内容正文:
专题 17 科学探究题
1.(2025·四川资阳·一模)课上,同学们利用下列实验探究碱的化学性质
(1)甲实验中加入酚酞试液的目的是 ;
(2)乙实验利用控制变量法进行了对比,排除了水对实验的干扰。若观察到U形管左端的液面 (填“升高”或“降低”),则证明氢氧化钠能与二氧化碳反应,其反应的化学方程式为 ,因此氢氧化钠在保存时应该 ;
(3)丙实验观察到的现象是 ;
(4)实验结束后,将废液倒入同一只洁净废液缸中,发现废液浑浊并显红色,将废液进行过滤,对废液的成分做了进一步探究:
【实验探究】同学们取一定量过滤后的废液,向废液中逐滴加入稀盐酸,根据反应现象绘制了如丁图所示的示意图。
【得出结论】分析图像数据,得出废液中(除酚酞外)一定含有的溶质是 (写化学式)。
【答案】(1)指示盐酸和氢氧化钠恰好完全反应
(2)升高 密封
(3)有白色沉淀生成
(4)Na2CO3、NaOH /NaOH、Na2CO3
【解析】(1)酚酞是酸碱指示剂,遇碱变红色。甲实验中加入酚酞试液的目的是:指示盐酸和氢氧化钠恰好完全反应。
(2)乙实验利用控制变量法进行了对比,排除了水对实验的干扰。二氧化碳与氢氧化钠溶液反应后,压强减小。故若观察到U形管左端的液面升高,则证明氢氧化钠能与二氧化碳反应,生成碳酸钠和水,其反应的化学方程式为:,因此氢氧化钠在保存时应该密封。
(3)碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠。故丙实验观察到的现象是:有白色沉淀生成。
(4)实验结束后,将废液倒入同一只洁净废液缸中,发现废液浑浊并显红色,故溶液显碱性。将废液进行过滤,对废液的成分做了进一步探究:同学们取一定量过滤后的废液,向废液中逐滴加入稀盐酸,开始没有气泡生成,故含有氢氧化钠。与盐酸反应能生成二氧化碳,可溶性碱性物质是碳酸钠。根据反应现象绘制了如丁图所示的示意图。分析图像数据,得出废液中(除酚酞外)一定含有的溶质是:NaOH、Na2CO3。
2.(2025·四川成都·一模)根据如图所示的实验,回答下列问题。
(1)实验一:两支试管中均盛有少量稀盐酸。试管①中所得溶液的溶质是 (填化学式)试管②一开始没有气泡产生,原因是 。
(2)实验二:试管③中发生反应的化学方程式为 。再补充一个实验可得出Cu、Fe、Ag的金属活动性顺序。设计并进行实验,补全下表。
实验步骤
实验现象
实验结论
Fe、Cu、Ag金属活动性由强变弱
(3)小组又设计了图二装置探究铁锈蚀的情况,并同时测定了整个实验过程中三颈烧瓶内的温度(如图三)、压强(如图四)变化。实验之前先检查装置的气密性,方法是 。
(4)将5g铁粉和2g碳粉加入三颈烧瓶,t1时刻加入2mL 饱和NaCl溶液后,再将一只装有5mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上(此时没有推动注射器活塞),采集数据。t2时刻后反应并未停止温度却开始降低,原因是 。
(5)据图三、图四分析,t3时刻后压强突然变大的原因是 。
【答案】(1)FeCl2 稀盐酸先和铝丝表面的氧化铝反应,没有气体生成
(2) 将铜丝伸入装有硝酸银溶液的试管中 铜丝表面有银白色固体析出,溶液由无色变为蓝色
(3)按压注射器,松手后注射器恢复到原位置,则说明装置气密性良好
(4)铁生锈放出的热量小于热量的散失
(5)铁生锈消耗氧气,使得三颈瓶内压强变小,注射器中的稀盐酸被吸入三颈瓶内与铁接触发生反应产生氢气,且反应放热,使瓶内压强迅速变大
【解析】(1)实验一:两支试管中均盛有少量稀盐酸,试管①中铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,故所得溶液的溶质是氯化亚铁,其化学式为FeCl2;
常温下,铝易与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝保护膜,则试管②中未打磨的铝丝表面有一层致密氧化膜(氧化铝),一开始没有气泡产生是因为稀盐酸先和铝丝表面的氧化铝反应,没有氢气生成;
(2)试管③中铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,该反应的化学方程式为;
试管③中铁能与硫酸铜反应,说明铁比铜活泼;再补充一个实验可得出Cu、Fe、Ag的金属活动性顺序,还需要证明铜和银的金属活动性,可将铜丝伸入装有硝酸银溶液的试管中,观察到铜丝表面有银白色固体析出,溶液由无色变为蓝色,可以说明铜比银活泼,则Fe、Cu、Ag金属活动性由强变弱;
(3)实验之前先检查装置的气密性,方法是按压注射器,松手后注射器恢复到原位置,则说明装置气密性良好;
(4)t1-t2这段时间温度升高,说明铁生锈放热;t2-t3这段时间反应并未停止但温度却开始降低,可能的原因是铁生锈放出的热量小于热量的散失;
(5)分析图四可知,t3前压强逐渐减小,t3时刻后压强突然变大,结合铁生锈消耗氧气,会使瓶内压强减小,推测是稀盐酸进入瓶内与铁接触,发生反应产生氢气,且反应放热,使瓶内压强迅速增大。
3.(2025·四川达州·一模)实验室有一瓶敞放着的氢氧化钠固体,同学们想探究这瓶固体的成分,请你一同参与探究并回答有关问题。
(1)请你写出氢氧化钠在空气中变质的化学方程式 ,可加入试剂 ,如有气泡产生则氢氧化钠变质。
【提出猜想】
(2)猜想1:这瓶固体的成分是NaOH:猜想2:这瓶固体的成分是 ;猜想3:这瓶固体的成分是NaOH和的混合物。
【实验与结论】
(3)取少量样品于试管中,加入适量蒸馏水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入无色酚酞溶液,溶液由无色变成红色。甲同学认为这瓶固体含有NaOH,猜想1正确。乙同学认为甲同学的结论不正确,其理由是 。
(4)向(3)溶液中加入过量的溶液,生成白色沉淀,沉淀后静置,溶液由红色变成无色。同学们认为猜想 是正确的。
【问题讨论】
(5)丙同学认为实验时也可以先加入过量的溶液,振荡、静置,然后在上层清液中加入无色酚酞溶液,观察到先有白色沉淀生成,然后溶液变红色,证明猜想3成立。加入过量溶液的目的是 。
(6)下列物质a.氧化铜b.二氧化碳、c.硫酸镁溶液、d.氯化铁溶液,单独使用能替代(5)中无色酚酞溶液的是 (填序号)。
【拓展应用】
(7)某课外活动小组在老师指导下利用压强传感器设计了如下图两个实验装置,并进行实验,得到了压强随时间变化的曲线。(容器体积相同,注入的氢氧化钠溶液与水的体积相等)。其中曲线 表示二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应。
【答案】(1) 稀盐酸/稀硫酸
(2)碳酸钠/
(3)也显碱性
(4)2
(5)检验并除尽
(6)bd/db
(7)Ⅱ
【解析】(1)空气中含有二氧化碳,氢氧化钠与空气中少量的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,其化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
如果氢氧化钠变质,则氢氧化钠固体中有碳酸钠固体,氢氧化钠与稀盐酸反应除了放热以外没有明显现象发生,而碳酸钠与稀盐酸(或稀硫酸)反应会产生气泡,所以可加入稀盐酸(或稀硫酸),若有气泡产生则说明氢氧化钠变质;
(2)根据氢氧化钠在空气中变质的方程式2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O可知,氢氧化钠会和二氧化碳反应生成碳酸钠,若这瓶固体密闭良好,则该反应不会发生,即这瓶固体的成分是氢氧化钠,若二氧化碳足量,则氢氧化钠全部变质,即这瓶固体的成分是碳酸钠,若二氧化碳的量不足,部分氢氧化钠反应生成了碳酸钠,则这瓶固体是氢氧化钠与碳酸钠的混合物,据此可得猜想2为:这瓶固体的成分是碳酸钠(或Na2CO3);
(3)甲同学结论不正确的理由是:Na2CO3溶液呈碱性,也能使无色酚酞溶液变红,所以不能仅根据溶液变红就判断这瓶固体是NaOH;
(4)碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,向溶液中加入过量的BaCl2溶液,生成白色沉淀,说明有碳酸钠,沉淀后静置,溶液由红色变成无色,说明溶液中没有NaOH,所以猜想 2 是正确的。因为若有NaOH,过量BaCl2除去碳酸钠后,溶液仍呈碱性,酚酞会保持红色;
(5)碳酸钠溶液呈碱性,会影响对氢氧化钠的检验,碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,过量的氯化钡能将碳酸钠完全转化为碳酸钡沉淀,从而排除碳酸钠对氢氧化钠检验的干扰。加入过量溶液的目的是检验并除尽。
(6)酚酞试液遇碱性物质变红色,小题5中无色酚酞溶液是检验溶液中是否存在NaOH,
a. 氧化铜与氢氧化钠不发生反应,无法检验氢氧化钠,不能替代酚酞,不符合题意;
b. 二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,与氯化钡不能发生反应,碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,二氧化碳通入溶液中若产生白色沉淀,则溶液中存在氢氧化钠,直观地证明氢氧化钠的存在,能替代酚酞,符合题意;
c. 硫酸镁能与氢氧化钠反应生成氢氧化镁白色沉淀,能与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化镁,观察到有白色沉淀生成,不能证明溶液中含有氢氧化钠,硫酸镁不能替代酚酞检验氢氧化钠,符合题意;
d. 氯化铁能与氢氧化钠反应生成氢氧化铁红褐色沉淀,与氯化钡不能反应,通过观察到红褐色沉淀生成,可证明溶液中有氢氧化钠,能替代酚酞检验氢氧化钠,符合题意。
故填bd。
(7)二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应,使容器内压强迅速减小,而二氧化碳能溶于水且与水反应程度较小,压强减小幅度不如二氧化碳与氢氧化钠溶液反应明显,图中曲线 Ⅱ 压强减小更显著,对应二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应。
4.(2025·四川宜宾·一模)化学兴趣小组对学校“科技节”中“吹气生火”实验非常好奇,咨询老师得知“奥秘”是棉花中包有一种淡黄色固体过氧化钠(Na2O2),该固体在常温下能与CO2、H2O均能发生化学反应。于是,兴趣小组进行了如图1和图2的两个探究实验。
探究一:模拟“吹气生火”实验
向烧杯中倒入CO2,其中A处棉花未包过氧化钠、B和C处棉花包有相同质量的过氧化钠。实验中观察到B、C处棉花依次燃烧,A处棉花未燃烧。
(1)对比图1实验现象,说明燃烧需要的条件是 。
(2)B处比C处棉花先燃烧证明CO2的性质是 。
探究二:探究棉花燃烧的原因
【实验设计】
经过讨论,小组同学设计了如图2所示的实验装置进行实验探究。
【查阅资料】
①Na2O2与稀盐酸反应时,生成NaCl、H2O和O2.②无水硫酸铜为白色固体,吸水后变为蓝色。③饱和碳酸氢钠溶液能除去二氧化碳气体中的氯化氢气体。
【实验步骤】
①检查整套装置的气密性;②把相关的试剂放入对应的仪器内;③用力推动针筒的活塞,把盐酸注入试管内;④一段时间后,在P处放置一根带火星的木条,观察现象。
【实验现象】
(3)①装置D中的无水硫酸铜 (填“没有变成”或“变成”)蓝色。
②E中澄清的石灰水变浑浊;③P处带火星木条 (填“复燃”或“不复燃”)。
【实验分析】
(4)装置E中澄清的石灰水变浑浊的原因是 。
【实验结论】
①Na2O2和CO2反应产生了氧气。②Na2O2和CO2反应过程放出热量。
【拓展提高】
(5)①Na2O2和CO2反应除生成氧气外,还生成了一种固体,学生甲认为生成的固体是NaOH,学生乙认为是Na2CO3,你认为 同学的猜想是错误的,你判定的依据是 。
②写出Na2O2和CO2反应的化学方程式 。
【答案】(1)与氧气接触,温度达到可燃物的着火点
(2)密度比空气大
(3)没有变成 复燃
(4)反应放出热量使氢氧化钙的溶解度减小,析出固体
(5)甲 反应物中没有氢元素
【解析】(1)燃烧的条件:可燃物、与氧气(或空气)接触,温度达到可燃物的着火点,图1实验中,向烧杯中倒入二氧化碳,其中A处棉花未包过氧化钠、B和C处棉花包有相同质量的过氧化钠。实验中观察到B、C处棉花依次燃烧,A处棉花未燃烧,棉花属于可燃物,且由题中实验结论可知,过氧化钠与二氧化碳反应生成氧气,且反应放出热量,故说明燃烧需要的条件是:与氧气接触,温度达到可燃物的着火点;
(2)B处比C处棉花先燃烧,说明二氧化碳的密度比空气大,二氧化碳先聚集在B处,从而过氧化钠和二氧化碳反应,使棉花燃烧;
(3)①该实验中浓硫酸具有吸水性,且与二氧化碳不反应,浓硫酸的作用是干燥二氧化碳,防止过氧化钠和水反应,影响实验,无水硫酸铜的作用是检验水分是否完全除去,故装置D中的无水硫酸铜没有变成蓝色,说明水分已经完全除去;
③由结论可知,过氧化钠与二氧化碳反应生成了氧气,氧气具有助燃性,故P处带火星的木条复燃;
(4)由结论可知,过氧化钠和二氧化碳反应过程放出热量,氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小,故装置E中澄清的石灰水变浑浊的原因是反应放出热量使氢氧化钙的溶解度减小,析出固体;
(5)①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Na、C、O,不含氢元素,故生成的固体不可能是氢氧化钠,应是碳酸钠,故甲同学的猜想是错误的;
②过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,该反应的化学方程式为:。
5.(2025·四川宜宾·一模)为了人类共同生活的家园,垃圾分类从我做起。某校实践小组的同学们对垃圾的分类、处理、焚烧产物等展开了项目式学习。
【任务一】学习垃圾分类处理的方法
生活垃圾处置流程如图所示。
(1)将废弃物分类填写在相应的垃圾分类序号内。
①塑料瓶 ②废旧电池 ③过期药物 ④废易拉罐 ⑤果皮蛋壳 ⑥尿不湿 ⑦快递纸箱 ⑧瓷碗碎片 ⑨剩菜剩饭 ⑩玻璃酒瓶。
其中可回收垃圾有 ,有害垃圾 。
(2)厨余垃圾的堆肥处理过程中会发生 (填“物理”或“化学”)变化。
(3)垃圾焚烧产生的烟气中含有,过多的排放到空气中,会形成 (填一环境问题)。
【任务二】探究垃圾焚烧产生的气体成分
【咨询交流】同学们从技术人员处了解到,部分垃圾可采用焚烧的方法进行处理。不同垃圾焚烧后产生的气体不同。某垃圾焚烧产生的气体可能是中的一种或几种。
【提出问题】该垃圾焚烧后产生的气体中是否含有?
【查阅资料】I.通入澄清石灰水会产生白色浑浊。
II.能使品红溶液褪色,而、不能。
III.易与酸性高锰酸钾溶液反应而被吸收,而、不与酸性高锰酸钾溶液反应。
IV.CO能使湿润的黄色氯化钯试纸变蓝。
【进行实验】利用垃吸燃烧产生的气体设计了如下图所示的实验。
(4)一氧化碳与二氧化碳的性质具有很大差异的原因是 。从环保的角度看,此实验装置有一个缺陷,请你指出该缺陷: 。
(5)当观察到 ,湿润的黄色氯化钯试纸变蓝,说明该垃圾焚烧后生成的气体中有。
(6)小丽认为该方案仍不够严谨,于是对实验进行了改进:增加一个装有酸性高锰酸钾溶液的试剂瓶D;改进后实验装置的连接顺序为 (填字母,实验装置可重复使用)。能确定生成的气体中有的现象是 。
【答案】(1)①④⑦⑩ ②③
(2)化学
(3)酸雨
(4)分子构成不同 没有尾气处理装置
(5)品红溶液褪色,澄清石灰水变浑浊
(6)ADABC 经过D装置后的品红溶液不褪色,B中澄清石灰水变浑浊
【解析】(1)可回收垃圾是指回收后经过再加工可以成为生产原料或者经过整理可以再利用的物品,主要包括废纸类、塑料类、玻璃类、金属类、电子废弃物类、织物类等,厨余垃圾是指家庭中产生的菜帮菜叶、瓜果皮核、剩饭剩菜、废弃食物等易腐性垃圾,以及农贸市场、农产品批发市场产生的蔬菜瓜果垃圾、腐肉、肉碎骨、水产品、畜禽内脏等,有害垃圾是指生活垃圾中的有害物质,主要包括废电池(镉镍电池、氧化汞电池、铅蓄电池等),废荧光灯管(日光灯管、节能灯等),废温度计,废药品,废油漆、溶剂及其包装物,废杀虫剂、消毒剂及其包装物,废胶片剂废相纸等,其他垃圾是指除厨余垃圾、可回收物、有害垃圾之外的生活垃圾,以及难以辨识类别的生活垃圾。①塑料瓶、④废易拉罐、⑦快递纸箱、⑩玻璃酒瓶均属于可回收物, ⑥尿不湿、 ⑧瓷碗碎片属于其他垃圾,⑤果皮蛋壳、⑨剩菜剩饭属于厨余垃圾,②废旧电池 、③过期药物 属于有害垃圾。故其中可回收垃圾有①④⑦⑩;有害垃圾②③。
(2)厨余垃圾的堆肥处理过程中,产生新物质,会发生化学变化。故填:化学。
(3)垃圾焚烧产生的烟气中含有SO2,过多的SO2排放到空气中,会形成酸雨。故填:酸雨。
(4)一氧化碳与二氧化碳的性质具有很大差异的原因是分子构成不同;一氧化碳有毒,直接排放到空气中会污染环境,则从环保角度看,此实验装置有一个缺陷是缺少尾气处理装置。
(5)根据实验结论该垃圾焚烧后生成的气体中有SO2、CO、CO2,SO2能使品红溶液褪色,而CO、CO2不能,可观察到A中品红溶液褪色,说明垃圾焚烧后生成的气体中有SO2,由于气体中含有CO2,可观察到B中澄清石灰水变浑浊,C中湿润的黄色氯化钯试纸变蓝,说明有CO生成。故填:品红溶液褪色,澄清石灰水变浑浊。
(6)由于SO2通入澄清石灰水也会产生白色浑浊,因此要验证CO2,首先要排除SO2的干扰,根据SO2能使品红溶液褪色,SO2易与酸性高锰酸钾溶液反应而被吸收,而CO2、CO不能,则可先用品红溶液检验SO2,然后用酸性高锰酸钾溶液吸收SO2,在通过品红溶液确定SO2是否吸收完全,然后通过澄清石灰水检验CO2,再通过C装置检验CO,所以正确的连接顺序为ADABC;经过装置后品红溶液不褪色,说明SO2已经吸收完全,B中澄清石灰水变浑浊,即可确定生成的气体中含有CO2。故填:ADABC;经过D装置后的品红溶液不褪色,B中澄清石灰水变浑浊。
6.(2025·四川雅安·一模)实验室有两瓶试剂,分别为待测液A、待测液B,已知一瓶是稀盐酸或稀硫酸,另一瓶是NaOH溶液或Ca(OH)2溶液。同学们对待测液的成分进行了探究。
(1)小芳用玻璃棒蘸取待测液A滴于pH试纸上,测出待测液A的pH约为3,则待测液A是 溶液(填“酸”或“碱”)。
(2)为进一步确定溶液中溶质成分,小芳又做了四组实验。请你帮助她完善如表并分析:
实验序号
实验一
实验二
实验三
实验四
所加试剂
锌粒
BaCl2溶液
紫色石蕊溶液
Na2CO3溶液
现象
待测液A
产生白色沉淀
变红
产生气泡
待测液B
无明显现象
产生白色沉淀
变蓝
无明显现象
根据实验现象,可推测出待测液A是 (填化学式)溶液。以上四组实验中,只根据其中一组的实验现象即可证明待测液B为NaOH溶液的是 (填实验序号)。
【质疑讨论】
(3)小强对实验二中待测液B产生白色沉淀的现象提出质疑,经过讨论,大家一致认为待测液B已变质,写出待测液B变质的化学方程式 。
【提出问题】NaOH溶液变质后,溶质的成分是什么?
