专题三 科学探究题(测试)-【上好课】2025年中考化学二轮复习讲练测(湖南专用)
2025-04-07
|
2份
|
28页
|
541人阅读
|
19人下载
内容正文:
专题三 科学探究题
(试题分值:130分 测试时间:60分钟)
科学探究题(本题10小题,每空2分,共130分)
1.(16分)(2024·湖南怀化二模)在实验室和生活中选择合适的药品和装置可以制取氧气。
Ⅰ.实验室用图-1所示装置制取并收集氧气。
(1)用MnO2作催化剂,加热分解得到O2和KCl。该反应的符号表达式为 。
(2)搭建如图-2所示装置时,需要调整试管的倾斜角度,可松开 (选填“K1”、“K2”或“K3”)处的螺丝,待调整后再拧紧。
(3)实验结束时,下列两步操作中先进行的是 (填序号)。
a.移走并熄灭酒精灯
b.断开试管与万能瓶之间的连接
Ⅱ.某款家用制氧机利用过碳酸钠(2Na2CO3‧2H2O2)和二氧化锰同时加入水中制取氧气。
己知:
①过碳酸钠易溶于水,遇水分解为Na2CO3和H2O2,Na2CO3易溶于水。
②可以将KI转化为I1,I2能使淀粉溶液变蓝。
(4)制氧机制氧说明(部分)见下表,其中A、B剂的成分是过碳酸钠或二氧化锰。
A剂
B剂
平均供氧量(毫升/分钟)
供氧时间(分钟)
配方一
1袋
1袋
配方二
2袋
1袋
配方三
3袋
2袋
①A剂的成分是 。
②若突发缺氧性疾病,在呼叫救护的同时进行吸氧,应选择的最佳配方是 。
(5)按配方一在水中反应6小时后,无明显气泡产生。取反应后混合物进行下列实验:
①将反应后混合物过滤,得到滤液和黑色滤渣。滤渣的成分为 。
②取少量滤液,滴加 溶液,再滴加 溶液,溶液变为蓝色,证明滤液中仍含有H2O2。
2.(16分)(2024·湖南长沙·一模)某学习小组对二氧化碳展开了一系列的探究。
(一)验证CO2性质
下图是验证CO2性质的实验装置。实验时,持续通入CO2步骤I:打开K1,关闭K2,观察现象。步骤Ⅱ:关闭K1,打开K2,加热水,一段时间后,观察现象。
(1)步骤I:烧杯中的现象为 ,说明CO2具有的化学性质是 。
(2)步骤Ⅱ:一段时间后,观察到试管I、Ⅱ中的实验现象是 ,由此证明了二氧化碳具有的化学性质是 (用化学方程式表示)。
(二)探究是否可用排水集气法收集到CO2。
利用传感器对是否可用排水集气法收集到CO2展开探究,实验装置如图1所示:
(3)实验步骤如下:
①按实验装置图1组装仪器。
②用压强传感器自带的注射器通过活塞A向三颈烧瓶注入50mL空气,并一直压住注射器,若压强传感器的读数 ,证明装置气密性良好。
③打开活塞A,将注射器中的稀盐酸迅速注入仪器b中,反应一段时间后,用 放在A处进行验满,收集满后迅速关闭活塞A,并用止水夹夹住导气管B处。
④用压强传感器自带的注射器通过活塞A向三颈烧瓶中注入15mLH2O,观察两分钟之内体系的压强变化如图2所示。
【总结与拓展】
(4)图2中30s后体系的压强瞬间增大,之后到100s之间压强又逐渐减小的原因是 。
(5)经过测算,消耗CO2的量约为收集到的CO2总量的0.53%,因此排水集气法 (填“可以”或“不可以”)收集到CO2气体。
(6)量变引起质变,6克碳与a克氧气在密闭容器中充分燃烧生成的气体既有二氧化碳又有一氧化碳,求a的取值范围 。
3.(12分)(2024·湖南衡阳二模)化学小组的同学对“暖宝宝”(标签如下图)感到好奇,进行了一系列探究活动。
【查阅资料】
①蛭石:一种天然矿物,加工后具有极强的保温隔热性能。
②吸水性树脂:一种新型高分子材料,吸水能力强,可反复吸收水、释放水。
③暖宝宝的发热原理是铁粉吸氧腐蚀过程中放出热量。加入活性炭能形成微电池,反应更快。
【产品名称】一次性发热贴
【主要成分】铁粉、活性炭、水、吸水性树脂、食盐、蛭石
【产品性能】平均温度53℃,持续时间≥10h
(1)请补全铁吸氧腐蚀的总反应方程式: ;
【提出问题1】
如何证明“暖宝宝”袋内含有铁粉?
【进行实验】
①取出袋内粉末于滤纸上,用磁铁充分吸引。
②将少量磁铁吸出的粉末置于试管内,加入足量稀盐酸。
【观察现象】
(2)磁铁吸出的粉末与稀盐酸反应, 。
【得出结论】
袋内含有铁粉。
【提出问题2】
哪些因素会影响铁吸氧腐蚀的速率?
【进行实验】
小组同学设计了如图所示的实验装置,进行如下5组实验。
【实验记录】
每组实验加入的铁炭总质量为,食盐水体积为,恰好能将固体润湿。
序号
铁炭质量比
食盐水浓度/%
示数差3cm所用时间/s
10分钟时温度升高值/℃
①
26
90
7.8
②
26
170
4.2
③
26
190
3.3
④
13
140
6
⑤
6.5
150
6
【解释与结论】
(3)通过实验发现,铁炭质量比对铁吸氧腐蚀速率的影响是 。
(4)要分析食盐水浓度对铁吸氧腐蚀速率的影响,应对比实验 (填实验序号)。
(5)示数差是指U型管左侧液面比右侧液面高。出现该现象的原因是 。
【反思与评价】
(6)依据以上实验,你认为最佳原料配比为第几组,并说明理由 。
4.(12分)(2024·湖南永州·一模)“前不久,有媒体报道,武汉市一名刚出生的女婴突然连续呕吐、口唇发紫,医生紧急排查原因发现,竟是粗心家属忘记取出新保温杯里的干燥剂,宝宝误喝泡了干燥剂的水冲泡的奶粉所致”。某课外活动小组的同学对生活中常见的两种干燥剂生石灰和硅胶进行了项目式探究。
任务一:认识干燥剂
(1)生石灰作干燥剂的原理是:生石灰能与水反应。甲同学将一定量生石灰加入盛水的烧杯中,充分反应,水“沸腾”,由此可知生石灰遇水后会 (选填“放热”或“吸热”)。
(2)某硅胶的变色原理是:硅胶中含有(粉红色),则该硅胶吸水饱和之后颜色变成 色。
任务二:探究生石灰与水反应后的成分
乙同学对甲同学实验后烧杯内的混合物产生了兴趣,并按下列步骤进行实验:
【实验探究一】
(3)将烧杯中的混合物过滤,得到白色沉淀和滤液,取少量滤液于试管中,滴加无色酚酞溶液,滤液呈红色,则滤液的 7(填“>”、“=”或“<”)。
【实验探究二】丙同学对实验探究一得到的白色沉淀的成分提出了以下猜想:
(4)猜想1:只有;猜想2:和 的混合物;
(5)为了判断上述猜想的合理性,该同学进行如下实验:
实验方案
实验现象
结论
取少量白色沉淀于试管中,加入足量稀盐酸
猜想1不成立
任务三:比较生石灰和硅胶的性价比
查阅资料:
该小组同学准确称取生石灰和硅胶各,进行吸湿率测定实验,得出吸湿率如图所示:
种类
生石灰
硅胶
特点
价格便宜,在运输类别中属于危险品
透明颗粒,变色硅胶含有致癌性物质钴
(6)通过以上分析,你认为 是性价比最高而且较为安全的干燥剂。
5.(14分)(2024·湖南怀化洪江二模)已知在高温条件下炽热的焦炭能与水蒸气发生反应,某探究小组同学对其反应后的气体成分做了如下探究。
【提出问题】混合气体中含有哪些成分?
