专题18 实验探究题-【好题汇编】三年(2022-2024)中考化学真题分类汇编(山东专用)
2024-11-08
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2份
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67页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 实验探究与设计 |
| 使用场景 | 中考复习-真题 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 山东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.48 MB |
| 发布时间 | 2024-11-08 |
| 更新时间 | 2024-11-08 |
| 作者 | zzzxhx911 |
| 品牌系列 | 好题汇编·中考真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2024-11-08 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/48512051.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题18 实验探究题
1.(2024·山东淄博·中考真题)某兴趣小组对与的反应进行了探究。回答下列问题:
(1)小组同学向盛有溶液的试管中加入溶液,观察到的实验现象为 ,反应的化学方程式为 。
为确定(1)中反应后溶液的成分,小组同学开展了如下实验探究。
【提出问题】溶液中含有的溶质有哪些?
【作出猜想】
(2)根据反应规律和元素守恒,提出以下猜想。
猜想一:只有;
猜想二:有和;
猜想三:有和 。
【实验探究】
(3)小组成员分别取(1)中反应后的溶液少许,置于A、B两支试管中,进行了如下实验。
实验序号
实验操作
实验现象
实验结论
Ⅰ
向试管A中加入 溶液
无明显现象
猜想二不成立
Ⅱ
向试管B中加入少量酚酞试液
无色溶液变红色
【交流讨论】
(4)有同学认为使用稀硫酸代替酚酞试液进行实验,也能得出与实验Ⅱ相同的结论。你是否同意这一观点: ;请阐述理由: 。
【答案】(1)产生白色沉淀
(2)/氢氧化钡
(3)(合理即可) 猜想三成立
(4)不同意 和均可与稀硫酸反应,生成白色沉淀
【解析】(1)向盛有Ba(OH)2溶液的试管中加入MgCl2溶液,Ba(OH)2与MgCl2反应生成Mg(OH)2沉淀、BaCl2,现象是产生白色沉淀,该反应的化学方程式为:。
(2)Ba(OH)2与MgCl2反应生成Mg(OH)2沉淀、BaCl2,若刚好完全反应,则所得溶液的溶质只有BaCl2;若MgCl2过量,则所得溶液的溶质有BaCl2、MgCl2;若Ba(OH)2过量,则所得溶液的溶质有BaCl2、Ba(OH)2。猜想一:只有BaCl2;猜想二:有BaCl2和MgCl2;则猜想三:有BaCl2和Ba(OH)2。
(3)实验Ⅰ:结论是猜想二不成立,说明溶液中不含MgCl2,加入的试剂是检验Mg2+的,可以是Ba(OH)2溶液等含有OH-的溶液;
实验Ⅱ:酚酞遇碱性物质变红,遇中性物质或酸性物质不变色。向试管B中加入少量酚酞试液,无色溶液变红色,说明试管溶液呈碱性,由于BaCl2溶液、MgCl2溶液都是中性的,可知溶液中含有Ba(OH)2,则实验结论是猜想三成立。
(4)由于BaCl2和Ba(OH)2均可与稀硫酸反应,生成白色沉淀,无法确定溶液中是否含有Ba(OH)2,故不能用稀硫酸代替酚酞溶液进行实验。
2.(2024·山东济南·中考真题)回答下列问题:
(1)小红和小刚在帮助老师整理实验室时,发现一瓶失去标签的无色溶液,根据试剂记录清单可知该无色溶液是溶液、溶液、溶液中的一种,他们为确定该溶液是哪种溶液,进行实验探究。
【实验与分析】
①小红取少许该溶液于试管中,向其中滴加适量溶液,振荡,观察到有白色沉淀产生,判断该溶液中的金属阳离子是 (填离子符号)。
②小刚另取少许该溶液于试管中,向其中滴加适量溶液,振荡,观察到也有白色沉淀产生,判断该溶液中的酸根阴离子是 (填离子符号)。
【交流与合作】
③小红和小刚经过交流讨论,应为该溶液贴上写有 (填化学式)溶液的标签。
(2)已知某固体样品可能含有、、三种物质中的一种或多种,另有一固体样品可能含有、、、四种物质中的两种或多种。按下图所示进行探究实验,出现的现象如图中所述。(设过程中所有发生的反应都恰好完全反应)
结合上述信息进行分析推理,回答下列问题:
①常温下,气体的水溶液 7(填“>”“=”“<”之一)。
②白色沉淀H为 (填化学式)。
③步骤II中生成气体F的化学方程式为 。
④无色溶液G中,一定大量存在的阳离子为 (填离子符号)。
⑤在固体样品A里,所述三种物质中,还不能确定是否存在的是 (填化学式),要进一步确定其是否存在,另取少许样品A加水配成溶液后再进行实验,请简要说明实验操作步骤、发生的现象及结论: 。
【答案】(1)Mg2+ MgSO4
(2)> BaSO4 Mg2+、Na+、K+ KCl 另取少许样品A加水配成溶液后,向溶液中加入过量硝酸钡,过滤后,滤液再加入硝酸银,若产生产生沉淀则含有氯化钾,反之则不含氯化钾。
【解析】(1)能与氢氧化钠反应产生白色沉淀的是Mg(NO3)2、MgSO4,故含有的金属阳离子是镁离子,符号为Mg2+;
能与氯化钡反应产生白色沉淀的是硫酸钠和硫酸镁,故溶液中含有的酸根离子是硫酸根,符号为;
由上述分析可知,溶液中含有的物质是硫酸镁,化学式为MgSO4;
(2)能与氢氧化钠反应产生气体的是硝酸铵,产生的气体是氨气,氨气的水溶液为氨水显碱性,pH>7;
步骤Ⅲ中加入硝酸钡,又加入了稀硝酸,产生了不溶于稀硝酸的沉淀则该物质的是硫酸钡,化学式为BaSO4;
样品B中加入稀盐酸有气泡产生,则B中含有碳酸钠,稀盐酸和碳酸钠反应化学方程式为:;
步骤Ⅰ中加入氢氧化钠产生了气体,则一定含有硝酸铵,两者反应产生硝酸钠和水和氨气,步骤Ⅲ中加入硝酸钡,又加入了稀硝酸,产生了不溶于稀硝酸的沉淀则该物质的是硫酸钡,则一定有硫酸钾,不能确定氯化钾的存在;步骤Ⅱ中加入稀盐酸,恰好完全反应,产生了气体一定含有碳酸钠,且为无色溶液,一定没有硫酸铜,无法确定氧化镁和氢氧化镁的存在,但是只要有一种存在,则一定含有的阳离子是钠离子和钾离子,镁离子,符号为Mg2+、Na+、K+;
有上述分析可知步骤Ⅰ中不能确定氯化钾的存在,化学式为KCl;
要证明氯化钾的存在,另取少许样品A加水配成溶液后,向溶液中加入过量硝酸钡,过滤后,滤液再加入硝酸银,若产生产生沉淀则含有氯化钾,反之则不含氯化钾。
3.(2024·山东青岛·中考真题)“瑞雪兆丰年”,2024年初春青岛的大雪预示着粮食大丰收。为保障市民正常出行,市政人员及时向道路撒融雪剂。“圆梦”小组开展了以“探秘融雪剂”为主题的项目式学习,请结合任务回答问题。
【任务一】了解融雪原理
查阅资料:最初我国的融雪剂主要是氯化钠型,后来又出现了氯化钙型、氯化钠和氯化钙混合型等多种融雪剂。标准大气压下,水的凝固点是0℃,加入氯化钠后形成的溶液最低凝固点为,加入氯化钙后形成的溶液最低凝固点为。
(1)表达交流:融雪剂融雪的原理是 。
【任务二】探秘融雪剂成分
(2)某品牌融雪剂主要成分可能是氯化钠和氯化钙中的一种或两种。小组同学设计了以下实验,探究其成分(忽略杂质对实验现象和数据的影响)。
实验步骤
实验操作
实验现象
实验结论
①
取10.0g融雪剂,加适量蒸馏水充分溶解,向所得溶液中加入足量
生成白色沉淀
该融雪剂一定含有氯化钙
②
将步骤①所得沉淀过滤、洗涤、 、称量,得到固体质量为5.0g
\
该融雪剂的主要成分是
(3)请计算说明你是如何确定该融雪剂成分的(根据化学方程式计算,写出计算过程)。
【任务三】选择融雪剂
小组同学调查了市面上几种类型的融雪剂,收集信息如下:
融雪剂种类
融雪速率
对路面的腐蚀性
对土壤的影响
适用温度
每吨价格
氯化钠型
慢
强
土壤板结
约300元
氯化钙型
快
较强
土壤轻度板结
约500元
新型融雪剂
较快
几乎无
土壤几乎不板结
约1000元
(4)普通道路主要选用氯化钙型融雪剂的原因是 (写一条即可),对路面质量要求非常高的机场融雪,你推荐使用的融雪剂是 。
【答案】(1)盐溶液的凝固点低,溶解融雪剂后降低了凝固点
(2)碳酸钠溶液(合理即可) 干燥(或烘干等) 氯化钠、氯化钙
(3)氯化钠、氯化钙
(4)融雪速率快,且价格相对较低 新型融雪剂
【解析】(1)由题干资料可知,标准大气压下,水的凝固点是0℃,加入氯化钠后形成的溶液最低凝固点为 −21℃ ,加入氯化钙后形成的溶液最低凝固点为 −50℃,故融雪剂融雪的原理是:盐溶液的凝固点低,溶解融雪剂后降低了凝固点;
(2)①氯化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙和氯化钠,故取10.0g融雪剂,加适量蒸馏水充分溶解,向所得溶液中加入足量碳酸钠溶液,产生白色沉淀,说明含氯化钙;
②将步骤①所得沉淀过滤、洗涤、干燥、称量,可得到沉淀的质量;
由(3)的分析可知,该融雪剂的主要成分是氯化钠、氯化钙;
(3)解:设10.0g融雪剂中氯化钙的质量为x
x=5.55g小于10.0g
故该融雪剂的成分为氯化钠、氯化钙
答:该融雪剂的成分为氯化钠、氯化钙
(4)由表可知,氯化钙型融雪剂融雪速率快,且价格相对较低,故普通道路主要选用氯化钙型融雪剂;
新型融雪剂融雪速率加快,且对路面几乎无腐蚀性,土壤几乎不板结,故对路面质量要求非常高的机场融雪,推荐使用的融雪剂是:新型融雪剂。
4.(2024·山东枣庄·中考真题)《周礼・考工记》记载了我国劳动人民制取氢氧化钾漂白丝帛的过程。制取氢氧化钾的主要流程为:
(蚌壳、草木灰中的杂质在流程中均不反应)
【查阅资料】①蚌壳的主要成分是CaCO3。
②草木灰的主要成分是K2CO3,其水溶液显碱性。
回答下列问题:
(1)步骤一中反应的反应类型是 (填基本反应类型)。
(2)步骤二中反应的化学方程式为 。
(3)某兴趣小组对步骤三所得上层清液的溶质进行探究:
【提出问题】上层清液中的溶质是什么?
【作出猜想】猜想Ⅰ:KOH 猜想Ⅱ:KOH和
猜想Ⅲ:KOH和K2CO3 猜想Ⅳ:KOH、Ca(OH)2和K2CO3
有同学认为猜想Ⅳ不合理,理由是 。
【实验验证】
方案
实验
现象
结论
一
取少量上层清液于试管中,加入Na2CO3溶液
猜想Ⅱ不正确
二
取少量上层清液于试管中,加入
产生气泡
猜想Ⅲ正确
【反思评价】制取氢氧化钾的主要流程中能够循环利用的物质是 (填化学式)。
【拓展应用】为保证氢氧化钾较好的漂白丝帛的效果,对氢氧化钾的保存提一条合理化建议: 。
【答案】(1)分解反应
(2)CaO+H2O=Ca(OH)2
(3)Ca(OH)2 K2CO3和Ca(OH)2不共存等 无明显现象 足量稀盐酸等 CaCO3 密封保存
【解析】(1)蚌壳的主要成分是CaCO3,碳酸钙高温生成氧化钙和二氧化碳气体,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,草木灰的主要成分是K2CO3,氢氧化钙与碳酸钾反应生成氢氧化钾和碳酸钙沉淀。步骤一中反应是指碳酸钙高温生成氧化钙和二氧化碳气体,一种物质反应生成多种物质的反应叫做分解反应。
(2)步骤二中反应是指氧化钙与水反应生成氢氧化钙,该反应化学方程式:CaO+H2O=Ca(OH)2。
(3)[作出猜想]
猜想Ⅰ:KOH,氢氧化钙与碳酸钾恰好完全反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾,过滤得到氢氧化钾;
猜想Ⅱ:KOH和Ca(OH)2,此时氢氧化钙过量;
猜想Ⅲ:KOH和K2CO3,此时碳酸钾过量;
猜想Ⅳ:KOH、Ca(OH)2和K2CO3
有同学认为猜想Ⅳ不合理,理由是氢氧化钙与碳酸钾恰好完全反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾,K2CO3和Ca(OH)2不共存。
[实验验证]
方案一、取少量上层清液于试管中,加入Na2CO3溶液,猜想Ⅱ不正确,即上层清液中不含氢氧化钙,实验现象:没有明显现象。
方案二、取少量上层清液于试管中,加入某种试剂,产生气泡,猜想Ⅲ正确,说明溶液中含有碳酸钾,某种试剂和碳酸钾反应有气泡生成,则加入试剂是足量稀盐酸等。
[反思评价]步骤一消耗碳酸钙、步骤三有碳酸钙生成,制取氢氧化钾的主要流程中能够循环利用的物质是CaCO3。
[拓展应用]氢氧化钾易于空气中二氧化碳气体发生反应,为保证氢氧化钾较好的漂白丝帛的效果,对氢氧化钾的保存提一条合理化建议:密封保存。
5.(2024·山东潍坊·中考真题)铜制品久置在户外容易生锈,失去金属光泽,需要定期除锈、抛光。某化学兴趣小组对铜锈成分及抛光过程进行以下探究。
任务一 分析铜锈的成分
【查阅文献】常见的铜锈成分为、或两者的混合物。
【实验探究】
(1)取少量铜锈,加入足量稀硝酸,铜锈溶解,有气泡产生,再加入硝酸银溶液,有白色沉淀产生,说明铜锈成分为______(填字母序号)。
A. B. C.、
任务二 模拟的生成
【查阅文献】铜在的环境中生成CuCl,CuCl最终会转化为。
【实验探究】向蒸馏水中加入CuCl粉末,每隔2min测一次pH,结果如图。
【讨论分析】CuCl转化为分两个阶段:
(2)①前10分钟:CuCl与水生成Cu2O,化学方程式为 。
②第10~20分钟:部分Cu2O在酸性溶液中,吸收常见气体 (填化学式)生成。
任务三 探究化学抛光原理
除锈、打磨后的铜器表面仍有许多微小凸起(铜),某环保型化学抛光液中含有和,能够有效除去凸起的铜,使表面平整。
【查阅文献】抛光总反应为
【实验探究】实验操作及现象如下:
试管
试剂
现象
①
铜丝+1mL稀
无明显现象
②
钢丝+10mL 30%的
铜丝表面产生棕色氧化膜(主要成分为CuO
③
钢丝+10mL 30%的+1mL稀
铜丝表面变光亮,溶液变蓝
【讨论分析】抛光过程包含过程1和过程2,
(3)过程1产生氧化膜。反应的化学方程式为 。
过程2:除去氧化膜。除去氧化膜的物质为 (填化学式)。
任务四 探究抛光过程中,浓度对分解速率的影响
【查阅文献】易分解,分解速率与温度、(催化剂)和的浓度有关。
【实验探究】探究温度和浓度一定时,不同浓度的对分解速率的影响。向两支试管中分别加入如下试剂(见表),置于40℃水浴中,测量各时间段生成的速率,实验结果记录如下:
试管
相同试剂
不同试剂
各时间段生成的速率(mL/min)
第3min
第6min
第9min
第12min
④
10mL 30%的、1mL 14%的溶液
1mL 30%的
3.0
3.5
3.6
3.6
⑤
10mL 30%的、1mL 14%的溶液
1mL 10%的
2.0
2.3
2.4
2.4
【得出结论】
(4)不同浓度的对分解速率的影响是 。
【反思改进】
(5)某同学认为,为了更明显地观察浓度对分解速率的影响,还需要增加试管⑥实验,除了在40℃水浴中以及加入10mL 30%的、1mL 14%的溶液之外,还应该加入的试剂为 (填用量和试剂名称)。
【答案】(1)C
(2) O2
(3)
(4)相同条件下,硫酸浓度越大,过氧化氢溶液分解速率越快
(5)1mL 50%的硫酸(合理即可)
【解析】(1)常见的铜锈成分为、或两者的混合物。取少量铜锈,加入足量稀硝酸,铜锈溶解,有气泡产生,说明铜锈中含有碳酸根,再加入硝酸银溶液,有白色沉淀产生,说明铜锈中含有氯离子,铜锈成分为、;
故选:C。
(2)①前10分钟:依据质量守恒定律可知:CuCl与水生成Cu2O和HCl,该反应化学方程式为。
②依据质量守恒定律可知:化学变化前后元素的种类不变,第10~20分钟:部分Cu2O在酸性溶液中,吸收常见气体氧气生成。
(3)抛光过程包含过程1和过程2,过程1产生氧化膜,是指铜和过氧化氢溶液反应生成氧化铜和水,该反应化学方程式:。
过程2:除去氧化膜。过氧化氢溶液与铜反应生成氧化铜和水,硫酸和氧化铜反应生成可溶于水的硫酸铜和水,除去氧化膜的物质为。
(4)分析实验④和⑤,过氧化氢溶液、硫酸铜溶液体积相同,浓度相等,硫酸溶液体积相等,浓度不同,变量是硫酸的浓度,硫酸浓度越大,过氧化氢溶液分解生成氧气的速率越快,不同浓度的对分解速率的影响是相同条件下,硫酸浓度越大,过氧化氢溶液分解速率越快。
(5)为了更明显地观察浓度对分解速率的影响,还需要增加试管⑥实验,除了在40℃水浴中以及加入10mL 30%的、1mL 14%的溶液之外,此时变量是硫酸的浓度,相同条件下,硫酸浓度越高,反应速率越快,为了使观察更直观,反应速率要始终,可使实验⑤和⑥作对比,比较硫酸浓度对过氧化氢分解速率的影响,还应该加入的试剂为1mL 50%的硫酸(合理即可)。
6.(2024·山东菏泽·中考真题)某化学兴趣小组在研学期间,发现路边栅栏和工厂内有些钢铁部件有锈蚀现象,同学们想根据所学知识,设计一个除锈和防锈的方案。
任务一、除锈剂的选择
【提出问题】
盐酸和硫酸都可以作为除锈剂,相同浓度的盐酸和硫酸除锈效果一样吗?
