内容正文:
专题14 化学实验探究题
考点概览
题型一 有关物质性质的探究
题型二 反应后物质成分的探究
题型三 物质组成的探究
题型四 反应原理、实质的探究
题型五 跨学科实践活动的探究
有关物质性质的探究题型一
1.(2025·陕西省三原·一模)化学课上,同学们利用下列实验探究碱的部分化学性质。
(1)B试管中观察到的现象是 。
(2)C试管中的溶液呈 (选填“酸性”“中性”或“碱性”)。
(3)D试管中产生白色沉淀的化学方程式为 。
(4)结合上述实验现象,下列对试管中溶质成分的分析正确的是 (填序号)。
①可能存在 ②一定不存在稀盐酸 ③一定存在和
【答案】(1)溶液由无色变为红色
(2)酸性
(3)
(4)②
【详解】(1)澄清石灰水显碱性,能使酚酞溶液变红,因此B试管中观察到的现象是溶液由无色变为红色;
(2)由图可知,步骤②向B试管中加入一定量稀盐酸,稀盐酸与氢氧化钙反应生成氯化钙和水,步骤③向试管C中加入一定量碳酸钠,有气泡产生,碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,说明步骤②中加入的稀盐酸是过量的,则试管C中有稀盐酸剩余,溶液呈酸性;
(3)由第(2)小问分析可知,步骤②中加入的稀盐酸是过量的,则试管C中含有氯化钙和盐酸,步骤③向试管C中加入一定量碳酸钠,碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,故D试管中产生白色沉淀的化学方程式为;
(4)由第(2)小问分析可知,步骤②中加入的稀盐酸是过量的,则试管C中含有氯化钙和盐酸,步骤③向试管C中加入一定量碳酸钠,有气泡、白色沉淀产生,得到无色溶液,说明D试管中溶质成分一定不含稀盐酸和碳酸钠,是因为稀盐酸能与碳酸钙反应生成氯化钙、二氧化碳和水,碳酸钠溶液显碱性,能使酚酞溶液变红,与题干信息不符,碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,则D试管中溶质成分一定含氯化钠,可能含氯化钙,故选:②。
2.(2025·陕西省三原·一模)实验室有一包粉末,可能由、、、、中的一种或几种组成。为探究其组成,同学们在老师的指导下,设计并进行了以下实验:
【实验一】
(1)完成下列实验。
实验操作
实验现象
实验结论
步骤1:取少量该粉末于烧杯中,加入足量的水溶解,并用玻璃棒充分搅拌,过滤
滤液呈无色,有白色沉淀产生
该粉末中不存在的物质是 (填化学式)
步骤2:向步骤1中的白色沉淀中加入足量的稀盐酸
该粉末中不存在的物质是
写出步骤2中白色沉淀溶解的化学方程式: 。
继续探究:为确定该粉末的组成,还需要对步骤1得到的滤液成分进行探究。
【实验二】
取步骤1得到的少量滤液于试管中。用玻璃棒蘸取待测液,涂抹在试纸上,测得溶液显碱性。
【提出问题】滤液中含有的溶质是什么?
【查阅资料】溶液呈中性。
【作出猜想】
(2)猜想I:和
猜想Ⅱ:
猜想Ⅲ:、、
猜想Ⅳ:、、
【进行实验】取步骤1得到的无色滤液于试管中,滴加过量溶液,有白色沉淀产生;静置后,取上层清液,并向其中滴加溶液,产生红褐色沉淀。
【得出结论】
(3)猜想 成立。
【汇总提升】
(4)通过探究可知,该粉末含有的物质是 (填化学式)。
【答案】(1) 白色沉淀全部溶解,并有气泡产生
(2)、
(3)Ⅲ
(4)、、
【详解】(1)步骤1:取少量该粉末于烧杯中,加入足量的水溶解,并用玻璃棒充分搅拌,过滤,滤液呈无色,有白色沉淀产生,则原物质中一定不含有CuCl2,因为CuCl2溶液呈蓝色;氯化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡白色沉淀和氯化钠,氯化钡和硫酸钠反应可生成硫酸钡白色沉淀和氯化钠,则白色沉淀可能为BaCO3、BaSO4中的一种或两种;
步骤2:根据步骤1可知白色沉淀可能为BaCO3、BaSO4中的一种或两种,BaCO3能溶于稀盐酸,BaSO4不溶于稀盐酸;根据实验结论该粉末中不存在硫酸钠,则说明步骤1得到的白色沉淀为碳酸钡,向步骤1中的白色沉淀中加入足量的稀盐酸,碳酸钡和稀盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水,可观察到固体全部溶解,并有气泡产生,则证明沉淀为BaCO3,则原物质中一定含有BaCl2、Na2CO3,一定不含有Na2SO4;
碳酸钡和稀盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水,化学方程式为;
(2)由上述步骤1和2可知,原物质中一定含有BaCl2、Na2CO3,一定不含有CuCl2、Na2SO4;无法确定是否含有氢氧化钠;
步骤1中一定发生的反应为氯化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡白色沉淀和氯化钠;滤液中一定含有生成的氯化钠,
取步骤1得到的少量滤液于试管中。用玻璃棒蘸取待测液,涂抹在试纸上,测得溶液显碱性,而碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液均显碱性,则说明滤液中可能含有碳酸钠或氢氧化钠中的一种或两种;
结合已知猜想,则猜想Ⅱ为、(当滤液中含有碳酸钠时,滤液中不可能含有氯化钡,因为碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,二者在溶液中不能共存);
(3)取步骤1得到的无色滤液于试管中,滴加过量BaCl2溶液,有白色沉淀产生;说明溶液中有Na2CO3;静置后,取上层清液滴加FeCl3溶液,产生红褐色沉淀,说明溶液存在NaOH,NaOH与FeCl3反应生成了Fe(OH)3红褐色沉淀;所以步骤1所得的溶液中溶质NaCl、Na2CO3、NaOH,故猜想Ⅲ正确;
(4)综上分析,该粉末含有的物质是、、。
3.(2025·陕西省咸阳市·一模)如图是某兴趣小组完成的酸碱盐性质实验。①②③步骤中均有明显的实验现象。
(1)A、B、C中,溶液一定不是红色的是 。
(2)步骤①的化学反应方程式: 。
(3)步骤②的实验现象是 。
(4)步骤③中一定产生白色沉淀,分析D中的沉淀一定有 。
【答案】(1)B
(2)
(3)产生气泡
(4)
【分析】酚酞遇碱性溶液变红色,遇酸性或中性溶液不变色,氢氧化钠溶液显碱性,能使酚酞变红,因此试管A中溶液为红色;步骤①加稀硫酸,稀硫酸与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,有明显的实验现象,说明氢氧化钠完全反应,溶液由红色变为无色;步骤②加碳酸钠溶液,有明显的实验现象,说明步骤①中稀硫酸过量,稀硫酸与碳酸钠反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,产生气泡,碳酸钠溶液显碱性,由于不确定加入的碳酸钠溶液是否过量,所以试管C中溶液颜色不能确定;步骤③加氯化钡溶液,有明显的实验现象,硫酸钠与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,产生白色沉淀,由于不确定步骤②加入的碳酸钠溶液是否过量,所以可能发生碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠。
【详解】(1)由分析可知,试管A中溶液为红色,试管B中溶液由红色变为无色,试管C中溶液颜色不能确定,所以A、B、C中,溶液一定不是红色的是B;
(2)由分析可知,步骤①发生的反应是稀硫酸与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,化学方程式为;
(3)由分析可知,步骤②的实验现象是产生气泡;
(4)由分析可知,步骤③中一定产生白色沉淀,则D中的沉淀一定有,可能有。
4.(2025·陕西省商洛市·)某同学设计了如图所示的趣味实验:四个杯子分别盛有稀盐酸、Ba(0H)2溶液、NaCl溶液、MgCl2溶液、Na2SO4溶液中的某-种。当上一杯液体达到一定量时会自动流人下-杯,加入酚酞后,杯中依次出现“清水”、“红酒”、“白色牛奶”、“清水”的现象(实验中透明塑料杯内的试剂全部流入下一杯,假设每一步均恰好完全反应)。
(1)乙中溶液的溶质(除酚酞外)有 种。
(2)丙中发生反应的化学方程式为 。
(3)若只交换甲、乙中的试剂,丙、丁中 (填“能”或“不能")依次观察到“白色牛奶”和“清水”的现象。
(4)若加入无色酚酞溶液后想观察到两次“白色牛奶”,则试剂顺序依次为______(填字母)。
A.
B.
C.
【答案】(1)2
(2)
(3)不能
(4)B
【详解】(1)根据现象推断:加入酚酞后甲中是"清水",甲溶液是NaCl溶液,乙中是“红酒",说明乙中溶液呈碱性,所以乙是Ba(OH)2溶液,由于甲中溶液流入乙中且每一步恰好完全反应甲是NaCl溶液与Ba(OH)2不反应,故乙中溶液的溶质(除酚酞卟)有NaCl、Ba(OH)22种;
(2)因为乙是Ba(OH)2溶液,丙中出现“白色牛奶",说明产生了沉淀能与Ba(OH)2产生沉淀的是Na2SO4溶液和MgCl2溶液,根据丁中是"清水",若丙是Na2SO4溶液与Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀和NaOH,生成的NaOH为碱性不符合了中"清水"的现象,故丙是NaOH溶液,所以发生反应的化学方程式为:;
(3)若只交换甲乙中的试剂,即甲是Ba(OH)2溶液,乙是NaCl溶液,流入丙(MgCl2溶液)中不反应,不会产生白色牛奶"现象;
(4)A、Ba(OH)2溶液中加入酚酞溶液变红,加入Na2SO4溶液产生BaSO4白色沉淀,即第一次产生"白色牛奶",再加入稀盐酸,沉淀不溶解,最后加入MgCl2溶液无明显现象,故选项不符合题意;
B、Ba(OH)2溶液中加入酚酞溶液变红,加入MgCl2溶液产生Mg(OH)2白色沉淀,再加入稀盐酸,沉淀溶解,最后加入Na2SO4溶液产生BaSO4白色沉淀,故选项符合题意;
C、Na2SO4溶液加入酚酞溶液无明显现象,加入Ba(OH)2溶液后产生白色沉淀,加入稀盐酸,沉淀不溶解,加入NaCl溶液无明显现象,故选项不符合题意;
故选:B。
5.(2025·陕西省咸阳市·一模)学习碱的化学性质时,老师做了两个演示实验,如图。请你参与课堂互动学习,并回答问题。
【师生互动】
(1)老师:同学们仔细观察实验现象。
学生:A中溶液变浑浊,B中无明显现象。
老师:A中溶液变浑浊,说明呼出的气体含有什么?
学生: 。
【提出问题】B中与氢氧化钠发生反应了吗?
