2025年中考化学重点专题提分训练:科学探究题
2025-03-09
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内容正文:
2025年中考化学重点专题提分训练:科学探究题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、科学探究题
1.恩施州实验操作考试题之一:探究酸、碱的某些化学性质,即课本实验活动6,酸、碱的化学性质中的三个实验,请继续探究。
(1)【实验一】:向装有锈铁钉的试管中加入少量稀盐酸,观察到的现象: ,过一段时间,又观察到铁钉表面有气泡产生,产生气泡的原因是(用化学方程式表示) 。
(2)【实验二】:在试管中加入约2mL氢氧化钠溶液,然后滴入几滴硫酸铜溶液(如图试管①),观察到有蓝色沉淀产生,反应的化学方程式为 。再滴加稀盐酸,目的探究难溶性碱能否与酸发生化学反应。甲同学向试管中滴入几滴稀盐酸后,发现试管②中无明显变化,于是甲同学认为难溶性碱不能与酸发生化学反应;乙同学对此产生质疑,并利用甲同学实验后的物质继续探究:乙同学取试管②中上层清液的测定溶液酸碱度,读出pH=12,说明上层清液中的溶质是 ;乙同学由此认为难溶性碱能与酸发生化学反应,乙同学的理由是 。
(3)【实验三】:在试管中加入约1mL NaOH溶液中滴入几滴酚酞溶液,然后再慢慢滴入稀盐酸,边滴边振荡,观察到溶液由红色变为无色,由此说明可溶性碱能和酸发生反应。
实验结束后,同学们对实验三中试管内的无色溶液成分展开了讨论。
【提出问题】试管中无色溶液的溶质除酚酞外还有什么?
【猜想假设】甲同学猜想:NaCl; 你的猜想: 。
【实验设计】若要证明你的猜想成立,下列试剂中不能达到实验目的的是 (填序号)。
A.紫色石蕊溶液 B.Cu C.CuO D.稀H2SO4 E.NaOH溶液 F.AgNO3溶液
【讨论交流】乙同学认为用E由于没有明显现象不能达到目的,同学们经过分析、讨论后达成共识,滴入几滴NaOH溶液,也能达到目的,同学们的理由是 。
2.化学兴趣小组进行了甲、乙两个实验。
(1)乙试管发生反应的化学方程式是 。
(2)实验结束后,小组同学把实验后的两支试管的上层清液倒入同一个烧杯中,发现烧杯中仅得到无色溶液M,他们决定对溶液M的溶质成分进行探究。
【提出问题】溶液M的溶质成分是什么?
同学们一致认为溶液M的溶质一定有Na2CO3和NaCl,溶质中还可能有什么?对可能存在的溶质做出以下猜想。
【进行猜想】
猜想:可能有NaOH;猜想二:可能有 ;猜想:可能有Na2SO4和NaOH
【验证猜想】
实验操作
现象
结论
①:取少量溶液M于试管中,加入足量BaCl2溶液
有白色沉淀产生
溶液M中有硫酸钠
②:取①反应后的溶液滴加无色酚酞溶液
无色酚酞溶液变红
溶液M中有氢氧化钠,猜想一成立
【结论分析】小刚认为实验操作①的结论不严,原因是 。小
刚补充实验如下:
实验操作
实验现象
实验结论
取上述操作①中的白色沉淀于试管中,滴加足量的 。
溶液M中有硫酸钠
【实验拓展】
拓展一:若要证明甲试管中发生了化学反应,可向反应后的溶液中加入 (填字母)。
A.稀盐酸 B.氯化钡溶液 C.无色酚酞溶液 D.硝酸钙溶液
拓展二:下列反应,也需要借助其他物质来判断其发生了化学反应的是 (填字母)。
A.稀盐酸和氢氧化钠溶液 B.稀硫酸和氢氧化铜
C.二氧化碳和水 D.二氧化碳和氢氧化钙溶液
3.在实验室,小亮先取定量的硫酸铜溶液于烧杯中,再将一定量的氢氧化钠溶液滴入硫酸铜溶液中,充分反应后过滤,得到滤液和蓝色滤渣,并对滤液的成分进行探究。
【提出问题】滤液中溶质的成分是什么?
【查阅资料】Na2SO4溶液呈中性
【猜想与假设】猜想一:Na2SO4
猜想二:Na2SO4和NaOH
猜想三:
猜想四:Na2SO4、CuSO4和NaOH
分析:小明认为猜想四不合理,理由是 (用化学方程式表示)。
【实验与验证】
实验
实验操作
实验现象
实验结论
实验一
取少量滤液于试管中,仔细观察现象
溶液为无色
猜想 不成立
实验二
向实验一所取滤液中滴入酚酞溶液
猜想二不成立
实验三
常温下,再取少量滤液,测溶液酸碱度
PH=7
猜想 成立
4.常见的氯化钙产品有无水CaCl2和CaCl2•xH2O(x=1、2、4、6,除CaCl2•6H2O不具有吸水性外,其他均具有吸水性,可作除湿剂。
(1)不同温度下,CaCl2在水中的溶解度如表:
温度/℃
0
10
30
60
80
溶解度/g
59.5
64.7
100
137
147
①30℃时,饱和CaCl2溶液中溶质的质量分数为 。
②低温下从饱和CaCl2溶液中析出的晶体的化学式为 。
(2)针对某氯化钙除湿剂,兴趣小组进行如下实验:
步骤一:取适量氯化钙除湿剂于烧杯中,加水溶解配成饱和溶液,触摸烧杯壁,感觉发热,静置一段时间后恢复至室温。
步骤二:取少许步骤一所得溶液于试管中,滴加AgNO3溶液,有白色沉淀生成。
步骤三:取少许步骤一所得溶液于另一试管中,滴加饱和NaHCO3溶液,有白色沉淀和大量无色气体产生。
①由步骤一中的实验现象可以得出的结论是 。
②写出步骤二中反应的化学方程式: 。
③根据步骤三,可用饱和CaCl2溶液鉴别饱和NaHCO3溶液和饱和Na2CO3溶液的理由是 。
5.科学学习小组同学在完成盐酸除铁锈实验时,发现生锈的铁钉表面有气泡生成。同学们对此现象感到很好奇,针对“气体是由什么反应生成的”这一问题,设计实验进行探究。
【设计实验】
(1)小组同学经过认真分析思考,提出了自己的假设 ;
(2)并设计了图甲所示的实验A和B进行探究。实验时,观察到试管A中有气泡,试管B中 ,从而验证了自己的假设是成立的。
(3)请写出试管B中发生反应的化学方程式 。