【实验探究】
(1)完善下列表格
实验序号
实验操作
实验现象
实验结论
1
取一枚生锈的铁钉放入试管中,加入5mL的稀盐酸,加热
铁钉表面有气泡产生,铁锈少量剥落,溶液迅速变黄,铁锈很快消失
两者除锈效果几乎相同。铁锈发生反应的化学方程式为 (写出其中一个即可)
2
取与实验1相同的一枚生锈铁钉放入另一试管中,加入5mL同浓度的稀硫酸,加热
铁钉表面有气泡产生,铁锈少量剥落,溶液呈浅棕色,铁锈很快消失
【反思评价】
(2)酸除铁锈时有产生,这说明除锈的同时会造成钢铁的 ,产生的氢气也会渗透进金属中引起“氢脆”现象,影响钢铁强度。为了避免以上现象的发生,可采取的措施有 (答出一点即可)。
任务二、除锈防锈方案的制定
同学们发现工厂内许多锈蚀的钢铁表面有很多油污,于是又做了以下探究实验。
实验序号
实验操作
实验现象
实验结论
3
取与以上相同的一枚生锈铁钉,沾满油污,放入试管中,加入5mL与实验1相同浓度的稀盐酸,加热
铁锈没有明显变化
油污影响除锈
【观察分析】①结合以上实验和所学知识,同学们一致认为锈蚀钢铁如果表面有油污,应先选择碱性油污清洁剂“碱洗”去油污,再进行“酸洗”除锈。
②同学们发现从实验1中取出的铁钉在空气中放置一段时间后又发生锈蚀。
【论证完善】
(3)实际除锈防锈方案中主要涉及到以下操作:a.酸洗b.烘干c.水洗d.碱洗e.刷漆或涂油。结合实验探究和分析,方案中合理的操作顺序应为d→a→___________→___________→___________(用字母填写)。
【反思评价】
(4)①除锈后的废液呈酸性,该如何处理 。
②钢铁生锈会造成很大损失,但利用铁生锈的原理也可服务于生活。请举出铁生锈原理应用于生活的一个实例 。
任务三、除锈防锈方案的评价
除上述方法除锈外,在实际生产生活中,除锈的方法还有多种。比如:
1.人工除锈 用砂纸、钢丝球等工具,打磨铁锈。适合小型、少量钢铁零件除锈。
2.机械除锈 利用高速石英砂流的冲击力打磨铁锈。适合于大面积除锈。
【整合归纳】
(5)结合实际,你认为设计一个除锈防锈方案要综合考虑的因素有 。
【答案】(1)
(2)损耗 采用喷淋方式,用酸液冲洗铁锈器件
(3)c 、b、e
(4)用熟石灰与酸性废液反应 食品的保鲜剂
(5)操作难易、工作效率、经济成本、效果如何、是否环保等
【解析】(1)铁锈的主要成分是氧化铁,用酸除铁锈,可以为稀盐酸和氧化铁反应生成氯化铁和水,化学方程式为:;或用稀硫酸和氧化铁反应生成硫酸铁和水,化学方程式为:;
(2)酸除铁锈时有产生,这是酸和钢铁反应生成的,这说明除锈的同时会造成钢铁的损耗;为了避免“氢脆”现象,影响钢铁强度,可采取的措施有避免钢铁长时间浸泡在酸溶液中,不断打捞确定铁锈是否除尽;采用喷淋方式,用酸液冲洗铁锈器件;除尽铁锈后立即用蒸馏水冲洗;适当延迟烘干时间,让钢铁基体中的气体尽可能的逸出;
(3)实际除锈防锈中,应先“碱洗”去油污,再进行“酸洗”除锈,再水洗、烘干,最后刷漆或涂油防锈,故操作顺序应为d→a→c→b→e;
(4)废液呈酸性,根据酸碱中和的化学性质可知:可用廉价的熟石灰(氢氧化钙)与酸反应,处理酸性废液;铁会与氧气、水反应而生锈,所以如果将“铁生锈”原理应用得当,同样可以造福人类,如:食品的保鲜剂;
(5)结合实际,设计一个除锈防锈方案要综合考虑的因素有:操作难易、工作效率、经济成本、效果如何、是否环保等。
7.(2024·山东烟台·中考真题)《天工开物》记载古法造纸术的流程是原料浸泡、蒸煮、抄制、烘干。兴趣小组根据记载,利用回收的废纸进行“制造再生纸”跨学科实践活动,在蒸煮时加入了氢氧化钠。造纸后,为处理剩余的废液进行如下探究活动。
【查阅资料】①;②溶液呈中性;
③碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的固体混合物,能吸收水和二氧化碳。
【任务一】废液成分分析
【提出猜想】推测废液中含有氢氧化钠和碳酸钠中的一种或两种
【实验设计与实施】
(1)
实验操作
实验现象
实验结论
步骤1:取少量废液于试管中,加入足量的氯化钡稀溶液。
废液中有
步骤2:取少量步骤1中的上层清液于试管中, 。
废液中有
【任务二】废液中碳酸钠含量测定
兴趣小组设计了如下图所示的实验,取100g废液样品放入装置A的锥形瓶中,先通入一会儿N2,然后称量装置C、D的质量,再向锥形瓶中滴加足量稀硫酸,至不再产生气体,继续通一会儿N2后,测得装置C、D分别增重2.1g和0.1g。
(2)锥形瓶中不再产生气体后,需要继续通一会儿,其原因是 。
(3)装置C中反应的化学方程式是 。
(4)废液中碳酸钠的溶质质量分数是 (保留到)。
(5)如果缺少装置B,会使测定的碳酸钠含量 (填“偏大”或“偏小”)。
【任务三】废液的处理
(6)为使废液中的碳酸钠转化为氢氧化钠循环利用,需根据废液中碳酸钠的含量,加入一定量的某种物质,该物质与碳酸钠反应的化学方程式是 。
【答案】(1)产生白色沉淀 加入适量无色酚酞试液 溶液变红
(2)使反应生成的二氧化碳全部被吸收,防止部分气体残留在装置中,影响实验结果
(3)
(4)5.3%
(5)偏大
(6)
【解析】(1)步骤1:取少量废液于试管中,加入足量的氯化钡稀溶液,氯化钡能与碳酸钠反应生成碳酸钡和氯化钠,产生白色沉淀,说明废液中含碳酸钠,且足量的氯化钡溶液能将碳酸钠除尽;
步骤2:氢氧化钠溶液显碱性,能使无色酚酞试液变红,故取少量步骤1中的上层清液于试管中,加入适量无色酚酞试液,溶液变红,说明废液中含氢氧化钠;
(2)锥形瓶中不再产生气体后,需要继续通一会儿氮气,原因是:使反应生成的二氧化碳全部被吸收,防止部分气体残留在装置中,影响实验结果;
(3)装置C中发生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:;
(4)装置C、D中增加的质量为反应生成二氧化碳的质量,则生成二氧化碳的质量为:2.1g+0.1g=2.2g
解:设废液中碳酸钠的溶质质量分数是x
x=5.3%
答:废液中碳酸钠的溶质质量分数是5.3%;
(5)如果缺少装置B,气体从A装置中携带出的水蒸气会被D装置吸收,导致测得的二氧化碳的质量偏大,则计算出的碳酸钠的含量偏大;
(6)氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠,故可加入适量的氢氧化钙溶液将碳酸钠转化为氢氧化钠循环利用,该反应的化学方程式为:。
8.(2023·山东菏泽·中考真题)石头纸是一种低碳经济的绿色产品。2010年全国两会期间首次使用了石头纸制作的便笺和文件袋,但石头纸至今没有被广泛推广使用。某化学兴趣小组对其原因进行了探究。
任务一:石头纸成分及性质初探究。
【实验初探】
操作
现象
1.如图,取一片石头纸用砂纸打磨后,撕成碎片放入试管中,加入10%稀盐酸5mL
试管内石头纸表面有细密气泡冒出,烧杯中澄清石灰水逐渐变浑浊
2.用坩埚钳夹持石头纸,点燃
石头纸燃烧,灰烬为白色固体
3.利用与操作1相同装置,取操作2中白色灰烬少许于试管中,加入10%稀盐酸5mL
试管内固体溶解,有大量气泡产生,烧杯中澄清石灰水变浑浊
【分析解释】
(1)澄清石灰水变浑浊的原因 (用化学方程式表示)。甲同学根据上述三步操作得出结论:石头纸成分中含有可燃的物质和碳酸钙,乙同学认为不严密,理由是 。
任务二:石头纸燃烧后灰烬成分再探究
【查阅资料】石头纸的成分是碳酸钙、聚乙烯高分子化合物及少许胶合剂。
该兴趣小组的同学为了探究灰烬的成分,提出了以下猜想。
【提出猜想】
(2)猜想①CaCO3;猜想② ;猜想③CaCO3和CaO。
【实验再探】
(3)
操作
现象
结论
取少量灰烬于试管中,滴加稀盐酸
有气泡产生
一定含有CaCO3
一定含有CaO
【得出结论】猜想③正确。
任务三:了解石头纸的制作方法和性能
【查阅资料】在上世纪70年代,中国科学家就已经研制出了石头纸,它是以石头为原料,研磨成纳米级的石头粉,以高分子聚合物为辅料,经特殊工艺处理后,挤出、吹塑而成。正常石头纸的寿命在20~30年左右,在阳光的直射下不足六个月就被粉化。当石头纸被大量使用时,回收利用需要特殊设备。
【归纳总结】
(4)你认为石头纸没有被广泛推广使用的原因是 (答出一点即可)。
【答案】(1)CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O 甲同学的实验只能证明石头纸成分中含有碳酸盐或碳酸氢盐,无法证明含有碳酸钙
(2)CaO
(3)另取取少量灰烬于试管中,加入少量的水,用手触摸试管外壁温度 试管外壁发烫
(4)石头纸的主要原料石灰石是有限的,是不可再生的(或在阳光的直射下保存时间短,大量使用时回收利用需要特殊设备等,合理即可)
【解析】(1)澄清石灰水变浑浊,是因为生成的二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O。甲同学的实验只能证明石头纸中含有碳酸盐或碳酸氢盐,不能证明石头纸中含有碳酸钙,也可能是含其它碳酸盐或碳酸氢盐,故乙同学认为实验方案不严密;
(2)石头纸的成分是碳酸钙,碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,碳酸钙可能是完全分解,还可猜想灰烬成分是氧化钙;
(3)一定含有CaO,氧化钙和水反应放热,则可以设计:另取取少量灰烬于试管中,加入少量的水,用手触摸试管外壁温度;现象是:试管外壁发烫;说明一定含有CaO;
(4)由题意可知,石头纸是以石头为原料,研磨成纳米级的石头粉,以高分子聚合物为辅料,经特殊工艺处理后,挤出、吹塑而成。正常石头纸的寿命在20~30年左右,在阳光的直射下不足六个月就被粉化。当石头纸被大量使用时,回收利用需要特殊设备,故填:石头纸的主要原料石灰石是有限的,是不可再生的(或在阳光的直射下保存时间短;大量使用时回收利用需要特殊设备等,合理即可)。
9.(2023·山东泰安·中考真题)为深度学习酸、碱、盐有关知识,某化学兴趣小组开展了下列探究活动。
(1)探究中和反应。
实验开始后将注射器内的液体缓慢地全部注入烧瓶内,用pH传感器测得烧瓶内溶液的pH变化如图所示。
①烧瓶内发生反应的微观实质是 ;
②图中点所示溶液中所含溶质是 (填化学式);
③下列试剂不能验证反应到达点的是 (填字母序号)。
A.锌粒 B.硝酸银溶液 C.无色酚酞试液 D.氧化铁
(2)探究碱的性质。
氢氧化钠溶液露置于空气中容易变质,反应的化学方程式为 ;
【查阅资料】
I.氯化钙溶液呈中性。
Ⅱ.氯化钙溶液能与碳酸钠溶液反应:
为探究久置氢氧化钠溶液的变质程度,进行了如下实验:
【实验报告】
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量该溶液于试管中,向溶液中滴加过量的氯化钙溶液,充分反应
有 生成
说明原溶液中一定有,
②取步骤①试管中的少量上层清液,滴加无色酚酞试液
溶液变红色
说明原溶液中一定有
【实验结论】氢氧化钠溶液 (填“部分”或“全部”)变质。
【反思与评价】在上述实验步骤①中,某同学提出可用氢氧化钙溶液代替氯化钙溶液,你认为该方案是否可行: (填“是”或“否”);用化学方程式解释其原因 。
【答案】(1)和结合生成 /HCl、NaCl BC/CB
(2) 白色沉淀 /氢氧化钠 部分 否 Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH
【解析】(1)①烧瓶内发生反应为氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水也就是酸碱中和反应,中和反应的微观实质是和结合生成;
②图中点所示溶液pH<7,说明溶液显酸性那就是盐酸过量了,所以c中所含溶质是,氯化钠是氢氧化钠和盐酸反应生成的;
③能验证反应到达点的是也就是盐酸过量的点,那就是检验盐酸。
A.锌粒:锌会与稀盐酸反应生成氢气,会看到气泡,可以验证,不符合题意;
B.硝酸银溶液既会与盐酸反应生成氯化银沉淀,也会与氯化钠反应生成氯化银沉淀,所以不能验证,符合题意;
C.无色酚酞试液遇到碱性溶液会变红,但是遇酸性物质或者中性物质均不变色,所以不能验证,符合题意;
D.氧化铁会与盐酸反应生成黄色的氯化铁,所以盐酸过量会看到固体溶解和溶液变成黄色的现象,可以验证,不符合题意。
故选:BC。
(2)氢氧化钠溶液变质是因为氢氧化钠和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,化学方程式为。
实验报告:
①氯化钙溶液能与碳酸钠溶液反应:,所以根据实验结论:原溶液中一定有,加入过量的氯化钙溶液,充分反应,会看到有白色沉淀生成的实验现象;
②取步骤①试管中的少量上层清液,滴加无色酚酞试液,溶液变红色说明溶液显碱性,所以说明氢氧化钠还有剩余未变质的,所以说明原溶液中一定有氢氧化钠;
实验结论:
氢氧化钠溶液中既有氢氧化钠也有碳酸钠,所以说明其部分变质;
反思与评价:
在上述实验步骤①中,某同学提出可用氢氧化钙溶液代替氯化钙溶液,我认为该方案不可行;因为氢氧化钙会与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,生成的氢氧化钠以及过量的氢氧化钙都是碱性物质会干扰原溶液中氢氧化钠的检验,对应的化学方程式为。
10.(2023·山东青岛·中考真题)科学种田能有效提高作物产量,助力乡村振兴。草莓适宜生长在弱酸性的土壤中,某地区为种植草莓,对土壤进行检测,“圆梦”活动小组积极参与、请回答下列问题。
取少量土壤样品,加入足量水,搅拌、过滤,测得滤液,说明土壤呈碱性,由此判断该土壤不适合种植草莓。
【探究一】土壤中的碱性物质是什么?
