专题05 科学探究题-2024年新高一化学人教版2019尖子生专题复习
2024-08-12
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内容正文:
2024年新高一化学人教新版尖子生专题复习《科学探究题》
一.科学探究题(共21小题)
1.研究小组同学在分别完成“酸的性质”实验①②后,将①②实验后试管中的物质全部倒入各自的废液缸③中(如图甲),结果出现了不同现象,部分小组同学的实验现象记录如下表。
组别
废液缸中现象
现象解释
第1小组
无沉淀、有气泡产生
第2小组
无沉淀、无气泡产生
第3小组
…
…
…
【原因分析】小组同学在老师指导下讨论后认为:任何一个化学反应,反应物的用量不同,反应后物质的组成成分就会不同,这是导致各组废液缸中出现不同现象的原因。
【交流讨论】
(1)试管①中发生反应的化学方程式为 。
(2)试管①和②中反应是否都体现了酸的通性 (填“是”或“否”)。
(3)为分析第1小组废液缸中溶液的溶质成分,用玻璃棒蘸取溶液测得pH=3,则该小组废液中的溶质组成成分为 (写化学式)。
(4)第2小组废液缸中无沉淀、无气泡产生,从反应物用量的角度分析实验①和实验②,可以得出该小组的实验②中反应物盐酸的用量应该是 (填“足量”或“不足”)。
(5)如果其他小组实验所用反应物的用量都不一样,除了上面第1、2小组出现的现象外,还会出现的现象是 。
【实验拓展】取第1小组废液缸中的溶液于试管中,逐滴加入碳酸钠溶液,并振荡,产生的气体全部逸出。图乙表示“溶液质量”随加入“碳酸钠溶液质量”的变化情况。
(6)图中AB段的pH (填“增大”或“减小”)。
2.(1)化学兴趣小组的同学对家里久置的炉具清洁剂进行了以下探究(假设表面活性剂对探究过程无影响)。
【提出问题】炉具清洁剂的酸碱性,标签上的无机碱是碳酸钠还是氢氧化钠?
【实验活动】
方案
实验步骤及现象
结论
方案一
①炉具清洁剂的成分为碳酸钠,产生气泡发生反应的化学方程式为: 。
方案二
②由方案二说明炉具清洁剂的成分为 (填写化学式)。
(2)已知某混合物A中可能含有NH4Cl、CuO和CuCl2中的两种或多种,另有一固体B中可能含有K2CO3、K2SO4、和Cu中的一种或者多种。按如图所示进行实验探究,出现的现象如图所示(设过程中所有发生的反应均恰好完全反应)。
试根据实验提供的信息,进行分析推理,回答下列问题:
①气体G为 。
②滤液Ⅰ中一定大量存在的阳离子是 (填离子符号)。
③写出步骤Ⅱ中发生反应的化学方程式: 。
④根据上述的实验现象判断,在固体A里,上述三种物质中,一定不存在的是 (填化学式),理由是 。
3.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
4.纳米零价铁在环保领域应用广泛。
Ⅰ.制备纳米铁粉
(1)已知氢气与菱铁矿(主要成分为FeCO3)在高温条件下反应能得到铁、水及二氧化碳,请写出化学反应方程式 。
Ⅱ.探究制备纳米铁粉后所得固体的成分
【提出问题】氢气与碳酸亚铁反应后剩余固体的成分是什么?
【做出猜想】猜想一:Fe 猜想二:FeCO3 猜想三:Fe和FeCO3
【查阅资料】①氢气具有还原性,能够冶炼金属。
②无水硫酸铜是一种白色固体,遇水会变为蓝色。
【实验探究】某学习小组利用如图1所示装置,对剩余固体成分(杂质不与稀硫酸反应)进行探究,实验操作及现象如下。回答下列问题。
(2)写出仪器①的名称 。
(3)向装置A中加入稀硫酸后,A中产生气泡且溶液变为浅绿色,甲同学判断猜想一正确,乙同学认为甲的判断不合理,理由是 。
(4)观察到装置B中澄清石灰水变浑浊,D中 (填实验现象),E中固体变蓝。
【实验结论】综上所述,猜想三正确。
【反思交流】
(5)若去掉装置E, (填“能”或“不能”)证明固体中含有Fe。
(6)若实验中先点燃D处的酒精灯,再向A中加稀硫酸,可能造成的后果是 。
Ⅲ.处理水体中的氮、磷
(7)热处理后的纳米铁粉能够除去地下水中的磷元素。450℃或者550℃热处理纳米铁粉的除磷率以及pH如图2所示,分析:温度为 时、 (填“酸性”或“碱性”)条件下处理效果更好。
(8)纳米铁粉能处理水体中的硝态氮。
①在酸性条件下,纳米铁粉能与反应,该反应的化学方程式为:4Fe+10HNO3═4Fe(NO3)2+NH4NO3+3X,X的化学式为 。
②研究发现,废水中的溶解氧会对去除产生一定影响。在其他条件相同时,有氧与无氧条件下的去除率随反应时间的变化如图3所示,分析1~3h时,有氧条件下的去除率低于无氧条件下的可能原因是 。
5.草木灰可作纺织品漂洗剂等,小组同学对草木灰中的成分、性质和应用等进行了探究。
探究一:提取草木灰中的K2CO3。
【查阅资料1】①草木灰的主要成分是K2CO3。
②K2CO3的溶解度曲线如图1所示。
【进行实验1】
步骤1:如图2所示,用60℃水浸洗草木灰。
步骤2:过滤,洗涤滤渣2次,合并滤液。
步骤3:蒸发滤液,结晶并烘干得到K2CO3固体。
【实验分析】(1)步骤1中选用60℃的温水而不用冷水浸洗草木灰的原因是 。
(2)根据图3所示的信息,请从节能与省时两方面综合考虑,提取草木灰中K2CO3比较适宜的转速和浸取时间为 。
探究二:K2CO3溶液显碱性的原因。
【查阅资料2】:氯化钙的水溶液呈中性。
【猜想与假设】
猜想1:溶液呈碱性是由于溶液中的K+引起的
猜想2:溶液呈碱性是由于溶液中的引起的
【进行实验2】向1支洁净的小试管中加入少量K2CO3固体,再加入少量蒸馏水,振荡,待固体完全溶解后,滴入3滴酚酞溶液,溶液变红,再逐滴滴入CaCl2溶液至过量时,出现 现象,说明溶液呈碱性是由于溶液中的引起的,该反应的化学方程式为 。
探究三:草木灰的应用。
【查阅资料3】《周礼考工记》中载有“涑帛”的方法,即利用“灰”(草木灰)和“蜃”(贝壳灰,主要成分为CaO)混合加水所得溶液来洗涤丝帛,使其与茧层丝胶蛋白发生反应而溶解(脱胶),经过水洗后可使丝洗得干净亮丽。
【进行实验3】根据上述资料设计如图4所示的实验,并对丁中溶液的成分进行了探究。
【提出问题】澄清溶液的溶质成分是什么?
【作出猜想】猜想1:只有KOH 猜想2:KOH和K2CO3 猜想3: 。
【进行实验4】取少量丁中澄清溶液分别加入试管A、B中:
实验序号
操作
现象
结论
1
向A中通入CO2
溶液不变浑浊
不正确
2
向B中滴加少量 溶液
猜想2正确
【延伸应用】同学们查阅资料得知,①浓度为10%的K2CO3溶液pH=11.6,②浓度为1%的KOH溶液的pH=13.2,根据图5所示数据分析,选用 (填序号)洗涤丝帛效果较好。
6.碱石灰是生产生活中常用的干燥剂。某化学兴趣小组的同学针对一份用过的碱石灰样品,展开了科学探究活动。
【任务一】查阅资料认识碱石灰
资料一:制碱石灰的流程,如图甲:
资料二:Ca(OH)2的分解温度是580℃;NaOH受热不分解。
煅烧石灰石发生反应的化学方程式是 。上述方法制得的碱石灰中主要含有NaOH、 和少量水。
【任务二】探究用过的“碱石灰”样品的成分
猜想假设:样品中的成分可能有下列几种:
猜想1:Ca(OH)2、NaOH
猜想2:CaCO3、Ca(OH)2、NaOH
猜想3:CaCO3、NaOH、Na2CO3
猜想4:CaCO3、Ca(OH)2、Na2CO3
同学们讨论后发现,上述猜想 是不正确的,理由是 ;同时,同学们又补充了猜想5: 。
实验探究:该小组同学设计并进行了如下实验(已知BaCl2溶液呈中性,BaCO3不溶于水)。
实验步骤
现象
结论
①取5g“碱石灰”样品于烧杯中,加入50g水,充分搅拌后,静置
烧杯底部有白色固体
猜想1不正确
②取①烧杯中上层清液少许,加入试剂X
无明显现象
猜想2不正确
③取①烧杯中上层清液少许,滴2滴酚酞溶液
溶液变红
⑤ 正确,而猜想5不正确
④取③变红的溶液,加入过量BaCl2溶液
④
试剂X可选用 (填字母序号)。
A.氯化铁溶液
B.稀盐酸
C.碳酸钠溶液
反思评价:实验①方案不严密,理由是 。
【任务三】测定该“碱石灰”样品中各成分的含量
实验探究:小组同学另取“碱石灰”样品10.00g,加入100.00g水,充分搅拌、过滤后,按如图乙装置进行实验。
实验记录如下表。
滤渣质量
活塞关闭时整个装置总质量
(仪器+药品)
打开玻璃塞和活塞,反应完成后整个装置总质量(仪器+药品)
8.00g
442.64g
442.20g
结论与评价:根据数据可计算原样品中各成分的含量,其中NaOH的质量分数是 。该小组同学按上述实验规范操作,测得样品中Na2CO3的质量分数偏小,原因是 。
7.蔬菜水果在健康饮食中扮演重要角色。随着人们食品安全意识的提升,果蔬洗涤盐进入大众视野,它能有效清除瓜果蔬菜表面的残留农药、污物,杀菌、消毒,具有天然、安全、实效的特点。如图是某品牌果蔬洗涤盐的部分产品信息:
【查阅资料】
①大多数农药是酸性的。
②该品牌果蔬洗涤盐主要成分均为钠盐,其中pH调节剂的成分可能是碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或两种。
③碳酸氢钠受热易分解为二氧化碳、水、碳酸钠,碳酸钠受热不易分解,二者的溶液都显碱性。碳酸氢钠溶液与氯化钙溶液不反应。
兴趣小组尝试进行果蔬洗涤盐成分探究:
【定性分析】
(1)取少量该果蔬盐溶于水配成溶液A,取A少许于试管中,加入足量稀硝酸,再滴加少量硝酸银溶液,有白色沉淀产生,则该洗涤盐中一定含有的物质是 ,该物质可起到杀菌消毒的作用。
(2)进一步实验:
实验操作
实验现象
实验结论
①取少许溶液A于试管中,滴加氯化钙溶液
有白色沉淀生成
该果蔬洗涤盐中碳酸钠和碳酸氢钠都有
②取适量洗涤盐,加热,将生成的气体通入澄清石灰水
……
步骤①中发生反应的化学方程式为 ;步骤②中的实验现象为: 。
【定量分析】
(3)为了测定该品牌果蔬盐中碳酸钠的含量,利用如图装置进行实验,装置B中放有mg样品。(假设整套装置气密性良好,各装置气体吸收剂足量)
充分反应后,装置D增重m1g,将装置B反应后的固体加入足量的水充分溶解后向溶液中加入足量的CaCl2溶液,过滤、洗涤干燥,得到沉淀m2g,试计算mg样品中碳酸钠的质量分数为 (用含m、m1、m2的代数式表示)。
【反思与评价】
(4)该洗涤盐去除蔬菜表面的残留酸性农药时, (填“有”或“没有”)发生化学变化。
(5)你认为该品牌果蔬洗涤盐保存的方法是 。
8.CuSO4溶液是初中化学常见的一种试剂。
(1)农业上常用它配制波尔多液杀菌剂:
①写出配制波尔多液过程中的化学方程式: 。
②在烧杯中放入20mL某硫酸铜溶液,逐滴加入某浓度的澄清石灰水,测定混合液pH随滴入Ca(OH)2溶液体积的变化,结果如图1。下列说法正确的是 (填字母)(已知:溶液中自由移动离子的浓度越小,溶液的导电性越差)
A.硫酸铜溶液呈酸性
B.a点烧杯内溶液中溶质有2种
C.ab段烧杯内溶液的导电性逐渐降低
D.bc段烧杯内沉淀质量不断增加
(2)兴趣小组同学在做硫酸铜和氢氧化钠反应的实验时,发现滴加试剂的顺序不同会产生不同的现象。
实验组
甲组
乙组
实验操作
实验现象
产生蓝色沉淀
产生蓝绿色沉淀
【提出问题】乙组产生的蓝绿色沉淀的成分是什么呢?
【查阅资料】Ⅰ、NaOH和CuSO4溶液混合可生成Cu(OH)2、Cux(OH)y(SO4)z等多种产物。
Ⅱ、68℃时,Cu(OH)2发生分解,生成两种氧化物;300℃左右Cux(OH)y(SO4)z发生分解。
【实验探究】将乙组反应后的物质过滤、洗涤、低温干燥得蓝绿色固体样品。小组同学称取27.6g样品,在老师的指导下进行实验如图2。
①装配好装置后,装药品前检查装置气密性。
②控制温度为68℃,对样品进行热分解,至固体质量不再减少,再通一段时间N2。冷却后测得装置B增重1.8g。
A、样品中Cu(OH)2的质量为 。
B、若实验后没有继续通一段时间N2导致计算Cu(OH)2的质量结果 (填“偏大/偏小/不变”)。
③为了进一步确定装置A中加热后的剩余固体组成,小组同学又进行了如图3步骤。由以上实验步骤可知Cux(OH)y(SO4)z中x:y:z= 。
9.兴趣小组的同学进行了如下两个实验探究:
(1)甲小组的同学探究金属与酸的反应。
如图所示,先向烧瓶内注入25mL稀盐酸,分别将大小形状相同的镁、铝、锌、铁、铜金属条,投入烧瓶中,迅速塞紧带有传感器的橡皮塞,得到如图2所示的气压随时间变化的曲线。回答下列问题:
①曲线a对应的金属是 。
②曲线c在18s左右达到最高点后又下降的原因是 。
③曲线e在0﹣100s压强几乎无变化,但一段时间后其压强变化明显大于曲线d,请写出前100s发生反应的化学方程式 。
④通过图像观察反应速率适中,最适合用于实验室制取氢气的是曲线 。
(2)乙小组的同学通过图甲实验测定长期存放的氢氧化钠中Na2CO3的质量分数。
资料:碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的固体混合物。
①浓硫酸的作用是 。
②为测出生成CO2的质量,需在反应前后分别称量装置 的质量。
③小组同学讨论后发现图甲的装置设计还存在一个明显缺陷,认为应增加图乙中的一个装置进行改进,改进后整套装置的连接顺序为 (填字母)。
a.EABCD
b.FABCD
c.AEBCD
d.ABCD
④利用改进后的装置进行实验,A装置中的反应发生时,开关R处于关闭状态,其原因是 。
⑤以下情况可能会导致测得Na2CO3的质量分数偏大的是 (填字母)。
a.加入稀硫酸前没有通入空气
b.实验结束后没有继续通入空气就进行测量
c.稀硫酸改为稀盐酸
10.(一)某化学兴趣小组利用以下装置探究气体的制取及性质。请结合如图1回答:
(1)写出装置中仪器①的名称 。
(2)实验室制取并收集二氧化碳的装置组合是 (填字母);该反应的化学方程式是 ;用G装置吸收二氧化碳气体时气体应从 (填“长”或“短”)导管口进入。
(3)双球洗气管常用于气体除杂、干燥、吸收(可防倒吸)等实验。为吸收某气体并检验其性质进行如图2中实验,发现紫色石蕊试液变色。请根据表中的数据判断左方进入的气体可能是 (填字母)。
A.O2
B.HCl
C.NH3
D.CO2
(二)化学兴趣小组课外实验时,取出镁条,发现久置的镁条有一层灰黑色的“外衣”,他们把该镁条放入试管中,倒入一定浓度的盐酸,观察到有气泡产生,试管壁发烫。同学们对此气体成分产生了兴趣。
【提出问题】产生的气体是什么?
【查阅资料】
①灰黑色“外衣”中含有MgCO3;
②无水CuSO4遇水由白色变为蓝色
【猜想假设】
猜想一:H2、CO2;
猜想二:H2、CO2和水蒸气;
猜想三:H2、CO2、水蒸气和HCl气体。
(4)猜想三中有HCl气体的理由是 。
【设计实验】为检测产生的气体成分,同学们设计如图所示装置进行实验(部分固定装置略去)
(5)B装置中出现白色沉淀,证明产生的气体中含有 ,写出有关的化学方程式 。
(6)甲同学观察到E装置中无水CuSO4由白色变为蓝色,于是得出结论:产生的气体中一定含有H2。乙同学对此提出质疑,理由是 。
(7)若颠倒B装置和C装置的安装顺序, (填“能”或“不能”)达到实验目的,原因是 。
11.【科学探究】
漂白精片[有效成分是次氯酸钙Ca(ClO)2]是家庭消毒的常用物品之一。某兴趣小组同学对漂白精片的有关性质进行了以下实验探究:
(1)取一定量漂白精片研磨成粉,放入锥形瓶中,加入足量水振荡,再加入少量CuCl2固体,产生气泡和黑色的悬浊液。静置后取清液滴入紫色石蕊溶液,溶液变蓝色,说明该清液显 性。
[提出问题]气泡中气体的成分是什么?
[作出猜想]气泡中气体的成分是:a.氧气;b.氯气;c. (填名称)。
[查阅资料]次氯酸钙溶于水并与空气中的CO2反应生成具有杀菌消毒作用的次氯酸(HClO);光照下次氯酸会分解产生氧气,且次氯酸能与浓度较大的盐酸反应生成氯气。上述反应涉及的化学方程式分别为Ca(ClO)2+CO2+H2O═2HClO+CaCO3↓、2HClO+2HCl+O2↑、HClO+HCl(浓)═Cl2↑+H2O。氯气可以使润湿的pH试纸褪色。
[实验验证]
实验序号
实验操作
实验现象
实验结论
A
产生气泡时将带火星的木条伸入锥形瓶口
气体中含有氧气
B
将润湿的pH试纸伸入锥形瓶口
试纸未褪色
气体中不含 (填名称)
[实验结论]猜想 正确。
(2)[拓展提升]将(1)中的悬浊液过滤,取滤纸上少量黑色固体放入试管,滴入稀硫酸,加热,溶液变为蓝色,说明该溶液中存在 (填离子符号),向蓝色溶液中滴入过量NaOH溶液生成蓝色沉淀的化学方程式为 。
查阅资料:悬浊液中存在高铜酸钙[Ca(CuO2)2],高铜酸钙常温下分解产生O2。其化学方程式为2Ca(CuO2)2═2CaCuO2+ CuO+O2↑。
12.食品安全大于天,“双吸剂”是常用的袋装食品的保鲜剂,可用来吸收氧气、二氧化碳、水蒸气等气体。某化学小组的同学在袋装食品中发现一包“双吸剂”的保鲜剂,其标签如图所示。同学们对这包久置的“双吸剂”的固体样品设计实验进行探究。
【提出问题】:久置固体的成分是什么?
【收集资料】:
1.查阅资料:铁与氯化铁溶液在常温下生成氯化亚铁:Fe+2FeCl3═3FeCl2。
2.打开固体包装观察:部分粉末呈黑色、部分粉末呈白色、另有少数红棕色的块状固体。
【作出猜想】:久置固体中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2、CaCO3。你猜想固体中可能含有Fe2O3的依据是: 。
【实验探究】:如表是甲组同学设计并记录的实验报告,请你补充完整。
实验操作
实验现象
实验结论
一.取少量固体加入足量蒸馏水,搅拌溶解
固体部分溶解,并放出大量热
固体中一定含有① (填化学式)
二.过滤,取滤液滴加无色酚酞试液
溶液变红色
固体中一定含有氢氧化钙
三.取滤渣加入足量稀盐酸
固体逐渐消失,产生大量无色气体,得到浅绿色溶液
固体中一定含有② (填名称),一定不含有Fe2O3
四.将操作三中产生的气体通入到澄清石灰水中
澄清石灰水变浑浊
固体中一定含有③
【实验质疑】:
(1)乙组同学认为甲组同学在实验中得出“一定不含有Fe2O3”的结论是错误的,理由是 。
(2)你认为甲组同学操作 得出的结论也不合理(填:“一”或“二”或“四”),理由是(用化学方程式表示) 。
【继续探究】:为验证固体中是否含有Fe2O3,乙组同学用 先分离出铁粉,向残留固体中加入足量 (填名称),若溶液呈黄色,证明固体中含有Fe2O3。
13.某校综合实践小组调查校园内劳动地白菜长势,发现甲、乙两地的白菜长势不佳,叶色发黄。小组同学开展了系列实践活动。
【资料显示】白菜适宜生长的pH范围约为6.5~7.0。
任务一:检测土壤的酸碱度。取土壤样品浸出液,用 测定土壤浸出液的pH。经测定,甲地pH为5,显酸性;乙地pH为7,显中性。
任务二:改良甲地土壤。在甲地加入一定量的熟石灰,调节土壤的酸碱性。
任务三:提升土壤肥力。小组同学欲给两地施加适量的氮肥,促进白菜生长。
实验一:学校有标识不清的两袋化肥,分别是K2CO3和(NH4)2SO4中的一种,小组同学设计实验鉴别。
操作
现象与结论
方案一:取两种化肥样品分别置于盛有熟石灰的两个研钵中,研磨
方案二:取两种化肥样品分别置于两支试管中,滴加 (试剂自选)
【分析交流】实践小组同学认为刚使用过熟石灰改良的土壤不宜施加(NH4)2SO4,其理由是 (用化学方程式表示)。
实验二:学校还有一包化肥,可能由KNO3、Ca(NO3)2、K2CO3和KCl中的一种或几种物质组成。取少量化肥样品于烧杯中,加足量的水溶解,得无色溶液;取样品溶液分别置于两支试管中,向一支试管中滴加Na2CO3溶液,另一支试管中滴加AgNO3溶液,均产生白色沉淀。
【解释结论】滴加Na2CO3溶液时,发生反应的化学方程式为 ,可确定该化肥一定没有的物质是 。根据以上实验,可推测该化肥的成分是 (填物质名称或化学式)。
【拓展延伸】若测得实验二的化肥中K+与Cl﹣的数目之比为2:1,则该化肥的成分是 。
【解决问题】小组同学一致认为可以用实验二中化肥提升甲、乙两地的肥力。
14.如图所示为实验室中常见气体制备、净化、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器(组装实验装置时,可重复选择仪器),某化学小组的同学欲利用其进行下列化学实验。
试回答下列问题:
(1)某小组以过氧化氢溶液为原料(二氧化锰作催化剂),在实验室中制备并收集干燥的氧气。按照要求设计实验装置,连接仪器,并检验装置的气密性。
①所选装置的连接顺序为 (从左至右填写装置序号字母)。
②制取氧气所发生反应的化学方程式为 。
③下列有关氧气制取和性质的叙述中,正确的是 (填选项序号之一)。
A.在此反应前后,二氧化锰的质量和性质都不发生改变
B.检验氧气是否集满的方法是将带火星的木条置于集气瓶中
C.铁丝在纯氧中剧烈燃烧、火星四射,生成黑色固体
D.蜡烛在空气中燃烧不如在氧气中燃烧剧烈,因此属于缓慢氧化
(2)该小组用制得的氧气进行了一系列探究。
探究一:对某种塑料试样的组成进行分析探究实验(资料显示该塑料只含C、H两种元素),所选仪器按“氧气→D→B1→C→B2”的顺序连接(B1、B2为浓硫酸洗气瓶),检查装置气密性,然后进行实验。使Wg该塑料试样碎屑在充足氧气中充分燃烧,观察现象,收集有关实验数据。(假设发生的化学反应都充分反应)
①该装置中,洗气瓶B1的作用是 。
②Wg该塑料试样充分燃烧后,测得仪器C质量增加ag,则该塑料试样中碳元素的质量分数为 (结果用代数式表示)。
探究二:测定CuO和Cu的混合物样品中铜元素的质量分数。装置的连接顺序“A→B→D”的顺序连接,检查装置气密性,然后进行实验。使试样在充足氧气中充分反应,观察现象,收集有关实验数据。
①生成氧气时,装置D中所发生反应的化学方程式为 。
②欲通过测量反应前后D处大玻璃管质量的增加,来计算样品中铜元素的含量。若反应前CuO和Cu样品的质量为m克,反应后D处大玻璃管内固体质量增加n克,则样品中铜元素的质量分数为 (结果用代数式表示)。
③完成上述实验后,小波同学将D处大玻璃管内的剩余固体全部倒入烧杯中,并向烧杯中加入足量的稀硫酸,充分反应后发现,溶液变成 色,溶液底部有少量红色的固体。样品中铜元素的质量分数的测算结果与真实值相比将 (填“偏大”“偏小”“不受影响”之一)。
15.化学是一门以实验为基础的科学,实验是科学探究的重要手段。
(1)我国古代人民积累了许多对物质变化的认识。早在战国时期,《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时,会与丝表面附着的丝胶蛋白发生反应,生成物可用水冲去,从而可把丝洗得干脆亮丽。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】如图1所示
【反应原理】如图1所示,步骤I的反应会 (“放出”或“吸收”)热量,步骤Ⅱ的化学方程式为 。
【提出问题】小组同学将烧杯丙中混合物过滤后得到澄清溶液,所得溶液中含哪溶质?
