2024年中考化学重难点复习---实验探究题
2024-08-14
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内容正文:
2024年中考化学重难点复习---实验探究题
实验探究题
1.基本实验技能是学习化学和进行探究活动的基础和保证。据图回答问题。
(1)做氧气的性质实验时需一瓶氧气,若用双氧水制取氧气,从图A-E中选择发生装置和收集装置的一种组合是 。化学方程式为 。
(2)实验室制取的CO2中常混有少量水蒸气,可通过盛有浓硫酸的F装置除去水蒸气,混合气体应从F装置的 (填“①”或“②”)口通入。
(3)已知二氧化硫是一种易溶于水,密度比空气大的有刺激性气味的气体,若收集一瓶二氧化硫气体,则应选用图中的 装置。
2.气体的实验室制备是学生必备的实验技能,以下是实验室用于制取气体的部分装置,回答下列问题。
(1)实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气的化学方程式为 。
(2)若使用装置E收集二氧化碳,将燃着的木条放在导管口 (填“a”或“b”)处验满。
(3)实验室制取少量氢气时,可选用装置D或E收集。由此推断,氢气具有的物理性质是 。
(4)氨气对空气有一定的污染,实验室利用EF组合收集氨气,氨气应该从 (填“a”或“b”)端通入,F装置的作用是 。
(5)实验室利用G装置除去氧气中大量的氯化氢,G中应装有 的浓溶液,多孔球泡的作用是 。
3.像科学家一样“做科学”——探秘金属的活动性顺序:
某研究小组为验证铁、铜、锌、银的金属活动性顺序,设计如图甲所示三个实验(三种金属均已用砂纸打磨过,其形状和大小相同,稀盐酸的浓度和用量也相同)。
(1)实验前用砂纸打磨金属的目的是 。
(2)一段时间后,观察到B试管中的实验现象为 ,该反应的化学方程式为: 。
(3)甲同学认为通过实验A和C可比较锌和铁的金属活动性,他依据的实验现象是 。
(4)乙同学认为仅仅通过上述实验不足以得出四种金属的活动性顺序,因此在上述实验的基础上,乙同学又补做了一个实验,装置如图乙所示,且实现了探究目的。乙同学的实验:X、Y物质分别为: 。
【拓展与延伸】
(5)好奇地小华在老师的指导下,把一定量的锌粒加入硫酸铜和硝酸银的混合溶液中,充分反应一段时间后,过滤,发现滤液呈无色,此时,滤渣中一定含有 。
4.酸碱中和反应是学生必做的基础实验内容之一,小明同学用稀硫酸与氢氧化钠溶液进行实验同时利用数字化传感器测溶液pH变化,测得图像如图。
(1)由图可知该同学的实验操作是将 溶液滴加到另一种溶液中。
(2)b点所示溶液中,含有的溶质是 。
(3)下图是探究中和反应能量变化的装置,仪器a的名称是 ,将浓硫酸加入滴有酚酞的氢氧化钠溶液中,U型管中液面的变化是 (选填“左升右降”或“保持不变”或“右升左降”),小黄同学认为该实验不能说明酸碱中和反应放热,理由是 。
(4)验证反应后溶液中稀硫酸有剩余,下列操作不可行的是___________。
A.取样,滴加BaCl2溶液 B.取样,加入锌粉
C.取样,加入Na2CO3粉末 D.取样,加入CuO粉末
(5)已知NaOH溶液的溶质质量分数为5%,稀硫酸的体积为5mL,根据图中的相关数据,计算所用稀硫酸的溶质质量分数(列式计算,稀溶液的密度以1g/mL计)。
5.初中化学实验中常用红磷或白磷做实验,已知:红磷着火点,白磷着火点。
(1)图甲利用W型玻璃管进行燃烧条件的探究与空气中氧气含量的测定实验,向W型玻璃管中放入足量的红磷和白磷,塞好橡皮塞。
①将玻璃管放入的热水中,观察到白磷燃烧而红磷不燃烧,说明可燃物燃烧的条件之一是 。
②已知W型玻璃管的容积为,待白磷熄灭,将W型玻璃管移出热水,装置冷却至室温后打开弹簧夹,观察到量筒中的水回流到W型玻璃管中,理论上量筒中剩余水的体积约为 。