【猜想假设】
(4)猜想一:NaOH、Na2CO3;猜想二: 。
【设计实验】
(5)小强设计了如下实验,请你帮助他完善下表,得出正确结论。
实验方案及操作步骤
实验现象
实验结论
步骤一:取少量变质后的NaOH溶液于试管中,加入过量BaCl2溶液充分反应,过滤。
产生白色沉淀
猜想一成立
步骤二:取少量步骤一中的滤液于试管中,向其中滴加 。
溶液变红
【反思拓展】
(6)解决同一个问题的方法有很多种,上表步骤二还可以用下列 (填字母代号)方案代替,产生其他的现象后,也能得到相同的结论。
a.滴加CuCl2溶液 b.滴加MgSO4溶液 c.通入CO2
【答案】(1)酸
(2)产生气泡 H2SO4 实验四
(3)CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
(4)Na2CO3/碳酸钠
(5)
2~3滴无色滴酚酞溶液
(6)ac
【解析】(1)pH<7,溶液呈酸性,小芳用玻璃棒蘸取待测液A滴于pH试纸上,测出待测液A的pH约为3,则待测液A是酸溶液,故填:酸;
(2)锌粒与碱不反应,与酸溶液反应生成氢气,则可观察到的现象是产生气泡,故填:产生气泡;
实验二中BaCl2溶液与硫酸反应生成硫酸钡白色沉淀,则可推测待测液A是H2SO4溶液,故填:H2SO4;
氢氧化钠溶液与碳酸钠不反应,而盐酸、硫酸与碳酸钠反应生成二氧化碳气体,氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀,所以四个实验中,只根据其中一个实验的现象即可证明2号试管中原溶液为氢氧化钠溶液的是实验四,故填:实验四;
(3)氢氧化钠变质,即氢氧化钠与空气中二氧化碳反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,变质后的碳酸钠可以和氯化钡反应生成白色沉淀碳酸钡,故填:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
(4)氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,若氢氧化钠部分变质,猜想一:NaOH、Na2CO3,若氢氧化钠完全变质,则猜想二:Na2CO3,故填:Na2CO3;
(5)猜想一成立,即变质后溶质的成分是NaOH、Na2CO3,碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,余下的溶液中含有氢氧化钠,滴加无色酚酞溶液,溶液变红,则步骤二:取步骤一中的滤液少量于试管中,向其中滴加2~3无色滴酚酞溶液,故填;2~3无色滴酚酞溶液;
(6)a、滴加CuCl2溶液,氯化铜溶液和氢氧化钠反应生成蓝色沉淀氢氧化铜和氯化钠,有蓝色沉淀生成,该方案可行,故a符合题意;
b、滴加MgSO4溶液,MgSO4溶液和氢氧化钠反应生成白色沉淀氢氧化镁和硫酸钠,有白色沉淀产生,但由于步骤一剩余氯化钡也可以和硫酸镁反应生成硫酸钡沉淀,故该方案不可行,故b不符合题意;
c、通入CO2,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,碳酸钠会和剩余的氯化钡反应生成碳酸钡沉淀,而二氧化碳不能直接和氯化钡反应,故该方案可行,故c符合题意;
故答案为:ac。
7.(2025·四川宜宾·一模)生态富民是我国实现高质量发展的重要路径。近年来,我国一些地区创新采用了“渔光互补”发展模式,化学实践小组的同学们对渔光互补的工作模式、鱼塘水的成分等产生了浓厚的兴趣,他们在老师的指导下展开了项目式学习活动。
任务一:了解渔光互补模式
【信息检索】同学们上网查阅资料,了解到“渔光互补”是在水面上方架设光伏板发电,下方的水域则用于水产养殖,形成“上可发电,下可养鱼”的发展模式。
【分析交流】
(1)光伏发电过程中能量的转化形式是光能转化为 能。
任务二:检测分析鱼塘水质
【听取介绍】 同学们来到“××渔光互补示范园”参观,据专家介绍,水产养殖过程中需保证合适的水温、溶氧量和酸碱度。
【检测水质】
(2)同学们用 对鱼塘水的酸碱度进行了检测。
【小组讨论】
(3)同学们继续测定了不同时间段内鱼塘水的pH, 并根据测定结果绘制了相应图像(如图)。同学们分析,鱼塘水中溶有鱼呼吸产生的二氧化碳,所以pH 应该减小,但从清晨到中午,鱼塘水的pH却逐渐增大其原因可能是
【教师指导】老师告诉同学们:①鱼塘底部塘泥中的有机物分解易使水质酸性增强;②该鱼塘养殖鱼虾,需定期投入CaCl2为鱼虾补充钙质;硬水中含有较多钙离子和镁离子。
【假设猜想】同学们猜想:该鱼塘水呈酸性,且含有CaCl2。
【进行实验】
(4)填写空白处
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量鱼塘水于试管中,向其中滴加几滴 。
溶液变成红色
鱼塘水呈酸性且含有CaCl2
②另取少量鱼塘水于试管中,向其中滴加足量Na2CO3,震荡,静置。
先 ,一段时间后产生沉淀
【反思评价】
(5)步骤②中产生的沉淀是 所发生反应的化学方程式为 。
(6)自然界中的水一般都是硬水,所以有同学对实验结论提出了质疑理由是 。同学们改进方案后重新进行实验,得出了正确的实验结论。
【成果分享】同学们通过实践活动,了解到“渔光互补”是一项具有发展潜力的高效生产模式,“渔光互补”实现了生态富民,既能增加水产品、电力和旅游收入,实现经济效益,又能改善水质、减少污染,实现社会效益。
【答案】(1)电
(2)pH试纸或(pH计)
(3)水中藻类会进行光合作用
(4)紫色石蕊溶液 产生气泡
(5)CaCO3/碳酸钙
(6)鱼塘水中含有的钙、镁离子都会和碳酸钠中的碳酸根离子结合生成白色沉淀,无法确定是钙离子
【解析】(1)太阳能光伏电池是直接利用太阳光照射直接转化为电能,因此此过程是光能转化为电能的过程;
(2)同学们可利用pH试纸或(pH计)对鱼塘水的酸碱度进行检测;
(3)从清晨到中午,鱼塘水的pH却逐渐增大,是因为中午,在光照充足的情况下,藻类植物会吸收水中的二氧化碳利用光合作用转化为氧气,使鱼塘水的酸性减弱,导致pH增大;
(4)根据实验结论鱼塘水呈酸性,且含有氯化钙;
①根据酸性溶液能使紫色石蕊试液变红,故取少量鱼塘水于试管中,向其中滴加几滴紫色石蕊试液,可观察到溶液变成红色;
②另取少量鱼塘水于试管中,向其中滴加足量Na2CO3,震荡,静置,碳酸钠先与酸性物质反应生成二氧化碳气体,待酸性物质反应完全,氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,则可观察到先会产生气泡,一段时间后产生沉淀;
(5)步骤②中氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,沉淀的沉淀为碳酸钙,化学方程式为;
(6)自然界中的水一般都是硬水,即鱼塘水本身就是硬水,水中含有可溶性的钙、镁化合物,钙、镁离子会和碳酸钠中的碳酸根离子结合生成碳酸镁、碳酸钙白色沉淀,因此通过产生白色沉淀,无法确定是钙离子,因此对上述实验结论提出质疑。
8.(2025·四川成都·一模)蒸汽眼罩是我们日常生活中常见的缓解眼睛疲劳的产品,简单实用。某化学兴趣小组的同学对蒸汽眼罩开展了以下研究。
【查阅资料】蒸汽眼罩由无纺布眼罩和发热体构成。发热体内含有铁粉、活性炭、氯化钠、蛭石(保温作用,可以减缓热量散失)、高吸水树脂(良好保水性能,提供水蒸气)等。
探究一:验证蒸汽眼罩发热体内含有铁粉和活性炭
(1)甲同学取少量黑色粉末于试管中,加入一定量稀硫酸,观察到黑色粉末部分溶解,产生气泡,溶液变为浅绿色,证明发热体内含有铁粉。涉及的化学方程式为 。
(2)乙同学另取另取少量黑色粉末用磁铁吸引,将剩余固体与氧化铜粉末混合,用图1所示的装置进行实验,观察到 ,证明发热体内含活性炭。
探究二:探究蒸汽眼罩的发热原理
根据“使用方法——打开蒸汽眼罩包装,接触空气即开始发热”,小组同学进行了以下实验:取20g发热体内固体粉末放入密闭容器中,通过数字传感器分别测得氧气和二氧化碳含量变化如图2。
(3)据图回答:发热体内的物质和空气中的 发生了反应。
实验后,同学们观察到部分黑色固体变为红棕色,分析蒸汽眼罩的热量来源于铁粉生锈,有同学提出疑问,铁生锈是缓慢氧化放热不明显,但是蒸汽眼罩打开后会迅速升温,这是为什么呢?他们又设计了以下实验方案进行验证。
方案
药品
1分钟前后氧气含量变化
1分钟前后温度变化
实验1
4g铁粉、2mL水
20.1%→20.1%
16℃→16℃
实验2
4g铁粉、2mL水、ag氯化钠
20.1%→20.1%
16℃→16℃
实验3
4g铁粉、2mL水、2g活性炭
20.1%→20.1%
16℃→16℃
实验4
4g铁粉、2mL水、2g氯化钠、2g活性炭
20.1%→15%
16℃→55℃→26℃
(4)实验 2 中应取用 a g 氯化钠,a 的值为 。
(5)实验 4 中温度迅速上升的原因是铁粉与 共同作用的结果。
探究三:定量探究影响铁锈蚀的因素
小组设计了图 3 装置,检查气密性,将 5g 铁粉和 2g 碳粉加入三颈烧瓶,t1时刻加入 2mL 饱和 NaCl 溶液后,再将一只装有 5mL 稀盐酸的注射器插到烧瓶上(此时没有推动注射器活塞),采集数据。
(6)据图 4,t2~t3这段时间反应并未停止但温度却开始降低,原因是 。
(7)据图 5 分析 t3时刻后压强突然变大,原因是 。
探究四:测定部分生锈的铁粉中铁的含量
(8)连接如图 6 装置。取部分生锈的铁粉(铁和氧化铁的混合物)0.6g 于锥形瓶中,加入足量稀盐酸进行实验。完全反应后,测得生成气体体积为 0.2L,已知该条件下氢气密度为 0.09g/L,根据以上数据,计算该固体中铁的质量分数为 。
(9)学习小组有同学提出:用这种方法测得的气体体积不够准确,可能会导致测定的铁的质量分数变小,可能的原因是 (填序号)。
a.装置的气密性不好
b.产生的气体不干燥
c.生成的气体会部分滞留在锥形瓶中
d.没有扣掉加入的盐酸的体积
【答案】(1)
(2)试管内有红色固体生成,澄清石灰水变浑浊
(3)氧气
(4)2
(5)水、氧气、氯化钠、活性炭
(6)铁生锈放出的热量小于热量的散失
(7)铁生锈消耗氧气,使得三颈瓶内压强变小,注射器中的稀盐酸被吸入三颈瓶内与铁接触发生反应产生氢气,且反应放热,使瓶内压强迅速变大
(8)84%
(9)ac
【解析】(1)铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,化学方程式为;
(2)根据结论发热体内含活性炭,碳与氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,则乙同学另取另取少量黑色粉末用磁铁吸引,将剩余固体与氧化铜粉末混合,用图1所示的装置进行实验,观察到试管内有红色固体生成,澄清石灰水变浑浊,证明发热体内含活性炭;
(3)小组同学进行了以下实验:取20g发热体内固体粉末放入密闭容器中,通过数字传感器分别测得氧气和二氧化碳含量变化如图2,由图2可知,在0~300s内,氧气含量随时间的增加而减小,二氧化碳含量随时间的增加不发生变化,说明发热体内的物质和空气中的氧气发生了反应;
(4)对比实验中,根据控制变量唯一的原则,对比实验2和实验4可知,实验2中应取用氯化钠的质量是2g,故a的值为2;
(5)由表格数据可知,实验1中加入4g铁粉、2mL水,实验2中加入4g铁粉、2mL水、2g氯化钠,实验3中加入4g铁粉、2mL水、2g活性炭,上述3个实验中1分钟前后氧气含量和温度均无明显变化,实验4中加入4g铁粉、2mL水、2g氯化钠、2g活性炭,1分钟前后氧气含量降低、温度先升高后降低,说明实验4中温度迅速上升的原因是铁粉与水、氧气、氯化钠、活性炭共同作用的结果;
(6)由图4可知,这段时间反应并未停止但温度却开始降低,可能的原因是铁生锈放出的热量小于热量的散失;
(7)由图5可知,时刻前压强逐渐减小,时刻后压强突然变大,可能的原因是:铁生锈消耗氧气,使得三颈瓶内压强变小,注射器中的稀盐酸被吸入三颈瓶内与铁接触发生反应产生氢气,且反应放热,使瓶内压强迅速变大;
(8)取部分生锈的铁粉(铁和氧化铁的混合物)0.6g于锥形瓶中,加入足量稀盐酸进行实验,铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水,完全反应后,测得生成气体体积为 0.2L,说明生成氢气的质量为,设该固体中铁的质量为x,
则该固体中铁的质量分数为;
(9)a、装置的气密性不好,会使生成的氢气逸出,导致测量的氢气体积偏小,从而使计算出的铁的质量分数变小,符合题意;
b、产生的气体不干燥,会使测量的氢气体积偏大,导致计算出的铁的质量分数偏大,不符合题意;
c、生成的气体会部分滞留在锥形瓶中,会使测量的氢气体积偏小,从而使计算出的铁的质量分数变小,符合题意;
d、没有扣掉加入的盐酸的体积,会使测量的氢气体积偏大,导致计算出的铁的质量分数偏大,不符合题意。
故选:ac。
9.(2025·四川内江·一模)CaCl2可用于冷冻剂、干燥剂、融雪剂、医药及冶金工业等。化学兴趣小组在完成实验室制取二氧化碳的实验后,欲对剩余废液的组成进行探究,并制定回收CaCl2的方案。
【提出问题】实验室制取二氧化碳后的废液中含有哪些溶质?
【猜想与假设】猜想一:CaCl2;猜想二:CaCl2和HCl
【查阅资料】CaCl2溶液呈中性
【探究活动一】取少量废液等分成2份,甲、乙两组同学分别利用其中一份进行如下探究:
(1)甲组同学向废液中滴加紫色石蕊溶液,溶液变成 色,证明猜想二成立。
(2)乙组同学用图1装置进行实验,将80mL一定质量分数的碳酸钠溶液逐滴加入废液,测得数据如图2。
【数据分析】乙组同学对图2数据进行讨论分析,证明猜想二成立。
①a点的实验现象为 。
②b点发生反应的化学方程式为 。
③c点对应溶液中全部溶质的化学式为 。
【探究活动二】
(3)丙组同学提出直接蒸发溶剂可从剩余废液中回收纯净CaCl2,理由是 。
【交流与反思】
(4)甲组同学认为丙组同学提出的方法会对空气造成污染。为除去废液中对空气造成污染的物质,建议最好先在废液中加入下面 (填选项序号)试剂。
A.H2SO4 B.CaCO3 C.NaOH
【答案】(1)红
(2)有气泡产生 Na2CO3、NaCl
(3)盐酸具有挥发性,加热时会挥发出HCl气体
(4)B
【解析】(1)根据实验结论证明猜想二成立,废液中含有的溶质为CaCl2和HCl;该废液显酸性,紫色石蕊溶液遇酸性物质变红色,因此甲组同学向废液中滴加紫色石蕊溶液,溶液变成红色;
(2)根据实验结论证明猜想二成立,即废液中含有的溶质为CaCl2和HCl;
①a点pH<7,溶液呈酸性,存在盐酸,盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,滴入碳酸钠溶液,会生成二氧化碳,现象是:有气泡产生;
②b点pH=7,溶液呈中性,此时是氯化钙和碳酸钠发生反应生成氯化钠和碳酸钙沉淀,化学方程式为;
③c点pH>7,溶液呈碱性,说明碳酸钠过量,溶液中还含有反应生成的氯化钠,则c点对应溶液中全部溶质的化学式为NaCl、Na2CO3;
(3)直接蒸发溶剂可从剩余废液中回收纯净CaCl2,理由是盐酸具有挥发性,蒸发溶剂时HCl会以气体形式逸散,最后只留下CaCl2固体;
(4)为除去废液中对空气造成污染的物质,即除去氯化氢;
A、硫酸和盐酸不反应,不能除去氯化氢,故A不符合题意;
B、盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,再过滤除去过量的难溶于水的碳酸钙,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故B符合题意;
C、氢氧化钠能与盐酸反应生成氯化钠和水,但是该反应无明显现象,无法无法控制加入量,可能会引入新杂质,故C不符合题意;
故选:B。
10.(2025·四川凉山·一模)为探究氢氧化钠的化学性质,同学们做了以下实验:
(1)A试管中的现象是 。
为探究B试管中反应后溶液中溶质的成分,同学们进行了以下探究。
【猜想与假设】
(2)猜想一: 猜想二:、NaOH 猜想三: 。
【设计并进行实验】
(3)完成并记录以下实验:
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量B试管中反应后的溶液,滴加酚酞溶液
猜想二不成立
②另取少量B试管中反应后的溶液,滴加碳酸钠溶液
有气泡产生
猜想三成立,猜想一不成立
为探究氢氧化钠溶液与稀硫酸反应过程中pH的变化,甲、乙两组同学按图2所示装置进行实验,测定出溶液pH变化如图3所示。
(4)乙组实验pH变化对应的曲线是 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。若取M点对应溶液滴加紫色石蕊试液,现象是 。
(5)氢氧化钠溶液久置在空气中会变质,其原因是 (用化学方程式表示)。
【答案】(1)溶液变红色
(2)
(3)溶液不变红或无明显现象
(4)Ⅰ 溶液变红
(5)
【解析】(1)A试管中氢氧化钠溶液显碱性,能使无色酚酞试液变红,故A试管中的现象是溶液变红;
(2)B试管中氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水,如果恰好完全反应,则溶质为硫酸钠,如果氢氧化钠过量,则溶质为硫酸钠、氢氧化钠,如果硫酸过量,则溶质为硫酸钠、硫酸,根据已知猜想,则猜想三为:;
(3)①根据实验结论猜想二不成立,即溶质中不含有氢氧化钠,取少量少量B试管中反应后的溶液,滴加酚酞溶液,溶液不变红或无明显现象,说明反应后的溶液不含有氢氧化钠,则猜想二不成立;
(4)不同溶质质量分数的稀硫酸与相同体积、相同溶质质量分数的氢氧化钠溶液反应,稀硫酸的溶质质量分数越大,恰好完全反应,即pH=7时,消耗稀硫酸的体积越小,乙实验的硫酸溶液的溶质质量分数大于甲实验,则乙中消耗的硫酸体积小,故乙组实验pH变化对应的曲线是Ⅰ;
M点溶液的pH<7,溶液显酸性,能使紫色石蕊试液变红;
(5)氢氧化钠溶液久置在空气中会变质,其原因是氢氧化钠能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,该反应的化学方程式为。
11.(2025·四川广元·一模)学校劳动实践基地种植的蔬菜出现了枯萎现象。化学兴趣小组的同学怀疑是土壤酸碱性问题导致的。于是开展了“土壤的酸碱性对植物生长的影响及改良”的跨学科实践活动。
【查阅资料】土壤酸碱性分类有:
土壤类型
强酸性
酸 性
中 性
碱 性
强碱性
pH
<5
5.0-6.5
6.5-7.5
7.5-8.5
>8.5
任务一:测定劳动基地土壤酸碱性
(1)同学们取少量劳动基地土壤,加水充分搅拌,静置,取上层清液,测出PH约为5,说明土壤呈 性。
任务二:调查土壤显酸性的原因
【咨询了解】经过了解,土壤酸碱性可能受到以下因素的影响:化肥的使用:如硫酸铵(酸性)和碳酸铵(碱性);环境因素:如酸雨、长期积水等;土壤本身的成分:如含有较多的腐殖质或石灰质。
【实验探究】经分析,同学们怀疑是化肥使用不当导致土壤酸化。
【猜想与假设】土壤中含硫酸铵
【进行实验】
(2)实验方案如下表
项目
实验操作
实验现象
实验结论
方案
取少量土壤样品于试管中,加适量水,充分溶解后过滤,向滤液中滴加硝酸钡溶液后继续滴加稀硝酸溶液
土壤中含有 (填离子符号)
另取适量土壤样品,加少量熟石灰混合研磨
产生有刺激性气味的气体
土壤中含有 (填离子符号)
【实验结论】土壤中含有硫酸铵。
【反思评价】
(3)土壤中不含碳酸根离子的原因是 。
(4)产生实验现象①的化学方程式是 。
任务三:探讨改良土壤酸碱性的方法
【查阅资料】
①最适宜种植黄瓜的土壤酸碱度为7.0-7.2。
②在各种化肥中,显碱性的氮肥有稀氨水、碳酸铵等;呈酸性的氮肥有硫酸铵、氯化铵等;呈中性的氮肥有尿素。
【交流研讨】
(5)小组同学经过讨论认为,劳动基地的土壤不适合黄瓜生长,为此大家认为可施用化肥 (选填“碳酸铵”或“尿素”)来改良酸性土壤,使用该化肥时应该注意 。
【答案】(1)酸
(2)有白色沉淀生成
(3)会与碳酸根离子发生反应
(4)
(5)碳酸铵 铵态氮肥不能与碱性物质混用
【解析】(1)取少量劳动基地土壤,加水充分搅拌,静置,取上层清液,测出PH约为5,说明土壤呈酸性。
(2)根据实验结论土壤中含有硫酸铵,取少量土壤样品于试管中,加适量水,充分溶解后过滤,向滤液中滴加硝酸钡溶液后继续滴加稀硝酸溶液,硫酸铵与硝酸钡反应生成硫酸钡白色沉淀和硝酸铵,观察到有白色沉淀生成,说明土壤中含有硫酸根离子,离子符号为:。
另取适量土壤样品,加少量熟石灰混合研磨,产生有刺激性气味的气体,说明土壤中含有铵根离子,离子符号表示为;。
(3)土壤显酸性,氢离子会与碳酸根离子反应生成二氧化碳和水,所以土壤中不含碳酸根离子。
(4)产生实验现象①的反应是硫酸铵与硝酸钡反应生成硫酸钡和硝酸铵,反应的化学方程式为:。
(5)适宜种植黄瓜的土壤酸碱度为7.0~7.2,显弱碱性,劳动基地的土壤不适合黄瓜生长,碳酸铵显碱性的氮肥,尿素呈中性的氮肥,可以向其施加碳酸铵,来改良酸性土壤。
碳酸铵属于铵态氮肥,铵态氮肥与碱性物质混合研磨后能放出有刺激性气味的气体,因此在使用该化肥时应注意不能与碱性物质混用,会降低肥效。
12.(2025·四川绵阳·一模)“锡纸烤鸡蛋”是一种特色小吃,它的一种做法是用“锡纸”包裹住鸡蛋,在炭火上烘烤。“锡纸”是由金属材料制成的,“锡纸”包裹的鸡蛋能被烤熟。体现了金属的物理性质是 ;烘烤结束后,用水熄灭炭火,其灭火的原理是 ;
某化学兴趣小组收集了残留的鸡蛋壳碎片,查阅资料得知。鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙,在不考虑鸡蛋壳中其它成分影响的情况下,小组成员进行了如下探究。
[进行实验]
实验一,取蛋壳碎片。除去卵壳膜,灼烧蛋壳碎片得到白色固体,冷却备用。
[提出问题]
白色固体中主要含有什么物质?
