2026年暑假初高衔接新高一化学专题复习--科学探究
2026-06-28
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摘要:
**基本信息**
聚焦科学探究全流程,以实验设计、现象分析、结论推导为主线,系统整合酸碱盐、金属、气体等核心知识,强化科学思维与探究实践能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|----|----|----|
|气体性质探究|3题(CO₂与碱反应等)|变量控制法、气体净化与检验、压强差分析|从实验异常现象(如石灰水未浑浊)切入,推导反应原理→设计验证方案→得出结论|
|金属与盐探究|4题(铁的冶炼与锈蚀等)|成分推断、含量测定、对比实验|金属性质→冶炼原理→锈蚀条件→催化剂成分分析,形成知识链|
|酸碱盐性质|6题(酸碱中和、盐的鉴别等)|物质鉴别四步法(取样→操作→现象→结论)、离子共存分析|从物质性质到反应规律,通过实验探究深化对复分解反应条件的理解|
|综合应用|7题(爆炸盐、草木灰等)|实验方案评价、数据处理、误差分析|结合生活情境(如渔光互补、蓝印花布),体现科学态度与社会责任|
内容正文:
《科学探究》
一.科学探究题(共20小题)
1.(2025•南山区模拟)科学探究题:实验小组验证CO2与碱溶液反应,进行了如下探究实验。
查阅资料:①盐酸具有挥发性,HCl的溶解度为1:500,CO2的溶解度为1:0.759。
②室温下,NaOH易溶于水和乙醇;Na2CO3易溶于水、微溶于乙醇。
③AgNO3溶液能与盐酸反应,产生不溶于水和酸的白色沉淀。
探究一:CO2与澄清石灰水反应
【实验一】某兴趣小组用一定浓度的盐酸溶液与石灰石反应,将产生的CO2通入澄清石灰水,观察到澄清石灰水中有气泡冒出,未见浑浊。
【提出问题】“实验一”中澄清石灰水没有变浑浊的原因是什么?
【实验探究】
(1)①甲同学另取少量该澄清石灰水于试管中,用吸管往试管中吹气,发现溶液变浑浊。甲同学进行该实验的目的是 。
②乙同学按图1装置进行探究,观察到C中变浑浊;B中所盛放的试剂为 (填序号)。
a.浓硫酸
b.H2O
c.NaOH
③若将“实验一”产生的气体通入AgNO3溶液中,发生反应的方程式为 。
探究二:CO2与NaOH溶液反应。发现该反应没有明显现象,如何验证两者是否反应?
【实验二】丙同学设计了图2装置进行实验探究。打开压强传感器,测得充满CO2的三颈瓶中初始压强为101kPa,将三颈瓶上方的一种溶液快速推入瓶内,振荡充分反应。再将另一种溶液快速推入瓶内,振荡充分反应。最终将两个注射器活塞先后复回原位。
(2)由图3可知,先推入三颈瓶中的溶液为 (填“NaOH”或“HCl”)。
(3)DE段可观察到三颈瓶中的现象是 。
(4)图3中GH段压强低于初始压强,原因是 。
【实验三】丁同学按图4装置,将少量CO2通入饱和的NaOH的乙醇溶液和澄清石灰水,观察到甲中出现白色沉淀,乙中无现象。也能验证CO2和NaOH发生了反应。
(5)图4甲装置中反应的化学方程式为 。
(6)请设计实验验证反应后甲装置溶液中是否有NaOH剩余 。(包括操作、现象,可选择的试剂:CaCl2溶液、澄清石灰水、酚酞溶液)
2.(2025•柳南区模拟)从“拖拉机能手”到“国民神车”,五菱汽车不仅实现了华丽蜕变,更成为柳州人民的骄傲。而在安全领域,叠氮化钠(NaN3)作为汽车安全气囊的关键材料被广泛应用。某兴趣小组为此开展了如下研究。
任务一:应用研究
汽车安全气囊内有叠氮化钠(NaN3),当汽车在行驶中受到猛烈撞击时,30毫秒内NaN3分解为Na和N2,气囊迅速膨胀起到缓冲作用。
(1)写出该反应的化学方程式 。
任务二:制备研究
以氨基钠(NaNH2)和N2O为原料,利用下图所示装置可制得叠氮化钠(NaN3)。已知:氨基钠易氧化、易潮解;N2O有强氧化性,不与酸、碱反应。
(2)反应的化学方程式为: 。
(3)加热前应先通入N2O,原因是 。
任务三:产品研究
工业级叠氮化钠中常含有Na2CO3杂质,某小组同学设计了下列实验装置(部分夹持装置省略)来测定工业级叠氮化钠样品中Na2CO3的含量。已知:叠氮化钠易溶于水,与稀硫酸反应生成硫酸钠、氮气和氢气;碱石灰的主要成分是氢氧化钠和氧化钙固体。
实验步骤:
a.称量样品质量为m1g,检查装置气密性;装入试剂后,打开弹簧夹,鼓入空气,一段时间后关闭,称量装置D质量为m2g;
b.打开分液漏斗的活塞和玻璃塞,注入足量稀硫酸充分反应,关闭活塞和玻璃塞;
c.再打开弹簧夹,鼓入空气,一段时间后关闭;
d.取下装置D,称量装置D质量为m3g。
(4)①步骤c鼓入空气的作用是 。
②装置D中发生的化学反应方程式为 。
③工业级叠氮化钠样品中Na2CO3的含量为 ×100%(用含有m1、m2、m3的式子表示)。
3.(2025•盐城校级四模)金属铁及其化合物在生产和生活中的应用极为广泛。
Ⅰ.铁及其化合物的性质
(1)生活中常用铁制成铁锅烹饪食物,主要是利用了铁的延展性和 性。
(2)铁的化合物在许多领域发挥着重要作用,其中碳酸亚铁可作补血剂,写出碳酸亚铁的化学式并标出碳元素的化合价 。
(3)用砂纸打磨干净的铁钉浸入硫酸铜溶液中,观察到实验现象是 。
Ⅱ.铁的冶炼
(4)炼铁的主要原料是赤铁矿、焦炭、空气、石灰石,其主要转化流程如图所示。
写出上述流程中③反应的化学方程式③ 。
Ⅲ.测定某铁粉的组成
该铁粉中含有Fe和少量的FexCy,某研究小组同学在老师的指导下进行以下实验。
【资料】①Fe,FexCy在加热时与O2反应能生成相应氧化物。
②FexCy不与酸反应。
③碱石灰的主要成分是氧化钙与氢氧化钠的固体混合物。
【实验1】取14.76g样品,加入足量稀H2SO4,充分反应后生成0.5gH2。
【实验2】另取14.76g样品,按如图所示进行实验。通入足量的O2充分反应。实验后A中固体全部变为红棕色,装置B的质量增加了0.22g。
(5)实验2反应结束后要继续通一段时间O2目的是 。
(6)FexCy中,x:y= (填最简整数比)。
Ⅳ.铁的锈蚀
(7)连接实验装置如图1所示,分别在瓶①、瓶②中加入对应试剂,利用氧气传感器采集数据,得到图像如图2所示,同时观察,发现瓶①中铁粉没有生锈,瓶②中铁粉已生锈。
该实验可得出:铁生锈需要与水和氧气接触。请简要分析通过上述实验得出该结论的依据 。
Ⅴ.含铁催化剂成分测定
(8)①某含铁催化剂成分为FeO和Fe2O3。称取44.8g该催化剂样品与足量CO充分反应后,生成CO2的质量为30.8g,则该样品中FeO和Fe2O3的质量比为 。
4.(2025•南岗区四模)化学兴趣小组的同学准备进行探究常见酸、碱、盐性质的实验时,发现实验台上摆放一瓶敞口放置的未知溶液(如图1所示),于是决定对这瓶溶液中原有的溶质成分进行探究。
【提出问题】这瓶溶液中原有的溶质成分是什么?
【获得信息】这瓶溶液中原有的溶质成分可能是NaCl、NaOH、Na2CO3中的一种。
【实验探究】
(1)实验一:小岗取瓶内的溶液滴加无色酚酞溶液,溶液变为红色,结论:这瓶溶液中原有的溶质成分不可能是 。
(2)实验二:小南取一定量瓶内的溶液于试管1中,再向其中加入一定量的稀盐酸,迅速用带导气管的橡胶塞塞紧试管口,并将导管另一端伸入盛有足量澄清石灰水的试管2中(如图2所示)。实验二中可观察到现象有① 。通过实验二,小南认为这瓶溶液中原有的溶质成分为Na2CO3,小岗认为小南的结论不正确,理由是② 。
实验三:小岗向实验一所得的溶液中滴加过量的BaCl2溶液,观察到溶液中有白色沉淀产生,溶液仍为红色。
【实验结论】
(3)这瓶溶液中原有的溶质成分是 (填俗称)。
【继续探究】
实验四:将试管1和试管2中的所有物质倒入同一个烧杯中,最终只得到澄清的溶液。向澄清的溶液中滴加碳酸钠溶液,溶液的pH变化如图3所示:
(4)根据上述实验现象和溶液pH变化情况可知,烧杯中澄清溶液含有的溶质为① (填化学式),0﹣A段时,pH逐渐增大的原因为② (用化学方程式表示)。
(5)在加入碳酸钠溶液前,称量烧杯中澄清的溶液的质量为10g,经测定烧杯中澄清的溶液内氯元素的质量分数为a%,当加入10g碳酸钠溶液时,恰好完全反应,过滤,滤液中的离子成分为① (填符号),若此时滤液内氯元素的质量分数为b%,则加入10g碳酸钠溶液过程中产生气体和沉淀的总质量为②( )g。(提示:用含有a和b的代数式来表示)
5.(2025•万山区三模)兴趣小组的同学们探究酸、碱、盐的部分化学性质,请你参与:
【任务一】探究稀硫酸的化学性质。
(1)将稀硫酸分别加入图中的试管中,有气泡生成的是 (填字母序号)。B中的实验现象是 。
(2)将稀硫酸分别加入图中的试管中,无明显现象的是 (填字母序号)。要证明该试管中已发生了化学反应,以下方案可行的有 (填数字序号)。
①滴入酚酞溶液无明显现象
②测得试管中溶液的pH小于7
③滴入BaCl2溶液有白色沉淀出现
④滴入CuCl2溶液无蓝色沉淀出现
(3)一定量的稀硫酸加入图中的E试管中,反应结束后过滤,滤液一定呈酸性的原因是 。
(4)请设计实验证明反应E试管中溶液的成分是稀盐酸,完善下面的表格。
实验步骤
实验现象
实验结论
①取样少许,滴加硝酸钡溶液
溶液中没有稀硫酸,也没有氯化钡,溶液的成分是稀盐酸
②
无现象
【任务二】样品成分的验证。
有一包白色粉末,可能是NaHCO3、NaCl中的一种或两种。同学们设计了如下两个实验对其成分进行探究,请完善下面的表格。
实验步骤
实验现象
实验结论
步骤一:取适量样品完全溶解在水中,向其中滴加足量
有气泡产生
实验结论是样品中含有
步骤二:取步骤一反应后的溶液于试管中,向其中滴加硝酸银溶液
有白色沉淀产生
(5)步骤一中,取适量样品完全溶解在水中,向其中滴加足量 (填“稀硝酸”或“稀盐酸”)。你不选择另一种酸的原因是 。
(6)步骤二中,发生反应的化学方程式为 。
(7)实验结论是样品中含有 。
6.(2025•衡山县三模)某校实践小组的同学在老师的帮助下,对洞庭湖平原地区土壤的酸碱度、土壤成分及土壤改良措施等产生了浓厚兴趣,并展开了项目化科学探究。
任务一:测定土壤酸碱度
【实验准备】在洞庭湖平原土壤中取样。将样品与蒸馏水按1:4的质量比在烧杯内混合,充分搅拌后,静置。
【进行实验】
(1)测液体的酸碱度:操作是 ,测得pH≈6,说明土壤呈 性。
任务二:探究适合生长的植物
【信息检索】下表为几种经济作物生长最适宜的pH范围。
作物
茶树
水稻
甘蔗
大豆
pH
5.0~5.5
6.0~7.0
6.5~8.0
7.0~7.5
【小组交流】
(2)洞庭湖平原土壤适宜种植的作物是 。
任务三:探究土壤成分
【调查咨询】同学们向专业人员咨询土壤酸碱度的成因,了解到洞庭湖平原土壤呈酸性除了气候因素和成土母质等自然原因外,还与长期大量使用氯化铵等酸性肥料有关。
【猜想假设】该土壤中可能含有氯化铵。
【进行实验】
(3)
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量土壤样品,向其中加入少量熟石灰,混合、研磨
产生有刺激性气味的气体
土壤中含有铵根离子
②取少量任务一中的土壤样品浸出液,向其中滴加
产生白色沉淀
土壤中含有氯离子
任务四:选择土壤改良剂
【查阅资料】酸性土壤的改良可以施用生石灰、熟石灰、草木灰(主要成分为K2CO3)等。
【进行实验】同学们取两份土壤样品各500g,分别加入0.2g不同的改良剂和1L左右的水,充分搅拌后静置,测上层清液的pH,得到下表结果。
加入的改良剂
熟石灰
草木灰
测得的pH
11
7
【分析交流】
(4)用熟石灰改良此土壤时,需要注意的是 (写一条)。
任务五:探究土壤改良
【调查咨询】
(5)近年来,我国应用微生物菌肥、生物有机肥、秸秆还田等方式,改良土壤酸碱性。改良土壤酸碱性在农业生产中的重要意义是 (写一条)。
7.(2025•路南区二模)我市一些县区采用了“渔光互补”的发展模式,化学实践小组的同学在老师的指导下展开了项目式学习活动。
任务一:了解渔光互补模式
如图所示在水上架设光伏板发电,下方水域进行水产养殖。
(1)光伏发电过程是将光能转化为 能。
任务二:检测鱼塘水质
同学们来到“××渔光互补示范园”,据养殖人员介绍,水产养殖过程中需保证合适的水温、溶氧量和酸碱度。
【实验1】
(2)同学们用 测定了不同时段鱼塘水的pH。
(3)小组同学认为水中溶有鱼呼吸产生的CO2,pH应该减小,但从清晨到中午,鱼塘水的pH却逐渐增大,原因可能与水中藻类的 作用有关。
任务三:如何养护鱼塘水质
老师告诉大家:①鱼塘底部塘泥中的有机物分解易使水质酸性增强;②该鱼塘养殖鱼虾,需定期为鱼虾补充钙质。
【讨论交流】
(4)有同学提出向鱼塘中直接投放生石灰,既可以调节鱼塘水的pH又可以为鱼虾补充钙质,大家一致反对,请说明反对的理由 。
养殖人员介绍:定量向鱼塘投放过氧化钙(如下图所示),水中会持续缓慢产生气泡。
探究Ⅰ:产生的气体是否为氧气?
【实验2】取适量过氧化钙样品和水,按下图所示进行实验。
(5)A中产生气泡缓慢,有同学提议在C处放一燃着的小木条,观察到 说明生成的气体是氧气。
探究Ⅱ:反应后溶液中溶质是什么?
【作出猜想】小组同学经过分析后认为,反应后溶液中溶质是氢氧化钙。
【实验3】取装置A中反应后溶液X,按图所示方案进行实验,验证了他们的猜想是正确的。
(6)Y为常见试剂,步骤②中反应的化学方程式为: 。
【拓展交流】
(7)水上光伏发电设施长期处于潮湿且可能带有盐分(海水环境)的特殊环境中,金属部件、电气设备易受影响。请结合已有知识经验写出一条该设施需要定期检修、维护的项目: 。
8.(2025•从江县校级模拟)市面上有一种自动充气气球,只需挤破气球内的液体包,流出的液体与气球中的白色粉末接触产生气体,就能实现气球的自动充气。同学们对此展开项目式探究。
任务一:自动充气气球的原理
(1)同学们触摸气球发现气球中有一个“小液包”与一小块白色固体,如图1,捏破“小液包”,气球慢慢鼓起,并发出嘶嘶声,气球温度变凉并逐渐下沉。同学们用剪刀在已充气的气球上剪小口,插入导管,导管另一端通入澄清石灰水中,观察到溶液变浑浊,证明产生的气体是二氧化碳,反应的化学方程式为 。
(2)另取少量“小液包”,测量其溶液的pH。写出实验操作步骤: 。
任务二:白色固体成分探究
【猜测】白色固体可能为碳酸钙、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或多种。
【查阅资料】①同学们查阅相关产品说明后了解到“小液包”内的液体是柠檬酸。
②与相同浓度的柠檬酸反应,碳酸氢钠比碳酸钠更剧烈。
③价格参考:碳酸钠2200元/吨、碳酸氢钠1700元/吨。
【实验探究一】
(3)为验证白色固体的成分,同学们进行如下实验:
实验步骤
实验现象
分析与结论
取少量白色固体于烧杯加入足量蒸馏水,充分搅拌
固体全部溶解
样品中不含
取少量白色固体于试管中,加入适量稀盐酸
白色固体为碳酸钠或碳酸氢钠中的一种或二者均有
(4)请从安全角度分析,小液包内液体用柠檬酸而不用稀盐酸或稀硫酸的原因可能是 。
【实验探究二】为验证白色固体中是否含有碳酸钠,同学们设计如图2实验装置进行实验:分别测量等质量的碳酸钠、碳酸氢钠、白色固体样品与等体积、等浓度盐酸反应时锥形瓶内的压强变化,测量结果如图3所示。
(5)分析图像,得出白色固体一定仅含碳酸氢钠的理由是 ;相同条件下,碳酸钠、碳酸氢钠与稀盐酸反应的速率为碳酸钠 (填“>”或“<”)碳酸氢钠。
(6)从原料成本和反应速率分析,自动充气气球选用碳酸氢钠的原因是 。
9.(2025•姑苏区校级二模)草木灰是秸秆、枯枝等燃烧后的剩余灰烬,可作纺织品漂洗剂等,小组同学对草木灰的性质和应用等进行了探究。
(1)草木灰的主要成分是K2CO3,是一种常见的 肥。
探究一:提取草木灰中的K2CO3
【查阅资料1】K2CO3的溶解度曲线如图1所示
【进行实验1】
步骤1:如图2所示,用60℃水浸洗草木灰。
步骤2:过滤,洗涤滤渣2次,合并滤液。
步骤3:蒸发滤液,结晶并烘干得到K2CO3固体。
【实验分析】
(2)步骤1中选用60℃的温水而不用冷水浸洗草木灰的原因是 。
(3)步骤3蒸发滤液时要用到玻璃棒,其作用 。
探究二:探究K2CO3溶液显碱性的原因
【查阅资料2】:氯化钙的水溶液呈中性。
【猜想与假设】猜想1:溶液呈碱性是由于溶液中的K+引起的。
猜想2:溶液呈碱性是由于溶液中的引起的。
【进行实验2】
(4)向1支洁净的小试管中加入少量K2CO3固体,再加入少量蒸馏水,振荡,待固体完全溶解后,滴入2滴酚酞溶液,观察到溶液颜色为 ,再逐滴滴入CaCl2溶液至过量,出现 现象,说明溶液呈碱性是由于溶液中的引起的。
探究三:草木灰的应用
【查阅资料3】《周礼考工记》中载有“涑帛”的方法,即利用“灰”(草木灰)和“蜃”(贝壳灰,主要成分为CaO)混合加水所得溶液来洗涤丝帛,使其与茧层丝胶蛋白发生反应而溶解(脱胶),经过水洗后可使丝洗得干净亮丽。
【进行实验3】根据上述资料设计如图2所示实验,并对丁中溶液的成分进行了探究。
【提出问题】烧杯丁的溶液中,溶质成分是什么?
【作出猜想】
(5)猜想1:只有KOH 猜想2:KOH和K2CO3 猜想3: 。
【进行实验4】
(6)取少量丁中澄清溶液分别加入试管A、B中:
实验序号
操作
现象
结论
1
向A中通入CO2
溶液不变浑浊
①猜想 不正确
2
②向B中滴加 溶液
③
猜想2正确
【延伸应用】
(7)同学们查阅资料得知,根据图3所示数据分析,选用 (填字母)洗涤丝帛效果较好。
A.浓度为10%的K2CO3溶液pH=11.6
B.浓度为1%的KOH溶液的pH=13.2
10.(2025•南通模拟)“爆炸盐”是一种家庭常用洗涤剂,主要有效成分为过碳酸钠(2Na2CO3•3H2O2),其兼具碳酸钠和过氧化氢的性质。图1为某品牌爆炸盐的产品说明(部分),兴趣小组对“爆炸盐”进行如下探究。
Ⅰ.认识“爆炸盐”
实验1:取20g该品牌爆炸盐于烧杯中,加入180g水,搅拌,形成无色溶液A;
实验2:取少量溶液A于试管1中,将带火星的木条伸入试管中,木条不复燃;加入2gFe2O3固体,有大量气泡冒出,将带火星木条伸入试管中,木条复燃;过滤、洗涤、干燥,称量得到固体质量2g;再向固体中滴入溶液A,产生大量气泡。
实验3:另取少量溶液A于试管2中,向其中加入稀盐酸,放出大量气体,将气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊。
实验4:检测温度、浓度对爆炸盐去污能力的影响。实验数据如下表:
序号
温度
溶液浓度
去污率
备注
食用油污布
番茄酱污布
污布的污渍面积相同、浸泡时间为1小时、溶液用量为30mL
①
20℃
5%
60%
85%
②
20℃
10%
72%
91%
③
40℃
5%
63%
90%
④
40℃
10%
77%
96%
(1)由图1的产品说明推测,洁厕灵的主要成分为 (填“HCl”或“NaOH”)。
(2)实验2中产生大量气泡的原因是 (用化学方程式表示)。
(3)实验3中导致澄清石灰水变浑浊的气体是 。
(4)下列有关说法正确的是 。
a.溶液A中碳酸钠的质量分数为10%
b.据实验4数据可知,40℃、8%浓度的爆炸盐溶液去污效果比30℃、5%浓度的好
c.爆炸盐低温保存的原因是因为其受热易分解
Ⅱ.探究爆炸盐与酸反应产生气体的成分
(5)兴趣小组同学设计如下实验装置进行实验,探究爆炸盐与稀盐酸反应后的气体的成分(忽略水蒸气)。
①仪器X的名称是 。
②实验前需先缓缓通一会儿氮气,此操作的目的是 (填序号)。
a.通过观察G装置中导管口是否有气泡冒出,来判断装置气密性是否良好
b.排出装置中的空气,防止空气中的氧气对E装置中现象的干扰
③C装置中出现浑浊不能说明A装置中反应后的气体含有CO2的原因是 。
④E中出现黑色固体的原因是 。
Ⅲ.探究爆炸盐溶液呈碱性的原因
查阅资料:碳酸钠溶液中少量碳酸根离子与水发生反应①生成氢氧根离子和碳酸氢根离子;当碳酸根离子减少时,氢氧根离子与碳酸氢根离子发生反应②生成碳酸根离子和水,原理如下图所示。
(6)请设计实验证明爆炸盐溶液呈碱性,且呈碱性的原因是由于溶液中的碳酸根离子与水反应而引起的:取少量Na2CO3溶液于试管中, (写出实验操作和现象)。[可选用的试剂:CaCl2溶液、Ca(OH)2溶液、酚酞溶液]。
11.(2025•高密市三模)某兴趣小组的同学利用回收的废纸进行“制造再生纸”跨学科实践活动,在蒸煮废纸时加入了氢氧化钠,造纸后,为处理剩余的废液进行如下探究活动。
【查阅资料】
①BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液呈中性;
②碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的固体混合物。
任务一 废液成分分析
【提出猜想】推测废液中含有氢氧化钠和碳酸钠中的一种或两种。
【实验设计与实施】
实验操作
实验现象
实验结论
步骤1:取少量废液于试管中,加入足量的 溶液。
生成白色沉淀
废液中有Na2CO3
步骤2:取少量步骤1中的上层清液于试管中,加入几滴无色酚酞溶液。
废液中有NaOH
任务二 废液中碳酸钠含量测定
兴趣小组设计了如图所示的实验:取100g废液样品放入装置A的锥形瓶中,先通入一会儿N2,然后称量装置C、D的质量,再向锥形瓶中滴加足量稀硫酸,至不再产生气体,继续通一会儿N2后,测得装置C、D分别增重2.1g和0.1g。
(1)装置E的作用为 。
(2)装置C中发生反应的化学方程式为 。
(3)废液中碳酸钠的溶质质量分数是 (保留到0.1%)。
(4)如果不再产生气体时,没有继续通一会儿N2,会使测定的碳酸钠含量 (填“偏大”或“偏小”)。
任务三 废液的处理
(5)为使废液中的碳酸钠转化为氢氧化钠循环利用,需根据废液中碳酸钠的含量,加入一定量的某种物质,该物质与碳酸钠反应的化学方程式为 。
12.(2025•莱芜区二模)回答下列问题:
(1)某实验小组的同学用氢氧化钙溶液和稀盐酸进行酸碱中和反应的实验时,向烧杯中的氢氧化钙溶液加入稀盐酸一会后,发现忘记了滴加指示剂。因此,他们停止滴加稀盐酸,并对烧杯内溶液中的溶质成分进行探究。
【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么?