(2)图乙是验证质量守恒定律的实验。气球的作用除了形成密封装置,还可以 ;实验时若红磷的量不足,对实验结果 (填“有”或“没有”)影响。
6.验证质量守恒定律:
(1)图A实验发生的化学反应方程式是 ,锥形瓶底部铺有一层细沙,其作用是 。
(2)图B实验的反应现象是 ,反应后,待天平稳定,此时天平指针 偏转(“向左”“向右”或“不”),该实验不能直接验证质量守恒定律的原因是 ;
(3)甲、乙、丙、丁四种物质在反应前后的质量关系如图C所示,则参加反应的甲和乙质量比为 。
7.某学习小组同学利用下列装置检验某气体a的成分,a中含水蒸气、氯化氢、甲烷、氢气中的一种或几种(夹持仪器未画出,假设每步反应均完全)。
已知:Ⅰ、无水硫酸铜粉末遇水由白色变蓝色。
Ⅱ、①②
(1)检验a中是否含水蒸气的装置是 (填字母序号)。
(2)用装置B检验a中是否含氯化氢,X试剂可选 (填数字序号)。
①AgNO3溶液②NaOH溶液③石蕊溶液④酚酞溶液
(3)装置C中的试剂是 ,它的作用是 。
(4)装置G的作用是 。
(5)若反应后装置E、F分别增重4.2g、4.4g,则a中一定含有 ;装置D中的现象是 ;写出装置F中发生的化学反应方程式是 。
8.学完金属的性质后,某校兴趣小组同学对金属的部分性质进行了研究。
【活动一】探究金属与酸的反应
(1)为探究金属与盐酸反应剧烈程度的影响因素,兴趣小组做了以下实验,将铁粉与镁片分别放入10%的盐酸溶液中,观察到铁粉产生气泡速率更快。由此得出的结论是 ,写出铁与盐酸发生反应的化学方程式 。
(2)取表面积大小相同的3种金属片,分别加入足量相同的三份稀盐酸中,并用温度传感器测定反应过程中的温度变化,所得温度变化曲线如图A所示。由图A可知: (填“能”或“不能”)根据金属与酸的反应放热来判断不同金属的活动性强弱。
【活动二】探究金属与金属化合物溶液反应
(3)兴趣小组同学想检测生产硫酸铜工厂排放的污水中是否含有硫酸铜,请你参与设计方案:
操作
现象及原理(用方程式表示)
结论
将打磨过的铁钉放入装有少量废水的试管中,观察现象
现象: 。
原理: 。
污水中含有硫酸铜
(4)铁在潮湿的空气中易生锈,铁锈的主要成分是 (填化学式),要防止洗完后的铁锅生锈,合理的做法是 (写一条)。
(5)该小组用如图甲装置进行实验,起始时量筒内水面处于50mL刻度处,之后水面缓慢上升。几天后水面最终处于约 mL刻度处,原因是 。
(6)小强同学进行如表实验:取铁钉用砂纸打磨,称其质量,按图乙安装装置,放置3天,再取出铁钉称量。在不同温度下重复上述实验,得到铁钉质量增加情况如表。
温度/℃
10
20
30
40
50
60
70
铁钉质量增加/g
0.02
0.04
0.08
0.16
0.18
0.18
0.18
小强同学的实验是探究 因素对铁钉腐蚀快慢的影响,最终小强得出的结论是:温度越高,铁钉锈蚀越快。请你对他的结论给予评价: 。
9.小巴学习了气体的制取和收集后,对相关知识进行总结。结合如图所示七种实验仪器,回答问题。
(1)认识仪器:可用作热源的仪器是 (填名称);
(2)制取气体:实验室用高锰酸钾制取纯净的氧气,用图1组装制取装置,除ABCD外还需选择的仪器有 (填字母),发生反应的化学方程式 。
(3)操作规范:向仪器B中加入块状固体药品,应先将仪器B摆放成如图2中的 (填序号),加热粉末状固体时应将仪器B摆放成如图中的 (填序号)。
10.为了深度学习探究初中酸、碱、盐的内容,某化学兴趣小组根据酸碱盐之间的化学反应的关系开展了项目式学习。
Ⅰ.第一小组项目1:探究酸碱中和反应。实验开始后将注射器内的液体缓慢地全部注入烧瓶内。
(1)实验中,发生反应的化学方程式为 。
(2)c点所示溶液加热蒸干所得固体是 (选填“混合物”或“纯净物”)。
Ⅱ.第二小组项目2:探究酸碱盐之间反应。
如图把甲、乙反应后的溶液倒入同一烧杯中,发现溶液显红色,决定继续对烧杯内溶液中溶质的成分进行探究。
【提出问题】反应后所得溶液中溶质的成分是什么?
