2024年中考化学二轮专题复习:科学实验探究
1.小慧和小宇同学在实验室做了如图所示A、B两组探究实验。请回答下列问题
(1)A组实验证明试管中Ca(OH)2与盐酸反应的现象是 。
(2)实验结束后将AB两组试管内的物质同时倒入一洁净的大烧杯中,混合后产生白色沉淀,该白色沉淀的化学式为 。
【继续实验】小慧同学:混合后大烧杯内上层溶液为无色,则溶液中除了酚酞外还有哪些物质?
【猜想与假设】猜想1:只有NaCl;猜想2:NaCl和CaCl2;猜想3:NaCl和HCl
(3)经分析认为猜想3不正确,原因是: 。
(4)【实验验证】
实验步骤 实验现象 实验结论
取大烧杯中的溶液,滴加适量的Na2CO3溶液 产生白色沉淀 猜想2成立,写出产生白色沉淀的化学方程式 。
(5)小宇同学:大烧杯中的溶液为红色,则溶液中除了酚酞和NaCl之外,还可能存在的溶质为 (写出一种即可)。
【拓展与反思】完成实验后,将废液经过处理达标再排放。
2.随着经济的快速发展,山西省城市生活垃圾的产出量不断增加。某实验中学的学生对垃圾的分类、危害、回收处理等产生了浓厚的兴趣,在老师的指导下,开启了项目化学习的探究之旅。
任务一:垃圾的分类
(1)【咨询交流】同学们参观了一个垃圾分类处理厂,获悉城市生活垃圾可分为 、有害垃圾、厨余垃圾和其他垃圾。
任务二:垃圾的危害
(2)垃圾中含有大量微生物,是病菌、病毒、害虫等的滋生地和繁殖地。因此,垃圾不合理分类会产生的危害有 (写一条)。
任务三:废旧电池的回收
项目性探究开始以后,同学们自发进行了垃圾分类的宣传并从自身开始行动,收集了许多被随意丢弃的废旧电池。根据所学知识,同学们将废旧电池拆解开,取出金属外壳与中间的碳棒后,发现了黑色的固体物质。
【猜想假设】查阅资料后,猜测黑色固体可能含有氯化铵和二氧化锰。
【进行实验】
(3)取少量黑色固体物质于烧杯中,加入足量蒸馏水溶解、过滤,得到滤液和滤渣。
实验步骤 实验现象 实验结论
①取少量滤渣于试管中,加入适量 ,伸入带火星的木条 黑色物质中含有二氧化锰
②取少量滤液于试管中,加入 ,加热 有刺激性气味的气体生成 黑色物质中含有氯化铵
【实验小结】
(4)步骤②中发生的反应的化学方程式为 。
(5)有同学提出,滤渣中可能还含有炭黑。若要证明这一猜测,应采取的操作是 。
任务四:垃圾分类,我们能做什么
(6)当前,很多城市都推行了垃圾分类,但在一些地方,垃圾分类尚处于垃圾箱分类阶段。虽然设置了标识明显的“厨余垃圾”“有害垃圾”等垃圾箱。但是垃圾随意丢弃的情况依然常见,所有的垃圾仍旧都扔在一起。针对这种现象,请你提出合理可行的建议 (写一条)。
3.某化学兴趣小组的同学对蒸汽眼罩开展了以下研究:
【查阅资料】:蒸汽眼罩由无纺布眼罩和发热体构成,发热体内含有铁粉、活性炭、氯化钠、蛭石、高吸水树脂等。
任务一;验证蒸汽眼罩发热体内含有铁粉和氯化钠
(1)甲同学用磁铁吸引了部分发热体内固体粉末,放入试管中,滴加硫酸铜溶液,观察到 ,证明发热体内含有铁粉。
(2)乙同学另取少量发热体内固体粉末于烧杯中,加入足量水,用玻璃棒搅拌,静置后,取上层淯液于试管中,加入 溶液,产生白色沉淀,证明发热体内含有氯化钠。
任务二:探究蒸汽眼罩发热原理及影响因素
(3)蒸汽眼罩是利用铁生锈放出热量的反应原理:铁生锈实际上是铁跟空气中 作用的结果。某小组用传感器开展“影响铁锈蚀因素”的探究,设计如图1 所示实验装置并完成实验。实验过程中,传感器采集数据绘制得到如图2甲、乙两幅曲线图。
该实验步骤:①检查装置气密性;
②装药品,将5克铁粉和2克碳粉加入锥形瓶,t 时刻加入2毫升饱和氯化钠溶液;
③立即塞紧橡皮塞,橡皮塞上已插有一支装有5毫升稀盐酸的注射器及传感器;
④观察现象,采集数据。用所学知识及以上资料信息完成下列问题:
(4)实验进行一段时间后,注射器中的稀盐酸会自动注入瓶内,请从物理、化学两个角度分析原因是 ,分析t 时刻后压强突然变大的原因是 。
(5)图2乙曲线中,AB段与 段对比说明氯化钠可以加快铁的锈蚀。
4.如图所示为实验室中常见气体制备、净化、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),某化学兴趣小组的同学欲利用其进行下列实验。试根据题目要求,回答下列问题:
(1)以石灰石和稀盐酸为原料,在实验室中制备并收集干燥、纯净的二氧化碳气体,按照要求设计实验装置、连接仪器,并检验装置的气密性。(提示:盐酸中挥发出的少量HCl气体,可用饱和碳酸氢钠溶液进行去除)
①所选仪器的连接顺序为 (从左到右填写仪器序号字母)。
②上述实验制取二氧化碳的化学方程式为 。
③将少量CO2气体通入盛有大量Ca(OH)2溶液的烧杯中,烧杯中溶液的质量与之前相比会 (选填下列序号之一)。
A.增大 B.减小 C.不变 D.无法判断
(2)兴趣小组用一氧化碳气体(含少量二氧化碳和水蒸气)测定9g某氧化铁样品的纯度(杂质为铁粉),选择仪器的连接顺序为:混合气体→C1→A→E→C2→碱石灰干燥管。实验开始前,检验装置的气密性。实验过程中气体流向是从左到右(假设发生的化学反应都充分反应)。充分反应后,测得C1装置质量增加了1.1g,E装置质量减少了2.4g,C2装置质量增加了6.6g。
①所选装置A的作用是 。
②实验中,观察到装置E中反应的现象是 。
③根据所给数据计算,该样品中氧化铁的质量分数为 (计算结果精确至0.1%)。若装置中不连接C1,用E装置反应前后的质量变化进行计算,则计算结果 (填“偏大”“偏小”“不受影响”之一)。
④根据所给数据计算,该样品中铁元素与氧元素的质量比为 (填最简整数比)。
⑤从环境保护角度,该兴趣小组设计的实验方案还存在不完善之处,你的具体改进方案是 。
5.碳酸钙是初中阶段化学学习中的常见物质,某化学兴趣小组围绕此物质展开探究。
相关信息:一定体积的溶液中,离子数目越多,其离子浓度越大;电导率传感器用于测定溶液的导电性强弱,在其他条件相同下,溶液中离子浓度越大;溶液的电导率越大。
【实验探究Ⅰ】将碳酸钙粉末在酒精喷灯上灼烧一段时间,再将灼烧后的固体物质投入盛水的烧杯中,滴加2滴酚酞试液,酚酞试液变红。对此现象分析,得出结论。
(1)碳酸钙高温发生了分解,反应的化学方程式为 。
(2)分解后固体产物与水反应、此反应生成物能使酚酞试液变红,是因为在水溶液中产生 (填离子符号)。
小组经过讨论,对酚酞试液变红是否存在其它因素产生了疑问,进行下列实验。
【实验探究Ⅱ】在试管中加入少量碳酸钙粉末,加入水,振荡摇匀,制成碳酸钙悬浊液,滴加2滴酚酞试液,酚酞试液变红。
(3)酚酞试液变红证明碳酸钙悬浊液显 性。
(4)在相同实验条件下,用电导率传感器测得水的电导率为8.5,碳酸钙悬浊液电导率为74,与水比较,碳酸钙悬浊液中离子浓度较 (填“大”或“小”),证明在碳酸钙悬浊液中有部分碳酸钙溶于水,形成碳酸钙的 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(5)小组继续探究碳酸钙悬浊液使酚酞试液变红的微观原因,做了下面的对照实验:用传感器分别测得在常温下五种混合体系的,如下表所示。
混合体系 ①溶液 ②溶液 ③溶液 ④溶液 ⑤悬浊液
11.6 7.0 7.0 11.6 10.1
从上表可知,“盐溶液一定显中性”的说法是 (填“正确”或“错误”)的。
(6)结合①②③④的数据分析可知,溶液使酚酞试液变红与碳酸钠组成中的 (填离子符号)有关。查阅资料可知碳酸钠能与水发生一定程度的反应生成一种钠盐和一种碱,试写出此反应两种生成物的化学式: 和 。结合⑤的数据分析。碳酸钙悬浊液使酚酞试液变色原因与碳酸钠溶液使酚酞试液变色原因本质上是一致的。
【拓展延伸】
(7)进一步探究,将碳酸钙悬浊液滴加酚酞试液加热,红色会变浅,经测定减小。联系所学知识,对此现象产生的原因猜测不合理的是______(填字母)。
A.碳酸钙的溶解度随着温度的升高而降低
B.温度升高增大了某离子与水作用的速率,碱性增强
C.加热时部分碳酸钙发生了分解反应
6.某兴趣小组以“探究二氧化碳的奥秘”为主题开展项目式学习。
【项目一】认识实验室制取二氧化碳的药品
(1)木炭燃烧的方法不适合用于实验室制取二氧化碳,理由是 。
(2)该小组同学按下表进行实验,取等质量大理石加入足量酸中,如图 1 所示。请你填写实验报告
实验 实验现象 实验分析及结论
A 气泡产生极快,气球迅速变大 反应速率过快,不便收集气体,不宜于实验室制取二氧化碳
