2025年中考化学重点专题提分训练:科学探究题
2025-04-01
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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.某实验小组同学在帮助实验员整理化学试剂时发现了一瓶标签破损的无色溶液,他们猜想瓶内原有的液体只能是 Na2CO3溶液、NaOH 溶液、BaCl2溶液、CuSO4溶液中的一种。为了判断瓶内是何种溶质,并确定试剂瓶的标签,实验小组的同学进行了如下探究活动。
【查阅资料】1.碳酸钠溶液显碱性
2.氯化钡溶液显中性
【实验探究 1】
(1)大家认为该瓶溶液不可能是 ,原因是 。
(2)甲同学设计了如下文字探究瓶内溶质的成分:
实验操作
实验现象
实验结论
取少量瓶内液体于试管中,滴加酚酞试液
溶液变红色
溶质不是
向上述反应后的溶液中滴加足量稀盐酸
溶质是 Na2CO3
【讨论质疑】乙同学认为甲同学的实验方案不严谨,小组同学讨论后一致认为还需要进行下一步探究。
【实验探究 2】另取少量瓶内液体于试管中,加入过量的 CaCl2 溶液(中性),观察到有白色沉淀生成,反应的化学方程式为 ;静置后,取上层清液,滴入酚酞试液,溶液呈红色。
【得出结论】该溶液的溶质有 ;该试剂瓶标签上的物质为 。
【反思拓展】造成该溶液出现上述实验现象的原因是 (用化学方程式表示)。
2.某校同学研学时到宜春酌江洞参观,洞中形态各异的石笋和钟乳石是怎样形成的呢?同学们取了一些洞中的白色固体和洞顶滴落下的水样回学校实验室进行实验探究。
【查阅资料】Ⅰ.溶洞中石灰岩(主要成分为碳酸钙)遇到溶有二氧化碳的水会化合生成溶解性较大的碳酸氢钙【Ca(HCO3)2】:溶有碳酸氢钙的水遇热或当压强突然变小时,就会分解生成碳酸钙沉积在洞底,最终形成“石笋”。
Ⅱ.碳酸氢钙易溶于水形成无色溶液,与酸发生的反应类似于小苏打与酸的反应。
【实验探究】探究活动1.检验水样的硬度:取少量水样于试管中,加入肥皂水,振荡,观察到 的现象,证明该水为硬水。
探究活动2.探究白色固体的成分。
【作出猜想】猜想1:含CaCO3,猜想2:含Ca(HCO3)2,猜想3:含 。
【设计并进行实验】
操作步骤
现象
结论及化学方程式
①取少量白色固体研碎后,置于烧杯中,加入足量水充分搅拌,静置
出现白色不溶物
猜想 (填数字)不正确
②取上层清液于试管中,滴入稀盐酸
产生气泡
猜想3正确,反应的化学方程式为
探究活动3探究碳酸钙是否能与二氧化碳和水反应。
小明将如图所示装置①和②连接进行实验。通常采用装置①制气体的条件是 ;依据装置②中现象 ,可得出碳酸钙能与二氧化碳和水反应的结论。
【交流讨论】小刚认为上述实验现象也可能是二氧化碳中混有的氯化氢遇水形成的盐酸与碳酸钙反应的结果。他提出的改进方案是在装置①和②之间增加图③所示装置,则图中x溶液可能是 。
【拓展应用】当水中含有较多氯化钙时,在不改变酸碱度的情况下,可以通过加入适量 (选填序号)来降低水的硬度。
A.食盐 B.蔗糖 C.苏打 D.食醋
3.蚊虫叮咬时分泌的蚁酸会使人体皮肤肿痛,蚁酸学名叫甲酸,化学式为HCOOH,其化学性质与盐酸相似,某化学实验小组同学对蚁酸产生了兴趣并对其进行以下探究。
【查阅资料】①蚁酸在一定条件下会分解成两种氧化物。②无水硫酸铜为白色粉末,遇水变蓝。
【提出问题】①蚁酸具有酸性吗?②蚁酸分解生成的两种氧化物是什么?
【猜想假设】小组同学根据蚁酸中含有氢元素,推测分解产物中含有水。同时他们对另一种氧化物提出了两种猜想,猜想一:二氧化碳;猜想二:一氧化碳。
【实验探究1】
(1)向盛有蚁酸溶液的试管中滴加紫色石蕊溶液,观察到溶液变 。
【实验探究2】小组同学将蚁酸分解产生的气体通入如图装置来验证推测和猜想。
(2)用F装置可检验生成物中的水,则F应连接在 (填“I”“Ⅱ”“Ⅲ”或“Ⅳ”)处,装置B的作用是 。
(3)实验时若看到 的现象,则猜想一不成立。
(4)实验时装置C和D中均有明显现象,由此得出猜想二成立,写出装置C中发生反应的化学方程式: 。
4.某校化学兴趣小组的同学们在实验室帮老师整理药品时,发现一瓶长期放置的氢氧化钠固体,同学们对其成分进行实验探究。
【提出问题1】该样品中含有那些物质?
【提出猜想】猜想一:是NaOH;猜想二:是Na2CO3;猜想三:是 。
【查阅资料】BaCl2溶液呈中性。
【实验探究1】小郡同学设计如下表所示的实验方案并进行实验。
实验步骤
实验现象
结论
①取一定量的固体样品于烧杯中,用足量水溶解,取一定量溶液于试管中,滴加过量的BaCl2溶液
有白色沉淀产生
猜想三成立
②实验①结束后进行过滤,向得到的滤液中滴加 。
溶液变成蓝色
【实验反思】
(1)实验步骤①中滴加过量BaCl2溶液的目的是 。
(2)将实验步骤②中所加的试剂替换为下列 操作(填字母),也可以实现相同的目的。
a.通入少量CO2 b.滴加适量稀盐酸
c.滴加MgSO4溶液 d.测溶液的pH
【提出问题2】如何测量该样品中碳酸钠的质量分数?
【实验探究2】小园同学设计如下图所示装置。
【提示】碱石灰可以吸收水和二氧化碳
【实验步骤和数据】①组装装置,检查气密性;②加入药品,称量C处装置质量为bg,再向A处装置中滴人足量稀硫酸;③完全反应后通入N2;④称量C处装置质量为cg。
【实验分析】
(3)D装置的作用是 。
(4)完全反应后通入N2的目的是 。
5.某校化学兴趣小组的同学利用稀盐酸、碳酸钠、Ba(OH)2溶液三种物质探究“复分解反应发生的条件”,做了以下实验。
(1)大家一致认为在试管①中还需要加入 溶液才能证明发生了复分解反应。
(2)试管②中观察到的现象是 ,试管③中反应的化学方程式为 。
兴趣小组的同学将试管③反应后的物质过滤,对滤液中溶质的成分进一步探究。
【提出问题】滤液中溶质的成分是什么?