【猜想】猜想一:CaCl2和Ca(OH)2;猜想二:CaCl2;①猜想三: 。
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。
【进行实验】
实验步骤:取少量烧杯内溶液于试管中,滴入几滴酚酞溶液,振荡,观察现象
②实验现象: ,结论:猜想一不正确
实验步骤:取少量烧杯内溶液于另一支试管中,加入足量的碳酸钙粉末,振荡,观察现象
③实验现象: ,结论:猜想二不正确,猜想三正确。
【反思与拓展】
④在分析化学反应后所得物质成分时,除考虑生成物外还需考虑 。
⑤根据所学化学知识,验证烧杯内溶液中的溶质含有HCl,除以上方案外,下列哪些物质单独使用也能完成该实验 (填序号)
A.pH试纸 B.紫色石蕊试液 C.硝酸银溶液 D.氢氧化钾溶液
(2)化学小组的同学欲探究某固体混合物A的成分,已知其中可能含有CaCO3、(NH4)2SO4、BaCl2、NaCl、Mg中的一种或多种,按如图所示进行实验,出现的现象如下图所述。(假设过程中所有可能发生的反应均恰好完全反应)。
试根据实验过程和现象做出判断并回答:
①气体B的成分为 (写化学式),气体F的化学式为 。
②无色溶液G中一定存在的阳离子有 (写离子符号)。
③写出生成白色沉淀H的一个化学方程式 。
④通过以上实验分析,固体A中一定不存在的物质是 (写化学式),得出此结论的理由是 。
13.(2025•兴平市模拟)某化学实践小组在老师的指导下,从感知家用燃料的变迁、探究家用燃料的使用和展望未来燃料等开启了项目式学习。
活动一:感知家用燃料的变迁
小组同学经过调查得出家用燃料的变迁过程如图所示:
【学习交流】
(1)在使用柴草时,常通过将其架空的方式使其燃烧得更旺,原理是 。
活动二:探究家用燃料的使用
同学们对柴草燃烧后灰烬的成分产生好奇,于是展开如下探究。
【做出猜想】柴草燃烧后灰烬的成分可能是K2CO3、K2SO4、KCl中的一种或几种。
【进行实验】
(2)取少量柴草燃烧后灰烬,溶解、过滤得到滤液。
实验操作
实验现象
实验结论
①
取少量滤液于试管中,向试管中加入过量的稀盐酸
含有K2CO3
②
向步骤①反应后的试管中,加入过量Ba(NO3)2溶液
有白色沉淀产生
含有K2SO4
③
取适量步骤②反应后的上层清液于试管中,并向试管中加入过量 溶液
有白色沉淀产生
含有KCl
【讨论交流】
(3)步骤②中发生反应的化学方程式为 。
(4)有同学指出通过步骤③得出的实验结论不正确,稍作改进才能得出“含有KCl”的结论,若现象不变,应将步骤①改进为取少量滤液于试管中,向试管中加入 。
【拓展探究】柴草燃烧后的灰烬可用作肥料,小组同学用如图装置测定灰烬中的含量。通入一段时间N2后,关闭弹簧夹,再将稀硫酸注入锥形瓶中,关闭活塞。(已知碱石灰的主要成分是氧化钙和氢氧化钠)
【反思交流】
(5)若缺少装置丁会导致测定的K2CO3含量 (填“偏大”“不变”或“偏小”)。
活动三:展望未来燃料
【拓展迁移】
(6)氢气被认为是理想的能源,依据氢气的不同制取方式,可分为“绿氢”“灰氢”“蓝氢”等。在制氢过程中基本上没有碳排放而得到的氢气称为绿氢。下列方式可制得绿氢的是 (填字母)。
A.水力发电制氢
B.太阳能发电制氢
C.火力发电制氢
14.(2025•长沙模拟)中国蓝印花布是国家级非物质文化遗产,其制作蕴含丰富化学智慧。长郡双语化学兴趣小组开展以下探究:
项目一:染色奥秘
【查阅资料】紫薯含花青素,是天然酸碱指示剂。
(1)紫薯切碎→浸泡→过滤得染色剂。染色后白布呈紫色,滴白醋处变红,滴石灰水处变绿。若滴加呈碱性的苏打水,则该处变 色。
项目二:固色原理
【查阅资料】《周礼考工记》中载有“涑帛”的方法,即利用“灰”(草木灰,含K2CO3)和“蜃”(贝壳灰,主要成分为CaO)混合加水所得溶液来洗涤丝帛,使其与茧层丝胶蛋白发生反应,经过水洗可增加织物的色泽,使染色更均匀更持久。
实验测得:草木灰水pH=10.2,贝壳灰水pH=12.1,二者混合后pH=13.2。
(2)固色后布料表面会留有碱煮液,碱煮液中除一定存在的物质外,还可能含有K2CO3或Ca(OH)2,为验证碱煮液中溶质的成分,同学们设计了以下实验方案:
实验方案
实验步骤
实验现象
实验结论
实验1
取少量碱煮液于试管中,通入二氧化碳气体
该溶液中没有Ca(OH)2
实验2
另取少量碱煮液于试管中,向其滴加几滴无色酚酞溶液
溶液由无色变为红色
溶液中含K2CO3
【反思评价】
(3)有同学认为实验2所得结论不合理,请你重新设计实验证明碱煮液中含有K2CO3 (写出实验步骤和现象)。
(4)混合液pH明显升高的原因是 。
项目三:工艺优化
【查阅资料】现代碱煮是直接利用配制的氢氧化钠溶液作为碱煮液。
(5)工业制得的氢氧化钠固体中常含有少量氯化钠,为测定样品中氢氧化钠的质量分数,同学们设计了以下实验方案:
根据上述实验步骤操作,计算出样品中氢氧化钠的质量分数(称量与计算均准确、样品保存合理)。老师指出该方案所得结果会偏大,则可能的原因是 。
(6)为安全去除残留,我们可选用适量 (填试剂名称)浸泡布料,然后水洗至中性后再晾干。
15.(2025•吉州区一模)酸在生产生活中有广泛应用,学习酸的性质是一项重要的内容。我校九年级化学兴趣小组以“探究硫酸的性质”为主题开展项目式学习。请回答下列问题。
任务一:浓硫酸稀释过程中的能量变化。
(1)图1实验中,观察到用石蜡固定在铜片下的乒乓球脱落,此现象说明浓硫酸溶于水 (填“放热”或“吸热”)。
任务二:硫酸的浓度对硫酸化学性质的影响。
图Ⅱ实验中,观察到滤纸B很快变黑,由此可知硫酸的浓度不同,硫酸的腐蚀性不同。
任务三:稀硫酸的化学性质。
小组同学按图Ⅲ进行实验。
向试管1中加入一定量的稀硫酸,锌粒表面有气泡冒出。
(2)向试管2中加稀硫酸后可观察到的现象是 。
(3)该小组同学利用数字化传感器测得向试管3中不断滴加稀硫酸时溶液pH随时间的变化图像如图所示,图中a点所示溶液中含有的溶质是 (填化学式)。小组同学向试管4中滴加一定量稀硫酸后,对反应后的溶质成分产生了兴趣,他们继续进行实验。
【提出问题】试管4中反应后的溶液中溶质成分是什么?
(4)同学们写出化学反应方程式 ,并展开猜想。
猜想一:可能是K2SO4;
猜想二:可能是K2SO4、 ;
猜想三:可能是K2SO4、K2CO3
【实验与结论】
(5)甲同学取少量反应后试管4中的溶液于另一试管中,向其中滴加BaCl2溶液,观察到有白色沉淀产生,他认为猜想三正确。乙同学认为有白色沉淀产生不能证明猜想三成立,理由是 。
乙同学向试管4中的剩余溶液加入稀硫酸,有气泡生成,证明猜想三正确。
任务四:废液回收处理。
(6)实验结束后在老师指导下,同学们将四支试管中的液体倒入废液缸。在检验废液时发现硫酸过量,为防止其污染环境,从实验成本的角度考虑,应向该废液中加入适量的 (填物质名称),处理后再排放。
16.(2025•南岗区校级三模)实验室有一包白色固体,可能含有硫酸铜、碳酸钾、氯化钠、氢氧化钠、氯化钡中的一种或几种。为探究该固体组成,某兴趣小组进行了如下实验探究:
【实验活动】
【初步结论】(1)样品中一定含 ,(填化学式,下同)一定不含 。
【提出问题】样品中还有哪些物质呢?同学们利用蓝色溶液A继续进行实验。
【进行实验】
【结论与解释】向蓝色溶液A中滴加过量的硝酸钡溶液,产生的现象是 ,向溶液B中滴加几滴硝酸银溶液时发生反应的化学方程式为 。滤液C中一定含有的阳离子是 (写离子符号)。
【交流与反思】经过同学们深入的交流,发现还有一种物质可能存在,而在上述实验探究中没有得到验证,所以同学们为确定固体组成设计了一个最节约且简单的实验操作是 ,观察实验现象,即可确定了可能存在的物质确实存在。
【分析评价】如图是固体样品加入上述实验(6)中的试剂后充分反应的过程中部分离子数目的变化图。请你结合图像分析:①表示的离子应该是 (填字母)。
A.Cu2+
B.OH﹣
C.Cl﹣
D.
老师对同学们认真严谨的科学态度给予了充分肯定,并鼓励他们可以尝试用更多的方法进行探究。
17.(2025•蜀山区校级模拟)目前天然气已被广泛使用,天然气主要成分是甲烷(CH4)。化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣。
【提出问题】甲烷燃烧后生成的物质有哪些?
【猜想与假设】猜想一:CO2、H2O;猜想二: ;猜想三:CO2、CO、H2O
【查阅资料】无水硫酸铜是白色固体,遇水变成蓝色
【实验探究】将甲烷在一定量的纯净氧气中燃烧的产物依次通过以下装置(部分夹持、固定装置省略)进行验证:
(1)实验中用纯净的O2而不用空气的原因是 。
(2)若实验过程中观察到A中白色粉末变为蓝色,C、F中澄清石灰水变浑浊,E中红色粉末变成黑色,由此推断猜想 成立。写出E装置中发生反应的化学方程式 。
(3)该组装置中,装置C的作用是 。
【注意:若答对以下小题奖励3分,化学总得分不超过40分。】
(4)实验结束,对相关装置进行称量(忽略空气成分对实验的干扰)反应前后各装置的质量变化如表所示:
A、B装置总质量/g
C、D装置总质量/g
E装置中固体质量/g
反应前
800
600
4
反应后
807.2
604.4
3.2
根据表格中数据计算,燃烧甲烷的质量为 g。(计算结果精确至0.1g)
(5)有同学提出需要增加尾气处理装置,请谈谈你的看法并说明理由 。
18.(2025•阿城区二模)《天工开物》记载古法造纸术的流程是原料浸泡、蒸煮、抄制、烘干。兴趣小组根据记载利用回收的废纸进行“制造再生纸”跨学科活动,在蒸煮时加入氢氧化钠,造纸后产生的废液对环境污染尤为严重,因其色黑称为黑液,为处理剩余的废液进行探究活动。
【查阅资料】:
①碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的固体混合物,能吸收水和二氧化碳。
②氢氧化钙的价格约为500元/吨,氢氧化钡价格约为4000元/吨。
③重金属是指相对原子质量大于55的金属。
任务一:废液成分分析
(1)除去废液中的色素可加入 。
【提出猜想】废液的溶质中含有氢氧化钠和碳酸钠中的一种或两种
(2)某同学取少量废液,滴入酚酞溶液,观察到溶液变红,得出废液中含有氢氧化钠,该说法① (填“正确”或“错误”),请说明理由② 。
【探究实验】
实验方案
实验现象
结论
实验1
溶液中(3)
废液的溶质中含有Na2CO3
实验2
试剂X为(4)
溶液中产生蓝色沉淀
废液的溶质中含有NaOH
任务二:废液中碳酸钠含量测定
兴趣小组设计了如下图所示实验,取100克废液样品放入锥形瓶中,先通入一会儿氮气,然后称量装置C、D的质量,再向锥形瓶中滴加足量稀硫酸,至不再产生气体,继续通一会儿氮气后,测得装置C、D分别增重2.1克和0.1克。
(5)装置C中反应的化学方程式为 。
(6)装置E中碱石灰的作用是 。
(7)废液中碳酸钠的质量分数为 。
任务三:废液的处理
(8)废液直接排放不仅浪费资源,还会造成严重的污染,可加入适量试剂Y将碳酸钠转化为氢氧化钠,氢氧化钠作为蒸煮试剂重新利用,试剂Y与碳酸钠反应的化学方程式为 。
19.(2025•吉水县二模)某校化学社团在一次实验中发现,将铜丝插入稀硫酸中无明显现象,再向其中滴加几滴过氧化氢溶液,观察到有无色、无臭的气体产生,一会溶液变为蓝色,为此该校化学社团同学一起进行探究:
【提出问题1】产生的气体是什么?
【作出猜想】
(1)猜想1:可能是 ;
猜想2:可能是氧气;
猜想3:可能是氢气和氧气。
【进行实验】
(2)请将下表填写完整。
实验方案
方案一
方案二
实验内容
将铜丝插入稀硫酸中,再加入过氧化氢溶液,然后将带火星的木条伸入试管中
,将产生的气体通入肥皂水中,然后将燃着的木条靠近肥皂泡
实验现象
木条复燃
肥皂泡破裂,木条燃烧更旺
实验结论
猜想 正确
【讨论交流】
(3)实验后,社团同学认为方案一存在安全隐患,其原因是 。
【提出问题2】产生气体的原因是什么?
【作出猜想】猜想甲:可能是铜离子对过氧化氢的分解有促进作用;
猜想乙:可能是氢离子对过氧化氢的分解有促进作用;
猜想丙:可能是硫酸根离子对过氧化氢的分解有促进作用。
【继续实验】
(4)实验过程如下表,请完成表格内容。
实验序号
实验内容
实验现象
实验结论
实验1
取5mL质量分数为10%的过氧化氢溶液于试管中
无明显现象
猜想甲正确
实验2
取5mL质量分数为10%的过氧化氢溶液于试管中,滴加适量
无明显现象
实验3
取5mL质量分数为10%的过氧化氢溶液于试管中,滴加适量硫酸铜溶液
【拓展延伸】
(5)经进一步证明,铜离子对过氧化氢的分解具有催化作用,请写出实验3中反应的化学方程式 。
20.(2025•南山区三模)实验小组验证CO2与碱溶液反应,进行了如下探究实验。
探究一:CO2与澄清石灰水反应
【实验一】某兴趣小组用一定浓度的盐酸溶液与石灰石反应,将产生的CO2通入澄清石灰水,观察到澄清石灰水中有气泡冒出,未见浑浊。
查阅资料:①盐酸具有挥发性,HCl的溶解度为1:500,CO2的溶解度为1:0.759。
②室温下,NaOH易溶于水和乙醇;Na2CO3易溶于水、微溶于乙醇。
③AgNO3溶液能与盐酸反应,产生不溶于水和酸的白色沉淀。
【提出问题】“实验一”中澄清石灰水没有变浑浊的原因是什么?
【实验探究】
(1)①甲同学另取少量该澄清石灰水于试管中,用吸管往试管中吹气,发现溶液变浑浊。甲同学进行该实验的目的是 。
②乙同学按图1装置进行探究,观察到C中变浑浊;B中所盛放的试剂为 (填序号)。
a.浓硫酸 b.H2O c.NaOH
③若将“实验一”产生的气体通入AgNO3溶液中,发生反应的方程式为 。
探究二:CO2与NaOH溶液反应。发现该反应没有明显现象,如何验证两者是否反应?
【实验二】丙同学设计了图2装置进行实验探究。打开压强传感器,测得充满CO2的三颈瓶中初始压强为101kPa,将三颈瓶上方的一种溶液快速推入瓶内,振荡充分反应。再将另一种溶液快速推入瓶内,振荡充分反应。最终将两个注射器活塞先后复回原位。
(2)由图3可知,先推入三颈瓶中的溶液为 (填“NaOH”或“HCl”)。
(3)DE段可观察到三颈瓶中的现象是 。
(4)图3中GH段压强低于初始压强,原因是 。
【实验三】丁同学按图4装置,将少量CO2通入饱和的NaOH的乙醇溶液和澄清石灰水,观察到甲中出现白色沉淀,乙中无现象。也能验证CO2和NaOH发生了反应。
(5)图4甲装置中反应的化学方程式为 。
(6)请设计实验验证反应后甲装置溶液中是否有NaOH剩余 。(包括操作、现象,可选择的试剂:CaCl2溶液、澄清石灰水、酚酞溶液)
《科学探究》
参考答案与试题解析
一.科学探究题(共20小题)
1.(2025•南山区模拟)科学探究题:实验小组验证CO2与碱溶液反应,进行了如下探究实验。
查阅资料:①盐酸具有挥发性,HCl的溶解度为1:500,CO2的溶解度为1:0.759。
②室温下,NaOH易溶于水和乙醇;Na2CO3易溶于水、微溶于乙醇。
③AgNO3溶液能与盐酸反应,产生不溶于水和酸的白色沉淀。
探究一:CO2与澄清石灰水反应
【实验一】某兴趣小组用一定浓度的盐酸溶液与石灰石反应,将产生的CO2通入澄清石灰水,观察到澄清石灰水中有气泡冒出,未见浑浊。
【提出问题】“实验一”中澄清石灰水没有变浑浊的原因是什么?
【实验探究】
(1)①甲同学另取少量该澄清石灰水于试管中,用吸管往试管中吹气,发现溶液变浑浊。甲同学进行该实验的目的是 检验该澄清石灰水是否变质 。
②乙同学按图1装置进行探究,观察到C中变浑浊;B中所盛放的试剂为 b (填序号)。
a.浓硫酸
b.H2O
c.NaOH
③若将“实验一”产生的气体通入AgNO3溶液中,发生反应的方程式为 HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3 。
探究二:CO2与NaOH溶液反应。发现该反应没有明显现象,如何验证两者是否反应?
【实验二】丙同学设计了图2装置进行实验探究。打开压强传感器,测得充满CO2的三颈瓶中初始压强为101kPa,将三颈瓶上方的一种溶液快速推入瓶内,振荡充分反应。再将另一种溶液快速推入瓶内,振荡充分反应。最终将两个注射器活塞先后复回原位。
(2)由图3可知,先推入三颈瓶中的溶液为 NaOH (填“NaOH”或“HCl”)。
(3)DE段可观察到三颈瓶中的现象是 有气泡产生 。
(4)图3中GH段压强低于初始压强,原因是 CO2能溶于水且能与水反应,导致瓶内气体减少,压强降低 。
【实验三】丁同学按图4装置,将少量CO2通入饱和的NaOH的乙醇溶液和澄清石灰水,观察到甲中出现白色沉淀,乙中无现象。也能验证CO2和NaOH发生了反应。
(5)图4甲装置中反应的化学方程式为 2NaOH+CO2=Na2CO3↓+H2O 。
(6)请设计实验验证反应后甲装置溶液中是否有NaOH剩余 取少量反应后的甲装置溶液于试管中,加入过量的CaCl2溶液,静置,向上层清液中滴加酚酞溶液,若溶液变红,则有NaOH剩余;若溶液不变红,则没有NaOH剩余 。(包括操作、现象,可选择的试剂:CaCl2溶液、澄清石灰水、酚酞溶液)
【考点】探究酸碱的主要性质.
【专题】科学探究.
【答案】(1)①检验该澄清石灰水是否变质;
②b;
③HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3;
(2)NaOH;
(3)有气泡产生;
(4)CO2能溶于水且能与水反应,导致瓶内气体减少,压强降低;
(5)2NaOH+CO2=Na2CO3↓+H2O;
(6)取少量反应后的甲装置溶液于试管中,加入过量的CaCl2溶液,静置,向上层清液中滴加酚酞溶液,若溶液变红,则有NaOH剩余;若溶液不变红,则没有NaOH剩余。
【分析】(1)根据盐酸具有挥发性分析;
(2)根据图像分析;
(3)根据Na2CO3与HCl与反应生成二氧化碳气体分析;
(4)根据CO2能溶于水且能与水反应,压强降低分析;
(5)根据CO2与NaOH反应生成碳酸钠分析;
(6)根据氢氧化钠溶液能使酚酞变红分析。
【解答】解:(1)①甲同学另取少量该澄清石灰水于试管中,用吸管往试管中吹气(呼出气体含CO2),发现溶液变浑浊。甲同学进行该实验的目的是检验该澄清石灰水是否变质,因为若石灰水不变质,通入CO2会变浑浊,若不变浑浊则可能石灰水已变质;故答案为:检验该澄清石灰水是否变质;
②盐酸具有挥发性,“实验一”中产生的CO2中混有HCl气体,HCl会与石灰水反应,干扰CO2使石灰水变浑浊的现象。要除去HCl,可选用水,因为HCl极易溶于水(溶解度为1:500),且CO2在水中溶解度较小(溶解度为1:0.759),能除去HCl且对CO2影响较小。浓硫酸不能除去HCl;NaOH溶液会与CO2反应,不能用于除杂。所以 B 中所盛放的试剂为H2O,故选:b;
③“实验一”产生的气体中含HCl,HCl与AgNO3溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸,发生反应的方程式为 HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3;故答案为:HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3;
(2)CO2与NaOH反应生成Na2CO3和H2O,使瓶内压强减小;由图 3 可知,反应开始压强迅速减小,说明先推入三颈瓶中的溶液为NaOH;故答案为:NaOH;
(3)先推入NaOH,NaOH与CO2反应生成Na2CO3,再推入HCl,Na2CO3与HCl与反应生成二氧化碳气体,使瓶内压强增大;所以 DE 段可观察到三颈瓶中的现象是有气泡产生;故答案为:有气泡产生;
(4)图 3 中 GH 段压强低于初始压强,原因是CO2能溶于水且能与水反应,导致瓶内气体减少,压强降低;故答案为:CO2能溶于水且能与水反应,导致瓶内气体减少,压强降低;
(5)CO2与NaOH的乙醇溶液中的NaOH反应生成Na2CO3和水,由于Na2CO3在乙醇中微溶,所以会出现白色沉淀,反应的化学方程式为 2NaOH+CO2=Na2CO3↓+H2O;故答案为:2NaOH+CO2=Na2CO3↓+H2O;
(6)取少量反应后的甲装置溶液于试管中,加入过量的CaCl2溶液(CaCl2能与Na2CO3反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,除去Na2CO3,防止干扰NaOH的检验),静置,向上层清液中滴加酚酞溶液,若溶液变红,则有NaOH剩余;若溶液不变红,则没有NaOH剩余。故答案为:取少量反应后的甲装置溶液于试管中,加入过量的CaCl2溶液,静置,向上层清液中滴加酚酞溶液,若溶液变红,则有NaOH剩余;若溶液不变红,则没有NaOH剩余。
【点评】本题主要考查碱的化学性质,通过酸碱盐之间的反应进行解答。
2.(2025•柳南区模拟)从“拖拉机能手”到“国民神车”,五菱汽车不仅实现了华丽蜕变,更成为柳州人民的骄傲。而在安全领域,叠氮化钠(NaN3)作为汽车安全气囊的关键材料被广泛应用。某兴趣小组为此开展了如下研究。
任务一:应用研究
汽车安全气囊内有叠氮化钠(NaN3),当汽车在行驶中受到猛烈撞击时,30毫秒内NaN3分解为Na和N2,气囊迅速膨胀起到缓冲作用。
(1)写出该反应的化学方程式 。
任务二:制备研究
以氨基钠(NaNH2)和N2O为原料,利用下图所示装置可制得叠氮化钠(NaN3)。已知:氨基钠易氧化、易潮解;N2O有强氧化性,不与酸、碱反应。
(2)反应的化学方程式为: NaOH 。
(3)加热前应先通入N2O,原因是 排尽装置内的空气,防止氨基钠氧化、潮解 。
任务三:产品研究
工业级叠氮化钠中常含有Na2CO3杂质,某小组同学设计了下列实验装置(部分夹持装置省略)来测定工业级叠氮化钠样品中Na2CO3的含量。已知:叠氮化钠易溶于水,与稀硫酸反应生成硫酸钠、氮气和氢气;碱石灰的主要成分是氢氧化钠和氧化钙固体。
实验步骤:
a.称量样品质量为m1g,检查装置气密性;装入试剂后,打开弹簧夹,鼓入空气,一段时间后关闭,称量装置D质量为m2g;
b.打开分液漏斗的活塞和玻璃塞,注入足量稀硫酸充分反应,关闭活塞和玻璃塞;
c.再打开弹簧夹,鼓入空气,一段时间后关闭;
d.取下装置D,称量装置D质量为m3g。
(4)①步骤c鼓入空气的作用是 将B装置反应产生的CO2全部排入到D装置中 。
②装置D中发生的化学反应方程式为 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 。
③工业级叠氮化钠样品中Na2CO3的含量为 ×100%(用含有m1、m2、m3的式子表示)。
【考点】实验探究物质的组成成分以及含量;常见气体的检验与除杂方法;物质的相互转化和制备.
【专题】科学探究.
【答案】(1);
(2)NaOH;
(3)排尽装置内的空气,防止氨基钠氧化、潮解;
(4)①将B装置反应产生的CO2全部排入到D装置中;
②2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
③。
【分析】(1)根据叠氮化钠受到撞击时,分解为钠和氮气分析;
(2)根据质量守恒定律分析;
(3)根据氨基钠易氧化、易潮解分析;
(4)①根据步骤c鼓入空气的作用是将B装置反应产生的二氧化碳全部排入到D装置中分析;
②根据二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水分析;
③根据二氧化碳的质量结合化学方程式计算。
【解答】解:(1)叠氮化钠受到撞击时,分解为钠和氮气,该反应的化学方程式为:;
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,反应物中含Na、N、H、O的个数分别是2、4、4、1,生成物中含Na、N、H、O的个数分别是1、4、3、0,故生成物中还应含1个Na、1个H、1个O,故应填:NaOH;
(3)氨基钠易氧化、易潮解;故加热前应先通入N2O,原因是排尽装置内的空气,防止氨基钠氧化、潮解;
(4)①步骤c鼓入空气的作用是将B装置反应产生的二氧化碳全部排入到D装置中,防止部分气体残留在装置中,影响实验结果;
②碳酸钠和稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,装置D中发生的化学反应为二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,该反应的化学方程式为:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;
③装置D中增加的质量为反应生成二氧化碳的质量,则生成二氧化碳的质量为:m3g﹣m2g。
设工业级叠氮化钠样品中碳酸钠的含量为x,
Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑
106 44
m1g m3g﹣m2g
x
答:该样品中碳酸钠的含量为:。
故答案为:(1);
(2)NaOH;
(3)排尽装置内的空气,防止氨基钠氧化、潮解;
(4)①将B装置反应产生的CO2全部排入到D装置中;
②2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
③。
【点评】本题主要考查学生运用所学化学知识综合分析和解决实际问题的能力,强调了学生整合基本化学知识的能力。
3.(2025•盐城校级四模)金属铁及其化合物在生产和生活中的应用极为广泛。
Ⅰ.铁及其化合物的性质
(1)生活中常用铁制成铁锅烹饪食物,主要是利用了铁的延展性和 导热 性。
(2)铁的化合物在许多领域发挥着重要作用,其中碳酸亚铁可作补血剂,写出碳酸亚铁的化学式并标出碳元素的化合价 FeO3 。
(3)用砂纸打磨干净的铁钉浸入硫酸铜溶液中,观察到实验现象是 铁钉表面有红色固体析出,溶液由蓝色变成浅绿色 。
Ⅱ.铁的冶炼
(4)炼铁的主要原料是赤铁矿、焦炭、空气、石灰石,其主要转化流程如图所示。
写出上述流程中③反应的化学方程式③ 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 。
Ⅲ.测定某铁粉的组成
该铁粉中含有Fe和少量的FexCy,某研究小组同学在老师的指导下进行以下实验。
【资料】①Fe,FexCy在加热时与O2反应能生成相应氧化物。
②FexCy不与酸反应。
③碱石灰的主要成分是氧化钙与氢氧化钠的固体混合物。
【实验1】取14.76g样品,加入足量稀H2SO4,充分反应后生成0.5gH2。
【实验2】另取14.76g样品,按如图所示进行实验。通入足量的O2充分反应。实验后A中固体全部变为红棕色,装置B的质量增加了0.22g。
(5)实验2反应结束后要继续通一段时间O2目的是 将装置内残留的二氧化碳全部排入装置B中被吸收,使测得的结果更准确 。
(6)FexCy中,x:y= 5:2 (填最简整数比)。
Ⅳ.铁的锈蚀
(7)连接实验装置如图1所示,分别在瓶①、瓶②中加入对应试剂,利用氧气传感器采集数据,得到图像如图2所示,同时观察,发现瓶①中铁粉没有生锈,瓶②中铁粉已生锈。
该实验可得出:铁生锈需要与水和氧气接触。请简要分析通过上述实验得出该结论的依据 瓶①中没有水,铁粉不生锈,瓶②中有水,铁粉生锈,且氧气体积分数减小 。
Ⅴ.含铁催化剂成分测定
(8)①某含铁催化剂成分为FeO和Fe2O3。称取44.8g该催化剂样品与足量CO充分反应后,生成CO2的质量为30.8g,则该样品中FeO和Fe2O3的质量比为 9:5 。
【考点】实验探究物质的组成成分以及含量;金属的物理性质及用途;金属与盐溶液反应的原理;铁的冶炼;化学符号及其周围数字的意义.
