内容正文:
2025年中考化学能力素养提升:科学探究题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、科学探究题
1.随着人们食品安全意识的提升,果蔬洗涤盐成为人们喜爱的清洁用品,既能去除水果和蔬菜表面的农药,又能杀菌、去虫。
【查阅资料】①钠及其化合物灼烧时火焰呈黄色;②碳酸氢钠受热分解产生二氧化碳和水,碳酸钠受热不易分解;③碳酸氢钠溶液与氯化钙溶液不反应;④碳酸银是白色沉淀。
(1)取一根铂丝蘸取果蔬洗涤盐的水溶液,放在酒精灯外焰上灼烧,观察到火焰呈 色,同学们认为果蔬洗涤盐中含有钠的化合物。
(2)取果蔬洗涤盐的水溶液,滴加无色酚酞溶液,观察到 ,说明溶液呈碱性。
【作出猜想】果蔬洗涤盐可能含有碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或两种。
(3)猜想一:碳酸钠;猜想二: 碳酸氢钠;猜想三: 。
【实验验证】
(4)
实验步骤
实验现象
实验结论
步骤Ⅰ:取一定量固体样品加热至质量不再改变,将生成的气体全部通入足量澄清石灰水中。
有气体产生,澄清的石灰水变浑浊
猜想 成立
步骤Ⅱ:另取少许样品溶于水,滴加足量的氯化钙溶液。
产生白色沉淀
【拓展探究】
(5)生活中可用食盐水洗水果蔬菜,小明由此猜想该品牌果蔬洗涤盐中还可能含有氯化钠。于是进行以下实验:取少量果蔬洗涤盐的水溶液,加入足量的 溶液,观察到有白色沉淀产生,证明该品牌果蔬洗涤盐中含有氯化钠。
2.在学习盐酸的化学性质时,兴趣小组分别做了稀盐酸和碳酸钠溶液反应的实验(如图一)。
(1)兴趣小组发现甲试管中有气泡冒出,乙试管中无气泡冒出。写出甲试管中反应的化学方程式: 。
(2)兴趣小组对乙试管中的实验现象产生了兴趣,对碳酸钠和稀盐酸的反应进行了如下探究。
探究实验一:
【提出问题】往碳酸钠溶液中滴加少量稀盐酸为什么没有气泡冒出?
【查阅资料】碳酸钠和稀盐酸反应不仅可以生成二氧化碳还可以生成碳酸氢钠。
【作出猜想】碳酸钠与少量稀盐酸反应不生成二氧化碳,与过量稀盐酸反应才生成二氧化碳。
【实验过程】兴趣小组设计并进行了如图二所示的实验(装置气密性良好)
实验编号
实验步骤
实验现象
①
I。用注射器1向小药瓶中缓慢注入少量的稀盐酸,边注入边振荡
细玻璃管中液柱略微升高
Ⅱ、换注射器2从瓶中缓慢抽取气体
澄清石灰水无明显变化
②
I。用注射器1向小药瓶中继续注入稀盐酸至较多气泡产生
Ⅱ、换注射器2从瓶中缓慢抽取气体
澄清石灰水变浑浊
【分析与交流】a.细玻璃管在实验中的主要作用是 。
b.此反应说明反应物的量不同,产物可能不同,试另举一例: 。
【实验结论】猜想正确。
探究实验二:在老师的帮助下,兴趣小组利用pH传感器对相同浓度的碳酸钠溶液(pH为12)、碳酸氢钠溶液(pH为8.2)与稀盐酸反应时,pH的变化与盐酸体积的关系进行了测定,并做了如图三所示的对比图及相应各线段实验现象(如表):
溶液
线段
实验现象
Na2CO3
AB
无气泡
BC
有少量气泡
CD
有大量气泡
DE
几乎无气泡
NaHCO3
MN
立即有大量气泡
NE
几乎无气泡
【分析与交流】a.在AB段,溶液中的溶质有 。
b.分析图表,体现碳酸钠与稀盐酸反应分两步:
第一步反应:
第二步反应的化学方程式为: 。
3.阅读下列短文,回答有关问题:
国家文物局公布消息,流失海外40年的西周晚期青铜器丰邢叔簋(guǐ)已于近日平安抵京,重归祖国怀抱。
钢锈【主要成分为Cu2(OH)2CO3】赋予青铜器历史感。青铜器的基体锈蚀风化,发生化学反应形成一种有害锈而患上“青铜病”(青铜粉状锈),这种“青铜病”极具有传染性,能像瘟疫一样传播,可使周围的青铜器迅速被传染,直至全部彻底土崩瓦解,很短时间内,一件完整的青铜器便会化为粉末而消失。
青铜器粉状锈的生成和周围的化学环境有着密切的关系。将一件新铸的青铜器放入加有CuSO4,Cu(no3)2,CuCO3,CuCl2等电解质的混合泥土中,用一块铁板做阴极,青铜器本身做阳极,在不同条件下,反应的结果列于表中。
