内容正文:
专题13 科学探究题
1.(2025-2026九上·山东省东营市东营区实验中学·期中)有些化学反应有明显的现象,如颜色变化,产生气泡或沉淀等;有些反应却没有明显的现象,为使无明显现象的化学反应“可视化”,某兴趣小组的同学开展了下列实验。
Ⅰ.按图1进行实验,使氢氧化钠与硫酸反应“可视化”。
(1)滴入几滴酚酞溶液,溶液变红,说明氢氧化钠溶液pH 7(填“>”、“=”或“<”)。
(2)氢氧化钠溶液先滴入几滴酚酞溶液,然后将稀硫酸缓慢注入瓶中并振荡,观察到 现象,说明氢氧化钠与硫酸发生了反应,发生反应的化学方程式为 。
Ⅱ.按图2进行实验,使氢氧化钠与二氧化碳反应“可视化”。
(3)将注射器中相同体积的NaOH溶液和水同时注入锥形瓶中,观察到红墨水液面 (填“左高右低”或“左低右高”)现象,说明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应,氢氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式为 。
【总结反思】对于没有明显现象的化学反应,为了证明反应的发生,可以借助指示剂、测量温度变化、比较物质的溶解性、借助传感器等,提供间接的实验证据。
2.(2024-2025九上·山东济南南山·期中)某校化学研究小组利用数字化技术对初中化学常见的实验进行探究活动,请回答:
【活动1】为比较块状碳酸钙和碳酸钙粉末与稀盐酸反应的速率,进行了如图1所示实验,并用压强传感器测得锥形瓶内气压变化情况如图2所示。
(1)图1中,C数值为 。
(2)对比分析图2中,曲线 (选填“I”或“Ⅱ”)表示的是碳酸钙粉末与稀盐酸反应的气压变化。
【活动2】研究小组称取了m g大理石样品,将100g稀盐酸逐滴滴入样品中,实验过程中剩余固体与加入稀盐酸的质量关系如图3所示(假设杂质不反应,也不溶于水)
(3)大理石样品m的值是 。
(4)计算反应结束后生成二氧化碳的质量(写出计算过程)。
【活动3】
(5)为了进一步探究其他浓度盐酸与碳酸钙反应,研究小组若要配制浓度为3.7%的稀盐酸100g,则需要浓度为37%的浓盐酸 g。
3.(2025-2026九上·山东威海·期中)在化学学习过程中,我们探索了诸多物质的变化,感受着变化之趣及变化之美。下面我们将对物质的化学变化进行项目式学习。
【项目主题】通过现象识别物质的化学变化
【任务设计与实施】
任务一 感知化学变化
观察思考:
(1)生活中处处存在化学变化。例如水果变质时,常伴随的现象有 。
(2)在以下四个实验过程中,能观察到有发光、放热现象的是___________。
A.
B.
C.
D.
形成结论:感知变化中的显性现象,可以帮助我们判断物质是否发生化学变化。
任务二 探索化学变化
提出问题:将氢氧化钠溶液和稀盐酸混合后无明显现象,如何证明发生化学变化?
进行实验:如图1,在烧杯中加入稀氢氧化钠溶液,滴入几滴酚酞溶液,然后用滴管慢慢滴入稀盐酸,并不断搅拌溶液。
(3)当观察到溶液由红色变为无色时,可证明发生化学变化。写出该反应的化学方程式 。
改进实验:如图2,小组同学对图1实验进行改进。观察到滴有酚酞的氢氧化钠稀溶液由红色变为无色,也可证明发生化学变化。
(4)分析图2实验设计,依据浓盐酸的两条性质是 。
数字化实验:用传感器测定向稀氢氧化钠溶液中滴入稀盐酸过程中的变化。测定结果如图3。
(5)分析A、C两点的pH,说明溶液从碱性变成 性,证明发生化学变化。
(6)B、C两点所对应的溶液中,氯化钠的质量大小关系是 。
形成结论:有些化学变化发生时,并没有明显的现象,需要结合物质性质设计实验,“转化”为明显现象,从而使反应可视化。
任务三 梳理项目成果
汇报展示:小组同学构建思维模型如下
通过现象识别物质的化学变化思维模型
(7)思维模型“”处,应填写的内容是 。
通过对现象的观察、分析,可以帮助我们更好地识别物质的化学变化。
4.(2025-2026九上·山东威海·期中)“宏观—微观—符号”是化学独特的表示物质及其变化的方法。请从不同角度完成对性质的学习。
(1)的水溶液,在物质的分类中属于 (填“碱”“盐”或“氧化物”)。医疗上用于治疗胃酸过多症,请根据图1写出该反应的化学方程式 。
(2)图2是向溶液滴加NaOH溶液的微观示意图,请分析并推测:向溶液中滴加溶液,观察到的实验现象为 。
(3)受热易分解产生和两种常见氧化物,化学方程式为 。
【结论】既能与酸反应,也能与碱反应,还能与部分盐反应,且受热不稳定。
【应用】
(4)溶液中存在和,下列物质不能与其发生反应的是______(填字母序号)。
A. 纯碱 B. 食醋 C. 硫酸 D. 食盐
5.(2025-2026九上·山东省聊城市教育联盟共同体·期中)某实验小组利用下图1所示的仪器配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液。
(1)图1中使用到的玻璃仪器有 、量筒、玻璃棒、广口瓶四种。
(2)图示中正确的操作顺序为 (填序号)。
(3)若称量NaCl的质量是18 g,量取蒸馏水的体积读数如图2所示,则该实验小组计划配制的氯化钠溶液的溶质质量分数为 (水的密度为),若将其稀释为10%的溶液,则需加入 g水。
(4)若在称量氯化钠固体时,天平右边托盘未放纸片(其他操作都正确),会导致所配溶液的溶质质量分数 (选填“偏大”或“偏小”)。
6.(2025-2026九上·山东济南·期中)关于催化剂的研究是一项重要的课题,某小组开展了“探究催化剂的奥秘”项目化学习。
任务一 认识催化剂
【小组讨论】
(1)催化剂在化工生产中起着重要作用,下列说法正确的是________(填字母)。
A. 不加入催化剂化学反应就不能发生
B. 同一个化学反应可能有多种催化剂
C. 用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物
任务二 探究催化剂
【查阅资料】氧化铜也可以作为过氧化氢分解的催化剂。
【进行实验】称量0.2 g氧化铜,取5 mL 5%的过氧化氢溶液于试管中,进行如图所示实验。
【分析交流】
(2)
步骤①现象
步骤⑥结果
步骤⑦现象
实验结论
试管中有极少量气泡产生,带火星的木条没有复燃
称得氧化铜的质量为0.2 g
氧化铜是过氧化氢分解反应的催化剂
任务三 探究催化剂的催化效果
【进行实验】在两支试管中分别加入10 mL 5%的过氧化氢溶液,一支加入1 g二氧化锰另一支加入1 g氧化铜按图1所示装置分别进行实验,实验时倾斜锥形瓶使过氧化氢溶液与催化剂完全接触,测得相同条件下瓶内气压随时间的变化如图2所示。
【反思评价】
(3)对比分析图2中的 (填字母)点,可知化学反应速率与催化剂的种类有关。
(4)请从催化剂的角度解释在实验过程中,上述两个反应虽化学反应速率不同,但完全反应后两个装置内压强相同的原因是 。
【成果分享】
(5)通过对催化剂的探究,同学们知道了:
①催化剂的质量和化学性质在化学反应前后保持不变;
② ;
③ 。
7.(2025-2026九上·山东济南·期中)氧气与世间万物如影随形,动植物呼吸、燃料燃烧、钢铁冶炼等都需要氧气。下图所示为实验室中常见气体制备、收集的部分仪器,某化学小组的同学欲利用其进行氧气制备的相关化学实验。
(1)写出仪器①的名称: 。
(2)用10%的过氧化氢溶液和二氧化锰制取一瓶,反应的化学方程式为 。若用装置E收集氧气,待导管口产生 的气泡时,再把导管口伸入集气瓶中集气。
(3)在实验室中用加热高锰酸钾的方法制取一瓶干燥的氧气,所选用的装置为 (填序号字母)。
(4)查阅资料可知:实验室制备氧气,也可以利用氯酸钾()在二氧化锰()作催化剂并加热的条件下,分解生成氯化钾(KCl)和氧气,发生反应的化学方程式为:
,现将含有氯酸钾和二氧化锰的固体混合物27.6 g加热至质量不再减少,冷却后称量固体物质总质量为18 g。试回答:上述过程中固体混合物在反应后质量减少了9.6 g,原因是生成了 (填化学式)。
8.(2025-2026九上·山东青岛·期中)水是在生命、生活和实验室中有着不可替代的作用。“追梦”小组同学进行了以下实验:
(一)水的组成及变化的探究:可以通过“分”“合”的思维方法证明水的组成。
Ⅰ.分解水。为探究水的组成及变化,小组同学设计了如图2装置进行电解水实验。
(1)变化视角:图1和图2中水发生了不同变化。请从微观角度解释两个变化的本质区别 。
(2)现象视角:①与管A相连的是电源的 (选填“正极”或“负极”)。
②检验管B气体,用 的木条放在B管口。
(3)能量视角:为解决电解水制氢气耗能大的问题,我国科学家研制出一种新型催化剂,并利用太阳能实现水的高效分解,该方法实现了从太阳能到 能的能量转化。
Ⅱ.合成水。
(4)实验三(如图)中某学生在C处加入了足量的干燥剂,在d处点燃氢气,用证明氢气燃烧产物的方法证实了水的组成。点燃氢气前应先 ,该反应的化学方程式是 。在实验三中的现象是 。
(5)通过Ⅰ、Ⅱ研究的结论:水是由 (填元素符号)组成的。
(二)天然水的人工净化
(6)该组同学研究某便携式“生命吸管”净水器,其内部结构如下图-1所示,其中离子交换树脂中阳离子交换柱的交换过程如下图-2所示(图中阴离子未画出)。查阅资料可知:海水的主要成分是水和溶解的盐类,其中钠离子、氯离子、钙离子、镁离子等占海水总盐类物质的99.9%。
①图-1净化过程中①过滤棉可除去水中的 (选填“可溶性”或“难溶性”)杂质。
②混合物分离的一般思路和方法是 (将字母排序)。
a.分析混合物成分 b.找到分离方法 c.寻找成分性质差异
③“生命吸管”虽广泛使用,但海上应急却不能使用,原因是 。
9.(2025-2026九上·山东青岛·期中)在农业生产上,常用溶质质量分数为16%的氯化钠溶液选种。“筑梦”小组同学在实验室欲配制的上述溶液模拟选种。
【配制溶液】
(1)正确的操作顺序是“ ”(将数字排序)。
(2)现配制质量分数为16%的氯化钠溶液所需氯化钠的质量为 g;用量筒量取 ml的水(水的密度为);溶解过程用玻璃棒搅拌的作用是 。
(3)实验室现有溶质质量分数为8%的氯化钠溶液,若要使此溶液的溶质质量分数增加一倍,则至少应蒸发 g水。
【问题交流】
(4)配制过程,操作不正确的是 (选填数字①~⑤)。
(5)经检测;最后配制的溶液溶质质量分数偏小,其原因可能是___________(选填字母)。
A. 氯化钠固体不纯 B. 量取水时,俯视读数
C. 烧杯中原来有水 D. 装瓶时,有少量溶液洒出
【模拟选种】
经查阅资料可知:选大豆种子的原理是将种子放入16%的氯化钠溶液中搅拌,空瘪的种子由于密度小会漂浮在溶液表面,而籽粒饱满的种子密度大则沉入溶液底部。
(6)相同条件下,该组同学尝试用质量分数为26%的氯化钠溶液模拟小麦选种,发现此时溶液底部有固体剩余,判断该溶液为 (选填“饱和”或“不饱和”)溶液。26%的氯化钠溶液与16%的氯化钠溶液相比,漂浮在溶液表面的小麦种子数量 (选填“变多”或“变少”)。
10.(2025-2026九上·山东青岛·期中)空气是一种重要资源。氧气是空气中的重要气体,不同场合对氧气的需求不同,制氧方法也不同。
【实验室制氧气】
(1)实验室利用过氧化氢制取氧气时,可选择发生装置C,相对于装置B,你认为装置C的优点是 。
(2)实验室用加热高锰酸钾制取氧气用于铁丝燃烧实验,选择最合适的装置组合为 (选填字母序号),其中发生装置需考虑的因素为 和 。
【生活制氧气】
(3)“便携式制氧机”如图1所示,其中的制氧试剂为过碳酸钠固体和二氧化锰粉末,其反应原理有两步:
第Ⅰ步:过碳酸钠加水溶解后分解生成碳酸钠和过氧化氢;
第Ⅱ步:过氧化氢遇到二氧化锰迅速产生氧气,并放出大量热。
①第Ⅱ步反应的化学方程式为 。
②加湿过滤仓不仅可以过滤杂质;而且利用氧气 溶于水的性质,可以使氧气变得湿润;还可根据产生气泡的快慢可判断产生氧气的速率。
(4)潜水器中供氧
查阅资料可知:“氧烛”是一种常用于潜艇中的化学氧源,主要成分氯酸钠(,受热易分解生成氯化钠和氧气)、催化剂、镁粉(燃烧时放热,为氯酸钠分解提供所需热量),按压火帽启动装置(如图)反应即开始。下列说法正确的是___________(选填字母)。
A. 氧烛在使用时可能具有照明的功能 B. 氧烛中反应既有分解反应,也有化合反应
C. 使用完后,产氧药块中原物质的质量均减少 D. 镁粉用量越多越好
(5)选择合适的供氧剂
过氧化钙()和过氧化钠()均可做供氧剂。二者化学性质相似。过氧化钠固体和过氧化钙固体与足量水作用生成氧气的质量与时间的关系(如下图)所示。
为了解决鱼的吸氧问题,给鱼缸缓慢持续供氧,应选的供氧剂为 。
【工业制氧气】
工业上可以用空气制氧气,同时可在一定条件下合成氨气(),进一步合成硝酸铵()。其中硝酸铵可用作植物生长所需的化肥。该流程如下:
(6)步骤①属于 (填“物理”或“化学”)、变化。
(7)根据下列图表分析,工业制得的氧气中最难被分离除去的气体是 。
组分
氮气
氧气
二氧化碳
氩气
氖气
氦气
沸点/℃
(8)写出步骤③中发生反应的化学方程式 。
(9)植物生长需氮元素。某农田原计划施用尿素化肥,其化学式为。现改用硝酸铵()化肥,则需要硝酸铵 kg与原先施用化肥中含氮量相当。
11.(2025-2026九上·山东青岛·期中)化学是一门以实验为基础的科学,“圆梦”小组同学通过选用典型物质进行实验,来探究物质的有关性质。下图所示是探究氧气化学性质的实验,请回答。
(1)实验一:实验一③中的实验现象是 ,说明反应生成了 。
(2)实验二:观察到铁丝在空气中不燃烧,但在氧气中剧烈燃烧, ,放热,生成 色固体。该反应的化学方程式为 。
(3)实验三:硫燃烧时集气瓶底部放少量水用于吸收二氧化硫,推测二氧化硫的化学性质是 。
(4)对比以上实验,发现以上三种物质在空气和氧气中燃烧现象均不同。从微观角度分析,其原因是 ,反应越剧烈。
12.(2025-2026九上·山东东省青岛市市南区青岛超银中学·期中)化学小组对蜡烛的燃烧进行了再一次探究。
【查阅资料】无水硫酸铜(CuSO4)是一种白色粉末,具有吸水性,吸水后变为蓝色。
【进行实验】
序号
实验步骤
实验现象
实验结论
I
外焰处的铁纱窗出现红热的环,内焰及焰心处的铁纱窗无明显变化
II
伸入焰心的仪器a的管口出现白烟,。
焰心处有可燃性气体
Ⅲ
蜡烛燃烧的产物中有水和二氧化碳
(1)实验I得到的结论是 。
(2)补全实验II的实验现象: 。
(3)实验Ⅲ中,得到“蜡烛燃烧的产物中含有二氧化碳”这一结论所对应的实验现象是 ;此处硫酸铜粉末的作用是 。
【反思与评价】
(4)实验Ⅲ是该小组同学对实验的改进如图所示。与图下所示实验相比,实验Ⅲ的优点是 。
13.(2025-2026九上·山东东省青岛市市南区青岛超银中学·期中)古籍《齐民要术》中记载:“以盐选好种,浮者秕(bī,指不饱满的谷物种子),沉者实”。现代农业选种依然采取这种方法。化学兴趣小组同学对此产生兴趣,开展相关探究。
【查阅资料】农业上通常使用溶质质量分数为10%~20%的食盐水对不同作物种子进行选种。
【提出问题】食盐水溶质质量分数大小对种子选取有何影响?
