2025年中考化学复习能力提升系列:科学探究题
2025-03-10
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内容正文:
2025年中考化学复习能力提升系列:科学探究题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、科学探究题
1.化学兴趣小组的同学在探究碱溶液的化学性质时对碱的有关化学性质进行梳理和总结,并预测了陌生物质的化学性质。请完成下列问题。
(1)基于宏观视角分析碱的化学性质
①实验A中,推入NaOH溶液后,可观察到的现象是 。
②实验C中发生反应的化学方程式是 。
实验结束后,小组同学对B试管中上层清液的溶质成分产生疑问,作出猜想:
猜想一:只含有NaOH
猜想二:含有NaOH、Na2CO3
猜想三:含有NaOH、Ca(OH)2
同学取少量B试管中的清液分别置于甲、乙两支试管中,进行探究:
实验操作
实验现象
结论
在试管甲中滴加碳酸钠溶液
不产生白色沉淀
猜想三错误
在试管乙中缓慢滴加足量稀盐酸
猜想二正确
③通过A、B、C、D四组实验探究活动,可以总结出碱的化学性质有 (写一点即可)。
(2)基于微观视角分析碱的共性
烧杯A和烧杯B中分别盛有氢氧化钠溶液和氢氧化钡溶液,向烧杯A和烧杯B中分别加入硝酸铁溶液,出现的相同实验现象是 ,从微观角度分析现象相同的原因是 。
(3)基于微观视角分析碱的差异性
向烧杯B中滴加硫酸钾溶液,反应的微观示意图如上图所示,反应的化学方程式为 ,实验现象为 ,而向烧杯A中滴加硫酸钾溶液与烧杯B中现象不同,从微观角度分析原因是 。
【总结】通过以上分析,体现了化学学科大概念“结构决定性质”。
(4)基于“结构决定性质”预测陌生物质的化学性质
烧杯C中盛有某溶液,请根据所含的微粒,预测该溶液能与下列试剂发生化学反应的有_________(填字母序号)。
A.氯化钾溶液 B.铜片 C.硝酸钠溶液 D.稀盐酸溶液
2.现有两瓶失去标签的无色溶液,其中一瓶是氢氧化钙溶液,一瓶是稀盐酸。为了鉴别它们,同学们分别取少量溶液加到甲和乙两支试管中。进行如下实验。
(1)①小强同学向两支试管分别加入碳酸钠溶液(如图)。
甲试管出现 (填实验现象),则甲溶液为氢氧化钙溶液;写出乙试管中反应的化学方程式: 。
②实验结束后,小明同学进一步完成了下图所示的探究,他将滤液M和废液N混合,有气泡产生,完全反应后得到混合物Q。
废液N的pH 7(填“>”“<”或“=”)。混合物Q的溶质组成有 种情况(不考虑二氧化碳溶于水等特殊情况)。
(2)已知固体混合物A可能是NaCl和Na2CO3或两者之一;另有一固体混合物B,其中可能含有NH4Cl、(NH4)2SO4、CuO、CuCl2四种物质中的一种或多种。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)。
试根据实验过程和发生的现象做出判断,填写以下空白:
①将气体 G 通入适量的紫色石蕊试液中,溶液变 色。
②混合物B中一定含有的物质是 (写化学式)。
③无色溶液 H 中,一定大量存在的阳离子是 (填离子符号)。
④写出生成蓝色沉淀 F 的化学方程式 。
⑤如果要确定固体混合物 A 的组成,还需取少量混合物A 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.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 (选填字母序号)。
a.氢氧化钾溶液滴入稀硫酸中 b.稀硫酸滴入氢氧化钾溶液中
甲同学通过测定溶液的pH由开始的 (选填字母序号)判断酸碱发生了中和反应。
c.大于7到等于7,最后小于7 d.小于7到等于7,最后大于7
(2)测定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,证明稀硫酸与氢氧化钾溶液发生了反应,并且通过测定得知该反应是 (选填“放热”或“吸热”)反应。图2中B点表示的含义是 。
(3)借助于酸碱指示剂。
丙同学通过图3所示实验,先向烧杯内加入氢氧化钾溶液,再滴入无色酚酞溶液,发现溶液变红色,紧接着向烧杯中继续滴加稀硫酸,边滴加边搅拌,他观察到溶液由红色变成无色,也证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了化学反应,反应的化学方程式为 。
【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】
(4)猜想一:;猜想二:和;猜想三: 。
【进行实验】
(5)为了验证猜想,学习小组选用粉末进行如下探究:
实验现象
实验操作
实验现象
实验结论
方案取少量
反应后的溶液于试管中,加入粉末
溶液中有,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)同学们经过反思与讨论,最后认为方案中的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,请你选出可用药品的字母序号__________。
A.Mg B.CuO C.KCl D.
4.某化学活动小组在一次实验中进行如图所示实验:
请写出形管右侧刚加入稀盐酸时发生反应的化学方程式: ;实验后,小组同学充分振荡U形管,发现管内仍有白色固体残留。将混合物过滤后,同学们对滤液成分产生了浓厚的兴趣,于是进行了进一步的探究活动。
【提出问题】滤液中含有哪些溶质?
