主题五 科学探究与化学实验Ⅱ——科学探究实验(培优专练)(全国通用)2026年中考化学二轮复习高效培优系列
2026-04-10
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2份
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57页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 科学探究与化学实验 |
| 使用场景 | 中考复习-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 | 4.24 MB |
| 发布时间 | 2026-04-10 |
| 更新时间 | 2026-04-28 |
| 作者 | 青衣任逍遥 |
| 品牌系列 | 上好课·二轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-04-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57275181.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
主题五 科学探究与化学实验Ⅱ——科学探究实验
情境突破练 压轴提速练
情 境 突 破 练
【图像分析】(结合数字化实验进行考查)(2025·青海西宁·中考真题)实验室制取实验结束后,甲、乙、丙三组同学对废液的组成进行探究并回收利用。
【提出问题】实验室制取二氧化碳后的废液中含有哪些溶质?
【猜想与假设】猜想一: 猜想二:和
【查阅资料】溶液呈中性
【实验探究】
I.(1)甲组向少量废液中滴加紫色石蕊溶液,溶液变成___________色,证明猜想二成立。
II.乙组运用数字化实验,证明猜想二成立。装置如图1,将一定质量分数的碳酸钠溶液逐滴加入废液中,测得数据如图2所示。
(2)随着碳酸钠溶液的滴入,烧杯中溶液的pH___________(填“增大”“不变”或“减小”)。
(3)碳酸钠溶液滴入的反应过程分A~B、B~C两段进行。
①a点的实验现象为______。BC段发生反应的化学方程式为______。
②b点时溶液中的溶质是______ (填化学式)。
Ⅲ.(4)丙组提出:直接蒸发溶剂可从废液中回收纯净的,理由是___________。
【应用与实践】
(5)回收的可用于校园道路冬季融雪。分析下表中几种市售融雪剂信息,说出目前普通道路主要选用氯化钙型融雪剂的原因是___________(写一条即可)。
融雪剂种类
融雪速率
对路面的腐蚀性
适用温度
每吨价格
氯化钠型
慢
强
约300元
氯化钙型
快
较强
约500元
新型融雪剂
较快
几乎无
约1000元
【新题材】(结合传统文化为背景材料)(2025·江苏盐城·中考真题)草木染是我国的一种传统非遗染色技艺,基本工艺流程有碱煮、酸洗、漂白、染色、质检等环节。某校“化学奇苑”学生社团就此开展研学活动。
【查阅资料】古代在没有烧碱的情况下,采用如图1所示的工艺制取“碱煮”所需的碱。
(1)K2CO3属于________(填物质类别),是草木灰的主要成分,可用作________肥。
(2)取少量生石灰加入水中,插入温度计,观察到温度计的示数________。
(3)“加水搅拌”过程中发生化学反应,写出其中属于复分解反应的化学方程式:________。
【实地走访】同学们在研学工作坊了解到,“碱煮”之后进行“酸洗”,是为了除去布料上残留的碱液。
(4)用稀硫酸“酸洗”时需要控制反应温度在45℃左右,可能的原因有________(填序号)。
A.温度过高,硫酸易挥发 B.温度过高,布料的强度和韧性会受损
C.温度过低,硫酸不与残留的碱反应 D.温度过低,酸洗速率慢,酸洗不充分
【动手实践】同学们亲身体验“取桑葚汁→加碱调色→扎花染色→晾晒固色→水洗质检”等染色过程。
(5)“加碱调色”时观察到紫红色的桑葚汁遇碱变蓝色,他们一致认为桑葚汁与常见酸碱指示剂中的________溶液类似。
(6)“水洗质检”中需要用稀醋酸调节水洗液的pH至4.0~7.5的合格标准。同学们取样、用________测定了水洗液的pH。
【交流反思】有同学提出疑问:为什么不用稀盐酸调节水洗液的pH?
(7)向两份等体积、等浓度的NaOH溶液中分别滴入一定量的稀盐酸和稀醋酸,其pH变化如图2所示,表明稀盐酸不宜用来调节水洗液的pH。你对该疑问的解答是________。
【热点素材】(以除杂质为主题进行考查)(2025·黑龙江哈尔滨·中考真题)同学们在老师指导下开展了以“除杂质”为主题的探究活动。(注:实验均在通常情况下进行;实验中不考虑稀盐酸挥发;氢氧化镁是不溶于水的白色固体。)
任务一:除去氯化钠固体中混有的氢氧化钠
【设计与实验】同学们将混合物溶于水后,设计以下方案并进行实验:
(1)试管a中发生中和反应的化学方程式为_______。
交流后,同学们认为两个实验均恰好反应,最终能达到“除杂”目的。
【老师引导】初中阶段只通过现象判断“恰好反应”未必可靠,请大家用实验验证一下。
【实验验证】
(2)在老师指导下,同学们用pH计测定a中溶液的pH<7,则此时溶液显_______性;向滤液c中滴加氢氧化钠溶液,有白色沉淀产生,则滤液c中的溶质是_______(填化学式)。
【交流表达】
(3)同学们认为,虽然两种方法都能除去氢氧化钠,但都会引入新杂质,通过后续操作也可能无法得到纯净的氯化钠。“方案一”溶液中引入的杂质是_______。
【实验优化】同学们与老师交流后,优化了“方案一”并进行实验:实验中用pH计监测溶液的酸碱度,当滴加最后一滴稀盐酸后,发现溶液pH由大于7变为小于7,将该溶液蒸发结晶得到纯净的氯化钠。
任务二:除去氯化钠固体中混有的一定质量的氢氧化钠
【问题引领】能否精准控制除杂试剂用量,使之与杂质恰好完全反应呢?
【实验步骤】准备:将一定质量的氯化钠和氢氧化钠混合物(含氢氧化钠4g),配制成50g溶液。
(4)计算:需向上述50g溶液中加入溶质质量分数为7.3%的稀盐酸_______g。
操作:同学们用烧杯和电子天平称量了所需质量的稀盐酸,一次性倒入盛有50g上述溶液的烧杯中,混匀。(此过程操作规范、无液滴飞溅或溢出。)
检验:测定所得溶液的pH>7。
【分析交流】
(5)经观察、分析,同学们认为pH>7的可能原因是:_______。由此,同学们通过_______(写操作过程)后,最终测得溶液的pH几乎接近7,证实了自己的分析。
【总结评价】同学们通过以上探究活动,对“除杂”问题有了新的认识:在实际操作中,很难做到“适量”和“恰好”,但可以通过合理的操作使除杂效果不断优化。老师表扬了大家严谨求实的科学精神,并鼓励同学们:“要敢于质疑,勇于释疑!”
【新题材】(结合大自然景观综合考查)(2023·湖南娄底·中考真题)某校同学研学时到冷水江波月洞参观,在参观溶洞时,看到溶洞中形态各异的石笋和钟乳石,为大自然的神奇而感到赞叹,有学生提出石笋和钟乳石是怎么形成的呢?
它的成分又是什么呢?为此,同学们捡了一些洞中石笋旁的白色固体进行实验探究。
【查阅资料】
I.石笋和钟乳石的形成过程
(1)石灰石遇到溶有二氧化碳的水会生成易溶于水的碳酸氢钙[],请写出该反应的化学方程式:________________。溶有碳酸氢钙的水遇热或当压强突然变小时,就会分解生成碳酸钙,沉积在洞底的形成石笋,沉积在洞顶的形成钟乳石。
Ⅱ.碳酸氢钙与酸发生的反应类似于小苏打与酸的反应。
探究活动:探究白色固体的成分
【作出猜想】
(2)猜想1:只含________;猜想2:只含;猜想3:含、
【设计并进行实验】
(3)
操作步骤
现象
结论
①取少量白色固体研碎后,置于烧杯中,加入足量水充分搅拌
________
猜想2不正确
②取①中少量上层清液于试管中,滴入稀盐酸
无明显现象
猜想________正确
【交流讨论】
(4)硬水中含有较多的可溶性钙镁化合物,使用硬水会给生活和生产带来许多麻烦,生活中通过________可降低硬水的硬度。
【拓展提升】
(5)在澄清石灰水中逐渐通入过量的二氧化碳气体,澄清石灰水先变浑浊,后变澄清,现象特别明显。氢氧化钠与二氧化碳的反应原理与氢氧化钙与二氧化碳的反应相似,但无明显现象。某实验兴趣小组设计了如下实验,实验装置如图,圆底烧瓶中充满二氧化碳,挤压胶头滴管(胶头滴管中盛有浓的氢氧化钠溶液),一段时间后,打开止水夹,圆底烧瓶中就会形成漂亮的红色喷泉。请用文字描述为什么会形成喷泉?________________。
【新考法】(结合跨学科实践活动综合考查)(2025·河北·中考真题)供氧自救器可用于生产生活中遇到有害气体时应急自救,某兴趣小组探究并自制了供氧自救器。
活动I:探究供氧自救器
【分析原理】为防止人体吸入有害气体,使用自救器时夹住鼻子,只用嘴呼吸,使气体在“气囊人体清洁罐气囊”间形成循环(如图1所示)。
【交流讨论】
(1)用氧气瓶为人体提供氧气,是因为氧气能供给___________。
(2)氧气经压缩储存于氧气瓶中,从微观角度分析,氧气可被压缩是因为___________。
(3)清洁罐中填充有吸收剂。小组同学讨论后认为:氢氧化钠和氢氧化钙均可吸收,理由是___________。资料显示:氢氧化钠比氢氧化钙价格高,且具有强烈的腐蚀性。故实际选用氢氧化钙作吸收剂。
活动II:自制简易供氧自救器
小组同学利用化学方法提供氧气,制作简易供氧自救器。
【回忆旧知】
(4)获取氧气的化学方法:
一是加热高锰酸钾,反应的化学方程式为___________;
二是混合过氧化氢溶液和二氧化锰,反应的化学方程式为。
小组同学经讨论选择了第二种方法。
【设计制作】参照图1所示原理,利用透明塑料板、导管等材料,设计并制作了图2所示的简易供氧自救器(鼻夹、排气阀等未画出)。
【分析讨论】使用时,打开开关、,从注液口加入适量过氧化氢溶液,自救器开始工作。
(5)工作时,乙中水的作用是___________(写一条即可)。
(6)关闭开关a可使制氧室中的反应基本停止,其原理是___________。
【实践应用】小组同学试用了自制的简易供氧自救器,效果很好。
反思拓展:
(7)供氧自救器需要科学维护,应定期检查:___________(写一条即可)。
压 轴 提 速 练
1.(2026·湖南岳阳·一模)为深入学习酸、碱、盐有关知识,某化学兴趣小组开展了下列探究活动。
(1)探究中和反应
实验时将注射器内的溶液缓慢地全部注入烧瓶内,用pH传感器测得烧瓶内溶液的pH变化如图所示。
①图中b点所示溶液中所含溶质是______(填化学式)。
②下列试剂不能验证反应到达c点的是______。
A.无色酚酞试液 B.Zn C.Fe2O3
③在分析反应后所得溶液中溶质的成分时,除了考虑生成物外,还需要考虑______。
(2)探究氢氧化钠的变质
为探究露置的氢氧化钠溶液的变质程度,进行了如下实验:
【反应原理】氢氧化钠溶液露置于空气中易变质,反应的化学方程式为______。
【查阅资料】Ba(NO3)2溶液呈中性,且Ba(NO3)2和Na2CO3可发生复分解反应生成BaCO3,BaCO3是一种难溶于水的固体。
【实验报告】
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量该溶液于试管中,向溶液中滴加过量的Ba(NO3)2溶液,充分反应
有白色沉淀生成
说明原溶液中一定有CO
②静置后,取步骤①试管中的少量上层清液,滴加无色酚酞试液
溶液变红色
说明原溶液中一定有______(写离子符号)
【实验结论】该氢氧化钠溶液______(填“部分”或“全部”)变质。
2.(2026·内蒙古巴彦淖尔·二模)某校兴趣小组从化学视角对我国造纸工艺开展了研学活动。
活动一:解读古代造纸技术
《天工开物》中记载了用竹子造纸的流程,如下图所示:
(1)草木灰主要成分是碳酸钾,它属于___________(填“酸”或“碱”或“盐”)捞纸操作名称为___________。
(2)“汗青”时,需要加入石灰浆或草木灰(主要成分为碳酸钾)除去木质素等杂质,得到较纯净的纸浆。若将两者混合加入效果更好,其原因是___________(用化学方程式表示)。
活动二:模拟古代工艺造纸
(3)兴趣小组模拟古代造纸技术造纸,工序如下图:
活动过程中,同学们对黑液产生了好奇。
【提出问题】黑液中除了有机物还有哪些成分呢?
【查阅资料】黑液呈黑褐色,显碱性。
【提出猜想】猜想一:KOH;猜想二:___________;猜想三:KOH和Ca(OH)2.
【进行实验】为探究黑液的成分,兴趣小组进行如下实验:
实验操作
实验现象
实验结论
实验1:取适量黑液于试管中,向其中滴加碳酸钠溶液,观察现象。
试管中___________
猜想___________成立。
实验2:另取适量黑液于试管中,向其中逐滴加入稀硫酸至过量,观察现象。
试管中一开始没有明显现象,一段时间后产生气泡。
【交流反思】有同学提议,选择其他类别的物质另行设计实验2,也能验证以上结论成立,则可选择的试剂有___________。
A.稀盐酸 B.澄清石灰水 C.氯化钡溶液 D.无色酚酞溶液
3.(2026·陕西咸阳·一模)化学小组的同学们计划用氯化钡溶液与稀硫酸反应制取一定量的稀盐酸。他们将两者混合,充分反应后过滤。小佳同学认为所得滤液就是稀盐酸,但其余同学不同意该说法,大家一起展开如下探究。
【提出问题】所得滤液中的溶质成分有什么?