【猜想假设】
甲同学认为含有一氧化碳、二氧化碳和水蒸气;
乙同学认为含有一氧化碳、二氧化碳、氢气和水蒸气;
丙同学认为除含有一氧化碳、二氧化碳、氢气和水蒸气外,可能还含有氮气。
(1)探究小组同学一致认为丙同学的猜想不合理,小组同学做出此判断的理论依据是 。
【查阅资料】
①焦炭中的杂质不与水反应;
②无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色;
③碱石灰既能吸收二氧化碳又能吸收水。
【进行实验】
小组同学在老师指导下,设计了如下实验装置,并进行实验(图中部分夹持仪器已经略去,假设每一步均充分反应)。
(2)实验开始后,观察到装置A中无水硫酸铜变为蓝色,则混合气体中含有 。
(3)装置B中观察到 的现象,说明混合气体中含有二氧化碳气体。
(4)装置C的作用是 。
(5)若实验中观察到装置F中无水硫酸铜变蓝,装置G中澄清石灰水变浑浊,则装置E中发生反应的化学方程式为 (写一个)。
【实验结论】
(6)实验证明 (填“甲”或“乙”)同学的猜想正确。
【实验反思】
(7)该装置的不足之处是 。
6.(12分)(2024·湖南怀化·一模)果蔬洗涤盐是厨房中常见的一种清洁用品。兴趣小组的同学们对某品牌果蔬洗涤盐的性质及成分产生浓厚的兴趣,展开项目式学习的探究之旅。
任务一:探究果蔬洗涤盐的成分
【信息检索】I.钠及其化合物灼烧时火焰呈黄色;
Ⅱ.2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,碳酸钠受热不易分解;
Ⅲ.碳酸氢钠溶液与氯化钙溶液不反应。
【进行实验】
(1)同学取一根细铁丝,一端用砂纸打磨干净,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 色,同学们认为该品牌果蔬洗涤盐中含有钠的化合物,生活中常见的钠盐有氯化钠、碳酸钠和碳酸氢钠等。
(2)【实验验证】
实验步骤
实验现象
实验结论
步骤I:取适量果蔬洗涤盐水溶液于试管中,滴加
溶液变红
果蔬洗涤盐中含碳酸钠和碳酸氢钠。
步骤Ⅱ:取一定量果蔬洗涤盐加热至固体质量不再改变,将生成的气体全部通入足量澄清石灰水中。
步骤Ⅲ:另取少许果蔬洗涤盐溶于水中,滴加足量的氯化钙溶液。
产生白色沉淀
【拓展探究】小明同学提出,实验过程不能证明氯化钠是否存在,通过查阅说明书发现,该品牌果蔬洗涤盐中还含有氯化钠。
任务二:定量了解果蔬洗涤盐
【定量计算】为了测定该品牌果蔬洗涤盐中碳酸氢钠的含量,利用如图装置进行实验。(假设整套装置气密性良好,各装置气体吸收剂足量)
【实验反思】
(3)装置A的作用是 。
(4)该方案通过称量样品质量以及装置 (填“C”或“D”)在实验前、完全反应后的质量变化计算果蔬洗涤盐中碳酸氢钠的质量分数,结果更精准。
(5)若没有装置末端的碱石灰,会造成测定结果 (填“偏大”或“偏小”或“不变”)。
7.(12分)(2024·湖南永州二模)某化学兴趣小组的同学为了探究“复分解反应发生的条件”,开展了以下实验探究。查阅资料:已知Na2CO3溶液呈碱性。
(1)甲试管发生反应的化学方程式是 。
(2)实验结束后,小组同学把实验后的两支试管的上层清液倒入同一个烧杯中,发现烧杯中仅得到无色溶液M,他们决定对溶液M的溶质成分进行探究。
【提出问题】溶液M的溶质成分是什么?同学们一致认为溶液M的溶质一定有Na2CO3和NaCl,溶质中还可能有什么?对还可能存在的溶质做出以下猜想:
【进行猜想】猜想一:可能有NaOH;
猜想二:可能有Na2SO4;
猜想三:可能有Na2SO4和NaOH。
【猜想验证】
实验操作
现象
结论
Ⅰ.取少量溶液M于试管中
加入足量BaCl2溶液
有白色沉淀产生
溶液M中有硫酸钠
Ⅱ.取Ⅰ反应后的溶液先滴加
酚酞溶液再滴加稀盐酸
无色酚酞溶液
溶液M中有氢氧化钠,猜想三成立
【结论分析】小明认为实验操作Ⅰ的结论不严谨,原因是 。
小明补充实验如下:
实验操作
实验现象
实验结论
取上述操作Ⅰ中的白色沉淀于试管中,滴加足量的稀盐酸
溶液M中有硫酸钠
【实验拓展】
下列试剂不能证明甲试管中二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了化学反应的是 (填字母)。
A.稀盐酸 B.氢氧化钡溶液 C.无色酚酞溶液 D.氯化钙溶液
【反思与评价】宏观辨析与微观探析是化学的核心素养之一,根据下面的微观示意图阐述复分解反应的实质是 。
8.(12分)(2024·湖南长沙市长沙县二模)小明在帮助实验老师整理化学试剂时,发现一瓶敞口放置、标签残缺的无色溶液(如图甲所示)。经实验老师分析可知原瓶溶液中的溶质可能是Na2SO4、NaOH、Na2CO3、NaHCO3中的一种。为确定标签上溶质的化学式,小明设计并进行了如下探究活动。
【资料查阅】上述四种物质的相关信息如表:
物质
Na2SO4
NaOH
Na2CO3
NaHCO3
常温下的溶解度/g
19.5
109
21.5
9.6
常温下稀溶液的pH
7
13
11
9
大部分的碳酸氢盐都溶于水。
请回答下列相关问题:
(1)首先,小明根据四种物质的溶解度信息确定标签上的化学式不是NaHCO3,其判断依据是 。
接下来,小明设计了两种实验探究方案进行实验:
【探究方案I】
(2)如图乙所示。请你补充完整表中的实验现象:
实验操作
实验现象
实验结论
操作①
图甲中的溶质不是Na2SO4
操作②
图甲中的溶质含有Na2CO3
【探究结论】该试剂瓶标签上溶质的化学式是Na2CO3。
【探究方案II】取少量图甲样品溶液到试管中,加入足量BaCl2溶液,观察到有白色沉淀产生。
【探究结论】
(3)该试剂瓶标签上溶质的化学式是Na2CO3。实验老师指出,由此得出的结论不可靠,理由是 。于是小明继续进行实验:将试管中的所有物质过滤,得到滤液和滤渣。向滤液中滴加酚酞溶液,溶液仍为无色; (请你补充接下来的实验操作和实验现象)。最终小明确定了标签上溶质的化学式为Na2CO3。
【实验反思】
(4)实际上,上述2种探究方案都不能确定标签上溶质的化学式一定是Na2CO3,请你说明原因: 。
9.(12分)(2024·湖南长沙二模)在实验复习课中,某组同学用澄清的石灰水鉴别失去标签的碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液。请你参与探究,并回答有关问题:
【进行实验】
(1)完成下列表格
操作步骤
实验现象
实验结论
分别用A、B两支试管取少量样品,然后各加入适量澄清石灰水
A中
A中的物质是氢氧化钠溶液;B中的物质是碳酸钠溶液
实验结束后,同学们将A、B两支试管中的废液倒入同一个干净的烧杯中,然后对烧杯内的物质进行了过滤:同学们对滤液的成分很好奇,请你与同学们一起进行探究。
【提出问题】
反应后滤液中溶质的成分是什么?