[形成假设]
猜想一:有CaCO3,猜想二:有CaO 猜想三: 有CaCO3和CaO
[实验验证]
实验二:取少量白色固体。装入一支洁净的试管中。再向试管中加入适量的水,用手触碰试管外壁,有发热现象。滴入酚酞溶液,溶液呈 色;
实验三:取实验二中溶液的液体,用吸管向液体中吹入呼出的气体。观察到澄清的石灰水变浑浊,用化学方程式解释变浑浊的原因 ;
实验四:另取少量白色固体。加入足量的稀盐酸,有气泡产生。
[形成结论]
由实验二至实验四得出的结论是:猜想 成立。
[表达交流 ]
在实验一至实验四的过程中,没有涉及到的化学反应类型是 。
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
【答案】 导热性 降低温度 红 三 C
【解析】金属具有导热性,所以“锡纸”包裹的鸡蛋能被烤熟;用水熄灭炭火,水蒸发吸热,可以降低温度到可燃物着火点以下,灭火原理是降低温度;
实验验证:
实验二:用手触碰试管外壁,有发热现象,说明存在氧化钙,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,反应放热;氢氧化钙溶液显碱性,能使酚酞变红,滴入酚酞溶液,溶液呈红色;
实验三:呼出的气体中含有二氧化碳,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为:;
形成结论:
由实验二得出固体中含有氧化钙;实验四:向白色固体中加入稀盐酸,有气泡产生,说明含有碳酸钙,碳酸钙和盐酸反应生成二氧化碳气体,所以猜想三成立;
表达交流:
氧化钙和水反应生成氢氧化钙,该反应符合“多变一”,属于化合反应;碳酸钙和盐酸反应生成二氧化碳气体、氯化钙、水,该反应属于复分解反应,碳酸钙高温反应生成氧化钙和二氧化碳,属于分解反应,没有涉及的反应类型是置换反应,故选C。
13.(2025·四川达州·一模)某兴趣小组以“探究二氧化碳的奥秘”为主题开展项目式学习。
任务一:实验室制取二氧化碳
小组同学按图1所示装置,取等质量的大理石加入足量酸中(杂质不与酸反应),产生气体的体积随反应时间的变化曲线如图2所示:
(1)实验室制取最适宜选择的药品组合是 (填“甲”、“乙”或“丙”)。
(2)实验室制取的化学方程式为 。
任务二:探究二氧化碳能否与水反应
【设计实验】
方案一:如图3所示,向集满的软塑料瓶中加入一定量的水,旋紧瓶盖后振荡,观察到软塑料瓶变瘪。
(3)小明根据实验现象得出与水一定发生了反应,你认为是否合理,理由是 。
方案二:如图4所示,向装置中缓慢通入,一段时间后观察到:b处纸花不变色,c处纸花比a处纸花先变红。
(4)对比b、c处的现象,说明与水发生了反应,使纸花变红的物质是 。
(5)对比a、c处的现象,能得到具有的物理性质是 。
【得出结论】二氧化碳能与水反应。
【拓展延伸】
(6)将上述实验中变红的石蕊纸花,用吹风机吹干后,观察到纸花恢复紫色,说明 。
【答案】(1)乙
(2)
(3)不合理,二氧化碳能溶于水,也会使软塑料瓶变瘪
(4)/碳酸
(5)密度比空气大
(6)碳酸不稳定,受热易分解
【解析】(1)由图像2可知,块状大理石与稀盐酸反应时,速率适中,所以实验室制取二氧化碳最适宜选择的药品组合是乙;
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O;
(3)小明的结论不合理,理由是二氧化碳能溶于水,瓶内压强减小,软塑料瓶也会变瘪,所以不能仅根据软塑料瓶变瘪就得出二氧化碳与水一定发生了反应。
(4)a处石蕊与二氧化碳与水接触,石蕊变红,b处是石蕊只与二氧化碳接触,石蕊不变色,对比a、b处的现象,说明与水发生了反应,二氧化碳与水反应生面碳酸,使纸花变红的物质是碳酸(H2CO3)。
(5)c处的石蕊较a处的石蕊先变红,对比a、c处的现象,能得到具有的物理性质是密度比空气大;
(6)将上述实验中变红的石蕊纸花,用吹风机吹干后,观察到纸花恢复紫色,说明碳酸不稳定,受热易分解。
14.(2025·四川泸州·一模)某品牌维C 泡腾片的主要成分是:维生素C(C6H8O6)、碳酸氢钠(NaHCO3)、柠檬酸 (C6H8O7); 柠檬酸属于有机酸,具有酸的通性,在水溶液中可以解离出 H+。化学兴趣小组的同学按下图装置进行实验,测定维C 泡腾片中NaHCO3的含量。
【计算思路】将维C 泡腾片溶于水中,测定生成二氧化碳的质量,根据二氧化碳的质量计算出 参与反应的维C 泡腾片中碳酸氢钠的质量,进而求出维C 泡腾片中NaHCO3的质量分数。
将一定量的样品放入锥形瓶,加入足量的水充分反应。(已知:碱石灰常作干燥剂, 主要成分有氧化钙和氢氧化钠)
(1)实验开始前后均需向装置内通入一段时间空气,实验结束后通入空气的目的是 ;
(2)装置A 的作用是 (用化学方程式表示)。
(3)根据计算思路,化学兴趣小组的同学应该称量反应前后以上装置 的质量(填 字母序号),若省略装置ENaHCO3质量分数的测定结果会 (选填“偏大”“不 变”或“偏小”)。若取4g维生素C泡腾片,实验后测得CO2的质量为0.22g,则泡腾片 中NaHCO3的质量分数为 (结果保留到0.1%)
(4)老师告诉同学们维C 泡腾片 溶于水发生反应的微观过程如图所示。 由微观示意图可知,上述B 装置反应减少的离子是 。
【答案】(1)将装置内残留的二氧化碳全部排入装置 D 中,使其被充分吸收,保证测量结果准确
(2)
(3)D 偏大 10.5%
(4)、
【解析】(1)某品牌维C泡腾片的主要成分是:维生素C、碳酸氢钠、柠檬酸,将一定量的样品放入锥形瓶,加入足量的水充分反应,柠檬酸与碳酸氢钠反应生成二氧化碳气体,装置C中浓硫酸吸收水蒸气,装置D中碱石灰吸收二氧化碳,则实验结束后通入空气的目的是将装置内残留的二氧化碳全部排入装置 D 中,使其被充分吸收,保证测量结果准确;
(2)装置A中浓氢氧化钠溶液的作用是吸收空气中的二氧化碳,防止其干扰实验中生成二氧化碳质量的测定,氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,化学方程式为;
(3)装置A吸收空气中的二氧化碳,装置B为发生装置,装置C吸收水蒸气,装置D吸收生成的二氧化碳,装置E吸收空气中的二氧化碳和水,防止空气中的二氧化碳和水进入装置D,干扰实验测定,因此根据计算思路,化学兴趣小组的同学应该称量反应前后装置D的质量;
若省略装置E,空气中的二氧化碳和水会进入装置D,使得装置D增重的质量偏大,即测得生成二氧化碳的质量偏大,导致质量分数的测定结果会偏大;
若取4g维生素C泡腾片,实验后测得的质量为0.22g,设碳酸氢钠的质量为x,
则泡腾片中的质量分数为;
(4)由微观示意图可知,氢离子与碳酸氢根离子反应生成二氧化碳和水,则上述B装置反应减少的离子是、。
15.(2025·四川绵阳·一模)天然气的主要成分是甲烷,某化学小组对甲烷在纯氧中燃烧的产物产生了兴趣并进行探究。.
[提出问题]甲烷在氧气中燃烧生成哪些物质?
[查阅资料]无水CuSO4遇水变蓝。
[猜想与假设]甲:CO2、H2O。乙:CO、H2O。丙:NH3、CO2、H2O。丁:CO2、CO、H2O。
(1)甲同学认为丙同学的猜想是错误的,理由是 。
[实验探究]为了验证上述猜想与假设,小组同学将甲烷在氧气中燃烧的产物通入下列装置。
(2)实验开始时,先进行的操作是______(填序号)。
A.通入甲烷燃烧的产物 B.加热
(3)装置A、B的顺序 (选填“能”或“不能”)颠倒。
(4)实验中观察到装置A中白色粉末变为蓝色,装置B、D中澄清石灰水变浑浊,装置C中红棕色粉末变成黑色,由此推断 同学猜想成立;装置C中发生反应的化学方程式为: 。
(5)实验结束,对相关装置进行称量(忽略空气成分对实验的干扰),装置A增重3.6g,装置B增重2.2g,那么燃烧的甲烷质量为 g。
[反思与交流]
(6)实验中用纯氧而不用空气的原因是 。
(7)有同学提出需要增加尾气处理装置,请谈谈你的看法并说明理由 。
【答案】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,反应物甲烷和氧气中不含有氮元素,所以不可能生成氨气
(2)A
(3)不能
(4)丁
(5)1.6
(6)空气中含有水和二氧化碳,干扰实验结果
(7)不需要,装置D能收集未反应的CO
【解析】(1)甲同学认为丙同学的猜想是错误的,理由是根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,反应物甲烷和氧气中不含有氮元素,所以不可能生成氨气;
(2)由于甲烷燃烧的产物中可能含有一氧化碳,而一氧化碳不纯时点燃会发生爆炸,则实验开始时,应先通入甲烷燃烧的产物,排除装置中的空气,一段时间后再点燃C处的酒精灯进行加热,故选:A;
(3)A装置是用无水硫酸铜检验产物是否含有水,B装置是用澄清石灰水检验产物是否含有二氧化碳,如果装置A、B颠倒,则产物通入澄清石灰水时会带出部分水蒸气,会对检验产物中是否有水产生干扰,所以装置A、B的顺序不能颠倒;
(4)实验中观察到装置A中白色粉末变为蓝色,说明甲烷燃烧的产物中有水,装置B、D中澄清石灰水变浑浊,装置C中红棕色粉末变成黑色,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,说明甲烷燃烧的产物中还含有二氧化碳和一氧化碳,由此推断丁同学猜想成立;
装置C中发生的反应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;
(5)不用B增重的2.2g,因为甲烷燃烧还产生了CO也含有C;装置A增重3.6g,说明甲烷燃烧的产物中水的质量是3.6g,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类及质量不变,则水中氢元素的质量等于甲烷中氢元素的质量,则甲烷的质量为;
(6)实验中用纯氧而不用空气的原因是空气中含有水和二氧化碳,干扰实验结果;
(7)不需要增加尾气处理装置,理由是装置D能收集未反应的CO,不会排放到空气中污染空气。
16.(2025·四川绵阳·一模)I、新能源车因污染小而被大力推广,请你参加社会性议题“汽车能源的变迁”的项目式学习。
(1)传统汽车能源主要来自石油,从物质类别的角度来看,石油属于 (选填“纯净物”或“混合物”)。
(2)天然气和乙醇可替代传统汽车能源。乙醇充分燃烧的化学方程式为: 。
(3)电池可给新能源汽车提供动力。
①电动汽车的电池放电时,其能量转化为 能转化为电能。
②新能源汽车常使用含磷酸亚铁锂(LiFePO4)的锂电池为汽车提供动力。LiFePO4中Li的化合价为 。某种锂原子的质量为1.165×10-26kg,碳12原子质量的为1.66×10-27kg,则该锂原子的相对原子质量是 (计算结果精 确到0.1)。
③磷酸亚铁锂可用磷酸铁、氢氧化锂和草酸为原料合成,请完成下列化学方程式:2FePO4+6H2C2O4+ 2LiOH=2LiFePO4+ 7CO2↑+5CO↑+7 。
(4)II、同学们利用如图1所示的装置探究水的组成。
①电源正极为 (选填“a” 或“b”)端,电解水发生反应的化学方程式为: 。
②c、d管中收集到的气体的质量比为
(5)在不同温度下,向盛有50g水的烧杯中缓慢加入硫酸铜固体,测得溶液质量与加入硫酸铜质量的变化关系如图2所示。
①20℃时硫酸铜的溶解度为
②20℃时,A、B、C三点对应的溶液中属于饱和溶液的是
③C、D两点对应溶液中溶质质量分数的大小关系为 。
【答案】(1)混合物
(2)
(3)化学 +1 7.0 H2O
(4)b 1:8
(5)20g BC
【解析】(1)石油由多种物质组成,属于混合物;
(2)乙醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式为;
(3)①电动汽车的电池放电时,其能量转化为化学能转化为电能;
②
中铁元素的化合价为+2、磷元素的化合价为+5、氧元素的化合价为-2,设Li的化合价为,根据在化合物中各元素化合价的代数和为零,则,解得,故中锂元素的化合价为+1;
某种锂原子的质量为kg,碳-12原子质量的为kg,则该锂原子的相对原子质量是;
③根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类及数目不变,该反应前有2个铁原子、2个磷原子、34个氧原子、14个氢原子、12个碳原子和2个锂原子,反应后有2个锂原子、2个铁原子、2个磷原子、27个氧原子、12个碳原子和7个未知分子,则7个未知分子中含有7个氧原子和14个氢原子,则1个未知分子中含有1个氧原子和2个氢原子,故该物质的化学式为;
(4)①电解水实验中,与电源正极相连的一端产生氧气,与电源负极相连的一端产生氢气,氧气密度比空气略大,采用向上排空气法收集,氢气密度比空气小,采用向下排空气法收集,则c、d管中产生的气体分别是氢气、氧气,则电源正极为b端;水在通电条件下分解生成氢气和氧气,化学方程式为;
②由上述分析可知,c、d管中产生的气体分别是氢气、氧气,根据化学方程式,则c、d管中收集到的气体的质量比为;
(5)①由图可知,20℃时加入10g、20g硫酸铜均得到60g溶液,说明20℃时50g水中最多溶解10g硫酸铜,则20℃时硫酸铜的溶解度为;
②由上述分析可知,20℃时硫酸铜的溶解度为,A点对应溶液中水、硫酸铜的质量分别是50g、5g,则A点对应溶液为20℃时的不饱和溶液;B、C点对应溶液中水、硫酸铜的质量均分别是50g、10g,则B、C点对应溶液为20℃时的饱和溶液,故填:BC;
③由图可知,D点对应溶液中溶质质量分数为,C点对应溶液中溶质质量分数为,故C、D两点对应溶液中溶质质量分数的大小关系为。
17.(2025·四川绵阳·一模)“回南天”是南方独特的气候现象。“回南天”出现时,空气湿度接近饱和,家用除湿盒可以除湿防霉。某兴趣小组对家用除湿盒(如图1)产生兴趣,于是进行如下探究。
[查阅资料]①吸湿区内黑色颗粒是活性炭,白色颗粒是初中化学常见的一种物质,具有很强的吸水性;②CaCl2溶液呈中性。使用一段时间后,集水区内有大量液体和少量固体,且气温越低固体越多。
(1)除湿盒内活性炭的作用是除去空气中的异味,利用了其 。
[提出问题]除湿盒中的白色颗粒是什么?
