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2021~2025年安徽省中考命题分析 年份 题型 分值 考查形式 考查内容
2025 非选 择题 6+3 实验探究 通过探究NaHCO3固体的稳定性、NaHCO3溶液的酸碱性、NaHCO3溶液的稳定性、NaOH的性质,考查描述实验现象、通过现象总结结论的能力、书写方程式的规范性、分析图像解决问题的能力
2021~2025年安徽省中考命题分析 年份 题型 分值 考查形式 考查内容
2024 非选 择题 6+3 实验探究 以侯德榜对我国制碱工业的贡献作为情境弘扬了科学家精神,在内容考查上则提炼了侯氏制碱法中与初中有关的“溶解度”“二氧化碳与碱的反应”等核心知识,此题既体现化学反应的应用价值,也为本次中考增加了区分度
2021~2025年安徽省中考命题分析 年份 题型 分值 考查形式 考查内容
2023 非选 择题 6+3 实验探究 以铁锈蚀的实验探究为命题情境,探究铁钉锈蚀的条件、探究铁钉锈蚀过程中气态物质的变化,考查化学反应方程式的书写、铁锈的颜色、蒸馏水煮沸的目的、铁钉生锈的条件、压强变化的趋势等
6 实验 加热草酸钙分解,验证分解产物中既有CO又有CO2,进行实验,考查化学方程式的书写、化合价的计算、实验装置的评价、环境保护
2021~2025年安徽省中考命题分析 年份 题型 分值 考查形式 考查内容
2022 非选 择题 7+3 实验探究 以海洋封存这一课题为命题情境,探究CO2在水和食盐水(模拟海水)中的溶解情况;探究植物油隔离对CO2在水中溶解情况的影响
2021 非选 择题 6+3 实验探究 以燃烧的探究这一课题为命题情境,考查燃烧现象的分析、化学方程式的书写、根据质量守恒定律进行定量分析、灭火的方法、影响铁燃烧的因素等
2026年中考命题 预测与趋势 科学探究题是安徽中考每年必考的题型,分值为6~7分,试题一般以项目式学习、课题研究内容、课本实验再探究等为命题情境,考查探究的各个环节,如猜想、实验设计、评价等,侧重考查学生的分析问题和解决问题的能力、收集与处理数据的能力、表达与交流的能力、实验探究的能力、定量分析计算能力等。预计2026年中考仍会延续往年的命题风格,进行相关问题的探究,分值5或6分,附加题3分。
义务教育阶段化学课程中的科学探究,是学生积极主动地获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动。它涉及提出问题、猜想与假设、制订计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等八大要素。学生通过亲身经历和体验科学探究活动,激发学习化学的兴趣,增进对科学的情感,理解科学的本质,学习科学探究的方法,初步形成科学探究能力。
这类试题的设计充分体现探究性和开放性,以新情境为背景,紧密结合初中化学核心知识,精心加工素材、科学设置问题,突出学生的逻辑思维能力考查,特别是化学方法和化学思想的综合应用能力考查,也充分体现出初中化学实验探究的设计方向和价值。
(1)熟悉科学探究的基本过程。提出问题是探究的基础,要善于从题目的素材中提出适于研究的问题,问题的表述要用疑问句。猜想与假设是探究的方向,要根据“提出的问题”作出相应的猜想,猜想的表述要用陈述句,要以肯定的语气出现,不能以疑问的语气出现;要注意猜想不是凭空乱想,它需要一定的科学知识为依据,但也不一定是正确的结论,可以是错误的(与你的结论不一致)。收集证据、验证假设常采用实验方法,在实验方法中常用到“控制变量法”[只有一个条件(实验因素)不同,其他条件都相同的情况下进行实验设计]。
(2)要会设计简单的探究性实验和对探究方案的优劣进行评价,并提出自己的建议。实验设计要求同学们对实验对象的性质、实验原理、实验器材、实验方法都比较熟悉;还要考虑实验方案简单易行、原料价格低廉、无污染等因素,所以在设计时要根据题意搞清楚或确定实验的原理,然后紧紧抓住原理进行设计。实验方案的评价主要从原理是否正确(即能否达到实验目的)、所用原料是否常见易得与廉价、操作是否简单(即操作过程是否简洁优化)、是否对环境产生污染、是否有实验误差、方案是否有新创意、安全性是否好等方面来评价。提出合理化建议,也是基于上述几个方面并结合题意提出符合要求的建议。
实验异常现象的探究
(2025·宿松三模)在“铁钉与硫酸铜溶液反应”的分组实验中,小组同学发现实验现象与理论预期存在差异:铁钉表面析出了黑色物质,溶液也未快速变为浅绿色。针对这一异常现象,小组决定对上述现象探究。以明确黑色物质的成分及其形成原因。
【查阅资料】
Cu2+水解生成氢氧化铜[Cu(OH)2],新生成的氧氧化铜极不稳定易分解。
活动一:验证黑色物质的成分
(1)刮取铁钉表面的黑色物质于试管中,加入足量 ,观察到黑色物质完全溶解。溶液变为蓝色,证明黑色物质是氧化铜。发生的化学方程式为: 。
活动二:探究黑色物质的生成
【提出猜思】猜想I:置换出的铜被氧气氧化;猜想Ⅱ:新生成的氢氧化铜分解。
【进行实验】
(2)取五份浓度不同的硫酸铜溶液于试管中,再放入用砂纸打磨过的光亮铁钉。待3分钟后观察现象。实验数据和现象记录如表。
①由实验数据可知,。
②将实验中表面出现亮红色物质的铁钉取出,用蒸馏水洗净后 ,一段时间后,观察到颜色无明显变化。结论:猜想 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)错误。
硫酸铜溶液的浓度 13.0% 7.0% 4.8% 3.6% 2.9%
析出固体的颜色 亮红色 红色 暗红 色 暗黑 色 暗黑
色
活动三:探究影响反应快慢的因素
取等体积等浓度的氯化铜溶液和硫酸铜溶液若干份,分别放入用砂纸打磨过的光亮铁钉,记录溶液变为浅绿色所需的时间,实验方案的设计和数据的记录如表。
实验编号 选用试剂 其他操作 析出固体的颜色 变化时间
① 氯化铜溶液 无 红色 49 s
② 硫酸铜溶液 无 红色(带有 少量黑色) 153 s
③ 硫酸铜溶液 往溶液中加入少量氯化钠 红色 58 s
