2026年中考化学考前热身训练(3)化学实验中、高难度题
2026-05-19
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2份
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51页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习-三轮冲刺 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 山西省,江苏省,浙江省,安徽省,福建省,山东省,湖北省,湖南省,广东省,四川省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.63 MB |
| 发布时间 | 2026-05-19 |
| 更新时间 | 2026-05-22 |
| 作者 | 我爱北京 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-19 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57943587.html |
| 价格 | 1.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦化学实验中高难度大题,通过24道综合题构建"操作-探究-计算"三阶训练体系,强化科学探究与实践能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|实验基础操作|3题(粗盐提纯等)|仪器识别+误差分析|从分离原理到操作规范的逻辑链|
|物质性质探究|8题(金属活动性等)|现象推断+方案设计|性质-现象-结论的证据推理|
|气体制备|4题(CO₂/O₂等)|装置选择+条件控制|反应原理决定实验装置的关联|
|定量分析|5题(成分计算等)|数据处理+误差讨论|元素守恒与化学方程式的综合应用|
|综合实验设计|4题(物质鉴别等)|多步探究+方案评价|定性与定量结合的科学思维|
内容正文:
2026年中考化学考前热身训练(3)
化学实验中、高难度大题答案
1.(1) 烧杯 除去不溶于水的泥沙 (2) 漏斗 滤纸破损/液面高于滤纸边缘/盛接滤液的烧杯不干净 (3) 沉淀堵塞滤纸 偏大 (4) 过滤 A.加快溶解速率/C.防止局部温度过高,造成液体飞溅
【详解】(1)仪器a是常见玻璃反应容器烧杯;粗盐中含有泥沙等不溶性杂质,过滤是固液分离操作,可去除粗盐中不溶于水的难溶性杂质。
(2)仪器b是漏斗;过滤后滤液浑浊说明液体未被滤纸有效过滤,可能是滤纸破损、液体从滤纸和漏斗的缝隙流下、盛接滤液的烧杯本身带有杂质等原因导致。
(3)若直接倒入混有大量沉淀的液体,沉淀会堵住滤纸的微小孔隙,减慢过滤速度,过滤时,最好先将上层液体倒入过滤器,然后再倒入混有沉淀的液体,以免沉淀堵塞滤纸;液面高于滤纸边缘时,部分含难溶性杂质的液体未经过滤直接进入滤液,蒸发后杂质混在精盐中,导致精盐质量偏大。
(4)操作B为过滤操作;A是溶解操作,玻璃棒搅拌可加快溶质溶解,提升溶解速率;C是蒸发操作,玻璃棒搅拌可使液体受热均匀,避免局部过热导致液滴飞溅。
2.(1)去除金属表面的氧化膜和污物 (2)强 (3)左侧红墨水先上升,后下降至原位置
【详解】(1)金属表面有氧化物或污物时,有时会影响金属与酸的反应,故一般会通过打磨来去除金属表面的氧化膜或污物。
(2)左侧有气泡,说明镁能与稀盐酸反应,说明在金属活动性顺序里,镁排在氢前,右侧无气泡,说明金属X与稀盐酸不反应,说明在金属活动性顺序里,X排在氢后,则镁的金属活动性比X强;
(3)镁和稀盐酸反应放热,使左侧管内气体受热膨胀、压强增大,则左侧红墨水上升,待完全反应冷却至室温后,又下降至原位置。
3.(1)5 (2)强 (3)将铜片放入硝酸银溶液中(合理即可)
【详解】(1)在金属活动性顺序里,铜、银均排在氢后,均与稀硫酸不反应,氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水;碳酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,故孔穴5中有气泡产生;
(2)孔穴1中产生气泡,说明X可与稀硫酸反应,说明在金属活动性顺序里,X排在氢前,铜、银均不与稀硫酸反应,说明二者活动性排在氢后,因此X的金属活动性比铜、银强;
(3)活动性强的金属可以将活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来,故验证铜和银的金属活动性顺序,可以选择铜片和硝酸银溶液,将铜片放入硝酸银溶液中,铜表面析出银白色固体,溶液变蓝,说明铜能置换出硝酸银中的银,即可证明铜的活动性强于银。
4.(1)长颈漏斗 (2) (3)BC (4)防止高温熔融物溅落,炸裂集气瓶瓶底
【详解】(1)略。(2)实验室常用石灰石或大理石和稀盐酸制取二氧化碳,即石灰石或大理石(主要成分碳酸钙)和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为。
(3)过氧化氢和二氧化锰制取氧气,属于固液常温型,选择的发生装置为B;氧气密度大于空气,可采用向上排空气法收集,选择的收集装置为C。
(4)玻璃是热的不良导体,受热不均会发生炸裂,铁丝在氧气中燃烧的实验中,反应时能产生高温熔融物,集气瓶底水的作用是防止高温熔融物溅落,炸裂集气瓶瓶底。
5.(1)
(2)可以随时控制反应的发生与停止
(3)
【详解】(1)A装置为固体加热型发生装置,且试管口有棉花,对应高锰酸钾受热分解制取氧气,化学方程式:。
(2)C装置中,将固体药品放在铜网上,关闭弹簧夹时,装置内气体压强增大,液体被压回烧杯,固液分离,反应停止;打开弹簧夹,气体排出,压强减小,液体进入,固液接触,反应发生。而 B 装置固液一旦混合,无法中途停止反应,所以C装置的主要优点是能随时控制反应的发生与停止。
(3)氢气密度远小于空气,收集干燥氢气需用向下排空气法,E为万能集气瓶,气体应短进长出。
6.(1)(2)产生蓝色沉淀(3)化学反应前后物质的质量相等(4)减少(5)有气体参加或生成的反应应在密闭容器中进行
【详解】(1)图1中是氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应,生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠,反应的化学方程式为:;
(2)氢氧化钠与硫酸铜反应,会观察到产生蓝色沉淀,因为生成了氢氧化铜蓝色沉淀;
(3)该实验反应前后天平平衡,说明参加化学反应的各物质的质量总和,等于反应后生成的各物质的质量总和,即化学反应前后物质的质量相等;
(4)碳酸钠和稀盐酸反应生成二氧化碳气体,图2为敞口装置,二氧化碳逸散到空气中,因此反应后称量的烧杯内物质总质量减少;
(5)图2实验因有气体生成且逸出,导致质量变化不能验证质量守恒定律。所以利用有气体参与或生成的化学反应设计实验验证质量守恒定律时,应注意在密闭装置中进行。
7.(1)分液漏斗(2)浓硫酸(3)保证反应在无氧、无水的环境中进行,避免产物变质(4) 丙 C
(5)吸收尾气中未反应的Cl2,吸收空气中的水蒸气
(6)
【详解】(1)甲装置中盛有浓盐酸的仪器是分液漏斗。
(2)已知SCl2易水解,因此制备过程必须在无水环境中进行。甲中制得的Cl2混有挥发的HCl和水蒸气,装置乙的作用是干燥Cl2,故选用浓硫酸(浓硫酸具有强吸水性,且不与Cl2发生反应)。
(3)空气中的O2会氧化SCl2,水蒸气会使SCl2发生水解反应,因此滴加浓盐酸前,需通入N2排尽装置内的空气,保证反应在无氧、无水的环境中进行,避免产物变质。
(4)实验开始时,需先加热丙装置,避免Cl2未参与反应就离开丙装置;
水浴加热的最高温度为100℃,无法达到125℃;酒精灯直接加热温度不均匀,难以精准控温;油浴加热可稳定控制温度在100℃以上,且受热均匀,因此选C。
(5)装置丁为球形干燥管,内装碱石灰(或固体氢氧化钠等碱性干燥剂),作用有两点:吸收尾气中未反应的Cl2,防止污染空气;吸收空气中的水蒸气,防止其进入丙装置使SCl2水解。
(6)根据元素守恒和氧化还原反应规律,SCl2与NH3反应,生成目标产物S4N4,同时生成常见固体单质(S)和盐(NH4Cl),配平后得到化学方程式。
8.(1) CuSO4 CaCO3 变为红色
(2) NaCl、NaOH、CaCO3、Na2CO3 小于
(3) Ca(NO3)2(合理即可) 溶液仍为红色 C A
【详解】(1)步骤一:硫酸铜溶液是蓝色的,且形成蓝色沉淀,则得到白色滤渣和无色滤液,白色粉末中一定不含,碳酸钙难溶于水,则一定含有;
步骤二:结论为滤液呈碱性,无色酚酞试液在碱性溶液中变红,则现象为,滤液变为红色;
(2)稀盐酸能与碳酸盐反应生成二氧化碳,则二氧化碳是稀盐酸中的与白色粉末中的反应生成的;
100g质量分数为10.95%的稀盐酸中溶质质量为:,则HCl中氯元素的质量为:,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类和质量不变,如果白色粉末中不含氯化钠,最后固体B中氯元素的质量应为10.65g,最后固体B中氯元素的质量为14.2g,说明白色粉末中含氯化钠,则氯化钠中氯元素的质量为:14.2g-10.65g=3.55g,则氯化钠的质量为:;假设白色粉末中含碳酸钠,碳酸钠与稀盐酸反应:,碳酸钙和稀盐酸反应:,可得关系式:
设生成4.4g二氧化碳消耗HCl的质量为x
x=7.3g,即碳酸盐消耗HCl的质量为7.3g小于10.95g,说明白色粉末中还含有氢氧化钠,氢氧化钠消耗HCl的质量为:10.95g-7.3g=3.65g,
设样品中氢氧化钠的质量为y
y=4g