【猜想假设】
甲同学的猜想:只含有NaOH;
乙同学的猜想:含有NaOH和Ca(OH)2;
丙同学的猜想:含有NaOH、Ca(OH)2、Na2CO3。
(2)你的猜想还可能是:含有 。
(3)上述猜想中,你认为不合理的猜想是 同学。
【实验探究】
(4)请你设计一个简单的实验来验证“你的猜想”是正确的。
实验操作步骤
实验现象
实验结论
取少量滤液于试管中,再加入
猜想正确
【反思拓展】
(5)在分析化学反应后所得物质的成分时,除考虑生成物外还需考虑: 。
10.(12分)(2024·湖南岳阳市长岭中学二模)纯碱在工业生产中用途极广,广泛应用于冶金、造纸、纺织、印染和洗涤剂生产等领域。某化学兴趣小组的同学在预习了纯碱的相关知识后,对纯碱的制备和部分化学性质展开项目式学习,并对部分实验废液进行了拓展探究。
任务一:了解纯碱的制备—“侯氏制碱法”
“侯氏制碱法”的主要过程是利用饱和食盐水先后吸收两种气体,生成碳酸氢钠和氯化铵,再加热碳酸氢钠即可制得纯碱。
(1)“侯氏制碱法”中的“侯氏”指的是我国著名化学家 ;
(2)“侯氏制碱法”的主要过程中需要吸收的两种气体是 (填字母序号);
A.Cl2 B.NH3 C.SO2 D.CO2
任务二:探究纯碱与酸、碱、盐的反应
向盛有一定量纯碱溶液的三支试管中分别加入稀盐酸、澄清石灰水、氯化钡溶液,实验现象记录如下:
试管编号
1
2
3
加入试剂
稀盐酸
澄清石灰水
氯化钡溶液
实验现象
产生白色沉淀
产生白色沉淀
任务三:对部分废液的拓展探究
化学兴趣小组的同学将实验后试管2和试管3中的物质分别进行过滤,得到滤液甲和滤液乙。
【提出问题】滤液乙中的溶质是什么?
【猜想与假设】猜想一:氯化钠;
猜想二:氯化钠和碳酸钠;
猜想三: 。
【进行实验】
实验操作
实验现象
实验结论
取少量滤液乙于试管中,加入适量稀硫酸
猜想三成立
【拓展延伸】基于以上探究结论,同学们取一定量的滤液甲和滤液乙于小烧杯中混合,发现有白色沉淀产生,试写出该反应的化学方程式 。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
2 / 12
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$
专题三 科学探究题
(试题分值:130分 测试时间:60分钟)
科学探究题(本题10小题,每空2分,共130分)
1.(16分)(2024·湖南怀化二模)在实验室和生活中选择合适的药品和装置可以制取氧气。
Ⅰ.实验室用图-1所示装置制取并收集氧气。
(1)用MnO2作催化剂,加热分解得到O2和KCl。该反应的符号表达式为 。
(2)搭建如图-2所示装置时,需要调整试管的倾斜角度,可松开 (选填“K1”、“K2”或“K3”)处的螺丝,待调整后再拧紧。
(3)实验结束时,下列两步操作中先进行的是 (填序号)。
a.移走并熄灭酒精灯
b.断开试管与万能瓶之间的连接
Ⅱ.某款家用制氧机利用过碳酸钠(2Na2CO3‧2H2O2)和二氧化锰同时加入水中制取氧气。
己知:
①过碳酸钠易溶于水,遇水分解为Na2CO3和H2O2,Na2CO3易溶于水。
②可以将KI转化为I1,I2能使淀粉溶液变蓝。
(4)制氧机制氧说明(部分)见下表,其中A、B剂的成分是过碳酸钠或二氧化锰。
A剂
B剂
平均供氧量(毫升/分钟)
供氧时间(分钟)
配方一
1袋
1袋
配方二
2袋
1袋
配方三
3袋
2袋
①A剂的成分是 。
②若突发缺氧性疾病,在呼叫救护的同时进行吸氧,应选择的最佳配方是 。
(5)按配方一在水中反应6小时后,无明显气泡产生。取反应后混合物进行下列实验:
①将反应后混合物过滤,得到滤液和黑色滤渣。滤渣的成分为 。
②取少量滤液,滴加 溶液,再滴加 溶液,溶液变为蓝色,证明滤液中仍含有H2O2。
【答案】(1)
(2)K2
(3)b
(4)过碳酸钠 配方三
(5)二氧化锰 KI 淀粉
【解析】(1)氯酸钾在加热和二氧化锰催化作用下分解生成氯化钾和氧气,反应的符号表达式为。
(2)K1是调整试管的高度,K2是调整试管的水平位置,K3是调整铁夹夹持试管的位置。如图2所示,调整试管倾斜度可松开K2处的螺丝,待调整后再拧紧。
(3)实验结束时,为防止水倒流进试管内,使热的试管炸裂,先断开试管与万能瓶之间的连接。
故选b。
(4)①因为过碳酸钠易溶于水,遇水分解为Na2CO3和H2O2,H2O2在二氧化锰作催化剂时发生反应生成氧气,供病人呼吸,催化剂只是改变化学反应速率,不影响生成物的质量。根据表中数据配方一、配方二的平均供氧量可知,A剂的成分是过碳酸钠。