④ 硫酸铜溶液 加热溶液至接近沸腾 红色 32 s
【附加题】
(3)由实验 (填编号)可知,氯离子的存在会加快反应的速率。
(4)对比实验②和④,可以得出影响反应快慢的因素是 。
(5)为避免“铁钉与硫酸铜溶液反应”出现异常现象,你的建议是 。
【解析】 (1)氧化铜能与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,则取铁钉表面的黑色物质于试管中,加入足量稀硫酸,观察到黑色物质完全溶解,溶液变为蓝色,证明黑色物质是氧化铜,反应的化学方程式为CuO+H2SO4=CuSO4+H2O。(2)①由实验数据可知,当硫酸铜的浓度越小时,越易出现黑色物质;②将实验中表面出现亮红色物质的铁钉取出,用蒸馏水洗净后置于空气中,一段时间后,观察到颜色无明显变化,说明铜没有被氧气氧化,所以猜想Ⅰ错误。(3)实验①用氯化铜溶液,实验②用硫酸铜溶液,实验③在硫酸铜溶液中加入少量氯化钠,实验①反应时间49 s,实验②反应时间153 s,实验③反应时间58 s,对比实验①和②,不同的是阴离子,氯化铜溶液中是氯离子,硫酸铜溶液中是硫酸根离子,而实验③在硫酸铜溶液中加入少量氯化钠引入氯离子后反应时间比实验②缩短,所以由实验①②③可知,氯离子的存
在会加快反应的速率。(4)对比实验②和④,实验②中没有其他操作,反应时间是153 s,实验④对硫酸铜溶液加热至接近沸腾,反应时间变为32 s,则可以得出影响反应快慢的因素是温度,温度升高,反应速率加快。(5)实验②中析出固体的颜色是红色(带有少量黑色),说明可能有其他副反应等异常现象,实验④中对硫酸铜溶液加热能加快反应速率且没有异常现象,析出固体为红色,所以为避免“铁钉与硫酸铜溶液反应”出现异常现象,建议是加热硫酸铜溶液。
【答案】 (1)稀硫酸 CuO+H2SO4=CuSO4+H2O (2)①当硫酸铜的浓度越小时,越易出现黑色物质 ②置于空气中 Ⅰ
(3)①②③ (4)温度 (5)加热硫酸铜溶液
反应后生成物成分的探究
(2025·全椒二模)我国古代人民积累了许多对物质变化的认识。《周礼·考工记》中载有“涑帛”的方法,即利用“灰”(草木灰,主要成分为K2CO3)和“蜃”(贝壳灰,主要成分为CaO)混合加水所得溶液来洗涤丝帛,可把丝洗得干脆亮丽。某化学小组对“混合加水所得溶液”的成分进行了探究。
【实验过程】
(1)向碳酸钾溶液中滴加无色酚酞,无色酚酞变红,说明碳酸钾溶液呈 (选填“酸性”“中性”或“碱性”)。
(2)步骤Ⅰ的反应会 (选填“放出”或“吸收”)热量,发生反应的化学方程式为 。
(3)小组同学将烧杯丙中的混合物过滤后得到澄清溶液,并对该溶液成分进行探究。
实验 实验步骤 实验现象 实验结论
实验1 取少量该溶液于试管中,向其中通入 无明显现象 该溶液中
不含氢氧
化钙
实验2 另取少量该溶液于试管中,滴加少量稀盐酸 无气泡产生 该溶液中不
含K2CO3
实验3 另取少量该溶液于试管中,滴加足量的氯化钙溶液 该溶液中含
有K2CO3
【附加题】
【交流讨论】
(4)同学们发现实验2和实验3的结论不相同,经过讨论后大家一致认为实验2的结论不准确,原因是 。
(5)据以上实验,可得出烧杯丙中澄清溶液含有的溶质是 KOH、K2CO3 (填化学式)。
(6)同学们查阅资料得知,浓度为10%的K2CO3溶液的pH=11.6,浓度为1%的KOH溶液的pH=13.2,根据如图数据分析,选用 浓度为1%的KOH溶液 溶液洗涤丝帛效果更好。
【解析】 (1)碱性溶液能使无色酚酞溶液变为红色,故向碳酸钾溶液中滴加无色酚酞,无色酚酞变红,说明碳酸钾溶液呈碱性。(2)步骤Ⅰ中贝壳灰的主要成分氧化钙会和水反应生成氢氧化钙,该反应放出热量,该反应的化学方程式为CaO+H2O=Ca(OH)2。(3)氢氧化钙能和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,故实验1取少量该溶液于试管中,向其中通入二氧化碳,观察到无明显现象,证明该溶液中不含氢氧化钙,氯化钙和碳酸钾能反应生成碳酸钙沉淀和氯化钾,故实验3另取少量该溶液于试管中,滴加足量的氯化钙溶液,若观察到有白色沉淀产生,则证明该溶液中含有碳酸钾。(4)同学们发现实验2和实验3的结论不相同,经过讨论后大家一致认为实验2的结论不准确,原因是稀盐酸少量,稀盐酸会先与KOH反应,即使有K2CO3,也无气泡产生。(5)由实验1和实验2可知,该溶液中含有氢
氧化钾,由实验3可知,该溶液中含有碳酸钾,故可得出烧杯丙中澄清溶液含有的溶质是氢氧化钾和碳酸钾,其化学式分别为KOH、K2CO3。(6)由图像可知,当溶液的pH大于10后,随溶液pH的增大,溶液对蚕层丝胶的脱胶率越高,洗涤丝帛的效果越好,浓度为1%的KOH溶液的pH=13.2大于浓度为10%的K2CO3溶液的pH=11.6,故选用浓度为1%的KOH溶液溶液洗涤丝帛效果更好。
【答案】 (1)碱性
(2)放出 CaO+H2O=Ca(OH)2
(3)二氧化碳 有白色沉淀产生
(4)稀盐酸少量,稀盐酸会先与KOH反应,即使有K2CO3,也无气泡产生
(5)KOH、K2CO3
(6)浓度为1%的KOH溶液
数字化实验
(2025·明光一模)某品牌自热火锅发热包的说明书如图1所示。针对自热火锅的发热包,某研究小组展开了以下研究。
图1
资料:铝粉能与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠(NaAlO2)和氢气。
发热包说明书
注意事项:小心烫伤、远离明火、禁止食用、禁止热水
主要成分:氧化钙、碳酸钠、铝粉
使用方法:撕开塑料袋后加常温水
活动一:认识自热火锅发热包的成分
(1)自热火锅发热包的主要成分中,属于氧化物的是 生石灰 (填俗名);碳酸钠是由 (填微粒符号)构成的。
活动二:探究自热火锅发热包的反应原理
该小组将发热包放在烧瓶内,加水,用温度传感器和pH传感器测定同一反应体系中温度和pH随时间的变化,结果如图2、图3所示。
图2 图3