结合已有知识,小组同学猜测碱性物质可能是碳酸钠或氢氧化钠中的一种或两种。
【实验探究】
(1)
操作
现象
结论
取土壤浸出液少许于试管中,向其加入
产生白色沉淀
土壤中的碱性物质
只有碳酸钠
过滤,向滤液中滴加无色酚酞试液
【探究二】如何改变土壤的碱性?
查阅资料:向土壤中施加硫粉,硫粉在微生物和水的共同作用下最终生成硫酸。
(2)活动小组按照用量要求向试验田中加入硫粉,3个月后,再次测得土壤,确认可以种植草莓。土壤碱性改变的原因是 (用化学方程式表示)。
【交流反思】
(3)针对该地区土壤,除改变其碱性外,还可以选种适合生长的作物。以下作物中,适合在该地区种植的是 。
作物
小麦
大豆
海水稻
适宜生长的pH范围
6.0-7.0
6.5-7.5
8.0-9.2
(4)生长过程中为增加作物产量,还要合理施肥。小组同学认为原碱性土壤中不适合施用铵态氮肥,原因是 。
【答案】(1)过量氯化钙溶液 无明显现象
(2)
(3)海水稻
(4)铵态氮肥与碱性物质反应产生氨气,降低肥效
【解析】(1)实验结论是土壤中的碱性物质只有碳酸钠,实验现象是产生白色沉淀,碳酸钠与氯化钙溶液反应生成氯化钠和白色沉淀碳酸钙,碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液都显碱性,若要检验是否有氢氧化钠,需先除去碳酸钠,则取土壤浸出液少许于试管中,向其加入过量的氯化钙溶液;
又氢氧化钠溶液显碱性,能使无色的酚酞溶液变红,土壤中不含有氢氧化钠,则过滤后,向滤液中滴加无色酚酞试液,实验现象为无明显现象;
(2)查阅资料可知,向土壤中施加硫粉,硫粉在微生物和水的共同作用下最终生成硫酸,则活动小组按照用量要求向试验田中加入硫粉,3个月后,再次测得土壤pH=6.3,土壤碱性改变的原因是硫酸与碳酸钠反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,反应的化学方程式为;
(3)取少量土壤样品,加入足量水,搅拌、过滤,测得滤液pH=8.2,说明土壤呈碱性,小麦的适宜生长的pH范围6.0-7.0,大豆适宜生长的pH范围6.5-7.5,则小麦和大豆都不适合在该地区种植,而海水稻适宜生长的pH范围8.0-9.2,则海水稻适合在该地区种植;
(4)铵态氮肥与碱性物质反应产生氨气,降低肥效,故小组同学认为原碱性土壤中不适合施用铵态氮肥,原因是铵态氮肥与碱性物质反应产生氨气,降低肥效。
11.(2023·山东烟台·中考真题)某兴趣小组在实验室发现一瓶敞口放置的氧化钙,猜测该氧化钙可能变质。小明为确定该瓶氧化钙的成分进行了实验探究,如下表所示:
实验步骤
实验现象
实验结论
取少量该氧化钙样品于烧杯中,加水搅拌,静置,取上层清液滴加到红色石蕊试纸上
①烧杯壁变热,石蕊试纸变为蓝色
样品中含有氧化钙和氢氧化钙
②烧杯底部有白色固体
样品中含有碳酸钙
【交流讨论】小组讨论后,同学们认为:“现象”不足以证明样品中有氢氧化钙,原因是 (用化学方程式表示);“现象②”不足以证明样品中有碳酸钙,原因是 。
兴趣小组同学为准确测定该瓶氧化钙的成分,进行了如下探究。
【提出问题】该瓶氧化钙中都有哪些成分,各成分的质量比是多少?
【查阅资料】氢氧化钙在一定温度下能分解:
碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的固体混合物,能吸收水和二氧化碳
【设计并实施实验】兴趣小组设计了如图所示的实验(装置气密性良好)。取该氧化钙样品放在装置B的玻璃管中,先通入一会空气,再称量C、D装置的质量,然后边通入空气,边用酒精喷灯加热(能达到高温),至固体不再发生变化,继续通一会空气,实验后测得装置增重,D装置增重。
【形成结论】该氧化钙样品中的成分是 ,它们的质量比是 。
【反思评价】装置的作用是 。如果没有装置,可能会导致氧化钙样品成分中的 测定结果偏大。
【拓展应用】为废物利用,兴趣小组打算用这瓶变质的氧化钙与足量的稀盐酸反应,再蒸发制取产品氯化钙固体,与变质前的氧化钙相比,变质后的氧化钙对产品氯化钙的产量是否会有影响,为什么? 。
【答案】 氢氧化钙微溶于水,白色固体也可能是没有溶解的氢氧化钙 氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙 38∶37∶25 防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置 氢氧化钙、碳酸钙 没有影响,是因为无论是否变质,最终钙元素完全转化到氯化钙中
【解析】交流讨论:
小组讨论后,同学们认为:“现象①”不足以证明样品中有氢氧化钙,原因是氧化钙能和水反应生成氢氧化钙,化学方程式是;“现象②”不足以证明样品中有碳酸钙,原因是氢氧化钙微溶于水,白色固体也可能是没有溶解的氢氧化钙;
形成结论:
实验后测得装置增重,说明氢氧化钙分解生成水,即样品中含有氢氧化钙,装置增重,说明碳酸钙分解生成二氧化碳,即样品中含有碳酸钙,该氧化钙样品中的成分是氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙,反应的化学方程式及其质量关系:
氧化钙质量=,氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙的质量比是。
反思评价:
装置的作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置。如果没有装置,空气中的水蒸气、二氧化碳能被浓硫酸、碱石灰吸收,可能会导致氧化钙样品成分中氢氧化钙、碳酸钙的测定结果偏大;
拓展应用:
为废物利用,兴趣小组打算用这瓶变质的氧化钙与足量的稀盐酸反应,再蒸发制取产品氯化钙固体,与变质前的氧化钙相比,变质后的氧化钙对产品氯化钙的产量没有影响,是因为无论是否变质,最终钙元素完全转化到氯化钙中。
12.(2023·山东烟台·中考真题)垃圾是放错地方的资源,城市的废旧电器是一座“金属矿山”,某废旧电器中含有锌、铜、镍三种金属,兴趣小组的同学为了从中回收金属铜和镍,做了如下的探究。
已知:硫酸镍(化学式)能溶于水。
实验一:探究锌、铜、镍三种金属在溶液中的活动性强弱
【提出猜想】兴趣小组结合常见金属活动性顺序,提出了以下猜想。
猜想一:;猜想二:;猜想三: 。
【进行实验】兴趣小组进行了如下的实验,请完成实验报告。
实验步骤
实验现象
解释与结论
取三支试管,分别向其中加入等质量、等浓度的稀硫酸,然后将大小、形状相同的锌、铜、镍三种金属片分别插入三支试管中。
锌片表面产生的气泡较快;镍片表面产生的气泡较慢;铜片无明显现象。
猜想 正确。镍与稀硫酸反应的化学方程式是 。
实验二:从含有锌、铜、镍三种金属的废旧电器中回收铜和镍
【设计方案】兴趣小组设计了如图所示的物质转化流程。
步骤①中得到的A是 。步骤②中生成C的化学方程式是 。
【反思评价】合理开发城市“金属矿山”的意义是 (答1条)。
【答案】 一 铜/ 节约金属资源,减少对环境的污染(合理即可)
【解析】实验一:[提出猜想]由于锌的活动性比铜强,再结合其它猜想,则猜想三为Ni>Zn>Cu。
[进行实验]根据现象可知,锌、镍均能与硫酸反应,铜不能与硫酸反应,且锌反应比镍快,则说明金属活动性顺序Zn>Ni>Cu,即猜想一成立;
镍与稀硫酸反应生成硫酸镍和氢气反应的化学方程式为。
实验二:[设计方案]锌、镍的活动性比氢强,铜的活动性比氢弱,加入过量的稀硫酸,锌、镍分别与硫酸反应生成硫酸锌、硫酸镍和氢气,铜不与硫酸反应,则金属A为铜,溶液B为硫酸锌、硫酸镍、硫酸;
由于锌的活动性比镍的活动性强,锌与硫酸镍反应硫酸锌和镍,反应的化学方程式为。
[反思评价]合理开发城市“金属矿山”可以节约金属资源,减少对环境的污染,故答案为:节约金属资源,减少对环境的污染(合理即可)。
13.(2023·山东潍坊·中考真题)镁被誉为“国防金属”,在航空母舰、舰载机,导弹等武器中应用广泛。某化学学习小组观察镁与硫酸铜溶液反应时,产生大量无色气体,同时有蓝绿色不溶物和棕褐色不溶物生成。学习小组对生成物展开以下探究:
【实验一】探究无色气体的成分
【查阅资料】部分盐溶于水后,能与水分子作用解离出或,使溶液显酸性或碱性。
【作出猜想】根据文献资料和元素守恒,对气体成分作出如下猜想:猜想1;;猜想2:;猜想3: 。
【实验探究】小组成员按如图装置进行实验:
实验步骤
实验现象
实验结论
①扇闻导管口气体的气味
无明显气味
猜想1不成立
②
带火星的木条不复燃
猜想2不成立
③用燃着的木条靠近肥皂泡
肥皂泡破裂,燃烧,发出爆鸣声
猜想3成立
【深化探究】分别测量上述硫酸铜溶液和相同溶质质量分数的硫酸钠溶液的,发现硫酸铜溶液的,硫酸钠溶液的。
【结论】硫酸铜溶液显酸性,是由 (填微粒符号)与水分子相互作用的结果;金属镁能与溶液中的反应生成。
【实验二】探究蓝绿色不溶物的成分
【查阅资料】碱式碳酸铜为绿色固体,不溶于水但能溶于酸。
【作出猜想】猜想1:;猜想2:;猜想3:和。
【实验探究】向蓝绿色不溶物滴加足量稀硫酸,不溶物溶解,无气泡产生。则猜想 (填数字)错误。小明同学结合初中所学知识,认为猜想1也不合理,理由是 。
【查阅资料】某种碱式硫酸铜为蓝绿色固体,不溶于水能溶于酸。
【设计实验】请你帮助小明设计方案,验证蓝绿色不溶物中含有。简述实验操作及现象(可供选择的试剂:稀盐酸,稀硫酸,溶液): 。
【实验三】探究棕褐色不溶物的成分
【查阅资料】
①棕褐色不溶物成分较为复杂,为和中的不确定组成;
②不溶于水,能与稀硫酸发生反应:。
【实验探究】取少量棕褐色不溶物于试管中,滴加稀硫酸至过量,溶液变蓝,试管底部有亮红色固体。
【交流讨论】对棕褐色不溶物成分的推测较多,以下为其中两位同学的讨论:甲同学认为一定有,乙同学反对该观点,认为没有,而是 (填化学式),也能产生上述实验现象,理由是 (结合化学方程式和必要的文字说明)。
【答案】 将带火星的木条放在导管口 Cu2+ 2、3 氢氧化铜能与酸性物质反应 先将蓝绿色不溶物溶于足量稀盐酸中,再向其中滴加少量溶液,产生白色沉淀,证明蓝绿色不溶物中含有 ,溶液变蓝,铜不与稀硫酸反应,试管底部有亮红色固体
【解析】实验一:
{作出猜想}部分盐溶于水后,能与水分子作用解离出H+,铜离子会有少量水解,生成氢氧化铜及氢离子,这样溶液就呈现出酸性,所以硫酸铜溶液显酸性,金属镁能与溶液中的H+反应生成氢气,则猜想3为H2,故填H2。
{实验探究}猜想2不成立,即生成的气体不是氧气,氧气具有助燃性,能够使带火星的木条复燃,则实验步骤为将带火星的木条放在导管口,实验现象是带火星的木条不复燃,故填将带火星的木条放在导管口。
{结论}由题文可知,部分盐溶于水后,能与水分子作用解离出H+,溶液呈酸性,铜离子会有少量水解,生成氢氧化铜及氢离子,这样溶液就呈现出酸性,故硫酸铜溶液显酸性,故填Cu2+。
实验二:
{实验探究}碱式碳酸铜为绿色固体,能与酸反应生成二氧化碳气体,向蓝绿色不溶物滴加足量稀硫酸,不溶物溶解,无气泡产生,即该绿色固体中不含碱式碳酸铜,则猜想2、3错误,故填2、3;
由上述可知,硫酸铜溶液呈酸性,氢氧化铜能够与酸反应,所以小明认为猜想1也不合理,理由是氢氧化铜能与酸性物质反应,故填氢氧化铜能与酸性物质反应。
{设计实验}验证蓝绿色不溶物中含有Cu2(OH)2SO4的方法是先将蓝绿色不溶物溶于足量稀盐酸中,再向其中滴加少量BaCl2溶液,产生白色沉淀,证明蓝绿色不溶物中含有Cu2(OH)2SO4,故填先将蓝绿色不溶物溶于足量稀盐酸中,再向其中滴加少量BaCl2溶液,产生白色沉淀,证明蓝绿色不溶物中含有Cu2(OH)2SO4。
实验三
{交流讨论}根据资料可知,Cu2O不溶于水,能与稀硫酸发生反应,反应的化学方程式为,则取少量棕褐色不溶物于试管中,滴加稀硫酸至过量,溶液变蓝,试管底部有亮红色固体,说明不溶物成分可能为,也可能是和的混合物,故填Cu、CuO;
也能产生上述实验现象,理由是CuO+H2SO4=CuSO4+H2O,溶液变蓝,铜不与稀硫酸反应,试管底部有亮红色固体,故填CuO+H2SO4=CuSO4+H2O,溶液变蓝,铜不与稀硫酸反应,试管底部有亮红色固体。
14.(2023·山东临沂·中考真题)学习完酸碱中和反应后,某化学研究小组在老师的指导下进行了下列探究活动。
(1)按图1所示进行实验,证明了稀硫酸和溶液能发生反应,依据的实验现象是 ,该反应的化学方程式是 。
(2)图2是图1反应的微观示意图,反应后“”表示的微观粒子是 (用化学符号表示)。
(3)实验结束后得到无色溶液,研究小组的同学对溶液的成分进行了进一步探究。
【提出问题】溶液中溶质的成分有哪些?