表相同湿度下不同条件的青铜病实验结果
电压(V)
电流(A)
温度(℃)
时间(d)
结果
<3
<0.5
常温
6
染上青铜病
0
0
常温
60
无变化
4~5
<0.1
60
0.5
染上青铜病
4~5
<0.1
60
6
化为粉末
(1)青铜属于 (填材料名称)。
(2)铜在潮湿空气中会生锈,下列实验中能说明铜生锈需要CO2参与的实验现象是 。不能利用铜生锈的方法测定空气中氧气含量的原因是 。
序号
实验1
实验2
实验3
实验4
实验内容
(3)写出能直接比较铁和铜活动性强弱的方法 。
(4)从表中数据可知,影响青铜器粉状绣生成的因素有 。
4.据媒体报道某家长带小孩在下水道井盖小孔上点燃鞭炮后,投入下水道内,结果发生爆炸,造成小孩受伤。同学们对此很好奇并要探究某下水道中气体的成分。
已知 :氢氧化钠溶液能充分吸收二氧化碳,浓硫酸能充分吸收水蒸气。
【提出猜想】含有可燃性气体,其成分可能是:
猜想Ⅰ:CO; 猜想Ⅱ:CH4; 猜想Ⅲ:CO 和 CH4。
(1)【收集气体】用大的可乐塑料瓶装满水,不盖瓶盖然后用绳子吊入下水道中,用铁钩将矿泉水瓶倒转,使水倒出,将瓶提到井口迅速盖好瓶盖备用,该方法是 法收集气体。
(2)【进行实验】
步骤
实验操作
实验现象
结论
a
导出瓶中气体,通过装有氢氧化钠溶液的洗气瓶
—
目的是除去
b
再通过装有浓硫酸的洗气瓶
—
目的是除去
c
将步骤 b 的气体导出点燃,用干冷烧杯罩在火焰 上方,再迅速倒转烧杯,倒入澄清石灰水
烧杯内壁 澄清石灰水
证明该气体中一定含有 C、H 元素
【做出判断】
(3)根据上述实验现象,甲同学认为猜想Ⅲ正确,而乙同学认为甲的判断不严谨,因为 。步骤 c 中气体燃烧一定发生反应的化学方程式 。
(4)如需进一步确认还应检验 的存在。
(5)【拓展延伸】若需要工人进入下水道清理淤泥,打开下水道井盖后,首先进行的操作是 。
5.某同学家里有一瓶开封很久的厨房油污净。他和同学们对油污净的成分产生了浓厚兴趣,于是在老师指导下,开启了实验探究活动。
【查阅资料】一般厨房油污净主要成分:表面活性剂、氢氧化钠。
【作出猜想】同学们认为该油污净长期开封后,氢氧化钠可能会吸收空气中的二氧化碳而变质生成碳酸钠。
【实验探究一】用洁净干燥的玻璃棒蘸取少许待测液,滴在pH试纸上,立即与标准比色卡比较,发现,说明该油污净未变质。
【反思评价一】
(1)大家分析后认为这个结论不一定正确,理由是 。
为了进一步确定该油污净的成分,同学们又进行了以下实验:
【实验探究二】
(2)
实验步骤
实验操作
实验现象
实验结论
步骤一
取少量油污净于试管中,滴加足量的氯化钙溶液,振荡,静置
含有和NaOH,说明该油污净已部分变质
步骤二
取少量步骤一所得的上层清液于试管中,滴加少量
【反思评价二】
(3)下列物质可代替步骤一中氯化钙溶液的是_______(填序号)。
A.氢氧化钙溶液 B.硝酸钙溶液 C.氯化钡溶液 D.稀盐酸
6.为了验证稀硫酸的化学性质,同学们进行了如下图所示的实验,回答下列问题:
(1)乙实验中观察到的现象是 。
(2)丙实验中,验证了稀硫酸跟 (填物质类别)发生反应。
(3)以上甲、乙、丙、丁四个实验中没有体现酸的化学通性的是 。
(4)为了验证实验丁反应后所得溶液中是否有 H2SO4剩余,取丁反应后所得溶液,可以加入下列物质中的_______(填字母),通过观察现象进行判断。
A.Zn
B.Ba(NO3)2溶液
C.紫色石蕊溶液
D.Fe2O3
(5)实验后将甲、乙、丙试管中的物质全部倒入一个烧杯中,充分反应,然后再将了试管中应后的物质倒入此烧杯中,发现气,反应停止后过滤,得到滤液和滤渣,下列说法正确的是 ________(填字母)
A.所得滤液中一定含有CuSO4、ZnSO4
B.所得滤渣中一定含有BaSO4、Cu
C.甲、乙、丙实验后的物质混合时一定有红色物质出现
D.将丁试管中物质倒入烧杯,一定还能观察到白色沉淀增多
7.某兴趣小组对蛋壳中碳酸钙含量进行探究。
【提出问题】如何选择药品和设计装置进行测定?