【猜想假设】食盐水溶质质量分数大小会影响良种的筛选。
【设计并进行实验】
任务一:配制一定溶质质量分数的食盐水
小组同学准备分别配制溶质质量分数为4%、10%、16%、20%的食盐水对黄豆种子进行选种。
以配制50 g溶质质量分数为16%的食盐水为例,配制过程如图所示:
(1)计算:配制该溶液需要食盐 g,水 mL(水的密度约为)
(2)称量和溶解:图中存在的错误是 (写一条)。
(3)误差分析:纠正操作错误后,小组同学通过盐度计测出该食盐水溶质质量分数仍偏小,可能的原因有 (写一条)。
任务二:进行对比实验
配制好4种溶液后,小组同学用相同的4份黄豆种子样品(18粒良种,2粒劣种)分别放入4份溶液中进行实验,记录结果如下:
食盐水溶质质量分数
4%
10%
16%
20%
黄豆种子上浮数
0
0
2
2
【得出结论】
(4)该实验中,食盐水溶质质量分数至少为 ,才能达到黄豆选种的目的。
【反思评价】结合跨学科知识,同学们展开讨论:
(5)溶液溶质质量分数过小导致无法选出劣种的原因是 。若要对小麦进行选种(种子质量、颗粒均小于黄豆),应将食盐水的溶质质量分数 (填“降低”或“升高”)。
(6)溶质质量分数16%~20%的食盐水均可为黄豆选种,但若溶液溶质质量分数过大,带来的影响可能有 (写一条)。
14.(2025-2026九上·山东省青岛市青岛大学附属中学·期中)在化学实际应用中,常常需要准确配制一定浓度的溶液,如图是某同学配制溶质质量分数为6%的NaCl溶液的实验操作示意图:
(1)配制溶液的正确操作顺序为 (填序号)。
(2)步骤③中玻璃棒的作用是 。
(3)某同学称量氯化钠时,未使用游码,天平平衡后的状态如图⑤所示,则可以配制溶质质量分数为6%的NaCl溶液 g。
(4)下列不当操作会造成配制的溶液溶质质量分数偏小的是___________。
A. 氯化钠固体中含有一些不溶性杂质 B. 用量筒量取水的体积时仰视读数
C. 称量固体时所用的砝码生锈了 D. 配制好的溶液装瓶时,有部分液体洒出
同学们学习溶液配制后,配制了一杯60℃的蔗糖溶液(图甲),按图示进行操作。回答下列问题:
(5)甲溶液一定是 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(6)乙→丙过程中,溶液中发生改变的量是___________(填字母)。
A. 溶质的质量 B. 溶剂的质量 C. 溶液的质量 D. 溶质的质量分数
15.(2025-2026九上·山东淄博高新区-(五四学制)·期中)从如图选择仪器,配制60g溶质质量分数为10%的NaCl溶液。其中配制溶液的基本步骤是:称取氯化钠固体一量取水一溶解一装瓶一贴标签。
(1)需要称量NaCl的质量为 g。
(2)量取水用到的仪器有 (写名称)。
(3)装瓶后贴标签,在标签上填写: 。
(4)从配好的溶液中倒出10g,其中溶质和溶剂的质量比为: 。
(5)配制氯化钠溶液时,下列操作会导致结果偏小的是 。
①称量的氯化钠固体中含有不溶性杂质;②用量筒量取水时仰视读数;
③往烧杯中加水时有水洒出;④将配制好的溶液装入试剂瓶中时有少量溅出。
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
16.(2025-2026九上·山东淄博高新区-(五四学制)·期中)现有如下药品:NaOH溶液、浓H2SO4、Na2CO3溶液、Mg条、酚酞试液、蒸馏水用来进行酸碱中和实验。请回答:
(1)实验时涉及如图所示的实验操作,其中正确的是 。(填序号)
(2)小明进行酸碱中和实验:在一支试管中加入NaOH溶液,再向其中滴加稀硫酸,振荡,最后滴加2滴酚酞试液,振荡,溶液不变色。小明据此判断酸和碱恰好完全反应。
①反应的化学方程式为 。
②小红认为小明的结论不一定正确,理由是 。
③请在小明实验的基础上,选用提供的药品继续实验,判断酸和碱是否恰好完全反应,实验方案为 。
(3)实验结束后,废液处理方法正确的是 (填序号)。
A.倒入下水道 B.倒入废液缸 C.带出实验室
17.(2025-2026九上·山东淄博博山·期中)某实验小组的同学用氢氧化钙溶液和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。
Ⅰ、写出该中和反应的化学方程式: 。
Ⅱ、探究烧杯内溶液中溶质的成分。
【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么?
【猜想】猜想一:可能是CaCl2和Ca(OH)2;猜想二:可能只有CaCl2;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
实验现象: 结论:猜想一不正确
实验步骤:实验步骤取少量烧杯内溶液于另一支试管中,逐滴加入碳酸钠溶液至过量
实验现象: 结论:猜想二不正确,猜想三正确
【反思与拓展】
(1)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 。
(2)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.铜 c.紫色石蕊溶液 d.硝酸银溶液
(3)烧杯中的溶液未经处理直接倒入下水道,可能造成的危害是 (写一条)。要处理烧杯内溶液,使其溶质只含有CaCl2,应向烧杯中加入过量的 。
18.(2025-2026九上·山东省青岛市即墨区第二十八中学·期中)实验是进行科学探究的重要方式。“追梦”活动小组在实验室中制取氧气并探究其性质。请根据如图所示装置回答问题。
实验室制取氧气的方法有多种,例如:
方法一:加热分解高锰酸钾固体 方法二:利用二氧化锰作催化剂分解过氧化氢溶液
(1)用方法一制取氧气应选用的发生装置是 (选填字母序号),该反应的化学方程式为 。
(2)用方法二过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,则选用的发生装置是 (选填字母序号),该反应化学方程式为: 。
(3)由此可知选择气体的发生装置时考虑的因素是 和 。
(4)可用E装置收集氧气,原因是 ;使用该装置时要等到 开始收集。
(5)进行图二所示实验时,发现铁丝在空气中不燃烧,在氧气中剧烈燃烧、 、放热、生成黑色固体,该反应的化学方程式为 。由此得出氧气具有的化学性质是 。
(6)铁丝在空气中与在氧气中反应的剧烈程度明显不同,原因是 。
19.(2025-2026九上·山东省青岛市即墨区第二十八中学·期中)学习了过氧化氢制取氧气后,实验兴趣小组的同学进行项目性探究;
【项目】氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂?如果能,其效果如何?
实验步骤
实验现象
Ⅰ.分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入A、B两支试管中,向A试管中加入a克氧化铁粉末,并分别在A、B两支试管中伸入带火星木条,观察现象。
A试管中产生气泡,带火星木条复燃,B试管中无明显现象
Ⅱ.待A试管中没有现象发生时,重新加入5mL5%过氧化氢溶液,并把带火星的木条伸入试管;如此反复多次实验,观察现象。
试管中产生气泡,带火星木条复燃
Ⅲ.将实验Ⅱ中的剩余物小心过滤,并进行洗涤、干燥、___________(填操作)
所得固体质量仍为a克
Ⅳ.分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入C、D两支试管中,向C试管中加入a克氧化铁粉末,向D试管中加入a克二氧化锰粉末,观察现象
(1)实验Ⅱ、Ⅲ证明:氧化铁的质量和 在反应前后均没有发生变化,可以作为过氧化氢分解的催化剂。
(2)实验Ⅲ的步骤中应填写 。
(3)设计实验Ⅳ的目的是 。
(4)若实验Ⅳ中观察到D试管中产生气泡的速率更快,由此得出的结论是 。
20.(2025-2026九上·山东省济宁市济宁学院附属中学·期中)实验室有如下含钠化合物:。
小华同学发现实验室有如图所示的一瓶保存不当的无色试剂,其残缺的标签中只剩下“Na”和“10%”字样。小华和几位同学决定对其成分进行合作探究。
【提出问题】这瓶试剂溶质是什么?
【查阅资料】①和溶液都呈碱性,NaCl溶液呈中性。
②室温下(20℃)时,4种物质的溶解度的数据如表:
物质
溶解度/g
36
109
215
9.6
【得出结论】
(1)根据试剂瓶上标注和上表溶解度数据判断,请你也来参与判断,这瓶试剂不可能是 溶液。
【实验猜想】
(2)小亮同学用洁净的玻璃棒蘸取该试剂瓶中的溶液,滴到湿润的pH试纸上,测得,他判断该溶液不可能是氯化钠。对小亮的操作方法、测量结果及所得结论,你的评价是___________。
A. 方法正确,结果正确,结论正确 B. 方法不正确,结果偏小,但结论正确
C. 方法不正确,结果偏大,结论不正确 D. 方法正确,结果正确,但结论不正确
(3)小强同学为了确定该溶液的成分,进行了如下实验。
探究步骤
预计现象
结论
一、取少量样品于试管中,滴加足量 。
产生大量的气泡
步骤二中发生反应的化学方程式 ;该溶液可能是溶液。
二、把产生的气体通入澄清石灰水
澄清石灰水变浑浊
【讨论质疑】小强的观点没有得到大家的一致认同,有同学提出溶液中可能既含有,还可能含有NaOH。请你一起参与并完成如图所示的探究活动。
(4)加入过量溶液的作用是 。
(5)下列能代替酚酞试液检验无色溶液B的试剂是 (填字母)。
a.金属镁 b.硫酸铜溶液 c.稀盐酸 d.
【结论措施】原溶液已部分变质,试剂瓶上破损的标签进行更新,试剂回收处理。
21.(2025-2026九上·山东东省青岛市市南区青岛超银中学·期中)化学实践活动课上,老师拿来一包粉末。它是由长期放置在空气中的铁粉和久置的碱石灰干燥剂混合而成。让同学们设计实验进行探究。
[提出问题]固体样品的成分是什么?
[查阅资料]
(1)碱石灰干燥剂是CaO和NaOH的混合物。
(2)BaCl2溶液显中性。
[猜想与假设]
固体样品中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、NaOH、Ca(OH)2、Na2CO3和 等七种物质。
[进行实验]
甲组同学对滤渣B的成分进行探究,记录如下:
实验操作
实验现象
实验结论及化学方程式
取少量滤渣B于试管中,加入足量稀盐酸,将生成的气体通入澄清的石灰水中
①滤渣完全溶解,溶液变为黄色②
结论:滤渣B中有Fe2O3、CaCO3.实验操作中Fe2O3与稀盐酸反应的化学方程式为
乙组同学对滤液C的成分进行了探究。记录如下:
实验操作
实验现象
实验结论
取少量滤液C于试管中,加入过量BaCl2溶液,静置,向上层清液中滴加无色酚酞试液,振荡
①有白色沉淀生成②酚酞试液由无色变成红色
滤液C中有
[解释与结论]乙组同学实验中加入过量BaCl2溶液的目的是 。
22.(2025-2026九上·山东省日照港中学·期中)我国科学家勇于创新,团结协作,为推进科技创新和社会发展做出了重要贡献。结合图中科学家取得的显著成就。回答下列问题。
(1)我国化学家侯德榜发明了制碱与制氨相结合的“侯氏制碱法”,突破国外对制碱技术的封锁。其反应原理有:NH3+H2O+X+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓,2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O。
①X的化学式为 。
②“侯氏制碱法”的“碱”是指碳酸钠,构成碳酸钠的阴、阳离子个数比是 。
(2)2008年徐光宪院士和他的团队,提出了稀土分离技术,使我国成为全球唯一一个拥有完整稀土产业链的国家。钪、镧是两种重要的稀土元素,根据图片信息回答。
①钪元素与镧元素的本质区别是原子核内 不同。
②图b表示的微观粒子属于 (填“原子”或“阴离子”或“阳离子”),可用符号 表示。镧的核外电子数为 。
(3)1973年,屠呦呦率领团队运用化学方法研制的新型抗疟药青蒿素,挽救了全球数百万人的生命。屠呦呦提取青蒿素的主要工艺如图:
①操作I的名称是 ,操作Ⅱ是蒸馏,利用了溶剂与青蒿素的 不同进行提取分离。
②研究小组的同学查阅资料可知青蒿素(CxHyO5)的相对分子质量为282,现通过实验测得:2.82g青蒿素完全燃烧收集到的气体产物X中二氧化碳和水蒸气的质量分别为6.6g、1.98g。通过计算确定青蒿素的化学式为 。
23.(2025-2026九上·山东省青岛市即墨区第二十八中学·期中)某化学研究小组在利用课本上的实验装置测定空气中氧气含量时,多次实验后发现集气瓶内上升的水体积始终小于瓶内原有空气体积的1/5.为了找出原因,他们继续进行探究。
【提出问题】足量的红磷燃烧能否耗尽空气中的氧气?
