还剩31页未读,
继续阅读
广西2018-2020年近三年中考化学试题分类(10)——化学实验探究(含解析)
展开
广西2018-2020年中考化学试题分类(11)——化学实验探究
一.选择题(共14小题)
1.(2020•南宁)下列实验探究与结论不相符的是( )
选项
A
B
C
D
实验
探究
结论
水发生了化学变化
分子在不断运动
不同物质在同一溶剂中的溶解性不同
蜡烛熄灭时产生的白烟具有可燃性
A.A B.B C.C D.D
2.(2020•南宁)下列实验方法能达到实验目的的是( )
实验目的
试验方法
A
鉴别碳粉和四氧化三铁粉末
观察颜色
B
除去生石灰中混有的碳酸钙
加入适量的稀盐酸,过滤
C
分离NaCl和CuCl2混合溶液
加入适量的NaOH溶液,过滤
D
除去KNO3溶液中混有的KCl
加入适量的AgNO3溶液,过滤
A.A B.B C.C D.D
3.(2019•玉林)下列实验方案设计合理的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别氯化钠、硝酸铵固体
分别加适量水溶解,触摸容器外壁
B
鉴别甲烷、一氧化碳、氢气
分别点燃,观察火焰颜色
C
除去NaCl溶液中少量的CuCl2
加入适量的KOH溶液,过滤
D
除去KC1固体中少量的MnO2
加足量水溶解,过滤,洗涤,干燥
A.A B.B C.C D.D
4.(2019•百色)下列实验目的所对应的实验操作中,正确的是( )
选项
实验目的
实验操作
A
除去二氧化锰固体中混有的少量炭粉
加入水溶解、过滤
B
除去NaCl固体中混有的少量泥沙
加水溶解、蒸发结晶
C
鉴别羊毛纤维与化学纤维
灼烧,闻气味
D
鉴别H2和CH4
点燃后分别在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯
A.A B.B C.C D.D
5.(2019•百色)下列实验方案中,设计合理的是( )
A.用酒精浸泡牵牛花自制酸碱指示剂
B.用过滤的方法将硬水转化为软水
C.用燃烧木条的方法制备纯净的二氧化碳气体
D.常温下用水区分一氧化碳和氮气
6.(2019•南宁)下列图示实验及其描述正确的是( )
A.稀释浓硫酸
B.观察到铁丝剧烈燃烧
C.电解水时,产生氢气和氧气的体积比约为2:1
D.将盐酸与碳酸钙混合反应后,托盘天平仍维持平衡
7.(2019•南宁)下列实验探究正确的是( )
序号
实验目的
实验操作
结论
A
除去氢气中混有的水蒸气
通入氢氧化钠溶液
得到干燥的氢气
B
分离Ca(OH)2和CaCO3固体
加入足量的水,溶解并过滤
得到纯净的CaCO3
C
探究酒精是否含有碳元素
点燃酒精,将内壁沾有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方
酒精含有碳元素
D
配制50g质量分数为6%的NaCl溶液
称取3gNaCl,在量取液体体积时俯视读数,搅拌溶解
所得溶液的溶质质量分数偏小
A.A B.B C.C D.D
8.(2019•贵港)下列实验方案能达到实验目的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别O2、N2、CO2三种气体
分别把燃着的木条伸入瓶中,观察现象
B
检验CO32﹣
滴入稀盐酸,有气泡产生
C
分离CO2和CO混合气体
先通入NaOH溶液,再加入稀硫酸
D
除去NaOH溶液中少量的Na2CO3
加入适量CaCl2溶液,过滤
A.A B.B C.C D.D
9.(2018•百色)下列实验操作能达到实验目的是( )
选项
实验目的
实验操作
A
除去CO2中少量的CO
点燃
B
除去CuSO4溶液中的少量FeSO4
加入足量的铜粉
C
鉴别澄清石灰水和NaOH溶液
加入稀盐酸
D
鉴别化肥KNO3和NH4Cl
取样与熟石灰混合研磨,闻气味
A.A B.B C.C D.D
10.(2018•河池)下列实验方案能达到实验目的是( )
序号
实验目的
实验方案
A
检验某集气瓶中的气体是否是二氧化碳
将燃着的木条伸入集气瓶中
B
验证稀盐酸与NaOH溶液是否恰好完全反应
向反应溶液中滴加AgNO3溶液
C
除去N2的少量H2
将气体依次通入灼热CuO和浓硫酸
D
稀释浓硫酸
将水沿着烧杯内壁慢慢注入浓硫酸中,并不断搅拌
A.A B.B C.C D.D
11.(2018•贺州)下列根据实验目的所设计的实验方案中,不正确的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
分离CO2和CO混合气体
先通入NaOH溶液再加稀硫酸
B
分离Mg(OH)2、CuC12、NaCl
依次加入:水、NaOH溶液、稀盐酸
C
除去部分变质的NaOH中的杂质
加水溶解,滴加适量的CaCl2溶液
D
除去CuSO4溶液中少量的H2SO4
加过量的氧化铜,再过滤
A.A B.B C.C D.D
12.(2018•贵港)下列实验操作能达到实验目的是( )
选项
实验目的
实验操作
A
分离Ca(OH)2和CaCO3固体粉末
加水溶解、过滤
B
除去CO2气体中少量HCl气体
通过NaOH溶液
C
检验废水中是否含有SO42﹣
滴加BaCl2溶液
D
鉴别溶液:BaCl2、NaOH、HCl、MgSO4
将组内物质相互混合,观察现象
A.A B.B C.C D.D
13.(2018•桂林)下列操作、现象和结论都正确的是( )
序号
操作
现象
结论
A
向某固体滴加稀盐酸
有气泡产生
该固体是碳酸盐
B
在空气中加热除去碳粉中的杂质铜粉
粉末完全变黑
碳粉中杂质已除尽
C
向某固体滴加氢氧化钾溶液,微热,将湿润的红色石蕊试纸接近试管口
试纸变蓝
该固体含铵根离子
D
向某无色溶液中滴加氯化钡溶液
有白色沉淀产生
该溶液中含有硫酸根离子或银离子
A.A B.B C.C D.D
14.(2018•南宁)下列实验方案,能实现对应实验目的是( )
项目
实验目的
实验方法
A
检验氢氧化钠是否变质
取样品,加水溶解后滴加酚酞试液观察溶液是否变红
B
区别硬水和软水
取等量样品分别加入等量肥皂水,搅拌,观察产生泡沫情况
C
比较镁、铁、铜的金属活动性顺序
将铁丝和铜丝分别浸入硝酸镁溶液中,
观察溶液颜色的变化情况
D
检验甲烷中是否混有氢气
将气体点燃,在火焰上方罩一个冷而干
燥的烧杯,观察烧杯内壁是否出现水滴
A.A B.B C.C D.D
二.实验探究题(共11小题)
15.(2020•柳州)钙是一种非常活泼的金属,常温下能与水发生反应,反应的化学方程式为:Ca+2H2O═Ca(OH)2+H2↑.在实验室,某兴趣小组先将一定量的硫酸铜溶液倒入烧杯中,再取一块钙加入到硫酸铜溶液中,观察到有大量气泡产生,同时有蓝色沉淀生成。充分反应后过滤,得到滤液和蓝色滤渣,兴趣小组对滤渣的成分进行探究。
【提出问题】滤渣的成分是什么?
【查阅资料】Ca(OH)2微溶于水,Cu(OH)2不溶于水。
【猜想与假设】猜想一:全部是Ca(OH)2
猜想二:全部是Cu(OH)2
猜想三:
小东从物理性质进行分析后认为猜想 不合理,理由是 。
【实验与验证】
实验
实验操作
实验现象
实验结论
实验Ⅰ
取少量蓝色滤渣放入烧杯中,加入适量的水溶解后过滤,将滤液分成两等份,向其中一份滴入酚酞试液
滴入酚酞后滤液呈 色
滤液显碱性,证明滤液中有OH﹣离子
实验Ⅱ
向实验Ⅰ的另一份滤液中滴入Na2CO3溶液
有白色沉淀
证明滤液中有 离子
【结论与反思】根据实验Ⅰ和实验Ⅱ可以证明猜想 正确,写出实验Ⅱ中发生反应的化学方程式 。
【拓展与延伸】Na和Ca都是非常活泼的金属,都能与O2反应生成过氧化物。这两种过氧化物与水反应的化学方程式分别为:2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑和2CaO2+2H2O═2Ca(OH)2+O2↑.长途运输鱼苗时常选择CaO2作供氧剂而不选择Na2O2的原因是 。
16.(2020•南宁)某化学兴趣小组在实验室发现一瓶混入Na2CO3的NaOH固体。于是他们对该固体中Na2CO3的含量进行探究。
【查阅资料】Ⅰ.碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的固体混合物。
Ⅱ.无水硫酸铜是一种白色固体,遇水会变成蓝色。
【提出问题】该固体中Na2CO3的质量分数是多少?
【反应原理】碳酸钠与稀硫酸反应会生成CO2,反应的化学方程式为 。
【制定计划】同学们设计了两种实验方案(装置气密性良好,浓硫酸、碱石灰均足量)。
方案甲:用图1所示装置测定反应后生成CO2的质量。称取一定质量的样品于锥形瓶中,通入一段时间空气后,向样品中滴加稀硫酸,待样品反应完全,继续通入一段时间空气后,测出生成CO2的质量,计算。
方案乙:用图2所示装置测定反应生成CO2的体积。称取一定质量的样品,将样品和足量稀硫酸分别置于Y形管a、b处(此时量气管液面在零刻度处),倾斜Y形管,使反应发生,待样品反应完全,测出生成CO2的体积,计算。
【分析与讨论】
(1)方案甲中,浓硫酸的作用是 ;为测出生成CO2的质量,需要在样品反应前后分别称量装置 (填装置序号)的质量。方案乙中,植物油的作用是 ;反应结束后,应 ,然后根据液面读出生成CO2的体积。
(2)小红同学认为方案甲的装置设计还存在一个明显缺陷,可增加图3中的一个装置进行改进,改进后整套装置的连接顺序为 (按气流方向填装置序号)。
(3)小青同学认为,还可以用“沉淀法”进行测定:称取一定质量的样品放入试管中, ,计算。
【进行实验】同学们在完善实验方案后,测出了该NaOH固体中Na2CO3的质量分数。
【反思与评价】设计实验方案应使实验简便、误差小。
17.(2020•贵港)某校甲、乙兴趣小组同学在学习酸、碱、盐、金属的化学性质后,分别做了A、B、C三组实验:
甲、乙小组同学都观察到C组实验的现象为 。实验结束后,甲、乙小组同学分别同时将三组实验反应后的物质各倒入一个洁净的烧杯中,都观察到有气泡产生。甲、乙小组同学分别对气体成分及充分反应后烧杯中溶液的溶质成分进行探究。
【查阅资料】
①2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑
②NaAlO2+HCl+H2O═NaCl+Al(OH)3↓
③Al(OH)3+NaOH═NaAlO2+2H2O
【实验探究】
实验操作
实验现象
实验结论
甲组
甲取少量烧杯中的溶液于试管中,滴入紫色石蕊溶液
紫色石蕊溶液变红色
气体为CO2、H2;溶液中溶质一定含有AlCl3、NaCl、 、HCl
乙组
分别取少量烧杯中的溶液于两支试管中
往一支试管中先滴入足量BaCl2溶液,再滴入无色酚酞溶液
只观察到溶液变红色
气体为H2;溶液中溶质一定含有NaAlO2、NaCl、NaOH
往另一支试管中不断滴入稀盐酸
【交流与反思】(1)乙小组同学讨论后认为,甲组同学得出气体成分的结论不严谨,其理由是 。
(2)甲、乙小组同学所做实验相同,得出的实验结论却不同,原因是 。
【拓展与应用】
只用一条化学方程式表示AlCl3与过量NaOH在溶液中的反应: 。
18.(2019•柳州)NaHCO3是初中化学教材中重点介绍的一种盐,俗名 ,NaHCO3溶液呈碱性。某化学兴趣小组要制取一瓶NaHCO3溶液,他们向NaOH溶液中通入了一定量的CO2,然后对反应后所得到的溶液进行探究。
【提出问题】
反应后溶液中溶质的组成是什么?
【查阅资料】
(1)NaHCO3不仅可以与盐酸反应,也可以与NaOH溶液反应。与NaOH溶液反应的化学方程式为:NaHCO3+NaOH═Na2CO3+H2O。
(2)向NaOH溶液中通入少量CO2,反应的化学方程式为:CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O.继续通入过量CO2,反应的化学方程式为:Na2CO3+H2O+CO2═2NaHCO3。
【猜想与假设】
猜想一:含有NaOH、Na2CO3;
猜想二:只含有 ;
猜想三:含有Na2CO3、NaHCO3;
猜想四:只含有NaHCO3。
【设计实验】
实验步骤
实验现象
解释或结论
①取少量样品于试管中,滴加几滴无色酚酞试液。
溶液呈红色。
证明溶液显碱性。
②另取少量样品于试管中,加入足量的BaCl2溶液,反应完全后,静置过滤。
加入BaCl2溶液时观察到的现象 。
证明溶质中有Na2CO3.
③向实验②所得的滤液中滴加稀盐酸。
有无色无味的气体产生,该气体能使澄清石灰水变浑浊。
证明实验②所得的滤液中有 。
【结论与反思】
(1)有同学认为实验①观察到的现象及结论足以证明溶液中有NaOH.你是否同意?请说出理由 。
(2)写出实验③中产生气体的化学方程式 。
(3)通过实验①、②、③所观察到的现象及结论,最终得出猜想 是正确的。
【拓展与提升】
实验室现有一瓶NaOH溶液和足量CO2气体,要制取一瓶溶质只有Na2CO3的溶液,请完善以下实验方案,仪器可以任意选择。
实验方案:先用量筒将NaOH溶液均匀分成两等份, 。
19.(2019•河池)实验室存放盐溶液的柜子里,有一瓶无色溶液的标签因受到腐蚀而破损,如图所示。某兴趣小组同学对其成分进行探究。
【提出问题】这瓶是什么溶液呢?
【猜想与假设】经了解得知,这瓶无色溶液可能是碳酸钾、硫酸钾、氯化钾、硝酸钾中的某一种溶液。
【推理分析】小组同学为了确定该溶液的成分,他们进行了以下分析:
(1)甲同学根据物质的组成元素认为一定不可能是 溶液。
(2)乙同学认为也不可能是硝酸钾溶液,他的依据是 。
【设计实验】为了确定该溶液究竟是剩余两种溶液中的哪一种,丙同学设计了如下实验:
实验操作
实验现象
实验结论
取少量该溶液于试管中,逐滴加入氯化钡溶液
产生白色沉淀
该溶液一定是碳酸钾溶液
【实验反思】
(1)丁同学认为丙的结论不合理,理由是 。
(2)在丙同学实验的基础上,丁同学继续进行实验,实验方案如下:
实验操作
实验现象
实验结论
取丙同学实验所得的白色沉淀于试管中,滴加适量的 ,振荡
,
沉淀溶解
该溶液是碳酸钾溶液。
反应的化学方程式是
(3)为防止标签受到腐蚀,倾倒液体时应注意: 。
20.(2019•玉林)根据下列实验装置图,回答问题:
(1)A中仪器a的名称是 ,制备氧气的化学方程式为 。
(2)B实验探究的燃烧条件是 。
(3)C实验探究铜、铝、银三种金属的活动性顺序,试管①中无明显现象,说明铜的金属活动性比铝的 (填“强”或“弱”),试管②中有明显现象,则x、y分别是 (填化学式)。
21.(2019•百色)电子工业中常用覆铜板(以绝缘体为基材,表面覆以铜箔)为基础材料制作印刷电路板(如图所示)。印刷电路板广泛应用于电视机、计算机、手机等电子产品中。
某校初中科技小组的同学对于覆铜板制作印刷电路的原理很感兴趣,决定进行探究,请你随他们一起进行探究。
【查阅资料]
(1)覆铜板制作印刷电路的原理,是把预先设计好的电路在覆铜板上用蜡或不透水的物质覆盖,然后将覆铜板浸泡到FeCl3溶液中,利用FeCl3溶液将不需要的铜腐蚀掉,留下来的就是印刷电路。
(2)FeCl3溶液呈酸性,在与铜单质反应后Fe3+变为Fe2+,反应后有Cu2+产生。
【提出问题】FeCl3溶液为什么能将铜腐蚀掉?
【猜想假设】
(1)小明同学从资料中获知FeCl3溶液呈酸性,用石蕊试纸检验FeCl3溶液,试纸变 色,他认为一定是溶液中的H+与Cu发生反应,将Cu腐蚀掉,但大家用 (填物质的化学式)不能与Cu反应置换出氢气的知识否定小明的观点。
(2)小文同学认为可能是FeCl3溶液与铜发生了置换反应,Fe3+将铜置换成可溶于水的Cu2+,大家也否定他的观点,因为置换反应原理是 ,而不是一种离子置换另一种离子。
(3)根据查阅的信息,小丽同学认为这个腐蚀过程是一个新的反应,写出反应的化学方程式 。
【原理分析】根据信息和上述反应的化学方程式,得知铁元素由+3价下降为+2价的特点,从化合价的角度,小明同学又归纳出这个反应的另外两个特点:① ;② 。
【拓展研究】考虑到使用后的腐蚀液富含Cu2+,具有很高的回收再利用价值,小组同学继续进行回收探究。在100mL反应后的废液中投入足量的锌粉,析出0.64gCu(若废液中仍有FeCl3剩余,则锌粉先与FeCl3反应,再与氯化铜反应),则说明原来配制的FeCl3溶液浓度至少是 g/L(g/L是质量体积浓度的单位,表示的是在每升溶液中所含溶质的质量)。
【交流讨论】经思考,小丽同学推断FeCl3溶液作为腐蚀液也可以与Fe发生反应。
请写出她的推断依据: 。
22.(2019•南宁)某化学小组对碳酸氢钠和碳酸钠的制备与性质产生兴趣,他们了解到下列化学史及相关信息:
I.我国化学家侯德榜在吕布兰法和索尔维法的基础上创立了先进的侯氏制碱法,基本消除废弃物的排放,同时生产 NaHCO3和NH4Cl,请写出碳酸氢钠的一种用途: 。
II.索尔维法的原理:NaC1+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
Ⅲ.氨气(NH3)是一种有刺激性气味、极易溶于水的碱性气体。
IV.Na2CO3与HCl的反应分步进行,首先发生反应:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl
【实验目的】利用如图所示装置模拟索尔维法制备碳酸氢钠,进而制得碳酸钠。
【实验设计】
步骤1:关闭K1,打开K2使氨气进入装置C,调节气流速率,待装置C中气流平稳后,打开K1通入CO2。
步骤2:待装置C的锥形瓶内出现较多固体时,关闭K2停止通NH3,一段时间后,关闭K1停止通CO2。
步骤3:将锥形瓶内反应后的混合物过滤、洗涤、低温干燥,即得碳酸氢钠固体。
步骤4:将所得碳酸氢钠固体加热制取碳酸钠。
【表达交流】
(1)装置B中饱和 NaHCO3溶液的作用是除去CO2中混有的HCl,反应的化学方程式为 。
(2)装置C锥形瓶上连接的长颈漏斗的作用是 (填序号)。
A.用于添加饱和食盐水 B.平衡气压 C.冷凝回流CO2
(3)步骤2中关闭K2停止通NH3后,还要继续通一段时间CO2,其目的是 。
(4)步骤3中“低温干燥”的原因是 。
【反思评价】有同学认为应该在长颈漏斗内放置一团蘸有酸液的棉花,理由是 。
【延伸拓展】该小组继续探究碳酸钠的性质,向碳酸钠溶液中逐滴加入足量的稀盐酸,观察到: 。
23.(2019•梧州)市售的“自热米饭”带有一个发热包,遇水后可迅速升温至150℃,保温时间达3小时,能将生米做成熟饭。梧州市某中学化学兴趣小组对发热包非常感兴趣,进行了以下探究。
【查阅资料】
(1)发热包主要由生石灰、铁粉、镁粉、铝粉、炭粉、氯化钠中的若干种组成。
(2)氢氧化镁和氢氧化铝均为不溶于水的白色固体,但后者可溶于NaOH溶液。
【成分探究】取出某品牌的发热包内灰黑色的固体粉末,分成两份。
(1)小吴用磁铁靠近其中一份粉末,发现有黑色物质被磁铁吸引,证明粉末中含有 。用磁铁将该物质全部吸出后,剩余粉末为样品A。
(2)小周将另一份粉末加水溶解、过滤后,取部分滤液滴入酚酞试液,滤液变 色,证明原粉末中含生石灰;再向滤液中加入 ,看到白色沉淀生成,证明原粉末中含有氯化钠。
(3)除上述物质外,还可能存在镁粉、铝粉、炭粉,对此大家提出了以下几种猜想:
猜想一:只存在上述三种中的一种;
猜想二:上述三种同时存在;
猜想三:存在铝粉和炭粉;
猜想四:存在镁粉和铝粉;
猜想五: 。
【实验验证】小施用样品A进行实验,流程如下。向滤液B滴加氢氧化钠溶液时,他观察到开始时有白色沉淀生成,后来又全部消失,最后得到的是无色溶液E。
【实验结论】
不溶物D是 。
大家结合实验现象讨论后,认为猜想 正确,理由是 。
【原理探究】
小吴利用如图装置证明发热包放热主要来自于生石灰与水的反应。加水后发现A中温度迅速升高,B中有气泡产生,该气体为 (填名称)。但温度很快下降,说明该反应很快结束,不能长时间保温。
【猜想】大家大胆猜测应该还有其他放热反应存在。
【实验验证】
同学们按资料介绍,用铁粉、炭粉和食盐水在锥形瓶中模拟铁的锈蚀实验,不久后发现锥形瓶外壁微烫,并持续较长时间。该现象很好地解释了发热包的保温机理。
【拓展活动】
在上述铁的锈蚀实验中未观察到红色的铁锈产生。老师告诉同学们,铁锈蚀时首先生成一种碱。请写出该反应的化学方程式 。
24.(2018•玉林)小杨往NaOH溶液中滴加稀硫酸,溶液无明显变化,他和小组同学以“酸与碱能否发生反应”为课题进行了科学探究,请回答下列问题。
【实验一】
(1)向NaOH溶液中先滴入几滴酚酞溶液,振荡,再滴入稀硫酸,观察到溶液由 色变为无色,该反应的化学方程式为 。
(2)继续往上述试管逐滴滴入NaOH溶液,不断振荡,如果观察到 现象,证明了滴加的稀硫酸过量。
【实验二】按照“证明反应后NaOH消失了”这个角度,同学们又设计了实验二,利用NaOH溶液、CuSO4溶液、稀盐酸同样证明了酸和碱能发生反应,其中试剂丙是 。
【拓展延伸】CO2通入NaOH溶液中也无明显现象,CO2与NaOH溶液能否发生化学反应呢?小组同学对此继续探究。
【查阅资料】常温下NaOH、Na2CO3在水、乙醇中的溶解性如下表所示:
溶质
溶解性
溶剂
氢氧化钠
碳酸钠
水
极易溶
易溶
乙醇
易溶
微溶
【实验三】
小组同学设计了多角度验证CO2与NaOH溶液反应的实验,如实验三图所示(装置已连接好,气密性良好,止水夹a和b已关闭,部分仪器已略去)。
【温馨提示】CO2与乙醇不反应,本实验条件下CO2在乙醇中的溶解忽略不计。
(1)把注射器Ⅰ中氢氧化钠的乙醇溶液注入充满CO2的三口烧瓶中,轻轻振荡,观察到的现象是 。
写出该反应的化学方程式 。
(2)把导管d移出石灰水,打开止水夹a、b,再从导管C端往三口烧瓶中鼓入N2,目的是 。过了一段时间后,先把导管d放入澄清石灰水中,接着关闭止水夹a,再把注射器Ⅱ中的稀盐酸注入三口烧瓶内,观察到三口烧瓶中产生气泡,烧杯中的澄清石灰水变浑浊。此实验从 角度证明了CO2与NaOH溶液发生了反应。
【总结归纳】对于无明显现象的反应,可以通过改变实验装置,创设新的情境,观察到明显的反应现象,从而判断反应的发生。
25.(2018•桂林)实验课上,同学们发现一瓶久置空气中的氢氧化钠固体的瓶口有白色粉末。在老师指导下,同学们对该白色粉末的成分进行了探究。
【猜想与假设】猜想1:白色粉末是碳酸钠。
猜想Ⅱ:白色粉末是氢氧化钠。
猜想Ⅲ:白色粉末是 。
【查阅资料】CaCl2溶液、Ca(NO3)2溶液呈中性。
【实验探究】取该白色粉末溶于水形成溶液A,设计如下实验:
(1)由上述实验可知,猜想 肯定不成立。
(2)若操作①滴加过量稀硫酸有气体B产生,而滴加少量稀硫酸可能没有气体B生成,其可能的原因是 (用化学方程式回答)。
(3)适宜操作③的X溶液是 (填字母序号)
A.CaCl2溶液 B.Ca(OH)2溶液
C.Ba(OH)2溶液 D.Ca(NO3)2溶液
(4)操作④需要用到的玻璃仪器是 。
(5)请写出操作⑤的两种方案并得出结论。
方案一: 。
方案二: 。
三.解答题(共2小题)
26.(2019•贵港)某化学兴趣小组在学习金属知识后,对金属钙及其化合物的化学性质非常感兴趣,并进行了以下实验探究。
(1)对金属钙的化学性质进行探究
【提出问题】金属钙能否与水反应?