【专题】科学探究.
【答案】(1)导热;
(2)FeO3;
(3)铁钉表面有红色固体析出,溶液由蓝色变成浅绿色;
(4)3CO+Fe2O32Fe+3CO2;
(5)将装置内残留的二氧化碳全部排入装置B中被吸收,使测得的结果更准确;
(6)5:2;
(7)瓶①中没有水,铁粉不生锈,瓶②中有水,铁粉生锈,且氧气体积分数减小;
(8)9:5。
【分析】(1)根据铁制成铁锅烹饪食物,主要是利用了铁的延展性和导热性来分析解答;
(2)根据化合物中各元素正负化合价代数和为零和化合价的写法来分析解答;
(3)根据铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁来分析解答;
(4)根据一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳来分析解答;
(5)根据反应结束后要继续通一段时间O2可将装置内残留的二氧化碳全部排入装置B中被吸收,使测得的结果更准确来分析解答;
(6)根据题中数据和方程式来分析解答;
(7)根据瓶①中没有水,铁粉不生锈,瓶②中有水,铁粉生锈,且氧气体积分数减小来分析解答;
(8)根据题中数据和方程式来分析解答。
【解答】解:(1)生活中常用铁制成铁锅烹饪食物,主要是利用了铁的延展性和导热性;
(2)碳酸亚铁中,铁显+2 价,氧为﹣2价,根据化合物中各元素正负化合价代数和为零,设碳元素化合价为x,+2+x+(﹣2)×3=0,x=+4,则写出碳酸亚铁的化学式并标出碳元素的化合价为FeO3;
(3)铁钉浸入硫酸铜溶液中,铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,铜是红色固体,硫酸铜溶液呈蓝色,硫酸亚铁溶液呈浅绿色,则观察到的现象是铁钉表面有红色固体析出,溶液由蓝色变成浅绿色;
(4)在炼铁的转化流程中,②处是焦炭和二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳,③处是一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2;
(5)在实验2中,反应结束后装置内会残留反应生成的二氧化碳,如果不继续通一段时间O2,这些残留的二氧化碳就无法被装置B中的碱石灰吸收,从而导致测量生成二氧化碳的质量不准确,则实验2反应结束后要继续通一段时间O2目的是将装置内残留的二氧化碳全部排入装置B中被吸收,使测得的结果更准确;
(6)装置B的质量增加了0.22g,说明生成的二氧化碳质量为0.22g,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,则FexCy中碳元素的质量为0.22g100%=0.06g,
设样品中单质铁的质量为x
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
56 2
x 0.5g
x=14g
则FexCy中铁元素的质量为14.76g﹣14g﹣0.06g=0.7g,则FexCy中,x:y= :5:2;
(7)瓶①中没有水,只有铁粉、炭粉和干燥的空气,经过观察发现铁粉没有生锈,瓶②中有水、铁粉、炭粉和空气,观察到铁粉生锈,同时从氧气传感器采集的数据看到氧气体积分数减小,对比瓶①和瓶②,瓶①和瓶②的区别在于瓶①无水,瓶②有水,瓶①中铁粉不生锈,瓶②中铁粉生锈且消耗了氧气,这就表明铁生锈这个过程需要水的参与,并且在生锈过程中消耗了氧气,所以可以得出铁生锈需要与水和氧气接触,则实验得出该结论的依据是瓶①中没有水,铁粉不生锈,瓶②中有水,铁粉生锈,且氧气体积分数减小;
(8)设样品中FeO的质量为x,则Fe2O3的质量为44.8g﹣x,
FeO+COFe+CO2
72 44
x ()
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
160 132
44.8g﹣x
生成CO2的质量为30.8g,则 =30.8g,则x=28.8g,即FeO的质量为28.8g,则Fe2O3的质量为44.8g﹣28.8g=16g,则该样品中FeO和Fe2O3的质量比为28.8g:16g=9:5。
故答案为:(1)导热;
(2)FeO3;
(3)铁钉表面有红色固体析出,溶液由蓝色变成浅绿色;
(4)3CO+Fe2O32Fe+3CO2;
(5)将装置内残留的二氧化碳全部排入装置B中被吸收,使测得的结果更准确;
(6)5:2;
(7)瓶①中没有水,铁粉不生锈,瓶②中有水,铁粉生锈,且氧气体积分数减小;
(8)9:5。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
4.(2025•南岗区四模)化学兴趣小组的同学准备进行探究常见酸、碱、盐性质的实验时,发现实验台上摆放一瓶敞口放置的未知溶液(如图1所示),于是决定对这瓶溶液中原有的溶质成分进行探究。
【提出问题】这瓶溶液中原有的溶质成分是什么?
【获得信息】这瓶溶液中原有的溶质成分可能是NaCl、NaOH、Na2CO3中的一种。
【实验探究】
(1)实验一:小岗取瓶内的溶液滴加无色酚酞溶液,溶液变为红色,结论:这瓶溶液中原有的溶质成分不可能是 NaCl 。
(2)实验二:小南取一定量瓶内的溶液于试管1中,再向其中加入一定量的稀盐酸,迅速用带导气管的橡胶塞塞紧试管口,并将导管另一端伸入盛有足量澄清石灰水的试管2中(如图2所示)。实验二中可观察到现象有① 澄清石灰水变浑浊 。通过实验二,小南认为这瓶溶液中原有的溶质成分为Na2CO3,小岗认为小南的结论不正确,理由是② 若原溶液为氢氧化钠溶液,敞口放置过程中,氢氧化钠溶液会与空气中二氧化碳反应生成碳酸钠,也会产生上述现象 。
实验三:小岗向实验一所得的溶液中滴加过量的BaCl2溶液,观察到溶液中有白色沉淀产生,溶液仍为红色。
【实验结论】
(3)这瓶溶液中原有的溶质成分是 火碱或烧碱或苛性钠 (填俗称)。
【继续探究】
实验四:将试管1和试管2中的所有物质倒入同一个烧杯中,最终只得到澄清的溶液。向澄清的溶液中滴加碳酸钠溶液,溶液的pH变化如图3所示:
(4)根据上述实验现象和溶液pH变化情况可知,烧杯中澄清溶液含有的溶质为① HCl、NaCl、CaCl2 (填化学式),0﹣A段时,pH逐渐增大的原因为② Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ (用化学方程式表示)。
(5)在加入碳酸钠溶液前,称量烧杯中澄清的溶液的质量为10g,经测定烧杯中澄清的溶液内氯元素的质量分数为a%,当加入10g碳酸钠溶液时,恰好完全反应,过滤,滤液中的离子成分为① Na+、Cl﹣ (填符号),若此时滤液内氯元素的质量分数为b%,则加入10g碳酸钠溶液过程中产生气体和沉淀的总质量为②( 20﹣10 )g。(提示:用含有a和b的代数式来表示)
【考点】实验探究物质的组成成分以及含量;碱的化学性质;盐的化学性质.
【专题】科学探究.
【答案】(1)NaCl;
(2)①澄清石灰水变浑浊;
②若原溶液为氢氧化钠溶液,敞口放置过程中,氢氧化钠溶液会与空气中二氧化碳反应生成碳酸钠,也会产生上述现象;
(3)火碱或烧碱或苛性钠;
(4)①HCl、NaCl、CaCl2;
②Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;
(5)①Na+、Cl﹣;
②20﹣10。
【分析】(1)根据无色酚酞溶液遇碱性溶液变红,遇酸性和中性溶液不变色,NaCl溶液呈中性来分析解答;
(2)根据碳酸钠与稀盐酸反应生成二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊来分析解答;根据若原溶液为氢氧化钠溶液,敞口放置过程中,氢氧化钠溶液会与空气中二氧化碳反应生成碳酸钠,也会产生上述现象来分析解答;
(3)根据实验现象和物质的俗称来分析解答;
(4)根据开始pH小于7,说明溶液中有盐酸,盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠,又因为加入碳酸钠溶液后有沉淀产生,说明溶液中有氯化钙来分析解答;
(5)根据盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠来分析解答;根据元素质量守恒和题中数据来分析解答。
【解答】解:(1)无色酚酞溶液遇碱性溶液变红,遇酸性和中性溶液不变色,NaCl溶液呈中性,不能使无色酚酞溶液变红,而小亮取瓶内溶液滴加无色酚酞溶液变红,所以这瓶溶液中原料的溶质成分不可能是NaCl;
(2)小南认为这瓶溶液中原有的溶质成分为Na2CO3,碳酸钠与稀盐酸反应生成二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,则实验二中可观察到现象有澄清石灰水变浑浊,若原溶液为氢氧化钠溶液,敞口放置过程中,氢氧化钠溶液会与空气中二氧化碳反应生成碳酸钠,也会产生上述现象,所以小南认为这瓶溶液中原有的溶质成分为Na2CO3的结论不正确;
(3)向实验一所得的溶液中滴加过量的BaCl2溶液,观察到溶液中有白色沉淀产生,原因是碳酸钠和氯化钡反应生成白色沉淀碳酸钡,溶液仍为红色,说明溶液中既有碳酸钠又有氢氧化钠,这瓶溶液中原有的溶质成分是氢氧化钠,氢氧化钠俗称火碱、烧碱、苛性钠;
(4)将试管1和试管2中的所有物质倒入同一个烧杯中,最终只得到澄清溶液,向澄清溶液中滴加碳酸钠溶液,开始pH小于7,说明溶液中有盐酸,盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠,又因为加入碳酸钠溶液后有沉淀产生,说明溶液中有氯化钙,所以烧杯中澄清溶液含有的溶质为HCl、NaCl、CaCl2,0﹣A段时,pH逐渐增大是因为碳酸钠先与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,盐酸逐渐被消耗,溶液酸性减弱,所以pH增大,反应的化学方程式为Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;
(5)盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,恰好完全反应,过滤,滤液中的溶质是氯化钠,则滤液中的离子成分为Na+、Cl﹣,在加入碳酸钠溶液前,溶液质量为10g,氯元素质量分数为a%,则氯元素质量为10g×a%,加入10g碳酸钠溶液恰好完全反应,设产生气体和沉淀的总质量为x,根据质量守恒定律,反应前后溶液质量变化为产生气体和沉淀的质量,反应后溶液质量为(10g+10g﹣x),反应后溶液中氯元素质量分数为b%,反应后溶液中氯元素质量为(10g+10g﹣x)×b%,根据化学反应中氯元素守恒可得10g×a%=(10g+10g﹣x)×b%,则加入10g碳酸钠溶液过程中产生气体和沉淀的总质量为(20﹣10)g。
故答案为:(1)NaCl;
(2)①澄清石灰水变浑浊;
②若原溶液为氢氧化钠溶液,敞口放置过程中,氢氧化钠溶液会与空气中二氧化碳反应生成碳酸钠,也会产生上述现象;
(3)火碱或烧碱或苛性钠;
(4)①HCl、NaCl、CaCl2;
②Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;
(5)①Na+、Cl﹣;
②20﹣10。
【点评】在解此类题时,首先要将题中的知识认知透,然后结合学过的知识进行解答,此类题难度较大,要细心进行分析解答。
5.(2025•万山区三模)兴趣小组的同学们探究酸、碱、盐的部分化学性质,请你参与:
【任务一】探究稀硫酸的化学性质。
(1)将稀硫酸分别加入图中的试管中,有气泡生成的是 A、D (填字母序号)。B中的实验现象是 黑色粉末逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色 。
(2)将稀硫酸分别加入图中的试管中,无明显现象的是 C (填字母序号)。要证明该试管中已发生了化学反应,以下方案可行的有 ①②④ (填数字序号)。
①滴入酚酞溶液无明显现象
②测得试管中溶液的pH小于7
③滴入BaCl2溶液有白色沉淀出现
④滴入CuCl2溶液无蓝色沉淀出现
(3)一定量的稀硫酸加入图中的E试管中,反应结束后过滤,滤液一定呈酸性的原因是 无论稀硫酸过量或者适量或者不足量,稀硫酸与氯化钡反应均有稀盐酸生成,从而使得滤液一定呈酸性 。
(4)请设计实验证明反应E试管中溶液的成分是稀盐酸,完善下面的表格。
实验步骤
实验现象
实验结论
①取样少许,滴加硝酸钡溶液
无明显现象
溶液中没有稀硫酸,也没有氯化钡,溶液的成分是稀盐酸
② 另取样少许,滴加稀硫酸
无现象
【任务二】样品成分的验证。
有一包白色粉末,可能是NaHCO3、NaCl中的一种或两种。同学们设计了如下两个实验对其成分进行探究,请完善下面的表格。
实验步骤
实验现象
实验结论
步骤一:取适量样品完全溶解在水中,向其中滴加足量 稀硝酸
有气泡产生
实验结论是样品中含有 NaHCO3和NaCl
步骤二:取步骤一反应后的溶液于试管中,向其中滴加硝酸银溶液
有白色沉淀产生
(5)步骤一中,取适量样品完全溶解在水中,向其中滴加足量 稀硝酸 (填“稀硝酸”或“稀盐酸”)。你不选择另一种酸的原因是 会引入氯离子,干扰后续是否含有氯化钠的鉴别 。
(6)步骤二中,发生反应的化学方程式为 NaCl+AgNO3=NaNO3+AgCl↓ 。
(7)实验结论是样品中含有 NaHCO3和NaCl 。
【考点】探究酸碱的主要性质;实验探究物质的组成成分以及含量;盐的化学性质.
【专题】科学探究.
【答案】(1)A、D;黑色粉末逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色;
(2)C;①②④;
(3)无论稀硫酸过量或者适量或者不足量,稀硫酸与氯化钡反应均有稀盐酸生成,从而使得滤液一定呈酸性;
(4)无明显现象;另取样少许,滴加稀硫酸;
(5)稀硝酸;会引入氯离子,干扰后续是否含有氯化钠的鉴别;
(6)NaCl+AgNO3=NaNO3+AgCl↓;
(7)NaHCO3和NaCl。
【分析】(1)根据酸的化学性质分析;
(2)根据氢氧化钠与稀硫酸反应生成硫酸钠和水分析;
(3)根据硫酸与氯化钡反应生成盐酸分析;
(4)根据硫酸根离子与钡离子不共存分析;
(5)根据氯离子与银离子不共存分析;
(6)根据反应物、生成物和反应条件书写化学方程式;
(7)根据实验现象分析。
【解答】解:(1)A中镁粉与稀硫酸反应的化学方程式为Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑,会产生氢气气泡;D中碳酸钠与稀硫酸反应的化学方程式为CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2↑,会产生二氧化碳气泡;B中氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,氧化铜是黑色粉末,生成的硫酸铜溶液为蓝色,所以现象是黑色粉末逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色。故答案为:A、D;黑色粉末逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色;
(2)C中氢氧化钠与稀硫酸反应生成硫酸钠和水,无明显现象;
①滴入酚酞溶液无明显现象,说明溶液不是碱性,证明氢氧化钠发生了反应,正确;
②测得试管中溶液的pH小于7,说明溶液显酸性,氢氧化钠已反应完,正确;
③滴入溶液有白色沉淀出现,是因为硫酸根离子和钡离子反应生成硫酸钡沉淀,但不能证明氢氧化钠和硫酸发生了反应,因为硫酸本身也能与反应生成沉淀,错误;
④滴入溶液无蓝色沉淀出现,说明溶液中无氢氧化钠,因为氢氧化钠和反应会生成蓝色沉淀,所以可证明反应发生,正确;
故选:①②④;
(3)E中硫酸与氯化钡反应的化学方程式为BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl,反应生成盐酸,无论稀硫酸过量或者适量或者不足量,滤液一定呈酸性。故答案为:无论稀硫酸过量或者
适量或者不足量,稀硫酸与氯化钡反应均有稀盐酸生成,从而使得滤液一定呈酸性;
(4)硝酸钡与硫酸反应会生成硫酸钡白色沉淀[Ba(NO3)2+H2SO4=BaSO4↓+2HNO3],若溶液中没有稀硫酸,滴加硝酸钡溶液,无明显现象;要证明溶液中不含氯化钡,需证明没有钡离子,另取样少许,滴加稀硫酸,若产生白色沉淀(BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl),说明含有氯化钡,若无现象,说明不含氯化钡。故答案为:无明显现象;另取样少许,滴加
稀硫酸;
(5)稀盐酸中的氯离子会与步骤二中加入的硝酸银反应生成氯化银沉淀,无法确定原样品中是否含有氯化钠,而稀硝酸与碳酸氢钠反应生成硝酸钠、水和二氧化碳,不会干扰后续对氯化钠的检验。故答案为:稀硝酸;会引入氯离子,干扰后续是否含有氯化钠的鉴别;
(6)步骤一中加入稀硝酸后,有气泡产生,说明发生的反应是NaHCO3+HNO3=NaNO3+H2O+CO2↑。步骤二中加入硝酸银溶液,有白色沉淀产生,说明样品中含有氯化钠,氯化钠与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀和硝酸钠,化学方程式为NaCl+AgNO3=NaNO3+AgCl↓。故答案为:NaCl+AgNO3=NaNO3+AgCl↓;
(7)步骤一有气泡产生,说明样品中有NaHCO3;步骤二有白色沉淀产生,说明样品中有NaCl。故答案为:NaHCO3和NaCl。
【点评】本题主要考查了酸碱盐的化学性质以及复分解反应条件等知识,解答时抓住酸和碱的化学性质及发生的反应即可解答。
6.(2025•衡山县三模)某校实践小组的同学在老师的帮助下,对洞庭湖平原地区土壤的酸碱度、土壤成分及土壤改良措施等产生了浓厚兴趣,并展开了项目化科学探究。
任务一:测定土壤酸碱度
【实验准备】在洞庭湖平原土壤中取样。将样品与蒸馏水按1:4的质量比在烧杯内混合,充分搅拌后,静置。
【进行实验】
(1)测液体的酸碱度:操作是 用干燥、洁净的玻璃棒蘸取上层清液滴在pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,读出该溶液的pH ,测得pH≈6,说明土壤呈 酸 性。
任务二:探究适合生长的植物
【信息检索】下表为几种经济作物生长最适宜的pH范围。
作物
茶树
水稻
甘蔗
大豆
pH
5.0~5.5
6.0~7.0
6.5~8.0
7.0~7.5
【小组交流】
(2)洞庭湖平原土壤适宜种植的作物是 水稻 。
任务三:探究土壤成分
【调查咨询】同学们向专业人员咨询土壤酸碱度的成因,了解到洞庭湖平原土壤呈酸性除了气候因素和成土母质等自然原因外,还与长期大量使用氯化铵等酸性肥料有关。
【猜想假设】该土壤中可能含有氯化铵。
【进行实验】
(3)
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量土壤样品,向其中加入少量熟石灰,混合、研磨
产生有刺激性气味的气体
土壤中含有铵根离子
②取少量任务一中的土壤样品浸出液,向其中滴加 AgNO3溶液和稀硝酸
产生白色沉淀
土壤中含有氯离子
任务四:选择土壤改良剂
【查阅资料】酸性土壤的改良可以施用生石灰、熟石灰、草木灰(主要成分为K2CO3)等。
【进行实验】同学们取两份土壤样品各500g,分别加入0.2g不同的改良剂和1L左右的水,充分搅拌后静置,测上层清液的pH,得到下表结果。
加入的改良剂
熟石灰
草木灰
测得的pH
11
7
【分析交流】
(4)用熟石灰改良此土壤时,需要注意的是 控制加入熟石灰的量 (写一条)。
任务五:探究土壤改良
【调查咨询】
(5)近年来,我国应用微生物菌肥、生物有机肥、秸秆还田等方式,改良土壤酸碱性。改良土壤酸碱性在农业生产中的重要意义是 为农作物生长提供适宜的土壤环境,利于农作物生长(答案不唯一) (写一条)。
【考点】实验探究物质的组成成分以及含量;溶液的酸碱度测定;溶液的酸碱性与pH的关系;酸碱性对生命活动和农作物生长的影响;盐的化学性质.
【专题】科学探究.
【答案】(1)用干燥、洁净的玻璃棒蘸取上层清液滴在pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,读出该溶液的pH;酸;
(2)水稻;
(3)AgNO3溶液和稀硝酸;
(4)控制加入熟石灰的量;
(5)为农作物生长提供适宜的土壤环境,利于农作物生长(答案不唯一)。
【分析】(1)根据pH试纸测定溶液酸碱度的操作步骤分析。
(2)根据洞庭湖平原土壤,几种经济作物生长最适宜的范围分析。
(3)根据实验结论土壤中含有氯化铵,氯离子能与银离子反应生成氯化银白色沉淀分析。
(4)根据由表格信息分析;
(5)根据不同农作物适宜生长的土壤酸碱度不同,改良土壤酸碱性为农作物生长提供适宜的土壤环境,利于农作物生长分析。
【解答】解:(1)使用pH试纸测定溶液酸碱度的正确操作步骤是:用干燥、洁净的玻璃棒蘸取上层清液滴在pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,读出该溶液的pH;pH<7的溶液呈酸性,已知测得pH≈6,所以土壤呈酸性。
(2)洞庭湖平原土壤,根据几种经济作物生长最适宜的范围,只有水稻适宜生长的范围(6.0∼7.0)包含该土壤的情况,所以适宜种植水稻。
(3)根据实验结论土壤中含有氯化铵,实验现象为产生白色沉淀,氯离子能与银离子反应生成氯化银白色沉淀,则取少量任务一中的土壤样品浸出液,向其中滴加硝酸银溶液和稀硝酸,观察到产生白色沉淀,说明土壤中含有氯离子。
(4)由表格信息可知,加入相同质量的熟石灰和草木灰改良后,加入熟石灰的土壤过大,故用熟石灰改良此土壤时,需要注意的是控制加入熟石灰的量。
(5)不同农作物适宜生长的土壤酸碱度不同,改良土壤酸碱性为农作物生长提供适宜的土壤环境,利于农作物生长。
故答案为:(1)用干燥、洁净的玻璃棒蘸取上层清液滴在pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,读出该溶液的pH;酸;
(2)水稻;
(3)AgNO3溶液和稀硝酸;
(4)控制加入熟石灰的量;
(5)为农作物生长提供适宜的土壤环境,利于农作物生长(答案不唯一)。
【点评】在解此类题时,首先要将题中的知识认知透,然后结合学过的知识进行解答。
7.(2025•路南区二模)我市一些县区采用了“渔光互补”的发展模式,化学实践小组的同学在老师的指导下展开了项目式学习活动。
任务一:了解渔光互补模式
如图所示在水上架设光伏板发电,下方水域进行水产养殖。
(1)光伏发电过程是将光能转化为 电 能。
任务二:检测鱼塘水质
同学们来到“××渔光互补示范园”,据养殖人员介绍,水产养殖过程中需保证合适的水温、溶氧量和酸碱度。
【实验1】
(2)同学们用 pH试纸或pH计 测定了不同时段鱼塘水的pH。
(3)小组同学认为水中溶有鱼呼吸产生的CO2,pH应该减小,但从清晨到中午,鱼塘水的pH却逐渐增大,原因可能与水中藻类的 光合 作用有关。
任务三:如何养护鱼塘水质
老师告诉大家:①鱼塘底部塘泥中的有机物分解易使水质酸性增强;②该鱼塘养殖鱼虾,需定期为鱼虾补充钙质。
【讨论交流】
(4)有同学提出向鱼塘中直接投放生石灰,既可以调节鱼塘水的pH又可以为鱼虾补充钙质,大家一致反对,请说明反对的理由 生石灰与水反应放出大量热,会伤害鱼虾 。
养殖人员介绍:定量向鱼塘投放过氧化钙(如下图所示),水中会持续缓慢产生气泡。
探究Ⅰ:产生的气体是否为氧气?
【实验2】取适量过氧化钙样品和水,按下图所示进行实验。
(5)A中产生气泡缓慢,有同学提议在C处放一燃着的小木条,观察到 木条燃烧更旺 说明生成的气体是氧气。
探究Ⅱ:反应后溶液中溶质是什么?
【作出猜想】小组同学经过分析后认为,反应后溶液中溶质是氢氧化钙。
【实验3】取装置A中反应后溶液X,按图所示方案进行实验,验证了他们的猜想是正确的。
(6)Y为常见试剂,步骤②中反应的化学方程式为: Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH 。
【拓展交流】
(7)水上光伏发电设施长期处于潮湿且可能带有盐分(海水环境)的特殊环境中,金属部件、电气设备易受影响。请结合已有知识经验写出一条该设施需要定期检修、维护的项目: 检查金属部分是否锈蚀 。
【考点】实验探究物质的组成成分以及含量;溶液的酸碱度测定;盐的化学性质;实验探究物质的性质或变化规律.