【猜想假设】
(3)猜想一:NaOH
猜想二:Ba(OH)2、NaOH
猜想三:
【设计实验】
(4)验证你的猜想正确
实验操作
现象
结论
步骤一:取试管③中滤液少量于试管中,加入足量CaCl2溶液
有 产生
猜想三正确
步骤二:静置一段时间,向上层清液中滴加适量 溶液
有蓝色沉淀产生
【反思拓展】
(5)通过探究实验,同学们发现Ba(OH)2和NaOH化学性质相似,你认为Ba(OH)2的保存方法是 。
6.有一包白色固体样品,可能由硫酸钠、氯化镁、碳酸钙、氢氧化钠、硝酸钡中的一种或几种物质组成,为了探究其组成,学习小组的同学们取适量样品按如图流程进行实验。请你参与。
【实验过程】
【分析与判断】
(1)过滤操作中玻璃棒的作用是 。产生气体的化学方程式为 。经分析确定,滤渣为 (填“混合物”或“纯净物”);
【表达与交流】
(2)由产生白色沉淀可推知滤液中一定含有的离子是 (填离子符号)。综合上述信息同学们一致认为:白色固体样品中一定不含 (填化学式);
【变式应用】
(3)若实验时观察到的现象①“滤渣全部溶解”改为“滤渣部分溶解”,其它现象不变,则不能确定原样品中是否含有 (填物质名称):
【总结提升】
(4)通过上述探究可知:在分析混合物成分时,可以结合实验 做定性分析,也可以结合实验数据进行计算,做 判断。
7.CaCl2和NaCl是常用的融雪剂,又称“化冰盐”。小组同学对某融雪剂样品进行研究。
【实验1】按下图步骤进行实验,并记录实验现象。
(1)由实验1推知,样品中含有CaCl2,所依据的实验现象是 ,反应的化学方程式为 。
(2)小组同学认为仅通过实验1,无法确定样品中是否含有NaCl,理由是 。
【实验2】分别取大小、形状相同的冰块,按①~⑧所示试剂及用量进行实验,90min时,测定冰融化所得水的质量。实验记录如下:
序号
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
试剂及
用量
24%的NaCl溶液/g
2
4
6
8
6
4
2
0
24%的CaCl2溶液/g
x
0
0
0
2
4
6
8
水/g
6
4
2
0
0
0
0
0
冰融化所得水的质量/g
3.57
6.77
9.44
14.19
12.84
11.54
9.97
9.52
(3)通过实验①~④可探究NaCl溶液的浓度对融冰效率的影响。实验①中,x= 。
(4)由实验①~④可得到的结论是 。
(5)实验⑥中,NaCl与CaCl2的质量均为 g。
(6)得到结论“其他条件相同时,24%的NaCl溶液的融冰效率高于24%的CaCl2溶液的”,所依据的两个实验是 (填实验序号)。
【反思与评价】
(7)甲同学依据实验2中⑤~⑧得到结论“CaCl2溶液的浓度越大,其融冰效率越低”。乙同学不同意他的观点,理由是 。
8.中国农业生产种植历史悠久,是世界上重要的粮食生产大国。劳动实践课上同学们用草木灰给农田施肥。化学兴趣小组的同学们对草木灰的制备、作用、成分、使用方法产生了浓厚的兴趣,因此展开了项目式学习的探究之旅。
【查阅资料】草木灰是作物秸秆、枯枝等燃烧后的灰烬,其中富含可溶性钾盐,溶于水呈碱性。
任务一:调查草木灰的制备方法
【分析交流】
(1)利用作物秸秆、枯枝等生产草木灰,其意义是 。
任务二:探究草木灰的成分
【教师指导】硫酸钡是既不溶于水也不溶于稀硝酸的白色沉淀。
【猜想与假设】草木灰中可能含有碳酸钾和硫酸钾。
【进行实验】同学们取一定量的草木灰于烧杯中,加入足量的水浸泡草木灰,过滤,得到滤液。
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量滤液于试管中,滴加足量氯化钙溶液,静置
产生白色沉淀
草木灰中含有碳酸钾和硫酸钾
②另取少量滤液于试管中,滴加足量氯化钡溶液,静置
产生白色沉淀
【反思评价】
(2)有同学认为该实验结论不一定正确,理由是 ,因此需要改进实验。
【实验改进】
(3)同学们向步骤②中得到的白色沉淀中,滴加足量的稀硝酸,观察到的现象是 。
【解释总结】
(4)草木灰中含有碳酸钾和硫酸钾。步骤①中发生反应的化学方程式为 。
任务三:讨论使用草木灰的注意事项
【小组交流】
(5)草木灰不能与铵态氮肥混合施用,其原因是 。
(6)保存草木灰时应注意 。
9.下图是实验室常用的仪器。
回答下列问题。
(1)实验室用大理石和稀盐酸制取并收集CO2气体,通常状况下选择的仪器有: (填序号),发生反应的化学方程式是: 。集满二氧化碳气体的集气瓶应 (填“正”或“倒”)放在桌面上。
(2)选用上图所给仪器,若实验室用加热高锰酸钾的方法制取并收集氧气,你认为需要补充的仪器是 ,写出反应的化学方程式 。
(3)同学们用高锰酸钾制氧气,实验结束清洗仪器时,发现加热高锰酸钾的试管内壁有用水洗刷不掉的黑色固体。黑色固体是什么?怎样洗去?于是小组同学进行了下面探究活动。
探究1 黑色固体是什么?
【交流讨论】同学们交流讨论后,对黑色固体物质作出了判断:
分析判断
依据
1、不是高锰酸钾
高锰酸钾能溶于水形成紫红色溶液
2、不是锰酸钾
冲洗试管时出现深绿色溶液,说明锰酸钾能溶于水
3、是MnO2
。
【进行实验】向未洗净的试管中加入 ,产生能使带火星木条复燃的气体,证明上面判断正确。
探究2 用什么洗掉该黑色固体?
