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.“富氧空气”是指氧气含量高于普通空气的气体,可用于航天、医疗炼钢等。某化学兴趣小组欲混制“富氧空气”并开展相关探究,进行了以下实验。
Ⅰ.混制“富氧空气”
(1)实验室中常用二氧化锰催化过氧化氢分解制取氧气。
①该方法制取氧气的化学方程式是 。
②现将一定体积5%的过氧化氢溶液加到二氧化锰中,用排水法收集氧气。请从图1中选择合适的仪器(每种仪器限用一次)完成该实验,需要用到的仪器是 (填字母)。
(2)混制“富氧空气”:利用图2所示装置,用纯氮气及上述实验制取的氧气,混制一瓶(集气瓶容积为300mL)氧气体积分数40%的“富氧空气”,气体应从装置中的 (“a”或“b”)端通入,先通入氮气排出150mL水,再通入氧气排出 mL水。
Ⅱ.测定“富氧空气”中氧气的含量
(3)用图3装置测定.上述实验中制得的“富氧空气”中氧气的含量。
【实验步骤】
①测得硬质玻璃管的容积为60mL,检查装置的气密性。
②在硬质玻璃管中装入铜粉并充满“富氧空气”,将注射器的活塞调整到25mL刻度处,连接好仪器并夹紧弹簧夹。
③开始加热并不断挤压气球,观察现象。
④反应结束并冷却至室温后,挤出气球内的气体,打开弹簧夹,此时注射器活塞停留在3mL处。
【反思交流】
①通过计算可知该“富氧空气”中氧气所占体积分数约是 %(结果保留一位小数)。
②分析计算结果,你认为本实验中可能引起测量结果不准确的因素是 。
Ⅲ.研究“富氧空气”的应用
(4)通过重油、褐煤在氧气含量不同的空气中燃烧的实验,得到有关数据如图4、图5。
①结合图4,请写出燃烧时的温度与空气中氧气含量的关系: 。
②结合图5,简述减少燃料燃烧产生尾气污染的措施: 。
2.宣纸,安徽省宣城市特产,是国家地理标志产品。化学兴趣小组同学对宣纸的发展历史、制作等展开了项目式学习。
任务一:了解宣纸的发展史
【查阅资料】
(1)“宣纸”最早出现在唐代张彦远所著的《历代名画记》中,其《论画体工用榻写》一章中说:“好事家宜置宣纸百幅,用法蜡之,以备摹写....”。古代造纸工艺的其中两步为“浸灰水”和“抄纸”。“灰”的主要成分是氧化钙,“浸灰水”的过程中伴随的热量变化是 。“抄纸”的目的是除去纸浆中的泥沙及粗纤维等杂质,类似 (实验室操作名称)。
任务二:宣纸的制作
【专家咨询】
(2)同学们通过走访实地,咨询造纸厂技术专家,了解到宣纸制作主要步骤为选料、粉碎、漏筛、淘洗、压制、晾干。选料多用草木皮、竹片、麻纤维等,麻纤维属于 (填“天然”或“合成”)有机高分子材料。
任务三:造纸污染处理
(3)造纸过程制浆产生的“黑液”是主要污染源。处理方法是将黑液浓缩后灼烧,转化为纯碱,溶解后,加入熟石灰将其苛化,苛化后澄清的液体称为“白液”。加入熟石灰苛化反应的方程式为 ,“白液”中一定含有的成分是 。
(4)同学们为确定“白液”的成分,进行了如下实验:
方案:取少量“白液”于试管中,滴入足量稀盐酸,实验的目的是 。加入盐酸后无现象,则“白液”成分可能是 。为确定“白液”的成分还需进一步实验,请写出实验方案 。
3.随着工业化生产的快速发展,工业废水的处理已成为工业生产的必要环节。某化学兴趣小组的同学们,在老师的带领下,对当地一所化工厂的废水简单净化、废水成分、废水处理、废水再利用展开了项目式学习的探究。
【参观调查】同学们实地参观了该化工厂,在同技术人员的交谈中得知,车间废水中含有酸性物质。
任务一:模拟废水净化方法
【实验模拟】工厂为同学们提供了100mL废水,在实验室里,同学们模拟工厂中废水净化的方法,设计了如下实验:
①向盛有废水的烧杯中加入 ,将其调节至中性。
②再向烧杯中加入少量明矾,用玻璃棒搅拌使之溶解,静置。
③将静置后的废水慢慢注入如图所示的废水净化装置中,装置中的X是 。
④在过滤后的水中加入少量漂白粉,搅拌,备用。
任务二:探究废水成分
【查阅资料】碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液显碱性
【猜想假设】该废水中含有的酸性物质是硫酸或盐酸中的一种。
【进行实验】设计实验方案,探究废水成分。取废水,分别滴加下列物质,现象与结论如下表:
方案
I
II
Ⅲ
物质
加了酚酞的氢氧化钠溶液
碳酸钠溶液
硝酸钡溶液
实验现象
溶液呈无色
产生气泡
。
实验结论
废水中含有的酸性物质是硫酸。
【反思评价】方案Ⅱ产生气泡的化学方程式为 。
任务三:实验废液处理
实验后的废液同样需要进行无害化处理,使溶液呈中性且不含钡离子等。经讨论,同学们将上述废液按下列步骤进行处理:
步骤
I
II
Ⅲ
Ⅳ
方法
将三组废液倒入同一烧杯中
静置
滴加足量的硫酸钠溶液
加过量的X
现象
浑浊,产生气泡,红色消失
分层
无明显现象
……
【反思与交流】
(1)步骤Ⅱ静置后的上层清液中,除酚酞外一定含有的离子是 (填离子符号)。
(2)步骤IV加过量X物质的名称及目的是 。
任务四:工厂废水再利用
【小组交流】工厂净化后的废水可再被利用,例如 (举一例)。
【成果分享】通过项目化学习。同学们进一步认识到工业生产不仅可为人类创造财富,还可以通过工业化手段推动再生资源的开发和利用。
4.“科学探究和创新意识”是化学学科的核心素养。经过近一年的学习,化学小组的同学们对化学实验室的物质产生了浓厚的兴趣,于是展开了下列活动探究。
活动一:探究失去标签的物质的成分
实验室中有一瓶标签受损的无色液体,如图所示。这瓶无色液体是什么呢?实验老师告诉大家,该液体只能是过氧化氢溶液、稀硫酸和蒸馏水中的一种。
【分析讨论】大家讨论后一致认为不可能是蒸馏水,由标签可知该液体为混合物,而蒸馏水为纯净物。
【进行实验】
(1)为确定该液体成分,同学们继续进行了如表实验探究:
实验操作
实验现象
实验结论
取该液体适量于试管中,向其中加入少量 粉末
没有气泡产生
该液体不是过氧化氢溶液
取该液体适量于试管中,向其中加入少量碳酸钠溶液
该液体是稀硫酸
【归纳总结】通过实验探究,小组同学最终确定该失去标签的溶液是稀硫酸。
活动二:探究酸碱中和反应
(2)在实验老师引导下开展探究活动,同学们将一定量的稀H2SO4。加入盛有NaOH溶液的小烧杯中,充分混合后,未观察到明显现象。请写出该反应的化学方程式: 。
【提出问题】反应后溶液中溶质是什么呢?