B
C 产生一段时间气泡后,反应几乎停止,气球先略微变大后无明显变化 无法持续产生二氧化碳,不能用于实验室制取二氧化碳
(3)以上三个反应产生的二氧化碳的质量与时间的关系如图 2 所示,曲线丙对应的是实验 (填字母)。请写出适合实验室制取二氧化碳气体的化学反应方程式: 。
(4)对比实验 A 和 B,影响反应速率的因素是 ;待完全反应后,二者产生二氧化碳的质量是 (填“相等”或“不相等”)。
【项目二】认识二氧化碳是温室气体。
(5)小组用图 3 装置来进行二氧化碳产生温室效应的模拟研究,在左侧集气瓶中盛放二氧化碳,右侧集气瓶中盛放空气。实验时,若能观察到食用油液面的变化情况: ,证明二氧化碳是产生温室效应的气体。
7.某兴趣小组在探究二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的实验中,做了如图所示的实验:将足量的氢氧化钠浓溶液装入分液漏斗中,先打开阀门K1,待氢氧化钠溶液完全进入广口瓶之后立即关闭K1,充分反应后,打开止水夹K2,请填写现象:
(1)U型管左侧的液体 ;广口瓶中的液体出现浑浊。
(2)注射器中的液体自动喷入U型管:U型管右侧液体 。请用化学方程式表示出广口瓶中出现浑浊现象的原因: 。同学们将实验后的废液倒入烧杯中,过滤得白色沉淀和红色滤液,欲对滤液的成分进行探究,其成分除了酚酞外的猜想有如下三种:
猜想一:Na2CO3 NaOH;
猜想二:Ca(OH)2 NaOH;
猜想三:NaOH;
设计如下实验方案,请你帮助他们完成探究报告:
实验步骤 实验现象 实验结论
①取滤液样品于试管中,加入足量 若有气泡冒出,且红色消失 猜想一正确
②另取滤液样品于试管中,加 入 若有白色沉淀出现,红色不消失 猜想二正确
【反思拓展】实验步骤①中所加的试剂可换成以下 ,也能通过观察现象得出同样的结论。
A.CaCl2溶液 B.Ba(OH)2溶液 C.NaCl溶液。
8.化学实验是获取化学经验知识和检验化学知识的重要媒介和手段,是提高学生科学素质的重要内容和途径。
【实验1】利用过氧化氢溶液制取氧气。
I.设计氧气的发生装置
(1)图1中发生反应的化学方程式为 ;仪器X的名称为 。
(2)图2中铂丝可催化过氧化氢分解产生氧气。实验过程中,若观察到安全管内液面上升,说明装置内气压过大,此时可以采取的安全措施是 。
II.实物探究:第一种“简易供氧器”。
查阅资料可知,家用简易供氧器中的固体药品是A和B,A是过碳酸钠,它是一种白色固体,遇水会分解出,B是一种黑色粉末状催化剂。该同学利用塑料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作简易供氧器,如图3所示。
(3)B可能是 。
(4)氧气通过乙塑料瓶中水的主要目的是 。
【实验2】利用氯酸钾制取氧气。
I.
(5)用氯酸钾(含二氧化锰)制取氧气的化学方程式为: 。
II.实物探究:第二种“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4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与硫酸反应的化学方程式为:
【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】
(6)
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 色固体出现 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】
(7)猜想 正确。
【交流反思】
(8)“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。
(9)有同学认为不做操作二的实验也可得到相同结论,理由是 。
9.“84”消毒液具有漂白、杀菌、消毒功效。新冠肺炎疫情发生以来,人们常用“84”消毒液对室内外进行消毒杀菌。某化学兴趣小组对一瓶敞口久置的“84”消毒液成分产生兴趣,于是在老师的指导下,展开探究。
【提出问题】该敞口久置的消毒液中溶质有哪些?
