專題十七 科學(xué)探究題中考化學(xué)中考化學(xué) (廣西專用)1.(2018廣西賀州,29,9分)現(xiàn)有一包黑色固體粉末,可能含有炭粉、CuO、Fe3O4中的兩種或者三種,某化學(xué)興趣小組通過實(shí)驗(yàn)探究其成分。(1)提出問題:該黑色固體粉末成分是什么?(2)作出猜想:猜想一:混合固體是炭粉、CuO猜想二:混合固體是炭粉、Fe3O4猜想三:混合固體是猜想四:混合固體是炭粉、CuO、Fe3O4(3)查閱資料:Fe3O4為黑色粉末,能與鹽酸反應(yīng),含有Fe3+的鹽溶液遇到KSCN(硫氰化鉀)溶液時變成紅色,Fe(OH)2是一種白色沉淀。(4)實(shí)驗(yàn)探究:取一定量的固體于試管中,加足量的鹽酸,充分反應(yīng)后有部分固體溶解,過濾,得到濾液A,并對濾液A的成分進(jìn)行如下探究:好題精練實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論步驟一:取一定量濾液A于試管中,加入足量的鐵粉無紅色固體析出該固體物質(zhì)一定沒有步驟二:又取一定量的濾液A于試管中,加入少量的KSCN(硫氰化鉀)溶液溶液變成紅色濾液A中一定含有的物質(zhì)是步驟三:再取一定量的濾液A于試管中,加入足量的NaOH溶液有紅褐色沉淀生成,同時還有少量的白色沉淀生成,白色沉淀迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色濾液A中還一定含有的物質(zhì)是(5)討論交流:通過以上實(shí)驗(yàn),猜想成立。寫出Fe3O4與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式:。Fe3O4與鹽酸反應(yīng)時元素的化合價沒有改變,請大家推斷Fe3O4中鐵元素的化合價為。(6)拓展:請寫出同種元素顯不同化合價的一種鹽(寫化學(xué)式)。答案答案(2)CuO、Fe3O4(4)CuOFeCl3FeCl2(5)二Fe3O4+8HCl2FeCl3+FeCl2+4H2O+2、+3(6)NH4NO3(合理即可)解析解析(2)一包黑色固體粉末,可能含有炭粉、CuO、Fe3O4中的兩種或者三種,其可能組合有四種:炭粉、CuO,炭粉、Fe3O4,CuO、Fe3O4,炭粉、CuO、Fe3O4,故猜想三應(yīng)為CuO、Fe3O4。(4)向?yàn)V液A中加入足量的鐵粉,無紅色固體析出,則濾液A中不存在Cu2+,固體物質(zhì)一定沒有CuO;向?yàn)V液A中加入少量KSCN(硫氰化鉀)溶液,溶液變紅,根據(jù)所提供資料可知,濾液A中存在Fe3+,說明濾液A一定含有FeCl3;向?yàn)V液A中加入足量的NaOH溶液,有紅褐色沉淀生成,說明濾液A中存在Fe3+,有少量白色沉淀生成,白色沉淀迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色,則濾液A中存在Fe2+,分析可知濾液A中一定含有FeCl3、FeCl2。(5)分析以上可知,該黑色粉末一定含有Fe3O4,一定不含CuO,故猜想二成立。Fe3O4和鹽酸能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成鹽和水,反應(yīng)方程式為Fe3O4+8HCl2FeCl3+FeCl2+4H2O;根據(jù)以上分析,濾液A中存在Fe2+、Fe3+,則Fe3O4中鐵元素的化合價為+2、+3。2.(2018福建,15,16分)某研究小組對過氧化氫溶液制取氧氣進(jìn)行如下探究。實(shí)驗(yàn)一氧氣制取和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)(1)現(xiàn)有如下裝置:實(shí)驗(yàn)室用過氧化氫溶液制氧氣的化學(xué)方程式為,應(yīng)選擇的發(fā)生裝置和收集裝置分別是(填標(biāo)號,下同)和。檢查B裝置氣密性的操作是。用收集的氧氣進(jìn)行“鐵絲在氧氣中燃燒”的實(shí)驗(yàn),觀察到的現(xiàn)象是,反應(yīng)的化學(xué)方程式為。實(shí)驗(yàn)二探究H2O2質(zhì)量分?jǐn)?shù)、溶液pH、溫度對反應(yīng)速率的影響(2)設(shè)計(jì)如下表實(shí)驗(yàn)方案:實(shí)驗(yàn)序號H2O2質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%pH溫度/每分鐘氣泡數(shù)130520230620330112041511305a11b實(shí)驗(yàn)13的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖?。a=;b=。實(shí)驗(yàn)三探究制取氧氣的適宜催化劑(3)實(shí)驗(yàn)方案如下:.用MnO2、CuO、Fe2O3、Cr2O3四種催化劑分別與海藻酸鈉溶液混合,滴入氯化鈣溶液制成含等質(zhì)量催化劑、大小相同的海藻酸鈉微球,備用。.取30粒含MnO2的海藻酸鈉微球,采用圖1裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。改用其他三種微球,分別重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),得到圖2的錐形瓶內(nèi)壓強(qiáng)隨時間變化的曲線圖。圖圖1圖2每次實(shí)驗(yàn)時,海藻酸鈉微球數(shù)應(yīng)相同的原因是。