【查阅资料】蛋壳的主要成分是CaCO3,其它成分对实验的影响忽略不计。
【进行实验】
实验一:如何选择药品
将蛋壳洗净、干燥、并捣碎后放入图①锥形瓶中,通过注射器加入稀盐酸,采集数据。
(1)图①锥形瓶中反应的化学方程式为 。
(2)检验图①装置气密性的方法是 。
(3)根据图②分析,影响实验测定准确性的原因有:一是水蒸气含量增加;二是 。
实验二:设计装置——通过测量生成的CO2体积来计算蛋壳中碳酸钙含量
(4)图③装置中连通管的作用是: ,若无“植物油”,测定的碳酸钙含量 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(5)若图③中量气管起始读数为V1mL,加入稀硫酸的体积为V2mL;待反应结束后,量气管最终读数为V3mL,则反应生成CO2的体积为 mL。
实验三:设计装置——通过测量生成的CO2质量来计算蛋壳中碳酸钙含量
(6)该实验中反应前后均需通一段时间氮气,反应后通入氮气的目的是 。
(7)D装置的作用是 ;若无B装置,测定的碳酸钙含量 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【数据处理】
(8)图④中,通过称量反应前后装置 (填字母序号)的质量可达到实验三的目的。
8.从不同的角度研究物质的组成是化学中常用的研究思路。下列是某兴趣小组采用“分”与“合”的思路来研究水的组成。
I.“分”——电解水
(1)为了增强水的导电性,需要加入氢氧化钠溶液,操作如图1,仪器①的名称是 ;图中操作不规范的是 。
(2)小明同学设计了简易电解水装置(如图2),通电一段时间后a、b管内的气体积比约为 。
(3)经检验电解水生成氧气和氢气,由此可得出水是由 组成的。
II.“合”——生成水
科学家盖—吕萨克曾经反复地做氢气和氧气化合的实验:在同温同压条件下测定,参加反应的氢分子、氧分子和生成的水分子的个数比为2:1:2。
(4)如图是氢气和氧气反应生成水蒸气的微观反应示意图,请将方框补充完整: 。
结论:每个水分子是由 构成的。
总结评价:
(5)小红同学认为进行图2实验时,小试管中应加满水,否则在检验产物的过程中会存在安全隐患,理由是 。
(6)研究物质组成的两个思路:
结合“分”“合”思想,研究物质组成的依据是化学反应前后 种类不变。
9.工业铁红的主要成分是Fe2O3,还含有少量的FeO、Fe3O4。为了测定铁红中铁的质量分数,兴趣小组的同学进行了如下实验,请你参与过程分析。
【资料1】草酸晶体(H2C2O4•3H2O)在浓H2SO4作用下受热分解,化学方程式为H2C2O4•3H2OCO2↑+CO↑+4H2O。
(1)下列可用作草酸分解制取气体的装置是 (填字母编号)。
【问题讨论】用如图所示装置进行实验:
(2)进入D中的气体是纯净、干燥的CO,则A、C中的试剂依次是 、 。(填字母编号)
a.浓硫酸 b.澄清的石灰水 c.氢氧化钠溶液
(3)B装置的作用是 。
(4)写出D装置中还原Fe2O3的化学方程式 。
【数据分析与计算】
【资料2】铁的常见氧化物中铁元素的质量分数:
铁的氧化物
FeO
Fe2O3
Fe3O4
铁的质量分数
77.8%
70.0%
72.4%
(5)称取铁红样品10.0g,用上述装置进行实验,测定铁红中铁的质量分数。D中充分反应后得到Fe粉的质量为mg,则 <m< 。
【实验改进与评价】
(6)该实验装置中D的酒精灯应加一个网罩,目的是 。
(7)请指出该实验装置中的一个明显缺陷 。
10.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)。
11.同学们长时间待在紧闭门窗的教室里,常感到昏昏欲睡,敞开门窗后有所缓解。兴趣小组猜测此现象可能和教室内含量有关,开展如下探究。
【问题】“紧闭门窗”和“敞开门窗”教室内含量有什么差异?
【实验】
(1)设计并完成实验,形成以下报告。
实验报告
实验目的
比较“紧闭门窗”和“敞开门窗”教室内含量
实验用品
集气瓶、玻璃片、量筒、胶头滴管、澄清石灰水、检测仪
操作
观察与记录
I.用集气瓶收集“紧闭门窗”和“敞开门窗”教室内的空气,分别记为样本A、B(若干组)。
II.
现象不明显
III.另取一组样本,分别用检测仪测量样本A、B中含量。
样本A中含量:0.175%
样本B中含量:0.084%
实验结论
含量:样本A 样本B(填“>”“=”或“<”)
实验反思
操作II中现象不明显的原因可能是 (写一条即可)。
【拓展】查阅资料:室内含量大于0.1%时,会使人体产生不良反应。
(2)有同学提出可在教室内放一盆水以降低含量,理由是 (用化学方程式表示)。通过实验发现该方法效果不佳,请你另提出一条降低教室内含量的安全可行的建议: 。
(3)践行低碳行动,人人有责。同学们设计了减少碳排放、增加碳吸收的方案,请完善方案内容。
12.某实验小组对氧化铜粉末与碳粉的反应展开探究。
