猜押09 科学探究(21题)(南京专用)-2025年中考化学冲刺抢押秘籍
2025-05-07
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2份
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54页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 科学探究与化学实验 |
| 使用场景 | 中考复习-三轮冲刺 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 南京市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.00 MB |
| 发布时间 | 2025-05-07 |
| 更新时间 | 2025-05-07 |
| 作者 | 大卫化学 |
| 品牌系列 | 上好课·冲刺讲练测 |
| 审核时间 | 2025-05-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51984640.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
猜押09 科学探究(21题)
猜押考点
南京3年真题
考情分析
押题依据
化学方程式的书写、酸的通性、金属与盐的反应等
2024年第21题
2023年第21题
2022年第21题
南京的近三年中考试题,21题科学探究题主要考查物质成分的探究、物质性质的探究、无明显现象是否发生的探究等,难度较难。
21题考查科学探究的相关知识,相对比较固定,可以预测2025年的南京中考依然会延续此种命题特点。
1.(2025·江苏南京钟英中学·模拟预测)空气中氧气含量测定的再认识。
【经典赏析】
(1)教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分(实验装置如图1)。该实验中选择使用汞的优点有_________(填字母)
A.实验过程中没有污染
B.在汞槽中起到液封作用
C.生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气
D.能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽
【实验回顾】
(2)实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量(装置如图2),主要步骤如下,正确的顺序为 (填序号)。
①弹簧夹夹紧胶皮管
②红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹
③点燃红磷后立即伸入瓶中并塞紧塞子
④在集气瓶中加入少量水,将水面上方空间分成5等份
【提出问题】用红磷燃烧的方法为什么不能准确地测定空气中氧气的含量?利用图2装置多次实验,水面均未上升到刻度“1”。
【查阅资料】
1.红磷的着火点是,白磷的着火点是。
2.相同的温度和体积下,气体的分子数目越多,气体压强越大。
3.相同的温度和压强下,气体的分子数目越多,气体体积越大。
【实验探究】分别取足量红磷、白磷采用图3装置进行实验,记录并处理数据分别如图4、图5。
【实验分析】
(3)图5中段压强增大原因是 。依据图5中数据计算白磷消耗的氧气约占空气体积的 %(精确到)。
(4)比较红磷燃烧与白磷燃烧的测定结果,请从燃烧条件的角度回答产生该实验结果的主要原因: 。
【反思交流】
(5)图4实验数据表明红磷燃烧不能把装置中的氧气消耗完,其主要原因是 。
(6)利用铁粉、炭粉、氯化钠等物质进行实验(装置如图6),也可以较快的测定出空气中氧气含量。其中所用试剂中炭粉和的主要作用是: 。
【答案】(1)BCD
(2)④①③②
(3)白磷燃烧放出大量的热,使瓶内气体受热膨胀,压强增大 19.37
(4)白磷的着火点低,在较低的氧气浓度下就能燃烧,能将装置中的氧气消耗得更彻底
(5)红磷的着火点较高,当氧气浓度降低到一定程度时,温度达不到红磷的着火点,红磷就不能燃烧了,所以氧气不能被完全消耗
(6)炭粉和铁粉、氯化钠溶液共同构成原电池,加快铁粉的生锈速率,从而更快地消耗氧气
【解析】(1)A、汞有毒,实验过程有污染,A错误;
B、汞在汞槽中能起到液封作用,防止装置漏气,B正确;
C、汞与氧气反应生成的氧化汞加热分解又能得到汞和氧气,C正确;
D、汞能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽,使实验结果更准确,D正确;
故选:BCD;
(2)该实验操作的正确顺序是:检验装置的气密性;在集气瓶中加入少量水,并将水面上方空间分成5等份;用弹簧夹夹紧胶皮管;点燃红磷,立即伸入瓶中并把塞子塞紧;待红磷熄灭并冷却至室温后,打开弹簧夹;故答案为:④①③②;
(3)图5中BC段压强增大原因是:白磷燃烧放出大量的热,使瓶内气体受热膨胀,压强增大;由图5数据可知,反应前压强为103.15kPa,反应后压强为83.17kPa,则白磷消耗的氧气约占空气体积为;
(4)红磷的着火点是260℃,白磷的着火点是40℃,从燃烧条件角度看,产生实验结果不同的主要原因是:白磷的着火点低,在较低的氧气浓度下就能燃烧,能将装置中的氧气消耗得更彻底;
(5)图4实验数据表明红磷燃烧不能把装置中的氧气消耗完,其主要原因是:红磷的着火点较高,当氧气浓度降低到一定程度时,温度达不到红磷的着火点,红磷就不能燃烧了,所以氧气不能被完全消耗;
(6)利用铁粉、炭粉、氯化钠等物质进行实验时,炭粉和NaCl的主要作用是:炭粉和铁粉、氯化钠溶液共同构成原电池,加快铁粉的生锈速率,从而更快地消耗氧气。
2.(2025·江苏南京秦淮区·一模)某化学学习小组的同学以“保护金属资源的有效途径”为主题开展以下学习活动。
Ⅰ.寻找金属的代用品。
(1)目前已经广泛使用塑料来代替钢和其他合金制造管道、齿轮和汽车零部件等。塑料属于 (填字母)。
A.金属材料 B.无机非金属材料 C.合成材料 D.复合材料
Ⅱ.有计划、合理地开采金属矿物。
(2)在高炉内,把赤铁矿石冶炼成铁的主要反应原理是 (用化学方程式表示)。
Ⅲ.防止金属腐蚀。
【进行预测】铜制品在空气中会发生锈蚀。已知铜锈主要成分的化学式为,根据质量守恒定律,预测铜生锈需要氧气、二氧化碳、水。
【文献验证】经查阅资料可知,铜生锈的主要条件是铜与氧气、二氧化碳、水直接接触,且氧气、二氧化碳、水缺一不可。
【实验验证】
(3)该小组同学设计实验来验证铜生锈的条件,要想达到实验目的,以下7个实验中(试管内的“”为铜片),必须完成的是 (填字母)。
实验进行一段时间后,证明铜生锈需要氧气的现象应该是 。
Ⅳ.回收利用废旧金属。
回收利用铝质饮料罐与制造新的铝质饮料罐相比,既能节约金属资源,又能节约能源。该小组同学对某种铝质易拉罐中铝的含量进行了以下探究。
【查阅资料】
①铝质易拉罐的主要成分是铝,还含有少量镁、铁、铜等其他金属。
②铝能与氢氧化钠溶液发生反应:;镁、铁、铜不能与氢氧化钠溶液发生反应。
【设计实验】实验装置如图所示,量气管D是带有刻度的仪器,其高度可以上下调节。实验步骤如下:
(4)①C、D中预先装有一定量水,上下移动量气管D, ,证明装置的气密性良好。
②装入试剂,调节量气管D的高度使C、D中液面相平,读取D中液面所在的刻度数据。
③由A向B中逐滴加入氢氧化钠溶液,至B中不再产生气体为止。
④恢复至室温后,调节量气管D的高度使C、D中液面相平,读取D中液面所在的刻度数据。
【数据分析】
(5)两次读数的差值对应的是该实验条件下生成氢气的体积。要想计算铝质易拉罐碎屑中铝的质量分数,还需要知道的数据是 。
【反思评价】
(6)上述实验中,若没有使用导管a将A与B连接起来,测得的氢气的体积会 (填“偏大”或“偏小”),请说明理由: ;若用稀硫酸代替氢氧化钠溶液进行上述实验,测得的氢气的体积会 (填“偏大”或“偏小”),请说明理由: 。
【答案】(1)C
(2)
(3)DEFG G中铜片生锈,F中铜片不生锈
(4)C、D两端形成稳定液面差
(5)氢气的密度
(6)偏大 加入的氢氧化钠溶液会占据一部分体积 偏大 铝质易拉罐中的镁、铁能与稀硫酸反应产生氢气
【解析】(1)塑料属于合成材料,故选:C;
(2)在高炉内,把赤铁矿石冶炼成铁的主要反应原理是一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,化学方程式为;
(3)已知铜生锈的主要条件是铜与氧气、二氧化碳、水直接接触,且氧气、二氧化碳、水缺一不可,该小组同学设计实验来验证铜生锈的条件,要想达到实验目的,则需要通过对比实验控制氧气、二氧化碳、水中任一变量不同,另外两个变量相同,由图可知,对比试管D、G中变量为水,对比试管E、G中变量为二氧化碳,对比试管F、G中变量为氧气,故必须完成的是实验是DEFG;
证明铜生锈需要氧气,则变量为氧气,其他条件相同,应对比试管F、G,F中铜片与二氧化碳和水接触,不生锈;G中铜片同时与氧气、二氧化碳和水接触,生锈,对比说明铜生锈需要氧气,故实验进行一段时间后,证明铜生锈需要氧气的现象应该是G中铜片生锈,F中铜片不生锈;
(4)C、D中预先装有一定量水,上下移动量气管D,C、D两端形成稳定液面差,证明装置的气密性良好;
(5)两次读数的差值对应的是该实验条件下生成氢气的体积,要想计算铝质易拉罐碎屑中铝的质量分数,还需要知道的数据是氢气的密度,根据计算出生成氢气的质量,再根据化学方程式计算铝质易拉罐碎屑中铝的质量,进一步计算出铝质易拉罐碎屑中铝的质量分数;
(6)上述实验中,若没有使用导管a将A与B连接起来,测得的氢气的体积会偏大,是因为加入的氢氧化钠溶液会占据一部分体积;
若用稀硫酸代替氢氧化钠溶液进行上述实验,测得的氢气的体积会偏大,是因为铝质易拉罐中的镁、铁能与稀硫酸反应产生氢气。
3.(2025·江苏南京外国语学校·模拟预测)碳酸钠是重要的工业原料,碳酸钾是草木灰的主要成分,学习小组对碳酸钠及碳酸钾进行探究。
任务一:认识碳酸钠
(1)在玻璃片上放一片pH试纸,用玻璃棒蘸取碳酸钠溶液点到pH试纸上, (写出操作步骤),测得pH (填“<”“=”或“>”)7,说明碳酸钠溶液显碱性。
【查阅资料】
Ⅰ.溶液呈碱性,是因为溶液中存在较多的。
Ⅱ.溶液中存在的微观粒子有:水分子、钠离子和碳酸根离子。
Ⅲ.溶液呈中性,对溶液的酸碱性没有影响。
【提出问题】是什么粒子使碳酸钠溶液显碱性呢?