【查阅资料】白磷能与氧气发生反应,生成物为五氧化二磷。
【设计实验】在老师的指导下,研究小组的同学利用如图1装置进行实验(红磷和白磷均过量)。他们利用高能激光笔照射燃烧匙上的红磷,红磷被点燃。待红磷熄灭且装置完全冷却后,将装有白磷的燃烧匙提出水面,再次用高能激光笔照射白磷,白磷被点燃。
【记录数据】研究小组同学从开始实验到最后装置冷却后的整个实验过程中,氧气浓度传感器与数显设备相连,测量的容器内氧气浓度变化曲线如图2.
【实验分析】
(1)图1中红磷燃烧的现象为 。
(2)图2中BC段发生反应的化学方程式为 。
(3)图2中DE段氧气浓度变化的主要原因是 。
【实验结论】
(4)红磷燃烧 (填“能”或“不能”)耗尽空气中的氧气。
24.(2025-2026九上·山东济南育英教育集团·期中)如图所示为实验室中常见气体制备、净化、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器(组装实验装置时,可重复选择仪器),化学小组同学利用其进行下列各化学实验。
(1)实验室制取O2及性质检验。
①小旭以过氧化氢溶液和二氧化锰为原料,在实验室中制取并收集干燥的氧气;该方法制取氧气的化学方程式为 。
②小雪用加热高锰酸钾的方法制取一瓶氧气,选用的发生装置是 (填装置序号字母),从反应后的固体混合物中分离出二氧化锰,可以将混合物进行经过溶解、 、洗涤干燥等操作。(已知二氧化锰是一种难溶于水的黑色固体,高锰酸钾、锰酸钾均溶于水)
③用如图所示装置进行O2性质检验。硫燃烧时,现象为 (填选项序号),生成刺激性气味的气体
a.产生大量白烟
b.生成黑色固体
c.发出蓝紫色火焰
集气瓶中NaOH溶液的作用是 。
④制作氧自救呼吸器
查阅资料,超氧化钾(KO2)为黄色固体,分别与CO2、H2O反应生成O2和白色固体,产氧效率高,适合作生氧剂。
a.原理分析:4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2,4KO2+2H2O=4X+3O2↑,则X的化学式为 。
b.动手实践:设计并制作如图所示氧自救呼吸器,使用一段时间后,观察到生氧剂由 (填颜色变化),则基本失效。
(2)用一氧化碳气体(含有少量二氧化碳和水蒸气)测定某铁的氧化物(FexOy)中元素的组成比例,所选装置按“混合气体→D1→C→A→D2→D3”的顺序连接,D1、D2、D3为氢氧化钠溶液洗气瓶,实验前检验装置气密性,进行实验(假设所发生的化学反应都充分反应)并记录实验数据,如表所示:
装置编号
C中浓硫酸
A中玻璃管内固体
D2中溶液
反应前质量
100g
11.6g
100g
反应后质量
102.7g
8.4 g
108.8g
①请选择合理数据计算FexOy中x:y= (填最简整数比)。
②若没有连接D1装置,用装置D2中溶液质量的变化来进行计算,则所得的x与y的比值与实际值比较将 (选填“偏小”“偏大”“基本一致”之一)。
③从环保角度考虑,该实验方案设计还存在不完善之处,你的具体改进方案是 。
25.(2025-2026九上·山东济南育英教育集团·期中)回答下列问题:
(1)《周礼·考工记》记载了我国劳动人民制取氢氧化钾漂白丝帛的过程,制取氢氧化钾的主要流程如图所示:
【查阅资料】a.蚌壳的主要成分是CaCO3(蚌壳、草木灰中的杂质在流程中均不反应)
b.草木灰的主要成分是K2CO3,其水溶液显碱性。
①步骤二中反应的化学方程式为 。
②化学小组的同学对步骤三所得上层清液的溶质进行探究:
【提出问题】上层清液中的溶质是什么?
【作出猜想】猜想I:KOH 猜想II:KOH和Ca(OH)2 猜想III:KOH和K2CO3
【实验验证】
方案
实验
现象
结论
一
取少量上层清夜于试管中,加入Na2CO3溶液
猜想II不正确
二
取少量上层清液于试管中,加入
产生气泡
猜想III正确
【反思评价】制取氢氧化钾的主要流程中能够循环利用的物质是 (填化学式)。
(2)化学小组的同学欲探究固体混合物A的成分,已知固体混合物A中可能含有Na2CO3、FeCl3、CuO、NH4NO3、(NH4)2SO4五种物质中的两种或多种,分别取一定量固体混合物A按下述步骤进行实验探究,观察实验现象,并加以分析推理。(设过程中所有发生的反应都恰好完全反应)
①气体E的化学式是 。
②写出步骤I中发生反应的一个化学方程式 。
③在溶液G中,一定大量存在的酸根阴离子是 (填离子符号)。
④在固体混合物A里,上述五种物质中,一定不存在的物质是 (填化学式)。
⑤在固体混合物A里,上述五种物质中,还不能确定是否存在的是 (填化学式),要进一步确定其是否存在,可取适量白色沉淀H进行探究。请简要说明实验操作步骤、发生的现象及结论: 。
试卷第1页,共3页
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专题13 科学探究题
1.【答案】(1)> (2)① 溶液由红色变为无色 ② (3)① 左高右低 ②
2.【答案】(1)10 (2)I (3)12 (4)解:设反应结束后生成CO2的质量为x
x=4.4g
答:反应结束后生成CO2的质量为4.4g。 (5)10
3.【答案】(1)水果变色、产生异味、腐烂变软等(合理即可) (2)C (3) (4)挥发性、能与氢氧化钠反应 (5)酸 (6)B=C (7)新物质
4.【答案】(1)① 盐 ② NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ (2)产生白色沉淀 (3) (4)D
5.【答案】(1)烧杯 (2)② ① ⑤ ③ ④ (3)① 18% ② 80 (4)偏小
6.【答案】(1)B (2)产生大量气泡,带火星木条复燃 (3)ac或bd (4)催化剂的作用是改变反应速率,不改变反应的最终结果,实验中过氧化氢溶液的量相同,所以最终生成氧气的量相同 (5)① 过氧化氢分解可用二氧化锰、氧化铜等多种催化剂 ② 二氧化锰和氧化铜对过氧化氢分解的催化效果不同
7.【答案】(1)锥形瓶 (2)① ② 连续且均匀 (3)AD (4)
8.【答案】(1)是否有新物质生成 (2)① 负极 ② 带火星的 (3)化学 (4)① 检验氢气的纯度 ② 2H2+O2 2H2O ③ 产生淡蓝色火焰,烧杯底部有水雾出现 (5)H、O (6)① 难溶性 ② acb ③ “生命吸管”不能除去海水中大量存在的钠离子、氯离子
9.【答案】(1)④ ① ② ③ ⑤ (2)① 8 ② 42 ③ 搅拌,加快氯化钠的溶解速率 (3)50 (4)① ④ (5)AC (6)① 饱和 ② 变多
10.【答案】(1)可以控制反应速率 (2)① AF ② 反应条件 ③ 反应物状态 (3)① ② 不易 (4)AB (5)过氧化钙 (6)物理 (7)氩气 (8) (9)80
11.【答案】(1)① 澄清石灰水变浑浊 ② 二氧化碳CO2 (2)① 火星四射 ② 黑 ③ 3Fe+2O2 Fe3O4 (3)能与水反应 (4)氧气浓度越高,单位体积内氧分子越多,与反应物分子碰撞的机会越多
12.【答案】① 蜡烛火焰的外焰温度最高 ② 白烟燃烧 ③ 澄清石灰水变浑浊 ④ 检验蜡烛燃烧是否有水生成 ⑤ 能够同时检验是否有水和二氧化碳生成
13.【答案】(1)① 8 ② 42 (2)试剂瓶瓶盖应正放在桌面上(合理即可) (3)量取水的过程中仰视读数(合理即可) (4)16% (5)① 溶液溶质质量分数过小,溶液密度过小,劣种也不会上浮 ② 降低 (6)漂浮在溶液表面的种子数量变多(合理即可)
14.【答案】(1)② ⑤ ① ④ ③ (2)搅拌加速溶解 (3)250 (4)AB (5)不饱和 (6)ACD
15.【答案】① 6 ② 100mL量筒和胶头滴管 ③ NaCl溶液10% ④ 1:9 ⑤ A
16.【答案】① AB ② ③ 若稀硫酸过量,溶液显酸性,滴加酚酞后溶液也不变色 ④ 要验证酸和碱是否恰好完全反应,可以继续少量逐滴滴加氢氧化钠,观察溶液颜色变化。若滴加一滴氢氧化钠后溶液就变成红色,证明酸和碱反应完全。若滴加好几滴后溶液才变红,证明稀硫酸过量 ⑤ B
17.【答案】① Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O ② 可能是CaCl2和HCl ③ 溶液无明显变化 ④ 先有气体产生,后产生沉淀 ⑤ 反应物的用量 ⑥ a c ⑦ 腐蚀铁质下水管 ⑧ 石灰石
18.【答案】(1)① A ② (2)① B ② (3)① 反应物状态 ② 反应条件 (4)① 氧气不易溶于水,且与水不反应 ② 导管口气泡连续均匀冒出时 (5)① 火星四射 ② ③ 助燃性 (6)氧气的浓度不同
19.【答案】(1)化学性质 (2)称量 (3)比较氧化铁和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果 (4)二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果比氧化铁更好
20.【答案】(1)碳酸氢钠 NaHCO3 (2)B (3)① 稀盐酸 HCl ② CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O (4)检验并完全除去Na2CO3 (5)bd
21.【答案】① CaCO3 ② 澄清石灰水变浑浊 ③ Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O ④ Na2CO3、NaOH ⑤ 使碳酸钠反应完全,排出对氢氧化钠检验的干扰
22.【答案】(1)① CO2 ② 1:2 (2)① 质子数(或核电荷数) ② 阳离子 ③ Sc3+ ④ 57 (3)① 过滤 ② 沸点 ③ C15H22O5
23.【答案】(1)产生大量白烟,放出热量 (2) (3)白磷燃烧消耗氧气 (4)不能
24.【答案】(1)① ② G ③ 过滤 ④ c ⑤ 吸收生成的二氧化硫,防止污染空气 ⑥ KOH ⑦ 黄色变为白色 (2)① 3∶4 ② 偏小 ③ 在装置末端增加点燃的酒精灯(或气球)处理尾气
25.【答案】(1)① ② 无明显现象 ③ 足量的稀盐酸 ④ (2)① ② ③ 、 ④ 和 ⑤ 和 ⑥ 取白色沉淀H于烧杯中,加入足量稀硝酸,若沉淀全部溶解,则A中一定有硝酸铵,没有硫酸铵,若沉淀部分溶解,则A中一定含有硫酸铵,可能含有硝酸铵。
试卷第1页,共3页
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专题13 科学探究题
1.(2025-2026九上·山东省东营市东营区实验中学·期中)有些化学反应有明显的现象,如颜色变化,产生气泡或沉淀等;有些反应却没有明显的现象,为使无明显现象的化学反应“可视化”,某兴趣小组的同学开展了下列实验。
Ⅰ.按图1进行实验,使氢氧化钠与硫酸反应“可视化”。
(1)滴入几滴酚酞溶液,溶液变红,说明氢氧化钠溶液pH 7(填“>”、“=”或“<”)。
(2)氢氧化钠溶液先滴入几滴酚酞溶液,然后将稀硫酸缓慢注入瓶中并振荡,观察到 现象,说明氢氧化钠与硫酸发生了反应,发生反应的化学方程式为 。
Ⅱ.按图2进行实验,使氢氧化钠与二氧化碳反应“可视化”。
(3)将注射器中相同体积的NaOH溶液和水同时注入锥形瓶中,观察到红墨水液面 (填“左高右低”或“左低右高”)现象,说明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应,氢氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式为 。
【总结反思】对于没有明显现象的化学反应,为了证明反应的发生,可以借助指示剂、测量温度变化、比较物质的溶解性、借助传感器等,提供间接的实验证据。
【答案】(1)> (2)① 溶液由红色变为无色 ② (3)① 左高右低 ②
【解析】(1)氢氧化钠溶液显碱性,pH>7,故填:>。
(2)氢氧化钠溶液被稀硫酸消耗掉之后,酚酞会变为无色,故观察到溶液由红色变为无色时,可证明氢氧化钠溶液与稀硫酸发生反应,反应方程式为:。故填:溶液由红色变为无色;。
(3)注入相同体积的氢氧化钠溶液和水,盛有氢氧化钠的锥形瓶中二氧化碳会消耗更多,瓶内压强减小更明显,故观察到红墨水液面左高右低,反应方程式为:。故填:左高右低;。
2.(2024-2025九上·山东济南南山·期中)某校化学研究小组利用数字化技术对初中化学常见的实验进行探究活动,请回答:
【活动1】为比较块状碳酸钙和碳酸钙粉末与稀盐酸反应的速率,进行了如图1所示实验,并用压强传感器测得锥形瓶内气压变化情况如图2所示。
(1)图1中,C数值为 。
(2)对比分析图2中,曲线 (选填“I”或“Ⅱ”)表示的是碳酸钙粉末与稀盐酸反应的气压变化。
【活动2】研究小组称取了m g大理石样品,将100g稀盐酸逐滴滴入样品中,实验过程中剩余固体与加入稀盐酸的质量关系如图3所示(假设杂质不反应,也不溶于水)
(3)大理石样品m的值是 。
(4)计算反应结束后生成二氧化碳的质量(写出计算过程)。
【活动3】
(5)为了进一步探究其他浓度盐酸与碳酸钙反应,研究小组若要配制浓度为3.7%的稀盐酸100g,则需要浓度为37%的浓盐酸 g。
【答案】(1)10 (2)I (3)12 (4)解:设反应结束后生成CO2的质量为x
x=4.4g
答:反应结束后生成CO2的质量为4.4g。 (5)10
【解析】(1)要比较块状碳酸钙、碳酸钙粉末与稀盐酸反应的速度,反应物中除碳酸钙的固体形状不同之外,其他需控制变量一致,则碳酸钙的质量都为2g,稀盐酸的体积和浓度都分别为5 mL 10%,所以C的数值为10。
(2)碳酸钙粉末与稀盐酸的接触面积比块状的碳酸钙与稀盐酸的接触面积大,反应速率更快,产生二氧化碳气体快,气压变化增加的更快,因此曲线Ⅰ表示的是碳酸钙粉末与稀盐酸反应的气压变化。
(3)由图中数据分析可知,第1次反应后固体物质减少的质量为(m-9) g;第二次加入稀盐酸,固体物质减少的质量为9g-6g=3g;第3次反应后,固体物质减少的质量为6g-3g=3g;说明前三次加入的稀盐酸均完全反应,说明每20g稀盐酸恰好能与大理石中的3g碳酸钙完全反应;故第1次反应后固体物质减少的质量为3g;第4次反应后,固体物质减少的质量为3g-2g=1g,说明碳酸钙已经反应完全,稀盐酸有剩余,大理石样品中杂质为2g,则m=3g+3g+3g+1g+2g=12g。
(4)见答案。
(5)根据稀释前后溶质的质量不变,设需要37%浓盐酸的质量为y g,则有3.7%×100g=37%×y g,解得y=10。
3.(2025-2026九上·山东威海·期中)在化学学习过程中,我们探索了诸多物质的变化,感受着变化之趣及变化之美。下面我们将对物质的化学变化进行项目式学习。
【项目主题】通过现象识别物质的化学变化
【任务设计与实施】
任务一 感知化学变化
观察思考:
(1)生活中处处存在化学变化。例如水果变质时,常伴随的现象有 。
(2)在以下四个实验过程中,能观察到有发光、放热现象的是___________。
A.
