题型四 类型4 有关异常现象的探究-【一战成名新中考·5行卷】2024江西中考化学·大单元结构化复习手册

大单元结构化复习手册·江西化学 浊,反应后将 D 中固体洗涤、烘干、称量,固 体质量为 4 g。 混合粉末中铜的质量分数为 　 76%　 。 类型 4　 有关异常现象的探究(9 年 5 考) 7. 兴趣小组在课外实验中意外发现:将镁条放 入 Na2CO3 溶液中,快速产生较多气泡,有白 色沉淀生成,小组的同学对此进行了一系列 探究活动。 【探究 1】 反应产生的气体是什么? 【做出猜想】小组的同学经查阅资料和讨论, 根据化学变化过程中元素不变,且反应物中 含有　 碳、氢、氧(或 C、H、O) 　 三种元素, 做出如下猜想:①氢气;②二氧化碳;③氢气 和二氧化碳。 【实验 1】 取适量镁条、100 mL 碳酸钠溶液于反应装置 A 中,按图甲所示方案进行实验,B 中澄清石 灰水不变浑浊,C 处气体燃烧,烧杯内壁有水 珠,说明猜想一正确。 甲 　 乙 (1)反应装置 A 应选用图乙中的 　 D　 (填 字母)。 (2)小组的同学讨论认为,上述实验中“烧杯 内壁有水珠”作为“反应产生的气体是氢气” 的论据不可靠。 为使这一论据可靠,且仍能 一次性验证三个猜想,只需在如图甲所示方 案的基础上加以改进完善,你的改进方案是 　 在 BC之间增加干燥装置　 。 【探究 2】 快速产生气体的原因是什么? 【查阅资料】镁与水缓慢反应产生氢气;碳酸 钠溶液显碱性,其溶液中含有 Na + 、CO2 -3 ,还 含有 OH - 。 【作出猜想】可能是 Na2CO3 溶液中的某一种 离子促进了镁与水的反应。 【实验 2】按如图丙所示方案进行实验。 G、I 中缓慢产生气泡,H 中快速产生较多气泡,说 明是 CO2 -3 而不是 Na + 、OH - 促进了镁与水 的反应。 丙 (1)G 中实验的作用是　 对比　 。 (2)试剂 X 是　 氢氧化钠溶液　 。 【探究 3】反应产生的白色沉淀中是否含有 MgCO3。 【实验 3】 取实验 1 反应生成的沉淀于试管中加入试剂 Y,根据实验现象说明白色沉淀中含有碳酸 镁,试剂 Y 及实验现象为 　 稀盐酸,有气泡 产生(合理即可) 　 　 ,该反应的化学方程式为 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 。 【反思交流】 有些伟大的发现就是从异常现象中得到启 发,通过深入研究而实现的。 8. 某兴趣小组用铁钉与硫酸铜溶液反应验证质 量守恒定律时,发现铁钉表面有气泡产生、溶 液没有变成浅绿色的异常现象,请你和兴趣 小组一起探究,并回答问题。 【查阅资料】1. 硫酸亚铁与氧气和水能发生 反应,使得溶液中的氢离子浓度增加; 2. 溶液中氢离子浓度越大,酸性越强。 【实验探究】铁钉表面产生的是什么气体? 【做出猜想】猜想一:二氧化硫; 猜想二:氧气;猜想三:氢气。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 13 大单元结构化复习手册·江西化学 做出猜想的依据是 　 。 【进行实验】 实验步骤 实验现象 实验结论 ①小芳用手在冒 气泡的试管口轻 轻地扇动,使少量 气体进入鼻孔 　 　 猜想一不正确 ②小刚用带火星 的木条伸入收集 该气体的试管中 木条不复燃 猜想二不正确 ③小明将收集该 气体的试管移近 酒精灯火焰,松开 拇指 　 　 　 猜想三正确 【实验分析】 硫酸铜溶液呈酸性,溶液中含有氢离子,该气 体可看成由稀硫酸与铁钉反应产生的,请用 化学方程式表示该气体产生的原因　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 。 【拓展探究】铁和硫酸铜溶液反应的最佳条 件是什么? 分别用蒸馏水配制 4%和 2%的硫酸铜的冷、 热溶液,各取 5 mL 分别加入 4 支试管中,放 入用砂纸打磨过的相同铁钉,比较反应现象, 记录如下表: 实验 编号 硫酸铜 溶液 变为浅 绿色 有红色 固体 无气 泡 符合标 准现象 1 2% 硫酸铜 冷溶液 √ 较慢 √ √ √ 2 2% 硫酸铜 热溶液 √ 较快 √ √ √ 3 4% 硫酸铜 冷溶液 √ 缓慢 √ √ √ 4 4% 硫酸铜 热溶液 √ 较快 √ ✕ ✕ (1)为探究反应物浓度对实验的影响,可选 择实验　 1、3(或 2、4) 　 进行对照(填实验编 号)。 (2)结合表格数据分析,铁和硫酸铜溶液反 应的最佳条件是　 2%硫酸铜热溶液　 。 【反思交流】结合以上探究综合分析 (1)拓展探究中配制硫酸铜溶液的蒸馏水应 该　 先煮沸再冷却后使用　 。 (2)利用铁与硫酸铜反应验证质量守恒定律 时,应注意　 硫酸铜溶液的浓度不宜过大　 。 类型 5　 有关影响因素的探究(9 年 1 考) 9. 某化学兴趣小组做了如下图所示实验,当向 乙烧杯中依次加入 MnO2 和 H2O2 溶液时,发 现有大量气泡产生,并产生大量白雾,蜡烛燃 烧更旺,但过一会儿逐渐熄灭,而甲烧杯中蜡 烛一直持续燃烧。 问题 1:导致乙烧杯中蜡烛熄灭的原因是 什么? 同学们做出以下猜想: 猜想一:燃烧产生的 CO2 使蜡烛熄灭; 猜想二:白雾是水雾,它导致蜡烛熄灭。 (1)小组同学经过讨论,排除了猜想一,其理 由是　 甲烧杯中蜡烛一直持续燃烧　 。 实验验证 1:两只相同的烧杯中均放有燃着 的蜡烛,向其中一只烧杯中加入 100 ℃热水, 另一只烧杯中加入 MnO2 和 H2O2 溶液。 (2)若观察到　 100 ℃热水的烧杯中的蜡烛 先熄灭　 现象,则猜想二正确。 深度思考:乙烧杯中水雾是怎么产生的? 查阅资料:水雾的产生与H2O2 溶液的浓度有 关,且 H2O2 溶液的浓度越大,产生的水雾 越多。 问题 2:为什么 H2O2 溶液的浓度越大,水雾 越多呢? 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 23 参考答案及重难题解析·江西化学 应后过滤,得到铜和硫酸铜溶液,向滤液中加入过量的铁粉, 充分反应后过滤,得到滤渣(铁和铜),向滤渣中加入足量的 稀硫酸至不再有气泡产生,过滤,将得到的滤渣合并,洗涤、 干燥,得到纯净的铜。 6. (1)氢　 (2)H + 、SO2 -4 　 (3)用大量的水冲洗,并涂上 3% ~5% 的碳酸氢钠溶液 　 (4) 防止倒吸 　 ( 5) C + 2H2SO4 △ 􀪅􀪅 CO2↑ +2SO2↑ +2H2O　 (6)76% 【解析】(1)酸中都含有氢元素。 (2)稀硫酸导电是因为溶液 中有自由移动的离子,稀硫酸中有氢离子和硫酸根离子。 (3)浓硫酸溅到皮肤上,要用大量水冲洗,并涂 3% ~ 5% 的 碳酸氢钠溶液处理。 (4) F 收集二氧化硫,H 可以吸收多余 的二氧化硫,G 可以防止倒吸,将倒吸的氢氧化钠溶液储存 在 G 中。 (5)B 褪色,说明产生了二氧化硫,C 无明显现象, 说明二氧化硫已被除尽,D 变浑浊,说明产生了二氧化碳,碳 和浓硫酸在加热条件下反应生成了二氧化硫和二氧化碳,从 元素上分析产物中还有能生成含有氢元素的物质,推测是 水。 反应是碳和浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化硫、二 氧化碳和水,反应的化学方程式为 C + 2H2SO4 △ 􀪅􀪅 CO2↑ + 2SO2↑ +2H2O。 (6)C、E 无明显现象,说明二氧化硫和二氧 化碳完全被 B、D 吸收,反应后将 D 中固体洗涤、烘干、称量, 固体质量为 4 g,只有碳和浓硫酸在加热条件下反应生成二 氧化碳,二氧化碳能和石灰水反应生成碳酸钙沉淀,可以根 据碳酸钙的质量计算碳的质量,进而求出铜的质量和质量分 数,反应中的质量关系如下: C ~ CO2 ~ CaCO3 12 100 4 g 计算可得碳的质量为 0. 48 g,则混合粉末中铜元素的质量分 数为 2 g - 0. 48 g 2 g × 100% =76% 。 7. 【做出猜想】碳、氢、氧(或 C、H、O)　 【实验 1】(1)D　 (2)在 BC 之间增加干燥装置　 【实验 2】(1)对比　 (2)氢氧化钠溶 液　 【实验 3】稀盐酸,有气泡产生(合理即可) 　 MgCO3 + 2HCl 􀪅􀪅 MgCl2 + H2O + CO2↑(与上一空对应) 8. 