【猜想与假设】猜想一:溶质为NaCl
猜想二:溶质为NaCl和BaCl2
猜想三:溶质为NaCl、BaCl2和HCl
猜想四:溶质为NaCl、Na2CO3
【讨论与交流】经过讨论,大家认为猜想 不合理,理由是 。
【实验探究】
方案一:小希取少许滤液,向其中滴加硝酸银溶液,有白色沉淀产生,由此得出结论:猜想一成立。小钰认为小希的结论不严密,原因是 。
方案二:通过讨论,小钰发现只需加入一种试剂就可验证全部合理猜想,为验证猜想请填写下表:
实验过程
实验现象
实验结论
取样品,加入试剂 (填化学式)
猜想一成立
5.铁及铁合金在人类生产、生活中占据着非常重要的地位。化学小组对铁制品的生锈和除锈进行了实验探究。
(1)生活中有很多铁制品,如铁锅、铁门、铁菜刀等。
①利用铁锅炒菜主要利用了铁的 性。
②铁制品长期使用容易生锈,下列方法中不能防止铁生锈的是 。
a.轴承涂油 b.加厚大铁门 c.菜刀擦干 d.铁栅栏刷漆
③合理利用铁的生锈也能服务于生活。如在月饼盒中加如铁粉包作为双吸剂可防止受潮和变质。则双吸剂主要吸收月饼盒中的 这两种物质。
(2)化学小组用稀硫酸除去铁钉表面的铁锈(主要成分是Fe2O3),发现反应开始时铁锈消失,溶液颜色为黄色,一段时间后溶液逐渐变为浅绿色。
①写出用稀硫酸除铁锈化学方程式 。
②溶液颜色为什么由黄色变为浅绿色而不是黄色或黄绿色?同学们查阅资料后,提出如下猜想并进行实验;
资料:硫酸铁溶液显黄色;硫酸亚铁溶液为浅绿色。
猜想一:与空气有关;猜想二:与硫酸有关;猜想三:与铁有关。
实验过程:
实验操作
实验现象
结论
I.取硫酸铁溶液于烧杯中,敞口放置一段时间后,观察现象。
溶液为黄色。
猜想一不成立。
Ⅱ.取少量硫酸铁溶液于试管中,加入一定量 ,振荡后观察。
溶液为黄色。
猜想二不成立。
Ⅲ.取少量操作I中的溶液于试管中,加入足量 ,振荡后静置观察。
溶液由黄色变为浅绿色。
猜想三成立。
结论:铁钉表面的铁锈反应完后,铁继续与硫酸铁反应生成硫酸亚铁,使溶液由黄色变为浅绿色。反应的化学方程式为 。
(3)河南安阳钢铁集团是新中国第一批重点建设的钢铁企业,若该钢铁集团日产含纯铁700吨的生铁,至少需要多少吨含Fe2O3质量分数为80%的赤铁矿石 ?(根据化学方程式计算)
6.氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。某探究小组的同学通过查阅资料得知,氢化钙(CaH2)遇水反应生成氢氧化钙和氢气。
探究小组的同学把一定量的CaH2加入Na2CO3溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。经检验滤渣的成分是碳酸钙。
【提出问题】滤液中溶质的成分是什么?
【猜想与假设】猜想一:NaOH 猜想二:NaOH、Ca(OH)2 猜想三:NaOH、Na2CO3 猜想四:NaOH、Na2CO3、Ca(OH)2
(1)经过讨论,大家一致认为猜想四不合理,请用化学方程式说明原因 。
(2)【实验验证】
实 验
现象
结论
实验一:取滤液,向其中滴入少量碳酸钠溶液
无明显现象
猜想 不成立
实验二:另取滤液,向其中加入足量稀盐酸
猜想三成立
(3)【反思与拓展】
①若向NH4Cl的溶液中加一定量CaH2,充分反应,产生的气体是 。
②登山运动员常用CaH2作为能源提供剂,与氢气相比,其优点是 。
7.某同学为了探究木炭和氧化铜在高温条件下生成的气体产物的成分,提出了如下猜想:
a、可能是二氧化碳;
b、可能是一氧化碳。
并设计如图所示装置进行实验,预期的实验现象及结论如下:
Ⅰ、若澄清的石灰水变浑浊。则气体为二氧化碳;
Ⅱ、若澄清的石灰水不变浑浊。则气体为一氧化碳。
请你分析并回答:
(1)另一位同学认为该同学的猜想不严谨,提出了第三种猜想。这位同学的猜想是: ;
(2)为验证这位同学的猜想,他设计了如下实验方案。
实验方案
预期实验现象
预期实验结论
1.先将气体通过澄清的石灰水
石灰水变浑浊
气体中有
2.再通过足量的石灰水溶液
无明显现象
该过程的目的是
3.然后气体通过灼热的氧化铜
气体中有一氧化碳
8.小明在“探究水沸腾前后温度变化的特点”实验中,如图甲所示。
(1)组装器材时,温度计的玻璃泡 (选填“能”或“不能”)触到烧杯底部。
(2)用酒精灯给水加热至沸腾,从水温上升到开始,每隔1min记录一次温度,作出温度随时间变化的图像,如图乙所示。观察现象并分析图像可以发现,水沸腾时吸热但温度 。
(3)在本次实验中,水的沸点是 ,由此可知当地大气压 l标准大气压。
9.在劳动实践的过程中,小福和小田发现,茶垢清洁剂遇水有气泡产生,能迅速清洁茶具上附着的污渍。小福和小田在老师的指导下对茶垢清洁剂的性质进行探究。
【查阅资料】
①茶垢清洁剂的主要成分为过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2);
②过氧化氢溶液可以使红色的酚酞溶液褪色;
③MnO2与Na2CO3、Ca(NO3)2均不反应。
【提出问题】茶垢清洁剂与水反应后的产物中含有什么?
