专题10化学实验——2022-2023年山东省中考化学试题分类
一.选择题(共14小题)
1.(2023 青岛)分离与提纯是获得物质的重要方法。下列实验操作能达到实验目的的是( )
选项 实验目的 实验操作
A 除去氮气中的氧气 将气体缓缓通过红热的木炭粉
B 除去碳酸钠溶液中的少量氯化钠 加入足量稀盐酸
C 除去氯化钙溶液中的少量盐酸 加入过量的氢氧化钙溶液
D 除去铜粉中的少量氧化铜 加入足量稀硫酸,过滤、洗涤、干燥
A.A B.B C.C D.D
2.(2023 滨州)除去下列物质中的少量杂质,所用试剂和主要操作方法都正确的是( )
选项 物质 杂质 除杂试剂和主要操作方法
A 氧化钙 碳酸钙 加入足量的水,过滤
B 氯化钙溶液 稀盐酸 加入过量的碳酸钙,过滤
C 氯化镁溶液 稀硫酸 加入适量的氢氧化钠溶液,过滤
D 氯化钠 氯化钾 加入足量的水溶解,过滤
A.A B.B C.C D.D
3.(2022 菏泽)除去下列物质中的少量杂质(括号内为杂质),所选试剂与操作方法不正确的是( )
选项 物质 试剂与操作方法
A 食盐固体(泥沙) 加水溶解、过滤、蒸发结晶
B 铁钉除锈 将铁钉浸泡在足量的稀硫酸中
C CaCl2溶液(HCl) 加入足量碳酸钙固体,过滤
D N2(O2) 将混合气体通过足量灼热的铜粉
A.A B.B C.C D.D
4.(2022 泰安)除去下列物质中混有的少量杂质,所用试剂和操作方法均正确的是( )
序号 物质 杂质 所用试剂和操作方法
A CO CO2 通过灼热的Fe2O3粉末
B Na2CO3溶液 Na2SO4 加入适量的Ba(NO3)2溶液,过滤
C Cu CuO 加入过量的稀盐酸,过滤、洗涤、干燥
D NaCl固体 MgCl2 加入适量KOH溶液,过滤、蒸发
A.A B.B C.C D.D
5.(2022 淄博)除去下列物质中的少量杂质,选用试剂和方法均正确的是( )
选项 物质 杂质(少量) 试剂和方法
A 氧气 氮气 通过灼热铜粉,收集气体
B 氧化钙 氢氧化钙 加入适量稀盐酸,蒸发
C 氯化钾 二氧化锰 加入适量水溶解,过滤,蒸发
D 盐酸 硫酸 加入适量硝酸钡溶液,过滤
A.A B.B C.C D.D
6.(2023 菏泽)下列实验方案不能达到实验目的的是( )
选项 实验目的 实验方案
A 检验O2 将带火星的木条伸入集气瓶中,观察现象
B 测稀硫酸的pH 取一片pH试纸,用镊子夹持蘸取溶液,与标准比色卡对照
C 分离KCl和MnO2固体混合物 加足量水充分溶解,过滤、洗涤、干燥、蒸发结晶
D 除去FeCl2溶液中的CuCl2 加入足量的铁粉,充分反应后过滤
A.A B.B C.C D.D
7.(2023 济南)下列根据实验事实得出的结论中,不正确的是( )
选项 实验事实 结论
A 将铜丝放入硝酸银溶液中,铜丝表面有银白色金属附着 金属活动性:铜>银
B 某纯净物在氧气中充分燃烧,生成二氧化碳、二氧化硫和水 该物质由碳、氢、氧三种元素组成
C 向碳酸钠溶液中滴加无色酚酞试液,溶液呈红色 碳酸钠溶液显碱性
D 50mL水和50mL酒精混合后的总体积小于100mL 分子之间存在间隔
A.A B.B C.C D.D
8.(2023 泰安)下列实验方案能达到实验目的的是( )
选项 实验目的 实验方案
A 除去铁粉中的铜粉 加入足量的稀硫酸,充分反应后过滤
B 除去CO2中的CO 通入过量的氧气后点燃
C 鉴别铁粉和氧化铜粉末 取样后,分别加入适量稀盐酸
D 检验H2中是否混有CH4 点燃,火焰上方罩干冷烧杯
A.A B.B C.C D.D
9.(2023 临沂)下列实验方案不能达到目的的是( )
选项 实验目的 实验方案
A 除去CO2中的CO气体 通过足量灼热的氧化铜
B 鉴别N2和O2 将燃着的木条分别伸入集气瓶中,观察现象
C 鉴别KCl固体和NH4Cl固体 分别加熟石灰混合研磨,闻气味
D 除去NaCl中混有的少量Na2CO3 加水溶解,再加适量稀硫酸,蒸发结晶
A.A B.B C.C D.D
10.(2023 聊城)除杂和鉴别都是进行科学探究的重要方式,下列实验设计不能达到目的的是( )
选项 实验目的 实验设计
A 除去H2中混有的少量HCl气体 先通过NaOH溶液,再通过浓硫酸
B 鉴别稀盐酸与NaCl溶液 分别滴加无色酚酞试液,观察颜色
C 除去Cu粉中混有的少量Fe粉 用磁铁充分吸引
D 鉴别化肥NH4Cl和KNO3 取样,分别加熟石灰研磨,闻气味
A.A B.B C.C D.D
11.(2022 泰安)根据下列实验方案进行实验,能达到相应实验目的的是( )
序号 A B C D
实验方案
实验目的 探究铁生锈的条件 探究蜡烛中是否含有氧元素 探究不同溶剂中物质溶解性强弱 测定空气中氧气的含量
A.A B.B C.C D.D
12.(2022 滨州)要达到下列实验目的,所用的试剂和主要操作方法都正确的是( )
选项 实验目的 所用试剂和主要操作方法
A 测定某废水的酸碱度 取样,将湿润的pH试纸浸入样品中
B 除去二氧化碳气体中混有的少量氯化氢气体 将气体通过足量的氢氧化钠溶液
C 区分硬水和软水 各取少量样品于烧杯中,加入适量肥皂水,搅拌
D 检验某固体是否为铵态氮肥 取少量样品于试管中,滴加稀盐酸,闻气味
A.A B.B C.C D.D
13.(2022 济宁)对下面实验过程及实验现象的解释与评价,错误的是( )
选项 实验过程及实验现象 解释与评价
A 品红在热水中比在冷水中扩散速度快 温度越高,分子运动速率越大
B 双氧水中加入少量二氧化锰,迅速产生大量气泡(O2) 二氧化锰能加快双氧水的分解速率,为催化剂
C 收集满二氧化碳气体的塑料瓶,迅速倒入一定量的水,密封、振荡,塑料瓶变瘪 二氧化碳能溶于水
D 氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸无明显现象 二者没有发生化学反应
A.A B.B C.C D.D
14.(2022 临沂)下列实验方案合理的是( )
选项 实验目的 实验方案
A 鉴别合成纤维和羊毛 取样,分别点燃,闻气味
B 除去CO2中的少量HCl气体 先通过足量NaOH溶液,再通过浓硫酸充分反应后过滤
C 除去NaOH溶液中的Na2CO3 加入过量澄清石灰水,充分反应后过滤
D 检验CO2气体 用燃着的木条伸入瓶内,观察火焰是否熄灭
A.A B.B C.C D.D
二.多选题(共2小题)
(多选)15.(2022 青岛)分离与提纯是获得物质的重要方法。下列实验操作能达到实验目的的是( )
选项 实验目的 实验操作
A 除去氧气中的水蒸气 将气体通过盛有足量浓硫酸的洗气瓶
B 除去氯化钠溶液中的硫酸钠 向溶液中加入过量的氯化钡溶液,过滤
C 除去碳酸钠固体中的碳酸氢钠 将固体充分加热至不再产生气体
D 除去二氧化碳中的氯化氢气体 将气体通过盛有足量氢氧化钠的溶液的洗气瓶
A.A B.B C.C D.D
(多选)16.(2023 潍坊)下列实验操作不能达到实验目的的是( )
选项 实验目的 主要实验操作
A 鉴别铵态氮肥和钾肥 取样,分别加入熟石灰混合研磨,闻气味
B 分离CaCl2和CaCO3粉末 滴加足量的稀盐酸,然后蒸发结晶
C 除去NaCl溶液中混有的CaCl2 滴加过量Na2CO3溶液,过滤
D 检验NaOH溶液在空气中部分变质 滴加过量的BaCl2溶液,静置,再向上层清液滴加酚酞
A.A B.B C.C D.D
三.实验题(共4小题)
17.(2023 临沂)为了探究二氧化碳和氢氧化钠是否发生化学反应,兴趣小组设计如图实验装置(气密性良好)进行实验,并利用数字化传感器测反应前后锥形瓶内的压强变化情况。
向一支锥形瓶中注入10mL的氢氧化钠溶液(如图1),再向另一支锥形瓶中注入10mL的水(如图2),使其充分反应,得到压强随时间变化的曲线如图3所示。
(1)设计图2装置实验的目的是 。
(2)图3中曲线 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)表示二氧化碳和氢氧化钠溶液的反应。
(3)本实验从探究反应物减少的角度证明了二氧化碳和氢氧化钠的反应,该反应的化学方程式为 。
18.(2023 烟台)欲证明“CO2与NaOH能发生化学反应”,某化学兴趣小组进行了以下探究实验(实验装置中夹持仪器、电脑均已略去)。
实验一:小亮同学按图1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,待反应后恢复到室温,U型管中的液面左高右低。
(1)小亮同学根据U型管中液面高度变化得出结论:CO2与NaOH发生了化学反应,该反应的化学方程式是 。
(2)小明认为仅凭U型管中液面高度变化,不足以得出”CO2与NaOH发生了化学反应”的结论,理由是 。
实验二:为获得充足的证据,兴趣小组设计了图2所示装置进行实验探究,并利用压强传感器测定实验过程中三颈瓶内压强的变化。
按图2所示,打开压强传感器,观察到三颈瓶内初始压强为101kPa,将滴有酚酞试液的适量氢氧化钠溶液快速推入瓶内,振荡充分反应。待压强不再减小后,再将适量的稀盐酸快速推入瓶内,振荡充分反应。待压强不再增大后,将两个注射器活塞先后拉回原位(不进行活塞操作时,活塞不能自主移动)。瓶内压强变化如图3所示。
(3)滴有酚酞试液的NaOH溶液呈 色。
(4)向瓶内推入适量稀盐酸后,能证明CO2与NaOH已发生了反应的现象是 ,产生此现象的反应的化学方程式是 。
(5)图3中, (填序号)段的压强比初始压强低,说明瓶内的水能吸收CO2。
①CD段
②DE段
③MN段
(6)图3中,DE段压强远低于MN段压强,能够说明 。
