内容正文:
题型13 项目式探究题
内●容●导●航
第一部分 题型解码 高屋建瓴,掌握全局
题型概述 考向分类 技巧点拨
第二部分 考向破译 微观解剖,精细教学
典例引领 方法透视 变式演练
考向01 综合应用型
考向02 跨学科实践型
考向03 实验探究型
考向04 性质验证型
考向05 定量分析型
第三部分 题型训练 整合应用,模拟实战
题●型●解●码
题型概述
项目化探究题是近年来辽宁中考改革中强调实践能力和跨学科整合的创新题型。项目化探究常以生活、生产或科研中的实际问题为背景,融合化学基础知识(如物质性质、反应原理)、实验操作(如pH测定、气体检验)和科学思维(如控制变量、对比分析)等。考查类型常见综合应用型、跨学科实践型、实验探究型、性质验证型、定量分析型等。
项目式探究题以“项目化学习报告”的形式呈现,通常包含项目任务、原理分析、方案设计、实验实施、数据处理、反思评价等环节,综合考查你的信息整合、实验设计、跨学科应用和问题解决能力。
考向分类
考向01 综合应用型
考向02 跨学科实践型
考向03 实验探究型
考向04 性质验证型
考向05 定量分析型
技巧点拨
第一步:明确项目任务
1.圈出项目要解决的核心问题(如“哪种膨松剂效果更好?”)。
2.确定评价标准(如“产气量”“反应速率”“安全性”“成本”)。
第二步:提取化学原理
1.写出相关化学方程式(如NaHCO₃受热分解、酸与碳酸盐反应)。
2.明确影响项目指标的关键因素(如温度、浓度、催化剂等)。
第三步:设计实验方案
1.控制变量:对比实验只改变一个因素。
2.设置对照:空白对照或标准对照。
3.检测指标:明确如何比较效果(如气球膨胀程度、pH变化、沉淀量)。
第四步:预测与分析
1.预测可能出现的现象(气泡、沉淀、颜色变化)。
2.分析异常数据可能的原因(装置漏气、药品变质、操作误差)。
第五步:跨学科联系
1.物理:压强、温度、密度。
2.生物:发酵原理、酶的作用。
3.地理:水质硬度、土壤pH。
第六步:反思与评价(得分关键)
1.优点:操作简单、现象明显、成本低、环保。
2.不足:误差来源、效率低、安全性问题。
3.改进:更换试剂、增加对照、优化条件、回收利用。
考●向●破●译
考向01 综合应用型
典例引领
【典例01】(2026·辽宁铁岭·一模)化学社团活动小组围绕“茶垢清洁剂”进行项目探究式学习。
项目Ⅰ:对“茶垢清洁剂”的认识
【查阅资料】“茶垢清洁剂”的主要成分为过碳酸钠(化学式为),外观为白色结晶,该晶体具有和的双重性质,难溶于异丙醇,但易溶于水,溶解时发生如下反应:。热水溶解后,能迅速产生活性气体,快速清洁茶具上附着的茶垢。
探究一:向“茶垢清洁剂”中倒入热水后有气泡产生,该气体是什么?
【猜想和假设】猜想1:是 猜想2:是 猜想3:是
【分析和讨论】
(1)大家排除了猜想3,其理由是________。为了证明哪种猜想正确,设计并完成如下实验。
【实验过程】
【实验现象和结论】
(2)第(3)步中澄清石灰水中无变化,第(4)步中观察到带火星的木条复燃,由此可知,猜想________(填数字序号)成立。
探究二:“茶垢清洁剂”溶于水,所得溶液的酸碱性
操作:
(3)取溶液样品于烧杯中,滴加________。
现象和结论:溶液变红色,说明溶液显碱性
探究三:必须使用热水吗?
兴趣小组的同学做了如下对比实验:
(4)采用同样的装置,在相同的实验条件下,使用氧气传感器分别测定出在热水和冷水中氧气含量的数据变化如图。通过曲线对比得出的结论是________。
(5)通过热水中释放氧气的曲线可知,在________时刻起,氧气浓度开始明显增大。
项目Ⅱ:过碳酸钠的工业制备
(6)反应体系的最佳温度控制在10~15℃,你认为控制低温环境的原因是________。
(7)使用异丙醇能保证过碳酸钠从溶液中大量结晶析出,其原因是________。
项目Ⅲ:测定质量为m的“茶垢清洁剂”样品中过碳酸钠的质量分数。(已知“茶垢清洁剂”中其他成分均不参与反应)
【实验步骤】
①如图,连接装置并检查气密性,再加入对应药品。
②通入氮气一段时间后,称量装置C的质量,记录数据为。
③滴加稀硫酸至A中不再产生气泡。再次通入氮气一段时间后,称量装置的质量,记录数据为。
【信息】碱石灰的主要成分是氧化钙、氢氧化钠
请回答:
(8)装置A中产生CO2的反应的化学方程式为________。
(9)下列原因能导致实验结果偏大的有________(填字母序号)。
a.缺少装置 b.装置C中试剂量不足 c.缺少D装置
(10)理论上测出的“茶垢清洁剂”中过碳酸钠的含量为________(用、、表示的计算式)。
【交流讨论】
(11)使用或保存含“过碳酸钠”制品时需注意什么?
过碳酸钠在医疗急救、鱼池供氧、彩漂衣物等都有重要应用,它使我们的生活更加绚丽多彩!
方法透视
解题思路
第一步:明确项目目标,锁定核心反应
1.仔细阅读项目介绍,圈出“要制备什么”“要检测什么指标”“要比较什么效果”。
2.写出涉及的主要化学方程式。
第二步:拆解子任务,匹配解题模板
第三步:整合信息,规范作答
计算题:写方程式→标质量→列比例→得结果(留单位)。
2.设计实验:遵循“取样→加试剂→观察现象→结论”格式。
3.评价反思:从效率、成本、环保、安全、可操作性五个维度展开。
答题模板
项目原理分析
问法:该项目利用了什么化学原理?写出化学方程式。
模板:利用了______(如“过氧化氢在二氧化锰催化下分解制氧气”),方程式为:2H₂O₂ =MnO₂= 2H₂O + O₂↑。
方案设计(以“比较不同催化剂效果”为例)
实验步骤:
① 取三支试管,分别加入等体积等浓度的H₂O₂溶液;
② 分别加入等质量的MnO₂、Fe₂O₃、不加入任何物质(对照组);
③ 观察并记录产生气泡的速率(或相同时间内收集到的氧气体积)。
预期结论:催化效果越好,气泡产生越快。
数据记录与处理(表格+计算)
表格设计:实验编号、加入试剂、现象(气泡速率)、产物质量(或体积)。
计算示例:已知生成氧气质量m(O₂),求过氧化氢溶液中H₂O₂的质量分数。
评价与改进
优点:① 原料易得;② 操作简单;③ 无污染(或污染小);④ 现象明显。
不足:① 反应速率较慢;② 产率偏低;③ 装置气密性可能影响结果。
改进建议:① 使用催化剂加快反应;② 增加尾气处理装置;③ 进行多次实验取平均值。
拓展应用
问法:该项目的成果还可应用于哪些方面?
模板:可用于______(如“急救供氧”“水产养殖增氧”“食品抗氧化”等)。
变式演练
【变式01】(25-26九年级上·辽宁锦州·期末)某化学兴趣小组开展了关于蔬菜大棚增施CO2气肥的项目式学习。
Ⅰ.探究CO2浓度对光合作用的影响。
控制其他条件相同,取处理后的相同菠菜圆形小叶片,置于不同浓度的碳酸氢钠溶液中(CO2浓度随碳酸氢钠溶液浓度升高而上升),8分钟后观察叶片上浮数量(上浮数量越多,光合作用越强)。结果如表所示:
碳酸氢钠溶液浓度
0
0.5%
1.5%
2.5%
3.5%
上浮叶片数量
x
0
8
20
8
(1)表中x为______。
(2)根据上述数据得出CO2浓度与光合作用的关系是______。
(3)除CO2浓度外,影响光合作用的因素还可能有温度和______(写出一点即可)等。
Ⅱ.调控蔬菜大棚内CO2的浓度。
【查阅资料】Ⅰ.蔬菜最适宜生长的CO2浓度为1000-1200ppm(ppm为百万分比浓度);
2.提高棚内CO2浓度一般采用燃烧可燃物、放置干冰和吊挂气肥袋等方法。
【实验1】用CO2传感器对大棚内CO2浓度进行监测,结果如图1所示。
(4)由图1可知,6时到7时大棚内的CO2浓度______(填“偏低”“适中”或“偏高”)。
(5)采用“燃烧法”时,可燃物必须含有的元素是______。
(6)采用“干冰法”时,放置的干冰不宜过量的原因是______(写出一点即可)。
【实验2】吊挂式CO2气肥袋中固体试剂的选择。
吊挂式CO2气肥袋中有固体和液体试剂各—包,将二者放入吊袋中混合即可使用(如图2)。
【查阅资料】1.碳酸氢铵(NH4HCO3)和稀盐酸反应生成二氧化碳和氯化铵等物质,其中只有一种物质常温下是气体;碳酸氢铵和氯化铵都能溶于水。
2.试剂价格如下:碳酸钙为1.00元/千克,碳酸氢铵为1.30元/千克。
小组同学选择碳酸钙和碳酸氢铵两种固体粉末以及稀盐酸进行实验探究,装置如图3所示。
实验编号
实验操作
实验现象
1
______
产生气泡,气球变大
2
将2g碳酸氢铵粉末、50mL浓度为5%的稀盐酸放入装置内
迅速产生大量气泡,气球变得更大
(7)补全实验编号1中的实验操作______。
(8)实验编号2中发生反应的化学方程式是______。
(9)每生成44kg CO2,使用碳酸氢铵所需的费用比使用碳酸钙贵______元。但结合上述实验综合考虑,最终认为选择碳酸氢铵更合适,理由是______(写出一点即可)。
【实验3】吊挂式CO2气肥袋的改进与使用。
(10)小组同学设计了图4所示的气肥袋进行实验,并用CO2传感器监测大棚内CO2浓度。当CO2传感器显示值为1250ppm时,需要进行的合理操作是______。
【变式02】(2025·辽宁盘锦·模拟预测)水是人类生命活动和生产活动必不可少的物质,化学实践小组的同学们设计了一系列实践活动,对水质检测、水的净化、水的组成、水的变化进行了项目式学习。
任务一:实验检测水质
【查阅资料】I.水的检测指标包括色度、浑浊度、气味、硬度、肉眼可见物等。检测方法包括看、闻、尝、品、查,更详细的指标需要通过精密的仪器测定。
II.同学们查阅了相关资料,了解到国家有关水的硬度的标准为:
类别
极软水
软水
中硬水
硬水
高硬水
以浓度计
0~75
75~150
150~300
300~450
450~700
(1)同学们取少量河水,用便携式水硬度检测仪测得河水的硬度为,说明该河水属于________。
任务二:净化水
【河水的净化】河水转化为自来水需要经过一系列步骤,具体流程如图所示。
(2)在自来水净化中,常用明矾作混凝剂,其作用是使悬浮杂质从水中________(填“吸附”“沉降”“过滤”“蒸馏”)出来。自来水厂常用次氯酸()做消毒剂,该化合物中氯元素的化合价是________。
如图为常见的家庭全屋净水方案。
(3)前置过滤器可以过滤________(选填“可溶”或“不溶”)性杂质。实验室进行此操作需要用到玻璃棒,其作用是________。
(4)中央净水机中有中空纤维和一种可以吸附色素和异味的物质,这种物质是________(填物质名称)。
任务三:净化水探究“水的组成”。
(5)图甲实验,点燃氢气前应先________。
(6)按图乙进行电解水实验,发生反应的化学方程式为________。通电一段时间后,a、b、c管中剩余液面的高低顺序为________(由商到低排列)。
(7)关于上述两个实验,说法不正确的是________(填字母)。
A.图甲实验利用“合成”的思想证明水的组成
B.图乙a管的气体能使燃着的木条烧的更旺
C.两实验均说明水由氢气和氧气组成
任务四:水——化学变化的参与者。
水能与生石灰反应,这一性质被广泛应用到生产、生活中。请结合所学知识回答下列问题:
(8)写出水与生石灰反应的化学方程式________。
(9)列举一条该反应的用途________。
考向02 跨学科实践型
典例引领
【典例01】(2025·湖北襄阳·二模)某校开展了“探索火箭发射奥秘”的跨学科项目式实践探究,具体过程如下。
项目一 制作“火火箭”
甲组同学设计了如图1所示的“有尾翼、有头锥版火火箭”,并在矿泉水瓶内提前喷入酒精,在瓶盖处点火,火箭射程为6.3m。
(1)火箭点火时,瓶内发生的反应的化学方程式为______。
(2)如果去除尾翼、头锥,火箭的射程会______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
项目二 制作“气火箭”
乙组同学设计了如图2所示的“气火箭”。在火箭箭体中加入一定量的食醋,往底座中加入适量的小苏打样品,然后横放箭体并按上底座,竖直放在桌上,“气火箭”腾空而起。
(3)实验时除选择含碳酸根的化合物、金属粉末作样品和酸反应外,还可以利用______(填试剂组合名称)接触迅速产生氧气制作“气火箭”。
(4)除小苏打和食醋的质量外,在不改变“气火箭”形状、质量的前提下,你认为影响“气火箭”射程的因素有______(写一种)。
方法透视
解题思路
第一步:拆解任务,找到“化学切入点”
仔细读题,圈出所有涉及物质变化、成分检验、反应原理的语句。这是化学的核心任务。
例如:“测定水样硬度” → 化学:用肥皂水检验Ca²⁺、Mg²⁺;
“配制营养液” → 化学:选择可溶性盐(如KNO₃、Ca(NO₃)₂),计算浓度;
“改良酸性土壤” → 化学:中和反应(用熟石灰)。
第二步:调用跨学科知识辅助
第三步:设计实践方案(注意可行性、安全性)
1.材料选择:优先选择生活易得、无毒、低成本的物品(如塑料瓶、纱布、活性炭、小苏打、食醋)。
2.步骤设计:按“组装→操作→观察→记录→结论”顺序写。
3.对照设计:若要比较效果,需设置对照(如自来水与蒸馏水对比)。
第四步:评价与反思(跨学科角度)
1.从化学角度:反应是否完全?有无污染?
2.从物理角度:装置是否气密?过滤速度是否合适?
3.从生物/地理角度:是否对生态环境友好?是否可持续?
答题模板
跨学科问题中的“化学原理说明”
问法:为什么用熟石灰改良酸性土壤?写出化学方程式。
模板:熟石灰(Ca(OH)₂)呈碱性,能与土壤中的酸性物质(如H⁺)发生中和反应,降低土壤酸度。方程式:Ca(OH)₂ + 2H⁺ = Ca²⁺ + 2H₂O(或与硫酸反应:Ca(OH)₂ + H₂SO₄ = CaSO₄ + 2H₂O)。
简易净水装置的设计与原理(化学+物理)
问法:请设计一个简易净水装置,将浑浊的河水净化。写出所用材料、作用和顺序。
模板:
材料(从上到下):蓬松棉(过滤大颗粒)→ 活性炭(吸附色素和异味)→ 细沙(过滤小颗粒)→ 小石子(支撑)。
原理:利用过滤和吸附的物理方法除去不溶性杂质和部分可溶性杂质(化学吸附)。
无土栽培营养液的配制(化学+生物)
问法:配制100g质量分数为0.2%的KNO₃营养液,需要KNO₃多少克?写出配制步骤。若植物叶片发黄,可能缺少什么元素?
模板:
需要KNO₃质量 = 100g × 0.2% = 0.2g。
步骤:计算→称量0.2g KNO₃→加入99.8g水→搅拌溶解。
叶片发黄可能缺氮(N),KNO₃中含氮,可适量增加。
测定土壤酸碱性并改良(化学+地理)
问法:实验测得某土壤pH=5,应加入什么物质改良?写出步骤。
模板:
① 取少量土样于烧杯中,加蒸馏水搅拌,静置,用pH试纸测上层清液,pH=5,呈酸性。
② 撒入适量熟石灰(Ca(OH)₂)并翻耕,与土壤混合均匀,再次测定pH至接近7。
原理:熟石灰中和土壤酸性。
跨学科实践中的“评价与反思”
问法:你设计的简易净水器有哪些优点和不足?如何改进?
模板:
优点:材料易得、成本低、操作简单。
不足:不能除去可溶性杂质(如重金属离子、细菌),净化程度较低。
改进:加入离子交换树脂(除去金属离子)或煮沸杀菌(物理方法),或加絮凝剂(明矾)加速沉淀。
变式演练
【变式01】(25-26九年级上·辽宁大连·期末)燃烧是人类最早利用的化学反应之一、某化学小组的同学以“调查家用燃料”为主题开展了项目式跨学科实践活动。
【项目一】用下图装置探究燃烧条件
步骤一:通入氮气,点燃酒精灯;
步骤二:冷却至室温;
步骤三:通入氧气,点燃酒精灯。
(1)该实验说明红磷燃烧的必要条件是___________,该实验运用了控制变量方法,步骤三点燃酒精灯后,a、b装置的不同变量是___________。
【项目二】家用燃料的合理使用
(一)燃烧燃料为了取暖。相同条件下,n体积燃料完全燃烧放出的热量见下表。
燃料(气态)
CO
热量(kJ)
282.6
285.8
890.3
(2)从等体积燃料完全燃烧放出的热量分析,最适合家庭使用的燃料是___________(填化学式)。写出该燃料完全燃烧生成二氧化碳和水的化学方程式___________。
(3)有科学家提出:“硅是未来的石油”,硅能在中燃烧生成,并放出大量的热。中硅元素的化合价是___________;与化石燃料相比,用硅作燃料的优点是___________(写一点即可)。
(二)燃烧燃料也可以照明。西汉青铜雁鱼灯是一种环保型灯具,其工作原理如图。使用时将燃料加入灯内,燃烧产生的烟气通过雁脖子进入腹部。
(4)将雁鱼灯的灯罩合住即可将其熄灭,其原理是___________。
(5)雁鱼灯的灯罩可自由开合,当看到大量黑烟产生时,可转动灯罩扩大开口增加进气量,其目的是___________。
(6)雁鱼灯腹部贮水的目的是___________(填字母)。
A.主要目的是用于灭火
B.吸收烟气中一氧化碳避免中毒
C.吸收烟气中的烟尘等气体,减少对室内空气的污染
【项目三】建构家用燃料变迁示意图
(7)家庭使用的液化石油气能够被压缩到钢瓶中,从微观角度说明原因是___________。
(8)通过研究家用燃料的更新历程,同学们预测未来燃料的发展方向是开发和利用清洁而又高效的能源。如氢能,其优点是___________(一点即可)。
【变式02】(2025·河南商丘·二模)我国力争2060年前实现“碳中和”,彰显大国作为与担当。同学们围绕“碳中和”展开了跨学科项目式学习活动。
任务一:分析“碳中和”的思路
(1)大气中的主要来源有:化石燃料的燃烧和动植物的_________作用。
(2)要降低空气中的,一是减少排放,二是要捕集吸收。充分燃烧天然气和煤,产生的质量及放出的热量如下表所示。根据表中数据分析,与煤相比,用天然气作燃料的优点是什么?
天然气
煤
产生的质量
放出的热量
(3)青少年要为“碳中和”做出贡献,写出你在生活中的一种低碳生活方式:_______。
任务二:探究“碳捕集”的方法
(4)下列物质中,理论上可用作捕集的吸收剂的是_______。
A.水 B.氧气 C.稀硫酸 D.氯化钠溶液
(5)利用氢氧化钠溶液“捕捉”的基本过程如下图所示(部分物质及反应条件未标出)。
①写出吸收的化学方程式:_______。
②R溶液中溶质的化学式为______________。
③反应、分离室中发生反应的化学方程式分别为:I:______________;Ⅱ:。
(6)某工厂利用石灰乳(主要成分是氢氧化钙)捕集吸收。若要吸收8.8吨,至少需要含氢氧化钙质量分数为的石灰乳多少吨?
考向03 实验探究型
典例引领
【典例01】(25-26九年级下·辽宁鞍山·月考)中和反应在工农业生产和日常生活中有广泛的用途。某化学兴趣小组以“中和反应”为课题进行项目式学习,请你一起参与。
【任务一】中和反应的应用
(1)《天工开物》中记载“石灰淹苗足”,利用了中和反应的原理,如果土壤呈酸性是因为有硫酸,写出氢氧化钙与其反应的化学方程式:______。
(2)蚊子或蚂蚁叮咬时能在人的皮肤内分泌出蚁酸(一种有机酸)刺激皮肤,感觉又痛又痒,若皮肤未破损,可以涂抹______(填一种日常生活中常见的物质)减轻症状。
【任务二】宏微结合初识中和反应
(3)如图1,向滴有酚酞的氢氧化钠溶液中逐滴加入稀盐酸观察到______现象,证明反应发生。
(4)向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸至恰好完全反应,反应前后溶液中存在的离子种类如图2所示(其中“”、“”、“”、“”表示不同离子)。由图2分析:表示______(用化学符号表示);该反应的微观实质是______。
【任务三】转换思维再探中和反应
Ⅰ.用pH传感器按图3再次实验,将注射器内的液体全部缓慢注入烧瓶。
(5)烧瓶内溶液pH变化曲线如图4所示,则a点对应溶液中的溶质为______(填化学式)。
(6)为了探究c点和b点对应溶液中的溶质成分不同,所选药品正确的有______(填字母序号)。
A.碳酸钙固体 B.铜片 C.酚酞溶液 D.氧化铜粉末
(7)由图4得出酸和碱之间发生了反应的依据是______。
Ⅱ.将图3装置中pH传感器换成温度传感器,向氢氧化钠溶液中匀速加入初温相同的稀盐酸,得到温度变化曲线如图5所示。
(8)氢氧化钠和盐酸反应是______反应(填“放热”或“吸热”)。
(9)当加入盐酸______mL时,盐酸与氢氧化钠恰好完全反应。
方法透视
解题思路
第一步:明确探究变量
1.找出题目要求探究的因素(如“温度”“浓度”“催化剂种类”“接触面积”)。
2.确定自变量(要改变的因素)和因变量(要观察或测量的指标,如气泡速率、温度变化、pH等)。
第二步:写出核心反应原理
1.写出相关的化学方程式,明确反应中哪些物质影响现象。
2.若涉及催化剂,注明其作用(加快反应速率,不改变产量)。
第三步:设计实验方案——控制变量法
模板结构:
① 取______(相同规格/等质量/等体积)的______(反应物)若干份;
② 控制其他条件相同,改变______(自变量);
③ 观察并比较______(因变量,如产生气泡的速率/完全反应所需时间/温度升高值)。
④ 设置对照实验(如果需要证明某物质的作用,设空白对照)。
第四步:设计数据记录表
表格要素:实验编号、自变量取值、现象描述(或定量数据如气体体积、时间)。
第五步:分析现象,得出结论
1.描述现象:“加入××的试管中______(现象更快/更多)”。
2.结论句式:“在其他条件相同时,(自变量)越(大/高/细/有催化剂),反应速率越______(快/慢)。”
第六步:反思与评价(高频失分点)
1.方案优点:操作简单、现象明显、环保安全、控制变量合理。
2.方案不足:未设置对照、变量不唯一、现象不易量化、存在干扰。
3.改进建议:增加对照实验、使用更精密的测量仪器、重复实验取平均值。
答题模板
探究影响反应速率的因素(浓度/温度/接触面积/催化剂)
实验目的:探究______对______反应速率的影响。
实验原理:(写方程式)。
实验步骤:
① 取两支试管,分别加入等体积等浓度的______溶液;
② 将其中一支试管放入(热水/冰水)中,另一支置于室温(或其他条件);
③ 向两支试管中同时加入______(等质量/等大小的固体),观察产生气泡的速率(或记录完全反应所需时间)。
现象与结论:
观察到______(如“热水中气泡产生更快”),说明在其他条件相同时,温度越高,反应速率越快。
探究催化剂的作用(及是否是催化剂)
探究步骤(以MnO₂在H₂O₂分解中为例):
① 取一支试管,加入5mL 5% H₂O₂溶液,观察气泡产生速率(很慢)。
② 向试管中加入少量MnO₂粉末,立即产生大量气泡。
③ 反应结束后,过滤、洗涤、干燥,称量MnO₂质量不变。
④ 将回收的MnO₂再次用于H₂O₂分解,仍能加快反应速率。
结论:MnO₂是H₂O₂分解的催化剂,能加快反应速率,且反应前后质量和化学性质不变。
探究物质变质或成分(部分变质/完全变质)
实验步骤:
① 取少量样品于试管中,加水溶解。
② 向其中加入过量______(如CaCl₂溶液),产生白色沉淀,证明含有CO₃²⁻。
③ 静置后取上层清液,滴加酚酞,若变红,则含有OH⁻,为部分变质;若不变红,则为完全变质。
表格数据整理与结论
问法:根据实验数据,你能得出什么结论?
模板:
分析数据可知,实验1(条件A)与实验2(条件B)相比,(因变量)的差异为。由此得出的结论是:在其他条件相同时,(自变量)(影响规律)。
反思与评价(必背句式)
优点:该方案通过控制变量法,排除了其他因素的干扰,现象直观,操作简便。
不足:未进行重复实验,可能存在偶然误差;现象描述不够量化,主观性强。
改进:增加重复实验取平均值;使用气体传感器收集定量数据;增设对照实验。
变式演练
【变式01】(25-26九年级上·辽宁朝阳·期中)氧气是一种重要的气体,在科技、生产和生活中都有广泛的用途。兴趣小组同学“以氧气制备”为主题开展了项目式学习活动。
【基础实验】
(1)仪器①的名称是______。
(2)利用装置A制氧气,试管中棉花的作用______,反应的化学方程式为_______,后续探究需要较纯净的氧气,收集装置最好选择_______(填序号)。
(3)兴趣小组同学发现某市售高锰酸钾药品纯度高达99.5%,含水量可忽略不计。因此小组同学选用了装置B(直立型)制取氧气,并与装置A(传统型)制取相比较。分别放入5 g高锰酸钾,用同一酒精灯分别加热,每组进行五次实验后取平均值记录如下表,基于所学知识及所得数据分析,下列说法正确的是______。
装置类型
收集一瓶气体所需时间
反应生成氧气总体积
装置A(传统型)
52.2 s
456 mL
装置B(直立型)
39.3 s
552 mL
A.直立型装置不需要放棉花的原因是冷凝水不会回流。
B.直立型装置比传统型装置制氧效率更高。
C.选用直立型装置实验,用排水法收集氧气,结束后不需要先将导管移出水面。
D.传统型制得的氧气总体积低,可能是因为高锰酸钾有部分被吹到试管口未分解。
(4)若直接用30%的H2O2溶液制取氧气,反应速率太快。为获得平稳的气流,下图所示发生装置能达到最佳效果的是(填序号)______。
【探究实验】
某化学兴趣小组阅读课外资料得知:过氧化氢制氧气除了可用二氧化锰作为催化剂,还可以用氧化铜、马铃薯、铁锈、红砖粉末等物质作为催化剂,于是他们想检验生活中马铃薯是否能作为过氧化氢分解的催化剂。
【提出问题】马铃薯是否能作为过氧化氢分解的催化剂?
【查阅资料】马铃薯中含有过氧化氢酶,过氧化氢酶对过氧化氢的分解起催化作用。
【设计实验】
(5)化学兴趣小组的同学设计了一系列实验:
实验
实验步骤
实验现象
Ⅰ
取5%的过氧化氢溶液5 mL,用带火星的木条伸入试管口
木条不复燃
Ⅱ
取5%的过氧化氢溶液5 mL,加入0.5 g马铃薯切成豆粒大
木条复燃
Ⅲ
待实验Ⅱ中没有气泡放出后,继续加入5%的过氧化氢溶液
木条______
(6)写出实验Ⅰ反应的化学方程式:_________。
(7)设计实验Ⅰ的目的是与实验Ⅱ______。
【得出结论】马铃薯能作为过氧化氢分解的催化剂。
【评价改进】
(8)大家认为此实验结论不严谨。若要确定该实验结论是否正确,还需要再增加一个实验,探究马铃薯的________在化学反应前后是否发生变化。
【实验拓展】某小组同学设计了如图所示装置,定量测定对比马铃薯与二氧化锰的催化效果,实验均以生成25 mL气体为准,其他可能的影响因素忽略不计,相关数据见表:
(9)
实验编号
3%过氧化氢溶液的体积
其他物质质量
待测数据
Ⅰ
20 mL
马铃薯0.5 g
a
Ⅱ
20 mL
二氧化锰______g
b
(10)上述实验中“待测数据”是指__________。
(11)若a>b则可得出的结论是____________。
(12)若对比马铃薯与二氧化锰的催化效果,还可以通过测量____的方法。
【实验反思】
(13)影响化学反应速率的因素除了催化剂的种类外,还可能与下列哪些因素有关?
A.催化剂的颗粒大小 B.温度 C.反应物的浓度
【变式02】(24-25九年级上·辽宁·单元测试)2023年9月21日,天宫课堂第四课在中国空间站开讲,神舟十六号三位航天员为全国广大青少年演示了四个实验。同学们观察到蜡烛燃烧的球形火焰,结合航天员在空间站驻留6个月的正常生活需求。项目式学习小组设计实验探究了航天员的呼吸供给系统以及影响电解水速率的实验探究。
任务一:推测可供航天员呼吸的气体
【信息检索】
a.人体得不到充足的氧气,大脑就会发生不可逆的损害,发生脑死亡;
b.人体吸入纯净的氧气超过24小时,会发生肺型氧中毒,最后呼吸衰竭。
【信息分析】
(1)在空间站中,下列气体最适合航天员呼吸的是______,请说明你的选择理由_____。
A.氧气 B.氮气 C.空气(主要成分是氧气和氮气) D.二氧化碳
任务二:航天员呼吸所需氧气的获得途径
【设计途径】
途径一:从地球直接携带氧气。
途径二:在空间站分离液态空气制取氧气。
途径三:在空间站加热高锰酸钾制取氧气。
【讨论交流】
(2)同学们讨论后认为,上述途径均不是最佳方案,请你选择其中一种途径分析其不是最佳方案的原因________。
任务三:了解科学家设计的航天员供氧气方案
【查阅资料】空间站的氧气通常是通过电解水的方式获得的。
【原理分析】
(3)从元素守恒的角度分析电解水可获得氧气的原理是_________。
【进行实验】
(4)在实验室探究电解水获得氧气的过程如下:
实验步骤
实验现象及符号表达式
实验结论
步骤一:关闭电源,按如图所示连接仪器
实验现象:无明显现象
未接通电源时,无气体产生
步骤二:接通电源
实验现象:电极上有气泡冒出,两管中液面下降
给水通电后,有气体产生
实验步骤
步骤三:检验两管中产生的气体
a管:打开活塞后,用燃着的木条靠近管口;
b管:打开活塞后,用带有火星木条靠近管口
a管的符号表达式:_______
b管的实验现象:________
给水通电后,有氢气和氧气产生
【交流讨论】
(5)电解水获得的氢气在空间站的处理方法是_________。
(6)从微观角度分析电解水的过程_________。
任务四:某兴趣小组开展影响电解水速率的实验探究。
【拓展提升】电解纯水速率较慢,为探究不同电压和不同浓度NaOH溶液对电解水速率的影响,小丁用同一装置进行了多次实验,测得产生20 mL氢气所需时间如图2所示。
(7)电解NaOH溶液1时,电压越高,电解水的速率就越______(填“快”或“慢”)。
(8)上述实验中,电解水速率最快的条件是________。
考向04 性质验证型
典例引领
【典例01】(24-25九年级上·辽宁锦州·期末)实现2030年碳达峰、2060年碳中和,是我国政府对国际社会的郑重承诺,彰显了大国的责任和担当。某小组对二氧化碳产生了兴趣,开展项目式学习活动。
任务一:二氧化碳制法与性质
利用废弃饮料瓶和棒棒冰的袋子,完成的制取与部分性质验证(如图1)。
(1)装置乙中反应的化学方程式是________。
(2)实验中观察到低蜡烛先熄灭,高蜡烛后熄灭,说明具有的性质是________。根据该性质,写出的一个用途________。
(3)该实验还能得出的另一个化学性质是________。
任务二:温室效应产生的原因
温室效应是指太阳短波辐射可以透过大气射入地面,地面在吸收辐射后会升温,并向外辐射长波热能。这些长波辐射被大气中的温室气体吸收,导致大气层温度升高,阻碍了热量向外扩散,形成保温作用,从而导致大气变暖。
图2是某小组同学设计的检测气体是否为温室气体的实验装置图。辐射源通过装有等量的不同气体的扁塑料瓶后,在热成像仪成像。穿透扁塑料瓶(待测气体)后的长波辐射越强,热成像的温度越高。测得实验中热成像图的温度结果如下:
待测气体
干燥
干燥
干燥
干燥空气
热成像图的温度/℃
64.0
81.6
62.8
82.6
(4)由上表可知、、中吸收长波辐射的能力最小的为________.
(5)依据图2装置,设计实验证明空气中的水蒸气也是一种温室气体,请写出你的操作方法________。
任务三:实验室模拟的捕集
碳捕集是实现碳中和的措施之一,其中一种方法是用NaOH溶液来吸收。同学们在实验室中模拟的捕集:装置(气密性良好)如图3所示,所用注射器均为单向阀,确保注射器内的物质只能流出,不能流入。
操作1:注射器A、B、C中分别吸入10mL蒸馏水、10mLNaOH溶液、100mL空气,双具支试管中集满约120mL气体。
操作2:推动注射器A将10mL蒸馏水一次性缓慢注入双具支试管里,观察到注射器C的活塞保持静止;再将10mLNaOH溶液全部注入双具支试管里。
(6)该实验说明10mL蒸馏水最多溶解吸收体积为________mL。
(7)实验中观察到________的现象,说明NaOH溶液吸收能力比水强,可做的捕集剂。
任务四:制定低碳行动方案
(8)通过该项目的探究,小组同学对低碳行动有了新的认识,请补充完整。
低碳途径
低碳行动具体措施
①减少的排放
请举出一种具体做法________
②________
植树造林
③的转化与封存
与氨气在高温、高压下可以合成尿素【】同时生成水,该反应的化学方程式为________。
方法透视
解题思路
第一步:明确验证的性质
1.圈出题目要求验证的性质关键词:如“酸性”“碱性”“能与CO₂反应”“具有还原性”“能催化”等。
2.思考:该性质对应的特征反应是什么?会产生什么现象?