(4)小金同学认为图甲实验A和B对照设置不够严谨,溶液中的水可能会对气体生成产生影响。于是在图甲实验基础上补充设计了如图乙对照实验C和D.但小科同学认为对照实验D的设置没有必要,他提出这一观点的理由是 。
【反思提高】设置对照实验首要问题是找准找全影响因素,通过控制变量,来进行对照实验的设置,实现对照实验组设置的有效性和完整性。
【迁移应用】一次课外实验的意外现象:镁条放入Na2CO3溶液中,快速产生气泡。请结合设置对照实验的思想,完成“气体是由什么反应生成的”问题探究。
【查阅资料】①镁能与水缓慢反应生成氢气;②Na2CO3溶液呈碱性,其溶液中除了Na+、水分子外,还有OH﹣。
【做出猜想】
(5)气体是由镁条和溶液中的水反应生成的氢气,产生气泡速度较快可能是由于溶液中的Na+、或 促进了镁与水的反应。
小组同学设计了如图丙对照实验E、F和G。
(6)往镁条中分别加入等量的水、Na2CO3溶液和试剂X进行实验,一段时间后、观察到试管E、G中有气体产生,但缓慢且少,试管F中产生气体既快又多。从对照实验设置的角度分析,实验G所加试剂X应该是 。
(7)分析图丙实验可知,镁条放入Na2CO3溶液中,气体是由镁与水反应生成的。试管F中快速产生气体,是因为Na2CO3溶液中存在能促进镁与水反应的离子,该离子是 。
6.某研究小组对一款在中小学生中盛行的炸包玩具进行了项目式探究。
【查阅资料】在炸包内,隐藏着一个小塑料袋,用手捏破塑料袋后,液体与白色粉末接触产生二氧化碳气体,炸包会在3s内迅速膨胀,产生“爆炸”效果。
任务一:探究炸包中小塑料袋内液体的酸碱性
取少量小塑料袋内液体于试管中,滴加几滴 ,若溶液变为 ,说明该小塑料袋内液体呈酸性。
任务二:探究炸包中小塑料袋内白色固体的成分
【提出猜想】猜想1:碳酸钙 猜想2:碳酸钠 猜想3:碳酸氢钠
【查阅资料】碳酸钠受热不分解,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳。
【进行实验】
(1)将少量白色粉末放入水中搅拌,观察到固体全部 (填“溶解”或“不溶解”),说明猜想1不成立。
(2)另取炸包内的白色粉末进行如图实验,进一步探究白色固体的成分,观察到 ,说明白色固体为碳酸氢钠。写出试管A中发生反应的化学方程式 。
任务三:分析炸包中选用药品的依据
【查阅资料】
1 柠檬酸是一种有机酸,是天然的防腐剂和食品添加剂。
2 与相同浓度的柠檬酸反应,碳酸氢钠比碳酸钠更剧烈。
3 碳酸钠和碳酸氢钠的价格参考:碳酸钠2200元/吨、碳酸氢钠1700元/吨。
结合资料及已学知识,回答下列问题:
(3)老师查看炸包包装后告诉同学们所用的酸性溶液是柠檬酸溶液,请分析选用柠檬酸的原因 。
(4)从原料成本和反应速率分析,炸包中白色固体选用碳酸氢钠的原因是 。
7.兴趣实验课上、同学们完成锌粒制取氢气的实验,实验过程中发现产生气泡速率不一样
(1)Ⅰ、请写出实验室制取氢气的化学方程式 。
(2)Ⅱ、①定量测定氢气体积及生成速率,应该选择的装置为 。(填字母)
②不测定气体的生成速率,利用精密设备测定 (填字母)变化也能判断反应速率。
A.反应物质量 B. C.溶液pH值 D.溶液中水的质量
Ⅲ、经过分析发现,同学所用药品的状态和条件不同。
【提出问题】影响反应快慢的因素有哪些?
【猜想假设】①锌粒颗粒大小 ②硫酸浓度 ③温度
【设计实验】取四份等质量的颗粒大小不同的锌粒,分别加入等质量的稀流酸溶液:
序号
实验温度
颗粒大小
硫酸浓度
实验目的
(1)
20℃
粗
10%
实验(1)和实验(2)探究硫酸浓度的影响
实验(1)和 ③ 探究锌粒颗粒大小
实验(1)和 ④ 探究温度的影响
(2)
20℃
粗
5%
(3)
①
细
10%
(4)
30℃
粗
②
(3)实验表格中的①②③④分别对应的数据应该是______(填字母)
A.20℃、5%、(3)、(4) B.30℃、10%、(3)、(4)
C.20℃、10%、(3)、(4) D.20℃、10%、(4)、(3)
(4)下图是表示(1)、(2)、(3)、(4)产生气体的质量和反应时间的曲线,图中表示(1)的曲线是 。(填字母)
(5)结合表格和图像可知,四组实验中 都一定反应完全。
8.化学实践活动课上,老师拿来一包久置空气中的碱石灰干燥剂(氧化钙和氢氧化钠的混合物),让同学们设计实验进行探究。
(1)碱石灰极易与空气中的水蒸气、二氧化碳反应而变质,氢氧化钠在空气中变质的原因,用化学方程式解释为 ,因此碱石灰要 保存。
(2)同学们决定对这包碱石灰成分进行探究。
【猜想假设】
猜想I:未变质, ;
猜想Ⅱ:部分变质,有氢氧化钙、碳酸钙和碳酸钠等;
猜想Ⅲ:完全变质,只含有碳酸钙和碳酸钠。
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性,碳酸钠溶液呈碱性。
【设计实验】设计如下流程进行实验:
实验
实验步骤
现象
结论
实验1
取少量碱石灰样品于烧杯中,加入足量的水,触摸烧杯外壁,充分搅拌后过滤,得到滤渣和滤液
温度 (填“升高”、“降低”或“没有变化”)
猜想Ⅲ正确
实验2
取少量上述滤渣于试管中,滴加过量 ,并将产生的气体通入澄清石灰水中
产生气泡,澄清石灰水
实验3
取少量上述滤液于另一支试管中,先滴加酚酞溶液,再滴加过量氯化钙溶液
溶液先变成红色,
(3)【讨论分析】实验3是否可以先滴加过量氯化钙溶液,再滴入酚酞溶液,为什么? 。
9.某化学兴趣小组发现食品包装中有不同的干燥剂或脱氧剂,同学们决定以此为课题探究学习。
【知识归纳】生石灰干燥剂:其反应原理是能与水反应,其化学方程式为 ;
【查阅资料】硅胶干燥剂:主要原料是一种高微孔结构的含水二氧化硅,具强烈的吸湿性能。二氧化硅的化学式为 ;
【实验探究】食品脱氧剂:同学们为探究食品脱氧剂的成分,剪开新鲜月饼包装袋,经精细分拣后发现脱氧剂大部分为黑色固体,还有少量白色粉末。
提出问题:黑色粉末的成分是什么?