②若突发缺氧性疾病,在呼叫救护的同时进行吸氧,因为配方三过碳酸钠的质量多,生成氧气的质量多,所以应选择的最佳配方是配方三。
(5)①二氧化锰是黑色固体,难溶于水,所以滤渣的成分为二氧化锰。
②因为H2O2可以将KI转化为I2,淀粉遇I2变蓝。所以另取少量滤液,滴加KI溶液,再滴加淀粉溶液。溶液变为蓝色,证明滤液中仍含有H2O2。
2.(16分)(2024·湖南长沙·一模)某学习小组对二氧化碳展开了一系列的探究。
(一)验证CO2性质
下图是验证CO2性质的实验装置。实验时,持续通入CO2步骤I:打开K1,关闭K2,观察现象。步骤Ⅱ:关闭K1,打开K2,加热水,一段时间后,观察现象。
(1)步骤I:烧杯中的现象为 ,说明CO2具有的化学性质是 。
(2)步骤Ⅱ:一段时间后,观察到试管I、Ⅱ中的实验现象是 ,由此证明了二氧化碳具有的化学性质是 (用化学方程式表示)。
(二)探究是否可用排水集气法收集到CO2。
利用传感器对是否可用排水集气法收集到CO2展开探究,实验装置如图1所示:
(3)实验步骤如下:
①按实验装置图1组装仪器。
②用压强传感器自带的注射器通过活塞A向三颈烧瓶注入50mL空气,并一直压住注射器,若压强传感器的读数 ,证明装置气密性良好。
③打开活塞A,将注射器中的稀盐酸迅速注入仪器b中,反应一段时间后,用 放在A处进行验满,收集满后迅速关闭活塞A,并用止水夹夹住导气管B处。
④用压强传感器自带的注射器通过活塞A向三颈烧瓶中注入15mLH2O,观察两分钟之内体系的压强变化如图2所示。
【总结与拓展】
(4)图2中30s后体系的压强瞬间增大,之后到100s之间压强又逐渐减小的原因是 。
(5)经过测算,消耗CO2的量约为收集到的CO2总量的0.53%,因此排水集气法 (填“可以”或“不可以”)收集到CO2气体。
(6)量变引起质变,6克碳与a克氧气在密闭容器中充分燃烧生成的气体既有二氧化碳又有一氧化碳,求a的取值范围 。
【答案】 蜡烛由低到高依次熄灭 二氧化碳不能燃烧也不能支持燃烧 试管I中石蕊小花变红色,Ⅱ中石蕊小花无明显变化 H2O+CO2=H2CO3 突然增大后,维持一段时间不变 燃着木条 有二氧化碳生成;二氧化碳能溶于水且与水反应 可以 8g-16g
【解析】(1)步骤I:烧杯中的现象为蜡烛由低到高依次熄灭,说明CO2具有的化学性质是二氧化碳不能燃烧也不能支持燃烧;
(2)步骤Ⅱ:二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸能使石蕊变红色;一段时间后,观察到试管I、Ⅱ中的实验现象是试管I中石蕊小花变红色,Ⅱ中石蕊小花无明显变化,由此证明了二氧化碳不能使石蕊变红色,二氧化碳与水反应生成酸性物质使石蕊变红色,其反应的化学方程式为:H2O+CO2=H2CO3;
(3)②用压强传感器自带的注射器通过活塞A向三颈烧瓶注入50mL空气,并一直压住注射器,若压强传感器的读数突然增大后,维持一段时间不变,证明装置气密性良好;
③二氧化碳不能燃烧也不能支持燃烧,能使燃着的木条熄灭。反应一段时间后,用燃着木条放在A处进行验满,木条熄灭说明满了;
(4)图2中30s后体系的压强瞬间增大的原因是注入的15mL水,气体的体积减小,使装置内的压强增大,30s至100s之间压强逐渐减小的原因是二氧化碳能溶于水且与水反应,导致装置中气体减小,压强减小;
(5)经过测算,消耗CO2的量约为收集到的CO2总量的0.53%,消耗的二氧化碳量较少,因此排水集气法可以收集到CO2气体。
(6)碳完全燃烧生成二氧化碳、不完全燃烧生成一氧化碳
由化学方程式体现的质量关系可知,燃烧生成二氧化碳、一氧化碳消耗氧气的质量分别为16g、8g,6克碳与a克氧气在密闭容器中充分燃烧生成的气体既有二氧化碳又有一氧化碳,则a的取值范围为8g-16g。
3.(12分)(2024·湖南衡阳二模)化学小组的同学对“暖宝宝”(标签如下图)感到好奇,进行了一系列探究活动。
【查阅资料】
①蛭石:一种天然矿物,加工后具有极强的保温隔热性能。
②吸水性树脂:一种新型高分子材料,吸水能力强,可反复吸收水、释放水。
③暖宝宝的发热原理是铁粉吸氧腐蚀过程中放出热量。加入活性炭能形成微电池,反应更快。
【产品名称】一次性发热贴
【主要成分】铁粉、活性炭、水、吸水性树脂、食盐、蛭石
【产品性能】平均温度53℃,持续时间≥10h
(1)请补全铁吸氧腐蚀的总反应方程式: ;
【提出问题1】
如何证明“暖宝宝”袋内含有铁粉?
【进行实验】
①取出袋内粉末于滤纸上,用磁铁充分吸引。
②将少量磁铁吸出的粉末置于试管内,加入足量稀盐酸。
【观察现象】
(2)磁铁吸出的粉末与稀盐酸反应, 。
【得出结论】
袋内含有铁粉。
【提出问题2】
哪些因素会影响铁吸氧腐蚀的速率?