第二步:选择验证方法——抓住“特征现象”
第三步:设计实验方案(对照实验是得分关键)
1.基本结构:
① 取样(取少量待测物质于试管/装置中);
② 加入试剂(或改变条件,如加热);
③ 观察现象;
④ 得出结论。
2.需对照的情形:
验证某物质是反应发生的关键 → 设置“不加该物质”的空白对照。
验证气体与溶液反应(如CO₂+NaOH)→ 设置“水代替碱溶液”的对照,排除溶解和水反应的干扰。
第四步:规范描述现象与结论
1.现象:准确描述颜色、状态、气味变化(如“溶液由紫色变为红色”“有白色沉淀生成”)。
2.结论:必须与验证目标对应——“证明××具有××性质”或“证明××与××发生了反应”。
答题模板
验证某溶液呈酸性(含H⁺)
实验步骤:取少量待测溶液于试管中,滴入几滴紫色石蕊试液。
现象:溶液由紫色变为红色。
结论:证明该溶液具有酸性(或含有H⁺)。
验证某溶液呈碱性(含OH⁻)
实验步骤:取少量待测溶液于试管中,滴入几滴无色酚酞试液。
现象:溶液变为红色。
结论:证明该溶液具有碱性(或含有OH⁻)。
验证CO₂能与NaOH溶液反应(无明显现象)
实验步骤:
① 取两个相同的充满CO₂的塑料瓶,分别加入等体积的NaOH溶液和水,立即盖紧瓶盖,振荡。
② 观察塑料瓶变瘪的程度。
现象:加入NaOH溶液的塑料瓶变瘪更明显。
结论:证明CO₂与NaOH发生了反应(或CO₂被NaOH吸收更彻底)。
验证MnO₂是H₂O₂分解的催化剂(需三步)
步骤:
① 取一支试管加入5mL H₂O₂溶液,观察气泡产生很慢;加入少量MnO₂,立即产生大量气泡。
② 反应结束后,过滤、洗涤、干燥,称量MnO₂质量不变。
③ 将回收的MnO₂再次加入新H₂O₂中,仍能快速产生气泡。
结论:MnO₂能加快H₂O₂分解速率,且质量和化学性质不变,是催化剂。
验证稀盐酸能与某些金属反应(置换反应)
实验步骤:取少量稀盐酸于试管中,加入镁条(或锌粒、铁钉)。
现象:产生大量气泡,固体逐渐溶解。
结论:证明稀盐酸能与活泼金属反应生成氢气。
验证某物质具有不稳定性(受热分解)
实验步骤:取少量碳酸钙固体于试管中,用酒精灯加热,将产生的气体通入澄清石灰水中。
现象:澄清石灰水变浑浊。
结论:证明碳酸钙受热分解生成二氧化碳,具有不稳定性。
变式演练
【变式01】(24-25九年级下·辽宁抚顺·期中)碳酸钠是一种重要的工业原料,广泛用于玻璃、造纸、纺织、洗涤剂的生产。某化学兴趣小组对碳酸钠的制备、性质及用途等开展了项目式学习。
任务一:了解碳酸钠的制备——“侯氏制碱法”,主要过程如图。
(1)的俗称是_______。
(2)沉淀池中发生反应的化学方程式为。请根据下表分析,沉淀池中首先析出晶体的原因是_______。
物质
NaCl
溶解度/(20℃)
36.0
9.6
37.2
(3)焙烧炉中发生的反应为_______(填“化合”或“分解”)反应。从过程图上看可以循环使用的物质是_______。
任务二:鉴别碳酸钠和氢氧化钠溶液
【活动与探究】
为了鉴别碳酸钠和氢氧化钠溶液,实验小组设计并进行了如下两个实验。
实验一
实验二
实验操作
(4)上述两个实验可行的是实验_______。另一个不可行的原因是_______。
(5)实验结束后,小组同学将上述实验后的所有物质倒入同一个废液缸中,最终得到无色溶液,则溶液最终呈_______性。
任务三:探究碳酸钠的用途——腌制皮蛋
【发现问题】小组同学将买来的皮蛋品尝,发现有涩味。
【查阅资料】
1.皮蛋的传统制作工艺:用50kg水,将14kg生石灰、3.3kg纯碱、2kg食盐调成糊状,涂于新鲜的鸭蛋上,裹上稻壳,密封保存一段时间后,即可得到皮蛋。
2.反应原理:。
(6)由查阅的资料可知,皮蛋中的涩味主要来源于碱性物质,食用时最好加入_______(填“食盐”或“食醋”)。
(7)若生成的氢氧化钙和碳酸钠恰好完全反应,理论上生石灰和纯碱的配料比为_______(化成最简比);实际生产中,生石灰与纯碱的实际配料比往往都大于其理论配料比,廉价的生石灰过量,可以促进较贵的_______充分反应。
【实验探究】
在松花蛋的形成过程中,碱液浓度及腌制时间等对其品质起着至关重要的作用。在老师的建议下,研究小组用等体积、等浓度的氢氧化钠溶液浸泡鸭蛋,得到了松花蛋腌制天数与其蛋白、蛋黄的pH的变化关系,如下图所示。
【解释与结论】
(8)分析两条曲线,可得出的结论是_______。
【交流与讨论】松花蛋虽然营养丰富,但是碱性过大,故不宜过多食用。
【变式02】(24-25九年级下·辽宁铁岭·月考)氢氧化钙在生产和生活中有广泛的用途。某化学兴趣小组的同学对的制备、性质、用途等开展项目式学习。
【资料一】部分物质的溶解性表(室温)
阳离子阴离子
溶
溶
溶
微
溶
不
说明:“溶”表示那种物质可溶于水,“不”表示不溶于水,“微”表示微溶于水。
【资料二】溶液显中性。
任务一 了解的制备
(1)可由生石灰和水反应制得,此反应______(填“吸热”或“放热”)。
任务二 检验的性质
小组同学设计如图所示实验:
(2)向甲试管中吹气,溶液变浑浊,证明呼出气体中含有______。
(3)同学们观察到乙中固体几乎不溶解,丙中固体完全消失。对比乙、丙实验现象得出的结论是______。
(4)在图丁所示实验中:
步骤一:将注射器内的液体全部注入A中,软塑料瓶变瘪。小新认为此现象可证明氢氧化钠与二氧化碳发生了化学反应。小刚认为小新的说法不正确,小刚的理由是______。
步骤二:打开弹簧夹K后,B中液体流入A中,可观察到的现象是______,写出发生反应的化学方程式______,该反应的基本反应类型是______。
(5)实验结束后,同学们将甲、乙、丙、丁中的物质倒入同一废液缸中,得到白色固体和红色溶液。请你写出处理该废液的方法:______。
任务三 了解的用途
(6)具有广泛应用。下列属于用途的是______。
A.用石灰浆粉刷墙壁 B.用作食品干燥剂
C.配制农药波尔多液 D.改良酸性土壤
考向05 定量分析型
典例引领
【典例01】(2026·辽宁·一模)兴趣小组在老师指导下开展“制作叶脉书签”的项目式探究,实验流程如图所示。
【原理初探】
(1)叶脉书签制备专用料的成分是氢氧化钠固体,其具有_______性(选填“腐蚀性”或“吸水性”)把叶脉与叶肉进行分离。
【任务一】探究制作“叶脉书签”的最佳条件。
实验I:相同煮沸时间内,将树叶放在不同浓度的氢氧化钠溶液里,处理后叶片变化如下表。
1%
5%
10%
留有很多叶肉
留有较多叶肉
残留很少叶肉
(2)实验I的实验目的是________根据实验结果,制作叶脉书签的最佳氢氧化钠溶液浓度是_____________。
实验Ⅱ:将洗净的树叶置于不同温度的最佳氢氧化钠浓度的溶液里浸泡,随着时间的变化,叶片变化如下表。
时间
叶片变化
温度
5min
15min
20min
60℃
无明显变化
留有较多叶肉
留有少量叶肉
80℃
留有较多叶肉
留有少量叶肉
残留很少叶肉
100℃
留有较多叶肉
残留很少叶肉
叶片卷起来,叶肉与叶脉不易分离
(3)通过实验Ⅱ可知,制作“叶脉书签”最佳的加热温度和时间是_________(写一种即可)。
【任务二】实验废液的环保处理
制作结束后,用溶质质量分数为7.3%的稀盐酸对煮沸后的100gNaOH废液进行了中和处理(反应原为:假设废液中的其他物质均不与盐酸反应)。反应过程中溶液的pH及温度随时间的变化关系如图乙,请回答相关问题:
(4)图乙中125秒时,溶液中的溶质有_________(填化学式)。
(5)由图乙可知,盐酸与氢氧化钠反应是__________反应(选填“吸热”或“放热)。
(6)有小组成员认为图乙中25s→75s的pH变化不能证明稀盐酸和氢氧化钠溶液发生了反应,原因可能为: __________。
(7)反应过程中不同时间点的微观粒子示意如图,按时间先后排序为___________(填序号)。
(8)图丙中,表示恰好完全反应的点是_________(填“A”或“B”或“C”),据图丙相关数据,计算100g废液中NaOH的质量分数为_________。
方法透视
解题思路
第一步:明确计算目标与已知数据
1.圈出题目要求计算的量(如“样品中NaHCO₃的质量分数”“生成氧气的体积”“反应速率”)。
2.找出实验提供的数据(反应前后质量差、气体体积、时间等)。
第二步:分析反应原理,写出化学方程式
注意:若有气体或沉淀生成,常用“差量法”(反应前后固体或溶液质量差 = 生成气体/沉淀质量)。
第三步:数据筛选与计算
表格数据:找出完全反应的组(通常杂质不反应,或某反应物耗尽)。
图像数据:读取起点、拐点、平台对应的数值(如最终生成气体质量、恰好反应时消耗的体积)。
计算步骤:
1.利用质量差或体积差求出纯净物的质量(或物质的量,初中通常用质量)。
2.根据化学方程式比例,列式求解目标量。
3.若求质量分数 = (纯净物质量 / 样品质量) × 100%。
第四步:误差分析(高频考点)
1.系统误差:装置漏气、药品变质、读数误差、未冷却称量等。
2.操作误差:过滤未洗涤、沉淀未干燥、气体未完全吸收等。
3.判断方向:
使测得结果偏高:称量时砝码生锈、量取液体仰视读数、沉淀未干燥称重。
使测得结果偏低:装置漏气、药品部分分解、沉淀未完全、气体逸散。
答题模板
根据质量差计算(气体或沉淀法)
题干:样品质量为m₁,反应后剩余固体(或反应前后装置质量差)为Δm,求样品中某成分的质量分数。
模板:
① 写出化学方程式。
② 设纯净物质量为x。
③ 根据质量差Δm(通常为生成CO₂或H₂O的质量),列比例。
④ 解得 x。
根据消耗体积计算(滴定法或气体体积法)
题干:用浓度为c的溶液滴定,消耗体积V;或收集到气体体积V(已换算成标准状况或给出密度)。
模板:
① 写出化学方程式。
② 根据体积求出溶解物质的质量(m = ρV,若气体,则需用密度换算;若溶液,则用浓度c×V×相对分子质量计算溶质质量)。
③ 列比例求待测物质量,再求质量分数。
表格数据处理(选择完全反应组)
题干:多次实验数据如表,求样品纯度。
模板:
① 分析每组数据,找出样品完全反应且酸足量(或某反应物过量)的组别。
② 根据该组生成气体(或沉淀)的质量,计算样品中有效成分的质量。
③ 纯度 = (有效成分质量 / 样品质量) × 100%。
误差分析
问法:下列操作会使测定结果偏高/偏低/无影响?为什么?
模板:若操作导致计算用到的量偏大,则结果偏高;偏小则偏低。
常见原因:
未冷却称量(热物体质量偏小)→ 偏低
砝码生锈(实际质量大于读数)→ 偏高
气体未完全吸收(Δm偏小)→ 偏低
滴定终点判断过早(消耗体积偏小)→ 偏低
反应速率计算(单位时间内变化量)
问法:计算某时间段内的平均反应速率。
模板:
反应速率 = 生成物质量(或浓度)变化 / 时间
单位:g/s、mL/s 等(根据题目要求)。
变式演练
【变式01】(2026·辽宁·一模)我国是全球规模最大的禽蛋生产国和消费国。某兴趣小组以“蛋壳中的化学”为主题开展了以下项目式学习活动。
活动一:了解鸡蛋壳的主要成分
【查阅资料】
鸡蛋壳的主要成分是碳酸盐
【实验验证】兴趣小组的同学为了验证鸡蛋壳的主要成分是碳酸盐,做了如图所示的实验。
(1)当实验中观察到___________(填实验现象),说明鸡蛋壳的主要成分是碳酸盐。
活动二:探究鸡蛋壳中碳酸钙的含量
为进一步测定蛋壳中碳酸钙的质量分数,小组同学进行了如下实验:检查装置的气密性;称量G装置质量为mg;按如图所示组装装置后,将m1g蛋壳样品(已洗净、干燥并捣碎)放入D装置的锥形瓶中;加入足量稀盐酸,待锥形瓶中不再产生气泡;打开弹簧夹C,从导管A处缓缓鼓入空气;一段时间后称量装置G质量为m2g(不考虑原装置内空气对实验的影响,所有试剂均足量)。
【查阅资料】碱石灰可吸收水和二氧化碳等。
请回答下列问题:
【实验分析】
(2)装置B的作用是___________。
(3)装置D中反应的化学方程式为___________。
【实验结论】
(4)小组实验测得蛋壳中碳酸钙的质量分数为___________。
【实验反思】
(5)经小组讨论,认为以下情况会影响实验测定结果,其中说法正确的是___________(填序号)。
①若将装置E、F交换位置,则测得的碳酸钙质量分数偏小
②若缺少H装置,则测得的碳酸钙质量分数将偏大
③实验结束,若未从导管A处缓缓鼓入空气,则测得的碳酸钙质量分数将偏小
④将装置E中的硝酸银溶液换成饱和碳酸氢钠溶液不会影响实验测定结果
活动三:研究鸡蛋壳的再利用
对蛋壳中的钙源进行回收利用,可以变废为宝。蛋壳高温煅烧法制备乳酸钙的工艺流程如图3:
(6)将蛋壳粉碎的目的是___________。
(7)写出反应①的化学方程式___________。
(8)已知反应②:Ca(OH)2+2C3H6O3(乳酸)=Ca(C3H5O3)2(乳酸钙)+2X,请写出X的化学式___________。
(9)用乙醇洗涤粗产品而不用水洗涤,推测乳酸钙易溶于水,___________(填“易溶”或“难溶”)于乙醇。
(10)小组同学取4g“灰分”与乳酸反应,研究结果见图,其最佳反应条件是___________。
【变式02】(2026·辽宁阜新·模拟预测)咸鸭蛋深受人们喜爱,将其放在炭火炉上烘烤,烤熟的咸鸭蛋吃起来别有风味。兴趣小组的同学围绕咸鸭蛋的制作等展开了项目式探究。
任务一 了解鸭蛋的烘烤过程
(1)金属铝可以制成铝箔包裹鸭蛋,说明铝具有良好的_________。
(2)木炭燃烧提供热量烤制鸭蛋,烘烤结束后可以用沙土盖灭炭火,其灭火原理是_________。
任务二 探究烘烤后的鸭蛋壳的成分
【查阅资料】①鸭蛋壳的主要成分是(其他杂质不参与反应)。
②含碳酸根离子的物质能与酸反应产生气体。
③氯化钙易溶于水,溶液呈中性,不能与金属氧化物反应。
【提出问题】烘烤后的鸭蛋壳的成分是和吗?
【实验验证】
(3)
实验方案
实验现象
实验结论
①取少量烘烤后的鸭蛋壳粉末于试管中,加入足量蒸馏水充分溶解,触摸试管外壁
固体部分溶解试管外壁发热
烘烤后的鸭蛋壳中含有碳酸钙和氧化钙
②向步骤①的试管中加入过量_________
_________
【交流讨论】
(4)步骤①中试管外壁发热的原因是__________(用化学方程式解释)。
(5)步骤②中反应结束后,溶液中含有的溶质成分为__________。为了证明该溶液的酸碱性,不可以选用下列物质中的__________(填序号)进行实验。
A.紫色石蕊溶液 B.无色酚酞溶液 C.镁条 D.氧化铜
任务三 探究烘烤后的鸭蛋壳中碳酸钙的质量分数
【查阅资料】碱石灰可吸收和
【进行实验】同学们设计出如图1所示装置,通过测量二氧化碳的质量计算烘烤后的鸭蛋壳中碳酸钙的质量分数。实验时连接装置,打开弹簧夹,通入一段时间氮气后关闭弹簧夹,称量装置C的质量,取16 g样品放入装置A中,滴加稀盐酸直至样品完全反应,再次打开弹簧夹,……,称量反应后装置C的质量。
【收集数据】装置C的质量增加了4.4 g。
【交流讨论】
(6)实验中“……”处的实验步骤应为__________。
(7)16 g烘烤后鸭蛋壳中碳酸钙的质量分数为__________。
任务四 动手制作咸鸭蛋
通过以上探究,同学们查阅相关资料,并自己动手制作咸鸭蛋。
(8)第一步:配制溶液。用食盐和水配制2000 g溶质质量分数为15%的溶液来腌制鸭蛋。配制该溶液的正确步骤为__________(填序号):①溶解;②计算;③量取;④装瓶贴标签;⑤称量。
第二步:挑选鸭蛋。鸭蛋的新鲜情况与其密度关系如图2所示。
同学们另外配制溶质质量分数为10%(密度为1.07)的食盐溶液来挑选鸭蛋,将鸭蛋放入该食盐溶液,其中__________(填“上浮”“悬浮”或“下沉”)的鸭蛋品质最佳。
第三步:浸泡腌制。将鸭蛋放入15%的食盐溶液中浸没,加盖保存。20~30天左右,咸鸭蛋制成。
成果分享 通过本次活动,同学们领略了传统美食魅力,体会了化学与生活紧密相连,传承和发扬了传统饮食文化。
题●型●训●练
1.(25-26九年级上·辽宁丹东·期末)化学兴趣小组以“探究二氧化碳的奥秘”为主题开展项目式学习。
【任务1】:认识二氧化碳
(1)同学们对教材中二氧化碳的性质与用途进行了归纳,下列认识正确的是_______(填写选项字母)。
A.是导致酸雨的主要气体 B.浓度过大,会导致人中毒死亡
C.可以用于冶金工业 D.过度排放会加剧温室效应
【任务2】:探究二氧化碳的性质。(其中用到的石蕊纸花为紫色石蕊纸花)
(2)实验中,观察到_______的现象,能得出二氧化碳与水反应的结论。
(3)通入二氧化碳一段时间后,A、B两个烧杯中的蜡烛均熄灭,其原因是______;其中能证明二氧化碳的密度大于空气的密度是烧杯________(填“A”或“B”)。
(4)若将二氧化碳通入澄清石灰水中,能观察到的现象是澄清石灰水变浑浊,请用化学方程式解释其原理________________。
【任务3】:查阅资料,调查二氧化碳的转化与利用。
我国科研人员研制一种新型催化剂,在这种催化剂作用下,二氧化碳可以转化为汽油,主要过程如图所示。
(5)与相比,碳元素的质量分数更_______(填“大”或“小”)。
(6)X是一种单质,X的化学式为___________;在一定条件下,Ⅰ中反应生成的另外一种物质为生活常见的氧化物,该反应的化学方程式为_____________。
(7)请从两个角度回答这项研究成果的重要意义是________、_________。
2.(25-26九年级上·辽宁丹东·期末)化学兴趣小组以“探究燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。
【任务1】:认识可燃物
(1)有的物质可以燃烧,有的物质不能燃烧,可燃物是燃烧发生的条件之一。目前人类使用的燃料主要是化石能源,其中三大化石能源为___________。
【任务2】:调控燃烧
(2)燃料的燃烧效率备受人们关注,燃料的不充分燃烧会导致一系列问题,使燃料充分燃烧的方法有____________;______________。(写两点)
【任务3】:利用燃烧探究物质的组成
小组同学利用湿度传感器和二氧化碳传感器检测纯净乙醇充分燃烧的产物,实验装置及图像如图所示。
(3)结合图中曲线,得知乙醇中含有碳、氢元素的实验证据是_________,做出判断的理论依据是_____________。
【任务4】:探究燃烧条件
小组同学利用如图1装置探究燃烧的条件,点燃蜡烛后立即塞紧橡皮塞,待蜡烛熄灭后,将滴管中的水全部滴入集气瓶中,使铝盒中的白磷立即燃烧。如图2是瓶中①二氧化碳和②氧气的含量随时间变化的图像。
(4)生石灰的物质类别属于___________(填写“混合物”或“纯净物”)。
(5)导致铝盒中白磷燃烧的原因是___________。
(6)分析图像得知,蜡烛熄灭的时间是__________(填“”或“”或“”),曲线①中之后二氧化碳含量略有上升的原因是____________________。
(7)由图像中曲线②分析可知:不同可燃物在空气中燃烧除需要氧气、温度达到其着火点之外,还需要的条件是_____________。
3.(2025·辽宁沈阳·二模)在餐桌上,经常使用“固体酒精”块为燃料给食品加热。出于好奇,兴趣小组的同学对其展开了项目式研究活动。
活动一:初识“固体酒精”
【查阅资料1】
a.“固体酒精”块的主要成分:乙醇(化学式为C2H5OH)、固化剂、色素;
b.醋酸钙或硬脂酸钠是制作“固体酒精”块常用的固化剂。
(1)“固体酒精”属于_________(填“纯净物”或“混合物”)。
(2)下列关于“固体酒精”的分析正确的是 (填字母序号)。
A.“固体酒精”就是固态的酒精
B.“固体酒精”燃烧时保持固体状态提高了其使用时的安全性
C.“固体酒精”的优点之一是便于运输、携带
D.评价“固体酒精”的优劣还需考虑燃烧时长和热值
E.评价“固体酒精”的优劣还需考虑燃烧时是否环保
(3)乙醇的化学式与NaOH相比,都有“OH”,但是酒精溶液却不显碱性,请你设计实验验证_________。
活动二:自制“固体酒精”
实验Ⅰ:采用醋酸钙作固化剂制取“固体酒精”
试剂准备:醋酸、大理石、饱和石灰水、酒精、紫甘蓝叶片
【查阅资料2】
a.醋酸钙的化学式为 溶于水,不溶于酒精。
b.醋酸的化学式为CH3COOH,在水中解离出(CH3COO-和H+)。
c.紫甘蓝中含有丰富的花青素,花青素是一种指示剂,遇酸性溶液变红,遇碱性溶液变绿。
(4)①用浓度相同的醋酸溶液采用两种方法制取等质量的醋酸钙:
方案一
方案二
设计实验
将醋酸溶液逐滴加入饱和石灰水中,充分反应,蒸发
将醋酸溶液逐滴加入大理石中至不再产生气体为止,过滤,蒸发
分析评价
甲:醋酸与盐酸的化学性质_________ (填“相似”或“不同”)。
乙:从能耗和提高效率的角度分析,同学们更愿意选择方案二,请你说明不选择方案一的原因_________
②将浸泡过紫甘蓝的酒精溶液缓慢加入醋酸钙的饱和溶液的烧杯中,静置一段时间,发现出现绿色凝胶,即获得“固体酒精”。该实验也说明醋酸钙溶液显_________性。
实验II:采用硬脂酸钠作固化剂制取“固体酒精”
【查阅资料3】
a.用硬脂酸 和氢氧化钠反应生成硬脂酸钠 作为固化剂。
b.在标准大气压下,乙醇的沸点为78℃;氢氧化钠的成本是硬脂酸的四分之一。
c.制备“固体酒精”的工艺流程如下:
(5)两种溶液混合时,硬脂酸和NaOH发生反应的方程式为 理论上硬脂酸与氢氧化钠恰好完全反应的质量比为_________;实际投料时氢氧化钠稍过量的原因是_________。
(6)在不同温度下,乙醇、硬脂酸、NaOH均取最佳配比用量时,进行实验,实验现象记录如表:
实验序号
温度/℃
现象
①
30
混合后立即生成“固体酒精”,产品不能混合均匀
②
40
混合后立即生成少量“固体酒精”,产品局部混合不均匀
③
60
混合后不立刻生成“固体酒精”,可以混合均匀
【结论】上述研究范围内,制备“固体酒精”的最佳温度是________℃ 。
【分析与解释】制备“固体酒精”的温度不易过高的原因是________。
活动三:使用“固体酒精”
(7)两种固化剂产品的对比:
①比较以上制作的两种“固体酒精”块的综合性能,可以通过燃烧时的最高温度、燃烧时长、火焰稳定性、残留物以及________(请你再填一点)等方面进行对比分析。
②设计该对比实验时应控制不变的量有________(写两点)。
(8)小组同学设计了如图所示装置进行探究,其实验目的是________。
探究无止境,相信同学们还能从中发现其他有价值的探究问题!
4.(2025·辽宁本溪·二模)某兴趣小组开展“钢铁腐蚀原理及防护方法”项目式研究。
任务一:分析钢铁的腐蚀
(1)潮湿空气中钢铁制品的锈蚀主要是铁与空气中氧气和________共同作用造成的。小组同学发现钢铁制品比铜制品易生锈,其原因是________。
任务二:调查并验证钢铁防护方法
【查阅资料】膜化处理是钢铁防护的重要方法。操作时将钢材放入膜化剂中浸泡,其表面会形成致密、均匀的保护膜。检验膜的抗腐蚀性能的方法要做“滴铜实验”,即向钢铁表面滴加含CuSO4的腐蚀剂,若60s后钢铁表面才出现红色物质,则抗腐蚀性能达标。
【实验1】分别取其它条件相同的膜化后和未膜化的薄钢片于表面皿中,滴加等体积、等浓度的含CuSO4的腐蚀剂,记录出现红色物质所用的时间。进行三组实验,结果如图所示。
(2)由图1可知,膜化后的薄钢片抗腐蚀性能________(填“达标”或“不达标”)。出现红色物质的原因是________(用化学方程式表示)。
任务三:探究膜化条件对膜层外观的影响
【实验2】其他条件相同时,将薄钢片放入pH=3、不同温度的膜化剂中浸泡20min,观察钢片表面形成的膜层外观。结果如下表所示:
温度℃
50
60
70
80
膜层外观
粗糙
致密、均匀
致密、均匀
粗糙
【实验3】已知pH≥3.5时,膜化剂不稳定。其他条件相同时,将薄钢片放入60℃、不同pH的膜化剂中浸泡20min,观察钢片表面形成的膜层外观。结果如下:
pH
1.5
2.0
2.5
3.0
膜层外观
易脱落
粗糙
致密、均匀
致密、均匀
(3)根据以上实验结果,膜层外观符合要求的温度、pH的范围依次为________、________。
(4)设计实验3的目的是________。
(5)根据上述实践活动,再提出一个可能影响膜层外观的因素________。
任务四:确定抗腐蚀性能较好的膜化条件
(6)依次选取实验2、实验3膜层外观符合要求的钢片做对比实验,进行“滴铜实验”时,出现红色物质的时间________(填“越长”或“越短”),抗腐蚀性能越好,则该条件为膜化处理更适宜的温度、pH。
【实践反思】
(7)研究钢铁防护方法的现实意义是________(写一条)。
5.(25-26九年级上·辽宁本溪·期中)水是宝贵的自然资源,化学兴趣小组以“水”为主题开展项目式学习。
【项目一】了解水资源分布
(1)由图一可知地球上的水主要存在于海洋和咸水湖中,跟人类关系最密切的淡水约占地球总水量的2.5%,可供人类直接利用的河流、湖泊淡水及浅层地下水,仅约占淡水总量的______%。
【项目二】海水淡化
(2)从海水中获取淡水是将混合物分离提纯的过程。分离提纯混合物一般有两种思路:
①直取所需
②除去杂质保留所需
蒸馏法淡化海水采用的思路是______(填序号)。
(3)图二是实验室模拟蒸馏法淡化海水的实验,为使水蒸气冷凝效果更好,可______(填“增加”或“减小”)玻璃导管长度。
【项目三】探究水的组成及变化
实验一:在试管中加入水,加热使其沸腾。
(4)实验过程中,发生变化的是______(填字母)。
A.分子数目 B.分子能量
C.分子运动速率 D.分子之间的间隔
实验二:电解水
(5)电解水的符号表达式为______,基本反应类型是______,证明水中含有氧元素的实验现象是打开活塞后______。
(6)实验一和实验二的微观本质区别是______。
实验三:定量认识水的组成
化学兴趣小组设计方案探究利用氢气与氧化铜反应测定水的组成(注:浓硫酸、无水氯化钙都是常用干燥剂。
【资料信息】①装置A的作用是制取氢气,各装置中的试剂均足量。
②在加热的条件下氢气与氧化铜反应生成铜和水。
【收集数据】
实验前
实验后
氧化铜和玻璃管的总质量
65.6g
59.2g
无水氯化钙和U形管的总质量
100.8g
108.0g
【实验分析与结论】
(7)根据表中数据,计算水中氢、氧元素的质量分别为______。
(8)实验结束后,如果氧化铜有剩余,测定水中氢、氧元素的质量比______(选填“偏高”或“偏低”或“不受影响”)。
(9)根据实验分析E装置的作用是______。
6.(25-26九年级上·辽宁鞍山·月考)化学小组以“探究燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。
【任务一】认识可燃物
(1)有的物质可以燃烧,有的物质不能燃烧,可燃物是燃烧发生的条件之一。目前人类使用的燃料主要是化石能源,包括________、石油、天然气等。
【任务二】调控燃烧
(2)燃料的燃烧效率备受人们关注,燃料不充分燃烧会导致_______,使燃料充分燃烧的措施有_______。(各写一点即可)
【任务三】利用燃烧探究物质的组成
小组同学利用湿度传感器和二氧化碳传感器检测纯净乙醇充分燃烧的产物,实验装置及图像如图所示。
(3)结合图中曲线,得知乙醇中含有碳、氢元素的证据是_______,做出判断的依据是_______。
【任务四】探究燃烧条件
某实验小组利用如图装置进行“燃烧条件的实验探究”。回答下列问题:
(4)实验前,检验装置A气密性的操作为_______,证明装置气密性良好;装置A中发生反应的化学方程式为_______。
(5)实验1:将U形管放在盛有80℃热水的烧杯中,关闭K2,打开K1,从U形管左端管口鼓入O2.现象:右端裹有白磷的棉花先冒白烟,片刻后开始燃烧;另一端的普通棉花没有变化。实验1可以得出的燃烧条件为_______。
(6)实验2:在上述实验1燃烧过程中,关闭K1、打开K2,从U形管左端管口鼓入气体Y.现象:燃烧着的棉花团很快熄灭,停止燃烧:继续鼓入气体Y,装置C中澄清石灰水变浑浊。从燃烧条件的角度分析,燃着的棉花团熄灭所蕴含的主要灭火原理与下列实例相同的是_______(填字母)。
A.住宅着火,消防队员用高压水枪向着火处喷水
B.烧菜时油锅着火,迅速盖上锅盖
C.发生森林火灾时,将火焰蔓延线路前方的小片树林砍掉
【任务五】家用燃料的变迁史
【调查走访】家用燃料的变迁主要经历了柴草→煤→液化石油气(管道煤气)→天然气等几个阶段。
(7)同学们查阅资料发现,充分燃烧1 kg煤或天然气释放的热量和产生的二氧化硫的质量如图所示,
请结合图中的信息分析家庭燃料从煤升级到天然气的原因:________。
7.(25-26九年级下·辽宁葫芦岛·月考)某小组以“探究燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。
【任务一】认识燃烧
(1)酒精(C2H5OH)、煤(含硫)、天然气(CH4)是生活中常见的燃料,下列属于三者燃烧共有的现象的是______(填字母序号)。
A.发光 B.产生有刺激性气味的气体
C.放热 D.产生使澄清石灰水变浑浊的气体
(2)下列是木炭燃烧的实验:
实验
①
②
③
操作
欲证明氧气浓度对可燃物燃烧有影响应该进行的对比实验为______(填序号);实验②与实验③对比可以证明影响可燃物燃烧剧烈程度的因素是______。实验结束后,往实验②的集气瓶中滴加紫色石蕊溶液,溶液变红,请用化学方程式解释石蕊溶液变红的原因______。
【任务二】探究燃烧的条件及质量变化(查阅资料知白磷着火点是40℃)
该小组同学利用如图所示装置,按下列实验步骤开展探究:
步骤1:室温下,按图组装装置,装入药品,称量装置总质量为m1g;
步骤2:将锥形瓶浸入80℃的热水中,观察现象;
步骤3:取出装置,恢复至室温并擦干锥形瓶;打开止水夹K1和K2,从K1处缓慢通入约50mL氧气,再关闭K1和K2,称量装置总质量为m2g;
步骤4:将锥形瓶再次浸入80℃的热水中,观察现象;
步骤5:取出装置,恢复至室温并擦干锥形瓶,称量装置总质量为m3g。
250mL锥形瓶
(3)通过上述实验,能证明燃烧需要氧气的实验现象是______,反应的化学方程式是______。
(4)m1、m2、m3的大小关系是______。
【任务三】再探镁的燃烧
查阅文献:镁不仅能在氧气中燃烧,还能在二氧化碳和氮气中燃烧,镁在氮气中燃烧生成氮化镁(化学式是Mg3N2)。结合已有知识,回答下列问题:
(5)由上面的文献资料,你对燃烧有什么新的认识______。
(6)镁在二氧化碳中燃烧的化学方程式为2Mg+CO22X+C,则X的化学式是______。
【拓展应用】
(7)对下列词语的有关化学原理解释不合理的是______(填字母序号)。
A.火上浇油——隔绝空气
B.风助火威——为燃烧提供充足的氧气
C.釜底抽薪——清除可燃物
D.钻木取火——使温度达到可燃物的着火点
8.(25-26九年级上·辽宁盘锦·月考)某兴趣小组以“蛋壳中的化学”为主题开展了以下项目式学习活动。
活动一:了解鸡蛋壳的主要成分。
【查阅资料】《全国中草药汇编》中记载:鸡蛋壳能够治“小儿软骨痛”。
(1)儿童易患软骨病是因为缺钙,由资料可知鸡蛋壳中含有“钙”________(填“分子”、“原子”、“元素”)。
【实验操作和现象】取一些鸡蛋壳于一支洁净的试管中,加入过量稀盐酸,产生无色无味的气体,该气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊。
(2)写出石灰水变浑浊的化学方程式:________。
【实验结论】鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙,碳酸钙在人体内可以转化为可溶性的含钙化合物被吸收,从而起到补钙的作用。
活动二:探究鸡蛋壳与盐酸反应速率的影响因素
【查阅资料】化学反应的快慢常与反应物的浓度、固体表面积以及外界条件如温度、压强、催化剂等因素有关。
【实验步骤】小组同学按照下列甲、乙、丙、丁所示进行实验,所用盐酸均足量。
【实验分析】
(3)①若要探究固体表面积大小对反应速率的影响,可选择实验甲与实验________对照。
②实验甲与实验乙对照的目的是________。
③通过实验甲与实验丁对照来探究温度对反应速率的影响,请将实验丁中的空格内容补充完整:
I、2g鸡蛋壳(块状),Ⅱ、________。
【收集证据】
(4)该兴趣小组设计了三个不同的装置来收集一定体积的二氧化碳,如下图所示:
①可用于实验收集二氧化碳的装置是________(填字母编号)。
②若要比较反应速率,可通过测量________来进行比较。
活动三:探究鸡蛋壳中碳酸钙的含量
小组同学对鸡蛋壳中碳酸钙的含量进行了如下探究。
称取10.0g鸡蛋壳样品,加入足量的稀盐酸,按图2装置实验,记录数据如下表:
时间(min)
0
2
4
6
8
10
12
装置和试剂总质量(g)
261.0
259.8
258.8
258.0
257.7
257.7
257.7
【数据分析】
(5)产生二氧化碳的质量是________g。
【实验结论】
(6)计算该鸡蛋壳样品中含有碳酸钙的质量分数是________。
【实验反思】
(7)经查实,上述方法所测得鸡蛋壳中碳酸钙含量偏大(若实验操作规范),导致偏大的原因可能是________。
9.(25-26九年级上·辽宁营口·月考)氧气与我们息息相关。
(一)空气中氧气含量测定
(1)图1、图2实验前均需检查装置的___________。
(2)图1实验中,测得的氧气含量小于1/5,请分析可能的原因___________。(回答一点即可)
(3)图2实验中需要提供足量的___________(填“铜粉”或“空气”)。
(4)室温下,图2实验测定的数据如表(在气球完全干瘪的状态下测量注射器内气体的体积):
硬质玻璃管的体积
反应前注射器中空气的体积
反应后注射器中空气的体积
50.0 mL
20.0 mL
6.5 mL
实验测得空气中氧气的体积分数为___________(精确至0.1%)。
(5)图2实验的优点是___________(填一点)。
(二)某小组以“探究制氧催化剂的奥秘”为题展开了项目式学习。
【任务一】认识催化剂
(6)催化剂在化工生产中起着重要作用,其_______ 和_______ 在化学反应前后都不变。
【任务二】探究催化剂
小组同学查阅资料发现氧化铜(CuO)也可作为过氧化氢分解的催化剂,于是设计了如图实验进行验证,请填写下表:
步骤①现象
步骤③现象
步骤⑥结果
步骤⑦结果
实验结论
无明显现象
有大量气泡产生,带火星的木条复燃
氧化铜是过氧化氢分解的催化剂
(7)步骤③现象为试管中有大量气泡产生,带火星的木条_______ ,步骤_____与步骤____的现象对比,可以证明氧化铜能够加快过氧化氢的分解速率。
(8)步骤⑥中氧化铜的质量为_______,步骤⑦的目的为_______。
【任务三】探究不同催化剂的催化效果
小组同学以生成100 mL氧气为标准,设计了下列实验。
序号
5% H2O2溶液的体积
催化剂
反应时间
①
200 mL
2g氧化铜
a
②
200 mL
g二氧化锰
b
(9)加入二氧化锰质量为______ g。
(10)若a>b,则得出的实验结论为_______。
10.(2025·辽宁铁岭·三模)中国是茶叶的故乡, “围炉煮茶”已成为一种休闲生活方式。化学活动小组围绕“茶”进行了项目式探究。
【任务1】种植茶树
(1)茶树在pH为4.5~6.5的土壤中生长为佳,该土壤属于_________(填“酸性”或“碱性”)土壤。
(2)测定土壤酸碱度可使用__________________。
(3)种茶常施用的化学肥料尿素 属于_______(填“氮肥”或“复合肥料”)。
【任务2】泡制茶汤
(4)选择茶具:现选用三种不同材质的茶具泡同一品牌龙井茶,测量茶汤中风味物质儿茶素类和咖啡碱的含量。测量结果如下:
浸泡时间/ min
儿茶素类含量/(mg/g)
咖啡碱含量/(mg/g)
紫砂壶
瓷质盖碗
玻璃杯
紫砂壶
瓷质盖碗
玻璃杯
2
155
162
151
25
26
26
4
201
223
214
32
36
35
以下属于该实验需控制的变量是 (填标号)。
A.水温 B.水量 C.水样 D.煮水方式 E.茶叶用量
结论:不同材质的茶具对茶汤风味虽有一定影响,但差异不大,生活中按需选择即可。
(5)冲泡茶叶需高提水壶,水自高点下注,使茶叶在壶内翻滚散开,高冲的作用相当于实验基本操作 (填标号)。
A.蒸发 B.搅拌 C.升华
【任务3】探究茶垢剂
(6)茶垢剂的主要成分为过碳酸钠,化学式为 过碳酸钠是一种白色粉末,常温下与水能反应生成) 和 下列物质能使茶垢剂失效的是 (填标号)。
A.硫酸 B.氢氧化钙 C.二氧化锰 D.氯化钠
(7)小组同学设计了如图装置,通过测定 质量来测定茶垢清洁剂中过碳酸钠的含量。主要步骤:
a.检查装置气密性。
b.向锥形瓶中加入10g样品。
c.通入氮气一段时间后,称量装置C的质量为132.0g。 (该碱石灰是由氢氧化钠和氧化钙组成的混合固体)……
d.缓慢滴加适量稀硫酸至A中。(假设茶垢清洁剂中其他成分不参与反应)
e.再通入氮气一段时间后,再次称量装置C的质量为134.2g。
请回答下列问题:
①实验中分液漏斗中放入稀硫酸比盐酸好的理由:_______________。
②确定向A中滴加稀硫酸已足够的现象:_______________。
③浓硫酸的作用:______________。
④反应前通入氮气的目的:__________________。
⑤反应结束后继续通入氮气的作用是____________________。
⑥装置D中碱石灰的作用:______________________。
⑦计算茶垢清洁剂样品中过碳酸钠的质量分数为_________。
11.(2026·辽宁锦州·模拟预测)在化学学习过程中,我们探索了诸多物质的变化,感受着变化之趣及变化之美。·下面我们将对物质的化学变化进行项目式学习。
【项目主题】通过现象识别物质的化学变化
任务一 感知化学变化
【观察思考】
(1)生活中处处存在化学变化。例如水果变质时,常伴随的现象有_______(写一点)。
(2)在以下四个实验过程中,能观察到有放热现象的是_______(填字母,多选题)。
【形成结论】感知变化中的显性现象,可以帮助我们判断物质是否发生化学变化。
任务二探索化学变化
【提出问题】将氢氧化钠溶液和稀盐酸混合后无明显现象,如何证明发生化学变化?
