内容正文:
主题五 科学探究与化学实验
(试题分值:100分 测试时间:50分钟)
一、选择题(本题包括15小题,每小题2分,共30分.每小题只有一个正确答案)
1.(2023·湖南衡阳)关注实验安全,规范实验操作。下列做法符合实验规范的是( )
A.酒精洒落桌面着火,用水浇灭
B.实验室加热液体时,试管口对着他人
C.用实验室的蔗糖泡水喝
D.实验室中将过氧化氢和二氧化锰放在不同药品柜中保存
2.(2023·湖南郴州)下列图示的实验操作正确的是( )
A.滴加溶液 B.测pH
C.量筒读数 D.收集H2
3.(2024·湖南怀化洪江二模)下列实验操作中正确的是
A.保存氧气 B.验纯氢气
C.称量氯化钠 D.收集氢气
4.(2023·湖南邵阳)下列实验操作正确的是( )
A.闻气体气味 B.稀释浓硫酸
C.点燃酒精灯 D.测溶液酸碱度
5.(2024·湖南衡阳二模)为制作叶脉书签,某同学在实验室配制的溶液,部分操作如下,其中正确的是
A.取用
B.称量
C.量取所需的水
D.读取水的体积
6.(2024·湖南郴州资兴二模)李飞同学记录的下列实验数据中,不合理的是
A.用pH试纸测得某溶液的pH为5.3 B.用10mL的量筒量取7.5mL水
C.测得某粗盐中NaCl的质量分数为92.58% D.用托盘天平称得食盐16.8g
7.(2024·湖南郴州资兴二模)以下错误的操作都可能引起玻璃仪器破裂,有4位同学分别进行了纠正,按照他们的方法纠正后玻璃仪器仍可能破裂的是
A. B.
C. D.
8.(2022·湖南郴州)下列实验现象或操作描述正确的是( )
A.红磷在氧气中燃烧,产生大量的白雾
B.用酒精灯加热试管里的液体时,试管口不要对着自己或他人
C.过滤液体时,将烧杯中的液体直接倾倒入漏斗中
D.氢气在空气中燃烧时,产生黄色火焰
9.(2024·湖南长沙·一模)学习化学要通过实验探究物质变化的本质。下列实验现象描述合理的是
A.硫在空气中燃烧,产生蓝紫色火焰
B.湿润的紫色石蕊纸花遇到二氧化碳会变红
C.碳还原氧化铜,固体由红色变成黑色
D.电解水实验中,正、负极产生的气体在相同条件下的体积之比约为
10.(2023·湖南邵阳)化学是一门以实验为基础的科学,许多化学的重大发现和研究成果是通过实验得到的。下列实验得出的结论错误的是( )
A.①既可探究分子运动现象,又可说明氨水呈碱性
B.②既可探究可燃物的燃烧条件,又可说明白磷的着火点比红磷的低
C.③既可探究的密度比空气大,又可说明不能燃烧也不支持燃烧
D.④既可探究水是由氢、氧两种元素组成的,又可说明正负极产生气体的质量比约为1∶2
11.(2023·湖南郴州)下列做法不正确的是( )
A.除去KNO3固体中少量NaCl:加水溶解、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
B.分离水和酒精:蒸馏
C.鉴别Na2CO3和Na2SO4:分别加入盐酸
D.除去CO2中的CO:通入O2点燃
12.(2022·湖南衡阳)下列除杂方法正确的是( )
选项
物质
所含杂质
除去杂质的方法
A
NaCl晶体
泥沙
溶解、过滤、蒸发
B
CuO粉末
木炭粉
加入适量的稀盐酸
C
Na2SO4溶液
Na2CO3
加入适量的BaC12
D
O2
水蒸气
将混合气体通过稀硫酸
13.(2022·湖南娄底)下列各组物质的溶液,不用其它试剂,用观察或组内物质相互混合的方法,不能将它们一一鉴别出来的是( )
A.CuSO4、NaOH、NaCl B.Na2CO3、Ca(OH)2、HCl
C.FeCl3、FeSO4、NaNO3 D.Ba(NO3)2、NaCl、H2SO4
14.(2022·湖南岳阳)某化学兴趣小组对教材部分“课外实验”做了以下方案设计,不合理的是( )
A.可用蓬松棉、活性炭等自制简易净水器 B.把冷碟子放在蜡烛火焰的上方自制炭黑
C.可用浓硫酸浸泡树叶自制“叶脉书签” D.可用食用小苏打、柠檬酸等自制汽水
15.(2023·湖南岳阳)实验是科学探究的重要手段,下列实验不能达到目的的是( )
A.测定空气中氧气的含量
B.探究燃烧需要氧气
C.验证质量守恒定律
D.探究石墨的导电性
二、非选择题(本题7小题,化学方程式每个3分,除标注外,其余每空2分,共70分)
16.(5分)(2023·湖南株洲)劳动是一切财富和幸福的源泉。我们青年学生要热爱劳动、尊重劳动、热爱劳动人民,养成劳动光荣、不劳为耻的思想品德。最近,某校化学兴趣小组的同学利用课余时间参加了下列劳动实践活动。
(1)清洗试管:如果试管内壁附有不易洗掉的物质,要用______刷洗,刷洗时须转动或上下移动,但不能用力过猛,以防损坏试管。(2)打扫并清洗地板:当大理石地板上有污渍时,不宜用洁厕液(主要成分为盐酸)清洗的原因是______(用化学方程式表示)。
17.(9分)(2024·湖南·一模)根据下图回答下列问题:
(1)实验室用过氧化氢溶液制取氧气,反应的化学方程式为 ;
(2)选择发生装置B可用于实验室制取CO2,若将发生装置改为C,其优点是 ;
(3)实验室中常用氯化铵和熟石灰的固体混合物加热制取氨气,通常状况下,氨气是一种无色、有刺激性气味的气体,极易溶于水,密度比空气小;实验室欲制取氨气,可选择的发生装置是 (填序号),若用装置G收集一瓶氨气,则氨气应从 (填“a”或“b”)端通入,多余的氨气应进行处理,防止污染环境。
18.(10分)(2022·湖南岳阳)创新实验可以使现象更明显,操作更简单,减少环境污染等。下面是某课外小组对教材实验进行的创新设计,请回答相关问题。
(1)实验 A:从胶头滴管中挤入少量浓氨水,一会儿后观察到石蕊、酚酞都变色,说明分子______________________________;
(2)实验 B:向试管中加入氢氧化钠固体后,观察到 U 型管中的液面 a______b(填“高于”或“低于”)。一段时间后可观察到饱和澄清石灰水变浑浊,原因是__________________;
(3)实验 C:试管中观察到白磷燃烧的现象是________________________。反应完全后,待冷却到室温,可观察到注射器中蒸馏水慢慢流入试管中,试管内液面最终上升至刻度___处。
19.(9分)(2024·湖南省卷)铁制品经常有锈蚀现象,于是某兴趣小组围绕“锈”进行一系列研究。
(1)探锈
现有洁净无锈的铁钉、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙,还可以选用其他物品。为探究铁制品锈蚀的条件,设计如下实验:
①A中玻璃仪器的名称是 。
②一周后,观察A、B、C中的铁钉,只有A中的铁钉出现了明显锈蚀现象,由此得出铁钉锈蚀需要与 接触的结论。
(2)除锈
取出生锈的铁钉,将其放置在稀盐酸中,一段时间后发现溶液变黄,铁钉表面有少量气泡产生。产生气泡的原因是 (用化学方程式表示)。稀盐酸可用于除锈,但铁制品不可长时间浸泡其中。
(3)防锈
防止铁制品锈蚀,可以破坏其锈蚀的条件.常用的防锈方法有 (写一种即可)。兴趣小组继续通过文献研究、调研访谈,发现如何防止金属锈蚀已成为科学研究和技术领域中的重要科研课题。
20.(13分)(2022·湖南湘潭)实验是科学探究的重要方式,请结合图示回答下列问题:
(1)实验一可用于实验室检验二氧化碳气体,烧杯中应盛放的试剂是______,通入二氧化碳气体后,现象是_________________________。
(2)实验二是向一定量的水中不断通入二氧化碳气体,利用pH传感器采集到的数据如下图所示,可推测出混合后溶液显_______(填“酸性”或“碱性”),t1时刻后,溶液pH几乎无变化,其原因是__________(填字母序号)。
A.二氧化碳难溶于水
B.二氧化碳与水不能发生化学反应
C.二氧化碳在水中已经达饱和状态
(3)实验三可用于探究二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应,该反应的化学方程式是_______________________________,反应过程中利用pH传感器采集到的数据如下图所示,可推测出反应后减少的物质是_______。
21.(12分)(2024·湖南长沙·一模)我校初三化学小组的同学以“探究硫酸的性质”为主题开展项目式学习。
【任务一】观察浓硫酸稀释过程中的能量变化。
(1)图1实验中,小明同学观察到用石蜡固定在铜片下的乒乓球脱落,此现象说明浓硫酸溶于水 (填“放热”和“吸热”)。
【任务二】探究溶液浓度对硫酸化学性质的影响。
(2)图2实验中,小华同学观察到很快变黑的是滤纸B,由此可知, 不同,腐蚀性不同。
【任务三】探究稀硫酸的化学性质,同学们按图3进行实验。
(3)试管2观察到的现象是 。
(4)实验结束后,小红同学先将试管2中反应后的物质倒入废液缸中,然后再将试管3反应后的物质缓慢倒入废液缸,观察,先无明显现象,后出现红褐色沉淀;再将试管4中剩余物质倒入废液缸中,观察到沉淀消失。由此分析,原试管2反应后溶液的溶质为 (填化学式),废液缸中最终剩余的溶液中一定含有的阳离子有 (写出离子符号)。
【反思】
(5)实验过程中产生的废液必须处理后再排放。根据上述探究结果,在检验废液时发现硫酸过量,为防止其污染环境,向该废液中加入适量的 (填化学式),使溶液呈中性后再排放。
22.(12分)(2023·湖南长沙)“暖宝宝”是我们日常生活中常用的物品。小孔同学打开一个使用过的“暖宝宝”内包装,发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。
暖宝宝
发热时间:10小时以上
性能:平均53℃,最高63℃
主要成分:铁粉、活性炭、氯化钠等
注意事项:使用时勿直接接触皮肤