【专题】科学探究.
【答案】(1)电;
(2)pH试纸或pH计;
(3)光合;
(4)生石灰与水反应放出大量热,会伤害鱼虾;
(5)木条燃烧更旺;
(6)Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH;
(7)检查金属部分是否锈蚀。
【分析】(1)根据太阳能光伏电池是直接利用太阳光照射直接转化为电能分析;
(2)根据使用pH试纸的方法分析;
(3)根据光合作用消耗二氧化碳分析;
(4)根据生石灰与水反应放出大量热分析;
(5)根据氧气具有助燃性分析;
(6)根据钙离子与碳酸根离子产生沉淀分析;
(7)根据金属锈蚀条件分析。
【解答】解:(1)光伏发电过程是将光能转化为电能,故答案为:电;
(2)溶液的pH可以用pH计或pH试纸测定,故答案为:pH试纸或pH计;
(3)从清晨到中午,随着光照增强,水中藻类进行光合作用,消耗二氧化碳,使溶液酸性减弱,pH增大,故答案为:光合;
(4)生石灰与水反应生成氢氧化钙,并放出大量的热,会对鱼虾造成伤害,故答案为:生石灰与水反应放出大量热,会伤害鱼虾;
(5)则在C处放一燃着的小木条,观察到木条燃烧更旺,说明生成的气体是氧气,因为氧气具有助燃性,能使燃着的小木条燃烧的更旺盛。故答案为:木条燃烧更旺;
(6)实验结论为反应后溶液中溶质是氢氧化钙,加入Y溶液后,产生白色沉淀,碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,则Y溶液可以为碳酸钠溶液,反应的化学方程式为Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH,故答案为:Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH;
(7)水上光伏发电设施长期处于潮湿且可能带有盐分的特殊环境中,金属部件、电气设备易受影响。需要定期检修、维护的项目有:检查金属部分是否锈蚀、涂防锈漆等进行防锈处理、检查电气设备是否漏电、更换老化绝缘材料等,故答案为:检查金属部分是否锈蚀。
【点评】本题主要考查学生运用所学化学知识综合分析和解决实际问题的能力,强调了学生整合基本化学知识的能力。
8.(2025•从江县校级模拟)市面上有一种自动充气气球,只需挤破气球内的液体包,流出的液体与气球中的白色粉末接触产生气体,就能实现气球的自动充气。同学们对此展开项目式探究。
任务一:自动充气气球的原理
(1)同学们触摸气球发现气球中有一个“小液包”与一小块白色固体,如图1,捏破“小液包”,气球慢慢鼓起,并发出嘶嘶声,气球温度变凉并逐渐下沉。同学们用剪刀在已充气的气球上剪小口,插入导管,导管另一端通入澄清石灰水中,观察到溶液变浑浊,证明产生的气体是二氧化碳,反应的化学方程式为 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 。
(2)另取少量“小液包”,测量其溶液的pH。写出实验操作步骤: 用玻璃棒蘸取少量“小液包”内的溶液滴在pH试纸上,将试纸显示的颜色与标准比色卡对照,读出pH 。
任务二:白色固体成分探究
【猜测】白色固体可能为碳酸钙、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或多种。
【查阅资料】①同学们查阅相关产品说明后了解到“小液包”内的液体是柠檬酸。
②与相同浓度的柠檬酸反应,碳酸氢钠比碳酸钠更剧烈。
③价格参考:碳酸钠2200元/吨、碳酸氢钠1700元/吨。
【实验探究一】
(3)为验证白色固体的成分,同学们进行如下实验:
实验步骤
实验现象
分析与结论
取少量白色固体于烧杯加入足量蒸馏水,充分搅拌
固体全部溶解
样品中不含 碳酸钙
取少量白色固体于试管中,加入适量稀盐酸
有气泡产生
白色固体为碳酸钠或碳酸氢钠中的一种或二者均有
(4)请从安全角度分析,小液包内液体用柠檬酸而不用稀盐酸或稀硫酸的原因可能是 柠檬酸的酸性相对较弱,使用稀盐酸或稀硫酸可能因酸性较强,存在安全隐患,如腐蚀性问题 。
【实验探究二】为验证白色固体中是否含有碳酸钠,同学们设计如图2实验装置进行实验:分别测量等质量的碳酸钠、碳酸氢钠、白色固体样品与等体积、等浓度盐酸反应时锥形瓶内的压强变化,测量结果如图3所示。
(5)分析图像,得出白色固体一定仅含碳酸氢钠的理由是 等质量的白色固体样品与等体积、等浓度盐酸反应时锥形瓶内的压强变化曲线和等质量的碳酸氢钠反应时的压强变化曲线几乎重合 ;相同条件下,碳酸钠、碳酸氢钠与稀盐酸反应的速率为碳酸钠 < (填“>”或“<”)碳酸氢钠。
(6)从原料成本和反应速率分析,自动充气气球选用碳酸氢钠的原因是 碳酸氢钠的价格比碳酸钠低,且与相同浓度柠檬酸反应比碳酸钠剧烈,能快速产生气体实现气球充气 。
【考点】实验探究物质的组成成分以及含量;盐的化学性质.
【专题】科学探究.
【答案】(1)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
(2)用玻璃棒蘸取少量“小液包”内的溶液滴在pH试纸上,将试纸显示的颜色与标准比色卡对照,读出pH;
(3)碳酸钙;有气泡产生;
(4)柠檬酸的酸性相对较弱,使用稀盐酸或稀硫酸可能因酸性较强,存在安全隐患,如腐蚀性问题;
(5)等质量的白色固体样品与等体积、等浓度盐酸反应时锥形瓶内的压强变化曲线和等质量的碳酸氢钠反应时的压强变化曲线几乎重合;<;
(6)碳酸氢钠的价格比碳酸钠低,且与相同浓度柠檬酸反应比碳酸钠剧烈,能快速产生气体实现气球充气。
【分析】(1)根据二氧化碳与澄清石灰水(主要成分是氢氧化钙)反应生成碳酸钙沉淀和水来分析解答;
(2)根据用pH试纸测量溶液pH的操作步骤来分析解答;
(3)根据碳酸钙难溶于水,碳酸钠或碳酸氢钠与盐酸反应均会生成二氧化碳气体来分析解答;
(4)根据柠檬酸的酸性相对较弱,使用稀盐酸或稀硫酸可能因酸性较强,存在安全隐患来分析解答;
(5)根据等质量的白色固体样品与等体积、等浓度盐酸反应时锥形瓶内的压强变化曲线和等质量的碳酸氢钠反应时的压强变化曲线几乎重合来分析解答;根据相同时间内碳酸氢钠与盐酸反应使锥形瓶内压强增大得更快来分析解答;
(6)根据碳酸氢钠的价格比碳酸钠低,且与相同浓度柠檬酸反应比碳酸钠剧烈,能快速产生气体实现气球充气来分析解答。
【解答】解:(1)将产生的气体通入澄清石灰水变浑浊,证明是二氧化碳,二氧化碳与澄清石灰水(主要成分是氢氧化钙)反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
(2)用pH试纸测量溶液pH的操作步骤为用玻璃棒蘸取少量“小液包”内的溶液滴在pH试纸上,将试纸显示的颜色与标准比色卡对照,读出pH;
(3)因为碳酸钙难溶于水,取少量白色固体于烧杯中加入足量水充分搅拌,固体全部溶解,说明样品中不含碳酸钙,碳酸钠或碳酸氢钠与盐酸反应均会生成二氧化碳气体,则取少量白色固体于试管中,加入适量稀盐酸,故观察到有气泡产生;
(4)安全角度分析,小液包内液体用柠檬酸而不用稀盐酸或稀硫酸的原因可能是柠檬酸的酸性相对较弱,使用稀盐酸或稀硫酸可能因酸性较强,存在安全隐患,如腐蚀性问题;
(5)由图3可知,等质量的白色固体样品与等体积、等浓度盐酸反应时锥形瓶内的压强变化曲线和等质量的碳酸氢钠反应时的压强变化曲线几乎重合,所以得出白色固体一定仅含碳酸氢钠,在相同时间内碳酸氢钠与盐酸反应使锥形瓶内压强增大得更快,即碳酸氢钠与盐酸反应产生气体的速率更快,所以反应的速率为碳酸钠<碳酸氢钠;
(6)从原料成本角度,碳酸氢钠的价格比碳酸钠低,从反应速率角度,碳酸氢钠与相同浓度柠檬酸反应比碳酸钠剧烈,能快速产生气体实现气球充气,所以自动充气气球选用碳酸氢钠。
故答案为:(1)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
(2)用玻璃棒蘸取少量“小液包”内的溶液滴在pH试纸上,将试纸显示的颜色与标准比色卡对照,读出pH;
(3)碳酸钙;有气泡产生;
(4)柠檬酸的酸性相对较弱,使用稀盐酸或稀硫酸可能因酸性较强,存在安全隐患,如腐蚀性问题;
(5)等质量的白色固体样品与等体积、等浓度盐酸反应时锥形瓶内的压强变化曲线和等质量的碳酸氢钠反应时的压强变化曲线几乎重合;<;
(6)碳酸氢钠的价格比碳酸钠低,且与相同浓度柠檬酸反应比碳酸钠剧烈,能快速产生气体实现气球充气。
【点评】在解此类题时,首先要将题中的知识认知透,然后结合学过的知识进行解答,此类题难度较大,要细心进行分析解答。
9.(2025•姑苏区校级二模)草木灰是秸秆、枯枝等燃烧后的剩余灰烬,可作纺织品漂洗剂等,小组同学对草木灰的性质和应用等进行了探究。
(1)草木灰的主要成分是K2CO3,是一种常见的 钾 肥。
探究一:提取草木灰中的K2CO3
【查阅资料1】K2CO3的溶解度曲线如图1所示
【进行实验1】
步骤1:如图2所示,用60℃水浸洗草木灰。
步骤2:过滤,洗涤滤渣2次,合并滤液。
步骤3:蒸发滤液,结晶并烘干得到K2CO3固体。
【实验分析】
(2)步骤1中选用60℃的温水而不用冷水浸洗草木灰的原因是 温度高,K2CO3的溶解度大,可以提高浸出率 。
(3)步骤3蒸发滤液时要用到玻璃棒,其作用 搅拌,使受热均匀 。
探究二:探究K2CO3溶液显碱性的原因
【查阅资料2】:氯化钙的水溶液呈中性。
【猜想与假设】猜想1:溶液呈碱性是由于溶液中的K+引起的。
猜想2:溶液呈碱性是由于溶液中的引起的。
【进行实验2】
(4)向1支洁净的小试管中加入少量K2CO3固体,再加入少量蒸馏水,振荡,待固体完全溶解后,滴入2滴酚酞溶液,观察到溶液颜色为 红色 ,再逐滴滴入CaCl2溶液至过量,出现 溶液由红色变为无色 现象,说明溶液呈碱性是由于溶液中的引起的。
探究三:草木灰的应用
【查阅资料3】《周礼考工记》中载有“涑帛”的方法,即利用“灰”(草木灰)和“蜃”(贝壳灰,主要成分为CaO)混合加水所得溶液来洗涤丝帛,使其与茧层丝胶蛋白发生反应而溶解(脱胶),经过水洗后可使丝洗得干净亮丽。
【进行实验3】根据上述资料设计如图2所示实验,并对丁中溶液的成分进行了探究。
【提出问题】烧杯丁的溶液中,溶质成分是什么?
【作出猜想】
(5)猜想1:只有KOH 猜想2:KOH和K2CO3 猜想3: KOH和Ca(OH)2 。
【进行实验4】
(6)取少量丁中澄清溶液分别加入试管A、B中:
实验序号
操作
现象
结论
1
向A中通入CO2
溶液不变浑浊
①猜想 3 不正确
2
②向B中滴加 足量稀盐酸(或CaCl2或Ca(OH)2) 溶液
③ 有气泡产生(或有白色沉淀生成)
猜想2正确
【延伸应用】
(7)同学们查阅资料得知,根据图3所示数据分析,选用 B (填字母)洗涤丝帛效果较好。
A.浓度为10%的K2CO3溶液pH=11.6
B.浓度为1%的KOH溶液的pH=13.2
【考点】实验探究物质的性质或变化规律;实验探究物质的组成成分以及含量;盐的化学性质.
【专题】科学探究.
【答案】(1)钾;
(2)温度高,K2CO3的溶解度大,可以提高浸出率;
(3)搅拌,使受热均匀;
(4)红色;溶液由红色变为无色;
(5)KOH和Ca(OH)2;
(6)3;足量稀盐酸(或CaCl2或Ca(OH)2);有气泡产生(或有白色沉淀生成);
(7)B。
【分析】(1)含有氮元素的肥料称为氮肥;含有磷元素的肥料称为磷肥;含有钾元素的肥料称为钾肥;同时含有氮、磷、钾三种元素中的两种或两种以上的肥料称为复合肥。
(2)根据碳酸钾的溶解度随温度的升高而增大进行分析;
(3)根据蒸发操作的注意事项进行分析解答;
(4)根据氯化钙与碳酸钾反应生成碳酸钙沉淀和氯化钾,进行分析;
(5)根据猜想1和猜想2进行分析。
(6)根据碳酸盐能与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙白色沉淀进行分析。
(7)根据浓度为10%的K2CO3的pH=11.6,浓度1%KOH的pH=13.2,进行分析。
【解答】解:(1)草木灰的主要成分是K2CO3,只含有营养元素中钾元素(K),属于钾肥;
(2)碳酸钾的溶解度随温度的升高而增大,故相同时间内,水温高碳酸钾溶解得更快、更多,可提高溶解效率;
(3)蒸发时,应用玻璃棒不断搅拌,以防止局部温度过高,造成液体飞溅;
(4)碳酸钾溶液显碱性,滴入2滴酚酞溶液,溶液会变红色;氯化钙与碳酸钾反应生成碳酸钙沉淀和氯化钾,溶液呈中性,酚酞不再变色,故观察到溶液由红色变成无色;
(5)Ca(OH)2+K2CO3=CaCO3↓+2KOH,该反应可能是恰好反应,也可能是Ca(OH)2剩余,也可能是K2CO3剩余。根据猜想1和猜想2,则猜想3:KOH和Ca(OH)2。
(6)由结论猜想2成立,说明含有K2CO3。碳酸盐能与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙白色沉淀。故向B中滴加少量氢氧化钙溶液,有白色沉淀生成,则说明含有K2CO3。
(7)浓度为10%的K2CO3的pH=11.6,浓度1%KOH的pH=13.2,说明浓度为10%的K2CO3溶液的碱性比浓度为1%的KOH溶液的碱性弱,由图5中的信息可知,溶液显碱性时,碱性越强,茧层丝胶蛋白溶解能力越强,应该选用浓度为1%的KOH溶液洗涤丝帛效果更好。
故答案为:(1)钾;
(2)温度高,K2CO3的溶解度大,可以提高浸出率;
(3)搅拌,使受热均匀;
(4)红色;溶液由红色变为无色;
(5)KOH和Ca(OH)2;
(6)3;足量稀盐酸(或CaCl2或Ca(OH)2);有气泡产生(或有白色沉淀生成);
(7)B。
【点评】本题主要考查盐的化学性质等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
10.(2025•南通模拟)“爆炸盐”是一种家庭常用洗涤剂,主要有效成分为过碳酸钠(2Na2CO3•3H2O2),其兼具碳酸钠和过氧化氢的性质。图1为某品牌爆炸盐的产品说明(部分),兴趣小组对“爆炸盐”进行如下探究。
Ⅰ.认识“爆炸盐”
实验1:取20g该品牌爆炸盐于烧杯中,加入180g水,搅拌,形成无色溶液A;
实验2:取少量溶液A于试管1中,将带火星的木条伸入试管中,木条不复燃;加入2gFe2O3固体,有大量气泡冒出,将带火星木条伸入试管中,木条复燃;过滤、洗涤、干燥,称量得到固体质量2g;再向固体中滴入溶液A,产生大量气泡。
实验3:另取少量溶液A于试管2中,向其中加入稀盐酸,放出大量气体,将气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊。
实验4:检测温度、浓度对爆炸盐去污能力的影响。实验数据如下表:
序号
温度
溶液浓度
去污率
备注
食用油污布
番茄酱污布
污布的污渍面积相同、浸泡时间为1小时、溶液用量为30mL
①
20℃
5%
60%
85%
②
20℃
10%
72%
91%
③
40℃
5%
63%
90%
④
40℃
10%
77%
96%
(1)由图1的产品说明推测,洁厕灵的主要成分为 HCl (填“HCl”或“NaOH”)。
(2)实验2中产生大量气泡的原因是 (用化学方程式表示)。
(3)实验3中导致澄清石灰水变浑浊的气体是 二氧化碳 。
(4)下列有关说法正确的是 bc 。
a.溶液A中碳酸钠的质量分数为10%
b.据实验4数据可知,40℃、8%浓度的爆炸盐溶液去污效果比30℃、5%浓度的好
c.爆炸盐低温保存的原因是因为其受热易分解
Ⅱ.探究爆炸盐与酸反应产生气体的成分
(5)兴趣小组同学设计如下实验装置进行实验,探究爆炸盐与稀盐酸反应后的气体的成分(忽略水蒸气)。
①仪器X的名称是 分液漏斗 。
②实验前需先缓缓通一会儿氮气,此操作的目的是 ab (填序号)。
a.通过观察G装置中导管口是否有气泡冒出,来判断装置气密性是否良好
b.排出装置中的空气,防止空气中的氧气对E装置中现象的干扰
③C装置中出现浑浊不能说明A装置中反应后的气体含有CO2的原因是 盐酸具有挥发性,会发出来HCl气体和碳酸氢钠反应产生二氧化碳气体导致的C变浑浊 。
④E中出现黑色固体的原因是 A中产生氧气,氧气和铜反应产生黑色的氧化铜 。
Ⅲ.探究爆炸盐溶液呈碱性的原因
查阅资料:碳酸钠溶液中少量碳酸根离子与水发生反应①生成氢氧根离子和碳酸氢根离子;当碳酸根离子减少时,氢氧根离子与碳酸氢根离子发生反应②生成碳酸根离子和水,原理如下图所示。
(6)请设计实验证明爆炸盐溶液呈碱性,且呈碱性的原因是由于溶液中的碳酸根离子与水反应而引起的:取少量Na2CO3溶液于试管中, 加入酚酞溶液,溶液变为红色,再向溶液中加入过量氯化钙溶液,产生白色沉淀,溶液由红色变为无色 (写出实验操作和现象)。[可选用的试剂:CaCl2溶液、Ca(OH)2溶液、酚酞溶液]。
【考点】实验探究物质的性质或变化规律;实验探究物质的组成成分以及含量;盐的化学性质.
【专题】科学探究.
【答案】(1)HCl;
(2);
(3)二氧化碳;
(4)bc;
(5)①分液漏斗;
②ab;
③盐酸具有挥发性,会发出来HCl气体和碳酸氢钠反应产生二氧化碳气体导致的C变浑浊;
④A中产生氧气,氧气和铜反应产生黑色的氧化铜;
(6)加入酚酞溶液,溶液变为红色,再向溶液中加入过量氯化钙溶液,产生白色沉淀,溶液由红色变为无色。
【分析】(1)根据题干信息分析;
(2)根据实验2现象分析;
(3)根据二氧化碳可使石灰水变浑浊分析;
(4)a、根据溶质的质量分数公式分析;
b、根据实验4数据可知同一温度下,浓度越大去污效果越好,同一浓度下,温度越高去污效果越好分析;
c、根据爆炸盐受热易分解分析;
(5)①根据常见的仪器分析;
②根据通入氮气,若观察G装置中导管口有气泡冒出,装置气密性良好,同时排出装置中的空气,防止空气中的氧气对E装置中现象的干扰分析;
③根据盐酸具有挥发性分析;
④根据氧气和铜反应产生黑色的氧化铜分析;
(6)根据碳酸根离子和钙离子产生碳酸钙沉淀分析。
【解答】解:(1)该产品主要成分是过碳酸钠,兼具碳酸钠和过氧化氢的性质。禁止与洁厕灵反应,碳酸钠、过氧化氢和氢氧化钠不反应,碳酸钠和盐酸反应,则洁厕灵主要成分是HCl;
(2)取少量溶液A于试管1中,将带火星的木条伸入试管中,木条不复燃;加入2 gFe2O3固体,有大量气泡冒出,将带火星木条伸入试管中,木条复燃,则加入氧化铁后产生的大量氧气,过滤、洗涤、干燥,称量得到固体质量2 g;再向固体中滴入溶液A,产生大量气泡,则氧化铁为催化剂,反应的化学方程式为:;
(3)另取少量溶液A于试管2中,向其中加入稀盐酸,放出大量气体,将气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,则该气体是二氧化碳;
(4)a、取20g该品牌爆炸盐于烧杯中,加入180g水,则过碳酸钠的质量分数为,碳酸钠的质量分数小于10%,故错误;
b、根据实验4数据可知同一温度下,浓度越大去污效果越好,同一浓度下,温度越高去污效果越好,则40℃、8%浓度的爆炸盐溶液去污效果比30℃、5%浓度的好,故正确;
c、爆炸盐低温保存的原因是因为其受热易分解,故正确。
(5)①仪器X的名称是分液漏斗;
②a.通入氮气,若观察G装置中导管口有气泡冒出,装置气密性良好,故正确;
b.排出装置中的空气,防止空气中的氧气对E装置中现象的干扰,故正确。
③C装置中出现浑浊不能说明A装置中反应后的气体含有CO2的原因是盐酸具有挥发性,会发出来HCl气体和碳酸氢钠反应产生二氧化碳气体导致的C变浑浊;
④A中产生氧气,氧气和铜反应产生黑色的氧化铜;
(6)取少量Na2CO3溶液于试管中,加入酚酞溶液,溶液变为红色,再向溶液中加入过量氯化钙溶液,产生白色沉淀,溶液由红色变为无色,即碳酸根离子和钙离子产生碳酸钙沉淀,除去了碳酸根离子,溶液不在显碱性,则证明呈碱性的原因是由于溶液中的碳酸根离子与水反应而引起的。
故答案为:(1)HCl;
(2);
(3)二氧化碳;
(4)bc;
(5)①分液漏斗;
②ab;
③盐酸具有挥发性,会发出来HCl气体和碳酸氢钠反应产生二氧化碳气体导致的C变浑浊;
④A中产生氧气,氧气和铜反应产生黑色的氧化铜;
(6)加入酚酞溶液,溶液变为红色,再向溶液中加入过量氯化钙溶液,产生白色沉淀,溶液由红色变为无色。
【点评】本题主要考查学生运用所学化学知识综合分析和解决实际问题的能力,强调了学生整合基本化学知识的能力。
11.(2025•高密市三模)某兴趣小组的同学利用回收的废纸进行“制造再生纸”跨学科实践活动,在蒸煮废纸时加入了氢氧化钠,造纸后,为处理剩余的废液进行如下探究活动。
【查阅资料】
①BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液呈中性;
②碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的固体混合物。
任务一 废液成分分析
【提出猜想】推测废液中含有氢氧化钠和碳酸钠中的一种或两种。
【实验设计与实施】
实验操作
实验现象
实验结论
步骤1:取少量废液于试管中,加入足量的 BaCl2 溶液。
生成白色沉淀
废液中有Na2CO3
步骤2:取少量步骤1中的上层清液于试管中,加入几滴无色酚酞溶液。
溶液变红
废液中有NaOH
任务二 废液中碳酸钠含量测定
兴趣小组设计了如图所示的实验:取100g废液样品放入装置A的锥形瓶中,先通入一会儿N2,然后称量装置C、D的质量,再向锥形瓶中滴加足量稀硫酸,至不再产生气体,继续通一会儿N2后,测得装置C、D分别增重2.1g和0.1g。
(1)装置E的作用为 防止二氧化碳和水蒸气进入装置D,影响碳酸钠含量的测定 。
(2)装置C中发生反应的化学方程式为 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 。
(3)废液中碳酸钠的溶质质量分数是 5.3% (保留到0.1%)。
(4)如果不再产生气体时,没有继续通一会儿N2,会使测定的碳酸钠含量 偏小 (填“偏大”或“偏小”)。
任务三 废液的处理
(5)为使废液中的碳酸钠转化为氢氧化钠循环利用,需根据废液中碳酸钠的含量,加入一定量的某种物质,该物质与碳酸钠反应的化学方程式为 Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH 。
【考点】实验探究物质的组成成分以及含量;盐的化学性质.
【答案】【实验设计与实施】步骤1:BaCl2;
步骤2:溶液变红;
(1)防止二氧化碳和水蒸气进入装置D,影响碳酸钠含量的测定;
(2)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
(3)5.3%;
(4)偏小;
(5)Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH。
【分析】【实验设计与实施】步骤1:根据氯化钡和碳酸钠反应会生成碳酸钡白色沉淀来分析解答;
步骤2:根据氢氧化钠溶液为碱性,能使无色酚酞溶液变红来分析解答;
(1)根据碱石灰可以吸收二氧化碳和水蒸气来分析解答;
(2)根据二氧化碳和C中氢氧化钠反应生成碳酸钠和水来分析解答;
(3)根据二氧化碳的质量和方程式来分析解答;
(4)根据没有继续通一会儿N2,装置内会残留少量的二氧化碳,导致测得的二氧化碳质量偏小来分析解答;
(5)根据碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠来分析解答。
【解答】解:【实验设计与实施】步骤1:结论是废液中有Na2CO3,实验现象是产生白色沉淀,氯化钡和碳酸钠反应会生成碳酸钡白色沉淀,则取少量废液于试管中,加入足量的氯化钡溶液;
步骤2:结论是废液中有NaOH,氢氧化钠溶液为碱性,能使无色酚酞溶液变红,则取少量步骤1中的上层清液于试管中,加入无色酚酞溶液,现象是溶液变红;
(1)空气中含有二氧化碳和水蒸气,碱石灰可以吸收二氧化碳和水蒸气,则装置E的作用为防止二氧化碳和水蒸气进入装置D,影响碳酸钠含量的测定;
(2)氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水,碳酸钠和硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,二氧化碳和C中氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
(3)测得装置C、D分别增重2.1g和0.1g,说明反应生成了2.2g的二氧化碳,
设废液中碳酸钠的质量是x,
Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O
106 44
x 2.2g
x=5.3g
则废液中碳酸钠的溶质质量分数是100%=5.3%;
(4)如果不再产生气体时,没有继续通一会儿N2,装置内会残留少量的二氧化碳,导致测得的二氧化碳质量偏小,由二氧化碳计算出的碳(5)碳酸钠要转化为氢氧化钠,碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,所以可以加入氢氧化钙,发生反应的化学方程式为Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH。
故答案为:【实验设计与实施】步骤1:BaCl2;
步骤2:溶液变红;
(1)防止二氧化碳和水蒸气进入装置D,影响碳酸钠含量的测定;
(2)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
(3)5.3%;
(4)偏小;
(5)Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH。
【点评】在解此类题时,首先要将题中的知识认知透,然后结合学过的知识进行解答,此类题难度较大,要细心进行分析解答。
12.(2025•莱芜区二模)回答下列问题:
(1)某实验小组的同学用氢氧化钙溶液和稀盐酸进行酸碱中和反应的实验时,向烧杯中的氢氧化钙溶液加入稀盐酸一会后,发现忘记了滴加指示剂。因此,他们停止滴加稀盐酸,并对烧杯内溶液中的溶质成分进行探究。
【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么?
