内容正文:
2026年安徽中考化学第二轮复习-科学探究专项练习2
学校:______________ 班级:______________ 姓名:______________
一、非选择题
1.铁是生产生活中应用广泛的金属材料。某校化学兴趣小组以“铁生锈”为主题展开探究。
【任务一】了解生活中的铁生锈现象
(1)同学们对生活中铁制品生锈的情况进行调查,记录如下:
调查内容
①脱漆的自行车:风吹雨淋较长时间后脱漆处会生锈
②炒菜的铁锅:清洗后,不擦干水易生锈,擦干水后不易生锈
③铁链条:涂油后较长时间不生锈
调查内容中可以说明铁生锈与水有关的事实是_____________(填序号)。
【任务二】实验室探究铁钉生锈的条件
(2)小组同学进行如图1所示实验。锥形瓶中注入过氧化氢溶液,约一周之后,观察到试管B中的铁钉表面出现红色物质,试管A和C中的铁钉无明显变化,气球变瘪。
①该实验制取氧气的化学方程式为________________________。
②实验中使用的蒸馏水需要煮沸并迅速冷却至室温,目的是________________________。对比试管A、B中现象,说明铁生锈的条件是________________________。
【继续实验】(3)两周之后,小组同学观察到试管B中的铁钉表面的红色物质增多,试管A中的铁钉表面出现红色物质,而试管C中的铁钉无明显变化,为探究这一异常现象。同学们将蒸馏水煮沸后迅速冷却至室温,取等体积水样于2个烧杯中,其中一个烧杯加植物油进行“油封”,用溶解氧传感器测定两个烧杯中溶解氧含量,得到下表数据。请你根据下表数据分析试管A中铁钉生锈的原因是________________________。
时间/h
6
12
24
36
48
溶解氧含量/(mg/L)
未油封
6.44
8.45
10.10
10.43
10.51
油封
4.28
4.81
6.47
7.20
7.98
附加问:
【任务三】探究影响铁钉生锈快慢的因素
(4)小组同学利用图2装置测定铁钉与不同溶液(其他条件相同)接触生锈时氧气浓度的变化,数据如图3、图4。
资料:硝酸铵、硫酸铵、氯化铵溶液均显酸性。
①图中曲线都呈现“先陡后缓”的趋势,即生锈速率先快后慢,请分析原因________________________________________。
②根据图3、图4猜想铁钉生锈快慢还可能与____________________________有关。
2.化学小组的同学在学习了铁生锈的条件后,对暖宝宝的成分(如图)及发热原理感到好奇,请参与他们的探究活动。
【产品名称】一次性发热贴
【主要成分】铁粉、活性炭、水、吸水性树脂、食盐
【产品性能】平均温度53 ℃,持续时间≥10 h
【注意事项】打开包装后,暖宝宝开始发热
同学们在实验室打开一片暖宝宝,取出其中黑色粉末做了下面的实验,探究“暖宝宝”发热的原理。
按图1(夹持仪器已略去)采用湿度、氧气、温度传感器收集数据,将开封的暖宝宝倒入三颈烧瓶中,密封装置,收集数据,观察曲线变化(如图2)。
图1
(1)从得到的图像看暖宝宝发热是因为颗粒微小的铁粉与_________和_________等物质发生反应,并_________(填“吸收”或“放出”)热量。
【查阅资料】i.蛭石起保温作用,可以减缓热量散失;吸水树脂有良好的保水性能,为暖宝宝提供水蒸气。
ii.使用后,暖宝宝中部分固体由黑色变为红棕色。
【提出问题】活性炭和氯化钠的作用是什么呢?在图3的锥形瓶中分别放入下表中①~④四组物质,用温度传感器分别测量相同时间内的温度变化,传感器测得的相应数据如图4所示。
组数
实验试剂
①
15 g铁粉、4 mL水
②
15 g铁粉、4 mL水、5 g活性炭
③
15 g铁粉、4 mL水、5 g氯化钠
④
x g铁粉、4 mL水、5 g氯化钠、5 g活性炭
图3 图4
【解释与结论】(2)④组中x的值为_________。
(3)暖宝宝能迅速升温的原因是___________________________。
3.关于酸的研究是一项重要的课题。某小组用盐酸进行以下系列实验。
探究1:稀盐酸与氢氧化钠溶液反应
(1)如图是探究稀盐酸与氢氧化钠溶液是否反应的实验。
①小军取少量反应后的溶液于试管中,滴加无色酚酞溶液,观察到____________,说明氢氧化钠消失,证明稀盐酸与氢氧化钠溶液发生了反应。
②小芳另取少量反应后的溶液于试管中,将溶液蒸发结晶,再将所得晶体溶解,测溶液的pH____(填“>”“<”或“=”)7,说明有NaCl生成,证明稀盐酸与氢氧化钠溶液发生了反应。
③写出稀盐酸与氢氧化钠反应的化学方程式___________________。
探究2:盐酸与铁锈反应
(2)兴趣小组对“铁锈与盐酸反应快慢的影响因素”进行了探究,取相同质量的粉末状铁锈和等体积且足量、不同溶质质量分数的盐酸进行如下实验。
实验编号
盐酸的溶质质量分数/%
反应的温度/℃
铁锈完全消失的时间/s
Ⅰ
6
20
240
Ⅱ
10
_______
115
Ⅲ
10
30
75
小红通过对比实验Ⅰ和Ⅱ得出的结论:其他条件相同时,盐酸的溶质质量分数越大,反应速率越快,请将上表中实验Ⅱ补充完整。
探究3:盐酸与氧化铜反应
(3)在进行盐酸和氧化铜反应的实验时,有同学意外发现反应后溶液变为绿色。与小组同学交流并查阅资料后猜想出现该现象可能与盐酸的浓度有关,于是将浓盐酸与水按不同比例稀释,并各取2 mL稀释后的盐酸分别加入0.2 g氧化铜中,记录现象如表:
实验
浓盐酸与水的体积比
现象
1
1∶1
30秒后溶液变为绿色,无黑色固体剩余
2
1∶2
1分钟后溶液变为蓝绿色,无黑色固体剩余
3
1∶3
2分钟后溶液变为蓝色,无黑色固体剩余
4
1∶4
4分钟后溶液变为浅蓝色,有黑色固体剩余且不再减少
为使实验时观察到正常现象,应控制浓盐酸与水的体积比≤_________(填浓盐酸与水的体积比)。
(4)小强认为反应后溶液颜色变绿还与温度有关,请设计实验证明小明的观点。____________________________________________。
4.某兴趣小组同学在老师的带领下利用如图1装置进行实验探究。
【知识回顾】(1)电解水的反应原理是____________________(用文字表达式解释)。
(2)电解水时,乙玻璃管中产生气泡的位置在________(填“a”“b”或“c”)处。
【提出问题】实验开始前,老师为了加快电解速率,在水中加入了几滴氢氧化钠溶液,于是有同学提出除此操作外,还有什么方法可以提高电解水的速率呢?
【作出猜想】猜想1:改变电极材料
猜想2:提高电压
猜想3:增大电解质的浓度
【进行实验】为验证猜想1,在老师的指导下,小组同学将等质量、直径均为3 mm的不同电极材料缠绕相同圈数后进行电解水实验(其他条件均相同),重复实验3次,测定产生氢气的平均速率如下表:
电极材料
铁丝
锌丝
铜丝
铁镍
石墨
产生氢气的平均速率/(cm3·s-1)
0.016 0
0.010 0
0.021 0
0.014 4
0.003 0
【分析讨论】(1)表中对提高电解水速率效果最好的电极材料为________。
(2)某同学将相同的电极材料缠绕成不同圈数后进行实验,发现圈数越大,产生氢气的速率越快,说明影响电解水速率的因素之一是________________________。
【继续探究】为进一步验证其余猜想,同学们在不同电压、不同浓度的氢氧化钠溶液条件下进行电解水实验,记录收集10 mL氧气所需的时间如图2所示:
(1)由图2可知,电压为12 V时,加入溶质质量分数为________的氢氧化钠溶液电解水速率最快。
(2)改变电压对电解水速率的影响是______________________________________________。
【实验结论】更换更优质的电极材料、提高电压及增大电解质的溶质质量分数均可以提高电解水的速率。
5.金属在生产生活中有着重要的用途。某化学兴趣小组的同学在老师的指导下对金属的有关性质进行如下探究。
【实验方案】如图所示,向四支试管中分别加入等体积等质量分数的稀硫酸,分别放入相同形状大小且质量相同的锌片、铁片、铜片,及同质量的铁粉。
【实验现象】试管A、B、D中均产生气泡,C中无明显现象。
(1)请写出A中反应的化学方程式____________________________。
(2)观察到D中产生气泡的速率大于A中产生气泡的速率,有同学由此认为铁的金属活动性大于锌,你认为该说法是否正确并阐述原因_____________________________。
(3)由B、C的反应现象可推出的两种金属的活动性强弱是__________________;欲证明铁、锌、铜三种金属的活动性顺序,还需进行的实验是______________________(简述实验操作、实验现象)。
(4)试管B、D中铁片和铁粉均无剩余,所得溶液溶质质量分数为B________(填“>”或“<”或“=”)D。
附加问:
老师告诉同学们,铜在一定条件下能与硫酸反应。同学们在老师的帮助下继续实验,取大小相同的光亮铜片,依次加入配制好的不同浓度的硫酸中,用酒精灯充分加热,观察到的实验现象如下表所示。
浓度
31%
43%
54%
63%
实验现象
加热20 min,铜片表面光亮
加热20 min,铜片表面光亮
加热20 min,铜片表面光亮
加热 20 min,铜片表面光亮
浓度
72%
81%
86%
92%
实验现象
加热9 min后,铜片表面开始变黑,20 min时反应剧烈
加热5 min后,铜片表面开始变黑,10 min时反应剧烈
加热3 min后,铜片表面开始变黑,10 min时反应剧烈
加热2 min后,铜片表面开始变黑,5 min时反应剧烈
铜片表面都有很多气泡产生,同时产生刺激性气味的气体,溶液变成蓝色
(5)分析表格,请写出铜与硫酸发生反应的条件:_________________________________。
(6)铜与硫酸反应更准确的硫酸最低浓度是多少?请你设计方案确定:_________________。
6.春节期间小明跟着妈妈学习蒸馒头,发现妈妈每次都会向面粉中撒入两种粉末,他很好奇这是什么,妈妈告诉他是苏打和小苏打。为鉴别这两种物质(分别用X、Y进行标记),开学后,小明进入实验室和兴趣小组的同学设计不同的实验方案进行探究。
【查阅资料】碳酸钠和碳酸氢钠的相关信息如下表:
物质
碳酸钠
碳酸氢钠
溶解性
易溶于水,20 ℃时,溶解度为21.8 g
可溶于水,20 ℃时,溶解度为9.6 g
稳定性
受热不分解
受热易分解产生二氧化碳
酸碱性
水溶液呈碱性
水溶液呈碱性,其碱性比同浓度的碳酸钠溶液弱
与酸反应
酸不足时,生成碳酸氢钠;酸过量时,有气泡生成
有气泡生成
探究1:利用酸碱性差异进行鉴别
【交流讨论】取相同浓度的两种溶液,测得溶液的pH:X溶液>Y溶液,则X是________(写化学式)。
探究2:利用与稀盐酸的反应差异进行鉴别
【进行实验】取少量X和Y分别放入A、B两支试管中,加入过量等质量、等溶质质量分数的稀盐酸,观察到两支试管中均有气泡产生。
【交流反思】
(1)有同学认为此方案不能达到实验目的,理由是______________________,对上述实验操作稍作改进即可,改进后的操作是_______________________________。
(2)加入X的试管中发生反应的化学方程式是________________________。
探究3:利用稳定性差异进行鉴别
【进行实验】
实验装置
实验现象
_________________
【拓展迁移】为鉴别X和Y,除以上实验方案外,请你结合【查阅资料】中的信息,还可以设计的实验方案是_________________________________________________________________(写出相应的实验操作、现象和结论)。
7.在学习酸碱中和反应时,化学小组的同学取氢氧化钠溶液于烧杯中,并向其中加入稀硫酸,实验过程中观察到烧杯中有气泡产生,这引起了同学们的兴趣,对此展开了探究学习。
【探究1】产生气泡的原因
【方案设计】根据所学的知识,有同学认为氢氧化钠溶液已变质,为验证猜想同学们设计了如图1所示实验(所有反应均完全进行)。
(1)当试管①观察到_______的现象,得出氢氧化钠溶液已变质的结论。
(2)滴入试剂a_______(填药品名称),观察到溶液变为红色,得出氢氧化钠溶液部分变质的结论。
(3)氢氧化钠溶液变质的原因_________________________________ (用化学方程式表示)。
【探究2】反应后烧杯中溶质的成分
【做出猜想】猜想1:只有Na2SO4
猜想2:Na2SO4和H2SO4
猜想3:Na2SO4和Na2CO3
【实验探究】为了验证猜想,进行如下实验。
甲组
乙组
实验操作
取一定量反应后烧杯中溶液于试管中,向其中加入铜片
取一定量反应后烧杯中溶液于另一支试管中,向其中加入无色酚酞溶液
实验现象
未观察到明显现象
未观察到明显现象
实验结论
溶质不含H2SO4
溶质不含__________
【反思交流】
(1)有同学认为甲组同学的实验设计和结论不合理,理由是________________________。
(2)向盛有反应后溶液的烧杯中加入CuO粉末,观察到固体溶解,溶液由无色变为蓝色,即可验证溶质中含H2SO4,反应过程中大量减少的离子是___________。
8.某化学兴趣小组以“细铁丝在氧气中燃烧”为实验主题开展项目式学习。
【任务一】铁在氧气中燃烧实验
如图所示,在进行实验时在集气瓶底部放少量水的目的是_______________,铁丝在空气中只红热,而在氧气中剧烈燃烧,说明影响铁燃烧的因素之一是______________。
【任务二】探究细铁丝燃烧后的黑色熔融物中是否还含有铁
【查阅资料1】Fe3O4与盐酸反应生成FeCl2、FeCl3和H2O。
【设计实验】待黑色熔融物冷却后得到黑色固体,同学们取该黑色固体进行如下实验:
实验过程
实验现象
实验结论
实验1
取少量黑色固体于试管中。向其中加入足量稀盐酸
固体全部溶解,_______________
黑色固体中仍含有铁
实验2
取少量黑色固体于试管中,向其中加入足量_______
黑色固体表面有红色固体析出,溶液由蓝色变为浅绿色
【实验反思】写出实验1中铁参与反应的化学方程式_____________________。
附加问:【任务三】深度探究细铁丝燃烧后的产物及现象
细铁丝燃烧后的生成物为什么是Fe3O4,而不是Fe2O3?细铁丝燃烧时为什么会出现“火星四射”的现象?同学们对此进行探究。
【查阅资料2】a.铁丝燃烧时由于温度升高开始熔化,达到着火点后燃烧。
b.Fe2O3高温时会分解生成Fe3O4。
c.日常生活中的铁制品都含有少量碳杂质,含碳细铁丝燃烧时,生成的CO2在熔融液态物质中形成气泡,熔融液态物质因气泡炸裂引起“火星四射”的现象。
d.Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点见下表:
物质
Fe3O4
Fe2O3
Fe
分解温度/℃
1 538
1 400
/
熔点/℃
/
/
1 535
(1)结合表中数据分析,铁丝在氧气里燃烧时产生的温度应在__________之间,在此温度范围内Fe2O3已分解,所以铁丝在氧气里燃烧的产物是Fe3O4。
(2)根据上述资料,同学们对细铁丝在氧气中燃烧产生“火星四射”现象的原因进行探究,请写出实验方案_____________________________________。
9.古文献记载:距今4000-5000年前,我国古代人们已开始冶铸青铜器。青铜器表面常会有一层绿色的铜锈,其化学式为[Cu2(OH)2CO3],同学们围绕“铜锈”开展了以下探究活动。
【设计实验】利用如图装置和表中物质分别进行实验,放置相同时间,现象如下表(注:H2O为经煮沸迅速冷却的蒸馏水)。
装置
编号
①
②
③
④
瓶中物质
O2、H2O
O2、CO2
CO2和H2O
O2、CO2和H2O
固体颜色
无明显变化
无明显变化
无明显变化
固体变为绿色
(1)使用经煮沸迅速冷却的蒸馏水的目的是________________________。
(2)对比实验①④得到的结论是铜生锈需要与_______________接触。
(3)已知铜锈蚀的过程中发生化合反应,请你结合实验写出铜生锈的化学方程式_________________________。
(4)有同学认为无需上述的实验也能推理出空气中的CO2和H2O肯定参加了铜生锈的反应,你认为该说法是否合理,说出你的观点并阐述理由___________________________________。
(5)你对防止铜制品生锈的建议是______________________。
附加问:
(6)在上述探究的基础上,关于铜生锈,你还想继续探究的问题是_______________,针对你提出的问题,验证实验的设计是_____________________________________________。
10.【科学探究】
纯碱广泛应用于造纸、纺织、印染和洗涤剂生产等领域。某化学兴趣小组对纯碱的制备和部分化学性质展开项目式学习,并对部分实验废液进行了拓展探究。
活动一:了解纯碱的制备——“侯氏制碱法”
【查阅资料】氨气极易溶于水,溶于水后形成氨水,氨水能使酚酞溶液变红。
(1)我国著名化学家_________先生发明了联合制碱法(又称“侯氏制碱法”),其主要过程是利用饱和食盐水先后吸收CO2和NH3,生成碳酸氢钠和氯化铵,再加热碳酸氢钠制得“碱”。
(2)制得的“碱”是碳酸钠,俗称__________(写一个)。
(3)饱和食盐水先吸收NH3,后吸收CO2的原因是______________________。
活动二:探究碳酸钠与酸、碱、盐的反应
向盛有一定量碳酸钠溶液的三支试管中分别加入稀硫酸、澄清石灰水、氯化钡溶液,实验现象记录如下。请补充1号试管中的现象。
试管编号
1
2
3
加入试剂
稀硫酸
氢氧化钙溶液
氯化钡溶液
实验现象
__________
产生白色沉淀
产生白色沉淀
活动三:对部分废液的拓展探究
化学兴趣小组的同学将实验后试管2和试管3中的物质分别进行过滤,得到滤液甲和滤液乙。
【提出问题】滤液甲中的溶质是什么?