【实验探究】
(2)完成下列实验探究报告。
实验操作
实验现象
实验结论
步骤1:向试管中加入少量_______溶液,滴入2滴酚酞溶液
溶液无明显变化
不是水分子、钠离子使溶液显碱性
步骤2:向试管中加入一定量的溶液,先滴入2滴酚酞溶液,后加入足量氯化钙溶液
有白色沉淀生成,_______
是碳酸根离子使溶液显碱性
步骤1:向试管中加入少量 (填化学式)溶液,滴入2滴酚酞溶液。
步骤2:实验现象为 ,发生反应的化学方程式为 。
【解释与分析】同学们和老师交流,得知和作用,产生较多的和另一种阴离子,使溶液显碱性。
任务二:
学习小组同学发现古代洗衣剂“灰”中主要成分碳酸钾与碳酸钠有相似性质,想探究一下草木灰的性质以及其中碳酸钾的含量。
【实验准备】
称取a克草木灰,用一定温度的热水浸泡并过滤,将滤液平均分为了两份。
(3)草木灰浸出液的酸碱性:取少量滤液于试管中,滴加 溶液,观察到溶液变蓝色,说明草木灰浸出液显碱性。
【实验探究】草木灰中碳酸钾的含量。
对另一份滤液进行了实验,部分实验过程如图所示:
【实验反思】
(4)为了干燥气体,B装置中盛放的试剂是 (填名称)。
(5)实验测定C装置质量增重了b克,请问a克草木灰中碳酸钾的质量分数为 。(用含“a、b”的代数式表示)。
(6)查阅资料分析,发现测得的草木灰中碳酸钾的质量分数偏低,可能的原因是_______。(填字母)。
A.用浓盐酸代替稀硫酸进行了实验
B.装置中残留的二氧化碳没有被吸收
C.氢氧化钠溶液与空气直接接触
【答案】(1)把试纸显示的颜色与标准比色卡对比 >
(2)NaCl 溶液先变红色,后变为无色 CaCl2 + Na2CO3 =CaCO3↓ + 2NaCl
(3)紫色石蕊
(4)浓硫酸
(5)
(6)B
【解析】(1)用玻璃棒蘸取碳酸钠溶液滴到pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡对比,测得pH>7,说明碳酸钠溶液显碱性;
(2)实验结论为:不是水分子、钠离子使溶液显碱性,则加入的溶液中含钠离子、水分子,由题干信息可知,氯离子对溶液的酸碱性没有影响,则可向试管中加入少量氯化钠溶液;
向试管中加入一定量的Na2CO3溶液,滴入2滴酚酞溶液,碳酸钠溶液显碱性,能使无色酚酞试液变红,操作后的溶液中加入足量氯化钙溶液,氯化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙和氯化钠,可产生白色沉淀,足量的氯化钙溶液可将碳酸根离子除尽,故溶液由红色变为无色,说明是碳酸根离子使溶液显碱性,故现象为产生白色沉淀,溶液先变红色,后变为无色;
步骤②发生反应为氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙和氯化钠,该反应的化学方程式为:CaCl2 + Na2CO3 =CaCO3↓ + 2NaCl;
(3)草木灰浸出液显碱性,观察到溶液变为蓝色,紫色石蕊溶液遇碱变蓝,取少量滤液于试管中,滴加紫色石蕊溶液;
(4)稀硫酸与碳酸钾反应生成硫酸钾、二氧化碳和水,浓硫酸具有吸水性且不与二氧化碳反应,则为了干燥气体,B装置中盛放的试剂是浓硫酸;
(5)C装置增加的质量为反应生成二氧化碳的质量,则生成二氧化碳的质量为bg,称取草木灰的质量为ag,用一定温度的热水浸泡并过滤,将滤液平均分成两份,取其中一份进行实验,故ag草木灰浸出液完全反应后生成二氧化碳的质量为2bg
设理论上草木灰中碳酸钾的含量为x
理论上草木灰中碳酸钾的含量为 :;
(6)A、用浓盐酸代替稀硫酸进行了实验,浓盐酸具有挥发性,会挥发出氯化氢气体,氢氧化钠能与氯化氢反应生成氯化钠和水,会导致C装置增重的质量偏大,则根据增重的质量计算出的草木灰中碳酸钾的含量偏高,不符合题意;
B、装置中残留的二氧化碳没有被吸收,使得C装置增重的质量偏小,则根据增重的质量计算出的草木灰中碳酸钾的含量偏低,符合题意;
C、氢氧化钠溶液与空气直接接触,氢氧化钠能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,会导致C装置增重的质量偏大,则根据增重的质量计算出的草木灰中碳酸钾的含量偏高,不符合题意;
故选:B。
4.(2025·江苏南京玄武区第十三集团校·模拟预测)木糖醇是一种白色粉末状固体,易溶于水,新型甜味剂,目前木糖醇口香糖正在取代蔗糖口香糖,是蔗糖和葡萄糖替代品。
探究一:人们食用含糖量较高的物质会在口腔中细菌作用下产生酸性物质,腐蚀牙齿,形成龋齿。
(1)由图1判断食用 (填“蔗糖”或“木糖醇”)能有效的防止龋齿。
探究二:【提出猜想】木糖醇由什么元素组成?
【进行实验】小晴取适量的木糖醇按如图2进行操作:
(2)
操作
现象
结论
①把木糖醇灼烧,将一干冷的烧杯罩在火焰上方
烧杯内壁有水雾
木糖醇中含有氢元素
②将 罩在灼烧的木糖醇的火焰上方
木糖醇中含有碳元素
【讨论交流】
(3)其他同学认为小晴的实验设计不严谨,原因是 。
(4)经改进实验后,检验到木糖醇在氧气中充分燃烧的产物只有二氧化碳和水,由此确定木糖醇中一定含有 元素。
【继续探究】为进一步确定其元素组成。利用如图3进行实验。
(5)实验前要通一会儿氮气,目的是 。
(6)A装置中发生反应的化学方程式为 。
【数据记录】6.08g木糖醇在C装置中充分燃烧后,D装置增重4.32g,E装置增重8.8g。
【分析与讨论】
(7)数据分析:6.08g木糖醇中氧元素的质量为 ,由此可以确定木糖醇是由碳、氢、氧元素组成。
(8)若没有F装置,对氧元素质量测定结果的影响是 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(9)装置中氧化铜的作用是 ,参加反应的氧化铜的质量m的取值范围是 。
【答案】(1)木糖醇
(2)内壁涂有澄清石灰水的烧杯 澄清石灰水变浑浊
(3)酒精燃烧也可以生成二氧化碳和水
(4)碳、氢
(5)排尽装置中的空气,防止影响实验
(6)
(7)3.2g
(8)偏小
(9)将产生的一氧化碳全部转化成二氧化碳 0≤m≤16g
【解析】(1)人们食用含糖量较高的物质会在口腔中细菌作用下产生酸性物质,腐蚀牙齿,形成龋齿,酸性越强越容易腐蚀牙齿形成龋齿;pH<7时显酸性,pH越小,酸性越强,由图示可知,在相同时间内,口腔 pH 随时间的下降幅度:蔗糖>木糖醇,故食用木糖醇更能保持口腔较高 pH 而防止龋齿;
(2)②要验证木糖醇中含有碳元素,需要验证木糖醇燃烧生成二氧化碳,可以用蘸有澄清石灰水的烧杯罩在灼烧的木糖醇的火焰上方,澄清石灰水变浑浊;
(3)由于木糖醇是放在酒精灯上灼烧,酒精燃烧也可以生成二氧化碳和水,所以小晴的实验设计不严谨;
(4)经改进实验后,检验到木糖醇在氧气中充分燃烧的产物只有二氧化碳和水,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,生成物中含有碳、氢、氧三种元素,反应物氧气中只含有氧元素,故木糖醇中一定含碳、氢元素,可能含有氧元素;
(5)实验前要通一会儿氮气,目的是排尽装置中的空气,防止影响实验;
(6)A中过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,化学方程式为;
(7)根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类和质量不变;
D装置中浓硫酸具有吸水性,D装置增加的质量4.32g,是生成水的质量,根据氢元素质量守恒,则木糖醇中氢元素的质量即为生成水中氢元素的质量:;
E装置中氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,E装置增加的质量8.8g是二氧化碳的质量,根据碳元素质量守恒,则木糖醇中碳元素的质量即为二氧化碳中碳元素的质量:;
所以6.08g木糖醇中氧元素的质量为:6.08g-0.48g-2.4g=3.2g,由此可以确定木糖醇是由碳、氢、氧元素组成;
(8)没有F装置,空气中的二氧化碳会进入E装置中,测得二氧化碳的质量偏大,则计算出木糖醇中碳元素的质量偏大,会导致氧元素质量测定结果偏小;
(9)一氧化碳和氧化铜加热生成铜和二氧化碳,装置中氧化铜的作用是将生成的一氧化碳全部转变成二氧化碳;
假如木糖醇中碳元素全部变成一氧化碳,根据碳元素质量守恒,则生成一氧化碳的质量为,则有,当木糖醇中的碳元素完全转化为一氧化碳时,参加反应的氧化铜的质量为16g;木糖醇中的碳元素完全转化为二氧化碳时,参加反应的氧化铜的质量为0,故参加反应的氧化铜的质量m的取值范围是0≤m≤16g。
5.(2025·江苏南京科利华中学·模拟预测)某化学课堂围绕“酸碱中和反应”,将学生分成若干小组开展探究活动。
探究一:氢氧化钠与盐酸混合后无明显现象,两者是否发生了化学反应?
【实验设计]
(1)甲、乙、丙三组同学分别设计了如表实验方案,请你帮他们完成实验报告。
组别
实验操作
现象
结论
甲组
溶液
氢氧化钠与盐酸发生了化学反应
乙组
U型玻璃管中 边红墨水液面下降(所加稀盐酸的体积忽略不计)
丙组
用 测定氢氧化钠溶液的pH,向其中滴加足量稀盐酸,再测定溶液的pH
最后溶液的pH 7
【评价反思】
(2)你认为实验设计方案不合理的一组是什么? ,原因是 。
探究二:将一定量稀盐酸加入到盛氢氧化钙溶液的小烧杯中,反应后溶液中溶质的成分是什么?
【查阅资料】CaCl2溶液显中性
【提出问题】实验中未观察到明显现象,部分同学产生了疑问:
【猜想与假设】
(3)针对疑问,甲组同学猜想如下:猜想I:只有CaCl2;猜想II:有 ;猜想III:有CaCl2和Ca(OH)2;猜想IV:有CaCl2、HCl和Ca(OH)2。
(4)乙组同学认为猜想IV不合理,其理由是 。
【实验探究】
(5)为了验证其余猜想,各小组进行了下列三个方案的探究。
实验操作
向反应后的溶液中滴加紫色石蕊试液
向反应后的溶液中通入二氧化碳气体
向反应后的溶液中滴加碳酸钠溶液
实验现象
产生白色沉淀
实验结论
溶液中含有Ca(OH)2
【得出结论】通过探究,全班同学一致确定猜想III是正确的。
【评价反思】
(6)丙组同学认为滴加Na2CO3溶液产生白色沉淀,并不能证明溶液中一定含有Ca(OH)2,请你帮助他们说明原因 。
【答案】(1)由红色变成无色 左 pH试纸 <
(2)乙组 氢氧化钠溶于水放热,也能够导致U型玻璃管中左边红墨水液面下降
(3)CaCl2、HCl
(4)氢氧化钙和盐酸不能共存
(5)溶液变成蓝色 产生白色沉淀
(6)不含有氢氧化钙时,氯化钙也能和碳酸钠反应生成白色沉淀碳酸钙
【解析】(1)甲组:氢氧化钠溶液显碱性,能使酚酞试液变红色,加入稀盐酸后,如果溶液由红色变成无色,说明氢氧化钠发生了反应;
乙组:稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,放热,氢氧化钠溶于水也放热,导致瓶内气压增大,U型玻璃管中左边红墨水液面下降;
丙组:利用pH试纸测定氢氧化钠溶液的pH,pH大于7,说明溶液显碱性,向其中滴加足量稀盐酸,再测定溶液的pH小于7,说明溶液显酸性,氢氧化钠发生了反应;
(2)实验设计方案不合理的组别是乙组,理由是:氢氧化钠溶于水放热,也能够导致U型玻璃管中左边红墨水液面下降;
(3)猜想Ⅰ:恰好完全反应时只有CaCl2;猜想Ⅱ:稀盐酸过量时有CaCl2、HCl;猜想Ⅲ:氢氧化钙过量时有CaCl2和Ca(OH)2;猜想Ⅳ:有CaCl2、HCl和Ca(OH)2;
(4)乙组同学认为猜想Ⅳ不合理,其理由是氢氧化钙和盐酸不能共存;
(5)向反应后的溶液中滴加紫色石蕊试液,溶液变成蓝色,说明溶液显碱性,即溶液中含有氢氧化钙;
向反应后的溶液中通入二氧化碳气体,产生白色沉淀,是因为二氧化碳和氢氧化钙反应生成了白色沉淀碳酸钙,说明溶液中含有氢氧化钙;
(6)丙组同学认为滴加Na2CO3溶液产生白色沉淀,并不能证明溶液中一定含有Ca(OH)2,原因:不含有氢氧化钙时,氯化钙也能和碳酸钠反应生成白色沉淀碳酸钙。
6.(2025·江苏南京金陵中学集团校·模拟预测)碳酸氢钠在生活中有着广泛的应用,学习小组对其进行探究。
I.已有知识回顾
(1)碳酸氢钠属于________(填字母)
A.化合物 B.氧化物 C.酸 D.碱 E.盐
(2)写出碳酸氢钠在生活中的一种用途 。
Ⅱ.探究碳酸氢钠的性质
(3)常温下(20℃),向盛有的烧杯中加入水,搅拌至完全溶解,测得溶液温度为18.5℃。由此可知,固体溶于水时 (填“吸收”或“放出”)热量。
(4)取少量所配溶液于试管中,滴入酚酞溶液,溶液呈红色;加入足量稀盐酸,振荡,观察到产生大量气泡,溶液红色褪去。
已知:①溶于水后,少量的能同时发生如下变化:
变化a:,变化b:。
②溶液的酸碱性与溶液中和数目的相对大小有关。常温下,当单位体积溶液中的数目大于的数目时溶液的,反之。
①溶液显 (填“酸”“碱”或“中”)性;结合上述资料,从微观角度分析原因; 。
②溶液红色褪去是因为 (用化学方程式表示)。
(5)将溶液与溶液混合,未观察到明显现象。
【提出问题】和是否发生了化学反应?
