2024中考化学试题研究 专题四 实验探究题 (课件)
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这是一份2024中考化学试题研究 专题四 实验探究题 (课件),共60页。PPT课件主要包含了考情分析,表一宏观分析,表二细化分析,CO2,均随温度升高而增大,有气泡产生,装置B反应前后的质量,气密性,往烧杯中加入热水,66%等内容,欢迎下载使用。
操作、现象、结论的对应关系[2021.19(1)(2),2019.19(2)]
1. 造纸术是我国四大发明之一。现代造纸使用NaOH蒸煮捣碎后的造纸原料,腐蚀软化原料中的纤维素制成纸浆,纸浆经过加工烘干后即成纸张。腐蚀软化时,原料中的木质素溶于碱液中,过滤后得到废液。如图是废液产生及处理的流程图(见下页)。现对废液Ⅱ开展相关探究(假设废液中其他成分不参与相关反应)。
验证废液Ⅱ中的成分:(1)废液Ⅰ经处理后含有Na2CO3,据此推测“喷燃”过程中燃烧产物可能含_____(填化学式)。
(2)用CaCl2溶液及酚酞溶液验证废液Ⅱ中含有NaOH。
取适量废液Ⅱ于试管中,加入足量氯化钙溶液,过滤,向滤液中滴加酚酞溶液
数据分析(10年8考)
2. (2023武侯区一诊改编)为了更加直观地观察二氧化碳与水的反应,利用数字化设备进行如下实验:在圆底烧瓶收集二氧化碳气体,用橡胶塞塞紧,连接压强传感器和一支装有20 mL蒸馏水的注射器,迅速将注射器里的蒸馏水全部压入圆底烧瓶中,关闭活塞K,然后振荡烧瓶。测得圆底烧瓶内压强的变化如图甲所示。
(1)图甲中AB段压强迅速增大的原因是________________________;CD段压强迅速降低是因为进行了______操作;D点压强略高于A点压强的原因可能是__________________________________。
注入了蒸馏水将气体压缩
注入的水不能溶解等体积的二氧化碳
(2)某同学用同样的装置进行实验,测得圆底烧瓶内压强的变化如图乙所示,推测该同学实验时与原实验有何不同之处:________________________________________________________________________________。
将注射器中的液体更换为澄清石灰水(或氢氧化钠溶液等能溶解或吸收更多二氧化碳的液体)
3. 小林同学用氨水在实验室模拟制取Mg(OH)2。一定温度下,向一定量氯化镁溶液中加入适量氨水,经过滤、洗涤得到 Mg(OH)2晶体。为探究获得较高Mg(OH)2转化率的条件,小林进行如下对比实验:
(1)对比实验a、b的目的是_____________________________________________________________________。
探究在其他条件相同时,氯化镁溶液溶质质量分数对Mg(OH)2转化率的影响
(2)分析60 ℃时Mg(OH)2的转化率比40 ℃时减小的原因可能是_________________________________________________________________________________。
氨水易挥发,温度越高,挥发速率越快,参与反应的氨水越少,导致 Mg(OH)2转化率变小
(3)实验范围内,对比实验数据,可以得出制取Mg(OH)2的最佳反应条件是________________________________。
15%的氯化镁溶液、反应温度40 ℃
4. 藕粉的加工工艺流程如下:挑选→清洗→整作→轧浆→过滤→清漂(沉淀)→抽燥→晒干→捻碎→成品→贮存。某些加工工艺中,将藕粉捻碎后再进行超微粉碎,使藕粉中的淀粉结构被破坏,促进其与水分子的结合,使藕粉具有更好的膨胀度,能快速溶解。如图为不同温度下捻碎和超微粉碎后藕粉膨胀度的比较。
(1)由图可知,在实验范围内,两种藕粉的膨胀度受温度影响的变化趋势为___________________。(2)图中曲线___(填“a”或“b”)对应的藕粉是超微粉碎后藕粉,判断依据是__________________________________________________________________________________。
超微粉碎后,藕粉中的淀粉结构被破坏,促进其与水分子结合,使藕粉具有更好的膨胀度
定量计算(10年9考)
5. 化学小组对某氯化钙除湿盒(如图)中的除湿剂进行探究。【资料】①氯化钙具有强烈的吸水性,广泛用于家庭除湿防霉。②常见的氯化钙产品主要有无水氯化钙(CaCl2)和氯化钙晶体(CaCl2·xH2O)。③氯化钙晶体在受热条件下发生如下反应:CaCl2·xH2O CaCl2+xH2O④氯化钙晶体溶于水形成溶液,其溶质为氯化钙。
【实验探究】探究除湿剂的吸湿过程和成分称取5.0 g除湿剂样品和5.0 g无水氯化钙分别置于培养皿中,敞口放置于潮湿空气中,每隔24小时测一次样品质量,数据如下表(见下页)。
分析右表数据,回答下列问题:(1)第3次测量时,发现两种样品均已全部溶解,此时样品_____(填“有”或“没有”)吸水性。(2)当氯化钙溶液溶质质量分数为 ____________(列计算式)时,开始不具有吸水性。
