内容正文:
2024年中考化学高频考点特训---科学探究题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、科学探究题
1.实验室现有一瓶敞口放置一段时间、溶质质量分数为20%的氢氧化钠溶液(室温),学习小组为探究其是否变质,并进行处理及回收,开展了以下项目式活动。
【理论分析】该氢氧化钠溶液可能已经变质
(1)氢氧化钠溶液变质的原因是 (用化学方程式表示)。
【活动一】利用物质与盐反应探究氢氧化钠溶液是否变质及变质程度
【查阅资料】BaCl2溶液呈中性。
(2)进行如下实验:
实验步骤及现象
实验结论
步骤1:取少许样品,滴加过量BaCl2溶液,观察到 (填现象,下同)。
氢氧化钠溶液已变质
步骤2:静置,取少量上层清液,滴加2滴无色酚酞试液, 。
氢氧化钠溶液部分变质
【活动二】利用物质与酸反应探究氢氧化钠溶液是否变质及变质程度
(3)利用图1装置向样品溶液中滴加稀盐酸,图2中的曲线 (填“a”或“b”)能证明该氢氧化钠溶液部分变质。
【活动三】利用物质的溶解性探究氢氧化钠溶液是否变质及变质程度
资料:下表为氢氧化钠和碳酸钠在酒精中的部分溶解度。
在酒精中的溶解度/g
物质
氢氧化钠
碳酸钠
20℃
17.3
不溶
40℃
40
不溶
(4)取10g样品溶液蒸发,将所得固体全部放入温度为40℃的10g酒精中,充分振荡,固体 ,说明该氢氧化钠溶液已变质且部分变质。
【活动四】将该瓶部分变质的氢氧化钠溶液处理并回收
(5)完成回收氢氧化钠的实验方案:
实验目的
实验操作
回收氢氧化钠溶液
取全部样品,向其中滴加 (填试剂)至不再产生沉淀,过滤得到滤液
2.学习和运用化学实验技能和科学探究方法,离不开实验活动。
(1)现有一瓶气体,可能由O2、CO、CO2中的一种或几种组成。为确定其组成,在老师的指导下,实验小组对该瓶气体进行了如下探究。
(查阅资料)脱氧剂(还原铁粉)能够吸收氧气和水蒸气。
(实验设计)用下图所示的装置进行实验(已略去夹持装置)。
(实验步骤)①检查装置气密性;②通入一定量氮气;③通入该气体,点燃酒精灯。
(实验现象)步骤③实验过程中,A装置无现象,B和F装置出现白色沉淀,E装置中出现光亮的红色物质。
(实验结论)该气体由CO、CO2组成。
(实验反思)
①浓硫酸的作用是 。
②E装置中氧化铜粉末发生反应的化学方程式为 。
(2)为了探究二氧化碳和氢氧化钠是否发生化学反应,兴趣小组设计如图实验装置(气密性良好)进行实验,并利用数字化传感器测反应前后锥形瓶内的压强变化情况。向一支锥形瓶中注入10mL的氢氧化钠溶液(如图1),再向另一支锥形瓶中注入10mL的水(如图2),使其充分反应,得到压强随时间变化的曲线如图3所示。
①设计图2装置实验的目的是 。
②根据图3分析二氧化碳和氢氧化钠能发生反应的依据是 。
③二氧化碳和氢氧化钠反应的化学方程式为 。
(3)学习酸、碱相关知识之后,同学们对氢氧化钙产生了浓厚兴趣,化学兴趣小组同学取一定量氢氧化钙溶液于两支试管中,进行了如图所示实验:
资料:CaCl2溶液显中性
①试管甲中观察到的现象是 。
②试管乙中发生反应的化学方程式为 。
【实验探究】实验结束后,同学们对试管乙中溶质的成分进行探究。
【提出问题】试管乙中溶质的成分是什么?