【实验准备】①查阅资料:。
②用一定溶质的质量分数的、和三种溶液进行如下实验,为设计实验方案提供参考。
溶液
溶液
溶液
加入澄清石灰水
溶液变浑浊
无明显变化
溶液变浑浊
加入溶液
无明显变化
溶液变浑浊
溶液变浑浊
【实验验证】请完善下列实验方案,验证能与反应:取少量溶液,向其中加入足量溶液, 。(实验方案包括操作和现象,实验中可供选择的试剂:溶液、稀盐酸、澄清石灰水)
Ⅲ.制备碳酸氢钠
利用图1所示装置,通过反应,制取(相关物质的溶解度曲线如图2)。反应结束后,将试管中的混合物过滤,将滤渣洗涤、低温烘干得。
(6)烧杯中冰水的主要作用是 。
【拓展延伸】将持续通入一定浓度的溶液中,用数字化实验技术测得反应过程中溶液的变化如图3所示。
(7)已知:本实验条件下,溶液和溶液的分别约为11.0和8.5。则段发生反应的化学方程式为 。
【答案】(1)AE
(2)治疗胃酸过多或发酵粉的主要成分之一
(3)吸收
(4)碱 碳酸氢钠溶于水后,发生变化a的比发生变化b的多,导致单位体积溶液中的数目大于的数目
(5)充分反应后,加入溶液,观察到溶液变浑浊;将反应后得到的液体过滤,取滤渣于试管中,加入足量稀盐酸,观察到有气泡产生
(6)保持低温,利于碳酸氢钠析出
(7)
【解析】(1)碳酸氢钠是由钠、碳、氢、氧四种元素组成的纯净物,属于化合物,不属于氧化物;碳酸氢钠是由钠离子和碳酸氢根离子构成,属于盐;
故选AE;
(2)碳酸氢钠能与胃液中的盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,可用于质量胃酸过多;碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳气体,能与酸反应生成二氧化碳气体,是发酵粉的主要成分之一;
(3)室温下(20℃),向盛有0.5g的烧杯中加入10mL水,搅拌至完全溶解,测得溶液温度为18.5℃,由此可知,固体溶于水时吸收热量,使温度降低;
(4)①溶液显碱性;从微观角度分析原因:碳酸氢钠溶于水后,发生变化a的比发生变化b的多,导致单位体积溶液中OH-的数目大于H+的数目;
②盐酸与碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,加入足量稀盐酸,振荡,观察到产生大量气泡,溶液红色褪去,化学方程式为;
(5)由查阅资料:可知,能与NaOH反应生成碳酸钠,碳酸钠能与氯化钙溶液反应生成白色的碳酸钙沉淀,所以要验证能与NaOH反应:可取少量溶液,向其中加入足量NaOH溶液,让两者充分混合后,加入溶液,观察到溶液变浑浊,产生白色沉淀,将反应后得到的液体过滤,取滤渣洗净后放入试管中,加入足量稀盐酸,观察到有气泡产生,从而证明能与NaOH反应;
(6)因为碳酸氢钠的溶解度随温度的降低而减小,所以烧杯中冰水的主要作用是保持低温,利于碳酸氢钠的析出;
(7)由pH的变化曲线及已知条件可知,CO2持续通入一定浓度的NaOH溶液中,开始是氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,后来是碳酸钠与二氧化碳和水反应生成了碳酸氢钠,即BC段发生反应的化学方程式为。
7.(2025·江苏南京玄武区外国语学校·期中)“自热食品”中的发热包加水能加热食物。兴趣小组对网购的某食品专用发热包(部分标签如图所示)进行了探究。
I.初步探究
将一包撕开塑料袋后的发热包平放在烧杯底部,加入200mL常温水,插入温度计。观察到温度计示数逐渐升至92℃,冒出大量白雾,液体底部产生大量气泡。
(1)甲同学认为热量来自于氧化钙和水的反应,其反应方程式为 。
(2)使用方法中要求加常温水而不是热水的目的是 。
II.深入探究
探究一:注意事项中为什么要求“远离明火,严禁在密闭场所中使用”?
【猜想假设】生成的气体是可燃性气体。
【查阅资料】2A1+2NaOH+2H2O=2NaA1O2+3H2↑,反应放热。
【进行实验】按下图中①所示进行实验,发现气体无法被点燃。思考后利用改进后的②装置进行实验,观察到预期现象。
(3)预期现象是指气体燃烧,烧杯内壁 。
(4)①所示实验中气体无法点燃的原因是 。
探究二:如何简单自制发热包?
【实验测定】
①实验装置如图所示。检查装置气密性。
②称取5.0g发热剂放入锥形瓶中。通入空气一段时间,称得干燥管1的质量为m1。
③滴加足量的稀硫酸,待锥形瓶中无气泡产生,合理操作,称得干燥管1的质量为m2,且m2-m1=0.33g。
(5)实验步骤③中划线处的合理操作是 。
(6)若需将碳酸钠充分利用,则一包(50克)的发热包中,含有的氧化钙质量至少为 。
【粗略制作】根据计算结果,将一定质量的碳酸钠粉末、氧化钙粉末(稍过量)、铝粉混合均匀,倒入无纺布袋中封口,将无纺布袋放入塑料自封袋中密封保存。
【拓展延伸】
(7)将某自制发热包加水后,反应中的温度和pH变化如图所示。下列说法错误的是 。
A.反应后溶液碱性较强,有腐蚀性,所以废液不能随意丢弃
B.0~110s内,pH上升的原因仅是氧化钙和水生成氢氧化钙
C.110~880s内,pH变化的原因是氢氧化钠被铝粉逐渐消耗
D.880s~1856s内,随着氢氧化钙溶解度逐渐变大,pH上升
【答案】(1)
(2)防止反应速率过快,产生危险
(3)有水雾出现
(4)气体中混有水蒸气
(5)继续通入一段时间空气
(6)4.2g
(7)B
【解析】(1)氧化钙和水反应生成氢氧化钙,该反应的化学方程式为:;
(2)使用方法中要求加常温水而不是热水的目的是:防止反应速率过快,引发危险;
(3)生成的气体是氢气,氢气燃烧生成水,故烧杯内壁有水雾出现;
(4)①所示实验中气体无法点燃的原因是氢气中混有水蒸气,故无法被点燃;
(5)实验步骤③中划线处的合理操作是继续通入一段时间空气,目的是:使反应生成的气体全部被干燥管1吸收;
(6)干燥管1增加的质量为反应生成二氧化碳的质量,则生成二氧化碳的质量为0.33g
氧化钙和水反应:,氢氧化钙和碳酸钠反应:,碳酸钠和稀硫酸反应:,可得关系式:CaO~Ca(OH)2~Na2CO3~CO2
解:设含有的氧化钙的质量为x
x=0.42g
答:含有的氧化钙质量至少为4.2g;
(7)A、由图可知,反应后溶液显碱性,是因为生成了氢氧化钙和氢氧化钠,有腐蚀性,废液不能随意丢去,不符合题意;
B、0~110s内,pH上升的原因是氧化钙和水生成氢氧化钙,氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠,符合题意;
C、110~880s内,pH变化的原因是氢氧化钠被铝粉逐渐消耗,碱性减弱,不符合题意;
D、880s~1856s内,完全反应后,温度降低,氢氧化钙的溶解度增加,故随着氢氧化钙溶解度逐渐变大,pH上升,不符合题意。
故选B。
8.(2025·江苏南京金陵中学河西分校·月考)《天工开物》记载古法造纸术的流程是原料浸泡、蒸煮、抄制、烘干。兴趣小组根据记载,利用回收的废纸进行“制造再生纸”跨学科实践活动,在蒸煮时加入了氢氧化钠。造纸后,为处理剩余的废液进行如下探究活动。
【查阅资料】①;②溶液呈中性;
③碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的固体混合物,能吸收水和二氧化碳。
【任务一】废液成分分析
【提出猜想】推测废液中含有氢氧化钠和碳酸钠中的一种或两种
【实验设计与实施】
(1)
实验操作
实验现象
实验结论
步骤1:取少量废液于试管中,加入足量的氯化钡稀溶液。
废液中有
步骤2:取少量步骤1中的上层清液于试管中, 。
废液中有
【任务二】废液中碳酸钠含量测定
兴趣小组设计了如下图所示的实验,取100g废液样品放入装置A的锥形瓶中,先通入一会儿N2,然后称量装置C、D的质量,再向锥形瓶中滴加足量稀硫酸,至不再产生气体,继续通一会儿N2后,测得装置C、D分别增重2.1g和0.1g。
(2)锥形瓶中不再产生气体后,需要继续通一会儿,其原因是 。
(3)装置C中反应的化学方程式是 。
(4)废液中碳酸钠的溶质质量分数是 (保留到)。
(5)如果缺少装置B,会使测定的碳酸钠含量 (填“偏大”或“偏小”)。
【任务三】废液的处理
(6)为使废液中的碳酸钠转化为氢氧化钠循环利用,需根据废液中碳酸钠的含量,加入一定量的某种物质,该物质与碳酸钠反应的化学方程式是 。
【答案】(1)产生白色沉淀 加入适量无色酚酞试液 溶液变红
(2)使反应生成的二氧化碳全部被吸收,防止部分气体残留在装置中,影响实验结果
(3)
(4)5.3%
(5)偏大
(6)
【解析】(1)步骤1:取少量废液于试管中,加入足量的氯化钡稀溶液,氯化钡能与碳酸钠反应生成碳酸钡和氯化钠,产生白色沉淀,说明废液中含碳酸钠,且足量的氯化钡溶液能将碳酸钠除尽;
步骤2:氢氧化钠溶液显碱性,能使无色酚酞试液变红,故取少量步骤1中的上层清液于试管中,加入适量无色酚酞试液,溶液变红,说明废液中含氢氧化钠;
(2)锥形瓶中不再产生气体后,需要继续通一会儿氮气,原因是:使反应生成的二氧化碳全部被吸收,防止部分气体残留在装置中,影响实验结果;
(3)装置C中发生反应为二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,该反应的化学方程式为:;
(4)装置C、D中增加的质量为反应生成二氧化碳的质量,则生成二氧化碳的质量为:2.1g+0.1g=2.2g
解:设废液中碳酸钠的溶质质量分数是x
x=5.3%
答:废液中碳酸钠的溶质质量分数是5.3%;
(5)如果缺少装置B,气体从A装置中携带出的水蒸气会被D装置吸收,导致测得的二氧化碳的质量偏大,则计算出的碳酸钠的含量偏大;
(6)氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠,故可加入适量的氢氧化钙溶液将碳酸钠转化为氢氧化钠循环利用,该反应的化学方程式为:。
9.(2025·江苏南京第一中学集团·模拟)某兴趣小组对物质的性质进行探究。
【设计实验】在两支试管中分别加入少量稀盐酸、稀氢氧化钠溶液,各滴入2滴无色酚酞溶液。
【记录现象】
(1)滴入无色酚酞溶液的稀盐酸呈 色,滴入无色酚酞溶液的氢氧化钠溶液呈红色。
【提出问题】小王在进行实验时取用了浓度较大的氢氧化钠溶液,发现滴入无色酚酞溶液后变红,但约3s后溶液迅速褪为无色,对此她产生疑惑。
【猜想与验证】小陈在a、b、c比色皿中分别加入等量5%、10%、20%的NaOH溶液,然后各滴加2滴酚酞溶液,测得各比色皿中溶液色度的变化曲线如图。
【查阅资料】溶液无色时色度值(透过率)为100%。
【得出结论】
(2)根据上述实验及数据可知,小王实验中酚酞溶液变红后迅速褪色的原因是所取用的氢氧化钠溶液 。
【拓展探究1】小李利用图1研究稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的过程,并用pH和电导率传感器测定反应过程中pH和电导率的变化(如图2和图3)。
(3)从微观角度分析,氢氢氧化钠与盐酸反应的实质是: 。
(4)图2中b→c (选填“能”或“不能”)证明稀盐酸和氢氧化钠溶液发生了化学反应。图3中90s之前溶液中的离子数量 (选填“增加”、“减少”或“不变”)。
【拓展探究2】氨气和氯化氢气体能发生反应吗?