【查阅资料】①“84”消毒液主要成分是次氯酸钠(NaClO)和氯化钠(NaCl),NaClO为有效成分,具有腐蚀性并易与空气中CO2反应,(2NaClO+CO2+H2O═2HClO+Na2CO3)。②NaClO溶液、HClO都能使有色布条褪色,具有漂泊、杀菌、消毒功效,HClO特别不稳定,受热或光照会发生分解生成氯化氢和氧气,从而失去其功效。
【分析讨论】小组同学经过讨论,认为敞放的“84”消毒液中的溶质一定有 ,可能还有NaClO、Na2CO3、HClO中的一种或多种。
【实验过程】Ⅰ:向装入有色布条的试管中加入适量该消毒液试样,布条长时间不褪色。
Ⅱ:另取适量该消毒液试样于试管中,加入足量氯化钙溶液,静置,观察到的现象为 。
【得出结论】实验过程Ⅰ中有色布条不褪色,说明该消毒液试样中的溶质不含 ,实验过程Ⅱ中反应的化学方程式为 。 综上所述,该消毒液试样中的溶质为 。
【交流反思】生活中,“84”消毒液贮藏时应注意 ;根据题干中所描述的“84”消毒液的性质, (填“能用”或“不能用”)“84”消毒液对蔬菜和水果进行消毒。
10.某品牌“茶垢净”说明书的部分内容如图所示过碳酸钠遇到热水,产生具有很强氧化性的气体,能深入微小的缝隙快速去除茶垢:化学兴趣小组对该“茶垢净”开启项目学习之旅。
【任务一】探究“茶垢净”遇热水产生气体的成分
【猜想】可能是:(1) ;(2)CO2
【实验探究】
实验步骤 实验现象 实验结论
①向盛有“茶垢净”的试管中加入适量的热水,塞上单孔塞,并将试管浸入热水浴装置。同时, 将生成气体通入澄清石灰水 猜想(2)不正确; 猜想(1)正确;
②撒去单孔塞,伸入带火星木条
【表达交流】通过以上探究,推测“茶垢净”保存时。应注意放在阴凉处、密封保存;
【任务二】测定茶垢清洁剂中过碳酸钠的含量,设计以下两个实验方案。方案1:气体转化法
【信息检索】碱石灰的主要成分是氧化钙、氢氧化钠;
①如图所示,连接装置(夹持仪器略去),检查气密性并加入对应药品。
②通入氮气一段时间后,称量装置C的质量。
③滴加稀硫酸至 A 中不再产生气体,再通入氮气一段时间后,再次称量装置C的质量。
④记录并处理相关数据。
(3)装置C中反应的化学方程式为 。
(4)步骤③中,再通入氮气一段时间的目的是 。
(5)若没有装置D,将导致实验结果 (填“偏大”或“偏小”)。
方案2:沉淀转化法
(6)步骤①②的实验操作过程中判断试样溶液已反应完全的方法是 (写出操作和现象)。
(7)测出的茶垢清洁剂中过碳酸钠的含量为 (用 m1、m2表示)。
11.某课外活动小组的同学们正在探究氧化铜与稀硫酸反应后溶液中的溶质成分。请回答问题:
【提出问题】反应后B烧杯中含有的溶质是什么?
【猜想与假设】猜想一:CuSO4 猜想二:(1) (写化学式)。
【实验探究】甲同学实验:取样,向溶液中滴加氢氧化钠溶液,边滴边振荡,观察到了(2) 的现象,从而证明猜想二正确。写出有挂反应的化学方程式(3) 。
【继续探究】一段时间后,同学们观察到C中溶液为无色。为确定C中溶质成分,乙同学实验:取C溶液少量,滴加氯化钡溶液,观察到有白色沉淀生成,于是认为C中溶质一定是硫酸钠,请你评价乙同学的结论(4) 。
【总结与反思】只要向C中滴加(5) 溶液,即可确定C溶液中的溶质成分。
【拓展与提高】若要证明一个化学反应所得溶液中溶质成分,首先要做出合理猜想,然后比较几种猜想的不同,确定需要证明的(6) ,选择与之反应产生明显现象的试剂进一步探究。
12.某实验小组为探究酸的化学性质,由甲、乙、丙同学设计并完成了下图所示的实验。
(1)甲同学实验中所发生反应的化学方程式为 ,
丙同学实验试管中的反应现象是 。
(2)【实验探究一】确定甲、乙同学上述实验后所得溶液中的溶质。
①取甲所得溶液少许,加入石蕊试液,溶液显红色,甲所得溶液中一定含有的溶质是 (写化学式)和CaCl2。
②取乙所得溶液少许,加入酚酞试液,溶液显红色,乙所得溶液中一定含有的溶质是 (写化学式)和NaCl。
(3)【实验探究二】确定甲、乙同学上述实验所得溶液混合后的成分。
甲、乙同学把上述实验所得溶液倒入同一烧杯中,观察到先有气泡产生,后有白色沉淀生成。该白色沉淀是 (写化学式)。同学们将烧杯内的物质进行过滤,对所得滤液的溶质成分进行探究。
【提出猜想】甲同学猜想:NaCl
乙同学猜想:NaCl、CaCl2
丙同学猜想:NaCl、CaCl2、HCl
你的猜想: 。
【交流讨论】小组同学认为丙同学的猜想一定不正确,理由是 。
【设计实验】请设计实验证明你的猜想正确。
实验步骤 实验现象 实验结论
取少量滤液于试管中,向其中 滴加 。 。 猜想成立。
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.(1)溶液由红色变成无色
(2)CaCO3
(3)碳酸钙与盐酸不共存
(4)
(5)NaOH(合理即可)
【详解】(1)将酚酞溶液滴入Ca(OH)2溶液中,酚酞变红色,滴加盐酸,盐酸与Ca(OH)2反应生成氯化钙和水,氯化钙溶液是中性溶液不能使酚酞变色,故看到溶液由红色逐渐变为无色;