[作出猜想]在老师的提示下,同学们猜测吸湿区内的白色颗粒可能是氯化钙、氧化钙、氢氧化钠中的一种。
[交流讨论]
(2)同学们从安全角度考虑,一致认为白色颗粒不可能是NaOH,原因是 。
[进行实验]
(3)为确定该白色颗粒的成分,同学们进行如下实验:
实验操作
实验现象
实验结论
①取少量白色颗粒于试管中,加足量水溶解,向溶液中滴加紫色石蕊溶液
该白色颗粒为氯化钙
②另取少量白色颗粒于试管中,加足量水溶解,向溶液中滴加
有白色沉淀产生
[实验分析]
(4)步骤②中发生反应的化学方程式为: 。
[实验反思]
(5)由集水区的固体会随温度降低而越来越多可知:CaCl2的溶解度会随温度升高而 (选填“增大”或“减小"”)。
[继续探究]生石灰也有吸水性,能否代替氯化钙作除湿剂?为探究这个问题,小组同学分别称取5.0g氯化钙和生石灰进行吸湿率测定实验,氯化钙与生石灰在吸湿实验中的数据记录如图2所示。
已知:吸湿率= ×100%
(6)最终氯化钙的吸湿率为 。结合以上探究结果,能得出的结论是 的吸湿效果好,不能用生石灰代替(写一个即可)。
【答案】(1)吸附性
(2)NaOH有强腐蚀性
(3)溶液仍为紫色 Na2CO3溶液
(4)
(5)增大
(6)220% 氯化钙/CaCl2
【解析】(1)活性炭结构疏松多孔,具有吸附性,除湿盒内活性炭的作用是除去空气中的异味,利用了其吸附性;
(2)由于NaOH有强腐蚀性,因此从安全角度考虑,一致认为白色颗粒不可能是NaOH;
(3)根据实验结论该白色颗粒为氯化钙;
①取少量白色颗粒于试管中,加足量水溶解,向溶液中滴加紫色石蕊溶液,氯化钙溶液显中性,不能使紫色石蕊溶液变色,则溶液仍为紫色;
②另取少量白色颗粒于试管中,加足量水溶解,向溶液中滴加碳酸钠溶液,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;
(4)②中碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,化学方程式为;
(5)由集水区的固体会随温度降低而越来越多可知:CaCl2的溶解度随温度降低而减小,即氯化钙的溶解的度会随温度升高而增大;
(6)根据图示,最终氯化钙的吸湿率为;
结合以上探究结果,能得出的结论是氯化钙的吸湿效果好,不能用生石灰代替。
18.(2025·四川广元·一模)松花蛋是我国特有的一种传统美食。化学兴趣学习小组进行了“松花蛋制作”的项目研究,请结合任务回答问题。
【任务一】品松花蛋,初识松花蛋的酸碱性
(1)同学们品尝松花蛋时。发现松花蛋略有涩味是因为松花蛋中含有碱性物质,食用时加入少量 可减轻涩味。
【任务二】浸松花蛋粉,寻找涩味缘由
取适量松花蛋粉(用于制作松花蛋泥的原料)。加入足量水,搅拌、过滤。测得滤液pH=12,证明滤液中含有碱性物质。
【提出问题】滤液中的碱性物质是什么?
【查阅资料】松花蛋粉中主要含有生石灰、食盐,纯碱等。
【分析推理】
(2)松花蛋粉加水调和时发生如下反应:
①CaO+H2O=Ca(OH)2;② (写化学方程式)。
(3)甲同学认为滤液中的碱性物质是氢氧化钠。乙同学对甲同学的说法提出了质疑,认为滤液中的碱性物质除氢氧化钠外,还可能含有 (填化学式)或氢氧化钙。
【实验探究】
(4)
操作
实验现象
实验结论
取滤液少许,向其中滴入稀盐酸
有气泡产生
另取滤液少许,向其中加入碳酸钾溶液
滤液中一定不含有氢氧化钙
通过探究,同学们找到了松花蛋粉加水后滤液显碱性的原因,寻到了涩味的缘由。
【反思总结】
(5)判断化学反应后溶液的成分时,既要考虑生成物,又要考虑 。
【任务三】腌松花蛋,制作传统美食
同学们戴上手套将松花蛋粉加入容器中,慢慢加水,并不断搅拌。充分反应后冷却,得到松花蛋泥,将松花蛋泥均匀裹到新鲜鸭蛋上密封。
(6)从安全的角度说明“慢慢加水,并不断搅拌”的目的是 。
【项目拓展】
为了使松花蛋产生美丽的松花,传统工艺中加入密陀僧(主要成分为氧化铅)。目前密陀僧已逐渐被硫酸锌取代,制得无铅松花蛋。
(7)从人体健康角度分析这一工艺改进的原因是 。
【答案】(1)食醋
(2)
(3)Na2CO3
(4)滤液中一定含有碳酸钠 没有白色沉淀产生(或没有明显现象)
(5)反应物是否过量
(6)防止生石灰与水反应放热造成液体溅出伤人
(7)铅属于重金属,对人体有害,硫酸锌不含铅,更健康
【解析】(1)同学们品尝松花蛋时,发现松花蛋略有涩味,是因为松花蛋中含有碱性物质,食用时可加入显酸性的物质中和,故生活中食用时可加入食醋减轻涩味;
(2)松花蛋粉中主要含有生石灰、食盐,纯碱等,加水,①氧化钙和水反应生成氢氧化钙,化学方程式为;②氢氧化钙和纯碱碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,化学方程式为;
(3)氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠均显碱性,甲同学认为滤液中的碱性物质是氢氧化钠。乙同学对甲同学的说法提出了质疑,认为滤液中的碱性物质除氢氧化钠外,还可能含有Na2CO3或氢氧化钙;
(4)取滤液少许,向其中滴入稀盐酸,有气泡产生,即碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,则说明滤液中一定含有碳酸钠;
根据实验结论滤液中一定不含有氢氧化钙,氢氧化钙能与碳酸钾反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾,另取滤液少许,向其中加入碳酸钾溶液,没有白色沉淀产生(或没有明显现象),说明滤液中一定不含有氢氧化钙;
(5)判断化学反应后溶液的成分时,既要考虑生成物,又要考虑反应物是否过量;
(6)氧化钙和水反应,放出大量热,从安全的角度说明“慢慢加水,并不断搅拌”的目的是防止生石灰与水反应放热造成液体溅出伤人;
(7)为了使松花蛋产生美丽的松花,传统工艺中加入密陀僧(主要成分为氧化铅)。目前密陀僧已逐渐被硫酸锌取代,制得无铅松花蛋,从人体健康角度分析这一工艺改进的原因是铅属于重金属,对人体有害,硫酸锌不含铅,更健康。
19.(2025·四川内江·一模)某学习小组的同学在整理归纳反应规律时发现,有些化学反应发生时没有伴随明显的现象,他们就此进行了以下探究。
【提出问题】怎样证明NaOH溶液分别与CO2及稀盐酸发生了反应?
【分析讨论】同学们讨论后认为,可以用两种思路探究上述反应是否发生。
(1)思路Ⅰ:验证有 生成;思路Ⅱ:验证反应物减少或消失。
【实验探究】同学们分两组分别设计方案进行探究。
组别
第一组
第二组
实验示意图
【实验结论】
(2)第一组同学将充满CO2气体的试管倒扣在NaOH溶液中,观察到试管内液面升高,认为NaOH溶液与CO2发生了反应。但有同学联想到CO2的溶解性又指出,还应进行CO2与 反应的对比实验才能得出这一结论。
(3)第二组的小文同学向丙中滴入无色酚酞溶液后,观察到溶液颜色为 ,得出NaOH溶液与稀盐酸发生了反应的结论。小亮同学向丁中滴入AgNO3溶液后,观察到有白色沉淀生成,由此他认为NaOH溶液与稀盐酸反应生成了NaC1,你认为小亮的结论是 (填“合理”或“不合理”)的。
(4)第二组同学进一步讨论后认为,如果将乙中的溶液蒸发结晶,再将得到的晶体溶于水,若在室温下测得该溶液的pH (填“>”、“<”或“=”)7时,则能证明有NaC1生成。
【拓展应用】
(5)第一组同学向反应后的溶液中加入氢氧化钡溶液,观察到有白色沉淀生成,也得出了NaOH溶液与CO2发生了反应的结论,生成白色沉淀的化学方程式为 。
【答案】(1)新物质
(2)水/H2O
(3)仍为无色 不合理
(4)=
(5)
【解析】(1)化学反应是反应物变为生成物的过程,探究反应是否发生,思路 I:验证有新物质生成;思路 Ⅱ:验证反应物减少或消失。
(2)第一组同学将充满CO2气体的试管倒扣在NaOH溶液中,观察到试管内液面升高,认为NaOH溶液与CO2发生了反应。但CO2能溶于水,为排除是CO2溶于水导致液面升高,还应进行CO2与水(H2O)反应的对比实验才能得出这一结论。
(3) 酚酞遇碱性物质变红,遇中性物质或酸性物质不变色。第二组的小文同学向丙中滴入无色酚酞溶液后,因为NaOH溶液与稀盐酸反应后碱性消失(若恰好完全反应或盐酸过量),所以观察到溶液颜色仍为无色,得出溶液与稀盐酸发生了反应的结论;
小亮同学向丁中滴入AgNO3溶液后,观察到有白色沉淀生成,他认为NaOH溶液与稀盐酸反应生成了NaCl,小亮的结论不合理。因为稀盐酸本身含有,滴加AgNO3溶液也会产生白色沉淀(),不能证明是反应生成了NaCl。
(4)氯化钠溶液呈中性,室温下pH=7。如果将乙中的溶液蒸发结晶,再将得到的晶体溶于水,若在室温下测得该溶液的pH=7 时,则能证明有NaCl生成。
(5)NaOH溶液与CO2反应生成Na2CO3和H2O,向反应后的溶液中加入氢氧化钡溶液,Na2CO3与Ba(OH)2反应生成碳酸钡白色沉淀和氢氧化钠,化学方程式为。
20.(2025·四川内江·一模)某化学社团小组为验证中和反应,做了如图所示的实验。
【实验】如图:
某组同学在烧杯中加入5mL稀NaOH溶液,用滴管慢慢滴入一定量稀盐酸后,发觉忘了加酚酞溶液,不知道盐酸是否过量。于是他们停止滴加稀盐酸,对烧杯内溶液中的溶质成分进行了探究。
【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么?
【猜想与假设】
(1)猜想一:溶质只有NaCl;
猜想二: ;
猜想三:溶质中含有NaCl和NaOH;
猜想四:溶质中含有NaCl、HCl和NaOH。
【交流讨论】
(2)同学们讨论后一致认为猜想四不合理,理由是 (用化学方程式表示)。
【查阅资料】氯化钠溶液呈中性。
【实验设计】
(3)同学们设计了如下不同的实验方案,请完成下列表格。
方案
操作步骤
实验现象
实验结论
一
取少量烧杯内的溶液于试管中,滴入几滴无色酚酞溶液
猜想一正确
酚酞变红色
猜想三正确
二
取少量烧杯内的溶液于试管中,加入氧化铜粉末。
粉末溶解
溶液变蓝色
猜想二正确
【反思交流】
(4)方案一不能证明猜想一是否正确,理由是 ,方案二检验过程中发生化学反应的方程式为 。
(5)验证上面猜想二时,还可以使用的药品为 。
A.AgNO3 B.Zn C.Ca(OH)2
【答案】(1)溶质中含有NaCl和HCl
(2)
(3)酚酞不变色
(4)盐酸过量时,酚酞溶液也不变色
(5)B
【解析】(1)氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,若盐酸过量,则溶质中含有NaCl和HCl。
(2)由于氢氧化铵和盐酸反应生成氯化钠和水,则两者不能共存,反应的化学方程式为:。
(3)方案一:结论为猜想一正确,氯化钠溶液不能使酚酞溶液变色,则现象为酚酞不变色。
(4)酚酞溶液遇酸性或中性溶液都不变色,盐酸过量时,也不能使酚酞变色,则方案一不能证明猜想一是否正确;
方案二中,现象为粉末溶解,溶液变蓝色,则说明氧化铜和盐酸反应生成氯化铜和水,反应的化学方程式为:。
(5)A、硝酸银和氯化钠、氯化氢均能反应生成氯化银沉淀,不能验证猜想二,该选项不符合题意;
B、锌能和盐酸反应生成氯化锌和氢气,若有气泡冒出,则说明猜想二正确,该选项符合题意;
C、盐酸和氢氧化钙反应生成氯化钙和水,反应无明显现象,不能验证猜想二,该选项不符合题意。
故选B。
21.(2025·四川乐山·一模)绿矾(,相对分子质量为278)是一种常用颜料和化工原料,加热时易被空气中的氧气氧化,但在隔绝空气高温条件下能分解生成四种氧化物,某同学取用绿矾样品,设计如下实验探究绿矾分解的产物.
已知:①常温下为气态.时为固态;②有漂白性,能使品红溶液褪色.
回答下列问题:
(1)点燃A处酒精喷灯前,应先向装置中缓缓通一段时间的作用是 .
(2)假设装置中每一步都进行完全,请完善以下实验现象或结论:
实验现象
实验结论
①实验结束后,A装置中剩余固体呈红棕色,取少量固体与稀硫酸充分反应后溶液呈黄色.
绿矾的分解产物中有 .
②B装置中无水硫酸铜变蓝.
绿矾的分解产物中有 .
③C装置中U型管内 .
绿矾的分解产物中有.
④D装置中品红溶液褪色.
绿矾的分解产物中有.
(3)结合(2)中的实验现象和结论回答:
①请写出隔绝空气高温加热绿矾发生反应的化学方程式 .
②实验结束后,C装置中收集到的氧化物的质量理论上为 g.
③也能使澄清石灰水变浑浊,但该实验中检验不用澄清石灰水代替品红溶液的原因是 .
【答案】(1)排尽装置内的空气,防止绿矾被空气或氧气氧化
(2)/三氧化二铁 H2O/水 有固体析出
(3) 2.0 排空时装置内空气中的也能使澄清石灰水变浑浊,干扰的检验
【解析】(1)绿矾加热时易被空气中的氧气氧化,点燃A处酒精喷灯前,应先向装置中缓缓通一段时间的作用是排尽装置内的空气,防止绿矾被空气或氧气氧化。
(2)①绿矾()在隔绝空气高温条件下能分解生成四种氧化物,依据质量守恒定律可知:产物中有铁的氧化物、硫的氧化物和水,实验结束后,A装置中剩余固体呈红棕色,取少量固体与稀硫酸充分反应后溶液呈黄色,溶液显黄色,说明绿矾的分解产物中含有氧化铁,氧化铁与稀硫酸反应溶液显黄色。
②无水硫酸铜遇水变蓝,B装置中无水硫酸铜变蓝,说明绿矾的分解产物有水。
③绿矾的分解产物中有,常温下为气态.时为固态,则C装置中U型管内有固体析出。
(3)①隔绝空气高温加热绿矾,生成氧化铁、二氧化硫、三氧化硫和水,该反应化学方程式:。
②实验结束后,C装置中收集到的氧化物三氧化硫,设生成三氧化硫的质量为
答:C装置中收集到的氧化物的质量理论上为2.0g。
③也能使澄清石灰水变浑浊,但该实验中检验不用澄清石灰水代替品红溶液的原因是空时装置内空气中的也能使澄清石灰水变浑浊,干扰的检验。
22.(2025·四川成都·一模)某兴趣小组进行了如下探究。
Ⅰ、氢化钙常作为供氢剂,用来提供能源。小组同学对放置了一段时间的氢化钙取样进行探究。
【查阅资料】
氢化钙(CaH2)遇水剧烈反应释放出氢气,反应的化学方程式为CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑。
【提出问题】该氢化钙样品与水反应是否还能生成氢气?
实验1:取少量样品放入锥形瓶中,通过分液漏斗逐滴加水进行实验
(1)由于氢化钙与水反应很剧烈,为了减慢反应速率,我们可用 (选填“颗粒状”“粉末状”)的氢化钙固体与水反应。向装置中加入药品并开始实验。锥形瓶中快速产生气泡;将导管插入肥皂水中,吹出肥皂泡,肥皂泡被点燃。
【得出结论】
该氢化钙样品与水反应还能生成氢气。
【提出新问题】实验1中不再产生气泡后,锥形瓶中有较多白色浑浊物。白色浑浊物是什么?