图1
表1部分盐的溶解性表(室温)
阴离子阳离子
NO3-
Cl-
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有____________热量的现象;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下实验方案并进行实验:
实验步骤
实验现象
实验结论
实验一
取少量固体于试管中,加入足量稀硫酸
____________
固体中有铁粉
实验二
取少量固体放在燃烧匙中,用酒精灯加热,上方罩一个内壁沾有饱和的澄清石灰水的烧杯(如图2)
澄清石灰水变浑浊
固体中有活性炭
实验三
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
产生白色沉淀
固体中有氯化钠
【反思评价】
(3)经过反思,小孔同学认为实验二不能得出固体中有活性炭的结论,理由是_____________________(写两点即可)。小组同学改进装置后,重新实验,得出固体中有活性炭的结论。
【实验拓展】
(4)小曾同学认为利用实验三的反应原理还可以测出固体中氯化钠的质量分数。他称取一定质量的固体于烧杯中,加入足量水, ________________________________________ (填实验操作),再加入足量实验三所选的溶液,充分反应后经过一系列操作得到固体,并称量质量,最终计算出了氯化钠的质量分数。
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主题五 科学探究与化学实验
(试题分值:100分 测试时间:50分钟)
一、选择题(本题包括15小题,每小题2分,共30分.每小题只有一个正确答案)
1.(2023·湖南衡阳)关注实验安全,规范实验操作。下列做法符合实验规范的是( )
A.酒精洒落桌面着火,用水浇灭
B.实验室加热液体时,试管口对着他人
C.用实验室的蔗糖泡水喝
D.实验室中将过氧化氢和二氧化锰放在不同药品柜中保存
【答案】D
【解析】A、酒精洒落桌面着火,应用湿抹布盖灭,不能用水浇灭,不符合实验规范;
B、实验室加热液体时,试管口不能对着他人,防止液体飞溅伤人,不符合实验规范;
C、实验室的药品不能品尝,不能用实验室的蔗糖泡水喝,不符合实验规范;
D、实验室中液体试剂和固体试剂分开保存,故将过氧化氢和二氧化锰放在不同药品柜中保存,符合实验规范。
故选:D。
2.(2023·湖南郴州)下列图示的实验操作正确的是( )
A.滴加溶液 B.测pH
C.量筒读数 D.收集H2
【答案】C
【解析】A、用胶头滴管滴加溶液时,胶头滴管应悬空在试管正上方,不能伸入试管或接触试管内壁。A不正确;
B、用pH试纸测溶液pH,应将pH试纸放在玻璃片或白瓷板上,用玻璃棒蘸待测液滴到pH试纸上,将pH试纸显示的颜色与标准比色卡比较,得出溶液的pH。B不正确;
C、用量筒量取液体体积读数时,视线应与量筒内液体凹液面的最低处保持水平。C正确;
D、由于氢气密度小于空气的密度,所以应用向下排空气法收集氢气。D不正确。
综上所述:选择C。
3.(2024·湖南怀化洪江二模)下列实验操作中正确的是
A.保存氧气 B.验纯氢气
C.称量氯化钠 D.收集氢气
【答案】B
【解析】A、氧气密度比空气大,收集完成氧气的集气瓶应盖上玻璃瓶正放在桌面上,实验操作错误;
B、收集一试管氢气,用拇指堵住试管口,管口向下移近酒精灯火焰,松开拇指点火,如果听到尖锐的爆鸣声,表明氢气不纯,需要再收集,再检验,直到听到轻微的响声,才表明氢气已经纯净,实验操作正确;
C、使用托盘天平称物时:左托盘放称量物,右托盘放砝码,不能将氯化钠直接放在托盘上称量,要放在称量纸上,实验操作错误;
D、氢气密度比空气小,常用向下排空气法收集氢气,玻璃导管应伸入集气瓶底部,有利于集气瓶中空气排出,实验操作错误;
故选:B。
4.(2023·湖南邵阳)下列实验操作正确的是( )
A.闻气体气味 B.稀释浓硫酸
C.点燃酒精灯 D.测溶液酸碱度
【答案】A
【解析】A、闻气体的气味时,应用手在瓶口轻轻的扇动,使极少量的气体飘进鼻子中,不能将鼻子凑到集气瓶口去闻气体的气味,图中所示操作正确;
B、稀释浓硫酸时,要把浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中,同时用玻璃棒不断搅拌,以使热量及时的扩散;一定不能把水注入浓硫酸中;图中所示操作错误;
C、禁止用酒精灯去引燃另一只酒精灯,图中所示操作错误;
D、用pH试纸测定溶液的pH时,正确的操作方法为在白瓷板或玻璃片上放一小片pH试纸,用玻璃棒蘸取待测液滴到pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,读出pH,不能将pH试纸伸入待测液中,以免污染待测液,图中所示操作错误。
