2024年陕西省西安市2中考化学二模试题按知识点分层汇编01科学探究与化学实验
2024-08-06
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内容正文:
陕西省西安市2024年中考化学二模试题按知识点分层汇编-01科学探究与化学实验
一.选择题(共16小题)
1.(2024•西安二模)下列实验基本操作导致的后果的有关叙述中不正确的是( )
A.液体飞溅 B.容易引起火灾
C.试管底部破裂 D.腐蚀标签
2.(2024•西安二模)化学是一门以实验为基础的科学。下列实验操作正确的是( )
A.闻药品气味
B.取用少量溶液
C.加热
D.稀释浓硫酸
3.(2024•西安二模)实验小组设计了如图两组实验,已知标准大气压下水的沸点是100℃,下列说法不正确的是( )
A.对比实验一①、②中的现象,可证明CO2与NaOH发生了反应
B.实验一的①中热水沸腾原因是CO2与NaOH发生反应,瓶内压强变小
C.实验二一段时间后可观察到U型管中红墨水液面左低右高
D.实验二证明铁钉生锈与水有关
4.(2024•西安二模)下列实验方案能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别NaCl固体和NH4NO3固体
取样,加水溶解,测量溶液温度变化
B
除去木炭粉中的氧化铜
在空气中充分燃烧
C
检验NaOH是否变质
取样加水溶解后,滴加无色酚酞溶液,观察溶液颜色是否变红
D
验证质量守恒定律
将锌粒与稀硫酸混合,比较混合前后溶液的质量
A.A B.B C.C D.D
5.(2024•阎良区二模)规范的实验操作是培养实验能力的基本要求。下列实验操作中正确的是( )
A.倾倒液体
B.称量氢氧化钠固体
C.点燃酒精灯
D.测溶液pH
6.(2024•莲湖区二模)以下是甲、乙、丙、丁四位同学的实验设计,判断能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验设计
A
甲:鉴别空气、氧气、二氧化碳
将带火星的木条分别伸入集气瓶内,观察
B
乙:分离氧化铜和炭粉的混合物
加入过量的稀硫酸,过滤
C
丙:除去氯化钠中少量的碳酸钠
加入过量的稀盐酸,充分反应后蒸发
D
丁:检测某地雨水的酸碱度
取样,滴加紫色石蕊溶液,观察现象
A.A B.B C.C D.D
7.(2024•碑林区二模)为探究H2和CO燃烧后的混合气体成分,小松同学将混合气体通过下列装置(夹持装置已略去,白色固体无水硫酸铜遇水变蓝)。下列分析错误的是( )
A.装置A中溶液变浑浊,证明混合气体中一定有CO2
B.装置C中固体粉末变红,装置E中溶液变浑浊,证明混合气体中一定有CO
C.装置C中固体粉末变红,装置D中粉末变蓝,证明混合气体中一定有H2
D.为证明混合气体中有H2O,应在装置A前增加一个装置D
8.(2024•长安区二模)下列创新小实验的说法不正确的是( )
A.均匀微热燃烧管,观察到白磷燃烧而红磷不燃烧,说明物质燃烧需要温度达到可燃物的着火点
B.探究中和反应是否放热,观察到U型管液面左低右高
C.探究分子在不断运动,观察到酚酞溶液从右到左依次变红
D.探究二氧化锰的催化作用,观察到甲试管口带火星木条不复燃,乙试管口带火星木条复燃
A.A B.B C.C D.D
9.(2024•西安二模)下列实验基本操作正确的是( )
A.量取液体 B.蒸发结晶
C.倾倒液体 D.检查气密性
10.(2024•西安二模)下列实验能达到实验目的的是( )
A.测定空气中O2的含量
B.探究铁生锈的条件
C.比较黄铜与纯铜的硬度
D.鉴别N2和CO2
11.(2024•碑林区二模)某同学做氢气的制取实验,部分操作示意图如下,其中不正确的是( )
A.检验装置气密性 B.氢气验纯
C.干燥氢气 D.收集氢气
12.(2024•碑林区二模)如图是初中化学常见的探究实验,下列说法正确的是( )
A.通过观察现象探究可燃物燃烧的两个条件
B.白磷足量才能验证质量守恒定律
C.通电一段时间后,管内液面高度a>b
D.塑料瓶变瘪能证明CO2与NaOH反应
13.(2024•碑林区二模)下列实验方案能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验操作
A
鉴别碳酸钙、硫酸铜、氢氧化钠和硝酸铵四种固体
加水,观察现象
B
除去二氧化碳中的少量的一氧化碳
在氧气中点燃
C
分离二氧化锰和氯化钾固体
加水溶解,过滤
D
制备纯净的硫酸钡
向氢氧化钡溶液中滴加适量的硫酸铁溶液,过滤
A.A B.B C.C D.D
14.(2024•西安二模)“化学助力,生活更美”,下列与生活有关的实验设计不能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验操作
A
验证自来水是否是硬水
加入肥皂水,振荡
B
鉴别真黄金和假黄金(铜锌合金)
放在火上灼烧
C
除去粗盐中的少量泥沙
加入足量的水,过滤、蒸发
D
检验纯碱中是否混有小苏打
向样品中加食醋
A.A B.B C.C D.D
15.(2024•雁塔区二模)鉴别、除杂是化学实验常用方法。下列实验方案不能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
除去铜粉中混有的少量炭粉
在空气中灼烧
B
鉴别硬水和软水
取样,分别加入等量肥皂水,振荡,观察
C
除去CaO中的少量CaCO3
高温煅烧至质量不再减少
D
鉴别CO和CO2
将气体分别通过澄清石灰水观察现象
A.A B.B C.C D.D
16.(2024•雁塔区二模)在春节燃放烟花爆竹是我国的传统习俗。小明根据下列现象推测烟花爆竹的成分中可能含有什么物质,其中不合理的是( )
A.燃放烟花时,发出耀眼的白光,说明烟花中可能含有镁粉
B.燃放烟花时,发出蓝紫色火焰,说明烟花中可能含有铁粉
C.爆竹的火药呈现黑色,说明火药的成分中可能含有木炭粉
D.爆竹爆炸后,产生有刺激性气味的气体,说明火药的成分中可能含有硫粉
二.实验题(共2小题)
17.(2024•碑林区二模)实验室有一瓶久置的氢氧化钠溶液,为探究其变质情况,小玥同学进行如图1实验:
已知:CaCl2溶液呈中性;CO2与CaCl2溶液不反应。
(1)请写出NaOH溶液变质的化学方程式 。
(2)溶液a呈红色,不能说明NaOH溶液变质,理由是 。
(3)“现象”是 ,说明NaOH溶液部分变质。
(4)NaOH溶液与CO2反应无明显现象,受到小玥思路的启发,小远设计了如图2所示的实验,可立即证明NaOH溶液能与CO2反应。X溶液中含有的2种溶质是 (填化学式)。
18.(2024•西安二模)请根据如图装置回答问题。
(1)写出标有字母a的仪器名称: 。
(2)用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气时,二氧化锰所起的作用是 。
(3)用A装置制氧气时,将导管m、n连接后,观察到热水中的白磷燃烧起来,由此证明可燃物必须 才可能燃烧。
(4)用A装置制二氧化碳时,将导管m、p连接后,观察到澄清的石灰水变 ,紫色石蕊溶液变红,变红的原因是 (用化学方程式表示)。
三.科学探究题(共7小题)
19.(2024•西安二模)某化学兴趣小组在一次探究活动中,欲鉴别失去标签的稀盐酸、氢氧化钡溶液和氯化钠溶液,现将以上三种溶液任意标记为A、B、C。
【进行实验】
(1)小明选用紫色石蕊溶液完成了鉴别,使紫色石蕊溶液变蓝的是 溶液。
(2)小燕选用碳酸钠溶液进行鉴别,实验如图所示:
则甲中观察到的现象是 。
【继续探究】实验结束后,小燕将乙中溶液和丙中上层清液倒入同一洁净的烧杯中,立即产生白色沉淀,发生反应的化学方程式为 。
【提出问题】
将烧杯中充分反应后的混合物进行过滤,滤液中含有哪些溶质呢?