【进行猜想】猜想一:CaCl2 猜想二:CaCl2、HCl 猜想三: 。
【设计实验】
实验操作
实验现象
实验结论
猜想二成立
【反思拓展】实验后的废液若直接倒入下水道,可能会造成水体污染,需将废液处理达标后再排放。
3.某兴趣小组同学利用数字化实验探究了酸、碱、盐的部分性质。
【实验一】探究酸碱中和反应。氢氧化钠和盐酸反应属于中和反应,反应中无明显现象,但我们可以通过实验探究其中发生的变化。
(1)温度的变化。如图甲,向烧杯中滴加足量稀盐酸后溶液颜色变化情况是 ,烧杯中溶液温度变化如坐标图乙所示,根据图像可以判断中和反应是 反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)pH的变化。图丙是随着盐酸的滴入,烧杯中溶液pH的变化情况。曲线上A点时溶液的溶质是 (用化学式表示)。B点溶液中所含有的阳离子是 。
(3)查阅资料得知,在中和反应中溶液的导电性也发生变化。已知导电率是衡量溶液导电能力大小的物理量。在相同条件下,导电率与离子浓度(单位体积内的离子数)成正比。根据图丁回答问题:
①溶液中单位体积内的离子数最少的是 点。
②M点表示的反应情况是 。
(4)交流反思
①中和反应的实质是 。
②中和反应可以从热量、酸碱性、酸碱度、产物、导电性等方面进行探究。
【实验二】
(5)探究NaOH和CO2的反应。
①利用图戊装置进行实验,分别将等体积的NaOH溶液和水同时注入盛有等体积CO2的玻璃容器中。证明CO2与NaOH溶液发生反应的实验现象是 。
②若容器Ⅰ集气瓶中的CO2共0.88克,要将其完全吸收, 针筒Ⅰ中至少需要溶质质量分数为10%的NaOH溶液多少克? (写出计算过程)
4.探究与实践——制作松花蛋。
松花蛋也叫皮蛋,是人们喜爱的食品。小明看到妈妈用皮蛋粉制作皮蛋时产生了浓厚的兴趣,于是以“皮蛋制作”为主题开展学习。
(1)配制皮蛋粉。
在妈妈的指导下,小明将“石灰”、纯碱和食盐按照一定比例混合,制成皮蛋粉。
【提出问题】配料中所用“石灰”是生石灰还是熟石灰?
【查阅资料】相同条件下,生石灰、熟石灰与水混合后均能放出热量,但放出的热量不同。
【实验探究】常温下将“石灰”、生石灰和熟石灰分别加入水中,测量固体加入前后温度的变化情况。
实验过程中需要保持不变的量是 。
【数据分析】根据数据比对,可知配料中的“石灰”为生石灰。
(2)浸鲜蛋。
向配制的皮蛋粉中加入一定量的水,充分反应后过滤,所得滤液称为浸出液,将新鲜鸭蛋放入其中浸泡即可。
①皮蛋粉中加水时,发生反应的化学方程式为 。
②妈告诉小明,制作过程中一定要戴上胶皮手套。分析上述过程,小明认为浸出液中一定含有的会腐蚀皮肤的物质是 (填化学式)。
③浸出液中还含有哪些溶质?小明进行了如下探究,请完成下表。(不考虑生石灰中杂质的影响)
作出假设
实验方案
实验现象
实验结论
浸出液中含碳酸钠
浸出液中不含碳酸钠
浸出液中含氢氧化钙
浸出液中含有氢氧化钙
④综合分析,确定皮蛋浸出液中的溶质有 (填化学式)。
(3)品皮蛋。
制作过程中,碱液会渗入皮蛋使之略带涩味。妈妈告诉小明食用时可以蘸少量食醋去除涩味,该化学反应的微观实质在生产、生活中应用广泛,请再列举一例 。
5.碳酸钾主要用于制造钾玻璃等无机化学品,也可用于脱除工业气体中的二氧化碳。请你结合下列实验探究,回答相关问题。
(1)观察与记录:描述碳酸钾的状态: 。
(2)猜想与证明:从物质的类别看,预测具有盐类的性质。实验证明如下:
①称取碳酸钾,加蒸馏水溶解。用到的玻璃仪器有 、玻璃棒、烧杯。
②为中性溶液,为探究化性,小明取少许所配溶液,滴加无色酚酞溶液变红,说明溶液呈 。(填“酸性”“碱性”“中性”),再滴加氯化钙溶液观察到的现象是 。
③另取少许所配溶液缓缓滴加稀盐酸并振荡,观察到开始无气泡产生,一段时间后产生气泡,原因是,在实验过程中,先发生,后发生 (写出化学方程式)。
(3)思考与拓展:用如图所示装置,模拟工业吸收。其中用多孔球泡(内空球体,球面有许多小孔能通气)比直接用导管插入溶液的吸收效果好,原因是 。
6.钢铁产业是国民经济的重要基础产业。某兴趣小组展开了与钢铁有关的系列探究活动。
【任务一】知识回顾