【分析讨论】
氢化钙在保存过程中可能变质生成碳酸钙,故白色浑浊物中可能含有碳酸钙。
实验 2:将白色浑浊物装入锥形瓶中,用注射器注入适量稀盐酸,并利用二氧化碳传感器测得锥形瓶中有锥形瓶中二氧化碳生成。
(2)产生二氧化碳的反应方程式 。该实验说明白色浑浊物中含有碳酸钙,氢化钙样品有少量变质。提出保存氢化钙的一条建议是 。
Ⅱ、学习小组紧接着利用装置D对CO2的溶解性进行探究。
第一步:检查装置气密性;第二步:向三口烧瓶(500mL)中充满CO2;
第三步:将注射器吸入30mL 水,全部注入烧瓶中,等待一会儿后,再振荡烧瓶,观察现象。绘制压强与时间变化得到如下曲线。
【解释原因】
(3)a~b段曲线上升的原因是 。
(4)已知:同温下,气体的体积比等于压强比,根据图计算此条件下1体积水溶解 体积CO2(保留两位小数),比通常状况下偏 (填“低”或“高”),可能的原因 。
【拓展延伸】
菜窖中一般会含有较多的二氧化碳,人不能贸然进入。小组设计了如图所示装置,将针筒中的菜窖气体推入到装置中,可以粗略测定菜窖中二氧化碳的体积分数(提示:足量的氢氧化钙溶液可以吸尽二氧化碳气体)。
(5)连接装置:装置接口的连接顺序为a→ →f。
(6)用于实验的菜窖气体为50mL,最终量筒中共收集到水为45mL,该菜窖气体中二氧化碳的体积分数约为 。
【答案】(1)颗粒状
(2) 保持干燥,密封保存
(3)注入的水占据了一定的体积,烧瓶中气体被压缩,压强增大
(4)0.50 低 温度高于通常状况的温度
(5)d→e→c→b
(6)10%
【解析】(1)增大反应物接触面积,可以加快反应速率,由于氢化钙与水反应很剧烈,为了减慢反应速率,可选择颗粒状的氢化钙固体与水反应;
(2)根据实验结论白色浊物中含有碳酸钙,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,化学方程式为;
由于氢化钙样品能与水反应生成氢氧化钙和氢气,氢化钙在保存过程中能变质生成碳酸钙,则保存氢化钙需要保持干燥,密封保存;
(3)将注射器吸入30mL 水,全部注入烧瓶中,水占据了一定的体积,烧瓶中气体被压缩,压强增大,所以a~b段曲线上升;
(4)同温下,气体的体积比等于压强比,将注射器吸入30mL水,全部注入烧瓶中,气压增大104kPa-100kPa=4kPa,d点后气压不变,说明d点后二氧化碳不再溶解,气压减小104kPa-102kPa=2kPa,则此条件下1体积水溶解 =0.50体积CO2,比通常状况下(1体积水大约能溶解1体积的二氧化碳)低,气体溶解度随温度的升高而减小,则可能的原因是温度高于通常状况的温度;
(5)先用足量的氢氧化钙溶液吸尽二氧化碳气体,剩余气体的体积用排水法测量。洗气时气体从导管的流向是“长进短出”,所以a后接d;排水法测量气体体积时,利用气体压强将同体积的水排入量筒,从而得到气体的体积,所以e接c,最后b接f,故装置接口的连接顺序为a→d→e→c→b→f;
(6)用于实验的菜窖气体为50mL,最终量筒中共收集到水为45mL,则该菜窖气体中二氧化碳的体积分数约为。
23.(2025·四川泸州·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。制取氢氧化钾的部分流程为(草木灰中的杂质在流程中不反应):
【查阅资料】草木灰的主要成分是,其水溶液显碱性。
回答下列问题:
(1)步骤一中反应的化学方程式为 ,观察到 (填“吸热”或“放热”)现象,生成物在农业上的用途为 (填一个)。
(2)某兴趣小组对步骤二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: 猜想II:和 猜想III:和
【实验验证】
方案
实验
现象
结论
一
取少量上层清液于试管中,加入溶液
无明显现象
猜想 不正确
二
取少量上层清液于试管中,加入足量的
产生气泡
猜想III正确
【拓展应用】漂白丝帛结束后要进行废液处理,测出废液,呈 (填“酸”或“中”或“碱”)性,可以加入 (填“稀盐酸”或“氢氧化钠”)调节至中性。
【答案】(1) 放热 改良酸性土壤(合理即可)
(2)Ⅱ 盐酸/稀硫酸 碱 稀盐酸
【解析】(1)步骤一中,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,反应的化学方程式为:;
该反应为放热反应,则可观察到放热现象;
氢氧化钙在农业上能改良酸性土壤,且还能和硫酸铜配制农药波尔多液等。
(2)[实验验证]碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,无明显现象,则说明猜想Ⅱ不正确;
结论为猜想Ⅲ正确,而碳酸钾能和盐酸或硫酸反应生成二氧化碳气体,则可向试管中加入足量的盐酸或硫酸。
[拓展应用]废液pH>7,显碱性;
碱性溶液中应加入酸性溶液调节pH至中性,则可滴加稀盐酸。
24.(2025·四川泸州·一模)如图表示稀硫酸和氢氧化钠溶液发生反应时烧杯中溶液的pH随加入液体体积的变化曲线,请回答下列问题:
(1)烧杯中盛放的液体是 (填字母:A.稀硫酸B.氢氧化钠溶液),烧杯中发生反应的微观实质是 。
(2)曲线上A点表示 ,B点时溶液中的离子有 (填离子符号)
(3)小强完成上述实验几天后发现,忘记盖上盛放氢氧化钠溶液试剂瓶的瓶塞。小强设计了如下实验两个方案来检验氢氧化钠溶液是否变质以及变质的程度
实验方案
实验步骤
实验现象
实验结论
方案一
取少量溶液于试管中,滴加几滴稀盐酸
没有气体产生
没有变质
方案二
取少量溶液于试管中,滴加几滴氢氧化钙溶液
①
已经变质
②小东认为方案一的实验设计不严谨,其原因是: 。请写出方案二中反应的化学方程式 。
③如果要确定氢氧化钠溶液是部分变质还是完全变质,以下方案合理的是 (填字母,已知氯化钙溶液呈中性)
A.另取溶液少许,加入适量氢氧化钙溶液,过滤,再向滤液中加入酚酞
B.另取溶液少许,加入足量的氯化钙溶液,过滤,再向滤液中加入酚酞
C.另取溶液少许,加入少量的氯化钙溶液,过滤,再向滤液中加入酚酞
【答案】 A 氢氧根离子和氢离子结合生成水分子 稀硫酸和氢氧化钠恰好完全反应 Na+、OH-、SO42- 产生白色沉淀 如果少量的稀盐酸不足以和氢氧化钠反应,即使溶液中含有碳酸钠,也不产生气泡 Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH B
【解析】烧杯中pH由小于7逐渐升高,说明是把氢氧化钠溶液滴入稀硫酸中,烧杯中盛放的液体是稀硫酸,故填A;
烧杯中发生反应是氢氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠和水,反应的微观实质是氢氧根离子和氢离子结合生成水分子,故填氢氧根离子和氢离子结合生成水分子。
(2)曲线上A点pH=7,表示稀硫酸和氢氧化钠恰好完全反应,生成的硫酸钠溶液呈中性,故填稀硫酸和氢氧化钠恰好完全反应;
B点时氢氧化钠过量,溶液中的离子有Na+、OH-、SO42-,故填Na+、OH-、SO42-。
(3)①实验结论为氢氧化钠已经变质,则溶液中一定由碳酸钠,加入氯化钙后,碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,故填产生白色沉淀。
②方案一的实验设计不严谨,其原因是:如果少量的稀盐酸不足以和氢氧化钠反应,即使溶液中含有碳酸钠,也不产生气泡,故填如果少量的稀盐酸不足以和氢氧化钠反应,即使溶液中含有碳酸钠,也不产生气泡;
方案二中碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,故反应的化学方程式写为:Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH。
③A.加入适量氢氧化钙溶液时,反应生成氢氧化钠溶液,不能检验溶液中是否含有氢氧化钠,选项错误;
B.另取溶液少许,加入足量的氯化钙溶液,过滤,再向滤液中加入酚酞,如果产生白色沉淀,说明溶液中含有碳酸钠,说明已经变质,反之则没有变质,如果酚酞试液变红色,说明溶液中含有氢氧化钠,如果酚酞试液不变色,说明溶液中不含有氢氧化钠,选项正确;
C.加入少量的氯化钙溶液时,如果不能把碳酸钠完全除去,则不能确定溶液中是否含有氢氧化钠,选项错误,故填B。
25.(2025·四川广安·二模)小明查阅溶解度表发现“碳酸铁”一栏表示为“—”,即溶液中不存在,从而引发思考:可溶性铁盐和碳酸盐能否反应?于是他做了如下探究:
(一)探究能否反应及产物。
将一定量溶液和溶液倒入同一支试管中,发现有红褐色沉淀和无色气体产生,说明二者发生了反应。
(1)生成的沉淀为 (填化学式)。
(二)探究反应后所得到的无色溶液中溶质的成分。
【作出猜想】
(2)①、 ②、 ③
小林认为猜想①一定不成立,原因是 ;
【实验验证】
(3)完成以下内容:
操作
现象
结论
向反应后的滤液中加入稀硫酸
猜想②成立
上述反应的化学方程式是 。
【反思评价】
(4)小林认为,选用其他试剂也能得到上述结论,该试剂可能是________(填序号)。
A.溶液 B.溶液 C.溶液 D.酚酞溶液
【答案】(1)
(2)/氯化钠 溶液是无色,不含
(3)有气泡产生
(4)ABD
【解析】(1)沉淀为红褐色,说明生成的沉淀是氢氧化铁,化学式为Fe(OH)3;
(2)将一定量溶液和溶液倒入同一支试管中,发现有红褐色沉淀和无色气体产生,说明氯化铁溶液和碳酸钠反应生成氢氧化铁沉淀、二氧化碳气体和氯化钠,反应后所得到的溶液为无色,说明氯化铁完全反应,如果恰好完全反应,则溶液中的溶质为氯化钠,如果碳酸钠过量,则溶质为碳酸钠、氯化钠,根据已知猜想,则猜想③为NaCl;
猜想①一定不成立,原因是氯化铁在溶液中呈黄色,所得溶液为无色,所以不含;
(3)根据实验结论猜想②成立,说明所得溶液中的溶质为碳酸钠、氯化钠,向反应后的滤液中加入稀硫酸,碳酸钠和稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,可观察到产生气泡;
化学方程式为;
(4)A、溶液与碳酸钠溶液反应可生成氢氧化铁红褐色沉淀、无色气体二氧化碳,若产生红褐色沉淀、产生气泡,说明含有碳酸钠,即反应后的滤液中含有碳酸钠和氯化钠,能得到上述结论,正确;
B、溶液和碳酸钠溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,若沉淀白色沉淀,说明含有碳酸钠,即反应后的滤液中含有碳酸钠和氯化钠,能得到上述结论,正确;
C、溶液和氯化钠反应生成氯化银白色沉淀和硝酸钠,硝酸银和碳酸钠反应生成碳酸银白色沉淀和硝酸钠,均会生成白色沉淀,因此无论是否含有碳酸钠,均会产生白色沉淀,不能得到上述结论,错误;
D、氯化钠溶液显中性,碳酸钠溶液显碱性,能使无色酚酞溶液变红色,若酚酞溶液变红色,说明含有碳酸钠,即反应后的滤液中含有碳酸钠和氯化钠,能得到上述结论,正确;
故选ABD。
26.(2025·四川内江·二模)在学习了常见的酸和碱后,某化学兴趣小组的同学围绕“酸碱中和反应”,在老师的引导下开展实验探究活动,请你参与下列活动。
[实验探究]将氢氧化钾溶液与稀硫酸混合,观察不到明显现象,为证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了反应,三位同学进行了以下实验。
(1)测定溶液pH变化的方法
甲同学在实验过程中测得pH变化如图Ⅰ所示,则该同学是将 (填字母)。
A.氢氧化钾溶液滴入稀硫酸中 B.稀硫酸滴入氢氧化钾溶液中
(2)测混合过程中的温度变化
乙同学在实验过程中测得反应混合溶液的温度变化如图Ⅱ所示,说明稀硫酸与氢氧化钾溶液发生的反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。
(3)借助于酸碱指示剂
丙同学通过图Ⅲ所示实验,他观察到溶液由红色变成无色,也证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了化学反应,反应的化学方程式为 。
[提出问题]针对反应后溶液中溶质的成分,大家纷纷提出了猜想。
[猜想与假设]
猜想一:只有K2SO4;猜想二:有K2SO4和H2SO4;猜想三:有K2SO4和KOH。
[进行实验]
(4)为了验证猜想,学习小组选用Fe2O3粉末、BaCl2溶液,进行如下探究:
实验方案
实验操作
实验现象
实验结论
方案一
取少量反应后的溶液于试管中,加入Fe2O3粉末
溶液中有H2SO4,猜想二正确
方案二
取少量反应后的溶液于试管中,滴加BaCl2溶液
产生白色沉淀
溶液中有H2SO4,猜想二正确
[实验结论] 通过探究,同学们一致确定猜想二是正确的。
[评价与反思]
(5)丁同学针对上述方案提出疑问,认为方案二是不合理的,理由是 。
(6)同学们经过反思与讨论,最后认为方案一中的Fe2O3粉末可以用下列的某些物质代替,也能得到同样的实验结论,可用的试剂是 (填字母)。
A.Mg B.CuO C.KCl D.Na2CO3
(7)分析反应后所得溶液中溶质的成分时,除了考虑生成物外,还要考虑 。
【答案】(1)A
(2)放热
(3)
(4)固体粉末逐渐消失,溶液由无色变为黄色
(5)与反应也会生成硫酸钡白色沉淀,无法证明一定存在
(6)ABD
(7)反应物是否过量/反应物是否有剩余
【解析】(1)由图Ⅰ可知,溶液一开始的pH小于7,显酸性,说明该实验是将氢氧化钾溶液滴入稀硫酸中,故选:A;
(2)由图Ⅱ可知,反应过程中温度升高,说明稀硫酸与氢氧化钾溶液发生的反应是放热反应;
(3)氢氧化钾与稀硫酸反应生成硫酸钾和水,化学方程式为;
(4)根据实验结论溶液中有,则方案一取少量反应后的溶液于试管中,加入粉末,氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水,实验现象为固体粉末逐渐消失,溶液由无色变为黄色;
(5)方案二不合理,理由是与反应也会生成硫酸钡白色沉淀,无法证明一定存在;
(6)A、镁能与硫酸反应生成硫酸镁和氢气,观察到有气泡产生,说明溶液中有,即猜想二正确,符合题意;
B、氧化铜能与硫酸反应生成硫酸铜和水,观察到固体逐渐消失,溶液由无色变为蓝色,说明溶液中有,即猜想二正确,符合题意;
C、氯化钾与硫酸不反应,无明显现象,不能证明溶液中有,不能说明猜想二正确,不符合题意;
D、碳酸钠能与硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,观察到有气泡产生,说明溶液中有,即猜想二正确,符合题意。
故选:ABD;
(7)分析反应后所得溶液中溶质的成分时,除了考虑生成物外,还要考虑反应物是否过量或反应物是否有剩余。
27.(2025·四川遂宁·一模)日常生活中经常发现开水瓶、热水壶用久后上面附着一层固体,这种固体俗称水垢,其主要成分是碳酸钙和氢氧化镁,为了验证其主要成分,进行如下实验(忽略水垢中其他杂质及反应前后装置内的气体对该实验的影响).
查阅资料:①
②无水硫酸铜遇水变蓝
③碱石灰主要成分是氢氧化钠和生石灰
【实验验证】
(1)
实验操作
实验现象
实验结论
步骤一:取一定量干燥的粉末状水垢样品于试管中,按上图所示进行实验;
B装置中观察到无水硫酸铜变蓝
水垢中含有
步骤二:另取少量的水垢样品于试管中,再加入足量的稀盐酸;
水垢中含有碳酸钙
(2)请写出步骤二中涉及到的化学方程式 (任写一个).
(3)装置D在该实验中的作用 .
【定量分析】
(4)实验完全反应后,B装置增重0.9g,C装置增重4.4g,则水垢样品中碳酸钙和氢氧化镁的质量之比为 (填最简整数比).
【应用】
(5)除去热水壶中的水垢,应选下列哪种物质 .
A.酱油 B.料酒 C. 食醋 D.洗洁精
【答案】 氢氧化镁/ 固体溶解,有气泡冒出(答案合理即可) 或 防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置C,对实验结果造成干扰 100∶29/ C
【解析】[实验验证]
(1)无水硫酸铜变蓝,说明水垢加热后生成了水,氢氧化镁加热后生成氧化镁和水,故水垢中含有氢氧化镁;
若结论为水垢中含有碳酸钙,则碳酸钙和稀盐酸反应生成二氧化碳,则实验现象为固体溶解,有气泡冒出。
(2)步骤二中是水垢与稀盐酸发生反应,故为碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,以及氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水,化学方程式为:和。
(3)D中的足量碱石灰是为了防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置C,对实验结果造成干扰。
[定量分析]
(4)B装置质量增加了0.9g是氢氧化镁加热生成的水的质量,C装置增重4.4g是碳酸钙和盐酸反应生成的二氧化碳的质量。
设氢氧化镁的质量为x,
根据比例式
可算出氢氧化镁的质量x=2.9g;
设碳酸钙的质量为y,
根据比例式
可算出碳酸钙的质量y=10g,
所以水垢样品中碳酸钙和氢氧化镁的质量之比为100:29。
[应用]
(5)碳酸钙和氢氧化镁都能与酸反应生成可溶性物质,若除去热水瓶胆内壁常附着的水垢,可以用厨房中的食醋,故选C。
28.(2024·四川成都·二模)成华区某研究性学习小组探究影响化学反应快慢的因素
(1)探究一:同温下,取相同大小的Fe、Zn、Cu、Mg四种金属单质在相同条件下与相同浓度的盐酸反应,观察实验。
实验结论与解释:金属与酸反应的速率主要与 有关。
(2)探究二:查阅资料,分析各实验装置优缺点后,学习小组选择如图装置用于实验室制备H2。
①写出相应的化学反应方程式: 。
②该装置的优点是: 。
(3)探究三:按上图装置进行实验:
取相同质量的锌与足量的硫酸反应,收集相同条件下等量的H2所需时间如下表所示。
实验编号
温度/℃
锌的规格
硫酸的浓度
所需时间秒
Ⅰ
25
锌粒
20%
50
Ⅱ
25
锌粒
30%
20
Ⅲ
25
锌块
20%
120
Ⅳ
40
锌粒
20%
5
①实验Ⅰ-Ⅳ是为了探究温度、硫酸的浓度以及 对反应快慢的影响。
②实验Ⅰ-Ⅳ采用了 方法探究影响化学反应快慢的因素
(4)探究四:
①数据分析后,小组选择实验编号Ⅱ的条件进行实验的原因: 。
实验中采集到H2的体积(常温常压)与时间的部分数据如下
实验编号
Ⅱ
实验时间/秒
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
H2的体积/30mL
0.3
1
2
3.5
5.5
8
11
13
14
14.2
②根据表中数据在坐标中画出H2的体积与实验时间的变化关系图像;
③根据变化关系图分析图像变化的原因: 。
【答案】(1)金属的活动性
(2) 可以控制反应的发生和停止
(3)锌的规格(或锌的形状等) 控制变量
(4)实验Ⅱ反应速率适中,便于收集气体 锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,该反应是放热反应,随着反应的进行,温度升高,反应速率较快,由于反应消耗硫酸,反应一段时间后,硫酸浓度变小,故反应速率减慢,完全反应,氢气的体积不再变化
【解析】(1)同温下,取相同大小的Fe、Zn、Cu、Mg四种金属单质在相同条件下与相同浓度的盐酸反应,金属活动性:Mg>Zn>Fe>Cu,故镁与稀盐酸反应速率最快,其次是锌,铁与稀盐酸反应速率较慢,铜和稀盐酸不反应,说明金属与酸反应的速率主要与金属的活动性有关,相同条件下,金属活动性越强,反应速率越快;
(2)①发生反应为锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,该反应的化学方程式为:;
②该装置中,可将固体置于多孔隔板上,关闭活塞,通过长颈漏斗添加液体,固液接触,生成气体,装置内压强增大,将液体压入长颈漏斗中,固液分离,反应停止,打开活塞,气体导出,固液接触,反应开始,故优点是:可以控制反应的发生和停止;
(3)①由表可知,实验Ⅰ-Ⅳ是为了探究温度、硫酸的浓度以及锌的规格对反应快慢的影响;
②实验Ⅰ-Ⅳ采用了控制变量方法探究影响化学反应快慢的因素,如实验Ⅰ、Ⅱ中硫酸的浓度不同,其它因素相同,是探究硫酸的浓度对化学反应快慢的影响;
(4)①实验编号Ⅱ反应速率适中,便于收集气体,实验Ⅳ反应速率太快,不利于收集气体,实验Ⅰ、Ⅲ反应速率较慢,耗时较长,故①小组选择实验编号Ⅱ的条件进行实验;
②根据表中数据,以实验时间为横坐标,以氢气的体积为纵坐标,作图为:;
③锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,该反应是放热反应,随着反应的进行,温度升高,反应速率较快,由于反应消耗硫酸,反应一段时间后,硫酸浓度变小,故反应速率减慢,完全反应,氢气的体积不再变化。
29.(2025·四川成都·二模)学习小组以碳单质为主题,开展项目式学习。
【任务一】认识碳单质的性质与用途
(1)金刚石、石墨物理性质差异很大的原因是 。
(2)高铁动车与电路连接的石墨电刷利用了石墨的性质包括________(填字母)。
A.可燃性 B.滑腻感 C.还原性 D.导电性
【任务二】探究碳单质的化学性质
(3)组装好仪器,按下列实验步骤展开探究:
步骤1:I处放入木炭,从II处通入足量氧气。
步骤2:在I处点燃酒精灯加热,观察I和Ⅲ中的现象。
步骤3:将Ⅱ处通入的气体更换为,Ⅲ装置中更换为氢氧化钠溶液。在I处点燃酒精灯加热,在末端导管口用燃烧的木条检验,观察现象。
①步骤2观察到的现象是 。
②请写出步骤3试管Ⅰ处发生的化学反应方程式 ,从能量变化的角度看,该反应属于 (填“放热”“吸热”)反应。
③上述三个步骤可以证明碳单质具有的化学性质是 。
【任务三】碳还原氧化铜实验的探究
(4)在真空密闭容器内、相同温度下,按照表中的数据进行碳还原氧化铜实验,利用数字化仪器绘制气体质量随反应时间变化的曲线如图所示。
(备注:“目数”是指固体的粗细度,目数越大,颗粒越小)
实验编号
碳粉质量/g
目数规格
氧化铜粉质量/g
对应曲线
1
3
200目
40
a
2
3
1000目
40
b
3
6
1200目
80
c(待画)
①结合a、b曲线,说明碳粉“目数”与反应速率的关系为 。
②请在图中画出曲线c的大致位置及变化趋势 。
【答案】(1)碳原子的排列方式不同
(2)BD
(3)I处木炭燃烧发白光,Ⅲ处澄清石灰水变浑浊 吸热 可燃性、还原性
(4)碳粉的目数越大,反应速率越
【解析】(1)金刚石、石墨都是常见的碳单质,其物理性质差异很大的原因是碳原子排列方式不同;
(2)高铁动车与电路连接的石墨电刷,因为石墨能耐高温、化学性质稳定、具有滑腻感,同时还利用了石墨的导电性,没有用到石墨的可燃性和还原性。
故选BD;
(3)①步骤1:I处放入木炭,从II处通入足量氧气。步骤2:在I处点燃酒精灯加热,木炭在氧气中燃烧发白光,生成二氧化碳,二氧化碳使澄清石灰水变浑浊,观察到:I处木炭燃烧发白光,Ⅲ处澄清石灰水变浑浊;
②步骤3试管Ⅰ二氧化碳与碳高温生成一氧化碳,方程式为,该反应需要吸收热量,属于吸热反应;
③步骤1、2说明碳单质具有可燃性,步骤3碳将二氧化碳还原成一氧化碳,说明碳单质具有还原性;
(4)①对比分析a、b两条曲线,在所用碳粉质量相同的情况下,生成同等质量的气体时,b比a所用时间更短,说明b反应速率大于a,而b的碳粉目数多于a,则在所用碳粉质量相同的情况下,碳粉“目数”与反应速率之间的关系为碳粉的目数越大,反应速率越快;
②结合表格数据可知,实验3中反应物的质量是实验1、2的2倍,则生成气体的质量也是实验1、2的2倍,碳粉的目数越大,反应速率越快,所以实验3的反应速率比实验1、2快,则曲线c的大致位置及变化趋势如图所示:
30.(2025·四川成都·二模)化学兴趣小组对果蔬洗盐展开探究。
(1)任务一:认识果蔬洗盐
【调查了解】常用果蔬洗盐有柠檬酸型和碳酸氢钠型两种。
【交流讨论】波尔多液作杀虫剂的果蔬,残留物显碱性,为使清洗效果更佳,应选择________。
A.柠檬酸型洗盐 B.碳酸氢钠型洗盐
(2)任务二:探究碳酸氢钠型果蔬洗盐成分
配料表显示含有NaCl、、.为检测样品成分,设计并完成如下实验。
【查阅资料】
①碳酸氢钠受热分解成碳酸钠、水和二氧化碳。
②AgCl难溶于水且不与酸发生反应
实验探究
实验操作
实验现象
实验结论
①取少量样品于试管中加热,将产生的气体通入澄清石灰水
澄清石灰水变浑浊
含有碳酸氢钠
②取步骤①中少量固体于试管中加水溶解后先加稀硝酸再加溶液
________
含有氯化钠
③________
产生白色沉淀
含有碳酸钠
步骤②现象为 ;步骤③操作为 。
(3)任务三:测定果蔬洗盐的成分含量
第1步:称取5.00g样品。
第2步:将样品置于蒸发皿中加热至质量不再减少,称得剩余固体为4.38g。
第3步:利用下图装置进行实验。反应前称得A、B装置和药品的总质量为780.90g,加足量稀硫酸至不再产生气泡,再通入一段时间空气后,称得装置和药品总质量为779.58g。
依据上述实验和数据回答:
①实验结束前不断向装置内压入空气的目的是 。
②实验中B装置的作用是 。
③样品中的质量分数为 。
(4)任务四:自制碳酸氢钠型果蔬洗盐
根据探究结果,自制碳酸氢钠型果蔬洗盐,并在说明书上提示贮存方法为 。
【拓展研究】学习小组研究稀盐酸和碳酸钠溶液反应,实验如图2
【实验现象】甲实验中有气泡冒出,乙实验中无气泡冒出。
【提出问题】乙实验中为什么没有气泡冒出?