在老师的帮助下,同学们用草酸(H2C2O4)溶液清洗试管。向未洗净的试管中加入草酸溶液,黑色固体消失,同时发现产生许多气泡。同学们推测,产生的气体可能是CO2、CO、H2、O2等,其理由是: 。
【实践反思】根据以上探究,你认为清除试管内壁附着的难溶物的一般思路是: 。
10.许多化学反应发生时,伴随有发光、放热、有沉淀析出、有颜色改变等,但也有的化学变化发生时无明显现象,为验证氢氧化钠溶液与盐酸,与二氧化碳能否发生化学反应,同学们进行了如下探究活动。
【实验探究一】氢氧化钠溶液与盐酸能否发生化学反应
(1)如图,下列物质中,可以证明该反应发生的是_____(填字母)
A.酚酞 B. C. D.溶液 E.溶液
(2)温度计测得稀盐酸与氢氧化钠溶液反应放热,从微观角度分析,该温度变化主要是由于 (填离子符号)两种离子反应放热的缘故,由此说明氢氧化钠和盐酸发生了反应。
(3)小组利用如图研究稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的过程,该反应属于 反应(填基本反应类型),并用和电导率传感器测定反应过程中和电导率的变化(如图2和图3),下列说法正确的是 (填字母)。
A.图1中滴加的ā溶液为稀盐酸
B.图2中能证明稀盐酸和氢氧化钠溶液发生了反应
C.图2中所示溶液中的质量不断增加
D.图3中之前电导率下降是因为溶液中的离子数量逐渐减少
【实验探究二】氢氧化钠与二氧化碳能否发生化学反应
方案一:
(4)借助压强传感器,先后向三颈烧瓶内推入等体积的两种液体,测得瓶内压强变化情况图所示.首先注入瓶中液体是 (填“水”或“氢氧化钠溶液”),对比曲线中 段,可证明二氧化碳能与发生反应。
方案二:
(5)已知:通常状况下1体积水中溶解1体积二氧化碳。装置气密性良好,集气瓶容积均为,图中N溶液可能是 (写出一种),由此判断氢氧化钠与二氧化碳发生反应依据的现象是 。
方案三:
(6)打开,将分液漏斗中的溶液全部注入锥形瓶内,关闭打开,观察到的现象是 ,也可证明二氧化碳能与氢氧化钠发生反应。实验结束后,同学们又做了以下三组实验,其中能说明反应后锥形瓶中一定含有氢氧化钠的是 (填序号)。
A.取少量锥形瓶中反应后溶液,测得
B.取少量锥形瓶中反应后溶液,测得,继续向其中加入氯化钙溶液,无明显现象
C.取少量锥形瓶中反应后溶液,测得,向其中加入碳酸钠溶液,产生白色沉淀
【实验总结】对于没有明显现象的化学变化,可以从反应物和生成物两个角度加以证明。
11.碳酸亚铁(FeCO3)能用于制备可溶性乳酸亚铁补血剂学校“圆梦”化学兴趣小组对碳酸亚铁(FeCO3)的制备和性质进行了如下探究。
【查阅资料】
①溶液pH大于8.8时,Fe2+会完全转化为Fe(OH)2沉淀。
②FeCO3固体置于潮湿空气中易氧化变质生成Fe(OH)3;
③FeCO3是白色固体,难溶于水,能与稀盐酸、稀硫酸发生反应。
④FeCl3溶液中滴加KSCN 溶液,溶液变红;而FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,
探究一:FeCO3的制备
(1)该小组用pH=11.9的Na2CO3溶液和FeSO4溶液在烧杯中制备FeCO3时,应选用的加料方式是将 溶液缓慢加入到盛有另一种溶液的烧杯中。
探究二:FeCO3的变质探究
【提出问题】某久置于潮湿空气中的FeCO3固体的成分是什么?
(2)FeCO3的变质的原因(补充化学方程式):4FeCO3+O2+ =4Fe(OH)3+4CO2;
【猜想与假设】
(3)I.FeCO3;猜想II:FeCO3和Fe(OH)3;猜想III: 。
【定性探究】
(4)请完善下面表格。
实验操作
实验现象
结论
①取少量固体于试管中,加入足量的稀盐酸,振荡。
固体完全溶解,
猜想III不成立
②取少量上述反应后的溶液于试管中,
猜想II成立
【实验结论】久置于空气中的FeCO3固体的成分是FeCO3和Fe(OH)3
探究三;对FeCO3的模拟炼铁过程
(5)实验小组用下图所示的装置对FeCO3,进行模拟炼铁过程,实验过程中,先打开K通入一氧化碳再加热;装置A中固体质量不再减少时停止加热,待装置A冷却到室温后关闭K,测得装置A中固体减少了mg,装置B中液体质量增加了ng。(B中氢氧化钠溶液足量)
资料:
①能判断生成的二氧化碳全部被装置B吸收的依据是:装置B中质量增加且 。
②D处为收集尾气的装置,应选择装置 (填“甲”“乙”或“丙”)。
③若生成的二氧化碳全部被装置B吸收,不考虑水的蒸发且该样品中所含杂质不参加反应,则m n(填“>”“=”或“<”)。
12.某班同学为验证碳酸钠的化学性质,向盛有碳酸钠的试管中加入一定量的稀盐酸,迅速用带导气管的橡胶塞塞紧试管口,并将导管另一端通入盛有澄清石灰水的试管中(如图所示)。请回答下列问题:
(1)右侧试管中澄清石灰水变浑浊,写出该反应的化学方程式 。
(2)实验结束后,将两支试管中的所有物质倒入同一个废液缸中,充分反应后得到澄清溶液。同学们对废液中溶质的成分进行如下探究(忽略二氧化碳的影响):
【提出问题】
废液中溶质的成分是什么?
