸确实发生了反应,该反应的化学方程式为______。
(4)由实验2联想到:把二氧化碳通入氢氧化钠溶液中也没有明显现象,它们是否发生了化学反应呢?(本实验中忽略CO2溶于水)
①甲同学设计了如图所示的实验方案,当通过胶头滴管滴加NaOH溶液时,观察到______现象,说明两者发生了化学反应。
②乙同学重新设计实验方案:取NaOH溶液于试管中,通入少量CO2,然后向所得溶液中加入足量稀盐酸,当观察到______现象时,也能证明二氧化碳与氢氧化钠发生了化学反应。
6.(2021·重庆)早在春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器。某实验小组利用焦炭和Fe2O3模拟早期炼铁并检验可能的产物,实验装置如下∶
(查阅资料)①铁粉为黑色;常温下,Fe、Fe3O4可被磁铁吸引;
②PdCl2,溶液可用于检验CO,原理是∶PdCl2+CO+H2O=Pd↓+CO2+2HCl;
③Fe3O4与硫酸反应∶ Fe3O4+4H2SO4=FeSO4+Fe2(SO4)3+4H2O。
(实验现象)澄清石灰水变浑浊,PdCl2溶液中产生黑色沉淀,玻璃管内粉末全部变成黑色。冷却后,用磁铁靠近黑色固体,黑色固体被部分吸引。
(1)仪器A的名称是______。
(2)为了检验气体产物,装置从左到右的接口连接顺序为a→______→______→______→______。
(3)澄清石灰水变浑浊的化学方程式______。
(实验结论)反应生成CO 和CO2,磁铁上的黑色固体可能是 Fe、Fe3O4。
(提出猜想)磁铁上的黑色固体是什么?
猜想一:Fe
猜想二∶ Fe3O4
猜想三∶ Fe 和Fe3O4
(设计实验)
设计思路
操作
现象
结论
定性实验
取少量黑色固体于试管中,加入足量稀硫酸,充分反应
固体完全溶解,产生气泡
猜想______不成立
定量实验
取一定质量的稀硫酸(足量)放入烧杯中,加入5.6g黑色固体,充分反应后称量溶液的质量
固体完全溶解,产生气泡,溶液增加的质量为____
猜想一成立
(归纳总结) 根据实验结论和探究结果C与Fe2O3反应的化学方程式为______。
7.(2021·江西)化学社团的同学在探究金属化学性质时,进行了图1 所示的实验。
图1 实验中观察到的现象是:锌片表面产生气泡,铜片表面______。锌和稀硫酸反应的化学方程式为______。
实验过程中小辰意外发现:当两种金属发生触碰时(如图2),铜片表面产生了气泡。
(提出问题)图2 中铜是否发生了化学反应?产生的气体是什么?
(作出猜想)同学们对产生的气体进行了以下猜想:
小知猜想是二氧化硫;小辰猜想是氧气;小彬猜想是氢气。他们作出猜想的理论依据是______。
(查阅资料)
(1)将锌片、铜片用导线连接后平行插入稀硫酸中,铜片表面产生气体。该反应过程中金属失去的电子通过导线发生了转移。
(2)二氧化硫能使品红溶液褪色。
(设计并进行实验)他们设计了图3 装置进行实验,将产生的气体分别通过导管与图4 中的装置连接,验证自己的猜想。
实验操作
实验现象
实验结论
小知
连接导管a 与导管d,向品红溶液中通入气体一段时间
______
小彬的猜想正确
小辰
选用正确方法收集气体一段时间后,向试管内伸入带火星的木条
木条不复燃
小彬
连接导管a 与导管______(填序号),收集气体后用拇指堵住试管口,靠近酒精灯火焰,移开拇指点火
气体燃烧,听到
轻微的“噗”声
(教师释疑)图1 实验中,锌与稀硫酸反应,锌失去电子,酸溶液中氢离子在锌片表面获得电子生成氢气。
(学生感悟)图3 实验中,酸溶液中的氢离子从铜片表面获得______(选填“锌”或“铜”)失去的电子生成了氢气。
(得出结论)图2 中两种金属触碰后铜______(选填“有”或“没有”)发生化学反应。
(延伸应用)制造钢制船闸门时,为防止铁被腐蚀,常在钢闸门表面安装比铁更活泼的金属。这种金属可以是______。(填序号)
A.锌 B.铜 C.银
8.(2021·云南)小英设计了探究SO2与AgNO3溶液反应的实验。将SO2通入质量分数为1.7%的AgNO3溶液中,反应后过滤得到无色溶液A和白色沉淀B。对体系中有关物质性质分析得知沉淀B可能为Ag2SO3,Ag2SO4或二者混合物。
(查阅资料)Ag2SO4为白色固体,微溶于水
Ag2SO3为白色固体,难溶于水,溶于过量的Na2SO3溶液
(提出问题)白色沉淀B的成分是什么?
(猜想与假设)猜想一:仅有Ag2SO4 猜想二:仅有Ag2SO3 猜想三:___________
(实验探究)
实验操作
实验现象
结论
取少量溶液A于试管中,滴加足量Ba(NO3)2溶液
无明显现象
猜想___________成立
(实验结论)SO2与AgNO3溶液反应生成一种酸和沉淀B,反应的化学方程式是___________。
(拓展延伸)
①另取溶液A,滴加足量Ba(NO3)2溶液,无明显现象,再加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,原因是___________。
②向盛有少量AgNO3溶液的试管里滴入Na2SO3溶液至过量,实验现象是___________。
9.(2021·成都)学习兴趣小组对贝壳中碳酸钙的含量进行探究。某学习小组对铁锈蚀进行探究。
(提出问题)铁锈蚀与哪些因素有关?
(查阅资料)
(1)氯化钙固体可作干燥剂。
(2)一定条件下,碳可加快铁的锈蚀,但碳本身不参加反应。
(3)常温常压,氢气密度是dg/mL。
(设计与实验)
实验一:定性探究铁锈蚀的因素
取四枚相同的洁净无锈铁钉分别放入试管,进行图1实验,现象如表。
试管
一周后现象
A
铁钉表面有一层铁锈
B
铁钉表面无明显变化
C
铁钉表面无明显变化
D
铁钉表面有较厚铁锈
(1)对比A、B、C试管中实验现象,说明铁锈蚀主要是与空气中的______发生化学反应。
(2)对比A、D试管中实验现象,说明铁锈蚀还与______有关。
(3)铁锈蚀后应及时除锈的原因是______,写出除铁锈的化学方程式______。
实验二:定量探究铁锈蚀的因素
小组设计了如图装置,检查气密性,将5g铁粉和2g碳粉加入三颈烧瓶,t1时刻加入2mL饱和NaCl溶液后,再将一只装有5mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上,采集数据。
(4)据图,t2时刻后反应并未停止温度却开始降低,原因是______。
(5)据图,对比AB段和BC段说明______分析t3时刻压强突然变大的原因是______。
实验三:测定铁锈含量
将实验二烧瓶中剩余物质过滤、洗涤、干燥,得mg固体,连接如图装置,检查气密性,加入固体与足量稀盐酸进行实验。
(6)完全反应后,常温常压下测得生成气体体积为VmL,则该固体中铁锈质量分数表达式为______。
(7)该实验条件下测得铁锈质量分数偏小的原因是______,解决方法是______。
(反思与评价)
(8)与实验一对比,实验二铁锈蚀明显更快的原因是______。
10.(2021·湖州)小明在冬天输液时发现护士在输液管上加了一个如图所示的装置,护士告诉他这是一次性输液加热棒,可以消除药液温度与体温的差异。加热棒里的成分到底是什么呢?科学研究小组通过上网查阅资料发现:一次性输液加热棒内的主要成分是还原性铁粉、炭粉和氯化钠等物质。该加热棒内是否真的含有这几种物质呢?科学研究小组设计了如下实验:
(1)探究加热棒内是否含有氯化钠
①将加热棒内的物质放入烧杯中,加入足量的水充分溶解、过滤,得到滤渣和滤液。
②取适量滤液于试管中,滴加适量的硝酸钡溶液和稀硝酸,无明显现象,______(填写正确的实验操作及现象),证明滤液中含有Cl﹣。
在老师的指导下通过进一步的实验证明滤液中还含有Na+,从而确定含有氯化钠。
(2)探究加热棒内是否含有铁粉
小明用磁铁靠近滤渣,发现部分黑色粉末被吸引。但被吸引的黑色物质也有可能是四氧化三铁。
小明通过如图装置探究黑色物质是否含有四氧化三铁,该物质鉴定的原理是:Fe3O4+4H23Fe+4H2O。
当观察到______这一现象时,排除了四氧化三铁存在的可能性。
小英同学认为这还不能确定铁粉的存在,因为除了四氧化三铁外,钴粉、镍粉也是能被磁铁吸引的黑色粉末。研究小组的同学在查阅资料的基础上,进行如下实验:取适量被吸引的黑色物质于试管中,加入足量的稀盐酸,充分反应后,向试管中加入足量的过氧化氢溶液(能将Fe2+转化为Fe3+),然后滴加硫氰化钾溶液。溶液变为血红色,证明溶液中有Fe2+,得出加热棒中含有铁粉这一结论。
(3)探究加热棒内是否含有炭粉
点燃不能被吸引的黑色粉末,并将产生的气体通入足量澄清石灰水,石灰水变浑浊,得出加热棒内含有炭粉这一结论。请写出此操作过程中确认炭粉存在的化学方程式:______、______。
综合上述实验,小明验证了加热棒内的主要成分。
加热棒为什么能够起到加热作用呢?小明还将进一步探究。
11.(2021·安徽)关于燃烧的研究是一项重要的课题。某小组以“探究燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。
(任务一)认识燃烧
(1)酒精、煤(含硫)、天然气是生活中常见的燃料,下列不属于三者燃烧共有的现象是______(填字母序号)。
A发光 B产生有刺激性气味的气体 C放热 D产生使澄清石灰水变浑浊的气体
(2)写出酒精(C2H5OH)完全燃烧的化学方程式______。
(任务二)探究燃烧的条件及质量变化
(3)该小组同学按下列实验步骤开展探究。
步骤1:室温下,按如图组装装置,装入药品,称量装置总质量为m1g。
步骤2:将锥形瓶浸入80℃的热水中,观察现象。
步骤3:取出装置,恢复至室温并擦干锥形瓶;打开止水夹K1,和K2,从K1处缓慢通入约50mL氧气,再关闭K1和K2,称量装置总质量为m2g。
步骤4:将锥形瓶再次浸入80℃的热水中,观察现象。
步骤5:取出装置,恢复至室温并擦干锥形瓶,称量装置总质量为m3g。
①通过上述实验,能证明燃烧需要氧气的实验现象是______。
②m1、m2、m3的大小关系是______。
(任务三)调控燃烧
(4)报道显示:国内外一些煤田因发生煤层自燃,带来了资源浪费和环境污染。一旦煤层自燃,请给出一条合理的灭火建议______。
(任务四)再探铁的燃烧
(5)查阅文献:颗粒直径为20~30nm的铁粉,在空气中会发生自燃生成氧化铁。
结合已有知识,回答下列问题:
①影响铁燃烧的因素有_______、_______(至少答出2点)。
②铁与氧气反应的条件不同,产物不同。若5.6g铁与氧气反应可得ag产物,且铁无剩余,则a的取值范围是______。
12.(2021·潍坊)过氧化氢性质不稳定,易被某些含铜化合物催化分解。某化学兴趣小组探究过氧化氢与氢氧化铜混合产生气体的过程如下:
(查阅资料)
a.过氧化铜(CuO2)为黄褐色固体
b.
(实验过程)
步骤一:制备氢氧化铜
向盛有5mL溶质质量分数为5%的氢氧化钠溶液的试管中,滴加少量硫酸铜溶液,产生蓝色沉淀。
步骤二:氢氧化铜与过氧化氢混合
向蓝色沉淀中逐滴滴入溶质质量分数为3%的过氧化氢溶液直至过量,发现蓝色沉淀变为黄褐色沉淀,随后黄褐色沉淀迅速变为黑色沉淀,产生气泡且越来越快,最终试管中得到黑色沉淀。
分析实验过程,请完成下列问题:
(1)CuO2中氧元素的化合价为______,请写出产生蓝色沉淀的化学方程式______。为验证该气体是否为氧气,可以使用______进行检验。
(提出问题)气泡越来越快的原因是什么?