【进行实验】
小组同学设计了如图所示的实验装置,进行如下5组实验。
【实验记录】
每组实验加入的铁炭总质量为,食盐水体积为,恰好能将固体润湿。
序号
铁炭质量比
食盐水浓度/%
示数差3cm所用时间/s
10分钟时温度升高值/℃
①
26
90
7.8
②
26
170
4.2
③
26
190
3.3
④
13
140
6
⑤
6.5
150
6
【解释与结论】
(3)通过实验发现,铁炭质量比对铁吸氧腐蚀速率的影响是 。
(4)要分析食盐水浓度对铁吸氧腐蚀速率的影响,应对比实验 (填实验序号)。
(5)示数差是指U型管左侧液面比右侧液面高。出现该现象的原因是 。
【反思与评价】
(6)依据以上实验,你认为最佳原料配比为第几组,并说明理由 。
【答案】(1)6H2O
(2)有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色
(3)在食盐水浓度等其他条件相同时,铁炭质量比越小,铁吸氧腐蚀速率越快
(4)①④⑤
(5)铁吸氧腐蚀消耗氧气引起的气压减小的影响大于反应放热温度升高造成的气压变大的影响,所以装置内气压减小,使U型管内左侧液面上升
(6)第①组,因为升温速率最快
【解析】(1)反应前含有铁、氧的原子个数为4、6,反应后含有铁、氧、氢的原子个数分别为4、12、12,依据化学反应前后原子种类、数目保持不变,则未知含有6个氧原子和12个氢原子,故填:6H2O;
(2)铁能被磁铁吸引,则磁铁吸出的粉末为铁粉,与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,反应现象为有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色,故填:有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色;
(3)由表格信息可知:在食盐水浓度等其他条件相同条件相同时,铁炭的质量比越小,温度升高越多,说明铁锈蚀速率越快,则铁吸氧速率越快,故填:在食盐水浓度等其他条件相同时,铁炭质量比越小,铁吸氧腐蚀速率越快;
(4)要分析食盐水浓度对铁吸氧腐蚀速率的影响,要控制食盐水浓度不同,铁炭质量比等其他条件相同,则应对比实验为①④⑤;
(5)示数差是指U型管两侧液面高度差。出现该现象的原因是铁吸氧腐蚀过程中消耗氧气,使装置内气压减小,而反应放热温度升高造成装置内气压变大,题干中示数差是指U型管两侧液面高度差,说明装置内气压小于外界大气压,则出现该现象的原因是铁吸氧腐蚀消耗氧气引起的气压减小的影响大于反应放热温度升高造成的气压变大的影响,所以装置内气压减小,使U型管内左侧液面上升,故填:铁吸氧腐蚀消耗氧气引起的气压减小的影响大于反应放热温度升高造成的气压变大的影响,所以装置内气压减小,使U型管内左侧液面上升;
(6) 第①组,升温速率最快,吸氧腐蚀速率最快,则依据以上实验,你认为最佳原料配比为第①组,因为升温速率最快,故填:第①组,因为升温速率最快。
4.(12分)(2024·湖南永州·一模)“前不久,有媒体报道,武汉市一名刚出生的女婴突然连续呕吐、口唇发紫,医生紧急排查原因发现,竟是粗心家属忘记取出新保温杯里的干燥剂,宝宝误喝泡了干燥剂的水冲泡的奶粉所致”。某课外活动小组的同学对生活中常见的两种干燥剂生石灰和硅胶进行了项目式探究。
任务一:认识干燥剂
(1)生石灰作干燥剂的原理是:生石灰能与水反应。甲同学将一定量生石灰加入盛水的烧杯中,充分反应,水“沸腾”,由此可知生石灰遇水后会 (选填“放热”或“吸热”)。
(2)某硅胶的变色原理是:硅胶中含有(粉红色),则该硅胶吸水饱和之后颜色变成 色。
任务二:探究生石灰与水反应后的成分
乙同学对甲同学实验后烧杯内的混合物产生了兴趣,并按下列步骤进行实验:
【实验探究一】
(3)将烧杯中的混合物过滤,得到白色沉淀和滤液,取少量滤液于试管中,滴加无色酚酞溶液,滤液呈红色,则滤液的 7(填“>”、“=”或“<”)。
【实验探究二】丙同学对实验探究一得到的白色沉淀的成分提出了以下猜想:
(4)猜想1:只有;猜想2:和 的混合物;
(5)为了判断上述猜想的合理性,该同学进行如下实验:
实验方案
实验现象
结论
取少量白色沉淀于试管中,加入足量稀盐酸
猜想1不成立
任务三:比较生石灰和硅胶的性价比
查阅资料:
该小组同学准确称取生石灰和硅胶各,进行吸湿率测定实验,得出吸湿率如图所示:
种类
生石灰
硅胶
特点
价格便宜,在运输类别中属于危险品
透明颗粒,变色硅胶含有致癌性物质钴
(6)通过以上分析,你认为 是性价比最高而且较为安全的干燥剂。
【答案】(1)放热
(2)粉红
(3)>
(4)碳酸钙/CaCO3
(5)有气泡产生
(6)生石灰
【解析】(1)水“沸腾”需要吸收热量,所以可知生石灰遇水后会放热。
(2)硅胶吸水饱和之后会变为CoCl2⋅6H2O,则硅胶吸水饱和之后颜色变成粉红色。
(3)碱性溶液能使酚酞变红,则该滤液为碱性,碱性溶液pH>7。
(4)氢氧化钙暴露在空气中可能和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,则白色沉淀中可能有碳酸钙沉淀。所以猜想2:Ca(OH)2和碳酸钙的混合物。
(5)猜想1不成立,则该白色沉淀中有碳酸钙,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,现象是有气泡产生。
(6)从图可知,生石灰和硅胶的吸湿率基本相同。根据生石灰和硅胶的特点可知,生石灰价格便宜,则性价比最高。硅胶含有致癌物质,误食危害较大。虽然生石灰在运输类别中属于危险品,但因为运输过程较为集中,易于防范,所以生石灰较为安全。所以生石灰是性价比最高而且较为安全的干燥剂。
5.(14分)(2024·湖南怀化洪江二模)已知在高温条件下炽热的焦炭能与水蒸气发生反应,某探究小组同学对其反应后的气体成分做了如下探究。
【提出问题】混合气体中含有哪些成分?