【探究活动1】
(2)小组同学思考后设计如图装置进行探究实验。
实验步骤
实验现象
实验结论
打开分液漏斗的活塞,将NaOH浓溶液加入锥形瓶A中,关闭活塞,打开弹簧夹
烧杯B中溶液倒吸至A中,出现
与氢氧化钠发生
(3)写出与NaOH溶液发生反应的化学方程式: 。
探究活动1结束后,同学们得出无现象的反应,可以通过检验生成物判断反应发生。
【探究活动2】
(4)处理废液时,同学们又对A中溶液成分进行探究,分别做了以下三组实验:查阅资料可知溶液呈中性。
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量A中溶液,滴加少量溶液
产生白色沉淀
有
②取少量A中溶液,滴加足量稀盐酸
无明显现象
无
③取少量A中溶液,滴加无色酚酞溶液
溶液由无色变为红色
有
【讨论交流】
(5)三组实验中第 组没有必要,理由是 。
【拓展延伸】
(6)在探究物质成分时,可以依据物质共存的原则分析。下列溶液中的物质可以共存且为无色的是______(填字母)。
A.氯化钠、氢氧化钾、硫酸镁 B.硝酸钠、硫酸钾、氯化铁
C.碳酸钠、氯化钾、稀硫酸 D.硫酸钠、氯化钠、硝酸锌
【答案】(1)二氧化碳/
(2)白色沉淀
(3)
(4)NaOH/氢氧化钠
(5) ② 实验①证明有,就一定没有,二者会发生反应,不能共存
(6)D
【详解】(1)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,A中溶液澄清石灰水变浑浊,说明呼出的气体含有二氧化碳;
(2)根据实验结论与氢氧化钠发生,打开分液漏斗的活塞,将NaOH浓溶液加入锥形瓶A中,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,则A中气体减少,压强减小,关闭活塞,打开弹簧夹,烧杯B中溶液倒吸至A中,A中碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,可观察到产生白色沉淀;
(3)二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,化学方程式为;
(4)A中碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠;
①取少量A中溶液,滴加少量溶液,产生白色沉淀,氯化钙和碳酸钾反应生成碳酸钙沉淀和氯化钾,则可得到有氯化钙;
②取少量A中溶液,滴加足量稀盐酸,无明显现象,说明无碳酸钠;
②已经排除碳酸钠的存在,③取少量A中溶液,滴加无色酚酞溶液,溶液由无色变为红色,说明含有氢氧化钠;
(5)三组实验中第②组没有必要;因为实验①证明有,就一定没有,二者会发生反应,不能共存;
(6)A、氢氧化钾和硫酸镁会发生反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钾,在溶液中不能共存,错误;
B、氯化铁在溶液中呈黄色,错误;
C、碳酸钠和稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,在溶液中不能共存,错误;
D、硫酸钠、氯化钠、硝酸锌在溶液中可共存且为无色,正确;
故选D。
6.(2025·陕西省渭南市韩城市·一模)如图所示,向点滴板的孔穴中分别加入一定量的稀硫酸。
(1)充分反应后, (填数字)号孔穴中的溶液为红色。
(2)4号孔穴中发生反应的化学方程式是 。
(3)反应结束后,用胶头滴管吸取少量3号孔穴中的上层清液,加入至1号孔穴中,发现有白色沉淀生成,则3号孔穴中上层清液的溶质有 (填化学式)。
【答案】(1)2
(2)
(3)BaCl2、HCl
【详解】(1)1中碳酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,可观察到有气泡生成;
2中稀硫酸显酸性,能使紫色石蕊溶液变红;
3中氯化钡与稀硫酸反应生成硫酸钡和盐酸,可观察到有白色沉淀生成;
4中氢氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,可观察到固体溶解,溶液变为蓝色;
故填:2;
(2)氢氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,反应的化学方程式为,故填:;
(3)1中碳酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,3中氯化钡与稀硫酸反应生成硫酸钡和盐酸。反应结束后,用胶头滴管吸取少量3号孔穴中的上层清液,加入至1号孔穴中,发现有白色沉淀生成,说明3号孔穴中上层清液中含有未反应的氯化钡,则3孔穴中上层清液的溶质是未反应的氯化钡(BaCl2)和反应生成的盐酸(HCl),故填:BaCl2、HCl。
7.(2025·陕西省商洛市·模拟)某化学实验小组同学在学习了盐的化学性质后,利用硫酸铜溶液进行了如下实验:
【学习交流】
(1)试管B 中发生反应的化学方程式为 。
实验结束后,同学们将试管A、B中的物质过滤,所得滤液全部倒入烧杯C中,充分反应后,静置,观察到只有蓝色沉淀产生,上层清液为无色。
【初步分析】
(2)根据实验现象,可推知试管B反应后的溶液中溶质成分为 (填化学式)。
小组同学为确定烧杯C中上层清液的溶质成分,继续进行如下探究:
【提出问题】
上层清液中的溶质成分是什么?
【做出猜想】
(3)猜想1:NaCl
猜想2:NaCl、Na2SO4
猜想3:
小组讨论后,认为猜想1不合理,理由是 。
【查阅资料】溶液呈中性
【实验验证】小组同学为了验证剩余猜想,各取少量烧杯C中上层清液进行如下实验:
(4)实验中观察到甲中有蓝色沉淀产生,乙中测得溶液的pH=9,则得出猜想 正确。
【交流反思】
(5)老师提出甲、乙实验操作中有一处错误,请你指出该错误: 。
【归纳总结】在确定化学反应后所得溶液中的溶质成分时,除了考虑生成物外,还要考虑反应物是否剩余。
【答案】(1)
(2)NaOH、Na2SO4
(3) NaCl、Na2SO4、NaOH 试管B中硫酸铜和氢氧化钠反应生成了硫酸钠,且将滤液混合后硫酸钠不参与反应,则烧杯C中一定存在硫酸钠(合理即可)
(4)3
(5)乙中pH试纸不能润湿
【详解】(1)B中硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,化学方程式为;
(2)A中硫酸铜和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化铜,过滤所得滤液中一定含有氯化铜,可能含有硫酸铜或氯化钡;
B中硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,过滤所得滤液中一定含有硫酸钠,可能含有硫酸铜或氢氧化钠;
实验结束后,同学们将试管A、B中的物质过滤,所得滤液全部倒入烧杯C中,充分反应后,静置,观察到只有蓝色沉淀产生(铜离子和氢氧根离子结合生成氢氧化铜沉淀),即没有白色沉淀产生,说明A中一定不含有氯化钡,B中一定含有氢氧化钠,故可推知试管B反应后的溶液中溶质成分为硫酸钠和氢氧化钠,化学式为NaOH、Na2SO4;
(3)实验结束后,同学们将试管A、B中的物质过滤,所得滤液全部倒入烧杯C中,充分反应后,静置,观察到只有蓝色沉淀产生(铜离子和氢氧根离子结合生成氢氧化铜沉淀),即没有白色沉淀产生,说明A中一定不含有氯化钡,B中一定含有氢氧化钠,故可推知试管B反应后的溶液中溶质成分为硫酸钠和氢氧化钠,A反应后的滤液中一定含有氯化铜,则一定发生了氢氧化钠和氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠的反应,硫酸钠不参与反应,烧杯C中上层清液无色,说明上层清液中一定不含有铜离子,铜离子一定反应完全,无法判断氢氧化钠是否反应完全,则烧杯C中一定含有氯化钠、硫酸钠,可能含有氢氧化钠;
根据已知猜想,则猜想3为NaCl、Na2SO4、NaOH;
猜想1不合理是因为试管B中硫酸铜和氢氧化钠反应生成了硫酸钠,且将滤液混合后硫酸钠不参与反应,则烧杯C中一定存在硫酸钠;
(4)甲:取少量烧杯C中上层清液,滴加硫酸铜溶液,观察到有蓝色沉淀产生,说明烧杯C中含有氢氧化钠,氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠;
乙:取少量烧杯C中上层清液,测得溶液的pH=9>7,显碱性,说明烧杯C中含有氢氧化钠;
均可得出猜想3正确;
(5)乙实验中,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。乙实验中不能将pH试纸润湿,否则相当于稀释了待测液,导致溶液的酸碱性减弱,使测得的pH不准确。
8.(2025·陕西省西安市·一模)氢氧化钙和氢氧化钠是两种常见的碱。柯柯同学将两种碱的溶液分别装入试管A、B中,并进行了如图所示的实验。
(1)写出实验1中任意一个反应的化学方程式: 。
实验2中,柯柯同学向两支试管吹气,A中有白色沉淀生成,B中无明显现象。针对B中的情况,柯柯进行了如下探究。
【提出问题】B中无明显现象,是否发生了化学反应?
【猜想假设】猜想一:发生了化学反应;猜想二:没有发生化学反应。
【实验探究】
(2)柯柯设计了上图所示的C、D两个实验。观察到C中的软塑料瓶变瘪;D中的气球 (选填“变大”或“变小”)。
(3)柯柯通过实验认为二氧化碳和氢氧化钠溶液反生了化学反应。悦悦同学对此提出了疑问,她认为实验不严谨,若仍利用相同装置,则需要补做的对比实验是 。
(4)悦悦设计下列实验来验证猜想,请帮她填写实验报告:
实验步骤
实验现象
实验结论
取C实验后的溶液少许,再向其滴入 溶液
二氧化碳和氢氧化钠溶液发生了反应
【实验结论】二氧化碳和氢氧化钠溶液发生了化学反应。
【反思与交流】
(5)通过此探究实验可以发现,对于没有明显现象的化学反应,可以从不同的角度证明反应的发生,这些角度可以是①通过检验反应物的减少证明反应发生;②通过 证明反应的发生。
【答案】(1)CuSO4+Ca(OH)2=Cu(OH)2↓+CaSO4/CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4
(2)变大
(3)将装置D中的氢氧化钠溶液换为水
(4) 氯化钡/氯化钙 产生白色沉淀
(5)证明有新物质生成
【详解】(1)A中硫酸铜和氢氧化钙反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钙,反应的化学方程式为:CuSO4+Ca(OH)2=Cu(OH)2↓+CaSO4,B中硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,反应的化学方程式为:CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4,故填CuSO4+Ca(OH)2=Cu(OH)2↓+CaSO4或CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4。
(2)装置D中,挤压胶头后,氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,装置中的气体减少,压强减小低于装置外的大气压,在大气压的作用下,D中的气球变大,故填变大。
(3)D中的气球变大,说明装置中的气体减少,二氧化碳能够溶于水,即装置D中的气体减少,也可能是二氧化碳溶于水所致,所以仍利用相同装置,则需要补做的对比实验是将装置D中的氢氧化钠溶液换为水,故填将装置D中的氢氧化钠溶液换为水。
(4)二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,碳酸钠能够与氯化钡溶液或氯化钙溶液反应生成碳酸钡沉淀或碳酸钙沉淀,所以实验步骤是取C实验后的溶液少许,再向其滴入氯化钡溶液或氯化钙溶液,故填氯化钡或氯化钙;
由实验结论可知,二氧化碳和氢氧化钠溶液发生了反应,即生成了碳酸钠,则加入氯化钡溶液或氯化钙溶液后,观察到产生白色沉淀,故填白色沉淀。
(5)对于没有明显现象的化学反应,可以从不同的角度证明反应的发生,这些角度可以是①通过检验反应物的减少证明反应发生;②通过证明有新物质生成证明反应的发生,故填证明有新物质生成。
9.(2025·陕西省西安市·一模)某化学实验小组同学在学习了酸的化学性质后,利用稀硫酸进行了如下实验:
【学习交流】
(1)试管A中观察到的现象是 。
(2)试管B中发生反应的化学方程式为 。
将试管A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?
【做出猜想】
(3)猜想1:HCl
猜想2:HCl、
猜想3:
【实验验证】实验小组同学为了验证猜想,取少量滤液分别进行如下实验:
(4)实验中观察到甲、乙中都有白色沉淀产生,则证明猜想 正确。
【交流反思】
(5)小组讨论后认为只根据乙中的现象不能得出正确结论,理由是 。
(6)有同学提出,用胶头滴管吸取少量试管B中的溶液与滤液反应,观察到有白色沉淀产生也可得出正确结论,你认为该方案 (填“合理”或“不合理”)。
【归纳总结】在分析化学反应后所得溶液中溶质成分时,除了考虑生成物外,还要考虑反应物是否剩余。
【答案】(1)有白色沉淀产生
(2)
(3)HCl、
(4)3
(5)和HCl反应也会产生白色沉淀,无法证明有存在
(6)合理
【详解】(1)稀硫酸与氯化钡反应生成白色沉淀硫酸钡,故现象为有白色沉淀生成;
(2)B中氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水,化学反应方程式为;
(3)硫酸与氯化钡恰好完全反应时,溶质为HCl;硫酸过量时,溶质为;氯化钡过量时,溶质为,故猜想3为;
(4)硫酸钠能与氯化钡反应生成硫酸钡白色沉淀,硝酸银能与氯化钡和盐酸反应生成氯化银白色沉淀,故实验中观察到甲、乙中都有白色沉淀产生,则证明猜想3正确;
(5)硝酸银和盐酸反应也会产生白色沉淀,无法证明有氯化钡存在,故只根据乙中的现象不能得出正确结论;
(6)试管B中的溶液含有硫酸铁,硫酸铁能与氯化钡反应生成白色沉淀硫酸钡,故也可得出正确结论,故填“合理”。
10.化学小组在学习酸碱盐后,设计了如下实验。
【学习交流】
(1)写出试管A中发生反应的化学方程式: 。
实验结束后,小组同学把试管A、B中的物质全部倒入废液缸中,观察到先有气泡产生,后有白色沉淀生成且上层清液为无色。
【初步分析】
(2)倾倒前试管A中的现象为 。
(3)废液缸中有白色沉淀产生,是因为倾倒前试管B的溶液中含有 (填化学式)。
为确定废液缸上层清液中的溶质成分,小组同学进行了如下探究。
【提出问题】废液缸上层清液中除酚酞外,还含有的溶质成分是什么?
