1.3 怎么学习和研究化学
一.填空题(共1小题)
1.科学探究是奇妙的过程,请你一起参与实验探究,并填写下列空白.
(1)提出问题:小松同学用“双氧水”(过 ( http: / / www.21cnjy.com )氧化氢)清洗伤口时,不小心将过氧化氢溶液滴到水泥地板上,发现有大量的气泡产生.小松联想到自己曾经用二氧化锰作过氧化氢的催化剂,他想水泥块能否也可以作过氧化氢分解的催化剂呢?于是他到附近建筑工地取回一些小水泥块,并用蒸馏水浸泡,冲洗,干燥,并进行以下探究.
(2)猜想:水泥块能作过氧化氢的催化剂.
(3)实验验证:
( http: / / www.21cnjy.com )
(4)结论:水泥块能加快过氧化氢的分解速率,故水泥块能作过氧化氢分解的催化剂.写出一个实验室制取氧气的化学方程式为 .
(5)讨论与反思:小芳认为:仅凭上述两个实验还不能证明水泥块为过氧化氢分解的催化剂,她觉得需要增加一个探究实验.
实验步骤:①准确称量水泥块的质量;②完成实验二;③待反应结束,将实验二试管里的物质进行过滤、洗涤、 、 ;④对比反应前后水泥块的质量.
分析:如果水泥块反应前后质量不变,则说明水泥块可以作过氧化氢分解的催化剂.
(6)但小华认为,要证明小松的猜想,小芳的补充实验还不够,还需要再补充一个探究实验,探究 .
二.解答题(共9小题)
2.某化学兴趣小组的同学将一枚洁净的铁钉放 ( http: / / www.21cnjy.com )入食盐水中(如图,装置气密性良好),一段时间后,发现装置中右侧导管中的液面升高,铁钉生锈,试管底部有黑色固体物质.
[提出问题]导管中液体为何升高?黑色固体物质又是什么?
[猜想与假设]
该黑色固体可能含有:①Fe、②Fe2O3、③FeCl3、④C四种物质.
[猜想分析]
①影响右侧导管中的液面升高的物质是 .
②不可能含有氯化铁,理由是 .
③一定含有碳,理由是 .
[实验验证]
①验证黑色固体中一定含有碳所选用的试剂是 .
②检验黑色固体中是否含有铁的实验方法是 .
结论:铁钉在食盐水中比在纯水中生锈快.
( http: / / www.21cnjy.com )
3.在学习过程中,小雨同学提出一个问题:“碳燃烧时可能生成CO2,也可能生成CO,那么碳与氧化铜反应生成的气体也有多种可能?”
猜想:碳与氧化铜反应生成的气体中:①只有CO2②只有CO ③既有CO2,又有CO.
查阅资料:浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇CO2无变化,但遇到微量CO会立即变成蓝色.
方案设计:通过上述资料和已有知识,小雨初步 ( http: / / www.21cnjy.com )设想用浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸和澄清的石灰水对碳与氧化铜反应生成的气体进行检验.根据小雨的设想,请你完成填空:
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)若试纸不变色,石灰水变浑浊,则只有 CO2;
(2)若试纸变色,石灰水不变浑浊,则只有 CO;
(3)若试纸 ,石灰水 ,则既有CO2,又有CO.
实验验证:经过思考之后,小雨设计了如图实验装置:
实验步骤:
(1)打开弹簧夹,先通一会儿纯净、干燥的N2;
(2)关闭弹簧夹,点燃酒精灯加热.
结论:小雨通过分析实验现象,确认猜想③是正确的,请你写出装置C中发生反应的化学方程式: ;
反思与评价:
(1)实验开始通一会儿N2的目的是 ;
(2)请从环保的角度分析该实验装置的不完善之处: .
4.小明同学在使用“除垢净 ( http: / / www.21cnjy.com )”去除热水瓶中的水垢时,发现有大量的气泡产生.联想到水垢的主要成分是碳酸钙,小明猜想“除垢净”的成分中可能有酸.
(1)为证实自己的猜想,小明从家中又找来两类不同的物质进行实验:
( http: / / www.21cnjy.com )(2)小明想试制一瓶“除垢净”,你认为HCl、H2SO4两种酸中的 更合适,理由是: .
(3)结合上面对“除垢净”的了解,在使用时应注意 .
(4)除了(1)中的两种方法外,你还有没有其它的方法来确定“除垢净”中含有酸.
5.化学实验和科学探究都离不开实验装置.根据下列装置,回答问题:
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)装置A可用于以高锰酸钾为试剂制取氧气,制取时需要在管口放一团棉花,它的作用是 ,写出该反应的化学方程式 .
(2)可用于收集氢气的装置是 (填写序号字母).
(3)科学探究
查阅资料:
小玲同学查阅资料发现:过氧化钙(CaO2)能分别与水、二氧化碳反应.
猜 想:
①过氧化钙与水反应生成氢氧化钙和氧气.
②过氧化钙在空气中久置生成的物质可能是碳酸钙或氢氧化钙或二者的混合物.
实验探究:
实验一选用上述实验装置B进行过氧化钙与水反应的实验,收集一试管气体,将带火星的木条伸入试管中,木条复燃;取反应后的溶液置于试管中,充分振荡后再滴入 (填写一种试剂的名称)试液,发现溶液变成红色,说明猜想①是正确的,反应的化学方程式是 .