(3)除湿剂中氯化钙产品不是纯净无水氯化钙,其判断依据是_____________________________________________________________________。
相同质量的情况下,无水氯化钙吸收水的质量大于除湿剂样品吸收水的质量
6. (2023锦江区二诊节选)小组同学做完酸碱盐性质实验后,得到的废液中含NaCl、CaCl2和HCl,小组决定用Na2CO3除去废液中的CaCl2和HCl后再利用,如何估算Na2CO3固体的用量?【实验过程】取100 mL废液样品于烧杯中,逐滴滴加5.3%的Na2CO3溶液,用pH传感器测定滴加过程中溶液的pH。实验结果如图所示。
【讨论与交流】(1)a→b阶段,观察到烧杯中的现象是___________。(2)b点后曲线处于平缓阶段,对应的化学方程式为_________________________________。
CaCl2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaCl
(3)c点时,取少量烧杯中的清液于试管中,滴加CaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明处理100 mL 废液,所需5.3%的Na2CO3溶液的体积_____(填“大于”“等于”或“小于”)120 mL。
(4)将烧杯中的沉淀过滤、洗涤、干燥、称重,质量为4 g。则处理项目组800 mL的废液,理论上需要Na2CO3固体______g。(实验所用5.3% Na2CO3溶液的密度近似看作1 g/mL)
7. 工业纯碱中常含有少量氯化钠。化学社团的同学利用如图所示装置测定某纯碱样品中碳酸钠的质量分数,称取6 g纯碱样品,充分反应后,称得D装置的质量增加了2.2 g(碱石灰是氧化钙和氢氧化钠固体的混合物)。(1)样品反应时,缓慢通入空气的目的是__________________________________,若没有C装置,则会导致测定结果______(填“偏大”或“偏小”)。
使生成的二氧化碳气体被充分 排出
(2)根据实验中测得的有关数据,计算出纯碱样品中碳酸钠的质量分数约为_______。(计算结果精确到0.1%)(3)经精确测定,样品中碳酸钠的实际质量分数略小于上述所求数值。但上述实验中操作无误,则其原因可能是_____________________________________。
装置D吸收了空气中的二氧化碳和水蒸气
实验评价(10年7考)
8. 某自热包的主要成分有生石灰、铝粉、碳酸钠等物质。为测定自热包中碳酸钠的质量,某小组同学设计了如下实验:【查阅资料】氢氧化钠和铝、水反应生成偏铝酸钠(NaAlO2)和氢气,并放出热量。
(1)方案Ⅰ:图1装置通过称量反应前后两烧杯中物质的质量差作为反应生成二氧化碳的质量,利用二氧化碳的质量计算碳酸钠的质量。该方案不可行的原因是_____________________________________________________________________________________________。
稀硫酸与碳酸钠反应生成二氧化碳,稀硫酸与铝反应生成氢气,减少的质量是二氧化碳和氢气的质量和
(2)方案Ⅱ:利用图2的B装置吸收二氧化碳:欲测定二氧化碳质量,需要测定的数据是______________________;C装置的作用是_____________________________________。
防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入B中
9. 硫酸亚铁晶体(俗称绿矾,化学式为FeSO4·7H2O)可作为还原剂、着色剂、补血剂等,在不同温度下易分解得到各种铁的氧化物和硫的氧化物。化学兴趣小组的同学对绿矾分解的产物进行了探究。【提出问题】绿矾加热分解得到的硫的氧化物有哪些?【查阅资料】二氧化硫能与氢氧化钙溶液反应生成难溶于水的亚硫酸钙白色沉淀,三氧化硫是一种无色晶体,熔点16.8 ℃,沸点44.8 ℃,能与氢氧化钙溶液反应生成微溶于水的硫酸钙。
【进行实验】甲组同学按照如图1所示的装置,通过实验检验绿矾的分解产物。装置B中观察到________________________,由此得出绿矾分解产物中有二氧化硫。
饱和氢氧化钙溶液变浑浊
【表达交流】乙组同学认为甲组同学的实验结论不严谨,其理由是___________________________________________________________________________。
三氧化硫也能与氢氧化钙溶液反应生成微溶于水的硫酸钙,也会观察到溶液变浑浊
为了能够同时验证SO2和SO3,只需在图1所示方案的基础上加以完善,请从图2中选择所需装置并说出你的改进方案:_________________________。
在A和B装置之间增加装置F
【实验结论】绿矾分解生成了SO2和SO3。【实验反思】(4)装置A中试管口略向下倾斜的原因是_______________________________________。(5)装置C中氢氧化钠溶液的作用是_______________________________________________。
防止冷凝水回流至热的试管底部炸裂试管
