实验探究
一、探究题
类比法是化学研究物质的重要方法之一,草酸的化学性质与碳酸相似,受热分解后得到三种氧化物,某兴趣小组对草酸的有关性质进行了探究。
【提出猜想】
猜想一:草酸也能使紫色石蕊试液变_______色。
猜想二:草酸由碳、氢、氧三种元素组成,根据质量守恒定律,其受热分解产生的三种氧
化物可能是、CO和__________填化学式。
【阅读资料】Ⅰ无水硫酸铜是一种白色粉末,遇水变成蓝色Ⅱ向氯化钯溶液中通入CO,会产生黑色沉淀。
【实验探究】兴趣小组为验证猜想二,设计将草酸受热后得到的气体,通过如图的A、B、C三个装置,请确定气体通过装置的顺序______________填序号。
【实验结论】若实验装置连接正确,当观察到预期的实验现象时,证明猜想二是正确的。
【实验反思】根据实验结论,从环保角度考虑,实验中还有一个缺陷,处理方法是___________。
草酸受热分解的化学方程式为___________________________________________________。
我校某班同学想探究红砖粉末是否也可作为过氧化氢分解的催化剂。请你一起参与他们的探究过程,并填写下列空白:
提出问题___________________________________________________________________。
猜???
想红砖粉末能做过氧化氢分解的催化剂。
实验验证
实验步骤
实验现象
实验结论
实验一
__________________________
___________________________
木条不复燃
常温下过氧化氢不易分解
实验二
在装有过氧化氢的试管中加入红砖粉末,然后将带火星的木条伸入试管中
木条复燃
_____________________
_____________________
结论红砖粉末能加快过氧化氢的分解速率,故红砖粉末能做过氧化氢的催化剂。
讨论与反思有同学认为:仅凭上述两个实验还不能证明红砖粉末能做过氧化氢的催化剂,还需要增加一个探究实验:
实验三:?
实验目的探究
__________________________________________________。
????
实验步骤准确称量红砖粉末的质量;?
完成实验二;?
待反应结束,将实验二试管中的物质进行过滤、洗涤、干燥、__________;?
对比反应前后红砖粉末的质量。
????
分???
析如果红砖粉末反应前后质量不变,则说明红砖粉末可以作为过氧化氢的催化剂。
但也有同学认为:要证明猜想,上述三个实验还是不够,还需要再补充一个探究实验:你认为还需要探究:_________________________________________________________。
红砖粉末含有的氧化铁起催化作用,请写出其催化过氧化氢分解的化学方程式___________________。
某化学兴趣小组为探究金属铝和铜的活动性强弱,开展了以下活动。
对比实验
编号
操作
现象
甲
将表面未打磨的铝丝浸入溶液中
无明显现象
乙
将表面打磨后的铝丝浸入溶液中
____________
丙
将表面未打磨的铝丝浸入溶液中
铝丝表面析出红色固体
比较实验乙和实验甲可得知:打磨能破坏氧化铝薄膜。由此你得到的启示是________________。?
实验乙中反应的化学方程式为_______________________________________,据此可知金属活动性Al比Cu__________填“强”或“弱”。?
小明同学对实验丙的现象进行分析,认为水对氧化铝薄膜有破坏作用。但此观点马上被其他同学否定,否定的依据是____________________________________。?
猜测与探究
小组同学针对实验丙的现象,经讨论后猜测:破坏了氧化铝薄膜。
为检验此猜测是否正确,他们首先向两支试管中加入相同的溶液,并均浸入表面未打磨的铝丝,然后进行了新的探究:
操作
现象
结论
推论
向一支试管中再加入NaCl固体
铝丝表面析出红色固体
氧化铝薄膜被破坏
或______能破坏氧化铝薄膜?
向另一支试管中再加入_________
_____________
氧化铝薄膜未被破坏
和都不能破坏氧化铝薄膜
某化学兴趣小组对一包干燥的红色粉末组成进行探究。请你参与并回答问题:
查阅资料、都为红色固体,且铁能与稀硫酸反应生成氢气,铜不与稀硫酸反应
教师提醒它由Cu、两种固体中的一种或两种组成
提出猜想红色粉末可能的组成:
猜想___________
;????
猜想?
只有;?????