铁的冶炼是一个复杂的过程,把原料铁矿石、焦炭和石灰石一起投入高炉中,经一系列反应冶炼出铁。
(1)常见的铁矿石有赤铁矿、磁铁矿等,其中磁铁矿主要成分的化学式为 。
(2)焦炭在高炉炼铁中有两大作用:一是燃烧提供高温;二是 。
【任务二】实验室模拟工业炼铁
小组同学设计图1所示装置,模拟工业炼铁过程。
(3)装置甲的硬质玻璃管中实验现象为 ,发生反应的化学方程式为 。
(4)装置丙的作用是 。
【任务三】铁在不同环境中反应
(5)铁在潮湿的空气中易锈蚀,铁器涂油能够防锈蚀。针对该现象,小组同学查阅资料发现同温同压下氧气在空气、有机溶剂和水中溶解量不同,氧气浓度的关系:空气中氧气浓度>有机溶剂中氧气浓度>水中氧气浓度。据此,植物油是通过 来防锈的。
(6)小组同学用pH传感器和溶解氧传感器测定铁与硫酸铜溶液反应中pH和溶解氧变化情况,装置见图2,曲线见图3。
【查阅资料】Fe2+能与水、氧气反应生成氢氧化铁,同时产生大量的H+。
请结合图3两幅曲线图,分析反应过程中“pH随着反应进行反而减小,但到一定程度,pH又逐渐增大”的原因: 。
7.“夫土壤之性,有酸碱之异。……知土壤之性,择地而耕,方能得谷之丰收。”兴趣小组开展土壤酸碱性对农作物生长影响的实践活动,帮助农场优化农作物种植。
任务一:知土壤之性
【查阅资料】
(1)该地区85%农用地呈酸性,即pH 7(填“>”、或“<”“=”)。
【实验研究】
(2)小组分工合作,测定农场内不同区域土壤酸碱性。分别取不同样品各10g溶于25ml蒸馏水中,充分搅拌, (填操作名称)得溶液,用pH计测样品pH如表1。
表1.常温(25℃)下各样品pH
样品编号
采样地点
采样深度(cm)
pH
1-1
耕地
(靠近交通区域)
5
5.24
1-2
10
3.13
1-3
耕地
(远离交通区域)
5
5.53
1-4
10
5.44
2-1
景观园林地
(靠近交通区域)
5
5.68
2-2
10
5.46
2-3
景观园林地
(远离交通区域)
5
6.08
2-4
10
6.08
【结论分析】
(3)对比样品编号1-1、1-2组及2-1、2-2组的结果,得出的结论是 。能说明交通因素对土壤pH有影响的一组样品编号为 。
(4)相同条件下,靠近交通区域的土壤酸性更强,这与汽车尾气中含 (填物质的名称)有关。
【实验反思】
(5)样品编号2-3测定结果异常。小组同学认为,溶解样品所用蒸馏水没有经煮沸冷却处理,导致结果偏低,请分析原因 。
任务二:择地而耕
(6)结合表2分析,种植萝卜适合在 (选填表1中的耕地类型)。若需要在耕地种植辣椒,需改良土壤,可用的物质有 (填其中一种)。
表2.蔬菜生长适宜的土壤pH范围
蔬菜
萝卜
辣椒
马铃薯
pH
5.3~7.0
6.2~7.2
5.5~6.5
8.某同学发现自己眼镜框中铜制部位表面有绿色的铜锈,他联想到探究铁生锈条件的实验,决定采用控制变量法探究铜生锈的原因,请你一起探究。
【提出问题】铜生锈的原因是什么?
【查阅资料】铜锈的主要成分是Cu2(OH)2CO3,俗称铜绿,不溶水能溶于酸。
【猜想与假设】
(1)根据查阅的资料猜测:铜生锈是铜与空气中的氧气、水和二氧化碳共同作用的结果,理由是 。
【设计与实验】他仿照探究铁生锈条件的实验,设计并进行了如图四个实验(说明:实验中用到的蒸馏水均已煮沸过且铜片已打磨干净)。
实验编号
一
二
三
四
实验装置
实验现象
铜片不生锈
铜片不生锈
铜片不生锈
铜片生锈
(2)在上述实验三中,制取氧气的方法与加热高锰酸钾制取氧气的方法相比具有的优点是 (写一条)。铜生成铜绿的化学方程式为 。
【实验结论】他的猜想正确。
【反思与提高】
(3)生活中你会发现厨房中的铁锅与水接触的部分最容易生锈,切开的苹果不久后变成咖啡色,好像生了“锈”。这些物质“生锈”除了与水有关外,都与 (填物质名称)有关。
(4)请你提出一条延长食品保质期的建议: 。
(5)要除去眼镜框表面的钢绿,应选用的物质是 (选填“水”或“稀盐酸”)。
9.某初中化学兴趣小组的同学们利用所学的知识和一些实验用品,围绕着实验室中的一瓶稀硫酸,展开了一系列的实验探究活动:
【提出问题1】
(1)通过所学的知识,同学们已经知道稀硫酸中的 (填一种离子符号)能使紫色石蕊溶液变为红色。如何设计实验验证这一结论?