【作出猜想】猜想一:
猜想二:和
【查阅资料】难溶于水。
【进行实验】为了验证猜想,研究小组同学分别设计实验进行如下探究:
实验操作
实验现象
实验结论
方案1:向盛有少量碳酸钠粉末的试管中滴加待测溶液
溶液中含有硫酸
方案2:取少量待测溶液于试管中,滴加氯化钡溶液
有白色沉淀生成
溶液中含有硫酸
【实验结论】
通过实验探究,同学们认为猜想二正确。
【反思交流】
①研究小组同学讨论交流后,认为方案二是不合理的,理由是 。
②分析反应后所得物质的成分时,不但考虑生成物,还要考虑 。
【拓展应用】
应用中和反应,可以解决生产、生活中的实际问题。如某工厂排放的废水呈酸性,可加入 进行中和。
【答案】(1)溶液由红色变为无色
(2)H2O
(3)有气泡产生 硫酸钠也会与氯化钡反应生成白色沉淀 反应物是否过量 熟石灰(合理即可)
【解析】(1)氢氧化钠显碱性,可使无色酚酞溶液变红色,滴入了稀硫酸变成了无色,观察到溶液由红色变为无色,证明了稀硫酸和 NaOH 溶液能发生反应;
氢氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠和水,该反应的化学方程式为:;
(2)氢氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠和水,由图示可知,反应前有氢离子、氢氧根离子、钠离子和硫酸根离子,氢离子和氢氧根离子结合生成水,故反应后应该有水分子、钠离子和硫酸根离子,故反应后“ ”表示的微观粒子是水分子,化学符号表示为H2O;
(3)[进行实验]
方案1:根据实验结论溶液中含有硫酸,向盛有少量碳酸钠粉末的试管中滴加待测溶液,硫酸与碳酸钠反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,所以可观察到有气泡产生;
[反思交流]
①由于硫酸钠也会与氯化钡反应生成白色的硫酸钡沉淀,所以取少量待测溶液于试管中,滴加氯化钡溶液有白色沉淀生成,不能说明溶液中含有硫酸,故方案二是不合理的;
②分析反应后所得物质的成分时,不但考虑生成物,还要考虑反应物是否过量;
[拓展应用]
应用中和反应,可以解决生产、生活中的实际问题。如某工厂排放的废水呈酸性,可加入熟石灰(合理即可)进行中和。
15.(2023·山东威海·中考真题)化学视角认识蒸汽眼罩
蒸汽眼罩逐渐走进日常生活,它借助铁生锈产生热量,使材料内部的水分稳定蒸发,利用产生的热度和湿度缓解眼部疲劳。
【实验探究】
(1)探究一:检验蒸汽眼罩内部材料中有铁粉(用化学方法)
选用试剂
预计观察到的实验现象
涉及的化学方程式
(2)探究二:蒸汽眼罩快速发热的原因
铁生锈,是铁与 共同作用的结果,但放热缓慢。哪些因素能加快反应,使蒸汽眼罩快速发热?某小组同学采用对照实验展开探究,设计实验方案如下:
(查阅资料:蒸汽眼罩内部材料有铁粉、活性炭、氯化钠、水等。)
药品
方案一
4g铁粉、2mL水
方案二
4g铁粉、2mL水、2g氯化钠
方案三
4g铁粉、2mL水、2g活性炭
方案四
4g铁粉、2mL水、2g活性炭、2g氯化钠
下列方案之间能否形成对照?若能,请指出变量;若不能,请说明理由。
方案二与方案四
方案一与方案四
使用温度传感器收集数据并生成图像如图:
对比分析图像,你获得的结论是
(3)探究三:测量蒸汽眼罩内部材料中铁的质量分数
温馨提示:①实验仪器和药品自选。②实验中的数据可分别用等来表示。
你的实验方案 。处理数据,计算蒸汽眼罩内部材料中铁的质量分数。
【反思评价】
①除上述探究中的因素外,影响铁生锈速率的因素还有 (写一点即可)。
②如何保存蒸汽眼罩 。
③结合上述探究谈谈你对铁生锈的辩证认识 。
【答案】(1)稀硫酸/稀盐酸 有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色
(2)水、氧气 能形成对照,变量是活性炭 不能形成对照,变量不唯一 活性炭和氯化钠共同作用可以使蒸汽眼罩快速发热
(3)取质量为m1的蒸汽眼罩内部材料于烧杯1中,称量总质量为m2,在烧杯2中加入过量的稀硫酸,称量总质量为m3,将稀硫酸全部倒入烧杯1中,待反应完全后称取烧杯1内剩余物、烧杯1及烧杯2的总质量为m4 温度(其它答案合理也可)
密封保存
既有利又有弊。利:利用反应产生的能量;弊:造成金属锈蚀,资源浪费。
【解析】(1)由于铁能与盐酸或硫酸反应生成亚铁盐和氢气,则可将铁反应稀盐酸或稀硫酸中,可观察到有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色,反应的化学方程式为或。
(2)铁生锈是铁与氧气和水共同作用的结果。
方案二和方案四中一个有活性炭,一个没有,其它条件均相同,对比可知活性炭对反应的影响。
方案一和方案四中有两个变量,则不能形成对照。
对比方案一、二,只加入氯化钠对反应没有影响,对比方案一、三,只加入活性炭对反应也没有影响,但对比二、三、四,同时加入氯化钠和活性炭能加快反应,使蒸汽眼罩快速发热。
(3)由于铁能与硫酸反应生成氢气,则可通过产生氢气的质量计算铁的质量,从而计算铁的质量分数,则可取质量为m1的蒸气网罩内壁材料于烧杯1中,称量总质量为m2,然后在烧杯2中加入过量的稀硫酸,称量总质量为m3,将稀硫酸全部倒入烧杯1中,待反应完全后称取烧杯1内剩余物、烧杯1及烧杯2的总质量为 m4,根据质量守恒,m2+m3-m4的质量即为产生的氢气的质量,然后根据氢气的质量求出铁的质量,再结合m1即可求出蒸汽眼罩内部材料中铁的质量分数。
[反思评价]①影响铁生锈的因素除以上探究因素外,应还受温度等影响。
②由于铁与氧气和水共同接触会生锈,则蒸汽眼罩需要密封保存。
③铁生锈有利有弊,可根据铁生锈产生的能量,但铁生锈会造成金属锈蚀,浪费资源。
16.(2023·山东聊城·中考真题)某化学兴趣小组在整理实验室时发现失去标签的两瓶无色溶液,已知一瓶是稀盐酸或稀硫酸,另一瓶是氢氧化钠溶液或氢氧化钙溶液。请你和同学们一起完成探究活动(每种方案或实验的1、2号试管中,都事先分别加入等量的上述两种无色溶液);
探究一:鉴别酸溶液与碱溶液
【设计实验】
(1)为鉴别哪一瓶是酸溶液,哪一瓶是碱溶液,小明设计了下图所示的四种方案,方案不可行的是_____(填字母序号)。
A. B. C. D.
探究二:探究两瓶溶液的溶质成分
【提出问题】两瓶无色溶液的溶质成分各是什么?
【设计实验】小华为鉴别两瓶溶液的溶质成分,分别向1、2号试管中加入的试剂及实验现象如下表所示:
实验序号
实验一
实验二
实验三
实验四
所加试剂
镁条
BaCl2溶液
CuCl2溶液
Na2CO3溶液
现象
1号试管
产生气泡
产生白色沉淀
无明显现象
产生气泡
2号试管
无明显现象
产生白色沉淀
产生蓝色沉淀
无明显现象
【获得结论】
(2)1号试管中的溶质是 (填写化学式);以上四个实验中,只根据其中一个实验的现象即可证明2号试管中原溶液为氢氧化钠溶液的是 (填实验序号)。
【讨论质疑】
(3)小强对实验二2号试管中产生白色沉淀现象提出质疑,大家一致认为2号试管中的原溶液已变质,则变质的化学方程式为 。
探究三:探究氢氧化钠溶液变质后溶质的成分
【提出问题】氢氧化钠溶液变质后溶质的成分是什么?
【猜想假设】猜想一:NaOH、Na2CO3; 猜想二:Na2CO3
【设计实验】
(4)请完善下面的表格。
实验方案及操作步骤
实验现象
实验结论
步骤一:取瓶中变质后的氢氧化钠溶液少量于试管中,加入足量BaCl2溶液充分反应,过滤。
产生白色沉淀
猜想一成立
步骤二:取步骤一中的滤液少量于试管中,向其中滴加 。
溶液变红色
【反思评价】
(5)小明认为可用Ba(OH)2溶液代替步骤一中的BaCl2溶液进行实验,大家一致认为此方案不可行,理由是 。
【答案】(1)C
(2)H2SO4 实验四
(3)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
(4)2~3滴酚酞溶液
(5)Ba(OH)2溶液与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,由于生成了氢氧化钠,无法验证原溶液中是否有氢氧化钠。
【解析】(1)A、酸使紫色石蕊溶液变红,碱使紫色石蕊溶液变蓝。A方案可行,不符合题意;
B、镁和酸反应生成盐和氢气,和碱不反应。B方案可行,不符合题意;
C、酸、碱与氯化钠溶液均不发生反应,无法鉴别。C方案不可行,符合题意;
D、酸与碳酸钠反应由二氧化碳生成,氢氧化钠与碳酸钠不反应,氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠。所以D方案可行,不符合题意。
综上所述:选择C。
(2)根据实验一、1号试管与镁条反应生成氢气,则1号试管为酸,实验二,BaCl2溶液与硫酸反应生成硫酸钡白色沉淀,所以1号试管中的溶液是硫酸溶液,1号试管中的溶质是硫酸,化学式H2SO4。
氢氧化钠溶液与碳酸钠不反应,而盐酸、硫酸与碳酸钠反应生成二氧化碳气体,氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀,所以四个实验中,只根据其中一个实验的现象即可证明2号试管中原溶液为氢氧化钠溶液的是实验四。
(3)氢氧化钠变质,即氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠,化学方程式2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。变质后的碳酸钠可以和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀。
(4)变质后的氢氧化钠溶液中的碳酸钠,与氯化钡反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠。余下的溶液中含有氢氧化钠,滴加酚酞溶液,溶液变红。所以,步骤二:取步骤一中的滤液少量于试管中,向其中滴加2~3滴酚酞溶液。
(5)由于Ba(OH)2溶液与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,生成了氢氧化钠,无法验证原溶液中是否有氢氧化钠。所以用Ba(OH)2溶液代替步骤一中的BaCl2溶液进行实验,不可行。
17.(2023·山东滨州·中考真题)纯碱在工业生产中用途极广,广泛应用于冶金、造纸、纺织、印染和洗涤剂生产等领域。某化学兴趣小组的同学在预习了纯碱的相关知识后,对纯碱的制备和部分化学性质展开项目式学习,并对部分实验废液进行了拓展探究。
任务一:了解纯碱的制备—“侯氏制碱法”
“侯氏制碱法”的主要过程是利用饱和食盐水先后吸收两种气体,生成碳酸氢钠和氯化铵,再加热碳酸氢钠即可制得纯碱。
(1)“侯氏制碱法”中的“侯氏”指的是我国著名化学家 ;
(2)“侯氏制碱法”的主要过程中需要吸收的两种气体是 (填字母序号);
A.Cl2 B.NH3 C.SO2 D.CO2
任务二:探究纯碱与酸、碱、盐的反应
向盛有一定量纯碱溶液的三支试管中分别加入稀盐酸、澄清石灰水、氯化钡溶液,实验现象记录如下:
试管编号
1
2
3
加入试剂
稀盐酸
澄清石灰水
氯化钡溶液
实验现象
产生白色沉淀
产生白色沉淀
任务三:对部分废液的拓展探究
化学兴趣小组的同学将实验后试管2和试管3中的物质分别进行过滤,得到滤液甲和滤液乙。
【提出问题】滤液乙中的溶质是什么?
【猜想与假设】猜想一:氯化钠;
猜想二:氯化钠和碳酸钠;
猜想三: 。
【进行实验】
实验操作
实验现象
实验结论
取少量滤液乙于试管中,加入适量稀硫酸
猜想三成立
【拓展延伸】基于以上探究结论,同学们取一定量的滤液甲和滤液乙于小烧杯中混合,发现有白色沉淀产生,试写出该反应的化学方程式 。
【答案】侯德榜 BD 产生气泡 氯化钠和氯化钡 产生白色沉淀
【解析】任务一:
(1)“侯氏制碱法”中的“侯氏”指的是我国著名化学家侯德榜;
(2)“侯氏制碱法”的主要过程中是将氨气通入饱和食盐水而成氨盐水,再通入二氧化碳生成碳酸氢钠沉淀,经过滤、洗涤得NaHCO3晶体,再煅烧制得纯碱产品,其滤液是含有氯化铵和氯化钠的溶液,再从含有氯化铵和氯化钠的滤液中结晶沉淀出氯化铵晶体。需要吸收的两种气体是氨气和二氧化碳,故选BD;
任务二:碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,向盛有一定量纯碱溶液加入稀盐酸会产生气泡;
任务三:碳酸钠和氢氧化钙反应生成白色沉淀碳酸钙和氢氧化钠,
猜想与假设:
碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,恰好完全反应时,滤液乙中的溶质是氯化钠,碳酸钠过量时,滤液乙中的溶质是氯化钠和碳酸钠;氯化钡过量时,滤液乙中的溶质是氯化钠和氯化钡,猜想三是氯化钠和氯化钡;
进行实验:
猜想三成立,氯化钡与硫酸反应生成硫酸钡沉淀和盐酸,取少量滤液乙于试管中,加入适量稀硫酸,实验现象是产生白色沉淀;
拓展延伸:
碳酸钠和氢氧化钙反应生成白色沉淀碳酸钙和氢氧化钠,滤液甲中的溶质是氢氧化钠或氢氧化钠和碳酸钠或氢氧化钠和氢氧化钙,同学们取一定量的滤液甲和滤液乙于小烧杯中混合,发现有白色沉淀产生,发生的反应是氯化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,反应的化学方程式为:。
18.(2023·山东枣庄·中考真题)某兴趣小组对某市售“简易供氧器”工作原理开展探究活动。
(一)知识回顾:实验室制取氧气
①实验室常用过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气,该反应的化学方程式为 。
②若用该方法制取并收集一瓶干燥的氧气,图一装置接口的正确连接顺序依次为a→ (填字母序号)。
(二)实物探究:“简易供氧器”初探
某市售“简易供氧器”主要由“初期生氧器"和“生氧罐”两部分组成,如图二所示:
兴趣小组的同学启动“初期生氧器”一段时间后,用磁铁靠近“初期生氧器”中的剩余固体,有黑色固体物质被吸引。于是,他们针对被吸引的黑色固体物质的成分开展探究。
【查阅资料】
①“简易供氧器”在工作初期,内部独立的“初期生氧器”首先启动,以解决初期供氧不足的问题,“初期生氧器”内有氯酸钾、二氧化锰、铁粉等物质。
②氯酸钾制取氧气的化学方程式为:2KClO32KCl+3O2↑;
③Fe3O4与硫酸反应的化学方程式为:Fe3O4+4H2SO4=Fe2(SO4)3+FeSO4+4H2O
【提出问题】黑色固体物质的成分是什么?
【作出假设】猜想一:铁粉;猜想二:铁粉和四氧化三铁;猜想三:四氧化三铁
【实验探究】
实验操作
实验现象
得出结论
操作一:取被磁铁吸引的黑色固体物质于试管中,向其中加入足量的硫酸铜溶液,过滤
滤渣中有 色固体
黑色固体物质中一定含有铁粉
操作二:取被磁铁吸引的黑色固体物质于试管中,向其中加入足量的稀硫酸
固体完全溶解,得到澄清的黄色溶液
黑色固体物质中一定含有
【实验结论】猜想 正确。
【交流反思】
(1)“初期生氧器”中铁粉与氧气反应能 (填“吸收热量”或“放出热量”),从而使氯酸钾的分解反应能持续进行。
(2)有同学认为不做操作二的实验也可得到相同结论。理由是 。
【答案】2H2O22H2O+O2↑ d→e→b→c 红 四氧化三铁/Fe3O4 二 放出热量 四氧化三铁不能与硫酸铜反应,通过操作一充分反应后,滤渣中除红色固体外,还有黑色粉末存在,则说明黑色固体物质中一定还含有四氧化三铁
【解析】(一)知识回顾:实验室制取氧气
①过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑,故填:2H2O22H2O+O2↑;
②过氧化氢制取氧气属于固液常温型,制取并收集一瓶干燥的氧气,应先干燥后收集,浓硫酸具有吸水性,为了充分吸收水分,气体应从d端进入,从e端排出,氧气密度比空气大,气体先在集气瓶底部聚集,则收集氧气时,气体应从b端进入,空气从c端排出,所选装置的导管接口正确连接顺序是a→d→e→b→c,故填:d→e→b→c;
(二)实物探究:“简易供氧器”初探
实验探究:
操作一:实验结论是黑色固体物质中一定含有铁粉,取被磁铁吸引的黑色固体物质于试管中,向其中加入足量的硫酸铜溶液,过滤,铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,则可观察到滤渣中有红色固体;
操作二:由资料可知,Fe3O4与H2SO4反应生成Fe2(SO4)3、FeSO4和H2O,取被磁铁吸引的黑色固体物质于试管中,向其中加入足量的稀硫酸,固体完全溶解,得到澄清的黄色溶液,则说明黑色固体物质中一定含有Fe3O4;
故填:红;四氧化三铁或Fe3O4;
实验结论:由上述分析可知,黑色固体物质中含有铁粉和四氧化三铁,则猜想二正确,故填:二;
交流反思:
(1)氯酸钾与二氧化锰混合制取氧气时需要加热,则说明“初期生氧器”中铁和氧气反应能放出大量的热,为氯酸钾分解提供热量,故填:放出热量;
(2)铁粉能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,而四氧化三铁不能与硫酸铜反应,通过操作一充分反应后,固体部分溶解,溶液由蓝色变成浅绿色,过滤,滤渣中除红色固体外,还有黑色粉末存在,则说明黑色固体物质中一定还含有四氧化三铁,因此不需要进行操作二的实验,故填:四氧化三铁不能与硫酸铜反应,通过操作一充分反应后,滤渣中除红色固体外,还有黑色粉末存在,则说明黑色固体物质中一定还含有四氧化三铁。
19.(2022·山东滨州·中考真题)酸、碱、盐是初中化学常见的化合物,研究它们的性质有重要意义。某化学探究小组设计了如下实验来探究酸、碱、盐之间的反应。
(1)实验一能观察到的现象是 。
(2)实验二体现了中和反应的实质是(以下填化学用语) 和 结合生成H2O。
(3)写出实验三发生反应的化学方程式 。
实验四有白色沉淀生成,对反应后的物质进行过滤后,探究小组对滤液中溶质的成分进行了实验探究。
【提出问题】滤液中溶质的成分是什么?