则样品中碳酸盐的质量为:20g-4g-5.85g=10.15g
假设样品中的碳酸盐全部是碳酸钙,设碳酸钙的质量为m
m=10g
假设样品中的碳酸盐全部是碳酸钠,设碳酸钠的质量为n
n=10.6g
样品中碳酸盐的质量为10.15g,说明碳酸盐是碳酸钙和碳酸钠的混合物,则该白色粉末的成分为:NaCl、NaOH、CaCO3、Na2CO3;
如果固体B全部是氯化钠,则固体B的质量为:,如果固体B全部是氯化钙,固体B的质量为:,由以上分析可知,固体B应是氯化钠、氯化钙的混合物,则固体B的质量应介于之间,则固体B的质量应小于23.4g;
(3)硝酸钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙和硝酸钠,故可用过量的硝酸钙检验碳酸钠,且将碳酸钠除尽(不能选择氯化钙或氯化钡,否则会对氯化钠的检验产生干扰),故向其中加入过量溶液,产生白色沉淀,说明含碳酸钠,反应后溶液仍为红色,说明反应后溶液仍然呈碱性,则白色粉末中含氢氧化钠;氢氧化钠会对氯化钠的检验产生干扰,故应先除去氢氧化钠,氢氧化钠能与稀硝酸反应生成硝酸钠和水,故可向滤液中加入过量稀硝酸,氯化钠能与硝酸银反应生成氯化银和硝酸钠,可用硝酸银溶液检验氯化钠,故继续滴加硝酸银溶液,产生白色沉淀,说明含氯化钠,即可确定原白色粉末成分。
9.(1)①(2)(3)HCl、NaCl、
(4)先产生气泡,后产生白色沉淀(合理即可)
(5)滤液中一定有NaCl和HCl这两种溶质,所以加入硝酸银溶液后一定会生成氯化银白色沉淀,无法判断是否有氯化钡存在(或滤液中一定存在氯离子,加入硝酸银溶液后,银离子和氯离子必然会结合生成氯化银白色沉淀,该现象无法证明是否有钡离子剩余)
(6)B(7) B
【详解】(1)试管①中稀盐酸与硫酸钠不能反应(不符合复分解反应发生的条件),无明显现象;试管②中碳酸钙和稀盐酸反应产生气泡,试管③中氯化钡和硫酸钠反应生成白色硫酸钡沉淀,因此无明显现象的是试管①。
(2)试管②中碳酸钙和稀盐酸的反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为。
(3)试管①中溶质为HCl、,试管③中氯化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,试管①③混合后白色沉淀增多,说明试管③中过量,与试管①中中继续反应生成硫酸钡沉淀,若过量时,则溶质为HCl、NaCl、,即猜想3。
(4)实验结论是猜想3成立,即滤液中含HCl、NaCl、,加入碳酸钠时,碳酸钠先与HCl反应生成二氧化碳气体,HCl完全反应后,再与反应生成碳酸钡白色沉淀,因此可观察到先产生气泡,后产生白色沉淀。
(5)略。
(6)验证猜想3成立即检验滤液中存在。
A、HCl溶液呈酸性,NaCl、都呈中性,酚酞均不变色,无法检验,故选项不符合题意。
B、稀硫酸能与反应产生硫酸钡白色沉淀,若观察到有白色沉淀生成,即可证明存在,故选项符合题意。
C、碳酸钾和反应生成碳酸钡白色沉淀,由于溶液中含有HCl,若加入碳酸钾的量过少,优先与HCl反应,HCl已将碳酸钾反应完全,就无法与反应生成沉淀,即使溶液中存在,也可能观察不到白色沉淀,无法判断是否存在,故选项不符合题意。
D、氢氧化钙不能和氯化钡反应,不能验证是否含有,故选项不符合题意。
(7)由图3可知,碳酸钙固体完全消失后,溶液中的溶质为、HCl(烧杯连同各物质的总质量随加入碳酸钠溶液质量的变化的图像是一条折线);设第一段加入碳酸钠溶液的质量为x,生成二氧化碳的质量为x-47.8g,参加反应的HCl质量为y。
第二段增重是继续加入碳酸钠溶液,净增重为100g,由于无气体产生,所以净增重就等于加入的碳酸钠溶液质量,设参加反应的氯化钙质量为z。
则、HCl的个数比为,所以试管②反应后、、的个数比1:1:(1+1×2)= 1:1:3。
A、第二段是碳酸钠与氯化钙反应产生白色沉淀,但沉淀生成是逐渐的,终点不明显,仅靠观察现象无法准确判断点B,误差大,故选项措施现实中不可行。
B、pH计可以连续、精确地测量溶液pH的变化,点B是pH发生急剧变化的拐点,即滴定终点,使用pH计可以实时记录pH变化,故选项措施现实中可行。
C、酚酞在碱性溶液中变红,在酸性或中性溶液中无色,碳酸钠溶液呈碱性,能使酚酞溶液变红;在反应前滴加酚酞指示剂,随着反应的进行,当观察到溶液由无色变成红色时,虽然已完全反应后,但此时碳酸钠已过量,无法准确判断点B,故选项措施现实中不可行。
10.(1) 、 (2)
(3) 有气泡产生 溶液 (4)
【分析】白色沉淀加足量水溶解,过滤得白色沉淀,沉淀加稀硝酸全部溶解且产生气泡,说明沉淀是(若为BaSO4则不溶于稀硝酸),因此原固体一定有Ba(NO3)2和Na2CO3,一定没有Na2SO4(否则会生成BaSO4沉淀)。溶液M加碳酸钠溶液无明显现象,说明溶液中无Ba2+。
【详解】(1)略;(2)根据分析,M中一定没有;
(3)①证明I和III不成立,即证明溶液中含有Na2CO3,实验现象为有气泡产生;
②证明假设IV成立,即检验溶液中Cl-,可加入AgNO3溶液,产生白色沉淀AgCl。
(4)略。
11.(1)和的混合物 (2) 变浑浊 稀硫酸 蓝 ① ③
【详解】(1) 已知木炭还原氧化铜若反应不彻底,产物会同时有和,因此三种猜想分别是:全部为、全部为、和的混合物。
(2)木炭还原氧化铜会生成二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,因此观察到澄清石灰水变浑浊;
根据查阅资料可知:可与稀硫酸反应,不与稀硫酸反应,因此需要滴入足量稀硫酸,反应生成硫酸铜,硫酸铜溶液为蓝色,现象显示固体部分减少、溶液变蓝,说明固体中一定含有,因此只含的猜想①错误;
若1.44g红色固体全部是,根据反应,144份质量的完全反应生成64份质量的,可得1.44g 完全反应后得到固体质量应为;题目中反应后固体质量为1.04g,大于0.64g,说明原固体中本来就含有不反应的Cu,因此红色固体是Cu和Cu2O的混合物,猜想③正确。
12.(1)长颈漏斗(2)①④⑥
(3) B
(4)B (5)B→G→F→H (6)b
【详解】(1)根据仪器的形状和用途可知仪器a是长颈漏斗。
(2)实验室制取二氧化碳用到稀盐酸,稀盐酸具有腐蚀性,若不慎接触皮肤需要立即用水冲洗,对应图标⑥(喷淋冲洗提示)。
(3)A装置为固体加热型,且试管口有棉花,对应高锰酸钾受热分解制氧气,化学方程式为;硫燃烧生成有毒的二氧化硫,需要预留少量水吸收二氧化硫防止污染,因此收集氧气时,集气瓶留有少量水就停止收集,故选B。
(4)A、氢气密度小于空气,从短管n通入,空气从长管m排出,可以收集氢气,该选项不符合题意。
B、氢氧化钠溶液会同时吸收二氧化碳和氯化氢,原物质二氧化碳被消耗,无法达到除杂目的,该选项符合题意。
C、瓶内装满水,氧气密度小于水,从n端通入,水从m端排出到量筒,排出水的体积就是氧气体积,该选项不符合题意。
故选B。
(5)制取硫化氢是固液常温反应,发生装置选B;需要干燥,通过G(浓硫酸)干燥;硫化氢密度比空气大、易溶于水,因此选择F装置从m端导入;硫化氢有毒,用H(氢氧化钠溶液)处理尾气,因此连接顺序为。
(6)该装置要实现即开即用(关闭止水夹固液分离,打开止水夹固液接触反应):液面在a时,关闭止水夹后酸无法完全脱离固体,不能停止反应;液面在c时,酸没接触固体,无法反应;液面在b处,刚好让固体和酸接触反应,关闭止水夹后酸可以完全被压入漏斗,固液分离,故选b。
13.(1)红(2)CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4(3)ABD
(4) 稀盐酸(合理即可) b 不正确 t2-t3 (5) 4.6 8g<a<10.6g
【详解】(1)因为酚酞遇碱变红,所以A试管中现象:溶液由无色变成红色;
(2)B中发生反应为硫酸铜与氢氧化钠反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠,反应的化学方程式为:CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4;
(3)A、盐酸与锌反应生成氢气,在混合液中加金属Zn,无气泡产生,说明混合液中没有盐酸,则能证明试管C中已发生化学反应,故选项正确;
B、在混合液中加无色酚酞,溶液呈无色的,说明混合液中没有氢氧化钠,氢氧化钠呈碱性,能使酚酞试液变化,则能证明试管C中已发生化学反应,故选项正确;
C、在混合液中加AgNO3溶液,有白色沉淀,氯化钠和盐酸都能与硝酸银反应生成氯化银沉淀,则不能证明试管C中已发生化学反应,故选项错误;
D、用pH试纸测混合液的pH,测得pH等于7,证明混合液呈中性,盐酸和氢氧化钠都反应掉了,则能证明试管C中已发生化学反应,故选项正确,故选ABD;
(4)①二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,甲同学向该试管中再加入足量的稀盐酸,观察到有气泡产生,证明CO2和NaOH发生了反应;
②实验前U形管两端液面相平,将NaOH溶液滴入试管中,恢复到室温后,U形管中的液面左高右低,是因为二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,导致试管中压强减小,故填:b;丙同学认为乙同学的结论不正确,理由是二氧化碳溶于水也能使U形管中的液面左高右低;
③氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,二氧化碳能溶于水且和水反应,图3中t2到t3时间段二氧化碳的浓度明显减小,说明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应;
(5)反应后蒸干得到的纯净固体是NaCl,所有钠元素都转化到NaCl中,因此钠元素质量为:;
样品为部分变质的NaOH,成分为NaOH和Na2CO3的混合物;