【实验验证】
(2)同学们设计并进行了如图1所示的实验,通过观察到的实验现象,证明了稀硫酸中的 (填粒子符号)都不能使紫色石蕊溶液变为红色,由此验证了问题1中的结论。
(3)稀硫酸与氢氧化钠溶液发生反应的化学方程式为 。
【交流讨论】
(4)请根据图2左侧图像判断稀硫酸与氢氧化钠溶液混合时的滴加顺序______(填字母)。
A.将氢氧化钠溶液滴入稀硫酸中
B.将稀硫酸滴入氢氧化钠溶液中
【实验与结论】
图2左侧图像表示一种溶液向另一种溶液滴加过程中溶液的pH变化情况,图像上a、b、c点分别表示所加入溶液的量不同,溶液最后所含溶质的情况也不同,即溶液的酸碱性也不同。
(5)图像上c点表示溶液中的溶质为 (填化学式)。
【分析与结论】
(6)若将等质量、等质量分数的稀硫酸与氢氧化钠溶液混合,充分反应后,分别加入下列物质的溶液,能反应且产生明显实验现象的是 (填字母)。
①硝酸钡溶液 ②碳酸钠溶液 ③氯化镁溶液 ④硫酸铜溶液 ⑤稀盐酸
A.①② B.③④⑤ C.② D.①③④
10.某兴趣小组对“蜡烛燃烧的产物”进行探究。
【作出猜想】蜡烛燃烧的产物是二氧化碳和水。
【实验验证】
(1)用干冷的小烧杯罩在蜡烛火焰上,观察到 ,证明有水生成。
(2)用涂有饱和石灰水的小烧杯罩在蜡烛火焰上,石灰水变浑浊,证明有二氧化碳生成。二氧化碳和石灰水反应的化学方程式为 。
(3)小明提出质疑:石灰水变浑浊不一定是生成碳酸钙,还可能是饱和石灰水受热后 ,析出了氢氧化钙。同学们又用图所示的装置进行实验,1分钟后,提起锥形瓶,翻转后注入20mL饱和石灰水,加塞、振荡,观察到石灰水变浑浊,确定有二氧化碳生成。
【发现问题】①实验中小明观察到一个意外现象:小烧杯内壁上有少量黑色物质。
②将短玻璃导管插入焰心,发现另一端也可以点燃(如图A)。
【查阅资料】蜡烛的主要成分是石蜡,石蜡由碳、氢两种元素组成,石蜡没有还原性。同学们讨论认为烧杯内壁上的黑色物质是蜡烛不完全燃烧产生的炭黑。
【作出猜想】猜想一:焰心产生的可燃性气体含有一氧化碳。
猜想二:焰心产生的可燃性气体含有石蜡蒸气。
【实验与判断】同学们用上图中的装置进行实验。
(4)甲同学用上图B装置进行实验,发现玻璃管b处 ,证明猜想一成立,反应的化学方程式是 。
(5)乙同学用上图C方法进行实验,观察到 ,证明猜想二成立。
【实验反思】
(6)甲同学实验前,先在玻璃管的中部放入一团疏松的棉花,是为了防止 (填物质名称)对实验的干扰。
(7)为防止玻璃管中的红色物质又被氧化变成黑色,甲同学结束实验时的操作顺序是 (选填“先熄灭蜡烛”或“先熄灭酒精灯”)。
【拓展应用】
(8)含碳元素的燃料不充分燃烧会浪费资源,且污染空气。为使燃料充分燃烧,应采取的措施 。
11.小聪想要探究铬(Cr)与金属铁(Fe)、铜(Cu)的活动性强弱。
【查阅资料】铬是银白色、有光泽的金属,在空气中其表面能生成抗腐蚀的致密氧化膜。
【做出猜想】
(1)猜想1:;猜想2:;猜想3: 。
【设计与实验】
(2)小聪取大小相同的用砂纸打磨光亮的三种金属片放入三支试管中,再分别加入等量、等浓度的稀硫酸。(补充①和③的实验现象)
实验操作
①
②
③
实验现象
①铁片表面产生气泡较慢,溶液由无色变为 。
②铬片的表面产生气泡较快,溶液由无色变为蓝色。
③
【结论与解释】
(3)根据上述实验现象,可得出猜想 正确。实验前用砂纸打磨金属片的目的是 。
(4)已知试管②中溶液的蓝色是CrSO4溶于水形成的,请写出试管②中发生反应的化学方程式: 。
【知识运用】
(5)由上述结论可知,铬片与FeSO4溶液 (填“能”或“不能”)发生反应。
(6)除了上述实验方案外,小聪认为只选用三种药品进行实验就可以得出铬、铁、铜这三种金属的活动性顺序,这三种药品可以是 。
12.某化学实验小组在“探究水的组成”实验中,请你参与:
【提出问题】水是由什么元素组成的呢?