(2)A组发生的反应:盐酸和氢氧化钙反应生成氯化钙和水(氢氧化钙有可能过量);B组发生的反应:盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳;将AB两组试管内的物质同时倒入一洁净的大烧杯中,混合后产生白色沉淀,说明B组中碳酸钠过量,碳酸钠在水中解离出的钠离子和碳酸根离子,在烧杯中与A组试管中的钙离子(氯化钙解离出氯离子和钙离子,氢氧化钙解离处钙离子和氢氧根离子)结合生成碳酸钙白色沉淀,其化学式为CaCO3;
(3)烧杯中有碳酸钙白色沉淀生成,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,碳酸钙不能与盐酸共存,所以猜想3不正确;
(4)有白色沉淀生成,说明含有氯化钙,氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,化学方程式书写为CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl;
(5)大烧杯中的溶液为红色,说明溶液呈碱性,含有碱性物质,溶液中除了酚酞和NaCl之外,还可能存在的溶质为NaOH(或Na2CO3或Ca(OH)2或Na2CO3和NaOH或NaOH和Ca(OH)2)。
2.(1)可回收垃圾
(2)污染环境(合理即可)
(3) 过氧化氢溶液 带火星的木条复燃 熟石灰
(4)
(5)在玻璃管中加热少量滤渣,且将生成的气体通入澄清石灰水中
(6)进社区宣传垃圾分类的理念
【详解】(1)生活垃圾可分为可回收垃圾、有害垃圾、厨余垃圾和其他垃圾。
(2)垃圾不合理分类,既会浪费资源,同时还无污染环境。
(3)过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,氧气能使带火星的木条复燃,则可向试管中加入过氧化氢溶液,若带火星的木条复燃,则说明黑色物质中含有二氧化锰;
熟石灰为氢氧化钙的俗称,氯化铵和氢氧化钙混合加热会生成有刺激性气味的氨气,则可向试管中加入熟石灰。
(4)氯化铵和氢氧化钙反应生成氯化钙、氨气和水,反应的化学方程式为:。
(5)炭黑具有可燃性,且生成气体为二氧化碳,能使澄清石灰水变浑浊,则操作为:在玻璃管中加热少量滤渣,且将生成的气体通入澄清石灰水中。
(6)为了加强垃圾分类,则进社区宣传垃圾分类的理念。
3.(1)红色固体析出
(2)硝酸银/AgNO3
(3)O2、H2O或氧气、水
(4) 铁生锈消耗瓶内氧气,使瓶内压强减小 稀盐酸能与铁反应生成氢气,且该反应为放热反应
(5)BC
【详解】(1)根据结论发热体内含有铁粉,滴加硫酸铜溶液,铁和硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜,可观察到有红色固体析出;
(2)根据结论发热体内含有氯化钠,氯化钠与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀,取少量发热体内固体粉末于烧杯中,加入足量水,用玻璃棒搅拌,静置后,取上层淯液于试管中,加入硝酸银溶液,产生白色沉淀,证明发热体内含有氯化钠;
(3)铁生锈实际上是铁跟空气中氧气和水作用的结果;
(4)铁生锈是铁与水、氧气共同作用的结果,则铁生锈消耗氧气,使瓶内压强变小,当瓶内气压减小一定程度,大气压将注射器活塞下压,故注射器中的盐酸会自动注入瓶内;稀盐酸注入锥形瓶内,能与铁反应生成氢气,且该反应为放热反应,则t3时刻后瓶中的压强增大;
(5)铁生锈是铁与水、氧气共同作用的结果,则铁锈蚀会消耗氧气,使装置中的气压降低,t1时刻向装置中加入2毫升高浓度氯化钠溶液,根据图乙可知加入氯化钠溶液后压强下降速率较快,则说明反应速率加快,图2乙曲线中,对比AB与BC断能说明氯化钠溶液能加快铁的锈蚀速率。
4.(1) BDAF B
(2) 吸收水分(干燥气体等) 固体逐渐变为黑色 88.9% 不受影响 11:4 在装置末端添加一个燃着的酒精灯
【详解】(1)①实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,属于固、液不加热反应,发生装置可选A,盐酸具有挥发性,会使制得的二氧化碳中混有氯化氢气体,碳酸氢钠能与氯化氢反应生成氯化钠、二氧化碳和水,可用饱和碳酸氢钠溶液除去氯化氢气体,浓硫酸具有吸水性,且与二氧化碳不反应,可用浓硫酸干燥二氧化碳,且应先除杂后干燥,二氧化碳溶于水,密度比空气大,可用向上排空气法收集,收集装置可选F,故所选仪器的连接顺序为BDAF;
②装置A中所发生反应为石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为;
③二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,且产生的沉淀的质量大于吸收的二氧化碳的质量,则溶液质量会减小,故选B;
(2)①浓硫酸具有吸水性,能吸收一氧化碳中的水蒸气,所选装置A的作用是吸收水分,干燥气体;