实验一:探究氧化铜粉末与碳粉反应的气体产物
【提出猜想】
(1)猜想1: CO2; 猜想2: ;猜想3: CO2和CO。
【实验验证】小组同学设计了如图装置(夹持装置已省略),实验过程中不断向装置内通
氮气。
【现象及结论】
(2)小组同学观察到乙处 、丙处玻璃管内 的现象,由此得出“猜想3成立”的结论。
【反思交流】
(3)该实验中,丙处和戊处酒精灯的作用不同,请分别指出: 。
实验二:探究氧化铜粉末与碳粉按照不同比例混合时,产生CO2和 CO的浓度
实验小组将氧化铜粉末与碳粉按照不同的比例混合后,分别置于充满氦气的密闭容器中进行高温加热,并用CO2和 CO 传感器测定实验过程中两种气体的浓度变化(见下图)。
(4)小组同学结合图示数据,进行如下分析:
①氧化铜粉末与碳粉在高温下发生的主要反应的化学方程式为 。
②图1中CO2的浓度达到一定峰值后下降,可能的原因是 。
③从环保角度考虑,氧化铜粉末和碳粉在高温下进行反应,选择两者以物质的量之比为 的比例进行混合较为合适。
13.含硫燃料燃烧产生的是形成酸雨的主要污染物。兴趣小组的同学们为了解酸雨的成因及其治理措施,在化学实验室进行了“酸雨模拟”实验。
探究一 二氧化硫转化成酸雨中硫酸的路径
查阅资料得知,有可能有以下两种路径:
(1)写出遇水发生反应的化学方程式 。
(2)化学上有一种见解,认为含氧酸的通式可以写成,如果元素相同,则值越大,越容易电离出。由此可推酸性 (填“<”、“=”或“>”)
探究二 模拟酸雨形成的实验
实验步骤如下:
①检查装置气密性,装入药品;
②打开装置1的活塞,将生成的通入装置2,并打开装置2磁力搅拌器进行搅拌,使反应物混合均匀,进行实验:
③待稳定后,打开装置3的活塞,将生成的通入装置2:
④继续向上述反应后的装置2溶液中用注射器注入30%过氧化氢溶液(效果相当于)。实验结果如图2所示。
(3)装置1中用亚硫酸钠()与浓硫酸反应,除了生成、外,还生成另一种氧化物是 (填化学式)。
(4)写出实验室用装置3制取氧气的化学方程式是 。
(5)气球的作用 (写一点)。
(6)从图2可推知,形成酸雨可能的路径是 (填“①”或“②”),依据是 。
【拓展】
(7)碳酸钙、碱石灰等作为吸收剂可以对燃煤烟气进行脱硫处理。利用数字化实验可以测定燃煤烟气中含量,数据如图3,吸收效果最好的是 。
14.金属材料对于促进生产发展,改善人类生活发挥了巨大作用。钢铁是用量最大、用途最广的合金,钢铁的腐蚀是重要研究课题。
【知识回顾】用如图1所示五组实验进行铁钉腐蚀的研究。一段时间后试管A、B中铁钉几乎没有生锈,而试管C中铁钉明显锈蚀,试管D、E中铁钉严重锈蚀。
(1)由五组实验中的 (填实验组序号)现象可知,铁的锈蚀是铁跟氧气和水作用的过程。
(2)试管B中使用“蒸馏水”为防止溶解的氧气对实验造成干扰,应对其进行的处理是 。
【实验探究】向试管D中(含生锈铁钉)加入过量10%稀盐酸,浸泡。可观察到铁锈逐渐消失,铁钉表面有气泡产生,溶液先呈黄色,一段时间后黄色变为浅绿色。
(3)铁钉表面有气泡产生的原因是 (写化学方程式)。
(4)推测试管D中溶液由黄色变为浅绿色,可能是因为氯化铁与某些物质发生反应所致。现进行表中的3个实验(持续10小时,已知氢气不影响该反应)。
序号
实验Ⅰ
实验Ⅱ
实验Ⅲ
实验内容
现象
溶液颜色始终呈黄色
产生红褐色沉淀
溶液逐渐由黄色变浅绿色
①设计实验Ⅰ的目的是 。
②综合分析上述3个实验,试管D中溶液由黄色变为浅绿色的原因是 。
【拓展延伸】研究水样的pH、水中溶解氧浓度与钢铁腐蚀速率的关系。查阅相关文献得到如下资料。
(5)图2表示水样温度22℃、氧含量时,钢铁腐蚀速率与水样pH的关系。当时,钢铁腐蚀速率明显增大的原因是 。
(6)图3表示温度22℃、时,钢铁腐蚀速率与水中溶解氧浓度的关系。当溶解氧浓度超过时,钢铁腐蚀速率明显下降的原因可能是 。
15.化学兴趣小组以自制“自热火锅发热剂”为项目进行学习,请你一起参与:
【任务一】“解密原理”——研究发热原理
资料:
①某品牌自热火锅发热剂主要成分氧化钙、铝粒、碳酸钠;
②铝能与氢氧化钠溶液反应:;
③碳酸钠与氢氧化钙溶液作用是吸热反应,生成碳酸钙和氢氧化钠。
④碱石灰是氧化钙和氢氧化钠固体混合物,能吸收水分和二氧化碳气体。
问题1:生石灰与水作用是放热反应,为什么在该发热剂中还要放铝粒呢?
兴趣小组设计实验方案如下:取某品牌自热火锅包装为实验容器,其结构如图1,外锅放入50g发热包,并加200mL水至水位线,食材锅内加300mL水,测量食材锅内水温变化(锅盖始终盖着)。然后换成50g生石灰,重做一遍。测定时间范围是0-36min,实验数据如图2。
(1)写出发热包加水后,有碳酸钠参与反应的化学方程式 。
(2)结合图2分析可知:发热剂中加入铝粉的作用是 。
【任务二】“计算配比”——计算原料配比
问题2:如何测定碳酸钠的质量呢?