【做出猜想】
猜想一:NaCl
猜想二:NaCl、Na2CO3
猜想三:NaCl、BaCl2
(4)有同学提出无需实验即可排除猜想二,理由是 。
【查阅资料】BaCl2溶液呈中性。
【实验验证】小组同学取少量上层清液进行如下实验:
(5)观察到试管中有白色沉淀产生,证明猜想 成立。
【反思拓展】
(6)大家认为还可以选择其他方案来验证猜想。你认为下列方案可行的是___________(填序号)。
A.用玻璃棒蘸取少量上层清液,测其pH
B.取少量上层清液于试管,向其中滴加Na2CO3溶液
C.取少量上层清液于试管,向其中滴加AgNO3溶液
【答案】(1)
(2)红色变为无色
(3)
(4)上层清液为无色,碳酸钠显碱性能是酚酞变化
(5)三
(6)B
【详解】(1)如图所示,氢氧化钡和稀盐酸反应生成氯化钡和水,化学方程式是:;
(2)氢氧化钡显碱性能是酚酞变红,而根据题干信息可知,AB混合后先有气泡冒出后出现沉淀,说明A中的盐酸有剩余,盐酸不能使酚酞变色,则倾倒之前A中的现象是红色溶液变为无色;
(3)根据上述分析可知,最终A中的溶质是氯化氢和氯化钡,而废液缸中有白色沉淀是因为氯化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀,故B中倾倒之前有碳酸钠,故填:;
(4)根据题意,清液是无色,而碳酸钠显碱性能使酚酞变红,故不可能含有碳酸钠即猜想二不成立,故填:上层清液为无色,碳酸钠显碱性能是酚酞变化;
(5)上层清液滴入稀硫酸,由于只有氯化钡能和稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和盐酸,故说明有氯化钡剩余,即猜想三成立;
(6)A、由题干可知先有气泡后有沉淀,说明盐酸已完全反应,故验证猜想即是验证是否有氯化钡,而氯化钡和氯化钠都显中性,因此无法用测pH的方法验证,故选项不符合题意;
B、碳酸钠能和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀,因此可根据加入后是否有沉淀产生判断,选项符合题意;
C、由于无论氯化钡是否有剩余,清液中都会有氯离子,则加入硝酸银后都会产生氯化银沉淀,故硝酸银无法验证氯化钡是否有剩余,故选项不符合题意;
故选:B。
反应后物质成分的探究题型二
11.(2025·陕西省渭南市韩城市·一模)小红在实验室发现一瓶敞口放置的溶液,怀疑该溶液已经变质,于是和同学们一起进行如下任务式学习。
任务一:分析NaOH变质的原因。
(1)易与空气中的反应而变质,写出发生反应的化学方程式: 。
任务二:探究该溶液是否变质。
【做出猜想】
猜想1:已经变质,溶质含有
猜想2:没有变质,溶质只有
【进行实验】
(2)小红和小兰分别取少量瓶中溶液于试管中,进行了如下实验。
实验方案
实验现象
得出结论
小红
滴入几滴稀盐酸
无明显现象
猜想2成立
小兰
滴入几滴 溶液
产生白色沉淀
猜想1成立
【交流评价】
(3)同学们讨论后认为,小红的实验方案有误,应进行的改进是 。
【得出结论】小红利用改进后的方案进行实验,观察到有气泡生成。同学们得出该溶液已经变质的结论。
任务三:探究该溶液的变质程度。
【做出猜想】
猜想1:全部变质,溶质只有
猜想2:部分变质,溶质含有和
【查阅资料】溶液呈中性。
【实验验证】
(4)小红和小兰分别取少量瓶中溶液于试管中,再次进行如下实验。
实验方案
实验现象
得出结论
小红
①先加入几滴无色酚酞溶液
②再加入过量溶液
①溶液变为红色
②产生白色沉淀,红色 (填“褪去”或“不褪去”)
猜想2成立
小兰
①先加入过量溶液
②再测定剩余溶液的
①产生白色沉淀
②
【交流讨论】
(5)小红指出,应将小兰方案中溶液的用量改为“适量”,但小明指出,改为“适量溶液”后仍无法得出猜想2成立的结论,理由是 。
【得出结论】进一步改进后,同学们得出该溶液已经部分变质的结论。
任务四:除去该溶液中的杂质。
(6)为了除去溶液中的杂质,可向该溶液中逐滴加入 溶液至恰好不再产生沉淀,再过滤即可。
【答案】(1)
(2)氯化钙等(合理即可)
(3)滴入足量稀盐酸
(4)不褪去
(5)会与反应生成,则无法判断原溶液中是否含
(6)氢氧化钙或氢氧化钡
【详解】(1)易与空气中的反应生成碳酸钠和水,而发生变质,化学方程式为;
(2)小兰:根据结论猜想1成立,即该氢氧化钠溶液已经变质,溶质含有;根据碳酸钠溶液和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,取少量瓶中溶液于试管中,可滴入几滴氯化钙溶液,观察到产生白色沉淀,说明溶液中含有碳酸钠,则猜想1成立;
(3)小红的实验方案有误,是因为滴入几滴稀盐酸(稀盐酸先与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,待盐酸反应完全,氢氧化钠才会与碳酸钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水),若该氢氧化钠溶液部分变质,滴入稀盐酸过少,只发生了氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水的反应,即稀盐酸被氢氧化钠消耗完全,来不及与碳酸钠发生反应,所以观察到无明显现象,不能说明猜想2成立;可改进实验方案:加入足量的稀盐酸,观察到无明显现象,说明不含有碳酸钠,则猜想2成立;
(4)根据实验结论猜想2成立,即该氢氧化钠溶液部分变质,溶质含有和;
小红:先加入几滴无色酚酞溶液,由于碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液均显碱性,可观察到溶液变为红色;②再加入过量氯化钙溶液(过量的氯化钙可以检验并完全除去碳酸钠),氯化钙可与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,观察到产生白色沉淀,说明含有碳酸钠,溶液红色不褪去,说明含有氢氧化钠,即可验证猜想2成立;
(5)由于氢氧化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,由于反应生成了氢氧化钠,所以测定溶液的pH>7,无法判断原溶液中是否含有氢氧化钠;
(6)根据除杂的原则,除去杂质的同时不能引入新的杂质,故为了除去氢氧化钠溶液中的杂质,根据氢氧化钡或氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀或碳酸钙沉淀和氢氧化钠,则可向该溶液中逐滴加入氢氧化钡或氢氧化钙溶液至恰好不再产生沉淀,再过滤即可。
12.(2025·陕西省铜川市·一模)化学小组活动中,同学们在实验室将一定量铁丝加入含有Mg(NO3)2、Cu(NO3)2和AgNO3的溶液中,一定发生反应的发生化学方程式 。
充分反应后,过滤得到滤液A和滤渣B.小组同学对滤液A和固体B的成分进行探究。
【猜想与假设】滤渣B中含有哪些成分
甲同学的猜想:Ag、Cu
乙同学的猜想:Ag
丙同学猜想是
丁同学的猜想:Ag、Cu、Fe、Mg
【反思与评价】大家讨论认为丁同学的猜想是错误的,其理由为: 。
【实验探究】小亮将用砂纸打磨过洁净的铁丝伸入到滤液A中,无明显现象,由此推测滤液A的溶质为 。
【总结与归纳】经过讨论,同学们绘制出了加入铁丝时溶液中阳离子随时间的变化图象。其中③代表的离子 ,(填符号)。
【归纳与总结】对于含有多种金属化合物的溶液与某一种金属反应时,溶液中活动性 (填“强”或“弱”)的金属先被置换出来。
【答案】 Ag、Cu、Fe 铁活动性弱于镁,不会置换出镁单质 硝酸镁、硝酸亚铁 Cu2+ 弱
【分析】活动性强的金属可以把活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来。
【详解】活动性强弱顺序为镁>铁>铜>银;将一定量铁丝加入含有Mg(NO3)2、Cu(NO3)2和AgNO3的溶液中,铁首先和硝酸银反应生成银和硝酸亚铁,;再和硝酸铜生成铜和硫酸亚铁,;故一定发生反应为;
猜想与假设:反应后可能铁过量,结合甲乙猜想可知,丙同学猜想是Ag、Cu、Fe;
反思与评价:铁活动性弱于镁,不会置换出镁单质,故丁同学的猜想是错误的;
实验探究:将用砂纸打磨过洁净的铁丝伸入到滤液A中,无明显现象,说明滤液A的溶质不含硝酸铜和硝酸银,硝酸铜、硝酸银全部反应生成了铜、银单质;则滤液A的溶质为硝酸镁、硝酸亚铁;
总结与归纳:活动性强弱顺序为镁大于铁大于铜大于银;将一定量铁丝加入含有Mg(NO3)2、Cu(NO3)2和AgNO3的溶液中,硝酸镁不反应,铁首先和硝酸银反应生成银和硝酸亚铁,再和和硝酸铜生成铜和硫酸亚铁;结合图像可知,经过讨论,同学们绘制出了加入铁丝时溶液中阳离子随时间的变化图象。其中③代表的离子后参与参与反应为铜离子Cu2+;
归纳与总结:对于含有多种金属化合物的溶液与某一种金属反应时,溶液中活动性若的金属先被置换出来。
13.(2025九·陕西省咸阳市·一模)同学们通过实验来验证三种金属的活动性顺序。
实验室提供的药品有:溶液、溶液、溶液、稀硫酸、铜丝、铁丝、银丝、铝丝。
(1)小华同学设计并完成了如下实验:
①把铁丝插入装有稀硫酸的试管中;②把铜丝插入装有稀硫酸的试管中;
③把银丝插入装有稀硫酸的试管中;④把铜丝插入装有溶液的试管中。
你认为小华所做的实验 (填序号)是多余的。④中的化学方程式是 。
(2)小贝只选用了上述药品中的三种,通过两步实验,也达到了实验目的。他选用的三种药品是 (写出一种药品组合即可)。
(3)实验后,大家又对金属与盐溶液反应后的溶质与固体成分产生了好奇。他们分别取一定量的铝丝放入到盛有和混合溶液的烧杯中,充分反应后,过滤,得到滤渣和滤液。
【提出问题】滤液中所含溶质是什么?
【猜想假设】同学们对滤液中所含的溶质做出多种猜想:
猜想一:只有; 猜想二:、
猜想三:、; 猜想四:、、
经讨论,大家一致认为其中猜想 不正确。
【设计实验】同学们分别对所得滤液或滤渣按照如下方案进行了验证。
小贝组:向所得滤渣中滴加稀盐酸,若观察到有气泡产生,则猜想 成立。
小华组:将铜丝插入所得滤液,若观察到 ,即可证明猜想四成立。
【答案】(1) ③
(2)铁丝、硝酸铜溶液、银丝(合理即可)
(3) 三 一 铜丝表面有银白色固体析出
【详解】(1)实验①中,铁能和硫酸反应,但实验②中铜不能和硫酸反应,对比可知铁比铜活泼;实验③中银不能和硫酸反应,和实验①对比可知铁比银活泼;实验④中,铜能和硝酸银反应,说明铜比银活泼,则对比实验①②④可知,金属活动性顺序:铁>铜>银,则实验③是多余的;
实验④中,铜和硝酸银反应生成银和硝酸铜,反应的化学方程式为:。
(2)若只想通过两步实验,则可选取铁丝、硝酸铜溶液和银丝,分别将铁丝、银丝放入硝酸铜,铁能和硝酸铜反应,但银不能和硝酸铜反应,则说明金属活动性顺序铁>铜>银(或选取硝酸亚铁溶液、硝酸银溶液和铜丝,铜丝不能和硝酸亚铁反应,但能和硝酸银反应,也能说明金属活动性顺序铁>铜>银)。
(3)[猜想假设]将铝丝放入硝酸铜和硝酸银的混合溶液中,铝先和硝酸银反应生成银和硝酸铝,待硝酸银完全反应后,铝才和硝酸铜反应生成铜和硝酸银,则猜想三不正确,因为若溶液中含有硝酸银,则溶液中一定含有硝酸铜。
[设计实验]小贝组:由于铝能和盐酸反应,但铜、银不能,则说明铝过量,则滤液中只有硝酸铝,则猜想一成立。
小华组:若猜想四成立,由于铜能和硝酸银反应生成银和硝酸铜,则可观察到铜丝表面有银白色固体析出。
物质组成的探究题型三
14.(2025·陕西省西安市·一模)在学习复分解反应发生的条件后,同学们进行了甲乙丙丁四组实验,向下列四种化合物的溶液中逐滴加入稀盐酸后记录实验现象验证反应发生。
【实验记录】
(1)
甲
乙
丙
丁
试剂
氢氧化钠溶液
氯化钠溶液
碳酸钠溶液
硝酸银溶液
实验现象
无明显现象
无明显现象
产生气泡
能否反应
能反应
不能反应
能反应
能反应
【提出问题】对于上述无明显现象的反应,如何设计实验进行验证?
【设计实验】
(2)为了验证氢氧化钠溶液与稀盐酸能发生化学反应,小刚设计了如下实验方案并进行实验。
实验步骤
实验现象
实验结论
①将氢氧化钠溶液滴入盛有稀盐酸试管中,振荡
溶液显无色
稀盐酸与氢氧化钠溶液能发生化学反应
②向步骤①所得无色溶液中滴加几滴酚酞溶液
酚酞呈 色
【分析讨论】
(3)氢氧化钠溶液与稀盐酸发生反应的化学方程式是 。
【总结提升】
(4)通过以上实验分析,对于无明显现象的反应,验证思路可以是:验证生成 或者验证反应物的消失。
【拓展迁移】
(5)小秦同学又重复了以上四组实验,发现甲组实验现象有异常。他向氢氧化钠溶液中加入稀盐酸的过程中,发现出现了无色气泡,说明氢氧化钠已变质。为除去氢氧化钠溶液中的碳酸钠,可加入适量的________(填序号)。
A.氯化钙溶液 B.稀盐酸 C.氢氧化钡溶液
(6)实验结束后,同学们将甲乙丙丁四组实验反应后的剩余物倒入一个洁净的大烧杯中,测得溶液pH>7,溶液中溶质成分有 种可能性。
【交流反思】将烧杯内的物质过滤,滤渣回收,向滤液其中加入适量的稀盐酸,进行处理后再排放,可以有效防止水体污染。
【答案】(1)有白色沉淀产生
(2)无
(3)
(4)新物质
(5)C
(6)三/3
【详解】(1)硝酸银和盐酸反应生成氯化钠和水,则可观察到有白色沉淀产生。
(2)氢氧化钠溶液显碱性,能使酚酞溶液变红色,则滴加酚酞溶液后,若酚酞呈无色,说明溶液中不含氢氧化钠,则可证明盐酸和氢氧化钠发生了化学反应。
(3)氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,反应的化学方程式为:。
(4)结合前面实验探究,可知对于无明显现象的反应,证明反应发生的思路为:验证生成的新物质或验证反应物的消失。
(5)A、氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,会引入新杂质氯化钠,该选项不符合题意;
B、碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,且盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,既除去了杂质,也除去了主要物质,该选项不符合题意;
C、碳酸钠和氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,既能除去杂质,也不引入新杂质,该选项符合题意。
故选C。
(6)甲中氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,乙中氯化钠和氯化氢不反应,C中碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,D中硝酸银和盐酸反应生成氯化银和硝酸,由于溶液pH>7,溶液显碱性,则溶液中一定不存在硝酸银、盐酸和硝酸,一定含有氯化钠和硝酸钠(显碱性的氢氧化钠或碳酸钠都和硝酸反应会产生硝酸钠),可能含有氢氧化钠或碳酸钠中的一种或两种,则共有三种可能。
15.(2025·陕西省渭南市·模拟)有一袋密封保存的淡黄色粉末,该粉末可用于消毒杀菌,兴趣小组对其成分进行了探究。
【提出问题】淡黄色固体是什么?