【进行实验】第一步:连接如右图所示装置,并检查装置气密性。
在三颈烧瓶中加入50mL氨气。
第二步:校准传感器,用温度传感器和压强传感器同时采集数据;
利用注射器注入30mL氯化氢气体,使氨气和30mL氯化氢混合。
第三步:再用50mL氨气与50mL氯化氢混合,重复实验。所得实验数据如下图所示。【图中纵坐标的P代表压强(kPa),纵坐标的T代表温度(℃),横坐标的t代表时间(s)】
【查阅资料】相同条件下,相同体积的气体具有相同的分子数,反之亦然。
【实验和数据分析】两种气体混合后,化合产生大量白烟(主要成分为氯化铵)。
(5)两种气体混合后发生反应的化学方程式为 。
(6)对比两组实验 分析两种气体混合后,b曲线中压强上升幅度更大的原因是: ,注入的氯化氢气体更多,对装置内气体挤压更明显;充分反应后,b曲线中压强下降幅度也更大的原因是: 。
【实验结论】通过反应的现象、压强及温度的变化均能验证该反应的发生。
【答案】(1)无
(2)浓度较大
(3)氢离子和氢氧根离子结合生成水分子
(4)不能 减少
(5)NH3+HCl=NH4Cl
(6)相同条件下,相同体积的气体具有相同的分子数,反应前容器内气体分子数更多; b 曲线对应的实验中,氨气与氯化氢反应更充分,参与反应的气体更多,生成氯化铵固体的量更多,气体物质的量减少得更多。
【解析】(1)无色酚酞溶液遇酸性溶液不变色,遇碱性溶液变红;稀盐酸呈酸性,所以滴入无色酚酞溶液的稀盐酸呈无色;
(2)根据上述实验及数据可知,小王实验中酚酞溶液变红后迅速褪色的原因是所取用的氢氧化钠溶液浓度较大;
(3)从微观角度分析,氢氧化钠与盐酸反应的实质是:氢离子和氢氧根离子结合生成水分子;
(4)图 2 中 b→c 段 pH 逐渐减小,但仍大于7,不能证明稀盐酸和氢氧化钠溶液发生了化学反应,因为加入溶液后,溶液中氢氧化钠溶质质量分数变小,溶液的pH也会变小,仍大于7;图 3 中 90s 之前,随着反应的进行,溶液的导电率不断减小,溶液中离子数量减少,因为氢离子和氢氧根离子结合生成水,导致离子总数减少
(5)两种气体混合后发生反应的化学方程式为NH3+HCl=NH4Cl;
(6)对比两组实验,b 曲线是用 50mL 氨气与 50mL 氯化氢混合,a 曲线是用 50mL 氨气与 30mL 氯化氢混合,b 曲线中压强上升幅度更大的原因是:相同条件下,相同体积的气体具有相同的分子数,注入的氯化氢气体更多,反应前容器内气体分子数更多,对装置内气体挤压更明显;根据化学方程式NH3+HCl=NH4Cl可知, 50mL 氨气与 50mL 氯化氢混合恰好完全反应,充分反应后,b 曲线中压强下降幅度也更大的原因是:b 曲线对应的实验中,氨气与氯化氢反应更充分,生成氯化铵固体的量更多,气体减少的量更多,所以压强下降幅度更大。
10.(2025·江苏南京树人学校·阶段练习)物质的溶解性与化学变化密切相关。兴趣小组对“与NaOH能否发生复分解反应”行探究。
(1)配制100g质量分数为10%的NaOH溶液。主要操作流程如下图:
①称量NaOH固体时,NaOH固体放在烧杯中称量,而不能放在纸上称量,原因是 。
②调节天平平衡后称取所需的NaOH固体时,发现托盘天平的指针偏左,此时应 (填字母)。
A.调节天平平衡螺母 B.适量增加NaOH C.增加砝码 D.适量减少NaOH
③C中玻璃棒搅拌的目的是 。
④用已配好的质量分数为10%的NaOH溶液配制20g质量分数为5%的NaOH溶液时,需计算所需质量分数为10%的NaOH溶液的质量。计算依据是:溶液稀释前后, 不变。
⑤下列操作中会导致所得氢氧化钠溶液溶质质量分数偏小的是 (填字母)。
A.用量筒量取水时仰视读数 B.称量的氢氧化钠固体中含有难溶性杂质
C.溶解时,用玻璃棒搅拌 D.将配制好的溶液装入试剂瓶中时有少量液体溅出
(2)利用配制的NaOH溶液进行实验,实验操作和现象记录如下:
实验操作
序号
NaOH溶液的质量分数
饱和溶液的体积
实验现象
Ⅰ
1%
5mL
无明显现象
Ⅱ
5%
5mL
少量沉淀
Ⅲ
10%
5mL
较多沉淀
【查阅资料】20℃时固体物质的溶解度见下表:
物质
NaOH
溶解度/g
0.26
108
0.17
19.5
0.0002
注:20℃时,溶解度在0.01g~1g之间的固体物质称为微溶物,小于0.01g的固体物质称为难溶物。
【分析交流】
①实验Ⅱ、Ⅲ中生成的沉淀为。实验表明,饱和溶液与NaOH溶液能否发生复分解反应与 有关。
【微观解释】饱和溶液与NaOH溶液反应生成沉淀的示意图如图所示。
②图中未发生化学变化的微粒是 (填离子符号)。
③该反应的微观实质可表示为。当向溶液中滴加溶液时,也有白色沉淀产生,反应的微观实质用同样的方法可表示为 。
【反思拓展】
④NaOH溶液敞口放置在空气会和二氧化碳反应,写出反应的化学方程式 。
⑤为探究一瓶NaOH溶液样品是否变质,进行如下实验:
实验一:取少量样品于试管中,滴加1~2滴酚酞溶液,溶液显红色。
实验二:取少量样品于试管中,加入适量稀硫酸,有气泡放出。
实验三:取少量样品于试管中,加入足量的溶液,有白色沉淀生成。过滤,向滤液中滴加1~2滴酚酞溶液,溶液显红色。
下列结论不正确的是 (填字母)。
A.实验一说明NaOH溶液没有变质
B.实验二说明NaOH溶液全部变质
C.实验三说明NaOH溶液部分变质
【答案】(1)氢氧化钠具有腐蚀性,且氢氧化钠固体具有吸水性 D 加速溶解 溶质质量 AB
(2)氢氧化钠溶液的溶质质量分数 Na+、 AB
【解析】(1)①称量NaOH固体时,NaOH固体放在烧杯中称量,而不能放在纸上称量,原因是:氢氧化钠具有腐蚀性,且氢氧化钠固体具有吸水性;
②用托盘天平称量物品时,应遵循“左物右码”的原则,则调节天平平衡后称取所需的NaOH固体时,发现托盘天平的指针偏左,说明氢氧化钠的质量偏大,此时应减少氢氧化钠至天平平衡。
故选D;
③C为溶解,溶解时玻璃棒搅拌的目的是:加速溶解;
④用已配好的质量分数为10%的NaOH溶液配制20g质量分数为5%的NaOH溶液时,需计算所需质量分数为10%的NaOH溶液的质量。计算依据是:溶液稀释前后,溶质的质量不变;
⑤A、用量筒量取水时仰视读数,读取数值小于实际数值,会导致量取水的体积偏大,溶液质量偏大,溶质质量分数偏小,符合题意;
B、称量的氢氧化钠固体中含有难溶性杂质,会导致溶质质量偏小,溶质质量分数偏小,符合题意;
C、溶解时,用玻璃棒搅拌,是正确的做法,不会导致溶质质量分数偏小,不符合题意;
D、将配制好的溶液装入试剂瓶中时有少量液体溅出,溶液具有均一性,不影响溶质质量分数的大小,不符合题意。
故选AB;
(2)分析交流:①实验Ⅱ、Ⅲ中生成的沉淀为氢氧化钙,由表可知,相同条件下,氢氧化钠溶液的溶质质量分数越大,生成的沉淀越多,说明饱和硫酸钙溶液与氢氧化钠溶液能否发生复分解反应与氢氧化钠溶液的溶质质量分数有关;
②由图可知,该反应中,钙离子和氢氧根离子结合生成氢氧化钙,钠离子和硫酸根离子没有参与反应,故填:Na+、;
③向氢氧化钙溶液中滴加碳酸钠溶液时,产生白色沉淀,是因为碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠,微观实质是钙离子和碳酸根离子结合生成碳酸钙,即;
反思拓展:④NaOH溶液敞口放置在空气会和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,该反应的化学方程式为:;
⑤A、氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液均显碱性,均能使无色酚酞试液变红,故取少量样品于试管中,滴加1~2滴酚酞溶液,溶液显红色。不能说明氢氧化钠溶液没有变质,符合题意;
B、氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,氢氧化钠与稀硫酸反应生成硫酸钠和水,碳酸钠能与稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,故取少量样品于试管中,加入适量稀硫酸,有气泡放出,说明氢氧化钠已经变质,但是不能说明氢氧化钠完全变质,因为氢氧化钠部分变质时,也会产生相同的现象,符合题意;
C、取少量样品于试管中,加入足量的氯化钙溶液,氯化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙和氯化钠,产生白色沉淀,说明含碳酸钠,说明氢氧化钠已经变质,且足量的氯化钙溶液能将碳酸钠除尽,过滤,向滤液中滴加1~2滴酚酞溶液,溶液显红色,说明滤液中含氢氧化钠,说明氢氧化钠部分变质,不符合题意。
故选AB。
11.(2025·江苏南京江宁区禄口片·一模)酸碱中和反应在生活和生产中有广泛的应用。
【实验发现】
在盛有15mL稀氢氧化钠溶液的烧杯中,滴入几滴酚酞溶液。再用滴管慢慢滴入稀盐酸,并不断搅拌溶液,当观察到溶液颜色由红色恰好变为无色时,说明它们之间发生了反应。该反应的化学方程式为 。取一定量反应后的无色溶液加热蒸发,在蒸发的过程中,“意外”发现溶液由无色又变成红色。同学们对这个“意外”进行再探究。
【查阅资料】酚酞在pH<8.2的溶液中呈无色,在8.2<pH<10.0的溶液中呈红色。
【原因分析】反应后无色溶液中仍存在少量氢氧化钠,加热蒸发, ,溶液的颜色变红。
【总结反思】向某碱性溶液中滴加2~3滴无色酚酞试液,振荡后溶液的颜色 。(填“一定”或“不一定”)变红。
【实验探究1】
向盛有15mL氢氧化钠溶液的烧杯中,逐滴匀速加入稀盐酸。并用温度传感器测量反应过程中溶液的温度变化情况,发现温度升高。
【提出问题】
氢氧化钠溶液和盐酸混合时,溶液温度升高是否能得出该反应放热的结论?为此,需补做下列两个实验
【实验探究2】
①向15mL上述浓度的氢氧化钠溶液中逐滴加入 ,边加边搅拌,并用温度传感器测定实验过程中温度的变化。
②将实验①中的氢氧化钠溶液替换为同浓度的盐酸,并再次进行实验。
实验所得图像分别如图:
由图可知,盐酸、氢氧化钠溶液稀释时均 (填“放热”或“吸热”),但它们稀释时温度的变化量远 (填“大于”或“小于”)两溶液混合时温度的变化量。
【实验结论】氢氧化钠溶液和盐酸的反应是放热反应。
【实验探究3】
用电导率传感器测氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸的电导率变化(如图)。
【查阅资料】
①电导率传感器用于测量溶液的导电性强弱,能反映离子浓度大小。
②相同温度下同种溶液电导率越大离子浓度越大。
【分析与讨论】
(1)B点的pH 7(填“大于”或“等于”或“小于”)。
(2)AB段曲线下降的原因是 。
(3)如图表示该反应过程中不同时间点的微观粒子示意图,按时间先后排列的顺序为 (填字母)。
【答案】 氢氧化钠溶液体积减小,浓度增大,pH升高达到8.2~10.0范围 不一定 蒸馏水 放热 小于 等于 随着盐酸滴入,溶液体积变大,虽然溶液中离子数目不变,但离子浓度变小,所以电导率下降 acbd
【解析】实验发现:
氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,化学方程式为: NaOH+HCl=NaCl+H2O 。
原因分析:
根据查阅资料可知,酚酞在pH<8.2的溶液中呈无色,即溶液中仍存在少量氢氧化钠即变为无色,加热蒸发溶剂水的质量减少,溶液浓度变大,pH变大。当升高达到8.2~10.0时,酚酞变为了红色。故填:氢氧化钠溶液体积减小,浓度增大,pH升高达到8.2~10.0范围。
总结反思:
根据查阅资料,当碱性溶液pH在7~8.2的溶液中呈无色,酚酞不会变红,故填:不一定。
实验探究2:
①因为要验证氢氧化钠与盐酸反应是否放热。盐酸中含有水,氢氧化钠溶于水放热,所以还需要补充验证氢氧化钠溶液加水稀释是否放热及放出的热量。所以其中一个实验应为向15mL上述浓度的氢氧化钠溶液中逐滴加入蒸馏水。从图像可知,氢氧化钠溶液加水稀释后温度升高,所以氢氧化钠溶液稀释放热,故填:放热。
从图像对比可知实验①(氢氧化钠溶液稀释)放出的热量远小于实验②(氢氧化钠溶液与盐酸)放出的热量,所以稀释时温度的变化量远小于两溶液混合时温度的变化量。故填:小于。
实验探究3:
(1)该反应为氢氧化钠与稀盐酸反应,开始时随着盐酸滴入,溶液体积变大,氢氧根离子与氢离子反应离子减少,引入氯离子所以离子总数不变。溶液体积变大,离子总数不变,所以离子浓度减少,导电率下降。当反应恰好完成时,导电率达到最低。继续滴加盐酸,虽然溶液体积增大,但溶液中引入氢离子和氯离子,离子浓度增加,导电率增加。
从图像可知B点导电率最低,所以氢氧化钠和盐酸恰好完全反应,溶液呈中性,pH=7。
(2)随着盐酸滴入,溶液体积变大,虽然溶液中离子数目不变,但离子浓度变小,所以电导率下降(见上步分析)。
(3)开始时为氢氧化钠溶液,溶液中只有钠离子和氢氧根离子,对应图a。
滴加稀盐酸,生成氯化钠和水,但开始有氢氧化钠剩余,所以溶液中有钠离子、氯离子、水和氢氧根离子,对应图c。
继续滴加稀盐酸,氢氧化钠和盐酸恰好完全反应,无反应物剩余,所以溶液中有钠离子、氯离子、水,对应图b。
继续滴加稀盐酸,盐酸有剩余,所以溶液中有钠离子、氯离子、水和氢离子,对应图d。
故按时间先后排列的顺序为acbd。
12.(2025·江苏南京建邺区·期末)某化学兴趣小组进行木炭还原氧化铜的实验,并对气体产物开展相关探究。
【实验1】装置如图甲。
(1)木炭还原氧化铜的化学方程式为 。
(2)实验结束时撤出导管,停止加热,未用弹簧夹夹紧乳胶管,可能导致的后果是 (用化学方程式表示)。
(3)从理论上看,木炭与氧化铜的质量比为 (填最简整数比)时,两者恰好完全反应。但本实验所用的木炭与氧化铜的质量比为1:10,即木炭需要略过量才能使氧化铜全部被还原,其主要原因是 。
【提出问题】生成的气体中是否含有一氧化碳?