【做出猜想】
猜想一:CaCl2、NaCl 和 HCl
猜想二:CaCl2、NaCl 和 Na2CO3
猜想三: ;
【进行讨论】
经过讨论,同学们一致认为猜想 是错误的。
【设计实验】请完成实验报告
实验步骤
实验现象
实验结论
取少量废液于试管中,加 入 ;
先有气泡后有沉淀
猜想一成立
【反思拓展】
最终同学们确认了废液中溶质的成分。若将废液直接排入铸铁管道引起的危害是 ,你认为该废液的处理方法是 。
13.因发现青蒿素而获诺贝尔奖的科学家屠呦呦还发现了双青蒿素,查阅资料可知,双青蒿素由碳、氢、氧三种元素组成。为测定双青蒿素的化学式,兴趣小组进行了以下探究。
【设计实验】兴趣小组设计并进行了如图甲所示的实验。(装置气密性良好)
将7.1g双青蒿素放在装置C的玻璃管中,燃烧至无固体灰分残留。
(1)装置A、B中盛放的试剂分别是 (填序号)。
①足量NaOH溶液、足量浓硫酸 ②足量浓硫酸、足量NaOH溶液
(2)装置E中发生反应的化学方程式是 。
(3)装置F可吸收从装置E中的气流带出来的少量 (填化学式)。
【记录数据】加热前,先通入空气一段时间,再称量装置D的质量装置E和F的总质量(反应前的质量)。双青蒿素完全反应后,停止加热,继续通入空气一段时间,再次称量装置D的质量、装置E和F的总质量(反应后的质量),实验数据如下表所示。
装置
反应前的质量/g
反应后的质量/g
D
87.8
93.2
E和F
l89.7
206.2
【实验结论】
(4)双青蒿素的化学式是 。
【实验反思】
(5)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 。
(6)有同学建议,为使实验结果更准确,需要在装置C和D之间增加如图乙所示的装置,可能发生反应的化学方程式是 。
14.兴趣小组进行了以低碳为主题的项目式学习。
【任务一】了解二氧化碳的主要来源
(1)自然界中二氧化碳的来源主要是煤、石油等化石燃料的燃烧,煤、石油属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)火山爆发时,碳酸盐矿物(主要成分为碳酸钙)的岩层在高温下分解也会产生二氧化碳,发生反应的化学方程式为 。
【任务二】探究吸收二氧化碳的途径
(3)地球上的海水吸收二氧化碳时,随着温度升高,二氧化碳的吸收率会下降,其原因是 。
(4)小组同学设计用不同的试剂来吸收二氧化碳。向图1装置的广口瓶中分别加入60mL不同液体,一段时间后振荡,通过压强传感器测定实验前后瓶中压强数据如下(实验过程中保持温度恒定):
液体
反应前后压强差/kpa
水
3.95
0.165%的氢氧化钙溶液
11.53
0.165%的氢氧化钠溶液
12.16
40%的氢氧化钠浓溶液
97.98
①分析表格数据可知, 吸收二氯化碳的效果最好。
②起始时,广口瓶内的压强均增大的原因是 。
【任务三】深度探究氢氧化钠溶液吸收二氧化碳的过程
【查阅资料】a.将二氧化碳气体持续通入一定量的氢氧化钠溶液会先后发生以下两个反应:,。
b.本实验条件下,Na2CO3饱和溶液和NaHCO3饱和溶液的pH分别为11.0和8.5。
(5)兴趣小组同学将CO2持续通入80g质量分数为10%的NaOH溶液中,用数字化实验技术测定反应过程中溶液的pH变化如图2所示:
①p点对应的溶液中的溶质有 。
②计算p点时通入CO2质量(m)的取值范围 。
15.人类研发使用可降解塑料,是防治“白色污染"的重要途径之一。某化学兴趣小组查阅资料得知,以聚乳酸为原料加工而成的一种餐具能被自然界中微生物完全降解,最终生成二氧化碳和水。该小组对这种餐具组成元素进行探究。请回答下列问题。
【提出问题】这种餐具的组成元素是什么?
【提出猜想】猜想1:这种餐具由碳、氢元素组成,猜想2:这种餐具由 元素组成。
【查阅资料】硫酸铜粉末吸水由白色变为蓝色。
【实验验证】检查装置气密性后,装入餐具碎片,按图连接各仅器(夹特装置已略去),开始实验……
【解释与结论】
(1)装置A中发生反应的化学方程式为 。
(2)根据 的现象,可证明这种餐具中含有氢元素和碳元素。
(3)实验过程中通N2的作用是 。
(4)测得装置C中餐具碎片的起始质量为0.72g,反应后装置C中硬质玻璃管内无固体残留。装置D增重0.36g,装置E和F一共增重1.32g。经计算确认猜想 成立。
【评价与改进】小组内有同学指出餐具碎片可能未完全燃烧,产物为CO,CO2,H2O的混合物,从而影响对其组成元素的测定,建议 。
试卷第1页,共3页
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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. CuSO4溶液 硫酸铜溶液蓝色 BaCl2溶液 有气体生成 CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl NaOH、Na2CO3 NaOH/氢氧化钠 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
【详解】[实验探究1]
(1)硫酸铜溶液是蓝色,该溶液是无色溶液,不可能是硫酸铜溶液,故填:CuSO4溶液;硫酸铜溶液蓝色。
(2)取少量瓶内液体于试管中,滴加酚酞试液,溶液变红色,说明溶液显碱性,不可能是是氯化钡溶液。
结论为该溶液溶质是碳酸钠,碳酸钠和稀盐酸生成氯化钠、二氧化碳和水,现象为有气体生成。
[实验探究2]
氯化钙和碳酸钠生成碳酸钙沉淀和氯化钠,化学方程式CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl。
[得出结论]
加入过量氯化钙后,静置后,取上层清液,滴入酚酞试液,溶液呈红色,说明还含有氢氧化钠,溶质为氢氧化钠和碳酸钠,说明氢氧化钠发生了变质,标签上物质为氢氧化钠。
[反思拓展]
溶液中出现碳酸钠,因为氢氧化钠发生变质,化学方程式,故填:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。
2. 出现较多浮渣 CaCO3和 Ca(HCO3)2 2 固体和液体反应不需要加热制气体 澄清石灰水先变浑浊,然后再变澄清 饱和碳酸氢钠溶液 C
【详解】实验探究:
取少量水样于试管中,加入肥皂水,振荡,观察到出现较多浮渣的现象,证明该水为硬水,因为硬水中含有较多的可溶性钙镁化合物。
作出猜想:
猜想1:没有进行转化,含CaCO3,猜想2:全部进行转化,含Ca(HCO3)2,猜想3:部分进行转化,所以含CaCO3和 Ca(HCO3)2。
设计并进行实验:
①少量白色固体研碎后,置于烧杯中,加入足量水充分搅拌,静置,观察到出现白色不溶物现象,所以猜想2不正确,因为碳酸氢钙的溶解性较大。
②取上层清液于试管中,滴入稀盐酸,会产生气泡,说明含有碳酸氢钙,因为碳酸氢钙与酸发生会生成二氧化碳,结合①含有碳酸钙可知猜想3正确,对应反应为碳酸氢钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,那么化学方程式为。
将如图所示装置①和②连接进行实验。通常采用装置①制气体的条件是固体和液体反应不需要加热制气体;因为有二氧化碳气体生成,所以装置②中现象为澄清石灰水先变浑浊,然后再变澄清,因为生成的碳酸钙与二氧化碳能反应生成溶解性大的碳酸氢钙,由此可得出碳酸钙能与二氧化碳和水反应的结论。
交流讨论:
二氧化碳中混有的氯化氢遇水形成的盐酸与碳酸钙反应的结果。所以需要将氯化氢气体除去,所以在装置①和②之间增加图③所示装置,则图中x溶液可能是饱和碳酸氢钠溶液,因为碳酸氢钠与氯化氢反应生成氯化钠、水和二氧化碳。
拓展应用:
A.食盐与氯化钙不会反应,无法降低水的硬度。
B.蔗糖与氯化钙不会反应,无法降低水的硬度。
C.苏打为碳酸钠,碳酸钠能与氯化钙反应生成氯化钙沉淀和氯化钠,所以加入适量纯碱无法改变溶液酸碱度,还能降低水的硬度。
D.食醋与氯化钙不会反应,无法降低水的硬度。
故选:C。
3.(1)红
(2) I 吸收水蒸气
(3)A中石灰水不变浑浊
(4)CO+CuOCu+CO2
【详解】(1)蚁酸学名叫甲酸,化学式为HCOOH,其化学性质与盐酸相似,向盛有蚁酸溶液的试管中滴加紫色石蕊溶液,观察到溶液变红;
(2)防止气体通入溶液中引入水,对水的检验造成干扰,所以用F装置可检验生成物中的水,则F应连接在Ⅰ处;
浓硫酸具有吸水性,所以装置B的作用是吸收水蒸气;
(3)猜想一不成立,则乙酸的分解产物没有二氧化碳,则实验时若看到A中澄清石灰水没有明显现象;
(4)猜想二成立,则乙酸分解产物是一氧化碳,则C中一氧化碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳,化学方程式为CO+CuOCu+CO2。
4. 氢氧化钠和碳酸钠 紫色石蕊试液 检验并除去碳酸根离子 ad 吸收空气中的水和二氧化碳防止实验数据不准确 为了是装置内生成的二氧化碳全部被C装置吸收
【详解】提出猜想
根据氢氧化钠能和二氧化碳反应生成碳酸钠和水 ,根据猜想一和二可知猜想三是:氢氧化钠和碳酸钠;
实验探究1
由氯化钡能和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,氯化钡过量,因此过滤后得到的滤液是一定有剩余的氯化钡,根据现象和结论说明还有氢氧化钠,氯化钡显中性,氢氧化钠显碱性能使紫色石蕊试液变蓝,故填;紫色石蕊试液;
实验反思
(1)由于碳酸钠和氢氧化钠都显碱性,根据题意实验步骤①中滴加过量BaCl2溶液的目的检验并除去碳酸根离子;
(2)若含有氢氧化钠则氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠,碳酸钠和氯化钡反应生成沉淀,可以检验;盐酸虽都能和氢氧化钠反应,但没有明显现象,无法检验氢氧化钠;而硫酸镁即能和氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钠,还能和剩余的氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化镁,因此虽出现沉淀但无法证明是否含有氢氧化钠;而氯化钡显中性,氢氧化钠显碱性若含有氢氧化钠则pH>7,因此测定pH可以达到目的。故选:ad;
实验探究2 实验分析
(3)根据题意,该实验需要利用C装置吸收反应生成二氧化碳来测定,但空气中也含有二氧化碳和水,会被C吸收,因此D装置的作用是吸收空气中的水和二氧化碳防止实验数据不准确;
(4)完全反应后通入N2的目的是为了是装置内生成的二氧化碳全部被C装置吸收。
5.(1)酚酞(或紫色石蕊)
(2) 固体溶解,有气泡产生
(3)NaOH、Na2CO3
(4) 白色沉淀 CuSO4/CuCl2/Cu(NO3)2
(5)密封干燥保存
【详解】(1)试管①中的中和反应没有明显现象,所以需要滴入指示剂证明发生了反应,可以选择无色酚酞或者是紫色石蕊试液;
(2)试管②中是稀盐酸和碳酸钠发生反应生成二氧化碳、氯化钠和水,实验现象为:固体溶解,有气泡产生;试管③中是氢氧化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,化学方程式为:;
(3)试管③中可能完全反应只有氢氧化钠,也可能氢氧化钡过量,是氢氧化钡和氢氧化钠,也有可能是碳酸钠过量是氢氧化钠和碳酸钠,故猜想三为NaOH、Na2CO3;
(4)结论是猜想三正确,则滤液中溶质成分为氢氧化钠和碳酸钠,则氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀,所以实验现象为:有白色沉淀产生;步骤二中有蓝色沉淀产生,说明生成了氢氧化铜沉淀,则加入的是含有铜离子的盐,故可以滴加CuSO4或 CuCl2、Cu(NO3)2等;
(5)NaOH有吸水性,且在空气中容易变质,因为和NaOH化学性质相似,所以氢氧化钡需要密封干燥保存。
6.(1) 引流 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 混合物
(2) Ba2+ OH- Na+ Na2SO4
(3)氯化镁
(4) 现象 定量
【详解】(1)过滤中用玻璃棒引流,使液体沿玻璃棒流入过滤器;
滤渣中滴入盐酸,有气泡产生,说明滤渣中含有碳酸钙,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙,水和二氧化碳,方程式为:;
设生成0.22g二氧化碳需要碳酸钙质量为x,
所以滤渣中除碳酸钙外还有0.1g其他物质,根据沉淀全部溶解可知,应为氢氧化钠与氯化镁反应生成的氢氧化镁,所以滤渣a是混合物;
(2)二氧化碳与氢氧化钠反应产生碳酸钠,碳酸钠与硝酸钡反应生成碳酸钡白色沉淀,所以滤液中含有氢氧化钠和硝酸钡,氢氧化钠含有钠离子和氢氧根离子,硝酸钡含有钡离子和硝酸根离子,所以滤液b中含有:Ba2+ 、OH- 、、 Na+;