(2)0~110s内,pH快速上升,是因为氧化钙和碳酸钠在加水后发生反应生成强碱性物质。写出发热包加水后,有碳酸钠参与反应的化学方程式: 。
(3)110~880 s内,pH下降的原因是。
活动三:探究自热火锅发热包的发热原理
该小组按下表进行实验,取5 g粉末,加入15 mL水,边搅拌边读数,结果如图4所示。
实验序号 1 2 3 4 5
物质 5.0 g发热包粉末 5.0 g氧化钙 4.0 g氢氧化钙+1.0 g碳酸钠 2.0 g氧化钙+2.0 g铝粉+1.0 g碳酸钠 2.0 g铝粉+3.0 g氢氧化钠
(4)分析图4可知,发热包的热量主要来自于 铝粉与氢氧化钠 的反应。
图4
【附加题】
(5)实验5比实验4温度高的原因是 。
(6)从安全角度分析,发热包的成分不直接使用氢氧化钠的原因是。
(7)如果不小心加入热水,自热火锅饭盒会炸裂。请分析饭盒炸裂的原因: 。
【解析】 (1)氧化物是由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物,自热火锅发热包的主要成分中,氧化钙是由氧、钙两种元素组成,属于氧化物;碳酸钠是由钠离子与碳酸根离子构成,属于盐;铝粉是由同种元素组成的纯净物,属于单质;属于氧化物的氧化钙,俗名生石灰;碳酸钠是由Na+和C构成的。(2)氧化钙与水反应生成氢氧化钙,发热包加水后,有碳酸钠参与的反应是氢氧化钙与碳酸钠反应生成氢氧化钠和碳酸钙沉淀,化学方程式为Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH。(3)110~880 s内,pH下降的原因是铝粉与生成的氢氧化钠反应,消耗了氢氧化钠,使溶液碱性减弱,pH下降。(4)分析图像可知,实验1、4、5产生热量比实验2、3更多,且其中实验5产生热量最多,推知发热包的主要热量来自于铝粉与氢氧化钠的反应。(5)氧化钙与水反应生成氢氧化钙,化学方程式为:CaO+H2O=Ca(OH)2,
生成的氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,化学方程式为:Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH,将这两个方程式联立起来,则有:CaO+H2O+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH,所以每56份质量的CaO和106份质量的Na2CO3反应生成80份质量的NaOH,实验4加入2 g氧化钙和1 g碳酸钠,氧化钙有剩余,所能生成的NaOH的质量为1 g×≈0.75 g,而实验5中加入的NaOH的质量为3 g,所以实验5中NaOH溶液浓度更高,反应速率更快,发热量也更高。(6)氢氧化钠固体在空气中易潮解,有强腐蚀性,不适宜大量用于食品发热包;铝、氢氧化钠和水的反应很剧烈,存在安全隐患;氧化钙和碳酸钠反应产生氢氧化钠可以缓解反应速度,避免人受伤(答案不唯一)。(7)加入热水,热水温度更高,反应速率加快,单位时间内产生氢分子数量多,压强快速增大,饭盒炸裂。
【答案】 (1)生石灰 Na+、C
(2)Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
(3)铝粉与生成的氢氧化钠反应,消耗了氢氧化钠 (4)铝粉与氢氧化钠
(5)实验5中NaOH溶液浓度更高
(6)氢氧化钠有强腐蚀性,不适宜大量用于食品发热包(答案不唯一)
(7)热水温度更高,反应速率加快,单位时间内产生氢分子数量多,压强快速增大,饭盒炸裂
实验设计类
(2025·辽宁)某湿疹洗剂部分标签如下,同学们针对该洗剂中碳酸锌的含量展开探究。
【查阅资料】
×××湿疹洗剂
【成分】碳酸锌、氧化锌、甘油、水及其他物质
【用法】局部外用,使用前 ,取适量涂于患处
资料1:
资料2:甘油易溶于水,其他物质难溶于水且不参与反应。
(1)ZnCO3与CaCO3组成相似,均属于 盐 (填“酸”“碱”或“盐”)。
(2)同学们发现洗剂中有分层现象,为确保疗效,使用前 摇匀 (补全标签)。
物质 碳酸锌(ZnCO3) 氧化锌(ZnO)
溶解性 难溶于水 难溶于水
与酸反应 ZnCO3+H2SO4=ZnSO4(易溶)+H2O+CO2↑ ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O
热稳定性 受热分解生成ZnO和CO2 受热不分解
【设计方案】
同学们设计了甲、乙两种方案,通过测定生成CO2的质量计算ZnCO3的质量。
【进行实验】
取一瓶洗剂过滤、洗涤、干燥,得到固体混合物20 g,将其分为相同的两份并进行实验(装置如图,装置气密性良好,碱石灰可吸收H2O和CO2)。
(3)甲:向锥形瓶中缓慢加入足量稀硫酸,通过A中 不再产生气泡 (写现象),可判断ZnCO3已反应完全。C中碱石灰的作用是吸收 CO2 (写化学式)。单向阀只允许气体沿图中箭头方向流动,可防止 ,减小误差。
(4)乙:根据资料,ZnCO3受热分解的化学方程式为 。
为确保ZnCO3完全分解,应将试管(含固体)加热至质量 不再减少 。
【收集数据】
甲中C质量增加2.1 g;乙中试管(含固体)质量减少2.2 g。
【附加题】
【分析与结论】
(5)对比甲、乙数据,同学们分析甲数据偏小的原因可能是 装置内有CO2残留(答案不唯一) (写一条)。
(6)同学们认为乙数据准确,据此计算,该瓶洗剂中ZnCO3的质量是 12.5 g。
【实验拓展】
(7)仅利用乙实验数据及其剩余固体继续实验,还可确定该瓶洗剂中ZnO的质量。从下列选项中选出必要步骤,所选步骤的正确排序是 ⑤②① (填标号)。
①数据处理,求出ZnO的质量
②过滤、洗涤、干燥,称量所得滤渣的质量
③称量乙实验后试管内剩余固体的质量
④称量所用稀硫酸的质量
⑤向乙实验后试管内剩余固体中加入足量稀硫酸