【做出猜想】质量守恒定律(或化学反应前后元素的种类不变) 【进行实验】无刺激性气味　 气体燃烧,试管口出现淡蓝色火 焰　 【实验分析】 Fe + H2SO4 􀪅􀪅 FeSO4 + H2 ↑　 【拓展探 究】(1)1、3(或 2、4) 　 (2)2% 硫酸铜热溶液 　 【反思交流】 (1)先煮沸再冷却后使用　 (2)硫酸铜溶液的浓度不宜过大 【解析】【做出猜想】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 Fe、Cu、S、O、H,故生成的气体可能 是氢气、也可能是氧气、也可能是二氧化硫。 【进行实验】用 手在冒气泡的试管口轻轻地扇动,使少量气体进入鼻孔,根 据实验结论“猜想一”不正确,说明不是二氧化硫,故实验现 象为无刺激性气味。 结论为猜想三正确,故该气体是氢气, 氢气具有可燃性,故将收集该气体的试管移近酒精灯火焰, 松开拇指,气体燃烧,试管口出现淡蓝色火焰。 【实验分析】 铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,该反应的化学方程式 为 Fe + H2SO4 􀪅􀪅 FeSO4 + H2↑。 【拓展探究】(1)为探究反 应物浓度对实验的影响,则根据控制变量法,除了反应物的 浓度不同,其他因素均相同,故选择实验 1、3(或 2、4)。 (2) 由表中数据可知,铁和硫酸铜溶液反应的最佳条件是 2% 硫 酸铜热溶液,此时反应速率较快,且符合标准现象。 【反思交 流】(1)由以上分析可知,硫酸亚铁与氧气和水能发生反应, 使得溶液中的氢离子浓度增加,从而影响反应,气体的溶解 度随温度的升高而减小,故为了防止水中的溶解氧影响实 验,配制硫酸铜溶液的蒸馏水应该先煮沸再冷却后使用。 (2)由【拓展探究】实验 2 和实验 4 可知,在均是热溶液的条 件下,硫酸铜的浓度较大时,会产生气泡,不能出现标准现 象,故利用铁与硫酸铜反应验证质量守恒定律时,应注意硫 酸铜溶液的浓度不宜过大。 9. (1)甲烧杯中蜡烛一直持续燃烧　 (2)100 ℃热水的烧杯中 的蜡烛先熄灭　 (3)B　 (4)放热　 (5)5% (6) 2H2O2 MnO2 􀪅􀪅􀪅 2H2O + O2↑ 10. (1)提高未燃部分的温度　 (2)3Fe + 2O2 点燃 􀪅􀪅 Fe3O4 　 化合 反应　 【分析与结论】 (1)剧烈燃烧,火星四射现象非常明 显　 (2)含碳量越高,火星四射现象越明显 【继续探究】1 400 ~ 1 538 ℃ 　 氧气 11. 【任务一】(1)4P + 5O2 点燃 􀪅􀪅 2P2O5 　 (2)红磷着火点高(或 红磷无毒)　 【任务二】(1)温度不易达到火柴杆的着火点 (2)BC　 【任务三】(1)A 中品红溶液褪色,B 中澄清石灰水 变浑浊　 (2)ACAB　 第二个 A 装置中品红溶液不褪色,B 中澄清石灰水变浑浊 【解析】【任务三】 (1)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,结 合【查阅资料】获得的信息可知 SO2 能使品红溶液褪色,而 CO2 不能,若火柴燃烧生成的气体中有 SO2、CO2,则现象为 A 中品红溶液褪色,B 中澄清石灰水变浑浊。 (2)由于 SO2 通入澄清石灰水会产生白色浑浊,原实验不能排除二氧化 硫使澄清石灰水变浑浊,故不够严谨,设计实验可以先将气 体通入 A,溶液褪色,证明有二氧化硫存在,然后通入 C,用 于除去二氧化硫,再次通入 A,溶液不褪色,证明此时气体 中已经没有了二氧化硫,最后通入 B,此时石灰水变浑浊,说 明原气体中含有二氧化碳,故顺序为 ACAB;由上步分析可 知,能确定生成的气体中有 CO2 的现象是:第二个 A 装置中 品红溶液不褪色,B 中澄清石灰水变浑浊。 12. 【走访调查】塑料制品使用便利(合理即可) 【小组交流】有机合成　 【分析讨论】矿泉水瓶(合理即可) 【实验验证】紫色石蕊溶液变红　 硝酸银溶液 【反思评价】(1)AgNO3 + HCl 􀪅􀪅 AgCl↓ + HNO3 　 (2)有 机物含有碳元素,燃烧生成二氧化碳,二氧化碳与水反应生 成碳酸,碳酸使紫色石蕊溶液变红 　 【成果展示】用布袋代 替塑料袋(合理即可) 【解析】【走访调查】人们在日常生活中很喜欢使用塑料制 品,原因是塑料制品使用便利。 【小组交流】日常生活中用 得最多的塑料、合成纤维和合成橡胶等属于合成有机高分 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 41