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2024年中考化学专题复习:实验探究
1.碱式碳酸铜【Cu2(OH)2CO3】俗称铜绿,是一种蓝绿色固体,难溶于水,应用广泛。兴趣小组以“碱式碳酸铜的组成、结构、性质、应用和制备”为主题,开展项目式学习。
【任务一】认识铜绿的组成与结构
(1)铜绿的结构如图1所示,其中“”表示铜离子,“”,表示碳酸根离子,则“”表示 。
【任务二】探究铜绿的性质与转化
(2)兴趣小组基于“结构决定性质”的学科观念,猜想铜绿能与盐酸反应生成CO2气体:Cu2(OH)2CO3+4HCl=2X+CO2↑+3H2O。
①产物X的化学式为 。
②猜想的依据是铜绿中含有 (填离子符号)。
③兴趣小组用图2所示装置进行验证。若猜想正确,能观察到的现象是 。
(3)将22.2g铜绿置于坩埚中加热,残留固体质量随温度变化的曲线如图3所示。T1℃时,残留的固体物质为 (填字母)。
a.Cu2O b.CuO c.CuCO3 d.Cu(OH)2
【任务三】了解铜绿的应用与制备
(4)铜绿是一种农业上常用的杀菌剂,可用硫酸铜和碳酸钠溶液混合加热进行制备:2CuSO4+2Na2CO3+H2OCu2(OH)2CO3↓+CO2↑+2Na2SO4。
为了探究适宜反应温度,进行如表三个实验:
编号
Na2CO3溶液体积/mL
CuSO4溶液体积/mL
反应温度℃
实验现象
I
2.4
2.0
20
反应速度慢,得到蓝色沉淀
II
2.0
50
反应速度适中,得到蓝绿色沉淀
III
2.4
2.0
90
反应速度快,得到浅蓝色沉淀,逐渐变为黑褐色
①实验II中所用Na2CO3溶液的体积为 mL。制备时适宜的反应温度为 ℃。
②不能用铁质容器制备铜绿的原因是 (用化学方程式表示)。
2.CO2 可用于制备碳酸饮料,人饮后有清凉感。某同学设计如下实验,测定某品牌碳酸饮料中的CO2 的含量。
实验步骤:
①将 250mL 瓶装碳酸饮料放在冰箱中冷冻至刚好结冰;
②将饮料从冰箱内取出,迅速加入质量分数为 50%NaOH 溶液 5mL;倒转饮料瓶,轻轻振荡,完全反应,然后放置恢复至室温,待测定;
③称得装置 D 的质量为 x g,按上图连接实验装置。将步骤②中待测液全部加入仪器②中,关闭开关 a, 打开仪器①的活塞,向仪器②中注入稀盐酸,至不再产生气泡,关闭仪器①的活塞;
④打开开关 a,向装置中鼓入空气,一段时间后,称量 D 装置质量为 y g。
注:实验中各种溶液的密度都视为 1g/mL。碱石灰是 CaO 与 NaOH 的固体混合物。
(1)步骤②中发生反应的化学方程式为 。
(2)E 装置的作用是 。
(3)根据题中提供的数据计算此品牌碳酸饮料中 CO2 的含量为 g/L。
(4)步骤④鼓入空气的目的是 。
(5)若没有 C 装置,则测得 CO2 含量会 (填“偏大”“偏小”“无法确定”)。
3.学习小组在实验室探究铜、锌、银三种金属活动性顺序。
【设计与实验】同学们设计并进行图3所示实验(实验中所用金属均已用砂纸打磨)。
【解释与结论】
(1)实验Ⅰ中只有一支试管内有气泡产生,反应的化学方程式为 。
(2)实验Ⅱ中实验现象是 。
(3)上述实验涉及的基本反应类型是 。
由上述实验得出三种金属活动性由强到弱的顺序是锌、铜、银。
【反思与交流】
(4)请你另设计一个实验方案验证这三种金属的活动性顺序 (写出所用试剂即可)。
(5)某同学又取了金属M放入试管中,滴加稀硫酸,发现有气泡产生,请你推测:金属M (填“能”或“不能”)与硫酸铜溶液发生化学反应。
【拓展与延伸】
(6)同学们用不同形状的锌和不同溶质质量分数的稀硫酸在室温下进行实验,探究锌与稀硫酸反应快慢的影响因素,实验记录表:
实验编号
硫酸的溶质质量分数
(均取20mL)
锌的形状
(均取1g)
氢气的体积(mL)
(均收集3分钟)
①
20%
锌粒
31.7
②
20%
锌片
50.9
③
30%
锌粒
61.7
④
30%
锌片
79.9
实验①②对比说明 ;要比较不同溶质质量分数的稀硫酸对反应快慢的影响,应选择的实验编号是 。由此得出不同形状的锌和不同溶质质量分数的稀硫酸都会影响反应快慢。