用含MnO2的海藻酸鈉微球進(jìn)行實(shí)驗(yàn),60s時壓強(qiáng)瞬間回落,其原因是。從實(shí)驗(yàn)曲線看,催化效果較好、反應(yīng)溫和的催化劑是。答案答案(1)2H2O22H2O+O2BD或E用止水夾夾住橡膠管,往長頸漏斗中加水形成一段水柱,觀察水柱是否變化(或其他合理答案)火星四射,生成黑色固體3Fe+2O2Fe3O4(2)探究溶液pH對反應(yīng)速率的影響(或其他合理答案)1520(或3030)(3)確保催化劑用量一致(或其他合理答案)產(chǎn)氣速率過快,導(dǎo)致氣壓過大,橡皮塞被彈出(或其他合理答案)CuO解析解析(1)用過氧化氫溶液制取氧氣,有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H2O22H2O+O2;過氧化氫溶液是液體,二氧化錳是固體,反應(yīng)無需加熱,故應(yīng)選用固液常溫型發(fā)生裝置B;氧氣密度比空氣大且不易溶于水,故可用向上排空氣法或排水法收集?？梢杂弥顾畩A夾住橡膠管,往長頸漏斗中加水,形成一段水柱,若水柱高度不變說明裝置氣密性良好。鐵絲在氧氣中劇烈燃燒,火星四射,放出大量的熱,生成黑色固體,反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Fe+2O2Fe3O4。(2)由表格數(shù)據(jù)可知,實(shí)驗(yàn)1、2、3中過氧化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和溫度都相同,只有pH不同,故這三個實(shí)驗(yàn)的目的是探究溶液的pH對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。對比實(shí)驗(yàn)中只能存在一個變量,故當(dāng)a=15時,b=20;當(dāng)a=30時,b=30。(3)海藻酸鈉微球數(shù)相同是為了使催化劑用量一致,便于進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)。有可能是生成氣體的速率過快,導(dǎo)致容器里的氣壓過大,使橡皮塞被彈出,壓強(qiáng)瞬間回落。從實(shí)驗(yàn)曲線看,催化效果較好、反應(yīng)溫和的催化劑是氧化銅。3.(2018江西,22,8分)興趣小組利用提供的試劑:稀硫酸、澄清石灰水、氯化鈉溶液、硫酸銅溶液和紫色石蕊溶液,探究酸堿鹽的性質(zhì)。小清同學(xué)將氯化鈉溶液加入到稀硫酸中沒有觀察到明顯現(xiàn)象,而將混合溶液加熱一段時間后,意外地聞到刺激性氣味?！咎岢鰡栴}】刺激性氣味的氣體是什么?【猜想與假設(shè)】猜想1:可能是二氧化硫;猜想2:可能是氯化氫;猜想3:可能是氨氣。大家討論后認(rèn)為猜想3不合理,依據(jù)是?！静殚嗁Y料】SO2和CO2的化學(xué)性質(zhì)相似,都能使澄清石灰水變渾濁。寫出二氧化硫和氫氧化鈣反應(yīng)的化學(xué)方程式:。【實(shí)驗(yàn)探究】如圖所示,小誠將產(chǎn)生的氣體通入紫色石蕊溶液中,觀察到,于是他認(rèn)為猜想2正確。【評價與改進(jìn)】小煜認(rèn)為小誠的結(jié)論不科學(xué),于是他利用提供的試劑通過實(shí)驗(yàn)確認(rèn)了猜想2正確。【結(jié)論】加熱氯化鈉與硫酸的混合溶液得到的氣體是氯化氫?！就卣箲?yīng)用】實(shí)驗(yàn)室可用氯化鈉和硫酸反應(yīng)制取氯化氫氣體,已知氯化氫氣體極易溶于水。請推測實(shí)驗(yàn)室制取氯化氫氣體最適宜的方法為(填序號)。A.加熱氯化鈉溶液和稀硫酸的混合物B.加熱氯化鈉固體和稀硫酸的混合物C.加熱氯化鈉固體和濃硫酸的混合物實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如圖所示,將產(chǎn)生的氣體答案答案【猜想與假設(shè)】質(zhì)量守恒定律(或反應(yīng)物中無氮元素等)【查閱資料】Ca(OH)2+SO2CaSO3+H2O【實(shí)驗(yàn)探究】溶液由紫色變紅色(或溶液變紅)【評價與改進(jìn)】通入澄清石灰水中無明顯現(xiàn)象(或不出現(xiàn)白色沉淀)【拓展應(yīng)用】C解析解析【猜想與假設(shè)】將氯化鈉與稀硫酸的混合溶液加熱一段時間后產(chǎn)生了刺激性氣味的氣體,由于反應(yīng)物中不存在氮元素,故不可能是氨氣,猜想3錯誤。【查閱資料】二氧化硫與氫氧化鈣反應(yīng)生成亞硫酸鈣沉淀和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ca(OH)2+SO2CaSO3+H2O。【實(shí)驗(yàn)探究】猜想2是氯化氫氣體,因此將其通入紫色石蕊溶液中,溶液變紅色?！驹u價與改進(jìn)】如果產(chǎn)生的氣體是氯化氫,則將其通入澄清石灰水中,石灰水不會變渾濁,此現(xiàn)象可以證明該氣體不是二氧化硫,間接地證明猜想2正確?！就卣箲?yīng)用】由于氯化氫極易溶于水,為了避免生成的氣體溶于水,實(shí)驗(yàn)室最好采用加熱固體氯化鈉與濃硫酸的方法制取氯化氫氣體,因此選C。難點(diǎn)突破難點(diǎn)突破二氧化碳和二氧化硫都能使澄清石灰水變渾濁,因此將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水后如果沒有渾濁現(xiàn)象,說明該氣體不是二氧化硫,猜想1不正確,從而間接地證明了猜想2正確。4.