19.(2022 济南)如图所示为实验室中常见气体制备、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器(组装实验装置时,可重复选择仪器),某化学小组的同学利用其进行下列化学实验。
试回答下列问题:
(1)以过氧化氢溶液为原料(二氧化锰作催化剂),在实验室中制备并收集干燥的氧气。按照要求设计实验装置,连接仪器,检查装置的气密性,进行实验。
①所选仪器的连接顺序为 (从左到右填写仪器序号字母)。
②上述方法制氧气的化学反应方程式为 。
③收集满一集气瓶氧气,用燃烧匙将在空气中点燃的蜡烛转移至该盛有氧气的集气瓶中,观察到的实验现象为 。
(2)用锌和稀硫酸为原料制取干燥的氢气,并测定ag某不纯氧化铁样品中Fe2O3的质量(杂质为铁粉),设计了实验方案,所选仪器按“B→C1→A→C2”的顺序连接(C1、C2为浓硫酸洗气瓶),检查装置气密性,然后进行实验。
(假设发生的化学反应都充分反应:Fe2O3+3H22Fe+3H2O)
①在该装置中,洗气瓶C1的作用为 。
②在加热或点燃氢气实验前,一定要先检验氢气的 ,以免发生危险。
③通过测量反应前后仪器A处玻璃管内药品的质量,来求算该样品中Fe2O3的质量。反应前将ag氧化铁样品装入仪器A玻璃管内,充分反应后冷却,测得此时仪器A玻璃管内药品的质量为bg,则ag此氧化铁样品中Fe2O3的质量为 g(结果用代数式表示)。
20.(2022 烟台)某兴趣小组利用图一装置探究O2浓度、温度等条件对物质燃烧的影响,进行了以下操作。
①点燃蜡烛后伸入广口瓶,立即塞紧橡皮塞,观察到蜡烛在瓶内燃烧,白磷不燃烧。
②待蜡烛自动熄灭,装置冷却后,在t1时,将滴管中的水全部滴入广口瓶,铝盒中的白磷开始燃烧。
图二是广口瓶内O2浓度随时间变化的图像。
(1)图二中0﹣t1时间内,曲线下降的原因是 。
(2)生石灰的作用是 。
(3)盛放在铝盒中的白磷燃烧,说明金属铝具有良好的 性。
(4)本实验能得出的结论是 (填序号)。
A.可燃物燃烧氧气必须充足
B.白磷燃烧结束后广口瓶内没有O2存在
C.蜡烛燃烧需要O2的最低浓度高于白磷燃烧需要O2的最低浓度
四.工艺流程题(共1小题)
21.(2022 菏泽)某学校在做铁和硫酸铜溶液反应实验时,产生大量的含硫酸铜和硫酸亚铁的废液,Cu2+对水体和土壤危害很大,查阅资料知难溶性碱加热分解生成金属氧化物,某化学兴趣小组在探索铜离子转化路径时,有两种转化为氧化铜的方案。流程如下:
方案一:
方案二:
(1)操作I的名称 。
(2)液体C中的溶质是 ,用化学方程式表示反应②中滴加稀硫酸的目的 。
(3)请你表明对两个方案的观点并说明理由。 。
五.科学探究题(共20小题)
22.(2023 菏泽)石头纸是一种低碳经济的绿色产品。2010年全国两会期间首次使用了石头纸制作的便笺和文件袋,但石头纸至今没有被广泛推广使用。某化学兴趣小组对其原因进行了探究。
任务一:石头纸成分及性质初探究。
【实验初探】
操作 现象
1.如图,取一片石头纸用砂纸打磨后,撕成碎片放入试管中,加入10%稀盐酸5mL 试管内石头纸表面有细密气泡冒出,烧杯中澄清石灰水逐渐变浑浊
2.用坩埚钳夹持石头纸,点燃 石头纸燃烧,灰烬为白色固体
3.利用与操作1相同装置,取操作2中白色灰烬少许于试管中,加入10%稀盐酸5mL 试管内固体溶解,有大量气泡产生,烧杯中澄清石灰水变浑浊
【分析解释】
澄清石灰水变浑浊的原因 (用化学方程式表示)。甲同学根据上述三步操作得出结论:石头纸成分中含有可燃的物质和碳酸钙,乙同学认为不严密,理由是 。
任务二:石头纸燃烧后灰烬成分再探究
【查阅资料】石头纸的成分是碳酸钙、聚乙烯高分子化合物及少许胶合剂。
该兴趣小组的同学为了探究灰烬的成分,提出了以下猜想。
【提出猜想】猜想①CaCO3;猜想② ;猜想③CaCO3和CaO。
【实验再探】
操作 现象 结论
取少量灰烬于试管中,滴加稀盐酸 有气泡产生 一定含有CaCO3
一定含有CaO
【得出结论】猜想③正确。
任务三:了解石头纸的制作方法和性能
【查阅资料】在上世纪70年代,中国科学家就已经研制出了石头纸,它是以石头为原料,研磨成纳米级的石头粉,以高分子聚合物为辅料,经特殊工艺处理后,挤出、吹塑而成。正常石头纸的寿命在20~30年左右,在阳光的直射下不足六个月就被粉化。当石头纸被大量使用时,回收利用需要特殊设备。
【归纳总结】你认为石头纸没有被广泛推广使用的原因是 (答出一点即可)。
23.(2023 东营)金属在生产生活中应用十分广泛。
(1)春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器。古法炼铁中包含一氧化碳与氧化铁在高温下反应,反应的化学方程式是 。
(2)锡是一种生活中用到的金属,请写出它的一条物理性质 。在锡中熔合部分铅制成焊锡,目的是为了获得更 (填“高”或“低”)的熔点。
(3)学习金属后,小东、小营对烧烤时包裹食物的“锡纸”产生了兴趣,查阅资料发现,“锡纸”实际是金属铝箔。他们产生了疑惑:是铝还是锡呢?于是他俩结合常见金属的性质,分工开始了实验探究。(实验过程中使用的金属均已打磨过)
【提出问题】“锡纸”是铝还是锡
【作出假设】(一)是铝(小东探究)(二)是锡(小营探究)
【实验探究】
(一) (二)
实验操作及条件控制 相同体积和浓度的稀盐酸 相同体积和浓度的ZnCl2溶液
实验现象 ③中发生反应④中无明显变化
【得出结论】 是铝 不是锡
【反思评价】
Ⅰ.小东和小营设计上述实验的理论依据是 。
Ⅱ.小营提出:“锡纸”为什么不是镁呢?小东说:根据已有的知识和经验可以直接判断不是镁,因为 。
24.(2023 泰安)为深度学习酸、碱、盐有关知识,某化学兴趣小组开展了下列探究活动。
(1)探究中和反应。
实验开始后将注射器内的液体缓慢地全部注入烧瓶内,用pH传感器测得烧瓶内溶液的pH变化如图所示。
①烧瓶内发生反应的微观实质是 ;
②图中c点所示溶液中所含溶质是 (填化学式);
③下列试剂不能验证反应到达c点的是 (填字母序号)。
A.锌粒
B.硝酸银溶液
C.无色酚酞试液
D.氧化铁
(2)探究碱的性质。
氢氧化钠溶液露置于空气中容易变质,反应的化学方程式为 ;
【查阅资料】
Ⅰ.氯化钙溶液呈中性。
Ⅱ.氯化钙溶液能与碳酸钠溶液反应:CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl
为探究久置氢氧化钠溶液的变质程度,进行了如下实验:
【实验报告】
实验步骤 实验现象 实验结论
①取少量该溶液于试管中,向溶液中滴加过量的氯化钙溶液,充分反应 有 生成 说明原溶液中一定有Na2CO3
②取步骤①试管中的少量上层清液,滴加无色酚酞试液 溶液变红色 说明原溶液中一定有
【实验结论】
该氢氧化钠溶液 (填“部分”或“全部”)变质。
【反思与评价】
在上述实验步骤①中,某同学提出可用氢氧化钙溶液代替氯化钙溶液,你认为该方案是否可行: (填“是”或“否”);用化学方程式解释其原因 。
25.(2023 青岛)我国提出努力争取在2060年前实现“碳中和”,充分体现了解决气候问题的大国担当。“筑梦”活动小组开展了“低碳有我“实践活动,请回答下列问题。
【活动一】调查碳循环
(1)观察图1,自然界中消耗二氧化碳的途径有 (写一条即可)。
(2)基于“碳循环”视角,实现“碳中和”可以从两方面进行:①减少碳排放② 。
(3)调查发现,我国的碳排放80%以上来自能源使用。要减少能源使用对大气中二氧化碳含量的影响,下列措施不可行的是 (选填字母序号)。
A.严禁使用化石燃料
B.改进技术,提高能效
C.捕集能源使用过程中生成的二氧化碳,进行封存处理
【活动二】探究碳“捕捉”
根据二氧化碳的性质,可以用水和碱溶液“捕捉”二氧化碳。为比较“捕捉”效果,小组同学设计如图2所示实验,装置a端连接气压传感器,测得烧瓶内压强与时间的关系曲线如图3所示。
(4)图2中,甲、乙、丙注射器内的试剂分别是水、饱和石灰水、氢氧化钠浓溶液,X的数值为 ;分析图3可知“捕捉“二氧化碳效果最好的是 (选填装置序号),该装置中发生反应的化学方程式为 。
(5)“碳封存”技术也是实现“碳中和”的重要途径之一。某实验基地通过一定技术将二氧化碳压缩存入地下,实现二氧化碳的封存。从微观角度分析,这一技术能够实现的原因是 。
【活动三】计算碳转化
(6)基于元素守恒,小组同学推测可以将二氧化碳转化为更高价值的物质,实现二氧化碳的再利用。我国科学家在利用二氧化碳直接合成乙醇(C2H5OH)的研究上已取得重大突破,其转化的化学方程式为2CO2+6RC2H5OH+3H2O,其中R的化学式为 。
如果用此方法处理44kg二氧化碳,使其完全反应,请根据化学方程式计算生成乙醇的质量(写出计算过程)。
【活动四】聚力助低碳
(7)实现“碳中和”需要世界各国的共同关注和努力。中国已积极采取多种措施,如调整能源结构,开发使用新能源等,请写出一种新能源 。青少年也应积极助力低碳,你的做法是 (写一条即可)。
26.(2023 青岛)科学种田能有效提高作物产量,助力乡村振兴。草莓适宜生长在弱酸性的土壤中,某地区为种植草莓,对土壤进行检测,“圆梦”活动小组积极参与。请回答下列问题。
取少量土壤样品,加入足量水,搅拌、过滤,测得滤液pH=8.2,说明土壤呈碱性,由此判断该土壤不适合种植草莓。
【探究一】土壤中的碱性物质是什么?
结合已有知识,小组同学猜测碱性物质可能是碳酸钠或氢氧化钠中的一种或两种。
【实验探究】
操作 现象 结论
取土壤浸出液少许于试管中,向其加入 产生白色沉淀 土壤中的碱性物质只有碳酸钠
过滤,向滤液中滴加无色酚酞试液
【探究二】如何改变土壤的碱性?