故选A。
5.(2024·湖南衡阳二模)为制作叶脉书签,某同学在实验室配制的溶液,部分操作如下,其中正确的是
A.取用
B.称量
C.量取所需的水
D.读取水的体积
【答案】C
【解析】A、取用NaOH时,要用药匙,且瓶塞应该倒放,防止污染试剂,图示操作错误;
B、托盘天平的使用要遵循“左物右码”的原则,且氢氧化钠具有腐蚀性,应放在玻璃器皿中称量,图示操作错误;
C、倾倒液体时,量筒要倾斜,标签要向着手心,瓶口紧挨量筒口,图示操作正确;
D、量取水读数时,量筒必须放平,视线与量筒内的液体的凹液面的最低处保持水平,不能仰视或俯视读数,图中为仰视读数,图示操作错误;
故选:C。
6.(2024·湖南郴州资兴二模)李飞同学记录的下列实验数据中,不合理的是
A.用pH试纸测得某溶液的pH为5.3 B.用10mL的量筒量取7.5mL水
C.测得某粗盐中NaCl的质量分数为92.58% D.用托盘天平称得食盐16.8g
【答案】A
【解析】A、pH试纸的精确度较差,只能达到整数,故A错误;
B、10mL的量筒的精确度为0.1mL,可以量取到7.5mL水,故B正确;
C、质量分数通过计算得到,可以视要求保留小数,故C正确;
D、托盘天平的精确度为0.1g,因此可以称量到食盐16.8g,故D正确。
故选A。
7.(2024·湖南郴州资兴二模)以下错误的操作都可能引起玻璃仪器破裂,有4位同学分别进行了纠正,按照他们的方法纠正后玻璃仪器仍可能破裂的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A、加热固体时,为防止生成的液体倒流入试管,引起试管炸裂,试管口应向下倾斜,故此法正确;
B、用烧杯加热时,为防止烧杯破裂,下面要垫石棉网,故此法正确;
C、把金属颗粒放入试管时,应该把容器横放,把药品或金属颗粒放入容器口后,再把容器慢慢的竖立起来,使药品或金属颗粒缓缓的滑到容器底部,而改用镊子仍会是试管破裂,故此法错误;
D、为防止铁丝燃烧的熔融物炸裂试管,可在集气瓶中铺一层细沙或放少量水,故此法正确。故选C。
8.(2022·湖南郴州)下列实验现象或操作描述正确的是( )
A.红磷在氧气中燃烧,产生大量的白雾
B.用酒精灯加热试管里的液体时,试管口不要对着自己或他人
C.过滤液体时,将烧杯中的液体直接倾倒入漏斗中
D.氢气在空气中燃烧时,产生黄色火焰
【答案】B
【解析】A、红磷在氧气中燃烧,产生大量的白烟,不是白雾,故A错误;
B、用酒精灯加热试管里的液体时,试管口不要对着自己或他人,防止液体飞溅烫伤自己或他人,故B正确;
C、过滤液体时,需要用玻璃棒引流,需将烧杯中的液体沿着玻璃棒倾倒入漏斗中,防止液体溅出,故C错误;
D、氢气在空气中燃烧时,产生淡蓝色火焰,不是黄色火焰,故D错误;
故选B。
9.(2024·湖南长沙·一模)学习化学要通过实验探究物质变化的本质。下列实验现象描述合理的是
A.硫在空气中燃烧,产生蓝紫色火焰
B.湿润的紫色石蕊纸花遇到二氧化碳会变红
C.碳还原氧化铜,固体由红色变成黑色
D.电解水实验中,正、负极产生的气体在相同条件下的体积之比约为
【答案】B
【解析】A、硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰,在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰,说法错误,不符合题意;
B、二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸显酸性能使紫色石蕊变红,所以湿润的紫色石蕊纸花遇到二氧化碳会变红,说法正确,符合题意;
C、碳还原氧化铜生成铜和二氧化碳,因此可以看到固体由黑色变为红色,说法错误,不符合题意;
D、电解水实验中,正、负极产生的气体在相同条件下的体积之比约为1:2,说法错误,不符合题意。
故选:B。
10.(2023·湖南邵阳)化学是一门以实验为基础的科学,许多化学的重大发现和研究成果是通过实验得到的。下列实验得出的结论错误的是( )
A.①既可探究分子运动现象,又可说明氨水呈碱性
B.②既可探究可燃物的燃烧条件,又可说明白磷的着火点比红磷的低
C.③既可探究的密度比空气大,又可说明不能燃烧也不支持燃烧
D.④既可探究水是由氢、氧两种元素组成的,又可说明正负极产生气体的质量比约为1∶2
【答案】D
【解析】A、浓氨水具有挥发性,挥发出来的氨分子运动到烧杯中结合成氨水,氨水能使酚酞溶液变红,实验①既可探究分子运动现象,又可说明氨水呈碱性,故选项A正确;
B、铜片上的白磷燃烧,红磷不燃烧,热水中的白磷不燃烧,实验②既可探究可燃物的燃烧条件,又可说明白磷的着火点比红磷的,故选项B正确;
C、燃着的蜡烛自下而上依次熄灭,实验③既可探究 CO2 的密度比空气大,又可说明 CO2 不能燃烧也不支持燃烧,故选项C正确;