【猜想假设】
甲同学认为含有一氧化碳、二氧化碳和水蒸气;
乙同学认为含有一氧化碳、二氧化碳、氢气和水蒸气;
丙同学认为除含有一氧化碳、二氧化碳、氢气和水蒸气外,可能还含有氮气。
(1)探究小组同学一致认为丙同学的猜想不合理,小组同学做出此判断的理论依据是 。
【查阅资料】
①焦炭中的杂质不与水反应;
②无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色;
③碱石灰既能吸收二氧化碳又能吸收水。
【进行实验】
小组同学在老师指导下,设计了如下实验装置,并进行实验(图中部分夹持仪器已经略去,假设每一步均充分反应)。
(2)实验开始后,观察到装置A中无水硫酸铜变为蓝色,则混合气体中含有 。
(3)装置B中观察到 的现象,说明混合气体中含有二氧化碳气体。
(4)装置C的作用是 。
(5)若实验中观察到装置F中无水硫酸铜变蓝,装置G中澄清石灰水变浑浊,则装置E中发生反应的化学方程式为 (写一个)。
【实验结论】
(6)实验证明 (填“甲”或“乙”)同学的猜想正确。
【实验反思】
(7)该装置的不足之处是 。
【答案】(1)质量守恒定律或化学反应前后,元素种类不变
(2)水蒸气/H2O
(3)澄清石灰水变浑浊
(4)除去混合气体中的二氧化碳
(5)或
(6)乙
(7)没有尾气处理装置
【解析】(1)反应物中含有碳元素、氢元素和氧元素,生成物中应该含有碳元素、氢元素和氧元素,不含有氮元素,根据质量守恒定律可知,化学反应前后,元素种类不变,生成物中不可能含有氮气;
(2)装置F中无水硫酸铜变蓝,说明反应有水蒸气(H2O)生成;
(3)二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,装置B中澄清石灰水变浑浊,说明反应有二氧化碳生成;
(4)氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,装置C的作用是除去混合气体中的二氧化碳,避免对后续实验产生干扰;
(5)装置F中无水硫酸铜变蓝,说明反应有水生成,装置G中澄清石灰水变浑浊,说明反应有二氧化碳生成,则证明氢气、一氧化碳均参与了反应,反应的化学方程式分别为、;
(6)实验证明该混合气体中含有一氧化碳、二氧化碳、氢气和水蒸气,乙同学的猜想正确;
(7)混合气体中含有一氧化碳,一氧化碳有毒,排放到空气中会污染空气,该装置的不足之处是没有尾气处理装置。
6.(12分)(2024·湖南怀化·一模)果蔬洗涤盐是厨房中常见的一种清洁用品。兴趣小组的同学们对某品牌果蔬洗涤盐的性质及成分产生浓厚的兴趣,展开项目式学习的探究之旅。
任务一:探究果蔬洗涤盐的成分
【信息检索】I.钠及其化合物灼烧时火焰呈黄色;
Ⅱ.2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,碳酸钠受热不易分解;
Ⅲ.碳酸氢钠溶液与氯化钙溶液不反应。
【进行实验】
(1)同学取一根细铁丝,一端用砂纸打磨干净,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 色,同学们认为该品牌果蔬洗涤盐中含有钠的化合物,生活中常见的钠盐有氯化钠、碳酸钠和碳酸氢钠等。
(2)【实验验证】
实验步骤
实验现象
实验结论
步骤I:取适量果蔬洗涤盐水溶液于试管中,滴加
溶液变红
果蔬洗涤盐中含碳酸钠和碳酸氢钠。
步骤Ⅱ:取一定量果蔬洗涤盐加热至固体质量不再改变,将生成的气体全部通入足量澄清石灰水中。
步骤Ⅲ:另取少许果蔬洗涤盐溶于水中,滴加足量的氯化钙溶液。
产生白色沉淀
【拓展探究】小明同学提出,实验过程不能证明氯化钠是否存在,通过查阅说明书发现,该品牌果蔬洗涤盐中还含有氯化钠。
任务二:定量了解果蔬洗涤盐
【定量计算】为了测定该品牌果蔬洗涤盐中碳酸氢钠的含量,利用如图装置进行实验。(假设整套装置气密性良好,各装置气体吸收剂足量)
【实验反思】
(3)装置A的作用是 。
(4)该方案通过称量样品质量以及装置 (填“C”或“D”)在实验前、完全反应后的质量变化计算果蔬洗涤盐中碳酸氢钠的质量分数,结果更精准。
(5)若没有装置末端的碱石灰,会造成测定结果 (填“偏大”或“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)黄
(2)无色酚酞试液 石灰水变浑浊
(3)除去空气中的二氧化碳和水蒸气
(4)D
(5)偏大
【解析】(1)根据题目信息可知,钠及其化合物灼烧会发出黄色火焰,根据实验结果为果蔬洗涤盐中含有钠的化合物,可知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)步骤I:碳酸钠溶液显碱性,酚酞溶液遇碱性溶液变红,根据实验结论果蔬洗涤盐水溶液中含有碳酸钠,可知取适量果蔬洗涤盐水溶液于试管中,滴加无色酚酞试液,观察到无色酚酞试液变红;
步骤Ⅱ:根据题目信息可知,碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳,碳酸钠受热不易分解;所以果蔬盐中含有碳酸氢钠,受热分解生成二氧化碳,将生成的气体通入足量的澄清石灰水中,石灰水变浑浊;
(3)根据题目信息可知,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,为了防止空气中的二氧化碳和水蒸气干扰实验结果,加热前要除去空气中的二氧化碳和水蒸气,而碱石灰可以吸收水分和二氧化碳,故装置A的作用是除去空气中的二氧化碳和水蒸气;
(4)碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,根据二氧化碳的质量和化学方程式可求出碳酸氢钠的质量,进而求出果蔬洗涤盐中碳酸氢钠的质量分数,装置C中的浓硫酸能吸收生成的水蒸气和果蔬洗涤盐中可能含有的水分,装置D中的氢氧化钠溶液能吸收生成的二氧化碳,装置D增加的质量就是碳酸氢钠产生的二氧化碳的质量,则该方案通过称量样品质量以及装置D在实验前、完全反应后的质量变化计算果蔬洗涤盐中碳酸氢钠的质量分数,结果更精准;
(5) 若没有装置末端的碱石灰,空气中的二氧化碳会进入装置口,导致二氧化碳的质量偏大,计算出的碳酸氢钠质量偏大,故会造成测定结果偏大。
7.(12分)(2024·湖南永州二模)某化学兴趣小组的同学为了探究“复分解反应发生的条件”,开展了以下实验探究。查阅资料:已知Na2CO3溶液呈碱性。
(1)甲试管发生反应的化学方程式是 。
(2)实验结束后,小组同学把实验后的两支试管的上层清液倒入同一个烧杯中,发现烧杯中仅得到无色溶液M,他们决定对溶液M的溶质成分进行探究。
【提出问题】溶液M的溶质成分是什么?同学们一致认为溶液M的溶质一定有Na2CO3和NaCl,溶质中还可能有什么?对还可能存在的溶质做出以下猜想:
【进行猜想】猜想一:可能有NaOH;
猜想二:可能有Na2SO4;
猜想三:可能有Na2SO4和NaOH。
【猜想验证】
实验操作
现象
结论
Ⅰ.取少量溶液M于试管中
加入足量BaCl2溶液
有白色沉淀产生
溶液M中有硫酸钠
Ⅱ.取Ⅰ反应后的溶液先滴加
酚酞溶液再滴加稀盐酸
无色酚酞溶液
溶液M中有氢氧化钠,猜想三成立
【结论分析】小明认为实验操作Ⅰ的结论不严谨,原因是 。