(作出猜想)
(2)小组成员作出如下猜想:
猜想Ⅰ:Cu(OH)2作为催化剂加快H2O2分解产生O2;
猜想Ⅱ:CuO2作为催化剂加快H2O2分解产生O2;
猜想Ⅲ:______(填化学式)作为催化剂加快H2O2分解产生O2。
(验证猜想)
①某同学立即否定猜想Ⅰ、Ⅱ,理由是______。
②简述验证猜想Ⅲ正确的实验方案______。
(反思拓展)
黄褐色沉淀遇到过氧化氢迅速变为黑色沉淀并产生气泡的化学方程式为______。
13.(2021·湖州)市场上常见的苏打水有苏打气泡水和无汽苏打水两种。它们的主要成分中都含有碳酸氢钠,俗称小苏打,具有以下性质。
性质一:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑(NaHCO3在50℃以上开始逐渐分解)
性质二:NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑
(1)苏打气泡水中含有大量二氧化碳,瓶盖一打开就有大量气泡产生,所以叫气泡水。无汽苏打水则不含二氧化碳,但小明认为他喝入体内也会产生二氧化碳,主要是利用了碳酸氢钠的性质______(选填“一”或“二”),理由是______。
(2)小明查阅了相关资料想自制苏打水,于是购买了一袋小苏打,包装袋上标注的碳酸氢钠含量是99%。真的有这么高吗?小明取了10克小苏打样品放入装置,逐次加入稀硫酸进行实验,得到相关数据。请通过计算帮助小明判断包装袋上的标注是否准确。______(2NaHCO3+H2SO4═Na2SO4+2H2O+2CO2↑)
序号
反应前
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
加入稀硫酸溶液质量/克
0
10
10
10
10
10
C装置中溶液总质量/克
100.0
101.1
102.2
103.3
104.4
105.0
(3)如果去掉装置B,测量结果将会______(选填“偏大”或“偏小”)。
14.(2021·泰安)某化学兴趣小组学习了金属、酸、碱、盐的知识后,对金属钠的性质开展了探究活动。硏究主题:钠与水反应、钠在空气中燃烧及其产物的性质研究。
相关信息:
①钠贮存在煤油中
②
③
④BaCl2溶液pH=7
(1)实验一:在盛有水的烧杯中滴入几滴酚酞试液,把一块绿豆大小的金属钠(用滤纸吸干表面的煤油后,用刀切去表面的外皮)投入烧杯中。观察到钠浮在水面上,熔化成闪亮的小球且在水面上迅速游动,发出“嘶嘶”的响声,反应后溶液呈红色。
①从实验现象可知,钠的物理性质有:A.固体;B.硬度小;C.密度比水小;D.___________
②烧杯中的溶质除酚酞外还含有___________(填化学式)。
③取少量烧杯中的溶液于试管中,然后向试管中滴加某溶液至红色恰好消失(无其它现象),所得溶液中溶质不能与其它物质发生复分解反应,则滴加的是___________(填化学式)溶液。
(2)实验二:另取一小块钠(如实验一处理)放在石棉网上灼烧,金属钠燃烧并产生黄色火焰,最后生成淡黄色固体Na2O2.将淡黄色固体露置于空气中,段时间后变为白色粉末。同学们经过讨论,认为该白色粉末可能是:Ⅰ.NaOH;Ⅱ.Na2CO3;Ⅲ.___________。
为确定该白色粉末的成分,进行如下实验:
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量白色粉末于试管中,加水溶解,滴加过量的___________溶液
________
综合实验现象判断,此白色粉末是Na2CO3
②静止后,向上层清液中滴加少量_______溶液
无明显现象
15.(2021·自贡)在我市贡井区、大安区交界处有个地名叫“石灰窑”,生产生石灰有悠久的历史。某校化学实验室一瓶装满生石灰的塑料瓶试剂瓶已经膨胀破裂(如图),该校化学兴趣小组的同学在化学老师的指导下,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?
(猜想与假设)
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)
兴趣小组设计如下实验进行探究。
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
________
(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
(反思评价)
(4)经过讨论,发现通过(2)不能得到样品中一定含有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)
(6)生石灰要___________保存。
(拓展延伸)
(7)兴趣小组在实验室制取二氧化碳气体的发生装置中连接上压强传感器如图一,测得实验过程中试管内气体压强变化情况如图二、下列说法正确的是___________(填大写字母)。
A.ab段试管中液面逐渐上升
B.bc段石灰石与盐酸脱离接触
C.c点的对应操作是打开弹簧夹
16.(2021·泸州)某实验小组验证:“Fe+Ag2SO4=FeSO4+2Ag”反应并进行如下探究,已知银粉为黑色,22℃时Ag2SO4的溶解度为0.8g。
①22℃时,向盛有硫酸银饱和溶液的烧杯中加入过量铁粉,搅拌静置,观察到溶液变为黄色并逐渐加深。
②静置3小时后观察,烧杯底部仍有黑色粉末,溶液黄色几乎消失。
③用pH试纸检测Ag2SO4、FeSO4溶液,测得pH均小于7。
回答下列问题:
(1)22℃时,硫酸银饱和溶液显___________性(填“酸”、“碱”或“中”),其溶质质量分数为___________。(列出计算式即可)
(2)取步骤①上层的黄色溶液少许滴加盐酸,观察到白色沉淀,该沉淀的化学式为___________ 。
(3)某同学由步骤②中“仍有黑色粉末”得出Fe比Ag活泼的结论。小组同学讨论后认为思维不严密,因为黑色粉末不一定含Ag,还可能是___________,需要进一步实验才能得出结论,该实验方案是:取黑色粉末少许___________。(补充完设计方案)
(4)仍有呈黄色是因为含有Fe3+离子。小组对Fe3+产生的原因作出如下假设:
a.可能是铁粉表面有氧化物,可产生Fe3+;
b.空气中的O2能与Fe2+反应,可产生Fe3+;
c.溶液中存在___________离子能与Fe2+反应,可产生Fe3+。
请设计实验证明假设a、b不是产生Fe3+的主要原因。实验方案是:向过量的铁粉中加入FeSO4溶液,振荡静置,观察到___________时即可证明。
17.(2021·乐山)实验桌上有一瓶敞口放置的氢氧化钠溶液,同学们对其是否变质进行实验探究。
(提出问题)敞口放置的氢氧化钠溶液是否变质呢?
(猜想与假设)
猜想I:没有变质。
猜想II:___________。
猜想III:部分变质。
(实验探究)
同学们分别设计了不同方案进行探究,请你协助完成相关内容
(1)小军设计的实验方案
实验步骤
实验现象
结论
①取一定量的NaOH溶液于试管中,滴加无色酚酞溶液
溶液变成红色
猜想III成立
②向①的试管中滴加过量的稀盐酸
有__________产生
(2)小慧设计的实验方案
实验步骤
实验现象
结论
①取一定量的NaOH溶液于试管中,滴加过量的BaCl2溶液
有白色沉淀产生
猜想III成立
②实验①结束后进行过滤,向得到的滤液中滴加________。
溶液变成蓝色
(反思与评价)
(3)同学们讨论认为,小军的实验结论不严密,理由是___________。
(拓展实验)
(4)小慧实验②中所加的试剂替换为下列________操作,也可以实现相同的目的。
a.测溶液的pH b.滴加MgSO4溶液 c.通入CO2 d.滴加稀盐酸
(5)若要除去NaOH溶液中混有的Na2CO3,涉及反应的化学方程式为___________。
18.(2021·遂宁)在七十五届联合国大会上,中国提出努力争取2060年前实现“碳中和”,实现二氧化碳的“零排放”。化学兴趣小组认为实验室可用氢氧化钠溶液吸收多余的二氧化碳,从而实现实验室二氧化碳的“零排放”。小组同学对吸收后溶液中溶质的成分产生兴趣并进行探究。
(提出问题) 氢氧化钠溶液吸收二氧化碳气体后,溶液中溶质的成分是什么?
(查阅资料)
(1)CO2与NaOH溶液反应会生成Na2CO3,当二氧化碳过量时,会继续反应生成NaHCO3。
(2)NaHCO3溶液呈弱碱性,一般不与CaCl2溶液反应,与稀盐酸反应产生气体。
(3)CaCl2溶液呈中性。
(作出猜想)
猜想①NaOH、Na2CO3 猜想②Na2CO3 猜想③Na2CO3、NaHCO3 猜想④NaHCO3
(实验与结论)
实验步骤
实验现象
实验结论
步骤一:取少量待测液于试管中,加入CaCl2溶液
产生白色沉淀
猜想___________不成立
步骤二:另取少量待测液于试管中,加入过量CaCl2溶液至不再产生沉淀,过滤,取少量滤液,向其中加入适量稀盐酸
___________气泡产生
(填“有”或“无”)
猜想③不成立
步骤三:另取步骤二的少量滤液,向其中滴入2~3滴无色酚酞试液
试液变红
猜想___________成立
写出步骤一中反应的化学方程式___________。
(反思与交流)
反应物的量不同,可能导致生成物的种类不同。
19.(2021·重庆)某兴趣小组查阅资料发现除去泥沙等杂质的粗盐,可能还含有CaCl2、MgCl2、Na2SO4等杂质。他们将该粗盐配成溶液,并对粗盐溶液进行探究和除杂。
(1)配制溶液时,加速粗盐溶解的玻璃仪器是______。
(探究过程)
(2)步骤1:向粗盐溶液中加入过量NaOH溶液,未出现明显现象,说明溶液中无______杂质,向溶液中继续滴加过量Na2CO3溶液,产生白色沉淀CaCO3固体,反应的化学方程式为______。
(3)步骤2:向步骤1的滤液中滴加过量BaCl2溶液,产生白色沉淀,过滤:向滤液中滴加稀盐酸至溶液呈中性即得NaCl溶液。加稀盐酸除去的物质是______。
(初步结论)杂质成分已确定,且已完全除去。
(反思交流)
(4)小东认为Na2SO4还不能确定是否存在,可向步骤2的沉淀中滴加过量稀盐酸,若观察到______的现象,证明粗盐中确实存在Na2SO4。
(5)小红认为杂质也未完全除去,可按照步骤1和步骤2重新实验,并对调其中两种试剂的位置就能达到除杂目的,这两种试剂为______ (填序号)。
ANa2CO3溶液、BaCl2溶液 B稀盐酸、BaCl2溶液 CNaOH溶液、NaCO3溶液
(二)
1.(2021·怀化)为了培养学生的创新精神和实践能力,落实素质教育,近年来,怀化市大力推进实验教学,于2021年五月举行初中毕业考试实验操作考查。兴趣小组在学校的实验室进行(粗盐的提纯)实验,邀请你一起完成。
Ⅰ、溶解
Ⅱ、过滤
过滤时玻璃棒的作用是______。
小李同学对过滤后滤液的成分产生了浓厚的兴趣。
a.粗盐中除含泥沙等难溶性杂质外,还含有CaCl2、MgCl2、Na2SO4等可溶性杂质。
b.BaSO4不溶于水、不溶于酸。
(设计实验方案并进行实验)为确认滤液中CaCl2、MgCl2、Na2SO4的存在,小李利用实验台上的NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液进行以下实验探究。
实验操作
实验现象
实验结论
①往上述所得的滤液中加入足量的NaOH溶液,充分反应,静置,过滤
______
滤液中含有MgCl2
②往上述①的滤液中滴加足量的______,充分反应,静置,过滤
______
滤液中含有CaCl2
③往上述②的滤液中加入足量的______,充分反应,静置,过滤
有白色沉淀生成
滤液中含有Na2SO4
(实验反思)小宇同学认为实验③不够严谨,理由是______。老师告诉同学们,可在实验③所得的沉淀中加入足量的______(填“盐酸”或“稀硫酸”),观察到有气泡产生且有部分沉淀未溶解,则可验证Na2SO4的存在。
(实验结论)小组同学在老师的帮助下将上述杂质除去,然后将除杂后的滤液置于蒸发皿进行蒸发结晶,当观察到______,就停止加热,利用余热蒸干。小李高兴的宣布:我们得到了纯净的氯化钠。
(实验拓展)小李欲通过计算检验氯化钠样品中是否含有氯化镁,取样品ag。充分溶解,滴加硝酸银溶液至不再产生沉淀为止。当产生沉淀的质量不等于______g(用含a的代数式表示)时,则含有氯化镁。
2.(2021·株洲)某校九年级“我们爱化学”活动小组的同学,在探究木炭与CuO反应时,完成了如下实验,请回答下列问题:
Ⅰ、如图所示装置进行实验,很快发现澄清的石灰水变浑浊;
(1)请写出C与CuO反应的化学方程式___________;
(2)实验结束时,应___________(填写下列操作代号)。
①先撤出导管,再熄灭酒精灯
②先熄灭酒精灯,再撤出导管
Ⅱ、小组中华雪同学通过仔细阅读教材,认为当木炭较多、温度较高时,该反应产生的气体中可能含有CO和CO2,小组的同学们在老师指导下设计实验进行了验证:
已知:碱石灰是NaOH和CaO的混合物,可以吸收CO2和水。
(3)仪器B中所盛试剂为___________,其作用为___________。
(4)D中玻璃管盛装的试剂为CuO,E中盛装的试剂为澄清的石灰水。若A装置产物中确有CO,则应观察到的现象有:___________。
(5)实验前,需检查___________;点燃酒精灯前,先打开K,通入N2一段时间,其作用为___________。
(6)请指出上述实验中的一项缺陷___________。
(7)将1.44g炭和16.0gCuO在较高温度下反应生成Cu,理论上可生成___________gCO。
Ⅲ、小组中吴华同学通过查阅资料发现:Cu2O为红色固体,难溶于水,可与稀硫酸反应生成Cu和CuSO4。
(8)请设计简单实验验证CuO和足量炭反应后所得的红色固体中是否有Cu2O:___________。
3.(2021·荆州)增氧剂可用于给鱼池增氧,某化学兴趣小组对某种增氧剂的增氧原理进行实验探究。
(查阅资料)该增氧剂的主要成分是过碳酸钠,过碳酸钠是一种白色晶体,化学式可以表示为2Na2CO3·3H2O2。过氧化氢溶液常温较稳定,能缓慢分解,受热容易分解。
(提出问题)增氧剂真的能增氧吗?