【查阅资料】①硫粉是一种淡黄色固体,难溶于水。②过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体,能与水反应生成氢氧化钠和氧气,也能与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气。
【方案设计】
方案一:取少量该固体粉末于试管中,加5mL水,振荡并观察现象。
方案二:在燃烧匙里放少量该固体,在酒精灯上加热,观察现象。
(1)经过讨论,兴趣小组决定采用方案一,方案一与方案二相比,其优点之一是 。
【实验验证】用如图装置实验,将淡黄色粉末加入试管中:
(2)若淡黄色粉末为硫粉,则可观察到 。
(3)若淡黄色粉末为过氧化钠,可观察到试管中的现象是 。
【实验结论】该淡黄色粉末为过氧化钠。
【拓展延伸】这袋淡黄色固体敞口放置一段时间后的成分是什么?
【作出猜想】①只有NaOH;②只有Na2CO3;③NaOH和Na2CO3.
(4)猜想的依据是空气中含有水蒸气和二氧化碳,过氧化钠和水蒸气反应生成氢氧化钠,氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠,俗称 。
【设计实验】
(5)
步骤
操作
现象
结论
①
取敞口放置后的固体于试管中,加入水,振荡
固体全部溶解,试管外壁发热,无气泡产生
猜想③成立
②
取①中溶液于试管中,加入过量的氯化钡溶液
有白色沉淀生成
③
向②中滴加酚酞溶液
溶液变 色
(6)写出步骤②的化学方程式: 。
【答案】(1)操作简单,能防止污染环境
(2)淡黄色粉末不溶解
(3)试管中固体溶解,产生气泡
(4)纯碱/苏打
(5)红
(6)
【详解】(1)经过讨论,兴趣小组决定采用方案一,方案一与方案二相比,其优点之一是操作简单,能够防止可能生成的二氧化硫污染环境;
(2)若淡黄色粉末为硫粉,由于硫不溶于水,则可观察到淡黄色粉末不溶解;
(3)若淡黄色粉末为过氧化钠,过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气,可观察到试管中固体溶解,产生气泡;
(4)氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠,俗称纯碱(或苏打);
(5)取敞口放置后的固体于试管中,加入水,振荡,固体全部溶解,试管外壁发热,无气泡产生,说明固体中不含有过氧化钠;
取①中溶液于试管中,加入过量的氯化钡溶液,产生白色沉淀,碳酸钠和氯化钡反应生成了白色沉淀碳酸钡和氯化钠,说明溶液中存在碳酸钠;
向②中滴加酚酞试液,溶液变红色,说明溶液中含有氢氧化钠;
从而说明猜想③成立。
(6)步骤②中发生的反应是碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,反应的化学方程式:。
反应原理、实质的探究题型四
16.(2025·陕西省宝鸡市·一模)某校兴趣小组从化学视角对我国造纸工艺开展了系列研学活动。
活动一:了解我国古代造纸技术
【查阅资料】我国古代手工造纸以麻、木材、竹等为原料,经过如下图多道工序而制成。
【分析交流】
(1)古代造纸过程中步骤1加的生石灰(CaO)与水反应的化学方程式为 ,该反应属于 (填字母)
A.化合反应 B.分解反应 C.复分解反应 D.置换反应
同学们对黑液成分产生兴趣,将少量黑液带回实验室进行探究。
活动二:探究黑液成分
【提出问题】黑液中除了有机物还有哪些成分呢?
【查阅资料】1.黑液呈碱性。
(2).氢氧化钙与草木灰(主要成分为碳酸钾)反应生成氢氧化钾和碳酸钙。
【提出猜想】猜想一:;
猜想二:和;
猜想三:和。
【实验方案】
(2)该兴趣小组分别设计如下实验方案进行探究:
方案
实验操作
实验现象
结论
方案一
取适量黑液于试管中,向其中滴加溶液,观察现象。
试管中无明显现象
猜想 成立
另取适量黑液于容器中,将二氧化碳传感器置于其中,然后逐滴加入溶液至过量,得到的浓度变化图像。
向黑液中加入溶液过程中浓度越来越大。
方案二
取适量黑液于试管中,向其中滴加 溶液,观察现象。
试管中有 生成
与方案一的结论一致
【废液处理】
(3)造纸会产生碱性废水,加酸调节至接近中性方可排放,生成的盐可用来制备 肥,促进植物生长,增强抗倒伏能力。
活动三:展望造纸发展前景
(4)现代壁纸、包装纸要求纸张具有阻燃性,氢氧化铝是常见的阻燃剂,其受热至220℃开始分解生成氧化铝和水,氧化铝覆盖在纸张表面,起到 作用。
【成果分享】通过研学实践,同学们认识到造纸术是我国劳动人民长期经验的积累和智慧的结晶,是人类文明史上一项杰出的发明创造,并且在不断创新中传承。
【答案】(1) A
(2) 二 氯化钙/氯化钡(合理即可) 白色沉淀
(3)钾
(4)隔绝氧气/阻燃(合理即可)
【详解】(1)氧化钙和水反应生成氢氧化钙,该反应的化学方程式为:;该反应是两种物质反应生成一种物质,符合“多变一”的特点,属于化合反应,故选A;
(2)方案一:取适量黑液于试管中,向其中滴加Na2CO3溶液,试管中无明显现象,说明黑液中没有Ca(OH)2(因为Ca(OH)2与Na2CO3会反应生成碳酸钙白色沉淀),所以猜想三不成立;又因为向黑液中加入H2SO4溶液过程中CO2浓度越来越大,说明黑液中有K2CO3(K2CO3与H2SO4反应生成CO2),所以猜想二成立;
方案二:要验证猜想二成立,即证明有K2CO3,可以取适量黑液于试管中,向其中滴加氯化钙(CaCl2)溶液(或氯化钡BaCl2溶液等可溶性钡盐或钙盐溶液),如果有白色沉淀生成,就可以证明有K2CO3存在,与方案一的结论一致;
(3)造纸产生的碱性废水加酸调节至接近中性,生成的盐含有钾元素,可用来制备钾肥,促进植物生长,增强抗倒伏能力;
(4)氢氧化铝受热分解生成的氧化铝覆盖在纸张表面,起到隔绝氧气(或空气)的作用,从而达到阻燃的目的。
17.(2025·陕西省西安市·一模)近期网上很火的一款网红产品爆炸盐受到消费者的青睐。爆炸盐其实就是一款普通的洗涤用品,把它放在热水中溶解,它会使污渍瞬间瓦解。化学兴趣小组同学对爆炸盐的去污原理展开探究。
【查阅资料】过碳酸钠(2Na2CO3•3H2O2)俗称固体双氧水,白色粉末或颗粒状固体。过碳酸钠溶于水会生成过氧化氢,过氧化氢溶液常温下较稳定,能缓慢分解,受热更易分解。
【实验1】小组同学在盛有该洗涤剂固体的烧杯中加入适量的水,观察到固体完全溶解,有少量气泡产生,向溶液中加入无色酚酞溶液变红。
【提出问题Ⅰ】产生的气体是氧气吗?
【实验2】小明取一定量洗涤剂于试管中,加水溶解,并将带火星木条伸入试管中,木条没有复燃,因此小明认为产生的气体不是氧气。
小红认为小明结论不正确,于是取实验1中的溶液于试管中,加热观察到试管中有气泡产生,且温度越高产生气泡速率越快;伸入带火星木条,木条均复燃;
【表达与交流】
(1)小明实验中“木条不复燃”的原因是 。
【提出问题Ⅱ】该洗涤剂溶于水后溶液中使无色酚酞溶液变红的物质是什么?
【猜想与假设】猜想一:碳酸钠 猜想二:氢氧化钠 猜想三:氢氧化钠和碳酸钠
【实验3】
(2)
实验步骤
实验现象
结论
取少量实验1所得溶液于试管中滴加足量氯化钙溶液
白色沉淀
猜想一成立
【讨论与交流】
(3)写出上述实验产生白色沉淀的反应方程式 。
(4)实验中氯化钙溶液能不能换成氢氧化钙溶液,为什么? 。
【拓展延伸】
(5)爆炸盐去污原理:过碳酸钠溶于水产生过氧化氢和碳酸钠。 溶液显碱性,碱性物质能够与油脂和污垢发生化学反应,使其变得更容易清洗。过氧化氢分解生成活性氧,可深层带走污垢。根据以上探究过程可知,使用清洁剂时选用 溶解,效果更好。
【答案】(1)常温下过氧化氢分解速率慢,产生氧气的量太少
(2)溶液由红色变为无色
(3)
(4)不能,氢氧化钙和碳酸钠反应会生成氢氧化钠,影响实验结果
(5) 碳酸钠 热水
【详解】(1)氧气浓度达到一定程度才可以使带火星的木条复燃,此时常温下过氧化氢分解速率慢,产生氧气的量太少,所以小明实验中木条不复燃,故填:常温下过氧化氢分解速率慢,产生氧气的量太少;
(2)结论是猜想一成立,即该洗涤剂溶于水后溶液中使无色酚酞溶液变红的物质是碳酸钠,则取少量实验1所得溶液于试管中滴加足量氯化钙溶液,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,足量氯化钙溶液除去了碳酸钠,氯化钠溶液呈中性,则观察到的实验现象是产生白色沉淀,溶液由红色变为无色,故填:溶液由红色变为无色;
(3)碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,反应的化学方程式为,故填:;
(4)由于氢氧化钙和碳酸钠反应会生成氢氧化钠,影响实验结果,所以实验中氯化钙溶液不能换成氢氧化钙溶液,故填:不能,氢氧化钙和碳酸钠反应会生成氢氧化钠,影响实验结果;
(5)过碳酸钠溶于水产生过氧化氢和碳酸钠,碳酸钠溶液显碱性,根据图中信息可知,温度高,过氧化氢分解快,则利用热水溶解时,洗涤剂中过氧化氢分解快,产生活性氧多,利于除去污垢,故填:碳酸钠;热水。
跨学科实践活动的探究题型五
18.(2025·陕西省商洛市·)实践活动课上某班同学用NaOH溶液自制“叶脉书签”(指除去表皮和叶肉组织,只由叶脉向成的书签)。
[进行实验]
同学们分为3组进行实验,把用10%的NaOH溶液浸泡的树叶煮沸不同时间其余操均相同。最终只有一组同学成功制成“叶脉书签”,实验记录如下表:
组别
甲组
乙组
丙组
煮沸时间/min
5
15
20
叶片变化
留有较多叶肉
残留很少叶肉
叶片卷起来,叶肉与叶脉不易分离
(1)通过实验记录可知,成功制成“叶脉书签”的小组是 (填“甲”“乙”或“丙”)组。
[继续实验]
一周后,另-一个班级选用该NaOH溶液按照成功的操作步骤制作“叶脉书签”时,发制作过程中腐蚀叶肉的速率变慢。
[提出猜想]
小华同学提出腐蚀叶肉的速率变慢可能是该NaOH溶液发生了变质。
[实验验证]
(2)填写下列表格。
同学
实验操作
实验现象
实验结论
小军
取该NaOH溶液样品于试管内,滴加足量稀盐酸
该NaOH溶液变质
小红
取该NaOH溶液样品于试管内,滴加澄清石灰水
有白色沉淀产生
[讨论交流]
(3)小红所做实验中发生反应的化学方程式为 。
(4)若另选一种试剂也能验证该氢氧化钠溶液变质,且该试剂与小军和小红所用试剂的物质类别不同则所选试剂可能是 (填化学式)溶液。
[拓展迁移]
(5)实验结束后,同学们将小军、小红二人实验后的物质全部倒入同一烧杯内,最终得到澄油水再加入该变质的NaOH溶液后,发现先有气泡产生,后有白色沉淀生成,则该澄清溶液中溶质有 种。
[总结反思]
(6)根据上述实验可知NaOH溶液容易变质需要密封保存,实验室中因与空气接触变质需密封保存的试剂是_________(填字母)。
A.浓盐酸 B.氯化钠 C.澄清石灰水
【答案】(1)乙
(2)有气泡产生
(3)
(4)氯化钡或氯化钙
(5)2
(6)C
【详解】(1)制作“叶脉书签”需要除去表皮和叶肉组织,只保留叶脉。甲、乙、丙三组实验中,甲组煮沸时间为5min,留有较多叶肉;丙组煮沸时间为20min,叶片卷起来且叶肉与叶体不易分离;而乙组煮沸时间为15min,残留很少叶肉,最符合“叶脉书签”的制作要求,所以成功制成“叶脉书签”的小组是乙组;
(2)氢氧化钠变质会生成碳酸钠,碳酸钠能与稀盐酸反应产生二氧化碳气体。若观察到有气泡产生,就说明溶液中含有碳酸钠,即氢氧化钠溶液变质;
(3)小红所做实验中碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠,反应的化学方程式为:;
(4)氢氧化钠变质生成碳酸钠,碳酸钠能与氯化钡或氯化钙反应生成碳酸钡沉淀或碳酸钙沉淀,可以验证氢氧化钠变质,且氯化钡或氯化钙属于盐,与小军所用的稀盐酸(酸)、小红所用的澄清石灰水(碱)物质类别不同;
(5)加入该变质的NaOH溶液后,发现先有气泡产生,说明稀盐酸剩余,后有白色沉淀生成,说明溶液中含有氯化钙,则该澄清溶液中溶质有2种;
(6)A、浓盐酸具有挥发性,会挥发出氯化氢气体,质量减小,但不是变质,故选项不符合题意;
B、氯化钠不会与空气中的成分反应而发生变质,故选项不符合题意;
C、澄清石灰水(主要成分氢氧化钙Ca(OH)2)能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水而变质,故选项不符合题意;
故选:C。
19.(2025·陕西省咸阳市·一模)耕地盐碱化影响粮食安全,盐碱地综合治理与利用可促进农业高质量发展,兴趣小组开展了与土壤盐碱化相关的探究活动。
成因:由农业灌溉或化肥施用引起的土壤盐碱化。
(1)检测:配制土壤样品浸出液、用 测定,若,则浸出液显 性。
探究:某地土壤盐碱化可能由、中的一种或两种引起,教师提供模拟盐碱化土壤样品浸出液。
【查阅资料】易溶于水;为白色固体,难溶于水;为白色固体,难溶于水和盐酸。
【提出问题】样品中的钠盐是什么?