【解析】 (1)盐是由金属离子(或铵根离子)和酸根离子组成的化合物。ZnCO3是由锌离子和碳酸根离子组成的化合物,CaCO3是由钙离子和碳酸根离子组成的化合物,它们组成相似,均属于盐。(2)因为洗剂中的成分有难溶于水的物质,会出现分层现象,为了使洗剂混合均匀,确保疗效,使用前需要摇匀。(3)ZnCO3与稀硫酸反应会产生二氧化碳气体,当不再有气泡产生时,说明ZnCO3已反应完全。碱石灰可吸收H2O和CO2,C中碱石灰的作用:吸收生成的CO2,单向阀的作用:单向阀只允许气体沿图中箭头方向流动,可防止空气中的H2O和CO2从C装置右侧进入C装置,减小误差。(4)ZnCO3受热分解生成氧化锌和二氧化碳,化学方程式:ZnCO3ZnO+CO2↑;确保ZnCO3完全分解的方法:应将试管(含固体)加热至质量不再减少,此时说明已完全分解。(5)甲数据偏小的原因可能是二氧化碳没有被完
全吸收或装置内残留有二氧化碳等(答案不唯一)。(6)乙中固体减少的质量就是生成二氧化碳的质量,设一份固体混合物中ZnCO3的质量为x。
ZnCO3ZnO+CO2↑
125 44
x 2.2 g
= x=6.25 g
因为固体混合物共20 g,分成了相同的两份,所以该瓶洗剂中ZnCO3的质量是6.25 g×2=12.5 g。
(7)乙中剩余固体为ZnO(包括原混合物中的ZnO和ZnCO3分解生成的ZnO)。向乙实验后试管内剩余固体中加入足量稀硫酸(⑤),ZnO与稀硫酸反应生成可溶的硫酸锌。过滤、洗涤、干燥,称量所得滤渣的质量(②),此时滤渣质量为原混合物中不与稀硫酸反应的杂质质量。用20g混合物质量减去杂质质量×2-碳酸锌质量,得到混合物中ZnO质量,所以所选步骤的正确排序是⑤②①。
【答案】 (1)盐 (2)摇匀
(3)不再产生气泡 CO2 空气中的H2O和CO2进入C
(4)ZnCO3ZnO+CO2↑ 不再减少
(5)装置内有CO2残留(答案不唯一)
(6)12.5 (7)⑤②①
物质组成成分的探究
(2025·安徽名校大联考)胃酸可激活胃蛋白酶原,帮助消化食物,但胃酸过多常常会出现烧心、反酸、胃灼烧等症状。兴趣小组探究某品牌胃药的成分并对比不同胃药的疗效。
【活动一】初步了解胃药的主要成分
小华同学根据盐酸的性质,认为胃药的成分是铁、生石灰、烧碱、氢氧化铝、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钙中的一种。
(1)小夏同学认为胃药不仅要与盐酸反应,还不能灼伤和腐蚀消化道,胃药的成分不可能是 。
小夏同学取3片药物,研碎后取少量固体于试管中,加入足量稀盐酸,观察到有气泡产生;取反应后的上层无色清液于另一支试管中,加入过量碳酸钠溶液,无沉淀产生。
(2)根据实验现象,你认为胃药的成分是 碳酸钠或碳酸氢钠 。
【活动二】确定胃药的成分
为确定胃药的成分,室温时,分别向盛有碳酸氢钠、碳酸钠和白色粉末样品的锥形瓶中注入等体积、足量的10%盐酸(装置如图1),记录如表:
图1
实验编号 锥形瓶内物质 最终装置内压强/kPa
名称 质量/g ① 碳酸氢钠 0.10 P1
② 碳酸钠 0.10 P2
③ 胃药粉末 0.10 P1
(3)实验①的化学方程式为 。
(4)P1 > P2(填“>”、“<”或“=”)。
(5)如何从表中获取证据并得出结论。
【活动三】探究不同胃药的抗酸效果
如图2,利用数字化实验分别测定等质量碳酸氢钠片、铝碳酸镁(难溶于水)片与“胃酸”反应时,产生CO2的速率快慢和pH的变化,得到CO2体积分数与时间关系曲线(如图3)、pH与时间关系曲线(如图4)(ppm是浓度的一种计量单位)。
图2 图3 图4
【附加题】
(6)铝碳酸镁片中含有铝离子、镁离子、氢氧根离子和碳酸根离子。结合成分分析,该药物起抗酸作用的离子是 OH-、C (填离子符号)。
(7)铝碳酸镁片咀嚼后吞服,可迅速在胃部形成较长时间的有效保护膜,原因是:
① OH-、 OH-、 OH-、 OH-、。
② OH-、 OH-、 OH-、 OH-、 。
【解析】 (1)胃药的成分不可能是烧碱(氢氧化钠)和生石灰(氧化钙),因为烧碱有强腐蚀性,生石灰与水反应放热会灼伤消化道,不符合胃药要求。(2)取少量固体加足量稀盐酸有气泡产生,说明可能是碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钙;取反应后上层清液加过量碳酸钠溶液无沉淀,若有碳酸钙,反应后溶液会有钙离子,加碳酸钠会产生沉淀,所以排除碳酸钙,可能是碳酸钠或碳酸氢钠。(3)碳酸氢钠和盐酸相互交换成分,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↑。(4)等质量的碳酸氢钠(NaHCO3),相对分子质量84和碳酸钠(Na2CO3),相对分子质量106与足量盐酸反应,由化学方程式NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑、Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑可知,碳酸氢钠产生的二氧化碳更多,在相同装置中,产生气体越多压强越大,所以P1>P2。
(5)实验①中0.10 g碳酸氢钠与足量盐酸反应最终装置内压强为P1,实验③中0.10 g胃药粉末与足量盐酸反应最终装置内压强也为P1。因为在相同条件下,等质量的物质与足量相同浓度盐酸反应,若最终压强相同,则产生二氧化碳的量相同,所以可以得出胃药的成分是碳酸氢钠。(6)铝碳酸镁片中起抗酸作用的离子是OH-、C。胃酸主要成分是盐酸,OH-能与盐酸中的H+发生中和反应,C能与H+反应生成二氧化碳和水,从而消耗胃酸,起到抗酸作用。(7)铝碳酸镁片咀嚼后吞服可迅速在胃部形成较长时间有效保护膜,原因是:①咀嚼后药物颗粒变小,增大了与胃酸的接触面积,使反应更充分,能更快地消耗胃酸;②铝碳酸镁难溶于水,在胃部能形成一层保护膜,阻止胃酸进一步侵蚀胃黏膜,且能长时间发挥保护作用。
【答案】 (1)烧碱(氢氧化钠)、生石灰(氧化钙)
(2)碳酸钠或碳酸氢钠 (3)NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ (4)>