猜想与假设:猜想1:可能有铁粉;猜想2:可能有炭粉;
设计实验:
(1)小组同学根据猜想设计了如下实验方案。
甲同学取少量黑色粉末,撒落在酒精灯火焰上,观察到火花飞溅,得出结论,该黑色粉末含有炭粉,你认为是否正确? (填“是”或“否”),理由是 。乙同学取少量黑色粉末,加入稀盐酸,出现 现象,可得出结论猜想1正确。
(2)经查阅资料,脱氧剂的脱氧原理是利用了铁与氧气、水反应的特征来吸收包装袋中氧气,从而延长食品的保质期。脱氧剂中的白色粉末是硅藻土,硅藻土是一种填充剂,不溶于水,其作用在于吸附水分,同时疏松配料。如图是每克脱氧剂中硅藻土用量与脱氧时间的关系图,可知:硅藻土的最佳用量比例是 。()
(3)硅藻土含量通常控制在最佳用量比,高于或低于最佳量时,脱氧速度均会减慢。请分别分析可能的原因,硅藻土用量过多时, ;硅藻土用量过少时 。
(4)脱氧剂的脱氧速度还有可能受哪些因素影响?请写出一条并说明理由 。
10.某化学兴趣小组以“金属的化学性质”为主题开展项目式学习。
【任务一】金属与氧气反应
(1)按图1进行实验(夹持装置已省略)打开分液漏斗,几分钟后观察到:A处铁丝依然光亮,B处铁丝表面灰暗,C处铁丝依然光亮。下列有关铁丝锈蚀的说法中正确的是 (填序号)。
①A、B处实验现象对比,可得出铁生锈与氧气有关
②A、C处实验现象对比,可得出铁生锈与水有关
③B、C处实验现象对比说明:铁生锈快慢与氧气浓度有关
【任务二】金属与酸反应
比较金属活动性:取过量的表面积相同的锌粒与铁粒、铝丝与锌丝,分别加入等浓度等体积的稀盐酸,用温度传感器测定上述四个反应过程中的溶液温度变化曲线如图2所示。
(2)写出铝与稀盐酸反应的化学方程式 ,该反应溶液温度先升高后下降的原因是 。
(3)由图2分析可知,金属的活动性强弱与反应时溶液温度变化的关系是 。
【任务三】金属和盐溶液的反应
查阅资料:金属与两种盐溶液反应时,活动性更弱的金属优先被置换出来。
(4)化学小组活动中,同学们在实验室将一定量锌粒加入含有Fe(NO3)2和Cu(NO3)2的溶液中,充分反应后,过滤得到浅绿色滤液A和滤渣B。则滤液A中一定含有的溶质是 。
(5)下图是同学们绘制出的加入锌粒时溶液中阳离子个数随时间变化的图像。②代表的离子是 。
(6)已知加入锌粒前溶液中Fe2+和Cu2+数目相同,请在下图中画出加入过量锌粒后Fe2+数目的变化图像。
11.某研究小组设如下图所示实验,探究CO2和H2在一定条件下反应的产物。查阅资料:① CO2和H2在合适催化剂和一定温度下反应转化为CO和H2O;②白色无水硫酸铜吸水后变为蓝色。
实验过程中观察到的主要现象有:B 装置中白色固体变为蓝色,C装置中黑色固体变为红色,D装置中澄清石灰水变浑浊。
(1)设计 B装置的目的是 ;
(2)C装置中发生的反应的化学方程式为 ;
(3)研究小组反思后认为,根据上述实验现象不能确认CO2和H2反应生成了CO,理由是 。
12.在学习了常见的酸和碱后,某化学兴趣小组的同学围绕“酸碱中和反应”,在老师引导下开展实验探究活动,请你参与下列活动。
【实验探究】将氢氧化钾溶液与稀硫酸混合,观察不到明显现象,为证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了反应,三位同学进行了以下实验。
(1)测定溶液pH变化的方法:甲同学在实验过程中测得pH变化如图1所示,则该同学是将 (填字母)。
a.稀硫酸滴入氢氧化钾溶液中 b.氢氧化钾溶液滴入稀硫酸中
(2)测混合过程中的温度变化:乙同学在实验过程中测得反应混合溶液的温度变化如图2所示,说明稀硫酸与氢氧化钾溶液发生的反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。
借助于酸碱指示剂:丙同学通过图3所示,探究稀硫酸和氢氧化钾溶液的反应实验:
(3)根据上述实验中的现象,可确定稀硫酸和氢氧化钾溶液发生了化学反应,写出此化学反应的方程式 。
(4)【提出问题】针对反应后溶液中溶质的成分,大家纷纷提出了猜想。
【猜想与假设】猜想一:只有
猜想二:有
猜想三:有和KOH
【进行实验】
(5)为了验证猜想,学习小组选用CuO粉末、Ba(NO3)2溶液,进行如下探究:
实验方案
实验操作
实验现象
实验结论
方案一
取少量反应后的溶液于试管中。
加入CuO粉末
溶液中有H2SO4,
猜想二正确
方案二
取少量反应后的溶液于试管中,
滴加Ba(NO3)2溶液
产生白色沉淀
溶液中有H2SO4,
猜想二正确
【实验结论】通过探究,同学们一致确定猜想二是正确的。
【评价与反思】
(6)丁同学针对上述方案提出疑问,认为方案二是不合理的,理由是 。
(7)同学们经过反思与讨论,最后认为方案一中的CuO粉末可以用下列的某些物质代替,也能得到同样的实验结论,请你选出可代替的药品字母序号:______。
A.Cu B. C.Mg D.
(8)通过此实验探究大家认为,分析反应后所得溶液中溶质的成分时,除了考虑生成物外,还要考虑 。
13.碳酸钠和碳酸氢钠是生活中常见的盐,课外小组通过以下实验进行探究。
【探究1】溶液的酸碱度
(1)分别取两种固体各1g,加9g水完全溶解,冷却至室温,用pH计测得:Na2CO3溶液pH为11.96,NaHCO3溶液pH为8.28。对比两者溶液的pH值,可得出的结论是 。
【探究2】固体的热稳定性
查阅资料:NaHCO3受热易分解生成Na2CO3、H2O和CO2;Na2CO3受热不易分解。
(2)同学们据此设计了如图-1装置,检查气密性后,分别称取等质量的Na2CO3和NaHCO3装入甲或乙试管中,后续实验均按规范要求进行。
①为了获得理想的实验效果,则甲试管应装入 (填“Na2CO3”或“NaHCO3”)。完成实验后,待试管冷却至室温,称得甲、乙试管里剩余固体的质量分别为m(甲)、m(乙),则m(甲) (乙)填“>”“<”或“=”)。
②除去Na2CO3粉末中混有的少量NaHCO3的方法是 。
【探究3】与酸反应
(3)分别取等体积、含碳元素质量相同的Na2CO3和NaHCO3稀溶液(各滴2滴酚酞溶液)以及相同体积、相同浓度的足量稀盐酸进行实验(装置如图-2)。实验时,广口瓶内压强随时间变化如题图-3所示,溶液颜色变化记录如表。
溶液颜色变化
滴入酚酞溶液
滴入稀盐酸,溶液颜色变化
Na2CO3溶液
红色
红色→浅红色→无色
NaHCO3溶液
浅红色
浅红色→无色
①分析图-3所示的实验数据,可得到:相同条件下,碳酸氢钠与稀盐酸反应产生二氧化碳速率更快,理由是 。
②小组同学分析题表实验现象和图-3数据,得出碳酸钠能与稀盐酸反应产生CO2,反应是分步进行的。第一步发生的化学反应方程式是: ,第二步发生的反应是: 。
【性质应用】
(4)蒸制或烘焙食品时,可用碳酸氢钠作膨松剂的原因是 。
14.为探究盐酸的化学性质,某化学兴趣小组做了如下实验:
(1)上述反应中无现象的为的 ( 填字母序号,下同),有白色沉淀出现的是 。B试管中所发生反应化学方程式为 。
(2)将反应后D和E试管中的废液倒入一个洁净的烧杯中,观察到烧杯中先有气泡产生,后有白色沉淀出现。将烧杯中的混合物过滤,得到白色沉淀和无色滤液。同学们对滤液中溶质的成分进行探究。
[提出问题]滤液中溶质成分是什么?