实验二为探究猜想②是否正确,小玲设计了如下实验,请你帮助她完成表格中的空白内容:
( http: / / www.21cnjy.com )实验步骤c中发生反应的化学方程式是 .
6.某活动小组的同学查阅资料得知,传统 ( http: / / www.21cnjy.com )腌制松花蛋的主要配料是氧化钙、纯碱和食盐.小组同学将这三种物质混合后加入适量的水搅拌、过滤得滤渣和滤液,对滤液中溶质的成分进行探究:
[猜想与假设]甲同学认为:可能是NaCl、Na2CO3、Ca(OH)2
乙同学认为:可能是NaCl、NaOH、Na2CO3
丙同学认为:可能是NaCl、NaOH、Ca(OH)2
丁同学认为:可能是NaCl、NaOH
[交流与评价]经过讨论,大家一致认为 同学的猜想不合理.其理由是 .
[活动与探究]乙同学取原滤液向其中 ( http: / / www.21cnjy.com )倾倒一定量的稀盐酸观察到有大量气泡产生,于是得出该滤液中的溶质是NaCl、NaOH、Na2CO3的结论,证实了自己的猜想.
丙同学取原滤液向其中加入Na2CO ( http: / / www.21cnjy.com )3溶液无现象,据此否定了自己的猜想;他又重新取原滤液,向其中加入CaCl2溶液观察到 ,得出了和乙同学相同的结论.
丁同学为了验证上述结论也取原滤液向其中滴加了少量稀盐酸,却发现无气泡产生.
[解释与结论]大家经过分析找出了丁同学所用试 ( http: / / www.21cnjy.com )剂与乙同学相同,却没有看到气泡的原因.你认为可能的原因是 .经过上述四位同学的共同努力,大家终于对滤液中溶质的成分得出了正确结论.
7.三(4)班化学课外活动 ( http: / / www.21cnjy.com )小组通过Internet网上资料得知:废弃的定影液中含有一定量的AgNO3.他们从摄影店收集到一些废弃的定影液,准备将其中的银以单质的形式全部回收.于是,他们进行了以下的实验活动:
(1)[设计方案]
①加入比银活泼的金属单质,②除去金属混合物中的杂质
(2)[小组讨论]
①选择加入的金属
甲同学认为:向定影液中加 ( http: / / www.21cnjy.com )入过量的铜粉,则得到的金属混合物含有银和铜;乙同学认为:向定影液中加入过量的铁粉,则得到的金属混合物含有银和铁.经过讨论,同学们认为 乙同学的方案更合理.
②除去银粉中混有的金属
向金属混合物中加入的试剂是 稀盐酸(稀硫酸),化学方程式为 Fe+2HCl═FeCl2+H2↑.
(3)[进行实验]过程如下:
加较活泼金属(过量)操作a
步骤①:废弃定影液金属混合物+溶液A
加入试剂(过量)操作a
步骤②:金属混合物Ag+溶液B
请回答:操作a是 过滤,需要用到的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒和 漏斗;所得溶液B中的阳离子有 H+、Fe2+.
(4)[产品验证]
请你设计一种简单方法验证得到的银中是否还会含有铁粉,方法是:用磁铁接触,观察银粉能否被吸引(或取少量银粉加入稀盐酸,看有无气泡放出).
(5)[拓展应用]
若某影楼平均每天排放20L废定影液,实 ( http: / / www.21cnjy.com )验测得其中含有AgNO3的量为1.7g L﹣1,又知银目前的市场价为每克2元,若不考虑回收银的成本,计算该影楼通过回收银每年(按365天计)可节约成本多少元?
8.下图为常见的实验装置(各具用途),根据下列要求回答问题.装置可重复使用.(提示:H2+CuOCu+H2O)
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)将含水蒸气的氢气干燥后还原氧化铜,则该气体先要通过装置 .(填序号,下同)
(2)如果验证混合体中有H2和H2O,需连接的仪器顺序是 .
(3)如果验证混合气体中有H2、CO和H2O,则需连接的仪器顺序为 .
(4)如果验证混合气体中有CO2、CO、H2,则需连接的仪器顺序是 .
9.铁暴露在空气中会生锈、不知你注意了 ( http: / / www.21cnjy.com )没有,将苹果切开不久,果肉上就会产生一层咖啡色的物质,也好象是生了“锈”一样、某化学活动小组对此进行了探究、
【提出问题】切开的苹果“生锈”与什么因素有关?
【猜想与假设】
猜想①:可能与空气没有关系,只是果肉内的物质自身相互反应而“生锈”、
猜想②:可能是果肉中的物质与空气中的氧气作用而“生锈”、
猜想③:可能是果肉中的物质与空气中的氮气作用而“生锈”、
猜想④:可能是果肉中的物质与空气中的二氧化碳作用而“生锈”、
猜想⑤:可能是果肉中的物质与空气中的氧气作用而“生锈”,并且苹果“生锈”的速度还可能与温度有关、
【收集证据】
(一)查阅有关资料:已知苹果“生锈”是果肉里的物质(酚和酶)与空气中的二种物质发生反应,生成咖啡色的物质.
(二)实验探究:针对上面的猜想①至 ( http: / / www.21cnjy.com )猜想⑤,化学活动小组依次设计了实验方案,进行了实验验证,并依次观察到下列实验现象、请你将他们设计的可行的实验探究方案,填写在下表中:
( http: / / www.21cnjy.com )【得出结论】 ;
【反思与评价】:
(1)在②~⑤四种猜想中,你认为猜想 (填代号)最不合理,理由是 .
