12.工业流程、实验探究-2026年中考科学三轮精练冲刺(浙江统考专用)
2026-05-15
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2份
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98页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | 初中科学浙教版(2013)九年级下 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 综合内内容与测试 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习-三轮冲刺 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.71 MB |
| 发布时间 | 2026-05-15 |
| 更新时间 | 2026-05-15 |
| 作者 | 元芳科学 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57880678.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦工业流程与实验探究,通过多样化题型构建物质转化与实验设计逻辑体系,强化科学思维与探究实践能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|工业流程分析|约10题(如海水制镁、盐湖提锂)|侧重物质转化与操作分析|以物质性质为核心,串联溶解、过滤、反应等操作,形成“原料-转化-产物”流程链|
|实验方案设计|约15题(如除杂、鉴别)|强调方案优劣评价与误差分析|基于酸碱盐性质,构建“原理-试剂-现象-结论”验证逻辑,培养科学论证能力|
|物质成分推断|约10题(如白色粉末成分)|注重证据链与推理严谨性|通过实验现象逆向推导物质组成,强化“现象-性质-成分”关联思维|
|数字化实验探究|约15题(如pH、温度曲线)|结合定量数据与定性分析|利用传感器数据(pH、电导率)揭示反应实质,体现科学观念中的变化认知|
内容正文:
工业流程、实验探究
1.海水是一种重要资源,利用海水可制取金属镁等物质。某科学兴趣小组的同学设计了如图实验流程进行实验。分析该流程图,下列说法不正确的是( )
A.NaOH溶液过量,可使反应完全 B.溶液A中的溶质为和
C.试剂X是稀盐酸 D.操作Ⅱ中玻璃棒的作用是引流
【答案】D
【解析】A、氢氧化钠和氯化镁反应产生氢氧化镁沉淀和氯化钠,可以使氯化镁反应完全,故正确;
B、氢氧化钠和氯化镁反应产生氢氧化镁沉淀和氯化钠,加入的氢氧化钠是过量的,则溶液A溶质为NaCl和NaOH,故正确;
C、氢氧化钠和氯化镁反应会生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,氢氧化镁与盐酸反应生成氯化镁和水,氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,所以试剂X是稀盐酸,故正确;
D、蒸发可以将溶液中的固体结晶出来,所以操作Ⅱ是蒸发,玻璃棒的作用是搅拌,防止局部温度过高造成液滴飞溅,故错误。故选D。
2.下表是某活动设计的4个实验方案,其中方案一、方案二都合理的是( )
选项
A
B
C
D
实验目的
证明醋酸溶液呈酸性
除去CO2中混有的CO
除去氯化钠溶液中的硫酸钠
检验长期露置的氢氧化钠溶液是否变质
方案一
滴加几滴酚酞溶液观察是否变红
通过灼热的CuO
加入适量的硝酸钡溶液,过滤
加足量稀盐酸
方案二
用pH试纸检验溶液的pH
通入O2点燃
加入适量的氯化钡溶液,过滤
加澄清石灰水
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A、方案一:酚酞溶液遇酸性溶液不变色,遇碱性溶液变红,醋酸溶液呈酸性,滴加酚酞溶液不变色,不能证明醋酸溶液呈酸性,该方案不合理。
方案二:用pH试纸检验溶液的pH,若pH<7,则可证明醋酸溶液呈酸性,该方案合理。不符合题意。
B、方案一:一氧化碳能与灼热的氧化铜反应生成铜和二氧化碳,可除去二氧化碳中混有的一氧化碳,该方案合理。
方案二:二氧化碳中混有的一氧化碳,由于二氧化碳不支持燃烧且二氧化碳含量较多,一氧化碳不能被点燃,该方案不合理。不符合题意。
C、方案一:硫酸钠与硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钠,虽除去了硫酸钠,但引入了新杂质硝酸钠,该方案不合理。
方案二:硫酸钠与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,过滤可除去硫酸钡沉淀,能除去氯化钠溶液中的硫酸钠,该方案合理。不符合题意。
D、方案一:氢氧化钠变质会生成碳酸钠,碳酸钠与稀盐酸反应会产生二氧化碳气体,加足量稀盐酸,若有气泡产生,则证明氢氧化钠溶液已变质,该方案合理。
方案二:碳酸钠与澄清石灰水反应会生成碳酸钙白色沉淀,加澄清石灰水,若有白色沉淀产生,则证明氢氧化钠溶液已变质,该方案合理。符合题意。故选D。
3.从青海查尔汗盐湖提取碳酸锂(Li2CO3)的一种流程如下。每100t盐湖卤水制得碳酸锂59.2kg(锂元素的提取率为80%~92%)。下列说法正确的是( )
A.该流程中石灰石的作用可以直接用生石灰来替代
B.该流程中能循环利用的物质是Mg(OH)2和NaAlO2
C.蒸发结晶法可将氯化锂中混有的氯化钠完全除去
D.该盐湖卤水中锂元素的质量分数最高为0.014%
【答案】D
【解析】A. 石灰石高温分解生成氧化钙和水,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,二氧化碳和NaAlO2反应生成活性氧化铝,活性氧化铝和卤水反应得到氯化锂、氯化镁、氯化钙的混合溶液。用生石灰氧化钙代替石灰石,不能产生二氧化碳,无法从卤水中得到较纯的氯化锂、氯化镁、氯化钙的混合液,所以该流程中石灰石的作用不可以直接用生石灰来替代,此选项错误;
B. 由流程图可知,开始有投入、后面有产出,可以循环利用。碳酸钙是石灰石的主要成分,开始煅烧石灰石生成氧化钙和二氧化碳,开始投入石灰石(主要成分碳酸钙),后产出碳酸钙,可循环利用。氢氧化镁是除杂过程中产生的副产物,在该过程中不需要重新投入,不可以循环利用,此选项错误;
C. 蒸发结晶是利用蒸发溶剂的方法使溶质达到饱和后而结晶析出,蒸发结晶一定时间后,氯化锂、氯化钠都达到饱和,继续蒸发则两种物质都会析出,如不继续蒸发,剩余溶液是氯化钠、氯化锂的混合溶液,所以蒸发结晶法不可将氯化锂中混有的氯化钠完全除去,此选项错误;
D. 100t该盐湖卤水中锂元素的质量最高为。所以该盐湖卤水中锂元素的质量分数最高为,此选项正确。故选D。
4.素有“世界矾都”美誉的浙江省温州市苍南县矾山,拥有全球储量最大的明矾石矿。为验证该明矾石中是否含有硫酸根离子,某科学兴趣小组设计了如图所示的简易实验流程。下列相关说法正确的是( )
A.所加的酸可以是稀硫酸 B.加酸的目的是去除钾离子的干扰
C.过滤后的澄清液pH大于7 D.生成的白色沉淀中有硫酸钡
【答案】D
【解析】A、不能加入稀硫酸,是因为稀硫酸中含有硫酸根离子,影响对硫酸根离子的检验,故选项不正确;
B、加酸的目的是去除氢氧根离子的干扰,故选项不正确;
C、如果恰好完全反应,溶液pH=7,如果酸过量,溶液pH小于7,故选项不正确;
D、生成的白色沉淀中有钡离子和硫酸根离子结合生成的硫酸钡,故选项正确。故选D。
5.下列实验设计及操作中,现象足以说明其结论的是( )
选项
操作
现象
结论
A
向一未知固体中加入稀盐酸
有气泡产生
该固体一定是金属
B
将一根燃着的木条伸入集气瓶中
木条熄灭
该气体一定是二氧化碳
C
点燃某种衣料样品
有烧焦羽毛味产生
该材质为棉纤维
D
向一未知溶液中先加入足量稀盐酸,再滴加氯化钡溶液
刚开始无明显现象,后产生白色沉淀
该溶液中一定存在
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A、能够与稀盐酸反应生成气体的固体不一定是碳酸盐,活动性较强的金属单质也能够与稀盐酸反应生成氢气产生气泡,即向一未知固体中加入稀盐酸有气泡产生,该固体还可能是金属单质,错误。
B、将一根燃着的木条伸入集气瓶中木条熄灭,说明该气体不支持燃烧,而不支持燃烧的气体不仅有二氧化碳,氮气也不支持燃烧,即该气体还有可能是氮气,错误。
C、产生烧焦羽毛气味,说明含有蛋白质,说明该材质不是棉纤维,错误。
D、向一未知溶液中先加入足量稀盐酸,无明显现象,说明溶液中不含银离子、碳酸根离子,再滴加氯化钡溶液后产生白色沉淀,说明沉淀中含有钡离子,且该沉淀不溶于酸,则该沉淀为硫酸钡沉淀,从而说明原未知溶液中含有硫酸根离子,正确。故选D。
6.下列实验操作不能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验操作
A
除去硝酸钾溶液中的少量硫酸钾
加适量硝酸钡溶液,充分反应后过滤
B
检验生石灰中是否含有碳酸钙
取样,滴加足量稀盐酸,观察是否有气泡产生
C
鉴别稀盐酸和稀硫酸
取样,分别滴加氯化钡溶液,观察是否有沉淀
D
分离氯化铜溶液和稀盐酸的混合物
向混合物中加入足量铁粉,充分反应后,蒸发结晶
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A、硫酸钾和适量硝酸钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钾,除去杂质,没有引入其他杂质,符合除杂原则,故选项实验操作能达到实验目的;
B、氧化钙和稀盐酸反应生成氯化钙和水,碳酸钙能与足量稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,加入足量稀盐酸观察是否产生气泡,可检验氧化钙中是否含有碳酸钙,故选项实验操作能达到实验目的;
C、稀盐酸和氯化钡溶液不能反应;稀硫酸和氯化钡溶液反应生成硫酸钡白色沉淀,现象不同,可以鉴别,故选项实验操作能达到实验目的;
D、铁和氯化铜反应生成铜和氯化亚铁,铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,充分反应后,蒸发结晶,得到氯化亚铁和铁的混合物,不能分离氯化铜溶液和稀盐酸的混合物,故选项实验操作不能达到实验目的。故选D。
7.科学的结论应基于证据并符合逻辑。下列实验中证据与结论关系成立的是( )
选项
实验序号
证据
结论
A
实验一
观察到溶液变蓝色
碳酸钠是碱
B
实验二
生成白色沉淀
所有酸都能和盐反应
C
实验三
手摸烧杯感觉热热的
浓硫酸遇水会放热
D
实验四
观察到铁丝表面有紫红色固体析出
铜的活动性比铁强
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A、碳酸钠是由钠离子和碳酸根离子组成的化合物,是盐,故选项不正确;
B、有的酸不能和盐反应,例如稀硝酸不能和硝酸银反应,故选项不正确;
C、手摸烧杯感觉热热的,说明浓硫酸溶于水放热,故选项正确;
D、铁能和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,说明铁比铜活泼,故选项不正确。故选C。
8.设计实验方案是科学探究的重要环节,下列实验方案能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别棉线和羊毛线
分别取适量样品灼烧,闻气味
B
鉴别稀盐酸和稀硫酸
取少量待测液,分别滴加适量碳酸钠溶液,观察是否有气泡产生
C
除去二氧化碳中的少量一氧化碳
将混合气体点燃
D
除去氯化钙溶液中的少量稀盐酸
加入过量氢氧化钙溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A.羊毛线的主要成分是蛋白质,灼烧时有烧焦羽毛的气味;棉线的主要成分是纤维素,灼烧时有烧纸的气味,所以分别取适量样品灼烧,闻气味,可以鉴别棉线和羊毛线,该实验方案能达到实验目的,故A符合题意;
B.稀盐酸和稀硫酸都能与碳酸钠溶液反应产生二氧化碳气体,即都会有气泡产生。所以取少量待测液,分别滴加适量碳酸钠溶液,观察是否有气泡产生,不能鉴别稀盐酸和稀硫酸,该实验方案不能达到实验目的,故B不符合题意;
C.二氧化碳不支持燃烧,二氧化碳中混有少量一氧化碳,无法被点燃,所以将混合气体点燃不能除去二氧化碳中的少量一氧化碳,该实验方案不能达到实验目的,故C不符合题意;
D.加入过量氢氧化钙溶液,虽然能除去稀盐酸,但引入了新的杂质氢氧化钙(过量),所以加入过量氢氧化钙溶液不能除去氯化钙溶液中的少量稀盐酸,该实验方案不能达到实验目的,故D不符合题意。故选A。
9.有一包白色粉末可能含有CaCO3、Na2CO3、Na2SO4、CuSO4、NaNO3中的一种或几种,某学生为了确定其组成,做如下图所示的实验,下列说法正确的是( )
A.气体A能使澄清石灰水变浑浊
B.白色沉淀B是碳酸钡
C.白色粉末中一定含有Na2CO3、Na2SO4、NaNO3
D.白色粉末中一定有CaCO3
【答案】A
【分析】白色粉末可能含有CaCO3、Na2CO3、Na2SO4、CuSO4、NaNO3中的一种或几种,碳酸钙难溶于水,硫酸铜溶液呈蓝色,白色粉末加水得到无色透明溶液,说明白色粉末中一定不含碳酸钙、硫酸铜;将无色溶液分成两份,一份加盐酸产生气体A,碳酸钠和盐酸反应生成二氧化碳气体,则白色粉末中一定含有碳酸钠;另一份溶液中加氯化钡产生白色沉淀B,加足量稀硝酸得到白色沉淀C和气体A;碳酸钠和氯化钡反应生成溶于酸的碳酸钡沉淀,硫酸钠和氯化钡反应生成不溶于酸的硫酸钡沉淀,碳酸钡和硝酸反应生成二氧化碳气体,则白色沉淀B是碳酸钡和硫酸钡的混合物,白色沉淀C是硫酸钡,原白色粉末中一定含有碳酸钠和硫酸钠;以上实验无法判断是否含有硝酸钠。
【解析】A、由分析可知,气体A是二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,故A正确;
B、由分析可知,白色沉淀B是碳酸钡和硫酸钡的混合物,故B错误;
C、由分析可知,白色粉末中一定含有Na2CO3、Na2SO4,可能含有NaNO3,故C错误;
D、由分析可知,白色粉末中一定不含CaCO3,故D错误。故答案为:A。
10.为探究铁制品锈蚀的条件,小乐设计了如图所示的四组实验(所用蒸馏水均经煮沸并冷却),一段时间后只有③中铁钉出现明显锈斑,其他均无明显变化。下列说法正确的是( )
A.对比①和③,说明铁制品锈蚀需要水
B.对比②和③,说明铁制品锈蚀需要空气
C.对比④和③,说明铁制品锈蚀跟铁制品内部结构有关
D.通过以上实验证明,要同时隔绝空气和水才能防止铁制品锈蚀
【答案】C
【解析】A、实验①铁钉只接触水(植物油隔绝空气),未生锈;实验③铁钉同时接触水和空气,生锈。对比说明铁生锈需要空气(氧气),而非仅需要水,故说法错误;
B、实验②铁钉只接触干燥空气(内有干燥剂),未生锈;实验③铁钉同时接触水和空气,生锈。对比说明铁生锈需要水,故说法错误;
C、实验④使用纯铁钉,条件与③相同(都有水和空气),但未生锈,说明铁生锈与铁的内部结构(如纯度、组成)有关,故说法正确;
D、实验证明铁生锈需同时具备水和空气,因此防止锈蚀只需隔绝其中之一即可,并非必须同时隔绝两者,故说法错误。故选C。
11.为探究铜的化学性质,某同学借助氧气传感器在密闭装置中进行如图所示实验,观察实验现象并分析氧气含量随时间变化的曲线图。其中终点D(203,6.15%)表示时间为203秒时,装置中氧气含量为6.15%。结合图示判断下列说法错误的是( )
A.加热前的空气样品中氧气含量为20.99%
B.铜在加热条件下能与氧气发生化学反应