【猜想与假设】
猜想一:氢氧化钠 猜想二:氢氧化钠和碳酸钠 猜想三:__________
【进行实验】
实验步骤
实验操作
实验现象
实验结论
1
取少量滤液甲于试管中,滴加2滴酚酞溶液
溶液变红
猜想二成立
2
向步骤1中的溶液中加入适量氯化钙溶液
__________
【交流分析】步骤2中发生反应的化学方程式为___________________________。
【拓展延伸】基于以上探究结论,同学们取一定量的滤液甲和滤液乙于小烧杯中混合,发现有白色沉淀产生,则滤液乙中一定含有____________(填化学式)。
11.我国古人用植物提取出碱,取名为石碱,为中国纺织业发展做出了重大贡献。老师带领学生利用野生植物碱蒿子,仿照古代制碱工艺烧制石碱,同学们对制成的石碱中的成分产生了好奇,进行了如下探究。
【提出问题】制成的石碱中的成分是什么?
【查阅资料】①石碱由钠的化合物中的一种或几种组成,也叫钠碱;②Ag2CO3是白色沉淀,能溶于稀硝酸;③AgOH不稳定,在常温下易分解生成氧化银。
【作出猜想】同学们根据【查阅资料】猜测,石碱中所含的成分可能是Na2CO3、NaOH和NaCl中的一种或几种。
【设计实验】小组同学设计了如下实验对其组成成分进行探究:
实验步骤
实验现象
实验结论
①取石碱于烧杯中加足量的水溶解,分成两份,向其中一份滴入过量氯化钙溶液
有白色沉淀产生
______
②将①反应后的溶液过滤,取少量滤液于试管中,向其中滴入
__________________
溶液不变色
不含氢氧化钠
③向另一份石碱溶液中先滴入过量稀硝酸,再滴入硝酸银溶液
先产生气泡,再产生白色沉淀
含有氯化钠
【反思交流】(1)步骤①中加入过量氯化钙溶液的目的是__________________________。
(2)步骤③中加入稀硝酸时有气泡产生,原因是_________________(用化学方程式解释)。
(3)老师强调若将步骤③使用的稀硝酸换成稀盐酸,重复以上实验操作,虽然也会产生相同的实验现象,但不能确认结论是否正确,理由是__________________________________。
附加问:
【拓展延伸】(4)面团发酵时,会产生乳酸(HL)等有机酸,用石碱溶液和面会使蒸出的馒头疏松多孔,反应过程中的微观示意图如图1所示,请在图中补画出相关粒子。
(5)《本草纲目》中记载用含有石碱的水溶液来洗涤丝帛,石碱会与丝帛表面附着的丝胶蛋白反应,生成物可用水冲去,从而将丝帛洗得干净亮丽。浓度为10%的石碱溶液pH=11.2,浓度为1%的NaOH溶液pH=13.2。根据图2数据分析,选用________________(选填“浓度为10%的石碱 ”或“浓度为1%的NaOH”)溶液洗涤丝帛效果更好。
12.同学们在业余时间读《周礼·考工记》时,对书中记载的“涑帛”的原理产生了兴趣,开启了项目式学习之路。
任务一:查找“涑帛”的原理
【查阅资料】原理:利用“灰”(草木灰,主要成分是K2CO3)和“蜃”(贝壳灰,主要成分为CaO)混合加水所得溶液来洗涤丝帛,使其与丝帛表面的丝胶蛋白发生反应,而后用水冲洗,可把丝帛洗得干净亮丽。
任务二:模拟该反应过程,探究反应后溶液的成分
【实验过程】
(1)①步骤I加水的目的是____________________________________。
②丙烧杯的溶液中,溶质的所有可能组合是____________(填化学式)。
(2)检验K2CO3是否过量。
实验步骤
实验现象
实验结论
取少量溶液于试管中,滴入几滴稀盐酸
______________________
溶液中没有K2CO3
【交流评价】(1)同学们对实验结果进行了小组讨论,对实验结论产生了质疑,理由是__________________________________________________。
(2)要证明溶液中含有碳酸钾,可将稀盐酸替换成_______(填字母)。
A.MgCl2溶液 B.BaCl2溶液 C.酚酞溶液
任务三:探究使用KOH而不用K2CO3洗涤丝胶蛋白的原因
【查阅资料】①K2CO3的水溶液也呈碱性。
②浓度为10%的K2CO3溶液pH=11.6,浓度为1%的KOH溶液pH=13.2。
【反思评价】结合图2分析,选用1%的KOH溶液洗涤丝帛比选用10%的K2CO3溶液效果更好的原因是________________________________________________。
13.小军从家里阴暗角落表面变绿色的铜质水龙头上刮下来一部分绿色固体物质,带到实验室和同学们进行了如下探究活动。
【查阅资料】无水硫酸铜呈白色,遇水变蓝。
【提出问题】该绿色固体物质由哪些元素组成?
【实验操作】检查装置气密性良好,装入药品,点燃酒精灯。
【实验现象】A中绿色固体变黑、B中溶液变浑浊、C中白色固体变蓝。
【实验结论】小军根据以上现象得出该绿色固体中一定含有氢元素和碳元素。
【分析讨论】(1)B装置中发生反应的化学方程式为____________________________。
(2)小组同学讨论后认为上述结论不完全正确,最直接的改进方法是__________;改进后对应装置现象相同,得出了上述结论。
【继续实验】取A中黑色固体少许分两组进行实验,请补充完整实验报告。
组别
第一组
第二组
实验操作
实验现象
黑色固体溶解,溶液变为蓝色
_______,澄清石灰水变浑浊,
集气瓶内液面下降
实验结论
该黑色固体是CuO,绿色固体中含有氧元素和铜元素
【反思交流】(1)第一组实验中的X溶液是__________。
(2)有同学提出第二组集气瓶中应该设置一条“安全线”,当集气瓶中液面降低至“安全线”以下才能点燃酒精灯,这样做的目的是___________。
【实验总结】根据上述探究过程分析,结合所学知识解释“阴暗角落”小军家铜制水龙头表面变绿的原因是_________________。
14.我国化学家侯德榜发明的侯氏制碱法,开创了世界制碱工业的新纪元。制碱工艺中的关键反应为:NaCl+CO2+NH3+H2O NaHCO3↓+NH4Cl。室温(20 ℃)下,某兴趣小组在实验室利用如图装置模拟该反应。
已知:①20 ℃时,几种盐的溶解度如下表;②氨气极易溶于饱和食盐水,形成的溶液呈碱性。
物质
NaCl
NaHCO3
NH4Cl
溶解度/g
36.0
9.6
37.2
(1)为配制饱和食盐水,应向100 g水中至少加入________g NaCl固体。
(2)仪器a的名称是________,装置D的作用是________________。
(3)装置A制取的CO2中会混有HCl,用饱和NaHCO3溶液吸收HCl的化学方程式为_________。
(4)为使CO2在装置C中能充分吸收,可采取的措施是___________。
附加问:
充分反应后,装置C中有晶体析出。为分析晶体产生的原因,兴趣小组继续开展探究。
查阅资料:一定条件下,可溶性物质的溶解存在限度,当相应离子浓度过大时,可溶性物质会部分结晶析出。
(5)装置C中析出的晶体主要成分是NaHCO3而不是NH4Cl,原因是_____。
(6)装置C中的物质过滤后得到的滤液在工业上称为母液。侯氏制碱法通过向母液中加入食盐,使NH4Cl结晶析出,析出晶体的原因是___________________。
15.某兴趣小组为验证质量守恒定律,做了镁条在空气中燃烧的实验。
(1)请写出镁条与氧气反应的化学方程式_________________________。
(2)小明发现燃烧产物的质量大于反应物镁条的质量,认为这个反应不遵守质量守恒定律。我_________(“同意”或“不同意”)小明的观点,因为_________________________________________________。
(3)小红按如图装置改进实验,验证了质量守恒定律,却发现产物中还有少量黄色固体。
【提出问题】黄色固体是什么呢?
【查阅资料】①氧化镁为白色固体;
②镁能与氮气反应生成黄色的氮化镁(Mg3N2)固体;
③氮化镁可与水剧烈反应产生氨气,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
【做出猜想】黄色固体为Mg3N2。
【实验探究】请设计实验,验证猜想。
实验操作
实验现象及结论
__________________________________
__________________________________
【反思与交流】空气中N2的含量远大于O2的含量,而镁条在空气中燃烧生成的MgO却远多于Mg3N2,为什么呢?请给出合理的解释__________________________________________________________。
附加问:
(4)该兴趣小组又做了镁条与盐溶液反应的实验,发现均能产生H2,实验现象如下:
实验序号
实验1
实验2
实验3
/
镁条反应的溶液
NH4Cl
NaCl
Na2SO4
H2O
实验现象
有大量气泡产生
有较多气泡产生
有少量气泡产生
气泡极少
加热后,实验现象
气泡明显增多,可闻到氨味
气泡增多
气泡增多
气泡增多
上表中,用水进行实验的目的是_________________________________________。
根据上表中的实验现象,请写出三条结论,并分析可能的原因(不分析原因,不得分):
①_________________________________________________________________________________;
②_________________________________________________________________________________;
③_________________________________________________________________________________。
16.过碳酸钠俗称固体双氧水(2Na2CO3·3H2O2),它既有碳酸盐的性质,又有双氧水的不稳定性和氧化性,是很好的消毒剂和供氧剂,广泛应用于洗涤、印染和医药等领域。兴趣小组同学结合过碳酸钠的相关性质和用途开展了以下项目式学习。
【任务1】从物质分类上认识过碳酸钠
(1)过碳酸钠属于________(填“有机物”或“无机物”)。
【任务2】从保存方法上熟悉过碳酸钠
(2)在“过碳酸钠”中加入下列物质时,不会导致“过碳酸钠”变质的是________(填字母序号)。
A. 二氧化锰
B. 稀盐酸
C. 硫酸钠
D. 石灰水
【任务3】从化学性质上了解过碳酸钠
项目小组在过碳酸钠中加入稀盐酸,产生许多气泡,对此产生了浓厚的兴趣。
【提出问题】过碳酸钠与稀盐酸反应产生的气体成分是什么?