(2)在验证猜想①时,同学们发现,如果水不与空气隔绝,果肉放在水中时间长了也会变色,其可能的原因是 .
应用:根据上述结论,要防止果汁变质,果品加工厂加工和保存果汁时可采取的措施是 .
10.CuSO4溶液对过氧化氢的分解具有催化作用.有同学猜想其他盐溶液也能在这个反应中起同样的作用,于是他们做了以下的探究.
(1)请你帮助他们完成实验报告:
( http: / / www.21cnjy.com )(2)以知FeCl3在水中可解离出Fe3+和Cl﹣,同学们提出以下猜想:
甲同学的猜想是;真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的H2O;
乙同学的猜想是;真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的Fe3+;
丙同学的猜想是;真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的Cl﹣;
你认为最不可能的是 同学的猜想,理由是 .
(3)同学们对余下的两个猜想,用实验进行了探究.请你仔细分析后填表:
( http: / / www.21cnjy.com )
1.3 怎么学习和研究化学
参考答案与试题解析
一.填空题(共1小题)
1.科学探究是奇妙的过程,请你一起参与实验探究,并填写下列空白.
(1)提出问题:小松同学用“双氧水”(过 ( http: / / www.21cnjy.com )氧化氢)清洗伤口时,不小心将过氧化氢溶液滴到水泥地板上,发现有大量的气泡产生.小松联想到自己曾经用二氧化锰作过氧化氢的催化剂,他想水泥块能否也可以作过氧化氢分解的催化剂呢?于是他到附近建筑工地取回一些小水泥块,并用蒸馏水浸泡,冲洗,干燥,并进行以下探究.
(2)猜想:水泥块能作过氧化氢的催化剂.
(3)实验验证:
( http: / / www.21cnjy.com )(4)结论:水泥块能加快过氧化氢的分解速率,故水泥块能作过氧化氢分解的催化剂.写出一个实验室制取氧气的化学方程式为 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ .
(5)讨论与反思:小芳认为:仅凭上述两个实验还不能证明水泥块为过氧化氢分解的催化剂,她觉得需要增加一个探究实验.
实验步骤:①准确称量水泥块的质量;②完成实验二;③待反应结束,将实验二试管里的物质进行过滤、洗涤、 干燥 、 称量
;④对比反应前后水泥块的质量.
分析:如果水泥块反应前后质量不变,则说明水泥块可以作过氧化氢分解的催化剂.
(6)但小华认为,要证明小松的猜想,小芳的补充实验还不够,还需要再补充一个探究实验,探究 水泥块的化学性质在化学反应前后是否改变 .
考点: 猜想与事实验证;氧气的检验和验满;催化剂的特点与催化作用;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.
专题: 压轴实验题;实验设计题;科学探究.
分析: (3)试验一:根据氧气具有助燃性进行分析,
实验二:根据木条复燃的现象分析,说明水泥块有催化作用.
(4)根据实验室制取氧气的反应原理书写化学方程式;
(5)根据催化剂的定义分析需要验证的因素,
(6)根据洗涤后的固体中含有水分进行分析,要知道固体质量的方法,
(7)根据催化剂满足的条件分析.
解答: 解:(3)实验一:根据实验现象是木条不复燃,说明了是用木条在检验是否生成了氧气,对比实验二的操作,可以得出实验一的操作;
实验二:根据实验现象:木条复燃,说明了氧气的存在,更说明加入水泥块后过氧化氢中有氧气产生.
故答案为:
( http: / / www.21cnjy.com )(4)实验室制取氧气的化学方程式可以为:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑.
(5)水泥块是从溶液中取出的,要得到水泥块的质量,就需要将水泥中的水分除去,然后用天平称量质量才会比较反应前后质量变了没有,故答案为:干燥,称重.
(6)研究催化剂,除了研究改变反应速率,反应前后质量不变,还要研究反应前后的化学性质不变,故答案为:水泥块的化学性质在反应前后是否改变.
点评: 在研究催化剂时,要从改变反应速率、反应前后的质量、化学性质等方面进行研究.
二.解答题(共9小题)
2.某化学兴趣小组的同学将一枚洁净的 ( http: / / www.21cnjy.com )铁钉放入食盐水中(如图,装置气密性良好),一段时间后,发现装置中右侧导管中的液面升高,铁钉生锈,试管底部有黑色固体物质.
[提出问题]导管中液体为何升高?黑色固体物质又是什么?
[猜想与假设]
该黑色固体可能含有:①Fe、②Fe2O3、③FeCl3、④C四种物质.
[猜想分析]
①影响右侧导管中的液面升高的物质是 氧气 .
②不可能含有氯化铁,理由是 氯化铁溶于水 .
③一定含有碳,理由是 铁钉是铁合金,含有碳 .
[实验验证]
①验证黑色固体中一定含有碳所选用的试剂是 稀盐酸 .
②检验黑色固体中是否含有铁的实验方法是 ( http: / / www.21cnjy.com ) 取少量黑色固体于试管中,向试管中加入一定量稀盐酸,如有气体产生,则证明黑色固体中含有铁,否则,不含有铁 .
结论:铁钉在食盐水中比在纯水中生锈快.
( http: / / www.21cnjy.com )
考点: 猜想与事实验证;金属的化学性质;金属锈蚀的条件及其防护.
专题: 实验性简答题;压轴实验题;科学探究.