D、电解水生成氢气和氧气,氢气和氧气分别是由氢元素和氧元素组成,实验④既可探究水是由氢、氧两种元素组成的,又可说明正负极产生气体的体积比约为1∶2,故选项D错误;
故选:D。
11.(2023·湖南郴州)下列做法不正确的是( )
A.除去KNO3固体中少量NaCl:加水溶解、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
B.分离水和酒精:蒸馏
C.鉴别Na2CO3和Na2SO4:分别加入盐酸
D.除去CO2中的CO:通入O2点燃
【答案】D
【解析】A.硝酸钾的溶解度随温度的变化较大,氯化钠的溶解度随温度的变化影响较小,加水溶解、蒸发浓缩,冷却结晶硝酸钾析出,过滤,可使NaCl残留在母液中而除去,故正确;
B.水和酒精的沸点不同,酒精的沸点比水低,则蒸馏时,将温度保持在酒精的沸点,酒精先变成气体和液体的水分离,故正确;
C.碳酸钠和盐酸反应产生氯化钠、水和二氧化碳气体,硫酸钠和盐酸不反应,能鉴别,故正确;
D.除去CO2中混有CO,不能用点燃的方法,二氧化碳不燃烧,也不支持燃烧,通入氧气又引入新的杂质氧气,故错误;
故选:D。
12.(2022·湖南衡阳)下列除杂方法正确的是( )
选项
物质
所含杂质
除去杂质的方法
A
NaCl晶体
泥沙
溶解、过滤、蒸发
B
CuO粉末
木炭粉
加入适量的稀盐酸
C
Na2SO4溶液
Na2CO3
加入适量的BaC12
D
O2
水蒸气
将混合气体通过稀硫酸
【答案】A
【解析】A、除去氯化钠中混有的泥沙,溶解后形成氯化钠溶液,通过过滤将泥沙分离出来,之后将氯化钠溶液进行蒸发,得到氯化钠晶体,选项正确,符合题意;
B、除去氧化铜中混有的木炭粉,加入稀盐酸后,稀盐酸会与氧化铜发生反应生成氯化铜和水,而与木炭不反应,故无法除去木炭粉,选项错误,不符合题意;
C、除去硫酸钠中混有的碳酸钠,加入氯化钡后,氯化钡与硫酸钠和碳酸钠都会发生反应,故除杂试剂氯化钡选择错误,选项错误,不符合题意;
D、除去氧气中的水蒸气,将混合气体通过稀硫酸,稀硫酸的吸水性较差,不能将水蒸气完全去除,应通过浓硫酸,选项错误,不符合题意。
故选A。
13.(2022·湖南娄底)下列各组物质的溶液,不用其它试剂,用观察或组内物质相互混合的方法,不能将它们一一鉴别出来的是( )
A.CuSO4、NaOH、NaCl B.Na2CO3、Ca(OH)2、HCl
C.FeCl3、FeSO4、NaNO3 D.Ba(NO3)2、NaCl、H2SO4
【答案】D
【解析】A、硫酸铜溶液是蓝色的,能与硫酸铜反应生成蓝色沉淀的是氢氧化钠,剩余的是氯化钠,可以鉴别,不符合题意;
B、将三种物质两两混合,产生一次沉淀、一次气泡的是碳酸钠,产生一次沉淀的是氢氧化钙,产生一次气泡的是盐酸,可以鉴别,不符合题意;
C、氯化铁溶液是黄色的,硫酸亚铁溶液是浅绿色的,硝酸钠溶液是无色的,可以鉴别,不符合题意;
D、将三种物质两两混合,能产生一次沉淀的是硝酸钡和硫酸,均无明显现象的是氯化钠,无法鉴别硝酸钡和硫酸,符合题意。
故选D。
14.(2022·湖南岳阳)某化学兴趣小组对教材部分“课外实验”做了以下方案设计,不合理的是( )
A.可用蓬松棉、活性炭等自制简易净水器 B.把冷碟子放在蜡烛火焰的上方自制炭黑
C.可用浓硫酸浸泡树叶自制“叶脉书签” D.可用食用小苏打、柠檬酸等自制汽水
【答案】C
【解析】A、蓬松棉可起到过滤的作用,除去难溶性杂质,活性炭具有吸附性,可以吸附水中的色素和异味,故可用蓬松棉、活性炭等自制简易净水器,不符合题意;
B、把冷碟子放在蜡烛火焰的上方,碳不完全燃烧会生成炭黑,不符合题意;
C、“叶脉书签”是用氢氧化钠等碱性物质除去叶片的表皮和叶肉组织,而留下叶脉,而浓硫酸腐蚀性较强,能溶解纤维素,能除去叶脉,符合题意;
D、小苏打是碳酸氢钠的俗称,碳酸氢钠能与柠檬酸反应生成二氧化碳,故可用食用小苏打、柠檬酸等自制汽水,不符合题意。
故选C。
15.(2023·湖南岳阳)实验是科学探究的重要手段,下列实验不能达到目的的是( )
A.测定空气中氧气的含量
B.探究燃烧需要氧气
C.验证质量守恒定律
D.探究石墨的导电性
【答案】B
【解析】A、白磷能在空气中燃烧,消耗氧气,生成五氧化二磷固体,没有生成新的气体,能形成压强差,能用来测定空气中氧气含量,故选项能达到实验目的;
B、实验过程中白磷与氧气接触,温度达到着火点,白磷燃烧,而红磷与氧气接触,温度没有达到着火点,红磷不燃烧,对比可知燃烧需要温度达到着火点,故选项不能达到实验目的;
C、红磷在密闭容器中与空气中的氧气反应生成五氧化二磷,反应在密闭容器中进行,没有物质逸出或进入,天平保持平衡,可以用来验证质量守恒定律,故选项能达到实验目的;
D、实验过程中,小灯泡发光,所以可探究石墨的导电性,故选项能达到实验目的。
故选B。