【实验探究】取一粒金属钙投入盛有50mL水的烧杯中,钙粒与水剧烈反应,四处游动,产生气泡,溶液出现浑浊,用手触摸烧杯外壁,感觉发热。反应结束放置一段时间后,溶液变澄清,往烧杯中滴入无色酚酞试液,溶液变红色。
【实验结论】金属钙能与水反应。经进一步检验,产生的气体能燃烧。请写出钙与水反应的化学方程式 。
【交流与反思】反应结束放置一段时间后,溶液变澄清的原因是 。
(2)对久置于空气中的“生石灰”干燥剂的组成成分及含量进行探究
【查阅资料】Ca(OH)2加热到一定温度时会发生分解反应,生成两种氧化物。
【实验探究】该小组称取10.0g干燥剂样品于控温电加热器中,按如图所示装置进行实验(装置气密性良好,装置A、B、C中药品足量,实验操作正确)
【实验数据记录】充分反应后,产物被完全吸收,A装置增重0.9g,B装置增重2.2g
【分析与结论】该包干燥剂的成分有 (填化学式),其中Ca(OH)2的质量为 g。
【反思与拓展】
①停止加热后,需要通入N2一段时间的目的是 。
②若没有C装置,会导致含量测定结果偏小的成分是 。
27.(2018•贺州)现有一包黑色固体粉,可能含有炭粉、CuO、Fe3O4中的两种或者三种,某化学兴趣小组通过实验探究其成分
。
(1)提出问题:该黑色固体粉末成分是什么?
(2)作出猜想:
猜想一:混合固体是炭粉、CuO
猜想二:混合固体是炭粉、Fe3O4
猜想三:混合固体是 (两种物质写不全不给分)
猜想四:混合固体是炭粉、CuO、Fe3O4
(3)查阅资料:Fe3O4为黑色粉末,能与盐酸反应,含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN(硫氰化钾)溶液时变成
红色,Fe(OH)2是一种白色沉淀。
(4)实验探究:取一定量的固体于试管中,加足量的盐酸,充分反应后有部分固体溶解,过滤,得到滤液A,
并对滤液A的成分进行如下探究:
实验操作
实验现象
实验结论
步骤一:取一定量滤液A于试管中,加入足量的铁粉
无红色固体析出
该固体物质一定没有
步骤二:又取一定量的滤液A于试管中,加入少量的KSCN(硫氰化钾)溶液
溶液变成红色
滤液A中还一定含有的物质是
步骤三:再取一定量的滤液A于试管中,加入足量的NaOH溶液
有红褐色沉淀生成,同时还有少量的白色沉淀生成,白色沉淀迅速
变成灰绿色,最后面变成红褐色
滤液A中还一定含有的物质是
(5)讨论交流:
①通过以上实验,猜想 成立。
②写出Fe3O4与盐酸反应的化学方程式 。
③Fe3O4与盐酸反应时元素的化合价没有改变,请大家推断Fe3O4中铁元素的化合价为 (写两种价态才得分)。
(6)拓展:请写出同种元素显不同化合价的一种盐 (其它合理答案也得分)(写化学式)。
广西2018-2020年中考化学试题分类(11)——化学实验探究
一.选择题(共14小题)
1.(2020•南宁)下列实验探究与结论不相符的是( )
选项
A
B
C
D
实验
探究
结论
水发生了化学变化
分子在不断运动
不同物质在同一溶剂中的溶解性不同
蜡烛熄灭时产生的白烟具有可燃性
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解答】解:A、过程中水变成水蒸气,没有生成新物质,是物理变化,该选项说法不正确;
B、过程中右边烧杯中的液体变红色,是因为浓氨水中的氨分子是不断运动的,运动到右边烧杯中时,和水结合生成氨水,氨水显碱性,能使酚酞试液变红色,该选项说法正确;
C、过程中碘溶解的比高锰酸钾少,说明不同物质在同一溶剂中的溶解性不同,该选项说法正确;
D、熄灭蜡烛,点燃白烟,白烟燃烧起来,说明蜡烛熄灭时产生的白烟具有可燃性,该选项说法正确。
故选:A。
2.(2020•南宁)下列实验方法能达到实验目的的是( )
实验目的
试验方法
A
鉴别碳粉和四氧化三铁粉末
观察颜色
B
除去生石灰中混有的碳酸钙
加入适量的稀盐酸,过滤
C
分离NaCl和CuCl2混合溶液
加入适量的NaOH溶液,过滤
D
除去KNO3溶液中混有的KCl
加入适量的AgNO3溶液,过滤
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解答】解:A、碳粉和四氧化三铁都是黑色粉末,观察颜色不能区分两种物质,该选项不能达到实验目的;
B、稀盐酸和氧化钙反应生成氯化钙和水,和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,该选项不能达到实验目的;
C、氢氧化钠和氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠,过滤得到氯化钠溶液和氢氧化铜沉淀,不能达到分离的目的,该选项不能达到实验目的;
D、硝酸银和氯化钾反应生成氯化银沉淀和硝酸钾,过滤得到硝酸钾溶液,该选项能够达到实验目的。
故选:D。
3.(2019•玉林)下列实验方案设计合理的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别氯化钠、硝酸铵固体
分别加适量水溶解,触摸容器外壁
B
鉴别甲烷、一氧化碳、氢气
分别点燃,观察火焰颜色
C
除去NaCl溶液中少量的CuCl2
加入适量的KOH溶液,过滤
D
除去KC1固体中少量的MnO2
加足量水溶解,过滤,洗涤,干燥
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解答】解;A、硝酸铵溶于水,溶液温度降低,氯化钠溶于水,溶液温度基本不变,故A正确;
B、甲烷、一氧化碳、氢气燃烧时的火焰都是蓝色,不能鉴别,故B错误;
C、氢氧化钾和氯化铜反应生成氯化钾对于氯化钠也是杂质,故C错误;
D、二氧化锰难溶于水,所以除去KC1固体中少量的MnO2应该加足量水溶解,过滤,蒸发结晶,故D错误。
故选:A。
4.(2019•百色)下列实验目的所对应的实验操作中,正确的是( )
选项
实验目的
实验操作
A
除去二氧化锰固体中混有的少量炭粉
加入水溶解、过滤
B
除去NaCl固体中混有的少量泥沙
加水溶解、蒸发结晶
C
鉴别羊毛纤维与化学纤维
灼烧,闻气味
D
鉴别H2和CH4
点燃后分别在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解答】解:A、二氧化锰、炭粉都不溶于水,通过加入水溶解、过滤不能达到实验目的;
B、加水溶解、过滤除去泥沙、蒸发结晶才能够得到氯化钠,该选项不能达到实验目的;
C、灼烧时,能够产生烧焦羽毛的气味的羊毛纤维,另一种是化学纤维,该选项能够达到实验目的;
D、点燃后分别在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯,烧杯内壁都出现水珠,该选项不能达到实验目的。
故选:C。
5.(2019•百色)下列实验方案中,设计合理的是( )
A.用酒精浸泡牵牛花自制酸碱指示剂
B.用过滤的方法将硬水转化为软水
C.用燃烧木条的方法制备纯净的二氧化碳气体
D.常温下用水区分一氧化碳和氮气
【答案】A
【解答】解:A、某些植物的花瓣的汁液可作酸碱指示剂,可用酒精浸泡牵牛花自制酸碱指示剂,故选项实验方案设计合理。
B、过滤只能除去不溶性杂质,不能除去水中的可溶性钙镁化合物,不能将硬水转化为软水,故选项实验方案设计不合理。
C、木条在空气中燃烧产生二氧化碳气体,操作繁琐,不易收集到纯净的二氧化碳气体,故选项实验方案设计不合理。
D、一氧化碳和氮气均难溶于水,常温下不能用水区分一氧化碳和氮气,故选项实验方案设计不合理。
故选:A。
6.(2019•南宁)下列图示实验及其描述正确的是( )
A.稀释浓硫酸
B.观察到铁丝剧烈燃烧
C.电解水时,产生氢气和氧气的体积比约为2:1
D.将盐酸与碳酸钙混合反应后,托盘天平仍维持平衡
【答案】C
【解答】解:A、稀释浓硫酸时,要把浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中,同时用玻璃棒不断搅拌,以使热量及时的扩散;一定不能把水注入浓硫酸中;故选项图示实验错误。
B、常温下的铁丝在氧气中不能燃烧,故选项图示实验错误。
C、电解水时,可观察到:与电源正极相连的试管内产生的气体体积少,与电源负极相连的试管内的气体体积多;且两者的体积之比大约是1:2,故选项图示实验及其描述正确。
D、将盐酸与碳酸钙混合反应后,碳酸钙与稀盐酸反应生成二氧化碳气体,托盘天平不能维持平衡,故选项图示实验及其描述错误。
故选:C。
7.(2019•南宁)下列实验探究正确的是( )
序号
实验目的
实验操作
结论
A
除去氢气中混有的水蒸气
通入氢氧化钠溶液
得到干燥的氢气
B
分离Ca(OH)2和CaCO3固体
加入足量的水,溶解并过滤
得到纯净的CaCO3
C
探究酒精是否含有碳元素
点燃酒精,将内壁沾有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方
酒精含有碳元素
D
配制50g质量分数为6%的NaCl溶液
称取3gNaCl,在量取液体体积时俯视读数,搅拌溶解
所得溶液的溶质质量分数偏小
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解答】解:A、氢氧化钠溶液不具有吸水性,不能吸收氢气中混有的水蒸气,故选项实验探究错误。
B、氢氧化钙微溶于水,碳酸钙难溶于水,不能用溶解、过滤的方法进行分离,故选项实验探究错误。
C、点燃酒精,将内壁沾有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方,石灰水变浑浊,说明生成了二氧化碳,二氧化碳中含有碳元素,反应物氧气中只含有氧元素,说明酒精含有碳元素,故选项实验探究正确。
D、称取3gNaCl,在量取液体体积时俯视读数,搅拌溶解,会造成实际量取的水的体积偏小,则使溶质质量分数偏大,故选项实验探究错误。
故选:C。
8.(2019•贵港)下列实验方案能达到实验目的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别O2、N2、CO2三种气体
分别把燃着的木条伸入瓶中,观察现象
B
检验CO32﹣
滴入稀盐酸,有气泡产生
C
分离CO2和CO混合气体
先通入NaOH溶液,再加入稀硫酸
D
除去NaOH溶液中少量的Na2CO3
加入适量CaCl2溶液,过滤
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解答】解:A、把燃着的木条分别伸入三个集气瓶中,若木条熄灭,则是氮气、二氧化碳;若木条燃烧更旺,则是氧气;不能鉴别,故选项实验方案不能达到实验目的。
B、滴入稀盐酸,有气泡产生,不一定含有碳酸根离子,也可能是活泼金属等,故选项实验方案不能达到实验目的。
C、CO2能与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,CO不与氢氧化钠溶液反应,可先分离出一氧化碳;在显溶液中滴加稀硫酸,生成二氧化碳气体,能分离出二氧化碳;故选项实验方案能达到实验目的。
D、Na2CO3能与适量CaCl2溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,能除去杂质但引入了新的杂质氯化钠,不符合除杂原则,故选项实验方案不能达到实验目的。
故选:C。
9.(2018•百色)下列实验操作能达到实验目的是( )
选项
实验目的
实验操作
A
除去CO2中少量的CO
点燃
B
除去CuSO4溶液中的少量FeSO4
加入足量的铜粉
C
鉴别澄清石灰水和NaOH溶液
加入稀盐酸
D
鉴别化肥KNO3和NH4Cl
取样与熟石灰混合研磨,闻气味
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解答】解:A、二氧化碳中的少量一氧化碳不能被点燃,该选项不能达到实验目的;
B、加入足量的铜粉时,铜不能和硫酸亚铁反应,因此不能除去硫酸亚铁,该选项不能达到实验目的;
C、稀盐酸和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,和氢氧化钙反应生成氯化钙和水,反应时都无明显现象,无法区分氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液,该选项不能达到实验目的;
D、取样与熟石灰混合研磨,能够产生刺激性气味的氯化铵,另一种是硝酸钾,该选项能够达到实验目的。
故选:D。
10.(2018•河池)下列实验方案能达到实验目的是( )
序号
实验目的
实验方案
A
检验某集气瓶中的气体是否是二氧化碳
将燃着的木条伸入集气瓶中
B
验证稀盐酸与NaOH溶液是否恰好完全反应
向反应溶液中滴加AgNO3溶液
C
除去N2的少量H2
将气体依次通入灼热CuO和浓硫酸
D
稀释浓硫酸
将水沿着烧杯内壁慢慢注入浓硫酸中,并不断搅拌
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解答】解:A、将燃着的木条伸入集气瓶中,如果燃烧的木条熄灭,也不能确定气体一定是二氧化碳,这是因为能使燃烧的木条熄灭的气体不一定是二氧化碳,还可能是氮气、稀有气体等,该选项不能达到实验目的;
B、盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,无论是否恰好完全反应,反应生成的氯化钠能和硝酸银反应生成白色沉淀氯化银,该选项不能达到实验目的;
C、将气体依次通入灼热CuO和浓硫酸时,通过氧化铜时能够除去氢气,通过浓硫酸时能够除去反应生成的水,该选项能够达到实验目的;
D、稀释浓硫酸时,不能将水沿着烧杯内壁慢慢注入浓硫酸中,应该把浓硫酸缓缓注入水中,并且用玻璃棒不断搅拌。
故选:C。
11.(2018•贺州)下列根据实验目的所设计的实验方案中,不正确的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
分离CO2和CO混合气体
先通入NaOH溶液再加稀硫酸
B
分离Mg(OH)2、CuC12、NaCl
依次加入:水、NaOH溶液、稀盐酸
C
除去部分变质的NaOH中的杂质
加水溶解,滴加适量的CaCl2溶液
D
除去CuSO4溶液中少量的H2SO4
加过量的氧化铜,再过滤
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解答】解:A、二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,一氧化碳不能,先通入NaOH溶液,能分离出一氧化碳;再加稀硫酸,碳酸钠能与稀硫酸反应生成二氧化碳,能分离出二氧化碳,故选项实验方案正确。
B、氢氧化镁难溶于水,CuC12、NaCl易溶于水,加入水,能分离出氢氧化镁;再加氢氧化钠溶液,氯化铜与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠,过滤,向滤渣中加入稀盐酸,氢氧化铜与稀盐酸反应生成氯化铜和水,能分离出氯化钠、氯化铜,故选项实验方案正确。
C、碳酸钠能与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,能除去杂质但引入了新的杂质氯化钠,不符合除杂原则,故选项实验方案错误。
D、H2SO4能与过量的氧化铜反应生成硫酸铜和水,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项实验方案正确。
故选:C。
12.(2018•贵港)下列实验操作能达到实验目的是( )
选项
实验目的
实验操作
A
分离Ca(OH)2和CaCO3固体粉末
加水溶解、过滤
B
除去CO2气体中少量HCl气体
通过NaOH溶液
C
检验废水中是否含有SO42﹣
滴加BaCl2溶液
D
鉴别溶液:BaCl2、NaOH、HCl、MgSO4
将组内物质相互混合,观察现象
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解答】解:A、Ca(OH)2固体微溶于水,CaCO3固体粉末不溶于水,因此不能加水溶解、过滤的方法分离,故选项所采取的方法错误。
B、HCl气体能与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和水,二氧化碳也能与氢氧化钠溶液反应,因此除去CO2气体中少量HCl气体不能通过NaOH溶液,故选项所采取的方法错误。
C、检验废水中是否含有SO42﹣,不能用氯化钡溶液,因为即使产生白色沉淀,也有可能是氯化银沉淀,故选项所采取的方法错误。
D、四种溶液两两混合,产生两次白色沉淀的是硫酸镁,全部无明显现象的是盐酸,向白色沉淀中滴加盐酸,白色沉淀溶解的原溶液时氢氧化钠溶液,白色沉淀不溶解原溶液是氯化钡溶液,因此鉴别溶液BaCl2、NaOH、HCl、MgSO4,可将组内物质相互混合,观察现象,故选项所采取的方法正确。
故选:D。
13.(2018•桂林)下列操作、现象和结论都正确的是( )
序号
操作
现象
结论
A
向某固体滴加稀盐酸
有气泡产生
该固体是碳酸盐
B
在空气中加热除去碳粉中的杂质铜粉
粉末完全变黑
碳粉中杂质已除尽
C
向某固体滴加氢氧化钾溶液,微热,将湿润的红色石蕊试纸接近试管口
试纸变蓝
该固体含铵根离子
D
向某无色溶液中滴加氯化钡溶液
有白色沉淀产生
该溶液中含有硫酸根离子或银离子
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解答】解:A、向某固体滴加稀盐酸,有气泡产生,该固体不一定是碳酸盐,也可能是活泼金属等,故选项操作、现象和结论有错误。
B、碳粉、铜粉在空气中加热,分别生成二氧化碳气体、氧化铜,不但能把杂质除去,也会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项操作、现象和结论错误。
C、向某固体滴加氢氧化钾溶液,微热,将湿润的红色石蕊试纸接近试管口,试纸变蓝说明生成了氨气,则该固体含铵根离子,故选项操作、现象和结论正确。
D、向某无色溶液中滴加氯化钡溶液,有白色沉淀产生,该溶液中不一定含有硫酸根离子或银离子,也可能含有碳酸根离子,故选项操作、现象和结论错误。
故选:C。
14.(2018•南宁)下列实验方案,能实现对应实验目的是( )
项目
实验目的
实验方法
A
检验氢氧化钠是否变质
取样品,加水溶解后滴加酚酞试液观察溶液是否变红
B
区别硬水和软水
取等量样品分别加入等量肥皂水,搅拌,观察产生泡沫情况
C
比较镁、铁、铜的金属活动性顺序
将铁丝和铜丝分别浸入硝酸镁溶液中,
观察溶液颜色的变化情况
D
检验甲烷中是否混有氢气
将气体点燃,在火焰上方罩一个冷而干
燥的烧杯,观察烧杯内壁是否出现水滴
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解答】解:A、变质后的氢氧化钠溶液中含有碳酸钠,氢氧化钠、碳酸钠均显碱性,均能使酚酞试液变红色,不能检验氢氧化钠是否变质,故选项实验方案不能实现对应实验目的。
B、硬水和软水的区别在于所含的钙镁离子的多少,可用肥皂水来区分硬水和软水,加入肥皂水,若产生泡沫较多,则是软水,若产生泡沫较少,则是硬水,可以鉴别,故选项实验方案能实现对应实验目的。
C、将铁丝和铜丝分别浸入硝酸镁溶液中,均不反应,说明了活动性镁>铁,镁>铜,无法比较锌和铜的金属活动性,故选项实验方案不能实现对应实验目的。
D、氢气、甲烷燃烧均有水生成,用冷而干燥的烧杯无法鉴别,故选项实验方案不能实现对应实验目的。
故选:B。
二.实验探究题(共11小题)
15.(2020•柳州)钙是一种非常活泼的金属,常温下能与水发生反应,反应的化学方程式为:Ca+2H2O═Ca(OH)2+H2↑.在实验室,某兴趣小组先将一定量的硫酸铜溶液倒入烧杯中,再取一块钙加入到硫酸铜溶液中,观察到有大量气泡产生,同时有蓝色沉淀生成。充分反应后过滤,得到滤液和蓝色滤渣,兴趣小组对滤渣的成分进行探究。
【提出问题】滤渣的成分是什么?