猜想是Cu、的混合物
实验探究同学们为确定红色粉末的组成,称取该粉末装入硬质玻璃管中,如图在通风橱中进行实验。开始时缓缓通入CO气体,过一段时间后再加热使其充分反应。待反应完全后,停止加热,继续通CO气体直至玻璃管冷却。
写出在装置A中先通CO气体的目的是__________________________,假设猜想正确则A装置中发生反应的化学方程式为__________________________。
小林同学认为为了防止溶液倒吸,本实验停止加热前应先断开A和B的连接,小丽认为不需要,理由是_________________________________。
实验后小组内有同学指出上图装置存在一个缺陷是______________________。
请针对图中存在的缺陷,提出合理的改进方法___________。
若想证明猜想成立,请你设计合理的实验方案______________________________要求写出实验步骤和现象。
学校实验室的废液缸中收集了学生在实验室制取后残留的废液。小红同学想探究废液中溶质的成分,请你一同参与探究并回答下列问题:
提出问题废液中的溶质是什么物质
做出猜想小红认为废液中的溶质只有你认为还可能含有的溶质是________填化学式。
查阅资料溶液呈中性。
实验与结论
小红取少量溶液和废液分别加入到两支试管中,并向其中分别滴入无色酚酞试液作对比实验,结果两试管中溶液均无色,于是小红认为自己的猜想是正确的。
你认为小红的实验________填“能”或“不能”证明他的猜想,理由是________。
如果要证明你的猜想是正确的,你选择的试剂是________,实验中可以看到的现象是________。
拓展与应用
若实验证明你的猜想是正确的,想要处理废液只得到溶液,应向废液中加入过量的________,反应完成后过滤。
通过以上探究,你认为实验室的废液未经处理直接倒入下水道,可能造成的危害是:________写一条。
化学兴趣小组的同学们在老师的带领下走进实验室,开展实验活动。
实验室依次编号为1、2、3、4的药品柜中,分别存放常见的酸、碱、盐和酸碱指示剂。小刚欲使用熟石灰,他需从______号柜中取出。
小刚发现盛放与NaCl两种溶液的试剂瓶标签脱落,为鉴别两种溶液,分别取样于试管中,加入无色酚酞溶液,若为,则观察到溶液变为______色。
小文从柜中取出标有“溶液”的试剂瓶,取少量样品加入试管中,向其中滴入稀盐酸,发现产生气泡,判断该NaOH溶液中有,用化学方程式表示NaOH溶液变质的原因:______。
小文同学对变质的NaOH溶液进行如下一系列实验,实现药品再利用。
I.测定NaOH溶液中的质量分数
【实验操作】取?的NaOH溶液样品进行如图所示的实验。
【数据处理】
所取用盐酸溶质质量分数的质量理论上不少于______g。
如图中,反应前后天平示数相差,计算NaOH溶液中的质量分数写出计算过程。
Ⅱ变质的NaOH溶液再利用
小文将剩余NaOH溶液倒入烧杯中,加入经计算所需的熟石灰粉末,充分搅拌、静置,过滤,得到NaOH溶液和滤渣。充分搅拌的主要目的是______。
实验结束后,同学们将实验产生的废液和废渣倒入指定的烧杯中,得到无色溶液和白色沉淀,溶液中除一定存在的溶质外,可能存在的溶质是______。
同学们再次实验,确认成分后,对废液回收利用,绿色排放。
某兴趣小组为探究
气体与金属
Mg的反应,设计了一套制取纯净、
??????干燥的气体,并用过量
与热的金属
Mg充分反应的实验。请回答相关问题。
【查阅资料】溶液不与反应,能吸收HCl气体
浓硫酸具有吸水性,常用作干燥剂
,????????
Ⅰ利用下列装置和相关药品进行实验
图中仪器的名称是??????????,装置
A中发生的反应方程式??????????。
实验时应
??????????填字母序号。
A.先点燃D处酒精灯,一段时间后再打开A装置中的弹簧夹,从长颈漏斗处加入稀盐酸
B.先打开A装置中的弹簧夹,从长颈漏斗处加入稀盐酸,一段时间后再点燃D处酒精灯
Ⅱ探究
Mg与
反应的产物。
可观察到D处的实验现象有黑白两种固体产生。查阅资料黑色固体为碳单质,白色固体是镁的化合物。为探究白色固体的成分,进行了假设与猜想。
猜想
1:白色固体是MgO;
猜想
2:白色固体是;
猜想
3:白色固体是??????????。
验证与结论:取D中固体适量于试管,加入足量的??????????,观察到:有黑色固体不溶物,白色固体消失,??????????的现象,则猜想
1成立,猜想
2和
3不成立。
拓展:写出镁与二氧化碳反应的化学方程式??????????,属于??????????反应。填基本反应类型
通过近一年的化学学习,你已经掌握了实验室制取气体的有关方法,请根据下图回答问题:
以上装置中有一处明显的错误,请加以改正______;利用改正后的装置完成后面的实验;
若选用装置B、D、G制取并收集干燥的二氧化碳气体,正确的组装顺序为______,则在装置G中加入的液体试剂是______填名称;
实验室用高锰酸钾制取氧气,应选用的发生装置是______,反应的化学方程式为______;若用装置G收集氧气,气体从______选填“a“或“b”端通入;
装置B、C都能用来制取氢气,相对于装置B,装置C的突出优点是______.
某化学兴趣小组的甲、乙两位同学对探究燃烧需要的条件非常感兴趣,为此进行了有关的实验探究。
【查阅资料】白磷和红磷燃烧都能生成白色的五氧化二磷,五氧化二磷有毒,会对呼吸道造成一定的伤害。
五氧化二磷易溶于水,与热水反应生成磷酸,与冷水反应生成偏磷酸。
白磷的着火点为,常温下在空气中也能与氧气反应;红磷的着火点为。
【实验探究一】图1是甲同学探究燃烧条件的实验,请你根据图中的实验现象回答有关问题:
铜片上的红磷不燃烧,是因为______。
烧杯中水的作用是______;______。
【实验探究二】乙同学经过实验和思考,发现甲同学设计的实验存在问题,同时设计了新的实验如图2。
设计A、C的目的是______。
能验证可燃物燃烧需要的现象是______。
【实验反思】甲同学设计的实验存在的问题是______写一条即可。
实验室常用二氧化锰与浓盐酸制备氯气,反应原理为:浓,据图回答问题:
查阅资料
?