【做出猜想】
猜想Ⅰ:NaCl、NaOH
猜想Ⅱ:NaCl、NaOH、Na2CO3
猜想Ⅲ:NaCl、NaOH、Ba(OH)2
【实验探究】
实验操作
实验现象
实验结论
取少量滤液于试管中,加入过量稀盐酸
无明显现象
猜想 正确
另取少量滤液于试管中,加入过量Na2CO3溶液
【反思评价】
通过讨论,同学们发现只需要加入一种试剂就可验证全部猜想,该试剂为 (填化学式)。
【拓展延伸】
“垃圾是放错位置的资源”,对下列物质的利用正确的是 (填序号)。
①丙实验后的上层清液,可用于检验甲中Na2CO3是否过量
②乙实验后的溶液,可用于除去NaNO3溶液中的Ca(NO3)2杂质
③丙中生成的固体,可作食品干燥剂
20.(2024•阎良区二模)小明喜欢吃皮蛋。于是对妈妈用皮蛋粉制作皮蛋产生了浓厚的兴趣并开展了以“皮蛋制作”为主题的项目式学习。
任务一:配制皮蛋粉
小明将生石灰、纯碱和食盐按照一定比例混合,制成皮蛋粉。
任务二:浸鲜蛋
向配制的皮蛋粉中加入一定量的水,充分反应后产生白色沉淀,过滤,所得滤液称为浸出液。
将新鲜鸭蛋放入其中浸泡即可。向皮蛋粉中加水时,发生反应的化学方程式为 、Ca(OH)2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH。
【提出问题】
浸出液中含有哪些溶质?
【做出猜想】
猜想1:
猜想2:NaCl、NaOH和Ca(OH)2
猜想3:NaCl、NaOH和Na2CO3
【实验验证】
实验方案
实验现象
实验结论
取少量浸出液于试管中,滴加碳酸钠溶液
无明显现象
猜想(1) 不成立
另取少量浸出液于试管中,加入足量稀盐酸
(2)
猜想3成立
【反思拓展】
小丽认为还可以选择如下两个方案来验证猜想。
方案①:测浸出液的pH
方案②:向浸出液中通入CO2气体
小明认为两个方案均无法验证猜想,请任选一种方案说明理由 。
任务三:品皮蛋
皮蛋宜合理食用。下列说法正确的是 (填字母)。
A.皮蛋含铁元素,适量食用有助于预防贫血
B.剥开的皮蛋久置后虽易感染细菌,但不影响食用
C.制作过程中,碱液会渗入皮蛋使之略带涩味,食用时可用食醋去涩
21.(2024•碑林区二模)化学反应中常伴随颜色、沉淀、气泡等现象,如图是小舒同学利用连通器原理设计的“化学反应串烧”,充分向同学们展示了化学反应中的千变万化。已知甲、乙、丙、丁四个容器中分别盛有稀硫酸、碳酸钠、氯化钡、酚酞中的某一种溶液。将一定量氢氧化钠溶液缓缓倒入甲容器后,液体按照甲→乙→丙→丁→戊的方向流动,最终各容器内液面高度相同(假设每种溶液密度相同)。实验过程中,同学们发现甲中溶液变红,乙中溶液呈无色,丙中有气泡产生,丁中有白色沉淀产生。
(1)加入NaOH溶液前,甲中盛放的试剂为 溶液。
(2)请用化学方程式说明乙中溶液呈无色的原因 。
【提出问题】反应结束后,丙、丁容器中溶液是什么颜色的?淘淘认为可通过探究溶液中溶质成分分析溶液的颜色,于是同学们开始查阅资料并展开探究。
【查阅资料】Na2SO4溶液、BaCl2溶液、NaCl溶液均呈中性。
【实验过程】分别另取丁容器中的白色沉淀及戊容器中的溶液完成下列实验:
实验
操作
现象
①
向沉淀中加入足量稀硝酸
沉淀部分消失,有气泡产生
②
向溶液中加入过量稀硫酸
只有白色沉淀产生
【讨论交流】据表格分析,同学们对反应后容器中的物质(除酚酞外)进行如下讨论:
(3)丁中的白色沉淀是 。
(4)戊中溶液含有的阳离子有 (填离子符号)。
【实验结论】
(5)丙中溶液呈 色,丁中溶液呈无色。
【反思拓展】
(6)分析反应后溶液溶质成分时,除考虑生成物外,还应考虑 。
22.(2024•西安二模)学习小组同学用如图所示的两种方法分组制备Cu(OH)2。
【学习交流】
(1)第一组实验时,试管内生成了蓝色沉淀,发生反应的化学方程式为 。
(2)第二组实验时,向B中试管内滴加NaOH溶液至开始出现蓝色沉淀,此时B中试管内的溶液中一定有 种溶质。继续快速滴加NaOH溶液,蓝色沉淀逐渐增多,但沉淀迅速变成了黑色难溶固体。同学们很是好奇,于是进行了下列探究。
【提出问题】
(1)黑色固体是什么?
(2)蓝色沉淀变成黑色固体与什么因素有关?
【讨论交流】大家根据已有知识认为黑色固体可能是CuO,蓝色沉淀变成黑色固体可能与温度有关。
【实验验证】
实验操作
实验现象
实验结论
(1)取少量黑色固体于试管中,向其中滴加稀硫酸
黑色固体是CuO
(2)重复第二组实验,加热,使CuO与稀硫酸充分反应后,应先 ,再向其中滴加一定量的NaOH溶液
生成蓝色沉淀
蓝色沉淀变成黑色固体与温度有关
【反思拓展】(1)由上述实验可知,Cu(OH)2的热稳定性 (填“好”或“不好”)。
(2)制备物质时,除了从内因上考虑物质的性质外,还应考虑 等外因的影响。
23.(2024•碑林区二模)某校化学兴趣小组的同学和老师一起整理实验台时,发现有一瓶未盖瓶塞且失去标签的无色溶液,据老师回忆:可能是Na2CO3溶液和NaOH溶液中的一种。于是同学们对这瓶溶液的成分进行探究。
【提出问题】这瓶溶液的成分是什么?
【查阅资料】氯化钙和氯化钠的水溶液呈中性。
【设计实验】
方案
实验操作
实验现象
实验结论
一
取少量样品于试管中,滴加无色酚酞溶液
溶液由无色变为红色
该溶液是NaOH溶液
二
取少量样品于试管中,滴加足量的稀盐酸
(1)
该溶液是Na2CO3溶液
【交流讨论】
(2)小李认为方案一的结论不合理,理由是 。
【实验探究】老师指出方案二也不够严谨。经讨论后,小组同学按以下步骤进行实验:
步骤Ⅰ.取适量样品于试管中,加入过量的氯化钡溶液,充分反应后过滤,得到白色沉淀A和滤液B;
步骤Ⅱ.向滤液B中滴加无色酚酞溶液,溶液变红色。
(3)加入过量氯化钡溶液的目的是 ,滤液B中的溶质为 。
【实验结论】这瓶溶液的原溶液是NaOH溶液,且溶质已部分变质。
(4)写出NaOH变质的化学方程式 。
【反思交流】(5)检验滤液B时,下列能代替酚酞溶液的有 (填序号)。
①氧化铜
②二氧化碳
③硫酸铜溶液
④氯化镁溶液
【拓展延伸】(6)化学兴趣小组的同学为了将变质的氢氧化钠溶液中的杂质除去,得到纯净的氢氧化钠固体,设计了如图所示的实验流程。以下满足操作中适量的某试剂M和对应的操作b的是 (填字母)。
A.稀盐酸、过滤
B.Ca(OH)2溶液、蒸发
C.Ba(OH)2溶液、过滤
D.Ca(NO3)2溶液、蒸发
24.(2024•西安二模)兴趣小组的同学们收集了实验室制取CO2后残留的废液。为了探究废液中溶质的成分,进行了如下探究。
【提出问题】废液中的溶质是什么?