假设样品全为NaOH,则样品质量为:;
假设样品全为Na2CO3,则样品质量为:;
因为是部分变质,两种物质都存在,因此样品质量范围为。
14.(1) Mg + 2H2O=Mg(OH)2↓+H2↑ (2)碱性 (3)资料表明饱和溶液pH约为10.50,而实验测得反应后溶液pH为10.98,高于氢氧化镁饱和溶液的pH,说明溶液中并非仅含(4)HCl(5)(6)10%浓度的NaCl溶液
(7)当氯离子浓度不足时,氢氧化镁无法有效转化为疏松多孔的碱式氯化镁。而是形成致密的氢氧化镁薄膜,覆盖在镁表面,阻碍了水与镁的接触,从而抑制反应继续进行。
(8)温度对镁与氯化钠溶液反应的影响如何?(碱式氯化镁的y值是多少?氯离子是如何促进镁与水反应的?不同阴离子对镁腐蚀速率的影响?合理即可)
【详解】(1)根据资料Ⅰ,镁在常温下和水缓慢反应生成Mg(OH)2,该反应的化学方程式为:Mg + 2H2O=Mg(OH)2↓+H2↑。
(2)根据图3,反应结束后溶液pH稳定在10.98左右,大于7,因此溶液呈碱性。
(3)资料表明Mg(OH)2饱和溶液pH约为10.50,而实验测得反应后溶液pH为10.98,高于氢氧化镁饱和溶液的pH,说明溶液中并非仅含Mg(OH)2,因此白色沉淀很可能不是纯氢氧化镁。
(4)蒸发皿上方出现酸性白雾,且溶液变浑浊,说明气体遇水形成酸性物质且能与硝酸银反应生成白色沉淀(AgCl),符合氯化氢(HCl)的特性,因此气体为HCl。
(5)在存在下,Mg(OH)2可以进一步转化为较为疏松的碱式氯化镁,该过程会释放出阴离子,结合化合物中的化合价代数和为0的关系,该过程释放的阴离子为。
(6)对比表格中各浓度下的反应现象:5%时气泡少且慢,10%时30s就有连续气泡(反应最快),15%时45s才密集气泡,20%时20s即停止反应。说明10%浓度下反应速率最快、持续性好,最有利于反应进行。
(7)当氯离子浓度不足时,氢氧化镁无法有效转化为疏松多孔的碱式氯化镁。而是形成致密的氢氧化镁薄膜,覆盖在镁表面,阻碍了水与镁的接触,从而抑制反应继续进行。
(8)此问开放性强,可进一步继续探究的问题有:温度对镁与氯化钠溶液反应的影响如何?碱式氯化镁的y值是多少?氯离子是如何促进镁与水反应的?不同阴离子对镁腐蚀速率的影响?合理即可。
15.(1) 氧气 质量和化学性质 加入二氧化锰的试管中产生气泡更快(或D试管气泡产生速率比C试管快)
(2) 能使带火星的木条复燃的不一定是纯氧 带火星木条复燃,集气瓶内氧气的体积分数约为,大于,满足复燃条件 将反应后分离得到的氧化铜过滤、洗涤、干燥,加入新的过氧化氢溶液中,伸入带火星的木条 产生大量气泡,带火星木条复燃
【详解】(1)能使带火星的木条复燃的气体是过氧化氢分解产生的氧气;
催化剂的定义是:改变反应速率,且反应前后自身的质量和化学性质都不变,步骤称量得到滤渣质量仍为,说明红砖粉末质量反应前后不变;
实验结论是红砖粉末催化效果不如二氧化锰,因此对应现象是二氧化锰所在试管产生气泡速率更快;
过氧化氢在三氧化二铁催化下分解生成水和氧气,其反应的符号表达式为。
故填:氧气;质量和化学性质;加入二氧化锰的试管中产生气泡更快(或D试管气泡产生速率比C试管快);。
(2)从表格数据可知,氧气体积分数达到及以上时,带火星的木条就可以复燃,因此不需要纯氧就能使带火星木条复燃;
集气瓶中注入的水,排水法收集后,瓶内有体积的氧气,剩余体积的空气中氧气约占,总氧气体积分数为,大于,因此带火星的木条会复燃;
验证催化剂化学性质不变,只需将反应后的固体再次加入过氧化氢溶液,观察仍能催化分解产生氧气,即可证明化学性质没有改变。
故填:能使带火星的木条复燃的不一定是纯氧;带火星的木条复燃,集气瓶内氧气的体积分数约为,大于,满足复燃条件;将反应后分离得到的氧化铜过滤、洗涤、干燥,加入新的过氧化氢溶液中,伸入带火星的木条;产生大量气泡,带火星的木条复燃。
16.(1)三种气体均为氧化物,氢气和氧气是单质
(2)甲(3)检验并吸收受热分解会生成水
(4)(5)b(6)未进行尾气处理(7)B
【详解】(1)资料上显示受热分解生成三种气体氧化物和一种固体氧化物,猜想2中的H2,猜想3中的O2不属于氧化物;
(2)FeC2O4⋅2H2O是固体,受热分解会生成水,因此选甲装置:试管口略向下倾斜,防止冷凝水回流;
(3)B 中装无水硫酸铜,无水硫酸铜是一种白色粉末状固体,遇水会变成蓝色。所以B装置的作用是检验并吸收受热分解会生成水;
(4)装置C中红棕色的氧化铁和一氧化碳反应,生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为:;
(5)一氧化碳还原氧化铁也有二氧化碳生成,会使澄清石灰水变浑浊,无法证明受热分解有二氧化碳生成。改进:在B 装置和 C 装置之间增加一个盛有足量的澄清石灰水的装置,可以先检验并除尽装置A中分解生成的二氧化碳,(不能放在A装置和B装置之间,避免对生成水的检验造成影响)故选b;
(6)从环保角度考虑,图1实验装置存在的不足是没有处理尾气,尾气中的一氧化碳会影响环境;
(7)根据热分解过程中会发生的一个反应:,每180份的FeC2O4⋅2H2O分解产生36份的水,剩余固体为144份,3.60g固体受热分解生成0.72g的水,剩余固体质量为3.60g-0.72g=2.88g,故图3中显示是该反应的是Ⅱ。故选B;
17.(1)蓝 (2)NaCl、、 (3)
(4)碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠,此分解产物也能和稀硫酸反应产生气泡,无法证明原样品中原本含有碳酸钠
(5) 除去二氧化碳中混有的水蒸气,防止水蒸气进入装置D,影响二氧化碳质量的测定 实验前排尽装置内原空气中的二氧化碳,防止干扰测定 > 12.6%
(6)A (7)KOH
【详解】(1)石蕊遇碱性溶液变蓝,取少量该“果蔬洗盐”溶于水,滴加紫色石蕊溶液,观察到溶液变成蓝色,说明该“果蔬洗盐”溶于水呈碱性。
(2)该“果蔬洗盐”溶于水呈碱性,乳酸、柠檬酸呈酸性,碳酸钠和碳酸氢钠溶液呈碱性,由此可知,食用级pH调节剂成分为碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或两种,则猜想三:NaCl、、。
(3)①取少许“果蔬洗盐”于试管中,加热至固体质量不再改变,将生成的气体通入澄清石灰水,澄清石灰水浑浊,说明固体受热产生了二氧化碳,由查阅资料可知,碳酸钠受热不分解,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,则“果蔬洗盐”中含有碳酸氢钠。
(4)碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠,此分解产物也能和稀硫酸反应产生气泡,无法证明原样品中原本含有碳酸钠,所以步骤②中不能证明“果蔬洗盐”中含有。
(5)①装置B中发生的是碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳的反应,化学方程式为,浓硫酸具有吸水性,装置C的作用是除去二氧化碳中混有的水蒸气,防止水蒸气进入装置D,影响二氧化碳质量的测定。
②因空气中含有二氧化碳,实验前鼓入一段时间空气是为了排尽装置内原空气中的二氧化碳,防止干扰测定。
③由方程式、可知,碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳与生成的碳酸钠和硫酸反应生成的二氧化碳质量相等,该“果蔬洗盐”中含有,则加入硫酸后生成二氧化碳质量应大于碳酸氢钠受热分解生成的二氧化碳质量,故理论上若产生的质量大于0.33g,则该“果蔬洗盐”中一定含有。
④设该“果蔬洗盐”中的质量分数为x
x=12.6%。
(6)果蔬浸泡时,细胞内外盐水浓度趋向一致。当环境中盐水浓度高于果蔬细胞内的浓度时,水会从果蔬内流出,因此,用果蔬洗盐水浸泡一段时间,细菌便会脱水而死。
故选A。
(7)氧化钙与水能发生反应生成氢氧化钙,氢氧化钙与碳酸钾反应生成氢氧化钾和碳酸钙,由此推测生成物中能够去污的成分是KOH。
18.(1) 在试管口放一团棉花 防止冷凝水回流,试管炸裂
(2) BE
(3)溶液由红色变为无色
(4) 将NaOH溶液换成等体积的水
(5) ① 过滤
(6)蒸发皿中出现较多固体
(7)搅拌,防止局部温度过高造成液滴飞溅
(8)50mL
(9)<
【详解】(1)实验室用高锰酸钾制取氧气,该装置需要的改进是试管口塞一团棉花,以防止加热时固体粉末进入导管,加热时试管口应略向下倾斜是为了防止冷凝水回流炸裂试管。
(2)实验室常用大理石或石灰石与稀盐酸反应制取,该反应物为固体和液体,反应条件为常温,应选择固液常温型发生装置,二氧化碳能溶于水,密度比空气大,应选择向上排空气法收集,则装置组合是B、E。将制取的通入装置F中,溶液变红,是由于二氧化碳与水反应生成了碳酸,该反应方程式为。
(3)氢氧化钠溶液呈碱性,能使酚酞变红,浓盐酸具有挥发性,实验1一段时间后,挥发出的HCl进入滴有酚酞的氢氧化钠溶液中,与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,观察到②中的现象为溶液由红色变成无色。
(4)二氧化碳能溶于水,也会使装置内压强减小,气球膨胀,所以实验2若验证与NaOH反应,还需补做一个实验:另取实验2所示装置,将NaOH溶液换成等体积的水,重复实验2操作,比较气球的变化程度。与NaOH反应生成碳酸钠和水,化学方程式为。
(5)操作①中取用粗盐瓶塞倒放错误,粗盐提纯实验操作为溶解、过滤、蒸发,该同学实验中缺少一步重要的操作是过滤。
(6)操作⑤为蒸发,该操作中停止加热的恰当时机是蒸发皿中出现较多固体。
(7)步骤⑤蒸发中玻璃棒的作用是搅拌,防止局部温度过高造成液滴飞溅。
(8)配制62.5g 20%的氯化钠溶液,应量取氯化钠质量为,则需水的质量为62.5g-12.5g=50g,所需水的体积为50mL,量取水时选择量筒的规格50mL。