C.拐点C至终点D所对应的时间范围内,装置内物质的总质量逐渐减少
D.通过现象证据和数据证据,可以从定性和定量的视角分析得出合理解释
【答案】C
【解析】A、根据图示可知,加热前的空气样品中氧气含量为 20.99%,故说法正确;
B、加热过程中氧气含量减少,说明铜在加热条件下能与氧气发生化学反应,故说法正确;
C、在密闭装置中进行实验,化学反应遵循质量守恒定律。拐点 C 至终点 D 所对应的时间范围内,铜与氧气发生反应生成氧化铜,但装置内物质的总质量不变,故说法错误;
D 、通过铜表面变黑的现象证据(定性)和氧气含量变化的数据证据(定量),可以从定性和定量的视角分析得出合理解释,故说法正确。故选C。
12.随着新能源汽车的使用,废旧电池的回收利用正逐渐受到重视。从电池负极片(主要成分为、铜网等)中回收的一种流程如图所示。请回答:
(1)将“酸洗”和“酸溶”后的溶液混合的目的是 。
(2)“沉锌”时主要发生反应的化学方程式是,该反应属于
(填基本反应类型)。
(3)若过滤后未洗涤沉淀,则沉淀表面会附着杂质,杂质的主要成分是 。
【答案】(1)提高锌元素的利用率(合理即可)(2)复分解反应(3)
【解析】(1)“酸洗”时铜网上附着的ZnO、Zn和盐酸反应生成氯化锌,“酸溶”时ZnO、Zn和盐酸反应生成氯化锌,将“酸洗”和“酸溶”后的溶液混合的目的是:提高锌元素的利用率;
(2)由可知,此反应是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物,属于复分解反应;
(3)根据“沉锌”时主要发生反应的化学方程式是可知,若过滤后未洗涤沉淀,则沉淀表面会附着杂质,杂质的主要成分是:氯化钠。
13.火星探测器发回的信息表明,火星上存在FeOOH(羟基氧化铁),从而证明火星表面曾经存在过水。工业上用废铁屑(主要成分为Fe、Fe2O3和FeCO3)制备FeOOH主要流程如下。
(1)“酸溶”时产生的气体为 。
(2)“沉淀”反应的化学方程式为,物质X的化学式为 。
(3)该流程中能循环利用的物质是 。
【答案】(1)氢气和二氧化碳(2)H2O(3)稀硫酸
【解析】(1)废铁屑中的Fe和稀硫酸反应生成氢气,FeCO3和稀硫酸反应生成二氧化碳,Fe2O3和稀硫酸反应不生成气体,因此酸溶产生的气体为氢气和二氧化碳。
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和个数不变。反应后Fe、O、H、S的个数分别是2、12、6、2,反应前除2X外Fe、O、H、S的个数分别是2、10、2、2,则2X含有2个O、4个H,X含有1个O、2个H,X的化学式为H2O。
(3)“酸溶”步骤消耗硫酸,根据“沉淀”步骤又生成稀硫酸,所以该流程中能循环利用的物质是稀硫酸。
14.某固体混合物中含有氢氧化钠、硝酸钠、氯化钠、硫酸钠、碳酸钠中的几种。为了确定混合物的成分,某同学按下列流程进行实验(各步均恰好完全反应):
根据流程图回答:
(1)反应④的化学方程式为 。
(2)根据实验现象推断该混合物中一定含有的物质是 (填化学式)。
【答案】(1)NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3(2)Na2CO3和Na2SO4
【解析】(1)步骤①加稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体W(二氧化碳),说明原固体中一定含有Na2CO3(碳酸钠和盐酸反应生成CO₂,CO₂和澄清石灰水反应得到白色沉淀碳酸钙)。步骤②加氯化钡和稀硝酸后得到不溶的白色沉淀A,该沉淀为硫酸钡,说明原固体中一定含有Na2SO4。步骤④生成不溶于稀硝酸的白色沉淀C(氯化银),但由于前面步骤加入了稀盐酸、氯化钡,已经引入了氯离子,因此无法证明原固体中原本含有氯化钠;氢氧化钠、硝酸钠无法证明其存在。反应④是溶液中的氯离子和硝酸银反应,本质为氯化钠和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钠,对应方程式为NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3。
(2)根据实验现象推断该混合物中一定含有的物质是Na2CO3和Na2SO4。
15.化肥是农业生产中不可或缺的用品,已知某钾肥溶液中可能含有氯化钾、碳酸钾、硫酸钾、硝酸钾中的一种或几种,某兴趣小组向检验其成分,进行如图实验:
(1)产生无色气体的化学方程式为: 。
(2)通过分析上述实验中产生无色气体和白色沉淀A、B的现象,可以推测,该钾肥溶液中一定含有的成分是 。
(3)某同学认为通过产生白色沉淀C的现象,无法判断出该钾肥溶液中是否含有某一成分,要想明确检验这种成分是否存在,应该 。
【答案】(1)K2CO3+2HCl=2KCl+H2O+CO2↑
(2)碳酸钾、硫酸钾/K2SO4、K2CO3
(3)将稀盐酸换成稀硝酸,氯化钡换成硝酸钡
【解析】(1)加入稀盐酸产生无色气体,说明溶液中含有碳酸钾,碳酸钾与稀盐酸反应生成氯化钾、水和二氧化碳,化学方程式为K2CO3+2HCl=2KCl+H2O+CO2↑。
(2)钾肥溶液加过量稀盐酸,产生无色气体,无色气体通入澄清石灰水中,产生白色沉淀A,碳酸钾和稀盐酸反应生成氯化钾、水和二氧化碳,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,A是碳酸钙,钾肥溶液中含有碳酸钾;无色溶液加氯化钡产生白色沉淀B,硫酸钾和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钾,B是硫酸钡,钾肥溶液中含有硫酸钾;滤液加硝酸银溶液产生白色沉淀C,银离子和氯离子结合产生氯化银沉淀,C是氯化银,加入过量的稀盐酸、加入氯化钡溶液,都会使滤液中含有氯离子,不能证明钾肥溶液中是否含有氯化钾。因此钾肥溶液中一定含有碳酸钾(K2CO3)和硫酸钾(K2SO4),可能含有氯化钾和硝酸钾。
(3)加入硝酸银溶液产生白色沉淀 C,沉淀 C 可能是氯化钡与硝酸银反应生成的氯化银,也可能是原溶液中氯化钾与硝酸银反应生成的氯化银,所以无法判断原溶液中是否含有氯化钾。要想明确检验氯化钾是否存在,应该取原钾肥溶液,先加入足量稀硝酸,除去碳酸钾,在无色溶液中加入硝酸钡,除去硫酸钾,再加入硝酸银溶液,若产生白色沉淀,则含有氯化钾,若没有白色沉淀,则不含氯化钾。故填:将稀盐酸换成稀硝酸,氯化钡换成硝酸钡。
16.孔雀石的主要成分是及少量不溶性杂质(杂质不与酸反应),某同学按下列实验步骤制取了少量氧化铜。
(1)白色沉淀的化学式为 。
(2)写出步骤③中发生反应的化学方程式 。
(3)蓝色沉淀受热分解生成另一种氧化物的化学式是 。
(4)若向溶液A中逐滴加入溶液,其过程中溶质种数会发生变化,最多时可达
种。
【答案】(1)CaCO3(2)2NaOH+CuSO4═Na2SO4+Cu(OH)2↓;H2SO4+2NaOH═Na2SO4+2H2O(3)H2O(4)3
【解析】(1)反应②是气体二氧化碳和澄清石灰水反应生成碳酸钙和水,则白色沉淀为碳酸钙,化学式为CaCO3;
(2)步骤③是硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠,稀硫酸和氢氧化钠溶液反应生成硫酸钠和水,反应的化学方程式分别为2NaOH+CuSO4═Na2SO4+Cu(OH)2↓;H2SO4+2NaOH═Na2SO4+2H2O;
(3)蓝色沉淀为氢氧化铜,氢氧化铜受热分解生成氧化铜和水,另一种氧化物的化学式为H2O;
(4)溶液A为硫酸铜和硫酸的混合溶液,硫酸铜溶液中逐滴加入NaOH溶液,溶质可为硫酸钠,或硫酸钠和硫酸铜,或硫酸钠和氢氧化钠,或硫酸钠、硫酸铜和硫酸,溶质种数最多时可达3种。
17.《周礼•考工记》中记载,古人曾在草木灰(含K2CO3)的水溶液中加入贝壳(主要成分CaCO3)焙烧成的灰(主要成分为CaO),利用生成物中能够去污的成分来清洗丝帛。为了复现这一工艺,小乐设计并完成了如图甲所示的实验流程。回答问题:
(1)该实验流程中的化学反应,涉及的基本反应类型有分解反应、 和复分解反应;其中发生复分解反应的化学方程式为 。
(2)若构成滤液和去污液中溶质的离子种类如图乙所示,则去污液中的溶质可以为
(用化学式表示)。
【答案】(1)化合反应 (2)KOH、K2CO3
【解析】(1)贝壳(主要成分CaCO3)焙烧生成CaO,化学方程式为,该反应是由一种物质生成两种物质的反应,属于分解反应;CaO与水反应生成Ca(OH)2,化学方程式为,该反应是由两种物质生成一种物质的反应,属于化合反应;Ca(OH)2与草木灰(主要成分含K2CO3)反应生成CaCO3沉淀和KOH,化学方程式为,该反应是由两种化合物相互交换成分生成两种化合物的反应,属于复分解反应;
(2)由图乙可知,去污液中的溶质可含有钾离子、氢氧根离子和碳酸根离子,所以去污液中的溶质为KOH、K2CO3。
18.碱石灰是一种常用的干燥剂,由NaOH和CaO按一定比例混合而成。实验室中的一瓶碱石灰,由于与空气中的某些成分发生反应,出现变质而膨胀并导致塑料瓶破裂。变质后的物质是什么?某同学进行了如下探究。
(1)步骤1中加足量的水后,测量烧杯内液体的温度,发现溶液温度不变。可知样品中基本不含NaOH和CaO。因为NaOH固体溶于水会放热,CaO粉末 也会放热。
(2)操作Ⅰ的名称叫做 。
(3)白色沉淀A的化学式为 。
(4)向溶液乙中滴加酚酞试液,溶液变红,已知NaCl溶液和CaCl2溶液都呈中性,则根据实验结果,溶液甲中肯定含有的溶质是 。
【答案】(1)与水反应(2)过滤(3)CaCO3(4)NaOH和Na2CO3
【解析】(1)NaOH固体溶于水会放热,CaO粉末与水反应也会放热,步骤1中加足量的水后,测量烧杯内液体的温度不变,由此可知样品中基本不含NaOH和CaO;
(2)操作1是将沉淀和溶液分离,是过滤操作;
(3)碱石灰中的氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钠会与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,氢氧化钙会与空气中的二氧化碳或碳酸钠反应生成碳酸钙,所以白色沉淀A的化学式为CaCO3;
(4)步骤2中加入过量的氯化钙产生沉淀B,说明溶液甲中含有碳酸根,即一定含有碳酸钠,氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠;溶液乙滴加酚酞变红,说明溶液呈碱性,已知NaCl溶液和CaCl2溶液都呈中性,故碱性只能来自原溶液甲中的氢氧化钠,综上,溶液甲中必然同时含有NaOH和Na2CO3。
19.有一包固体样品,可能含氯化铁、硫酸钠、氢氧化钡、氢氧化钠中的一种或几种。小科进行了如下实验,请根据实验现象回答下列问题。
(1)沉淀乙的成分为 。
(2)固体样品中一定含有的物质是 。
(3)上述实验中,若滤液甲中加入的稀硫酸不是足量的,是否还能产生沉淀? 。(选填“能”、“不能”或“不一定”)
【答案】(1)氢氧化铁、硫酸钡(2)氯化铁、硫酸钠、氢氧化钡(3)能
【分析】有一包固体样品,可能含氯化铁、硫酸钠、氢氧化钡、氢氧化钠中的一种或几种。向固体样品中加入足量水,过滤得到滤液甲和沉淀乙,滤液甲加足量稀硫酸得到沉淀,硫酸根离子和钡离子反应生成不溶于酸的硫酸钡沉淀,则固体中一定有氢氧化钡;向沉淀乙中加入足量稀盐酸,得到黄色滤液丙和沉淀,氯化铁和氢氧化钡反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钡,氢氧化钡和硫酸钠反应生成不溶于盐酸的硫酸钡沉淀,氢氧化铁和盐酸反应生成黄色的氯化铁溶液,则沉淀乙为氢氧化铁、硫酸钡,原固体中一定有氯化铁、硫酸钠、氢氧化钡,以上实验无法判断是否存在氢氧化钠。
【解析】(1)由分析可知,沉淀乙为氢氧化铁、硫酸钡;
(2)由分析可知,原固体中一定有氯化铁、硫酸钠、氢氧化钡;
(3)稀硫酸和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和水,所以上述实验中,若滤液甲中加入的稀硫酸不是足量的,能产生沉淀。
20.图甲为溶液物质检验、分离提纯、溶质成分推断等方面问题解决的思维路径,请回答下列问题。
(1)图乙中滴加紫色石蕊试液,属于“思维路径”中的 (填序号)。观察到溶液变红,小阳猜测可能为盐酸,为进一步检验溶液中是否存在氯离子,则图乙中滴加的Y试剂是 。
(2)小阳设计了以下实验来检验碳酸钠溶液中是否混有硫酸钠。
实验步骤
实验现象
实验结论
步骤1:取少量待检溶液于试管中,加足量稀盐酸
碳酸钠溶液中混有硫酸钠
步骤2:继续向其中加入氯化钡溶液
产生白色沉淀
①表中的实验现象是: 。
②步骤1中加入足量盐酸的目的是: 。
【答案】(1)② 硝酸银溶液(2)有气泡产生 除尽碳酸钠,防止对硫酸钠检验的干扰
【解析】(1)紫色石蕊试液是一种酸碱指示剂,可检验溶液的酸碱性,所以图乙中滴加紫色石蕊试液,属于“思维路径”中的酸碱性测试,故选②。观察到溶液变红,小阳猜测可能为盐酸,氯离子可与银离子结合生成氯化银白色沉淀,为进一步检验溶液中是否存在氯离子,则图乙中滴加的Y试剂是硝酸银溶液。
(2)步骤1:取少量待检溶液于试管中,加足量稀盐酸,是除去碳酸钠,防止对硫酸钠检验的干扰,稀盐酸与碳酸钠溶液反应生成氯化钠、水、二氧化碳,所以实验现象是有气泡产生。步骤1中加入足量盐酸的目的是:除尽碳酸钠,防止对硫酸钠检验的干扰。
21.为了证明NaOH溶液与稀盐酸会发生化学反应,小乐设计并进行了如图所示的实验。
(1)小乐向③中滴入无色酚酞试液后,①若观察到 ,可得出NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应的结论。②盐酸与NaOH溶液反应的实质是: 。
(2)小乐向④中滴入溶液后,观察到有白色沉淀生成,判断此现象能否成为“NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应”的证据,并说明理由:
。
(3)完成实验后,小乐进一步思考后认为,如果将②中的溶液蒸发结晶,再将得到的晶体溶于水,若在室温下测得该溶液的pH 7(选填“>”“<”或“=”),则证明有NaCl生成。
【答案】(1)不变色 氢离子结合氢氧根离子生成水分子/H++OH-=H2O
(2)不能,稀盐酸和氯化钠都能与硝酸银反应生成白色沉淀(3)=
【解析】(1)氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,小乐向③中滴入无色酚酞试液后,①若观察到无色酚酞试液不变色,说明氢氧化钠已被消耗,从而证明NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应的结论;盐酸与NaOH溶液反应的实质是氢离子结合氢氧根离子生成水分子(或H++OH-=H2O);
(2)小乐向④中滴入AgNO3溶液后,观察到有白色沉淀生成,此现象不能成为“NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应”的证据,因为稀盐酸和氯化钠都能与硝酸银反应生成白色沉淀;
(3)盐酸显酸性,pH <7,NaOH显碱性,pH >7,NaCl显中性,pH=7,如果将②中的溶液蒸发结晶,再将得到的晶体溶于水,若在室温下测得该溶液的pH =7,说明溶液显中性,则证明有NaCl生成。
22.高纯碳酸钙广泛应用于精密电子陶瓷、医药等的生产。某兴趣小组按如图所示实验步骤,模拟工业制备高纯碳酸钙的流程。
(1)该工业流程中能循环利用的物质是 。(写化学式)
(2)在进行“操作2”过滤时,为得到洁净的高纯碳酸钙,需要用蒸馏水多次清洗。为了证明是否已洗涤干净,可取最后一次洗涤液,
(写出具体操作方法和现象)
(3)“转化”中发生以下反应:,为制取50克高纯,理论上至少需要充入的氨气质量为多少?
