2024年中考化学二轮专题复习：实验探究

2024年中考化学二轮专题复习：实验探究 1．碳酸亚铁(FeCO3)是制备“速力菲”(主要成分：琥珀酸亚铁，一种常见的补铁药物)的重要物质。某学习小组同学设计实验制备FeCO3，并探究FeCO3的还原性。回答下列问题： Ⅰ.碳酸亚铁的制备。实验装置(夹持仪器已省略)如图所示。 (1)实验开始时，先打开 (填“K1、K2或K3”，下同)、关闭 ；一段时间后，关闭 ，打开 ，c中反应获得FeCO3。 (2)已知d中澄清石灰水变浑浊，写出c中反应的化学方程式： 。 (3)反应结束后，将c中的混合液过滤，洗涤。简述证明FeCO3已洗涤干净的操作： 。 Ⅱ.定性定量探究碳酸亚铁有还原性 【查阅资料】①氧化亚铁是一种黑色粉末，不稳定，在空气中加热，迅速被氧化成四氧化三铁。 ②如果溶液中含有Fe3+，会与硫氰酸根离子()发生络合反应，生成血红色的硫氰合铁络合物。这种方法是基于三价铁离子与硫氰化钾反应后颜色变化的特性，因此也称为颜色反应。 定性探究碳酸亚铁和氧气反应的固体成分： 【提出设想】 (4)假设1固体成分是氧化铁； 假设2固体成分是四氧化三铁； 假设3 。 【实验验证】所用装置如图所示，装药品，打开止水夹K，通入O2，加热玻璃管。澄清石灰水不产生沉淀时，停止加热，继续通入O2至玻璃管冷却。 取少量玻璃管中固体于试管中，滴加稀硫酸，微热，固体完全溶解。将溶液分成甲、乙两份，进行后续实验。 实验编号 实验步骤 实验现象 结论 ⅰ 向甲溶液中滴加KSCN溶液 溶液变红色 Fe3+存在 ⅱ 向乙溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液 溶液不褪色 Fe2+不存在 【实验评价】 (5)根据表格信息，上述实验 (填“ⅰ”或“ⅱ”)不能确定固体成分。 【实验结论】 (6)由上述实验结果分析可知，碳酸亚铁在氧气中高温灼烧得到的产物是 ，证明FeCO3具有还原性。 (7)定量探究：取 g纯净固体碳酸亚铁，在空气中高温灼烧至恒重，称得固体质量净减少7.2g，通过计算确定固体成分是Fe2O3。 2．一种名为“污渍爆炸盐”的洗涤产品能高效去除衣物上的顽固污渍，是当前使用最为广泛的洗涤助剂之一。某校化学兴趣小组的同学在老师的指导下对该产品开展了以下探究活动。 【查阅资料】“污渍爆炸盐”的主要成分是过碳酸钠（Na2CO4，相对分子质量为122），它是一种白色粉末，易溶于水，且能与水反应，生成一种碳酸盐和一种强氧化性的物质。 【实验探究一】过碳酸钠的性质 为探究过碳酸钠的性质，同学们设计了以下实验，请按要求完成表格内容： 序号 实验步骤 实验现象 实验分步结论（或解释） ① 向盛有过碳酸钠固体的试管中加入适量水 固体溶解 过碳酸钠易溶于水，能与水发生反应。 ② 向序号①的所得溶液中加入适量的二氧化锰粉末 有大量气泡产生 ③ 将带火星的木条置于试管口 木条复燃 序号②试管中产生的气体是 ；过碳酸钠溶于水能生成过氧化氢。 ④ 取序号③试管中的上层清液加入氯化钙溶液 产生白色沉淀 反应的化学方程式 。 小结 过碳酸钠与水反应的化学方程式是 。 【实验探究二】过碳酸钠的含量测定 同学们经讨论设计了如下图所示的实验装置。图中装置B盛装氢氧化钠溶液，C盛装澄清石灰水，D盛装浓硫酸，E、F均装入干燥的碱石灰（主要成分：氧化钙和氢氧化钠的固体混合物；可吸收二氧化碳和水蒸气）。 【实验讨论】 （1）①称量装置E的质量；②组装好装置，检查气密性，装入药品；③关闭活塞K，打开活塞K1，通入氮气；④关闭活塞K、K2，打开活塞K1、K3、K4，通入一段时间的氮气；⑤依次关闭活塞K1、K3、K4，打开活塞K K2、，直到反应不再进行；⑥再次称量装置E的质量。 以上实验步骤的正确顺序是 。 A．①②③④⑤⑥    B．②①④⑤③⑥     C．①②④⑤③⑥     D．②④①⑤③⑥ （2）关闭活塞K、K2，打开活塞K1、K3、K4，通入一段时间的氮气排出装置中原有的空气，此时装置B的作用是 。 （3）反应完全后关闭活塞K，打开活塞K1，通入氮气的目的是 。 （4）同学们称取6.63g含碳酸钠杂质的过碳酸钠样品（不含其他杂质）进行实验，根据实验后E装置增重2.42g，求该样品中过碳酸钠的含量（写出计算过程，结果保留小数点后一位）。 。 （5）装置F的作用是 ，若不连接装置F，测定的过碳酸钠含量会 （填“偏高”或“偏低”）。 3．牙膏是人们生活中不可缺少的必需品，某化学小组对牙膏展开探究。 某品牌牙膏主要成分：水、水合硅石、碳酸氢钠、香精、焦磷酸四钠、珍珠粉（含蛋白质、碳酸钙、多种微量元素）等。 【摩擦剂】牙膏中摩擦剂的作用是通过摩擦去除食物残渣、牙渍、牙菌斑等。常用摩擦剂有水合硅石、碳酸钙等。 (1)根据以上信息推测水合硅石可能的物理性质有 （写1条）。 【酸碱度调节剂】研究表明，口腔中pH在6.6~7.1有利于维持口腔生态平衡，若pH过低易导致牙齿持续脱矿引发龋齿等疾病，在牙膏中添加等物质可调节口腔酸碱度。 (2)某小组同学用如图装置测定某品牌牙膏中的质量分数。结合图中数据，计算牙膏样品中的质量分数（写出计算过程） 。 (3)用该方法测得的质量分数偏大的原因可能是 。（填一点） 【美白剂】牙膏中添加过氧化钙（）可除去吸附在牙齿微孔中的有色物质，美白牙齿。 资料：①氨气极易溶于水；② I．的制备：实验室可用如图装置制备。 