2026年中考化学复习热点题型专练--科学探究题30道
2026-01-15
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普通
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 其他 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习-二轮专题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 14.80 MB |
| 发布时间 | 2026-01-15 |
| 更新时间 | 2026-01-15 |
| 作者 | 安信教研 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-01-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55964870.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
中考化学复习(科学探究题30道)
1.如图是某化学兴趣小组同学在制取及干燥氧气和二氧化碳时用到的实验装置。
(1)写出带标号①仪器的名称: 。
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取并收集较为纯净的氧气,可选择的装置是 (填序号)。若用D收集氧气,验满时将带火星的木条放在 (填“瓶口”或“瓶内”),若复燃,则集满氧气。
(3)实验室制二氧化碳的药品的名称是 ,可用F装置对二氧化碳进行干燥,F中装入的药品的名称是 。气体应从导管 (填“a”或“b”)端通入。
用如图所示的装置进行CO2的部分性质探究实验:
(4)将干燥的紫色石蕊试纸放在 (填“a”或“d”)处,并与b处现象对比,可说明CO2能与水反应生成 (写化学式)。c处发生反应的化学方程式为 。该微型探究实验的优点是 。
2.实验室用下图所示装置的部分或全部组合后完成如下实验,请回答下列问题:
(1)写出所标仪器的名称:① 。
(2)若将A、C相连,则C中反应的化学方程式为: 。
(3)若将A装置中的药品换成二氧化锰和过氧化氢溶液,产生的气体经干燥后用D装置收集,导管口的连接顺序应是 。
3.水是生命之源,是“永远值得探究的物质”,人类从未停止过对水的研究。
Ⅰ.1785年,拉瓦锡将水蒸气通过红热的铁制枪管将水转化为氢气,同时生成四氧化三铁,如图甲所示。
(1)图甲中反应的化学方程式为 。
(2)实验室制取氢气的反应原理为 (填化学方程式),欲得到平稳的气流,应在上图乙中选择发生装置的仪器组合为 (填序号)。
(3)某同学用如下图1所示的电解器进行电解水实验,电解后,管A中气体体积为,则管B中气体体积约为 。
【微观探析】
(4)根据质量守恒定律将下图水电解过程的微观示意图补充完整 。
Ⅱ.自来水厂净水过程示意图如图2,请回答。
(5)我国有关部门规定,经上述流程净化后入用户的饮用水含铁,含铜,…其中的铁、铜指的是_______(填正确选项前的字母)。
A.原子 B.分子 C.元素 D.单质
(6)有关自来水厂净化水说法错误的是_______。
A.步骤①②可除去难溶性杂质
B.X试剂常用的是明矾
C.步骤④为加入药品消毒
D.净化后的水澄清、透明、无毒,可以直接饮用
4.以下是常见的实验室制取气体装置,根据给出的装置回答下列问题。
写出仪器a的名称: 。
5.根据下列实验装置回答问题。
(1)图中仪器①的名称为 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,应选择的发生装置是 (填字母)。
(3)用C装置收集氧气,验满的方法是 。
(4)如图D所示,向一个收集满气体的软塑料瓶中加入约体积的滴有紫色石蕊溶液的蒸馏水,立即拧紧瓶塞,振荡,观察到软塑料瓶变瘪, 。
6.实验中,可以根据反应物的状态和反应类型选择相同的装置制取不同气体,根据下列图示回答问题:
图中①的名称是 。
7.选用下图所示仪器配制50g溶质质量分数为6%的氯化钠溶液。
(1)配制过程中上图不会用到的一种仪器是 (填仪器名称)。
(2)下列会导致所配溶液溶质质量分数偏大的是 (填序号)。
①量水时仰视读数 ②食盐中含杂质 ③所用砝码生锈
(3)将50g质量分数为6%的氯化钠溶液稀释成3%的氯化钠溶液,需加水 g。
8.化学是一门以实验为基础的科学,科学的许多发现和研究成果都是通过实验得到的。请你完成以下实验活动。
【活动一】实验室需要配制50g溶质质量分数为5%的氯化钠溶液,请回答下列问题。
(1)需称量氯化钠的质量是 g。
(2)如图图示实验中,正确的操作顺序是 (填序号)。
(3)在量取水的过程中,某同学仰视读数,会使所配制的溶液中溶质的质量分数 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【活动二】除去粗盐中难溶性杂质后,得到的固体除了NaCl还含有少量的可溶性杂质和,某同学为了除去可溶性杂质,将该固体加水溶解形成溶液A,并设计如下方案。
(4)x溶液为 (填化学式)。
(5)沉淀B中含有 (填化学式)。
(6)加入过量的溶液,发生的反应方程式: 。
(7)在蒸发过程中,玻璃棒的作用是 ;当观察到 的现象时,停止加热。
9.牙膏是保障口腔健康的日用品,化学兴趣小组的同学对某品牌牙膏产生了浓厚的兴趣,并展开了项目式学习活动。
任务一:了解牙膏中的酸碱度调节剂
食物残渣发酵产生的乳酸可能使唾液的pH5.5,使牙齿脱矿化,所以牙膏中需添加酸碱度调节剂。
(1)下列选项中可作为牙膏酸碱度调节剂的是_____(填字母)。
A.氯化钠 B.氢氧化钠 C.碳酸氢钠 D.铜粉
(2)用葡萄糖溶液漱口模拟进食,测定“进食后”口腔酸碱度变化如图所示。相同条件下,龋齿患者比无龋人群在用餐后口腔环境酸性更 (填“强”或“弱”)。
任务二:探究牙膏中的其他成分
某牙膏成分中可能含有下列物质中的若干种,它们的溶解性如下表所示:
碳酸钙
水合硅石
羟苯甲酯
氯化钠
在水中的溶解性
不
不
微
溶
在酒精中的溶解性
不
不
溶
不
为探究牙膏的成分,进行如下实验:
【查阅资料】
①水合硅石、羟苯甲酯不和稀盐酸反应。
②羟苯甲酯与硝酸银溶液不反应。
【学习交流】
(3)步骤II中有气泡产生,说明牙膏中含有 。写出该步骤中发生反应的化学方式 。
(4)步骤III中观察到 现象,说明牙膏中含有氯化钠。
【提出问题】沉淀D的成分是什么?
【做出猜想】猜想1:水合硅石 猜想2:羟苯甲酯 猜想3:水合硅石和羟苯甲酯
【实验验证】
(5)同学们设计如下实验方案,请补全下表。
实验操作
实验现象
结论
猜想3成立
任务三:动手制作牙膏
(6)按照水合硅石50%、碳酸氢钠20%、甘油15%、草莓香料10%、水5%的配料完成牙膏制作。可以在牙膏中加入适量含氟物质,有效预防龋齿。氟的元素符号为 。
【成果分享】通过小组合作,同学们学习到了牙膏的成分,理解了化学对人们身体健康的重要作用,领略化学学科的魅力。
10.中和反应大多没有现象,某兴趣小组尝试多角度探究中和反应的发生。
【观察颜色】
如图1,在烧杯中加入5mL稀NaOH溶液,滴入几滴酚酞溶液,溶液变成红色。用滴管慢慢滴入稀盐酸,并用玻璃棒不断搅拌直至溶液变为无色。
(1)写出该反应的化学方程式 。
(2)该实验是通过验证 (填字母)来证明反应的发生。
A.反应物消失 B.产生新物质
(3)有同学认为溶液变成无色并不能说明盐酸和氢氧化钠溶液发生了反应,可能是酚酞变质或者稀盐酸和酚酞反应。
①依据 现象即可否定酚酞变质的可能。
②为了证明不是稀盐酸和酚酞溶液反应使酚酞溶液变成无色的,你的后续操作和预期现象是 。
【观察沉淀】
小组同学提出,可依据氯化钠在乙醇中的溶解度很小的特性,通过观察生成的氯化钠沉淀证明反应发生。20℃时氢氧化钠、氯化氢、氯化钠在水中和乙醇中的溶解度如下表:
氢氧化钠
氯化氢
氯化钠
水中的溶解度/g
109
70
36
乙醇中的溶解度/g
13.9
83.15
0.06
(4)20℃时,向含2g溶质的20g氢氧化钠的乙醇溶液中滴入18.825gHCl的乙醇溶液,恰好完全反应至中性,生成NaCl 的质量为 g;理论上可以得到 NaCl 沉淀的质量为 g。将沉淀过滤,所得溶液中溶剂是 。
【数字化实验】
电导率是衡量溶液导电能力大小的物理量。在相同条件下,电导率与离子浓度(单位体积内的离子个数)成正比。如图2是利用数字传感技术测定氢氧化钠溶液与稀盐酸反应过程中的电导率变化。
(5)M点的意义是 。
(6)P点到M 点的电导率逐渐降低,烧杯中减少的离子是 。
(7)若烧杯中添加了酚酞溶液,酚酞溶液呈现红色的点是 (填“P”““M”“N”)。
11.根据如图装置回答有关问题。
(1)写出仪器①的名称: 。
(2)上述装置中能制取一瓶干燥的二氧化碳气体的装置组合是 (填字母序号)。
(3)如果选用装置A来制取氧气,试管内发生化学反应的化学方程式为 。将产生的氧气通入到G装置中,看到水中白磷燃烧,说明氧气具有的化学性质是 。实验结束时,盖上酒精灯的灯帽即可熄灭酒精灯。下列灭火方法中与熄灭酒精灯的灭火原理相同的是 。(填序号)
A.用嘴吹灭生日蜡烛
B.用沙土覆盖熄灭篝火
C.用二氧化碳灭火器扑灭电器的火苗
12.根据下图回答有关问题:
(1)仪器①的名称是 。
(2)上图中既可用于制取氧气又可制取二氧化碳的发生装置是 (填字母),用该装置制取氧气的化学方程式为 。
(3)若要用装置G收集二氧化碳,气体应从导管口 (选填“a”或“b”)端通入。
(4)若用金属锌和稀硫酸反应制取并收集干燥的氢气,从A~F中选用装置的连接顺序依次为 (填字母)。
(5)如图中乙装置是测定空气中氧气含量的改进装置(电热丝通电引燃红磷),与甲装置相比,改进后的优点是 。实验结束后观察到从烧杯中进入集气瓶内的水的体积仍明显小于瓶内原空气体积的,请分析可能的原因是 (填一条)。
13.如图是实验室制取气体的常用装置,请回答下列问题:
(1)实验室可用图1的装置制取氧气,反应的化学方程式为 。
(2)实验室可用图2的装置制取二氧化碳,序号①对应的仪器名称是 ;该反应的化学方程式为 ,收集装置应选择 (填“D”或“E”)。
同学们进一步探究有关二氧化碳的收集方法。
利用图3的装置收集一瓶较纯的二氧化碳(气体从b口通入),对集气瓶中的液体(水、酒精、饱和碳酸氢钠溶液)进行选择。
【查阅资料】二氧化碳在不同溶剂中的溶解度如表所示:
物质种类
水
酒精
饱和碳酸氢钠溶液
每毫升液体中溶解二氧化碳的体积
lmL
3.6mL
几乎不溶
(3)首先排除的液体是酒精,分析原因: ;
(4)剩下的两种溶剂中最佳选择是 ,分析选择的原因是 。
14.学习完《常见的酸和碱》后,同学们进行了“探究酸和碱的化学性质”实验,实验结束整理实验台时发现,有一瓶溶液忘记盖上瓶塞,且该溶液的标签已经破损。为了确定溶液的成分,重新贴好标签,同学们进行了相关实验探究。
【提出问题】这瓶溶液的溶质是什么?