小明补充实验如下:
实验操作
实验现象
实验结论
取上述操作Ⅰ中的白色沉淀于试管中,滴加足量的稀盐酸
溶液M中有硫酸钠
【实验拓展】
下列试剂不能证明甲试管中二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了化学反应的是 (填字母)。
A.稀盐酸 B.氢氧化钡溶液 C.无色酚酞溶液 D.氯化钙溶液
【反思与评价】宏观辨析与微观探析是化学的核心素养之一,根据下面的微观示意图阐述复分解反应的实质是 。
【答案】(1)CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
(2)先变红后褪色 因为溶液中有Na2CO3,生成的白色沉淀也可能是BaCO3,无法确定是否有Na2SO4 沉淀部分溶解,并且有气泡产生 C 溶液中的阴阳离子相互结合生成气体或沉淀或水
【解析】(1)甲试管中二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;
(2)[猜想验证]Ⅱ.取Ⅰ反应后的溶液先滴加酚酞溶液再滴加稀盐酸,氢氧化钠呈碱性,能使无色酚酞溶液变红,氢氧化钠可与稀盐酸反应生成氯化钠和水,实验中观察到无色酚酞溶液先变红后褪色,说明溶液M中有氢氧化钠,猜想三成立;
[结论分析]小明认为实验操作Ⅰ的结论不严谨,是因为溶液中有Na2CO3,氯化钡与碳酸钠反应会生成碳酸钡白色沉淀,所以生成的白色沉淀也可能是BaCO3,无法确定是否有Na2SO4;碳酸钡与稀盐酸反应生成氯化钡、水和二氧化碳,与硫酸钡不反应,取上述操作Ⅰ中的白色沉淀于试管中,滴加足量的稀盐酸,实验中观察到沉淀部分溶解,并且有气泡产生,说明溶液M中有硫酸钠;
[实验拓展]A、稀盐酸可以与碳酸钠反应生成氯化钠和水和二氧化碳,故有气体生成,可证明发生了反应,故选项不符合题意;
B、氢氧化钡能与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀,故有沉淀生成,可证明发生了反应,故选项不符合题意;
C、碳酸钠和氢氧化钠溶液均为碱性,故都能使无色酚酞变红,无法说明发生了反应,故选项符合题意;
D、碳酸钠能与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,故有沉淀生成,可证明发生了反应,故选项不符合题意;故选:C;
[反思与评价]由反应的微观示意图可知,复分解反应的实质是:溶液中的阴阳离子相互结合生成气体或沉淀或水。
8.(12分)(2024·湖南长沙市长沙县二模)小明在帮助实验老师整理化学试剂时,发现一瓶敞口放置、标签残缺的无色溶液(如图甲所示)。经实验老师分析可知原瓶溶液中的溶质可能是Na2SO4、NaOH、Na2CO3、NaHCO3中的一种。为确定标签上溶质的化学式,小明设计并进行了如下探究活动。
【资料查阅】上述四种物质的相关信息如表:
物质
Na2SO4
NaOH
Na2CO3
NaHCO3
常温下的溶解度/g
19.5
109
21.5
9.6
常温下稀溶液的pH
7
13
11
9
大部分的碳酸氢盐都溶于水。
请回答下列相关问题:
(1)首先,小明根据四种物质的溶解度信息确定标签上的化学式不是NaHCO3,其判断依据是 。
接下来,小明设计了两种实验探究方案进行实验:
【探究方案I】
(2)如图乙所示。请你补充完整表中的实验现象:
实验操作
实验现象
实验结论
操作①
图甲中的溶质不是Na2SO4
操作②
图甲中的溶质含有Na2CO3
【探究结论】该试剂瓶标签上溶质的化学式是Na2CO3。
【探究方案II】取少量图甲样品溶液到试管中,加入足量BaCl2溶液,观察到有白色沉淀产生。
【探究结论】
(3)该试剂瓶标签上溶质的化学式是Na2CO3。实验老师指出,由此得出的结论不可靠,理由是 。于是小明继续进行实验:将试管中的所有物质过滤,得到滤液和滤渣。向滤液中滴加酚酞溶液,溶液仍为无色; (请你补充接下来的实验操作和实验现象)。最终小明确定了标签上溶质的化学式为Na2CO3。
【实验反思】
(4)实际上,上述2种探究方案都不能确定标签上溶质的化学式一定是Na2CO3,请你说明原因: 。
【答案】(1) 饱和碳酸氢钠溶液的溶质质量分数达不到10%
(2)无色酚酞变红色 产生气泡,红色逐渐褪去
(3)硫酸钠与氯化钡反应,也会产生白色沉淀,会对碳酸钠的检验产生干扰 向滤渣中滴加稀盐酸,白色沉淀逐渐消失,并产生气泡
(4)氢氧化钠放置在空气中会吸收空气中的二氧化碳,最终变成碳酸钠,标签上的溶质有可能是氢氧化钠
【解析】(1)依据表格信息可知NaHCO3饱和溶液溶质质量分数为:<10%,说明常温下,碳酸氢钠的溶质质量分数最大只能达到8.8%,达不到标签上的10%,因此,标签上的化学式不是NaHCO3,故填写:饱和碳酸氢钠溶液的溶质质量分数达不到10%。
(2)由图可知,操作①是滴加酚酞溶液,由表可知,硫酸钠常温下稀溶液的pH为7,显中性,碳酸钠、氢氧化钠常温下稀溶液的pH都大于7,显碱性,无色酚酞遇碱性溶液变红,遇中性溶液不变色,实验结论是图甲中的溶质不是Na2SO4,因此,无色酚酞一定遇到的是氢氧化钠或碳酸钠,使其变红,故填写:无色酚酞变红色;
由图可知,操作②是滴加稀盐酸,实验结论是图甲中的溶质含有Na2CO3,稀盐酸与碳酸钠反应,生成氯化钠、 水和二氧化碳,因此,观察到的现象是产生气泡,红色逐渐褪去,故填写:产生气泡,红色逐渐褪去。
(3)由题干可知,原瓶溶液中的溶质可能是Na2SO4、NaOH、Na2CO3、NaHCO3中的一种,加入足量BaCl2溶液,观察到有白色沉淀产生,有可能是硫酸钠与氯化钡反应,生成的白色沉淀硫酸钡,也可能是碳酸钠与氯化钡反应,生成的白色沉淀碳酸钡,无法得出该试剂瓶标签上溶质的化学式是Na2CO3,故填写:硫酸钠与氯化钡反应,也会产生白色沉淀,会对碳酸钠的检验产生干扰;
碳酸钠与氯化钡反应,生成碳酸钡和氯化钠,将试管中的所有物质过滤,得到滤液和滤渣,向滤液中滴加酚酞溶液,溶液仍为无色,说明没有氢氧化钠的干扰,碳酸钡与稀盐酸反应,生成氯化钡、水和二氧化碳,因此,可以向滤渣中滴加稀盐酸,观察到白色沉淀逐渐消失,并产生气泡,故填写:向滤渣中滴加稀盐酸,白色沉淀逐渐消失,并产生气泡。
(4)由图可知,装溶液的试剂瓶没有瓶塞,如果原溶液是NaOH溶液,氢氧化钠溶液放置在空气中会吸收空气中的二氧化碳,最终变成碳酸钠,此时,再检测仍然有可能认为是碳酸钠,故填写:氢氧化钠放置在空气中会吸收空气中的二氧化碳,最终变成碳酸钠,标签上的溶质有可能是氢氧化钠。
9.(12分)(2024·湖南长沙二模)在实验复习课中,某组同学用澄清的石灰水鉴别失去标签的碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液。请你参与探究,并回答有关问题:
【进行实验】
(1)完成下列表格
操作步骤
实验现象
实验结论
分别用A、B两支试管取少量样品,然后各加入适量澄清石灰水
A中
A中的物质是氢氧化钠溶液;B中的物质是碳酸钠溶液
实验结束后,同学们将A、B两支试管中的废液倒入同一个干净的烧杯中,然后对烧杯内的物质进行了过滤:同学们对滤液的成分很好奇,请你与同学们一起进行探究。
【提出问题】
反应后滤液中溶质的成分是什么?