【作出猜想】猜想一:CaCl2。猜想二:CaCl2和HCl。猜想三:CaCl2和CaCO3。
分析上述猜想可知,其中一定不正确的是猜想 (选填“一”“二”或“三”)。
【收集资料】CaCl2水溶液呈中性。
【设计实验】为了进一步确认废液里的溶质,甲、乙两同学分别进行如下实验:
实验编号
甲
乙
实验步骤
取少量废液于试管中,滴加AgNO3溶液
取少量废液于试管中,滴加无色酚酞溶液
实验现象
无明显现象
实验结论
废液中有HCl
废液中无HCl
【讨论交流】小组同学经过分析两位同学的实验,一致认为甲、乙两位同学的实验设计都有错误,其中乙同学实验错误的原因是 。
【改进提升】丙同学依据小组同学交流讨论的结果,取少量废液于试管中,向其中加入少量的 粉末,一段时间后,观察到黑色粉末逐渐溶解,溶液变为蓝色,说明猜想二成立。请写出该反应的化学方程式: 。
【拓展应用】若想要将废液处理成中性后再排放,应选择向废液中加入过量的 (填字母),反应完成后过滤。
A.碳酸钙粉末
B.氢氧化钠固体
C.熟石灰
D.生石灰
25.(2024•雁塔区二模)垃圾是放错地方的资源,城市的废旧电器是一座“金属矿山”。某废旧电器中含有锌、铜、镍(Ni)三种金属,兴趣小组的同学为了从中回收金属铜和镍,做了如下的探究。已知:硫酸镍(化学式NiSO4)能溶于水。
实验一:探究锌、铜、镍三种金属在溶液中的活动性强弱
【提出猜想】
兴趣小组结合常见金属活动性顺序,提出了以下猜想。
(1)猜想一:Zn>Ni>Cu;猜想二:Zn>Cu>Ni;猜想三: 。
【进行实验】
(2)兴趣小组进行了如下的实验,请完成实验报告。
实验步骤
实验现象
解释与结论
取两支试管,分别向其中加入一定量的硫酸锌溶液和硫酸铜溶液,然后将大小、形状相同的镍片分别插入两支试管中。
插入硫酸铜溶液中的镍片表面出现红色固体物质,另一支试管无明显变化。
猜想 正确。镍与硫酸铜反应的化学方程是 。
实验二:兴趣小组向装有镍片的试管中加入稀硫酸,观察到镍片表面有气泡生成。兴趣小组根据此现象设计了如图所示的物质转化流程,从含有锌、铜、镍三种金属的废旧电器中回收铜和镍。
(3)步骤①中得到的A是 ,写出步骤①中有镍参与反应的化学方程式 。
陕西省西安市2024年中考化学二模试题按知识点分层汇编-01科学探究与化学实验
参考答案与试题解析
一.选择题(共16小题)
1.(2024•西安二模)下列实验基本操作导致的后果的有关叙述中不正确的是( )
A.液体飞溅 B.容易引起火灾
C.试管底部破裂 D.腐蚀标签
【解答】解:A、给试管中的液体加热时,应用外焰加热,且试管里的液体不能超过试管容积的 ,图中试管中的液体超过试管容积的 ,加热时,容易导致液体沸腾溅出,故A正确;
B、禁止用嘴吹灭酒精灯,应用灯帽盖灭,否则容易引发火灾,故B正确;
C、应把橡皮塞慢慢转动着塞进容器口,把试管放在桌上,再使劲塞进塞子,容易导致试管底部破裂,故C正确;
D、倾倒液体时,瓶塞应倒放,瓶口应紧挨试管口,标签应朝向手心处,图中瓶塞未倒放,瓶口未紧挨试管口,容易导致药液流出,药液污染和腐蚀桌面,故D错误;
故选:D。
2.(2024•西安二模)化学是一门以实验为基础的科学。下列实验操作正确的是( )
A.闻药品气味
B.取用少量溶液
C.加热
D.稀释浓硫酸
【解答】解:A、闻气体的气味时,应用手在瓶口轻轻的扇动,使极少量的气体飘进鼻子中,不能将鼻子凑到集气瓶口去闻气体的气味,图中所示操作错误。
B、打开瓶塞,瓶塞应倒放,为防止腐蚀胶头滴管,使用胶头滴管的过程中不可平放或倒置胶头滴管,图中所示操作错误。
C、给试管中的液体加热时,用酒精灯的外焰加热试管里的液体,且液体体积不能超过试管容积的三分之一,图中液体超过了试管容积的三分之一,图中所示操作错误。
D、稀释浓硫酸时,要把浓硫酸慢慢地沿器壁注入水中,同时用玻璃棒不断搅拌,以使热量及时散失;一定不能把水注入浓硫酸中,以防止酸液飞溅,图中所示操作正确。
故选:D。
3.(2024•西安二模)实验小组设计了如图两组实验,已知标准大气压下水的沸点是100℃,下列说法不正确的是( )
A.对比实验一①、②中的现象,可证明CO2与NaOH发生了反应
B.实验一的①中热水沸腾原因是CO2与NaOH发生反应,瓶内压强变小
C.实验二一段时间后可观察到U型管中红墨水液面左低右高
D.实验二证明铁钉生锈与水有关
【解答】解:A、实验一①、②中,②中95℃的热水不沸腾,①中95℃的热水沸腾,对比实验一①、②中的现象,能证明CO2与NaOH发生了反应,故选项说法正确。
B、实验一①、②对比排除了二氧化碳溶于水的干扰,实验一的①中热水沸腾原因是CO2与NaOH发生反应,瓶内压强变小,故选项说法正确。
C、实验二中左侧试管中铁生锈、右侧试管中铁没有生锈,左侧试管中铁锈蚀时消耗了装置中的氧气、水分,装置内压强减小,一段时间后可观察到U型管中红墨水液面左高右低,故选项说法错误。
D、左侧试管中铁能与氧气、水充分接触,右侧试管中的铁只能与干燥的空气,左侧试管中铁生锈、右侧试管中铁没有生锈,可证明铁钉生锈与水有关,故选项说法正确。
故选:C。
4.(2024•西安二模)下列实验方案能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别NaCl固体和NH4NO3固体
取样,加水溶解,测量溶液温度变化
B
除去木炭粉中的氧化铜
在空气中充分燃烧
C
检验NaOH是否变质
取样加水溶解后,滴加无色酚酞溶液,观察溶液颜色是否变红
D
验证质量守恒定律
将锌粒与稀硫酸混合,比较混合前后溶液的质量
A.A B.B C.C D.D
【解答】解:A、取样,加水溶解,测量溶液温度变化,溶于水温度降低的是NH4NO3固体,溶于水温度几乎无变化的是氯化钠,可以鉴别,故选项实验方案能达到实验目的。
B、木炭粉在空气中充分燃烧生成二氧化碳气体,反而会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项实验方案不能达到实验目的。
C、变质后的氢氧化钠中含有碳酸钠,氢氧化钠、碳酸钠溶液均显碱性,均能使无色酚酞溶液变红色,不能检验NaOH是否变质,故选项实验方案不能达到实验目的。
D、锌粒与稀硫酸反应生成氢气,反应过程中氢气逸出,反应后烧杯中的物质质量减少,不能直接用于验证质量守恒定律,故选项实验方案不能达到实验目的。
故选:A。
5.(2024•阎良区二模)规范的实验操作是培养实验能力的基本要求。下列实验操作中正确的是( )
A.倾倒液体
B.称量氢氧化钠固体
C.点燃酒精灯
D.测溶液pH
【解答】解:A、倾倒液体试剂时,试剂瓶要与试管口紧挨,且标签向手心,瓶塞倒放,试管稍微倾斜,故操作不正确;
B、氢氧化钠具有腐蚀性,氢氧化钠应放在烧杯中,故操作不正确;
C、点燃酒精灯时应用火柴点燃,故操作正确;
D、不能将pH试纸伸入待测液中,以免污染待测液,故操作不正确;
故选:C。
6.(2024•莲湖区二模)以下是甲、乙、丙、丁四位同学的实验设计,判断能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验设计
A
甲:鉴别空气、氧气、二氧化碳
将带火星的木条分别伸入集气瓶内,观察
B
乙:分离氧化铜和炭粉的混合物
加入过量的稀硫酸,过滤
C
丙:除去氯化钠中少量的碳酸钠
加入过量的稀盐酸,充分反应后蒸发
D
丁:检测某地雨水的酸碱度
取样,滴加紫色石蕊溶液,观察现象
A.A B.B C.C D.D
【解答】解:A、将带火星的木条分别伸入集气瓶内,若木条复燃,则是氧气;若带火星的木条不复燃,则是二氧化碳、空气,无法鉴别二氧化碳、空气,故选项不能达到实验目的。