【查阅资料】Ca(OH)2微溶于水,Cu(OH)2不溶于水。
【猜想与假设】猜想一:全部是Ca(OH)2
猜想二:全部是Cu(OH)2
猜想三: Ca(OH)2和Cu(OH)2的混合物。
小东从物理性质进行分析后认为猜想 一 不合理,理由是 Ca(OH)2是白色固体,而滤渣是蓝色的 。
【实验与验证】
实验
实验操作
实验现象
实验结论
实验Ⅰ
取少量蓝色滤渣放入烧杯中,加入适量的水溶解后过滤,将滤液分成两等份,向其中一份滴入酚酞试液
滴入酚酞后滤液呈 红 色
滤液显碱性,证明滤液中有OH﹣离子
实验Ⅱ
向实验Ⅰ的另一份滤液中滴入Na2CO3溶液
有白色沉淀
证明滤液中有 Ca2+ 离子
【结论与反思】根据实验Ⅰ和实验Ⅱ可以证明猜想 三 正确,写出实验Ⅱ中发生反应的化学方程式 Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH 。
【拓展与延伸】Na和Ca都是非常活泼的金属,都能与O2反应生成过氧化物。这两种过氧化物与水反应的化学方程式分别为:2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑和2CaO2+2H2O═2Ca(OH)2+O2↑.长途运输鱼苗时常选择CaO2作供氧剂而不选择Na2O2的原因是 生成的Ca(OH)2微溶于水,覆盖在CaO2表面,阻止了反应的进行,随着运输过程中的震动,CaO2又与水反应,可以长时间持续缓慢产生氧气,又由于Ca(OH)2微溶于水,使溶液碱性很弱,均有利于鱼苗长途运输 。
【答案】【猜想与假设】Ca(OH)2和Cu(OH)2的混合物;一;Ca(OH)2是白色固体,而滤渣是蓝色的;
【实验与验证】红;Ca2+;
【结论与反思】三;Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH;
【拓展与延伸】生成的Ca(OH)2微溶于水,覆盖在CaO2表面,阻止了反应的进行,随着运输过程中的震动,CaO2又与水反应,可以长时间持续缓慢产生氧气,又由于Ca(OH)2微溶于水,使溶液碱性很弱,均有利于鱼苗长途运输。
【解答】解:【猜想与假设】因为氢氧化钙与硫酸铜的反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钙,反应物氢氧化钙微溶于水,如果氢氧化钙过量,滤渣就为Ca(OH)2和Cu(OH)2的混合物,滤渣为蓝色,氢氧化钙的是白色,所以猜想一Ca(OH)2不合理,故填:Ca(OH)2和Cu(OH)2的混合物;一;Ca(OH)2是白色固体,而滤渣是蓝色的;
【实验与验证】依据实验Ⅰ的实验操作向其中一份滴入酚酞试液,实验结论滤液显碱性,证明滤液中有OH﹣离子,所以实验现象为滴入酚酞溶液显红色,依据实验Ⅱ的实验操作向实验Ⅰ的另一份滤液中滴入Na2CO3溶液,实验现象有白色沉淀,所以得出实验结论是滤液含有Ca2+离子,故填:红;Ca2+;
【结论与反思】整体分析可知滤渣是蓝色含中含Cu(OH)2,通过【实验与验证】得出含有Ca(OH)2,所以猜想三正确,因为碳酸钠与氢氧化钙的反应生成碳酸钙和氢氧化钠化学方程式为Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH,故填:三;Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH;
【拓展与延伸】依据题中反应2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑可知氢氧化钠极易溶于水,使溶液碱性增强,不利于鱼苗生存,而2CaO2+2H2O═2Ca(OH)2+O2↑可知生成的Ca(OH)2微溶于水,覆盖在CaO2表面,阻止了反应的进行,随着运输过程中的震动,CaO2又与水反应,可以长时间持续缓慢产生氧气,又由于Ca(OH)2微溶于水,使溶液碱性很弱,均有利于鱼苗长途运输,故填:生成的Ca(OH)2微溶于水,覆盖在CaO2表面,阻止了反应的进行,随着运输过程中的震动,CaO2又与水反应,可以长时间持续缓慢产生氧气,又由于Ca(OH)2微溶于水,使溶液碱性很弱,均有利于鱼苗长途运输。
16.(2020•南宁)某化学兴趣小组在实验室发现一瓶混入Na2CO3的NaOH固体。于是他们对该固体中Na2CO3的含量进行探究。
【查阅资料】Ⅰ.碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的固体混合物。
Ⅱ.无水硫酸铜是一种白色固体,遇水会变成蓝色。
【提出问题】该固体中Na2CO3的质量分数是多少?
【反应原理】碳酸钠与稀硫酸反应会生成CO2,反应的化学方程式为 Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑ 。
【制定计划】同学们设计了两种实验方案(装置气密性良好,浓硫酸、碱石灰均足量)。
方案甲:用图1所示装置测定反应后生成CO2的质量。称取一定质量的样品于锥形瓶中,通入一段时间空气后,向样品中滴加稀硫酸,待样品反应完全,继续通入一段时间空气后,测出生成CO2的质量,计算。
方案乙:用图2所示装置测定反应生成CO2的体积。称取一定质量的样品,将样品和足量稀硫酸分别置于Y形管a、b处(此时量气管液面在零刻度处),倾斜Y形管,使反应发生,待样品反应完全,测出生成CO2的体积,计算。
【分析与讨论】
(1)方案甲中,浓硫酸的作用是 吸收水分,干燥二氧化碳 ;为测出生成CO2的质量,需要在样品反应前后分别称量装置 C (填装置序号)的质量。方案乙中,植物油的作用是 防止二氧化碳与水接触 ;反应结束后,应 调节水准管高度,使两端液面相平 ,然后根据液面读出生成CO2的体积。
(2)小红同学认为方案甲的装置设计还存在一个明显缺陷,可增加图3中的一个装置进行改进,改进后整套装置的连接顺序为 GABCD (按气流方向填装置序号)。
(3)小青同学认为,还可以用“沉淀法”进行测定:称取一定质量的样品放入试管中, 加水溶解,滴加足量的氯化钡溶液,滤出沉淀,洗涤、干燥,称量沉淀质量 ,计算。
【进行实验】同学们在完善实验方案后,测出了该NaOH固体中Na2CO3的质量分数。
【反思与评价】设计实验方案应使实验简便、误差小。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:[实验原理】因为碳酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,故填:Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑;
[分析讨论】(1)分析方案甲图1装置图可知,进入C装置的二氧化碳需要干燥,使测量二氧化碳质量更准确,所以浓硫酸的作用是吸收水分,干燥二氧化碳气体,因为C装置是用来吸收二氧化碳气体,并称量前后质量,依据前后质量差计算二氧化碳的智量,所以需要称量C装置,因为二氧化碳能溶于水并且能与水反应,分析方案乙的图2装置可知,植物油的作用是防止二氧化碳与水接触,使测量二氧化碳的体积准确,因为气体体积与气体压强成反比,读取反应前后量气管气体体积时要在等压的情况下,所以应调节量气管的高度,使两端液面相平,故填:吸收水分,干燥二氧化碳气体;C;防止二氧化碳与水接触;调节量气管高度,使两端液面相平;
(2)因为空气中含有二氧化碳,通入空气中二氧化碳也会被C装置吸收,使测定结果偏大,分析方案甲图1装置可知缺少一个吸收空气中二氧化碳的装置,所以可以选择图3中的G装置放在A装置前,
所以连接顺序是GABCD,故填:GABCD;
(3)本实验目的是测量氢氧化钠和碳酸钠混合物中碳酸钠的含量,用“沉淀法”就是加入使碳酸钠沉淀的沉淀剂,然后称量沉淀质量进行计算。所以实验方案是称取一定质量的样品放入试管内,加入溶解,滴加足量的氯化钡溶液,滤出沉淀、洗涤,干燥称量其质量,故填:加水溶解,滴加足量的氯化钡溶液,滤出沉淀,洗涤,干燥称量质量。
17.(2020•贵港)某校甲、乙兴趣小组同学在学习酸、碱、盐、金属的化学性质后,分别做了A、B、C三组实验:
甲、乙小组同学都观察到C组实验的现象为 产生白色沉淀 。实验结束后,甲、乙小组同学分别同时将三组实验反应后的物质各倒入一个洁净的烧杯中,都观察到有气泡产生。甲、乙小组同学分别对气体成分及充分反应后烧杯中溶液的溶质成分进行探究。
【查阅资料】
①2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑
②NaAlO2+HCl+H2O═NaCl+Al(OH)3↓
③Al(OH)3+NaOH═NaAlO2+2H2O
【实验探究】
实验操作
实验现象
实验结论
甲组
甲取少量烧杯中的溶液于试管中,滴入紫色石蕊溶液
紫色石蕊溶液变红色
气体为CO2、H2;溶液中溶质一定含有AlCl3、NaCl、 CaCl2 、HCl
乙组
分别取少量烧杯中的溶液于两支试管中
往一支试管中先滴入足量BaCl2溶液,再滴入无色酚酞溶液
只观察到溶液变红色
气体为H2;溶液中溶质一定含有NaAlO2、NaCl、NaOH
往另一支试管中不断滴入稀盐酸
刚开始,没有明显变化,逐渐产生白色沉淀,(最终沉淀消失)
【交流与反思】(1)乙小组同学讨论后认为,甲组同学得出气体成分的结论不严谨,其理由是 加入紫色石蕊溶液后,试管中溶液变红色,说明有盐酸存在。若盐酸来自试管A中,则说明A中盐酸过量,此时铝一定反应完了,混合后一定不会产生氢气;若盐酸来自试管B中,试管A中若铝过量,混合后铝和盐酸接触,发生反应生成氢气;若试管A和试管B中盐酸均剩余,混合后也不会产生氢气 。
(2)甲、乙小组同学所做实验相同,得出的实验结论却不同,原因是 他们反应物的用量不同 。
【拓展与应用】
只用一条化学方程式表示AlCl3与过量NaOH在溶液中的反应: AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:因为C组实验的反应方程式为Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH,CaCO3 为白色沉淀,故填:产生白色沉淀;
【实验探究】甲组:依据A、B、C三组实验所用的药品和相关的反应原理,又因为甲组实验现象是紫色石蕊溶液变红色,说明溶质中一定含有HCl,则钙离子不会形成沉淀,所以溶液中的溶质还应有CaCl2,故填:CaCl2;
乙组:从乙组实验结论可知,溶液中含有氢氧化钠,根据酸碱优先反应,刚开始加入的盐酸与氢氧化钠发生了反应,没有明显现象;当盐酸不断滴入时,依据【查阅资料】②NaAlO2+HCl+H2O═NaCl+Al(OH)3↓可知滴入盐酸与其中的偏铝酸钠反应,生成氢氧化铝白色沉淀,随着盐酸的加入沉淀溶解生成AlCl3,所以观察到的实验现象是刚开始,没有明显变化,逐渐产生白色沉淀,(最终沉淀消失),故填:刚开始,没有明显变化,逐渐产生白色沉淀,(最终沉淀消失);
【交流与反思】(1)加入紫色石蕊溶液后,试管中溶液变红色,说明有盐酸存在。若盐酸来自试管A中,则说明A中盐酸过量,此时铝一定反应完了,混合后一定不会产生氢气;若盐酸来自试管B中,试管A中若铝过量,混合后铝和盐酸接触,发生反应生成氢气;若试管A和试管B中盐酸均剩余,混合后也不会产生氢气,所以甲组同学得出气体成分的结论不严谨,故填:加入紫色石蕊溶液后,试管中溶液变红色,说明有盐酸存在。若盐酸来自试管A中,则说明A中盐酸过量,此时铝一定反应完了,混合后一定不会产生氢气;若盐酸来自试管B中,试管A中若铝过量,混合后铝和盐酸接触,发生反应生成氢气;若试管A和试管B中盐酸均剩余,混合后也不会产生氢气;
(2)甲、乙小组同学所做实验虽然相同,但他们所取反应的量不相同,则每个试管反应后的物质就不同,混合后的物质也就不同,故填:他们反应物的用量不同;
【拓展与应用】AlCl3与过量NaOH分两步反应,第一步:AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl,第二步:Al(OH)3+NaOH═NaAlO2+2H2O将两步反应加和得总反应为AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O,故填:AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O。
18.(2019•柳州)NaHCO3是初中化学教材中重点介绍的一种盐,俗名 小苏打 ,NaHCO3溶液呈碱性。某化学兴趣小组要制取一瓶NaHCO3溶液,他们向NaOH溶液中通入了一定量的CO2,然后对反应后所得到的溶液进行探究。
【提出问题】
反应后溶液中溶质的组成是什么?
【查阅资料】
(1)NaHCO3不仅可以与盐酸反应,也可以与NaOH溶液反应。与NaOH溶液反应的化学方程式为:NaHCO3+NaOH═Na2CO3+H2O。
(2)向NaOH溶液中通入少量CO2,反应的化学方程式为:CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O.继续通入过量CO2,反应的化学方程式为:Na2CO3+H2O+CO2═2NaHCO3。
【猜想与假设】
猜想一:含有NaOH、Na2CO3;
猜想二:只含有 Na2CO3 ;
猜想三:含有Na2CO3、NaHCO3;
猜想四:只含有NaHCO3。
【设计实验】
实验步骤
实验现象
解释或结论
①取少量样品于试管中,滴加几滴无色酚酞试液。
溶液呈红色。
证明溶液显碱性。
②另取少量样品于试管中,加入足量的BaCl2溶液,反应完全后,静置过滤。
加入BaCl2溶液时观察到的现象 产生白色沉淀 。
证明溶质中有Na2CO3.
③向实验②所得的滤液中滴加稀盐酸。
有无色无味的气体产生,该气体能使澄清石灰水变浑浊。
证明实验②所得的滤液中有 NaHCO3 。
【结论与反思】
(1)有同学认为实验①观察到的现象及结论足以证明溶液中有NaOH.你是否同意?请说出理由 不同意,是因为碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液都是显碱性溶液,也能使酚酞试液变红色 。
(2)写出实验③中产生气体的化学方程式 NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑ 。
(3)通过实验①、②、③所观察到的现象及结论,最终得出猜想 三 是正确的。
【拓展与提升】
实验室现有一瓶NaOH溶液和足量CO2气体,要制取一瓶溶质只有Na2CO3的溶液,请完善以下实验方案,仪器可以任意选择。
实验方案:先用量筒将NaOH溶液均匀分成两等份, 向一份NaOH溶液中通入足量的CO2使之变成NaHCO3溶液,将NaHCO3溶液与另一份NaOH溶液混合,恰好反应后得到Na2CO3溶液 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:NaHCO3是初中化学教材中重点介绍的一种盐,俗名小苏打。
故填:小苏打。
【猜想与假设】
猜想一:氢氧化钠过量时含有NaOH、Na2CO3;
猜想二:氢氧化钠恰好和二氧化碳完全反应时只含有Na2CO3;
猜想三:氢氧化钠完全反应并且部分碳酸钠和二氧化碳反应时含有Na2CO3、NaHCO3;
猜想四:碳酸钠完全和二氧化碳反应时只含有NaHCO3。
故填:Na2CO3。
【设计实验】
实验过程如下所示:
实验步骤
实验现象
解释或结论
①取少量样品于试管中,滴加几滴无色酚酞试液。
溶液呈红色。
证明溶液显碱性。
②另取少量样品于试管中,加入足量的BaCl2溶液,反应完全后,静置过滤。
加入BaCl2溶液时观察到产生白色沉淀。
证明溶质中有Na2CO3.
③向实验②所得的滤液中滴加稀盐酸。
有无色无味的气体产生,该气体能使澄清石灰水变浑浊。
证明实验②所得的滤液中有NaHCO3.
【结论与反思】
(1)不同意,是因为碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液都是显碱性溶液,也能使酚酞试液变红色。
故填:不同意,是因为碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液都是显碱性溶液,也能使酚酞试液变红色。
(2)实验③中碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式:NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑。
故填:NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑。
(3)通过实验①、②、③所观察到的现象及结论可知,溶液中含有碳酸钠和碳酸氢钠,最终得出猜想三是正确的。
故填:三。
【拓展与提升】
实验方案:先用量筒将NaOH溶液均匀分成两等份,向一份NaOH溶液中通入足量的CO2使之变成NaHCO3溶液,将NaHCO3溶液与另一份NaOH溶液混合,恰好反应后得到Na2CO3溶液。
故填:向一份NaOH溶液中通入足量的CO2使之变成NaHCO3溶液,将NaHCO3溶液与另一份NaOH溶液混合,恰好反应后得到Na2CO3溶液。
19.(2019•河池)实验室存放盐溶液的柜子里,有一瓶无色溶液的标签因受到腐蚀而破损,如图所示。某兴趣小组同学对其成分进行探究。
【提出问题】这瓶是什么溶液呢?
【猜想与假设】经了解得知,这瓶无色溶液可能是碳酸钾、硫酸钾、氯化钾、硝酸钾中的某一种溶液。
【推理分析】小组同学为了确定该溶液的成分,他们进行了以下分析:
(1)甲同学根据物质的组成元素认为一定不可能是 氯化钾(或KCl) 溶液。
(2)乙同学认为也不可能是硝酸钾溶液,他的依据是 硝酸钾的化学式中钾的原子个数为1,而标签中为2 。
【设计实验】为了确定该溶液究竟是剩余两种溶液中的哪一种,丙同学设计了如下实验:
实验操作
实验现象
实验结论
取少量该溶液于试管中,逐滴加入氯化钡溶液
产生白色沉淀
该溶液一定是碳酸钾溶液
【实验反思】
(1)丁同学认为丙的结论不合理,理由是 硫酸钾溶液与氯化钡溶液反应也产生白色沉淀 。
(2)在丙同学实验的基础上,丁同学继续进行实验,实验方案如下:
实验操作
实验现象
实验结论
取丙同学实验所得的白色沉淀于试管中,滴加适量的 稀盐酸 ,振荡
有气泡产生 ,
沉淀溶解
该溶液是碳酸钾溶液。
反应的化学方程式是 BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2↑
(3)为防止标签受到腐蚀,倾倒液体时应注意: 标签朝向手心 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)氯化钾是由钾元素和氯元素组成的,不含有氧元素,故一定不会是氯化钾溶液,故填:氯化钾;
(2)此标签中钾元素右下角的数字为2,而硝酸钾的化学式为KNO33,故不会是碳酸氢钠和硝酸钠,故填:硝酸钾的化学式中钾的原子个数为1,而标签中为2
;
【实验反思】
(1)丁同学认为丙的结论不合理,理由是硫酸钾溶液与氯化钡溶液反应也产生白色沉淀;故填:硫酸钾溶液与氯化钡溶液反应也产生白色沉淀;
(2)碳酸钡能与盐酸反应生成二氧化碳气体,而硫酸钡不能与盐酸反应,故可以直接向溶液中加入盐酸,观察是否产生气泡,故填:
实验操作
实验现象
实验结论
取丙同学实验所得的白色沉淀于试管中,滴加适量的稀盐酸,振荡
溶液中有气泡产生,沉淀溶解
该溶液是碳酸钾溶液。
反应的化学方程式是 BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2↑
(3)为防止标签被腐蚀,倾倒液体应该注意的操作是:让标签对着手心,试剂瓶口紧挨容器口,使液体缓缓流入容器中。
故填:标签朝向手心。
20.(2019•玉林)根据下列实验装置图,回答问题:
(1)A中仪器a的名称是 铁架台 ,制备氧气的化学方程式为 2KClO32KCl+3O2↑ 。
(2)B实验探究的燃烧条件是 温度达到可燃物的着火点 。
(3)C实验探究铜、铝、银三种金属的活动性顺序,试管①中无明显现象,说明铜的金属活动性比铝的 弱 (填“强”或“弱”),试管②中有明显现象,则x、y分别是 Cu和AgNO3 (填化学式)。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)A中仪器a的名称是铁架台,由于试管口没有棉花,且需加热,可知采用了加热氯酸钾和二氧化锰的混合物;
(2)实验中为了使乒乓球碎片和滤纸碎片达到相同的温度,酒精灯应加热铁片的中间位置;在实验中可以看到,放在薄铜片上的乒乓球碎片和滤纸碎片,先燃烧起来的是乒乓球碎片,这个现象说明燃烧的条件之一是温度需要达到可燃物的着火点;
(3)试管①中无明显现象,说明铜的金属活动性比铝的弱;探究铁、铜、银三种金属活动性的强弱,可以选择硫酸亚铁溶液、硝酸银溶液与铜,或铁片、银片和硫酸铜溶液,由图示实验可知,b溶液是硝酸银溶液,铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜。
答案为:(1)铁架台;2KClO3 2KCl+3O2↑; (2)温度达到可燃物的着火点;(3)弱;Cu和AgNO3。
21.(2019•百色)电子工业中常用覆铜板(以绝缘体为基材,表面覆以铜箔)为基础材料制作印刷电路板(如图所示)。印刷电路板广泛应用于电视机、计算机、手机等电子产品中。
某校初中科技小组的同学对于覆铜板制作印刷电路的原理很感兴趣,决定进行探究,请你随他们一起进行探究。
【查阅资料]
(1)覆铜板制作印刷电路的原理,是把预先设计好的电路在覆铜板上用蜡或不透水的物质覆盖,然后将覆铜板浸泡到FeCl3溶液中,利用FeCl3溶液将不需要的铜腐蚀掉,留下来的就是印刷电路。
(2)FeCl3溶液呈酸性,在与铜单质反应后Fe3+变为Fe2+,反应后有Cu2+产生。
【提出问题】FeCl3溶液为什么能将铜腐蚀掉?