(9)若其他操作均正确,采用图2所示方式量取水,即仰视读数,则所量取的水的实际体积偏大,导致所配溶液的溶质质量分数<20%。
19.(1)Ⅱ (2) (3)NaCl、NaOH、Ba(OH)2
(4)产生白色沉淀
(5)NaOH、Ba(OH)2、Na2CO3三种溶液均呈碱性,无论滤液含Ba(OH)2还是Na2CO3,都能使酚酞变红
(6)bc
【详解】(1)先分析三种溶液的两两反应:
稀盐酸(HCl)与Ba(OH)2:发生中和反应,无明显现象;
稀盐酸(HCl)与Na2CO3:,反应生成气体,有气泡;
Ba(OH)2与Na2CO3:,反应生成白色沉淀。
结合实验现象:
试管①(C+B)有气泡 → 为稀盐酸和Na2CO3的反应;
试管②(A+C)有白色沉淀 → 为Ba(OH)2和Na2CO3的反应;
试管③(B+A)无明显现象 → 为稀盐酸和Ba(OH)2的反应。
由此可推:A为Ba(OH)2,B为稀盐酸,C为Na2CO3,对应结论Ⅱ。
(2)试管②是Ba(OH)2和Na2CO3的反应,生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,化学方程式为。
(3)试管①(HCl和Na2CO3)反应生成NaCl;试管②[Ba(OH)2和Na2CO3]反应生成NaOH;混合后,观察到烧杯内白色沉淀明显增多,说明混合前试管①中Na2CO3过量,试管②中Ba(OH)2过量,混合时发生的反应是,原有的NaCl、NaOH不参与反应,因此NaCl、NaOH为滤液中一定存在的溶质。根据已有猜想1(无过量反应物)、猜想2(过量Na2CO3),猜想3为Ba(OH)2过量,即NaCl、NaOH、Ba(OH)2。
(4)猜想3成立,说明滤液含Ba(OH)2,加入硫酸钠(Na2SO4)溶液时,Ba(OH)2与Na2SO4反应生成BaSO4白色沉淀,因此现象为产生白色沉淀。
(5)无色酚酞溶液遇碱性溶液变红,而NaOH、Ba(OH)2、Na2CO3三种溶液均呈碱性,无论滤液含Ba(OH)2还是Na2CO3,都能使酚酞变红,因此无法仅凭酚酞变红证明存在Ba(OH)2,即无法证明猜想3成立。
(6)需要替换Na2SO4,选择能与Ba(OH)2反应产生明显现象、且不与NaCl、NaOH反应的试剂:
a、氯化铁溶液与NaOH或Ba(OH)2都能反应生成Fe(OH)3红褐色沉淀,无法确定存在Ba(OH)2,不符合要求。
b、二氧化碳与NaCl不反应,与NaOH反应无明显现象(),与Ba(OH)2反应产生白色沉淀,即,可检验Ba(OH)2,符合要求。
c、碳酸钾溶液与NaCl、NaOH不反应,与Ba(OH)2反应生成BaCO3沉淀,可检验Ba(OH)2,符合要求。
故选bc。
20.(1)
(2)用pH试纸测量反应后饱和溶液的pH值,则全是碳酸钠,则全是碳酸氢钠,介于两者之间则既有碳酸钠也有碳酸氢钠
(3)氢氧化钠吸收二氧化碳时,产物随二氧化碳通入量变化;不会只生成碳酸钠,先生成碳酸钠,二氧化碳过量后会转化为碳酸氢钠,最终溶液可变为弱酸性
(4)
(5)控制通入二氧化碳的量,当测得溶液pH约为11.6时,停止通入二氧化碳
【详解】(1)氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,该化学方程式书写为。
(2)根据题给资料,碳酸钠饱和溶液和碳酸氢钠饱和溶液的pH有明确区别,可利用这个性质设计实验验证产物;用pH试纸测量反应后饱和溶液的pH值,则全是碳酸钠,则全是碳酸氢钠,介于两者之间则既有碳酸钠也有碳酸氢钠。
(3)从pH变化曲线可以看出,pH从初始碱性逐渐降低到11.6(对应碳酸钠)、再降到8.3(对应碳酸氢钠),最终降到6.9(弱酸性),说明反应过程随二氧化碳量改变产物不同;即:氢氧化钠吸收二氧化碳时,产物随二氧化碳通入量变化;不会只生成碳酸钠,先生成碳酸钠,二氧化碳过量后会转化为碳酸氢钠,最终溶液可变为弱酸性。
(4)二氧化碳过量后,多余的二氧化碳溶于水生成碳酸,碳酸使溶液最终显弱酸性,该化学方程式书写为。
(5)碳酸钠饱和溶液的pH约为11.6,此时停止通入二氧化碳,即可避免二氧化碳过量转化为碳酸氢钠,让反应停在生成碳酸钠的步骤。
21.(1)白雾
(2) 敞口 溶液恰好由红色变为无色 < Mg + 2HCl = MgCl2 + H2 ↑
(3)敞口放置,水分子的蒸发的速度比氯化氢分子挥发的速度快
【详解】(1)浓盐酸具有挥发性,打开浓盐酸瓶塞,挥发出的氯化氢气体遇水形成盐酸小液滴,瓶口产生白雾,敞口放置浓度会减小;
(2)①pH越小,酸性越强,0.5<0.56,故实验Ⅰ中酸性更强的是敞口溶液。
②氢氧化钠溶液显碱性,能使无色酚酞试液变红,滴加稀盐酸,氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,氯化钠显中性,不能使无色酚酞试液变红,故溶液恰好由红色变为无色,说明氢氧化钠和稀盐酸恰好完全反应。
③实验Ⅲ中,因为敞口的稀盐酸浓度更大,和等量镁粉反应生成的氢气体积更多,所以V1 < V2; 镁和盐酸反应的化学方程式为:Mg + 2HCl = MgCl2 + H2 ↑。
(3)敞口久置的稀盐酸浓度会变大,微观原因是敞口放置,水分子的蒸发的速度比氯化氢分子挥发的速度快,则导致稀盐酸浓度变大。
22.(1)
(2) X为淀粉、KI溶液 Y为溶液
(3)7.5 (4)第一步 (5) 1 1
(6)实验Ⅱ中,第一步生成的全部被过量快速消耗,无剩余,因此淀粉不变蓝
【详解】(1)将两步反应相加,消去中间产物和两边等量的,即可得到总反应,故该“碘钟实验”的总反应离子方程式为:。
(2)淀粉遇变蓝,因此X需要含(和反应生成)和淀粉,故X为淀粉、KI溶液;可与反应被消耗,蓝色褪去,因此Y为溶液。
(3)对照实验需控制总容积一致,实验①总容积为,计算得。
(4)多步反应的总速率由最慢的基元反应决定,第一步为慢反应,因此总速率由第一步决定。
(5)反应速率与显色时间成反比,对速率方程计算:①②中不变,变为,时间变为2倍,速率变为,得;①④中不变,变为,时间变为2倍,速率变为,得。
(6)总反应中,实验Ⅱ中过量,且第二步为快反应,生成的立即被消耗,没有积累,因此淀粉不变蓝。
23.(1)潮解(2)CO2(3) 2NaCl + 2H2O 2NaOH + Cl2↑ + H2↑ Cl、H/H、Cl
(4)96(5)85.5(6)(7) Na+ (8)14:1
【详解】(1)氢氧化钠固体具有强吸湿性,能吸收空气中的水蒸气并在表面形成溶液,此物理变化称为“潮解”。
(2)NaOH 与 CO2发生反应生成碳酸钠和水。
(3)电解氯化钠水溶液,通常得到氢氧化钠、氯气和氢气,根据质量守恒定律,参加反应物质是氯化钠和水,产物有氢氧化钠、氯气和另一种气体单质,那另一种应该是氢气。所以化学方程式:2NaCl + 2H2O 2NaOH + Cl2↑ + H2↑。反应前氯元素在NaCl中为-1价,氢元素在H2O中为+1价;反应后氯气中氯为0价,氢气中氢为0价,因此化合价发生改变的元素是Cl和H。
(4)设样品中 NaOH 质量为 x ,则 NaCl质量为 (100−x) g。
根据化学方程式:可知,每 40 g NaOH 生成 58.5 g NaCl,则 生成 NaCl 质量为 ;
;
解得:x=96g
氢氧化钠的质量分数为:。
96%<98%,
该氢氧化钠样品中氢氧化钠的实际含量为96%,没有达到标签上的含量要求的结论。
(5)100g样品中:NaOH: 96g、NaCl:4g
20℃时,NaOH溶解度为109g,即10g水最多溶解10.9g NaOH;NaCl溶解度为36g,即10g水最多溶解3.6g NaCl。
未溶解部分:
NaOH:96g - 10.9g = 85.1g
NaCl:4g - 3.6g = 0.4g
过滤后所得固体总质量=85.1g+0.4g=85.5g;此时固体中 NaOH 含量 = ,达标。
(6)氢氧化钙与碳酸钠反应生成氢氧化钠和碳酸钙,。
(7)滤液A是反应后的溶液,氢氧化钙与碳酸钠反应生成氢氧化钠和碳酸钙,滤液A中一定含有OH-和钠离子(Na+)。他取少量滤液A于试管中,通入少量二氧化碳气体,观察到溶液中产生白色浑浊,据此他得出滤液A中还含有Ca2+的结论。钙离子与碳酸根离子形成碳酸钙沉淀;通入CO2时,CO2与OH⁻反应生成和水,再与Ca2+结合成CaCO3白色沉淀,故微观原因中生成的离子为。
(8)根据以上分析可知,滤液A是反应后的溶液,溶质为NaOH和Ca(OH)2;
滤液 A 蒸干得 63.4g 固体,成分为 NaOH 和 Ca(OH)2。
加入过量稀盐酸后,发生的反应是:
NaOH + HCl =NaCl + H2O
Ca(OH)2 + 2HCl= CaCl2 + 2H2O
最终蒸干得 93g 固体,为 NaCl 和 CaCl2 的混合物。
设原固体中:
NaOH 质量为m, 生成 NaCl 质量y。
Ca(OH)₂ 质量为n , 生成 CaCl₂ 质量z。
列方程组:
①
②
滤液A中NaOH、Ca(OH)2微粒个数比=,则Na+个数与Ca2+个数的最简整数比为14:1。
24.(1)氯化氢具有挥发性,敞口放置时溶质氯化氢会挥发出去,溶质质量减小,所以浓度变小
(2) 2
(3) 小组1 注入稀盐酸速率过慢,部分二氧化碳逸出,导致测得的二氧化碳体积偏小(或装置气密性不好,合理即可)
(4)水蒸发逸出的量比氯化氢挥发的量多,溶剂减少的幅度大于溶质减少的幅度,所以氯化氢浓度变大
(5)盐酸浓度较大,挥发出的氯化氢气体随二氧化碳一起进入石蕊溶液,氯化氢溶于水使溶液始终呈酸性,加热后碳酸分解,但氯化氢仍留在溶液中,因此溶液不变回紫色
(6)Na2SO4 (7)BC (8)标准比色卡 (9)AD (10)OH−、H+ (11) (12)D
【详解】(1)根据资料盐酸具有挥发性,敞口放置溶质HCl挥发,溶质减少,浓度降低。