【答案】(1)CO2(2)取最后一次洗涤液于试管中,向其中滴加稀硝酸和硝酸银溶液,若没有白色沉淀产生,说明已洗涤干净
(3)设理论上至少需要充入的氨气质量为
答:理论上至少需要充入的氨气质量为17g。
【解析】(1)观察工业流程图可知,在酸溶步骤中产生二氧化碳,在转化步骤中又需要二氧化碳参与反应,所以能循环利用的物质是CO2;
(2)在"转化"步骤中发生反应为:,过滤后碳酸钙表面可能附着有氯化铵溶液;检验是否洗涤干净,可检验最后一次洗涤液中是否含有氯化铵中的氯离子,具体方法为:取最后一次洗涤液于试管中,向其中滴加稀硝酸和硝酸银溶液,若没有白色沉淀产生,说明已洗涤干净,因为氯化铵与硝酸银反应会生成氯化银白色沉淀;
(3)解析见答案。
23.我国著名化工专家侯德榜创立了“侯氏制碱法”,促进了世界制碱技术的发展。其生产原理是向饱和氯化钠溶液中通入氨气和二氧化碳,使溶解度较小的碳酸氢钠从溶液中以沉淀的形式析出,其化学式为NaCl+NH3+CO2+H2O=NH4Cl+NaHCO3↓。过滤出碳酸氢钠晶体,再使其受热分解得到产品。其流程简图如图所示。
(1)通常状况下,NH3的溶解度远大于CO2的溶解度。为了提高产率,沉淀池中应该先通入的是 (选填“NH3”或“CO2”)。
(2)碳酸氢钠固体沉淀经过煅烧生成可循环利用的物质X和碳酸钠,写出该反应方程式:
。
(3)根据化学方程式计算,5.85kgNaCl理论上可制得8.4kgNaHCO3,某次实验中,实际从反应后的混合物溶液中析出NaHCO3晶体的质量小于8.4kg,其原因可能是
(写出1种即可)。
【答案】(1)NH3(2)(3)还有少量碳酸氢钠溶于水(合理即可)
【解析】(1)为了提高产率,吸氨碳化塔中应该先通入的是NH3,形成碱性环境,便于二氧化碳的吸收;
(2)碳酸氢钠在加热的条件下分解生成纯碱(碳酸钠)、水和二氧化碳,二氧化碳可以循环利用,反应的化学方程式为:;
(3)碳酸氢钠晶体析出后的溶液中含有少量碳酸氢钠,致使实际析出NaHCO3晶体的质量小于8.4kg。
24.过氧化钙(CaO2)是用途广泛的优良供氧剂。以电石渣主要成分为Ca(OH)2含少量CaCO3为原料制备CaO2的一种工艺流程如下:
【查阅资料】I.Ca(OH)2+2NH4Cl=CaCl2+2NH3•H2O
Ⅱ.CaCl2+2NH3•H2O+H2O3+6H2O=CaO2•8H2O↓+2NH4Cl
Ⅲ.CaO2•8H2O在水中不太稳定,会缓慢分解。
(1)在实验室进行过滤操作时,要遵循“一贴、二低、三靠”原则。其中“二低”指的是:滤纸边缘略低于漏斗口、 。生产过程中为了精确测定溶液的pH,常使用 (填仪器名称)。
(2)在其他条件不变的情况下,制备CaO2•8H2O的反应时间(t)对其产率(v)的影响如图所示。
①平均反应速率最快的时间段为: (填字母)。
a.0~10min b.10﹣20min c.20~30min d.30~40min
②30min后,w开始下降的主要原因是 。
(3)为了测定加入的NH4Cl溶液中溶质的质量分数,取30.00gNH4Cl溶液于烧杯中,加入稍过量的AgNO3溶液,完全反应后过滤、洗涤,干燥、称量,得到14.35g白色固体。通过计算确定该溶液中NH4Cl的质量分数 (精确到0.1%)。
【答案】(1)液面低于滤纸边缘 pH计(2)a CaO2•8H2O在水中不太稳定,会缓慢分解
(3)设该溶液中NH4Cl的质量分数为x,
x≈17.8%,
答:该溶液中NH4Cl的质量分数为17.8%。
【解析】(1)在实验室进行过滤操作时,要遵循“一贴、二低、三靠”原则。其中“二低”指的是:滤纸边缘略低于漏斗口、液面低于滤纸边缘;
生产过程中为了精确测定溶液的pH,常使用pH计;
(2)①由图可知,平均反应速率最快的时间段为0~10min,故选:a;
②30min后,w开始下降的主要原因是CaO2•8H2O在水中不太稳定,会缓慢分解;
(3)见答案。
25.学习酸和碱的反应后,科学小组想验证其反应产物进行了如下实验。
查阅资料:①柠檬酸是一种酸,在室温下为固体。②常见变色硅胶含氯化钴,干燥状态下呈蓝色,吸水后会变为红色。
实验一:用一定质量分数的盐酸和氢氧化钠溶液进行实验(如图1),传感器监测反应进行过程中加入溶液1的体积与溶液pH变化关系如图2所示。
实验二:将柠檬酸固体与氢氧化钠固体充分混合后,立即将胶塞塞好(如图3),一段时间后用手触摸试管外壁,外壁发热,并观察硅胶颜色变化。
请回答:
(1)图1中溶液1是 (填“盐酸”或“氢氧化钠溶液”)。
(2)图2中 (填“pH”或“温度”)变化曲线更能说明酸和碱反应的实质。
(3)20分钟后,实验二中的硅胶由蓝色变成了红色。由此可证明酸和碱的反应有 生成。
(4)由实验一和实验二可知,酸和碱的反应属于 (填“吸热”或“放热”)反应。
【答案】(1)盐酸(2)pH(3)水(4)放热
【解析】(1)由图2可知,反应开始前溶液显碱性,故是酸入碱,则溶液1是盐酸;
(2)由图2可知,溶液pH由碱性变为酸性,能说明酸和碱反应的实质,故选pH;
(3)由资料可知,常见变色硅胶含氯化钴,干燥状态下呈蓝色,吸水后会变为红色,可知酸和碱的反应有水产生;
(4)实验1中的图2可以看出酸碱反应时温度上升,实验2中用手触摸试管外壁,外壁发热,可以知道酸和碱的反应属于放热反应。
26.小科借助数字技术对“稀盐酸与氢氧化钠溶液反应”进行可视化探究。图甲所示是室温下稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的实验装置,图乙是反应过程中的pH变化曲线。
请回答:
(1)根据图乙曲线判断,烧杯中的溶液A是 。
(2)滴加溶液B后,需要用玻璃棒不断搅拌,其目的是 。
(3)图乙中c点所对应溶液中的溶质为 。
(4)下列实例中,应用酸与碱之间反应的是 。
A.用食醋去除皮蛋中残留的碱 B.用CaO和H2O反应来加热食物
C.用NaOH来处理石油产品中残余的硫酸 D.用熟石灰改良酸性土壤
【答案】(1)氢氧化钠溶液(2)使反应更快更充分(3)HCl、NaCl(4)ACD
【解析】(1)根据图乙曲线可知,图像的起点位置pH>7,所以是将稀盐酸加入氢氧化钠溶液中。烧杯中的溶液A是氢氧化钠溶液。
(2)滴加溶液B后,需要用玻璃棒不断搅拌,其目的是使反应物充分接触,使反应更快更充分。
(3)图乙中c点pH<7,溶液显酸性,所对应溶液中的溶质为剩余的HCl、生成的NaCl。
(4)A. 用食醋去除皮蛋中残留的碱,应用酸与碱之间的反应,此选项符合题意;
B. 用CaO和H2O反应来加热食物,是利用该反应放出大量的热,CaO和H2O均属于氧化物,不是酸与碱之间的反应,此选项不符合题意;
C. 用NaOH来处理石油产品中残余的硫酸,应用酸与碱之间的反应,此选项符合题意
D. 用熟石灰改良酸性土壤,应用酸与碱之间的反应,此选项符合题意。故选ACD。
27.数字化实验具有实时、准确、直观、操作简便等特点。兴趣小组利用图1装置探究稀盐酸与氢氧化钠溶液能否反应。锥形瓶中盛有一定量滴有酚酞的氢氧化钠溶液,连接传感器,然后向锥形瓶中滴入稀盐酸。
(1)观察到锥形瓶中的现象是 ,证明二者发生反应。
(2)选择pH传感器,观察到pH变化如图2所示。选择温度传感器,观察到温度变化如图3所示。
①锥形瓶中反应的化学方程式是 。
②D点时,除指示剂外,锥形瓶中溶液的溶质是 (填化学式)。
③下列试剂能验证反应到达C点的是 (填字母)。
A.锌粒 B.纯碱溶液 C.无色酚酞溶液 D.氧化铜
通过上述实验可知,某些酸碱中和反应现象不明显,我们可以利用指示剂观察宏观现象,也可以借助数字化实验实时地呈现反应情况,证明二者发生反应。
【答案】(1)溶液由红色逐渐变为无色(2) NaCl、NaOH ABD
【解析】(1)氢氧化钠溶液呈碱性,刚开始酚酞试液遇到碱性溶液会变红,当向锥形瓶中滴加稀盐酸时,稀盐酸和氢氧化钠发生中和反应生成氯化钠和水,随着反应的进行,氢氧化钠逐渐被消耗,当氢氧化钠和稀盐酸恰好完全反应时,溶液呈中性,酚酞试液在中性溶液呈无色,则能观察到的现象是溶液由红色逐渐变为无色,这一现象证明了氢氧化钠和稀盐酸发生了反应。
(2)①氢氧化钠溶液与稀盐酸发生中和反应生成氯化钠和水,反应的化学方程式是。
②D点时,温度还在上升,说明反应还在进行,此时氢氧化钠未完全反应,溶液的溶质为反应生成的氯化钠和过量的氢氧化钠。
③图中C点pH<7,盐酸过量;
A.锌粒和盐酸反应会产生气泡,可用于验证反应到达C点,故A符合题意;
B.纯碱溶液和盐酸均会产生二氧化碳气体,由气泡生成,可以验证反应到达C点,故B符合题意;
C.无色酚酞溶液遇中性和酸性溶液均不变色,无法验证反应到达C点,故C不符合题意;
D.氧化铜和盐酸反应生成氯化铜和水,可观察到固体溶解,溶液变蓝色,可用于验证反应到达C点,故D符合题意。故选ABD。
28.小江同学用如图所示装置(铁架台等略去)制取纯净干燥的,并探究的性质,查资料得知。
(1)A反应装置中放入有孔塑料板,并将石灰石放在有孔塑料板上,这样做的好处是
。
(2)通过D、E装置中实验现象的比较,可以知道具有 的性质。
(3)装置B中加入足量碳酸氢钠的目的是 。
(4)将装置E中排出的通入NaOH溶液,为探究反应后溶液中溶质成分,小亮同学设计了如下方案:取少量待测溶液,加入足量溶液,反应后静置,取上层清液滴加酚酞溶液。若反应中有沉淀生成且最后溶液变红,则溶质为和NaOH。请改正该方案中的不正确之处 。
【答案】(1)可以控制反应的发生与停止
(2)二氧化碳能与水反应生成酸
(3)除去二氧化碳中混有的氯化氢气体
(4)氢氧化钙溶液改为加入过量的氯化钡溶液或者氯化钙溶液
【解析】(1)该装置关闭弹簧夹后,装置内压强增大,酸液被压回长颈漏斗,石灰石和酸分离,反应停止;打开弹簧夹,酸液流下与石灰石接触,反应重新开始,因此可以控制反应的发生与停止。
(2)D中干燥紫色石蕊试纸不变红,E中湿润紫色石蕊试纸变红,对比变量可得:二氧化碳本身不能使石蕊变色,能和水反应生成酸性物质(碳酸),使石蕊变红。
(3)浓盐酸具有挥发性,制取的二氧化碳中会混有氯化氢气体,氯化氢溶于水形成盐酸,盐酸能与碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,因此装置B中加入足量碳酸氢钠的目的是除去二氧化碳中混有的氯化氢气体。
(4)二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,因此取上层清液滴加酚酞溶液,无论原溶液是否含有氢氧化钠,溶液都会变红,因此加入氢氧化钙溶液错误。可用氯化钙(或氯化钡)溶液代替氢氧化钙溶液,因碳酸钠与氯化钙(或氯化钡)反应生成碳酸钙(或碳酸钡)沉淀和氯化钠,若无氢氧化钠,溶液则呈中性,再滴加酚酞溶液,根据溶液是否变红,则说明原溶液中有无氢氧化钠,因此改正的方案为加入氢氧化钙溶液错误,应为取少量溶液,加入过量氯化钙(或氯化钡)溶液,反应后静置,取上层清液滴加酚酞溶液,若溶液不变红,溶质为碳酸钠,若溶液变红,溶质为碳酸钠和氢氧化钠。
29.小科进行“制作叶脉书签”的实验,步骤如下。叶脉书签制备专用料的成分是氢氧化钠固体,具有腐蚀性,能把叶脉与叶肉进行分离。
(1)小科煮叶片很长时间后,发现叶肉未被完全清除,推测可能是专用料变质了。请写出氢氧化钠变质的化学反应方程式 。
(2)于是他提出以下猜想:①没有变质;②完全变质;③部分变质。
设计如下方案进行验证,请你帮忙补齐实验步骤:
实验步骤
实验现象
实验结论
Ⅰ.取一定量叶脉书签制备专用料于烧杯中,加入足量水充分搅拌
固体全部溶解
猜想3成立
Ⅱ.向步骤溶液中滴加酚酞溶液
溶液变红
Ⅲ.向步骤Ⅱ溶液中加入过量中性溶液,充分反应
产生白色沉淀,溶液呈 色。
(3)若将步骤Ⅱ和Ⅲ调换顺序, (填“能”或“不能”)达到实验目的。
(4)氢氧化钠变质后碱性变弱,无法有效去除叶肉。为提纯该固体得到纯净的氢氧化钠,加足量水充分溶解后,向其中加入适量的 溶液,过滤,将滤液蒸发结晶即可。
【答案】(1)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O(2)红(3)能(4)氢氧化钙
【解析】(1)氢氧化钠变质是氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠、水,反应的化学反应方程式为:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。
(2)猜想3是氢氧化钠部分变质,说明样品中既有碳酸钠,也还有氢氧化钠;加入过量氯化钡会完全除去碳酸钠,剩余的氢氧化钠使溶液仍呈碱性,酚酞遇碱变红,因此溶液仍为红色。
(3)若调换顺序,先加过量氯化钡,若产生白色沉淀可证明有碳酸钠,充分反应除去碳酸钠后,再用酚酞检验上层清液,若溶液变红即可证明还有氢氧化钠,同样能验证是否部分变质,因此可以达到实验目的。
(4)氢氧化钠中混有碳酸钠杂质,要除去碳酸钠且不引入新杂质,可加入适量氢氧化钙溶液,氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,过滤除去沉淀后蒸发结晶即可得到纯净的氢氧化钠。
30.豆腐是中国传统美食,其制作过程:挑选黄豆→浸泡→磨浆→过滤→煮浆→点浆成型。某兴趣小组想探究点浆时加入的凝固剂成分是什么?