【查阅资料】碳酸钠和稀盐酸在一定条件下可以生成碳酸氢钠。学习小组利用数字化实验展开探究。
【数字化实验Ⅰ】利用图3所示装置进行实验,并采集数据,如图4.
由图4分析可得等浓度的碳酸氢钠和碳酸钠溶液,碱性较强的是 。
【数字化实验Ⅱ】利用图5所示装置进行实验,并采集数据,如图6、图7
①图7中的阴影部分与图6叠合后,图象基本重合。根据上述信息分析:CD段pH变化的原因为 。
②M点溶液中的溶质为 (写化学式)。
③将盐酸逐滴加入碳酸钠溶液中,开始没有气泡,后来有气泡的原因是 。
【交流与反思】
①此实验说明反应物的量不同,产物可能不同,试另举一例: 。
②为证明某碳酸钠溶液中是否含有氢氧化钠,以下方案合理的是 。
A.滴加无色酚酞试液,观察现象
B.滴加稀盐酸观察开始有无气泡
C.先加足量的氢氧化钡溶液,再滴加硫酸铜溶液,观察现象
D.先加足量的氯化钡溶液,再滴加无色酚酞试液,观察现象
【答案】(1)A
(2)有白色沉淀产生 取少量样品于烧杯中,加足量水溶解,然后滴加氯化钙溶液
(3)能将产生的二氧化碳全部排出 防止水蒸气随着二氧化碳排出 42.4%
(4)保存在阴凉干燥处(合理即可) 碳酸钠/Na2CO3 过量的盐酸显酸性 NaCl、NaHCO3 向Na2CO3中加入HCl后,先生成NaHCO3,无气泡,再加稀盐酸时,NaHCO3发生反应生成CO2 碳在氧气中燃烧,氧气量不同,生成物不同 D
【解析】(1)由于残留物显碱性,涂抹酸性物质时,清洗效果更佳,由于柠檬酸显酸性,而碳酸氢钠溶液显碱性,故选A。
(2)操作①中加热样品,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,硝酸能除去碳酸钠,硝酸银和氯化钠反应生成氯化银沉淀和硝酸,则若观察到有白色沉淀产生,则说明其中含有氯化钠。
由于碳酸钠能和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,则可取少量样品于烧杯中,加足量水溶解,然后滴加氯化钙溶液,若有白色沉淀产生,则说明含有碳酸钠。
(3)①不断向装置内压入空气,能将产生的二氧化碳全部排出。
②浓硫酸具有吸水性,则实验中B装置的作用是防止水蒸气随着二氧化碳排出。
③根据反应前后物质的总质量不变,则生成的二氧化碳的质量为780.9g-779.58g=1.32g,设其中碳酸钠的质量为x,则
解得x=3.18g
设碳酸氢钠生成的碳酸钠的质量为y,则
解得y=1.06g
则样品中的质量分数为。
(4)碳酸氢钠受热易分解,且应保存在阴凉干燥处。
[数字化实验Ⅰ]由图可知,最终溶液pH均大于7,说明滴入的碳酸钠和碳酸氢钠均过量,且最终滴入碳酸钠的溶液pH最大,则说明碳酸钠的碱性较强。
[数字化实验Ⅱ]①由于图7中的阴影部分与图6叠合后,图象基本重合,则说明碳酸钠先与稀盐酸反应生成碳酸氢钠和氯化钠,碳酸氢钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,最后稀盐酸过量,盐酸显酸性,故CD段pH变化的原因为过量的盐酸显酸性。
②M点时,碳酸钠已经完全转化为氯化钠和碳酸氢钠,且碳酸氢钠还未完全反应,故溶液中的溶质为:NaHCO3、NaCl。
③结合前面分析可知,向Na2CO3中加入HCl后,先生成NaHCO3,无气泡,再加稀盐酸时,NaHCO3发生反应生成CO2,故盐酸逐滴加入碳酸钠溶液中,开始没有气泡,后来有气泡产生。
[交流与反思]①反应物的量不同,产物可能不同,如碳充分燃烧生成二氧化碳,不充分燃烧生成一氧化碳。
②A、碳酸钠和氢氧化钠溶液均显碱性,均能使无色酚酞试液变红,故滴加无色酚酞试液,观察现象,无法证明碳酸钠中含有氢氧化钠,不符合题意;
B、由以上分析可知,如果滴加的稀盐酸过少,碳酸钠先与稀盐酸反应生成碳酸氢钠,也无气泡产生,不符合题意;
C、先加足量的氢氧化钡溶液,再滴加硫酸铜溶液,观察现象,氢氧化钡与碳酸钠反应生成了氢氧化钠,会影响氢氧化钠的验证,不符合题意;
D、先加足量的氯化钡溶液,氯化钡能与碳酸钠反应生成碳酸钡和氢氧化钠,可除去碳酸钠,再滴加无色酚酞试液,氢氧化钠显碱性,能将无色酚酞试液变红,观察现象,如果溶液变红,说明含氢氧化钠,如果溶液不变色,说明不含氢氧化钠,符合题意。
故选D。
试卷第1页,共3页
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$$
专题 17 科学探究题
1.(2025·四川资阳·一模)课上,同学们利用下列实验探究碱的化学性质
(1)甲实验中加入酚酞试液的目的是 ;
(2)乙实验利用控制变量法进行了对比,排除了水对实验的干扰。若观察到U形管左端的液面 (填“升高”或“降低”),则证明氢氧化钠能与二氧化碳反应,其反应的化学方程式为 ,因此氢氧化钠在保存时应该 ;
(3)丙实验观察到的现象是 ;
(4)实验结束后,将废液倒入同一只洁净废液缸中,发现废液浑浊并显红色,将废液进行过滤,对废液的成分做了进一步探究:
【实验探究】同学们取一定量过滤后的废液,向废液中逐滴加入稀盐酸,根据反应现象绘制了如丁图所示的示意图。
【得出结论】分析图像数据,得出废液中(除酚酞外)一定含有的溶质是 (写化学式)。
2.(2025·四川成都·一模)根据如图所示的实验,回答下列问题。
(1)实验一:两支试管中均盛有少量稀盐酸。试管①中所得溶液的溶质是 (填化学式)试管②一开始没有气泡产生,原因是 。
(2)实验二:试管③中发生反应的化学方程式为 。再补充一个实验可得出Cu、Fe、Ag的金属活动性顺序。设计并进行实验,补全下表。
实验步骤
实验现象
实验结论
Fe、Cu、Ag金属活动性由强变弱
(3)小组又设计了图二装置探究铁锈蚀的情况,并同时测定了整个实验过程中三颈烧瓶内的温度(如图三)、压强(如图四)变化。实验之前先检查装置的气密性,方法是 。
(4)将5g铁粉和2g碳粉加入三颈烧瓶,t1时刻加入2mL 饱和NaCl溶液后,再将一只装有5mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上(此时没有推动注射器活塞),采集数据。t2时刻后反应并未停止温度却开始降低,原因是 。
(5)据图三、图四分析,t3时刻后压强突然变大的原因是 。
3.(2025·四川达州·一模)实验室有一瓶敞放着的氢氧化钠固体,同学们想探究这瓶固体的成分,请你一同参与探究并回答有关问题。
(1)请你写出氢氧化钠在空气中变质的化学方程式 ,可加入试剂 ,如有气泡产生则氢氧化钠变质。
【提出猜想】
(2)猜想1:这瓶固体的成分是NaOH:猜想2:这瓶固体的成分是 ;猜想3:这瓶固体的成分是NaOH和的混合物。
【实验与结论】
(3)取少量样品于试管中,加入适量蒸馏水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入无色酚酞溶液,溶液由无色变成红色。甲同学认为这瓶固体含有NaOH,猜想1正确。乙同学认为甲同学的结论不正确,其理由是 。
(4)向(3)溶液中加入过量的溶液,生成白色沉淀,沉淀后静置,溶液由红色变成无色。同学们认为猜想 是正确的。
【问题讨论】
(5)丙同学认为实验时也可以先加入过量的溶液,振荡、静置,然后在上层清液中加入无色酚酞溶液,观察到先有白色沉淀生成,然后溶液变红色,证明猜想3成立。加入过量溶液的目的是 。
(6)下列物质a.氧化铜b.二氧化碳、c.硫酸镁溶液、d.氯化铁溶液,单独使用能替代(5)中无色酚酞溶液的是 (填序号)。
【拓展应用】
(7)某课外活动小组在老师指导下利用压强传感器设计了如下图两个实验装置,并进行实验,得到了压强随时间变化的曲线。(容器体积相同,注入的氢氧化钠溶液与水的体积相等)。其中曲线 表示二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应。
4.(2025·四川宜宾·一模)化学兴趣小组对学校“科技节”中“吹气生火”实验非常好奇,咨询老师得知“奥秘”是棉花中包有一种淡黄色固体过氧化钠(Na2O2),该固体在常温下能与CO2、H2O均能发生化学反应。于是,兴趣小组进行了如图1和图2的两个探究实验。
探究一:模拟“吹气生火”实验
向烧杯中倒入CO2,其中A处棉花未包过氧化钠、B和C处棉花包有相同质量的过氧化钠。实验中观察到B、C处棉花依次燃烧,A处棉花未燃烧。
(1)对比图1实验现象,说明燃烧需要的条件是 。
(2)B处比C处棉花先燃烧证明CO2的性质是 。
探究二:探究棉花燃烧的原因
【实验设计】
经过讨论,小组同学设计了如图2所示的实验装置进行实验探究。
【查阅资料】
①Na2O2与稀盐酸反应时,生成NaCl、H2O和O2.②无水硫酸铜为白色固体,吸水后变为蓝色。③饱和碳酸氢钠溶液能除去二氧化碳气体中的氯化氢气体。
【实验步骤】
①检查整套装置的气密性;②把相关的试剂放入对应的仪器内;③用力推动针筒的活塞,把盐酸注入试管内;④一段时间后,在P处放置一根带火星的木条,观察现象。
【实验现象】
(3)①装置D中的无水硫酸铜 (填“没有变成”或“变成”)蓝色。
②E中澄清的石灰水变浑浊;③P处带火星木条 (填“复燃”或“不复燃”)。
【实验分析】
(4)装置E中澄清的石灰水变浑浊的原因是 。
【实验结论】
①Na2O2和CO2反应产生了氧气。②Na2O2和CO2反应过程放出热量。
【拓展提高】
(5)①Na2O2和CO2反应除生成氧气外,还生成了一种固体,学生甲认为生成的固体是NaOH,学生乙认为是Na2CO3,你认为 同学的猜想是错误的,你判定的依据是 。
②写出Na2O2和CO2反应的化学方程式 。
5.(2025·四川宜宾·一模)为了人类共同生活的家园,垃圾分类从我做起。某校实践小组的同学们对垃圾的分类、处理、焚烧产物等展开了项目式学习。
【任务一】学习垃圾分类处理的方法
生活垃圾处置流程如图所示。
(1)将废弃物分类填写在相应的垃圾分类序号内。
①塑料瓶 ②废旧电池 ③过期药物 ④废易拉罐 ⑤果皮蛋壳 ⑥尿不湿 ⑦快递纸箱 ⑧瓷碗碎片 ⑨剩菜剩饭 ⑩玻璃酒瓶。
其中可回收垃圾有 ,有害垃圾 。
(2)厨余垃圾的堆肥处理过程中会发生 (填“物理”或“化学”)变化。
(3)垃圾焚烧产生的烟气中含有,过多的排放到空气中,会形成 (填一环境问题)。
【任务二】探究垃圾焚烧产生的气体成分
【咨询交流】同学们从技术人员处了解到,部分垃圾可采用焚烧的方法进行处理。不同垃圾焚烧后产生的气体不同。某垃圾焚烧产生的气体可能是中的一种或几种。
【提出问题】该垃圾焚烧后产生的气体中是否含有?
【查阅资料】I.通入澄清石灰水会产生白色浑浊。
II.能使品红溶液褪色,而、不能。
III.易与酸性高锰酸钾溶液反应而被吸收,而、不与酸性高锰酸钾溶液反应。
IV.CO能使湿润的黄色氯化钯试纸变蓝。
【进行实验】利用垃吸燃烧产生的气体设计了如下图所示的实验。
(4)一氧化碳与二氧化碳的性质具有很大差异的原因是 。从环保的角度看,此实验装置有一个缺陷,请你指出该缺陷: 。
(5)当观察到 ,湿润的黄色氯化钯试纸变蓝,说明该垃圾焚烧后生成的气体中有。
(6)小丽认为该方案仍不够严谨,于是对实验进行了改进:增加一个装有酸性高锰酸钾溶液的试剂瓶D;改进后实验装置的连接顺序为 (填字母,实验装置可重复使用)。能确定生成的气体中有的现象是 。
6.(2025·四川雅安·一模)实验室有两瓶试剂,分别为待测液A、待测液B,已知一瓶是稀盐酸或稀硫酸,另一瓶是NaOH溶液或Ca(OH)2溶液。同学们对待测液的成分进行了探究。
(1)小芳用玻璃棒蘸取待测液A滴于pH试纸上,测出待测液A的pH约为3,则待测液A是 溶液(填“酸”或“碱”)。
(2)为进一步确定溶液中溶质成分,小芳又做了四组实验。请你帮助她完善如表并分析:
实验序号
实验一
实验二
实验三
实验四
所加试剂
锌粒
BaCl2溶液
紫色石蕊溶液
Na2CO3溶液
现象
待测液A
产生白色沉淀
变红
产生气泡
待测液B
无明显现象
产生白色沉淀
变蓝
无明显现象
根据实验现象,可推测出待测液A是 (填化学式)溶液。以上四组实验中,只根据其中一组的实验现象即可证明待测液B为NaOH溶液的是 (填实验序号)。
【质疑讨论】
(3)小强对实验二中待测液B产生白色沉淀的现象提出质疑,经过讨论,大家一致认为待测液B已变质,写出待测液B变质的化学方程式 。
【提出问题】NaOH溶液变质后,溶质的成分是什么?