【猜想】猜想一:CaCl2和Ca(OH)2;猜想二:CaCl2;①猜想三: CaCl2、HCl 。
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。
【进行实验】
实验步骤:取少量烧杯内溶液于试管中,滴入几滴酚酞溶液,振荡,观察现象
②实验现象: 溶液不变色 ,结论:猜想一不正确
实验步骤:取少量烧杯内溶液于另一支试管中,加入足量的碳酸钙粉末,振荡,观察现象
③实验现象: 产生气泡 ,结论:猜想二不正确,猜想三正确。
【反思与拓展】
④在分析化学反应后所得物质成分时,除考虑生成物外还需考虑 反应物是否剩余 。
⑤根据所学化学知识,验证烧杯内溶液中的溶质含有HCl,除以上方案外,下列哪些物质单独使用也能完成该实验 AB (填序号)
A.pH试纸 B.紫色石蕊试液 C.硝酸银溶液 D.氢氧化钾溶液
(2)化学小组的同学欲探究某固体混合物A的成分,已知其中可能含有CaCO3、(NH4)2SO4、BaCl2、NaCl、Mg中的一种或多种,按如图所示进行实验,出现的现象如下图所述。(假设过程中所有可能发生的反应均恰好完全反应)。
试根据实验过程和现象做出判断并回答:
①气体B的成分为 CO2、H2 (写化学式),气体F的化学式为 NH3 。
②无色溶液G中一定存在的阳离子有 Ca2+、、Mg2+、Na+ (写离子符号)。
③写出生成白色沉淀H的一个化学方程式 Ba(NO3)2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaNO3(答案不唯一) 。
④通过以上实验分析,固体A中一定不存在的物质是 BaCl2 (写化学式),得出此结论的理由是 原混合物中有(NH4)2SO4,若含有BaCl2,则步骤Ⅰ中会产生白色沉淀BaSO4,加稀盐酸后仍会有白色沉淀存在,与实验现象不符,所以BaCl2一定不存在 。
【考点】实验探究物质的组成成分以及含量;中和反应相关实验与计算;盐的化学性质.
【专题】科学探究.
【答案】(1)①CaCl2、HCl;
②溶液不变色(或无明显变化);
③产生气泡;
④反应物是否剩余;
⑤AB;
(2)①CO2、H2;NH3;
② Ca2+、、Mg2+、Na+;
③Ba(NO3)2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaNO3(答案不唯一);
④BaCl2;原混合物中有(NH4)2SO4,若含有BaCl2,则步骤Ⅰ中会产生白色沉淀BaSO4,加稀盐酸后仍会有白色沉淀存在,与实验现象不符,所以BaCl2一定不存在。
【分析】(1)①根据中和反应的结果,提出可能的溶质成分。
②根据实验步骤和实验结论分析;
③根据实验步骤和实验结论分析;
④考虑反应物是否过量对生成物成分的影响;
⑤根据盐酸的性质分析;
(2)根据盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,与镁反应生成氯化镁和氢气 以及实验中的数据和现象分析。
【解答】解:(1)①氢氧化钙与稀盐酸反应生成氯化钙和水,若氢氧化钙过量,溶质为CaCl2和Ca(OH)2;若恰好完全反应,溶质为CaCl2;若稀盐酸过量,溶质为CaCl2和HCl,所以①猜想三:CaCl2和HCl;故答案为:CaCl2、HCl;
②酚酞溶液遇碱性溶液变红,氢氧化钙溶液显碱性,若猜想一不正确,即溶液中无氢氧化钙,②实验现象:溶液不变色(或无明显变化);故答案为:溶液不变色(或无明显变化);
③碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,若猜想二不正确,猜想三正确,即溶液中有稀盐酸,③实验现象:有气泡产生;故答案为:产生气泡;
④根据上述分析可知,在分析化学反应后所得物质成分时,除考虑生成物外还需考虑反应物是否剩余;故答案为:反应物是否剩余;
⑤验证烧杯内溶液中的溶质含有HCl:
A、pH试纸可测定溶液酸碱度,若溶液pH<7,说明溶液显酸性,含有HCl,符合题意;
B、紫色石蕊试液遇酸性溶液变红,若溶液变红,说明含有HCl,符合题意;
C、硝酸银溶液与HCl反应生成氯化银沉淀,但氯化钙也能与硝酸银反应生成氯化银沉淀,无法证明一定含有HCl,不符合题意;
D、氢氧化钾溶液与HCl反应无明显现象,无法证明含有HCl,不符合题意;
故选:AB;
(2)①盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,与镁反应生成氯化镁和氢气,固体混合物 A 中加入适量稀盐酸,产生气体0.46gB,能与稀盐酸反应产生气体的可能是CaCO3(产生二氧化碳)或Mg(产生氢气),又因为气体B与澄清石灰水产生白色固体M1g,
根据CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
44 100
0.44g 1g
可知,生成1g碳酸钙需0.44g二氧化碳,0.46g气体B中存在0.44g二氧化碳和0.02g氢气;
(NH4)2SO4能与氢氧化钠反应生成硫酸钠、水和氨气,能与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化铵,混合物A与加入氢氧化钠,产生无色溶液D、固体E和气体G,气体 F 为NH3;
根据上述分析可知,混合物A中一定存在CaCO3、Mg、(NH4)2SO4,一定不存在BaCl2,(若有BaCl2,会与(NH4)2SO4反应生成不溶于盐酸的硫酸钡白色沉淀),无色溶液C中一定存Ca2+、Mg2+、、Cl﹣、;无色溶液D中一定存在Na+、;故答案为:CO2、H2;NH3;
②无色溶液C中一定存Ca2+、Mg2+、、Cl﹣、;无色溶液D中一定存在Na+、,加入Ba(NO3)2和稀硝酸,无色溶液G和白色沉淀H,Ba2+与形成BaSO4沉淀,无色溶液一定存在的阳离子有G Ca2+、、Mg2+、Na+;故答案为:Ca2+、、Mg2+、Na+;
③生成白色沉淀H是硫酸钡,发生的反应可以是硝酸钡与硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钠,反应的化学方程式为:Ba(NO3)2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaNO3;故答案为:Ba(NO3)2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaNO3(答案不唯一);
④通过以上实验分析,固体A中一定不存在的物质是BaCl2,得出此结论的理由是原混合物中有(NH4)2SO4,若含有BaCl2,则步骤Ⅰ中会产生白色沉淀BaSO4,加稀盐酸后仍会有白色沉淀存在,与实验现象不符,所以BaCl2一定不存在;故答案为:BaCl2;原混合物中有(NH4)2SO4,若含有BaCl2,则步骤Ⅰ中会产生白色沉淀BaSO4,加稀盐酸后仍会有白色沉淀存在,与实验现象不符,所以BaCl2一定不存在。
【点评】在解此类题时,首先分析题中所给物质的性质和两两之间的反应,然后依据题中的现象判断各物质的存在性,最后进行验证即可。
13.(2025•兴平市模拟)某化学实践小组在老师的指导下,从感知家用燃料的变迁、探究家用燃料的使用和展望未来燃料等开启了项目式学习。
活动一:感知家用燃料的变迁
小组同学经过调查得出家用燃料的变迁过程如图所示:
【学习交流】
(1)在使用柴草时,常通过将其架空的方式使其燃烧得更旺,原理是 增大可燃物与氧气的接触面积 。
活动二:探究家用燃料的使用
同学们对柴草燃烧后灰烬的成分产生好奇,于是展开如下探究。
【做出猜想】柴草燃烧后灰烬的成分可能是K2CO3、K2SO4、KCl中的一种或几种。
【进行实验】
(2)取少量柴草燃烧后灰烬,溶解、过滤得到滤液。
实验操作
实验现象
实验结论
①
取少量滤液于试管中,向试管中加入过量的稀盐酸
有气泡产生
含有K2CO3
②
向步骤①反应后的试管中,加入过量Ba(NO3)2溶液
有白色沉淀产生
含有K2SO4
③
取适量步骤②反应后的上层清液于试管中,并向试管中加入过量 AgNO3 溶液
有白色沉淀产生
含有KCl
【讨论交流】
(3)步骤②中发生反应的化学方程式为 K2SO4+Ba(NO3)2=BaSO4↓+2KNO3 。
(4)有同学指出通过步骤③得出的实验结论不正确,稍作改进才能得出“含有KCl”的结论,若现象不变,应将步骤①改进为取少量滤液于试管中,向试管中加入 过量的稀硝酸 。
【拓展探究】柴草燃烧后的灰烬可用作肥料,小组同学用如图装置测定灰烬中的含量。通入一段时间N2后,关闭弹簧夹,再将稀硫酸注入锥形瓶中,关闭活塞。(已知碱石灰的主要成分是氧化钙和氢氧化钠)
【反思交流】
(5)若缺少装置丁会导致测定的K2CO3含量 偏大 (填“偏大”“不变”或“偏小”)。
活动三:展望未来燃料
【拓展迁移】
(6)氢气被认为是理想的能源,依据氢气的不同制取方式,可分为“绿氢”“灰氢”“蓝氢”等。在制氢过程中基本上没有碳排放而得到的氢气称为绿氢。下列方式可制得绿氢的是 AB (填字母)。
A.水力发电制氢
B.太阳能发电制氢
C.火力发电制氢
【考点】实验探究物质的组成成分以及含量;常见气体的检验与除杂方法;常用燃料的使用与其对环境的影响;资源综合利用和新能源开发.
【专题】科学探究.
【答案】(1)增大可燃物与氧气的接触面积;
(2)①有气泡产生;
③AgNO3;
(3)K2SO4+Ba(NO3)2=BaSO4↓+2KNO3;
(4)过量的稀硝酸;
(5)偏大;
(6)AB。
【分析】(1)根据可燃物充分燃烧的条件来分析解答;
(2)根据K2CO3与稀盐酸反应生成氯化钾、水和二氧化碳来分析解答;根据检验KCl用AgNO3溶液来分析解答;
(3)根据K2SO4和Ba(NO3)2反应生成BaSO4沉淀和KNO3来分析解答;
(4)根据加稀盐酸引入Cl﹣,干扰KCl的检验来分析解答;
(5)根据缺少丁,空气中进入丙,使测得CO2质量偏大来分析解答;
(6)根据水力发电、太阳能发电制氢,过程基本无碳排放,是绿氢来分析解答。
【解答】解:(1)柴草架空,能增大可燃物与空氧气的接触面积,使燃烧更旺;
(2)①实验结论是含有K2CO3,则取少量滤液于试管中,向试管中加入过量的稀盐酸,K2CO3与稀盐酸反应生成氯化钾、水和二氧化碳,观察到的现象是有气泡产生;
③实验结论是含有KCl,检验KCl用AgNO3溶液,KCl与AgNO3反应生成白色沉淀,则取适量步骤②反应后的上层清液于试管中,并向试管中加入过量 AgNO3溶液;
(3)实验结论是含有K2SO4,则步骤②中是K2SO4和Ba(NO3)2反应生成BaSO4沉淀和KNO3,反应的化学方程式为K2SO4+Ba(NO3)2=BaSO4↓+2KNO3;
(4)原步骤①加稀盐酸引入Cl﹣,干扰KCl的检验,则应将步骤①改进为取少量滤液于试管中,向试管中加入过量的稀硝酸;
(5)装置甲中发生的反应是K2CO3+H2SO4=K2SO4+H2O+CO2↑,装置乙中浓硫酸可吸收CO2中混有的水分,装置丙中氢氧化钠溶液可吸收CO2,装置丙增加的质量即为反应产生CO2的质量,据此可推算K2CO3的质量,装置丁中氧化钙和氢氧化钠用于吸收空气中的CO2和水蒸气,缺少丁,空气中进入丙,使测得CO2质量偏大,则推算出的K2CO3含量偏大;
(6)水力发电、太阳能发电制氢,过程基本无碳排放,是绿氢,火力发电制氢会产生碳排放,不是绿氢,故选:AB。
故答案为:(1)增大可燃物与氧气的接触面积;
(2)①有气泡产生;
③AgNO3;
(3)K2SO4+Ba(NO3)2=BaSO4↓+2KNO3;
(4)过量的稀硝酸;
(5)偏大;
(6)AB。
【点评】在解此类题时,首先要将题中的知识认知透,然后结合学过的知识进行解答。
14.(2025•长沙模拟)中国蓝印花布是国家级非物质文化遗产,其制作蕴含丰富化学智慧。长郡双语化学兴趣小组开展以下探究:
项目一:染色奥秘
【查阅资料】紫薯含花青素,是天然酸碱指示剂。
(1)紫薯切碎→浸泡→过滤得染色剂。染色后白布呈紫色,滴白醋处变红,滴石灰水处变绿。若滴加呈碱性的苏打水,则该处变 绿 色。
项目二:固色原理
【查阅资料】《周礼考工记》中载有“涑帛”的方法,即利用“灰”(草木灰,含K2CO3)和“蜃”(贝壳灰,主要成分为CaO)混合加水所得溶液来洗涤丝帛,使其与茧层丝胶蛋白发生反应,经过水洗可增加织物的色泽,使染色更均匀更持久。
实验测得:草木灰水pH=10.2,贝壳灰水pH=12.1,二者混合后pH=13.2。
(2)固色后布料表面会留有碱煮液,碱煮液中除一定存在的物质外,还可能含有K2CO3或Ca(OH)2,为验证碱煮液中溶质的成分,同学们设计了以下实验方案:
实验方案
实验步骤
实验现象
实验结论
实验1
取少量碱煮液于试管中,通入二氧化碳气体
无明显现象
该溶液中没有Ca(OH)2
实验2
另取少量碱煮液于试管中,向其滴加几滴无色酚酞溶液
溶液由无色变为红色
溶液中含K2CO3
【反思评价】
(3)有同学认为实验2所得结论不合理,请你重新设计实验证明碱煮液中含有K2CO3 取少量碱煮液于试管中,滴加少量CaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明有K2CO3(或取少量碱煮液于试管中,滴加足量稀盐酸,有气泡产生,说明有K2CO3等) (写出实验步骤和现象)。
(4)混合液pH明显升高的原因是 二者混合反应产生了氢氧化钾,pH升高了 。
项目三:工艺优化
【查阅资料】现代碱煮是直接利用配制的氢氧化钠溶液作为碱煮液。
(5)工业制得的氢氧化钠固体中常含有少量氯化钠,为测定样品中氢氧化钠的质量分数,同学们设计了以下实验方案:
根据上述实验步骤操作,计算出样品中氢氧化钠的质量分数(称量与计算均准确、样品保存合理)。老师指出该方案所得结果会偏大,则可能的原因是 沉淀没有洗涤、烘干,导致质量分数偏大 。
(6)为安全去除残留,我们可选用适量 白醋或稀盐酸或稀硫酸 (填试剂名称)浸泡布料,然后水洗至中性后再晾干。
【考点】实验探究物质的组成成分以及含量;溶液的酸碱度测定;盐的化学性质.
【专题】科学探究.
【答案】(1)绿;
(2)无明显现象;
(3)取少量碱煮液于试管中,滴加少量CaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明有K2CO3(或取少量碱煮液于试管中,滴加足量稀盐酸,有气泡产生,说明有K2CO3等)。
(4)二者混合反应产生了氢氧化钾,pH升高了。
(5)沉淀没有洗涤、烘干,导致质量分数偏大。
(6)白醋或稀盐酸或稀硫酸。
【分析】(1)根据苏打水呈碱性分析;
(2)根据二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水分析;
(3)根据碳酸盐的鉴别分析;
(4)根据草木灰水pH=10.2,贝壳灰水pH=12.1,二者混合后pH=13.2分析;
(5)根据沉淀的质量结合化学方程可以计算氢氧化钠的质量分数;
(6)根据中和原理分析。
【解答】解:(1)染色后白布呈紫色,滴白醋(呈酸性)处变红,滴石灰水(呈碱性)处变绿,若滴加呈碱性的苏打水,则该处变绿色;
(2)二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,取少量碱煮液于试管中,通入二氧化碳气体,无明显现象或不变浑浊,该溶液中没有Ca(OH)2;
(3)碳酸钾与氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钾,碳酸钾与盐酸反应生成氯化钾、水和二氧化碳,所以取少量碱煮液于试管中,滴加少量CaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明有K2CO3或取少量碱煮液于试管中,滴加足量稀盐酸,有气泡产生,说明有K2CO3等;
(4)由于碳酸钾与氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钾,二者混合反应产生了氢氧化钾,pH升高了;
(5)沉淀没有洗涤、烘干,会使沉淀的质量偏大。导致质量分数偏大;
(6)为安全去除残留碱煮液,我们可选用适量白醋或稀盐酸或稀硫酸浸泡布料,然后水洗至中性后再晾干。
故答案为:(1)绿;
(2)无明显现象;
(3)取少量碱煮液于试管中,滴加少量CaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明有K2CO3(或取少量碱煮液于试管中,滴加足量稀盐酸,有气泡产生,说明有K2CO3等)。
(4)二者混合反应产生了氢氧化钾,pH升高了。
(5)沉淀没有洗涤、烘干,导致质量分数偏大。
(6)白醋或稀盐酸或稀硫酸。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
15.(2025•吉州区一模)酸在生产生活中有广泛应用,学习酸的性质是一项重要的内容。我校九年级化学兴趣小组以“探究硫酸的性质”为主题开展项目式学习。请回答下列问题。
任务一:浓硫酸稀释过程中的能量变化。
(1)图1实验中,观察到用石蜡固定在铜片下的乒乓球脱落,此现象说明浓硫酸溶于水 放热 (填“放热”或“吸热”)。
任务二:硫酸的浓度对硫酸化学性质的影响。
图Ⅱ实验中,观察到滤纸B很快变黑,由此可知硫酸的浓度不同,硫酸的腐蚀性不同。
任务三:稀硫酸的化学性质。
小组同学按图Ⅲ进行实验。
向试管1中加入一定量的稀硫酸,锌粒表面有气泡冒出。
(2)向试管2中加稀硫酸后可观察到的现象是 红棕色固体逐渐溶解,溶液由无色变成黄色 。
(3)该小组同学利用数字化传感器测得向试管3中不断滴加稀硫酸时溶液pH随时间的变化图像如图所示,图中a点所示溶液中含有的溶质是 Na2SO4、NaOH (填化学式)。小组同学向试管4中滴加一定量稀硫酸后,对反应后的溶质成分产生了兴趣,他们继续进行实验。
【提出问题】试管4中反应后的溶液中溶质成分是什么?
(4)同学们写出化学反应方程式 K2CO3+H2SO4=K2SO4+H2O+CO2↑ ,并展开猜想。
猜想一:可能是K2SO4;
猜想二:可能是K2SO4、 H2SO4 ;
猜想三:可能是K2SO4、K2CO3
【实验与结论】
(5)甲同学取少量反应后试管4中的溶液于另一试管中,向其中滴加BaCl2溶液,观察到有白色沉淀产生,他认为猜想三正确。乙同学认为有白色沉淀产生不能证明猜想三成立,理由是 K2SO4与BaCl2溶液也能产生白色沉淀,当滴加BaCl2溶液,观察到有白色沉淀产生,不能确定一定存在K2CO3 。
乙同学向试管4中的剩余溶液加入稀硫酸,有气泡生成,证明猜想三正确。
任务四:废液回收处理。
(6)实验结束后在老师指导下,同学们将四支试管中的液体倒入废液缸。在检验废液时发现硫酸过量,为防止其污染环境,从实验成本的角度考虑,应向该废液中加入适量的 氢氧化钙 (填物质名称),处理后再排放。
【考点】实验探究物质的性质或变化规律;浓硫酸的性质及浓硫酸的稀释;酸的化学性质;溶液的酸碱性与pH的关系.
【专题】科学探究.
【答案】(1)放热;
(2)红棕色固体逐渐溶解,溶液由无色变成黄色;
(3)Na2SO4、NaOH;
(4)K2CO3+H2SO4=K2SO4+H2O+CO2↑;H2SO4;
(5)K2SO4与BaCl2溶液也能产生白色沉淀,当滴加BaCl2溶液,观察到有白色沉淀产生,不能确定一定存在K2CO3;
(6)氢氧化钙。
【分析】(1)根据浓硫酸溶于水放热来分析解答;
(2)根据氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水来分析解答;
(3)根据氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水,图中a点溶液的pH大于7,此时氢氧化钠还未完全反应来分析解答;
(4)根据碳酸钾和稀硫酸反应生成硫酸钾、二氧化碳和水来分析解答;根据猜想一、猜想三来分析解答;
(5)根据K2SO4与BaCl2溶液也能产生白色沉淀来分析解答;
(6)根据氢氧化钙能改良酸性土壤来分析解答。
【解答】解:(1)图1实验中,观察到用石蜡固定在铜片下的乒乓球脱落,说明浓硫酸溶于水放热,温度升高,石蜡熔化;
(2)试管2中氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水,故观察到的现象是红棕色固体逐渐溶解,溶液由无色变成黄色;
(3)试管3中氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水,图中a点溶液的pH大于7,此时氢氧化钠还未完全反应,故此时溶液中含有的溶质是Na2SO4、NaOH;
(4)试管4中碳酸钾和稀硫酸反应生成硫酸钾、二氧化碳和水,反应堆化学方程式为K2CO3+H2SO4=K2SO4+H2O+CO2↑,恰好完全反应时,猜想一:可能是K2SO4,当碳酸钾过量时,猜想三:可能是K2SO4、K2CO3
,则当硫酸过量时,猜想二:可能是K2SO4、H2SO4;
(5)甲同学取少量反应后试管4中的溶液于另一试管中,向其中滴加BaCl2溶液,观察到有白色沉淀产生,他认为猜想三正确。乙同学认为有白色沉淀产生不能证明猜想三成立,理由是K2SO4与BaCl2溶液也能产生白色沉淀,当滴加BaCl2溶液,观察到有白色沉淀产生,不能确定一定存在K2CO3;
(6)实验结束后在老师指导下,同学们将四支试管中的液体倒入废液缸。在检验废液时发现硫酸过量,为防止其污染环境,从实验成本的角度考虑,应向该废液中加入适量的氢氧化钙,氢氧化钙和硫酸反应生成硫酸钙和水,处理后再排放。
故答案为:(1)放热;
(2)红棕色固体逐渐溶解,溶液由无色变成黄色;
(3)Na2SO4、NaOH;
(4)K2CO3+H2SO4=K2SO4+H2O+CO2↑;H2SO4;
(5)K2SO4与BaCl2溶液也能产生白色沉淀,当滴加BaCl2溶液,观察到有白色沉淀产生,不能确定一定存在K2CO3;
(6)氢氧化钙。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
16.(2025•南岗区校级三模)实验室有一包白色固体,可能含有硫酸铜、碳酸钾、氯化钠、氢氧化钠、氯化钡中的一种或几种。为探究该固体组成,某兴趣小组进行了如下实验探究:
【实验活动】
【初步结论】(1)样品中一定含 CuSO4 ,(填化学式,下同)一定不含 K2CO3、BaCl2 。
【提出问题】样品中还有哪些物质呢?同学们利用蓝色溶液A继续进行实验。
【进行实验】
【结论与解释】向蓝色溶液A中滴加过量的硝酸钡溶液,产生的现象是 有白色沉淀产生 ,向溶液B中滴加几滴硝酸银溶液时发生反应的化学方程式为 AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3 。滤液C中一定含有的阳离子是 Na+、Ba2+ (写离子符号)。
【交流与反思】经过同学们深入的交流,发现还有一种物质可能存在,而在上述实验探究中没有得到验证,所以同学们为确定固体组成设计了一个最节约且简单的实验操作是 另取少量固体样品于试管中,加入足量水,振荡,若产生蓝色沉淀,是因为氢氧化钠和硫酸铜反应生成蓝色沉淀氢氧化铜和硫酸钠,则说明样品中含有氢氧化钠 ,观察实验现象,即可确定了可能存在的物质确实存在。
【分析评价】如图是固体样品加入上述实验(6)中的试剂后充分反应的过程中部分离子数目的变化图。请你结合图像分析:①表示的离子应该是 A (填字母)。
A.Cu2+
B.OH﹣
C.Cl﹣
D.
老师对同学们认真严谨的科学态度给予了充分肯定,并鼓励他们可以尝试用更多的方法进行探究。
【考点】实验探究物质的组成成分以及含量;盐的化学性质.
【专题】科学探究.