【做出猜想】
猜想一:只有氯化氢
猜想二:有氯化氢和硫酸
猜想三:有氯化氢和氯化钡
猜想四:有氯化氢、氯化钡和硫酸
【讨论交流】
(1)大家一致认为猜想四不合理,理由是___________(用化学方程式表示)。
【查阅资料】氯化钡溶液呈中性。
【实验探究】
(2)为确定哪个猜想成立,同学们分别取少量滤液进行如下实验。
实验组别
实验方案
实验现象
实验结论
小佳组
测定溶液的pH
pH___________(填“>”、“<”或“=”)7
猜想一成立
小依组
加入镁粒
有气泡生成
猜想二成立
小冰组
加入溶液
无白色沉淀生成
猜想___________不成立
小鼎组
加入过量碳酸钠溶液
___________
猜想三不成立
【实验评价】
(3)老师分析后指出,小佳组和___________组的实验方案不合理。小佳组实验方案不合理的理由是___________。
【得出结论】同学们进一步实验,最终得出猜想一成立的结论。
【拓展应用】
(4)稀硫酸和稀盐酸都具有酸的化学通性,但两者的酸根不同,也分别具有各自的个性。下列实验只能用稀盐酸而不能用稀硫酸的是___________(填字母)。
A.实验室制取二氧化碳 B.区分溶液和溶液
C.用锌粒制取氢气 D.除去铁制品表面的铁锈
4.(2026·天津南开·一模)《周礼·考工记》中记载,古人曾在草木灰(含有)的水溶液中加入贝壳烧成的灰(主要成分为CaO),利用生成物中能够去污的成分来清洗丝帛。该工艺流程如下图所示。
(1)“反应池”中发生的化合反应的化学方程式为___________。
(2)在实验室中完成操作I需要用到玻璃棒,其作用是___________。
(3)请你推测生成物中能够去污的成分是___________(填化学式)。
(4)同学模拟上述原理,将一定量氧化钙加入碳酸钾溶液中制备去污液,充分反应后,制备的去污液中溶质的组成可能有___________种情况(填数字)。为确定其成分,同学们进行了下述实验,由实验可知,该去污液中含有的溶质是___________(填化学式)。
实验
步骤
现象
实验1
取少量去污液于试管中,通入
无明显现象
实验2
另取少量去污液于试管中,加入适量氢氧化钙溶液
有白色沉淀产生
(5)通过模拟实验,同学反思在实际制备中应关注反应物的量,以提高原料的利用率。若草木灰的水溶液中碳酸钾的质量分数为10%,贝壳烧成的灰中氧化钙含量为80%,理论上草木灰的水溶液与贝壳烧成的灰应按照质量比为___________进行混合原料利用率最高(填最简比)。
5.(2026·广东佛山·一模)提高煤化工行业高浓度NaCl废水处理,实现资源再利用。
【查阅资料】①铬酸钾(K2CrO4)溶液为黄色,可与硝酸银反应生成砖红色沉淀(Ag2CrO4)。若溶液中含有Cl-,Ag+优先与Cl-反应。
②ρ(Cl-)越低,NaCl废水处理效果越好。反之,处理效果越差。
③甲醇使用越多,废水处理成本越高。
(1)NaCl含量的测定
方案
方案设计
评价交流
1
取样,先滴加2滴铬酸钾溶液,再逐滴滴加硝酸银溶液,观察到溶液中______(填现象,下同)。
Cl-被逐步消耗,与Ag+生成AgCl
2
继续滴加硝酸银溶液,当溶液中______,则证明NaCl已消耗完。
产生砖红色沉淀的化学方程式为_____,该反应属于_____(填基本反应类型)。
(2)常规处理:高浓度NaCl废水采用蒸发结晶处理的原因是______。
(3)影响NaCl回收的因素
按照一定溶剂比将预处理过的无水甲醇与NaCl溶液混匀,放入锥形瓶,封口并置于搅拌器上。在一定温度与搅拌速度条件下对溶液进行搅拌。达到搅拌时间后,将锥形瓶移至冰柜内,对溶液低温处理10min后提取上清液,测量ρ(Cl-),对剩余混合液过滤,将固体部分移至烘烤箱,在一定温度下烘干固体中的水分,计算NaCl回收率。如图为实验数据。
i.其他条件相同时,随着搅拌时间的增加,ρ(Cl-)变化趋势为______。
ii.综合考虑ρ(Cl-)和NaCl回收率,NaCl资源化处理效果最好的条件为搅拌时间60min,溶剂比为______,溶析温度为______。
iii.该实验还可探究影响NaCl回收的因素:______(只填一种)。
6.(2026·天津河西·一模)化学小组对碱的化学性质进行梳理和总结,并预测了陌生物质的化学性质。完成下列问题。
(1)宏观现象:
①实验A中,推入NaOH溶液(足量)振荡后,可观察到的现象:气球变______(填“瘪”或“鼓”),原因是______(用化学方程式表示)。
②实验C,溶液中产生______沉淀(填化学式);实验D,溶液变______色。
(2)实验探究:
Ⅰ.实验结束后,小组同学对B试管中上层清液的溶质进行探究,首先作出猜想:猜想①:______;猜想②:NaOH和Na2CO3;猜想③:NaOH和Ca(OH)2。取少量B试管中的清液分别置于甲、乙两支试管,进行探究(补全操作和现象):
实验操作
实验现象
结论
在试管甲中滴加______溶液
无白色沉淀
猜想③错误
在试管乙中缓慢滴加过量的稀盐酸
______
猜想②正确
Ⅱ.实验反思:若猜想②正确,也可以用______(填字母序号)进行验证。
A.CO2 B.BaCl2溶液 C.Fe2O3
(3)微观探析:另取2mLKOH溶液和Ba(OH)2溶液于试管m和n中,再向m和n中分别滴加5滴FeCl3溶液,都产生红褐色沉淀,从微观角度分析,两支试管中现象相同的原因______。
7.(2026·湖北随州·一模)课后业余时间某小组同学围绕氧气的制取展开项目式学习。
项目一:探究不同水果的果肉对过氧化氢溶液分解催化效果。
【背景资料】①过氧化氢酶广泛存在于植物组织中,当温度超过 55℃会失去活性。②植物果肉中所含某些金属离子同样能催化过氧化氢分解。
【实验装置】如图 1 所示
【实验步骤】室温下,分别向烧瓶中加入3g不同果肉和 10 mL 浓度为 10%的过氧化氢溶液,记录液柱刻度从0移动至5的时间,数据记录如表 1。
表 1:不同果肉催化过氧化氢分解的时间记录
实验编号
果肉种类
液柱刻度从0移动至5的时间/s
I
苹果
176
II
香蕉
14
III
水蜜桃
31
【分析与结论】
(1)由表 1 的实验数据可知,催化效果最好的果肉为 __________。
【进一步探究】苹果果肉的催化作用主要来自过氧化氢酶还是某些金属离子?
(2)研究小组将3 g苹果果肉置于 80℃的烘箱中处理,使过氧化氢酶完全失去活性,恢复至室温后,重复上述实验。实验现象若可以观察到______,则说明苹果果肉的催化作用主要来自过氧化氢酶。
项目二:固体燃料型“氧烛”制氧气
“氧烛”结构如图 2 所示,其产氧药块由氯酸钠和一定量的镁粉、二氧化锰等均匀混合制成。该体系在 300℃ 左右反应放出氧气;同时可能伴随少量氯气产生。若温度过低会导致反应停止,温度过高会产生大量氯气。启动“氧烛”时,通过按压点火装置引燃镁粉,镁粉与氧气反应放出大量的热,进而引发氯酸钠分解,氯酸钠(NaClO3)在二氧化锰作催化剂并加热的条件下,分解生成氯化钠和氧气。
(3)产氧药块中需均匀分布一定质量的镁粉,下列有关镁粉用量的说法中正确的有 。
A.镁粉的用量太少,放出热量较少,氯酸钠不会分解
B.镁粉的用量过多,可能导致温度过高,产生大量氯气,降低氧气纯度
C.镁粉的用量对生成氧气的质量没有影响
(4)研究小组测试无填充材料、填充材料 A 和填充材料 B 对“氧烛”放氧时间(完成反应时间)及外壳温度的影响,实验结果如图 3 所示。结合图像分析,应选择填充材料B 的原因是______。
8.(2026·湖南郴州·一模)金属材料对于促进社会发展、改善人类生活发挥了巨大作用。人类从石器时代进入青铜器时代,继而进入铁器时代,就是以金属材料的使用作为标志的。
(1)中国空间站的太阳能电池板需要用铝合金加工成的箔片进行密封支撑,铝合金能加工成箔片说明铝具有良好的________(填字母)。
A.延展性 B.导电性 C.导热性 D.抗腐蚀性
(2)为探究Cu、Zn、Fe三种金属的活动性顺序,某课外小组的同学进行了下列实验,请你一起参与该小组同学的探究活动。
【实验1】
①甲同学用等体积的盐酸、等质量的三种金属按图1所示的方案进行实验,3支试管所观察到的现象为:a中无明显现象;b中有气泡产生;c中也有气泡产生,且比b中快。由此他得出了“铜、锌、铁的活动性顺序依次增强”的错误结论。导致甲同学得出错误结论的原因可能是________。(答一点即可)
【实验2】
②乙同学按图2所示的方案进行了实验。实验过程中两种金属与溶液均不反应,由此得出的结论是________。
③丙同学认为乙同学设计的实验方案没能达到实验目的,为得出正确的实验结论,还需再补充一个实验,请从下列试剂中任选几种,自行设计一个可行的实验方案________。
(可供选择的试剂:铁丝、铜丝、稀盐酸、NaOH溶液、溶液、溶液,写出实验步骤、现象和结论)
④向盛氯化铜溶液的烧杯中加入一定量的锌粉,反应停止后过滤,得到固体M和溶液N。下列说法正确的是________(填序号)。
A.锌有剩余时,M中一定有Cu和Zn
B.锌有剩余时,N中一定没有
C.锌无剩余时,N一定呈无色
D.M的质量大于加入锌粉的质量
9.(2026·湖北荆州·一模)化学兴趣小组的同学学习了酸和碱的相关知识后,以“中和反应”为主题开展了以下项目式学习。
【任务一】证明中和反应的发生
针对一部分中和反应无明显现象的特点,兴趣小组设计了多角度验证方案。
方案一:证明反应物的减少或消失
取三份等体积、等浓度的氢氧化钠溶液,分别滴加两滴无色酚酞溶液,以相同速率同时滴加不同浓度的盐酸,记录溶液的pH随时间变化的曲线如图1所示。
(1)分析a、b、c三条曲线,所用盐酸的浓度由大到小的顺序为______。
(2)小明提出“当溶液pH降至k点即可证明反应发生”,小莉不同意他的观点,小莉的理由是______。
方案二:证明有新物质生成
小雨提出“验证生成了水也可以证明酸和碱发生了反应”查阅资料发现:无水醋酸与氢氧化钠反应生成醋酸钠和水,变色硅胶吸水后由蓝变红。于是她设计了如图2实验:
(3)首先分别往4支试管中装入对应的试剂,然后迅速塞紧橡胶塞,观察到只有试管D中的硅胶由蓝色变为红色。于是小雨得出结论:醋酸与氢氧化钠反应有水生成。请你分析,试管C中加入的试剂是______。
【任务二】探究中和反应的应用价值
(4)碱性物质能用作抗酸药,但碱性过强(pH>11)会腐蚀消化道黏膜。同学们查到人体胃液中含有盐酸以及几种碱性物质在20℃的pH范围(如下表)
编号
A
B
C
D
物质
0.165%的氢氧化钠稀溶液
氢氧化钙饱和溶液
氢氧化镁悬浊液
氢氧化铝悬浊液
pH
约12.6
约12.7
10.2~10.5
7.5~8.5
①由上表可知,不能用作抗酸药的物质是______(填编号)
②为探究部分碱抗酸作用的速度和持久性,同学们分别向盛有等体积、等浓度的稀盐酸(模拟胃酸)的锥形瓶中加入1 g氢氧化镁和1 g氢氧化铝,用pH传感器测定相同反应时间内的pH变化曲线如图3所示(氢氧化铝与稀盐酸的反应较慢较持久,图中pH变化较小),抗酸作用药效更快的碱与稀盐酸反应的化学方程式为______。
临床上治疗胃酸过多常用铝镁混悬液(氢氧化铝与氢氧化镁的混合悬浊液),该治疗方案的优点是_______。
10.(2026·山东青岛·一模)某实验室制备,并测定产品中的含量。回答下列问题。
已知:①浓硝酸具有强烈的氧化性和挥发性,温度超过开始分解;②、均为可溶于水和稀氨水、不溶于浓氨水和乙醇的蓝紫色晶体;③受热易产生氨气;④乙醇可以与水以任意比例互溶;乙醚易挥发,能与乙醇以任意比例互溶,但不与水互溶。
(一)制备
ⅰ.镍片与浓硝酸在温度加热,发生反应制得溶液(浅绿色)。
ⅱ.向i所得溶液中,加入浓氨水得蓝紫色晶体,溶液接近无色,减压过滤。
ⅲ.将ⅱ所得沉淀转移至双层反应釜中(装置如图),加入盐酸溶解。然后滴加混合液,再加入无水乙醇,析出蓝紫色晶体。
ⅳ.将ⅲ中混合液减压过滤,洗涤,干燥。
(1)双层反应釜中冷凝水的进水口为___________(填“a”或“b”),其作用为___________。
(2)装置图中处选择的实验装置可以是___________(填字母标号)。
A. B. C.
(3)和浓硝酸常温接触会在表面形成一层致密的氧化膜,这种现象被称为“钝化”。ⅰ中需要控制温度在的原因是___________。
(4)写出步骤ⅲ中析出蓝紫色晶体的化学方程式:___________。
(5)ⅲ中无水乙醇的作用是___________;中用①乙醚、②浓氨水、③乙醇洗涤晶体,正确的顺序是___________(填序号)。
(二)测定含量
用电子天平称取步骤ⅳ所得产品,用水温热溶解,产品中的氨全部释放且均被水吸收,此时加入盐酸,用标准溶液标定剩余至恰好完全反应,消耗标准溶液。另取盐酸,用标准溶液标定至恰好完全反应,消耗标准溶液。
(6)样品中的质量分数为___________(列出计算表达式)。
11.(2026·广东佛山·一模)铁胆墨水具有稳定性,字迹不易被篡改,国内许多近代书信文物均采用此墨水书写。然而,这类文物容易自然碎裂,兴趣小组对此展开探究。
【查阅资料】
(1)ⅰ.“铁”是硫酸亚铁,属于________(填“酸”“碱”或“盐”)。“胆”是鞣酸。两者混合后主要生成硫酸和灰绿色的鞣酸亚铁。
ⅱ.鞣酸亚铁易被氧化,生成黑色难溶的鞣酸铁。
ⅲ.书信文物易碎裂的原因是纸张被墨水中的阳离子腐蚀。
(2)自制“铁胆墨水”
步骤
实验操作
现象及原理分析
1
向废弃的生锈铁钉中加入足量稀硫酸
铁锈被溶解,溶液变为黄色。该反应的化学方程式为________。
2
向步骤1溶液中加入足量铁粉
溶液由黄色变为________色。
,该反应属于________反应(填基本反应类型)。
3
向步骤2溶液中加入鞣酸混合,用毛笔蘸取书写,静置
纸上笔墨颜色逐渐________(填“变深”或“变浅”)。一段时间后纸张被腐蚀。
(3)探究加快纸张腐蚀的原因
【提出问题】加快纸张腐蚀的阳离子是什么?