硝酸钡与硫酸钠反应产生硫酸钡沉淀,由滤渣a加盐酸,沉淀全部溶解,可知滤渣中不含硫酸钡,由滤液b通二氧化碳,产生沉淀,可知样品中含有硝酸钡,所以样品中不含硫酸钠,化学式为:Na2SO4;
(3)若实验时观察到的现象①“滤渣全部溶解”改为“滤渣部分溶解”,则滤渣中除0.5g碳酸钙为,还含有硫酸钡沉淀,若硫酸钡质量为0.1g,则不含氢氧化镁沉淀,则样品不含氯化镁,若硫酸钡质量小于0.1g,则含氢氧化镁沉淀,则样品含有氯化镁,故不能确定原样品中是否含有氯化镁;
(4)通过上述探究可知:在分析混合物成分时,可以结合实验产生的现象对物质成分做定性分析,也可以结合实验数据进行计算,做物质组成进行定量判断。
7.(1) 加入Na2CO3溶液后,产生白色沉淀 Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
(2)加入的Na2CO3溶液中也含有钠元素
(3)0
(4)其他条件相同时,在实验研究的NaCl溶液浓度范围内,NaCl溶液的浓度越大,融冰效率越高
(5)0.96
(6)④⑧
(7)⑤~⑧中,NaCl溶液的浓度逐渐减小,也可能会导致融冰效率降低
8.(1)原料来源广、容易获得(或废物利用等)
(2)碳酸钾、硫酸钾都能与氯化钡溶液反应产生白色沉淀,无法确定草木灰中含有的物质
(3)白色沉淀部分溶解,并有气泡产生
(4)
(5)草木灰溶于水,溶液呈碱性,能与铵态氮肥反应,产生氨气,会降低肥效
(6)保持干燥(或防止雨淋等)
【详解】(1)草木灰是作物秸秆、枯枝等燃烧后的灰烬,制备草木灰的原料来源广、容易获得;农作物秸秆、枯枝等燃烧也可以将废弃物再利用;
(2)①取少量滤液于试管中,滴加足量氯化钙溶液,产生白色沉淀,能说明草木灰中含有碳酸钾,碳酸钾与氯化钙溶液反应生成氯化钾和碳酸钙;
②另取少量滤液于试管中,滴加足量氯化钡溶液,产生白色沉淀,因为碳酸钾与氯化钡溶液会产生碳酸钡白色沉淀,硫酸钾与氯化钡溶液会产生硫酸钡白色沉淀,结合两次实验,能确定草木灰中有碳酸钾,无法确定草木灰中是否含有硫酸钾;
(3)根据结论草木灰中含有碳酸钾和硫酸钾,则步骤②中的白色沉淀一定含有碳酸钡、硫酸钡,向步骤②中得到的白色沉淀中,滴加足量的稀硝酸,碳酸钡与稀硝酸反应生成硝酸钡、水和二氧化碳,硫酸钡不与稀硝酸反应,故观察到的现象是白色沉淀部分溶解,并有气泡产生;
(4)步骤①中的反应是碳酸钾与氯化钙溶液反应生成氯化钾和碳酸钙,故反应的化学方程式为K2CO3+CaCl2=2KCl+CaCO3↓;
(5)草木灰溶于水,溶液呈碱性,能与铵态氮肥反应,产生氨气,会降低肥效,所以草木灰不能那个与铵态氮肥混合施用;
(6)草木灰中的碳酸钾会溶于水,因此在保存时要注意保持干燥(或防止雨淋等),防止草木灰中钾元素流失。
9. ①②⑦⑧ 正 试管 MnO2是不溶于水的黑色固体 过氧化氢溶液 质量守恒定律,化学变化过程中元素种类不变(或质量守恒定律,反应物中的元素只有碳、氢、氧) 了解难溶物的性质,根据其化学性质选择合适试剂进行清洗
【详解】(1)实验室用大理石和稀盐酸制取并收集CO2气体,反应物是固液,条件是常温,故应组装固液常温型发生装置即需要②⑦⑧,收集气体需要集气瓶即仪器①,故组装起来需要的仪器是:①②⑦⑧;
反应原理是碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为:;
二氧化碳的密度比空气大,故集满二氧化碳气体的集气瓶应正放在桌面上,故填:正;
(2)实验室用加热高锰酸钾的方法制取并收集氧气,需要将高锰酸钾置于试管中,如图所示还需要的仪器是:试管;
高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为:;
(3)【交流讨论】由于二氧化锰是不溶于水的且为黑色固体,故此判断黑色固体是二氧化锰,故填:MnO2是不溶于水的黑色固体;
【进行实验】由于二氧化锰能加快过氧化氢溶液分解氧气的速率,故此加入过氧化氢溶液,若黑色固体是二氧化锰则会出现冒气泡的现象,故填:过氧化氢溶液;
探究2根据质量守恒定律反应前后元素的种类不变, 反应前的物质是草酸,含有碳元素、氢元素和氧元素,反应后推测,产生的气体可能是CO2、CO、H2、O2等,故填:质量守恒定律,化学变化过程中元素种类不变(或质量守恒定律,反应物中的元素只有碳、氢、氧);
【实践反思】根据以上探究,你认为清除试管内壁附着的难溶物的一般思路是:了解难溶物的性质,根据其化学性质选择合适试剂进行清洗。
10.(1)ABCE
(2)H+、OH-
(3) 复分解反应 AB
(4) 水 bc、de
(5) 澄清石灰水 乙集气瓶中无明显现象
(6) 烧杯中液体倒吸进锥形瓶中,锥形瓶内溶液变浑浊 BC
【详解】(1)氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠、水。
A、酚酞遇碱性物质变红,遇中性物质或酸性物质不变色。NaOH溶液呈碱性,能使酚酞溶液变红,稀盐酸呈酸性,氯化钠溶液呈中性,都不能使酚酞变红,向NaOH溶液中滴加酚酞溶液,然后再滴加足量稀盐酸,若发现溶液由红色变为无色,说明NaOH已发生反应转化为其它物质,证明氢氧化钠溶液能与盐酸反应,A选项正确;
B、Fe与NaOH、氯化钠都不反应,Fe能与稀盐酸反应生成FeCl2、H2,有气泡产生。向NaOH溶液中滴加适量稀盐酸,然后加入少量Fe,若没有气泡产生,说明稀盐酸已发生反应转化为其它物质,证明氢氧化钠溶液能与盐酸反应,B选项正确;
C、CuO与NaOH、氯化钠都不反应,CuO能与稀盐酸反应生成CuCl2、H2O,现象是固体溶解,溶液由无色变为蓝色。向NaOH溶液中滴加适量稀盐酸,然后加入少量CuO,若无明显现象,说明稀盐酸已发生反应转化为其它物质,证明氢氧化钠溶液能与盐酸反应,C选项正确;
D、氢氧化钠在溶液电离出Na+、OH-,HCl在溶液中电离出H+、Cl-。氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠、水,反应实质是H+、OH-结合生成H2O,稀盐酸中的Cl-不参与反应,不管氢氧化钠与盐酸是否发生反应,加入AgNO3,Cl-一定会与AgNO3反应生成AgCl白色沉淀,利用AgNO3溶液无法证明氢氧化钠溶液能与盐酸反应,D选项错误;