【进行实验】如图1,在烧杯中加入稀氢氧化钠溶液,滴入几滴酚酞溶液,然后用滴管慢慢滴入稀盐酸,并不断搅拌溶液。
(3)当观察到溶液由红色变为无色时,可证明发生化学变化。写出该反应的化学方程式_______,其基本反应类型是_______。
【改进实验】如图2,小组同学对图1实验进行改进。观察到滴有酚酞的氢氧化钠稀溶液由红色变为无色,也可证明发生化学变化。
(4)分析图2实验设计,依据浓盐酸的两条性质是_______、_______。
【数字化实验】用pH传感器测定向稀氢氧化钠溶液中滴入稀盐酸过程中pH的变化。测定结果如图3。
(5)分析A、B两点的pH,说明溶液从碱性变成中性,该反应的微观实质为_______。
(6)下列试剂中,能验证出反应后处于C点的溶液所含溶质情况的是_______(填序号,可多选)。
A.无色酚酞 B.硝酸银溶液 C.锌粒 D.CuO
(7)B、C两点所对应的溶液中,氯化钠的质量大小关系是_______。
【形成结论】有些化学变化发生时,并没有明显的现象,需要结合物质性质设计实验,“转化”为明显现象,从而使反应可视化。
任务三 梳理项目成果
【汇报展示】小组同学构建思维模型如下,通过现象识别物质的化学变化思维模型
(8)思维模型“”处,应填写的内容是_______。
通过对现象的观察、分析,可以帮助我们更好地识别物质的化学变化。
12.(25-26九年级下·辽宁营口·月考)果蔬洗涤盐既能去污杀菌,又不会破坏食物原有的营养价值和口感。某兴趣小组的同学们对某品牌果蔬洗涤盐的性质及成分产生了浓厚的兴趣,展开了项目式学习的探究之旅。
任务一:探究果蔬洗涤盐的成分
【信息检索】
Ⅰ.许多金属单质和它们的化合物在火焰上灼烧时都会使火焰呈现特殊的特征颜色,叫作焰色反应,其中钠及其化合物发生焰色反应时火焰呈黄色。
Ⅱ.碳酸氢钠受热易分解:,碳酸钠受热不易分解。
Ⅲ.碳酸氢钠溶液与氯化钙溶液不反应。
【进行实验】
(1)兴趣小组的小红同学取一根细铁丝,一端用砂纸打磨干净,蘸取该品牌果蔬洗涤盐,放在酒精灯外焰上灼烧,观察到火焰呈______色,同学们认为该品牌果蔬洗涤盐中含有钠的化合物。生活中常见的钠盐有氯化钠,碳酸钠和碳酸氢钠等。
【实验验证】
(2)填写下列表格:
实验步骤
实验现象
实验结论
步骤Ⅰ:取适量果蔬洗涤盐的水溶液于试管中,滴加无色酚酞溶液
________
该果蔬洗涤盐中含有碳酸钠和碳酸氢钠
步骤Ⅱ:取一定量果蔬洗涤盐加热至固体质量不再改变,将产生的气体通入澄清石灰水
________
步骤Ⅲ:另取少许果蔬洗涤盐溶于水中,滴加足量的氯化钙溶液
产生白色沉淀
【拓展探究】小明同学提出,上述实验过程不能证明氯化钠是否存在,通过查阅说明书发现,该品牌果蔬洗涤盐中还含有氯化钠。
任务二:定量了解果蔬洗涤盐
【定量计算】
为了测定该品牌果蔬洗涤盐中碳酸氢钠的含量,利用如图所示装置进行实验(假设整套装置气密性良好,各装置气体吸收剂足量,碱石灰能吸收水和二氧化碳)。
【实验反思】
(3)装置C的作用是除去水蒸气,则试剂X为_______。
(4)该方案通过称量样品质量(质量为10 g)以及装置________(填“C”或“D”)在实验前和完全反应后的质量变化(增重0.88 g),计算得出该果蔬洗涤盐中碳酸氢钠的质量分数为_______。
(5)装置末端的碱石灰的作用为______,若没有装置末端的碱石灰,会造成测定结果______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
13.(25-26九年级上·辽宁丹东·月考)化学研究小组以“家用燃料的变迁与合理使用”为主题开展项目式调查学习。
【项目活动一】探究燃烧的发生与调控。
任务一:探究燃烧的发生。
(1)下表是甲组同学记录的实验步骤和现象。
实验步骤
现象
Ⅰ.将一定量的白磷、红磷分别浸入80℃热水中
白磷、红磷均不燃烧
Ⅱ.升高右侧漏斗至红磷露出水面
红磷不燃烧
Ⅲ.升高左侧漏斗至白磷露出水面
白磷燃烧
①80℃热水的作用是___________(写一种即可)。
②Ⅰ中的白磷不燃烧,Ⅲ中的白磷燃烧,由该现象可知___________。
③能说明“燃烧需要温度达到可燃物着火点”的证据是___________。
【实验结论】通过上述实验同学们得出了燃烧所需的条件。
任务二:调查研究生活中调控燃烧的方式与原理。
(2)乙组同学收集到以下几种调控燃烧的事例,请你和他们一起探究,并完成下表:
调控方式
用鼓风机给煤炉火送风
转动打火机气调节阀
汽车气缸工作时柴油以雾状喷出
调控原理
增加氧气的量
调节燃料的量
___________
【迁移应用】
(3)调查中还发现小明家的燃气灶火焰发黄、锅底发黑。根据探究所得,他们给出调节建议,将燃气灶的进风口___________(填“调大”或“调小”),从而成功解决了问题。
【项目活动二】探究家用燃料的变迁。
(4)古人使用燃料照明,陆游曾在《斋居纪事》中记载:“书灯勿用铜盏,惟瓷盏最省油。蜀有瓷盏注水于盏唇窍中,可省油之半。”夹瓷盏是省油灯,用棉线作灯芯,上层盏内盛油,下层盏内盛水(如下图)。下层盏内盛水能省油的原理是___________。
(5)同学通过对小区内居民的走访调查,了解家用燃料经历了下图所示的变迁过程,并将逐步向理想燃料发展。
①图中所列家用燃料不属于化石燃料的是___________。
②写出甲烷燃烧的化学反应方程式:___________。
③定量认识燃料燃烧时的物质与能量变化。某管道天然气的密度为0.8kg/m3,其中甲烷的质量分数为80%,计算10m3该天然气中甲烷完全燃烧排放CO2的质量为___________kg(写结果,精确到0.1)。
④充分燃烧1kg煤或天然气释放的热量和产生SO2的质量如图所示。请结合图示分析家庭燃料升级成天然气之后的优点有___________(写出一点即可)。
14.(25-26九年级上·辽宁沈阳·月考)为了人类和社会的可持续发展,我们应该了解有关“水”的一些知识。某小组同学对生活中水展开了项目式学习探究。
【项目一】完成水的电解任务:
(1)电解水时加入氢氧化钠溶液的目的是_______。
(2)电解一段时间后关闭电源,正极产生5mL氧气,则负极可产生_______mL氢气。
(3)电解水的微观示意图如下,则该变化过程中没有发生变化的是_______(填微粒符号)。
【项目二】探究影响电解水速率的因素。
小组同学们查阅资料获知,不同的实验条件会改变电解水的速率。于是他们展开实验,探究影响电解水速率的因素,实验数据如下表。
实验序号
①
②
③
④
⑤
氢氧化钠溶液的温度/℃
15
15
X
30
45
外加电压/V
6
9
12
6
6
产生H2体积/mL
20
20
20
20
20
时间/s
54.6
23.4
15.0
46.2
Y
(4)通过实验数据可知,本实验通过比较_______确定电解水的速率的快慢。
(5)实验①②③的目的是:探究_______对电解水快慢的影响,表中“X”=_______。
(6)欲探究氢氧化钠溶液的温度对电解水快慢的影响,应选择的三组实验是______(填实验序号)。
(7)分析实验数据,实验⑤的时间“Y”_______46.2s(填“>”“=”或“<”)。
(8)该实验采用了科学探究中的控制变量法,其中应控制的无关变量是______(写两点)。
15.(2025·辽宁朝阳·二模)兴趣小组的同学开展关于NaHCO3和Na2CO3的项目式探究活动。
活动一:探究Na2CO3是否适合作为抗酸药
【查阅资料】
(1)①NaHCO3是治疗胃酸过多症的一种抗酸药,其俗称为_______。②人体胃液(含有盐酸)通常约100mL,pH约1.5,体温约:37℃。③抗酸药的标准之一:药物发生疗效时,胃液的pH保持在3~5间最适宜,pH过高会导致胃痛等不适症状。
【提出猜想】
(2)猜想一:Na2CO3适合作为抗酸药,其理由是_______。猜想二:Na2CO3,不适合作为抗酸药,原因可能是其碱性较强。
【实验探究1】探究Na2CO3与NaHCO3碱性的强弱
(3)依次测量等浓度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH,结果分别为11和9。Na2CO3溶液的碱性比NaHCO3溶液_______(填“强”或“弱”)。
【实验探究2】探究Na2CO3作为抗酸药的适应性
先向500mL烧杯中加入100mLpH=1.5的盐酸,用自动注射器向烧杯中以1mL/min的速度滴入pH=1.5的盐酸模拟人体分泌胃液,再加入1.0gNa2CO3固体,并持续搅拌。用pH传感器记录溶液pH随时间的变化曲线。将上述实验中Na2CO3换成NaHCO3,重复实验过程。所得两条曲线如图所示。
【分析数据】
(4)由图可知,与NaHCO3相比:①Na2CO3_______;②Na2CO3_______。
【得出结论】
Na2CO3不适合作为抗酸药,猜想二正确。
【反思评价】
(5)有小组成员提出,从控制变量和对比实验的角度看,“实验探究2”设计不够严谨,你认为不严谨之处是_______。
【拓展延伸】
(6)也是一种常用的抗酸药,其反应原理是_______(写化学方程式)。相比,从与胃酸反应的产物分析,NaHCO3抗酸药存在的不足是_______。
活动二:探究NaHCO3和Na2CO3与稀盐酸反应的快慢
(7)利用下图装置探究NaHCO3和Na2CO3与稀盐酸反应的快慢。气球中的盐酸应同时_______(填“快速”或“慢速”)全部倒入。可根据_______(选填“反应至5秒”、“反应结束”、“两者都行”)时气球大小不同现象得出反应速率大小:碳酸钠_______碳酸氢钠(选填“>”、“<”、“=”)。写出碳酸氢钠和盐酸反应的化学方程式_______。
16.(2025·辽宁沈阳·二模)火锅店通常使用固体酒精作为燃料对食材加热,兴趣小组的同学开展项目式学习对其制备及应用进行探究。
【查阅资料】
①酒精与醋酸钙饱和溶液[醋酸钙化学式:(CH3COO)2Ca)]混合可制成固体酒精。
②醋酸溶液易挥发,有酸味。
活动一 配制醋酸钙饱和溶液
方案一
方案二
实验
将含醋酸(CH3COOH)30%的醋精逐滴滴入饱和石灰水中,充分反应,蒸发
将含醋酸(CH3COOH)30%的醋精逐滴滴入大理石中至不再产生气体为止,过滤,蒸发
原理
2CH3COOH+Ca(OH)2=(CH3COO)2Ca+2H2O
2CH3COOH+CaCO3=(CH3COO)2Ca+CO2↑+H2O
(1)方案一、二的反应原理都属于___________反应(填基本反应类型)。
(2)甲同学认为方案一不合理,理由是___________。
(3)0℃~40℃时,醋酸钙的溶解度见下表:
温度(℃)
0
10
20
30
40
溶解度 (g)
37.4
36
34.7
33.8
33.2
①醋酸钙的溶解度随温度的升高而___________(填“增大”或“减小”)。
②依据方案二进行实验。常温下(20℃),用含醋酸30%的醋精制取15.8g醋酸钙,至少需要醋精的质量:___________g;根据溶解度分析计算,反应得到醋酸钙饱和溶液的质量___________g(忽略大理石中杂质对实验的影响,结果精确到0.1)。
活动二 探究醋酸钙的用量对固体酒精凝固性能的影响
取5份20mL的酒精溶液,分别加入下表中的溶液:
组别
加入溶液
液体用量
是否凝固
凝固硬度 (静置5min)及点燃难易程度
①
饱和醋酸钙溶液
5mL
完全凝固
胶状物,硬度适中易点燃,时间持久
②
不饱和醋酸钙溶液
5mL
部分凝固
胶状物,比较软易点燃,时间稍短
③
饱和醋酸钙溶液
3mL
完全凝固
胶状物,易松散易点燃,火焰稳定
④
饱和醋酸钙溶液
8mL
完全凝固
胶状物,坚硬,难以点燃
(4)向醋酸钙饱和溶液中加入酒精,观察到酒精溶液剧烈沸腾,避免出现这种现象的操作方法是___________。
(5)活动二中,最适合制备固体酒精的方案及理由是___________。
(6)根据活动二,从科学探究的严谨性角度提出还需要控制的变量:___________。
活动三 制作固体酒精
(7)实际制备醋酸钙时,醋酸与碳酸钙用量之比要比理论值略大一些,原因可能是___________。
(8)硬脂酸钠化学式:(与醋酸钙作用相似,也能与酒精溶液混合制作固体酒精。除上述实验中的因素外,评价这两种方法制作的固体酒精优劣的因素还有:___________(写两点)。
17.(2025·辽宁葫芦岛·二模)某化学兴趣小组对纯碱的性质及用途等开展项目式学习。
任务一:探究纯碱的性质
【查阅资料】①氯化钙溶液呈中性;②在溶液中,氯化钙与碳酸钠发生反应的化学方程式为:
【实验与分析】
(1)将碳酸钠溶液滴加到试管A中,观察到酚酞溶液变红,说明碳酸钠溶液呈___________(填“酸”或“碱”或“中”)性,B试管中发生反应的化学方程式为___________。
(2)常温下,向氯化钙和盐酸的混合溶液中,边搅拌边滴加溶质质量分数为5.3%的碳酸钠溶液(如图2),先有气泡产生,后有沉淀生成,溶液的pH变化情况如图3所示,当碳酸钠溶液质量加到___________ g时,溶液中盐酸恰好反应完,原溶液中氯化钙的质量为___________。
(3)M点对应的溶液中阳离子有___________。向d点对应溶液中滴加紫色石蕊溶液,观察到___________。
【实验结论】纯碱溶液不仅能使指示剂变色,还能与某些酸、碱、盐类物质发生化学反应。
任务二:探究纯碱的用途
【查阅资料】 溶液可清洗油污,且溶液碱性越强,效果越好,可用于生产洗涤剂。
【实验探究】兴趣小组继续对影响Na2CO3溶液去油污效果的因素进行探究。
用不同温度的水,配制不同溶质质量分数的 溶液,并测定溶液的 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
40
60
20
40
70
溶液的pH
10.90
11.18
11.26
11.08
X
11.30
11.22
11.46
11.50
【解释与结论】
(4)实验①、④、⑦对比,可得出的结论是___________。
(5)在实验⑤中,测得溶液的pH值为X,分析数据推测X的范围应为___________。
(6)分析本小组所测数据,其中除油污效果最好的碳酸钠溶液具备的条件是___________。
【拓展与应用】
(7)下列物质能去除油污的是 (填字母序号)。
A.NaCl B.NaOH C.K2CO3 D. E.洗洁精
18.(25-26九年级上·辽宁沈阳·期末)同学们学习了金属的性质后,以化学之“镁”为主题展开了项目式学习。
任务一:寻“镁”
通过查阅资料了解到:
(1)金属镁可以用于制造照明弹和焰火,因其燃烧时发出___________。
(2)“天问一号”火星探测器应用了世界上目前最轻的金属结构材料—新型镁锂合金,没有采用纯镁,可能原因是___________(写一条)。
(3)新型镁铝合金()是一种储氢材料,在氩气的氛围中,将一定比例的金属镁和铝熔炼得到镁铝合金。熔炼时须通入氩气,其主要目的是防止___________;镁铝合金储氢和释氢过程(如图1)释放的比储存的___________(填“多”或“少)。
任务二:探“镁”
同学们设计了如图2实验,探究镁的化学性质。
(4)图2中A实验,完全冷却后打开止水夹,看到进入集气瓶的水约占瓶内气体总体积的。排除了操作的原因后,根据空气中各气体的体积分数,猜测镁条除了和氧气反应外,最可能还与空气中的___________(填化学式)发生了反应,理由是___________。
(5)图2中B实验观察到大量气泡迅速冒出,用燃着的木条检验,听到尖锐的爆鸣声,则该气体为___________。B实验生成气体的反应方程式为___________。
【提出问题】某同学提出:图2的B实验中镁条是否与水也发生了反应?于是进行了再探究。
【设计与实验】同学们设计并进行了图3和图4实验。
【解释与结论】
(6)图3实验没有观察到明显的实验现象,由此可以得出的结论是___________。
(7)图4实验将C装置放入冰水混合物中的主要目的是___________;观察到肥皂水中产生了能上升到空中的肥皂泡,若要证明该实验生成了具有可燃性的气体,需要进行的操作是___________。
任务三:制“镁”
(8)科学家首次发现通过高温加热苦土(MgO)和木炭的混合物可制得金属镁,同时生成二氧化碳。该反应的化学方程式为___________。
(9)海水晒盐的卤液中含大量,可用于提取单质镁,流程如下所示。
资料:MgO的熔点为2852°C;MgCl2的熔点为714°C.
①上述流程中操作I若在实验室中操作,其名称是___________。
②工业上电解熔融MgCl2制取金属镁,而不用电解熔融MgO制取金属镁,其原因可能是___________。
③工业上用电解氯化镁的方法生产金属镁,同时产生氯气。欲电解2000t含杂质5%的氯化镁(杂质不参加反应),理论上能生产出金属镁的质量为___________t。
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题型13 项目式探究题
内●容●导●航
第一部分 题型解码 高屋建瓴,掌握全局
题型概述 考向分类 技巧点拨
第二部分 考向破译 微观解剖,精细教学
典例引领 方法透视 变式演练
考向01 综合应用型
考向02 跨学科实践型
考向03 实验探究型
考向04 性质验证型
考向05 定量分析型
第三部分 题型训练 整合应用,模拟实战
题●型●解●码
题型概述
项目化探究题是近年来辽宁中考改革中强调实践能力和跨学科整合的创新题型。项目化探究常以生活、生产或科研中的实际问题为背景,融合化学基础知识(如物质性质、反应原理)、实验操作(如pH测定、气体检验)和科学思维(如控制变量、对比分析)等。考查类型常见综合应用型、跨学科实践型、实验探究型、性质验证型、定量分析型等。
项目式探究题以“项目化学习报告”的形式呈现,通常包含项目任务、原理分析、方案设计、实验实施、数据处理、反思评价等环节,综合考查你的信息整合、实验设计、跨学科应用和问题解决能力。
考向分类
考向01 综合应用型
考向02 跨学科实践型
考向03 实验探究型
考向04 性质验证型
考向05 定量分析型
技巧点拨
第一步:明确项目任务
1.圈出项目要解决的核心问题(如“哪种膨松剂效果更好?”)。
2.确定评价标准(如“产气量”“反应速率”“安全性”“成本”)。
第二步:提取化学原理
1.写出相关化学方程式(如NaHCO₃受热分解、酸与碳酸盐反应)。
2.明确影响项目指标的关键因素(如温度、浓度、催化剂等)。
第三步:设计实验方案
1.控制变量:对比实验只改变一个因素。
2.设置对照:空白对照或标准对照。
3.检测指标:明确如何比较效果(如气球膨胀程度、pH变化、沉淀量)。
第四步:预测与分析
1.预测可能出现的现象(气泡、沉淀、颜色变化)。
2.分析异常数据可能的原因(装置漏气、药品变质、操作误差)。
第五步:跨学科联系
1.物理:压强、温度、密度。
2.生物:发酵原理、酶的作用。
3.地理:水质硬度、土壤pH。
第六步:反思与评价(得分关键)
1.优点:操作简单、现象明显、成本低、环保。
2.不足:误差来源、效率低、安全性问题。
3.改进:更换试剂、增加对照、优化条件、回收利用。
考●向●破●译
考向01 综合应用型
典例引领
【典例01】(2026·辽宁铁岭·一模)化学社团活动小组围绕“茶垢清洁剂”进行项目探究式学习。
项目Ⅰ:对“茶垢清洁剂”的认识
【查阅资料】“茶垢清洁剂”的主要成分为过碳酸钠(化学式为),外观为白色结晶,该晶体具有和的双重性质,难溶于异丙醇,但易溶于水,溶解时发生如下反应:。热水溶解后,能迅速产生活性气体,快速清洁茶具上附着的茶垢。
探究一:向“茶垢清洁剂”中倒入热水后有气泡产生,该气体是什么?
【猜想和假设】猜想1:是 猜想2:是 猜想3:是
【分析和讨论】
(1)大家排除了猜想3,其理由是________。为了证明哪种猜想正确,设计并完成如下实验。
【实验过程】
【实验现象和结论】
(2)第(3)步中澄清石灰水中无变化,第(4)步中观察到带火星的木条复燃,由此可知,猜想________(填数字序号)成立。
探究二:“茶垢清洁剂”溶于水,所得溶液的酸碱性
操作:
(3)取溶液样品于烧杯中,滴加________。
现象和结论:溶液变红色,说明溶液显碱性
探究三:必须使用热水吗?
兴趣小组的同学做了如下对比实验:
(4)采用同样的装置,在相同的实验条件下,使用氧气传感器分别测定出在热水和冷水中氧气含量的数据变化如图。通过曲线对比得出的结论是________。
(5)通过热水中释放氧气的曲线可知,在________时刻起,氧气浓度开始明显增大。
项目Ⅱ:过碳酸钠的工业制备
(6)反应体系的最佳温度控制在10~15℃,你认为控制低温环境的原因是________。
(7)使用异丙醇能保证过碳酸钠从溶液中大量结晶析出,其原因是________。
项目Ⅲ:测定质量为m的“茶垢清洁剂”样品中过碳酸钠的质量分数。(已知“茶垢清洁剂”中其他成分均不参与反应)
【实验步骤】
①如图,连接装置并检查气密性,再加入对应药品。
②通入氮气一段时间后,称量装置C的质量,记录数据为。
③滴加稀硫酸至A中不再产生气泡。再次通入氮气一段时间后,称量装置的质量,记录数据为。
【信息】碱石灰的主要成分是氧化钙、氢氧化钠
请回答:
(8)装置A中产生CO2的反应的化学方程式为________。
(9)下列原因能导致实验结果偏大的有________(填字母序号)。
a.缺少装置 b.装置C中试剂量不足 c.缺少D装置
(10)理论上测出的“茶垢清洁剂”中过碳酸钠的含量为________(用、、表示的计算式)。
【交流讨论】
(11)使用或保存含“过碳酸钠”制品时需注意什么?
过碳酸钠在医疗急救、鱼池供氧、彩漂衣物等都有重要应用,它使我们的生活更加绚丽多彩!
【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)1
(3)无色酚酞溶液
(4)其他条件相同时,温度越高,过碳酸钠分解释放氧气的速率越快(或茶垢清洁剂使用热水清洁效果更好)
(5)(或500秒)
(6)温度高会导致过氧化氢(过碳酸钠)分解,低温可减少分解,提高产率
(7)过碳酸钠难溶于异丙醇,加入异丙醇可降低过碳酸钠的溶解度,有利于其结晶析出
(8)
(9)ac
(10)
(11)密封保存在阴凉干燥处,避免接触高温
【详解】(1)根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,反应物过碳酸钠()和水()都不含氮元素,所以不可能生成氮气,排除猜想3。
故填: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说明没有二氧化碳,带火星木条复燃说明气体是氧气,因此猜想1成立。
故填:1。
(3)碱性溶液能使无色酚酞变红,因此检验酸碱性时滴加的是无色酚酞溶液。
故填:无色酚酞溶液。
(4)从曲线可以看出,相同条件下热水中氧气浓度上升远快于冷水,说明温度越高,过碳酸钠分解越快,释放氧气越多,热水使用效果更好。
故填:其他条件相同时,温度越高,过碳酸钠分解释放氧气的速率越快(或茶垢清洁剂使用热水清洁效果更好)。
(5)从曲线可知,后氧气浓度突然快速升高,因此从开始氧气浓度明显增大。
故填:(或500秒)。
(6)过氧化氢、过碳酸钠受热易分解,低温可以减少其分解,提高产物产率。
故填:温度高会导致过氧化氢(过碳酸钠)分解,低温可减少分解,提高产率。
(7)根据题给资料,过碳酸钠难溶于异丙醇,因此加入异丙醇会降低过碳酸钠的溶解度,使其大量结晶析出。
故填:过碳酸钠难溶于异丙醇,加入异丙醇可降低过碳酸钠的溶解度,有利于其结晶析出
(8)A中碳酸钠和稀硫酸发生复分解反应,生成硫酸钠、水和二氧化碳,其反应的化学方程式为。
故填:。
(9)实验通过C装置增重测定生成的质量:
a、缺少装置B,中混有的水蒸气会被碱石灰吸收,导致C增重偏大,结果偏大,符合题意。
b、C中试剂量不足,未完全吸收,增重偏小,结果偏小,不符合题意。
c、缺少D装置,空气中的和水蒸气会进入C中,导致C增重偏大,结果偏大,符合题意。
故选:ac。
(10)根据关系:,的相对分子质量为,的相对分子质量为,总质量为,计算可得质量分数为。
故填:。
(11)过碳酸钠受热易分解,因此保存时需密封、放在阴凉干燥处,避免高温环境。
故填:密封保存在阴凉干燥处,避免接触高温。
方法透视
解题思路
第一步:明确项目目标,锁定核心反应
1.仔细阅读项目介绍,圈出“要制备什么”“要检测什么指标”“要比较什么效果”。
2.写出涉及的主要化学方程式。
第二步:拆解子任务,匹配解题模板
第三步:整合信息,规范作答
计算题:写方程式→标质量→列比例→得结果(留单位)。
2.设计实验:遵循“取样→加试剂→观察现象→结论”格式。
3.评价反思:从效率、成本、环保、安全、可操作性五个维度展开。
答题模板
项目原理分析
问法:该项目利用了什么化学原理?写出化学方程式。
模板:利用了______(如“过氧化氢在二氧化锰催化下分解制氧气”),方程式为:2H₂O₂ =MnO₂= 2H₂O + O₂↑。
方案设计(以“比较不同催化剂效果”为例)
实验步骤:
① 取三支试管,分别加入等体积等浓度的H₂O₂溶液;
② 分别加入等质量的MnO₂、Fe₂O₃、不加入任何物质(对照组);
③ 观察并记录产生气泡的速率(或相同时间内收集到的氧气体积)。
预期结论:催化效果越好,气泡产生越快。
数据记录与处理(表格+计算)
表格设计:实验编号、加入试剂、现象(气泡速率)、产物质量(或体积)。
计算示例:已知生成氧气质量m(O₂),求过氧化氢溶液中H₂O₂的质量分数。
评价与改进
优点:① 原料易得;② 操作简单;③ 无污染(或污染小);④ 现象明显。
不足:① 反应速率较慢;② 产率偏低;③ 装置气密性可能影响结果。
改进建议:① 使用催化剂加快反应;② 增加尾气处理装置;③ 进行多次实验取平均值。
拓展应用
问法:该项目的成果还可应用于哪些方面?