【查阅资料】常用凝固剂有CaSO4、MgCl2
【作出猜想】猜想1:CaSO4 猜想2:MgCl2 猜想3:CaSO4和MgCl2
【实验探究】取少量凝固剂,加入足量水配制成溶液,按如下方法进行实验:
实验序号
实验步骤
实验现象
实验结论
1
取少量溶液于试管中,滴加硝酸钡溶液
产生白色沉淀
猜想1成立
2
取少量溶液于试管中,滴加足量硝酸钡溶液,静置,取上层清液,滴加______溶液
先有白色沉淀产生,后无明显现象
猜想1成立
【分析评价】有同学认为实验1不严谨,理由
。
【拓展延伸】不同凝固剂对豆腐品质的影响如下表:
凝固剂
得豆腐率/%
保水性/%
硬度
耐嚼性
CaSO4
266.45±0.56
77.71±0.26
67.75±0.05
21.78±1.34
MgCl2
123.95±1.33
66.27±2.94
188.44±9.58
81.02±1.12
(1)南北方的豆腐风味不同,南方豆腐质地软嫩、细腻,可推知南方豆腐常使用的凝固剂是 。
(2)下列说法正确的是 (填字母)。
A.豆腐含有蛋白质等营养素 B.凝固剂种类与豆腐的品质没有关系
C.使用氯化镁凝固剂制作得豆腐率更高 D.豆腐的硬度越大,豆腐的保水性越差
【答案】氢氧化钠 猜想3中也有也有CaSO4,CaSO4与Ba(NO3)2溶液反应也产生白色沉淀,加入的硝酸钡溶液与氯化镁不反应,无法判断有无氯化镁 CaSO4 AD
【解析】[实验探究] 取少量溶液于试管中,滴加足量硝酸钡溶液,因为实验结论是猜想1成立,硝酸钡溶液与硫酸钙发生反应生成硫酸钡白色沉淀和硝酸钙,加入硝酸钡溶液过量的目的是将溶液中的硫酸根离子完全沉淀。静置,取上层清液,滴加氢氧化钠溶液,氢氧化钠溶液能与氯化镁发生反应生成 氢氧化镁白色沉淀,猜想1成立,说明上层清液中无氯化镁,所以滴加氢氧化钠溶液,没有明显现象。
[分析评价]有同学认为实验1不严谨,理由是:猜想3中也有CaSO4,CaSO4与Ba(NO3)2溶液反应也产生白色沉淀,加入的硝酸钡溶液与氯化镁不反应,无法判断有无氯化镁。
[拓展延伸] (1)南北方的豆腐风味不同,南方豆腐质地软嫩、细腻,根据表中数据可推知南方豆腐常使用的凝固剂是CaSO4。
(2)A.豆腐由黄豆制作而成,黄豆富含蛋白质,所以豆腐含有蛋白质等营养素,此选项正确;
B.由表中数据可知,不同凝固剂对应的得豆腐率、保水性、硬度、耐嚼性不同,说明凝固剂种类与豆腐的品质有关系,此选项错误;
C. 由表中数据可知,使用CaSO4凝固剂制作得豆腐率更高,此选项错误;
D.豆腐的硬度越大,豆腐的保水性越差,此选项正确。故选AD。
31.酸碱中和反应是初中科学的重要内容,某项目小组利用上图1中数字化传感器探究NaOH溶液与HCl中和反应的原理,设计了下表中的三个实验,实验结果如图2所示。已知:电导率反映溶液中离子浓度的大小,离子浓度越大,电导率越高,溶液导电能力越强。
烧杯中物质
滴加物质
实验一
20mL4g/L的NaOH溶液和5滴紫色石蕊试液
30mL3.65g/L的HCl溶液
实验二
20mL4g/L的NaOH溶液和5滴紫色石蕊试液
30mL蒸馏水
实验三
20mL5.85g/L的NaCl溶液和5滴紫色石蕊试液
30mL3.65g/L的HCl溶液
(1)实验一整个过程中,溶液颜色变化情况是 。
(2)B点为电导率最低点,此时溶液中的溶质主要为 (填化学式)。
(3)实验二设计加入30mL蒸馏水作为对比实验的目的是 。
(4)由图像可知实验一A→B段和实验三F→G段都是加入HCl溶液,电导率变化曲线却呈现完全相反的趋势,请从离子种类和浓度变化的角度,解释两者差异的原因:
。
【答案】(1)由蓝色变为紫色,最后变为红色
(2)NaCl
(3)排除加水稀释对液电导率降低的影响
(4)实验一:A→B段,HCl与NaOH反应,H+和OH-结合生成H2O,离子浓度降低,电导率下降,实验三:F→G段,NaCl溶液中加入HCl,溶液中离子种类增加,离子浓度增大,电导率上升
【解析】(1)20mL4g/L的NaOH溶液中NaOH的质量为0.02L×4g/L=0.08g,30mL3.65g/L的HCl溶液中HCl的质量为0.03L×3.65g/L=0.1095g,由HCl+NaOH=NaCl+H2O可知,HCl和NaOH的相对分子质量之比为36.5:40,而HCl和NaOH的质量比为0.1095g:0.08g=54.75:40,说明最终盐酸过量,石蕊试液在碱性溶液中显蓝色,NaOH溶液呈碱性,则开始溶液为蓝色,随着HCl溶液加入,HCl与NaOH发生反应生成氯化钠和水,当二者恰好完全反应时,溶液呈中性,石蕊试液显紫色,继续加入HCl溶液,溶液呈酸性,石蕊试液变为红色,则实验一整个过程中,溶液颜色变化情况是由蓝色变为紫色,最后变为红色;
(2)在NaOH和HCl的反应中,B点电导率最低,意味着此时溶液中离子浓度最小,即NaOH和HCl恰好完全反应生成NaCl和H2O,则此时溶质主要为NaCl;
(3)实验一加入HCl溶液时,既有反应发生,又有溶液稀释的情况,实验二加入蒸馏水,只存在稀释过程,通过对比,可以明确实验一中电导率变化主要是因为反应导致离子种类和浓度改变,而不是单纯的稀释作用,则实验二设计加入30mL蒸馏水作为对比实验的目的是排除加水稀释对液电导率降低的影响;
(4)实验一A→B段,NaOH溶液中存在Na+和OH-,加入HCl溶液时,H+和OH-结合生成H2O,离子总数不变,但溶液体积增大,导致离子浓度降低,电导率减小。实验三F→G段,NaCl溶液中有Na+和Cl-,加入HCl溶液,HCl在溶液中解离出H+和Cl-,溶液中离子种类增加,离子浓度增大,电导率升高。
32.“爆炸盐”是一种新型的衣物清洗剂,它的去污效果非常好,小缙和小云对“爆炸盐”的成分展开了探究。
[查阅资料]“爆炸盐”的主要成分是过氧碳酸钠(Na2CO4),俗称“固体双氧水”,溶于水后,会产生一种碳酸盐甲和另一种化合物乙,衣服浸泡后只需轻轻搓洗就能洗得很干净。
[猜想与假设]小缙认为这种碳酸盐甲和另一种化合物乙分别是碳酸钠和氢氧化钠;
小云认为碳酸盐甲和另一种化合物乙是碳酸钠和双氧水。联系生活实际和物质的性质,大家认为小缙的猜想不正确,原因是 。
[实验探究]为了验证“爆炸盐”的水溶液中有碳酸盐,可选用 (填物质的化学式)。
[迁移运用]小云同学将“爆炸盐”放入冷水中,观察到产生少量气泡;而放入热水中,观察到产生大量气泡。由此,你认为影响化合物乙分解快慢的因素是 。测定化合物乙分解快慢的方法有很多,请写出一种方法
。
【答案】氢氧化钠具有强烈的腐蚀性,会腐蚀衣物 HCl/CaCl2(合理即可) 温度 在相同条件下,分别取等体积等浓度的双氧水,加入等质量的同种催化剂,测定相同时间内收集到氧气的体积(合理即可)
【解析】大家认为小缙的猜想不正确,原因是 氢氧化钠具有强烈的腐蚀性,会腐蚀衣物。在日常生活中用于清洗衣物的物质,从实际应用角度考虑,不会产生具有强腐蚀性的氢氧化钠。为了验证 “爆炸盐” 的水溶液中有碳酸盐,可选用 HCl(或CaCl2等合理即可)。碳酸盐能与酸反应产生二氧化碳气体,所以可选用稀盐酸(HCl),若产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,则证明有碳酸盐;碳酸盐也能与某些盐溶液反应,如氯化钙(CaCl2),若产生白色沉淀,则证明有碳酸盐。小云同学将 “爆炸盐” 放入冷水中,观察到产生少量气泡;而放入热水中,观察到产生大量气泡。由此可知,影响化合物乙(双氧水)分解快慢的因素是 温度。温度越高,双氧水分解速率越快。测定化合物乙分解快慢的方法:在相同条件下,分别取等体积等浓度的双氧水,加入等质量的同种催化剂,测定相同时间内收集到氧气的体积(合理即可)。通过比较在相同时间内收集到氧气的体积大小,可判断双氧水分解的快慢。
33.科学兴趣小组的同学为了测定某碱厂生产的纯碱是否属于优等品(国家规定:优等品中碳酸钠的质量分数不低于99.2%),设计了如下实验方案:
【实验原理】。
【方案设计】用如图1所示的装置,通过准确测量排出水的体积,来计算样品的纯度。
(1)该装置中仪器A的名称是 。
【交流讨论】方案设计好之后,甲、乙两小组同学对该实验的误差有着不同的观点,甲小组认为按此方案测得的碳酸钠的纯度会偏低,而乙小组同学认为按此方案测得的碳酸钠的纯度会偏高。(装置的气密性良好)
(2)甲小组结果偏低的理由是 。
(3)乙小组分析其实验结果偏高的原因是注射器注入的稀硫酸占用了部分体积,导致测出的二氧化碳体积偏大。要解决这一问题,你有何措施? 。
(4)【实验改进】甲小组同学听从建议,用食用油将集气瓶中水进行液封或者将集气瓶中的水换成饱和碳酸氢钠溶液。但乙小组认为这样改进之后测量值依旧偏低,于是对图1装置进行了改进,改进后的装置如图2(量筒中装满水),对于图2装置,下列说法正确的有( )
A.若在量筒中加入一些食用油,可以减少二氧化碳在水中的溶解
B.图2与图1相比,可以减少b导管中的残留水对实验结果的干扰
C.在组装该实验装置时,应遵循从左到右,从上到下的原则
D.完全冷却后,量筒水位高于水槽水位,液面所示刻度为生成的气体体积
【答案】(1)锥形瓶(2)二氧化碳能够溶于水(3)把注射器换成具有连通器功能的分液漏斗(4)AB
【解析】(1)据图可知,该装置中仪器A的名称是锥形瓶;
(2)甲小组结果偏低的理由是二氧化碳能够溶于水;
(3)乙小组分析其实验结果偏高的原因是注射器注入的稀硫酸古用了部分体积,导致测出的二氧化碳体积偏大。要解决这一问题,可以把注射器换成具有连通器功能的分液漏斗;
(4)A.若在量筒中加入一些食用油,可以减少二氧化碳在水中的溶解,故选项正确;
B.图2与图1相比,可以减少b导管中的残留水对实验结果的干扰,故选项正确;
C.在组装该实验装置时,应遵循从左到右,从下到上的原则,故选项不正确;
D.完全冷却后,调整量筒水位与水槽水位相平时再读数,如果量筒水位高于水槽水位,液面所示刻度大于生成的气体体积,故选项不正确;故答案为:AB。
34.CuSO4溶液呈蓝色,溶液中有H2O、三种粒子,是哪种粒子使溶液呈蓝色呢?某兴趣小组进行了实验探究(已知:和在溶液中呈无色)。请回答:
【实验一】根据如图的三支试管中所盛试剂的颜色与所含微观粒子,进行分析:
(1)对A、B、C进行分析,CuSO4溶液中 的存在使溶液显蓝色,有同学认为没有必要设置A组实验,其理由是 。
【实验二】将溶液中的Cu2+除去,观察溶液颜色是否变化。
(2)若要除去溶液中的Cu2+,向CuSO4溶液中滴加足量氢氧化钠溶液,充分振荡,静置,观察到 的现象,则可以得出实验结论。
【实验三】保持溶液中Cu2+的存在,观察溶液颜色是否变化。
(3)若要保持溶液中Cu2+的存在,向CuSO4溶液中滴加 除去溶液中的,若溶液蓝色不消失,则可以得出实验结论。
【实验结论】Cu2+使CuSO4溶液呈蓝色。
【答案】(1) Cu2+ 硫酸钠溶液中本身含有水分子
(2)产生蓝色沉淀,溶液由蓝色变为无色
(3)氯化钡溶液
【解析】(1)观察,A试管中的水呈无色,说明水分子不能使溶液呈蓝色;B试管中硫酸钠溶液呈无色,说明硫酸根离子不能使溶液呈蓝色;C试管中硫酸铜溶液呈蓝色,而硫酸铜溶液中含有铜离子、硫酸根离子和水分子,前面已证明水分子和硫酸根离子不能使溶液呈蓝色,所以是Cu2+的存在使溶液显蓝色。没有必要设置A组实验,是因为硫酸钠溶液、硫酸铜溶液中本身就含有水分子,在B、C的对比中已经可以间接说明水分子不能使溶液呈蓝色;
(2)向CuSO4溶液中滴加足量氢氧化钠溶液,发生反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,会观察到产生蓝色沉淀,溶液由蓝色变为无色。这说明溶液中铜离子除去后,溶液的蓝色消失,从而可以得出是铜离子使硫酸铜溶液呈蓝色的结论;
(3)若要保持溶液中Cu2+的存在,除去溶液中的,可以向CuSO4溶液中滴加氯化钡溶液,氯化钡与硫酸铜反应生成硫酸钡沉淀和氯化铜,将硫酸根离子转化为硫酸钡沉淀除去。若溶液蓝色不消失,则可以得出是铜离子使硫酸铜溶液呈蓝色的实验结论。
35.学习酸碱中和反应时,很多同学对其产生探究兴趣,以下是他们的探究过程。
请回答:
(1)小金同学将固体氢氧化钠放入装有稀硫酸的试管中并振荡,试管壁发烫,于是他得出酸碱中和反应是放热反应的结论。小华同学认为小金的推理不合理,他的理由是
。
(2)小华同学将实验加以改进:将稀硫酸慢慢滴入装有氢氧化钠溶液的烧杯中,氢氧化钠溶液的温度随着加入的稀硫酸质量的变化曲线如图所示,从而验证了稀硫酸与氢氧化钠溶液发生的是放热反应。由图可知:B点对应溶液的pH (填“>”“<”或“=”)7,C点对应溶液中含有的溶质有 。
(3)小科同学认为氢氧化钠溶液与稀硫酸混合没有明显现象,于是他想借助下列溶液来验证反应是否真的发生,其中可行的是 (填字母编号)。
A.无色酚酞试液 B.FeCl3 C.BaCl2 D.KNO3
【答案】(1)氢氧化钠固体溶于水放热(2)= 硫酸、硫酸钠(3)AB
【解析】(1)将固体氢氧化钠放入装有稀硫酸的试管中并振荡,试管壁发烫,于是他得出酸碱中和反应是放热反应的结论,由于氢氧化钠固体溶于水放热,故小华同学认为小金的推理不合理;
(2)稀硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,随着反应的进行,温度升高,说明该反应是放热反应,当硫酸与氢氧化钠溶液恰好完全反应时,溶液的温度最高,则B点对应溶液的pH=7,C点是恰好完全反应后继续滴加稀硫酸,稀硫酸过量,对应溶液中含有的溶质有硫酸、硫酸钠;
(3)A、无色酚酞溶液遇碱性溶液变红色,遇酸性和中性溶液不变色,在氢氧化钠溶液中滴加无色酚酞试液,溶液变红色,再滴加稀硫酸,过程中溶液由红色变成无色,说明氢氧化钠和稀硫酸发生了反应,该选项可行;
B、氯化铁和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠,可根据是否产生红褐色沉淀验证反应是否真的发生,该选项可行;
C、氯化钡能和稀硫酸、硫酸钠均能反应生成不溶于酸的硫酸钡白色沉淀,该选项不可行;
D、硝酸钾不能和氢氧化钠、硫酸反应,也不能和硫酸钠反应,该选项不可行;故答案为:AB。
36.某混合气体可能由、、、(水蒸气)中的两种或两种以上组成,某小组同学为确定该气体成分,设计了如图所示的装置进行探究(A为储气罐,存放混合气体)。
【查阅资料】
请回答:
(1)该系列装置还缺少尾气处理装置,写出一种你认为可行的尾气处理方法: 。
(2)请你设计完成如图方框内的实验方案: (选用下列装置,按连接顺序填写)。
(3)若要证明原混合气体中有,则实验中必需观察到的现象是 。
(4)老师认为以上设计仍有缺陷,不能确定CO气体是否存在。请你说明理由:
。
【答案】(1)点燃(2)②①③(3)D中无水硫酸铜变蓝(4)甲烷也能和氧化铜反应生成铜和二氧化碳
【解析】(1)尾气是一氧化碳,具有可燃性,可以用点燃的方法处理尾气。
(2)在气体鉴别时应该先检验水,所以第一个放②无水硫酸铜,若有水则无水硫酸铜变蓝,再放①澄清石灰水检验二氧化碳,③氢氧化钠溶液吸收二氧化碳,以防止后续对一氧化碳、甲烷的检验。
(3)甲烷与氧化铜反应生成水,白色的无水硫酸铜遇水变蓝,故若含有甲烷,则D中现象为:白色粉末变蓝。
(4)因为、所以即使C装置中黑色粉末变红,E装置中澄清石灰水变浑浊,不能证明混合气体中一定含有一氧化碳,理由是:甲烷也能和氧化铜反应生成铜和二氧化碳。
37.证明溶液与能发生化学反应。实验原理的选择有两条思路∶①验证反应物消失;②验证有新物质生成。小科设计如图装置进行探究(装置气密性良好)。实验过程∶先打开分液漏斗活塞,加入过量的氢氧化钠,关闭活塞;一段时间后,发现针筒内的液体自动进入三颈烧瓶,并有白色沉淀产生。
(1)小科设计本实验,其实验原理所选用的思路是 (选填“①”或“②”)。
(2)该实验能证明溶液与发生化学反应的证据是 。
(3)实验结束,三颈烧瓶内溶液中,一定存在的离子有 。
【答案】(1)②(2)三颈烧瓶中产生白色沉淀(3)钠离子、氢氧根离子、氯离子
【解析】(1)二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,碳酸钠和氯化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠来证明NaOH溶液与CO2能发生化学反应,则小金设计本实验,所选用的实验原理是通过验证有Na2CO3生成来证明NaOH溶液与CO2能发生化学反应,其实验原理所选用的思路是:②验证有新物质生成;
(2)NaOH溶液与CO2发生化学反应生成碳酸钠,碳酸钠与氯化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,有白色沉淀产生说明NaOH溶液与CO2发生化学反应;
(3)加入过量的氢氧化钠溶液,则三颈烧瓶内溶液中,一定存在钠离子和氢氧根离子,氯离子未参加反应,三颈烧瓶内溶液中一定存在氯离子,因此三颈烧瓶内溶液中一定存在钠离子、氢氧根离子、氯离子。
38.某化学兴趣小组用实验室常用药品(或溶液)对“KOH溶液与稀硫酸是否恰好完全反应”进行探究,该小组设计了如下两种不同方案:
【方案一】某同学先向试管中加入2mLKOH溶液,再滴入几滴酚酞溶液,溶液变红,然后慢慢滴入稀硫酸,边滴边振荡,直至溶液恰好变为无色。
【方案二】
实验步骤
实验现象
结论
取2mLKOH溶液于试管中,滴入一定量的稀硫酸,振荡后加入镁条
?