二、非选择题(本题7小题,化学方程式每个3分,除标注外,其余每空2分,共70分)
16.(5分)(2023·湖南株洲)劳动是一切财富和幸福的源泉。我们青年学生要热爱劳动、尊重劳动、热爱劳动人民,养成劳动光荣、不劳为耻的思想品德。最近,某校化学兴趣小组的同学利用课余时间参加了下列劳动实践活动。
(1)清洗试管:如果试管内壁附有不易洗掉的物质,要用______刷洗,刷洗时须转动或上下移动,但不能用力过猛,以防损坏试管。(2)打扫并清洗地板:当大理石地板上有污渍时,不宜用洁厕液(主要成分为盐酸)清洗的原因是______(用化学方程式表示)。
【答案】(1)试管刷
(2)
【解析】(1)如果试管内壁附有不易洗掉的物质,要用试管刷刷洗,刷洗时须转动或上下移动,但不能用力过猛,以防损坏试管;
(2)当大理石地板上有污渍时,不宜用洁厕液(主要成分为盐酸)清洗的原因是大理石的主要成分碳酸钙能与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:。
17.(9分)(2024·湖南·一模)根据下图回答下列问题:
(1)实验室用过氧化氢溶液制取氧气,反应的化学方程式为 ;
(2)选择发生装置B可用于实验室制取CO2,若将发生装置改为C,其优点是 ;
(3)实验室中常用氯化铵和熟石灰的固体混合物加热制取氨气,通常状况下,氨气是一种无色、有刺激性气味的气体,极易溶于水,密度比空气小;实验室欲制取氨气,可选择的发生装置是 (填序号),若用装置G收集一瓶氨气,则氨气应从 (填“a”或“b”)端通入,多余的氨气应进行处理,防止污染环境。
【答案】(1)
(2)可以控制反应的发生和停止
(3)A b
【解析】(1)过氧化氢在二氧化锰催化下,生成水和氧气,化学方程式为:,故填写:。
(2)将B装置改为C装置优点为可随时控制反应的发生和停止,故填写:可以控制反应的发生和停止。
(3)实验室中常用氯化铵和熟石灰的固体混合物加热制取氨气,属于固固加热型反应,故发生装置选择A,故填写:A;
若用装置G收集一瓶氨气,因氨气密度比空气小,气体从b进入,从a排出来,故填写:b。
【点睛】本题为实验题,主要考查气体发生装置的选择与反应物的状态和反应条件有关,气体收集装置的选择与气体的密度、溶解性、是否与水或空气中其它成分反应,是否污染空气有关,过氧化氢制氧气的原理等知识点。
18.(10分)(2022·湖南岳阳)创新实验可以使现象更明显,操作更简单,减少环境污染等。下面是某课外小组对教材实验进行的创新设计,请回答相关问题。
(1)实验 A:从胶头滴管中挤入少量浓氨水,一会儿后观察到石蕊、酚酞都变色,说明分子______________________________;
(2)实验 B:向试管中加入氢氧化钠固体后,观察到 U 型管中的液面 a______b(填“高于”或“低于”)。一段时间后可观察到饱和澄清石灰水变浑浊,原因是__________________;
(3)实验 C:试管中观察到白磷燃烧的现象是________________________。反应完全后,待冷却到室温,可观察到注射器中蒸馏水慢慢流入试管中,试管内液面最终上升至刻度___处。
【答案】(1)在不断运动
(2)低于 温度升高,氢氧化钙的溶解度减小,氢氧化钙析出
(3)产生大量白烟,放出热量 1
【解析】(1)浓氨水具有挥发性,挥发出的氨分子不断运动,当运动到酚酞溶液中时,氨气溶于水形成氨水,氨水显碱性,能使无色酚酞试液变红,当运动到湿润的红色石蕊试纸处时,氨气溶于水形成氨水,氨水显碱性,能使红色石蕊试纸变蓝,故填:在不断运动;
(2)氢氧化钠溶于水,放出大量的热, 装置内气体受热膨胀,压强增大,故观察到 U 型管中的液面 a低于b;
氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小,温度升高,氢氧化钙的溶解度减小,氢氧化钙析出,故饱和澄清石灰水变浑浊;
(3)白磷燃烧, 产生大量白烟,放出热量;
白磷燃烧,消耗氧气,待完全反应后,逐渐冷却至室温,由于消耗了氧气,试管内压强减小,注射器中蒸馏水慢慢流入试管中,氧气约占空气体积的1/5,故试管内液面最终上升至刻度1处。
19.(9分)(2024·湖南省卷)铁制品经常有锈蚀现象,于是某兴趣小组围绕“锈”进行一系列研究。
(1)探锈
现有洁净无锈的铁钉、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙,还可以选用其他物品。为探究铁制品锈蚀的条件,设计如下实验:
①A中玻璃仪器的名称是 。
②一周后,观察A、B、C中的铁钉,只有A中的铁钉出现了明显锈蚀现象,由此得出铁钉锈蚀需要与 接触的结论。
(2)除锈
取出生锈的铁钉,将其放置在稀盐酸中,一段时间后发现溶液变黄,铁钉表面有少量气泡产生。产生气泡的原因是 (用化学方程式表示)。稀盐酸可用于除锈,但铁制品不可长时间浸泡其中。