【获得信息】“探究酸和碱的化学性质”实验中用到含有钠元素的物质有氢氧化钠、氯化钠、碳酸钠。
【提出猜想】猜想一:氯化钠猜想二:氢氧化钠猜想三:碳酸钠
【实验推断】
(1)小丽取样,测定其pH为8,得出结论:该溶液的溶质不可能是 。
(2)小刚另取样,滴加足量稀盐酸,有 产生,得出结论:该溶液的溶质是碳酸钠。
(3)小青认为小刚的结论不完全正确,理由是 。
同学们讨论后,一致认为还需要进行如下实验:
【继续探究】
(4)另取样加入过量的CaCl2溶液,观察到有 产生,设计这步骤的目的是 ;静置后,取上层清液,滴入酚酞溶液,溶液呈红色。
【实验结论】
(5)这瓶溶液的原溶质是 。
【探究启示】
(6)实验探究过程中,取完药品后应立即 。
15.如图是实验室制取气体的常用装置,请回答下列问题。
(1)仪器a的名称为 。
(2)实验室用装置A制取氧气,其反应的化学方程式为 。
(3)实验室制取二氧化碳气体时,为了随时控制反应的发生或停止,发生装置应选用 (填字母)。如果用装置收集二氧化碳,将燃着的小木条放在 (选填“b”或“c”)管口处,通过观察木条是否熄灭检验气体是否收集满。
16.某品牌自热火锅发热包的说明书如图1所示。针对自热火锅的发热包,某研究小组展开了以下研究。
资料:铝粉能与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠()和氢气。
活动一:认识自热火锅发热包的成分
(1)自热火锅发热包的主要成分中,属于氧化物的是 (填俗名);碳酸钠是由 (填微粒符号)构成的。
活动二:探究自热火锅发热包的反应原理
该小组将发热包放在烧瓶内,加水,用温度传感器和pH传感器测定同一反应体系中温度和pH随时间的变化,结果如图2、图3所示。
(2)0~110s内,pH快速上升,是因为氧化钙和碳酸钠在加水后发生反应生成强碱性物质。写出发热包加水后,有碳酸钠参与反应的化学方程式: 。
(3)110~880s内,pH下降的原因是 。
活动三:探究自热火锅发热包的发热原理
该小组按下表进行实验,取5g粉末,加入15mL水,边搅拌边读数,结果如图4所示。
实验序号
1
2
3
4
5
物质
5.0g发热包粉末
5.0g氧化钙
4.0g氢氧化钙+1.0g碳酸钠
2.0g氧化钙+2.0g铝粉+1.0g碳酸钠
2.0g铝粉+3.0g氢氧化钠
(4)分析图4可知,发热包的热量主要来自于 的反应。
(5)实验5比实验4温度高的原因是 。
(6)从安全角度分析,发热包的成分不直接使用氢氧化钠的原因是 。
(7)如果不小心加入热水,自热火锅饭盒会炸裂。请分析饭盒炸裂的原因: 。
17.劳动实践课上,农民伯伯告诉同学们给水稻追肥时,可以将草木灰均匀撒在稻田中。同学们对此产生了兴趣,以“草木灰”为主题展开了项目式学习的探究。
任务一 调查草木灰的制备方法
【查阅资料】
I.草木灰是作物秸秆、枯枝等燃烧后的剩余灰烬,其中富含可溶性钾盐。
II.碳酸钾的化学性质与碳酸钠相似,如可与稀硫酸反应:
。
任务二 探究草木灰水溶液的酸碱性
【实验1】同学们取一定量的草木灰于烧杯中,加入足量水浸泡,过滤,得到滤液。
(1)取少量滤液于试管中,滴加无色酚酞溶液,观察到溶液变红,证明草木灰水溶液呈 性。
任务三 探究草木灰的成分
【猜想与假设】草木灰中可能含有碳酸钾、硫酸钾中的一种或两种。
【实验2】同学们另取实验1滤液根据下表方案进行实验。
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量滤液于试管中,滴加足量稀盐酸
有气泡产生
草木灰中含有碳酸钾和硫酸钾
②向步骤①反应后的溶液中滴加足量氯化钡溶液
_______
【分析讨论】
(2)步骤②中观察到的现象是 。
(3)步骤①中不能用稀硫酸代替稀盐酸的理由是 。
任务四 讨论使用草木灰的注意事项
(4)草木灰属于碱性肥料,过多地使用草木灰会影响作物的生长,还可能会让土壤碱化;也不适宜和铵态肥料混合施用,因为 。
【拓展应用】
《周礼·考工记》中载有“涑帛”的方法,即利用“灰”(草木灰)和“蜃”(贝壳灰,主要成分为)混合加水所得的溶液来洗涤丝帛,这种溶液与丝表面的丝胶蛋白发生反应,生成物用水冲去,从而可把丝洗得干净亮丽。
(5)这种溶液能洗涤丝帛,主要是因为其中含有生成的 (写化学式,除外)。
(6)下图表示不同pH溶液对茧层丝胶蛋白溶解性的影响,研究表明脱胶率越高,所得的丝帛越顺滑亮丽。根据如图数据分析,选用下列溶液洗涤效果更好的是_____(填字母)。
A.的溶液
B.的溶液
C.的KOH溶液(pH=13.2)
18.实验是进行科学探究的重要方式。结合以下常用实验装置回答相关问题。
(1)写出仪器①的名称 。
(2)实验室常用装置A加热高锰酸钾制取氧气,发生反应的化学方程为 ;试管口向下倾斜的原因是 ;从物理性质角度分析可用装置F收集氧气的原因 。
(3)实验室制取气体可选用或作为气体发生装置,与装置相比,装置的优点是 。
(4)实验室用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物来制取氨气,选用的发生装置是 (填序号)。氨气的密度小于空气,实验室用装置收集氨气时,气体应从 (填“m”或“n”)端通入。
19.如图是实验室制取气体的常用装置,请回答下列问题。
(1)写出图中带标号的一种仪器的名称:① 、② 。
(2)实验室利用过氧化氢、氯酸钾、高锰酸钾等物质制取氧气,其原因是___________。
A.都含有氧气 B.都含有氧分子 C.都是氧化物 D.都含有氧元素
(3)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气可选择装置B或C,其中装置B的优点是 。实验时的主要操作步骤有:
a.向分液漏斗中加入过氧化氢溶液;
b.收集气体;
c.检查装置的气密性;
d.向锥形瓶中加入二氧化锰;e.组装仪器。
以上步骤正确的操作顺序是 (填字母序号)。
(4)实验室制备并收集二氧化碳。
①按下表选用药品进行实验。取等质量的大理石加入足量酸中(杂质不与酸反应),产生二氧化碳体积随时间变化曲线如图所示:
实验编号
药品
I
块状大理石、10%溶液
II
块状大理石、7%HCl溶液
III
大理石粉末、7%HCl溶液
图中丙对应实验 (选填“I”“Ⅱ”或“III”)。确定用乙对应的药品制备并收集二氧化碳,相应的化学方程式是 ;检验收集满的方法是 。
②不用甲对应的药品,理由是 。
20.某白色固体可能含有NH4NO3、NaOH、BaCl2、Na2CO3、Na2SO4中的一种或几种,某化学兴趣小组对该白色固体成分进行如下探究:
【查阅资料】Ba(NO3)2、NaNO3溶液显中性。
【实验探究】
(1)
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量白色固体,加入少量熟石灰,研磨
无刺激性气味的气体产生
该白色固体中一定不存在 ,步骤③滤液A中一定含有的物质是 。
②取少量白色固体,加入足量的水溶解
产生白色沉淀
③将②中混合物过滤,得到滤液A和滤渣B,向滤渣B中加入足量的稀硝酸
滤渣全部消失,并产生气泡
④用玻璃棒蘸取少量滤液A测其pH
测得pH大于7
【实验分析】
(2)步骤③发生的化学方程式为 。
【继续探究】为探究白色固体中可能含有的物质,该兴趣小组继续对步骤③所得滤液A的成分进行继续探究。
【提出问题】步骤③所得的滤液A中除了一定存在的物质外,还含有哪些物质?
【实验猜想】猜想一:NaOH;猜想二:Na2CO3;猜想三:NaOH、BaCl2;猜想四:NaOH、Na2CO3。
【实验验证】
(3)
实验步骤
实验现象
实验结论
①取滤液A于试管中,滴加硫酸钠溶液
无明显现象
猜想三不成立
②另取滤液A于试管中,滴加足量的硝酸钡溶液
有白色沉淀产生
猜想四成立
③向②中所得溶液中滴加无色酚酞溶液
【实验讨论】
(4)实验步骤②中加入硝酸钡溶液的目的是检验并且完全除去碳酸钠,防止对氢氧化钠的检测造成干扰,该反应的化学方程式为 。
21.芬顿(Fenton)反应是一种利用过氧化氢分解产生自由基降解污染物的技术。
I、传统“Fe2+-H2O2”体系
为了探究Fenton法对有机污染物(p-CP)降解速率的影响因素,用一定浓度的溶液和溶液进行如下实验,测得有机污染物(p-CP)浓度的变化情况如图-1所示(假设所用溶液的密度均为g/mL)。
编号
溶液/mL
蒸馏水/mL
溶液/mL
pH
温度/℃
A
1.5
10
3.5
3
25
B
1.5
10
3.5
3
40
C
3.5
x
3.5
3
25
D
1.5
9
4.5
3
25
E
1.5
10
3.5
10
25
(1)对比A、D组实验可得出的结论是 ;对比A和 (填B~E)可发现升高温度可以加快Fenton法降解有机污染物的速率。
(2)本实验中除温度、溶液体积、溶液体积外,还研究了 对Fenton法降解有机污染物(p-CP)速率的影响。实验C中的X的值是 。
(3)为测定不同时间内有机污染物的浓度,需在不同时间从反应器中取样,并使所取样品中的降解反应立即停止下来。根据上图中的信息,给出一种迅速停止反应的方法 。
Ⅱ、“纳米零价铁-”体系
纳米零价铁粒径较小,比表面积较大,吸附性较高,因此“纳米零价铁-”体系应用前景更广。
除去工业烟气中的NO:一定温度下,将H2O2溶液和稀盐酸雾化,再与烟气按一定比例混合,以一定流速通过装有纳米零价铁的反应装置。
(4)除去NO的化学方程式为2NO+3H2O22HNO3+2X,X的化学式为 。
(5)此过程中,纳米零价铁除了具有较好的吸附效果外,你认为还具有的作用是 。
(6)NO脱除率随温度的变化如图-2所示。温度高于120℃时,NO脱除率随温度升高呈现下降趋势的主要原因是 。
22.化学是一门以实验为基础的学科。
(1)已知变色硅胶颗粒遇水会变红色。同学们进行下图所示对比实验。
①说明能与NaOH反应的现象是 。
②若将装置中NaOH固体换为水蒸气, (填“能”或“不能”)说明会与反应。
(2)被誉为“中国天眼”的FAST是目前世界上最大口径、最灵敏的射电望远镜,支撑它的角钢塔架中含有铁、铜、锰(Mn),现探究三种金属的活动性强弱(锰能与酸反应)。
①实验发现甲中无明显变化,乙中有红色固体析出,则证明三种金属的活动性顺序为 。
②实验结束后将甲、乙试管的剩余物倒入废液缸,得到滤液与滤渣,向滤渣中滴加适量稀盐酸,未产生气泡,则滤液中可能含有的溶质是 (填化学式)。
23.根据下列实验装置,回答相关问题。
(1)仪器①的名称是 。
(2)实验室用A装置制取氧气的化学方程式为 。
(3)用B或C装置都可以制取二氧化碳,相对于B装置,C装置的优点是 。
(4)分析不能用排水法收集的原因是 。
24.草木灰可作纺织品漂洗剂等,某一小组的同学们对草木灰进行了探究。
【资料卡片】
①草木灰中主要成分是碳酸钾。
②氯化钙、氯化钾的水溶液呈中性。
活动一:探究溶液显碱性的原因。
【猜想与假设】
猜想1:溶液呈碱性是由于溶液中的引起的
猜想2:溶液呈碱性是由于溶液中的引起的。
【实验1】
(1)向1支洁净的小试管中加入少量固体,再加入少量蒸馏水,振荡,待固体完全溶解后,滴入几滴酚酞溶液,溶液变红,再逐滴滴入溶液至过量时,出现 现象,说明溶液呈碱性是由于溶液中的引起的。
活动二:获得草木灰并测定草木灰中碳酸钾的含量
【实验2】
(2)在实验室里焚烧秸秆,获得草木灰。称取a克草本灰,用水浸洗草木灰,过滤,洗涤滤渣2次, (请补充实验方案),将滤液平均分成两份。
小谢同学取一份滤液进行实验,该实验过程中只有碳酸钾参与反应。实验过程如下图所示。
【实验反思】
(3)实验结束后,小谢同学发现装置A和B之间还需增添一个干燥装置,请你帮小谢同学选择一种合适的干燥剂: (填试剂名称)。
(4)经查阅资料分析,小谢同学发现测得的草木灰中碳酸钾的含量偏低,可能的原因是 (填字母)。
a.氢氧化钠溶液与空气直接接触
b.用一定浓度的盐酸具有挥发性
c.盐酸的量不够,无法将草木灰中的碳酸钾完全反应
d装置中残留的二氧化碳没有被吸收
e.滴加盐酸的速率太快
(5)小刘同学发现要测定草木灰中碳酸钾的含量,可以将其转化为沉淀,更为方便简洁。于是,他取另一份滤液于试管中(忽略滤液中其他成分对实验的影响), (请补充实验方案),计算,最终得出了草木灰中碳酸钾的含量。
【废液处理】
(6)将实验1和实验2中所有物质倒入废液缸中,得到了无色澄清的溶液,该溶液中溶质成分可能的情况有 种。
25.气体制取及燃烧条件的探究。
Ⅰ.气体制取
(1)利用如图装置A实验室制取氧气的化学方程式为 ,此发生装置还可用与稀盐酸和大理石制取二氧化碳的原因是 ,反应的化学方程式为 。
(2)用装置B检验二氧化碳所用的试剂为 (填化学式),C收集二氧化碳并验满,此过程体现二氧化碳的性质有 。
Ⅱ.探究燃烧条件
小组同学利用如图1装置探究燃烧的条件,点燃蜡烛后立即塞紧橡皮塞,待蜡烛熄灭后,将滴管中的水全部滴入集气瓶中,使铝盒中的白磷立即燃烧。如图2是瓶中①二氧化碳和②氧气的含量随时间变化的图像。
(3)导致铝盒中白磷燃烧的原因是 。
(4)结合实验探究及图像变化分析合理的是
A.时蜡烛燃烧消耗氧气,含量减少,生成二氧化碳,含量增加
B.时蜡烛熄灭,说明瓶内氧气被消耗完
C.二氧化碳含量升高是因为白磷燃烧,继续消耗瓶内的氧气,气体总量减少
D.之后白磷燃烧没有生成二氧化碳,气体含量不变
(5)由图像中曲线②分析可知:不同可燃物在空气中燃烧除需要氧气、温度达到其着火点之外,还需要考虑的因素是 。
26.摩擦剂是牙膏的重要成分,能有效去除牙垢。某品牌牙膏的摩擦剂中可能有碳酸钙、氢氧化铝中的一种或两种。化学学习小组对该品牌牙膏的摩擦剂成分展开项目探究,请结合任务回答问题。
【任务一】探究牙膏中摩擦剂成分
【查阅资料】氢氧化铝能与氢氧化钠反应生成可溶性的偏铝酸钠和水。牙膏中除了摩擦剂外,其它物质均不与酸、碱反应。
【实验探究】取少量牙膏样品,加入足量水,搅拌、过滤,得到沉淀。
(1)请完善下面的表格。
操作
现象
结论
①取少量沉淀于试管中,加入足量稀盐酸
产生无色气泡
该牙膏摩擦剂中含有 。
②将步骤①中产生的气体通入澄清石灰水
澄清石灰水变浑浊
③另取少量沉淀于试管中, 。
该牙膏中还含有另一种摩擦剂。
【任务二】测定牙膏中碳酸钙含量
【实验步骤与测量】为测定牙膏样品中碳酸钙的含量,小组同学又进一步设计了如图所示的实验方案(装置气密性良好),准确称取10.0g牙膏样品加入锥形瓶中,其他各装置中试剂皆足量。连接装置A、B通入一段时间的空气,再连接B、C,打开分液漏斗活塞,反应结束后继续通入一段时间的空气,测得反应前后装置C增重1.1g(假设每步均完全反应或吸收)。
【实验分析与反思】
(2)装置A的作用是 。
(3)若反应结束后立即停止通入空气,对测定结果的影响是 (填:“偏大”、“偏小”、“无影响”)。
27.叠氮化钠(NaN3)广泛应用于汽车安全气囊。工业上可利用氨基钠(NaNH2)和N2O的反应而获得。
已知:;氨基钠易氧化、易潮解;N2O有强氧化性,不与酸、碱反应。
Ⅰ、制取N2O
(1)N2O可由NH4NO3固体(熔点为169.6℃)在185~200℃分解制得,适宜的气体发生装置可以是题图-1中的 (填字母),其中仪器M的名称是 。
(2)温度不同NH4NO3固体的分解产物不同,在110℃分解生成氨气和硝酸蒸气,在185~200℃分解生成N2O和水。为得到纯净、干燥的N2O需要将分解产物分别通入装有 和 的洗气瓶(填序号)。
a.NaOH溶液 b.碱石灰 c.浓硫酸 d.浓盐酸
Ⅱ、制备NaN3
利用题图-2所示装置可制得NaN3.