(2018山西,29,9分)化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程經(jīng)常會產(chǎn)生一定量的廢液,經(jīng)過無害化處理可有效防止水體污染。在一次實(shí)驗(yàn)課上,興趣小組的同學(xué)們完成了NaOH溶液和Na2CO3溶液的鑒別,并對廢液成分展開探究。活動一通過小組合作,同學(xué)們完成了下圖所示的三組小實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中生成白色沉淀的化學(xué)方程式是(寫一個)?；顒佣⊙⒘г嚬苤械氖Ｓ辔锏谷胍粋€潔凈的大燒杯中(如下圖),充分?jǐn)嚢琛㈧o置,觀察到杯內(nèi)上層是無色溶液,下層有白色沉淀。由此可以確定:上層溶液中一定不含有的離子是以及一定含有的離子。小組同學(xué)對上層溶液中還可能含有的離子進(jìn)行了如下探究?！咎岢鰡栴}】上層溶液中還可能含有什么離子?【猜想與假設(shè)】上層溶液中還可能含有OH-、C、Ca2+中的一種或幾種。【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】23O實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論方案一取少量溶液于試管中,滴加無色酚酞溶液繼續(xù)滴加稀鹽酸溶液變紅產(chǎn)生氣泡有OH-有C 、無Ca2+方案二取少量溶液于試管中,(指示劑除外)有C 、無Ca2+有OH-23O23O【反思與評價】(1)小明同學(xué)對方案一提出質(zhì)疑,他的理由是。(2)經(jīng)過綜合分析,最終確定上層溶液中肯定存在的離子有。(3)將燒杯內(nèi)物質(zhì)過濾,濾渣回收,向?yàn)V液中加入適量進(jìn)行處理后再排放。答案答案活動一:Ca(OH)2+Na2CO3CaCO3+2NaOH(或CaCl2+Na2CO3CaCO3+2NaCl)活動二:H+(或氫離子)【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】滴加過量的BaCl2溶液,靜置,繼續(xù)滴加CuSO4溶液或滴加過量的Ca(NO3)2溶液,靜置,繼續(xù)滴加FeCl3溶液(合理即可)產(chǎn)生白色沉淀產(chǎn)生藍(lán)色沉淀(或產(chǎn)生紅褐色沉淀)(合理即可)【反思與評價】(1)溶液中有C(或Na2CO3)也會使酚酞變紅,無法判斷是否含OH-或溶液中有C(或Na2CO3),溶液也顯堿性,無法判斷是否含OH-(合理即可)(2)Na+、Cl-、OH-、C(或鈉離子、氯離子、氫氧根離子、碳酸根離子)(3)稀硫酸(或稀鹽酸/酸)(合理即可)23O23O23O解析解析活動一:氫氧化鈣溶液與碳酸鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈣白色沉淀,氯化鈣溶液與碳酸鈉溶液反應(yīng)也生成碳酸鈣白色沉淀,反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為Ca(OH)2+Na2CO3CaCO3+2NaOH、Na2CO3+CaCl2CaCO3+2NaCl?；顒佣?六支試管內(nèi)的剩余物倒在一起有白色沉淀,該白色沉淀一定是碳酸鈣,則上層清液中一定不含氫離子,因?yàn)樘妓徕}與鹽酸能發(fā)生反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳。【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】根據(jù)離子的性質(zhì)確定檢驗(yàn)方法。OH-能使酚酞變紅,能與Cu2+、Fe3+分別結(jié)合成Cu(OH)2藍(lán)色沉淀、Fe(OH)3紅褐色沉淀。C與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w,與Ca2+、Ba2+分別結(jié)合成CaCO3、BaCO3白色沉淀。方案一中用酚酞檢驗(yàn)OH-,用稀鹽酸檢驗(yàn)C;根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論一定含C、無Ca2+,一定有OH-,方案二可以用可溶性鈣鹽、鋇鹽檢驗(yàn)C,用可溶性銅鹽、鐵鹽檢驗(yàn)OH-。【反思與評價】(1)碳酸鈉溶液呈堿性,也能使酚酞溶液變紅,無法判斷是否含有OH-。(2)經(jīng)過分析可知上層溶液中一定存在Na+、Cl-、OH-、C。(3)濾液中含有OH-、C,顯堿性,可以加入適量稀鹽酸(或稀硫酸)除去OH-、C。23O23O23O23O23O23O23O5.(2017廣西桂林,29,11分)一些金屬易生銹,某小組同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn),對金屬銹蝕進(jìn)行探究。【實(shí)驗(yàn)一】取5枚去油去銹的潔凈鐵釘,分別裝入下表的試管中,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(1)通過上述實(shí)驗(yàn)可知,溫度越高,鐵釘生銹速率越(填“慢”或“快”);在(填“酸性”“堿性”或“中性”)環(huán)境中鐵釘生銹速率較快?！緦?shí)驗(yàn)二】為探究鐵銹的成分,用下圖所示裝置(夾持儀器已省略)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(每步反應(yīng)和吸收均完全)?！