I:氯气是黄绿色有毒的气体,难溶于饱和食盐水。
?Ⅱ:氯气能与氢氧化钠溶液反应,生成氯化钠、次氯酸钠和水。
图1中A处为制备氯气的发生装置应该选图2中的装置_____填字母序号;
装置B的作用为_________________________;
根据装置D判断,氯气的密度比空气_________填“大”或“小”;
装置E的作用为_______________,发生反应的化学方程式为_______________。
在放入药品前必须检查装置的气密性,下列装置不添加其他仪器,无法检查气密性的是_________填字母序号。
氯化钾固体样品中混有少量碳酸钾和硫酸钾两种杂质,为了获得纯净的氯化钾,将样品溶解,按如图所示步骤进行提纯。已知混合溶液为氯化钾样品溶液,试剂Ⅱ为碳酸钾溶液,B、C为固体难溶物。每步骤加的试剂要稍过量,尽量不引进其他离子,免得过后还要除掉它。
固体难溶物B含有碳酸钡和______;
简述检验步骤中除去杂质是否完全的方法______;
试剂Ⅲ的名称是______;
由E获得氯化钾晶体的分离操作名称是______,要使用到的容器为______;
步骤中发生的化学反应方程式为______。
实验课上,老师知道某兴趣小组进行粗盐提纯的实验,邀请你帮助他们完成下面的实验报告。
【实验名称】粗盐的提纯
【查阅资料】
粗盐中含有泥沙及少量可溶性、、等杂质。
是一种易溶于水的强碱。
【主要玻璃仪器】量筒、烧杯、漏斗、玻璃棒、胶头滴管、酒精灯
【主要试剂】粗盐样品、稀盐酸、溶液,NaOH溶液,溶液,蒸馏水
【实验过程】
步骤及目的
过程及说明
步骤一、去除粗盐中的泥沙
称取粗盐样品,用蒸馏水充分溶解
过滤去除泥沙的溶液I
以上两步操作中均需要使用到玻璃棒,玻璃棒的作用分别是:溶解时:
??????????????????????
;过滤时:_______。
步骤二、去除可溶性杂质
将溶液I按如图流程图进行处理:
加入“过量NaOH溶液时”,发生反应的化学方程式是??????????????????????
。
过滤后,所得的滤渣成分有_______种。
判断“稀盐酸适量”的方法是??????????????????????????????
。
步骤三、获得产品
将溶液Ⅱ注入_________填仪器名称中,蒸发结晶,观察到_______________________,停止加热,利用余热蒸干。装置完全冷却后,获得干燥的产品。
步骤四、数据处理
该粗盐样品中氯化钠的质量分数是
【结果与反思】
实验操作、试剂和装置均不存在问题,老师却指出该样品中氯化钠的质量分数不是,原因是____________________________________________________________________。
小明提出,如果步骤二中只调换“过量的NaOH溶液”与“过量的溶液”的加入顺序,对除杂结果也不会产生影响,你_______填“同意”或“不同意”小明的观点。
某化学兴趣小组的学生,发现金属R不在初中学到的金属活动性顺序表中,该小组为了了解R与常见金属铝、铜的金属活动性顺序,进行如下探究活动:
【做出猜想】他们考虑到铝的活动性比铜强,对三种金属的活动性顺序作出如下猜想:
猜想一:;猜想二:;猜想三:_______。
【查阅资料】R是一种银白色的金属,通常显价,其化合物的溶液均呈蓝色。
【实验探究】为了探究哪一种猜想成立,甲、乙、丙三位同学分别针对猜想一、猜想二、猜想三设计实验方案并展开实验探究。
猜想
主要操作
主要现象
实验结论
猜想一
打磨R丝,并将其插入到硫酸铜溶液中
______________
猜想一不成立,R与硫酸铜反应的化学方程式可表示为
______________
猜想二
打磨粗细相同的R丝,铝丝、铜丝,分别将他们插入到相同体积和溶液质量分数的稀硫酸中
丝表面产生气泡缓慢,溶液有无色逐渐变成蓝色
铝丝表面产生气泡较快
铜丝表面没有气泡产生
猜想二成立
猜想三
将未经打磨的铝丝插入到R的化合物溶液中
______________
猜想三成立
【交流反思】究竟哪种猜想成立?
三位同学经讨论交流,一致认为丙同学的操作及结论有误,理由是____________________________
【拓展探究】实验结束后,老师告诉同学们,金属铝也能与氢氧化钠和水反应生成氢气和偏铝酸钠?,反应的化学方程式为________。
某实验探究小组用氢氧化钠溶液和稀硫酸进行中和反应,实验探究如图一。
写出该化学反应方程式_________________________________________________________________。
兴趣小组的小瑞同学用温度传感器测得烧杯内温度变化图像如图二实验过程中保温良好,热量散失忽略不计,该图说明该中和反应___________吸热或者放热,该实验中所加入稀硫酸溶液质量为A点时,烧杯内剩余溶液的溶质成分是_________。
为了验证剩余溶液成分结论的合理性,该同学设计如下实验:
操作
现象
结论
从烧杯内取少量溶液,向溶液中滴加紫色石蕊试液
____________________________
结论合理
从烧杯内取少量溶液,向溶液中加入黑色粉末___________
黑色粉末消失,溶液变成蓝色
实验小组其他同学也绘制了实验过程中温度变化图像如图三实验过程中保温良好,热量散失忽略不计,实验中各同学所得温度变化图像不同的原因可能是:___________。
某化学兴趣小组在学习酸碱中和反应实验时,进行了如下探究。
I.探究酸和碱能否发生反应
甲同学向盛有少量KOH溶液的试管中滴几滴无色酚酞试液,振荡,继续加入稀硫酸,观察到溶液由______色变成无色。甲同学得出结论:酸和碱能发生反应。
请写出稀硫酸和氢氧化钾溶液反应的化学方程式______。
Ⅱ探究酸和碱反应后溶液中溶质的成分
乙同学对探究I中甲同学实验后的无色溶液展开探究
【提出问题】试管中无色溶液的溶质除了酚酞还有什么?
【提出猜想】;和______
【设计实验】
方案
实验操作
实验现象及方程式
实验结论
方案1
向试管中加入少量碳酸钠,然后加入过量甲同学实验后的无色溶液
可观察到溶液中有
______
产生。化学反应方程式为
______
。
猜想成立
方案2
用玻璃棒蘸取少量反应后的溶液滴在pH试纸上
______
方案3
用玻璃棒蘸取少量甲同学实验后的无色溶液,然后慢慢加NaOH溶液,并不断振荡试管
无明显现象,过一会发现
______
.