(3)为使NaNH2和N2O反应更充分,提高原料的利用率,可采取的措施是 (写一条即可)。
(4)装置A处充分反应后,应先停止加热,装置冷却后再停止通入N2O,其目的是 。
(5)工业级NaN3中常含有少量的Na2CO3,其原因可以用化学方程式表示为 。
28.如图是实验室制取气体的常见仪器,回答下列问题。
(1)实验室用高锰酸钾制取并收集纯净的氧气,应选择上述仪器中的 (填字母序号)。
(2)反应的化学方程式为 。
(3)将带火星的木条伸入集气瓶内,发现木条并未复燃,原因可能是 。
29.果蔬洗涤盐既能去除水果和蔬菜表面的农药,又能杀菌、去小虫。小宁同学发现家中有一袋果蔬洗涤盐,其说明书如图所示。他对配料表中的成分很好奇,于是和学习小组的同学们展开了化学探究之旅。
产品信息【产品名称】果蔬洗涤盐
【配料】精制盐、食品级pH调节剂
【使用方法】倒出约10g至1L清水搅拌均匀,放入待清洗的果蔬,适时浸泡后翻动洗涤,再用清水冲洗即可。
【贮存条件】阴凉干燥处密封保存
任务一:探究果蔬洗涤盐的成分
【查阅资料】
①果蔬洗涤盐中含NaCl,还含中的一种或两种。
②碳酸氢钠在50℃以上逐渐分解产生碳酸钠、二氧化碳和水;碳酸钠受热不分解。
③碳酸钠、碳酸氢钠溶液中滴加硝酸银溶液都有白色沉淀产生。
④质量分数大于0.83%的碳酸氢钠溶液中加入0.1%的氯化钙溶液,产生白色沉淀;质量分数小于0.83%的碳酸氢钠溶液中加入0.1%的氯化钙溶液则无现象。
【设计实验】
(1)步骤Ⅰ:验证果蔬洗涤盐中含有NaCl:取少量果蔬洗涤盐水溶液于试管中,滴入 溶液,产生白色沉淀,再滴入过量的稀硝酸,充分振荡,沉淀部分溶解并有气泡产生。由此确定果蔬洗盐中含NaCl。
(2)步骤Ⅱ:确定果蔬洗涤盐中和的存在
实验内容
实验现象
实验结论
①取样于试管中,加热,将产生的气体通入澄清石灰水
含有
②取样于烧杯中,加水溶解,加入0.1%的溶液
产生白色沉淀
含有
【交流反思】
(3)小组同学认为实验②的结论不严谨,理由是 。
(4)步骤Ⅲ:为进一步确定果蔬洗涤盐的成分,小组同学设计如下实验:
实验内容
实验现象
实验结论及解释
另取8g样品与992g水配制成溶液,向其中滴加0.1%的溶液
产生白色沉淀
含有化学方程式为 。
【实验结论】
该果蔬洗涤盐的成分为。
任务二:测定果蔬洗涤盐的成分含量
步骤Ⅰ:称取5.00g样品。
步骤Ⅱ:将样品置于试管中加热至质量不再减少,称得剩余固体为4.38g。
步骤III:利用如图装置进行实验。反应前称得A、B装置和试剂的总质量为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,称得装置通入空气和试剂总质量为779.58g。
依据上述实验和数据回答:
(5)“再通入一段时间空气”的目的是 。
(6)该果蔬洗涤盐配料中碳酸钠的质量分数为 。
(7)若无B装置,测得的氯化钠质量会 (填“偏大”或“偏小”)。
任务三:使用果蔬洗涤盐
【查阅资料】①波尔多液杀虫剂的残留物以碱性为主。
②有机磷成分杀虫剂的残留物在碱性环境中迅速分解。
(8)由资料可知,小宁同学家的这袋果蔬洗涤盐主要适合清洗的残留农药为 (填“波尔多液杀虫剂”“有机磷成分杀虫剂”)。
30.某化学兴趣小组对草木灰的成分进行了探究。
【作出猜想】草木灰中可能含有碳酸钾、硫酸钾中的一种或两种。
【设计实验】
(1)小组同学取适量草木灰于烧杯中,加入足量蒸馏水浸泡、搅拌、过滤,得到澄清草木灰水,备用。
甲同学:取少量草木灰水置于试管中,滴加足量稀硫酸,有大量气泡产生。由此得出草木灰中含有碳酸钾,发生反应的化学方程式为 。
乙同学:取少量草木灰水于试管中,滴加足量氯化钡溶液,产生白色沉淀,结合甲同学的实验,得出草木灰中含有硫酸钾和碳酸钾的结论。
【提出质疑】
(2)丙同学认为乙同学结论不正确,理由是 (用化学方程式表示)。
【探究实验】
(3)请你和同组同学一起设计实验方案,帮助乙同学得到实验结论(将实验操作及实验现象填入相应的空格中):
实验操作
实验现象
实验结论
草木灰中含有碳酸钾和硫酸钾
【拓展应用】
活动二:草木灰中碳酸钾含量的测定(假设草木灰中其他成分遇稀硫酸不产生气体)
(4)丁同学称取一定质量活动一剩余的草木灰,利用已检查好气密性的图1装置进行定量实验,测得草木灰中碳酸钾的质量分数为10.0%,查阅资料后,发现测得的数值偏小,可能的原因是 。
【拓展应用】
(5)漂洗剂漂洗丝帛时,脱胶率越高,所得的丝帛越顺滑亮丽,根据图2分析,选用 (填序号)洗涤剂效果更好。
①pH=8的溶液 ②pH=12的溶液
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中考化学复习(科学探究题30道)
1.如图是某化学兴趣小组同学在制取及干燥氧气和二氧化碳时用到的实验装置。
(1)写出带标号①仪器的名称: 。
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取并收集较为纯净的氧气,可选择的装置是 (填序号)。若用D收集氧气,验满时将带火星的木条放在 (填“瓶口”或“瓶内”),若复燃,则集满氧气。
(3)实验室制二氧化碳的药品的名称是 ,可用F装置对二氧化碳进行干燥,F中装入的药品的名称是 。气体应从导管 (填“a”或“b”)端通入。
用如图所示的装置进行CO2的部分性质探究实验:
(4)将干燥的紫色石蕊试纸放在 (填“a”或“d”)处,并与b处现象对比,可说明CO2能与水反应生成 (写化学式)。c处发生反应的化学方程式为 。该微型探究实验的优点是 。
【答案】(1)分液漏斗
(2) BE 瓶口
(3) 石灰石(或大理石)和稀盐酸 浓硫酸 a
(4) a H2CO3 节约药品(合理即可)
【详解】(1)由图可知,标号①仪器的名称:分液漏斗;分液漏斗可通过控制液体的滴加速率,从而控制反应速率;
(2)过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,该反应属于固液不加热反应,发生装置可选B,氧气不易溶于水,密度比空气大,可用排水法或向上排空气法收集,排水法收集的氧气比较纯净,故收集装置可选E,故填:BE;若用 D 收集氧气,氧气具有助燃性,验满时将带火星的木条放在瓶口,若复燃,说明已经集满;
(3)实验室通常用石灰石(或大理石)与稀盐酸反应制取二氧化碳;浓硫酸具有吸水性,且与二氧化碳不反应,可用浓硫酸干燥二氧化碳,故F中装入的药品的名称:浓硫酸;气体应从导管a通入,这样可使浓硫酸与气体充分接触,干燥的比较充分;
(4)应将干燥的紫色石蕊试纸放在a处,放在d处,气体会从溶液中携带出水蒸气,影响实验;a处干燥的紫色石蕊试纸不变色,说明二氧化碳不能使石蕊试纸变色,b处紫色石蕊试液变红,说明二氧化碳和水发生反应,二氧化碳与水反应生成H2CO3,碳酸显酸性,能使紫色石蕊试液变红,c处发生反应为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,该反应的化学方程式为:。该微型实验,可以节约药品,且可以同时进行多个实验。
2.实验室用下图所示装置的部分或全部组合后完成如下实验,请回答下列问题:
(1)写出所标仪器的名称:① 。
(2)若将A、C相连,则C中反应的化学方程式为: 。
(3)若将A装置中的药品换成二氧化锰和过氧化氢溶液,产生的气体经干燥后用D装置收集,导管口的连接顺序应是 。
【答案】(1)长颈漏斗
(2)Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
(3)abcg
【详解】(1)由图可知①是长颈漏斗;
(2)A中鸡蛋壳的主要成分为碳酸钙,碳酸钙和盐酸反应,生成氯化钙水二氧化碳,C中澄清的石灰水的主要成分为氢氧化钙,即二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,化学反应方程式为Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;
(3)二氧化锰和过氧化氢溶液反应产生的气体是氧气,通过浓硫酸除去水蒸气,氧气的密度大于空气,因此B和D都是长进短出,故填abcg。
3.水是生命之源,是“永远值得探究的物质”,人类从未停止过对水的研究。
Ⅰ.1785年,拉瓦锡将水蒸气通过红热的铁制枪管将水转化为氢气,同时生成四氧化三铁,如图甲所示。
(1)图甲中反应的化学方程式为 。
(2)实验室制取氢气的反应原理为 (填化学方程式),欲得到平稳的气流,应在上图乙中选择发生装置的仪器组合为 (填序号)。
(3)某同学用如下图1所示的电解器进行电解水实验,电解后,管A中气体体积为,则管B中气体体积约为 。
【微观探析】
(4)根据质量守恒定律将下图水电解过程的微观示意图补充完整 。
Ⅱ.自来水厂净水过程示意图如图2,请回答。
(5)我国有关部门规定,经上述流程净化后入用户的饮用水含铁,含铜,…其中的铁、铜指的是_______(填正确选项前的字母)。
A.原子 B.分子 C.元素 D.单质
(6)有关自来水厂净化水说法错误的是_______。
A.步骤①②可除去难溶性杂质
B.X试剂常用的是明矾
C.步骤④为加入药品消毒
D.净化后的水澄清、透明、无毒,可以直接饮用
【答案】(1)
(2) Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑ ②④⑦
(3)20
(4)
(5)C
(6)BD
【详解】(1)根据题目描述,水蒸气与红热的铁反应生成氢气和四氧化三铁,根据质量守恒定律配平化学方程式为:。
(2)①实验室制取氢气一般用锌粒和稀硫酸反应,生成硫酸锌和氢气,化学方程式为:Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑。 ②要得到平稳的气流,需要控制液体的滴加速率,可选用分液漏斗和锥形瓶组成发生装置,即仪器组合为②④⑦。
(3)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,且氢气和氧气的体积比约为2:1。管A中气体体积为10mL,管A中产生的是氧气,那么管B中产生的是氢气,其体积约为20mL。
(4)
根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变。水通电分解的化学方程式为,反应前有2个水分子,即4个氢原子和2个氧原子;反应中已经有4个氢原子和2个氧原子,反应后应该生成2个氢分子和1个氧分子,所以补充的内容为在反应后的框中画出2个由2个氢原子构成的氢分子和1个由2个氧原子构成的氧分子。
(5)物质是由元素组成的,饮用水中含铁、铜等指的是元素,与具体的存在形式无关,原子、分子、单质都太具体,这里说的是元素的含量,故答案为C。
(6)A、步骤①沉降能使水中的难溶性杂质沉降下来,步骤②过滤能将难溶性杂质除去,所以步骤①②可除去难溶性杂质,A正确。
B、X试剂常用的是活性炭,活性炭具有吸附性,能吸附色素和异味等,而明矾一般用于沉降操作中作絮凝剂,B错误。
C、步骤④为加入药品消毒,目的是杀灭水中的细菌等微生物,C正确。
D、净化后的水虽然澄清、透明、无毒,但可能还含有可溶性的钙、镁化合物等,属于混合物,不可以直接饮用,最好煮沸后饮用,D错误。故选BD。
4.以下是常见的实验室制取气体装置,根据给出的装置回答下列问题。
写出仪器a的名称: 。
【答案】锥形瓶
【详解】由图可知,仪器a的名称为锥形瓶。
5.根据下列实验装置回答问题。
(1)图中仪器①的名称为 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,应选择的发生装置是 (填字母)。
(3)用C装置收集氧气,验满的方法是 。
(4)如图D所示,向一个收集满气体的软塑料瓶中加入约体积的滴有紫色石蕊溶液的蒸馏水,立即拧紧瓶塞,振荡,观察到软塑料瓶变瘪, 。
【答案】(1)长颈漏斗
(2)A
(3)带火星的木条放在b导管口,若木条复燃,则证明已经收集满:
(4)紫色的石蕊试液变红
【详解】(1)由图可知,标有序号①的仪器名称是长颈漏斗,故填:长颈漏斗;
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,适用于固体加热型,发生装置选A;
(3)氧气的密度比空气大,若用C装置收集氧气,气体应从a端通入,氧气具有助燃性,则验满的方法为将带火星的木条放在b导管口,若木条复燃,则证明已经收集满,故填:将带火星的木条放在b导管口,若木条复燃,则证明已经收集满;
(4)二氧化碳溶于水且和水反应,向收集满CO2的软塑料瓶中注入约滴有紫色石蕊试液的蒸馏水,立即旋紧瓶盖,振荡,瓶中气体减少,气压减小,观察到的现象是软塑料瓶变瘪,二氧化碳与水反应生成了碳酸,碳酸能使紫色的石蕊试液变红,故填:紫色的石蕊试液变红;
6.实验中,可以根据反应物的状态和反应类型选择相同的装置制取不同气体,根据下列图示回答问题:
图中①的名称是 。
【答案】酒精灯
【详解】由图可知,图中①的名称是酒精灯,故填:酒精灯。
7.选用下图所示仪器配制50g溶质质量分数为6%的氯化钠溶液。
(1)配制过程中上图不会用到的一种仪器是 (填仪器名称)。
(2)下列会导致所配溶液溶质质量分数偏大的是 (填序号)。
①量水时仰视读数 ②食盐中含杂质 ③所用砝码生锈
(3)将50g质量分数为6%的氯化钠溶液稀释成3%的氯化钠溶液,需加水 g。
【答案】(1)漏斗
(2)③
(3)50
【详解】(1)用固体配制一定溶质质量分数的溶液的步骤为:计算、称量、量取、溶解,称量需要托盘天平和药匙,量取需要量筒和胶头滴管,溶解需要烧杯和玻璃棒,则不需要漏斗。
(2)①量水时仰视读数,会使量取的水的体积偏大,则导致溶质质量分数偏小;
②食盐中含杂质,会使实际称量的氯化钠质量偏小,则导致溶质质量分数偏小;
③所用砝码生锈,会使实际称量的氯化钠质量偏大,则导致溶质质量分数偏大。
故填③。
(3)稀释前后溶质质量不变,设需加水质量为x,则:50g×6%=(50g+x)×3%,解答x=50g。
8.化学是一门以实验为基础的科学,科学的许多发现和研究成果都是通过实验得到的。请你完成以下实验活动。
【活动一】实验室需要配制50g溶质质量分数为5%的氯化钠溶液,请回答下列问题。
(1)需称量氯化钠的质量是 g。
(2)如图图示实验中,正确的操作顺序是 (填序号)。
(3)在量取水的过程中,某同学仰视读数,会使所配制的溶液中溶质的质量分数 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【活动二】除去粗盐中难溶性杂质后,得到的固体除了NaCl还含有少量的可溶性杂质和,某同学为了除去可溶性杂质,将该固体加水溶解形成溶液A,并设计如下方案。
(4)x溶液为 (填化学式)。
(5)沉淀B中含有 (填化学式)。
(6)加入过量的溶液,发生的反应方程式: 。
(7)在蒸发过程中,玻璃棒的作用是 ;当观察到 的现象时,停止加热。
【答案】(1)2.5
(2)②④⑤③①
(3)偏小
(4)NaOH
(5)和
(6)
(7) 搅拌,防止局部温度过高造成液滴飞溅 出现大量固体