静殚嗁Y料】無水硫酸銅能吸收水而變藍(lán),堿石灰既能吸收水也能吸收CO2。實(shí)驗(yàn)圖示生銹時間8min較長時間不生銹5min3min1min(2)請指出上圖所示實(shí)驗(yàn)裝置的一個明顯缺陷:。(3)加熱前,先通入CO一段時間,目的是。(4)將鐵銹樣品加熱,樣品逐漸變黑,無水硫酸銅逐漸變藍(lán),由此推知鐵銹中一定含有元素,從而推斷出空氣中的參加了鐵生銹反應(yīng)。【實(shí)驗(yàn)記錄】鐵銹樣品的質(zhì)量/g裝置B的質(zhì)量/g裝置C的質(zhì)量/g反應(yīng)前23.2232.4198.2反應(yīng)后239.6211.4(5)根據(jù)上表數(shù)據(jù)推算,可確定鐵銹的成分,用FexOynH2O表示。則n=;若缺少D裝置,x y的值(填“偏大”“偏小”或“無影響”)?！緦?shí)驗(yàn)三】鎂帶久置空氣中,表面因銹蝕而變黑,此黑色物質(zhì)是堿式碳酸鎂、帶結(jié)晶水的碳酸鎂和氫氧化鎂的混合物。(6)欲通過實(shí)驗(yàn)探究鎂帶在空氣中銹蝕的條件,下圖所示裝置中試管內(nèi)可選用的物質(zhì)如下:O2水CO2O2和CO2CO2和水O2和水O2、CO2和水。至少需要選用(填數(shù)字序號),才能達(dá)到探究鎂帶銹蝕的條件。(7)請寫出鎂帶在空氣中銹蝕,生成堿式碳酸鎂Mg3(OH)2(CO3)2的化學(xué)方程式。答案答案(1)快酸性(2)缺少尾氣處理裝置(3)排凈裝置中的二氧化碳、氧氣等氣體(或空氣)(4)氫(H)水蒸氣(H2O)(5)4偏小(6)、(7)6Mg+3O2+2H2O+4CO22Mg3(OH)2(CO3)2解析解析(1)對比第1個實(shí)驗(yàn)和第4個實(shí)驗(yàn)可知,溫度越高,鐵釘生銹速率越快;對比前3個實(shí)驗(yàn)可知,鐵釘在酸性環(huán)境中生銹速率較快。(2)CO有毒,會污染空氣,故應(yīng)在裝置末增加一個尾氣處理裝置。(3)空氣中有CO2,會對CO還原鐵銹樣品產(chǎn)生的CO2的測定產(chǎn)生干擾;空氣中的O2和CO混合加熱可能發(fā)生爆炸,故先通入CO一段時間排凈裝置內(nèi)的空氣。(4)加熱,鐵銹樣品逐漸變黑,無水硫酸銅逐漸變藍(lán),說明生成了H2O,由此推出鐵銹中一定含有氫元素,則鐵生銹過程中一定有H2O參加反應(yīng)。(5)由表中數(shù)據(jù)可知,CO與鐵銹FexOynH2O反應(yīng)生成水的質(zhì)量為239.6g-232.4g=7.2g,生成CO2的質(zhì)量為211.4g-198.2g=13.2g,故鐵銹中H2O的質(zhì)量為7.2g,FexOy的質(zhì)量為23.2g-7.2g=16g,FexOy中氧元素的質(zhì)量為13.2g=4.8g,則鐵元素的質(zhì)量為16g-4.8g=11.2g,故x y n=2 3 4,則鐵銹的化學(xué)式為Fe2O34H2O,n=4。若缺少D裝置,空氣中的H2O和CO2會進(jìn)入C裝置,使測得CO2的質(zhì)量偏大,即FexOy中氧元素的質(zhì)量偏大,故x y的值偏小。(6)鎂銹蝕后的產(chǎn)物中有Mg、C、H、O四種元素,則鎂銹蝕肯定與CO2和H2O有關(guān),可能與O2有關(guān),故選和。(7)反應(yīng)的化學(xué)方程式為6Mg+3O2+2H2O+4CO22Mg3(OH)2(CO3)2。164411.2564.8167.218解題思路解題思路(5)由表格中數(shù)據(jù)可計(jì)算出H2O和CO2的質(zhì)量,而CO2中的氧有一半來自鐵銹,由此計(jì)算出鐵銹中Fe、O、H2O的質(zhì)量,再根據(jù)質(zhì)量與相對分子質(zhì)量的比值即得三者的個數(shù)比,由此得出鐵銹的化學(xué)式。6.(2017廣西貴港,21,12分)某化學(xué)興趣小組學(xué)習(xí)堿的性質(zhì)后,到實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)。小明將二氧化碳通入氫氧化鈉溶液后無明顯現(xiàn)象,然后向得到的溶液中滴加CaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀;小杰做的實(shí)驗(yàn)和小明一樣,但沒有出現(xiàn)白色沉淀。他們?yōu)榱瞬槊髟?查閱資料:CO2與NaOH反應(yīng)的產(chǎn)物與反應(yīng)物的量有關(guān),少量CO2得到Na2CO3,過量CO2得到NaHCO3,反應(yīng)的化學(xué)方程式:CO2+2NaOHNa2CO3+H2O,Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3;Ca(HCO3)2溶于水,溶液呈堿性;CaCl2溶液呈中性;Na2CO3、NaHCO3溶液都呈堿性,都能與酸反應(yīng);鋁、鋅、鐵、銅的鹽溶液與NaHCO3溶液混合會產(chǎn)生沉淀。他們對CO2與NaOH溶液反應(yīng)后,溶液中溶質(zhì)是什么進(jìn)行探究。【猜想與假設(shè)】猜想:Na2CO3;猜想:NaHCO3;猜想:Na2CO3、NaOH;猜想:。實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論(1)取適量反應(yīng)后的溶液于試管中,加入適量的CaCl2溶液,振蕩;再加入無明顯現(xiàn)象;有氣泡產(chǎn)生猜想成立,反應(yīng)的化學(xué)方程式:(2)取適量反應(yīng)后的溶液于試管中,加入過量的CaCl2溶液,振蕩;過濾,取濾液于另一支試管中,滴加產(chǎn)生白色沉淀;猜想成立【實(shí)驗(yàn)探究】【繼續(xù)探究】將4.0gNaOH固體溶解在100mL水中,然后通入4.0g二氧化碳?xì)怏w,充分反應(yīng)后,所得溶液的溶質(zhì)是。