稀硫酸过量
若没有明显现象
KOH溶液与稀硫酸恰好完全反应
请回答:
(1)方案一中,“边滴边振荡”的原因是 。
(2)请补充方案二中“?”处的实验现象∶ 。
(3)方案二中的第二个实验现象,不能证明KOH溶液跟稀硫酸恰好完全反应,其原因是
。
(4)除以上方案外,下列物质单独使用,也可以证明“KOH溶液与稀硫酸是否恰好完全反应”
(填序号)。
A.pH试纸 B.铁丝 C.氧化铜 D.紫色石蕊溶液
【答案】(1)使两种物质充分反应(2)有气泡产生(3)氢氧化钾过量时,也没有明显现象(4)AD
【解析】(1)氢氧化钾和稀硫酸反应边滴边振荡的原因是使两种物质充分反应。
(2)稀硫酸过量时,加入镁条,镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气,实验现象是有气泡产生。
(3)氢氧化钾过量时,也没有明显现象;所以方案二不能证明KOH溶液与稀硫酸恰好完全反应。
(4)KOH溶液与稀硫酸恰好完全反应时,溶液中只有硫酸钾;
A、用pH试纸测得溶液pH=7可以得出恰好完全反应,故正确;
B、加入铁丝不能证明恰好完全反应,因为氢氧化钾过量和恰好完全反应,都无现象,故错误;
C、加入氧化铜不能证明恰好完全反应,因为氢氧化钾过量和恰好完全反应,氧化铜都不溶解,故错误;
D、加入紫色石蕊溶液,当恰好完全反应时,溶液呈紫色,故正确;故选AD。
39.草木灰是一种天然的钾肥,主要成分是碳酸钾,具有防病虫害、抗倒伏等作用。同学们对草木灰中碳酸钾的质量分数进行了如下探究∶取5g草木灰进行如图所示实验(草木灰中其他物质不与稀硫酸反应)。
请回答∶
(1)实验过程中持续缓缓通入氮气,其作用除搅拌A、B中的反应物外,还可以
。
(2)有同学认为通过B装置质量增加量来计算K2CO3的质量结果会偏大,为了更精确的测量,该同学建议在A、B之间增加一个吸收装置,装置中应盛放的试剂是足量的 (填字母)。
A.NaOH溶液 B.浓硫酸 C.饱和NaHCO3溶液 D.硝酸钡溶液
(3)改进实验后,B、C装置质量一共增加0.44g,则草木灰中碳酸钾的质量分数是多少?
【答案】(1)排尽装置内的空气,防止影响实验结果(2)B
(3)改进实验后,B、C装置质量一共增加0.44g,即吸收二氧化碳的质量为0.44g,设草木灰中碳酸钾的质量为x,
x=1.38g,
草木灰中碳酸钾的质量分数是:;
答:草木灰中碳酸钾的质量分数是27.6%。
【解析】(1)实验前需先通入一段时间N2的原因还可以是排尽装置内的空气,防止影响实验结果;
(2)A、NaOH溶液会同时吸收CO2,导致B吸收的CO2减少,计算结果偏低,故不符合需求;
B、浓硫酸可吸收水蒸气,但不会吸收CO2等酸性气体;若原实验中水蒸气是干扰因素,加入浓硫酸可确保B仅吸收CO2,使质量增加量更准确,故符合需求;
C、饱和NaHCO3溶液不会吸收CO2,但会代入水蒸气,计算结果偏大,故不符合需求;
D、硝酸钡溶液无法吸收水蒸气或酸性气体,与实验需求无关,故不符合需求;故选B;
(3)见答案。
40.通过观察和实验等方法获取证据是科学探究的重要环节。向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸,无明显现象,为了现象可视化,组内两位同学分别从反应物的消失和生成物产生的角度获取反应发生的证据:
(1)【颜色观察】小科同学向滴有酚酞溶液的氢氧化钠溶液中,逐滴滴加稀盐酸至足量(如题图),出现 现象,可证明氢氧化钠和盐酸反应了。
(2)【检验产物】
方法1:小金同学将氢氧化钠溶液和盐酸混合,然后检验了混合后的Na+和Cl-,他据此判断出氢氧化钠和盐酸反应生成了NaCl。请你对小金的结论作出评价:
。
方法2:题图是利用无水醋酸与氢氧化钠固体进行的三个实验,其中硅胶吸水后会由蓝色变为红色。若醋酸与氢氧化钠能反应,你预测甲、乙、丙三个试管中的实验现象依次是
。
(3)老师提醒同学们,氢氧化钠固体有腐蚀性、易潮解等性质,做实验时务必规范操作。请写出在使用氢氧化钠固体时的注意事项: (任写一项)。
【答案】(1)溶液由红色变为无色
(2)不合理;氢氧化钠与稀盐酸不发生反应,溶液中也存在Na+和Cl- 甲、乙试管中硅胶不变红,只有丙试管中硅胶变红
(3)戴手套,避免皮肤直接接触试剂
【解析】(1)氢氧化钠溶液呈碱性,使酚酞变红,向滴有酚酞溶液的氢氧化钠溶液中,加入足量稀盐酸,溶液由红色变无色,证明氢氧化钠与稀盐酸发生反应,因为氢氧化钠与稀盐酸发生反应生成氯化钠和水,反应后溶液呈中性或酸性,不能使酚酞变色;
(2)方法1:小金的结论不正确,因为氢氧化钠与稀盐酸不发生反应,溶液中也存在Na+和Cl-;
方法2:醋酸与氢氧化钠能反应生成盐和水,而硅胶吸水后会由蓝溶色变为红色,因此甲、乙、丙三个试管中的实验现象是:试管甲和乙中硅胶没有颜色变化,试管丙中硅胶由蓝溶色变为红色;
(3)氢氧化钠固体具有腐蚀性、易潮解等性质,所以使用氢氧化钠固体时要戴好橡胶手套,护目镜等。
41.小龙为测定米醋中酸的含量,借助pH传感器与计算机系统设计了图甲实验装置,将氢氧化钠溶液逐滴加入米醋的过程中,pH先缓慢增加,当滴入的量达到一定值,再滴入一滴溶液,pH 由 7.7直接跃升至9.7,采集溶液pH与滴加液体体积的数据绘制成图乙曲线。
(1)pH传感器可精确测定pH,实验室常用测定溶液pH的方法是使用 。
(2)实验发现:氢氧化钠和米醋中的酸恰好完全反应时溶液pH大于7,此时溶液呈 性。
(3)查阅资料:酸碱恰好完全反应发生在pH跃升的两个数值范围内。
下表是三种指示剂在不同pH 范围时的颜色。结合题干信息分析,其中能指示氢氧化钠和米醋中的酸恰好完全反应的指示剂有 (填序号,可多选)。
序号
指示剂
不同pH时的颜色
A
中性红
<6.8红色
6.8~8.0橙色
>8.0黄色
B
酚酞
<8.3无色
8.3~10.0粉红色
>10红色加深
C
茜素黄
<10.1黄色
10.1~12.0橙色
>12.0红色
(4)若用等体积稀释过的米醋与原氢氧化钠溶液重复上述实验,则pH跃升时所滴加的溶液量将减少,请说明理由
。
【答案】(1)pH试纸(2)碱(3)A、B
(4)等体积稀释过的米醋中酸的浓度变小,所含酸的物质的量减少,与氢氧化钠反应时消耗氢氧化钠的量减少
【解析】(1)在实验室中,常用测定溶液pH的方法是使用pH试纸。具体操作是:用玻璃棒蘸取少量溶液滴在pH试纸上,然后将试纸显示的颜色与标准比色卡对照,读出pH;
(2)当溶液的pH大于7时,溶液呈碱性。已知氢氧化钠和米醋中的酸恰好完全反应时溶液pH大于7,所以此时溶液呈碱性;
(3)因为酸碱恰好完全反应发生在pH由7.7跃升至9.7的范围内。对于中性红,其在6.8−8.0为橙色,这个范围包含在7.7−9.7之间,能指示恰好完全反应。对于酚酞,其在8.3−10.0为粉红色,这个范围也包含在7.7−9.7之间,能指示恰好完全反应。对于茜素黄,其变色范围10.1−12.0不在7.7−9.7范围内,不能指示恰好完全反应。所以能指示氢氧化钠和米醋中的酸恰好完全反应的指示剂有A、B;
(4)等体积稀释过的米醋中酸的浓度变小,所含酸的物质的量减少。根据酸碱中和反应的原理,与氢氧化钠反应时,消耗氢氧化钠的量就会相应减少,所以pH跃升时所滴加的氢氧化钠溶液量将减少。
42.爱吃饼干的同学在查看饼干配料表时,发现有些饼干的膨松剂含有碳酸氢钠,而有些饼干的膨松剂含有碳酸氢铵。同学们深感好奇,碳酸氢铵是氮肥,怎么也可以做膨松剂呢?为此,他们进行了如下的探究。
【查阅资料】①、
②通过控制碳酸氢铵的用量,不仅使残留在食品中的氨气含量符合食品安全标准,还能使食品具有独特的味道。
③氨气会与硫酸反应生成硫酸铵,不会与碱石灰反应。
任务一 初识膨松剂
(1)膨松剂能使食品变松软、蓬松。碳酸氢铵、碳酸氢钠常用作膨松剂。
任务二 比较蓬松效果
步骤
具体操作
称量
10g面粉、0.5g碳酸氢钠置于蒸发皿中
10g面粉、0.5g碳酸氢铵置于蒸发皿中
和面
加入5mL水,用玻璃棒搅拌至水被吸干,揉搓成面团,盖上表面皿
烘焙
模拟烘焙过程,用酒精灯加热约3min,熄灭酒精灯,停止实验
通过以上实验发现,加入碳酸氢铵的面团更大更松软,其原因是
。
(2)膨松剂中的其他成分受热不分解,为测定膨松剂中碳酸氢铵的含量。同学们分别设计了实验方案。
①甲同学提出,加热一定质量的膨松剂,使其完全分解。通过测定反应前后物质的装置质量差来算出碳酸氢铵的含量。
②乙同学认为,膨松剂中可能含有水分,会使测量结果 (填“大于”或“小于”)真实值。他提出可以通过测定反应后生成氨气的质量来达到实验目的,故设计了如图所示实验装置及主要步骤。(B、C、D中药品均足量,碱石灰是NaOH和CaO的固体混合物)
步骤1:先检查装置气密性,再装入药品;
步骤2:从m端通入氮气一段时间后,称量装置C的质量,记录;
步骤3:点燃酒精灯,充分反应后停止加热;
步骤4: ……
步骤5:再次称量装置C的质量,记录,计算。
步骤4的具体操作是 。
③丙同学提出,将图中装置B、C对调,合理测量某些装置的质量,也可以达到实验目的。请判断丙同学的方法是否可行 。
【答案】(1)等质量的碳酸氢铵和碳酸氢钠完全分解,碳酸氢铵生成的气体更多
(2)大于 从m端通入氮气一段时间 可行
【解析】(1)根据、可知,生成44份质量二氧化碳需要79份质量的碳酸氢铵受热分解,需要18份质量的碳酸氢钠受热分解,即相同质量的碳酸氢铵和碳酸氢钠受热放出的二氧化碳,前者大于后者。而在制作面团过程中,二氧化碳气体可以使面团膨胀,所以加入碳酸氢铵的面团更大更松软;
(2)②如果膨松剂中含有水分,在加热过程中水分蒸发,会使反应前后装置质量差增大。因为我们是通过反应前后装置质量差来计算碳酸氢铵分解产生的气体质量(进而计算碳酸氢铵含量),水分蒸发导致质量差增大,就会使计算出的碳酸氢铵分解产生的气体质量偏大,从而使测量结果大于真实值;实验结束后,装置内会残留有氨气。如果不将这些氨气全部赶到装置C中被浓硫酸吸收,那么测量出的氨气质量就会偏小。为了使产生的氨气全部被浓硫酸吸收,需要从m端通入氮气一段时间,利用氮气将装置内残留的氨气赶到装置C中。若没有此操作,装置内残留的氨气未被吸收,测量出的氨气质量偏小,根据氨气质量计算出的碳酸氢铵含量也会偏小,即测量结果偏小。步骤4的具体操作是从m端通入氮气一段时间;③丙同学的方法可行。因为将装置B、C对调后,装置C中的浓硫酸可以吸收氨气和水蒸气,装置B中的碱石灰吸收二氧化碳,通过测量装置B反应前后增加的质量(即二氧化碳的质量),根据碳酸氢铵受热分解的化学方程式,可以计算出碳酸氢铵的质量,从而达到实验目的。
43.某金属加工厂需处理一批含铝、铁、铜的金属废料,并解决废液酸性超标的问题。科学兴趣小组参与工艺优化,开展以下探究:
(1)探究一:金属废料的酸溶处理
编号
甲
乙
丙
操作
现象
无明显现象
铁丝表面有少量气泡产生且反应缓慢
若依据实验可判断出金属活动性顺序为:铝>铁>铜,则可推测出铝、铁与酸反应时,反应更剧烈的是 。
(2)进行丙组的实验时,发现试管外壁发烫,且生成氢气的速率先变快后变慢,如图丁。请分析0~t1阶段反应速率加快的原因:
。
探究二:废液的中和处理
废液中含过量盐酸需中和处理,小组向废液中加入一定量NaOH 溶液后无明显现象。为验证盐酸是否已除尽,进行如下实验:
方案
实验操作
实验现象
实验结论
A
取反应后的溶液少许,滴加无色酚酞试液
溶液不变红
盐酸有剩余
B
取反应后的溶液少许,滴加AgNO3溶液
产生白色沉淀
盐酸有剩余
C
取反应后的溶液少许,插入铁丝
产生气泡
盐酸有剩余
(3)C方案中发生的化学反应方程式为 。
(4)以上三个方案合理的是 (填写序母)。
【答案】(1)铝丝表面有大量气泡产生且反应较快 铝(2)因温度升高导致反应速率加快的影响大于反应物浓度降低导致反应速率降低的影响(合理即可)(3)Fe+2HCl=H2↑+FeCl2
(4)C
【解析】(1)在金属活动性顺序中,金属活动性越强,与酸反应越剧烈。已知金属活动性顺序为铝>铁>铜,所以铝、铁与酸反应时,反应更剧烈的是铝,现象为:铝丝表面有大量气泡产生且反应较快;
(2)试管壁发烫,说明反应放热,反应速率变快是因为:温度升高导致反应速率加快的影响大于反应物浓度降低导致反应速率降低的影响;
(3)C方案中,若盐酸有剩余,插入铁丝后,铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,化学反应方程式为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑;
(4)A方案中,滴加无色酚酞试液,溶液不变红,只能说明溶液不显碱性,但不能确定盐酸一定有剩余,因为恰好完全反应时溶液也不显碱性;
B方案中,滴加溶液产生白色沉淀,不能说明盐酸有剩余,因为生成的氯化钠也会与硝酸银反应生成白色沉淀;
C方案中,插入铁丝产生气泡,说明溶液中有盐酸,因为铁能与盐酸反应产生氢气,所以合理的是C;故答案为:C。
44.小苏打()和食盐()是厨房中常用物质。现有一包白色固体,可能由和中的一种或两种组成。某科学小组同学展开了系列拓展性研究。
(一)定性分析
【实验目的】确定白色固体的组成
【实验方案】
【实验结论】该白色固体由和两种物质组成。
(1)基于上述实验结论,则步骤①中加入的过量稀酸应该是 (填“稀盐酸”、“稀硫酸”或“稀硝酸”)。
(二)定量分析
【实验目的】测定该白色固体中的质量分数
为了测定该样品中的质量分数,小吕取a克该样品,设计了如下方案:利用与稀硫酸反应产生,通过测定生成的质量,计算样品中的质量分数。
(2)小吕用以上装置完成本实验,装置的连接顺序是 _→C(填装置的字母编号,装置不重复使用)
(3)D装置中的反应完全后,需再次通入空气,其目的是
。
【答案】(1)稀硝酸(2)A→D→B→E
(3)将D中反应生成的CO2全部排入E装置,使其被碱石灰完全吸收,减小实验误差
【解析】(1)实验需要通过加硝酸银生成白色沉淀,检验原固体中是否含Cl−,证明NaCl存在:若加稀盐酸会引入Cl−,干扰原NaCl的检验;若加稀硫酸,硫酸根会和硝酸银反应生成微溶的硫酸银沉淀,干扰Cl−检验,因此只能选择稀硝酸。
(2)实验需要测定反应生成CO2的质量,要先排除空气中CO2和水蒸气的干扰。通入空气先经过A,氢氧化钠溶液除去空气中本身含有的CO2,除杂后的空气进入D,带动D中反应生成的CO2,再经B,浓硫酸除去二氧化碳中的水蒸气,生成的CO2被E中碱石灰吸收,通过称量E的增重得到CO2质量,最后接C,防止空气中的CO2和水蒸气进入E造成误差。因此连接顺序为A→D→B→E→C。
(3)反应结束后,装置D中会残留部分生成的CO2,无法被吸收测量,再次通入空气可以把所有生成的CO2全部赶入E中被吸收,保证CO2质量测定准确,让实验结果更准确。
45.实验室常用大理石和稀盐酸反应制,制得的中会混有少量水蒸气。为制取干燥并探究其相关性质,小科设计了如图1的制取装置和如图2的性质实验。
(1)图1中X可选用 (填试剂名称),收集装置应选用 (填“A”或“B”)。
(2)为了探究气体是否具有酸性,小科将生成的气体按箭头方向通入图2的甲装置,观察到 (填现象),说明气体没有酸性。
(3)小明将大理石与浓盐酸反应生成的气体通入澄清石灰水(如图2乙装置),但没有观察到明显现象,请解释原因:
。
【答案】(1)浓硫酸 A
(2)干燥的蓝色石蕊试纸不变色,湿润的蓝色石蕊试纸变红色
(3)浓盐酸具有挥发性,因此二氧化碳中混有氯化氢气体,当把生成气体通入澄清石灰水时,氯化氢气体溶于水形成盐酸,盐酸与氢氧化钙反应生成氯化钙和水,所以没有观察到明显现象(合理即可)
【解析】(1)要制取干燥的CO2,需要除去其中的水蒸气,浓硫酸具有吸水性,且不与CO2反应,所以X可选用浓硫酸。CO2的密度比空气大,能溶于水且与水反应,所以收集CO2应采用向上排空气法,收集装置应选用A;
(2)二氧化碳通入甲中时,干燥的蓝色石蕊试纸不变色;湿润的蓝色石蕊试纸变红色;该实验说明,二氧化碳不具有酸性,不能使干燥的蓝色石蕊试纸变色,二氧化碳能和水反应生成碳酸,碳酸具有酸性,能使石蕊试纸变红色;
(3)如果用浓盐酸与大理石反应制取CO2,因为浓盐酸具有挥发性,因此二氧化碳中混有氯化氢气体,当把生成气体通入澄清石灰水时,氯化氢气体溶于水形成盐酸,盐酸与氢氧化钙反应,因此没有观察到明显现象。
46.一氧化碳通常是通过燃烧碳的方法制备的,制得的一氧化碳中往往含有少量二氧化碳。小滨用这种的不纯的一氧化碳为原料来模拟工业炼铁实验,设计了如图所示的微型实验装置ABCDE五个部分(夹持设备已略去)。已知:3CO+Fe2O32Fe+3CO2,一氧化碳为有毒气体,为防止刚生成的铁被空气氧化,反应结束后需继续通一会儿气,直至装置冷却。