【详解】(1)实验室配制50g溶质质量分数为5%的氯化钠溶液,需要称量氯化钠的质量是;
(2)配制一定溶质质量分数溶液的实验步骤是计算、称量、量取、溶解,即②④⑤③①;
(3)在量取水的过程中,某同学仰视读数,会导致读数偏小,则实际量取水的体积偏大,根据,则所配制的溶液中溶质的质量分数偏小;
(4)溶液A中含有氯化钠、氯化镁和氯化钙,氢氧根离子能与镁离子反应生成氢氧化镁沉淀,钙离子能与碳酸根离子反应生成碳酸钙沉淀,因此为除去氯化镁和氯化钙,且不引入新杂质离子,可依次加入过量的氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液,故x溶液为氢氧化钠溶液,其化学式为NaOH;
(5)由第(4)小问分析可知,溶液A中含有氯化钠、氯化镁和氯化钙,向溶液A中依次加入过量的氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液,氯化镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,则充分反应后过滤得到的沉淀B中含有氢氧化镁、碳酸钙,其化学式分别是、;
(6)由第(5)小问分析可知,加入过量的溶液,发生的反应是氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,化学方程式为;
(7)在蒸发过程中,玻璃棒的作用是搅拌,防止局部温度过高造成液滴飞溅;当观察到出现大量固体的现象时,停止加热。
9.牙膏是保障口腔健康的日用品,化学兴趣小组的同学对某品牌牙膏产生了浓厚的兴趣,并展开了项目式学习活动。
任务一:了解牙膏中的酸碱度调节剂
食物残渣发酵产生的乳酸可能使唾液的pH5.5,使牙齿脱矿化,所以牙膏中需添加酸碱度调节剂。
(1)下列选项中可作为牙膏酸碱度调节剂的是_____(填字母)。
A.氯化钠 B.氢氧化钠 C.碳酸氢钠 D.铜粉
(2)用葡萄糖溶液漱口模拟进食,测定“进食后”口腔酸碱度变化如图所示。相同条件下,龋齿患者比无龋人群在用餐后口腔环境酸性更 (填“强”或“弱”)。
任务二:探究牙膏中的其他成分
某牙膏成分中可能含有下列物质中的若干种,它们的溶解性如下表所示:
碳酸钙
水合硅石
羟苯甲酯
氯化钠
在水中的溶解性
不
不
微
溶
在酒精中的溶解性
不
不
溶
不
为探究牙膏的成分,进行如下实验:
【查阅资料】
①水合硅石、羟苯甲酯不和稀盐酸反应。
②羟苯甲酯与硝酸银溶液不反应。
【学习交流】
(3)步骤II中有气泡产生,说明牙膏中含有 。写出该步骤中发生反应的化学方式 。
(4)步骤III中观察到 现象,说明牙膏中含有氯化钠。
【提出问题】沉淀D的成分是什么?
【做出猜想】猜想1:水合硅石 猜想2:羟苯甲酯 猜想3:水合硅石和羟苯甲酯
【实验验证】
(5)同学们设计如下实验方案,请补全下表。
实验操作
实验现象
结论
猜想3成立
任务三:动手制作牙膏
(6)按照水合硅石50%、碳酸氢钠20%、甘油15%、草莓香料10%、水5%的配料完成牙膏制作。可以在牙膏中加入适量含氟物质,有效预防龋齿。氟的元素符号为 。
【成果分享】通过小组合作,同学们学习到了牙膏的成分,理解了化学对人们身体健康的重要作用,领略化学学科的魅力。
【答案】(1)C
(2)强
(3) 碳酸钙/
(4)有白色沉淀产生
(5)部分沉淀D溶于酒精中
(6)F
【详解】(1)乳酸可能使唾液的pH5.5显酸性,所以牙膏中需添加显碱性的调节剂来中和乳酸;
A.氯化钠显中性,此选项错误;
B.氢氧化钠显碱性,但氢氧化钠的碱性太强,不适合做牙膏中的酸碱度调节剂,此选项错误;
C.碳酸氢钠显弱碱性,可以做牙膏中的酸碱度调节剂,此选项正确;
D.铜粉属于氢后金属,不与酸反应,此选项错误;
故选C。
(2)pH越小,酸性越强;由图可知,在相同条件下,龋齿患者用餐后口腔pH 值更低,环境酸性更强。
(3)由溶解性表格可知,碳酸钙、水合硅石不溶于水,羟苯甲酯微溶于水,牙膏样品加水溶解得到沉淀B,所以沉淀B中可能含有碳酸钙、水合硅石、羟苯甲酯,因碳酸钙与稀盐酸反应生成二氧化碳气体,水合硅石、羟苯甲酯不和稀盐酸反应,而步骤II中有气泡产生,说明牙膏中含有碳酸钙,碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为
(4)步骤III中加入硝酸银和稀硝酸,氯化钠与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀和硝酸钠,所以若牙膏中含有氯化钠,则步骤III中观察到有白色沉淀产生。
(5)由实验结论:猜想3成立,则沉淀D的成分是水合硅石和羟苯甲酯,而水合硅石不溶于酒精,羟苯甲酯溶于酒精,所以实验现象为部分沉淀D溶于酒精中。
(6)氟的元素符号为F。
10.中和反应大多没有现象,某兴趣小组尝试多角度探究中和反应的发生。
【观察颜色】
如图1,在烧杯中加入5mL稀NaOH溶液,滴入几滴酚酞溶液,溶液变成红色。用滴管慢慢滴入稀盐酸,并用玻璃棒不断搅拌直至溶液变为无色。
(1)写出该反应的化学方程式 。
(2)该实验是通过验证 (填字母)来证明反应的发生。
A.反应物消失 B.产生新物质
(3)有同学认为溶液变成无色并不能说明盐酸和氢氧化钠溶液发生了反应,可能是酚酞变质或者稀盐酸和酚酞反应。
①依据 现象即可否定酚酞变质的可能。
②为了证明不是稀盐酸和酚酞溶液反应使酚酞溶液变成无色的,你的后续操作和预期现象是 。
【观察沉淀】
小组同学提出,可依据氯化钠在乙醇中的溶解度很小的特性,通过观察生成的氯化钠沉淀证明反应发生。20℃时氢氧化钠、氯化氢、氯化钠在水中和乙醇中的溶解度如下表:
氢氧化钠
氯化氢
氯化钠
水中的溶解度/g
109
70
36
乙醇中的溶解度/g
13.9
83.15
0.06
(4)20℃时,向含2g溶质的20g氢氧化钠的乙醇溶液中滴入18.825gHCl的乙醇溶液,恰好完全反应至中性,生成NaCl 的质量为 g;理论上可以得到 NaCl 沉淀的质量为 g。将沉淀过滤,所得溶液中溶剂是 。
【数字化实验】
电导率是衡量溶液导电能力大小的物理量。在相同条件下,电导率与离子浓度(单位体积内的离子个数)成正比。如图2是利用数字传感技术测定氢氧化钠溶液与稀盐酸反应过程中的电导率变化。
(5)M点的意义是 。
(6)P点到M 点的电导率逐渐降低,烧杯中减少的离子是 。
(7)若烧杯中添加了酚酞溶液,酚酞溶液呈现红色的点是 (填“P”““M”“N”)。
【答案】(1)NaOH+HCl=NaCl+H2O
(2)A
(3) 向氢氧化钠溶液中加入酚酞溶液,溶液变红 向反应后的溶液中加入氢氧化钠溶液,溶液又变为红色
(4) 2.925 2.58 水
(5)氢氧化钠溶液和稀盐酸恰好完全反应
(6)H+
(7)N
【详解】(1)氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,反应的化学方程式为:NaOH+HCl=NaCl+H2O;
(2)该实验通过观察溶液颜色的变化来证明反应的发生。当向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸时,溶液由红色逐渐变为无色,说明溶液中的氢氧根离子浓度逐渐降低,直至反应完全;该实验是通过氢氧根离子消失说明反应的发生,故选A。
(3)①向氢氧化钠溶液中加入酚酞溶液,溶液变红,可否定酚酞变质的可能;
②为了证明不是稀盐酸和酚酞溶液反应使酚酞溶液变成无色的,可以进行以下操作:向褪色后的溶液中再滴加几滴氢氧化钠溶液。如果溶液重新变红,说明褪色是由于氢氧化钠和稀盐酸的中和反应导致的,而不是稀盐酸和酚酞的反应。这是因为氢氧化钠的加入会提高溶液的pH,使酚酞重新变红;
(4)设生成NaCl的质量为x,生成水的质量为y,消耗氯化氢的质量为z,
x=2.925g,
y=0.9g,
z=1.825g,
20℃时,氯化钠在水中溶解度为36g,在乙醇中溶解度为0.06g,所以0.9g水中溶解氯化钠的质量为0.9g×=0.324g,乙醇的质量为20g-2g+18.825g-1.825g=35g,所以35g乙醇中溶解氯化钠的质量为35g×=0.021g,一共溶解氯化钠为0.324g+0.021g=0.345g,所以理论上可以得到NaCl沉淀的质量为2.925g-0.345g=2.58g;有水存在,无论水多少,水是溶剂,将沉淀过滤,所得溶液中溶剂是水;
(5)氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,随着氢氧化钠的加入自由移动的离子数目不变,但溶液体积增加,单位体积内离子个数减小,电导率下降;当恰好完全反应时,电导率最低,之后加入氢氧化钠溶液,离子总数增加,单位体积内离子个数增加,电导率上升,M点电导率最低,意义是氢氧化钠与稀盐酸恰好完全反应;
(6)氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水反应的实质是氢离子和氢氧根离子反应生成水分子,P点到M点的电导率逐渐降低,烧杯中减少的离子是H+;
(7)P点是恰好完全反应前,则盐酸过量,溶质为氯化钠和盐酸,N点是完全反应后,则氢氧化钠溶液过量,溶质为氢氧化钠和氯化钠。酚酞溶液呈现红色说明溶液显碱性,所以为N点。
11.根据如图装置回答有关问题。
(1)写出仪器①的名称: 。
(2)上述装置中能制取一瓶干燥的二氧化碳气体的装置组合是 (填字母序号)。
(3)如果选用装置A来制取氧气,试管内发生化学反应的化学方程式为 。将产生的氧气通入到G装置中,看到水中白磷燃烧,说明氧气具有的化学性质是 。实验结束时,盖上酒精灯的灯帽即可熄灭酒精灯。下列灭火方法中与熄灭酒精灯的灭火原理相同的是 。(填序号)
A.用嘴吹灭生日蜡烛
B.用沙土覆盖熄灭篝火
C.用二氧化碳灭火器扑灭电器的火苗
【答案】(1)锥形瓶
(2)BFC
(3) 助燃性(合理即可) BC
【详解】(1)据图可知,仪器①的名称是:锥形瓶;
(2)制取二氧化碳的药品是石灰石和稀盐酸,属于固体和液体在常温下的反应,因此应选用的发生装置是B;因为二氧化碳易溶于水,密度比空气大,故采用向上排空气法收集-C装置,而要收集一瓶干燥的二氧化碳,应将二氧化碳通入到浓硫-F装置中进行干燥,再收集;故应选用装置BFC;
(3)装置A是加热固体制取氧气,试管口还有一团棉花,可以是用高锰酸钾制氧气,加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为:;
将产生的氧气通入G中,可以看到水中的白磷燃烧,说明氧气能支持燃烧,氧气具有助燃性;
盖上灯帽可以隔绝氧气或空气,从而达到灭火的目的。
A、用嘴吹灭蜡烛,是因为温度降低至蜡烛着火点以下,故不符合题意;
B、用沙土覆盖熄灭篝火,是隔绝氧气或空气,达到灭火目的,故符合题意;
C、用二氧化碳灭火器扑灭电器的火苗,是二氧化碳密度大起到隔绝氧气或空气,的作用,故符合题意;
故选BC。
12.根据下图回答有关问题:
(1)仪器①的名称是 。
(2)上图中既可用于制取氧气又可制取二氧化碳的发生装置是 (填字母),用该装置制取氧气的化学方程式为 。
(3)若要用装置G收集二氧化碳,气体应从导管口 (选填“a”或“b”)端通入。
(4)若用金属锌和稀硫酸反应制取并收集干燥的氢气,从A~F中选用装置的连接顺序依次为 (填字母)。
(5)如图中乙装置是测定空气中氧气含量的改进装置(电热丝通电引燃红磷),与甲装置相比,改进后的优点是 。实验结束后观察到从烧杯中进入集气瓶内的水的体积仍明显小于瓶内原空气体积的,请分析可能的原因是 (填一条)。
【答案】(1)集气瓶
(2) B
(3)b
(4)
(5) 测量结果更准确(合理即可) 红磷量不足(合理即可)
【详解】(1)据图可知,仪器①的名称是:集气瓶;
(2)实验室常用大理石(或石灰石)和稀盐酸反应制取二氧化碳、常用过氧化氢制取氧气,都属于固、液常温型,适合用装置B作发生装置;过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为:;
(3)若要用装置G收集二氧化碳,二氧化碳密度比空气大,二氧化碳从长管b通入,空气从a短管排出;
(4)锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,反应在常温下发生,发生装置选用B,氢气中带有水蒸气,浓硫酸具有吸水性,选用F装置干燥,氢气的密度比空气小,用向下排空气法收集,收集装置选用D,故若用金属锌和稀硫酸反应制取并收集干燥的氢气,从A~F中选用装置的连接顺序为B→F→D;
(5)乙装置用电热丝点燃,不能手动点燃,提高测量结果的准确度,装置密封性好,更环保;
实验结束后观察到从烧杯中进入集气瓶内的水的体积仍明显小于瓶内原空气体积的五分之一,是由于反应结束后集气瓶内的气压偏大,可能是氧气没有完全消耗或温度偏高或有空气进入,具体的原因可能是红磷不足或没有冷却到室温读数或装置漏气等。
13.如图是实验室制取气体的常用装置,请回答下列问题:
(1)实验室可用图1的装置制取氧气,反应的化学方程式为 。
(2)实验室可用图2的装置制取二氧化碳,序号①对应的仪器名称是 ;该反应的化学方程式为 ,收集装置应选择 (填“D”或“E”)。
同学们进一步探究有关二氧化碳的收集方法。
利用图3的装置收集一瓶较纯的二氧化碳(气体从b口通入),对集气瓶中的液体(水、酒精、饱和碳酸氢钠溶液)进行选择。
【查阅资料】二氧化碳在不同溶剂中的溶解度如表所示:
物质种类
水
酒精
饱和碳酸氢钠溶液
每毫升液体中溶解二氧化碳的体积
lmL
3.6mL
几乎不溶
(3)首先排除的液体是酒精,分析原因: ;
(4)剩下的两种溶剂中最佳选择是 ,分析选择的原因是 。
【答案】(1)
(2) 长颈漏斗 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ D
(3)同条件下,二氧化碳在酒精中溶解性最强
(4) 饱和碳酸氢钠溶液 二氧化碳在饱和碳酸氢钠溶液中几乎不溶
【详解】(1)图1装置适用于固体加热反应制取氧气,且试管口有一团棉花,故适用于高锰酸钾加热制取氧气,高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为:;
(2)据图可知,仪器①的名称是:长颈漏斗;
实验室用大理石或石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,大理石的主要成分为碳酸钙,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
二氧化碳密度比空气大且能溶于水,只能用向上排空气法收集,所以收集二氧化碳时,只可用D装置收集;
(3)选择时首先排除酒精的原因是相同条件下,二氧化碳在酒精中溶解性最强;
(4)由表中数据可知,二氧化碳在饱和碳酸氢钠溶液中几乎不溶,因此集气瓶中应该装饱和碳酸氢钠溶液。
14.学习完《常见的酸和碱》后,同学们进行了“探究酸和碱的化学性质”实验,实验结束整理实验台时发现,有一瓶溶液忘记盖上瓶塞,且该溶液的标签已经破损。为了确定溶液的成分,重新贴好标签,同学们进行了相关实验探究。
【提出问题】这瓶溶液的溶质是什么?