【实验2】小明同学将木炭和氧化铜(质量比为1:10)置于充满氦气的密闭容器内反应,用和CO传感器测得容器内气体含量如图乙所示。
【分析与结论】
(4)①图乙曲线中段变化的原因是 (用化学方程式表示)。
②木炭与氧化铜质量比为1:10时,充分反应后气体产物为和CO。
【实验3】
(5)小华同学设计了图丙所示实验方案,也成功验证了【实验2】中的结论。请完成实验报告。
实验步骤
实验现象
实验结论
缓缓通入干燥的一段时间。
气体产物为和CO
【拓展提升】
(6)根据理论计算,若CuO与C反应的气体产物为和CO,则参加反应的CuO与C的质量比n的取值范围是 。
【答案】(1)
(2)
(3)3:40 部分木炭会与空气中的氧气反应;
(4)
(5)先通入气体产物一段时间,再继续通入气体产物并加热氧化铜 澄清石灰水变浑浊,黑色粉末逐渐变成红色
(6)
【解析】(1)木炭和氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳,化学方程式为;
(2)实验结束时撤出导管,停止加热,未用弹簧夹夹紧乳胶管,可能导致的后果是空气中的氧气会与热的铜反应生成氧化铜,化学方程式为;
(3)根据化学方程式可知,从理论上看,木炭与氧化铜的质量比为12:(2×64+2×16)=3:40时,两者恰好完全反应,但本实验所用的木炭与氧化铜的质量比为1:10,即木炭需要略过量才能使氧化铜全部被还原,其主要原因是部分木炭会与空气中的氧气反应;
(4)①图乙曲线中a→b段对应的二氧化碳含量减小,一氧化碳含量增加,变化的原因是高温下二氧化碳和碳反应生成一氧化碳,化学方程式为;
(5)实验结论是气体产物为和CO,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,一氧化碳和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳,需先检验二氧化碳,缓缓通入干燥的一段时间,将装置中的空气排净,防止影响实验,则先通入气体产物一段时间,观察到澄清石灰水变浑浊,说明气体产物中有二氧化碳,再继续通入气体产物并加热氧化铜,观察到黑色粉末逐渐变成红色,说明气体产物中有一氧化碳;
(6)若生成一氧化碳,根据化学方程式可知,参加反应的CuO与C的质量比为(64+16):12=20:3,若生成二氧化碳,根据化学方程式可知,参加反应的CuO与C的质量比为(2×64+2×16):12=40:3,则参加反应的CuO与C的质量比n的取值范围是。CuO与C反应的气体产物为和CO。
13.(2025·江苏南京秦淮区·期末)我国提出2030年前碳达峰、2060年前碳中和的战略目标。“碳达峰”“碳中和”中的“碳”一般指二氧化碳。
【知识回顾】二氧化碳对环境的影响。
(1)人和动植物的呼吸、化石燃料的燃烧消耗氧气,产生二氧化碳;而绿色植物等的 吸收二氧化碳,释放氧气。自然界中存在碳循环,大气中二氧化碳的含量相对稳定。
(2)近几十年来,大气中二氧化碳的含量不断上升,导致 ,全球变暖。
【资料卡片】采用物理、化学等方法,能够捕集、利用与封存二氧化碳。
(3)海水能吸收二氧化碳,其原理比较复杂。其中,二氧化碳与水反应的化学方程式为 。
(4)一些科学家利用太阳能加热的反应器捕集空气中的二氧化碳并将其释放(流程如下图所示)。图中A、B、C三处气体中,二氧化碳的含量由高到低依次是 (填字母)。
(5)澄清石灰水和氢氧化钠溶液都能吸收二氧化碳,主要是因为它们所含的氢氧根离子能与二氧化碳发生反应。3.7g氢氧化钙固体和xg氢氧化钠固体中含有相同质量的氢氧根离子,x= 。
【提出问题】
在澄清石灰水和氢氧化钠溶液中,实验室更适宜用哪一种试剂吸收二氧化碳?某化学学习小组的同学进行了以下探究。
【查阅资料】
物质
氢氧化钙
氢氧化钠
20℃时的溶解度/g
0.165
109
【配制溶液】
(6)20℃时,称取3.7g氢氧化钙固体和上述计算出的xg氢氧化钠固体,分别放入两个盛有100g水的烧杯中,用玻璃棒充分搅拌,使固体溶解并恢复至20℃,此时观察到的现象是 。
(7)再经过一步过滤操作,得到澄清石灰水。把配制好的澄清石灰水和氢氧化钠溶液分别装入试剂瓶中,备用。关于上述两种溶液,下列说法不正确的是_______(填字母)。
A.两种溶液都是20℃时的饱和溶液
B.两种溶液中含有相同质量的氢氧根离子
C.如果加热澄清石灰水,澄清石灰水不会变浑浊
D.如果向氢氧化钠溶液中继续加入氢氧化钠固体,会出现吸热现象
【实验探究】
用注射器分别吸取20mL上述两种溶液,进行下图所示实验。
已知:等体积的两种溶液中溶剂吸收二氧化碳的量大致相等。
(8)快速推动注射器活塞,向集气瓶内分别注入20mL上述两种溶液,得到瓶内气体压强随时间变化的两条曲线如图所示。请在图中方框内填写曲线所对应的实验序号 。
【得出结论】
(9)根据以上实验,在澄清石灰水和氢氧化钠溶液中,实验室更适宜用哪一种试剂吸收二氧化碳?请写出答案,并从溶解度的角度进一步说明理由: 。
【拓展提升】
据报道,我国科学家在国际上首次实现了二氧化碳在温和条件下与氢气通过一步反应近100%选择性转化为乙醇。基于该研究成果,学习小组的同学设计了如图所示二氧化碳资源化利用的流程。
【进行计算】
(10)该流程中,每加入81kg水,理论上最多能将 kg二氧化碳转化为乙醇。
【答案】(1)光合作用
(2)温室效应增强
(3)
(4)CAB
(5)4
(6)氢氧化钙固体有剩余,氢氧化钠固体全部溶解
(7)ABCD
(8)
(8)
(9)氢氧化钠溶液;氢氧化钠易溶于水,氢氧化钙微溶于水/20℃时,氢氧化钠的溶解度远大于氢氧化钙(合理即可)
(10)132
【解析】(1)人和动植物的呼吸、化石燃料的燃烧消耗氧气,产生二氧化碳,而绿色植物等的光合作用吸收二氧化碳,释放氧气;
(2)近几十年来,大气中二氧化碳的含量不断上升,导致温室效应增强,全球变暖;
(3)二氧化碳与水反应生成碳酸,反应的化学方程式为CO2+H2O=H2CO3;
(4)A处为二氧化碳含量高的空气,400℃时,氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙,则B处为二氧化碳含量低的空气,碳酸钙在900℃时分解生成氧化钙和二氧化碳,则C处为高浓度的二氧化碳,故图中A、B、C三处气体中,二氧化碳的含量由高到低依次是CAB;
(5)3.7g氢氧化钙固体中氢氧根的质量为3.7g××100%=1.7g,xg氢氧化钠固体中氢氧根的质量为xg××100%=g,由于3.7g氢氧化钙固体和xg氢氧化钠固体中含有相同质量的氢氧根离子,则有=1.7g,x=4;
(6)20℃时,氢氧化钙的溶解度为0.165g,氢氧化钠的溶解度为109g,20℃时,称取3.7g氢氧化钙固体和4g氢氧化钠固体,分别放入两个盛有100g水的烧杯中,用玻璃棒充分搅拌,使固体溶解并恢复至20℃,此时观察到的现象是氢氧化钙固体有剩余,氢氧化钠固体全部溶解;
(7)A、20℃时,得到的氢氧化钙是饱和溶液,得到的氢氧化钠溶液是不饱和溶液,故A错误;
B、氢氧化钠溶液中的氢氧根离子质量大于氢氧化钙溶液中氢氧根离子质量,故B错误;
C、如果加热澄清石灰水,澄清石灰水会变浑浊,是因为氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小,故C错误;
D、氢氧化钠固体溶于水会放出热量,如果向氢氧化钠溶液中继续加入氢氧化钠固体,会出现放热现象,故D错误;
故选ABCD;
(8)
氢氧化钙微溶于水,氢氧化钠易溶于水,氢氧化钠溶液吸收二氧化碳比较多,压强减小得很明显,则实验1压强减小得不明显,实验2,压强减小得很明显,故在图中方框内填写曲线所对应的实验序号为;
(9)由于20℃时,氢氧化钠的溶解度远大于氢氧化钙,等质量的水中能溶解的氢氧化钠的质量远大于氢氧化钙,则形成的氢氧化钠溶液能吸收更多的二氧化碳,所以实验室更适宜用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳;
(10)电解81kg水生成氢气的质量为81kg××100%=9kg,由题意可知,二氧化碳在温和条件下与氢气反应生成乙醇和水,反应的化学方程式为,由方程式可以看出,只有50%的氢气转化为乙醇,则关系式为2CO2~3H2,设理论上转化为乙醇的二氧化碳的质量为y,
14.(2025·江苏南京栖霞区·一模)在“基于碳中和理念设计低碳行动方案”跨学科实践活动中,同学们开展了以下学习。
任务一:讨论空气中二氧化碳含量增加的原因
(1)化石燃料燃烧是空气中二氧化碳含量增加的重要原因,化石燃料包括 、石油和天然气。
任务二:调查二氧化碳的捕集与利用
(2)2022年我国首个百万吨级碳捕集、利用与封存项目投产。该项目由齐鲁石化从排放源中分离并提纯二氧化碳,胜利油田把二氧化碳注入地层。
①为方便运输,加压将二氧化碳变成介于气体和液体之间的超临界状态。下列关于超临界二氧化碳的说法正确的是 (填字母)。
A.超临界二氧化碳容易燃烧
B.超临界二氧化碳能和氢氧化钙溶液反应
C.加压将二氧化碳变成超临界状态时二氧化碳分子变小
D.同等条件下,超临界二氧化碳的输送量比二氧化碳气体更大
②用图-1装置模拟油田封存CO2。连接A、B装置,将CO2从 端(选填“a”或“b”)通入装有油的广口瓶中封存,油被压入烧杯中。
(3)一种捕集利用二氧化碳的原理如图-2所示:
①写出转化Ⅱ的化学方程式 。
②该转化过程中,生成的CO中碳元素的质量 (填“大于”、“小于”或“等于”)捕集到的CO2中的碳元素的质量。
(4)利用CO2合成甲醇(CH3OH)是有效利用CO2资源的重要途径。已知CO2与H2在催化剂作用下可转化成CH3OH,同时生成一种常见的氧化物。该反应的化学方程式为 。
(5)在CO2合成甲醇反应中,羟基磷酸钙[Ca5(PO4)3OH]可作为催化剂载体提高反应效率。工业上常用机械球磨法(如图-3所示)制备羟基磷酸钙:将Ca(OH)2和P2O5按一定比例加入到球磨机中,球磨一段时间,发生反应:10Ca(OH)2+3P2O5=2Ca5(PO4)3OH+9H2O。
①机械球磨的目的是 。