【答案】【初步结论】CuSO4;K2CO3、BaCl2;
【结论与解释】有白色沉淀产生;AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3;Na+、Ba2+;
【交流与反思】另取少量固体样品于试管中,加入足量水,振荡,若产生蓝色沉淀,是因为氢氧化钠和硫酸铜反应生成蓝色沉淀氢氧化铜和硫酸钠,则说明样品中含有氢氧化钠;
【分析评价】A。
【分析】【初步结论】根据溶液显蓝色,则固体中一定含有硫酸铜,而碳酸钾能和硝酸反应生成二氧化碳气体,没有气泡产生,则说明固体中一定不含碳酸钾,固体全部溶解,而硫酸铜和硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀,则说明固体中也一定不含氯化钡分析;
【结论与解释】根据硝酸钡能和硫酸铜反应生成硫酸钡沉淀和硝酸铜;硝酸银和氯化钠反应生成氯化银沉淀和硝酸分析;根据前面分析可知,滤液C中一定含有硝酸钠和过量的硝酸钡分析;
【交流与反思】根据不能确定固体中是否含有氢氧化钠分析;
【分析评价】氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠分析。
【解答】解:【初步结论】溶液显蓝色,则固体中一定含有硫酸铜,而碳酸钾能和硝酸反应生成二氧化碳气体,没有气泡产生,则说明固体中一定不含碳酸钾,固体全部溶解,而硫酸铜和硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀,则说明固体中也一定不含氯化钡;【结论与解释】硝酸钡能和硫酸铜反应生成硫酸钡沉淀和硝酸铜,则现象为产生白色沉淀;硝酸银和氯化钠反应生成氯化银沉淀和硝酸钠,反应的化学方程式为:AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3;结合前面分析可知,滤液C中一定含有硝酸钠和过量的硝酸钡,则一定含有的阳离子为Na+、Ba2+;【交流与反思】为进一步确定该固体的组成,可采用的方法:另取少量固体样品于试管中,加入足量水,振荡,若产生蓝色沉淀,是因为氢氧化钠和硫酸铜反应生成蓝色沉淀氢氧化铜和硫酸钠,则说明样品中含有氢氧化钠。【分析评价】结合前面分析可知,氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,氢氧化铜的化学式为Cu(OH)2,溶液中的铜离子和氢氧根减小,且减少的铜离子和氢氧根的个数比为1:2,则①表示铜离子,故选:A。
故答案为:【初步结论】CuSO4;K2CO3、BaCl2;【结论与解释】有白色沉淀产生;AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3;Na+、Ba2+;【交流与反思】另取少量固体样品于试管中,加入足量水,振荡,若产生蓝色沉淀,是因为氢氧化钠和硫酸铜反应生成蓝色沉淀氢氧化铜和硫酸钠,则说明样品中含有氢氧化钠;【分析评价】A。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
17.(2025•蜀山区校级模拟)目前天然气已被广泛使用,天然气主要成分是甲烷(CH4)。化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣。
【提出问题】甲烷燃烧后生成的物质有哪些?
【猜想与假设】猜想一:CO2、H2O;猜想二: CO、H2O ;猜想三:CO2、CO、H2O
【查阅资料】无水硫酸铜是白色固体,遇水变成蓝色
【实验探究】将甲烷在一定量的纯净氧气中燃烧的产物依次通过以下装置(部分夹持、固定装置省略)进行验证:
(1)实验中用纯净的O2而不用空气的原因是 空气中含有水蒸气和二氧化碳,影响实验结果 。
(2)若实验过程中观察到A中白色粉末变为蓝色,C、F中澄清石灰水变浑浊,E中红色粉末变成黑色,由此推断猜想 三 成立。写出E装置中发生反应的化学方程式 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 。
(3)该组装置中,装置C的作用是 检验生成的气体中是否有二氧化碳 。
【注意:若答对以下小题奖励3分,化学总得分不超过40分。】
(4)实验结束,对相关装置进行称量(忽略空气成分对实验的干扰)反应前后各装置的质量变化如表所示:
A、B装置总质量/g
C、D装置总质量/g
E装置中固体质量/g
反应前
800
600
4
反应后
807.2
604.4
3.2
根据表格中数据计算,燃烧甲烷的质量为 3.2 g。(计算结果精确至0.1g)
(5)有同学提出需要增加尾气处理装置,请谈谈你的看法并说明理由 不需要,装置F能收集未反应的CO 。
【考点】实验探究物质的组成成分以及含量;常见气体的检验与除杂方法.
【专题】科学探究.
【答案】【猜想与假设】CO、H2O。
(1)空气中含有水蒸气和二氧化碳,影响实验结果。
(2)三;Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
(3)检验生成的气体中是否有二氧化碳。
(4)3.2。
(5)不需要,装置F能收集未反应的CO。
【分析】【猜想与假设】根据题目信息判断产物组成;
(1)实验过程中用纯净O2而不用空气的原因是空气中含有水蒸气和二氧化碳,影响实验结果。
(2)硫酸铜和水反应生成蓝色固体五水硫酸铜;二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊;高温条件下氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳。
(3)澄清的石灰水可以检验是否有二氧化碳。
(4)根据质量守恒定律分析。
(5)根据F装置的特点分析。
【解答】解:【猜想与假设】甲烷不充分燃烧可以生成一氧化碳和水,所以猜想二为一氧化碳和水;
(1)实验过程中用纯净O2而不用空气的原因是空气中含有水蒸气和二氧化碳,影响实验结果。
(2)实验过程中观察到A中白色粉末变为蓝色,说明反应生成水,C、F中澄清石灰水变浑浊,E中红色粉末变成黑色,说明反应生成二氧化碳和一氧化碳,由此推断猜想三成立。E装置中,高温条件下氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳,发生反应的化学方程式是:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
(3)实验过程中B装置的作用是检验生成的气体中是否有二氧化碳。
(4)AB总质量增加了807.2g﹣800g=7.2g,即生成水的质量为7.2g,根据质量守恒定律可知,甲烷中氢元素的质量等于水中氢元素的质量,则甲烷中氢元素的质量7.2g0.8g,因此甲烷的质量为0.8g3.2g。
(5)不需要增加尾气处理装置,理由是装置F能收集未反应的CO,不会排放到空气中污染空气。
故答案为:【猜想与假设】CO、H2O。
(1)空气中含有水蒸气和二氧化碳,影响实验结果。
(2)三;Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
(3)检验生成的气体中是否有二氧化碳。
(4)3.2。
(5)不需要,装置F能收集未反应的CO。
【点评】本题主要考查学生运用所学化学知识综合分析和解决实际问题的能力,强调了学生整合基本化学知识的能力。
18.(2025•阿城区二模)《天工开物》记载古法造纸术的流程是原料浸泡、蒸煮、抄制、烘干。兴趣小组根据记载利用回收的废纸进行“制造再生纸”跨学科活动,在蒸煮时加入氢氧化钠,造纸后产生的废液对环境污染尤为严重,因其色黑称为黑液,为处理剩余的废液进行探究活动。
【查阅资料】:
①碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的固体混合物,能吸收水和二氧化碳。
②氢氧化钙的价格约为500元/吨,氢氧化钡价格约为4000元/吨。
③重金属是指相对原子质量大于55的金属。
任务一:废液成分分析
(1)除去废液中的色素可加入 活性炭 。
【提出猜想】废液的溶质中含有氢氧化钠和碳酸钠中的一种或两种
(2)某同学取少量废液,滴入酚酞溶液,观察到溶液变红,得出废液中含有氢氧化钠,该说法① 错误 (填“正确”或“错误”),请说明理由② 碳酸钠溶液呈碱性,也会使无色酚酞溶液变为红色 。
【探究实验】
实验方案
实验现象
结论
实验1
溶液中(3) 产生白色沉淀
废液的溶质中含有Na2CO3
实验2
试剂X为(4) CuCl2溶液 (或Cu(NO3)2溶液)
溶液中产生蓝色沉淀
废液的溶质中含有NaOH
任务二:废液中碳酸钠含量测定
兴趣小组设计了如下图所示实验,取100克废液样品放入锥形瓶中,先通入一会儿氮气,然后称量装置C、D的质量,再向锥形瓶中滴加足量稀硫酸,至不再产生气体,继续通一会儿氮气后,测得装置C、D分别增重2.1克和0.1克。
(5)装置C中反应的化学方程式为 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O 。
(6)装置E中碱石灰的作用是 吸收空气中的水蒸气和二氧化碳,防止对D装置称量数据产生影响 。
(7)废液中碳酸钠的质量分数为 5.3% 。
任务三:废液的处理
(8)废液直接排放不仅浪费资源,还会造成严重的污染,可加入适量试剂Y将碳酸钠转化为氢氧化钠,氢氧化钠作为蒸煮试剂重新利用,试剂Y与碳酸钠反应的化学方程式为 Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH 。
【考点】实验探究物质的组成成分以及含量;碱的化学性质;盐的化学性质.
【专题】科学探究.
【答案】(1)活性炭;
(2)①错误;②碳酸钠溶液呈碱性,也会使无色酚酞溶液变为红色;
(3)产生白色沉淀;
(4)CuCl2溶液(或Cu(NO)3溶液);
(5)CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;
(6)吸收空气中的水蒸气和二氧化碳,防止对D装置称量数据产生影响;
(7)5.3%;
(8)Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH。
【分析】(1)根据活性炭具有吸附作用分析;
(2)根据碳酸钠溶液呈碱性,也能使酚酞溶液变红分析;
(3)根据实验结论分析;
(4)根据硝酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硝酸钠分析解答;
(5)根据装置C中是氢氧化钠溶液和二氧化碳反应生成碳酸钠和水分析;
(6)根据碱石灰能吸收空气中的二氧化碳和水来分析解答;
(7)根据二氧化碳的质量和方程式来分析解答;
(8)根据氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠来分析解答。
【解答】解:(1)活性炭具有吸附性,可吸附水中的色素和异味,是常见的脱色剂。
(2)碳酸钠溶液呈碱性,也能使酚酞溶液变红,因此仅通过酚酞变红无法确定废液中一定含有氢氧化钠,也可能是碳酸钠或两者混合。
(3)根据实验结论废液中有Na2CO3,步骤1先加入某种物质检验并除去碳酸钠,且不影响后续氢氧化钠的检验,碳酸钠能与氯化钡反应生成碳酸钡白色沉淀和氯化钠,氯化钡溶液、氯化钠溶液均显中性,不影响后续用无色酚酞溶液检验氢氧化钠,因此步骤1取少量废液于试管中,加入足量的氯化钡溶液,观察到产生白色沉淀,说明废液中有有Na2CO3
(4)根据实验结论废液中有NaOH,溶液中产生蓝色沉淀,则实验2取少量实验1中的上层清液于试管中,加入适量的硝酸铜溶液,观察到溶液中产生蓝色沉淀,说明废液中有有NaOH。
(5)装置C中是氢氧化钠溶液和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
(6)装置E中碱石灰的作用是吸收空气中的水蒸气和二氧化碳,防止对D装置称量数据产生影响;
(7)测得装置C、D分别增重2.1g和0.1g,说明反应生成了2.2g的二氧化碳,
设废液中碳酸钠的溶质质量是x,
Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O
106 44
x 2.2g
x=5.3g
则废液中碳酸钠的溶质质量分数是100%=5.3%;
(8)氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,可向废液中加入适量的氢氧化钙溶液将碳酸钠转化为氢氧化钠循环利用,化学方程式为Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH。
故答案为:(1)活性炭;
(2)①错误;②碳酸钠溶液呈碱性,也会使无色酚酞溶液变为红色;
(3)产生白色沉淀;
(4)CuCl2溶液(或Cu(NO)3溶液);
(5)CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;
(6)吸收空气中的水蒸气和二氧化碳,防止对D装置称量数据产生影响;
(7)5.3%;
(8)Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH。
【点评】在解此类题时,首先要将题中的知识认知透,然后结合学过的知识进行解答。
19.(2025•吉水县二模)某校化学社团在一次实验中发现,将铜丝插入稀硫酸中无明显现象,再向其中滴加几滴过氧化氢溶液,观察到有无色、无臭的气体产生,一会溶液变为蓝色,为此该校化学社团同学一起进行探究:
【提出问题1】产生的气体是什么?
【作出猜想】
(1)猜想1:可能是 氢气 ;
猜想2:可能是氧气;
猜想3:可能是氢气和氧气。
【进行实验】
(2)请将下表填写完整。
实验方案
方案一
方案二
实验内容
将铜丝插入稀硫酸中,再加入过氧化氢溶液,然后将带火星的木条伸入试管中
将铜丝插入稀硫酸中,再加入过氧化氢溶液 ,将产生的气体通入肥皂水中,然后将燃着的木条靠近肥皂泡
实验现象
木条复燃
肥皂泡破裂,木条燃烧更旺
实验结论
猜想 2 正确
【讨论交流】
(3)实验后,社团同学认为方案一存在安全隐患,其原因是 氢气具有可燃性,氢气与氧气的混合物遇明火易引起爆炸 。
【提出问题2】产生气体的原因是什么?
【作出猜想】猜想甲:可能是铜离子对过氧化氢的分解有促进作用;
猜想乙:可能是氢离子对过氧化氢的分解有促进作用;
猜想丙:可能是硫酸根离子对过氧化氢的分解有促进作用。
【继续实验】
(4)实验过程如下表,请完成表格内容。
实验序号
实验内容
实验现象
实验结论
实验1
取5mL质量分数为10%的过氧化氢溶液于试管中
无明显现象
猜想甲正确
实验2
取5mL质量分数为10%的过氧化氢溶液于试管中,滴加适量 稀硫酸
无明显现象
实验3
取5mL质量分数为10%的过氧化氢溶液于试管中,滴加适量硫酸铜溶液
快速产生大量气泡
【拓展延伸】
(5)经进一步证明,铜离子对过氧化氢的分解具有催化作用,请写出实验3中反应的化学方程式 。
【考点】实验探究物质的组成成分以及含量;常见气体的检验与除杂方法;判断某物质在化学反应中是否做催化剂.
【专题】科学探究.
【答案】(1)氢气;
(2)将铜丝插入稀硫酸中,再加入过氧化氢溶液;2;
(3)氢气具有可燃性,氢气与氧气的混合物遇明火易引起爆炸;
(4)稀硫酸;快速产生大量气泡;
(5)。
【分析】(1)根据已知猜想2和猜想3分析;
(2)根据氧气具有助燃性,氢气具有可燃性来分析解答;
(3)根据氢气具有可燃性,氢气与氧气的混合物遇明火易引起爆炸来分析解答;
(4)根据铜离子对过氧化氢分解有促进作用,氢离子和硫酸根离子对过氧化氢的分解没有促进作用来分析解答;
(5)根据过氧化氢在硫酸铜催化作用下生成水和氧气来分析解答。
【解答】解;(1)根据已知猜想2和猜想3,则猜想1可能是氢气;
(2)方案一:将铜丝插入稀硫酸中,再加入过氧化氢溶液,然后将带火星的木条伸入试管中,观察到木条复燃,说明该气体为氧气,氧气具有助燃性,则说明猜想2正确;
方案二:将铜丝插入稀硫酸中,再加入过氧化氢溶液,将产生的气体通入肥皂水中,然后将燃着的木条靠近肥皂泡,观察到肥皂泡破裂,木条燃烧更旺,说明该气体为氧气,氧气具有助燃性,则说明猜想2正确;
(3)根据猜想,产生的气体可能是氢气和氧气的混合物,氢气具有可燃性,氢气和氧气的混合物遇明火可能引起爆炸,所以方案①存在安全隐患;
(4)根据实验结论猜想甲正确,是铜离子对过氧化氢的分解有促进作用,氢离子和硫酸根离子对过氧化氢的分解没有促进作用;则实验2需要排除氢离子和硫酸根离子对过氧化氢分解没有促进作用;实验3需要验证铜离子对过氧化氢分解的促进作用;
实验1:取5mL质量分数为10%的过氧化氢溶液于试管中,无明显现象;
实验2:取5mL质量分数为10%的过氧化氢溶液于试管中,滴加适量稀硫酸,无明显现象;
实验3:取5mL质量分数为10%的过氧化氢溶液于试管中,滴加适量硫酸铜溶液,观察到快速产生大量气泡;
则说明是铜离子对过氧化氢的分解有促进作用;
(5)铜离子对过氧化氢分解有催化作用,实验3中过氧化氢在硫酸铜的催化下生成水和氧气,化学方程式为。
故答案为:(1)氢气;
(2)将铜丝插入稀硫酸中,再加入过氧化氢溶液;2;
(3)氢气具有可燃性,氢气与氧气的混合物遇明火易引起爆炸;
(4)稀硫酸;快速产生大量气泡;
(5)。
【点评】在解此类题时,首先要将题中的知识认知透,然后结合学过的知识进行解答。
20.(2025•南山区三模)实验小组验证CO2与碱溶液反应,进行了如下探究实验。
探究一:CO2与澄清石灰水反应
【实验一】某兴趣小组用一定浓度的盐酸溶液与石灰石反应,将产生的CO2通入澄清石灰水,观察到澄清石灰水中有气泡冒出,未见浑浊。
查阅资料:①盐酸具有挥发性,HCl的溶解度为1:500,CO2的溶解度为1:0.759。
②室温下,NaOH易溶于水和乙醇;Na2CO3易溶于水、微溶于乙醇。
③AgNO3溶液能与盐酸反应,产生不溶于水和酸的白色沉淀。
【提出问题】“实验一”中澄清石灰水没有变浑浊的原因是什么?
【实验探究】
(1)①甲同学另取少量该澄清石灰水于试管中,用吸管往试管中吹气,发现溶液变浑浊。甲同学进行该实验的目的是 检验该澄清石灰水是否变质 。
②乙同学按图1装置进行探究,观察到C中变浑浊;B中所盛放的试剂为 b (填序号)。
a.浓硫酸 b.H2O c.NaOH
③若将“实验一”产生的气体通入AgNO3溶液中,发生反应的方程式为 HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3 。
探究二:CO2与NaOH溶液反应。发现该反应没有明显现象,如何验证两者是否反应?
【实验二】丙同学设计了图2装置进行实验探究。打开压强传感器,测得充满CO2的三颈瓶中初始压强为101kPa,将三颈瓶上方的一种溶液快速推入瓶内,振荡充分反应。再将另一种溶液快速推入瓶内,振荡充分反应。最终将两个注射器活塞先后复回原位。
(2)由图3可知,先推入三颈瓶中的溶液为 NaOH (填“NaOH”或“HCl”)。
(3)DE段可观察到三颈瓶中的现象是 有气泡产生 。
(4)图3中GH段压强低于初始压强,原因是 CO2能溶于水且能与水反应,导致瓶内气体减少,压强降低 。
【实验三】丁同学按图4装置,将少量CO2通入饱和的NaOH的乙醇溶液和澄清石灰水,观察到甲中出现白色沉淀,乙中无现象。也能验证CO2和NaOH发生了反应。
(5)图4甲装置中反应的化学方程式为 2NaOH+CO2=Na2CO3↓+H2O 。
(6)请设计实验验证反应后甲装置溶液中是否有NaOH剩余 取少量反应后的甲装置溶液于试管中,加入过量的CaCl2溶液,静置,向上层清液中滴加酚酞溶液,若溶液变红,则有NaOH剩余;若溶液不变红,则没有NaOH剩余 。(包括操作、现象,可选择的试剂:CaCl2溶液、澄清石灰水、酚酞溶液)
【考点】探究酸碱的主要性质.
【专题】科学探究.
【答案】(1)①检验该澄清石灰水是否变质;
②b;
③HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3;
(2)NaOH;
(3)有气泡产生;
(4)CO2能溶于水且能与水反应,导致瓶内气体减少,压强降低;
(5)2NaOH+CO2=Na2CO3↓+H2O;
(6)取少量反应后的甲装置溶液于试管中,加入过量的CaCl2溶液,静置,向上层清液中滴加酚酞溶液,若溶液变红,则有NaOH剩余;若溶液不变红,则没有NaOH剩余。
【分析】(1)根据盐酸具有挥发性分析;
(2)根据图像分析;
(3)根据Na2CO3与HCl与反应生成二氧化碳气体分析;
(4)根据CO2能溶于水且能与水反应,压强降低分析;
(5)根据CO2与NaOH反应生成碳酸钠分析;
(6)根据氢氧化钠溶液能使酚酞变红分析。
【解答】解:(1)①甲同学另取少量该澄清石灰水于试管中,用吸管往试管中吹气(呼出气体含CO2),发现溶液变浑浊。甲同学进行该实验的目的是检验该澄清石灰水是否变质,因为若石灰水不变质,通入CO2会变浑浊,若不变浑浊则可能石灰水已变质;故答案为:检验该澄清石灰水是否变质;
②盐酸具有挥发性,“实验一”中产生的CO2中混有HCl气体,HCl会与石灰水反应,干扰CO2使石灰水变浑浊的现象。要除去HCl,可选用水,因为HCl极易溶于水(溶解度为1:500),且CO2在水中溶解度较小(溶解度为1:0.759),能除去HCl且对CO2影响较小。浓硫酸不能除去HCl;NaOH溶液会与CO2反应,不能用于除杂。所以 B 中所盛放的试剂为H2O,故选:b;
③“实验一”产生的气体中含HCl,HCl与AgNO3溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸,发生反应的方程式为 HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3;故答案为:HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3;
(2)CO2与NaOH反应生成Na2CO3和H2O,使瓶内压强减小;由图 3 可知,反应开始压强迅速减小,说明先推入三颈瓶中的溶液为NaOH;故答案为:NaOH;
(3)先推入NaOH,NaOH与CO2反应生成Na2CO3,再推入HCl,Na2CO3与HCl与反应生成二氧化碳气体,使瓶内压强增大;所以 DE 段可观察到三颈瓶中的现象是有气泡产生;故答案为:有气泡产生;
(4)图 3 中 GH 段压强低于初始压强,原因是 CO2能溶于水且能与水反应,导致瓶内气体减少,压强降低;
(5)CO2与NaOH的乙醇溶液中的NaOH反应生成Na2CO3和水,由于Na2CO3在乙醇中微溶,所以会出现白色沉淀,反应的化学方程式为 2NaOH+CO2=Na2CO3↓+H2O;故答案为:2NaOH+CO2=Na2CO3↓+H2O;
(6)取少量反应后的甲装置溶液于试管中,加入过量的CaCl2溶液(CaCl2能与Na2CO3反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,除去Na2CO3,防止干扰NaOH的检验),静置,向上层清液中滴加酚酞溶液,若溶液变红,则有NaOH剩余;若溶液不变红,则没有NaOH剩余。故答案为:取少量反应后的甲装置溶液于试管中,加入过量的CaCl2溶液,静置,向上层清液中滴加酚酞溶液,若溶液变红,则有NaOH剩余;若溶液不变红,则没有NaOH剩余。
【点评】本题主要考查碱的化学性质,通过酸碱盐之间的反应进行解答。
考点卡片
1.探究酸碱的主要性质
【知识点的认识】该探究是为了得出酸碱的主要性质而进行的实验探究.探究的内容包括常见酸碱(即盐酸、硫酸、氢氧化钠和氢氧化钙等)的物理特性和化学性质.酸碱的物理特性主要是:浓盐酸的挥发性,浓硫酸的吸水性、浓硫酸的稀释方法和溶于水放热,氢氧化钠的潮解和溶于水放热,氢氧化钙的溶解性及其溶解度随温度的变化趋势.酸碱的化学性质主要是:酸碱都具有腐蚀性,酸碱都能与酸碱指示剂、某些氧化物和盐反应,酸碱相互之间能发生中和反应,并且,酸还能与活泼金属反应,浓硫酸还有脱水性等等.
【命题方向】该考点的命题方向主要是考查常见酸碱的物理特性和化学性质的实验探究.其题型有选择题、填空题、实验探究题和计算题,大多数以实验探究题和计算题的身份出现.考试重点是常见酸碱的物理特性和化学性质.中考时重点考查常见酸碱的物理特性、化学反应现象、化学方程式的书写和计算以及实验方案设计等等.
【解题方法点拨】这类题目主要是结合问题情景,通过分析、提炼常见酸碱的物理特性和化学性质,来补全实验设计中的空白,或者科学地设计实验方案,或者进行简单计算等等.要想解答好这类题目,就必须根据所学认真、规范地填写(或者解答)好每一个小题.特别是猜想、操作、现象的描述要准确、精炼,绝不可出现错别字;化学方程式的书写和计算都要严格按照步骤正确的进行书写和计算,切不可丢三落四.
2.实验探究物质的性质或变化规律
【知识点的认识】该探究是为了弄清或者验证物质的某些性质或变化规律,而进行的实验探究.因此,这类题目分为探究型实验探究和验证型实验探究两大类.就该探究的内容来说,物质的性质包括物质的物理性质和化学性质;变化规律是指该物质发生物理变化(或者化学变化)的一般趋势和规律性等等.
【命题方向】该考点的命题方向是将物质的某些性质或变化规律,以实验探究的形式逐步展示出来,让学生分析解答之;或者让学生自己设计实验方案,进行实验探究,或者验证物质的某些性质或变化规律等;最后,总结、概括、说明该物质的某些性质或变化规律.其题型有实验探究题,或者计算题等;不过,主要以实验探究题的形式出现.中考的重点是将物质的某些性质或变化规律实验化体现,让学生根据所学,进行科学的实验探究,以便完成其中的空缺,或者是自己设计实验方案,以图探究,或者验证物质的某些性质或变化规律等.
【解题方法点拨】对于探究型实验探究,要熟悉实验探究的环节和方法,精心设计实验方案,将所学过探究物质的性质或变化规律的技巧迁移至此,进行细心地探究实验和观察现象,再通过分析实验现象,推断、总结出该物质的性质或变化规律等.对于验证型实验探究,要熟记物质的性质或变化规律,根据给出的实验设计方案,进行实验、分析和探究,并通过观察、记录和分析的实验现象,来验证该物质的性质或变化规律等.
3.实验探究物质的组成成分以及含量
【知识点的认识】该探究是为了研究物质的组成成分以及含量而进行实验探究和计算.具体来说,可分为两块.一块是根据问题情景,结合可能含有的某物质的特性,利用所称取的样品进行实验探究,分析推断出该物质的组成成分,并分析得出用来计算所取样品中某物质质量的气体、沉淀等特殊物质的质量.另一块是根据有关的化学方程式和该物质的组成成分,进行综合计算.
【命题方向】该考点的命题方向主要是以实验探究兼计算题的形式,给出有关的信息提示和相关数据,让学生通过实验探究,分析推断出该物质的组成成分;然后让学生根据有关的化学方程式和该物质的组成成分,进行综合计算.题型主要是实验探究题兼计算题的综合题型.中考的重点是考查学生通过实验的方法和有关化学方程式的计算,来研究物质的组成成分以及含量能力.