【猜想假设】
(4)猜想一:NaOH、Na2CO3;猜想二: 。
【设计实验】
(5)小强设计了如下实验,请你帮助他完善下表,得出正确结论。
实验方案及操作步骤
实验现象
实验结论
步骤一:取少量变质后的NaOH溶液于试管中,加入过量BaCl2溶液充分反应,过滤。
产生白色沉淀
猜想一成立
步骤二:取少量步骤一中的滤液于试管中,向其中滴加 。
溶液变红
【反思拓展】
(6)解决同一个问题的方法有很多种,上表步骤二还可以用下列 (填字母代号)方案代替,产生其他的现象后,也能得到相同的结论。
a.滴加CuCl2溶液 b.滴加MgSO4溶液 c.通入CO2
7.(2025·四川宜宾·一模)生态富民是我国实现高质量发展的重要路径。近年来,我国一些地区创新采用了“渔光互补”发展模式,化学实践小组的同学们对渔光互补的工作模式、鱼塘水的成分等产生了浓厚的兴趣,他们在老师的指导下展开了项目式学习活动。
任务一:了解渔光互补模式
【信息检索】同学们上网查阅资料,了解到“渔光互补”是在水面上方架设光伏板发电,下方的水域则用于水产养殖,形成“上可发电,下可养鱼”的发展模式。
【分析交流】
(1)光伏发电过程中能量的转化形式是光能转化为 能。
任务二:检测分析鱼塘水质
【听取介绍】 同学们来到“××渔光互补示范园”参观,据专家介绍,水产养殖过程中需保证合适的水温、溶氧量和酸碱度。
【检测水质】
(2)同学们用 对鱼塘水的酸碱度进行了检测。
【小组讨论】
(3)同学们继续测定了不同时间段内鱼塘水的pH, 并根据测定结果绘制了相应图像(如图)。同学们分析,鱼塘水中溶有鱼呼吸产生的二氧化碳,所以pH 应该减小,但从清晨到中午,鱼塘水的pH却逐渐增大其原因可能是
【教师指导】老师告诉同学们:①鱼塘底部塘泥中的有机物分解易使水质酸性增强;②该鱼塘养殖鱼虾,需定期投入CaCl2为鱼虾补充钙质;硬水中含有较多钙离子和镁离子。
【假设猜想】同学们猜想:该鱼塘水呈酸性,且含有CaCl2。
【进行实验】
(4)填写空白处
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量鱼塘水于试管中,向其中滴加几滴 。
溶液变成红色
鱼塘水呈酸性且含有CaCl2
②另取少量鱼塘水于试管中,向其中滴加足量Na2CO3,震荡,静置。
先 ,一段时间后产生沉淀
【反思评价】
(5)步骤②中产生的沉淀是 所发生反应的化学方程式为 。
(6)自然界中的水一般都是硬水,所以有同学对实验结论提出了质疑理由是 。同学们改进方案后重新进行实验,得出了正确的实验结论。
【成果分享】同学们通过实践活动,了解到“渔光互补”是一项具有发展潜力的高效生产模式,“渔光互补”实现了生态富民,既能增加水产品、电力和旅游收入,实现经济效益,又能改善水质、减少污染,实现社会效益。
8.(2025·四川成都·一模)蒸汽眼罩是我们日常生活中常见的缓解眼睛疲劳的产品,简单实用。某化学兴趣小组的同学对蒸汽眼罩开展了以下研究。
【查阅资料】蒸汽眼罩由无纺布眼罩和发热体构成。发热体内含有铁粉、活性炭、氯化钠、蛭石(保温作用,可以减缓热量散失)、高吸水树脂(良好保水性能,提供水蒸气)等。
探究一:验证蒸汽眼罩发热体内含有铁粉和活性炭
(1)甲同学取少量黑色粉末于试管中,加入一定量稀硫酸,观察到黑色粉末部分溶解,产生气泡,溶液变为浅绿色,证明发热体内含有铁粉。涉及的化学方程式为 。
(2)乙同学另取另取少量黑色粉末用磁铁吸引,将剩余固体与氧化铜粉末混合,用图1所示的装置进行实验,观察到 ,证明发热体内含活性炭。
探究二:探究蒸汽眼罩的发热原理
根据“使用方法——打开蒸汽眼罩包装,接触空气即开始发热”,小组同学进行了以下实验:取20g发热体内固体粉末放入密闭容器中,通过数字传感器分别测得氧气和二氧化碳含量变化如图2。
(3)据图回答:发热体内的物质和空气中的 发生了反应。
实验后,同学们观察到部分黑色固体变为红棕色,分析蒸汽眼罩的热量来源于铁粉生锈,有同学提出疑问,铁生锈是缓慢氧化放热不明显,但是蒸汽眼罩打开后会迅速升温,这是为什么呢?他们又设计了以下实验方案进行验证。
方案
药品
1分钟前后氧气含量变化
1分钟前后温度变化
实验1
4g铁粉、2mL水
20.1%→20.1%
16℃→16℃
实验2
4g铁粉、2mL水、ag氯化钠
20.1%→20.1%
16℃→16℃
实验3
4g铁粉、2mL水、2g活性炭
20.1%→20.1%
16℃→16℃
实验4
4g铁粉、2mL水、2g氯化钠、2g活性炭
20.1%→15%
16℃→55℃→26℃
(4)实验 2 中应取用 a g 氯化钠,a 的值为 。
(5)实验 4 中温度迅速上升的原因是铁粉与 共同作用的结果。
探究三:定量探究影响铁锈蚀的因素
小组设计了图 3 装置,检查气密性,将 5g 铁粉和 2g 碳粉加入三颈烧瓶,t1时刻加入 2mL 饱和 NaCl 溶液后,再将一只装有 5mL 稀盐酸的注射器插到烧瓶上(此时没有推动注射器活塞),采集数据。
(6)据图 4,t2~t3这段时间反应并未停止但温度却开始降低,原因是 。
(7)据图 5 分析 t3时刻后压强突然变大,原因是 。
探究四:测定部分生锈的铁粉中铁的含量
(8)连接如图 6 装置。取部分生锈的铁粉(铁和氧化铁的混合物)0.6g 于锥形瓶中,加入足量稀盐酸进行实验。完全反应后,测得生成气体体积为 0.2L,已知该条件下氢气密度为 0.09g/L,根据以上数据,计算该固体中铁的质量分数为 。
(9)学习小组有同学提出:用这种方法测得的气体体积不够准确,可能会导致测定的铁的质量分数变小,可能的原因是 (填序号)。
a.装置的气密性不好
b.产生的气体不干燥
c.生成的气体会部分滞留在锥形瓶中
d.没有扣掉加入的盐酸的体积
9.(2025·四川内江·一模)CaCl2可用于冷冻剂、干燥剂、融雪剂、医药及冶金工业等。化学兴趣小组在完成实验室制取二氧化碳的实验后,欲对剩余废液的组成进行探究,并制定回收CaCl2的方案。
【提出问题】实验室制取二氧化碳后的废液中含有哪些溶质?
【猜想与假设】猜想一:CaCl2;猜想二:CaCl2和HCl
【查阅资料】CaCl2溶液呈中性
【探究活动一】取少量废液等分成2份,甲、乙两组同学分别利用其中一份进行如下探究:
(1)甲组同学向废液中滴加紫色石蕊溶液,溶液变成 色,证明猜想二成立。
(2)乙组同学用图1装置进行实验,将80mL一定质量分数的碳酸钠溶液逐滴加入废液,测得数据如图2。
【数据分析】乙组同学对图2数据进行讨论分析,证明猜想二成立。
①a点的实验现象为 。
②b点发生反应的化学方程式为 。
③c点对应溶液中全部溶质的化学式为 。
【探究活动二】
(3)丙组同学提出直接蒸发溶剂可从剩余废液中回收纯净CaCl2,理由是 。
【交流与反思】
(4)甲组同学认为丙组同学提出的方法会对空气造成污染。为除去废液中对空气造成污染的物质,建议最好先在废液中加入下面 (填选项序号)试剂。
A.H2SO4 B.CaCO3 C.NaOH
10.(2025·四川凉山·一模)为探究氢氧化钠的化学性质,同学们做了以下实验:
(1)A试管中的现象是 。
为探究B试管中反应后溶液中溶质的成分,同学们进行了以下探究。
【猜想与假设】
(2)猜想一: 猜想二:、NaOH 猜想三: 。
【设计并进行实验】
(3)完成并记录以下实验:
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量B试管中反应后的溶液,滴加酚酞溶液
猜想二不成立
②另取少量B试管中反应后的溶液,滴加碳酸钠溶液
有气泡产生
猜想三成立,猜想一不成立
为探究氢氧化钠溶液与稀硫酸反应过程中pH的变化,甲、乙两组同学按图2所示装置进行实验,测定出溶液pH变化如图3所示。
(4)乙组实验pH变化对应的曲线是 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。若取M点对应溶液滴加紫色石蕊试液,现象是 。
(5)氢氧化钠溶液久置在空气中会变质,其原因是 (用化学方程式表示)。
11.(2025·四川广元·一模)学校劳动实践基地种植的蔬菜出现了枯萎现象。化学兴趣小组的同学怀疑是土壤酸碱性问题导致的。于是开展了“土壤的酸碱性对植物生长的影响及改良”的跨学科实践活动。
【查阅资料】土壤酸碱性分类有:
土壤类型
强酸性
酸 性
中 性
碱 性
强碱性
pH
<5
5.0-6.5
6.5-7.5
7.5-8.5
>8.5
任务一:测定劳动基地土壤酸碱性
(1)同学们取少量劳动基地土壤,加水充分搅拌,静置,取上层清液,测出PH约为5,说明土壤呈 性。
任务二:调查土壤显酸性的原因
【咨询了解】经过了解,土壤酸碱性可能受到以下因素的影响:化肥的使用:如硫酸铵(酸性)和碳酸铵(碱性);环境因素:如酸雨、长期积水等;土壤本身的成分:如含有较多的腐殖质或石灰质。
【实验探究】经分析,同学们怀疑是化肥使用不当导致土壤酸化。
【猜想与假设】土壤中含硫酸铵
【进行实验】
(2)实验方案如下表
项目
实验操作
实验现象
实验结论
方案
取少量土壤样品于试管中,加适量水,充分溶解后过滤,向滤液中滴加硝酸钡溶液后继续滴加稀硝酸溶液
土壤中含有 (填离子符号)
另取适量土壤样品,加少量熟石灰混合研磨
产生有刺激性气味的气体
土壤中含有 (填离子符号)
【实验结论】土壤中含有硫酸铵。
【反思评价】
(3)土壤中不含碳酸根离子的原因是 。
(4)产生实验现象①的化学方程式是 。
任务三:探讨改良土壤酸碱性的方法
【查阅资料】
①最适宜种植黄瓜的土壤酸碱度为7.0-7.2。
②在各种化肥中,显碱性的氮肥有稀氨水、碳酸铵等;呈酸性的氮肥有硫酸铵、氯化铵等;呈中性的氮肥有尿素。
【交流研讨】
(5)小组同学经过讨论认为,劳动基地的土壤不适合黄瓜生长,为此大家认为可施用化肥 (选填“碳酸铵”或“尿素”)来改良酸性土壤,使用该化肥时应该注意 。
12.(2025·四川绵阳·一模)“锡纸烤鸡蛋”是一种特色小吃,它的一种做法是用“锡纸”包裹住鸡蛋,在炭火上烘烤。“锡纸”是由金属材料制成的,“锡纸”包裹的鸡蛋能被烤熟。体现了金属的物理性质是 ;烘烤结束后,用水熄灭炭火,其灭火的原理是 ;
某化学兴趣小组收集了残留的鸡蛋壳碎片,查阅资料得知。鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙,在不考虑鸡蛋壳中其它成分影响的情况下,小组成员进行了如下探究。
[进行实验]
实验一,取蛋壳碎片。除去卵壳膜,灼烧蛋壳碎片得到白色固体,冷却备用。
[提出问题]
白色固体中主要含有什么物质?
[形成假设]
猜想一:有CaCO3,猜想二:有CaO 猜想三: 有CaCO3和CaO
[实验验证]
实验二:取少量白色固体。装入一支洁净的试管中。再向试管中加入适量的水,用手触碰试管外壁,有发热现象。滴入酚酞溶液,溶液呈 色;
实验三:取实验二中溶液的液体,用吸管向液体中吹入呼出的气体。观察到澄清的石灰水变浑浊,用化学方程式解释变浑浊的原因 ;
实验四:另取少量白色固体。加入足量的稀盐酸,有气泡产生。
[形成结论]
由实验二至实验四得出的结论是:猜想 成立。
[表达交流 ]
在实验一至实验四的过程中,没有涉及到的化学反应类型是 。
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
13.(2025·四川达州·一模)某兴趣小组以“探究二氧化碳的奥秘”为主题开展项目式学习。
任务一:实验室制取二氧化碳
小组同学按图1所示装置,取等质量的大理石加入足量酸中(杂质不与酸反应),产生气体的体积随反应时间的变化曲线如图2所示:
(1)实验室制取最适宜选择的药品组合是 (填“甲”、“乙”或“丙”)。
(2)实验室制取的化学方程式为 。
任务二:探究二氧化碳能否与水反应
【设计实验】
方案一:如图3所示,向集满的软塑料瓶中加入一定量的水,旋紧瓶盖后振荡,观察到软塑料瓶变瘪。
(3)小明根据实验现象得出与水一定发生了反应,你认为是否合理,理由是 。
方案二:如图4所示,向装置中缓慢通入,一段时间后观察到:b处纸花不变色,c处纸花比a处纸花先变红。
(4)对比b、c处的现象,说明与水发生了反应,使纸花变红的物质是 。
(5)对比a、c处的现象,能得到具有的物理性质是 。
【得出结论】二氧化碳能与水反应。
【拓展延伸】
(6)将上述实验中变红的石蕊纸花,用吹风机吹干后,观察到纸花恢复紫色,说明 。
14.(2025·四川泸州·一模)某品牌维C 泡腾片的主要成分是:维生素C(C6H8O6)、碳酸氢钠(NaHCO3)、柠檬酸 (C6H8O7); 柠檬酸属于有机酸,具有酸的通性,在水溶液中可以解离出 H+。化学兴趣小组的同学按下图装置进行实验,测定维C 泡腾片中NaHCO3的含量。
【计算思路】将维C 泡腾片溶于水中,测定生成二氧化碳的质量,根据二氧化碳的质量计算出 参与反应的维C 泡腾片中碳酸氢钠的质量,进而求出维C 泡腾片中NaHCO3的质量分数。
将一定量的样品放入锥形瓶,加入足量的水充分反应。(已知:碱石灰常作干燥剂, 主要成分有氧化钙和氢氧化钠)
(1)实验开始前后均需向装置内通入一段时间空气,实验结束后通入空气的目的是 ;
(2)装置A 的作用是 (用化学方程式表示)。
(3)根据计算思路,化学兴趣小组的同学应该称量反应前后以上装置 的质量(填 字母序号),若省略装置ENaHCO3质量分数的测定结果会 (选填“偏大”“不 变”或“偏小”)。若取4g维生素C泡腾片,实验后测得CO2的质量为0.22g,则泡腾片 中NaHCO3的质量分数为 (结果保留到0.1%)
(4)老师告诉同学们维C 泡腾片 溶于水发生反应的微观过程如图所示。 由微观示意图可知,上述B 装置反应减少的离子是 。
15.(2025·四川绵阳·一模)天然气的主要成分是甲烷,某化学小组对甲烷在纯氧中燃烧的产物产生了兴趣并进行探究。.
[提出问题]甲烷在氧气中燃烧生成哪些物质?
[查阅资料]无水CuSO4遇水变蓝。
[猜想与假设]甲:CO2、H2O。乙:CO、H2O。丙:NH3、CO2、H2O。丁:CO2、CO、H2O。
(1)甲同学认为丙同学的猜想是错误的,理由是 。
[实验探究]为了验证上述猜想与假设,小组同学将甲烷在氧气中燃烧的产物通入下列装置。
(2)实验开始时,先进行的操作是______(填序号)。
A.通入甲烷燃烧的产物 B.加热
(3)装置A、B的顺序 (选填“能”或“不能”)颠倒。
(4)实验中观察到装置A中白色粉末变为蓝色,装置B、D中澄清石灰水变浑浊,装置C中红棕色粉末变成黑色,由此推断 同学猜想成立;装置C中发生反应的化学方程式为: 。
(5)实验结束,对相关装置进行称量(忽略空气成分对实验的干扰),装置A增重3.6g,装置B增重2.2g,那么燃烧的甲烷质量为 g。
[反思与交流]
(6)实验中用纯氧而不用空气的原因是 。
(7)有同学提出需要增加尾气处理装置,请谈谈你的看法并说明理由 。
16.(2025·四川绵阳·一模)I、新能源车因污染小而被大力推广,请你参加社会性议题“汽车能源的变迁”的项目式学习。
(1)传统汽车能源主要来自石油,从物质类别的角度来看,石油属于 (选填“纯净物”或“混合物”)。
(2)天然气和乙醇可替代传统汽车能源。乙醇充分燃烧的化学方程式为: 。
(3)电池可给新能源汽车提供动力。
①电动汽车的电池放电时,其能量转化为 能转化为电能。
②新能源汽车常使用含磷酸亚铁锂(LiFePO4)的锂电池为汽车提供动力。LiFePO4中Li的化合价为 。某种锂原子的质量为1.165×10-26kg,碳12原子质量的为1.66×10-27kg,则该锂原子的相对原子质量是 (计算结果精 确到0.1)。
③磷酸亚铁锂可用磷酸铁、氢氧化锂和草酸为原料合成,请完成下列化学方程式:2FePO4+6H2C2O4+ 2LiOH=2LiFePO4+ 7CO2↑+5CO↑+7 。
(4)II、同学们利用如图1所示的装置探究水的组成。
①电源正极为 (选填“a” 或“b”)端,电解水发生反应的化学方程式为: 。
②c、d管中收集到的气体的质量比为
(5)在不同温度下,向盛有50g水的烧杯中缓慢加入硫酸铜固体,测得溶液质量与加入硫酸铜质量的变化关系如图2所示。
①20℃时硫酸铜的溶解度为
②20℃时,A、B、C三点对应的溶液中属于饱和溶液的是
③C、D两点对应溶液中溶质质量分数的大小关系为 。
17.(2025·四川绵阳·一模)“回南天”是南方独特的气候现象。“回南天”出现时,空气湿度接近饱和,家用除湿盒可以除湿防霉。某兴趣小组对家用除湿盒(如图1)产生兴趣,于是进行如下探究。
[查阅资料]①吸湿区内黑色颗粒是活性炭,白色颗粒是初中化学常见的一种物质,具有很强的吸水性;②CaCl2溶液呈中性。使用一段时间后,集水区内有大量液体和少量固体,且气温越低固体越多。
(1)除湿盒内活性炭的作用是除去空气中的异味,利用了其 。
[提出问题]除湿盒中的白色颗粒是什么?
[作出猜想]在老师的提示下,同学们猜测吸湿区内的白色颗粒可能是氯化钙、氧化钙、氢氧化钠中的一种。
[交流讨论]
(2)同学们从安全角度考虑,一致认为白色颗粒不可能是NaOH,原因是 。
[进行实验]
(3)为确定该白色颗粒的成分,同学们进行如下实验:
实验操作
实验现象
实验结论
①取少量白色颗粒于试管中,加足量水溶解,向溶液中滴加紫色石蕊溶液
该白色颗粒为氯化钙
②另取少量白色颗粒于试管中,加足量水溶解,向溶液中滴加
有白色沉淀产生
[实验分析]
(4)步骤②中发生反应的化学方程式为: 。
[实验反思]
(5)由集水区的固体会随温度降低而越来越多可知:CaCl2的溶解度会随温度升高而 (选填“增大”或“减小"”)。
[继续探究]生石灰也有吸水性,能否代替氯化钙作除湿剂?为探究这个问题,小组同学分别称取5.0g氯化钙和生石灰进行吸湿率测定实验,氯化钙与生石灰在吸湿实验中的数据记录如图2所示。
已知:吸湿率= ×100%
(6)最终氯化钙的吸湿率为 。结合以上探究结果,能得出的结论是 的吸湿效果好,不能用生石灰代替(写一个即可)。
18.(2025·四川广元·一模)松花蛋是我国特有的一种传统美食。化学兴趣学习小组进行了“松花蛋制作”的项目研究,请结合任务回答问题。
【任务一】品松花蛋,初识松花蛋的酸碱性
(1)同学们品尝松花蛋时。发现松花蛋略有涩味是因为松花蛋中含有碱性物质,食用时加入少量 可减轻涩味。
【任务二】浸松花蛋粉,寻找涩味缘由
取适量松花蛋粉(用于制作松花蛋泥的原料)。加入足量水,搅拌、过滤。测得滤液pH=12,证明滤液中含有碱性物质。
【提出问题】滤液中的碱性物质是什么?
【查阅资料】松花蛋粉中主要含有生石灰、食盐,纯碱等。
【分析推理】
(2)松花蛋粉加水调和时发生如下反应:
①CaO+H2O=Ca(OH)2;② (写化学方程式)。
(3)甲同学认为滤液中的碱性物质是氢氧化钠。乙同学对甲同学的说法提出了质疑,认为滤液中的碱性物质除氢氧化钠外,还可能含有 (填化学式)或氢氧化钙。
【实验探究】
(4)
操作
实验现象
实验结论
取滤液少许,向其中滴入稀盐酸
有气泡产生
另取滤液少许,向其中加入碳酸钾溶液
滤液中一定不含有氢氧化钙
通过探究,同学们找到了松花蛋粉加水后滤液显碱性的原因,寻到了涩味的缘由。
【反思总结】
(5)判断化学反应后溶液的成分时,既要考虑生成物,又要考虑 。
【任务三】腌松花蛋,制作传统美食
同学们戴上手套将松花蛋粉加入容器中,慢慢加水,并不断搅拌。充分反应后冷却,得到松花蛋泥,将松花蛋泥均匀裹到新鲜鸭蛋上密封。
(6)从安全的角度说明“慢慢加水,并不断搅拌”的目的是 。
【项目拓展】
为了使松花蛋产生美丽的松花,传统工艺中加入密陀僧(主要成分为氧化铅)。目前密陀僧已逐渐被硫酸锌取代,制得无铅松花蛋。
(7)从人体健康角度分析这一工艺改进的原因是 。
19.(2025·四川内江·一模)某学习小组的同学在整理归纳反应规律时发现,有些化学反应发生时没有伴随明显的现象,他们就此进行了以下探究。
【提出问题】怎样证明NaOH溶液分别与CO2及稀盐酸发生了反应?