②球磨过程中常加入一定比例的生石灰用于吸水,发生反应的化学方程式为 。
③按照绿色化学思想,反应物中的原子全部转化为期望的最终产物,这时原子利用率为100%。为使反应物中的原子全部转化为羟基磷酸钙,理论上Ca(OH)2、P2O5、CaO作为原料加入的质量比为 (写出最简整数比)。[相对分子质量:Ca(OH)2-74、P2O5-142、CaO-56]
【答案】(1)煤
(2)BD b
(3) 大于
(4)
(5)增大反应物之间的接触面积,使反应更快、更充分 370:213:252
【解析】(1)化石燃料包括煤、石油和天然气;
(2)①A、分子是保持物质化学性质的一种微粒,超临界二氧化碳与二氧化碳都是由二氧化碳分子构成的,所以化学性质相同,二氧化碳不能燃烧,所以超临界二氧化碳也不能燃烧,故选项错误;
B、分子是保持物质化学性质的一种微粒,超临界二氧化碳与二氧化碳都是由二氧化碳分子构成的,所以化学性质相同,二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,则超临界二氧化碳能和氢氧化钙溶液反应,故选项正确;
C、加压将二氧化碳变成超临界状态时,只是分子间隔发生改变,而二氧化碳分子本身大小不变,故选项错误;
D、为方便运输,加压将二氧化碳变成介于气体和液体之间的超临界状态,故同等条件下,超临界二氧化碳的分子间隔比二氧化碳气体更小,超临界二氧化碳的输送量比二氧化碳气体更大,故选项正确;
故选:BD;
②用图1装置模拟油田封存,二氧化碳难溶于油,要将二氧化碳通入油中封存并将油排出,应从短管b端通入,有从长管a端排出;
(3)①由图2可知,转化Ⅱ是碳酸钙与甲烷在催化剂作用下反应生成氧化钙、一氧化碳和氢气,化学方程式为;
②根据质量守恒定律,化学反应前后元素的质量不变。在整个转化过程中,碳元素全部来自于捕集到的二氧化碳和甲烷,生成的中的碳元素质量一部分来自二氧化碳,一部分来自甲烷,所以生成的中碳元素的质量大于捕集到的中的碳元素质量;
(4)已知CO2与H2在催化剂作用下可转化成CH3OH同时生成一种常见的氧化物,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,可知同时生成的常见氧化物是水,该反应的化学方程式为;
(5)①机械球磨的目的是增大反应物之间的接触面积,使反应更快、更充分;
②生石灰吸水是因为氧化钙和水反应生成氢氧化钙,化学方程式为;
③Ca(OH)2、P2O5、CaO作为原料制取羟基磷酸钙[Ca5(PO4)3OH],化学方程式为,;为使反应物中的原子全部转化为羟基磷酸钙,根据原子守恒,从羟基磷酸钙[Ca5(PO4)3OH]分析,则有,Ca(OH)2、P2O5、CaO分子个数比为10:3:9,质量比为(74×10):(142×3):(56×9)=740:426:504=370:213:252。
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南京的近三年中考试题,21题科学探究题主要考查物质成分的探究、物质性质的探究、无明显现象是否发生的探究等,难度较难。
21题考查科学探究的相关知识,相对比较固定,可以预测2025年的南京中考依然会延续此种命题特点。
1.(2025·江苏南京钟英中学·模拟预测)空气中氧气含量测定的再认识。
【经典赏析】
(1)教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分(实验装置如图1)。该实验中选择使用汞的优点有_________(填字母)
A.实验过程中没有污染
B.在汞槽中起到液封作用
C.生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气
D.能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽
【实验回顾】
(2)实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量(装置如图2),主要步骤如下,正确的顺序为 (填序号)。
①弹簧夹夹紧胶皮管
②红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹
③点燃红磷后立即伸入瓶中并塞紧塞子
④在集气瓶中加入少量水,将水面上方空间分成5等份
【提出问题】用红磷燃烧的方法为什么不能准确地测定空气中氧气的含量?利用图2装置多次实验,水面均未上升到刻度“1”。
【查阅资料】
1.红磷的着火点是,白磷的着火点是。
2.相同的温度和体积下,气体的分子数目越多,气体压强越大。
3.相同的温度和压强下,气体的分子数目越多,气体体积越大。
【实验探究】分别取足量红磷、白磷采用图3装置进行实验,记录并处理数据分别如图4、图5。
【实验分析】
(3)图5中段压强增大原因是 。依据图5中数据计算白磷消耗的氧气约占空气体积的 %(精确到)。
(4)比较红磷燃烧与白磷燃烧的测定结果,请从燃烧条件的角度回答产生该实验结果的主要原因: 。
【反思交流】
(5)图4实验数据表明红磷燃烧不能把装置中的氧气消耗完,其主要原因是 。
(6)利用铁粉、炭粉、氯化钠等物质进行实验(装置如图6),也可以较快的测定出空气中氧气含量。其中所用试剂中炭粉和的主要作用是: 。
2.(2025·江苏南京秦淮区·一模)某化学学习小组的同学以“保护金属资源的有效途径”为主题开展以下学习活动。
Ⅰ.寻找金属的代用品。
(1)目前已经广泛使用塑料来代替钢和其他合金制造管道、齿轮和汽车零部件等。塑料属于 (填字母)。
A.金属材料 B.无机非金属材料 C.合成材料 D.复合材料
Ⅱ.有计划、合理地开采金属矿物。
(2)在高炉内,把赤铁矿石冶炼成铁的主要反应原理是 (用化学方程式表示)。
Ⅲ.防止金属腐蚀。
【进行预测】铜制品在空气中会发生锈蚀。已知铜锈主要成分的化学式为,根据质量守恒定律,预测铜生锈需要氧气、二氧化碳、水。
【文献验证】经查阅资料可知,铜生锈的主要条件是铜与氧气、二氧化碳、水直接接触,且氧气、二氧化碳、水缺一不可。
【实验验证】
(3)该小组同学设计实验来验证铜生锈的条件,要想达到实验目的,以下7个实验中(试管内的“”为铜片),必须完成的是 (填字母)。
实验进行一段时间后,证明铜生锈需要氧气的现象应该是 。
Ⅳ.回收利用废旧金属。
回收利用铝质饮料罐与制造新的铝质饮料罐相比,既能节约金属资源,又能节约能源。该小组同学对某种铝质易拉罐中铝的含量进行了以下探究。
【查阅资料】
①铝质易拉罐的主要成分是铝,还含有少量镁、铁、铜等其他金属。
②铝能与氢氧化钠溶液发生反应:;镁、铁、铜不能与氢氧化钠溶液发生反应。
【设计实验】实验装置如图所示,量气管D是带有刻度的仪器,其高度可以上下调节。实验步骤如下:
(4)①C、D中预先装有一定量水,上下移动量气管D, ,证明装置的气密性良好。
②装入试剂,调节量气管D的高度使C、D中液面相平,读取D中液面所在的刻度数据。
③由A向B中逐滴加入氢氧化钠溶液,至B中不再产生气体为止。
④恢复至室温后,调节量气管D的高度使C、D中液面相平,读取D中液面所在的刻度数据。
【数据分析】
(5)两次读数的差值对应的是该实验条件下生成氢气的体积。要想计算铝质易拉罐碎屑中铝的质量分数,还需要知道的数据是 。
【反思评价】
(6)上述实验中,若没有使用导管a将A与B连接起来,测得的氢气的体积会 (填“偏大”或“偏小”),请说明理由: ;若用稀硫酸代替氢氧化钠溶液进行上述实验,测得的氢气的体积会 (填“偏大”或“偏小”),请说明理由: 。
3.(2025·江苏南京外国语学校·模拟预测)碳酸钠是重要的工业原料,碳酸钾是草木灰的主要成分,学习小组对碳酸钠及碳酸钾进行探究。
任务一:认识碳酸钠
(1)在玻璃片上放一片pH试纸,用玻璃棒蘸取碳酸钠溶液点到pH试纸上, (写出操作步骤),测得pH (填“<”“=”或“>”)7,说明碳酸钠溶液显碱性。
【查阅资料】
Ⅰ.溶液呈碱性,是因为溶液中存在较多的。
Ⅱ.溶液中存在的微观粒子有:水分子、钠离子和碳酸根离子。
Ⅲ.溶液呈中性,对溶液的酸碱性没有影响。
【提出问题】是什么粒子使碳酸钠溶液显碱性呢?
【实验探究】
(2)完成下列实验探究报告。
实验操作
实验现象
实验结论
步骤1:向试管中加入少量_______溶液,滴入2滴酚酞溶液
溶液无明显变化
不是水分子、钠离子使溶液显碱性
步骤2:向试管中加入一定量的溶液,先滴入2滴酚酞溶液,后加入足量氯化钙溶液
有白色沉淀生成,_______
是碳酸根离子使溶液显碱性
步骤1:向试管中加入少量 (填化学式)溶液,滴入2滴酚酞溶液。
步骤2:实验现象为 ,发生反应的化学方程式为 。
【解释与分析】同学们和老师交流,得知和作用,产生较多的和另一种阴离子,使溶液显碱性。
任务二:
学习小组同学发现古代洗衣剂“灰”中主要成分碳酸钾与碳酸钠有相似性质,想探究一下草木灰的性质以及其中碳酸钾的含量。
【实验准备】
称取a克草木灰,用一定温度的热水浸泡并过滤,将滤液平均分为了两份。
(3)草木灰浸出液的酸碱性:取少量滤液于试管中,滴加 溶液,观察到溶液变蓝色,说明草木灰浸出液显碱性。
【实验探究】草木灰中碳酸钾的含量。
对另一份滤液进行了实验,部分实验过程如图所示:
【实验反思】
(4)为了干燥气体,B装置中盛放的试剂是 (填名称)。
(5)实验测定C装置质量增重了b克,请问a克草木灰中碳酸钾的质量分数为 。(用含“a、b”的代数式表示)。
(6)查阅资料分析,发现测得的草木灰中碳酸钾的质量分数偏低,可能的原因是_______。(填字母)。
A.用浓盐酸代替稀硫酸进行了实验
B.装置中残留的二氧化碳没有被吸收
C.氢氧化钠溶液与空气直接接触
4.(2025·江苏南京玄武区第十三集团校·模拟预测)木糖醇是一种白色粉末状固体,易溶于水,新型甜味剂,目前木糖醇口香糖正在取代蔗糖口香糖,是蔗糖和葡萄糖替代品。
探究一:人们食用含糖量较高的物质会在口腔中细菌作用下产生酸性物质,腐蚀牙齿,形成龋齿。
(1)由图1判断食用 (填“蔗糖”或“木糖醇”)能有效的防止龋齿。
探究二:【提出猜想】木糖醇由什么元素组成?