(2)该实验为对照实验,要控制变量,盐酸体积应和图1一致,为2mL;
反应是碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,方程式为:。
(3)其他3组实验中,原稀盐酸生成二氧化碳体积均在14mL左右,只有小组1数据偏差过大,明显不合理;
偏小的原因是反应过程中部分二氧化碳逸出,导致测得体积偏小。
(4)实验结论是浓度变大,说明敞口放置时,水分子蒸发的量更多,溶剂减少比溶质减少更多,因此浓度升高。
(5)实验时若使用的浓度较大的盐酸,浓盐酸挥发出的氯化氢气体随二氧化碳一起进入石蕊溶液,氯化氢溶于水使溶液始终呈酸性,加热后碳酸分解,但氯化氢仍留在溶液中,因此溶液仍然显酸性,故溶液不变回紫色。
(6)氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠,溶液呈无色说明没有碱性的氢氧化钠剩余,若恰好完全反应,溶质只有硫酸钠,若酸过量则为硫酸钠和硫酸。故填:Na2SO4。
(7)要证明有硫酸剩余:
A、铜和稀硫酸不反应,无明显现象,A错误;
B、氧化铜和稀硫酸反应,黑色固体溶解,溶液变蓝,可以证明,B正确;
C、酸性溶液能使紫色石蕊变红,可以证明,C正确。
故选BC。
(8)pH试纸的使用方法:变色后与标准比色卡对比读数。
(9)A、温度随氢氧化钠加入先升高,说明中和反应放热,A正确;
B、a-b段硫酸未完全反应,不断加碱,pH不断增大,b点恰好完全反应,b-c段继续加氢氧化钠,pH继续增大,B错误;
C、c点氢氧化钠过量,溶质是硫酸钠和氢氧化钠,没有硫酸,C错误;
D、b点恰好完全反应,溶液为中性的硫酸钠溶液,酚酞不变色,D正确。
AD。
(10)中和反应的微观本质是OH−+H+= H2O ,NaOH电离出Na+和OH−,H2SO4电离出 H+ 和 ,因此甲为 OH− ,乙为H+。
(11)氢氧化钠变质是和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,方程式为:。
(12)中和反应是酸与碱生成盐和水的反应:①石灰石是盐,和酸反应不是中和;②熟石灰(碱)改良酸性土壤(酸),属于中和;③是碱和盐的反应,不是中和;④氢氧化钠(碱)处理浓硫酸(酸),属于中和。故选D。
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2026年中考化学考前热身训练(3)
化学实验中、高难度大题
1.下图是去除粗盐中难溶性杂质的实验操作。
(1)仪器a的名称是______;进行粗盐提纯实验时过滤的目的是______。
(2)仪器b的名称是______;若过滤后所得溶液仍然浑浊,可能的原因是______。
(3)过滤时,最好先将上层液体倒入过滤器,然后再倒入混有沉淀的液体,以免______,使过滤速度过慢。在粗盐提纯实验中,若倾倒液体时液面高于滤纸边缘(其他操作均正确),则得到的精盐质量会______(选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
(4)操作B的名称为______;从操作A和C中任选一个,写出所选操作的字母和其中用玻璃棒搅拌的目的:______。
2.下图所示为探究镁和X金属活动性强弱、金属与酸反应吸放热情况的实验。
(1)反应前打磨金属的目的是_______________。
(2)左侧有气泡,右侧无气泡,说明镁的金属活动性比X________。
(3)得出镁和稀盐酸反应放热,依据的现象:一是左侧小气球先胀大后轻微缩小,二是_______。
3.下图是用点滴板进行的微型实验。
向盛有试剂的孔穴1~5中分别滴加等量的稀硫酸。
(1)孔穴1和孔穴________中有气泡产生;
(2)对比孔穴1、2和3中的现象,得出X的金属活动性比铜、银的_______(选填“强”或“弱”);
(3)为验证铜和银的金属活动性强弱,需进行的实验是__________(试剂任选)。
4.根据下图,按要求回答
(1)仪器a的名称是________。(2)实验室制取二氧化碳的化学方程式为_______。
(3)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,应当从图A-D中选择的发生和收集装置组合为____(填字母)。
(4)图E做铁丝在氧气中燃烧的实验时,集气瓶底水的作用是________。
5.化学实验是科学探究的重要方式。根据如图所示实验装置,回答下列问题。
(1)实验室用A装置制备氧气,发生反应的化学方程式为___________。
(2)实验室制取二氧化碳,用C作发生装置,与B装置相比,其主要优点是___________。
(3)常温下可用NaH固体和水反应来制取氢气,U形管中盛装氧化钙后E 装置可以用来收集干燥的氢气,请将该装置补画完整。
6.探究“化学反应前后物质的质量关系”。
(1)实验原理:图1锥形瓶中发生反应的化学方程式为_____________。
(2)实验现象:图1锥形瓶中观察到的现象是_______________,天平指针不偏转。
(3)实验结论:_____________。
【问题与思考】
(4)如图2所示进行实验,反应结束后再称量,烧杯中物质的质量变化是________。
(5)比较上述两个实验,利用图2化学反应设计实验时,应注意的问题是_____________。
7.四氮化四硫()是重要的化学合成中间体,可用与反应制备,实验室利用如图装置(加热及夹持装置略)先制取,再制取。
已知:i.熔点为,沸点为60℃,易水解。
ii.氯气的实验室制法:(浓)
回答下列问题:
(1)甲中盛有浓盐酸的仪器是_______。
(2)装置乙中盛放的试剂为_______。
(3)滴加浓盐酸前,先打开、,关闭,通入排尽装置内的空气的目的是_______。
(4)实验开始制备时,应先对_______(填“甲”或“丙”)处加热,为使丙装置受热均匀,且温度控制在125℃左右,应采用的加热方式为_______(填标号)。
A.酒精灯直接加热 B.水浴加热 C.油浴加热
(5)装置丁的作用为_______。
(6)待丙中的硫粉全部反应后,停止甲、丙处的加热,打开,通入一段时间,关闭、,打开,通入干燥的,制备,同时还生成一种常见固体单质和一种盐,反应的化学方程式为_______。
8.现有一包白色粉末,可能含有“硫酸铜、碳酸钠、氯化钠、氢氧化钠、碳酸钙”,某兴趣小组为确定其组成设计并进行如下实验,请你参与:
【探究一:定性探究】
(1)
实验
步骤
实验操作
实验现象
实验结论
步骤一
取少量白色粉末于烧杯中,加入足量水溶解,过滤
白色粉末部分溶解,得到白色滤渣和无色滤液
白色粉末中一定不含___________(填化学式,下同),一定含有___________
步骤二
向滤液中滴加无色酚酞溶液
滤液___________
滤液呈碱性
【探究二:定量探究】
为了进一步确定白色粉末成分,同学们进行定量探究,实验如下:
(2)二氧化碳是稀盐酸中的H+与白色粉末中的___________(填离子符号)反应生成的。经测定,固体B中含有14.2g氯元素,通过计算可知该白色粉末的成分为___________(填化学式),固体B的质量应___________(填“大于”或“小于”或“等于”)23.4 g。
【拓展提高】
(3)有的同学提出:进行定量探究相对繁琐,完全可以通过定性探究得出实验结论。继续取探究一实验后的碱性滤液,向其中加入过量___________(填化学式)溶液,观察到产生白色沉淀且___________;过滤,向滤液中加入过量___________(填字母),观察到明显实验现象:继续滴加___________(填字母),有白色沉淀产生,即可确定原白色粉末成分。
A.硝酸银溶液 B.氯化钡溶液 C.稀硝酸 D.稀硫酸
【反思与收获】
在进行实验探究时,我们可以打开思路,采取不同的方法、通过不同的路径,达到相同的探究目的。
9.为探究酸、碱、盐的性质,兴趣小组同学进行如图1、2所示的实验。
【初步分析】
(1)上述实验没有明显现象的是试管_____(填序号)。
(2)试管②中发生反应的化学方程式为_____。
【继续实验】实验结束后,将试管①、③中的物质全部倒入同一洁净的烧杯中,发现烧杯内的白色固体明显增多,充分反应后,过滤,得到滤液和滤渣。
【提出问题】滤液中溶质的成分是什么?
【做出猜想】
(3)猜想1:HCl、NaCl;
猜想2:HCl、NaCl、;
猜想3:_____。
【查阅资料】、溶液均显中性。
【验证实验】为验证上述猜想,小组同学设计了如图2所示两种方案:
【实验现象】
(4)方案甲试管中有白色沉淀产生,方案乙试管中观察到____。
【得出结论】猜想3成立。
【交流反思】
(5)有同学提出,根据方案甲中现象,无法得出猜想3成立,理由是______。
(6)下列试剂中,____(选填字母)一定能验证猜想3成立。
A.酚酞溶液 B.稀硫酸 C.碳酸钾 D.氢氧化钙
(7)同学们观察到试管②固体完全消失,为确定反应后溶质情况,将反应后溶液倒入烧杯,逐滴加入溶液,并不断搅拌,使反应充分进行。实验过程中,烧杯连同各物质的总质量随加入溶液质量的变化关系如图3所示,至反应刚好结束(B点),测得第一段增重47.8g,第二段增重100g。求试管②反应后、、的个数比____。
为准确测量碳酸钠溶液恰好完全的点B,更好地减小误差对本实验的影响,下列措施现实中最可行的是____(选填字母)。
A.观察现象
B.用pH计测量反应过程pH变化
C.在反应前滴加酚酞指示剂
10.实验室有一瓶白色固体,可能由、NaCl、、中的两种或两种以上组成,某兴趣小组为确定其成分进行了如图所示的实验探究,请你参与并完成相关问题。
(1)原白色固体中一定有___________(填化学式,下同),一定没有___________。
(2)溶液M中的溶质一定有,一定没有___________(写化学式)。
【提出问题】
溶液M中溶质的成分是什么?