【解题方法点拨】解答这类题目时,首先,赏析问题情景,找到实验探究的反应原理,以及计算所要用到的数据;再根据实验的反应原理,利用所称取的样品进行实验探究,分析推断出该物质的组成成分;然后,根据化学方程式计算出该样品中某一成分的质量;然后,将所求的该成分的质量除以所取样品的质量,再乘以100%,得出所要探究的物质中该成分的含量;进而推算出其它成分的含量.
4.溶液的酸碱度测定
【知识点的认识】溶液的酸碱度是指溶液的酸碱性强弱程度,一般用pH值来表示.溶液的酸碱度测定就是使用pH试纸来测定溶液的酸碱度.具体测定方法是用干燥的玻璃棒蘸取(或胶头滴管吸取)少量的待测溶液,并滴在放在干燥的玻璃皿或白瓷板上的干燥pH试纸上,再把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,即可得出待测溶液的pH.pH值<7为酸性,pH值=7为中性,pH值>7为碱性.
【命题方向】该考点的命题方向就是通过设置实验、问题情景(或直接询问出题),来考查学生对使用pH试纸测定溶液酸碱度的掌握情况,或者是解答与之相关的问题(如误差分析等).题型有选择题、填空题和实验探究题.中考的重点是考查学生阅读、分析实验、问题情景的能力,以及对使用pH试纸测定溶液酸碱度的掌握情况.特别是,对pH试纸的灵活应用能力和知识的迁移能力.
【解题方法点拨】要想解答好这类题目,首先,要熟记酸碱指示剂的性质及其应用等.然后,根据实验、问题情景信息,细致地分析题意或实验图示等,细心地进行探究解答.当然,有时还会根据测定结果(或溶液的酸碱性),来反推断pH试纸的名称、pH值的大小或错误以及实验误差分析等等.值得注意的还有以下两点:
1.在测量过程中,如果溶液被稀释了,那么测定的结果就不准确了.此时,如果待测的是酸性溶液,那么测定的结果就会偏大;如果待测的是碱性溶液,那么测定的结果就会偏小.所以,在使用pH试纸测定的溶液酸碱度时,一定要保证测定用品都是干燥的才可.否则,就会产生误差.
2.使用pH试纸测定的溶液酸碱度应该个整数值,而不可能是小数.当然,如果使用pH测量计来测定的话,才有可能会是小数.并且,要注意每次测定过后要用蒸馏水浸洗,晾干备用.由于pH测量计在初中阶段涉及的很少,所以在此就不再深讲了.
5.浓硫酸的性质及浓硫酸的稀释
【知识点的认识】浓硫酸的性质主要是指无色、黏稠、油状液体,不挥发,但有酸性、吸水性、脱水性和腐蚀性(或强氧化性),它易溶于水,能以任意比与水混溶,溶于水放热等等.
而浓硫酸的稀释从理论上来说,是指将浓硫酸加水变成稀硫酸的过程,但由于水的密度较小,浮在浓硫酸上面,而浓硫酸溶于水时会放出大量的热,使水立刻沸腾,造成硫酸液滴向四周飞溅,这是非常危险的.因此,浓硫酸稀释时,一定要浓硫酸沿器壁慢慢注入水里,并不断用玻璃棒搅拌;切不可将水倒进浓硫酸里.可以简记为:“酸入水,沿器壁,慢慢倒,不断搅.”如图所示:.
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关实验、问题情景或图表信息等,来考查学生对浓硫酸的吸水性、脱水性、溶解性及其放热和浓硫酸的稀释方法的理解和掌握情况.命题方式是:有时以实验图的形式出现,有时以文字的形式出现,还有时图文并茂等.题型有选择题、填空题和实验探究题.中考的重点是浓硫酸的吸水性及用途(干燥气体)、溶解时放热和浓硫酸的稀释方法.
【解题方法点拨】解答这类题目时,首先要理解和熟记浓硫酸的性质,特别是其特性和稀释的方法等相关知识;然后,根据所给的实验、问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,细致地分析题意或实验图示信息等各种信息资源,联系起来综合分析,并细心地探究、推理后,按照题目要求对症下药,进行认真地选择或解答即可.但要注意如果要表达填空时,切记要准确、简练、无错别字.
6.常见气体的检验与除杂方法
【知识点的认识】常见气体的检验与除杂方法,包含有两项内容.其一,是常见气体的检验方法;其二,是常见气体的除杂方法.而所谓的常见气体,主要是指氧气、氢气、二氧化碳、一氧化碳、水蒸气等.具体说来,它们的检验与吸收的方法如下表:
主气体
杂质
除杂方法
CO2
CO
通过灼热的氧化铜
CO
CO2
通过NaOH溶液后干燥
CO2
H2
通过灼热的CuO后干燥
CO2
H2O
通过浓硫酸
H2
HCl
通过NaOH溶液后干燥
N2
O2
通过灼热的铜网
至于常见气体的除杂方法,就是指为了将常见气体中的杂质除去,使其得到净化的科学方法.其理论依据是利用杂质所具有的与所需气体不同的物理性质或者化学性质,选用适当的试剂,进行科学地设计实验方案,或者按照给出的实验设计方案,进行分析探究,逐步将气体中的杂质除去,使其得到净化.<BR>应遵守的基本原则是:“不减、不增、不污、易分”.也就是,除去杂质的同时,要保证不能使所需气体的量减少(即不能“玉石俱焚”,但可以增加),更不能引入新的气体杂质,生成物还不能造成环境污染,并且,生成物、所选试剂与所需气体要容易分离.常用的气体的除杂方法主要有两种:一是吸收法;即选用适当的试剂,通过物理变化或化学反应,将杂质吸收后,转变为液体或固体等而除去的一种方法.例如,除去CO中混有的少量的CO2时,可先将混合气通过盛有浓NaOH溶液的洗气瓶中,吸收掉其中的CO2,然后通过盛有浓硫酸的洗气瓶中,再吸收掉其中的水蒸气.而常见气体的吸收剂(即除去的方法)如上表所示.<BR>二是转化法;即将杂质通过化学反应转化为所需气体而除去的一种方法.例如,除去CO2中混有的少量的CO时,可先将混合气通过灼热的氧化铜中,将其中的CO转化CO2.
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设实验、问题情景,让学生经过科学的分析探究后,设计实验方案(或按照给出的实验方案),推断、选择或填写出常见气体的检验与除杂方法.题型有选择题、填空题和实验探究题.中考重点是根据实验、问题情景信息,考查学生分析探究并选择、推断、填写相关的实验问题的能力.特别是考查学生对氧气、氢气、二氧化碳、一氧化碳等气体的检验和除杂方法,以及对这类知识的迁移能力.
【解题方法点拨】要想解答好这类题目,首先,要熟记常见气体的检验与除杂方法及理论依据,还有氧气、氢气、二氧化碳、一氧化碳等气体的相关知识,有时还需弄清图示信息,以及有关的注意事项等等;然后,结合实验、问题情景信息,细致地分析题意和实验图等,细心地进行探究解答.当然,有时还会根据给出的实验图来推断气体或所选试剂的性质、仪器的名称、其中的错误以及实验注意事项等等.
7.判断某物质在化学反应中是否做催化剂
【知识点的认识】
催化剂的特点概括起来说有三个:
1.“一变,两不变”,即能改变化学反应的速率,而本身的质量和化学性质不变。
2.“针对性”,即催化剂针对某个化学反应来说,才有意义。例如,不能笼统地说:二氧化锰是催化剂,或者催化剂是二氧化锰等;而应该表达为:二氧化锰是过氧化氢(或氯酸钾)分解的催化剂。
3.“多样性”,即某个化学反应的催化剂可能有多种。例如,在过氧化氢分解的反应中,二氧化锰、红砖粉末、土豆片、沸石、硫酸铜溶液等都可作催化剂。而催化作用是指催化剂在化学反应中所起作用(即能改变化学反应的速率)。它包括加快和减慢化学反应的速率两种情况。
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过设置实验、问题情景,或者是直接命题设问,让学生阅读、思考后,根据所学来分析、解答有关催化剂的实际问题。并且,经常与“影响化学反应速率的因素探究”、“实验探究物质变化的条件和影响物质变化的因素”等方面的知识,联系起来命题。题型有选择题、填空题、实验探究题。中考重点是考查学生对有关催化剂及催化作用的理解和掌握情况,以及运用它来分析、解答相关的实际问题的能力等。
【解题方法点拨】
解答这类题目时,首先,要理解和熟记催化剂的特点和催化作用程等,以及其中涉及到的“影响化学反应速率的因素探究”、“实验探究物质变化的条件和影响物质变化的因素”等方面的知识;然后,根据所给的实验、问题情景或图示信息等,结合所学的相关知识和技能,联系起来细心地探究、推理后,按照题目要求进行选择或解答即可。
8.金属的物理性质及用途
【知识点的认识】金属的物理性质及用途如图所示:
具体来说,是这样的:
1.金属有金属光泽:(1)金属都具有一定的金属光泽,一般都呈银白色,而少量金属呈现特殊的颜色;例如,金(Au)是黄色、铜(Cu)是红色或紫红色、铅(Pb)是灰蓝色、锌(Zn)是青白色等;(2)有些金属处于粉末状态时,就会呈现不同的颜色;例如,铁(Fe)和银(Ag)在通常情况下呈银白色,但是粉末状的银粉或铁粉都是呈黑色的,这主要是由于颗粒太小,光不容易反射.(3)典型用途:利用铜的光泽,制作铜镜;黄金饰品的光泽也是选择的因素.
2.常温下,铁、铝、铜等大多数金属都是固体,但体温计中的汞是液体.
3.金属有导电性和导热性:其中导电性的强弱次序:银(Ag)>铜(Cu)>铝(Al)主要用途:用作输电线,炊具等.
4.金属有延展性:(1)大多数的金属有延性(抽丝)及展性(压薄片),其中金(Au)的延展性最好;也有少数金属的延展性很差,如锰(Mn)、锌(Zn)等;(2)典型用途:金属可以被扎制成各种不同的形状,将金打成金箔贴在器物上.
5.金属的密度:(1)大多数金属的密度都比较大,但有些金属密度也比较小,如钠(Na)、钾(K)等能浮在水面上;密度最大的金属﹣﹣锇,密度最小的金属﹣﹣锂;(2)典型用途:利用金属铝(Al)比较轻,工业上用来制造飞机等航天器.
6.金属的硬度:(1)有些金属比较硬,而有些金属比较质软,如铁(Fe)、铝(Al)、镁(Mg)等都比较质软;硬度最高的金属是铬(Cr);(2)典型用途:利用金属的硬度大,制造刀具,钢盔等.
7.金属的熔点:(1)有的金属熔点比较高,有的金属熔点比较低,熔点最低的金属是汞(Hg);熔点最高的金属是钨(W);(2)典型用途:利用金属钨的熔点高,用来制灯泡内的灯丝;利用金属锡(Sn)的熔点比较低,用来焊接金属.
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关问题情景或图表信息等,来考查学生对金属的物理性质及用途的理解或掌握情况,以及对相关问题的分析、推断、表达的能力和对知识的迁移能力等;并且,经常将其与“常见金属的特性及其应用”、“金属化学性质及用途”、“合金与合金的性质”等关联起来,进行综合考查.当然,有时也单独考查之.命题方式是根据常见金属的特性来推断、选择或解答其用途,或者是给出常见金属的用途来反推其特性,或者是对所给的有关的表达进行判断,等等.题型有选择题、填空题.中考重点是考查学生阅读、分析问题情景或图表信息的能力,对金属的物理性质及用途、常见金属的特性及其应用等相关知识的理解或掌握情况,以及运用它们来解决实际问题的能力等.特别是,对我们身边生活中常用、常见金属的考查,是近几年中考的重中之重.
【解题方法点拨】解答这类题目时,首先,要熟记和理解金属的物理性质及用途、常见金属的特性及其应用等相关知识;然后,根据所给的问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,以及从生活、电视、网络中了解到的有关金属的信息,细致地阅读、分析题意等,联系着生活实际,细心地进行探究、推理,最后,按照题目的要求,认真地进行选择或解答即可.
爱心提示:要想做好这方面的题目,除了学好教材中的有关金属的知识以外,还要做到以下两点:
1.在平时的学习和生活中,注意留意、理解、搜集和熟记我们身边经常用到和见到的金属的有关知识,以及最新的有关金属方面的科技前沿信息,等等.
2.要特别注意灵活运用物质的性质与用途之间的相互联系(即性质用途),根据它们之间的联系来分析、推断和解答,将会是事半功倍的.
9.金属与盐溶液反应的原理
【知识点的认识】
金属与盐溶液反应的原理主要基于金属活动性顺序,其中较活泼的金属能够置换出相对不活泼的金属。
金属与盐溶液的反应涉及到金属活动性顺序的应用。在金属活动性顺序表中,位于前面的金属能够将位于它后面的金属从其盐溶液中置换出来。这是因为较活泼的金属能够与盐溶液中的阳离子发生置换反应,生成新的金属和新的盐。例如,铁能够与硫酸铜反应,生成铁离子和铜,这是因为铁比铜更活泼。这种反应不仅展示了金属与盐溶液反应的基本原理,还说明了金属活动性顺序在实际应用中的重要性。
此外,金属与盐溶液的反应还涉及到反应顺序的问题。当多种盐溶液与一种金属发生置换反应时,反应的顺序是“先远后近”,这里的“远近”指的是两种金属在金属活动性顺序表中的位置。活动性越强的金属越先参与反应。例如,在硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入铁,由于铁的活动性比银强,因此铁会先与硝酸银反应,只有在硝酸银完全反应后,铁才会与硝酸铜发生反应。这种反应顺序的规则是由化学物质的活动性决定的,活动性越强的物质越先参与反应。
综上所述,金属与盐溶液的反应原理主要基于金属活动性顺序,较活泼的金属能够置换出相对不活泼的金属,并且这种反应的顺序遵循“先远后近”的原则,即活动性较强的金属优先参与反应。
【命题方向】
1.考查金属与盐的反应类型。
2.考查金属与盐的反应产物。
3.考查金属与盐的反应方程式。
4.考查金属活动性顺序。
【解题思路点拨】
牢记常见的金属与盐的反应情况,能够熟练书写反应的化学方程式。
10.铁的冶炼
【知识点的认识】铁的冶炼是从铁矿石中将铁还原出来的一个复杂过程.如图所示:
具体的铁的冶炼情况如下:
1.反应原理是在高温条件下,利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳作还原剂,从铁矿石中将铁还原出来(即Fe2O3+3CO高温¯2Fe+3CO2).
2.主要原料有铁矿石、焦炭、石灰石和空气.其中,铁矿石主要有赤铁矿(主要成分是Fe2O3)、磁铁矿(主要成分是Fe3O4)、菱铁矿(主要成分是FeCO3)和黄铁矿(主要成分是FeS2)等;焦炭的主要作用是提供热量和产生还原剂CO;石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅等杂质转变为炉渣而除去.
3.主要设备是高炉.如图所示:
4.涉及到的反应(以赤铁矿为例)有:(1)焦炭燃烧产生热量并生成还原剂,即C+O2点燃¯CO2,CO2+C高温¯2CO.(2)氧化铁被CO还原成铁,即Fe2O3+3CO高温¯2Fe+3CO2;(3)SiO2与CaCO3分解产生的CaO反应生成硅酸钙,即CaCO3高温¯CaO+CO2↑,CaO+SiO2=CaSiO3(炉渣主要成分).
5.产物为生铁(主要为Fe、C合金)、滤渣(主要含有CaSiO3)和高炉气(主要含有CO).
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关实验、问题情景或图表信息等,来考查学生对铁的冶炼的原理、原料、设备、涉及的反应、和产物的理解或掌握情况,以及对金属元素的存在及常见的金属矿物、金属冶炼的原理、氧化还原反应、常用的还原剂、碳和碳的氧化物的化学性质、石灰石的化学性质、化学方程式的书写、质量守恒定律、含杂质物质的化学反应的计算、环境的污染、酸雨的产生等相关问题的分析、推断、表达的能力和对知识的迁移能力等;并且,经常将其与这些相关知识等关联起来,进行综合考查.铁的冶炼是历年来中考命题的热点;命题方式是根据碳和碳的氧化物的化学性质、石灰石的化学性质、氧化还原反应的原理、常用的还原剂、酸雨的产生、化学方程式的书写、质量守恒定律、含杂质物质的化学反应的计算等来分析、推断、探究、选择或解答有关铁的冶炼原理、原料、设备、涉及的反应、和产物及其有关计算等实际问题,或者是反过来考查,或者是对所给的有关铁的冶炼的某些表达进行科学地判断,等等.题型有选择题、填空题、实验探究题.中考重点是考查学生阅读、分析和提炼所给的实验、问题情景或图表信息的能力,对铁的冶炼及其相关知识的理解或掌握情况,以及运用它们来探究铁的冶炼和分析解决实际问题的能力等.特别是,以赤铁矿为例来考查铁冶炼的全过程及其有关的计算,还有用黄铁矿炼铁会生成二氧化硫造成空气的污染等,是近几年中考的重中之重.
【解题方法点拨】解答这类题目时,首先,要熟记和理解铁的冶炼的原理、原料、设备、涉及的反应、和产物及其相关知识等;然后,根据所给的实验、问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,细致地阅读、分析题意等,联系着生活实际,细心地进行探究、推理,最后,按照题目的要求,认真地进行选择或解答即可.
11.酸的化学性质
【知识点的认识】酸的化学性质主要有如下五个:
1.酸溶液能跟酸碱指示剂起反应.紫色石蕊试液遇酸变红,无色酚酞试液遇酸不变色.变色情况可以简记为:“石红酚无”.
2.酸能跟多种活泼金属起反应,通常生成盐和氢气.只有位于金属活动性顺序表中氢前面的金属才能与稀盐酸(或稀硫酸)反应,产生氢气,而位于氢后的金属却不能.例如,常见的镁、铝、锌、铁、铜五种金属分别与稀盐酸、稀硫酸反应,具体的现象、结论(用化学方程式表示)如下表所示.
3.酸能跟金属氧化物(即碱性氧化物)反应生成盐和水.例如,铁锈(主要成分是氧化铁)分别与盐酸、硫酸反应,具体现象、结论(用化学方程式表示)如右表所示.
4.酸能跟碱起中和反应生成盐和水.例如,NaOH+HCl=NaCl+H2O、2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O、Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O、Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O、H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓(白色沉淀,不溶于硝酸)+2H2O.
5.酸能跟某些盐反应生成新酸和新盐.例如,H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl、HCl+AgNO3=AgCl↓(白色沉淀,不溶于硝酸)+HNO3.有时生成的新酸不稳定,会继续分解;例如,CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O、Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O、NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O.
另外,碳酸不稳定,容易分解成二氧化碳和水.
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关实验、问题情景或图表信息等,来考查学生对酸的化学性质的理解和掌握情况;以及阅读、分析、推断能力和对知识的迁移能力.并且,经常将其与酸碱指示剂及其性质、金属的化学性质、酸的用途、中和反应、二氧化碳和氢气的实验室制取原理、碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质、灭火器的反应原理、物质的推断和鉴别、碳酸根离子的检验、复分解反应的条件与实质、化学方程式的书写、有关实验操作(或现象、结论)等相关知识联系起来,进行综合考查.当然,有时也单独考查之.题型有选择题、填空题、实验探究题和计算题.中考的重点是考查学生阅读、分析实验、问题情景或图表信息的能力,对酸的化学性质、用途、反应现象和化学方程式等相关知识的理解和掌握情况,以及运用它们来分析、解答相关的实际问题的能力等.当然,有时还会根据所给的有关的表达,来反推酸的化学性质和用途,或评价表达的正误,或实验注意事项等.特别是,对后四个化学性质(包括反应现象、化学方程式)和用于金属除锈的用途等,以及知识的迁移能力的考查,是近几年中考命题的热点,并且还是中考考查这块知识的重中之重.
【解题方法点拨】要想解答好这类题目,首先,要理解和熟记酸的化学性质、用途、反应现象和化学方程式,以及与之相关的知识.然后,根据所给的实验、问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,以及自己的生活经验所得,细致地分析题意(或实验、图表信息)等各种信息资源,联系起来综合分析,并细心地探究、推理后,按照题目要求进行认真地选择或解答即可.同时,还需要注意以下六点:
1.酸溶液具有相似化学性质的原因是不同的酸溶液里都含有相同的氢离子.
2.酸与酸碱指示剂反应时,显色的物质是指示剂,而不是酸溶液.
3.根据活泼金属与酸反应的快慢和盐酸的挥发性,可以推断出实验室里制取氢气时,应该选用锌和硫酸反应为好.
4.根据铁锈(主要成分是氧化铁)能与盐酸、硫酸反应,不难推出可以用稀盐酸或稀硫酸来除铁锈;反过来亦然成立.也就是根据“性质用途”的关系来巧记这类知识,将会是事半功倍的!
5.在做中和反应的实验时,一般都要用指示剂酚酞试液来帮助判断反应是否完成.也就是,事先在碱溶液中滴入几滴酚酞试液(使溶液成红色),然后再慢慢地向其中滴入稀酸溶液,边滴边振荡(或搅拌溶液),直到溶液颜色恰好变成无色.
6.根据酸能与碳酸盐(即含有碳酸根的盐)反应生成二氧化碳气体的性质,结合反应速度的快慢(碳酸钠和碳酸氢钠的反应太快,常被用作灭火器的反应原理)和生成物的溶解性(碳酸钙与硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水,会覆盖在主要成分为碳酸钙的石灰石或大理石的表面上,使反应慢且不连续,甚至会中断),可以推断出实验室里制取二氧化碳时,应该选用主要成分为碳酸钙的石灰石(或大理石)与稀盐酸反应为好.
12.碱的化学性质
【知识点的认识】碱的化学性质主要有如下四个:
1.碱溶液能跟酸碱指示剂起反应.紫色石蕊试液遇碱变蓝,无色酚酞试液遇碱变红.变色情况可以简记为:“石蓝酚红”.
2.碱能跟非金属氧化物(即酸性氧化物)反应生成盐和水.例如,2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O、2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O、2NaOH+SO3=Na2SO4+H2O、Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O.
3.碱能跟酸起中和反应生成盐和水.例如,NaOH+HCl=NaCl+H2O、2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O、Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O、Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O、H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓(白色沉淀,不溶于硝酸)+2H2O.
4.碱能跟某些盐反应生成新碱和新盐.例如,Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH、CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓(蓝色沉淀)+Na2SO4、FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓(红褐色沉淀)+3NaCl.
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关实验、问题情景或图表信息等,来考查学生对碱的化学性质的理解和掌握情况;以及阅读、分析、推断能力和对知识的迁移能力.并且,经常将其与酸碱指示剂及其性质、二氧化碳的化学性质(包括二氧化碳的检验)、碱的用途、中和反应、碳酸钠的化学性质、物质的推断和鉴别、防止空气的污染、复分解反应的条件与实质、化学方程式的书写、有关实验操作(或现象、结论)等相关知识联系起来,进行综合考查.当然,有时也单独考查之.题型有选择题、填空题、实验探究题和计算题.中考的重点是考查学生阅读、分析实验、问题情景或图表信息的能力,对碱的化学性质、用途、反应现象和化学方程式等相关知识的理解和掌握情况,以及运用它们来分析、解答相关的实际问题的能力等.当然,有时还会根据所给的有关的表达,来反推碱的化学性质和用途,或评价表达的正误,或实验注意事项等.特别是,对后三个化学性质(包括反应现象、化学方程式)、二氧化硫的吸收和二氧化碳的检验及吸收等,以及知识的迁移能力的考查,是近几年中考命题的热点,并且还是中考考查这块知识的重中之重.
【解题方法点拨】要想解答好这类题目,首先,要理解和熟记碱的化学性质、用途、反应现象和化学方程式,以及与之相关的知识.然后,根据所给的实验、问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,以及自己的生活经验所得,细致地分析题意(或实验、图表信息)等各种信息资源,联系起来综合分析,并细心地探究、推理后,按照题目要求进行认真地选择或解答即可.同时,还需要注意以下六点:
1.碱溶液具有相似化学性质的原因是不同的碱溶液里都含有相同的氢氧根离子.
2.碱与酸碱指示剂反应时,显色的物质是指示剂,而不是碱溶液.
3.根据非金属氧化物能与碱反应的性质,可以推断出吸收二氧化碳(即除去某气体中的二氧化碳)和二氧化硫(即除去工厂排放的废气中的二氧化硫,防止它污染空气)要用氢氧化钠溶液;而检验二氧化碳气体要用氢氧化钙溶液(即澄清的石灰水).因为氢氧化钙微溶于水,而氢氧化钠易溶于水,在相同条件下形成的两种物质的溶液中,氢氧化钠溶液要比氢氧化钙溶液更浓,所以,吸收二氧化碳(或二氧化硫)时,最好用氢氧化钠溶液.又因二氧化碳通入氢氧化钠溶液中,没有明显的现象出现;但通入氢氧化钙溶液中,澄清的石灰水会变浑浊;所以在检验二氧化碳时,应用氢氧化钙溶液.由此可见,根据“性质用途”的关系来巧记这类知识,将会是事半功倍的!同理可得,根据氢氧化钙溶液能与碳酸盐(即含有碳酸根的盐)反应生成碳酸钙沉淀和新碱的性质,可以用来制取工业上最常用的碱氢氧化钠等.
4.在做中和反应的实验时,一般都要用指示剂酚酞试液来帮助判断反应是否完成.也就是,事先在碱溶液中滴入几滴酚酞试液(使溶液成红色),然后再慢慢地向其中滴入稀酸溶液,边滴边振荡(或搅拌溶液),直到溶液颜色恰好变成无色.