【进行猜想】猜想:含有Na2CO3和H2O2。
【实验探究】
(1)将茶垢清洁剂溶解在水里,取少量溶液加入试管中,进行以下实验:
实验步骤
实验现象
实验结论
步骤1:向试管中加入足量Ca(NO3)2溶液
。
产物中含有Na2CO3
步骤2:再向试管中加入少量MnO2,然后把带火星的木条伸入试管中
产生大量气泡, 。
产物中含有H2O2
(2)步骤2中产生大量气泡的反应的化学方程式为 。
【实验结论】茶垢清洁剂与水反应后的产物中含有Na2CO3和H2O2。
【交流讨论】
(3)老师提出:步骤1中是否可以用无色酚酞溶液来检验Na2CO3的存在?小福认为不可行,原因是 。
【实验反思】
(4)结合上述实验事实,你对于保存茶垢清洁剂提出的建议是 。
(5)茶垢清洁剂的去污原理是利用过碳酸钠与水反应产生的产物使茶垢分解、剥离、脱落,你认为使用时加入 (选填“冷水”或“热水”)效果更好。
10.“暖宝宝”是我们日常生活中常用物品。小明同学打开一个使用过的“暖宝宝”内包装,出现黑色固体中掺杂有红棕色物质,于是她把这包固体带到实验室,和兴趣小组的同学在老师的指导下对这包固体的成分展开了探究。
(表1)部分盐的溶解性表(室温)
NO
Cl-
SO
CO
Na+
溶
溶
溶
溶
Ag+
溶
不
微
不
【查阅资料】
①铁与空气中的氧气、水蒸气等发生缓慢氧化而生锈;
②室温下部分盐的溶解性如表1所示;
③“暖宝宝”中只有氯化钠含有氯元素。
【初步判断】
(1)通过阅读标签(如图1),大家一致认为打开“暖宝宝”外包装后,铁粉与空气接触发生缓慢氧化,其中出现的红棕色固体是 。
【提出问题】这包使用过的“暖宝宝”中是否还有铁粉、活性炭、氯化钠?
【进行实验】
(2)兴趣小组同学设计如图实验方案并进行实验:
实验操作步骤
实验现象
实验结论
实验1
取少量固体于试管中,加入足量稀硫酸
固体中有铁粉
实验2
取少量固体放在燃烧匙中,用酒精灯加热,上方罩一个内壁涂有饱和澄清石灰水的烧杯(如图2)
澄清石灰水变浑浊
固体中有活性炭
实验3
取少量固体于烧杯中,加入足量水溶解,过滤,往滤液中滴加少量 溶液
固体中有氯化钠
【反思评价】
(3)经过反思,小明同学认为实验2不能得出固体中有活性炭的结论,请你写出两条理由:① ;② 。
(4)夏丽同学认为,实验1中可用一种物理方法证明固体中含铁粉,做法是 。
(5)暖宝宝使用时勿直接接触皮肤,理由是 。
(6)请你分析“暖宝宝“使用前的保存方法是 。
(7)暖宝宝使用后的残余固体可以回收利用,这样做的意义是 。
11.化学小组进行如图所示实验:将稀盐酸、稀硫酸分别加入到装有少量氧化铜粉末的试管甲、乙中,微热,观察到黑色固体完生溶解,试管甲中的溶液显绿色,试管乙中的溶液显蓝色。激发了他们的兴趣,进行如下探究活动。
(1)写出氧化铜与稀盐酸反应的化学方程式 。
探究一:为什么CuCl2溶液显绿色而CuSO4溶液显蓝色?
【猜想与假设】①硫酸铜溶液显蓝色与硫酸根离子有关;②氯化铜溶液显绿色与氯离子有关。
【实验1】
(2)取少量氧化铜粉末于试管中,加入一定量的稀硝酸,加热,观察到黑色固体完全溶解,溶液仍显蓝色,说明硫酸铜溶液显蓝色与 无关,而是与铜离子有关。
【实验2】
(3)小组的操作:取试管乙中的溶液滴加一定量的 ,观察到溶液由蓝色变绿色,则猜想②成立。
(4)请你再设计一个实验证明猜想②成立:取试管甲中的溶液, (请简述实验操作与现象)。
探究二:氯化铜溶液显绿色是否与溶液的浓度有关。
【实验3】
步骤I:用托盘天平称取无水氯化铜固体5.0g置于小烧杯中;
步骤Ⅱ:往小烧杯中加入一定量的蒸馏水,搅拌,观察溶液的颜色并记录。
室温下的实验现象及数据记录如下表(p水=lg/mL);
加入水的体积/mL
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
溶液颜色
深绿
墨绿
墨绿
蓝绿
绿色
深蓝
蓝色
蓝色
浅蓝
淡蓝
(5)上述实验可以得到的结论是 。
(6)仅从上述实验数据判断,为配制蓝色(深蓝~淡蓝)的氯化铜溶液,其溶液中溶质质量分数不超过 (数据精确到0.1%)。
探究三:氯化铜溶液显绿色是否与溶液的温度有关。
【实验4】
资料:透光率越小,溶液颜色越深。
化学小组同学利用数字化技术研究温度对溶液颜色的影响。取50mL溶质质量分数为10%的蓝色氯化铜溶液作为待测液,用色度计测定其透光率,绘出如图。
(7)上述实验结果表明:加热过程中,氯化铜溶液的颜色 (填“变深”、“变浅”或“不变”)。
12.实验原理:在封闭的瓶子里(体积可测,带塞,并通过管与外部装水的广口瓶相连)燃烧红磷,瓶里空气中的氧气与红磷反应消耗殆尽,压强变低,瓶内外形成压力差,外部大气压把水压进瓶里直至内外气压相等,进入瓶里的水的体积比上瓶子的体积即空气中氧气的体积百分比。 空气中氧气的体积比例约为0.2。