查阅资料:向土壤中施加硫粉,硫粉在微生物和水的共同作用下最终生成硫酸。
活动小组按照用量要求向试验田中加入硫粉,3个月后,再次测得土壤pH=6.3,确认可以种植草莓。土壤碱性改变的原因是 (用化学方程式表示)。
【交流反思】针对该地区土壤,除改变其碱性外,还可以选种适合生长的作物。以下作物中,适合在该地区种植的是 。
作物 小麦 大豆 海水稻
适宜生长的pH范围 6.0﹣7.0 6.5﹣7.5 8.0﹣9.2
生长过程中为增加作物产量,还要合理施肥。小组同学认为原碱性土壤中不适合施用铵态氮肥,原因是 。
27.(2023 潍坊)镁被誉为“国防金属”,在航空母舰、舰载机,导弹等武器中应用广泛。某化学学习小组观察镁与硫酸铜溶液反应时,产生大量无色气体,同时有蓝绿色不溶物和棕褐色不溶物生成。学习小组对生成物展开以下探究:
(1)【实验一】探究无色气体的成分
【查阅资料】部分盐溶于水后,能与水分子作用解离出H+或OH﹣,使溶液显酸性或碱性。
【作出猜想】根据文献资料和元素守恒,对气体成分作出如下猜想:
猜想1;SO2;猜想2:O2;猜想3: 。
【实验探究】小组成员按如图装置进行实验:
实验步骤 实验现象 实验结论
①扇闻导管口气体的气味 无明显气味 猜想1不成立
② 带火星的木条不复燃 猜想2不成立
③用燃着的木条靠近肥皂泡 肥皂泡破裂,燃烧,发出爆鸣声 猜想3成立
【深化探究】分别测量上述硫酸铜溶液和相同溶质质量分数的硫酸钠溶液的pH,发现硫酸铜溶液的pH=4,硫酸钠溶液的pH=7。
【结论】硫酸铜溶液显酸性,是由 (填微粒符号)与水分子相互作用的结果;金属镁能与溶液中的H+反应生成H2。
(2)【实验二】探究蓝绿色不溶物的成分
【查阅资料】碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]为绿色固体,不溶于水但能溶于酸。
【作出猜想】
猜想1:Cu(OH)2;猜想2:Cu2(OH)2CO3;猜想3:Cu(OH)2和Cu2(OH)2CO3。
【实验探究】
向蓝绿色不溶物滴加足量稀硫酸,不溶物溶解,无气泡产生。则猜想 (填数字)错误。
小明同学结合初中所学知识,认为猜想1也不合理,理由是 。
【查阅资料】某种碱式硫酸铜[Cu2(OH)2SO4]为蓝绿色固体,不溶于水能溶于酸。
【设计实验】请你帮助小明设计方案,验证蓝绿色不溶物中含有Cu2(OH)2SO4。简述实验操作及现象(可供选择的试剂:稀盐酸,稀硫酸,BaCl2溶液)。 。
(3)【实验三】探究棕褐色不溶物的成分
【查阅资料】
①棕褐色不溶物成分较为复杂,为Cu、CuO和Cu2O中的不确定组成;
②Cu2O不溶于水,能与稀硫酸发生反应:Cu2O+H2SO4═Cu+CuSO4+H2O。
【实验探究】取少量棕褐色不溶物于试管中,滴加稀硫酸至过量,溶液变蓝,试管底部有亮红色固体。
【交流讨论】对棕褐色不溶物成分的推测较多,以下为其中两位同学的讨论:甲同学认为一定有Cu2O,乙同学反对该观点,认为没有Cu2O,而是 。(填化学式),也能产生上述实验现象,理由是 (结合化学方程式和必要的文字说明)。
28.(2023 威海)化学视角认识蒸汽眼罩
蒸汽眼罩逐渐走进日常生活,它借助铁生锈产生热量,使材料内部的水分稳定蒸发,利用产生的热度和湿度缓解眼部疲劳。
【实验探究】
(1)探究一:检验蒸汽眼罩内部材料中有铁粉(用化学方法)
选用试剂 预计观察到的实验现象 涉及的化学方程式
(2)探究二:蒸汽眼罩快速发热的原因
铁生锈,是铁与 共同作用的结果,但放热缓慢。哪些因素能加快反应,使蒸汽眼罩快速发热?某小组同学采用对照实验展开探究,设计实验方案如下:
(查阅资料:蒸汽眼罩内部材料有铁粉、活性炭、氯化钠、水等。)
药品
方案一 4g铁粉、2mL水
方案二 4g铁粉、2mL水、2g氯化钠
方案三 4g铁粉、2mL水、2g活性炭
方案四 4g铁粉、2mL水、2g活性炭、2g氯化钠
下列方案之间能否形成对照?若能,请指出变量;若不能,请说明理由。
方案二与方案四 ;
方案一与方案四 。
使用温度传感器收集数据并生成图像如图:
对比分析图像,你获得的结论是 。
(3)探究三:测量蒸汽眼罩内部材料中铁的质量分数
温馨提示:①实验仪器和药品自选。②实验中的数据可分别用m1、m2、m3等来表示。你的实验方案 。处理数据,计算蒸汽眼罩内部材料中铁的质量分数。
【反思评价】
①除上述探究中的因素外,影响铁生锈速率的因素还有 (写一条即可)。
②如何保存蒸汽眼罩 。
③结合上述探究谈谈你对铁生锈的辩证认识 。
29.(2023 烟台)垃圾是放错地方的资源,城市的废旧电器是一座“金属矿山”,某废旧电器中含有锌、铜、镍(Ni)三种金属,兴趣小组的同学为了从中回收金属铜和镍,做了如下的探究。
已知:硫酸镍(化学式NiSO4)能溶于水。
实验一:探究锌、铜、镍三种金属在溶液中的活动性强弱
【提出猜想】兴趣小组结合常见金属活动性顺序,提出了以下猜想。
猜想一:Zn>Ni>Cu;猜想二:Zn>Cu>Ni;猜想三: 。
【进行实验】兴趣小组进行了如下的实验,请完成实验报告。
实验步骤 实验现象 解释与结论
取三支试管,分别向其中加入等质量、等浓度的稀硫酸,然后将大小、形状相同的锌、铜、镍三种金属片分别插入三支试管中。 锌片表面产生的气泡较快;镍片表面产生的气泡较慢;铜片无明显现象。 猜想 正确。镍与稀硫酸反应的化学方程式是 。
实验二:从含有锌、铜、镍三种金属的废旧电器中回收铜和镍
【设计方案】兴趣小组设计了如图所示的物质转化流程。
步骤①中得到的A是 。步骤②中生成C的化学方程式是 。
【反思评价】合理开发城市“金属矿山”的意义是 (答1条)。
30.(2023 烟台)某兴趣小组在实验室发现一瓶敞口放置的氧化钙,猜测该氧化钙可能变质。小明为确定该瓶氧化钙的成分进行了实验探究,如下表所示:
实验步骤 实验现象 实验结论
取少量该氧化钙样品于烧杯中,加水搅拌,静置,取上层清液滴加到红色石蕊试纸上 ①烧杯壁变热,石蕊试纸变为蓝色 样品中含有氧化钙和氢氧化钙
②烧杯底部有白色固体 样品中含有碳酸钙
【交流讨论】小组讨论后,同学们认为:“现象①”不足以证明样品中有氢氧化钙,原因是 (用化学方程式表示);“现象②”不足以证明样品中有碳酸钙,原因是 。
兴趣小组同学为准确测定该瓶氧化钙的成分,进行了如下探究。
【提出问题】该瓶氧化钙中都有哪些成分,各成分的质量比是多少?
【查阅资料】氢氧化钙在一定温度下能分解:Ca(OH)2CaO+H2O↑
碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的固体混合物,能吸收水和二氧化碳
【设计并实施实验】兴趣小组设计了如图所示的实验(装置气密性良好)。取10.0g该氧化钙样品放在装置B的玻璃管中,先通入一会空气,再称量C、D装置的质量,然后边通入空气,边用酒精喷灯加热(能达到1000℃高温),至固体不再发生变化,继续通一会空气,实验后测得C装置增重0.9g,D装置增重1.1g。
【形成结论】该氧化钙样品中的成分是 ,它们的质量比是 。
【反思评价】E装置的作用是 。如果没有A装置,可能会导致氧化钙样品成分中的 测定结果偏大。
【拓展应用】为废物利用,兴趣小组打算用这瓶变质的氧化钙与足量的稀盐酸反应,再蒸发制取产品氯化钙固体,与变质前的氧化钙相比,变质后的氧化钙对产品氯化钙的产量是否会有影响,为什么?
31.(2023 聊城)某化学兴趣小组在整理实验室时发现失去标签的两瓶无色溶液,已知一瓶是稀盐酸或稀硫酸,另一瓶是氢氧化钠溶液或氢氧化钙溶液。请你和同学们一起完成探究活动(每种方案或实验的1、2号试管中,都事先分别加入等量的上述两种无色溶液):
探究一:鉴别酸溶液与碱溶液
【设计实验】为鉴别哪一瓶是酸溶液,哪一瓶是碱溶液,小明设计了如图所示的四种方案,方案不可行的是 (填字母序号)。
探究二:探究两瓶溶液的溶质成分
【提出问题】两瓶无色溶液的溶质成分各是什么?
【设计实验】小华为鉴别两瓶溶液的溶质成分,分别向1、2号试管中加入的试剂及实验现象如下表所示:
实验序号 实验一 实验二 实验三 实验四
所加试剂 镁条 BaCl2溶液 CuCl2溶液 Na2CO3溶液
现象 1号试管 产生气泡 产生白色沉淀 无明显现象 产生气泡
2号试管 无明显现象 产生白色沉淀 产生蓝色沉淀 无明显现象
【获得结论】1号试管中的溶质是 (填写化学式);以上四个实验中,只根据其中一个实验的现象即可证明2号试管中原溶液为氢氧化钠溶液的是 (填实验序号)。
【讨论质疑】小强对实验二2号试管中产生白色沉淀现象提出质疑,大家一致认为2号试管中的原溶液已变质,则变质的化学方程式为 。
探究三:探究氢氧化钠溶液变质后溶质的成分
【提出问题】氢氧化钠溶液变质后溶质的成分是什么?
【猜想假设】猜想一:NaOH、Na2CO3;猜想二:Na2CO3。
【设计实验】
实验方案及操作步骤 实验现象 实验结论
步骤一:取瓶中变质后的氢氧化钠溶液少量于试管中,加入足量BaCl2溶液充分反应,过滤。 产生白色沉淀 猜想一成立
步骤二:取步骤一中的滤液少量于试管中,向其中滴加 溶液变红色
【反思评价】小明认为可用Ba(OH)2溶液代替步骤一中的BaCl2溶液进行实验,大家一致认为此方案不可行,理由是 。
32.(2023 滨州)纯碱在工业生产中用途极广,广泛应用于冶金、造纸、纺织、印染和洗涤剂生产等领域。某化学兴趣小组的同学在预习了纯碱的相关知识后,对纯碱的制备和部分化学性质展开项目式学习,并对部分实验废液进行了拓展探究。
任务一:了解纯碱的制备——“侯氏制碱法”
“侯氏制碱法”的主要过程是利用饱和食盐水先后吸收两种气体,生成碳酸氢钠和氯化铵,再加热碳酸氢钠即可制得纯碱。
(1)“侯氏制碱法”中的“侯氏”指的是我国著名化学家 ;
(2)“侯氏制碱法”的主要过程中需要吸收的两种气体是 (填字母序号);
A.Cl2
B.NH3
C.SO2
D.CO2
任务二:探究纯碱与酸、碱、盐的反应
向盛有一定量纯碱溶液的三支试管中分别加入稀盐酸、澄清石灰水、氯化钡溶液,实验现象记录如下:
试管编号 1 2 3
加入试剂 稀盐酸 澄清石灰水 氯化钡溶液
实验现象 产生白色沉淀 产生白色沉淀
任务三:对部分废液的拓展探究
化学兴趣小组的同学将实验后试管2和试管3中的物质分别进行过滤,得到滤液甲和滤液乙。
[提出问题]
滤液乙中的溶质是什么?