【查阅资料】Na2SO4、BaCl2溶液呈中性。
【提出猜想】烧杯内溶液中的溶质成分可能有:
猜想Ⅰ:Na2SO4、Na2CO3;
(3)猜想Ⅱ: ;
猜想Ⅲ:Na2SO4、NaOH、Na2CO3
【实验探究】
实验操作
实验现象
a.取烧杯中的溶液于试管中,加入足量的BaCl2溶液
溶液红色不褪去;产生白色沉淀
b.再向试管中加入足量的稀硝酸
溶液红色褪去;出现现象A
【实验结论】
(4)根据操作a的现象可知,猜想 不成立;
(5)若操作b的现象A为“白色沉淀不溶解”,则猜想 成立;
(6)若另一个猜想成立,操作b的现象为 ,过程涉及的化学反应方程式为 。
(7)有同学认为,若操作a的现象为“溶液红色褪去”,则不需要进行操作b即可得出结论。他的理由是 。
11.化学实验室常常产生许多废液,经无害化处理后可防止对环境的破坏。化学兴趣小组同学设计了四组实验对NaOH溶液和Ca(OH)2溶液进行鉴别,请你参与实验,并对废液的成分展开探究。
(1)上述四组实验不能达到鉴别目的是 。
(2)实验二中发生反应的化学方程式为 。
(3)将上述四组实验的八支试管中的废液倒入一个洁净的大烧杯中,先有大量的气泡,后沉淀消失,得到澄清无色透明溶液。那么,该废液中含有哪些物质呢(酚酞除外)?
【查阅资料】NaCl、CaCl2溶液呈中性
【猜想】A:NaCl、CaCl2、NaOH;B:NaCl、CaCl2;C: 。
大家经认真思考后,认为猜想 一定是错的。理由是 。
实验方案
实验操作
实验现象
实验结论
方案
另取废液缸中少量试液于另一试管中,加入少量 固体
固体溶解消失,溶液变成蓝色
猜想C正确
(4)大家共同决定在废液中加入适量的碳酸钠溶液,恰好完全反应后,过滤,再将废液进行蒸发结晶,就可以将废液处理并回收得到NaCl。加入碳酸钠溶液过程中,用pH传感器测得pH变化曲线如图所示,则实验中出现的现象是 ,d点溶液中含有的离子是 。
12.镁和含镁化合物都是十分重要的物质。实验一:取一段镁条打磨后放入图1的烧瓶中(气密性良好),再将注射器中的稀盐酸推入,通过数字传感器测定密闭容器内压强与时间的关系如图2。
(1)点所含的溶质有 (填化学式),段容器内压强略有减小的原因为 。
实验二:小睿同学将镁条放入碳酸钠溶液中,快速产生较多气泡,但一段时间后,观察到镁条(镁条和水均有剩余)表面无气泡产生,反应停止了。
【查阅资料】
①镁能与水缓慢反应生成氢气;
②碳酸钠溶液中除含有、外,还含有。
【探究1】镁条放入碳酸钠溶液中产生的气体只有氢气吗?
假设一:只有 假设二:和
(2)提出假设二的依据是 。
(3)小翔设计如图3所示方案进行检验。根据B中 现象,C中导管口气体燃烧,烧杯内壁有水珠的现象,确认假设一成立。
(4)小组同学讨论认为,C中有水珠产生不能作为A中有氢气的依据,其理由是: ,改进方案为: 。
【探究2】碳酸钠溶液中什么微粒加速了镁与水的反应?
【猜想假设】
(5)猜想Ⅰ:能促进镁与水的反应
猜想Ⅱ:能促进镁与水的反应
猜想Ⅲ: 能促进镁与水的反应
【实验探究】
(6)
实验操作
实验现象
实验结论
取少量镁条于试管中,加入1-2滴① 溶液
缓慢产生气泡
猜想Ⅰ和猜想Ⅲ不成立
取少量镁条于试管中,加入1-2滴溶液
②
猜想Ⅱ成立
【实验结论】碳酸钠溶液中促进镁与水的反应。
13.贴对联是中国节庆时的传统文化之一,春节期间小明同学看到长辈用“金粉”书写对联后,对“金粉”的成分产生了极大的兴趣,并取少量样品到学校实验室和同学们一起进行探究。
【查阅资料】“金粉”是一种具有颜料性质的金属粉末,大多由两种或三种熟知的金属组成。
【提出问题】“金粉”的成分是什么?