1. 锥形瓶中空气体积的测量
(1)把橡皮塞(连有燃烧匙和直玻璃导管)塞紧250mL锥形瓶口,用笔在瓶身标记橡皮塞下表面的位置;
(2)往瓶里加水直至液面与标志线相平;
(3)把瓶里的水倒入500mL量筒(放公共台),记录水的体积(即锥形瓶中空气的体积)为 mL。
2. 反应装置安装
按下图安装装置,并在广口瓶里加约1/4体积的水。完成后须给监考员看一下。
3. 检查装置的气密性
4. 在瓶中燃烧红磷
(1)往广口瓶里添水到水面接近瓶颈,把止水夹夹紧乳胶管;
(2)点燃酒精灯;
(3)把塞子拨出(注意塞子上连接的燃烧匙,玻璃导管等所有东西作为一个整体,不要拆卸);
(4)取适量红磷放在燃烧匙里,把燃烧匙放在酒精灯上加热至红磷燃烧后,迅速放至锥形瓶里,压紧瓶塞,把导管放入广口瓶没入水中,记录现象: ;
(5)熄灭酒精灯;
5. 消耗氧气体积的测量与空气中氧气体积分数的计算
(1)待锥形瓶恢复清晰透明,且冷却至室温后,打开止水夹;
(2)当锥形瓶不再有水流入后,打开瓶塞,把水倒入100mL量筒;
(3)记录量筒中水的体积(即瓶中氧气的体积)为 mL;
(4)计算空气中氧气的体积分数为 (用小数表示,保留小数点后两位)。
6. 实验思考
通常用以上方法测得的空气中氧气的体积分数都少于理论值0.2,请问其原因是什么?写出4个。
原因1: ;
原因2: ;
原因3: ;
原因4: 。
13.学校化学兴趣小组的同学为了探究某有机物组成元素的质量比(组成元素为碳、氢、氧),设计了如图所示的实验。
【查阅资料】碱石灰的主要成分:氧化钙和氢氧化钠,可用来干燥中性气体,同时也可 以用来吸收酸性气体,如二氧化碳、二氧化硫。
【设计实验】兴趣小组设计并进行了如图所示的实验。(装置气密性良好)
【实验分析】
(1)装置A中盛放的试剂是 (填序号)。
①足量NaOH溶液 ②足量浓硫酸
(2)D中浓硫酸的作用是 ,E中化学反应方程式为 。
(3)实验过程中,加热前要先通入空气一段时间,该操作的作用是 。
(4)装置F的作用是 。
【实验数据】加热前,先通入空气一段时间,再称量装置D和E的质量(反应前的质量)。当完全反应后,停止加热,继续通入空气一段时间,再次称量装置D和E的质量(反应后的质量),实验数据如表所示。
装置
反应前的质量/g
反应后的质量/g
D
80.0
90.8
E
82.0
112.8
【实验结论】根据表中数据分析,该有机物中碳、氢、氧三种元素的质量比是 。
【拓展分析】该有机物中分子中碳、氢、氧三种原子的个数比是 。
【实验反思】实验结束后,同学们经过分析认为,该实验设计还有一定的缺陷,比如使用空气中的氧气作为助燃剂,有机物有可能不完全燃烧,使得实验误差偏小,除此只外,你认为还需要改进的实验设计是 。
14.过氧化钙晶体(CaO2·nH2O)常温下为白色,能溶于酸,难溶于水、乙醇,是一种温和的氧化剂,常用于鱼类长途运输的增氧剂等。
I、过氧化钙晶体(CaO2·nH2O)的制备
实验室制备过氧化钙晶体反应方程式为,实验装置如图1。
已知:含氯离子的溶液会与硝酸银溶液生成白色沉淀,常用于氯离子的检验。
(1)装置A中生成的气体为 。
(2)装置B的作用 。
(3)装置C采用冰水浴控制温度在0℃左右,可能的原因主要有:
①该反应是放热反应,温度低有利于提高CaO2·nH2O产率。
② 。
(4)反应结束后,经过滤、洗涤、低温烘干可获得CaO2·nH2O。检验晶体已洗涤干净的方法为:取适量最后一次洗涤液于试管中, 。
II、过氧化钙晶体(CaO2·nH2O)中n的测定
资料:CaO2·nH2O加热至120℃完全失去结晶水,继续加热至350℃,剩余固体受热分解放出O2。
(5)某兴趣小组称取2.16gCaO2·nH2O样品,用热分析仪对其进行热分解实验,测得剩余固体的质量随温度变化曲线如图2所示。
①CaO2·nH2O中n的值为 。
②350℃发生反应的化学方程式为 。
③若过氧化钙晶体中混有杂质(杂质不参加反应),会导致测得的n的值 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
Il、过氧化钙晶体(CaO2·nH2O)的性质研究
(6)该兴趣小组另称取少量CaO2·nH2O样品于试管中,加入适量的稀盐酸使样品完全反应,然后加入足量的Na2CO3溶液,看到 现象,说明CaO2·nH2O与稀盐酸反应生成了CaCl2。
15.在实验室中发现一瓶敞口放置的氢氧化钠溶液,老师要求班级小组自己设计实验并做出探究性思考。
【提出问题】氢氧化钠溶液是否变质及变质的程度?