[猜想与假设]猜想一:氯化钠;
猜想二:氯化钠和碳酸钠;
猜想三: 。
[进行实验]
实验操作 实验现象 实验结论
取少量滤液乙于试管中,加入适量稀硫酸 猜想三成立
[拓展延伸]基于以上探究结论,同学们取一定量的滤液甲和滤液乙于小烧杯中混合;发现有白色沉淀产生,试写出该反应的化学方程式 。
33.(2023 枣庄)某兴趣小组对某市售“简易供氧器”工作原理开展探究活动。
(一)知识回顾:实验室制取氧气
①实验室常用过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气,该反应的化学方程式为 。
②若用该方法制取并收集一瓶干燥的氧气,图一装置接口的正确连接顺序依次为a→ (填字母序号)。
(二)实物探究:“简易供氧器”初探
某市售“简易供氧器”主要由“初期生氧器”和“生氧罐”两部分组成,如图二所示:
兴趣小组的同学启动“初期生氧器”一段时间后,用磁铁靠近“初期生氧器”中的剩余固体,有黑色固体物质被吸引。于是,他们针对被吸引的黑色固体物质的成分开展探究。
【查阅资料】
①“简易供氧器”在工作初期,内部独立的“初期生氧器”首先启动,以解决初期供氧不足的问题,“初期生氧器”内有氯酸钾、二氧化锰、铁粉等物质。
②氯酸钾制取氧气的化学方程式为:2KClO32KCl+3O2↑;
③Fe3O4与硫酸反应的化学方程式为:Fe3O4+4H2SO4═Fe2(SO4)3+FeSO4+4H2O
【提出问题】黑色固体物质的成分是什么?
【作出假设】猜想一:铁粉;猜想二:铁粉和四氧化三铁;猜想三:四氧化三铁
【实验探究】
实验操作 实验现象 得出结论
操作一:取被磁铁吸引的黑色固体物质于试管中,向其中加入足量的硫酸铜溶液,过滤 滤渣中有 色固体 黑色固体物质中一定含有铁粉
操作二:取被磁铁吸引的黑色固体物质于试管中,向其中加入足量的稀硫酸 固体完全溶解,得到澄清的黄色液体 黑色固体物质中一定含有
【实验结论】猜想 正确。
【交流反思】
(1)“初期生氧器”中铁粉与氧气反应能 (填“吸收热量”或“放出热量”),从而使氯酸钾的分解反应能持续进行。
(2)有同学认为不做操作二的实验也可得到相同结论,理由是 。
34.(2022 泰安)在学习了常见的酸和碱后,某化学兴趣小组的同学围绕“酸碱中和反应”,在老师引导下开展实验探究活动,请你参与下列活动。
【实验探究】将氢氧化钾溶液与稀硫酸混合,观察不到明显现象,为证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了反应,三位同学进行了以下实验。
(1)测定溶液pH变化的方法
甲同学在实验过程中测得pH变化如图1所示,则该同学是将 (填字母序号)。
a.氢氧化钾溶液滴入稀硫酸中
b.稀硫酸滴入氢氧化钾溶液中
(2)测混合过程中的温度变化
乙同学在实验过程中测得反应混合溶液的温度变化如图2所示,说明稀硫酸与氢氧化钾溶液发生的反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。图2中B点表示的含义是 。
(3)借助于酸碱指示剂
丙同学通过图3所示实验,他观察到溶液由红色变成无色,也证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了化学反应,反应的化学方程式为 。
【提出问题】针对反应后溶液中溶质的成分,大家纷纷提出了猜想。
【猜想与假设】
猜想一:只有K2SO4
猜想二:有K2SO4和H2SO4
猜想三:有K2SO4和KOH
【进行实验】为了验证猜想,学习小组选用Fe2O3粉末、BaCl2溶液,进行如下探究:
实验方案 实验操作 实验现象 实验结论
方案一 取少量反应后的溶液于试管中,加入Fe2O3粉末 ① 溶液中有H2SO4,猜想二正确
方案二 取少量反应后的溶液于试管中,滴加BaCl2溶液 ②产生白色沉淀 溶液中有H2SO4,猜想二正确
【实验结论】通过探究,同学们一致确定猜想二是正确的。
【评价与反思】
(4)丁同学针对上述方案提出疑问,认为方案二是不合理的,理由是 。
(5)同学们经过反思与讨论,最后认为方案一中的Fe2O3粉末可以用下列的某些物质代替,也能得到同样的实验结论,请你选出可用药品的字母序号 。
A.Mg
B.CuO
C.KCl
D.Na2CO3
(6)分析反应后所得溶液中溶质的成分时,除了考虑生成物外,还要考虑 。
35.(2022 聊城)学习复分解反应后,某化学兴趣小组的同学对初中化学常见的四种物质稀盐酸、CaCO3粉末、Na2SO4溶液、BaCl2溶液之间的反应进行如图所示的实验探究。
(1)大家一致认为试管①中不发生复分解反应,理由是 。
(2)试管②中观察到的现象是 。试管③中发生反应的化学方程式为 。
(3)将试管③反应后的物质过滤,对滤液中溶质的成分进一步探究:
【提出问题】滤液中溶质的成分是什么?
【猜想假设】猜想一:NaCl
猜想二:NaCl、Na2SO4
猜想三:
【设计实验】
实验操作 实验现象 结论
步骤一:取少量滤液于试管中,加入适量BaCl2溶液 无明显现象 猜想 不成立
步骤二:取少量滤液于试管中,加入适量稀硫酸 有白色沉淀生成 猜想三成立
【反思拓展】
Ⅰ.探究反应后溶液中溶质的成分,既要考虑生成物,又要考虑反应物是否有剩余。
Ⅱ.依据复分解反应发生的条件,步骤二中除可用稀硫酸外,还可选用 (填字母序号)也能达到同样的实验目的。
a.稀盐酸
b.氢氧化钠溶液
c.碳酸钠溶液
36.(2022 青岛)松花蛋是我国特有的一种传统美食。“圆梦”学习小组进行了“松花蛋制作”的项目研究,请结合任务回答问题。
【任务一】品松花蛋,初识松花蛋的酸碱性
同学们品尝松花蛋时,发现松花蛋略有涩味,加入食醋涩味减轻,他联想到碱性物质通常有涩味,推测松花蛋中含有碱性物质。
【任务二】浸松花蛋粉,寻找涩味缘由
取适量松花蛋粉(用于制作松花蛋泥的原料),加入足量水,搅拌、过滤。测得滤液pH=12,证明滤液中含有碱性物质。
【提出问题】滤液中的碱性物质是什么?
【查阅资料】松花蛋粉中主要含有生石灰、食盐、纯碱等。
【分析推理】松花蛋粉加水调和时发生如下反应:CaO+H2O=Ca(OH)2,① (写化学方程式)。
甲同学认为滤液中的碱性物质是氢氧化钠。乙同学对甲同学的说法提出了质疑,认为滤液中的碱性物质除氢氧化钠外,还可能含有② (填化学式)或氢氧化钙。
【实验探究】
操作 现象 结论
取滤液少许,向其中加入③ 无明显现象 滤液中不含②
另取滤液少许,向其中加入碳酸钾溶液 ④ 滤液中含有氢氧化钙
通过以上探究,同学们找到了松花蛋粉加水后滤液显碱性的原因,寻到了涩味的缘由。
【反思总结】判断化学反应后溶液的成分时,既要考虑生成物、又要考虑⑤ 。
【任务三】腌松花蛋,制作传统美食
同学们戴上手套。将松花蛋粉加入容器中,慢慢加水,并不断搅拌。充分反应后冷却,得到松花蛋泥,将松花蛋泥均匀裹到新鲜鸭蛋上密封。
从安全的角度说明“慢慢加水,并不断搅拌”的目的是 。
【项目拓展】
为了使松花蛋产生美丽的松花,传统工艺中加入密陀僧(主要成分为氧化铅),目前密陀僧已逐渐被硫酸锌取代,制得无铅松花蛋。从人体健康角度分析这一工艺改进的原因是 。
37.(2022 滨州)酸、碱、盐是初中化学常见的化合物,研究它们的性质有重要意义。某化学探究小组设计了如下实验来探究酸、碱、盐之间的反应。
(1)实验一能观察到的现象是 。
(2)实验二体现了中和反应的实质是(以下填化学用语) 和 结合生成H2O。
(3)写出实验三发生反应的化学方程式 。
实验四有白色沉淀生成,对反应后的物质进行过滤后,探究小组对滤液中溶质的成分进行了实验探究。
【提出问题】滤液中溶质的成分是什么?
【猜想与假设】
(4)猜想一:氯化钠
猜想二:氯化钠和
猜想三:氯化钠和氯化钡
【实验过程】
(5)
实验步骤 实验现象 实验结论
取滤液少量于试管中,向其中滴入适量氯化钡溶液 无明显现象 猜想二不成立
另取滤液少量于试管中,向其中滴入适量稀硫酸 无明显现象 猜想 不成立
【拓展与延伸】
(6)酸、碱、盐之间在水溶液中发生的复分解反应实质上是它们解离出的离子相互结合,生成 的过程。
38.(2022 烟台)学习完金属的化学性质,兴趣小组进行了如图所示的实验。
【查阅资料】硝酸铜溶液呈蓝色,硝酸亚铁溶液呈浅绿色,硝酸锌溶液呈无色。
【实验一】同学们进行如图一所示的实验,验证铁、锌、铜、银四种金属活动性强弱。
(1)试管①中观察到的实验现象是 。试管③中反应的化学方程式是 。
(2)你认为通过上述图一所示的三个实验能否验证铁、锌、铜、银四种金属在溶液中的活动性强弱 (填“能”或“不能”)。
【实验二】在完成实验一的过程中,同学们将试管①②③内反应后的物质都倒入废液缸中(如图二)。小组同学对废液缸中混合物的成分产生了探究兴趣。待混合物充分反应后,过滤,得到滤渣和浅绿色滤液。
(3)小明将铁丝放入浅绿色滤液中,一段时间后,铁丝表面没有发生变化。由此判断滤液中含有的溶质是 (填化学式)。
(4)探究滤渣的成分
【提出问题】滤渣的成分是什么?
【作出猜想】小明的猜想:银、铜、铁、锌
你的猜想:猜想Ⅰ ;
猜想Ⅱ:银、铜、铁
【分析思考】同学们认为小明的猜想不正确,结合上述的实验现象分析,小明的猜想不正确的原因是 。
【进行实验】实验证明猜想Ⅱ正确,请你完成下列实验方案。
实验步骤 实验现象 结论
取少量滤渣样品, 。 。 猜想Ⅱ正确
【反思交流】在分析化学反应后所得物质的成分时,除了考虑生成物外,还需要考虑 。
39.(2022 菏泽)如图是某果蔬洗涤盐说明书。小明对配料表中的成分很好奇:食盐可用于杀菌消毒,为什么要加入pH调节剂,它的成分是什么?