【猜想假设】
(1)小明同学从资料中获知FeCl3溶液呈酸性,用石蕊试纸检验FeCl3溶液,试纸变 红 色,他认为一定是溶液中的H+与Cu发生反应,将Cu腐蚀掉,但大家用 HCl (填物质的化学式)不能与Cu反应置换出氢气的知识否定小明的观点。
(2)小文同学认为可能是FeCl3溶液与铜发生了置换反应,Fe3+将铜置换成可溶于水的Cu2+,大家也否定他的观点,因为置换反应原理是 一种单质与化合物反应生成新的单质及化合物 ,而不是一种离子置换另一种离子。
(3)根据查阅的信息,小丽同学认为这个腐蚀过程是一个新的反应,写出反应的化学方程式 2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2 。
【原理分析】根据信息和上述反应的化学方程式,得知铁元素由+3价下降为+2价的特点,从化合价的角度,小明同学又归纳出这个反应的另外两个特点:① 铜元素的化合价由0价上升为+2价 ;② 氯元素的化合价反应前后没变化 。
【拓展研究】考虑到使用后的腐蚀液富含Cu2+,具有很高的回收再利用价值,小组同学继续进行回收探究。在100mL反应后的废液中投入足量的锌粉,析出0.64gCu(若废液中仍有FeCl3剩余,则锌粉先与FeCl3反应,再与氯化铜反应),则说明原来配制的FeCl3溶液浓度至少是 32.5 g/L(g/L是质量体积浓度的单位,表示的是在每升溶液中所含溶质的质量)。
【交流讨论】经思考,小丽同学推断FeCl3溶液作为腐蚀液也可以与Fe发生反应。
请写出她的推断依据: 氯化铁具有氧化性,铁具有还原性 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:【猜想假设】
(1)小明同学从资料中获知FeCl3溶液呈酸性,用石蕊试纸检验FeCl3溶液,试纸变红色,他认为一定是溶液中的H+与Cu发生反应,将Cu腐蚀掉,但大家用HCl不能与Cu反应置换出氢气的知识否定小明的观点。
故填:红;HCl。
(2)小文同学认为可能是FeCl3溶液与铜发生了置换反应,Fe3+将铜置换成可溶于水的Cu2+,大家也否定他的观点,因为置换反应原理是一种单质与化合物反应生成新的单质及化合物,而不是一种离子置换另一种离子。
故填:一种单质与化合物反应生成新的单质及化合物。
(3)根据查阅的信息,小丽同学认为这个腐蚀过程是一个新的反应,即氯化铁和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,反应的化学方程式:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。
故填:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。
【原理分析】
从化合价的角度,小明同学又归纳出这个反应的另外两个特点:①铜元素的化合价由0价上升为+2价;②氯元素的化合价反应前后没变化。
故填:铜元素的化合价由0价上升为+2价;氯元素的化合价反应前后没变化。
【拓展研究】
设氯化铁质量至少为x,
由2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2,Zn+CuCl2═ZnCl2+Cu可知,2FeCl3~CuCl2~Zn~Cu,
2FeCl3~CuCl2~Zn~Cu,
325 64
x 0.64g
=,
x=3.25g,
原来配制的FeCl3溶液浓度至少是:=32.5g/L。
故填:32.5。
【交流讨论】
经思考,小丽同学推断FeCl3溶液作为腐蚀液也可以与Fe发生反应,她的推断依据:氯化铁具有氧化性,铁具有还原性。
故填:氯化铁具有氧化性,铁具有还原性。
22.(2019•南宁)某化学小组对碳酸氢钠和碳酸钠的制备与性质产生兴趣,他们了解到下列化学史及相关信息:
I.我国化学家侯德榜在吕布兰法和索尔维法的基础上创立了先进的侯氏制碱法,基本消除废弃物的排放,同时生产 NaHCO3和NH4Cl,请写出碳酸氢钠的一种用途: 用作发酵粉 。
II.索尔维法的原理:NaC1+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
Ⅲ.氨气(NH3)是一种有刺激性气味、极易溶于水的碱性气体。
IV.Na2CO3与HCl的反应分步进行,首先发生反应:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl
【实验目的】利用如图所示装置模拟索尔维法制备碳酸氢钠,进而制得碳酸钠。
【实验设计】
步骤1:关闭K1,打开K2使氨气进入装置C,调节气流速率,待装置C中气流平稳后,打开K1通入CO2。
步骤2:待装置C的锥形瓶内出现较多固体时,关闭K2停止通NH3,一段时间后,关闭K1停止通CO2。
步骤3:将锥形瓶内反应后的混合物过滤、洗涤、低温干燥,即得碳酸氢钠固体。
步骤4:将所得碳酸氢钠固体加热制取碳酸钠。
【表达交流】
(1)装置B中饱和 NaHCO3溶液的作用是除去CO2中混有的HCl,反应的化学方程式为 NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ 。
(2)装置C锥形瓶上连接的长颈漏斗的作用是 B (填序号)。
A.用于添加饱和食盐水 B.平衡气压 C.冷凝回流CO2
(3)步骤2中关闭K2停止通NH3后,还要继续通一段时间CO2,其目的是 使氨气充分反应 。
(4)步骤3中“低温干燥”的原因是 防止碳酸氢钠分解 。
【反思评价】有同学认为应该在长颈漏斗内放置一团蘸有酸液的棉花,理由是 防止氨气逸出污染环境 。
【延伸拓展】该小组继续探究碳酸钠的性质,向碳酸钠溶液中逐滴加入足量的稀盐酸,观察到: 开始滴加少量稀盐酸没有气泡冒出,加入一定体积的稀盐酸后才会开始产生气泡 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:I.碳酸氢钠可用作发酵粉,可用于治疗胃酸过多等;故填:用作发酵粉;
【表达交流】(1)氯化氢能与碳酸氢钠溶液反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式为NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑.故填:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑;
(2)长颈漏斗与外界空气相通,三颈烧瓶上连接的长颈漏斗的主要作用是平衡气压;故填:B;
(3)关闭K2停止通NH3后,还要继续通一段时间CO2,其目的是形成酸性环境,利于使氨气充分反应。故填:使氨气充分反应;
(4)碳酸氢钠在加热的条件下会分解为碳酸钠、水和二氧化碳,为了防止碳酸氢钠分解,所以步骤3中要“低温干燥”;故填:防止碳酸氢钠分解;
【反思评价】氨气能与酸反应,在长颈漏斗内放置一团蘸有酸液的棉花,氨气极易溶于水并与水酸反应,故能防止防止氨气逸出污染环境。故填:防止氨气逸出污染环境;
【延伸拓展】由实验探究可知,刚开始滴加少量稀盐酸没有气泡冒出,加入一定体积的稀盐酸后才会开始产生气泡;故填:开始滴加少量稀盐酸没有气泡冒出,加入一定体积的稀盐酸后才会开始产生气泡。
23.(2019•梧州)市售的“自热米饭”带有一个发热包,遇水后可迅速升温至150℃,保温时间达3小时,能将生米做成熟饭。梧州市某中学化学兴趣小组对发热包非常感兴趣,进行了以下探究。
【查阅资料】
(1)发热包主要由生石灰、铁粉、镁粉、铝粉、炭粉、氯化钠中的若干种组成。
(2)氢氧化镁和氢氧化铝均为不溶于水的白色固体,但后者可溶于NaOH溶液。
【成分探究】取出某品牌的发热包内灰黑色的固体粉末,分成两份。
(1)小吴用磁铁靠近其中一份粉末,发现有黑色物质被磁铁吸引,证明粉末中含有 铁粉 。用磁铁将该物质全部吸出后,剩余粉末为样品A。
(2)小周将另一份粉末加水溶解、过滤后,取部分滤液滴入酚酞试液,滤液变 红 色,证明原粉末中含生石灰;再向滤液中加入 含有稀硝酸的硝酸银溶液 ,看到白色沉淀生成,证明原粉末中含有氯化钠。
(3)除上述物质外,还可能存在镁粉、铝粉、炭粉,对此大家提出了以下几种猜想:
猜想一:只存在上述三种中的一种;
猜想二:上述三种同时存在;
猜想三:存在铝粉和炭粉;
猜想四:存在镁粉和铝粉;
猜想五: 镁粉和炭粉 。
【实验验证】小施用样品A进行实验,流程如下。向滤液B滴加氢氧化钠溶液时,他观察到开始时有白色沉淀生成,后来又全部消失,最后得到的是无色溶液E。
【实验结论】
不溶物D是 炭粉 。
大家结合实验现象讨论后,认为猜想 三 正确,理由是 加入足量稀盐酸产生气泡,是因为铝、镁或铝和镁和稀盐酸反应生成了氢气,有不溶物D,说明样品中含有炭粉,加入足量氢氧化钠溶液,开始时有白色沉淀生成,后来又全部消失,说明滤液B中不含有镁离子,即样品中不含有镁,则样品中含有铝粉 。
【原理探究】
小吴利用如图装置证明发热包放热主要来自于生石灰与水的反应。加水后发现A中温度迅速升高,B中有气泡产生,该气体为 空气 (填名称)。但温度很快下降,说明该反应很快结束,不能长时间保温。
【猜想】大家大胆猜测应该还有其他放热反应存在。
【实验验证】
同学们按资料介绍,用铁粉、炭粉和食盐水在锥形瓶中模拟铁的锈蚀实验,不久后发现锥形瓶外壁微烫,并持续较长时间。该现象很好地解释了发热包的保温机理。
【拓展活动】
在上述铁的锈蚀实验中未观察到红色的铁锈产生。老师告诉同学们,铁锈蚀时首先生成一种碱。请写出该反应的化学方程式 2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:【成分探究】
(1)小吴用磁铁靠近其中一份粉末,发现有黑色物质被磁铁吸引,证明粉末中含有铁粉。
故填:铁粉。
(2)小周将另一份粉末加水溶解、过滤后,取部分滤液滴入酚酞试液,滤液变红色,证明原粉末中含生石灰,再向滤液中加入含有稀硝酸的硝酸银溶液,看到白色沉淀生成,是因为氯化钠和硝酸银反应生成了白色沉淀氯化银证明原粉末中含有氯化钠。
故填:红;含有稀硝酸的硝酸银溶液。
(3)猜想一:只存在上述三种中的一种;
猜想二:上述三种同时存在;
猜想三:存在铝粉和炭粉;
猜想四:存在镁粉和铝粉;
猜想五:镁粉和炭粉。
故填:镁粉和炭粉。
【实验结论】
不溶物D是炭粉;
结合实验现象讨论后,认为猜想三正确,理由是:加入足量稀盐酸产生气泡,是因为铝、镁或铝和镁和稀盐酸反应生成了氢气,有不溶物D,说明样品中含有炭粉,加入足量氢氧化钠溶液,开始时有白色沉淀生成,后来又全部消失,说明滤液B中不含有镁离子,即样品中不含有镁,则样品中含有铝粉。
故填:炭粉;三;加入足量稀盐酸产生气泡,是因为铝、镁或铝和镁和稀盐酸反应生成了氢气,有不溶物D,说明样品中含有炭粉,加入足量氢氧化钠溶液,开始时有白色沉淀生成,后来又全部消失,说明滤液B中不含有镁离子,即样品中不含有镁,则样品中含有铝粉。
【原理探究】
加水后发现A中温度迅速升高,B中有气泡产生,该气体为膨胀逸出的空气。
故填:空气。
【拓展活动】
在上述铁的锈蚀实验中未观察到红色的铁锈产生,铁锈蚀时首先生成一种碱﹣﹣氢氧化亚铁,该反应的化学方程式:2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2。
故填:2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2。
24.(2018•玉林)小杨往NaOH溶液中滴加稀硫酸,溶液无明显变化,他和小组同学以“酸与碱能否发生反应”为课题进行了科学探究,请回答下列问题。
【实验一】
(1)向NaOH溶液中先滴入几滴酚酞溶液,振荡,再滴入稀硫酸,观察到溶液由 无色变红色,又由红 色变为无色,该反应的化学方程式为 2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O 。
(2)继续往上述试管逐滴滴入NaOH溶液,不断振荡,如果观察到 过一会儿后溶液才变成红色 现象,证明了滴加的稀硫酸过量。
【实验二】按照“证明反应后NaOH消失了”这个角度,同学们又设计了实验二,利用NaOH溶液、CuSO4溶液、稀盐酸同样证明了酸和碱能发生反应,其中试剂丙是 CuSO4溶液 。
【拓展延伸】CO2通入NaOH溶液中也无明显现象,CO2与NaOH溶液能否发生化学反应呢?小组同学对此继续探究。
【查阅资料】常温下NaOH、Na2CO3在水、乙醇中的溶解性如下表所示:
溶质
溶解性
溶剂
氢氧化钠
碳酸钠
水
极易溶
易溶
乙醇
易溶
微溶
【实验三】
小组同学设计了多角度验证CO2与NaOH溶液反应的实验,如实验三图所示(装置已连接好,气密性良好,止水夹a和b已关闭,部分仪器已略去)。
【温馨提示】CO2与乙醇不反应,本实验条件下CO2在乙醇中的溶解忽略不计。
(1)把注射器Ⅰ中氢氧化钠的乙醇溶液注入充满CO2的三口烧瓶中,轻轻振荡,观察到的现象是 生成白色沉淀、气球逐渐变大 。
写出该反应的化学方程式 CO2+2NaOH=Na2CO3↓+H2O 。
(2)把导管d移出石灰水,打开止水夹a、b,再从导管C端往三口烧瓶中鼓入N2,目的是 排出装置内的二氧化碳 。过了一段时间后,先把导管d放入澄清石灰水中,接着关闭止水夹a,再把注射器Ⅱ中的稀盐酸注入三口烧瓶内,观察到三口烧瓶中产生气泡,烧杯中的澄清石灰水变浑浊。此实验从 生成物 角度证明了CO2与NaOH溶液发生了反应。
【总结归纳】对于无明显现象的反应,可以通过改变实验装置,创设新的情境,观察到明显的反应现象,从而判断反应的发生。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:【实验一】(1)向NaOH溶液中先滴入几滴酚酞溶液,振荡,再滴入稀硫酸,观察到溶液由红色变为无色,因为氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水,配平即可;故答案为:无色变红色,又由红;2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O;
(2)继续往上述试管逐滴滴入NaOH溶液,不断振荡,如果观察到过一会儿后溶液才变成红色的现象,证明了滴加的稀硫酸过量;故答案为:过一会儿后溶液才变成红色;
【实验二】把氢氧化钠溶液、稀盐酸混合在一起,然后滴加CuSO4溶液,没有蓝色沉淀生成,说明氢氧化钠和盐酸发生了反应,因此丙是CuSO4溶液;故答案为:CuSO4溶液;
【实验三】(1)把注射器Ⅰ中氢氧化钠的乙醇溶液注入充满CO2的三口烧瓶中,轻轻振荡,观察到的现象是:生成白色沉淀、气球逐渐变大;因为二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,碳酸钠在酒精中微溶;故答案为:生成白色沉淀、气球逐渐变大;CO2+2NaOH=Na2CO3↓+H2O;
(2)把导管d移出石灰水,打开止水夹a、b,再从导管C端往三口烧瓶中鼓入N2,目的是排出装置内的二氧化碳;此实验从生成物角度证明了CO2与NaOH溶液发生了反应;故答案为:排出装置内的二氧化碳;生成物;
25.(2018•桂林)实验课上,同学们发现一瓶久置空气中的氢氧化钠固体的瓶口有白色粉末。在老师指导下,同学们对该白色粉末的成分进行了探究。
【猜想与假设】猜想1:白色粉末是碳酸钠。
猜想Ⅱ:白色粉末是氢氧化钠。
猜想Ⅲ:白色粉末是 碳酸钠和氢氧化钠 。
【查阅资料】CaCl2溶液、Ca(NO3)2溶液呈中性。
【实验探究】取该白色粉末溶于水形成溶液A,设计如下实验:
(1)由上述实验可知,猜想 Ⅱ 肯定不成立。
(2)若操作①滴加过量稀硫酸有气体B产生,而滴加少量稀硫酸可能没有气体B生成,其可能的原因是 2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O (用化学方程式回答)。
(3)适宜操作③的X溶液是 AD (填字母序号)
A.CaCl2溶液 B.Ca(OH)2溶液
C.Ba(OH)2溶液 D.Ca(NO3)2溶液
(4)操作④需要用到的玻璃仪器是 烧杯、漏斗、玻璃棒 。
(5)请写出操作⑤的两种方案并得出结论。
方案一: 滴加酚酞试液,酚酞试液变红色,说明溶液A中含有氢氧化钠 。
方案二: 滴加氯化镁溶液,产生白色沉淀,说明溶液A中含有氢氧化钠 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:【猜想与假设】
猜想1:完全变质:白色粉末是碳酸钠。
猜想Ⅱ:没有变质:白色粉末是氢氧化钠。
猜想Ⅲ:部分变质:白色粉末是碳酸钠和氢氧化钠。
故填:碳酸钠和氢氧化钠。
【实验探究】
(1)由上述实验可知,加入稀硫酸时产生气体,说明溶液中含有碳酸钠,猜想Ⅱ肯定不成立。
故填:Ⅱ。
(2)若操作①滴加过量稀硫酸有气体B产生,而滴加少量稀硫酸可能没有气体B生成,其可能的原因是溶液中含有氢氧化钠,稀硫酸先和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,反应的化学方程式为:2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O。
故填:2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O。
(3)适宜操作③的X溶液是氯化钙溶液或硝酸钙溶液。
故填:AD。
(4)操作④是过滤,需要用到的玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒。
故填:烧杯、漏斗、玻璃棒。
(5)操作⑤的两种方案:
方案一:滴加酚酞试液,酚酞试液变红色,说明溶液A中含有氢氧化钠。
方案二:滴加氯化镁溶液,产生白色沉淀,说明溶液A中含有氢氧化钠。
故填:滴加酚酞试液,酚酞试液变红色,说明溶液A中含有氢氧化钠;滴加氯化镁溶液,产生白色沉淀,说明溶液A中含有氢氧化钠。
三.解答题(共2小题)
26.(2019•贵港)某化学兴趣小组在学习金属知识后,对金属钙及其化合物的化学性质非常感兴趣,并进行了以下实验探究。
(1)对金属钙的化学性质进行探究
【提出问题】金属钙能否与水反应?
【实验探究】取一粒金属钙投入盛有50mL水的烧杯中,钙粒与水剧烈反应,四处游动,产生气泡,溶液出现浑浊,用手触摸烧杯外壁,感觉发热。反应结束放置一段时间后,溶液变澄清,往烧杯中滴入无色酚酞试液,溶液变红色。
【实验结论】金属钙能与水反应。经进一步检验,产生的气体能燃烧。请写出钙与水反应的化学方程式 Ca+2H2O═H2↑+Ca(OH)2 。
【交流与反思】反应结束放置一段时间后,溶液变澄清的原因是 温度降低氢氧化钙溶解度增大,不能溶解的氢氧化钙全部溶解 。
(2)对久置于空气中的“生石灰”干燥剂的组成成分及含量进行探究
【查阅资料】Ca(OH)2加热到一定温度时会发生分解反应,生成两种氧化物。
【实验探究】该小组称取10.0g干燥剂样品于控温电加热器中,按如图所示装置进行实验(装置气密性良好,装置A、B、C中药品足量,实验操作正确)
【实验数据记录】充分反应后,产物被完全吸收,A装置增重0.9g,B装置增重2.2g
【分析与结论】该包干燥剂的成分有 CaO、Ca(OH)2、CaCO3 (填化学式),其中Ca(OH)2的质量为 3.7 g。
【反思与拓展】
①停止加热后,需要通入N2一段时间的目的是 使反应生成的水、二氧化碳全部被浓硫酸、氢氧化钠溶液吸收 。
②若没有C装置,会导致含量测定结果偏小的成分是 氧化钙 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)【实验结论】
金属钙能与水反应。经进一步检验,产生的气体能燃烧,由质量守恒定律可知,该气体是氢气,因此钙与水反应生成氢氧化钙和氢气,反应的化学方程式:Ca+2H2O═H2↑+Ca(OH)2。
故填:Ca+2H2O═H2↑+Ca(OH)2。
【交流与反思】
反应结束放置一段时间后,溶液变澄清的原因是温度降低氢氧化钙溶解度增大,不能溶解的氢氧化钙全部溶解。
故填:温度降低氢氧化钙溶解度增大,不能溶解的氢氧化钙全部溶解。
(2)【分析与结论】
A装置增重0.9g,B装置增重2.2g,说明氢氧化钙分解生成了0.9g水,碳酸钙分解生成了2.2g二氧化碳,反应的化学方程式及其质量关系:
Ca(OH)2CaO+H2O,
74 18
3.7g 0.9g
CaCO3CaO+CO2↑,
100 44
5g 2.2g
干燥剂中氧化钙质量:10.0g﹣3.7g﹣5g=1.3g,
该包干燥剂的成分有CaO、Ca(OH)2、CaCO3,其中Ca(OH)2的质量为3.7g。
故填:CaO、Ca(OH)2、CaCO3;3.7。
【反思与拓展】
①停止加热后,需要通入N2一段时间的目的是使反应生成的水、二氧化碳全部被浓硫酸、氢氧化钠溶液吸收。
故填:使反应生成的水、二氧化碳全部被浓硫酸、氢氧化钠溶液吸收。
②若没有C装置,会导致空气中的部分二氧化碳进入B装置中,导致测定的二氧化碳质量偏大,由于氢氧化钙的测定值不变,因此含量测定结果偏小的成分是氧化钙。
故填:氧化钙。
27.(2018•贺州)现有一包黑色固体粉,可能含有炭粉、CuO、Fe3O4中的两种或者三种,某化学兴趣小组通过实验探究其成分
。
(1)提出问题:该黑色固体粉末成分是什么?