向溶液中加入的溶液，通入氨气，反应生成晶体，脱水后得到固体。反应原理： (4)a的仪器名称为 ，长颈漏斗的作用 。 (5)甲中发生反应的化学方程式为 。 (6)乙中反应时常用冰水浴控制温度在左右，目的可能是 。 (7)反应结束后，经过滤、洗涤、低温烘干可获得。检验是否洗涤干净的方法是：取最后一次洗涤滤液， 。 II．的变质： 提出猜想：久置样品的成分可能为、、中的一种或多种。 实验验证：小组的同学利用数字化传感器探究样品的成分。取少量样品于试管中，加入一定量的稀盐酸，测得体系中溶解氧、pH及体积分数的数据如图。 (8)小凌同学分析实验数据后认为样品固体中一定有、、。小静同学认为该结论不正确，请结合图中数据分析，结论不正确的原因是 。 (9)由于易变质影响牙膏的保质期，不慎吞服后，会对口腔黏膜、食道等造成伤害，因此现在牙膏中常加入二氧化钛、焦磷酸盐等其他美白成分。分析本题中介绍的牙膏成分，其中具有美白作用的物质可能是 。 4．纯碱是重要的化工原料，在医药、冶金、化工、食品等领域被广泛使用。某实验小组的同学开展了对纯碱的探究。 Ⅰ：制取纯碱： 【查阅资料】 ①常温下氨气极易溶于水，Ⅰ体积水大约可以溶解700体积的氨气，氨气溶于水形成NH3·H2O，NH3·H2O很不稳定，受热就会分解为氨气和水。 ②在不同温度下某些物质在水中的溶解度如下： 温度（℃） 物质 溶解度（g） 0 10 20 30 40 氯化钠 35.7 35.8 36.0 36.3 36.6 氯化铵 29.4 33.3 37.2 41.4 45.8 碳酸氢钠 6.9 8.1 9.6 11.1 12.7 碳酸氢铵 11.9 16.1 21.7 28.4 36.6 ③NaHCO3和Ca(HCO3)2的性质相似，受热易分解。 【实验操作】    （1）按上图所示搭好装置，并检查装置的气密性，加入药品。 （2）先打开弹簧夹 （填K1或K2），使对应一侧烧瓶中生成的气体进入饱和食盐水，大约20分钟后，再打开另一个弹簧夹，使其该侧的烧瓶中生成的气体进入饱和食盐水，大约5分钟后中间烧瓶中出现了浑浊，约15分钟后大量白色固体产生。 （3）过滤、洗涤、将固体加热。 【分析原理】 （1）根据资料中提供的信息以及你所学知识分析，D中制取氨气的原理是 。 （2）中间的烧瓶中发生的反应分两个阶段： 第一阶段反应的化学方程式为：，该反应类型为： 。写出第二阶段反应的化学方程式： ，该反应类型为复分解反应。 （3）将白色固体加热即得纯碱。反应的化学方程式为： 。 Ⅱ：探究性质： 【实验1】用pH试纸测定等浓度的碳酸氢钠溶液和碳酸钠溶液的pH，分别为8和12；碱性较强的是 （填溶液名称）。 【实验2】将等浓度的碳酸氢钠溶液和碳酸钠溶液分别与相同浓度的盐酸反应，操作及实验现象如表所示，实验中溶液的pH变化与时间的关系如图所示。 实验序号 操作 现象 实验① 将碳酸氢钠溶液逐滴加入盐酸中，边滴边振荡 立刻产生气泡 实验② 将碳酸钠溶液逐滴加入盐酸中，边滴边振荡 立刻产生气泡 实验③ 将盐酸逐滴加入碳酸氢钠溶液中，边滴边振荡 立刻产生气泡 实验④ 将盐酸逐滴加入中碳酸钠溶液中，边滴边振荡 先无气泡产生，滴加一会后才有气泡产生    回答问题： （1）图1所示的实验是 （填实验序号）。 （2）图3中的阴影部分与图2叠合后，图像基本重合。则图3中的B点的溶质为 （写化学式）。 5．某化学课堂围绕“酸碱中和反应”，将学生分成若干小组，在老师引导下开展探究活动。请你参与学习并帮助填写空格（包括表中空格）。 【实验准备】（1）配制200克10%的NaOH溶液，需要蒸馏水 毫升，氢氧化钠 克。 （2）将浓硫酸稀释成稀硫酸。稀释浓硫酸的正确操作是 。 【演示实验】将一定量的稀H2SO4加入到盛有NaOH溶液的小烧杯中。 【学生板演】该反应的化学方程式 。 【提出问题】实验中未观察到明显现象，部分同学产生了疑问：反应后溶液中溶质是什么？ 【假设猜想】针对疑问，大家纷纷提出猜想。甲组同学的猜想如下： 猜想一：只有Na2SO4                  猜想二：有Na2SO4和H2SO4 猜想三：有Na2SO4和NaOH            猜想四：有Na2SO4、H2SO4和NaOH 乙组同学对以上猜想提出质疑，认为有一种猜想是不合理的。不合理的猜想是 。 【实验探究】 （1）丙组同学取烧杯中的溶液少量于试管中，滴加几滴CuSO4溶液，无明显变化，溶液中一定没有 。 （2）为了验证其余猜想，各学习小组利用烧杯中的溶液，并选用老师提供的pH试纸、铜片、BaC12溶液、Na2CO3溶液，进行如下三个方案的探究。 实验方案 测溶液pH 滴加Na2CO3溶液 滴加BaCl2溶液 实验操作 实验现象 试纸变色，对比比色卡，pH<7 产生白色沉淀 实验结论 溶液中有H2SO4 溶液中有H2SO4 溶液中有H2SO4 【得出结论】通过探究，全班同学一致确定猜想二是正确的。 【评价反思】老师对同学们能用多种方法进行探究，并且得出正确结论给予肯定。同时指出实验探究（2）中存在两处明显错误，请大家反思。同学们经过反思发现了这两处错误： （1）实验操作中的错误是 。 （2）实验方案中也有一个是错误的，错误的原因是 。 【拓展应用】 （1）大家一致认为实验后的废液不能直接排放，理由是 （写一点） （2）请设计一个实验方案从废液中得到Na2SO4固体（资料：H2SO4难分解、难挥发），该实验方案： 。 