分析: [猜想分析]根据铁生锈发生的反应和铁钉的构成分析,氯化铁溶于水;
[实验验证]根据铁能和盐酸反应,碳和盐酸不反应分析解答.
解答: 解:【猜想分析】:
①液面上升的原因是铁钉生锈消耗了试管内的氧气,使试管内压强低于大气压.故答案为:氧气;
②因为氯化铁易溶于水,所以试管底部的黑色固体物质不是氯化铁.故答案为:氯化铁溶于水.
③因为铁钉是铁合金,含有碳,所以试管底部的黑色固体物质中含有碳.故答案为:铁钉是铁合金,含有碳.
[实验验证]
①因为碳不溶于盐酸,验证黑色固体中一定含有碳所选用的试剂是稀盐酸.故答案为:稀盐酸
②铁能和盐酸反应放出气体,检验 ( http: / / www.21cnjy.com )黑色固体中是否含有铁的实验方法是加入稀盐酸,故答案为:取少量黑色固体于试管中,向试管中加入一定量稀盐酸,如有气体产生,则证明黑色固体中含有铁,否则,不含有铁
点评: 解答本题要掌握铁生锈的条件方面的知识,只有这样才能对相关方面的问题做出正确的判断.
3.在学习过程中,小雨同学提出一个问题:“碳燃烧时可能生成CO2,也可能生成CO,那么碳与氧化铜反应生成的气体也有多种可能?”
猜想:碳与氧化铜反应生成的气体中:①只有CO2②只有CO ③既有CO2,又有CO.
查阅资料:浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇CO2无变化,但遇到微量CO会立即变成蓝色.
方案设计:通过上述资料和已有知识,小雨 ( http: / / www.21cnjy.com )初步设想用浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸和澄清的石灰水对碳与氧化铜反应生成的气体进行检验.根据小雨的设想,请你完成填空:
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)若试纸不变色,石灰水变浑浊,则只有 CO2;
(2)若试纸变色,石灰水不变浑浊,则只有 CO;
(3)若试纸 变蓝 ,石灰水 变浑浊
,则既有CO2,又有CO.
实验验证:经过思考之后,小雨设计了如图实验装置:
实验步骤:
(1)打开弹簧夹,先通一会儿纯净、干燥的N2;
(2)关闭弹簧夹,点燃酒精灯加热.
结论:小雨通过分析实验现象,确认猜想③是正确的,请你写出装置C中发生反应的化学方程式: CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O ;
反思与评价:
(1)实验开始通一会儿N2的目的是 排出装置内的空气,防止碳与氧气反应干扰碳与氧化铜反应实验产物的检验 ;
(2)请从环保的角度分析该实验装置的不完善之处: 没有一氧化碳尾气处理(吸收)装置 .
考点: 猜想与事实验证;二氧化碳的化学性质;一氧化碳的化学性质;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.
专题: 压轴实验题;碳单质与含碳化合物的性质与用途;科学探究.
分析: 本题利用CO和CO2的性质来判断碳与氧化铜反应生成的气体:
[方案设计]用浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸检验CO,澄清的石灰水检验CO2,根据不同现象完成设想;
[实验结论]装置C中是石灰水与CO2的反应;
[反思与评价](1)因为空气中有CO2,要排除干扰,故将装置中的空气排出;
(2)CO有毒,该题装置的最后的尾气需要处理.
解答: 解:【方案设计】(3)浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇一氧化碳变量,若试纸变蓝,石灰水变浑浊,则既有CO又有CO2.
[实验结论]若猜想③是正确的,产物中有二氧化碳,C中石灰水变浑浊,化学方程式为:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
[反思与评价](1)要排除空气的影响,故氮气的作用是排出装置内的空气
(2)CO不能排放到空气中,需处理剩余的CO.
故答案为:
方案设计:变蓝;变浑浊
结论:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
反思与评价:
(1)排出装置内的空气,防止碳与氧气反应干扰碳与氧化铜反应实验产物的检验
(2)没有一氧化碳尾气处理(吸收)装置
点评: 通过本题学生应熟悉常见物质的性质及物质的特性,用来检验物质,注意要拓展思维,不能牢固的认为课本知识的不可改变性.
4.小明同学在使用“除垢净”去除热水瓶中的 ( http: / / www.21cnjy.com )水垢时,发现有大量的气泡产生.联想到水垢的主要成分是碳酸钙,小明猜想“除垢净”的成分中可能有酸.
(1)为证实自己的猜想,小明从家中又找来两类不同的物质进行实验:
( http: / / www.21cnjy.com )(2)小明想试制一瓶“除垢净”,你认为HCl、H2SO4两种酸中的 HCl 更合适,理由是: 硫酸不能和碳酸钙持续反应
.
(3)结合上面对“除垢净”的了解,在使用时应注意 防护,防止被酸腐蚀等; .
(4)除了(1)中的两种方法外,你还有没有其它的方法来确定“除垢净”中含有酸.
( http: / / www.21cnjy.com )
考点: 猜想与事实验证;酸的化学性质.
专题: 压轴实验题;常见的酸 酸的通性;科学探究.
分析: ①是有关实验的猜想验证问题,在选择物质时要注意题中要求不同种类物质;
②根据盐酸、硫酸与碳酸钙反应的特点,分析除净剂中酸的可能性;
③根据对酸的确定,提出使用含有盐酸的除净剂应注意的事项;
④根据酸类物质的通性,选择家庭可寻找到的物质进行酸的存在检验;
解答: (1)
( http: / / www.21cnjy.com )(2)HCl,硫酸不能和碳酸钙持续反应;
(3)防护,防止被酸腐蚀等;
(4)
只要利用酸的性质来进行实验,而且选用物质类型与上面选用物质类型不重复即可.