兴趣小组利用图3所示装置进行实验,称取5.0g发热粉进行反应,反应结束后干燥管1增重0.33g。
(3)待锥形瓶内无气泡产生时,通入氮气的目的是 。
(4)计算5.0g发热粉中碳酸钠的质量 (保留三位有效数字)。
在老师的帮助下,计算确定发热粉中氧化钙、铝粒、碳酸钠三种物质的质量比约为1:1:2。
【任务三】“制发热包”——制作产品标签
(5)兴趣小组同学按照氧化钙、铝粒、碳酸钠三种物质的质量比1:1:2配制发热粉,并在发热包外包装袋上贴上产品标签,请你将标签信息补充完整:
【品名】食品专用发热包
【主要成分】氧化钙、铝粒、碳酸钠
【净含量】50克
【使用方法】撕开塑料袋后加常温水发热
【贮存条件】存放于阴凉干燥处
【注意事项】
(6)能否将上述实验中的稀硫酸换成稀盐酸,并说明理由 。
(7)干燥管2中碱石灰的作用是 。
(8)餐后,外锅内残余物能否直接丢弃,并说明原因 。
试卷第1页,共3页
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《2025年中考化学能力素养提升:科学探究题》参考答案
1.(1)黄
(2)溶液由无色变红色
(3)碳酸钠和碳酸氢钠
(4)三
(5)稀硝酸酸化的硝酸银溶液
【详解】(1)根据题目信息可知,钠及其化合物灼烧会发出黄色火焰,根据实验现象判断该品牌果蔬洗涤盐中含有钠的化合物,则蘸取该品牌果蔬洗涤盐,放在酒精灯外焰上灼烧,观察到火焰呈黄色;
(2)酚酞溶液遇碱性溶液变红,则取果蔬洗涤盐的水溶液,滴加无色酚酞溶液,观察到溶液由无色变红色,说明溶液呈碱性;
(3)果蔬洗涤盐可能含有碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或两种,所以猜想一:碳酸钠;猜想二:碳酸氢钠;猜想三:碳酸钠和碳酸氢钠;
(4)步骤Ⅰ:取一定量固体样品加热至质量不再改变,将生成的气体全部通入足量澄清石灰水中。现象为:有气体产生,澄清的石灰水变浑浊,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,则固体样品中含碳酸氢钠;
步骤Ⅱ:另取少许样品溶于水,滴加足量的氯化钙溶液。氯化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙和氯化钠,氯化钙和碳酸氢钠不反应,故产生白色沉淀,说明固体样品中含碳酸氢钠,则猜想三成立;
(5)氯化钠能与硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸钠,则取少量该品牌果蔬洗涤盐的水溶液,再向其中加入足量的稀硝酸酸化的硝酸银溶液(加入稀硝酸酸化的目的是除去碳酸钠和碳酸氢钠,防止影响实验),观察到有白色沉淀产生,证明该品牌果蔬洗涤盐中含有氯化钠。
2. 细玻璃管中液柱明显升高 调节气压 碳在空气中燃烧,氧气充足生成二氧化碳,氧气不足生成一氧化碳 Na2CO3、NaCl、NaHCO3
【详解】(1)甲试管中反应为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:;
(2)
探究实验一:
实验过程:
②I、用注射器1向小药瓶中继续注入稀盐酸至较多气泡产生,且该气体能使澄清石灰水变浑浊,说明碳酸钠和稀盐酸反应生成了二氧化碳气体,装置内压强增大,故现象为:细玻璃管中液柱明显升高;
分析与交流:
a、反应生成气体,装置内压强增大,细玻璃管中液柱逐渐升高,直至气压平衡,故细玻璃管的作用是:调节气压;
b、反应物的量不同,产物可能不同,如碳在空气中燃烧,氧气充足生成二氧化碳,氧气不足生成一氧化碳;
探究实验二:
分析与交流:
a、AB段无气泡产生,说明该阶段无气体生成,碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠和碳酸氢钠,B点时,pH>8.2,说明此时碳酸钠还未完全反应,故此时溶液中的溶质为:Na2CO3、NaHCO3、NaCl;
b、第一步碳酸钠和稀盐酸反应生成了氯化钠和碳酸氢钠,继续滴加稀盐酸,产生大量气泡,说明第二步,碳酸氢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:。
3.(1)金属材料
(2) 实验2中铜丝未生锈,实验4中铜丝生锈 由实验可知铜生锈需要O2、CO2、H2O共同参与,空气中CO2含量低,当CO2消耗完后铜不能与O2继续反应(合理即可)
(3)将铁丝插入硫酸铜溶液中
(4)电压、电流、温度
【详解】(1)青铜属于合金,属于金属材料;
(2)实验2中铜丝不与二氧化碳接触,未生锈,实验4中铜丝能与二氧化碳接触,生锈,说明铜生锈需要CO2参与;由实验可知铜生锈需要O2、CO2、H2O共同参与,空气中CO2含量低,当CO2消耗完后铜不能与O2继续反应,所以不能利用铜生锈的方法测定空气中氧气含量;
(3)将铁丝插入硫酸铜溶液中,铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色,说明铁的金属活动性强于铜;
(4)从表中数据可知,影响青铜器粉状锈生成的因素有电压、电流、温度。
4.(1)排水
(2) 二氧化碳/CO2 水蒸气 出现水珠 变浑浊
(3) 猜想Ⅱ正确也有相同的现象 CH4+2O2CO2+2H2O
(4)一氧化碳/CO
(5)检验气体的纯度
【详解】(1)用大的可乐塑料瓶装满水,打开瓶盖用绳子吊入下水道中,用铁钩将矿泉水瓶倒转,使水倒出,将瓶提到井口迅速盖好瓶盖备用,该方法是排水法收集气体。