(1)在实验装置A中,小科设计放入潮解的氢氧化钠,原因是
。
(2)写出B处玻璃管中发生反应的现象: 。
(3)C中反应的化学方程式为: 。
(4)装置D的作用是 。
【答案】(1)吸收一氧化碳中混有的二氧化碳,防止对炼铁实验产生干扰。
(2)红棕色粉末逐渐变黑
(3)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
(4)吸收反应生成的二氧化碳并收集一氧化碳
【解析】(1)不纯的一氧化碳中含有少量二氧化碳,氢氧化钠能吸收二氧化碳,防止二氧化碳对后续炼铁实验产生干扰。所以原因是吸收一氧化碳中混有的二氧化碳,防止对炼铁实验产生干扰。
(2)B 处玻璃管中一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,氧化铁是红棕色粉末,生成的铁是黑色粉末,所以现象为红棕色粉末逐渐变黑。
(3)C 中是二氧化碳与澄清石灰水(主要成分氢氧化钙)反应,生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。
(4)一氧化碳与氢氧化钠不反应,装置D中装有氢氧化钠溶液,由于反应生成的二氧化碳会进入D中,氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳,D装置中两导管较长,靠近集气瓶底部,气体进入瓶内不能排出,所以装置D的作用是吸收反应生成的二氧化碳并收集一氧化碳。
47.氢氧化钠与稀硫酸反应是否放出热量?三位同学为探究此问题进行了相关实验:
(1)甲同学:在烧杯中先加入一定量的稀硫酸溶液,然后再加入适量的氢氧化钠固体,用手触摸烧杯外壁后发现杯壁变热,于是得到“氢氧化钠与稀硫酸反应放出热量”的结论。你认为是否正确并说明理由 。
(2)乙同学的实验,我们可以根据 的现象来证明氢氧化钠与稀硫酸反应放出热量。
(3)丙同学将稀硫酸不断滴入氢氧化钠溶液中,并用数字化仪器测量的数据发现:氢氧化钠与稀硫酸反应会放出热量。此外,由图像可知:氢氧化钠和稀硫酸反应,溶液温度最高时是在两者 。(选填“恰好反应之前”“恰好反应时”或“恰好反应之后”)
【答案】(1)不正确,氢氧化钠固体溶于水也会放热(2)导管2末端有气泡产生(3)恰好反应时
【解析】(1)甲同学实验结论的评价不正确,理由是氢氧化钠固体溶于水时会放出大量的热,杯壁变热可能是氢氧化钠固体溶解导致的,无法确定热量来自中和反应本身。故填:不正确,氢氧化钠固体溶于水也会放热。
(2)氢氧化钠与稀硫酸反应放热,会使装置内温度升高、气体受热膨胀,因此可以根据导管2末端有气泡冒出(或烧杯中的导管口产生气泡)的现象,证明反应放出热量。故填:导管2末端有气泡产生。
(3)从温度曲线可知,溶液温度先升高后降低,温度最高点对应接近7的时刻(即中和反应恰好完成时),因此温度最高时是在两者恰好反应时(此时反应放热最多,之后加入过量稀硫酸会带走热量,温度下降)。故填:恰好反应时。
48.超氧化钠()在常温下能分别与、、HCl发生反应,均可生成。为了验证能跟反应生成,某兴趣小组的同学设计了如图所示实验。(已知:超氧化钠能与水反应生成氢氧化钠和氧气;稀盐酸具有挥发性)
(1)和二氧化碳反应生成氧气和一种白色固体,则该白色固体可能是 (填字母);
A. B. C. D.
(2)推测B装置中X溶液名称是 ,其作用为 ;
(3)在G装置中,关闭阀门Ⅰ,打开阀门Ⅱ,同时微热红磷和白磷,可观察到红磷不燃烧,白磷燃烧,由此可得出燃烧的条件是 ;
(4)实验结束后,某同学取少量D中固体,加足量水,有气泡产生;请推测产生气泡的原因可能是 。
【答案】(1)C(2)碳酸氢钠溶液 除去HCl气体(3)温度需要达到着火点
(4)D中固体含有未反应完的超氧化钠,超氧化钠与水反应生成氧气
【解析】(1)NaO2和二氧化碳反应生成氧气和一种白色固体,根据质量守恒定律,反应前后元素的种类不变,反应前无氯元素和氢元素,不可能生成氯化钠、氢氧化钠和碳酸氢钠,故该白色固体可能是碳酸钠。故选C。
(2)稀盐酸具有挥发性,能会发出氯化氢气体,大理石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙与稀盐酸反应生成的二氧化碳气体中含有氯化氢气体和水蒸气,除去氯化氢气体可用饱和的碳酸氢钠(NaHCO3)溶液,除去水蒸气可用浓硫酸,故B装置中X溶液的作用是除去HCl气体;
(3)可燃物燃烧的条件是与氧气接触,达到着火点,在G装置中,关闭阀门Ⅰ,打开阀门Ⅱ,同时微热红磷和白磷,红磷和白磷都与氧气接触,观察到红磷不燃烧,白磷燃烧,故由此可得出燃烧的条件是温度需要达到着火点;
(4)实验结束后,D中固体可能含有未反应完的超氧化钠,因为超氧化钠能与水反应生成氢氧化钠和氧气,所以取少量D中固体,加足量水,有气泡产生,产生气泡的原因可能是D中固体含有未反应完的超氧化钠,超氧化钠与水反应生成氧气。
49.某小组用图1装置开展电解水实验的相关研究。
(1)甲同学分别取等质量的碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钠溶液,溶质质量分数均为12%,在相同条件下进行电解水实验,产生氢气的速率如图2所示。由此可知,在相同条件下,加入
,产生氢气的速率最大。
(2)乙同学取不同质量分数的氢氧化钠溶液,在相同条件下进行电解水实验,其结果如图3所示。据图可知,产生氢气速率的变化趋势为
。
(3)丙同学从实验室拿取了一瓶久置的氢氧化钠固体,在相同条件下进行实验,发现产生氢气的速率比乙同学的小。丙同学猜想速率变小的原因可能是氢氧化钠变质引起的,氢氧化钠变质的化学反应方程式 。为了验证猜想,他设计了如图4的实验装置(图4中试管带有导气管),当他滴加稀硫酸时,观察到瓶中的饱和澄清石灰水变浑浊,他认为猜想正确。同学们讨论后发现,该实验设计方案不够严谨,其原因是
。如何改进?他们继续思考……
【答案】(1)氢氧化钠溶液
(2)产生氢气的速率随溶质的质量分数先增大后减小
(3)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 饱和澄清石灰水变浑浊可能是由于反应放热,饱和澄清石灰水温度升高,导致氢氧化钙溶解度减小析出而变浑浊
【解析】(1)根据图乙可知,在相同条件下,加入氢氧化钠溶液,水电解更快。
(2)根据以上实验结果,在加入氢氧化钠的电解水过程中产生氢气速率的趋势是:在其它条件相同时,产生氢气的速率随溶质的质量分数先增大后减小。
(3)氢氧化钠变质是因为与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,化学反应方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。若样品中存在氢氧化钠,氢氧化钠与硫酸发生的反应是中和反应,该反应是放热反应,氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小,饱和澄清石灰水变浑浊可能是由于反应放热,饱和澄清石灰水温度升高,导致氢氧化钙溶解度减小析出而变浑浊,不一定是由碳酸钠与稀硫酸反应生成的二氧化碳与澄清石灰水反应产生的,不能确定样品中一定存在碳酸钠。
50.“起航”小组在实验室设计并制作水草缸二氧化碳补充装置。
活动一:制备二氧化碳并除去氯化氢气体
(1)装置A和装置B均可用作制取二氧化碳的发生装置,其中更便于控制反应开始或停止的是 (填“A”或“B”)。
(2)从D中的 (填“a”或“b”)口通入,可除去二氧化碳中的氯化氢气体。
活动二:水草缸二氧化碳补充装置
(3)水草缸需要补充二氧化碳,促进水草进行光合作用,其中导管末端连接多孔玻璃球的作用是 。
(4)通入二氧化碳一段时间后,水草缸内pH下降的原因:
。
【答案】(1)B(2)a(3)增大二氧化碳与水的接触面积
(4)二氧化碳通入水中后,会与水反应生成碳酸
【解析】(1)A装置中仪器①的分液漏斗,用于添加液体试剂,可控制滴加速度;在装置B中,固体药品放在多孔隔板上,液体药品从长颈漏斗中加入。反应开始后,关闭开关时,试管中的气体增多,压强增大,把液体压入长颈漏斗,固体和液体分离,反应停止,打开开关时,气体导出,试管中的气体减少,压强减小,液体和固体混合,反应进行,从而随时控制反应的开始或停止,而装置 A 无法直接实现这一点。因此更便于控制的是B
(2)D中是饱和碳酸氢钠溶液,需让气体与溶液充分接触以除去氯化氢,因此应从a口通入(气体从下往上通过溶液,接触更充分),b口为出气口。
(3)水草通过光合作用吸收二氧化碳,将其转化为有机物;多孔玻璃球的作用是增大二氧化碳与水的接触面积,使气体分散成细小气泡,让二氧化碳更均匀、充分地溶解在水中。
(4)二氧化碳通入水中后,会与水反应生成碳酸(CO2+H2O=H2CO3),碳酸呈酸性,会使溶液中氢离子浓度增大,因此水草缸的pH下降。
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工业流程、实验探究
1.海水是一种重要资源,利用海水可制取金属镁等物质。某科学兴趣小组的同学设计了如图实验流程进行实验。分析该流程图,下列说法不正确的是( )
A.NaOH溶液过量,可使反应完全 B.溶液A中的溶质为和
C.试剂X是稀盐酸 D.操作Ⅱ中玻璃棒的作用是引流
2.下表是某活动设计的4个实验方案,其中方案一、方案二都合理的是( )
选项
A
B
C
D
实验目的
证明醋酸溶液呈酸性
除去CO2中混有的CO
除去氯化钠溶液中的硫酸钠
检验长期露置的氢氧化钠溶液是否变质
方案一
滴加几滴酚酞溶液观察是否变红
通过灼热的CuO
加入适量的硝酸钡溶液,过滤
加足量稀盐酸
方案二
用pH试纸检验溶液的pH
通入O2点燃
加入适量的氯化钡溶液,过滤
加澄清石灰水
A.A B.B C.C D.D
3.从青海查尔汗盐湖提取碳酸锂(Li2CO3)的一种流程如下。每100t盐湖卤水制得碳酸锂59.2kg(锂元素的提取率为80%~92%)。下列说法正确的是( )
A.该流程中石灰石的作用可以直接用生石灰来替代
B.该流程中能循环利用的物质是Mg(OH)2和NaAlO2
C.蒸发结晶法可将氯化锂中混有的氯化钠完全除去
D.该盐湖卤水中锂元素的质量分数最高为0.014%
4.素有“世界矾都”美誉的浙江省温州市苍南县矾山,拥有全球储量最大的明矾石矿。为验证该明矾石中是否含有硫酸根离子,某科学兴趣小组设计了如图所示的简易实验流程。下列相关说法正确的是( )
A.所加的酸可以是稀硫酸 B.加酸的目的是去除钾离子的干扰
C.过滤后的澄清液pH大于7 D.生成的白色沉淀中有硫酸钡
5.下列实验设计及操作中,现象足以说明其结论的是( )
选项
操作
现象
结论
A
向一未知固体中加入稀盐酸
有气泡产生
该固体一定是金属
B
将一根燃着的木条伸入集气瓶中
木条熄灭
该气体一定是二氧化碳
C
点燃某种衣料样品
有烧焦羽毛味产生
该材质为棉纤维
D
向一未知溶液中先加入足量稀盐酸,再滴加氯化钡溶液
刚开始无明显现象,后产生白色沉淀
该溶液中一定存在
A.A B.B C.C D.D
6.下列实验操作不能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验操作
A
除去硝酸钾溶液中的少量硫酸钾
加适量硝酸钡溶液,充分反应后过滤
B
检验生石灰中是否含有碳酸钙
取样,滴加足量稀盐酸,观察是否有气泡产生
C
鉴别稀盐酸和稀硫酸
取样,分别滴加氯化钡溶液,观察是否有沉淀
D
分离氯化铜溶液和稀盐酸的混合物
向混合物中加入足量铁粉,充分反应后,蒸发结晶
A.A B.B C.C D.D
7.科学的结论应基于证据并符合逻辑。下列实验中证据与结论关系成立的是( )
选项
实验序号
证据
结论
A
实验一
观察到溶液变蓝色
碳酸钠是碱
B
实验二
生成白色沉淀
所有酸都能和盐反应
C
实验三
手摸烧杯感觉热热的
浓硫酸遇水会放热
D
实验四
观察到铁丝表面有紫红色固体析出
铜的活动性比铁强
A.A B.B C.C D.D
8.设计实验方案是科学探究的重要环节,下列实验方案能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别棉线和羊毛线
分别取适量样品灼烧,闻气味
B
鉴别稀盐酸和稀硫酸
取少量待测液,分别滴加适量碳酸钠溶液,观察是否有气泡产生
C
除去二氧化碳中的少量一氧化碳
将混合气体点燃
D
除去氯化钙溶液中的少量稀盐酸
加入过量氢氧化钙溶液
A.A B.B C.C D.D
9.有一包白色粉末可能含有CaCO3、Na2CO3、Na2SO4、CuSO4、NaNO3中的一种或几种,某学生为了确定其组成,做如下图所示的实验,下列说法正确的是( )
A.气体A能使澄清石灰水变浑浊
B.白色沉淀B是碳酸钡
C.白色粉末中一定含有Na2CO3、Na2SO4、NaNO3
D.白色粉末中一定有CaCO3
10.为探究铁制品锈蚀的条件,小乐设计了如图所示的四组实验(所用蒸馏水均经煮沸并冷却),一段时间后只有③中铁钉出现明显锈斑,其他均无明显变化。下列说法正确的是( )
A.对比①和③,说明铁制品锈蚀需要水
B.对比②和③,说明铁制品锈蚀需要空气
C.对比④和③,说明铁制品锈蚀跟铁制品内部结构有关
D.通过以上实验证明,要同时隔绝空气和水才能防止铁制品锈蚀
11.为探究铜的化学性质,某同学借助氧气传感器在密闭装置中进行如图所示实验,观察实验现象并分析氧气含量随时间变化的曲线图。其中终点D(203,6.15%)表示时间为203秒时,装置中氧气含量为6.15%。结合图示判断下列说法错误的是( )
A.加热前的空气样品中氧气含量为20.99%
B.铜在加热条件下能与氧气发生化学反应
C.拐点C至终点D所对应的时间范围内,装置内物质的总质量逐渐减少
D.通过现象证据和数据证据,可以从定性和定量的视角分析得出合理解释
12.随着新能源汽车的使用,废旧电池的回收利用正逐渐受到重视。从电池负极片(主要成分为、铜网等)中回收的一种流程如图所示。请回答:
(1)将“酸洗”和“酸溶”后的溶液混合的目的是 。
(2)“沉锌”时主要发生反应的化学方程式是,该反应属于
(填基本反应类型)。
(3)若过滤后未洗涤沉淀,则沉淀表面会附着杂质,杂质的主要成分是 。
13.火星探测器发回的信息表明,火星上存在FeOOH(羟基氧化铁),从而证明火星表面曾经存在过水。工业上用废铁屑(主要成分为Fe、Fe2O3和FeCO3)制备FeOOH主要流程如下。
(1)“酸溶”时产生的气体为 。
(2)“沉淀”反应的化学方程式为,物质X的化学式为 。
(3)该流程中能循环利用的物质是 。
14.某固体混合物中含有氢氧化钠、硝酸钠、氯化钠、硫酸钠、碳酸钠中的几种。为了确定混合物的成分,某同学按下列流程进行实验(各步均恰好完全反应):
根据流程图回答:
(1)反应④的化学方程式为 。
(2)根据实验现象推断该混合物中一定含有的物质是 (填化学式)。
15.化肥是农业生产中不可或缺的用品,已知某钾肥溶液中可能含有氯化钾、碳酸钾、硫酸钾、硝酸钾中的一种或几种,某兴趣小组向检验其成分,进行如图实验:
(1)产生无色气体的化学方程式为: 。
(2)通过分析上述实验中产生无色气体和白色沉淀A、B的现象,可以推测,该钾肥溶液中一定含有的成分是 。
(3)某同学认为通过产生白色沉淀C的现象,无法判断出该钾肥溶液中是否含有某一成分,要想明确检验这种成分是否存在,应该 。
16.孔雀石的主要成分是及少量不溶性杂质(杂质不与酸反应),某同学按下列实验步骤制取了少量氧化铜。
(1)白色沉淀的化学式为 。
(2)写出步骤③中发生反应的化学方程式 。
(3)蓝色沉淀受热分解生成另一种氧化物的化学式是 。
(4)若向溶液A中逐滴加入溶液,其过程中溶质种数会发生变化,最多时可达
种。
17.《周礼•考工记》中记载,古人曾在草木灰(含K2CO3)的水溶液中加入贝壳(主要成分CaCO3)焙烧成的灰(主要成分为CaO),利用生成物中能够去污的成分来清洗丝帛。为了复现这一工艺,小乐设计并完成了如图甲所示的实验流程。回答问题:
(1)该实验流程中的化学反应,涉及的基本反应类型有分解反应、 和复分解反应;其中发生复分解反应的化学方程式为 。
(2)若构成滤液和去污液中溶质的离子种类如图乙所示,则去污液中的溶质可以为
(用化学式表示)。