【假设猜想】
(3)猜想一:溶质有Na2SO4
猜想二:溶质有Na2SO4和H2SO4
猜想三:溶质有 。
(4)【实验探究】
实验方案
实验现象
实验结论
1.取少量反应后溶液于试管中,向其中加入硝酸钡溶液
产生白色沉淀
猜想二成立
2.取少量反应后溶液于试管中,向其中加入氯化铁溶液
猜想三成立
【评价反思】
(5)小组同学对方案1提出质疑,认为该方案是错误的。理由是 。
【得出结论】通过探究,小组同学一致确定猜想三是正确的。
5.某学习小组同学在用高锰酸钾做实验时不慎沾到手上,导致皮肤变成了棕褐色,老师提供草酸溶液给同学洗手,棕褐色立刻消失。同学对草酸产生了兴趣,经请教老师获知,草酸(H2C2O4)在通常状况下为固体,是一种易溶于水的酸,广泛存在于植物源食品中。草酸固体在浓硫酸的催化作用下,受热分解生成碳的氧化物和水,小组同学对生成物中碳的氧化物的种类进行了如下探究。
【提出问题】草酸受热分解的生成物中有哪几种碳的氧化物?
【进行猜想】猜想1:只有CO 猜想2:只有CO2 猜想3:同时含有CO和CO2。
查阅资料:
①氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳。
②浓硫酸有吸水性,能吸收气体中混有的水蒸气,使气体变干燥。
【实验探究】同学设计了如图所示装置进行实验:
(1)实验时,当观察到装置A中 的现象,说明草酸的分解产物中有CO2气体存在。
(2)有两种实验现象都能证明草酸分解的气体中含有CO;
①C装置中澄清石灰水 (填“变”或“不变”)浑浊,F装置中澄清石灰水 (填“变”或“不变”)浑浊;
②E装置中 。
【实验结论】
(3)通过实验,可得到的结论是猜想3正确。请写出草酸在浓硫酸的催化下,受热分解的化学方程式 。有同学认为,该套装置存在明显的缺陷,你的改进方法是 。
【拓展探究】
(4)为确定CO和CuO反应的最佳温度,该兴趣小组利用原位X射线粉末衍射仪来测定不同温度下反应4小时后的固体物质成分,实验结果如图2所示(该图谱可用于判断某晶态物质是否存在,不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同),据图回答下列问题:
①400℃时,反应的固体产物中含有Cu和 。
②用CO还原CuO制取纯净的Cu,反应温度最好要控制在 ℃以上。
③400℃时,用CO还原CuO,获得100g固体产物,测得其中单质Cu的质量分数为64%;若将温度控制在②中所选的温度下进行相同的实验,则至少需要 g氧化铜即可得到相同质量的铜单质。
6.兴趣小组对“化学反应前后物质的质量关系”进行探究,实验方案如图:
【分析交流】
(1)方案A中红磷燃烧的现象为 。
(2)方案B中铁与硫酸铜反应的化学方程式为 。
两个方案反应前后天平均保持平衡,说明上述两个化学反应前后物质的总质量不变。
【发现问题】方案A中因有氧气参加反应,故采用密闭装置。但方案B中铁与硫酸铜反应,反应物和生成物都没有气体,为什么也要用密闭装置呢?
(3)于是在老师的指导下,小组同学再次实验,并使用pH传感器测定锥形瓶内溶液pH,其数据如图。分析图像可知,反应开始阶段溶液的酸性逐渐 (填“增强”或“减弱”),那么导致这一现象出现的原因又是什么?
【提出猜想】
猜想甲:硫酸铜溶液和铁作用所致;猜想乙:硫酸铜溶液和空气作用所致;猜想丙:硫酸铜溶液、铁及空气共同作用所致。
【进行实验】
(4)为验证上述猜想,现提供如下用品:用煮沸并迅速冷却的蒸馏水配成4%的硫酸铜溶液、洁净的铁钉、pH传感器等,实验过程如表,请完成表格中①、②两处填空。
实验序号
实验1
实验2
实验3
实验内容
(部分仪器略去)
实验现象
pH先减小后略增大
pH略增大
pH不变
实验结论
猜想 成立
① ;② ;
【反思拓展】
(5)通过以上探究活动,请分析方案B中用橡胶塞形成密闭装置的原因可能是 。
7.同学们学习金属的化学性质后,对某品牌螺帽的金属成分展开如下的探究(其它杂质不参与下述各步反应)。
【做出猜想】
猜想1:螺帽的主要成分是铁。
猜想2:螺帽的主要成分是铁,其表面镀有锌。
猜想3:螺帽的主要成分是铁,其表面镀有镁。
【实验一】甲组先探究铁、镁、锌三种金属的活动性顺序,并设计如下实验。
实验编号
稀硫酸的体积和浓度
金属(均取2g)
收集50 mL氢气所需时间/s
①
10 mL10%稀硫酸
铁片
t1
②
10mL10%稀硫酸
镁片
t2
③
10mL____稀硫酸
锌片
t3
(1)实验前需将金属片进行打磨,其目的是 。
(2)实验③中加入稀硫酸的浓度应为 。
(3)写出铁与稀硫酸反应的化学方程式: 。
【观察并记录时间】t1>t3>t2
【得出结论】
(4)初步判断铁、镁、锌的金属活动性由强到弱的顺序是 。
【实验二】乙组用以下方案探究螺帽的金属成分。
步骤1:取一个螺帽适当打磨,称量其质量为22.4 g。
步骤2:
实验操作
预测现象
预测结论
将螺帽放入硫酸锌溶液中,10分钟后取出螺帽,洗涤,在氮气流中烘干,称得质量为m
(5)若m 22.4g(选填“>”或“=”或“<”)
猜想1或2成立
(6)若m 22.4g(选填“>”或“=”或“<”)
猜想3成立
实验结论:由步骤2的实验现象得到猜想3不成立。
步骤3:(7)将步骤2中烘干后的螺帽加入 (写化学式)溶液中,若观察到螺帽表面析出黑色固体,说明猜想2成立。
实验反思:(8)步骤2中,烘干螺帽需要在氮气流中进行的原因是 。
【实验三】(9)丙组将上述实验所得废液倒入废液缸,如图,加入A物质既可回收金属又可使上述废液仅含一种溶质,写出回收其中一种金属的原理: (用化学方程式表示)。
8.实验小组同学在学完酸的化学性质后,做了如下实验:
【学习交流】
(1)写出A试管中发生反应的化学方程式 。
实验结束后,将A、B试管中的溶液全部缓慢倒入同一洁净的废液缸中。观察到废液缸中先有气泡产生,然后又出现了白色沉淀。
为了科学处理实验后产生的废液,同学们对废液缸中最终废液的溶质成分进行探究。
【提出问题】最终废液中含有什么溶质?