【作出猜想】
(2)猜想1:
猜想2:
猜想3:和
【实验探究】
(3)取少量浸出液分别加入试管A、B中:
实验序号
操作
现象
结论
1
向A中滴加少量溶液
产生白色沉淀
浸出液中含
2
向B中滴加过量 (填名称)
产生气泡
浸出液中含
【分析评价】
(4)有同学认为实验1结论不够严谨,理由是 (用化学方程式解释)。
【补充实验】
(5)
实验序号
操作
现象
结论
3
向实验2反应后的溶液中滴加少量溶液
产生白色沉淀
猜想 成立
(6)交流:应对土壤盐碱化的合理措施有_______(双选,填字母)。
A.合理施肥 B.引海水灌溉 C.用碱性草木灰改良 D.种植耐盐碱作物
【答案】(1) pH试纸 碱
(2)Na2SO4/硫酸钠
(3)稀盐酸
(4)
(5)3
(6)AD
【详解】(1)配制土壤样品浸出液,用pH试纸测定;
若pH >7,则浸出液显碱性;
(2)猜想2可能只为硫酸钠,故填Na2SO4;
(3)稀盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳气体,故加入的是稀盐酸;
(4)有同学认为实验1结论不够严谨,理由是碳酸钠也能和氯化钡反应生成白色沉淀碳酸钡和氯化钠,化学方程式是:;
(5)硫酸钠和氯化钡反应生成白色沉淀硫酸钡和氯化钠,现象为产生白色沉淀,可证明含有硫酸钠,故猜想3正确;
(6)A.合理施肥,符合题意;
B.海水中含氯化钠等多种盐类,不符合题意;
C.熟石灰显碱性,不符合题意;
D.种植耐盐碱作物,符合题意;
故选AD。
20.(2025·陕西省咸阳市·一模)《周礼·考工记》记载了我国劳动人民制取氢氧化钾漂白丝帛的过程。制取氢氧化钾的主要流程如下:
(蚌壳、草木灰中的杂质在流程中均不反应)
【查阅资料】①蚌壳的主要成分是
②草木灰的主要成分是,其水溶液显碱性
回答下列问题:
(1)步骤一中反应的基本反应类型是
(2)步骤二中反应的化学方程式为 。
(3)某兴趣小组对步骤三所得上层清液的溶质进行探究:
【提出问题】上层清液中的溶质是什么?
【作出猜想】
猜想Ⅰ:KOH;
猜想Ⅱ:KOH和 ;
猜想Ⅲ:KOH和。
【实验验证】
方案
实验步骤
实验现象
实验结论
一
取少量上层清液于试管中,加入溶液
猜想Ⅱ不正确
二
取少量上层清液于试管中,加入
产生气泡
猜想Ⅲ正确
【反思评价】
制取氢氧化钾的主要流程中能够循环利用的物质是 (填化学式)。
【答案】(1)分解反应
(2)
(3) /氢氧化钙 无明显现象 足量的稀盐酸
【详解】(1)蚌壳的主要成分是CaCO3,步骤一中反应是指碳酸钙高温生成氧化钙和二氧化碳,该反应是一种物质反应生成两种物质,属于分解反应;
(2)步骤二中反应是指氧化钙与水反应生成氢氧化钙,该反应化学方程式为;
(3)蚌壳的主要成分是CaCO3,步骤一碳酸钙高温生成氧化钙和二氧化碳气体,步骤二氧化钙与水反应生成氢氧化钙,草木灰的主要成分是K2CO3,步骤三氢氧化钙与碳酸钾反应生成氢氧化钾和碳酸钙沉淀;
[作出猜想]猜想Ⅰ:当氢氧化钙与碳酸钾恰好完全反应,上层清液中只含有的溶质为氢氧化钾KOH;
猜想Ⅱ:当氢氧化钙过量,上层清液中含有的溶质为KOH和Ca(OH)2;
猜想Ⅲ:当碳酸钾过量,上层清液中含有的溶质为KOH和K2CO3;
[实验验证]方案一、根据氢氧化钙会与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾,取少量上层清液于试管中,加入Na2CO3溶液,根据实验结论猜想Ⅱ不正确,即上层清液中不含氢氧化钙,则可观察到的实验现象为没有明显现象;
方案二、取少量上层清液于试管中,加入某种试剂,产生气泡,根据实验结论猜想Ⅲ正确,说明溶液中含有碳酸钾,某种试剂和碳酸钾反应有气泡生成,则加入试剂是足量稀盐酸等,稀盐酸和碳酸钾反应生成氯化钾、二氧化碳和水;
[反思评价]步骤一消耗碳酸钙、步骤三有碳酸钙生成,制取氢氧化钾的主要流程中能够循环利用的物质是CaCO3。
21.(24-25九下·陕西安康岚皋县·期中)纯碱广泛应用于造纸、纺织、印染和洗涤剂生产等领域。化学兴趣小组同学在学习了纯碱的相关知识后,对纯碱的制备和化学性质展开项目式学习,并对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
(1)侯氏制碱法是利用饱和食盐水吸收________(填字母)两种气体,生成碳酸氢钠和氯化铵,再通过加热碳酸氢钠获得纯碱。
A. B. C. D.
任务二:探究纯碱的化学性质
同学们分别取一定量的碳酸钠溶液于4支试管中,进行下图所示实验。
(2)试管1中溶液变为红色,说明碳酸钠溶液显 性。
(3)写出试管3中发生的反应的化学方程式: 。
任务三:对实验废液的拓展探究
实验结束后,同学们将四支试管中的物质全部倒入同一个洁净的烧杯中,充分反应后,静置,得到白色沉淀和无色的上层清液。
【查阅资料】
氯化钙溶液呈中性。
【提出问题】
上层清液中除酚酞外所含的溶质是什么?
【分析讨论】
(4)上层清液中一定不含稀盐酸,其原因是 。
(5)上层清液的溶质一定含有 (填化学式),一定不含、和,可能含有。
【实验验证】
(6)为确定可能含有的物质是否存在,小组同学取少量上层清液于试管中,向其中加入适量的 ,有白色沉淀生成,最终确定上层清液中含有。
【答案】(1)BD
(2)碱
(3)Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH
(4)碳酸钙会与盐酸反应,不能共存(合理即可)
(5)NaCl
(6)碳酸钠溶液
【详解】(1)氯化钠溶液吸收两种气体生成碳酸氢钠和氯化铵,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变可知,两种气体为氨气和二氧化碳,故选BD;
(2)无色酚酞试液遇碱性溶液变红色,则试管1中溶液变为红色,说明碳酸钠溶液显碱性;
(3)试管3中发生的反应是碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,反应的化学方程式为Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH;
(4)实验结束后,同学们将四支试管中的物质全部倒入一个洁净的烧杯中,充分反应后,静置,得到白色沉淀碳酸钙和无色上层清液,由于碳酸钙会与盐酸反应,不能共存,所以烧杯中的上层清液,肯定不含稀盐酸;
(5)盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水,氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,所以上层清液的溶质一定含有NaCl;
(6)氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,则小组同学取少量上层清液于试管中,向其中加入适量的碳酸钠溶液,有白色沉淀生成,从而确定上层清液中含有CaCl2。
22.(2025·陕西省咸阳市·一模)某固体样品中可能含有中的一种或几种,在确定其组成时,兴趣小组进行如图所示实验。
【学习交流】
(1)分析如图实验现象可知,该固体样品中一定不含 。
(2)加入水后发生反应的化学方程式为 。
【提出问题】
过滤后所得的无色溶液中含有哪些溶质?
(3)小组同学经讨论分析后一致认为该无色溶液中一定含有的溶质是 (填化学式)。
【做出猜想】小组同学对该无色溶液中还可能含有的溶质做出如下猜想:
(4)猜想Ⅰ:
猜想Ⅱ:
猜想Ⅲ:
猜想Ⅳ:
猜想Ⅴ:
【实验方案】
实验步骤
实验现象
①取少量无色溶液于试管中,滴加溶液
产生白色沉淀
②向步骤①反应后的试管中加入足量稀盐酸
白色沉淀部分溶解
【实验结论】
(5)猜想Ⅴ成立,步骤①中的白色沉淀是 。
【反思拓展】
(6)若步骤②的现象为“白色沉淀全部溶解”,则该实验方案存在不足,原因是 。
【答案】(1)
(2)
(3)NaCl
(4)
(5)和/氢氧化镁和硫酸钡
(6)无法确定是否存在
【详解】(1)已知充分溶解后过滤,滤液为无色,因为氯化铜溶液呈现蓝色,若样品中有氯化铜,溶液不会是无色,所以可以判断该固体样品中一定不含CuCl2;故答案为:CuCl2。
(2)加入水后,几种物质之间会发生反应,从后续滤渣部分溶解以及加入稀盐酸有气泡产生等现象可知,氯化钡和硫酸钠发生了反应,生成硫酸钡沉淀和氯化钠,其化学方程式为;故答案为:。
(3)滤渣中加入足量稀盐酸产生气泡,这表明发生了的反应,且部分固体溶解说明沉淀中有硫酸钡,也就意味着加水溶解时发生了的反应,由此可推断原固体中一定含有BaCl2、Na2SO4、BaCO3,而BaCl2与Na2SO4反应会生成NaCl,所以过滤后溶液中一定含有NaCl;故答案为:NaCl。
(4)对于该无色溶液中还可能含有的溶质进行猜想。
当不含MgCl2时:若BaCl2有剩余,那么猜想II为BaCl2;若Na2SO4有剩余,那么猜想Ⅲ为Na2SO4;
当含MgCl2时:若BaCl2和Na2SO4完全反应,那么猜想I为MgCl2;若BaCl2有剩余,那么猜想IV为MgCl2和BaCl2;若Na2SO4有剩余,那么猜想V为MgCl2、Na2SO4;故答案为:MgCl2、Na2SO4。
(5)若猜想Ⅴ成立,则取少量无色溶液于试管中,滴加Ba(OH)2溶液产生白色沉淀,再向步骤①反应后的试管中加入足量稀盐酸,白色沉淀部分溶解,白色沉淀部分溶解说明沉淀中既有不溶于酸的硫酸钡又有能溶于酸的氢氧化镁;故答案为:Mg(OH)2和BaSO4(或氢氧化镁和硫酸钡)。
(6)若白色沉淀全部溶解,说明沉淀中不含硫酸钡,即无色溶液中不含硫酸钠,此时白色沉淀是氢氧化镁,这能说明氯化镁的存在,但是对于氯化钡是否存在无法验证,因为不管氯化钡存不存在,在这种情况下都会出现白色沉淀全部溶解的现象,所以该实验方案存在不足;故答案为:无法确定BaCl2是否存在。
23.(2025·陕西省西安市·一模)造纸术是中国的四大发明之一,《天工开物》中记载竹纸的制作过程为:斩木漂塘——煮徨足火——舂(chōng)料成泥——荡料入席——覆帘压纸——透火焙干。兴趣小组同学对古法造纸产生了浓厚的兴趣,并进行了学习与研究活动。
(1)古法造纸是向煅烧大理石后得到的固体物质中加入水,将生成的 与竹子一同浸泡、蒸煮,来溶解竹子中的木质素。
(2)人们发现在蒸煮过程中,加入草木灰(主要成分为)可加快木质素溶解和漂白,原因是与其中的碱发生了复分解反应,生成了碱性更强的KOH,该反应的化学方程式为 。
同学们模拟上述造纸过程,得到了一定量的废液,兴趣小组同学对造纸产生的废液展开了探究。
【提出问题】废液中含有什么物质?