(初次探究)取少量增氧剂于试管中,加入足量蒸馏水,观察到固体完全溶解,形成无色溶液,无气泡产生;加热,产生大量气泡。
(作出猜想)该兴趣小组结合资料和实验现象推测增氧剂溶于水后生成Na2CO3和H2O2。
(再次探究)该兴趣小组进行如下实验:
实验操作
实验现象
实验结论
(1)
另取少量增氧剂于试管中,加入足量蒸馏水,待其完全溶解,再加入______,将带火星的木条伸入试管内
______
溶液中含有H2O2。该操作中H2O2参与反应的化学方程式为______
(2)
待步骤(1)完全反应后,将所得物质过滤,取少量滤液于另一支试管中,加入______
产生白色沉淀
溶液中含有Na2CO3
(得出结论)该增氧剂的增氧原理为______。
(评价反思)该增氧剂的保存方法为______。
4.(2021·陕西)学习小组同学在探究Cu、Al、Ag的活动性顺序时,做了如下两个实验,并由此展开了一系列学习探究活动。
(学习交流)
(1)实验中观察到,甲中铝丝表面附着一层______色固体,乙中溶液颜色变为______色。
(2)你认为通过上述实验______(填“能”或“不能”)得出三种金属的活动性强弱。
(拓展探究)
上述实验后,同学们想进行废液的处理与回收,于是将甲、乙中的溶液倒入同一烧杯中,观察到混合溶液(即废液)澄清透明。同学们认为应该先确定废液中是否含有未反应完的CuSO4和AgNO3,为此,他们进行了实验并记录如下:
序号
实验操作
实验现象
实验结论
实验1
取少量废液于试管中,加入______溶液
无明显现象
废液中没有AgNO3
实验2
取少量废液于试管中,加入Ba(NO3)2溶液
产生白色沉淀
废液中含有未反应完的CuSO4
(反思评价)
讨论后大家一致认为实验2所得结论不合理。你认为理由是______ (用化学方程式表示)。
(拓展应用)
同学们尝试从废液中回收铜,将过量铝粉加入废液中,充分反应后过滤,滤液中存在的金属阳离子是______(写离子符号)。
5.(2021·黄石)某班同学在做“某些酸、碱、盐之间是否发生反应”的探究实验时发现,酸碱之间的反应,往往没有明显的现象。那么如何判断酸碱发生了化学反应呢?
(提出问题)如何判断酸、碱溶液发生了化学反应?
(实验药品)一定质量分数的稀盐酸、一定质量分数的氢氧化钠溶液(稀)、酚酞溶液、蒸馏水
(实验探究)
(1)甲小组在烧杯中加入50mL氢氧化钠溶液,滴入几滴酚酞溶液,用滴管慢慢滴入稀盐酸,发现_______(填现象),证明氢氧化钠溶液与稀盐酸发生了化学反应,该反应的化学方程式为_______。
(2)乙小组进行了以下三个实验,并用温度传感器测定实验过程中的温度变化情况,得到了如下图所示的三条曲线。
实验1:50mL稀盐酸与50mL氢氧化钠溶液混合(曲线a);
实验2:50mL稀盐酸与50mL蒸馏水混合(曲线b);
实验3:50mL氢氧化钠溶液与50mL蒸馏水混合(曲线c)。
结合实验目的分析,增加实验2、实验3的目的是_______。
对比三条曲线,可以得到如下结论:①氢氧化钠溶液和稀盐酸一定发生了化学反应。②酸碱中和反应是_______反应(填“放热”或“吸热”)。
(交流与反思)
(3)甲小组认为,通过实验探究(2)得出“中和反应是放热反应”的结论不严谨,应该补充_______实验。
6.(2021·新疆)炎热的夏季,游泳池成了人们消暑健身的热门场所,水质的安全也成为大家关注的话题。小丽和同学们对某室内游泳池的水呈蓝色的原因及水质安全展开了研究。请回答下列问题。
(查阅资料)a 水对蓝光的反射和散射作用使水呈现蓝色,水越深,蓝色越明显。
b 游泳池的水质常规检验主要项目及限值如下表:
项目
浑浊度
pH值
尿素
总大肠菌群(36℃,24h)
游离性余氯
化合性余氯
水温
数值
≤1NTU
7.0-7.8
≤3.5mg/L
每100不得检出
(0.2-1.0)mg/L
≤0.4mg/L
23℃-30℃
(交流与讨论)小丽认为泳池水呈蓝色可能是因为加入了硫酸铜。
(实验探究)
实验步骤
实验现象
实验结论
(1)取少量泳池水于试管中,加足量_______溶液
无明显现象
泳池水中无Cu2+
(2)另取少量泳池水于试管中,加稀盐酸,再加足量_______溶液
生白色沉淀
泳池水中含有
(实验结论)泳池水的蓝色是水对蓝光的反射和散射作用引起的。从微观角度分析,水分子本身____(填“有”或“没有”)改变。写出一个步骤(2)中产生白色沉淀可能发生的化学反应方程式_______。
(实验调查)同学们就泳池水净化问题走访了游泳馆的管理人员,得知:
a 泳池水通过循环净化的方式实现再利用,其工艺流程如图所示。
b 泳池水常见的水质问题是尿素含量超标。
(1)写出二氧化氯的化学式_______。
(2)加药装置中絮凝剂的作用是_______。
(3)提出一条降低泳池水中尿素含量的建议_______。
7.(2021·河北)茶垢清洁剂能快速清除茶具上附着的茶垢,某小组同学对茶垢清洁剂进行了探究。
〖查阅资料〗如图所示是某品牌茶垢清洁剂说明书中的部分内容。说明书中碳酸钠的俗称有误,应改为_____。
〖提出问题Ⅰ〗茶垢清洁剂溶于水时生成过氧化氢,是否生成氧气?
〖实验1〗在盛有茶垢清洁剂固体的小烧杯中,加适量常温水,完全溶解后得到无色溶液,观察到有小气泡缓慢冒出,伸入带火星的木条,木条不复燃。
〖实验 2〗取三份等量的实验1中的溶液,分别加入甲、乙、丙三支试管中,按图所示进行实验。观察到都较快产生气泡,且温度越高产生气泡越快;伸入带火星的木条,木条都复燃。
〖表达交流Ⅰ〗通过实验证明,茶垢清洁剂溶于水时生成氧气。
(1)实验1中“木条不复燃”的原因是_______。
(2)实验2中丙试管内不再产生气泡后,其中溶液所含溶质与加热前溶液的不同是_______。
〖提出问题Ⅱ〗茶垢清洁剂溶于水时生成碳酸钠,是否生成氢氧化钠?
〖实验 3〗取实验2丙试管内溶液,按如图流程进行实验。
〖表达交流Ⅱ〗
(1)加入试剂X的目的是_______(用化学方程式表示)。
(2)不新增试剂,检验加入的试剂X已足量的方法是_______。
(3)溶液M呈_______色,说明茶垢清洁剂溶于水时没有生成氢氧化钠。
〖反思总结〗
(1)茶垢清洁剂溶于水生成了碳酸钠和过氧化氢。碳酸钠溶液有较好的去污效果,过氧化氢分解生成活性氧,可深层带走污垢。
(2)使用茶垢清洁剂时应选择_______的水进行溶解,去垢效果更好。
8.(2021·广安)2021年全球新冠疫情形势依然严峻,除了打疫苗、戴口罩、勤洗手外,还需要科学、正确、安全地消毒。84消毒液、H2O2溶液都是常用的消毒剂,某兴趣小组对这两种消毒剂进行了如下探究活动:
(实验)取少量84消毒液置于试管中,滴加H2O2溶液,有大量气泡产生,经检验产生的气体是氧气;
(查阅资料)84消毒液的有效成分是次氯酸钠(化学式为NaC1O)
(提出问题)在上述反应中,NaC1O的作用是什么?
(作出猜想)
猜想一:NaClO类似分解H2O2溶液制取氧气时MnO2的作用,作催化剂;
猜想二:NaC1O与H2O2溶液发生化学反应,作_______。
(实验探究)
(1)按上图所示组装实验装置(固定装置省略)。加入药品前的操作是_______。
(2)实验Ⅰ:按上图装置经注射器甲注入10mL水,观察到注射器乙活塞向右移动10mL;(忽略大气压、摩擦等其他因素对测量结果造成的影响,下同)
(3)实验Ⅱ:先向锥形瓶中加入20mL84消毒液,再按上图装置将25mLH2O2溶液平均分5次经注射器甲注入锥形瓶中,待注射器乙活塞不再向右移动后,记录每次气体的总体积,数据见下表:
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
H2O2溶液/mL
5
5
5
5
5
注射器乙中气体的总体积/mL
35
70
85
a
b
表中的数据a=_______。
(实验结论)根据表中数据判断_______(填“猜想一”或“猜想二”)是正确的,依据是_______。
(反思评价)通过该实验说明消毒剂混用可能会影响消毒的效果,因此生活中在使用各种消毒剂时不能随意混用,应科学使用,注意安全。
9.(2021·湘潭)我国制碱工业先驱侯德榜发明了“侯氏制碱法”,为纯碱和氮肥工业技术的发展作出了杰出的贡献。纯碱的用途非常广泛,某化学兴趣小组的同学对它产生了浓厚的兴趣,设计了如下两个实验,并对反应后试管中残留废液进行探究。
(实验1)往一支盛有碳酸钠溶液的试管中滴加无色酚酞溶液,观察到溶液变成______色。
(实验2)往另一支盛有碳酸钠溶液的试管中滴加稀盐酸,观察到的现象是______。同学们对实验2反应后的废液中溶质成分进行探究。
(提出问题)废液中所含溶质是什么?
(作出猜想)猜想一:废液中的溶质可能是NaC1、HC1
猜想二:废液中的溶质可能是NaCl、Na2CO3
猜想三:废液中的溶质可能是______。
(设计实验)同学们为验证猜想,设计了如下实验:
方案一:
实验操作与现象
反应方程式
实验结论
小芳取少量废液于试管中,滴加澄清石灰水,有白色沉淀产生
______
猜想二正确
方案二:小明取少量废液于试管中,滴加几滴无色酚酞溶液,发现溶液不变红色,小明认为猜想一正确。
(进行讨论)同学们一致认为小明的实验结论不正确,理由是______。
(进行总结)分析反应后溶液中溶质成分,除要考虑生成物外,还需考虑______。
(拓展与应用)现有14.9克纯碱样品(含Na2CO3和NaC1的混合物),将其放入干净的烧杯中,加入89.5克水使其完全溶解,向所得溶液中缓慢加入一定溶质质量分数的稀盐酸(反应方程式为:)。产生气体的质量与加入稀盐酸的质量关系如图所示,试回答下列问题:
(1)产生CO2的质量为______克。
(2)所用稀盐酸中溶质的质量分数是多少?______(写出具体的解题过程,下同)
(3)滴入稀盐酸至恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数是多少?______
10.(2021·随州)化学来源于生活,同学们对生活中的一些现象产生兴趣,在老师指导下开展了系列探究实验活动:
活动一:红砖粉末能做催化剂吗?
实验步骤
实验现象
实验结论和解释
小明
A试管装有5mL的5%过氧化氢溶液
B试管装有5mL的5%过氧化氢溶液,再加入a克的红砖粉末。
A中无明显现象,B中产生大量能使带火星的木条复燃的气体
(1)产生的气体是______
(2)红砖粉末能改变过氧化氢的分解速率。
小红
待反应停止时,向B试管中重新加入5%的过氧化氢溶液
(1)又产生大量能使带火星的木条复燃的气体。
红砖粉末的______在反应前后没有发生变化
(实验反思)小明和小红通过上述实验,一致认为红砖粉末可以做分解过氧化氢溶液的催化剂,但小强认为小明和小红说法不严谨,理由是______。
活动二:水壶内部的白色固体是什么?
(查阅资料)水在加热或长久放置时,溶于水中的可溶性钙和镁的化合物会生成沉淀(水垢)
(假设与猜想)猜想Ⅰ:CaCO3猜想Ⅱ:Mg(OH)2猜想Ⅲ:______(填化学式)
(实验与探究)取少量白色固体样品(不考虑杂质和微溶物对实验的影响)于试管中,向其中加入足量稀盐酸,现象:白色固体溶解,有气泡产生,根据以上现象,小华认为:猜想I正确。小雪却认为小华的结论不严谨,经过两人反复讨论,进一步设计了如下实验。
实验步骤
实验现象
实验结论
取上述实验中的上层清液于试管
中,滴加足量NaOH溶液
______
猜想Ⅰ成立
有白色沉淀产生
猜想Ⅲ成立
验证猜想Ⅲ成立时产生白色沉淀的反应化学方程式是______。
活动三:验证NaOH变质有方法?