【查阅资料】1.该品牌果蔬洗涤盐pH调节剂的成分可能是碳酸钠、碳酸氢钠、酒石酸、柠檬酸中的一种或两种。pH调节剂能维持渗透压、控制酸碱平衡。
2.大多数农药是酸性的。
3.碳酸氢钠加热易分解,碳酸钠则有较高的热稳定性,二者的溶液都显碱性。
【实验初探】取少量该固体溶于水配成溶液A。用pH试纸测得该溶液的pH=10,该洗涤盐溶液显 性,则pH调节剂中一定不含的物质是 。
【猜想与假设】该配料表中的pH调节剂可能是①碳酸钠;②碳酸氢钠;③ 。
【实验再探】
序号 实验操作 实验现象 实验结论
(1) 取少许A溶液于试管中,滴加氯化钙溶液 有白色沉淀生成
(2) 取适量洗涤盐,加热,将生成的气体通入澄清石灰水 观察到 证明该pH调节剂中含有碳酸氢钠。
【分析与结论】猜想③正确
【反思与评价】请你从1,2中任选一题回答。
1.你认为果蔬洗涤盐中pH调节剂的作用是什么? 。(答一条即可)
2.该商品配料表中有一处表述不恰当,请你改正过来 。
40.(2022 东营)2021年12月9日,由航天员王亚平主讲的“天宫课堂”压轴实验圆满成功。实验中往漂浮在空中蓝色水球中放入半片泡腾片【主要成分是柠檬酸(H3C6H5O7)和碳酸氢钠】,泡腾片与水作用,不断产生小气泡,水球逐渐变大。产生的气泡是什么呢?为什么泡腾片遇到水才产生气泡?
【猜想与假设】
小亮同学结合已有知识,判断产生的气泡是CO2,他的判断依据是 。
【设计并进行实验】
小亮同学在实验室利用以下装置,模拟用维生素C泡腾片和水制取并验证该气体的性质。
(1)仪器a的名称 ;仪器b的名称 。
(2)实验室要用以上装置制取并收集该气体。需要选择的发生装置和收集装置是 (填序号),选择此发生装置的依据是 。
(3)小亮同学将该气体通入到盛有澄清石灰水的试管中,观察到的现象是 ,请写出此反应的化学方程式 ,证明该气体是二氧化碳。
【反思交流】
小丽同学提出,泡腾片遇到其他液体也能产生气泡吗?她设计并进行了以下4个实验,将4片同样的泡腾片同时放入四个盛有50mL不同液体的烧杯中:
实验 实验现象 实验结论
实验1 放入水中 水中有大量气泡产生; 有水存在,泡腾片才能产生CO2。
实验2 放入植物油中 植物油中 ;
实验3 放入酒精中 酒精中无明显现象;
实验4 放入白醋中 白醋中 。
设置实验1的目的是 ,通过以上实验你还得出的结论是 。
【实验启示】
维生素C泡腾片最好 保存。
41.(2022 济宁)草木灰是作物秸秆、枯枝等燃烧后的剩余灰烬,也是农业生产钾肥的重要来源之一,课外实验小组为探究草木灰的成分进行了下面实验:
①将一定量的草木灰放入烧杯,加入足量蒸馏水浸泡,经过滤获取澄清滤液。浸泡的目的是 ;
②取少量上述滤液,滴加氯化钡试剂,有白色沉淀生成,初步判定滤液中可能含有 (填符号);继续滴加稀盐酸,沉淀全部溶解,将产生的气体通入澄清石灰水出现白色浑浊。分析实验可知,草木灰提供钾肥的主要成分是 (填化学式);
③已知滤液呈碱性,请设计实验证明:
实验步骤 现象与结论
参考答案与试题解析
一.选择题(共14小题)
1.【解答】解:A、红热的木炭粉与氧气反应生成二氧化碳气体,能除去杂质但引入了新的杂质二氧化碳,不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误。
B、碳酸钠能与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反而会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误。
C、盐酸能与过量的氢氧化钙溶液反应生成氯化钙和水,能除去杂质但引入了新的杂质氢氧化钙(过量的),不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误。
D、CuO能与足量稀硫酸反应生成硫酸铜和水,铜不与稀硫酸反应,再过滤、洗涤、干燥,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项所采取的方法正确。
故选:D。
2.【解答】解:A、CaO能与水反应生成氢氧化钙,碳酸钙难溶于水,反而会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误。
B、HCl能与碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,再过滤除去过量的碳酸钙(难溶于水),能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项所采取的方法正确。
C、稀硫酸、氯化镁溶液均能与适量的氢氧化钠溶液反应,不但能把杂质除去,也会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误。
D、氯化钾、氯化钠均易溶于水,用加入足量的水溶解、过滤的方法不能进行分离,不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误。
故选:B。
3.【解答】解:A、食盐固体易溶于水,泥沙难溶于水,可采取加水溶解、过滤、蒸发结晶的方法进行分离除杂,故选项所采取的方法正确。
B、铁、铁锈的主要成分氧化铁均能与足量的稀硫酸反应,不能将铁钉浸泡在足量的稀硫酸中,故选项所采取的方法错误。
C、HCl能与过量的碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,再过滤除去过量的碳酸钙,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项所采取的方法正确。
D、氧气通过足量灼热的铜粉时可与铜发生反应生成氧化铜,而氮气不与铜反应,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项所采取的方法正确。
故选:B。
4.【解答】解:A、通过灼热的Fe2O3粉末,CO能与灼热的Fe2O3粉末反应生成铁和二氧化碳,反而会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误。
B、Na2CO3溶液、Na2SO4均能与硝酸钡溶液反应,不但能把杂质除去,也会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误。
C、加入过量的稀盐酸,CuO能与过量的稀盐酸反应生成氯化铜和水,铜不与稀盐酸反应,再过滤、洗涤、干燥,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项所采取的方法正确。
D、MgCl2能与适量KOH溶液反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钾,能除去杂质但引入了新的杂质氯化钾,不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误。
故选:C。
5.【解答】解:A、氧气通过灼热的铜网时可与铜发生反应生成氧化铜,而氮气不与铜反应,反而会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误。
B、氧化钙和氢氧化钙均能与稀盐酸反应生成氯化钙和水,不但能把杂质除去,也会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误。
C、氯化钾易溶于水,二氧化锰难溶于水,可采取加水溶解、过滤、蒸发的方法进行分离除杂,故选项所采取的方法正确。
D、硫酸能与硝酸钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和硝酸,能除去杂质但引入了新的杂质硝酸,不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误。
故选:C。
6.【解答】解:A、将带火星的木条伸入集气瓶中,观察现象,若带火星的木条放入,说明是氧气,故选项实验方案能达到实验目的。
B、用pH试纸测定溶液的pH时,正确的操作方法为在白瓷板或玻璃片上放一小片pH试纸,用玻璃棒蘸取待测液滴到pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,读出pH。不能将pH试纸伸入待测液中,以免污染待测液,故选项实验方案不能达到实验目的。
C、KCl易溶于水,MnO2难溶于水,加足量水充分溶解,过滤、洗涤、干燥能分离出二氧化锰,蒸发结晶能分离出氯化钾,故选项实验方案能达到实验目的。
D、足量的铁粉能与CuCl2溶液反应生成氯化亚铁溶液和铜,充分反应后过滤,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项实验方案能达到实验目的。
故选:B。
7.【解答】解:A、将铜丝放入硝酸银溶液中,铜丝表面有银白色金属附着,说明金属活动性:铜>银,故选项说法正确。
B、某纯净物在氧气中充分燃烧,生成二氧化碳、二氧化硫和水,二氧化碳、二氧化硫和水三种物质中含有碳、硫、氢、氧四种元素,根据质量守恒定律,反应前后,元素种类不变,反应物氧气中只含有氧元素,则物质中一定含有碳、硫、氢三种元素,可能含有氧元素,故选项说法错误。
C、向碳酸钠溶液中滴加无色酚酞试液,溶液呈红色,说明碳酸钠溶液显碱性,故选项说法正确。
D、50mL水和50mL酒精混合后的总体积小于100mL,是因为分子之间有间隔,一部分水分子和酒精分子会互相占据分子之间的间隔,故选项说法正确。
故选:B。
8.【解答】解:A、铁粉能与足量的稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,铜不能与稀硫酸反应,反而会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项实验方案不能达到实验目的。
B、除去二氧化碳中的一氧化碳不能够通过量的氧气点燃,这是因为当二氧化碳(不能燃烧、不能支持燃烧)大量存在时,少量的一氧化碳是不会燃烧的,且除去气体中的气体杂质不能使用气体,否则会引入新的气体杂质,故选项实验方案不能达到实验目的。
C、取样后,分别加入适量稀盐酸,产生气泡的是铁粉,黑色粉末溶解、溶液变蓝色的是氧化铜,可以鉴别,故选项实验方案能达到实验目的。
D、氢气、甲烷燃烧均能生成水,点燃,火焰上方罩干冷烧杯,烧杯内壁出现水雾,不能检验H2中是否混有CH4,故选项实验方案不能达到实验目的。
故选:C。
9.【解答】解:A、CO能与灼热的氧化铜反应生成铜和二氧化碳,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项实验方案能达到目的。
B、将燃着的木条分别伸入集气瓶中,能使燃着的木条熄灭的是氮气,能使燃着的木条燃烧更旺的是氧气,可以鉴别,故选项实验方案能达到目的。
C、分别加熟石灰混合研磨,闻气味,产生有刺激性气味的是NH4Cl固体,无明显气味的是KCl固体,可以鉴别,故选项实验方案能达到目的。
D、加水溶解,Na2CO3能与适量稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,能除去杂质但引入了新的杂质硫酸钠,不符合除杂原则,故选项实验方案不能达到目的。
故选:D。
10.【解答】解:A、HCl气体能与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和水,氢气不与氢氧化钠溶液反应,在通过浓硫酸进行干燥,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项实验设计能达到目的。
B、稀盐酸与NaCl溶液分别显酸性、中性,均不能使无色酚酞试液变色,不能鉴别,故选项实验设计不能达到目的。
C、Fe粉能被磁铁吸引,Cu粉不能,用磁铁充分吸引,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项实验设计能达到目的。
D、取样,分别加熟石灰研磨,闻气味,产生有刺激性气味气体的是NH4Cl,无明显现象的是KNO3,可以鉴别,故选项实验设计能达到目的。