(2)作出猜想:
猜想一:混合固体是炭粉、CuO
猜想二:混合固体是炭粉、Fe3O4
猜想三:混合固体是 CuO、Fe3O4 (两种物质写不全不给分)
猜想四:混合固体是炭粉、CuO、Fe3O4
(3)查阅资料:Fe3O4为黑色粉末,能与盐酸反应,含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN(硫氰化钾)溶液时变成
红色,Fe(OH)2是一种白色沉淀。
(4)实验探究:取一定量的固体于试管中,加足量的盐酸,充分反应后有部分固体溶解,过滤,得到滤液A,
并对滤液A的成分进行如下探究:
实验操作
实验现象
实验结论
步骤一:取一定量滤液A于试管中,加入足量的铁粉
无红色固体析出
该固体物质一定没有
氧化铜
步骤二:又取一定量的滤液A于试管中,加入少量的KSCN(硫氰化钾)溶液
溶液变成红色
滤液A中还一定含有的物质是 氯化铁
步骤三:再取一定量的滤液A于试管中,加入足量的NaOH溶液
有红褐色沉淀生成,同时还有少量的白色沉淀生成,白色沉淀迅速
变成灰绿色,最后面变成红褐色
滤液A中还一定含有的物质是 氯化亚铁
(5)讨论交流:
①通过以上实验,猜想 二 成立。
②写出Fe3O4与盐酸反应的化学方程式 Fe3O4+8HCl═2FeCl3+FeCl2+4H2O 。
③Fe3O4与盐酸反应时元素的化合价没有改变,请大家推断Fe3O4中铁元素的化合价为 +2、+3 (写两种价态才得分)。
(6)拓展:请写出同种元素显不同化合价的一种盐 NH4NO3 (其它合理答案也得分)(写化学式)。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(2)猜想一:混合固体是炭粉、CuO
猜想二:混合固体是炭粉、Fe3O4
猜想三:混合固体是CuO、Fe3O4
猜想四:混合固体是炭粉、CuO、Fe3O4
故填:CuO、Fe3O4。
(4)步骤一:取一定量滤液A于试管中,加入足量的铁粉,无红色固体析出,说明固体中不含有氧化铜;
步骤二:又取一定量的滤液A于试管中,加入少量的KSCN(硫氰化钾)溶液,溶液变红色,说明滤液A中含有氯化铁;
步骤三:再取一定量的滤液A于试管中,加入足量的NaOH溶液,有红褐色沉淀生成,同时还有少量的白色沉淀生成,白色沉淀迅速变成灰绿色,最后面变成红褐色,说明滤液A中还一定含有的物质是氯化亚铁,实验过程如下所示:
实验操作
实验现象
实验结论
步骤一:取一定量滤液A于试管中,加入足量的铁粉
无红色固体析出
该固体物质一定没有氧化铜
步骤二:又取一定量的滤液A于试管中,加入少量的KSCN(硫氰化钾)溶液
溶液变成红色
滤液A中还一定含有的物质是氯化铁
步骤三:再取一定量的滤液A于试管中,加入足量的NaOH溶液
有红褐色沉淀生成,同时还有少量的白色沉淀生成,白色沉淀迅速
变成灰绿色,最后面变成红褐色
滤液A中还一定含有的物质是氯化亚铁
(5)①通过以上实验,加足量的盐酸,充分反应后有部分固体溶解,不溶解的固体是炭粉,滤液A中含有氯化铁和氯化亚铁,说明固体中含有四氧化三铁,猜想二成立。
故填:二。
②Fe3O4与盐酸反应生成氯化亚铁、氯化铁和水,反应的化学方程式为:Fe3O4+8HCl═2FeCl3+FeCl2+4H2O。
故填:Fe3O4+8HCl═2FeCl3+FeCl2+4H2O。
③Fe3O4与盐酸反应时元素的化合价没有改变,因此Fe3O4中铁元素的化合价为+2、+3。
故填:+2、+3。
(6)同种元素显不同化合价的一种盐是硝酸铵,硝酸铵中,铵根中氮元素化合价是﹣3,硝酸根中氮元素化合价是+5。
故填:NH4NO3。
一.选择题(共14小题)
1.(2020•南宁)下列实验探究与结论不相符的是( )
选项
A
B
C
D
实验
探究
结论
水发生了化学变化
分子在不断运动
不同物质在同一溶剂中的溶解性不同
蜡烛熄灭时产生的白烟具有可燃性
A.A B.B C.C D.D
2.(2020•南宁)下列实验方法能达到实验目的的是( )
实验目的
试验方法
A
鉴别碳粉和四氧化三铁粉末
观察颜色
B
除去生石灰中混有的碳酸钙
加入适量的稀盐酸,过滤
C
分离NaCl和CuCl2混合溶液
加入适量的NaOH溶液,过滤
D
除去KNO3溶液中混有的KCl
加入适量的AgNO3溶液,过滤
A.A B.B C.C D.D
3.(2019•玉林)下列实验方案设计合理的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别氯化钠、硝酸铵固体
分别加适量水溶解,触摸容器外壁
B
鉴别甲烷、一氧化碳、氢气
分别点燃,观察火焰颜色
C
除去NaCl溶液中少量的CuCl2
加入适量的KOH溶液,过滤
D
除去KC1固体中少量的MnO2
加足量水溶解,过滤,洗涤,干燥
A.A B.B C.C D.D
4.(2019•百色)下列实验目的所对应的实验操作中,正确的是( )
选项
实验目的
实验操作
A
除去二氧化锰固体中混有的少量炭粉
加入水溶解、过滤
B
除去NaCl固体中混有的少量泥沙
加水溶解、蒸发结晶
C
鉴别羊毛纤维与化学纤维
灼烧,闻气味
D
鉴别H2和CH4
点燃后分别在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯
A.A B.B C.C D.D
5.(2019•百色)下列实验方案中,设计合理的是( )
A.用酒精浸泡牵牛花自制酸碱指示剂
B.用过滤的方法将硬水转化为软水
C.用燃烧木条的方法制备纯净的二氧化碳气体
D.常温下用水区分一氧化碳和氮气
6.(2019•南宁)下列图示实验及其描述正确的是( )
A.稀释浓硫酸
B.观察到铁丝剧烈燃烧
C.电解水时,产生氢气和氧气的体积比约为2:1
D.将盐酸与碳酸钙混合反应后,托盘天平仍维持平衡
7.(2019•南宁)下列实验探究正确的是( )
序号
实验目的
实验操作
结论
A
除去氢气中混有的水蒸气
通入氢氧化钠溶液
得到干燥的氢气
B
分离Ca(OH)2和CaCO3固体
加入足量的水,溶解并过滤
得到纯净的CaCO3
C
探究酒精是否含有碳元素
点燃酒精,将内壁沾有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方
酒精含有碳元素
D
配制50g质量分数为6%的NaCl溶液
称取3gNaCl,在量取液体体积时俯视读数,搅拌溶解
所得溶液的溶质质量分数偏小
A.A B.B C.C D.D
8.(2019•贵港)下列实验方案能达到实验目的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别O2、N2、CO2三种气体
分别把燃着的木条伸入瓶中,观察现象
B
检验CO32﹣
滴入稀盐酸,有气泡产生
C
分离CO2和CO混合气体
先通入NaOH溶液,再加入稀硫酸
D
除去NaOH溶液中少量的Na2CO3
加入适量CaCl2溶液,过滤
A.A B.B C.C D.D
9.(2018•百色)下列实验操作能达到实验目的是( )
选项
实验目的
实验操作
A
除去CO2中少量的CO
点燃
B
除去CuSO4溶液中的少量FeSO4
加入足量的铜粉
C
鉴别澄清石灰水和NaOH溶液
加入稀盐酸
D
鉴别化肥KNO3和NH4Cl
取样与熟石灰混合研磨,闻气味
A.A B.B C.C D.D
10.(2018•河池)下列实验方案能达到实验目的是( )
序号
实验目的
实验方案
A
检验某集气瓶中的气体是否是二氧化碳
将燃着的木条伸入集气瓶中
B
验证稀盐酸与NaOH溶液是否恰好完全反应
向反应溶液中滴加AgNO3溶液
C
除去N2的少量H2
将气体依次通入灼热CuO和浓硫酸
D
稀释浓硫酸
将水沿着烧杯内壁慢慢注入浓硫酸中,并不断搅拌
A.A B.B C.C D.D
11.(2018•贺州)下列根据实验目的所设计的实验方案中,不正确的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
分离CO2和CO混合气体
先通入NaOH溶液再加稀硫酸
B
分离Mg(OH)2、CuC12、NaCl
依次加入:水、NaOH溶液、稀盐酸
C
除去部分变质的NaOH中的杂质
加水溶解,滴加适量的CaCl2溶液
D
除去CuSO4溶液中少量的H2SO4
加过量的氧化铜,再过滤
A.A B.B C.C D.D
12.(2018•贵港)下列实验操作能达到实验目的是( )
选项
实验目的
实验操作
A
分离Ca(OH)2和CaCO3固体粉末
加水溶解、过滤
B
除去CO2气体中少量HCl气体
通过NaOH溶液
C
检验废水中是否含有SO42﹣
滴加BaCl2溶液
D
鉴别溶液:BaCl2、NaOH、HCl、MgSO4
将组内物质相互混合,观察现象
A.A B.B C.C D.D
13.(2018•桂林)下列操作、现象和结论都正确的是( )
序号
操作
现象
结论
A
向某固体滴加稀盐酸
有气泡产生
该固体是碳酸盐
B
在空气中加热除去碳粉中的杂质铜粉
粉末完全变黑
碳粉中杂质已除尽
C
向某固体滴加氢氧化钾溶液,微热,将湿润的红色石蕊试纸接近试管口
试纸变蓝
该固体含铵根离子
D
向某无色溶液中滴加氯化钡溶液
有白色沉淀产生
该溶液中含有硫酸根离子或银离子
A.A B.B C.C D.D
14.(2018•南宁)下列实验方案,能实现对应实验目的是( )
项目
实验目的
实验方法
A
检验氢氧化钠是否变质
取样品,加水溶解后滴加酚酞试液观察溶液是否变红
B
区别硬水和软水
取等量样品分别加入等量肥皂水,搅拌,观察产生泡沫情况
C
比较镁、铁、铜的金属活动性顺序
将铁丝和铜丝分别浸入硝酸镁溶液中,
观察溶液颜色的变化情况
D
检验甲烷中是否混有氢气
将气体点燃,在火焰上方罩一个冷而干
燥的烧杯,观察烧杯内壁是否出现水滴
A.A B.B C.C D.D
二.实验探究题(共11小题)
15.(2020•柳州)钙是一种非常活泼的金属,常温下能与水发生反应,反应的化学方程式为:Ca+2H2O═Ca(OH)2+H2↑.在实验室,某兴趣小组先将一定量的硫酸铜溶液倒入烧杯中,再取一块钙加入到硫酸铜溶液中,观察到有大量气泡产生,同时有蓝色沉淀生成。充分反应后过滤,得到滤液和蓝色滤渣,兴趣小组对滤渣的成分进行探究。
【提出问题】滤渣的成分是什么?
【查阅资料】Ca(OH)2微溶于水,Cu(OH)2不溶于水。
【猜想与假设】猜想一:全部是Ca(OH)2
猜想二:全部是Cu(OH)2
猜想三:
小东从物理性质进行分析后认为猜想 不合理,理由是 。
【实验与验证】
实验
实验操作
实验现象
实验结论
实验Ⅰ
取少量蓝色滤渣放入烧杯中,加入适量的水溶解后过滤,将滤液分成两等份,向其中一份滴入酚酞试液
滴入酚酞后滤液呈 色
滤液显碱性,证明滤液中有OH﹣离子
实验Ⅱ
向实验Ⅰ的另一份滤液中滴入Na2CO3溶液
有白色沉淀
证明滤液中有 离子
【结论与反思】根据实验Ⅰ和实验Ⅱ可以证明猜想 正确,写出实验Ⅱ中发生反应的化学方程式 。
【拓展与延伸】Na和Ca都是非常活泼的金属,都能与O2反应生成过氧化物。这两种过氧化物与水反应的化学方程式分别为:2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑和2CaO2+2H2O═2Ca(OH)2+O2↑.长途运输鱼苗时常选择CaO2作供氧剂而不选择Na2O2的原因是 。
16.(2020•南宁)某化学兴趣小组在实验室发现一瓶混入Na2CO3的NaOH固体。于是他们对该固体中Na2CO3的含量进行探究。
【查阅资料】Ⅰ.碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的固体混合物。
Ⅱ.无水硫酸铜是一种白色固体,遇水会变成蓝色。
【提出问题】该固体中Na2CO3的质量分数是多少?
【反应原理】碳酸钠与稀硫酸反应会生成CO2,反应的化学方程式为 。
【制定计划】同学们设计了两种实验方案(装置气密性良好,浓硫酸、碱石灰均足量)。
方案甲:用图1所示装置测定反应后生成CO2的质量。称取一定质量的样品于锥形瓶中,通入一段时间空气后,向样品中滴加稀硫酸,待样品反应完全,继续通入一段时间空气后,测出生成CO2的质量,计算。
方案乙:用图2所示装置测定反应生成CO2的体积。称取一定质量的样品,将样品和足量稀硫酸分别置于Y形管a、b处(此时量气管液面在零刻度处),倾斜Y形管,使反应发生,待样品反应完全,测出生成CO2的体积,计算。
【分析与讨论】
(1)方案甲中,浓硫酸的作用是 ;为测出生成CO2的质量,需要在样品反应前后分别称量装置 (填装置序号)的质量。方案乙中,植物油的作用是 ;反应结束后,应 ,然后根据液面读出生成CO2的体积。
(2)小红同学认为方案甲的装置设计还存在一个明显缺陷,可增加图3中的一个装置进行改进,改进后整套装置的连接顺序为 (按气流方向填装置序号)。
(3)小青同学认为,还可以用“沉淀法”进行测定:称取一定质量的样品放入试管中, ,计算。
【进行实验】同学们在完善实验方案后,测出了该NaOH固体中Na2CO3的质量分数。
【反思与评价】设计实验方案应使实验简便、误差小。
17.(2020•贵港)某校甲、乙兴趣小组同学在学习酸、碱、盐、金属的化学性质后,分别做了A、B、C三组实验:
甲、乙小组同学都观察到C组实验的现象为 。实验结束后,甲、乙小组同学分别同时将三组实验反应后的物质各倒入一个洁净的烧杯中,都观察到有气泡产生。甲、乙小组同学分别对气体成分及充分反应后烧杯中溶液的溶质成分进行探究。
【查阅资料】
①2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑
②NaAlO2+HCl+H2O═NaCl+Al(OH)3↓
③Al(OH)3+NaOH═NaAlO2+2H2O
【实验探究】
实验操作
实验现象
实验结论
甲组
甲取少量烧杯中的溶液于试管中,滴入紫色石蕊溶液
紫色石蕊溶液变红色
气体为CO2、H2;溶液中溶质一定含有AlCl3、NaCl、 、HCl
乙组
分别取少量烧杯中的溶液于两支试管中
往一支试管中先滴入足量BaCl2溶液,再滴入无色酚酞溶液
只观察到溶液变红色
气体为H2;溶液中溶质一定含有NaAlO2、NaCl、NaOH
往另一支试管中不断滴入稀盐酸
【交流与反思】(1)乙小组同学讨论后认为,甲组同学得出气体成分的结论不严谨,其理由是 。
(2)甲、乙小组同学所做实验相同,得出的实验结论却不同,原因是 。
【拓展与应用】
只用一条化学方程式表示AlCl3与过量NaOH在溶液中的反应: 。
18.(2019•柳州)NaHCO3是初中化学教材中重点介绍的一种盐,俗名 ,NaHCO3溶液呈碱性。某化学兴趣小组要制取一瓶NaHCO3溶液,他们向NaOH溶液中通入了一定量的CO2,然后对反应后所得到的溶液进行探究。
【提出问题】
反应后溶液中溶质的组成是什么?
【查阅资料】
(1)NaHCO3不仅可以与盐酸反应,也可以与NaOH溶液反应。与NaOH溶液反应的化学方程式为:NaHCO3+NaOH═Na2CO3+H2O。
(2)向NaOH溶液中通入少量CO2,反应的化学方程式为:CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O.继续通入过量CO2,反应的化学方程式为:Na2CO3+H2O+CO2═2NaHCO3。
【猜想与假设】
猜想一:含有NaOH、Na2CO3;
猜想二:只含有 ;
猜想三:含有Na2CO3、NaHCO3;
猜想四:只含有NaHCO3。
【设计实验】
实验步骤
实验现象
解释或结论
①取少量样品于试管中,滴加几滴无色酚酞试液。
溶液呈红色。
证明溶液显碱性。
②另取少量样品于试管中,加入足量的BaCl2溶液,反应完全后,静置过滤。
加入BaCl2溶液时观察到的现象 。
证明溶质中有Na2CO3.
③向实验②所得的滤液中滴加稀盐酸。
有无色无味的气体产生,该气体能使澄清石灰水变浑浊。
证明实验②所得的滤液中有 。
【结论与反思】
(1)有同学认为实验①观察到的现象及结论足以证明溶液中有NaOH.你是否同意?请说出理由 。
(2)写出实验③中产生气体的化学方程式 。
(3)通过实验①、②、③所观察到的现象及结论,最终得出猜想 是正确的。
【拓展与提升】
实验室现有一瓶NaOH溶液和足量CO2气体,要制取一瓶溶质只有Na2CO3的溶液,请完善以下实验方案,仪器可以任意选择。
实验方案:先用量筒将NaOH溶液均匀分成两等份, 。
19.(2019•河池)实验室存放盐溶液的柜子里,有一瓶无色溶液的标签因受到腐蚀而破损,如图所示。某兴趣小组同学对其成分进行探究。
【提出问题】这瓶是什么溶液呢?
【猜想与假设】经了解得知,这瓶无色溶液可能是碳酸钾、硫酸钾、氯化钾、硝酸钾中的某一种溶液。
【推理分析】小组同学为了确定该溶液的成分,他们进行了以下分析:
(1)甲同学根据物质的组成元素认为一定不可能是 溶液。
(2)乙同学认为也不可能是硝酸钾溶液,他的依据是 。
【设计实验】为了确定该溶液究竟是剩余两种溶液中的哪一种,丙同学设计了如下实验:
实验操作
实验现象
实验结论
取少量该溶液于试管中,逐滴加入氯化钡溶液
产生白色沉淀
该溶液一定是碳酸钾溶液
【实验反思】
(1)丁同学认为丙的结论不合理,理由是 。
(2)在丙同学实验的基础上,丁同学继续进行实验,实验方案如下:
实验操作
实验现象
实验结论
取丙同学实验所得的白色沉淀于试管中,滴加适量的 ,振荡
,
沉淀溶解
该溶液是碳酸钾溶液。
反应的化学方程式是
(3)为防止标签受到腐蚀,倾倒液体时应注意: 。
20.(2019•玉林)根据下列实验装置图,回答问题:
(1)A中仪器a的名称是 ,制备氧气的化学方程式为 。
(2)B实验探究的燃烧条件是 。
(3)C实验探究铜、铝、银三种金属的活动性顺序,试管①中无明显现象,说明铜的金属活动性比铝的 (填“强”或“弱”),试管②中有明显现象,则x、y分别是 (填化学式)。
21.(2019•百色)电子工业中常用覆铜板(以绝缘体为基材,表面覆以铜箔)为基础材料制作印刷电路板(如图所示)。印刷电路板广泛应用于电视机、计算机、手机等电子产品中。
某校初中科技小组的同学对于覆铜板制作印刷电路的原理很感兴趣,决定进行探究,请你随他们一起进行探究。
【查阅资料]
(1)覆铜板制作印刷电路的原理,是把预先设计好的电路在覆铜板上用蜡或不透水的物质覆盖,然后将覆铜板浸泡到FeCl3溶液中,利用FeCl3溶液将不需要的铜腐蚀掉,留下来的就是印刷电路。
(2)FeCl3溶液呈酸性,在与铜单质反应后Fe3+变为Fe2+,反应后有Cu2+产生。
【提出问题】FeCl3溶液为什么能将铜腐蚀掉?
【猜想假设】
(1)小明同学从资料中获知FeCl3溶液呈酸性,用石蕊试纸检验FeCl3溶液,试纸变 色,他认为一定是溶液中的H+与Cu发生反应,将Cu腐蚀掉,但大家用 (填物质的化学式)不能与Cu反应置换出氢气的知识否定小明的观点。
(2)小文同学认为可能是FeCl3溶液与铜发生了置换反应,Fe3+将铜置换成可溶于水的Cu2+,大家也否定他的观点,因为置换反应原理是 ,而不是一种离子置换另一种离子。
(3)根据查阅的信息,小丽同学认为这个腐蚀过程是一个新的反应,写出反应的化学方程式 。
【原理分析】根据信息和上述反应的化学方程式,得知铁元素由+3价下降为+2价的特点,从化合价的角度,小明同学又归纳出这个反应的另外两个特点:① ;② 。
【拓展研究】考虑到使用后的腐蚀液富含Cu2+,具有很高的回收再利用价值,小组同学继续进行回收探究。在100mL反应后的废液中投入足量的锌粉,析出0.64gCu(若废液中仍有FeCl3剩余,则锌粉先与FeCl3反应,再与氯化铜反应),则说明原来配制的FeCl3溶液浓度至少是 g/L(g/L是质量体积浓度的单位,表示的是在每升溶液中所含溶质的质量)。
【交流讨论】经思考,小丽同学推断FeCl3溶液作为腐蚀液也可以与Fe发生反应。
请写出她的推断依据: 。
22.(2019•南宁)某化学小组对碳酸氢钠和碳酸钠的制备与性质产生兴趣,他们了解到下列化学史及相关信息:
I.我国化学家侯德榜在吕布兰法和索尔维法的基础上创立了先进的侯氏制碱法,基本消除废弃物的排放,同时生产 NaHCO3和NH4Cl,请写出碳酸氢钠的一种用途: 。
II.索尔维法的原理:NaC1+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
Ⅲ.氨气(NH3)是一种有刺激性气味、极易溶于水的碱性气体。
IV.Na2CO3与HCl的反应分步进行,首先发生反应:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl
【实验目的】利用如图所示装置模拟索尔维法制备碳酸氢钠,进而制得碳酸钠。
【实验设计】
步骤1:关闭K1,打开K2使氨气进入装置C,调节气流速率,待装置C中气流平稳后,打开K1通入CO2。
步骤2:待装置C的锥形瓶内出现较多固体时,关闭K2停止通NH3,一段时间后,关闭K1停止通CO2。
步骤3:将锥形瓶内反应后的混合物过滤、洗涤、低温干燥,即得碳酸氢钠固体。
步骤4:将所得碳酸氢钠固体加热制取碳酸钠。
【表达交流】
(1)装置B中饱和 NaHCO3溶液的作用是除去CO2中混有的HCl,反应的化学方程式为 。
(2)装置C锥形瓶上连接的长颈漏斗的作用是 (填序号)。
A.用于添加饱和食盐水 B.平衡气压 C.冷凝回流CO2
(3)步骤2中关闭K2停止通NH3后,还要继续通一段时间CO2,其目的是 。
(4)步骤3中“低温干燥”的原因是 。
【反思评价】有同学认为应该在长颈漏斗内放置一团蘸有酸液的棉花,理由是 。
【延伸拓展】该小组继续探究碳酸钠的性质,向碳酸钠溶液中逐滴加入足量的稀盐酸,观察到: 。
23.(2019•梧州)市售的“自热米饭”带有一个发热包,遇水后可迅速升温至150℃,保温时间达3小时,能将生米做成熟饭。梧州市某中学化学兴趣小组对发热包非常感兴趣,进行了以下探究。
【查阅资料】
(1)发热包主要由生石灰、铁粉、镁粉、铝粉、炭粉、氯化钠中的若干种组成。
(2)氢氧化镁和氢氧化铝均为不溶于水的白色固体,但后者可溶于NaOH溶液。
【成分探究】取出某品牌的发热包内灰黑色的固体粉末,分成两份。
(1)小吴用磁铁靠近其中一份粉末,发现有黑色物质被磁铁吸引,证明粉末中含有 。用磁铁将该物质全部吸出后,剩余粉末为样品A。
(2)小周将另一份粉末加水溶解、过滤后,取部分滤液滴入酚酞试液,滤液变 色,证明原粉末中含生石灰;再向滤液中加入 ,看到白色沉淀生成,证明原粉末中含有氯化钠。
(3)除上述物质外,还可能存在镁粉、铝粉、炭粉,对此大家提出了以下几种猜想:
猜想一:只存在上述三种中的一种;
猜想二:上述三种同时存在;
猜想三:存在铝粉和炭粉;
猜想四:存在镁粉和铝粉;
猜想五: 。
【实验验证】小施用样品A进行实验,流程如下。向滤液B滴加氢氧化钠溶液时,他观察到开始时有白色沉淀生成,后来又全部消失,最后得到的是无色溶液E。
【实验结论】
不溶物D是 。
大家结合实验现象讨论后,认为猜想 正确,理由是 。
【原理探究】
小吴利用如图装置证明发热包放热主要来自于生石灰与水的反应。加水后发现A中温度迅速升高,B中有气泡产生,该气体为 (填名称)。但温度很快下降,说明该反应很快结束,不能长时间保温。
【猜想】大家大胆猜测应该还有其他放热反应存在。
【实验验证】
同学们按资料介绍,用铁粉、炭粉和食盐水在锥形瓶中模拟铁的锈蚀实验,不久后发现锥形瓶外壁微烫,并持续较长时间。该现象很好地解释了发热包的保温机理。
【拓展活动】
在上述铁的锈蚀实验中未观察到红色的铁锈产生。老师告诉同学们,铁锈蚀时首先生成一种碱。请写出该反应的化学方程式 。
24.(2018•玉林)小杨往NaOH溶液中滴加稀硫酸,溶液无明显变化,他和小组同学以“酸与碱能否发生反应”为课题进行了科学探究,请回答下列问题。
【实验一】
(1)向NaOH溶液中先滴入几滴酚酞溶液,振荡,再滴入稀硫酸,观察到溶液由 色变为无色,该反应的化学方程式为 。
(2)继续往上述试管逐滴滴入NaOH溶液,不断振荡,如果观察到 现象,证明了滴加的稀硫酸过量。
【实验二】按照“证明反应后NaOH消失了”这个角度,同学们又设计了实验二,利用NaOH溶液、CuSO4溶液、稀盐酸同样证明了酸和碱能发生反应,其中试剂丙是 。
【拓展延伸】CO2通入NaOH溶液中也无明显现象,CO2与NaOH溶液能否发生化学反应呢?小组同学对此继续探究。
【查阅资料】常温下NaOH、Na2CO3在水、乙醇中的溶解性如下表所示:
溶质
溶解性
溶剂
氢氧化钠
碳酸钠
水
极易溶
易溶
乙醇
易溶
微溶
【实验三】
小组同学设计了多角度验证CO2与NaOH溶液反应的实验,如实验三图所示(装置已连接好,气密性良好,止水夹a和b已关闭,部分仪器已略去)。
【温馨提示】CO2与乙醇不反应,本实验条件下CO2在乙醇中的溶解忽略不计。
(1)把注射器Ⅰ中氢氧化钠的乙醇溶液注入充满CO2的三口烧瓶中,轻轻振荡,观察到的现象是 。
写出该反应的化学方程式 。
(2)把导管d移出石灰水,打开止水夹a、b,再从导管C端往三口烧瓶中鼓入N2,目的是 。过了一段时间后,先把导管d放入澄清石灰水中,接着关闭止水夹a,再把注射器Ⅱ中的稀盐酸注入三口烧瓶内,观察到三口烧瓶中产生气泡,烧杯中的澄清石灰水变浑浊。此实验从 角度证明了CO2与NaOH溶液发生了反应。
【总结归纳】对于无明显现象的反应,可以通过改变实验装置,创设新的情境,观察到明显的反应现象,从而判断反应的发生。
25.(2018•桂林)实验课上,同学们发现一瓶久置空气中的氢氧化钠固体的瓶口有白色粉末。在老师指导下,同学们对该白色粉末的成分进行了探究。
【猜想与假设】猜想1:白色粉末是碳酸钠。
猜想Ⅱ:白色粉末是氢氧化钠。
猜想Ⅲ:白色粉末是 。
【查阅资料】CaCl2溶液、Ca(NO3)2溶液呈中性。
【实验探究】取该白色粉末溶于水形成溶液A,设计如下实验:
(1)由上述实验可知,猜想 肯定不成立。
(2)若操作①滴加过量稀硫酸有气体B产生,而滴加少量稀硫酸可能没有气体B生成,其可能的原因是 (用化学方程式回答)。
(3)适宜操作③的X溶液是 (填字母序号)
A.CaCl2溶液 B.Ca(OH)2溶液
C.Ba(OH)2溶液 D.Ca(NO3)2溶液
(4)操作④需要用到的玻璃仪器是 。
(5)请写出操作⑤的两种方案并得出结论。
方案一: 。
方案二: 。
三.解答题(共2小题)
26.(2019•贵港)某化学兴趣小组在学习金属知识后,对金属钙及其化合物的化学性质非常感兴趣,并进行了以下实验探究。
(1)对金属钙的化学性质进行探究
【提出问题】金属钙能否与水反应?