【分析讨论】
(2)混合前,试管 (填“A”或“B”)中的盐酸有剩余。
(3)同学们一致认为废液缸内最终废液中一定不存在盐酸,理由是 。
【查阅资料】溶液呈中性。
【做出猜想】
(4)甲同学的猜想:废液中含有NaCl、
乙同学的猜想:废液中含有NaCl、
丙同学的猜想:废液中含有
【讨论交流】同学们为了验证自己的猜想分别设计了如下方案:
实验方案及预测现象
实验结论
甲同学
取少量废液于试管中,向其中滴加足量稀盐酸,无明显现象
自己的猜想成立
乙同学
取少量废液于试管中,向其中滴加氯化钙溶液,出现白色沉淀
自己的猜想成立
丙同学
用玻璃棒蘸取少量废液,点在pH试纸上,测得溶液
自己的猜想成立
(5)你认为上述 同学依据预测实验现象得出的结论是合理的。
【实验验证】
(6)小红取少量废液于试管中,向其中滴加酚酞溶液,溶液不变色,继续向溶液中滴加溶液,无白色沉淀产生,溶液变红。由此可得出 同学的猜想成立。
9.同学们在做铁与硫酸铜溶液反应的实验时,发现析出铜的速率有快有慢因此小组同学对影响铁与硫酸铜溶液反应速率的因素进行了如下探究。
【进行实验】小组同学设计了如下实验,实验过程中所用铁片形状、质量完全相同,硫酸铜溶液的体积相同。
实验编号
温度/°C
硫酸铜溶液的浓度/%
铁片是否打磨
析出铜的速率
①
m
8
打磨
较慢
②
20
16
打磨
较快
③
20
16
未打磨
较慢
④
30
8
打磨
较快
【讨论交流】
(1)铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式为 。
(2)要对比得出硫酸铜溶液的浓度对反应速率的影响,则表中m的数值为 。
(3)要探究温度对铁与硫酸铜溶液反应速率的影响,应进行的实验是 (填序号)。
【实验结论】其他条件相同时,硫酸铜溶液的浓度越大,生成铜的速率越快;其他条件相同时,温度越高,生成铜的速率越快:
【反思交流】
(4)进行实验③的目的是 。
(5)在做铁与酸反应、铁与盐溶液反应的实验前,对铁片进行打磨的目的是 。
【拓展延伸】
(6)除了上述影响因素外,小霞同学认为铁的状态也会影响铁与硫酸铜溶液的反应速率。请你帮助她完成下列验证实验。
实验操作
实验现象
实验结论
30℃时,取质量相等的铁片(已打磨)和铁粉分别加入浓度、体积均相同的硫酸铜溶液中,观察析出铜的速率快慢
铁的形状也会影响铁与硫酸铜溶液的反应速率
10.在饼干生产过程中常需添加膨松剂,某品牌饼干的膨松剂含有碳酸氢钠、碳酸氢铵和少量其他固体。为测定膨松剂中碳酸氢铵的含量,同学们进行了如下探究。
【查阅资料】
①NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑,2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,膨松剂中其他固体受热不分解,碳酸钠受热不分解。
②碱石灰是NaOH和CaO的固体混合物,NH3不能被碱石灰吸收。
③通过控制碳酸氢铵的用量,不仅使残留在食品中的氨气含量符合食品安全标准,还能使食品具有独特的味道。
任务一:初识膨松剂
(1)膨松剂能使食品变得松软的原因是受热能产生大量 。
(2)证明膨松剂中含碳酸氢铵:取少量膨松剂于研钵中,加入适量 (填化学式),研磨,若有刺激性气味的气体产生,则膨松剂中含碳酸氢铵。
任务二:测定膨松剂中碳酸氢铵的含量
实验装置及主要步骤
步骤1:连接仪器并检查装置气密性,装入药品(装置乙、丙、丁中药品均足量);
步骤2:通入氮气一段时间后,称量,装置乙的质量为m1,装置丙的质量为m2;
步骤3:点燃酒精灯,充分反应后停止加热;
步骤4:通入氮气至装置冷却;
步骤5:称量,装置甲玻璃管内剩余固体的质量为m3,装置乙的质量为m4,装置丙的质量为m5.
(3)请写出装置乙中氢氧化钠发生反应的化学方程式 。
(4)该膨松剂中碳酸氢铵的质量分数为 (用代数式表示)。
(5)关于该实验,下列说法正确的是___________(填标号)。
A.装置丁的作用是为了防止空气中的水蒸气进入装置丙,以免干扰实验结果
B.利用该实验数据还可以计算出碳酸氢钠的质量分数
C.若其他固体中不含氢元素,则该膨松剂中氢元素的质量可表示为
D.若将装置乙和装置丙互换,则无法计算出该膨松剂中碳酸氢铵的质量分数
11.实验小组同学在进行公益劳动时,对一种专用于清除公共厕所中马桶及玻璃上顽固性水垢的清洁剂(液体)的成分产生了兴趣。在征得同意后取少量样品带回学校实验室进行探究。
【查阅资料】水垢的主要成分是碳酸钙、氢氧化镁。
探究一:该清洁剂的主要成分是什么?
【提出猜想】老师提示,主要成分是初中化学中常见的物质,同学们根据已知的家用炉具清洁剂和洁厕灵的主要成分提出如下猜想:
猜想一:是稀盐酸 猜想二:是稀硫酸 猜想三:是氢氧化钠稀溶液
【讨论分析】
(1)根据水垢的成分,有同学提出猜想三不成立,其理由是 。
【实验探究】
(2)
实验操作
实验现象
实验结论
步骤Ⅰ:取少量样品,进行如图操作
该溶液呈酸性
步骤Ⅱ:取少量样品,加入蒸馏水稀释后,滴入氯化钡溶液
无明显现象
猜想 成立
探究二:该清洁剂除垢的原理是什么?