【实验设计】该小组选用以下J1202型学生电源,并设计了如图所示的实验装置:
【实验步骤】
步骤1:把图中导线①②分别与学生电源连按。
步骤2:关闭两支玻璃管上方的活塞,打开电源、选择12V的输出电压。
步骤3:电解一段时间后,观察并比较管内气体的量。然后关闭电源,慢慢打开两支玻璃管上方的活塞,用燃着的小木条先后分别放在两支玻璃管的尖嘴口检验。
【观察现象】
(1)电解时,两个电极上都有 产生。
(2)甲管与乙管内气体的体积比约为 。
(3)关闭电源后,用燃着的小术条检验时,现象是:
A处 ,B处 。
【实验结论】
电解后产生了氧气和氢气;
(4)水是由 组成的。
【讨论与交流】
(5)该反应的化学方程式是 (注明反应条件)
(6)该学生电源有2v~16v共八档输出电压,电解水时选择哪个电压最为合适呢?请你利用本装置进行探究,简单写出你的设计方案(操作方法和观察要点等)。
13.某“自加热食品”发热包的主要成分为生石灰、活性炭、铝粉、铁粉、碳酸钠和氯化钙,某化学兴趣小组对发热包进行了如下探究:
探究I:发热包的发热原理
将发热包中固体倒入烧杯中,加入适量水,发生剧烈反应,水很快沸腾。反应结束后,烧杯底部有大量固体,继续加水搅拌,过滤、洗涤、干燥,得到固体混合物。
(1)发热包中的某成分与水反应放出大量的热,该反应的化学方程式是 。属于 反应。(填基本反应类型)
探究II:固体混合物的成分
【查阅资料】单质铝既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应,并产生H2。
小组同学认为固体混合物的成分可能是:活性炭、铝粉、铁粉、碳酸钙和氢氧化钙。为进一步探究其成分,小组同学设计并进行如图实验:
(2)取少量固体于试管中,加水振荡,静置,滴入几滴酚酞溶液,溶液变为红色,证明固体中含有 。
(3)另取少量固体于锥形瓶中,逐渐加入稀盐酸至不再产生气泡为止(如图),反应停止后瓶底有黑色固体剩余,溶液呈浅绿色。
①反应停止后,瓶底的黑色固体为 。
②当观察到 现象,证明固体中含有CaCO3。
③证明固体中含有铁粉的现象是 。
(4)设计实验方案证明固体混合物中含有铝粉。(可供选择的试剂:稀盐酸、NaOH溶液)
实验操作
实验现象
实验结论
(5)根据“性质决定用途”的思路,用“—”进行连线。
化学性质
用途
1.酸和碱溶液使酸碱指示剂变色
a.实验室制取氢气
2.酸与金属发生反应
b.处理废酸
3.酸和碱发生中和反应
c.做燃料
4.甲烷具有可燃性
d.检验酸或碱溶液酸碱性
14.某化学兴趣小组进行草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)分解的实验探究。
【查阅资料】白色无水硫酸铜CuSO4固体遇水会变成蓝色CuSO4·5H2O。
【猜想】草酸亚铁晶体分解会产生CO、CO2和H2O三种气体。
【实验方案】按照下图装置进行实验,验证猜想(夹持装置部分未画出)。
【问题讨论】
(1)实验开始前需要先鼓入一段时间的N2,该操作的目的为 。
(2)E中碱石灰的作用是 。
【结果分析】
(3)定性分析:
①证明分解产物中存在CO的现象是 (需要从D、F、G三装置中的现象答全);
②小明认为应增加H装置,则H装置应放在 两个装置之间,若观察到H装置的现象 ,则证明草酸亚铁晶体分解有水生成。
(4)定量分析(假定每一步反应进行完全):
取3.6g草酸亚铁晶体进行上述实验,测得装置A玻璃管中残余1.44g黑色固体FeO,装置F中玻璃管固体质量减轻0.32g,则草酸亚铁晶体分解得到的CO2的质量为 。
【反思评价】
(5)从环保角度考虑,该套实验装置的明显缺陷是 。
15.小明同学发现上个月做实验用的氢氧化钠溶液忘记了盖瓶塞。对于该溶液是否变质,小明邀约几个喜欢探究的同学对此进行了探究。
(1)该溶液是否变质?
【实验探究1】
实验步骤
实验现象
解释与结论
取少量该溶液放于试管中,滴加足量稀盐酸
有 产生
说明该溶液已变质。变质的原因是 (请用化学方程式表示)
(2)该溶液变质程度怎样?