(5)实验①和③最终装置内压强相等,说明等质量的胃药粉末和碳酸氢钠与足量盐酸反应产生二氧化碳的量相同,所以胃药成分是碳酸氢钠 (6)OH-、C (7)①咀嚼增大药物与胃酸接触面积,反应更充分 ②铝碳酸镁难溶于水,能形成保护膜
影响化学反应速率的探究
(2025·太湖模拟)双氧水为常用的消毒液。项目学习小组探究双氧水消毒液储存与使用注意事项时,提出两个任务,并开展以下实验。
【任务1】探究浓度、温度、酸碱性对双氧水分解的影响
实验1:60 ℃时,取6 mL 30%的双氧水稀释成不同浓度的溶液,控制溶液pH为7.0。
实验2:取6 mL 30%的双氧水,控制溶液的pH为7.0,改变体系的温度。
实验3:60 ℃时,取6 mL 30%的双氧水,调节pH从3.1变化到13.2。
获得1小时内双氧水的分解率分别见图1、2、3。
图1 图2 图3
【任务2】探究pH对双氧水消毒液消毒效果的影响
20 ℃时,取6 mL 10%的双氧水溶液,调节pH从2.0变化到8.0,在10 min、30 min、50 min时测定双氧水对枯草杆菌黑色变种芽孢的杀灭作用,结果见下表。
(1)用30%的双氧水配制6 mL 15%的双氧水(密度取1.0 g/mL),需要30%的双氧水的质量为 g。
pH 杀灭率(%) 10 min 30 min 50 min
2.0 76.31 99.06 99.97
6.0 49.84 96.73 99.90
8.0 34.46 91.84 94.90
(2)依次根据图1~3可知:双氧水浓度与分解率的关系是 。
(3)温度在90 ℃内,双氧水分解率受温度的影响 较大 (填“较大”“较小”或“无影响”)。
(4)pH为 (填数字)时,30%的双氧水分解率最高。
(5)任务2的实验结论: (答一点)。
(6)任务小结:双氧水保持在酸性条件下常温储存,使用时避免与 碱 性物质混合使用。
(7)实验反思:影响过氧化氢分解速率的因素有很多,升温或者加入MnO2、CuSO4都能加快其分解;但NaCl、Na2SO4对其分解无影响。某小组测得70 ℃时,不同条件下H2O2的质量分数随时间的变化结果如图所示。
图甲 图乙
【附加题】
请回答以下问题:
①图甲表明,可以得出结论: 。
②图乙表明,碱性条件下, (填离子符号)对H2O2分解速率的影响大。
③综合以上信息推测,下列物质可加快H2O2分解的是 (填编号)。
A.KOH B.KCl C.HCl D.MnSO4
【解析】 (1)用30%的双氧水配制6 mL 15%的双氧水(密度取 1.0 g/mL),需要30%的双氧水的质量为=3 g。(2)根据图1分析可知双氧水的浓度越大分解速率越快。(3)根据图2分析可知温度在90 ℃内,双氧水分解率受温度的影响情况较大。(4)根据图3分析可知,pH=9时双氧水的分解率最高。(5)任务2是探究pH对双氧水消毒液消毒效果的影响,对比表格中的各组数据可知在10 min内,在酸性条件下,杀灭率较大,即在短时间内,在酸性条件下双氧水的分解率最高。(6)根据图3可知,在碱性条件下双氧水分解率较高,则双氧水保持在酸性条件下常温储存,使用时避免与碱性物质混合使用。(7)①图甲表明,其他条件相同时,溶液的pH的越大,H2O2分解越快;②NaCl对H2O2分解无影响,则图乙表明,碱性条件下,Mn2+对H2O2分解速率的影响大;③综合以上信息推测,因为KOH溶液显碱性,
则可加快过氧化氢分解的是KOH,MnSO4中含有Mn2+,能够促进过氧化氢的分解,故选AD。
【答案】 (1)3 (2)浓度越大分解速率越快 (3)较大 (4)9 (5)在短时间内,在酸性条件下双氧水的分解率最高 (6)碱 (7)①其他条件相同时,溶液的pH的越大,H2O2分解越快 ②Mn2+ ③AD
无明显现象的探究
(2025·天长二模)在学习碱的化学性质时,某兴趣小组用石灰石与一定浓度的盐酸制取二氧化碳,并将产生的气体分别通入澄清石灰水和氢氧化钠溶液中,发现均无明显现象,小组同学对此展开进一步探究。
探究一:石灰水未变浑浊的原因
【形成假设】
(1)假设1:二氧化碳不纯。因为浓盐酸有 挥发 性,盐酸浓度较大时,二氧化碳中可能混有氯化氢气体,干扰二氧化碳与石灰水的反应。
假设2:石灰水浓度过低,石灰水与二氧化碳产生的沉淀量太少,基本观察不到。
【查阅资料】氯化氢与氢氧化钠溶液、饱和碳酸氢钠溶液都可发生反应;二氧化碳只与氢氧化钠溶液反应,不与饱和碳酸氢钠溶液反应。
【进行实验】小组同学利用图1装置,将一定浓度的盐酸与石灰石产生的气体经除杂后通入不同浓度的石灰水中,实验结果如下表所示。
图1
(2)为除去生成二氧化碳中的氯化氢,图1中试剂X应为 饱和碳酸氢钠 (选填“氢氧化钠”或“饱和碳酸氢钠”)溶液。装置的接口顺序为A→ a→b (选填“a→b”或“b→a”)→B。
(3)为验证另一假设不成立,可补充的实验方案为 取10 mL浓度为2∶8石灰水,向其中通入纯净的二氧化碳气体,若澄清石灰水不变浑浊,说明假设1不成立 。(写出操作和预期现象)
实验序号 V饱和石灰水∶V蒸馏水 气体通入10 mL石灰水的现象 结论
① 8∶2 石灰水变浑浊 假设 2 成立
② 5∶5 石灰水变浑浊 ③ 2∶8 石灰水不变浑浊 探究二:二氧化碳和氢氧化钠溶液的反应
【查阅资料】①氢氧化钠溶液与二氧化碳反应全部生成碳酸钠溶液后,碳酸钠溶液还可以继续与二氧化碳反应生成碳酸氢钠。
②饱和碳酸钠溶液的pH约为10.5,饱和碳酸氢钠溶液的pH约为8.3。
③紫甘蓝汁液、无色酚酞溶液在不同pH范围内的变色情况如下表:
指示剂 紫甘蓝汁液 无色酚酞溶液 颜色 紫色 蓝色 深绿色 黄绿色 黄色 无色 浅红色 深红色
pH 4~8 8~9 9~11 11~12 >12 <8 8~10 >10
小组同学设计了如图2所示实验,打开分液漏斗瓶塞,旋开活塞,慢慢滴下稀硫酸,向氢氧化钠溶液中持续通入二氧化碳气体,并用pH传感器测得烧杯中溶液的pH随时间变化如图3所示。
图2 图3
【附加题】
(4)选紫甘蓝汁液指示反应的进行过程而不选无色酚酞溶液的原因是 。