【作出猜想】猜想Ⅰ: 猜想Ⅱ:、 猜想Ⅲ:与、均有作用
【实施实验】在形状大小相同的滤纸上滴加下列试剂进行实验,记录现象。
序号
温度/℃
所用试剂
14天后实验现象
1
18
0.4蒸馏水
滤纸无明显变化
2
18
稀硫酸、0.2蒸馏水
滤纸轻微发脆,对折后无开裂
3
18
及的混合溶液、0.2蒸馏水
滤纸轻微发脆,对折后轻微开裂
4
18
0.2稀硫酸、及的混合溶液
滤纸发脆,轻触脱碎屑
【结果分析】
ⅰ.________。
ⅱ.依据表中的实验数据,得出的结论为________。
【讨论交流】结合上述探究,若仅选用一种试剂减缓文物因铁胆墨水引起的腐蚀,应选择________(填字母)。
a.铜粉 b.氯化钡溶液 c.氢氧化钙溶液
12.(2026·广西贵港·一模)厨房下水道堵塞时,常用管道疏通剂加水处理。使用过程中,可观察到大量泡沫产生,搅动后管道恢复通畅。兴趣小组围绕疏通剂的疏通原理开展探究活动,
[查阅资料]①疏通剂的主要成分:过碳酸钠、苛性钠、香精;
②过碳酸钠是白色晶体,遇水剧烈反应并产生气体;
③香精只起除臭作用。
Ⅰ.气体成分分析
[提出猜想]
(1)根据所学知识和资料信息,对产生气体进行猜想,小华认为是,小林认为是,小芳认为是。同学们一致认为小芳的猜想不合理,理由是___________。
[实验设计与实施]
(2)为了验证猜想,同学们设计实验,对疏通剂加水后产生的气体进行成分验证。(装置合理已省略)。将气体通入澄清石灰水,若观察到_________,说明气体不是二氧化碳,收集气体后,将带火星的木条伸入瓶内,观察到木条复燃,证明小华的猜想正确。
Ⅱ.反应后溶液成分分析
[查阅资料]氯化钡溶液呈中性,可与碳酸钠反应,与溶液中其他成分均不反应。
(3)为探究I所得溶液的成分,小强同学设计并完成了如下实验。
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量Ⅰ所得溶液于试管中,滴加氯化钡溶液,观察现象。
_________
溶液中含有
②取少许步骤①的上层清液于试管中,滴加无色酚酞溶液
溶液变红
溶液中含有_________
交流环节中,小芳认为小强②的结论不严谨,理由是_________。
经进一步探究可知,疏通剂的疏通原理为:
第一步:过碳酸钠遇水分解生成了碳酸钠和过氧化氢;
第二步:过氧化氢在碱性条件下快速分解,其反应的化学方程式为_________。
Ⅲ.拓展应用
(4)关于管道疏通剂的使用,下列说法正确的是_________。
A.可与酸性清洁剂(如洁厕灵)混合使用
B.疏通剂遇水反应产生大量气体,疏散堵塞物
C.使用时应避免与皮肤直接接触
13.(2026·山东日照·一模)制作美味的糕点常用Na2CO3或NaHCO3作膨松剂,我校化学兴趣小组的同学进行了一系列探究,尝试从多个角度比较两者性质异同。
任务一:探究Na2CO3和NaHCO3的性质
(1)小组同学又利用温度传感器和pH传感器分别测定碳酸钠和碳酸氢钠溶于水时的温度变化、pH变化,实验数据如图:
①两种物质溶解过程中具有吸热现象的是______。
②碳酸钠溶液比碳酸氢钠溶液的碱性_____(填“强”或“弱”)。
(2)稳定性:如图,实验中可观察乙烧杯中的石灰水变浑浊,甲烧杯不变,说明在受热条件下,碳酸钠比碳酸氢钠稳定性______。(填“强”或“弱”)
(3)溶解性:分别取Xg两种固体粉末加热到20℃,10g水中充分溶解,观察到碳酸钠全部溶解,碳酸氢钠部分溶解。X可以是下列的_____(选填“A”、“B”或“C”)。
溶解度
10℃
20℃
30℃
40℃
Na2CO3
12.5g
21.5g
39.7g
49.0g
NaHCO3
8.1g
9.6g
11.1g
12.7g
A.3.2g B.1.6g C.0.6g
(4)与酸反应:小组同学对碳酸钠与碳酸氢钠与盐酸反应的快慢进行深入研究,用两套完全相同的装置,在U形管中分别加入一定量的碳酸钠和碳酸氢钠固体,在注射器中装有同体积同溶质质量分数的足量稀盐酸,同时迅速将盐酸注入U形管中。实验装置如图所示(固体体积忽略不计)。
①若取用1.06g碳酸钠,为控制产生气体量相同,应取用的碳酸氢钠的质量为_____g。
②实验过程中需要观察的现象是_____。
(5)与碱反应:如图是向碳酸氢钠溶液中滴加氢氧化钠溶液的微观示意图,其反应的微观实质是_____。
任务二:探究纯碱的用途
【实验探究】用不同温度的水,配制溶质质量分数分别为2%、6%和10%的Na2CO3溶液,并测定溶液pH,记录数据如表:
实验编号
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
溶质质量分数
2%
2%
2%
6%
6%
6%
10%
10%
10%
溶液温度(℃)
20
40
60
20
50
60
20
40
70
溶液pH
10.90
11.18
11.26
11.08
11.27
11.30
11.22
11.46
11.50
(6)实验①、②、③对比,可得出的结论是_____。
(7)要证明Na2CO3溶液的溶质质量分数变化与pH变化关系,可选择的3个实验的编号是_____。
任务三:自制果蔬洗盐
日照作为一座沿海城市,海洋中包含丰富的化学资源,可以利用海水获取多种物质。
(8)粗盐中的可溶性杂质有氯化镁、氯化钙和硫酸钠等,可采用图2流程进行除杂,利用电导率传感器记录溶液导电性的变化。向粗盐溶液中依次缓缓加入过量的甲溶液、氢氧化钠溶液和乙溶液,得到在操作I前溶液的电导率随着加入试剂体积变化的曲线,如图所示。
①已知:相同条件下离子浓度越大电导率越大。本实验条件下,不考虑微溶物以沉淀形式从溶液中析出。
ab段加入的除杂试剂发生反应的化学方程式是______。
②图中_____点(填字母序号)表示加入的氢氧化钠溶液恰好完全反应。
14.(2026·福建厦门·一模)小明发现家里热水壶、水杯底部有一层白色水垢,妈妈常用白醋浸泡去除水垢。小明对此展开项目式探究,请你一起完成。
【查阅资料】
①水垢主要成分:碳酸钙、氢氧化镁
②白醋溶液显酸性,属于酸类溶液,具有酸的通性
【实验探究】
实验Ⅰ:验证白醋与指示剂作用:
(1)取少量白醋溶液于试管中,滴加紫色石蕊溶液,发现溶液变为_____色。
实验Ⅱ:验证白醋与水垢反应:
(2)取一份水垢样品放入试管中,加入足量白醋。
①实验Ⅱ观察到:白色固体逐渐溶解,_____(填现象),证明白醋能与碳酸钙反应。
②写出醋酸(CH3COOH)与碳酸钙反应生成醋酸钙[(CH3COO)2Ca]的化学方程式:_____。
③一段时间后,观察到水垢完全消失,说明白醋还能与碱发生_____反应(填基本反应类型)。
实验Ⅲ:设计实验证明实验Ⅱ反应后溶液仍显酸性,完成下列方案设计(要求所选用试剂类别与实验Ⅰ、实验Ⅱ中使用的试剂类别均不相同)。
【实验方案】
(3)取少量实验Ⅱ反应后的溶液于试管中,加入适量_____,若观察到____,证明溶液仍显酸性。
实验Ⅳ:酸的化学性质归纳。
(4)同学们梳理了同一类物质性质的学习思路,并作出思路模型图:
①理解模型:白醋能除水垢,具有酸的共性,是由于白醋与其他酸溶液中都存在_____(填微观粒子符号)
②应用模型:下列物质不能用来除水垢的是_____(填字母)。
A.稀盐酸 B.肥皂水 C.食盐水 D.柠檬酸溶液
15.(2026·福建厦门·一模)烘焙糕点时,向面粉中加入一种白色粉末,使做出的点心疏松多孔,口感更好。已知Na2CO3和NaHCO3均可以作为发酵粉的成分,化学活动小组查阅资料并对白色粉末成分进行探究。
Ⅰ.成分探究:这种白色粉末的成分是什么?
【信息提示】
①白色粉末只涉及Na2CO3和NaHCO3。
②NaHCO3溶液不与CaCl2溶液发生反应,Na2CO3溶液能与CaCl2溶液发生复分解反应。
③Na2CO3受热难分解,NaHCO3受热易分解。有关的化学反应方程式为
【提出猜想】
(1)猜想1:该粉末是Na2CO3;
猜想2:该粉末是NaHCO3;
猜想3:该粉末是______。
【实验与现象】
取质量为mg白色粉末,分别进行如下4个实验。实验过程与现象如图:
【问题与讨论】
(2)根据实验①②,甲同学认为猜想1一定正确,乙同学认为根据实验①②的实验现象,不能得出该结论,请解释其原因______。
(3)实验③中发生反应的化学方程式为______。结合实验③现象及信息提示,可知猜想______一定不对。
(4)由实验④可知,该白色粉末中一定有______(填物质名称)。为进一步确定猜想3是否正确,丙同学根据实验④,进行对照实验:取mgNaHCO3固体,并加热至固体质量不再改变,将生成的气体全部通入足量澄清石灰水中,得到白色固体b。经洗涤、干燥后称量质量,若白色固体b的质量_______(填“等于”“小于”或“大于”)10 g,可得出猜想3是正确的结论。
【实验与反思】
(5)实验改进:丁同学指出,只要向实验①所得溶液中加入足量的CaCl2溶液(CaCl2溶液呈中性),能得出猜想3是正确的现象是______。
Ⅱ.组成测定:兴趣小组同学对白色粉末中NaHCO3的含量进行进一步探究。
已知:碱石灰可以同时吸水和二氧化碳。
【实验步骤】
①组装好装置,检查气密性。往装置A中加入白色粉末样品。
②如图先通入一会氮气,再关闭弹簧夹,称量装置C的质量,记录数据。
③加热A处试管直到反应不再进行。
④打开弹簧夹,继续通入氮气片刻。
⑤再次称量装置C的质量,记录数据。
【问题探究】
(6)D中碱石灰的作用是______。
(7)若没有进行步骤④,会导致测得的NaHCO3的质量分数_____(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
(8)应用:兴趣小组用NaHCO3进行加热实验,需要制取4.4g二氧化碳。请计算需要NaHCO3的质量(写出具体过程,涉及的化学方程式为)
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主题五 科学探究与化学实验Ⅱ——科学探究实验
情境突破练 压轴提速练
情 境 突 破 练
【图像分析】(结合数字化实验进行考查)(2025·青海西宁·中考真题)实验室制取实验结束后,甲、乙、丙三组同学对废液的组成进行探究并回收利用。
【提出问题】实验室制取二氧化碳后的废液中含有哪些溶质?
【猜想与假设】猜想一: 猜想二:和
【查阅资料】溶液呈中性
【实验探究】
I.(1)甲组向少量废液中滴加紫色石蕊溶液,溶液变成___________色,证明猜想二成立。
II.乙组运用数字化实验,证明猜想二成立。装置如图1,将一定质量分数的碳酸钠溶液逐滴加入废液中,测得数据如图2所示。
(2)随着碳酸钠溶液的滴入,烧杯中溶液的pH___________(填“增大”“不变”或“减小”)。
(3)碳酸钠溶液滴入的反应过程分A~B、B~C两段进行。
①a点的实验现象为______。BC段发生反应的化学方程式为______。
②b点时溶液中的溶质是______ (填化学式)。
Ⅲ.(4)丙组提出:直接蒸发溶剂可从废液中回收纯净的,理由是___________。
【应用与实践】
(5)回收的可用于校园道路冬季融雪。分析下表中几种市售融雪剂信息,说出目前普通道路主要选用氯化钙型融雪剂的原因是___________(写一条即可)。
融雪剂种类
融雪速率
对路面的腐蚀性
适用温度
每吨价格
氯化钠型
慢
强
约300元
氯化钙型
快
较强
约500元
新型融雪剂
较快
几乎无
约1000元
【答案】(1)红
(2)增大
(3)产生大量气泡 、
(4)盐酸具有挥发性
(5)融雪速率快或价格适中或适用温度较广或对路面的腐蚀性比氯化钠型弱
【解析】(1)结论为猜想二成立,则废液中含氯化钙和氯化氢,溶液显酸性,紫色石蕊试液在酸性溶液中变红,故溶液变成红色;
(2)结论为猜想二成立,则废液中含氯化钙和氯化氢,滴入碳酸钠溶液,碳酸钠先与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,盐酸被消耗,酸性减弱,故烧杯中溶液的pH增大;
(3)①a点时发生反应为碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,现象是:产生大量气泡;
滴入碳酸钠溶液,碳酸钠先与稀盐酸反应,待稀盐酸完全反应后,碳酸钠再与氯化钙反应,故B~C段发生反应为碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠,该反应的化学方程式为:;
②b点时碳酸钠过量,碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠,此时溶液中的溶质是:NaCl、Na2CO3;
(4) 直接蒸发溶剂可从废液中回收纯净的,理由是盐酸具有挥发性,蒸发过程中氯化氢会挥发出去;
(5)由表可知,氯化钙型融雪剂融雪速率快,价格适中,适用温度较广,对路面的腐蚀性比氯化钠型弱,故目前普通道路主要选用氯化钙型融雪剂。
【新题材】(结合传统文化为背景材料)(2025·江苏盐城·中考真题)草木染是我国的一种传统非遗染色技艺,基本工艺流程有碱煮、酸洗、漂白、染色、质检等环节。某校“化学奇苑”学生社团就此开展研学活动。
【查阅资料】古代在没有烧碱的情况下,采用如图1所示的工艺制取“碱煮”所需的碱。
(1)K2CO3属于________(填物质类别),是草木灰的主要成分,可用作________肥。
(2)取少量生石灰加入水中,插入温度计,观察到温度计的示数________。
(3)“加水搅拌”过程中发生化学反应,写出其中属于复分解反应的化学方程式:________。
【实地走访】同学们在研学工作坊了解到,“碱煮”之后进行“酸洗”,是为了除去布料上残留的碱液。
(4)用稀硫酸“酸洗”时需要控制反应温度在45℃左右,可能的原因有________(填序号)。
A.温度过高,硫酸易挥发 B.温度过高,布料的强度和韧性会受损
C.温度过低,硫酸不与残留的碱反应 D.温度过低,酸洗速率慢,酸洗不充分
【动手实践】同学们亲身体验“取桑葚汁→加碱调色→扎花染色→晾晒固色→水洗质检”等染色过程。
(5)“加碱调色”时观察到紫红色的桑葚汁遇碱变蓝色,他们一致认为桑葚汁与常见酸碱指示剂中的________溶液类似。
(6)“水洗质检”中需要用稀醋酸调节水洗液的pH至4.0~7.5的合格标准。同学们取样、用________测定了水洗液的pH。
【交流反思】有同学提出疑问:为什么不用稀盐酸调节水洗液的pH?