【猜想假设】猜想1:O2 猜想2:N2 猜想3:CO2。
(3)甲同学认为气体中不可能含有N2,依据是________________________________。
(4)【进行实验】
编号
实验操作
实验现象
实验结论
①
将产生的气体通入澄清的石灰水中
________
气体中含有CO2
②
将产生的气体通入灼热的铜网
铜网表面变黑
____________________
(5)由以上实验可知,过碳酸钠中加入稀盐酸产生的气体为________________(填化学式)。
附加问:
【任务4】定量探究过碳酸钠与稀盐酸反应产生气体的体积
(6)项目小组收集过碳酸钠和稀盐酸反应生成的气体105 mL,将其通过下图装置___(填“A”或“B”)中,最终量筒内得到的液体为45 mL,则生成的气体中氧气和二氧化碳的体积比为________。有同学提出此方法测得的氧气与二氧化碳的体积比比真实值偏小,可能的原因是____________________________。
17.氨水和盐酸是常见的化学试剂,可将氨气(NH3)、氯化氢气体分别溶于水制得。
(1)工业上利用氮气和氢气反应制氨气,反应的化学方程式为___________________(不要求注明条件)。
(2)小华为探究氨气溶于水是否发生化学反应,设计并完成如下实验(填写表中空白):
实验操作
实验现象及结论
将浸有酚酞溶液的滤纸干燥后,放入盛有干燥氨气的集气瓶中
无明显现象
____________________________________
_________________________
(3)小明将滴有酚酞的稀氨水加热,观察到溶液红色变浅,原因可能是_________________________________________________。
(4)小芳将滴有石蕊的稀盐酸加热,溶液颜色无明显变化。为进一步研究,取稀盐酸分成2份:①未经加热;②加热煮沸一段时间后冷却,分别中和等量的氢氧化钠,消耗二者的质量:①>②,则稀盐酸经加热煮沸后浓度_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
附加问:
(5)为除去氯化钠溶液中的碳酸钠,小林设计了如下方案:
你认为上述方案______________(填“合理”或“不合理”),请分析:________________________________________________________________________________________(如合理,说明原因;如不合理,说明原因并设计改进方案)。
18.某化学兴趣小组为探究金属镁的性质,进行了一系列实验。回答下列相关问题:
【实验1】探究镁在空气中燃烧
(1)称量打磨后的镁条和石棉网的质量为m1,然后在空气中点燃镁条,镁条燃烧的现象是______________________。反应结束后将所得物质与石棉网一起再次称量,质量为m2。根据质量守恒定律,生成氧化镁的质量应大于参加反应的镁条的质量,而实验事实是m2<m1,原因可能是____________________。
【实验2】探究镁与稀盐酸的反应
(2)将过量的镁条打磨后放入锥形瓶中(如图1),再将注射器中的稀盐酸全部压入锥形瓶中,通过压强传感器测定实验中密闭容器内压强与时间的关系如图2所示。装置组装完成后,在加入打磨后的镁条和稀盐酸前应进行的操作是________________。
(3)写出镁与稀盐酸反应的化学方程式__________________。
(4)根据图2信息,小组同学得出以下结论,其中正确的是________(填字母序号)。
A. c点时镁条与稀盐酸恰好完全反应
B. c~d段容器内压强逐渐减小,可推测镁条与稀盐酸反应放热
C. d点时溶液中一定含有MgCl2和HCl
附加问:
实验2结束后发现锥形瓶内有“灰白色沉淀”。经查阅资料,该灰白色沉淀是碱式氯化镁[Mg(OH)Cl]。碱式氯化镁不溶于水,能溶于酸,受热易分解生成MgO和HCl气体。
(5)实验2中生成碱式氯化镁[Mg(OH)Cl]的原因可能是____________________________。
(6)设计实验证明“灰白色沉淀”中含有碱式氯化镁,写出实验步骤和预期的现象:_____________________________________________________________________________________。
19.某兴趣小组同学在学习了金属的化学性质后,为比较锌和铝的金属活动性强弱,进行了如下实验。
实验甲:将锌粒放入试管中,不断滴加稀盐酸,观察到产生气泡,溶液呈无色;
实验乙:将打磨后的铝片放入试管中,不断滴加稀盐酸,观察到产生气泡,溶液呈无色;
实验丙:将打磨后的铝片直接放入盛有稀盐酸的试管中,观察到产生气泡,溶液中出现灰黑色沉淀。
(1)实验前打磨铝片的目的是___________________。
(2)写出实验甲或乙产生气泡的化学方程式_________________________________。
(3)你认为通过实验甲和实验乙能否比较锌和铝的金属活动性强弱,并说明理由_________________________________________。
【实验探究】同学们对实验丙产生的灰黑色沉淀的成分展开如下探究。
查阅资料:①铝在颗粒较小时为灰黑色,不溶于无水乙醇;
②氯化铝固体为白色颗粒或粉末,易溶于无水乙醇。
【作出猜想】该灰黑色沉淀中可能含有铝、氯化铝和难溶于酸的物质中的一种或几种。
【实验设计】实验1:取少量灰黑色沉淀于试管中,加入适量稀硫酸,观察到___________________________,证明灰黑色沉淀中含有小颗粒铝,不含难溶于酸的物质。
实验2:小组同学结合“查阅资料”相关信息,设计方案验证出灰黑色沉淀中还含有氯化铝,其实验方案是__________________________(简述实验操作、现象)。
附加问:
【继续探究】经讨论,小组同学认为产生灰黑色沉淀可能与盐酸浓度有关,于是设计了如下实验:取0.1 g铝片和不同浓度的盐酸各5 mL进行实验,记录实验结果如下:
盐酸浓度
4.0%
2.8%
2.1%
1.4%
实验现象
出现灰黑色沉淀
出现少量灰黑色沉淀
出现少量灰黑色沉淀
出现极少量灰黑色沉淀
(4)分析表格数据可知,盐酸浓度在1.4%~4.0%之间时,盐酸浓度对产生灰黑色沉淀的影响为__________________________。
(5)为进一步探究产生的灰黑色沉淀是否与盐酸中的Cl-有关,请你设计实验验证_____________________________________(简述实验步骤、现象及结论)。
20.某兴趣小组在相同条件下,将10.00 g下列物质分别置于相同规格的烧杯,并敞口存放于空气中,烧杯中物质质量随时间变化如下表,回答下列问题。
时间
质量/g
水
饱和石灰水
稀盐酸
浓硫酸
氯化钠浓溶液
氯化钙浓溶液
1天
8.16
8.37
8.64
11.18
9.38
10.25
2天
5.76
5.94
6.69
12.55
8.47
10.33
(1)下列图示能反映水在空气中放置时发生变化的微观示意图是________(填字母序号)。(图中表示氧原子,表示氢原子)
(2)石灰水在空气中久置后有浑浊现象,写出该反应的化学方程式________________________。
(3)为研制一种安全、环保的除湿剂,可选择上表中的________(填溶质的化学式)。
(4)将10.00 g氯化钠浓溶液敞口久置后,最终得到2.26 g晶体,则该溶液是________(填“饱和”或“不饱和”)溶液。(已知该温度下氯化钠溶解度为36.1 g)
(5)为进一步研究稀盐酸敞口久置后浓度变化,该小组开展如下探究。
①甲同学猜想浓度可能会变大,理由是________________________________________。
②为验证甲同学的猜想是否正确,设计实验方案:______________________________________________________。
附加问:
(6)乙同学取20%的氢氧化钠溶液20.00 g,敞口放置一段时间后部分变质,得到18.80 g溶液,由此能否计算所得溶液中溶质组成?若能,请计算其组成;若不能,请补充完成实验方案设计,同时说明需要测定的数据(用a表示),并计算a的取值范围。(不要求写出计算过程)
21.
维生素C是一种人体必需的维生素。兴趣小组对维生素C(以下简称Vc)展开如下实践活动。
【活动1】了解Vc
查阅资料可知下列信息:
化学式
部分性质
生理作用
C6H8O6
无色晶体,易溶于水;在酸性溶液中稳定,中性或碱性溶液中易被空气氧化...
促进人体生长发育,增强人体对疾病的抵抗能力...
(1)Vc中碳、氢、氧三种元素的质量比为_______(填最简整数比)。
(2)某兴趣小组的同学对Vc的还原性进行实验探究,其实验结果如图所示。实验说明了Vc在空气中氧化除跟氧气有关外,还与_________有关。因此,生吃新鲜蔬菜要比熟吃蔬菜Vc的损失_________(填“大”或“小”)。
【活动2】某果汁饮料中维生素C含量的测定
(3)实验的反应原理为C6H8O6+I2 C6H6O6+2HI,实验步骤如下:
a.取果汁饮料10 mL,用蒸馏水稀释到50 mL。
b.加醋酸溶液酸化。
c.加入少量指示剂。
d.逐滴加入稀碘水至完全反应,实验测得恰好反应时,消耗溶质碘的质量为25.6 mg。
①为了提高定量探究Vc溶液的准确性,配制Vc溶液时,必须先除去溶解在蒸馏水中的少量O2,具体处理方法是___________。
②通过计算,该果汁饮料每100 mL中含Vc的质量为________mg。
③有些同学在测定时,未加入醋酸溶液酸化,测得Vc的含量明显小于其他同学。其原因是___________________________________。
【活动3】探究影响维生素C稳定性的因素
取相同体积、相同浓度的Vc溶液,加入等量淀粉和等量相同pH的缓冲溶液,用相同浓度的碘溶液对Vc的含量进行测定,计算实验结束时Vc含量与初始值之比。
实验序号
温度/℃
放置时间/h
缓冲溶液的pH
实验结束时Vc含量与初始值之比
①
30
5
3.5
95.1%
②
50
5
3.5
59.4%
③
70
5
3.5
37.7%
(4)实验结束时,Vc含量与初始值之比越高,说明稳定性越_____(填“强”或“弱”)。
(5)根据实验的数据,请你为保存、烹饪富含Vc的食物提出合理建议___________________________(写出一条即可)。
22.某实验小组准备以如图所示实验对氢氧化钠的部分化学性质进行验证,但A、B试管均无明显现象,请参与完成以下探究。
【提出问题】A、B试管中是否发生了化学反应?
【实验探究】
探究一:NaOH 溶液与CO₂是否发生化学反应
方案一:
(1)如图所示实验,盖紧瓶盖,振荡,软塑料瓶变瘪程度较大的是_________(选填“C”或“D”),说明二者发生了化学反应,反应的化学方程式为____________________________。
方案二:
(2)向A 试管中再加入___________溶液,有无色气体产生,证明试管A 中已经发生了化学反应。
探究二:稀盐酸与 NaOH 溶液是否发生化学反应
方案一:
(3)先测定 NaOH溶液的 pH,再逐滴滴加稀盐酸,并不断振荡溶液,同时多次测定混合溶液的 pH,测定过程中pH 的变化为____________________________________,说明二者发生了化学反应。
方案二:
(4)按如图 E 所示进行实验,步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式为______________________;步骤Ⅱ加入试剂 ___________(写一种),根据发生的现象,证明二者发生了化学反应。
(5)如图F为盐酸与氢氧化钠反应的微观示意图,根据反应中离子的变化可知,盐酸与氢氧化钠发生反应的微观实质是_____________________。
【实验结论】
(6)由以上实验可知,氢氧化钠的化学性质有____________________________________。
【探究拓展】
(7)证明无明显实验现象的化学反应是否发生的一般思路是__________________________________________。
23.某兴趣小组为探究金属活动性强弱,进行了铁和硫酸铜溶液反应的实验。
(1)小组同学将打磨光亮的铁钉插入硫酸铜溶液中,一段时间后观察到铁钉表面有红色固体析出,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色,说明铁的金属活动性比铜的________(填“强”或“弱”)。实验前打磨铁钉的目的是____________________,写出铁和硫酸铜溶液反应的化学方程式:________________________________。
(2)小芳同学做铁和硫酸铜溶液反应的实验时出现了异常现象:有的试管中铁钉表面没有红色固体析出,析出的是黑色固体。该小组同学对出现黑色固体的原因进行如下探究:
【设计并进行实验】
实验序号
1
2
3
实验
观察时间(分钟)
3
3
3
生成固体颜色
黑色
红色
红色
【分析与结论】实验1、3可以探究________是否为出现黑色固体的原因;欲探究硫酸铜溶液的浓度是否为出现黑色固体的原因,应选择________(填实验序号)。
附加问:
(3)为促进铁与硫酸铜溶液反应,在配制硫酸铜溶液时加入少量NaCl。
【提出问题】为什么在硫酸铜溶液中加入NaCl有利于铁与硫酸铜溶液反应?
【提出假设】猜想1:Cl-的存在有利于铁与硫酸铜溶液反应;
猜想2:____________________________________________。
【设计实验】请你设计一个合理的实验验证猜想1正确:___________________。
24.小明取用药品时,不小心将过氧化氢溶液滴到红砖粉末上,观察到有大量气泡产生,为此他和小组同学在实验室进行了探究。
【提出问题】红砖粉末是过氧化氢分解的催化剂吗?
【实验设计】
实验一:按图l进行实验,通过观察到______________________,说明红砖粉末可以加快过氧化氢分解。
实验二:实验均在常温下进行,通过将不同物质加入6.8%的过氧化氢溶液中观察现象。
实验编号
6.8%的过氧化氢溶液/g
加入的物质/g
实验现象
①
10
/
无明显现象
②
10
0.2 g二氧化锰
持续产生气泡,速率适中,气流平稳
③
10
0.2 g红砖粉末
持续产生气泡,速率适中,气流平稳
④
10
0.2 g块状红砖
十分缓慢,几乎看不到气泡
(1)实验②发生反应的化学方程式为____________________。
(2)小明分析实验现象得出结论:红砖粉末是过氧化氢分解的催化剂。但小组同学提出仅通过上述实验不能得出该结论,理由是______________________;请设计实验进行补充验证____________________________________。
(3)进行补充实验后,得出结论:红砖粉末是过氧化氢分解的催化剂,则实验二中能说明催化剂的催化效果与其形态有关的实验组合是________(填实验序号)。
附加问:【拓展探究】在老师的指导下,他们利用数字化仪器重新进行上述实验,如图2所示,测定三支试管中气体压强的变化如图3所示。
(4)由上述实验得到的结论是____________________(写1条即可)。
(5)有同学推测三条曲线最终将汇为一条,理由是___________________________。
25.关于酸的研究是一项重要的课题。某小组以“盐酸”为主题开展项目式探究。
【项目一】认识盐酸的物理性质
(1)打开盛有浓盐酸的试剂瓶瓶盖,看到瓶口有白雾出现,说明浓盐酸具有______性。
【项目二】探究盐酸的化学性质
实验一:稀盐酸与氢氧化钠溶液反应
(2)如图,向滴有酚酞溶液的氢氧化钠溶液中缓慢加入稀盐酸,并不断搅拌。观察到烧杯内溶液由红色变为无色,该现象能证明氢氧化钠与稀盐酸反应,依据是_____________________;反应的化学方程式为________________________。
实验二:盐酸与氧化铜反应
进行实验时,有同学发现反应后溶液变为绿色。与小组同学交流并查阅资料后猜想出现该现象可能与盐酸的浓度有关,于是将浓盐酸与水按不同比例互混,并各取2 mL稀释后的盐酸分别滴加到0.2 g氧化铜中,记录现象如下表:
实验
浓盐酸与水的体积比
现象
1
1∶1
30秒后溶液变为绿色,无黑色固体剩余
2
1∶2
1分钟后溶液变为蓝绿色,无黑色固体剩余
3
1∶3
2分钟后溶液变为蓝色,无黑色固体剩余
4
1∶4
4分钟后溶液变为浅蓝色,有黑色固体剩余且不再减少
(3)根据表格数据得到的结论是__________________________________。
(4)小强认为反应后溶液颜色变绿还与温度有关,请设计实验验证_____________________________________________。
附加问:
【项目三】了解盐酸的用途
(5)利用酸溶液去除钢铁表面铁锈的方法称为酸洗,盐酸是钢铁酸洗常用的酸洗液,将钢铁片放入盐酸中,在特定的时间内浸蚀。
①经查阅资料可知随着酸洗时间延长,酸洗液中Fe2+的浓度增大,但随着Fe2+含量的增加,酸洗液的除锈清洗能力降低,为了能继续清洗铁锈应进行的操作是_______________。
②适当提高温度可以缩短酸洗时间,但温度大于40 ℃时酸洗液的除锈清洗效果较差,原因是________________________。
26.
化学兴趣小组对氢氧化钠的性质进行探究。
【知识回顾】
氢氧化钠在生产和生活中有广泛的用途。常温下氢氧化钠能与二氧化碳、稀硫酸等物质反应。
(1)氢氧化钠使用时必须十分小心,原因是______________。
(2)氢氧化钠与稀硫酸反应的化学方程式为________________________。
【实验探究】欲证明“CO2与NaOH能发生化学反应”,兴趣小组进行了以下探究实验。
【实验一】兴趣小组将充满CO2气体的试管倒扣在NaOH溶液中(如图1所示),观察到试管内液面上升,据此,得出CO2与NaOH发生了化学反应”的结论。
(3)上述结论的证据不充足,理由是__________________________。
【实验二】再探究二氧化碳和氢氧化钠是否发生化学反应。
如图2、3所示实验装置(气密性良好),该兴趣小组的同学同时迅速将等体积注射器内的液体全部注入各自锥形瓶中,关闭活塞,一段时间后,同时振荡锥形瓶。利用数字化实验技术测定锥形瓶内的气压变化,得到压强随时间变化的曲线如图4所示。
(4)设计图3装置实验的目的是__________________________。
(5)图4中曲线_____________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)表示二氧化碳和氢氧化钠溶液的反应。
附加问:
(6)图4的曲线Ⅱ中FG段气压急速下降的原因是__________________________。
(7)若将图3中水换为等体积的饱和石灰水,请在图4中绘制整个反应过程中锥形瓶内气体压强的变化趋势(用Ⅲ表示)。
27.以下是老师引导学生探究“质量守恒定律”的教学片段,请你参与探究并帮忙填写空格。
【提出问题】化学反应前后各物质的质量总和是否相等?