【实验探究】取一粒金属钙投入盛有50mL水的烧杯中,钙粒与水剧烈反应,四处游动,产生气泡,溶液出现浑浊,用手触摸烧杯外壁,感觉发热。反应结束放置一段时间后,溶液变澄清,往烧杯中滴入无色酚酞试液,溶液变红色。
【实验结论】金属钙能与水反应。经进一步检验,产生的气体能燃烧。请写出钙与水反应的化学方程式 。
【交流与反思】反应结束放置一段时间后,溶液变澄清的原因是 。
(2)对久置于空气中的“生石灰”干燥剂的组成成分及含量进行探究
【查阅资料】Ca(OH)2加热到一定温度时会发生分解反应,生成两种氧化物。
【实验探究】该小组称取10.0g干燥剂样品于控温电加热器中,按如图所示装置进行实验(装置气密性良好,装置A、B、C中药品足量,实验操作正确)
【实验数据记录】充分反应后,产物被完全吸收,A装置增重0.9g,B装置增重2.2g
【分析与结论】该包干燥剂的成分有 (填化学式),其中Ca(OH)2的质量为 g。
【反思与拓展】
①停止加热后,需要通入N2一段时间的目的是 。
②若没有C装置,会导致含量测定结果偏小的成分是 。
27.(2018•贺州)现有一包黑色固体粉,可能含有炭粉、CuO、Fe3O4中的两种或者三种,某化学兴趣小组通过实验探究其成分
。
(1)提出问题:该黑色固体粉末成分是什么?
(2)作出猜想:
猜想一:混合固体是炭粉、CuO
猜想二:混合固体是炭粉、Fe3O4
猜想三:混合固体是 (两种物质写不全不给分)
猜想四:混合固体是炭粉、CuO、Fe3O4
(3)查阅资料:Fe3O4为黑色粉末,能与盐酸反应,含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN(硫氰化钾)溶液时变成
红色,Fe(OH)2是一种白色沉淀。
(4)实验探究:取一定量的固体于试管中,加足量的盐酸,充分反应后有部分固体溶解,过滤,得到滤液A,
并对滤液A的成分进行如下探究:
实验操作
实验现象
实验结论
步骤一:取一定量滤液A于试管中,加入足量的铁粉
无红色固体析出
该固体物质一定没有
步骤二:又取一定量的滤液A于试管中,加入少量的KSCN(硫氰化钾)溶液
溶液变成红色
滤液A中还一定含有的物质是
步骤三:再取一定量的滤液A于试管中,加入足量的NaOH溶液
有红褐色沉淀生成,同时还有少量的白色沉淀生成,白色沉淀迅速
变成灰绿色,最后面变成红褐色
滤液A中还一定含有的物质是
(5)讨论交流:
①通过以上实验,猜想 成立。
②写出Fe3O4与盐酸反应的化学方程式 。
③Fe3O4与盐酸反应时元素的化合价没有改变,请大家推断Fe3O4中铁元素的化合价为 (写两种价态才得分)。
(6)拓展:请写出同种元素显不同化合价的一种盐 (其它合理答案也得分)(写化学式)。
广西2018-2020年中考化学试题分类(11)——化学实验探究
一.选择题(共14小题)
1.(2020•南宁)下列实验探究与结论不相符的是( )
选项
A
B
C
D
实验
探究
结论
水发生了化学变化
分子在不断运动
不同物质在同一溶剂中的溶解性不同
蜡烛熄灭时产生的白烟具有可燃性
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解答】解:A、过程中水变成水蒸气,没有生成新物质,是物理变化,该选项说法不正确;
B、过程中右边烧杯中的液体变红色,是因为浓氨水中的氨分子是不断运动的,运动到右边烧杯中时,和水结合生成氨水,氨水显碱性,能使酚酞试液变红色,该选项说法正确;
C、过程中碘溶解的比高锰酸钾少,说明不同物质在同一溶剂中的溶解性不同,该选项说法正确;
D、熄灭蜡烛,点燃白烟,白烟燃烧起来,说明蜡烛熄灭时产生的白烟具有可燃性,该选项说法正确。
故选:A。
2.(2020•南宁)下列实验方法能达到实验目的的是( )
实验目的
试验方法
A
鉴别碳粉和四氧化三铁粉末
观察颜色
B
除去生石灰中混有的碳酸钙
加入适量的稀盐酸,过滤
C
分离NaCl和CuCl2混合溶液
加入适量的NaOH溶液,过滤
D
除去KNO3溶液中混有的KCl
加入适量的AgNO3溶液,过滤
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解答】解:A、碳粉和四氧化三铁都是黑色粉末,观察颜色不能区分两种物质,该选项不能达到实验目的;
B、稀盐酸和氧化钙反应生成氯化钙和水,和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,该选项不能达到实验目的;
C、氢氧化钠和氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠,过滤得到氯化钠溶液和氢氧化铜沉淀,不能达到分离的目的,该选项不能达到实验目的;
D、硝酸银和氯化钾反应生成氯化银沉淀和硝酸钾,过滤得到硝酸钾溶液,该选项能够达到实验目的。
故选:D。
3.(2019•玉林)下列实验方案设计合理的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别氯化钠、硝酸铵固体
分别加适量水溶解,触摸容器外壁
B
鉴别甲烷、一氧化碳、氢气
分别点燃,观察火焰颜色
C
除去NaCl溶液中少量的CuCl2
加入适量的KOH溶液,过滤
D
除去KC1固体中少量的MnO2
加足量水溶解,过滤,洗涤,干燥
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解答】解;A、硝酸铵溶于水,溶液温度降低,氯化钠溶于水,溶液温度基本不变,故A正确;
B、甲烷、一氧化碳、氢气燃烧时的火焰都是蓝色,不能鉴别,故B错误;
C、氢氧化钾和氯化铜反应生成氯化钾对于氯化钠也是杂质,故C错误;
D、二氧化锰难溶于水,所以除去KC1固体中少量的MnO2应该加足量水溶解,过滤,蒸发结晶,故D错误。
故选:A。
4.(2019•百色)下列实验目的所对应的实验操作中,正确的是( )
选项
实验目的
实验操作
A
除去二氧化锰固体中混有的少量炭粉
加入水溶解、过滤
B
除去NaCl固体中混有的少量泥沙
加水溶解、蒸发结晶
C
鉴别羊毛纤维与化学纤维
灼烧,闻气味
D
鉴别H2和CH4
点燃后分别在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解答】解:A、二氧化锰、炭粉都不溶于水,通过加入水溶解、过滤不能达到实验目的;
B、加水溶解、过滤除去泥沙、蒸发结晶才能够得到氯化钠,该选项不能达到实验目的;
C、灼烧时,能够产生烧焦羽毛的气味的羊毛纤维,另一种是化学纤维,该选项能够达到实验目的;
D、点燃后分别在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯,烧杯内壁都出现水珠,该选项不能达到实验目的。
故选:C。
5.(2019•百色)下列实验方案中,设计合理的是( )
A.用酒精浸泡牵牛花自制酸碱指示剂
B.用过滤的方法将硬水转化为软水
C.用燃烧木条的方法制备纯净的二氧化碳气体
D.常温下用水区分一氧化碳和氮气
【答案】A
【解答】解:A、某些植物的花瓣的汁液可作酸碱指示剂,可用酒精浸泡牵牛花自制酸碱指示剂,故选项实验方案设计合理。
B、过滤只能除去不溶性杂质,不能除去水中的可溶性钙镁化合物,不能将硬水转化为软水,故选项实验方案设计不合理。
C、木条在空气中燃烧产生二氧化碳气体,操作繁琐,不易收集到纯净的二氧化碳气体,故选项实验方案设计不合理。
D、一氧化碳和氮气均难溶于水,常温下不能用水区分一氧化碳和氮气,故选项实验方案设计不合理。
故选:A。
6.(2019•南宁)下列图示实验及其描述正确的是( )
A.稀释浓硫酸
B.观察到铁丝剧烈燃烧
C.电解水时,产生氢气和氧气的体积比约为2:1
D.将盐酸与碳酸钙混合反应后,托盘天平仍维持平衡
【答案】C
【解答】解:A、稀释浓硫酸时,要把浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中,同时用玻璃棒不断搅拌,以使热量及时的扩散;一定不能把水注入浓硫酸中;故选项图示实验错误。
B、常温下的铁丝在氧气中不能燃烧,故选项图示实验错误。
C、电解水时,可观察到:与电源正极相连的试管内产生的气体体积少,与电源负极相连的试管内的气体体积多;且两者的体积之比大约是1:2,故选项图示实验及其描述正确。
D、将盐酸与碳酸钙混合反应后,碳酸钙与稀盐酸反应生成二氧化碳气体,托盘天平不能维持平衡,故选项图示实验及其描述错误。
故选:C。
7.(2019•南宁)下列实验探究正确的是( )
序号
实验目的
实验操作
结论
A
除去氢气中混有的水蒸气
通入氢氧化钠溶液
得到干燥的氢气
B
分离Ca(OH)2和CaCO3固体
加入足量的水,溶解并过滤
得到纯净的CaCO3
C
探究酒精是否含有碳元素
点燃酒精,将内壁沾有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方
酒精含有碳元素
D
配制50g质量分数为6%的NaCl溶液
称取3gNaCl,在量取液体体积时俯视读数,搅拌溶解
所得溶液的溶质质量分数偏小
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解答】解:A、氢氧化钠溶液不具有吸水性,不能吸收氢气中混有的水蒸气,故选项实验探究错误。
B、氢氧化钙微溶于水,碳酸钙难溶于水,不能用溶解、过滤的方法进行分离,故选项实验探究错误。
C、点燃酒精,将内壁沾有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方,石灰水变浑浊,说明生成了二氧化碳,二氧化碳中含有碳元素,反应物氧气中只含有氧元素,说明酒精含有碳元素,故选项实验探究正确。
D、称取3gNaCl,在量取液体体积时俯视读数,搅拌溶解,会造成实际量取的水的体积偏小,则使溶质质量分数偏大,故选项实验探究错误。
故选:C。
8.(2019•贵港)下列实验方案能达到实验目的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别O2、N2、CO2三种气体
分别把燃着的木条伸入瓶中,观察现象
B
检验CO32﹣
滴入稀盐酸,有气泡产生
C
分离CO2和CO混合气体
先通入NaOH溶液,再加入稀硫酸
D
除去NaOH溶液中少量的Na2CO3
加入适量CaCl2溶液,过滤
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解答】解:A、把燃着的木条分别伸入三个集气瓶中,若木条熄灭,则是氮气、二氧化碳;若木条燃烧更旺,则是氧气;不能鉴别,故选项实验方案不能达到实验目的。
B、滴入稀盐酸,有气泡产生,不一定含有碳酸根离子,也可能是活泼金属等,故选项实验方案不能达到实验目的。
C、CO2能与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,CO不与氢氧化钠溶液反应,可先分离出一氧化碳;在显溶液中滴加稀硫酸,生成二氧化碳气体,能分离出二氧化碳;故选项实验方案能达到实验目的。
D、Na2CO3能与适量CaCl2溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,能除去杂质但引入了新的杂质氯化钠,不符合除杂原则,故选项实验方案不能达到实验目的。
故选:C。
9.(2018•百色)下列实验操作能达到实验目的是( )
选项
实验目的
实验操作
A
除去CO2中少量的CO
点燃
B
除去CuSO4溶液中的少量FeSO4
加入足量的铜粉
C
鉴别澄清石灰水和NaOH溶液
加入稀盐酸
D
鉴别化肥KNO3和NH4Cl
取样与熟石灰混合研磨,闻气味
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解答】解:A、二氧化碳中的少量一氧化碳不能被点燃,该选项不能达到实验目的;
B、加入足量的铜粉时,铜不能和硫酸亚铁反应,因此不能除去硫酸亚铁,该选项不能达到实验目的;
C、稀盐酸和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,和氢氧化钙反应生成氯化钙和水,反应时都无明显现象,无法区分氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液,该选项不能达到实验目的;
D、取样与熟石灰混合研磨,能够产生刺激性气味的氯化铵,另一种是硝酸钾,该选项能够达到实验目的。
故选:D。
10.(2018•河池)下列实验方案能达到实验目的是( )
序号
实验目的
实验方案
A
检验某集气瓶中的气体是否是二氧化碳
将燃着的木条伸入集气瓶中
B
验证稀盐酸与NaOH溶液是否恰好完全反应
向反应溶液中滴加AgNO3溶液
C
除去N2的少量H2
将气体依次通入灼热CuO和浓硫酸
D
稀释浓硫酸
将水沿着烧杯内壁慢慢注入浓硫酸中,并不断搅拌
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解答】解:A、将燃着的木条伸入集气瓶中,如果燃烧的木条熄灭,也不能确定气体一定是二氧化碳,这是因为能使燃烧的木条熄灭的气体不一定是二氧化碳,还可能是氮气、稀有气体等,该选项不能达到实验目的;
B、盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,无论是否恰好完全反应,反应生成的氯化钠能和硝酸银反应生成白色沉淀氯化银,该选项不能达到实验目的;
C、将气体依次通入灼热CuO和浓硫酸时,通过氧化铜时能够除去氢气,通过浓硫酸时能够除去反应生成的水,该选项能够达到实验目的;
D、稀释浓硫酸时,不能将水沿着烧杯内壁慢慢注入浓硫酸中,应该把浓硫酸缓缓注入水中,并且用玻璃棒不断搅拌。
故选:C。
11.(2018•贺州)下列根据实验目的所设计的实验方案中,不正确的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
分离CO2和CO混合气体
先通入NaOH溶液再加稀硫酸
B
分离Mg(OH)2、CuC12、NaCl
依次加入:水、NaOH溶液、稀盐酸
C
除去部分变质的NaOH中的杂质
加水溶解,滴加适量的CaCl2溶液
D
除去CuSO4溶液中少量的H2SO4
加过量的氧化铜,再过滤
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解答】解:A、二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,一氧化碳不能,先通入NaOH溶液,能分离出一氧化碳;再加稀硫酸,碳酸钠能与稀硫酸反应生成二氧化碳,能分离出二氧化碳,故选项实验方案正确。
B、氢氧化镁难溶于水,CuC12、NaCl易溶于水,加入水,能分离出氢氧化镁;再加氢氧化钠溶液,氯化铜与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠,过滤,向滤渣中加入稀盐酸,氢氧化铜与稀盐酸反应生成氯化铜和水,能分离出氯化钠、氯化铜,故选项实验方案正确。
C、碳酸钠能与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,能除去杂质但引入了新的杂质氯化钠,不符合除杂原则,故选项实验方案错误。
D、H2SO4能与过量的氧化铜反应生成硫酸铜和水,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项实验方案正确。
故选:C。
12.(2018•贵港)下列实验操作能达到实验目的是( )
选项
实验目的
实验操作
A
分离Ca(OH)2和CaCO3固体粉末
加水溶解、过滤
B
除去CO2气体中少量HCl气体
通过NaOH溶液
C
检验废水中是否含有SO42﹣
滴加BaCl2溶液
D
鉴别溶液:BaCl2、NaOH、HCl、MgSO4
将组内物质相互混合,观察现象
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解答】解:A、Ca(OH)2固体微溶于水,CaCO3固体粉末不溶于水,因此不能加水溶解、过滤的方法分离,故选项所采取的方法错误。
B、HCl气体能与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和水,二氧化碳也能与氢氧化钠溶液反应,因此除去CO2气体中少量HCl气体不能通过NaOH溶液,故选项所采取的方法错误。
C、检验废水中是否含有SO42﹣,不能用氯化钡溶液,因为即使产生白色沉淀,也有可能是氯化银沉淀,故选项所采取的方法错误。
D、四种溶液两两混合,产生两次白色沉淀的是硫酸镁,全部无明显现象的是盐酸,向白色沉淀中滴加盐酸,白色沉淀溶解的原溶液时氢氧化钠溶液,白色沉淀不溶解原溶液是氯化钡溶液,因此鉴别溶液BaCl2、NaOH、HCl、MgSO4,可将组内物质相互混合,观察现象,故选项所采取的方法正确。
故选:D。
13.(2018•桂林)下列操作、现象和结论都正确的是( )
序号
操作
现象
结论
A
向某固体滴加稀盐酸
有气泡产生
该固体是碳酸盐
B
在空气中加热除去碳粉中的杂质铜粉
粉末完全变黑
碳粉中杂质已除尽
C
向某固体滴加氢氧化钾溶液,微热,将湿润的红色石蕊试纸接近试管口
试纸变蓝
该固体含铵根离子
D
向某无色溶液中滴加氯化钡溶液
有白色沉淀产生
该溶液中含有硫酸根离子或银离子
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解答】解:A、向某固体滴加稀盐酸,有气泡产生,该固体不一定是碳酸盐,也可能是活泼金属等,故选项操作、现象和结论有错误。
B、碳粉、铜粉在空气中加热,分别生成二氧化碳气体、氧化铜,不但能把杂质除去,也会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项操作、现象和结论错误。
C、向某固体滴加氢氧化钾溶液,微热,将湿润的红色石蕊试纸接近试管口,试纸变蓝说明生成了氨气,则该固体含铵根离子,故选项操作、现象和结论正确。
D、向某无色溶液中滴加氯化钡溶液,有白色沉淀产生,该溶液中不一定含有硫酸根离子或银离子,也可能含有碳酸根离子,故选项操作、现象和结论错误。
故选:C。
14.(2018•南宁)下列实验方案,能实现对应实验目的是( )
项目
实验目的
实验方法
A
检验氢氧化钠是否变质
取样品,加水溶解后滴加酚酞试液观察溶液是否变红
B
区别硬水和软水
取等量样品分别加入等量肥皂水,搅拌,观察产生泡沫情况
C
比较镁、铁、铜的金属活动性顺序
将铁丝和铜丝分别浸入硝酸镁溶液中,
观察溶液颜色的变化情况
D
检验甲烷中是否混有氢气
将气体点燃,在火焰上方罩一个冷而干
燥的烧杯,观察烧杯内壁是否出现水滴
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解答】解:A、变质后的氢氧化钠溶液中含有碳酸钠,氢氧化钠、碳酸钠均显碱性,均能使酚酞试液变红色,不能检验氢氧化钠是否变质,故选项实验方案不能实现对应实验目的。
B、硬水和软水的区别在于所含的钙镁离子的多少,可用肥皂水来区分硬水和软水,加入肥皂水,若产生泡沫较多,则是软水,若产生泡沫较少,则是硬水,可以鉴别,故选项实验方案能实现对应实验目的。
C、将铁丝和铜丝分别浸入硝酸镁溶液中,均不反应,说明了活动性镁>铁,镁>铜,无法比较锌和铜的金属活动性,故选项实验方案不能实现对应实验目的。
D、氢气、甲烷燃烧均有水生成,用冷而干燥的烧杯无法鉴别,故选项实验方案不能实现对应实验目的。
故选:B。
二.实验探究题(共11小题)
15.(2020•柳州)钙是一种非常活泼的金属,常温下能与水发生反应,反应的化学方程式为:Ca+2H2O═Ca(OH)2+H2↑.在实验室,某兴趣小组先将一定量的硫酸铜溶液倒入烧杯中,再取一块钙加入到硫酸铜溶液中,观察到有大量气泡产生,同时有蓝色沉淀生成。充分反应后过滤,得到滤液和蓝色滤渣,兴趣小组对滤渣的成分进行探究。
【提出问题】滤渣的成分是什么?