【进行实验】小晴取适量的木糖醇按如图2进行操作:
(2)
操作
现象
结论
①把木糖醇灼烧,将一干冷的烧杯罩在火焰上方
烧杯内壁有水雾
木糖醇中含有氢元素
②将 罩在灼烧的木糖醇的火焰上方
木糖醇中含有碳元素
【讨论交流】
(3)其他同学认为小晴的实验设计不严谨,原因是 。
(4)经改进实验后,检验到木糖醇在氧气中充分燃烧的产物只有二氧化碳和水,由此确定木糖醇中一定含有 元素。
【继续探究】为进一步确定其元素组成。利用如图3进行实验。
(5)实验前要通一会儿氮气,目的是 。
(6)A装置中发生反应的化学方程式为 。
【数据记录】6.08g木糖醇在C装置中充分燃烧后,D装置增重4.32g,E装置增重8.8g。
【分析与讨论】
(7)数据分析:6.08g木糖醇中氧元素的质量为 ,由此可以确定木糖醇是由碳、氢、氧元素组成。
(8)若没有F装置,对氧元素质量测定结果的影响是 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(9)装置中氧化铜的作用是 ,参加反应的氧化铜的质量m的取值范围是 。
5.(2025·江苏南京科利华中学·模拟预测)某化学课堂围绕“酸碱中和反应”,将学生分成若干小组开展探究活动。
探究一:氢氧化钠与盐酸混合后无明显现象,两者是否发生了化学反应?
【实验设计]
(1)甲、乙、丙三组同学分别设计了如表实验方案,请你帮他们完成实验报告。
组别
实验操作
现象
结论
甲组
溶液
氢氧化钠与盐酸发生了化学反应
乙组
U型玻璃管中 边红墨水液面下降(所加稀盐酸的体积忽略不计)
丙组
用 测定氢氧化钠溶液的pH,向其中滴加足量稀盐酸,再测定溶液的pH
最后溶液的pH 7
【评价反思】
(2)你认为实验设计方案不合理的一组是什么? ,原因是 。
探究二:将一定量稀盐酸加入到盛氢氧化钙溶液的小烧杯中,反应后溶液中溶质的成分是什么?
【查阅资料】CaCl2溶液显中性
【提出问题】实验中未观察到明显现象,部分同学产生了疑问:
【猜想与假设】
(3)针对疑问,甲组同学猜想如下:猜想I:只有CaCl2;猜想II:有 ;猜想III:有CaCl2和Ca(OH)2;猜想IV:有CaCl2、HCl和Ca(OH)2。
(4)乙组同学认为猜想IV不合理,其理由是 。
【实验探究】
(5)为了验证其余猜想,各小组进行了下列三个方案的探究。
实验操作
向反应后的溶液中滴加紫色石蕊试液
向反应后的溶液中通入二氧化碳气体
向反应后的溶液中滴加碳酸钠溶液
实验现象
产生白色沉淀
实验结论
溶液中含有Ca(OH)2
【得出结论】通过探究,全班同学一致确定猜想III是正确的。
【评价反思】
(6)丙组同学认为滴加Na2CO3溶液产生白色沉淀,并不能证明溶液中一定含有Ca(OH)2,请你帮助他们说明原因 。
6.(2025·江苏南京金陵中学集团校·模拟预测)碳酸氢钠在生活中有着广泛的应用,学习小组对其进行探究。
I.已有知识回顾
(1)碳酸氢钠属于________(填字母)
A.化合物 B.氧化物 C.酸 D.碱 E.盐
(2)写出碳酸氢钠在生活中的一种用途 。
Ⅱ.探究碳酸氢钠的性质
(3)常温下(20℃),向盛有的烧杯中加入水,搅拌至完全溶解,测得溶液温度为18.5℃。由此可知,固体溶于水时 (填“吸收”或“放出”)热量。
(4)取少量所配溶液于试管中,滴入酚酞溶液,溶液呈红色;加入足量稀盐酸,振荡,观察到产生大量气泡,溶液红色褪去。
已知:①溶于水后,少量的能同时发生如下变化:
变化a:,变化b:。
②溶液的酸碱性与溶液中和数目的相对大小有关。常温下,当单位体积溶液中的数目大于的数目时溶液的,反之。
①溶液显 (填“酸”“碱”或“中”)性;结合上述资料,从微观角度分析原因; 。
②溶液红色褪去是因为 (用化学方程式表示)。
(5)将溶液与溶液混合,未观察到明显现象。
【提出问题】和是否发生了化学反应?
【实验准备】①查阅资料:。
②用一定溶质的质量分数的、和三种溶液进行如下实验,为设计实验方案提供参考。
溶液
溶液
溶液
加入澄清石灰水
溶液变浑浊
无明显变化
溶液变浑浊
加入溶液
无明显变化
溶液变浑浊
溶液变浑浊
【实验验证】请完善下列实验方案,验证能与反应:取少量溶液,向其中加入足量溶液, 。(实验方案包括操作和现象,实验中可供选择的试剂:溶液、稀盐酸、澄清石灰水)
Ⅲ.制备碳酸氢钠
利用图1所示装置,通过反应,制取(相关物质的溶解度曲线如图2)。反应结束后,将试管中的混合物过滤,将滤渣洗涤、低温烘干得。
(6)烧杯中冰水的主要作用是 。
【拓展延伸】将持续通入一定浓度的溶液中,用数字化实验技术测得反应过程中溶液的变化如图3所示。
(7)已知:本实验条件下,溶液和溶液的分别约为11.0和8.5。则段发生反应的化学方程式为 。
7.(2025·江苏南京玄武区外国语学校·期中)“自热食品”中的发热包加水能加热食物。兴趣小组对网购的某食品专用发热包(部分标签如图所示)进行了探究。
I.初步探究
将一包撕开塑料袋后的发热包平放在烧杯底部,加入200mL常温水,插入温度计。观察到温度计示数逐渐升至92℃,冒出大量白雾,液体底部产生大量气泡。
(1)甲同学认为热量来自于氧化钙和水的反应,其反应方程式为 。
(2)使用方法中要求加常温水而不是热水的目的是 。
II.深入探究
探究一:注意事项中为什么要求“远离明火,严禁在密闭场所中使用”?
【猜想假设】生成的气体是可燃性气体。
【查阅资料】2A1+2NaOH+2H2O=2NaA1O2+3H2↑,反应放热。
【进行实验】按下图中①所示进行实验,发现气体无法被点燃。思考后利用改进后的②装置进行实验,观察到预期现象。
(3)预期现象是指气体燃烧,烧杯内壁 。
(4)①所示实验中气体无法点燃的原因是 。
探究二:如何简单自制发热包?
【实验测定】
①实验装置如图所示。检查装置气密性。
②称取5.0g发热剂放入锥形瓶中。通入空气一段时间,称得干燥管1的质量为m1。
③滴加足量的稀硫酸,待锥形瓶中无气泡产生,合理操作,称得干燥管1的质量为m2,且m2-m1=0.33g。
(5)实验步骤③中划线处的合理操作是 。
(6)若需将碳酸钠充分利用,则一包(50克)的发热包中,含有的氧化钙质量至少为 。
【粗略制作】根据计算结果,将一定质量的碳酸钠粉末、氧化钙粉末(稍过量)、铝粉混合均匀,倒入无纺布袋中封口,将无纺布袋放入塑料自封袋中密封保存。
【拓展延伸】
(7)将某自制发热包加水后,反应中的温度和pH变化如图所示。下列说法错误的是 。
A.反应后溶液碱性较强,有腐蚀性,所以废液不能随意丢弃
B.0~110s内,pH上升的原因仅是氧化钙和水生成氢氧化钙
C.110~880s内,pH变化的原因是氢氧化钠被铝粉逐渐消耗
D.880s~1856s内,随着氢氧化钙溶解度逐渐变大,pH上升
8.(2025·江苏南京金陵中学河西分校·月考)《天工开物》记载古法造纸术的流程是原料浸泡、蒸煮、抄制、烘干。兴趣小组根据记载,利用回收的废纸进行“制造再生纸”跨学科实践活动,在蒸煮时加入了氢氧化钠。造纸后,为处理剩余的废液进行如下探究活动。
【查阅资料】①;②溶液呈中性;
③碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的固体混合物,能吸收水和二氧化碳。
【任务一】废液成分分析
【提出猜想】推测废液中含有氢氧化钠和碳酸钠中的一种或两种
【实验设计与实施】
(1)
实验操作
实验现象
实验结论
步骤1:取少量废液于试管中,加入足量的氯化钡稀溶液。
废液中有
步骤2:取少量步骤1中的上层清液于试管中, 。
废液中有
【任务二】废液中碳酸钠含量测定
兴趣小组设计了如下图所示的实验,取100g废液样品放入装置A的锥形瓶中,先通入一会儿N2,然后称量装置C、D的质量,再向锥形瓶中滴加足量稀硫酸,至不再产生气体,继续通一会儿N2后,测得装置C、D分别增重2.1g和0.1g。
(2)锥形瓶中不再产生气体后,需要继续通一会儿,其原因是 。
(3)装置C中反应的化学方程式是 。
(4)废液中碳酸钠的溶质质量分数是 (保留到)。
(5)如果缺少装置B,会使测定的碳酸钠含量 (填“偏大”或“偏小”)。
【任务三】废液的处理
(6)为使废液中的碳酸钠转化为氢氧化钠循环利用,需根据废液中碳酸钠的含量,加入一定量的某种物质,该物质与碳酸钠反应的化学方程式是 。
9.(2025·江苏南京第一中学集团·模拟)某兴趣小组对物质的性质进行探究。
【设计实验】在两支试管中分别加入少量稀盐酸、稀氢氧化钠溶液,各滴入2滴无色酚酞溶液。
【记录现象】
(1)滴入无色酚酞溶液的稀盐酸呈 色,滴入无色酚酞溶液的氢氧化钠溶液呈红色。
【提出问题】小王在进行实验时取用了浓度较大的氢氧化钠溶液,发现滴入无色酚酞溶液后变红,但约3s后溶液迅速褪为无色,对此她产生疑惑。
【猜想与验证】小陈在a、b、c比色皿中分别加入等量5%、10%、20%的NaOH溶液,然后各滴加2滴酚酞溶液,测得各比色皿中溶液色度的变化曲线如图。
【查阅资料】溶液无色时色度值(透过率)为100%。
【得出结论】
(2)根据上述实验及数据可知,小王实验中酚酞溶液变红后迅速褪色的原因是所取用的氢氧化钠溶液 。
【拓展探究1】小李利用图1研究稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的过程,并用pH和电导率传感器测定反应过程中pH和电导率的变化(如图2和图3)。
(3)从微观角度分析,氢氢氧化钠与盐酸反应的实质是: 。
(4)图2中b→c (选填“能”或“不能”)证明稀盐酸和氢氧化钠溶液发生了化学反应。图3中90s之前溶液中的离子数量 (选填“增加”、“减少”或“不变”)。
【拓展探究2】氨气和氯化氢气体能发生反应吗?