【发散思维】为了验证猜想成立,你认为还可以选择的物质是______填选项。
A.?锌粒
盐酸
某兴趣小组为验证质量守恒定律,做了镁条在空气中燃烧的实验图。
请写出镁条与氧气反应的化学方程式_____________________________,小明认为根据质量守恒定律,燃烧产物的质量应大于反应物镁条的质量。待镁条完全燃烧后,称量发现石棉网上的燃烧产物质量比反应前镁条质量还小,以下解释合理的是_______。
氧气不足???????????????????
部分燃烧产物散逸到空气中
C.
镁条未反应完???????????????
部分镁条与除氧气外的另外物质反应生成其他固体
小红按下图2装置改进实验,验证了质量守恒定律,却发现产物中还有一些黄色固体。
【提出问题】黄色固体是什么呢
【查阅资料】氧化镁为白色固体;镁条能在氮气中燃烧生成黄色的氮化镁固体;氮化镁可与水反应生成氨气,氨气能使酚酞溶液变红。
【做出猜想】黄色固体为
【实验探究】
实验操作
实验现象及结论
如图,取燃烧产物于烧杯B中,加入适量水,然后用大烧杯罩住小烧杯A和B。
现象:_________________________?。
结论:燃烧产物中含
实验操作
实验现象及结论
如图,取燃烧产物于烧杯B中,加入适量水,然后用大烧杯罩住小烧杯A和B。
现象:_________________________?。
结论:燃烧产物中含
【反思与交流】空气中的含量远大于的含量,而镁条在空气中燃烧生成的MgO却远多于,请给出合理的解释:_____________________________________________。
仔细阅读下面的探究实验信息,回答相关问题。
Ⅰ【实验目的】探究溶解过程中,溶液温度的变化情况。
Ⅱ【查阅资料】
物质溶解于水的过程包括吸收热量的扩散过程和放出热量的水合过程。
实验条件下,水的凝固点为、沸点为。
Ⅲ【提出猜想】物质溶解过程中,溶液的温度可能升高或降低或不变。
Ⅳ【实验探究】某探究小组的同学设计了如图所示的两种方案。在图2所示方案中,每次加入物质b之前均使用温度计控制热水温度,使之保持在。
Ⅴ【实验结论】
图1所示实验中,若加入物质a后,发现玻璃片与烧杯底部之间的水结冰,说明溶液的温度______填“升高”或“降低”或“不变”,下同。
图2所示实验中,若加入物质b后,热水会突然沸腾,说明溶液的温度______。
Ⅵ【拓展实验】按照图3所示进行实验。若物质c为NaOH,则U型管内的左边液面将______填“高于”或“低于”或“等于”右边液面;若U型管内的液面位置变化与之相反,则物质c为______填序号。
???????浓
Ⅶ【反思交流】
该小组的同学进一步就物质溶解过程中溶液温度变化的原因展开了讨论,分析得出:若______填“”或“”或“”,下同,则溶液温度升高;若与的相对大小与之相反,则溶液温度降低;若______,则溶液温度不变。
在图2所示方案中,小张同学对实验现象很感兴趣,他继续向热水中加入相同质量的物质b,又看到沸腾现象,至烧杯中出现固体物质后,再继续加入相同质量的物质b,就看不到沸腾现象。请解释不再产生沸腾现象的原因______。
答案和解析
1.【答案】【提出猜想】红;;
【实验探究】B、A、C;
【实验反思】在C装置后加一盏点燃的酒精灯或套一个气球;
【解析】解:【提出猜想】
猜想一:草酸显酸性,也能使紫色石蕊试液变红色。
猜想二:根据质量守恒定律,其受热分解产生的三种氧化物应该含有C、H、O三种元素,可能是、CO和。
【实验探究】
气体通过装置的顺序是B、A、C,即先通过B装置检验是否生成水,再通过A装置检验是否生成二氧化碳,最后通过C装置检验是否生成一氧化碳。
【实验反思】
根据实验结论,从环保角度考虑,实验中还有一个缺陷,即没有处理尾气,处理方法是在C装置后加一盏点燃的酒精灯把一氧化碳转化成二氧化碳,或加一个气球把一氧化碳收集起来。
草酸受热分解生成一氧化碳、二氧化碳和水,反应的化学方程式为:。
本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
2.【答案】红砖粉末能不能做过氧化氢分解的催化剂呢?