【作出猜想】
猜想Ⅰ:含有KOH;猜想Ⅱ:含有KOH、K2CO3;猜想Ⅲ:含有KOH和Ca(OH)2;猜想Ⅳ:含有KOH、Ca(OH)2和K2CO3。
无需实验验证分析就可知道猜想 (填序号)肯定错误,理由 。
【查阅资料】K2CO3溶液显碱性。
【实验验证】
实验步骤
现象
实验结论
取过滤后的溶液各少许,分装在两支试管里
(1)甲同学:向第一支试管里滴加足量稀盐酸
无明显现象
甲同学认为猜想Ⅱ错误
(2)乙同学:向第二支试管里通入二氧化碳气体
乙同学认为猜想Ⅲ正确
【讨论交流】有同学提出他可以选用其他试剂,也能证明猜想Ⅲ正确。你认为他选择的试剂是 。
A.K2CO3
B.CaCO3
C.稀硫酸
D.Na2CO3
【定量分析】取上述溶液100g(含KOH、Ca(OH)2的混合溶液)于烧杯中,向混合液中缓慢通入CO2气体(气体的溶解忽略不计),生成沉淀的质量与通入CO2气体的质量关系如图2所示,请根据信息回答问题:
已知:2KOH+CO2=K2CO3+H2O,K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3,CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2【注:Ca(HCO3)2易溶于水,20℃时,溶解度为16.6g】
①在此实验中,图像A点时容器内物质为 。
其质量m为 g。
②原溶液中Ca(OH)2溶质质量分数为 。
【拓展延伸】将鲜鸭蛋浸入草木灰与石灰乳的混合物中,一段时间后就制得了皮蛋。食用皮蛋时口感发涩源于其中含有的碱性物质,可以加入适量厨房里的 使其口味更佳。
16.【科学探究】
我国古代人民积累了许多对物质变化的认识,早在战国时期,《周礼•考工记》中记载有“涑帛”方法,即人们利用“蜃”(贝壳灰)和“灰”(草木灰)混合加水所得溶液来洗涤丝帛,使其顺滑亮丽,化学小组对“混合加水所得溶液”的成分进行了探究。
【查阅资料】
①草木灰和贝壳灰主要成分分别为K2CO3、CaO。
②脱胶率越高,所得丝帛越顺滑亮丽,浓度为10%的K2CO3的pH=11.6,浓度为1%KOH的pH=12.2。
【提出假设】“混合加水所得溶液”的成分
猜想Ⅰ:只含有KOH
猜想Ⅱ:含有KOH、Ca(OH)2
猜想Ⅲ:含有KOH、K2CO3
猜想Ⅳ:含有KOH、Ca(OH)2、K2CO3
(1)如图1所示,步骤Ⅰ的反应为 。(填“吸热”或“放热”)
(2)猜想 肯定是错误的,原因是 。(用化学方程式表示)
【实验探究】
(3)小组同学对丙溶液进行探究。
实验序号
实验步骤
实验现象
实验结论
1
取少量溶液于试管中,通入CO2
无明显现象
证明该溶液中没有
2
另取溶液少量于试管中,滴加少量的稀盐酸溶液
证明溶液中不含有K2CO3
【交流讨论】有同学提出实验2得到的结论不够准确,原因是: 。
(4)经过讨论,同学们又进行了实验3,请填写表格。
实验序号
实验步骤
实验现象
实验结论
3
取少量溶液于试管中,滴加足量的 (填盐溶液名称)溶液。
有白色沉淀产生
证明溶液中有K2CO3
【实验结论】根据以上实验,可得出烧杯丙中澄清溶液含有的溶质是 (填化学式)。
【拓展提升】根据图2数据分析,选用 溶液洗涤丝帛效果更好。
17.某品牌苏打饼干的配料和营养成分如下表,研究性学习小组对其成分进行了探究。
配料
营养成分(每100g)
小麦粉,食用植物油、洋葱粉、食用盐、碳酸钙、食品添加剂(碳酸氢钠)、香葱、酵母、麦精、食用香精
能量
2017千焦
蛋白质
8.5g
脂肪
21.0g
碳水化合物
63.5g
钠
500毫克
钙
280毫克
【查阅资料】
①饼干制作的烘焙过程中,配料中的碳酸氢钠全部受热分解转化为碳酸钠、水和二氧化碳,而碳酸钠不分解。
②除碳酸盐以外其余物质忽略与盐酸的反应。
③碱石灰的成分是生石灰和烧碱,可以同时吸收二氧化碳和水。
④已知碳酸钙难溶于水,碳酸钠易溶于水。
Ⅰ.定性判断饼干中有关成分的确认。
(1)取一小包饼干。研碎后放入烧杯,加入适量蒸馏水,用玻璃棒搅拌,得到待检液。
实验操作和现象
实验结论
①淀粉的检验
取少量待检液于试管中,滴入2滴碘水,观察到溶液变蓝
饼干中含有淀粉
②碳酸盐的检验
另取少量待检液于试管中,加入足量 ,有气泡产生;将产生的气体通入澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊
饼干中含有碳酸盐
【交流讨论】
(2)饼干中的碳酸钙与稀盐酸反应的化学方程式为 。
(3)烘焙过程中,碳酸氢钠全部受热分解转化为碳酸钠,其化学方程式为 。
【深入探究】
(4)如何进一步确认饼干中含有两种碳酸盐?
将剩余待检液过滤,用蒸馏水洗涤固体2至3次,将 与稀盐酸反应,根据反应的现象,则证明饼干中既有碳酸钙,又有碳酸钠。
Ⅱ.定量检测:饼干中碳酸钠质量的测定。
【实验装置】
【实验步骤】
(5)①按如图连接好装置,检查整套装置气密性的方法是 ;
②取一小包饼干研碎后放入烧杯,加入适量蒸馏水,用玻璃棒充分搅拌后,过滤,洗涤;
③将滤液和洗涤液合并后倒入容器A,按图示装入其他药品(试剂X用于吸收挥发出来的HCl,它不与CO2反应);
④打开止水夹,向装置中通入一段时间N2后,关闭止水夹;
⑤用电子天平称量干燥管Ⅰ的质量,记录数据m1;
⑥逐滴加入稀盐酸至不再产生气泡时,停止滴加;
⑦打开止水夹,向装置中通入一段时间N2后,关闭止水夹;
⑧重复步骤⑤,记录数据m2。
【交流讨论】
(6)步骤③将滤液和洗涤液合并的原因是 。
(7)如果没有进行第⑦步操作,会使结果 (填“偏大”、“不变”、“偏小”)。
(8)实验后,如何证明A中残留液体中盐酸过量,下列试剂可选用的有 。
A.铁钉
B.石蕊试液
C.酚酞试液
D.锈铁钉
E.铜片
【数据处理】
(9)m2﹣m1=0.088g,则这包饼干中碳酸钠的质量为 g。
18.金属及金属材料在生产、生活中有广泛的应用。
(一)同学们开展了铝质易拉罐中金属材料成分的项目式探究。
【资料】
亚铁离子遇到过氧化氢溶液时易被氧化为铁离子;铁离子遇到硫氰化钾(KSCN)溶液,溶液变为红色。
任务一:探究铝质易拉罐罐体和罐盖的耐腐蚀性。
【实验1】同时往罐体和罐盖(均已除去表面的油漆涂层)上各滴1滴稀盐酸,30s后观察到罐体材料上产生明显气泡而罐盖仍无气泡。
(1)罐体上产生气泡的化学反应方程式是 。
任务二:探究罐体金属材料是纯铝还是铝合金。
【实验2】打磨罐体除去表面覆盖物,剪成小碎片,取少量小碎片于试管中,加入足量稀盐酸并加热,使之充分反应。
(2)最终在试管底部残留少许固体物质,固体物质不可能含有 (填字母)。
A.铁
B.铜
C.碳
D.氧化铝
任务三:探究罐体铝合金中是否含铁。
(3)实验2上层清液接近无色。欲利用该清液,证明罐体铝合金中含铁的方法是: 。
(写出操作和现象)。
任务四:铝的其他应用
(4)超细氮化铝(AlN)粉末被广泛应用于大规模集成电路生产领域。制取原理为氧化铝、碳、氮气在高温下反应生成氮化铝和一氧化碳。现欲用以上方法来制备16.4t氮化铝,需要参加反应的氧化铝质量是多少?(写出计算过程)
(二)金属的冶炼
金属的冶炼方法与金属的活动性顺序有关,部分金属的活动性强弱顺序为:铝>锌>铁>铅>铜>汞,常见金属的冶炼方法如下表。
冶炼方法
反应表示式(其他产物略去)
代表性金属
热还原法
金属A的氧化物+碳(或一氧化碳等)金属A
锌、铜
电解法
金属B的化合物金属B
钾、铝
热分解法
金属C的氧化物金属C
汞、银
(5)①请写出工业上用一氧化碳与赤铁矿反应,炼铁的化学方程式 。
②若从铅的矿物中冶炼铅,可使用上述方法中的 ,理由是 。
(三)金属的锈蚀与防护
(6)对钢铁制品进行“发蓝”处理,使其表面生成一层致密的氧化膜,能有效防止钢铁锈蚀。“发蓝”能防止钢铁锈蚀的原理是 。
19.小组学生走进工厂参加社会实践活动,看到工人师傅用焊枪焊接金属(如图)。他们对工厂的气割气焊技术和使用的气体产生兴趣并尝试在实验室制取这些气体。
【查阅资料】
①气焊与气割技术是利用可燃性气体与助燃性气体混合燃烧放出大量热的一种火焰技术。
②气焊和气割所用燃气主要是乙炔(化学式为C2H2)。
③焊接金属时会用到保护气,常见的保护气瓶会标有混合气(CO2和Ar)以及N2,气焊中使用的氮气纯度可达99.99%。
(1)CO2、Ar、Nz三种气体可以作保护气,是因为它们的化学性质 。
(2)乙炔在氧气中完全燃烧生成水和二氧化碳,则乙炔燃烧的化学方程式为 。一个40L的乙炔瓶大约可以盛装约5.2kg的乙炔,这些乙炔完全燃烧,至少需要 kg的氧气。
【制取氧气和乙炔】
小组学生用如图所示装置制取氧气和乙炔。
(3)实验室选择装置A制取氧气时,试管内反应的化学方程式为 。若选择F装置收集氧气,发现收集的氧气不纯,原因可能是 。
(4)乙炔是一种无色无味的气体,密度比空气略小,难溶于水。实验室常用固体碳化钙与水反应制备乙炔,该反应比二氧化锰催化过氧化氢分解更加剧烈。实验室制取和收集乙炔气体最佳的仪器组合是 和 (填字母序号)。
【制取氮气】
学生查阅资料,发现暖宝宝的主要成分是铁粉、氯化钠、活性炭等,可以除去密闭装置内的氧气,达到制取氮气的目的,设计如图所示装置制取氮气。
(5)暖宝宝中和氧气发生反应的物质是 。
(6)写出一种从密闭的集气瓶中提取出氮气的方法 ,提取出的氮气能不能用于作为气焊的保护气,请说明理由 。
【检验气割渣中是否含有铁】
(7)小组学生在工厂收集了切割铁板时留下的气割渣,检验其中是否含有铁,设计如下实验:
操作
现象
结论
实验一
取少量气割渣于试管中,向其中加入少量的稀盐酸
气割渣中含有铁
实验二
取少量气割渣于试管中,向其中加入少量的
固体表面有红色物质析出,溶液由蓝色变为浅绿色
(8)经检验,切割铁板后留下的气割渣成分主要是铁和铁的氧化物,如何处理这些气割渣,你的建议是 。
20.化学小组对热水壶底部水垢的主要成分进行了如下探究,请完成以下活动并回答问题。
[查阅资料]天然水中含有Ca2+、Mg2+、等离子,在加热条件下,这些离子趋于生成溶解度更小的物质——水垢(主要成分为碳酸盐和碱)。有关物质的溶解性见表。
部分钙、镁化合物溶解性表(20℃)
阴离子
阳离子
OH﹣
Ca2+
微溶
不溶
可溶
Mg2+
不溶
微溶
可溶
[提出猜想]水垢的主要成分中一定含有 和 ,可能含有Ca(OH)2和MgCO3(填化学式)。
[设计方案]实验1:确定水垢中是否含Ca(OH)2和CaCO3。
实验步骤
实验现象
结论
在少量研碎的水垢中,加入适量的蒸馏水充分搅拌,过滤,在滤液里加入Na2CO3溶液。
没有白色沉淀产生
实验2:确定水垢中是否含MgCO3利用如图实验装置,完成实验2探究。其主要实验步骤如下:
称量D、E装置总质量为600.00g,按如图组装后,将2.50g水垢试样放入锥形瓶中,加入足量稀盐酸溶液,待锥形瓶中不再产生气泡时,打开止水夹K,从导管a处缓缓鼓入空气,一段时间后称量装置D、E的总质量为601.25g(碱石灰主要成分为CaO和NaOH,不考虑装置内空气对实验的影响)。
[实验讨论](1)A、B装置之间 设置干燥装置(填:“要”、“不要”),理由是 ;装置D中反应的化学方程式为 。
(2)装置B中生成CO2的质量为 g。通过计算说明水垢中 含MgCO3(填字母)。
A.一定
B.一定不
C.可能
D.无法确定
实验3:确定水垢中是否含有Mg(OH)2,另取质量为2.50g的水垢,加入3.65%的稀盐酸与之反应,测得消耗稀盐酸wg。结合以上实验结论,判断w的值满足 条件时,水垢中一定含有Mg(OH)2。
21.化学实验探究。
活动一:根据如图所示实验回答问题。
(1)实验一,通过对比铜片上的白磷燃烧而热水中的白磷不燃烧的事实,说明可燃物燃烧的条件之一是 。
(2)实验二,将稀盐酸倒入烧杯中,充分反应后,再次称量,发现物质总质量减小,原因是 。
(3)实验三,一段时间后,观察到A中铁钉生锈,B、C中铁钉无明显变化,通过对比A、B、C中的现象,可得出铁生锈的条件是铁与 等同时接触。
(4)实验四,加热蒸发食盐水过程中,当蒸发皿中出现 时,停止加热。
活动二:在学习了常见的酸和碱后,某化学兴趣小组的同学在老师引导下围绕“酸碱中和反应”开展实验探究活动,请你参与下列活动。
【实验探究】将氢氧化钾溶液与稀硫酸混合,观察不到明显现象,为证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了反应,三位同学进行了以下实验。
(5)测定溶液pH变化的方法。
甲同学在实验过程中测得pH变化如图1所示,则该同学是将 (填字母序号)。
a.氢氧化钾溶液滴入稀硫酸中
b.稀硫酸滴入氢氧化钾溶液中
(6)测混合过程中的温度变化。
乙同学在实验中测得反应混合溶液的温度变化如图2所示,说明稀硫酸与氢氧化钾溶液发生的反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。图2中B点表示的含义是 。
(7)借助于酸碱指示剂。
丙同学通过图3所示实验,他观察到溶液由 ,也证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了化学反应。
【提出问题】针对反应后溶液中溶质的成分,大家纷纷提出了猜想。
【猜想与假设】
猜想一:只有K2SO4
猜想二:有K2SO4和H2SO4
猜想三:有K2SO4和KOH
【进行实验】为了验证猜想,学习小组选用Fe2O3粉末、BaCl2溶液,进行如下探究:
实验方案
实验操作
实验现象
实验结论
方案一
取少量反应后的溶液于试管中,加入Fe2O3粉末
溶液中有H2SO4,猜想二正确
方案二
取少量反应后的溶液于试管中,滴加BaCl2溶液
产生白色沉淀
溶液中有H2SO4,猜想二正确
【实验结论】通过探究,同学们一致确定猜想二是正确的。
【评价与反思】
(8)丁同学针对上述方案提出疑问,认为方案二是不合理的,理由是 。
(9)同学们经过反思与讨论,最后认为方案一中的Fe2O3粉末可以用下列的某些物质代替,也能得到同样的实验结论,请你选出可用药品的字母序号 。
A.Mg
B.CuO
C.KCl
D.Na2CO3
(10)向100g溶质质量分数为11.2%的KOH溶液中,加入 g10%的稀硫酸充分反应后pH=7。
2024年新高一化学人教新版尖子生专题复习《科学探究题》
参考答案与试题解析
一.科学探究题(共21小题)
1.研究小组同学在分别完成“酸的性质”实验①②后,将①②实验后试管中的物质全部倒入各自的废液缸③中(如图甲),结果出现了不同现象,部分小组同学的实验现象记录如下表。
组别
废液缸中现象
现象解释
第1小组
无沉淀、有气泡产生
第2小组
无沉淀、无气泡产生
第3小组
…
…
…
【原因分析】小组同学在老师指导下讨论后认为:任何一个化学反应,反应物的用量不同,反应后物质的组成成分就会不同,这是导致各组废液缸中出现不同现象的原因。
【交流讨论】
(1)试管①中发生反应的化学方程式为 2HCl+Ba(OH)2=BaCl2+2H2O 。
(2)试管①和②中反应是否都体现了酸的通性 是 (填“是”或“否”)。
(3)为分析第1小组废液缸中溶液的溶质成分,用玻璃棒蘸取溶液测得pH=3,则该小组废液中的溶质组成成分为 BaCl2、NaCl、HCl (写化学式)。
(4)第2小组废液缸中无沉淀、无气泡产生,从反应物用量的角度分析实验①和实验②,可以得出该小组的实验②中反应物盐酸的用量应该是 足量 (填“足量”或“不足”)。
(5)如果其他小组实验所用反应物的用量都不一样,除了上面第1、2小组出现的现象外,还会出现的现象是 有沉淀,有气泡产生 。
【实验拓展】取第1小组废液缸中的溶液于试管中,逐滴加入碳酸钠溶液,并振荡,产生的气体全部逸出。图乙表示“溶液质量”随加入“碳酸钠溶液质量”的变化情况。
(6)图中AB段的pH 增大 (填“增大”或“减小”)。
【考点】实验探究物质的组成成分以及含量;酸的化学性质;溶液的酸碱性与pH的关系.版权所有
【专题】科学探究.
【答案】(1)2HCl+Ba(OH)2=BaCl2+2H2O;
(2)是;
(3)BaCl2、NaCl、HCl;
(4)足量;
(5)有沉淀,有气泡产生;
(6)增大。
【分析】(1)根据试管①中发生反应为氢氧化钡和稀盐酸反应生成氯化钡和水来分析;
(2)根据试管①中发生反应为氢氧化钡和稀盐酸反应生成氯化钡和水,其实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子,试管②中反应为碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,实质是氢离子和碳酸根离子结合生成二氧化碳和水来分析;
(3)根据第1小组废液缸中现象为:无沉淀,有气泡产生,说明试管②中碳酸钠过量,试管①中稀盐酸过量,混合后,碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,且碳酸钠完全反应,碳酸钠和氯化钡没有发生反应,故无白色沉淀生成,用玻璃棒蘸取溶液测得pH=3,说明反应后盐酸过量来分析;
(4)根据第2小组废液缸中无沉淀、无气泡产生,则该小组的实验②中反应物盐酸的用量应该是足量,如果盐酸不足,则碳酸钠过量分析;
(5)根据如果试管①中稀盐酸过量,试管②中碳酸钠过量,混合后,碳酸钠先与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,如果反应后,碳酸钠过量,碳酸钠会继续与氯化钡反应生成碳酸钡和氯化钠分析;
(6)根据第1小组废液缸中的溶液中的溶质是:氯化钡、氯化氢、氯化钠,加入碳酸钠溶液,碳酸钠先与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,待盐酸完全反应后,氯化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡和氯化钠来分析。
【解答】解:(1)试管①中反应为氢氧化钡和稀盐酸反应生成氯化钡和水,该反应的化学方程式为:2HCl+Ba(OH)2=BaCl2+2H2O;
(2)试管①中反应为:2HCl+Ba(OH)2=BaCl2+2H2O,其实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子,体现了酸的通性,试管②中反应为碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,其实质是氢离子和碳酸根离子结合生成二氧化碳和水,体现了酸的通性;
(3)第1小组废液缸中观察到的实验现象为:无沉淀,有气泡产生,说明试管②中碳酸钠过量,试管①中稀盐酸过量,混合后,碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,且碳酸钠完全反应,碳酸钠和氯化钡没有发生反应,故无白色沉淀生成,用玻璃棒蘸取溶液测得pH=3,说明反应后盐酸过量,故该小组废液中的溶质组成成分为:BaCl2、NaCl、HCl;
(4)第2小组废液缸中无沉淀、无气泡产生,则该小组的实验②中反应物盐酸的用量应该是足量,如果盐酸不足,则碳酸钠过量,混合后,Na2CO3能与BaCl2反应生成碳酸钡白色沉淀,或Na2CO3能与①中过量的盐酸反应生成二氧化碳气体;
(5)如果试管①中稀盐酸过量,试管②中碳酸钠过量,混合后,碳酸钠先与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,如果反应后,Na2CO3过量,Na2CO3会继续与BaCl2反应生成碳酸钡和氯化钠,故还会出现的现象是:有沉淀、有气泡产生;
(6)由以上分析知,第1小组废液缸中的溶液中的溶质是:BaCl2、NaCl、HCl,加入碳酸钠溶液,碳酸钠先与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,待盐酸完全反应后,BaCl2再和Na2CO3反应生成碳酸钡和氯化钠,故AB段是碳酸钠和盐酸的反应,该阶段,盐酸被消耗,酸性减弱,pH增大。
故答案为:
(1)2HCl+Ba(OH)2=BaCl2+2H2O;
(2)是;
(3)BaCl2、NaCl、HCl;
(4)足量;
(5)有沉淀,有气泡产生;
(6)增大。
【点评】本题主要考查了物质的性质,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.(1)化学兴趣小组的同学对家里久置的炉具清洁剂进行了以下探究(假设表面活性剂对探究过程无影响)。
【提出问题】炉具清洁剂的酸碱性,标签上的无机碱是碳酸钠还是氢氧化钠?
【实验活动】
方案
实验步骤及现象
结论
方案一
①炉具清洁剂的成分为碳酸钠,产生气泡发生反应的化学方程式为: Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ 。
方案二
②由方案二说明炉具清洁剂的成分为 Na2CO3 (填写化学式)。
(2)已知某混合物A中可能含有NH4Cl、CuO和CuCl2中的两种或多种,另有一固体B中可能含有K2CO3、K2SO4、和Cu中的一种或者多种。按如图所示进行实验探究,出现的现象如图所示(设过程中所有发生的反应均恰好完全反应)。
试根据实验提供的信息,进行分析推理,回答下列问题:
①气体G为 CO2 。
②滤液Ⅰ中一定大量存在的阳离子是 Na+、K+、H+ (填离子符号)。
③写出步骤Ⅱ中发生反应的化学方程式: K2CO3+H2SO4=K2SO4+H2O+CO2↑ 。
④根据上述的实验现象判断,在固体A里,上述三种物质中,一定不存在的是 CuO (填化学式),理由是 氢氧化钠与CuO不反应,且CuO为黑色固体,过滤后只得到蓝色沉淀 。
【考点】实验探究物质的组成成分以及含量;盐的化学性质.版权所有
【专题】科学探究.
【答案】(1)Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;Na2CO3;
(2)①CO2;
②Na+、K+、H+;
③K2CO3+H2SO4=K2SO4+H2O+CO2↑;
④CuO;氢氧化钠与CuO不反应,且CuO为黑色固体,过滤后只得到蓝色沉淀。
【分析】(1)碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,氢氧化钙和碳酸钠反应产生白色沉淀碳酸钙和氢氧化钠,氢氧化钙溶液显碱性,氢氧化钠溶液也显碱性;
(2)固体混合物A中可能含有NH4Cl、CuO和CuCl2中的两种或多种,加入适量氢氧化钠溶液,氢氧化钠与CuO不反应,氢氧化钠和氯化铵反应生成氯化钠、水、氨气,反应生成气体C,C为氨气,氢氧化钠和CuCl2反应生成蓝色沉淀氢氧化铜和氯化钠,固体混合物A中一定存在的物质是NH4Cl和CuCl2;混合物B,可能含有K2CO3、K2SO4、和Cu中的一种或者多种,加入适量稀硫酸,产生气体G(二氧化碳),则B中含有K2CO3,铜不与盐酸反应,得到滤渣H(Cu),则B中含有Cu;滤液E中一定含有氯化钠,滤液F中一定含有硫酸钾,向滤液E、F中加入硝酸钡和稀硝酸,硫酸钾和硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀(沉淀J)和硝酸钾,据此分析。
【解答】解:(1)方案一:炉具清洁剂的成分为碳酸钠,加入盐酸,则碳酸钠和盐酸反应产生氯化钠、水和二氧化碳,化学方程式为Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;
方案二:加入了氢氧化钙,氢氧化钙和碳酸钠反应产生白色沉淀碳酸钙和氢氧化钠,由于氢氧化钙溶液显碱性,氢氧化钠溶液也显碱性,则NaOH和Ca(OH)2都能使酚酞变红,故由方案二说明炉具清洁剂的成分为Na2CO3;
(2)①综上分析,气体G为二氧化碳,化学式为CO2;
②综上分析,滤液E中一定含有氯化钠,滤液F中一定含有硫酸钾,向滤液E、F中加入硝酸钡和稀硝酸,硫酸钾和硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀(沉淀J)和硝酸钾,则溶液I中一定大量存在的阳离子为Na+、K+、H+;
③步骤Ⅱ中一定发生碳酸钾和稀硫酸反应生成硫酸钾、水和二氧化碳,化学反应方程式为K2CO3+H2SO4=K2SO4+H2O+CO2↑;
④综上分析,固体混合物A中一定存在的物质是NH4Cl和CuCl2,由于氢氧化钠与CuO不反应,且CuO为黑色固体,过滤后只得到蓝色沉淀D,故一定不存在氧化铜。
故答案为:
(1)Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;Na2CO3;
(2)①CO2;
②Na+、K+、H+;
③K2CO3+H2SO4=K2SO4+H2O+CO2↑;
④CuO;氢氧化钠与CuO不反应,且CuO为黑色固体,过滤后只得到蓝色沉淀。
【点评】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。
3.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
【考点】实验探究物质的组成成分以及含量;碱的化学性质;盐的化学性质.版权所有
【专题】科学探究.
【答案】【进行实验】(1)氢氧化钡;
(2)有气泡冒出;
【继续探究 Ba(OH)2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaOH;
【实验探究】1;
【反思评价】H2SO4;
【拓展延伸】①。
【分析】(1)根据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,进行分析;
(2)根据碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳进行分析;
【继续探究】根据碳酸钠与氢氧化钡反应,生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠分析解答;
【实验探究】根据碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳和碳酸钠溶液与氢氧化钡反应生成氢氧化钠和碳酸钡沉淀来分析解答;
【反思与评价】根据碳酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,氢氧化钡与硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水来分析解答;
【拓展延伸】根据物质之间的反应进行分析。
【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。
【点评】在解此类题时,首先要将题中的知识认知透,然后结合学过的知识进行解答,此类题难度较大,要细心进行分析解答。
4.纳米零价铁在环保领域应用广泛。
Ⅰ.制备纳米铁粉
(1)已知氢气与菱铁矿(主要成分为FeCO3)在高温条件下反应能得到铁、水及二氧化碳,请写出化学反应方程式 。
Ⅱ.探究制备纳米铁粉后所得固体的成分
【提出问题】氢气与碳酸亚铁反应后剩余固体的成分是什么?
【做出猜想】猜想一:Fe 猜想二:FeCO3 猜想三:Fe和FeCO3
【查阅资料】①氢气具有还原性,能够冶炼金属。
②无水硫酸铜是一种白色固体,遇水会变为蓝色。
【实验探究】某学习小组利用如图1所示装置,对剩余固体成分(杂质不与稀硫酸反应)进行探究,实验操作及现象如下。回答下列问题。
(2)写出仪器①的名称 硬质玻璃管 。
(3)向装置A中加入稀硫酸后,A中产生气泡且溶液变为浅绿色,甲同学判断猜想一正确,乙同学认为甲的判断不合理,理由是 FeCO3与硫酸反应也会产生硫酸亚铁、水和二氧化碳气体 。
(4)观察到装置B中澄清石灰水变浑浊,D中 黑色固体变红 (填实验现象),E中固体变蓝。
【实验结论】综上所述,猜想三正确。
【反思交流】
(5)若去掉装置E, 能 (填“能”或“不能”)证明固体中含有Fe。
(6)若实验中先点燃D处的酒精灯,再向A中加稀硫酸,可能造成的后果是 爆炸 。
Ⅲ.处理水体中的氮、磷
(7)热处理后的纳米铁粉能够除去地下水中的磷元素。450℃或者550℃热处理纳米铁粉的除磷率以及pH如图2所示,分析:温度为 550 时、 酸性 (填“酸性”或“碱性”)条件下处理效果更好。
(8)纳米铁粉能处理水体中的硝态氮。
①在酸性条件下,纳米铁粉能与反应,该反应的化学方程式为:4Fe+10HNO3═4Fe(NO3)2+NH4NO3+3X,X的化学式为 H2O 。
②研究发现,废水中的溶解氧会对去除产生一定影响。在其他条件相同时,有氧与无氧条件下的去除率随反应时间的变化如图3所示,分析1~3h时,有氧条件下的去除率低于无氧条件下的可能原因是 纳米铁粉和氧发生了反应 。
【考点】实验探究物质的组成成分以及含量;金属的化学性质;盐的化学性质;质量守恒定律及其应用.版权所有
【专题】科学探究.