点评: 本题涉及的知识较多,考查了知识的综合运用能力,在处理问题时注意所掌握知识的综合运用.
5.化学实验和科学探究都离不开实验装置.根据下列装置,回答问题:
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)装置A可用于以高锰酸钾为试剂制取氧气,制取时需要在管口放一团棉花,它的作用是 防止加热时高锰酸钾粉末进入导管 ,写出该反应的化学方程式 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
.
(2)可用于收集氢气的装置是 DE (填写序号字母).
(3)科学探究
查阅资料:
小玲同学查阅资料发现:过氧化钙(CaO2)能分别与水、二氧化碳反应.
猜 想:
①过氧化钙与水反应生成氢氧化钙和氧气.
②过氧化钙在空气中久置生成的物质可能是碳酸钙或氢氧化钙或二者的混合物.
实验探究:
实验一选用上述实验装置B进行 ( http: / / www.21cnjy.com )过氧化钙与水反应的实验,收集一试管气体,将带火星的木条伸入试管中,木条复燃;取反应后的溶液置于试管中,充分振荡后再滴入 酚酞 (填写一种试剂的名称)试液,发现溶液变成红色,说明猜想①是正确的,反应的化学方程式是 2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑
.
实验二为探究猜想②是否正确,小玲设计了如下实验,请你帮助她完成表格中的空白内容:
( http: / / www.21cnjy.com )实验步骤c中发生反应的化学方程式是 CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O .
考点: 猜想与事实验证;常用气体的发生 ( http: / / www.21cnjy.com )装置和收集装置与选取方法;物质的鉴别、推断;化学性质与物理性质的差别及应用;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.
专题: 实验性简答题;实验操作型;压轴实验题;实验设计题;物质的鉴别题.
分析: (1)加热高锰酸钾制取氧气时, ( http: / / www.21cnjy.com )随着高锰酸钾的不断分解,固体颗粒逐渐变小而会随气体进入导管;为防止小颗粒进行导管,通常在试管口放一团棉花,过滤气体中的小颗粒;
(2)装置C为向上排空气收集气体,适用于 ( http: / / www.21cnjy.com )密度大于空气的气体的收集;装置D为排水法收集气体,适用于不溶或难溶于水的气体的收集;装置E为向下排空气收集气体,适用于密度小于空气的气体的收集;
(3)无分酚酞试液遇碱性溶液变红色,遇酸性或中性溶液都不变色;反应后所得溶液为氢氧化钙溶液,呈碱性;
不溶于水的碳酸钙可与稀盐酸反应,放出气体二氧化碳;利用碳酸钙的这一性质,可使用稀盐酸检验固体中含有碳酸钙;
加入的稀盐酸与碳酸钙发生复分解反应,生成氯化钙、水和气体二氧化碳.
解答: 解:(1)试管口放一团棉花,可以过滤掉混在气体中的小颗粒,防止高锰酸钾粉末进入导管;高锰酸钾在加热条件下能分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;
故答案为:防止加热时高锰酸钾粉末进入导管;2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;
(2)根据氢气的密度小于空气且难溶于水的性质,收集氢气时可采取向下排空气法或排水法;
故答案为:DE;
(3)根据过氧化钙与水反应生成氢氧化钙和氧气,反应后的溶液为氢氧化钙溶液呈碱性,可使无色酚酞试液变成红色;
故答案为:酚酞;2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑;
前二步实验证明固体中不含氢氧化钙,而证明固体中含有碳酸钙可采取滴加稀盐酸,观察到有气体放出,可证明固体中含有碳酸钙;
故答案为:
( http: / / www.21cnjy.com )碳酸钙与稀盐酸发生复分解反应,可生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O;
故答案为:CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O.
点评: 实验室常利用含有碳酸根的碳酸盐能与盐酸反应放出二氧化碳的性质检验碳酸盐.
6.某活动小组的同学查阅资料得知,传统腌制松花蛋的主要配料是氧化钙、纯碱和食盐.小组同学将这三种物质混合后加入适量的水搅拌、过滤得滤渣和滤液,对滤液中溶质的成分进行探究:
[猜想与假设]甲同学认为:可能是NaCl、Na2CO3、Ca(OH)2
乙同学认为:可能是NaCl、NaOH、Na2CO3
丙同学认为:可能是NaCl、NaOH、Ca(OH)2
丁同学认为:可能是NaCl、NaOH
[交流与评价]经过讨论,大家一致认为 甲 同 ( http: / / www.21cnjy.com )学的猜想不合理.其理由是 Na2CO3和Ca(OH)2在溶液中不能共存(或溶质中一定有NaOH)
.
[活动与探究]乙同学取原滤液向其中倾 ( http: / / www.21cnjy.com )倒一定量的稀盐酸观察到有大量气泡产生,于是得出该滤液中的溶质是NaCl、NaOH、Na2CO3的结论,证实了自己的猜想.
丙同学取原滤液向其中加入Na2CO3溶 ( http: / / www.21cnjy.com )液无现象,据此否定了自己的猜想;他又重新取原滤液,向其中加入CaCl2溶液观察到 有白色沉淀生成 ,得出了和乙同学相同的结论.