【提出猜】猜想一:已完全变质,该溶液中溶质只含。
猜想二:部分变质,该溶液中溶质含有 。
【查阅资料】氯化钡溶液呈中性
【实验探究2】
实验步骤
实验现象
结论
先取少量该溶液放于试管中,加入过量氯化钡溶液
有 生成
猜想 成立
静置,取上层清液于另一支试管中,加入2~3滴酚酞溶液
上层清液变红
(3)怎样提纯该样品得到纯净的氢氧化钠固体。
【实验探究3】为得到纯净的氢氧化钠固体,同学们取该样品并设计了如图实验方案。
请回答下列问题:
①操作a和操作b中都需用到玻璃棒,其中操作a中玻璃棒的作用为 。
②根据实验流程可知,最终所得氢氧化钠固体的质量 (填“大于”“小于”或“等于”)变质后样品中氢氧化钠的质量。
16.氢氧化钠溶液和稀盐酸混合没有明显现象,它们是否发生了反应呢?某化学兴趣小组的同学设计如图甲所示实验进行探究。他们在盛有一定量溶液的烧杯中放置传感器和温度传感器,然后开启电磁搅拌器,从滴定管中逐滴加入溶液;计算机显示两种传感器所得的数据曲线如图乙和图丙。
【实验分析】
(1)写出稀盐酸和氢氧化钠溶液反应的化学方程式 ,该反应的基本反应类型是 。
(2)由图乙可知,图甲滴定管中的溶液是 (选填“溶液”或“稀盐酸”)。
(3)关于图乙、图丙的说法正确的是______(填字母)。
A.图乙中点表示的溶液中和微粒数目相同
B.取图丙中点的溶液,加入碳酸钠溶液,会产生气泡
C.取图乙点的溶液,进行蒸发结晶,再将所得固体溶于水,测得溶液的,可以得出稀盐酸和溶液发生了反应
(4)图丁是图甲中溶液和稀盐酸反应的微观示意图,则反应前的“●”表示的微粒是 (填微粒符号)。
【拓展迁移】
(5)将的溶液与的稀盐酸混合,充分反应后,滴入紫色石蕊溶液显 色。
17.某学习小组准备探究气体的测定和数据处理方法.
【提出问题】
利用碳酸钙与稀盐酸反应来测定生成CO2的量.
【实验设计】
通过下列两个实验分别测定CO2的质量和体积.
【分析处理】
实验一:
(1)将小烧杯中的稀盐酸分几次加入到大烧杯中,并不断搅拌,判断反应后盐酸过量的依据是 。
(2)碳酸钙粉末量不宜太多原因 ;写出碳酸钙与稀盐酸反应化学方程式 。
实验二:
(3)先连接好装置,再 (填操作),然后装好药品,最后将20mL稀盐酸快速推入锥形瓶中。若缓慢推入,则可能造成的后果是 。
(4)实验记录如下(表中数据在相同温度、相同压强条件下测定):
时间/min
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
注射器读数/mL
60.0
85.0
88.0
89.0
89.5
89.8
89.9
90.0
90.0
90.0
根据以上实验过程和数据综合分析,最终生成CO2的体积是 mL。
【反思与评价】
(5)经过分析,下列说法错误的是 。
A.实验一的操作简单,便于读数
B.实验一最终得到的数据和通过计算得出的理论值完全相等
C.实验二在密闭体系内反应,更环保
D.实验二中若将碳酸钙粉末改成块状的大理石,更安全。
18.我国现行第五套人民币5角硬币的材质已由“钢芯镀铜”改为“钢芯镀镍”。化学兴趣小组想要探究制造5角硬币的三种主要金属(铁、铜、镍)的活动性顺序。
【查阅资料】
镍能与稀硫酸反应,生成硫酸镍和氢气。硫酸镍溶液显绿色,Ni的化合价通常为十2价。
【提出猜想】
(1)猜想①: 。
猜想②:Fe>Ni>Cu。
【实验探究】
(2)甲组同学将一块表面洁净的镍片放入稀硫酸中,观察到的实验现象是 ,有关反应的化学方程式 。
(3)乙组同学将一块表面洁净的镍片浸入硫酸亚铁溶液中,一会儿取出,发现镍片表面无明显变化,说明猜想 (填“①”或“②”)成立。
(4)丙组同学用铜片、硫酸镍溶液和 进行实验,也得出了三种金属的活动性顺序。
【拓展延伸】
(5)某电镀公司的检修员利用工作之便,将镍网放入含有金的化合物的电镀液中偷偷“吸取”黄金,该盗窃手法利用了 (填反应的基本类型)的原理。该员工窃取贵重物品的行为,必将受到法律的制裁。
金属活动性实际上是金属在水溶液中失去电子的能力大小。下列事实可以判断M、N两种金属活动性顺序的是 (填序号)。
①M能和盐酸反应而N不能