②一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,实验现象是红棕色固体逐渐变为黑色;
③C2装置质量增加了6.6g,氢氧化钠吸收二氧化碳,故反应过程中生成二氧化碳的质量为6.6g;
设:参与反应的氧化铁的质量为x,
x=8g,
该样品中氧化铁的质量分数为;
E装置反应前后的质量变化为减少的氧元素的质量,根据氧元素质量计算出氧化铁的质量,从而计算氧化铁的质量分数,计算结果不受影响;
④E装置反应前后的质量变化为减少的氧元素的质量2.4g,铁元素的质量为,铁元素与氧元素的质量比为;
⑤一氧化碳有毒,会污染空气,而该装置没有尾气处理装置,应在装置末端加一个点燃的酒精灯,处理尾气。
5.(1)
(2)OH-
(3)碱
(4) 大 饱和
(5)错误
(6) NaHCO3 NaOH
(7)BC
【详解】(1)碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳,该反应的化学方程式为:;
(2)分解后固体产物是氧化钙,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙溶液显碱性,能使酚酞试液变红,是因为在水溶液中产生OH-;
(3)酚酞试液遇碱性溶液变红,故酚酞试液变红证明碳酸钙悬浊液显碱性;
(4)在其他条件相同下,溶液中离子浓度越大;溶液的电导率越大,故在相同实验条件下,用电导率传感器测得水的电导率为8.5,碳酸钙悬浊液电导率为74,与水比较,碳酸钙悬浊液中离子浓度较大;
碳酸钙悬浊液有溶质未溶于水,故碳酸钙悬浊液是碳酸钙的饱和溶液;
(5)由表可知,碳酸钠溶液、碳酸钾溶液的pH均大于7,均显碱性,故“盐溶液一定显中性”的说法是错误的;
(6)氯化钠溶液和碳酸钠溶液中均含钠离子,碳酸钠溶液显碱性,氯化钠溶液显中性,说明钠离子不能使酚酞试液变红,碳酸钠溶液和碳酸钾溶液中均含碳酸根离子,碳酸钠溶液和碳酸钾溶液均显碱性,说明使酚酞试液变红与碳酸钠组成中的有关;
碳酸钠能与水发生一定程度的反应生成一种钠盐和一种碱,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,反应物中含钠元素,故生成的碱是氢氧化钠,反应物中含H、C、O、Na元素,故生成的钠盐是碳酸氢钠,故填:NaOH、NaHCO3;
(7)A、碳酸钙的溶解度随温度升高而降低,溶液中碳酸钙变少,碱性减弱,酚酞红色变浅,不符合题意;
B、温度升高增大了某离子与水作用的速率,碱性增强,酚酞红色应变深,符合题意;
C、加热时部分碳酸钙分解生成氧化钙,氧化钙与水生成氢氧化钙,碱性增强,酚酞红色应变深,符合题意。
故选BC。
6.(1)用木炭燃烧收集的二氧化碳不纯
(2) 气泡产生平稳,气球较快地变大 反应速率适中,气体便于收集,适合实验室制取二氧化碳
(3) C
(4) 反应物间的接触面积 相等
(5)a端液面高度低于b端液面高度
【详解】(1)木炭燃烧时需要氧气,如果氧气不足还会产生一氧化碳,会导致收集的二氧化碳不纯;
(2)块状大理石与盐酸接触适中,反应速度平稳,宜于实验室制取二氧化碳。因此:
实验 实验现象 实验分析及结论
A 气泡产生极快,气球迅速变大 反应速率过快,不便收集气体,不宜于实验室制取二氧化碳
B 气泡产生平稳,气球较快地变大 反应速率适中,气体便于收集,适合实验室制取二氧化碳
C 产生一段时间气泡后,反应几乎停止,气球先略微变大后无明显变化 无法持续产生二氧化碳,不能用于实验室制取二氧化碳
(3)碳酸钙和硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水,会阻碍反应的继续进行,所以图中丙对应实验C;碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为:;
(4)大理石粉末、块状大理石不同之处是颗粒大小不同,与盐酸反应时,与盐酸的接触面积不同。对比实验 A 和 B,影响反应速率的因素是反应物间的接触面积;等质量大理石加入足量酸中,待完全反应后,二者产生二氧化碳的质量是相等;
(5)若二氧化碳具有温室效应,则左侧的锥形瓶内的温度高,则压强大,故会压着食用油向右侧移动,会出现a侧液面低于b侧的现象。
7. 上升,部分液体进入广口瓶 变红 稀盐酸(合理即可) Na2CO3溶液(合理即可) AB
【详解】(1)二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,使广口瓶中的压强变小,打开止水夹K2后,可观察到U型管左边的液体上升,部分液体进入广口瓶。
(2)注射器中的液体自动喷入U型管,酚酞遇碱变红色,即U型管右侧液体变红;广口瓶中出现浑浊现象的原因碳酸钠溶液与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,其化学方程式为。
①取滤液样品于试管中,加入足量稀盐酸(或稀硫酸),碳酸钠能与稀盐酸(或稀硫酸)反应生成氯化钠(或硫酸钠)、水和二氧化碳气体,若有气泡冒出,且红色消失,滤液中含有碳酸钠和氢氧化钠,即猜想一正确。