(方法归纳)同学们通过实验探究,认为验证氢氧化钠变质可以从验证反应后的生成物入手,例如:加足量稀盐酸等出现气泡,加氯化钙溶液等出现白色沉淀等来判别;也可以通过反应过程中温度、压强等变化来判别。
(学科渗透)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______。
据此,小明同学得出“CO2与NaOH发生了化学反应”的结论。小红认为小明结论证据不充足,理由是______。
(再次实验)同学们用压强传感器研究水或等量NaOH溶液分别吸收CO2的效果,实验装置及测定结果如甲图和乙图所示。图乙中______(填“Ⅰ”“Ⅱ”)表示等量NaOH溶液吸收CO2的曲线。
11.(2021·恩施)古玩市场惊现“三星堆”遗址出土的同款黄金面具。某化学兴趣小组的同学为鉴别其真假进行了如下探究活动。
(查阅资料)(1)铜锌合金(又称:假黄金)外观和黄金相似,常被不法商贩以假乱真。
(2)标准状况下,氢气密度p≈0.09g/L。
(进行实验)同学们设计了如下不同的探究方案,请帮他们完成实验报告。
方案
实验步骤
实验现象
一
截取小块黄金面具放在酒精灯上加热。
______
二
截取小块黄金面具于试管中,加入一定量稀硫酸。
有气泡产生
三
截取小块黄金面具于另一支试管中,加入适量氯化铜溶液。
______
(实验结论)该面具是假黄金。
(深入探究)为进一步定量分析黄金面具中金属锌的质量分数、小明同学利用上述方案二设计了如下实验:
Ⅰ、按如图所示组装实验装置,并______。
Ⅱ、向锥形瓶中加入5.0g黄金面具祥品,注射器中吸入25mL稀硫酸。
Ⅲ、将注射器中的稀硫酸平均分5次推入锥形瓶中:每次推入稀硫酸、待不再产生气泡后,记录收集气体的总体积(忽略其他因素对测量结果造成的影响),如下表。
次数
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
收集气体的总体积/mL
200
400
515
x
525
(1)上表中的数据x=______。
(2)分析数据、完全反应后生成氢气的体积V=______mL。
(数据处理)此黄金面具中锌的质量分数ω1=______。
(反思评价)
(1)小红对小明的方案和数据处理进行分析,认为求黄金面具中锌的质量分数还有更简便的方法。她将锥形瓶内反应后的剩余物经系列操作:______→洗涤→干燥→称量。得到固体剩余物的质量,也可求出黄金面具中锌的质量分数ω2。
(2)鉴别黄金真假除以上化学方法外,还有许多物理方法:测密度、比较硬度等。
(表达交流)ω1和ω2有微小差异,小红对小明的方案和数据处理提出了质疑,认为自己的更准确。请说出小红质疑的理由:______。
12.(2021·眉山)有一包从海水中获得的粗盐,已经经过初步提纯。课外活动小组对它的成分进行探究,并将粗盐进一步提纯。一些物质的溶解性
OH-
Cl-
H+
溶、挥
溶
溶、挥
Na+
溶
溶
溶
溶
Ca2+
微
溶
微
不
Ba2+
溶
溶
不
不
Mg2+
不
溶
溶
微
探究过程:
Ⅰ.探究一:这包粗盐中可能有的杂质是CaCl2和MgCl2。
现用实验验证这种假设:取样品并溶解,加入数滴NaOH溶液,无明显现象,说明粗盐中无____;另取样品并溶解,加入数滴碳酸钠溶液,有白色沉淀生成。
实验证明:这包粗盐中含有的杂质是_______。
Ⅱ.探究二:这包粗盐中NaCl的质量分数。按下面步骤进行实验:
①称取ag的样品;
②将样品加水溶解,制成粗盐溶液;
③向粗盐溶液中加入过量的某种试剂,过滤,得到沉淀和滤液;
④将③中所得沉淀洗涤后小心烘干,称量得到bg纯净固体M;
⑤向③中所得滤液逐滴滴入稀盐酸,直到不再产生气泡为止后,移入蒸发皿蒸发, 称量得到cg纯净固体N;
(1)②③⑤的步骤中,都使用到同一仪器是_____;它在步骤②和⑤中的操作方法相同,但目的不同,在步骤②中的目的是_______。
(2)步骤③中加入的试剂是______;目的是_______。
(3)根据以上实验可知粗盐中NaCl的质量分数为(用含字母的代数式表达)_______。
13.(2021·苏州)石灰石是重要的化工原料。为研究石灰石的性质和用途进行如下探究。
Ⅰ.石灰石分解的探究
取三块形状大小相近的石灰石(长宽厚约为),一块不加热,另两块分别在酒精灯和酒精喷灯(酒精化学式为C2H5OH)的火焰上加热2min(假设杂质加热时不发生变化)。探究过程如图所示,实验现象见表1。
表1不同条件下的实验现象
组别实验
实验条件
试管B中的现象
甲
未加热
无明显现象
乙
酒精灯加热
呈浅红色
丙
酒精喷灯加热
呈红色
(1)通过甲、乙,丙三组对比实验,得出影响石灰石分解的因素是_______。
(2)丙组实验加热石灰石时,在火焰上方倒扣一个用澄清石灰水润湿的烧杯,石灰水变浑浊,出现浑浊的化学方程式为_______。此实验能否推断石灰石煅烧产生二氧化碳,并说明理由:_______。
(3)丙组实验中,向试管B中逐滴滴入稀盐酸,至红色恰好褪去,轻轻晃动试管,溶液自下而上又变为红色。解释产生上述现象的原因:_______。
(4)为检验丙组实验中的石灰石部分分解,设计实验:取研细后的粉末少许于试管中,_______(补充完整实验方案)。
Ⅱ.石灰石煅烧温度的探究
(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,用指定浓度的盐酸中和,记录所消耗盐酸的体积数(单位为mL),消耗盐酸的体积数越大,“活性度”越高。
某研究小组在电炉内煅烧石灰石样品,并测定煅烧产物(CaO)的活性度,数据见表2。
表2不同条件下煅烧产物的活性度(mL)
煅烧温度
活性度
煅烧时间
1050℃
1100℃
1150℃
1200℃
1250℃
1300℃
12min
790
836
868
808
454
412
16min
793
856
871
845
556
530
20min
795
863
873
864
617
623
(5)石灰石煅烧的最佳温度范围为1100~1200℃的证据是_______。
Ⅲ.石灰石用途的探究
(6)石灰石是高炉炼铁的原料之一、石灰石能除去铁矿石中的SiO2,同时能提高单位时间内生铁的产率。分析加入石灰石能提高生铁产率的原因:_______。
14.(2021·定西)某化学兴趣小组设计实验探究氢氧化钠的性质,请你参与他们的探究。
(实验过程与分析)
实验1
实验2
实验操作
实验现象
______
无明显现象
实验结论
氢氧化钠能与硫酸铜反应
氢氧化钠不与硫酸反应
(1)请写出实验1的实验现象。
(实验反思与拓展)
(2)实验1发生反应的化学方程式为______。
(3)某同学认为实验2的结论不正确,他改进了该实验方案:先向氢氧化钠溶液中滴入几滴酚酞溶液并振荡,再滴人稀硫酸,观察到溶液由______色变为无色,由此表明氢氧化钠与硫酸确实发生了反应,该反应的化学方程式为______。
(4)由实验2联想到:把二氧化碳通入氢氧化钠溶液中也没有明显现象,它们是否发生了化学反应呢?(本实验中忽略CO2溶于水)
①甲同学设计了如图所示的实验方案,当通过胶头滴管滴加NaOH溶液时,观察到______现象,说明两者发生了化学反应。
②乙同学重新设计实验方案:取NaOH溶液于试管中,通入少量CO2,然后向所得溶液中加入足量稀盐酸,当观察到______现象时,也能证明二氧化碳与氢氧化钠发生了化学反应。
15.(2021·菏泽)某化学兴趣小组为验证硫酸的部分化学性质,使用氢氧化钠、碳酸钠、金属铝和另外一种不同类别的物质A进行了相关实验。
(1)实验时观察到稀硫酸与A反应有蓝色溶液生成,则A物质是______。
(2)稀硫酸与氢氧化钠溶液反应时没有明显现象,为了证明二者发生了反应,该组同学设计了如图一所示实验,传感器测定的pH和温度随溶液质量变化的情况见图二、图三、则B溶液是______溶液,图三中的M与图二中X、Y、Z中的______数值相等。
(3)该化学兴趣小组又做了如图所示实验:
(提出问题)②号试管中无色溶液的溶质是什么?
(作出猜想)猜想一:硫酸钠 猜想二:硫酸钠硫酸 猜想三:______
(实验验证)该小组同学用试管取适量②号试管中的无色溶液,加入一种试剂后,根据产生的现象推断出了②号试管中溶质的成分,该试剂是______。
(质疑反思)甲同学认为猜想三不能成立,因为①②号试管中溶液混合后烧杯中没有蓝色沉淀生成。
乙同学则认为猜想三是可以成立的理由是______。
16.(2021·岳阳)某化学兴趣小组用未知浓度的盐酸和碳酸钙反应,将制得的气体X通入澄清石灰水中,始终没有发现石灰水变浑浊。针对此现象,同学们展开了如下探究:
(提出问题)澄清石灰水未变浑浊的原因是什么?
(查阅资料)
①盐酸具有挥发性,易挥发出氯化氢气体
②AgCl为白色且难溶于水的固体
③CO2不溶于饱和的 NaHCO3溶液
④CO2与Na2CO3溶液反应的化学方程式为:
⑤CO2不与AgNO3溶液反应
(作出猜想)澄清石灰水未变浑浊的原因
甲同学的猜想:澄清石灰水已变质。
乙同学的猜想:气体X中除了有CO2外,还有______(填化学式)气体杂质。
(实验探究)同学们经过讨论后设计了如图实验装置进行探究,A、B试管中是AgNO3溶液,C试管中是澄清石灰水,连接好装置后通入气体X。
①盛有AgNO3溶液的B装置的作用是______。
②若A、B、C试管中的现象分别是______则甲、乙同学的猜想都正确。
(实验反思)要除去上述CO2中的气体杂质,可以将气体通入到______(填字母)中。
A.NaOH溶液 B.Na2CO3溶液 C.饱和 NaHCO3溶液
17.(2021·南京)某兴趣小组的同学对二氧化碳的制取和相关性质进行探究。
(气体制取)
(1)实验室用大理石与稀盐酸(1:2)制取二氧化碳的化学方程式为______。
(2)稀盐酸(1:2)是指浓盐酸与水按体积比1:2进行混合所得的盐酸。已知所用浓盐酸中溶质的质量分数为37%,密度为1.19g/cm3;水的密度为1g/cm3。计算所得稀盐酸中溶质的质量分数(计算结果保留一位小数)(写出计算过程)______。
(实验探究)用实验证明碳酸型饮料(如汽水)中含有二氧化碳。兴趣小组同学用如图所示的装置进行实验:打开汽水瓶盖,立即塞上带导管的橡皮塞,将导管另一端伸入装有试剂的试管中、甲、乙两位同学分别用不同的试剂进行实验。
甲同学在试管中加入少量澄清石灰水,观察到试管内______,由此得到结论:该汽水中含有二氧化碳。
乙同学在试管中加入少量紫色石蕊溶液,观察到试管内______。
乙同学认为也能得到甲同学的结论。
(评价反思)兴趣小组的同学对甲、乙两位同学的实验方案进行评价。
(1)丙同学认为甲同学的方案比较合理,其试管中发生反应的化学方程式为______。
(2)丁同学质疑乙同学的方案不够严密,认为也可能是该汽水中的柠檬酸随气体进入试管,而引起紫色石蕊溶液的变色。兴趣小组的同学针对丁同学提出的质疑进行了如下探究:
①查阅资料:柠檬酸为无色晶体,易溶于水和酒精;常温稳定,熔点153℃,熔化后沸腾前分解,分解温度约为175℃;柠檬、柑橘等水果中含有柠檬酸。
②乙同学在自己实验的基础上,未增加任何试剂,接着进行了一步实验操作,该操作是______,可观察到______,该反应的化学方程式为______。可以确认不是因为柠檬酸而引起紫色石蕊溶液的变色。
18.(2021·衡阳)某化学兴趣小组的同学发现有瓶标签受损、久置的某溶液,受损标签如下图所示。该小组同学对这瓶溶液进行了如下探究:
(提出问题)这瓶溶液是什么物质的溶液;
(猜想与假设)老师提示:原溶液只可能是下列三种溶液中的一种;
①氢氧化钠溶液 ②碳酸钠溶液 ③硫酸钠溶液
(查阅资料)Na2SO4溶液和BaCl2溶液均呈中性
(实验探究一)
同学
实验操作
实验现象及结论
同学相互评价
甲
溶液变红
猜想①成立
乙同学认为此方案结论不正确,你认为他的理由是______。
乙
产生气泡
猜想②成立
丙同学认为:猜想①的溶液久置可能变质,加足量稀盐酸也会产生气泡
(实验探究二)
丙同学重新设计实验如下:
实验操作
实验现象
实验结论或结果
步骤一:取少量样品溶液于试管中,加入过量BaCl2溶液,振荡
______
猜想①正确,且已部分变质。步骤二完毕后,溶液中除酚酞外,还含有的溶质有______种(填数字)
步骤二:静置,取少量上层清液于另一支试管中,滴加______
溶液变红
(交流与讨论)
大家认为该实验方案仍然存在缺陷,如果氢氧化钠溶液已完全变质,则无法得出正确结论。
(实验反思)
(1)氢氧化钠变质的化学方程式为:______,为了防止变质,该药品必须要______保存。
(2)倾倒液体试剂,要注意标签______。
19.(2021·山西)3月16日沙尘暴席卷我国西北地区,次日多地又遇到降雨。该地某校环境监测实践小组的同学们,对沙尘暴的成因、危害、成分、防护、治理以及水酸碱度的异常变化产生了浓厚的兴趣,在老师的指导下,他们紧急立项,开启了项目性学习的探究之旅。
任务一:监测沙尘暴的成因
同学们参与当地环境监测。他们在10米高台上,利用“风向风速器”,测得风速为10m/s时,有大量的沙尘被卷入空中,能见度迅速降低。引发这一自然现象的根本原因是______(写1条)。
任务二:分析沙尘暴的危害
当人暴露于沙尘天气中时,含有各种有毒的化学物质、病菌等的尘土可进入到口、鼻、眼、耳中引发各种疾病。除此之外,沙尘暴还会产生的危害是______(写1条)。
任务三:探究沙尘暴的成分
(信息检索)我国西北地区,含有大量钠盐的干涸盐湖和盐碱地总面积约有50万平方公里,为沙尘暴的形成埋下隐患。
(猜想假设)此次沙尘暴中可含有碳酸钠等碱性物质。
(进行实验)取少量盐碱地的土壤与蒸馏水接1:5的质量比在烧杯中混合,充分搅拌后静置,取上层清液,用如图装置完成如下实验。
项目
实验步骤
实验现象
实验结论
方案
①挤压胶头滴管a,滴入______
产生白色沉淀
沙尘暴中含有Na2CO3,不含NaOH
②挤压胶头滴管b,滴入几滴酚酞溶液
酚酞溶液不变色
(反思评价)
(1)步骤①中发生反应的化学方程式为______。
(2)自然界的土壤中通常不含NaOH,理由是______。
(3)若加入的X是______(填化学式),则只能证明沙尘暴中含有Na2CO3,而不能确定是否含有NaOH。
任务四:评价雨水pH异常的原因
(数据监测)小组同学在老师的帮助下从环保部获得了当地雨水的pH数据。
测定时间
3月5日
3月17日
3月28日
3月31日
pH
5.57
5.73
5.60
5.59
(表达交流)3月17日,雨水pH出现异常的原因是______。
(检查进度)该项目性学习还没有进行的探究项目是______。
20.(2021·云南)小英设计了探究SO2与AgNO3溶液反应的实验。将SO2通入质量分数为1.7%的AgNO3溶液中,反应后过滤得到无色溶液A和白色沉淀B。对体系中有关物质性质分析得知沉淀B可能为Ag2SO3,Ag2SO4或二者混合物。
(查阅资料)Ag2SO4为白色固体,微溶于水
Ag2SO3为白色固体,难溶于水,溶于过量的Na2SO3溶液
(提出问题)白色沉淀B的成分是什么?