②M、N分别放入盐酸中比较反应剧烈程度
③常温下M能与氧气反应而N不能
④M能从N的化合物溶液中置换出N
19.为探究分子的运动及影响分子运动速率的因素,某同学设计了以下三种实验方案,请回答有关问题。(提示:浓氨水、浓盐酸均具有挥发性,氨水能使酚酞溶液变红,盐酸能使紫色石蕊试液变红。)
【实验方案一】如图1所示。
(1)观察到的实验现象是 ;微观解释是 。
【实验方案二】如图2、图3所示。
图中无色透明塑料瓶的材质、大小、形状完全相同,瓶内用细线固定有用滤纸折叠成的大小和形状完全相同的小纸花,小纸花上都均匀喷有酚酞溶液,按照图4的操作方式分别用注射器向图2和图3的塑料瓶中同时注入5滴浓氨水,然后将针孔处密封,再将两个塑料瓶分别同时放入等体积的冷水和40℃的热水中。
(2)观察到的现象是 ;
(3)图2、图3采用对照实验的方法,变量只有一个,被控制的量有多个,请说出3个被控制的量为 、 、 。若图4中的小纸花喷有 ,而注射器向瓶中注入的是浓盐酸,可以观察到小纸花的颜色从下至上变为红色。
【实验方案三】如图5所示。
用长柄V形玻璃管进行实验,向左、右两端的V形玻璃管口分别同时滴入等量的浓氨水和浓盐酸,塞紧橡皮塞。
(4)过一会儿后,从图5中观察到有白烟产生且位置偏右(提示:氨气和氯化氢气体相遇生成白烟氯化铵),说明 (填“氨分子”或“氯化氢分子”)运动的快。
【实验结论】
(5)上述实验证明,分子是不断运动的,且分子的运动速率与 有关。(写出一点即可)。
20.二氧化氮是大气污染物之一,室温下是有刺激性气味的红棕色气体。处理二氧化氮的方法是在一定条件下利用与反应转化为无毒的N2。同学们对与的反应进行了探究。
【查阅资料】已知实验室采用加热和熟石灰两种固体的方法制取氨气,该反应属于复分解反应,且氨气极易溶于水。
【进行实验】
(1)将制取的充入注射器中,干燥硬质玻璃管中加入少量催化剂,充入(两端用夹子、夹好),在一定温度下按如图所示装置进行实验(固定仪器和加热仪器略去)。
操作步骤
实验现象
解释原因
打开,推动注射器活塞,使注射器中的气体缓慢充入玻璃管中
玻璃管中
反应的化学方程式:
将注射器活塞拉回原处并固定,待装置恢复到室温
反应生成的气态水凝结
打开
【拓展思考】
(2)实验装置中烧杯内NaOH溶液的作用是 。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.(1)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
(2) 产生白色沉淀 溶液由无色变为红色
(3)b
(4)部分溶解
(5)Ba(OH)2溶液或Ca(OH)2溶液
2.(1) 除去气体中的水蒸气
(2) 作对照 装置内压强减少的更多
(3) 溶液变红色 Ca(OH)2、CaCl2 取少量溶液于试管中,加入锌粒 产生气泡
3.(1) 溶液颜色由红色逐渐变为无色 放热
(2) NaCl Na+和H+
(3) M 氢氧化钠和盐酸恰好完全反应
(4)氢离子和氢氧根离子结合生成水/
(5) U型管内左侧液面升高,右侧液面降低 解:设需要氢氧化钠的质量为x。
答:需要溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液的质量为16g。
4.(1)水
(2) 、 NaOH 取少量浸出液加入试管,然后滴加足量稀盐酸 没有气泡生成 取适量浸出液加入试管,加入碳酸钠溶液 有白色沉淀产生 NaOH、Ca(OH)2、NaCl
(3)氢氧化钙改良酸性土壤(合理即可)
5.(1)粉末状固体
(2) 量筒 碱性 产生白色沉淀后红色褪去
(3)多孔球泡可以增大二氧化碳和碳酸钾溶液的接触面积,使反应更充分
6.(1)Fe3O4
(2)制取还原剂CO
(3) 红色固体变黑
(4)尾气处理
(5)隔绝水与金属接触
(6)亚铁离子与水、氧气反应不断产生氢离子造成溶液pH减小;液中H+浓度增大,铁会与H+反应,使氢离子浓度减少,溶液pH又开始上升
7.(1)<
(2)过滤
(3) 耕地土壤的酸性强于景观园林地土壤的酸性,且采样深度越深,酸性越强 1-2和1-4组/2-2、2-4组/1-1、1-3组/2-1、2-3组