[作出猜想]猜想一:NaCl;猜想二: NaCl和CaCl2 猜想三: 。
[实验探究]请完成实验报告
实验方案
实验现象
结论
方案一:取少量滤液于试管中,滴加适量碳酸钠溶液
猜想二成立
方案二:取少量滤液于试管中,滴加适量
有气泡产生
猜想三成立
15.兴趣小组设计实验探究氢氧化钠的性质,请你参与他们的探究活动。
实验一:甲同学向盛有氢氧化钠溶液的试管中滴加硫酸铜溶液,观察到有蓝色絮状沉淀产生,得出氢氧化钠能与硫酸铜溶液反应的结论,请写出反应的化学方程式 。
实验二:乙同学做了如图所示实验,无明显的现象。同学们将实验进行了如下改进:先向氢氧化钠溶液中滴加 ,再向其中滴加稀硫酸,观察到溶液由红色变为无色,得出了氢氧化钠溶液能与硫酸反应的结论。
实验三:丙同学将CO2通入盛有NaOH溶液的试管中,无明显现象,不能得出合理的结论,他对此继续展开探究:
【提出问题】实验中是否发生化学反应,实验三反应后溶液中的成分是什么?
【实验探究】丙同学受到探究空气中氧气含量实验的启发,设计了如图所示的实验:用注射器向集满二氧化碳气体的集气瓶中推入氢氧化钠溶液,振荡装置,一段时间后打开止水夹,观察到烧杯中的水进入集气瓶,由此证明了NaOH与CO2发生了反应。
丙同学还利用实验三试管中剩余的溶液,设计如下实验,来验证NaOH溶液与CO2发生了反应。
实验方案
甲方案
乙方案
实验操作
取少量实验三试管中剩余的溶液于试管中,向其中滴加足量的稀盐酸,
取少量实验三试管中剩余的溶液于试管中,向其中滴加过量的BaCl2溶液
实验现象
产生白色沉淀
实验结论
溶液中有Na2CO3,NaOH与CO2发生了反应。
溶液中有Na2CO3,NaOH与CO2发生了反应。
【得出结论】通过丙同学一系列的实验探究活动,最终确定NaOH溶液与CO2的确发生了化学反应。
【反思与评价】
(1)经过讨论,同学们一致认为认为丙同学的实验方案不够严谨,不足以证明NaOH溶液与CO2发生了反应,原因是 。
(2)同学们向乙方案反应后的溶液中滴加酚酞溶液,溶液由无色变为红色,根据此现象分析得出了实验三反应后溶液的成分是 。
【表达与交流】通过以上实验的探究可知:
(1)氢氧化钠的化学性质:可以和指示剂、酸、盐和非金属氧化物发生化学反应。
(2)对于没有明显实验现象的化学反应,我们可以通过证明 (写出一种)的方法来验证反应的发生。
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《2025年中考化学重点专题提分训练:科学探究题》参考答案
1. 无色溶液变成黄色,红棕色固体(或铁锈)消失 Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4 Na2SO4、NaOH、NaCl 几滴盐酸先与氢氧化钠反应,不能确定酸不与难溶性碱反应(合理即可) HCl、NaCl BDF 滴入几滴NaOH溶液,如果溶液立即变红,说明不含HCl。如果溶液没有立即变红,说明含有HCl(合理即可)
【详解】(1)向装有锈铁钉的试管中加入稀盐酸,铁锈的主要成分氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水,氯化铁溶液呈黄色,故观察到的现象为无色溶液变成黄色,红棕色固体(或铁锈)消失;
待表面铁锈完全反应,铁钉中未生锈的铁与盐酸继续反应生成氢气和氯化亚铁,该反应的化学方程式为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑。
(2)氢氧化钠和硫酸铜反应生成硫酸钠和氢氧化铜沉淀,该反应的化学方程式为2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓。
乙同学取试管②中上层清液的测定溶液酸碱度,读出pH=12,大于7,说明溶液显碱性,证明氢氧化钠和硫酸铜反应时,氢氧化钠过量,向试管②中滴加的几滴稀盐酸先与氢氧化钠发生了中和反应而被消耗,还未与氢氧化铜沉淀反应,所以没有观察到难溶性的氢氧化铜溶解的现象,说明上层清液中的溶质是剩余的NaOH、NaOH和CuSO4反应后生成的Na2SO4以及NaOH和稀盐酸反应生成的NaCl。
乙同学由此认为难溶性碱能与酸发生化学反应,乙同学的理由是几滴盐酸先与氢氧化钠反应,不能确定酸不与难溶性碱反应。
(3)[猜想假设]
氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,所以溶液中一定存在氯化钠;若氢氧化钠有剩余,则还含有氢氧化钠(但是溶液是无色,说明一定不含氢氧化钠);若稀盐酸有剩余,则还含有HCl,故我的猜想是NaCl和HCl。
[实验设计]
A.若要证明我的猜想成立,则只需证明溶质中含有HCl即可,证明有盐酸的存在可以用紫色的石蕊试液,因为酸性溶液能使紫色的石蕊试液变红色;
B.不能用铜,因为铜和盐酸不反应;
C.可用氧化铜,氧化铜能与硫酸反应生成硫酸铜和水,会观察到黑色粉末消失,溶液由无色变成蓝色;
D.不能用稀H2SO4,因为稀H2SO4和盐酸不反应;
E.可用NaOH,滴入几滴氢氧化钠溶液,根据溶液是否变红判断有无HCl存在;
F.不能用AgNO3,因为AgNO3除了能和HCl反应外,还能和NaCl反应,均能产生白色沉淀,无法判断哪个猜想成立;
故选BDF。
[讨论交流]
滴入几滴NaOH溶液,也能达到目的,原因是若溶液中没有HCl,则溶液显中性,滴加几滴NaOH溶液,会使溶液立即变红;若溶液中有HCl,则滴加几点NaOH溶液,NaOH会先和HCl反应生成NaCl和H2O,溶液仍然是无色。
2. BaCl2+Na2SO4=BaSO4+2NaCl Na2SO4 碳酸钠也能与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀,故无法证明溶液M中有一定有硫酸钠 稀硝酸(合理即可) 沉淀部分溶解 ABD AC
【详解】乙试管发生反应为氯化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,故方程式为:BaCl2+Na2SO4=BaSO4+2NaCl。
进行猜想:
甲试管中一定有生成的碳酸钠,可能有氢氧化钠剩余,乙试管中一定有生成的氯化钠,可能有氯化钡剩余,也有可能有硫酸钠剩余,把实验后的两支试管的上层清液倒入同一个烧杯中,发现烧杯中仅得到无色溶液M,碳酸钠可以与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,由于一定有碳酸钠,故溶液中一定无氯化钡,故溶液中还可能有氢氧化钠或硫酸钠或二者都有,故填:Na2SO4;
结论分析:
M中一定有碳酸钠,故小刚认为实验操作①的结论不严谨,原因是碳酸钠也能与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀,故无法证明溶液M中有一定有硫酸钠;
碳酸钠可以与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,故沉淀中一定有碳酸钡,实验结论为溶液M中有硫酸钠,硫酸钠与氯化钡反应可以生成不溶于硝酸的硫酸钡沉淀和氯化钠,故实验操作滴加足量的稀硝酸;由于硫酸钡不溶于酸,故加硝酸后实验现象为沉淀未完全溶解。
实验拓展:
拓展一:
二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水;
A、稀盐酸可以与碳酸钠反应生成氯化钠和水和二氧化碳,故有气体生成,可证明发生了反应,符合题意;
B、碳酸钠能与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀,说明发生了反应,符合题意;
C、碳酸钠和氢氧化钠溶液均为碱性,故都能使无色酚酞变红,无法说明发生了反应,,不符合题意;
D、碳酸钠能与硝酸钙反应生成碳酸钙沉淀和硝酸钠,故有沉淀生成,可证明发生了反应,符合题意;
故选:ABD。
拓展二:
A、稀盐酸和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和水,无明显现象,需要借助其他物质来判断其发生了化学反应,符合题意;
B、稀硫酸和氢氧化铜生成硫酸铜和水,现象为蓝色固体溶解,不需要借助其他物质来判断其发生了化学反应,不符合题意;
C、二氧化碳和水反应生成碳酸,无明显现象,需要借助其他物质来判断其发生了化学反应,符合题意;
D、二氧化碳和氢氧化钙溶液生成碳酸钙沉淀和水,现象为产生白色沉淀,故不需要借助其他物质来判断其发生了化学反应,不符合题意;
故选AC。
3. 和 三 酚酞溶液不变色 一
【详解】先取定量的硫酸铜溶液于烧杯中,再将一定量的氢氧化钠溶液滴入硫酸铜溶液中,氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠;
[猜想与假设]
猜想一:恰好完全反应时溶质是Na2SO4;
猜想二:氢氧化钠过量时溶质是Na2SO4和NaOH;
猜想三:硫酸铜过量时溶质是Na2SO4和CuSO4;
猜想四:Na2SO4、CuSO4和NaOH;
分析:小明认为猜想四不合理,理由是氢氧化钠和硫酸铜反应会生成蓝色沉淀氢氧化铜和硫酸钠,二者不能共存,该反应的化学方程式为:2NaOH+CuSO4═Na2SO4+Cu(OH)2↓;
[实验与验证]
实验一:取少量滤液于试管中,溶液为无色,说明溶液中不含有硫酸铜,则猜想三不成立;
实验二:根据结论猜想二不成立,说明反应后溶质不含有氢氧化钠,向实验一所取滤液中滴入酚酞溶液,酚酞溶液不变色,说明溶液中不含有氢氧化钠,即可验证猜想二不成立;
实验三:常温下,再取少量滤液,测溶液酸碱度,pH=7,说明溶液中只含有硫酸钠,故猜想一成立。
4.(1) 50% CaCl2•6H2O
(2) 氯化钙除湿剂溶于水时放出热量 CaCl2+2AgNO3=2AgCl↓+Ca(NO3)2 CaCl2溶液与Na2CO3溶液反应时无气体产生
【详解】(1)①由上表可知,30℃时,CaCl2的溶解度为100g,则饱和CaCl2溶液中溶质的质量分数为。
②CaCl2•6H2O不具有吸水性,所以低温下从饱和溶液中析出的晶体为CaCl2•6H2O。
(2)①由步骤一中,取适量氯化钙除湿剂于烧杯中,加水溶解配成饱和溶液,触摸烧杯壁,感觉热,由此可以得出的结论是氯化钙除湿剂溶于水时放出热量,导致温度升高。
②写出步骤二中,滴加AgNO3溶液,有白色沉淀生成,则为氯化钙和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钙,反应的化学方程式为CaCl2+2AgNO3=2AgCl↓+Ca(NO3)2。
③根据步骤三,可知氯化钙和饱和NaHCO3溶液反应产生白色沉淀和大量无色气体,而氯化钙和碳酸钠反应只产生碳酸钙白色沉淀,所以可用饱和CaCl2溶液鉴别饱和NaHCO3溶液和饱和Na2CO3溶液的理由是CaCl2溶液与Na2CO3溶液反应时无气体产生。
5.(1)是由铁和盐酸反应生成的
(2)没有气泡产生
(3)Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
(4)稀盐酸中含有水,而铁锈在稀盐酸中不产生气泡
(5)氢氧根离子/OH-
(6)氢氧化钠溶液
(7)碳酸根离子/
【详解】(1)铁能与盐酸反应生成氢气,则产生的气体可能是由是由铁和盐酸反应生成的;
(2)由于结论为气体就是由铁和盐酸反应生成的,则现象应为氧化铁和盐酸反应没有气泡产生;
(3)氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水,反应的化学方程式为:Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O;
(4)稀盐酸中含有水,而铁锈在稀盐酸中不产生气泡,则对照实验D的设置没有必要;
(5)由于Na2CO3溶液中钠离子、碳酸根离子、水分子外,还有OH-,则也可能为溶液中的OH-促进了镁与水的反应;
(6)从对照实验设置的角度分析,实验G所加“X溶液”应该是氢氧化钠溶液,是因为氢氧化钠溶液显碱性,并且含有钠离子和氢氧根离子,便于对比;
(7)分析图丙实验可知,镁条放入Na2CO3溶液中,气体是由镁与水反应生成的。试管F中快速产生气体,是因为Na2CO3溶液中存在能促进镁与水反应的离子,该离子是碳酸根离子。
6. 紫色石蕊溶液 变为红色 溶解 澄清石灰水变浑浊 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ 柠檬酸可用作食品添加剂,说明适量使用对人体健康影响不大(合理即可) 产生等量二氧化碳消耗碳酸氢钠的质量更少,且碳酸氢钠价格较低,柠檬酸与碳酸氢钠反应速率更快