B、氧化铜能与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,炭粉不与稀硫酸反应,再过滤,能分离出炭粉,但无法分离出氧化铜,故选项不能达到实验目的。
C、碳酸钠能与过量稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,盐酸具有挥发性,再蒸发除去盐酸,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项能达到实验目的。
D、酸碱指示剂和pH试纸都可以测溶液的酸碱性;溶液的酸碱度是指溶液的酸碱性强弱程度,一般用pH来表示。溶液的酸碱度测定最简单的方法是使用pH试纸,利用紫色石蕊试液等酸碱指示剂只能判断溶液的酸碱性,不能测定溶液的酸碱度,故选项不能达到实验目的。
故选:C。
7.(2024•碑林区二模)为探究H2和CO燃烧后的混合气体成分,小松同学将混合气体通过下列装置(夹持装置已略去,白色固体无水硫酸铜遇水变蓝)。下列分析错误的是( )
A.装置A中溶液变浑浊,证明混合气体中一定有CO2
B.装置C中固体粉末变红,装置E中溶液变浑浊,证明混合气体中一定有CO
C.装置C中固体粉末变红,装置D中粉末变蓝,证明混合气体中一定有H2
D.为证明混合气体中有H2O,应在装置A前增加一个装置D
【解答】解:A、装置A中澄清石灰水变浑浊,证明混合气体中一定有CO2,故选项说法正确。
B、若混合气体中含有二氧化碳,流程中不能确定二氧化碳是否被除尽,装置E中溶液变浑浊,并不能说明是C装置中产生的二氧化碳气体,不能证明混合气体中一定含有一氧化碳,故选项说法错误。
C、氢气和氧化铜在加热条件下生成铜和水,无水硫酸铜遇水变蓝色,若装置C中固体粉末变红,装置D中粉末变蓝,说明生成了水,则证明混合气体中一定有H2,故选项说法正确。
D、无水硫酸铜遇水变蓝色,为证明混合气体中有H2O,应在装置A前增加一个装置D,故选项说法正确。
故选:B。
8.(2024•长安区二模)下列创新小实验的说法不正确的是( )
A.均匀微热燃烧管,观察到白磷燃烧而红磷不燃烧,说明物质燃烧需要温度达到可燃物的着火点
B.探究中和反应是否放热,观察到U型管液面左低右高
C.探究分子在不断运动,观察到酚酞溶液从右到左依次变红
D.探究二氧化锰的催化作用,观察到甲试管口带火星木条不复燃,乙试管口带火星木条复燃
A.A B.B C.C D.D
【解答】解:A、白磷、红磷均能与氧气接触,均匀微热燃烧管,观察到白磷燃烧而红磷不燃烧,说明物质燃烧需要温度达到可燃物的着火点,故选项说法正确。
B、由于氢氧化钠固体溶于水放热,观察到U型管液面左低右高,不能用于探究中和反应是否放热,故选项说法错误。
C、图中实验,观察到酚酞溶液从右到左依次变红,而浓氨水和酚酞溶液没有直接接触,说明氨分子运动到了酚酞溶液中,故选项说法正确。
D、图中实验,除了有无二氧化锰外,其它条件均相同,观察到甲试管口带火星木条不复燃,乙试管口带火星木条复燃,可用于探究二氧化锰的催化作用,故选项说法正确。
故选:B。
9.(2024•西安二模)下列实验基本操作正确的是( )
A.量取液体 B.蒸发结晶
C.倾倒液体 D.检查气密性
【解答】解:A、量取液体读数时,视线与液体的凹液面最低处保持水平,图中视线没有与液体的凹液面最低处保持水平,图中所示操作错误。
B、蒸发时,应用玻璃棒不断搅拌,以防止局部温度过高,造成液体飞溅,图中所示操作错误。
C、向试管中倾倒液体药品时,瓶塞要倒放,标签要对准手心,瓶口紧挨试管口,图中标签没有向着手心,图中所示操作错误。
D、检查装置气密性的方法:把导管的一端浸没在水里,双手紧贴试管外壁,若导管口有气泡冒出,装置不漏气,图中所示操作正确。
故选:D。
10.(2024•西安二模)下列实验能达到实验目的的是( )
A.测定空气中O2的含量
B.探究铁生锈的条件
C.比较黄铜与纯铜的硬度
D.鉴别N2和CO2
【解答】解:A、木炭燃烧生成二氧化碳,反应前后压强不变,水不能进入集气瓶,不能测定氧气含量,该选项不正确。
B、试管中的铁钉都不能生锈,不能探究铁生锈条件,该选项不正确。
C、纯铜片划痕比黄铜片更明显,说明黄铜片硬度比纯铜片大,该选项正确。
D、氮气和二氧化碳都不支持燃烧,该选项不正确。
故选:C。
11.(2024•碑林区二模)某同学做氢气的制取实验,部分操作示意图如下,其中不正确的是( )
A.检验装置气密性 B.氢气验纯
C.干燥氢气 D.收集氢气
【解答】解:A.手握试管,试管内气体受热膨胀,导管口有气泡冒出,说明气密性良好,故A正确;
B.氢气的密度比空气小,具有可燃性,验纯时试管口向下,用大拇指堵住试管口,靠近火焰上方,松开拇指后如果听到“噗”的一声,表明气体纯净,如果听到尖锐的爆鸣声,证明气体不纯,故B正确;
C.浓硫酸具有吸水性,可用来干燥氢气,将氢气通入浓硫酸中,与浓硫酸充分接触,故C正确;
D.氢气的密度小于空气,应短管进,故D不正确。
故选:D。
12.(2024•碑林区二模)如图是初中化学常见的探究实验,下列说法正确的是( )
A.通过观察现象探究可燃物燃烧的两个条件
B.白磷足量才能验证质量守恒定律
C.通电一段时间后,管内液面高度a>b
D.塑料瓶变瘪能证明CO2与NaOH反应
【解答】解:A.酒精灯火焰的温度可达到白磷、红磷的着火点,白磷、红磷都燃烧,不能探究可燃物燃烧的两个条件,即使白磷先燃烧,也只能说明燃烧需要达到可燃物的着火点,不能说明燃烧需要氧气,故A错误;
B.验证质量守恒定律,白磷不需要足量,现象明显即可,故B错误;
C.电解水实验中,与电源相连玻璃管内产生的是氧气,与电源负极相连玻璃管内产生的是氢气,氧气与氢气的体积比约为1:2,所以通电一段时间后,管内液面高度a>b,故C正确;
D.二氧化碳能溶于水,也会导致塑料瓶变瘪,证明CO2与NaOH反应,应将NaOH溶液换成等体积的水,做对比实验,故D错误。
故选:C。
13.(2024•碑林区二模)下列实验方案能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验操作
A
鉴别碳酸钙、硫酸铜、氢氧化钠和硝酸铵四种固体
加水,观察现象
B
除去二氧化碳中的少量的一氧化碳
在氧气中点燃
C
分离二氧化锰和氯化钾固体
加水溶解,过滤
D
制备纯净的硫酸钡
向氢氧化钡溶液中滴加适量的硫酸铁溶液,过滤
A.A B.B C.C D.D
【解答】解:A、碳酸钙难溶于水,硫酸铜溶于水形成蓝色溶液,氢氧化钠溶于水放热,使温度升高;硝酸铵溶于水吸热,使温度降低,可以鉴别,故选项实验方案能达到实验目的。
B、除去二氧化碳中的一氧化碳不能够在氧气中点燃,这是因为当二氧化碳(不能燃烧、不能支持燃烧)大量存在时,少量的一氧化碳是不会燃烧的,且除去气体中的气体杂质不能使用气体,否则会引入新的气体杂质,故选项实验方案不能达到实验目的。
C、KCl易溶于水,MnO2难溶于水,可采取加水溶解、过滤、蒸发结晶的方法分离出氯化钾,再对滤渣进行洗涤、干燥,分离出二氧化锰,故选项实验方案不能达到实验目的。
D、向氢氧化钡溶液中滴加适量的硫酸铁溶液,氢氧化钡和硫酸铁反应生成氢氧化铁沉淀和硫酸钡沉淀,不能用于制备纯净的硫酸钡,故选项实验方案不能达到实验目的。
故选:A。
14.(2024•西安二模)“化学助力,生活更美”,下列与生活有关的实验设计不能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验操作
A
验证自来水是否是硬水
加入肥皂水,振荡
B
鉴别真黄金和假黄金(铜锌合金)
放在火上灼烧
C
除去粗盐中的少量泥沙
加入足量的水,过滤、蒸发
D
检验纯碱中是否混有小苏打
向样品中加食醋
A.A B.B C.C D.D