【猜想与假设】①没有变质;②部分变质;③全部变质。
【实验探究】
甲组实验:取该溶液2mL于试管中,滴入少量稀盐酸,无明显现象。小组同学得出的结论是溶液没有变质。
乙组实验:首先取该溶液2mL于试管中,滴入过量氯化钡溶液。观察到溶液变浑浊。静置,然后取上层清液放入试管中,滴入硫酸铜溶液,出现有蓝色沉淀产生。小组同学得出的结论是溶液己部分变质。
【评价与解释】
(1)实验结束后,大家对两组实验得出的结论不同进行了充分讨论:一致认为乙组实验科学合理,甲组实验有明显漏洞,你认为甲组实验的漏洞导致结论错误的原因是: 。
(2)乙组实验加入过量氯化钡溶液的目的是 ,向清液中滴加硫酸铜溶液后发生反应的化学方程式为 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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《2025年中考化学复习能力提升系列:科学探究题》参考答案
1.(1) 瘪气球膨大 刚开始无明显现象,一段时间后产生气泡 碱能够与非金属氧化物反应或碱能够与某些盐反应或碱能够使无色酚酞溶液变红
(2) 都产生红褐色沉淀 都含有氢氧根离子,氢氧根离子与铁离子结合生成红褐色的氢氧化铁沉淀
(3)
产生白色沉淀 A中离子之间不能结合生成沉淀
(4)D
【详解】(1)①实验A中,推入NaOH溶液后,氢氧化钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,锥形瓶内气压减小,在大气压的作用下,气球膨大,所以可观察到的现象为气球膨大;
②实验C中硫酸铜与氢氧化钠反应生成硫酸钠和氢氧化铜沉淀,该反应方程式为;
实验B中碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,然后对B试管中上层清液的溶质成分探究:
在试管甲中滴加碳酸钠溶液,不产生白色沉淀,说明溶液中不含氢氧化钙,即可说明猜想三错误;
根据结论猜想二正确,说明B试管中上层清液的溶质成分为氢氧化钠和碳酸钠,所以此时在试管乙中缓慢滴加足量稀盐酸,稀盐酸先与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,然后稀盐酸再与碳酸钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水,所以现象为刚开始无明显现象,一段时间后产生气泡,即可说明含有氢氧化钠和碳酸钠,即可证明猜想二正确;
③实验A、B、C、D说明碱能够与非金属氧化物反应、碱能够与某些盐反应、碱能够使无色酚酞溶液变红;
(2)烧杯A和烧杯B中分别盛有氢氧化钠溶液和氢氧化钡溶液,向烧杯A和烧杯B中分别加入硝酸铁溶液,出现的相同实验现象是都产生红褐色沉淀,从微观角度分析现象相同的原因是溶液中都含有氢氧根离子,氢氧根离子与铁离子结合生成红褐色的氢氧化铁沉淀;
(3)向烧杯B中滴加硫酸钾溶液,硫酸钾和氢氧化钡反应生成白色沉淀硫酸钡和氢氧化钾,反应的化学方程式为,实验现象为产生白色沉淀,从微观角度分析该反应的实质为钡离子和硫酸根离子结合生成硫酸钡;而向烧杯A中滴加硫酸钾溶液与烧杯B中现象不同,从微观角度分析原因是A中离子之间不能结合生成沉淀;
(4)A、氯化钾溶液不能和C中物质反应,不符合题意;
B、铜片不能和C中物质反应,不符合题意;
C、硝酸钠不能和C中物质反应,不符合题意;
D、氢离子能和氢氧根离子结合生成水分子,符合题意;
故选D。
2.(1) 有白色沉淀产生 Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ < 三
(2) 蓝 CuCl2、NH4Cl Ba2+、Na+、H+ Ba(OH)2+CuCl2=Cu(OH)2↓+BaCl2 向A样品中滴加硝酸银溶液和稀硝酸,如果有白色沉淀生成,则证明A中含有氯化钠,则A由氯化钠、碳酸钠组成,无白色沉淀生成,则A中不含氯化钠,则A只含碳酸钠(答案合理即可)
【详解】(1)①由结论甲溶液为氢氧化钙溶液可知,甲试管发生反应为氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠,产生的现象为有白色沉淀产生;
则乙试管中反应是盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;
②滤液M和废液N混合,有气泡产生,说明只有滤液M含有碳酸钠,废液N含有盐酸时,反应才能有气泡产生现象,所以废液N的pH<7;
由①分析可知,滤液M含有小强同学实验时甲试管反应生成的氢氧化钠和碳酸钠,废液N含有小强同学实验时乙试管反应生成的氯化钠,由于加入碳酸钠少量,所以盐酸有剩余,则溶液为氯化钠和盐酸的混合溶液,溶液pH<7;
M、N混合时,氢氧化钠和盐酸先反应完全生成氯化钠和水,然后碳酸钠和盐酸反应,产生气泡。当碳酸钠和盐酸恰好完全反应,混合物Q的溶质为氯化钠;当碳酸钠过量时,混合物Q的溶质为氯化钠和碳酸钠;当盐酸过量时,混合物Q的溶质为氯化钠和HCl;故混合后Q的溶质组成有3种情况;
(2)向混合物A中加入适量稀盐酸,得到气体C,碳酸钠能与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,则A中一定含碳酸钠;向混合物B中加入适量氢氧化钡溶液,氢氧化钡能与氯化铜反应生成氢氧化铜和氯化钡,氢氧化钡能与硫酸铵反应生成硫酸钡、氨气和水,故产生蓝色沉淀,说明B中一定含氯化铜,一定不含硫酸铵,氧化铜和氢氧化钡不反应,难溶于水,且氧化铜是黑色的,故B中一定不含氧化铜,氯化铵能与氢氧化钡反应生成氯化钡、氨气和水,故产生气体,说明B中一定含氯化铵;将无色溶液D和无色溶液E混合,向溶液中加入适量硝酸银溶液和稀硝酸,产生白色沉淀,但是不能说明A中一定含氯化钠,因为碳酸钠和稀盐酸反应生成的氯化钠,氢氧化钡和氯化铜、氯化铵反应生成的氯化钡,均能与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀;