【设计实验】
(3)取水垢样品少许,滴入该清洁剂,有较多气泡生成,将生成的气体通入澄清石灰水中,观察到 。
(4)继续滴入该清洁剂至固体完全消失,再滴入氢氧化钠溶液,观察到有白色沉淀生成。生成白色沉淀的化学反应方程式为 。
【反思与交流】
(5)指出上述实验操作步骤中的一处明显错误,并写出该错误操作会造成的后果: 。
12.学习小组对“敞口放置的稀盐酸久置后浓度的变化情况”展开探究。实验采用浓度1%的稀盐酸作为研究对象,敞口放置15天。
查阅资料:
a.盐酸是由氯化氢气体溶于水形成的,具有挥发性;氯化氢含量越高,其浓度越大;
b.盐酸能使紫色石蕊变红色,氯化氢不能使紫色石蕊变红色。
(1)甲同学认为该盐酸久置后浓度会变小,理由是 ;乙同学认为浓度未必会变小,因为水也会蒸发。
任务一:宏观探究
设计如图实验:
(2)图2中的敞口久置的稀盐酸体积应为 mL;反应的化学方程式为 。
(3)多个小组进行实验,将稀盐酸快速注入试管中,待反应完全后,冷却至室温,获得二氧化碳的体积数据如表:
图l
图2
小组1
7.2mL
17.8mL
小组2
14.2mL
18.1mL
小组3
13.8mL
18.0mL
小组4
14.0mL
17.9mL
以上4组实验中,数据明显不合理的一组是 ,你认为出现数据异常的原因可能是 。
得出结论:由数据可知,敞口放置的稀盐酸久置后浓度变大。
任务二:微观解释
(4)加热稀盐酸,在试管口放干燥的紫色石蕊小花,小花变红色,下列解释合理的是
a.氯化氢分子和水分子都逸出
b.只有氯化氢分子逸出
c.只有水分子逸出
(5)从微观角度分析稀盐酸敞口久置后浓度变大的原因是 。
反思交流:
(6)某同学用大理石和某浓度的稀盐酸制取二氧化碳气体,并将收集到的气体通入紫色石蕊溶液中,溶液变红。加热变红的溶液,溶液不变色。请结合上述实验探究分析为什么溶液没有变回紫色? 。
13.有一种氯化钠矿盐含有硫酸镁、二氧化硅,为除去杂质硫酸镁进行如图操作:
(1)除杂过程里,Ⅰ中发生反应的化学方程式是 ,Ⅰ、Ⅱ中共同观察到的现象是 。
杂质是否除尽及是否引入了新的杂质?需对C中溶液的溶质成分进行探究。
【提出问题】C中溶液的溶质成分有哪些?
【查阅资料】硫酸镁溶液显弱酸性
【猜想假设】
猜想一:氯化钠、硫酸钠、硫酸镁
猜想二;氯化钠、硫酸钠
猜想三:氯化钠、氢氧化钠、硫酸钠
猜想四:氯化钠、氢氧化钠、氯化钡
【实验探究】
(2)取少量C中溶液滴入酚酞溶液,溶液变红。猜想 不成立。
(3)给上述溶液滴入 溶液,未出现明显现象,猜想三不成立。
(4)另在(2)中溶液里继续滴入足量的稀硫酸,观察到的现象是 ,猜想四成立。
(5)【拓展延伸】若要使C中溶液的溶质只有氯化钠,应进行的操作是 。
14.某校综合实践小组调查校园内劳动地白菜长势,发现甲、乙两地的白菜长势不佳,叶色发黄。小组同学开展了系列实践活动。
【资料显示】白菜适宜生长的pH范围约为6.5~7.0。
任务一:
(1)检测土壤的酸碱度。取土壤样品浸出液,用 测定土壤浸出液的pH,经测定,甲地pH为5,显酸性;乙地pH为7,显中性。
任务二:改良甲地土壤。在甲地加入一定量的熟石灰,调节土壤的酸碱性。
任务三:提升土壤肥力。小组同学欲给两地施加适量的氮肥,促进白菜生长。
实验一:
(2)学校有标识不清的两袋化肥,分别是K2CO3和(NH4)2SO4中的一种,小组同学设计实验鉴别。
操作
现象与结论
方案一:取两种化肥样品分别置于盛有熟石灰的两个研钵中,研磨
方案二一:取两种化肥样品分别置于两支试管中,滴加 (试剂自选)
【分析交流】
(3)实践小组同学认为刚使用过熟石灰改良的土壤不宜施加(NH4)2SO4,其理由是 (用化学方程式表示)。
实验二:学校还有一包化肥,可能由KNO3、Ca(NO3)2、K2CO3和KCl中的一种或几种物质组成。取少量化肥样品于烧杯中,加足量的水溶解,得无色溶液;取样品溶液分别置于两支试管中,向一支试管中滴加Na2CO3溶液,另一支试管中滴加AgNO3溶液,均产生白色沉淀。
【解释结论】
(4)滴加Na2CO3溶液时,可确定该化肥一定没有的物质是 。根据以上实验,可推测该化肥的成分是 (填物质名称或化学式)。
【拓展延伸】
(5)若测得实验二的化肥中K+与Cl-的数目之比为2:1,则该化肥的成分是 。
【解决问题】小组同学一致认为可以用实验二中化肥提升甲乙两地的肥力。
15.古籍记载:“夫土壤之性,有酸碱之异。……知土壤之性,择地而耕,方能得谷之丰收。”某化学社团开展土壤酸碱性对农作物生长影响的实践活动,帮助农场优化农作物种植。
任务一:知土壤之性
【查阅资料】
(1)该地区85%农用地呈酸性,即pH 7(填“>”、“<”“=”)。
【实验研究】
小组分工合作,测定农场内不同区域土壤酸碱性。分别取不同样品各10g溶于25mL蒸馏水中,充分搅拌,过滤得溶液,用pH计测样品pH如表1。
表1.常温(25℃)下各样品pH
样品编号
采样地点
采样深度(cm)
pH
1-1
耕地(靠近交通区域)
5
5.24
1-2
10
3.13
1-3
耕地(远离交通区域)
5
5.53
1-4
10
5.44
2-1
景观园林地(靠近交通区域)
5
5.68
2-2
10
5.46
2-3
景观园林地(远离交通区域)
5
6.08
2-4
10
6.08
【结论分析】
(2)对比样品编号1-1、1-2组及2-1、2-2组的结果,得出的结论是 。
(3)能说明交通因素对土壤pH有影响的一组样品编号为 (任选一组)。
【实验反思】
样品编号2-3测定结果异常。小组同学认为,溶解样品所用蒸馏水没有经煮沸冷却处理,导致结果偏低。
任务二:择地而耕
(4)结合表2分析,种植马铃薯适合在 任选一种表1中测定结果无异常耕地类型)。
表2.蔬菜生长适宜的土壤pH范围
蔬菜
萝卜
辣椒
马铃薯
pH
5.3~7.0
6.2~7.2
5.5~6.5
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) 2H2O22H2O+O2 BCFGH
(2) b 100
(3) 36.7 铜粉量不足,未将装置内氧气耗尽
(4) 一定范围内,氧气含量越大,燃烧产生的温度越高,氧气含量超过一定范围时,随着氧气含量增大,燃烧产生的温度降低 一定范围内,增大氧气含量
【详解】(1)①、过氧化氢分解制氧气的原理为过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下生成水和氧气,故方程式为2H2O22H2O+O2;