E、Na2CO3与NaOH、氯化钠都不反应,Na2CO3能与稀盐酸反应生成NaCl、CO2、H2O,有气泡产生。向NaOH溶液中滴加适量稀盐酸,然后加入少量Na2CO3溶液,若没有气泡产生,说明稀盐酸已发生反应转化为其它物质,证明氢氧化钠溶液能与盐酸反应,E选项正确。
故选:ABCE。
(2)氢氧化钠在溶液电离出Na+、OH-,HCl在溶液中电离出H+、Cl-。氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠、水,反应实质是H+、OH-结合生成H2O,该过程放出热量,故填:H+、OH-。
(3)稀盐酸与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、水,化学方程式为,该反应由两种化合物交换成分生成两种新的化合物,属于基本反应类型中的复分解反应。
A、稀盐酸呈酸性,pH小于7;氢氧化钠溶液呈碱性,pH大于7。根据图2,滴加a溶液后,烧杯中溶液的pH不断减小,说明滴加的溶液为稀盐酸,A选项正确;
B、氢氧化钠溶液呈碱性,pH大于7,图2中b→c过程中溶液pH不断减小,说明氢氧化钠不断减少,能证明稀盐酸和氢氧化钠溶液发生了反应,B选项正确;
C、图2中d点pH=7,说明稀盐酸与氢氧化钠溶液刚好完全反应,d→e过程中,加入稀盐酸,没有发生反应,NaCl的质量保持不变,C选项错误;
D、盐酸与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、水,化学方程式为,则溶液中溶质由NaOH逐渐变为NaCl,NaOH在溶液中电离出Na+、OH-,NaCl在溶液中电离出Na+、Cl-,溶液中离子的数量没有改变,图3中90S之前电导率下降是因为OH-的导电能力比Cl-强,D选项错误。
故选:AB。
(4)氢氧化钠溶液中含有氢氧化钠、水,若要证明氢氧化钠与二氧化碳能发生化学反应,则实验变量是氢氧化钠,需先注入水,再注入氢氧化钠溶液并观察实验现象。若先注入氢氧化钠溶液,则无法控制变量。
根据图2,bc段瓶内压强小幅下降,de段压强明显下降,先注入的液体是水,后注入的液体是氢氧化钠溶液,对比bc、de段,可证明NaOH能与二氧化碳发生反应,消耗更多的二氧化碳。
(5)通常状况下1体积水中溶解1体积二氧化碳,集气瓶容积为250mL,甲集气瓶中氢氧化钠溶液体积为100mL,若氢氧化钠不能与二氧化碳反应,则通入的300mLCO2过量,最终有CO2进入乙集气瓶,若氢氧化钠能与CO2反应,则CO2不能进入乙集气瓶。因此乙集气瓶中溶液的作用是检验CO2,检验CO2可用澄清石灰水,CO2能使澄清石灰水变浑浊。(合理试剂即可)
故填:澄清石灰水;乙集气瓶中无明显现象。
(6)打开K1,将分液漏斗中的溶液全部注入锥形瓶内,氢氧化钠溶液吸收大量的CO2,反应生成Na2CO3、H2O,导致锥形瓶内气压明显下降。关闭K1打开K2,烧杯中的CaCl2溶液将在大气压作用下倒吸进锥形瓶内,CaCl2与Na2CO3反应生成CaCO3沉淀、NaCl,导致溶液变浑浊,所以观察到的现象是:烧杯中液体倒吸进锥形瓶中,锥形瓶内溶液变浑浊。
NaOH溶液吸收CO2后不确定溶液中是否有NaOH剩余,而CaCl2溶液进入锥形瓶后与NaOH不反应,与Na2CO3反应生成CaCO3沉淀、NaCl,不确定Na2CO3是否有剩余,若有CaCl2,则无Na2CO3,若有Na2CO3,则无CaCl2。NaCl溶液呈中性,NaOH溶液、Na2CO3溶液呈碱性。
A、取少里锥形瓶中反应后溶液,测得pH>7,说明溶液中至少含有NaOH、Na2CO3中的一种,若NaOH没有剩余,而Na2CO3有剩余,则溶液呈碱性,pH大于7,此时不能说明溶液中含有NaOH,A选项错误;
B、取少里锥形瓶中反应后溶液,测得pH>7,说明溶液中至少含有NaOH、Na2CO3中的一种,继续向其中加入氯化钙溶液,氯化钙与NaOH不反应,氯化钙能与Na2CO3反应生成CaCO3沉淀、NaCl,而实验中无明显现象,说明溶液中不含Na2CO3,则一定含有NaOH,B选项正确;
C、取少里锥形瓶中反应后溶液,测得pH>7,说明溶液中至少含有NaOH、Na2CO3中的一种,继续向其中加入碳酸钠溶液,碳酸钠能与CaCl2反应生成碳酸钙沉淀、氯化钠,实验中产生白色沉淀,说明溶液中含有氯化钙,进入锥形瓶的氯化钙溶液过量,则溶液中一定不含Na2CO3,所以溶液中一定含有NaOH,C选项正确。
故选:BC。
11.(1)碳酸钠/Na2CO3
(2)6H2O
(3)氢氧化铁/Fe(OH)3
(4) 有气泡产生 滴加KSCN溶液 溶液变红色
(5) C装置中无明显现象 乙 <
【详解】(1)根据查阅资料,溶液pH大于8.8时,Fe2+会完全转化为Fe(OH)2沉淀。碳酸钠溶液为碱性,则需要将碳酸钠溶液缓慢加入硫酸亚铁溶液中,维持溶液的pH<8.8,以免碳酸亚铁转化为氢氧化亚铁。
(2)化学反应前后原子的种类和数目不变,反应后有4Fe、20O、12H、4C,反应前有4Fe、14O、0H、4C,则反应前还应有12H、6O,故填6H2O;
(3)根据查阅资料,碳酸亚铁在潮湿空气中易氧化变质为氢氧化铁,则可能不变质只有碳酸亚铁,部分变质有碳酸亚铁、氢氧化铁,全部变质只有氢氧化铁。所以猜想Ⅲ:Fe(OH)3;
(4)①猜想III不成立,则含有碳酸亚铁,碳酸亚铁和盐酸反应生成氯化亚铁和二氧化碳、水,则现象是固体完全溶解,有气泡产生。
②猜想II成立,且利用的是固体与盐酸反应后的溶液。则是检验溶液中是否含有铁离子,根据查阅资料,氯化铁溶液中滴加KSCN 溶液,溶液变红;而FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,可知操作为:取少量上述反应后的溶液于试管中,滴加KSCN溶液,根据猜想Ⅱ成立,则有氢氧化铁,氢氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水,加入KSCN溶液后的现象是溶液变红色。
(5)①二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,如二氧化碳被B全部吸收,则无二氧化碳进入C,则C中澄清石灰水不会变浑浊,现象是C装置中无明显现象。
②一氧化碳有毒,不能直接排入空气,用丙排空气法收集尾气,尾气易与空气混合逸出。用甲、乙万能瓶中加水收集尾气,一氧化碳密度比水小,则应该短管进入,将水从长管排出,故选乙。
③碳酸亚铁高温分解生成氧化亚铁和二氧化碳,氧化亚铁和一氧化碳高温反应生成铁和二氧化碳。则氢氧化钠吸收的二氧化碳的质量(n)为碳酸亚铁中氧元素的质量和反应的一氧化碳的质量,而玻璃管中减少的质量(m)为碳酸亚铁中氧元素的质量,所以m<n。