【答案】(1);
(2)硬质玻璃管;
(3)FeCO3与硫酸反应也会产生硫酸亚铁、水和二氧化碳气体;
(4)黑色固体变红;
(5)能;
(6)爆炸;
(7)550;酸性;
(8)①H2O;
②纳米铁粉和氧发生了反应。
【分析】氢气与FeCO3在高温条件下反应能得到铁、水及二氧化碳;铁与硫酸反应产生硫酸亚铁和氢气;FeCO3与硫酸反应产生硫酸亚铁、水和二氧化碳气体;二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊;加热时氢气和氧化铜反应产生铜和水;水和硫酸铜反应生成蓝色固体五水硫酸铜;根据质量守恒定律,反应前后原子种类和数目不变;如图3所示,1∼3h时,有氧条件下的去除率低于无氧条件下的可能原因是有氧时,纳米铁粉和氧发生了反应,随着时间推移氧被消耗,则的去除率接近。
【解答】解:(1)氢气与FeCO3在高温条件下反应能得到铁、水及二氧化碳,化学反应方程式是;
(2)仪器①的名称为硬质玻璃管;
(3)铁与硫酸反应产生硫酸亚铁和氢气,猜想一不合理,因为FeCO3与硫酸反应也会产生硫酸亚铁、水和二氧化碳气体,都会是浅绿色溶液和气体产生;
(4)猜想三正确,固体有铁和FeCO3,铁与硫酸反应产生硫酸亚铁和氢气,FeCO3与硫酸反应也会产生硫酸亚铁、水和二氧化碳气体;装置B中澄清石灰水变浑浊,D中氢气和氧化铜反应产生铜和水,则黑色固体变红,产生的水使E中固体变蓝;
(5)E的作用是检验D中是否有氢气和氧化铜反应产生水,证明铁的存在;若去掉装置E,也能证明固体中含有Fe,例如D中如果黑色固体变红色,是因为氧化铜和氢气加热时反应生成铜和水,说明固体中含有铁;
(6)若实验中先点燃D处的酒精灯,再向A中加稀硫酸,A中产生的氢气具有可燃性,氢气与空气混合,可能会发生爆炸;
(7)热处理后的纳米铁粉能够除去地下水中的磷元素,由图可知,在550℃时以及酸性条件下处理效果更好;
(8)①根据质量守恒定律,反应前后原子种类和数目不变,反应前有4个Fe、10个H、10个N、30个O,反应后有4个Fe、4个H、10个N、27个O,则3X中含有6个H和3个O,X中含有2个H和1个O,化学式为H2O;
②如图3所示,1∼3h时,有氧条件下的去除率低于无氧条件下的可能原因是有氧时,纳米铁粉和氧发生了反应,随着时间推移氧被消耗,则的去除率接近。
故答案为:(1);
(2)硬质玻璃管;
(3)FeCO3与硫酸反应也会产生硫酸亚铁、水和二氧化碳气体;
(4)黑色固体变红;
(5)能;
(6)爆炸;
(7)550;酸性;
(8)①H2O;
②纳米铁粉和氧发生了反应。
【点评】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。
5.草木灰可作纺织品漂洗剂等,小组同学对草木灰中的成分、性质和应用等进行了探究。
探究一:提取草木灰中的K2CO3。
【查阅资料1】①草木灰的主要成分是K2CO3。
②K2CO3的溶解度曲线如图1所示。
【进行实验1】
步骤1:如图2所示,用60℃水浸洗草木灰。
步骤2:过滤,洗涤滤渣2次,合并滤液。
步骤3:蒸发滤液,结晶并烘干得到K2CO3固体。
【实验分析】(1)步骤1中选用60℃的温水而不用冷水浸洗草木灰的原因是 相同时间内,水温高碳酸钾溶解得更快更多,提高溶解效率 。
(2)根据图3所示的信息,请从节能与省时两方面综合考虑,提取草木灰中K2CO3比较适宜的转速和浸取时间为 500r/min、20min 。
探究二:K2CO3溶液显碱性的原因。
【查阅资料2】:氯化钙的水溶液呈中性。
【猜想与假设】
猜想1:溶液呈碱性是由于溶液中的K+引起的
猜想2:溶液呈碱性是由于溶液中的引起的
【进行实验2】向1支洁净的小试管中加入少量K2CO3固体,再加入少量蒸馏水,振荡,待固体完全溶解后,滴入3滴酚酞溶液,溶液变红,再逐滴滴入CaCl2溶液至过量时,出现 溶液由红色变成无色(或红色消失) 现象,说明溶液呈碱性是由于溶液中的引起的,该反应的化学方程式为 K2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2KCl 。
探究三:草木灰的应用。
【查阅资料3】《周礼考工记》中载有“涑帛”的方法,即利用“灰”(草木灰)和“蜃”(贝壳灰,主要成分为CaO)混合加水所得溶液来洗涤丝帛,使其与茧层丝胶蛋白发生反应而溶解(脱胶),经过水洗后可使丝洗得干净亮丽。
【进行实验3】根据上述资料设计如图4所示的实验,并对丁中溶液的成分进行了探究。
【提出问题】澄清溶液的溶质成分是什么?
【作出猜想】猜想1:只有KOH 猜想2:KOH和K2CO3 猜想3: KOH、Ca(OH)2 。
【进行实验4】取少量丁中澄清溶液分别加入试管A、B中:
实验序号
操作
现象
结论
1
向A中通入CO2
溶液不变浑浊
猜想3 不正确
2
向B中滴加少量 氯化钙(合理即可) 溶液
有白色沉淀产生
猜想2正确
【延伸应用】同学们查阅资料得知,①浓度为10%的K2CO3溶液pH=11.6,②浓度为1%的KOH溶液的pH=13.2,根据图5所示数据分析,选用 ② (填序号)洗涤丝帛效果较好。
【考点】实验探究物质的组成成分以及含量;碱的化学性质;盐的化学性质.版权所有
【专题】科学探究.
【答案】探究一:【实验分析】(1)相同时间内,水温高碳酸钾溶解得更快更多,提高溶解效率;
(2)500r/min、20min;
探究二:【进行实验2】溶液由红色变成无色(或红色消失);K2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2KCl;
探究三:【作出猜想】KOH、Ca(OH)2;
【进行实验4】猜想3;氯化钙(合理即可);有白色沉淀产生;
【延伸应用】②。
【分析】探究一:【实验分析】(1)根据同时间内,水温高碳酸钾溶解得更快更多,提高溶解效率分析;
(2)根据图3信息分析;
探究二:【进行实验2】根据氯化钙与碳酸钾反应生成碳酸钙沉淀和氯化钾,溶液呈中性,酚酞不再变色分析;
探究三:【作出猜想】根据氢氧化钙过量分析;
【进行实验4】根据实验结论和实验现象分析;
【延伸应用】根据pH>7显碱性,pH=7显中性,pH<7显酸性;pH值越大碱性越强,pH值越小酸性越强进行分析。
【解答】解:探究一:【实验分析】(1)步骤1中,用60℃的温水而不用冷水浸洗的原因是:相同时间内,水温高碳酸钾溶解得更快更多,提高溶解效率;
(2)根据图3,比较四条钾浸取率曲线,可以看出在同一时间内,搅拌器转速为500r/min时,钾浸取率较高,在20min后出现平缓的浸取率曲线,故从节能与省时方面考虑,提取草木灰比较适宜的方法是500r/min、20min;
探究二:【进行实验2】氯化钙与碳酸钾反应生成碳酸钙沉淀和氯化钾,溶液呈中性,酚酞不再变色,观察到溶液由红色变成无色;发生反应的化学方程式为:K2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2KCl;
探究三:【作出猜想】若氢氧化钙过量,则可得出猜想3:KOH、Ca(OH)2;
【进行实验4】二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,由实验现象:溶液不变浑浊,那么证明该溶液中没有氢氧化钙,猜想3不正确;
由实验结论:猜想2正确,含有K2CO3,向B中滴加少量氯化钙溶液,观察到有白色沉淀产生,证明含有K2CO3,猜想2正确;
【延伸应用】pH>7显碱性,pH=7显中性,pH<7显酸性;pH值越大碱性越强,pH值越小酸性越强。根据图数据分析可知,溶液为碱性时,碱性越强,脱胶率越大,故选用浓度为1%的KOH溶液洗涤丝帛效果更好。
故答案为:
探究一:【实验分析】(1)相同时间内,水温高碳酸钾溶解得更快更多,提高溶解效率;
(2)500r/min、20min;
探究二:【进行实验2】溶液由红色变成无色(或红色消失);K2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2KCl;
探究三:【作出猜想】KOH、Ca(OH)2;
【进行实验4】猜想3;氯化钙(合理即可);有白色沉淀产生;
【延伸应用】②。
【点评】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。
6.碱石灰是生产生活中常用的干燥剂。某化学兴趣小组的同学针对一份用过的碱石灰样品,展开了科学探究活动。
【任务一】查阅资料认识碱石灰
资料一:制碱石灰的流程,如图甲:
资料二:Ca(OH)2的分解温度是580℃;NaOH受热不分解。
煅烧石灰石发生反应的化学方程式是 CaCO3CaO+CO2↑ 。上述方法制得的碱石灰中主要含有NaOH、 Ca(OH)2 和少量水。
【任务二】探究用过的“碱石灰”样品的成分
猜想假设:样品中的成分可能有下列几种:
猜想1:Ca(OH)2、NaOH
猜想2:CaCO3、Ca(OH)2、NaOH
猜想3:CaCO3、NaOH、Na2CO3
猜想4:CaCO3、Ca(OH)2、Na2CO3
同学们讨论后发现,上述猜想 4 是不正确的,理由是 Ca(OH)2和Na2CO3能反应,不能同时存在 ;同时,同学们又补充了猜想5: CaCO3和Na2CO3 。
实验探究:该小组同学设计并进行了如下实验(已知BaCl2溶液呈中性,BaCO3不溶于水)。
实验步骤
现象
结论
①取5g“碱石灰”样品于烧杯中,加入50g水,充分搅拌后,静置
烧杯底部有白色固体
猜想1不正确
②取①烧杯中上层清液少许,加入试剂X
无明显现象
猜想2不正确
③取①烧杯中上层清液少许,滴2滴酚酞溶液
溶液变红
⑤ 猜想3 正确,而猜想5不正确
④取③变红的溶液,加入过量BaCl2溶液
④ 溶液仍为红色
试剂X可选用 C (填字母序号)。
A.氯化铁溶液
B.稀盐酸
C.碳酸钠溶液
反思评价:实验①方案不严密,理由是 氢氧化钙微溶于水,也可能有白色不溶物 。
【任务三】测定该“碱石灰”样品中各成分的含量
实验探究:小组同学另取“碱石灰”样品10.00g,加入100.00g水,充分搅拌、过滤后,按如图乙装置进行实验。
实验记录如下表。
滤渣质量
活塞关闭时整个装置总质量
(仪器+药品)
打开玻璃塞和活塞,反应完成后整个装置总质量(仪器+药品)
8.00g
442.64g
442.20g
结论与评价:根据数据可计算原样品中各成分的含量,其中NaOH的质量分数是 9.4% 。该小组同学按上述实验规范操作,测得样品中Na2CO3的质量分数偏小,原因是 反应后锥形瓶中的CO2气体没有全排出 。
【考点】实验探究物质的组成成分以及含量;碱的化学性质;盐的化学性质.版权所有
【专题】科学探究.
【答案】【任务一】CaCO3CaO+CO2↑;Ca(OH)2;
【任务二】猜想假设:4;Ca(OH)2和Na2CO3能反应,不能同时存在;CaCO3和Na2CO3;
实验探究:溶液仍为红色;猜想3;C;
反思评价:氢氧化钙微溶于水,也可能有白色不溶物;
【活动三】9.4%;反应后锥形瓶中的CO2气体没有全排出。
【分析】【任务一】根据碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳;碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,氧化钙加入氢氧化钠溶液进行分析;
【任务二】根据Ca(OH)2和Na2CO3能反应,不能同时存在分析;依据氢氧化钙和氢氧化钠都完全变质提出猜想5;
实验探究:根据实验①烧杯中上层清液含有碳酸钠和氢氧化钠;由结论猜想2不正确,说明溶液中不含有氢氧化钙,含有碳酸钠,步骤2:取步骤1烧杯中上层清液少许,加入试剂X,无明显现象进行分析;
反思评价:根据氢氧化钙微溶于水,也可能有白色不溶物分析;
【任务三】根据盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳;浓硫酸吸收了空气中的水,使得反应完成后整个装置总质量偏大进行分析。
【解答】解:【任务一】煅烧石灰石:碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,该反应方程式为:CaCO3CaO+CO2↑;碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,氧化钙加入氢氧化钠溶液,其中氧化钙与水反应生成氢氧化钙,故上述制得的碱石灰主要含有NaOH、氢氧化钙和少量水;
【任务二】猜想假设:由于猜想4中Ca(OH)2和Na2CO3能反应,不能同时存在,故不正确;根据以上猜想,猜想5是氢氧化钙和氢氧化钠都完全变质,即猜想5:CaCO3和Na2CO3;
实验探究:由结论猜想5不正确,故只有猜想3正确,即为实验①烧杯中上层清液含有碳酸钠和氢氧化钠,实验③取①烧杯中上层清液少许,滴2滴酚酞溶液,溶液变红,说明溶液显碱性,实验④取③变红的溶液,加入过量BaCl2溶液,氯化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,氢氧化钠与氯化钡不反应,溶液仍然显碱性,故现象为有白色沉淀生成,溶液仍为红色,即可证明猜想3正确,而猜想5不正确;
由结论猜想2不正确,说明溶液中不含有氢氧化钙,含有碳酸钠,取①烧杯中上层清液少许,加入试剂X,无明显现象,则
A、若X为氯化铁溶液,氯化铁中的铁离子会与氢氧根离子反应生成红褐色氢氧化铁沉淀,实验现象不是无明显现象,不符合题意;
B、若X为稀盐酸溶液,稀盐酸溶液会与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,实验现象不是无明显现象,不符合题意;
C、若X为碳酸钠溶液,碳酸钠溶液会与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,实验现象是无明显现象,说明不含氢氧化钙,符合题意;
故选:C;
反思评价:实验①的方案不严密,因为氢氧化钙微溶,烧杯底部的白色固体可能是未全部溶解的氢氧化钙;
【任务三】由上述实验可得出猜想3正确,即“碱石灰”中有 CaCO3、NaOH、Na2CO3,故取“碱石灰”样品10.00g,加入100.00g水,充分搅拌、过滤后,由于碳酸钙难溶于水,氢氧化钠与氢氧化钙能溶于水,则滤渣即为碳酸钙的质量,加入足量的稀盐酸,盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,故整个装置的总质量减少的即为生成二氧化碳的质量,所以生成二氧化碳的质量为442.64g﹣442.20g=0.44g,设碳酸钠的质量为x,
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
x 0.44g
解得x=1.06g,
则氢氧化钠的质量为10g﹣8g﹣1.06g=0.94g,故原样品中NaOH的质量分数×100%=9.4%;
该小组同学按上述实验规范操作,测得样品中Na2CO3的质量分数偏小,即为计算得出二氧化碳的质量偏小,可能是因为浓硫酸吸收了空气中的水,使得反应完成后整个装置总质量偏大,则生成二氧化碳质量偏小,碳酸钠质量分数偏小;若装置中有CO2残留,也会使反应完成后整个装置总质量偏大,则生成二氧化碳质量偏小,碳酸钠质量分数偏小。
故答案为:
【任务一】CaCO3CaO+CO2↑;Ca(OH)2;
【任务二】猜想假设:4;Ca(OH)2和Na2CO3能反应,不能同时存在;CaCO3和Na2CO3;
实验探究:溶液仍为红色;猜想3;C;
反思评价:氢氧化钙微溶于水,也可能有白色不溶物;
【活动三】9.4%;反应后锥形瓶中的CO2气体没有全排出。
【点评】本题主要考查实验探究物质的组成成分以及含量等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
7.蔬菜水果在健康饮食中扮演重要角色。随着人们食品安全意识的提升,果蔬洗涤盐进入大众视野,它能有效清除瓜果蔬菜表面的残留农药、污物,杀菌、消毒,具有天然、安全、实效的特点。如图是某品牌果蔬洗涤盐的部分产品信息:
【查阅资料】
①大多数农药是酸性的。
②该品牌果蔬洗涤盐主要成分均为钠盐,其中pH调节剂的成分可能是碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或两种。
③碳酸氢钠受热易分解为二氧化碳、水、碳酸钠,碳酸钠受热不易分解,二者的溶液都显碱性。碳酸氢钠溶液与氯化钙溶液不反应。
兴趣小组尝试进行果蔬洗涤盐成分探究:
【定性分析】
(1)取少量该果蔬盐溶于水配成溶液A,取A少许于试管中,加入足量稀硝酸,再滴加少量硝酸银溶液,有白色沉淀产生,则该洗涤盐中一定含有的物质是 氯化钠 ,该物质可起到杀菌消毒的作用。
(2)进一步实验:
实验操作
实验现象
实验结论
①取少许溶液A于试管中,滴加氯化钙溶液
有白色沉淀生成
该果蔬洗涤盐中碳酸钠和碳酸氢钠都有
②取适量洗涤盐,加热,将生成的气体通入澄清石灰水
……
步骤①中发生反应的化学方程式为 Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl ;步骤②中的实验现象为: 澄清石灰水变浑浊 。
【定量分析】
(3)为了测定该品牌果蔬盐中碳酸钠的含量,利用如图装置进行实验,装置B中放有mg样品。(假设整套装置气密性良好,各装置气体吸收剂足量)
充分反应后,装置D增重m1g,将装置B反应后的固体加入足量的水充分溶解后向溶液中加入足量的CaCl2溶液,过滤、洗涤干燥,得到沉淀m2g,试计算mg样品中碳酸钠的质量分数为 % (用含m、m1、m2的代数式表示)。
【反思与评价】
(4)该洗涤盐去除蔬菜表面的残留酸性农药时, 有 (填“有”或“没有”)发生化学变化。
(5)你认为该品牌果蔬洗涤盐保存的方法是 阴凉处保存 。
【考点】实验探究物质的组成成分以及含量;盐的化学性质.版权所有
【专题】科学探究.
【答案】(1)氯化钠;
(2)Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl;澄清石灰水变浑浊;
(3)%;
(4)有;
(5)阴凉处保存。
【分析】(1)根据氯化钠能与硝酸银反应生成不溶于硝酸的氯化银沉淀进行分析;
(2)根据碳酸钠能与氯化钙溶液反应生成碳酸钙的沉淀;碳酸氢钠受热分解会产生二氧化碳,能使澄清石灰水变浑浊,进行分析;
(3)根据碳酸氢钠受热分解产生的二氧化碳被装置D中的氢氧化钠溶液吸收,可以利用氢氧化钠溶液增重的质量求出碳酸氢钠分解生成的碳酸钠的质量,结合碳酸钠和氯化钙反应生成沉淀,求出反应后碳酸钠的质量,减去碳酸氢钠分解产生的就是原样品中的碳酸钠的质量,进而求出碳酸钠的质量分数,进行分析;
(4)根据农药呈酸性,洗涤盐溶液呈碱性进行分析;
(5)根据洗涤盐中含有受热易分解的碳酸氢钠,进行分析。
【解答】解:(1)洗涤盐中含有食用精制盐,氯化钠能与硝酸银反应生成不溶于硝酸的氯化银沉淀,则该洗涤盐中一定含有的物质是氯化钠;
(2)步骤①中发生的反应为氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠,化学方程式为;Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl;实验结论是该果蔬洗涤盐中碳酸钠和碳酸氢钠都有,碳酸钠能与氯化钙溶液反应生成碳酸钙的沉淀,说明该果蔬洗涤盐中有碳酸钠;碳酸氢钠受热分解会产生二氧化碳,能使澄清石灰水变浑浊,说明该果蔬洗涤盐中有碳酸氢钠;
(3)设碳酸氢钠分解产生碳酸钠的质量为x,
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
106 44
x m1g
x=g
设反应后碳酸钠的质量为y
Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
106 100
y m2g
y=g
样品中碳酸钠的质量=g﹣g=g
碳酸钠的质量分数=×100%=%
答:样品中碳酸钠的质量分数为%;
(4)农药呈酸性,洗涤盐溶液呈碱性,去除酸性农药发生了酸性物质和碱性物质的反应;
(5)洗涤盐中含有受热易分解的碳酸氢钠,保存时需要保存在阴凉处。
故答案为:
(1)氯化钠;
(2)Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl;澄清石灰水变浑浊;
(3)%;
(4)有;
(5)阴凉处保存。
【点评】本题主要考查物质的组成成分的探究等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
8.CuSO4溶液是初中化学常见的一种试剂。
(1)农业上常用它配制波尔多液杀菌剂:
①写出配制波尔多液过程中的化学方程式: CuSO4+Ca(OH)2=CaSO4+Cu(OH)2↓ 。
②在烧杯中放入20mL某硫酸铜溶液,逐滴加入某浓度的澄清石灰水,测定混合液pH随滴入Ca(OH)2溶液体积的变化,结果如图1。下列说法正确的是 ABC (填字母)(已知:溶液中自由移动离子的浓度越小,溶液的导电性越差)
A.硫酸铜溶液呈酸性
B.a点烧杯内溶液中溶质有2种
C.ab段烧杯内溶液的导电性逐渐降低
D.bc段烧杯内沉淀质量不断增加
(2)兴趣小组同学在做硫酸铜和氢氧化钠反应的实验时,发现滴加试剂的顺序不同会产生不同的现象。
实验组
甲组
乙组
实验操作
实验现象
产生蓝色沉淀
产生蓝绿色沉淀
【提出问题】乙组产生的蓝绿色沉淀的成分是什么呢?
【查阅资料】Ⅰ、NaOH和CuSO4溶液混合可生成Cu(OH)2、Cux(OH)y(SO4)z等多种产物。
Ⅱ、68℃时,Cu(OH)2发生分解,生成两种氧化物;300℃左右Cux(OH)y(SO4)z发生分解。
【实验探究】将乙组反应后的物质过滤、洗涤、低温干燥得蓝绿色固体样品。小组同学称取27.6g样品,在老师的指导下进行实验如图2。
①装配好装置后,装药品前检查装置气密性。
②控制温度为68℃,对样品进行热分解,至固体质量不再减少,再通一段时间N2。冷却后测得装置B增重1.8g。
A、样品中Cu(OH)2的质量为 9.8g 。
B、若实验后没有继续通一段时间N2导致计算Cu(OH)2的质量结果 偏小 (填“偏大/偏小/不变”)。
③为了进一步确定装置A中加热后的剩余固体组成,小组同学又进行了如图3步骤。由以上实验步骤可知Cux(OH)y(SO4)z中x:y:z= 3:4:1 。
【考点】实验探究物质的组成成分以及含量;碱的化学性质;盐的化学性质.版权所有
【专题】科学探究.
【答案】(1)①CuSO4+Ca(OH)2=CaSO4+Cu(OH)2↓;
②ABC;
(2)②9.8g;偏小;
③3:4:1。
【分析】(1)根据配制波尔多液的原料是硫酸铜和氢氧化钙;图中信息分析;
(2)②根据氢氧化铜受热分解发生的反应为Cu(OH)2CuO+H2O,装置B增重1.8g,即为产生的H2O的质量,结合化学方程式进行计算;根据通氮气的目的是将反应产生的水蒸气全部排至装置B分析;
③根据与BaCl2溶液反应产生的沉淀只能是BaSO4沉淀,硫酸钡沉淀有11.65g,计算出硫酸根离子的质量,经过盐酸和过量的NaOH溶液,铜最终转化为Cu(OH)2沉淀,质量为24.5g,得出Cu元素的质量,进而算出样品中的Cu(OH)2中的Cu元素质量分析。
【解答】解:(1)①配制波尔多液的原料是硫酸铜和氢氧化钙,反应方程式为:CuSO4+Ca(OH)2=CaSO4+Cu(OH)2↓;
②A、由图像知,a为起点附近,推知CuSO4溶液呈酸性,A正确;
B、a点已发生了上述反应,产生了CaSO4,但仍为酸性,说明CuSO4未反应完,因此溶质有CaSO4和CuSO4这两种,B正确;
C、b点反应停止,由于产生了Cu(OH)2沉淀,溶液中自由移动的离子减少,溶液导电性下降,C正确;
D、b点反应已停止,bc段无沉淀产生,D错误;
故选:ABC;
(2)②氢氧化铜受热分解发生的反应为Cu(OH)2CuO+H2O,装置B增重1.8g,即为产生的H2O的质量,设Cu(OH)2的质量为x,则
Cu(OH)2CuO+H2O
98 18
x 1.8g
解得x=9.8g
通氮气的目的是将反应产生的水蒸气全部排至装置B,若无这一步操作,产生的水蒸气将无法被浓硫酸完全吸收,导致推算出来的Cu(OH)2质量偏小;
③与BaCl2溶液反应产生的沉淀只能是BaSO4沉淀,硫酸钡沉淀有11.65g,则硫酸根离子的质量为,经过盐酸和过量的NaOH溶液,铜最终转化为Cu(OH)2沉淀,质量为24.5g,则样品中Cu元素的质量为,而样品中的Cu(OH)2中的Cu元素质量为9 ,因此Cux(OH)y(SO4)2中Cu元素的质量为16g﹣6.4g=9.6g,Cu化学式量为64,SO4化学式量为32+16×4=96,根据此化学式,有:(64x):(96z)=9.6:4.8,推出x:z=3:1。因此x=3,z=1,根据化合价之和为零,得出2x﹣y﹣2z=0,算得y=4。故x:y:z=3:4:1。
故答案为:
(1)①CuSO4+Ca(OH)2=CaSO4+Cu(OH)2↓;
②ABC;
(2)②9.8g;偏小;
③3:4:1。
【点评】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。
9.兴趣小组的同学进行了如下两个实验探究:
(1)甲小组的同学探究金属与酸的反应。
如图所示,先向烧瓶内注入25mL稀盐酸,分别将大小形状相同的镁、铝、锌、铁、铜金属条,投入烧瓶中,迅速塞紧带有传感器的橡皮塞,得到如图2所示的气压随时间变化的曲线。回答下列问题:
①曲线a对应的金属是 铜 。
②曲线c在18s左右达到最高点后又下降的原因是 镁与酸反应放热,反应结束后,温度降低,压强减小 。
③曲线e在0﹣100s压强几乎无变化,但一段时间后其压强变化明显大于曲线d,请写出前100s发生反应的化学方程式 Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O 。
④通过图像观察反应速率适中,最适合用于实验室制取氢气的是曲线 d 。
(2)乙小组的同学通过图甲实验测定长期存放的氢氧化钠中Na2CO3的质量分数。
资料:碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的固体混合物。
①浓硫酸的作用是 吸收水分,干燥二氧化碳气体 。
②为测出生成CO2的质量,需在反应前后分别称量装置 C 的质量。
③小组同学讨论后发现图甲的装置设计还存在一个明显缺陷,认为应增加图乙中的一个装置进行改进,改进后整套装置的连接顺序为 b (填字母)。
a.EABCD
b.FABCD
c.AEBCD
d.ABCD
④利用改进后的装置进行实验,A装置中的反应发生时,开关R处于关闭状态,其原因是 防止产生的二氧化碳气体进入F装置中,对实验结果造成影响 。
⑤以下情况可能会导致测得Na2CO3的质量分数偏大的是 ac (填字母)。
a.加入稀硫酸前没有通入空气
b.实验结束后没有继续通入空气就进行测量
c.稀硫酸改为稀盐酸
【考点】实验探究物质的组成成分以及含量;金属的化学性质;盐的化学性质;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式;实验探究物质的性质或变化规律.版权所有
【专题】科学探究.