【解答】解:A、硬水和软水的区别在于所含的钙、镁离子的多少,可用肥皂水验证自来水是否是硬水,取样,加入肥皂水,振荡,若产生泡沫较多,则是软水,若产生泡沫较少,则是硬水,故选项实验设计能达到实验目的的。
B、放在火上灼烧,铜锌合金在的铜在加热条件下生成黑色的氧化铜,黄金不能,可以鉴别,故选项实验设计能达到实验目的的。
C、粗盐的主要成分是氯化钠,粗盐提纯是通过溶解(把不溶物与氯化钠初步分离)、过滤(把不溶物彻底除去)、蒸发(氯化钠从溶液中分离出来)得到精盐的过程,故选项实验设计能达到实验目的的。
D、纯碱、小苏打分别是碳酸钠、碳酸氢钠的俗称,均能与食醋反应生成二氧化碳气体,不能检验纯碱中是否混有小苏打,故选项实验设计不能达到实验目的的。
故选:D。
15.(2024•雁塔区二模)鉴别、除杂是化学实验常用方法。下列实验方案不能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
除去铜粉中混有的少量炭粉
在空气中灼烧
B
鉴别硬水和软水
取样,分别加入等量肥皂水,振荡,观察
C
除去CaO中的少量CaCO3
高温煅烧至质量不再减少
D
鉴别CO和CO2
将气体分别通过澄清石灰水观察现象
A.A B.B C.C D.D
【解答】解:A、碳在空气中燃烧生成二氧化碳,但铜也能和氧气反应生成氧化铜,不仅除去了杂质,也能除去主要物质。该选项不正确。
B、肥皂水可鉴别硬水和软水,其中产生较多泡沫的为软水,产生较少泡沫或较多浮渣的为硬水。该选项正确。
C、碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,既能除去杂质,也不引入新杂质。该选项正确。
D、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,但一氧化碳不能,则能鉴别。该选项正确。
故选:A。
16.(2024•雁塔区二模)在春节燃放烟花爆竹是我国的传统习俗。小明根据下列现象推测烟花爆竹的成分中可能含有什么物质,其中不合理的是( )
A.燃放烟花时,发出耀眼的白光,说明烟花中可能含有镁粉
B.燃放烟花时,发出蓝紫色火焰,说明烟花中可能含有铁粉
C.爆竹的火药呈现黑色,说明火药的成分中可能含有木炭粉
D.爆竹爆炸后,产生有刺激性气味的气体,说明火药的成分中可能含有硫粉
【解答】解:A燃放烟花时,发出耀眼的白光,说明烟花中可能含有镁粉,因为镁燃烧时能够发出耀眼的白光;
B硫燃烧时能够发出蓝紫色火焰,铁燃烧时不能产生火焰;
C爆竹的火药呈现黑色,说明爆竹的成分中可能含有木炭粉,因为木炭粉是黑色的;
D爆竹爆炸后,产生刺激性气味的气体,说明爆竹的成分中可能含有硫粉,因为硫燃烧生成的二氧化硫有刺激性气味。
故选:B。
二.实验题(共2小题)
17.(2024•碑林区二模)实验室有一瓶久置的氢氧化钠溶液,为探究其变质情况,小玥同学进行如图1实验:
已知:CaCl2溶液呈中性;CO2与CaCl2溶液不反应。
(1)请写出NaOH溶液变质的化学方程式 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 。
(2)溶液a呈红色,不能说明NaOH溶液变质,理由是 碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液都显碱性,都能使无色酚酞溶液变红 。
(3)“现象”是 有白色沉淀生成且溶液为红色 ,说明NaOH溶液部分变质。
(4)NaOH溶液与CO2反应无明显现象,受到小玥思路的启发,小远设计了如图2所示的实验,可立即证明NaOH溶液能与CO2反应。X溶液中含有的2种溶质是 CaCl2、NaOH (填化学式)。
【解答】解:(1)NaOH溶液变质是氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成了碳酸钠和水,反应的化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
(2)溶液a呈红色,不能说明NaOH溶液变质,是因为碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液都显碱性,都能使无色酚酞溶液变红;
(3)“现象”是有白色沉淀生成且溶液为红色,说明NaOH溶液部分变质,溶质中含有氢氧化钠和碳酸钠,碳酸钠与过量氯化钙反应生成碳酸钙沉淀,氢氧化钠使无色酚酞溶液变红;
(4)X溶液中含有的2种溶质是CaCl2、NaOH,由强酸制弱酸可知,二氧化碳通入氯化钙溶液不发生反应,而二氧化碳通入氯化钙和氢氧化钠的混合溶液可以看到有白色沉淀生成,说明二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠,碳酸钠进一步与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀。
故答案为:(1)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
(2)碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液都显碱性,都能使无色酚酞溶液变红;
(3)有白色沉淀生成且溶液为红色;
(4)CaCl2、NaOH。
18.(2024•西安二模)请根据如图装置回答问题。
(1)写出标有字母a的仪器名称: 长颈漏斗 。
(2)用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气时,二氧化锰所起的作用是 催化作用 。
(3)用A装置制氧气时,将导管m、n连接后,观察到热水中的白磷燃烧起来,由此证明可燃物必须 与氧气接触 才可能燃烧。
(4)用A装置制二氧化碳时,将导管m、p连接后,观察到澄清的石灰水变 浑浊 ,紫色石蕊溶液变红,变红的原因是 CO2+H2O=H2CO3 (用化学方程式表示)。
【解答】解:(1)由图可知,a的仪器名称是长颈漏斗;
(2)用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气时,二氧化锰是该反应的催化剂,则二氧化锰所起的作用是催化作用;
(3)白磷的着火点为40℃,热水温度为80℃,白磷达到了着火点,热水中的白磷不燃烧,用A装置制氧气时,将导管m、n连接后,观察到热水中的白磷燃烧起来,由此证明可燃物必须与氧气接触才可能燃烧;
(4)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,则用A装置制二氧化碳时,将导管m、p连接后,观察到澄清的石灰水变浑浊,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变红,反应的化学方程式为CO2+H2O=H2CO3。
故答案为:(1)长颈漏斗;
(2)催化作用;
(3)与氧气接触;
(4)浑浊;CO2+H2O=H2CO3。
三.科学探究题(共7小题)
19.(2024•西安二模)某化学兴趣小组在一次探究活动中,欲鉴别失去标签的稀盐酸、氢氧化钡溶液和氯化钠溶液,现将以上三种溶液任意标记为A、B、C。
【进行实验】
(1)小明选用紫色石蕊溶液完成了鉴别,使紫色石蕊溶液变蓝的是 氢氧化钡 溶液。
(2)小燕选用碳酸钠溶液进行鉴别,实验如图所示:
则甲中观察到的现象是 有气泡冒出 。
【继续探究】实验结束后,小燕将乙中溶液和丙中上层清液倒入同一洁净的烧杯中,立即产生白色沉淀,发生反应的化学方程式为 Ba(OH)2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaOH 。
【提出问题】
将烧杯中充分反应后的混合物进行过滤,滤液中含有哪些溶质呢?