【进行猜想】猜想1:金、银;猜想2:铜、锌、金;猜想3:铜、铁、锌;猜想4:铜、锌
【实验验证及结论】
(1)取少量“金粉”样品于试管中,加入过量的稀盐酸,观察到试管底部有未溶物。
现象
结论
试管中有气泡冒出
猜想1不成立
反应后溶液的颜色呈
猜想3不成立
取试管底部的未溶物,在空气中灼烧,观察到固体全部变黑,说明该“金粉”的成分是 。
(2)【继续探究】
将试管中的混合物过滤,向滤液中插入打磨过的铝片(足量)一段时间后,发现铝片表面产生气泡,并有附着物,发生反应的化学方程式为 (写一个)。
(3)【反思评价】
实验设计的理论依据是金属的化学性质,实验探究中涉及的金属的化学性质有 。
(4)【拓展应用】
铜锌合金因为呈现黄金光泽而被某些不法之徒假冒黄金骗人。请你设计一种区别真假黄金的实验方案: 。
14.钢铁的腐蚀是重要研究课题。
【知识回顾】用如图1所示实验进行铁钉腐蚀的研究。一段时间后试管A、B中铁钉几乎没有生锈,而试管C中铁钉明显锈蚀,试管D、E中铁钉严重锈蚀。
(1)由A、B、C的现象可知,铁的锈蚀是铁跟 、 (填化学式)等物质作用的过程
(2)试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”,其目的是 。由C、E中的现象对比可知,轮船在海里航行比在河流里航行更 (填“难”或“易”)生锈。
【实验探究】向试管D中(含生锈铁钉)加入过量10%稀盐酸,浸泡。可观察到铁锈逐渐消失,铁钉表面有气泡产生,溶液呈黄色,一段时间后黄色变为浅绿色。
(3)写出铁锈溶于盐酸的化学方程式: 。
(4)推测试管D中溶液由黄色变为浅绿色,可能是因为氯化铁与某些物质发生反应所致。现进行如下3个实验(持续10小时,已知氢气不影响该反应)。
序号
实验I
实验Ⅱ
实验Ⅲ
实验内容
现象
溶液颜色始终呈黄色
产生红褐色沉淀
溶液逐渐由黄色变浅绿色
①设计实验I的目的是 。
②综合分析上述3个实验,试管D中溶液由黄色变为浅绿色的原因是 。
【拓展延伸】研究水样的pH、水中溶解氧浓度与钢铁腐蚀速率的关系。查阅相关文献得到如下资料
(5)如图2表示水样温度22℃、氧含量6mL·L-1时,钢铁腐蚀速率与水样pH的关系。当pH<4时,钢铁腐蚀速率明显增大的原因是 。
(6)如图3表示温度22℃、pH=7时,钢铁腐蚀速率与水中溶解氧浓度的关系。当溶解氧超过20mL·L-1时,钢铁腐蚀速率明显下降的原因可能是 。
15.实验小组研究盐酸、氢氧化钙两种物质的化学性质,做了如下图所示8个实验。
(1)实验后某试管中为黄色溶液,该试管中发生反应的化学方程式为 。
(2)实验后某试管中为红色溶液,向其中加入足量的 ,溶液变为无色。由此推断,该试管中最初盛有的物质是 。
(3)实验后某试管的底部有白色固体,过滤后向滤液中滴加稀盐酸,一段时间后有气泡出现。由此推断,该试管中最初发生反应的化学方程为 。
(4)实验后某试管中只得到无色溶液(假定试管中物质足量),向其中加入足量的Na2CO3溶液,无明显现象。由此推断,该试管中最初发生反应的化学方程式为 ,得到无色溶液中的溶质是 。
16.家用燃料的变迁是人类进步的标志。我国居民家用燃料的使用经历了柴草、煤、液化石油气、天然气等发展历程。探究小组开展相关项目式活动。
任务一:认识燃烧条件
(1)钻木取火(如图1),说明可燃物燃烧需要 。
(2)任务二:调控燃烧
探究小组以纯柴油(D100)、含乙醇10%(DE10)、20%(DE20)、30%(DE30)的柴油为研究对象,探究乙醇部分替代柴油,燃烧时能否减少CO排放量。乙醇掺混比例和柴油机转速对CO排放的影响实验数据如图2,可得到结论 (答一点)。
(3)任务三:燃料多样化
甲醇(CH3OH)是全球公认的新型清洁可再生能源。捕集工业废气中的CO2与“绿氢”合成甲醇,是实现“碳中和”的重要出路之一。探究小组对甲醇燃烧产物展开了探究。
【提出问题】甲醇燃烧产物有哪些?