【获得信息】“探究酸和碱的化学性质”实验中用到含有钠元素的物质有氢氧化钠、氯化钠、碳酸钠。
【提出猜想】猜想一:氯化钠猜想二:氢氧化钠猜想三:碳酸钠
【实验推断】
(1)小丽取样,测定其pH为8,得出结论:该溶液的溶质不可能是 。
(2)小刚另取样,滴加足量稀盐酸,有 产生,得出结论:该溶液的溶质是碳酸钠。
(3)小青认为小刚的结论不完全正确,理由是 。
同学们讨论后,一致认为还需要进行如下实验:
【继续探究】
(4)另取样加入过量的CaCl2溶液,观察到有 产生,设计这步骤的目的是 ;静置后,取上层清液,滴入酚酞溶液,溶液呈红色。
【实验结论】
(5)这瓶溶液的原溶质是 。
【探究启示】
(6)实验探究过程中,取完药品后应立即 。
【答案】(1)氯化钠/NaCl
(2)气泡
(3)氢氧化钠变质后也会生成碳酸钠,滴加足量稀盐酸也会产生气泡
(4) 白色沉淀 除尽溶液中的,防止对后续检验氢氧化钠造成干扰
(5)氢氧化钠
(6)盖上瓶塞
【详解】(1)氯化钠溶液呈中性,pH=7,而测定该溶液pH为8,呈碱性,所以该溶液溶质不可能是氯化钠。
(2)碳酸钠与稀盐酸反应的化学方程式为,会产生二氧化碳气体,所以现象是有气泡产生。
(3)氢氧化钠溶液能与空气中二氧化碳反应变质生成碳酸钠,,所以仅根据滴加稀盐酸有气泡产生,不能确定原溶液溶质就是碳酸钠,也可能是变质后的氢氧化钠溶液。
(4)氯化钙与碳酸钠反应会生成碳酸钙白色沉淀,化学方程式为,加入过量氯化钙溶液可将溶液中的碳酸根离子除尽,因为碳酸钠溶液也呈碱性,会干扰氢氧化钠的检验,除尽碳酸根离子后再用酚酞检验氢氧化钠。
(5)加入过量氯化钙溶液产生白色沉淀,说明溶液中有碳酸钠,静置后取上层清液滴入酚酞溶液呈红色,说明溶液中还有氢氧化钠,所以这瓶溶液原溶质是氢氧化钠,是部分变质的氢氧化钠(NaOH)溶液。
(6)为防止药品变质或受到污染,取完药品后应立即盖上瓶塞。
15.如图是实验室制取气体的常用装置,请回答下列问题。
(1)仪器a的名称为 。
(2)实验室用装置A制取氧气,其反应的化学方程式为 。
(3)实验室制取二氧化碳气体时,为了随时控制反应的发生或停止,发生装置应选用 (填字母)。如果用装置收集二氧化碳,将燃着的小木条放在 (选填“b”或“c”)管口处,通过观察木条是否熄灭检验气体是否收集满。
【答案】(1)长颈漏斗
(2)
(3) C c
【详解】(1)根据图像,仪器a是长颈漏斗。
(2)装置 A 是固体加热型发生装置且试管口有棉花,实验室用此装置制取氧气是加热高锰酸钾的方法,高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为。
(3)装置 C 有多孔隔板,关闭弹簧夹时,试管内气体增多压强增大,液体被压入长颈漏斗,固液分离,反应停止;打开弹簧夹,气体排出,压强减小,液体流下与固体接触,反应发生,所以能随时控制反应的发生或停止;
二氧化碳密度比空气大,用 D 装置收集时应长进短出,即从 b 口进,空气从 c 口排出,所以验满时将燃着的小木条放在 c 管口处,若木条熄灭,说明二氧化碳已收集满。
16.某品牌自热火锅发热包的说明书如图1所示。针对自热火锅的发热包,某研究小组展开了以下研究。
资料:铝粉能与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠()和氢气。
活动一:认识自热火锅发热包的成分
(1)自热火锅发热包的主要成分中,属于氧化物的是 (填俗名);碳酸钠是由 (填微粒符号)构成的。
活动二:探究自热火锅发热包的反应原理
该小组将发热包放在烧瓶内,加水,用温度传感器和pH传感器测定同一反应体系中温度和pH随时间的变化,结果如图2、图3所示。
(2)0~110s内,pH快速上升,是因为氧化钙和碳酸钠在加水后发生反应生成强碱性物质。写出发热包加水后,有碳酸钠参与反应的化学方程式: 。
(3)110~880s内,pH下降的原因是 。
活动三:探究自热火锅发热包的发热原理
该小组按下表进行实验,取5g粉末,加入15mL水,边搅拌边读数,结果如图4所示。
实验序号
1
2
3
4
5
物质
5.0g发热包粉末
5.0g氧化钙
4.0g氢氧化钙+1.0g碳酸钠
2.0g氧化钙+2.0g铝粉+1.0g碳酸钠
2.0g铝粉+3.0g氢氧化钠
(4)分析图4可知,发热包的热量主要来自于 的反应。
(5)实验5比实验4温度高的原因是 。
(6)从安全角度分析,发热包的成分不直接使用氢氧化钠的原因是 。
(7)如果不小心加入热水,自热火锅饭盒会炸裂。请分析饭盒炸裂的原因: 。
【答案】(1) 生石灰 Na+、构成/、Na+
(2)Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
(3)铝粉与生成的氢氧化钠反应,消耗了氢氧化钠
(4)铝粉与氢氧化钠
(5)实验5中NaOH溶液浓度更高
(6)氢氧化钠有强腐蚀性,不适宜大量用于食品发热包(合理即可)
(7)热水温度更高,反应速率加快,单位时间内产生氢分子数量多,压强快速增大,饭盒炸裂
【详解】(1)氧化物是由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物,自热火锅发热包的主要成分中,氧化钙是由氧、钙两种元素组成,属于氧化物;碳酸钠是由钠离子与碳酸根离子构成,属于盐;铝粉是由同种元素组成的纯净物,属于单质;属于氧化物的氧化钙,俗名生石灰;碳酸钠是由Na+和构成的;
(2)氧化钙与水反应生成氢氧化钙,发热包加水后,有碳酸钠参与的反应是氢氧化钙与碳酸钠反应生成氢氧化钠和碳酸钙沉淀,化学方程式为Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH;
(3)110 - 880s 内,pH 下降的原因是铝粉与生成的氢氧化钠反应,消耗了氢氧化钠,使溶液碱性减弱,pH下降;
(4)分析图像可知,实验1、4、5产生热量比实验2、3更多,且其中实验5产生热量最多,推知发热包的主要热量来自于铝粉与氢氧化钠的反应;
(5)氧化钙与水反应生成氢氧化钙,化学方程式为:CaO+H2O=Ca(OH)2生成的氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,化学方程式为:Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH,将这两个方程式联立起来,则有:CaO+H2O+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH,所以每56份质量的CaO和106份质量的Na2CO3反应生成80份质量的NaOH,实验4加入2g氧化钙和1g碳酸钠,氧化钙有剩余,所能生成的NaOH的质量为,而实验5中加入的NaOH的质量为3g,所以实验5中NaOH溶液浓度更高,反应速率更快,发热量也更高。
(6)氢氧化钠固体在空气中易潮解,有强腐蚀性,不适宜大量用于食品发热包;铝、氢氧化钠和水的反应很剧烈,存在安全隐患;氧化钙和碳酸钠反应产生氢氧化钠可以缓解反应速度,避免人受伤(合理即可);
(7)加入热水,热水温度更高,反应速率加快,单位时间内产生氢分子数量多,压强快速增大,饭盒炸裂(合理即可)。
17.劳动实践课上,农民伯伯告诉同学们给水稻追肥时,可以将草木灰均匀撒在稻田中。同学们对此产生了兴趣,以“草木灰”为主题展开了项目式学习的探究。
任务一 调查草木灰的制备方法
【查阅资料】
I.草木灰是作物秸秆、枯枝等燃烧后的剩余灰烬,其中富含可溶性钾盐。
II.碳酸钾的化学性质与碳酸钠相似,如可与稀硫酸反应:
。
任务二 探究草木灰水溶液的酸碱性
【实验1】同学们取一定量的草木灰于烧杯中,加入足量水浸泡,过滤,得到滤液。
(1)取少量滤液于试管中,滴加无色酚酞溶液,观察到溶液变红,证明草木灰水溶液呈 性。
任务三 探究草木灰的成分
【猜想与假设】草木灰中可能含有碳酸钾、硫酸钾中的一种或两种。
【实验2】同学们另取实验1滤液根据下表方案进行实验。
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量滤液于试管中,滴加足量稀盐酸
有气泡产生
草木灰中含有碳酸钾和硫酸钾
②向步骤①反应后的溶液中滴加足量氯化钡溶液
_______
【分析讨论】
(2)步骤②中观察到的现象是 。
(3)步骤①中不能用稀硫酸代替稀盐酸的理由是 。
任务四 讨论使用草木灰的注意事项
(4)草木灰属于碱性肥料,过多地使用草木灰会影响作物的生长,还可能会让土壤碱化;也不适宜和铵态肥料混合施用,因为 。
【拓展应用】
《周礼·考工记》中载有“涑帛”的方法,即利用“灰”(草木灰)和“蜃”(贝壳灰,主要成分为)混合加水所得的溶液来洗涤丝帛,这种溶液与丝表面的丝胶蛋白发生反应,生成物用水冲去,从而可把丝洗得干净亮丽。
(5)这种溶液能洗涤丝帛,主要是因为其中含有生成的 (写化学式,除外)。
(6)下图表示不同pH溶液对茧层丝胶蛋白溶解性的影响,研究表明脱胶率越高,所得的丝帛越顺滑亮丽。根据如图数据分析,选用下列溶液洗涤效果更好的是_____(填字母)。
A.的溶液
B.的溶液
C.的KOH溶液(pH=13.2)
【答案】(1)碱
(2)有白色沉淀产生
(3)稀硫酸也能与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,加入稀硫酸会干扰硫酸钾的检验
(4)碳酸钾溶液显碱性,铵态肥料与碳酸钾混合施用会产生氨气,降低肥效
(5)KOH
(6)C
【详解】(1)碱性溶液能使酚酞溶液变红,故滴加无色酚酞溶液,观察到溶液变红,证明草木灰水溶液呈碱性;
(2)氯化钡能与硫酸钾反应生成白色沉淀硫酸钡,故观察到有白色沉淀产生证明溶液中含有硫酸钾;
(3)稀硫酸也能与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,加入稀硫酸会干扰硫酸钾的检验,故步骤①中不能用稀硫酸代替稀盐酸;
(4)碳酸钾溶液显碱性,铵态肥料与碳酸钾混合施用会产生氨气,降低肥效,故草木灰不适宜和铵态肥料混合施用;
(5)氧化钙与水该反应生成氢氧化钙,氢氧化钙与碳酸钾反应生成碳酸钙和氢氧化钾,故这种溶液能洗涤丝帛,主要是因为其中含有生成的KOH;
(6)根据图示可知,pH小于2或大于12脱胶率高,故选的KOH溶液,C符合题意。
18.实验是进行科学探究的重要方式。结合以下常用实验装置回答相关问题。
(1)写出仪器①的名称 。
(2)实验室常用装置A加热高锰酸钾制取氧气,发生反应的化学方程为 ;试管口向下倾斜的原因是 ;从物理性质角度分析可用装置F收集氧气的原因 。
(3)实验室制取气体可选用或作为气体发生装置,与装置相比,装置的优点是 。
(4)实验室用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物来制取氨气,选用的发生装置是 (填序号)。氨气的密度小于空气,实验室用装置收集氨气时,气体应从 (填“m”或“n”)端通入。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) 防止冷凝水回流到试管底部,试管炸裂 氧气不易溶于水且不与水反应
(3)可以随时控制反应的发生和停止
(4) A n
【详解】(1)仪器①是长颈漏斗;
(2)高锰酸钾在加热的条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为;在加热过程中,药品中的湿存水或反应生成的水会在试管口冷凝成水滴,如果试管口向上倾斜,水滴会倒流到试管底部,使试管受热不均而炸裂,试管口向下倾斜的原因是防止冷凝水倒流回热的试管底部,炸裂试管;
氧气不易溶于水。装置 F 是排水法收集气体的装置,气体能用排水法收集的原因是该气体不易溶于水且不与水反应;
(3)在装置C中,固体药品放在多孔隔板上,液体药品从长颈漏斗中加入。反应开始后,关闭开关时,试管中的气体增多,压强增大,把液体压入长颈漏斗,固体和液体分离,反应停止,打开开关时,气体导出,试管中的气体减少,压强减小,液体和固体混合,反应进行,与装置相比,装置的优点是可以随时控制反应的发生和停止;
(4)实验室用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物来制取氨气,反应物是固体,反应条件是加热,所以选用的发生装置是 A; 氨气的密度小于空气,用装置 G(向下排空气法收集装置)收集氨气时,气体应从 n 端通入,将空气从 m 端排出。