(7)向两份等体积、等浓度的NaOH溶液中分别滴入一定量的稀盐酸和稀醋酸,其pH变化如图2所示,表明稀盐酸不宜用来调节水洗液的pH。你对该疑问的解答是________。
【答案】(1)盐 钾
(2)升高
(3)
(4)BD
(5)紫色石蕊
(6)pH计(或酸度计)
(7)调节pH分别为4.0、7.5时所加稀盐酸的体积相差过小,不容易控制稀盐酸的用量
【解析】(1)K2CO3由一种物质组成,属于纯净物,K2CO3由金属离子和酸根离子构成,属于盐;
K2CO3含有钾元素,可用作钾肥。
(2)生石灰的主要成分为CaO,CaO与水反应放出热量,使溶液温度升高。
(3)“加水搅拌”过程中CaO与H2O反应生成Ca(OH)2,Ca(OH)2和草木灰的主要成分K2CO3反应生成CaCO3沉淀和KOH,化学方程式为:。
(4)硫酸不具有挥发性,A不符合题意;
温度过高,布料的强度和韧性会受损,B符合题意;
硫酸和碱在低温下仍会发生反应,C不符合题意;
温度过低,反应速率较慢,D符合题意。
故选BD。
(5)紫色石蕊溶液遇碱变蓝色。
(6)水洗液的pH为4.0~7.5,使用pH试纸无法测定出该精确数值,可以使用高精度的仪器酸度计(pH计)。
(7)用稀盐酸调节水洗液的pH,当pH=7.5时,加入稀盐酸的体积为6.1 mL,当pH=4.0时,加入稀盐酸的体积为6.4 mL,所用稀盐酸的体积太接近,难以精准控制,增大了操作难度。
【热点素材】(以除杂质为主题进行考查)(2025·黑龙江哈尔滨·中考真题)同学们在老师指导下开展了以“除杂质”为主题的探究活动。(注:实验均在通常情况下进行;实验中不考虑稀盐酸挥发;氢氧化镁是不溶于水的白色固体。)
任务一:除去氯化钠固体中混有的氢氧化钠
【设计与实验】同学们将混合物溶于水后,设计以下方案并进行实验:
(1)试管a中发生中和反应的化学方程式为_______。
交流后,同学们认为两个实验均恰好反应,最终能达到“除杂”目的。
【老师引导】初中阶段只通过现象判断“恰好反应”未必可靠,请大家用实验验证一下。
【实验验证】
(2)在老师指导下,同学们用pH计测定a中溶液的pH<7,则此时溶液显_______性;向滤液c中滴加氢氧化钠溶液,有白色沉淀产生,则滤液c中的溶质是_______(填化学式)。
【交流表达】
(3)同学们认为,虽然两种方法都能除去氢氧化钠,但都会引入新杂质,通过后续操作也可能无法得到纯净的氯化钠。“方案一”溶液中引入的杂质是_______。
【实验优化】同学们与老师交流后,优化了“方案一”并进行实验:实验中用pH计监测溶液的酸碱度,当滴加最后一滴稀盐酸后,发现溶液pH由大于7变为小于7,将该溶液蒸发结晶得到纯净的氯化钠。
任务二:除去氯化钠固体中混有的一定质量的氢氧化钠
【问题引领】能否精准控制除杂试剂用量,使之与杂质恰好完全反应呢?
【实验步骤】准备:将一定质量的氯化钠和氢氧化钠混合物(含氢氧化钠4g),配制成50g溶液。
(4)计算:需向上述50g溶液中加入溶质质量分数为7.3%的稀盐酸_______g。
操作:同学们用烧杯和电子天平称量了所需质量的稀盐酸,一次性倒入盛有50g上述溶液的烧杯中,混匀。(此过程操作规范、无液滴飞溅或溢出。)
检验:测定所得溶液的pH>7。
【分析交流】
(5)经观察、分析,同学们认为pH>7的可能原因是:_______。由此,同学们通过_______(写操作过程)后,最终测得溶液的pH几乎接近7,证实了自己的分析。
【总结评价】同学们通过以上探究活动,对“除杂”问题有了新的认识:在实际操作中,很难做到“适量”和“恰好”,但可以通过合理的操作使除杂效果不断优化。老师表扬了大家严谨求实的科学精神,并鼓励同学们:“要敢于质疑,勇于释疑!”
【答案】(1)
(2)酸 MgCl2、NaCl
(3)酚酞
(4)50
(5)烧杯壁上有少量稀盐酸残留(合理即可) 用蒸馏水少量多次洗涤盛稀盐酸的烧杯,并将所有洗涤液倒入混合溶液D混匀
【解析】(1)试管a中的中和反应是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:;
(2)a中溶液的pH<7,则此时溶液显酸性;
氯化镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,说明则滤液c中的溶质是剩余的氯化镁和原有以及生成的氯化钠,化学式为:MgCl2、NaCl;
(3)稀盐酸和氢氧化钠溶液恰好完全反应生成氯化钠和水,所以“方案一”溶液中引入的杂质是:酚酞;
(4)设需要溶质质量分数为7.3%的稀盐酸的质量为x,
x=50g;
(5)D溶液pH大于7,说明酸少了,排除了液滴飞溅溢出的可能性,还可能是烧杯壁上有少量稀盐酸残留,导致酸量不足;
改进方法是用蒸馏水少量多次洗涤盛稀盐酸的烧杯,并将所有洗涤液倒入混合溶液D混匀,从而使残留的稀盐酸充分反应。
【新题材】(结合大自然景观综合考查)(2023·湖南娄底·中考真题)某校同学研学时到冷水江波月洞参观,在参观溶洞时,看到溶洞中形态各异的石笋和钟乳石,为大自然的神奇而感到赞叹,有学生提出石笋和钟乳石是怎么形成的呢?
它的成分又是什么呢?为此,同学们捡了一些洞中石笋旁的白色固体进行实验探究。
【查阅资料】
I.石笋和钟乳石的形成过程
(1)石灰石遇到溶有二氧化碳的水会生成易溶于水的碳酸氢钙[],请写出该反应的化学方程式:________________。溶有碳酸氢钙的水遇热或当压强突然变小时,就会分解生成碳酸钙,沉积在洞底的形成石笋,沉积在洞顶的形成钟乳石。
Ⅱ.碳酸氢钙与酸发生的反应类似于小苏打与酸的反应。
探究活动:探究白色固体的成分
【作出猜想】
(2)猜想1:只含________;猜想2:只含;猜想3:含、
【设计并进行实验】
(3)
操作步骤
现象
结论
①取少量白色固体研碎后,置于烧杯中,加入足量水充分搅拌
________
猜想2不正确
②取①中少量上层清液于试管中,滴入稀盐酸
无明显现象
猜想________正确
【交流讨论】
(4)硬水中含有较多的可溶性钙镁化合物,使用硬水会给生活和生产带来许多麻烦,生活中通过________可降低硬水的硬度。
【拓展提升】
(5)在澄清石灰水中逐渐通入过量的二氧化碳气体,澄清石灰水先变浑浊,后变澄清,现象特别明显。氢氧化钠与二氧化碳的反应原理与氢氧化钙与二氧化碳的反应相似,但无明显现象。某实验兴趣小组设计了如下实验,实验装置如图,圆底烧瓶中充满二氧化碳,挤压胶头滴管(胶头滴管中盛有浓的氢氧化钠溶液),一段时间后,打开止水夹,圆底烧瓶中就会形成漂亮的红色喷泉。请用文字描述为什么会形成喷泉?________________。
【答案】(1)
(2)CaCO3/碳酸钙
(3)有白色固体不溶解 1
(4)煮沸
(5)CO2与挤入的NaOH溶液反应,使圆底烧瓶内气体压强减小产生压强差,使烧杯里的NaOH溶液通过导管被压回底烧瓶内.与剩下的二氧化碳继续反应,进一步产生压强差形成喷泉
【解析】(1)石灰石主要成分是碳酸钙,它与溶有二氧化碳的水反应,生成易溶于水的碳酸氢钙,化学方程式为。
(2)因为已知猜想 2 是只含Ca(HCO3)2,猜想 3 是含Ca(HCO3)2、CaCO3,所以猜想 1 应该是只含CaCO3。
(3)猜想 2 是只含Ca(HCO3)2,Ca(HCO3)2易溶于水,若取少量白色固体研碎后加足量水充分搅拌,有白色固体不溶解,说明白色固体中不只含Ca(HCO3)2,即猜想 2 不正确;
取①中少量上层清液于试管中,滴入稀盐酸,无明显现象。因为Ca(HCO3)2与酸反应类似小苏打与酸的反应,会产生二氧化碳气体,无明显现象说明上层清液中没有Ca(HCO3)2,所以白色固体只含CaCO3,即猜想 1 正确。
(4)生活中通过煮沸的方法,能使硬水中的可溶性钙镁化合物转化为沉淀,从而降低水的硬度。
(5)圆底烧瓶中充满二氧化碳,挤压胶头滴管,CO2与挤入的NaOH溶液反应,使圆底烧瓶内气体压强减小产生压强差,使烧杯里的NaOH溶液通过导管被压回底烧瓶内.与剩下的二氧化碳继续反应,进一步产生压强差形成喷泉。
【新考法】(结合跨学科实践活动综合考查)(2025·河北·中考真题)供氧自救器可用于生产生活中遇到有害气体时应急自救,某兴趣小组探究并自制了供氧自救器。
活动I:探究供氧自救器
【分析原理】为防止人体吸入有害气体,使用自救器时夹住鼻子,只用嘴呼吸,使气体在“气囊人体清洁罐气囊”间形成循环(如图1所示)。
【交流讨论】
(1)用氧气瓶为人体提供氧气,是因为氧气能供给___________。
(2)氧气经压缩储存于氧气瓶中,从微观角度分析,氧气可被压缩是因为___________。
(3)清洁罐中填充有吸收剂。小组同学讨论后认为:氢氧化钠和氢氧化钙均可吸收,理由是___________。资料显示:氢氧化钠比氢氧化钙价格高,且具有强烈的腐蚀性。故实际选用氢氧化钙作吸收剂。
活动II:自制简易供氧自救器
小组同学利用化学方法提供氧气,制作简易供氧自救器。
【回忆旧知】
(4)获取氧气的化学方法:
一是加热高锰酸钾,反应的化学方程式为___________;
二是混合过氧化氢溶液和二氧化锰,反应的化学方程式为。
小组同学经讨论选择了第二种方法。
【设计制作】参照图1所示原理,利用透明塑料板、导管等材料,设计并制作了图2所示的简易供氧自救器(鼻夹、排气阀等未画出)。
【分析讨论】使用时,打开开关、,从注液口加入适量过氧化氢溶液,自救器开始工作。
(5)工作时,乙中水的作用是___________(写一条即可)。
(6)关闭开关a可使制氧室中的反应基本停止,其原理是___________。
【实践应用】小组同学试用了自制的简易供氧自救器,效果很好。
反思拓展:
(7)供氧自救器需要科学维护,应定期检查:___________(写一条即可)。
【答案】(1)呼吸
(2)分子之间有间隔,压缩时分子间隔减小
(3)氢氧化钠和氢氧化钙都能与二氧化碳发生化学反应
(4)
(5)湿润氧气(或冷却氧气、观察氧气流速等)
(6)制氧仓中压强增大,将液体逐渐下降到隔板下方,固液分离,从而反应停止
(7)氧气瓶的气密性(开关是否灵活等)
【解析】(1)用氧气瓶为人体提供氧气,是因为氧气能供给呼吸,故填:呼吸;
(2)氧气是由氧分子构成的,氧气经压缩储存于氧气瓶中,氧分子间隔减小;
(3)氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙和水,两者都能与二氧化碳反应,故都能用于吸收二氧化碳;
(4)高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,方程式为:;
(5)甲中反应产生的氧气,通过乙中的水后排出,通过水将氧气润湿,同时可以通过冒泡速率观察氧气流速(合理即可);
(6)关闭开关,甲中气体增多,压强增大,将液体逐渐压到多孔隔板下,从而固液分离,反应停止;
(7)供氧自救器需要科学维护,应定期检查氧气瓶的气密性、开关是否灵活、二氧化碳吸收剂是否有效等合理即可。
压 轴 提 速 练
1.(2026·湖南岳阳·一模)为深入学习酸、碱、盐有关知识,某化学兴趣小组开展了下列探究活动。
(1)探究中和反应
实验时将注射器内的溶液缓慢地全部注入烧瓶内,用pH传感器测得烧瓶内溶液的pH变化如图所示。
①图中b点所示溶液中所含溶质是______(填化学式)。
②下列试剂不能验证反应到达c点的是______。
A.无色酚酞试液 B.Zn C.Fe2O3
③在分析反应后所得溶液中溶质的成分时,除了考虑生成物外,还需要考虑______。
(2)探究氢氧化钠的变质
为探究露置的氢氧化钠溶液的变质程度,进行了如下实验:
【反应原理】氢氧化钠溶液露置于空气中易变质,反应的化学方程式为______。
【查阅资料】Ba(NO3)2溶液呈中性,且Ba(NO3)2和Na2CO3可发生复分解反应生成BaCO3,BaCO3是一种难溶于水的固体。
【实验报告】
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量该溶液于试管中,向溶液中滴加过量的Ba(NO3)2溶液,充分反应
有白色沉淀生成
说明原溶液中一定有CO
②静置后,取步骤①试管中的少量上层清液,滴加无色酚酞试液
溶液变红色
说明原溶液中一定有______(写离子符号)
【实验结论】该氢氧化钠溶液______(填“部分”或“全部”)变质。
【答案】(1)NaCl A 反应物是否过量
(2) OH- 部分
【解析】(1) ①氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,图中b点溶液的pH=7,说明氢氧化钠与稀盐酸恰好完全反应,则此时溶液中所含溶质是NaCl。
②c点溶液pH小于7,说明盐酸过量。
A、酸性溶液不能使酚酞试液变色,无色酚酞试液不能验证反应到达c点,符合题意;
B、锌与盐酸反应生成氯化锌和氢气,有气泡生成,说明反应到达c点,不符合题意;
C、氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水,红色固体溶解,溶液由无色变为黄色,说明反应到达c点,不符合题意;
故选A。
③在分析反应后所得溶液中溶质的成分时,除了考虑生成物外,还需要考虑反应物是否过量。
(2)氢氧化钠溶液露置于空气中易变质,发生的是二氧化碳与氢氧化钠生成碳酸钠和水的反应,化学方程式为。
静置后,取步骤①试管中的少量上层清液(已经将碳酸钠除尽,避免干扰氢氧化钠的检验),滴加无色酚酞试液,溶液变红色,即溶液显碱性,则说明原溶液中一定有氢氧化钠,所以原溶液中一定有氢氧根离子,离子符号为OH-。
由上述实验可知,溶液中存在碳酸钠和氢氧化钠,说明该氢氧化钠溶液部分变质。
2.(2026·内蒙古巴彦淖尔·二模)某校兴趣小组从化学视角对我国造纸工艺开展了研学活动。
活动一:解读古代造纸技术
《天工开物》中记载了用竹子造纸的流程,如下图所示:
(1)草木灰主要成分是碳酸钾,它属于___________(填“酸”或“碱”或“盐”)捞纸操作名称为___________。
(2)“汗青”时,需要加入石灰浆或草木灰(主要成分为碳酸钾)除去木质素等杂质,得到较纯净的纸浆。若将两者混合加入效果更好,其原因是___________(用化学方程式表示)。
活动二:模拟古代工艺造纸
(3)兴趣小组模拟古代造纸技术造纸,工序如下图:
活动过程中,同学们对黑液产生了好奇。
【提出问题】黑液中除了有机物还有哪些成分呢?