【详解】任务一:
检验溶液呈酸性可用紫色石蕊溶液,取少量小塑料袋内液体于试管中,滴加几滴紫色石蕊溶液,若溶液变红,说明该塑料袋内液体呈酸性;
任务二:
(1)将少量白色粉末放入水中搅拌,固体全部溶解,说明猜想1不成立,因为碳酸钙不溶于水,碳酸钠和碳酸氢钠都能溶于水;
(2)碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,可观察到澄清石灰水变浑浊,说明白色固体为碳酸氢钠;A中的反应是碳酸氢钠受热分解成碳酸钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑;
任务三:
(1)柠檬酸可用作食品添加剂,说明适量使用对人体健康影响不大,所以可选用柠檬酸;
(2)根据化学方程式Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑可知,每106份质量碳酸钠能生成44份质量二氧化碳,根据化学方程式NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑可知,每84份质量碳酸钠能生成44份质量二氧化碳,产生等量二氧化碳消耗碳酸氢钠的质量更少,碳酸氢钠的价格更低,成本低,从资料中可知,与相同浓度的柠檬酸反应,碳酸氢钠比碳酸钠更剧烈,所以选择碳酸氢钠更好。
7.(1)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
(2) C AC/CA
(3)C
(4)c
(5)硫酸/H2SO4
【详解】(1)实验室用锌粒和稀硫酸反应制取氢气,锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,化学方程式为:;
(2)①定量测定氢气体积及生成速率,氢气难溶于水,氢气的密度比水小,氢气从短管通入,水从长管排出,可通过量筒内水的体积变化来判断产生氢气速度,导管不能伸入量筒内,以免占据部分空间导致误差,故选:C;
②A、根据质量守恒定律,反应前后,反应物参加反应的质量等于生成物的质量,利用精密设备测定反应物质量变化也能判断反应速率,因为质量变化快,反应速率快,故A错误;
B、由化学方程式可知,反应过程中硫酸根离子数目不发生变化,不能用来判断反应速率,故B错误;
C、由题意可知,测定溶液的pH值,稀硫酸溶液呈酸性,pH值小于7,随着反应的进行,硫酸不断消耗,pH值在逐渐增大,故可以通过测定溶液的pH值,来判断反应速率,故C正确;
D、该反应过程,水既没有参加反应也没有生成水,反应过程中水的质量不变,无法判断反应速率,故D错误;
故选:AC;
(3)由题意可知,分析数据,要探究硫酸浓度,温度,锌粒颗粒大小对反应速率的影响。该实验要采取控制变量法进行;
利用实验(1)和另一个实验探究锌粒颗粒大小的影响,根据控制变量法分析,唯一变量应该为锌粒的大小,其他条件均相同,观察表格,只有实验(3)中的锌粒为细,故应该利用实验(1)和实验(3)探究锌粒颗粒大小的影响,为了控制变量,则除了颗粒大小不同外,其它条件均相同,则(3)中的温度①为20℃;
同理,实验甲和另一个实验探究温度的影响,根据控制变量法分析,唯一变量应该为温度,其他条件相同,分析表格,只有实验(4)中温度为30℃,故应该利用实验(1)和(4)探究温度的影响,为了控制变量,则除了温度不同外,其它条件均相同,则实验(4)的硫酸浓度②应为10%;
故选:C;
(4)由题意可知,四次实验加入的金属锌是等质量的金属,加入的硫酸为等质量不同浓度的硫酸,分析图象,乙的浓度为5%,生成0.5mg氢气,丙和丁的浓度为10%,生成1mg的氢气,说明该反应过程中金属锌是足量的,硫酸全部反应。故实验甲生成的氢气也为1mg;
结合图像和表格可知,最后氢气质量不再增加,说明四组已经充分反应,实验(1)、实验(3)和实验(4)生成氢气质量相同,说明参加反应的硫酸质量相同,所示的曲线应该为a、b、c,实验(2)硫酸浓度是其他三组实验中硫酸浓度的一半,生成的氢气也是一半,则d表示实验(2),实验(1)与实验(3)对比,实验(1)中锌粒较粗,与反应物的接触面积较小,故实验(3)的反应速率大于实验(1)的反应速率,对比实验(1)和(4),实验(4)温度要大于实验(1)的温度,故实验(4)的反应速率要大于实验(1)的反应速率,故c表示(1)的曲线;
(5)由题意可知,实验(2)中生成的氢气质量为0.5mg,实验(1)、(3)、(4)中生成的氢气的质量为其2倍,且(1)、(3)、(4)中的硫酸的浓度为实验(2)的2倍,实验取用是等质量的稀硫酸溶液,故(1)、(3)、(4)中的硫酸的溶质质量是实验(2)的二倍,四组实验中锌的质量是相同的,硫酸溶液质量也是相同的,根据生成氢气的质量,则四组实验中硫酸都一定反应完全。
8.(1) 密封
(2) 只含有氧化钙和氢氧化钠 没有变化 稀盐酸 变浑浊 有白色沉淀生成,溶液红色褪去
(3)可以,先滴加过量的氯化钙溶液,观察到产生白色沉淀,再滴加酚酞,酚酞溶液不变色也可证明
【详解】(1)氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为: ;
碱石灰能够吸收空气中的水和二氧化碳导致碱石灰变质失效,故要密封保存。
(2)[猜想假设]若碱石灰未变质,则成分为氧化钙和氢氧化钠。
[设计实验]实验1:结论为猜想Ⅲ正确,由于碳酸钙难溶于水,碳酸钠溶解时溶液温度几乎不变,则现象为温度没有变化;
实验2:现象为产生气体,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,则滴加稀盐酸;
二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,则现象为澄清石灰水变浑浊。
实验3:由于碳酸钠溶液显碱性,能使酚酞溶液变红色,且碳酸钠能与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,则现象为溶液先变成红色,有白色沉淀生成,溶液红色褪去。
(3)实验3主要是在验证溶液中是否含有碳酸钠。先加入过量氯化钙,如果有白色沉淀产生,说明溶液中含有碳酸钠,此时溶液呈中性,加入酚酞后不显色,则也能证明溶液中含有碳酸钠。
9.