18.碱石灰是一种常用的干燥剂,由NaOH和CaO按一定比例混合而成。实验室中的一瓶碱石灰,由于与空气中的某些成分发生反应,出现变质而膨胀并导致塑料瓶破裂。变质后的物质是什么?某同学进行了如下探究。
(1)步骤1中加足量的水后,测量烧杯内液体的温度,发现溶液温度不变。可知样品中基本不含NaOH和CaO。因为NaOH固体溶于水会放热,CaO粉末 也会放热。
(2)操作Ⅰ的名称叫做 。
(3)白色沉淀A的化学式为 。
(4)向溶液乙中滴加酚酞试液,溶液变红,已知NaCl溶液和CaCl2溶液都呈中性,则根据实验结果,溶液甲中肯定含有的溶质是 。
19.有一包固体样品,可能含氯化铁、硫酸钠、氢氧化钡、氢氧化钠中的一种或几种。小科进行了如下实验,请根据实验现象回答下列问题。
(1)沉淀乙的成分为 。
(2)固体样品中一定含有的物质是 。
(3)上述实验中,若滤液甲中加入的稀硫酸不是足量的,是否还能产生沉淀? 。(选填“能”、“不能”或“不一定”)
20.图甲为溶液物质检验、分离提纯、溶质成分推断等方面问题解决的思维路径,请回答下列问题。
(1)图乙中滴加紫色石蕊试液,属于“思维路径”中的 (填序号)。观察到溶液变红,小阳猜测可能为盐酸,为进一步检验溶液中是否存在氯离子,则图乙中滴加的Y试剂是 。
(2)小阳设计了以下实验来检验碳酸钠溶液中是否混有硫酸钠。
实验步骤
实验现象
实验结论
步骤1:取少量待检溶液于试管中,加足量稀盐酸
碳酸钠溶液中混有硫酸钠
步骤2:继续向其中加入氯化钡溶液
产生白色沉淀
①表中的实验现象是: 。
②步骤1中加入足量盐酸的目的是: 。
21.为了证明NaOH溶液与稀盐酸会发生化学反应,小乐设计并进行了如图所示的实验。
(1)小乐向③中滴入无色酚酞试液后,①若观察到 ,可得出NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应的结论。②盐酸与NaOH溶液反应的实质是: 。
(2)小乐向④中滴入溶液后,观察到有白色沉淀生成,判断此现象能否成为“NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应”的证据,并说明理由:
。
(3)完成实验后,小乐进一步思考后认为,如果将②中的溶液蒸发结晶,再将得到的晶体溶于水,若在室温下测得该溶液的pH 7(选填“>”“<”或“=”),则证明有NaCl生成。
22.高纯碳酸钙广泛应用于精密电子陶瓷、医药等的生产。某兴趣小组按如图所示实验步骤,模拟工业制备高纯碳酸钙的流程。
(1)该工业流程中能循环利用的物质是 。(写化学式)
(2)在进行“操作2”过滤时,为得到洁净的高纯碳酸钙,需要用蒸馏水多次清洗。为了证明是否已洗涤干净,可取最后一次洗涤液,
(写出具体操作方法和现象)
(3)“转化”中发生以下反应:,为制取50克高纯,理论上至少需要充入的氨气质量为多少?
23.我国著名化工专家侯德榜创立了“侯氏制碱法”,促进了世界制碱技术的发展。其生产原理是向饱和氯化钠溶液中通入氨气和二氧化碳,使溶解度较小的碳酸氢钠从溶液中以沉淀的形式析出,其化学式为NaCl+NH3+CO2+H2O=NH4Cl+NaHCO3↓。过滤出碳酸氢钠晶体,再使其受热分解得到产品。其流程简图如图所示。
(1)通常状况下,NH3的溶解度远大于CO2的溶解度。为了提高产率,沉淀池中应该先通入的是 (选填“NH3”或“CO2”)。
(2)碳酸氢钠固体沉淀经过煅烧生成可循环利用的物质X和碳酸钠,写出该反应方程式:
。
(3)根据化学方程式计算,5.85kgNaCl理论上可制得8.4kgNaHCO3,某次实验中,实际从反应后的混合物溶液中析出NaHCO3晶体的质量小于8.4kg,其原因可能是
(写出1种即可)。
24.过氧化钙(CaO2)是用途广泛的优良供氧剂。以电石渣主要成分为Ca(OH)2含少量CaCO3为原料制备CaO2的一种工艺流程如下:
【查阅资料】I.Ca(OH)2+2NH4Cl=CaCl2+2NH3•H2O
Ⅱ.CaCl2+2NH3•H2O+H2O3+6H2O=CaO2•8H2O↓+2NH4Cl
Ⅲ.CaO2•8H2O在水中不太稳定,会缓慢分解。
(1)在实验室进行过滤操作时,要遵循“一贴、二低、三靠”原则。其中“二低”指的是:滤纸边缘略低于漏斗口、 。生产过程中为了精确测定溶液的pH,常使用 (填仪器名称)。
(2)在其他条件不变的情况下,制备CaO2•8H2O的反应时间(t)对其产率(v)的影响如图所示。
①平均反应速率最快的时间段为: (填字母)。
a.0~10min b.10﹣20min c.20~30min d.30~40min
②30min后,w开始下降的主要原因是 。
(3)为了测定加入的NH4Cl溶液中溶质的质量分数,取30.00gNH4Cl溶液于烧杯中,加入稍过量的AgNO3溶液,完全反应后过滤、洗涤,干燥、称量,得到14.35g白色固体。通过计算确定该溶液中NH4Cl的质量分数 (精确到0.1%)。
25.学习酸和碱的反应后,科学小组想验证其反应产物进行了如下实验。
查阅资料:①柠檬酸是一种酸,在室温下为固体。②常见变色硅胶含氯化钴,干燥状态下呈蓝色,吸水后会变为红色。
实验一:用一定质量分数的盐酸和氢氧化钠溶液进行实验(如图1),传感器监测反应进行过程中加入溶液1的体积与溶液pH变化关系如图2所示。
实验二:将柠檬酸固体与氢氧化钠固体充分混合后,立即将胶塞塞好(如图3),一段时间后用手触摸试管外壁,外壁发热,并观察硅胶颜色变化。
请回答:
(1)图1中溶液1是 (填“盐酸”或“氢氧化钠溶液”)。
(2)图2中 (填“pH”或“温度”)变化曲线更能说明酸和碱反应的实质。
(3)20分钟后,实验二中的硅胶由蓝色变成了红色。由此可证明酸和碱的反应有 生成。
(4)由实验一和实验二可知,酸和碱的反应属于 (填“吸热”或“放热”)反应。
26.小科借助数字技术对“稀盐酸与氢氧化钠溶液反应”进行可视化探究。图甲所示是室温下稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的实验装置,图乙是反应过程中的pH变化曲线。
请回答:
(1)根据图乙曲线判断,烧杯中的溶液A是 。
(2)滴加溶液B后,需要用玻璃棒不断搅拌,其目的是 。
(3)图乙中c点所对应溶液中的溶质为 。
(4)下列实例中,应用酸与碱之间反应的是 。
A.用食醋去除皮蛋中残留的碱 B.用CaO和H2O反应来加热食物
C.用NaOH来处理石油产品中残余的硫酸 D.用熟石灰改良酸性土壤
27.数字化实验具有实时、准确、直观、操作简便等特点。兴趣小组利用图1装置探究稀盐酸与氢氧化钠溶液能否反应。锥形瓶中盛有一定量滴有酚酞的氢氧化钠溶液,连接传感器,然后向锥形瓶中滴入稀盐酸。
(1)观察到锥形瓶中的现象是 ,证明二者发生反应。
(2)选择pH传感器,观察到pH变化如图2所示。选择温度传感器,观察到温度变化如图3所示。
①锥形瓶中反应的化学方程式是 。
②D点时,除指示剂外,锥形瓶中溶液的溶质是 (填化学式)。
③下列试剂能验证反应到达C点的是 (填字母)。
A.锌粒 B.纯碱溶液 C.无色酚酞溶液 D.氧化铜
通过上述实验可知,某些酸碱中和反应现象不明显,我们可以利用指示剂观察宏观现象,也可以借助数字化实验实时地呈现反应情况,证明二者发生反应。
28.小江同学用如图所示装置(铁架台等略去)制取纯净干燥的,并探究的性质,查资料得知。
(1)A反应装置中放入有孔塑料板,并将石灰石放在有孔塑料板上,这样做的好处是
。
(2)通过D、E装置中实验现象的比较,可以知道具有 的性质。
(3)装置B中加入足量碳酸氢钠的目的是 。
(4)将装置E中排出的通入NaOH溶液,为探究反应后溶液中溶质成分,小亮同学设计了如下方案:取少量待测溶液,加入足量溶液,反应后静置,取上层清液滴加酚酞溶液。若反应中有沉淀生成且最后溶液变红,则溶质为和NaOH。请改正该方案中的不正确之处 。
29.小科进行“制作叶脉书签”的实验,步骤如下。叶脉书签制备专用料的成分是氢氧化钠固体,具有腐蚀性,能把叶脉与叶肉进行分离。
(1)小科煮叶片很长时间后,发现叶肉未被完全清除,推测可能是专用料变质了。请写出氢氧化钠变质的化学反应方程式 。
(2)于是他提出以下猜想:①没有变质;②完全变质;③部分变质。
设计如下方案进行验证,请你帮忙补齐实验步骤:
实验步骤
实验现象
实验结论
Ⅰ.取一定量叶脉书签制备专用料于烧杯中,加入足量水充分搅拌
固体全部溶解
猜想3成立
Ⅱ.向步骤溶液中滴加酚酞溶液
溶液变红
Ⅲ.向步骤Ⅱ溶液中加入过量中性溶液,充分反应
产生白色沉淀,溶液呈 色。
(3)若将步骤Ⅱ和Ⅲ调换顺序, (填“能”或“不能”)达到实验目的。
(4)氢氧化钠变质后碱性变弱,无法有效去除叶肉。为提纯该固体得到纯净的氢氧化钠,加足量水充分溶解后,向其中加入适量的 溶液,过滤,将滤液蒸发结晶即可。
30.豆腐是中国传统美食,其制作过程:挑选黄豆→浸泡→磨浆→过滤→煮浆→点浆成型。某兴趣小组想探究点浆时加入的凝固剂成分是什么?
【查阅资料】常用凝固剂有CaSO4、MgCl2
【作出猜想】猜想1:CaSO4 猜想2:MgCl2 猜想3:CaSO4和MgCl2
【实验探究】取少量凝固剂,加入足量水配制成溶液,按如下方法进行实验:
实验序号
实验步骤
实验现象
实验结论
1
取少量溶液于试管中,滴加硝酸钡溶液
产生白色沉淀
猜想1成立
2
取少量溶液于试管中,滴加足量硝酸钡溶液,静置,取上层清液,滴加______溶液
先有白色沉淀产生,后无明显现象
猜想1成立
【分析评价】有同学认为实验1不严谨,理由
。
【拓展延伸】不同凝固剂对豆腐品质的影响如下表:
凝固剂
得豆腐率/%
保水性/%
硬度
耐嚼性
CaSO4
266.45±0.56
77.71±0.26
67.75±0.05
21.78±1.34
MgCl2
123.95±1.33
66.27±2.94
188.44±9.58
81.02±1.12
(1)南北方的豆腐风味不同,南方豆腐质地软嫩、细腻,可推知南方豆腐常使用的凝固剂是 。
(2)下列说法正确的是 (填字母)。
A.豆腐含有蛋白质等营养素 B.凝固剂种类与豆腐的品质没有关系
C.使用氯化镁凝固剂制作得豆腐率更高 D.豆腐的硬度越大,豆腐的保水性越差
31.酸碱中和反应是初中科学的重要内容,某项目小组利用上图1中数字化传感器探究NaOH溶液与HCl中和反应的原理,设计了下表中的三个实验,实验结果如图2所示。已知:电导率反映溶液中离子浓度的大小,离子浓度越大,电导率越高,溶液导电能力越强。
烧杯中物质
滴加物质
实验一
20mL4g/L的NaOH溶液和5滴紫色石蕊试液
30mL3.65g/L的HCl溶液
实验二
20mL4g/L的NaOH溶液和5滴紫色石蕊试液
30mL蒸馏水
实验三
20mL5.85g/L的NaCl溶液和5滴紫色石蕊试液
30mL3.65g/L的HCl溶液
(1)实验一整个过程中,溶液颜色变化情况是 。
(2)B点为电导率最低点,此时溶液中的溶质主要为 (填化学式)。
(3)实验二设计加入30mL蒸馏水作为对比实验的目的是 。
(4)由图像可知实验一A→B段和实验三F→G段都是加入HCl溶液,电导率变化曲线却呈现完全相反的趋势,请从离子种类和浓度变化的角度,解释两者差异的原因:
。
32.“爆炸盐”是一种新型的衣物清洗剂,它的去污效果非常好,小缙和小云对“爆炸盐”的成分展开了探究。
[查阅资料]“爆炸盐”的主要成分是过氧碳酸钠(Na2CO4),俗称“固体双氧水”,溶于水后,会产生一种碳酸盐甲和另一种化合物乙,衣服浸泡后只需轻轻搓洗就能洗得很干净。
[猜想与假设]小缙认为这种碳酸盐甲和另一种化合物乙分别是碳酸钠和氢氧化钠;
小云认为碳酸盐甲和另一种化合物乙是碳酸钠和双氧水。联系生活实际和物质的性质,大家认为小缙的猜想不正确,原因是 。
[实验探究]为了验证“爆炸盐”的水溶液中有碳酸盐,可选用 (填物质的化学式)。
[迁移运用]小云同学将“爆炸盐”放入冷水中,观察到产生少量气泡;而放入热水中,观察到产生大量气泡。由此,你认为影响化合物乙分解快慢的因素是 。测定化合物乙分解快慢的方法有很多,请写出一种方法
。
33.科学兴趣小组的同学为了测定某碱厂生产的纯碱是否属于优等品(国家规定:优等品中碳酸钠的质量分数不低于99.2%),设计了如下实验方案:
【实验原理】。
【方案设计】用如图1所示的装置,通过准确测量排出水的体积,来计算样品的纯度。
(1)该装置中仪器A的名称是 。
【交流讨论】方案设计好之后,甲、乙两小组同学对该实验的误差有着不同的观点,甲小组认为按此方案测得的碳酸钠的纯度会偏低,而乙小组同学认为按此方案测得的碳酸钠的纯度会偏高。(装置的气密性良好)
(2)甲小组结果偏低的理由是 。
(3)乙小组分析其实验结果偏高的原因是注射器注入的稀硫酸占用了部分体积,导致测出的二氧化碳体积偏大。要解决这一问题,你有何措施? 。
(4)【实验改进】甲小组同学听从建议,用食用油将集气瓶中水进行液封或者将集气瓶中的水换成饱和碳酸氢钠溶液。但乙小组认为这样改进之后测量值依旧偏低,于是对图1装置进行了改进,改进后的装置如图2(量筒中装满水),对于图2装置,下列说法正确的有( )
A.若在量筒中加入一些食用油,可以减少二氧化碳在水中的溶解
B.图2与图1相比,可以减少b导管中的残留水对实验结果的干扰
C.在组装该实验装置时,应遵循从左到右,从上到下的原则
D.完全冷却后,量筒水位高于水槽水位,液面所示刻度为生成的气体体积
34.CuSO4溶液呈蓝色,溶液中有H2O、三种粒子,是哪种粒子使溶液呈蓝色呢?某兴趣小组进行了实验探究(已知:和在溶液中呈无色)。请回答:
【实验一】根据如图的三支试管中所盛试剂的颜色与所含微观粒子,进行分析:
(1)对A、B、C进行分析,CuSO4溶液中 的存在使溶液显蓝色,有同学认为没有必要设置A组实验,其理由是 。
【实验二】将溶液中的Cu2+除去,观察溶液颜色是否变化。
(2)若要除去溶液中的Cu2+,向CuSO4溶液中滴加足量氢氧化钠溶液,充分振荡,静置,观察到 的现象,则可以得出实验结论。
【实验三】保持溶液中Cu2+的存在,观察溶液颜色是否变化。
(3)若要保持溶液中Cu2+的存在,向CuSO4溶液中滴加 除去溶液中的,若溶液蓝色不消失,则可以得出实验结论。
【实验结论】Cu2+使CuSO4溶液呈蓝色。
35.学习酸碱中和反应时,很多同学对其产生探究兴趣,以下是他们的探究过程。
请回答:
(1)小金同学将固体氢氧化钠放入装有稀硫酸的试管中并振荡,试管壁发烫,于是他得出酸碱中和反应是放热反应的结论。小华同学认为小金的推理不合理,他的理由是
。
(2)小华同学将实验加以改进:将稀硫酸慢慢滴入装有氢氧化钠溶液的烧杯中,氢氧化钠溶液的温度随着加入的稀硫酸质量的变化曲线如图所示,从而验证了稀硫酸与氢氧化钠溶液发生的是放热反应。由图可知:B点对应溶液的pH (填“>”“<”或“=”)7,C点对应溶液中含有的溶质有 。
(3)小科同学认为氢氧化钠溶液与稀硫酸混合没有明显现象,于是他想借助下列溶液来验证反应是否真的发生,其中可行的是 (填字母编号)。
A.无色酚酞试液 B.FeCl3 C.BaCl2 D.KNO3
36.某混合气体可能由、、、(水蒸气)中的两种或两种以上组成,某小组同学为确定该气体成分,设计了如图所示的装置进行探究(A为储气罐,存放混合气体)。
【查阅资料】
请回答:
(1)该系列装置还缺少尾气处理装置,写出一种你认为可行的尾气处理方法: 。
(2)请你设计完成如图方框内的实验方案: (选用下列装置,按连接顺序填写)。
(3)若要证明原混合气体中有,则实验中必需观察到的现象是 。
(4)老师认为以上设计仍有缺陷,不能确定CO气体是否存在。请你说明理由:
。
37.证明溶液与能发生化学反应。实验原理的选择有两条思路∶①验证反应物消失;②验证有新物质生成。小科设计如图装置进行探究(装置气密性良好)。实验过程∶先打开分液漏斗活塞,加入过量的氢氧化钠,关闭活塞;一段时间后,发现针筒内的液体自动进入三颈烧瓶,并有白色沉淀产生。
(1)小科设计本实验,其实验原理所选用的思路是 (选填“①”或“②”)。
(2)该实验能证明溶液与发生化学反应的证据是 。
(3)实验结束,三颈烧瓶内溶液中,一定存在的离子有 。
38.某化学兴趣小组用实验室常用药品(或溶液)对“KOH溶液与稀硫酸是否恰好完全反应”进行探究,该小组设计了如下两种不同方案:
【方案一】某同学先向试管中加入2mLKOH溶液,再滴入几滴酚酞溶液,溶液变红,然后慢慢滴入稀硫酸,边滴边振荡,直至溶液恰好变为无色。
【方案二】
实验步骤
实验现象
结论
取2mLKOH溶液于试管中,滴入一定量的稀硫酸,振荡后加入镁条
?