故选:B。
11.【解答】解:A、第一支试管中的铁钉只能与水接触;第二支试管中的铁钉只能与干燥的空气接触;一段时间后,两支试管的铁钉均没有生锈,不能用于探究铁生锈条件,故选项不能达到相应实验目的。
B、在火焰上方罩一个干冷的烧杯,烧杯内壁出现水雾,说明生成了水,水是由氢元素和氧元素组成的,反应物氧气中只含有氧元素,说明蜡烛中一定含有氢元素,无法确定是否含有氧元素,故选项不能达到相应实验目的。
C、图中实验,溶剂的种类不同,其它条件均相同,可探究不同溶剂中物质溶解性强弱,故选项能达到相应实验目的。
D、铜能与氧气在加热条件下生成氧化铜,没有生成新的气体,但应使用足量的铜粉,以完全消耗装置中的氧气,图中实验,测定结果偏小,故选项不能达到相应实验目的。
故选:C。
12.【解答】解:A、用pH试纸测定溶液的pH时,正确的操作方法为用玻璃棒蘸取少量待测液滴在干燥的pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡对比来确定pH。不能用水湿润pH试纸,若溶液显酸性或碱性,则稀释了待测溶液,使溶液的酸碱性减弱,测定结果不准确,故选项说法错误。
B、CO2和HCl气体均能与NaOH溶液反应,不但能把杂质除去,也会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项说法错误。
C、向等量的两种水样中分别加入等量的肥皂水,振荡,泡沫多的是软水,泡沫少浮渣多的是硬水,可以鉴别,故选项说法正确。
D、检验某固体是否为铵态氮肥,应向其中加入熟石灰,根据其特殊气味可以判断样品中是否有铵根离子;不能采用滴加稀盐酸的方法,故选项说法错误。
故选:C。
13.【解答】解:A、品红在热水中比在冷水中扩散速度快,是因为热水中温度高,温度越高,分子运动速率越大,故选项说法正确。
B、双氧水中加入少量二氧化锰,迅速产生大量气泡,说明二氧化锰能加快双氧水的分解速率,为催化剂,故选项说法正确。
C、收集满二氧化碳气体的塑料瓶,迅速倒入一定量的水,密封、振荡,塑料瓶变瘪,说明二氧化碳能溶于水,使瓶内压强减小,故选项说法正确。
D、氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸无明显现象,不能说明二者没有发生化学反应,事实上氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,无明显现象,故选项说法错误。
故选:D。
14.【解答】解:A、取样,分别点燃,闻气味,产生烧焦羽毛气味的是羊毛,产生特殊气味的是合成纤维,可以鉴别,故选项实验方案合理。
B、CO2和HCl气体均能与NaOH溶液反应,不但能把杂质除去,也会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项实验方案不合理。
C、Na2CO3能与过量澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,能除去杂质但引入了新的杂质氢氧化钙(过量的),不符合除杂原则,故选项实验方案不合理。
D、检验CO2气体,应使用澄清石灰水,不能使用燃着的木条,故选项实验方案不合理。
故选:A。
二.多选题(共2小题)
15.【解答】解:A、浓硫酸具有吸水性,且不与氧气反应,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项所采取的方法正确。
B、硫酸钠能与过量的氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,能除去杂质但引入了新的杂质氯化钡(过量的),不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误。
C、碳酸氢钠在加热条件下生成碳酸钠、水和二氧化碳,加热至不再产生气体,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项所采取的方法正确。
D、CO2和HCl气体均能与NaOH溶液反应,不但能把杂质除去,也会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误。
故选:AC。
16.【解答】解:A、取样,分别加入熟石灰混合研磨,闻气味,产生有刺激性气味气体的是铵态氮肥,无明显气味的是钾肥,可以鉴别,故选项实验操作能达到实验目的。
B、滴加足量的稀盐酸,碳酸钙能与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,然后蒸发结晶,能分离出氯化钙,无法分离出碳酸钙,故选项实验操作不能达到实验目的。
C、CaCl2能与过量Na2CO3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碳酸钠(过量的),不符合除杂原则,故选项实验操作不能达到实验目的。
D、变质后的氢氧化钠溶液中含有碳酸钠,滴加过量的BaCl2溶液,碳酸钠能与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,静置,再向上层清液滴加酚酞,酚酞溶液变红色,说明含有氢氧化钠,可检验NaOH溶液在空气中部分变质,故选项实验操作能达到实验目的。
故选:BC。
三.实验题(共4小题)
17.【解答】解:(1)因为二氧化碳能溶于水且能与水反应,所以设计实验2来作对照排除二氧化碳能溶于水或与水反应使装置压强减小的干扰。
(2)因为二氧化碳与氢氧化钠发生了反应,装置内压强减小的更多,所以图3中曲线Ⅱ表示二氧化碳和氢氧化钠溶液的反应
(3)二氧化碳和氢氧化钠的反应生成碳酸钠和水,化学方程式为:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O。
故答案为:(1)作对照;
(2)Ⅱ;
(3)CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O。
18.【解答】解:(1)根据CO2与NaOH发生反应生成碳酸钠和水,化学方程式为:CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O,故答案为:CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O;
(2)二氧化碳与水可以反应,且能溶于水,所以不能排除水的影响;
故答案为:二氧化碳能溶于水,且可与水反应;
(3)氢氧化钠溶液呈碱性,无色酚酞试液遇碱性溶液变红色,所以滴有酚酞试液的NaOH溶液呈红色,故答案为:红;
(4)CO2与NaOH发生反应生成碳酸钠和水,CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O,Na2CO3和稀盐酸发生反应生成氯化钠和水和二氧化碳,
故答案为:有气泡生成;Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑;
(5)若二氧化碳不溶于水,则反应前后气体体积相同,压强不变,此时压强变小,说明有部分气体溶于水,造成气体体积减小,压强减小,最终的压强小于初始压强,说明瓶内的水能吸收CO2。
故答案为:③;
(6)二氧化碳能与氢氧化钠发生化学反应,造成压强明显减小,
故答案为:二氧化碳易与氢氧化钠发生化学反应。
19.【解答】解:(1)①用过氧化氢制备干燥的氧气,过氧化氢在二氧化锰作催化剂条件下生成水和氧气,采用固液常温型装置,则应选择B作为发生装置,生成的氧气用浓硫酸干燥处理,并用向上排空气法收集,则以仪器连接顺序为BCE;故答案为:BCE;
②过氧化氢在二氧化锰作催化剂条件下生成水和氧气,化学方程式为:2H2O22H2O+O2↑,故答案为:2H2O22H2O+O2↑;
③氧气能够帮助燃烧,所以点燃的蜡烛转移至装满氧气的集气瓶中时,蜡烛燃烧更剧烈,故答案为:比在空气中燃烧更剧烈(合理即可);
(2)①浓硫酸具有吸水性,可将氢气中混有的水蒸气除去。所以洗气瓶C1的作用是除去氢气中混有的水蒸气;故答案为:除去氢气中混有的水蒸;
②在加热或点燃氢气实验前,一定要先检验氢气的纯度,以避免发生危险。故答案为:纯度;
③氢气和氧化铁反应的方程式为3H2+Fe2O33H2O+2Fe,根据质量守恒定律可知,化学反应前后元素质量保持不变,所以反应前将a g氧化铁样品装入仪器A玻璃管内,充分反应后冷却,测得此时仪器A玻璃管内药品的质量为bg,则固体减少的质量为氧化铁中氧元素的质量,即参与反应的氧化铁中氧元素的质量为(a b)g,所以ag氧化铁样品中氧化铁的质量为(a b)÷(×100%)=,故答案为:。
20.【解答】解:(1)蜡烛燃烧需要氧气,故图二中0﹣t1时间内,曲线下降的原因是蜡烛燃烧消耗氧气;
(2)生石灰与水反应生成氢氧化钙并放出大量的热,且将滴管中的水全部滴入广口瓶后,铝盒中的白磷开始燃烧,故生石灰的作用是与滴管中的水进行反应放热,引燃白磷;
(3)盛放在铝盒中的白磷燃烧,说明金属铝具有良好的导热性;
(4)A、当氧气浓度降到一定范围一下,蜡烛和白磷都会熄灭,故“可燃物燃烧氧气必须充足”说法正确,该选项符合题意;
B、根据图二并不能判定白磷燃烧结束后广口瓶内没有O2存在,故该选项不符合题意;
C、根据图二及实验现象可知蜡烛燃烧需要O2的最低浓度高于白磷燃烧需要O2的最低浓度,故该选项符合题意。
故选:AC。
四.工艺流程题(共1小题)
21.【解答】解:(1)经过操作I能得到固体和液体,分离固体和液体的方法是过滤,故答案为:过滤;
(2)废液中含有硫酸铜和硫酸亚铁,能与加入的氢氧化钠发生复分解反应,生成氢氧化铜固体、氢氧化亚铁固体和硫酸钠溶液,因为氢氧化钠是过量的,会有剩余,液体C是硫酸钠和氢氧化钠的混合溶液,液体C中含有氢氧化钠,也会使溶液呈碱性,导致污染,加入稀盐酸能将氢氧化钠反应成硫酸钠和水,使溶液呈中性,故答案为:硫酸钠和氢氧化钠;2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O;
(3)方案一是将硫酸铜反应成固体铜,再与铁分离后对铜加热转化为氧化铜;方案二是将硫酸铜转化为氢氧化铜,利用氢氧化铜分解产生氧化铜;但方案二中过量的氢氧化钠会与硫酸亚铁反应生成对应的氢氧化亚铁,加热时也会分解生成金属氧化物,会导致氧化铜中混有氧化铁,故答案为:方案一较好,最终能得到纯净的氧化铜,方案二得到的氧化铜中会混有氧化铁,不纯净(合理即可)。
五.科学探究题(共20小题)
22.【解答】解:任务一:澄清石灰水变浑浊,是因为生成的二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O。
甲同学的实验只能证明石头纸中含有碳酸盐或碳酸氢盐,不能证明石头纸中含有碳酸钙,也可能是含其它碳酸盐或碳酸氢盐,故乙同学认为实验方案不严密。
任务二:【提出猜想】石头纸的成分是碳酸钙,碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,碳酸钙可能是完全分解,还可猜想灰烬成分是氧化钙。
【实验再探】
取少量灰烬于试管中,滴加稀盐酸,有气泡产生,说明石头纸燃烧后灰烬成分中一定含有CaCO3;另取取少量灰烬于试管中,加入少量的水,用手触摸试管外壁温度,试管外壁发烫,说明一定含有CaO;则猜想3成立。
任务三:由题意可知,石头纸是以石头为原料,研磨成纳米级的石头粉,以高分子聚合物为辅料,经特殊工艺处理后,挤出、吹塑而成。正常石头纸的寿命在20~30年左右,在阳光的直射下不足六个月就被粉化。当石头纸被大量使用时,回收利用需要特殊设备,则石头纸的主要原料石灰石是有限的,是不可再生的;在阳光的直射下保存时间短;大量使用时回收利用需要特殊设备等。
故答案为:
任务一:CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O;甲同学的实验只能证明石头纸成分中含有碳酸盐或碳酸氢盐,无法证明含有碳酸钙;
任务二:【提出猜想】CaO;