①由分析可知,气体G为氨气,将气体 G 通入适量的紫色石蕊试液中,氨气溶于水形成氨水,氨水显碱性,能使紫色石蕊溶液变蓝色;
②由分析可知,混合物B中一定含氯化铵、氯化铜,化学式为NH4Cl、CuCl2;
③A中一定含碳酸钠,加入稀盐酸,碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,故无色溶液D中一定含氯化钠,B中一定含氯化铵、氯化铜,加入适量氢氧化钡,氢氧化钡和氯化铵反应生成氯化钡、氨气和水,氯化铜和氢氧化钡反应生成氢氧化铜和氯化钡,故无色溶液E中一定含氯化钡,将D、E溶液混合,加入适量硝酸银和稀硝酸,氯化钡和硝酸银反应生成氯化银和硝酸钡,氯化钠和硝酸银反应生成氯化银和硝酸钠,故无色溶液H中一定含硝酸钠、硝酸钡、硝酸,一定大量存在的阳离子是H+、Ba2+、Na+;
④生成蓝色沉淀F的反应为氢氧化钡和氯化铜反应生成氢氧化铜和氯化钡,该反应的化学方程式为Ba(OH)2+CuCl2=Cu(OH)2↓+BaCl2;
⑤如果要确定固体混合物 A 的组成,即确定是否含氯化钠,氯化钠能与硝酸银反应生成氯化银和硝酸钠,产生白色沉淀,可用硝酸银溶液检验氯化钠,但是应加入稀硝酸排除碳酸钠的干扰,可向A样品中滴加硝酸银溶液和稀硝酸,碳酸钠和稀硝酸反应生成硝酸钠、二氧化碳和水,硝酸钠和硝酸银不反应,氯化钠和硝酸银反应生成氯化银和硝酸钠,如果有白色沉淀生成,则证明A中含有氯化钠,则A由氯化钠、碳酸钠组成,无白色沉淀生成,则A中不含氯化钠,则A只含碳酸钠。
3.(1) a d
(2) 放热 氢氧化钾和稀硫酸恰好完全反应
(3)2KOH+H2SO4=K2SO4+2H2O
(4)K2SO4和KOH
(5)固体粉末逐渐溶解,溶液变成黄色
(6)ABD
【详解】(1)由变化曲线可知,起始溶液<7,溶液呈酸性,此时溶液应是硫酸溶液,随着另一种溶液的滴入,溶液逐渐增大到7,最后大于7,所以应是将氢氧化钾溶液滴入硫酸溶液中,故选:a;甲同学通过测定溶液的pH由开始的小于7到等于7,最后大于7,判断酸碱发生了中和反应,故选:d;
(2)由图2可知,随着反应的进行,溶液温度升高,说明酸碱中和反应为放热反应;B点时温度达到最高,说明氢氧化钾和硫酸恰好完全反应;
(3) 氢氧化钾与硫酸反应生成硫酸钾和水,反应的化学方程式为:2KOH+H2SO4=K2SO4+2H2O;
(4) 氢氧化钾与硫酸反应生成硫酸钾和水,二者恰好完全反应时,溶液中只有硫酸钾,硫酸过量时,溶液中含有硫酸钾和硫酸,氢氧化钾过量时,溶液中含有硫酸钾和氢氧化钾,结合猜想一、二,猜想三为:K2SO4和KOH;
(5)氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水,反应后的溶液于试管中,加入Fe2O3粉末,观察到固体粉末逐渐溶解,溶液变成黄色,说明溶液中有H2SO4,猜想二正确;
(6)A、Mg与硫酸反应生成氢气,有气泡产生,能证明溶液中有硫酸,故选项符合题意;
B、氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水,观察到固体溶解,溶液变蓝色,能证明溶液中有硫酸,故选项符合题意;
C、氯化钾与硫酸不反应,不能证明溶液中有硫酸,故选项不符合题意;
D、碳酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,有气泡产生,能证明溶液中有硫酸,故选项符合题意;
故选:ABD。
4. 三 当U形管内仍有白色沉淀时,溶液中一定没有HCl 几种猜想都含氯化钠,与硝酸银反应都会产生白色沉淀,不能证明猜想一成立(合理即可) H2SO4 无明显现象或无沉淀或气泡产生
【详解】碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式为Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑。
讨论与交流:
因为U形管内仍有白色沉淀时,故溶液中一定没有HCl,所以猜想三不合理。
实验探究:
方案一:氯化钠与硝酸银反应会产生白色沉淀,几种猜想都含氯化钠,故不能证明猜想一成立。
方案二:由实验结论猜想一成立,说明没有BaCl2和Na2CO3,证明钡离子可用硫酸根,证明碳酸根可用氢离子,故可用加入稀硫酸无明显现象(无沉淀或气泡产生),证明没有BaCl2和Na2CO3存在。
5.(1) 导热 b 水和氧气
(2) Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O 硫酸 铁粉 Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4
(3)解:设至少需要x含Fe2O3质量分数为80%的赤铁矿石
x=1250t
答:至少需要1250吨含Fe2O3质量分数为80%的赤铁矿石。
【详解】(1)①利用铁锅炒菜主要利用了铁的导热性;
②铁生锈是铁与水、氧气共同作用的结果,轴承涂油、菜刀擦干、铁栅栏刷漆都能隔绝铁和氧气、水,能防止铁生锈,加厚大铁门不能防止铁生锈,故选:b;
③在月饼盒中加如铁粉包作为双吸剂可防止受潮和变质。则双吸剂主要吸收月饼盒中的水和氧气这两种物质;
(2)①稀硫酸和氧化铁反应生成硫酸铁和水,反应的化学方程式为:Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O;
②Ⅱ、猜想二不成立,说明溶液为浅绿色与硫酸无关,则取少量硫酸铁溶液于试管中,加入一定量硫酸,振荡后观察溶液为黄色;