【查阅资料】黑液呈黑褐色,显碱性。
【提出猜想】猜想一:KOH;猜想二:___________;猜想三:KOH和Ca(OH)2.
【进行实验】为探究黑液的成分,兴趣小组进行如下实验:
实验操作
实验现象
实验结论
实验1:取适量黑液于试管中,向其中滴加碳酸钠溶液,观察现象。
试管中___________
猜想___________成立。
实验2:另取适量黑液于试管中,向其中逐滴加入稀硫酸至过量,观察现象。
试管中一开始没有明显现象,一段时间后产生气泡。
【交流反思】有同学提议,选择其他类别的物质另行设计实验2,也能验证以上结论成立,则可选择的试剂有___________。
A.稀盐酸 B.澄清石灰水 C.氯化钡溶液 D.无色酚酞溶液
【答案】(1)盐 过滤
(2)
(3)KOH和K2CO3 无明显现象 二 BC
【解析】(1)草木灰主要成分是碳酸钾,碳酸钾是由钾离子和碳酸根离子构成的化合物,属于盐;
捞纸实现了固液分离,名称是过滤;
(2)若将两者混合加入,氢氧化钙与碳酸钾反应生成碳酸钙和氢氧化钾,生成了碱性更强的氢氧化钾,故效果更好,该反应的化学方程式为:;
(3)提出猜想:生石灰与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和草木灰的主要成分碳酸钾反应生成碳酸钙和氢氧化钾,如果恰好完全反应,则含氢氧化钾,如果氢氧化钙过量,则含氢氧化钾、氢氧化钙,如果碳酸钾过量,则含氢氧化钾、碳酸钾,则猜想二:KOH和K2CO3;
进行实验:由实验2可知:另取适量黑液于试管中,向其中逐滴加入稀硫酸至过量,观察现象:试管中一开始没有明显现象,一段时间后产生气泡。说明黑液中含氢氧化钾、碳酸钾,氢氧化钾先与稀硫酸反应生成硫酸钾和水,故一开始无明显现象,待氢氧化钾完全反应后,碳酸钾与稀硫酸反应生成硫酸钾、二氧化碳和水,故产生气泡,故实验1:取适量黑液于试管中,向其中滴加碳酸钠溶液,碳酸钠与氢氧化钾、碳酸钾不反应,故试管中无明显现象,由以上分析可知,黑液中含氢氧化钾和碳酸钾,则猜想二成立;
交流反思:A、碳酸钾能与稀盐酸反应生成氯化钾、二氧化碳和水,故加入足量的稀盐酸,产生气泡,说明含碳酸钾,则猜想二成立,但是稀盐酸与稀硫酸类别相同,均属于酸,不符合题意;
B、氢氧化钙能与碳酸钾反应生成碳酸钙和氢氧化钾,故加入澄清石灰水,产生白色沉淀,说明含碳酸钾,说明猜想二成立,且氢氧化钙属于碱,属于不同类别的物质,符合题意;
C、氯化钡能与碳酸钾反应生成碳酸钡和氯化钾,故加入氯化钡溶液,产生白色沉淀, 说明含碳酸钾,说明猜想二成立,且氯化钡属于盐,属于不同类别的物质,符合题意;
D、氢氧化钾、氢氧化钙、碳酸钾溶液均显碱性,均能使无色酚酞试液变红,用无色酚酞溶液无法达到实验目的,不符合题意。
故选BC。
3.(2026·陕西咸阳·一模)化学小组的同学们计划用氯化钡溶液与稀硫酸反应制取一定量的稀盐酸。他们将两者混合,充分反应后过滤。小佳同学认为所得滤液就是稀盐酸,但其余同学不同意该说法,大家一起展开如下探究。
【提出问题】所得滤液中的溶质成分有什么?
【做出猜想】
猜想一:只有氯化氢
猜想二:有氯化氢和硫酸
猜想三:有氯化氢和氯化钡
猜想四:有氯化氢、氯化钡和硫酸
【讨论交流】
(1)大家一致认为猜想四不合理,理由是___________(用化学方程式表示)。
【查阅资料】氯化钡溶液呈中性。
【实验探究】
(2)为确定哪个猜想成立,同学们分别取少量滤液进行如下实验。
实验组别
实验方案
实验现象
实验结论
小佳组
测定溶液的pH
pH___________(填“>”、“<”或“=”)7
猜想一成立
小依组
加入镁粒
有气泡生成
猜想二成立
小冰组
加入溶液
无白色沉淀生成
猜想___________不成立
小鼎组
加入过量碳酸钠溶液
___________
猜想三不成立
【实验评价】
(3)老师分析后指出,小佳组和___________组的实验方案不合理。小佳组实验方案不合理的理由是___________。
【得出结论】同学们进一步实验,最终得出猜想一成立的结论。
【拓展应用】
(4)稀硫酸和稀盐酸都具有酸的化学通性,但两者的酸根不同,也分别具有各自的个性。下列实验只能用稀盐酸而不能用稀硫酸的是___________(填字母)。
A.实验室制取二氧化碳 B.区分溶液和溶液
C.用锌粒制取氢气 D.除去铁制品表面的铁锈
【答案】(1)
(2)< 二 有气泡产生,无白色沉淀生成
(3)小依 猜想一、二、三溶液的pH均小于7
(4)A
【解析】(1)氯化钡能与硫酸反应生成硫酸钡沉淀和盐酸,两者不能共存,所以猜想四不合理,反应的方程式为:。
(2)猜想一只有氯化氢(盐酸),盐酸呈酸性,因此pH<7;
小冰组加入氢氧化钡溶液,若溶液中有硫酸(猜想二成立),硫酸根会和钡离子生成硫酸钡白色沉淀,实验无沉淀生成,说明猜想二不成立;
猜想三是溶液中有氯化氢和氯化钡,结论是猜想三不成立,即溶液中无氯化钡。加入过量碳酸钠后,碳酸钠先和氯化氢反应产生二氧化碳气泡,因为没有钡离子,不会生成碳酸钡沉淀,因此现象为:有气泡产生,无白色沉淀生成;
(3)小依组实验不合理:所有猜想都含有氯化氢,氯化氢都会和镁反应生成氢气,因此无论哪种猜想成立,加镁都会产生气泡,无法证明猜想二成立;
小佳组实验不合理的原因是:猜想一、二、三都含有氯化氢,溶液都呈酸性,pH都小于7,无法证明只有氯化氢,即不能证明猜想一成立;
(4)A、实验室制取二氧化碳用大理石(主要成分为碳酸钙),若用稀硫酸,反应生成的硫酸钙微溶于水,会覆盖在大理石表面,阻止反应持续进行,因此只能用稀盐酸,不能用稀硫酸; 选项正确;
B、无论是稀盐酸还是稀硫酸都能与碳酸钠或碳酸氢钠反应生成二氧化碳,都无法区分碳酸钠和碳酸氢钠,选项错误;
C、锌粒和稀盐酸、稀硫酸都能反应生成氢气,都可用于制取氢气,选项错误;
D、铁锈的主要成分为氧化铁,和稀盐酸、稀硫酸都能反应,都可用于除铁锈,选项错误。
故选A。
4.(2026·天津南开·一模)《周礼·考工记》中记载,古人曾在草木灰(含有)的水溶液中加入贝壳烧成的灰(主要成分为CaO),利用生成物中能够去污的成分来清洗丝帛。该工艺流程如下图所示。
(1)“反应池”中发生的化合反应的化学方程式为___________。
(2)在实验室中完成操作I需要用到玻璃棒,其作用是___________。
(3)请你推测生成物中能够去污的成分是___________(填化学式)。
(4)同学模拟上述原理,将一定量氧化钙加入碳酸钾溶液中制备去污液,充分反应后,制备的去污液中溶质的组成可能有___________种情况(填数字)。为确定其成分,同学们进行了下述实验,由实验可知,该去污液中含有的溶质是___________(填化学式)。
实验
步骤
现象
实验1
取少量去污液于试管中,通入
无明显现象
实验2
另取少量去污液于试管中,加入适量氢氧化钙溶液
有白色沉淀产生
(5)通过模拟实验,同学反思在实际制备中应关注反应物的量,以提高原料的利用率。若草木灰的水溶液中碳酸钾的质量分数为10%,贝壳烧成的灰中氧化钙含量为80%,理论上草木灰的水溶液与贝壳烧成的灰应按照质量比为___________进行混合原料利用率最高(填最简比)。
【答案】(1)
(2)引流
(3)KOH
(4)三/3 KOH、
(5)138:7
【解析】(1)贝壳烧成的灰(主要成分为CaO)与水反应生成氢氧化钙,该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应,反应的化学方程式为;故填:。
(2)操作I可以将固体和液体分离,其操作名称是过滤,其中玻璃棒的作用是引流,防止液体洒出;故填:引流。
(3)反应池中,贝壳烧成的灰(主要成分为CaO)与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙与碳酸钾反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾,则充分反应后过滤得到的去污液中一定含有氢氧化钾,则生成物中能够去污的成分是KOH;故填:KOH。
(4)反应池中,贝壳烧成的灰(主要成分为CaO)与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙与碳酸钾反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾,则充分反应后过滤得到的去污液中一定含有氢氧化钾,可能含有氢氧化钙或碳酸钾,则该去污液中所含溶质可能是氢氧化钾或氢氧化钾、氢氧化钙或氢氧化钾、碳酸钾三种可能的组合;
实验1,取少量去污液于试管中,通入,无明显现象,说明去污液中不含氢氧化钙。
实验2,另取少量去污液于试管中,加入适量氢氧化钙溶液,有白色沉淀产生,说明去污液中含有碳酸钾。
由上述分析可知,去污液中含有的溶质是KOH、。
故填:三或3;KOH、。
(5)由反应的化学方程式、可知,氧化钙与碳酸钾的关系式为:;设草木灰的水溶液的质量为x,贝壳烧成的灰的质量为y。
所以理论上草木灰的水溶液与贝壳烧成的灰的质量比为138:7;故填:138:7。
5.(2026·广东佛山·一模)提高煤化工行业高浓度NaCl废水处理,实现资源再利用。
【查阅资料】①铬酸钾(K2CrO4)溶液为黄色,可与硝酸银反应生成砖红色沉淀(Ag2CrO4)。若溶液中含有Cl-,Ag+优先与Cl-反应。
②ρ(Cl-)越低,NaCl废水处理效果越好。反之,处理效果越差。
③甲醇使用越多,废水处理成本越高。
(1)NaCl含量的测定
方案
方案设计
评价交流
1
取样,先滴加2滴铬酸钾溶液,再逐滴滴加硝酸银溶液,观察到溶液中______(填现象,下同)。
Cl-被逐步消耗,与Ag+生成AgCl
2
继续滴加硝酸银溶液,当溶液中______,则证明NaCl已消耗完。
产生砖红色沉淀的化学方程式为_____,该反应属于_____(填基本反应类型)。
(2)常规处理:高浓度NaCl废水采用蒸发结晶处理的原因是______。
(3)影响NaCl回收的因素
按照一定溶剂比将预处理过的无水甲醇与NaCl溶液混匀,放入锥形瓶,封口并置于搅拌器上。在一定温度与搅拌速度条件下对溶液进行搅拌。达到搅拌时间后,将锥形瓶移至冰柜内,对溶液低温处理10min后提取上清液,测量ρ(Cl-),对剩余混合液过滤,将固体部分移至烘烤箱,在一定温度下烘干固体中的水分,计算NaCl回收率。如图为实验数据。
i.其他条件相同时,随着搅拌时间的增加,ρ(Cl-)变化趋势为______。
ii.综合考虑ρ(Cl-)和NaCl回收率,NaCl资源化处理效果最好的条件为搅拌时间60min,溶剂比为______,溶析温度为______。
iii.该实验还可探究影响NaCl回收的因素:______(只填一种)。
【答案】(1)产生/出现白色沉淀 产生/出现砖红色沉淀 K2CrO4+2AgNO3=Ag2CrO4↓+2KNO3 复分解反应
(2)NaCl溶解度受温度影响较小
(3)先迅速下降后基本不变 3:1 -25℃ 搅拌速度/搅拌温度/低温处理时间
【解析】(1)根据资料, 优先与反应生成白色氯化银沉淀,因此滴加硝酸银初期先产生白色沉淀;
当 完全反应后,与铬酸钾反应生成砖红色沉淀,因此完全反应时会出现砖红色沉淀;
铬酸钾(K2CrO4)与硝酸银反应生成砖红色沉淀(Ag2CrO4)和硝酸钾,化学方程式为:;
该反应是两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应,属于复分解反应。
(2)氯化钠溶解度受温度影响较小,选择蒸发结晶。
(3)i. 由第一个图像可知,随搅拌时间增加, 浓度先降低,搅拌时间达到60min后不再明显变化,因此趋势为先减小后保持不变。
ii. 根据题意, �� ( ) 越低、 NaCl回收率越高,处理效果越好。由图像可知:溶剂比越大, �� ( ) 越低、回收率越高;温度越低, �� ( ) 越低、回收率越高,因此处理效果最好的条件是溶剂比 5∶1,溶析温度 − 25 ℃ 。
iii. 题干中实验已经探究了搅拌时间、溶剂比、溶析温度的影响,因此还可以探究搅拌速度、烘干温度等其他因素的影响,合理即可。
6.(2026·天津河西·一模)化学小组对碱的化学性质进行梳理和总结,并预测了陌生物质的化学性质。完成下列问题。
(1)宏观现象:
①实验A中,推入NaOH溶液(足量)振荡后,可观察到的现象:气球变______(填“瘪”或“鼓”),原因是______(用化学方程式表示)。
②实验C,溶液中产生______沉淀(填化学式);实验D,溶液变______色。
(2)实验探究:
Ⅰ.实验结束后,小组同学对B试管中上层清液的溶质进行探究,首先作出猜想:猜想①:______;猜想②:NaOH和Na2CO3;猜想③:NaOH和Ca(OH)2。取少量B试管中的清液分别置于甲、乙两支试管,进行探究(补全操作和现象):