【猜想假设】
甲同学的猜想:只含有NaOH;
乙同学的猜想:含有NaOH和Ca(OH)2;
丙同学的猜想:含有NaOH、Ca(OH)2、Na2CO3。
(2)你的猜想还可能是:含有 。
(3)上述猜想中,你认为不合理的猜想是 同学。
【实验探究】
(4)请你设计一个简单的实验来验证“你的猜想”是正确的。
实验操作步骤
实验现象
实验结论
取少量滤液于试管中,再加入
猜想正确
【反思拓展】
(5)在分析化学反应后所得物质的成分时,除考虑生成物外还需考虑: 。
【答案】(1)无明显现象
(2)NaOH和Na2CO3
(3)丙
(4)过量的稀盐酸(合理即可) 有气泡生成(合理即可)
(5)反应物是否剩余
【解析】(1)因为碳酸钠和氢氧化钙反应会生成碳酸钙沉淀,碳酸钠不会与氢氧化钠反应,所以实验现象应该是A中无明显现象,B中生成白色沉淀(溶液变浑浊)。
(2)碳酸钠溶液与澄清石灰水反应会出现三种情况:其一,两溶液恰好完全反应,反应后的溶液中只含有氢氧化钠;其二,碳酸钠溶液过量,反应后的溶液中除生成的氢氧化钠外还含有未反应的碳酸钠;其三,澄清石灰水过量,反应后的溶液中除生成的氢氧化钠外还含有未反应的氢氧化钙,所以猜想是:含有NaOH、Na2CO3。
(3)碳酸根离子和钙离子会生成碳酸钙沉淀,所以认为不合理的猜想是丙,理由是:Ca(OH)2与Na2CO3会继续反应生成碳酸钙和氢氧化钠。
(4)碳酸钠和酸反应会生成二氧化碳气体,所以为了验证猜想正确,可以取少量滤液于试管中,再加入过量的稀盐酸(或稀硫酸等),若看到有气泡生成,则说明猜想正确,溶液中含有NaOH、Na2CO3。
(5)反应物的量不同,充分反应后可能有反应物剩余,在分析化学反应后所得物质的成分时,除考虑生成物外,还需考虑:反应物是否有剩余。
10.(12分)(2024·湖南岳阳市长岭中学二模)纯碱在工业生产中用途极广,广泛应用于冶金、造纸、纺织、印染和洗涤剂生产等领域。某化学兴趣小组的同学在预习了纯碱的相关知识后,对纯碱的制备和部分化学性质展开项目式学习,并对部分实验废液进行了拓展探究。
任务一:了解纯碱的制备—“侯氏制碱法”
“侯氏制碱法”的主要过程是利用饱和食盐水先后吸收两种气体,生成碳酸氢钠和氯化铵,再加热碳酸氢钠即可制得纯碱。
(1)“侯氏制碱法”中的“侯氏”指的是我国著名化学家 ;
(2)“侯氏制碱法”的主要过程中需要吸收的两种气体是 (填字母序号);
A.Cl2 B.NH3 C.SO2 D.CO2
任务二:探究纯碱与酸、碱、盐的反应
向盛有一定量纯碱溶液的三支试管中分别加入稀盐酸、澄清石灰水、氯化钡溶液,实验现象记录如下:
试管编号
1
2
3
加入试剂
稀盐酸
澄清石灰水
氯化钡溶液
实验现象
产生白色沉淀
产生白色沉淀
任务三:对部分废液的拓展探究
化学兴趣小组的同学将实验后试管2和试管3中的物质分别进行过滤,得到滤液甲和滤液乙。
【提出问题】滤液乙中的溶质是什么?
【猜想与假设】猜想一:氯化钠;
猜想二:氯化钠和碳酸钠;
猜想三: 。
【进行实验】
实验操作
实验现象
实验结论
取少量滤液乙于试管中,加入适量稀硫酸
猜想三成立
【拓展延伸】基于以上探究结论,同学们取一定量的滤液甲和滤液乙于小烧杯中混合,发现有白色沉淀产生,试写出该反应的化学方程式 。
【答案】侯德榜 BD 产生气泡 氯化钠和氯化钡 产生白色沉淀
【解析】任务一:
(1)“侯氏制碱法”中的“侯氏”指的是我国著名化学家侯德榜;
(2)“侯氏制碱法”的主要过程中是将氨气通入饱和食盐水而成氨盐水,再通入二氧化碳生成碳酸氢钠沉淀,经过滤、洗涤得NaHCO3晶体,再煅烧制得纯碱产品,其滤液是含有氯化铵和氯化钠的溶液,再从含有氯化铵和氯化钠的滤液中结晶沉淀出氯化铵晶体。需要吸收的两种气体是氨气和二氧化碳,故选BD;
任务二:碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,向盛有一定量纯碱溶液加入稀盐酸会产生气泡;
任务三:碳酸钠和氢氧化钙反应生成白色沉淀碳酸钙和氢氧化钠,
猜想与假设:
碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,恰好完全反应时,滤液乙中的溶质是氯化钠,碳酸钠过量时,滤液乙中的溶质是氯化钠和碳酸钠;氯化钡过量时,滤液乙中的溶质是氯化钠和氯化钡,猜想三是氯化钠和氯化钡;
进行实验:
猜想三成立,氯化钡与硫酸反应生成硫酸钡沉淀和盐酸,取少量滤液乙于试管中,加入适量稀硫酸,实验现象是产生白色沉淀;
拓展延伸:
碳酸钠和氢氧化钙反应生成白色沉淀碳酸钙和氢氧化钠,滤液甲中的溶质是氢氧化钠或氢氧化钠和碳酸钠或氢氧化钠和氢氧化钙,同学们取一定量的滤液甲和滤液乙于小烧杯中混合,发现有白色沉淀产生,发生的反应是氯化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,反应的化学方程式为:。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
2 / 12
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。