【查阅资料】白色无水CuSO4粉末遇水变蓝色。
【猜想与假设】猜想一:CO2、H2O;
猜想二:CO、H2O;
猜想三:
(4)【实验探究】
将甲醇在一定量O2中的燃烧产物依次通过如下图装置(部分夹持,固定装置省略)进行验证:
实验过程中观察到装置A中白色粉末变为蓝色,B、E中澄清石灰水变浑浊,D中 (填实验现象)。
(5)装置B中反应的化学方程式为 。实验过程中装置F的作用是 ;
(6)【得到结论】猜想三成立。
在此实验中,甲醇燃烧使用O2而非空气的原因是 。
17.碳、硫的含量影响钢铁性能。碳、硫含量的一种测定方法是将钢样中碳、硫转化为气体,再用测碳、测硫装置进行测定。
(1)采用装置A,在高温下将10克钢样中碳、硫转化为CO2、SO2。
①气体a的成分是 。
②若钢样中硫以FeS形式存在,A中反应:3FeS+5O21 +3 。
(2)将气体a通入H2O2溶液转化为硫酸,装置如图,然后向吸收液中滴入足量氯化钡溶液,经过滤、洗涤、干燥后称量,得沉淀质量0.466克,则该钢样中硫的质量分数: 。
(3)将气体a通入测碳装置中(如下图),采用重量法测定碳的含量。
气体a通过B和C目的是为了除去混合气体中的二氧化硫。C中发生反应的化学方程式:2KMnO4+5SO2+ =K2SO4+2H2SO4+ ,此法测得碳的含量明显偏低,原因是:
18.下图是实验室制取气体的部分装置,回答下列问题。
(1)实验室用过氧化氢溶液在二氧化锰催化作用下制取氧气,选择的发生装置是 (填序号),写出反应的化学方程式 。能用C装置收集一瓶氧气,原因是 ,验满的方法是 。
(2)写出用大理石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式 ,若用F装置收集一瓶二氧化碳,气体应从 端通入(填“b”或“c”)。
19.某化学兴趣小组在学习氨分子扩散实验时对这种有刺激性气味的气体产生了浓厚的兴趣,对其性质进行了探究性学习。
【查阅资料】
①氨气()是一种有刺激性气味的气体,极易溶于水。在高浓度氧气中氨气才能燃烧,生成氮气和水。
②氨气有还原性,在加热条件下可还原氧化铜。
③是红色固体,不溶于水,可与稀硫酸发生反应:。
【实验1】甲同学用干燥的圆底烧瓶收集一瓶氨气,利用图1装置进行实验,挤压胶头滴管,使其中的水进入圆底烧瓶后,打开弹簧夹,观察到圆底烧瓶内形成红色喷泉。
(1)产生喷泉现象的原因是 。
【实验2】乙同学设计如图2的实验装置验证氦气在氧气中燃烧:将过量的氧气与氨气分别从a、b两管进气口通入,并在b管上端点燃氨气。
(2)实验时需先通入氧气,后通入氨气,理由是 。
【实验3】丙同学利用图3装置进行的还原性实验探究(夹持装置已略去)。
(3)A中盛装的是浓氨水,B中可盛装 ,二者混合可制取氨气。
a.碱石灰 b.生石灰 c.浓硫酸 d.熟石灰
(4)若D中生成的固体粉末全部是铜,E中无水硫酸铜变成蓝色,且生成物之一是空气中含量最多的气体,则氨气还原氧化铜的化学方程式为 。
(5)查阅资料得知:酒精灯加热时达不到高温,生成物中可能有。为探究氨气与氧化铜反应后所得固体粉末的成分,继续进行如下实验:
实验步骤
实验现象
实验结论
取少量固体粉末于试管中,滴加足量稀硫酸。
生成物中有
(6)为进一步确定生成物中的质量分数,丁同学称取10g固体粉末,滴加稀硫酸至固体的量不再变化时,过滤、洗涤、干燥、称重固体质量为8g,请计算固体中的质量分数。
(7)实验后小组同学认为该套装置存在明显的缺陷,该缺陷是 。
20.氢氧化钠与二氧化碳反应无明显现象,借助实验装置和数字化实验可为反应提供证据。下列为实验小组开展的系列活动。
(1)借助实验装置证明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应
如图装置,在两只500mL的软塑料瓶内装满CO2气体,A装置胶头滴管中吸有3.5mL饱和氢氧化钠溶液,B装置胶头滴管中吸有3.5mL水,分别将胶头滴管内液体全部挤入瓶内,振荡,观察到A瓶几乎全部变瘪,而B瓶几乎无变化。