实验操作
实验现象
结论
在试管甲中滴加______溶液
无白色沉淀
猜想③错误
在试管乙中缓慢滴加过量的稀盐酸
______
猜想②正确
Ⅱ.实验反思:若猜想②正确,也可以用______(填字母序号)进行验证。
A.CO2 B.BaCl2溶液 C.Fe2O3
(3)微观探析:另取2mLKOH溶液和Ba(OH)2溶液于试管m和n中,再向m和n中分别滴加5滴FeCl3溶液,都产生红褐色沉淀,从微观角度分析,两支试管中现象相同的原因______。
【答案】(1)鼓 Cu(OH)2 红
(2)NaOH Na2CO3 开始无明显现象,一段时间后产生气泡 B
(3)KOH和Ba(OH)2都属于碱,溶液中均含有,能与FeCl3溶液中的Fe3+结合,生成红褐色的Fe(OH)3沉淀
【解析】(1)①实验A中,CO2与足量NaOH溶液发生反应:,瓶内CO2被消耗,压强减小,外界气体进入气球,因此观察到气球变鼓。
②实验C中,NaOH溶液与硫酸铜溶液发生复分解反应:,生成蓝色的Cu(OH)2沉淀;
实验D中,澄清石灰水(氢氧化钙溶液)呈碱性,碱性溶液能使无色酚酞溶液变红,因此溶液变红色。
(2)I. 实验B中发生的反应为:,因此上层清液中一定含有NaOH,可能存在过量的Na2CO3或Ca(OH)2,对应三种猜想:猜想①:恰好完全反应,溶质只有NaOH;猜想②:Na2CO3过量,溶质为NaOH和Na2CO3;猜想③:Ca(OH)2过量,溶质为NaOH和Ca(OH)2;
试管甲中,要验证猜想③[含Ca(OH)2]是否错误,可滴加可溶性碳酸盐溶液(如Na2CO3):若含Ca(OH)2,会生成CaCO3白色沉淀;无白色沉淀则证明无Ca(OH)2,猜想③错误;
试管乙中,若猜想②正确(含NaOH和Na2CO3),滴加过量稀盐酸时,盐酸先与NaOH发生中和反应(,无明显现象),待NaOH完全反应后,盐酸再与Na2CO3反应生成气体(),因此现象为:开始无明显现象,一段时间后产生气泡。
Ⅱ. 验证猜想②(含NaOH和Na2CO3),本质是检验的存在:
A、CO2与NaOH反应无明显现象,无法检验,不可行;
B、BaCl2与反应生成BaCO3白色沉淀,与不反应,可验证存在,可行;
C、Fe2O3与NaOH、Na2CO3均不反应,无法验证,不可行。
因此选B。
(3)碱具有相似化学性质的本质原因是:碱溶液中都含有自由移动的。KOH和Ba(OH)2都属于碱,溶液中均含有,能与FeCl3溶液中的Fe3+结合,生成红褐色的Fe(OH)3沉淀,因此两支试管现象相同。
7.(2026·湖北随州·一模)课后业余时间某小组同学围绕氧气的制取展开项目式学习。
项目一:探究不同水果的果肉对过氧化氢溶液分解催化效果。
【背景资料】①过氧化氢酶广泛存在于植物组织中,当温度超过 55℃会失去活性。②植物果肉中所含某些金属离子同样能催化过氧化氢分解。
【实验装置】如图 1 所示
【实验步骤】室温下,分别向烧瓶中加入3g不同果肉和 10 mL 浓度为 10%的过氧化氢溶液,记录液柱刻度从0移动至5的时间,数据记录如表 1。
表 1:不同果肉催化过氧化氢分解的时间记录
实验编号
果肉种类
液柱刻度从0移动至5的时间/s
I
苹果
176
II
香蕉
14
III
水蜜桃
31
【分析与结论】
(1)由表 1 的实验数据可知,催化效果最好的果肉为 __________。
【进一步探究】苹果果肉的催化作用主要来自过氧化氢酶还是某些金属离子?
(2)研究小组将3 g苹果果肉置于 80℃的烘箱中处理,使过氧化氢酶完全失去活性,恢复至室温后,重复上述实验。实验现象若可以观察到______,则说明苹果果肉的催化作用主要来自过氧化氢酶。
项目二:固体燃料型“氧烛”制氧气
“氧烛”结构如图 2 所示,其产氧药块由氯酸钠和一定量的镁粉、二氧化锰等均匀混合制成。该体系在 300℃ 左右反应放出氧气;同时可能伴随少量氯气产生。若温度过低会导致反应停止,温度过高会产生大量氯气。启动“氧烛”时,通过按压点火装置引燃镁粉,镁粉与氧气反应放出大量的热,进而引发氯酸钠分解,氯酸钠(NaClO3)在二氧化锰作催化剂并加热的条件下,分解生成氯化钠和氧气。
(3)产氧药块中需均匀分布一定质量的镁粉,下列有关镁粉用量的说法中正确的有 。
A.镁粉的用量太少,放出热量较少,氯酸钠不会分解
B.镁粉的用量过多,可能导致温度过高,产生大量氯气,降低氧气纯度
C.镁粉的用量对生成氧气的质量没有影响
(4)研究小组测试无填充材料、填充材料 A 和填充材料 B 对“氧烛”放氧时间(完成反应时间)及外壳温度的影响,实验结果如图 3 所示。结合图像分析,应选择填充材料B 的原因是______。
【答案】(1)香蕉
(2)液柱几乎不移动
(3)AB
(4)能更好地防止热量散失,维持产氧药块温度,同时放氧时间长(答案合理即可)
【解析】(1)由表1的实验数据可知,相同条件下,使用香蕉作催化剂时,液柱刻度从0移动至5的时间最短,说明相同条件下,使用香蕉作催化剂时,过氧化氢的分解速率最快,则催化效果最好果肉为香蕉。故填:香蕉。
(2)研究小组将3 g苹果果肉置于80℃的烘箱中处理,使过氧化氢酶完全失去活性,恢复至室温后,重复上述实验,实验现象若可以观察到液柱几乎不移动,说明过氧化氢酶失去活性后,过氧化氢的分解速率很慢,则说明苹果果肉的催化作用主要来自过氧化氢酶。故填:液柱几乎不移动。
(3)A、镁粉燃烧时放热,为氯酸钠分解提供所需热量,镁粉的用量太少,放出热量较少,氯酸钠不会分解,符合题意;
B、由题干信息可知,该体系在300℃左右反应放出氧气,同时可能伴随少量氯气产生,温度过高会产生大量氯气,故镁粉的用量过多,可能导致温度过高,产生大量氯气,降低氧气纯度,符合题意;
C、镁粉的用量太少,放出热量较少,氯酸钠不会分解,镁粉的用量过多,会消耗掉氯酸钠分解产生的部分氧气,故镁粉的用量对生成氧气的质量有影响,不符合题意。
故选:AB。
(4)由图可知,应选择填充材料B的原因是:能更好地防止热量散失,维持产氧药块温度,同时放氧时间长。故填:能更好地防止热量散失,维持产氧药块温度,同时放氧时间长(答案合理即可)。
8.(2026·湖南郴州·一模)金属材料对于促进社会发展、改善人类生活发挥了巨大作用。人类从石器时代进入青铜器时代,继而进入铁器时代,就是以金属材料的使用作为标志的。
(1)中国空间站的太阳能电池板需要用铝合金加工成的箔片进行密封支撑,铝合金能加工成箔片说明铝具有良好的________(填字母)。
A.延展性 B.导电性 C.导热性 D.抗腐蚀性
(2)为探究Cu、Zn、Fe三种金属的活动性顺序,某课外小组的同学进行了下列实验,请你一起参与该小组同学的探究活动。
【实验1】
①甲同学用等体积的盐酸、等质量的三种金属按图1所示的方案进行实验,3支试管所观察到的现象为:a中无明显现象;b中有气泡产生;c中也有气泡产生,且比b中快。由此他得出了“铜、锌、铁的活动性顺序依次增强”的错误结论。导致甲同学得出错误结论的原因可能是________。(答一点即可)
【实验2】
②乙同学按图2所示的方案进行了实验。实验过程中两种金属与溶液均不反应,由此得出的结论是________。
③丙同学认为乙同学设计的实验方案没能达到实验目的,为得出正确的实验结论,还需再补充一个实验,请从下列试剂中任选几种,自行设计一个可行的实验方案________。
(可供选择的试剂:铁丝、铜丝、稀盐酸、NaOH溶液、溶液、溶液,写出实验步骤、现象和结论)
④向盛氯化铜溶液的烧杯中加入一定量的锌粉,反应停止后过滤,得到固体M和溶液N。下列说法正确的是________(填序号)。
A.锌有剩余时,M中一定有Cu和Zn
B.锌有剩余时,N中一定没有
C.锌无剩余时,N一定呈无色
D.M的质量大于加入锌粉的质量
【答案】(1)A
(2)盐酸浓度不同(或金属与酸的接触面积不同,未控制变量,合理即可) 锌的活动性比铁和铜都强 实验步骤:将铁丝放入硫酸铜溶液中;现象:铁丝出现红色固体,溶液逐渐变成浅绿色;结论:铁比铜活泼; AB
【解析】(1)铝合金能加工成薄箔,利用了金属良好的延展性,故选A。
(2)① 本实验需要控制变量,除金属种类不同外,其他条件都要一致,甲同学实验中盐酸浓度不同,同时金属形态(片状、粉末)不同导致接触面积不同,都会影响反应速率,因此得出了错误结论。
② 铜、铁放入硫酸锌溶液都不反应,说明二者都不能置换出锌,因此锌的活动性比铁、铜都强。
③ 乙的实验只能证明锌比铁、铜活泼,无法比较铁和铜的活动性,因此只需补充实验验证铁和铜的活动性即可,如将铁丝放入硫酸铜溶液中,铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,观察到:铁丝出现红色固体,溶液逐渐变成浅绿色,证明铁比铜活泼(合理即可)。
④ 锌和氯化铜发生反应:Zn+CuCl2=ZnCl2+Cu:
A:锌过量时氯化铜完全反应,固体中一定有生成的铜和剩余的锌,A正确;
B:锌过量时氯化铜完全反应,溶液中一定没有氯化铜剩余,B正确;
C:锌不足时,若氯化铜未完全反应,溶液因含氯化铜呈蓝色,C错误;
D:每65份质量的锌反应生成64份质量的铜,因此反应后固体质量小于加入锌粉的质量,D错误。
故选AB。
9.(2026·湖北荆州·一模)化学兴趣小组的同学学习了酸和碱的相关知识后,以“中和反应”为主题开展了以下项目式学习。
【任务一】证明中和反应的发生
针对一部分中和反应无明显现象的特点,兴趣小组设计了多角度验证方案。
方案一:证明反应物的减少或消失
取三份等体积、等浓度的氢氧化钠溶液,分别滴加两滴无色酚酞溶液,以相同速率同时滴加不同浓度的盐酸,记录溶液的pH随时间变化的曲线如图1所示。
(1)分析a、b、c三条曲线,所用盐酸的浓度由大到小的顺序为______。
(2)小明提出“当溶液pH降至k点即可证明反应发生”,小莉不同意他的观点,小莉的理由是______。
方案二:证明有新物质生成
小雨提出“验证生成了水也可以证明酸和碱发生了反应”查阅资料发现:无水醋酸与氢氧化钠反应生成醋酸钠和水,变色硅胶吸水后由蓝变红。于是她设计了如图2实验:
(3)首先分别往4支试管中装入对应的试剂,然后迅速塞紧橡胶塞,观察到只有试管D中的硅胶由蓝色变为红色。于是小雨得出结论:醋酸与氢氧化钠反应有水生成。请你分析,试管C中加入的试剂是______。
【任务二】探究中和反应的应用价值
(4)碱性物质能用作抗酸药,但碱性过强(pH>11)会腐蚀消化道黏膜。同学们查到人体胃液中含有盐酸以及几种碱性物质在20℃的pH范围(如下表)
编号
A
B
C
D
物质
0.165%的氢氧化钠稀溶液
氢氧化钙饱和溶液
氢氧化镁悬浊液
氢氧化铝悬浊液
pH
约12.6
约12.7
10.2~10.5
7.5~8.5
①由上表可知,不能用作抗酸药的物质是______(填编号)
②为探究部分碱抗酸作用的速度和持久性,同学们分别向盛有等体积、等浓度的稀盐酸(模拟胃酸)的锥形瓶中加入1 g氢氧化镁和1 g氢氧化铝,用pH传感器测定相同反应时间内的pH变化曲线如图3所示(氢氧化铝与稀盐酸的反应较慢较持久,图中pH变化较小),抗酸作用药效更快的碱与稀盐酸反应的化学方程式为______。
临床上治疗胃酸过多常用铝镁混悬液(氢氧化铝与氢氧化镁的混合悬浊液),该治疗方案的优点是_______。
【答案】(1)a、b、c
(2)即使两种物质不发生反应,随着稀盐酸的加入,氢氧化钠溶液被稀释,碱性减弱,pH也减小
(3)无水醋酸+硅胶
(4)AB Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O 起效快,作用持久
【解析】(1)盐酸浓度越大,单位时间内pH下降越快。分析、b、c三条曲线,所用盐酸的浓度由大到小的顺序为a、b、c。
(2)因为即使两种物质不发生反应,随着稀盐酸的加入,氢氧化钠溶液被稀释,碱性减弱,pH也减小。
(3)实验目的是验证水是醋酸和氢氧化钠反应生成的,需要排除所有反应物、产物本身含水的干扰:A验证无水醋酸本身不含水,B验证氢氧化钠固体本身不含水,C需要验证反应产物醋酸钠本身不含水,因此C中加入无水醋酸钠固体和硅胶。
(4)①根据题干信息可知,碱性过强(pH>11)会腐蚀消化道黏膜,A和B的碱性过强,不能用作抗酸药的物质。
②氢氧化镁与稀盐酸的反应较快,图中pH变化较大,反应的化学方程式为Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O。
氢氧化铝与氢氧化镁的混合悬浊液治疗胃酸过多的优点是起效快,作用持久。
10.(2026·山东青岛·一模)某实验室制备,并测定产品中的含量。回答下列问题。
已知:①浓硝酸具有强烈的氧化性和挥发性,温度超过开始分解;②、均为可溶于水和稀氨水、不溶于浓氨水和乙醇的蓝紫色晶体;③受热易产生氨气;④乙醇可以与水以任意比例互溶;乙醚易挥发,能与乙醇以任意比例互溶,但不与水互溶。