吸收尾气,防止SO2、SO3扩散到空气中,污染环境
定量探究人体吸入的空气与呼出的气体组成(2017.19)
1. (2017成都)某学习小组对人体吸入的空气与呼出的气体,进行了如下探究。【提出问题】人体吸入的空气与呼出的气体组成有什么不同?【查阅资料】通常条件下,白磷与氢氧化钠溶液不反应。
【实验操作、记录、分析】
实验一:(1)先检查装置的_______,装入试剂,在医用输液袋中装入V mL气体,连接装置。
(2)打开弹簧夹________,缓慢将袋中的气体全部排出。读出量筒中液体体积为V1 mL。氢氧化钠发生反应的化学方程式是______________________________。
2NaOH+CO2=== Na2CO3+H2O
(3)关闭弹簧夹K1、K2,再__________________(填操作方法),以促使白磷迅速燃烧。待瓶中气体冷却至室温,打开K2。读出量筒中液体体积为V2 mL,其数值等于已反应的___________________________之外的气体总体积。
O2、CO2(或氧气、二氧化碳)
实验二:(4)把氧气、二氧化碳、水蒸气(测湿度)探头放入袋中,开始采集数据,然后向袋内呼出气体。采集的数据经处理如图2,表示二氧化碳体积分数变化的是___(填“X”“Y”或“Z”)。Y的体积分数在60 s之后逐渐减小的原因是________________________________________。
温度降低,呼出的水蒸气会部分凝结成液态水
【数据处理】(5)实验一中,二氧化碳的体积分数是_____________,氧气的体积分数是______________。
(6)实验二中,200 s时没有采集数据的所有气体的总体积分数为_______。
【评价与反思】(7)有人认为教材中空气成分的“其他气体和杂质”主要是指水蒸气,由实验二判断此说法是______(填“正确”或“错误”)的,理由是_________________________________________________________________________________________________________________________________________。
实验二中一开始测得空气中水蒸气的体积分数为1.98%,其值大于空气中其他气体和杂质的体积分数0.03%,说明教材中空气成分测定的是干燥空气
探究二氧化碳气体是否能用排水法收集(2015.19)
2. (2015成都)某小组在学习“二氧化碳制取的研究”课题时,探究了二氧化碳气体的收集方法。【查阅资料】通常状况下,1体积水约能溶解1体积二氧化碳,所得溶液的pH约为5.6。【提出问题】二氧化碳能不能用排水法收集?
【实验设计与操作】实验一:在通常状况下,测定二氧化碳溶于水所得溶液的pH,判断二氧化碳在水中溶解的体积
(1)甲装置中反应的化学方程式是____________________________________。
CaCO3 + 2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
(2)实验时,需先将甲装置中的空气排尽。其操作是:打开____、关闭________,打开活塞,滴加稀盐酸至空气排尽。检验空气已经排尽的方法是________________________________________________________。
将燃着的木条放在K1导管口处,若木条熄灭,则空气已经排尽
(3)关闭K1,打开K2和K3。待丙装置中收集半瓶气体时,关闭活塞、K2和K3,充分振荡丙装置。然后用pH计测得如下数据:
分析可知,丙和丁装置中水所溶解二氧化碳的体积_____(填“大于”“小于”或“等于”)丙和丁装置中溶液的总体积。
(4)实验中,乙装置的作用是_____________________。若没有乙装置,则测出的溶液pH会_____。
吸收CO2中的HCl气体
实验二:在通常状况下,分别测定排空气法和排水法收集的气体中氧气的体积分数,从而得到二氧化碳的体积分数(5)用氧气测量仪测得收集的气体中氧气体积分数随时间的变化关系如图2(起始时氧气的体积分数都以21%计),则最终两种方法收集的气体中二氧化碳体积分数较大的是______(填“排空气”或“排水”)法,两种方法收集的气体中二氧化碳体积分数的差值是______。
【结论与反思】(6)由实验一、二分析,你认为二氧化碳____(填“能”“不能”或“无法确定”)用排水法收集。减少二氧化碳气体在水中溶解的措施是________________________________________(写一条即可)。
用热水(或排酸溶液或排饱和碳酸氢钠溶液)
探究碳酸钠、碳酸氢钠和稀盐酸反应产生二氧化碳的快慢是否相同(2019.19)
3. (2019成都)某学习小组对碳酸钠、碳酸氢钠和稀盐酸的反应进行了探究。(1)分别在盛有少量碳酸钠(俗称_____________)、碳酸氢钠固体的试管中加入足量稀盐酸,观察到均剧烈反应且产生大量气泡。碳酸氢钠和稀盐酸反应的化学方程式为___________________________________。【提出问题】碳酸钠、碳酸氢钠和稀盐酸反应产生二氧化碳的快慢是否相同?
NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑
【设计与实验】(2)甲设计的实验如图1所示。实验时,两注射器中的稀盐酸应____________________(填操作),观察到图2所示现象。于是他得出碳酸氢钠和稀盐酸反应产生二氧化碳较快的结论。
(3)乙对甲的实验提出了质疑:①碳酸钠、碳酸氢钠固体和稀盐酸反应都很剧烈,通过观察很难判断产生气体的快慢;②_______________________________________。他认为,应取含碳元素质量相同的碳酸钠和碳酸氢钠,若碳酸钠的质量仍为0.318 g,应称取______g碳酸氢钠。
等质量时,碳酸氢钠生成的二氧化碳更多
(4)小组同学在老师指导下设计了图3所示的实验。①连通管的作用是_________________________________。
保持压强平衡,使稀盐酸能顺利滴下
②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2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如图4所示。
【实验结论】(5)分析图4所示的实验数据可得到的结论是:相同条件下,____________________和稀盐酸反应产生二氧化碳较快,理由是_____________________________________________________________________。
碳酸氢钠(或NaHCO3)
压强越大,产生二氧化碳越多,产生相同量的二氧化碳,碳酸氢钠所需时间短
【反思与应用】(6)小组同学分析表中实验现象和图4数据,得出另一种物质和稀盐酸反应产生二氧化碳较慢的原因是_________________________________________________________________________________________________(请用必要的文字和化学方程式说明)。
碳酸钠和稀盐酸反应分步进行,首先是Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl,然后才是碳酸氢钠和稀盐酸反应
(7)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。
若立即产生大量气泡,则a是稀盐酸,b是碳酸钠溶液;若刚开始无明显现象,然后随着b不断滴入产生较多气泡,则a是碳酸钠溶液,b是稀盐酸
定量测定农家肥草木灰中碳酸钾的含量(2022.19)
4. (2022成都)劳动实践课上同学们用草木灰给农作物施肥。课后同学查阅资料,得知草木灰是一种重要的农家肥,碳酸钾含量高。【提出问题】如何测定草木灰中碳酸钾的含量?
【查阅资料】①常见草木灰钾含量(以碳酸钾表示)如下表:②提取碳酸钾主要过程是:秸秆→草木灰→滤液→固体(1)表格中钾含量最高的草木灰是___________,同学们选用这种秸秆灰提取碳酸钾。
【设计与实验】实验一:提取碳酸钾第一步:燃烧秸秆,收集草木灰,称取20.00 g。第二步:用60 ℃水浸洗草木灰(如图1)并过滤,浸洗滤渣2次,合并滤液。第三步:蒸发滤液,烘干得到9.90 g固体。(2)图1实验中,用60 ℃的温水而不用冷水浸洗的原因是_____________________________________________________________。
相同时间内,水温越高,碳酸钾溶解得更快更多,提高溶解效率
(3)根据图2,搅拌器转速控制在每分钟_____转,浸取时间为____分钟,比较适宜。
实验二:测定碳酸钾含量取实验一中所得固体3.30 g进行图3实验。(4)实验中需缓慢滴入稀硫酸,原因是________________________________________。(5)装置B的作用是____________________。
有利于二氧化碳被氢氧化钠溶液充分吸收
【数据与解释】(6)称量图3中反应前后烧杯和其中溶液的总质量,增重0.92 g。计算草木灰中碳酸钾的质量分数为______%,与表格中数据相比明显偏低,原因可能是___(填字母)。a.烧杯中溶液与空气接触b.固体含有其他钾盐c.固体含有氯化钠
易错剖析第4(6)题第二空易错点:错误地认为表格中的钾含量为碳酸钾的含量而不选b。避错指南:需对题干给出的查阅资料正确分析,表格中数据是将常见草木灰钾含量均以碳酸钾表示,由于实际实验中一定含有其他钾盐,即实验测得的碳酸钾质量偏低,b正确。
【反思与评价】(7)我国秸秆产量巨大,可作为生物质发电的原料,还可利用其燃烧发电产生的草木灰提取碳酸钾,其优点有_____________(写一条)。
测定贝壳中碳酸钙含量时的药品选择和装置设计(2020.19)
5. (2020成都)化学兴趣小组对贝壳中碳酸钙的含量进行探究。【提出问题】如何选择药品和设计装置进行测定?【查阅资料】贝壳的主要成分是CaCO3,其他成分对实验影响忽略不计。室温时,CaCO3不溶于水,CaSO4微溶于水。【设计与实验】
实验一:选择药品分别取等质量颗粒状和粉末状的贝壳样品与等体积、等浓度的稀盐酸在图1的三颈烧瓶中反应,采集数据。(1)图1中反应的化学方程式是___________________________________。
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
(2)据图2分析,选择粉末状样品的依据是__________________________。(3)据图3分析,影响实验测定准确性的原因:一是水蒸气含量增加;二是______________________________。