B.
C.
D.
形成结论:感知变化中的显性现象,可以帮助我们判断物质是否发生化学变化。
任务二 探索化学变化
提出问题:将氢氧化钠溶液和稀盐酸混合后无明显现象,如何证明发生化学变化?
进行实验:如图1,在烧杯中加入稀氢氧化钠溶液,滴入几滴酚酞溶液,然后用滴管慢慢滴入稀盐酸,并不断搅拌溶液。
(3)当观察到溶液由红色变为无色时,可证明发生化学变化。写出该反应的化学方程式 。
改进实验:如图2,小组同学对图1实验进行改进。观察到滴有酚酞的氢氧化钠稀溶液由红色变为无色,也可证明发生化学变化。
(4)分析图2实验设计,依据浓盐酸的两条性质是 。
数字化实验:用传感器测定向稀氢氧化钠溶液中滴入稀盐酸过程中的变化。测定结果如图3。
(5)分析A、C两点的pH,说明溶液从碱性变成 性,证明发生化学变化。
(6)B、C两点所对应的溶液中,氯化钠的质量大小关系是 。
形成结论:有些化学变化发生时,并没有明显的现象,需要结合物质性质设计实验,“转化”为明显现象,从而使反应可视化。
任务三 梳理项目成果
汇报展示:小组同学构建思维模型如下
通过现象识别物质的化学变化思维模型
(7)思维模型“”处,应填写的内容是 。
通过对现象的观察、分析,可以帮助我们更好地识别物质的化学变化。
【答案】(1)水果变色、产生异味、腐烂变软等(合理即可) (2)C (3) (4)挥发性、能与氢氧化钠反应 (5)酸 (6)B=C (7)新物质
【解析】(1)水果变质是化学变化,通常会有外观颜色改变(如苹果切开后变色)、散发难闻气味、质地从硬变软等表现。
(2)A、二氧化碳通入紫色石蕊溶液,是二氧化碳与水反应生成碳酸使石蕊变色(),无发光、放热,该选项错误;
B、二氧化碳通入澄清石灰水,是生成碳酸钙沉淀[],无发光、放热,该选项错误;
C、白磷在80℃热水且通入氧气条件下燃烧( ),会发光、放热,该选项正确;
D、镁与稀盐酸反应会放热(),但不会发光,该选项错误。
故选C。
(3)酚酞遇碱性物质变红,遇中性物质或酸性物质不变色。氢氧化钠溶液呈碱性,能使酚酞溶液变红,溶液由红色变为无色,是因为氢氧化钠(NaOH)与盐酸(HCl)发生中和反应,生成氯化钠(NaCl)和水(H2O),化学方程式为。
(4)浓盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢气体扩散到氢氧化钠溶液中,与氢氧化钠发生反应,使溶液碱性减弱,酚酞褪色,从而证明发生了化学变化。
(5)A 点pH大于 7,溶液呈碱性;C 点pH小于 7,溶液呈酸性,说明随着稀盐酸加入,溶液从碱性变为酸性,证明氢氧化钠和盐酸发生了反应。
(6)B 点pH等于7,稀盐酸与氢氧化钠恰好完全反应,B 点到 C 点,稀盐酸过量,反应不再发生,没有氯化钠生成,所以 B 点对应溶液中氯化钠质量等于 C 点。
(7)化学变化的本质特征是有新物质生成,通过判断是否有新物质生成,结合反应物是否消失等情况,来识别化学变化。
4.(2025-2026九上·山东威海·期中)“宏观—微观—符号”是化学独特的表示物质及其变化的方法。请从不同角度完成对性质的学习。
(1)的水溶液,在物质的分类中属于 (填“碱”“盐”或“氧化物”)。医疗上用于治疗胃酸过多症,请根据图1写出该反应的化学方程式 。
(2)图2是向溶液滴加NaOH溶液的微观示意图,请分析并推测:向溶液中滴加溶液,观察到的实验现象为 。
(3)受热易分解产生和两种常见氧化物,化学方程式为 。
【结论】既能与酸反应,也能与碱反应,还能与部分盐反应,且受热不稳定。
【应用】
(4)溶液中存在和,下列物质不能与其发生反应的是______(填字母序号)。
A. 纯碱 B. 食醋 C. 硫酸 D. 食盐
【答案】(1)① 盐 ② NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ (2)产生白色沉淀 (3) (4)D
【解析】(1)NaHCO3是由金属阳离子与酸根阴离子构成的化合物,属于盐;
碳酸氢钠与胃酸的主要成分盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑;
(2)图2是向NaHCO3溶液滴加NaOH溶液的微观示意图,由图示可知,氢氧根离子能与碳酸氢根离子结合成碳酸根离子和水分子,则向NaHCO3溶液中滴加Ca(OH)2溶液,氢氧根离子能与碳酸氢根离子结合成碳酸根离子和水分子,碳酸根离子又能与钙离子结合成碳酸钙沉淀,因此观察到的实验现象为产生白色沉淀;
(3)碳酸氢钠受热易分解产生Na2CO3和两种常见氧化物(水和二氧化碳),该反应的化学方程式为: ;
(4)A、纯碱俗名碳酸钠,碳酸钠与Ca(HCO3)2反应,生成碳酸钙沉淀和碳酸氢钠,故不符合题意;
B、食醋中的氢离子能与碳酸氢根离子结合成二氧化碳分子和水分子,因此能发生反应,故不符合题意;
C、Ca(HCO3)2与硫酸反应,生成硫酸钙、水和二氧化碳,故不符合题意;
D、Ca(HCO3)2与食盐的主要成分氯化钠不反应,故符合题意;
故选D。
5.(2025-2026九上·山东省聊城市教育联盟共同体·期中)某实验小组利用下图1所示的仪器配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液。
(1)图1中使用到的玻璃仪器有 、量筒、玻璃棒、广口瓶四种。
(2)图示中正确的操作顺序为 (填序号)。
(3)若称量NaCl的质量是18 g,量取蒸馏水的体积读数如图2所示,则该实验小组计划配制的氯化钠溶液的溶质质量分数为 (水的密度为),若将其稀释为10%的溶液,则需加入 g水。
(4)若在称量氯化钠固体时,天平右边托盘未放纸片(其他操作都正确),会导致所配溶液的溶质质量分数 (选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1)烧杯 (2)② ① ⑤ ③ ④ (3)① 18% ② 80 (4)偏小
【解析】(1)由图可知,图1中使用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、广口瓶四种;故填:烧杯。
(2)配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液,首先计算配制溶液所需氯化钠和水的质量,再称量所需的氯化钠和量取水,最后进行溶解,实验操作顺序为② ① ⑤ ③ ④ ;故填:② ① ⑤ ③ ④ 。
(3)由图2可知,量取水的体积为82 mL,则该实验小组计划配制的氯化钠溶液的溶质质量分数为;若将其稀释为10%的溶液,稀释前后溶质的质量不变,设需要加水的质量为x,则有,得x=80 g;故填:18%;80。
(4)若在称量氯化钠固体时,天平右边托盘未放纸片(其他操作都正确),则砝码质量+游码质量=氯化钠固体质量+纸片质量,称量的氯化钠的质量偏小,溶剂质量不变,会导致所配制溶液中溶质的质量分数偏小;故填:偏小。
6.(2025-2026九上·山东济南·期中)关于催化剂的研究是一项重要的课题,某小组开展了“探究催化剂的奥秘”项目化学习。
任务一 认识催化剂
【小组讨论】
(1)催化剂在化工生产中起着重要作用,下列说法正确的是________(填字母)。
A. 不加入催化剂化学反应就不能发生
B. 同一个化学反应可能有多种催化剂
C. 用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物
任务二 探究催化剂
【查阅资料】氧化铜也可以作为过氧化氢分解的催化剂。
【进行实验】称量0.2 g氧化铜,取5 mL 5%的过氧化氢溶液于试管中,进行如图所示实验。
【分析交流】
(2)
步骤①现象
步骤⑥结果
步骤⑦现象
实验结论
试管中有极少量气泡产生,带火星的木条没有复燃
称得氧化铜的质量为0.2 g
氧化铜是过氧化氢分解反应的催化剂
任务三 探究催化剂的催化效果
【进行实验】在两支试管中分别加入10 mL 5%的过氧化氢溶液,一支加入1 g二氧化锰另一支加入1 g氧化铜按图1所示装置分别进行实验,实验时倾斜锥形瓶使过氧化氢溶液与催化剂完全接触,测得相同条件下瓶内气压随时间的变化如图2所示。
【反思评价】
(3)对比分析图2中的 (填字母)点,可知化学反应速率与催化剂的种类有关。
(4)请从催化剂的角度解释在实验过程中,上述两个反应虽化学反应速率不同,但完全反应后两个装置内压强相同的原因是 。
【成果分享】
(5)通过对催化剂的探究,同学们知道了:
①催化剂的质量和化学性质在化学反应前后保持不变;
② ;
③ 。
【答案】(1)B (2)产生大量气泡,带火星木条复燃 (3)ac或bd (4)催化剂的作用是改变反应速率,不改变反应的最终结果,实验中过氧化氢溶液的量相同,所以最终生成氧气的量相同 (5)① 过氧化氢分解可用二氧化锰、氧化铜等多种催化剂 ② 二氧化锰和氧化铜对过氧化氢分解的催化效果不同
【解析】(1)A、催化剂只能改变化学反应速率,不加入催化剂化学反应也能发生,A 错误;
B、同一个化学反应可能有多种催化剂,例如过氧化氢分解可用二氧化锰、氧化铜等作催化剂,B 正确;
C、用作催化剂的物质可能是其他反应的反应物或生成物,例如高锰酸钾分解中二氧化锰是生成物,C 错误。
故选B。
(2)氧化铜是过氧化氢分解反应的催化剂,其化学性质在反应前后保持不变,步骤⑦ 中重复实验② ③ ,过氧化氢在氧化铜催化下仍能快速分解,产生大量气泡,带火星木条复燃。
(3)要探究化学反应速率与催化剂种类的关系,需控制时间相同,比较气压变化(或控制气压相同,比较时间)。图2中a、c点气压相同,达到相同气压所需时间不同;b、d点时间相同,气压不同,均可说明催化剂种类对反应速率的影响。
(4)催化剂的作用是改变反应速率,不改变反应的最终结果(生成气体的量)。实验中过氧化氢溶液的量相同,所以最终生成氧气的量相同,装置内压强相同;而二氧化锰和氧化铜的催化效果不同,导致反应速率不同。
(5)从实验中可知,过氧化氢分解可用二氧化锰、氧化铜等多种催化剂;且二氧化锰和氧化铜对过氧化氢分解的催化效果不同。(合理即可)
7.(2025-2026九上·山东济南·期中)氧气与世间万物如影随形,动植物呼吸、燃料燃烧、钢铁冶炼等都需要氧气。下图所示为实验室中常见气体制备、收集的部分仪器,某化学小组的同学欲利用其进行氧气制备的相关化学实验。
(1)写出仪器①的名称: 。
(2)用10%的过氧化氢溶液和二氧化锰制取一瓶,反应的化学方程式为 。若用装置E收集氧气,待导管口产生 的气泡时,再把导管口伸入集气瓶中集气。
(3)在实验室中用加热高锰酸钾的方法制取一瓶干燥的氧气,所选用的装置为 (填序号字母)。
(4)查阅资料可知:实验室制备氧气,也可以利用氯酸钾()在二氧化锰()作催化剂并加热的条件下,分解生成氯化钾(KCl)和氧气,发生反应的化学方程式为:
,现将含有氯酸钾和二氧化锰的固体混合物27.6 g加热至质量不再减少,冷却后称量固体物质总质量为18 g。试回答:上述过程中固体混合物在反应后质量减少了9.6 g,原因是生成了 (填化学式)。
【答案】(1)锥形瓶 (2)① ② 连续且均匀 (3)AD (4)
【解析】(1)由图可知,标号①的仪器名称是:锥形瓶;
(2)过氧化氢在二氧化锰的催化下生成水和氧气,其化学方程式为 ;用排水法收集氧气,待导管口产生连续且均匀的气泡时,再把导管口伸入集气瓶中集气;
(3)实验室中用加热高锰酸钾的方法制取氧气,属于固体加热反应,选用的反应装置是A;氧气不易溶于水,密度比空气大,可用排水法或向上排空气法收集,而排空气法收集的气体比较干燥,故收集装置可选D;
(4)氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气,根据化学反应前后参加反应的物质的总质量等于生成物的总质量,所以固体减少的质量即为反应生成氧气的质量。
8.(2025-2026九上·山东青岛·期中)水是在生命、生活和实验室中有着不可替代的作用。“追梦”小组同学进行了以下实验:
(一)水的组成及变化的探究:可以通过“分”“合”的思维方法证明水的组成。
Ⅰ.分解水。为探究水的组成及变化,小组同学设计了如图2装置进行电解水实验。
(1)变化视角:图1和图2中水发生了不同变化。请从微观角度解释两个变化的本质区别 。
(2)现象视角:①与管A相连的是电源的 (选填“正极”或“负极”)。
②检验管B气体,用 的木条放在B管口。
(3)能量视角:为解决电解水制氢气耗能大的问题,我国科学家研制出一种新型催化剂,并利用太阳能实现水的高效分解,该方法实现了从太阳能到 能的能量转化。
Ⅱ.合成水。
(4)实验三(如图)中某学生在C处加入了足量的干燥剂,在d处点燃氢气,用证明氢气燃烧产物的方法证实了水的组成。点燃氢气前应先 ,该反应的化学方程式是 。在实验三中的现象是 。
(5)通过Ⅰ、Ⅱ研究的结论:水是由 (填元素符号)组成的。
(二)天然水的人工净化
(6)该组同学研究某便携式“生命吸管”净水器,其内部结构如下图-1所示,其中离子交换树脂中阳离子交换柱的交换过程如下图-2所示(图中阴离子未画出)。查阅资料可知:海水的主要成分是水和溶解的盐类,其中钠离子、氯离子、钙离子、镁离子等占海水总盐类物质的99.9%。