【猜想假设】
假设Ⅰ:;
假设Ⅱ:,;
假设Ⅲ:,NaCl
假设Ⅳ:、、。
【实验探究】
(3)
实验
步骤
现象
结论
a
取适量溶液M于试管中,滴加足量稀硝酸
___________
假设Ⅰ、Ⅲ不成立
b
取实验a所得溶液于试管中,滴加___________
产生白色沉淀
假设Ⅳ成立
【实验反思】
(4)实验b中发生反应的化学方程式为___________。
11.在铜的冶炼史中我国劳动人民有一项重大发明是“湿法冶金”。在五千年前我国劳动人民还会使用木炭炼铜。在化学实验室里模拟炼铜,既可用传统的实验装置(见图甲),又能用改进的微型实验装置(见图乙)。化学兴趣小组采用图乙装置,开展以下探究活动:
【提出问题】木炭与CuO反应所得红色固体中含有什么物质?
【查阅资料】
①木炭与CuO的反应是: ,若该反应进行的不彻底,产物中还有氧化亚铜(Cu2O)
②Cu2O是红色固体,能与稀硫酸反应:。
【提出猜想】
(1)红色固体的成分:①全部是Cu;②全部是Cu2O;③_________。
【实验探究】
(2)①取木炭、CuO两种黑色粉末适量,再取少许CaCl2(能降低反应温度,加快反应速率)均匀混合,然后将黑色粉末装入长柄V形玻璃管的直管内。
②按图乙连好实验装置,然后加热反应物;2分钟后,黑色粉末出现红热现象,同时澄清的石灰水___________,此时停止加热。
③待玻璃管冷却后,提取里面的红色固体,进行如下的验证:
步骤
现象
结论
a.取1.44g红色固体装入试管,滴入足量的______,充分反应
红色固体部分减少,溶液变为____色
猜想___错误
b.滤出试管中残留的红色固体,洗涤干燥,称其质量为1.04g
/
猜想____正确
12.如图是实验室制取气体的常用装置,请回答问题:
(1)仪器a的名称为_______。
(2)为保证实验安全,教材设计了与实验有关图标提示实验操作时的注意事项,在完成实验室制取二氧化碳的实验中需标注的提示图标是_______(选填序号)。
(3)选用A、E装置制取氧气发生反应的化学方程式为①_______,若要利用收集到的氧气做硫燃烧实验,需要在②_______(填字母)时停止收集。
A.集气瓶中有大量水 B.集气瓶中有少量水 C.集气瓶中没有水
(4)图F装置可用于气体的收集、除杂和体积的测量等,用该装置不能完成的实验是_______(填字母)。
A.气体从n端通入,收集氢气
B.瓶内装有氢氧化钠溶液,气体从m端通入,除去二氧化碳中混有的氯化氢气体
C.瓶内装满水,m端接量筒,氧气从n端通入,测量收集氧气的体积
(5)硫化氢气体是一种有臭鸡蛋气味的有毒气体,易溶于水且水溶液呈酸性,实验室制取原理是。要制取干燥的硫化氢气体,并处理尾气,防止污染空气,所选装置的连接顺序是_______(填A-H的大写字母)。
_______→_______→_______→_______
(6)为实现即开即用的制取氢气搭建Ⅰ装置,制取氢气过程中,稀盐酸液面最好添加到如图_______处(选填“a”、“b”、“c”);
13.学习了常见的酸、碱、盐后,同学们对NaOH的化学性质进行了整理归纳,并在老师的指导下进行如下实验活动。
【验证实验】在盛有NaOH溶液的试管中分别加入下列物质。
(1)试管A中的实验现象为无色酚酞溶液变_______色。
(2)试管B中发生反应的化学方程式为________。
【探究实验】通过实验,同学们发现C、D两试管中均无明显现象,于是继续进行探究:
(3)证明试管C中已发生化学反应,以下实验方案合理的是______。
A.在混合液中加金属Zn,无气泡产生
B.在混合液中加无色酚酞,溶液呈无色的
C.在混合液中加AgNO3溶液,有白色沉淀
D.用pH试纸测混合液的pH,测得pH等于7
(4)为了证明试管D中已经发生化学反应,同学们设计了下列实验方案。
①甲同学向该试管中再加入足量的________(填名称),观察到溶液中有气泡产生,证明CO2和NaOH发生了反应。
②乙同学用图1所示装置进行实验。实验前U形管两端液面相平,将NaOH溶液滴入试管中,恢复到室温后,观察到U形管中的液面________(填字母“a.左低右高”或“b.左高右低”),据此,他得出“CO2与NaOH发生了化学反应”的结论。丙同学认为乙同学的结论________(填“正确”或“不正确”)。
③乙同学在老师指导下改进实验,利用如图2装置测定二氧化碳浓度变化,采集数据绘制成曲线(如图3)。据图3分析,能说明二氧化碳与氢氧化钠发生反应的时间段是________。
【定量实验】
(5)氢氧化钠固体常因保存不当而变质。现有一瓶久置部分变质的NaOH固体(杂质仅含Na2CO3,无水分),兴趣小组的同学取一定质量的样品,加入100 g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸,恰好完全反应。反应后将所得溶液蒸干,最终得到纯净干燥固体质量为11.7 g。请计算:该样品中钠元素的质量________g;该样品质量(用字母a表示)的范围是________。
14.为完成“探究金属防护的方法”实践性作业,学习小组查得资料:家用电热水器不锈钢内胆表面常镶嵌镁棒,以防止内胆腐蚀。
已知:Ⅰ.镁在常温下和水只能缓慢反应生成是一种白色的难溶物,其饱和水溶液的pH约为10.50.
Ⅱ.常温下,镁在NaCl溶液中可以较快的反应,并有白色沉淀生成。
请和小组同学针对金属镁的有关化学性质开展如下探究。
探究一:白色沉淀的成分是什么
【实验1】如图1,将打磨过的镁条置于NaCl溶液中,用溶解氧传感器和pH传感器分别采集得到图2、3所示的数据信息。充分反应后,烧杯的底部出现大量的白色沉淀。
(1)结合以上资料和图2信息,请写出镁在常温下和水反应的化学方程式:___________。
(2)充分反应后,溶液呈___________(选填“酸性”“中性”或“碱性”)。
(3)分析图3数据,可推测生成的白色沉淀很可能不是氢氧化镁,理由是___________。
【实验2】过滤出上述白色沉淀,将其转移到蒸发皿中进行灼烧,并用玻璃棒蘸取溶液置于蒸发皿上方检验灼烧产生的气体。
(4)实验时,观察到蒸发皿上方出现酸性白雾,溶液变浑浊。经推测可知,灼烧产生的气体是___________(填化学式)。
(5)查阅资料获悉:在存在下,可以进一步转化为较为疏松的碱式氯化镁。色沉淀并释放出一种阴离子。该阴离子是___________(填离子符号)。
探究二:浓度的大小对反应的影响
【实验3】将打磨过的镁条分别置于不同浓度的NaCl溶液中,实验现象记录如下表。
NaCl溶液浓度
5%
10%
15%
20%
反应现象
60 s时表面被细小气泡附着
30 s时有连续不断小气泡冒着
45 s时表面附着密集气泡,60 s时有小气泡冒着
20 s时镁表面附着满气泡,反应停止
(6)分析表中信息可知,浓度过小或过大都不利于镁和NaCl溶液的反应。有利于反应的进行,NaCl溶液浓度的最佳选择是___________。
(7)结合以上资料信息,解释浓度过低时镁和水只能缓慢反应的原因:___________。
【实践反思】
(8)反思上述实践,再提出一个可进一步继续探究的问题:___________。
15.请回答下列问题。
(1)实验探究一:小明学习了过氧化氢溶液分解知识后,脑洞大开,还想寻找新的催化剂,于是设计了如下探究方案。
【提出问题】红砖粉末能否作为过氧化氢溶液分解的催化剂?如果能,效果如何?
【实验探究】
实验步骤
实验现象
实验结论及解释
Ⅰ.
A中无明显现象,B中产生大量能使带火星的木条复燃的气体
①产生的气体是______;
②红砖粉末能改变过氧化氢分解速率
Ⅱ.向B试管中重新加入5%的过氧化氢溶液,反应停止后过滤、洗涤、干燥、称量滤渣
①又产生大量能使带火星的木条复燃的气体
②滤渣质量等于ag
红砖粉末的_____在反应前后均没有发生变化,能作过氧化氢分解的催化剂
Ⅲ.
两试管中均产生气泡且________
红砖粉末的催化效果没有二氧化锰粉末好
请写出红砖粉末(成分以Fe2O3表示)催化过氧化氢溶液分解反应的符号表达式_______。
(2)实验探究二:小明继续探究带火星的木条在不同体积分数氧气中的复燃情况,部分实验数据记录如表:
氧气体积分数(%)
30
40
60
70
带火星的木条
不变
稍亮
复燃
复燃
①根据上述实验数据得出的结论是________。
②在集气瓶中注入占其容器50%的水(如图),用排水法收集氧气,将瓶内的水排尽,用带火星的木条在该集气瓶中进行实验,推测实验现象并说明理由:________。
③请你设计一个实验,证明在双氧水分解反应后,氧化铜化学性质没有发生改变。
步骤
现象
结论
_____
_____
氧化铜化学性质没有改变
16.某校化学教师为培养学生的自主探究能力,布置了实践性作业;探究某种物质受热分解,同学们利用AI搜索相关内容,得知草酸亚铁晶体()受热易分解,决定以“受热分解”为主题展开探究。
【查阅资料】
Ⅰ.受热分解生成三种气体氧化物和一种固体氧化物。
Ⅱ.无水硫酸铜是一种白色粉末状固体,遇水会变成蓝色。
【提出问题】受热分解的气体产物有哪些?