(5)图3中,AB段溶液pH无明显变化的原因是 刚排出的气体是瓶中的空气 。B点溶液中溶质有 碳酸钠和氢氧化钠 。
(6)本实验中,观察到溶液由黄色最终变为 蓝 色。
【解析】 (1)假设1:二氧化碳不纯。因为浓盐酸有挥发性,盐酸浓度较大时,二氧化碳中可能混有氯化氢气体,干扰二氧化碳与石灰水的反应。(2)氢氧化钠溶液能与二氧化碳反应,而饱和碳酸氢钠溶液不与二氧化碳反应,能与氯化氢气体反应,且可以吸收较多的氯化氢气体,所以为除去生成二氧化碳中的氯化氢,图1中试剂X应为饱和碳酸氢钠溶液,洗气时应长进短出,所以装置的接口顺序为A→a→b→B,V饱和石灰水:V蒸馏水=8∶2,石灰水变浑浊,V饱和石灰水:V蒸馏水=5∶5,石灰水变浑浊,V饱和石灰水∶V蒸馏水=2∶8,石灰水不变浑浊,说明石灰水浓度过低,石灰水与二氧化碳产生的沉淀量太少,基本观察不到,所以结论是:假设2成立。(3)为验证假设1不成立,可补充的实验方案为取10 mL浓度为2∶8石灰水,向其中通入纯净的二氧化碳气体,若澄清石灰水不变浑浊,说明假设1不成立。(4)无色酚酞溶液遇酸性溶液、
中性溶液不变色,遇碱性溶液变红,选紫甘蓝汁液指示反应的进行过程而不选无色酚酞溶液的原因是本实验烧杯中溶液pH范围在8~12之间,若选用无色酚酞溶液,通入二氧化碳后,溶液颜色变化不明显,而紫甘蓝汁液颜色变化明显。(5)图3中,AB段溶液pH无明显变化的原因是刚排出的气体是锥形瓶中的空气,B点溶液的pH=12,而饱和碳酸钠溶液的pH约为10.5,所以B点溶液中溶质有碳酸钠和氢氧化钠。(6)反应最终生成碳酸氢钠,饱和碳酸氢钠溶液的pH=8.3,根据紫甘蓝汁液变色情况,pH在8~9时,紫甘蓝汁液显蓝色,所以本实验中,观察到溶液由黄色最终变为蓝色。
【答案】 (1)挥发 (2)饱和碳酸氢钠 a→b
2 (3)取10 mL浓度为2∶8石灰水,向其中通入纯净的二氧化碳气体,若澄清石灰水不变浑浊,说明假设1不成立 (4)本实验烧杯中溶液pH范围在8~12之间,若选用无色酚酞溶液,通入二氧化碳后,溶液颜色变化不明显,而紫甘蓝汁液颜色变化明显 (5)刚排出的气体是瓶中的空气 碳酸钠和氢氧化钠 (6)蓝
教材实验的拓展与创新
(2025·安庆一模)化学兴趣小组对盐酸与碳酸钠反应的实验进行了拓展性探究。
实验一:向盛有25 mL稀盐酸的锥形瓶中滴入5滴紫甘蓝汁,然后在锥形瓶口套住一只盛有碳酸钠粉末的气球(如图),将气球中的粉末全部倒入瓶中,振荡。
【资料卡片】紫甘蓝汁在不同酸碱度溶液中呈现的颜色如表:
其他条件不变,改变气球中碳酸钠粉末的质量,进行5次对比实验,记录实验结果如表:
颜色 红色 紫色 蓝色 绿色 黄色
pH <4.0 4.0~7.5 7.5~8.5 8.5~11.5 >11.5
实验组别 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5
碳酸钠质量/g 0.44 0.66 1.33 1.99 2.65
气球体积 V1 V2 V3 V4 V5
反应后溶液颜色 红色 红色 紫色 蓝色 绿色
(1)能使紫甘蓝汁变绿色的溶液可以使石蕊溶液变 蓝 色。
(2)结合上表分析,气球体积V4 V5(填“>”、“<”或“=”)。
【特殊现象】半个小时后,观察实验5的气球明显变小,且溶液由绿色变为蓝绿色。小组同学推测:碳酸钠溶液能吸收二氧化碳,对此同学们借助pH传感器进行深入探究。
实验二:如图a,20 ℃时在三颈瓶中加入饱和碳酸钠溶液,在瓶颈处分别套上充满CO2的气球1和气球2(气球口用细线扎紧)。解开气球1上的细线,使CO2充满三颈瓶。
(3)检验CO2是否充满三颈瓶的方法是。
(4)如图b,在瓶口3处塞上带有pH传感器的塞子,并将气球1换成橡皮塞,再解开气球2的细线。然后打开磁力搅拌器,其目的是 ;
a b
采集数据得到如图c的曲线,同时观察到气球2逐渐变小,变瘪,最后甚至进入瓶中向内鼓起。由此说明碳酸钠溶液能吸收二氧化碳,进一步研究表明碳酸钠溶液吸收二氧化碳生成碳酸氢钠,该反应的化学方程式为。
c
查阅资料:20 ℃时,饱和碳酸氢钠溶液的pH约为8.2;20 ℃时,碳酸钠的溶解度为21.5 g,碳酸氢钠的溶解度为9.6 g。
【附加题】
(5)图c中pH为9.93时溶液中的溶质是 Na2CO3、NaHCO3 (填化学式);若气球2中二氧化碳充足,则图b溶液中最终会观察到的现象是 。
【解析】 (1)能使紫甘蓝汁变绿色的溶液pH范围是8.5~11.5,该溶液显碱性,碱性溶液能使石蕊溶液变蓝色。(2)碳酸钠与稀盐酸反应生成二氧化碳气体,随着碳酸钠质量增加,生成二氧化碳气体增多,气球体积增大。实验4中碳酸钠质量为1.99 g,实验5中碳酸钠质量为2.65 g,实验5中碳酸钠质量大于实验4,所以实验5中消耗的二氧化碳更多,气球体积V4>V5。(3)二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,检验CO2是否充满三颈瓶的方法是:将燃着的木条放在三颈瓶瓶口,若木条熄灭,则证明CO2已充满三颈瓶。(4)打开磁力搅拌器的目的是使二氧化碳与碳酸钠溶液充分接触,加快反应速率;碳酸钠溶液吸收二氧化碳生成碳酸氢钠,该反应的化学方程式为Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3。(5)20 ℃时,饱和碳酸氢钠溶液的pH约为8.2,图C中pH为9.93>8.2,说明溶液中既有反应生成的碳酸氢钠,又有未完全反应的碳酸钠,
所以溶液中的溶质是Na2CO3、NaHCO3;若气球2中二氧化碳充足,碳酸钠会不断与二氧化碳和水反应生成碳酸氢钠,由于20 ℃时,碳酸氢钠的溶解度为9.6 g,小于碳酸钠的溶解度21.5 g,所以随着反应进行,溶液中碳酸氢钠的量不断增加,最终会观察到有白色固体析出。
【答案】 (1)蓝 (2)> (3)将燃着的木条放在三颈瓶瓶口,若木条熄灭,则证明CO2已充满三颈瓶 (4)使二氧化碳与碳酸钠溶液充分接触,加快反应速率 Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3 (5)Na2CO3、NaHCO3