19.如图是实验室制取气体的常用装置,请回答下列问题。
(1)写出图中带标号的一种仪器的名称:① 、② 。
(2)实验室利用过氧化氢、氯酸钾、高锰酸钾等物质制取氧气,其原因是___________。
A.都含有氧气 B.都含有氧分子 C.都是氧化物 D.都含有氧元素
(3)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气可选择装置B或C,其中装置B的优点是 。实验时的主要操作步骤有:
a.向分液漏斗中加入过氧化氢溶液;
b.收集气体;
c.检查装置的气密性;
d.向锥形瓶中加入二氧化锰;e.组装仪器。
以上步骤正确的操作顺序是 (填字母序号)。
(4)实验室制备并收集二氧化碳。
①按下表选用药品进行实验。取等质量的大理石加入足量酸中(杂质不与酸反应),产生二氧化碳体积随时间变化曲线如图所示:
实验编号
药品
I
块状大理石、10%溶液
II
块状大理石、7%HCl溶液
III
大理石粉末、7%HCl溶液
图中丙对应实验 (选填“I”“Ⅱ”或“III”)。确定用乙对应的药品制备并收集二氧化碳,相应的化学方程式是 ;检验收集满的方法是 。
②不用甲对应的药品,理由是 。
【答案】(1) 长颈漏斗 集气瓶
(2)D
(3) 分液漏斗可以控制过氧化氢溶液的滴加速度,从而可以控制反应的速率 ecdab
(4) I 把燃着的木条放在集气瓶口,若木条火焰熄灭,说明二氧化碳收集满了 反应太剧烈,不利于收集二氧化碳
【详解】(1)由图可知,仪器①为分液漏斗,②为集气瓶;
(2)实验室利用过氧化氢、氯酸钾、高锰酸钾等物质制取氧气,是因为三种物质中都含有氧元素,能通过反应生成氧气。
故选D;
(3)B装置能通过分液漏斗控制滴加液体的速率,从而控制反应速率,产生平稳的气流;
实验的操作顺序为:连接仪器检查装置气密性,向锥形瓶中加入二氧化锰塞上橡皮塞,向分液漏斗中加入过氧化氢溶液,收集气体。
故选填:ecdab;
(4)①碳酸钙和硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水,会阻碍反应的继续进行,只能收集到少量的二氧化碳,所以图中丙对应实验I,反应时间最快的甲对应实验Ⅲ,乙对应实验Ⅱ;
确定用乙对应的药品制备并收集二氧化碳,是碳酸钙与稀盐酸反应生成了氯化钙、二氧化碳和水,相应的化学方程式是:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,验满时把燃着的木条放在集气瓶口,若木条火焰熄灭,说明二氧化碳收集满了;
②不用甲对应的药品,理由是:大理石粉末与稀盐酸反应的速率过快,不利于收集。
20.某白色固体可能含有NH4NO3、NaOH、BaCl2、Na2CO3、Na2SO4中的一种或几种,某化学兴趣小组对该白色固体成分进行如下探究:
【查阅资料】Ba(NO3)2、NaNO3溶液显中性。
【实验探究】
(1)
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量白色固体,加入少量熟石灰,研磨
无刺激性气味的气体产生
该白色固体中一定不存在 ,步骤③滤液A中一定含有的物质是 。
②取少量白色固体,加入足量的水溶解
产生白色沉淀
③将②中混合物过滤,得到滤液A和滤渣B,向滤渣B中加入足量的稀硝酸
滤渣全部消失,并产生气泡
④用玻璃棒蘸取少量滤液A测其pH
测得pH大于7
【实验分析】
(2)步骤③发生的化学方程式为 。
【继续探究】为探究白色固体中可能含有的物质,该兴趣小组继续对步骤③所得滤液A的成分进行继续探究。
【提出问题】步骤③所得的滤液A中除了一定存在的物质外,还含有哪些物质?
【实验猜想】猜想一:NaOH;猜想二:Na2CO3;猜想三:NaOH、BaCl2;猜想四:NaOH、Na2CO3。
【实验验证】
(3)
实验步骤
实验现象
实验结论
①取滤液A于试管中,滴加硫酸钠溶液
无明显现象
猜想三不成立
②另取滤液A于试管中,滴加足量的硝酸钡溶液
有白色沉淀产生
猜想四成立
③向②中所得溶液中滴加无色酚酞溶液
【实验讨论】
(4)实验步骤②中加入硝酸钡溶液的目的是检验并且完全除去碳酸钠,防止对氢氧化钠的检测造成干扰,该反应的化学方程式为 。
【答案】(1) NH4NO3、Na2SO4 NaCl/氯化钠
(2)BaCO3+2HNO3=Ba(NO3)2+H2O+CO2↑
(3)溶液变红
(4)Na2CO3+Ba(NO3)2=2NaNO3+BaCO3↓
【详解】(1)①取白色固体,加入熟石灰,研磨,无刺激性气味气体产生,说明白色固体中不含铵根离子,则确定不含硝酸铵。
②取少量白色固体,加足量水溶解,产生白色沉淀。则可能存在难溶性固体,但白色固体中的物质都能溶于水。则存在反应生成白色沉淀的物质,碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀,氯化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀,则可确定一定有氯化钡,至少有碳酸钠、硫酸钠中的一种。
③将②中混合物过滤,得到滤液和滤渣,向滤渣中加入足量稀HNO3,观察到滤渣全部消失,并产生气泡。则可确定生成的沉淀是碳酸钡,没有硫酸钡,则白色固体中有碳酸钠,没有硫酸钠。
④用玻璃棒蘸取少量滤液,测得pH>7,则说明存在碱性物质,则至少有碳酸钠和氢氧化钠中的一种;
所以该白色固体中一定不存在的物质是硝酸铵和硫酸钠。
碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,则一定有氯化钠,但不确定碳酸钠和氯化钡是否有剩余,无法确定是否有氢氧化钠。如恰好完全反应,则滤液中有氯化钠和氢氧化钠,如氯化钡剩余则滤液中有氯化钠、氯化钡和氢氧化钠,如碳酸钠剩余则滤液中有氯化钠、碳酸钠、可能有氢氧化钠,故一定含有的物质为氯化钠;
(2)步骤③中碳酸钡和稀硝酸反应生成硝酸钡、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:BaCO3+2HNO3=Ba(NO3)2+H2O+CO2↑
(3)根据实验结论猜想四成立,则溶液中含有NaOH、Na2CO3,取滤液A于试管中,滴加足量的硝酸钡溶液,产生白色沉淀,可完全除去Na2CO3,因为溶液中含有NaOH,所以向②中所得溶液中滴加无色酚酞溶液,可观察到溶液变红;
(4)步骤②中碳酸钠和硝酸钡反应生成碳酸钡和硝酸钠,反应的化学方程式为:Na2CO3+Ba(NO3)2=2NaNO3+BaCO3↓。
21.芬顿(Fenton)反应是一种利用过氧化氢分解产生自由基降解污染物的技术。
I、传统“Fe2+-H2O2”体系
为了探究Fenton法对有机污染物(p-CP)降解速率的影响因素,用一定浓度的溶液和溶液进行如下实验,测得有机污染物(p-CP)浓度的变化情况如图-1所示(假设所用溶液的密度均为g/mL)。
编号
溶液/mL
蒸馏水/mL
溶液/mL
pH
温度/℃
A
1.5
10
3.5
3
25
B
1.5
10
3.5
3
40
C
3.5
x
3.5
3
25
D
1.5
9
4.5
3
25
E
1.5
10
3.5
10
25
(1)对比A、D组实验可得出的结论是 ;对比A和 (填B~E)可发现升高温度可以加快Fenton法降解有机污染物的速率。
(2)本实验中除温度、溶液体积、溶液体积外,还研究了 对Fenton法降解有机污染物(p-CP)速率的影响。实验C中的X的值是 。
(3)为测定不同时间内有机污染物的浓度,需在不同时间从反应器中取样,并使所取样品中的降解反应立即停止下来。根据上图中的信息,给出一种迅速停止反应的方法 。
Ⅱ、“纳米零价铁-”体系
纳米零价铁粒径较小,比表面积较大,吸附性较高,因此“纳米零价铁-”体系应用前景更广。
除去工业烟气中的NO:一定温度下,将H2O2溶液和稀盐酸雾化,再与烟气按一定比例混合,以一定流速通过装有纳米零价铁的反应装置。
(4)除去NO的化学方程式为2NO+3H2O22HNO3+2X,X的化学式为 。
(5)此过程中,纳米零价铁除了具有较好的吸附效果外,你认为还具有的作用是 。
(6)NO脱除率随温度的变化如图-2所示。温度高于120℃时,NO脱除率随温度升高呈现下降趋势的主要原因是 。
【答案】(1) 在其他条件相同的情况下,增加FeSO4溶液体积可以加快Fenton法降解有机污染物(p-CP)的速率液体积 B
(2) pH 10
(3)将所取样品迅速加入到一定量的NaOH溶液中,调节pH至10(或其他较大值)
(4)H2O
(5)与盐酸反应生成做反应催化剂
(6)双氧水的分解速率随温度升高而加快,双氧水浓度降低
【详解】(1)A组中FeSO4溶液的体积为3.5mL,D组中FeSO4溶液体积为4.5mL,其他条件(H2O2溶液体积、蒸馏水体积、pH、温度)相同。从图1可以看出,在相同时间内,D组中有机污染物(p-CP)浓度下降得更快。 所以对比A、D组实验可得出的结论是在其他条件相同的情况下,增加FeSO4溶液体积可以加快Fenton法降解有机污染物(p-CP)的速率。A组温度为25℃,B组温度为40℃,其他条件相同。从图1中A和B对应的曲线可知,在相同时间内,B组中有机污染物(p-CP)浓度下降得更快。所以对比A和B可发现升高温度可以加快Fenton法降解有机污染物(p-CP)的速率。
(2)从表格数据和实验设计来看,除了温度、FeSO4溶液体积、H2O2溶液体积外,A、E组中溶液pH不同,所以还研究了溶液的pH对Fenton法降解有机污染物(p-CP)速率的影响。因为要保证除了研究的变量不同外,其他条件相同,从而形成对照实验。A组和C组对比探究H2O2溶液体积对Fenton法降解有机污染物(p-CP)速率的影响,因此两组实验中只有H2O2溶液体积是变量,其他条件均相同,故x=10。
(3)图1中可以看出,其他条件不变时,随着pH增大,有机污染物(p-CP)降解速率减慢。所以迅速停止反应的方法可以是:将所取样品迅速加入到一定量的NaOH溶液中,调节pH至10(或其他较大值),使反应速率迅速降低,从而停止降解反应。
(4)由化学方程式2NO+3H2O22HNO3+2X可知,反应前N、O、H原子的个数分别为2、8、6,反应后N、O、H原子的个数分别为2、6、2,根据质量守恒定律化学反应前后原子的种类和数目不变,则2X中应含有2个O原子和4个H原子,一个X分子含有1个氧原子和2个氢原子,故X的化学式为H2O。
(5) 在化学反应2NO+3H2O22HNO3+2H2O中,FeCl2作为催化剂参与反应,反应前后其质量和化学性质不变。纳米零价铁能够和盐酸中的氯化氢反应生成氯化亚铁,从而为反应提供催化剂。
(6)从图-2可以看出,当温度高于120℃时,NO脱除率随温度升高而下降。这是因为双氧水(H2O2)不稳定,温度升高会加快其分解速率,导致双氧水浓度降低。而NO的脱除反应需要H2O2作为反应物,双氧水浓度降低会使得反应速率减慢,从而导致NO脱除率下降。
22.化学是一门以实验为基础的学科。
(1)已知变色硅胶颗粒遇水会变红色。同学们进行下图所示对比实验。
①说明能与NaOH反应的现象是 。
②若将装置中NaOH固体换为水蒸气, (填“能”或“不能”)说明会与反应。
(2)被誉为“中国天眼”的FAST是目前世界上最大口径、最灵敏的射电望远镜,支撑它的角钢塔架中含有铁、铜、锰(Mn),现探究三种金属的活动性强弱(锰能与酸反应)。
①实验发现甲中无明显变化,乙中有红色固体析出,则证明三种金属的活动性顺序为 。
②实验结束后将甲、乙试管的剩余物倒入废液缸,得到滤液与滤渣,向滤渣中滴加适量稀盐酸,未产生气泡,则滤液中可能含有的溶质是 (填化学式)。
【答案】(1) 试管①②中变色硅胶不变红,③中变色硅胶变红 不能
(2)
【详解】(1)①已知变色硅胶颗粒遇水会变红色。试管①②中变色硅胶不变红,说明氢氧化钠固体和二氧化碳均不能使变色硅胶变红,③中变色硅胶变红,说明二氧化碳与氢氧化钠反应生成了水,因此说明二氧化碳能与氢氧化钠反应;
②若将装置中NaOH固体换为水蒸气,不能说明二氧化碳会与水反应,因为水蒸气和反应生成的碳酸溶液均能使变色硅胶变红;无法通过硅胶颜色的变化说明二氧化碳与水发生了反应;
(2)①实验发现甲中无明显变化,说明锰与硫酸亚铁不反应,说明铁比锰活泼;乙中有红色固体析出,说明锰能与硫酸铜反应生成硫酸锰和铜,说明锰比铜活泼,故三种金属的活动性顺序为:Fe>Mn>Cu;