【分析讨论】同学们讨论后认为,可以用两种思路探究上述反应是否发生。
(1)思路Ⅰ:验证有 生成;思路Ⅱ:验证反应物减少或消失。
【实验探究】同学们分两组分别设计方案进行探究。
组别
第一组
第二组
实验示意图
【实验结论】
(2)第一组同学将充满CO2气体的试管倒扣在NaOH溶液中,观察到试管内液面升高,认为NaOH溶液与CO2发生了反应。但有同学联想到CO2的溶解性又指出,还应进行CO2与 反应的对比实验才能得出这一结论。
(3)第二组的小文同学向丙中滴入无色酚酞溶液后,观察到溶液颜色为 ,得出NaOH溶液与稀盐酸发生了反应的结论。小亮同学向丁中滴入AgNO3溶液后,观察到有白色沉淀生成,由此他认为NaOH溶液与稀盐酸反应生成了NaC1,你认为小亮的结论是 (填“合理”或“不合理”)的。
(4)第二组同学进一步讨论后认为,如果将乙中的溶液蒸发结晶,再将得到的晶体溶于水,若在室温下测得该溶液的pH (填“>”、“<”或“=”)7时,则能证明有NaC1生成。
【拓展应用】
(5)第一组同学向反应后的溶液中加入氢氧化钡溶液,观察到有白色沉淀生成,也得出了NaOH溶液与CO2发生了反应的结论,生成白色沉淀的化学方程式为 。
20.(2025·四川内江·一模)某化学社团小组为验证中和反应,做了如图所示的实验。
【实验】如图:
某组同学在烧杯中加入5mL稀NaOH溶液,用滴管慢慢滴入一定量稀盐酸后,发觉忘了加酚酞溶液,不知道盐酸是否过量。于是他们停止滴加稀盐酸,对烧杯内溶液中的溶质成分进行了探究。
【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么?
【猜想与假设】
(1)猜想一:溶质只有NaCl;
猜想二: ;
猜想三:溶质中含有NaCl和NaOH;
猜想四:溶质中含有NaCl、HCl和NaOH。
【交流讨论】
(2)同学们讨论后一致认为猜想四不合理,理由是 (用化学方程式表示)。
【查阅资料】氯化钠溶液呈中性。
【实验设计】
(3)同学们设计了如下不同的实验方案,请完成下列表格。
方案
操作步骤
实验现象
实验结论
一
取少量烧杯内的溶液于试管中,滴入几滴无色酚酞溶液
猜想一正确
酚酞变红色
猜想三正确
二
取少量烧杯内的溶液于试管中,加入氧化铜粉末。
粉末溶解
溶液变蓝色
猜想二正确
【反思交流】
(4)方案一不能证明猜想一是否正确,理由是 ,方案二检验过程中发生化学反应的方程式为 。
(5)验证上面猜想二时,还可以使用的药品为 。
A.AgNO3 B.Zn C.Ca(OH)2
21.(2025·四川乐山·一模)绿矾(,相对分子质量为278)是一种常用颜料和化工原料,加热时易被空气中的氧气氧化,但在隔绝空气高温条件下能分解生成四种氧化物,某同学取用绿矾样品,设计如下实验探究绿矾分解的产物.
已知:①常温下为气态.时为固态;②有漂白性,能使品红溶液褪色.
回答下列问题:
(1)点燃A处酒精喷灯前,应先向装置中缓缓通一段时间的作用是 .
(2)假设装置中每一步都进行完全,请完善以下实验现象或结论:
实验现象
实验结论
①实验结束后,A装置中剩余固体呈红棕色,取少量固体与稀硫酸充分反应后溶液呈黄色.
绿矾的分解产物中有 .
②B装置中无水硫酸铜变蓝.
绿矾的分解产物中有 .
③C装置中U型管内 .
绿矾的分解产物中有.
④D装置中品红溶液褪色.
绿矾的分解产物中有.
(3)结合(2)中的实验现象和结论回答:
①请写出隔绝空气高温加热绿矾发生反应的化学方程式 .
②实验结束后,C装置中收集到的氧化物的质量理论上为 g.
③也能使澄清石灰水变浑浊,但该实验中检验不用澄清石灰水代替品红溶液的原因是 .
22.(2025·四川成都·一模)某兴趣小组进行了如下探究。
Ⅰ、氢化钙常作为供氢剂,用来提供能源。小组同学对放置了一段时间的氢化钙取样进行探究。
【查阅资料】
氢化钙(CaH2)遇水剧烈反应释放出氢气,反应的化学方程式为CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑。
【提出问题】该氢化钙样品与水反应是否还能生成氢气?
实验1:取少量样品放入锥形瓶中,通过分液漏斗逐滴加水进行实验
(1)由于氢化钙与水反应很剧烈,为了减慢反应速率,我们可用 (选填“颗粒状”“粉末状”)的氢化钙固体与水反应。向装置中加入药品并开始实验。锥形瓶中快速产生气泡;将导管插入肥皂水中,吹出肥皂泡,肥皂泡被点燃。
【得出结论】
该氢化钙样品与水反应还能生成氢气。
【提出新问题】实验1中不再产生气泡后,锥形瓶中有较多白色浑浊物。白色浑浊物是什么?
【分析讨论】
氢化钙在保存过程中可能变质生成碳酸钙,故白色浑浊物中可能含有碳酸钙。
实验 2:将白色浑浊物装入锥形瓶中,用注射器注入适量稀盐酸,并利用二氧化碳传感器测得锥形瓶中有锥形瓶中二氧化碳生成。
(2)产生二氧化碳的反应方程式 。该实验说明白色浑浊物中含有碳酸钙,氢化钙样品有少量变质。提出保存氢化钙的一条建议是 。
Ⅱ、学习小组紧接着利用装置D对CO2的溶解性进行探究。
第一步:检查装置气密性;第二步:向三口烧瓶(500mL)中充满CO2;
第三步:将注射器吸入30mL 水,全部注入烧瓶中,等待一会儿后,再振荡烧瓶,观察现象。绘制压强与时间变化得到如下曲线。
【解释原因】
(3)a~b段曲线上升的原因是 。
(4)已知:同温下,气体的体积比等于压强比,根据图计算此条件下1体积水溶解 体积CO2(保留两位小数),比通常状况下偏 (填“低”或“高”),可能的原因 。
【拓展延伸】
菜窖中一般会含有较多的二氧化碳,人不能贸然进入。小组设计了如图所示装置,将针筒中的菜窖气体推入到装置中,可以粗略测定菜窖中二氧化碳的体积分数(提示:足量的氢氧化钙溶液可以吸尽二氧化碳气体)。
(5)连接装置:装置接口的连接顺序为a→ →f。
(6)用于实验的菜窖气体为50mL,最终量筒中共收集到水为45mL,该菜窖气体中二氧化碳的体积分数约为 。
23.(2025·四川泸州·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。制取氢氧化钾的部分流程为(草木灰中的杂质在流程中不反应):
【查阅资料】草木灰的主要成分是,其水溶液显碱性。
回答下列问题:
(1)步骤一中反应的化学方程式为 ,观察到 (填“吸热”或“放热”)现象,生成物在农业上的用途为 (填一个)。
(2)某兴趣小组对步骤二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: 猜想II:和 猜想III:和
【实验验证】
方案
实验
现象
结论
一
取少量上层清液于试管中,加入溶液
无明显现象
猜想 不正确
二
取少量上层清液于试管中,加入足量的
产生气泡
猜想III正确
【拓展应用】漂白丝帛结束后要进行废液处理,测出废液,呈 (填“酸”或“中”或“碱”)性,可以加入 (填“稀盐酸”或“氢氧化钠”)调节至中性。
24.(2025·四川泸州·一模)如图表示稀硫酸和氢氧化钠溶液发生反应时烧杯中溶液的pH随加入液体体积的变化曲线,请回答下列问题:
(1)烧杯中盛放的液体是 (填字母:A.稀硫酸B.氢氧化钠溶液),烧杯中发生反应的微观实质是 。
(2)曲线上A点表示 ,B点时溶液中的离子有 (填离子符号)
(3)小强完成上述实验几天后发现,忘记盖上盛放氢氧化钠溶液试剂瓶的瓶塞。小强设计了如下实验两个方案来检验氢氧化钠溶液是否变质以及变质的程度
实验方案
实验步骤
实验现象
实验结论
方案一
取少量溶液于试管中,滴加几滴稀盐酸
没有气体产生
没有变质
方案二
取少量溶液于试管中,滴加几滴氢氧化钙溶液
①
已经变质
②小东认为方案一的实验设计不严谨,其原因是: 。请写出方案二中反应的化学方程式 。
③如果要确定氢氧化钠溶液是部分变质还是完全变质,以下方案合理的是 (填字母,已知氯化钙溶液呈中性)
A.另取溶液少许,加入适量氢氧化钙溶液,过滤,再向滤液中加入酚酞
B.另取溶液少许,加入足量的氯化钙溶液,过滤,再向滤液中加入酚酞
C.另取溶液少许,加入少量的氯化钙溶液,过滤,再向滤液中加入酚酞
25.(2025·四川广安·二模)小明查阅溶解度表发现“碳酸铁”一栏表示为“—”,即溶液中不存在,从而引发思考:可溶性铁盐和碳酸盐能否反应?于是他做了如下探究:
(一)探究能否反应及产物。
将一定量溶液和溶液倒入同一支试管中,发现有红褐色沉淀和无色气体产生,说明二者发生了反应。
(1)生成的沉淀为 (填化学式)。
(二)探究反应后所得到的无色溶液中溶质的成分。
【作出猜想】
(2)①、 ②、 ③
小林认为猜想①一定不成立,原因是 ;
【实验验证】
(3)完成以下内容:
操作
现象
结论
向反应后的滤液中加入稀硫酸
猜想②成立
上述反应的化学方程式是 。
【反思评价】
(4)小林认为,选用其他试剂也能得到上述结论,该试剂可能是________(填序号)。
A.溶液 B.溶液 C.溶液 D.酚酞溶液
26.(2025·四川内江·二模)在学习了常见的酸和碱后,某化学兴趣小组的同学围绕“酸碱中和反应”,在老师的引导下开展实验探究活动,请你参与下列活动。
[实验探究]将氢氧化钾溶液与稀硫酸混合,观察不到明显现象,为证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了反应,三位同学进行了以下实验。
(1)测定溶液pH变化的方法
甲同学在实验过程中测得pH变化如图Ⅰ所示,则该同学是将 (填字母)。
A.氢氧化钾溶液滴入稀硫酸中 B.稀硫酸滴入氢氧化钾溶液中
(2)测混合过程中的温度变化
乙同学在实验过程中测得反应混合溶液的温度变化如图Ⅱ所示,说明稀硫酸与氢氧化钾溶液发生的反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。
(3)借助于酸碱指示剂
丙同学通过图Ⅲ所示实验,他观察到溶液由红色变成无色,也证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了化学反应,反应的化学方程式为 。
[提出问题]针对反应后溶液中溶质的成分,大家纷纷提出了猜想。
[猜想与假设]
猜想一:只有K2SO4;猜想二:有K2SO4和H2SO4;猜想三:有K2SO4和KOH。
[进行实验]
(4)为了验证猜想,学习小组选用Fe2O3粉末、BaCl2溶液,进行如下探究:
实验方案
实验操作
实验现象
实验结论
方案一
取少量反应后的溶液于试管中,加入Fe2O3粉末
溶液中有H2SO4,猜想二正确
方案二
取少量反应后的溶液于试管中,滴加BaCl2溶液
产生白色沉淀
溶液中有H2SO4,猜想二正确
[实验结论] 通过探究,同学们一致确定猜想二是正确的。
[评价与反思]
(5)丁同学针对上述方案提出疑问,认为方案二是不合理的,理由是 。
(6)同学们经过反思与讨论,最后认为方案一中的Fe2O3粉末可以用下列的某些物质代替,也能得到同样的实验结论,可用的试剂是 (填字母)。
A.Mg B.CuO C.KCl D.Na2CO3
(7)分析反应后所得溶液中溶质的成分时,除了考虑生成物外,还要考虑 。
27.(2025·四川遂宁·一模)日常生活中经常发现开水瓶、热水壶用久后上面附着一层固体,这种固体俗称水垢,其主要成分是碳酸钙和氢氧化镁,为了验证其主要成分,进行如下实验(忽略水垢中其他杂质及反应前后装置内的气体对该实验的影响).
查阅资料:①
②无水硫酸铜遇水变蓝
③碱石灰主要成分是氢氧化钠和生石灰
【实验验证】
(1)
实验操作
实验现象
实验结论
步骤一:取一定量干燥的粉末状水垢样品于试管中,按上图所示进行实验;
B装置中观察到无水硫酸铜变蓝
水垢中含有
步骤二:另取少量的水垢样品于试管中,再加入足量的稀盐酸;
水垢中含有碳酸钙
(2)请写出步骤二中涉及到的化学方程式 (任写一个).
(3)装置D在该实验中的作用 .
【定量分析】
(4)实验完全反应后,B装置增重0.9g,C装置增重4.4g,则水垢样品中碳酸钙和氢氧化镁的质量之比为 (填最简整数比).
【应用】
(5)除去热水壶中的水垢,应选下列哪种物质 .
A.酱油 B.料酒 C. 食醋 D.洗洁精
28.(2024·四川成都·二模)成华区某研究性学习小组探究影响化学反应快慢的因素
(1)探究一:同温下,取相同大小的Fe、Zn、Cu、Mg四种金属单质在相同条件下与相同浓度的盐酸反应,观察实验。
实验结论与解释:金属与酸反应的速率主要与 有关。
(2)探究二:查阅资料,分析各实验装置优缺点后,学习小组选择如图装置用于实验室制备H2。
①写出相应的化学反应方程式: 。
②该装置的优点是: 。
(3)探究三:按上图装置进行实验:
取相同质量的锌与足量的硫酸反应,收集相同条件下等量的H2所需时间如下表所示。
实验编号
温度/℃
锌的规格
硫酸的浓度
所需时间秒
Ⅰ
25
锌粒
20%
50
Ⅱ
25
锌粒
30%
20
Ⅲ
25
锌块
20%
120
Ⅳ
40
锌粒
20%
5
①实验Ⅰ-Ⅳ是为了探究温度、硫酸的浓度以及 对反应快慢的影响。
②实验Ⅰ-Ⅳ采用了 方法探究影响化学反应快慢的因素
(4)探究四:
①数据分析后,小组选择实验编号Ⅱ的条件进行实验的原因: 。
实验中采集到H2的体积(常温常压)与时间的部分数据如下
实验编号
Ⅱ
实验时间/秒
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
H2的体积/30mL
0.3
1
2
3.5
5.5
8
11
13
14
14.2
②根据表中数据在坐标中画出H2的体积与实验时间的变化关系图像;
③根据变化关系图分析图像变化的原因: 。
29.(2025·四川成都·二模)学习小组以碳单质为主题,开展项目式学习。
【任务一】认识碳单质的性质与用途
(1)金刚石、石墨物理性质差异很大的原因是 。
(2)高铁动车与电路连接的石墨电刷利用了石墨的性质包括________(填字母)。
A.可燃性 B.滑腻感 C.还原性 D.导电性
【任务二】探究碳单质的化学性质
(3)组装好仪器,按下列实验步骤展开探究:
步骤1:I处放入木炭,从II处通入足量氧气。
步骤2:在I处点燃酒精灯加热,观察I和Ⅲ中的现象。
步骤3:将Ⅱ处通入的气体更换为,Ⅲ装置中更换为氢氧化钠溶液。在I处点燃酒精灯加热,在末端导管口用燃烧的木条检验,观察现象。
①步骤2观察到的现象是 。
②请写出步骤3试管Ⅰ处发生的化学反应方程式 ,从能量变化的角度看,该反应属于 (填“放热”“吸热”)反应。
③上述三个步骤可以证明碳单质具有的化学性质是 。
【任务三】碳还原氧化铜实验的探究
(4)在真空密闭容器内、相同温度下,按照表中的数据进行碳还原氧化铜实验,利用数字化仪器绘制气体质量随反应时间变化的曲线如图所示。
(备注:“目数”是指固体的粗细度,目数越大,颗粒越小)
实验编号
碳粉质量/g
目数规格
氧化铜粉质量/g
对应曲线
1
3
200目
40
a
2
3
1000目
40
b
3
6
1200目
80
c(待画)
①结合a、b曲线,说明碳粉“目数”与反应速率的关系为 。
②请在图中画出曲线c的大致位置及变化趋势 。
30.(2025·四川成都·二模)化学兴趣小组对果蔬洗盐展开探究。
(1)任务一:认识果蔬洗盐
【调查了解】常用果蔬洗盐有柠檬酸型和碳酸氢钠型两种。
【交流讨论】波尔多液作杀虫剂的果蔬,残留物显碱性,为使清洗效果更佳,应选择________。
A.柠檬酸型洗盐 B.碳酸氢钠型洗盐
(2)任务二:探究碳酸氢钠型果蔬洗盐成分
配料表显示含有NaCl、、.为检测样品成分,设计并完成如下实验。
【查阅资料】
①碳酸氢钠受热分解成碳酸钠、水和二氧化碳。
②AgCl难溶于水且不与酸发生反应
实验探究
实验操作
实验现象
实验结论
①取少量样品于试管中加热,将产生的气体通入澄清石灰水
澄清石灰水变浑浊
含有碳酸氢钠
②取步骤①中少量固体于试管中加水溶解后先加稀硝酸再加溶液
________
含有氯化钠
③________
产生白色沉淀
含有碳酸钠
步骤②现象为 ;步骤③操作为 。
(3)任务三:测定果蔬洗盐的成分含量
第1步:称取5.00g样品。
第2步:将样品置于蒸发皿中加热至质量不再减少,称得剩余固体为4.38g。
第3步:利用下图装置进行实验。反应前称得A、B装置和药品的总质量为780.90g,加足量稀硫酸至不再产生气泡,再通入一段时间空气后,称得装置和药品总质量为779.58g。
依据上述实验和数据回答:
①实验结束前不断向装置内压入空气的目的是 。
②实验中B装置的作用是 。
③样品中的质量分数为 。
(4)任务四:自制碳酸氢钠型果蔬洗盐
根据探究结果,自制碳酸氢钠型果蔬洗盐,并在说明书上提示贮存方法为 。
【拓展研究】学习小组研究稀盐酸和碳酸钠溶液反应,实验如图2
【实验现象】甲实验中有气泡冒出,乙实验中无气泡冒出。
【提出问题】乙实验中为什么没有气泡冒出?
【查阅资料】碳酸钠和稀盐酸在一定条件下可以生成碳酸氢钠。学习小组利用数字化实验展开探究。
【数字化实验Ⅰ】利用图3所示装置进行实验,并采集数据,如图4.
由图4分析可得等浓度的碳酸氢钠和碳酸钠溶液,碱性较强的是 。
【数字化实验Ⅱ】利用图5所示装置进行实验,并采集数据,如图6、图7
①图7中的阴影部分与图6叠合后,图象基本重合。根据上述信息分析:CD段pH变化的原因为 。
②M点溶液中的溶质为 (写化学式)。
③将盐酸逐滴加入碳酸钠溶液中,开始没有气泡,后来有气泡的原因是 。
【交流与反思】
①此实验说明反应物的量不同,产物可能不同,试另举一例: 。
②为证明某碳酸钠溶液中是否含有氢氧化钠,以下方案合理的是 。
A.滴加无色酚酞试液,观察现象
B.滴加稀盐酸观察开始有无气泡
C.先加足量的氢氧化钡溶液,再滴加硫酸铜溶液,观察现象
D.先加足量的氯化钡溶液,再滴加无色酚酞试液,观察现象
试卷第1页,共3页
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