有白色固体析出
项目式探究
(2025·谯城区模拟)小组同学开展了科学使用固体管道疏通剂的项目式探究活动。
【项目一】疏通原理
主要成分:粒状氢氧化钠、铝粒
氢氧化钠与铝的反应原理:2NaOH+2Al+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
(1)疏通原理:用玻璃弯管模拟下水管(如图),氢氧化钠、铝与水反应产生的 使下水管道内的压强增大,同时松动阻塞物,促进氢氧化钠溶解堵塞物。
【项目二】正确使用固体疏通剂
实验1:疏通剂的用量与产生氢气体积的关系
(2)a= 。
(3)装置B的作用为 防止液体倒吸 (填“防止液体倒吸”或“防止装置漏气”)。
实验 次数 疏通剂 质量/g 水(20 ℃)/
mL
1 5.05(常规用量)15
2 15.07(大剂量)a
3 25.02(超剂量)15
(4)装置C中浓硫酸的作用为 干燥氢气 。
实验2:水温对液体喷溅的影响
(5)为证明疏通时喷溅事故与加入水的温度有关,实验设计的基本思路是:用玻璃弯管模拟装置,每次加入25.00 g左右的疏通剂, 。
【项目三】疏通剂的配方
疏通剂配方(质量比):粒状氢氧化钠45%、铝粒24.75%、其它30.25%
(6)推测影响疏通效果的因素还有 氢氧化钠与铝的比例 。
【附加题】
【探究活动四】固体疏通剂的迭代
过碳酸钠遇水的反应原理:
2(2Na2CO3·3H2O2)=4Na2CO3+6H2O+3O2↑
(7)从安全角度分析,过碳酸钠替代铝的最主要的优点是 。
过碳酸钠遇水缓慢释放氧气,但与粒状氢氧化钠混合后遇水快速放出氧气,主要原因是 。
(8)小组同学总结了科学使用管道疏通剂的注意事项,正确的是 (填标号)。
A.使用前阅读产品说明书,按照操作说明使用
B.使用时要佩戴护目镜、手套、口罩等保护措施
C.为快速疏通可加大疏通剂的使用量、快速倒入大量沸水
【解析】 (1)根据氢氧化钠与铝反应的化学方程式可知,铝、氢氧化钠与水反应产生的氢气使下水管道内的压强增大,松动阻塞物促进氢氧化钠溶解堵塞物。(2)该实验是探究疏通剂的用量与产生氢气体积的关系,根据控制变量唯一的原则,对比实验中其他条件应相同,疏通剂用量不同,故“2”中水的体积a=15 mL。(3)装置B中的导管均刚伸入瓶口,可防止C装置中的液体因气压变化倒吸入反应装置A中,影响实验进行。(4)装置C中的浓硫酸具有吸水性,且不与氢气反应,可用来干燥氢气。(5)根据控制变量唯一的原则,其它条件相同,水的温度不同外,实验设计的基本思路是:用玻璃弯管模拟装置,每次加入25.00 g左右的疏通剂,分别加入不同温度的水(如20 ℃、40 ℃、60 ℃等),观察并记录喷溅情况。通过控制水的温度变量,可以分析水温对喷溅事故的影响,从而得出喷溅事故与水温的关系。
(6)根据题干中的疏通剂配方(质量比):粒状氢氧化钠45%、铝粒24.75%、其它30.25%,可以推测影响疏通效果的因素还有:氢氧化钠与铝的比例,氢氧化钠的浓度、铝粒的粒径等。(7)铝反应产生氢气,氢气易燃易爆,而过碳酸钠反应产生氧气,故过碳酸钠替代铝的最主要的优点是不会产生易燃易爆的氢气,更安全;过碳酸钠遇水缓慢释放氧气,但与粒状氢氧化钠混合后遇水快速放出氧气,主要原因是氢氧化钠能加快过碳酸钠的分解。(8)A.使用前阅读产品说明书,按照操作说明使用,能确保正确使用疏通剂,避免因操作不当引发危险,故该选项正确;B.因为疏通剂中的氢氧化钠有腐蚀性,使用时要佩戴护目镜、手套、口罩等保护措施,可防止其对人体造成伤害,故该选项正确;C.加大疏通剂使用量可能导致反应过于剧烈,
快速倒入大量沸水会使反应瞬间产生大量热和气体,引发喷溅等危险,故该选项错误。
【答案】 (1)氢气 (2)15 (3)防止液体倒吸
(4)干燥氢气 (5)加入不同温度的等量水,观察是否喷溅及喷溅程度 (6)氢氧化钠与铝的比例(答案不唯一) (7)不会产生易燃易爆的氢气 氢氧化钠能加快过碳酸钠的分解 (8)AB
真题在线
2
(2023·安徽)某兴趣小组进行铁锈蚀的实验探究。
【知识回顾】
铁是一种化学性质较活泼的金属,常温下能与稀盐酸、氧气等物质反应。
(1)铁与稀盐酸反应的化学方程式是 。
(2)铁锈的颜色是 。
【实验探究】
该小组利用如下装置对铁钉锈蚀的条件进行探究,一段时间后,在A和B中没有观察到明显现象,C和D中铁钉有锈蚀。
(3)B中将蒸馏水煮沸的目的是 。
(4)A、B、D对比,说明铁钉锈蚀需要的物质是 ;C中的铁钉比D中的锈蚀更严重,原因是 。
【附加题】
【拓展探究】
(5)为进一步探究铁钉锈蚀过程中气态物质的变化,该小组按示意图E所示装置完成以下实验。恒温下,向锥形瓶中加入少量稀盐酸,同时测量锥形瓶内气体压强随时间的变化,直至反应完全。
①测量过程中要保待恒温,理由是 。
②请在图F中绘制整个反应过程中锥形瓶内气体压强的变化趋势。
【解析】 (1)铁与稀盐酸反应会生成浅绿色的氯化亚铁和氢气,反应的化学方程式为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑。(2)铁锈的颜色一般为红棕色。(3)蒸馏水中可能溶解有少量的氧气,煮沸可以将氧气排出,防止对实验产生干扰。(4)A和D实验均在有氧气的环境下,其中A实验中为干燥环境,D实验为湿润环境,因此探究的条件是是否有水;B和D实验均在湿润的环境下,其中B实验为无氧环境,D实验为有氧环境,因此探究的条件是是否有氧气;C、D实验均在有氧气和湿润的环境下,但是C实验接触到的氧气更多,因此锈蚀的更厉害。(5)①气体的压强受温度影响比较大,温度升高压强增大,温度降低压强减小,保持恒温状态,可以减少温度对压强变化的影响;②反应刚开始时,加入少量的稀盐酸不会影响整体的体积,随着稀盐酸的加入,稀盐酸与铁钉反应生成氢气,此时,容器体积一定,随着氢气的生成,压强不
断增大,待稀盐酸完全反应,压强达到最大值,随着时间的推移,铁钉慢慢开始生锈,最后完全消耗掉空气中的氧气,压强减小。图像如图所示:
。
。