单位时间内,反应效率更高
稀盐酸挥发出的氯化氢气体增加
实验二:设计装置小组设计了图4装置进行测定。(4)打开活塞,稀硫酸进入试管,观察到的现象是_____________________________________________________。反应结束后进行读数。读数前调节水准管与量气管液面相平的原因是___________________。
试管内有气泡产生,量气管内液面下降,水准管内液面上升
实验三:优化装置在老师指导下,小组优化并设计了图5装置进行测定。(5)试剂a是_______。(6)检查该装置气密性的方法是_________________________________________________________。
连接装置,将右侧针筒活塞往右拉,松手后,活塞恢复至原处
解题有策略第5(6)题检查装置气密性(10年6考)成都考法:常结合陌生装置考查,4次考查检查气密性的具体操作,2次考查装置组装好后的操作。解题对策如下:第1步:形成密闭装置→图5实验装置中注射器、烧瓶、导管、集气瓶已形成密闭装置。
解题有策略第2步:改变装置压强→拉动右侧注射器,一段时间后,松手。第3步:观察现象→若气密性良好,松手后可观察到注射器活塞恢复至原处。第4步:形成结论→连接装置,将右侧注射器活塞向右拉,松手后,活塞恢复至原处。
(7)加入足量稀硫酸,一段时间后反应停止。再加入氯化铵溶液,发现又产生气泡。推测加入氯化铵溶液的作用__________________________________________________。
促进微溶的硫酸钙溶解,使稀硫酸继续与碳酸钙反应
【数据处理】(8)实验三中,样品质量为m g,加入稀硫酸体积为V1 mL,加入氯化铵溶液体积为V2 mL,右侧针筒最后读数为V3 mL,则反应生成CO2体积为______________mL。该实验条件下,CO2的密度为d g/mL,则该样品中碳酸钙质量分数表达式为___________________________。
V3-(V1+V2)
【反思与评价】(9)与实验二相比,实验三的优点是_________________________________________(写一条)。
样品能与稀硫酸完全反应,测定结果更准确
探索鸡蛋壳的奥秘(2018.19)
6. (2018成都)某项目学习小组进行了如下探究。【查阅资料】电导率越大,溶液导电性越强,离子浓度越大。鸡蛋壳的主要成分是CaCO3,其他成分对实验影响忽略不计。鸡蛋壳与牙齿和含氟牙膏反应的化学原理相似。
【实验一】鸡蛋沉浮将一个新鲜的鸡蛋放在盛有足量稀盐酸的烧杯中,可观察到鸡蛋一边冒气泡一边沉到杯底,一会儿又慢慢上浮,到接近液面时又下沉。(1)冒气泡的原因是___________________________________(化学方程式表示)。(2)接近液面时又下沉的原因是_________________________________________________。
鸡蛋上浮至液面,蛋壳表面气泡破裂,浮力减小下沉
【实验二】鸡蛋壳溶解在烧杯中加入蒸馏水,插入电导率传感器,加入蛋壳粉,搅拌,测得电导率随时间的变化如图1。(3)搅拌的目的是__________。
(4)图1中,a~b段电导率变化的原因是__________________________________________________,b~c段电导率基本不变的原因是______________________________________。
蛋壳粉中部分CaCO3逐渐溶解,溶液中离子浓度增大
溶质溶解接近饱和,离子浓度基本不变
【实验三】鸡蛋壳代替牙齿探究含氟牙膏能否预防龋齿(5)由资料知,含氟牙膏(含氟成分为NaF)与蛋壳反应在表面生成氟化钙保护层。反应的化学方程式为_______________________________。
2NaF+CaCO3===CaF2+Na2CO3
(6)先检查图2装置气密性,方法是__________________________________________________________________________________________。
连接装置,打开开关,将注射器活塞往上拉(或下压),松开后,若活塞回到原位,则说明气密性良好
再称取0.50 g“牙膏处理过的蛋壳(用牙膏浆液浸泡、洗涤、晾干)”于锥形瓶中,用注射器抽取20 mL 3.5%的盐酸(模拟形成龋齿的酸环境),连接好装置,打开开关,将盐酸快速压入锥形瓶,关闭开关,测得压强随时间的变化如图3所示。用“未用牙膏处理的蛋壳”重复上述实验。
(7)图3中x~y段压强增大的主要原因是______________________________________。(8)根据实验三的数据分析,含氟牙膏____(填“能”或“不能”)预防龋齿,理由是_____________________________________________________________________________________。
盐酸快速压入锥形瓶,瓶内压强迅速增大
与盐酸反应时,用牙膏处理过的蛋壳反应相对慢且产生的气体较少,说明蛋壳表面形成了保护层
探究缓释型增氧剂过氧化钙的性质及制取
7. (2023青羊区二诊改编)过氧化钙(CaO2)是一种缓释型增氧剂,可用于鱼塘增氧、农作物栽培、污水处理等方面。【查阅资料】过氧化钙在与水反应缓慢释氧时,另一种生成物可吸收CO2。Ⅰ.过氧化钙性质的研究(1)取少量过氧化钙放入试管中,加足量水,产生气泡,将带火星的木条伸进试管中,观察到带火星的木条复燃,说明有___________生成。