【查阅资料】Ca(OH)2微溶于水,Cu(OH)2不溶于水。
【猜想与假设】猜想一:全部是Ca(OH)2
猜想二:全部是Cu(OH)2
猜想三: Ca(OH)2和Cu(OH)2的混合物。
小东从物理性质进行分析后认为猜想 一 不合理,理由是 Ca(OH)2是白色固体,而滤渣是蓝色的 。
【实验与验证】
实验
实验操作
实验现象
实验结论
实验Ⅰ
取少量蓝色滤渣放入烧杯中,加入适量的水溶解后过滤,将滤液分成两等份,向其中一份滴入酚酞试液
滴入酚酞后滤液呈 红 色
滤液显碱性,证明滤液中有OH﹣离子
实验Ⅱ
向实验Ⅰ的另一份滤液中滴入Na2CO3溶液
有白色沉淀
证明滤液中有 Ca2+ 离子
【结论与反思】根据实验Ⅰ和实验Ⅱ可以证明猜想 三 正确,写出实验Ⅱ中发生反应的化学方程式 Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH 。
【拓展与延伸】Na和Ca都是非常活泼的金属,都能与O2反应生成过氧化物。这两种过氧化物与水反应的化学方程式分别为:2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑和2CaO2+2H2O═2Ca(OH)2+O2↑.长途运输鱼苗时常选择CaO2作供氧剂而不选择Na2O2的原因是 生成的Ca(OH)2微溶于水,覆盖在CaO2表面,阻止了反应的进行,随着运输过程中的震动,CaO2又与水反应,可以长时间持续缓慢产生氧气,又由于Ca(OH)2微溶于水,使溶液碱性很弱,均有利于鱼苗长途运输 。
【答案】【猜想与假设】Ca(OH)2和Cu(OH)2的混合物;一;Ca(OH)2是白色固体,而滤渣是蓝色的;
【实验与验证】红;Ca2+;
【结论与反思】三;Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH;
【拓展与延伸】生成的Ca(OH)2微溶于水,覆盖在CaO2表面,阻止了反应的进行,随着运输过程中的震动,CaO2又与水反应,可以长时间持续缓慢产生氧气,又由于Ca(OH)2微溶于水,使溶液碱性很弱,均有利于鱼苗长途运输。
【解答】解:【猜想与假设】因为氢氧化钙与硫酸铜的反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钙,反应物氢氧化钙微溶于水,如果氢氧化钙过量,滤渣就为Ca(OH)2和Cu(OH)2的混合物,滤渣为蓝色,氢氧化钙的是白色,所以猜想一Ca(OH)2不合理,故填:Ca(OH)2和Cu(OH)2的混合物;一;Ca(OH)2是白色固体,而滤渣是蓝色的;
【实验与验证】依据实验Ⅰ的实验操作向其中一份滴入酚酞试液,实验结论滤液显碱性,证明滤液中有OH﹣离子,所以实验现象为滴入酚酞溶液显红色,依据实验Ⅱ的实验操作向实验Ⅰ的另一份滤液中滴入Na2CO3溶液,实验现象有白色沉淀,所以得出实验结论是滤液含有Ca2+离子,故填:红;Ca2+;
【结论与反思】整体分析可知滤渣是蓝色含中含Cu(OH)2,通过【实验与验证】得出含有Ca(OH)2,所以猜想三正确,因为碳酸钠与氢氧化钙的反应生成碳酸钙和氢氧化钠化学方程式为Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH,故填:三;Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH;
【拓展与延伸】依据题中反应2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑可知氢氧化钠极易溶于水,使溶液碱性增强,不利于鱼苗生存,而2CaO2+2H2O═2Ca(OH)2+O2↑可知生成的Ca(OH)2微溶于水,覆盖在CaO2表面,阻止了反应的进行,随着运输过程中的震动,CaO2又与水反应,可以长时间持续缓慢产生氧气,又由于Ca(OH)2微溶于水,使溶液碱性很弱,均有利于鱼苗长途运输,故填:生成的Ca(OH)2微溶于水,覆盖在CaO2表面,阻止了反应的进行,随着运输过程中的震动,CaO2又与水反应,可以长时间持续缓慢产生氧气,又由于Ca(OH)2微溶于水,使溶液碱性很弱,均有利于鱼苗长途运输。
16.(2020•南宁)某化学兴趣小组在实验室发现一瓶混入Na2CO3的NaOH固体。于是他们对该固体中Na2CO3的含量进行探究。
【查阅资料】Ⅰ.碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的固体混合物。
Ⅱ.无水硫酸铜是一种白色固体,遇水会变成蓝色。
【提出问题】该固体中Na2CO3的质量分数是多少?
【反应原理】碳酸钠与稀硫酸反应会生成CO2,反应的化学方程式为 Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑ 。
【制定计划】同学们设计了两种实验方案(装置气密性良好,浓硫酸、碱石灰均足量)。
方案甲:用图1所示装置测定反应后生成CO2的质量。称取一定质量的样品于锥形瓶中,通入一段时间空气后,向样品中滴加稀硫酸,待样品反应完全,继续通入一段时间空气后,测出生成CO2的质量,计算。
方案乙:用图2所示装置测定反应生成CO2的体积。称取一定质量的样品,将样品和足量稀硫酸分别置于Y形管a、b处(此时量气管液面在零刻度处),倾斜Y形管,使反应发生,待样品反应完全,测出生成CO2的体积,计算。
【分析与讨论】
(1)方案甲中,浓硫酸的作用是 吸收水分,干燥二氧化碳 ;为测出生成CO2的质量,需要在样品反应前后分别称量装置 C (填装置序号)的质量。方案乙中,植物油的作用是 防止二氧化碳与水接触 ;反应结束后,应 调节水准管高度,使两端液面相平 ,然后根据液面读出生成CO2的体积。
(2)小红同学认为方案甲的装置设计还存在一个明显缺陷,可增加图3中的一个装置进行改进,改进后整套装置的连接顺序为 GABCD (按气流方向填装置序号)。
(3)小青同学认为,还可以用“沉淀法”进行测定:称取一定质量的样品放入试管中, 加水溶解,滴加足量的氯化钡溶液,滤出沉淀,洗涤、干燥,称量沉淀质量 ,计算。
【进行实验】同学们在完善实验方案后,测出了该NaOH固体中Na2CO3的质量分数。
【反思与评价】设计实验方案应使实验简便、误差小。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:[实验原理】因为碳酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,故填:Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑;
[分析讨论】(1)分析方案甲图1装置图可知,进入C装置的二氧化碳需要干燥,使测量二氧化碳质量更准确,所以浓硫酸的作用是吸收水分,干燥二氧化碳气体,因为C装置是用来吸收二氧化碳气体,并称量前后质量,依据前后质量差计算二氧化碳的智量,所以需要称量C装置,因为二氧化碳能溶于水并且能与水反应,分析方案乙的图2装置可知,植物油的作用是防止二氧化碳与水接触,使测量二氧化碳的体积准确,因为气体体积与气体压强成反比,读取反应前后量气管气体体积时要在等压的情况下,所以应调节量气管的高度,使两端液面相平,故填:吸收水分,干燥二氧化碳气体;C;防止二氧化碳与水接触;调节量气管高度,使两端液面相平;
(2)因为空气中含有二氧化碳,通入空气中二氧化碳也会被C装置吸收,使测定结果偏大,分析方案甲图1装置可知缺少一个吸收空气中二氧化碳的装置,所以可以选择图3中的G装置放在A装置前,
所以连接顺序是GABCD,故填:GABCD;
(3)本实验目的是测量氢氧化钠和碳酸钠混合物中碳酸钠的含量,用“沉淀法”就是加入使碳酸钠沉淀的沉淀剂,然后称量沉淀质量进行计算。所以实验方案是称取一定质量的样品放入试管内,加入溶解,滴加足量的氯化钡溶液,滤出沉淀、洗涤,干燥称量其质量,故填:加水溶解,滴加足量的氯化钡溶液,滤出沉淀,洗涤,干燥称量质量。
17.(2020•贵港)某校甲、乙兴趣小组同学在学习酸、碱、盐、金属的化学性质后,分别做了A、B、C三组实验:
甲、乙小组同学都观察到C组实验的现象为 产生白色沉淀 。实验结束后,甲、乙小组同学分别同时将三组实验反应后的物质各倒入一个洁净的烧杯中,都观察到有气泡产生。甲、乙小组同学分别对气体成分及充分反应后烧杯中溶液的溶质成分进行探究。
【查阅资料】
①2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑
②NaAlO2+HCl+H2O═NaCl+Al(OH)3↓
③Al(OH)3+NaOH═NaAlO2+2H2O
【实验探究】
实验操作
实验现象
实验结论
甲组
甲取少量烧杯中的溶液于试管中,滴入紫色石蕊溶液
紫色石蕊溶液变红色
气体为CO2、H2;溶液中溶质一定含有AlCl3、NaCl、 CaCl2 、HCl
乙组
分别取少量烧杯中的溶液于两支试管中
往一支试管中先滴入足量BaCl2溶液,再滴入无色酚酞溶液
只观察到溶液变红色
气体为H2;溶液中溶质一定含有NaAlO2、NaCl、NaOH
往另一支试管中不断滴入稀盐酸
刚开始,没有明显变化,逐渐产生白色沉淀,(最终沉淀消失)
【交流与反思】(1)乙小组同学讨论后认为,甲组同学得出气体成分的结论不严谨,其理由是 加入紫色石蕊溶液后,试管中溶液变红色,说明有盐酸存在。若盐酸来自试管A中,则说明A中盐酸过量,此时铝一定反应完了,混合后一定不会产生氢气;若盐酸来自试管B中,试管A中若铝过量,混合后铝和盐酸接触,发生反应生成氢气;若试管A和试管B中盐酸均剩余,混合后也不会产生氢气 。
(2)甲、乙小组同学所做实验相同,得出的实验结论却不同,原因是 他们反应物的用量不同 。
【拓展与应用】
只用一条化学方程式表示AlCl3与过量NaOH在溶液中的反应: AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:因为C组实验的反应方程式为Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH,CaCO3 为白色沉淀,故填:产生白色沉淀;
【实验探究】甲组:依据A、B、C三组实验所用的药品和相关的反应原理,又因为甲组实验现象是紫色石蕊溶液变红色,说明溶质中一定含有HCl,则钙离子不会形成沉淀,所以溶液中的溶质还应有CaCl2,故填:CaCl2;
乙组:从乙组实验结论可知,溶液中含有氢氧化钠,根据酸碱优先反应,刚开始加入的盐酸与氢氧化钠发生了反应,没有明显现象;当盐酸不断滴入时,依据【查阅资料】②NaAlO2+HCl+H2O═NaCl+Al(OH)3↓可知滴入盐酸与其中的偏铝酸钠反应,生成氢氧化铝白色沉淀,随着盐酸的加入沉淀溶解生成AlCl3,所以观察到的实验现象是刚开始,没有明显变化,逐渐产生白色沉淀,(最终沉淀消失),故填:刚开始,没有明显变化,逐渐产生白色沉淀,(最终沉淀消失);
【交流与反思】(1)加入紫色石蕊溶液后,试管中溶液变红色,说明有盐酸存在。若盐酸来自试管A中,则说明A中盐酸过量,此时铝一定反应完了,混合后一定不会产生氢气;若盐酸来自试管B中,试管A中若铝过量,混合后铝和盐酸接触,发生反应生成氢气;若试管A和试管B中盐酸均剩余,混合后也不会产生氢气,所以甲组同学得出气体成分的结论不严谨,故填:加入紫色石蕊溶液后,试管中溶液变红色,说明有盐酸存在。若盐酸来自试管A中,则说明A中盐酸过量,此时铝一定反应完了,混合后一定不会产生氢气;若盐酸来自试管B中,试管A中若铝过量,混合后铝和盐酸接触,发生反应生成氢气;若试管A和试管B中盐酸均剩余,混合后也不会产生氢气;
(2)甲、乙小组同学所做实验虽然相同,但他们所取反应的量不相同,则每个试管反应后的物质就不同,混合后的物质也就不同,故填:他们反应物的用量不同;
【拓展与应用】AlCl3与过量NaOH分两步反应,第一步:AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl,第二步:Al(OH)3+NaOH═NaAlO2+2H2O将两步反应加和得总反应为AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O,故填:AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O。
18.(2019•柳州)NaHCO3是初中化学教材中重点介绍的一种盐,俗名 小苏打 ,NaHCO3溶液呈碱性。某化学兴趣小组要制取一瓶NaHCO3溶液,他们向NaOH溶液中通入了一定量的CO2,然后对反应后所得到的溶液进行探究。
【提出问题】
反应后溶液中溶质的组成是什么?
【查阅资料】
(1)NaHCO3不仅可以与盐酸反应,也可以与NaOH溶液反应。与NaOH溶液反应的化学方程式为:NaHCO3+NaOH═Na2CO3+H2O。
(2)向NaOH溶液中通入少量CO2,反应的化学方程式为:CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O.继续通入过量CO2,反应的化学方程式为:Na2CO3+H2O+CO2═2NaHCO3。
【猜想与假设】
猜想一:含有NaOH、Na2CO3;
猜想二:只含有 Na2CO3 ;
猜想三:含有Na2CO3、NaHCO3;
猜想四:只含有NaHCO3。
【设计实验】
实验步骤
实验现象
解释或结论
①取少量样品于试管中,滴加几滴无色酚酞试液。
溶液呈红色。
证明溶液显碱性。
②另取少量样品于试管中,加入足量的BaCl2溶液,反应完全后,静置过滤。
加入BaCl2溶液时观察到的现象 产生白色沉淀 。
证明溶质中有Na2CO3.
③向实验②所得的滤液中滴加稀盐酸。
有无色无味的气体产生,该气体能使澄清石灰水变浑浊。
证明实验②所得的滤液中有 NaHCO3 。
【结论与反思】
(1)有同学认为实验①观察到的现象及结论足以证明溶液中有NaOH.你是否同意?请说出理由 不同意,是因为碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液都是显碱性溶液,也能使酚酞试液变红色 。
(2)写出实验③中产生气体的化学方程式 NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑ 。
(3)通过实验①、②、③所观察到的现象及结论,最终得出猜想 三 是正确的。
【拓展与提升】
实验室现有一瓶NaOH溶液和足量CO2气体,要制取一瓶溶质只有Na2CO3的溶液,请完善以下实验方案,仪器可以任意选择。
实验方案:先用量筒将NaOH溶液均匀分成两等份, 向一份NaOH溶液中通入足量的CO2使之变成NaHCO3溶液,将NaHCO3溶液与另一份NaOH溶液混合,恰好反应后得到Na2CO3溶液 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:NaHCO3是初中化学教材中重点介绍的一种盐,俗名小苏打。
故填:小苏打。
【猜想与假设】
猜想一:氢氧化钠过量时含有NaOH、Na2CO3;
猜想二:氢氧化钠恰好和二氧化碳完全反应时只含有Na2CO3;
猜想三:氢氧化钠完全反应并且部分碳酸钠和二氧化碳反应时含有Na2CO3、NaHCO3;
猜想四:碳酸钠完全和二氧化碳反应时只含有NaHCO3。
故填:Na2CO3。
【设计实验】
实验过程如下所示:
实验步骤
实验现象
解释或结论
①取少量样品于试管中,滴加几滴无色酚酞试液。
溶液呈红色。
证明溶液显碱性。
②另取少量样品于试管中,加入足量的BaCl2溶液,反应完全后,静置过滤。
加入BaCl2溶液时观察到产生白色沉淀。
证明溶质中有Na2CO3.
③向实验②所得的滤液中滴加稀盐酸。
有无色无味的气体产生,该气体能使澄清石灰水变浑浊。
证明实验②所得的滤液中有NaHCO3.
【结论与反思】
(1)不同意,是因为碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液都是显碱性溶液,也能使酚酞试液变红色。
故填:不同意,是因为碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液都是显碱性溶液,也能使酚酞试液变红色。
(2)实验③中碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式:NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑。
故填:NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑。
(3)通过实验①、②、③所观察到的现象及结论可知,溶液中含有碳酸钠和碳酸氢钠,最终得出猜想三是正确的。
故填:三。
【拓展与提升】
实验方案:先用量筒将NaOH溶液均匀分成两等份,向一份NaOH溶液中通入足量的CO2使之变成NaHCO3溶液,将NaHCO3溶液与另一份NaOH溶液混合,恰好反应后得到Na2CO3溶液。
故填:向一份NaOH溶液中通入足量的CO2使之变成NaHCO3溶液,将NaHCO3溶液与另一份NaOH溶液混合,恰好反应后得到Na2CO3溶液。
19.(2019•河池)实验室存放盐溶液的柜子里,有一瓶无色溶液的标签因受到腐蚀而破损,如图所示。某兴趣小组同学对其成分进行探究。
【提出问题】这瓶是什么溶液呢?
【猜想与假设】经了解得知,这瓶无色溶液可能是碳酸钾、硫酸钾、氯化钾、硝酸钾中的某一种溶液。
【推理分析】小组同学为了确定该溶液的成分,他们进行了以下分析:
(1)甲同学根据物质的组成元素认为一定不可能是 氯化钾(或KCl) 溶液。
(2)乙同学认为也不可能是硝酸钾溶液,他的依据是 硝酸钾的化学式中钾的原子个数为1,而标签中为2 。
【设计实验】为了确定该溶液究竟是剩余两种溶液中的哪一种,丙同学设计了如下实验:
实验操作
实验现象
实验结论
取少量该溶液于试管中,逐滴加入氯化钡溶液
产生白色沉淀
该溶液一定是碳酸钾溶液
【实验反思】
(1)丁同学认为丙的结论不合理,理由是 硫酸钾溶液与氯化钡溶液反应也产生白色沉淀 。
(2)在丙同学实验的基础上,丁同学继续进行实验,实验方案如下:
实验操作
实验现象
实验结论
取丙同学实验所得的白色沉淀于试管中,滴加适量的 稀盐酸 ,振荡
有气泡产生 ,
沉淀溶解
该溶液是碳酸钾溶液。
反应的化学方程式是 BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2↑
(3)为防止标签受到腐蚀,倾倒液体时应注意: 标签朝向手心 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)氯化钾是由钾元素和氯元素组成的,不含有氧元素,故一定不会是氯化钾溶液,故填:氯化钾;
(2)此标签中钾元素右下角的数字为2,而硝酸钾的化学式为KNO33,故不会是碳酸氢钠和硝酸钠,故填:硝酸钾的化学式中钾的原子个数为1,而标签中为2
;
【实验反思】
(1)丁同学认为丙的结论不合理,理由是硫酸钾溶液与氯化钡溶液反应也产生白色沉淀;故填:硫酸钾溶液与氯化钡溶液反应也产生白色沉淀;
(2)碳酸钡能与盐酸反应生成二氧化碳气体,而硫酸钡不能与盐酸反应,故可以直接向溶液中加入盐酸,观察是否产生气泡,故填:
实验操作
实验现象
实验结论
取丙同学实验所得的白色沉淀于试管中,滴加适量的稀盐酸,振荡
溶液中有气泡产生,沉淀溶解
该溶液是碳酸钾溶液。
反应的化学方程式是 BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2↑
(3)为防止标签被腐蚀,倾倒液体应该注意的操作是:让标签对着手心,试剂瓶口紧挨容器口,使液体缓缓流入容器中。
故填:标签朝向手心。
20.(2019•玉林)根据下列实验装置图,回答问题:
(1)A中仪器a的名称是 铁架台 ,制备氧气的化学方程式为 2KClO32KCl+3O2↑ 。
(2)B实验探究的燃烧条件是 温度达到可燃物的着火点 。
(3)C实验探究铜、铝、银三种金属的活动性顺序,试管①中无明显现象,说明铜的金属活动性比铝的 弱 (填“强”或“弱”),试管②中有明显现象,则x、y分别是 Cu和AgNO3 (填化学式)。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)A中仪器a的名称是铁架台,由于试管口没有棉花,且需加热,可知采用了加热氯酸钾和二氧化锰的混合物;
(2)实验中为了使乒乓球碎片和滤纸碎片达到相同的温度,酒精灯应加热铁片的中间位置;在实验中可以看到,放在薄铜片上的乒乓球碎片和滤纸碎片,先燃烧起来的是乒乓球碎片,这个现象说明燃烧的条件之一是温度需要达到可燃物的着火点;
(3)试管①中无明显现象,说明铜的金属活动性比铝的弱;探究铁、铜、银三种金属活动性的强弱,可以选择硫酸亚铁溶液、硝酸银溶液与铜,或铁片、银片和硫酸铜溶液,由图示实验可知,b溶液是硝酸银溶液,铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜。
答案为:(1)铁架台;2KClO3 2KCl+3O2↑; (2)温度达到可燃物的着火点;(3)弱;Cu和AgNO3。
21.(2019•百色)电子工业中常用覆铜板(以绝缘体为基材,表面覆以铜箔)为基础材料制作印刷电路板(如图所示)。印刷电路板广泛应用于电视机、计算机、手机等电子产品中。
某校初中科技小组的同学对于覆铜板制作印刷电路的原理很感兴趣,决定进行探究,请你随他们一起进行探究。
【查阅资料]
(1)覆铜板制作印刷电路的原理,是把预先设计好的电路在覆铜板上用蜡或不透水的物质覆盖,然后将覆铜板浸泡到FeCl3溶液中,利用FeCl3溶液将不需要的铜腐蚀掉,留下来的就是印刷电路。
(2)FeCl3溶液呈酸性,在与铜单质反应后Fe3+变为Fe2+,反应后有Cu2+产生。
【提出问题】FeCl3溶液为什么能将铜腐蚀掉?