6．小苏打和食盐是厨房中常见物质。现有一包白色固体，可能由碳酸氢钠、氯化钠中的一种或两种物质组成。某兴趣小组的同学为确定白色固体的成分，进行如下的实验探究。 （一）定性分析 【实验目的】确定白色固体的组成 【实验方案】如图所示： 【实验结论】小明同学经过上述实验得出结论：该白色固体由碳酸氢钠、氯化钠两种物质组成。 （1）步骤②中发生反应的化学方程式是 。 （2）科学小组认真研究讨论后认为，此方案不能得出小明同学的结论，原因是 。 （3）为了得出正确的实验结论，上图的鉴别流程应如何改进： 。 （二）定量分析 【实验目的】测定该白色固体中碳酸氢钠的质量分数 【实验方案】该小组利用下图所示的实验装置（固定装置已略去，装置气密性良好）进行实验，每一步反应均完全进行。 （1）首先称取a克该样品放入装置甲中，然后按顺序进行下列实验操作： a．打开弹簧夹，通入足量的氮气，关闭弹簧夹 b．称量装置丙的质量m1 c．打开分液漏斗的活塞，注入足量的稀硫酸，关闭活塞 d．打开弹簧夹，通入足量的氮气，关闭弹簧夹 e．称量装置丙的质量m2 操作a中通入足量的氮气的目的是 。 （2）根据测得的数据进行计算，写出碳酸氢钠的质量分数的表达式： （用am1和m2表示）。 （3）如果没有装置乙，会造成测定结果 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。 （三）拓展交流 经查阅材料得知，将CO2持续通入一定量的氢氧化钠溶液中会先后发生以下两个反应： ① ② 那么，将一定量的二氧化碳气体通入100g8%的氢氧化钠液中，充分反应后，所得溶液的溶质可能有 种情况（不考虑二氧化碳溶于水）。 7．氢化钙(CaH2)是一种常用的储氢材料，也是登山运动员常用的能源提供剂，某研究性学习小组模拟生产企业制取氢化钙。 【查阅资料】 I、白色的无水硫酸铜粉末吸水后会变蓝； Ⅱ、碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物； Ⅲ、钙、氢化钙遇水立即发生剧烈反应：Ca+2H2O=Ca(OH)2+H2↑；CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑； Ⅳ、钙能燃烧生成氧化钙；氢化钙能燃烧生成氧化钙和水。 【实验原理】 用锌粒和稀硫酸反应制得干燥、纯净的氢气，再与金属钙在加热的条件下直接化合，即可制得CaH2。 (1)同学们设计了以下实验装置： 请回答： ①装置A中发生反应的化学方程式为 ；为了实验安全，点燃C装置酒精灯前应先 ； ②上图1装置B中装有无水氯化钙，其作用是干燥H2，若要证明进入C装置中的氢气已经干燥，在B、C之间应连接图2中的 (选填：①或②)装置； ③图1装置D中浓硫酸的作用是 ； 【进行实验)过程略 【验证产物】略 【实验拓展】(2)定性实验用化学方法鉴别Ca与CaH2比，完成下表中内容。 实验步骤 预期现象和结论 取少量固体样品，在干燥条件下与氧气反应，将其产物通入装有无水硫酸铜的干燥管； (3)定量实验：测定Ca和CaH2混合物中CaH2的质量分数。 ①取m1g样品与水完全反应，利用如图3装置测定生成的气体体积时，在 时进行收集(选填字母)； a.刚开始有气泡时      b.气泡连续均匀冒出时       c.气体经过验纯 ②按图3实验装置进行测定时，甲同学发现，即使气密性良好，操作正确，测得的气体体积还是偏大，可能原因是 ；(写出任一点即可) ③乙同学将实验装置改进为如图4(固定装置省略)所示，调整水准管高度，使量气装置两边的液面保持在同一水平面上，读取量气管中液面所示刻度为10.0mL。将Y形管慢慢倾斜，直至A中的水全部倒入B中，与样品混合反应，待反应结束后，冷却至室温，再次调节量气管与水准管液面相平，读取量气管中液面所示刻度为98.9mL。已知该实验条件下，氢气的密度为0.09mg/mL。样品中氢化钙的质量分数为 ；(结果精确到0.1%) 【反思与交流】 (4)登山运动员常用氢化钙作为能源提供剂，与氢气相比，其优点是氢化钙是固体，携带方便。既然金属钙与水反应也能生成氢气，为什么还要将金属钙制备成氢化钙呢? 你的观点是 。 8．暖宝宝是一种防寒用品，暖宝宝中的主要成分有哪些？ 小明探究暖宝宝中的主要成分，剪开内包装袋，倒出其中的粉末，发现呈黑色。 【提出猜想】该黑色粉末可能含有炭粉、铁粉、二氧化锰、氧化铜、四氧化三铁中的一种或几种。 【进行实验】 实验编号 实验操作 实验现象 ① 取黑色粉末加足量硫酸 固体溶解，有气泡生成，溶液无蓝色 ② 取适量的残渣灼烧，将内壁涂有澄清石灰水的小烧杯罩在上方 澄清石灰水变浑浊 【实验分析】 (1)① 由实验①可知，该黑色粉末肯定含 （写化学式），肯定不含 （写化学式）。 ②实验①的化学反应方程式为 。 ③由实验②可知，该黑色粉末中肯定还含有 （写化学式）。 实验室中有一瓶无色溶液A，已知其中的溶质可能是NaOH和BaCl2或两者之一，另有固体混合物B，其中可能含有NH4Cl、(NH4)2SO4、CuO三种物质中的两种或多种。按如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)。        (2)请根据实验过程和发生的现象，回答下列问题： ①气体C的化学式 。 ②根据上述实验现象推理，在固体混合物B中，肯定存在的物质是 (填化学式）。 ③在无色滤液F中，一定存在的酸根阴离子有 (填离子符号)。 ④写出步骤④中发生的化学方程式 。 ⑤根据上述现象固体B中不能确定的物质是 （填写化学式）。 9．将溶液与溶液混合，产生白色固体。对白色固体组成进行下列探究。 探究一： 【猜测】白色固体含、、中的一种或几种。 【资料】、加热易分解，生成对应的两种氧化物。不溶于水，能溶于酸。 【实验】 (1)取适量白色固体，溶于 ，出现气体，则固体中含;向所得溶液中滴加 ，无明显现象，则固体中不含。 (2)另取适量白色固体，充分加热，产生的气体使无水粉末变 色，则固体中含。 探究二：查阅资料得知上述固体应为碱式碳酸锌，其受热会分解生成、和。取一定量该固体，充分加热，将生成的气体依次用足量的浓硫酸和烧碱溶液充分吸收。 (3)实验测得剩余固体质量，浓硫酸增重，烧碱溶液增重。则 。 (4)若生成的未被烧碱溶液完全吸收，则测得的碱式碳酸锌中的值 （选填“偏大”、“不变”或“偏小”）。 探究三： (5)如图为和反应时溶液的对碱式碳酸锌产率的影响。以含少量的为原料制备碱式碳酸锌，设计实验方案：向原料中加入稍过量的稀硫酸，搅拌至充分反应，再向其中加入 ，搅拌至充分反应，过滤；向滤液中滴入溶液并 ，充分反应至产生大量固体，过滤、洗涤、干燥。 10．牙膏是保障口腔健康的日用品，某项目小组为深度了解牙膏的组分，对牙膏中的摩擦剂、酸碱度调节剂、美白剂等组分进行探究。 I.摩擦剂的探究 某牙膏成分含有以下物质中的若干种，它们在水和酒精两种溶剂中的溶解情况如下表所示。已知：水合硅石、羟苯甲酯不和盐酸反应。 物质 溶剂 碳酸钙 水合硅石 羟苯甲酯 氯化钠 丙二醇 香精 纤维素胶 水 不 不 微 溶 溶 酒精 不 不 溶 不 溶 为探究摩擦剂的组分，开展了如下探究： (1)步骤Ⅱ和IV中实验操作为 。 (2)步骤Ⅲ中沉淀部分溶解，生成无色气体使澄清石灰水变浑浊，写出无色气体与石灰水反应的化学方程式 。 (3)小组大部分同学认为沉淀D是水合硅石，但甲同学却认为也可能是羟苯甲酯，理由是 。为确定沉淀D成分，需要增加的实验方案是 （操作、现象、结论）。 Ⅱ.酸碱调节剂的探究 (4)食物残渣发酵产生的乳酸（化学式为HA）可能使唾液的pH<5.5，使牙齿脱矿化，所以牙膏中需添加酸碱度调节剂。下列选项中可作为牙膏酸碱度调节剂的是 。请写出所选物质和乳酸反应的化学方程式 。 A．氯化钠                B．氢氧化钠                C．碳酸氢钠                D．铜粉 Ⅲ.美白剂的探究 过氧化钙CaO2与乳酸混合产生的微小气泡可瓦解污渍起到美白作用。甲、乙两同学用放置一段时间的过氧化钙样品对该反应进行了探究，甲同学实验方案如下： 甲同学猜想 实验方案 实验现象 实验结论 小气泡中的气体为O2 向盛有少量过氧化钙样品的试管中加入乳酸溶液，伸入带火星的木条 产生气泡，试管外壁发热，带火星的本条没有复燃 该反应没有氧气生成 (5)结合实践认识，甲同学的结论 （填“合理”或“不合理”），理由是 。乙同学用传感器探究过氧化钙样品和乳酸溶液的反应，获得了反应溶液中氧气（简称：溶解氧）浓度及pH的变化曲线（图1）及反应溶液上方的二氧化碳含量变化曲线（图2）。 (6)在250s-750s时间段，溶解氧浓度降低的可能原因是 。要验证该观点，乙同学还需进行的实验是 。 (7)反应过程中，溶液pH略有上升，可能的原因是 。 (8)根据图2可知CaO2作为美白剂的缺点是在空气中易变质为 （填化学式）。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．(1) K1K3 K2 K3 K2 (2) (3)取最后一次洗涤液于试管中，加入过量的稀盐酸酸化后，再滴加几滴BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则已经洗涤干净 (4)固体成分是氧化铁与四氧化三铁的混合物 (5)ⅰ (6)Fe2O3和CO2 (7)23.2 【详解】（1）由图知，打开K1、K3，关闭K2，铁和稀硫酸生成硫酸亚铁和氢气，一段时间后，关闭K3，打开K2，使硫酸亚铁溶液流入c中，反应获得FeCO3。 （2）d中澄清石灰水变浑浊，说明c中生成了二氧化碳，则c中反应为硫酸亚铁和碳酸氢铵溶液反应生成硫酸铵、碳酸亚铁、二氧化碳和水，化学方程式为FeSO4+2NH4HCO3=FeCO3↓+（NH4）2SO4+CO2↑+H2O。 （3）FeCO3已洗涤干净，可通过检验是否含硫酸根离子证明，则取最后一次洗涤液于试管中，加入过量的稀盐酸酸化后，再滴加几滴BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则已经洗涤干净。 （4）结合已有假设，得出假设3为固体成分是氧化铁与四氧化三铁的混合物。 （5）实验（i）只能证明样品含有+3价铁元素，不能证明是否有+2价；实验（ii）证明残留固体不含+2价，则一定含+3价铁。 （6）由上述实验结果分析可知，碳酸亚铁在氧气中高温灼烧得到的产物是氧化铁与二氧化碳。 （7）解：设纯净固体碳酸亚铁质量为x 则固体质量为23.2g。 2． 