模板:可用于______(如“急救供氧”“水产养殖增氧”“食品抗氧化”等)。
变式演练
【变式01】(25-26九年级上·辽宁锦州·期末)某化学兴趣小组开展了关于蔬菜大棚增施CO2气肥的项目式学习。
Ⅰ.探究CO2浓度对光合作用的影响。
控制其他条件相同,取处理后的相同菠菜圆形小叶片,置于不同浓度的碳酸氢钠溶液中(CO2浓度随碳酸氢钠溶液浓度升高而上升),8分钟后观察叶片上浮数量(上浮数量越多,光合作用越强)。结果如表所示:
碳酸氢钠溶液浓度
0
0.5%
1.5%
2.5%
3.5%
上浮叶片数量
x
0
8
20
8
(1)表中x为______。
(2)根据上述数据得出CO2浓度与光合作用的关系是______。
(3)除CO2浓度外,影响光合作用的因素还可能有温度和______(写出一点即可)等。
Ⅱ.调控蔬菜大棚内CO2的浓度。
【查阅资料】Ⅰ.蔬菜最适宜生长的CO2浓度为1000-1200ppm(ppm为百万分比浓度);
2.提高棚内CO2浓度一般采用燃烧可燃物、放置干冰和吊挂气肥袋等方法。
【实验1】用CO2传感器对大棚内CO2浓度进行监测,结果如图1所示。
(4)由图1可知,6时到7时大棚内的CO2浓度______(填“偏低”“适中”或“偏高”)。
(5)采用“燃烧法”时,可燃物必须含有的元素是______。
(6)采用“干冰法”时,放置的干冰不宜过量的原因是______(写出一点即可)。
【实验2】吊挂式CO2气肥袋中固体试剂的选择。
吊挂式CO2气肥袋中有固体和液体试剂各—包,将二者放入吊袋中混合即可使用(如图2)。
【查阅资料】1.碳酸氢铵(NH4HCO3)和稀盐酸反应生成二氧化碳和氯化铵等物质,其中只有一种物质常温下是气体;碳酸氢铵和氯化铵都能溶于水。
2.试剂价格如下:碳酸钙为1.00元/千克,碳酸氢铵为1.30元/千克。
小组同学选择碳酸钙和碳酸氢铵两种固体粉末以及稀盐酸进行实验探究,装置如图3所示。
实验编号
实验操作
实验现象
1
______
产生气泡,气球变大
2
将2g碳酸氢铵粉末、50mL浓度为5%的稀盐酸放入装置内
迅速产生大量气泡,气球变得更大
(7)补全实验编号1中的实验操作______。
(8)实验编号2中发生反应的化学方程式是______。
(9)每生成44kg CO2,使用碳酸氢铵所需的费用比使用碳酸钙贵______元。但结合上述实验综合考虑,最终认为选择碳酸氢铵更合适,理由是______(写出一点即可)。
【实验3】吊挂式CO2气肥袋的改进与使用。
(10)小组同学设计了图4所示的气肥袋进行实验,并用CO2传感器监测大棚内CO2浓度。当CO2传感器显示值为1250ppm时,需要进行的合理操作是______。
【答案】(1)0
(2)其他条件相同时,在一定范围内,CO2浓度增大,光合作用增强;超过一定范围,CO2浓度增大,光合作用减弱(或其他条件相同时,随着CO2浓度增大,光合作用先变强后变弱等合理表述)
(3)光照强度等合理答案
(4)偏低
(5)碳/碳元素/C
(6)干冰升华会吸收大量的热,使大棚内温度降低,可能影响蔬菜正常生长(或干冰升华产生的二氧化碳浓度过高,可能影响蔬菜的正常生长等)
(7)将2g碳酸钙粉末、50mL浓度为5%的稀盐酸放入装置内
(8)NH4HCO3+HCl=NH4Cl+H2O+CO2↑
(9) 2.7 反应速率更快等
(10)调节装置中的流量调节器,减缓酸的滴加速率等
【详解】(1)CO2浓度随碳酸氢钠溶液浓度升高而上升,当碳酸氢钠浓度为 0 时,溶液中几乎无 CO2,菠菜无法进行光合作用产生氧气,叶片无法上浮,故x=0。
(2)CO2浓度随碳酸氢钠溶液浓度升高而上升,而二氧化碳浓度越大,则上浮叶片数量越大,则根据表中内容可知,其他条件相同时,随着CO2浓度增大,光合作用先变强后变弱等。
(3)绿色植物光合作用需要二氧化碳、水和光照等,则除CO2浓度外,影响光合作用的因素还可能有温度和光照等。
(4)由于蔬菜最适宜生长的CO2浓度为1000-1200ppm,由图可知,6时到7时大棚内的CO2浓度低于1000ppm,则此时CO2浓度偏低。
(5)反应前后元素种类不变,若想利用燃烧法提高棚内CO2浓度,则可燃物必须含有碳元素。
(6)干冰(固体二氧化碳)升高吸热,则采用“干冰法”时,放置的干冰不宜过量,以免大棚内温度降低,影响蔬菜正常生长。
(7)选择碳酸钙和碳酸氢铵两种固体粉末以及稀盐酸进行实验探究,由于实验2为碳酸氢铵粉末和稀盐酸,且对比实验要控制变量,故实验1的实验操作为:将2g碳酸钙粉末、50mL浓度为5%的稀盐酸放入装置内。
(8)碳酸氢铵和盐酸反应生成氯化铵和水、二氧化碳,反应的化学方程式为:。
(9)设生成44kg CO2时,需要碳酸氢铵和碳酸钙的质量分别为x、y,则
、
、
解得x=79kg、y=100kg
则需要碳酸氢铵和碳酸钙的费用分别为79kg×1.30元/kg=102.7元、100kg×1.00元/kg=100元,则使用碳酸氢铵所需的费用比使用碳酸钙贵102.7元-100元=2.7元;
碳酸氢铵能溶于水,但碳酸钙难溶于水,则选用碳酸氢铵更合适,是因为反应速率更快。
(10)蔬菜最适宜生长的CO2浓度为1000-1200ppm,当CO2传感器显示值为1250ppm时,二氧化碳浓度较高,则可调节装置中的流量调节器,减缓酸的滴加速率等。
【变式02】(2025·辽宁盘锦·模拟预测)水是人类生命活动和生产活动必不可少的物质,化学实践小组的同学们设计了一系列实践活动,对水质检测、水的净化、水的组成、水的变化进行了项目式学习。
任务一:实验检测水质
【查阅资料】I.水的检测指标包括色度、浑浊度、气味、硬度、肉眼可见物等。检测方法包括看、闻、尝、品、查,更详细的指标需要通过精密的仪器测定。
II.同学们查阅了相关资料,了解到国家有关水的硬度的标准为:
类别
极软水
软水
中硬水
硬水
高硬水
以浓度计
0~75
75~150
150~300
300~450
450~700
(1)同学们取少量河水,用便携式水硬度检测仪测得河水的硬度为,说明该河水属于________。
任务二:净化水
【河水的净化】河水转化为自来水需要经过一系列步骤,具体流程如图所示。
(2)在自来水净化中,常用明矾作混凝剂,其作用是使悬浮杂质从水中________(填“吸附”“沉降”“过滤”“蒸馏”)出来。自来水厂常用次氯酸()做消毒剂,该化合物中氯元素的化合价是________。
如图为常见的家庭全屋净水方案。
(3)前置过滤器可以过滤________(选填“可溶”或“不溶”)性杂质。实验室进行此操作需要用到玻璃棒,其作用是________。
(4)中央净水机中有中空纤维和一种可以吸附色素和异味的物质,这种物质是________(填物质名称)。
任务三:净化水探究“水的组成”。
(5)图甲实验,点燃氢气前应先________。
(6)按图乙进行电解水实验,发生反应的化学方程式为________。通电一段时间后,a、b、c管中剩余液面的高低顺序为________(由商到低排列)。
(7)关于上述两个实验,说法不正确的是________(填字母)。
A.图甲实验利用“合成”的思想证明水的组成
B.图乙a管的气体能使燃着的木条烧的更旺
C.两实验均说明水由氢气和氧气组成
任务四:水——化学变化的参与者。
水能与生石灰反应,这一性质被广泛应用到生产、生活中。请结合所学知识回答下列问题:
(8)写出水与生石灰反应的化学方程式________。
(9)列举一条该反应的用途________。
【答案】(1)硬水
(2) 沉降 +1
(3) 不溶 引流(或引流,防止液体洒出等)
(4)活性炭
(5)检验氢气的纯度
(6) c、b、a
(7)BC
(8)
(9)作食品干燥剂(合理即可)
【详解】(1)取少量河水,用便携式水硬度检测仪测得河水的硬度为311.2mg/L,介于300-450mg/L之间,说明该河水属于硬水;
(2)在自来水净化中,常用明矾作混凝剂,明矾溶于水形成的胶状物具有吸附性,可以吸附水中悬浮的杂质,加速其沉降,故其作用是使悬浮杂质从水中沉降出来;
次氯酸中氢元素显+1价,氧元素显-2价,设氯元素的化合价为x,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得:,x=+1;
(3)前置过滤器可以实现固液分离,过滤不溶性杂质;
过滤操作中玻璃棒的作用是:引流;
(4)中央净水机中有中空纤维和一种可以吸附色素和异味的物质,这种物质是活性炭,活性炭结构疏松多孔,具有吸附性,可以吸附水中的色素和异味;
(5)氢气具有可燃性,混有一定量的空气,遇到明火,容易发生爆炸,故图甲实验,点燃氢气前应先检验氢气的纯度;
(6)水通电分解生成氢气和氧气,该反应的化学方程式为:;
在电解水实验中,“正氧负氢”,生成氢气和氧气的体积比约为2:1,a管与负极相连,产生的是氢气,b管与正极相连,产生的是氧气,故a管中液面低于b管,由于生成了气体,装置内压强增大,故c中液面上升,故剩余液面的高低顺序为:c、b、a;
(7)A、图甲实验是氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水,该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,可得水由氢元素和氧元素组成,是利用“合成”的思想证明水的组成,不符合题意;
B、由以上分析可知,图乙a管的气体为氢气,氢气具有可燃性,能燃烧发出淡蓝色火焰,符合题意;
C、图甲实验中,氢气燃烧生成水,图乙实验中水通电分解生成氢气和氧气,氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成, 根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,可得水是由氢元素和氧元素组成,符合题意。
故选BC;
(8)生石灰是氧化钙的俗称,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,该反应的化学方程式为:;
(9)氧化钙和水反应生成氢氧化钙,可作食品干燥剂。
考向02 跨学科实践型
典例引领
【典例01】(2025·湖北襄阳·二模)某校开展了“探索火箭发射奥秘”的跨学科项目式实践探究,具体过程如下。
项目一 制作“火火箭”
甲组同学设计了如图1所示的“有尾翼、有头锥版火火箭”,并在矿泉水瓶内提前喷入酒精,在瓶盖处点火,火箭射程为6.3m。
(1)火箭点火时,瓶内发生的反应的化学方程式为______。
(2)如果去除尾翼、头锥,火箭的射程会______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
项目二 制作“气火箭”
乙组同学设计了如图2所示的“气火箭”。在火箭箭体中加入一定量的食醋,往底座中加入适量的小苏打样品,然后横放箭体并按上底座,竖直放在桌上,“气火箭”腾空而起。
(3)实验时除选择含碳酸根的化合物、金属粉末作样品和酸反应外,还可以利用______(填试剂组合名称)接触迅速产生氧气制作“气火箭”。
(4)除小苏打和食醋的质量外,在不改变“气火箭”形状、质量的前提下,你认为影响“气火箭”射程的因素有______(写一种)。
【答案】(1)
(2)变小
(3)二氧化锰和过氧化氢溶液
(4)食醋的浓度、小苏打颗粒的大小、反应温度
【详解】(1)火箭点火时,瓶内发生的反应是酒精在氧气中燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式为;
(2)尾翼和头锥的设计有助于减少空气阻力并增加稳定性,从而提高火箭的射程,所以说如果除去尾翼、头锥,火箭的射程会变小;
(3)实验时,除了选择含碳酸根的化合物、金属粉末与酸反应外,还可以利用过氧化氢溶液和二氧化锰接触迅速产生氧气制作“气火箭”;
(4)除小苏打和食醋的质量外,在不改变“气火箭”形状、质量的前提下,影响“气火箭”射程的因素还有食醋的浓度、小苏打颗粒的大小、反应温度等会影响反应速率的因素。
方法透视
解题思路
第一步:拆解任务,找到“化学切入点”
仔细读题,圈出所有涉及物质变化、成分检验、反应原理的语句。这是化学的核心任务。
例如:“测定水样硬度” → 化学:用肥皂水检验Ca²⁺、Mg²⁺;
“配制营养液” → 化学:选择可溶性盐(如KNO₃、Ca(NO₃)₂),计算浓度;
“改良酸性土壤” → 化学:中和反应(用熟石灰)。
第二步:调用跨学科知识辅助
第三步:设计实践方案(注意可行性、安全性)
1.材料选择:优先选择生活易得、无毒、低成本的物品(如塑料瓶、纱布、活性炭、小苏打、食醋)。
2.步骤设计:按“组装→操作→观察→记录→结论”顺序写。
3.对照设计:若要比较效果,需设置对照(如自来水与蒸馏水对比)。
第四步:评价与反思(跨学科角度)
1.从化学角度:反应是否完全?有无污染?
2.从物理角度:装置是否气密?过滤速度是否合适?
3.从生物/地理角度:是否对生态环境友好?是否可持续?
答题模板
跨学科问题中的“化学原理说明”
问法:为什么用熟石灰改良酸性土壤?写出化学方程式。
模板:熟石灰(Ca(OH)₂)呈碱性,能与土壤中的酸性物质(如H⁺)发生中和反应,降低土壤酸度。方程式:Ca(OH)₂ + 2H⁺ = Ca²⁺ + 2H₂O(或与硫酸反应:Ca(OH)₂ + H₂SO₄ = CaSO₄ + 2H₂O)。
简易净水装置的设计与原理(化学+物理)
问法:请设计一个简易净水装置,将浑浊的河水净化。写出所用材料、作用和顺序。
模板:
材料(从上到下):蓬松棉(过滤大颗粒)→ 活性炭(吸附色素和异味)→ 细沙(过滤小颗粒)→ 小石子(支撑)。
原理:利用过滤和吸附的物理方法除去不溶性杂质和部分可溶性杂质(化学吸附)。
无土栽培营养液的配制(化学+生物)
问法:配制100g质量分数为0.2%的KNO₃营养液,需要KNO₃多少克?写出配制步骤。若植物叶片发黄,可能缺少什么元素?
模板:
需要KNO₃质量 = 100g × 0.2% = 0.2g。
步骤:计算→称量0.2g KNO₃→加入99.8g水→搅拌溶解。
叶片发黄可能缺氮(N),KNO₃中含氮,可适量增加。
测定土壤酸碱性并改良(化学+地理)
问法:实验测得某土壤pH=5,应加入什么物质改良?写出步骤。
模板:
① 取少量土样于烧杯中,加蒸馏水搅拌,静置,用pH试纸测上层清液,pH=5,呈酸性。
② 撒入适量熟石灰(Ca(OH)₂)并翻耕,与土壤混合均匀,再次测定pH至接近7。
原理:熟石灰中和土壤酸性。
跨学科实践中的“评价与反思”
问法:你设计的简易净水器有哪些优点和不足?如何改进?
模板:
优点:材料易得、成本低、操作简单。
不足:不能除去可溶性杂质(如重金属离子、细菌),净化程度较低。
改进:加入离子交换树脂(除去金属离子)或煮沸杀菌(物理方法),或加絮凝剂(明矾)加速沉淀。
变式演练
【变式01】(25-26九年级上·辽宁大连·期末)燃烧是人类最早利用的化学反应之一、某化学小组的同学以“调查家用燃料”为主题开展了项目式跨学科实践活动。
【项目一】用下图装置探究燃烧条件
步骤一:通入氮气,点燃酒精灯;
步骤二:冷却至室温;
步骤三:通入氧气,点燃酒精灯。
(1)该实验说明红磷燃烧的必要条件是___________,该实验运用了控制变量方法,步骤三点燃酒精灯后,a、b装置的不同变量是___________。
【项目二】家用燃料的合理使用
(一)燃烧燃料为了取暖。相同条件下,n体积燃料完全燃烧放出的热量见下表。
燃料(气态)
CO
热量(kJ)
282.6
285.8
890.3
(2)从等体积燃料完全燃烧放出的热量分析,最适合家庭使用的燃料是___________(填化学式)。写出该燃料完全燃烧生成二氧化碳和水的化学方程式___________。
(3)有科学家提出:“硅是未来的石油”,硅能在中燃烧生成,并放出大量的热。中硅元素的化合价是___________;与化石燃料相比,用硅作燃料的优点是___________(写一点即可)。
(二)燃烧燃料也可以照明。西汉青铜雁鱼灯是一种环保型灯具,其工作原理如图。使用时将燃料加入灯内,燃烧产生的烟气通过雁脖子进入腹部。
(4)将雁鱼灯的灯罩合住即可将其熄灭,其原理是___________。
(5)雁鱼灯的灯罩可自由开合,当看到大量黑烟产生时,可转动灯罩扩大开口增加进气量,其目的是___________。
(6)雁鱼灯腹部贮水的目的是___________(填字母)。
A.主要目的是用于灭火
B.吸收烟气中一氧化碳避免中毒
C.吸收烟气中的烟尘等气体,减少对室内空气的污染
【项目三】建构家用燃料变迁示意图
(7)家庭使用的液化石油气能够被压缩到钢瓶中,从微观角度说明原因是___________。
(8)通过研究家用燃料的更新历程,同学们预测未来燃料的发展方向是开发和利用清洁而又高效的能源。如氢能,其优点是___________(一点即可)。
【答案】(1) 可燃物燃烧需要氧气 温度不同
(2)
(3) +4 硅在地壳中含量较高或减小对环境的污染或不产生二氧化碳等
(4)隔绝氧气
(5)增加氧气的供应量,从而促使燃料充分燃烧
(6)C
(7)分子之间有间隔
(8)氢气燃烧产物是水,无污染;氢气的热值高
【详解】(1)步骤一中,通入N2,N2不支持燃烧,点燃酒精灯,b中加热时红磷不燃烧;步骤三中,通入O2,点燃酒精灯,b中加热时红磷燃烧,说明可燃物燃烧需要氧气;
步骤三点燃酒精灯后,b加热,a没加热,a、b装置的不同变量是温度不同。
(2)从等体积燃料完全燃烧放出的热量分析,最适合家庭使用的燃料是甲烷(CH4),是因为单位体积的气体燃烧时甲烷放热最多;甲烷完全燃烧生成水和二氧化碳,反应的化学方程式为:。
(3)设硅元素的化合价为x,根据化合价代数和为0,可知,中硅元素的化合价为+4,与化石燃料相比,用硅作燃料的优点是硅在地壳中含量较高或减小对环境的污染或不产生二氧化碳等。
(4)将雁鱼灯的灯罩合住即可将其熄灭,其原理是隔绝氧气。
(5)当看到有大量黑烟产生时,说明燃料燃烧不充分,燃料燃烧不充分是因为氧气不足,所以应扩大进风口,增加氧气的供应量,从而促使燃料充分燃烧;
(6)A、雁鱼灯腹部贮水的目的是吸收烟雾中的有害物质(如可溶解一些可溶于水的有害气体等)或者降低温度(因为水的比热容较大,可以吸收热量,降低温度),错误;
B、一氧化碳难溶于水,错误;
C、吸收烟气中的烟尘等气体,减少对室内空气的污染,正确;
故选C。
(7)家庭使用的液化石油气能够被压缩到钢瓶中,从微观角度说明原因是分子之间有间隔。
(8)氢能的优点有:氢气燃烧产物是水,无污染;氢气的热值高。
【变式02】(2025·河南商丘·二模)我国力争2060年前实现“碳中和”,彰显大国作为与担当。同学们围绕“碳中和”展开了跨学科项目式学习活动。
任务一:分析“碳中和”的思路
(1)大气中的主要来源有:化石燃料的燃烧和动植物的_________作用。
(2)要降低空气中的,一是减少排放,二是要捕集吸收。充分燃烧天然气和煤,产生的质量及放出的热量如下表所示。根据表中数据分析,与煤相比,用天然气作燃料的优点是什么?
天然气
煤
产生的质量
放出的热量
(3)青少年要为“碳中和”做出贡献,写出你在生活中的一种低碳生活方式:_______。
任务二:探究“碳捕集”的方法
(4)下列物质中,理论上可用作捕集的吸收剂的是_______。
A.水 B.氧气 C.稀硫酸 D.氯化钠溶液
(5)利用氢氧化钠溶液“捕捉”的基本过程如下图所示(部分物质及反应条件未标出)。
①写出吸收的化学方程式:_______。
②R溶液中溶质的化学式为______________。
③反应、分离室中发生反应的化学方程式分别为:I:______________;Ⅱ:。
(6)某工厂利用石灰乳(主要成分是氢氧化钙)捕集吸收。若要吸收8.8吨,至少需要含氢氧化钙质量分数为的石灰乳多少吨?
【答案】(1)呼吸
(2)等质量煤和天然气燃烧,天然气放出热量更多、产生的二氧化碳更少(合理即可)
(3)坐公交车上下学(合理即可)
(4)A
(5)
(6)解:设要吸收8.8吨CO2,需要氢氧化钙的质量为x
则需要含氢氧化钙质量分数为40%石灰乳的质量为
答:则需要含氢氧化钙质量分数为40%石灰乳的质量为37t。
【详解】(1)大气中CO2的主要来源有:化石燃料的燃烧和动植物的呼吸作用。
(2)根据表中数据分析,与煤相比,用天然气作燃料的优点是等质量煤和天然气燃烧,天然气放出热量更多、产生的二氧化碳更少。
(3)在生活中的一种低碳生活方式有坐公交车上下学、节约用电等。
(4)A、二氧化碳能溶于水且能和水反应,因此可用水吸收二氧化碳,故A选项符合题意;
B、二氧化碳和氧气不能发生反应,因此不能用氧气吸收二氧化碳,故B选项不符合题意;
C、二氧化碳不能和稀硫酸反应,因此不能用稀硫酸吸收二氧化碳,故C选项不符合题意;
D、二氧化碳不能和氯化钠溶液反应,因此不能用氯化钠溶液吸收二氧化碳,故D选项不符合题意。
故选A。
(5)①氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,该反应的化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。
②反应、分离室中氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和捕捉室生成的碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,R溶液流回捕捉室继续“捕捉”CO2,故R溶液中溶质为氢氧化钠,其化学式为NaOH。
③反应、分离室中氧化钙和水反应生成氢氧化钙,该反应的化学方程式为CaO+H2O=Ca(OH)2。
(6)见答案。
考向03 实验探究型
典例引领
【典例01】(25-26九年级下·辽宁鞍山·月考)中和反应在工农业生产和日常生活中有广泛的用途。某化学兴趣小组以“中和反应”为课题进行项目式学习,请你一起参与。
【任务一】中和反应的应用
(1)《天工开物》中记载“石灰淹苗足”,利用了中和反应的原理,如果土壤呈酸性是因为有硫酸,写出氢氧化钙与其反应的化学方程式:______。
(2)蚊子或蚂蚁叮咬时能在人的皮肤内分泌出蚁酸(一种有机酸)刺激皮肤,感觉又痛又痒,若皮肤未破损,可以涂抹______(填一种日常生活中常见的物质)减轻症状。
【任务二】宏微结合初识中和反应
(3)如图1,向滴有酚酞的氢氧化钠溶液中逐滴加入稀盐酸观察到______现象,证明反应发生。
(4)向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸至恰好完全反应,反应前后溶液中存在的离子种类如图2所示(其中“”、“”、“”、“”表示不同离子)。由图2分析:表示______(用化学符号表示);该反应的微观实质是______。
【任务三】转换思维再探中和反应
Ⅰ.用pH传感器按图3再次实验,将注射器内的液体全部缓慢注入烧瓶。
(5)烧瓶内溶液pH变化曲线如图4所示,则a点对应溶液中的溶质为______(填化学式)。
(6)为了探究c点和b点对应溶液中的溶质成分不同,所选药品正确的有______(填字母序号)。
A.碳酸钙固体 B.铜片 C.酚酞溶液 D.氧化铜粉末
(7)由图4得出酸和碱之间发生了反应的依据是______。
Ⅱ.将图3装置中pH传感器换成温度传感器,向氢氧化钠溶液中匀速加入初温相同的稀盐酸,得到温度变化曲线如图5所示。
(8)氢氧化钠和盐酸反应是______反应(填“放热”或“吸热”)。
(9)当加入盐酸______mL时,盐酸与氢氧化钠恰好完全反应。
【答案】(1)
(2)
肥皂水(合理即可,如小苏打溶液)
(3)
溶液由红色逐渐变为无色
(4)
氢离子和氢氧根离子结合生成水分子(或)
(5)
(6)AD
(7)
溶液的pH由大于7逐渐减小至小于7
(8)
放热
(9)
【详解】(1)氢氧化钙和硫酸发生中和反应生成硫酸钙和水,配平即可得到方程式。
(2)蚁酸是有机酸,可涂抹弱碱性的日常物质中和,注意不能用强碱避免腐蚀皮肤。
(3)酚酞遇碱性溶液变红,氢氧化钠被盐酸消耗后,溶液碱性消失,红色褪去。
(4)氢氧化钠解离出和,盐酸解离出和,反应后和结合为水,剩余和,其中来自盐酸,符合图中反应后仍存在的来自滴加试剂的离子;中和反应的微观实质就是氢离子和氢氧根离子结合成水。
(5)a点pH>7,氢氧化钠过量,溶质为反应生成的氯化钠和剩余的氢氧化钠。
(6)b点溶质只有NaCl,c点有过量HCl,碳酸钙、氧化铜都能和HCl反应产生明显现象(冒气泡、固体溶解溶液变蓝),可区分两点溶质;铜和HCl不反应,酚酞在中性、酸性溶液中都无色,无法区分。
(7)初始氢氧化钠溶液pH>7,随着盐酸加入pH不断减小到小于7,说明氢氧化钠被消耗,证明反应发生。
(8)反应过程中溶液温度升高,说明反应放热。
(9)中和反应放热,恰好完全反应时放热最多、温度最高,对应盐酸体积为10mL。
方法透视
解题思路
第一步:明确探究变量
1.找出题目要求探究的因素(如“温度”“浓度”“催化剂种类”“接触面积”)。
2.确定自变量(要改变的因素)和因变量(要观察或测量的指标,如气泡速率、温度变化、pH等)。
第二步:写出核心反应原理
1.写出相关的化学方程式,明确反应中哪些物质影响现象。
2.若涉及催化剂,注明其作用(加快反应速率,不改变产量)。
第三步:设计实验方案——控制变量法
模板结构:
① 取______(相同规格/等质量/等体积)的______(反应物)若干份;
② 控制其他条件相同,改变______(自变量);
③ 观察并比较______(因变量,如产生气泡的速率/完全反应所需时间/温度升高值)。
④ 设置对照实验(如果需要证明某物质的作用,设空白对照)。
第四步:设计数据记录表
表格要素:实验编号、自变量取值、现象描述(或定量数据如气体体积、时间)。
第五步:分析现象,得出结论
1.描述现象:“加入××的试管中______(现象更快/更多)”。
2.结论句式:“在其他条件相同时,(自变量)越(大/高/细/有催化剂),反应速率越______(快/慢)。”
第六步:反思与评价(高频失分点)
1.方案优点:操作简单、现象明显、环保安全、控制变量合理。
2.方案不足:未设置对照、变量不唯一、现象不易量化、存在干扰。
3.改进建议:增加对照实验、使用更精密的测量仪器、重复实验取平均值。
答题模板
探究影响反应速率的因素(浓度/温度/接触面积/催化剂)
实验目的:探究______对______反应速率的影响。
实验原理:(写方程式)。
实验步骤:
① 取两支试管,分别加入等体积等浓度的______溶液;
② 将其中一支试管放入(热水/冰水)中,另一支置于室温(或其他条件);
③ 向两支试管中同时加入______(等质量/等大小的固体),观察产生气泡的速率(或记录完全反应所需时间)。
现象与结论:
观察到______(如“热水中气泡产生更快”),说明在其他条件相同时,温度越高,反应速率越快。
探究催化剂的作用(及是否是催化剂)
探究步骤(以MnO₂在H₂O₂分解中为例):
① 取一支试管,加入5mL 5% H₂O₂溶液,观察气泡产生速率(很慢)。
② 向试管中加入少量MnO₂粉末,立即产生大量气泡。
③ 反应结束后,过滤、洗涤、干燥,称量MnO₂质量不变。
④ 将回收的MnO₂再次用于H₂O₂分解,仍能加快反应速率。
结论:MnO₂是H₂O₂分解的催化剂,能加快反应速率,且反应前后质量和化学性质不变。
探究物质变质或成分(部分变质/完全变质)
实验步骤:
① 取少量样品于试管中,加水溶解。
② 向其中加入过量______(如CaCl₂溶液),产生白色沉淀,证明含有CO₃²⁻。
③ 静置后取上层清液,滴加酚酞,若变红,则含有OH⁻,为部分变质;若不变红,则为完全变质。
表格数据整理与结论
问法:根据实验数据,你能得出什么结论?
模板:
分析数据可知,实验1(条件A)与实验2(条件B)相比,(因变量)的差异为。由此得出的结论是:在其他条件相同时,(自变量)(影响规律)。
反思与评价(必背句式)
优点:该方案通过控制变量法,排除了其他因素的干扰,现象直观,操作简便。
不足:未进行重复实验,可能存在偶然误差;现象描述不够量化,主观性强。
改进:增加重复实验取平均值;使用气体传感器收集定量数据;增设对照实验。
变式演练
【变式01】(25-26九年级上·辽宁朝阳·期中)氧气是一种重要的气体,在科技、生产和生活中都有广泛的用途。兴趣小组同学“以氧气制备”为主题开展了项目式学习活动。
【基础实验】
(1)仪器①的名称是______。
(2)利用装置A制氧气,试管中棉花的作用______,反应的化学方程式为_______,后续探究需要较纯净的氧气,收集装置最好选择_______(填序号)。
(3)兴趣小组同学发现某市售高锰酸钾药品纯度高达99.5%,含水量可忽略不计。因此小组同学选用了装置B(直立型)制取氧气,并与装置A(传统型)制取相比较。分别放入5 g高锰酸钾,用同一酒精灯分别加热,每组进行五次实验后取平均值记录如下表,基于所学知识及所得数据分析,下列说法正确的是______。
装置类型
收集一瓶气体所需时间
反应生成氧气总体积
装置A(传统型)
52.2 s
456 mL
装置B(直立型)
39.3 s
552 mL
A.直立型装置不需要放棉花的原因是冷凝水不会回流。
B.直立型装置比传统型装置制氧效率更高。
C.选用直立型装置实验,用排水法收集氧气,结束后不需要先将导管移出水面。
D.传统型制得的氧气总体积低,可能是因为高锰酸钾有部分被吹到试管口未分解。
(4)若直接用30%的H2O2溶液制取氧气,反应速率太快。为获得平稳的气流,下图所示发生装置能达到最佳效果的是(填序号)______。
【探究实验】
某化学兴趣小组阅读课外资料得知:过氧化氢制氧气除了可用二氧化锰作为催化剂,还可以用氧化铜、马铃薯、铁锈、红砖粉末等物质作为催化剂,于是他们想检验生活中马铃薯是否能作为过氧化氢分解的催化剂。
【提出问题】马铃薯是否能作为过氧化氢分解的催化剂?
【查阅资料】马铃薯中含有过氧化氢酶,过氧化氢酶对过氧化氢的分解起催化作用。
【设计实验】
(5)化学兴趣小组的同学设计了一系列实验:
实验
实验步骤
实验现象
Ⅰ
取5%的过氧化氢溶液5 mL,用带火星的木条伸入试管口
木条不复燃
Ⅱ
取5%的过氧化氢溶液5 mL,加入0.5 g马铃薯切成豆粒大
木条复燃
Ⅲ
待实验Ⅱ中没有气泡放出后,继续加入5%的过氧化氢溶液
木条______
(6)写出实验Ⅰ反应的化学方程式:_________。
(7)设计实验Ⅰ的目的是与实验Ⅱ______。
【得出结论】马铃薯能作为过氧化氢分解的催化剂。
【评价改进】
(8)大家认为此实验结论不严谨。若要确定该实验结论是否正确,还需要再增加一个实验,探究马铃薯的________在化学反应前后是否发生变化。
【实验拓展】某小组同学设计了如图所示装置,定量测定对比马铃薯与二氧化锰的催化效果,实验均以生成25 mL气体为准,其他可能的影响因素忽略不计,相关数据见表:
(9)
实验编号
3%过氧化氢溶液的体积
其他物质质量
待测数据
Ⅰ
20 mL
马铃薯0.5 g
a
Ⅱ
20 mL
二氧化锰______g
b
(10)上述实验中“待测数据”是指__________。
(11)若a>b则可得出的结论是____________。
(12)若对比马铃薯与二氧化锰的催化效果,还可以通过测量____的方法。
【实验反思】
(13)影响化学反应速率的因素除了催化剂的种类外,还可能与下列哪些因素有关?