答案答案【猜想與假設(shè)】Na2CO3、NaHCO3【實(shí)驗(yàn)探究】實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論稀鹽酸NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2無色酚酞后再滴加稀鹽酸先變紅,后無氣泡冒出【繼續(xù)探究】Na2CO3、NaHCO3解析解析【猜想與假設(shè)】由題意可知,溶液中溶質(zhì)還可能是Na2CO3和NaHCO3?！緦?shí)驗(yàn)探究】(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論可知,后加入的試劑為稀鹽酸,稀鹽酸與NaHCO3反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2。(2)猜想是Na2CO3和NaOH,要證明有NaOH,可向過濾后的濾液中滴加無色酚酞,再滴加足量的稀鹽酸,若溶液先變紅,后無氣泡冒出即可證明有NaOH。【繼續(xù)探究】4.0gNaOH完全反應(yīng)轉(zhuǎn)化成Na2CO3需CO2的質(zhì)量為2.2g,完全反應(yīng)轉(zhuǎn)化為NaHCO3需要CO2的質(zhì)量為4.4g,現(xiàn)通入了4.0gCO2,則溶液中溶質(zhì)是Na2CO3和NaHCO3。易錯警示易錯警示【實(shí)驗(yàn)探究】(2)中容易誤認(rèn)為滴加無色酚酞,溶液變紅即可證明是Na2CO3、NaOH。因溶液中含有NaHCO3時,溶液也呈堿性,也能使酚酞溶液變紅,因此滴加酚酞溶液后還要滴加稀鹽酸。7.(2017廣西南寧,29,8分)興趣小組在做完鹽的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)后,發(fā)現(xiàn)一瓶碳酸鈉固體可能混入了氯化鈉、硫酸鈉中的一種或兩種。為此,他們對這瓶固體的成分進(jìn)行了探究?！緦?shí)驗(yàn)驗(yàn)證】實(shí)驗(yàn)步驟現(xiàn)象結(jié)論、分析及化學(xué)方程式(1)取少量該樣品于燒杯中,加入適量的水,溶解,得到溶液A(2)取少量溶液A于試管中,滴入過量的稀硝酸,再滴入過量的硝酸鋇溶液,充分反應(yīng)后,靜置說明該固體中混有硫酸鈉。寫出證明有硫酸鈉存在的化學(xué)方程式:(3)取步驟(2)中的上層清液于試管中,滴入幾滴硝酸銀溶液有白色沉淀生成說明該固體中實(shí)驗(yàn)結(jié)束所得溶液中一定含有的陽離子是【實(shí)驗(yàn)反思】步驟(2)中滴入過量稀硝酸的目的是。【實(shí)驗(yàn)拓展】興趣小組還想測定該固體中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù),利用如下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置(氣密性良好)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),每一步反應(yīng)均完全進(jìn)行。(1)為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?首先稱取一定質(zhì)量的該固體樣品放入裝置甲中,然后進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作,正確的順序是(填序號,可重復(fù))。a.稱量裝置丙。b.打開彈簧夾,通入足量的氮?dú)?關(guān)閉彈簧夾。c.打開分液漏斗的活塞,注入足量的稀硫酸,關(guān)閉活塞。(2)裝置乙的作用是。答案答案【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】(2)先有氣泡產(chǎn)生,后有白色沉淀生成Ba(NO3)2+Na2SO42NaNO3+BaSO4(3)還混有氯化鈉Na+、H+、Ba2+【實(shí)驗(yàn)反思】除去碳酸鈉,以免對氯化鈉和硫酸鈉的檢驗(yàn)造成干擾(合理即可)【實(shí)驗(yàn)拓展】(1)bacba(2)吸收二氧化碳?xì)怏w中的水分或干燥二氧化碳?xì)怏w解析解析加水溶解后加入過量稀硝酸,Na2CO3完全反應(yīng),再加入過量Ba(NO3)2溶液,若有沉淀生成,則一定有Na2SO4,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ba(NO3)2+Na2SO4BaSO4+2NaNO3;取清液加入幾滴AgNO3溶液,有白色沉淀,說明該固體中一定有NaCl,此時溶液中一定有NaNO3、HNO3、Ba(NO3)2,則一定有的陽離子是H+、Na+和Ba2+。若要測定固體中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù),則測出樣品與足量稀H2SO4反應(yīng)生成的CO2的質(zhì)量即可:反應(yīng)前通入足量N2排盡空氣后稱量丙裝置質(zhì)量,加入稀H2SO4使反應(yīng)發(fā)生,反應(yīng)后再通N2把CO2全部排出使其被丙中的NaOH吸收,最后稱量丙裝置質(zhì)量。