(2)氢氧化钠溶液能充分吸收二氧化碳,故导出瓶中气体,通过装有氢氧化钠溶液的洗气瓶目的是除去二氧化碳。浓硫酸能充分吸收水蒸气,通过装有浓硫酸的洗气瓶目的是除去水蒸气。根据结论该气体中一定含有 C、H元素可知,该气体燃烧一定生成二氧化碳和水,故实验现象为烧杯内壁出现水珠,澄清石灰水变浑浊。
(3)甲的判断不严谨,是因为猜想Ⅱ成立也有相同的现象,如需进一步确认还应检验一氧化碳的存在。根据实验现象可知,该气体中一定含CH4,甲烷和氧气在点燃的条件下生成水和二氧化碳,该反应的化学方程式为CH4+2O2CO2+2H2O。
(4)根据实验现象分析,该气体中一定含CH4,如需进一步确认还应检验一氧化碳的存在。
(5)CH4和CO都是具有可燃性的气体,若需要工人进入下水道清理淤泥,打开下水道井盖后首先进行的操作是检验气体的纯度,以防发生安全事故。
【点睛】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
5.(1)碳酸钠溶液也显碱性,也会出现的现象(合理即可)
(2) 产生白色沉淀 无色酚酞溶液(或硫酸铜溶液、氯化铁溶液等,合理即可) 溶液变红(或产生蓝色沉淀、红褐色沉淀等,合理即可)
(3)BC
【详解】(1)氢氧化钠能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,碳酸钠溶液显碱性, pH > 7 ,即碳酸钠溶液也显碱性,也会出现的现象,所以这个结论不一定正确;
(2)根据实验结论该油污净已部分变质,即含有碳酸钠和氢氧化钠;
步骤一:取少量油污净于试管中,滴加足量的氯化钙溶液,振荡,静置,碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,可观察到产生白色沉淀;
足量的氯化钙可以检验并完全除去碳酸钠,防止对后续氢氧化钠的检验产生干扰;
步骤二:若该油污净中有氢氧化钠,氢氧化钠溶液显碱性,能使无色酚酞溶液变红;滴加硫酸铜溶液,氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜和硫酸钠,产生蓝色沉淀;滴加氯化铁溶液,氢氧化钠与氯化铁反应生成氢氧化铁和氯化钠,产生红褐色沉淀(合理即可);
(3) A、氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,影响对后续氢氧化钠的检验,因此不能用氢氧化钙溶液,不符合题意;
B、硝酸钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和硝酸钠,足量的硝酸钙可以检验并完全除去碳酸钠,防止对后续氢氧化钠的检验产生干扰,即可以用硝酸钙溶液代替步骤一中氯化钙溶液,符合题意;
C、氯化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,足量的氯化钡可以检验并完全除去碳酸钠,防止对后续氢氧化钠的检验产生干扰,即可以用氯化钡溶液代替步骤一中氯化钙溶液,符合题意;
D、稀盐酸会和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,影响对后续氢氧化钠的检验,不能用稀盐酸,不符合题意;
故选BC。
6.(1)黑色粉末逐渐减少(或溶解),溶液由无色变为蓝色
(2)碱
(3)丁
(4)B
(5)BC
【详解】(1)乙实验是氧化铜和稀硫酸反应,氧化铜和硫酸生成硫酸铜和水,现象是黑色粉末逐渐减少(或溶解),溶液由无色变为蓝色。
(2)丙是稀硫酸和氢氧化铜反应生成硫酸铜和水,氢氧化铜由金属离子和氢氧根离子构成。属于碱。
(3)甲、乙、丙都体现了酸的化学通性即酸与活泼金属、金属氧化物、碱反应。丁中BaCl2和稀硫酸的反应实质是Ba2+和SO2-的反应,没有体现酸的通性。
(4)丁实验是氯化钡和稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和氯化氢。验证是否有硫酸剩余,即验证是否有硫酸根存在,加入硝酸钡,若有白色沉淀产生,说明有稀硫酸剩余,故选B。
(5)实验后甲试管中一定有硫酸锌,可能有硫酸或锌;乙试管中一定有硫酸铜,可能有硫酸或氧化铜;丙试管中一定有硫酸铜,可能有硫酸或氢氧化铜;丁试管中一定有硫酸钡和稀盐酸,可能有硫酸或氯化钡;甲、乙、丙的剩余物倒入同一个烧杯中,充分反应,然后将丁试管的剩余物质倒入此烧杯中,发现有气泡冒出。说明甲中锌剩余,丁中硫酸剩余,反应停止后过滤。得到滤液和滤渣。
A、甲有锌剩余,锌与硫酸铜能反应,则所得滤液中一定没有硫酸铜,A错误;
B、所得滤渣中一定含有BaSO4、Cu,可能含有Zn,B正确;
C、甲中锌剩余,与乙、丙中的硫酸铜反应生成铜,故甲、乙、内实验后的物质混合时一定有红色物质出现,C正确;
D、将丁试管中物质倒入烧杯,丁试管中氯化钡不一定剩余,故不一定还能观察到白色沉淀增多,D错误。
故选BC。
7. 连接装置,打开开关,将注射器活塞向外拉动;若松开后活塞恢复到原处,证明装置气密性良好,反之气密性不好(或其它合理答案) 盐酸挥发出氯化氢气体 平衡气压 偏小 V3-V1 排出装置中残留的二氧化碳 避免空气中的二氧化碳和水蒸气进入C中 偏大 C
【详解】(1)碳酸钙和稀盐酸生成氯化钙二氧化碳和水,化学方程式,故填:。
(2)检验图①装置气密性的方法,连接装置,打开开关,将注射器活塞向外拉动;若装置气密性好,若松开后活塞恢复到原处,反之气密性不好,故填:连接装置,打开开关,将注射器活塞向外拉动;若松开后活塞恢复到原处,证明装置气密性良好,反之气密性不好。
(3)根据图②分析反应温度升高,温度升高水蒸气含量增加,盐酸挥发出的氯化氢气体增多,影响实验测定准确性的原因有:一是水蒸气含量增加;二是盐酸挥发出氯化氢气体,故填:盐酸挥发出氯化氢气体。