②甲中锰与硫酸亚铁不反应,则甲试管中含锰片和硫酸亚铁溶液,乙中锰与硫酸铜反应生成硫酸锰和铜,实验结束后将甲、乙试管的剩余物倒入废液缸,甲中的锰可能与乙中的硫酸铜反应生成硫酸锰和铜,向滤渣中滴加适量稀盐酸,未产生气泡,说明锰片已经完全反应,则滤液中一定含未参与反应的硫酸亚铁,反应生成的硫酸锰,硫酸铜是否完全反应未知,故滤液中可能含有的溶质是:CuSO4。
23.根据下列实验装置,回答相关问题。
(1)仪器①的名称是 。
(2)实验室用A装置制取氧气的化学方程式为 。
(3)用B或C装置都可以制取二氧化碳,相对于B装置,C装置的优点是 。
(4)分析不能用排水法收集的原因是 。
【答案】(1)铁架台
(2)
(3)便于控制反应的发生和停止
(4)二氧化碳能溶于水且会与水反应
【详解】(1)仪器①的名称是铁架台;
(2)A 装置是固体加热型的发生装置,且试管口有一团棉花,所以是用高锰酸钾制取氧气,高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式是;
(3)B 装置是固、液不加热型的常规装置,C 装置中有止水夹,关闭止水夹,气体不能排出,气体增多,压强增大,液体被压入烧杯中,液面下降,固液分离,反应停止,打开止水夹,气体输出,压强减少,液体重新进入,固、液接触,反应发生,C 装置的优点是可以控制反应的发生和停止;
(4)二氧化碳能溶于水且会与水反应,所以不能用排水法收集。
24.草木灰可作纺织品漂洗剂等,某一小组的同学们对草木灰进行了探究。
【资料卡片】
①草木灰中主要成分是碳酸钾。
②氯化钙、氯化钾的水溶液呈中性。
活动一:探究溶液显碱性的原因。
【猜想与假设】
猜想1:溶液呈碱性是由于溶液中的引起的
猜想2:溶液呈碱性是由于溶液中的引起的。
【实验1】
(1)向1支洁净的小试管中加入少量固体,再加入少量蒸馏水,振荡,待固体完全溶解后,滴入几滴酚酞溶液,溶液变红,再逐滴滴入溶液至过量时,出现 现象,说明溶液呈碱性是由于溶液中的引起的。
活动二:获得草木灰并测定草木灰中碳酸钾的含量
【实验2】
(2)在实验室里焚烧秸秆,获得草木灰。称取a克草本灰,用水浸洗草木灰,过滤,洗涤滤渣2次, (请补充实验方案),将滤液平均分成两份。
小谢同学取一份滤液进行实验,该实验过程中只有碳酸钾参与反应。实验过程如下图所示。
【实验反思】
(3)实验结束后,小谢同学发现装置A和B之间还需增添一个干燥装置,请你帮小谢同学选择一种合适的干燥剂: (填试剂名称)。
(4)经查阅资料分析,小谢同学发现测得的草木灰中碳酸钾的含量偏低,可能的原因是 (填字母)。
a.氢氧化钠溶液与空气直接接触
b.用一定浓度的盐酸具有挥发性
c.盐酸的量不够,无法将草木灰中的碳酸钾完全反应
d装置中残留的二氧化碳没有被吸收
e.滴加盐酸的速率太快
(5)小刘同学发现要测定草木灰中碳酸钾的含量,可以将其转化为沉淀,更为方便简洁。于是,他取另一份滤液于试管中(忽略滤液中其他成分对实验的影响), (请补充实验方案),计算,最终得出了草木灰中碳酸钾的含量。
【废液处理】
(6)将实验1和实验2中所有物质倒入废液缸中,得到了无色澄清的溶液,该溶液中溶质成分可能的情况有 种。
【答案】(1)溶液由红色变为无色
(2)将滤液与洗涤液合并
(3)浓硫酸
(4)cde
(5)向其中滴加足量硝酸钡溶液,充分反应后过滤,取滤渣,洗涤2~3次,干燥,称重
(6)2
【详解】(1)向1支洁净的小试管中加入少量固体,再加入少量蒸馏水,振荡,待固体完全溶解后,滴入几滴酚酞溶液,溶液变红,再逐滴滴入溶液至过量时,碳酸钾与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钾,碳酸钾被消耗,氯化钾、氯化钙均显中性,因此观察到溶液由红色变为无色,说明溶液呈碱性是由于溶液中的引起的;
(2)在实验室里焚烧秸秆,获得草木灰,称取ag草本灰,用水浸洗草木灰,过滤,洗涤滤渣2次,将滤液与洗涤液合并,以免造成碳酸钾损失,再将滤液平均分成两份;
(3)碳酸钾与盐酸反应生成氯化钾、二氧化碳和水,浓硫酸具有吸水性且不与二氧化碳反应,因此装置A和B之间还需增添一个盛放浓硫酸的干燥装置;
(4)a、氢氧化钠溶液与空气直接接触,会吸收空气中的二氧化碳,使得B装置增重的质量偏大,则测得二氧化碳的质量偏大,根据二氧化碳的质量计算出的碳酸钾质量偏大,最终导致草木灰中碳酸钾的含量偏大,不符合题意;
b、用一定浓度的盐酸具有挥发性,会挥发出氯化氢气体,氯化氢能与氢氧化钠溶液反应,使得B装置增重的质量偏大,则测得二氧化碳的质量偏大,根据二氧化碳的质量计算出的碳酸钾质量偏大,最终导致草木灰中碳酸钾的含量偏大,不符合题意;
c、盐酸的量不够,无法将草木灰中的碳酸钾完全反应,则测得二氧化碳的质量偏小,根据二氧化碳的质量计算出的碳酸钾质量偏小,最终导致草木灰中碳酸钾的含量偏低,符合题意;
d、装置中残留的二氧化碳没有被吸收,则测得二氧化碳的质量偏小,根据二氧化碳的质量计算出的碳酸钾质量偏小,最终导致草木灰中碳酸钾的含量偏低,符合题意;
e、滴加盐酸的速率太快,会导致二氧化碳不能被氢氧化钠溶液充分吸收,则测得二氧化碳的质量偏小,根据二氧化碳的质量计算出的碳酸钾质量偏小,最终导致草木灰中碳酸钾的含量偏低,符合题意。
故选:cde;
(5)碳酸钾能与硝酸钡反应生成碳酸钡沉淀和硝酸钾,因此取另一份滤液于试管中(忽略滤液中其他成分对实验的影响),向其中滴加足量硝酸钡溶液,充分反应后过滤,取滤渣,洗涤2~3次,干燥,称重,计算,最终得出了草木灰中碳酸钾的含量;
(6)实验1中碳酸钾与盐酸反应生成氯化钾、二氧化碳和水,实验2中碳酸钾与硝酸钡反应生成碳酸钡沉淀和硝酸钾,将实验1和实验2中所有物质倒入废液缸中,得到了无色澄清的溶液,说明实验1中盐酸有剩余,盐酸与碳酸钡反应生成氯化钡、二氧化碳和水,实验2中加入的硝酸钡溶液是过量的,则反应后的溶液中溶质一定含有氯化钾、硝酸钾、硝酸钡和氯化钡,可能含有盐酸,故该溶液中溶质成分可能的情况有2种。
25.气体制取及燃烧条件的探究。
Ⅰ.气体制取
(1)利用如图装置A实验室制取氧气的化学方程式为 ,此发生装置还可用与稀盐酸和大理石制取二氧化碳的原因是 ,反应的化学方程式为 。
(2)用装置B检验二氧化碳所用的试剂为 (填化学式),C收集二氧化碳并验满,此过程体现二氧化碳的性质有 。
Ⅱ.探究燃烧条件
小组同学利用如图1装置探究燃烧的条件,点燃蜡烛后立即塞紧橡皮塞,待蜡烛熄灭后,将滴管中的水全部滴入集气瓶中,使铝盒中的白磷立即燃烧。如图2是瓶中①二氧化碳和②氧气的含量随时间变化的图像。
(3)导致铝盒中白磷燃烧的原因是 。
(4)结合实验探究及图像变化分析合理的是
A.时蜡烛燃烧消耗氧气,含量减少,生成二氧化碳,含量增加
B.时蜡烛熄灭,说明瓶内氧气被消耗完
C.二氧化碳含量升高是因为白磷燃烧,继续消耗瓶内的氧气,气体总量减少
D.之后白磷燃烧没有生成二氧化碳,气体含量不变
(5)由图像中曲线②分析可知:不同可燃物在空气中燃烧除需要氧气、温度达到其着火点之外,还需要考虑的因素是 。
【答案】(1) 2H2O22H2O+O2↑ 装置A是固液常温型发生装置 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(2) Ca(OH)2 密度比空气大,不燃烧、不支持燃烧
(3)氧化钙与水反应放出大量的热,温度达到了白磷的着火点
(4)AC
(5)氧气达到各自可燃物燃烧的最低浓度
【详解】(1)装置A是固液常温型发生装置,利用如图装置A实验室制取氧气,则是用过氧化氢溶液制取氧气,反应的化学方程式为:2H2O22H2O+O2↑,此发生装置还可用与稀盐酸和大理石制取二氧化碳的原因是装置A是:固液常温型发生装置,反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
(2)二氧化碳能澄清石灰水变浑浊,实验室常用澄清石灰水检验二氧化碳,澄清石灰水是氢氧化钙溶液。所以用装置B检验二氧化碳所用的试剂为Ca(OH)2,C收集二氧化碳并验满,二氧化碳由短导气管排出,用燃烧的木条检验,体现二氧化碳的性质有:密度比空气大,二氧化碳不燃烧、不支持燃烧。
(3)导致铝盒中白磷燃烧的原因是:氧化钙与水反应放出大量的热,温度达到了白磷的着火点。
(4)A. 开始点燃蜡烛,蜡烛燃烧消耗氧气,生成二氧化碳,氧气含量下降,二氧化碳含量升高,所以时蜡烛燃烧消耗氧气,氧气含量减少,生成二氧化碳,二氧化碳含量增加,此选项正确;
B. 时二氧化碳含量不再增加,说明蜡烛熄灭,由图像可知,此时氧气的含量不为0,说明瓶内氧气未被消耗完,此选项错误;
C. 二氧化碳含量升高,是因为白磷燃烧,继续消耗瓶内的氧气,导致装置内气体总质量减少,使得二氧化碳的含量增多,此选项正确;
D. 之后氧气含量、二氧化碳的含量不变,说明白磷燃烧停止,此选项错误。
故选AC。
(5)由图像中曲线②分析可知:氧气并没有完全耗尽,说明不同可燃物在空气中燃烧除需要氧气、温度达到其着火点之外,还需要考虑的因素是氧气达到各自可燃物燃烧的最低浓度。
26.摩擦剂是牙膏的重要成分,能有效去除牙垢。某品牌牙膏的摩擦剂中可能有碳酸钙、氢氧化铝中的一种或两种。化学学习小组对该品牌牙膏的摩擦剂成分展开项目探究,请结合任务回答问题。
【任务一】探究牙膏中摩擦剂成分
【查阅资料】氢氧化铝能与氢氧化钠反应生成可溶性的偏铝酸钠和水。牙膏中除了摩擦剂外,其它物质均不与酸、碱反应。
【实验探究】取少量牙膏样品,加入足量水,搅拌、过滤,得到沉淀。
(1)请完善下面的表格。
操作
现象
结论
①取少量沉淀于试管中,加入足量稀盐酸
产生无色气泡
该牙膏摩擦剂中含有 。
②将步骤①中产生的气体通入澄清石灰水
澄清石灰水变浑浊
③另取少量沉淀于试管中, 。
该牙膏中还含有另一种摩擦剂。
【任务二】测定牙膏中碳酸钙含量
【实验步骤与测量】为测定牙膏样品中碳酸钙的含量,小组同学又进一步设计了如图所示的实验方案(装置气密性良好),准确称取10.0g牙膏样品加入锥形瓶中,其他各装置中试剂皆足量。连接装置A、B通入一段时间的空气,再连接B、C,打开分液漏斗活塞,反应结束后继续通入一段时间的空气,测得反应前后装置C增重1.1g(假设每步均完全反应或吸收)。
【实验分析与反思】
(2)装置A的作用是 。
(3)若反应结束后立即停止通入空气,对测定结果的影响是 (填:“偏大”、“偏小”、“无影响”)。
【答案】(1) 碳酸钙/CaCO3 加入足量的氢氧化钠溶液 沉淀部分溶解
(2)吸收空气中的二氧化碳,防止干扰实验
(3)偏小
【详解】(1)①碳酸钙与稀盐酸反应会生成氯化钙、水和二氧化碳气体,产生无色气泡说明有二氧化碳生成,所以该牙膏摩擦剂中含有碳酸钙,故填:碳酸钙或者CaCO3;
③根据查阅资料,氢氧化铝能与氢氧化钠反应生成可溶性的偏铝酸钠和水,而碳酸钙不与氢氧化钠反应,利用此性质可检验氢氧化铝是否存在,操作是加入足量的氢氧化钠溶液。实验结论是牙膏中还含有另一种摩擦剂,因为碳酸钙不与氢氧化钠反应,若沉淀部分溶解,说明除了碳酸钙外,还有能与氢氧化钠反应溶解的氢氧化铝,即该牙膏中还含有另一种摩擦剂氢氧化铝,故填:加入足量的氢氧化钠溶液;沉淀部分溶解;
(2)实验目的是通过测定生成二氧化碳的量来计算碳酸钙含量,空气中含有二氧化碳,若不除去,会干扰后续生成二氧化碳量的测定,装置 A 中氢氧化钠溶液可与二氧化碳反应,从而除去空气中二氧化碳,故填:吸收空气中的二氧化碳,防止干扰实验;
(3)反应结束后,装置 B 中会残留生成的二氧化碳气体,若立即停止通入空气,这些二氧化碳不能被装置 C 中的氢氧化钠溶液完全吸收,导致测得二氧化碳质量偏小,根据碳酸钙与二氧化碳的关系计算出的碳酸钙质量也偏小,所以测定结果偏小,故填:偏小。
27.叠氮化钠(NaN3)广泛应用于汽车安全气囊。工业上可利用氨基钠(NaNH2)和N2O的反应而获得。
已知:;氨基钠易氧化、易潮解;N2O有强氧化性,不与酸、碱反应。
Ⅰ、制取N2O
(1)N2O可由NH4NO3固体(熔点为169.6℃)在185~200℃分解制得,适宜的气体发生装置可以是题图-1中的 (填字母),其中仪器M的名称是 。
(2)温度不同NH4NO3固体的分解产物不同,在110℃分解生成氨气和硝酸蒸气,在185~200℃分解生成N2O和水。为得到纯净、干燥的N2O需要将分解产物分别通入装有 和 的洗气瓶(填序号)。
a.NaOH溶液 b.碱石灰 c.浓硫酸 d.浓盐酸
Ⅱ、制备NaN3
利用题图-2所示装置可制得NaN3.