通过对比实验,说明A塑料瓶变瘪不是由二氧化碳溶于水造成的,从而证明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应,其化学方程式为 。
(2)用注射器针头穿过A瓶塞,将3.5mL液体挤入瓶内,A瓶逐渐恢复原状。注射器中的液体可能是 (填试剂名称),试解释塑料瓶恢复原状的原因 。
(3)为验证反应后A瓶内有碳酸钠产生,取A瓶中反应后的溶液少许于试管中,可选用的试剂是____。
A.氯化钠溶液 B.无色酚酞溶液
C.澄清石灰水 D.氯化钙溶液
(4)进行项目一实验操作中应注意的事项是 。(写一条)
(5)氢氧化钠与二氧化碳反应的数字化研究
另取氢氧化钠稀溶液,利用图甲装置,用数据传感器准确采集氢氧化钠与二氧化碳反应的pH变化数据图像显示如图乙,温度变化数据图像显示如图丙、请回答下列问题:
数据显示溶液pH值逐渐减小,溶液碱性减弱, (填离子符号)数目减少,说明氢氧化钠与二氧化碳反应。
(6)试说出测定时间内容器中二氧化碳与氢氧化钠反应中温度的变化规律及其原因 。
21.维生素C(C6H8O6)简称VC,又称抗坏血酸,是人体非常重要的一种营养素,课外小组同学利用实验探究其性质并比较饮料中VC的含量。
实验准备:VC片研碎后加蒸馏水溶解,过滤得到无色透明VC溶液
(1)Ⅰ. 探究VC的性质
【进行实验】用如图装置完成实验。
【实验记录】试管中有气泡产生,烧杯中澄清石灰水变浑浊。
【解释与结论】
由上述实验可知,VC溶液呈 (填“酸性”“碱性”或“中性”)
(2)烧杯中发生反应的化学方程式为 。
(3)Ⅱ.比较饮料中VC的含量
【查阅资料】①淀粉溶液遇碘(I2)变蓝。
②VC可以和碘发生反应:C6H8O6+I2=C6H6O6+2HI
【进行实验】取8支试管,分别加入0.6%的淀粉溶液和0.06%的碘水(每支试管中加入淀粉溶液的量相同,碘水的量相同),溶液变蓝。再逐滴加入不同的饮料,记录溶液蓝色褪去时所加的饮料滴数。
实验序号
饮料名称
开盖后存放时间/h
所用饮料滴数
1
A
0
2
2
B
0
47
3
C
0
大于5滴不褪色0
4
D
0
7
5
E
0
10
6
E
12
12
7
E
24
18
8
E
36
41
【解释与结论】
VC属于 (填“无机化合物”或"有机化合物”)。
(4)设计实验1~5的目的是 。
(5)对比实验5~8可得到的结论是 。
22.酸碱中和反应是初中阶段重要的一类反应,某小组用一定浓度的溶液和一定浓度的盐酸反应来进行相关探究。
实验探究I:相同条件下往50mL一定浓度的溶液中滴加50mL一定浓度的盐酸,并不断搅拌,观察到溶液的温度升高,由此现象得出两者能发生反应的结论。通过查阅相关资料后,发现此结论不够严谨,设计了下列3个对比实验:
①50mL一定浓度的盐酸与50mL蒸馏水混合,测量溶液温度的变化。
②50mL一定浓度的溶液与50mL蒸馏水混合,测量溶液温度的变化。
③50mL一定浓度的盐酸与50mL一定浓度的溶液混合,测量溶液温度的变化。用数字化实验技术测得以上3个实验的溶液温度随时间变化的关系如图所示。
(1)由图可知,盐酸、溶液稀释时均 (填“放热”或“吸热”),它们稀释时温度的变化量 (填“大于”、“等于”、“小于”)两溶液混合时温度的变化量。
(2)从微观角度分析,此中和反应的温度变化主要是由于 (填离子符号)两种离子发生反应放出热量的缘故。
实验探究II:
(3)①往装有50mL一定浓度的溶液的烧杯中先 ,再逐滴加入一定浓度的盐酸,溶液颜色由红色恰好变为无色时,可说明两者发生了反应。
②取一定量反应后的无色溶液加热蒸发,“意外”发现溶液由无色又变成红色。同学们对此红色溶液中溶质的成分(酚酞除外)进行再探究。
查阅资料:酚酞在的溶液中呈无色,在的溶液中呈红色。
作出猜想:猜想一:猜想二:、猜想三:、和