【猜想与假设】
(3)猜想一:氢氧化钾;
猜想二:氢氧化钾,氢氧化钙;
猜想三: 。
【进行实验】
(4)
实验操作
实验现象
实验结论
步骤1:取少量废液于试管中,加入过量的氯化钙溶液
。
废液中有
步骤2:取少量步骤1所得的上层清液,向其中加入硫酸铜溶液
有蓝色絮状沉淀产生
废液中有 。
【实验探究】通过实验探究,得到猜想三正确。
【反思与评价】
(5)步骤1中加入过量的氯化钙的目的是 。
【答案】(1)氢氧化钙
(2)
(3)氢氧化钾、碳酸钾
(4) 产生白色沉淀 氢氧化钾
(5)检验并除去废液中的碳酸钾,防止干扰后续氢氧化钾的检验
【详解】(1)大理石主要成分是碳酸钙,碳酸钙在高温条件下分解生成氧化钙和二氧化碳,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,则古法造纸是向煅烧大理石后得到的固体物质中加入水,将生成的氢氧化钙与竹子一同浸泡、蒸煮,来溶解竹子中的木质素;
(2)碳酸钾与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾,化学方程式为;
(3)碳酸钾与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾,若碳酸钾与氢氧化钙恰好完全反应,则废液中只含氢氧化钾;若氢氧化钙过量,则废液中含有氢氧化钾、氢氧化钙;若碳酸钾过量,则废液中含有氢氧化钾、碳酸钾;结合猜想一、二可知,猜想三为氢氧化钾、碳酸钾;
(4)根据实验结论,废液中有,则步骤1取少量废液于试管中,加入过量的氯化钙溶液,碳酸钾与氯化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钾,则实验现象为产生白色沉淀;
步骤2取少量步骤1所得的上层清液,向其中加入硫酸铜溶液,有蓝色絮状沉淀产生,说明氢氧化钾与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钾,则废液中含有氢氧化钾;
(5)步骤1中加入过量的氯化钙的目的是检验并除去废液中的碳酸钾,防止干扰后续氢氧化钾的检验。
24.(2025·陕西省汉中市·一模)兴趣小组同学对“天宫课堂”中的“泡腾片实验”很好奇,于是一起开展如下探究。
探究一:维生素C泡腾片溶于水后产生!的气体是什么?
【作出假设】
(1)甲认为:产生的气体中不可能含有CO和,因为从药品安全角度考虑,易燃易爆,CO有毒。
乙认为:产生的气体也不可能含有,原因是 。
丙认为:该气体可能含有、中的一种或两种。
【进行实验】
实验编号
实验操作
实验现象
实验结论
Ⅰ
将一片维生素C泡腾片放入装有水的试管中
有大量气泡产生
Ⅱ
将气体通入澄清石灰水中
澄清石灰水变浑浊
该气体中含有
Ⅲ
将带火星的木条伸入试管
带火星的木条没有复燃
该气体中不含
【实验分析】
(2)实验Ⅱ中发生反应的化学方程式为 。
(3)丁同学认为实验Ⅲ不能确定该气体中不含,理由是 。同学们经过讨论,设计了更为严谨的实验,最终证明了该气体中不含氧气。
【反思评价】
(4)维生素C泡腾片的保存注意事项是 。
探究二:探究性质
(5)如图1所示,小芳向盛满的软塑料瓶内注入约体积的水,立即旋紧瓶盖,振荡,观察到软塑料瓶变瘪,证明能与发生反应。小明对此提出质疑,他的理由是 。
(6)小红用图2装置探究能与发生反应,具体操作有:①通入;②通入;③滴加适量水。若要得出结论,正确的操作步骤是______(填字母)。
A.②①③② B.①②③② C.③①②① D.①②③①
【答案】(1)反应物中不含氮元素,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变
(2)
(3)当氧气含量较低时,带火星的木条也不会复燃
(4)密封防潮
(5)二氧化碳能溶于水,也会使瓶内压强减小,导致软塑料瓶变瘪
(6)D
【详解】(1)产生的气体也不可能含有,原因是反应物中不含氮元素,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变。
(2)实验 Ⅱ 中,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、水,导致澄清石灰水变浑浊,该反应的化学方程式为。
(3)实验 Ⅲ 不能确定该气体中不含,理由是当氧气含量较低时,带火星的木条也不会复燃。
(4)因为泡腾片中的成分遇水会反应,所以要密封防潮保存。
(5)观察到软塑料瓶变瘪,不能证明能与发生反应,理由是:二氧化碳能溶于水,也会使瓶内压强减小,导致软塑料瓶变瘪。
(6)先通入CO2,观察干燥纸花不变色,证明二氧化碳不能使石蕊变色;再通入N2排出二氧化碳;滴加适量水,纸花不变色,证明水不能使石蕊变色;最后再通入CO2,纸花变红,证明二氧化碳能与水发生反应生成酸性物质使石蕊变色。
故选:D。
/
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$$
专题14 化学实验探究题
考点概览
题型一 有关物质性质的探究
题型二 反应后物质成分的探究
题型三 物质组成的探究
题型四 反应原理、实质的探究
题型五 跨学科实践活动的探究
有关物质性质的探究题型一
1.(2025·陕西省三原·一模)化学课上,同学们利用下列实验探究碱的部分化学性质。
(1)B试管中观察到的现象是 。
(2)C试管中的溶液呈 (选填“酸性”“中性”或“碱性”)。
(3)D试管中产生白色沉淀的化学方程式为 。
(4)结合上述实验现象,下列对试管中溶质成分的分析正确的是 (填序号)。
①可能存在 ②一定不存在稀盐酸 ③一定存在和
2.(2025·陕西省三原·一模)实验室有一包粉末,可能由、、、、中的一种或几种组成。为探究其组成,同学们在老师的指导下,设计并进行了以下实验:
【实验一】
(1)完成下列实验。
实验操作
实验现象
实验结论
步骤1:取少量该粉末于烧杯中,加入足量的水溶解,并用玻璃棒充分搅拌,过滤
滤液呈无色,有白色沉淀产生
该粉末中不存在的物质是 (填化学式)
步骤2:向步骤1中的白色沉淀中加入足量的稀盐酸
该粉末中不存在的物质是
写出步骤2中白色沉淀溶解的化学方程式: 。
继续探究:为确定该粉末的组成,还需要对步骤1得到的滤液成分进行探究。
【实验二】
取步骤1得到的少量滤液于试管中。用玻璃棒蘸取待测液,涂抹在试纸上,测得溶液显碱性。
【提出问题】滤液中含有的溶质是什么?
【查阅资料】溶液呈中性。
【作出猜想】
(2)猜想I:和
猜想Ⅱ:
猜想Ⅲ:、、
猜想Ⅳ:、、
【进行实验】取步骤1得到的无色滤液于试管中,滴加过量溶液,有白色沉淀产生;静置后,取上层清液,并向其中滴加溶液,产生红褐色沉淀。
【得出结论】
(3)猜想 成立。
【汇总提升】
(4)通过探究可知,该粉末含有的物质是 (填化学式)。
3.(2025·陕西省咸阳市·一模)如图是某兴趣小组完成的酸碱盐性质实验。①②③步骤中均有明显的实验现象。
(1)A、B、C中,溶液一定不是红色的是 。
(2)步骤①的化学反应方程式: 。
(3)步骤②的实验现象是 。
(4)步骤③中一定产生白色沉淀,分析D中的沉淀一定有 。
4.(2025·陕西省商洛市·)某同学设计了如图所示的趣味实验:四个杯子分别盛有稀盐酸、Ba(0H)2溶液、NaCl溶液、MgCl2溶液、Na2SO4溶液中的某-种。当上一杯液体达到一定量时会自动流人下-杯,加入酚酞后,杯中依次出现“清水”、“红酒”、“白色牛奶”、“清水”的现象(实验中透明塑料杯内的试剂全部流入下一杯,假设每一步均恰好完全反应)。
(1)乙中溶液的溶质(除酚酞外)有 种。
(2)丙中发生反应的化学方程式为 。
(3)若只交换甲、乙中的试剂,丙、丁中 (填“能”或“不能")依次观察到“白色牛奶”和“清水”的现象。
(4)若加入无色酚酞溶液后想观察到两次“白色牛奶”,则试剂顺序依次为______(填字母)。
A.
B.
C.
5.(2025·陕西省咸阳市·一模)学习碱的化学性质时,老师做了两个演示实验,如图。请你参与课堂互动学习,并回答问题。
【师生互动】
(1)老师:同学们仔细观察实验现象。
学生:A中溶液变浑浊,B中无明显现象。
老师:A中溶液变浑浊,说明呼出的气体含有什么?
学生: 。
【提出问题】B中与氢氧化钠发生反应了吗?
【探究活动1】
(2)小组同学思考后设计如图装置进行探究实验。
实验步骤
实验现象
实验结论
打开分液漏斗的活塞,将NaOH浓溶液加入锥形瓶A中,关闭活塞,打开弹簧夹
烧杯B中溶液倒吸至A中,出现
与氢氧化钠发生
(3)写出与NaOH溶液发生反应的化学方程式: 。
探究活动1结束后,同学们得出无现象的反应,可以通过检验生成物判断反应发生。
【探究活动2】
(4)处理废液时,同学们又对A中溶液成分进行探究,分别做了以下三组实验:查阅资料可知溶液呈中性。
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量A中溶液,滴加少量溶液
产生白色沉淀
有
②取少量A中溶液,滴加足量稀盐酸
无明显现象
无
③取少量A中溶液,滴加无色酚酞溶液
溶液由无色变为红色
有
【讨论交流】
(5)三组实验中第 组没有必要,理由是 。
【拓展延伸】
(6)在探究物质成分时,可以依据物质共存的原则分析。下列溶液中的物质可以共存且为无色的是______(填字母)。
A.氯化钠、氢氧化钾、硫酸镁 B.硝酸钠、硫酸钾、氯化铁
C.碳酸钠、氯化钾、稀硫酸 D.硫酸钠、氯化钠、硝酸锌
6.(2025·陕西省渭南市韩城市·一模)如图所示,向点滴板的孔穴中分别加入一定量的稀硫酸。
(1)充分反应后, (填数字)号孔穴中的溶液为红色。
(2)4号孔穴中发生反应的化学方程式是 。
(3)反应结束后,用胶头滴管吸取少量3号孔穴中的上层清液,加入至1号孔穴中,发现有白色沉淀生成,则3号孔穴中上层清液的溶质有 (填化学式)。
7.(2025·陕西省商洛市·模拟)某化学实验小组同学在学习了盐的化学性质后,利用硫酸铜溶液进行了如下实验:
【学习交流】
(1)试管B 中发生反应的化学方程式为 。
实验结束后,同学们将试管A、B中的物质过滤,所得滤液全部倒入烧杯C中,充分反应后,静置,观察到只有蓝色沉淀产生,上层清液为无色。
【初步分析】
(2)根据实验现象,可推知试管B反应后的溶液中溶质成分为 (填化学式)。
小组同学为确定烧杯C中上层清液的溶质成分,继续进行如下探究:
【提出问题】
上层清液中的溶质成分是什么?
【做出猜想】
(3)猜想1:NaCl
猜想2:NaCl、Na2SO4
猜想3:
小组讨论后,认为猜想1不合理,理由是 。
【查阅资料】溶液呈中性
【实验验证】小组同学为了验证剩余猜想,各取少量烧杯C中上层清液进行如下实验:
(4)实验中观察到甲中有蓝色沉淀产生,乙中测得溶液的pH=9,则得出猜想 正确。
【交流反思】
(5)老师提出甲、乙实验操作中有一处错误,请你指出该错误: 。
【归纳总结】在确定化学反应后所得溶液中的溶质成分时,除了考虑生成物外,还要考虑反应物是否剩余。
8.(2025·陕西省西安市·一模)氢氧化钙和氢氧化钠是两种常见的碱。柯柯同学将两种碱的溶液分别装入试管A、B中,并进行了如图所示的实验。
(1)写出实验1中任意一个反应的化学方程式: 。
实验2中,柯柯同学向两支试管吹气,A中有白色沉淀生成,B中无明显现象。针对B中的情况,柯柯进行了如下探究。
【提出问题】B中无明显现象,是否发生了化学反应?