将带火星的木条伸入装有过氧化氢溶液的试管中;红砖粉末加速了过氧化氢的分解
红砖粉末反应前后质量有没有变化
称量红砖粉末的质量
红砖粉末反应前后化学性质有没有变化
【解析】略
3.【答案】铝丝表面析出红色固体
铝制品不能用钢丝球擦洗合理即可
;强
实验甲中也有水
猜测与探究
固体;铝丝表面无明显现象
【解析】
【分析】
根据铝与氧气反应生成氧化铝、铝与铜盐溶液的反应现象以及实验过程中要注意控制变量进行分析解答即可。
【解答】
【对比实验】由于铝的活动性强于铜,所以将表面打磨后的铝丝浸入溶液中,观察到铝丝表面析出红色固体;
比较实验乙和实验甲可得知:打磨能破坏氧化铝薄膜,所以铝制品不能用钢丝球擦洗;
实验乙中是铝和硫酸铜溶液反应生成硫酸铝和铜,反应的化学方程式为,据此可知金属活动性Al比Cu强;
对氧化铝薄膜没有破坏作用。因为甲组实验中硫酸铜溶液也含有水,放入未打磨的铝片无明显现象;
【猜测与探究】氯化钠中含有钠离子和氯离子,故可能是氯离子即破坏了氧化铝薄膜;
根据结论可知,钠离子和硫酸根离子都不能破坏氧化铝薄膜,所以向另一支试管中再加入加入硫酸钠固体,而氧化铝薄膜未被破坏,故观察到铝丝表面无明显现象。
4.【答案】猜想只有Cu
排除装置内的空气,防止实验时CO不纯发生爆炸;
持续通入一氧化碳
缺少尾气处理装置
用酒精灯点燃尾气或用气球收集,集中处理,合理即可
取实验剩余固体于试管中,加足量稀硫酸,观察到有气泡冒出,充分反应后,试管内有红色固体残留
【解析】
【分析】
本题考查探究物质的组成,根据红色粉末可能是铜,氧化铁或两者的混合物,一氧化碳还原氧化铁的实验解答。
【解答】
提出猜想根据红色粉末可能是铜,氧化铁或两者的混合物,可做出猜想1是只有铜;
在装置A中先通CO气体的目的是排除装置内的空气,防止实验时CO不纯发生爆炸;假设猜想正确则A装置中发生反应是一氧化碳在高温条件下还原氧化铁生成铁和二氧化碳,化学方程式为;
小林同学认为为了防止溶液倒吸,本实验停止加热前应先断开A和B的连接,小丽认为不需要,理由是持续通入一氧化碳就可以防止溶液倒吸;
实验后小组内有同学指出上图装置存在一个缺陷是缺少尾气处理装置,因为一氧化碳有毒,直接排放到空气中会污染空气;
请针对图中存在的缺陷,可以用酒精灯点燃尾气或用气球收集,集中处理,合理即可;
若想证明猜想成立,可以取实验剩余固体于试管中,加足量稀硫酸,观察到有气泡冒出,充分反应后,试管内有红色固体残留,就可以证明红色粉末是Cu、的混合物。
5.【答案】【做出猜想】HCl
【实验与结论】不能;盐酸呈酸性,加入酚酞后也是无色
紫色石蕊试液;溶液呈紫色,废液显红色
【拓展与应用】碳酸钙
腐蚀下水管道
【解析】
【分析】
【做出猜想】液体药品未完全反应时,废液中则会含有液体药品中的溶质;
【实验与结论】酚酞试液遇酸性溶液或中性溶液均不变色,所以,不能使用酚酞试液检验废液是否呈酸性或中性;而紫色石蕊遇酸性、碱性或中性溶液会呈现不同的颜色,在检验溶液酸碱性时,可选择紫色石蕊进行实验;
【拓展与应用】根据盐酸的性质及废液处理要求,可使用碳酸钙与废液中的盐酸继续反应以达到除去废液中盐酸而得到氯化钙溶液的目的;含有盐酸的废液如果直接倒入下水道会与铁质管道反应反应而损坏管道甚至造成水质污染。
实验室使用石灰石或大理石反应制取二氧化碳,其中盐酸的性质有:可以使酸碱指示剂石蕊变红,可与活泼金属置换出氢气,可与金属氧化物发生复分解反应,可与碱发生中和反应,可与碳酸盐反应放出二氧化碳。
【解答】
【做出猜想】实验室使用大理石或石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳,反应后的溶液除含有生成的氯化钙外,还可能含有过量的盐酸,因此,猜想废液中的溶质可能含有HCl;
实验与结论酚酞试液只能遇碱性溶液变成红色,因此,使用酚酞试液不能检验废液中是否含有呈酸性的盐酸或呈中性的氯化钙溶液;
紫色的石蕊试液遇酸变成红色,遇碱变成蓝色,而在中性溶液中仍呈紫色,因此,使用紫色石蕊试液可以检验废液中是否含有呈酸性的盐酸;根据盐酸的性质,也可以选择活泼金属单质或碳酸盐检验废液中是否含有盐酸;
【拓展与应用】废液中过量的盐酸可通过继续加入碳酸钙的方法而除去,把剩余的碳酸钙过滤除去即可使废液中只含有溶质氯化钙;
由于废液中的盐酸可与金属铁等反应,因此若把废液直接倒入下水道,则会造成下水道的铁制管道被腐蚀,同时造成水质被污染。
6.【答案】2
?
红
?
?
50
?
使碳酸钠与熟石灰粉末充分反应,把碳酸钠完全除去
?
氯化钙
【解析】解:熟石灰是氢氧化钙的俗称,属于碱,他需从2号柜中取出。
与NaCl两种溶液分别显碱性、中性,分别取样于试管中,加入无色酚酞溶液,若为,则观察到溶液变为红色。
氢氧化钠溶液变质是因为与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为:。
I.设需要盐酸的质量为x
???
40
?
???????
反应前后天平示数相差,说明生成了二氧化碳气体。
设参加反应的碳酸钠的质量为y
106??????????????????????????????????????
44
y????????????????????????????????????
????
??????
NaOH溶液中的质量分数为。
Ⅱ充分搅拌,能增大接触面积,充分搅拌的主要目的是使碳酸钠与熟石灰粉末充分反应,把碳酸钠完全除去。
将实验产生的废液和废渣倒入指定的烧杯中,产生白色沉淀,沉淀应为碳酸钙;得到无色溶液,说明溶液显中性,可能会发生稀盐酸与氢氧化钙反应生成氯化钙和水,碳酸钠能与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钙,溶液中还可能含有氯化钙。
故答案为:
;
红;
;
I.;溶液中的质量分数为;
Ⅱ使碳酸钠与熟石灰粉末充分反应,把碳酸钠完全除去;
氯化钙。
根据熟石灰是氢氧化钙的俗称,属于碱,进行分析解答。
根据与NaCl两种溶液分别显碱性、中性,进行分析解答。
根据氢氧化钠溶液变质是因为与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,进行分析解答。
I.根据氢氧化钠溶液的质量、溶质的质量分数,由反应的化学方程式列式计算出所需盐酸的质量即可。
反应前后天平示数相差,说明生成了二氧化碳气体,进行分析解答。
Ⅱ根据充分搅拌,能增大接触面积,进行分析解答。
同学们将实验产生的废液和废渣倒入指定的烧杯中,得到无色溶液和白色沉淀,
本题难度较大,熟练掌握酸碱盐的化学性质、利用化学方程式的简单计算等是正确解答本题的关键。
7.【答案】锥形瓶;
和
稀盐酸;无气泡产生
;置换
【解析】
【分析】
本题有一定难度,明确实验目的,熟练掌握盐的化学性质、二氧化碳的实验室制法等是正确解答本题的关键。
【解答】
仪器的名称是锥形瓶;装置A发生的反应是碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙,水和二氧化碳,反应的化学方程式为;故填:锥形瓶;;
实验要排尽装置内的空气,以防止镁与氧气反应,故实验时应先打开A装置中的弹簧夹,从长颈漏斗处加入稀盐酸,再点燃D处酒精灯;故选:B;
也可能是两者的混合物,则猜想3白色固体是MgO、;故填:MgO和;
碳酸镁能与稀盐酸反应生成氯化镁、水和二氧化碳,氧化镁能与稀盐酸反应生成氯化镁和水,取D中固体适量于试管,加入足量的稀盐酸,白色固体消失,不产生气泡,则猜想1成立,猜想2和猜想3不成立;稀盐酸;无气泡产生;
镁与二氧化碳在加热条件下生成氧化镁和碳,反应的化学方程式为;该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应,属于置换反应;故填:;置换。
8.【答案】装置B中的长颈漏斗下端应该浸入液面以下
?