【答案】(1)①铜;
②镁与酸反应放热,反应结束后,温度降低,压强减小;
③Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O;
④d;
(2)①吸收水分,干燥二氧化碳气体;
②C;
③b;
④防止产生的二氧化碳气体进入F装置中,对实验结果造成影响;
⑤ac。
【分析】(1)①根据曲线a无明显变化,也就是压强不变,没有气体放出,铜与盐酸不反应进行分析;
②根据曲线c是压强变化最快的,镁与稀盐酸反应比较剧烈,对应的金属应是镁进行分析;
③根铝在空气中易于氧气反应生成致密的氧化铝薄膜,与酸接触后,氧化铝先与酸反应生成氯化铝和水据进行分析;
④根据图像观察反应速率适中进行分析;
(2)①根据进入C装置的二氧化碳需要干燥,使测量二氧化碳质量更准确进行分析;
②根据C装置是用来吸收二氧化碳气体,并称量前后质量,依据前后质量差计算二氧化碳的质量进行分析;
③根据空气中含有二氧化碳,通入空气中二氧化碳也会被C装置吸收,使测定结果偏大进行分析;
④根据改进后的装置进行实验,A装置中的反应发生时,开关R处于关闭状态进行分析;
⑤根据加入稀硫酸前没有通入空气,会导致A、B装置内的二氧化碳进入C装置,实验结束后没有继续通入空气就进行测量,导致锥形瓶内有剩余的二氧化碳气体,造成装置C质量差偏小,稀硫酸改为稀盐酸,盐酸具有挥发性,挥发出的稀盐酸会与碱石灰反应进行分析。
【解答】解:(1)①分析图2可知,曲线a无明显变化,也就是压强不变,没有气体放出,铜与盐酸不反应,故曲线a对应的金属是铜;
②曲线c是压强变化最快的,镁与稀盐酸反应比较剧烈,对应的金属应是镁,在18s左右达到最高点后又下降的原因是:镁与稀盐酸反应放热,反应结束,温度降低;
③曲线e反应结束后,压强最大,表示产生气体最多,故e表示的金属是铝,铝在空气中易于氧气反应生成致密的氧化铝薄膜,与酸接触后,氧化铝先与酸反应生成氯化铝和水,反应的方程式为Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O;
④通过图像观察反应速率适中,最适合用于实验室制取氢气的是曲线d;
(2)①分析方案甲图1装置图可知,进入C装置的二氧化碳需要干燥,使测量二氧化碳质量更准确,所以浓硫酸的作用是吸收水分,干燥二氧化碳气体;
②因为C装置是用来吸收二氧化碳气体,并称量前后质量,依据前后质量差计算二氧化碳的质量,所以需要称量C装置;
③因为空气中含有二氧化碳,通入空气中二氧化碳也会被C装置吸收,使测定结果偏大,分析方案甲图1装置可知缺少一个吸收空气中二氧化碳的装置,碱石灰可以吸收二氧化碳,所以可以选择图乙中的F装置放在A装置前,连接顺序是FABCD,故选:b;
④利用改进后的装置进行实验,A装置中的反应发生时,开关R处于关闭状态,其原因是防止产生的二氧化碳气体进入F装置中,对实验结果造成影响;
⑤a、加入稀硫酸前没有通入空气,会导致A、B装置内的二氧化碳进入C装置,造成装置C质量差偏大,计算出碳酸钠的质量偏大,质量分数偏大,选项正确;
b、实验结束后没有继续通入空气就进行测量,导致锥形瓶内有剩余的二氧化碳气体,造成装置C质量差偏小,计算出碳酸钠的质量偏小,质量分数偏小,选项错误;
c、稀硫酸改为稀盐酸,盐酸具有挥发性,挥发出的稀盐酸会与碱石灰反应,造成装置C质量差偏大,计算出碳酸钠的质量偏大,质量分数偏大,选项正确;
故选:ac。
故答案为:(1)①铜;
②镁与酸反应放热,反应结束后,温度降低,压强减小;
③Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O;
④d;
(2)①吸收水分,干燥二氧化碳气体;
②C;
③b;
④防止产生的二氧化碳气体进入F装置中,对实验结果造成影响;
⑤ac。
【点评】本题主要考查物质的组成成分的探究等,注意在书写化学方程式后,首先检查化学式,再检查是否配平、反应条件和沉淀、气体符号的标注。
10.(一)某化学兴趣小组利用以下装置探究气体的制取及性质。请结合如图1回答:
(1)写出装置中仪器①的名称 长颈漏斗 。
(2)实验室制取并收集二氧化碳的装置组合是 AE (填字母);该反应的化学方程式是 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ ;用G装置吸收二氧化碳气体时气体应从 长 (填“长”或“短”)导管口进入。
(3)双球洗气管常用于气体除杂、干燥、吸收(可防倒吸)等实验。为吸收某气体并检验其性质进行如图2中实验,发现紫色石蕊试液变色。请根据表中的数据判断左方进入的气体可能是 BCD (填字母)。
A.O2
B.HCl
C.NH3
D.CO2
(二)化学兴趣小组课外实验时,取出镁条,发现久置的镁条有一层灰黑色的“外衣”,他们把该镁条放入试管中,倒入一定浓度的盐酸,观察到有气泡产生,试管壁发烫。同学们对此气体成分产生了兴趣。
【提出问题】产生的气体是什么?
【查阅资料】
①灰黑色“外衣”中含有MgCO3;
②无水CuSO4遇水由白色变为蓝色
【猜想假设】
猜想一:H2、CO2;
猜想二:H2、CO2和水蒸气;
猜想三:H2、CO2、水蒸气和HCl气体。
(4)猜想三中有HCl气体的理由是 盐酸具有挥发性 。
【设计实验】为检测产生的气体成分,同学们设计如图所示装置进行实验(部分固定装置略去)
(5)B装置中出现白色沉淀,证明产生的气体中含有 HCl ,写出有关的化学方程式 AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3 。
(6)甲同学观察到E装置中无水CuSO4由白色变为蓝色,于是得出结论:产生的气体中一定含有H2。乙同学对此提出质疑,理由是 气流通过B、C装置会可能带出水蒸气,也会使无水硫酸铜由白色变为蓝色,干扰对氢气的检验 。
(7)若颠倒B装置和C装置的安装顺序, 不能 (填“能”或“不能”)达到实验目的,原因是 混合气体中的HCl、CO2均会被氢氧化钙吸收,因此无法判断混合气体中是否含有HCl 。
【考点】实验探究物质的组成成分以及含量;常见气体的检验与除杂方法;二氧化碳的实验室制法;二氧化碳的化学性质.版权所有
【专题】科学探究.
【答案】(1)长颈漏斗;
(2)AE;CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;长;
(3)BCD;
(4)盐酸具有挥发性;
(5)HCl;AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3;
(6)气流通过B、C装置会可能带出水蒸气,也会使无水硫酸铜由白色变为蓝色,干扰对氢气的检验;
(7)不能;混合气体中的HCl、CO2均会被氢氧化钙吸收,因此无法判断混合气体中是否含有HCl。
【分析】(1)熟记仪器的名称;
(2)根据反应物的状态与反应的条件确定制取装置、根据反应的原理来分析;
(3)根据物质的性质来分析;
(4)根据盐酸具有挥发性来分析;
(5)根据盐酸与硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸来分析;
(6)根据气体通入B、C装置,会带出部分水蒸气到D、E装置,可观察到E装置中无水CuSO4由白色变为蓝色来分析;
(7)根据B、C装置颠倒,混合气体中的HCl、CO2均会被氢氧化钙吸收来分析。
【解答】解:(1)由图可知仪器①是长颈漏斗;
(2)实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳,应选用固液常温型发生装置,二氧化碳密度比空气大,能溶于水,只能使用向上排空气法收集,故装置组合为AE;
实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳,反应原理是碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,故化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
用G装置吸收二氧化碳气体时气体应从长管进入;
(3)A、氧气不能使紫色石蕊变色,选项错误;
B、氯化氢溶于水形成盐酸,盐酸显酸性,使紫色石蕊变红,选项正确;
C、氨气溶于水形成氨水,氨水显碱性,使紫色石蕊变蓝,选项正确;
D、二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,使紫色石蕊变红,选项正确;
故选:BCD;
(4)根据盐酸具有挥发性,易挥发出氯化氢气体,因此猜想三中有HCl气体;
(5)根据盐酸与硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸,B装置AgNO3可用于检验混合气体中的HCl,出现白色沉淀,说明混合气体中含有氯化氢;
硝酸银与盐酸反应生成氯化银沉淀,其化学方程式表示为:AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3;
(6)气体通入B、C装置,会带出部分水蒸气到D、E装置,可观察到E装置中无水CuSO4由白色变为蓝色,并不能判断是D装置中发生氢气还原氧化铜的反应;
(7)B、C装置颠倒,混合气体中的HCl、CO2均会被氢氧化钙吸收,因此无法判断混合气体中是否含有HCl。
故答案为:
(1)长颈漏斗;
(2)AE;CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;长;
(3)BCD;
(4)盐酸具有挥发性;
(5)HCl;AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3;
(6)气流通过B、C装置会可能带出水蒸气,也会使无水硫酸铜由白色变为蓝色,干扰对氢气的检验;
(7)不能;混合气体中的HCl、CO2均会被氢氧化钙吸收,因此无法判断混合气体中是否含有HCl。
【点评】本题难度较大,需要学生对各个装置的作用以及相关物质的性质特别熟悉,才能正确作答。
11.【科学探究】
漂白精片[有效成分是次氯酸钙Ca(ClO)2]是家庭消毒的常用物品之一。某兴趣小组同学对漂白精片的有关性质进行了以下实验探究:
(1)取一定量漂白精片研磨成粉,放入锥形瓶中,加入足量水振荡,再加入少量CuCl2固体,产生气泡和黑色的悬浊液。静置后取清液滴入紫色石蕊溶液,溶液变蓝色,说明该清液显 碱 性。
[提出问题]气泡中气体的成分是什么?
[作出猜想]气泡中气体的成分是:a.氧气;b.氯气;c. 氧气和氯气 (填名称)。
[查阅资料]次氯酸钙溶于水并与空气中的CO2反应生成具有杀菌消毒作用的次氯酸(HClO);光照下次氯酸会分解产生氧气,且次氯酸能与浓度较大的盐酸反应生成氯气。上述反应涉及的化学方程式分别为Ca(ClO)2+CO2+H2O═2HClO+CaCO3↓、2HClO+2HCl+O2↑、HClO+HCl(浓)═Cl2↑+H2O。氯气可以使润湿的pH试纸褪色。
[实验验证]
实验序号
实验操作
实验现象
实验结论
A
产生气泡时将带火星的木条伸入锥形瓶口
木条复燃
气体中含有氧气
B
将润湿的pH试纸伸入锥形瓶口
试纸未褪色
气体中不含 氯气 (填名称)
[实验结论]猜想 a 正确。
(2)[拓展提升]将(1)中的悬浊液过滤,取滤纸上少量黑色固体放入试管,滴入稀硫酸,加热,溶液变为蓝色,说明该溶液中存在 Cu2+ (填离子符号),向蓝色溶液中滴入过量NaOH溶液生成蓝色沉淀的化学方程式为 CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4 。
查阅资料:悬浊液中存在高铜酸钙[Ca(CuO2)2],高铜酸钙常温下分解产生O2。其化学方程式为2Ca(CuO2)2═2CaCuO2+ 2 CuO+O2↑。
【考点】实验探究物质的性质或变化规律;常见气体的检验与除杂方法.版权所有
【专题】科学探究.
【答案】(1)碱;
[作出猜想]氧气和氯气;
[实验验证]木条复燃;氯气;
[实验结论]a;
(2)[拓展提升]Cu2+;CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4;
[查阅资料]2。
【分析】(1)(1)根据常见的酸碱指示剂的颜色变化分析;
[作出猜想]根据已知猜想分析;
[实验验证]根据实验结论分析实验现象,根据实验现象分析实验结论;
[实验结论]综合实验现象分析得出结论;
(2)[拓展提升]根据铜离子在溶液中显蓝色以及化学反应原理分析;
[查阅资料]根据反应前后原子种类和数目不变配平化学方程式。
【解答】解:(1)静置后取清液滴入紫色石蕊溶液,溶液变蓝色,说明该清液显碱性;
[作出猜想]根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,根据已知猜想,则猜想c为氧气和氯气;
[实验验证]A、根据结论气体中含有氧气,氧气具有助燃性,则可观察到木条复燃;
B、将润湿的pH试纸伸入锥形瓶口,试纸未褪色,说明气体中不含有氯气,因为氯气可以使润湿的pH试纸褪色;
[实验结论]由上可知,猜想a正确;
(2)[拓展提升]将(1)中的悬浊液过滤,取滤纸上少量黑色固体放入试管,滴入稀硫酸,加热,溶液变为蓝色,说明该溶液中存在 Cu2+;向蓝色溶液中滴入过量NaOH溶液生成蓝色沉淀,即氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,化学方程式为 CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4;
查阅资料:根据质量守恒定律,反应前后原子种类和数目不变,根据铜原子数目不变,则配比化学方程式为:2Ca(CuO2)2═2CaCuO2+2CuO+O2↑。
故答案为:(1)碱;
[作出猜想]氧气和氯气;
[实验验证]木条复燃;氯气;
[实验结论]a;
(2)[拓展提升]Cu2+;CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4;
[查阅资料]2。
【点评】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。
12.食品安全大于天,“双吸剂”是常用的袋装食品的保鲜剂,可用来吸收氧气、二氧化碳、水蒸气等气体。某化学小组的同学在袋装食品中发现一包“双吸剂”的保鲜剂,其标签如图所示。同学们对这包久置的“双吸剂”的固体样品设计实验进行探究。
【提出问题】:久置固体的成分是什么?
【收集资料】:
1.查阅资料:铁与氯化铁溶液在常温下生成氯化亚铁:Fe+2FeCl3═3FeCl2。
2.打开固体包装观察:部分粉末呈黑色、部分粉末呈白色、另有少数红棕色的块状固体。
【作出猜想】:久置固体中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2、CaCO3。你猜想固体中可能含有Fe2O3的依据是: 有少数红棕色的块状固体 。
【实验探究】:如表是甲组同学设计并记录的实验报告,请你补充完整。
实验操作
实验现象
实验结论
一.取少量固体加入足量蒸馏水,搅拌溶解
固体部分溶解,并放出大量热
固体中一定含有① CaO (填化学式)
二.过滤,取滤液滴加无色酚酞试液
溶液变红色
固体中一定含有氢氧化钙
三.取滤渣加入足量稀盐酸
固体逐渐消失,产生大量无色气体,得到浅绿色溶液
固体中一定含有② 铁粉 (填名称),一定不含有Fe2O3
四.将操作三中产生的气体通入到澄清石灰水中
澄清石灰水变浑浊
固体中一定含有③ CaCO3
【实验质疑】:
(1)乙组同学认为甲组同学在实验中得出“一定不含有Fe2O3”的结论是错误的,理由是 氧化铁和盐酸反应生成氯化铁,铁和氯化铁反应生成氯化亚铁,溶液也是浅绿色 。
(2)你认为甲组同学操作 二 得出的结论也不合理(填:“一”或“二”或“四”),理由是(用化学方程式表示) CaO+H2O=Ca(OH)2 。
【继续探究】:为验证固体中是否含有Fe2O3,乙组同学用 磁铁 先分离出铁粉,向残留固体中加入足量 稀盐酸 (填名称),若溶液呈黄色,证明固体中含有Fe2O3。
【考点】实验探究物质的组成成分以及含量;金属的化学性质.版权所有
【专题】科学探究.
【答案】【作出猜想】有少数红棕色的块状固体;
【实验探究】CaO;铁粉;CaCO3;
【实验质疑】氧化铁和盐酸反应生成氯化铁,铁和氯化铁反应生成氯化亚铁,溶液也是浅绿色;二;
【继续探究】磁铁;稀盐酸。
【分析】本题探究了防腐剂的成分,打开固体包装观察:有少数红棕色的块状固体,氧化铁是红棕色的,故可判断固体中含有氧化铁;操作一中固体溶解时放出大量热,因为生石灰溶于水生成熟石灰放出大量的热,由此可以判断固体中一定含有氧化钙;操作三中取少量固体放于试管中,滴加足量的稀盐酸,固体逐渐消失,有大量无色气体产生,得到浅绿色溶液,固体中一定含有铁,不一定不含Fe2O3理由是:氧化铁和盐酸反应生成氯化铁,铁和氯化铁反应生成氯化亚铁,溶液也是浅绿色.操作四中澄清的石灰水变浑浊,说明三中有二氧化碳产生,同时证明了固体中含有碳酸钙;由乙同学的设计方案可知:可以用磁铁吸引除去铁粉,向残留固体中加入适量稀盐酸,固体减少,有气泡冒出,溶液变为黄色,证明固体中含有Fe2O3,据质量守恒定律写出反应的化学方程式即可。
【解答】解:【作出猜想】:打开固体包装观察:有少数红棕色的块状固体,氧化铁是红棕色的,故可判断固体中含有氧化铁;
【实验探究】:操作一中固体溶解时放出大量热,因为生石灰溶于水生成熟石灰放出大量的热,由此可以判断固体中一定含有氧化钙;
甲同学的方案操作三中:取少量固体放于试管中,滴加足量的稀盐酸,固体逐渐消失,有大量无色气体产生,得到浅绿色溶液,固体中一定含有铁;
操作四中澄清的石灰水变浑浊,说明三中有二氧化碳产生,同时证明了固体中含有碳酸钙;
【实验质疑】:乙同学:不一定不含Fe2O3理由是:氧化铁和盐酸反应生成氯化铁,铁和氯化铁反应生成氯化亚铁,溶液也是浅绿色;甲同学的操作二也不合理,因为氧化钙与水反应后生成氢氧化钙,溶液呈碱性,也能使无色酚酞变红;
【继续探究】:由于铁可以被磁铁吸引,故可以用磁铁分离出铁粉;
对残留固体的探究:取残留固体于试管中,加入适量稀盐酸,固体减少,有气泡冒出,溶液变为黄色,证明固体中一定含有Fe2O3。
故答案为:
【作出猜想】有少数红棕色的块状固体;
【实验探究】CaO;铁粉;CaCO3;
【实验质疑】氧化铁和盐酸反应生成氯化铁,铁和氯化铁反应生成氯化亚铁,溶液也是浅绿色;二;
【继续探究】磁铁;稀盐酸。
【点评】有关实验方案的设计和对实验方案的评价是中考的热点之一,设计实验方案时,要注意用最少的药品和最简单的方法;关于对实验设计方案的评价,要在两个方面考虑,一是方案是否可行,能否达到实验目的;二是设计的方法进行比较,哪种方法更简便。
13.某校综合实践小组调查校园内劳动地白菜长势,发现甲、乙两地的白菜长势不佳,叶色发黄。小组同学开展了系列实践活动。
【资料显示】白菜适宜生长的pH范围约为6.5~7.0。
任务一:检测土壤的酸碱度。取土壤样品浸出液,用 pH试纸 测定土壤浸出液的pH。经测定,甲地pH为5,显酸性;乙地pH为7,显中性。
任务二:改良甲地土壤。在甲地加入一定量的熟石灰,调节土壤的酸碱性。
任务三:提升土壤肥力。小组同学欲给两地施加适量的氮肥,促进白菜生长。
实验一:学校有标识不清的两袋化肥,分别是K2CO3和(NH4)2SO4中的一种,小组同学设计实验鉴别。
操作
现象与结论
方案一:取两种化肥样品分别置于盛有熟石灰的两个研钵中,研磨
有刺激性(氨臭)气味产生的是 (NH4)2SO4,无明显现象的是 K2CO3
方案二:取两种化肥样品分别置于两支试管中,滴加 足量的稀盐酸 (试剂自选)
有气泡产生的是 K2CO3,无明显现象的是 (NH4)2SO4
【分析交流】实践小组同学认为刚使用过熟石灰改良的土壤不宜施加(NH4)2SO4,其理由是 (NH4)2SO4+Ca(OH)2═CaSO4+2NH3↑+2H2O (用化学方程式表示)。
实验二:学校还有一包化肥,可能由KNO3、Ca(NO3)2、K2CO3和KCl中的一种或几种物质组成。取少量化肥样品于烧杯中,加足量的水溶解,得无色溶液;取样品溶液分别置于两支试管中,向一支试管中滴加Na2CO3溶液,另一支试管中滴加AgNO3溶液,均产生白色沉淀。
【解释结论】滴加Na2CO3溶液时,发生反应的化学方程式为 Na2CO3+Ca(NO3)2=CaCO3↓+2NaNO3 ,可确定该化肥一定没有的物质是 K2CO3 。根据以上实验,可推测该化肥的成分是 硝酸钙和氯化钾或硝酸钾、硝酸钙和氯化钾【或Ca(NO3)2 和KCl或KNO3、Ca(NO3)2 和KCl】 (填物质名称或化学式)。
【拓展延伸】若测得实验二的化肥中K+与Cl﹣的数目之比为2:1,则该化肥的成分是 KNO3、Ca(NO3)2 和KCl 。
【解决问题】小组同学一致认为可以用实验二中化肥提升甲、乙两地的肥力。
【考点】实验探究物质的组成成分以及含量;盐的化学性质;常见化肥的种类和作用.版权所有
【专题】科学探究.
【答案】任务一:pH试纸;
方案一:有刺激性(氨臭)气味产生的是 (NH4)2SO4,无明显现象的是 K2CO3;
方案二:足量的稀盐酸;有气泡产生的是 K2CO3,无明显现象的是 (NH4)2SO4;
【分析交流】(NH4)2SO4+Ca(OH)2═CaSO4+2NH3↑+2H2O;
【解释结论】Na2CO3+Ca(NO3)2=CaCO3↓+2NaNO3;K2CO3;硝酸钙和氯化钾或硝酸钾、硝酸钙和氯化钾【或Ca(NO3)2 和KCl或KNO3、Ca(NO3)2 和KCl】;
【拓展延伸】KNO3、Ca(NO3)2 和KCl。
【分析】任务一:根据酸碱度测定分析;
实验一:方案一:根据含有铵根离子的物质能够与熟石灰反应生成有刺激性气味的氨气分析;
方案二:根据碳酸钾属于碳酸盐能够与稀盐酸反应生成氯化钾、水和二氧化碳分析;
【分析交流】根据硫酸铵中含有铵根离子,能够与熟石灰反应生成硫酸钙、氨气和水分析;
【拓展延伸】根据测得实验二的化肥中K+与C1﹣的数目之比为2:1,而氯化钾中的K+与C1﹣的数目之比为1:1分析。
【解答】解:任务一:化学上,常用pH试纸测量溶液或土壤的pH;
实验一:方案一:含有铵根离子的物质能够与熟石灰反应生成有刺激性气味的氨气,碳酸钾与熟石灰反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾,不产生刺激性气味,所以取两种化肥样品分别置于盛有熟石灰的两个研钵中,研磨,有刺激性(氨臭)气味产生的是(NH4)2SO4,无明显现象的是K2CO3;
方案二:碳酸钾属于碳酸盐能够与稀盐酸反应生成氯化钾、水和二氧化碳,产生气泡,硫酸铵不与稀盐酸反应,所以区别碳酸钾和硫酸铵的方法还可以是取两种化肥样品分别置于两支试管中,滴加足量的稀盐酸,故填足量的稀盐酸;向样品中加入足量稀盐酸后,有气泡产生的是K2CO3,无明显现象的是(NH4)2SO4;
【分析交流】硫酸铵中含有铵根离子,能够与熟石灰反应生成硫酸钙、氨气和水,所以刚使用过熟石灰改良的土壤不宜施加(NH4)2SO4,故反应的化学方程式写为(NH4)2SO4+Ca(OH)2═CaSO4+2NH3↑+2H2O;
【解释结论】取少量化肥样品于烧杯中,加足量的水溶解,得无色溶液,取样品溶液分别置于两支试管中,向一支试管中滴加Na2CO3溶液,产生白色沉淀,发生的反应是碳酸钠与硝酸钙反应生成碳酸钙沉淀和硝酸钠,故反应的化学方程式写为:Na2CO3+Ca(NO3)2=CaCO3↓+2NaNO3;由上述可知,化肥中含有硝酸钙,硝酸钙能够与碳酸钾反应生成碳酸钙沉淀和硝酸钾,化肥样品溶于水后得到无色溶液,说明化肥中不含K2CO3;由上述可知,该化肥中不含碳酸钾,所以可推测该化肥的成分是硝酸钙和氯化钾或硝酸钾、硝酸钙和氯化钾【或Ca(NO3)2 和KCl或KNO3、Ca(NO3)2 和KCl】;
【拓展延伸】测得实验二的化肥中K+与C1﹣的数目之比为2:1,而氯化钾中的K+与C1﹣的数目之比为1:1,所以该化肥中一定含有硝酸钾,即该化肥的成分是KNO3、Ca(NO3)2 和KCl。
故答案为:
任务一:pH试纸;
方案一:有刺激性(氨臭)气味产生的是 (NH4)2SO4,无明显现象的是 K2CO3;
方案二:足量的稀盐酸;有气泡产生的是 K2CO3,无明显现象的是 (NH4)2SO4;
【分析交流】(NH4)2SO4+Ca(OH)2═CaSO4+2NH3↑+2H2O;
【解释结论】Na2CO3+Ca(NO3)2=CaCO3↓+2NaNO3;K2CO3;硝酸钙和氯化钾或硝酸钾、硝酸钙和氯化钾【或Ca(NO3)2 和KCl或KNO3、Ca(NO3)2 和KCl】;
【拓展延伸】KNO3、Ca(NO3)2 和KCl。
【点评】本题主要考查学生运用所学化学知识综合分析和解决实际问题的能力,强调了学生整合基本化学知识的能力。
14.如图所示为实验室中常见气体制备、净化、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器(组装实验装置时,可重复选择仪器),某化学小组的同学欲利用其进行下列化学实验。
试回答下列问题:
(1)某小组以过氧化氢溶液为原料(二氧化锰作催化剂),在实验室中制备并收集干燥的氧气。按照要求设计实验装置,连接仪器,并检验装置的气密性。
①所选装置的连接顺序为 A→B→E (从左至右填写装置序号字母)。
②制取氧气所发生反应的化学方程式为 2H2O22H2O+O2↑ 。
③下列有关氧气制取和性质的叙述中,正确的是 C (填选项序号之一)。
A.在此反应前后,二氧化锰的质量和性质都不发生改变
B.检验氧气是否集满的方法是将带火星的木条置于集气瓶中
C.铁丝在纯氧中剧烈燃烧、火星四射,生成黑色固体
D.蜡烛在空气中燃烧不如在氧气中燃烧剧烈,因此属于缓慢氧化
(2)该小组用制得的氧气进行了一系列探究。
探究一:对某种塑料试样的组成进行分析探究实验(资料显示该塑料只含C、H两种元素),所选仪器按“氧气→D→B1→C→B2”的顺序连接(B1、B2为浓硫酸洗气瓶),检查装置气密性,然后进行实验。使Wg该塑料试样碎屑在充足氧气中充分燃烧,观察现象,收集有关实验数据。(假设发生的化学反应都充分反应)
①该装置中,洗气瓶B1的作用是 吸收氧气中的水蒸气,防止对后续实验产生干扰 。
②Wg该塑料试样充分燃烧后,测得仪器C质量增加ag,则该塑料试样中碳元素的质量分数为 (结果用代数式表示)。
探究二:测定CuO和Cu的混合物样品中铜元素的质量分数。装置的连接顺序“A→B→D”的顺序连接,检查装置气密性,然后进行实验。使试样在充足氧气中充分反应,观察现象,收集有关实验数据。
①生成氧气时,装置D中所发生反应的化学方程式为 2Cu+O22CuO 。
②欲通过测量反应前后D处大玻璃管质量的增加,来计算样品中铜元素的含量。若反应前CuO和Cu样品的质量为m克,反应后D处大玻璃管内固体质量增加n克,则样品中铜元素的质量分数为 (结果用代数式表示)。
③完成上述实验后,小波同学将D处大玻璃管内的剩余固体全部倒入烧杯中,并向烧杯中加入足量的稀硫酸,充分反应后发现,溶液变成 蓝 色,溶液底部有少量红色的固体。样品中铜元素的质量分数的测算结果与真实值相比将 偏小 (填“偏大”“偏小”“不受影响”之一)。
【考点】实验探究物质的组成成分以及含量;氧气的制取装置;氧气的收集方法;氧气的检验和验满.版权所有
【专题】科学探究.