【猜想与假设】猜想1:不相等 猜想2:相等
【查阅资料】氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳气体。
【实验探究】甲、乙两组同学用托盘天平分别称量反应前后物质的质量。
分组
甲组
乙组
实验方案
实验现象
有气泡产生,天平指针向右偏转
____________,天平指针没有偏转
结论
猜想1正确;反应的化学方程式为
__________________________
猜想2正确
【反思评价】究竟哪种猜想正确?通过讨论,同学们发现甲组实验中有气体逸出,导致指针偏转。得到启示:在探究化学反应前后各物质的质量总和是否相等时,凡有气体参加或生成的反应一定要在密闭容器中进行。
【优化装置】同学们对甲组左盘中的反应装置进行了以下三种改进,你认为最佳装置是_______(填序号),指出另外两种装置中任意一种装置的不足_____________________。
【得出结论】同学们利用改进后的最佳装置再次进行探究,均得出猜想2正确的结论。进一步分析发现,反应体系中的器材和未参加反应的物质的质量在反应前后保持不变,最终得出结论:___________的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。
附加问:
【拓展应用】(1)在空气里点燃红磷的实验过程中,固体的质量变化如图所示。从图像分析,固体的质量在t1~t2时间段内发生变化的原因是______________。
(2)已知23 g纯净物A在足量的氧气中充分燃烧,生成44 g二氧化碳和27 g水,则A中氧元素的质量为_________ g。
28.安徽地处华东,长江沿线水域纵横,淡水珍珠的养殖历史悠久。化学兴趣小组的同学们在学习了碳酸钙知识之后,阅读到有关珍珠的资料。进行了如下的探究活动:
【查阅资料】珍珠是贝类动物分泌的有机物结合起来的碳酸钙晶体。人工养殖的珍珠约含90%的碳酸钙,几乎不含碳酸镁(其余成分不能和盐酸反应生成二氧化碳)。天然珍珠中碳酸钙的含量为83%,碳酸镁含量约为7%。
【活动一】验证珍珠中是否含有碳酸盐
【定性研究1】取大小适当的珍珠颗粒在酒精灯的火焰上加热约2分钟,如图1所示。
(1)灼烧过程中,闻到烧焦羽毛气味的原因是___________________。
(2)图1实验时,在火焰上方罩个内壁涂有澄清石灰水的烧杯,石灰水变浑浊,由此能否推断煅烧珍珠中含有碳酸盐,说明理由:___________________________________________________。
(3)图2中滴入酚酞溶液后烧杯内液体变红,是因为水溶液中产生了___________(填写微粒符号)。
【定性研究2】取少量研磨后的珍珠粉末装入试管中,倒入适量稀盐酸,进行实验,如图3所示。
(4)图3中烧杯内石灰水变浑浊,用化学方程式解释产生这一现象的原因_______________________________。由此推测珍珠中的主要成分含有碳酸盐。
(5)兴趣小组的同学用类似的方法检验下列生活中的物质是否也含有碳酸盐,根据生活经验,下列物质中不含碳酸盐的是___________(填字母序号)。
A. 鸡蛋壳 B. 苏打 C. 水垢 D. 食盐
【提出质疑】
(6)有同学提出图4中盐酸的标签有问题,你是否赞同,理由是______________________________________________。
附加问:
【活动二】鉴别天然珍珠和人工养殖珍珠。
【定量实验】为确定某批样品是天然珍珠还是人工养殖珍珠,兴趣小组的同学设想用图5装置进行定量测量,量筒规格为200 mL。(室温下二氧化碳的密度取1.98 g/L)
(7)如果是人工养殖的珍珠,样品的质量不宜超过___________g。
【实验结论】
(8)取等质量的不同品种的珍珠样品分别与足量稀盐酸反应,生成气体体积更大的是天然珍珠,判断依据是________________________________________________。
29.学完“浓硫酸和浓盐酸敞口放置一段时间后浓度都会变小”,某化学兴趣小组对稀盐酸是否会发生类似情况产生了兴趣,并进行以下探究。
【初步探究】
(1)打开浓盐酸瓶塞,瓶口产生白雾,说明浓盐酸具有_______性。敞口放置浓度会减小,敞口放置的浓硫酸浓度也会变小的原因是______________________________。
【提出问题】稀盐酸敞口放置一段时间后浓度会如何变化?
【猜想假设】猜想Ⅰ:变小 猜想Ⅱ:不变 猜想Ⅲ:变大
【实验探究】在相同条件下,小组同学用一定浓度的稀盐酸分别密封、敞口放置2周,设计实验方案并探究比较浓度变化。
组号
实验方案
实验记录
密封的稀盐酸
敞口的稀盐酸
①
分别取等量上述两种稀盐酸于试管中,用pH计测定pH,记录实验数据
pH=0.6
pH=0.6
②
分别取过量且等量的NaHCO3粉末于试管中,再分别注入2 mL上述两种稀盐酸,记录产生的气体体积
V1 mL
V2 mL
③
分别取少量且等量的NaOH溶液于试管中,各滴加2滴无色酚酞溶液,再分别逐滴滴加上述两种稀盐酸,记录滴入稀盐酸的滴数
12滴
10滴
【实验结论】猜想Ⅲ正确。
(2)实验②中V1______(填“>”“<”或“=”)V2。
(3)实验③中记录稀盐酸滴数依据的现象是________________________。
(4)请写出实验②发生反应的化学方程式:____________________________________。
附加问:
【深入探究】探究稀盐酸敞口久置后浓度会变大的微观原因。
(5)稀盐酸长时间敞口放置后浓度变大的微观原因是:在该条件下水分子与氯化氢分子相比,运动速率更快的是______________。结合以上实验,在下图方框内绘制出敞口久置的稀盐酸上方分子种类和数目(空气中的微观粒子忽略)。
30.《周礼•考工记》中记载了我国劳动人民制取氢氧化钾(KOH)漂洗丝帛的工艺。化学兴趣小组的同学对此开展了相关的探究活动。
(1)认识漂洗原理:
【查阅资料1】古人利用贝壳在高温条件下发生反应制得贝壳灰(主要成分是CaO),将其与水、草木灰(主要成分是K2CO3)混合后,利用生成物与丝表面的丝胶蛋白发生反应,再用水冲掉残留物,即可把丝洗得干净亮丽。
i.K2CO3与Na2CO3性质相似。根据物质分类,K2CO3属于________(填“氧化物”“碱”或“盐”)。
ii.贝壳的主要成分是CaCO3,制得贝壳灰的化学反应方程式为_____________________。
(2)制取漂洗剂:小组同学利用上述原理进行了如图所示的实验制取丝帛漂洗剂,并对丁烧杯中溶质成分进行了探究。
步骤Ⅰ中发生的化学反应属于___________ (填基本反应类型)。步骤Ⅱ的化学方程式为_____________________。
【提出问题】该丝帛漂洗剂中的溶质成分是什么?
【作出猜想】
猜想一:KOH
猜想二:KOH和Ca(OH)2
猜想三:KOH和K2CO3
【实验验证】同学们设计如下实验进行验证:
实验方案
实验现象
实验结论
①取少量烧杯丁中溶液于试管中,________________
无明显现象
猜想二不成立
②另取少量烧杯丁中溶液于试管中,滴加足量稀盐酸
________________
猜想三成立
【交流讨论】同学们在设计实验方案②时,加入的稀盐酸必须“足量”的原因是______________________。
(3)漂洗丝帛:
【查阅资料2】一定范围内,溶液的pH与脱胶率呈正比,且脱胶率越高,溶液去除丝胶蛋白的效果越好;饱和碳酸钾的pH小于浓度为1%的KOH的pH。
【拓展延伸】经测定,丁烧杯中溶液pH=12.5,为了最大限度提高丝帛的脱胶率,可对丁烧杯中的溶质进行转化,方案是_____________________________。
31.柠檬酸在生产、生活中有广泛的用途。化学学习小组对柠檬酸展开如下项目式学习。
Ⅰ.了解柠檬酸的来源
已知:天然柠檬酸广泛存在于植物(如柠檬、柑橘、菠萝等果实)和动物的骨骼、肌肉、血液中。人工合成的柠檬酸由砂糖、糖蜜、淀粉、葡萄等含糖物质发酵而制得。
(1)发酵法制柠檬酸的过程中发生________(填“化学”或“物理”)变化。
Ⅱ.探究柠檬酸的元素组成
【实验一】为探究柠檬酸的元素组成,甲同学分别将干燥和内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方(如图1):
(2)实验一中观察到干燥的烧杯内壁有________________出现,内壁涂有澄清石灰水的烧杯中________________,由此可证明柠檬酸中含有碳、氢元素。
【实验二】为进一步探究柠檬酸中是否含有氧元素。取m g柠檬酸进行如图2所示实验(B、C、D装置中试剂均足量)。反应结束后B装置增重m1 g,C装置增重m2 g,D装置增重m3 g。
(3)为使实验结果更准确,在A装置中放置氧化铜,其作用是________________________。
(4)根据上述实验可知,m g柠檬酸晶体中氧元素的质量为______________(用代数式表示),由此确定柠檬酸由碳、氢、氧元素组成。
Ⅲ.认识柠檬酸的性质
已知:柠檬酸是一种常见的有机酸,具有酸和有机化合物的性质。
【实验三】分别取0.5 g柠檬酸晶体于甲、乙试管中,甲中加入打磨过的铁片,观察到无明显现象。乙中加入5 mL水,搅拌后再加入打磨过的铁片,通过实验现象,得出柠檬酸的某些性质通常在水溶液中才能体现。
(5)乙中观察到的现象是____________。
Ⅳ.探究柠檬酸的用途
【实验四】已知柠檬酸可用作除垢剂。其他条件相同时,将大小、质量(10 g)相同的水垢块分别浸泡在4种溶液中进行实验,现象如下表。
编号
①
②
③
④
实验
20 ℃ 50 mL 5%
柠檬酸溶液
50 ℃ 50 mL 5%
柠檬酸溶液
100 ℃ 50 mL 5%
柠檬酸溶液
50 ℃ 50 mL 10%
柠檬酸溶液
10分钟后水
垢块质量/g
5.6
2.3
0
0
(6)上述实验的目的是_________________。
(7)家里有一瓶柠檬酸固体除垢剂,为了达到很好的除垢效果,请你根据探究结果给出除垢操作的建议____________。
32.蚊虫叮咬时能在人的皮肤内分泌出蚁酸刺激皮肤。课外小组同学决定对蚁酸进行探究。
【查阅资料】①蚁酸化学名称为甲酸,化学式为HCOOH。②蚁酸与氢氧化钠反应的化学方程式为HCOOH+NaOH HCOONa+H2O。③白色无水硫酸铜遇到水变蓝。
任务一:探究蚁酸的酸碱性
(1)向盛有蚁酸溶液的试管中滴加紫色石蕊溶液,观察到溶液颜色变成___色,说明蚁酸溶液显酸性。
(2)将碳酸钠加入到盛有蚁酸溶液的试管中,有气泡产生,写出该反应的化学方程式:________________________________________。
任务二:探究蚁酸分解的产物
(3)蚁酸在一定条件下分解得到的产物是氢气、水、一氧化碳、二氧化碳中的两种或两种以上。
课外小组对产物做了以下猜想:
同学A:水和二氧化碳 同学B:水和一氧化碳
同学C:一氧化碳和二氧化碳 同学D:氢气、一氧化碳和二氧化碳
同学们一致认为同学C的猜想不成立,依据是_____________________________________。
【实验】
(4)为了验证蚁酸分解的产物,课外小组共同设计实验,对下列仪器进行组装,正确的连接顺序是_____________(填写装置序号,装置内试剂均足量,装置可重复使用)。
【结论】
将产物通过组装的装置进行实验,分析实验现象后,证明同学B的猜想是正确的。
【反思】
(5)从环保的角度考虑,上述装置的缺陷是_____________________。
【拓展】
(6)实验中测定蚁酸分解的产物时,称量反应前后甲装置中固体物质的质量,数据如下表:
反应前
充分反应后
固体物质的总质量为10 g
固体物质的总质量为8.4 g
则反应结束后甲装置内固体中各成分的质量比为_______(填最简整数比)。
任务三:探究蚁酸的用药处理
(7)当被蚊虫叮咬后,在叮咬处涂抹一些物质可减轻痛痒。小明家里备有以下物质,可选择的物质是_______(填字母)。
A.肥皂水 B.食醋 C.食盐水
33.化学兴趣小组的同学按照如图装置进行“木炭还原氧化铜”的实验。
(1)装置A中试管内观察到的现象为____________________;木炭还原氧化铜的化学方程式为__________________________。
(2)当观察到澄清的石灰水中刚出现气泡时,________(选填“能”或“不能”)确定氧化铜和木炭已经开始反应,原因是____________________。
(3)加热较短时间后,同学们将装置A中试管内的固体取出,观察到其中有黑色固体,此时固体的成分是什么?
【猜想假设】甲同学:木炭和铜;
乙同学:氧化铜和铜;
丙同学:氧化铜、木炭和铜。
【查阅资料】氧化铜与稀硫酸发生反应生成硫酸铜和水;硫酸铜溶于水形成蓝色溶液;铜不与稀硫酸发生反应。
【进行实验】①将少量固体放回装置A试管内,试管B中更换新的澄清石灰水,继续加热装置A,观察到试管B中的导管口有气泡冒出,澄清石灰水变浑浊,说明固体中一定含有________。
②另取少量固体于洁净试管内,滴加稀硫酸,观察到____________________________,说明丙同学的猜想正确。
【拓展探究】木炭与氧化铜的质量比不同,产生的实验现象也不同。
下面是不同质量比的木炭与氧化铜反应的实验记录:
木炭与氧化铜的质量比
1∶7
1∶11
1∶13
实验现象
红热,产生大量气泡,石灰水变浑浊
红热,产生大量气泡,石灰水变浑浊
偶尔红热,有气泡,石灰水变浑浊
实验结果
表层铜粒较大,有较多黑色粉末
亮红色金属光泽,网状铜块
暗红色层状粉末里含微细铜粒
①分析上述实验结果,可得出木炭还原氧化铜的实验中混合物的最佳质量比为__________。②结合上述实验分析,影响木炭和氧化铜反应的因素还有哪些?请在反应物为最佳质量比时,设计实验方案验证________________________。
34.过碳酸钠(2Na2CO3•3H2O2)广泛应用于洗涤、印染和医药等领域。兴趣小组同学结合过碳酸钠的相关性质和用途开展了以下探究性学习。
已知:过碳酸钠既有碳酸盐的性质,又有过氧化氢的不稳定性和氧化性,
(1)过碳酸钠属于__________(填“有机物”或“无机物”)。
(2)过碳酸钠在空气中遇二氧化锰后容易变质,其原因是_________________________。
(3)向过碳酸钠中加入稀盐酸,有较多气泡冒出,同学们对产生气泡的成分产生好奇,并作如下探究实验:
编号
实验操作
实验现象
实验结论
①
将产生的气体通入澄清石灰水中
_____________
气体中含有CO2
②
将产生的气体通过灼热的铜网
铜网表面变黑
________________
(4)实验操作①中发生反应的化学方程式为_________________________。
(5)定量探究过碳酸钠与稀盐酸反应产生气体的体积:小组同学收集过碳酸钠和稀盐酸反应生成的气体105 mL,将其通过如图装置中,观察到A装置中量筒的水流速大于B中,请分析其原因_______________________________________。
附加问:
(6)最终量筒内得到的液体为45 mL,则生成的气体中氧气和二氧化碳的体积比为_______;有同学提出用此方法测得的氧气与二氧化碳的体积比与真实值相比偏大,可能的原因是__________________________________。
35.某小组在学习“二氧化碳与氢氧化钠溶液反应”时,进行了如下探究。
【提出问题】二氧化碳与氢氧化钠反应,还是溶解在水中?