①图-1净化过程中①过滤棉可除去水中的 (选填“可溶性”或“难溶性”)杂质。
②混合物分离的一般思路和方法是 (将字母排序)。
a.分析混合物成分 b.找到分离方法 c.寻找成分性质差异
③“生命吸管”虽广泛使用,但海上应急却不能使用,原因是 。
【答案】(1)是否有新物质生成 (2)① 负极 ② 带火星的 (3)化学 (4)① 检验氢气的纯度 ② 2H2+O2 2H2O ③ 产生淡蓝色火焰,烧杯底部有水雾出现 (5)H、O (6)① 难溶性 ② acb ③ “生命吸管”不能除去海水中大量存在的钠离子、氯离子
【解析】(1)图1中水发生的是物理变化,图2中水发生的是化学变化。从微观角度看,两个变化的本质区别是:是否有新物质生成。
(2)①电解水时,正氧负氢,氢二氧一。管A中是的气体较多,则生成的是氢气,与电源的负极相连。
②管B气体是氧气,氧气支持燃烧,能使带火星的木条复燃,则检验管B气体,用将带火星的木条放在B管口。
(3)为解决电解水制氢气耗能大的问题,我国科学家研制出一种新型催化剂,并利用太阳能实现水的高效分解,该方法实现了从太阳能到化学能的能量转化。
(4)点燃氢气前应先检验氢气的纯度,以防点燃不纯净的氢气而发生爆炸;
氢气燃烧生成水,该反应的化学方程式是: ,可观察到的现象是氢气燃烧产生淡蓝色火焰,烧杯底部有水雾出现。
(5)根据化学反应前后元素的种类不变,通过Ⅰ、Ⅱ研究的结论:水是由H、O组成的。
(6)① 图-1净化过程中① 过滤棉可除去水中的难溶性杂质。
② 混合物分离的一般思路和方法是首先分析混合物成分,然后寻找成分性质差异,最后根据性质差异找到分离方法,故填:acb。
③ “生命吸管”虽广泛使用,但海上应急却不能使用,原因是:“生命吸管”不能除去海水中大量存在的钠离子、氯离子。
9.(2025-2026九上·山东青岛·期中)在农业生产上,常用溶质质量分数为16%的氯化钠溶液选种。“筑梦”小组同学在实验室欲配制的上述溶液模拟选种。
【配制溶液】
(1)正确的操作顺序是“ ”(将数字排序)。
(2)现配制质量分数为16%的氯化钠溶液所需氯化钠的质量为 g;用量筒量取 ml的水(水的密度为);溶解过程用玻璃棒搅拌的作用是 。
(3)实验室现有溶质质量分数为8%的氯化钠溶液,若要使此溶液的溶质质量分数增加一倍,则至少应蒸发 g水。
【问题交流】
(4)配制过程,操作不正确的是 (选填数字①~⑤)。
(5)经检测;最后配制的溶液溶质质量分数偏小,其原因可能是___________(选填字母)。
A. 氯化钠固体不纯 B. 量取水时,俯视读数
C. 烧杯中原来有水 D. 装瓶时,有少量溶液洒出
【模拟选种】
经查阅资料可知:选大豆种子的原理是将种子放入16%的氯化钠溶液中搅拌,空瘪的种子由于密度小会漂浮在溶液表面,而籽粒饱满的种子密度大则沉入溶液底部。
(6)相同条件下,该组同学尝试用质量分数为26%的氯化钠溶液模拟小麦选种,发现此时溶液底部有固体剩余,判断该溶液为 (选填“饱和”或“不饱和”)溶液。26%的氯化钠溶液与16%的氯化钠溶液相比,漂浮在溶液表面的小麦种子数量 (选填“变多”或“变少”)。
【答案】(1)④ ① ② ③ ⑤ (2)① 8 ② 42 ③ 搅拌,加快氯化钠的溶解速率 (3)50 (4)① ④ (5)AC (6)① 饱和 ② 变多
【解析】(1)配制溶质质量分数一定的溶液的基本步骤是:计算、称量(量取)、溶解,故配制50g质量分数为16%的氯化钠溶液的正确操作顺序是④ ① ② ③ ⑤ ;
(2)溶质质量=溶液质量×溶质的质量分数,配制50g溶质质量分数为16%的NaCl溶液,需氯化钠的质量=50g×16%=8g;溶剂质量=溶液质量-溶质质量,则所需水的质量=50g-8g=42g,水的密度为,用量筒量取42mL的水;溶解操作,玻璃棒搅拌的目的是搅拌,加快氯化钠的溶解速率;
(3)设应蒸发掉水的质量为x,根据溶液稀释前后,溶质的质量不变, 则:100g×8%=(100g-x)×16%,x=50g,则至少应蒸发50g水;
(4)托盘天平的使用要遵循“左物右码”的原则,图① 中所示操作砝码与药品位置放反了;试剂瓶塞取下后,要倒放在桌面上,图④ 中所示操作错误,故填:① ④ ;
(5)A、氯化钠固体不纯,会导致氯化钠质量偏小,从而导致配制的氯化钠溶液质量分数偏小;
B、量取水时,俯视读数,会导致量取水的体积偏小,从而导致配制的氯化钠溶液质量分数偏大;
C、溶解时烧杯内有水珠,不干燥,会使溶剂的质量偏多,配制成溶液的溶质的质量分数偏小;
D、溶液是均一的,稳定的,装瓶时,有少量溶液洒出不影响溶液的浓度,故选AC;
(6)该组同学尝试用质量分数为26%的氯化钠溶液模拟小麦选种,发现此时溶液底部有固体剩余,判断该溶液为饱和溶液;相同条件下,氯化钠溶液的溶质质量分数越大,密度越大,则用26%的氯化钠溶液模拟选种,与使用16%的氯化钠溶液相比,漂浮在溶液表面的种子数量变多。
10.(2025-2026九上·山东青岛·期中)空气是一种重要资源。氧气是空气中的重要气体,不同场合对氧气的需求不同,制氧方法也不同。
【实验室制氧气】
(1)实验室利用过氧化氢制取氧气时,可选择发生装置C,相对于装置B,你认为装置C的优点是 。
(2)实验室用加热高锰酸钾制取氧气用于铁丝燃烧实验,选择最合适的装置组合为 (选填字母序号),其中发生装置需考虑的因素为 和 。
【生活制氧气】
(3)“便携式制氧机”如图1所示,其中的制氧试剂为过碳酸钠固体和二氧化锰粉末,其反应原理有两步:
第Ⅰ步:过碳酸钠加水溶解后分解生成碳酸钠和过氧化氢;
第Ⅱ步:过氧化氢遇到二氧化锰迅速产生氧气,并放出大量热。
①第Ⅱ步反应的化学方程式为 。
②加湿过滤仓不仅可以过滤杂质;而且利用氧气 溶于水的性质,可以使氧气变得湿润;还可根据产生气泡的快慢可判断产生氧气的速率。
(4)潜水器中供氧
查阅资料可知:“氧烛”是一种常用于潜艇中的化学氧源,主要成分氯酸钠(,受热易分解生成氯化钠和氧气)、催化剂、镁粉(燃烧时放热,为氯酸钠分解提供所需热量),按压火帽启动装置(如图)反应即开始。下列说法正确的是___________(选填字母)。
A. 氧烛在使用时可能具有照明的功能 B. 氧烛中反应既有分解反应,也有化合反应
C. 使用完后,产氧药块中原物质的质量均减少 D. 镁粉用量越多越好
(5)选择合适的供氧剂
过氧化钙()和过氧化钠()均可做供氧剂。二者化学性质相似。过氧化钠固体和过氧化钙固体与足量水作用生成氧气的质量与时间的关系(如下图)所示。
为了解决鱼的吸氧问题,给鱼缸缓慢持续供氧,应选的供氧剂为 。
【工业制氧气】
工业上可以用空气制氧气,同时可在一定条件下合成氨气(),进一步合成硝酸铵()。其中硝酸铵可用作植物生长所需的化肥。该流程如下:
(6)步骤①属于 (填“物理”或“化学”)、变化。
(7)根据下列图表分析,工业制得的氧气中最难被分离除去的气体是 。
组分
氮气
氧气
二氧化碳
氩气
氖气
氦气
沸点/℃
(8)写出步骤③中发生反应的化学方程式 。
(9)植物生长需氮元素。某农田原计划施用尿素化肥,其化学式为。现改用硝酸铵()化肥,则需要硝酸铵 kg与原先施用化肥中含氮量相当。
【答案】(1)可以控制反应速率 (2)① AF ② 反应条件 ③ 反应物状态 (3)① ② 不易 (4)AB (5)过氧化钙 (6)物理 (7)氩气 (8) (9)80
【解析】(1)装置B、C都是固液常温型发生装置,装置B是长颈漏斗,装置C是分液漏斗,分液漏斗的优点是可以控制反应速率;
(2)加热高锰酸钾制取氧气,根据药品和加热条件,选择固体加热型发生装置,故发生装置选择A,需要考虑的因素有反应条件和反应物状态;
制得的氧气用于铁丝燃烧实验,铁丝燃烧实验需要在集气瓶底部预先留一部分水,因此,可以直接用排水法制取氧气,收集装置选择F,故装置组合为AF;
(3)第Ⅱ步反应为过氧化氢在二氧化锰的催化作用下反应产生氧气,化学方程式为 ;
根据氧气的物理性质,氧气不易溶于水;
(4)A、镁粉燃烧会产生白光,故氧烛在使用时可能具有照明的功能,说法正确,符合题意;
B、氯酸钠在催化剂的催化作用下受热分解生成氯化钠和氧气,符合“一变多”的特点,属于分解反应,镁燃烧生成氧化镁,符合“多变一”的特点,属于化合反应,故氧烛中反应既有分解反应,也有化合反应,说法正确,符合题意;
C、产氧药块中含催化剂,化学反应前后,催化剂的质量不变,说法错误,不符合题意;
D、镁粉过多会消耗氧气,使产氧量减少,说法错误,不符合题意;
故选AB。
(5)鱼缸需要缓慢持续供氧,根据图像,过氧化钠产生氧气速率快,氧气少,而过氧化钙产生氧气速率慢,氧气多,所以选择过氧化钙作鱼缸的供氧剂;
(6)工业制氧气原理是根据空气中各成分的沸点不同,过程中没有新物质生成,属于物理变化;
(7)工业制氧气中难被分离除去的气体是沸点与氧气接近的气体,根据图表,氩气的沸点与氧气接近,难以被分离;
(8)步骤③ 是氨气和氧气在加热条件以及催化剂的作用下,反应生成一氧化氮和水,化学方程式为
(9)60 kg尿素[CO(NH2)2]中含有氮元素的质量为,改用硝酸铵(),需要硝酸铵的质量为。
11.(2025-2026九上·山东青岛·期中)化学是一门以实验为基础的科学,“圆梦”小组同学通过选用典型物质进行实验,来探究物质的有关性质。下图所示是探究氧气化学性质的实验,请回答。
(1)实验一:实验一③中的实验现象是 ,说明反应生成了 。
(2)实验二:观察到铁丝在空气中不燃烧,但在氧气中剧烈燃烧, ,放热,生成 色固体。该反应的化学方程式为 。
(3)实验三:硫燃烧时集气瓶底部放少量水用于吸收二氧化硫,推测二氧化硫的化学性质是 。
(4)对比以上实验,发现以上三种物质在空气和氧气中燃烧现象均不同。从微观角度分析,其原因是 ,反应越剧烈。
【答案】(1)① 澄清石灰水变浑浊 ② 二氧化碳CO2 (2)① 火星四射 ② 黑 ③ 3Fe+2O2 Fe3O4 (3)能与水反应 (4)氧气浓度越高,单位体积内氧分子越多,与反应物分子碰撞的机会越多
【解析】(1)实验一③ 中的实验现象是澄清石灰水变浑浊;二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,说明反应生成了二氧化碳;故填:澄清石灰水变浑浊;二氧化碳或CO2。
(2)实验二:观察到铁丝在空气中不燃烧,但在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放热,生成黑色固体;铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,反应的化学方程式为3Fe+2O2 Fe3O4;故填:火星四射;黑;3Fe+2O2 Fe3O4。
(3)实验三:硫燃烧时集气瓶底部放少量水用于吸收二氧化硫,推测二氧化硫的化学性质是能与水反应;故填:能与水反应。
(4)以上三种物质分别在空气和氧气中燃烧现象的不同,是因为纯氧中的氧分子密度远高于空气,氧气浓度越高,单位体积内氧分子越多,与反应物分子碰撞的机会越多,因此反应越剧烈;故填:氧气浓度越高,单位体积内氧分子越多,与反应物分子碰撞的机会越多。
12.(2025-2026九上·山东东省青岛市市南区青岛超银中学·期中)化学小组对蜡烛的燃烧进行了再一次探究。
【查阅资料】无水硫酸铜(CuSO4)是一种白色粉末,具有吸水性,吸水后变为蓝色。
【进行实验】
序号
实验步骤
实验现象
实验结论
I
外焰处的铁纱窗出现红热的环,内焰及焰心处的铁纱窗无明显变化
II
伸入焰心的仪器a的管口出现白烟,。
焰心处有可燃性气体
Ⅲ
蜡烛燃烧的产物中有水和二氧化碳
(1)实验I得到的结论是 。
(2)补全实验II的实验现象: 。
(3)实验Ⅲ中,得到“蜡烛燃烧的产物中含有二氧化碳”这一结论所对应的实验现象是 ;此处硫酸铜粉末的作用是 。
【反思与评价】
(4)实验Ⅲ是该小组同学对实验的改进如图所示。与图下所示实验相比,实验Ⅲ的优点是 。
【答案】① 蜡烛火焰的外焰温度最高 ② 白烟燃烧 ③ 澄清石灰水变浑浊 ④ 检验蜡烛燃烧是否有水生成 ⑤ 能够同时检验是否有水和二氧化碳生成
【解析】(1)由实验现象:外焰处的铁纱窗出现红热的环,内焰及焰心处的铁纱窗无明显变化,说明蜡烛火焰外焰的温度高于内焰及焰心处温度;
(2)伸入焰心的导气管引出白烟,白烟燃烧,说明焰心处有可燃性物质;
(3)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,实验Ⅲ中,得到“蜡烛燃烧的产物中含有二氧化碳”这一结论所对应的实验现象是澄清石灰水变浑浊;硫酸铜粉末的作用是检验蜡烛燃烧是否有水生成;
反思与评价:
(4)实验Ⅲ是该小组同学对如图所示实验的改进,与如图所示实验相比,该图中既有澄清石灰水又有硫酸铜粉末,实验Ⅲ的优点是能够同时检验是否有水和二氧化碳生成。
13.(2025-2026九上·山东东省青岛市市南区青岛超银中学·期中)古籍《齐民要术》中记载:“以盐选好种,浮者秕(bī,指不饱满的谷物种子),沉者实”。现代农业选种依然采取这种方法。化学兴趣小组同学对此产生兴趣,开展相关探究。
【查阅资料】农业上通常使用溶质质量分数为10%~20%的食盐水对不同作物种子进行选种。
【提出问题】食盐水溶质质量分数大小对种子选取有何影响?