【猜想与假设】对受热分解的气体产物进行猜想:
猜想1:、、CO;猜想2:、、CO;猜想3:、、。
(1)小组讨论后认为只有猜想1合理,其他两种猜想不合理的原因是______。
【进行实验】同学们设计了如图所示装置进行实验。
(2)可选择图2装置中的______(填“甲”或“乙”)作为虚线中的“热分解装置”。
(3)B装置的作用是______。
(4)C装置发生反应的化学方程式为_______。
(5)根据D装置中澄清石灰水变浑浊,证明受热分解有生成。有同学认为该结论不准确,应在图1装置中______间增加一个D装置即可确定受热分解是否有生成且不影响其他气体的检验。
a.A和B b.B和C c.C和D
【改进装置】
(6)从环保角度考虑,图1实验装置存在的不足是_____。
【数据分析】
为确定分解后所得固体产物的组成,老师提供给小组同学实验信息:用热重法对(相对分子质量是180)进行热分解,得到剩余固体的质量随温度变化的曲线如图3所示:
(7)热分解过程中会发生的一个反应是:,图3中的_______(填序号)部分显示的是该反应。
A.Ⅰ B.Ⅱ C.Ⅲ
17.生活中经常会用果蔬洗盐清洗蔬菜和水果,请与小组同学一同开启项目化学习之旅。
【查阅资料】食用级pH调节剂可能是碳酸钠、碳酸氢钠、乳酸、柠檬酸中的一种或两种。
任务一:定性探究果蔬洗盐组成
【实验初探】
(1)取少量该“果蔬洗盐”溶于水,滴加紫色石蕊溶液,观察到溶液变成______色,说明该“果蔬洗盐”溶于水呈碱性。小组同学对其组成提出如下猜想。
【提出猜想】
(2)猜想一:NaCl、;猜想二:NaCl、;猜想三:_________。
【查阅资料】受热不易分解;加热后易分解生成、和。
【实验再探】
(3)填写下表实验
步骤
现象
结论
①取少许“果蔬洗盐”于试管中,加热至固体质量不再改变,将生成的气体通入澄清石灰水
澄清石灰水变浑浊
“果蔬洗盐”中含有_______
②向步骤①加热后残留的固体中加入足量的稀硫酸
产生气泡
“果蔬洗盐”中含有
【实验分析】
(4)小组同学认为步骤②中不能证明“果蔬洗盐”中含有,理由是__________。
任务二:定量探究果蔬洗盐组成
(5)为进一步确定组成,小组同学运用定量思想补充下列实验(装置C、D中试剂足量)
操作一:装置B中放有10g“果蔬洗盐”样品,完全反应后测得装置D增重0.33g。
①装置B中反应的化学方程式为__________,装置C的作用是__________。
②实验前和实验后都要鼓入一段时间空气,其中实验前的作用是__________。实验后将反应生成的二氧化碳全部排入装置D,使其被充分吸收。
操作二:向装置B完全反应后的固体中加入足量的稀硫酸
③理论上若产生的质量______0.33g(“>”、“<”、或“=”),则该“果蔬洗盐”中一定含有。
④试计算该“果蔬洗盐”中的质量分数为________。
任务三:揭秘果蔬洗盐杀菌原理
(6)果蔬浸泡时,细胞内外盐水浓度趋向一致。当环境中盐水浓度高于果蔬细胞内的浓度时,水会______(填字母)(A从果蔬内流出、B向果蔬内流入)因此,用果蔬洗盐水浸泡一段时间,细菌便会脱水而死。
任务四:探寻中华历史中的物质
(7)关于装置A中的CaO,《周礼·考工记》记载:利用草木灰(主要成分为)和贝壳灰(主要成分为CaO)混合加水静置后所得清液来洗涤丝帛,推测生成物中能够去污的成分是__________(填化学式)。
18.实验是化学的主旋律,请完成下列实验内容。
【实验一】实验室制取气体
下图是实验室制取气体的常用装置,请回答下列问题。
(1)实验室用高锰酸钾制取氧气,该装置需要的改进是_________,加热时试管口应略向下倾斜的原因是_________。
(2)实验室制取并收集,应选择的装置组合是_________(填字母)。将制取的通入装置F中,溶液变红。原因是_________(用化学方程式表示)。
【实验二】研究物质的性质。
(3)实验1,一段时间后,观察到②中的现象为_________,体现了浓盐酸的性质。
(4)实验2,若验证与NaOH反应,还需补做一个实验:另取实验2所示装置,将_________,重复实验2操作,比较气球的变化程度。写出与NaOH反应的化学方程式_________。
【实验三】某校化学兴趣小组进行粗盐(含有泥沙)提纯实验,并利用所得精盐配制62.5g 20%的氯化钠溶液。
实验1:图1是甲同学进行粗盐提纯实验操作示意图。
(5)操作①~⑤中有明显错误是__________(填序号),该同学实验中缺少一步重要的操作是__________。
(6)操作⑤中停止加热的恰当时机是__________。
(7)步骤⑤中玻璃棒的作用是__________。
实验2:乙同学用提纯得到的精盐配制62.5g 20%的氯化钠溶液。
(8)量取水时选择量筒的规格__________(20mL/50mL/100mL,选填一种)。
(9)若其他操作均正确,采用图2所示方式量取水,则所配溶液的溶质质量分数______(填“>”“<”或“=”)20%。
19.如图1,A、B、C是缺失标签的三种无色溶液,分别是稀盐酸、溶液和溶液中的一种,请你与兴趣小组同学进行以下探究。
任务一:鉴别A、B、C三瓶无色溶液
如图2,小红分别取少量样品溶液于①、②、③三支试管中,再互相滴加溶液,观察到试管①有气泡产生,试管②有白色沉淀产生,试管③无明显现象。
(1)根据上述实验现象,你认为下列结论__________(填序号)是正确的。
I.A是稀盐酸,B是Ba(OH)溶液,C是溶液
Ⅱ.A是溶液,B是稀盐酸,C是溶液
Ⅲ.A是溶液,B是溶液,C是稀盐酸
(2)写出试管②中发生反应的化学方程式:__________。
任务二:探究溶液中的溶质成分
小强将①、②两支试管反应后的物质全部倒入同一洁净的烧杯中,充分反应后,观察到烧杯内白色沉淀明显增多,静置后过滤,得到滤渣和滤液。
【提出问题】滤液中的溶质是什么?
【做出猜想】
(3)猜想1:NaCl、NaOH
猜想2:
猜想3:__________
【实验验证】
(4)化学小组同学取少量滤液于两支试管中,分别进行了如下实验。
实验方案
实验现象
实验结论
小秦向试管中加入无色酚酞溶液
溶液变红
猜想3成立
小冬向试管中加入硫酸钠溶液
__________
【交流反思】
(5)同学们分析后认为,小秦的实验不能得出猜想3成立,理由是__________。
(6)小强提出可将小冬实验中的硫酸钠溶液换为__________(填字母),观察相应现象,也可得出正确结论。
a.氯化铁溶液 b.二氧化碳 c.碳酸钾溶液
20.学完酸碱盐后,同学们对氢氧化钠、氢氧化钙与二氧化碳的反应产生了兴趣。
Ⅰ.探究实验室吸收二氧化碳用氢氧化钙还是氢氧化钠?
【实验探究】
(1)向2个装满二氧化碳的塑料瓶中加入等体积的饱和氢氧化钠溶液和饱和氢氧化钙溶液,迅速盖好瓶塞,振荡,观察现象(如图所示,左瓶是加入氢氧化钠溶液,右瓶是加入氢氧化钙溶液)。
写出氢氧化钙吸收二氧化碳的化学方程式___________。
【实验结论】通过实验现象得出适宜用氢氧化钠作为二氧化碳的吸收剂。
Ⅱ.探究氢氧化钠吸收二氧化碳
【提出问题】氢氧化钙溶液吸收二氧化碳的产物是白色沉淀碳酸钙,氢氧化钠溶液吸收二氧化碳的产物是什么?