大家认为猜想三溶液中可能存在的原因是 (用化学方程式表示);
实验验证:取少量样品溶液于试管中, (填实验操作及现象),猜想三错误;
原因分析:反应后无色溶液中仍存在少量,加热蒸发,当溶液的pH在一定范围内,溶液的颜色变红。
总结反思:向某碱性溶液中滴加2~3滴无色酚酞试液,振荡后溶液的颜色 变红。(填“一定”或“不一定”)
23.西汉时《淮南万毕术》记载:“曾青得铁则化为铜”。
(1)为了模拟此反应,某兴趣小组将打磨光亮的铁钉放入硫酸铜溶液中,发生反应的化学方程式为 。
该反应的标准实验现象为:溶液变为浅绿色、铁钉表面有红色固体析出,铁钉表面无明显气泡。但小组同学却发现铁钉表面有小气泡,于是对这一异常现象展开探究。
(2)【查阅资料】①硫酸铜溶液呈酸性;
②铁与硫酸铜溶液体系中,可能发生的化学反应有:铁与酸性溶波反应产生氢气;硫酸亚铁溶液会与氧气发生一系列反应从而产生氢离子。
【探究一】探究硫酸铜溶液酸性强弱的影响因素。
小组同学利用打磨光亮的铁钉与硫酸铜溶液进行以下实验。
不同浓度、不同温度的硫酸铜溶液
浅绿色
有无红色固体
有无气泡
2%硫酸铜冷溶液
较慢
有
无
2%硫酸铜热溶液
较快
有
无
4%硫酸铜冷溶液
较慢
有
无
4%硫酸铜热溶液
较快
有
有
由上表推测硫酸铜溶液酸性强弱的影响因素有 。
(3)【探究二】探究铁与硫酸铜溶液反应过程中的酸性强弱变化及其原因。
将打磨光亮的铁钉放入30 mL 4%硫酸铜溶液中,插入pH传感器检测溶液pH变化(如图1),同时插入氧气传感器检测密闭容器内氧气含量的变化(如图2)。
由图1和图2可知,铁与硫酸铜溶液反应过程中,pH (填“增大”或减小”),其原因是 。
(4)【探究三】验证探究二中溶液pH变化的原因。
改用煮佛后蒸馏水配制热的30 mL 4%硫酸铜溶液,放入光亮的铁钉,用pH传感器测密闭容器中溶液pH变化(如图3)。
将蒸馏水煮沸的目的是 。
(5)由图3可知,探究二中溶液pH变化的原因是否成立 (填“成立”或“不成立”)。
(6)【反思与结论】
图1和图3的曲线的起点pH不同的原因 。依据上述三个探究实验,兴趣小组向化学老师建议课堂演示铁钉与硫酸铜溶液反应的最佳实验条件是 。通过上述探究实验,你认为利用铁钉和硫酸铜溶液验证质量守恒定律时装置 (填“是”或“否”)需要密闭。
答案解析部分
1.【答案】(1)BC或BD;2H2O22H2O+O2↑
(2)②
(3)D
2.【答案】(1)
(2)b
(3)密度比空气小
(4)b;处理尾气,防止污染空气
(5)氢氧化钠;增大反应物的接触面积,使其充分反应
3.【答案】除去表面的氧化物和污垢;铜片表面有银白色物质析出,溶液由无色变成蓝色;Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag;锌片和铁片表面均产生气泡,且C中锌片表面产生气泡的速率比A中铁片快;铁片和硫酸铜溶液或铜片和硫酸亚铁溶液或X是铜片,Y是稀盐酸;铜和银
4.【答案】(1)氢氧化钠
(2)硫酸钠和氢氧化钠
(3)锥形瓶;右升左降;浓硫酸溶于水也会放热
(4)A
(5)解:设5mL稀硫酸中溶质质量为x
答:所用稀硫酸的溶质质量分数为12.25%。
5.【答案】(1)温度达到着火点;60
(2)平衡内外压强;没有
6.【答案】(1);防止锥形瓶底部炸裂
(2)白色粉末溶解,有大量气泡产生;向右;产生的气体散到空气中,无法称量其质量
(3)12:19
7.【答案】(1)A
(2)①③
(3)浓硫酸;干燥气体
(4)防止空气中的二氧化碳进入F装置,以免影响检测结果
(5)甲烷和氢气;物质由黑色变成红色;2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
8.【答案】其他条件相同,铁与酸接触面积越大,反应越剧烈;;不能;铁丝表面有红色固体析出;;Fe2O3;一层食用油(或洗净后擦干净水滴);40;氧气约占空气体积的五分之一,铁生锈会消耗氧气;温度;小强的结论不够严谨,在其它条件相同时,温度在10-50℃的范围内,温度越高,铁钉腐蚀的速度越快,试管内的氧气已耗尽,剩余的铁不能继续锈蚀