稀硫酸过量
若没有明显现象
KOH溶液与稀硫酸恰好完全反应
请回答:
(1)方案一中,“边滴边振荡”的原因是 。
(2)请补充方案二中“?”处的实验现象∶ 。
(3)方案二中的第二个实验现象,不能证明KOH溶液跟稀硫酸恰好完全反应,其原因是
。
(4)除以上方案外,下列物质单独使用,也可以证明“KOH溶液与稀硫酸是否恰好完全反应”
(填序号)。
A.pH试纸 B.铁丝 C.氧化铜 D.紫色石蕊溶液
39.草木灰是一种天然的钾肥,主要成分是碳酸钾,具有防病虫害、抗倒伏等作用。同学们对草木灰中碳酸钾的质量分数进行了如下探究∶取5g草木灰进行如图所示实验(草木灰中其他物质不与稀硫酸反应)。
请回答∶
(1)实验过程中持续缓缓通入氮气,其作用除搅拌A、B中的反应物外,还可以
。
(2)有同学认为通过B装置质量增加量来计算K2CO3的质量结果会偏大,为了更精确的测量,该同学建议在A、B之间增加一个吸收装置,装置中应盛放的试剂是足量的 (填字母)。
A.NaOH溶液 B.浓硫酸 C.饱和NaHCO3溶液 D.硝酸钡溶液
(3)改进实验后,B、C装置质量一共增加0.44g,则草木灰中碳酸钾的质量分数是多少?
40.通过观察和实验等方法获取证据是科学探究的重要环节。向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸,无明显现象,为了现象可视化,组内两位同学分别从反应物的消失和生成物产生的角度获取反应发生的证据:
(1)【颜色观察】小科同学向滴有酚酞溶液的氢氧化钠溶液中,逐滴滴加稀盐酸至足量(如题图),出现 现象,可证明氢氧化钠和盐酸反应了。
(2)【检验产物】
方法1:小金同学将氢氧化钠溶液和盐酸混合,然后检验了混合后的Na+和Cl-,他据此判断出氢氧化钠和盐酸反应生成了NaCl。请你对小金的结论作出评价:
。
方法2:题图是利用无水醋酸与氢氧化钠固体进行的三个实验,其中硅胶吸水后会由蓝色变为红色。若醋酸与氢氧化钠能反应,你预测甲、乙、丙三个试管中的实验现象依次是
。
(3)老师提醒同学们,氢氧化钠固体有腐蚀性、易潮解等性质,做实验时务必规范操作。请写出在使用氢氧化钠固体时的注意事项: (任写一项)。
41.小龙为测定米醋中酸的含量,借助pH传感器与计算机系统设计了图甲实验装置,将氢氧化钠溶液逐滴加入米醋的过程中,pH先缓慢增加,当滴入的量达到一定值,再滴入一滴溶液,pH 由 7.7直接跃升至9.7,采集溶液pH与滴加液体体积的数据绘制成图乙曲线。
(1)pH传感器可精确测定pH,实验室常用测定溶液pH的方法是使用 。
(2)实验发现:氢氧化钠和米醋中的酸恰好完全反应时溶液pH大于7,此时溶液呈 性。
(3)查阅资料:酸碱恰好完全反应发生在pH跃升的两个数值范围内。
下表是三种指示剂在不同pH 范围时的颜色。结合题干信息分析,其中能指示氢氧化钠和米醋中的酸恰好完全反应的指示剂有 (填序号,可多选)。
序号
指示剂
不同pH时的颜色
A
中性红
<6.8红色
6.8~8.0橙色
>8.0黄色
B
酚酞
<8.3无色
8.3~10.0粉红色
>10红色加深
C
茜素黄
<10.1黄色
10.1~12.0橙色
>12.0红色
(4)若用等体积稀释过的米醋与原氢氧化钠溶液重复上述实验,则pH跃升时所滴加的溶液量将减少,请说明理由
。
42.爱吃饼干的同学在查看饼干配料表时,发现有些饼干的膨松剂含有碳酸氢钠,而有些饼干的膨松剂含有碳酸氢铵。同学们深感好奇,碳酸氢铵是氮肥,怎么也可以做膨松剂呢?为此,他们进行了如下的探究。
【查阅资料】①、
②通过控制碳酸氢铵的用量,不仅使残留在食品中的氨气含量符合食品安全标准,还能使食品具有独特的味道。
③氨气会与硫酸反应生成硫酸铵,不会与碱石灰反应。
任务一 初识膨松剂
(1)膨松剂能使食品变松软、蓬松。碳酸氢铵、碳酸氢钠常用作膨松剂。
任务二 比较蓬松效果
步骤
具体操作
称量
10g面粉、0.5g碳酸氢钠置于蒸发皿中
10g面粉、0.5g碳酸氢铵置于蒸发皿中
和面
加入5mL水,用玻璃棒搅拌至水被吸干,揉搓成面团,盖上表面皿
烘焙
模拟烘焙过程,用酒精灯加热约3min,熄灭酒精灯,停止实验
通过以上实验发现,加入碳酸氢铵的面团更大更松软,其原因是
。
(2)膨松剂中的其他成分受热不分解,为测定膨松剂中碳酸氢铵的含量。同学们分别设计了实验方案。
①甲同学提出,加热一定质量的膨松剂,使其完全分解。通过测定反应前后物质的装置质量差来算出碳酸氢铵的含量。
②乙同学认为,膨松剂中可能含有水分,会使测量结果 (填“大于”或“小于”)真实值。他提出可以通过测定反应后生成氨气的质量来达到实验目的,故设计了如图所示实验装置及主要步骤。(B、C、D中药品均足量,碱石灰是NaOH和CaO的固体混合物)
步骤1:先检查装置气密性,再装入药品;
步骤2:从m端通入氮气一段时间后,称量装置C的质量,记录;
步骤3:点燃酒精灯,充分反应后停止加热;
步骤4: ……
步骤5:再次称量装置C的质量,记录,计算。
步骤4的具体操作是 。
③丙同学提出,将图中装置B、C对调,合理测量某些装置的质量,也可以达到实验目的。请判断丙同学的方法是否可行 。
43.某金属加工厂需处理一批含铝、铁、铜的金属废料,并解决废液酸性超标的问题。科学兴趣小组参与工艺优化,开展以下探究:
(1)探究一:金属废料的酸溶处理
编号
甲
乙
丙
操作
现象
无明显现象
铁丝表面有少量气泡产生且反应缓慢
若依据实验可判断出金属活动性顺序为:铝>铁>铜,则可推测出铝、铁与酸反应时,反应更剧烈的是 。
(2)进行丙组的实验时,发现试管外壁发烫,且生成氢气的速率先变快后变慢,如图丁。请分析0~t1阶段反应速率加快的原因:
。
探究二:废液的中和处理
废液中含过量盐酸需中和处理,小组向废液中加入一定量NaOH 溶液后无明显现象。为验证盐酸是否已除尽,进行如下实验:
方案
实验操作
实验现象
实验结论
A
取反应后的溶液少许,滴加无色酚酞试液
溶液不变红
盐酸有剩余
B
取反应后的溶液少许,滴加AgNO3溶液
产生白色沉淀
盐酸有剩余
C
取反应后的溶液少许,插入铁丝
产生气泡
盐酸有剩余
(3)C方案中发生的化学反应方程式为 。
(4)以上三个方案合理的是 (填写序母)。
44.小苏打()和食盐()是厨房中常用物质。现有一包白色固体,可能由和中的一种或两种组成。某科学小组同学展开了系列拓展性研究。
(一)定性分析
【实验目的】确定白色固体的组成
【实验方案】
【实验结论】该白色固体由和两种物质组成。
(1)基于上述实验结论,则步骤①中加入的过量稀酸应该是 (填“稀盐酸”、“稀硫酸”或“稀硝酸”)。
(二)定量分析
【实验目的】测定该白色固体中的质量分数
为了测定该样品中的质量分数,小吕取a克该样品,设计了如下方案:利用与稀硫酸反应产生,通过测定生成的质量,计算样品中的质量分数。
(2)小吕用以上装置完成本实验,装置的连接顺序是 _→C(填装置的字母编号,装置不重复使用)
(3)D装置中的反应完全后,需再次通入空气,其目的是
。
45.实验室常用大理石和稀盐酸反应制,制得的中会混有少量水蒸气。为制取干燥并探究其相关性质,小科设计了如图1的制取装置和如图2的性质实验。
(1)图1中X可选用 (填试剂名称),收集装置应选用 (填“A”或“B”)。
(2)为了探究气体是否具有酸性,小科将生成的气体按箭头方向通入图2的甲装置,观察到 (填现象),说明气体没有酸性。
(3)小明将大理石与浓盐酸反应生成的气体通入澄清石灰水(如图2乙装置),但没有观察到明显现象,请解释原因:
。
46.一氧化碳通常是通过燃烧碳的方法制备的,制得的一氧化碳中往往含有少量二氧化碳。小滨用这种的不纯的一氧化碳为原料来模拟工业炼铁实验,设计了如图所示的微型实验装置ABCDE五个部分(夹持设备已略去)。已知:3CO+Fe2O32Fe+3CO2,一氧化碳为有毒气体,为防止刚生成的铁被空气氧化,反应结束后需继续通一会儿气,直至装置冷却。
(1)在实验装置A中,小科设计放入潮解的氢氧化钠,原因是
。
(2)写出B处玻璃管中发生反应的现象: 。
(3)C中反应的化学方程式为: 。
(4)装置D的作用是 。
47.氢氧化钠与稀硫酸反应是否放出热量?三位同学为探究此问题进行了相关实验:
(1)甲同学:在烧杯中先加入一定量的稀硫酸溶液,然后再加入适量的氢氧化钠固体,用手触摸烧杯外壁后发现杯壁变热,于是得到“氢氧化钠与稀硫酸反应放出热量”的结论。你认为是否正确并说明理由 。
(2)乙同学的实验,我们可以根据 的现象来证明氢氧化钠与稀硫酸反应放出热量。
(3)丙同学将稀硫酸不断滴入氢氧化钠溶液中,并用数字化仪器测量的数据发现:氢氧化钠与稀硫酸反应会放出热量。此外,由图像可知:氢氧化钠和稀硫酸反应,溶液温度最高时是在两者 。(选填“恰好反应之前”“恰好反应时”或“恰好反应之后”)
48.超氧化钠()在常温下能分别与、、HCl发生反应,均可生成。为了验证能跟反应生成,某兴趣小组的同学设计了如图所示实验。(已知:超氧化钠能与水反应生成氢氧化钠和氧气;稀盐酸具有挥发性)
(1)和二氧化碳反应生成氧气和一种白色固体,则该白色固体可能是 (填字母);
A. B. C. D.
(2)推测B装置中X溶液名称是 ,其作用为 ;
(3)在G装置中,关闭阀门Ⅰ,打开阀门Ⅱ,同时微热红磷和白磷,可观察到红磷不燃烧,白磷燃烧,由此可得出燃烧的条件是 ;
(4)实验结束后,某同学取少量D中固体,加足量水,有气泡产生;请推测产生气泡的原因可能是 。
49.某小组用图1装置开展电解水实验的相关研究。
(1)甲同学分别取等质量的碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钠溶液,溶质质量分数均为12%,在相同条件下进行电解水实验,产生氢气的速率如图2所示。由此可知,在相同条件下,加入
,产生氢气的速率最大。
(2)乙同学取不同质量分数的氢氧化钠溶液,在相同条件下进行电解水实验,其结果如图3所示。据图可知,产生氢气速率的变化趋势为
。
(3)丙同学从实验室拿取了一瓶久置的氢氧化钠固体,在相同条件下进行实验,发现产生氢气的速率比乙同学的小。丙同学猜想速率变小的原因可能是氢氧化钠变质引起的,氢氧化钠变质的化学反应方程式 。为了验证猜想,他设计了如图4的实验装置(图4中试管带有导气管),当他滴加稀硫酸时,观察到瓶中的饱和澄清石灰水变浑浊,他认为猜想正确。同学们讨论后发现,该实验设计方案不够严谨,其原因是
。如何改进?他们继续思考……
50.“起航”小组在实验室设计并制作水草缸二氧化碳补充装置。
活动一:制备二氧化碳并除去氯化氢气体
(1)装置A和装置B均可用作制取二氧化碳的发生装置,其中更便于控制反应开始或停止的是 (填“A”或“B”)。
(2)从D中的 (填“a”或“b”)口通入,可除去二氧化碳中的氯化氢气体。
活动二:水草缸二氧化碳补充装置
(3)水草缸需要补充二氧化碳,促进水草进行光合作用,其中导管末端连接多孔玻璃球的作用是 。
(4)通入二氧化碳一段时间后,水草缸内pH下降的原因:
。
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