SiO2 否 铁粉在空气中也可燃烧产生火花飞溅现象 冒气泡
包裹在铁粉表面,使铁粉不能与氧气充分接触 吸收水分不足,反应不充分。(合理即可) 温度,因为温度越高,反应速率越快。(合理即可)
【详解】知识归纳,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,化学方程式为:;
查阅资料,二氧化硅的化学式为:;
实验探究,(1)由于铁粉和碳粉都能在空气中点燃时产生火花飞溅的现象,故出现火花飞溅,得出结论,该黑色粉末含有炭粉是错误的,故填:否;铁粉在空气中也可燃烧产生火花飞溅现象;乙同学取少量黑色粉末,加入稀盐酸,由结论是猜想1正确即是铁粉,铁能与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,故现象是冒气泡,溶液变为浅绿色,故填:冒气泡,溶液变为浅绿色;
(2)从每克脱氧剂中硅藻土用量与脱氧时间的关系图,可知:硅藻土的最佳用量是0.35g,即硅藻土的最佳用量比例是:,故填:;
(3)根据题意和图像变化可知,硅藻土高于或低于最佳量时,脱氧速度会减慢,可能的原因是量太多时,包裹在铁粉表面,使铁粉不能与氧气充分接触;量不足时,吸收水分不足;反应不充分;故填:包裹在铁粉表面,使铁粉不能与氧气充分接触;吸收水分不足,反应不充分。(合理即可)
(4)脱氧剂的脱氧速度还有可能温度影响,因为温度越高,反应速率越快,故填:温度,因为温度越高,反应速率越快。(合理即可)
10.(1)③
(2) 当金属与酸接触面积较小时,溶液温度变化不大,活动性强的金属使溶液温度升高较大;当金属与酸接触面积较大时,溶液温度变化较大,活动性强的金属使溶液温度先缓慢升高再快速升高最后快速降低,活动性弱的金属使溶液温度先快速升高再缓慢降低(合理即可)
(3)越活泼的金属放出的热量越多,温度升高的越快(合理即可)
(4)硝酸亚铁和硝酸锌
(5)锌离子
(6)
【详解】(1)①A处铁丝与水隔绝,依然光亮,B处铁丝与水和氧气同时接触,表面灰暗,A、B处实验现象对比说明铁生锈主要与水有关,故说法错误;
②A处铁丝依然光亮,C处铁丝依然光亮,得不到铁生锈与那些因素有关,故说法错误;
③B处铁丝与水和纯净氧气同时接触,表面灰暗,C处铁丝与水和空气同时接触,依然光亮,B、C处实验现象对比说明铁生锈快慢与氧气浓度有关,故说法正确;
故选③;
(2)铝与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气,反应的化学方程式为:;反应过程中溶液温度先升高后下降的原因是铝和盐酸反应属于放热反应,至恰好完全反应时温度最高,继续加入的稀盐酸起冷却降温作用,热量逐渐散失;
(3)由图2分析可知,锌粒与铁粒与稀盐酸反应时,因为接触面积较小,开始一段时间溶液温度几乎不变,反应一段时间后,越活泼的金属使溶液温度升高较大;铝丝与锌丝与稀盐酸反应时,铝丝使溶液温度先缓慢升高再快速升高最后快速降低,锌丝使溶液温度先快速升高再缓慢降低;由此可知得出:当金属与酸接触面积较小时,溶液温度变化不大,活动性强的金属使溶液温度升高较大;当金属与酸接触面积较大时,溶液温度变化较大,活动性强的金属使溶液温度先缓慢升高再快速升高最后快速降低,活动性弱的金属使溶液温度先快速升高再缓慢降低;
(4)金属活动性:Zn>Fe>Cu,将一定量的锌粉加入到Fe(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液中加入锌,锌先与硝酸铜反应,生成银和硝酸锌,待硝酸铜反应完全后,再与硝酸亚铁反应生成铁和硝酸锌;充分反应后过滤,得到滤液和滤渣,滤液呈浅绿色,说明一定含有硝酸亚铁,硝酸亚铁可能未反应,也可能部分参与反应,则滤渣中一定含有银,滤液中一定含有硝酸亚铁和硝酸锌,无法判断是否含有硝酸铜;
(5)锌先与硝酸铜反应,生成银和硝酸锌,待硝酸铜反应完全后,再与硝酸亚铁反应生成铁和硝酸锌,②代表的离子个数是从0开始逐渐增多最后不变,故代表的是锌离子。
(6)
锌先与硝酸铜反应,生成银和硝酸锌,待硝酸铜反应完全后,再与硝酸亚铁反应生成铁和硝酸锌;所以:加入锌后,铜离子个数先减少,亚铁离子个数不变,当硝酸铜完全反应后,亚铁离子开始减少,到锌和硝酸亚铁恰好反应时,亚铁离子个数为0,如图:曲线③代表Fe2+。
11.(1)检验是否有水生成
(2)
(3)如果二氧化碳和氢气没有完全参与反应,氢气和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和水,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,也能出现C装置中黑色固体变为红色,D装置中澄清石灰水变浑浊的现象
【详解】(1)白色无水硫酸铜吸水后变为蓝色,故设计B装置的目的是:检验是否有水生成;
(2)C装置中发生反应为一氧化碳和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳,该反应的化学方程式为:;
(3)如果二氧化碳和氢气没有完全参与反应,氢气和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和水,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,也能出现C装置中黑色固体变为红色,D装置中澄清石灰水变浑浊的现象,故根据上述实验现象不能确认CO2和H2反应生成了CO。
12.(1)b
(2)放热
(3)2KOH+H2SO4=K2SO4+2H2O
(4) K2SO4 和H2SO4
(5)黑色固体逐渐溶解,溶液有无色变为蓝色
(6)溶液中的硫酸钾也可以与硝酸钡反应生成白色沉淀,无法证明硫酸一定存在
(7)BCD
(8)反应物是否有剩余
【详解】(1)由如图1可看出,当滴加液体体积为0ml时,溶液的pH值小于7,为酸性,后面pH逐渐升高到大于7,为碱性,故为将氢氧化钾溶液滴入稀硫酸中,故选b。
(2)由如图2可看出,反应的时候溶液的温度逐渐升高,温度最高点说明反应停止,随后溶液恢复至室温,故稀硫酸与氢氧化钾溶液发生的反应是放热反应。
(3)稀硫酸和氢氧化钾溶液反应生成硫酸钾和水,故方程式为:2KOH+H2SO4=K2SO4+2H2O。
(4)反应后溶液中溶质的成分一定有生成物硫酸钾,可能有过量的硫酸剩余,也可能有过量的氢氧化钾剩余,故反应后溶液中溶质的成分有三种可能,一是只有硫酸钾,二是硫酸剩余,溶质成分为硫酸钾和硫酸,三是氢氧化钾有剩余,溶质成分为:硫酸钾和氢氧化钾,故猜想二应为: K2SO4 和H2SO4。
(5)根据实验结论,溶液中有硫酸剩余,取少量反应后的溶液于试管中。加入CuO粉末,氧化铜会与硫酸反应生成硫酸铜和水,硫酸铜溶液为蓝色溶液,故实验现象为:黑色固体逐渐溶解,溶液有无色变为蓝色。
(6)溶液中一定有稀硫酸和氢氧化钾反应的生成物硫酸钾,故滴加Ba(NO3)2溶液,硫酸钾也可以与硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钾,故方案二产生白色沉淀无法证明硫酸一定存在。