【猜想与假设】
(4)猜想一:氯化钠
猜想二:氯化钠和 。
猜想三:氯化钠和氯化钡
【实验过程】
(5)
实验步骤
实验现象
实验结论
取滤液少量于试管中,向其中滴入适量氯化钡溶液
无明显现象
猜想二不成立
另取滤液少量于试管中,向其中滴入适量稀硫酸
无明显现象
猜想 不成立
【拓展与延伸】
(6)酸、碱、盐之间在水溶液中发生的复分解反应实质上是它们解离出的离子相互结合,生成 的过程。
【答案】(1)产生白色沉淀
(2)H+ OH-
(3)
(4)硫酸钠/Na2SO4
(5)三
(6)沉淀、气体或水
【解析】(1)实验一中,氯化镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁和氯化钠,现象是:产生白色沉淀;
(2)实验二中稀硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,实质是H+和OH-结合生成H2O;
(3)实验三中碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:;
(4)实验四中氯化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡和氯化钠,如果恰好完全反应,则溶质为氯化钠,如果硫酸钠过量,则溶质为氯化钠和硫酸钠,如果氯化钡过量,则溶质为氯化钠、氯化钡,故猜想二:氯化钠和硫酸钠;
(5)另取滤液少量于试管中,向其中滴入适量稀硫酸,稀硫酸能与氯化钡反应生成硫酸钡和盐酸,无明显现象,说明不含氯化钡,则猜想三不成立;
(6)酸、碱、盐之间在水溶液中发生的复分解反应实质上是它们解离出的离子相互结合,生成沉淀、气体或水的过程。
20.(2022·山东青岛·中考真题)松花蛋是我国特有的一种传统美食。“圆梦”学习小组进行了“松花蛋制作”的项目研究,请结合任务回答问题。
【任务一】品松花蛋,初识松花蛋的酸碱性
同学们品尝松花蛋时,发现松花蛋略有涩味,加入食醋涩味减轻,他联想到碱性物质通常有涩味,推测松花蛋中含有碱性物质。
【任务二】浸松花蛋粉,寻找涩味缘由
取适量松花蛋粉(用于制作松花蛋泥的原料),加入足量水,搅拌、过滤。测得滤液pH=12,证明滤液中含有碱性物质。
【提出问题】滤液中的碱性物质是什么?
【查阅资料】松花蛋粉中主要含有生石灰、食盐、纯碱等。
【分析推理】松花蛋粉加水调和时发生如下反应:, (写化学方程式)。
甲同学认为滤液中的碱性物质是氢氧化钠。乙同学对甲同学的说法提出了质疑,认为滤液中的碱性物质除氢氧化钠外,还可能含有 (填化学式)或氢氧化钙。
【实验探究】
操作
现象
结论
取滤液少许,向其中加入
无明显现象
滤液中不含
另取滤液少许,向其中加入碳酸钾溶液
滤液中含有氢氧化钙
通过以上探究,同学们找到了松花蛋粉加水后滤液显碱性的原因,寻到了涩味的缘由。
【反思总结】判断化学反应后溶液的成分时,既要考虑生成物、又要考虑 。
【任务三】腌松花蛋,制作传统美食
同学们戴上手套。将松花蛋粉加入容器中,慢慢加水,并不断搅拌。充分反应后冷却,得到松花蛋泥,将松花蛋泥均匀裹到新鲜鸭蛋上密封。
从安全的角度说明“慢慢加水,并不断搅拌”的目的是 。
【项目拓展】
为了使松花蛋产生美丽的松花,传统工艺中加入密陀僧(主要成分为氧化铅),目前密陀僧已逐渐被硫酸锌取代,制得无铅松花蛋。从人体健康角度分析这一工艺改进的原因是 。
【答案】 Na2CO3 过量盐酸 碳酸钠/Na2CO3 有白色沉淀生成 反应物 生石灰与水反应剧烈放热,慢慢加水,并不断搅拌可以避免生石灰与水剧烈反应,使得容器炸裂 铅属于重金属元素,对人体有害。
【解析】【分析推理】“松花蛋粉中主要含有生石灰、食盐、纯碱等”,加水后生石灰与水反应生成氢氧化钙,而生成的氢氧化钙又会与纯碱反应生成碳酸钙和氢氧化钠,其化学反应方程式为:;通过上述反应得知,体系中碱性物质由碳酸钠、氢氧化钙和氢氧化钠,其中氢氧化钠是最终生成产物,故其一定存在,氢氧化钙既是生成物又是反应物,碳酸钠仅是反应物,这两者均可能存在,但不能同时存在,否则会发生反应,故还可能含有Na2CO3或Ca(OH)2;
【实验探究】氢氧化钙与纯碱反应时,若纯碱过量,则滤液中含有氢氧化钠和碳酸钠,故当加入过量盐酸时,碳酸钠会与盐酸反应生成气体二氧化碳,所以可向滤液中加入过量盐酸,若无明显现象,说明滤液中不含有碳酸钠;若氢氧化钙过量,则滤液中含有氢氧化钠和氢氧化钙,故当加入碳酸钾时,其会与氢氧化钙反应生成白色沉淀碳酸钙,则证明滤液中含有氢氧化钙;
【反思总结】因此判断化学反应后溶液的成分时,既要考虑生成物、又要考虑反应物,当有两个反应物时往往难以恰好反应,会造成其中一个反应物过量,存留在反应体系中;
【任务三】松花蛋粉中主要含有生石灰、食盐、纯碱等,而生石灰与水反应剧烈放热,慢慢加水,并不断搅拌可以避免生石灰与水剧烈反应,使得容器炸裂;
【项目拓展】铅是一种有毒的重金属元素,如果经常食用含铅过量的东西,铅就会大量聚集在体内,对人体的神经、血液、骨骼系统等产生终生性的伤害,导致铅中毒,故需要改进工艺制得无铅松花蛋。
21.(2022·山东菏泽·中考真题)如图是某果蔬洗涤盐说明书。小明对配料表中的成分很好奇:食盐可用于杀菌消毒,为什么要加入pH调节剂,它的成分是什么?
【查阅资料】①该品牌果蔬洗涤盐pH调节剂的成分可能是碳酸钠、碳酸氢钠、酒石酸、柠檬酸中的一种或两种。pH调节剂能维持渗透压、控制酸碱平衡。
②大多数农药是酸性的。
③碳酸氢钠加热易分解,碳酸钠则有较高的热稳定性,二者的溶液都显碱性。
【实验初探】取少量该固体溶于水配成溶液A.用pH试纸测得该溶液的pH=10,该洗涤盐溶液显 性,则pH调节剂中一定不含的物质是 。
【猜想与假设】该配料表中的pH调节剂可能是①碳酸钠:②碳酸氢钠:③ 。
【实验再探】
序号
实验操作
实验现象
实验结论
(1)
取少许A溶液于试管中,滴加氯化钙溶液
有白色沉淀生成
(2)
取适量洗涤盐,加热,将生成的气体通入澄清石灰水
观察到
证明该pH调节剂中含有碳酸氢钠。
【分析与结论】猜想③正确
【反思与评价】请你从1,2中任选一题回答。
(1)你认为果蔬洗涤盐中pH调节剂的作用是什么? 。(答一条即可)
(2)该商品配料表中有一处表述不恰当,请你改正过来 。
【答案】碱 酒石酸、柠檬酸 碳酸钠与碳酸氢钠 证明该pH调节剂中含有碳酸钠 澄清石灰水变浑浊 维持渗透压/控制酸碱平衡 根据实验初探可知,该物质溶于水,测得该溶液的pH=10,溶液的碱性较强,不应是食品级pH值调节剂
【解析】[实验初探]
用pH试纸测得该溶液的pH=10,pH>7,则该洗涤盐溶液显碱性;由于该洗涤盐溶液呈碱性,则该洗涤盐中不含酒石酸、柠檬酸,因为酒石酸、柠檬酸呈酸性;
[猜想与假设]
该洗涤盐配料表中不含有酒石酸和柠檬酸,可能含有碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或两种,则洗涤盐可能的情况为:①碳酸钠;②碳酸氢钠;③碳酸钠和碳酸氢钠;
[实验再探]
氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠,当取少许A溶液于试管中,滴加氯化钙溶液,观察到有白色沉淀生成,证明该pH调节剂中含有碳酸钠;
(2)根据查阅资料,碳酸氢钠加热易分解,碳酸钠则有较高的热稳定性,则碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳、水和碳酸钠,二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水,则可以观察到澄清石灰水变浑浊,证明该pH调节剂中含有碳酸氢钠;
[反思与评价]
根据查阅资料可知,pH调节剂能维持渗透压、控制酸碱平衡,则果蔬洗涤盐中pH调节剂的作用是维持渗透压、控制酸碱平衡;
(2)该商品配料表中有一处表述不恰当,根据实验初探可知,该物质溶于水,测得该溶液的pH=10,溶液的碱性较强,不应是食品级pH值调节剂。
22.(2022·山东临沂·中考真题)小明同学在整理实验室时发现了一瓶敞口放置的氢氧化钠溶液,他认为该溶液可能变质了,于是邀来小琳和小可,对该溶液中溶质成分进行实验探究。
【猜想与假设】
小可认为该溶液中溶质是NaOH:
小琳认为该溶液中溶质是Na2CO3:
小明却认为该溶液中溶质是 (填化学式)。
【查阅资料】氯化钡溶液显中性:碳酸钡难溶于水。
【进行实验】
实验
实验操作
实验现象
①
小可取适量该溶液,滴入几滴无色酚酞溶液
溶液变红色
②
小琳取适量该溶液,滴入几滴氯化钡溶液
产生白色沉淀
③
小明取适量该溶液,滴入过量氯化钡溶液
产生白色沉淀
④
小明取适量实验③所得的上层清液,滴入几滴无色酚酞溶液
溶液变红色
【实验结论】
(1)根据实验①和②可以得出结论:该溶液中一定含有的溶质是 (填化学式)。 同学的猜想一定是错误的。原因是 。
(2)根据实验③和④。你认为小明同学的猜想 (填“正确”或“错误”)。
【反思与交流】
(1)氢氧化钠溶液变质的原因是(用化学方程式表示) 。
(2)实验室为了防止氢氧化钠溶液变质,正确的措施是 (写出一条即可)。
【答案】NaOH和Na2CO3 Na2CO3 小可 加入氯化钡溶液出现白色沉淀说明一定含有碳酸钠 正确 密封保存氢氧化钠溶液
【解析】猜想与假设:
氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠变质,可能不变质,部分变质或全部变质。所以小明却认为该溶液中溶质是NaOH和Na2CO3。
实验结论:
(1)氢氧化钠和碳酸钠溶液均为碱性,均能使酚酞变红,①不能确定任何成分。氢氧化钠和氯化钡不反应,碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡白色沉淀。所以②可确定含有Na2CO3。所以小可同学的猜想错误,因为加入氯化钡溶液出现白色沉淀说明一定含有碳酸钠。
(2)③滴入过量氯化钡溶液出现白色沉淀,说明有碳酸钠,且将碳酸钠溶液转化为中性的氯化钠溶液,④加入酚酞变红,说明除了碳酸钠外还含有其他碱性物质,则含有氢氧化钠。所以小明同学的猜想正确。
反思与交流:
(1)氢氧化钠溶液变质的原因是氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,化学方程式为。
(2)实验室为了防止氢氧化钠溶液变质需要防止氢氧化钠溶液和空气接触,所以需要密封保存氢氧化钠溶液。
23.(2022·山东威海·中考真题)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”为主题开展项目式学习。
(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向皮蛋粉中加水时,发生反应的化学方程式为 。
②妈妈告诉小明,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,请完成如表(不考虑生石灰中杂质的影响)
预测假设
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(写化学式) 。
(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是 ,此反应实质在生产生活中应用广泛,请再列举一例 。
【答案】(1)三种物质和水的质量
(2)、 NaOH 取少量浸出液于试管中,加入过量盐酸 没有气泡冒出 取少量浸出液于试管中,加入足量碳酸钠 有白色沉淀生成 NaOH、Ca(OH)2、NaCl
(3)H+与OH-结合成H2O 用熟石灰改良酸性土壤等
【解析】(1)为了对比三种物质遇到水后温度的变化,需要控制三种物质的质量相等、水的质量相等;
(2)①生石灰和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,反应的化学方程式为:、;
②根据①可知浸出液中一定含有会腐蚀皮肤的物质是氢氧化钠,化学式为:NaOH;
③碳酸钠和盐酸反应生成二氧化碳气体,取少量浸出液于试管中,加入过量盐酸,没有气泡冒出,证明没有碳酸钠;
碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀,取少量浸出液于试管中,加入足量碳酸钠,有白色沉淀生成,证明有氢氧化钙;
④根据以上分析可知,皮蛋浸出液中的溶质有氢氧化钠、氢氧化钙、氯化钠,化学式分别为:NaOH、Ca(OH)2、NaCl;
(3)酸能与碱发生中和反应,制得的皮蛋中含大量的碱能与食醋中的醋酸发生中和反应,反应的实质是H+与OH-结合成H2O;用熟石灰改良酸性土壤等,也是利用中和反应。
24.(2022·山东潍坊·中考真题)在学习人教版九年级化学下册第十单元课题1“常见的酸和碱”时,教师演示了饱和氢氧化钙溶液导电性实验,如图所示。
请根据要求回答下列问题。
实验用品:
直流电源、导线、石墨电极、灯泡、带刻度的烧杯、温度计、开关。
100mL饱和Ca(OH)2溶液。
实验现象:
灯泡发光,两电极分别有气泡产生,烧杯内液面下降,与电源正极相连的石墨电极周围出现较多白色浑浊物,溶液温度升高。
分析:液面下降是因为水被电解。电源正极产生的气体为 (用化学式表示)。
【提出问题】溶液出现白色浑浊物的原因是什么?