(猜想与假设)猜想一:仅有Ag2SO4 猜想二:仅有Ag2SO3 猜想三:___________
(实验探究)
实验操作
实验现象
结论
取少量溶液A于试管中,滴加足量Ba(NO3)2溶液
无明显现象
猜想___________成立
(实验结论)SO2与AgNO3溶液反应生成一种酸和沉淀B,反应的化学方程式是___________。
(拓展延伸)
①另取溶液A,滴加足量Ba(NO3)2溶液,无明显现象,再加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,原因是___________。
②向盛有少量AgNO3溶液的试管里滴入Na2SO3溶液至过量,实验现象是___________。
21.(2021·达州)实验室常利用下列装置制取并探究气体的有关性质,请你根据所学知识回答下列问题:
(1)仪器甲的名称是_______;
(2)氧气与世间万物如影随形,动植物呼吸、燃料燃烧、钢铁冶炼等都需要氧气,实验室利用B装置制取氧气时所发生反应的化学方程式为__________,若要收集一瓶干燥的氧气,装置接口连接顺序为b→_______→_______→_______;
(3)甲烷是一种密度小于空气,难溶于水且具有可燃性的气体,实验室里也可利用上述装置通过加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物的方法来制取,则制取装置为_______。某同学将一定量的甲烷气体置于盛有氧气的密闭容器中点燃,反应结束后测得容器中CO和CO2的总质量为37.6 g,同时测得水的质量为36 g,请根据数据写出该反应的化学方程式___________。
该同学对甲烷的其他化学性质产生了兴趣:
(提出问题)甲烷除了可燃性外,还具有什么化学性质?
(查阅资料)无水硫酸铜遇水变成蓝色
(作出假设)甲烷具有还原性
(设计并进行实验)该同学按如图装置进行实验:
(实验现象与结论)
通入甲烷加热一段时间后才观察到A装置中黑色固体变为红色,B装置中无水硫酸铜变为蓝色,C装置中氢氧化钙溶液变浑浊。根据现象写出甲烷与氧化铜发生反应的化学方程式__________。通过实验证明,甲烷具有还原性。
(反思与评价)
实验时,先向装置中通入一段时间的氮气,再通入甲烷加热的目的是_________。
22.(2021·达州)达州市九年级学生在5月份进行了实验操作考试,某实验室的老师准备实验药品时发现一瓶氢氧化钠固体未盖瓶塞。对于该固体是否变质,老师让三位同学通过实验来探究:
(提出问题)氢氧化钠是否变质?变质程度如何?
(猜想与假设)
猜想I:没有变质,全部是NaOH;
猜想II:部分变质,固体是NaOH和Na2CO3;
猜想III:全部变质,全部是Na2CO3。
氢氧化钠变质的原因___________(用化学方程式表示)。
(设计并进行实验)取一定量的固体溶于水配制成溶液,分成三份,三位同学按照自己的方案进行以下实验:
实验操作
实验现象
实验结论
小李
向第一份溶液中加入无色酚酞试液
溶液变红
猜想Ⅰ成立
小王
向第二份溶液中滴加几滴稀盐酸
无明显现象
猜想Ⅰ成立
小陈
向第三份溶液中加入CaCl2溶液
_______
猜想Ⅲ成立
(分析讨论)
①小王和小陈认为碳酸钠溶液也能使无色酚酞试液变红,因此小李的结论不正确。
②经过讨论他们认为通过小王的实验不能得出样品中一定不含Na2CO3,原因是_______。
(得出结论)综合三位同学的实验操作和现象可以得出猜想_______成立;
实验结束后大家将废液倒入同一个废液缸内观察到废液呈红色,且有白色沉淀。为了不污染环境,他们向废液缸里加入一定量的稀盐酸后得到无色澄清溶液,所得溶液中溶质(酚酞除外)种类最多时,溶液中所含有的离子有_______(填离子符号)。
(反思与拓展)
(1)大家一致认为实验室的NaOH必须密封保存。
(2)已知:①Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3
②NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
如果向NaOH溶液中通入一定量的CO2气体,反应后所得溶液中溶质的组成有_____种情况(不考虑CO2和H2CO3作溶质)。
23.(2021·宜昌)利用物质性质,开展物质鉴别。
活动探究一:现有一瓶蒸馏水和一瓶稀氯化钾溶液,设计实验进行鉴别。
实验操作
实验现象和结论
方法一:各取一滴滴在洁净的玻璃片上晾干
观察到______的是氯化钾溶液
方法二:各取少量于两支试管中,分别滴加少量硝酸银溶液。
观察到______的是蒸馏水
(实验分析)方法二中反应的化学方程式是______。
(方法感悟)鉴别物质时,要依据性质差异,选择恰当方法,产生不同现象,达成鉴别目的。
探究二:老师提供了五瓶无色溶液,分别是碳酸钠溶液、稀盐酸、氯化钾溶液、硫酸钠溶液和氢氧化钡溶液。为鉴别它们,同学们进行了如下探究:
(研究性质)五种溶液两两之间能否发生反应?请写出符合条件的化学方程式各一个:
(1)有沉淀生成______。
(2)有气体生成______。
(实验探究)他们将五瓶溶液分别编号为A、B、C、D、E,然后将B、C、D、E四种溶液分别取少量,并两两混合观察现象。
实验一
操作
B、C混合
D、E混合
现象
无明显现象
无明显现象
实验二
操作
B、D混合
C、E混合
现象
产生白色沉淀
无明显现象
实验三
操作
B、E混合
C、D混合
现象
无明显现象
(探究结论)
(1)通过实验一、实验二可以确定溶液A不可能是哪一种溶液?______(填溶液中的化学式,下同)。
(2)分析实验三中溶液B、E混合的可能现象,综合三个实验可以得出不同的结论。
①若B、E混合产生白色沉淀,则可推知下列三种溶液分别是A______;B______;C______。
②若B、E混合有气泡产生,则可推知五种溶液的组合是A______;B______;C______;D______;E______。
③若B、E混合无明显现象,则可推知五种溶液可能的组合有______种。
24.(2021·晋中)3月16日沙尘暴席卷我国西北地区,次日多地又遇到降雨。该地某校环境监测实践小组的同学们,对沙尘暴的成因、危害、成分、防护、治理以及水酸碱度的异常变化产生了浓厚的兴趣,在老师的指导下,他们紧急立项,开启了项目性学习的探究之旅。
任务一:监测沙尘暴的成因
同学们参与当地环境监测。他们在10米高台上,利用“风向风速器”,测得风速为10m/s时,有大量的沙尘被卷入空中,能见度迅速降低。引发这一自然现象的根本原因是______(写1条)。
任务二:分析沙尘暴的危害
当人暴露于沙尘天气中时,含有各种有毒的化学物质、病菌等的尘土可进入到口、鼻、眼、耳中引发各种疾病。除此之外,沙尘暴还会产生的危害是______(写1条)。
任务三:探究沙尘暴的成分
(信息检索)我国西北地区,含有大量钠盐的干涸盐湖和盐碱地总面积约有50万平方公里,为沙尘暴的形成埋下隐患。
(猜想假设)此次沙尘暴中可含有碳酸钠等碱性物质。
(进行实验)取少量盐碱地的土壤与蒸馏水按1:5的质量比在烧杯中混合,充分搅拌后静置,取上层清液,用如图装置完成如下实验。
项目
实验步骤
实验现象
实验结论
方案
①挤压胶头滴管a,滴入______
产生白色沉淀
沙尘暴中含有Na2CO3,不含NaOH
②挤压胶头滴管b,滴入几滴酚酞溶液
酚酞溶液不变色
(反思评价)
(1)步骤①中发生反应的化学方程式为______。
(2)若加入的X是______(填化学式),则只能证明沙尘暴中含有Na2CO3,而不能确定是否含有NaOH。
任务四:评价雨水pH异常的原因
(数据监测)小组同学在老师的帮助下从环保部获得了当地雨水的pH数据。
测定时间
3月5日
3月17日
3月28日
3月31日
pH
5.57
5.73
5.60
5.59
(表达交流)3月17日,雨水pH出现异常的原因是______。
(检查进度)该项目性学习还没有进行的探究项目是______。
25.(2021·永州)某研究性学习小组对铁、铜的金属活动性及实验后的废液进行探究,设计下列实验。
Ⅰ.铁、铜金属活动性比较
实验步骤
实验现象及结论
①将Cu丝插入盛有2mL稀硫酸的试管中
Cu丝无变化,没有发生化学反应
②将Fe丝插入盛有2mL稀硫酸的试管中
Fe丝表面有气泡产生,其反应的化学方程式为____
③将Fe丝插入盛有2mLCuSO4溶液的试管中
Fe丝表面有_______色物质覆盖。
结论:通过上面实验,可知Fe的金属活动性比Cu_______(填“强”或“弱”)。
Ⅱ.将上面①、②、③实验后的液体收集在一烧杯中,对该烧杯中的废液进行分析。
(1)甲同学观察到废液呈现蓝色,认为废液中一定含有_______(填化学式)。
(2)乙同学用玻璃棒蘸取废液滴到pH试纸上,把试纸显示的颜色与_______比较,测得废液pH<7,表明废液中还有硫酸。
(3)丙同学设想把废液进行回收,为了将废液中的溶质全部转化为FeSO4,采取向废液中加入过量的Fe粉,待反应完全后,过滤,滤渣的成分为_______(填化学式)。滤液经蒸发结晶,可得到硫酸亚铁晶体。
26.(2021·武汉)实验室有一包白色固体,其成分为氢氧化钠、碳酸钠和氯化钠。某兴趣小组为测定固体中各成分的质量分数,进行了以下实验。
(探究一)测量样品与盐酸反应得到氯化钠的质量
如图1所示,取3.00g样品置入锥形瓶中,加适量水溶解。逐滴加入过量的稀盐酸,用pH传感器等电子设备采集信息形成图像。将锥形瓶中最终所得溶液蒸发、结晶得到全部固体,其质量为3.48g。
(1)a点溶液呈_______(填“酸性”“碱性”或“中性”)。
(2)ab段溶液pH降低,发生反应的化学方程式为_______(写一个即可)。
(3)蒸发时除使用蒸发皿、铁架台(带铁圈)外,还需要用到的仪器有_______。
(探究二)测量样品与硫酸反应生成二氧化碳的体积
如图2所示,另取3.00g样品与足量稀硫酸混合,测得生成二氧化碳的体积为220mL(该条件下二氧化碳的密度为2.00g/L;装置气密性良好且忽略二氧化碳的溶解)。
(4)结合探究一计算出样品中氯化钠的质量分数为_______(精确到0.1%)。
(5)下列因素会导致所测样品中氯化钠的质量分数偏小的是_______(填标号)。
A 探究一中加入的稀盐酸量不足 B 探究一中蒸发时有液体溅出
C 探究二中俯视读取量筒中水的体积 D 探究二实验后生成气体在锥形瓶中仍有滞留