【查阅资料】①15 ℃、101 kPa时,二氧化碳的溶解度如表:
溶剂
水
酒精
溶解度
1.0
0.5
②15 ℃时,在酒精中氢氧化钠易溶,碳酸钠微溶。
【实验设计】15 ℃、101 kPa时,制取二氧化碳并用于实验甲、实验乙。
【分析与表达】
(1)若二氧化碳与氢氧化钠反应,则发生反应的化学方程式是______________________。
(2)实验前,两套装置都进行气密性检查,实验甲装置气密性检查的方法是用手紧握左边的试管,若U形管内液体出现_____________________现象,松开手,一段时间后回落到原位置,则说明左侧试管气密性_______(填“良好”或“不好”);同理检查右侧试管。
(3)实验乙中,将氢氧化钠完全滴入锥形瓶中,注射器会自动向左移动并将酒精推入锥形瓶中,活塞的移动速度____________(填字母)。实验乙中,还可能观察到的现象是________________________。
A.先慢后快 B.先快后慢 C.先慢后快,再变慢
附加问:
(4)实验乙中,120mL酒精________(填“能”或“不能”)换成水,原因是_____________。
(5)由以上探究可知,二氧化碳能溶于水,也能与氢氧化钠反应,但实验乙的数据还不够准确,造成实验乙误差的原因可能有___________________________(写一条)。
化学试卷 第页(共页)
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2026年安徽中考化学第二轮复习-科学探究专项练习2
详解详析
一、非选择题
1.(1)②
(2)①2H2O2 2H2O+O2↑
②除去水中溶解的氧气 与氧气接触
(3)随着“油封”时间变长,水中溶有氧气的量增多,使试管A中铁钉与氧气、水同时接触,满足生锈条件
附加问:
(4)①铁锈蚀消耗O2,装置中O2含量有限,氧气浓度随铁钉生锈不断降低,生锈速率也逐渐减慢
②溶液的酸碱性(合理即可)
【解析】(1)铁生锈时需要与空气中的氧气、水同时接触。其中调查内容②记录的变量是水,能说明铁生锈与水有关。(2)①过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,据此写出反应的化学方程式。②气体溶解度随温度升高而减小,实验中使用的蒸馏水需要煮沸并迅速冷却至室温,目的是除去水中溶解的氧气,防止对实验结论造成干扰。试管A中铁钉只与水接触,未生锈,试管B中铁钉与氧气、水同时接触,生锈,二者对比可知铁生锈的条件是与氧气接触。(3)分析表格数据可知,随着“油封”时间变长,水中溶解氧气的量会增多,使试管A中铁钉与氧气、水同时接触,满足生锈条件,从而生锈。附加问:(4)①反应物浓度越低,反应速率越慢;图示曲线都呈现“先陡后缓”的趋势,即铁生锈速率都是先快后慢,原因可能是装置内氧气浓度随铁钉生锈不断降低,因此铁钉生锈速率也逐渐减慢。②由实验可以看出,在显酸性的硝酸铵、硫酸铵、氯化铵溶液中铁钉生锈使氧气浓度降低较多,而在呈碱性的氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液中,铁钉生锈使装置内氧气浓度降低较少,因此猜想铁钉的生锈快慢还可能与溶液的酸碱性等因素有关。
2.(1)水(或H2O) 氧气((或O2,可与上一空互换) 放出
(2)15
(3)氯化钠和活性炭共同作用可加快铁的锈蚀
3.(1)①无明显现象
②=
③HCl+NaOH NaCl+H2O
(2)20
(3)1∶3
(4)取2 mL相同浓度、不同温度的盐酸分别加入到盛有0.2 g氧化铜的试管中,观察溶液颜色变化(合理即可)
【解析】(1)①根据实验结论氢氧化钠消失,因此向氢氧化钠和稀盐酸反应后的溶液中滴加无色酚酞,观察到无明显现象。②根据实验结论,有NaCl生成,故将溶液蒸发结晶,可得到NaCl晶体,将其溶解后溶液呈中性,pH=7。③氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,据此写出反应的化学方程式。(2)根据对比实验Ⅰ和Ⅱ得出的结论:其他条件相同时,盐酸的溶质质量分数越大,反应速率越快,可知应控制除盐酸的溶质质量分数外的其他量相同,因此实验Ⅱ中温度应为20 ℃。(3)分析表格内容,可知浓盐酸与水的体积比为1∶1或1∶2时,溶液会变为绿色或蓝绿色,但其体积比在1∶3或1∶4时,与氧化铜反应后溶液会变为蓝色,因此为使实验时观察到正常现象,应控制浓盐酸与水的体积比≤1∶3。(4)根据实验目的分析,要探究温度与溶液变绿的关系,需控制其他条件相同,仅改变温度,可设计实验方案如下:取2 mL相同浓度、不同温度的盐酸分别加入到盛有0.2 g氧化铜的试管中,进行实验,观察实验现象。
4.
【知识回顾】(1)水 氢气+氧气
(2)c
【分析讨论】(1)铜丝
(2)电极材料的缠绕圈数
【继续探究】(1)15%
(2)氢氧化钠溶液的溶质质量分数一定时,8~16 V电压内,电压越高,电解水的速率越快
【解析】【知识回顾】(1)水在通电条件下分解生成氢气和氧气,据此写出反应的文字表达式。(2)电解水实验中,气泡是从电极处产生的,因此乙玻璃管中产生气泡的位置为c处。【分析讨论】(1)分析表中数据可知,铜丝作电极材料时,产生氢气的速率最快。(2)由题干信息可知,缠绕圈数越大,产生氢气的速率越快,说明电极材料的缠绕圈数是影响电解水速率的因素之一。【继续探究】(1)分析图像信息,可知电压为12 V时,收集10 mL氧气,选择加入溶质质量分数为15%的氢氧化钠溶液所需时间最短,说明此时反应速率最快。(2)分析图像信息,当氢氧化钠溶液的溶质质量分数一定时,8~16 V电压内,电压越高,收集10 mL氧气所需时间越短,说明电解水的速率越快。
5.(1)Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑
(2)不正确,没有控制反应物的接触面积相同
(3)铁比铜强 将锌片伸入硫酸亚铁溶液中,观察到锌片表面有固体析出,溶液由浅绿色变为无色(合理即可)
(4)=
附加问:
(5)加热,硫酸浓度达到72%
(6)取相同的铜片,分别放入浓度为65%、67%、69%的硫酸中加热,观察反应现象
【解析】(1)A中锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,据此写出反应的化学方程式。(2)实验观察到D中产生气泡的速率大于A中产生气泡的速率,但A中使用锌片、D中使用铁粉,没有控制反应物的接触面积相同,无法根据实验现象比较两种金属的活动性强弱。(3)B中铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,观察到产生气泡,溶液变为浅绿色,C中铜不与稀硫酸反应,无明显现象,二者对比可知两种金属活动性强弱为铁比铜强;由B、C的反应现象可推出铁的金属活动性比铜强,欲证明铁、锌、铜三种金属的活动性顺序,则还需要验证锌和铁的金属活动性,需要进行的实验是将锌片伸入硫酸亚铁溶液中,观察到锌片表面有固体析出,溶液由浅绿色变为无色,说明锌的金属活动性比铁强,据此可确定三种金属的活动性顺序。(4)分析题干信息,试管B、D中铁片、铁粉质量相等且均无剩余,稀硫酸体积相等质量分数相等,说明两个试管中参加反应的铁、稀硫酸以及反应生成的硫酸亚铁、氢气质量均相等,所得溶液溶质质量分数也相等。附加问:(5)分析表格内容,可知当硫酸浓度达到72%及以上,加热后铜片表面才开始变黑,说明铜与硫酸发生反应的条件为加热且硫酸浓度要达到72%。(6)分析表格内容,硫酸浓度为63%及以下时加热后铜片表面光亮,硫酸浓度达到72%及以上时加热后铜片表面才开始变黑,说明要探究铜与硫酸反应更准确的硫酸最低浓度时,还需选择硫酸浓度为63%~72%范围内的硫酸进行实验,加热后观察铜片变化情况。据此可设计实验方案为:取相同的铜片,分别放入浓度为65%、67%、69%的硫酸中加热,观察反应现象。
6.探究1:【交流讨论】Na2CO3
探究2:【交流反思】(1)实验现象相同,无法鉴别 加入少量等质量、等溶质质量分数的稀盐酸
(2)2HCl+Na2CO3 2NaCl+H2O+CO2↑
探究3:【进行实验】烧杯a中无明显现象,烧杯b中澄清石灰水变浑浊
【拓展迁移】称量20 g两物质,分别放入烧杯中,加入100 g 20 ℃的水,完全溶解的是碳酸钠,有固体剩余的是碳酸氢钠(或取等质量的两种物质,加入等量的水完全溶解,在20 ℃下恒温蒸发,先有固体析出的是碳酸氢钠等,合理即可)
【解析】探究1:【交流讨论】根据【查阅资料】可知碳酸氢钠溶液的碱性比碳酸钠溶液的碱性弱,所以溶液的pH为碳酸钠>碳酸氢钠,说明X是碳酸钠、Y是碳酸氢钠,则X的化学式为Na2CO3。探究2:【交流反思】(1)因加入的稀盐酸过量,碳酸钠和碳酸氢钠都与稀盐酸反应,都产生了气泡,无法区分出X和Y分别是什么物质,不能达到鉴别的目的。根据【查阅资料】可知当酸少量时,碳酸钠与酸反应生成碳酸氢钠,无气泡产生,而碳酸氢钠与酸反应有气泡生成,因此只需将加入的过量稀盐酸改成加入少量稀盐酸即可。(2)根据探究1可知X是碳酸钠,碳酸钠与稀盐酸生成氯化钠、水和二氧化碳,据此写出反应的化学方程式。探究3:【进行实验】根据【查阅资料】可知碳酸氢钠受热分解产生二氧化碳气体,二氧化碳可以使澄清石灰水变浑浊,而碳酸钠受热不分解,结合探究1的实验结论,探究3中可以观察到的现象是烧杯a中无明显变化,烧杯b中澄清石灰水变浑浊。【拓展迁移】【查阅资料】中已知的“稳定性”、“酸碱性”及“与酸反应”在上述探究过程中都已被应用,要设计和上述方案不同的实验,可以根据“溶解性”设计实验方案,如称量20 g两物质,分别放入烧杯中,加入100 g 20 ℃的水,完全溶解的是碳酸钠,有固体剩余的是碳酸氢钠。
7.【方案设计】(1)产生白色沉淀
(2)无色酚酞溶液
(3)2NaOH+CO2=== Na2CO3+H2O
【实验探究】Na2CO3
【反思交流】(1)铜的金属活动性排在氢之后,铜不与稀硫酸发生反应
(2)H+(或氢离子)
【解析】【方案设计】(1)氢氧化钠变质后会生成碳酸钠,所以当加入硝酸钙溶液后观察到有白色沉淀产生时,说明有碳酸钠存在,即可得出氢氧化钠已变质的结论。(2)当硝酸钙将碳酸钠充分反应完,加入试剂a后溶液变为红色,说明有氢氧化钠的存在,则该试剂a是无色酚酞溶液。(3)氢氧化钠和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,会导致氢氧化钠变质,据此写出反应的化学方程式。【实验探究】乙组实验加入无色酚酞溶液后,未观察到明显现象,证明不存在能使无色酚酞溶液变为红色的碳酸钠。【反思交流】(1)铜的金属活动性排在氢之后,所以铜不与稀硫酸发生反应,因此用铜检验是否存在稀硫酸的实验设计和结论不合理。(2)稀硫酸中含有大量的氢离子和硫酸根离子,向盛有反应后溶液的烧杯中加入氧化铜粉末后,氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水,硫酸铜中含有硫酸根离子,水是由水分子构成的,所以反应过程中大量减少的离子是H+。
8.【任务一】防止反应生成的高温熔融物溅落,炸裂瓶底 氧气的浓度
【任务二】【设计实验】有气泡产生 硫酸铜溶液(或氯化铜或硝酸铜溶液)
【实验反思】Fe+2HCl FeCl2+H2↑
附加问:
【任务三】(1)1 535~1 538 ℃
(2)取长短粗细均相同的含碳细铁丝和不含碳的细铁丝,分别在足量的氧气中燃烧,观察现象(合理即可)
【解析】【试题解析】【任务一】细铁丝在氧气中燃烧时会生成高温熔融物,为防止高温熔融物溅落炸裂集气瓶瓶底,进行实验时应在集气瓶底部放少量水或铺一层细沙;空气中氧气浓度低于纯氧中氧气浓度,比较二者现象可知,影响铁燃烧的因素之一是氧气的浓度。【任务二】【设计实验】由【查阅资料1】中信息可知Fe3O4与盐酸完全反应生成FeCl2、FeCl3和H2O,由实验结论可知,反应后的固体中仍含有铁,因此加入足量稀盐酸后,能观察到有气泡产生。铁能与可溶性铜盐反应生成亚铁盐和铜,实验中能观察到有红色固体析出,溶液由蓝色变为浅绿色,故实验2中加入的试剂为硫酸铜或氯化铜等可溶性铜盐溶液。【实验反思】实验1中铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,据此写出反应的化学方程式。附加问:【任务三】(1)由【查阅资料2】中反应时物质是熔融状态可知,铁在氧气中燃烧时的反应温度大于1 535 ℃,又因为反应生成的产物为Fe3O4,故反应温度应低于Fe3O4的分解温度,即铁在氧气里燃烧时产生的温度应在1 535~1 538 ℃之间,在此温度范围内Fe2O3已分解,所以铁在氧气里燃烧的产物是Fe3O4。(2)由【查阅资料2】中含碳细铁丝燃烧时,生成的CO2在熔融液态物质中形成气泡,熔融液态物质因气泡炸裂引起“火星四射”的现象可知,出现“火星四射”与碳元素有关,实验方案可为取长短粗细均相同的含碳细铁丝和不含碳的细铁丝分别在足量的氧气中燃烧,若观察到含碳细铁丝燃烧时出现“火星四射”的现象,而不含碳的细铁丝未出现该现象,则证明出现“火星四射”与碳元素有关。
9.(1)除去水中溶解的氧气和二氧化碳
(2)二氧化碳(或CO2)
(3)2Cu+O2+CO2+H2O Cu2(OH)2CO3
(4)合理,铜锈的化学式中含有碳元素和氢元素,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,可以确定空气中的CO2和H2O肯定参加了铜生锈的反应
(5)在铜制品表面涂一层油(合理即可)
附加问:
(6)铜生锈的速度是否受氧气和二氧化碳体积比的影响(合理即可) 取三支试管分别放入大小形状相同的铜片,加入等体积的水,并分别通入等体积的二氧化碳和氧气体积比为1∶9,2∶8,3∶7的混合气体,比较铜生锈的快慢(合理即可,与上一空对应)
【解析】(1)将蒸馏水煮沸并迅速冷却可除去水中溶解的氧气和二氧化碳,排除对实验的干扰。(2)对比实验①④得到的结论是铜生锈与二氧化碳有关。(3)根据实验可知,铜生锈是铜与空气中的氧气、二氧化碳和水共同作用的结果,且铜生锈的过程中发生化合反应,据此写出反应的化学方程式。(4)铜锈的化学式中含有碳元素和氢元素,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,可以确定空气中的CO2和H2O肯定参加了铜生锈的反应,因此无需上述的实验也能推理出空气中的CO2和H2O肯定参加了铜生锈的反应。(5)铜生锈需要和氧气、水、二氧化碳直接接触,因此为防止铜制品生锈,可以在铜制品的表面涂一层油等。附加问:(6)根据上述条件,还可以探究铜生锈的速度是否受氧气和二氧化碳体积比的影响等;设计方案使用控制变量法,保证单一变量。如探究铜生锈的速度是否受氧气和二氧化碳体积比的影响可设计实验为:取三支试管分别放入大小形状相同的铜片,加入等体积的水,并分别通入等体积的二氧化碳和氧气体积比为1∶9,2∶8,3∶7的混合气体,比较铜生锈的快慢。
10.