12. CaCl2、NaCl 二 过量Na2CO3 污染地下水或者腐蚀管道 加入过量石灰石处理
【详解】(1)稀盐酸与碳酸钠反应生成的二氧化碳,二氧化碳与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为;
(2)[做出猜想]
实验结束后,将两支试管中的所有物质倒入同一个废液缸中,充分反应后得到澄清溶液,说明盐酸酸与碳酸钠反应后盐酸有剩余,两试管中物质混合后,盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙,故废液中一定存在氯化钙和氯化钠,可能存在盐酸,故猜想三为CaCl2、NaCl ;
[进行讨论]
由于氯化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀,不能共存,故猜想二错误的;
[设计实验]
向废液中加入某物质后先有气泡后有沉淀产生,并且猜想一正确,说明该物质既能与盐酸反应生成气体,又能与氯化钙反应生成沉淀,故加入物质是过量Na2CO3;
[反思拓展]
废液中含有盐酸,若将废液直接排入铸铁管道会污染地下水、腐蚀管道;处理该废水可以加入过量的石灰石将盐酸反应掉。
13.(1)①
(2)
(3)H2O
(4)C15H24O5
(5)排除装置中空气含有二氧化碳和水蒸气的干扰
(6)
【详解】(1)空气中含有二氧化碳和水蒸气,会干扰实验结果的测定;故装置A、B需要除去两者,氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳、浓硫酸可以吸收水,且气体应该先除杂后干燥防止气体带出氢氧化钠溶液中的水,故装置A盛放的试剂是足量NaOH溶液,B盛放的是足量浓硫酸,故选①;
(2)装置E是为了吸收二氧化碳,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为:;
(3)生石灰可以和水反应,装置F可以吸收从装置E的气流中带出来的少量水蒸气,其化学式为:H2O;
(4)装置D中浓硫酸吸收生成的水,装置增加质量就是生成水的质量93.2g-87.8g=5. 4g;装置E、F可以吸收生成的二氧化碳气体及从装置E的气流中带出来的少量水蒸气,装置E和F的总质量增加就是生成二氧化碳的质量206.2g-189.7g=16. 5g;反应前后元素种类质量不变,双青蒿素中碳、氢质量等于生成二氧化碳、水中碳、氢元素质量,分别为、,则7. 1g双青蒿素中氧元素质量为:7. 1-4. 5-0. 6=2g,双青蒿素分子中碳、氢、氧三种原子的个数比是,双青蒿素的化学式是C15H24O5;
(5)开始前装置中的空气含有二氧化碳和水蒸气,会感染实验结果,实验过程中加热前要先通入空气一段时间,该操作的作用是排除装置中空气含有二氧化碳和水蒸气的干扰;
(6)如果双青蒿表不充分燃烧生成一氧化碳,不能被装置EF吸收造成实验误差,一氧化碳能还原氧化铜转化为二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收, 图乙中是一氧化碳和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳,反应的化学方程式为:。
14.(1)不可再生
(2)
(3)气体溶解度随温度升高而减小
(4) 40%的氢氧化钠浓溶液 加入的60mL不同液体占据了一定的体积
(5) Na2CO3、NaHCO3 4.4g<m<8.8g
【详解】(1)煤、石油和天然气是三大化石燃料,化石燃料属于不可再生能源;
(2)在高温的条件下,碳酸钙分解为氧化钙和二氧化碳气体,化学方程式为:;
(3)随着海水温度升高,由于气体溶解度随温度升高而减小,所以海水吸收二氧化碳的吸收率在下降;
(4)由图表可知,40%的氢氧化钠浓溶液与二氧化碳反应后瓶内压强最小,说明吸收的二氧化碳最多,故四种液体中吸收二氧化碳效果最好的是40%的氢氧化钠浓溶液;加入的60mL不同液体占据了一定的体积;
(5)Na2CO3饱和溶液和NaHCO3饱和溶液的pH分别为11.0和8.5,B点pH=11.0,AB段氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水;C点pH=8.5,BC段碳酸钠和水、二氧化碳反应生成碳酸氢钠,则P点时的溶液中的溶质为过量的碳酸钠和反应生成的碳酸氢钠;
利用极值法,如果二氧化碳与氢氧化钠完全转变为碳酸钠,设二氧化碳质量为x,
x=4.4g
如果二氧化碳与氢氧化钠完全转变为碳酸氢钠,设二氧化碳质量为y,
y=8.8g
则p点时通入CO2质量(m)的取值范围:4.4g<m<8.8g。
15. 碳、氢、氧 D装置中硫酸铜粉末变蓝,E装置中澄清石灰水变浑浊 使反应生成的水和二氧化碳全部被D、E、F装置吸收 2 在C、D装置间增加一个盛有足量灼热氧化铜的装置
【详解】提出猜想:这种餐具能被自然界中微生物完全降解,最终生成二氧化碳和水,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,生成物中含C、H、O元素,故该餐具中一定含碳、氢元素,可能含氧元素,故猜想2:这种餐具由碳、氢、氧元素组成;
解释与结论:(1)装置A中发生反应为过氧化氢在二氧化锰的催化下分解为水和氧气,该反应的化学方程式为:;
(2)D装置中硫酸铜粉末变蓝,说明反应生成了水,说明这种餐具中含氢元素,E装置中澄清石灰水变浑浊,说明反应生成了二氧化碳,说明这种餐具中含碳元素;
(3)实验过程中通入氮气的作用是:使反应生成的水和二氧化碳全部被D、E装置吸收,防止影响实验结果;
(4)装置D增加的质量为反应生成水的质量,装置E和F增加的质量为反应生成二氧化碳的质量,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类和质量不变,这种餐具中氢元素的质量为:,碳元素的质量为:,0.36g+0.04g=0.4g小于0.72g,故该餐具中含有氧元素,故猜想2成立;
评价与改进:一氧化碳能与氧化铜在加热的条件下反应生成二氧化碳和铜,故可在C、D装置间增加一个盛有足量灼热氧化铜的装置,将一氧化碳完全转化为二氧化碳,防止产生误差。
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