【做出猜想】
猜想Ⅰ:NaCl、NaOH
猜想Ⅱ:NaCl、NaOH、Na2CO3
猜想Ⅲ:NaCl、NaOH、Ba(OH)2
【实验探究】
实验操作
实验现象
实验结论
取少量滤液于试管中,加入过量稀盐酸
无明显现象
猜想 Ⅰ 正确
另取少量滤液于试管中,加入过量Na2CO3溶液
【反思评价】
通过讨论,同学们发现只需要加入一种试剂就可验证全部猜想,该试剂为 H2SO4 (填化学式)。
【拓展延伸】
“垃圾是放错位置的资源”,对下列物质的利用正确的是 ① (填序号)。
①丙实验后的上层清液,可用于检验甲中Na2CO3是否过量
②乙实验后的溶液,可用于除去NaNO3溶液中的Ca(NO3)2杂质
③丙中生成的固体,可作食品干燥剂
【解答】解:(1)紫色石蕊试液遇碱性物质变蓝,稀盐酸显酸性,氢氧化钡显碱性,氯化钠显中性,滴入石蕊溶液后变蓝的是氢氧化钡溶液;故答案为:氢氧化钡;
(2)碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,所以图中碳酸钠溶液与A溶液反应的现象为:有气泡冒出;故答案为:有气泡冒出;
【继续探究】乙试管中溶液和丙试管中上层清液倒入同洁净的烧杯中,立即产生白色沉淀,说明丙中氢氧化钡过量,碳酸钠和氢氧化钡生成碳酸钡和氢氧化钠,碳酸钠与氢氧化钡反应,生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,所以方程式是:Ba(OH)2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaOH;故答案为:Ba(OH)2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaOH;
【实验探究】碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,取少量滤液于试管中,加入过量稀盐酸无明显现象,说明溶液中不含有碳酸钠;碳酸钠溶液与氢氧化钡反应生成氢氧化钠和碳酸钡沉淀,则另取少量滤液于试管中,加入过量碳酸钠溶液,无明显现象,说明溶液中不含有氢氧化钡,由两个实验的现象,得出猜想Ⅰ正确;故答案为:Ⅰ;
【反思与评价】碳酸钠和稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,氢氧化钡与硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水,因此只需要加入硫酸就可验证全部猜想故答案为:H2SO4;
【拓展延伸】①丙中氢氧化钡过量,因此实验后的上层清液,可用于检验甲中Na2CO3是否过量,正确;
②乙实验后的溶液含有碳酸钠和氯化钠,会引入氯化钠杂质,故不可用于除去NaNO3溶液中的Ca(NO3)2杂质,错误;
③丙中生成的固体为碳酸钡,不具有吸水性,不可作食品干燥剂,错误;
故选:①。
20.(2024•阎良区二模)小明喜欢吃皮蛋。于是对妈妈用皮蛋粉制作皮蛋产生了浓厚的兴趣并开展了以“皮蛋制作”为主题的项目式学习。
任务一:配制皮蛋粉
小明将生石灰、纯碱和食盐按照一定比例混合,制成皮蛋粉。
任务二:浸鲜蛋
向配制的皮蛋粉中加入一定量的水,充分反应后产生白色沉淀,过滤,所得滤液称为浸出液。
将新鲜鸭蛋放入其中浸泡即可。向皮蛋粉中加水时,发生反应的化学方程式为 CaO+H2O=Ca(OH)2 、Ca(OH)2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH。
【提出问题】
浸出液中含有哪些溶质?
【做出猜想】
猜想1: NaCl、NaOH
猜想2:NaCl、NaOH和Ca(OH)2
猜想3:NaCl、NaOH和Na2CO3
【实验验证】
实验方案
实验现象
实验结论
取少量浸出液于试管中,滴加碳酸钠溶液
无明显现象
猜想(1) 2 不成立
另取少量浸出液于试管中,加入足量稀盐酸
(2) 有气泡产生
猜想3成立
【反思拓展】
小丽认为还可以选择如下两个方案来验证猜想。
方案①:测浸出液的pH
方案②:向浸出液中通入CO2气体
小明认为两个方案均无法验证猜想,请任选一种方案说明理由 方案①:Ca(OH)2和Na2CO3溶液均为碱性,无法通过测浸出液的pH来验证猜想(或方案②:向浸出液中通入CO2气体,Ca(OH)2能和二氧化碳反应产生白色沉淀,能验证猜想2,但无法验证猜想1、3) 。
任务三:品皮蛋
皮蛋宜合理食用。下列说法正确的是 AC (填字母)。
A.皮蛋含铁元素,适量食用有助于预防贫血
B.剥开的皮蛋久置后虽易感染细菌,但不影响食用
C.制作过程中,碱液会渗入皮蛋使之略带涩味,食用时可用食醋去涩
【解答】解:任务二:皮蛋粉包含生石灰、纯碱和食盐,生石灰为氧化钙的俗称,纯碱是碳酸钠的俗称,食盐的主要成分为氯化钠,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙可与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,则向皮蛋粉中加水,发生反应中的化学方程式为CaO+H2O=Ca(OH)2、Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH;
【做出猜想】根据题意和猜想2、猜想3可得出猜想1:NaCl、NaOH。即氢氧化钙与碳酸钠正好完全反应时,得到浸出液中含有氯化钠和氢氧化钠两种溶质;
【实验验证】(1)取少量浸出液于试管中,滴加碳酸钠溶液,碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,由于实验无明显现象,说明浸出液中没有碳酸钠,猜想2不成立;
(2)由实验结论:猜想3成立,说明含有碳酸钠,另取少量浸出液于试管中,加入足量稀盐酸,碳酸钠与盐酸反应生成二氧化碳,观察到有气泡产生,说明有碳酸钠,即猜想3成立;
【反思拓展】方案①:Ca(OH)2和Na2CO3溶液均为碱性,无法通过测浸出液的pH来验证猜想;
方案②:向浸出液中通入CO2气体,Ca(OH)2能和二氧化碳反应产生白色沉淀,能验证猜想2,但无法验证猜想1、3;
任务三:A、皮蛋含铁元素,补充铁元素能预防贫血,故适量食用皮蛋有助于预防贫血,正确;
B、剥开的皮蛋久置后易感染细菌,不可食用,错误;
C、碱液会渗入皮蛋使之略带涩味,可以用食醋等中和去除涩味,正确。
21.(2024•碑林区二模)化学反应中常伴随颜色、沉淀、气泡等现象,如图是小舒同学利用连通器原理设计的“化学反应串烧”,充分向同学们展示了化学反应中的千变万化。已知甲、乙、丙、丁四个容器中分别盛有稀硫酸、碳酸钠、氯化钡、酚酞中的某一种溶液。将一定量氢氧化钠溶液缓缓倒入甲容器后,液体按照甲→乙→丙→丁→戊的方向流动,最终各容器内液面高度相同(假设每种溶液密度相同)。实验过程中,同学们发现甲中溶液变红,乙中溶液呈无色,丙中有气泡产生,丁中有白色沉淀产生。