【查阅资料】氢氧化钙微溶于水
【作出猜想】
猜想Ⅰ:溶液温度升高,氢氧化钙溶解度变小,溶质析出。
猜想Ⅱ: ,溶质析出。
猜想Ⅲ:石墨电极与生成气体发生反应,导致产生白色浑浊物。
【实验探究】溶液出现白色浑浊物的原因
实验
实验操作
实验现象
实验结论
①
取相同条件下的100mL饱和Ca(OH)2溶液于大烧杯中,加热至演示实验溶液上升的温度(温度升高约4℃)。
溶液中几乎无白色浑浊物。
猜想Ⅰ
②
将相同条件下的 mL饱和Ca(OH)2溶液加热蒸发掉部分水(蒸发掉水的体积与演示实验减少水的体积相同)。
溶液中出现少量白色浑浊物。
猜想Ⅱ成立但不是溶液变浑浊主要原因。
③
向90mL相同浓度饱和Ca(OH)2溶液中加入10mL蒸馏水,搅拌,其余条件不变,重复进行演示实验操作。
两电极分别有气泡冒出, 。
猜想Ⅲ成立且是溶液变浑浊主要原因。
④
使用铂电极代替石墨电极,重复进行实验③。
两电极分别有气泡冒出,溶液中无白色浑浊物。
【总结反思】
(1)白色浑浊物的成分为 (用化学式表示)。
(2)用化学方程式表示主要浑浊物的成因 。
【答案】O2 溶剂水的质量减少 不成立 100 溶液中出现白色浑浊物 CaCO3
【解析】分析:电解水,正极产生氧气,负极产生氢气,则电源正极产生的气体为O2;
作出猜想:饱和溶液中,溶剂减少也会导致溶质析出,故填:溶剂水的质量减少;
实验探究:实验①,饱和氢氧化钙溶液加热没有产生白色浑浊物,则温度升高,溶液没有析出白色浑浊物,所以猜想Ⅰ不成立;
实验②,要控制变量,所以取用相同条件下的100mL饱和Ca(OH)2溶液;
实验③,猜想Ⅲ成立,变浑浊的原因是电解水产生的氧气和石墨反应产生二氧化碳,二氧化碳和氢氧化钙反应产生碳酸钙沉淀和水,导致溶液变浑浊,则实验观察到的现象除了产生气泡,还有:溶液中出现白色浑浊物;
总结反思:(1)根据上述实验③的分析,白色浑浊物是碳酸钙,故填:CaCO3;
(2)根据上述实验③的分析,二氧化碳和氢氧化钙反应产生碳酸钙沉淀和水,导致溶液变浑浊,方程式是:
。
25.(2022·山东枣庄·中考真题)其兴趣小组同学在老师的指导下,进入实验室对碳酸钙进行了一系列探究。回答下列问题:
Ⅰ.碳酸钙与盐酸反应
(1)装置A中仪器a的名称为 。
(2)装置B中的现象是 。
(3)装置C若用于检验生成的气体,其中试剂为 (写名称),发生反应的化学方程式为 。
Ⅱ.碳酸钙分解
碳酸钙在电炉中高温煅烧一段时间后,对剩余固体进行探究。
【提出问题】剩余固体成分是什么?
【猜想与假设】猜想一:全部是碳酸钙
猜想二:是碳酸钙和氧化钙的混合物
猜想三:全部是氧化钙
【设计并完成实验】
实验操作
实验现象
解释与结论
步骤一:取剩余固体于试管中,加水振荡后静置
底部有白色不溶物
\
步骤二:取上层清液于另一试管中,滴加氯化铜溶液
有
上层清液中一定含有氢氧化钙
步骤三:取部分底部白色不溶物于第三支试管中,滴加过量稀盐酸
有气泡产生
白色不溶物中一定含有
【实验结论】正确的猜想是 。
【交流与反思】小芳同学认为,步骤二中还可滴加其他试剂用来替代氯化铜溶液,该试剂可以是 (写一种即可);小华同学认为,只需完成步骤一和步骤三即可获得相同实验结论,他的依据是 。
【拓展与分析】查阅资料:生石灰质量的优劣常采用“活性度”来衡量。“活性度”的测定方法:取一定质量的生石灰,加入一定量的水,用一定溶质质量分数的盐酸中和,记录所消耗盐酸的体积(单位为mL)。消耗盐酸的体积数越大,“活性度”越高。
测得煅烧产物(CaO)的活性度,数据见如表。
煅烧温度
活性度煅烧时间
1050℃
1100℃
1150℃
1200℃
1250℃
1300℃
12 min
790
836
868
808
454
412
16 min
793
856
871
845
556
530
20 min
795
863
873
864
617
623
石灰石煅烧的最佳温度范围一般为1100℃~1200℃的证据是 。
【答案】锥形瓶 由紫色变红色 澄清石灰水 蓝色沉淀产生 碳酸钙/ 猜想二 无色酚酞溶液 氧化钙与水反应生成氢氧化钙,该反应为放热反应,故步骤一现象中为试管外壁发烫,且底部有白色不溶物,即可证明含有氧化钙,步骤三又证明含有碳酸钙,则可得到猜想二正确 煅烧不同的时间,在1100℃~1200℃范围内生成的生石灰活性度均高
【解析】Ⅰ.碳酸钙与盐酸反应
(1)装置A中仪器a的名称为:锥形瓶;
(2)碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸可以使紫色石蕊变红色,故装置B中的现象是:由紫色变红色;
(3)装置C若用于检验生成的气体,其中试剂为:澄清石灰水,澄清石灰水与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,发生反应的化学方程式为 :;
Ⅱ.碳酸钙分解
步骤二:取上层清液于另一试管中,滴加氯化铜溶液,由结论上层清液中一定含有氢氧化钙,则有氯化铜与氢氧化钙反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和氯化钙,现象为:有蓝色沉淀产生,即可证明上层清液中一定含有氢氧化钙,同时也证明了固体成分中含有氧化钙,氧化钙与水反应生成了氢氧化钙;
步骤三:取部分底部白色不溶物于第三支试管中,滴加过量稀盐酸,有气泡产生,即为碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,说明白色不溶物中一定含有碳酸钙;
实验结论:综上所述,证明了猜想二正确;
交流与反思:小芳同学认为,步骤二中还可滴加其他试剂用来替代氯化铜溶液,该试剂可以是 酚酞试剂,因为氧化钙与水反应生成了氢氧化钙,氢氧化钙显碱性,能够使无色酚酞溶液变红色,即可证明上层清液中一定含有氢氧化钙;小华同学认为,只需完成步骤一和步骤三即可获得相同实验结论,他的依据是氧化钙与水反应生成氢氧化钙,该反应为放热反应,故步骤一现象中为试管外壁发烫,且底部有白色不溶物,即可证明含有氧化钙,步骤三又证明含有碳酸钙,则可得到猜想二正确;
拓展与分析:石灰石煅烧的最佳温度范围一般为1100℃~1200℃的证据是:煅烧不同的时间,在1100℃~1200℃范围内生成的生石灰活性度均高。
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专题18 实验探究题
1.(2024·山东淄博·中考真题)某兴趣小组对与的反应进行了探究。回答下列问题:
(1)小组同学向盛有溶液的试管中加入溶液,观察到的实验现象为 ,反应的化学方程式为 。
为确定(1)中反应后溶液的成分,小组同学开展了如下实验探究。
【提出问题】溶液中含有的溶质有哪些?
【作出猜想】
(2)根据反应规律和元素守恒,提出以下猜想。
猜想一:只有;
猜想二:有和;
猜想三:有和 。
【实验探究】
(3)小组成员分别取(1)中反应后的溶液少许,置于A、B两支试管中,进行了如下实验。
实验序号
实验操作
实验现象
实验结论
Ⅰ
向试管A中加入 溶液
无明显现象
猜想二不成立
Ⅱ
向试管B中加入少量酚酞试液
无色溶液变红色
【交流讨论】
(4)有同学认为使用稀硫酸代替酚酞试液进行实验,也能得出与实验Ⅱ相同的结论。你是否同意这一观点: ;请阐述理由: 。
2.(2024·山东济南·中考真题)回答下列问题:
(1)小红和小刚在帮助老师整理实验室时,发现一瓶失去标签的无色溶液,根据试剂记录清单可知该无色溶液是溶液、溶液、溶液中的一种,他们为确定该溶液是哪种溶液,进行实验探究。
【实验与分析】
①小红取少许该溶液于试管中,向其中滴加适量溶液,振荡,观察到有白色沉淀产生,判断该溶液中的金属阳离子是 (填离子符号)。
②小刚另取少许该溶液于试管中,向其中滴加适量溶液,振荡,观察到也有白色沉淀产生,判断该溶液中的酸根阴离子是 (填离子符号)。
【交流与合作】
③小红和小刚经过交流讨论,应为该溶液贴上写有 (填化学式)溶液的标签。
(2)已知某固体样品可能含有、、三种物质中的一种或多种,另有一固体样品可能含有、、、四种物质中的两种或多种。按下图所示进行探究实验,出现的现象如图中所述。(设过程中所有发生的反应都恰好完全反应)
结合上述信息进行分析推理,回答下列问题:
①常温下,气体的水溶液 7(填“>”“=”“<”之一)。
②白色沉淀H为 (填化学式)。
③步骤II中生成气体F的化学方程式为 。
④无色溶液G中,一定大量存在的阳离子为 (填离子符号)。
⑤在固体样品A里,所述三种物质中,还不能确定是否存在的是 (填化学式),要进一步确定其是否存在,另取少许样品A加水配成溶液后再进行实验,请简要说明实验操作步骤、发生的现象及结论: 。
3.(2024·山东青岛·中考真题)“瑞雪兆丰年”,2024年初春青岛的大雪预示着粮食大丰收。为保障市民正常出行,市政人员及时向道路撒融雪剂。“圆梦”小组开展了以“探秘融雪剂”为主题的项目式学习,请结合任务回答问题。
【任务一】了解融雪原理
查阅资料:最初我国的融雪剂主要是氯化钠型,后来又出现了氯化钙型、氯化钠和氯化钙混合型等多种融雪剂。标准大气压下,水的凝固点是0℃,加入氯化钠后形成的溶液最低凝固点为,加入氯化钙后形成的溶液最低凝固点为。
(1)表达交流:融雪剂融雪的原理是 。
【任务二】探秘融雪剂成分
(2)某品牌融雪剂主要成分可能是氯化钠和氯化钙中的一种或两种。小组同学设计了以下实验,探究其成分(忽略杂质对实验现象和数据的影响)。
实验步骤
实验操作
实验现象
实验结论
①
取10.0g融雪剂,加适量蒸馏水充分溶解,向所得溶液中加入足量
生成白色沉淀
该融雪剂一定含有氯化钙
②
将步骤①所得沉淀过滤、洗涤、 、称量,得到固体质量为5.0g
\
该融雪剂的主要成分是
(3)请计算说明你是如何确定该融雪剂成分的(根据化学方程式计算,写出计算过程)。
【任务三】选择融雪剂
小组同学调查了市面上几种类型的融雪剂,收集信息如下:
融雪剂种类
融雪速率
对路面的腐蚀性
对土壤的影响
适用温度
每吨价格
氯化钠型
慢
强
土壤板结
约300元
氯化钙型
快
较强
土壤轻度板结
约500元
新型融雪剂
较快
几乎无
土壤几乎不板结
约1000元
(4)普通道路主要选用氯化钙型融雪剂的原因是 (写一条即可),对路面质量要求非常高的机场融雪,你推荐使用的融雪剂是 。
4.(2024·山东枣庄·中考真题)《周礼・考工记》记载了我国劳动人民制取氢氧化钾漂白丝帛的过程。制取氢氧化钾的主要流程为:
(蚌壳、草木灰中的杂质在流程中均不反应)
【查阅资料】①蚌壳的主要成分是CaCO3。
②草木灰的主要成分是K2CO3,其水溶液显碱性。
回答下列问题:
(1)步骤一中反应的反应类型是 (填基本反应类型)。
(2)步骤二中反应的化学方程式为 。
(3)某兴趣小组对步骤三所得上层清液的溶质进行探究:
【提出问题】上层清液中的溶质是什么?
【作出猜想】猜想Ⅰ:KOH 猜想Ⅱ:KOH和
猜想Ⅲ:KOH和K2CO3 猜想Ⅳ:KOH、Ca(OH)2和K2CO3
有同学认为猜想Ⅳ不合理,理由是 。
【实验验证】
方案
实验
现象
结论
一
取少量上层清液于试管中,加入Na2CO3溶液
猜想Ⅱ不正确
二
取少量上层清液于试管中,加入
产生气泡
猜想Ⅲ正确
【反思评价】制取氢氧化钾的主要流程中能够循环利用的物质是 (填化学式)。
【拓展应用】为保证氢氧化钾较好的漂白丝帛的效果,对氢氧化钾的保存提一条合理化建议: 。
5.(2024·山东潍坊·中考真题)铜制品久置在户外容易生锈,失去金属光泽,需要定期除锈、抛光。某化学兴趣小组对铜锈成分及抛光过程进行以下探究。
任务一 分析铜锈的成分
【查阅文献】常见的铜锈成分为、或两者的混合物。
【实验探究】
(1)取少量铜锈,加入足量稀硝酸,铜锈溶解,有气泡产生,再加入硝酸银溶液,有白色沉淀产生,说明铜锈成分为______(填字母序号)。
A. B. C.、
任务二 模拟的生成
【查阅文献】铜在的环境中生成CuCl,CuCl最终会转化为。
【实验探究】向蒸馏水中加入CuCl粉末,每隔2min测一次pH,结果如图。
【讨论分析】CuCl转化为分两个阶段:
(2)①前10分钟:CuCl与水生成Cu2O,化学方程式为 。
②第10~20分钟:部分Cu2O在酸性溶液中,吸收常见气体 (填化学式)生成。
任务三 探究化学抛光原理
除锈、打磨后的铜器表面仍有许多微小凸起(铜),某环保型化学抛光液中含有和,能够有效除去凸起的铜,使表面平整。
【查阅文献】抛光总反应为
【实验探究】实验操作及现象如下:
试管
试剂
现象
①
铜丝+1mL稀
无明显现象
②
钢丝+10mL 30%的
铜丝表面产生棕色氧化膜(主要成分为CuO
③
钢丝+10mL 30%的+1mL稀
铜丝表面变光亮,溶液变蓝
【讨论分析】抛光过程包含过程1和过程2,
(3)过程1产生氧化膜。反应的化学方程式为 。
过程2:除去氧化膜。除去氧化膜的物质为 (填化学式)。
任务四 探究抛光过程中,浓度对分解速率的影响
【查阅文献】易分解,分解速率与温度、(催化剂)和的浓度有关。
【实验探究】探究温度和浓度一定时,不同浓度的对分解速率的影响。向两支试管中分别加入如下试剂(见表),置于40℃水浴中,测量各时间段生成的速率,实验结果记录如下:
试管
相同试剂
不同试剂
各时间段生成的速率(mL/min)
第3min
第6min
第9min
第12min
④
10mL 30%的、1mL 14%的溶液
1mL 30%的
3.0
3.5
3.6
3.6
⑤
10mL 30%的、1mL 14%的溶液
1mL 10%的
2.0
2.3
2.4
2.4
【得出结论】
(4)不同浓度的对分解速率的影响是 。
【反思改进】
(5)某同学认为,为了更明显地观察浓度对分解速率的影响,还需要增加试管⑥实验,除了在40℃水浴中以及加入10mL 30%的、1mL 14%的溶液之外,还应该加入的试剂为 (填用量和试剂名称)。
6.(2024·山东菏泽·中考真题)某化学兴趣小组在研学期间,发现路边栅栏和工厂内有些钢铁部件有锈蚀现象,同学们想根据所学知识,设计一个除锈和防锈的方案。
任务一、除锈剂的选择
【提出问题】
盐酸和硫酸都可以作为除锈剂,相同浓度的盐酸和硫酸除锈效果一样吗?