【猜想假设】食盐水溶质质量分数大小会影响良种的筛选。
【设计并进行实验】
任务一:配制一定溶质质量分数的食盐水
小组同学准备分别配制溶质质量分数为4%、10%、16%、20%的食盐水对黄豆种子进行选种。
以配制50 g溶质质量分数为16%的食盐水为例,配制过程如图所示:
(1)计算:配制该溶液需要食盐 g,水 mL(水的密度约为)
(2)称量和溶解:图中存在的错误是 (写一条)。
(3)误差分析:纠正操作错误后,小组同学通过盐度计测出该食盐水溶质质量分数仍偏小,可能的原因有 (写一条)。
任务二:进行对比实验
配制好4种溶液后,小组同学用相同的4份黄豆种子样品(18粒良种,2粒劣种)分别放入4份溶液中进行实验,记录结果如下:
食盐水溶质质量分数
4%
10%
16%
20%
黄豆种子上浮数
0
0
2
2
【得出结论】
(4)该实验中,食盐水溶质质量分数至少为 ,才能达到黄豆选种的目的。
【反思评价】结合跨学科知识,同学们展开讨论:
(5)溶液溶质质量分数过小导致无法选出劣种的原因是 。若要对小麦进行选种(种子质量、颗粒均小于黄豆),应将食盐水的溶质质量分数 (填“降低”或“升高”)。
(6)溶质质量分数16%~20%的食盐水均可为黄豆选种,但若溶液溶质质量分数过大,带来的影响可能有 (写一条)。
【答案】(1)① 8 ② 42 (2)试剂瓶瓶盖应正放在桌面上(合理即可) (3)量取水的过程中仰视读数(合理即可) (4)16% (5)① 溶液溶质质量分数过小,溶液密度过小,劣种也不会上浮 ② 降低 (6)漂浮在溶液表面的种子数量变多(合理即可)
【解析】(1)溶质质量=溶液质量×溶质的质量分数,配制50g溶质质量分数为16%的NaCl溶液,需氯化钠的质量=50g×16%=8g;需水的质量=50g-8g=42g,需水的体积为42g÷=42cm3=42mL。
(2)图中存在的错误是试剂瓶瓶盖应正放在桌面上(A),托盘天平的使用要遵循“左物右码”的原则,图B中所示操作砝码与药品位置放反了;
(3)测得溶液中溶质质量分数偏小的原因有:量取水的过程中仰视读数,造成量取出水的实际体积偏大;将氯化钠中水倒入烧杯中时,一部分撒在外面,造成氯化钠质量偏小;用于溶解的烧杯中有水,造成溶剂水的质量偏大等;
(4)由记录结果可知,该实验中,食盐水溶质质量分数至少为16%,才能达到黄豆选种的目的。
(5)溶液溶质质量分数过小,溶液密度过小,劣种也不会上浮,导致无法选出劣种;
若要对小麦进行选种(种子质量、颗粒均小于黄豆),为了使良种下沉,应将食盐水的溶质质量分数降低,使溶液的密度变小些。
(6)若溶液溶质质量分数过大,溶液的密度过大,部分良种也会上浮,故带来的影响可能有漂浮在溶液表面的种子数量变多。
14.(2025-2026九上·山东省青岛市青岛大学附属中学·期中)在化学实际应用中,常常需要准确配制一定浓度的溶液,如图是某同学配制溶质质量分数为6%的NaCl溶液的实验操作示意图:
(1)配制溶液的正确操作顺序为 (填序号)。
(2)步骤③中玻璃棒的作用是 。
(3)某同学称量氯化钠时,未使用游码,天平平衡后的状态如图⑤所示,则可以配制溶质质量分数为6%的NaCl溶液 g。
(4)下列不当操作会造成配制的溶液溶质质量分数偏小的是___________。
A. 氯化钠固体中含有一些不溶性杂质 B. 用量筒量取水的体积时仰视读数
C. 称量固体时所用的砝码生锈了 D. 配制好的溶液装瓶时,有部分液体洒出
同学们学习溶液配制后,配制了一杯60℃的蔗糖溶液(图甲),按图示进行操作。回答下列问题:
(5)甲溶液一定是 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(6)乙→丙过程中,溶液中发生改变的量是___________(填字母)。
A. 溶质的质量 B. 溶剂的质量 C. 溶液的质量 D. 溶质的质量分数
【答案】(1)② ⑤ ① ④ ③ (2)搅拌加速溶解 (3)250 (4)AB (5)不饱和 (6)ACD
【解析】(1)配制溶液的操作步骤是计算、称量溶质、量取溶剂,溶解,故正确操作顺序为② ⑤ ① ④ ③ ;
(2)步骤③ 为溶解,玻璃棒的作用是搅拌加速溶解;
(3)溶质的质量除以溶液的质量,再取百分数为溶质的质量分数,配制溶质质量分数为6%的NaCl溶液的质量为;
(4)A 、氯化钠固体中含有一些不溶性杂质,会导致溶质质量偏小,最终溶质质量分数偏小,A符合题意;
B、用量筒量取水的体积时仰视读数,读数偏小,导致量取水的体积偏大,最终溶质质量分数偏小,B符合题意;
C、称量固体时所用的砝码生锈了,砝码增重,导致量取溶质的质量偏大,最终溶质质量分数偏大,C不符合题意;
D、配制好的溶液装瓶时,有部分液体洒出,不影响溶质质量分数,D不符合题意;
故选AB;
(5)甲溶液恒温蒸发20g水后的乙溶液仍无溶质析出,则甲溶液为不饱和溶液;
(6)乙→丙过程中有溶质析出,故溶质的质量减小,溶液的质量减小,溶剂的质量不变,溶质的质量分数减小,故选ACD。
15.(2025-2026九上·山东淄博高新区-(五四学制)·期中)从如图选择仪器,配制60g溶质质量分数为10%的NaCl溶液。其中配制溶液的基本步骤是:称取氯化钠固体一量取水一溶解一装瓶一贴标签。
(1)需要称量NaCl的质量为 g。
(2)量取水用到的仪器有 (写名称)。
(3)装瓶后贴标签,在标签上填写: 。
(4)从配好的溶液中倒出10g,其中溶质和溶剂的质量比为: 。
(5)配制氯化钠溶液时,下列操作会导致结果偏小的是 。
①称量的氯化钠固体中含有不溶性杂质;②用量筒量取水时仰视读数;
③往烧杯中加水时有水洒出;④将配制好的溶液装入试剂瓶中时有少量溅出。
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
【答案】① 6 ② 100mL量筒和胶头滴管 ③ NaCl溶液10% ④ 1:9 ⑤ A
【解析】
(1)需要称量NaCl的质量为60g×10%=6g,故填:6。
(2)量取水60g-6g=54g,体积54mL,用到的仪器有100mL量筒和胶头滴管,故填:100mL量筒和胶头滴管。
(3)装瓶后贴标签,在标签上填写溶液名称和浓度,故填:NaCl溶液10%。
(4)溶液具有均一性从配好的溶液中倒出10g,其溶质质量分数10%,溶质和溶剂的质量比为10%:90%=1:9,故填:1:9。
(5)① 称量的氯化钠固体中含有不溶性杂质,溶质偏少,会导致结果偏小,符合题意。
② 用量筒量取水时仰视读数,水偏多,会导致结果偏小,符合题意;
③ 往烧杯中加水时有水洒出,水偏少,会导致结果偏大,不符合题意;
④ 将配制好的溶液装入试剂瓶中时有少量溅出,不影响溶液浓度,不符合题意。
① ②正确,故选:A。
16.(2025-2026九上·山东淄博高新区-(五四学制)·期中)现有如下药品:NaOH溶液、浓H2SO4、Na2CO3溶液、Mg条、酚酞试液、蒸馏水用来进行酸碱中和实验。请回答:
(1)实验时涉及如图所示的实验操作,其中正确的是 。(填序号)
(2)小明进行酸碱中和实验:在一支试管中加入NaOH溶液,再向其中滴加稀硫酸,振荡,最后滴加2滴酚酞试液,振荡,溶液不变色。小明据此判断酸和碱恰好完全反应。
①反应的化学方程式为 。
②小红认为小明的结论不一定正确,理由是 。
③请在小明实验的基础上,选用提供的药品继续实验,判断酸和碱是否恰好完全反应,实验方案为 。
(3)实验结束后,废液处理方法正确的是 (填序号)。
A.倒入下水道 B.倒入废液缸 C.带出实验室
【答案】① AB ② ③ 若稀硫酸过量,溶液显酸性,滴加酚酞后溶液也不变色 ④ 要验证酸和碱是否恰好完全反应,可以继续少量逐滴滴加氢氧化钠,观察溶液颜色变化。若滴加一滴氢氧化钠后溶液就变成红色,证明酸和碱反应完全。若滴加好几滴后溶液才变红,证明稀硫酸过量 ⑤ B
【解析】(1)A、稀释浓硫酸时,要把浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中,同时用玻璃棒不断搅拌,以使热量及时地扩散。切不可将水注入浓硫酸中,故选项正确;
B、向试管中倒入液体,试管倾斜,瓶塞要倒放,标签朝向手心,瓶口紧挨试管口,故选项正确;
C、用胶头滴管滴加少量液体时,注意胶头滴管不能伸入到试管内或接触试管内壁,应垂直悬空在试管口上方滴加液体,防止污染胶头滴管,故选项错误;
故选AB;
(2)① 稀硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,反应的化学方程式为:;
② 因为若稀硫酸过量,溶液显酸性,滴加酚酞后溶液也不变色,因此不能确定酸和碱完全发生反应;
③ 要验证酸和碱是否恰好完全反应,可以继续少量逐滴滴加氢氧化钠,观察溶液颜色变化。若滴加一滴氢氧化钠后溶液就变成红色,证明酸和碱反应完全。若滴加好几滴后溶液才变红,证明稀硫酸过量;
(3)氢氧化钠为强碱,稀硫酸为强酸。反应结束后,可能溶液依旧为强酸性或者强碱性。
A、若把溶液直接倒入下水道可能会腐蚀下水道,故选项错误;
B、把溶液倒入废液缸,故选项正确;
C、氢氧化钠溶液具有腐蚀性,因此不能带出实验室,故选项错误。
故选B。
故答案为:① AB;②;③ 若稀硫酸过量,溶液显酸性,滴加酚酞后溶液也不变色;④ 要验证酸和碱是否恰好完全反应,可以继续少量逐滴滴加氢氧化钠,观察溶液颜色变化。若滴加一滴氢氧化钠后溶液就变成红色,证明酸和碱反应完全。若滴加好几滴后溶液才变红,证明稀硫酸过量;⑤ B。
17.(2025-2026九上·山东淄博博山·期中)某实验小组的同学用氢氧化钙溶液和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。
Ⅰ、写出该中和反应的化学方程式: 。
Ⅱ、探究烧杯内溶液中溶质的成分。
【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么?