丁同学为了验证上述结论也取原滤液向其中滴加了少量稀盐酸,却发现无气泡产生.
[解释与结论]大家经过分析找出了丁同学所 ( http: / / www.21cnjy.com )用试剂与乙同学相同,却没有看到气泡的原因.你认为可能的原因是 丁同学滴加的盐酸量很少,与氢氧化钠反应(或氢氧化钠的量较多和少量的盐酸反应或盐酸与碳酸钠反应生成少量的二氧化碳被氢氧化钠吸收等合理即可)..经过上述四位同学的共同努力,大家终于对滤液中溶质的成分得出了正确结论.
考点: 猜想与事实验证.
专题: 混合物组成的推断题;压轴实验题.
分析: 腌制松花蛋中用到了氧化钙、 ( http: / / www.21cnjy.com )纯碱(Na2CO3)、食盐(NaCl),当往这混有三种物质的混合物中加入水时,会发生如下反应:CaO+H2O=Ca(OH)2、Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+NaOH.
因为NaCl不参加反应,所以滤液中一定有NaCl;
因为生成了NaOH,所以滤液中也一定有NaOH;
参加反应的Ca(OH)2和Na2CO ( http: / / www.21cnjy.com )3可能恰好完全反应,也可能Ca(OH)2有剩余,也可能Na2CO3有剩余.所以应该有三种猜想:①NaCl、NaOH;②NaCl、NaOH、Na2CO3;③NaCl、NaOH、Ca(OH)2.
根据乙同学的实验,可知乙同学的猜想正确,那么向这个滤液中加入的话,就会和Na2CO3发生反应生成CaCO3沉淀.
为何丁同学也加入盐酸却是和乙同学的现象 ( http: / / www.21cnjy.com )不同呢?仔细阅读题目,可以发现,乙同学取用的是一定量的盐酸,而丁同学取用的是少量的盐酸.少量的盐酸就可能与NaOH反应掉了,也可能是盐酸与碳酸钠反应生成少量的二氧化碳被氢氧化钠吸收等.
解答: 解:
(1)根据题意可知,滤液的成 ( http: / / www.21cnjy.com )分有三种可能:①NaCl、NaOH;②NaCl、NaOH、Na2CO3;③NaCl、NaOH、Ca(OH)2;那么甲同学的猜想就是错的,因为Na2CO3和Ca(OH)2在溶液中不能共存会发生反应,且滤液中一定含有NaOH.
(2)CaCl2+Na2CO3=2NaCl+CaCO3↓,所以应该出现白色沉淀
(3)因为溶液中含有NaOH,当滴加的盐酸量很少时,少量的盐酸与氢氧化钠反应了或是盐酸与碳酸钠反应生成少量的二氧化碳被氢氧化钠吸收了.
点评: 这是一道文字推断题 ( http: / / www.21cnjy.com ),也可以说是推断加探究的综合题,主要考查学生对酸碱盐的化学性质的运用是否熟练.近年来中考中出现这种题型的不是很多,但却也是倾向于探究和推断结合,题目却是要简单许多.
7.三(4)班化学课外活动小组通过Inte ( http: / / www.21cnjy.com )rnet网上资料得知:废弃的定影液中含有一定量的AgNO3.他们从摄影店收集到一些废弃的定影液,准备将其中的银以单质的形式全部回收.于是,他们进行了以下的实验活动:
(1)[设计方案]
①加入比银活泼的金属单质,②除去金属混合物中的杂质
(2)[小组讨论]
①选择加入的金属
甲同学认为:向定影液中加入过量的铜粉,则得到 ( http: / / www.21cnjy.com )的金属混合物含有银和铜;乙同学认为:向定影液中加入过量的铁粉,则得到的金属混合物含有银和铁.经过讨论,同学们认为 乙同学的方案更合理.
②除去银粉中混有的金属
向金属混合物中加入的试剂是 稀盐酸(稀硫酸),化学方程式为 Fe+2HCl═FeCl2+H2↑.
(3)[进行实验]过程如下:
加较活泼金属(过量)操作a
步骤①:废弃定影液金属混合物+溶液A
加入试剂(过量)操作a
步骤②:金属混合物Ag+溶液B
请回答:操作a是 过滤,需要用到的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒和 漏斗;所得溶液B中的阳离子有 H+、Fe2+.
(4)[产品验证]
请你设计一种简单方法验证得到的银中是否还会含有铁粉,方法是:用磁铁接触,观察银粉能否被吸引(或取少量银粉加入稀盐酸,看有无气泡放出).
(5)[拓展应用]
若某影楼平均每天排放20L废定影液,实验测得 ( http: / / www.21cnjy.com )其中含有AgNO3的量为1.7g L﹣1,又知银目前的市场价为每克2元,若不考虑回收银的成本,计算该影楼通过回收银每年(按365天计)可节约成本多少元?
考点: 科学探究的基本方法;金属的化学性质.
专题: 压轴实验题;综合实验题.
分析: 首先根据金属的活动性 ( http: / / www.21cnjy.com )和药品的价格选择合适的实验方案乙,金属不溶于水在实验操作中可采用过滤的方法分离混合物,由此分析所用实验仪器还有漏斗和所得溶液中的阳离子H+、Fe2+.银中是否还会含有铁粉根据铁的性质来确定.