Ⅲ、猜想三成立,说明溶液为浅绿色与铁有关,取少量操作I中的溶液于试管中,加入足量铁粉,铁和硫酸铁反应生成硫酸亚铁,溶液由黄色变为浅绿色;
铁与硫酸铁反应生成硫酸亚铁,反应的化学方程式为:Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4;
(3)见答案。
6.(1)
(2) 二 有气泡产生
(3) 氨气和氢气 安全(携带、使用方便等合理即可)
【详解】(1)氢氧化钙和碳酸钠在溶液中会发生反应,所以两者不可能在溶液中大量共存,故填:;
(2)液中加入少量碳酸钠溶液,无明显现象,说明溶液中不含钙离子,所以猜想二不成立;猜想三滤液中有碳酸钠,碳酸钠能与盐酸反应生成二氧化碳,所以往溶液中加入足量的稀盐酸,可观察到有气泡产生;
(3)氢化钙与水反应生成氢氧化钙和氢气,氢氧化钙是一种碱,能与铵盐反应产生氨气;由于氢气是气体,不易储存、携带不方便,且不安全,而氢化钙是固体,储存、携带方便,使用安全。
7. 可能是CO与CO2的混合气体 二氧化碳 除去二氧化碳 黑色固体变红
【详解】(1)若反应后气体为一氧化碳和二氧化碳混合物,也会出现澄清石灰水变浑浊的现象,因此猜想不严谨,第三种猜想可能是CO与CO2的混合气体;
(2)1、将气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,说明二氧化碳存在;
2、再将气体通过足量的石灰水溶液,无明显现象,该过程的目的是要观察是否存在一氧化碳,要先把二氧化碳消耗完全;
3、利用一氧化碳的还原性,在加热条件下与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,观察到黑色固体变红,说明气体中有一氧化碳。
8.(1)不能
(2)保持不变
(3) 99 低于
【详解】(1)温度计的玻璃泡不能接触到烧坏底部,否则易损坏,且示数不准;
(2)水沸腾时吸热但温度保持不变,这一温度叫沸点;
(3)由图可知,水的沸点99℃,由此可知当地大气压低于l标准大气压。液体的沸点随气压的升高而升高,降低而降低,在标准大气压下的沸点才是100℃。
9.(1) 产生白色沉淀 带火星的木条复燃
(2)
(3)溶液中含有过氧化氢,过氧化氢溶液可以使红色的酚酞溶液褪色
(4)干燥密封保存
(5)热水
【详解】(1)步骤1:根据结论产物中含有碳酸钠,向试管中加入足量Ca(NO3)2溶液,碳酸钠和硝酸钙反应生成碳酸钙沉淀和硝酸钠,实验现象为:产生白色沉淀;
步骤2:根据结论产物中含有H2O2,再向试管中加入少量MnO2,然后把带火星的木条伸入到试管中,过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水,观察到产生大量气泡,带火星的木条复燃;
(2)过氧化氢在二氧化锰的作用下分解生成水和氧气,化学方程式为:;
(3) 由资料可知,溶液中含有过氧化氢,过氧化氢溶液可以使变红色的酚酞溶液褪色,所以步骤1中不可以用无色酚酞溶液来检验Na2CO3的存在;
(4)由于茶垢清洁剂能与水反应,而空气中含有水蒸气,所以保存茶垢清洁剂应干燥密封保存;
(5)茶垢清洁剂的去污原理是利用过碳酸钠与水反应产生的产物,能使茶垢分解、剥离、脱落,反应产生的氧气越多,除垢效果越好,温度越高,过氧化氢越易分解,故应加入热水中效果更好。
10.(1)氧化铁
(2) 有气泡产生 硝酸银 有白色沉淀生成
(3) 酒精燃烧生成二氧化碳,会使石灰水变浑浊 酒精燃烧放热,温度升高,氢氧化钙溶解度随温度升高而减小,溶液中会析出氢氧化钙,石灰水变浑浊
(4)用磁铁吸引
(5)防止烫伤
(6)不要拆封,密封保存
(7)节约资源、减少污染
【详解】(1)铁粉与空气接触发生缓慢氧化,生成铁锈,红棕色固体是氧化铁;
(2)实验一:固体中有铁粉,铁和硫酸反应产生硫酸亚铁和氢气,则会观察到产生气泡;
实验三:固体中有氯化钠,氯化钠和硝酸银反应产生氯化银沉淀和硝酸钠,则实验步骤为向滤液中加入硝酸银溶液,有白色沉淀生成;
(3)实验二使用了酒精灯,酒精燃烧会产生水和二氧化碳,使石灰水变浑浊;
酒精燃烧时产生热量,烧杯内壁涂有澄清的石灰水,氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小,溶液中会析出氢氧化钙,也会变浑浊;
(4)铁能被磁铁吸引,用磁铁吸引的方法也能检验是否有铁存在;
(5)暖宝宝起效时,会放出大量的热,为防止烫伤,不能直接接触皮肤;
(6)为了铁与空气中的氧气接触变质而失效,所以使用前不要拆封,密封保存;
(7)将剩余固体回收再利用,能节约资料,减少浪费,同时减少污染。
11.(1)
(2)硫酸根离子
(3)NaCl溶液(或其他合理答案)
(4)滴加过量硝酸银溶液,观察到的白色沉淀生成,绿色溶液变蓝色
(5)氯化铜溶液显绿色与溶液的浓度有关
(6)14.3%
(7)变深
【分析】稀盐酸和氧化铜反应生成氯化铜和水,稀硫酸和氧化铜反应生成硫酸铜和水。
【详解】(1)氧化铜与稀盐酸反应生成氯化铜和水,化学方程式为:;
(2)取少量氧化铜粉末于试管中,加入一定量的稀硝酸,反应生成硝酸铜和水,加热,观察到黑色固体完全溶解,溶液显蓝色,说明硫酸铜溶液显蓝色与硫酸根离子无关,与铜离子有关;
(3)小组的操作:取试管乙中的溶液滴加一定量的NaCl,观察到溶液由蓝色变绿色,则猜想②成立;
(4)验证②氯化铜溶液显绿色与氯离子有关,氯离子和银离子生成氯化银白色沉淀,故实验方案是取试管甲中的溶液,滴加过量硝酸银溶液,观察到的白色沉淀生成,绿色溶液变蓝色;
(5)由表格中的数据,随着水的体积的增加,溶液的颜色变淡,故实验可以得到的结论是氯化铜溶液显绿色与溶液的浓度有关;