【实验探究】
(1)完善下列表格
实验序号
实验操作
实验现象
实验结论
1
取一枚生锈的铁钉放入试管中,加入5mL的稀盐酸,加热
铁钉表面有气泡产生,铁锈少量剥落,溶液迅速变黄,铁锈很快消失
两者除锈效果几乎相同。铁锈发生反应的化学方程式为 (写出其中一个即可)
2
取与实验1相同的一枚生锈铁钉放入另一试管中,加入5mL同浓度的稀硫酸,加热
铁钉表面有气泡产生,铁锈少量剥落,溶液呈浅棕色,铁锈很快消失
【反思评价】
(2)酸除铁锈时有产生,这说明除锈的同时会造成钢铁的 ,产生的氢气也会渗透进金属中引起“氢脆”现象,影响钢铁强度。为了避免以上现象的发生,可采取的措施有 (答出一点即可)。
任务二、除锈防锈方案的制定
同学们发现工厂内许多锈蚀的钢铁表面有很多油污,于是又做了以下探究实验。
实验序号
实验操作
实验现象
实验结论
3
取与以上相同的一枚生锈铁钉,沾满油污,放入试管中,加入5mL与实验1相同浓度的稀盐酸,加热
铁锈没有明显变化
油污影响除锈
【观察分析】①结合以上实验和所学知识,同学们一致认为锈蚀钢铁如果表面有油污,应先选择碱性油污清洁剂“碱洗”去油污,再进行“酸洗”除锈。
②同学们发现从实验1中取出的铁钉在空气中放置一段时间后又发生锈蚀。
【论证完善】
(3)实际除锈防锈方案中主要涉及到以下操作:a.酸洗b.烘干c.水洗d.碱洗e.刷漆或涂油。结合实验探究和分析,方案中合理的操作顺序应为d→a→___________→___________→___________(用字母填写)。
【反思评价】
(4)①除锈后的废液呈酸性,该如何处理 。
②钢铁生锈会造成很大损失,但利用铁生锈的原理也可服务于生活。请举出铁生锈原理应用于生活的一个实例 。
任务三、除锈防锈方案的评价
除上述方法除锈外,在实际生产生活中,除锈的方法还有多种。比如:
1.人工除锈 用砂纸、钢丝球等工具,打磨铁锈。适合小型、少量钢铁零件除锈。
2.机械除锈 利用高速石英砂流的冲击力打磨铁锈。适合于大面积除锈。
【整合归纳】
(5)结合实际,你认为设计一个除锈防锈方案要综合考虑的因素有 。
7.(2024·山东烟台·中考真题)《天工开物》记载古法造纸术的流程是原料浸泡、蒸煮、抄制、烘干。兴趣小组根据记载,利用回收的废纸进行“制造再生纸”跨学科实践活动,在蒸煮时加入了氢氧化钠。造纸后,为处理剩余的废液进行如下探究活动。
【查阅资料】①;②溶液呈中性;
③碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的固体混合物,能吸收水和二氧化碳。
【任务一】废液成分分析
【提出猜想】推测废液中含有氢氧化钠和碳酸钠中的一种或两种
【实验设计与实施】
(1)
实验操作
实验现象
实验结论
步骤1:取少量废液于试管中,加入足量的氯化钡稀溶液。
废液中有
步骤2:取少量步骤1中的上层清液于试管中, 。
废液中有
【任务二】废液中碳酸钠含量测定
兴趣小组设计了如下图所示的实验,取100g废液样品放入装置A的锥形瓶中,先通入一会儿N2,然后称量装置C、D的质量,再向锥形瓶中滴加足量稀硫酸,至不再产生气体,继续通一会儿N2后,测得装置C、D分别增重2.1g和0.1g。
(2)锥形瓶中不再产生气体后,需要继续通一会儿,其原因是 。
(3)装置C中反应的化学方程式是 。
(4)废液中碳酸钠的溶质质量分数是 (保留到)。
(5)如果缺少装置B,会使测定的碳酸钠含量 (填“偏大”或“偏小”)。
【任务三】废液的处理
(6)为使废液中的碳酸钠转化为氢氧化钠循环利用,需根据废液中碳酸钠的含量,加入一定量的某种物质,该物质与碳酸钠反应的化学方程式是 。
8.(2023·山东菏泽·中考真题)石头纸是一种低碳经济的绿色产品。2010年全国两会期间首次使用了石头纸制作的便笺和文件袋,但石头纸至今没有被广泛推广使用。某化学兴趣小组对其原因进行了探究。
任务一:石头纸成分及性质初探究。
【实验初探】
操作
现象
1.如图,取一片石头纸用砂纸打磨后,撕成碎片放入试管中,加入10%稀盐酸5mL
试管内石头纸表面有细密气泡冒出,烧杯中澄清石灰水逐渐变浑浊
2.用坩埚钳夹持石头纸,点燃
石头纸燃烧,灰烬为白色固体
3.利用与操作1相同装置,取操作2中白色灰烬少许于试管中,加入10%稀盐酸5mL
试管内固体溶解,有大量气泡产生,烧杯中澄清石灰水变浑浊
【分析解释】
(1)澄清石灰水变浑浊的原因 (用化学方程式表示)。甲同学根据上述三步操作得出结论:石头纸成分中含有可燃的物质和碳酸钙,乙同学认为不严密,理由是 。
任务二:石头纸燃烧后灰烬成分再探究
【查阅资料】石头纸的成分是碳酸钙、聚乙烯高分子化合物及少许胶合剂。
该兴趣小组的同学为了探究灰烬的成分,提出了以下猜想。
【提出猜想】
(2)猜想①CaCO3;猜想② ;猜想③CaCO3和CaO。
【实验再探】
(3)
操作
现象
结论
取少量灰烬于试管中,滴加稀盐酸
有气泡产生
一定含有CaCO3
一定含有CaO
【得出结论】猜想③正确。
任务三:了解石头纸的制作方法和性能
【查阅资料】在上世纪70年代,中国科学家就已经研制出了石头纸,它是以石头为原料,研磨成纳米级的石头粉,以高分子聚合物为辅料,经特殊工艺处理后,挤出、吹塑而成。正常石头纸的寿命在20~30年左右,在阳光的直射下不足六个月就被粉化。当石头纸被大量使用时,回收利用需要特殊设备。
【归纳总结】
(4)你认为石头纸没有被广泛推广使用的原因是 (答出一点即可)。
9.(2023·山东泰安·中考真题)为深度学习酸、碱、盐有关知识,某化学兴趣小组开展了下列探究活动。
(1)探究中和反应。
实验开始后将注射器内的液体缓慢地全部注入烧瓶内,用pH传感器测得烧瓶内溶液的pH变化如图所示。
①烧瓶内发生反应的微观实质是 ;
②图中点所示溶液中所含溶质是 (填化学式);
③下列试剂不能验证反应到达点的是 (填字母序号)。
A.锌粒 B.硝酸银溶液 C.无色酚酞试液 D.氧化铁
(2)探究碱的性质。
氢氧化钠溶液露置于空气中容易变质,反应的化学方程式为 ;
【查阅资料】
I.氯化钙溶液呈中性。
Ⅱ.氯化钙溶液能与碳酸钠溶液反应:
为探究久置氢氧化钠溶液的变质程度,进行了如下实验:
【实验报告】
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量该溶液于试管中,向溶液中滴加过量的氯化钙溶液,充分反应
有 生成
说明原溶液中一定有,
②取步骤①试管中的少量上层清液,滴加无色酚酞试液
溶液变红色
说明原溶液中一定有
【实验结论】氢氧化钠溶液 (填“部分”或“全部”)变质。
【反思与评价】在上述实验步骤①中,某同学提出可用氢氧化钙溶液代替氯化钙溶液,你认为该方案是否可行: (填“是”或“否”);用化学方程式解释其原因 。
10.(2023·山东青岛·中考真题)科学种田能有效提高作物产量,助力乡村振兴。草莓适宜生长在弱酸性的土壤中,某地区为种植草莓,对土壤进行检测,“圆梦”活动小组积极参与、请回答下列问题。
取少量土壤样品,加入足量水,搅拌、过滤,测得滤液,说明土壤呈碱性,由此判断该土壤不适合种植草莓。
【探究一】土壤中的碱性物质是什么?
结合已有知识,小组同学猜测碱性物质可能是碳酸钠或氢氧化钠中的一种或两种。
【实验探究】
(1)
操作
现象
结论
取土壤浸出液少许于试管中,向其加入
产生白色沉淀
土壤中的碱性物质
只有碳酸钠
过滤,向滤液中滴加无色酚酞试液
【探究二】如何改变土壤的碱性?
查阅资料:向土壤中施加硫粉,硫粉在微生物和水的共同作用下最终生成硫酸。
(2)活动小组按照用量要求向试验田中加入硫粉,3个月后,再次测得土壤,确认可以种植草莓。土壤碱性改变的原因是 (用化学方程式表示)。
【交流反思】
(3)针对该地区土壤,除改变其碱性外,还可以选种适合生长的作物。以下作物中,适合在该地区种植的是 。
作物
小麦
大豆
海水稻
适宜生长的pH范围
6.0-7.0
6.5-7.5
8.0-9.2
(4)生长过程中为增加作物产量,还要合理施肥。小组同学认为原碱性土壤中不适合施用铵态氮肥,原因是 。
11.(2023·山东烟台·中考真题)某兴趣小组在实验室发现一瓶敞口放置的氧化钙,猜测该氧化钙可能变质。小明为确定该瓶氧化钙的成分进行了实验探究,如下表所示:
实验步骤
实验现象
实验结论
取少量该氧化钙样品于烧杯中,加水搅拌,静置,取上层清液滴加到红色石蕊试纸上
①烧杯壁变热,石蕊试纸变为蓝色
样品中含有氧化钙和氢氧化钙
②烧杯底部有白色固体
样品中含有碳酸钙
【交流讨论】小组讨论后,同学们认为:“现象”不足以证明样品中有氢氧化钙,原因是 (用化学方程式表示);“现象②”不足以证明样品中有碳酸钙,原因是 。
兴趣小组同学为准确测定该瓶氧化钙的成分,进行了如下探究。
【提出问题】该瓶氧化钙中都有哪些成分,各成分的质量比是多少?
【查阅资料】氢氧化钙在一定温度下能分解:
碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的固体混合物,能吸收水和二氧化碳
【设计并实施实验】兴趣小组设计了如图所示的实验(装置气密性良好)。取该氧化钙样品放在装置B的玻璃管中,先通入一会空气,再称量C、D装置的质量,然后边通入空气,边用酒精喷灯加热(能达到高温),至固体不再发生变化,继续通一会空气,实验后测得装置增重,D装置增重。
【形成结论】该氧化钙样品中的成分是 ,它们的质量比是 。
【反思评价】装置的作用是 。如果没有装置,可能会导致氧化钙样品成分中的 测定结果偏大。
【拓展应用】为废物利用,兴趣小组打算用这瓶变质的氧化钙与足量的稀盐酸反应,再蒸发制取产品氯化钙固体,与变质前的氧化钙相比,变质后的氧化钙对产品氯化钙的产量是否会有影响,为什么? 。
12.(2023·山东烟台·中考真题)垃圾是放错地方的资源,城市的废旧电器是一座“金属矿山”,某废旧电器中含有锌、铜、镍三种金属,兴趣小组的同学为了从中回收金属铜和镍,做了如下的探究。
已知:硫酸镍(化学式)能溶于水。
实验一:探究锌、铜、镍三种金属在溶液中的活动性强弱
【提出猜想】兴趣小组结合常见金属活动性顺序,提出了以下猜想。
猜想一:;猜想二:;猜想三: 。
【进行实验】兴趣小组进行了如下的实验,请完成实验报告。
实验步骤
实验现象
解释与结论
取三支试管,分别向其中加入等质量、等浓度的稀硫酸,然后将大小、形状相同的锌、铜、镍三种金属片分别插入三支试管中。
锌片表面产生的气泡较快;镍片表面产生的气泡较慢;铜片无明显现象。
猜想 正确。镍与稀硫酸反应的化学方程式是 。
实验二:从含有锌、铜、镍三种金属的废旧电器中回收铜和镍
【设计方案】兴趣小组设计了如图所示的物质转化流程。
步骤①中得到的A是 。步骤②中生成C的化学方程式是 。
【反思评价】合理开发城市“金属矿山”的意义是 (答1条)。
13.(2023·山东潍坊·中考真题)镁被誉为“国防金属”,在航空母舰、舰载机,导弹等武器中应用广泛。某化学学习小组观察镁与硫酸铜溶液反应时,产生大量无色气体,同时有蓝绿色不溶物和棕褐色不溶物生成。学习小组对生成物展开以下探究:
【实验一】探究无色气体的成分
【查阅资料】部分盐溶于水后,能与水分子作用解离出或,使溶液显酸性或碱性。
【作出猜想】根据文献资料和元素守恒,对气体成分作出如下猜想:猜想1;;猜想2:;猜想3: 。
【实验探究】小组成员按如图装置进行实验:
实验步骤
实验现象
实验结论
①扇闻导管口气体的气味
无明显气味
猜想1不成立
②
带火星的木条不复燃
猜想2不成立
③用燃着的木条靠近肥皂泡
肥皂泡破裂,燃烧,发出爆鸣声
猜想3成立
【深化探究】分别测量上述硫酸铜溶液和相同溶质质量分数的硫酸钠溶液的,发现硫酸铜溶液的,硫酸钠溶液的。
【结论】硫酸铜溶液显酸性,是由 (填微粒符号)与水分子相互作用的结果;金属镁能与溶液中的反应生成。
【实验二】探究蓝绿色不溶物的成分
【查阅资料】碱式碳酸铜为绿色固体,不溶于水但能溶于酸。
【作出猜想】猜想1:;猜想2:;猜想3:和。
【实验探究】向蓝绿色不溶物滴加足量稀硫酸,不溶物溶解,无气泡产生。则猜想 (填数字)错误。小明同学结合初中所学知识,认为猜想1也不合理,理由是 。
【查阅资料】某种碱式硫酸铜为蓝绿色固体,不溶于水能溶于酸。
【设计实验】请你帮助小明设计方案,验证蓝绿色不溶物中含有。简述实验操作及现象(可供选择的试剂:稀盐酸,稀硫酸,溶液): 。
【实验三】探究棕褐色不溶物的成分
【查阅资料】
①棕褐色不溶物成分较为复杂,为和中的不确定组成;
②不溶于水,能与稀硫酸发生反应:。
【实验探究】取少量棕褐色不溶物于试管中,滴加稀硫酸至过量,溶液变蓝,试管底部有亮红色固体。
【交流讨论】对棕褐色不溶物成分的推测较多,以下为其中两位同学的讨论:甲同学认为一定有,乙同学反对该观点,认为没有,而是 (填化学式),也能产生上述实验现象,理由是 (结合化学方程式和必要的文字说明)。
14.(2023·山东临沂·中考真题)学习完酸碱中和反应后,某化学研究小组在老师的指导下进行了下列探究活动。
(1)按图1所示进行实验,证明了稀硫酸和溶液能发生反应,依据的实验现象是 ,该反应的化学方程式是 。
(2)图2是图1反应的微观示意图,反应后“”表示的微观粒子是 (用化学符号表示)。
(3)实验结束后得到无色溶液,研究小组的同学对溶液的成分进行了进一步探究。
【提出问题】溶液中溶质的成分有哪些?
【作出猜想】猜想一:
猜想二:和
【查阅资料】难溶于水。
【进行实验】为了验证猜想,研究小组同学分别设计实验进行如下探究:
实验操作
实验现象
实验结论
方案1:向盛有少量碳酸钠粉末的试管中滴加待测溶液
溶液中含有硫酸
方案2:取少量待测溶液于试管中,滴加氯化钡溶液
有白色沉淀生成
溶液中含有硫酸
【实验结论】
通过实验探究,同学们认为猜想二正确。
【反思交流】
①研究小组同学讨论交流后,认为方案二是不合理的,理由是 。
②分析反应后所得物质的成分时,不但考虑生成物,还要考虑 。
【拓展应用】
应用中和反应,可以解决生产、生活中的实际问题。如某工厂排放的废水呈酸性,可加入 进行中和。
15.(2023·山东威海·中考真题)化学视角认识蒸汽眼罩
蒸汽眼罩逐渐走进日常生活,它借助铁生锈产生热量,使材料内部的水分稳定蒸发,利用产生的热度和湿度缓解眼部疲劳。
【实验探究】
(1)探究一:检验蒸汽眼罩内部材料中有铁粉(用化学方法)
选用试剂
预计观察到的实验现象
涉及的化学方程式
(2)探究二:蒸汽眼罩快速发热的原因
铁生锈,是铁与 共同作用的结果,但放热缓慢。哪些因素能加快反应,使蒸汽眼罩快速发热?某小组同学采用对照实验展开探究,设计实验方案如下:
(查阅资料:蒸汽眼罩内部材料有铁粉、活性炭、氯化钠、水等。)
药品
方案一
4g铁粉、2mL水
方案二
4g铁粉、2mL水、2g氯化钠
方案三
4g铁粉、2mL水、2g活性炭
方案四
4g铁粉、2mL水、2g活性炭、2g氯化钠
下列方案之间能否形成对照?若能,请指出变量;若不能,请说明理由。
方案二与方案四
方案一与方案四
使用温度传感器收集数据并生成图像如图:
对比分析图像,你获得的结论是
(3)探究三:测量蒸汽眼罩内部材料中铁的质量分数
温馨提示:①实验仪器和药品自选。②实验中的数据可分别用等来表示。
你的实验方案 。处理数据,计算蒸汽眼罩内部材料中铁的质量分数。
【反思评价】
①除上述探究中的因素外,影响铁生锈速率的因素还有 (写一点即可)。
②如何保存蒸汽眼罩 。
③结合上述探究谈谈你对铁生锈的辩证认识 。
16.(2023·山东聊城·中考真题)某化学兴趣小组在整理实验室时发现失去标签的两瓶无色溶液,已知一瓶是稀盐酸或稀硫酸,另一瓶是氢氧化钠溶液或氢氧化钙溶液。请你和同学们一起完成探究活动(每种方案或实验的1、2号试管中,都事先分别加入等量的上述两种无色溶液);
探究一:鉴别酸溶液与碱溶液
【设计实验】
(1)为鉴别哪一瓶是酸溶液,哪一瓶是碱溶液,小明设计了下图所示的四种方案,方案不可行的是_____(填字母序号)。
A. B. C. D.
探究二:探究两瓶溶液的溶质成分
【提出问题】两瓶无色溶液的溶质成分各是什么?