(3)为使NaNH2和N2O反应更充分,提高原料的利用率,可采取的措施是 (写一条即可)。
(4)装置A处充分反应后,应先停止加热,装置冷却后再停止通入N2O,其目的是 。
(5)工业级NaN3中常含有少量的Na2CO3,其原因可以用化学方程式表示为 。
【答案】(1) B 铁架台
(2) a c
(3)搅拌或适当升高温度
(4)防止生成的氨基钠在高温下被氧化,也可以防止液体倒吸
(5)
【详解】(1)N2O可由NH4NO3固体(熔点为169.6℃)在185~200℃分解制得,属于固体加热反应,分解温度高于其熔点,分解时NH4NO3固体会先熔化,所以适宜的气体发生装置是B,该装置能防止熔化的固体堵塞导管;
仪器M的名称是铁架台;
(2)温度不同NH4NO3固体的分解产物不同,在110℃分解生成氨气和硝酸蒸气,在185~200℃分解生成N2O和水。为得到纯净、干燥的N2O,根据N2O有强氧化性,不与酸、碱反应,先除杂后干燥,先通过氢氧化钠溶液除去硝酸蒸气,然后通过浓硫酸除去氨气和水蒸气,故需要将分解产物分别通入装有a和c的洗气瓶;
(3)为使NaNH2和N2O反应更充分,提高原料的利用率,可采取的措施是搅拌,增大反应物之间的接触面积,使反应更快更充分,或者适当升高温度;
(4)由于氨基钠易氧化,装置A处充分反应后,应先停止加热,装置冷却后再停止通入N2O,其目的是防止生成的氨基钠在高温下被氧化,也可以防止温度降低,装置内压强减小,液体倒吸;
(5)工业级NaN3中常含有少量的Na2CO3,其原因是氢氧化钠和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,可以用化学方程式表示为。
28.如图是实验室制取气体的常见仪器,回答下列问题。
(1)实验室用高锰酸钾制取并收集纯净的氧气,应选择上述仪器中的 (填字母序号)。
(2)反应的化学方程式为 。
(3)将带火星的木条伸入集气瓶内,发现木条并未复燃,原因可能是 。
【答案】(1)BCFGHI
(2)
(3)未等导管口有连续均匀的气泡冒出就开始收集
【详解】(1)高锰酸钾制取并收集纯净的氧气,发生装置选固体加热型装置,氧气密度大于空气的密度,且不易溶于水,可用向上排空气法和排水法收集,要收集纯净的氧气用排水法收集,故实验室用高锰酸钾制取并收集纯净的氧气,应选择上述仪器中的BCFGHI;
(2)高锰酸钾分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为;
(3)氧气不纯会导致木条不复燃,故将带火星的木条伸入集气瓶内,发现木条并未复燃,原因可能是未等导管口有连续均匀的气泡冒出就开始收集。
29.果蔬洗涤盐既能去除水果和蔬菜表面的农药,又能杀菌、去小虫。小宁同学发现家中有一袋果蔬洗涤盐,其说明书如图所示。他对配料表中的成分很好奇,于是和学习小组的同学们展开了化学探究之旅。
产品信息【产品名称】果蔬洗涤盐
【配料】精制盐、食品级pH调节剂
【使用方法】倒出约10g至1L清水搅拌均匀,放入待清洗的果蔬,适时浸泡后翻动洗涤,再用清水冲洗即可。
【贮存条件】阴凉干燥处密封保存
任务一:探究果蔬洗涤盐的成分
【查阅资料】
①果蔬洗涤盐中含NaCl,还含中的一种或两种。
②碳酸氢钠在50℃以上逐渐分解产生碳酸钠、二氧化碳和水;碳酸钠受热不分解。
③碳酸钠、碳酸氢钠溶液中滴加硝酸银溶液都有白色沉淀产生。
④质量分数大于0.83%的碳酸氢钠溶液中加入0.1%的氯化钙溶液,产生白色沉淀;质量分数小于0.83%的碳酸氢钠溶液中加入0.1%的氯化钙溶液则无现象。
【设计实验】
(1)步骤Ⅰ:验证果蔬洗涤盐中含有NaCl:取少量果蔬洗涤盐水溶液于试管中,滴入 溶液,产生白色沉淀,再滴入过量的稀硝酸,充分振荡,沉淀部分溶解并有气泡产生。由此确定果蔬洗盐中含NaCl。
(2)步骤Ⅱ:确定果蔬洗涤盐中和的存在
实验内容
实验现象
实验结论
①取样于试管中,加热,将产生的气体通入澄清石灰水
含有
②取样于烧杯中,加水溶解,加入0.1%的溶液
产生白色沉淀
含有
【交流反思】
(3)小组同学认为实验②的结论不严谨,理由是 。
(4)步骤Ⅲ:为进一步确定果蔬洗涤盐的成分,小组同学设计如下实验:
实验内容
实验现象
实验结论及解释
另取8g样品与992g水配制成溶液,向其中滴加0.1%的溶液
产生白色沉淀
含有化学方程式为 。
【实验结论】
该果蔬洗涤盐的成分为。
任务二:测定果蔬洗涤盐的成分含量
步骤Ⅰ:称取5.00g样品。
步骤Ⅱ:将样品置于试管中加热至质量不再减少,称得剩余固体为4.38g。
步骤III:利用如图装置进行实验。反应前称得A、B装置和试剂的总质量为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,称得装置通入空气和试剂总质量为779.58g。
依据上述实验和数据回答:
(5)“再通入一段时间空气”的目的是 。
(6)该果蔬洗涤盐配料中碳酸钠的质量分数为 。
(7)若无B装置,测得的氯化钠质量会 (填“偏大”或“偏小”)。
任务三:使用果蔬洗涤盐
【查阅资料】①波尔多液杀虫剂的残留物以碱性为主。
②有机磷成分杀虫剂的残留物在碱性环境中迅速分解。
(8)由资料可知,小宁同学家的这袋果蔬洗涤盐主要适合清洗的残留农药为 (填“波尔多液杀虫剂”“有机磷成分杀虫剂”)。
【答案】(1)硝酸银
(2)澄清石灰水变浑浊
(3)质量分数大于0.83%的碳酸氢钠溶液中加入0.1%的氯化钙溶液,也能产生白色沉淀,所以无法确定是否含有
(4)
(5)使生成的二氧化碳全部排出
(6)42.4%
(7)偏小
(8)有机磷成分杀虫剂
【详解】(1)验证果蔬洗涤盐中含有NaCl:取少量果蔬洗涤盐水溶液于试管中,滴入硝酸银溶液,氯化钠与硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钠,产生白色沉淀,再滴入过量的稀硝酸,氯化银与稀硝酸不反应,充分振荡,沉淀部分溶解并有气泡产生,由此确定果蔬洗盐中含NaCl;
(2)根据实验结论含有,碳酸氢钠在加热条件下分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,则取样于试管中,加热,将产生的气体通入澄清石灰水,观察到澄清石灰水变浑浊,说明含有;
(3)小组同学认为实验②的结论不严谨,理由是质量分数大于0.83%的碳酸氢钠溶液中加入0.1%的氯化钙溶液,也能产生白色沉淀,所以无法确定是否含有;
(4)碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,化学方程式为;
(5)“再通入一段时间空气”的目的是使生成的二氧化碳全部排出;
(6)碳酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,则反应前后A、B装置减少的质量为生成二氧化碳的质量,即,设碳酸钠的质量为x,
将5.00g样品置于试管中加热至质量不再减少,称得剩余固体为4.38g,碳酸氢钠在加热条件下分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,设生成碳酸钠的质量为y,
则该果蔬洗涤盐配料中碳酸钠的质量分数为;
(7)B装置中浓硫酸的作用是吸收二氧化碳中的水蒸气,若无B装置,则部分水蒸气会随着二氧化碳气体排出,导致反应前后A、B装置减少的质量偏大,则计算出的碳酸钠质量偏大,导致测得的氯化钠质量会偏小;
(8)该果蔬洗涤盐的成分为,碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液均显碱性,已知波尔多液杀虫剂的残留物以碱性为主,有机磷成分杀虫剂的残留物在碱性环境中迅速分解,则该果蔬洗涤盐主要适合清洗的残留农药为有机磷成分杀虫剂。
30.某化学兴趣小组对草木灰的成分进行了探究。
【作出猜想】草木灰中可能含有碳酸钾、硫酸钾中的一种或两种。
【设计实验】
(1)小组同学取适量草木灰于烧杯中,加入足量蒸馏水浸泡、搅拌、过滤,得到澄清草木灰水,备用。
甲同学:取少量草木灰水置于试管中,滴加足量稀硫酸,有大量气泡产生。由此得出草木灰中含有碳酸钾,发生反应的化学方程式为 。
乙同学:取少量草木灰水于试管中,滴加足量氯化钡溶液,产生白色沉淀,结合甲同学的实验,得出草木灰中含有硫酸钾和碳酸钾的结论。
【提出质疑】
(2)丙同学认为乙同学结论不正确,理由是 (用化学方程式表示)。
【探究实验】
(3)请你和同组同学一起设计实验方案,帮助乙同学得到实验结论(将实验操作及实验现象填入相应的空格中):
实验操作
实验现象
实验结论
草木灰中含有碳酸钾和硫酸钾
【拓展应用】
活动二:草木灰中碳酸钾含量的测定(假设草木灰中其他成分遇稀硫酸不产生气体)
(4)丁同学称取一定质量活动一剩余的草木灰,利用已检查好气密性的图1装置进行定量实验,测得草木灰中碳酸钾的质量分数为10.0%,查阅资料后,发现测得的数值偏小,可能的原因是 。
【拓展应用】
(5)漂洗剂漂洗丝帛时,脱胶率越高,所得的丝帛越顺滑亮丽,根据图2分析,选用 (填序号)洗涤剂效果更好。
①pH=8的溶液 ②pH=12的溶液
【答案】(1)
(2)
(3) 取草木灰水于试管中,滴加足量的稀盐酸,至不再产生气泡,再滴加氯化钡溶液(或取乙实验得到的白色沉淀与试管中,加足量的稀盐酸) 先产生大量气泡,后变浑浊(产生大量气泡,沉淀部分消失)
(4)产生的二氧化碳气体没有完全被氢氧化钠吸收
(5)②
【详解】(1)碳酸钾和稀硫酸反应,生成硫酸钾、二氧化碳和水,化学方程式为:
(2)碳酸钾也能与氯化钡反应生成白色沉淀,化学方程式为:
(3)取草木灰水于试管中,滴加足量的稀盐酸,至不再产生气泡,再滴加氯化钡溶液,先产生大量气泡,后变浑浊,用稀盐酸除去了碳酸钾,再加氯化钡产生硫酸钡沉淀,说明碳酸钾和硫酸钾都有;
(或取乙实验得到的白色沉淀与试管中,加足量的稀盐酸,产生大量气泡,沉淀部分消失,碳酸钡与稀盐酸反应,还有硫酸钡沉淀剩余,说明碳酸钾和硫酸钾都有)
(4)通过测得C装置增加的质量,确定二氧化碳的质量,从而计算出碳酸钾的质量分数,而产生的二氧化碳气体(残余在装置中)没有完全被氢氧化钠吸收,故计算出二氧化碳的质量偏小。
(5)漂洗剂漂洗丝帛时,脱胶率越高,所得的丝帛越顺滑亮丽,根据图2分析,脱胶率随pH的增大从大到小,后又增大,相比之下,②效果好。
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