②、现将一定体积5%的过氧化氢溶液加到二氧化锰中,用排水法收集氧气,反应物为固体和液体,反应条件不需要加热,故发生装置为固液常温型,故选BCG,用排水法收集氧气,故收集装置选FH,故需要用到的仪器是BCFGH。
(2)用纯氮气及上述实验制取的氧气,混制一瓶(集气瓶容积为300mL)氧气体积分数40%的“富氧空气”,需要用气体排出去万能瓶中的水,故万能瓶短进长出,故气体应从装置中的b端通入;
先通入氮气排出150mL水,说明此时有氮气150mL,由于富氧空气中氧气体积分数40%,故氮气体积分数为1-40%=60%,故总气体体积为150mL÷60%=250mL,故氧气的体积为250mL-150mL=100mL,故再通入氧气排出100mL水。
(3)①、氧气的体积为装置内消耗的气体的体积=25mL-3mL=22mL,由题意可知,反应开始前,连接好仪器并夹紧弹簧夹,故铜粉只会与玻璃管内的氧气反应,故氧气所占体积分数约是;
②、由于36.7%<40%,故可能引起测量结果不准确的因素是铜粉量不足,未将装置内氧气耗尽。
(4)①、结合图4可知,空气中氧气含量与燃烧产生的温度的关系:一定范围内,氧气含量越大,燃烧产生的温度越高,氧气含量超过一定范围时,随着氧气含量增大,燃烧产生的温度降低;
②、结合图5可知,减少燃料燃烧尾气污染的措施:一定范围内,增大氧气含量。
2.(1) 放热 过滤
(2)天然
(3) 氢氧化钠/NaOH
(4) 检验“白液”中是否含有碳酸钠 NaOH或NaOH、Ca(OH)2 取少量“白液”于试管中,滴加适量碳酸钠溶液,观察现象
【详解】(1)“灰”的主要成分是氧化钙,“浸灰水”的过程中氧化钙和水反应生成氢氧化钙,该过程放出热量;
“抄纸”的目的是除去纸浆中的泥沙及粗纤维等杂质,类似过滤,过滤可实现固液分离;
(2)麻纤维的主要成分是纤维素,属于天然有机高分子材料;
(3)加入熟石灰苛化反应为氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠,该反应的化学方程式为:;
氢氧化钠是生成物,故“白液”中一定含有的成分是氢氧化钠;
(4)碳酸钠能与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,产生气泡,氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,氢氧化钙和稀盐酸反应生成氯化钙和水,无明显现象,故滴入足量稀盐酸,实验的目的是:检验“白液”中是否含有碳酸钠;
加入盐酸后无现象,说明“白液”中不含碳酸钠,碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠,如果恰好完全反应,则“白液”的成分是氢氧化钠,如果氢氧化钙过量,则“白液”的成分是氢氧化钠、氢氧化钙,为确定“白液”的成分还需进一步实验,即确定“白液”中是否含氢氧化钙,氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠,故设计实验:取少量“白液”于试管中,滴加适量碳酸钠溶液,观察现象,产生白色沉淀,说明含氢氧化钙,无明显现象,说明不含氢氧化钙。
3. 熟石灰或Ca(OH)2 活性炭 产生白色沉淀 Na+、 石灰石,除去可能存在的酸 冲洗马路或农业灌溉(合理答案即可)
【详解】实验模拟:①车间废水中含有酸性物质,可以向盛有废水的烧杯中加入氢氧化钙,将其调节至中性;
③装置中的X是活性炭,用来吸附水中的色素和异味;
进行实验:结论是:废水中含有的酸性物质是硫酸,硫酸和硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀和硝酸,能观察到有白色沉淀生成;
反思评价:方案Ⅱ是碳酸钠和硫酸反应生成硫酸钠、水、二氧化碳,化学方程式为:;
反思与交流:
(1)任务二中方案I:氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水,溶液呈无色,说明氢氧化钠全部反应,溶液中一定含有硫酸钠,可能有硫酸;方案Ⅱ是碳酸钠和硫酸反应生成硫酸钠、水、二氧化碳;方案Ⅲ:硫酸和硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀和硝酸;将三组废液倒入同一烧杯中,浑浊,发生反应为:硫酸根离子和钡离子反应生成硫酸钡沉淀;产生气泡,发生反应为:氢离子与碳酸根离子反应生成水、二氧化碳,说明方案Ⅱ中碳酸钠剩余;根据红色消失,可判断溶液中碳酸钠反应完,此时步骤Ⅱ静置后的上层清液中,除酚酞外一定含有的离子是Na+、 ;
(4)滴加足量的硫酸钠溶液,无明显现象,说明不含硝酸钡;可能还含有硫酸钠、硫酸、硝酸,步骤IV加过量X物质为石灰石,为了除去可能存在的硫酸、硝酸。
小组交流:工厂净化后的废水可再被利用,例如冲洗马路或农业灌溉等。
4.(1) 二氧化锰 产生气泡
(2)
(3)Na2SO4和NaOH
(4)产生红褐色沉淀
(5)硝酸钡和硫酸钠反应也会产生白色沉淀,不能证明一定含有H2SO4(合理即可)
【详解】(1)过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,根据实验结论:该液体不是过氧化氢溶液,所以取该液体适量于试管中,向其中加入少量二氧化锰,没有气泡产生,则说明该液体不是过氧化氢溶液;
根据实验结论:该液体是稀硫酸,取该液体适量于试管中,向其中加入少量碳酸钠溶液,碳酸钠和稀盐酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,可观察到有气泡产生;
(2)稀硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,化学方程式为:;
(3)猜想一:当氢氧化钠和硫酸恰好完全反应时,溶质有Na2SO4;
猜想二:当硫酸过量时,溶质有Na2SO4和H2SO4;
猜想三:当氢氧化钠过量时,溶质有Na2SO4和NaOH;
(4)2、根据实验结论:猜想三成立,即溶质为硫酸钠和氢氧化钠,取少量反应后溶液于试管中,向其中加入氯化铁溶液,氢氧化钠与氯化铁反应生成红褐色沉淀氢氧化铁和氯化钠;可观察到产生红褐色沉淀;
(5)由于硫酸钠也能与氯化钡反应生成硫酸钡白色沉淀,所以方案1不能证明溶液中一定存在硫酸,不能得出结论猜想二成立,故该方案错误。
5.(1)澄清石灰水变浑浊
(2) 不变 变 黑色粉末变红
(3) H2C2O4CO2↑+CO↑+H2O 在装置F的末端放一盏燃着的酒精灯或系一只气球