【答案】(1)①A→B→E;
②2H2O22H2O+O2↑;
③C;
(2)探究一:①吸收氧气中的水蒸气,防止对后续实验产生干扰;
②;
探究二:①2Cu+O22CuO;
②;
③蓝;偏小。
【分析】(1)根据实验室用过氧化氢制取氧气的反应物是液体,反应条件是常温、催化剂,浓硫酸有吸水性,向上排空气法收集的氧气干燥以及氧气的性质进行分析;
(2)探究一:①根据浓硫酸具有吸水性进行分析;
②根据碳元素质量守恒进行分析;
探究二:①根据铜装置D中铜和氧气加热生成氧化铜进行分析;
②根据化学方程式的计算进行分析;
③根据将D处大玻璃管内的剩余固体全部倒入烧杯中,并向烧杯中加入足量的稀硫酸,氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水,充分反应后发现,溶液变成蓝色,溶液底部有少量红色的固体(即为铜单质),说明铜没有反应完全分析。
【解答】解:(1)①以过氧化氢溶液为原料(二氧化锰作催化剂),在实验室中制备并收集干燥的氧气,反应为固液不加热反应,发生装置选择A,浓硫酸具有吸水性,且不与氧气反应,生成气体应该首先通过浓硫酸干燥装置B进行干燥;氧气密度大于空气,向上排空气法收集气体较为干燥,收集装置选E;故所选仪器的连接顺序为A→B→E;
②过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成氧气和水,化学方程式为:2H2O22H2O+O2↑;
③A、二氧化锰作为该反应的催化剂,在此反应前后,二氧化锰的质量和化学性质都不发生改变,故A错误;
B、氧气具有助燃性,检验氧气是否集满的方法是将带火星的木条放在集气瓶口(而不是置于集气瓶中),故B错误;
C、铁丝在纯氧中剧烈燃烧、火星四射,放出热量,生成黑色固体,故C正确;
D、蜡烛在空气中燃烧不如在氧气中燃烧剧烈,但也是一种发光发热的剧烈的氧化反应,不属于缓慢氧化,故D错误;
故选:C;
(2)探究一:
①该装置中,洗气瓶B1中为浓硫酸,浓硫酸具有吸水性,作用是吸收氧气中的水蒸气,防止对后续实验产生干扰,B2装置增加的质量即为生成水的质量;
②Wg该塑料试样充分燃烧后,测得仪器C质量增加ag,装置C中为氢氧化钠溶液,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,装置C增加的质量即为生成二氧化碳的质量,根据碳元素质量守恒,则该塑料试样中碳元素的质量分数为:;
探究二:
①生成氧气时,装置D中铜和氧气加热生成氧化铜,化学方程式为:2Cu+O22CuO;
②欲通过测量反应前后D处大玻璃管质量的增加,来计算样品中铜元素的含量。若反应前CuO和Cu样品的质量为m克,反应后D处大玻璃管内固体质量增加n克,设样品中铜的质量为x,则有:
2Cu+O22CuO 固体增加
128 160 32
x ng
解得x=4ng,
则样品中铜元素的质量分数为:;
③完成上述实验后,将D处大玻璃管内的剩余固体全部倒入烧杯中,并向烧杯中加入足量的稀硫酸,氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水,充分反应后发现,溶液变成蓝色,溶液底部有少量红色的固体(即为铜单质),说明铜没有反应完全,则样品中铜元素的质量分数的测算结果与真实值相比将偏小。
故答案为:
(1)①A→B→E;
②2H2O22H2O+O2↑;
③C;
(2)探究一:①吸收氧气中的水蒸气,防止对后续实验产生干扰;
②;
探究二:①2Cu+O22CuO;
②;
③蓝;偏小。
【点评】本题主要考查常见气体的发生装置与收集装置的探究等,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。
15.化学是一门以实验为基础的科学,实验是科学探究的重要手段。
(1)我国古代人民积累了许多对物质变化的认识。早在战国时期,《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时,会与丝表面附着的丝胶蛋白发生反应,生成物可用水冲去,从而可把丝洗得干脆亮丽。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】如图1所示
【反应原理】如图1所示,步骤I的反应会 放出 (“放出”或“吸收”)热量,步骤Ⅱ的化学方程式为 K2CO3+Ca(OH)2═CaCO3↓+2KOH 。
【提出问题】小组同学将烧杯丙中混合物过滤后得到澄清溶液,所得溶液中含哪溶质?
【作出猜想】
猜想Ⅰ:含有KOH;猜想Ⅱ:含有KOH、K2CO3;猜想Ⅲ:含有KOH和Ca(OH)2;猜想Ⅳ:含有KOH、Ca(OH)2和K2CO3。
无需实验验证分析就可知道猜想 Ⅳ (填序号)肯定错误,理由 碳酸钾和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾,不能共存 。
【查阅资料】K2CO3溶液显碱性。
【实验验证】
实验步骤
现象
实验结论
取过滤后的溶液各少许,分装在两支试管里
(1)甲同学:向第一支试管里滴加足量稀盐酸
无明显现象
甲同学认为猜想Ⅱ错误
(2)乙同学:向第二支试管里通入二氧化碳气体
澄清石灰水变浑浊
乙同学认为猜想Ⅲ正确
【讨论交流】有同学提出他可以选用其他试剂,也能证明猜想Ⅲ正确。你认为他选择的试剂是 AD 。
A.K2CO3
B.CaCO3
C.稀硫酸
D.Na2CO3
【定量分析】取上述溶液100g(含KOH、Ca(OH)2的混合溶液)于烧杯中,向混合液中缓慢通入CO2气体(气体的溶解忽略不计),生成沉淀的质量与通入CO2气体的质量关系如图2所示,请根据信息回答问题:
已知:2KOH+CO2=K2CO3+H2O,K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3,CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2【注:Ca(HCO3)2易溶于水,20℃时,溶解度为16.6g】
①在此实验中,图像A点时容器内物质为 碳酸钙、氢氧化钾 。
其质量m为 0.1 g。
②原溶液中Ca(OH)2溶质质量分数为 0.074% 。
【拓展延伸】将鲜鸭蛋浸入草木灰与石灰乳的混合物中,一段时间后就制得了皮蛋。食用皮蛋时口感发涩源于其中含有的碱性物质,可以加入适量厨房里的 食醋 使其口味更佳。
【考点】实验探究物质的组成成分以及含量;碱的化学性质;盐的化学性质.版权所有
【专题】科学探究.
【答案】【反应原理】放出;K2CO3+Ca(OH)2═CaCO3↓+2KOH;
【作出猜想】碳酸钾和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾,不能共存;
【实验验证】澄清石灰水变浑浊;
【交流谈论】AD;
【定量分析】①碳酸钙、氢氧化钾;0.1g;
②0.074%;
【拓展延伸】食醋。
【分析】【反应原理】根据氧化钙和水反应生成氢氧化钙,碳酸钾和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾分析;
【作出猜想】根据碳酸钾和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾,不能共存分析。
【实验验证】根据二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊分析;
稀盐酸和氢氧化钾反应生成氯化钾和水,和碳酸钾反应生成氯化钾、水和二氧化碳。
【交流谈论】根据碳酸根离子与钙离子可以结合成白色碳酸钙沉淀分析;
【定量分析】根据题目中所跟的信息分析;
【拓展延伸】根据酸碱反应分析。
【解答】解:【反应原理】步骤Ⅰ中,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,放出热量,步骤Ⅱ中,碳酸钾和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾,反应的化学方程式为:K2CO3+Ca(OH)2═CaCO3↓+2KOH;故答案为:放出;K2CO3+Ca(OH)2═CaCO3↓+2KOH;
【作出猜想】碳酸钾和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾,不能共存,故猜想Ⅳ错误;故答案为:Ⅳ;碳酸钾和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾,不能共存;
【实验验证】乙同学认为猜想Ⅲ正确,则含有氢氧化钙,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,因此向第二支试管里通入二氧化碳气体,会观察到澄清石灰水变浑浊;故答案为:澄清石灰水变浑浊;
【交流谈论】碳酸根离子与钙离子可以结合成白色碳酸钙沉淀,因此可以选用碳酸钠和碳酸钾,也能证明猜想Ⅲ正确;故选:AD;
【定量分析】①根据Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O,2KOH+CO2=K2CO3+H2O,K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3,CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2,由图象可知,OA段为二氧化碳与氢氧化钙反应,AB段为二氧化碳与氢氧化钾反应,BC段为CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2,故A点时容器内物质为碳酸钙、氢氧化钾;由Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O可知,44份二氧化碳可以与74份氢氧化钙生成沉淀碳酸钙100份,故0.044g可以与0.074g氢氧化钙反应生成0.1g碳酸钙沉淀;故m=0.1g,故答案为:碳酸钙、氢氧化钾;0.1g;
②根据以上分析,原溶液中Ca(OH)2溶质质量分数为:×100%=0.074%;故答案为:0.074%;
【拓展延伸】将鲜鸭蛋浸入草木灰与石灰乳的混合物中,一段时间后就制得了皮蛋。食用皮蛋时口感发涩源于其中含有的碱性物质,可以加入适量厨房里的食醋使其口味更佳;故答案为:食醋。
【点评】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.【科学探究】
我国古代人民积累了许多对物质变化的认识,早在战国时期,《周礼•考工记》中记载有“涑帛”方法,即人们利用“蜃”(贝壳灰)和“灰”(草木灰)混合加水所得溶液来洗涤丝帛,使其顺滑亮丽,化学小组对“混合加水所得溶液”的成分进行了探究。
【查阅资料】
①草木灰和贝壳灰主要成分分别为K2CO3、CaO。
②脱胶率越高,所得丝帛越顺滑亮丽,浓度为10%的K2CO3的pH=11.6,浓度为1%KOH的pH=12.2。
【提出假设】“混合加水所得溶液”的成分
猜想Ⅰ:只含有KOH
猜想Ⅱ:含有KOH、Ca(OH)2
猜想Ⅲ:含有KOH、K2CO3
猜想Ⅳ:含有KOH、Ca(OH)2、K2CO3
(1)如图1所示,步骤Ⅰ的反应为 放热 。(填“吸热”或“放热”)
(2)猜想 IV 肯定是错误的,原因是 Ca(OH)2+K2CO3=CaCO3↓+2KOH 。(用化学方程式表示)
【实验探究】
(3)小组同学对丙溶液进行探究。
实验序号
实验步骤
实验现象
实验结论
1
取少量溶液于试管中,通入CO2
无明显现象
证明该溶液中没有 氢氧化钙
2
另取溶液少量于试管中,滴加少量的稀盐酸溶液
无明显现象
证明溶液中不含有K2CO3
【交流讨论】有同学提出实验2得到的结论不够准确,原因是: 滴入的盐酸不足,盐酸先与氢氧化钾发生反应,无法判断是否有碳酸钾 。
(4)经过讨论,同学们又进行了实验3,请填写表格。
实验序号
实验步骤
实验现象
实验结论
3
取少量溶液于试管中,滴加足量的 氯化钡或氯化钙等 (填盐溶液名称)溶液。
有白色沉淀产生
证明溶液中有K2CO3
【实验结论】根据以上实验,可得出烧杯丙中澄清溶液含有的溶质是 KOH、K2CO3 (填化学式)。
【拓展提升】根据图2数据分析,选用 浓度为1%KOH 溶液洗涤丝帛效果更好。
【考点】实验探究物质的组成成分以及含量;碱的化学性质;盐的化学性质.版权所有
【专题】科学探究.
【答案】(1)放热;
(2)IV;Ca(OH)2+K2CO3=CaCO3↓+2KOH;
(3)①氢氧化钙;
②无明显现象;
【交流讨论】滴入的盐酸不足,盐酸先与氢氧化钾发生反应,无法判断是否有碳酸钾;
(4)氯化钡或氯化钙等;
【实验结论】KOH、K2CO3;
【拓展提升】浓度为1%KOH。
【分析】(1)根据氧化钙与水反应生成氢氧化钙,反应放出热量分析;
(2)根据氢氧化钙与碳酸钾反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾分析;
(3)①根据二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊分析;
②根据碳酸钾和稀盐酸生成二氧化碳气体分析;
【交流讨论】根据稀盐酸先与氢氧化钾发生中和反应分析;
(4)碳酸根离子的验证分析;
【实验结论】根据实验的结论分析;
【拓展提升】根据图2数据分析。
【解答】解:(1)贝壳灰的主要成分是氧化钙,步骤Ⅰ中氧化钙与水反应生成氢氧化钙,反应放出热量;
(2)猜想IV肯定是错误的,原因是氢氧化钙与碳酸钾不能共存,即氢氧化钙与碳酸钾反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾,反应的化学方程式为Ca(OH)2+K2CO3=CaCO3↓+2KOH;
(3)①二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,取少量溶液于试管中,通入CO2,无明显现象,证明该溶液中没有Ca(OH)2;
②碳酸钾和稀盐酸生成二氧化碳气体,实验结论是溶液中没有K2CO3,则加稀盐酸,无明显现象;
【交流讨论】加入的稀盐酸量过少,由于溶液中含有氢氧化钾,稀盐酸先与氢氧化钾发生中和反应,还未与碳酸钾反应,无法判断是否有碳酸钾;
(4)产生白色沉淀,证明溶液中有K2CO3。所以加入的盐溶液能与碳酸钾反应生成沉淀,与氢氧化钾不能生成沉淀,故该溶液可以是氯化钡溶液、氯化钙溶液等;
【实验结论】溶液中一定存在生成的氢氧化钾,实验说明溶液中有碳酸钾,所以可得出烧杯丙中澄清溶液含有的溶质是KOH、K2CO3;
【拓展提升】浓度为10%的K2CO3的pH=11.6,浓度1%KOH的pH=12.2,说明浓度为10%的K2CO3溶液的碱性比浓度为1%的KOH溶液的碱性弱,由图2中的信息可知,溶液显碱性时,碱性越强,蚕丝胶蛋白溶解能力越强,应该选用浓度为1%的KOH溶液洗涤丝帛效果更好。
故答案为:(1)放热;
(2)IV;Ca(OH)2+K2CO3=CaCO3↓+2KOH;
(3)①氢氧化钙;
②无明显现象;
【交流讨论】滴入的盐酸不足,盐酸先与氢氧化钾发生反应,无法判断是否有碳酸钾;
(4)氯化钡或氯化钙等;
【实验结论】KOH、K2CO3;
【拓展提升】浓度为1%KOH。
【点评】本题主要考查学生运用所学化学知识综合分析和解决实际问题的能力,强调了学生整合基本化学知识的能力。
17.某品牌苏打饼干的配料和营养成分如下表,研究性学习小组对其成分进行了探究。
配料
营养成分(每100g)
小麦粉,食用植物油、洋葱粉、食用盐、碳酸钙、食品添加剂(碳酸氢钠)、香葱、酵母、麦精、食用香精
能量
2017千焦
蛋白质
8.5g
脂肪
21.0g
碳水化合物
63.5g
钠
500毫克
钙
280毫克
【查阅资料】
①饼干制作的烘焙过程中,配料中的碳酸氢钠全部受热分解转化为碳酸钠、水和二氧化碳,而碳酸钠不分解。
②除碳酸盐以外其余物质忽略与盐酸的反应。
③碱石灰的成分是生石灰和烧碱,可以同时吸收二氧化碳和水。
④已知碳酸钙难溶于水,碳酸钠易溶于水。
Ⅰ.定性判断饼干中有关成分的确认。
(1)取一小包饼干。研碎后放入烧杯,加入适量蒸馏水,用玻璃棒搅拌,得到待检液。
实验操作和现象
实验结论
①淀粉的检验
取少量待检液于试管中,滴入2滴碘水,观察到溶液变蓝
饼干中含有淀粉
②碳酸盐的检验
另取少量待检液于试管中,加入足量 稀盐酸 ,有气泡产生;将产生的气体通入澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊
饼干中含有碳酸盐
【交流讨论】
(2)饼干中的碳酸钙与稀盐酸反应的化学方程式为 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 。
(3)烘焙过程中,碳酸氢钠全部受热分解转化为碳酸钠,其化学方程式为 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ 。
【深入探究】
(4)如何进一步确认饼干中含有两种碳酸盐?
将剩余待检液过滤,用蒸馏水洗涤固体2至3次,将 洗涤液和残留固体分别 与稀盐酸反应,根据反应的现象,则证明饼干中既有碳酸钙,又有碳酸钠。
Ⅱ.定量检测:饼干中碳酸钠质量的测定。
【实验装置】
【实验步骤】
(5)①按如图连接好装置,检查整套装置气密性的方法是 装置的右端用橡胶管和止水夹封闭,关闭左端弹簧夹,用酒精灯微热锥形瓶,导管口有气泡冒出,冷却后导管出现一段稳定水柱,则气密性良好 ;
②取一小包饼干研碎后放入烧杯,加入适量蒸馏水,用玻璃棒充分搅拌后,过滤,洗涤;
③将滤液和洗涤液合并后倒入容器A,按图示装入其他药品(试剂X用于吸收挥发出来的HCl,它不与CO2反应);
④打开止水夹,向装置中通入一段时间N2后,关闭止水夹;
⑤用电子天平称量干燥管Ⅰ的质量,记录数据m1;
⑥逐滴加入稀盐酸至不再产生气泡时,停止滴加;
⑦打开止水夹,向装置中通入一段时间N2后,关闭止水夹;
⑧重复步骤⑤,记录数据m2。
【交流讨论】
(6)步骤③将滤液和洗涤液合并的原因是 确保样品中的碳酸钠不损失,全部参与反应 。
(7)如果没有进行第⑦步操作,会使结果 偏小 (填“偏大”、“不变”、“偏小”)。
(8)实验后,如何证明A中残留液体中盐酸过量,下列试剂可选用的有 ABD 。
A.铁钉
B.石蕊试液
C.酚酞试液
D.锈铁钉
E.铜片
【数据处理】
(9)m2﹣m1=0.088g,则这包饼干中碳酸钠的质量为 0.212 g。
【考点】实验探究物质的组成成分以及含量;碱的化学性质;盐的化学性质.版权所有
【专题】科学探究.
【答案】(1)稀盐酸;
(2)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(3)2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑;
(4)洗涤液和残留固体分别;
(5)装置的右端用橡胶管和止水夹封闭,关闭左端弹簧夹,用酒精灯微热锥形瓶,导管口有气泡冒出,冷却后导管出现一段稳定水柱,则气密性良好;
(6)确保样品中的碳酸钠不损失,全部参与反应;
(7)偏小;
(8)ABD;
(9)0.212。
【分析】(1)依据碳酸盐的检验分析;
(2)依据碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,写出反应方程式;
(3)依据碳酸氢钠全部受热分解转化为碳酸钠、水和二氧化碳,写出反应方程式;
(4)依据实验内容分析;
(5)依据实验原理和实验步骤分析;
(6)依据实验目的和实验操作分析;
(7)依据实验目的和实验操作分析;
(8)依据物质的性质分析;
(9)依据碳酸钠与盐酸反应方程式,和题中数据分析。
【解答】解:(1)根据实验结论饼干中含有碳酸盐,碳酸盐与稀盐酸反应会生成二氧化碳气体,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,则另取少量待检液于试管中,加入足量稀盐酸,有气泡产生;将产生的气体通入澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊,则可说明饼干中含有碳酸盐;
(2)碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(3)碳酸氢钠全部受热分解转化为碳酸钠、水和二氧化碳,其化学方程式为:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑;
(4)碳酸钙难溶于水,碳酸钠易溶于水,均能与稀盐酸反应生成二氧化碳气体,故将剩余待检液过滤,用蒸馏水洗涤固体2至3次;将洗涤液和残留固体分别与稀盐酸反应,均有气泡出现,说明饼干中既有碳酸钙,又有碳酸钠;
(5)检查装置气密性的方法为:在装置的右端用橡胶管和止水夹封闭,关闭左端弹簧夹,用酒精灯微热锥形瓶,导管口有气泡冒出,冷却后导管出现一段稳定水柱,则气密性良好;
(6)步骤③将滤液和洗涤液合并,是因为在洗涤的过程中,滤渣表面可能含有碳酸钠,这样做的目的是确保样品中的碳酸钠不损失,全部参与反应;
(7)若步骤⑦没有向装置中通入一段时间N2,会导致部分气体残留于装置中,导致测得二氧化碳的质量偏小,会使结果偏小;
(8)实验后,证明A中残留液体中盐酸过量;
A、铁钉和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,若观察到产生气泡,则说明A中盐酸过量,正确;
B、紫色石蕊试液遇酸性溶液变红色,若观察到溶液变红色,则说明A中盐酸过量,正确;
C、酚酞试液与酸性和中性溶液均不变色,无法判断盐酸是否过量,错误;
D、锈铁钉中含有氧化铁,氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水,若观察到溶液变为黄色,则说明A中盐酸过量,正确;
E、铜片和盐酸不反应,故错误;
故选:ABD;
(9)干燥管中增加质量等于酸钠与盐酸反应产生二氧化碳的质量,为m2−m1=0.088g,设这包饼干中碳酸钠的质量为 x,则有
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
x 0.088g
解得x=0.212g,故这包饼干中碳酸钠的质量为0.212g。
故答案为:
(1)稀盐酸;
(2)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(3)2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑;
(4)洗涤液和残留固体分别;
(5)装置的右端用橡胶管和止水夹封闭,关闭左端弹簧夹,用酒精灯微热锥形瓶,导管口有气泡冒出,冷却后导管出现一段稳定水柱,则气密性良好;
(6)确保样品中的碳酸钠不损失,全部参与反应;
(7)偏小;
(8)ABD;
(9)0.212。
【点评】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。
18.金属及金属材料在生产、生活中有广泛的应用。
(一)同学们开展了铝质易拉罐中金属材料成分的项目式探究。
【资料】
亚铁离子遇到过氧化氢溶液时易被氧化为铁离子;铁离子遇到硫氰化钾(KSCN)溶液,溶液变为红色。
任务一:探究铝质易拉罐罐体和罐盖的耐腐蚀性。
【实验1】同时往罐体和罐盖(均已除去表面的油漆涂层)上各滴1滴稀盐酸,30s后观察到罐体材料上产生明显气泡而罐盖仍无气泡。
(1)罐体上产生气泡的化学反应方程式是 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ 。
任务二:探究罐体金属材料是纯铝还是铝合金。
【实验2】打磨罐体除去表面覆盖物,剪成小碎片,取少量小碎片于试管中,加入足量稀盐酸并加热,使之充分反应。
(2)最终在试管底部残留少许固体物质,固体物质不可能含有 AD (填字母)。
A.铁
B.铜
C.碳
D.氧化铝
任务三:探究罐体铝合金中是否含铁。
(3)实验2上层清液接近无色。欲利用该清液,证明罐体铝合金中含铁的方法是: 取反应后的上清液,加入适量的过氧化氢溶液,振荡后再滴入适量的硫氰化钾溶液,若观察到溶液变为红色,则证明罐体铝合金中含铁 。
(写出操作和现象)。
任务四:铝的其他应用
(4)超细氮化铝(AlN)粉末被广泛应用于大规模集成电路生产领域。制取原理为氧化铝、碳、氮气在高温下反应生成氮化铝和一氧化碳。现欲用以上方法来制备16.4t氮化铝,需要参加反应的氧化铝质量是多少?(写出计算过程)
(二)金属的冶炼
金属的冶炼方法与金属的活动性顺序有关,部分金属的活动性强弱顺序为:铝>锌>铁>铅>铜>汞,常见金属的冶炼方法如下表。
冶炼方法
反应表示式(其他产物略去)
代表性金属
热还原法
金属A的氧化物+碳(或一氧化碳等)金属A
锌、铜
电解法
金属B的化合物金属B
钾、铝
热分解法
金属C的氧化物金属C
汞、银
(5)①请写出工业上用一氧化碳与赤铁矿反应,炼铁的化学方程式 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 。
②若从铅的矿物中冶炼铅,可使用上述方法中的 热还原法 ,理由是 铅的金属活动性介于锌和铜之间 。
(三)金属的锈蚀与防护
(6)对钢铁制品进行“发蓝”处理,使其表面生成一层致密的氧化膜,能有效防止钢铁锈蚀。“发蓝”能防止钢铁锈蚀的原理是 隔绝氧气和水 。
【考点】实验探究物质的性质或变化规律;合金与合金的性质;金属的化学性质.版权所有
【专题】科学探究.