(7)A、铜的金属活动性在氢后面,故铜不与稀硫酸反应,故铜无法证明有稀硫酸存在,故A不可替代氧化铜,不符合题意;
B、氧化铜为金属氧化物,根据酸的通性,酸可以与金属氧化物反应,氧化铁可以与稀硫酸反应生成硫酸铁和水,不与硫酸钾和氢氧化钾反应,故现象有红棕色固体逐渐溶解,溶液由无色变为黄色,可证明溶液中有硫酸,故B可替代氧化铜,符合题意;
C、镁的金属活动性在氢前面,故镁可以与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气,不与硫酸钾和氢氧化钾反应,故现象有气泡产生,可证明溶液中有硫酸,故C可替代氧化铜,符合题意;
D、碳酸钾为碳酸盐,可以与稀硫酸反应生成硫酸钾和二氧化碳和水,不与硫酸钾和氢氧化钾反应,故现象有气泡产生,可证明溶液中有硫酸,故D可替代氧化铜,符合题意。
故选:BCD。
(8)本题实验中稀硫酸和氢氧化钾反应后的溶液中除了生成物硫酸钾外,还有稀硫酸剩余,故分析反应后所得溶液中溶质的成分时,除了考虑生成物外,还要考虑反应物是否有剩余。 。
13. 碳酸钠、碳酸氢钠溶液均显碱性且碳酸钠溶液碱性更强 Na2CO3 > 加热 碳酸氢钠和稀盐酸反应达到最大压强所需时间更短 碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳气体,使糕点疏松
【详解】(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。对比两者溶液的pH值,可得出的结论是碳酸钠、碳酸氢钠溶液均显碱性且碳酸钠溶液碱性更强;
①甲直接受热,乙试管间接受热,为了获得理想的实验效果,则甲试管应装入Na2CO3;已知,NaHCO3受热易分解生成Na2CO3、H2O和CO2,Na2CO3受热不易分解;则完成实验后,待试管冷却至室温,称得甲、乙试管里剩余固体的质量分别为m(甲)、m(乙),则m(甲)>(乙);
②除去Na2CO3粉末中混有的少量NaHCO3的方法是加热,加热碳酸氢钠分解生成碳酸钠;
(3)①碳酸钠、碳酸氢钠和稀盐酸均生成二氧化碳气体,分析图-3所示的实验数据,可知,碳酸氢钠和稀盐酸反应达到最大压强所需时间更短,故相同条件下,碳酸氢钠与稀盐酸反应产生二氧化碳速率更快;
②碳酸钠溶液滴入酚酞,红色→浅红色→无色;碳酸氢钠滴入酚酞,浅红色→无色;结合图-3数据,碳酸钠和稀盐酸反应开始无气体生成,则碳酸钠能与稀盐酸反应产生CO2,反应是分步进行,结合第二步反应可知,第一步反应为碳酸钠和稀盐酸生成碳酸氢钠,化学反应方程式是:;
(4)蒸制或烘焙食品时,可用碳酸氢钠作膨松剂的原因是碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳气体,使糕点疏松。
14.(1) D F Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
(2) NaCl和Na2CO3 有白色沉淀产生 稀盐酸或稀硫酸
【详解】(1)A中稀盐酸显酸性,可以使紫色石蕊溶液变红色;
B中稀盐酸与铁反应生成氯化亚铁和氢气,可观察到有气泡产生,溶液变为浅绿色;
C中稀盐酸与氧化铁反应生成氯化铁和水,可观察到固体溶解,溶液变为黄色;
D中稀盐酸与氢氧化钙反应生成氯化钙和水,该反应无明显现象;
E中稀盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水,可观察到有气泡产生;
F中稀盐酸与硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸,可观察到产生白色沉淀;
故上述反应中无现象的为D,有白色沉淀出现的是F,
B试管中盐酸和铁反应生成氯化亚铁和氢气,该反应的化学方程式为:;
(2)将反应后D和E试管中的废液倒入一个洁净的烧杯中,观察到烧杯中先有气泡产生,后有白色沉淀出现,是因为D中稀盐酸过量,E中碳酸钠过量,所以反应后D中为HCl和CaCl2、反应后E中为碳酸钠和氯化钠,过量的稀盐酸和过量的碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,待稀盐酸反应完全,过量的碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠;
[假设与猜想]猜想一:碳酸钠和氯化钙恰好完全反应时是NaCl;
猜想二:碳酸钠和氯化钙反应后,氯化钙过量时是NaCl和CaCl2;
猜想三:碳酸钠和氯化钙反应后,碳酸钠过量时是NaCl和Na2CO3;
[实验探究]
方案一:根据实验结论猜想二成立,即滤液中的溶质为氯化钠和氯化钙,取少量滤液于试管中,滴加适量的碳酸钠溶液,氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,可观察到产生白色沉淀;
方案二:根据实验结论猜想三成立,即滤液中的溶质为氯化钠和碳酸钠,取少量滤液于试管中,滴加适量稀盐酸,盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,观察到产生气泡。
15. 无色酚酞溶液 一段时间后有气泡产生 二氧化碳能溶于水且与水反应,会对实验造成干扰 NaOH和Na2CO3 反应物减少或有新物质生成
【详解】实验一:硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜和硫酸钠,其反应的化学方程式为:
实验二:观察到溶液由红色变为无色,由此分析可知氢氧化钠中滴加了无色酚酞溶液,氢氧化钠溶液显碱性,能使无色酚酞溶液变红。
实验探究:
根据甲方案的实验结论可知,溶液中有碳酸钠,加入足量的稀盐酸,一定会观察到有气泡的产生,根据后面对实验三试管中剩余的溶液成分的探究可知,实验三试管中剩余的溶液中有氢氧化钠,氢氧化钠与盐酸的中和反应优先进行且没有明显现象,所以甲方案的实验现象为一段时间后有气泡产生。
(1)观察到烧杯中的水进入集气瓶不足以说明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应,因为氢氧化钠溶液中有水,二氧化碳能溶于水且与水反应,也会使集气瓶中气体体积减少,压强减小,导致水进入集气瓶,会对实验造成干扰,因此答案为二氧化碳能溶于水且与水反应,会对实验造成干扰。
(2)乙方案中,取少量实验三试管中剩余的溶液,向其中滴加过量的氯化钡溶液,过量氯化钡溶液将碳酸钠发生完,再滴入酚酞溶液,溶液由无色变为红色,说明溶液中还含有氢氧化钠,故实验三反应后溶液的成分是NaOH和Na2CO3。
表达与交流:
对于没有明显实验现象的化学反应,验证反应的发生:一方面可以通过证明反应物的减少或消失,另一方面可以验证有新物质生成。
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