【进行实验】第一步:连接如右图所示装置,并检查装置气密性。
在三颈烧瓶中加入50mL氨气。
第二步:校准传感器,用温度传感器和压强传感器同时采集数据;
利用注射器注入30mL氯化氢气体,使氨气和30mL氯化氢混合。
第三步:再用50mL氨气与50mL氯化氢混合,重复实验。所得实验数据如下图所示。【图中纵坐标的P代表压强(kPa),纵坐标的T代表温度(℃),横坐标的t代表时间(s)】
【查阅资料】相同条件下,相同体积的气体具有相同的分子数,反之亦然。
【实验和数据分析】两种气体混合后,化合产生大量白烟(主要成分为氯化铵)。
(5)两种气体混合后发生反应的化学方程式为 。
(6)对比两组实验 分析两种气体混合后,b曲线中压强上升幅度更大的原因是: ,注入的氯化氢气体更多,对装置内气体挤压更明显;充分反应后,b曲线中压强下降幅度也更大的原因是: 。
【实验结论】通过反应的现象、压强及温度的变化均能验证该反应的发生。
10.(2025·江苏南京树人学校·阶段练习)物质的溶解性与化学变化密切相关。兴趣小组对“与NaOH能否发生复分解反应”行探究。
(1)配制100g质量分数为10%的NaOH溶液。主要操作流程如下图:
①称量NaOH固体时,NaOH固体放在烧杯中称量,而不能放在纸上称量,原因是 。
②调节天平平衡后称取所需的NaOH固体时,发现托盘天平的指针偏左,此时应 (填字母)。
A.调节天平平衡螺母 B.适量增加NaOH C.增加砝码 D.适量减少NaOH
③C中玻璃棒搅拌的目的是 。
④用已配好的质量分数为10%的NaOH溶液配制20g质量分数为5%的NaOH溶液时,需计算所需质量分数为10%的NaOH溶液的质量。计算依据是:溶液稀释前后, 不变。
⑤下列操作中会导致所得氢氧化钠溶液溶质质量分数偏小的是 (填字母)。
A.用量筒量取水时仰视读数 B.称量的氢氧化钠固体中含有难溶性杂质
C.溶解时,用玻璃棒搅拌 D.将配制好的溶液装入试剂瓶中时有少量液体溅出
(2)利用配制的NaOH溶液进行实验,实验操作和现象记录如下:
实验操作
序号
NaOH溶液的质量分数
饱和溶液的体积
实验现象
Ⅰ
1%
5mL
无明显现象
Ⅱ
5%
5mL
少量沉淀
Ⅲ
10%
5mL
较多沉淀
【查阅资料】20℃时固体物质的溶解度见下表:
物质
NaOH
溶解度/g
0.26
108
0.17
19.5
0.0002
注:20℃时,溶解度在0.01g~1g之间的固体物质称为微溶物,小于0.01g的固体物质称为难溶物。
【分析交流】
①实验Ⅱ、Ⅲ中生成的沉淀为。实验表明,饱和溶液与NaOH溶液能否发生复分解反应与 有关。
【微观解释】饱和溶液与NaOH溶液反应生成沉淀的示意图如图所示。
②图中未发生化学变化的微粒是 (填离子符号)。
③该反应的微观实质可表示为。当向溶液中滴加溶液时,也有白色沉淀产生,反应的微观实质用同样的方法可表示为 。
【反思拓展】
④NaOH溶液敞口放置在空气会和二氧化碳反应,写出反应的化学方程式 。
⑤为探究一瓶NaOH溶液样品是否变质,进行如下实验:
实验一:取少量样品于试管中,滴加1~2滴酚酞溶液,溶液显红色。
实验二:取少量样品于试管中,加入适量稀硫酸,有气泡放出。
实验三:取少量样品于试管中,加入足量的溶液,有白色沉淀生成。过滤,向滤液中滴加1~2滴酚酞溶液,溶液显红色。
下列结论不正确的是 (填字母)。
A.实验一说明NaOH溶液没有变质
B.实验二说明NaOH溶液全部变质
C.实验三说明NaOH溶液部分变质
11.(2025·江苏南京江宁区禄口片·一模)酸碱中和反应在生活和生产中有广泛的应用。
【实验发现】
在盛有15mL稀氢氧化钠溶液的烧杯中,滴入几滴酚酞溶液。再用滴管慢慢滴入稀盐酸,并不断搅拌溶液,当观察到溶液颜色由红色恰好变为无色时,说明它们之间发生了反应。该反应的化学方程式为 。取一定量反应后的无色溶液加热蒸发,在蒸发的过程中,“意外”发现溶液由无色又变成红色。同学们对这个“意外”进行再探究。
【查阅资料】酚酞在pH<8.2的溶液中呈无色,在8.2<pH<10.0的溶液中呈红色。
【原因分析】反应后无色溶液中仍存在少量氢氧化钠,加热蒸发, ,溶液的颜色变红。
【总结反思】向某碱性溶液中滴加2~3滴无色酚酞试液,振荡后溶液的颜色 。(填“一定”或“不一定”)变红。
【实验探究1】
向盛有15mL氢氧化钠溶液的烧杯中,逐滴匀速加入稀盐酸。并用温度传感器测量反应过程中溶液的温度变化情况,发现温度升高。
【提出问题】
氢氧化钠溶液和盐酸混合时,溶液温度升高是否能得出该反应放热的结论?为此,需补做下列两个实验
【实验探究2】
①向15mL上述浓度的氢氧化钠溶液中逐滴加入 ,边加边搅拌,并用温度传感器测定实验过程中温度的变化。
②将实验①中的氢氧化钠溶液替换为同浓度的盐酸,并再次进行实验。
实验所得图像分别如图:
由图可知,盐酸、氢氧化钠溶液稀释时均 (填“放热”或“吸热”),但它们稀释时温度的变化量远 (填“大于”或“小于”)两溶液混合时温度的变化量。
【实验结论】氢氧化钠溶液和盐酸的反应是放热反应。
【实验探究3】
用电导率传感器测氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸的电导率变化(如图)。
【查阅资料】
①电导率传感器用于测量溶液的导电性强弱,能反映离子浓度大小。
②相同温度下同种溶液电导率越大离子浓度越大。
【分析与讨论】
(1)B点的pH 7(填“大于”或“等于”或“小于”)。
(2)AB段曲线下降的原因是 。
(3)如图表示该反应过程中不同时间点的微观粒子示意图,按时间先后排列的顺序为 (填字母)。
12.(2025·江苏南京建邺区·期末)某化学兴趣小组进行木炭还原氧化铜的实验,并对气体产物开展相关探究。
【实验1】装置如图甲。
(1)木炭还原氧化铜的化学方程式为 。
(2)实验结束时撤出导管,停止加热,未用弹簧夹夹紧乳胶管,可能导致的后果是 (用化学方程式表示)。
(3)从理论上看,木炭与氧化铜的质量比为 (填最简整数比)时,两者恰好完全反应。但本实验所用的木炭与氧化铜的质量比为1:10,即木炭需要略过量才能使氧化铜全部被还原,其主要原因是 。
【提出问题】生成的气体中是否含有一氧化碳?
【实验2】小明同学将木炭和氧化铜(质量比为1:10)置于充满氦气的密闭容器内反应,用和CO传感器测得容器内气体含量如图乙所示。
【分析与结论】
(4)①图乙曲线中段变化的原因是 (用化学方程式表示)。
②木炭与氧化铜质量比为1:10时,充分反应后气体产物为和CO。
【实验3】
(5)小华同学设计了图丙所示实验方案,也成功验证了【实验2】中的结论。请完成实验报告。
实验步骤
实验现象
实验结论
缓缓通入干燥的一段时间。
气体产物为和CO
【拓展提升】
(6)根据理论计算,若CuO与C反应的气体产物为和CO,则参加反应的CuO与C的质量比n的取值范围是 。
13.(2025·江苏南京秦淮区·期末)我国提出2030年前碳达峰、2060年前碳中和的战略目标。“碳达峰”“碳中和”中的“碳”一般指二氧化碳。
【知识回顾】二氧化碳对环境的影响。
(1)人和动植物的呼吸、化石燃料的燃烧消耗氧气,产生二氧化碳;而绿色植物等的 吸收二氧化碳,释放氧气。自然界中存在碳循环,大气中二氧化碳的含量相对稳定。
(2)近几十年来,大气中二氧化碳的含量不断上升,导致 ,全球变暖。
【资料卡片】采用物理、化学等方法,能够捕集、利用与封存二氧化碳。
(3)海水能吸收二氧化碳,其原理比较复杂。其中,二氧化碳与水反应的化学方程式为 。
(4)一些科学家利用太阳能加热的反应器捕集空气中的二氧化碳并将其释放(流程如下图所示)。图中A、B、C三处气体中,二氧化碳的含量由高到低依次是 (填字母)。
(5)澄清石灰水和氢氧化钠溶液都能吸收二氧化碳,主要是因为它们所含的氢氧根离子能与二氧化碳发生反应。3.7g氢氧化钙固体和xg氢氧化钠固体中含有相同质量的氢氧根离子,x= 。
【提出问题】
在澄清石灰水和氢氧化钠溶液中,实验室更适宜用哪一种试剂吸收二氧化碳?某化学学习小组的同学进行了以下探究。
【查阅资料】
物质
氢氧化钙
氢氧化钠
20℃时的溶解度/g
0.165
109
【配制溶液】
(6)20℃时,称取3.7g氢氧化钙固体和上述计算出的xg氢氧化钠固体,分别放入两个盛有100g水的烧杯中,用玻璃棒充分搅拌,使固体溶解并恢复至20℃,此时观察到的现象是 。
(7)再经过一步过滤操作,得到澄清石灰水。把配制好的澄清石灰水和氢氧化钠溶液分别装入试剂瓶中,备用。关于上述两种溶液,下列说法不正确的是_______(填字母)。
A.两种溶液都是20℃时的饱和溶液
B.两种溶液中含有相同质量的氢氧根离子
C.如果加热澄清石灰水,澄清石灰水不会变浑浊
D.如果向氢氧化钠溶液中继续加入氢氧化钠固体,会出现吸热现象
【实验探究】
用注射器分别吸取20mL上述两种溶液,进行下图所示实验。
已知:等体积的两种溶液中溶剂吸收二氧化碳的量大致相等。
(8)快速推动注射器活塞,向集气瓶内分别注入20mL上述两种溶液,得到瓶内气体压强随时间变化的两条曲线如图所示。请在图中方框内填写曲线所对应的实验序号 。
【得出结论】
(9)根据以上实验,在澄清石灰水和氢氧化钠溶液中,实验室更适宜用哪一种试剂吸收二氧化碳?请写出答案,并从溶解度的角度进一步说明理由: 。
【拓展提升】
据报道,我国科学家在国际上首次实现了二氧化碳在温和条件下与氢气通过一步反应近100%选择性转化为乙醇。基于该研究成果,学习小组的同学设计了如图所示二氧化碳资源化利用的流程。
【进行计算】
(10)该流程中,每加入81kg水,理论上最多能将 kg二氧化碳转化为乙醇。
14.(2025·江苏南京栖霞区·一模)在“基于碳中和理念设计低碳行动方案”跨学科实践活动中,同学们开展了以下学习。
任务一:讨论空气中二氧化碳含量增加的原因
(1)化石燃料燃烧是空气中二氧化碳含量增加的重要原因,化石燃料包括 、石油和天然气。
任务二:调查二氧化碳的捕集与利用
(2)2022年我国首个百万吨级碳捕集、利用与封存项目投产。该项目由齐鲁石化从排放源中分离并提纯二氧化碳,胜利油田把二氧化碳注入地层。
①为方便运输,加压将二氧化碳变成介于气体和液体之间的超临界状态。下列关于超临界二氧化碳的说法正确的是 (填字母)。
A.超临界二氧化碳容易燃烧
B.超临界二氧化碳能和氢氧化钙溶液反应
C.加压将二氧化碳变成超临界状态时二氧化碳分子变小
D.同等条件下,超临界二氧化碳的输送量比二氧化碳气体更大
②用图-1装置模拟油田封存CO2。连接A、B装置,将CO2从 端(选填“a”或“b”)通入装有油的广口瓶中封存,油被压入烧杯中。
(3)一种捕集利用二氧化碳的原理如图-2所示:
①写出转化Ⅱ的化学方程式 。
②该转化过程中,生成的CO中碳元素的质量 (填“大于”、“小于”或“等于”)捕集到的CO2中的碳元素的质量。
(4)利用CO2合成甲醇(CH3OH)是有效利用CO2资源的重要途径。已知CO2与H2在催化剂作用下可转化成CH3OH,同时生成一种常见的氧化物。该反应的化学方程式为 。
(5)在CO2合成甲醇反应中,羟基磷酸钙[Ca5(PO4)3OH]可作为催化剂载体提高反应效率。工业上常用机械球磨法(如图-3所示)制备羟基磷酸钙:将Ca(OH)2和P2O5按一定比例加入到球磨机中,球磨一段时间,发生反应:10Ca(OH)2+3P2O5=2Ca5(PO4)3OH+9H2O。
①机械球磨的目的是 。
②球磨过程中常加入一定比例的生石灰用于吸水,发生反应的化学方程式为 。
③按照绿色化学思想,反应物中的原子全部转化为期望的最终产物,这时原子利用率为100%。为使反应物中的原子全部转化为羟基磷酸钙,理论上Ca(OH)2、P2O5、CaO作为原料加入的质量比为 (写出最简整数比)。[相对分子质量:Ca(OH)2-74、P2O5-142、CaO-56]
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