【答案】(1)2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑;
(2)AD;
(3)取反应后的上清液,加入适量的过氧化氢溶液,振荡后再滴入适量的硫氰化钾溶液,若观察到溶液变为红色,则证明罐体铝合金中含铁;
(4)20.4t;
(5)①3CO+Fe2O32Fe+3CO2;②热还原法;铅的金属活动性介于锌和铜之间;
(6)隔绝氧气和水。
【分析】(1)根据罐体上铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气分析;
(2)根据铁和氧化铝均能与盐酸反应,而铜和碳不会与盐酸反应进行分析;
(3)根据所给资料分析;
(4)根据氮化铝的质量计算参加反应的氧化铝(Al2O3)质量;
(5)根据一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳以及铅的金属活动性介于锌和铜之间分析;
(6)根据铁生锈的条件是铁与氧气和水接触分析。
【解答】解:(1)铝制易拉罐,罐体上铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气,反应的化学方程式为:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑;
(2)打磨罐体除去表面覆盖物,剪成小碎片,取少量小碎片于试管中,加入足量稀盐酸并加热,使之充分反应,铁和氧化铝均能与盐酸反应,而铜和碳不会与盐酸反应,所以实验3最终在试管底部残留少许固体物质,固体物质不可能含有铁和氧化铝,故选:AD;
(3)根据资料:亚铁离子遇到过氧化氢溶液时易被氧化为铁离子;铁离子遇到硫氰化钾(KSCN)溶液,溶液变为红色,实验3上层清液为无色,欲证明罐体铝合金中含铁,可取反应后的上清液,加入适量的过氧化氢溶液,振荡后再滴入适量的硫氰化钾溶液,若观察到溶液变为红色,则证明罐体铝合金中含铁;
(4)设需要参加反应的氧化铝质量为x。
Al2O3+3C+N22AlN+3CO。
102 82
x 16.4t
x=20.4t,
答:需要参加反应的氧化铝质量为20.4t;
(5)①赤铁矿的主要成分是氧化铁,一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为:3CO+Fe2O32Fe+3CO2;
②铅的金属活动性介于锌和铜之间,若从铅的矿物中冶炼铅,可使用上述方法中的热还原法;
(6)铁生锈的条件是铁与氧气和水接触,致密的氧化膜能防止钢铁锈蚀的原理是可以隔绝氧气和水。
故答案为:
(1)2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑;
(2)AD;
(3)取反应后的上清液,加入适量的过氧化氢溶液,振荡后再滴入适量的硫氰化钾溶液,若观察到溶液变为红色,则证明罐体铝合金中含铁;
(4)20.4t;
(5)①3CO+Fe2O32Fe+3CO2;②热还原法;铅的金属活动性介于锌和铜之间;
(6)隔绝氧气和水。
【点评】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。
19.小组学生走进工厂参加社会实践活动,看到工人师傅用焊枪焊接金属(如图)。他们对工厂的气割气焊技术和使用的气体产生兴趣并尝试在实验室制取这些气体。
【查阅资料】
①气焊与气割技术是利用可燃性气体与助燃性气体混合燃烧放出大量热的一种火焰技术。
②气焊和气割所用燃气主要是乙炔(化学式为C2H2)。
③焊接金属时会用到保护气,常见的保护气瓶会标有混合气(CO2和Ar)以及N2,气焊中使用的氮气纯度可达99.99%。
(1)CO2、Ar、Nz三种气体可以作保护气,是因为它们的化学性质 不活泼 。
(2)乙炔在氧气中完全燃烧生成水和二氧化碳,则乙炔燃烧的化学方程式为 2C2H2+5O22H2O+4CO2 。一个40L的乙炔瓶大约可以盛装约5.2kg的乙炔,这些乙炔完全燃烧,至少需要 16 kg的氧气。
【制取氧气和乙炔】
小组学生用如图所示装置制取氧气和乙炔。
(3)实验室选择装置A制取氧气时,试管内反应的化学方程式为 2KClO32KCl+3O2↑ 。若选择F装置收集氧气,发现收集的氧气不纯,原因可能是 未等均匀连续气泡产生就收集气体 。
(4)乙炔是一种无色无味的气体,密度比空气略小,难溶于水。实验室常用固体碳化钙与水反应制备乙炔,该反应比二氧化锰催化过氧化氢分解更加剧烈。实验室制取和收集乙炔气体最佳的仪器组合是 C 和 F (填字母序号)。
【制取氮气】
学生查阅资料,发现暖宝宝的主要成分是铁粉、氯化钠、活性炭等,可以除去密闭装置内的氧气,达到制取氮气的目的,设计如图所示装置制取氮气。
(5)暖宝宝中和氧气发生反应的物质是 铁粉 。
(6)写出一种从密闭的集气瓶中提取出氮气的方法 用注射器抽取 ,提取出的氮气能不能用于作为气焊的保护气,请说明理由 不能,制取的氮气中含有稀有气体和氧气,浓度达不到99.99% 。
【检验气割渣中是否含有铁】
(7)小组学生在工厂收集了切割铁板时留下的气割渣,检验其中是否含有铁,设计如下实验:
操作
现象
结论
实验一
取少量气割渣于试管中,向其中加入少量的稀盐酸
有气泡产生
气割渣中含有铁
实验二
取少量气割渣于试管中,向其中加入少量的 硫酸铜溶液
固体表面有红色物质析出,溶液由蓝色变为浅绿色
(8)经检验,切割铁板后留下的气割渣成分主要是铁和铁的氧化物,如何处理这些气割渣,你的建议是 可以回收再利用(合理即可) 。
【考点】实验探究物质的组成成分以及含量;常见气体的检验与除杂方法;金属的化学性质;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.版权所有
【专题】科学探究.
【答案】(1)不活泼;
(2)2C2H2+5O22H2O+4CO2;16;
(3)2KClO32KCl+3O2↑;未等均匀连续气泡产生就收集气体;
(4)C;F;
(5)铁粉;
(6)用注射器抽取;不能,制取的氮气中含有稀有气体和氧气,浓度达不到99.99%;
(7)有气泡产生;硫酸铜溶液;
(8)可以回收再利用(合理即可)。
【分析】(1)根据CO2、Ar、N2的化学性质不活泼分析;
(2)根据乙炔在氧气中完全燃烧生成水和二氧化碳及化学方程式的计算分析;
(3)根据装置的特点和收集方法分析;
(4)根据气体的制取装置和收集装置的选择方法分析;
(5)根据暖宝宝的主要成分是铁粉、氯化钠、活性炭等,可以除去密闭装置内的氧气分析;
(6)根据可用注射器抽取的方法从密闭的集气瓶中提取出氮气,提取出的氮气不能用于作为气焊的保护气,因为制取的氮气中含有稀有气体和氧气分析;
(7)根据实验结论分析;
(8)根据可以回收再利用气割渣,因为切割铁板后留下的气割渣成分主要是铁和铁的氧化物分析。
【解答】解:(1)CO2、Ar、N2的化学性质不活泼,可作保护气;
(2)乙炔在氧气中完全燃烧生成水和二氧化碳,化学方程式为2C2H2+5O22H2O+4CO2;
解:设5.2kg的乙炔完全燃烧需要氧气的质量为x。
2C2H2+5O22H2O+4CO2
52 160
5.2kg x
x=16kg
则5.2kg的乙炔完全燃烧需要16kg氧气;
(3)若用A装置来制氧气,反应物为固体,需要加热,且试管口没有一团棉花,则为氯酸钾在二氧化锰的催化作用下、在加热条件下生成氯化钾和氧气,反应的化学方程式为:2KClO32KCl+3O2↑;若选择F装置收集氧气,即用排水法收集氧气,未等均匀连续气泡产生就收集气体或一开始集气瓶没有装满水,都会导致收集的氧气不纯;
(4)实验室常用固体碳化钙与水反应制备乙炔,是固体与液体在常温下反应,因此不需要加热,但反应比较剧烈,发生装置应该选择C装置,可以控制反应速率;乙炔又称电石气,是一种无色、无味、密度比空气略小,不溶于水的气体,因此收集乙炔最好用排水法,即选择F装置;
(5)暖宝宝的主要成分是铁粉、氯化钠、活性炭等,可以除去密闭装置内的氧气,则暖宝宝中和氧气发生反应的物质是铁粉;
(6)可用注射器抽取的方法从密闭的集气瓶中提取出氮气,提取出的氮气不能用于作为气焊的保护气,因为制取的氮气中含有稀有气体和氧气,浓度达不到99.99%;
(7)由实验结论是气割渣中含有铁,铁可以和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,所以取少量气割渣于试管中,向其中加入少量的稀盐酸,可以观察到有气泡产生;取少量气割渣于试管中,向其中加入少量的硫酸铜溶液,可以观察到固体表面有红色物质析出,溶液由蓝色变为浅绿色;
(8)可以回收再利用气割渣,因为切割铁板后留下的气割渣成分主要是铁和铁的氧化物,节约金属资源,保护环境。
故答案为:
(1)不活泼;
(2)2C2H2+5O22H2O+4CO2;16;
(3)2KClO32KCl+3O2↑;未等均匀连续气泡产生就收集气体;
(4)C;F;
(5)铁粉;
(6)用注射器抽取;不能,制取的氮气中含有稀有气体和氧气,浓度达不到99.99%;
(7)有气泡产生;硫酸铜溶液;
(8)可以回收再利用(合理即可)。
【点评】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。
20.化学小组对热水壶底部水垢的主要成分进行了如下探究,请完成以下活动并回答问题。
[查阅资料]天然水中含有Ca2+、Mg2+、等离子,在加热条件下,这些离子趋于生成溶解度更小的物质——水垢(主要成分为碳酸盐和碱)。有关物质的溶解性见表。
部分钙、镁化合物溶解性表(20℃)
阴离子
阳离子
OH﹣
Ca2+
微溶
不溶
可溶
Mg2+
不溶
微溶
可溶
[提出猜想]水垢的主要成分中一定含有 CaCO3 和 Mg(OH)2 ,可能含有Ca(OH)2和MgCO3(填化学式)。
[设计方案]实验1:确定水垢中是否含Ca(OH)2和CaCO3。
实验步骤
实验现象
结论
在少量研碎的水垢中,加入适量的蒸馏水充分搅拌,过滤,在滤液里加入Na2CO3溶液。
没有白色沉淀产生
一定不含氢氧化钙[或 Ca(OH)2]
实验2:确定水垢中是否含MgCO3利用如图实验装置,完成实验2探究。其主要实验步骤如下:
称量D、E装置总质量为600.00g,按如图组装后,将2.50g水垢试样放入锥形瓶中,加入足量稀盐酸溶液,待锥形瓶中不再产生气泡时,打开止水夹K,从导管a处缓缓鼓入空气,一段时间后称量装置D、E的总质量为601.25g(碱石灰主要成分为CaO和NaOH,不考虑装置内空气对实验的影响)。
[实验讨论](1)A、B装置之间 不要 设置干燥装置(填:“要”、“不要”),理由是 未干燥的空气不影响装置B中的反应,且CO2气体进入D装置前有气体干燥装置C,不影响D装置的质量 ;装置D中反应的化学方程式为 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O 。
(2)装置B中生成CO2的质量为 1.25 g。通过计算说明水垢中 A 含MgCO3(填字母)。
A.一定
B.一定不
C.可能
D.无法确定
实验3:确定水垢中是否含有Mg(OH)2,另取质量为2.50g的水垢,加入3.65%的稀盐酸与之反应,测得消耗稀盐酸wg。结合以上实验结论,判断w的值满足 w>56.8g 条件时,水垢中一定含有Mg(OH)2。
【考点】实验探究物质的组成成分以及含量;盐的化学性质.版权所有
【专题】科学探究.
【答案】[提出猜想]CaCO3;Mg(OH)2;
[设计方案]一定不含氢氧化钙[或 Ca(OH)2];
[实验讨论](1)不要;未干燥的空气不影响装置B中的反应,且CO2气体进入D装置前有气体干燥装置C,不影响D装置的质量;CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;
(2)1.25;A;
实验3:w>56.8g。
【分析】[提出猜想]根据天然水中含有Ca2+、Mg2+、等离子的信息和溶解性表回答;
[设计方案]根据碳酸钙难溶于水,氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠的性质回答;
[实验讨论](1)未干燥的空气不影响装置B中的反应,且CO2气体进入D装置前有气体干燥装置C,不影响D装置的质量;
(2)根据装置D的增重判断生成的二氧化碳的质量为1.25g;根据方程式计算生成1.25g二氧化碳时,所需碳酸钙的质量;
实验3:根据碳酸钙、碳酸镁、氢氧化镁与盐酸反应的方程式,分别计算它们2.50g消耗盐酸的质量,其中氢氧化镁消耗最多,其次为碳酸镁,假设2.50g全为碳酸镁,消耗盐酸56.8g,w>56.8g时,一定有氢氧化镁。
【解答】解:[提出猜想]根据表格可以看出,碳酸钙和氢氧化镁是不溶于水的物质,故水垢中一定含有碳酸钙和氢氧化镁,可能含有Ca(OH)2和MgCO3;
[设计方案]碳酸钙和氢氧化镁是不溶于水的物质,碳酸钠能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,在少量研碎的水垢中,加入适量的蒸馏水充分搅拌,过滤,在滤液里加入Na2CO3溶液。无白色沉淀生成,则一定不含氢氧化钙[或Ca(OH)2];
[实验讨论](1)未干燥的空气不影响装置B中的反应,且CO2气体进入D装置前有气体干燥装置C,不影响D装置的质量,A、B装置之间不要设置干燥装置;装置D中的反应为二氧化碳和氢 氧化钠反应生成碳酸钠和水,该反应的化学方程式为:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;
(2)D装置中NaOH能吸收二氧化碳,反应前后的质量差为反应后生成二氧化碳质量,反应生成二氧化碳的质量=601.25g﹣600.00g=1.25g;
设生成1.25g二氧化碳,所需碳酸钙的质量为x,
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 1.25g
x≈2.84g,而水垢的质量为2.50g,故水垢中一定含碳酸镁,故选:A;
实验3:由实验2可知:2.5g水垢与盐酸反应生成1.25g二氧化碳;根据碳酸钙、碳酸镁与盐酸反应方程式可知生成1.25g二氧化碳恰好需要3.65%的稀盐酸的质量;设需要稀盐酸的质量 是y,由CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑、MgCO3+2HCl=MgCl2+H2O+CO2↑,可得:
2HCl~CO2
73 44
y×3.65% 1.25g
y≈56.8g,由CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑、MgCO3+2HCl=MgCl2+H2O+CO2↑、2HCl+Mg(OH)2=MgCl2+2H2O可得:
CaCO3~2HCl~MgCO3~Mg(OH)2
100 73 84 58
可知:等质量的碳酸镁、碳酸钙、氢氧化镁,氢氧化镁消耗盐酸质量最多,所以当实际消耗盐酸质量大于56.8时,水垢中一定含有氢氧化镁。
故答案为:
[提出猜想]CaCO3;Mg(OH)2;
[设计方案]一定不含氢氧化钙[或 Ca(OH)2];
[实验讨论](1)不要;未干燥的空气不影响装置B中的反应,且CO2气体进入D装置前有气体干燥装置C,不影响D装置的质量;CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;
(2)1.25;A;
实验3:w>56.8g。
【点评】本题即考查了实验也考查了根据化学方程式的计算,培养了学生实验分析能力和根据化学方程式计算能力及运用极值法解题的思想。本题考查了常见物质成分的推断,完成此题,可以依据物质的性质结合题干提供的信息进行。
21.化学实验探究。
活动一:根据如图所示实验回答问题。
(1)实验一,通过对比铜片上的白磷燃烧而热水中的白磷不燃烧的事实,说明可燃物燃烧的条件之一是 与氧气接触 。
(2)实验二,将稀盐酸倒入烧杯中,充分反应后,再次称量,发现物质总质量减小,原因是 锌粒和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,氢气是气体,散逸到空气中 。
(3)实验三,一段时间后,观察到A中铁钉生锈,B、C中铁钉无明显变化,通过对比A、B、C中的现象,可得出铁生锈的条件是铁与 H2O和O2 等同时接触。
(4)实验四,加热蒸发食盐水过程中,当蒸发皿中出现 较多固体 时,停止加热。
活动二:在学习了常见的酸和碱后,某化学兴趣小组的同学在老师引导下围绕“酸碱中和反应”开展实验探究活动,请你参与下列活动。
【实验探究】将氢氧化钾溶液与稀硫酸混合,观察不到明显现象,为证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了反应,三位同学进行了以下实验。
(5)测定溶液pH变化的方法。
甲同学在实验过程中测得pH变化如图1所示,则该同学是将 a (填字母序号)。
a.氢氧化钾溶液滴入稀硫酸中
b.稀硫酸滴入氢氧化钾溶液中
(6)测混合过程中的温度变化。
乙同学在实验中测得反应混合溶液的温度变化如图2所示,说明稀硫酸与氢氧化钾溶液发生的反应是 放热 (填“放热”或“吸热”)反应。图2中B点表示的含义是 氢氧化钾溶液和稀硫酸恰好完全反应 。
(7)借助于酸碱指示剂。
丙同学通过图3所示实验,他观察到溶液由 红色变成无色 ,也证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了化学反应。
【提出问题】针对反应后溶液中溶质的成分,大家纷纷提出了猜想。
【猜想与假设】
猜想一:只有K2SO4
猜想二:有K2SO4和H2SO4
猜想三:有K2SO4和KOH
【进行实验】为了验证猜想,学习小组选用Fe2O3粉末、BaCl2溶液,进行如下探究:
实验方案
实验操作
实验现象
实验结论
方案一
取少量反应后的溶液于试管中,加入Fe2O3粉末
红棕色固体逐渐减少(或消失),溶液由无色变成黄色
溶液中有H2SO4,猜想二正确
方案二
取少量反应后的溶液于试管中,滴加BaCl2溶液
产生白色沉淀
溶液中有H2SO4,猜想二正确
【实验结论】通过探究,同学们一致确定猜想二是正确的。
【评价与反思】
(8)丁同学针对上述方案提出疑问,认为方案二是不合理的,理由是 K2SO4与BaCl2反应也会产生白色沉淀,无法证明H2SO4一定存在 。
(9)同学们经过反思与讨论,最后认为方案一中的Fe2O3粉末可以用下列的某些物质代替,也能得到同样的实验结论,请你选出可用药品的字母序号 ABD 。
A.Mg
B.CuO
C.KCl
D.Na2CO3
(10)向100g溶质质量分数为11.2%的KOH溶液中,加入 98 g10%的稀硫酸充分反应后pH=7。
【考点】实验探究物质的组成成分以及含量;蒸发与蒸馏操作;金属锈蚀的条件及其防护;酸的化学性质;中和反应及其应用;质量守恒定律及其应用.版权所有
【专题】化学与能源;化学用语和质量守恒定律;金属与金属材料;常见的酸 酸的通性;科学探究.
【答案】(1)与氧气接触;
(2)锌粒和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,氢气是气体,散逸到空气中;
(3)H2O和O2;
(4)较多固体;
(5)a;
(6)放热;氢氧化钾溶液和稀硫酸恰好完全反应;
(7)红色变成无色;红棕色固体逐渐减少(或消失),溶液由无色变成黄色;
(8)K2SO4与BaCl2反应也会产生白色沉淀,无法证明H2SO4一定存在;
(9)ABD;
(10)98。
【分析】(1)根据铜片上的白磷与氧气接触,温度达到了着火点,燃烧,热水中的白磷温度达到了着火点,但是隔绝氧气,不燃烧进行分析;
(2)根据锌粒和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,进行分析;
(3)根据A中铁钉与氧气和水接触,生锈,B中铁钉只与水接触,不生锈,C中铁钉只与氧气接触,不生锈进行分析;
(4)根据当蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,进行分析;
(5)根据一开始pH<7,随着反应的进行,pH逐渐增大进行分析;
(6)根据反应过程中,温度升高,B点时温度最高,进行分析;
(7)根据氧化铁能与稀硫酸反应生成硫酸铁和水进行分析;
(8)根据氢氧化钾和硫酸反应生成硫酸钾和水,硫酸钾和硫酸均能与氯化钡反应生成硫酸钡,进行分析;
(9)根据镁能与硫酸反应生成硫酸镁和氢气,氧化铜能与硫酸反应生成硫酸铜和水,碳酸钠能与硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,进行分析;
(10)根据2KOH+H2SO4=K2SO4+2H2O进行分析。
【解答】解:(1)铜片上的白磷与氧气接触,温度达到了着火点,燃烧,热水中的白磷温度达到了着火点,但是隔绝氧气,不燃烧,说明燃烧需要与氧气接触;
(2)将稀盐酸倒入烧杯中,充分反应后,再次称量,发现物质总质量减小,原因是锌粒和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,氢气是气体,散逸到空气中;
(3)A中铁钉与氧气和水接触,生锈,B中铁钉只与水接触,不生锈,C中铁钉只与氧气接触,不生锈,A、B对比,说明铁生锈需要与氧气接触,A、C对比,说明铁生锈需要与水接触,故可得出铁生锈的条件是铁与氧气和水等同时接触;
(4)实验四,加热蒸发食盐水过程中,当蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,利用余热将其蒸干;
(5)由图1可知,一开始pH<7,随着反应的进行,pH逐渐增大,说明该反应是将氢氧化钾溶液滴入稀硫酸中。
(6)由图可知,反应过程中,温度升高,说明该反应是放热反应;B点时温度最高,说明B点表示的含义是:氢氧化钾溶液和稀硫酸恰好完全反应;
(7)通过图3所示实验,观察到溶液由红色变成无色,也证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了化学反应;
方案一:取少量反应后的溶液于试管中,加入氧化铁粉末,氧化铁能与稀硫酸反应生成硫酸铁和水,故现象是:红棕色固体逐渐减少(或消失),溶液由无色变为黄色,说明含硫酸,说明猜想二正确;
(8)氢氧化钾和硫酸反应生成硫酸钾和水,硫酸钾和硫酸均能与氯化钡反应生成硫酸钡,故滴加氯化钡溶液,产生白色沉淀,不能说明溶液中含硫酸,故方案二是不合理的;
(9)A、镁能与硫酸反应生成硫酸镁和氢气,产生气泡,说明含硫酸,符合题意;
B、氧化铜能与硫酸反应生成硫酸铜和水,黑色固体逐渐减少(或消失),溶液由无色变为蓝色,说明含硫酸,符合题意;
C、氯化钾和硫酸不反应,不能用氯化钾代替氧化铁,不符合题意;
D、碳酸钠能与硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,产生气泡,说明含硫酸,符合题意。
故选ABD;
(10)设需要加入10%的稀硫酸的质量为x
2KOH+H2SO4=K2SO4+2H2O
112 98
100g×11.2% 10%x
x=98g
答:需要加入10%的稀硫酸的质量为98g
故答案为:(1)与氧气接触;
(2)锌粒和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,氢气是气体,散逸到空气中;
(3)H2O和O2;
(4)较多固体;
(5)a;
(6)放热;氢氧化钾溶液和稀硫酸恰好完全反应;
(7)红色变成无色;红棕色固体逐渐减少(或消失),溶液由无色变成黄色;
(8)K2SO4与BaCl2反应也会产生白色沉淀,无法证明H2SO4一定存在;
(9)ABD;
(10)98。
【点评】本题主要考查物质的组成成分的探究等,注意在书写化学方程式后,首先检查化学式,再检查是否配平、反应条件和沉淀、气体符号的标注。
考点卡片
1.实验探究物质的性质或变化规律
【知识点的认识】该探究是为了弄清或者验证物质的某些性质或变化规律,而进行的实验探究.因此,这类题目分为探究型实验探究和验证型实验探究两大类.就该探究的内容来说,物质的性质包括物质的物理性质和化学性质;变化规律是指该物质发生物理变化(或者化学变化)的一般趋势和规律性等等.
【命题方向】该考点的命题方向是将物质的某些性质或变化规律,以实验探究的形式逐步展示出来,让学生分析解答之;或者让学生自己设计实验方案,进行实验探究,或者验证物质的某些性质或变化规律等;最后,总结、概括、说明该物质的某些性质或变化规律.其题型有实验探究题,或者计算题等;不过,主要以实验探究题的形式出现.中考的重点是将物质的某些性质或变化规律实验化体现,让学生根据所学,进行科学的实验探究,以便完成其中的空缺,或者是自己设计实验方案,以图探究,或者验证物质的某些性质或变化规律等.
【解题方法点拨】对于探究型实验探究,要熟悉实验探究的环节和方法,精心设计实验方案,将所学过探究物质的性质或变化规律的技巧迁移至此,进行细心地探究实验和观察现象,再通过分析实验现象,推断、总结出该物质的性质或变化规律等.对于验证型实验探究,要熟记物质的性质或变化规律,根据给出的实验设计方案,进行实验、分析和探究,并通过观察、记录和分析的实验现象,来验证该物质的性质或变化规律等.
2.实验探究物质的组成成分以及含量
【知识点的认识】该探究是为了研究物质的组成成分以及含量而进行实验探究和计算.具体来说,可分为两块.一块是根据问题情景,结合可能含有的某物质的特性,利用所称取的样品进行实验探究,分析推断出该物质的组成成分,并分析得出用来计算所取样品中某物质质量的气体、沉淀等特殊物质的质量.另一块是根据有关的化学方程式和该物质的组成成分,进行综合计算.
【命题方向】该考点的命题方向主要是以实验探究兼计算题的形式,给出有关的信息提示和相关数据,让学生通过实验探究,分析推断出该物质的组成成分;然后让学生根据有关的化学方程式和该物质的组成成分,进行综合计算.题型主要是实验探究题兼计算题的综合题型.中考的重点是考查学生通过实验的方法和有关化学方程式的计算,来研究物质的组成成分以及含量能力.
【解题方法点拨】解答这类题目时,首先,赏析问题情景,找到实验探究的反应原理,以及计算所要用到的数据;再根据实验的反应原理,利用所称取的样品进行实验探究,分析推断出该物质的组成成分;然后,根据化学方程式计算出该样品中某一成分的质量;然后,将所求的该成分的质量除以所取样品的质量,再乘以100%,得出所要探究的物质中该成分的含量;进而推算出其它成分的含量.
3.常见气体的检验与除杂方法
【知识点的认识】常见气体的检验与除杂方法,包含有两项内容.其一,是常见气体的检验方法;其二,是常见气体的除杂方法.而所谓的常见气体,主要是指氧气、氢气、二氧化碳、一氧化碳、水蒸气等.具体说来,它们的检验与吸收的方法如下表:
主气体
杂质
除杂方法
CO2
CO
通过灼热的氧化铜
CO
CO2
通过NaOH溶液后干燥
CO2
H2
通过灼热的CuO后干燥
CO2
H2O
通过浓硫酸
H2
HCl
通过NaOH溶液后干燥
N2
O2
通过灼热的铜网
至于常见气体的除杂方法,就是指为了将常见气体中的杂质除去,使其得到净化的科学方法.其理论依据是利用杂质所具有的与所需气体不同的物理性质或者化学性质,选用适当的试剂,进行科学地设计实验方案,或者按照给出的实验设计方案,进行分析探究,逐步将气体中的杂质除去,使其得到净化.<BR>应遵守的基本原则是:“不减、不增、不污、易分”.也就是,除去杂质的同时,要保证不能使所需气体的量减少(即不能“玉石俱焚”,但可以增加),更不能引入新的气体杂质,生成物还不能造成环境污染,并且,生成物、所选试剂与所需气体要容易分离.常用的气体的除杂方法主要有两种:一是吸收法;即选用适当的试剂,通过物理变化或化学反应,将杂质吸收后,转变为液体或固体等而除去的一种方法.例如,除去CO中混有的少量的CO2时,可先将混合气通过盛有浓NaOH溶液的洗气瓶中,吸收掉其中的CO2,然后通过盛有浓硫酸的洗气瓶中,再吸收掉其中的水蒸气.而常见气体的吸收剂(即除去的方法)如上表所示.<BR>二是转化法;即将杂质通过化学反应转化为所需气体而除去的一种方法.例如,除去CO2中混有的少量的CO时,可先将混合气通过灼热的氧化铜中,将其中的CO转化CO2.
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设实验、问题情景,让学生经过科学的分析探究后,设计实验方案(或按照给出的实验方案),推断、选择或填写出常见气体的检验与除杂方法.题型有选择题、填空题和实验探究题.中考重点是根据实验、问题情景信息,考查学生分析探究并选择、推断、填写相关的实验问题的能力.特别是考查学生对氧气、氢气、二氧化碳、一氧化碳等气体的检验和除杂方法,以及对这类知识的迁移能力.
【解题方法点拨】要想解答好这类题目,首先,要熟记常见气体的检验与除杂方法及理论依据,还有氧气、氢气、二氧化碳、一氧化碳等气体的相关知识,有时还需弄清图示信息,以及有关的注意事项等等;然后,结合实验、问题情景信息,细致地分析题意和实验图等,细心地进行探究解答.当然,有时还会根据给出的实验图来推断气体或所选试剂的性质、仪器的名称、其中的错误以及实验注意事项等等.
4.蒸发与蒸馏操作
【知识点的认识】蒸发如图所示:
,
它是为了得到溶于水中的可溶性固体而进行的基本使用操作.所需仪器有铁架台、蒸发皿、酒精灯、烧杯、玻璃棒、石棉网等.蒸发的操作注意事项有以下五条:
1.蒸发皿中液体的量不得超过其容积的2/3.
2.蒸发过程中必须用玻璃棒不断搅拌,以防止局部温度过高而使液体飞溅.
3.当加热至较多固体出现时,应停止加热利用余热蒸干.
4.不能把热的蒸发皿直接放在实验台上,应垫上石棉网.
5.夹持蒸发皿要用坩埚钳.
蒸馏如图所示:,它是根据物质的沸点不同,通过加热的方法,使低沸点物质先蒸发,再冷凝而得以分离的一种操作.所需仪器有蒸馏瓶(蒸馏烧瓶)、铁架台、酒精灯、冷凝管、温度计、橡皮塞、锥形瓶、尾接管、石棉网等.其操作注意事项也有以下五条:
1.加热时要垫石棉网(也可以用其它热浴加热),使之均匀受热.
2.加热时,液体量不超过容积的2/3,不少于容积的1/3.