【猜想假设】猜想一:发生了化学反应;猜想二:没有发生化学反应。
【实验探究】
(2)柯柯设计了上图所示的C、D两个实验。观察到C中的软塑料瓶变瘪;D中的气球 (选填“变大”或“变小”)。
(3)柯柯通过实验认为二氧化碳和氢氧化钠溶液反生了化学反应。悦悦同学对此提出了疑问,她认为实验不严谨,若仍利用相同装置,则需要补做的对比实验是 。
(4)悦悦设计下列实验来验证猜想,请帮她填写实验报告:
实验步骤
实验现象
实验结论
取C实验后的溶液少许,再向其滴入 溶液
二氧化碳和氢氧化钠溶液发生了反应
【实验结论】二氧化碳和氢氧化钠溶液发生了化学反应。
【反思与交流】
(5)通过此探究实验可以发现,对于没有明显现象的化学反应,可以从不同的角度证明反应的发生,这些角度可以是①通过检验反应物的减少证明反应发生;②通过 证明反应的发生。
9.(2025·陕西省西安市·一模)某化学实验小组同学在学习了酸的化学性质后,利用稀硫酸进行了如下实验:
【学习交流】
(1)试管A中观察到的现象是 。
(2)试管B中发生反应的化学方程式为 。
将试管A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?
【做出猜想】
(3)猜想1:HCl
猜想2:HCl、
猜想3:
【实验验证】实验小组同学为了验证猜想,取少量滤液分别进行如下实验:
(4)实验中观察到甲、乙中都有白色沉淀产生,则证明猜想 正确。
【交流反思】
(5)小组讨论后认为只根据乙中的现象不能得出正确结论,理由是 。
(6)有同学提出,用胶头滴管吸取少量试管B中的溶液与滤液反应,观察到有白色沉淀产生也可得出正确结论,你认为该方案 (填“合理”或“不合理”)。
【归纳总结】在分析化学反应后所得溶液中溶质成分时,除了考虑生成物外,还要考虑反应物是否剩余。
10.化学小组在学习酸碱盐后,设计了如下实验。
【学习交流】
(1)写出试管A中发生反应的化学方程式: 。
实验结束后,小组同学把试管A、B中的物质全部倒入废液缸中,观察到先有气泡产生,后有白色沉淀生成且上层清液为无色。
【初步分析】
(2)倾倒前试管A中的现象为 。
(3)废液缸中有白色沉淀产生,是因为倾倒前试管B的溶液中含有 (填化学式)。
为确定废液缸上层清液中的溶质成分,小组同学进行了如下探究。
【提出问题】废液缸上层清液中除酚酞外,还含有的溶质成分是什么?
【做出猜想】
猜想一:NaCl
猜想二:NaCl、Na2CO3
猜想三:NaCl、BaCl2
(4)有同学提出无需实验即可排除猜想二,理由是 。
【查阅资料】BaCl2溶液呈中性。
【实验验证】小组同学取少量上层清液进行如下实验:
(5)观察到试管中有白色沉淀产生,证明猜想 成立。
【反思拓展】
(6)大家认为还可以选择其他方案来验证猜想。你认为下列方案可行的是___________(填序号)。
A.用玻璃棒蘸取少量上层清液,测其pH
B.取少量上层清液于试管,向其中滴加Na2CO3溶液
C.取少量上层清液于试管,向其中滴加AgNO3溶液
反应后物质成分的探究题型二
11.(2025·陕西省渭南市韩城市·一模)小红在实验室发现一瓶敞口放置的溶液,怀疑该溶液已经变质,于是和同学们一起进行如下任务式学习。
任务一:分析NaOH变质的原因。
(1)易与空气中的反应而变质,写出发生反应的化学方程式: 。
任务二:探究该溶液是否变质。
【做出猜想】
猜想1:已经变质,溶质含有
猜想2:没有变质,溶质只有
【进行实验】
(2)小红和小兰分别取少量瓶中溶液于试管中,进行了如下实验。
实验方案
实验现象
得出结论
小红
滴入几滴稀盐酸
无明显现象
猜想2成立
小兰
滴入几滴 溶液
产生白色沉淀
猜想1成立
【交流评价】
(3)同学们讨论后认为,小红的实验方案有误,应进行的改进是 。
【得出结论】小红利用改进后的方案进行实验,观察到有气泡生成。同学们得出该溶液已经变质的结论。
任务三:探究该溶液的变质程度。
【做出猜想】
猜想1:全部变质,溶质只有
猜想2:部分变质,溶质含有和
【查阅资料】溶液呈中性。
【实验验证】
(4)小红和小兰分别取少量瓶中溶液于试管中,再次进行如下实验。
实验方案
实验现象
得出结论
小红
①先加入几滴无色酚酞溶液
②再加入过量溶液
①溶液变为红色
②产生白色沉淀,红色 (填“褪去”或“不褪去”)
猜想2成立
小兰
①先加入过量溶液
②再测定剩余溶液的
①产生白色沉淀
②
【交流讨论】
(5)小红指出,应将小兰方案中溶液的用量改为“适量”,但小明指出,改为“适量溶液”后仍无法得出猜想2成立的结论,理由是 。
【得出结论】进一步改进后,同学们得出该溶液已经部分变质的结论。
任务四:除去该溶液中的杂质。
(6)为了除去溶液中的杂质,可向该溶液中逐滴加入 溶液至恰好不再产生沉淀,再过滤即可。
12.(2025·陕西省铜川市·一模)化学小组活动中,同学们在实验室将一定量铁丝加入含有Mg(NO3)2、Cu(NO3)2和AgNO3的溶液中,一定发生反应的发生化学方程式 。
充分反应后,过滤得到滤液A和滤渣B.小组同学对滤液A和固体B的成分进行探究。
【猜想与假设】滤渣B中含有哪些成分
甲同学的猜想:Ag、Cu
乙同学的猜想:Ag
丙同学猜想是
丁同学的猜想:Ag、Cu、Fe、Mg
【反思与评价】大家讨论认为丁同学的猜想是错误的,其理由为: 。
【实验探究】小亮将用砂纸打磨过洁净的铁丝伸入到滤液A中,无明显现象,由此推测滤液A的溶质为 。
【总结与归纳】经过讨论,同学们绘制出了加入铁丝时溶液中阳离子随时间的变化图象。其中③代表的离子 ,(填符号)。
【归纳与总结】对于含有多种金属化合物的溶液与某一种金属反应时,溶液中活动性 (填“强”或“弱”)的金属先被置换出来。
13.(2025九·陕西省咸阳市·一模)同学们通过实验来验证三种金属的活动性顺序。
实验室提供的药品有:溶液、溶液、溶液、稀硫酸、铜丝、铁丝、银丝、铝丝。
(1)小华同学设计并完成了如下实验:
①把铁丝插入装有稀硫酸的试管中;②把铜丝插入装有稀硫酸的试管中;
③把银丝插入装有稀硫酸的试管中;④把铜丝插入装有溶液的试管中。
你认为小华所做的实验 (填序号)是多余的。④中的化学方程式是 。
(2)小贝只选用了上述药品中的三种,通过两步实验,也达到了实验目的。他选用的三种药品是 (写出一种药品组合即可)。
(3)实验后,大家又对金属与盐溶液反应后的溶质与固体成分产生了好奇。他们分别取一定量的铝丝放入到盛有和混合溶液的烧杯中,充分反应后,过滤,得到滤渣和滤液。
【提出问题】滤液中所含溶质是什么?
【猜想假设】同学们对滤液中所含的溶质做出多种猜想:
猜想一:只有; 猜想二:、
猜想三:、; 猜想四:、、
经讨论,大家一致认为其中猜想 不正确。
【设计实验】同学们分别对所得滤液或滤渣按照如下方案进行了验证。
小贝组:向所得滤渣中滴加稀盐酸,若观察到有气泡产生,则猜想 成立。
小华组:将铜丝插入所得滤液,若观察到 ,即可证明猜想四成立。
物质组成的探究题型三
14.(2025·陕西省西安市·一模)在学习复分解反应发生的条件后,同学们进行了甲乙丙丁四组实验,向下列四种化合物的溶液中逐滴加入稀盐酸后记录实验现象验证反应发生。
【实验记录】
(1)
甲
乙
丙
丁
试剂
氢氧化钠溶液
氯化钠溶液
碳酸钠溶液
硝酸银溶液
实验现象
无明显现象
无明显现象
产生气泡
能否反应
能反应
不能反应
能反应
能反应
【提出问题】对于上述无明显现象的反应,如何设计实验进行验证?
【设计实验】
(2)为了验证氢氧化钠溶液与稀盐酸能发生化学反应,小刚设计了如下实验方案并进行实验。
实验步骤
实验现象
实验结论
①将氢氧化钠溶液滴入盛有稀盐酸试管中,振荡
溶液显无色
稀盐酸与氢氧化钠溶液能发生化学反应
②向步骤①所得无色溶液中滴加几滴酚酞溶液
酚酞呈 色
【分析讨论】
(3)氢氧化钠溶液与稀盐酸发生反应的化学方程式是 。
【总结提升】
(4)通过以上实验分析,对于无明显现象的反应,验证思路可以是:验证生成 或者验证反应物的消失。
【拓展迁移】
(5)小秦同学又重复了以上四组实验,发现甲组实验现象有异常。他向氢氧化钠溶液中加入稀盐酸的过程中,发现出现了无色气泡,说明氢氧化钠已变质。为除去氢氧化钠溶液中的碳酸钠,可加入适量的________(填序号)。
A.氯化钙溶液 B.稀盐酸 C.氢氧化钡溶液
(6)实验结束后,同学们将甲乙丙丁四组实验反应后的剩余物倒入一个洁净的大烧杯中,测得溶液pH>7,溶液中溶质成分有 种可能性。
【交流反思】将烧杯内的物质过滤,滤渣回收,向滤液其中加入适量的稀盐酸,进行处理后再排放,可以有效防止水体污染。
15.(2025·陕西省渭南市·模拟)有一袋密封保存的淡黄色粉末,该粉末可用于消毒杀菌,兴趣小组对其成分进行了探究。
【提出问题】淡黄色固体是什么?
【查阅资料】①硫粉是一种淡黄色固体,难溶于水。②过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体,能与水反应生成氢氧化钠和氧气,也能与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气。
【方案设计】
方案一:取少量该固体粉末于试管中,加5mL水,振荡并观察现象。
方案二:在燃烧匙里放少量该固体,在酒精灯上加热,观察现象。
(1)经过讨论,兴趣小组决定采用方案一,方案一与方案二相比,其优点之一是 。
【实验验证】用如图装置实验,将淡黄色粉末加入试管中:
(2)若淡黄色粉末为硫粉,则可观察到 。
(3)若淡黄色粉末为过氧化钠,可观察到试管中的现象是 。
【实验结论】该淡黄色粉末为过氧化钠。
【拓展延伸】这袋淡黄色固体敞口放置一段时间后的成分是什么?
【作出猜想】①只有NaOH;②只有Na2CO3;③NaOH和Na2CO3.
(4)猜想的依据是空气中含有水蒸气和二氧化碳,过氧化钠和水蒸气反应生成氢氧化钠,氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠,俗称 。
【设计实验】
(5)
步骤
操作
现象
结论
①
取敞口放置后的固体于试管中,加入水,振荡
固体全部溶解,试管外壁发热,无气泡产生
猜想③成立
②
取①中溶液于试管中,加入过量的氯化钡溶液
有白色沉淀生成
③
向②中滴加酚酞溶液
溶液变 色
(6)写出步骤②的化学方程式: 。
反应原理、实质的探究题型四
16.(2025·陕西省宝鸡市·一模)某校兴趣小组从化学视角对我国造纸工艺开展了系列研学活动。
活动一:了解我国古代造纸技术
【查阅资料】我国古代手工造纸以麻、木材、竹等为原料,经过如下图多道工序而制成。
【分析交流】
(1)古代造纸过程中步骤1加的生石灰(CaO)与水反应的化学方程式为 ,该反应属于 (填字母)
A.化合反应 B.分解反应 C.复分解反应 D.置换反应
同学们对黑液成分产生兴趣,将少量黑液带回实验室进行探究。
活动二:探究黑液成分
【提出问题】黑液中除了有机物还有哪些成分呢?