【猜想】猜想一:可能是CaCl2和Ca(OH)2;猜想二:可能只有CaCl2;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
实验现象: 结论:猜想一不正确
实验步骤:实验步骤取少量烧杯内溶液于另一支试管中,逐滴加入碳酸钠溶液至过量
实验现象: 结论:猜想二不正确,猜想三正确
【反思与拓展】
(1)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 。
(2)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.铜 c.紫色石蕊溶液 d.硝酸银溶液
(3)烧杯中的溶液未经处理直接倒入下水道,可能造成的危害是 (写一条)。要处理烧杯内溶液,使其溶质只含有CaCl2,应向烧杯中加入过量的 。
【答案】① Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O ② 可能是CaCl2和HCl ③ 溶液无明显变化 ④ 先有气体产生,后产生沉淀 ⑤ 反应物的用量 ⑥ a c ⑦ 腐蚀铁质下水管 ⑧ 石灰石
【解析】(1)氢氧化钙与盐酸会发生中和反应生成氯化钙和水:Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O
(2)氢氧化钙与盐酸反应,如氢氧化钙过量则成分为猜想一:CaCl2和Ca(OH)2;如二者恰好完全反应,则成分为猜想二:可能只有CaCl2;哪盐酸过量,则成分为猜想三:可能是CaCl2和HCl。
(3)猜想一的成分为CaCl2和Ca(OH)2,加入酚酞会变红色。因结论为猜想一不正确。所以溶液应呈无色(或溶液无明显变化、溶液未变为红色)
(4)猜想三的成分为CaCl2和HCl,其中盐酸会与碳酸钠反应生成气体。因碳酸钠过量,又会与氯化钙反应生成白色的碳酸钙沉淀。而猜想二中只有CaCl2,反应的现象只有白色沉淀生成。
(5)从上面的分析可知,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的用量(哪种物质过量)。
(6)因盐酸存在则溶液呈酸性,用pH试纸测试其PH值小于7(CaCl2溶液呈中性不影响) ;与铜不反应;会使紫色石蕊溶液呈红色(CaCl2溶液呈中性不影响);盐酸与氯化钙都与硝酸银溶液产生白色的氯化银沉淀(不可行)所以应选ac。
(7)烧杯中的溶液呈酸性,未经处理直接倒入下水道会腐蚀铁制品管道、造成水污染。
(8)使其溶质只含有CaCl2,可使用碳酸钙与盐酸反应。多余的碳酸钙不溶解,不会影响溶液成分。
点评:本题考查了反应物的过量问题,需要综合考虑物质的性质进行解答。
18.(2025-2026九上·山东省青岛市即墨区第二十八中学·期中)实验是进行科学探究的重要方式。“追梦”活动小组在实验室中制取氧气并探究其性质。请根据如图所示装置回答问题。
实验室制取氧气的方法有多种,例如:
方法一:加热分解高锰酸钾固体 方法二:利用二氧化锰作催化剂分解过氧化氢溶液
(1)用方法一制取氧气应选用的发生装置是 (选填字母序号),该反应的化学方程式为 。
(2)用方法二过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,则选用的发生装置是 (选填字母序号),该反应化学方程式为: 。
(3)由此可知选择气体的发生装置时考虑的因素是 和 。
(4)可用E装置收集氧气,原因是 ;使用该装置时要等到 开始收集。
(5)进行图二所示实验时,发现铁丝在空气中不燃烧,在氧气中剧烈燃烧、 、放热、生成黑色固体,该反应的化学方程式为 。由此得出氧气具有的化学性质是 。
(6)铁丝在空气中与在氧气中反应的剧烈程度明显不同,原因是 。
【答案】(1)① A ② (2)① B ② (3)① 反应物状态 ② 反应条件 (4)① 氧气不易溶于水,且与水不反应 ② 导管口气泡连续均匀冒出时 (5)① 火星四射 ② ③ 助燃性 (6)氧气的浓度不同
【解析】(1)加热高锰酸钾制取氧气,属于固体加热反应,发生装置可选A;
高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的化学方程式为: ;
(2)用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,属于固液不加热反应,发生装置可选B;
过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,该反应的化学方程式为: ;
(3)由以上分析可知,选择气体发生装置时需要考虑反应物状态和反应条件,如加热高锰酸钾制取氧气的反应中,反应物是固体,反应条件是加热,发生装置可选A;
(4)可用E装置,即排水法收集氧气,是因为氧气不易溶于水,且与水不反应;
使用排水法收集氧气,要等到导管口气泡连续均匀冒出时开始收集,因为一开始排出的是装置内的空气
(5)铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射、放热,生成黑色固体;
铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,该反应的化学方程式为: ;
铁丝能在氧气中燃烧,说明氧气具有的化学性质是:助燃性;
(6)铁丝在空气中不能燃烧,铁丝在氧气中剧烈燃烧,氧气中氧气浓度比空气中氧气浓度大,说明相同条件下,氧气浓度越大,燃烧越剧烈,故原因是:氧气的浓度不同。
19.(2025-2026九上·山东省青岛市即墨区第二十八中学·期中)学习了过氧化氢制取氧气后,实验兴趣小组的同学进行项目性探究;
【项目】氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂?如果能,其效果如何?
实验步骤
实验现象
Ⅰ.分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入A、B两支试管中,向A试管中加入a克氧化铁粉末,并分别在A、B两支试管中伸入带火星木条,观察现象。
A试管中产生气泡,带火星木条复燃,B试管中无明显现象
Ⅱ.待A试管中没有现象发生时,重新加入5mL5%过氧化氢溶液,并把带火星的木条伸入试管;如此反复多次实验,观察现象。
试管中产生气泡,带火星木条复燃
Ⅲ.将实验Ⅱ中的剩余物小心过滤,并进行洗涤、干燥、___________(填操作)
所得固体质量仍为a克
Ⅳ.分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入C、D两支试管中,向C试管中加入a克氧化铁粉末,向D试管中加入a克二氧化锰粉末,观察现象
(1)实验Ⅱ、Ⅲ证明:氧化铁的质量和 在反应前后均没有发生变化,可以作为过氧化氢分解的催化剂。
(2)实验Ⅲ的步骤中应填写 。
(3)设计实验Ⅳ的目的是 。
(4)若实验Ⅳ中观察到D试管中产生气泡的速率更快,由此得出的结论是 。
【答案】(1)化学性质 (2)称量 (3)比较氧化铁和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果 (4)二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果比氧化铁更好
【解析】(1)实验Ⅱ、Ⅲ证明:氧化铁的质量和化学性质在反应前后均没有发生变化,可以作过氧化氢分解的催化剂;故填:化学性质;
(2)要验证氧化铁质量不变,需对反应剩余物进行“过滤、洗涤、干燥”后称量,因此,实验Ⅲ的步骤中应填写称量;
(3)二氧化锰也能做过氧化氢分解生成氧气的催化剂,所以设计实验Ⅳ的目的是比较氧化铁和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果,故填:比较氧化铁和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果;
(4)实验Ⅳ中,D试管(加二氧化锰)产生气泡的速率更快,说明二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果比氧化铁更好。
20.(2025-2026九上·山东省济宁市济宁学院附属中学·期中)实验室有如下含钠化合物:。
小华同学发现实验室有如图所示的一瓶保存不当的无色试剂,其残缺的标签中只剩下“Na”和“10%”字样。小华和几位同学决定对其成分进行合作探究。
【提出问题】这瓶试剂溶质是什么?
【查阅资料】①和溶液都呈碱性,NaCl溶液呈中性。
②室温下(20℃)时,4种物质的溶解度的数据如表:
物质
溶解度/g
36
109
215
9.6
【得出结论】
(1)根据试剂瓶上标注和上表溶解度数据判断,请你也来参与判断,这瓶试剂不可能是 溶液。
【实验猜想】
(2)小亮同学用洁净的玻璃棒蘸取该试剂瓶中的溶液,滴到湿润的pH试纸上,测得,他判断该溶液不可能是氯化钠。对小亮的操作方法、测量结果及所得结论,你的评价是___________。
A. 方法正确,结果正确,结论正确 B. 方法不正确,结果偏小,但结论正确
C. 方法不正确,结果偏大,结论不正确 D. 方法正确,结果正确,但结论不正确
(3)小强同学为了确定该溶液的成分,进行了如下实验。
探究步骤
预计现象
结论
一、取少量样品于试管中,滴加足量 。
产生大量的气泡
步骤二中发生反应的化学方程式 ;该溶液可能是溶液。
二、把产生的气体通入澄清石灰水
澄清石灰水变浑浊
【讨论质疑】小强的观点没有得到大家的一致认同,有同学提出溶液中可能既含有,还可能含有NaOH。请你一起参与并完成如图所示的探究活动。
(4)加入过量溶液的作用是 。
(5)下列能代替酚酞试液检验无色溶液B的试剂是 (填字母)。
a.金属镁 b.硫酸铜溶液 c.稀盐酸 d.
【结论措施】原溶液已部分变质,试剂瓶上破损的标签进行更新,试剂回收处理。
【答案】(1)碳酸氢钠 NaHCO3 (2)B (3)① 稀盐酸 HCl ② CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O (4)检验并完全除去Na2CO3 (5)bd
【解析】(1)在一定温度下,向一定量溶剂里加入某种溶质,当溶质不能继续溶解时,所得的溶液叫做这种溶质的饱和溶液,饱和溶液中溶质质量分数最大,所以20℃时,氯化钠饱和溶液中溶质质量分数为:,同理可以求得氢氧化钠饱和溶液溶质质量分数分数为:,碳酸钠饱和溶液溶质质量分数为:,NaHCO3饱和溶液的溶质质量分数为:,因此可以看出碳酸氢钠形成饱和溶液的最大质量分数为8.8%,比标签标注的小,所以不可能是NaHCO3溶液。
(2)用pH试纸测溶液pH时,不能将试纸湿润,若湿润相当于稀释了溶液;对于碱性溶液,稀释后碱性减弱,pH偏小;该溶液呈碱性,不可能是氯化钠溶液,所以小亮方法不正确,结果偏小,但结论正确,故选 B。
(3)步骤一中有气泡产生,说明有碳酸根存在,而与碳酸根反应有气泡的则是酸性溶液,一般选用稀盐酸,步骤二中将生成二氧化碳通入澄清石灰,二氧化碳与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,因此可以观察到溶液变浑浊
(4)碳酸钠、氢氧化钠都显碱性,碳酸钠对氢氧化钠的检验会产生干扰,因此在检验碳酸钠溶液中是否存在氢氧化钠时,应先用足量的中性溶液(如可溶性的钡盐、钙盐)检验碳酸钠存在,并完全除去碳酸钠,再检验氢氧化钠的存在。氯化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,则加入过量CaCl2溶液的作用是检验并完全除去Na2CO3。
(5)a、镁与氢氧化钠不反应,加入金属镁,无明显现象,不符合题意;
b、硫酸铜与氢氧化钠反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠,可以观察到蓝色沉淀,判断氢氧化钠的存在,符合题意;
c、稀盐酸与氢氧化钠反应生成水和氯化钠,无明显现象,无法判断氢氧化钠的存在,不符合题意。
d、CO2与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,若溶液中存在NaOH,则反应生成碳酸钠与过量的氯化钙反应生成碳酸钙沉淀,若没有NaOH,则通入二氧化碳后没有明显的实验现象,可判断氢氧化钠的存在,符合题意。
故选bd。
21.(2025-2026九上·山东东省青岛市市南区青岛超银中学·期中)化学实践活动课上,老师拿来一包粉末。它是由长期放置在空气中的铁粉和久置的碱石灰干燥剂混合而成。让同学们设计实验进行探究。
[提出问题]固体样品的成分是什么?