(3)防锈
防止铁制品锈蚀,可以破坏其锈蚀的条件.常用的防锈方法有 (写一种即可)。兴趣小组继续通过文献研究、调研访谈,发现如何防止金属锈蚀已成为科学研究和技术领域中的重要科研课题。
【答案】(1)试管 氧气和水
(2)
(3)表面刷漆、涂油等(合理即可)
【解析】(1)①A中玻璃仪器的名称是试管;
②一周后,观察A、B、C中的铁钉,A中铁钉与氧气和水同时接触,B中铁钉只与水接触,C中铁钉只与氧气接触,只有A中的铁钉出现了明显锈蚀现象,由此得出铁钉锈蚀需要与氧气和水接触的结论;
(2)取出生锈的铁钉,铁锈的主要成分是氧化铁,将其放置在稀盐酸中,一段时间后发现溶液变黄,即氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水,铁钉表面有少量气泡产生,产生气泡的原因是铁锈反应完全,铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,化学方程式为:;说明稀盐酸可用于除锈,但铁制品不可长时间浸泡其中;
(3)铁与氧气和水通性接触会发生锈蚀,防止铁制品锈蚀,可以破坏其锈蚀的条件,常用的防锈方法有表面刷漆、涂油等(合理即可)。
20.(13分)(2022·湖南湘潭)实验是科学探究的重要方式,请结合图示回答下列问题:
(1)实验一可用于实验室检验二氧化碳气体,烧杯中应盛放的试剂是______,通入二氧化碳气体后,现象是_________________________。
(2)实验二是向一定量的水中不断通入二氧化碳气体,利用pH传感器采集到的数据如下图所示,可推测出混合后溶液显_______(填“酸性”或“碱性”),t1时刻后,溶液pH几乎无变化,其原因是__________(填字母序号)。
A.二氧化碳难溶于水
B.二氧化碳与水不能发生化学反应
C.二氧化碳在水中已经达饱和状态
(3)实验三可用于探究二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应,该反应的化学方程式是_______________________________,反应过程中利用pH传感器采集到的数据如下图所示,可推测出反应后减少的物质是_______。
【答案】(1)澄清石灰水 澄清石灰水变浑浊
(2)酸性 C
(3) 氢氧化钠/NaOH
【解析】(1)实验一可用于实验室检验二氧化碳气体,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,故烧杯中应盛放的试剂是澄清石灰水,通入二氧化碳气体后,现象是澄清石灰水变浑浊;
(2)由图可知,烧杯内溶液的pH减小,小于7,溶液显酸性,t1时刻后,因为二氧化碳在水中已经达饱和状态,故溶液pH几乎无变化;故选C;
(3)二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,该反应方程式为:;由图可知,随着反应的进行,烧杯内溶液的pH逐渐减小,而反应物中的氢氧化钠显碱性,pH>7,故可推测出反应后减少的物质是氢氧化钠。
21.(12分)(2024·湖南长沙·一模)我校初三化学小组的同学以“探究硫酸的性质”为主题开展项目式学习。
【任务一】观察浓硫酸稀释过程中的能量变化。
(1)图1实验中,小明同学观察到用石蜡固定在铜片下的乒乓球脱落,此现象说明浓硫酸溶于水 (填“放热”和“吸热”)。
【任务二】探究溶液浓度对硫酸化学性质的影响。
(2)图2实验中,小华同学观察到很快变黑的是滤纸B,由此可知, 不同,腐蚀性不同。
【任务三】探究稀硫酸的化学性质,同学们按图3进行实验。
(3)试管2观察到的现象是 。
(4)实验结束后,小红同学先将试管2中反应后的物质倒入废液缸中,然后再将试管3反应后的物质缓慢倒入废液缸,观察,先无明显现象,后出现红褐色沉淀;再将试管4中剩余物质倒入废液缸中,观察到沉淀消失。由此分析,原试管2反应后溶液的溶质为 (填化学式),废液缸中最终剩余的溶液中一定含有的阳离子有 (写出离子符号)。
【反思】
(5)实验过程中产生的废液必须处理后再排放。根据上述探究结果,在检验废液时发现硫酸过量,为防止其污染环境,向该废液中加入适量的 (填化学式),使溶液呈中性后再排放。
【答案】(1)放热
(2)硫酸的浓度
(3)红棕色固体逐渐溶解,溶液由无色变成黄色
(4)Fe2(SO4)3、H2SO4 Na+、K+、Fe3+
(5)Ca(OH)2
【解析】(1)图1实验中,观察到用石蜡固定在铜片下的乒乓球脱落,说明浓硫酸溶于水放热,温度升高,石蜡熔化;
(2)浓硫酸具有脱水性,而稀硫酸不具有脱水性,故图2实验中,观察到很快变黑的是滤纸B,由此可知硫酸的浓度不同,腐蚀性不同;