A.催化剂的颗粒大小 B.温度 C.反应物的浓度
【答案】(1)分液漏斗
(2) 防止固体粉末进入导管 F
(3)BD
(4)③
(5)复燃
(6)
(7)形成空白对照
(8)质量
(9)0.5
(10)排水法收集25mL氧气所用时间
(11)二氧化锰的催化效果更好
(12)相同时间内生成氧气的量
(13)ABC
【详解】(1)由图可知,仪器①的名称是分液漏斗;
(2)装置A制氧气,试管中棉花的作用是防止固体粉末进入导管,该反应属于固体加热型且试管口有一团棉花,应选用药品高锰酸钾,高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为:;因为氧气密度比空气大、不易溶于水,可用向上排空气法或排水法收集,排水法收集的氧气更纯净,所以选择F装置收集;
(3)A、该市售高锰酸钾药品纯度高、含水量忽略不计,不会产生冷凝水,不需要放棉花,不是因为冷凝水不会回流,该选项错误;
B、从表格数据看,装置B收集一瓶气体所需时间更短,反应生成氧气体积更大,说明直立型装置比传统型装置制氧效率更高,该选项正确;
C、用排水法收集氧气,结束后都需要先将导管移出水面,防止水倒吸使试管炸裂,该选项错误;
D、传统型试管口略向下倾斜,可能导致高锰酸钾有部分被吹到试管口,未分解,所以制得的氧气总体积低,该选项正确;
故选:BD;
(4)要获得平稳的气流,需要控制过氧化氢溶液的滴加速度。装置③中用分液漏斗添加双氧水,可通过控制分液漏斗活塞来控制双氧水的滴加速度,从而控制反应速率,获得平稳气流;
(5)根据实验结论可知,马铃薯能作为过氧化氢分解的催化剂,则实验Ⅲ:待实验Ⅱ中没有气泡放出后,继续加入5%的过氧化氢溶液,将带火星的木条伸入试管口,可观察到木条复燃;
(6)实验Ⅰ中过氧化氢分解生成水和氧气,反应的化学方程式为:;
(7)设计实验Ⅰ的目的是与实验Ⅱ形成对照,说明马铃薯可以加速过氧化氢分解;
(8)根据催化剂的定义:在化学反应里能改变反应物化学反应速率,而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质,故还应探究马铃薯的质量在化学反应前后是否发生变化;
(9)实验过程中,应保持单一变量,马铃薯和二氧化锰的质量应保持相等,则二氧化锰的质量应为0.5 g;
(10)上述实验中“待测数据”是指排水法收集25mL氧气所用时间;
(11)a >b,说明过氧化氢在二氧化锰催化作用下产生气体速度快,则可得出的结论是在其他条件相同时,二氧化锰比马铃薯的催化效果好;
(12)若对比马铃薯与二氧化锰的催化效果,还可以通过测量相同时间内生成氧气的量来进行比较;
(13)A、催化剂的颗粒大小会影响接触面积,接触面积越大反应越快,所以颗粒大小有可能会影响化学反应速率,故A符合题意;
B、温度越高,分子的运动速度越快,所以温度有可能会影响化学反应速率,故B符合题意;
C、反应物的浓度越大单位空间内的粒子个数就越多,相互接触的概率就更大,发应就更剧烈,所以反应物的浓度有可能会影响化学反应速率,故C符合题意;
故选:ABC。
【变式02】(24-25九年级上·辽宁·单元测试)2023年9月21日,天宫课堂第四课在中国空间站开讲,神舟十六号三位航天员为全国广大青少年演示了四个实验。同学们观察到蜡烛燃烧的球形火焰,结合航天员在空间站驻留6个月的正常生活需求。项目式学习小组设计实验探究了航天员的呼吸供给系统以及影响电解水速率的实验探究。
任务一:推测可供航天员呼吸的气体
【信息检索】
a.人体得不到充足的氧气,大脑就会发生不可逆的损害,发生脑死亡;
b.人体吸入纯净的氧气超过24小时,会发生肺型氧中毒,最后呼吸衰竭。
【信息分析】
(1)在空间站中,下列气体最适合航天员呼吸的是______,请说明你的选择理由_____。
A.氧气 B.氮气 C.空气(主要成分是氧气和氮气) D.二氧化碳
任务二:航天员呼吸所需氧气的获得途径
【设计途径】
途径一:从地球直接携带氧气。
途径二:在空间站分离液态空气制取氧气。
途径三:在空间站加热高锰酸钾制取氧气。
【讨论交流】
(2)同学们讨论后认为,上述途径均不是最佳方案,请你选择其中一种途径分析其不是最佳方案的原因________。
任务三:了解科学家设计的航天员供氧气方案
【查阅资料】空间站的氧气通常是通过电解水的方式获得的。
【原理分析】
(3)从元素守恒的角度分析电解水可获得氧气的原理是_________。
【进行实验】
(4)在实验室探究电解水获得氧气的过程如下:
实验步骤
实验现象及符号表达式
实验结论
步骤一:关闭电源,按如图所示连接仪器
实验现象:无明显现象
未接通电源时,无气体产生
步骤二:接通电源
实验现象:电极上有气泡冒出,两管中液面下降
给水通电后,有气体产生
实验步骤
步骤三:检验两管中产生的气体
a管:打开活塞后,用燃着的木条靠近管口;
b管:打开活塞后,用带有火星木条靠近管口
a管的符号表达式:_______
b管的实验现象:________
给水通电后,有氢气和氧气产生
【交流讨论】
(5)电解水获得的氢气在空间站的处理方法是_________。
(6)从微观角度分析电解水的过程_________。
任务四:某兴趣小组开展影响电解水速率的实验探究。
【拓展提升】电解纯水速率较慢,为探究不同电压和不同浓度NaOH溶液对电解水速率的影响,小丁用同一装置进行了多次实验,测得产生20 mL氢气所需时间如图2所示。
(7)电解NaOH溶液1时,电压越高,电解水的速率就越______(填“快”或“慢”)。
(8)上述实验中,电解水速率最快的条件是________。
【答案】(1) C 空气中含有氧气,氧气的浓度适合人体呼吸
(2)途径二:空间站没有空气,不能从空气中分离得到氧气(合理即可)
(3)化学反应前后元素种类不变,水中含有氧元素,通过电解水这一化学变化可能得到含有氧元素的氧气
(4) 带有火星的木条复燃
(5)用作飞行器的燃料(或排向太空等)
(6)水分子分解成氢原子和氧原子,每两个氧原子结合成一个氧气分子,每两个氢原子结合成一个氢气分子
(7)快
(8)电压为12 V 、氢氧化钠溶液2
【详解】(1)氧气能供给呼吸,但人体吸入纯氧会使人醉氧,而空气中含有氧气,氧气的浓度适合人体呼吸,故选C;
(2)途径一:从地球直接携带氧气,会增加火箭发射时的负担,且携带氧气的量是有限的,则不合适;
途径二:在空间站分离液态空气制取氧气,但空气站没有空气,则不能从空气中分离得到氧气;
途径三:在空间站加热高锰酸钾制取氧气,则需携带料高锰酸钾和燃料,会增加火箭发射的负担,且高锰酸钾制取氧气的产率低,需要携带高锰酸钾的量太多;
(3)化学反应前后元素的种类和个数不变,水中含有氧元素,则可通过电解水这一化学变化可能得到含有氧元素的氧气;
(4)电解水时,正极产生氧气,负极产生氢气,由图可知,a管与电源负极相连,收集的气体为氢气,氢气具有可燃性,燃烧生成水,反应的符号表达式为:;
b管收集的气体为氧气,氧气具有助燃性,则用带火星木条靠近管口,带火星的木条会复燃;
(5)氢气具有可燃性,可用作飞行器的燃料;
(6)电解水生成氢气和氧气,微观过程中,水分子分解成氢原子和氧原子,每两个氧原子结合成一个氧气分子,每两个氢原子结合成一个氢气分子;
(7)由图可知,电解NaOH溶液1时,电压越高,产生20 mL氢气所需时间越短,电解水的速率就越快;
(8)由图可知,电压为12 V 、氢氧化钠溶液2时,产生20 mL氢气所需时间最短,电解水速率最快。
考向04 性质验证型
典例引领
【典例01】(24-25九年级上·辽宁锦州·期末)实现2030年碳达峰、2060年碳中和,是我国政府对国际社会的郑重承诺,彰显了大国的责任和担当。某小组对二氧化碳产生了兴趣,开展项目式学习活动。
任务一:二氧化碳制法与性质
利用废弃饮料瓶和棒棒冰的袋子,完成的制取与部分性质验证(如图1)。
(1)装置乙中反应的化学方程式是________。
(2)实验中观察到低蜡烛先熄灭,高蜡烛后熄灭,说明具有的性质是________。根据该性质,写出的一个用途________。
(3)该实验还能得出的另一个化学性质是________。
任务二:温室效应产生的原因
温室效应是指太阳短波辐射可以透过大气射入地面,地面在吸收辐射后会升温,并向外辐射长波热能。这些长波辐射被大气中的温室气体吸收,导致大气层温度升高,阻碍了热量向外扩散,形成保温作用,从而导致大气变暖。
图2是某小组同学设计的检测气体是否为温室气体的实验装置图。辐射源通过装有等量的不同气体的扁塑料瓶后,在热成像仪成像。穿透扁塑料瓶(待测气体)后的长波辐射越强,热成像的温度越高。测得实验中热成像图的温度结果如下:
待测气体
干燥
干燥
干燥
干燥空气
热成像图的温度/℃
64.0
81.6
62.8
82.6
(4)由上表可知、、中吸收长波辐射的能力最小的为________.
(5)依据图2装置,设计实验证明空气中的水蒸气也是一种温室气体,请写出你的操作方法________。
任务三:实验室模拟的捕集
碳捕集是实现碳中和的措施之一,其中一种方法是用NaOH溶液来吸收。同学们在实验室中模拟的捕集:装置(气密性良好)如图3所示,所用注射器均为单向阀,确保注射器内的物质只能流出,不能流入。
操作1:注射器A、B、C中分别吸入10mL蒸馏水、10mLNaOH溶液、100mL空气,双具支试管中集满约120mL气体。
操作2:推动注射器A将10mL蒸馏水一次性缓慢注入双具支试管里,观察到注射器C的活塞保持静止;再将10mLNaOH溶液全部注入双具支试管里。
(6)该实验说明10mL蒸馏水最多溶解吸收体积为________mL。
(7)实验中观察到________的现象,说明NaOH溶液吸收能力比水强,可做的捕集剂。
任务四:制定低碳行动方案
(8)通过该项目的探究,小组同学对低碳行动有了新的认识,请补充完整。
低碳途径
低碳行动具体措施
①减少的排放
请举出一种具体做法________
②________
植树造林
③的转化与封存
与氨气在高温、高压下可以合成尿素【】同时生成水,该反应的化学方程式为________。
【答案】(1)
(2) 不燃烧、不支持燃烧,密度比空气大 灭火
(3)能与水反应
(4)/氧气
(5)将辐射源通过装有等量的水蒸气的扁塑料瓶后,在热成像仪成像,测热成像图的温度(合理即可)
(6)10
(7)10mLNaOH溶液全部注入双具支试管中后,注射器C的活塞向下移动等合理答案
(8) 开发利用新能源等合理答案 增加二氧化碳的吸收
【详解】(1)装置乙中反应为石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:;
(2)蜡烛熄灭,说明二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,低蜡烛先熄灭,高蜡烛后熄灭,说明二氧化碳的密度比空气大;
二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,密度比空气大,可用于灭火;
(3)通入二氧化碳后,干燥的石蕊试纸不变色,说明二氧化碳不能使石蕊变色,湿润的石蕊试纸变红,说明二氧化碳和水发生了反应,故该实验还能得出CO2 的另一个化学性质是:二氧化碳能与水反应;
(4)由上表可知,相同条件下,三种气体中,穿透氧气后的热成像的温度最高,说明CO2、O2、CH4中吸收长波辐射的能力最小的是O2;
(5)设计实验证明空气中的水蒸气也是一种温室气体,根据控制变量法,待测气体为水蒸气,其他因素与上述实验相同,则实验方案为:将辐射源通过装有等量的水蒸气的扁塑料瓶后,在热成像仪成像,测热成像图的温度;
(6)推动注射器A将10mL蒸馏水一次性缓慢注入双具支试管里,观察到注射器C的活塞保持静止,说明装置内压强不变,则该实验说明10mL蒸馏水最多溶解吸收体积为10mL;
(7)推动注射器A将10mL蒸馏水一次性缓慢注入双具支试管里,观察到注射器C的活塞保持静止,说明装置内压强不变,则该实验说明10mL蒸馏水最多溶解吸收二氧化碳的体积为10mL,将10mLNaOH溶液全部注入双具支试管中后,注射器C的活塞向下移动,说明装置内压强减小,说明10mL氢氧化钠溶液吸收二氧化碳的体积大于10mL,说明氢氧化钠溶液吸收二氧化碳能力比水强;
(8)①减少二氧化碳的排放,可以减少化石燃料的使用,如开发利用新能源;
②绿色植物光合作用可以吸收二氧化碳放出氧气,故植树造林的目的是增加二氧化碳的吸收,故填:增加二氧化碳的吸收;
③二氧化碳与氨气在高温、高压下可以合成尿素和水,该反应的化学方程式为:。
方法透视
解题思路
第一步:明确验证的性质
1.圈出题目要求验证的性质关键词:如“酸性”“碱性”“能与CO₂反应”“具有还原性”“能催化”等。
2.思考:该性质对应的特征反应是什么?会产生什么现象?
第二步:选择验证方法——抓住“特征现象”
第三步:设计实验方案(对照实验是得分关键)
1.基本结构:
① 取样(取少量待测物质于试管/装置中);
② 加入试剂(或改变条件,如加热);
③ 观察现象;
④ 得出结论。
2.需对照的情形:
验证某物质是反应发生的关键 → 设置“不加该物质”的空白对照。
验证气体与溶液反应(如CO₂+NaOH)→ 设置“水代替碱溶液”的对照,排除溶解和水反应的干扰。
第四步:规范描述现象与结论
1.现象:准确描述颜色、状态、气味变化(如“溶液由紫色变为红色”“有白色沉淀生成”)。
2.结论:必须与验证目标对应——“证明××具有××性质”或“证明××与××发生了反应”。
答题模板
验证某溶液呈酸性(含H⁺)
实验步骤:取少量待测溶液于试管中,滴入几滴紫色石蕊试液。
现象:溶液由紫色变为红色。
结论:证明该溶液具有酸性(或含有H⁺)。
验证某溶液呈碱性(含OH⁻)
实验步骤:取少量待测溶液于试管中,滴入几滴无色酚酞试液。
现象:溶液变为红色。
结论:证明该溶液具有碱性(或含有OH⁻)。
验证CO₂能与NaOH溶液反应(无明显现象)
实验步骤:
① 取两个相同的充满CO₂的塑料瓶,分别加入等体积的NaOH溶液和水,立即盖紧瓶盖,振荡。
② 观察塑料瓶变瘪的程度。
现象:加入NaOH溶液的塑料瓶变瘪更明显。
结论:证明CO₂与NaOH发生了反应(或CO₂被NaOH吸收更彻底)。
验证MnO₂是H₂O₂分解的催化剂(需三步)
步骤:
① 取一支试管加入5mL H₂O₂溶液,观察气泡产生很慢;加入少量MnO₂,立即产生大量气泡。
② 反应结束后,过滤、洗涤、干燥,称量MnO₂质量不变。
③ 将回收的MnO₂再次加入新H₂O₂中,仍能快速产生气泡。
结论:MnO₂能加快H₂O₂分解速率,且质量和化学性质不变,是催化剂。
验证稀盐酸能与某些金属反应(置换反应)
实验步骤:取少量稀盐酸于试管中,加入镁条(或锌粒、铁钉)。
现象:产生大量气泡,固体逐渐溶解。
结论:证明稀盐酸能与活泼金属反应生成氢气。
验证某物质具有不稳定性(受热分解)
实验步骤:取少量碳酸钙固体于试管中,用酒精灯加热,将产生的气体通入澄清石灰水中。
现象:澄清石灰水变浑浊。
结论:证明碳酸钙受热分解生成二氧化碳,具有不稳定性。
变式演练
【变式01】(24-25九年级下·辽宁抚顺·期中)碳酸钠是一种重要的工业原料,广泛用于玻璃、造纸、纺织、洗涤剂的生产。某化学兴趣小组对碳酸钠的制备、性质及用途等开展了项目式学习。
任务一:了解碳酸钠的制备——“侯氏制碱法”,主要过程如图。
(1)的俗称是_______。
(2)沉淀池中发生反应的化学方程式为。请根据下表分析,沉淀池中首先析出晶体的原因是_______。
物质
NaCl
溶解度/(20℃)
36.0
9.6
37.2
(3)焙烧炉中发生的反应为_______(填“化合”或“分解”)反应。从过程图上看可以循环使用的物质是_______。
任务二:鉴别碳酸钠和氢氧化钠溶液
【活动与探究】
为了鉴别碳酸钠和氢氧化钠溶液,实验小组设计并进行了如下两个实验。
实验一
实验二
实验操作
(4)上述两个实验可行的是实验_______。另一个不可行的原因是_______。
(5)实验结束后,小组同学将上述实验后的所有物质倒入同一个废液缸中,最终得到无色溶液,则溶液最终呈_______性。
任务三:探究碳酸钠的用途——腌制皮蛋
【发现问题】小组同学将买来的皮蛋品尝,发现有涩味。
【查阅资料】
1.皮蛋的传统制作工艺:用50kg水,将14kg生石灰、3.3kg纯碱、2kg食盐调成糊状,涂于新鲜的鸭蛋上,裹上稻壳,密封保存一段时间后,即可得到皮蛋。
2.反应原理:。
(6)由查阅的资料可知,皮蛋中的涩味主要来源于碱性物质,食用时最好加入_______(填“食盐”或“食醋”)。
(7)若生成的氢氧化钙和碳酸钠恰好完全反应,理论上生石灰和纯碱的配料比为_______(化成最简比);实际生产中,生石灰与纯碱的实际配料比往往都大于其理论配料比,廉价的生石灰过量,可以促进较贵的_______充分反应。
【实验探究】
在松花蛋的形成过程中,碱液浓度及腌制时间等对其品质起着至关重要的作用。在老师的建议下,研究小组用等体积、等浓度的氢氧化钠溶液浸泡鸭蛋,得到了松花蛋腌制天数与其蛋白、蛋黄的pH的变化关系,如下图所示。
【解释与结论】
(8)分析两条曲线,可得出的结论是_______。
【交流与讨论】松花蛋虽然营养丰富,但是碱性过大,故不宜过多食用。
【答案】(1)纯碱或苏打
(2)20℃时的溶解度最小
(3) 分解 二氧化碳(或)
(4) 二 氢氧化钠和碳酸钠的溶液都呈碱性,都能使无色酚酞变红
(5)中性或酸
(6)食醋
(7) 碳酸钠
(8)在其他条件相同时,在腌制时间范围内,蛋黄和蛋白的pH随腌制天数增加而增加,后随pH的增加变化不大(合理即可)
【详解】(1)的俗称是纯碱或苏打。
(2)由溶解度表可知,20℃时的溶解度最小,所以沉淀池中最容易达到饱和,故首先析出。
(3)焙烧炉中碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,故发生的反应为分解反应;从过程图上看二氧化碳既是反应物,又是生成物,故可以循环使用的物质是二氧化碳;
(4)实验一中氢氧化钠和碳酸钠的溶液都呈碱性,都能使无色酚酞变红,无法鉴别;实验二中碳酸钠与盐酸反应生成二氧化碳气体,有气泡产生,氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,无明显现象,可以鉴别;故上述两个实验可行的是实验二;另一个不可行的原因是氢氧化钠和碳酸钠的溶液都呈碱性,都能使无色酚酞变红。
(5)酚酞溶液遇碱性溶液变红色,遇酸性或中性溶液不变色,最终得到无色溶液,则溶液最终呈中性或酸性。
(6)皮蛋中有涩味,是因为其中含有碱性物质,食醋是一种酸溶液,能够与碱发生中和反应,食用时最好加入食醋可去除涩味。
(7)由和有,故理论上生石灰和纯碱的配料比为56:106=28:53;实际生产中,生石灰与纯碱的实际配料比往往都大于其理论配料比,廉价的生石灰过量,可以促进较贵的碳酸钠的充分反应。
(8)由曲线的变化趋势可知,在其他条件相同时,在腌制时间范围内,蛋黄和蛋白的pH随腌制天数增加而增加,后随pH的增加变化不大(合理即可)。
【变式02】(24-25九年级下·辽宁铁岭·月考)氢氧化钙在生产和生活中有广泛的用途。某化学兴趣小组的同学对的制备、性质、用途等开展项目式学习。
【资料一】部分物质的溶解性表(室温)
阳离子阴离子
溶
溶
溶
微
溶
不
说明:“溶”表示那种物质可溶于水,“不”表示不溶于水,“微”表示微溶于水。
【资料二】溶液显中性。
任务一 了解的制备
(1)可由生石灰和水反应制得,此反应______(填“吸热”或“放热”)。
任务二 检验的性质
小组同学设计如图所示实验:
(2)向甲试管中吹气,溶液变浑浊,证明呼出气体中含有______。
(3)同学们观察到乙中固体几乎不溶解,丙中固体完全消失。对比乙、丙实验现象得出的结论是______。
(4)在图丁所示实验中:
步骤一:将注射器内的液体全部注入A中,软塑料瓶变瘪。小新认为此现象可证明氢氧化钠与二氧化碳发生了化学反应。小刚认为小新的说法不正确,小刚的理由是______。
步骤二:打开弹簧夹K后,B中液体流入A中,可观察到的现象是______,写出发生反应的化学方程式______,该反应的基本反应类型是______。
(5)实验结束后,同学们将甲、乙、丙、丁中的物质倒入同一废液缸中,得到白色固体和红色溶液。请你写出处理该废液的方法:______。
任务三 了解的用途
(6)具有广泛应用。下列属于用途的是______。
A.用石灰浆粉刷墙壁 B.用作食品干燥剂 C.配制农药波尔多液 D.改良酸性土壤
【答案】(1)放热
(2)二氧化碳/CO2
(3)氢氧化钙微溶于水,能与稀盐酸反应
(4) 二氧化碳能溶于水,也会使塑料瓶变瘪 产生白色沉淀 复分解反应
(5)加入适量稀盐酸至溶液恰好呈无色再排放
(6)ACD
【详解】(1)可由生石灰和水反应制得,此反应会放出热量,故填:放热;
(2)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,甲中溶液变浑浊,证明呼出气体中含有二氧化碳,故填:二氧化碳或CO2;
(3)乙中固体几乎不溶解,丙中固体完全消失,说明氢氧化钙微溶于水,能与稀盐酸反应,故填:氢氧化钙微溶于水,能与稀盐酸反应;
(4)步骤一:将注射器内的液体全部注入A中,软塑料瓶变瘪,小新认为此现象可证明氢氧化钠与二氧化碳发生了化学反应,小刚认为小新的说法不正确,小刚的理由是二氧化碳能溶于水,也会使塑料瓶变瘪,故填:二氧化碳能溶于水,也会使塑料瓶变瘪;
步骤二:打开弹簧夹K后,B中液体流入A中,发生的反应为碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,可观察到的现象是产生白色沉淀,反应的化学方程式为,该反应符合“两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物”的特点,属于复分解反应,故填:产生白色沉淀;;复分解反应;
(5)实验结束后,同学们将甲、乙、丙、丁中的物质倒入同一废液缸中,得到白色固体和红色溶液,溶液显红色,说明该废液显碱性,故处理该废液的方法加入适量稀盐酸至溶液恰好呈无色再排放,故填:加入适量稀盐酸至溶液恰好呈无色再排放;
(6)A、用石灰浆粉刷墙壁,氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,使墙壁变硬,故选项符合题意;
B、用作食品干燥剂的为氧化钙而不是氢氧化钙,故选项不符合题意;
C、配制农药波尔多液的原料是氢氧化钙和硫酸铜,农业上可用石灰乳和硫酸铜等配制农药波尔多液,故选项符合题意;
D、氢氧化钙呈碱性,能中和土壤酸性,可用于改良酸性土壤,故选项符合题意;
故选ACD。
考向05 定量分析型
典例引领
【典例01】(2026·辽宁·一模)兴趣小组在老师指导下开展“制作叶脉书签”的项目式探究,实验流程如图所示。
【原理初探】
(1)叶脉书签制备专用料的成分是氢氧化钠固体,其具有_______性(选填“腐蚀性”或“吸水性”)把叶脉与叶肉进行分离。
【任务一】探究制作“叶脉书签”的最佳条件。
实验I:相同煮沸时间内,将树叶放在不同浓度的氢氧化钠溶液里,处理后叶片变化如下表。
1%
5%
10%
留有很多叶肉
留有较多叶肉
残留很少叶肉
(2)实验I的实验目的是________根据实验结果,制作叶脉书签的最佳氢氧化钠溶液浓度是_____________。
实验Ⅱ:将洗净的树叶置于不同温度的最佳氢氧化钠浓度的溶液里浸泡,随着时间的变化,叶片变化如下表。
时间
叶片变化
温度
5min
15min
20min
60℃
无明显变化
留有较多叶肉
留有少量叶肉
80℃
留有较多叶肉
留有少量叶肉
残留很少叶肉
100℃
留有较多叶肉
残留很少叶肉
叶片卷起来,叶肉与叶脉不易分离
(3)通过实验Ⅱ可知,制作“叶脉书签”最佳的加热温度和时间是_________(写一种即可)。
【任务二】实验废液的环保处理
制作结束后,用溶质质量分数为7.3%的稀盐酸对煮沸后的100gNaOH废液进行了中和处理(反应原为:假设废液中的其他物质均不与盐酸反应)。反应过程中溶液的pH及温度随时间的变化关系如图乙,请回答相关问题:
(4)图乙中125秒时,溶液中的溶质有_________(填化学式)。
(5)由图乙可知,盐酸与氢氧化钠反应是__________反应(选填“吸热”或“放热)。
(6)有小组成员认为图乙中25s→75s的pH变化不能证明稀盐酸和氢氧化钠溶液发生了反应,原因可能为: __________。
(7)反应过程中不同时间点的微观粒子示意如图,按时间先后排序为___________(填序号)。
(8)图丙中,表示恰好完全反应的点是_________(填“A”或“B”或“C”),据图丙相关数据,计算100g废液中NaOH的质量分数为_________。
【答案】(1)腐蚀性
(2) 探究氢氧化钠溶液浓度对制作叶脉书签的影响 10%
(3)80℃、20min(或100℃、15min)
(4)NaCl、HCl
(5)放热
(6)稀盐酸中含水,加入稀盐酸后,氢氧化钠溶液被稀释,pH也会减小
(7)①③②④
(8) B 8%
【详解】(1)氢氧化钠具有腐蚀性,可以腐蚀叶肉,从而把叶脉与叶肉分离;
(2)实验I中氢氧化钠溶液的浓度不同,其他因素相同,则目的是探究氢氧化钠溶液浓度对制作叶脉书签的影响;
由表中数据可知,氢氧化钠溶液的浓度为10%时,残留很少叶肉,可以得到叶脉书签,此时是最佳浓度;
(3)由表可知,温度为100℃,时间为15min和温度为80℃,时间为20min时,均能残留很少叶肉,得到叶脉书签,均是最佳的加热温度和时间;
(4)图乙中125秒时,pH小于7,此时稀盐酸过量,氢氧化钠和稀盐酸反应生成了氯化钠和水,则此时溶液中的溶质是:NaCl、HCl;
(5)由图乙可知,随着反应的进行,温度逐渐升高,说明该反应是放热反应;
(6)见答案;
(7)一开始为氢氧化钠溶液,溶液中含钠离子、氢氧根离子(①),加入稀盐酸,氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,当氢氧化钠还未完全反应时,溶液中溶质为氯化钠、氢氧化钠,此时溶液中含钠离子、氯离子、氢氧根离子、水分子(③);当氢氧化钠和稀盐酸恰好完全反应,溶液中的溶质是氯化钠,此时溶液中含钠离子、氯离子,水分子(②);当稀盐酸过量时,溶液中的溶质是氯化钠、氯化氢,溶液中含钠离子、氯离子、氢离子,水分子(④),故顺序是:①③②④;
(8)氢氧化钠和稀盐酸恰好完全反应时溶液中的溶质是氯化钠,溶液显中性,pH=7,对应B点;
解:设100g废液中氢氧化钠的质量为x
x=8g
则100g废液中NaOH的质量分数为:
答:100g废液中氢氧化钠的质量分数为8%。
方法透视
解题思路
第一步:明确计算目标与已知数据
1.圈出题目要求计算的量(如“样品中NaHCO₃的质量分数”“生成氧气的体积”“反应速率”)。
2.找出实验提供的数据(反应前后质量差、气体体积、时间等)。
第二步:分析反应原理,写出化学方程式
注意:若有气体或沉淀生成,常用“差量法”(反应前后固体或溶液质量差 = 生成气体/沉淀质量)。
第三步:数据筛选与计算
表格数据:找出完全反应的组(通常杂质不反应,或某反应物耗尽)。
图像数据:读取起点、拐点、平台对应的数值(如最终生成气体质量、恰好反应时消耗的体积)。
计算步骤:
1.利用质量差或体积差求出纯净物的质量(或物质的量,初中通常用质量)。
2.根据化学方程式比例,列式求解目标量。
3.若求质量分数 = (纯净物质量 / 样品质量) × 100%。
第四步:误差分析(高频考点)
1.系统误差:装置漏气、药品变质、读数误差、未冷却称量等。
2.操作误差:过滤未洗涤、沉淀未干燥、气体未完全吸收等。
3.判断方向:
使测得结果偏高:称量时砝码生锈、量取液体仰视读数、沉淀未干燥称重。
使测得结果偏低:装置漏气、药品部分分解、沉淀未完全、气体逸散。
答题模板
根据质量差计算(气体或沉淀法)
题干:样品质量为m₁,反应后剩余固体(或反应前后装置质量差)为Δm,求样品中某成分的质量分数。
模板:
① 写出化学方程式。
② 设纯净物质量为x。
③ 根据质量差Δm(通常为生成CO₂或H₂O的质量),列比例。
④ 解得 x。
根据消耗体积计算(滴定法或气体体积法)
题干:用浓度为c的溶液滴定,消耗体积V;或收集到气体体积V(已换算成标准状况或给出密度)。
模板:
① 写出化学方程式。
② 根据体积求出溶解物质的质量(m = ρV,若气体,则需用密度换算;若溶液,则用浓度c×V×相对分子质量计算溶质质量)。
③ 列比例求待测物质量,再求质量分数。
表格数据处理(选择完全反应组)
题干:多次实验数据如表,求样品纯度。
模板:
① 分析每组数据,找出样品完全反应且酸足量(或某反应物过量)的组别。
② 根据该组生成气体(或沉淀)的质量,计算样品中有效成分的质量。
③ 纯度 = (有效成分质量 / 样品质量) × 100%。
误差分析
问法:下列操作会使测定结果偏高/偏低/无影响?为什么?
模板:若操作导致计算用到的量偏大,则结果偏高;偏小则偏低。
常见原因:
未冷却称量(热物体质量偏小)→ 偏低
砝码生锈(实际质量大于读数)→ 偏高
气体未完全吸收(Δm偏小)→ 偏低
滴定终点判断过早(消耗体积偏小)→ 偏低
反应速率计算(单位时间内变化量)
问法:计算某时间段内的平均反应速率。
模板:
反应速率 = 生成物质量(或浓度)变化 / 时间
单位:g/s、mL/s 等(根据题目要求)。
变式演练
【变式01】(2026·辽宁·一模)我国是全球规模最大的禽蛋生产国和消费国。某兴趣小组以“蛋壳中的化学”为主题开展了以下项目式学习活动。
活动一:了解鸡蛋壳的主要成分
【查阅资料】
鸡蛋壳的主要成分是碳酸盐
【实验验证】兴趣小组的同学为了验证鸡蛋壳的主要成分是碳酸盐,做了如图所示的实验。
(1)当实验中观察到___________(填实验现象),说明鸡蛋壳的主要成分是碳酸盐。
活动二:探究鸡蛋壳中碳酸钙的含量
为进一步测定蛋壳中碳酸钙的质量分数,小组同学进行了如下实验:检查装置的气密性;称量G装置质量为mg;按如图所示组装装置后,将m1g蛋壳样品(已洗净、干燥并捣碎)放入D装置的锥形瓶中;加入足量稀盐酸,待锥形瓶中不再产生气泡;打开弹簧夹C,从导管A处缓缓鼓入空气;一段时间后称量装置G质量为m2g(不考虑原装置内空气对实验的影响,所有试剂均足量)。
【查阅资料】碱石灰可吸收水和二氧化碳等。
请回答下列问题:
【实验分析】
(2)装置B的作用是___________。
(3)装置D中反应的化学方程式为___________。
【实验结论】
(4)小组实验测得蛋壳中碳酸钙的质量分数为___________。
【实验反思】
(5)经小组讨论,认为以下情况会影响实验测定结果,其中说法正确的是___________(填序号)。
①若将装置E、F交换位置,则测得的碳酸钙质量分数偏小
②若缺少H装置,则测得的碳酸钙质量分数将偏大
③实验结束,若未从导管A处缓缓鼓入空气,则测得的碳酸钙质量分数将偏小
④将装置E中的硝酸银溶液换成饱和碳酸氢钠溶液不会影响实验测定结果
活动三:研究鸡蛋壳的再利用
对蛋壳中的钙源进行回收利用,可以变废为宝。蛋壳高温煅烧法制备乳酸钙的工艺流程如图3:
(6)将蛋壳粉碎的目的是___________。
(7)写出反应①的化学方程式___________。
(8)已知反应②:Ca(OH)2+2C3H6O3(乳酸)=Ca(C3H5O3)2(乳酸钙)+2X,请写出X的化学式___________。
(9)用乙醇洗涤粗产品而不用水洗涤,推测乳酸钙易溶于水,___________(填“易溶”或“难溶”)于乙醇。
(10)小组同学取4g“灰分”与乳酸反应,研究结果见图,其最佳反应条件是___________。
【答案】(1)有气泡产生,澄清石灰水变浑浊
(2)除去空气中的二氧化碳,防止影响实验结果
(3)
(4)
(5)②③
(6)增大受热面积,使反应更快更充分
(7)CaO+H2O=Ca(OH)2
(8)H2O
(9)难溶
(10)35℃时、加12mL乳酸、反应75min
【详解】(1)碳酸盐能与盐酸反应生成二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,因此当实验中观察到有气泡产生,澄清石灰水变浑浊,说明鸡蛋壳的主要成分是碳酸盐;
(2)空气中含有二氧化碳,二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,则装置B的作用是除去空气中的二氧化碳,防止影响实验结果;
(3)蛋壳主要成分是碳酸钙,则装置D中发生的反应是碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,化学方程式为;
(4)装置D中碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,盐酸具有挥发性,会挥发出氯化氢气体,因此装置D中生成的二氧化碳会混有氯化氢气体和水蒸气,氯化氢能与硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸,浓硫酸具有吸水性且不与二氧化碳反应,则装置E是除去二氧化碳中混有的氯化氢,装置F是除去二氧化碳中混有的水蒸气,碱石灰能吸收二氧化碳,则装置G增重的质量为生成二氧化碳的质量,即m2g-mg=(m2-m)g。
设蛋壳中碳酸钙的质量为x。
x=
故小组实验测得蛋壳中碳酸钙的质量分数为;
(5)①若将装置E、F交换位置,则气体从装置E中会带出部分水蒸气被装置G中的碱石灰吸收,使得装置G增重的质量偏大,则测得生成二氧化碳气体的质量偏大,导致计算出的碳酸钙质量分数偏大,说法错误,不符合题意;
②若缺少H装置,则空气中的二氧化碳和水蒸气会进入装置G中,使得装置G增重的质量偏大,则测得生成二氧化碳气体的质量偏大,导致计算出的碳酸钙质量分数偏大,说法正确,符合题意;
③实验结束,若未从导管A处缓缓鼓入空气,会导致生成的部分二氧化碳气体残留在装置中,使测得生成二氧化碳气体的质量偏小,则计算出的碳酸钙质量分数偏小,说法正确,符合题意;
④将装置E中的硝酸银溶液换成饱和碳酸氢钠溶液,碳酸氢钠与氯化氢反应生成氯化钠、二氧化碳和水,使测得生成二氧化碳气体的质量偏大,则计算出的碳酸钙质量分数偏大,说法错误,不符合题意。
故选②③。
(6)将蛋壳粉碎的目的是增大受热面积,使反应更快更充分;
(7)蛋壳的主要成分是碳酸钙,则蛋壳粉高温煅烧所得灰分是氧化钙,故反应①是氧化钙和水反应生成氢氧化钙,反应的化学方程式为CaO+H2O=Ca(OH)2;
(8)由Ca(OH)2+2C3H6O3=Ca(C3H5O3)2+2X可知,反应前,钙、氧、氢、碳的原子个数分别为1、8、14、6,反应后,钙、氧、氢、碳的原子个数分别为1、6、10、6,根据反应前后原子种类和数目不变,则2X中有4个氢和2个氧,则X的化学式H2O;
(9)用乙醇洗涤粗产品而不用水洗涤,推测乳酸钙易溶于水,难溶于乙醇;
(10)根据3个图综合分析可知,最佳反应条件是35℃时,加12mL乳酸,反应75min。
【变式02】(2026·辽宁阜新·模拟预测)咸鸭蛋深受人们喜爱,将其放在炭火炉上烘烤,烤熟的咸鸭蛋吃起来别有风味。兴趣小组的同学围绕咸鸭蛋的制作等展开了项目式探究。
任务一 了解鸭蛋的烘烤过程
(1)金属铝可以制成铝箔包裹鸭蛋,说明铝具有良好的_________。
(2)木炭燃烧提供热量烤制鸭蛋,烘烤结束后可以用沙土盖灭炭火,其灭火原理是_________。
任务二 探究烘烤后的鸭蛋壳的成分
【查阅资料】①鸭蛋壳的主要成分是(其他杂质不参与反应)。
②含碳酸根离子的物质能与酸反应产生气体。
③氯化钙易溶于水,溶液呈中性,不能与金属氧化物反应。
【提出问题】烘烤后的鸭蛋壳的成分是和吗?