活动一:(1)侯德榜
(2)纯碱(或苏打)
(3)NH3极易溶于水,且溶于水后形成的氨水显碱性,有利于CO2的吸收
活动二:有气泡产生
活动三:【猜想与假设】氢氧化钠和氢氧化钙
【进行实验】有白色沉淀产生,溶液仍为红色
【交流分析】CaCl2+Na2CO3 2NaCl+CaCO3↓
【拓展延伸】NaCl、BaCl2
【解析】活动一:(1)发明联合制碱法的是我国著名化学家侯德榜。(2)碳酸钠俗称纯碱或苏打。(3)氨气极易溶于水,溶于水后形成氨水,氨水显碱性,有利于CO2的吸收。活动二:碳酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,观察到有气泡产生。活动三:【猜想与假设】实验2为氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,所以滤液甲中一定含有反应生成的氢氧化钠,可能含有氢氧化钙和碳酸钠中的一种,根据已有猜想分析可知猜想三为氢氧化钠和氢氧化钙。【进行实验】根据实验结论“猜想二成立”,即溶液中含有氢氧化钠和碳酸钠,向其中加入氯化钙溶液,氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠,因为溶液中一定含有反应生成的氢氧化钠,所以溶液始终显红色。【交流分析】氯化钙与碳酸钠反应生成氯化钠和碳酸钙沉淀,据此写出反应的化学方程式。【拓展延伸】实验3氯化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,滤液乙中一定含有氯化钠,可能含有氯化钡和碳酸钠中的一种,根据滤液甲中含有氢氧化钠和碳酸钠、滤液甲和滤液乙混合产生白色沉淀可知,滤液乙中一定含有反应生成的氯化钠和过量的氯化钡。
11.【设计实验】①含有碳酸钠
②无色酚酞溶液
【反思交流】(1)检验并除尽溶液中的碳酸钠,防止对氢氧化钠的检验造成干扰(合理即可)
(2)2HNO3+Na2CO3 2NaNO3+H2O+CO2↑
(3)碳酸钠与稀盐酸反应生成的氯化钠和过量的稀盐酸均能与硝酸银溶液反应生成白色沉淀(合理即可)
附加问:
(4)
(5)浓度为1%的NaOH
【解析】【设计实验】①向其中一份石碱溶液中滴入过量氯化钙溶液,根据实验现象有白色沉淀产生,氯化钙可与碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀,可得出石碱溶液中含有碳酸钠;②根据实验现象溶液不变色和实验结论不含氢氧化钠,可知向滤液中滴入的试剂为无色酚酞溶液。【反思交流】(1)步骤①加入过量氯化钙溶液是为了检验并除尽原溶液中的碳酸钠,因为碳酸钠溶液显碱性,会对氢氧化钠的检验造成干扰。(2)根据实验结论石碱中含有碳酸钠和氯化钠,可知滴入过量稀硝酸时有气泡产生的原因是稀硝酸和碳酸钠反应生成硝酸钠、水和二氧化碳,据此写出反应的化学方程式。(3)向溶液中先加入稀硝酸的目的是为了排除碳酸钠和氢氧化钠对氯化钠检验造成的干扰;如果将稀硝酸换成稀盐酸,由于稀盐酸与碳酸钠反应生成的氯化钠和过量的稀盐酸均能与硝酸银溶液反应生成白色沉淀,则无法证明原溶液中含有氯化钠。附加问:(4)石碱中的碳酸钠含有的CO 和面团中的有机酸含有的H+结合生成CO2和H2O,使馒头疏松多孔。(5)浓度为10%的石碱溶液的pH=11.2,浓度为1%的NaOH溶液pH=13.2,说明浓度为10%的石碱溶液的碱性比浓度为1%的NaOH溶液的碱性弱,由图中的信息可知,溶液显碱性时,碱性越强,脱胶率越大,即丝胶蛋白与碱反应的生成物溶解能力越强,故选用浓度为1%的NaOH溶液洗涤丝帛效果更好。
12.任务二:【实验过程】(1)①将氧化钙转化为氢氧化钙
②KOH;Ca(OH)2、KOH;K2CO3、KOH
(2)没有气泡冒出(或无明显现象)
【交流评价】(1)若加入的稀盐酸太少,可能只与KOH反应,而未能与K2CO3发生反应产生气体
(2)B
任务三:【反思评价】pH=13.2时的脱胶率大于pH=11.6时的脱胶率(合理即可)
【解析】任务二:【实验过程】(1)①氧化钙和水反应生成氢氧化钙,所以加水的目的是将氧化钙转化为氢氧化钙。②步骤I中氧化钙和水反应生成氢氧化钙,步骤II中加入草木灰中含有碳酸钾,氢氧化钙与碳酸钾反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾;若两者恰好完全反应,溶质成分有氢氧化钾,化学式为KOH;若氢氧化钙过量,溶质成分有氢氧化钙、氢氧化钾,化学式为Ca(OH)2、KOH;若碳酸钾过量,溶质成分有碳酸钾、氢氧化钾,化学式为K2CO3、KOH。(2)由实验结论是溶液中没有K2CO3,所以取少量溶液于试管中,滴入几滴稀盐酸,根据稀盐酸和碳酸钾反应生成氯化钾、二氧化碳和水,观察到没有气泡冒出,说明溶液中不含有碳酸钾。【交流评价】(1)取少量溶液于试管中,滴入几滴稀盐酸,加入的稀盐酸太少,会首先和溶液中氢氧化钾发生中和反应,不会和碳酸钾反应生成气体,所以对实验结论产生了质疑。(2)MgCl2溶液会与氢氧化钾反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钾,不能用于验证碳酸钾的存在,A不符合题意;BaCl2溶液会与碳酸钾反应生成碳酸钡沉淀和氯化钾,观察到产生白色沉淀,则可证明溶液中含有碳酸钾,B符合题意;氢氧化钾和碳酸钾溶液均显碱性,均能使酚酞溶液变红色,不能用于验证碳酸钾的存在,C不符合题意。任务三:【反思评价】pH>7显碱性,pH=7显中性,pH<7显酸性;pH值越大碱性越强,pH值越小酸性越强。根据图2可知,pH=11.6时的脱胶率小于pH=13.2时的脱胶率,再结合题干信息“浓度为10%的K2CO3溶液pH=11.6,浓度为1%的 KOH溶液pH=13.2”,所以选择KOH溶液洗涤丝帛效果更好。
13. 【分析讨论】(1)Ca(OH)2+CO2 CaCO3↓+H2O
(2)将装置B和C调换顺序
【继续实验】黑色固体逐渐变红
【反思交流】(1)稀盐酸(合理即可) (2)排尽装置内的空气,防止加热时发生爆炸
【实验总结】铜与空气中的水、氧气和二氧化碳接触而生锈(合理即可)
【解析】【分析讨论】(1)反应过程中可观察到A中绿色固体变黑,B中Ca(OH)2溶液变浑浊,说明绿色固体加热时有CO2产生,CO2与Ca(OH)2溶液反应的化学方程式为Ca(OH)2+CO2 CaCO3↓+H2O。(2)C中无水硫酸铜变蓝,说明气体中有H2O;反应后的气体经过B装置中的溶液后会带出水蒸气,影响反应后气体中水蒸气的检验,所以最直接的改进方法是将装置B和C调换顺序,先检验水蒸气、再检验二氧化碳,从而根据无水硫酸铜变蓝、Ca(OH)2溶液变浑浊得出该固体物质分解产生水和二氧化碳。【继续实验】由实验结论“该黑色固体是CuO”,可知CO与CuO反应生成红色的Cu和CO2,所以可观察到玻璃管中黑色固体逐渐变红,集气瓶中的澄清石灰水变浑浊,同时集气瓶可收集未发生反应的CO,并将澄清石灰水压入右侧烧杯中,使集气瓶内液面下降。【反思交流】(1)由实验结论“该黑色固体是CuO”,实验现象“黑色固体溶解,溶液变为蓝色”可知,向黑色固体中加入过量稀硫酸或稀盐酸等。(2)实验时为了防止CO与玻璃管中的空气混合加热时发生爆炸,所以要先通入一段时间的CO,排尽装置中的空气,设置安全线便于观察装置中的空气是否被完全排尽。【实验总结】由【实验结论】和【继续实验】可知绿色固体中含有碳元素、铜元素、氧元素和氢元素。结合整个过程绿色固体物质加热得到水、二氧化碳和氧化铜,铜不与水、二氧化碳发生反应,由于绿色固体为化合物,所以铜的化合价发生改变。由绿色固体中含有的元素及空气的成分,可推知铜生锈时有氧气参与反应,所以水龙头表面变绿的原因可能是铜与空气中的水、氧气和二氧化碳接触而生锈等。
14.(1)36
(2)试管 产生氨气
(3)NaHCO3+HCl NaCl+H2O+CO2↑
(4)向装置C中通入NH3后,再通入CO2(合理即可)
附加问:
(5)反应生成的NaHCO3质量较大,且在 20 ℃时,NaHCO3溶解度较小(合理即可)
(6)母液中含有大量 和少量Na+,加入NaCl,溶液中Cl-浓度增大,使 NH4Cl结晶析出(合理即可)
【解析】(1)20 ℃时氯化钠的溶解度为36.0 g,为配制饱和食盐水,应向100 g水中至少加入36 g氯化钠固体。(2)仪器a的名称是试管。装置D中有氢氧化钠固体,氢氧化钠固体溶于水放热,滴入浓氨水后,浓氨水挥发产生氨气。(3)饱和碳酸氢钠与氯化氢反应生成氯化钠、水和二氧化碳,据此写出反应的化学方程式。(4)为使二氧化碳在装置C中能充分吸收,应先打开盛有浓氨水的分液漏斗活塞,产生氨气,向装置C中通入氨气后,使溶液显碱性,再通入二氧化碳进行吸收。附加问:(5)装置C中的饱和食盐水、二氧化碳与氨气反应生成碳酸氢钠和氯化铵,且生成的碳酸氢钠质量较大,且由表格信息可知,20 ℃时碳酸氢钠的溶解度远小于氯化铵的溶解度,因此装置C析出的晶体主要是碳酸氢钠。(6)结合查阅资料进行分析,母液中含有大量 和少量 Na+,加入食盐后,增大了Cl-的浓度,因此氯化铵结晶析出。
15.
(1)2Mg+O2 2MgO
(2)不同意 任何化学反应都遵守质量守恒定律,该反应前后质量不相等的原因是空气中有气体参加了反应
(3)实验操作:取燃烧后的产物于试管中,加少量水,再将湿润的红色石蕊试纸放于试管口
实验现象及结论:若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,说明燃烧产物中含有Mg3N2
【反思与交流】O2比N2活泼
(4)对照实验(或排除水对实验的干扰) ①加热时,各组反应均加快。原因是升高温度反应速率加快
②加热时,实验1的反应中气泡明显增多。原因是不仅有H2生成,还有NH3生成
③实验2比实验3反应快。原因是Cl-比SO 的作用强(或④实验1反应最快。原因是NH4Cl溶液在反应过程中产生HCl,从而与Mg的反应速率加快;或⑤加热时,实验1中的反应明显加快。原因是升温使镁与NH4Cl溶液反应加快,产生HCl更多,促使盐酸浓度增大,最终导致反应明显加快)
【解析】(1)镁与氧气在点燃的条件下反应生成氧化镁,据此写出反应的化学方程式。
(2)所有的化学变化都遵循质量守恒定律,镁与氧气反应生成氧化镁,根据质量守恒定律,参加反应的镁与氧气的质量等于生成的氧化镁的质量,燃烧产物的质量大于反应物镁条的质量的原因是空气中有气体参加了反应,所以不同意小明的观点。
(3)根据题干信息,将生成的固体物质放入水中,检验是否产生氨气,并用湿润的红色石蕊试纸检验产生的氨气;氧气性质更活泼,更容易与镁条发生化学反应,所以镁条在空气中燃烧生成的MgO却远多于Mg3N2。(4)用水进行实验的目的是与盐溶液和镁条反应进行对比,进一步证明盐能促进水与镁条反应产生氢气,可做反应的催化剂;根据实验现象进行分析即可。
16.(1)无机物
(2)C
(3)根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变(或反应物中不含有氮元素)
(4)澄清石灰水变浑浊 气体中含有O2
(5)CO2和O2
附加问:
(6)B 3:4 有部分氧气溶于氢氧化钠溶液中(或装置漏气等,合理即可)
【解析】(1)过碳酸钠属于无机物。(2)过碳酸钠的化学式为2Na2CO3·3H2O2,它既有碳酸钠的性质,又有过氧化氢的不稳定性和氧化性,是很好的消毒剂和供氧剂,所以能与碳酸钠或过氧化氢反应的物质均能使过碳酸钠变质;二氧化锰能够催化过氧化氢分解生成水和氧气,所以二氧化锰会导致过碳酸钠变质,A不符合题意;稀盐酸会与碳酸钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水,所以稀盐酸会导致过碳酸钠变质,B不符合题意;硫酸钠不与过氧化氢和碳酸钠反应,所以硫酸钠不会导致过碳酸钠变质,C符合题意;石灰水的溶质是氢氧化钙,氢氧化钙会与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,所以石灰水会导致过碳酸钠变质,D不符合题意。(3)根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,反应物中不含有氮元素,所以生成物中也不可能含有氮元素,即生成的气体中不可能含有氮气。(4)①根据实验结论,气体中含有二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,所以将产生的气体通入澄清的石灰水中,会观察到澄清石灰水变浑浊。②将产生的气体通入灼热的铜网,铜网表面变黑,说明铜与氧气发生了反应生成了黑色的氧化铜,说明气体中含有氧气。(5)由以上实验可知,过碳酸钠中加入稀盐酸产生的气体为CO2和O2。附加问:(6)生成的气体中含有二氧化碳和氧气,二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,所以二氧化碳可以被氢氧化钠溶液完全吸收,氧气不能与氢氧化钠溶液反应,为了保证二氧化碳被完全吸收,需要长管进,氧气不会被吸收,逸出液面,在集气瓶顶部聚集,在大气压的作用下将溶液排入量筒中,排出溶液的体积即为气体中氧气的体积,所以项目小组收集过碳酸钠和稀盐酸反应生成的气体105 mL,将其通过装置B中,最终量筒内得到的液体为45 mL,即生成氧气的体积为45 mL,则生成的气体中氧气和二氧化碳的体积比为45 mL∶(105 mL-45 mL)=3∶4。有同学提出此方法测得的氧气与二氧化碳的体积比比真实值偏小,可能的原因是氧气不易溶于水,但在通入气体时,气体与溶液充分接触,有部分氧气溶于水中,或装置漏气等,所以测得氧气的体积偏小,因此测得的氧气与二氧化碳的体积比比真实值偏小。
17.(1)N2+3H2 2NH3
(2)向上述集气瓶中滤纸上滴少量水(合理即可) 滤纸变红,说明二者发生了反应
(3)氨水受热分解,随温度升高氨气溶解度减小
(4)增大
附加问:
(5)不合理 根据上述实验,加热煮沸无法除去溶液A中混有的过量HCl;改进方案:向含有碳酸钠的氯化钠溶液中边逐滴滴加盐酸,边测定溶液的pH,至溶液呈中性即可(或向溶液中加入过量的盐酸,再将溶液蒸干,然后重新加水配制成氯化钠溶液)
