内容正文:
2021-2023三年中考化学模拟题知识点汇编专项练习(南京专用)-43科学探究题
一、科学探究题
1.(2023·江苏南京·模拟预测)打开碳酸饮料瓶盖时,会有大量含有二氧化碳气体的气泡逸出。某项目学习小组对二氧化碳溶解能力进行了如下实验探究。
【查阅资料】通常状况下,1体积水约能溶解1体积二氧化碳,所得饱和溶液pH约为5.6。
I.探究通常状况下,二氧化碳在水中溶解的体积
实验1:
(1)如图1,进行实验前需先将甲装置中的空气排尽,其操作是:打开弹簧夹K1,关闭其余弹簧夹;打开活塞,滴加稀盐酸至空气排尽。甲中发生反应的化学方程式为 ;检验甲中空气已排尽的方法是 。
(2)关闭K1,打开K2,K3。待丙装置中收集半瓶气体时,关闭活塞K2和K3,充分振荡丙装置。然后用pH计测得如下数据:
物质
丁装置中溶液
丙装置中溶液
pH
6.50
5.60
分析可知,在丙和丁装置中所溶解二氧化碳的体积 (填“大于”“小于”“等于”)丙和丁装置中溶液的总体积。
(3)实验1说明,通常状况下,在生成较大量二氧化碳时,可以用 收集二氧化碳气体。
II.比较二氧化碳在不同物质中的溶解能力
实验2:
四个烧瓶中收集250mL的气体,分别加入50mL不同液体,通过压强传感器测定瓶中压强变化(实验前烧瓶内压强为104.20kPa,实验过程中保持温度恒定)。
实验操作
实验序号
烧瓶中气体
注射器中物质
实验后瓶内压强
实验①
空气
水
130.25kPa
实验②
CO2
水
104.98kPa
实验③
CO2
盐酸
106.67kPa
实验④
CO2
小苏打的水溶液
103.40kPa
【解释与结论】
(4)实验①的作用是 。实验后瓶内的压强,实验②小于实验①的原因是 。
(5)比较实验②、③、④的数据,可得出CO2在三种液体中溶解能力的关系是 。
III.探究实验的废液处理
项目小组完成探究实验后,产生大量废液。经理论分析和实验确定废液中含NaCl、CaCl2和HCl。小组决定用Na2CO3除去废液中CaCl2和HCl后再利用,如何估算Na2CO3固体的用量?
实验3:
取100mL废液样品于烧杯中,逐滴滴加5.3%的Na2CO3溶液,用pH传感器测定滴加过程中溶液的pH。实验结果如20—图2所示。
【讨论与交流】
(6)a→b阶段,观察到烧杯中的现象是 。
(7)b点后曲线平缓阶段,对应的化学方程式为 。
(8)c点时,取少量烧杯中的清液于试管中,滴加CaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明处理100mL废液,所需5.3%的Na2CO3溶液的体积 120mL(填“大于”、“等于”或“小于”)。
(9)将烧杯中的沉淀过滤、洗涤、干燥、称重,质量为4g。那么,处理项目组800mL的废液,理论上需要Na2CO3固体 g。(实验所用5.3%Na2CO3溶液的密度近似看做1g/mL)
2.(2023·江苏南京·统考一模)某化学兴趣小组在实验室里进行粗盐中杂质的去除实验。
(1)难溶性杂质的去除。
①溶解称取5.0g粗盐,逐渐加入10mL水中,直到不再溶解,剩余粗盐1.3g。
②过滤
③蒸发在加热过程中,用玻璃棒不断搅拌,防止 。
④计算产率得到精盐3.2g,则精盐的产率为 (计算结果保留一位小数)。
(2)可溶性杂质的去除。
【查阅资料】
①粗盐中除了含有难溶性杂质,还含有可溶性杂质氯化镁、氯化钙和硫酸钠。
②电导率传感器用于测量溶液的导电性强弱;一定条件下,电导率的大小能反映离子浓度的大小。
【验证实验】将经过上述实验得到的精盐全部溶于水。请设计实验验证该精盐溶液中存在硫酸根离子,并完成实验报告。
实验步骤
实验现象
实验结论
该精盐溶液中存在硫酸根离子
【除杂实验】测得该精盐溶液的电导率为4420μS/cm,向其中依次缓缓加入过量的氯化钡溶液、过量的氢氧化钠溶液和过量的碳酸钠溶液(除杂试剂的电导率均已调至约4420μS/cm),得到实验过程中溶液的电导率随着加入除杂试剂的体积变化的曲线如图所示。本实验条件下,不考虑微溶物以沉淀形式从溶液中析出。
【分析图像】
①图中出现的从下降到上升的拐点,如b、d、f,表示恰好完全反应。
②cd段加入的除杂试剂发生反应的化学方程式是 。
③ef段加入的除杂试剂除去的离子是 (填离子符号)。
④g点溶液中的溶质是 (填化学式)。
⑤若要得到较纯净的氯化钠,接下来的操作顺序