[查阅资料]
(1)碱石灰干燥剂是CaO和NaOH的混合物。
(2)BaCl2溶液显中性。
[猜想与假设]
固体样品中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、NaOH、Ca(OH)2、Na2CO3和 等七种物质。
[进行实验]
甲组同学对滤渣B的成分进行探究,记录如下:
实验操作
实验现象
实验结论及化学方程式
取少量滤渣B于试管中,加入足量稀盐酸,将生成的气体通入澄清的石灰水中
①滤渣完全溶解,溶液变为黄色②
结论:滤渣B中有Fe2O3、CaCO3.实验操作中Fe2O3与稀盐酸反应的化学方程式为
乙组同学对滤液C的成分进行了探究。记录如下:
实验操作
实验现象
实验结论
取少量滤液C于试管中,加入过量BaCl2溶液,静置,向上层清液中滴加无色酚酞试液,振荡
①有白色沉淀生成②酚酞试液由无色变成红色
滤液C中有
[解释与结论]乙组同学实验中加入过量BaCl2溶液的目的是 。
【答案】① CaCO3 ② 澄清石灰水变浑浊 ③ Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O ④ Na2CO3、NaOH ⑤ 使碳酸钠反应完全,排出对氢氧化钠检验的干扰
【解析】[猜想与假设]
铁粉在空气中会生锈生成氧化铁,氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙和水,故固体样品中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、NaOH、Ca(OH)2、Na2CO3和CaCO3等七种物质;
[进行实验]
因实验结论是滤渣B中有Fe2O3、CaCO3,故加入盐酸会和碳酸钙反应生成二氧化碳气体,故观察到实验现象为澄清石灰水变浑浊;
Fe2O3与盐酸反应生成氯化铁和水,化学反应方程式为:Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O;
加入过量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明氯化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡白色沉淀,过量氯化钡把碳酸钠反应完全,向上层清液中滴加无色酚酞试液,由无色变成红色,说明溶液仍然为碱性,故滤液C中有碳酸钠和氢氧化钠;
[解释与结论]
因为碳酸钠溶液显碱性,故入过量BaCl2溶液的目的是使碳酸钠反应完全,排出对氢氧化钠检验的干扰。
22.(2025-2026九上·山东省日照港中学·期中)我国科学家勇于创新,团结协作,为推进科技创新和社会发展做出了重要贡献。结合图中科学家取得的显著成就。回答下列问题。
(1)我国化学家侯德榜发明了制碱与制氨相结合的“侯氏制碱法”,突破国外对制碱技术的封锁。其反应原理有:NH3+H2O+X+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓,2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O。
①X的化学式为 。
②“侯氏制碱法”的“碱”是指碳酸钠,构成碳酸钠的阴、阳离子个数比是 。
(2)2008年徐光宪院士和他的团队,提出了稀土分离技术,使我国成为全球唯一一个拥有完整稀土产业链的国家。钪、镧是两种重要的稀土元素,根据图片信息回答。
①钪元素与镧元素的本质区别是原子核内 不同。
②图b表示的微观粒子属于 (填“原子”或“阴离子”或“阳离子”),可用符号 表示。镧的核外电子数为 。
(3)1973年,屠呦呦率领团队运用化学方法研制的新型抗疟药青蒿素,挽救了全球数百万人的生命。屠呦呦提取青蒿素的主要工艺如图:
①操作I的名称是 ,操作Ⅱ是蒸馏,利用了溶剂与青蒿素的 不同进行提取分离。
②研究小组的同学查阅资料可知青蒿素(CxHyO5)的相对分子质量为282,现通过实验测得:2.82g青蒿素完全燃烧收集到的气体产物X中二氧化碳和水蒸气的质量分别为6.6g、1.98g。通过计算确定青蒿素的化学式为 。
【答案】(1)① CO2 ② 1:2 (2)① 质子数(或核电荷数) ② 阳离子 ③ Sc3+ ④ 57 (3)① 过滤 ② 沸点 ③ C15H22O5
【解析】(1)① 化学反应前后原子的种类和数目不变,反应前有1个氮原子、5个氢原子、1个钠原子、1个氯原子、1个氧原子;生成物中含有1个氮原子、5个氢原子、1个氯原子、1个钠原子、1个碳原子、3个氧原子;故X中有:1个碳原子、2个氧原子,所以X的化学式是:CO2;
② “侯氏制碱法”的“碱”是碳酸钠(Na2CO3),由2Na+和构成,阴阳离子个数比是1:2。
(2)① 钪元素与镧元素的本质区别是原子内质子数(或核电荷数)不同。
②图b表示的微观粒子中质子数大于核外电子数,所以属于阳离子,符号为Sc3+ ,镧的核外电子数为57(原子的核外电子数=质子数)。
(3)① 操作Ⅰ是将破碎干燥的青蒿和溶剂混合后,分离出浸取液和残渣,这个操作的名称是过滤。
② 操作Ⅱ是蒸馏,蒸馏是利用了溶剂与青蒿素的沸点不同进行提取分离。
二氧化碳中碳元素质量: m(C) = 6.6g = 1.8g,水蒸气中氢元素质量: m(H) = 1.98g = 0.22g。青蒿素中氧元素质量: m(O) = 2.82g-1.8g-0.22g = 0.8g。
C、H、O原子个数比为 = ,结合相对分子质量282验证,化学式为C15H22O5。
23.(2025-2026九上·山东省青岛市即墨区第二十八中学·期中)某化学研究小组在利用课本上的实验装置测定空气中氧气含量时,多次实验后发现集气瓶内上升的水体积始终小于瓶内原有空气体积的1/5.为了找出原因,他们继续进行探究。
【提出问题】足量的红磷燃烧能否耗尽空气中的氧气?
【查阅资料】白磷能与氧气发生反应,生成物为五氧化二磷。
【设计实验】在老师的指导下,研究小组的同学利用如图1装置进行实验(红磷和白磷均过量)。他们利用高能激光笔照射燃烧匙上的红磷,红磷被点燃。待红磷熄灭且装置完全冷却后,将装有白磷的燃烧匙提出水面,再次用高能激光笔照射白磷,白磷被点燃。
【记录数据】研究小组同学从开始实验到最后装置冷却后的整个实验过程中,氧气浓度传感器与数显设备相连,测量的容器内氧气浓度变化曲线如图2.
【实验分析】
(1)图1中红磷燃烧的现象为 。
(2)图2中BC段发生反应的化学方程式为 。
(3)图2中DE段氧气浓度变化的主要原因是 。
【实验结论】
(4)红磷燃烧 (填“能”或“不能”)耗尽空气中的氧气。
【答案】(1)产生大量白烟,放出热量 (2) (3)白磷燃烧消耗氧气 (4)不能
【解析】(1)红磷燃烧时,会产生大量白烟,放出热量;
(2)由待红磷熄灭且装置完全冷却后,将装有白磷的燃烧匙提出水面,照射白磷,白磷被点燃可知,BC段氧气浓度下降,是因为红磷燃烧消耗了氧气,化学方程式为 ;
(3)图2中C点时红磷燃烧熄灭,曲线DE段氧气浓度变化的主要原因为白磷燃烧消耗氧气,;
(4) 由图中信息可知,红磷燃烧熄灭后,白磷继续燃烧,说明红磷不能耗尽空气中的氧气。
24.(2025-2026九上·山东济南育英教育集团·期中)如图所示为实验室中常见气体制备、净化、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器(组装实验装置时,可重复选择仪器),化学小组同学利用其进行下列各化学实验。
(1)实验室制取O2及性质检验。
①小旭以过氧化氢溶液和二氧化锰为原料,在实验室中制取并收集干燥的氧气;该方法制取氧气的化学方程式为 。
②小雪用加热高锰酸钾的方法制取一瓶氧气,选用的发生装置是 (填装置序号字母),从反应后的固体混合物中分离出二氧化锰,可以将混合物进行经过溶解、 、洗涤干燥等操作。(已知二氧化锰是一种难溶于水的黑色固体,高锰酸钾、锰酸钾均溶于水)
③用如图所示装置进行O2性质检验。硫燃烧时,现象为 (填选项序号),生成刺激性气味的气体
a.产生大量白烟
b.生成黑色固体
c.发出蓝紫色火焰
集气瓶中NaOH溶液的作用是 。
④制作氧自救呼吸器
查阅资料,超氧化钾(KO2)为黄色固体,分别与CO2、H2O反应生成O2和白色固体,产氧效率高,适合作生氧剂。
a.原理分析:4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2,4KO2+2H2O=4X+3O2↑,则X的化学式为 。
b.动手实践:设计并制作如图所示氧自救呼吸器,使用一段时间后,观察到生氧剂由 (填颜色变化),则基本失效。
(2)用一氧化碳气体(含有少量二氧化碳和水蒸气)测定某铁的氧化物(FexOy)中元素的组成比例,所选装置按“混合气体→D1→C→A→D2→D3”的顺序连接,D1、D2、D3为氢氧化钠溶液洗气瓶,实验前检验装置气密性,进行实验(假设所发生的化学反应都充分反应)并记录实验数据,如表所示:
装置编号
C中浓硫酸
A中玻璃管内固体
D2中溶液
反应前质量
100g
11.6g
100g
反应后质量
102.7g
8.4 g
108.8g
①请选择合理数据计算FexOy中x:y= (填最简整数比)。
②若没有连接D1装置,用装置D2中溶液质量的变化来进行计算,则所得的x与y的比值与实际值比较将 (选填“偏小”“偏大”“基本一致”之一)。
③从环保角度考虑,该实验方案设计还存在不完善之处,你的具体改进方案是 。
【答案】(1)① ② G ③ 过滤 ④ c ⑤ 吸收生成的二氧化硫,防止污染空气 ⑥ KOH ⑦ 黄色变为白色 (2)① 3∶4 ② 偏小 ③ 在装置末端增加点燃的酒精灯(或气球)处理尾气
【解析】(1)① 过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气,化学方程式为 。
② 加热高锰酸钾制取氧气是固体加热型反应,发生装置选G;
二氧化锰难溶于水,锰酸钾溶于水,分离二氧化锰可通过溶解、过滤、洗涤干燥操作。
③ 硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰,选c;
氢氧化钠溶液可吸收生成的二氧化硫(),防止污染空气。
④ a、,根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和个数不变。反应前K、O、H的个数分别是4、10、4,反应后除4X外K、O、H的个数分别是0、6、0,则4X含有4个K、4个O、4个H,X含有1个K、1个O、1个H,X的化学式为KOH。
b、超氧化钾(KO2)为黄色固体,分别与CO2、H2O反应生成O2和白色固体,故生氧剂由黄色变为白色时基本失效。
(2)① A中发生的反应是 ,固体减少的质量是FexOy中氧元素的质量,即,剩余固体为铁,其质量为8.4g,则:解得x∶y=3∶4。
② 若没有连接D1装置,用装置D2中溶液质量的变化来进行计算,D2中吸收的二氧化碳包括原混合气体中的二氧化碳和反应生成的二氧化碳,导致计算的氧元素质量偏大,x∶y比值偏小。
③ 一氧化碳有毒,会污染空气,该方案的缺点是缺少尾气处理装置,需在装置末端增加点燃的酒精灯或气球处理尾气。
25.(2025-2026九上·山东济南育英教育集团·期中)回答下列问题:
(1)《周礼·考工记》记载了我国劳动人民制取氢氧化钾漂白丝帛的过程,制取氢氧化钾的主要流程如图所示:
【查阅资料】a.蚌壳的主要成分是CaCO3(蚌壳、草木灰中的杂质在流程中均不反应)
b.草木灰的主要成分是K2CO3,其水溶液显碱性。
①步骤二中反应的化学方程式为 。
②化学小组的同学对步骤三所得上层清液的溶质进行探究:
【提出问题】上层清液中的溶质是什么?
【作出猜想】猜想I:KOH 猜想II:KOH和Ca(OH)2 猜想III:KOH和K2CO3
【实验验证】
方案
实验
现象
结论
一
取少量上层清夜于试管中,加入Na2CO3溶液
猜想II不正确
二
取少量上层清液于试管中,加入
产生气泡
猜想III正确
【反思评价】制取氢氧化钾的主要流程中能够循环利用的物质是 (填化学式)。
(2)化学小组的同学欲探究固体混合物A的成分,已知固体混合物A中可能含有Na2CO3、FeCl3、CuO、NH4NO3、(NH4)2SO4五种物质中的两种或多种,分别取一定量固体混合物A按下述步骤进行实验探究,观察实验现象,并加以分析推理。(设过程中所有发生的反应都恰好完全反应)
①气体E的化学式是 。
②写出步骤I中发生反应的一个化学方程式 。
③在溶液G中,一定大量存在的酸根阴离子是 (填离子符号)。
④在固体混合物A里,上述五种物质中,一定不存在的物质是 (填化学式)。
⑤在固体混合物A里,上述五种物质中,还不能确定是否存在的是 (填化学式),要进一步确定其是否存在,可取适量白色沉淀H进行探究。请简要说明实验操作步骤、发生的现象及结论: 。
【答案】(1)① ② 无明显现象 ③ 足量的稀盐酸 ④ (2)① ② ③ 、 ④ 和 ⑤ 和 ⑥ 取白色沉淀H于烧杯中,加入足量稀硝酸,若沉淀全部溶解,则A中一定有硝酸铵,没有硫酸铵,若沉淀部分溶解,则A中一定含有硫酸铵,可能含有硝酸铵。
【解析】本题主要考查物质的制备流程及物质成分的探究,涉及化学反应类型判断、化学方程式书写、物质共存分析、实验现象判断以及物质循环利用等知识,还考查了根据实验现象推断混合物成分,涉及酸碱盐的性质、物质间的反应等概念和原理。
(1)① 蚌売主要成分是,步骤一是碳酸钙在高温条件下分解生成氧化钙和二氧化碳气体,步骤二是氧化钙和水反应生成氢氧化钙,故可以写出化学反应方程式:。
② 方案一中,取少量上层清液于试管中,加入溶液,若猜想Ⅱ不正确,即上层清液中不含氢氧化钙,那么碳酸钠与氢氧化钙不反应,实验现象就是无明显现象。
③ 方案二中,取少量上层清液于试管中,加入试剂后,产生了气泡,可验证猜想Ⅲ氢氧化钾和碳酸钾的存在,则该试剂会与碳酸钾反应生成气体,酸能和碳酸盐发生反应生成二氧化碳,故该试剂是稀盐酸或者稀硫酸。
④ 从流程图可知,步骤一消耗碳酸钙,步骤三又有碳酸钙生成,所以制取氢氧化钾的主要流程中能够循环利用的物质是。
(2)① 混合物中加入氢氧化钠溶液加热后能产生气体,且该气体通入无色酚酞后变红,则气体E是氨气,化学式为。该现象也可证明该混合物中有或。
② 混合物中加入稀盐酸,生成气体B,且气体B通入紫色石蕊溶液后,溶液变红,根据题意可知该混合物中有碳酸钠,碳酸钠能与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,故可以写出化学反应方程式:。
③ 由② 可知无色溶液D中一定含有碳酸钠,碳酸钠与硝酸钡反应生成碳酸钡沉淀和硝酸钠,第一步加入的盐酸中的氯离子,最终会带G中,所以无色溶液G中一定大量存在的酸根阴离子是硝酸根离子和氯离子,符号为。
④ 固体混合物A中若有加入氢氧化钠会产生沉淀,若有加入适量的氢氧化钠溶液加热,氧化铜不反应,故在Ⅱ后会有固体剩余,但是步骤Ⅱ后只有溶液D和气体E,故一定不存在的物质是和。
⑤ 因为两种铵盐(和)都可与氢氧化钠产生氨气,且固体A中的碳酸钠和硝酸钡能产生白色沉淀,若有与氢氧化钠反应生成硫酸钠,硫酸钠与硝酸钡也能产生白色沉淀。故还不能确定是否存在的是和。
⑥ 若要确定和是否存在,可以取白色沉淀H于烧杯中,加入足量稀硝酸,若沉淀全部溶解,则A中一定有硝酸铵,没有硫酸铵,若沉淀部分溶解,则A中一定含有硫酸铵,可能含有硝酸铵。
试卷第1页,共3页
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