【实验再探】另取取少量灰烬于试管中,加入少量的水,用手触摸试管外壁温度;试管外壁发烫;
任务三:石头纸的主要原料石灰石是有限的,是不可再生的(或在阳光的直射下保存时间短,大量使用时回收利用需要特殊设备等,合理即可)。
23.【解答】解:(1)一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式是Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
故答案为:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
(2)锡是一种生活中用到的金属,它的一条物理性质是固体或易导电或易导热等。在锡中熔合部分铅制成焊锡,目的是为了获得更低的熔点。
故答案为:固体或易导电或易导热等;低。
(3)【实验探究】
(一) (二)
实验操作及条件控制 相同体积和浓度的稀盐酸 相同体积和浓度的ZnCl2溶液
实验现象 ①中产生气泡比②中快 ③中发生反应④中无明显变化
【得出结论】 是铝 不是锡
故答案为:①中产生气泡比②中快。
【反思评价】
Ⅰ.小东和小营设计上述实验的理论依据是金属活动性顺序。
故答案为:金属活动性顺序。
Ⅱ.小营提出:“锡纸”为什么不是镁呢?小东说:根据已有的知识和经验可以直接判断不是镁,因为点燃时,镁能够在空气中燃烧,而“锡纸”不能燃烧。
故答案为:点燃时,镁能够在空气中燃烧,而“锡纸”不能燃烧。
24.【解答】解:(1)①瓶内发生的是酸碱中和反应,其微观实质是H+ 和 OH﹣ 结合生成 H2O;故答案为:H+ 和 OH﹣ 结合生成 H2O;
②c点所示溶液pH<7,说明盐酸过量,此时溶液中的溶质为NaCl和HCl;故答案为:NaCl和HCl;
③A、锌粒能够与c点溶液中的HCl反应生成氢气,故能验证反应到达c点;
B、中性溶液中,溶质为NaCl,也含有氯离子,能和硝酸银反应生成氯化银沉淀,因此使用硝酸银无法证明此时溶液为酸性溶液,故不能验证反应到达c点;
C、无色酚酞试液无论在酸性还是碱性溶液中均显无色,故不能验证反应到达c点;
D、氧化铁能与氯化氢反应生成氯化铁和水,故能验证反应到达c点;
故答案为:BC;
(2)氢氧化钠溶液露置于空气中容易变质,是氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,其反应的化学方程式为2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O;故答案为:2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O;
【实验报告】实验①目的是检验并除去碳酸钠,故碳酸钠会与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,故能观察到有白色沉淀产生;实验②溶液变红色,说明被检验的溶液显碱性,即有氯化钠的存在;故答案为:①白色沉淀;②NaOH;
【实验结论】综上可知,该氢氧化钠溶液部分变质;故答案为:部分;
【反思与评价】若用氢氧化钙溶液代替氯化钙溶液,反应会生成氢氧化钠,影响原溶液中氢氧化钠的鉴定;故答案为:否;Na2CO3+Ca(OH)2═CaCO3↓+2NaOH。
25.【解答】解:(1)观察图1,自然界中消耗二氧化碳的途径有光合作用;
(2)基于“碳循环”视角,实现“碳中和”可以从两方面进行:①减少碳排放,②增加二氧化碳消耗;
(3)A、化石燃料仍然是目前主要的能源,严禁使用化石燃料会严重影响人们的生活,故A符合题意;
B、改进技术,提高能效可以节约能源,减少二氧化碳的排放,故B不符合题意;
C、捕集能源使用过程中生成的二氧化碳,进行封存处理可以减少二氧化碳对环境的影响,故C不符合题意;
故选:A;
(4)根据对照实验的变量唯一性的原则可知,图2中,甲、乙、丙注射器内的试剂分别是水、饱和石灰水、氢氧化钠浓溶液,X的数值为30,最后烧瓶内气压越小,“捕捉“二氧化碳效果越好,则分析图3可知“捕捉“二氧化碳效果最好的是丙,丙装置中二氧化碳和氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;
(5)某实验基地通过一定技术将二氧化碳压缩存入地下,实现二氧化碳的封存,从微观角度分析,这一技术能够实现的原因是分子间有间隔;
(6)由化学方程式为2CO2+6RC2H5OH+3H2O可知,反应前碳、氢、氧的原子个数分别为2、0、4,反应后碳、氢、氧的原子个数分别为2、12、4,根据反应前后原子种类、数目不变,则6R分子中含有12个氢原子,则每个R分子由2个氢原子构成,则R的化学式为H2;
设生成乙醇的质量为x,
2CO2+6H2C2H5OH+3H2O
88 46
44kg x
=
x=23kg
答:处理44kg二氧化碳,生成乙醇的质量为23kg;
(7)实现“碳中和”需要世界各国的共同关注和努力,中国已积极采取多种措施,如调整能源结构,开发使用新能源等,如太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能和核能等,青少年也应积极助力低碳,做法是随手关灯。
故答案为:(1)光合作用;
(2)增加二氧化碳消耗;
(3)A;
(4)30;丙;CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;
(5)分子间有间隔;
(6)H2;23kg;
(7)风能;随手关灯。
26.【解答】解:【实验探究】实验结论是土壤中的碱性物质只有碳酸钠,实验现象是产生白色沉淀,碳酸钠与氯化钙溶液反应生成氯化钠和白色沉淀碳酸钙,碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液都显碱性,若要检验是否有氢氧化钠,需先除去碳酸钠,则取土壤浸出液少许于试管中,向其加入过量的氯化钙溶液,氢氧化钠溶液显碱性,能使无色的酚酞溶液变红,则过滤后,向滤液中滴加无色酚酞试液,实验现象为无明显现象;
【探究二】查阅资料可知,向土壤中施加硫粉,硫粉在微生物和水的共同作用下最终生成硫酸,则活动小组按照用量要求向试验田中加入硫粉,3个月后,再次测得土壤pH=6.3,土壤碱性改变的原因是硫酸与碳酸钠反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,反应的化学方程式为H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+H2O+CO2↑;
【交流反思】取少量土壤样品,加入足量水,搅拌、过滤,测得滤液pH=8.2,说明土壤呈碱性,小麦的适宜生长的pH范围6.0﹣7.0,大豆适宜生长的pH范围6.5﹣7.5,则小麦和大豆都不适合在该地区种植,而海水稻适宜生长的pH范围8.0﹣9.2,则海水稻适合在该地区种植,铵态氮肥与碱性物质反应产生氨气,降低肥效,故小组同学认为原碱性土壤中不适合施用铵态氮肥,原因是铵态氮肥与碱性物质反应产生氨气,降低肥效。
故答案为:【实验探究】过量的氯化钙溶液;无明显现象;
【探究二】H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+H2O+CO2↑;
【交流反思】海水稻;铵态氮肥与碱性物质反应产生氨气,降低肥效。
27.【解答】解:(1)【作出猜想】根据文献资料和元素守恒可知,反应前有氢元素,则猜想3为H2;
【实验探究】②实验现象是带火星的木条不复燃,则实验步骤为将带火星的木条放在导管口;
【结论】铜离子会有少量水解,生成氢氧化铜及氢离子,这样溶液就呈现出酸性,故硫酸铜溶液显酸性,是由于与水分子相互作用的结果Cu2+,金属镁能与溶液中的H+反应生成H2;
(2)【实验探究】根据碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]为绿色固体,能酸反应生成二氧化碳气体,故向蓝绿色不溶物滴加足量稀硫酸,不溶物溶解,无气泡产生,则猜想2、3错误,Cu(OH)2能与酸反应,故小明认为猜想1也不合理,理由是Cu(OH)2能与酸性物质反应;
【设计实验】验证蓝绿色不溶物中含有Cu2(OH)2SO4的方法是先将蓝绿色不溶物溶于足量稀盐酸中,再向其中滴加少量BaCl2溶液,产生白色沉淀,证明蓝绿色不溶物中含有Cu2(OH)2SO4;
(3)【交流讨论】根据资料可知,Cu2O不溶于水,能与稀硫酸发生反应,反应的化学方程式为Cu2O+H2SO4═Cu+CuSO4+H2O,则取少量棕褐色不溶物于试管中,滴加稀硫酸至过量,溶液变蓝,试管底部有亮红色固体,说明不溶物成分可能为Cu2O,也可能是Cu和CuO的混合物,也能产生上述实验现象,理由是CuO+H2SO4═CuSO4+H2O,溶液变蓝,铜不与稀硫酸反应,试管底部有亮红色固体。
故答案为:(1)【作出猜想】H2;
【实验探究】②将带火星的木条放在导管口;
【结论】Cu2+;
(2)【实验探究】2、3;Cu(OH)2能与酸性物质反应;
【设计实验】先将蓝绿色不溶物溶于足量稀盐酸中,再向其中滴加少量BaCl2溶液,产生白色沉淀,证明蓝绿色不溶物中含有Cu2(OH)2SO4;
(3)【交流讨论】Cu、CuO;CuO+H2SO4═CuSO4+H2O,溶液变蓝,铜不与稀硫酸反应,试管底部有亮红色固体。
28.【解答】解:(1)检验蒸汽眼罩内部材料中有铁粉的方法是取粉末样品于试管中,加入足量稀硫酸,观察到有气泡产生,说明蒸汽眼罩中含有铁粉,铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,反应的化学方程式为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;
(2)根据铁制品锈蚀的过程,实际上是铁与空气中的氧气、水等发生化学反应的过程,方案二的药品是4g铁粉、2mL水、2g氯化钠,方案四的药品是4g铁粉、2mL水、2g活性炭、2g氯化钠,变量只有活性炭,根据对照实验的变量唯一性可知,方案二与方案四能形成对照,变量是活性炭,方案一的药品是4g铁粉、2mL水,方案四的药品是4g铁粉、2mL水、2g活性炭,2g氯化钠,变量是活性炭和氯化钠,根据对照实验的变量唯一性可知,方案一与方案四不能形成对照,变量不唯一,对比分析用温度传感器收集数据并生成图像可知,活性炭、氯化钠、铁粉、氧气和水共同作用能使蒸汽眼罩快速发热;
(3)测量蒸汽眼罩内部材料中铁的质量分数,实验方案是①取质量为m1的蒸汽眼罩内部材料于烧杯1中,称量总质量为m2;②在烧杯2中加入过量的稀硫酸,称量总质量为m3,将稀硫酸全部倒入烧杯1中;④待完全反应后,称量烧杯1内的剩余物、烧杯1和烧杯2的总质量为m4,处理数据,计算蒸汽眼罩内部材料中铁的质量分数;
【反思评价】①除上述探究中的因素外,影响铁生锈速率的因素还有温度;
②蒸汽眼罩发热是利用铁生锈时会放热,铁要与空气中的水、氧气等物质共同作用才会生锈,故保存蒸汽眼罩的方法是密封干燥保存;
③对铁生锈的辩证认识是有利也有弊,利:利用反应产生的能量,弊:造成金属锈蚀,浪费资源。
故答案为:(1)稀硫酸;有气泡产生;Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;
(2)水、氧气;能形成对照,变量是活性炭;不能形成对照,变量不唯一;活性炭、氯化钠、铁粉、氧气和水共同作用能使蒸汽眼罩快速发热;
(3)①取质量为m1的蒸汽眼罩内部材料于烧杯1中,称量总质量为m2;②在烧杯2中加入过量的稀硫酸,称量总质量为m3,将稀硫酸全部倒入烧杯1中;④待完全反应后,称量烧杯1内的剩余物、烧杯1和烧杯2的总质量为m4;
【反思评价】①温度;
②密封干燥保存;
③有利也有弊,利:利用反应产生的能量,弊:造成金属锈蚀,浪费资源。
29.【解答】解:实验一:探究锌、铜、镍三种金属在溶液中的活动性强弱
【提出猜想】由于锌的活动性比铜强,再将镍加入可能出现三种情况,Zn>Ni>Cu;Zn>Cu>Ni;Ni>Zn>Cu;因此猜想三:Ni>Zn>Cu,故答案为:Ni>Zn>Cu;