13.中和反应相关实验与计算
【知识点的认识】
酸碱中和反应的定义:酸(H+)与碱(OH﹣)反应生成盐(AB)和水(H2O)。
中和反应的实质:H++OH﹣=H2O。
【命题方向】
1.实验探究:命题常围绕设计和实施酸碱中和反应的实验,例如使用不同浓度的氢氧化钠溶液和盐酸进行滴定实验,并观察并记录实验现象。
2.计算问题:要求学生根据已知条件(如溶液的浓度、摩尔质量等)计算反应物或生成物的量。例如,计算HCl与NaOH完全反应时所需的标准溶液的体积。
3.理论知识的应用:考查学生对中和反应实质的理解,包括酸碱反应的微观机制、pH值的变化以及中和热的测定等。
4.综合分析能力:通过图表信息或情景模拟,考查学生的阅读、分析和推断能力,如通过实验数据推断溶液中的成分。
【解题方法点拨】
1.理解基本概念:
酸碱中和反应的定义:酸(H+)与碱(OH﹣)反应生成盐(AB)和水(H2O)。
中和反应的实质:H++OH﹣=H2O。
2.判断酸碱反应后溶液的pH:
常温下,强酸和强碱恰好完全中和,所得溶液呈中性,pH=7;若酸过量,溶液显酸性,pH<7;若碱过量,溶液显碱性,pH>7;
3.酸碱溶液的配制:
配制一定质量分数的酸溶液或碱溶液,操作方法和步骤,误差分析。如用氢氧化钠固体配制溶液,用浓硫酸配制溶液等;
4.根据酸碱中和反应的原理进行的计算;
根据酸碱反应的方程式,找出相关物质之间的质量关系,列式进行计算。
14.溶液的酸碱性与pH的关系
【知识点的认识】溶液的酸碱性与pH的关系,如图所示:
其具体内容是酸性溶液的pH<7;中性溶液的pH=7;碱性溶液的pH>7.可简记:“小酸大碱中7”;其含义是:“pH<7为酸性,pH>7为碱性,pH=7为中性。”并且其中的“小酸大碱”还可暗示:“pH越小,溶液的酸性越强;pH越大,溶液的碱性越强。”
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关实验、问题情景或图表信息等,来考查学生对溶液的酸碱性与pH的关系的理解和掌握情况,或者是解答与之相关问题的能力等。命题方式是根据溶液的酸碱性来推断其pH大小,或者是根据溶液的pH大小来推断其酸碱性强弱,有时对给出的有关表达进行判断或评价,有时还要求进行误差分析,等等。题型有选择题、填空题和实验探究题。中考的重点是考查学生阅读、分析实验、问题情景或图表信息的能力,以及对溶液的酸碱性与pH的关系的理解和掌握情况。特别是,对溶液的酸碱性与pH的关系的应用能力和知识的迁移能力的考查,是近几年中考的热点,当然,也是中考考查这块知识的重中之重。
【解题方法点拨】要想解答好这类题目,首先要理解和熟记溶液的酸碱性与pH的关系等相关知识。然后,根据所给的实验、问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,细致地分析题意(或实验、图表信息)等各种信息资源,联系起来综合分析,并细心地探究、推理后,按照题目要求对症下药,进行认真地选择或解答即可。
15.酸碱性对生命活动和农作物生长的影响
【知识点的认识】酸碱性对生命活动和农作物生长的影响,主要表现在以下几个方面:
1.酸碱性对生命活动的影响:人的胃液里含有适量的盐酸(即胃液的pH值为0.9~1.5),可以帮助消化食物;但是如果饮食过量时,胃会分泌出大量胃酸,反而造成消化不良,会使人感到不适.不过,也不用太担心,可以去看医生,他会让你口服一些碱性药物,使碱与过多胃酸反应生成无毒的中性物质.例如,用含氢氧化铝的药片可治疗胃酸过多,生成氯化铝和水.还有,被蚊虫叮咬后,蚊虫能在人的皮肤内分泌出蚁酸,从而使皮肤肿痛.不过,如果能及时在患处涂一些含有碱性物质(如NH3•H2O)的药水,来中和蚊虫分泌出的蚁酸,就可减轻痛痒.
其实,不光人体的胃液有一定的酸碱性要求,经实验测定人体内的很多液体和排泄物也都有正常的pH范围.如表所示:.
根据测定出的人体内或排出的液体的pH,就可以了解人体的健康状况.如果有超出相应的范围的情况,也不用害怕,可以通过看医生和服用相应的药物来调节其酸碱性至正常的范围.
还有,由于工厂里的废水常呈现酸性或碱性,如果直接排放将会造成水污染,那么也就会影响到了人和动植物的生命活动.因此,要求工厂里对其废水需要进行一系列的处理,达到排放标准后才能排放.对于碱性污水需用酸来中和,对于酸性污水需用碱来中和.例如,硫酸厂的污水中常含有硫酸等杂质,可以用适量的熟石灰来进行中和处理(生成硫酸钙沉淀和水).
2.酸碱性对农作物生长的影响:在农业生产中,农作物一般适宜在中性或接近中性的土壤里生长.在pH小于4的酸性土壤或pH大于8的碱性土壤里,一般农作物就难于生长.当然,此时可以根据土壤情况,可以利用中和反应的原理,在土壤中加入酸性或碱性物质,以调节土壤的酸碱性,利于植物生长.例如,近年来由于空气污染造成酸雨,还有有机物在分解的过程中会生成有机酸,并且矿物的风化也可能产生酸性物质,导致一些地方的土壤呈酸性,不利于作物的生长;于是人们将适量的熟石灰撒入土壤中,以中和其酸性.同时,促进微生物的繁殖,并且土壤中的钙离子增加后,能促使土壤胶体凝结,有利于形成团粒,还可供给植物生长所需的钙元素.如图所示:.
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关实验、问题情景或图表信息等,来考查学生对酸碱性对生命活动和农作物生长的影响的理解和掌握情况;以及阅读、分析、推断能力和对知识的迁移能力.并且,经常将其与溶液的酸碱性与pH值的关系、酸的化学性质及其用途、碱的化学性质及其用途、溶液pH的测定、有关实验操作(或现象、结论)等相关知识联系起来,进行综合考查.当然,有时也单独考查之.题型有选择题、填空题、实验探究题.中考的重点是考查学生阅读、分析实验、问题情景或图表信息的能力,对酸碱性对生命活动和农作物生长的影响等相关知识的理解和掌握情况,以及运用它们来分析、解答相关的实际问题的能力等.当然,有时还会根据所给的有关的表达,或评价表达的正误,或实验注意事项等.特别是,对人体内胃液的酸碱性的影响及对策、皮肤被蚊虫叮咬后的处理、用熟石灰改良酸性土壤或酸性污水,以及知识的迁移能力的考查,是近几年中考命题的热点,并且还是中考考查这块知识的重中之重.
【解题方法点拨】要想解答好这类题目,首先,要理解和熟记酸碱性对生命活动和农作物生长的影响等相关知识.然后,根据所给的实验、问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,以及自己的生活经验所得,细致地分析题意(或实验、图表信息)等,联系起来综合分析,并细心地探究、推理后,按照题目要求进行认真地选择或解答即可.同时,还需要注意以下三点:
1.上表中所列的人体内的一些液体和排泄物的正常pH范围中的pH值,不是用pH试纸测定的(因为用pH试纸测定的结果是个整数值,不可带有小数点的),而是使用用pH计测定出来的.人体内或排出的液体的pH.
2.治疗胃酸过多时,不一定只使用碱,只要是显碱性,并对人体没有危害的物质(例如,碳酸氢钠,玉米粥等),都是可以起作用的.同理,减轻被蚊虫叮咬后的痛痒时,也不一定只使用碱,还可以肥皂水或牙膏等碱性的物质.
3.在改良酸性土壤或处理酸性污水,一般都使用廉价易得的熟石灰(或生石灰,因其与水作用即可转化为熟石灰).
16.盐的化学性质
【知识点的认识】盐的化学性质主要有如下几点:
1.某些盐能与某些金属反应生成新盐和新金属(该金属一定要比盐中的金属活泼才可以把它给置换出来);例如,CuSO4+Fe=FeSO4+Cu、3CuSO4+2Al=Al2(SO4)3+3Cu、2AgNO3+Cu=Cu(NO3)2+2Ag.
2.某些盐能与酸发生反应生成新盐和新酸;例如,BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl、AgNO3+HCl=AgCl↓(白色沉淀,不溶于硝酸)+HNO3.有时生成的新酸不稳定,会继续分解;例如,CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O、Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O、NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O.
3.某些盐能与碱发生反应生成新盐和新碱;例如,Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH、CuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu(OH)2↓(蓝色沉淀)、FeCl3+3NaOH=3NaCl+Fe(OH)3↓(红褐色沉淀).
4.盐能与盐发生反应生成两种新盐;例如,NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3、CuSO4+BaCl2=BaSO4↓+CuCl2.
5.某些盐受热分解;例如,2KClO32KCl+3O2↑、2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑、CaCO3CaO+CO2↑、2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O.
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关实验、问题情景或图表信息等,来考查学生对盐的化学性质的理解和掌握情况;以及阅读、分析、推断能力和对知识的迁移能力.并且,经常将其与金属的化学性质、金属的活动性顺序、酸(或碱)的化学性质、碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质、物质的推断和鉴别、碳酸根离子(或硫酸根离子、氯离子)的检验、氧气(或二氧化碳)的实验室制取原理、二氧化碳的工业制法、复分解反应的条件与实质、化学方程式的书写、常用盐的用途、有关实验操作(或现象、结论)等相关知识联系起来,进行综合考查.当然,有时也单独考查之.题型有选择题、填空题、实验探究题和计算题.中考的重点是考查学生阅读、分析实验、问题情景或图表信息的能力,对盐的化学性质等相关知识的理解和掌握情况,以及运用它们来分析、解答相关的实际问题的能力等.当然,有时还会根据所给的有关的表达,或评价表达的正误,或实验注意事项等.特别是,对盐的化学性质中的反应现象和化学方程式的考查,以及知识的迁移能力的考查,是近几年中考命题的热点,并且还是中考考查这块知识的重中之重.
【解题方法点拨】要想解答好这类题目,首先,要理解和熟记酸的化学性质、用途、反应现象和化学方程式,以及与之相关的知识.然后,根据所给的实验、问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,以及自己的生活经验所得,细致地分析题意(或实验、图表信息)等,联系起来综合分析,并细心地探究、推理后,按照题目要求进行认真地选择或解答即可.同时,还需要注意以下几点:
1.由于不同盐的溶液里,含有的阳离子(或阴离子)不尽相同,所以盐没有必然的相似化学性质.但是,组成中具有相同成分的少部分盐,也是具有一定的规律的.
2.某些盐和某些金属的反应与否,可以根据金属活动性顺序及其应用来判断(切记:“前置后,盐可溶,钾、钙、钠不能够”);而所涉及的化学反应方程式的书写,可以根据置换反应的定义(或特点)来进行.
3.某些盐和酸(或碱、盐)的反应与否,可以根据复分解反应发生的条件来判断;而所涉及的化学反应方程式的书写,可以根据复分解反应的定义(或实质、特点)来进行.
4.某些盐的分解,可以联系着氧气的实验室制取原理和二氧化碳的工业制取反应原理,来理解和识记相关的化学反应即可.
5.根据碳酸盐(即含有碳酸根的盐)能与酸反应生成二氧化碳气体的性质,结合反应速度的快慢(碳酸钠和碳酸氢钠的反应太快,常被用作灭火器的反应原理)和生成物的溶解性(碳酸钙与硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水,会覆盖在主要成分为碳酸钙的石灰石或大理石的表面上,使反应慢且不连续,甚至会中断),可以推断出实验室里制取二氧化碳时,应该选用主要成分为碳酸钙的石灰石(或大理石)与稀盐酸反应为好.
17.物质的相互转化和制备
【知识点的认识】物质的相互转化和制备主要是指以氧气、氢气、碳、硫、磷等为代表的非金属单质,以铝、镁、锌、铁、铜为代表的金属单质,以一氧化碳、二氧化碳等为代表的非金属氧化物,以氧化铜、氧化铁等为代表的金属氧化物,以盐酸、硫酸、碳酸等为代表的酸,以氢氧化钠、氢氧化钙等为代表的碱,以氯化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钙等为代表的盐,等等物质之间的相互和制备.物质的相互转化关系和制备如图所示:
需要说明的是:图中的各规律为各物质间相互转化的一般规律,具体到某些物质时有些规律要具体分析,未必都能适用.例如,根据图示的物质的相互转化关系,来制备氯化锌和硫酸铜时,能够采用的方法分别有7种和3种(由于不同原因,图示的其它制备盐的方法就不可取了),具体转化是这样的:
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关实验、问题情景或图表信息等,来考查学生对物质的相互转化和制备方法的理解和掌握情况;以及阅读、分析、推断能力和对知识的迁移能力.由于该考点具有考查知识面广、综合性强等特点,是化学知识在一个较高层次上的巩固和应用,所以经常它倍受命题人的青睐.并且,经常将其与常见酸碱盐的性质、元素单质和化合物知识、常见离子的检验方法及现象、典型反应及现象、金属活动性顺序表及其应用、常见酸碱盐的溶解性表等相关知识联系起来,进行综合考查.题型有选择题、填空题、实验探究题.中考的重点是考查学生阅读、分析实验、问题情景或图表信息的能力,对物质的相互转化和制备方法等相关知识的理解和掌握情况,以及运用它们来分析、解答相关的实际问题的能力等.当然,有时还会根据所给的有关的表达,进行科学地评价、判断正误等.特别是,对氧气、氢气、碳、硫、磷等非金属单质,铝、镁、锌、铁、铜等金属单质,一氧化碳、二氧化碳等非金属氧化物,氧化铜、氧化铁等金属氧化物,盐酸、硫酸、碳酸等典型的酸,氢氧化钠、氢氧化钙等重要的碱,氯化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钙等常见的盐,物质鉴别、推断等相关问题的考查,以及对知识的迁移能力的考查,是近几年中考命题的热点,并且还是中考考查这块知识的重中之重.
【解题方法点拨】要想解答好这类题目,首先,要理解和熟记物质的相互转化和制备方法,以及与之相关的知识.然后,根据所给的实验、问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,以及自己的生产或生活经验所得,细致地分析题意(或实验、图表信息)等,并细心地探究、推理后,按照题目要求进行认真地选择或解答即可.同时,还需要注意以下几点:
1.一定要掌握好以氧气、氢气、碳、硫、磷等为代表的非金属单质,以铝、镁、锌、铁、铜为代表的金属单质,以一氧化碳、二氧化碳等为代表的非金属氧化物,以氧化铜、氧化铁等为代表的金属氧化物,以盐酸、硫酸、碳酸等为代表的酸,以氢氧化钠、氢氧化钙等为代表的碱,以氯化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钙等为代表的盐,等等物质的性质和用途等相关知识.
2.还要弄清各类物质之间的相互转化规律和典型物质的制备方法等.
3.要理解和熟记金属活动性顺序表及其应用、常见酸碱盐的溶解性表和元素周期表等有关图表的内容,并且还要学会利用它们来分析解决实际问题.
18.化学符号及其周围数字的意义
【知识点的认识】化学符号及其周围数字的意义分别是指元素符号、化学式和离子符号等及其周围的四种数字所表示的含义.具体内容如下:
1.元素符号宏观上表示元素,微观上表示该元素的一个原子.例如,H既表示氢元素,还表示一个氢原子;等等.另外,还有一种特殊情况;那就是,部分元素符号还能表示由它所组成的物质等;不过,这些物质必须是由原子构成的才行.实际上,此时元素符号所表示的物质意义,其实是该元素符号的兼职身份(即该物质的化学式)所表示的意义.也就是说,由原子构成的物质的化学式就是组成该物质的元素的元素符号,因此,这类元素符号所表示的意义也就不只是那两个基本意义了;它还能表示物质及其组成或构成等.例如,Fe除了表示铁元素和一个铁原子以外,还能表示铁这种物质、铁是由铁元素组成的、铁是由铁原子构成的等.
2.化学式宏观上表示物质及其组成,微观上表示该物质的构成.如果构成该物质的粒子是原子,那么它还能表示元素和一个该原子;如果构成该物质的粒子是分子,它除了表示一个该分子外,还表示该分子的构成;等等.当然,有时根据物质的化学式,结合所给的原子的相对原子质量,还能计算出该物质的相对分子质量、其中的元素质量比或某元素的质量分数,等等.具体的表述是这样的:(1)由原子构成的物质的化学式的意义,以铁(Fe)为例,它除了表示铁这种物质、铁由铁元素组成、铁由铁原子构成以外,还能表示铁元素和一个铁原子,等等.(2)由分子构成的物质的化学式的意义,以水(H2O)为例,如图所示:.另外,根据水的化学式(H2O)还可以计算出:①水的相对分子质量是18;②水中氢元素与氧元素的质量比是1:8;③水中氢元素的质量分数是11.11%,氧元素的是88.89%;等等.(3)由离子构成的物质的化学式的意义,以氯化钠(NaCl)为例,它既表示氯化钠这种物质,又表示氯化钠由钠元素和氯元素组成,还表示氯化钠由钠离子和氯离子构成,等等.
3.离子符号整体上表示一个该离子,右上角表示一个该离子带几个单位的正或负电荷.
4.四种数字的含义是这样的:(1)化学符号前面的数字,表示微粒的个数.例如,2H2表示2个氢分子;2H表示两个氢原子,2H+表示两个氢离子,等等.(2)化学符号右下角的数字,表示一个该微粒中所含该原子的数目.例如,H2表示一个氢分子中含有二个氢原子;SO4表示一个硫酸根中含有四个氧原子;等等.(3)化学符号右上角的数字,表示一个该离子所带的电荷数.例如,H+表示一个氢离子带一个单位的正电荷;表示一个硫酸根离子带二个单位的负电荷;等等.(4)化学符号正上方的数字,表示在该化合物里该元素或原子团所显的化合价.例如,H2O﹣2表示在水中氧元素显﹣2价;NaOH﹣1表示在氢氧化钠中氢氧根显﹣1价;等等.
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关问题情景或图表信息等,来考查学生对化学符号及其周围数字的意义的理解和掌握情况;以及阅读、分析、推断能力和对知识的迁移能力.并且,经常将其与“元素符号的意义、化学式的意义、离子符号的意义、化合价、物质的组成和构成、分子的构成”等相关知识联系起来,进行综合考查.当然,有时也单独考查之.题型有选择题、填空题.中考的重点是考查学生阅读、分析问题情景或图表信息的能力,对化学符号及其周围数字的意义等相关知识的理解和掌握情况,以及运用它们来分析、解答相关的实际问题的能力等.当然,有时还会根据所给的有关的表达,进行科学地评价、判断正误等.特别是,对“根据化学符号表述它及其周围四种数字的意义、根据相关的意义来书写其相应的化学符号”等相关问题的考查,以及对有关知识的迁移能力的考查,一直是多年来中考命题的热点,并且还是中考考查这块知识的重中之重.
【解题方法点拨】要想解答好这类题目,首先,要理解和熟记化学符号及其周围数字的意义,以及与之相关的知识.然后,根据所给的问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,细致地分析题意(或图表信息)等各种信息资源,并细心地探究、推理后,按照题目要求进行认真地选择或解答即可.同时,还要注意以下几点:
1.在化学符号前面的数字跟化学符号中所有元素符号和数字都有关系.并且,此时的化学符号只有微观含义,不能再表示其宏观含义了.但是,化学符号中的数字跟其前面的数字是无关的.例如,在2H2中,前面的2表示2个氢分子(它与右下角的2是有关系的,当没有这个2时,它就表示2个氢原子了);右下角的2表示1个氢分子含有2个氢原子(它与前面的2是无关的).
2.在根据化学符号及其周围数字所表示的意义,来书写相应的化学符号时,一定要规范、准确,不可丢三落四.
19.常用燃料的使用与其对环境的影响
【知识点的认识】常用燃料的使用主要是指煤、石油、天然气等化石燃料的使用,以及乙醇和氢气等清洁燃料的使用.它们对环境的影响主要有:
1.燃烧煤对环境的影响:由于其中含有硫、氮等元素,所以煤燃烧时会排放出二氧化硫、二氧化氮等污染物.这些气体或气体在空气中反应后的生成物溶于雨水,会形成酸雨.还有,燃烧排放出的烟尘和燃烧不充分时产生的一氧化碳、一氧化氮等也都会污染空气.
2.燃烧汽油或柴油对环境的影响:目前,多数汽车、摩托车等机动车使用的燃料是汽油或柴油.它们燃烧时产生的一些物质会随着尾气直接排放到空气中,对空气造成污染.尾气中的主要污染有一氧化碳、未经燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等.
3.燃烧天然气或乙醇对环境的影响:目前,城市的一些汽车已改用压缩天然气(CNG)等作燃料,以减少其尾气对空气的污染.还有,车用乙醇汽油在一些国家已成功使用多年,目前在我国也越来越受到重视.因为使用使用车用乙醇汽油不但可以节省石油资源和有效地减少汽车尾气的污染,还可以促进农业生产.这些燃料的使用相对来说,确实是减少了对空气的污染;可是它们燃烧生成的二氧化碳虽然不污染空气,但是容易导致温室效应.
4.燃烧氢气对环境来说,是最清洁的燃料.氢气作为燃料,可以说是理想的可再生能源.因为它具有三个优点:(1)氢气燃烧时放出的热量约为同质量汽油的三倍(即热值高),常用作火箭、宇宙飞船的燃料;(2)氢气燃烧后的产物是水,不污染环境(即产物无污染);(3)氢气可以不断地以水为原料制取(即来源广).
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关问题情景或图表信息等,来考查学生对常用燃料的使用与其对环境的影响的理解和掌握情况;以及阅读、分析、推断能力和对知识的迁移能力.并且,经常将其与“物质的元素组成、质量守恒定律及其应用、酸雨的产生和危害、完全燃烧与不完全燃烧、空气的污染、温室效应、甲烷和乙醇的性质及用途、氢气的性质及用途和氢能的优缺点、电解水”等相关知识联系起来,进行综合考查.当然,有时也单独考查之.题型有选择题、填空题.中考的重点是考查学生阅读、分析问题情景或图表信息的能力,对常用燃料的使用与其对环境的影响等相关知识的理解和掌握情况,以及运用它们来分析、解答相关的实际问题的能力等.当然,有时还会根据所给的有关的表达,进行科学地评价、判断正误等.特别是,对“酸雨的产生和危害、完全燃烧与不完全燃烧、空气的污染、温室效应”等相关问题的考查,以及对有关知识的迁移能力的考查,是近几年中考命题的热点,并且还是中考考查这块知识的重中之重.
【解题方法点拨】要想解答好这类题目,首先,要理解和熟记常用燃料的使用与其对环境的影响,以及与之相关的知识等.然后,根据所给的问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,以及自己的生产或生活经验所得,细致地分析题意(或图表信息)等各种信息资源,并细心地探究、推理后,按照题目要求进行认真地选择或解答即可.同时,还要注意以下几点:
1.对于常用燃料的使用与其对环境的影响,可以联系着物质的元素组成,根据质量守恒定律来推断其燃烧产物,再结合着燃烧产物的性质进行分析探究即可.
2.煤和石油等化石燃料燃烧造成对空气的污染,主要有以下几方面原因:(1)燃料中的一些杂质如硫等燃烧时,产生空气污染物如二氧化硫等;(2)燃料燃烧不充分,产生一氧化碳;(3)未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等排放到空气中.
3.氢气作为燃料暂时还不能广泛使用的原因是:氢气的制取成本高和贮存困难.不过,目前对氢能源的开发已取得了很大进展,随着科技的发展,氢气终将会成为主要的能源之一.
20.资源综合利用和新能源开发
【知识点的认识】资源综合利用和新能源开发主要指以下三个方面:
1.在发展现代产业体系,提高产业核心竞争力方面:在《中央关于制定国民经济和社会发展十二五规划的建议》中明确提出推动能源生产和利用方式变革,构建安全、稳定、经济、清洁的现代能源产业体系.加快新能源开发,推进传统能源清洁高效利用,完善油气管网,扩大油气战略储备;发展海洋经济,坚持陆海统筹,制定和实施海洋发展战略,提高海洋开发、控制、综合管理能力.科学规划海洋经济发展,发展海洋油气等产业,合理开发利用海洋资源,保护海岛、海岸带和海洋生态环境;培育发展战略性新兴产业,强化核心关键技术研发,积极有序发展新一代节能环保、新能源、生物等产业,切实提高产业核心竞争力和经济效益.
2.在加快建设资源节约型、环境友好型社会,提高生态文明水平方面:在《中央关于制定国民经济和社会发展十二五规划的建议》中还提出,要节约能源,降低温室气体排放强度,发展循环经济,推广低碳技术,积极应对气候变化.要大力发展循环经济,加快资源循环利用产业发展,加强矿产资源综合利用,鼓励产业废物循环利用,完善再生资源回收体系,推进资源再生利用产业化;加强资源节约和管理.落实节约优先战略,全面实行资源利用总量控制、供需双向调节、差别化管理.
3.在新能源开发的方面:现代社会对能量的需求量越来越大,化学反应提供的能量已不能满足人类的需求.目前,人们正在利用和开发其他新能源,如太阳能、核能、风能、地热能和潮汐能等.这些能源的利用,不但可以部分解决化石能源面临耗尽的问题,还可以减少对环境的污染.如图所示:.
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关问题情景或图表信息等,来考查学生对资源综合利用和新能源开发的理解和掌握情况;以及阅读、分析、推断能力和对知识的迁移能力.并且,经常将其与“常用燃料的使用与其对环境的影响、化石燃料及其综合利用、海洋中的资源、对海洋资源合理开发与利用、废弃金属对环境的污染、金属的回收利用及其重要性、塑料制品的回收及再生、保护水资源和节约用水、工业‘三废’处理的必要性和一般原则、生活污水和工业废液的危害、常见污染物的来源、危害及治理”等相关知识联系起来,进行综合考查.当然,有时也单独考查之.题型有选择题、填空题.中考的重点是考查学生阅读、分析问题情景或图表信息的能力,对资源综合利用和新能源开发等相关知识的理解和掌握情况,以及运用它们来分析、解答相关的实际问题的能力等.当然,有时还会根据所给的有关的表达,进行科学地评价、判断正误等.特别是,对“与环境污染及防治有关的化学知识点、有关回收利用的知识点、新能源的开发”等相关问题的考查,以及对有关知识的迁移能力的考查,是近几年中考命题的热点,并且还是中考考查这块知识的重中之重.
【解题方法点拨】要想解答好这类题目,首先,要理解和熟记资源综合利用和新能源开发,以及与之相关的知识.然后,根据所给的问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,以及自己从生产、生活、电视、报纸或网络中了解到相关信息等,细致地分析题意(或图表信息)等各种信息资源,并细心地探究、推理后,按照题目要求进行认真地选择或解答即可.
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