9.【答案】(1)酒精灯
(2)FG;
(3)①;③
10.【答案】;纯净物;;I;II;白色沉淀部分溶解,产生气泡;;一定不含有NaOH
11.【答案】(1)实验一和实验四
(2)
(3)NaCl、CaCl2、HCl;A;溶液为澄清无色透明的,氢氧化钠显碱性,能够使无色酚酞变红;氧化铜 【反思拓展】
(4)产生白色沉淀; 、 、
12.【答案】MgCl2、HCl;反应结束后,温度逐渐恢复至室温;根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,反应物中含C、O、H元素;澄清石灰水不变浑浊;气体会从B装置中携带出水蒸气;在B装置后面加一个装有浓硫酸的装置;氢氧根离子;氢氧化钠;快速产生较多气泡
13.【答案】(1)无色;铜、锌
(2)或
(3)金属与氧气反应,金属与酸反应,金属与金属化合物(盐)溶液反应
(4)取少量样品,高温灼烧。如果样品变黑,则是铜锌合金(假黄金);如果样品的颜色无明显变化,则是真黄金
14.【答案】H2O;O2;除去水中的溶解的氧气且防止氧气溶解;易;Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O;探究FeCl3能否与盐酸反应生成FeCl2;酸性条件下,FeCl3与铁钉发生反应生成FeCl2;钢铁与水样中的H+发生反应;钢铁表面生成较致密的氧化膜,阻碍O2、H2O与钢铁的接触
15.【答案】(1)
(2)盐酸(合理即可);无色酚酞溶液
(3)
(4);碳酸钠和氯化钠
16.【答案】(1)温度达到可燃物的着火点
(2)当转速一定/其他条件不变时,燃料中乙醇含量越多,CO的排放量越少
(3)CO、CO2、H2O
(4)固体由黑色变为红色/紫红色
(5)Ca(OH)2+ CO2=CaCO3↓+ H2O;处理尾气,防止CO污染空气
(6)防止空气中的二氧化碳和水蒸气干扰实验
17.【答案】CO2、SO2、O2;Fe3O4;SO2;0.64%;2H2O;2MnSO4;部分二氧化碳溶解在C处的溶液中
18.【答案】(1)B;;氧气密度比空气大;将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃说明氧气已满
(2);c
19.【答案】水进入圆底烧瓶后,氨气极易溶于水使瓶内压强减小,在外界大气压的作用下烧杯中的水被压入圆底烧瓶中;氨气在高浓度氧气中才能燃烧;ab;;溶液由无色变为蓝色;36%;缺少尾气处理装置
20.【答案】(1)
(2)稀盐酸(或稀硫酸);盐酸(稀硫酸)与碳酸钠反应放出二氧化碳,使瓶内压强增大
(3)C;D
(4)氢氧化钠溶液有腐蚀性,使用时要注意安全(合理即可)
(5)OH-
(6)前300秒温度逐渐升高,氢氧化钠与二氧化碳反应放出热量。300秒后温度不再变化,最后下降,氢氧化钠或二氧化碳已反应完,装置逐渐冷却
21.【答案】(1)酸性
(2)
(3)有机化合物
(4)比较不同饮料中的VC的含量
(5)相同的饮料开盖后存放时间越长VC的含量越低(合理答案即可)
22.【答案】(1)放热;小于
(2)H+、OH-
(3)滴加滴酚酞试液;;滴加足量稀盐酸,无气泡产生(合理均可);不一定
23.【答案】(1)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
(2)硫酸铜溶液浓度、温度
(3)减小;硫酸亚铁溶液会与氧气发生一系列反应产生氢离子
(4)除去蒸馏水中溶解的氧气(或空气)
(5)成立
(6)溶液温度不同(或温度升高,硫酸铜溶液酸性增强);用去氧的蒸馏水配制热的2% CuSO4溶液、在密闭容器中进行;是
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