②另取滤液样品于试管中,加入碳酸钠溶液,氢氧化钙能和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,若有白色沉淀出现,红色不消失,滤液中含有氢氧化钙和氢氧化钠,即即猜想二正确。
[反思拓展]实验步骤①中所加的试剂可换成氯化钙溶液、氢氧化钡溶液,都能和碳酸钠反应生成沉淀。故选AB。
8.(1) 锥形瓶
(2)移动铂丝与溶液脱离(合理即可)
(3)二氧化锰
(4)湿润氧气(或通过观察气泡控制水的加入量,合理即可)
(5)
(6) 红 四氧化三铁
(7)二
(8)放出热量
(9)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
【详解】(1)过氧化氢在二氧化锰的催化下反应产生水和氧气,化学方程式为:;由图示可知仪器X为锥形瓶;
(2)安全管内液面上升,产生的氧气过多,导致装置内气压过大,由图示可知铂丝可以上下移动,故可以上提铂丝使固液分离,也可以打开止水夹放出一部分气体,减小装置内压强;
(3)A是过碳酸钠,它是一种白色固体,遇水会分解出过氧化氢,而B是一种黑色粉末状催化剂,即B是能加快过氧化氢分解的固体,则B可能是二氧化锰,故填:二氧化锰;
(4)氧气不易溶于水,氧气通过乙塑料瓶中水的主要目的是湿润氧气,也可以通过观察气泡产生的速度判断产生氧气的速率,故填:湿润氧气或观察产生氧气的速率。
(5)氯酸钾在二氧化锰的催化下,加热生成氯化钾和氧气,化学方程式为;
(6)实验结论是黑色固体物质中一定含有铁粉,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,铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,则可观察到滤渣中有红色固体;
由资料可知,Fe3O4与H2SO4反应生成Fe2(SO4)3、FeSO4和H2O,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,得到澄清的黄色溶液,则说明黑色固体物质中一定含有Fe3O4;
(7)实验结论:由上述分析可知,黑色固体物质中含有铁粉和四氧化三铁,则猜想二正确,故填:二;
(8)氯酸钾与二氧化锰混合制取氧气时需要加热,则说明“初期生氧器”中铁和氧气反应能放出大量的热,为氯酸钾分解提供热量,故填:放出热量;
(9)铁粉能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,而四氧化三铁不能与硫酸铜反应,通过操作一充分反应后,固体部分溶解,溶液由蓝色变成浅绿色,过滤,滤渣中除红色固体外,还有黑色粉末存在,则说明黑色固体物质中一定还含有四氧化三铁,因此不需要进行操作二的实验,故填:四氧化三铁不能与硫酸铜反应,通过操作一充分反应后,滤渣中除红色固体外,还有黑色粉末存在,则说明黑色固体物质中一定还含有四氧化三铁。
9. NaCl 有白色沉淀生成 NaClO、HClO Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl NaCl 、Na2CO3 密封、避光保存 不能用
【详解】分析讨论:
因为“84”消毒液主要成分是次氯酸钠(NaClO)和氯化钠,氯化钠的化学性质稳定,所以该消毒液中的溶质一定有NaCl;
实验过程:
Ⅰ:向装入有色布条的试管中加入适量该消毒液试样,布条长时间不褪色,说明该消毒液试样中不含具有氧化性的物质:NaClO、HClO,因此NaClO全部转化为碳酸钠。
Ⅱ:另取适量该消毒液试样于试管中,由Ⅰ知消毒液中含碳酸钠,加入足量氯化钙溶液,碳酸钠与氯化钙反应生成氯化钠和碳酸钙白色沉淀,静置,观察到的现象为有白色沉淀生成。
得出结论:
实验过程Ⅰ中有色布条不褪色,说明该消毒液试样中不含具有氧化性的物质:NaClO、HClO;
碳酸钠与氯化钙反应生成氯化钠和碳酸钙白色沉淀,反应的化学方程式为:;
由以上实验现象分析可知,该消毒液试样中的溶质为NaCl 、Na2CO3;
交流反思:
因为NaClO有腐蚀性并易与空气中二氧化碳反应,HClO不稳定,受热或光照会发生分解,所以84消毒液应密封、避光保存;“84”消毒液具有漂白性,所以不能用“84”消毒液对蔬菜、水果进行消毒。
【点睛】在解此类题时,首先分析应用的原理,然后找出反应物、生成物,最后结合方程式的书写规则书写方程式。
10. 氧气/O2 澄清石灰水不变浑浊,且带火星木条复燃 为了使反应生成的二氧化碳全部进入C装置并被充分吸收 偏大 取少量滤液,继续滴加氯化钙溶液,若无白色沉淀生成,则反应完全 解:设样品中碳酸钠的质量为x
x=
故样品中过碳酸钠的质量为:
故茶垢清洁剂中过碳酸钠的含量为:×100%
【详解】任务一:猜想:根据题干信息和说明书上的信息,过碳酸钠溶于水时生成碳酸钠和过氧化氢,过氧化氢受热分解生成氧气,故可猜想气体为氧气;