【实验验证】
(3)
实验方案
实验现象
实验结论
①取少量烘烤后的鸭蛋壳粉末于试管中,加入足量蒸馏水充分溶解,触摸试管外壁
固体部分溶解试管外壁发热
烘烤后的鸭蛋壳中含有碳酸钙和氧化钙
②向步骤①的试管中加入过量_________
_________
【交流讨论】
(4)步骤①中试管外壁发热的原因是__________(用化学方程式解释)。
(5)步骤②中反应结束后,溶液中含有的溶质成分为__________。为了证明该溶液的酸碱性,不可以选用下列物质中的__________(填序号)进行实验。
A.紫色石蕊溶液 B.无色酚酞溶液 C.镁条 D.氧化铜
任务三 探究烘烤后的鸭蛋壳中碳酸钙的质量分数
【查阅资料】碱石灰可吸收和
【进行实验】同学们设计出如图1所示装置,通过测量二氧化碳的质量计算烘烤后的鸭蛋壳中碳酸钙的质量分数。实验时连接装置,打开弹簧夹,通入一段时间氮气后关闭弹簧夹,称量装置C的质量,取16 g样品放入装置A中,滴加稀盐酸直至样品完全反应,再次打开弹簧夹,……,称量反应后装置C的质量。
【收集数据】装置C的质量增加了4.4 g。
【交流讨论】
(6)实验中“……”处的实验步骤应为__________。
(7)16 g烘烤后鸭蛋壳中碳酸钙的质量分数为__________。
任务四 动手制作咸鸭蛋
通过以上探究,同学们查阅相关资料,并自己动手制作咸鸭蛋。
(8)第一步:配制溶液。用食盐和水配制2000 g溶质质量分数为15%的溶液来腌制鸭蛋。配制该溶液的正确步骤为__________(填序号):①溶解;②计算;③量取;④装瓶贴标签;⑤称量。
第二步:挑选鸭蛋。鸭蛋的新鲜情况与其密度关系如图2所示。
同学们另外配制溶质质量分数为10%(密度为1.07)的食盐溶液来挑选鸭蛋,将鸭蛋放入该食盐溶液,其中__________(填“上浮”“悬浮”或“下沉”)的鸭蛋品质最佳。
第三步:浸泡腌制。将鸭蛋放入15%的食盐溶液中浸没,加盖保存。20~30天左右,咸鸭蛋制成。
成果分享 通过本次活动,同学们领略了传统美食魅力,体会了化学与生活紧密相连,传承和发扬了传统饮食文化。
【答案】(1)延展性
(2)隔绝氧气(或隔绝空气)
(3) 稀盐酸(合理即可) 有气泡产生
(4)CaO+H2O=Ca(OH)2
(5) 氯化钙、氯化氢(或CaCl2、HCl) B
(6)通入一段时间氮气
(7)62.5%
(8) ②⑤③①④ 下沉
【详解】(1)金属铝可制成铝箔,利用了铝良好的延展性。
(2)沙土盖灭炭火,原理是隔绝可燃物与空气(氧气)接触,破坏燃烧条件灭火。
(3)实验结论已确认蛋壳含碳酸钙,碳酸钙可与稀盐酸反应生成二氧化碳气体,因此加入过量稀盐酸,对应现象为有气泡产生。
(4)蛋壳中含氧化钙,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,该反应放热,因此试管外壁发热,该反应化学方程式书写为CaO+H2O=Ca(OH)2。
(5)氧化钙转化为氢氧化钙后,氢氧化钙、碳酸钙都和过量稀盐酸反应都生成氯化钙,且稀盐酸过量,因此溶质为氯化钙和过量的氯化氢;
检验酸性:紫色石蕊遇酸变红、镁条与酸反应产生气泡、氧化铜与酸反应有明显现象,都可以检验酸性;无色酚酞在酸性和中性溶液中都不变色,无法检验酸性,因此选B。
(6)反应结束后,装置内残留生成的二氧化碳,需要通入氮气将所有二氧化碳赶入C装置完全吸收,保证测量结果准确。
(7)C增加的质量为生成二氧化碳的质量(4.4 g),设碳酸钙的质量为x,根据化学方程式:
解得x=10g
样品质量为16 g,因此碳酸钙质量分数为。
(8)固体配制一定溶质质量分数溶液的步骤为:计算→称量→量取→溶解→装瓶贴标签,因此顺序为②⑤③①④;
由图2可知,品质最佳的新鲜鸭蛋密度大于1.08 g/cm3,该食盐溶液密度为1.07 g/cm3,鸭蛋密度大于溶液密度,因此会下沉。
题●型●训●练
1.(25-26九年级上·辽宁丹东·期末)化学兴趣小组以“探究二氧化碳的奥秘”为主题开展项目式学习。
【任务1】:认识二氧化碳
(1)同学们对教材中二氧化碳的性质与用途进行了归纳,下列认识正确的是_______(填写选项字母)。
A.是导致酸雨的主要气体 B.浓度过大,会导致人中毒死亡
C.可以用于冶金工业 D.过度排放会加剧温室效应
【任务2】:探究二氧化碳的性质。(其中用到的石蕊纸花为紫色石蕊纸花)
(2)实验中,观察到_______的现象,能得出二氧化碳与水反应的结论。
(3)通入二氧化碳一段时间后,A、B两个烧杯中的蜡烛均熄灭,其原因是______;其中能证明二氧化碳的密度大于空气的密度是烧杯________(填“A”或“B”)。
(4)若将二氧化碳通入澄清石灰水中,能观察到的现象是澄清石灰水变浑浊,请用化学方程式解释其原理________________。
【任务3】:查阅资料,调查二氧化碳的转化与利用。
我国科研人员研制一种新型催化剂,在这种催化剂作用下,二氧化碳可以转化为汽油,主要过程如图所示。
(5)与相比,碳元素的质量分数更_______(填“大”或“小”)。
(6)X是一种单质,X的化学式为___________;在一定条件下,Ⅰ中反应生成的另外一种物质为生活常见的氧化物,该反应的化学方程式为_____________。
(7)请从两个角度回答这项研究成果的重要意义是________、_________。
【答案】(1)D
(2)干燥石蕊纸花不变色,湿润石蕊纸花变红
(3) 二氧化碳不燃烧、不支持燃烧 A
(4)
(5)大
(6) H2
(7) 可以减缓温室效应 可以缓解能源危机
【详解】(1)A、二氧化碳含量过多会导致温室效应,不会导致酸雨的发生,不符合题意;
B、二氧化碳不能供给呼吸,二氧化碳浓度过大,会使人窒息,二氧化碳无毒,不符合题意;
C、二氧化碳不具有还原性,不能用于冶金工业,不符合题意;
D、二氧化碳属于温室气体,二氧化碳过度排放会加剧温室效应,符合题意。
故选D;
(2)该实验中干燥石蕊纸花不变色,说明二氧化碳不能使石蕊变色,湿润石蕊纸花变红,说明二氧化碳能与水反应;
(3)通入二氧化碳一段时间后,A、B两个烧杯中的蜡烛均熄灭,其原因是二氧化碳不燃烧、不支持燃烧;
A烧杯中下层蜡烛先熄灭,说明二氧化碳的密度比空气大,B烧杯中二氧化碳通到下层蜡烛处,下层蜡烛先接触二氧化碳,下层蜡烛先熄灭,不能说明二氧化碳的密度比空气大;
(4)将二氧化碳通入澄清石灰水中,能观察到的现象是澄清石灰水变浑浊,发生反应为二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,该反应的化学方程式为:;
(5)中碳元素的质量分数为:,CH4中碳元素的质量分数为:,故与相比,碳元素的质量分数更大;
(6)由图可知,CO与X在催化剂的作用下反应生成(CH2)n,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,生成物中含氢元素,则反应物中也应含氢元素,X是一种单质,则X是单质,化学式为:H2;
二氧化碳和X在催化剂的作用下反应生成CO,Ⅰ中反应生成的另外一种物质为生活常见的氧化物,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,反应物中含C、H、O,生成物中含C、O,故生成物中还应含氢元素,则生成的另一种氧化物是水,该反应的化学方程式为:;
(7)这项研究成果可消耗二氧化碳,减少二氧化碳的含量,可以减缓温室效应,同时这些研究成果可将二氧化碳转化为汽油,可以缓解能源危机。
2.(25-26九年级上·辽宁丹东·期末)化学兴趣小组以“探究燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。
【任务1】:认识可燃物
(1)有的物质可以燃烧,有的物质不能燃烧,可燃物是燃烧发生的条件之一。目前人类使用的燃料主要是化石能源,其中三大化石能源为___________。
【任务2】:调控燃烧
(2)燃料的燃烧效率备受人们关注,燃料的不充分燃烧会导致一系列问题,使燃料充分燃烧的方法有____________;______________。(写两点)
【任务3】:利用燃烧探究物质的组成
小组同学利用湿度传感器和二氧化碳传感器检测纯净乙醇充分燃烧的产物,实验装置及图像如图所示。
(3)结合图中曲线,得知乙醇中含有碳、氢元素的实验证据是_________,做出判断的理论依据是_____________。
【任务4】:探究燃烧条件
小组同学利用如图1装置探究燃烧的条件,点燃蜡烛后立即塞紧橡皮塞,待蜡烛熄灭后,将滴管中的水全部滴入集气瓶中,使铝盒中的白磷立即燃烧。如图2是瓶中①二氧化碳和②氧气的含量随时间变化的图像。
(4)生石灰的物质类别属于___________(填写“混合物”或“纯净物”)。
(5)导致铝盒中白磷燃烧的原因是___________。
(6)分析图像得知,蜡烛熄灭的时间是__________(填“”或“”或“”),曲线①中之后二氧化碳含量略有上升的原因是____________________。
(7)由图像中曲线②分析可知:不同可燃物在空气中燃烧除需要氧气、温度达到其着火点之外,还需要的条件是_____________。
【答案】(1)煤、石油、天然气
(2) 提供充足的氧气(或空气) 增大燃料与氧气(或空气)的接触面积
(3) 反应过程中,装置中二氧化碳浓度和相对湿度均逐渐增加 质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变
(4)纯净物
(5)生石灰与水反应生成氢氧化钙,放出大量的热,温度达到了白磷的着火点,且此时集气瓶中还含有氧气
(6) t1 白磷燃烧继续消耗装置内的氧气,导致装置内气体总量减少,二氧化碳含量升高
(7)达到可燃物所需的最低氧气浓度
【详解】(1)目前人类使用的燃料主要是化石能源,其中三大化石能源为:煤、石油、天然气;
(2)燃料的不充分燃烧会导致一系列问题,使燃料充分燃烧的方法有:提供充足的氧气(或空气);增大燃料与氧气(或空气)的接触面积;
(3)由图可知,反应过程中,装置中二氧化碳浓度和相对湿度逐渐增加,说明乙醇燃烧生成了二氧化碳和水,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,生成物中含C、H、O,反应物氧气由氧元素组成,则乙醇中含有碳、氢元素,做出判断的理论依据是:质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变;
(4)生石灰是氧化钙的俗称,由一种物质组成,属于纯净物;
(5)将滴管中的水全部滴入集气瓶中,生石灰与水反应生成氢氧化钙,放出大量的热,温度达到了白磷的着火点,且此时集气瓶中还含有氧气,故铝盒中白磷能燃烧;
(6)蜡烛燃烧生成二氧化碳和水,因为在 t1 时刻,图中代表二氧化碳含量的曲线①和代表氧气含量的曲线②的数值趋于稳定,表明蜡烛燃烧反应停止,故蜡烛在该时刻熄灭。
曲线①中之后二氧化碳含量略有上升的原因是:白磷燃烧继续消耗装置内的氧气,导致装置内气体总量减少,二氧化碳含量升高;
(7)由图像中曲线②可知,蜡烛熄灭时,白磷还能继续燃烧,说明不同可燃物,所需的最低氧气浓度不同,故不同可燃物在空气中燃烧除需要氧气、温度达到其着火点之外,还需要的条件是:达到可燃物所需的最低氧气浓度。
3.(2025·辽宁沈阳·二模)在餐桌上,经常使用“固体酒精”块为燃料给食品加热。出于好奇,兴趣小组的同学对其展开了项目式研究活动。
活动一:初识“固体酒精”
【查阅资料1】
a.“固体酒精”块的主要成分:乙醇(化学式为C2H5OH)、固化剂、色素;
b.醋酸钙或硬脂酸钠是制作“固体酒精”块常用的固化剂。
(1)“固体酒精”属于_________(填“纯净物”或“混合物”)。
(2)下列关于“固体酒精”的分析正确的是 (填字母序号)。
A.“固体酒精”就是固态的酒精
B.“固体酒精”燃烧时保持固体状态提高了其使用时的安全性
C.“固体酒精”的优点之一是便于运输、携带
D.评价“固体酒精”的优劣还需考虑燃烧时长和热值
E.评价“固体酒精”的优劣还需考虑燃烧时是否环保
(3)乙醇的化学式与NaOH相比,都有“OH”,但是酒精溶液却不显碱性,请你设计实验验证_________。
活动二:自制“固体酒精”
实验Ⅰ:采用醋酸钙作固化剂制取“固体酒精”
试剂准备:醋酸、大理石、饱和石灰水、酒精、紫甘蓝叶片
【查阅资料2】
a.醋酸钙的化学式为 溶于水,不溶于酒精。
b.醋酸的化学式为CH3COOH,在水中解离出(CH3COO-和H+)。
c.紫甘蓝中含有丰富的花青素,花青素是一种指示剂,遇酸性溶液变红,遇碱性溶液变绿。
(4)①用浓度相同的醋酸溶液采用两种方法制取等质量的醋酸钙:
方案一
方案二
设计实验
将醋酸溶液逐滴加入饱和石灰水中,充分反应,蒸发
将醋酸溶液逐滴加入大理石中至不再产生气体为止,过滤,蒸发
分析评价
甲:醋酸与盐酸的化学性质_________ (填“相似”或“不同”)。
乙:从能耗和提高效率的角度分析,同学们更愿意选择方案二,请你说明不选择方案一的原因_________
②将浸泡过紫甘蓝的酒精溶液缓慢加入醋酸钙的饱和溶液的烧杯中,静置一段时间,发现出现绿色凝胶,即获得“固体酒精”。该实验也说明醋酸钙溶液显_________性。
实验II:采用硬脂酸钠作固化剂制取“固体酒精”
【查阅资料3】
a.用硬脂酸 和氢氧化钠反应生成硬脂酸钠 作为固化剂。
b.在标准大气压下,乙醇的沸点为78℃;氢氧化钠的成本是硬脂酸的四分之一。
c.制备“固体酒精”的工艺流程如下:
(5)两种溶液混合时,硬脂酸和NaOH发生反应的方程式为 理论上硬脂酸与氢氧化钠恰好完全反应的质量比为_________;实际投料时氢氧化钠稍过量的原因是_________。
(6)在不同温度下,乙醇、硬脂酸、NaOH均取最佳配比用量时,进行实验,实验现象记录如表:
实验序号
温度/℃
现象
①
30
混合后立即生成“固体酒精”,产品不能混合均匀
②
40
混合后立即生成少量“固体酒精”,产品局部混合不均匀
③
60
混合后不立刻生成“固体酒精”,可以混合均匀
【结论】上述研究范围内,制备“固体酒精”的最佳温度是________℃ 。
【分析与解释】制备“固体酒精”的温度不易过高的原因是________。
活动三:使用“固体酒精”
(7)两种固化剂产品的对比:
①比较以上制作的两种“固体酒精”块的综合性能,可以通过燃烧时的最高温度、燃烧时长、火焰稳定性、残留物以及________(请你再填一点)等方面进行对比分析。
②设计该对比实验时应控制不变的量有________(写两点)。
(8)小组同学设计了如图所示装置进行探究,其实验目的是________。
探究无止境,相信同学们还能从中发现其他有价值的探究问题!
【答案】(1)混合物
(2)BCDE
(3)取适量酒精溶液于试管中,滴加几滴无色酚酞溶液,振荡,溶液不变红,说明酒精溶液不显碱性(合理即可)
(4) 相似 饱和石灰水中含有较多的水,蒸发时需要消耗大量能源,且耗时较长 碱
(5) 71:10 保证硬脂酸能够完全反应
(6) 60 乙醇易挥发,温度过高时,乙醇的挥发速度加快,会导致乙醇的损失,从而影响“固体酒精”的产量和质量
(7) 燃烧时的气味(答案不唯一) 固体酒精的质量、酒精的浓度(答案不唯一)
(8)探究固体酒精的燃烧产物
【详解】(1)“固体酒精”块的主要成分是乙醇、固化剂、色素,属于混合物;
(2)A、“固体酒精”并非单纯的固态酒精,它是含有酒精、固化剂等多种成分的混合物,故A错误;
B、“固体酒精”在燃烧时能保持固体状态,不像液态酒精那样容易流淌,这在一定程度上提高了使用时的安全性,故B正确;
C、“固体酒精”呈固体形态,与液态酒精相比,在运输和携带方面更加方便,故C正确;
D、燃烧时长和热值是衡量燃料性能的重要指标,对于“固体酒精”来说,评价其优劣自然也需要考虑这些因素,故D正确;
E、燃烧时是否环保关系到对环境的影响,这也是评价“固体酒精”优劣的重要方面,故E正确;
故选BCDE;
(3)酚酞溶液遇碱性溶液变红,为了验证酒精溶液不显碱性,设计实验验证的方法是:取适量酒精溶液于试管中,滴加几滴无色酚酞溶液,然后振荡,若溶液不变红,就说明酒精溶液不显碱性;
(4)①醋酸CH3COOH在水中能解离出氢离子,盐酸HCl在水中也能解离出氢离子,酸溶液中都含有氢离子,所以醋酸与盐酸的化学性质相似,方案一的饱和石灰水中含有较多的水,蒸发时需要消耗大量能源,且耗时较长,所以不选择方案一;
②紫甘蓝中的花青素遇碱性溶液变绿,将浸泡过紫甘蓝的酒精溶液缓慢加入醋酸钙的饱和溶液的烧杯中,出现绿色凝胶,说明醋酸钙溶液显碱性;
(5)硬脂酸C17H35COOH的相对分子质量为12x18+1x36+16x2=284,氢氧化钠NaOH的相对分子质量为23+16+1=40,根据反应方程式可知,硬脂酸与氢氧化钠反应的质量比等于它们的相对分子质量之比,则理论上硬脂酸与氢氧化钠恰好完全反应的质量比为=284:40=71:10,实际投料时氢氧化钠稍过量的原因是保证硬脂酸能够完全反应;
(6)观察实验现象,实验①在30°C时混合后立即生成“固体酒精”,产品不能混合均匀,实验②在40°C时混合后立即生成“固体酒精”,产品局部混合不均匀,实验③在60°C时混合后不立刻生成“固体酒精”,可以混合均匀,故要制备出混合均匀的“固体酒精”,则上述研究范围内,制备“固体酒精”的最佳温度是60°C;
制备“固体酒精”的温度不易过高的原因是乙醇易挥发,温度过高时,乙醇的挥发速度加快,会导致乙醇的损失,从而影响“固体酒精”的产量和质量;
(7)①比较两种“固体酒精”块的综合性能,除了题目中提到的燃烧时的最高温度、燃烧时长、火焰稳定性、残留物外,还可以从燃烧时的气味等方面进行对比分析;
②设计该对比实验时,为了保证实验结果是由固化剂不同导致的,应控制不变的量有固体酒精的质量、酒精的浓度等;
(8)观察所示装置,看到有干冷的烧杯和澄清石灰水,干冷的烧杯用于检验燃烧产物中是否有水,澄清石灰水用于检验燃烧产物中是否有二氧化碳,所以其实验目的是探究固体酒精燃烧的产物。
4.(2025·辽宁本溪·二模)某兴趣小组开展“钢铁腐蚀原理及防护方法”项目式研究。
任务一:分析钢铁的腐蚀
(1)潮湿空气中钢铁制品的锈蚀主要是铁与空气中氧气和________共同作用造成的。小组同学发现钢铁制品比铜制品易生锈,其原因是________。
任务二:调查并验证钢铁防护方法
【查阅资料】膜化处理是钢铁防护的重要方法。操作时将钢材放入膜化剂中浸泡,其表面会形成致密、均匀的保护膜。检验膜的抗腐蚀性能的方法要做“滴铜实验”,即向钢铁表面滴加含CuSO4的腐蚀剂,若60s后钢铁表面才出现红色物质,则抗腐蚀性能达标。
【实验1】分别取其它条件相同的膜化后和未膜化的薄钢片于表面皿中,滴加等体积、等浓度的含CuSO4的腐蚀剂,记录出现红色物质所用的时间。进行三组实验,结果如图所示。
(2)由图1可知,膜化后的薄钢片抗腐蚀性能________(填“达标”或“不达标”)。出现红色物质的原因是________(用化学方程式表示)。
任务三:探究膜化条件对膜层外观的影响
【实验2】其他条件相同时,将薄钢片放入pH=3、不同温度的膜化剂中浸泡20min,观察钢片表面形成的膜层外观。结果如下表所示:
温度℃
50
60
70
80
膜层外观
粗糙
致密、均匀
致密、均匀
粗糙
【实验3】已知pH≥3.5时,膜化剂不稳定。其他条件相同时,将薄钢片放入60℃、不同pH的膜化剂中浸泡20min,观察钢片表面形成的膜层外观。结果如下:
pH
1.5
2.0
2.5
3.0
膜层外观
易脱落
粗糙
致密、均匀
致密、均匀
(3)根据以上实验结果,膜层外观符合要求的温度、pH的范围依次为________、________。
(4)设计实验3的目的是________。
(5)根据上述实践活动,再提出一个可能影响膜层外观的因素________。
任务四:确定抗腐蚀性能较好的膜化条件
(6)依次选取实验2、实验3膜层外观符合要求的钢片做对比实验,进行“滴铜实验”时,出现红色物质的时间________(填“越长”或“越短”),抗腐蚀性能越好,则该条件为膜化处理更适宜的温度、pH。
【实践反思】
(7)研究钢铁防护方法的现实意义是________(写一条)。
【答案】(1) 水蒸气/水/H2O 铁比铜活泼
(2) 达标 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
(3) 60℃~70℃ 2.5~3.0
(4)探究不同pH的膜化剂对膜层外观的影响
(5)浸泡时间(合理即可)
(6)越长
(7)节约金属资源(合理即可)
【详解】(1)潮湿空气中钢铁制品的锈蚀主要是铁与空气中氧气和水蒸气(或水、H2O)共同作用造成的;小组同学发现钢铁制品比铜制品易生锈,其原因是铁比铜活泼,更容易与其他物质反应;
(2)由图 1 可知,膜化后的薄钢片出现红色物质所用时间大于 60s,所以膜化后的薄钢片抗腐蚀性能达标;出现红色物质是因为铁与硫酸铜发生置换反应,化学方程式为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;
(3)根据实验 2,膜层外观符合要求(致密、均匀)的温度范围是60℃~70℃;根据实验 3,膜层外观符合要求(致密、均匀)的 pH 范围是 2.5~3.0 ;
(4)设计实验 3 是在其他条件相同,改变膜化剂的 pH,观察钢片表面形成的膜层外观,目的是探究不同pH的膜化剂对膜层外观的影响;
(5)根据上述实践活动,可能影响膜层外观的因素还有浸泡时间(合理即可);
(6)依次选取实验 2、实验 3 膜层外观符合要求的钢片做对比实验,进行 “滴铜实验” 时,出现红色物质的时间越长,抗腐蚀性能越好,则该条件为膜化处理更适宜的温度、pH。
(7)研究钢铁防护方法的现实意义:研究钢铁防护方法的现实意义是节约金属资源或减少环境污染等 。
5.(25-26九年级上·辽宁本溪·期中)水是宝贵的自然资源,化学兴趣小组以“水”为主题开展项目式学习。
【项目一】了解水资源分布
(1)由图一可知地球上的水主要存在于海洋和咸水湖中,跟人类关系最密切的淡水约占地球总水量的2.5%,可供人类直接利用的河流、湖泊淡水及浅层地下水,仅约占淡水总量的______%。
【项目二】海水淡化
(2)从海水中获取淡水是将混合物分离提纯的过程。分离提纯混合物一般有两种思路:
①直取所需
②除去杂质保留所需
蒸馏法淡化海水采用的思路是______(填序号)。
(3)图二是实验室模拟蒸馏法淡化海水的实验,为使水蒸气冷凝效果更好,可______(填“增加”或“减小”)玻璃导管长度。
【项目三】探究水的组成及变化
实验一:在试管中加入水,加热使其沸腾。
(4)实验过程中,发生变化的是______(填字母)。
A.分子数目 B.分子能量
C.分子运动速率 D.分子之间的间隔
实验二:电解水
(5)电解水的符号表达式为______,基本反应类型是______,证明水中含有氧元素的实验现象是打开活塞后______。
(6)实验一和实验二的微观本质区别是______。
实验三:定量认识水的组成
化学兴趣小组设计方案探究利用氢气与氧化铜反应测定水的组成(注:浓硫酸、无水氯化钙都是常用干燥剂。
【资料信息】①装置A的作用是制取氢气,各装置中的试剂均足量。
②在加热的条件下氢气与氧化铜反应生成铜和水。
【收集数据】
实验前
实验后
氧化铜和玻璃管的总质量
65.6g
59.2g
无水氯化钙和U形管的总质量
100.8g
108.0g
【实验分析与结论】
(7)根据表中数据,计算水中氢、氧元素的质量分别为______。
(8)实验结束后,如果氧化铜有剩余,测定水中氢、氧元素的质量比______(选填“偏高”或“偏低”或“不受影响”)。
(9)根据实验分析E装置的作用是______。
【答案】(1)13
(2)①
(3)增加
(4)BCD
(5) 分解反应 b管口木条燃烧更旺
(6)分子种类是否改变
(7)0.8g、6.4g
(8)不受影响
(9)防止空气中的水蒸气进入D中
【详解】(1)由图可知,可供人类直接利用的河流、湖泊淡水及浅层地下水,仅约占淡水总量的:1.2%+11.8%=13%;
(2)蒸馏法淡化海水,指的是将海水加热至水的沸点,水蒸发变为水蒸气,然后水蒸气冷凝变为液态水,采用的思路是①直取所需;
(3)图二是实验室模拟蒸馏法淡化海水的实验,为使水蒸气冷凝效果更好,可增加玻璃导管长度,延长冷凝时间;
(4)在试管中加入水,加热使其沸腾,温度升高,分子能量增加,分子之间的间隔变大,分子的运动速率加快,但是分子的种类和数目不变。
故选BCD;
(5)水通电分解生成氢气和氧气,该反应的符号表达式为:;
该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应;
在电解水实验中,“正氧负氢”,生成氢气和氧气的体积比约为2:1,管a中生成的气体较多,是氢气,管b中生成的气体较少,是氧气,氧气具有助燃性,能使燃着的木条燃烧的更旺,则打开活塞后,b管口木条燃烧更旺,说明电解水生成了氧气,氧气由氧元素组成,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,说明水中含有氧元素;
(6)实验一中只是分子之间的间隔发生了改变,分子的种类不变,实验二中水通电分解生成氢气和氧气,有新物质生成,属于化学变化,分子种类发生了改变,故实验一和实验二的微观本质区别是:分子种类是否发生改变;
(7)C中氢气和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和水,根据质量守恒定律, 化学反应前后元素的种类和质量不变,C中减少的质量为参加反应的氧化铜中氧元素的质量,即生成水中氧元素的质量,则氧元素的质量为:65.6g-59.2g=6.4g,D中增加的质量为反应生成水的质量,则生成水的质量为:108.0g-100.8g=7.2g,则水中氢元素的质量为:7.2g-6.4g=0.8g,氧元素的质量为6.4g;
(8)实验结束后,如果氧化铜有剩余,只会影响反应生成水的质量,不会改变水中氢、氧元素的质量比,则测定水中氢、氧元素的质量比不受影响;
(9)氯化钙是常用的干燥剂,则E装置的作用是:防止空气中的水蒸气进入D中,影响实验结果。
6.(25-26九年级上·辽宁鞍山·月考)化学小组以“探究燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。
【任务一】认识可燃物
(1)有的物质可以燃烧,有的物质不能燃烧,可燃物是燃烧发生的条件之一。目前人类使用的燃料主要是化石能源,包括________、石油、天然气等。
【任务二】调控燃烧
(2)燃料的燃烧效率备受人们关注,燃料不充分燃烧会导致_______,使燃料充分燃烧的措施有_______。(各写一点即可)
【任务三】利用燃烧探究物质的组成
小组同学利用湿度传感器和二氧化碳传感器检测纯净乙醇充分燃烧的产物,实验装置及图像如图所示。
(3)结合图中曲线,得知乙醇中含有碳、氢元素的证据是_______,做出判断的依据是_______。
【任务四】探究燃烧条件
某实验小组利用如图装置进行“燃烧条件的实验探究”。回答下列问题:
(4)实验前,检验装置A气密性的操作为_______,证明装置气密性良好;装置A中发生反应的化学方程式为_______。
(5)实验1:将U形管放在盛有80℃热水的烧杯中,关闭K2,打开K1,从U形管左端管口鼓入O2.现象:右端裹有白磷的棉花先冒白烟,片刻后开始燃烧;另一端的普通棉花没有变化。实验1可以得出的燃烧条件为_______。
(6)实验2:在上述实验1燃烧过程中,关闭K1、打开K2,从U形管左端管口鼓入气体Y.现象:燃烧着的棉花团很快熄灭,停止燃烧:继续鼓入气体Y,装置C中澄清石灰水变浑浊。从燃烧条件的角度分析,燃着的棉花团熄灭所蕴含的主要灭火原理与下列实例相同的是_______(填字母)。
A.住宅着火,消防队员用高压水枪向着火处喷水
B.烧菜时油锅着火,迅速盖上锅盖
C.发生森林火灾时,将火焰蔓延线路前方的小片树林砍掉
【任务五】家用燃料的变迁史
【调查走访】家用燃料的变迁主要经历了柴草→煤→液化石油气(管道煤气)→天然气等几个阶段。
(7)同学们查阅资料发现,充分燃烧1 kg煤或天然气释放的热量和产生的二氧化硫的质量如图所示,
请结合图中的信息分析家庭燃料从煤升级到天然气的原因:________。
【答案】(1)煤
(2) 放热少,浪费资源/产生污染物多,污染空气 提供充足的氧气/增大与氧气的接触面积
(3) 装置内二氧化碳浓度和相对湿度增加 化学反应前后元素种类不变
(4) 关闭,将注射器活塞拉到一定程度,松开手后,若活塞回到原处,说明装置A气密性良好
(5)温度达到可燃物的着火点
(6)B
(7)燃烧相同质量的天然气和煤,天然气燃烧产生的污染物少且释放热量多
【详解】(1)目前人类使用的燃料主要是化石能源,包括煤、石油、天然气等;
(2)燃料不充分燃烧会导致放热少,浪费资源;或产生污染物多,污染空气;
使燃料充分燃烧的措施有:提供充足的氧气或增大与氧气的接触面积;
(3)由图可知,装置内二氧化碳浓度和相对湿度增加,说明乙醇充分燃烧生成了二氧化碳和水,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,生成物二氧化碳和水中含有碳元素、氧元素和氢元素,反应物氧气中含有氧元素,由此说明乙醇中含有碳元素、氢元素,故得知乙醇中含有碳、氢元素的证据是:装置内二氧化碳浓度和相对湿度增加;做出判断的依据是化学反应前后元素种类不变;
(4)检验装置A气密性的操作:关闭,将注射器活塞拉到一定程度,松开手后,若活塞回到原处,说明装置A气密性良好;
装置A中过氧化氢在氧化铁的催化作用下分解生成水和氧气,化学方程式为;
(5)将U形管放在盛有80℃热水的烧杯中,关闭,打开,从U形管左端管口鼓入,白磷与氧气接触且温度达到其着火点,所以右端裹有白磷的棉花先冒白烟,片刻后开始燃烧;左端普通棉花与氧气接触,但温度没有达到棉花的着火点,所以左端普通棉花没有变化,由此说明燃烧需要的条件之一是温度达到可燃物的着火点;
(6)在上述实验1燃烧过程中,关闭,打开,从U形管左端管口鼓入气体Y,燃烧着的棉花团很快熄灭,停止燃烧,说明该气体不能燃烧、不支持燃烧,继续鼓入气体Y,装置C中澄清石灰水变浑浊,二氧化碳不能燃烧、不支持燃烧且能使澄清石灰水变浑浊,则Y为二氧化碳,由此说明燃着的棉花团熄灭所蕴含的主要灭火原理是隔绝氧气;
A、住宅着火,消防队员用高压水枪向着火处喷水,其灭火原理是水蒸发吸热,使温度降至可燃物的着火点以下,不符合题意;
B、烧菜时油锅着火,迅速盖上锅盖,其灭火原理是隔绝氧气,符合题意;
C、发生森林火灾时,将火焰蔓延线路前方的小片树林砍掉,其灭火原理是清除可燃物,不符合题意。
故选:B;
(7)由图可知,燃烧相同质量的天然气和煤,天然气燃烧产生的污染物少且释放热量多,所以家庭燃料从煤升级到天然气。
7.(25-26九年级下·辽宁葫芦岛·月考)某小组以“探究燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。
【任务一】认识燃烧
(1)酒精(C2H5OH)、煤(含硫)、天然气(CH4)是生活中常见的燃料,下列属于三者燃烧共有的现象的是______(填字母序号)。
A.发光 B.产生有刺激性气味的气体
C.放热 D.产生使澄清石灰水变浑浊的气体
(2)下列是木炭燃烧的实验:
实验
①
②
③
操作
欲证明氧气浓度对可燃物燃烧有影响应该进行的对比实验为______(填序号);实验②与实验③对比可以证明影响可燃物燃烧剧烈程度的因素是______。实验结束后,往实验②的集气瓶中滴加紫色石蕊溶液,溶液变红,请用化学方程式解释石蕊溶液变红的原因______。
【任务二】探究燃烧的条件及质量变化(查阅资料知白磷着火点是40℃)
该小组同学利用如图所示装置,按下列实验步骤开展探究:
步骤1:室温下,按图组装装置,装入药品,称量装置总质量为m1g;
步骤2:将锥形瓶浸入80℃的热水中,观察现象;
步骤3:取出装置,恢复至室温并擦干锥形瓶;打开止水夹K1和K2,从K1处缓慢通入约50mL氧气,再关闭K1和K2,称量装置总质量为m2g;
步骤4:将锥形瓶再次浸入80℃的热水中,观察现象;
步骤5:取出装置,恢复至室温并擦干锥形瓶,称量装置总质量为m3g。