【解析】(1)氢气和氮气反应生成氨气,反应的化学方程式为N2+3H2 2NH3。(2)向放在盛有干燥NH3的集气瓶中的滤纸上滴少量水,或将浸有酚酞溶液的滤纸湿润后,放入盛有干燥氨气的集气瓶中,滤纸变红,说明氨气与水反应后溶液呈碱性,即二者发生反应。(3)小明将滴有酚酞的稀氨水加热,观察到溶液红色变浅,原因可能是氨水不稳定受热分解生成氨气和水。(4)取稀盐酸分成2份:①未经加热;②加热煮沸一段时间后冷却,分别中和等量的氢氧化钠,消耗二者的量:①>②,因为中和等量的氢氧化钠,未经加热的溶液用量比加热煮沸后的多,故加热煮沸后稀盐酸浓度增大。附加问:(5)小林的方案不合理,根据上述实验,加热煮沸无法除去溶液A中混有的过量HCl;改进方案:向含有碳酸钠的氯化钠溶液中边逐滴滴加盐酸,边测定溶液的pH,至溶液呈中性即可,或向溶液中加入过量的盐酸,再将溶液蒸干,然后重新加水配制成氯化钠溶液。
18.(1)剧烈燃烧,发出耀眼的白光,产生大量的热,生成白色固体 反应生成的氧化镁部分逸散到空气中
(2)检查装置气密性
(3)Mg+2HCl MgCl2+H2↑
(4)AB
附加问:
(5)氯化镁会部分水解生成碱式氯化镁
(6)取少量洗净的“灰白色沉淀”于试管中,加热,并将湿润的蓝色石蕊试纸放在试管口,试纸变红(合理即可)
【解析】(1)镁条在空气中燃烧发出耀眼的白光,产生大量的热,生成白色固体;由于反应是在空气中进行,导致m2<m1的原因可能是反应生成的氧化镁部分逸散到空气中。(2)实验前要检查装置的气密性,否则测量的压强不准确,影响实验结果。(3)镁与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气,据此写出反应的化学方程式。(4)c点时镁条与稀盐酸恰好完全反应,因为此时锥形瓶内压强最大,A正确;c~d段容器内压强逐渐减小,是因为温度逐渐降低,据此可推测镁条与稀盐酸反应放热,B正确;加入的镁条过量,稀盐酸完全反应,所以d点时溶液中含有MgCl2,不含HCl,C错误。附加问:(5)镁与稀盐酸反应生成氯化镁,氯化镁会部分水解生成碱式氯化镁,则实验2中生成碱式氯化镁[Mg(OH)Cl]的原因可能是氯化镁会部分水解生成碱式氯化镁。(6)碱式氯化镁受热易分解生成MgO和HCl气体,HCl气体能使湿润的蓝色石蕊试纸条变红,则可设计实验如下:取少量洗净的“灰白色沉淀”于试管中加热,并将湿润的蓝色石蕊试纸放在试管口,若试纸变红,则说明“灰白色沉淀”中含有碱式氯化镁。
19.(1)除去表面的氧化铝和污物
(2)Zn+2HCl ZnCl2+H2↑(或2Al+6HCl 2AlCl3+3H2↑)
(3)不能,实验甲和实验乙中未控制金属的形状、纯度,盐酸的浓度等相关变量相同(合理即可)
【实验设计】实验1:有气泡产生,沉淀全部溶解,溶液变澄清
实验2:取少量灰黑色沉淀于试管中,加入足量无水乙醇,观察到沉淀部分溶解
附加问:
(4)盐酸浓度越大,产生灰黑色沉淀越多
(5)取用相同浓度、相同体积的硫酸进行相同实验,若观察到有灰黑色沉淀出现,产生的灰黑色沉淀与盐酸中的Cl-无关,反之则有关(合理即可)
【解析】(1)铝片在空气中易与氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜,故打磨的目的是除去表面的氧化铝和污物。(2)实验甲中锌与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,实验乙中铝与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气,据此写出任一反应的化学方程式。(3)由于实验甲和实验乙中未控制金属的形状、纯度,盐酸的浓度等相关变量相同,因此通过实验甲和实验乙不能比较锌和铝的金属活动性强弱。【实验设计】实验1:取少量灰黑色沉淀于试管中,加入适量稀硫酸,根据实验结论“灰黑色沉淀中含有小颗粒铝,不含难溶于酸的物质”可知,实验现象为有气泡产生,沉淀全部溶解,溶液变澄清。实验2:根据实验结论“灰黑色沉淀中还含有氯化铝”及查阅资料可知,实验方案为取少量灰黑色沉淀于试管中,加入足量无水乙醇,观察到沉淀部分溶解。附加问:(4)根据表格数据分析可知,盐酸浓度在1.4%~4.0%之间时,盐酸浓度越大,产生灰黑色沉淀越多。(5)探究灰黑色沉淀是否与盐酸中的Cl-有关,可在其他条件相同时,利用溶液中有Cl-和溶液中没有Cl-进行对比实验,例如可选用硫酸进行对比实验,具体实验方案为用相同浓度、相同体积的硫酸进行相同实验,若观察到的现象为出现灰黑色沉淀,则说明产生的灰黑色沉淀与盐酸中的Cl-无关,反之则有关。
20.(1)D
(2)Ca(OH)2+CO2 CaCO3↓+H2O
(3)CaCl2
(4)不饱和
(5)①稀盐酸中水的蒸发量大于HCl的挥发量
②取等质量的原盐酸和久置后的盐酸,均滴加酚酞溶液,分别滴入等浓度的氢氧化钠溶液,至溶液由红色变为无色时,比较氢氧化钠的量(合理即可)
附加问:
(6)不能。实验方案:将变质后的溶液加热蒸干,称量所得固体质量为a g,a的取值范围:4.00<a<5.30(本小题为开放性试题,其他合理答案均给分)
【解析】(1)10.00 g水敞口存放于空气中时第1天变为8.16 g,第2天变为5.76 g,即蒸发时,液面以上的单位体积的水分子个数应该小于液面以下单位体积的水分子个数。(2)石灰水在空气中久置后有浑浊现象,是因为吸收了空气中的二氧化碳,氢氧化钙能和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O。(3)浓硫酸能够吸收水蒸气,可以用作干燥剂,但是浓硫酸具有强腐蚀性,使用时不安全,由表中信息可知,氯化钙浓溶液能够吸收水蒸气,可以用作干燥剂,因此为研制一种安全、环保的除湿剂,可选择CaCl2。(4)将10.00 g氯化钠浓溶液敞口久置后,最终得到2.26 g晶体,则该溶液溶质质量分数为 ×100%=22.6%,该温度下氯化钠饱和溶液质量分数为 ×100%≈26.5%,由计算可知,该溶液是不饱和溶液。(5)①甲同学猜想浓度可能会变大,理由是稀盐酸中水的蒸发量大于氯化氢的挥发量。②验证上述的猜想是否正确的实验方案:取等质量的原盐酸和久置后的盐酸,均滴加酚酞溶液,分别滴入等浓度的氢氧化钠溶液,当溶液由无色变成红色时停止滴加氢氧化钠溶液;比较消耗氢氧化钠溶液的量即可判断久置盐酸浓度的变化情况。附加问:(6)由于只知道氢氧化钠溶液质量及其质量分数和最终得到的溶液质量,因此不能判断溶质组成;实验方案:将变质后的溶液加热蒸干,称量所得固体质量是a g,通过计算可知a的取值范围;没有变质时,固体质量为:20.00 g×20%=4.00 g,
设完全变质时,固体质量为x
2NaOH+CO2 Na2CO3+H2O
80 106
4.00 g x
=
x=5.30 g
所以a的取值范围是:4.00<a<5.30。
21.(1)9∶1∶12
(2)温度 小
(3)①煮沸后迅速冷却至室温
②176
③维生素C在酸性溶液中稳定,中性或碱性溶液中易被空气氧化
(4)强
(5)低温保存,烹调时不要长时间高温加热(合理即可)
【解析】(1)Vc中碳、氢、氧三种元素的质量比为72∶8∶96=9∶1∶12。(2)由图可知,Vc在空气中氧化除跟氧气有关外,还与温度有关;温度升高,Vc被氧化的越快,因此,生吃新鲜蔬菜要比熟吃蔬菜Vc的损失小。(3)①气体的溶解度随温度的升高而减小,所以可通过煮沸后迅速冷却至室温的方法除去水中的氧气。②设果汁饮料10 mL中含有Vc质量是x,
C6H8O6+I2 C6H6O6+2HI
176 256
x 25.6 mg
=
x=17.6 mg该果汁饮料每100 mL中含Vc的质量为176 mg。③根据表格中Vc的性质:在酸性溶液中稳定,中性或碱性溶液中易被空气氧化,可知未加入醋酸溶液酸化时,被氧化的Vc增多,故含量明显小于其他同学。(4)实验结束时,Vc含量与初始值之比越高说明变化越小,即稳定性越强。(5)Vc随温度升高稳定性减弱,则需低温保存富含Vc的食物,烹饪时不要长时间高温加热等。
22.(1)D CO2+2NaOH Na2CO3+H2O
(2)足量稀盐酸(或稀硫酸)
(3)逐渐变小且小于7或等于7
(4)HCl+NaOH NaCl+H2O 酚酞溶液(合理即可)
(5)氢离子和氢氧根离子结合生成水分子
(6)与酸反应生成盐和水,与二氧化碳反应生成盐和水,能使无色酚酞溶液变红色
(7)验证有新物质生成或验证反应物减少或消失
23.(1)强 除去金属表面的污物或氧化物 Fe+CuSO4 FeSO4+Cu
(2)【分析与结论】温度 实验1、2
【附加问】
(3)【提出假设】Na+的存在有利于铁与硫酸铜溶液反应
【设计实验】取两份质量、浓度均相同的硫酸铜溶液,分别加入等质量的、等浓度的氯化钠溶液和硫酸钠溶液,再分别向两份硫酸铜溶液中加入相同的打磨光亮的铁钉,观察到在含有氯化钠的硫酸铜溶液中析出红色固体的速度快(合理即可)
【解析】(1)根据金属的活动性顺序可知,金属活动性强的金属能把金属活动性弱的金属从它的盐溶液中置换出来,把打磨后的铁丝放入硫酸铜溶液中,铁丝表面有红色固体析出,说明铁的金属活动性比铜强;铁与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁,据此写出反应的化学方程式。(2)【分析与结论】第1组实验生成的固体为黑色,第3组实验生成的固体颜色为红色,两组实验的唯一变量是温度不同,说明铁丝表面是否有黑色固体产生与温度有关;第1组实验生成的固体为黑色,第2组实验生成的固体颜色为红色,两组实验的唯一变量是硫酸铜溶液的浓度不同,说明铁丝表面是否有黑色固体产生与硫酸铜溶液的浓度有关。附加问:(3)【提出假设】在配制硫酸铜溶液时加入少量的NaCl,则引入了钠离子和氯离子,结合猜想1分析猜想2是Na+的存在有利于铁与硫酸铜溶液反应。【设计实验】要设计实验验证猜想1正确,则可设计实验为取两份质量、浓度均相同的硫酸铜溶液,分别加入等质量的、等浓度的氯化钠溶液和硫酸钠溶液,再分别向两份硫酸铜溶液中加入相同的打磨光亮的铁钉,观察到在含有氯化钠的硫酸铜溶液中析出红色固体的速度快。
24.【实验设计】实验一:甲中带有火星的木条不复燃,丙中带有火星的木条复燃
实验二:(1)2H2O2 2H2O+O2↑
(2)不确定反应后红砖粉末的质量和化学性质是否发生改变 将试管③反应后物质过滤、干燥,称量固体的质量,并再次加入10 g 6.8%的过氧化氢溶液,观察现象,重复以上实验步骤,若称得红砖粉末的质量始终为0.2 g,且多次实验加入10 g 6.8%的过氧化氢溶液均能持续产生气泡,速率适中,气流平稳,则红砖粉末是该反应的催化剂
(3)③④
【附加问】【拓展探究】(4)MnO2的催化效果比红砖粉末强(合理即可)
(5)催化剂不能改变生成物的质量,参加反应的过氧化氢质量相等,生成氧气的质量也应该相等,故最终试管内气压变化相同
【解析】【实验设计】实验一:根据结论可知,红砖粉末可以加快过氧化氢的分解速率,因此在进行图1实验时,可观察到甲中带火星的木条不复燃,丙中带有火星的木条复燃。实验二:(1)实验②中二氧化锰催化过氧化氢分解生成氧气和水,据此写出反应的化学方程式。(2)通过上述实验可知,红砖粉末与过氧化氢混合会产生大量氧气,但不确定反应后红砖粉末的质量和化学性质是否发生改变,不能直接确定其为过氧化氢分解的催化剂,设计实验应以催化剂的质量和化学性质反应前后均不变为原则展开,如将实验③反应后物质过滤、干燥,称量固体的质量,并再次加入10 g 6.8%的过氧化氢溶液,观察现象,重复以上实验步骤,若称得红砖粉末的质量始终为0.2 g,且多次实验加入10 g 6.8%的过氧化氢溶液均能持续产生气泡,速率适中,气流平稳,则红砖粉末是该反应的催化剂。(3)实验③、④实验温度相同,只有催化剂形态不同,由此对比可说明催化剂的催化效果与其形态有关。【附加问】【拓展探究】(4)由坐标曲线可知,等时间内加入MnO2的试管中气压变化最大,其次是加入红砖粉末的试管,最后是无催化剂的试管,则说明MnO2的催化效果最好或MnO2的催化效果比红砖粉末强等。(5)催化剂只能改变反应速率,而不改变生成物的质量,据此进行作答。
25.(1)挥发
(2)氢氧化钠溶液能使无色酚酞试液变红,实验后溶液变为无色,说明氢氧化钠消失(合理即可) HCl+NaOH NaCl+H2O
(3)盐酸与氧化铜反应后溶液颜色变为绿色与盐酸浓度有关,且盐酸浓度越大,颜色变绿越明显
(4)在不同温度条件下,分别取2 mL等浓度的盐酸加入盛有0.2 g氧化铜的试管中,观察溶液颜色变化(合理即可)
附加问:
(5)①更换酸洗液(或继续加入酸洗液等,合理即可)
②盐酸具有挥发性,当温度超过一定范围后其挥发速率显著增加,使盐酸浓度降低,影响酸洗效率
【解析】(1)浓盐酸具有挥发性,打开盛有浓盐酸的试剂瓶瓶盖,挥发出的氯化氢气体与空气中的水蒸气结合成盐酸小液滴,因此瓶口产生白雾。(2)氢氧化钠溶液显碱性,能使无色酚酞试液变红,实验中观察到溶液由红色变为无色,说明氢氧化钠消失,由此证明氢氧化钠与稀盐酸发生反应;氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,据此写出反应的化学方程式。(3)分析表格内容可知,浓盐酸与水的体积比为1∶1或1∶2时,溶液会变为绿色或蓝绿色,但当体积比为1∶3或1∶4时,溶液会变蓝,说明盐酸与氧化铜反应后溶液颜色变为绿色与盐酸浓度有关,且盐酸浓度越大,颜色变绿越明显。(4)根据实验目的分析,要探究温度与溶液变绿的关系,需控制其他条件相同,仅改变温度,设计实验方案如下:在不同温度下,取2 mL等浓度的盐酸分别加入盛有0.2 g氧化铜的试管中,进行实验,观察实验现象。附加问:(5)①根据题干信息可知随着亚铁离子含量的增加,会显著降低酸洗液的除锈清洗能力,因此为保证酸洗液具有一定的清洗能力,应注意当亚铁离子达到极限含量时,及时更换酸洗液或加入新的酸洗液;②适当提高温度可以缩短酸洗时间,但盐酸具有挥发性,当温度超过一定范围后盐酸的挥发速率会显著增强,挥发出氯化氢,使盐酸浓度降低,影响酸洗效率。
26.