(一)制备
ⅰ.镍片与浓硝酸在温度加热,发生反应制得溶液(浅绿色)。
ⅱ.向i所得溶液中,加入浓氨水得蓝紫色晶体,溶液接近无色,减压过滤。
ⅲ.将ⅱ所得沉淀转移至双层反应釜中(装置如图),加入盐酸溶解。然后滴加混合液,再加入无水乙醇,析出蓝紫色晶体。
ⅳ.将ⅲ中混合液减压过滤,洗涤,干燥。
(1)双层反应釜中冷凝水的进水口为___________(填“a”或“b”),其作用为___________。
(2)装置图中处选择的实验装置可以是___________(填字母标号)。
A. B. C.
(3)和浓硝酸常温接触会在表面形成一层致密的氧化膜,这种现象被称为“钝化”。ⅰ中需要控制温度在的原因是___________。
(4)写出步骤ⅲ中析出蓝紫色晶体的化学方程式:___________。
(5)ⅲ中无水乙醇的作用是___________;中用①乙醚、②浓氨水、③乙醇洗涤晶体,正确的顺序是___________(填序号)。
(二)测定含量
用电子天平称取步骤ⅳ所得产品,用水温热溶解,产品中的氨全部释放且均被水吸收,此时加入盐酸,用标准溶液标定剩余至恰好完全反应,消耗标准溶液。另取盐酸,用标准溶液标定至恰好完全反应,消耗标准溶液。
(6)样品中的质量分数为___________(列出计算表达式)。
【答案】(1)b 冷凝回流挥发的氨气和氯化氢,减少反应物损失,提高产物产率
(2)B
(3)温度过低,反应速率慢,镍易发生钝化;温度过高,浓硝酸会分解,造成原料损耗,因此控制温度在50~60℃
(4)
(5)降低[Ni(NH3)6]Cl2的溶解度,促进晶体析出 ②③①
(6)
【解析】(1)冷凝水遵循“下进上出”原则,保证夹层充满冷却水,冷却效果更好,因此进水口为下口b;反应中氨水易挥发,冷凝水可将挥发的氨气冷凝回流,提高原料利用率。
(2)尾气中含有挥发出来的氨气,氨气极易溶于水,需要用水吸收且要防止倒吸。
A、碱石灰不吸收氨气,不能处理尾气,故该选项不符合题意;
B、该装置为双球洗气瓶,装水可吸收氨气,同时球形结构可防止倒吸,符合要求,故该选项符合题意;
C、该装置为特殊防倒吸装置,但此处不需要这种结构,双球洗气更适合尾气吸收,故该选项不符合题意。
故选B。
(3)结合题干信息分析,常温下镍会钝化,温度低反应速率慢,而温度超过80℃浓硝酸会分解,因此控制温度在该范围。
(4)硝酸六氨合镍和稀盐酸反应生成溶解度更低的二氯六氨合镍和硝酸,析出晶体,该反应的化学方程式为。
(5)已知[Ni(NH3)6]Cl2不溶于乙醇,加入乙醇可以降低产物的溶解度,促进晶体析出。 洗涤时:先用浓氨水(②)洗涤,产物不溶于浓氨水,可以除去可溶性杂质;再用乙醇(③)除去晶体表面残留的水和浓氨水(乙醇与水互溶);最后用乙醚(①)除去乙醇,乙醚易挥发,便于晶体干燥,因此顺序为②③①。
(6)设与V1mL20.00g/LNaOH恰好完全反应消耗3.00mL219g/L稀盐酸中HCl的质量为x,根据化学方程式可知,,x=。另设与V2mL20.00g/LNaOH恰好完全反应消耗3.00mL219g/L稀盐酸中HCl的质量为y,根据化学方程式可知,,y=,则与NH3反应的氯化氢的质量为=,,设样品中NH3质量为z,根据化学方程式可知,,z=0.5×(V2-V1)×10-3×17g,则样品中NH3的质量分数为×100%。
11.(2026·广东佛山·一模)铁胆墨水具有稳定性,字迹不易被篡改,国内许多近代书信文物均采用此墨水书写。然而,这类文物容易自然碎裂,兴趣小组对此展开探究。
【查阅资料】
(1)ⅰ.“铁”是硫酸亚铁,属于________(填“酸”“碱”或“盐”)。“胆”是鞣酸。两者混合后主要生成硫酸和灰绿色的鞣酸亚铁。
ⅱ.鞣酸亚铁易被氧化,生成黑色难溶的鞣酸铁。
ⅲ.书信文物易碎裂的原因是纸张被墨水中的阳离子腐蚀。
(2)自制“铁胆墨水”
步骤
实验操作
现象及原理分析
1
向废弃的生锈铁钉中加入足量稀硫酸
铁锈被溶解,溶液变为黄色。该反应的化学方程式为________。
2
向步骤1溶液中加入足量铁粉
溶液由黄色变为________色。
,该反应属于________反应(填基本反应类型)。
3
向步骤2溶液中加入鞣酸混合,用毛笔蘸取书写,静置
纸上笔墨颜色逐渐________(填“变深”或“变浅”)。一段时间后纸张被腐蚀。
(3)探究加快纸张腐蚀的原因
【提出问题】加快纸张腐蚀的阳离子是什么?
【作出猜想】猜想Ⅰ: 猜想Ⅱ:、 猜想Ⅲ:与、均有作用
【实施实验】在形状大小相同的滤纸上滴加下列试剂进行实验,记录现象。
序号
温度/℃
所用试剂
14天后实验现象
1
18
0.4蒸馏水
滤纸无明显变化
2
18
稀硫酸、0.2蒸馏水
滤纸轻微发脆,对折后无开裂
3
18
及的混合溶液、0.2蒸馏水
滤纸轻微发脆,对折后轻微开裂
4
18
0.2稀硫酸、及的混合溶液
滤纸发脆,轻触脱碎屑
【结果分析】
ⅰ.________。
ⅱ.依据表中的实验数据,得出的结论为________。
【讨论交流】结合上述探究,若仅选用一种试剂减缓文物因铁胆墨水引起的腐蚀,应选择________(填字母)。
a.铜粉 b.氯化钡溶液 c.氢氧化钙溶液
【答案】(1)盐
(2) 浅绿 化合 变深
(3)0.2 猜想Ⅲ正确 c
【解析】(1)硫酸亚铁是由金属离子和酸根离子构成,属于盐。
(2)铁锈的主要成分为氧化铁,氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水,反应的化学方程式为:;
由于铁能和硫酸铁反应生成硫酸亚铁,则溶液由黄色变为浅绿色;
该反应为多种物质生成一种物质的反应,属于化合反应。
由于硫酸亚铁和鞣酸混合后主要生成硫酸和灰绿色的鞣酸亚铁,而鞣酸亚铁易被氧化,生成黑色难溶的鞣酸铁,则纸上笔墨颜色逐渐变深。
(3)为遵循控制变量原则,应保证各实验所加液体总体积相同。由实验1、3、4可知,总体积为,故实验2中 ,解得 ;
根据表中内容可知,实验1中滤纸无明显变化,而实验2、3的滤纸轻微发脆,实验4中滤纸发脆,且轻触脱碎屑,则说明与、均有作用,故猜想Ⅲ正确。
a、铜粉不能和硫酸、硫酸亚铁反应,该选项不符合题意;
b、氯化钡不能除去与、,该选项不符合题意;
c、氢氧化钙能和酸反应,且能和、结合为氢氧化亚铁、氢氧化铁沉淀,则能减缓文物因铁胆墨水引起的腐蚀,该选项符合题意。
故选c。
12.(2026·广西贵港·一模)厨房下水道堵塞时,常用管道疏通剂加水处理。使用过程中,可观察到大量泡沫产生,搅动后管道恢复通畅。兴趣小组围绕疏通剂的疏通原理开展探究活动,
[查阅资料]①疏通剂的主要成分:过碳酸钠、苛性钠、香精;
②过碳酸钠是白色晶体,遇水剧烈反应并产生气体;
③香精只起除臭作用。
Ⅰ.气体成分分析
[提出猜想]
(1)根据所学知识和资料信息,对产生气体进行猜想,小华认为是,小林认为是,小芳认为是。同学们一致认为小芳的猜想不合理,理由是___________。
[实验设计与实施]
(2)为了验证猜想,同学们设计实验,对疏通剂加水后产生的气体进行成分验证。(装置合理已省略)。将气体通入澄清石灰水,若观察到_________,说明气体不是二氧化碳,收集气体后,将带火星的木条伸入瓶内,观察到木条复燃,证明小华的猜想正确。
Ⅱ.反应后溶液成分分析
[查阅资料]氯化钡溶液呈中性,可与碳酸钠反应,与溶液中其他成分均不反应。
(3)为探究I所得溶液的成分,小强同学设计并完成了如下实验。
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量Ⅰ所得溶液于试管中,滴加氯化钡溶液,观察现象。
_________
溶液中含有
②取少许步骤①的上层清液于试管中,滴加无色酚酞溶液
溶液变红
溶液中含有_________
交流环节中,小芳认为小强②的结论不严谨,理由是_________。
经进一步探究可知,疏通剂的疏通原理为:
第一步:过碳酸钠遇水分解生成了碳酸钠和过氧化氢;
第二步:过氧化氢在碱性条件下快速分解,其反应的化学方程式为_________。
Ⅲ.拓展应用
(4)关于管道疏通剂的使用,下列说法正确的是_________。
A.可与酸性清洁剂(如洁厕灵)混合使用
B.疏通剂遇水反应产生大量气体,疏散堵塞物
C.使用时应避免与皮肤直接接触
【答案】(1)化学反应前后元素种类不变,反应物中不含氮元素,不可能生成氮气
(2)澄清石灰水不变浑浊
(3)产生白色沉淀 NaOH/氢氧化钠 碳酸钠溶液本身呈碱性,也能使无色酚酞溶液变红
(4)BC
【解析】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,疏通剂和水的所有成分中都不含氮元素,因此不可能生成氮气,所以小芳猜想错误。
(2)二氧化碳的特性是能使澄清石灰水变浑浊,若气体不是二氧化碳,观察到的现象就是澄清石灰水不变浑浊。
(3)氯化钡能和碳酸钠反应生成碳酸钡白色沉淀,实验步骤①的结论是溶液中含碳酸钠,则对应实验现象为产生白色沉淀;原疏通剂本身含有苛性钠(氢氧化钠),氢氧化钠溶液呈碱性,碱性溶液能使无色酚酞变红,实验步骤②的结论为溶液含氢氧化钠。实验步骤②结论不严谨的原因是碳酸钠本身的水溶液也呈碱性,即使没有氢氧化钠,剩余的碳酸钠也能使酚酞变红,因此无法证明一定存在氢氧化钠。过氧化氢在碱性条件下分解生成水和氧气,该反应的化学方程式为。
(4)A、疏通剂含碱性物质(氢氧化钠、碳酸钠),和酸性清洁剂混合会发生中和反应,使疏通剂失效,故A选项不符合题意;
B、反应生成大量气体,管内气压增大,可以疏散堵塞物,符合疏通原理,故B选项符合题意;
C、氢氧化钠具有强腐蚀性,接触皮肤会造成腐蚀,因此使用时需避免接触皮肤,故C选项符合题意。
故选BC。
13.(2026·山东日照·一模)制作美味的糕点常用Na2CO3或NaHCO3作膨松剂,我校化学兴趣小组的同学进行了一系列探究,尝试从多个角度比较两者性质异同。
任务一:探究Na2CO3和NaHCO3的性质
(1)小组同学又利用温度传感器和pH传感器分别测定碳酸钠和碳酸氢钠溶于水时的温度变化、pH变化,实验数据如图:
①两种物质溶解过程中具有吸热现象的是______。
②碳酸钠溶液比碳酸氢钠溶液的碱性_____(填“强”或“弱”)。
(2)稳定性:如图,实验中可观察乙烧杯中的石灰水变浑浊,甲烧杯不变,说明在受热条件下,碳酸钠比碳酸氢钠稳定性______。(填“强”或“弱”)
(3)溶解性:分别取Xg两种固体粉末加热到20℃,10g水中充分溶解,观察到碳酸钠全部溶解,碳酸氢钠部分溶解。X可以是下列的_____(选填“A”、“B”或“C”)。
溶解度
10℃
20℃
30℃
40℃
Na2CO3
12.5g
21.5g
39.7g
49.0g
NaHCO3
8.1g
9.6g
11.1g
12.7g
A.3.2g B.1.6g C.0.6g
(4)与酸反应:小组同学对碳酸钠与碳酸氢钠与盐酸反应的快慢进行深入研究,用两套完全相同的装置,在U形管中分别加入一定量的碳酸钠和碳酸氢钠固体,在注射器中装有同体积同溶质质量分数的足量稀盐酸,同时迅速将盐酸注入U形管中。实验装置如图所示(固体体积忽略不计)。
①若取用1.06g碳酸钠,为控制产生气体量相同,应取用的碳酸氢钠的质量为_____g。
②实验过程中需要观察的现象是_____。
(5)与碱反应:如图是向碳酸氢钠溶液中滴加氢氧化钠溶液的微观示意图,其反应的微观实质是_____。
任务二:探究纯碱的用途
【实验探究】用不同温度的水,配制溶质质量分数分别为2%、6%和10%的Na2CO3溶液,并测定溶液pH,记录数据如表:
实验编号
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
溶质质量分数
2%
2%
2%
6%
6%
6%
10%
10%
10%
溶液温度(℃)
20
40
60
20
50
60
20
40
70
溶液pH
10.90
11.18
11.26
11.08
11.27
11.30
11.22
11.46
11.50
(6)实验①、②、③对比,可得出的结论是_____。