250mL锥形瓶
(3)通过上述实验,能证明燃烧需要氧气的实验现象是______,反应的化学方程式是______。
(4)m1、m2、m3的大小关系是______。
【任务三】再探镁的燃烧
查阅文献:镁不仅能在氧气中燃烧,还能在二氧化碳和氮气中燃烧,镁在氮气中燃烧生成氮化镁(化学式是Mg3N2)。结合已有知识,回答下列问题:
(5)由上面的文献资料,你对燃烧有什么新的认识______。
(6)镁在二氧化碳中燃烧的化学方程式为2Mg+CO22X+C,则X的化学式是______。
【拓展应用】
(7)对下列词语的有关化学原理解释不合理的是______(填字母序号)。
A.火上浇油——隔绝空气
B.风助火威——为燃烧提供充足的氧气
C.釜底抽薪——清除可燃物
D.钻木取火——使温度达到可燃物的着火点
【答案】(1)ACD
(2) ①③ 可燃物与氧气的接触面积 CO2+H2O=H2CO3
(3) 步骤2中白磷不燃烧,步骤4中白磷燃烧,产生大量白烟 4P+5O22P2O5
(4)m1>m2=m3
(5)燃烧不一定需要氧气参加
(6)MgO
(7)A
【详解】(1)A.酒精、煤、天然气燃烧都有发光现象,该选项符合;
B.酒精和天然气燃烧均生成二氧化碳和水,无刺激性气味的气体生成,该选项不符合;
C.酒精、煤、天然气燃烧都有放热现象,该选项符合;
D.酒精、煤、天然气燃烧均有二氧化碳产生,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,该选项符合;
故选ACD。
(2) 要证明氧气浓度对燃烧的影响,需要控制其他条件相同,只改变氧气浓度:①是空气中的木炭块,③是氧气中的木炭块,变量为氧气浓度,因此选①③对比;
实验②是氧气中木炭粉,实验③是氧气中木炭块,变量是可燃物与氧气的接触面积,证明接触面积影响燃烧剧烈程度;
木炭燃烧生成二氧化碳,二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸使紫色石蕊变红,该反应的化学方程式为CO2+H2O=H2CO3。
(3)步骤2和步骤4中温度均达到了白磷的着火点以上,但步骤2中白磷没有与氧气接触,步骤4中白磷与氧气接触,则能证明燃烧需要氧气的实验现象是步骤2中白磷不燃烧,步骤4中白磷燃烧,产生大量白烟;
白磷和氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷,该反应的化学方程式为4P+5O22P2O5。
(4) 初始装置总质量(通入二氧化碳)为m1,二氧化碳密度比氧气密度大,则m1>m2;反应在密闭装置中进行,根据质量守恒,反应前后总质量不变,因此m3=m2,故m1、m2、m3的大小关系是m1>
m2=m3。
(5)常规认识燃烧需要氧气,但镁可以在氮气、二氧化碳中燃烧,说明燃烧不一定需要氧气参加,二氧化碳也可以支持某些可燃物燃烧。
(6)根据质量守恒,反应前后原子种类、数目不变,反应前有2个镁原子、2个氧原子、1个碳原子,反应后已有1个碳原子,则2X中含有2个镁原子和2个氧原子,故X的化学式是MgO。
(7)A、火上浇油是添加可燃物,使燃烧更剧烈,不是隔绝空气,解释错误,故A选项符合题意;
B、风助火威是空气流动为燃烧提供充足氧气,解释正确,故B选项不符合题意;
C、釜底抽薪是清除可燃物,达到灭火目的,解释正确,故C选项不符合题意;
D、钻木取火通过摩擦生热,使温度达到可燃物着火点,解释正确,故D选项不符合题意。
故选A。
8.(25-26九年级上·辽宁盘锦·月考)某兴趣小组以“蛋壳中的化学”为主题开展了以下项目式学习活动。
活动一:了解鸡蛋壳的主要成分。
【查阅资料】《全国中草药汇编》中记载:鸡蛋壳能够治“小儿软骨痛”。
(1)儿童易患软骨病是因为缺钙,由资料可知鸡蛋壳中含有“钙”________(填“分子”、“原子”、“元素”)。
【实验操作和现象】取一些鸡蛋壳于一支洁净的试管中,加入过量稀盐酸,产生无色无味的气体,该气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊。
(2)写出石灰水变浑浊的化学方程式:________。
【实验结论】鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙,碳酸钙在人体内可以转化为可溶性的含钙化合物被吸收,从而起到补钙的作用。
活动二:探究鸡蛋壳与盐酸反应速率的影响因素
【查阅资料】化学反应的快慢常与反应物的浓度、固体表面积以及外界条件如温度、压强、催化剂等因素有关。
【实验步骤】小组同学按照下列甲、乙、丙、丁所示进行实验,所用盐酸均足量。
【实验分析】
(3)①若要探究固体表面积大小对反应速率的影响,可选择实验甲与实验________对照。
②实验甲与实验乙对照的目的是________。
③通过实验甲与实验丁对照来探究温度对反应速率的影响,请将实验丁中的空格内容补充完整:
I、2g鸡蛋壳(块状),Ⅱ、________。
【收集证据】
(4)该兴趣小组设计了三个不同的装置来收集一定体积的二氧化碳,如下图所示:
①可用于实验收集二氧化碳的装置是________(填字母编号)。
②若要比较反应速率,可通过测量________来进行比较。
活动三:探究鸡蛋壳中碳酸钙的含量
小组同学对鸡蛋壳中碳酸钙的含量进行了如下探究。
称取10.0g鸡蛋壳样品,加入足量的稀盐酸,按图2装置实验,记录数据如下表:
时间(min)
0
2
4
6
8
10
12
装置和试剂总质量(g)
261.0
259.8
258.8
258.0
257.7
257.7
257.7
【数据分析】
(5)产生二氧化碳的质量是________g。
【实验结论】
(6)计算该鸡蛋壳样品中含有碳酸钙的质量分数是________。
【实验反思】
(7)经查实,上述方法所测得鸡蛋壳中碳酸钙含量偏大(若实验操作规范),导致偏大的原因可能是________。
【答案】(1)元素
(2)
(3) 丙 探究盐酸浓度对反应速率的影响 20g 10%盐酸
(4) c 相同时间内流入量筒内水的体积/流入量筒内相同体积的水所需的时间
(5)3.3
(6)75%
(7)二氧化碳中混有水蒸气逸出(合理即可)
【详解】(1)物质由元素组成,碳酸钙中的 “钙” 指的是元素,而不是具体存在形式。
(2)二氧化碳与澄清石灰水(有效成分为氢氧化钙)反应生成碳酸钙沉淀、水,使石灰水变浑浊,化学方程式为。
(3)①探究固体表面积的影响,需控制盐酸浓度等变量,选甲(块状)与丙(粉末)对照。
②甲与乙的变量是盐酸浓度,目的是探究盐酸浓度对反应速率的影响。
③探究温度的影响,需控制鸡蛋壳状态、盐酸浓度/质量,故丁中为20g 10%盐酸。
(4)①二氧化碳能溶于水、密度比水小,需要从短管通入,将水从长管排入量筒,且水面上需要放一层植物油来隔离水,装置C符合要求。
②比较反应速率的方法:测相同时间内流入量筒内水的体积(或流入量筒内相同体积的水所需的时间)。
(5)碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水、二氧化碳,化学方程式为,产生的二氧化碳逸出装置,反应前后总质量差即为二氧化碳质量:。
(6)设该鸡蛋壳样品中含有碳酸钙的质量分数是x
x=75%
(7)二氧化碳中混有水蒸气逸出,使测得的 “二氧化碳质量” 偏大,导致碳酸钙含量计算结果偏大。
9.(25-26九年级上·辽宁营口·月考)氧气与我们息息相关。
(一)空气中氧气含量测定
(1)图1、图2实验前均需检查装置的___________。
(2)图1实验中,测得的氧气含量小于1/5,请分析可能的原因___________。(回答一点即可)
(3)图2实验中需要提供足量的___________(填“铜粉”或“空气”)。
(4)室温下,图2实验测定的数据如表(在气球完全干瘪的状态下测量注射器内气体的体积):
硬质玻璃管的体积
反应前注射器中空气的体积
反应后注射器中空气的体积
50.0 mL
20.0 mL
6.5 mL
实验测得空气中氧气的体积分数为___________(精确至0.1%)。
(5)图2实验的优点是___________(填一点)。
(二)某小组以“探究制氧催化剂的奥秘”为题展开了项目式学习。
【任务一】认识催化剂
(6)催化剂在化工生产中起着重要作用,其_______ 和_______ 在化学反应前后都不变。
【任务二】探究催化剂
小组同学查阅资料发现氧化铜(CuO)也可作为过氧化氢分解的催化剂,于是设计了如图实验进行验证,请填写下表:
步骤①现象
步骤③现象
步骤⑥结果
步骤⑦结果
实验结论
无明显现象
有大量气泡产生,带火星的木条复燃
氧化铜是过氧化氢分解的催化剂
(7)步骤③现象为试管中有大量气泡产生,带火星的木条_______ ,步骤_____与步骤____的现象对比,可以证明氧化铜能够加快过氧化氢的分解速率。
(8)步骤⑥中氧化铜的质量为_______,步骤⑦的目的为_______。
【任务三】探究不同催化剂的催化效果
小组同学以生成100 mL氧气为标准,设计了下列实验。
序号
5% H2O2溶液的体积
催化剂
反应时间
①
200 mL
2g氧化铜
a
②
200 mL
g二氧化锰
b
(9)加入二氧化锰质量为______ g。
(10)若a>b,则得出的实验结论为_______。
【答案】(1)气密性
(2)红磷不足(合理即可)
(3)铜粉
(4)19.3%
(5)结果更准确(合理即可)
(6) 质量 化学性质
(7) 复燃 ① ③
(8) 0.2g 为了验证氧化铜的化学性质在反应前后是否改变
(9)2
(10)其他条件相同时,二氧化锰的催化效果比氧化铜好
【详解】(1)图1、图2实验前均需检查装置的气密性;
(2)图1实验测得的氧气含量小于五分之一,测定结果偏小是由于反应结束后集气瓶内的气压偏大,可能是氧气没有完全消耗或温度偏高或有空气进入,具体的原因可能是红磷不足或没有冷却到室温读数或装置漏气等;
(3)图2实验中需要提供足量的铜粉,在实验中反复推拉注射器是为了尽可能消耗装置中的氧气;
(4)反应消耗的O2的体积为20.0mL-6.5mL=13.5mL,实验测得空气中O2的体积分数为:;
(5)图1实验在点燃红磷后再伸入到集气瓶,若操作不当会引起实验误差;图2实验始终在密闭容器中反应,可以有效的减少误差;
(6)催化剂在化工生产中起着重要作用,其质量和化学性质在化学反应前后都不变;
(7)步骤③将带火星的木条放在试管口,观察到试管中有大量气泡产生,带火星的木条复燃;步骤①③的现象对比可以证明氧化铜能够加快过氧化氢的分解速率
(8)根据催化剂的特点,步骤⑥结果中氧化铜的质量为0.2g;
步骤⑦用烘干所得固体重复步骤②③,目的是为了验证氧化铜的化学性质在反应前后是否改变;
(9)根据对比实验中空气变量唯一的原则,①加入氧化铜的质量为2g,则②加入二氧化锰的质量也为2g;
(10)若a>b,说明等生成等体积的氧气二氧化锰所需的时间短,可得到的结论是其他条件相同时,二氧化锰的催化效果比氧化铜好。
10.(2025·辽宁铁岭·三模)中国是茶叶的故乡, “围炉煮茶”已成为一种休闲生活方式。化学活动小组围绕“茶”进行了项目式探究。
【任务1】种植茶树
(1)茶树在pH为4.5~6.5的土壤中生长为佳,该土壤属于_________(填“酸性”或“碱性”)土壤。
(2)测定土壤酸碱度可使用__________________。
(3)种茶常施用的化学肥料尿素 属于_______(填“氮肥”或“复合肥料”)。
【任务2】泡制茶汤
(4)选择茶具:现选用三种不同材质的茶具泡同一品牌龙井茶,测量茶汤中风味物质儿茶素类和咖啡碱的含量。测量结果如下:
浸泡时间/ min
儿茶素类含量/(mg/g)
咖啡碱含量/(mg/g)
紫砂壶
瓷质盖碗
玻璃杯
紫砂壶
瓷质盖碗
玻璃杯
2
155
162
151
25
26
26
4
201
223
214
32
36
35
以下属于该实验需控制的变量是 (填标号)。
A.水温 B.水量 C.水样 D.煮水方式 E.茶叶用量
结论:不同材质的茶具对茶汤风味虽有一定影响,但差异不大,生活中按需选择即可。
(5)冲泡茶叶需高提水壶,水自高点下注,使茶叶在壶内翻滚散开,高冲的作用相当于实验基本操作 (填标号)。
A.蒸发 B.搅拌 C.升华
【任务3】探究茶垢剂
(6)茶垢剂的主要成分为过碳酸钠,化学式为 过碳酸钠是一种白色粉末,常温下与水能反应生成) 和 下列物质能使茶垢剂失效的是 (填标号)。
A.硫酸 B.氢氧化钙 C.二氧化锰 D.氯化钠
(7)小组同学设计了如图装置,通过测定 质量来测定茶垢清洁剂中过碳酸钠的含量。主要步骤:
a.检查装置气密性。
b.向锥形瓶中加入10g样品。
c.通入氮气一段时间后,称量装置C的质量为132.0g。 (该碱石灰是由氢氧化钠和氧化钙组成的混合固体)……
d.缓慢滴加适量稀硫酸至A中。(假设茶垢清洁剂中其他成分不参与反应)
e.再通入氮气一段时间后,再次称量装置C的质量为134.2g。
请回答下列问题:
①实验中分液漏斗中放入稀硫酸比盐酸好的理由:_______________。
②确定向A中滴加稀硫酸已足够的现象:_______________。
③浓硫酸的作用:______________。
④反应前通入氮气的目的:__________________。
⑤反应结束后继续通入氮气的作用是____________________。
⑥装置D中碱石灰的作用:______________________。
⑦计算茶垢清洁剂样品中过碳酸钠的质量分数为_________。
【答案】(1)酸性
(2)pH试纸
(3)氮肥
(4)ABCDE
(5)B
(6)ABC
(7) 盐酸具有挥发性 向 A中滴加稀硫酸至不再产生气泡 吸收CO2气体中的水蒸气 排尽装置内的空气,防止空气中的CO2干扰实验 将装置A中残留的CO2全部赶入装置C中被吸收 防止空气中二氧化碳和水蒸气进入装置C中,对实验造成干扰 78.5%
【详解】(1)根据溶液酸碱性与pH的关系,pH小于7的溶液显酸性。已知茶树在pH为4.5 - 6.5的土壤中生长为佳,4.5 - 6.5小于7,所以该土壤属于酸性土壤。 故本问答案为:酸性。
(2)测定溶液酸碱度常用pH试纸,将土壤配制成溶液,用玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸上,然后与标准比色卡对比,即可得出土壤的酸碱度。 故本问答案为:pH试纸。
(3)尿素中 含有氮元素,属于氮肥。因为复合肥料是指含有氮、磷、钾中两种或两种以上营养元素的肥料,而尿素只含氮元素,所以不属于复合肥料。 故本问答案为:氮肥。
(4)在探究不同材质茶具对茶汤风味物质含量影响的实验中,为了保证实验结果是由茶具材质不同导致的,需要控制其他可能影响儿茶素类和咖啡碱含量的因素相同。水温会影响物质的溶解速率等;水量不同会改变茶汤的浓度等;水样不同可能本身含有的成分不同;煮水方式不同可能使水的性质有差异;茶叶用量不同会直接影响茶汤中风味物质的总量。所以水温、水量、水样、煮水方式、茶叶用量都属于该实验需控制的变量,答案为ABCDE。 故本问答案为:ABCDE。
(5)高冲使茶叶在壶内翻滚散开,其作用是让茶叶与水充分接触、混合,这与实验中的搅拌操作作用相似,搅拌也是为了使物质混合均匀。升华是指物质由固态直接变为气态的过程,与高冲的作用无关。 故本问答案为:B。
(6)过碳酸钠化学式为2Na2CO3⋅3H2O2,常温下与水反应生成Na2CO3和H2O2。要使茶垢剂失效,就是要让过碳酸钠发生反应而被消耗。
A 、稀硫酸(H2SO4)能与碳酸钠反应,能使茶垢剂失效。
B、二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂,能使过氧化氢迅速分解,从而使茶垢剂失效。
C、氢氧化钙能与碳酸钠反应,能使茶垢剂失效。
D、氯化钠能与碳酸钠、过氧化氢不反应,不会使茶垢剂失效。
故能使茶垢剂失效的是 ABC 。
(7)① 盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢气体可能会被装置C中的碱石灰吸收,从而导致测定的二氧化碳质量不准确。而稀硫酸没有挥发性,所以实验中分液漏斗中放入稀硫酸比盐酸好。 故本问答案为:盐酸具有挥发性,会影响CO2质量的测定,稀硫酸无挥发性。
② 当向A中滴加稀硫酸已足够时,过碳酸钠与稀硫酸完全反应,不再产生气泡。 故本问答案为:A中不再产生气泡。
③ 浓硫酸具有吸水性,在装置中可以吸收生成的二氧化碳气体中混有的水蒸气,防止水蒸气进入装置C被碱石灰吸收,影响二氧化碳质量的测定。 故本问答案为:吸收CO2气体中的水蒸气。
④ 反应前通入氮气的目的是排尽装置内的空气,防止空气中的二氧化碳被装置C中的碱石灰吸收,影响实验结果。 故本问答案为:排尽装置内的空气,防止空气中的CO2干扰实验。
⑤反应结束后继续通入氮气的作用是将装置A中残留的二氧化碳气体全部赶入装置C中,使其被碱石灰完全吸收,从而使测定结果更准确。 故本问答案为:将装置A中残留的CO2全部赶入装置C中被吸收。
⑥ 装置D中碱石灰的作用是防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置C中,影响二氧化碳质量的测定。 故本问答案为:防止空气中的CO2和水蒸气进入装置C。
⑦ 首先计算生成二氧化碳的质量: 反应前后装置C的质量差就是生成二氧化碳的质量,即m(CO2) = 134.2g - 132.0g = 2.2g。
然后根据化学方程式计算碳酸钠的质量:
设碳酸钠的质量为x,
最后计算过碳酸钠的质量分数:过碳酸钠的质量为, 样品质量为10g,茶垢清洁剂样品中过碳酸钠的质量分数=。
11.(2026·辽宁锦州·模拟预测)在化学学习过程中,我们探索了诸多物质的变化,感受着变化之趣及变化之美。·下面我们将对物质的化学变化进行项目式学习。
【项目主题】通过现象识别物质的化学变化
任务一 感知化学变化
【观察思考】
(1)生活中处处存在化学变化。例如水果变质时,常伴随的现象有_______(写一点)。
(2)在以下四个实验过程中,能观察到有放热现象的是_______(填字母,多选题)。
【形成结论】感知变化中的显性现象,可以帮助我们判断物质是否发生化学变化。
任务二探索化学变化
【提出问题】将氢氧化钠溶液和稀盐酸混合后无明显现象,如何证明发生化学变化?
【进行实验】如图1,在烧杯中加入稀氢氧化钠溶液,滴入几滴酚酞溶液,然后用滴管慢慢滴入稀盐酸,并不断搅拌溶液。
(3)当观察到溶液由红色变为无色时,可证明发生化学变化。写出该反应的化学方程式_______,其基本反应类型是_______。
【改进实验】如图2,小组同学对图1实验进行改进。观察到滴有酚酞的氢氧化钠稀溶液由红色变为无色,也可证明发生化学变化。
(4)分析图2实验设计,依据浓盐酸的两条性质是_______、_______。
【数字化实验】用pH传感器测定向稀氢氧化钠溶液中滴入稀盐酸过程中pH的变化。测定结果如图3。
(5)分析A、B两点的pH,说明溶液从碱性变成中性,该反应的微观实质为_______。
(6)下列试剂中,能验证出反应后处于C点的溶液所含溶质情况的是_______(填序号,可多选)。
A.无色酚酞 B.硝酸银溶液 C.锌粒 D.CuO
(7)B、C两点所对应的溶液中,氯化钠的质量大小关系是_______。
【形成结论】有些化学变化发生时,并没有明显的现象,需要结合物质性质设计实验,“转化”为明显现象,从而使反应可视化。
任务三 梳理项目成果
【汇报展示】小组同学构建思维模型如下,通过现象识别物质的化学变化思维模型
(8)思维模型“”处,应填写的内容是_______。
通过对现象的观察、分析,可以帮助我们更好地识别物质的化学变化。
【答案】(1)颜色改变(或产生异味、发霉,合理即可)
(2)CD
(3) 复分解反应
(4) 挥发性 酸性(或能与氢氧化钠反应)(合理即可)
(5) 氢离子和氢氧根离子结合生成水分子
(6)CD
(7)相等
(8)新物质
【详解】(1)水果变质属于化学变化,常见现象有变色、产生异味、发霉等,任写一点合理即可。
(2)C中白磷燃烧,燃烧反应放热;D中镁和稀盐酸反应属于放热反应,因此选CD,A、B反应无明显放热现象。
(3)氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,化学方程式为;该反应是两种化合物交换成分生成新化合物,属于四大基本反应中的复分解反应。
(4)浓盐酸未直接和氢氧化钠接触,就能使氢氧化钠溶液褪色,说明浓盐酸有挥发性,挥发出的氯化氢分子扩散到氢氧化钠溶液中,氯化氢具有酸性,能和氢氧化钠发生中和反应。
(5)中和反应的微观实质是:酸中的氢离子和碱中的氢氧根离子结合生成水分子。
(6)C点,盐酸过量,溶质为和剩余的,需要验证的存在:
A、酚酞在酸性、中性溶液中都为无色,无法验证,该项错误;
B、氯化钠本身也含氯离子,和硝酸银反应也能生成沉淀,无法验证,该项错误;
C、锌粒和盐酸反应会产生气泡,该项正确;
D、氧化铜和盐酸反应会使黑色固体溶解、溶液变蓝,该项正确;
故选CD。
(7)B点氢氧化钠已经完全反应,生成氯化钠的量达到最大,C点只是额外加入了稀盐酸,不再生成氯化钠,因此氯化钠质量相等
(8)有新物质生成说明发生了化学变化
12.(25-26九年级下·辽宁营口·月考)果蔬洗涤盐既能去污杀菌,又不会破坏食物原有的营养价值和口感。某兴趣小组的同学们对某品牌果蔬洗涤盐的性质及成分产生了浓厚的兴趣,展开了项目式学习的探究之旅。
任务一:探究果蔬洗涤盐的成分
【信息检索】
Ⅰ.许多金属单质和它们的化合物在火焰上灼烧时都会使火焰呈现特殊的特征颜色,叫作焰色反应,其中钠及其化合物发生焰色反应时火焰呈黄色。
Ⅱ.碳酸氢钠受热易分解:,碳酸钠受热不易分解。
Ⅲ.碳酸氢钠溶液与氯化钙溶液不反应。
【进行实验】
(1)兴趣小组的小红同学取一根细铁丝,一端用砂纸打磨干净,蘸取该品牌果蔬洗涤盐,放在酒精灯外焰上灼烧,观察到火焰呈______色,同学们认为该品牌果蔬洗涤盐中含有钠的化合物。生活中常见的钠盐有氯化钠,碳酸钠和碳酸氢钠等。
【实验验证】
(2)填写下列表格:
实验步骤
实验现象
实验结论
步骤Ⅰ:取适量果蔬洗涤盐的水溶液于试管中,滴加无色酚酞溶液
________
该果蔬洗涤盐中含有碳酸钠和碳酸氢钠
步骤Ⅱ:取一定量果蔬洗涤盐加热至固体质量不再改变,将产生的气体通入澄清石灰水
________
步骤Ⅲ:另取少许果蔬洗涤盐溶于水中,滴加足量的氯化钙溶液
产生白色沉淀
【拓展探究】小明同学提出,上述实验过程不能证明氯化钠是否存在,通过查阅说明书发现,该品牌果蔬洗涤盐中还含有氯化钠。
任务二:定量了解果蔬洗涤盐
【定量计算】
为了测定该品牌果蔬洗涤盐中碳酸氢钠的含量,利用如图所示装置进行实验(假设整套装置气密性良好,各装置气体吸收剂足量,碱石灰能吸收水和二氧化碳)。
【实验反思】
(3)装置C的作用是除去水蒸气,则试剂X为_______。
(4)该方案通过称量样品质量(质量为10 g)以及装置________(填“C”或“D”)在实验前和完全反应后的质量变化(增重0.88 g),计算得出该果蔬洗涤盐中碳酸氢钠的质量分数为_______。
(5)装置末端的碱石灰的作用为______,若没有装置末端的碱石灰,会造成测定结果______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)黄
(2) 溶液变成红色 澄清石灰水变浑浊
(3)浓硫酸
(4) D 33.6%
(5) 防止空气中的二氧化碳和水进入装置D 偏大
【详解】(1)根据题干信息可知,钠及其化合物灼烧会发出黄色火焰,实验结果为果蔬洗涤盐中含有钠的化合物,可知蘸取该品牌果蔬洗涤盐,放在酒精灯外焰上灼烧,观察到火焰呈黄色。
(2)步骤I:碳酸钠溶液显碱性,酚酞溶液遇碱性溶液变红,根据实验结论果蔬洗涤盐水溶液中含有碳酸钠,可知取适量果蔬洗涤盐水溶液于试管中,滴加无色酚酞试液,观察到溶液变成红色。
步骤Ⅱ:根据题干信息可知,碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳,碳酸钠受热不易分解;实验结论果蔬洗涤盐中含有碳酸氢钠,受热分解生成二氧化碳,将生成的气体通入足量的澄清石灰水中,可观察到澄清石灰水变浑浊。
(3)浓硫酸具有吸水性,且不与二氧化碳反应,则试剂X为浓硫酸。
(4)装置C中的浓硫酸能吸收生成的水蒸气和果蔬洗涤盐中可能含有的水分,装置D中的氢氧化钠溶液能吸收生成的二氧化碳,装置D增加的质量就是碳酸氢钠产生的二氧化碳的质量,根据二氧化碳的质量和化学方程式可求出碳酸氢钠的质量,进而求出果蔬洗涤盐中碳酸氢钠的质量分数,则该方案通过称量样品质量以及装置D在实验前和完全反应后的质量变化,计算得出果蔬洗涤盐中碳酸氢钠的质量分数,结果更精准。
设果蔬洗涤盐中碳酸氢钠的质量为x。
果蔬洗涤盐中碳酸氢钠的质量分数为。
(5)空气中含有二氧化碳和水,装置末端的碱石灰的作用为防止空气中的二氧化碳和水进入装置D;若没有装置末端的碱石灰,空气中的二氧化碳会进入装置D,导致二氧化碳的质量偏大,计算出的碳酸氢钠质量偏大,故会造成测定结果偏大。
13.(25-26九年级上·辽宁丹东·月考)化学研究小组以“家用燃料的变迁与合理使用”为主题开展项目式调查学习。
【项目活动一】探究燃烧的发生与调控。
任务一:探究燃烧的发生。
(1)下表是甲组同学记录的实验步骤和现象。
实验步骤
现象
Ⅰ.将一定量的白磷、红磷分别浸入80℃热水中
白磷、红磷均不燃烧
Ⅱ.升高右侧漏斗至红磷露出水面
红磷不燃烧
Ⅲ.升高左侧漏斗至白磷露出水面
白磷燃烧
①80℃热水的作用是___________(写一种即可)。
②Ⅰ中的白磷不燃烧,Ⅲ中的白磷燃烧,由该现象可知___________。
③能说明“燃烧需要温度达到可燃物着火点”的证据是___________。
【实验结论】通过上述实验同学们得出了燃烧所需的条件。
任务二:调查研究生活中调控燃烧的方式与原理。
(2)乙组同学收集到以下几种调控燃烧的事例,请你和他们一起探究,并完成下表:
调控方式
用鼓风机给煤炉火送风
转动打火机气调节阀
汽车气缸工作时柴油以雾状喷出
调控原理
增加氧气的量
调节燃料的量
___________
【迁移应用】
(3)调查中还发现小明家的燃气灶火焰发黄、锅底发黑。根据探究所得,他们给出调节建议,将燃气灶的进风口___________(填“调大”或“调小”),从而成功解决了问题。
【项目活动二】探究家用燃料的变迁。
(4)古人使用燃料照明,陆游曾在《斋居纪事》中记载:“书灯勿用铜盏,惟瓷盏最省油。蜀有瓷盏注水于盏唇窍中,可省油之半。”夹瓷盏是省油灯,用棉线作灯芯,上层盏内盛油,下层盏内盛水(如下图)。下层盏内盛水能省油的原理是___________。
(5)同学通过对小区内居民的走访调查,了解家用燃料经历了下图所示的变迁过程,并将逐步向理想燃料发展。
①图中所列家用燃料不属于化石燃料的是___________。
②写出甲烷燃烧的化学反应方程式:___________。
③定量认识燃料燃烧时的物质与能量变化。某管道天然气的密度为0.8kg/m3,其中甲烷的质量分数为80%,计算10m3该天然气中甲烷完全燃烧排放CO2的质量为___________kg(写结果,精确到0.1)。
④充分燃烧1kg煤或天然气释放的热量和产生SO2的质量如图所示。请结合图示分析家庭燃料升级成天然气之后的优点有___________(写出一点即可)。
【答案】(1) 提供热量或隔绝氧气 可燃物燃烧需要与空气(或氧气)接触 步骤Ⅱ中的红磷不燃烧,步骤Ⅲ中的白磷燃烧
(2)增大燃料与氧气的接触面积
(3)调大
(4)下层盛内盛有水,蒸发吸收热量,减少上层盏内油的挥发(或水吸收热量,减少油挥发)
(5) 柴草 CH4+2O2CO2+2H2O 10m3该天然气中甲烷的质量为:10m3×0.8kg/m3×80%=6.4kg,故可设6.4kg甲烷完全燃烧生成二氧化碳的质量为x
故填:17.6 单位质量的天然气燃烧比煤燃烧释放的热值高
【详解】(1)①在该实验中,80℃热水一方面能给白磷和红磷提供热量,使温度达到或接近它们的着火点;另一方面,当白磷和红磷浸在热水中时,热水能隔绝氧气,故填:提供热量或隔绝氧气
②Ⅰ中的白磷不燃烧,Ⅲ中的白磷燃烧是因为Ⅰ中的白磷没有接触到氧气,Ⅲ中升高左侧漏斗至白磷露出水面,白磷接触了氧气所以燃烧,由此对比可得出可燃物燃烧需要与空气(或氧气)接触。
③ Ⅱ 中红磷露出水面,与氧气接触,但不燃烧,因为温度没有达到红磷的着火点(240℃);步骤 Ⅲ 中白磷露出水面,与氧气接触,能燃烧,说明白磷温度达到了着火点(40℃),通过二者对比,能说明 “燃烧需要温度达到可燃物着火点” 。
(2)汽车气缸工作时柴油以雾状喷出,柴油被分散成小液滴,增大了与氧气的接触面积,使柴油能更充分地燃烧。
(3)燃气灶火焰发黄、锅底发黑,说明燃气燃烧不充分,调大进风口,可以增加氧气的量,使燃气充分燃烧。
(4)下层盏内盛有水,水蒸发吸收热量,可以减少上层盏内油的挥发(或水吸收热量,减少油挥发)。
(5)①化石燃料包括煤、石油、天然气等,柴草不属于化石燃料。
②甲烷与氧气在点燃的条件下生成水和二氧化碳,故化学方程式为:
③详解见答案
④从图中可知,充分燃烧1kg煤和天然气,天然气释放的热量比煤多;同时,天然气产生的SO2质量比煤少,对环境更友好,故可填:单位质量的天然气燃烧比煤燃烧释放的热值高
14.(25-26九年级上·辽宁沈阳·月考)为了人类和社会的可持续发展,我们应该了解有关“水”的一些知识。某小组同学对生活中水展开了项目式学习探究。
【项目一】完成水的电解任务:
(1)电解水时加入氢氧化钠溶液的目的是_______。
(2)电解一段时间后关闭电源,正极产生5mL氧气,则负极可产生_______mL氢气。
(3)电解水的微观示意图如下,则该变化过程中没有发生变化的是_______(填微粒符号)。
【项目二】探究影响电解水速率的因素。
小组同学们查阅资料获知,不同的实验条件会改变电解水的速率。于是他们展开实验,探究影响电解水速率的因素,实验数据如下表。
实验序号
①
②
③
④
⑤
氢氧化钠溶液的温度/℃
15
15
X
30
45
外加电压/V
6
9
12
6
6
产生H2体积/mL
20
20
20
20
20
时间/s
54.6
23.4
15.0
46.2
Y
(4)通过实验数据可知,本实验通过比较_______确定电解水的速率的快慢。
(5)实验①②③的目的是:探究_______对电解水快慢的影响,表中“X”=_______。
(6)欲探究氢氧化钠溶液的温度对电解水快慢的影响,应选择的三组实验是______(填实验序号)。
(7)分析实验数据,实验⑤的时间“Y”_______46.2s(填“>”“=”或“<”)。
(8)该实验采用了科学探究中的控制变量法,其中应控制的无关变量是______(写两点)。
【答案】(1)增强水的导电性
(2)10
(3)H和O
(4)产生相同体积的氢气所需要的时间
(5) 外加电压 15
(6)①④⑤
(7)<
(8)电极的材料;氢氧化钠溶液的体积;氢氧化钠溶液的浓度;加入的溶液的种类;两电极间的距离等合理即可
【详解】(1)纯水不导电,电解水时加入氢氧化钠溶液的目的是:增强水的导电性;
(2)在电解水实验中,“正氧负氢”,生成氢气和氧气的体积比约为2:1,故电解一段时间后关闭电源,正极产生5mL氧气,则负极可产生10mL氢气;
(3)在化学变化中,分子可分,原子不可分,原子是化学变化中的最小粒子,故电解水的过程中,没有发生变化的是氢原子和氧原子,故填:H、O;
(4)由表中数据可知,该实验是通过比较产生相同体积的氢气所需时间来确定电解水的速率的快慢;
(5)实验①②③中外加电压不同,其他因素应相同,故应是探究外加电压对电解水快慢的影响;
根据控制变量法,外加电压不同,其他因素相同,则表中的“X”=15;
(6)欲探究氢氧化钠溶液的温度对电解水快慢的影响,根据控制变量法,温度不同,其他因素相同,则应选择的三组实验是:①④⑤;
(7)实验①④中温度不同,其他因素相同,且温度越高,产生等体积氢气所需时间越短,说明相同条件下,温度越高,电解水的速率越快,实验⑤比实验④温度高,其他因素相同,故实验⑤收集等体积氢气所需时间比实验④短,故时间“Y”<46.2s;