【提出猜测】氢氧化钠吸收二氧化碳的产物是碳酸钠。
【资料卡片】碳酸钠和碳酸氢钠的资料卡片信息(下表)。
碳酸钠
碳酸氢钠
化学式
溶解性
易溶于水,微溶于乙醇
可溶于水,不溶于乙醇
酸碱度
饱和溶液的pH约为11.6
饱和溶液的pH约为8.3
(2)阅读资料卡片,提出方案:___________。
【实验探究】
利用pH数字化传感器实时测定吸收二氧化碳后溶液的pH曲线图,实验装置及测定过程的实时曲线图如图。
【反思与交流1】
(3)通过观察数据,对氢氧化钠溶液吸收二氧化碳有什么新认识___________。
【反思与交流2】
(4)学生猜测,最终溶液略显酸性的原因可能是___________(用化学方程式表示)。
【反思与交流3】
(5)为了使氢氧化钠吸收二氧化碳的反应尽可能停留在生成碳酸钠的这一步的操作是___________。
21.学完“浓盐酸敞口放置一段时间后浓度会变小”后,“圆梦”兴趣小组的同学对稀盐酸是否会发生类似情况产生了兴趣,并进行以下探究。
【知识回顾】氯化氢气体溶于水形成盐酸,盐酸是无色液体。
(1)打开浓盐酸的瓶塞,瓶口会有___________现象,说明浓盐酸具有挥发性,敞口放置浓度会减小。
【任务一】探究稀盐酸敞口久置后浓度的变化
(2)取两份等体积的质量分数为1%的稀盐酸,一份密封保存,另一份敞口放置在空气中,两周后分组进行如下实验。
实验编号
实验方案
实验结论
密封的稀盐酸
敞口的稀盐酸
Ⅰ
分别取等量上述两种稀盐酸于试管中,用pH计测定pH,记录实验数据
pH=0.56
pH=0.50
Ⅱ
分别取少量且等量NaOH溶液于试管中,各滴加1-2滴无色酚酞溶液,再分别逐滴滴加上述两种稀盐酸,记录滴入稀盐酸的滴数
12滴
9滴
Ⅲ
分别取过量且等量的镁粉于试管中,再分别注入2mL上述两种稀盐酸,记录产生的气体体积
V1mL
V2mL
①实验Ⅰ中酸性更强的是___________(选填“密封”或“敞口”)溶液。
②实验Ⅱ中记录稀盐酸滴数依据的现象是___________。
③实验Ⅲ中V1___________V2(选填“>”或“<”或“=”),其发生的化学反应方程式为___________。
【得出结论】稀盐酸长时间敞口放置后浓度变大
【任务二】探究稀盐酸敞口久置后浓度会变大的原因
(3)相同条件下,将20.0g水和20.0g稀盐酸分别置于相同规格的烧杯中,并敞口存放于空气中,烧杯中物质的质量随时间的变化见下表。根据实验数据分析,稀盐酸敞口久置后浓度变大的原因___________。
时间
敞口前
敞口1天后
敞口2天后
水的质量/g
20.0
14.2
11.4
稀盐酸的质量/g
20.0
14.9
12.9
22.碘钟反应是一种化学振荡反应,某化学兴趣小组以过硫酸根()、碘离子()、硫代硫酸根()体系探究碘钟反应。
(实验所用试剂:溶液、溶液、溶液、淀粉溶液)
已知:该“碘钟实验”反应分两步进行,反应机理如下:
第一步:(慢反应);
第二步:(快反应)。
设计的实验方案如表所示(溶液浓度均为)。
实验
序号
试剂体积
显色时间t/s
溶液
溶液
水
溶液
淀粉溶液
①
10
10
0
4
1
27.0
②
5
10
5
4
1
54.0
③
2.5
10
4
1
108.0
④
10
5
5
4
1
54.0
回答下列问题:
(1)该“碘钟实验”的总反应离子方程式为_________________。
(2)为证明第一步和第二步的存在,进行实验Ⅰ。
a.向溶液中加入试剂X的水溶液,溶液变为蓝色。
b.再向得到的蓝色溶液中加入试剂Y溶液,溶液的蓝色褪去。
试剂X的成分是______、试剂Y是______。
(3)实验中=______。
(4)整个反应的反应速率由_______(“第一步”或“第二步”)反应决定。
(5)已知第一步反应的速率方程为:,式中k为常数。通过上表实验方案的数据计算得知:m=_____,n=_____。
(6)为探究其他因素对该“碘钟实验”的影响,进行实验Ⅱ。(溶液浓度均为)
试剂体积
溶液
溶液
水
溶液
淀粉溶液
5
5
3
11
1
实验过程中,溶液始终无明显颜色变化。
试结合该“碘钟实验”总反应方程式及第一步与第二步速率的相对快慢关系,解释实验Ⅱ未变蓝色的原因:____________________。
23.某中学化学兴趣小组的同学们在化学老师的帮助下,以氢氧化钠为核心,针对溶液和常见的酸、碱、盐等知识进行了一系列的整理与复习。请根据信息回答下列问题:
(提示:以下实验均在20℃的恒温条件下进行;实验中操作规范,不考虑水分蒸发、稀盐酸挥发以及氢氧化钠等物质与空气接触等问题。)
任务一:对实验室中一瓶密封完好的氢氧化钠样品(标签如下图所示)进行研究。
氢氧化钠
化学式:NaOH
成分:氢氧化钠、氯化钠
氢氧化钠含量≥98%
保存方式:密封保存
【提出问题1】为什么氢氧化钠必须密封保存?
【知识回顾】氢氧化钠必须密封保存的原因是:
(1)氢氧化钠曝露在空气中容易吸收水分而______(填“潮解”或“分解”);
(2)氢氧化钠能与空气中的______(填化学式)反应生成碳酸钠而变质。
【提出问题2】为什么该氢氧化钠样品中含有氯化钠?
【理论研究】
(3)同学们通过扫描该氢氧化钠样品包装上生产商提供的二维码,追溯到了该氢氧化钠样品的生产方法:在真空环境中通电分解氯化钠的水溶液,生成物为氢氧化钠、氯气(Cl2)和另一种气体单质,请写出此反应的化学方程式______,此反应前后,______(填元素符号)的化合价发生了改变。据此,同学们知道了该氢氧化钠样品中含有氯化钠的原因。
【提出问题3】该氢氧化钠样品中氢氧化钠的含量(即氢氧化钠样品中氢氧化钠的质量分数)是否达到标签上的含量要求?
【实验探究】同学们为了研究该氢氧化钠样品中氢氧化钠的含量是否达到标签上的含量要求,进行了如下实验:
【分析与结论】
(4)通过对实验数据的分析,同学们得出:该氢氧化钠样品中氢氧化钠的实际含量为______%,没有达到标签上的含量要求的结论。
【提出问题4】如何使该氢氧化钠样品中氢氧化钠的含量达到标签上的含量要求?
【查阅资料】20℃时,氢氧化钠的溶解度为109g,氯化钠的溶解度为36g。
(提示:不考虑氢氧化钠和氯化钠同时在水中溶解时的相互影响。)
【设计与实验】
(5)取100g该氢氧化钠样品于烧杯中,加入10g水,充分溶解后过滤,将所得固体物质干燥,称量。按照该方法进行实验,理论上可以得到固体物质的质量为______g,此时所得固体物质中氢氧化钠的含量大于99%,达到了标签上的含量要求。
任务二:在实验室中制取氢氧化钠溶液。
【进行实验】南南同学通过以下实验制取氢氧化钠溶液。
(6)写出该实验中发生反应的化学方程式______。
【提出问题5】滤液A中含有哪些离子?
【实验探究】
(7)南南同学认为滤液A中一定含有OH-和______(填离子符号);他取少量滤液A于试管中,通入少量二氧化碳气体,观察到溶液中产生白色浑浊,据此他得出滤液A中还含有Ca2+的结论。溶液中产生白色浑浊的微观原因是:在溶液中,二氧化碳分子与OH-反应生成水分子和______(填离子符号),该离子与Ca2+结合形成白色沉淀。
【拓展延伸】
(8)小岗同学另取一定量滤液A,并将滤液A蒸干,得到63.4g固体,再向所得固体中加入过量稀盐酸充分反应,将反应后的溶液蒸干,得到固体93g,请计算:滤液A中Na+个数与Ca2+个数的最简整数比为______。
24.化学离不开科学的实验探究。
【探究一】学习小组对“敞口放置的稀盐酸久置后浓度的变化情况”展开探究。实验采用浓度1%的稀盐酸作为研究对象,敞口放置15天。
【查阅资料】
a.盐酸是由氯化氢气体溶于水形成的,具有挥发性;氯化氢含量越高,其浓度越大;
b.盐酸能使紫色石蕊变红色,氯化氢不能使紫色石蕊变红色。
(1)甲同学认为该盐酸久置后浓度会变小,理由是__________;乙同学认为浓度未必会变小,因为水也会蒸发。
任务一:宏观探究
设计如图实验:
(2)图2中的敞口久置的稀盐酸体积应为______mL,反应的化学方程式为_______。
(3)多个小组进行实验,将稀盐酸快速注入试管中,待反应完全后,冷却至室温,获得二氧化碳的体积数据如表:
图1
图2
小组1
7.2mL
17.8mL
小组2
14.2mL
18.1mL
小组3
13.8mL
18.0mL
小组4
14.0mL
17.9mL
以上4组实验中,数据明显不合理的一组是______,你认为出现数据异常的原因可能是________。
得出结论:由数据可知,敞口放置的稀盐酸久置后浓度变大。
任务二:微观解释
(4)从微观角度分析稀盐酸敞口久置后浓度变大的原因是____________。
【反思交流】
(5)某同学用大理石和某浓度的盐酸制取二氧化碳气体,并将收集到的气体通入紫色石蕊溶液中,溶液变红。加热变红的溶液,溶液不变色,请结合上述实验探究分析为什么溶液没有变回紫色?____________。
【探究二】在学习中和反应后,同学们很有兴趣地做了如图所示实验,请你和他们一起探究。
【资料卡片】Na2SO4溶液显中性。
【实验探究】
实验1:第一组同学做了如图3所示实验:在U形管左右两边同时加入滴有酚酞试液的蒸馏水,向左、右两管中同时逐滴滴加一定量的氢氧化钠稀溶液和稀硫酸。
①开始时左管溶液呈红色,充分反应后U形管中溶液全部呈无色。
②实验结束后,小组同学对图1中U型管内的无色溶液成分展开了讨论。
【提出问题】U型管内除水外的成分有酚酞,还有什么?
【猜想假设】
(6)猜想一:Na2SO4和H2SO4;猜想二:____________。
【实验设计】
(7)若要证明猜想一成立,下列试剂中能达到实验目的的是______(填序号)
A.铜粉 B.氧化铜粉末 C.石蕊溶液
【实验操作】
(8)小美同学认为用如下实验也能达成实验目的:在点滴板上放一小片pH试纸,用玻璃棒蘸取少量反应后的溶液滴在pH试纸上,把试纸显示的颜色与______比较,读出溶液的pH=7。
【实验结论】猜想二成立。
实验2:第二组同学在盛有稀硫酸的烧杯中逐滴加入氢氧化钠溶液,并不断搅拌。用数字化传感器测得稀硫酸与氢氧化钠溶液混合前后的温度变化情况(如图4)。
(9)请根据图4分析,下列结论正确的是(填序号)______。
A.中和反应反应放热
B.在实验过程中a-b段的pH增大,b-c段的pH减小
C.c点时溶液中除水外的成分有Na2SO4和H2SO4
D.b点时向溶液中加入酚酞试液,溶液不变色
(10)图5是对以上中和反应微观本质的描述,请从微观的角度分析,甲、乙处应填入的化学符号依次是______。
【实验反思】
(11)第三组同学做稀硫酸滴入氢氧化钠溶液实验时,发现溶液中有气泡产生,经小组认真分析讨论一致认为氢氧化钠变质了。请你用方程式表示氢氧化钠变质原因:________,因而氢氧化钠药品必须密封保存。
【实际应用】
(12)利用中和反应原理的是______。
①用石灰石处理实验室的废盐酸 ②用熟石灰水改良酸性土壤
③用熟石灰和硫酸铜配制波尔多液 ④用氢氧化钠溶液处理泄漏的浓硫酸
A.①② B.③④ C.①④ D.②④
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