(3)试管2中氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水,故现象是:红棕色固体逐渐溶解,溶液由无色变成黄色;
(4)试管2中氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水,试管3中氢氧化钠溶液和稀硫酸反应生成硫酸钠和水,试管4中碳酸钾溶液和稀硫酸反应生成硫酸钾和水。小红同学先将试管2中反应后的物质倒入废液缸中,然后再将试管3反应后的物质缓慢倒入废液缸,观察,先无明显现象,后出现红褐色沉淀,说明试管2中氧化铁和稀硫酸反应后有硫酸剩余;试管3反应后氢氧化钠有剩余。氢氧化钠先与硫酸反应,后与硫酸铁反应,导致先无明显现象,后出现红褐色沉淀,则原试管2反应后溶液的溶质为硫酸铁和硫酸。再将试管4中剩余物质倒入废液缸中,观察到沉淀消失,说明试管4反应后硫酸也有剩余,该硫酸与沉淀氢氧化铁反应生成硫酸铁和水,导致沉淀消失。综合以上分析,废液缸中最终剩余的溶液中一定含有的溶质有:硫酸钠、硫酸钾、硫酸铁,则废液缸中最终剩余的溶液中一定含有的阳离子有:Na+、K+、Fe3+。
(5)在检验废液时发现硫酸过量,为防止其污染环境,从实验成本的角度考虑,应向该废液中加入适量的熟石灰(氢氧化钙俗名),酸碱中和,处理后排放,故填:Ca(OH)2。
22.(12分)(2023·湖南长沙)“暖宝宝”是我们日常生活中常用的物品。小孔同学打开一个使用过的“暖宝宝”内包装,发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。
暖宝宝
发热时间:10小时以上
性能:平均53℃,最高63℃
主要成分:铁粉、活性炭、氯化钠等
注意事项:使用时勿直接接触皮肤
图1
表1部分盐的溶解性表(室温)
阴离子阳离子
NO3-
Cl-
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有____________热量的现象;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下实验方案并进行实验:
实验步骤
实验现象
实验结论
实验一
取少量固体于试管中,加入足量稀硫酸
____________
固体中有铁粉
实验二
取少量固体放在燃烧匙中,用酒精灯加热,上方罩一个内壁沾有饱和的澄清石灰水的烧杯(如图2)
澄清石灰水变浑浊
固体中有活性炭
实验三
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
产生白色沉淀
固体中有氯化钠
【反思评价】
(3)经过反思,小孔同学认为实验二不能得出固体中有活性炭的结论,理由是_____________________(写两点即可)。小组同学改进装置后,重新实验,得出固体中有活性炭的结论。
【实验拓展】
(4)小曾同学认为利用实验三的反应原理还可以测出固体中氯化钠的质量分数。他称取一定质量的固体于烧杯中,加入足量水, _______________________ (填实验操作),再加入足量实验三所选的溶液,充分反应后经过一系列操作得到固体,并称量质量,最终计算出了氯化钠的质量分数。
【答案】(1) 放出 氧化铁/Fe2O3
(2)产生气泡 硝酸银(或 AgNO3)
(3)酒精燃烧也会产生二氧化碳,使石灰水变浑浊;温度升高氢氧化钙的溶解度减小,饱和石灰水变浑浊
(4)充分溶解后过滤,洗涤烧杯和玻璃棒,洗涤滤渣 2~3 次,洗净后将洗涤液合并到滤液中
【解析】(1)根据图1,暖宝宝是来取暖的,则打开“暖宝宝”外包装后,铁粉与空气接触发生缓慢氧化有放出热量的现象;铁生锈产生了铁锈,则红棕色固体是氧化铁(或 Fe2O3);
(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,“暖宝宝”中只有氯化钠含有氯元素,则要检验氯离子,氯化钠和硝酸银反应产生氯化银沉淀和硝酸钠,则要加入硝酸银溶液;故填:硝酸银(或 AgNO3);
(3)实验二使用了酒精灯,图2,酒精燃烧会产生水和二氧化碳,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,也会变浑浊;故填:酒精燃烧也会产生二氧化碳,使石灰水变浑浊;温度升高氢氧化钙的溶解度减小,饱和石灰水变浑浊;
(4)在氯化钠溶液中加入硝酸银后产生氯化银沉淀,根据氯化银的质量计算氯化钠的质量,进而计算氯化钠的质量分数;所以要除去固体中的铁、活性炭,则需要过滤,则称取一定质量的固体于烧杯中,加入足量水,充分溶解后过滤,洗涤烧杯和玻璃棒,洗涤滤渣 2~3 次,洗净后将洗涤液合并到滤液中,减少误差;故填:充分溶解后过滤,洗涤烧杯和玻璃棒,洗涤滤渣 2~3 次,洗净后将洗涤液合并到滤液中。
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