(4)图③装置中连通管将上下联通,作用是平衡气压,若无“植物油”,二氧化碳溶于水,通过计算测定的碳酸钙含量偏小,故填:平衡气压;偏小。
(5)若图③中量气管起始读数为V1mL,加入稀硫酸,因为有连通管不影响最终读数;待反应结束后,量气管最终读数为V3mL,则反应生成CO2的体积为(V3-V1)mL,故填:V3-V1。
(6)反应后通入氮气的目的是排出装置中残留的二氧化碳,使二氧化碳和碱石灰充分反应,故填:排出装置中残留的二氧化碳。
(7)碱石灰能吸收二氧化碳和水,D装置的作用是避免空气中的二氧化碳和水蒸气进入C中;若无B装置,通过C测得二氧化碳质量偏大,测定的碳酸钙含量偏高,故填:避免空气中的二氧化碳和水蒸气进入C中;偏高。
(8)碱石灰吸收二氧化碳质量增加,通过称量反应前后装置C的质量,可达到实验三的目的,故填:C。
8.(1) 玻璃棒 胶头滴管伸入液面下
(2)2:1
(3)氢元素和氧元素
(4) 两个氢原子和一个氧原子
(5)试管内充满水,收集的氢气较纯净,否则会因为混有空气,在检验时存在安全隐患
(6)元素
【详解】(1)根据仪器的用途可知,仪器①的名称是:玻璃棒;
图中操作不规范的是:胶头滴管伸入液面下,这样会污染试剂。
故填:玻璃棒;胶头滴管伸入液面下。
(2)a管与电源的负极相连,产生了氢气,b管与电源的正极相连,产生了氧气,根据水电解结论:氢二氧一可知:通电一段时间后a、b管内的气体积比约为:2:1。
(3)水在通电的条件下生成氢气和氧气,氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,根据质量守恒定律可知,水是由氢元素和氧元素组成的;
故填:氢元素和氧元素。
(4)根据在同温同压条件下测定,参加反应的氢分子、氧分子和生成的水分子的个数比为2:1:2,结合反应前有四个氢原子和两个氧原子,反应后数量不变可知,一个水分子中含有两个氢原子和一个氧原子;故方框内补充为:;
故填:;两个氢原子和一个氧原子。
(5)试管中不加满水就会留有空气,导致收集的氢气不纯,检验点燃时可能会爆炸;
故填:试管内充满水,收集的氢气较纯净,否则会因为混有空气,在检验时存在安全隐患。
(6)物质是由元素组成的,根据实验可知研究物质组成的依据是化学反应前后元素的种类不变。
故填:元素。
9.(1)d
(2) c a
(3)检验二氧化碳是否除尽
(4)
(5) 7.0 7.78
(6)集中火焰,提高温度
(7)缺少尾气处理装置
【详解】(1)草酸晶体(H2C2O4•3H2O)在浓H2SO4作用下受热分解,该反应中反应物为固体、液体,反应条件为加热,则发生装置应选用固液加热型发生装置,故选:d;
(2)草酸晶体(H2C2O4•3H2O)在浓H2SO4作用下受热分解生成一氧化碳、二氧化碳和水,进入D中的气体是纯净、干燥的CO,则A、B、C装置的作用是除去二氧化碳和水蒸气,二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,一氧化碳与氢氧化钠、氢氧化钙不反应,浓硫酸具有吸水性且不与一氧化碳反应,故一般用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳,用澄清石灰水检验二氧化碳是否除尽,用浓硫酸干燥一氧化碳,干燥装置需在最后,故A、C中的试剂依次是c、a;
(3)A装置中的氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳,而B装置中的氢氧化钙溶液能与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,则B装置的作用是检验二氧化碳是否除尽;
(4)D装置中还原Fe2O3的反应为一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,化学方程式为;
(5)若铁红全部是氧化铁,则铁的最少量是10.0g×70.0%=7.0g;若铁红全部是氧化亚铁,则铁的最大量是10.0g×77.8%=7.78g,若D中铁红充分反应后得到Fe粉的质量为mg,则m的取值范围为7.0<m<7.78;
(6)该实验装置中D的酒精灯应加一个网罩,目的是集中火焰,提高温度;
(7)一氧化碳有毒,不能直接排放到空气中,所以该实验装置的一个明显缺陷是缺少尾气处理装置。
10. 一 铜/ 节约金属资源,减少对环境的污染(合理即可)
【详解】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)。
11.(1) 分别向样品A、B中滴加等量的澄清石灰水 > 样品A、B中CO2含量偏低
(2) H2O+CO2=H2CO3 摆放绿植
(3)化石能源
【详解】(1)检验二氧化碳用澄清石灰水,故填分别向样品A、B中滴加等量的澄清石灰水;
依据上述结论,样本A>样本B;
样品A、B中CO2含量偏低也可能澄清石灰水变质;
(2)二氧化碳能与水反应,化学方程式为:H2O+CO2=H2CO3;
植物的光合作用可以吸收二氧化碳,故可以摆放绿植(合理即可);
(3)减少碳排放,可以较少使用化石燃料或较少使用“一次性筷子、纸张、一次性饭盒”等合理即可
12.(1)CO
(2) 澄清石灰水变浑浊 黑色固体变为红色
(3)丙处酒精灯为一氧化碳还原氧化铜提供热量,戊处酒精灯是为了除去多余的一氧化碳,防止污染空气
(4) 二氧化碳与碳反应生成一氧化碳 2:1
【详解】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,故氧化铜与碳粉反应的气体可能是二氧化碳,可能是一氧化碳,也可能是一氧化碳与二氧化碳,故填一氧化碳;