(1)氢氧化钠具有强烈的腐蚀性
(2)2NaOH+H2SO4 Na2SO4+2H2O
(3)二氧化碳能溶于水,且能与水反应
(4)作对照
(5)Ⅱ
附加问:
(6)振荡锥形瓶使二氧化碳与氢氧化钠溶液充分接触,反应加快,气压迅速降低(7)(合理即可)
【解析】(1)氢氧化钠具有强烈的腐蚀性,所以氢氧化钠使用时必须十分小心。(2)氢氧化钠与稀硫酸反应生成硫酸钠和水,据此写出反应的化学方程式。(3)二氧化碳能溶于水,且能与水反应也会导致装置内压强减小,液面上升,因此上述结论的证据不充足。(4)二氧化碳能溶于水,且能与水反应也会导致装置内压强减小,则设计图3装置实验的目的是作对照。(5)曲线Ⅰ对应加入的水使瓶内压强减小,说明二氧化碳能溶于水,但不能说明与水反应,曲线Ⅱ对应加入与水等体积的氢氧化钠溶液,压强急剧减小,说明二氧化碳和氢氧化钠溶液发生了反应。附加问:(6)振荡锥形瓶使二氧化碳与氢氧化钠溶液充分接触,反应加快,因此导致FG段气压迅速降低。(7)由于二氧化碳能与氢氧化钙、氢氧化钠反应,氢氧化钙微溶于水,氢氧化钠易溶于水,所以与氢氧化钠溶液反应的二氧化碳减少最多,氢氧化钙溶液次之,溶于水的二氧化碳最少,据此画出整个反应过程中锥形瓶内气体压强的变化趋势图。
27.【实验探究】2HCl+Na2CO3 2NaCl+H2O+CO2↑ 铁钉表面有红色固体析出,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色
【优化装置】B A装置中碳酸钠与稀盐酸反应生成二氧化碳,气球胀大,使整个装置所受浮力增大,因此反应后天平不能平衡(或C装置中碳酸钠与稀盐酸反应生成二氧化碳,瓶内压强增大易导致瓶塞冲出)
【得出结论】参加化学反应
附加问:
【拓展应用】(1)红磷和氧气反应生成了五氧化二磷固体
(2)8
【解析】【实验探究】稀盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,据此写出反应的化学方程式。根据金属活动性顺序可知,铁可以将铜从其盐溶液中置换出来,铁和硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁,因此乙组实验可观察到的现象是铁钉表面有红色固体析出,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色。【优化装置】同学们对甲组左盘中的反应装置进行了如图三种改进,最佳装置是B,另外两种装置中,A装置中碳酸钠与稀盐酸反应生成二氧化碳,二氧化碳充满气球,会使气球胀大,使整个装置所受浮力增大,因此反应后天平不能平衡,或C装置中碳酸钠与稀盐酸反应生成二氧化碳,瓶内压强增大易导致瓶塞冲出。【得出结论】同学们利用改进后的最佳装置再次进行探究,均得出猜想2正确的结论。进一步分析发现,反应体系中的器材和未参加反应的物质的质量在反应前后保持不变,最终得出结论:参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。附加问:【拓展应用】(1)在空气里点燃红磷的实验过程中,从图像分析,固体的质量在t1~t2时间段内发生变化的原因是红磷和氧气反应生成了五氧化二磷固体,固体质量增加。(2)根据化学反应前后元素种类、质量均不变,生成物中所含碳、氧元素均来自该纯净物A,因此23 g A中碳元素质量是44 g×( ×100%)=12 g,氢元素质量是27 g×( ×100%)=3 g,氧元素的质量为23 g-12 g-3 g=8 g。
28.(1)珍珠中含有蛋白质
(2)不能,酒精燃烧生成二氧化碳,干扰实验(或珍珠中的有机物灼烧后生成二氧化碳,干扰实验)
(3)OH-
(4)CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O
(5)D
(6)赞同,化学式表示的是纯净物,盐酸是氯化氢的水溶液,是混合物,不能用化学式表示(或没有标注溶质质量分数,合理即可)
附加问:
(7)1
(8)等质量碳酸镁、碳酸钙和足量盐酸反应,碳酸镁生成的二氧化碳更多
【解析】(1)珍珠灼烧有烧焦羽毛的气味,说明珍珠中含有蛋白质。(2)虽然碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,但酒精燃烧生成二氧化碳,有机物燃烧也能生成二氧化碳,因此澄清石灰水变浑浊,不能说明煅烧珍珠中含有碳酸盐。(3)珍珠中含有碳酸钙在灼烧后生成氧化钙,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,使酚酞溶液变红,即水溶液中含有氢氧根离子,符号为OH-。(4)珍珠中的碳酸钙与稀盐酸反应生成二氧化碳,二氧化碳使澄清石灰水变浑浊,二氧化碳与石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,据此写出反应的化学方程式。(5)鸡蛋壳的主要成分为碳酸钙,A不符合题意;苏打为碳酸钠的俗称,B不符合题意;水垢的主要成分之一为碳酸钙,C不符合题意;食盐的主要成分为氯化钠,D符合题意。(6)盐酸为氯化氢的水溶液,属于混合物,则不能标HCl,且该标签上没有标注溶质质量分数。附加问:(7)设生成(200 mL×0.001)L×1.98 g/L=0.396 g二氧化碳时,消耗碳酸钙的质量为x,则
CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 0.396 g
=
解得x=0.9 g
人工养殖的珍珠约含90%的碳酸钙,则样品的质量不宜超过0.9 g ÷ 90%=1 g。
(8)天然珍珠中含有碳酸钙和碳酸镁,而人工养殖的珍珠中几乎不含有碳酸钙,
由于CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑、MgCO3+2HCl MgCl2+H2O+CO2↑
100 44 84 44
则消耗等质量的碳酸钙、碳酸镁时,碳酸镁生成的气体体积更多,则生成气体体积更大的是天然珍珠。
29.(1)挥发 浓硫酸具有吸水性
(2)>
(3)溶液恰好由红色变为无色
(4)HCl+NaHCO3 NaCl+H2O+CO2↑
附加问:
(5)水分子(或H2O) (合理即可)
【解析】(1)打开浓盐酸瓶塞,瓶口产生白雾,说明浓盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢与空气中的水蒸气结合形成盐酸小液滴,即白雾;敞口放置的浓硫酸浓度也会变小的原因是浓硫酸具有吸水性,会吸收空气中的水分,导致溶剂质量增大,溶质质量分数变小。(2)根据实验③可知敞口的稀盐酸中含有的氯化氢小于密封的稀盐酸中的氯化氢,所以分别取过量且等量的碳酸氢钠粉末于试管中,再分别注入2mL上述两种稀盐酸,产生的二氧化碳多的是密封的稀盐酸,则V1>V2。(3)氢氧化钠溶液显碱性,能使无色酚酞溶液变红,滴入稀盐酸后,氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,当恰好完全反应时,溶液中的溶质为氯化钠,氯化钠溶液显中性,不能使无色酚酞溶液变色,故溶液由红色变为无色,说明氢氧化钠和稀盐酸恰好完全反应,故实验③中记录稀盐酸滴数依据的现象是溶液恰好由红色变为无色。(4)实验②发生的反应为碳酸氢钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,据此写出反应的化学方程式。附加问:(5)稀盐酸长时间敞口放置后浓度变大的微观原因是:在该条件下水分子与氯化氢分子相比,运动速率更快的是水分子,水分子扩散到空气中,导致稀盐酸的溶剂质量减小,浓度变大,敞口久置的稀盐酸溶液上方水分子的数目比氯化氢分子的数目多,据此作图。
30.(1)i.盐
ii.CaCO3 CaO+CO2↑
(2)化合反应 Ca(OH)2+K2CO3 CaCO3↓+2KOH
【实验验证】滴加碳酸钠溶液(或通入二氧化碳等,合理即可) 有气泡产生
【交流讨论】保证消耗完氢氧化钾后还有剩余,能与碳酸钾反应(或排除氢氧化钾对碳酸钾检验的干扰)
【拓展延伸】向丁烧杯溶液中加入适量的氢氧化钙(或氢氧化钡)
【解析】(1)i.氧化物是由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物;碱是在水溶液中电离出的阴离子全部是氢氧根离子的化合物;盐是指一类组成里含有金属离子(或铵根离子)和酸根离子的化合物。碳酸钾是由钾离子和碳酸根离子构成,所以碳酸钾属于盐。ii.贝壳的主要成分碳酸钙,在高温条件下分解生成氧化钙和二氧化碳,据此写出反应的化学方程式。(2)步骤Ⅰ是氧化钙与水反应生成氢氧化钙,该反应是由两种或两种以上物质生成一种物质的反应,属于化合反应,步骤Ⅱ是草木灰主要成分碳酸钾与氢氧化钙反应生成氢氧化钾和碳酸钙,据此写出反应的化学方程式。【实验验证】根据实验结论“猜想二不成立”可知溶质中不含氢氧化钙,方案①的目的是检验是否含有氢氧化钙,根据氢氧化钙的性质分析,可知该实验方案为加入可溶性碳酸盐或通入二氧化碳等。根据实验结论“猜想三成立”可知溶质中含有碳酸钾,碳酸钾与稀盐酸反应生成氯化钾、水和二氧化碳,观察到有气泡产生。【交流讨论】若加入的稀盐酸不足,稀盐酸优先与氢氧化钾反应被消耗完,即使溶液中含有碳酸钾也无明显现象,无法判断猜想三是否成立,因此需加入足量稀盐酸保证消耗完氢氧化钾后还有剩余,能与碳酸钾反应。【拓展延伸】为了最大限度提高丝帛的脱胶率,需要提高溶液的pH。因为要对丁烧杯中的溶质进行转化,使溶液pH升高,故可将碳酸钾转化为氢氧化钾,可向丁烧杯溶液中加入适量的氢氧化钙或氢氧化钡。因为碳酸钾能与氢氧化钙或氢氧化钡发生反应,生成碳酸钙沉淀或碳酸钡沉淀和氢氧化钾,通过反应生成氢氧化钾,从而提高溶液的碱性,使pH增大,进而提高脱胶率。
31.(1)化学
(2)无色液滴(或水雾) 澄清石灰水变浑浊
(3)确保柠檬酸中的碳元素全部转化为二氧化碳
(4)m g- g- g
(5)有气泡产生,溶液变为浅绿色
(6)探究温度、柠檬酸溶液的浓度对柠檬酸溶液除垢效果的影响
(7)将固体溶于100 ℃水中,柠檬酸浓度控制在5%左右(或将固体溶于50 ℃水中,柠檬酸浓度控制在10%左右)
【解析】(1)发酵过程中有新物质生成,发生了化学变化。(2)根据结论柠檬酸中含有碳、氢元素可知,柠檬酸燃烧有水生成,则干燥的烧杯内壁有水雾出现,二氧化碳与氢氧化钙反应会生成碳酸钙沉淀,则内壁涂有澄清石灰水的烧杯中澄清石灰水变浑浊。(3)柠檬酸与氧气反应可能会生成CO,放置氧化铜可确保柠檬酸中的碳元素全部转化为二氧化碳。(4)根据反应前后元素守恒,反应结束后B装置增重m1 g即为生成水的质量,m g柠檬酸中氢元素的质量=m1 g×( ×100%);C装置增重m2 g,即为生成的二氧化碳的质量,则m g柠檬酸中碳元素的质量为m2 g×( ×100%);D装置增重m3 g是吸收的空气中的水蒸气和二氧化碳。所以m g柠檬酸中氧元素的质量为m g- g- g。(5)柠檬酸是一种常见的有机酸,具有酸和有机化合物的性质。则其溶液与铁反应生成氢气和亚铁盐,可观察到有气泡产生,溶液变为浅绿色。(6)根据实验①②③可知,其他条件相同的情况下,温度越高,剩余固体越少。根据实验②④可知,其他条件相同的情况下,柠檬酸溶液浓度越大,除水垢效果越好,则实验探究的是温度、柠檬酸溶液的浓度对柠檬酸溶液除垢效果的影响。(7)根据表格内容可知,100 ℃ 50 mL 5%的柠檬酸溶液以及50 ℃ 50 mL 10%的柠檬酸溶液的除垢效果均很好,给出的建议是将柠檬酸固体溶于100 ℃的水中,浓度控制在5%左右,或将固体溶于50 ℃水中,浓度控制在10%左右,除垢效果较好。
32.
(1)红
(2)2HCOOH+Na2CO3 2HCOONa+H2O+CO2↑
(3)化学反应前后元素种类不变,蚁酸中含有氢元素,则分解产物中一定有含氢元素的物质
(4)丁乙丙甲丁乙
(5)没有尾气处理装置
(6)5:16(或16:5)
(7)A
【解析】(1)蚁酸溶液显酸性,能使紫色石蕊溶液变红。(2)蚁酸与碳酸钠反应生成蚁酸钠、水和二氧化碳,据此写出反应的化学方程式。(3)根据质量守恒定律可知,化学反应前后元素种类不变,蚁酸中含有氢元素,则分解产物中一定有含氢元素的物质,因此同学C的猜想不成立。(4)根据实验目的分析,需先将产物通过丁装置,检验是否有水蒸气,通过乙装置检验是否有二氧化碳,通过丙装置除去水蒸气,再依次通过甲装置、丁装置、乙装置检验是否含有氢气、一氧化碳。(5)图示实验装置没有尾气处理装置,易导致有毒气体逸散到空气中造成污染。(6)根据同学B猜想正确,可知产物为水和一氧化碳;甲装置中一氧化碳与氧化铜在加热条件下反应生成铜和二氧化碳,反应中氧化铜、铜的质量比为80∶64,差值为16,据此分析表格数,反应后固体减少的质量为10 g-8.4 g=1.6 g,据此计算参加反应的氧化铜质量为8 g,生成铜的质量为6.4 g,反应结束后甲装置内固体中氧化铜和铜的质量比为(10 g-8 g)∶6.4 g=5∶16。(7)蚁酸显酸性,根据酸碱中和反应分析,可选择涂抹碱性的肥皂水减轻痛痒,故选A。
33.(1)黑色固体变为红色 C+2CuO 2Cu+CO2↑
(2)不能 加热后装置A中试管内温度升高,空气受热膨胀,空气沿着导管进入试管B中,也会出现气泡
(3)【进行实验】①木炭
②固体部分溶解,溶液变为蓝色
【拓展探究】①1∶11
②加热时间;取质量比为1∶11的木炭和氧化铜的混合物在相同的反应条件下,改变其加热时间,观察不同加热时间下反应后固体颜色及尾气燃烧现象(合理即可)
【解析】(1)碳和氧化铜在高温的条件下反应生成铜和二氧化碳,则观察到的现象为黑色固体变为红色,据此写出反应的化学方程式。(2)加热后装置A中试管内温度升高,空气受热膨胀,气体进入试管B中也会产生气泡,因此不可据此确定氧化铜和木炭已经开始反应。(3)【进行实验】①石灰水变浑浊,说明加热固体产生了二氧化碳,据此可知固体中一定含有木炭。②根据丙同学猜想正确,说明固体成分为氧化铜、木炭和铜,向固体中滴加稀硫酸,稀硫酸会与氧化铜反应生成硫酸铜和水,而铜不与稀硫酸反应,故观察到固体部分溶解,溶液变为蓝色。【拓展探究】①分析表格内容可知,木炭与氧化铜的质量比为1∶7时,实验结果为“表层铜粒较大,有较多黑色粉末”,说明只有部分氧化铜转化为铜;质量比为1∶11时,实验结果为“亮红色金属光泽,网状铜块”,说明反应充分;质量比为1∶13时,实验结果为“暗红色层状粉末里含微细铜粒”,说明除铜外,还含有其他物质。因此由表得出,实验中混合物的最佳质量比为1∶11。②影响木炭和氧化铜反应的因素还有加热时间、加热温度等,以加热时间为例,取质量比为1∶11的木炭和氧化铜的混合物在相同的反应条件下,改变其加热时间,观察不同加热时间下反应后固体颜色及尾气燃烧现象。
34.(1)无机物
(2)过碳酸钠有过氧化氢的性质,过氧化氢遇二氧化锰分解速率加快,所以易变质
(3)澄清石灰水变浑浊 气体中含有O2
(4)CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O
(5)装置A、B均可吸收CO2,装置A与装置B相比较气体与氢氧化钠的接触面积较小,不能将CO2完全吸收,上部聚集的气体增多,则排出水的体积增大
附加问:
(6)3∶4 气流流速过快,二氧化碳没有被氢氧化钠完全吸收
35.(1)CO2+2NaOH Na2CO3+H2O
(2)左低右高 良好
(3)B 溶液变浑浊(或有白色沉淀产生)
附加问:
(4)不能 二氧化碳在水中的溶解度大于在酒精中的溶解度
(5)酒精具有挥发性
【解析】(1)二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,据此写出反应的化学方程式。(2)用手紧握左边的试管,试管中气体受热膨胀,压强增大,故若U形管内液体出现左低右高现象,一段时间后回落到原位置,说明左侧试管气密性良好。(3)实验乙中,将氢氧化钠完全滴入锥形瓶中,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,二氧化碳被消耗,装置内压强减小,故注射器活塞会自动向左移动并将酒精推入锥形瓶中,由于氢氧化钠不断被消耗,故氢氧化钠的浓度减小,反应速率减慢,故活塞的移动速率先快后慢,故选B;二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,酒精进入锥形瓶中,碳酸钠微溶于酒精,故还可能观察到的现象是溶液变浑浊或有白色沉淀产生。附加问:(4)实验乙中,将二氧化碳推入锥形瓶中,如果二氧化碳与氢氧化钠不反应,15 ℃时,1体积的水溶解1体积的二氧化碳,故7 mL氢氧化钠的稀溶液,约能溶解7 mL的二氧化碳,进入集气瓶中酒精的体积约为7 mL,如果进入集气瓶中酒精的体积大于7 mL,则说明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应,由于二氧化碳在水中的溶解度大于在酒精中的溶解度,如果将酒精换成水,部分二氧化碳会溶解在推入的水中,会对实验产生干扰,且15 ℃时,在酒精中氢氧化钠易溶,碳酸钠微溶,如果产生白色沉淀,也可说明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应,所以实验乙中,120 mL酒精不能换成水。(5)酒精具有挥发性,可能会对结果产生干扰,所以实验乙的数据还不够准确。
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