【查阅资料】1.黑液呈碱性。
(2).氢氧化钙与草木灰(主要成分为碳酸钾)反应生成氢氧化钾和碳酸钙。
【提出猜想】猜想一:;
猜想二:和;
猜想三:和。
【实验方案】
(2)该兴趣小组分别设计如下实验方案进行探究:
方案
实验操作
实验现象
结论
方案一
取适量黑液于试管中,向其中滴加溶液,观察现象。
试管中无明显现象
猜想 成立
另取适量黑液于容器中,将二氧化碳传感器置于其中,然后逐滴加入溶液至过量,得到的浓度变化图像。
向黑液中加入溶液过程中浓度越来越大。
方案二
取适量黑液于试管中,向其中滴加 溶液,观察现象。
试管中有 生成
与方案一的结论一致
【废液处理】
(3)造纸会产生碱性废水,加酸调节至接近中性方可排放,生成的盐可用来制备 肥,促进植物生长,增强抗倒伏能力。
活动三:展望造纸发展前景
(4)现代壁纸、包装纸要求纸张具有阻燃性,氢氧化铝是常见的阻燃剂,其受热至220℃开始分解生成氧化铝和水,氧化铝覆盖在纸张表面,起到 作用。
【成果分享】通过研学实践,同学们认识到造纸术是我国劳动人民长期经验的积累和智慧的结晶,是人类文明史上一项杰出的发明创造,并且在不断创新中传承。
17.(2025·陕西省西安市·一模)近期网上很火的一款网红产品爆炸盐受到消费者的青睐。爆炸盐其实就是一款普通的洗涤用品,把它放在热水中溶解,它会使污渍瞬间瓦解。化学兴趣小组同学对爆炸盐的去污原理展开探究。
【查阅资料】过碳酸钠(2Na2CO3•3H2O2)俗称固体双氧水,白色粉末或颗粒状固体。过碳酸钠溶于水会生成过氧化氢,过氧化氢溶液常温下较稳定,能缓慢分解,受热更易分解。
【实验1】小组同学在盛有该洗涤剂固体的烧杯中加入适量的水,观察到固体完全溶解,有少量气泡产生,向溶液中加入无色酚酞溶液变红。
【提出问题Ⅰ】产生的气体是氧气吗?
【实验2】小明取一定量洗涤剂于试管中,加水溶解,并将带火星木条伸入试管中,木条没有复燃,因此小明认为产生的气体不是氧气。
小红认为小明结论不正确,于是取实验1中的溶液于试管中,加热观察到试管中有气泡产生,且温度越高产生气泡速率越快;伸入带火星木条,木条均复燃;
【表达与交流】
(1)小明实验中“木条不复燃”的原因是 。
【提出问题Ⅱ】该洗涤剂溶于水后溶液中使无色酚酞溶液变红的物质是什么?
【猜想与假设】猜想一:碳酸钠 猜想二:氢氧化钠 猜想三:氢氧化钠和碳酸钠
【实验3】
(2)
实验步骤
实验现象
结论
取少量实验1所得溶液于试管中滴加足量氯化钙溶液
白色沉淀
猜想一成立
【讨论与交流】
(3)写出上述实验产生白色沉淀的反应方程式 。
(4)实验中氯化钙溶液能不能换成氢氧化钙溶液,为什么? 。
【拓展延伸】
(5)爆炸盐去污原理:过碳酸钠溶于水产生过氧化氢和碳酸钠。 溶液显碱性,碱性物质能够与油脂和污垢发生化学反应,使其变得更容易清洗。过氧化氢分解生成活性氧,可深层带走污垢。根据以上探究过程可知,使用清洁剂时选用 溶解,效果更好。
跨学科实践活动的探究题型五
18.(2025·陕西省商洛市·)实践活动课上某班同学用NaOH溶液自制“叶脉书签”(指除去表皮和叶肉组织,只由叶脉向成的书签)。
[进行实验]
同学们分为3组进行实验,把用10%的NaOH溶液浸泡的树叶煮沸不同时间其余操均相同。最终只有一组同学成功制成“叶脉书签”,实验记录如下表:
组别
甲组
乙组
丙组
煮沸时间/min
5
15
20
叶片变化
留有较多叶肉
残留很少叶肉
叶片卷起来,叶肉与叶脉不易分离
(1)通过实验记录可知,成功制成“叶脉书签”的小组是 (填“甲”“乙”或“丙”)组。
[继续实验]
一周后,另-一个班级选用该NaOH溶液按照成功的操作步骤制作“叶脉书签”时,发制作过程中腐蚀叶肉的速率变慢。
[提出猜想]
小华同学提出腐蚀叶肉的速率变慢可能是该NaOH溶液发生了变质。
[实验验证]
(2)填写下列表格。
同学
实验操作
实验现象
实验结论
小军
取该NaOH溶液样品于试管内,滴加足量稀盐酸
该NaOH溶液变质
小红
取该NaOH溶液样品于试管内,滴加澄清石灰水
有白色沉淀产生
[讨论交流]
(3)小红所做实验中发生反应的化学方程式为 。
(4)若另选一种试剂也能验证该氢氧化钠溶液变质,且该试剂与小军和小红所用试剂的物质类别不同则所选试剂可能是 (填化学式)溶液。
[拓展迁移]
(5)实验结束后,同学们将小军、小红二人实验后的物质全部倒入同一烧杯内,最终得到澄油水再加入该变质的NaOH溶液后,发现先有气泡产生,后有白色沉淀生成,则该澄清溶液中溶质有 种。
[总结反思]
(6)根据上述实验可知NaOH溶液容易变质需要密封保存,实验室中因与空气接触变质需密封保存的试剂是_________(填字母)。
A.浓盐酸 B.氯化钠 C.澄清石灰水
19.(2025·陕西省咸阳市·一模)耕地盐碱化影响粮食安全,盐碱地综合治理与利用可促进农业高质量发展,兴趣小组开展了与土壤盐碱化相关的探究活动。
成因:由农业灌溉或化肥施用引起的土壤盐碱化。
(1)检测:配制土壤样品浸出液、用 测定,若,则浸出液显 性。
探究:某地土壤盐碱化可能由、中的一种或两种引起,教师提供模拟盐碱化土壤样品浸出液。
【查阅资料】易溶于水;为白色固体,难溶于水;为白色固体,难溶于水和盐酸。
【提出问题】样品中的钠盐是什么?
【作出猜想】
(2)猜想1:
猜想2:
猜想3:和
【实验探究】
(3)取少量浸出液分别加入试管A、B中:
实验序号
操作
现象
结论
1
向A中滴加少量溶液
产生白色沉淀
浸出液中含
2
向B中滴加过量 (填名称)
产生气泡
浸出液中含
【分析评价】
(4)有同学认为实验1结论不够严谨,理由是 (用化学方程式解释)。
【补充实验】
(5)
实验序号
操作
现象
结论
3
向实验2反应后的溶液中滴加少量溶液
产生白色沉淀
猜想 成立
(6)交流:应对土壤盐碱化的合理措施有_______(双选,填字母)。
A.合理施肥 B.引海水灌溉 C.用碱性草木灰改良 D.种植耐盐碱作物
20.(2025·陕西省咸阳市·一模)《周礼·考工记》记载了我国劳动人民制取氢氧化钾漂白丝帛的过程。制取氢氧化钾的主要流程如下:
(蚌壳、草木灰中的杂质在流程中均不反应)
【查阅资料】①蚌壳的主要成分是
②草木灰的主要成分是,其水溶液显碱性
回答下列问题:
(1)步骤一中反应的基本反应类型是
(2)步骤二中反应的化学方程式为 。
(3)某兴趣小组对步骤三所得上层清液的溶质进行探究:
【提出问题】上层清液中的溶质是什么?
【作出猜想】
猜想Ⅰ:KOH;
猜想Ⅱ:KOH和 ;
猜想Ⅲ:KOH和。
【实验验证】
方案
实验步骤
实验现象
实验结论
一
取少量上层清液于试管中,加入溶液
猜想Ⅱ不正确
二
取少量上层清液于试管中,加入
产生气泡
猜想Ⅲ正确
【反思评价】
制取氢氧化钾的主要流程中能够循环利用的物质是 (填化学式)。
21.(24-25九下·陕西安康岚皋县·期中)纯碱广泛应用于造纸、纺织、印染和洗涤剂生产等领域。化学兴趣小组同学在学习了纯碱的相关知识后,对纯碱的制备和化学性质展开项目式学习,并对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
(1)侯氏制碱法是利用饱和食盐水吸收________(填字母)两种气体,生成碳酸氢钠和氯化铵,再通过加热碳酸氢钠获得纯碱。
A. B. C. D.
任务二:探究纯碱的化学性质
同学们分别取一定量的碳酸钠溶液于4支试管中,进行下图所示实验。
(2)试管1中溶液变为红色,说明碳酸钠溶液显 性。
(3)写出试管3中发生的反应的化学方程式: 。
任务三:对实验废液的拓展探究
实验结束后,同学们将四支试管中的物质全部倒入同一个洁净的烧杯中,充分反应后,静置,得到白色沉淀和无色的上层清液。
【查阅资料】
氯化钙溶液呈中性。
【提出问题】
上层清液中除酚酞外所含的溶质是什么?
【分析讨论】
(4)上层清液中一定不含稀盐酸,其原因是 。
(5)上层清液的溶质一定含有 (填化学式),一定不含、和,可能含有。
【实验验证】
(6)为确定可能含有的物质是否存在,小组同学取少量上层清液于试管中,向其中加入适量的 ,有白色沉淀生成,最终确定上层清液中含有。
22.(2025·陕西省咸阳市·一模)某固体样品中可能含有中的一种或几种,在确定其组成时,兴趣小组进行如图所示实验。
【学习交流】
(1)分析如图实验现象可知,该固体样品中一定不含 。
(2)加入水后发生反应的化学方程式为 。
【提出问题】
过滤后所得的无色溶液中含有哪些溶质?
(3)小组同学经讨论分析后一致认为该无色溶液中一定含有的溶质是 (填化学式)。
【做出猜想】小组同学对该无色溶液中还可能含有的溶质做出如下猜想:
(4)猜想Ⅰ:
猜想Ⅱ:
猜想Ⅲ:
猜想Ⅳ:
猜想Ⅴ:
【实验方案】
实验步骤
实验现象
①取少量无色溶液于试管中,滴加溶液
产生白色沉淀
②向步骤①反应后的试管中加入足量稀盐酸
白色沉淀部分溶解
【实验结论】
(5)猜想Ⅴ成立,步骤①中的白色沉淀是 。
【反思拓展】
(6)若步骤②的现象为“白色沉淀全部溶解”,则该实验方案存在不足,原因是 。
23.(2025·陕西省西安市·一模)造纸术是中国的四大发明之一,《天工开物》中记载竹纸的制作过程为:斩木漂塘——煮徨足火——舂(chōng)料成泥——荡料入席——覆帘压纸——透火焙干。兴趣小组同学对古法造纸产生了浓厚的兴趣,并进行了学习与研究活动。
(1)古法造纸是向煅烧大理石后得到的固体物质中加入水,将生成的 与竹子一同浸泡、蒸煮,来溶解竹子中的木质素。
(2)人们发现在蒸煮过程中,加入草木灰(主要成分为)可加快木质素溶解和漂白,原因是与其中的碱发生了复分解反应,生成了碱性更强的KOH,该反应的化学方程式为 。
同学们模拟上述造纸过程,得到了一定量的废液,兴趣小组同学对造纸产生的废液展开了探究。
【提出问题】废液中含有什么物质?
【猜想与假设】
(3)猜想一:氢氧化钾;
猜想二:氢氧化钾,氢氧化钙;
猜想三: 。
【进行实验】
(4)
实验操作
实验现象
实验结论
步骤1:取少量废液于试管中,加入过量的氯化钙溶液
。
废液中有
步骤2:取少量步骤1所得的上层清液,向其中加入硫酸铜溶液
有蓝色絮状沉淀产生
废液中有 。
【实验探究】通过实验探究,得到猜想三正确。
【反思与评价】
(5)步骤1中加入过量的氯化钙的目的是 。
24.(2025·陕西省汉中市·一模)兴趣小组同学对“天宫课堂”中的“泡腾片实验”很好奇,于是一起开展如下探究。
探究一:维生素C泡腾片溶于水后产生!的气体是什么?
【作出假设】
(1)甲认为:产生的气体中不可能含有CO和,因为从药品安全角度考虑,易燃易爆,CO有毒。
乙认为:产生的气体也不可能含有,原因是 。
丙认为:该气体可能含有、中的一种或两种。
【进行实验】
实验编号
实验操作
实验现象
实验结论
Ⅰ
将一片维生素C泡腾片放入装有水的试管中
有大量气泡产生
Ⅱ
将气体通入澄清石灰水中
澄清石灰水变浑浊
该气体中含有
Ⅲ
将带火星的木条伸入试管
带火星的木条没有复燃
该气体中不含
【实验分析】
(2)实验Ⅱ中发生反应的化学方程式为 。
(3)丁同学认为实验Ⅲ不能确定该气体中不含,理由是 。同学们经过讨论,设计了更为严谨的实验,最终证明了该气体中不含氧气。
【反思评价】
(4)维生素C泡腾片的保存注意事项是 。
探究二:探究性质
(5)如图1所示,小芳向盛满的软塑料瓶内注入约体积的水,立即旋紧瓶盖,振荡,观察到软塑料瓶变瘪,证明能与发生反应。小明对此提出质疑,他的理由是 。
(6)小红用图2装置探究能与发生反应,具体操作有:①通入;②通入;③滴加适量水。若要得出结论,正确的操作步骤是______(填字母)。
A.②①③② B.①②③② C.③①②① D.①②③①
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