(2)对(1)中实验后所得浑浊液,进行如下探究:取少量浑浊液于图1的广口瓶中,先开启二氧化碳传感器测装置内二氧化碳的体积分数,然后用注射器注入足量稀盐酸。观察到的白色浑浊消失,无明显气泡,二氧化碳含量随时间的变化如图2所示。
依据实验现象及曲线,分析CO2含量变化的原因___________________________________。(用化学方程式表示)
Ⅱ.制备过氧化钙【查阅资料】①过氧化氢受热易分解;②氨气极易溶于水,并与水反应,形成氨水。以氨水、双氧水、氯化钙为原料,可制得 CaO2·8H2O 沉淀,反应装置如图3所示:
(3)图3装置A中加热熟石灰和硫酸铵制得氨气,氨气溶于水形成氨水。通过分液漏斗注入三颈烧瓶和直接向三颈烧瓶溶液中通入氨气对比。利用分液漏斗注入氨水的优点是_____________________________________________。
可以通过控制液体的滴加速度,从而控制反应速率
(4)制取CaO2·8H2O的化学方程式为CaCl2+H2O2+2NH3·H2O+6H2O===CaO2·8H2O+2Y,则Y的化学式为________,该反应温度不能过高的原因是:①防止氨水挥发,②__________________________________________________________________________。
防止过氧化氢受热分解,使CaO2·8H2O产率降低(或防止CaO2·8H2O晶体受热分解)
Ⅲ.测定过氧化钙样品纯度【查阅资料】①过氧化钙易与酸反应:2CaO2+4HCl===2CaCl2+2H2O+O2↑;②过氧化钙样品中其他杂质不与盐酸反应生成气体。
该小组取样品2.0 g,设计如图4所示装置,通过测定O2体积,计算样品中CaO2的质量分数。(5)相同条件下,_______(填“装置A”或“装置B”)能使测定结果更准确,原因是___________________________________________________________________________。
装置A中通过导管使广口瓶与分液漏斗中气压相同,可避免滴加液体带来的体积影响
【实验步骤】a.连接装置并检查气密性;b.称量样品的质量2.0 g;c.装药品,调节量气装置两边液面相平,读取量气管刻度为10 mL;d.向广口瓶内加入稀盐酸,充分反应;e.冷却至室温;f.再次调节量气装置两边液面相平,读取量气管刻度为234 mL。
(6)实验状况下,每32 g O2体积为22.4 L,依据实验计算得到样品中过氧化钙含量为______;若其他操作均正确,下列因素可使测定结果偏小的是____(填字母)。a.广口瓶中残留少量O2b.稀盐酸的用量不足c.步骤f中没有调节量气装置两边液面相平,直接读数
【反思】(7)结合以上探究可知,保存过氧化钙的注意事项是________________________。
密封保存于阴凉干 燥处
定性、定量探究乙醇的元素组成
8. (2023成都黑白卷)乙醇是一种常见的燃料,俗称酒精。兴趣小组设计如下实验探究乙醇中的元素组成。【提出问题】乙醇由哪些元素组成?【查阅资料】①工业酒精(含少量水)可作酒精灯的燃料。②在标准大气压下,酒精的沸点为78.5 ℃。
【设计与实验】实验一:定性探究乙醇的元素组成小成同学设计实验方案(装置气密性良好):步骤1:点燃无水乙醇(如图1a);步骤2:放入锥形瓶中燃烧(如图1b);步骤3:待火焰熄灭后推入澄清石灰水(如图1c)
(1)步骤2中观察到锥形瓶内壁有白雾产生,步骤3中观察到_____________________________。小成得出:乙醇中一定含有氢元素和碳元素,可能含有氧元素。
锥形瓶中的澄清石灰水变浑浊
燃烧后锥形瓶内生成的白雾有可能是酒精蒸气液化而成
(2)实验中使用无水乙醇而不使用工业酒精的原因是_____________________________________。(3)小组同学认为小成的结论不严谨,你认为可能的原因是_________________________________________________。
工业酒精中含有水,会影响氢元素的检验
实验二:定量探究乙醇的元素组成同学们在老师的指导下设计图2装置(装置气密性良好)再次进行实验,得到曲线如图3、图4所示。(4)由图3可知m g无水乙醇大概在____s时停止燃烧。
(5)分析图3、图4证明乙醇中含有氢元素和碳元素的依据是_____________________________________________。
实验后三颈烧瓶内CO2和H2O的含量均明显增加
将图2实验中m g乙醇燃烧产生的气体通入图5装置进行实验。(6)图5中B装置使用浓氢氧化钠溶液的原因是_______________________。(7)图5中C装置的作用是________________________________________________。
确保二氧化碳被吸收完全
吸收空气中的CO2和H2O,防止对实验结果产生干扰
【数据与解释】(8)称量图5中A装置增重x g,B装置增重y g,则当________________________________(用含有m,x,y的代数式表示),可证明无水乙醇中含有氧元素。
【反思与评价】(9)试分析实验二能否准确推出无水乙醇中含有氧元素,并说明理由:___________________________________________________________________________________________________。
不能,实验过程中无水乙醇可能不完全燃烧,生成一氧化碳,不能被测出,不能准确推测乙醇中是否含有氧元素