(4) Cu2O 500 解:由题文可知,生成的铜的质量=100g×64%=64g
设需要氧化铜的质量为x
=
x=80g
答:至少需要氧化铜的质量为80g。
【详解】(1)草酸的分解产物中有CO2气体存在,则二氧化碳能够与杂质A中澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,观察到装置A中的澄清石灰水变浑浊,故填澄清石灰水变浑浊。
(2)①装置B中的氢氧化钠溶液能够吸收生成的二氧化碳气体,所以气体通过装置C时,其中的澄清石灰水不变浑浊,故填不变;
一氧化碳能够与装置E中的氧化铁在加热的条件下反应生成二氧化碳,二氧化碳能够与装置F中的澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水,观察到装置F中的澄清石灰水变浑浊,故填变。
②装置B中的氢氧化钠溶液能够吸收生成的二氧化碳气体,但不吸收一氧化碳,一氧化碳能够与装置E中的氧化铁在加热的条件下反应生成二氧化碳,观察到装置E中的黑色粉末变红,故填黑色粉末变红。
(3)猜想3正确,即草酸在浓硫酸的催化下,受热分解生成二氧化碳、一氧化碳和水,故反应的化学方程式写为:H2C2O4CO2↑+CO↑+H2O;
该实验中有一氧化碳生成,且实验末端有一氧化碳残留,改进方法是在装置F的末端放一盏燃着的酒精灯,燃烧尾气中残留的一氧化碳,或系一只气球,收集尾气中的一氧化碳,故填在装置F的末端放一盏燃着的酒精灯或系一只气球。
(4)①由图可知,400℃时,反应的固体产物中含有Cu和Cu2O,故填Cu2O。
②由图可知,当温度为500℃时,反应的固体产物中只有Cu,所以用CO还原CuO制取纯净的Cu,反应温度最好要控制在500℃以上,故填500。
③见答案。
6.(1)产生大量白烟,放出热量
(2)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
(3)增强
(4) 5 丙
(5)防止溶液酸性增大与铁钉反应产生氢气,使装置质量减小,无法验证质量守恒定律
【详解】(1)红磷燃烧会产生大量白烟,放出热量,故填:产生大量白烟,放出热量;
(2)铁和硫酸铜会生成硫酸亚铁和铜,故填:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;
(3)图中pH值下降,说明溶液的酸性增强,故填:增强;
(4)该实验中,根据控制变量法,应控制硫酸铜溶液的体积相同,故实验2中加入5mL硫酸铜溶液;
实验1中,硫酸铜溶液和铁、空气接触,实验2中硫酸铜溶液和铁接触,实验3中,硫酸铜溶液只接触到空气,实验1、2对比说明pH减小与空气有关,实验1、3对比说明pH减小与铁有关,则pH减小,是硫酸铜与铁和空气共同作用所致,故填:5、丙;
(5)装置B中硫酸铜与铁和氧气接触,可能会导致溶液酸性增强,酸性溶液与铁反应产生氢气,如果在敞口容器中,氢气会逸出,导致装置质量减小,无法验证质量守恒定律,故填:防止溶液酸性增大,与铁钉反应产生氢气,使装置质量减小,无法验证质量守恒定律。
7. 除去金属表面的氧化膜 10% 镁、锌、铁(或、、) = > (答案合理即可) 防止镁、锌、铁在加热时被空气中的氧气氧化 或
【详解】[实验一]甲组先探究铁、镁、锌三种金属的活动性顺序,并设计如下实验。
(1)实验前需将金属片进行打磨,其目的是除去金属表面的氧化膜,故填:除去金属表面的氧化膜;
(2)控制变量法:只是金属种类不同其他条件相同,实验③中加入稀硫酸的浓度应为10%,故填:10%;
(3)铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,故填:;
[得出结论]
(4)收集50 mL氢气所需时间为:t1>t3>t2;故反应速率由快到慢的顺序是镁、锌、铁;反应速率越快金属活动性越强,初步判断铁、镁、锌的金属活动性由强到弱的顺序是镁、锌、铁(、、),故填:镁、锌、铁(或、、)
[实验二]乙组用以下方案探究螺帽的金属成分
(5)猜想1或2成立, 猜想1:螺帽的主要成分是铁,猜想2:螺帽的主要成分是铁,其表面镀有锌;螺帽中的铁没有锌活泼,不与硫酸锌反应,锌也不与硫酸锌反应,螺帽的质量不变,故m=22.4g,故填:=;
(6)猜想3成立,猜想3:螺帽的主要成分是铁,其表面镀有镁,镁比锌活泼,镁能与硫酸锌反应生成硫酸镁和锌,,参加反应镁的质量小于生成锌的质量,故反应后螺帽的质量会增加,故m>22.4g,故填:>;
步骤3:(7)锌的金属活动性比铁强,锌能与亚铁盐反应置换除铁;猜想2:螺帽的主要成分是铁,其表面镀有锌;将步骤2中烘干后的螺帽加入溶液中,锌与硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁,若观察到螺帽表面析出黑色固体,说明猜想2成立。故填:(答案合理即可);
实验反思:(8)步骤2中,烘干螺帽需要在氮气流中进行的原因是镁、锌、铁在加热时都会与空气中氧气反应,防止镁、锌、铁在加热时被空气中的氧气氧化,故填:防止镁、锌、铁在加热时被空气中的氧气氧化;
[实验三](9)丙组将上述实验所得废液倒入废液缸,如图,甲组:铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气,镁与硫酸反应生成硫酸镁和氢气,废液中含有硫酸亚铁、硫酸锌、硫酸镁;实验结论:由步骤2的实验现象得到猜想3不成立,说明没有镁,乙组溶液中含硫酸锌;混合后溶液溶质是硫酸亚铁、硫酸锌、硫酸镁,利用镁的活动性比锌、铁强,加入A物质既可回收金属又可使上述废液仅含一种溶质,故可以在废液中加入足量的镁,加入A物质为镁,镁与硫酸亚铁反应生成硫酸镁和铁,镁与硫酸锌反应生成锌和硫酸镁,故填:或。
8.(1)
(2)A
(3)若废液中存在盐酸,则不能产生白色沉淀
(4)NaCl/氯化钠
(5)乙
(6)丙
【详解】(1)稀盐酸与Ca(OH)2反应生成氯化钙、水,化学方程式为:。
(2)试管A中稀盐酸与Ca(OH)2反应生成氯化钙、水,所得溶液中一定含有氯化钙,若稀盐酸过量,则含有HCl,若Ca(OH)2过量,则含有Ca(OH)2。试管B中稀盐酸与Na2CO3反应生成氯化钠、二氧化碳、水,所得溶液中一定含有氯化钠,若稀盐酸过量,则含有HCl,若Na2CO3过量,则含有Na2CO3。混合后,废液缸中先有气泡产生,上述溶质中只有HCl与Na2CO3反应能产生气泡,说明试管A所得溶液中一定含有HCl、试管B所得溶液中一定含有Na2CO3。故填:A。