BGD
?
浓硫酸
?
A
?
?
b
?
随时控制反应的发生和停止
【解析】解:装置制取气体时,长颈漏斗下端应该伸入液面以下液封,防止气体从长颈漏斗逸出;
制取的二氧化碳需要经过干燥再收集,浓硫酸有吸水性,所以选用装置B、D、G制取并收集干燥的二氧化碳气体,正确的组装顺序为:BGD,则在装置G中加入的液体试剂是浓硫酸;
实验室制取氧气的反应物是固体,反应条件是加热,所以应选用的发生装置是A,高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为:,氧气密度比空气大,所以用装置G收集氧气,气体从b端通入;
装置可以通过装置内压强的改变实现固体和液体的分离,所以装置B、C都能用来制取氢气,相对于装置B,装置C的突出优点是:随时控制反应的发生和停止.
故答案为:装置B中的长颈漏斗下端应该浸入液面以下;
,浓硫酸;
,,b;
随时控制反应的发生和停止.
根据B装置制取气体时,长颈漏斗下端应该伸入液面以下液封,防止气体从长颈漏斗逸出进行分析;
根据制取的二氧化碳需要经过干燥再收集,浓硫酸有吸水性进行分析;
根据实验室制取氧气的反应物是固体,反应条件是加热,高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,氧气密度比空气大进行分析;
根据C装置可以通过装置内压强的改变实现固体和液体的分离进行分析.
本题主要考查常见气体的发生装置与收集装置的探究,发生装置依据反应物的状态和反应条件选择,收集装置依据气体的密度和溶解性选择.
9.【答案】温度没有达到红磷的着火点?
使热水中的白磷隔绝了氧气?
给铜片上的白磷燃烧提供了热量?
探究可燃物燃烧温度需要达到着火点?
B中白磷不燃烧,C中白磷燃烧?
污染环境或危害身体健康等
【解析】解:【实验探究一】
铜片上的红磷不燃烧,是因为温度没有达到红磷的着火点。
故填:温度没有达到红磷的着火点。
烧杯中水的作用是使热水中的白磷隔绝了氧气;给铜片上的白磷燃烧提供了热量。
故填:使热水中的白磷隔绝了氧气;给铜片上的白磷燃烧提供了热量。
【实验探究二】
设计A、C的目的是探究可燃物燃烧温度需要达到着火点。
故填:探究可燃物燃烧温度需要达到着火点。
能验证可燃物燃烧需要的现象是B中白磷不燃烧,C中白磷燃烧。
故填:B中白磷不燃烧,C中白磷燃烧。
【实验反思】
甲同学设计的实验存在的问题是污染环境或危害身体健康等。
故填:污染环境或危害身体健康等。
可燃物燃烧的条件是:与氧气接触,温度达到可燃物的着火点,二者必须同时具备,缺一不可.
灭火的方法有:移走可燃物,隔绝氧气,降低温度到可燃物的着火点以下。
10.【答案】;
吸收氯化氢气体;
大;
吸收氯气,防止污染环境;?;
。
【解析】
【分析】
本题考查气体的制备,难度不大,根据反应物的状态和反应条件选择发生装置,根据气体的溶解性和密度大小选择收集装置,根据各试剂瓶中物质的性质和作用分析,根据反应物和生成物书写化学方程式,根据装置气密性的检查方法和原理分析。
【解答】
实验室常用二氧化锰与浓盐酸在加热条件下制取氯气,属于固体和液体的加热反应,应选择a为发生装置,故填:a;
浓盐酸易挥发出氯化氢气体,用饱和食盐水可以吸收氯化氢气体,故填:吸收氯化氢气体;
装置属于向上排空气法,用该装置收集氯气,说明氯气的密度比空气大,故填:大;
装置中的氢氧化钠溶液能与氯气反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,可以吸收多余的氯气,防止污染空气,故填:吸收氯气,防止污染环境;?;
检查装置气密性要先使装置形成一个密封空间,A装置中关闭弹簧夹,从长颈漏斗中加水至漏斗颈中形成一段液柱,一段时间后液柱不变,说明装置气密性良好;B装置检查气密性,先将导管放入烧杯内的水中,用手握试管外壁,导管口有气泡冒出,说明装置气密性良好;C装置中,因为有橡皮管,形成一个连通装置,不添加其他仪器,无法检验装置气密性;D装置可通过向里推注射器活塞,松开手后活塞恢复原位,说明装置气密性良好。故选:C。
11.【答案】硫酸钡?
取少量上层清液于试管中,向其中加入适量氯化钡溶液,若无沉淀产生,则杂质除尽?