27.(2021·长沙)为加深对酸的主要性质的认识,通过实验解释生活中的一些现象。在学完酸的化学性质后,老师组织同学们完成了以下实验活动。
(实验内容与分析)
实验一:按图所示完成实验。
实验二:往生锈的铁钉中加入足量的稀盐酸。
实验三:往滴有酚酞的氢氧化钠溶液中加入一定量的稀盐酸。
实验四:往5.3gNa2CO3粉末中加入足量的稀盐酸。
(1)实验一中,观察到石蕊溶液变_______色。
(2)实验二中,观察到溶液由无色变成黄色,一段时间后有气泡产生,请解释出现这两个现象的原因_______。
(3)实验三中,观察到溶液由红色变成无色,由此现象分析,反应后所得溶液中,溶质成分的可能组合有(不考虑酚酞)_______(用化学式表示)。
(4)请计算,实验四中理论上可以生成二氧化碳的质量为_______g。
(可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Cl-35.5)
(应用与拓展)
(5)结合以上实验内容,请设计实验方案除去铜粉中混有的氧化铜,得到纯净的铜_______。
(6)小明在征得老师的同意后,继续进行了如下图所示实验。
由上述实验可以得出氢氧化钙的哪些性质_______。
28.(2021·枣庄)某兴趣小组通过以下实验探究气体的制取方法和性质。
已知:白色的无水硫酸铜与水反应生成蓝色的硫酸铜晶体;浓硫酸具有吸水性。
(1)小清同学整理部分装置(如图1),请你帮他完成下表:
实验室制取气体
反应原理(写化学方程式)
发生装置(填字母)
收集装置(填字母)
二氧化碳(干燥)
______
______
______
(2)小华同学设计的实验装置(如图2),既可用于制取气体,又可用于验证物质性质。
Ⅰ、当打开K1、关闭K2时,利用①、②装置可直接进行的实验是______(填字母)。
A.过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气B.锌与稀硫酸反应制取氢气
Ⅱ、实验Ⅰ中制得的气体不纯。小明同学认为杂质可能为水蒸气,这是科学探究中的______。
A.提出问题B.做出假设C.进行实验D.获得结论
打开K2、关闭K1,利用①、③装置来验证产生的气体中含水蒸气,此时仪器甲中盛放的物质是______,可以观察到的现象是______。
Ⅲ、仪器甲具有多种用途,小亮同学利用它制氧气并验证氧气性质:
实验过程中观察到的现象为______。对反应后的固体残渣(二氧化锰)进行回收,你认为需要用到的一种操作是______。
29.(2021·郴州)某兴趣小组利用下列所示的仪器进行实验并探究。
(1)实验室用氯酸钾和MnO2为原料制氧气,反应的化学方程式为______,若要收集到干燥的氧气,则收集装置为______(从A~E中选择)。
(2)若用H2O2溶液和MnO2来制氧气,应选用的发生装置是______(从A~E中选择)。为了证明MnO2的催化作用,甲同学通过以下装置来进行实验探究:
图1中加入amLH2O2溶液,然后塞入带火星木条的橡胶塞,如图2所示,观察到的现象是______。再通过漏斗加入 bg MnO2,如图3所示,此时观察到的现象是______。充分反应后,将图3的混合液进行过滤、洗涤、干燥、称量,固体仍为bg,甲同学认为MnO2是催化剂。
(3)乙同学认为甲同学的结论不严谨,请你帮乙同学说出理由:______。
(4)______(填“能”或“否”)用图4来探究铁在氧气中的燃烧实验。
30.(2021·郴州)下图为探究燃烧条件的实验装置,已知:白磷有毒,且燃烧时产生的P2O5对环境有污染。
(1)对比图1中铜片上的白磷和热水中的白磷的现象,说明燃烧的条件之一是______。
(2)图2和图1相比,图2的优点是______;已知,请写出P2O5与NaOH溶液反应的化学方程式:______。
(3)图3中“水火相容”的壮观景象给我们启示,灭火时应选择合适的方法,下列处理方式正确的是______。
A.油锅着火:用水浇灭B.室内起火:打开门窗C.图书馆内图书起火:用二氧化碳灭火器
(4)“纸火锅”是用纸来代替铁锅,纸不会燃烧的原因是______。
(5)经上述实验探究,请预测白磷在实验室的保存方法______。
31.(2021·台州)某同学对收集满二氧化碳气体的集气瓶需要正放的必要性进行了探究。实验步骤如下:
①将有底的空纸筒盖上硬纸板,在电子秤上称得质量为5.39克;
②将该纸筒先后两次收集满二氧化碳气体,盖上硬纸板,分别正放、倒放在电子秤上,如图甲和图乙,观察并记录读数变化;
③将两次的读数变化绘制成图丙,并得出结论。
回答下列问题:
(1)检验二氧化碳收集满的操作是___________。
(2)纸筒正放时,电子秤读数变小的原因是___________。
(3)结合图丙推测,若纸筒内收集满的是氢气,请在图丁中画出纸筒正放、倒放时电子秤读数随时间的大致变化情况并标注___________。(纸筒收集满氢气后的质量为5.30克)
(三)
1.(2021·)为探究某块状固体的成分,小华做了如下图所示的实验,根据实验结果推理获得的结论不正确的是
A.由实验①中有气泡产生,可推断固体中肯定含有碳酸盐
B.由实验②中酚酞试液不变色,可推断固体中不含可溶性碱性物质
C.由实验③中有烧焦羽毛的气味,可推断固体中含有蛋白质
D.由实验②中酚酞试液不变色、实验④中试液变红色,可推断固体灼烧后生成新物质
2.(2021·青海)根据以下实验方案,“探究参加化学反应前后各物质的质量总和是否相等”,请将你的思考及实验结果写在短线处。
(猜想假设):猜想1:相等猜想2:______
(实验探究):
实验方案
方案一
方案二
实验装置
实验过程
分别将反应物及反应容器放在托盘天平上用砝码平衡
取下烧杯,将铁钉浸到硫酸铜溶液中,观察到的现象是______、溶液由蓝色逐渐变为浅绿色;再将其放回托盘天平,天平的指针______(填“向左”或“向右”或“不”)偏转。
取下烧杯并将其倾斜,使小试管中的盐酸进入烧杯中,充分反应后再放回托盘天平,天平的指针______(填“向左”或“向右”或“不”)偏转。写出该反应的化学方程式______
(反思评价)
你认为猜想______是错误的,其原因是______。
3.(2021·黑龙江)碳酸钠在生活中有广泛的用途,某化学兴趣小组同学为探究碳酸钠的化学性质,进行了如下实验:
向盛有适量碳酸钠溶液的四支试管中分别加入下列试剂,实验现象记录如下:
试管编号
1
2
3
4
加入试剂
无色酚酞试液
稀盐酸
澄清石灰水
氯化钡溶液
实验现象
______________
有气泡产生
有白色沉淀产生
有白色沉淀产生
试管3中发生反应的化学方程式为_______________________________________。
化学兴趣小组的同学对反应后溶液中溶质的成分进一步探究:小组同学将试管3中的物质过滤,得到滤液A。
(提出问题)滤液A中溶质的成分是什么?
(猜想与假设)猜想一:NaOH
猜想二:NaOH和Na2CO3
猜想三:________________
猜想四:NaOH、Na2CO3和Ca(OH)2
(活动探究)
①小组讨论:有同学认为猜想四不成立,原因是______________________________。
②甲、乙两位同学分别用不同的方法进行实验:
实验操作
实验现象
实验结论
甲:取少量滤液A于试管中,加
入过量的稀盐酸
有气泡生成
猜想______成立
乙:取少量滤液A于试管中,加入适量的Ba(NO3)2溶液
___________________
(反思与评价)①碳酸钠溶液呈______性,可以和盐酸、氢氧化钙、氯化钡等物质发生反应。
②要验证反应后物质的成分,既要考虑生成物,还应考虑_____________________。
4.(2021·广西)梧州市某中学化学兴趣小组对干电池内含有的物质及电能的产生有了浓厚的兴趣,在老师的指导下进行以下探究实验。
(实验一)
小吴按图所示连接装置,观察到锌片溶解,碳棒上有气泡放出,同时电流表的指针发生偏转,说明化学能可以在一定条件下转化为电能。装置中发生反应的化学方程式为______。
(实验二)
同学们初步了解电能产生的原理后,小周剥开一节干电池,发现除锌皮、碳棒外,还有黑色固体A。
(提出问题)黑色固体A的成分是什么?
(猜想假设)黑色固体A可能是炭黑、铁粉、氧化铜、四氧化三铁或二氧化锰等物质。
(查阅资料)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。
(探究实验)
小周向装有黑色固体A的烧杯中加入适量的水搅拌,静置后过滤,得到滤渣B和滤液C。取滤渣B进行以下实验,请完成下列实验报告:
实验步骤
实验现象
实验结论
(1)将干燥的滤渣B与磁铁接触
没有物质被磁铁吸引
分可判断B中一定不含______
(2)取少量滤渣B干试管中,加入足量稀盐酸
a.溶液无色
b.仍有黑色不溶物
由现象可列断B中一定不含______
(3)另取少量滤渣B于试管中,加入适量的过氧化氢溶液,同时插入带火星的木条
a.有大量气泡放出
b.______。
可判断B中含有二氧化锰
(交流讨论)同学们认为,滤渣B中还可能含有______(填物质名称)。
(实验三)
(查阅资料)干电池中还含有氯化铵;氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
(探究实验)小诗取滤液C进行以下实验:
(1)测得滤液C的pH<7,说明溶液呈酸性,存在大量的H+,解释了干电池的锌皮被腐蚀和产生电能的原因。
(2)取少量滤液C于试管中,加______浓溶液并加热,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝,说明滤液C中含有铵盐。
(3)为证明滤液C中含有氯离子,请补充完整小诗同学的实验步骤和现象:取少量滤液C于试管中,______。
(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)和含锰元素的盐(锰元素的化合价为+2),写出该反应的化学方程式______。
5.(2021·广东)某兴趣小组探究与稀盐酸的反应。
(1)镁与稀盐酸反应的化学方程式为___________。
(2)实验前,用砂纸打磨镁条的目的是___________。
(3)将打磨后的镁条放入稀盐酸中,一段时间后发现有“灰白色沉淀”产生的异常现象。
(提出问题)灰白色沉淀可能含有什么物质?