(6)从实验数据判断,为配制蓝色的氯化铜溶液,其溶液中溶质质量分数不超过≈14.3% ,故溶液中溶质质量分数不超过14.3%;
(7)氯化铜的透光率随着温度的增加而降低,故实验结果表明:加热过程中,氯化铜溶液的颜色变深。
12. 250 红磷燃烧,产生大量白烟 50 0.20 红磷量不足 未冷却至室温就打开止水夹 装置漏气 导管过长
【详解】1、(3)把瓶里的水倒入500mL量筒(放公共台),记录水的体积(即锥形瓶中空气的体积)为250mL;
4、(4)取适量红磷放在燃烧匙里,把燃烧匙放在酒精灯上加热至红磷燃烧后,迅速放至锥形瓶里,压紧瓶塞,把导管放入广口瓶没入水中,记录现象:红磷燃烧,产生大量白烟;
5、(3)记录量筒中水的体积(即瓶中氧气的体积)为50mL;
(4)计算空气中氧气的体积分数为:;
6、测得的空气中氧气的体积分数都少于理论值0.2,可能的原因是:
原因1:红磷量不足;
原因2:未冷却至室温就打开止水夹;
原因3:装置漏气;
原因4:导管过长,有部分水留在导管内。
13. ① 吸收有机物燃烧所产生的水蒸气 将装置中的二氧化碳和水蒸气排尽,以免影响实验结果 防止空气中的水蒸气和二氧化碳气体进入E中 21︰3︰16 7︰12︰4 增加尾气处理装置
【详解】[实验分析]
(1)为防止空气中二氧化碳和水蒸气对实验结果影响,先通过氢氧化钠溶液吸收二氧化碳,在通过浓硫酸吸收水蒸气,故填:①。
(2)浓硫酸具有吸水性,D中浓硫酸的作用是吸收有机物燃烧所产生的水蒸气,二氧化碳和氢氧化钠生成碳酸钠和水,化学方程式E中化学反应方程式为CO2+ 2NaOH=Na2CO3+ H2O,故填:吸收有机物燃烧所产生的水蒸气;CO2+ 2NaOH=Na2CO3+ H2O。
(3)实验过程中,加热前要先通入空气一段时间,该操作的作用是将装置中的二氧化碳和水蒸气排尽,以免影响实验结果,故填:将装置中的二氧化碳和水蒸气排尽,以免影响实验结果。
(4)碱石灰可用来干燥中性气体,同时也可 以用来吸收酸性气体,如二氧化碳、二氧化硫,实验中防止空气中的水蒸气和二氧化碳气体进入E中,故填:防止空气中的水蒸气和二氧化碳气体进入E中。
[实验结论]
D质量增加90.8g-80.0g=10.8g,生成水10.8g,E质量增加112.8g-82g=30.8g,生成二氧化碳30.8g,根据质量守恒,元素质量不变,反应前氢元素质量 ,反应前碳元素质量,氧元素质量16.0g-1.2g-8.4g=6.4g,故碳、氢、氧三种元素的质量比是8.4g:1.2g:6.4g=21︰3︰16,故填:21︰3︰16。
[拓展分析]
该有机物中分子中碳、氢、氧三种原子的个数比 7︰12︰4,故填:7︰12︰4。
[实验反思]
燃烧不充分可能产生一氧化碳,该实验缺陷缺少尾气处理装置,故填:增加尾气处理装置。
14.(1)氨气/NH3
(2)防止液体倒吸入试管
(3)防止过氧化氢分解、增大氨气溶解度
(4)向其内滴入少量硝酸银溶液,若无明显现象,则洗净,有白色沉淀则没有洗干净(其他合理答案也可)
(5) 8 偏小
(6)产生白色沉淀
【详解】(1)根据化学方程式可知,装置A中生成的气体为氨气;
(2)装置B中容器具有缓冲作用,是防止液体倒吸入试管;
(3)②过氧化氢受热易分解,氨气受热易逸出,溶解度减小,装置C采用冰水浴控制温度在0℃左右,可能的原因主要有防止过氧化氢分解、增大氨气溶解度;
(4)若晶体已洗涤干净,则最后一次洗涤液中没有氯化铵,氯化铵与硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸铵,检验晶体已洗涤干净的方法为:取适量最后一次洗涤液于试管中,向其内滴入少量硝酸银溶液,若无明显现象,则洗净,反之则没有洗干净;
(5)①由图中信息可知,过氧化钙质量是0.72g,结晶水质量:2.16g-0.72g=1.44g,根据题意有:
n=8;
②由图中信息可知,反应生成氧气质量:0.72g-0.56g=0.16g;
0.72g过氧化钙中钙元素质量:,则0.56g剩余固体中氧元素质量:0.56g-0.4g=0.16g,即剩余固体中钙元素和氧元素原子个数比:,因此剩余固体是CaO,350℃过氧化钙分解生成氧化钙和氧气,反应的化学方程式:;
③若过氧化钙样品中混有杂质(杂质不参加反应),导致计算的过氧化钙质量偏大,会导致测得的n的值偏小;
(6)该兴趣小组另称取少量CaO2•nH2O样品于试管中,加入适量的稀盐酸使样品完全反应,然后加入足量的Na2CO3溶液,看到产生白色沉淀,是因为碳酸钠和氯化钙反应生成白色沉淀碳酸钙和氯化钠,说明CaO2•nH2O与稀盐酸反应生成了CaCl2。
15.(1)滴入的稀盐酸过少,稀盐酸只与氢氧化钠反应
(2) 将溶液中的碳酸钠完全除掉 2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4
【详解】(1)氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水而变质,取该溶液2mL于试管中,滴入少量稀盐酸,稀盐酸先和氢氧化钠反应,将氢氧化钠消耗完后,才和碳酸钠反应,无明显现象可能是稀盐酸的量太少,只与氢氧化钠发生了反应,没有和碳酸钠反应。
(2)乙组实验中加入过量氯化钡溶液的目的是将溶液中的碳酸钠完全除掉,氯化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠;向清液中滴加硫酸铜溶液后,有蓝色沉淀产生,则是氧氧化钠和硫酸铜反应生成硫酸钠和氢氧化铜沉淀,化学方程式为:2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4。
答案第1页,共2页
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