解答: 解:(2)甲与乙相比铁的 ( http: / / www.21cnjy.com )价格便宜故乙更合适反应后得到的金属是银和铁,要除去铁应加入稀盐酸(稀硫酸)反应原理为Fe+2HCl═FeCl2+H2↑(Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑)
(3)金属不溶于水因而可采用过滤的方法分离 ( http: / / www.21cnjy.com )混合物,需要用到漏斗.滤液中阳离子是H+、Fe2+(4)要证明银中是否含有铁粉可有物理方法:用磁铁接触,观察银粉能否被吸引,也可用化学方法:取少量银粉加入稀盐酸,看有无气泡放出
(5)由题意可得20L×1.7g/L×(108/170)×2元/g×365=15768元
答:该影楼通过回收银每年(按365天计)可节约成本15768元.
点评: 该题考查了实验方案的选择、实验中仪器、操作、溶液成分分析、混合物的分离、计算等知识,内容丰富是典型的综合实验探究题.
8.下图为常见的实验装置(各具用途),根据下列要求回答问题.装置可重复使用.(提示:H2+CuOCu+H2O)
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)将含水蒸气的氢气干燥后还原氧化铜,则该气体先要通过装置 B .(填序号,下同)
(2)如果验证混合体中有H2和H2O,需连接的仪器顺序是 ABEA .
(3)如果验证混合气体中有H2、CO和H2O,则需连接的仪器顺序为 ABEAD .
(4)如果验证混合气体中有CO2、CO、H2,则需连接的仪器顺序是 DCBEAD .
考点: 仪器的装配或连接;常见气体的检 ( http: / / www.21cnjy.com )验与除杂方法;气体的干燥(除水);二氧化碳的检验和验满;一氧化碳的化学性质;氢气的化学性质与燃烧实验.
专题: 压轴实验题;实验装置连接题.
分析: 首先要明确每一个装置的作用 ( http: / / www.21cnjy.com ),通过灼热的氧化铜来证明是否含有还原性气体,通过白色硫酸铜粉末来证明水分,氢氧化钠溶液一般用来除去酸性气体,石灰水用来检验二氧化碳,浓硫酸用来吸收水分.多个装置进行组合时,要根据实验要求正确的按顺序连接,以排除可能造成的干扰.
解答: 解:(1)将含有水蒸汽的氢气干燥后还原氧化铜,所以要先通过浓硫酸干燥,再通过灼热的氧化铜;故答案为B;
(2)要验证混合气体中有H2、H ( http: / / www.21cnjy.com )2O,首先要通过无水硫酸铜验证水的存在,然后用浓硫酸把水除去,防止后面的干扰,再把气体通过氧化铜和无水硫酸铜;故答案为ABEA;
(3)要验证混合气体中有H2、CO和H ( http: / / www.21cnjy.com )2O,首先要通过无水硫酸铜验证水的存在,然后用浓硫酸把水除去,防止后面的干扰,再检验它们和氧化铜反应后是否生成水和二氧化碳,为了排除气体通过石灰水可能带出水蒸气的干扰,混合气体通过氧化铜后要先通过无水硫酸铜,最后通入澄清的石灰水;故答案为:ABEAD;
(4)要验证混合气体中有CO2、C ( http: / / www.21cnjy.com )O、H2,要先检验二氧化碳气体,然后把二氧化碳和从石灰水中带出的水蒸气除去,再通过氧化铜,把生成的气体先通过无水硫酸铜检验水蒸气,最后再检验生成的二氧化碳;故答案为:故答案为:DCBEAD.
点评: 一定要注意多余气体的干扰,一般是多余的二氧化碳对一氧化碳生成物的干扰,再就是气体通过溶液时带出的水蒸气对氢气生成物的干扰.
9.铁暴露在空气中会生锈、不知你注意 ( http: / / www.21cnjy.com )了没有,将苹果切开不久,果肉上就会产生一层咖啡色的物质,也好象是生了“锈”一样、某化学活动小组对此进行了探究、
【提出问题】切开的苹果“生锈”与什么因素有关?
【猜想与假设】
猜想①:可能与空气没有关系,只是果肉内的物质自身相互反应而“生锈”、
猜想②:可能是果肉中的物质与空气中的氧气作用而“生锈”、
猜想③:可能是果肉中的物质与空气中的氮气作用而“生锈”、
猜想④:可能是果肉中的物质与空气中的二氧化碳作用而“生锈”、
猜想⑤:可能是果肉中的物质与空气中的氧气作用而“生锈”,并且苹果“生锈”的速度还可能与温度有关、
【收集证据】
(一)查阅有关资料:已知苹果“生锈”是果肉里的物质(酚和酶)与空气中的二种物质发生反应,生成咖啡色的物质.
(二)实验探究:针对上面的猜想①至猜想 ( http: / / www.21cnjy.com )⑤,化学活动小组依次设计了实验方案,进行了实验验证,并依次观察到下列实验现象、请你将他们设计的可行的实验探究方案,填写在下表中:
( http: / / www.21cnjy.com )【得出结论】 果肉中的物质与空气中的氧气作用而“生锈”,并且温度越高,苹果“生锈”的速度越快 ;
【反思与评价】:
(1)在②~⑤四种猜想中,你认为猜想 ③ (填代号)最不合理,理由是 常温下氮气的化学性质很稳定
.
(2)在验证猜想①时,同学们发现,如果水不与空气隔绝,果肉放在水中时间长了也会变色,其可能的原因是 少量的氧气溶入水中 .