(查阅资料)Mg(OH)2受热分解生成MgO和H2O;变色硅胶遇水由蓝色变为粉红色;
碱式氯化镁(Mg(OH)C1)不溶于水,受热易分解生成MgO和HCl气体。
(提出假设)甲同学认为灰白色沉淀中不含MgCl2,你认为原因是___________。
乙同学认为灰白色沉淀中可能含有:
猜想Ⅰ:Mg 猜想Ⅱ:Mg(OH)C1 猜想Ⅲ:Mg(OH)2
(实验探究)乙同学将灰白色沉淀洗涤、干燥后,分别置于编号为①②③的试管中。
序号
实验操作
实验现象
实验结论
实验1
向试管①中加入适量_____(填物质名称)
沉淀消失无气泡产生
猜想Ⅰ不成立
实验2
加热试管②,并将蘸有紫色石蕊溶液的滤纸条置于试管口
滤纸条变红
猜想Ⅱ_________
实验3
加热试管③,将产生的气体通过变色硅胶
变色硅胶________
猜想Ⅲ成立
(讨论分析)实验2中滤纸条变红是由于HC1气体溶于水使溶液呈___________性,生成HC1气体的原因是___________(用化学方程式表示)。
7.(2021·福建)已知: 。有文献报道:在氢气还原氧化铜的一些实验中,得到的固体产物是铜和氧化亚铜(Cu2O)组成的混合物。氧化亚铜为红色固体,在空气中溶于氨水得到蓝色溶液。某兴趣小组对此开展如下探究。
I.设计如实验装置,开展氢气还原氧化铜实验并检验固体产物。
(1)制取氢气的化学方程式为__________。
(2)氧化钙的作用是__________。
(3)取反应后的红色固体于烧杯中,加入氨水并搅拌,观察到__________,证明固体产物有Cu2O。
II.探究反应生成Cu2O的变化情况。
称取若干份质量均为0.6000g的CuO,在相同条件下分别用氢气还原不同时间(t),检测所得固体中Cu2O的质量(m),结果如图。
(4)由图可知,在氢气还原氧化铜反应过程中,Cu2O质量的变化趋势是__________。
(5)为确保氢气还原氧化铜所得固体产物不含Cu2O,应采取的措施是__________。
III.探究反应生成Cu2O的原因。
为解释实验结果,兴趣小组对氢气还原氧化铜的反应过程提出如下假设:
假设1.经历 、 两个反应,且在同一条件下两个反应同时进行。
假设2.经历 、、 三个反应。
(6)结合探究II结果计算分析,假设1中“在同一条件下两个反应能同时进行”合理的依据是____________。
(7)若要确认“假设2”是否合理,在探究II的基础上,还需进行的实验是__________。
8.(2021·内蒙古)果蔬洗盐既能去除水果和蔬菜表面的农药,又能杀菌、去小虫,近几年比较流行。某品牌果蔬洗盐常温下为白色固体,小敏取用时不小心将其洒落在天然气的火焰上,发现火焰呈黄色,这引起了小敏探究其成分的兴趣。
(查阅资料)①钠及其化合物灼烧时火焰呈黄色。
②农药大多数呈酸性。
(提出猜想)猜想一:碳酸钠 二:碳酸氢钠 三:碳酸钠和碳酸氢钠的混合物
小敏做出以上猜想的依据是______。
(查阅资料)碳酸氢钠受热分解产生二氧化碳、碳酸钠和水。
(进行实验)
实验步骤
实验现象
分析与结论
①取一定量果蔬洗盐加热至固体质量不再改变,将生成的气体全部通入足量澄清石灰水中
有气体生成,澄清石灰水中产生白色沉淀
生成气体的化学方程式:______
该品牌果蔬洗盐中含有______
②将①加热后残留固体全部溶于水,加入足量氯化钙溶液
产生白色沉淀
/
③分别测量①和②产生沉淀质量
①中产生沉淀2.5g,②中产生沉淀质量大于2.5g
该品牌果蔬洗盐中含有碳酸钠
(继续探究)
小敏想到妈妈以前常用食盐水洗水果,猜想该品牌果蔬洗盐中还可能含有氯化钠。她向其水溶液中加入______至溶液呈酸性,再加入______溶液,观察到有白色沉淀生成,证明有氯化钠。
(拓展延伸)
该品牌果蔬洗盐不可直接食用,使用后,要用清水冲洗。
9.(2021·广东)用如图所示装置进行实验:
(1)丙装置作用______。
(2)如乙中澄清石灰水变浑浊,甲中发生反应的化学方程式为______。
(3)探究反应后甲中黑色固体成分。
已知:Fe3O4不与CuSO4反应。
猜想一:黑色固体成分为Fe;
猜想二:黑色固体成分为Fe3O4;
猜想三:______。
步骤一:
加热/s
通入CO/s
样品
90
30
A
90
90
B
180
90
C
步骤二:向样品A、B、C中分别加入足量CuSO4溶液。
样品
现象
结论
A
无明显现象
______正确
B
有红色固体析出,有少量黑色固体剩余
______正确
C
______,无黑色固体剩余
______正确
若通入CO时间为90s,要得到纯铁粉,则加热时间______s。
10.(2021·钦州)在学习复分解反应发生的条件后,同学们利用已学知识,对稀盐酸与下表中的四种化合物的溶液之间能否发生反应作出判断,并进行实验验证:
物质
氢氧化钠溶液
硫酸钠溶液
碳酸钾溶液
硝酸银溶液
实验现象
无明显现象
无明显现象
产生气泡
产生白色沉淀
能否反应
能反应
不能反应
能反应
能反应
(提出问题)对于上述无明显现象的反应,如何设计实验进行验证?
(设计实验)为了验证氢氧化钠溶液与稀盐酸能发生化学反应,小刚设计了如下实验方案并进行实验。
实验步骤
实验现象
实验结论
①将氢氧化钠溶液滴入盛有稀盐酸试管中,振荡
溶液呈无色
稀盐酸与氢氧化钠溶液能发生化学反应
②向步骤①所得无色溶液中滴加几滴酚酞溶液
溶液呈无色
(分析讨论)小刚设计的实验方案______(填“可行”或“不可行”),说明理由:______。
(总结提升)通过以上实验分析,对于无明显现象的反应,验证思路可以是:
(Ⅰ)验证生成物是否存在。
(Ⅱ)验证______是否消失。
(拓展迁移)(1)氢氧化钠溶液与稀盐酸发生反应的微观示意图如图所示,该反应的实质是______。写出另一个符合上述反应实质的化学方程式______。
(2)将一定量的氢氧化钠溶液与稀盐酸混合,充分反应后所得溶液中溶质成分可能有______种情况,具体的溶质组合情况分别是______(填化学式)。
11.(2021·吉林)学习了常见的酸、碱、盐后,同学们对碱的化学性质进行整理归纳,并在教师的指导下进行如下实验活动。
(验证实验)
序号
实验一
实验二
实验三
实验四
实验内容
实验现象
溶液变______色
产生蓝色沉淀
无明显现象
无明显现象
分析与结论
Ca(OH)2能与指示剂作用
反应的化学方程式为______
无法确定是否发生反应
无法确定是否发生反应
(发现问题)
通过实验,同学们发现实验三、实验四无明显现象,无法确定是否发生了化学反应。于是继续进行探究。
(探究实验)
Ⅰ、取少量实验三中的剩余溶液,滴加______溶液,溶液仍为无色,证明稀盐酸和Ca(OH)2溶液发生了化学反应,判断依据是溶液中______完全反应了。
Ⅱ、取少量实验四中的剩余溶液,滴加______溶液(填盐类物质),观察到产生白色沉淀,证明CO2和NaOH溶液发生了化学反应。
(拓展延伸)
同学们针对实验四又进行了如图所示的对比实验:
将充满CO2的两支相同的试管分别倒扣入盛有不同液体的两个烧杯中,根据试管内液面上升的高度不同,确定二者之间发生了反应。请在图中“______”处填上适当的内容。
(总结提升)
(1)通过上述实验验证了碱溶液的化学性质。
(2)没有明显现象的化学反应,可以通过检验反应物消失(或减少)或有新物质生成的方法证明反应发生。
12.(2021·广西)某化学兴趣小组在实验室探究碳酸钠溶液与稀盐酸的反应原理,请你一起完成实验探究。
实验一:在5mL稀盐酸中逐滴加入碳酸钠溶液,边滴边振荡,直至滴完5mL碳酸钠溶液
现象:开始有气泡产生。一段时间后无气泡产生。写出碳酸钠与稀盐酸反应的化学方程式______。在反应后的溶液中加入2滴酚酞溶液,溶液变红,则反应后溶液中的溶质是______(写全才得分)。
实验二:在5mL碳酸钠溶液中逐滴加入稀盐酸,边滴边振荡,直至滴完5mL稀盐酸。
现象:整个实验过程无气泡产生。
(提出问题)用量相同的两种反应物,滴加顺序不同,现象为什么不一样呢?
(查阅资料)碳酸钠溶液与盐酸反应:
①盐酸过量时,反应生成NaCl、CO2和H2O;
②盐酸不足时,产物是NaCl和 NaHCO3
(假设猜想)实验二结束后,试管中溶液的溶质有哪些?
猜想1:NaCl、Na2CO3和 NaHCO3
猜想2:______
猜想3:NaCl
猜想4:NaCl和HCl
小明认为猜想3和4明显不合理,理由是______。
(实验探究)实验二结束后,将试管中溶液分成三等份,分别做下列三个实验。
序号
实验操作及实验现象
实验结论
实验1
加入硝酸银溶液,产生白色沉淀
再加入稀硝酸溶液,沉淀不消失
溶液中含______(写离子符号)
实验2
加入______溶液,无沉淀产生
猜想1不成立
实验3
加入______,有______产生
猜想2成立
(交流反思)用量相同的两种反应物,滴加顺序不同,现象和产物可能都不一样。
13.(2021·黑龙江)已知Mg能在CO2中燃烧,根据金属活动性顺序表,Na的金属活动性比Mg强,说明Na也能在CO2中燃烧。为了验证,实验小组进行了以下实验探究:
(查阅资料)
①金属钠性质活泼,常温下,金属钠极易与氧气反应,生成白色固体氧化钠,氧化钠溶于水生成氢氧化钠。全属钠还可以与水剧烈反应,放出氢气。
②Na2CO3溶液显碱性;CaCl2溶液显中性。
(实验探究一)
步骤1:打开活塞,让A装置中产生的气体依次通过B、C,收集一瓶纯净的CO2气体。
步骤2:将燃烧的钠迅速伸入集气瓶中,观察到钠在CO2中继续燃烧,发光放热,冷却后观察到瓶内附着黑色颗粒,并粘附着白色物质。
(问题讨论)
(1)为获得纯净的CO2,可利用装置B除去CO2中混有的______;装置C中盛放的试剂是______。
(2)步骤2中生成的黑色固体成分是______。
(初步结论)Na能在CO2中燃烧。
(提出问题)白色物质是什么?
(猜想与假设)猜想一:氧化钠 猜想二:碳酸钠;
猜想三:氧化钠和碳酸钠的混合物; 猜想四:氢氧化钠。
(3)大家讨论后一致认为猜想四是错误的,理由是______。
(实验探究二)对白色物质是什么进行实验探究,方案设计如下:
方案1:取该样品少量于试管中,加入适量的水。振荡,过滤,向滤液中加入无色酚酞试液,观察到溶液变成红色。结论:白色物质中一定有氧化钠。
方案2:取该样品少量于试管中,滴加足量盐酸,溶液中有气泡冒出:
结论:白色物质中一定有______。
方案3:取该样品少量于试管中,加入适量的水,振荡,过滤,向滤液中加入过量的氯化钙溶液,出现白色沉淀,过滤,再向滤液中滴加无色酚酞溶液,无明显现象。
(反思与评价)
(4)甲同学思考后提出方案1得出的结论不正确,其理由是______。
(5)请将方案2结论补充完整:______。(填化学式)
(6)方案3中加入过量CaCl2溶液的目的是______。写出此反应的化学方程式______。
(实验结论)
(7)综上所述,你认为猜想______成立。
(8)请写出Na在CO2中燃烧的化学方程式______。
14.(2021·齐齐哈尔)小茗同学在学习完酸、碱、盐的化学性质后,进行了如图所示的实验,请你来参与她的探究活动并回答下列问题。
(1)甲试管中的化学反应方程式为______,当小茗同学观察到试管中出现______的现象时,得出了氢氧化钠溶液和稀盐酸恰好完全反应的结论。乙试管中两种溶液不能发生反应,理由是______。
(2)实验结束后,小若同学将三支试管内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,为了得出废液缸中废液的溶质成分,小茗同学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)
(进行猜想)
猜想一:NaC1、NaOH、BaCl2
猜想二:NaCl、NaOH
猜想三:______
(设计实验)请你帮助小茗同学设计实验方案,证明猜想一成立。
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
(反思拓展)废液缸中的白色沉淀成分是______(写出化学式)。
15.(2021·黑龙江)某化学小组设计如下实验探究盐的性质。
(探究活动一)铵盐是一类常见的盐,易溶于水,遇碱时放出氨气。实验室有一瓶含杂质的碳酸铵样品(杂质不参加反应),利用如图装置测定样品中碳酸铵的质量分数。
实验称取样品质量记为m1。反应前装有氢氧化钠固体的球形干燥管的总质量记为m2,反应后其总质量记为m3;反应前烧杯及烧杯内溶液的总质量记为m4,反应后其总质量记为m5。(实验中所用氢氧化钠溶液、氢氧化钠固体和稀硫酸均足量)
(1)反应原理:,其中X的化学式为、______。
(2)关于该实验的说法正确的是______。
A.可以用浓硫酸替代稀硫酸
B.倒置漏斗可以增大吸收面积同时防止倒吸
C.球形干燥管增加的质量是反应生成水的质量
D.停止加热后要通入一段时间空气,否则测定结果会偏小
(3)通过测得数据计算样品中碳酸铵的质量分数为______。
(探究活动二)组成里含有碳酸根离子或碳酸氢根离子的盐都能与稀盐酸发生反应生成气体。小组同学对碳酸钠、碳酸氢钠和稀盐酸的反应进行探究,实验装置如图1所示。
分别取等体积、含碳元素质量相同的碳酸钠和碳酸氢钠稀溶液(各滴两滴酚酞溶液),以及相同体积、相同浓度的足量稀盐酸进行实验。实验时,溶液颜色变化记录如下表,广口瓶内压强随时间变化图像如图2所示。
滴入酚酞溶液
滴入稀盐酸,溶液颜色变化
碳酸钠溶液
红色
红色→浅红色→无色
碳酸氢钠溶液
浅红色
浅红色→无色
①由图像中信息得到结论:相同条件下,______和稀盐酸反应产生二氧化碳较快。请结合图像中数据,分析得到这一结论的理由:______。
②由图像中信息得出另一种物质和稀盐酸反应产生二氧化碳较慢。请结合上表中信息,分析得出该结论的理由:______。
③通过以上探究与分析,小组同学设计了只用试管和胶头滴管鉴别碳酸钠溶液和稀盐酸的实验。
实验操作
现象
结论
未知溶液分别编号为x、y,在试管中加入适量x,用胶头滴管逐滴滴入y并振荡
______
x是稀盐酸,y是碳酸钠溶液
______
x是碳酸钠溶液,y是稀盐酸
16.(2021·宁夏)化学兴趣小组的同学们在进行“碱与酸碱指示剂反应”的实验时,将酚酞溶液滴入NaOH溶液中,溶液变成了红色,但过一会儿红色却消失了。于是,兴趣小组的同学们对这一异常现象进行了探究。
(提出问题)滴有酚酞的NaOH溶液由红色褪为无色的原因是什么?