(3)根据上述分析,试管A所得溶液的溶质为CaCl2、HCl,试管B所得溶液的溶质为NaCl、Na2CO3。混合时Na2CO3先与HCl反应,生成NaCl、CO2、H2O。若Na2CO3足量,则Na2CO3与CaCl2反应产生CaCO3白色沉淀、NaCl。实验中有白色沉淀产生,说明HCl已经反应完,最终废液中一定不存在盐酸。故填:若废液中存在盐酸,则不能产生白色沉淀。
(4)根据上述分析,最终废液中一定含有NaCl,最后是CaCl2与Na2CO3发生反应,若CaCl2过量,则溶质有NaCl、CaCl2,若Na2CO3过量,则溶质有NaCl、Na2CO3,若刚好完全反应,则溶质只有NaCl。结合甲、乙同学的猜想,丙同学的猜想应为:废液中含有NaCl。
(5)由于废液中一定有NaCl,所以无需检测。甲同学滴加稀盐酸,三种溶质中只有Na2CO3能与稀盐酸反应,现象是产生气泡,若无明显现象,说明溶液中不存在Na2CO3,但不能确定有无CaCl2,甲同学的方案不合理。乙同学滴加氯化钙溶液,三种溶质中只有Na2CO3能与氯化钙反应,现象是产生白色沉淀,若产生白色沉淀,说明溶液中存在Na2CO3,乙同学的方案合理。丙同学用玻璃棒蘸取少量废液,点在pH试纸上,测得溶液pH=7,三种溶质中只有Na2CO3溶液呈碱性,pH=7,说明没有Na2CO3,但不能确定有无CaCl2,丙同学的方案不合理。故填:乙。
(6)Na2CO3溶液呈碱性,能使酚酞溶液变红,实验中滴加酚酞溶液,溶液不变色,说明溶液中不存在Na2CO3。碳酸钠能与氯化钙反应生成碳酸钙白色沉淀,实验中继续向溶液中滴加Na2CO3溶液,无白色沉淀产生,说明溶液中不存在CaCl2,因此溶液中溶质只有NaCl。故填:丙。
9. 20 ①④ 探究铁片是否打磨对铁与硫酸铜溶液的反应速率是否有影响 除去铁片表面的铁锈和污物 两个实验中均观察到由红色物质析出,溶液从蓝色变成浅绿色,放入铁粉的硫酸铜溶液中析出红色物质更快,溶液从蓝色变为浅绿色所用时间更短
【详解】讨论交流:
(1)铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜,该反应方程式为:;
(2)根据控制变量法,得出硫酸铜溶液浓度对反应速率的影响,则除了硫酸铜溶液浓度外的其他影响因素应该保持相同,则温度一样,选择打磨过的铁片,而硫酸铜溶液浓度不同,故温度时20℃;
(3)要探究温度对铁与硫酸铜溶液反应速率的影响,要保证铁片状态相同,硫酸铜溶液浓度相同,而温度不同,故应进行的实验是①④;
反应交流:
(4)观察实验③,与其他实验相比,它用的是未打磨的铁片,所以进行实验③的目的是探究铁片是否打磨对铁与硫酸铜溶液的反应速率是否有影响;
(5)在做铁与酸反应、铁与盐溶液反应的实验前,对铁片进行打磨的目的是 除去铁片表面的铁锈和污物;
拓展延伸:
(6)根据结论:铁的形状也会影响铁与硫酸铜溶液的反应速率,实验操作:30℃时,取质量相等的铁片(已打磨)和铁粉分别加入浓度、体积均相同的硫酸铜溶液中,观察析出铜的速率快慢,其中铁粉与等质量的铁片相比,铁粉与硫酸铜溶液的接触面积更大,反应速率更快,故实验现象为:两个实验中均观察到由红色物质析出,溶液从蓝色变成浅绿色,放入铁粉的硫酸铜溶液中析出红色物质更快,溶液从蓝色变为浅绿色所用时间更短。
10.(1)气体
(2)Ca(OH)2(合理即可)
(3)
(4)
(5)ABC
【详解】(1)由于膨松剂中含有的碳酸氢钠、碳酸氢铵受热分解生成二氧化碳、氨气等气体,所以膨松剂能使食品变得松软。故填:气体;
(2)碳酸氢铵与适量熟石灰即氢氧化钙混合研磨生成氨气,氢氧化钙的化学式为Ca(OH)2。故填:Ca(OH)2;
(3)装置乙中氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,化学方程式。故填:;
(4)根据题意分析可知,反应生成的碳酸钠和杂质质量之和为m3;反应生成二氧化碳和水的质量之和=m4-m1;反应生成氨气的质量=m5-m2;根据质量守恒定律可知,反应物总质量=m3+m4−m1+m5−m2;
设反应物中碳酸氢铵质量为。
所以该膨松剂中碳酸氢铵的质量分数=×100%;
(5)A、据图可知,装置丁的作用是为了防止空气中的水蒸气进入装置丙,以免干扰实验结果,正确;
B、由于利用该实验数据计算出碳酸氢铵的质量分数,所以根据(4)的分析还能计算出碳酸氢钠的质量分数,正确;
C、氨气中的氢元素质量=(m5-m2)×;二氧化碳和水的混合物中的氢元素质量=,正确;
D、互换后浓硫酸吸收水、氨气,碱石灰吸收二氧化碳,根据(4)的分析,也可计算出该膨松剂中碳酸氢铵的质量分数,错误;
故填:ABC。
11.(1)氢氧化钠不能与碳酸钙、氢氧化镁发生化学反应
(2)一
(3)澄清石灰水变浑浊
(4)
(5)错误之处是试纸被湿润,导致测定的显酸性溶液结果偏高
【详解】(1)由于氢氧化钠与碳酸钙、氢氧化镁均不能反应,即不能除去水垢,则猜想三不成立;
(2)步骤Ⅱ:由于硫酸能与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和盐酸,但盐酸不能与氯化钡反应,现象为无明显现象,则说明溶液中不含硫酸,则猜想一成立;
(3)由于盐酸能与碳酸钙反应生成二氧化碳气体,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;
(4)盐酸能与氢氧化镁反应生成氯化镁和水,氯化镁能与氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,则反应的化学方程式为:;
(5)步骤I中将清洁剂待测液滴到湿润的pH试纸上,会稀释待测液(稀盐酸),使得测定结果偏高。
12.(1)盐酸具有挥发性,氯化氢气体挥发使得盐酸中氯化氢含量减小,浓度变小
(2) 2
(3) 小组1 装置气密性不好
(4)a
(5)水分子蒸发速率比氯化氢分子挥发速率快
(6)稀盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢气体随着二氧化碳一起进入紫色石蕊溶液中,加热时,碳酸分解,但盐酸依然存在,所以溶液不会变回紫色
【详解】(1)由题干查阅资料可知,盐酸是由氯化氢气体溶于水形成的,具有挥发性,氯化氢含量越高,其浓度越大,盐酸中的氯化氢气体挥发后,则盐酸中氯化氢含量减小,其浓度变小,故填:盐酸具有挥发性,氯化氢气体挥发使得盐酸中氯化氢含量减小,浓度变小;
(2)对比实验中只有一个条件是可变的,其他条件应保持相同,图1和图2已经有一个条件是不同的:密封保存的稀盐酸和敞口久置的稀盐酸,所以敞口久置的稀盐酸体积应和密封保存的稀盐酸体积相同,故填:2;反应物是碳酸钙和稀盐酸,常温下反应生成氯化钙、二氧化碳和水,故反应的化学方程式为;