实验探究:根据实验结论猜想2不正确,猜想1正确,确定产生的气体为氧气不是二氧化碳,故将气体通入澄清石灰水中,实验现象是澄清石灰水不变浑浊;氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,故现象为:带火星木条复燃,故填:澄清石灰水不变浑浊,带火星的木条复燃;
任务二:(3)样品溶于水形成碳酸钠和过氧化氢,加入稀硫酸,碳酸钠和稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,装置C中含氢氧化钠,故装置C中发生反应为二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,该反应的化学方程式为:;
(4)步骤③中,再通入氮气一段时间的目的是为了使反应生成的二氧化碳全部进入C装置并被充分吸收,避免CO2残留在其他装置中,导致结果出现误差。;
(5)若没有装置D,空气中的二氧化碳和水会被C装置吸收,导致测得二氧化碳的质量偏大,计算得出的碳酸钠的质量偏大,从而测得茶垢清洁剂中过碳酸钠的含量偏大;
(6)氯化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙和氯化钠,如果试样溶液已反应完全,则溶液中不含碳酸钠,故可取少量滤液,继续滴加氯化钙溶液,若无白色沉淀生成,则反应完全;
(7)见答案。
11. CuSO4 H2SO4 开始时无明显反应,一段时间后产生蓝色沉淀 H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O 2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4 不正确,硫酸钠是硫酸与氢氧化钠,硫酸铜与氢氧化钠反应生成的可溶于水的物质,一定存在,硫酸钠与氯化钡反应生成硫酸钡白色沉淀,若同时又强氧化钠剩余,氢氧化钠不与氯化钡反应,无法确定是否含有氢氧化钠。(或者从离子角度答)所以乙同学的结论不正确。(合理答案均给分) 无色酚酞(硫酸铜、氯化镁、氯化铁等) 离子(或物质)
【详解】(1)当稀硫酸过量时,溶液中的溶质是硫酸铜和稀硫酸;化学式为CuSO4 、H2SO4;
(2)如溶液中有稀硫酸和硫酸铜,加入氢氧化钠后,氢氧化钠先与稀硫酸反应,后与硫酸铜反应生成沉淀,故实验现象是开始时无明显反应,一段时间后产生蓝色沉淀;
(3)该反应中涉及了两个反应,一个是稀硫酸与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,另一个是氢氧化钠与硫酸铜反应生成硫酸钠和氢氧化铜,反应方程式为H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O 、 2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4
(4)该同学是不正确,硫酸钠是硫酸与氢氧化钠,硫酸铜与氢氧化钠反应生成的可溶于水的物质,一定存在,硫酸钠与氯化钡反应生成硫酸钡白色沉淀,若同时又强氧化钠剩余,氢氧化钠不与氯化钡反应,无法确定是否含有氢氧化钠。(或者从离子角度答)所以乙同学的结论不正确;
(5)氢氧化钠先碱性,可以用无色酚酞试剂检验;
(6)若要证明一个化学反应所得溶液中溶质成分,首先要做出合理猜想,然后比较几种猜想的不同,确定需要证明的离子或物质;
12. 有气泡冒出,溶液由无色变成浅绿色 HCl Na2CO3 CaCO3 NaCl、Na2CO3 有白色沉淀CaCO3 生成,盐酸就不会剩余 酚酞 溶液变红(合理即可)
【详解】(1)甲同学实验中所发生反应为氢氧化钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水,, 丙同学实验试管中的反应为盐酸和铁反应生成氯化亚铁和氢气,现象是有气泡冒出,溶液由无色变成浅绿色。
(2)①酸性溶液能使石蕊试液变红色;取甲所得溶液少许,加入石蕊试液,溶液显红色,甲所得溶液中一定含有的溶质是过量的盐酸HCl和CaCl2。
②碳酸钠溶液显碱性,碱性溶液能使酚酞试液变红色;取乙所得溶液少许,加入酚酞试液,溶液显红色,乙所得溶液中一定含有的溶质是过量的碳酸钠Na2CO3和NaCl。
(3)碳酸钠和盐酸生成二氧化碳气体、和氯化钙生成碳酸钙沉淀;甲、乙同学把上述实验所得溶液倒入同一烧杯中,观察到先有气泡产生,后有白色沉淀生成;说明甲同学实验中盐酸过量,乙同学实验中碳酸钠过量,混合后白色沉淀是生成的碳酸钙CaCO3。
提出猜想:混合后溶液中一定含有生成的氯化钠;溶液中也可能含有过量的氯化钙或过量的碳酸钠;结合其他同学猜想可知,猜想为:NaCl、Na2CO3。
交流讨论:碳酸钠先和盐酸生成二氧化碳气体、再和氯化钙生成碳酸钙沉淀;实验中有白色沉淀生成,故盐酸就不会剩余,丙同学的猜想一定不正确。
设计实验:证明NaCl、Na2CO3猜想正确,就是证明碳酸钠的存在,碳酸钠溶液能使酚酞试液变红色,故实验设计可以为:取少量滤液于试管中,向其中滴加酚酞试液,溶液变红色,说明猜想成立(合理即可)。
答案第1页,共2页