【进行实验】取三支试管,分别向其中加入等质量、等浓度的稀硫酸,然后将大小、形状相同的锌、铜、镍三种金属片分别插入三支试管中,根据实验现象:锌片表面产生的气泡较快;镍片表面产生的气泡较慢,说明锌的活动性比镍强,铜片无明显现象,说明铜的活动性最弱,即锌、铜、镍的活动性:Zn>Ni>Cu,可知猜想一正确;镍与稀硫酸反应生成硫酸镍和氢气反应的化学方程式为Ni+H2SO4=NiSO4+H2↑,故答案为:一;Ni+H2SO4=NiSO4+H2↑;
实验二:从含有锌、铜、镍三种金属的废旧电器中回收铜和镍
【设计方案】锌、镍的活动性比氢强,铜的活动性比氢弱,加入过量的稀硫酸,锌、镍分别与硫酸反应生成硫酸锌、硫酸镍和氢气,铜不与硫酸反应,则得到的A是铜或Cu;溶液B的溶质为硫酸锌、硫酸镍和硫酸,由实验一可知,锌的活动性比镍的活动性强,锌与硫酸镍反应硫酸锌和镍,反应的化学方程式为Zn+NiSO4=ZnSO4+Ni,故答案为:铜或Cu;Zn+NiSO4=ZnSO4+Ni;
【反思评价】合理开发城市“金属矿山”可以节约金属资源,减少对环境的污染,故答案为:节约金属资源,减少对环境的污染(合理即可)。
30.【解答】解:【交流讨论】小组讨论后,同学们认为:“现象①”不足以证明样品中有氢氧化钙,原因是氧化钙能和水反应生成氢氧化钙,化学方程式是CaO+H2O=Ca(OH)2;“现象②”不足以证明样品中有碳酸钙,原因是氢氧化钙微溶于水,白色固体也可能是没有溶解的氢氧化钙。
故答案为:CaO+H2O=Ca(OH)2;氢氧化钙微溶于水,白色固体也可能是没有溶解的氢氧化钙。
【形成结论】实验后测得C装置增重0.9g,说明氢氧化钙分解生成0.9g水,即样品中含有氢氧化钙,D装置增重1.1g,说明碳酸钙分解生成1.1g二氧化碳,即样品中含有碳酸钙,该氧化钙样品中的成分是氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙,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
2.5g 1.1g
氧化钙质量是10g﹣3.7g﹣2.5g=3.8g,氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙的质量比是3.8g:3.7g:2.5g=38:37:25。
故答案为:氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙;38:37:25。
【反思评价】E装置的作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入D装置。如果没有A装置,空气中的水蒸气、二氧化碳能被浓硫酸、碱石灰吸收,可能会导致氧化钙样品成分中氢氧化钙、碳酸钙的测定结果偏大。
故答案为:防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入D装置;氢氧化钙、碳酸钙。
【拓展应用】为废物利用,兴趣小组打算用这瓶变质的氧化钙与足量的稀盐酸反应,再蒸发制取产品氯化钙固体,与变质前的氧化钙相比,变质后的氧化钙对产品氯化钙的产量没有影响,是因为无论是否变质,最终钙元素完全转化到氯化钙中。
故答案为:没有影响,是因为无论是否变质,最终钙元素完全转化到氯化钙中。
31.【解答】解:【设计实验】
为鉴别哪一瓶是酸溶液,哪一瓶是碱溶液,小明设计了如图所示的四种方案,方案不可行的是C,是因为氯化钠不能和酸、碱反应。
故答案为:C。
【获得结论】
氯化钡和稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和盐酸,因此1号试管中的溶质是H2SO4;
以上四个实验中,只根据其中一个实验的现象即可证明2号试管中原溶液为氢氧化钠溶液的是实验四,是因为氢氧化钠能和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,无论是氢氧化钠还是碳酸钠,加入碳酸钠溶液都无明显现象。
故答案为:H2SO4;实验四。
【讨论质疑】
小强对实验二2号试管中产生白色沉淀现象提出质疑,大家一致认为2号试管中的原溶液已变质,则变质的化学方程式为2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O。
故答案为:2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O。
【设计实验】
实验方案及操作步骤 实验现象 实验结论
步骤一:取瓶中变质后的氢氧化钠溶液少量于试管中,加入足量BaCl2溶液充分反应,过滤。 产生白色沉淀(碳酸钠和氯化钡反应生成白色沉淀碳酸钡和氯化钠) 猜想一成立
步骤二:取步骤一中的滤液少量于试管中,向其中滴加酚酞试液 溶液变红色(溶液中含有氢氧化钠)
故答案为:酚酞试液。
【反思评价】
小明认为可用Ba(OH)2溶液代替步骤一中的BaCl2溶液进行实验,大家一致认为此方案不可行,理由是带入氢氧根离子,影响对氢氧化钠的检验。
故答案为:带入氢氧根离子,影响对氢氧化钠的检验。
32.【解答】解:任务一:(1)侯氏制碱法又称联合制碱法,是我国化学工程专家侯德榜于1943年创立的,是将氨碱法和合成氨法两种工艺联合起来,同时生产纯碱和氯化铵两种产品的方法,“侯氏制碱法”中的“侯氏”指的是我国著名化学家侯德榜;
(2)我国化工先驱侯德榜发明的“侯氏制碱法”是利用饱和食盐水依次吸收氨气和二氧化碳最终制得碳酸钠等产品,该法的主要反应为NaCl+CO2+NH3+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl,则“侯氏制碱法”的主要过程中需要吸收的两种气体是CO2和NH3,故选:BD;
任务二:向盛有一定量纯碱溶液中加入稀盐酸,纯碱是碳酸钠的俗称,碳酸钠溶液与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,则可观察到的现象是有气泡产生;
任务三:【猜想与假设】纯碱溶液与氯化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,若恰好完全反应,滤液乙中的溶质是氯化钠,若碳酸钠溶液过量,滤液乙中的溶质是氯化钠和碳酸钠,若氯化钡溶液过量,滤液乙中的溶质是氯化钠和氯化钡,猜想一:氯化钠,猜想二:氯化钠和碳酸钠,则猜想三:氯化钠和氯化钡;
【进行实验】实验结论是猜想三成立,说明滤液乙中的溶质是氯化钠和氯化钡,取少量滤液乙于试管中,加入适量稀硫酸,氯化钡与稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和盐酸,则可观察到的现象是产生白色沉淀;
【拓展延伸】碳酸钠溶液与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,进行过滤后得到甲滤液,滤液乙中的溶质是氯化钠和氯化钡,同学们取一定量的滤液甲和滤液乙于小烧杯中混合,发现有白色沉淀产生,说明甲滤液中的溶质是碳酸钠和氢氧化钠,碳酸钠与氯化钡溶液反应生成氯化钠和白色沉淀碳酸钡,反应的化学方程式为Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl。
故答案为:任务一:(1)侯德榜;
(2)BD;
任务二:有气泡产生;
任务三:【猜想与假设】氯化钠和氯化钡;
【进行实验】产生白色沉淀;
【拓展延伸】Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl。
33.【解答】解:(一)①实验室常用过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气,该反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑。
故答案为:2H2O22H2O+O2↑。
②若用该方法制取并收集一瓶干燥的氧气,图一装置接口的正确连接顺序依次为a→d→e(吸收水蒸气)→b→c(收集气体)。
故答案为:d→e→b→c。
(二)【实验探究】
实验操作 实验现象 得出结论
操作一:取被磁铁吸引的黑色固体物质于试管中,向其中加入足量的硫酸铜溶液,过滤 滤渣中有红色固体 黑色固体物质中一定含有铁粉
操作二:取被磁铁吸引的黑色固体物质于试管中,向其中加入足量的稀硫酸 固体完全溶解,得到澄清的黄色液体 黑色固体物质中一定含有四氧化三铁
故答案为:红;四氧化三铁。
【实验结论】
猜想二正确。
故答案为:二。
【交流反思】
(1)“初期生氧器”中铁粉与氧气反应能放出热量,从而使氯酸钾的分解反应能持续进行。
故答案为:放出热量。
(2)有同学认为不做操作二的实验也可得到相同结论,理由是四氧化三铁不能和硫酸铜反应,操作一中的滤渣中含有黑色固体和红色固体,说明黑色固体是四氧化三铁和铁的混合物。
故答案为:四氧化三铁不能和硫酸铜反应,操作一中的滤渣中含有黑色固体和红色固体,说明黑色固体是四氧化三铁和铁的混合物。
34.【解答】解:(1)由pH变化曲线可知,溶液刚开始pH<7,呈酸性,此时溶液应是H2SO4溶液,随着溶液的加入,溶液pH逐渐增大到7,最后大于7,所以应是将KOH溶液滴入H2SO4溶液中,故选:a;
(2)由图2可知,随着反应的进行溶液温度升高,说明酸碱中和反应为放热反应,B点此时温度达到最高值,证明KOH和H2SO4恰好完全反应;
(3)氢氧化钾与硫酸反应生成硫酸钾和水,反应的化学方程式为2KOH+H2SO4=K2SO4+2H2O;
【进行实验】方案一:实验结论是猜想二正确,反应后溶液中含有硫酸,取少量反应后的溶液于试管中,加入Fe2O3粉末,氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水,可观察到铁锈减少(或消失),溶液变成黄色;
(4)方案二是不合理的,理由是K2SO4与BaCl2反应也会产生白色沉淀,无法证明H2SO4一定存在;
(5)A.Mg与硫酸反应生成氢气,有气泡,能证明有硫酸;
B.CuO与硫酸反应生成硫酸铜和水,硫酸铜溶液为蓝色,观察到固体溶解,溶液变蓝色,能证明有硫酸;
C.KCl与硫酸不反应,不能证明有硫酸;
D.Na2CO3与硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,有气泡,能证明有硫酸;
故选:ABD;
(6)分析反应后所得溶液中溶质的成分时,除了考虑生成物外,还要考虑反应物是否过量或反应物是否有剩余。
故答案为:(1)a;
(2)放热;KOH和H2SO4恰好完全反应;
(3)2KOH+H2SO4=K2SO4+2H2O;
①固体粉末减少(或消失),溶液变成黄色;
(4)K2SO4与BaCl2反应也会产生白色沉淀,无法证明H2SO4一定存在;
(5)ABD;
(6)反应物是否过量(或反应物是否有剩余)。
35.【解答】解:(1)稀盐酸与硫酸钠溶液中电离出的离子不能相互结合,生成气体、沉淀或水,所以试管①中不发生复分解反应;
(2)试管②中碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,所以现象为:白色粉末溶解,有气泡冒出;试管③中氯化钡与硫酸钠反应生成硫酸钡和氯化钠,化学方程式为:BaCl2+Na2SO4═BaSO4↓+2NaCl;
(3)【猜想假设】试管③中氯化钡与硫酸钠反应生成硫酸钡和氯化钠,若恰好完全反应,则液中溶质为NaCl;若硫酸钠过量,则液中溶质为NaCl、Na2SO4;若氯化钡过量,则液中溶质为NaCl、BaCl2;
【设计实验】氯化钡与硫酸钠反应生成硫酸钡和氯化钠,取少量滤液于试管中,加入适量BaCl2溶液,无明显现象,说明不含硫酸钠,猜想二不成立;
【反思拓展】a、稀盐酸与氯化钡不反应,不能达到同样的实验目的,故错误;
b、氢氧化钠溶液与氯化钡不反应,不能达到同样的实验目的,故错误;
c、碳酸钠溶液与氯化钡反应生成碳酸钡的白色沉淀,能达到同样的实验目的,故正确。
故答案为:
(1)稀盐酸与硫酸钠溶液中电离出的离子不能相互结合,生成气体、沉淀或水;
(2)白色粉末溶解,有气泡冒出;BaCl2+Na2SO4═BaSO4↓+2NaCl;
(3)【猜想假设】NaCl、BaCl2;