(3)对比图1和图2四组实验数据,图1各小组产生二氧化碳的体积在7.2ml-14.2ml之间,图2产生二氧化碳的体积在17.8ml-18.1ml之间,图2数据相对比较稳定,但小组1图1的数据7.2ml明显比其他三组图1的数据偏小,故数据明显不合理的一组是小组1,数据异常的原因可能是装置气密性不好,部分二氧化碳逸出造成收集的二氧化碳体积偏小,故填:装置气密性不好;
(4)由题干查阅资料可知,盐酸能使紫色石蕊变红色,氯化氢不能使紫色石蕊变红色,加热稀盐酸后试管口干燥的紫色石蕊小花变红,说明有盐酸生成。
a.氯化氢分子和水分子都逸出,氯化氢和水结合形成盐酸,能使干燥的紫色石蕊小花变红,故a合理;
b.只有氯化氢分子逸出,没有水的存在,氯化氢不能形成盐酸,不能使干燥的紫色石蕊小花变红,故b不合理;
c.只有水分子逸出,没有氯化氢的存在,水不能形成盐酸,不能使干燥的紫色石蕊小花变红,故c不合理;
故选a;
(5)由题可知,敞口放置的稀盐酸中,氯化氢会挥发,水也会蒸发,由于水分子蒸发速率比氯化氢分子挥发速率快,导致稀盐酸浓度偏大,故填:水分子蒸发速率比氯化氢分子挥发速率快;
(6)稀盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢气体随着二氧化碳一起进入紫色石蕊溶液中,氯化氢溶于水形成盐酸,二氧化碳和水反应生成碳酸,使溶液变红;加热时,碳酸分解,但盐酸仍然存在,所以溶液不会变为紫色,故填:稀盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢气体随着二氧化碳一起进入紫色石蕊溶液中,加热时,碳酸分解,但盐酸依然存在,所以溶液不会变回紫色;
13.(1) 有白色沉淀生成
(2)一、二
(3)氯化钡或硝酸钡等
(4)先有白色沉淀生成,后溶液变为无色
(5)先加入足量碳酸钠溶液,过滤后再加适量稀盐酸
【详解】(1)Ⅰ中加入了氢氧化钠,氢氧化钠与硫酸镁溶液反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钠,化学方程式为;Ⅰ中会生成氢氧化镁沉淀,Ⅱ中氯化钡与硫酸根离子反应生成硫酸钡白色沉淀,故Ⅰ、Ⅱ中共同观察到的现象是有白色沉淀生成;
(2)酚酞溶液遇碱性溶液变红,故C中溶液应显碱性,猜想一、二其溶液显中性,故猜想一、二不成立;
(3)氯化钡(或硝酸钡)溶液与硫酸根离子反应生成硫酸钡白色沉淀,滴入氯化钡溶液后,未出现明显现象,猜想三不成立;
(4)氯化钡与硫酸反应生成硫酸钡沉淀和氯化氢,然后氢离子与氢氧化钠发生中和反应使得溶液显中性甚至中性,进而使得溶液红色褪去,故先有白色沉淀生成,后溶液变为无色,则猜想四成立;
(5)由上述分析知,溶液成分是猜想四,先加入足量碳酸钠溶液,其与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,过滤后再加适量稀盐酸,其与碳酸根离子反应生成二氧化碳和水,与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,使得C中溶液的溶质只有氯化钠。
14.(1)pH试纸
(2) 有刺激性(氨臭)气味产生的是(NH4)2SO4,无明显现象的是K2CO3 足量的稀盐酸 有气泡产生的是K2CO3,无明显现象的是(NH4)2SO4
(3)(NH4)2SO4+Ca(OH)2=CaSO4+2NH3↑+2H2O
(4) K2CO3/碳酸钾 Ca(NO3)2和KCl/KNO3、Ca(NO3)2和KCl
(5)KNO3、Ca(NO3)2和KCl
【详解】(1)化学上,常用pH试纸测量溶液或土壤的pH;
(2)方案一:含有铵根离子的物质能够与熟石灰反应生成有刺激性气味的氨气,碳酸钾与熟石灰反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾,不产生刺激性气味,所以取两种化肥样品分别置于盛有熟石灰的两个研钵中,研磨,有刺激性(氨臭)气味产生的是(NH4)2SO4,无明显现象的是K2CO3,故填有刺激性(氨臭)气味产生的是(NH4)2SO4,无明显现象的是K2CO3;
方案二:碳酸钾属于碳酸盐能够与稀盐酸反应生成氯化钾、水和二氧化碳,产生气泡,硫酸铵不与稀盐酸反应,所以区别碳酸钾和硫酸铵的方法还可以是取两种化肥样品分别置于两支试管中,滴加足量的稀盐酸,故填足量的稀盐酸;
向样品中加入足量稀盐酸后,有气泡产生的是K2CO3,无明显现象的是(NH4)2SO4,故填有气泡产生的是K2CO3,无明显现象的是(NH4)2SO4;
(3)硫酸铵中含有铵根离子,能够与熟石灰反应生成硫酸钙、氨气和水,反应的化学方程式为:(NH4)2SO4+Ca(OH)2=CaSO4+2NH3↑+2H2O;
(4)取少量化肥样品于烧杯中,加足量的水溶解,得无色溶液,取样品溶液分别置于两支试管中,向一支试管中滴加Na2CO3溶液,产生白色沉淀,发生的反应是碳酸钠与硝酸钙反应生成碳酸钙沉淀和硝酸钠,由上述可知,化肥中含有硝酸钙,硝酸钙能够与碳酸钾反应生成碳酸钙沉淀和硝酸钾,化肥样品溶于水后得到无色溶液,说明化肥中不含K2CO3;
由上述可知,该化肥中不含碳酸钾,所以可推测该化肥的成分是Ca(NO3)2和KCl或KNO3、Ca(NO3)2和KCl;
(5)测得实验二的化肥中K+与Cl-的数目之比为2:1,而氯化钾中的K+与Cl-的数目之比为1:1,所以该化肥中一定含有硝酸钾,即该化肥的成分是KNO3、Ca(NO3)2和KCl。
15.(1)<
(2)耕地土壤的酸性比景观园林的酸性强,采样越深,酸性越强(合理即可)
(3)1-1、1-3组或1-2、1-4组或2-1、2-3组或2-2、2-4组
(4)远离交通区域的耕地
【详解】(1)该地区85%农用地呈酸性,pH<7呈酸性;
(2)对比样品编号1-1、1-2组及2-1、2-2组的结果,可得出耕地土壤的酸性强于景观园林地土壤的酸性,且采样深度越深,酸性越强;
(3)1-1和1-3组或2-1、2-3组或1-2、1-4组或2-2、2-4组的变量为是否靠近交通区域,可说明交通因素对土壤pH有影响;
(4)结合表2分析可知,马铃薯适宜的土壤pH范围为5.5~6.5,林地不能作为耕地种植马铃薯,则种植马铃薯适合在远离交通区域的耕地。
答案第1页,共2页
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