(7)要证明Na2CO3溶液的溶质质量分数变化与pH变化关系,可选择的3个实验的编号是_____。
任务三:自制果蔬洗盐
日照作为一座沿海城市,海洋中包含丰富的化学资源,可以利用海水获取多种物质。
(8)粗盐中的可溶性杂质有氯化镁、氯化钙和硫酸钠等,可采用图2流程进行除杂,利用电导率传感器记录溶液导电性的变化。向粗盐溶液中依次缓缓加入过量的甲溶液、氢氧化钠溶液和乙溶液,得到在操作I前溶液的电导率随着加入试剂体积变化的曲线,如图所示。
①已知:相同条件下离子浓度越大电导率越大。本实验条件下,不考虑微溶物以沉淀形式从溶液中析出。
ab段加入的除杂试剂发生反应的化学方程式是______。
②图中_____点(填字母序号)表示加入的氢氧化钠溶液恰好完全反应。
【答案】(1)碳酸氢钠 强
(2)强
(3)B
(4)0.84 碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的速率快慢即气泡的快慢
(5)
(6)在Na2CO3溶液的溶质的质量分数相同时,溶液温度越高,溶液的pH越大
(7)①④⑦
(8) Na2SO4 + BaCl2 = BaSO4↓ + 2NaCl d
【解析】(1)①根据温度变化曲线可知,碳酸氢钠溶于水温度降低,说明碳酸氢钠溶解过程中具有吸热现象。
②pH越大,溶液的碱性越强,碳酸钠溶液的pH为10.9,碳酸氢钠溶液的pH为8.2,因此碳酸钠溶液比碳酸氢钠溶液的碱性强。
(2)乙烧杯中的石灰水变浑浊,说明碳酸氢钠受热易分解,甲烧杯不变,说明碳酸钠受热不易分解,说明在受热条件下,碳酸钠比碳酸氢钠稳定性强。
(3)20℃,碳酸钠的溶解度是21.5g,100g水中最多溶解Na2CO3的质量为21.5g,10g水中最多溶解Na2CO3的质量为2.15g,20℃,碳酸氢钠的溶解度是9.6g,100g水中最多溶解NaHCO3的质量为9.6g,10g水中最多溶解NaHCO3的质量为0.96g,取Xg两种固体粉末加入20℃,10g水中充分溶解,观察到碳酸钠全部溶解,碳酸氢钠部分溶解。故0.96g<X≤2.15g,故选B。
(4)①根据化学方程式,可知,若取用1.06g碳酸钠,为控制产生气体量相同,应取用的碳酸氢钠的质量为0.84g。
②该实验探究碳酸钠与碳酸氢钠与盐酸反应的快慢,因此还需要观察碳酸钠碳酸氢钠与盐酸反应的速率快慢即气泡的快慢。
(5)根据图示可知,碳酸氢钠溶液和氢氧化钠溶液反应的微观实质是。
(6)实验①、②、③的变量是温度,实验①、②、③对比,可得出的结论是在Na2CO3溶液的溶质的质量分数相同时,溶液温度越高,溶液的pH越大。
(7)要证明Na2CO3溶液的溶质质量分数变化与pH变化关系,变量是Na2CO3溶液的溶质质量分数,其他的量保持相同,可选择的3个实验的编号是①④⑦。
(8)①粗盐中的可溶性杂质有MgCl2、CaCl2、Na2SO4,除杂试剂和顺序通常为:除去用氯化钡溶液(甲溶液),除去Mg2+用氢氧化钠溶液 ,除去Ca2+和过量的Ba2+用碳酸钠溶液(乙溶液)。ab段是加入甲溶液(氯化钡溶液)的过程,发生的反应是氯化钡与硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,化学方程式为Na2SO4 + BaCl2 = BaSO4↓ + 2NaCl。
②分析图像可知,电导率下降的过程就是发生反 应的过程,ab段表示缓慢加入的氯化钡溶液除去硫酸钠的过程,反应化学方程式为 BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl,到达b点时候, 说明氯化钡和硫酸钠恰好完全反应,之后继续加氯化钡溶液,bc段电导率略有增加,cd段表示缓慢加 入的氢氧化钠溶液除去氯化镁的过程,反应化学方程式为2NaOH+MgCl2=Mg(OH)2↓+2NaCl,到达d点时候,说明氢氧化钠和氯化镁恰好完全反应, 之后继续加氢氧化钠溶液,de段电导率略有增加,ef 段是缓慢加入的碳酸钠溶液除去氯化钙和过量氯化 钡的过程,反应化学方程式为 CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓ +2NaCl, BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl,之后继续加碳酸钠溶液,fg段电导率略有增加, 根据上述分析,图中d点表示氢氧化钠溶液恰好完全反应。
14.(2026·福建厦门·一模)小明发现家里热水壶、水杯底部有一层白色水垢,妈妈常用白醋浸泡去除水垢。小明对此展开项目式探究,请你一起完成。
【查阅资料】
①水垢主要成分:碳酸钙、氢氧化镁
②白醋溶液显酸性,属于酸类溶液,具有酸的通性
【实验探究】
实验Ⅰ:验证白醋与指示剂作用:
(1)取少量白醋溶液于试管中,滴加紫色石蕊溶液,发现溶液变为_____色。
实验Ⅱ:验证白醋与水垢反应:
(2)取一份水垢样品放入试管中,加入足量白醋。
①实验Ⅱ观察到:白色固体逐渐溶解,_____(填现象),证明白醋能与碳酸钙反应。
②写出醋酸(CH3COOH)与碳酸钙反应生成醋酸钙[(CH3COO)2Ca]的化学方程式:_____。
③一段时间后,观察到水垢完全消失,说明白醋还能与碱发生_____反应(填基本反应类型)。
实验Ⅲ:设计实验证明实验Ⅱ反应后溶液仍显酸性,完成下列方案设计(要求所选用试剂类别与实验Ⅰ、实验Ⅱ中使用的试剂类别均不相同)。
【实验方案】
(3)取少量实验Ⅱ反应后的溶液于试管中,加入适量_____,若观察到____,证明溶液仍显酸性。
实验Ⅳ:酸的化学性质归纳。
(4)同学们梳理了同一类物质性质的学习思路,并作出思路模型图:
①理解模型:白醋能除水垢,具有酸的共性,是由于白醋与其他酸溶液中都存在_____(填微观粒子符号)
②应用模型:下列物质不能用来除水垢的是_____(填字母)。
A.稀盐酸 B.肥皂水 C.食盐水 D.柠檬酸溶液
【答案】(1)红
(2)产生气泡 复分解
(3)锌 产生气泡
(4)H+ BC
【解析】(1)白醋溶液显酸性,紫色石蕊溶液遇酸性溶液变红色。
(2)①水垢主要成分含有碳酸钙、氢氧化镁,碳酸钙与白醋反应生成二氧化碳,可以观察到有气泡生成。
②醋酸(CH3COOH)与碳酸钙反应生成醋酸钙[(CH3COO)2Ca],反应的化学方程式为。
③酸和碱反应,两化合物相互交换成分生成两种新的化合物,基本反应类型为复分解反应。
(3)活泼金属与酸反应生成氢气,因此取少量实验Ⅱ反应后的溶液于试管中,加入适量锌粉,若观察到有气泡,证明溶液仍显酸性(合理即可)。
(4)①白醋是酸,水溶液中存在自由的氢离子(H+),因此具有酸的共性。
②A、稀盐酸是酸,能与水垢的主要成分反应,可以用来除水垢,不符合题意;
B、肥皂水呈弱碱性,不能与水垢的主要成分发生有效反应,不能用来除水垢,符合题意;
C、盐水呈中性,不能与水垢的主要成分反应,不能用来除水垢,符合题意;
D、柠檬酸溶液是酸,能与水垢的主要成分反应,可以用来除水垢,不符合题意。
故选BC。
15.(2026·福建厦门·一模)烘焙糕点时,向面粉中加入一种白色粉末,使做出的点心疏松多孔,口感更好。已知Na2CO3和NaHCO3均可以作为发酵粉的成分,化学活动小组查阅资料并对白色粉末成分进行探究。
Ⅰ.成分探究:这种白色粉末的成分是什么?
【信息提示】
①白色粉末只涉及Na2CO3和NaHCO3。
②NaHCO3溶液不与CaCl2溶液发生反应,Na2CO3溶液能与CaCl2溶液发生复分解反应。
③Na2CO3受热难分解,NaHCO3受热易分解。有关的化学反应方程式为
【提出猜想】
(1)猜想1:该粉末是Na2CO3;
猜想2:该粉末是NaHCO3;
猜想3:该粉末是______。
【实验与现象】
取质量为mg白色粉末,分别进行如下4个实验。实验过程与现象如图:
【问题与讨论】
(2)根据实验①②,甲同学认为猜想1一定正确,乙同学认为根据实验①②的实验现象,不能得出该结论,请解释其原因______。
(3)实验③中发生反应的化学方程式为______。结合实验③现象及信息提示,可知猜想______一定不对。
(4)由实验④可知,该白色粉末中一定有______(填物质名称)。为进一步确定猜想3是否正确,丙同学根据实验④,进行对照实验:取mgNaHCO3固体,并加热至固体质量不再改变,将生成的气体全部通入足量澄清石灰水中,得到白色固体b。经洗涤、干燥后称量质量,若白色固体b的质量_______(填“等于”“小于”或“大于”)10 g,可得出猜想3是正确的结论。
【实验与反思】
(5)实验改进:丁同学指出,只要向实验①所得溶液中加入足量的CaCl2溶液(CaCl2溶液呈中性),能得出猜想3是正确的现象是______。
Ⅱ.组成测定:兴趣小组同学对白色粉末中NaHCO3的含量进行进一步探究。
已知:碱石灰可以同时吸水和二氧化碳。
【实验步骤】
①组装好装置,检查气密性。往装置A中加入白色粉末样品。
②如图先通入一会氮气,再关闭弹簧夹,称量装置C的质量,记录数据。
③加热A处试管直到反应不再进行。
④打开弹簧夹,继续通入氮气片刻。
⑤再次称量装置C的质量,记录数据。
【问题探究】
(6)D中碱石灰的作用是______。
(7)若没有进行步骤④,会导致测得的NaHCO3的质量分数_____(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
(8)应用:兴趣小组用NaHCO3进行加热实验,需要制取4.4g二氧化碳。请计算需要NaHCO3的质量(写出具体过程,涉及的化学方程式为)
【答案】(1)NaHCO3和Na2CO3
(2)NaHCO3和Na2CO3加入适量稀盐酸均能产生气体
(3) 2
(4)碳酸氢钠 大于
(5)产生白色沉淀并且溶液为红色
(6)防止空气中的二氧化碳和水进入装置C中影响实验结果
(7)偏小
(8)解:设需要NaHCO3的质量为x
答:需要的质量为16.8g。
【解析】(1)根据题目信息,该粉末可能是NaHCO3和Na2CO3的混合物;
(2)由于NaHCO3和Na2CO3加入适量稀盐酸均能产生气体,因此不能得出猜想1一定正确;
(3)实验③碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠,发生反应的化学方程式为;由于NaHCO3溶液不与CaCl2溶液发生反应,Na2CO3溶液能与CaCl2溶液发生复分解反应,因此猜想2一定不对;
(4)根据信息提示可知,碳酸氢钠受热易分解产生二氧化碳,由实验④可知,加热白色粉末,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体二氧化碳,该白色粉末中一定有碳酸氢钠;
猜想3正确,则有碳酸钠和碳酸氢钠,mg样品白色粉末中的碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,将生成的气体全部通入足量澄清石灰水中,得到白色固体a,经洗涤、干燥后,称得其质量为10g,即生成碳酸钙的质量为10g;mgNaHCO3固体中碳酸氢钠的质量大于mg样品白色粉末中的碳酸氢钠的质量,则产生的二氧化碳气体更多,全部通入足量澄清石灰水中,产生碳酸钙的质量,因此白色固体b质量大于10g;
(5)向步骤①所得溶液中加入足量的氯化钙溶液,氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀,若有白色沉淀生成,则证明原粉末中含有碳酸钠,可检验并除去碳酸钠,若反应后溶液仍为红色,说明原粉末中含有碳酸氢钠,故出现产生白色沉淀并溶液仍为红色现象,也可以得出相同的结论;
(6)D中碱石灰的作用是防止空气中的二氧化碳和水进入装置C中影响实验结果;
(7)步骤④是打开弹簧夹,继续通入氮气片刻。该操作的目的是完全吸收生成的二氧化碳,若不进行该操作,则所测得的碳酸氢钠质量分数偏小;
(8)详见答案。
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