(4)二氧化硫
(5)没有经煮沸冷却处理的水中含有二氧化碳与水反应生成的碳酸,会使测定结果偏低
(6) 耕地(远离交通区域) 氢氧化钙
8.(1)根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,铜锈的主要成分是Cu2(OH)2CO3,含有铜元素、碳元素、氧元素和氢元素,空气中O2、CO2、H2O中含有碳元素、氧元素和氢元素,因此铜生锈可能是铜与空气中的氧气、水和二氧化碳共同作用的结果
(2) 操作简便,安全 2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3
(3)氧气
(4)与氧气隔绝或充入化学性质不活泼的气体等
(5)稀盐酸
9.(1)H+
(2)H2O、
(3)
(4)B
(5)Na2SO4、H2SO4
(6)D
10.(1)烧杯内壁有水雾出现
(2)
(3)Ca(OH)2的溶解度减小
(4) 黑色粉末变为红色
(5)玻璃管壁上有白色固体
(6)炭黑
(7)先熄灭酒精灯
(8)增大燃料与氧气的接触面积
11.(1)
(2) 浅绿色 无明显现象
(3) 1 除去金属表面的氧化膜
(4)
(5)能
(6)溶液、Cu
12.(1)气泡
(2)1:2
(3) 小木条燃烧更剧烈 气体燃烧,发出淡蓝色的火焰
(4)氢元素和氧元素
(5)2H2O2H2↑+O2↑
(6)用相同的电解液分别连接学生电源中2V-16V不同档位的输出电压,观察产生气泡的速率/生成相同体积的氧气/氢气所需要的时间(合理即可)
13.(1) CaO+H2O=Ca(OH)2 化合
(2)氢氧化钙/Ca(OH)2
(3) 活性炭/C 澄清石灰水变浑浊 溶液由无色变成浅绿色
(4) 取适量固体混合物于试管中,加入足量NaOH溶液 固体混合物部分溶解,产生气泡 固体混合物中含有铝粉
(5)
14.(1)将装置内的空气排尽,防止发生爆炸或空气中的二氧化碳、水蒸气干扰实验结果
(2)吸收水蒸气
(3) 装置D中澄清石灰水无现象,装置F中由黑色变为红色,装置G澄清石灰水变浑浊 AB 无水硫酸铜变蓝
(4)0.88g
装置F中硬质玻璃管固体质量减轻0.32g,说明氧化铜与一氧化碳在加热的条件下反应生成了铜和二氧化碳,减少的质量就是氧化铜中氧元素的质量,设草酸亚铁晶体(FeC2O4•2H2O)分解得到的 CO 的质量为x
x=0.56g;
一氧化碳中碳元素的质量为0.56g××100%=0.24g;
该固体物质中碳元素的质量为3.6g××100%=0.48g,则生成二氧化碳中碳元素质量为0.48g-0.24g=0.24g,则二氧化碳质量为0.24g÷×100%=0.88g
(5)缺少尾气处理装置
15.(1) 有气泡产生
(2) 、 白色沉淀 二
(3) 引流 大于
16.(1) 复分解反应
(2)NaOH溶液
(3)BC
(4)OH−
(5)红
17.(1)最后一次加入稀盐酸后,电子天平上的示数不再发生变化(或“不再减小”或“没有气泡产生”)
(2) 碳酸钙粉末量太多产生气体量会超过注射器量程,造成实验失败
(3) 检查装置气密性 锥形瓶内产生大量气体,压强变大,导致盐酸无法推入
(4)70
(5)B
18.(1)Ni>Fe>Cu
(2) 有气泡产生,溶液由无色转变为绿色 Ni+H2SO4=NiSO4+H2↑
(3)②
(4)铁片
(5) 置换反应 ①②③④
19.(1) 酚酞溶液变成红色 分子是不断运动的
(2)两个塑料瓶中小纸花由下至上逐渐变成红色,且小纸花在热水中比在冷水中变红速率更快
(3) 塑料瓶的材质相同、大小相同、形状相同 滴加浓氨水的量相等、滴加浓氨水的时间相同 小纸花形状、大小相同等 紫色石蕊溶液/石蕊溶液
(4)氨分子
(5)相对分子质量
20.(1) 红棕色逐渐消失 玻璃管内壁出现水珠 烧杯中的NaOH溶液倒吸 反应后气体减少,玻璃管内压强小于大气压
(2)吸收二氧化氮
答案第1页,共2页
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