(猜想与假设)甲同学:酚酞与O2发生了反应;乙同学:NaOH溶液与空气中的CO2发生了反应;丙同学:与NaOH溶液浓度大小有关;你的猜想______(写一条)。
(设计与实验)甲、乙丙三位同学为了验证各自的猜想,设计并进行了如下实验,请你与他们一起探究。
(1)甲同学设计并完成如下实验:
实验步骤
实验目的
实验现象
实验结论
①取少量实验中的NaOH溶液于试管中,再加热煮沸
______
溶液变红,过一会儿红色消失。
甲同学的猜想______(填“正确”或“不正确”)
②将①中的溶液冷却后滴入酚酞溶液,并滴一些植物油在其上方。
______
(2)乙同学设计图所示的装置进行实验,一段时间后,试管中溶液的红色褪去,他认为自己的猜想正确,试管中反应的化学方程式为______。丁同学认为乙同学的猜想不正确,理由是______,丁同学为了进一步探究试管中的溶液红色褪去的原因,用pH试纸测量试管中的溶液,结果pH<7,说明溶液显______性,造成试管中溶液红色褪去的原因可能是______。
(3)丙同学为了验证自己的猜想,使用色度传感器测量溶液颜色的变化(说明:溶液无色时,色度传感器测得的数值为100%)。他在三个专用容器中分别加入等量的5%、10%、20%的NaOH溶液,然后各滴加2滴酚酞溶液,同时放入色度传感器进行测量,测出溶液颜色的变化曲线如图所示,由此判断自己的猜想正确。你能从变化曲线中总结出的规律有______(写一条)。
(实验结论)滴有酚酞的NaOH溶液由红色褪为无色与NaOH溶液的浓度有关。
17.(2021·宁夏)某同学发现自己眼镜框中铜制部位表面有绿色的铜锈,他联想到探究铁生锈条件的实验决定采用控制变量法探究铜生锈的原因,请你一起探究。
(提出问题)铜生锈的原因是什么?
(查阅资料)铜锈的主要成分是Cu2(OH)2CO3,俗称铜绿。
(猜想与假设)根据查阅的资料猜测:铜生锈是铜与空气中的氧气、水和二氧化碳共同作用的结果,理由是______。
(设计与实验)他仿照探究铁生锈条件的实验,设计并进行了如下四个实验(说明:实验中用到的蒸馏水均已煮沸过且铜片已打磨干净)。
实验编号
一
二
三
四
实验装置
实验现象
铜片不生锈
铜片不生锈
铜片不生锈
铜片生锈
在上述实验三中,控制的因素是______,制取氧气的方法与加热高锰酸钾制取氧气的方法相比具有的优点是______(写一条)。铜生成铜绿的化学方程式为______。
(实验结论)他的猜想正确。
(反思与提高)
(1)生活中你会发现厨房中的铁锅与水接触的部分最容易生锈,切开的苹果不久后变成咖啡色,好像生了“锈”。这些物质“生锈”除了与水有关外,都与______(填物质名称)有关。
(2)请你提出一条延长食品保质期的建议:______。
(3)要除去眼镜框表面的铜绿,应选用的药品是______(写一种)。
18.(2021·葫芦岛)许多化学反应无明显现象,氢氧化钠溶液和二氧化碳的反应就是其中之一。
(提出问题)怎样证明氢氧化钠溶液和二氧化碳发生了反应?
(实验设计)同学们写出该反应的化学方程式______,并根据该反应原理分别设计了图一、图二两个实验。
(实验验证)
(1)第一组同学按图一所示,将氢氧化钠溶液全部推入集气瓶中,过一会儿观察到气球鼓起,认为二者发生了反应。第二小组同学认为该实验不严谨,理由是______。于是同学们将该装置中氢氧化钠溶液换成______,做了对比实验,证明二者发生了反应。
(2)第二组同学按图二所示,先将氢氧化钠溶液全部推入集气瓶中,过一会打开止水夹,观察到______,也证明二者发生了反应。
(拓展延伸)同学们经过反思,设计并进行了图三所示的实验,观察到瓶中产生______,再次证明氢氧化钠溶液与二氧化碳发生了反应。
(归纳总结)通过以上实验,同学们经过讨论,认为对于无明显现象的化学反应,可以通过检验反应物减少和______两个不同的角度证明反应的发生。
(废液处理)实验结束后,同学们将上述实验中所有物质倒入同一洁净的烧杯中,得到无色澄清溶液,测得溶液的pH<7,且含有毒的钡离子。从环保的角度考虑,需要向烧杯中加入适量的______(填一种具体物质),将废液处理达标后再排放。
19.(2021·内蒙古)某农场有一袋标签已破损的铵态氮肥,破损标签内容如图所示,同学们对这袋氮肥的成分进行探究并验证其还有肥效,设计了如下实验活动。
活动一:探究氮肥的成分。
(猜想与假设)
猜想1:NH4NO3猜想2:(NH4)2SO4猜想3:NH4HCO3猜想4:NH4Cl
经分析,同学们一致认为猜想2不合理,理由是___________。
(实验探究)
(1)取少量样品于试管中,滴加稀盐酸,观察到无气泡产生,则该氮肥的成分一定不是___________(填化学式)。
(2)为了确定该氮肥究竟是剩余两种中的哪一种,写出实验操作、现象及结论___________。
活动二:验证氮肥还有肥效。
(实验操作)如图向盛有氮肥样品的锥形瓶中注入NaOH浓溶液。
(实验现象)___________。
(实验结论)该氮肥还有肥效
(施用指导)施用铵态氮肥时要注意___________。
20.(2021·湖北)碱石灰是氧化钙和固体氢氧化钠的混合物,常用作干燥剂。它极易与空气中的水蒸气、二氧化碳反应而变质,因此在实验室里碱石灰应___________保存。
实验室现有一瓶敞口放置的碱石灰,甲同学决定对其成分进行探究:
(猜想)猜想Ⅰ:未变质,样品中只含有氧化钙和氢氧化钠。
猜想Ⅱ:部分变质,样品中有氢氧化钙、碳酸钙和碳酸钠。
猜想Ⅲ:完全变质,样品中只含有碳酸钙和碳酸钠。
(资料)氯化钙溶液呈中性,碳酸钠溶液呈碱性。
(实验)设计如下流程进行实验:
步骤1:取少量碱石灰样品于烧杯中,加入足量的水,充分搅拌后过滤,得到滤渣和溶液M;
步骤2:向滤渣中滴加过量稀盐酸,产生气泡,得到溶液N;
步骤3:取少量溶液M于试管中,先滴加酚酞溶液,观察到溶液变成红色,再滴加过量氯化钙溶液,观察到___________。
综合以上实验现象,证明猜想Ⅲ正确。
(拓展)乙同学取一定量的溶液N于烧杯中,向其中逐滴滴入溶液M,测得烧杯内溶液的pH与所加溶液M的质量的关系如图所示,则BC段发生反应的化学方程式为___________。图中___________(填“A”“B”“C”或“D”)点对应的溶液中所含溶质种类最少。
21.(2021·铁岭)化学兴趣小组的同学在验证硫酸的性质时,进行了以下实验。
(实验一)浓硫酸稀释过程中的能量变化。
图一实验中,观察到用石蜡固定在铜片下的乒乓球脱落,此现象说明浓硫酸溶于水_______。
(实验二)溶液浓度对硫酸化学性质的影响。
图二实验中,观察到很快变黑的是滤纸_______(填“A”或“B”),由此可知,硫酸溶液的浓度不同,腐蚀性不同。
(实验三)稀硫酸的化学性质。
小组同学按图三进行实验。
(1)试管1中发生反应的化学方程式为_______。
(2)试管2中可观察到的现象是_______。
(3)向试管3中滴加了足量的稀硫酸仍无明显现象,要证明二者已经发生反应,可选用_______(填字母序号)继续进行实验,以达到实验目的。
A 酚酞溶液 B 氯化钡溶液 C 硫酸铜溶液
(4)小组同学将4、5两支试管反应后的物质倒入同一洁净的烧杯中,充分反应后过滤,得到无色滤液和白色沉淀。同学们对白色沉淀的成分产生了兴趣,继续进行实验。
(提出问题)白色沉淀的成分是发什么?
(作出猜想)猜想一:_______ 猜想二:BaSO4、BaCO3
(实验与结论)
实验操作
实验现象
实验结论
取少量白色沉淀与试管中,向其中加入足量的稀盐酸。
_______。
猜想二成立。
实验结束后,在老师指导下同学们对废液缸中的固体物质进行了回收。在检验废液时发现硫酸过量,为防止其污染环境,从实验成本的角度考虑,向该废液中加入适量的_______(填一种具体物质),处理后再排放。
22.(2021·海南)某兴趣小组对“人体吸入的空气和呼出的气体有什么不同”进行探究。
(1)小明进行了实验并得出结论如下表,请补充完整。
实验
实验操作
实验现象
解释与结论
①
收集两瓶呼出的气体
/
/
②
向其中一瓶气体中加入澄清的石灰水,振荡
消石灰水变_______
化学方程式为_____
③
向另一瓶气体中插入燃着的木条
燃着的木条熄火
呼出气体中二氧化碳含量高,导致木条熄灭
(2)小红认为实验③的结论不正确,并查阅到相关资料。
(资料卡片)
Ⅰ.经测定,人体吸入空气和呼出气体中各成分的体积分数大约是:
气体成分
氮气
氧气
二氧化碳
水蒸气
其他气体
吸入的空气(%)
78
21
0.03
0.07
0.9
呼出的气体(%)
78
16
4
1.1
0.9
Ⅱ.用氧气、二氧化碳传感器在烧杯顶部测量杯内两支蜡烛从点燃到全部熄灭后,杯内氧气和二氧化碳的浓度变化如图。
Ⅱ.将燃着的木条插入含20%氧气和80%二氧化碳的集气瓶中,木条能正常燃烧。
请结合以上资料,简述小红认为实验③结论不正确的理由。_______
23.(2021·浙江)钢丝棉是一种由低碳钢制成的细丝,直径约0.125﹣0.189毫米。小科利用钢丝棉探究铁制品锈蚀的条件,实验如下:
步骤一:取3个50mL活塞润滑性良好的注射器,检查气密性后备用。
步骤二:称取3团等质量的钢丝棉(每团体积约为6cm3),A保持干燥,B用少量蒸馏水润湿,C用少量食盐水润湿,分别放入甲、乙、丙注射器中。
步骤三:移动活塞,使它们均处于46mL刻度处,再用橡皮帽封住注射孔(如图所示)。
步骤四:每隔一定时间,观察到的实验现象如表。
5分钟
20分钟
1小时
5小时
甲
无现象
无现象
无现象
无现象
乙
出现少许锈斑,活塞未明显移动
出现明显锈斑,活塞移动少许
锈斑增多,活塞移动明显
锈蚀严重,活塞处于39mL刻度处
丙
出现明显锈斑,活塞移动少许
锈斑增多,活塞移动明显
锈蚀严重,活塞处于39mL刻度处
锈蚀严重,活塞处于39mL刻度处
(1)检查注射器气密性:先用橡皮帽封住注射孔,用手向外拉动活塞,放手后观察到______,则气密性良好。
(2)比较乙、丙实验现象得到的结论:______。
(3)钢铁生锈还需要氧气,请你利用本实验数据计算出空气中氧气的体积分数为______。
24.(2021·山东)分析以下实验装置,并结合所提供的材料,完成实验探究。
(实验装置)
(查阅材料)
Ⅰ、乙炔(C2H2)是一种无色无味气体,极难溶于水,密度比空气略小。实验室里常用电石(CaC2)与水反应来制取。
Ⅱ、无水硫酸铜遇水由白色变成蓝色。
(实验探究)
(1)实验室用高锰酸钾制取一瓶较纯净的氧气,应选用的装置是______(填序号,下同);实验室用电石制取乙炔,选用的发生装置是______,收集装置是______。
(2)实验室制取乙炔后,将剩余物质过滤。探究所得滤液中溶质的成分。
实验操作
实验现象
实验结论
①取少量滤液于试管中,滴加少量______溶液
溶液变红色
滤液中的溶质是氢氧化钙
②另取少量滤液于试管中,滴加少量碳酸钠溶液
______
实验操作②中发生反应的化学方程式是______。
(3)选取如图实验装置,设计实验验证乙炔完全燃烧的产物。所选装置连接的最佳顺序为:乙炔完全燃烧产物接______(填序号)。
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