8.(2016廣西南寧,29,10分)某?；瘜W(xué)興趣小組,在實(shí)驗(yàn)室里用二氧化錳和濃鹽酸在加熱條件下制取氯氣并進(jìn)行有關(guān)氯氣性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究(如下圖所示)?；卮鹣铝袉栴}:(1)從分液漏斗中加入的藥品是。(2)從反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件考慮,裝置A屬于型氣體發(fā)生裝置。(3)若進(jìn)入裝置D中的氯氣是純凈干燥的,則裝置B的作用是,裝置C中盛有的溶液是。(4)實(shí)驗(yàn)過程中,同學(xué)們看到裝置D中“石蕊紙花”(用石蕊溶液染成的紫色的干燥紙花,下同)無明顯變化,E中濕潤的石蕊紙花先變紅后褪色。對此,同學(xué)們產(chǎn)生了濃厚的興趣,于是繼續(xù)進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)探究?！静殚嗁Y料】.氯氣(Cl2)是一種黃綠色的有毒氣體,能溶于水(溶解性不大),并能與水反應(yīng):Cl2+H2OHCl+HClO(次氯酸)。.氯氣溶于水所得的溶液稱為氯水,氯水除了具有消毒作用,還具有漂白作用。【提出問題】氯水中的什么物質(zhì)具有漂白作用?【提出猜想】猜想1:氯水中的H2O具有漂白作用。猜想2:氯水中的HCl具有漂白作用。猜想3:氯水中的HClO具有漂白作用。猜想4:氯水中的Cl2具有漂白作用。實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論將石蕊紙花放入水中石蕊紙花猜想1不成立將石蕊紙花放入中石蕊紙花變紅但不褪色猜想2不成立石蕊紙花先變紅后褪色猜想3【反思交流】同學(xué)們一致認(rèn)為,不用再做實(shí)驗(yàn)對猜想4進(jìn)行探究,理由是:進(jìn)行氯氣性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究時,裝置(填裝置序號)的現(xiàn)象已證明了Cl2不具有漂白作用。錢程同學(xué)認(rèn)為,由于氯氣在水中溶解性不大,用實(shí)驗(yàn)裝置F中的蒸餾水吸收氯氣效果不是很理想,于是將裝置F中的蒸餾水換成了氫氧化鈉溶液,則最終反應(yīng)所得溶液中含有的鹽類物質(zhì)是。【實(shí)驗(yàn)探究】答案答案(1)濃鹽酸(2)固液加熱(3)除去Cl2中混有的HCl濃硫酸(4)【實(shí)驗(yàn)探究】無明顯變化鹽酸將石蕊紙花放入次氯酸溶液中成立【反思交流】D氯化鈉(NaCl)、次氯酸鈉(NaClO)解析解析(1)從分液漏斗中加入的藥品是濃鹽酸。(2)濃鹽酸和二氧化錳在加熱的條件下反應(yīng)產(chǎn)生氯氣,從反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件考慮,裝置A屬于固液加熱型氣體發(fā)生裝置。(3)制備的氯氣中含氯化氫氣體和水蒸氣,通過飽和食鹽水可以除去氯化氫氣體;濃硫酸具有吸水性,能夠吸收氯氣中的水蒸氣,所以裝置C中盛有的溶液是濃硫酸。(4)【實(shí)驗(yàn)探究】水顯中性,石蕊在中性溶液中不變色;由實(shí)驗(yàn)結(jié)論可知該實(shí)驗(yàn)的目的是證明HCl是否具有漂白作用,所以應(yīng)將石蕊紙花放入鹽酸中;該實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證HClO是否具有漂白作用,所以應(yīng)將石蕊紙花放入次氯酸溶液中,由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可推出猜想3成立。【反思交流】D中石蕊溶液染成的紫色的干燥紙花不變色,說明Cl2不具有漂白作用;Cl2能與水反應(yīng)生成次氯酸和鹽酸,則最終反應(yīng)所得溶液中含有的鹽類物質(zhì)是氯化鈉、次氯酸鈉。9.(2016廣西桂林,29,9分)課堂上,老師取20g蔗糖放入小燒杯中,加少量水使它潤濕,注入10mL濃硫酸,攪拌,同學(xué)們看到蔗糖先變黑后“發(fā)酵”形成“黑面包”,同時還聞到了刺激性氣味,同學(xué)們判斷黑色固體是碳,原因是濃硫酸具有強(qiáng)。形成“黑面包”的主要原因是什么?在老師的指導(dǎo)下,同學(xué)們開展了探究活動。【猜想與假設(shè)】濃硫酸與碳反應(yīng),生成大量氣體使黑色固體膨脹。【查閱資料】.濃硫酸與碳在加熱條件下反應(yīng),生成物中有SO2、CO2兩種氣體。.SO2是一種具有刺激性氣味的氣體,能與Ca(OH)2溶液反應(yīng)生成白色沉淀。.SO2能使品紅溶液褪色,而CO2不能?！緦?shí)驗(yàn)探究】為驗(yàn)證碳與濃硫酸在加熱條件下生成的氣體產(chǎn)物,同學(xué)們在老師指導(dǎo)下設(shè)計(jì)并進(jìn)行如圖實(shí)驗(yàn):【事實(shí)與結(jié)論】(1)請將能得出對應(yīng)結(jié)論的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象填入表中。驗(yàn)證氣體實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論SO2有SO2產(chǎn)生CO2有CO2產(chǎn)生(2)碳與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是。