稀盐酸?
蒸发结晶?
蒸发皿?
【解析】解:氯化钾固体样品中混有少量碳酸钾和硫酸钾两种杂质,硫酸根离子用钡离子沉淀,加入过量的氯化钡溶液可以将硫酸根、碳酸根离子沉淀;再加入过量的碳酸钾溶液,这样碳酸钾会除去反应剩余的氯化钡;完全反应后,再进行过滤,最后再加入盐酸除去反应剩余的碳酸根离子。
固体难溶物B含有碳酸钡和硫酸钡。
检验步骤中除去杂质是否完全,即检验是否存在碳酸钾和硫酸钾,可取少量上层清液于试管中,向其中加入适量氯化钡溶液,若无沉淀产生,则杂质除尽。
试剂Ⅲ是为了除去过量的碳酸钾,碳酸钾能与稀盐酸反应生成氯化钾、水和二氧化碳,试剂Ⅲ是稀盐酸。
是氯化钾溶液,由E获得氯化钾晶体的分离操作名称是蒸发结晶;要使用到的容器为蒸发皿。
步骤中发生的反应为碳酸钾与稀盐酸反应生成氯化钾、水和二氧化碳,反应的化学方程式为。
故答案为:
硫酸钡;
取少量上层清液于试管中,向其中加入适量氯化钡溶液,若无沉淀产生,则杂质除尽;
稀盐酸
蒸发结晶;蒸发皿
。
根据原物质和杂质的性质选择适当的除杂剂和分离方法,所谓除杂提纯,是指除去杂质,同时被提纯物质不得改变。除杂质至少要满足两个条件:一般加入的试剂只能与杂质反应,不能与原物质反应;反应后不能引入新的杂质。
物质的分离与除杂是中考的重点,也是难点,解决除杂问题时,抓住除杂质的必需条件加入的试剂一般只与杂质反应,反应后不能引入新的杂质是正确解题的关键。
12.【答案】【实验过程】
一、加快溶解速率;引流
二、?
?
?
盐酸逐滴加入至刚好不再产生气泡
三、蒸发皿;出现较多晶体
【结果与反思】
提纯过程中反应生成了氯化钠。
同意
【解析】
【分析】
【实验过程】
一、根据溶解、过滤的操作注意事项分析;
二、根据加入氢氧化钠、氯化钡的作用及除杂原则不能引入新物质分析;
根据氢氧化钠能除去氯化镁、氯化钡能除去硫酸钠、碳酸钠能除去氯化钙和氯化钡分析解答;
根据稀盐酸先与氢氧化钠反应,后与碳酸钠反应及反应现象分析解答;
三、根据蒸发操作所需的仪器、注意事项分析解答;
【结果与反思】
根据除杂过程中生成了氯化钠分析;
只要碳酸钠溶液加在氯化钡溶液后面就不会引入新杂质分析。
【解答】
【实验过程】
步骤一:溶解食盐时,用玻璃棒进行搅拌,作用是加快食盐的溶解速度;过滤时,混合液不能直接倒入漏斗中,需要用玻璃棒引流;
步骤二:加入过量的氢氧化钠能除去溶液中的氯化镁,因为氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,反应的化学方程式为:;
加入过量氢氧化钠生成氢氧化镁沉淀,加入过量氯化钡生成硫酸钡沉淀,加入过量碳酸钠溶液生成碳酸钙沉淀和碳酸钡沉淀,所以,过滤后所得滤渣成分有氢氧化镁、硫酸钡、碳酸钡、碳酸钙四种;
所得的滤液中除氯化钠外,还含有氢氧化钠和碳酸钠,向该滤液中加入稀盐酸,稀盐酸先与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,该反应无现象,当氢氧化钠完全反应后,盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水,产生气泡,加入的稀盐酸需要把氢氧化钠和碳酸钠完全除去,由于该反应过程中“中和反应优先”,因此,判断“稀盐酸适量”的方法是滴加稀盐酸至刚好不再产生气泡时,说明溶液中碳酸钠已完全反应。步骤三:蒸发滤液需要在蒸发皿中进行,当蒸发皿中出现较多量固体时停止加热,利用蒸发皿的余热蒸干水分;
【结果与反思】
滤液蒸干后得到氯化钠晶体,该氯化钠包括粗盐中含有的氯化钠和除杂过程中反应生成的氯化钠,因此,粗盐样品中所含氯化钠质量小于,粗盐样品中氯化钠的质量分数小于。
如果步骤二中只调换“过量的NaOH溶液”与“过量的溶液”的加入顺序,对除杂结果不会产生影响,因为能除去过量氯化钡的是后面加入的碳酸钠,只要碳酸钠在氯化钡后面加入,对除杂结果都不会产生影响。因此,我同意小明的观点。
13.【答案】;R表面有红色物质生成;;无明显现象;未经打磨的铝丝,表面有一层致密的氧化膜,会阻止内部的铝与R的盐溶液反应;
【解析】
【分析】
本题考查金属活动性顺序的应用,金属活动性顺序中,排在氢前面的金属,能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气,排在前面的金属,能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来。
【解答】
【做出猜想】由于铝比铜活动性强,这一点是已知的,所以在猜想时不要再次打乱铝比铜活泼的前提。可得猜想三为:;
【实验探究】由于给出的实验结论是猜想一不成立也就是铜比R活泼不成立,所以正确的结论应该是R比铜活泼,所以对应的实验现象是R表面有红色物质生成,对应的化学方程式书写注意信息提示中R形成的是价化合物,所以对应的化学方程式为:;
同时结论说猜想三也正确,根据给出的实验操作的目的可知对应的实验现象是无明显现象;
【交流反思】由于使用的是未经打磨的铝丝,表面有一层致密的氧化膜,会阻止内部的铝与R的盐溶液反应,导致结论不准确;
【拓展探究】铝、氢氧化钠和水反应生成氢气和偏铝酸钠?,反应的化学方程式为:
。
14.【答案】
放热;、
溶液变为红色;氧化铜
所用氢氧化钠溶液以及稀硫酸的浓度不同或滴加酸碱溶液的速率不同等
【解析】
【分析】