【猜想假设】
(1)小明同学从资料中获知FeCl3溶液呈酸性,用石蕊试纸检验FeCl3溶液,试纸变 红 色,他认为一定是溶液中的H+与Cu发生反应,将Cu腐蚀掉,但大家用 HCl (填物质的化学式)不能与Cu反应置换出氢气的知识否定小明的观点。
(2)小文同学认为可能是FeCl3溶液与铜发生了置换反应,Fe3+将铜置换成可溶于水的Cu2+,大家也否定他的观点,因为置换反应原理是 一种单质与化合物反应生成新的单质及化合物 ,而不是一种离子置换另一种离子。
(3)根据查阅的信息,小丽同学认为这个腐蚀过程是一个新的反应,写出反应的化学方程式 2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2 。
【原理分析】根据信息和上述反应的化学方程式,得知铁元素由+3价下降为+2价的特点,从化合价的角度,小明同学又归纳出这个反应的另外两个特点:① 铜元素的化合价由0价上升为+2价 ;② 氯元素的化合价反应前后没变化 。
【拓展研究】考虑到使用后的腐蚀液富含Cu2+,具有很高的回收再利用价值,小组同学继续进行回收探究。在100mL反应后的废液中投入足量的锌粉,析出0.64gCu(若废液中仍有FeCl3剩余,则锌粉先与FeCl3反应,再与氯化铜反应),则说明原来配制的FeCl3溶液浓度至少是 32.5 g/L(g/L是质量体积浓度的单位,表示的是在每升溶液中所含溶质的质量)。
【交流讨论】经思考,小丽同学推断FeCl3溶液作为腐蚀液也可以与Fe发生反应。
请写出她的推断依据: 氯化铁具有氧化性,铁具有还原性 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:【猜想假设】
(1)小明同学从资料中获知FeCl3溶液呈酸性,用石蕊试纸检验FeCl3溶液,试纸变红色,他认为一定是溶液中的H+与Cu发生反应,将Cu腐蚀掉,但大家用HCl不能与Cu反应置换出氢气的知识否定小明的观点。
故填:红;HCl。
(2)小文同学认为可能是FeCl3溶液与铜发生了置换反应,Fe3+将铜置换成可溶于水的Cu2+,大家也否定他的观点,因为置换反应原理是一种单质与化合物反应生成新的单质及化合物,而不是一种离子置换另一种离子。
故填:一种单质与化合物反应生成新的单质及化合物。
(3)根据查阅的信息,小丽同学认为这个腐蚀过程是一个新的反应,即氯化铁和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,反应的化学方程式:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。
故填:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。
【原理分析】
从化合价的角度,小明同学又归纳出这个反应的另外两个特点:①铜元素的化合价由0价上升为+2价;②氯元素的化合价反应前后没变化。
故填:铜元素的化合价由0价上升为+2价;氯元素的化合价反应前后没变化。
【拓展研究】
设氯化铁质量至少为x,
由2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2,Zn+CuCl2═ZnCl2+Cu可知,2FeCl3~CuCl2~Zn~Cu,
2FeCl3~CuCl2~Zn~Cu,
325 64
x 0.64g
=,
x=3.25g,
原来配制的FeCl3溶液浓度至少是:=32.5g/L。
故填:32.5。
【交流讨论】
经思考,小丽同学推断FeCl3溶液作为腐蚀液也可以与Fe发生反应,她的推断依据:氯化铁具有氧化性,铁具有还原性。
故填:氯化铁具有氧化性,铁具有还原性。
22.(2019•南宁)某化学小组对碳酸氢钠和碳酸钠的制备与性质产生兴趣,他们了解到下列化学史及相关信息:
I.我国化学家侯德榜在吕布兰法和索尔维法的基础上创立了先进的侯氏制碱法,基本消除废弃物的排放,同时生产 NaHCO3和NH4Cl,请写出碳酸氢钠的一种用途: 用作发酵粉 。
II.索尔维法的原理:NaC1+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
Ⅲ.氨气(NH3)是一种有刺激性气味、极易溶于水的碱性气体。
IV.Na2CO3与HCl的反应分步进行,首先发生反应:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl
【实验目的】利用如图所示装置模拟索尔维法制备碳酸氢钠,进而制得碳酸钠。
【实验设计】
步骤1:关闭K1,打开K2使氨气进入装置C,调节气流速率,待装置C中气流平稳后,打开K1通入CO2。
步骤2:待装置C的锥形瓶内出现较多固体时,关闭K2停止通NH3,一段时间后,关闭K1停止通CO2。
步骤3:将锥形瓶内反应后的混合物过滤、洗涤、低温干燥,即得碳酸氢钠固体。
步骤4:将所得碳酸氢钠固体加热制取碳酸钠。
【表达交流】
(1)装置B中饱和 NaHCO3溶液的作用是除去CO2中混有的HCl,反应的化学方程式为 NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ 。
(2)装置C锥形瓶上连接的长颈漏斗的作用是 B (填序号)。
A.用于添加饱和食盐水 B.平衡气压 C.冷凝回流CO2
(3)步骤2中关闭K2停止通NH3后,还要继续通一段时间CO2,其目的是 使氨气充分反应 。
(4)步骤3中“低温干燥”的原因是 防止碳酸氢钠分解 。
【反思评价】有同学认为应该在长颈漏斗内放置一团蘸有酸液的棉花,理由是 防止氨气逸出污染环境 。
【延伸拓展】该小组继续探究碳酸钠的性质,向碳酸钠溶液中逐滴加入足量的稀盐酸,观察到: 开始滴加少量稀盐酸没有气泡冒出,加入一定体积的稀盐酸后才会开始产生气泡 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:I.碳酸氢钠可用作发酵粉,可用于治疗胃酸过多等;故填:用作发酵粉;
【表达交流】(1)氯化氢能与碳酸氢钠溶液反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式为NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑.故填:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑;
(2)长颈漏斗与外界空气相通,三颈烧瓶上连接的长颈漏斗的主要作用是平衡气压;故填:B;
(3)关闭K2停止通NH3后,还要继续通一段时间CO2,其目的是形成酸性环境,利于使氨气充分反应。故填:使氨气充分反应;
(4)碳酸氢钠在加热的条件下会分解为碳酸钠、水和二氧化碳,为了防止碳酸氢钠分解,所以步骤3中要“低温干燥”;故填:防止碳酸氢钠分解;
【反思评价】氨气能与酸反应,在长颈漏斗内放置一团蘸有酸液的棉花,氨气极易溶于水并与水酸反应,故能防止防止氨气逸出污染环境。故填:防止氨气逸出污染环境;
【延伸拓展】由实验探究可知,刚开始滴加少量稀盐酸没有气泡冒出,加入一定体积的稀盐酸后才会开始产生气泡;故填:开始滴加少量稀盐酸没有气泡冒出,加入一定体积的稀盐酸后才会开始产生气泡。
23.(2019•梧州)市售的“自热米饭”带有一个发热包,遇水后可迅速升温至150℃,保温时间达3小时,能将生米做成熟饭。梧州市某中学化学兴趣小组对发热包非常感兴趣,进行了以下探究。
【查阅资料】
(1)发热包主要由生石灰、铁粉、镁粉、铝粉、炭粉、氯化钠中的若干种组成。
(2)氢氧化镁和氢氧化铝均为不溶于水的白色固体,但后者可溶于NaOH溶液。
【成分探究】取出某品牌的发热包内灰黑色的固体粉末,分成两份。
(1)小吴用磁铁靠近其中一份粉末,发现有黑色物质被磁铁吸引,证明粉末中含有 铁粉 。用磁铁将该物质全部吸出后,剩余粉末为样品A。
(2)小周将另一份粉末加水溶解、过滤后,取部分滤液滴入酚酞试液,滤液变 红 色,证明原粉末中含生石灰;再向滤液中加入 含有稀硝酸的硝酸银溶液 ,看到白色沉淀生成,证明原粉末中含有氯化钠。
(3)除上述物质外,还可能存在镁粉、铝粉、炭粉,对此大家提出了以下几种猜想:
猜想一:只存在上述三种中的一种;
猜想二:上述三种同时存在;
猜想三:存在铝粉和炭粉;
猜想四:存在镁粉和铝粉;
猜想五: 镁粉和炭粉 。
【实验验证】小施用样品A进行实验,流程如下。向滤液B滴加氢氧化钠溶液时,他观察到开始时有白色沉淀生成,后来又全部消失,最后得到的是无色溶液E。
【实验结论】
不溶物D是 炭粉 。
大家结合实验现象讨论后,认为猜想 三 正确,理由是 加入足量稀盐酸产生气泡,是因为铝、镁或铝和镁和稀盐酸反应生成了氢气,有不溶物D,说明样品中含有炭粉,加入足量氢氧化钠溶液,开始时有白色沉淀生成,后来又全部消失,说明滤液B中不含有镁离子,即样品中不含有镁,则样品中含有铝粉 。
【原理探究】
小吴利用如图装置证明发热包放热主要来自于生石灰与水的反应。加水后发现A中温度迅速升高,B中有气泡产生,该气体为 空气 (填名称)。但温度很快下降,说明该反应很快结束,不能长时间保温。
【猜想】大家大胆猜测应该还有其他放热反应存在。
【实验验证】
同学们按资料介绍,用铁粉、炭粉和食盐水在锥形瓶中模拟铁的锈蚀实验,不久后发现锥形瓶外壁微烫,并持续较长时间。该现象很好地解释了发热包的保温机理。
【拓展活动】
在上述铁的锈蚀实验中未观察到红色的铁锈产生。老师告诉同学们,铁锈蚀时首先生成一种碱。请写出该反应的化学方程式 2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:【成分探究】
(1)小吴用磁铁靠近其中一份粉末,发现有黑色物质被磁铁吸引,证明粉末中含有铁粉。
故填:铁粉。
(2)小周将另一份粉末加水溶解、过滤后,取部分滤液滴入酚酞试液,滤液变红色,证明原粉末中含生石灰,再向滤液中加入含有稀硝酸的硝酸银溶液,看到白色沉淀生成,是因为氯化钠和硝酸银反应生成了白色沉淀氯化银证明原粉末中含有氯化钠。
故填:红;含有稀硝酸的硝酸银溶液。
(3)猜想一:只存在上述三种中的一种;
猜想二:上述三种同时存在;
猜想三:存在铝粉和炭粉;
猜想四:存在镁粉和铝粉;
猜想五:镁粉和炭粉。
故填:镁粉和炭粉。
【实验结论】
不溶物D是炭粉;
结合实验现象讨论后,认为猜想三正确,理由是:加入足量稀盐酸产生气泡,是因为铝、镁或铝和镁和稀盐酸反应生成了氢气,有不溶物D,说明样品中含有炭粉,加入足量氢氧化钠溶液,开始时有白色沉淀生成,后来又全部消失,说明滤液B中不含有镁离子,即样品中不含有镁,则样品中含有铝粉。
故填:炭粉;三;加入足量稀盐酸产生气泡,是因为铝、镁或铝和镁和稀盐酸反应生成了氢气,有不溶物D,说明样品中含有炭粉,加入足量氢氧化钠溶液,开始时有白色沉淀生成,后来又全部消失,说明滤液B中不含有镁离子,即样品中不含有镁,则样品中含有铝粉。
【原理探究】
加水后发现A中温度迅速升高,B中有气泡产生,该气体为膨胀逸出的空气。
故填:空气。
【拓展活动】
在上述铁的锈蚀实验中未观察到红色的铁锈产生,铁锈蚀时首先生成一种碱﹣﹣氢氧化亚铁,该反应的化学方程式:2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2。
故填:2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2。
24.(2018•玉林)小杨往NaOH溶液中滴加稀硫酸,溶液无明显变化,他和小组同学以“酸与碱能否发生反应”为课题进行了科学探究,请回答下列问题。
【实验一】
(1)向NaOH溶液中先滴入几滴酚酞溶液,振荡,再滴入稀硫酸,观察到溶液由 无色变红色,又由红 色变为无色,该反应的化学方程式为 2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O 。
(2)继续往上述试管逐滴滴入NaOH溶液,不断振荡,如果观察到 过一会儿后溶液才变成红色 现象,证明了滴加的稀硫酸过量。
【实验二】按照“证明反应后NaOH消失了”这个角度,同学们又设计了实验二,利用NaOH溶液、CuSO4溶液、稀盐酸同样证明了酸和碱能发生反应,其中试剂丙是 CuSO4溶液 。
【拓展延伸】CO2通入NaOH溶液中也无明显现象,CO2与NaOH溶液能否发生化学反应呢?小组同学对此继续探究。
【查阅资料】常温下NaOH、Na2CO3在水、乙醇中的溶解性如下表所示:
溶质
溶解性
溶剂
氢氧化钠
碳酸钠
水
极易溶
易溶
乙醇
易溶
微溶
【实验三】
小组同学设计了多角度验证CO2与NaOH溶液反应的实验,如实验三图所示(装置已连接好,气密性良好,止水夹a和b已关闭,部分仪器已略去)。
【温馨提示】CO2与乙醇不反应,本实验条件下CO2在乙醇中的溶解忽略不计。
(1)把注射器Ⅰ中氢氧化钠的乙醇溶液注入充满CO2的三口烧瓶中,轻轻振荡,观察到的现象是 生成白色沉淀、气球逐渐变大 。
写出该反应的化学方程式 CO2+2NaOH=Na2CO3↓+H2O 。
(2)把导管d移出石灰水,打开止水夹a、b,再从导管C端往三口烧瓶中鼓入N2,目的是 排出装置内的二氧化碳 。过了一段时间后,先把导管d放入澄清石灰水中,接着关闭止水夹a,再把注射器Ⅱ中的稀盐酸注入三口烧瓶内,观察到三口烧瓶中产生气泡,烧杯中的澄清石灰水变浑浊。此实验从 生成物 角度证明了CO2与NaOH溶液发生了反应。
【总结归纳】对于无明显现象的反应,可以通过改变实验装置,创设新的情境,观察到明显的反应现象,从而判断反应的发生。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:【实验一】(1)向NaOH溶液中先滴入几滴酚酞溶液,振荡,再滴入稀硫酸,观察到溶液由红色变为无色,因为氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水,配平即可;故答案为:无色变红色,又由红;2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O;
(2)继续往上述试管逐滴滴入NaOH溶液,不断振荡,如果观察到过一会儿后溶液才变成红色的现象,证明了滴加的稀硫酸过量;故答案为:过一会儿后溶液才变成红色;
【实验二】把氢氧化钠溶液、稀盐酸混合在一起,然后滴加CuSO4溶液,没有蓝色沉淀生成,说明氢氧化钠和盐酸发生了反应,因此丙是CuSO4溶液;故答案为:CuSO4溶液;
【实验三】(1)把注射器Ⅰ中氢氧化钠的乙醇溶液注入充满CO2的三口烧瓶中,轻轻振荡,观察到的现象是:生成白色沉淀、气球逐渐变大;因为二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,碳酸钠在酒精中微溶;故答案为:生成白色沉淀、气球逐渐变大;CO2+2NaOH=Na2CO3↓+H2O;
(2)把导管d移出石灰水,打开止水夹a、b,再从导管C端往三口烧瓶中鼓入N2,目的是排出装置内的二氧化碳;此实验从生成物角度证明了CO2与NaOH溶液发生了反应;故答案为:排出装置内的二氧化碳;生成物;
25.(2018•桂林)实验课上,同学们发现一瓶久置空气中的氢氧化钠固体的瓶口有白色粉末。在老师指导下,同学们对该白色粉末的成分进行了探究。
【猜想与假设】猜想1:白色粉末是碳酸钠。
猜想Ⅱ:白色粉末是氢氧化钠。
猜想Ⅲ:白色粉末是 碳酸钠和氢氧化钠 。
【查阅资料】CaCl2溶液、Ca(NO3)2溶液呈中性。
【实验探究】取该白色粉末溶于水形成溶液A,设计如下实验:
(1)由上述实验可知,猜想 Ⅱ 肯定不成立。
(2)若操作①滴加过量稀硫酸有气体B产生,而滴加少量稀硫酸可能没有气体B生成,其可能的原因是 2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O (用化学方程式回答)。
(3)适宜操作③的X溶液是 AD (填字母序号)
A.CaCl2溶液 B.Ca(OH)2溶液
C.Ba(OH)2溶液 D.Ca(NO3)2溶液
(4)操作④需要用到的玻璃仪器是 烧杯、漏斗、玻璃棒 。
(5)请写出操作⑤的两种方案并得出结论。
方案一: 滴加酚酞试液,酚酞试液变红色,说明溶液A中含有氢氧化钠 。
方案二: 滴加氯化镁溶液,产生白色沉淀,说明溶液A中含有氢氧化钠 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:【猜想与假设】
猜想1:完全变质:白色粉末是碳酸钠。
猜想Ⅱ:没有变质:白色粉末是氢氧化钠。
猜想Ⅲ:部分变质:白色粉末是碳酸钠和氢氧化钠。
故填:碳酸钠和氢氧化钠。
【实验探究】
(1)由上述实验可知,加入稀硫酸时产生气体,说明溶液中含有碳酸钠,猜想Ⅱ肯定不成立。
故填:Ⅱ。
(2)若操作①滴加过量稀硫酸有气体B产生,而滴加少量稀硫酸可能没有气体B生成,其可能的原因是溶液中含有氢氧化钠,稀硫酸先和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,反应的化学方程式为:2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O。
故填:2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O。
(3)适宜操作③的X溶液是氯化钙溶液或硝酸钙溶液。
故填:AD。
(4)操作④是过滤,需要用到的玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒。
故填:烧杯、漏斗、玻璃棒。
(5)操作⑤的两种方案:
方案一:滴加酚酞试液,酚酞试液变红色,说明溶液A中含有氢氧化钠。
方案二:滴加氯化镁溶液,产生白色沉淀,说明溶液A中含有氢氧化钠。
故填:滴加酚酞试液,酚酞试液变红色,说明溶液A中含有氢氧化钠;滴加氯化镁溶液,产生白色沉淀,说明溶液A中含有氢氧化钠。
三.解答题(共2小题)
26.(2019•贵港)某化学兴趣小组在学习金属知识后,对金属钙及其化合物的化学性质非常感兴趣,并进行了以下实验探究。
(1)对金属钙的化学性质进行探究
【提出问题】金属钙能否与水反应?
【实验探究】取一粒金属钙投入盛有50mL水的烧杯中,钙粒与水剧烈反应,四处游动,产生气泡,溶液出现浑浊,用手触摸烧杯外壁,感觉发热。反应结束放置一段时间后,溶液变澄清,往烧杯中滴入无色酚酞试液,溶液变红色。
【实验结论】金属钙能与水反应。经进一步检验,产生的气体能燃烧。请写出钙与水反应的化学方程式 Ca+2H2O═H2↑+Ca(OH)2 。
【交流与反思】反应结束放置一段时间后,溶液变澄清的原因是 温度降低氢氧化钙溶解度增大,不能溶解的氢氧化钙全部溶解 。
(2)对久置于空气中的“生石灰”干燥剂的组成成分及含量进行探究
【查阅资料】Ca(OH)2加热到一定温度时会发生分解反应,生成两种氧化物。
【实验探究】该小组称取10.0g干燥剂样品于控温电加热器中,按如图所示装置进行实验(装置气密性良好,装置A、B、C中药品足量,实验操作正确)
【实验数据记录】充分反应后,产物被完全吸收,A装置增重0.9g,B装置增重2.2g
【分析与结论】该包干燥剂的成分有 CaO、Ca(OH)2、CaCO3 (填化学式),其中Ca(OH)2的质量为 3.7 g。
【反思与拓展】
①停止加热后,需要通入N2一段时间的目的是 使反应生成的水、二氧化碳全部被浓硫酸、氢氧化钠溶液吸收 。
②若没有C装置,会导致含量测定结果偏小的成分是 氧化钙 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)【实验结论】
金属钙能与水反应。经进一步检验,产生的气体能燃烧,由质量守恒定律可知,该气体是氢气,因此钙与水反应生成氢氧化钙和氢气,反应的化学方程式:Ca+2H2O═H2↑+Ca(OH)2。
故填:Ca+2H2O═H2↑+Ca(OH)2。
【交流与反思】
反应结束放置一段时间后,溶液变澄清的原因是温度降低氢氧化钙溶解度增大,不能溶解的氢氧化钙全部溶解。
故填:温度降低氢氧化钙溶解度增大,不能溶解的氢氧化钙全部溶解。
(2)【分析与结论】
A装置增重0.9g,B装置增重2.2g,说明氢氧化钙分解生成了0.9g水,碳酸钙分解生成了2.2g二氧化碳,反应的化学方程式及其质量关系:
Ca(OH)2CaO+H2O,
74 18
3.7g 0.9g
CaCO3CaO+CO2↑,
100 44
5g 2.2g
干燥剂中氧化钙质量:10.0g﹣3.7g﹣5g=1.3g,
该包干燥剂的成分有CaO、Ca(OH)2、CaCO3,其中Ca(OH)2的质量为3.7g。
故填:CaO、Ca(OH)2、CaCO3;3.7。
【反思与拓展】
①停止加热后,需要通入N2一段时间的目的是使反应生成的水、二氧化碳全部被浓硫酸、氢氧化钠溶液吸收。
故填:使反应生成的水、二氧化碳全部被浓硫酸、氢氧化钠溶液吸收。
②若没有C装置,会导致空气中的部分二氧化碳进入B装置中,导致测定的二氧化碳质量偏大,由于氢氧化钙的测定值不变,因此含量测定结果偏小的成分是氧化钙。
故填:氧化钙。
27.(2018•贺州)现有一包黑色固体粉,可能含有炭粉、CuO、Fe3O4中的两种或者三种,某化学兴趣小组通过实验探究其成分
。
(1)提出问题:该黑色固体粉末成分是什么?
(2)作出猜想:
猜想一:混合固体是炭粉、CuO
猜想二:混合固体是炭粉、Fe3O4
猜想三:混合固体是 CuO、Fe3O4 (两种物质写不全不给分)
猜想四:混合固体是炭粉、CuO、Fe3O4
(3)查阅资料:Fe3O4为黑色粉末,能与盐酸反应,含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN(硫氰化钾)溶液时变成
红色,Fe(OH)2是一种白色沉淀。
(4)实验探究:取一定量的固体于试管中,加足量的盐酸,充分反应后有部分固体溶解,过滤,得到滤液A,
并对滤液A的成分进行如下探究:
实验操作
实验现象
实验结论
步骤一:取一定量滤液A于试管中,加入足量的铁粉
无红色固体析出
该固体物质一定没有
氧化铜
步骤二:又取一定量的滤液A于试管中,加入少量的KSCN(硫氰化钾)溶液
溶液变成红色
滤液A中还一定含有的物质是 氯化铁
步骤三:再取一定量的滤液A于试管中,加入足量的NaOH溶液
有红褐色沉淀生成,同时还有少量的白色沉淀生成,白色沉淀迅速
变成灰绿色,最后面变成红褐色
滤液A中还一定含有的物质是 氯化亚铁
(5)讨论交流:
①通过以上实验,猜想 二 成立。
②写出Fe3O4与盐酸反应的化学方程式 Fe3O4+8HCl═2FeCl3+FeCl2+4H2O 。
③Fe3O4与盐酸反应时元素的化合价没有改变,请大家推断Fe3O4中铁元素的化合价为 +2、+3 (写两种价态才得分)。
(6)拓展:请写出同种元素显不同化合价的一种盐 NH4NO3 (其它合理答案也得分)(写化学式)。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(2)猜想一:混合固体是炭粉、CuO
猜想二:混合固体是炭粉、Fe3O4
猜想三:混合固体是CuO、Fe3O4
猜想四:混合固体是炭粉、CuO、Fe3O4
故填:CuO、Fe3O4。
(4)步骤一:取一定量滤液A于试管中,加入足量的铁粉,无红色固体析出,说明固体中不含有氧化铜;
步骤二:又取一定量的滤液A于试管中,加入少量的KSCN(硫氰化钾)溶液,溶液变红色,说明滤液A中含有氯化铁;
步骤三:再取一定量的滤液A于试管中,加入足量的NaOH溶液,有红褐色沉淀生成,同时还有少量的白色沉淀生成,白色沉淀迅速变成灰绿色,最后面变成红褐色,说明滤液A中还一定含有的物质是氯化亚铁,实验过程如下所示:
实验操作
实验现象
实验结论
步骤一:取一定量滤液A于试管中,加入足量的铁粉
无红色固体析出
该固体物质一定没有氧化铜
步骤二:又取一定量的滤液A于试管中,加入少量的KSCN(硫氰化钾)溶液
溶液变成红色
滤液A中还一定含有的物质是氯化铁
步骤三:再取一定量的滤液A于试管中,加入足量的NaOH溶液
有红褐色沉淀生成,同时还有少量的白色沉淀生成,白色沉淀迅速
变成灰绿色,最后面变成红褐色
滤液A中还一定含有的物质是氯化亚铁
(5)①通过以上实验,加足量的盐酸,充分反应后有部分固体溶解,不溶解的固体是炭粉,滤液A中含有氯化铁和氯化亚铁,说明固体中含有四氧化三铁,猜想二成立。
故填:二。
②Fe3O4与盐酸反应生成氯化亚铁、氯化铁和水,反应的化学方程式为:Fe3O4+8HCl═2FeCl3+FeCl2+4H2O。
故填:Fe3O4+8HCl═2FeCl3+FeCl2+4H2O。
③Fe3O4与盐酸反应时元素的化合价没有改变,因此Fe3O4中铁元素的化合价为+2、+3。
故填:+2、+3。
(6)同种元素显不同化合价的一种盐是硝酸铵,硝酸铵中,铵根中氮元素化合价是﹣3,硝酸根中氮元素化合价是+5。
故填:NH4NO3。
相关资料
更多