(3)濃硫酸與碳在加熱條件下產(chǎn)生大量的SO2和CO2,使黑色固體膨脹,形成“黑面包”,猜想成立?！痉此寂c交流】(1)小明同學(xué)提出,因老師的演示實(shí)驗(yàn)沒有進(jìn)行加熱,所以同學(xué)們的探究實(shí)驗(yàn)無意義,其他同學(xué)一致否定了他的說法,理由是。(2)若B、E中試劑交換,(填“能”或“不能”)得出有CO2產(chǎn)生的結(jié)論,理由是。(3)C中酸性高錳酸鉀溶液的作用是。答案答案腐蝕性【事實(shí)與結(jié)論】(1)驗(yàn)證氣體實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論B中品紅稀溶液褪色D中品紅稀溶液不褪色,E中澄清石灰水變渾濁(2)C+2H2SO4(濃)CO2+2SO2+2H2O【反思與交流】(1)濃硫酸稀釋時放出大量的熱,不加熱也可進(jìn)行(2)不能二氧化硫也能使澄清石灰水變渾濁(3)除去二氧化硫氣體解析解析【事實(shí)與結(jié)論】(1)如果B中品紅溶液褪色,說明有SO2產(chǎn)生;而SO2和CO2均能使E中澄清石灰水變渾濁,所以若D中品紅稀溶液不褪色,E中澄清石灰水變渾濁,說明有CO2產(chǎn)生。(2)C與濃硫酸在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)生成二氧化碳、二氧化硫和水,化學(xué)方程式為C+2H2SO4(濃)CO2+2SO2+2H2O。【反思與交流】(1)濃硫酸稀釋時放出大量的熱,不加熱也可進(jìn)行。(2)SO2和CO2均能使澄清石灰水變渾濁,若將B、E中試劑交換,則無法判斷是否有CO2產(chǎn)生,故不能將B、E中試劑交換。(3)C中酸性高錳酸鉀溶液的作用是吸收SO2,防止干擾CO2的檢驗(yàn)。10.(2016廣西玉林、防城港、崇左,29,10分)下列是某興趣小組在學(xué)習(xí)堿的性質(zhì)時進(jìn)行的探究活動,請按要求回答問題。(1)通過分析實(shí)驗(yàn)一可知,氫氧化鈉會吸收空氣中的。(2)實(shí)驗(yàn)二中觀察到3個塑料瓶變癟的程度為ABC,可證明CO2能與NaOH、Ca(OH)2反應(yīng),其中C瓶在實(shí)驗(yàn)中起作用。(3)曉曉查閱資料了解到往Ba(OH)2溶液中滴加或通入下列物質(zhì)會產(chǎn)生如下現(xiàn)象:A中溶液顯紅色,B、C、D中均產(chǎn)生白色沉淀。寫出D試管中反應(yīng)的化學(xué)方程式。不同的堿溶液中都含有OH-,所以,堿有一些相似的化學(xué)性質(zhì),上述關(guān)于Ba(OH)2性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)不能體現(xiàn)堿的相似性質(zhì)的是(填字母序號)。(4)冬冬發(fā)現(xiàn)工業(yè)上使用的氫氧化鈉固體標(biāo)簽如圖所示,于是對其所含雜質(zhì)進(jìn)行了探究。氫氧化鈉含量96%凈重500g【提出問題】【提出猜想】猜想:查閱資料可知,工業(yè)用氫氧化鈉可能含有NaCl。猜想:工業(yè)用氫氧化鈉可能含有Na2CO3,原因是(用簡潔的文字表述)。【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋或結(jié)論取適量固體樣品于試管中,加水溶解固體全部溶解向所得溶液中滴加過量的一開始無明顯變化,一會兒后產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的氣體樣品中含有Na2CO3向所得溶液中滴加幾滴硝酸銀溶液產(chǎn)生白色沉淀樣品中還含有NaCl,反應(yīng)的化學(xué)方程式為【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】答案答案(1)水分(或H2O)(2)對比(3)Ba(OH)2+SO2BaSO3+H2OC(4)【提出問題】工業(yè)上使用的氫氧化鈉固體含有什么雜質(zhì)【提出猜想】氫氧化鈉與空氣中的CO2反應(yīng)生成Na2CO3【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】稀硝酸AgNO3+NaClNaNO3+AgCl解析解析(1)由實(shí)驗(yàn)一可知,氫氧化鈉會吸收空氣中的H2O。(2)對比3個塑料瓶變癟的程度,可證明CO2能與NaOH、Ca(OH)2發(fā)生反應(yīng)。(3)D試管中反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ba(OH)2+SO2BaSO3+H2O;堿可以使指示劑變色,可以和酸反應(yīng),可以與非金屬氧化物反應(yīng),所以不能體現(xiàn)堿的相似性質(zhì)的是C。(4)【提出猜想】因?yàn)闅溲趸c能與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉,所以可能含有碳酸鈉。【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知加入的是酸溶液,但要排除酸根離子對氯離子檢驗(yàn)的干擾,所以只能滴加稀硝酸;氯化鈉和硝酸銀反應(yīng)生成氯化銀沉淀,化學(xué)方程式為NaCl+AgNO3AgCl+NaNO3。11.(2016廣西北海,29,8分)已知某金屬粉末由鐵、銅、鋁三種金屬中的兩種組成,興趣小組的同學(xué)對此進(jìn)行了如下探究?！咎岢鰡栴}】該粉末由什么組成?