根据氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水进行分析;根据图二中溶液的温度变化,紫色石蕊试液遇酸变红色进行分析;根据实验中各同学所得温度变化图象不同的原因分析。
合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实验、进行实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础。
【解答】
氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水,其反应化学反应方程式;
反应过程中温度逐渐升高,然后下降,说明该中和反应放热,该实验中所加入稀硫酸溶液质量为A点时,此时是稀硫酸过量,烧杯内剩余溶液的溶质成分是、;
从烧杯内取少量溶液,向溶液中滴加紫色石蕊试液,观察到紫色石蕊溶液变红,从烧杯内取少量溶液,向溶液中加入黑色粉末氧化铜,氧化铜和稀硫酸反应生成蓝色硫酸铜溶液和水,说明溶液中含有溶质为、;
实验中各同学所得温度变化图象不同的原因可能是所用氢氧化钠溶液以及稀盐酸的浓度不同或或滴加酸碱溶液的速率不同等。
15.【答案】Ⅰ红;;
Ⅱ【提出猜想】;
【设计实验】气泡;;pH试纸显红色;溶液由无色变红色;
【发散思维】B。
【解析】解:探究酸和碱能否发生反应
甲同学向盛有少量KOH溶液的试管中滴几滴无色酚酞试液,溶液变红色,振荡,继续加入稀硫酸,观察到溶液由红色变成无色,说明酸和碱能发生反应;
稀硫酸和氢氧化钾溶液反应生成硫酸钾和水,反应的化学方程式为:。
故填:红;。
Ⅱ探究酸和碱反应后溶液中溶质的成分
【提出猜想】
;和。
故填:。
【设计实验】
向试管中加入少量碳酸钠,然后加入过量甲同学实验后的无色溶液,可观察到溶液中有气泡产生,是因为碳酸钠和硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:;
用玻璃棒蘸取少量反应后的溶液滴在pH试纸上,pH试纸显红色,说明溶液显酸性,含有硫酸;
用玻璃棒蘸取少量甲同学实验后的无色溶液,然后慢慢加NaOH溶液,并不断振荡试管,无明显现象,过一会发现溶液由无色变红色,说明溶液中含有硫酸,实验过程如下所示:
方案
实验操作
实验现象及方程式
实验结论
方案1
向试管中加入少量碳酸钠,然后加入过量甲同学实验后的无色溶液
可观察到溶液中有气泡产生。化学反应方程式为:
猜想成立
方案2
用玻璃棒蘸取少量反应后的溶液滴在pH试纸上
pH试纸显红色
方案3
用玻璃棒蘸取少量甲同学实验后的无色溶液,然后慢慢加NaOH溶液,并不断振荡试管
无明显现象,过一会发现溶液由无色变红色
【发散思维】
反应后溶液中肯定有硫酸钾,为了验证猜想成立,检验含有硫酸即可,
硫酸钾和硫酸都能够和硝酸钡反应生成白色沉淀,因此不能用硝酸钡检验;
锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,因此可以用锌粒检验;
铜和稀硫酸不反应,因此不能用铜检验;
盐酸和硫酸不反应,因此不能用盐酸检验。
故填:B。
本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
16.【答案】;B
中酚酞溶液变红了;氮气化学性质不如氧气活泼
【解析】
【分析】
本题考查根据给出信息设计,验证猜想,要充分利用给出的资料信息。
【解答】
镁与氧气在点燃的条件下发生反应,生成氧化镁,根据质量守恒定律,参加反应的镁与氧气的总质量等于反应后生成的氧化镁的质量,但镁在空气中燃烧时,产生大量白烟氧化镁颗粒逸散到空气中,导致最终所得固体质量小于反应前镁条的质量,
故答案是:;B;
【实验探究】由题给出的信息可知,氮化镁与水反应时生成氨气,氨气能使酚酞溶液变红,取燃烧产物于烧杯B中,加入适量水,然后用大烧杯罩住小烧杯A和B,可看到A中酚酞溶液变红了,进而得出结论;
【反思与交流】氧气的化学性质比氮气活泼,镁条更容易与氧气发生反应,故空气中的含量远大于的含量,而镁条在空气中燃烧生成的MgO却远多于
故答案是:A中酚酞溶液变红了;氮气化学性质不如氧气活泼。
17.【答案】Ⅴ下降
升高
?
Ⅵ【拓展实验】低于;
?
Ⅶ;
至烧杯中出现固体物质后,说明溶液达到饱和状态,再继续加入相同质量的物质b,不再溶解放热
【解析】
【分析】
本题考查溶解原理及溶解现象的探究,此题难度不大,掌握常见物质溶于水时的吸放热情况即可顺利解答。
【解答】
Ⅴ若加入物质a后,发现玻璃片与烧杯底部之间的水结冰,说明溶液的温度下降。
若加入物质b后,热水会突然沸腾,说明溶液的温度升高。
Ⅵ【拓展实验】若物质c为NaOH,氢氧化钠溶于水放热,装置内的气压升高,则U型管内的左边液面将低于右边液面;若U型管内的液面位置变化与之相反,则物质c溶于水吸热,和水反应放出大量的热,溶于水吸热,浓溶于水放出大量的热,故选。
Ⅶ若,则溶液温度升高;若,则溶液温度降低;若,则溶液温度不变。
继续向热水中加入相同质量的物质b,又看到沸腾现象,至烧杯中出现固体物质后,说明溶液达到饱和状态,再继续加入相同质量的物质b,不再溶解放热,因此就看不到沸腾现象。
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