【答案】 (1)Fe+2HClFeCl2+H2↑ (2)红棕色 (3)除去水中溶解的氧气,防止干扰实验 (4)水和氧气 C中可接触的氧气比D中的多 (5)①减少温度变化对气体压强的影响
②
②
(2022·安徽)海洋封存是实现“碳中和”的途径之一,其原理是利用CO2在水等溶剂中的溶解性来吸收CO2。某小组开展如下探究。
【活动一】探究CO2在水和食盐水(模拟海水)中的溶解情况
相同条件下,该小组分别用排水法、排食盐水法收集CO2(如图1),待收集100mLCO2后,移出导管。每隔一段时间观察并记录量筒内CO2体积。重复实验,所测数据平均值如下表。
(1)图1发生装置中反应的化学方程式为 ,反应类型是 。
(2)由上表数据分析:
①能用排水法收集CO2的理由是 。
②相同条件下,等体积水和食盐水吸收CO2更多的是 (填“水”或“食盐水”)。
时间/h 0 0.5 6 12 24 48
排水法时CO2体积/mL 100 98.5 85.5 77 66 59
排食盐水法时CO2体积/mL 100 99 93 90.5 89 88
(3)海洋封存CO2可能带来的危害是 (写出1点即可)。
【活动二】探究植物油隔离对CO2在水中溶解情况的影响
(4)小芳设计并完成以下对照实验:用两个量筒分别收集100mLCO2倒置于水槽中,向其中一个量筒内注入少量植物油,使CO2与水被植物油隔开(CO2与植物油不反应)。测得量筒内CO2体积随时间变化曲线如图2。分析该图可得出的结论是 。
【附加题】
【活动三】深度探究【活动二】中CO2的溶解情况
(5)①小松用图3表示无植物油隔离时,量筒内气体中存在的CO2分子的微观示意图。请参照图3的表示方式,在图4方框中画出有植物油隔离时,量筒内植物油和水中存在的分子的微观示意图(植物油分子用○油表示)。
②为检验有植物油隔离时CO2是否会进入水中,请设计实验方案: 。
【解析】 (1)碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的方程式为2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑;该反应为酸和盐的反应,属于复分解反应。(2)①由表中数据可知,48小时后,排水法量筒内剩余二氧化碳的体积为59 mL,说明二氧化碳的溶解速率较慢,二氧化碳的溶解速率小于二氧化碳的产生速率,因此可以用排水法收集二氧化碳;②由表中数据可知,排水法时二氧化碳的体积减小得更快,排食盐水法时二氧化碳的体积减小得慢,说明相同条件下,等体积水和食盐水吸收CO2更多的是水。(3)二氧化碳溶于水,与水反应会生成碳酸,会导致海水酸化,故海洋封存CO2可能带来的危害是海水酸化。(4)由图可知,有植物油时,二氧化碳的体积减小得更慢,无植物油时,二氧化碳的体积减小得更快,说明有植物油隔离的情况下,可以减少二氧化碳在水中的溶解。(5)①由(4)可知,有油隔离时,
二氧化碳的体积仍旧减少,说明有油存在时,依旧有部分二氧化碳溶于水,因此量筒内水中存在的微粒为水分子和二氧化碳分子和碳酸分子,故答案为;
②CO2进入水中,二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变红,因此检验是否有二氧化碳进入水中的方法是取少量水槽中的水,滴入紫色石蕊溶液,若溶液变红,则证明有植物油隔离时,二氧化碳会进入水中,若无现象,则证明有植物油隔离时,二氧化碳不会进入水中。
【答案】 (1)2HCl+CaCO3CaCl2+H2O+CO2↑ 复分解反应 (2)①二氧化碳的产生速率大于溶解速率 ②水 (3)海水酸化
(4)有植物油隔离的情况下,可以减少二氧化碳在水中的溶解
(5)①
②取少量水槽中的水,滴入紫色石蕊溶液,若溶液变红,则证明有植物油隔离时,二氧化碳会进入水中,若无现象,则证明有植物油隔离时,二氧化碳不会进入水中
(5)①
(2020·安徽)金属防腐是科学研究中的重大课题。某校学习小组以铁的腐蚀为项目进行如下研究。
【认识铁的腐蚀】
(1)下列环境中的铁制品最容易生锈的是 (填字母序号)。
A.未擦干的铁锅
B.涂油漆的栏杆
C.盛水的不锈钢水杯
(2)铁锈的主要成分是Fe2O3·xH2O,其中铁元素的化合价是 。
【探究铁的腐蚀】
(3)该小组用下图甲装置进行实验,起始时量筒内水面处于50mL刻度处,之后水面缓慢上升。几天后水面最终处于约 (填“40”或“10”)mL刻度处,原因是 。
【拓展探究】
(4)小强同学进行如下实验:取铁钉用砂纸打磨,称其质量,按上图乙安装装置,放置3天,再取出铁钉称量。在不同温度下重复上述实验,得到铁钉质量增加情况如下表。
小强同学的实验是探究 因素对铁钉腐蚀快慢的影响,结论是。
温度/℃ 10 20 30 40 50 60 70
铁钉质量 增加/g 0.02 0.04 0.08 0.16 0.18 0.18 0.18
【附加题】
(5)有同学认为小强的实验未能真实反映50℃以后铁钉腐蚀的快慢,理由是50℃以后铁钉质量没有变化。请分析铁钉质量没有变化的原因: ;改进实验方案证明你的分析: 。
【解析】 (1)根据铁生锈的条件,未擦干的铁锅最容易生锈。(2)Fe2O3·xH2O中铁元素的化合价为+3。(3)铁生锈消耗量筒中的氧气,液面上升到40 mL刻度处,液面上升的原因是铁腐蚀消耗量筒内的氧气,量筒里压强小于外界大气压,导致液面上升。(4)根据实验中变量,可知是探究温度对铁钉腐蚀快慢的影响,据分析可知,温度越高,铁钉腐蚀越快。(5)根据50 ℃后,铁钉质量增加不再改变,说明50 ℃以后,试管中的氧气耗尽,铁钉的腐蚀停止;可用容积较大的容器代替装置乙中的试管,分别在50 ℃、60 ℃、70 ℃下重复上述实验。
【答案】 (1)A (2)+3 (3)40 铁腐蚀消耗氧气,且空气中的氧气含量约为 (4)温度 温度越高,铁钉腐蚀越快(其他合理答案均可) (5)50℃以后,试管中的氧气耗尽,铁钉的腐蚀停止(其他合理答案均可) 用容积较大的容器代替装置乙中的试管,分别在50℃、60℃、70℃下重复上述实验(其他合理答案均可)