(2)结论为“猜想3成立”,故生成的气体为一氧化碳与二氧化碳的混合物,二氧化碳可以使澄清的石灰水变浑浊,故乙处现象为澄清的石灰水变浑浊,一氧化碳与氧化铜在加热条件下生成铜与二氧化碳,故丙处现象为黑丝固体变为红色;
(3)一氧化碳与氧化铜在加热条件下反应,故丙处酒精灯为一氧化碳还原氧化铜提供热量;一氧化碳具有毒性,会造成空气污染,故戊处酒精灯是为了除去多余的一氧化碳,防止污染空气;
(4)①根据图示,氧化铜与碳粉反应生成较多的二氧化碳,较少量一氧化碳,故氧化铜粉末与碳粉在高温下发生反应主要生成二氧化碳与铜,该反应的化学方程式为:;
②二氧化碳与碳在高温条件下生成一氧化碳,会造成二氧化碳的浓度下降;
③对比图1、2,当氧化铜与碳粉物质的量比为2:1时,产生一氧化碳更少,对环境的影响更小,故两者的物质的量之比为2:1进行混合较为合适。
13.(1)
(2)>
(3)
(4)
(5)缓冲气压(或形成密闭装置等答案合理即可)
(6) ② 由图可知,通入氧气后,pH变化不大,说明通入氧气不容易形成酸性更强的物质,而加入过氧化氢后,pH迅速降低,能形成酸性更强的物质
(7)碱石灰
【详解】(1)二氧化硫和水反应生成亚硫酸,该反应的化学方程式为:;
(2)H2SO4可以写成(HO)2SO2,H2SO3可以写成(HO)2SO,如果元素R相同,则n值越大,越容易电离出H+ ,故酸性:H2SO4>H2SO3;
(3)根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,反应物中含Na、S、O、H,生成物中含Na、S、O,故生成物中还应含氢元素,故生成的另一种氧化物是H2O;
(4)装置3适用于固液不加热反应制取气体,适用于过氧化氢溶液和二氧化碳制取氧气,过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,该反应的化学方程式为:;
(5)该实验中,气球可起到形成密闭装置的作用,同时还可以缓冲气压,防止通入气体后,压强增大,橡皮塞冲出;
(6)由图可知,通入氧气后,pH变化不大,说明通入氧气不容易形成酸性更强的物质,而加入过氧化氢后,pH迅速降低,能形成酸性更强的物质,则形成酸雨可能的路径是②;
(7)由图可知,使用碱石灰作吸收剂时,二氧化硫的含量最低,说明吸收效果最好的是:碱石灰。
14.(1)ABC
(2)煮沸
(3)
(4) 探究氯化铁是否与盐酸反应 酸性条件下,氯化铁和铁反应生成氯化亚铁
(5)酸性条件下,钢铁与氢离子发生反应
(6)钢铁表面生成的氧化膜阻止反应的发生
【详解】(1)试管A中的铁钉只与氧气接触,没有锈蚀,试管B中的铁钉只与水接触,没有锈蚀,试管C中的铁钉与氧气、水同时接触发生了锈蚀,由A、B、C的现象可知,铁的锈蚀是铁跟水、氧气等物质作用的过程;
(2)蒸馏水中可能溶解有少量的氧气,所以试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”,其目的是除去蒸馏水中溶解的氧气且防止氧气再溶于水;
(3)铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,反应的化学方程式为:;
(4)①设计实验Ⅰ的目的是探究氯化铁能否与盐酸反应生成氯化亚铁;
②综合分析上述3个实验可知,酸性条件下,氯化铁与铁钉反应生成氯化亚铁,所以试管D中溶液由黄色变为浅绿色;
(5)由图象2可知,当pH<4时,钢铁与水样中的氢离子发生化学反应,所以钢铁腐蚀速率明显增大;
(6)当溶解氧超过20mL•L-1时,钢铁表面生成较致密的氧化膜,阻碍氧气、水与钢铁的接触,所以钢铁腐蚀速率明显下降。
15.(1)
(2)提高温度(合理即可)
(3)使反应生成的二氧化碳全部被干燥管1吸收
(4)干燥管1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0.33g
解:设5.0g发热粉中碳酸钠的质量为x
x=0.795g
答:5.0g发热粉中碳酸钠的质量为0.795g
(5)使用时要远离明火,严禁在密闭场所中使用
(6)不能,因为盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢也能被碱石灰吸收,会影响实验结果
(7)防止空气中的二氧化碳和水进入干燥管1
(8)不能,外锅内残余物中可能含氢氧化钠等碱性物质,会污染环境
【详解】(1)发热包加水后,氧化钙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和氢氧化钠,故有碳酸钠参与反应的化学方程式为:;
(2)由图可知,相同条件下,生石灰产生的温度较低,无法起到加热的作用,而发热剂产生的温度较高,故发热剂中加入铝粉的作用是:提高温度;
(3)待锥形瓶内无气泡产生时,通入氮气的目的是:使反应生成的二氧化碳全部被干燥管1吸收;
(4)见答案;
(5)氧化钙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和氢氧化钠,铝、氢氧化钠和水反应生成NaAlO2和氢气,氢气具有可燃性,混有一定量的空气,遇到明火,容易发生爆炸,故注意事项为:使用时要远离明火,严禁在密闭场所中使用;
(6)盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢也能被碱石灰吸收,故上述实验中的稀硫酸不能换成稀盐酸,防止影响实验;
(7)干燥管2中碱石灰的作用是:防止空气中的二氧化碳和水进入干燥管1,影响实验结果;
(8)餐后,外锅内残余物中可能含氢氧化钠等碱性物质,故不能直接丢弃,防止污染环境。
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