3.配置附件(如温度计等)时,应选用合适的橡胶塞,特别注意检查气密性是否良好.
4.蒸馏时最好事先在瓶底加入少量沸石,以防暴沸.
5.蒸馏完毕必须先关闭活塞后再停止加热,防止倒吸.
【命题方向】该考点的命题方向主要是考查蒸发和蒸馏的操作注意事项,以及蒸发的实验操作等.题型有操作题、选择题、填空题和实验探究题.中考的重点是实验操作及注意事项和意外事故的原因分析等等.
【解题方法点拨】要想解答好这类题目,首先,要熟记蒸发和蒸馏的操作方法、原理、所需器材及操作注意事项等等;然后,结合问题情景,细致地分析题意或者图示信息,并根据所学的相关知识,设计好实验方案,或者是按照给出实验方案,进行细心探究即可.
5.氧气的制取装置
【知识点的认识】氧气的制取装置,主要是指氧气的实验室制取装置.它包括发生装置和收集装置两部分.其中,发生装置又分为“固体加热型”和“固液常温型”两种装置;收集装置分为“排水法”和“向上排空气法”两种装置.具体如图所示:
另外,还需要注意的有:
1.在“固体加热型”的装置中,管口应略向下倾斜,铁夹应夹在试管的中上部,应用酒精灯的外焰加热;为了便于氧气的导出,试管内的导管不能伸的太长,刚露出橡皮塞即可.
2.在“固液常温型”的装置中,长颈漏斗的下端管口应浸在液面下;同理可知,瓶内的导管不能伸的太长,刚露出橡皮塞即可.
3.用排水法收集氧气时,要先将集气瓶装满水,倒立于水槽中,瓶底不能有气泡;当气泡连续、均匀冒出时,再把导管口放在瓶口内开始收集;导管口一开始冒气泡时,不宜立即收集,因为此时的氧气中混有空气.当瓶内收集满氧气(瓶内的水全部排净)时,要在水下用毛玻璃片盖好后取出;将集气瓶正放在桌面上备用即可.
4.用向上排空气法收集氧气时,一定要将导管伸到集气瓶的底部,并且收集的时间要稍微延长一点(以防瓶内的空气排不干净),还要注意用毛玻璃片盖住一半瓶口(以防密度更大的气体进入瓶内);否则,会使收集的氧气的纯度不高.不过,这样收集的氧气的纯度确实不如用排水法收集的高,但是比较干燥.
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设实验、问题情景,让学生来探究氧气的制取装置及其注意事项等.命题的方式可能是组装装置,也可能是选配或者选择装置,还可能是评价装置等等.题型主要有选择题、填空题、实验探究题,不过以实验探究题为主.中考的重点是根据题意和给出的实验装置图,让学生来选配或者选择装置,以及评价装置或者推断氧气的制取原理和性质等等.
【解题方法点拨】解答这类题目时,首先,要熟记氧气的实验室制取原理和氧气的溶解性、密度等;还要熟悉常见仪器的用途、基本的实验操作及注意事项等等.然后,根据氧气的实验室制取原理来组装、选配或者选择氧气的发生装置(用固体及固体混合物加热反应的原理时,选用固体加热型的装置;用固体与液体常温下反应的原理时,选用固液常温型的装置);根据氧气不易溶于水,且与水不反应的性质,可选用排水法收集的装置;根据氧气的密度比空气的大,且不与空气的成分反应的性质,可选用向上排空气法收集的装置.
另外,根据常见仪器的用途、基本的实验操作及注意事项等等,可以来组装相关的装置,或者评价给出的装置中的错误和不足,或者改良某一装置等等.当然,有时还会根据给出的制取装置来推断氧气的制取原理、氧气的性质、仪器的名称以及实验注意事项等等.
6.氧气的收集方法
【知识点的认识】氧气的收集方法,主要有“排水法”和“向上排空气法”两种.选取的原因(即理论依据)分别是根据氧气不易溶于水且不与水发生反应和密度比空气的大且不与空气的成分发生反应.具体操作如图所示:.
其中,还需要注意的有:
1.用排水法收集氧气时,要先将集气瓶装满水,倒立于水槽中,瓶底不能有气泡;当气泡连续、均匀冒出时,再把导管口放在瓶口内开始收集;导管口一开始冒气泡时,不宜立即收集,因为此时的氧气中混有空气.当瓶内收集满氧气(瓶内的水全部排净)时,要在水下用毛玻璃片盖好后取出;将集气瓶正放在桌面上备用即可.
2.用向上排空气法收集氧气时,一定要将导管伸到集气瓶的底部,并且收集的时间要稍微延长一点(以防瓶内的空气排不干净),还要注意用毛玻璃片盖住一半瓶口(以防密度更大的气体进入瓶内);否则,会使收集的氧气的纯度不高.不过,这样收集的氧气的纯度确实不如用排水法收集的高,但是比较干燥.
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设实验、问题情景,让学生来探究氧气的收集方法、装置、选取的原因(即理论依据)及其注意事项等.命题的方式可能是选择或填写收集方法,可能是组装收集装置,也可能是选配或者选择收集装置,还可能是评价装置等等.题型主要有选择题、填空题、实验探究题,不过多以实验探究题的形式呈现.中考的重点是根据题意和给出的实验装置图,让学生来选择或填写收集方法,选配或者选择装置,以及评价装置或者推断氧气的收集方法和性质等等.
【解题方法点拨】解答这类题目时,首先,要熟记氧气的收集方法、装置和选取的原因(即理论依据)等;还要熟悉常见仪器的用途、基本的实验操作及注意事项等等.然后,根据氧气的性质来选取收集方法,组装、选配或者选择氧气的收集装置.也就是,根据氧气不易溶于水,且与水不反应的性质,可选用排水法收集;根据氧气的密度比空气的大,且不与空气的成分反应的性质,可选用向上排空气法收集.
另外,根据常见仪器的用途、基本的实验操作及注意事项等等,可以来组装相关的装置,或者评价给出的装置中的错误和不足,或者改良某一装置等等.当然,有时还会根据给出的收集装置来推断氧气的收集方法、有关的性质、仪器的名称以及实验注意事项等等.
7.氧气的检验和验满
【知识点的认识】氧气的检验方法如图所示:,就是用带火星的木条伸入瓶内(或试管内)来检验,如果它能使带火星的木条复燃,则证明该气体是氧气.而氧气的验满方法是把带火星的木条放在瓶口来验满,如果带火星的木条在瓶口能复燃,则证明该瓶氧气已经收集满了.【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设实验、问题情景,让学生来探究氧气的检验、验满及其注意事项等.命题的方式可能是选择或填写氧气的检验和验满的方案,可能是用图示的方法画出氧气的检验和验满的示意图,也可能是给出氧气的检验和验满的示意图让学生来评价装置,还可能是根据氧气的检验和验满方法来推断该气体是氧气等等.题型主要有选择题、填空题、实验探究题.中考的重点是根据题意或给出的实验示意图,让学生来选择或填写氧气的检验和验满的实验方案,画出或评价氧气的检验和验满的示意图,以及根据氧气的检验和验满方法来推断该气体是氧气,等等.
【解题方法点拨】解答这类题目时,首先,要熟记氧气的检验和验满方法、装置示意图及其中仪器(如集气瓶等)的名称、注意事项等等.然后,根据氧气的检验和验满方法,画出、选配、选择或评价氧气的检验和验满装置(此时一定要注意:虽然实验现象都是带火星的木条复燃,但是操作方法却完全不同﹣﹣“检验时的木条可以伸入瓶内,而验满时的只能放在瓶口”).另外,有时根据实验装置示意图或直接要求回答常见仪器(如集气瓶等)的名称,或者改良某一装置示意图等;有时根据氧气的检验和验满方法来推断该气体是氧气等;有时还会根据氧气的检验和验满的方法(或给出的检验和验满装置示意图)来推断氧气的有关性质及实验注意事项等等.
8.合金与合金的性质
【知识点的认识】合金是在某种金属中加热熔合某些其它金属(或非金属),而形成的具有金属特性的物质.
合金的性质主要是:合金的强度和硬度一般比组成它的纯金属更高,抗腐蚀性能等也比组成它的纯金属更好;但是,大多数合金的熔点比它的纯金属的熔点低,导电、导热性能比它的纯金属差;总之,合金的性能主要决定于合金的成分.具体如下表所示:
其中,青铜是人类历史上使用最早的合金;生铁和钢是人类利用最广泛的合金.另外,钛的合金(如钛镍合金)具有“记忆”能力,可记住某个特定温度下的形状,只要复回这个温度,就会恢复到这个温度下的形状,又被称为“记忆金属”.此外,钛还可制取超导材料,美国生产的超导材料中的90%是用钛铌合金制造的.
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关问题情景或图表信息等,来考查学生对合金与合金的性质的理解或掌握情况,以及对常见金属的特性及其应用,金属的物理性质、化学性质及用途等相关问题的分析、推断、表达的能力和对知识的迁移能力等;并且,经常将其与“常见金属的特性及其应用”、“金属的性质及用途”等关联起来,进行综合考查.当然,有时也单独考查之.命题方式是根据合金与合金的性质来推断、选择或解答其用途或合金的制备及其组分分析问题,或者是给出常见合金的用途来反推其特性,或者是对所给的有关的表达进行判断,等等.题型有选择题、填空题.中考重点是考查学生阅读、分析问题情景或图表信息的能力,对合金与合金的性质,金属的性质及用途、常见金属的特性及其应用等相关知识的理解或掌握情况,以及运用它们来解决实际问题的能力等.特别是,对我们身边生活中常用、常见金属及合金的考查,是近几年中考的重中之重.
【解题方法点拨】解答这类题目时,首先,要熟记和理解合金与合金的性质、金属的性质及用途、常见金属的特性及其应用等相关知识;然后,根据所给的问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,以及从生活、电视、网络中了解到的有关金属及合金的信息,细致地阅读、分析题意等,联系着生活实际,细心地进行探究、推理,最后,按照题目的要求,认真地进行选择或解答即可.
爱心提示:要想做好这方面的题目,除了学好教材中的有关金属及合金的知识以外,还要做到以下两点:
1.在平时的学习和生活中,注意留意、理解、搜集和熟记我们身边经常用到和见到的金属及合金的有关知识,以及最新的有关金属方面的科技前沿信息,等等.
2.要特别注意灵活运用物质的性质与用途之间的相互联系(即性质用途),根据它们之间的联系来分析、推断和解答,将会是事半功倍的.
9.金属的化学性质
【知识点的认识】金属的化学性质在初中阶段要求掌握三个:
一、金属能与氧气反应(金即使在高温时也不与氧气反应)
1.铁与氧气的反应:常温下,干燥的空气中铁很难与氧气反应.在潮湿的空气中,铁与氧气发生缓慢氧化而生成铁锈(主要成分:Fe2O3;铁锈呈红色,结构疏松,易吸水,加快铁器的腐蚀);还有铁经过缓慢氧化后,形成的化合物也可认为是氧化铁,即4Fe+3O2=2Fe2O3.在纯氧中,铁丝能够被点燃,剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出大量的热(在点燃前,先将铁丝打磨,在集气瓶中留有少量细砂或水,防止高温溅落物炸裂瓶底 )即3Fe+2O2点燃¯Fe3O4.由上述实验现象,可以看出:“同种物质,在不同的反应条件下,现象可能不同,生成物有可能不同.”
2.镁与氧气的反应:常温下所看到的镁条呈黑色,用砂纸打磨后呈银白色.做镁条燃烧实验时,要注意用坩埚钳夹持,在下面垫上石棉网.镁条被点燃后,剧烈燃烧,产生耀眼的白光,形成白烟,放出大量的热;即2Mg+O2点燃¯2MgO.
3.铝与氧气的反应:铝在空气容易形成致密的氧化物,故其抗腐蚀性能很好.铝箔在纯氧中能够剧烈燃烧,即4Al+3O2点燃¯2Al2O3.
4.铜与氧气的反应:在加热的情况下,铜能与氧气反应,生成黑色的物质(氧化铜);即2Cu+O2△¯2CuO.即使在纯氧中,铜也不能被点燃.在潮湿的空气中,铜能被腐蚀,形成绿色粉末状固体﹣﹣铜绿[Cu2(OH)2CO3];即2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3.
总之,大多数金属一般都能与氧气反应,只是难易及剧烈程度不同而已,由此可判断金属的活动性强弱;反之亦然.
二、金属能与稀盐酸、稀硫酸反应
1.镁、铝、锌、铁、铜与稀盐酸的反应:现象、结论如下表所示.
2.镁、铝、锌、铁、铜与稀硫酸的反应:现象、结论如下表所示.
总之,大多数金属一般都能与稀盐酸或稀硫酸反应,根据金属能否与稀盐酸或稀硫酸反应或反应的剧烈程度,可以判断金属的活动性强弱;反之亦然.
需要注意的是:(1)金属应是在金属活动性顺序中排在(H)前面的金属;(2)酸应是不具有强氧化性的酸,例如盐酸、稀硫酸,不包括浓硫酸和硝酸;(3)单质铁与酸发生置换反应时生成亚铁盐;(4)K、Ca、Na除与酸反应外,还能与水在常温下发生置换反应(如2Na+2H2O=2NaOH+H2↑),其余金属则不能(初中阶段大体上了解即可).
三、金属能与金属化合物溶液(即盐溶液)反应
分别将铝丝浸入硫酸铜溶液中、将铜丝浸入硝酸银溶液和硫酸铝溶液中,进行实验.现象、结论下面的图表所示.
总之,部分金属能与金属化合物溶液反应,根据金属能否把另一种金属从它的化合物溶液中置换出来,可以判断金属的活动性强弱;反之亦然.
需要注意的是:(1)在金属活动性顺序中只有排在前面的金属才能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来,而与H的位置无关.但K、Ca、Na等金属例外,由于它们过于活泼,与盐溶液不发生置换反应,而是先与溶液中的水发生置换反应(初中阶段大体上了解即可).如把钠放入硫酸铜溶液中虽然反应[2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4],最终没有单质铜生成.(2)铁与盐溶液发生置换反应时,生成二价亚铁盐.(3)用同种金属置换不同的盐溶液,盐中金属排在金属活动性顺序中较后的金属首先被置换出来.用不同的金属置换同种盐溶液,盐中金属先被排在金属活动性顺序中较前的金属置换出来.另外,若有一种金属和多种混合盐溶液反应,最先反应的是最不活泼的那个金属的盐溶液.例如,锌粒与氯化亚铁和硫酸铜和硝酸汞的混合溶液反应,最先反应的是硝酸汞,当硝酸汞被消耗完时,硫酸铜才与锌粒反应,同理,硫酸铜反应完后,锌才会和氯化亚铁反应.还有,当多种金属与一种盐溶液反应时,最活泼的金属先反应.例如,把打磨光亮的镁带、铝丝、铜丝一起放入硝酸银溶液中,镁被消耗完后,铝才和硝酸银反应,铝反应完后,铜跟硝酸银反应.
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关实验、问题情景或图表信息等,来考查学生对金属的化学性质的理解或掌握情况,以及对常见金属的特性及其应用、金属的物理性质及用途、合金与合金的性质、金属活动性顺序及其应用、实验现象及结论(包括反应化学方程式)等相关问题的分析、推断、表达的能力和对知识的迁移能力等;并且,经常将其与常见金属的特性及其应用、金属的物理性质及用途、金属活动性顺序及其应用、化学方程式的书写等关联起来,进行综合考查.当然,有时也单独考查之.命题方式是根据金属的化学性质来分析、推断、选择或解答有关实验现象、实验结论(包括反应化学方程式)、金属的制备、金属的应用、生活中有关金属的实际问题,或者是反过来考查,或者是对所给的有关金属性质及用途的表达进行判断,等等.题型有选择题、填空题、实验探究题.中考重点是考查学生阅读、分析和提炼所给的实验、问题情景或图表信息的能力,对金属的性质及用途,常见金属的特性及其应用,合金与合金的性质,金属活动性顺序及其应用等相关知识的理解或掌握情况,以及运用它们来解决实际问题的能力等.特别是,对我们身边生活中常用、常见金属及合金的考查,是近几年中考的重中之重.
【解题方法点拨】解答这类题目时,首先,要熟记和理解金属的性质及用途、常见金属的特性及其应用、合金与合金的性质、金属活动性顺序及其应用等相关知识;然后,根据所给的实验、问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,以及从生活、电视、网络中了解到的有关金属及合金的信息,细致地阅读、分析题意等,联系着生活实际,细心地进行探究、推理,最后,按照题目的要求,认真地进行选择或解答即可.
爱心提示:要想做好这方面的题目,除了学好教材中的有关金属的化学性质等知识以外,还要做到以下两点:
1.在平时的学习和生活中,注意留意、理解、搜集和熟记我们身边经常用到和见到的金属及合金的有关知识,以及最新的有关金属方面的科技前沿信息,等等.
2.要特别注意灵活运用物质的性质与用途之间的相互联系(即性质用途),根据它们之间的联系来分析、推断和解答,将会是事半功倍的.
10.金属锈蚀的条件及其防护
【知识点的认识】金属锈蚀的条件是金属要与水、空气中氧气或二氧化碳等接触.初中阶段主要是指金属铁的锈蚀条件,即铁与氧气、水同时接触就会生锈.防止铁制品生锈(即铁锈蚀的防护)的常用措施主要有如下:
1.用完铁制品后及时擦洗干净,置于干燥的环境,保持其表面的洁净、干燥.
2.在铁制品表面涂上一层保护膜.例如,机械零件等表面涂油,家用电器、自行车车架、钢窗等表面刷漆,等等.
3.在铁制品表面进行烤蓝、煮黑等处理(使其表面形成一层致密的四氧化三铁薄膜).例如,锯条、链条等.
4.在铁制品表面镀上一层其他金属.例如,自行车车把、钢圈以及门把手和水龙头等表面上,经常镀锌、锡或铬等.
5.改变铁制品的内部结构,将其制成不锈钢等合金.
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关实验、问题情景或图表信息等,来考查学生对金属锈蚀的条件及其防护措施的理解或掌握情况,以及对空气的成分、金属的化学性质、氧气的化学性质、水的化学性质、食品包装内的保鲜剂(又称双吸剂,即吸收食品袋内残留氧气和水,以防食品腐烂变质)、化学方程式的书写和意义、合金及其性质等相关问题的分析、推断、表达的能力和对知识的迁移能力等;并且,经常将其与这些相关知识等关联起来,进行综合考查.命题方式就是结合着这些相关知识等来设计相应的综合性题目,让学生通过分析、推断和探究,来选择或解答有关金属锈蚀的条件及其防护措施的实际问题,或者是反过来设计考查,或者是对所给的有关的表达来进行科学的判断,等等.题型有选择题、填空题、实验探究题.中考重点是考查学生阅读、分析和提炼所给的实验、问题情景或图表信息的能力,对金属锈蚀的条件及其防护措施等相关知识的理解或掌握情况,以及运用它们来探究和分析解决实际问题的能力等.特别是,铁生锈的条件及其防护措施,以及将其迁移到铜的锈蚀条件(即铜与空气中的水、氧气和二氧化碳同时接触)是历年来中考命题的热点,当然也是中考考查这块知识的重中之重.
【解题方法点拨】解答这类题目时,首先,要熟记和理解金属锈蚀的条件及其防护措施等相关知识;然后,根据所给的实验、问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,特别是有关铁生锈的条件及其防护措施等,细致地阅读、分析题意,联系着生活实际,细心地进行探究、推理,最后,按照题目的要求,认真地进行选择或解答即可.
另外,对于铜生锈的探究,除了联系比较熟悉的铁的生锈条件之外,还可以根据铜锈(又名铜绿或孔雀石等)的化学式Cu2(OH)2CO3,结合着质量守恒定律来分析、探究,就不难反推出铜生锈的条件了.
11.二氧化碳的实验室制法
【知识点的认识】二氧化碳的实验室制法是用稀盐酸与大理石(或石灰石。其主要成分都是碳酸钙)反应来制取。其反应原理是CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O.其制取装置如图所示:
具体操作步骤和注意事项分别是:连(连接仪器、组装实验装置;要小心,不可用力太大,切不可将反应器按在桌子上用力塞橡皮塞,并且,导管稍微露出橡皮塞即可)→查(检查装置的气密性;详见4K:检查装置的气密性)→加(加入固体药品;详见48:固体药品的取用)→倒(倒入液体药品;可参见49:液体药品的取用,但是还要注意长颈漏斗的下端要浸在液面下)→定(用铁架台固定仪器装置,固定时从试管的底部插入,夹在其中上部,先用捏住铁夹,再旋动铁夹上的螺丝,但不可用力过猛;当用锥形瓶作反应器时,此步可省)→收集(用向上排空气法;导管要伸到集气瓶的底部,且瓶口还要盖上玻璃片)。
还有,二氧化碳的检验方法是将该气体通入澄清石灰水中,若澄清石灰水变浑浊,则证明该气体是二氧化碳;而验满的方法是用燃着的木条放在瓶口,如果木条熄灭则说明瓶内已收集满二氧化碳。
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设实验、问题情景或图表信息,让学生来探究实验室制取二氧化碳的反应原理、装置、操作步骤及其注意事项,以及二氧化碳的检验和验满等。命题的方式可能是选择或填写实验室制取二氧化碳的反应原理、实验步骤、二氧化碳的检验和验满等,可能是将实验室制取二氧化碳的实验步骤打乱顺序后让学生重排,也可能是给出制取二氧化碳的实验装置的示意图让学生来评价之,还可能是根据制取二氧化碳的实验装置的示意图来推断制取二氧化碳的反应原理或提出改进方案,或者是根据实验过程中的意外情况来反推二氧化碳的性质、实验步骤和注意点中的错误,以及改进方案等等。题型主要有选择题、填空题、实验探究题。中考的重点是根据题意或给出的实验示意图,让学生来选择或填写实验室制取二氧化碳的反应原理、实验操作步骤,以及二氧化碳的检验和验满,画出、分析、评价实验室制取二氧化碳的实验装置的示意图(或部分装置的示意图),以及据此推断制取二氧化碳的反应原理或提出改进方案,或者是根据实验过程中的意外情况来反推二氧化碳的性质、实验步骤和注意点中的错误,以及改进方案等。
【解题方法点拨】解答这类题目时,首先,要熟记实验室制取二氧化碳的反应原理、实验步骤、装置示意图及其中仪器(如上图中的标号a、b等)的名称、注意事项等等。然后,根据所给的实验、问题情景信息,或者是图表信息等,结合所学的相关知识和技能,细心地探究后,按照题目要求进行选择、填写或评价实验室制取二氧化碳的实验步骤,或者画出、选配、评价装置示意图(或部分装置的示意图),等等。
另外,有时根据实验室制取二氧化碳的装置示意图或实验步骤来推断制取的反应原理、回答常见仪器的名称和有关操作的理论依据(即有关操作的原因),或者改良某一装置示意图等;有时还会根据实验室制取二氧化碳的过程中发生的意外情况来推断二氧化碳的有关性质、操作注意事项及改进方案等。
12.二氧化碳的化学性质
【知识点的认识】二氧化碳的化学性质有:
1.二氧化碳无毒,不能燃烧,也不能支持燃烧,还不能供给呼吸(它是一种窒息性气体).
2.二氧化碳能与水反应生成碳酸,该反应的化学方程式为:H2CO3=H2O+CO2↑.
3.二氧化碳能与澄清的石灰水反应,使之变浑浊;该反应的化学方程式为:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O.
4.二氧化碳能与炽热的碳反应,生成一氧化碳.该反应的化学方程式为:CO2+C高温¯2CO
5.二氧化碳与水被绿色植物利用,而进行光合作用的反应,合成有机物(主要是淀粉).
该反应的化学方程式为:6CO2+6H2OC6H12O6+6O2.
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过设置实验、问题情景,让学生阅读、思考后,根据所学的二氧化碳的化学性质,以及反应现象、化学方程式等,来分析、解答相关的实际问题.并且,经常将其与“灭火”、“呼吸作用”、“碳酸或紫色的石蕊试液的性质”、“二氧化碳的检验”、“单质碳的化学性质或高炉炼铁”、“光合作用”等联系起来考查.题型有选择题、填空题、实验探究题.中考重点是考查学生对二氧化碳的化学性质的掌握情况,以及运用它来分析、解答相关的实际问题的能力等.特别是,经常考查二氧化碳的前三个化学性质,以及有关的化学方程式等.
【解题方法点拨】解答这类题目时,首先,要熟记二氧化碳的化学性质,尤其是有二氧化碳参与的反应的现象、化学方程式等,以及碳酸或紫色的石蕊试液的性质等;然后,根据所给的实验、问题情景,以及实验装置图等相关信息,结合所学的相关知识和技能,联系起来细心地探究、推理后,按照题目要求进行选择或解答即可.
13.酸的化学性质
【知识点的认识】酸的化学性质主要有如下五个:
1.酸溶液能跟酸碱指示剂起反应.紫色石蕊试液遇酸变红,无色酚酞试液遇酸不变色.变色情况可以简记为:“石红酚无”.
2.酸能跟多种活泼金属起反应,通常生成盐和氢气.只有位于金属活动性顺序表中氢前面的金属才能与稀盐酸(或稀硫酸)反应,产生氢气,而位于氢后的金属却不能.例如,常见的镁、铝、锌、铁、铜五种金属分别与稀盐酸、稀硫酸反应,具体的现象、结论(用化学方程式表示)如下表所示.
3.酸能跟金属氧化物(即碱性氧化物)反应生成盐和水.例如,铁锈(主要成分是氧化铁)分别与盐酸、硫酸反应,具体现象、结论(用化学方程式表示)如右表所示.
4.酸能跟碱起中和反应生成盐和水.例如,NaOH+HCl=NaCl+H2O、2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O、Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O、Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O、H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓(白色沉淀,不溶于硝酸)+2H2O.
5.酸能跟某些盐反应生成新酸和新盐.例如,H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl、HCl+AgNO3=AgCl↓(白色沉淀,不溶于硝酸)+HNO3.有时生成的新酸不稳定,会继续分解;例如,CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O、Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O、NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O.
另外,碳酸不稳定,容易分解成二氧化碳和水.
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关实验、问题情景或图表信息等,来考查学生对酸的化学性质的理解和掌握情况;以及阅读、分析、推断能力和对知识的迁移能力.并且,经常将其与酸碱指示剂及其性质、金属的化学性质、酸的用途、中和反应、二氧化碳和氢气的实验室制取原理、碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质、灭火器的反应原理、物质的推断和鉴别、碳酸根离子的检验、复分解反应的条件与实质、化学方程式的书写、有关实验操作(或现象、结论)等相关知识联系起来,进行综合考查.当然,有时也单独考查之.题型有选择题、填空题、实验探究题和计算题.中考的重点是考查学生阅读、分析实验、问题情景或图表信息的能力,对酸的化学性质、用途、反应现象和化学方程式等相关知识的理解和掌握情况,以及运用它们来分析、解答相关的实际问题的能力等.当然,有时还会根据所给的有关的表达,来反推酸的化学性质和用途,或评价表达的正误,或实验注意事项等.特别是,对后四个化学性质(包括反应现象、化学方程式)和用于金属除锈的用途等,以及知识的迁移能力的考查,是近几年中考命题的热点,并且还是中考考查这块知识的重中之重.
【解题方法点拨】要想解答好这类题目,首先,要理解和熟记酸的化学性质、用途、反应现象和化学方程式,以及与之相关的知识.然后,根据所给的实验、问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,以及自己的生活经验所得,细致地分析题意(或实验、图表信息)等各种信息资源,联系起来综合分析,并细心地探究、推理后,按照题目要求进行认真地选择或解答即可.同时,还需要注意以下六点:
1.酸溶液具有相似化学性质的原因是不同的酸溶液里都含有相同的氢离子.