铁锈蚀的定性、定量探究及铁锈含量的测定(2021.19)
9. (2021成都)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 氯化钙固体可作为干燥剂。② 一定条件下,碳可加快铁的锈蚀,但碳本身不参加反应。③ 常温常压下,氢气的密度是d g/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,现象如表所示。
(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:__________________________________________________________________________。
铁锈疏松多孔,能吸附氧气和水蒸气,会加快铁的锈蚀
Fe2O3+6HCl=== 2FeCl3+3H2O[或Fe2O3+3H2SO4=== Fe2(SO4)3+3H2O]
实验二:定量探究铁锈蚀的因素小组设计了图2装置,检查装置气密性,将5 g铁粉和2 g碳粉加入三颈烧瓶,t1时刻加入2 mL饱和NaCl溶液后,再将一只装有5 mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上,采集数据。
(4)据图3,t2时刻后反应并未停止,但温度却开始降低,原因是_____________________________________。(5)据图4,对比AB段和BC段说明____________________________,分析t3时刻压强突然增大的原因是________________________________________________________________________。
铁生锈放出的热量小于装置散失的热量
加氯化钠溶液前,铁锈蚀较慢
铁锈蚀消耗氧气,装置内压强减小,注射器内稀盐酸被吸入烧瓶,产生较多氢气
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 m g 固体,连接图5装置,检查装置气密性,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V mL,则该固体中铁锈质量分数表达式为____________________。
解题有策略第9(6)题混合物中某一成分含量的测定(10年 4考)成都考法:4次均结合各实验装置中试剂的质量变化进行考查,且反应的主要原理均有气体生成。解题对策如下:第1步:先分析实验装置,明确实验原理→铁与酸反应生成氢气,根据氢气的体积计算铁的质量,进一步计算铁锈的质量。
解题有策略第2步:根据题给信息得出纯净物质量→根据m=ρV,得出m氢气=d g/mL×V mL=dV g。第3步:设未知数,将纯净物质量代入化学方程式中计算→设铁的质量为x,Fe ~ H2↑56 2 x dV g
(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,实验二铁锈蚀明显加快的原因是__________________________________________。
氢气未干燥,含有水蒸气
在乙、丙装置间加一个干燥装置
使用铁粉和加入碳粉,加快了铁锈蚀的速率
探究金属与酸反应快慢的影响因素
10. (2023成都临考金卷)学习小组同学对“影响金属与酸反应速率的因素”产生了好奇,于是开展了以下探究。任务一:探究影响金属与酸反应速率的外因小组同学经讨论后认为金属的形状、酸的浓度都会对金属与酸反应的速率产生影响,为了验证猜想,按照图1组装实验装置,按照如下方案进行实验并测定相关数据(见下页)。
(1)按照图1组装好装置后,应先_______________,再装入药品。(2)根据表格数据分析a的取值范围为________。
(3)对比实验①和____,可知其他条件完全相同时,粉状铁比片状铁反应速率快,其原因是____________________________________。
粉状铁与盐酸的接触面积比片状铁更大
任务二:探究影响金属与酸反应速率的内因金属本身的性质是影响其反应速率的关键因素,小组同学在常温下,用足量的铜、锌、铁三种金属分别与同体积同浓度的稀盐酸反应,实验装置如图2所示,利用数字化传感器记录实验过程中压强变化,结果如图3所示。
(4)图中X表示的是金属_________,某同学在重复实验时,发现该物质的压强曲线随着反应的进行有小幅度的增长,其可能的原因是____________________________________________________(写一条即可)。(5)[2022课标·作图]请在图3中补画完整第三种金属与稀盐酸反应的大致曲线。
使用的稀盐酸浓度较大,挥发出氯化氢气体使压强增大
【拓展探究】(6)化学反应往往伴随着能量变化,由此猜想,金属与酸的反应速率可能还与_____有关。(7)若要进一步探究酸的种类对金属与酸反应速率的影响,请你设计简单实验进行验证__________________________________________________________________________________________________________________________。
利用图2装置进行实验,取5 g粉状铁分别与体积相同、溶质质量分数相同的稀盐酸、稀硫酸反应,记录反应过程中的压强变化并进行比较
探究管道疏通剂各成分的最佳质量比
11. (2023双流区二诊)张晓同学用某品牌管道疏通剂疏通了家里被毛发和油污堵塞的下水管道,并对此进行探究。【提出问题】为什么管道疏通剂能够疏通堵塞?【查阅资料】Ⅰ.某品牌管道疏通剂产品信息如右图所示:
品名:管道疏通剂主要成分:Ca(OH)2、铝粉、缓蚀阻垢剂注意事项:使用时防明火保存方法:密闭
Ⅱ.Ca(OH)2与铝粉混合遇水后发生反应,放出大量热和气体,反应的化学方程式为Ca(OH)2+2Al+2H2O===Ca(AlO2)2+3H2↑(1)管道疏通剂需密闭保存的原因是_____________________________________________,使用时要防明火是因为_____遇到明火可能引起爆炸。(2)结合反应的化学方程式分析,管道疏通剂能够疏通堵塞的原因是_____________________________________________。
防止Ca(OH)2与空气中的二氧化碳反应导致变质
反应放出大量热和气体,可消除堵塞的毛发等物质
实验一 探究管道疏通剂各成分的最佳质量比按下表(见下页)中数据将各固体物质混合均匀后,加入20 mL水,观察到有气体产生,并通过测定反应前后温度的变化比较疏通效果。实验数据记录如下:
【解释与结论】(3)实验①~④的实验目的是_____________________________,对比实验_______(填序号)可以得出缓蚀阻垢剂的用量对疏通效果的影响。(4)Ca(OH)2、铝粉、缓蚀阻垢剂的最佳质量比为_________________________________。
探究铝粉质量对疏通效果的影响
1.3∶0.95∶0.18(或130∶95∶18)
实验二 计算管道疏通剂中铝粉的质量分数晓晓设计了如图装置测定该品牌疏通剂中铝粉的质量分数。(5)检查装置气密性的方法是______________________________________________________________________________________________________________________________。
关闭漏斗活塞,向水准管内加入一定量水,向上提起水准管一端,两端液面形成高度差,且静止一段时间液面高度差不变,说明装置气密性良好
(6)在水准管中加入适量的水,分别在大试管和分液漏斗中加入540 mg疏通剂和足量的蒸馏水。打开活塞,当试管中不再有气泡产生且装置冷却到室温时,开始读数,读数前的操作是___________________________。测定反应生成的氢气体积为200 mL,已知氢气密度为0.09 mg/mL,疏通剂中铝粉的质量分数为_____。
调节水准管与量气管液面相平
【反思与评价】(7)王辉认为反应结束后立即读数会导致计算结果不准确,原因是_________________________________________________________。
反应放出大量热使水分蒸发进入量气管,导致所测氢气体积偏大
选择合适的氯化钠溶液进行选种
12. (2023金牛区二诊改编)农业上可用氯化钠溶液来选种。某学习小组进行了“春选一粒种,秋收万颗子”的跨学科综合实践活动。【提出问题】如何利用合适的氯化钠溶液来进行选种?
【查阅资料】①种子的好坏由是否有成熟完整的胚、足够的营养成分等多因素决定,好种子饱满密度大,坏种子空壳密度小。常见农作物好种子的密度如表1。②20 ℃时,氯化钠溶液的密度(ρ)与溶质质量分数(ω)关系如表2:
【设计与实验】(1)利用氯化钠溶液选种的原理是______________________________。(2)配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液步骤如图,操作的顺序是:计算→___________(填序号)。
好种子和坏种子的密度大小不同
测定氯化钠溶液溶质质量分数实验一:用反应生成的物质计算测定溶质质量分数(3)取一定质量氯化钠溶液,加入过量硝酸银溶液,生成白色沉淀,将生成物过滤、洗涤、干燥、称量固体,可计算氯化钠溶液的质量分数。该反应的化学方程式是________________________________。
NaCl+AgNO3===AgCl↓+NaNO3
实验二:用伏安法(如图1)通过氯化钠溶液电导率来测定溶质质量分数(4)20 ℃时,氯化钠溶液电导率出现图2所示的变化的原因是______________________________________________________________________________________________________________________。
水通电分解生成氢气和氧气,溶剂的质量减小,溶质的质量不变,溶质质量分数增大,溶液中的离子浓度增大,电导率增大
(5)实验中,若配制的是饱和氯化钠溶液,会发生类似电解水实验的反应2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑,产生H2的石墨电极是___(填“a”或“b”)。(6)[2022课标·作图]在图3中画出饱和氯化钠溶液通电过程电导率变化趋势图。
实验三:用密度计(如图4)测定溶液密度换算求溶质质量分数(7)测量密度时,密度计应放置在溶液的____(填字母)。A. 上部 B. 中部 C. 下部 D. 任意位置
【数据与解释】(8)在20 ℃时,若配制10 L氯化钠溶液用于稻谷的选种,需称取氯化钠固体的质量是_____g。【反思与评价】(9)选种时,植物种子不能长时间在溶液中浸泡,其原因是_______________________________________。
漂浮起来的坏种子会吸水下沉,影响选种
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