(1)加入NaOH溶液前,甲中盛放的试剂为 酚酞 溶液。
(2)请用化学方程式说明乙中溶液呈无色的原因 H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O 。
【提出问题】反应结束后,丙、丁容器中溶液是什么颜色的?淘淘认为可通过探究溶液中溶质成分分析溶液的颜色,于是同学们开始查阅资料并展开探究。
【查阅资料】Na2SO4溶液、BaCl2溶液、NaCl溶液均呈中性。
【实验过程】分别另取丁容器中的白色沉淀及戊容器中的溶液完成下列实验:
实验
操作
现象
①
向沉淀中加入足量稀硝酸
沉淀部分消失,有气泡产生
②
向溶液中加入过量稀硫酸
只有白色沉淀产生
【讨论交流】据表格分析,同学们对反应后容器中的物质(除酚酞外)进行如下讨论:
(3)丁中的白色沉淀是 碳酸钡、硫酸钡 。
(4)戊中溶液含有的阳离子有 Na+、Ba2+ (填离子符号)。
【实验结论】
(5)丙中溶液呈 红 色,丁中溶液呈无色。
【反思拓展】
(6)分析反应后溶液溶质成分时,除考虑生成物外,还应考虑 反应物是否过量 。
【解答】解:(1)氢氧化钠溶液显碱性,能使无色酚酞试液变红,故甲中溶液变红,说明甲中盛放的试剂为酚酞溶液;
(2)氢氧化钠溶液显碱性,能使无色酚酞试液变红,而乙中溶液呈无色,说明乙中溶液为稀硫酸,氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水,硫酸钠显中性,稀硫酸显酸性,均不能使无色酚酞试液变色,该反应的化学方程式为H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O;
(3)丙中有气泡产生,说明丙中为碳酸钠,乙中反应后,硫酸过量,硫酸和碳酸钠反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,故产生气泡,则丁中为氯化钡,丁中的沉淀可能是硫酸钡,也可能是碳酸钡,也可能是硫酸钡和碳酸钡的混合物,向沉淀中加入足量稀硝酸,沉淀部分溶解,有气泡产生,说明丁中的白色沉淀是硫酸钡和碳酸钡,硫酸钡和稀硝酸不反应,碳酸钡和稀硝酸反应生成硝酸钡、二氧化碳和水,则丙中反应后,碳酸钠过量,即反应后,丙中溶液中溶质为硫酸钠和碳酸钠;
(4)向戊容器中溶液加入过量稀硫酸,只有白色沉淀产生,说明溶液中含氯化钡,氯化钡能与硫酸反应生成硫酸钡和盐酸,氯化钡能与硫酸钠、碳酸钠反应,不能共存,则溶液中不含硫酸钠和碳酸钠,硫酸钠、碳酸钠和氯化钡反应生成了氯化钠,故戊容器中的溶液中的溶质为氯化钠和氯化钡,戊中溶液含有的阳离子有:Na+、Ba2+;
(5)由以上分析可知,丙中溶液含硫酸钠和碳酸钠,碳酸钠溶液显碱性,能使无色酚酞试液变红,故溶液呈红色;
(6)由以上分析可知,分析反应后溶液溶质成分时,除考虑生成物外,还应考虑反应物是否过量。
故答案为:(1)酚酞;
(2)H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O;
(3)碳酸钡、硫酸钡;
(4)Na+、Ba2+;
(5)红;
(6)反应物是否过量。
22.(2024•西安二模)学习小组同学用如图所示的两种方法分组制备Cu(OH)2。
【学习交流】
(1)第一组实验时,试管内生成了蓝色沉淀,发生反应的化学方程式为 2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4 。
(2)第二组实验时,向B中试管内滴加NaOH溶液至开始出现蓝色沉淀,此时B中试管内的溶液中一定有 两 种溶质。继续快速滴加NaOH溶液,蓝色沉淀逐渐增多,但沉淀迅速变成了黑色难溶固体。同学们很是好奇,于是进行了下列探究。
【提出问题】
(1)黑色固体是什么?
(2)蓝色沉淀变成黑色固体与什么因素有关?
【讨论交流】大家根据已有知识认为黑色固体可能是CuO,蓝色沉淀变成黑色固体可能与温度有关。
【实验验证】
实验操作
实验现象
实验结论
(1)取少量黑色固体于试管中,向其中滴加稀硫酸
黑色固体逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色
黑色固体是CuO
(2)重复第二组实验,加热,使CuO与稀硫酸充分反应后,应先 冷却至室温 ,再向其中滴加一定量的NaOH溶液
生成蓝色沉淀
蓝色沉淀变成黑色固体与温度有关
【反思拓展】(1)由上述实验可知,Cu(OH)2的热稳定性 不好 (填“好”或“不好”)。
(2)制备物质时,除了从内因上考虑物质的性质外,还应考虑 温度(或压强等) 等外因的影响。
【解答】解:【学习交流】(1)第一组实验时,试管内生成了蓝色沉淀,发生反应为硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜和硫酸钠,该反应的化学方程式为:2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4;
(2)A中氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水,B中氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜和硫酸钠,向B中试管内滴加NaOH溶液至开始出现蓝色沉淀,此时试管中一定含硫酸钠和未反应的硫酸铜两种溶质;
【实验验证】(1)实验结论为黑色固体是氧化铜,取少量黑色固体于试管中,向其中滴加稀硫酸,氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水,故现象是:黑色固体逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色;
(2)实验结论为:蓝色沉淀变成黑色固体与温度有关,故重复第二组实验,加热,使CuO与稀硫酸充分反应后应先冷却至室温,再向其中滴加一定量的NaOH溶液,防止温度过高,影响实验;
【反思拓展】(1)由以上分析可知,在温度较高时,可生成黑色的氧化铜,说明温度较高时,氢氧化铜可分解生成氧化铜,故氢氧化铜的热稳定性不好;
(2)由以上分析可知,制备物质时,除了从内因上考虑物质的性质外,还应考虑温度、压强等外因的影响。
故答案为:【学习交流】(1)2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4;
(2)两;
【实验验证】(1)黑色固体逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色;
(2)冷却至室温;
【反思拓展】(1)不好;
(2)温度(或压强等)。
23.(2024•碑林区二模)某校化学兴趣小组的同学和老师一起整理实验台时,发现有一瓶未盖瓶塞且失去标签的无色溶液,据老师回忆:可能是Na2CO3溶液和NaOH溶液中的一种。于是同学们对这瓶溶液的成分进行探究。
【提出问题】这瓶溶液的成分是什么?