【设计实验】小华为鉴别两瓶溶液的溶质成分,分别向1、2号试管中加入的试剂及实验现象如下表所示:
实验序号
实验一
实验二
实验三
实验四
所加试剂
镁条
BaCl2溶液
CuCl2溶液
Na2CO3溶液
现象
1号试管
产生气泡
产生白色沉淀
无明显现象
产生气泡
2号试管
无明显现象
产生白色沉淀
产生蓝色沉淀
无明显现象
【获得结论】
(2)1号试管中的溶质是 (填写化学式);以上四个实验中,只根据其中一个实验的现象即可证明2号试管中原溶液为氢氧化钠溶液的是 (填实验序号)。
【讨论质疑】
(3)小强对实验二2号试管中产生白色沉淀现象提出质疑,大家一致认为2号试管中的原溶液已变质,则变质的化学方程式为 。
探究三:探究氢氧化钠溶液变质后溶质的成分
【提出问题】氢氧化钠溶液变质后溶质的成分是什么?
【猜想假设】猜想一:NaOH、Na2CO3; 猜想二:Na2CO3
【设计实验】
(4)请完善下面的表格。
实验方案及操作步骤
实验现象
实验结论
步骤一:取瓶中变质后的氢氧化钠溶液少量于试管中,加入足量BaCl2溶液充分反应,过滤。
产生白色沉淀
猜想一成立
步骤二:取步骤一中的滤液少量于试管中,向其中滴加 。
溶液变红色
【反思评价】
(5)小明认为可用Ba(OH)2溶液代替步骤一中的BaCl2溶液进行实验,大家一致认为此方案不可行,理由是 。
17.(2023·山东滨州·中考真题)纯碱在工业生产中用途极广,广泛应用于冶金、造纸、纺织、印染和洗涤剂生产等领域。某化学兴趣小组的同学在预习了纯碱的相关知识后,对纯碱的制备和部分化学性质展开项目式学习,并对部分实验废液进行了拓展探究。
任务一:了解纯碱的制备—“侯氏制碱法”
“侯氏制碱法”的主要过程是利用饱和食盐水先后吸收两种气体,生成碳酸氢钠和氯化铵,再加热碳酸氢钠即可制得纯碱。
(1)“侯氏制碱法”中的“侯氏”指的是我国著名化学家 ;
(2)“侯氏制碱法”的主要过程中需要吸收的两种气体是 (填字母序号);
A.Cl2 B.NH3 C.SO2 D.CO2
任务二:探究纯碱与酸、碱、盐的反应
向盛有一定量纯碱溶液的三支试管中分别加入稀盐酸、澄清石灰水、氯化钡溶液,实验现象记录如下:
试管编号
1
2
3
加入试剂
稀盐酸
澄清石灰水
氯化钡溶液
实验现象
产生白色沉淀
产生白色沉淀
任务三:对部分废液的拓展探究
化学兴趣小组的同学将实验后试管2和试管3中的物质分别进行过滤,得到滤液甲和滤液乙。
【提出问题】滤液乙中的溶质是什么?
【猜想与假设】猜想一:氯化钠;
猜想二:氯化钠和碳酸钠;
猜想三: 。
【进行实验】
实验操作
实验现象
实验结论
取少量滤液乙于试管中,加入适量稀硫酸
猜想三成立
【拓展延伸】基于以上探究结论,同学们取一定量的滤液甲和滤液乙于小烧杯中混合,发现有白色沉淀产生,试写出该反应的化学方程式 。
18.(2023·山东枣庄·中考真题)某兴趣小组对某市售“简易供氧器”工作原理开展探究活动。
(一)知识回顾:实验室制取氧气
①实验室常用过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气,该反应的化学方程式为 。
②若用该方法制取并收集一瓶干燥的氧气,图一装置接口的正确连接顺序依次为a→ (填字母序号)。
(二)实物探究:“简易供氧器”初探
某市售“简易供氧器”主要由“初期生氧器"和“生氧罐”两部分组成,如图二所示:
兴趣小组的同学启动“初期生氧器”一段时间后,用磁铁靠近“初期生氧器”中的剩余固体,有黑色固体物质被吸引。于是,他们针对被吸引的黑色固体物质的成分开展探究。
【查阅资料】
①“简易供氧器”在工作初期,内部独立的“初期生氧器”首先启动,以解决初期供氧不足的问题,“初期生氧器”内有氯酸钾、二氧化锰、铁粉等物质。
②氯酸钾制取氧气的化学方程式为:2KClO32KCl+3O2↑;
③Fe3O4与硫酸反应的化学方程式为:Fe3O4+4H2SO4=Fe2(SO4)3+FeSO4+4H2O
【提出问题】黑色固体物质的成分是什么?
【作出假设】猜想一:铁粉;猜想二:铁粉和四氧化三铁;猜想三:四氧化三铁
【实验探究】
实验操作
实验现象
得出结论
操作一:取被磁铁吸引的黑色固体物质于试管中,向其中加入足量的硫酸铜溶液,过滤
滤渣中有 色固体
黑色固体物质中一定含有铁粉
操作二:取被磁铁吸引的黑色固体物质于试管中,向其中加入足量的稀硫酸
固体完全溶解,得到澄清的黄色溶液
黑色固体物质中一定含有
【实验结论】猜想 正确。
【交流反思】
(1)“初期生氧器”中铁粉与氧气反应能 (填“吸收热量”或“放出热量”),从而使氯酸钾的分解反应能持续进行。
(2)有同学认为不做操作二的实验也可得到相同结论。理由是 。
19.(2022·山东滨州·中考真题)酸、碱、盐是初中化学常见的化合物,研究它们的性质有重要意义。某化学探究小组设计了如下实验来探究酸、碱、盐之间的反应。
(1)实验一能观察到的现象是 。
(2)实验二体现了中和反应的实质是(以下填化学用语) 和 结合生成H2O。
(3)写出实验三发生反应的化学方程式 。
实验四有白色沉淀生成,对反应后的物质进行过滤后,探究小组对滤液中溶质的成分进行了实验探究。
【提出问题】滤液中溶质的成分是什么?
【猜想与假设】
(4)猜想一:氯化钠
猜想二:氯化钠和 。
猜想三:氯化钠和氯化钡
【实验过程】
(5)
实验步骤
实验现象
实验结论
取滤液少量于试管中,向其中滴入适量氯化钡溶液
无明显现象
猜想二不成立
另取滤液少量于试管中,向其中滴入适量稀硫酸
无明显现象
猜想 不成立
【拓展与延伸】
(6)酸、碱、盐之间在水溶液中发生的复分解反应实质上是它们解离出的离子相互结合,生成 的过程。
20.(2022·山东青岛·中考真题)松花蛋是我国特有的一种传统美食。“圆梦”学习小组进行了“松花蛋制作”的项目研究,请结合任务回答问题。
【任务一】品松花蛋,初识松花蛋的酸碱性
同学们品尝松花蛋时,发现松花蛋略有涩味,加入食醋涩味减轻,他联想到碱性物质通常有涩味,推测松花蛋中含有碱性物质。
【任务二】浸松花蛋粉,寻找涩味缘由
取适量松花蛋粉(用于制作松花蛋泥的原料),加入足量水,搅拌、过滤。测得滤液pH=12,证明滤液中含有碱性物质。
【提出问题】滤液中的碱性物质是什么?
【查阅资料】松花蛋粉中主要含有生石灰、食盐、纯碱等。
【分析推理】松花蛋粉加水调和时发生如下反应:, (写化学方程式)。
甲同学认为滤液中的碱性物质是氢氧化钠。乙同学对甲同学的说法提出了质疑,认为滤液中的碱性物质除氢氧化钠外,还可能含有 (填化学式)或氢氧化钙。
【实验探究】
操作
现象
结论
取滤液少许,向其中加入
无明显现象
滤液中不含
另取滤液少许,向其中加入碳酸钾溶液
滤液中含有氢氧化钙
通过以上探究,同学们找到了松花蛋粉加水后滤液显碱性的原因,寻到了涩味的缘由。
【反思总结】判断化学反应后溶液的成分时,既要考虑生成物、又要考虑 。
【任务三】腌松花蛋,制作传统美食
同学们戴上手套。将松花蛋粉加入容器中,慢慢加水,并不断搅拌。充分反应后冷却,得到松花蛋泥,将松花蛋泥均匀裹到新鲜鸭蛋上密封。
从安全的角度说明“慢慢加水,并不断搅拌”的目的是 。
【项目拓展】
为了使松花蛋产生美丽的松花,传统工艺中加入密陀僧(主要成分为氧化铅),目前密陀僧已逐渐被硫酸锌取代,制得无铅松花蛋。从人体健康角度分析这一工艺改进的原因是 。
21.(2022·山东菏泽·中考真题)如图是某果蔬洗涤盐说明书。小明对配料表中的成分很好奇:食盐可用于杀菌消毒,为什么要加入pH调节剂,它的成分是什么?
【查阅资料】①该品牌果蔬洗涤盐pH调节剂的成分可能是碳酸钠、碳酸氢钠、酒石酸、柠檬酸中的一种或两种。pH调节剂能维持渗透压、控制酸碱平衡。
②大多数农药是酸性的。
③碳酸氢钠加热易分解,碳酸钠则有较高的热稳定性,二者的溶液都显碱性。
【实验初探】取少量该固体溶于水配成溶液A.用pH试纸测得该溶液的pH=10,该洗涤盐溶液显 性,则pH调节剂中一定不含的物质是 。
【猜想与假设】该配料表中的pH调节剂可能是①碳酸钠:②碳酸氢钠:③ 。
【实验再探】
序号
实验操作
实验现象
实验结论
(1)
取少许A溶液于试管中,滴加氯化钙溶液
有白色沉淀生成
(2)
取适量洗涤盐,加热,将生成的气体通入澄清石灰水
观察到
证明该pH调节剂中含有碳酸氢钠。
【分析与结论】猜想③正确
【反思与评价】请你从1,2中任选一题回答。
(1)你认为果蔬洗涤盐中pH调节剂的作用是什么? 。(答一条即可)
(2)该商品配料表中有一处表述不恰当,请你改正过来 。
22.(2022·山东临沂·中考真题)小明同学在整理实验室时发现了一瓶敞口放置的氢氧化钠溶液,他认为该溶液可能变质了,于是邀来小琳和小可,对该溶液中溶质成分进行实验探究。
【猜想与假设】
小可认为该溶液中溶质是NaOH:
小琳认为该溶液中溶质是Na2CO3:
小明却认为该溶液中溶质是 (填化学式)。
【查阅资料】氯化钡溶液显中性:碳酸钡难溶于水。
【进行实验】
实验
实验操作
实验现象
①
小可取适量该溶液,滴入几滴无色酚酞溶液
溶液变红色
②
小琳取适量该溶液,滴入几滴氯化钡溶液
产生白色沉淀
③
小明取适量该溶液,滴入过量氯化钡溶液
产生白色沉淀
④
小明取适量实验③所得的上层清液,滴入几滴无色酚酞溶液
溶液变红色
【实验结论】
(1)根据实验①和②可以得出结论:该溶液中一定含有的溶质是 (填化学式)。 同学的猜想一定是错误的。原因是 。
(2)根据实验③和④。你认为小明同学的猜想 (填“正确”或“错误”)。
【反思与交流】
(1)氢氧化钠溶液变质的原因是(用化学方程式表示) 。
(2)实验室为了防止氢氧化钠溶液变质,正确的措施是 (写出一条即可)。
23.(2022·山东威海·中考真题)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”为主题开展项目式学习。
(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向皮蛋粉中加水时,发生反应的化学方程式为 。
②妈妈告诉小明,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,请完成如表(不考虑生石灰中杂质的影响)
预测假设
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(写化学式) 。
(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是 ,此反应实质在生产生活中应用广泛,请再列举一例 。
24.(2022·山东潍坊·中考真题)在学习人教版九年级化学下册第十单元课题1“常见的酸和碱”时,教师演示了饱和氢氧化钙溶液导电性实验,如图所示。
请根据要求回答下列问题。
实验用品:
直流电源、导线、石墨电极、灯泡、带刻度的烧杯、温度计、开关。
100mL饱和Ca(OH)2溶液。
实验现象:
灯泡发光,两电极分别有气泡产生,烧杯内液面下降,与电源正极相连的石墨电极周围出现较多白色浑浊物,溶液温度升高。
分析:液面下降是因为水被电解。电源正极产生的气体为 (用化学式表示)。
【提出问题】溶液出现白色浑浊物的原因是什么?
【查阅资料】氢氧化钙微溶于水
【作出猜想】
猜想Ⅰ:溶液温度升高,氢氧化钙溶解度变小,溶质析出。
猜想Ⅱ: ,溶质析出。
猜想Ⅲ:石墨电极与生成气体发生反应,导致产生白色浑浊物。
【实验探究】溶液出现白色浑浊物的原因
实验
实验操作
实验现象
实验结论
①
取相同条件下的100mL饱和Ca(OH)2溶液于大烧杯中,加热至演示实验溶液上升的温度(温度升高约4℃)。
溶液中几乎无白色浑浊物。
猜想Ⅰ
②
将相同条件下的 mL饱和Ca(OH)2溶液加热蒸发掉部分水(蒸发掉水的体积与演示实验减少水的体积相同)。
溶液中出现少量白色浑浊物。
猜想Ⅱ成立但不是溶液变浑浊主要原因。
③
向90mL相同浓度饱和Ca(OH)2溶液中加入10mL蒸馏水,搅拌,其余条件不变,重复进行演示实验操作。
两电极分别有气泡冒出, 。
猜想Ⅲ成立且是溶液变浑浊主要原因。
④
使用铂电极代替石墨电极,重复进行实验③。
两电极分别有气泡冒出,溶液中无白色浑浊物。
【总结反思】
(1)白色浑浊物的成分为 (用化学式表示)。
(2)用化学方程式表示主要浑浊物的成因 。
25.(2022·山东枣庄·中考真题)其兴趣小组同学在老师的指导下,进入实验室对碳酸钙进行了一系列探究。回答下列问题:
Ⅰ.碳酸钙与盐酸反应
(1)装置A中仪器a的名称为 。
(2)装置B中的现象是 。
(3)装置C若用于检验生成的气体,其中试剂为 (写名称),发生反应的化学方程式为 。
Ⅱ.碳酸钙分解
碳酸钙在电炉中高温煅烧一段时间后,对剩余固体进行探究。
【提出问题】剩余固体成分是什么?
【猜想与假设】猜想一:全部是碳酸钙
猜想二:是碳酸钙和氧化钙的混合物
猜想三:全部是氧化钙
【设计并完成实验】
实验操作
实验现象
解释与结论
步骤一:取剩余固体于试管中,加水振荡后静置
底部有白色不溶物
\
步骤二:取上层清液于另一试管中,滴加氯化铜溶液
有
上层清液中一定含有氢氧化钙
步骤三:取部分底部白色不溶物于第三支试管中,滴加过量稀盐酸
有气泡产生
白色不溶物中一定含有
【实验结论】正确的猜想是 。
【交流与反思】小芳同学认为,步骤二中还可滴加其他试剂用来替代氯化铜溶液,该试剂可以是 (写一种即可);小华同学认为,只需完成步骤一和步骤三即可获得相同实验结论,他的依据是 。
【拓展与分析】查阅资料:生石灰质量的优劣常采用“活性度”来衡量。“活性度”的测定方法:取一定质量的生石灰,加入一定量的水,用一定溶质质量分数的盐酸中和,记录所消耗盐酸的体积(单位为mL)。消耗盐酸的体积数越大,“活性度”越高。
测得煅烧产物(CaO)的活性度,数据见如表。
煅烧温度
活性度煅烧时间
1050℃
1100℃
1150℃
1200℃
1250℃
1300℃
12 min
790
836
868
808
454
412
16 min
793
856
871
845
556
530
20 min
795
863
873
864
617
623
石灰石煅烧的最佳温度范围一般为1100℃~1200℃的证据是 。
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