2.酸与酸碱指示剂反应时,显色的物质是指示剂,而不是酸溶液.
3.根据活泼金属与酸反应的快慢和盐酸的挥发性,可以推断出实验室里制取氢气时,应该选用锌和硫酸反应为好.
4.根据铁锈(主要成分是氧化铁)能与盐酸、硫酸反应,不难推出可以用稀盐酸或稀硫酸来除铁锈;反过来亦然成立.也就是根据“性质用途”的关系来巧记这类知识,将会是事半功倍的!
5.在做中和反应的实验时,一般都要用指示剂酚酞试液来帮助判断反应是否完成.也就是,事先在碱溶液中滴入几滴酚酞试液(使溶液成红色),然后再慢慢地向其中滴入稀酸溶液,边滴边振荡(或搅拌溶液),直到溶液颜色恰好变成无色.
6.根据酸能与碳酸盐(即含有碳酸根的盐)反应生成二氧化碳气体的性质,结合反应速度的快慢(碳酸钠和碳酸氢钠的反应太快,常被用作灭火器的反应原理)和生成物的溶解性(碳酸钙与硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水,会覆盖在主要成分为碳酸钙的石灰石或大理石的表面上,使反应慢且不连续,甚至会中断),可以推断出实验室里制取二氧化碳时,应该选用主要成分为碳酸钙的石灰石(或大理石)与稀盐酸反应为好.
14.碱的化学性质
【知识点的认识】碱的化学性质主要有如下四个:
1.碱溶液能跟酸碱指示剂起反应.紫色石蕊试液遇碱变蓝,无色酚酞试液遇碱变红.变色情况可以简记为:“石蓝酚红”.
2.碱能跟非金属氧化物(即酸性氧化物)反应生成盐和水.例如,2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O、2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O、2NaOH+SO3=Na2SO4+H2O、Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O.
3.碱能跟酸起中和反应生成盐和水.例如,NaOH+HCl=NaCl+H2O、2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O、Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O、Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O、H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓(白色沉淀,不溶于硝酸)+2H2O.
4.碱能跟某些盐反应生成新碱和新盐.例如,Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH、CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓(蓝色沉淀)+Na2SO4、FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓(红褐色沉淀)+3NaCl.
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关实验、问题情景或图表信息等,来考查学生对碱的化学性质的理解和掌握情况;以及阅读、分析、推断能力和对知识的迁移能力.并且,经常将其与酸碱指示剂及其性质、二氧化碳的化学性质(包括二氧化碳的检验)、碱的用途、中和反应、碳酸钠的化学性质、物质的推断和鉴别、防止空气的污染、复分解反应的条件与实质、化学方程式的书写、有关实验操作(或现象、结论)等相关知识联系起来,进行综合考查.当然,有时也单独考查之.题型有选择题、填空题、实验探究题和计算题.中考的重点是考查学生阅读、分析实验、问题情景或图表信息的能力,对碱的化学性质、用途、反应现象和化学方程式等相关知识的理解和掌握情况,以及运用它们来分析、解答相关的实际问题的能力等.当然,有时还会根据所给的有关的表达,来反推碱的化学性质和用途,或评价表达的正误,或实验注意事项等.特别是,对后三个化学性质(包括反应现象、化学方程式)、二氧化硫的吸收和二氧化碳的检验及吸收等,以及知识的迁移能力的考查,是近几年中考命题的热点,并且还是中考考查这块知识的重中之重.
【解题方法点拨】要想解答好这类题目,首先,要理解和熟记碱的化学性质、用途、反应现象和化学方程式,以及与之相关的知识.然后,根据所给的实验、问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,以及自己的生活经验所得,细致地分析题意(或实验、图表信息)等各种信息资源,联系起来综合分析,并细心地探究、推理后,按照题目要求进行认真地选择或解答即可.同时,还需要注意以下六点:
1.碱溶液具有相似化学性质的原因是不同的碱溶液里都含有相同的氢氧根离子.
2.碱与酸碱指示剂反应时,显色的物质是指示剂,而不是碱溶液.
3.根据非金属氧化物能与碱反应的性质,可以推断出吸收二氧化碳(即除去某气体中的二氧化碳)和二氧化硫(即除去工厂排放的废气中的二氧化硫,防止它污染空气)要用氢氧化钠溶液;而检验二氧化碳气体要用氢氧化钙溶液(即澄清的石灰水).因为氢氧化钙微溶于水,而氢氧化钠易溶于水,在相同条件下形成的两种物质的溶液中,氢氧化钠溶液要比氢氧化钙溶液更浓,所以,吸收二氧化碳(或二氧化硫)时,最好用氢氧化钠溶液.又因二氧化碳通入氢氧化钠溶液中,没有明显的现象出现;但通入氢氧化钙溶液中,澄清的石灰水会变浑浊;所以在检验二氧化碳时,应用氢氧化钙溶液.由此可见,根据“性质用途”的关系来巧记这类知识,将会是事半功倍的!同理可得,根据氢氧化钙溶液能与碳酸盐(即含有碳酸根的盐)反应生成碳酸钙沉淀和新碱的性质,可以用来制取工业上最常用的碱氢氧化钠等.
4.在做中和反应的实验时,一般都要用指示剂酚酞试液来帮助判断反应是否完成.也就是,事先在碱溶液中滴入几滴酚酞试液(使溶液成红色),然后再慢慢地向其中滴入稀酸溶液,边滴边振荡(或搅拌溶液),直到溶液颜色恰好变成无色.
15.中和反应及其应用
【知识点的认识】中和反应是指酸与碱作用生成盐和水的反应.其实质是酸溶液中的H+和碱溶液中的OH﹣结合生成水(H2O).如图所示:
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常见的中和反应有:NaOH+HCl=NaCl+H2O、2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O、Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O、Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O、H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓(白色沉淀,不溶于硝酸)+2H2O.
具体的操作步骤:以在氢氧化钠溶液中加入盐酸为例,如图所示:.
也就是,首先在烧杯中加入10mL氢氧化钠溶液,滴入几滴酚酞试液(使溶液成红色),再用胶头滴管慢慢地向其中滴入稀盐酸,并不断搅拌溶液,至溶液颜色恰好变成无色为止.其中,酚酞试液的作用是根据酚酞的颜色逐渐变浅至消失,既可以说明中和反应的进行,也可以说明反应的完全;但是不可说明是否滴入过多的酸性溶液而使试液呈酸性(因为酚酞溶液无法使酸性溶液显色).其实,检测中和反应是否在进行(或是否完全)的方法,除此之外还有很多.例如:
1.用pH试纸来检测:一般在中和反应进行时,反应前后溶液的pH会变化.用pH来检测中和反应是否进行是最直接的方式.
2.用探测温度的方法:一般来说,中和反应都是放热的反应(但是放热反应不一定是中和反应,如燃烧等).所以,可以通过探测溶液的温度是否升高,来推断中和反应的进行和完全.
至于中和反应的应用,主要有如下四点:
1.改变土壤的酸碱性:根据土壤情况,可以利用中和反应,在土壤中加入酸性或碱性物质,以调节土壤的酸碱性,利于植物生长.例如,近年来由于空气污染造成酸雨,还有有机物在分解的过程中会生成有机酸,并且矿物的风化也可能产生酸性物质,导致一些地方的土壤呈酸性,不利于作物的生长;于是人们将适量的熟石灰撒入土壤中,以中和其酸性.同时,促进微生物的繁殖,并且土壤中的钙离子增加后,能促使土壤胶体凝结,有利于形成团粒,还可供给植物生长所需的钙元素.如图所示:.
2.处理工厂的废水:工厂里的废水常呈现酸性或碱性,若直接排放将会造成水污染,所以需进行一系列的处理.碱性污水需用酸来中和,酸性污水需用碱来中和.例如,硫酸厂的污水中含有硫酸等杂质,可以用适量的熟石灰来进行中和处理(生成硫酸钙沉淀和水).
3.用于医药:人的胃液里含有适量的盐酸(即胃液的pH值为0.9~1.5),可以帮助消化食物;但是如果饮食过量时,胃会分泌出大量胃酸,反而造成消化不良,会使人感到不适,这时医生就会让你口服一些碱性药物,使碱与过多胃酸反应生成无毒的中性物质.例如,用含氢氧化铝的药片可治疗胃酸过多,生成氯化铝和水.另外,被蚊虫叮咬后,蚊虫能在人的皮肤内分泌出蚁酸,从而使皮肤肿痛.如果在患处涂一些含有碱性物质(如NH3•H2O)的药水,来中和蚊虫分泌出的蚁酸,就可减轻痛痒.
4.调节溶液酸碱性:在科学实验时,经常要把溶液的pH控制在一定范围内,如果溶液的酸性或碱性太强,就可以用适当的碱或酸调节溶液的pH.
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关实验、问题情景或图表信息等,来考查学生对中和反应及其应用的理解和掌握情况;以及阅读、分析、推断能力和对知识的迁移能力.并且,经常将其与“酸碱指示剂及其性质、酸的化学性质及其用途、碱的化学性质及其用途、溶液pH的测定、化学反应时的能量变化、复分解反应及其发生的条件、物质的推断和鉴别、化学方程式的书写、有关实验操作(或现象、结论)”等相关知识联系起来,进行综合考查.当然,有时也单独考查之.题型有选择题、填空题、实验探究题和计算题.中考的重点是考查学生阅读、分析实验、问题情景或图表信息的能力,对中和反应及其应用等相关知识的理解和掌握情况,以及运用它们来分析、解答相关的实际问题的能力等.当然,有时还会根据所给的有关的表达,来评价表达的正误,或者注意事项等.特别是,对中和反应的定义及其操作过程(包括判断反应是否进行和完全)、有关的反应现象及化学方程式的书写、前三个应用,以及知识的迁移能力的考查,是近几年中考命题的热点,并且还是中考考查这块知识的重中之重.
【解题方法点拨】要想解答好这类题目,首先,要理解和熟记中和反应及其应用等相关知识.然后,根据所给的实验、问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,以及自己的生活经验所得,细致地分析题意(或实验、图表信息)等各种信息资源,联系起来综合分析,并细心地探究、推理后,按照题目要求进行认真地选择或解答即可.同时,还需要注意以下三点:
1.中和反应是指酸与碱作用生成盐和水的反应.但是,不能反过来说生成盐和水的反应是中和反应.因为非金属氧化物与碱作用也能生成盐和水(如二氧化碳与澄清的石灰水的反应),可它就不是中和反应;还有酸与金属氧化物作用也能生成盐和水(如用稀盐酸出铁锈的反应),可它也不是中和反应.
2.中和反应一定是复分解反应,但是复分解反应不一定是中和反应;只有酸和碱之间的反应才是中和反应.
3.在做中和反应的实验时,由于酸和碱的溶液一般是无色,二者反应时的现象不明显,所以往往借助于一些试剂或仪器等(如酸碱指示剂、pH试纸、温度计等),来帮助我们判断反应是否进行或恰好完全.
16.溶液的酸碱性与pH的关系
【知识点的认识】溶液的酸碱性与pH的关系,如图所示:
其具体内容是酸性溶液的pH<7;中性溶液的pH=7;碱性溶液的pH>7.可简记:“小酸大碱中7”;其含义是:“pH<7为酸性,pH>7为碱性,pH=7为中性。”并且其中的“小酸大碱”还可暗示:“pH越小,溶液的酸性越强;pH越大,溶液的碱性越强。”
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关实验、问题情景或图表信息等,来考查学生对溶液的酸碱性与pH的关系的理解和掌握情况,或者是解答与之相关问题的能力等。命题方式是根据溶液的酸碱性来推断其pH大小,或者是根据溶液的pH大小来推断其酸碱性强弱,有时对给出的有关表达进行判断或评价,有时还要求进行误差分析,等等。题型有选择题、填空题和实验探究题。中考的重点是考查学生阅读、分析实验、问题情景或图表信息的能力,以及对溶液的酸碱性与pH的关系的理解和掌握情况。特别是,对溶液的酸碱性与pH的关系的应用能力和知识的迁移能力的考查,是近几年中考的热点,当然,也是中考考查这块知识的重中之重。
【解题方法点拨】要想解答好这类题目,首先要理解和熟记溶液的酸碱性与pH的关系等相关知识。然后,根据所给的实验、问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,细致地分析题意(或实验、图表信息)等各种信息资源,联系起来综合分析,并细心地探究、推理后,按照题目要求对症下药,进行认真地选择或解答即可。
17.盐的化学性质
【知识点的认识】盐的化学性质主要有如下几点:
1.某些盐能与某些金属反应生成新盐和新金属(该金属一定要比盐中的金属活泼才可以把它给置换出来);例如,CuSO4+Fe=FeSO4+Cu、3CuSO4+2Al=Al2(SO4)3+3Cu、2AgNO3+Cu=Cu(NO3)2+2Ag.
2.某些盐能与酸发生反应生成新盐和新酸;例如,BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl、AgNO3+HCl=AgCl↓(白色沉淀,不溶于硝酸)+HNO3.有时生成的新酸不稳定,会继续分解;例如,CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O、Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O、NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O.
3.某些盐能与碱发生反应生成新盐和新碱;例如,Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH、CuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu(OH)2↓(蓝色沉淀)、FeCl3+3NaOH=3NaCl+Fe(OH)3↓(红褐色沉淀).
4.盐能与盐发生反应生成两种新盐;例如,NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3、CuSO4+BaCl2=BaSO4↓+CuCl2.
5.某些盐受热分解;例如,2KClO32KCl+3O2↑、2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑、CaCO3CaO+CO2↑、2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O.
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关实验、问题情景或图表信息等,来考查学生对盐的化学性质的理解和掌握情况;以及阅读、分析、推断能力和对知识的迁移能力.并且,经常将其与金属的化学性质、金属的活动性顺序、酸(或碱)的化学性质、碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质、物质的推断和鉴别、碳酸根离子(或硫酸根离子、氯离子)的检验、氧气(或二氧化碳)的实验室制取原理、二氧化碳的工业制法、复分解反应的条件与实质、化学方程式的书写、常用盐的用途、有关实验操作(或现象、结论)等相关知识联系起来,进行综合考查.当然,有时也单独考查之.题型有选择题、填空题、实验探究题和计算题.中考的重点是考查学生阅读、分析实验、问题情景或图表信息的能力,对盐的化学性质等相关知识的理解和掌握情况,以及运用它们来分析、解答相关的实际问题的能力等.当然,有时还会根据所给的有关的表达,或评价表达的正误,或实验注意事项等.特别是,对盐的化学性质中的反应现象和化学方程式的考查,以及知识的迁移能力的考查,是近几年中考命题的热点,并且还是中考考查这块知识的重中之重.
【解题方法点拨】要想解答好这类题目,首先,要理解和熟记酸的化学性质、用途、反应现象和化学方程式,以及与之相关的知识.然后,根据所给的实验、问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,以及自己的生活经验所得,细致地分析题意(或实验、图表信息)等,联系起来综合分析,并细心地探究、推理后,按照题目要求进行认真地选择或解答即可.同时,还需要注意以下几点:
1.由于不同盐的溶液里,含有的阳离子(或阴离子)不尽相同,所以盐没有必然的相似化学性质.但是,组成中具有相同成分的少部分盐,也是具有一定的规律的.
2.某些盐和某些金属的反应与否,可以根据金属活动性顺序及其应用来判断(切记:“前置后,盐可溶,钾、钙、钠不能够”);而所涉及的化学反应方程式的书写,可以根据置换反应的定义(或特点)来进行.
3.某些盐和酸(或碱、盐)的反应与否,可以根据复分解反应发生的条件来判断;而所涉及的化学反应方程式的书写,可以根据复分解反应的定义(或实质、特点)来进行.
4.某些盐的分解,可以联系着氧气的实验室制取原理和二氧化碳的工业制取反应原理,来理解和识记相关的化学反应即可.
5.根据碳酸盐(即含有碳酸根的盐)能与酸反应生成二氧化碳气体的性质,结合反应速度的快慢(碳酸钠和碳酸氢钠的反应太快,常被用作灭火器的反应原理)和生成物的溶解性(碳酸钙与硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水,会覆盖在主要成分为碳酸钙的石灰石或大理石的表面上,使反应慢且不连续,甚至会中断),可以推断出实验室里制取二氧化碳时,应该选用主要成分为碳酸钙的石灰石(或大理石)与稀盐酸反应为好.
18.常见化肥的种类和作用
【知识点的认识】常见化肥的种类和作用,如下表所示:
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关实验、问题情景或图表信息等,来考查学生对常见化肥的种类和作用的理解和掌握情况;以及阅读、分析、推断能力和对知识的迁移能力.并且,经常将其与物质的元素组成、物质的分类、化学式的书写和意义、酸碱盐的性质、物质的推断和鉴别、水的污染和防治等相关知识联系起来,进行综合考查.当然,有时也单独考查之.题型有选择题、填空题、实验探究题.中考的重点是考查学生阅读、分析实验、问题情景或图表信息的能力,对常见化肥的种类和作用等相关知识的理解和掌握情况,以及运用它们来分析、解答相关的实际问题的能力等.当然,有时还会根据所给的有关的表达,进行科学地评价、判断正误等.特别是,对氮、磷、钾三种元素对植物生长的作用及其缺乏症、常见化肥和铵态氮肥的特性的考查,以及对复合肥的判断能力和知识的迁移能力的考查,是近几年中考命题的热点,并且还是中考考查这块知识的重中之重.
【解题方法点拨】要想解答好这类题目,首先,要理解和熟记常见化肥的种类和作用,以及与之相关的知识.然后,根据所给的实验、问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,以及自己的生产或生活经验所得,细致地分析题意(或实验、图表信息)等,并细心地探究、推理后,按照题目要求进行认真地选择或解答即可.同时,还需要注意以下几点:
1.对于常见化肥的种类来说,可以联系着物质的元素组成中所含有的氮元素(或磷元素、或钾元素),来理解和识记.并且,要注意如果同时含有氮、磷、钾这三种营养元素中的两种或两种以上的,才是复合肥(它属于纯净物).
2.对于常见化肥的作用,可以采用“氮浓绿,余两抗”这样的口诀来识记.其中,“氮浓绿”是指氮肥能使植物生长茂盛、叶色浓绿;“余两抗”是指余下的磷肥和钾肥两种化肥的作用为“两抗[磷肥是抗寒和抗旱(不过,它还有促进早熟、籽粒增多和籽粒饱满的作用),而钾肥是抗病虫害和抗倒伏]”.
3.所谓铵态氮肥的特性(即铵盐的化学性质),是指它能够与碱反应释放出氨气(降低了肥效),所以在使用它时,一定要注意不要与碱性物质混合施用.
4.对于复合肥的判断,要注意两点:(1)它是纯净物,(2)它的元素组成中必须同时含有氮、磷、钾三种营养元素中的两种或两种以上.
19.质量守恒定律及其应用
【知识点的认识】质量守恒定律是指参加化学反应的各物质的质量总和,等于反应后生成各物质的质量总和.从微观来说,该定律成立的原因是:“在化学反应前后,原子的种类、数目和质量三不变”.该定律的含义是:“宏观上的‘反应前后物质总质量、元素的种类、各元素质量’和微观上的‘原子的种类、原子的数目、原子的质量不变’六不变”.
质量守恒定律的应用主要有如下四个方面:
1.解释一些实验事实,例如,细铁丝在氧气中燃烧后的生成物的质量比原来细铁丝的质量大了.利用质量守恒定律解释为:“根据质量守恒定律的含义(即六不变)中的“反应前后物质总质量不变”可知,参加化学反应的铁和氧气的质量之和,等于反应后生成的四氧化三铁的质量;所以,生成物四氧化三铁的质量比原来细铁丝的质量大了”.
2.推测一些物质的元素组成,例如,生物的呼吸作用可以表示为“有机物+氧气 二氧化碳+水+能量”.以下有关有机物的组成元素推断正确的是( )
A.只含碳元素 B.只含碳元素和氧元素 C.一定含碳、氢、氧三种元素 D.一定含有碳元素和氢元素,可能含有氧元素.
解析:根据质量守恒定律的含义(即六不变)中的“元素的种类不变”可知,生成物所含的碳、氢、氧三种元素中的碳元素和氢元素一定来自于有机物,至于氧元素可能全部来自于氧气,也可能部分来自于氧气,另一部分则来自于有机物;所以,选项D是正确的.
3.推断一些物质的化学式,例如,一氧化氮是空气的主要污染物之一.近年来又发现生物体内存在少量一氧化氮,它有扩张血管、增强记忆的功能;这成为当前生命科学的热点.工业上制取一氧化氮的化学方程式为:4X+5O2=4NO+6H2O,则X的化学式为 NH3 .
解析:根据质量守恒定律的含义(即六不变)中的“元素的种类不变、原子的种类不变、原子的数目不变”可知,X中应该含有氮元素和氢元素,其化学式中应该含有氮原子和氢原子,并且其原子个数分别是1和3;所以,答案应该是“NH3”.
4.计算有关物质的质量,例如,现将10gA和足量的B混合加热,使它们发生化学反应,10gA完全反应后,生成15gC,则参加反应B的质量是 5g .
解析:根据质量守恒定律的含义(即六不变)中的“反应前后物质总质量不变”可知,反应物B的质量等于生成物C与反应物A的质量之差(即15g﹣10g).
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关问题情景或图表信息等,来考查学生对质量守恒定律及其应用的理解和掌握情况;以及阅读、分析、推断能力和对知识的迁移能力.并且,经常将其与“常见的物理变化和化学反应,有关化学式的计算和推断,物质的元素组成,元素在化学变化过程中的特点,微粒观点及模型图的应用,化学反应的实质,分子和原子的区别和联系,化学方程式的配平、书写、判断对错和有关计算”等相关知识联系起来,进行综合考查.当然,有时也单独考查之.题型有选择题、填空题.中考的重点是考查学生阅读、分析问题情景或图表信息的能力,对质量守恒定律及其应用等相关知识的理解和掌握情况,以及运用它们来分析、解答相关的实际问题的能力等.当然,有时还会根据所给的有关的表达,进行科学地评价、判断正误等.特别是,对质量守恒定律的概念及其成立的原因、含义和4个方面应用等相关问题的考查,以及对有关知识的迁移能力的考查,是近几年中考命题的热点,并且还是中考考查这块知识的重中之重.
【解题方法点拨】要想解答好这类题目,首先,要理解和熟记质量守恒定律及其应用,以及与之相关的知识.然后,根据所给的问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,以及自己的生产或生活经验所得,细致地分析题意(或图表信息)等各种信息资源,并细心地探究、推理后,按照题目要求进行认真地选择或解答即可.同时,还要注意以下几点:
1.对于质量守恒定律的理解,要抓住概念中的“参加”、“化学反应”、“质量”、“总和”这样四个关键词.由此可知:(1)没有参加反应的物质的质量不能计算在内;(2)质量守恒定律的使用范围是使用于所有的化学反应(即化学变化),而对物理变化无效;(3)质量守恒定律是指质量守恒,而非体积守恒等;(4)质量守恒定律是指各物质的质量总和相等,而非某物质的质量.
2.对于定律成立的原因,可以从化学反应的实质上来推断(即“三不变”造成的).
3.对于定律的应用,一定要抓住它的含义(即“六不变”),细心地进行套用.
20.书写化学方程式、文字表达式、电离方程式
【知识点的认识】书写化学方程式的步骤一般有四步:
1.根据实验事实,在式子的左、右两边分别写出反应物和生成物的化学式,并在式子的左、右两边之间画一条短线;当反应物或生成物有多种时,中间用加号(即“+”)连接起来.
2.配平化学方程式,并检查后,将刚才画的短线改写成等号(表示式子左、右两边每一种元素原子的总数相等).
3.标明化学反应发生的条件(因为化学反应只有在一定的条件下才能发生);如点燃、加热(常用“△”号表示)、催化剂、通电等.并且,一般都写在等号的上面,若有两个条件,等号上面写一个下面写一个,等等.
4.注明生成物中气体或固体的状态符号(即“↑”、“↓”);一般标注在气体或固体生成物的化学式的右边.但是,如果反应物和生成物中都有气体或固体时,其状态符号就不用标注了.
书写文字表达式的步骤一般分为两步:
1.根据实验事实,将反应物和生成物的名称分别写在式子的左、右两边,并在式子的左、右两边之间标出一个指向生成物的箭头(即“→”);当反应物或生成物有多种时,中间用加号(即“+”)连接起来.
2.标明化学反应发生的条件(因为化学反应只有在一定的条件下才能发生);如点燃、加热、催化剂、通电等.并且,一般都写在箭头的上面,若有两个条件,箭头上面写一个下面写一个,等等.
书写电离方程式的步骤一般也分为两步:
1.在式子的左、右两边分别写出反应物的化学式和电离产生的阴、阳离子符号,并在式子的左、右两边之间画一条短线;阴、阳离子符号的中间用加号(即“+”)连接起来.
2.将阴、阳离子的原形的右下角的个数,分别配在阴、阳离子符号的前面,使阳离子和阴离子所带的正、负电荷的总数相等(即溶液不显电性);检查好后,将刚才画的短线改写成等号即可.当然,也可以,根据阴、阳离子所带的电荷数,利用最小公倍数法,在阴、阳离子符号的前面,配上适当的化学计量数,使阴、阳离子所带的电荷总数相等(即溶液不显电性).
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关问题情景或图表信息等,来考查学生对书写化学方程式、文字表达式或电离方程式的理解和掌握情况;以及阅读、分析、推断能力和对知识的迁移能力.并且,经常将其与“常见物质的化学性质、元素符号和化学式的书写和意义、化学符号及其周围数字的意义、质量守恒定律及其应用、化学方程式的读法和含义、溶解现象和溶解原理、物质的微粒性、物质的构成、物质的电离、溶液的导电性及其原理分析、常见化学反应中的质量关系、有关化学方程式的计算”等相关知识联系起来,进行综合考查.当然,有时也单独考查之.题型有选择题、填空题.中考的重点是考查学生阅读、分析问题情景或图表信息的能力,对书写化学方程式、文字表达式或电离方程式等相关知识的理解和掌握情况,以及运用它们来分析、解答相关的实际问题的能力等.当然,有时还会根据所给的有关的表达,进行科学地评价、判断正误等.特别是,对化学方程式的书写等相关问题的考查,以及对有关知识的迁移能力的考查,是近几年中考命题的热点,并且还是中考考查这块知识的重中之重.
【解题方法点拨】要想解答好这类题目,首先,要理解和熟记书写化学方程式、文字表达式或电离方程式,以及与之相关的知识等.然后,根据所给的问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,细致地分析题意(或图表信息)等各种信息资源,并细心地探究、推理后,按照题目要求进行认真地选择或解答即可.同时,还要注意以下几点:
1.对于化学方程式的书写,可以联系着质量守恒定律、元素符号和化学式的书写及其意义、化学方程式的配平、常见物质的状态等相关知识细心地进行书写.并且,书写化学方程式的步骤,可以简记为“写、配、标、注”四个字.
2.在书写电离方程式时,可以联系着溶解现象与溶解原理、物质的电离、溶液的导电性及其原理分析、化学式和离子符号的书写、化学符号及其周围数字的意义等相关知识,来理解、分析和书写即可.其中,最关键的是从化学式的哪个地方电离开来,产生相应的阴、阳离子;技巧是根据元素或原子团的正、负化合价来将其分离开来,切记原子团要作为一个整体来对待,不可将其划分开来.还要注意,电离出来的阴、阳离子的电荷总数一定是相等的,即整个溶液不显电性.
声明:试题解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2024/6/20 17:10:37;用户:组卷24;邮箱:zyb024@xyh.com;学号:41418987
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