【查阅资料】氯化钙和氯化钠的水溶液呈中性。
【设计实验】
方案
实验操作
实验现象
实验结论
一
取少量样品于试管中,滴加无色酚酞溶液
溶液由无色变为红色
该溶液是NaOH溶液
二
取少量样品于试管中,滴加足量的稀盐酸
(1) 产生气泡
该溶液是Na2CO3溶液
【交流讨论】
(2)小李认为方案一的结论不合理,理由是 碳酸钠溶液也为碱性,也能使酚酞溶液变红 。
【实验探究】老师指出方案二也不够严谨。经讨论后,小组同学按以下步骤进行实验:
步骤Ⅰ.取适量样品于试管中,加入过量的氯化钡溶液,充分反应后过滤,得到白色沉淀A和滤液B;
步骤Ⅱ.向滤液B中滴加无色酚酞溶液,溶液变红色。
(3)加入过量氯化钡溶液的目的是 检验并除去碳酸钠 ,滤液B中的溶质为 氢氧化钠、氯化钡、氯化钠 。
【实验结论】这瓶溶液的原溶液是NaOH溶液,且溶质已部分变质。
(4)写出NaOH变质的化学方程式 2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O 。
【反思交流】(5)检验滤液B时,下列能代替酚酞溶液的有 ②③④ (填序号)。
①氧化铜
②二氧化碳
③硫酸铜溶液
④氯化镁溶液
【拓展延伸】(6)化学兴趣小组的同学为了将变质的氢氧化钠溶液中的杂质除去,得到纯净的氢氧化钠固体,设计了如图所示的实验流程。以下满足操作中适量的某试剂M和对应的操作b的是 B (填字母)。
A.稀盐酸、过滤
B.Ca(OH)2溶液、蒸发
C.Ba(OH)2溶液、过滤
D.Ca(NO3)2溶液、蒸发
【解答】解:(1)碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,因此有气泡产生。故答案为:产生气泡;
(2)碳酸钠溶液也为碱性,也能使酚酞溶液变红,所以无法利用酚酞区分该溶液是氢氧化钠还是碳酸钠。故答案为:碳酸钠溶液也为碱性,也能使酚酞溶液变红;
(3)根据实验结论推测,不严谨是因为该试剂瓶塞未盖,氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,也可能检验出有碳酸钠。加入氯化钡,氯化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,则加入过量氯化钡溶液的目的是检验并除去碳酸钠。根据有白色沉淀生成,则滤液B中一定有生成的氯化钠和过量的氯化钡,又因为加入酚酞溶液变红,则溶液为碱性,氯化钡、氯化钠溶液都为中性,所以有氢氧化钠。因此滤液B的溶质为氢氧化钠、氯化钡、氯化钠。故答案为:检验并除去碳酸钠;氢氧化钠、氯化钡、氯化钠;
(4)氢氧化钠变质,是因为氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O。故答案为:2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O;
(5)氯化镁溶液和氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钠,硫酸铜溶液和氢氧化钠反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠,因此可以根据出现白色沉淀或蓝色沉淀判断有氢氧化钠,由于氯化钡过量,二氧化碳与氢氧化钠反应生成的碳酸钠可以与氯化钡反应,若产生白色沉淀,则含有氢氧化钠。氧化铜和氢氧化钠不反应,不能检验有无氢氧化钠。故答案为:②③④;
(6)要得到纯净的氢氧化钠需除去其中的碳酸钠,且不能引入新的杂质,可加加入适量的氢氧化钙或氢氧化钡,再过滤,将氢氧化钠溶液变为氢氧化钠固体应采取蒸发的方法,故答案为:B。
24.(2024•西安二模)兴趣小组的同学们收集了实验室制取CO2后残留的废液。为了探究废液中溶质的成分,进行了如下探究。
【提出问题】废液中的溶质是什么?
【作出猜想】猜想一:CaCl2。猜想二:CaCl2和HCl。猜想三:CaCl2和CaCO3。
分析上述猜想可知,其中一定不正确的是猜想 三 (选填“一”“二”或“三”)。
【收集资料】CaCl2水溶液呈中性。
【设计实验】为了进一步确认废液里的溶质,甲、乙两同学分别进行如下实验:
实验编号
甲
乙
实验步骤
取少量废液于试管中,滴加AgNO3溶液
取少量废液于试管中,滴加无色酚酞溶液
实验现象
有白色沉淀产生
无明显现象
实验结论
废液中有HCl
废液中无HCl
【讨论交流】小组同学经过分析两位同学的实验,一致认为甲、乙两位同学的实验设计都有错误,其中乙同学实验错误的原因是 无色酚酞溶液滴入酸性和中性溶液中都不变色,无法鉴别废液中是否含有HCl 。
【改进提升】丙同学依据小组同学交流讨论的结果,取少量废液于试管中,向其中加入少量的 氧化铜 粉末,一段时间后,观察到黑色粉末逐渐溶解,溶液变为蓝色,说明猜想二成立。请写出该反应的化学方程式: CuO+2HCl=CuCl2+H2O 。
【拓展应用】若想要将废液处理成中性后再排放,应选择向废液中加入过量的 A (填字母),反应完成后过滤。
A.碳酸钙粉末
B.氢氧化钠固体
C.熟石灰
D.生石灰
【解答】解:【作出猜想】碳酸钙难溶于水,则废液中的溶质不含碳酸钙,故一定不正确的是猜想三;
【设计实验】实验结论是废液中有HCl,硝酸银能与盐酸反应生成氯化银沉淀和硝酸,则实验现象为有白色沉淀产生;
【讨论交流】由于无色酚酞溶液滴入酸性和中性溶液中都不变色,无法鉴别废液中是否含有HCl,所以乙同学实验错误;
【改进提升】根据现象黑色粉末逐渐溶解,溶液变为蓝色,说明向其中加入少量的氧化铜粉末,氧化铜是黑色固体,氧化铜与盐酸反应生成氯化铜和水,氯化铜溶液为蓝色,反应的化学方程式为CuO+2HCl=CuCl2+H2O;
【拓展应用】A、碳酸钙能与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,碳酸钙难溶于水,过滤可除去过量的碳酸钙,故A符合题意;
B、氢氧化钠固体与盐酸反应生成氯化钠和水,氢氧化钠固体过量,溶液呈碱性,故B不符合题意;
C、熟石灰与盐酸反应生成氯化钙和水,氢氧化钙固体过量,溶液呈碱性,故C不符合题意;
D、生石灰与盐酸反应生成氯化钙和水,过量的生石灰与水反应生成氢氧化钙,溶液呈碱性,故D不符合题意;
故选:A。
故答案为:【作出猜想】三;
【设计实验】有白色沉淀产生;
【讨论交流】无色酚酞溶液滴入酸性和中性溶液中都不变色,无法鉴别废液中是否含有HCl;
【改进提升】氧化铜;CuO+2HCl=CuCl2+H2O;
【拓展应用】A。
25.(2024•雁塔区二模)垃圾是放错地方的资源,城市的废旧电器是一座“金属矿山”。某废旧电器中含有锌、铜、镍(Ni)三种金属,兴趣小组的同学为了从中回收金属铜和镍,做了如下的探究。已知:硫酸镍(化学式NiSO4)能溶于水。
实验一:探究锌、铜、镍三种金属在溶液中的活动性强弱
【提出猜想】
兴趣小组结合常见金属活动性顺序,提出了以下猜想。
(1)猜想一:Zn>Ni>Cu;猜想二:Zn>Cu>Ni;猜想三: Ni>Zn>Cu 。
【进行实验】
(2)兴趣小组进行了如下的实验,请完成实验报告。
实验步骤
实验现象
解释与结论
取两支试管,分别向其中加入一定量的硫酸锌溶液和硫酸铜溶液,然后将大小、形状相同的镍片分别插入两支试管中。
插入硫酸铜溶液中的镍片表面出现红色固体物质,另一支试管无明显变化。
猜想 一 正确。镍与硫酸铜反应的化学方程是 CuSO4+Ni=NiSO4+Cu 。
实验二:兴趣小组向装有镍片的试管中加入稀硫酸,观察到镍片表面有气泡生成。兴趣小组根据此现象设计了如图所示的物质转化流程,从含有锌、铜、镍三种金属的废旧电器中回收铜和镍。
(3)步骤①中得到的A是 Cu ,写出步骤①中有镍参与反应的化学方程式 Ni+H2SO4=NiSO4+H2↑ 。
【解答】解:(1)由于锌比铜活泼,再结合其他猜想,则还可能为Ni>Zn>Cu。
(2)镍能将铜从其化合物溶液中置换出来,但不能将锌置换出来,则说明镍比铜活泼,但没有锌活泼,则说明金属活动性顺序Zn>Ni>Cu,即猜想一成立;
镍和硫酸铜反应生成铜和硫酸镍,反应的化学方程式为:Ni+CuSO4=NiSO4+Cu。
(3)将镍放入稀硫酸中,镍表面有气泡,说明镍能和硫酸反应,则步骤①中,加入稀硫酸,镍、锌都能和硫酸反应,则得到的A中只有铜;
镍和硫酸反应生成硫酸镍和氢气,反应的化学方程式为:Ni+H2SO4=NiSO4+H2↑。
故答案为:(1)Ni>Zn>Cu。
(2)一;Ni+CuSO4=NiSO4+Cu。
(3)Cu;Ni+H2SO4=NiSO4+H2↑。
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