应用:根据上述结论,要防止果汁变质,果品加工厂加工和保存果汁时可采取的措施是 保持低温、无氧的条件 .
考点: 猜想与事实验证;科学探究的基本环节;实验数据处理或者误差分析的探究.
专题: 压轴实验题;实验方法和过程的探究.
分析: 本题需根据猜想设计相应的实验方案,利用观察的现象得出正确的结论.
(1)在②~⑤四种猜想中,只有氮气的性质在常温下是最稳定的,不易和其它物质发生化学反应
(2)根据果肉中的物质与空气中的氧气作用而“生锈”,所以要考虑必须有氧气;加工和保存果汁时要从反应的条件着手.
解答: 解:由猜想②可能是与氧气作用,故答案为:将一小抉果肉放入装有氧气的集气瓶中
由猜想③可能与N2反应,故答案为:将一小块果肉放入装有N2的集气瓶中
由猜想④可能与CO2反应,故答案为:将一小块果肉放入装有CO2的集气瓶中
由猜想⑤可能反应与温度有关,故答案为:将两小块温度不同的果肉分别放入装有氧气的两个集气瓶中
根据猜想和实验验证得出结论,故答案为:果肉中的物质与空气中的氧气作用而“生锈”,并且温度越高,苹果“生锈”的速度越快
(1)因为在以上猜想可能反应的物质中只有氮气的性质稳定,故答案为:③;常温下氮气的化学作用很稳定
(2)因为果肉放在水中时间长了也会变色,变色是果肉中的物质与氧气反应的结果,则水中有氧气,故答案为:少量的氧气溶入水中
应用:防止果汁变质,根据以上实验可知隔绝氧气并在低温下能阻止反应发生,故答案为:保持低温、无氧的条件
故答案为:
[收集证据]
( http: / / www.21cnjy.com ) [得出结论]是果肉中的成分与氧气作用的结果,“生锈”的速度与温度有关,温度越高,果肉变色速度越快.
[反思与评价](1)③氮气的化学性质很稳定,通常不与其他物质反应.(2)水中溶解了氧气
[应用]将水果在隔绝空气的条件下加工,采用真空包装并低温保存.
点评: 通过本题让学生了解化学和生活的联系,能激发学生的学习热情,培养良好的探究精神.
10.CuSO4溶液对过氧化氢的分解具有催化作用.有同学猜想其他盐溶液也能在这个反应中起同样的作用,于是他们做了以下的探究.
(1)请你帮助他们完成实验报告:
( http: / / www.21cnjy.com )(2)以知FeCl3在水中可解离出Fe3+和Cl﹣,同学们提出以下猜想:
甲同学的猜想是;真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的H2O;
乙同学的猜想是;真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的Fe3+;
丙同学的猜想是;真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的Cl﹣;
你认为最不可能的是 甲 同学的猜想,理由是 因过氧化氢溶液中自身有水,可见水不是催化剂
.
(3)同学们对余下的两个猜想,用实验进行了探究.请你仔细分析后填表:
( http: / / www.21cnjy.com )
考点: 猜想与事实验证;科学探究的基本方法.
专题: 设计方案评价类简答题;压轴实验题;填写实验报告题;实验设计题.
分析: (1)根据催化剂 ( http: / / www.21cnjy.com )的作用,若FeCl3溶液能催化H2O2分解,加入FeCl3溶液,应可观察到试管中产生大量气泡,伸入试管中的带火星木条复燃;
(2)催化剂在反应前后质量和化学质 ( http: / / www.21cnjy.com )量都不变,根据催化剂的这一特点,判断过氧化氢溶液中水、FeCl3溶液中的Fe3+、Cl﹣是否可以催化过氧化氢的分解;
(3)为检验两种离子中哪 ( http: / / www.21cnjy.com )一种离子对过氧化氢分解起到了催化作用,可采取控制变量的方法进行实验探究,即加入其它含Fe3+或Cl﹣的溶液进行对比.
解答: 解:(1)根据实验结论可得 ( http: / / www.21cnjy.com )知FeCl3溶液能催化H2O2分解,因此,向5%的过氧化氢溶液加入FeCl3溶液时,可以观察到:试管中有大量的气泡产生,伸入的带火星的木条复燃;
故答案为:试管中有大量的气泡产生,带火星的木条复燃;
(2)5%的过氧化氢溶液中含有大 ( http: / / www.21cnjy.com )量的水,但分解速率依然很小,说明溶液中的水并不能催化过氧化氢的分解,而且过氧化氢分解生成水和氧气,使之在变化前后溶液中水的质量发生了改变;从以上两个方面都可以说明水不能作用过氧化氢分解的催化剂,故猜想甲明显不对;
故答案为:甲;因过氧化氢溶液中自身有水,可见水不是催化剂;
(3)为检验Cl﹣向过氧化氢溶液中 ( http: / / www.21cnjy.com )加入了含有Cl﹣的稀盐酸,观察到无明显改变,说明溶液中的Cl﹣不能对过氧化氢分解起到催化作用;因此,可推测溶液中的Fe3+催化了过氧化氢的分解,因此另一个探究实验应加入含有Fe3+的溶液进行,并应观察到产生大量气体和带火星木条的复燃;故可加入含Fe3+的硫酸铁溶液或硝酸铁溶液;
故答案为:
( http: / / www.21cnjy.com )
点评: 催化剂可以改变反应的速率但不会改变反应的结果,催化剂在反应前后其质量和化学性质都不变.