过碳酸钠与水反应生成了过氧化氢 D 除去原有空气中的二氧化碳，防止空气中的二氧化碳进入E装置 将装置中残留的二氧化碳排出，被E装置充分吸收 92.3% 防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入E装置，干扰实验 偏高 【详解】[实验探究一] ②根据题给条件可知，过碳酸钠溶于水时，反应生成碳酸钠和过氧化氢，向序号①的所得溶液中加入适量的二氧化锰粉末，产生了大量的气体，可使带火星的木条复燃，说明该气体是氧气，进一步说明了含有过氧化氢溶液； ④碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠，方程式为：； 实验小结：由于过碳酸钠与水反应生成碳酸钠和过氧化氢，反应的化学方程式为：； [实验探究二] （1）为确保实验结果准确，装置E必须完全吸收生成的二氧化碳，并只吸收生成二氧化碳；故实验操作步骤为：②组装好装置，检查气密性，装入药品；④关闭活塞K、K2，打开活塞K1、K3、K4，通入一段时间的氮气；作用是排净装置中原有空气中的二氧化碳；①称量装置E的质量；⑤依次关闭活塞K1、K3、K4，打开活塞K、K2、，直到反应不再进行；生成并吸收二氧化碳；③关闭活塞K，打开活塞K1，通入氮气；将装置中剩余的二氧化碳排出，被装置E吸收；⑥再次称量装置E的质量；即②④①⑤③⑥，故选D。 （2）氢氧化钠可以与二氧化碳反应，除去空气中的二氧化碳，防止空气中的二氧化碳进入E装置； （3）实验完毕后通入氮气的目的是将装置中的气体排出，被E装置吸收； （4）E装置两次称量的质量差就是吸收的二氧化碳的质量，由二氧化碳及化学方程式可以计算出碳酸钠的质量，设样品中过碳酸钠的质量为x，则碳酸钠的质量为6.63g-x； ； ，x=6.1g； 样品中m（Na2CO4）=6.1g，m（Na2CO3）=0.53g （5）F装入干燥的碱石灰，F装置可以防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入E装置被吸收，这样E装置在测定前后的质量差值偏大，计算出了样品中过碳酸钠的含量偏高。 3．(1)硬度大 (2)根据质量守恒定律可知，过程中产生二氧化碳的质量=526.9g-525.8g=1.1g； 解：设样品中碳酸氢钠的质量为x， 样品中碳酸氢钠的质量分数为：。 (3)二氧化碳逸出时带出了部分水蒸气，造成测得二氧化碳的质量偏大 (4) 分液漏斗 防止液体倒吸炸裂试管 (5) (6)利于提高CaO2⋅8H2O的产率，同时可以减少过氧化氢分解，提高过氧化氢的利用率 (7)先加入稀硝酸酸化，再滴加硝酸银溶液，若没有白色沉淀生成，则说明已经洗涤干净，反之则说明未洗涤干净 (8)不能确定是否含有氢氧化钙 (9)水合硅石、碳酸钙 【详解】（1）由水合硅石是常用的摩擦剂可推出其硬度较大； （2）见答案； （3）碳酸氢钠与盐酸反应产生二氧化碳气体 ，气体逸出时会带出部分水蒸气，使减轻的质量偏大，即测得生成的二氧化碳量偏大，从而使计算出的碳酸氢钠质量分数偏大；（合理即可） （4）由图可知仪器a为分液漏斗； 氯化铵与氢氧化钙反应产生氨气，氨气易溶于水，造成压强降低，为了防止液体倒吸入试管造成热的试管遇冷炸裂，所以用长颈漏斗代替导管，增大容量； （5）氯化铵与氢氧化钙反应生成氯化钙、水和氨气，方程式为：； （6）低温有利于CaO2⋅8H2O的结晶，从而提高产率，同时由于反应放热，会加快过氧化氢分解，低温能减少过氧化氢分解，提高过氧化氢的利用率； （7）反应结束后，经过滤、洗涤、低温烘干可获得CaO2.8H2O，若没洗净会残留氯化钙，氯化钙与硝酸银反应能生成不溶于稀硝酸的氯化银白色沉淀，所以判断是否洗涤干净的操作为：取少量最后一次洗涤液于试管中，先加入稀硝酸酸化，再滴加硝酸银溶液，若没有白色沉淀生成，则说明已经洗涤干净，反之则说明未洗涤干净； （8）通过图1可知反应产生了二氧化碳，说明含有碳酸钙，通过图2可知反应有氧气产生，说明含有CaO2，CaO2和水反应也会生成氢氧化钙，导致pH>7，所以无法判断是否含有氢氧化钙，所以结论不正确； （9）牙膏中摩擦剂的作用是通过摩擦去除食物残渣、牙渍、牙菌斑等，能起到美白的作用，常用摩擦剂有水合硅石、碳酸钙等。本题中介绍的牙膏成分中同时含有水合硅石、碳酸钙，所以填：水合硅石、碳酸钙。 4． K2 固体生石灰滴加浓氨水后，吸水和水反应放出大量的热，促使氨气挥发 化合反应 碳酸钠溶液 实验② NaCl、NaHCO3 【详解】Ⅰ： 实验操作：（2）常温下氨气极易溶于水，使溶液显碱性，先通入氨气，可以吸收更多二氧化碳气体；故先打开弹簧K2，使生成的氨气进入饱和食盐水。 分析原理：（1）根据资料中提供的信息可知：NH3·H2O很不稳定，受热就会分解为氨气和水，D中固体生石灰滴加浓氨水后，吸水反应放出大量的热，促使氨气挥发。 （2），该反应符合多变一特点，属于化合反应；结合实验设计及溶解度表格可知，碳酸氢钠溶解度较小，在溶液中首先达到饱和结晶析出，故第二阶段反应为碳酸氢铵和氯化钠反应生成氯化铵和碳酸氢钠固体，。 （3）NaHCO3受热易分解。将白色固体碳酸氢钠加热即得纯碱、水和二氧化碳气体，反应的化学方程式为。 Ⅱ： 实验1：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。用pH试纸测定等浓度的碳酸氢钠溶液和碳酸钠溶液的pH分别为8和12；故碱性较强的是碳酸钠溶液。 实验2：（1）图1所示的实验中开始时溶液pH<7显酸性，随着反应进行变为碱性，最终pH为12左右，故为实验②将碳酸钠溶液逐滴加入盐酸中，边滴边振荡。 （2）图2中起点pH为8，溶液慢慢变为酸性，为实验③；图3中起点pH为12，溶液慢慢变为酸性，为实验④；C点pH=8，结合实验④现象：先无气泡产生，滴加一会后才有气泡产生；可知AC段反应为碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠和碳酸氢钠；图3中C点以后阴影部分与图2叠合后，图像基本重合。则图3中的B点的溶质为生成的NaHCO3、NaCl。 5． 180 20 将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓注入水中，并用玻璃棒不断搅拌，使稀释产生的热量及时散出 猜想四 氢氧化钠/NaOH 有气泡产生 pH试纸直接浸入待测液中 Na2SO4与BaCl2反应也会生成白色沉淀，不能证明一定有H2SO4存在 会腐蚀铁质下水管道（或污染环境等） 向废液中加入适量的碳酸钠溶液，待不再产生气泡，然后通过蒸发操作得到硫酸钠固体（合理即可） 【详解】[实验准备]（1）配制200克10%的NaOH溶液，需要氢氧化钠200g×10%=20g，则需要蒸馏水（200g-20g）×1g/mL=180mL；故填：180；20。 （2）稀释浓硫酸的正确操作是将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓注入水中，并用玻璃棒不断搅拌，使稀释产生的热量及时散出；故填：将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓注入水中，并用玻璃棒不断搅拌，使稀释产生的热量及时散出。 [学生板演]稀硫酸与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，反应的化学方程式为；故填：。 [假设猜想]硫酸能与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，酸或碱都有可能过量，但是二者不能同时过量，因为酸碱不共存，相互之间能够发生反应，故猜想四不合理；故填：猜想四。 [实验探究]（1）硫酸铜能与氢氧化钠反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠，取烧杯中的溶液少量于试管中，滴加几滴CuSO4溶液，无明显变化，溶液中一定没有氢氧化钠；故填：氢氧化钠（或NaOH）。（2）根据实验结论溶液中有H2SO4，滴加碳酸钠溶液后，硫酸会与碳酸钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，因此会看到有气泡产生；故填：有气泡产生。 [评价反思]（1）根据图示操作判断，检测溶液pH时，不能将pH试纸直接浸入待测溶液中，会污染试剂，应该用干燥、洁净的玻璃棒蘸取少量溶液滴到pH试纸上；故填：pH试纸直接浸入待测液中。（2）检验一种物质时要排除其他物质对实验的干扰，因为硫酸钠也能与氯化钡反应生成硫酸钡白色沉淀，因此通过该实验现象无法确定溶液中是否有硫酸存在；故填：Na2SO4与BaCl2反应也会生成白色沉淀，不能证明一定有H2SO4存在。 [拓展应用]（1）通过上述实验可知，废液中含有的物质是硫酸钠和硫酸，硫酸显酸性，会腐蚀铁质下水管道或污染环境等；故填：会腐蚀铁质下水管道（或污染环境等）。 （2）要从废液中得到Na2SO4固体，则应该向废液中加入适量的碳酸钠溶液，待不再产生气泡，然后通过蒸发操作得到硫酸钠固体（合理即可）；故填：向废液中加入适量的碳酸钠溶液，待不再产生气泡，然后通过蒸发操作得到硫酸钠固体（合理即可）。 6． 盐酸与硝酸银反应也可以生成氯化银，干扰氯化钠的测定（或者盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠，干扰原物质中氯化钠的测定） 将过量稀盐酸改成过量稀硝酸，其他保持不变 排尽装置内空气，防止干扰实验 （无“100%”不给分，不约分也给分） 偏大 4 【详解】（一）（1）样品中加入盐酸产生了气体，则是二氧化碳，则步骤②中发生的反应是二氧化碳和氢氧化钙反应产生碳酸钙和水，化学方程式是。 （2）此方案不能得出小明同学的结论，原因是开始加入了过量的盐酸，引入了氯离子，盐酸与硝酸银反应也可以生成氯化银，干扰氯化钠的测定（或者盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠，干扰原物质中氯化钠的测定）。 （3）为了得出正确的实验结论，不要引入氯离子，应将过量稀盐酸改成过量稀硝酸，其他保持不变。 （二）（1）操作a中通入足量的氮气的目的是将装置中的空气全部赶出，防止干扰实验。 （2）碳酸氢钠产生二氧化碳的质量是，设有碳酸氢钠的质量是x。 ag样品中碳酸氢钠的质量分数：。 （3）如果没有装置乙，导致水进入丙中，测定值测定的二氧化碳质量偏大，会造成测定结果偏大。 （三）根据信息：CO2持续通入一定量的氢氧化钠溶液中会先产生碳酸钠，然后产生碳酸氢钠；将一定量的二氧化碳气体通入100g8%的氢氧化钠液中，该反应的变量是二氧化碳： （1）当二氧化碳不足，只和部分氢氧化钠反应，则溶质是碳酸钠和氢氧化钠； （2）当二氧化碳恰好和氢氧化钠反应，则溶质是碳酸钠； （3）当二氧化碳把氢氧化钠完全反应后还有多余，还能反应部分碳酸钠，则溶质是碳酸钠和碳酸氢钠； （4）当二氧化碳过量，把氢氧化钠反应完全，全部产了碳酸氢钠，则溶质是碳酸氢钠； 所得溶液的溶质可能有4种情况。 7． Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 在E导管口收集氢气进行验纯或先通一会儿氢气 ② 防止空气中的水蒸气进入C中 若观察到无水硫酸铜变蓝色，证明是氢化钙，反之是钙(其他合理答案同样给分) a 因液体加入引起气体排出(或反应放热气体温度升高，体积膨胀引起气体排出)，导致气体体积测定变大 66.3% 等质量的钙和CaH2与水完全反应， CaH2产生的氢气多 【详解】（1）①装置A中，是锌粒与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气．对应的化学方程式为 Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑；由于氢气具有可燃性，为防止使用过程因为装置内有空气（氧气）而导致氢气爆炸，所以在点燃C装置酒精灯前应先在E导管口收集氢气进行验纯或先通一会儿氢气； ②上图1装置B中装有无水氯化钙，其作用是干燥H2，检验水蒸气应该使用无水硫酸铜，所以若要证明进入C装置中的氢气已经干燥，在B、C之间应连接图2中的②装置； ③图1装置D中浓硫酸的作用是 防止空气中的水蒸气进入C中； [实验拓展] （2）由于“钙能燃烧生成氧化钙；氢化钙能燃烧生成氧化钙和水”，所以 鉴定钙或者碳化钙，可以借助点燃固体检验对应物质是否含水，所以有如下的实验： 实验步骤 预期现象和结论 取少量固体样品，在干燥条件下与氧气反应，将 其产物通入装有无水硫酸铜的干燥管； 若观察到无水硫酸铜变蓝色，证明是氢化钙，反之是钙 （3）①取m1g样品与水完全反应，利用如图3装置测定生成的气体体积时，由于生成的气体占有体积，所以从开始就应该收集，而不是强调达到一定纯度才可以收集，所以选：a； ②按图3实验装置进行测定时，由于滴入的液体是有体积的，滴入后导致右侧的体积变大，同时无论是钙还是氢化钙和水反应都有热量放出，导致气体体积膨胀，都会影响结果，所以，即使气密性良好，操作正确，测得的气体体积还是偏大； ③反应前读取量气管中液面所示刻度为10.0mL，反应后读取量气管中液面所示刻度为98.9mL，则生成的氢气的体积为99.9mL-10.0mL=88.9mL。已知该实验条件下，氢气的密度为0.09mg/mL。则生成的氢气的质量为88.9mL×0.09mg/mL≈8mg； 设氢化钙的质量为x，则钙的质量为100mg-x， +=8mg x≈66.3mg 样品中氢化钙的质量分数为 ×100%=66.3%； [反思与交流]（4）设钙和CaH2的质量均为ag，钙对应的氢气的质量为x，氢化钙对应的氢气为y。 x=ag y=ag 可见x＜y 即：等质量的钙和CaH2与水完全反应，CaH2产生的氢气多。 8．(1) Fe CuO C (2) NH3 (NH4)2SO4 、CuO NH4 Cl 【详解】（1）取黑色粉末加足量硫酸，碳粉、二氧化锰与稀硫酸不反应；铁粉与稀硫酸反应生成硫酸亚铁、氢气，化学方程式为，现象是产生气泡，所得溶液为浅绿色；氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜、水，所得溶液为蓝色；四氧化三铁与稀硫酸反应生成硫酸铁、硫酸亚铁、水，所得溶液为黄绿色，而实验现象是固体溶解，有气泡生成，所得溶液无蓝色，说明该黑色粉末一定含有铁粉，一定不含氧化铜。 ①根据分析，该黑色粉末肯定含Fe，肯定不含CuO。 ②根据分析，实验①中铁粉与稀硫酸反应生成硫酸亚铁、氢气，化学方程式为。 ③实验②取适量的残渣灼烧，将内壁涂有澄清石灰水的小烧杯罩在上方，澄清石灰水变浑浊，说明灼烧后产生了二氧化碳。根据质量守恒定律，化学反应前后，元素种类不变，灼烧是物质与氧气（O2）发生的反应，生成物中二氧化碳含有碳、氧两种元素，反应物中氧气只含氧元素，则另外的反应物一定含有碳元素，炭粉（C）、铁粉（Fe）、二氧化锰（MnO2）、四氧化三铁（Fe3O4）中，只有碳粉含有碳元素，能灼烧生成二氧化碳，所以该黑色粉末中肯定还含有碳粉（C）。 （2）①紫色石蕊遇酸变红遇碱变蓝，遇中性物质不变色。气体C能使紫色石蕊溶液变蓝，说明该气体呈碱性，该气体是NH3。 ②无色溶液A中NaOH可与NH4Cl反应生成NaCl、NH3、H2O，NaOH可与(NH4)2SO4反应生成Na2SO4、NH3、H2O，与CuO不反应；BaCl2可与(NH4)2SO4反应生成BaSO4沉淀、NH4Cl，BaCl2与NH4Cl或CuO都不反应。由于步骤①中反应产生了NH3，所以固体混合物中一定含有NH4Cl或(NH4)2SO4，不确定是否含有CuO。而步骤④中加入足量稀硝酸，沉淀部分溶解，由于BaSO4不溶于稀硝酸，说明沉淀E中一定含有BaSO4、CuO，CuO与稀硝酸反应生成硝酸铜、水，化学方程式为：，证明固体混合物B中一定含有(NH4)2SO4、CuO，则无色溶液A中一定含有NaOH和BaCl2，该实验过程无法确定固体混合物B中是否含有NH4Cl。 故填：(NH4)2SO4、CuO。 ③根据②的分析，固体混合物B中一定含有(NH4)2SO4、CuO，无色溶液A中一定含有NaOH和BaCl2，则一定发生反应、，所以滤液D中一定含有Na2SO4、NH4Cl，步骤③中加入适量AgNO3溶液，Na2SO4与AgNO3反应生成Ag2SO4沉淀、NaNO3，NH4Cl与AgNO3反应生成AgCl沉淀、NH4NO3，所以无色滤液F中，一定存在的酸根阴离子有：。 ④根据②的分析，步骤④中CuO与稀硝酸反应生成Cu(NO3)2、H2O，化学方程式为：。 ⑤根据②的分析，固体B中不能确定的物质是NH4Cl。 9．(1) 稀盐酸 硝酸钡（合理即可） (2)蓝 (3)3:2:1:3 (4)偏大 (5) 锌粉 调节溶液pH至7 【详解】（1）碳酸钠和硫酸锌反应生成硫酸钠、碳酸锌沉淀，碳酸锌和盐酸反应生成氯化锌、水和二氧化碳，氢氧化锌和硫酸反应生成硫酸锌和水，所以取适量白色固体，溶于稀盐酸，出现气体，则固体中含ZnCO3；Zn5(OH)8SO4不溶于水，能溶于酸，溶液中存在硫酸根离子，硫酸根离子和钡离子反应能生成不溶于酸的白色硫酸钡沉淀，则向所得溶液中滴加硝酸钡，无明显现象，则固体中不含Zn5(OH)8SO4。 （2）另取适量白色固体，充分加热，产生的气体使无水CuSO4​粉末变蓝色，则固体中含氢元素，可知固体中含Zn(OH)2​。 （3）实验测得剩余固体质量2.43g，浓硫酸增重0.72g，烧碱溶液增重0.44g，所以生成水的质量为0.72g，生成二氧化碳的质量为0.44g，氧化锌质量为2.43g。 碱式碳酸锌中锌、氢、碳、氧原子个数为：x、y+2m、z、y+3z+m① 碱式碳酸锌中锌、氢、碳、氧元素的质量分别为：             可得原子个数比为：② 综合①②可得出x:y:z:m=3:2:1:3 （4）若生成的CO2​未被烧碱溶液完全吸收，则测得的碱式碳酸锌的质量偏小，根据反应中的关系，化学式中的m值偏大。 （5）向原料中加入稍过量的稀硫酸，搅拌至充分反应，再向其中加入过量锌粉，搅拌至充分反应，过滤；向滤液中滴入Na2CO3​溶液并调节溶液pH至7，充分反应至产生大量固体，过滤、洗涤、干燥。 10．(1)过滤 (2)Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O (3) 羟苯甲酯微溶于水，达到饱和而析出 取少量沉淀与试管中，加入足量酒精，振荡，若固体全部消失，沉淀是羟苯甲酯，若沉淀部分消失，沉淀是水合硅石和羟苯甲酯的混合物，若沉淀不减少，沉淀是水合硅石 (4) C NaHCO3+HA=NaA+H2O+CO2↑ (5) 不合理 产生氧气速率慢，试管中氧气浓度不足以使带火星木条复燃 (6) 反应放热使氧气溶解度下降的程度大于产生氧气溶解在水中的程度 用温度计（或温度传感器）测定该时间段溶液温度变化情况 (7)乳酸被反应 (8)CaCO3或Ca(HCO3)2 【详解】（1）步骤II和步骤IV都能分离出滤液和沉淀，是过滤，故填：过滤； （2）沉淀中与酸反应，产生二氧化碳，说明是碳酸盐，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，故填：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O； （3）水合硅石不溶于水，羟苯甲酯微溶于水，微溶于水也容易由于饱和析出，产生沉淀，故填：羟苯甲酯微溶于水，达到饱和而析出； 羟苯甲酯溶于酒精，而水合硅石不溶于酒精，可以分离出沉淀，加入足量酒精观察现象判断，故填：取少量沉淀与试管中，加入足量酒精，振荡，若固体全部消失，沉淀是羟苯甲酯，若沉淀部分消失，沉淀是水合硅石和羟苯甲酯的混合物，若沉淀不减少，沉淀是水合硅石； （4）食物残渣发酵产生的乳酸（化学式为HA）可能使唾液的pH<5.5，调节剂需要减少唾液的酸性； A、氯化钠不与酸反应，不符合题意； B、氢氧化钠能与酸反应，但本身碱性过强，具有腐蚀性，不宜添加在牙膏中，不符合题意； C、碳酸氢钠能与酸反应，本身可作发酵粉的主要成分，安全性好，符合题意； D、铜粉不能与酸反应，不符合题意； 故填：C； 碳酸氢钠和乳酸反应生成乳酸钠、水和二氧化碳，根据HA可知，乳酸根离子带一个单位负电荷，乳酸钠中钠离子和乳酸根离子个数比为1:1，写作NaA，故填：NaHCO3+HA=NaA+H2O+CO2↑； （5）若氧气产生速率慢，也可能氧气浓度不足以使带火星的木条复燃，故甲结论不合理，故填：不合理；产生氧气速率慢，试管中氧气浓度不足以使带火星木条复燃； （6）气体的溶解性随温度的升高而减小，反应过程中试管外壁发热，说明反应放热，使氧气溶解度下降，产生氧气少，故填：反应放热使氧气溶解度下降的程度大于产生氧气溶解在水中的程度； 验证反应放热使氧气溶解度下降，可以测定反应过程中温度变化，故填：用温度计（或温度传感器）测定该时间段溶液温度变化情况； （7）溶液pH上升，说明溶液酸性减弱，乳酸与过氧化钙反应，乳酸减少，溶液酸性减弱，故填：乳酸被反应； （8）图2可知，溶液上方有二氧化碳产生，根据化学反应前后元素种类不变推测，反应前过氧化钙中有钙元素和氧元素，二氧化碳中有碳元素，空气中还有水可能参加反应，含有氢元素，变质产物中含有钙元素、碳元素、氧元素，可能有氢元素，推测是碳酸钙或碳酸氢钙，故填：CaCO3或Ca(HCO3)2。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$