(8)该实验采用了科学探究中的控制变量法,其中应控制的无关变量是电极的材料;氢氧化钠溶液的体积;氢氧化钠溶液的浓度;加入的溶液的种类;两电极间的距离等。
15.(2025·辽宁朝阳·二模)兴趣小组的同学开展关于NaHCO3和Na2CO3的项目式探究活动。
活动一:探究Na2CO3是否适合作为抗酸药
【查阅资料】
(1)①NaHCO3是治疗胃酸过多症的一种抗酸药,其俗称为_______。②人体胃液(含有盐酸)通常约100mL,pH约1.5,体温约:37℃。③抗酸药的标准之一:药物发生疗效时,胃液的pH保持在3~5间最适宜,pH过高会导致胃痛等不适症状。
【提出猜想】
(2)猜想一:Na2CO3适合作为抗酸药,其理由是_______。猜想二:Na2CO3,不适合作为抗酸药,原因可能是其碱性较强。
【实验探究1】探究Na2CO3与NaHCO3碱性的强弱
(3)依次测量等浓度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH,结果分别为11和9。Na2CO3溶液的碱性比NaHCO3溶液_______(填“强”或“弱”)。
【实验探究2】探究Na2CO3作为抗酸药的适应性
先向500mL烧杯中加入100mLpH=1.5的盐酸,用自动注射器向烧杯中以1mL/min的速度滴入pH=1.5的盐酸模拟人体分泌胃液,再加入1.0gNa2CO3固体,并持续搅拌。用pH传感器记录溶液pH随时间的变化曲线。将上述实验中Na2CO3换成NaHCO3,重复实验过程。所得两条曲线如图所示。
【分析数据】
(4)由图可知,与NaHCO3相比:①Na2CO3_______;②Na2CO3_______。
【得出结论】
Na2CO3不适合作为抗酸药,猜想二正确。
【反思评价】
(5)有小组成员提出,从控制变量和对比实验的角度看,“实验探究2”设计不够严谨,你认为不严谨之处是_______。
【拓展延伸】
(6)也是一种常用的抗酸药,其反应原理是_______(写化学方程式)。相比,从与胃酸反应的产物分析,NaHCO3抗酸药存在的不足是_______。
活动二:探究NaHCO3和Na2CO3与稀盐酸反应的快慢
(7)利用下图装置探究NaHCO3和Na2CO3与稀盐酸反应的快慢。气球中的盐酸应同时_______(填“快速”或“慢速”)全部倒入。可根据_______(选填“反应至5秒”、“反应结束”、“两者都行”)时气球大小不同现象得出反应速率大小:碳酸钠_______碳酸氢钠(选填“>”、“<”、“=”)。写出碳酸氢钠和盐酸反应的化学方程式_______。
【答案】(1)小苏打
(2)碳酸钠能与胃酸中的盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳
(3)强
(4) 反应时造成胃液pH远大于5 反应时造成胃液pH>5的持续时间过长
(5)没有模拟人体的温度
(6) 碳酸氢钠与胃酸反应产生气体,可能造成胃胀
(7) 快速 反应至5秒 <
【详解】(1)碳酸氢钠俗称小苏打;
(2)适合作为抗酸药,其理由是碳酸钠能与胃酸中的盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳;
(3)依次测量等浓度的溶液和溶液的pH,结果分别为11和9,说明溶液的碱性比溶液强;
(4)已知药物发生疗效时,胃液的pH保持在3~5间最适宜,pH过高会导致胃痛等不适症状,则由图可知,与相比,反应时造成胃液pH远大于5,且反应时造成胃液pH>5的持续时间过长;
(5)“实验探究2”探究作为抗酸药的适应性,该实验模拟人体分泌胃液进行实验,而人体体温约为37℃,因此从控制变量和对比实验的角度看,该实验的不严谨之处是没有模拟人体的温度;
(6)氢氧化铝与胃酸中的盐酸反应生成氯化铝和水,化学方程式为;
碳酸氢钠会与胃酸中的盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,则相比,从与胃酸反应的产物分析,抗酸药存在的不足是碳酸氢钠与胃酸反应产生气体,可能造成胃胀;
(7)该实验是比较和与稀盐酸反应的快慢,故气球中的盐酸应同时快速全部倒入,通过观察相同时间内气体变化情况得出结论,故可根据反应至5秒时气球大小不同现象得出反应速率大小;
由图可知,反应至5秒时碳酸氢钠与稀盐酸反应的气球变大更多,说明相同时间内产生的气体更多,反应速率更快,故反应速率大小:碳酸钠<碳酸氢钠;
碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,化学方程式为。
16.(2025·辽宁沈阳·二模)火锅店通常使用固体酒精作为燃料对食材加热,兴趣小组的同学开展项目式学习对其制备及应用进行探究。
【查阅资料】
①酒精与醋酸钙饱和溶液[醋酸钙化学式:(CH3COO)2Ca)]混合可制成固体酒精。
②醋酸溶液易挥发,有酸味。
活动一 配制醋酸钙饱和溶液
方案一
方案二
实验
将含醋酸(CH3COOH)30%的醋精逐滴滴入饱和石灰水中,充分反应,蒸发
将含醋酸(CH3COOH)30%的醋精逐滴滴入大理石中至不再产生气体为止,过滤,蒸发
原理
2CH3COOH+Ca(OH)2=(CH3COO)2Ca+2H2O
2CH3COOH+CaCO3=(CH3COO)2Ca+CO2↑+H2O
(1)方案一、二的反应原理都属于___________反应(填基本反应类型)。
(2)甲同学认为方案一不合理,理由是___________。
(3)0℃~40℃时,醋酸钙的溶解度见下表:
温度(℃)
0
10
20
30
40
溶解度 (g)
37.4
36
34.7
33.8
33.2
①醋酸钙的溶解度随温度的升高而___________(填“增大”或“减小”)。
②依据方案二进行实验。常温下(20℃),用含醋酸30%的醋精制取15.8g醋酸钙,至少需要醋精的质量:___________g;根据溶解度分析计算,反应得到醋酸钙饱和溶液的质量___________g(忽略大理石中杂质对实验的影响,结果精确到0.1)。
活动二 探究醋酸钙的用量对固体酒精凝固性能的影响
取5份20mL的酒精溶液,分别加入下表中的溶液:
组别
加入溶液
液体用量
是否凝固
凝固硬度 (静置5min)及点燃难易程度
①
饱和醋酸钙溶液
5mL
完全凝固
胶状物,硬度适中易点燃,时间持久
②
不饱和醋酸钙溶液
5mL
部分凝固
胶状物,比较软易点燃,时间稍短
③
饱和醋酸钙溶液
3mL
完全凝固
胶状物,易松散易点燃,火焰稳定
④
饱和醋酸钙溶液
8mL
完全凝固
胶状物,坚硬,难以点燃
(4)向醋酸钙饱和溶液中加入酒精,观察到酒精溶液剧烈沸腾,避免出现这种现象的操作方法是___________。
(5)活动二中,最适合制备固体酒精的方案及理由是___________。
(6)根据活动二,从科学探究的严谨性角度提出还需要控制的变量:___________。
活动三 制作固体酒精
(7)实际制备醋酸钙时,醋酸与碳酸钙用量之比要比理论值略大一些,原因可能是___________。
(8)硬脂酸钠化学式:(与醋酸钙作用相似,也能与酒精溶液混合制作固体酒精。除上述实验中的因素外,评价这两种方法制作的固体酒精优劣的因素还有:___________(写两点)。
【答案】(1)复分解
(2)氢氧化钙微溶于水,饱和石灰水中含有较多的水,蒸发时需要消耗大量的能源,且耗时较长
(3) 减小 40 40.1
(4)需慢慢倒入酒精,用玻璃棒搅拌
(5)①组方案最合适,理由是①组加入5mL 饱和醋酸钙溶液,酒精完全凝固,形成的胶状物硬度适中,既能够保持固体形态,又便于点燃使用
(6)温度/酒精溶液的纯度
(7)防止部分醋酸挥发
(8)产生黑烟和异味的量/热值/需要考虑燃烧时长等(写两点)
【详解】(1)根据方案一、二的反应原理可知,这两个反应都是两种化合物交换成分,生成另外两种化合物的反应,都属于复分解反应;
(2)方案一不合理,因为氢氧化钙微溶于水,饱和石灰水中含有较多的水,蒸发时需要消耗大量的能源,且耗时较长;
(3)①根据醋酸钙的溶解度表可知,醋酸钙的溶解度随温度的升高而减小;
②设至少需要含醋酸30%的醋精质量为x,生成水的质量为y。
解得x=40g
y=1.8g
则溶液中水的质量=40g-40g×30%+1.8g=29.8g;
根据20℃醋酸钙溶解度分析可知,29.8g水可溶解醋酸钙质量为:,则反应得到醋酸钙饱和溶液的质量=10.3g+29.8g=40.1g;
(4)向醋酸钙饱和溶液中加入酒精,观察到酒精溶液剧烈沸腾,避免出现这种现象的操作方法是需慢慢倒入酒精,用玻璃棒搅拌,使产生的热量扩散;
(5)应选择①组方案最合适。理由是:①组加入5mL饱和醋酸钙溶液,酒精完全凝固,形成的胶状物硬度适中,既能够保持固体形态,又便于点燃使用;
(6)从科学探究的严谨性角度思考,在探究过程中,除了醋酸钙溶液的浓度、加入溶液的类型等因素外,还应考虑温度、酒精溶液的纯度等其他可能影响酒精形成固体胶状物的因素,实验中应尽量控制这些因素相同;
(7)实际制备醋酸钙时,醋酸与碳酸钙用量之比要比理论值略大一些,原因可能是防止部分醋酸挥发,有损耗,碳酸钙不能完全反应;
(8)这两种方法制作的固体酒精的优劣需考虑燃烧时是否产生黑烟、异味,固体酒精是燃料,故需要考虑燃烧时长、热值等。
17.(2025·辽宁葫芦岛·二模)某化学兴趣小组对纯碱的性质及用途等开展项目式学习。
任务一:探究纯碱的性质
【查阅资料】①氯化钙溶液呈中性;②在溶液中,氯化钙与碳酸钠发生反应的化学方程式为:
【实验与分析】
(1)将碳酸钠溶液滴加到试管A中,观察到酚酞溶液变红,说明碳酸钠溶液呈___________(填“酸”或“碱”或“中”)性,B试管中发生反应的化学方程式为___________。
(2)常温下,向氯化钙和盐酸的混合溶液中,边搅拌边滴加溶质质量分数为5.3%的碳酸钠溶液(如图2),先有气泡产生,后有沉淀生成,溶液的pH变化情况如图3所示,当碳酸钠溶液质量加到___________ g时,溶液中盐酸恰好反应完,原溶液中氯化钙的质量为___________。
(3)M点对应的溶液中阳离子有___________。向d点对应溶液中滴加紫色石蕊溶液,观察到___________。
【实验结论】纯碱溶液不仅能使指示剂变色,还能与某些酸、碱、盐类物质发生化学反应。
任务二:探究纯碱的用途
【查阅资料】 溶液可清洗油污,且溶液碱性越强,效果越好,可用于生产洗涤剂。
【实验探究】兴趣小组继续对影响Na2CO3溶液去油污效果的因素进行探究。
用不同温度的水,配制不同溶质质量分数的 溶液,并测定溶液的 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
40
60
20
40
70
溶液的pH
10.90
11.18
11.26
11.08
X
11.30
11.22
11.46
11.50
【解释与结论】
(4)实验①、④、⑦对比,可得出的结论是___________。
(5)在实验⑤中,测得溶液的pH值为X,分析数据推测X的范围应为___________。
(6)分析本小组所测数据,其中除油污效果最好的碳酸钠溶液具备的条件是___________。
【拓展与应用】
(7)下列物质能去除油污的是 (填字母序号)。
A.NaCl B.NaOH C.K2CO3 D. E.洗洁精
【答案】(1) 碱
(2) 20 2.22g
(3) 钠离子和钙离子 溶液变为蓝色
(4)相同条件下,碳酸钠溶液溶质质量分数越大,pH值越大,碱性越强,除油污效果越好
(5)11.18 < X < 11.30或11.18 - 11.30
(6)溶质质量分数为10%,温度为70℃
(7)BCE
【详解】(1)无色酚酞试液在碱性溶液中变红,在中性或酸性溶液中均不变色,故将碳酸钠溶液滴加到试管A中,观察到酚酞溶液变红,说明碳酸钠溶液呈碱性;
B试管中发生反应为碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠,该反应的化学方程式为:;
(2)常温下,向氯化钙和盐酸的混合溶液中,边搅拌边滴加溶质质量分数为5.3%的碳酸钠溶液,碳酸钠先与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,盐酸被消耗,酸性减弱,pH逐渐增大,当碳酸钠和盐酸恰好完全反应时,pH=7,后碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠,该阶段pH始终等于7,后碳酸钠过量,溶液显碱性,pH大于7,故当碳酸钠溶液质量加到20g时,溶液中盐酸恰好反应完;
由图可知,与氯化钙反应的碳酸钠溶液的质量为:60g-20g=40g
解:设原溶液中氯化钙的质量为x
x=2.22g
答:原溶液中氯化钙的质量是2.22g;
(3)由图可知,M点时氯化钙部分反应,碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,盐酸完全反应,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠,故此时溶液中的溶质是氯化钠、氯化钙,含有的阳离子是:Na+、Ca+;
d点时pH大于7,此时溶液显碱性,紫色石蕊试液在碱性溶液中变蓝,故向d点对应溶液中滴加紫色石蕊溶液,观察到溶液变为蓝色;
(4)实验①、④、⑦中,碳酸钠的溶质质量分数不同,其他因素相同,相同条件下,碳酸钠的溶质质量分数越大,溶液的pH越大,碱性越强,则碳酸钠溶液的去油污效果越好,故结论是:相同条件下,碳酸钠溶液溶质质量分数越大,pH值越大,碱性越强,除油污效果越好;
(5)由实验①②③可知,温度不同,其他因素相同,且相同条件下,温度越高,溶液的pH越大,由此可知,实验⑤的pH应在11.08-11.30之间;由以上分析可知,相同条件下,碳酸钠的溶质质量分数越大,溶液的pH越大,由此可知,实验⑤的pH应在11.18-11.46之间,故实验故推测X的范围应为:11.18 < X < 11.30;
(6)溶液可清洗油污,且溶液碱性越强,效果越好,由表可知,实验⑨的pH值最大,碱性最强,则去油污效果最好,故除油污效果最好的碳酸钠溶液具备的条件是:溶质质量分数为10%,温度为70℃;
(7)A、氯化钠溶液显中性,与油污不反应,不能用于去除油污,不符合题意;
B、氢氧化钠显碱性,能与油污反应,可用于去除油污,符合题意;
C、碳酸钾溶液显碱性,能与油污反应,可用于去除油污,符合题意;
D、碳酸钙难溶于水,与油污不反应,不能用于去除油污,不符合题意;
E、洗洁精具有乳化作用,能将油污乳化为细小油滴随水冲走,故洗洁精可用于去除油污,符合题意。
故选BCE。
18.(25-26九年级上·辽宁沈阳·期末)同学们学习了金属的性质后,以化学之“镁”为主题展开了项目式学习。
任务一:寻“镁”
通过查阅资料了解到:
(1)金属镁可以用于制造照明弹和焰火,因其燃烧时发出___________。
(2)“天问一号”火星探测器应用了世界上目前最轻的金属结构材料—新型镁锂合金,没有采用纯镁,可能原因是___________(写一条)。
(3)新型镁铝合金()是一种储氢材料,在氩气的氛围中,将一定比例的金属镁和铝熔炼得到镁铝合金。熔炼时须通入氩气,其主要目的是防止___________;镁铝合金储氢和释氢过程(如图1)释放的比储存的___________(填“多”或“少)。
任务二:探“镁”
同学们设计了如图2实验,探究镁的化学性质。
(4)图2中A实验,完全冷却后打开止水夹,看到进入集气瓶的水约占瓶内气体总体积的。排除了操作的原因后,根据空气中各气体的体积分数,猜测镁条除了和氧气反应外,最可能还与空气中的___________(填化学式)发生了反应,理由是___________。
(5)图2中B实验观察到大量气泡迅速冒出,用燃着的木条检验,听到尖锐的爆鸣声,则该气体为___________。B实验生成气体的反应方程式为___________。
【提出问题】某同学提出:图2的B实验中镁条是否与水也发生了反应?于是进行了再探究。
【设计与实验】同学们设计并进行了图3和图4实验。
【解释与结论】
(6)图3实验没有观察到明显的实验现象,由此可以得出的结论是___________。
(7)图4实验将C装置放入冰水混合物中的主要目的是___________;观察到肥皂水中产生了能上升到空中的肥皂泡,若要证明该实验生成了具有可燃性的气体,需要进行的操作是___________。
任务三:制“镁”
(8)科学家首次发现通过高温加热苦土(MgO)和木炭的混合物可制得金属镁,同时生成二氧化碳。该反应的化学方程式为___________。
(9)海水晒盐的卤液中含大量,可用于提取单质镁,流程如下所示。
资料:MgO的熔点为2852°C;MgCl2的熔点为714°C.
①上述流程中操作I若在实验室中操作,其名称是___________。
②工业上电解熔融MgCl2制取金属镁,而不用电解熔融MgO制取金属镁,其原因可能是___________。
③工业上用电解氯化镁的方法生产金属镁,同时产生氯气。欲电解2000t含杂质5%的氯化镁(杂质不参加反应),理论上能生产出金属镁的质量为___________t。
【答案】(1)耀眼的白光
(2)镁锂合金的硬度大(或镁锂合金耐腐蚀等合理即可)
(3) 金属被氧化 多
(4) 进入集气瓶的水约占,超过氧气的体积分数,而空气中除氧气外,只有氮气的体积分数达到要求
(5) 氢气
(6)镁与冷水几乎不反应
(7) 使未参加反应的水蒸气液化 点燃上升到空中的肥皂泡(合理即可)
(8)
(9) 过滤 氧化镁熔点高,熔化时需要消耗更多能量
480
【详解】(1)金属镁燃烧时会发出耀眼的白光,因此可用于制造照明弹和焰火;
(2)合金相比纯金属,通常具有硬度大、耐腐蚀等优点,“天问一号” 用镁锂合金而不用纯镁,可能是镁锂合金的硬度大(或镁锂合金耐腐蚀等合理即可);
(3)氩气是惰性气体,化学性质稳定,熔炼时通入氩气可隔绝空气,防止金属镁、铝与空气中的氧气反应而被氧化;从储氢-释氢过程图可知,储氢过程:镁铝合金()与氢气反应生成氢化镁()和铝,反应的化学方程式为:,从化学方程式可以得出,储氢时每消耗17个氢分子,就会生成17个氢化镁分子,释氢过程:氢化镁和水生成氢氧化镁和氢气,反应的化学方程式为:,从化学方程式可以得出,1个氢化镁分子反应会生成2个氢分子,那么储氢生成的17个氢化镁分子,反应后就能生成17×2=34个氢分子,储氢时消耗17个氢分子,释氢时生成34个氢分子,因此释放的氢气比储存的多;
(4)空气中氮气的体积分数约为,进入集气瓶的水约占(超过氧气的体积分数),说明镁除与氧气反应外,还与氮气发生了反应,消耗了更多气体,故填:;
(5)氢气具有可燃性,燃烧时会发出尖锐的爆鸣声,因此该气体是氢气;镁与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气,化学方程式为:;
(6)图3实验中镁条放入冷水中无明显现象,说明镁与冷水几乎不反应;
(7)冰水混合物温度低,可将反应生成的水蒸气冷凝为液态水,避免水蒸气进入肥皂液影响对气体的检验,所以放入冰水混合物中的主要目的是:使未参加反应的水蒸气液化;若气体具有可燃性,点燃肥皂泡会观察到燃烧现象(如发出爆鸣声),以此验证气体的可燃性,故填:点燃上升到空中的肥皂泡(合理即可);
(8)高温加热苦土(MgO)和木炭的混合物可制得金属镁,同时生成二氧化碳,据此化学方程式为:;
(9)①操作Ⅰ是将粗盐与卤液分离,对应实验室中的过滤操作(分离固体与液体);
②氧化镁的熔点(2852℃)远高于氯化镁(714℃),电解熔融物时,熔点低的更易熔化,能耗更低,故填:氧化镁熔点高,熔化时需要消耗更多能量;
③解:设理论上能生产出金属镁的质量为x,熔融的氯化镁在通电的条件下生成镁和氯气,根据化学方程式:
答:理论上能生产出金属镁的质量为480t。
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题型13 项目式探究题
考●向●破●译
考向01 综合应用型
典例引领
【典例01】(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)1
(3)无色酚酞溶液
(4)其他条件相同时,温度越高,过碳酸钠分解释放氧气的速率越快(或茶垢清洁剂使用热水清洁效果更好)
(5)(或500秒)
(6)温度高会导致过氧化氢(过碳酸钠)分解,低温可减少分解,提高产率
(7)过碳酸钠难溶于异丙醇,加入异丙醇可降低过碳酸钠的溶解度,有利于其结晶析出
(8)
(9)ac
(10)
(11)密封保存在阴凉干燥处,避免接触高温
变式演练
【变式01】(1)0
(2)其他条件相同时,在一定范围内,CO2浓度增大,光合作用增强;超过一定范围,CO2浓度增大,光合作用减弱(或其他条件相同时,随着CO2浓度增大,光合作用先变强后变弱等合理表述)
(3)光照强度等合理答案
(4)偏低
(5)碳/碳元素/C
(6)干冰升华会吸收大量的热,使大棚内温度降低,可能影响蔬菜正常生长(或干冰升华产生的二氧化碳浓度过高,可能影响蔬菜的正常生长等)
(7)将2g碳酸钙粉末、50mL浓度为5%的稀盐酸放入装置内
(8)NH4HCO3+HCl=NH4Cl+H2O+CO2↑
(9) 2.7 反应速率更快等
(10)调节装置中的流量调节器,减缓酸的滴加速率等
【变式02】(1)硬水
(2) 沉降 +1
(3) 不溶 引流(或引流,防止液体洒出等)
(4)活性炭
(5)检验氢气的纯度
(6) c、b、a
(7)BC
(8)
(9)作食品干燥剂(合理即可)
考向02 跨学科实践型
典例引领
【典例01】(1)
(2)变小
(3)二氧化锰和过氧化氢溶液
(4)食醋的浓度、小苏打颗粒的大小、反应温度
变式演练
【变式01】(1) 可燃物燃烧需要氧气 温度不同
(2)
(3) +4 硅在地壳中含量较高或减小对环境的污染或不产生二氧化碳等
(4)隔绝氧气
(5)增加氧气的供应量,从而促使燃料充分燃烧
(6)C
(7)分子之间有间隔
(8)氢气燃烧产物是水,无污染;氢气的热值高
【变式02】(1)呼吸
(2)等质量煤和天然气燃烧,天然气放出热量更多、产生的二氧化碳更少(合理即可)
(3)坐公交车上下学(合理即可)
(4)A
(5)
(6)解:设要吸收8.8吨CO2,需要氢氧化钙的质量为x
则需要含氢氧化钙质量分数为40%石灰乳的质量为
答:则需要含氢氧化钙质量分数为40%石灰乳的质量为37t。
考向03 实验探究型
典例引领
【典例01】(1)
(2)肥皂水(合理即可,如小苏打溶液)
(3)溶液由红色逐渐变为无色
(4) 氢离子和氢氧根离子结合生成水分子(或)
(5)
(6)AD
(7)溶液的pH由大于7逐渐减小至小于7
(8)放热
(9)
变式演练
【变式01】(1)分液漏斗
(2) 防止固体粉末进入导管 F
(3)BD
(4)③
(5)复燃
(6)
(7)形成空白对照
(8)质量
(9)0.5
(10)排水法收集25mL氧气所用时间
(11)二氧化锰的催化效果更好
(12)相同时间内生成氧气的量
(13)ABC
【变式02】(1) C 空气中含有氧气,氧气的浓度适合人体呼吸
(2)途径二:空间站没有空气,不能从空气中分离得到氧气(合理即可)
(3)化学反应前后元素种类不变,水中含有氧元素,通过电解水这一化学变化可能得到含有氧元素的氧气
(4) 带有火星的木条复燃
(5)用作飞行器的燃料(或排向太空等)
(6)水分子分解成氢原子和氧原子,每两个氧原子结合成一个氧气分子,每两个氢原子结合成一个氢气分子
(7)快
(8)电压为12 V 、氢氧化钠溶液2
考向04 性质验证型
典例引领
【典例01】(1)
(2) 不燃烧、不支持燃烧,密度比空气大 灭火
(3)能与水反应
(4)/氧气
(5)将辐射源通过装有等量的水蒸气的扁塑料瓶后,在热成像仪成像,测热成像图的温度(合理即可)
(6)10
(7)10mLNaOH溶液全部注入双具支试管中后,注射器C的活塞向下移动等合理答案
(8) 开发利用新能源等合理答案 增加二氧化碳的吸收
变式演练
【变式01】(1)纯碱或苏打
(2)20℃时的溶解度最小
(3) 分解 二氧化碳(或)
(4) 二 氢氧化钠和碳酸钠的溶液都呈碱性,都能使无色酚酞变红
(5)中性或酸
(6)食醋
(7) 碳酸钠
(8)在其他条件相同时,在腌制时间范围内,蛋黄和蛋白的pH随腌制天数增加而增加,后随pH的增加变化不大(合理即可)
【变式02】(1)放热
(2)二氧化碳/CO2
(3)氢氧化钙微溶于水,能与稀盐酸反应
(4) 二氧化碳能溶于水,也会使塑料瓶变瘪 产生白色沉淀 复分解反应
(5)加入适量稀盐酸至溶液恰好呈无色再排放
(6)ACD
考向05 定量分析型
典例引领
【典例01】(1)腐蚀性
(2) 探究氢氧化钠溶液浓度对制作叶脉书签的影响 10%
(3)80℃、20min(或100℃、15min)
(4)NaCl、HCl
(5)放热
(6)稀盐酸中含水,加入稀盐酸后,氢氧化钠溶液被稀释,pH也会减小
(7)①③②④
(8) B 8%
变式演练
【变式01】(1)有气泡产生,澄清石灰水变浑浊
(2)除去空气中的二氧化碳,防止影响实验结果
(3)
(4)
(5)②③
(6)增大受热面积,使反应更快更充分
(7)CaO+H2O=Ca(OH)2
(8)H2O
(9)难溶
(10)35℃时、加12mL乳酸、反应75min
【变式02】(1)延展性
(2)隔绝氧气(或隔绝空气)
(3) 稀盐酸(合理即可) 有气泡产生
(4)CaO+H2O=Ca(OH)2
(5) 氯化钙、氯化氢(或CaCl2、HCl) B
(6)通入一段时间氮气
(7)62.5%
(8) ②⑤③①④ 下沉
题●型●训●练
1.(1)D
(2)干燥石蕊纸花不变色,湿润石蕊纸花变红
(3) 二氧化碳不燃烧、不支持燃烧 A
(4)
(5)大
(6) H2
(7) 可以减缓温室效应 可以缓解能源危机
2.(1)煤、石油、天然气
(2) 提供充足的氧气(或空气) 增大燃料与氧气(或空气)的接触面积
(3) 反应过程中,装置中二氧化碳浓度和相对湿度均逐渐增加 质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变
(4)纯净物
(5)生石灰与水反应生成氢氧化钙,放出大量的热,温度达到了白磷的着火点,且此时集气瓶中还含有氧气
(6) t1 白磷燃烧继续消耗装置内的氧气,导致装置内气体总量减少,二氧化碳含量升高
(7)达到可燃物所需的最低氧气浓度
3.(1)混合物
(2)BCDE
(3)取适量酒精溶液于试管中,滴加几滴无色酚酞溶液,振荡,溶液不变红,说明酒精溶液不显碱性(合理即可)
(4) 相似 饱和石灰水中含有较多的水,蒸发时需要消耗大量能源,且耗时较长 碱
(5) 71:10 保证硬脂酸能够完全反应
(6) 60 乙醇易挥发,温度过高时,乙醇的挥发速度加快,会导致乙醇的损失,从而影响“固体酒精”的产量和质量
(7) 燃烧时的气味(答案不唯一) 固体酒精的质量、酒精的浓度(答案不唯一)
(8)探究固体酒精的燃烧产物
4.(1) 水蒸气/水/H2O 铁比铜活泼
(2) 达标 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
(3) 60℃~70℃ 2.5~3.0
(4)探究不同pH的膜化剂对膜层外观的影响
(5)浸泡时间(合理即可)
(6)越长
(7)节约金属资源(合理即可)
5.(1)13
(2)①
(3)增加
(4)BCD
(5) 分解反应 b管口木条燃烧更旺
(6)分子种类是否改变
(7)0.8g、6.4g
(8)不受影响
(9)防止空气中的水蒸气进入D中
6.(1)煤
(2) 放热少,浪费资源/产生污染物多,污染空气 提供充足的氧气/增大与氧气的接触面积
(3) 装置内二氧化碳浓度和相对湿度增加 化学反应前后元素种类不变
(4) 关闭,将注射器活塞拉到一定程度,松开手后,若活塞回到原处,说明装置A气密性良好
(5)温度达到可燃物的着火点
(6)B
(7)燃烧相同质量的天然气和煤,天然气燃烧产生的污染物少且释放热量多
7.(1)ACD
(2) ①③ 可燃物与氧气的接触面积 CO2+H2O=H2CO3
(3) 步骤2中白磷不燃烧,步骤4中白磷燃烧,产生大量白烟 4P+5O22P2O5
(4)m1>m2=m3
(5)燃烧不一定需要氧气参加
(6)MgO
(7)A
8.(1)元素
(2)
(3) 丙 探究盐酸浓度对反应速率的影响 20g 10%盐酸
(4) c 相同时间内流入量筒内水的体积/流入量筒内相同体积的水所需的时间
(5)3.3
(6)75%
(7)二氧化碳中混有水蒸气逸出(合理即可)
9.(1)气密性
(2)红磷不足(合理即可)
(3)铜粉
(4)19.3%
(5)结果更准确(合理即可)
(6) 质量 化学性质
(7) 复燃 ① ③
(8) 0.2g 为了验证氧化铜的化学性质在反应前后是否改变
(9)2
(10)其他条件相同时,二氧化锰的催化效果比氧化铜好
10.(1)酸性
(2)pH试纸
(3)氮肥
(4)ABCDE
(5)B
(6)ABC
(7) 盐酸具有挥发性 向 A中滴加稀硫酸至不再产生气泡 吸收CO2气体中的水蒸气 排尽装置内的空气,防止空气中的CO2干扰实验 将装置A中残留的CO2全部赶入装置C中被吸收 防止空气中二氧化碳和水蒸气进入装置C中,对实验造成干扰 78.5%
11.(1)颜色改变(或产生异味、发霉,合理即可)
(2)CD
(3) 复分解反应
(4) 挥发性 酸性(或能与氢氧化钠反应)(合理即可)
(5) 氢离子和氢氧根离子结合生成水分子
(6)CD
(7)相等
(8)新物质
12.(1)黄
(2) 溶液变成红色 澄清石灰水变浑浊
(3)浓硫酸
(4) D 33.6%
(5) 防止空气中的二氧化碳和水进入装置D 偏大
13.(1) 提供热量或隔绝氧气 可燃物燃烧需要与空气(或氧气)接触 步骤Ⅱ中的红磷不燃烧,步骤Ⅲ中的白磷燃烧
(2)增大燃料与氧气的接触面积
(3)调大
(4)下层盛内盛有水,蒸发吸收热量,减少上层盏内油的挥发(或水吸收热量,减少油挥发)
(5) 柴草 CH4+2O2CO2+2H2O 10m3该天然气中甲烷的质量为:10m3×0.8kg/m3×80%=6.4kg,故可设6.4kg甲烷完全燃烧生成二氧化碳的质量为x
故填:17.6 单位质量的天然气燃烧比煤燃烧释放的热值高
14.(1)增强水的导电性
(2)10
(3)H和O
(4)产生相同体积的氢气所需要的时间
(5) 外加电压 15
(6)①④⑤
(7)<
(8)电极的材料;氢氧化钠溶液的体积;氢氧化钠溶液的浓度;加入的溶液的种类;两电极间的距离等合理即可
15.(1)小苏打
(2)碳酸钠能与胃酸中的盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳
(3)强
(4) 反应时造成胃液pH远大于5 反应时造成胃液pH>5的持续时间过长
(5)没有模拟人体的温度
(6) 碳酸氢钠与胃酸反应产生气体,可能造成胃胀
(7) 快速 反应至5秒 <
16.(1)复分解
(2)氢氧化钙微溶于水,饱和石灰水中含有较多的水,蒸发时需要消耗大量的能源,且耗时较长
(3) 减小 40 40.1
(4)需慢慢倒入酒精,用玻璃棒搅拌
(5)①组方案最合适,理由是①组加入5mL 饱和醋酸钙溶液,酒精完全凝固,形成的胶状物硬度适中,既能够保持固体形态,又便于点燃使用
(6)温度/酒精溶液的纯度
(7)防止部分醋酸挥发
(8)产生黑烟和异味的量/热值/需要考虑燃烧时长等(写两点)
17.(1) 碱
(2) 20 2.22g
(3) 钠离子和钙离子 溶液变为蓝色
(4)相同条件下,碳酸钠溶液溶质质量分数越大,pH值越大,碱性越强,除油污效果越好
(5)11.18 < X < 11.30或11.18 - 11.30
(6)溶质质量分数为10%,温度为70℃
(7)BCE
18.(1)耀眼的白光
(2)镁锂合金的硬度大(或镁锂合金耐腐蚀等合理即可)
(3) 金属被氧化 多
(4) 进入集气瓶的水约占,超过氧气的体积分数,而空气中除氧气外,只有氮气的体积分数达到要求
(5) 氢气
(6)镁与冷水几乎不反应
(7) 使未参加反应的水蒸气液化 点燃上升到空中的肥皂泡(合理即可)
(8)
(9) 过滤 氧化镁熔点高,熔化时需要消耗更多能量
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