【查閱資料】鐵和銅與氫氧化鈉溶液都不反應(yīng),而鋁與氫氧化鈉溶液可反應(yīng)生成溶于水的偏鋁酸鈉和氫氣(2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2)?！咎岢霾孪搿坎孪?該粉末由銅、鐵組成;猜想:該粉末由銅、鋁組成;猜想:該粉末由組成?！緦?shí)驗(yàn)探究】步驟實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論取一個燒杯,加入適量粉末樣品,再加入足量的稀鹽酸粉末部分溶解,有氣泡產(chǎn)生粉末中一定含有另取一個燒杯,加入適量粉末樣品,再加入足量NaOH溶液粉末部分溶解,氣泡產(chǎn)生粉末中一定含有鋁綜合上述實(shí)驗(yàn),說明猜想成立?！緦?shí)驗(yàn)反思】有同學(xué)認(rèn)為能用淺綠色的FeSO4溶液代替NaOH溶液完成步驟,你認(rèn)為(填“能”或“不能”),理由是?！就卣箲?yīng)用】鋁與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是。答案答案【提出猜想】鐵、鋁(或Fe、Al)【實(shí)驗(yàn)探究】銅或(Cu)有【實(shí)驗(yàn)反思】能若溶液顏色褪去,則證明粉末中含有鋁(或若溶液無明顯變化,則證明粉末中含有鐵)【拓展應(yīng)用】2Al+6HCl2AlCl3+3H2解析解析【提出猜想】由題意可知,該粉末是由三種金屬中的兩種組成的,故猜想是該粉末由鐵、鋁組成。【實(shí)驗(yàn)探究】加入稀鹽酸,粉末部分溶解并有氣泡產(chǎn)生,則粉末中有一種是氫前金屬,一種是氫后金屬,故粉末中一定有Cu。粉末中有鋁時,加入足量的氫氧化鈉溶液,有氣泡冒出?！緦?shí)驗(yàn)反思】因?yàn)樵诮饘倩顒有皂樞蛑?前邊的金屬(K、Ca、Na除外)可以把后邊的金屬從它的鹽溶液中置換出來,故Al能與FeSO4溶液反應(yīng)生成Fe和Al2(SO4)3,若步驟中用FeSO4溶液代替NaOH溶液,如果溶液的顏色褪去,則粉末中有Al;若無明顯變化,則粉末中不含Al?！就卣箲?yīng)用】Al和稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al+6HCl2AlCl3+3H2。12.(2015廣西玉林、防城港,29,10分)玲玲在學(xué)習(xí)復(fù)分解反應(yīng)時,對復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件產(chǎn)生了興趣,于是她和小組內(nèi)的同學(xué)僅用以下藥品展開了探究活動。實(shí)驗(yàn)藥品:稀硫酸、稀鹽酸、NaOH溶液、Na2CO3溶液、Ba(NO3)2溶液、NaCl溶液、酚酞溶液【提出問題】他們要探究的問題是。【查閱資料】Ba(NO3)2溶液顯中性,且Ba2+有毒?！緦?shí)驗(yàn)探究】玲玲用上述物質(zhì)做了下列幾組實(shí)驗(yàn):組合序號組合物質(zhì)H2SO4NaOHH2SO4NaClH2SO4Na2CO3H2SO4Ba(NO3)2NaOHBa(NO3)2Na2CO3Ba(NO3)2【記錄和解釋】(1)組合、均無明顯現(xiàn)象,其中組合與另外兩組的實(shí)質(zhì)不同。為證明該不同之處,玲玲在實(shí)驗(yàn)過程中使用了酚酞溶液。(2)請寫出組合的化學(xué)方程式。【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】他們請教老師并討論后知道,只有當(dāng)兩種化合物互相交換成分,生成物中有沉淀或時,復(fù)分解反應(yīng)才可以發(fā)生?！就卣寡由臁繉?shí)驗(yàn)結(jié)束后,他們將所有廢液收集在廢液缸中靜置,觀察到白色沉淀和無色的上層清液。為了確定沉淀和清液的成分,繼續(xù)展開探究?！緦?shí)驗(yàn)1】探究沉淀的成分?！咎岢霾孪搿?沉淀只有BaSO4.沉淀只有BaCO3.沉淀中含有BaSO4和BaCO3梅梅取少量沉淀于試管中,滴加(請補(bǔ)充完整實(shí)驗(yàn)操作和觀察到的現(xiàn)象),證明了猜想是正確的?！緦?shí)驗(yàn)2】探究清液的成分取少量清液于試管中,向其中滴加幾滴Ba(NO3)2溶液,無明顯現(xiàn)象。取少量清液于另一支試管中,滴入幾滴,有白色沉淀產(chǎn)生。【解釋與結(jié)論】探究活動結(jié)束后,小組內(nèi)成員通過討論分析,一致認(rèn)為清液中含有的離子是(指示劑除外)?！咎幚韽U液】為了防止污染環(huán)境,玲玲向廢液缸中加入適量的,對廢液進(jìn)行處理后,將固體回收進(jìn)一步處理,溶液排放。【交流與反思】根據(jù)你對物質(zhì)溶解性的了解,結(jié)合復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件,請寫出一種在水溶液中一般不能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)的可溶性鹽(寫化學(xué)式)。答案答案【提出問題】復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件【記錄和解釋】(1)(2)H2SO4+Na2CO3Na2SO4+H2O+CO2【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】水或氣體【實(shí)驗(yàn)1】過量的稀鹽酸,沉淀部分溶解,有氣泡產(chǎn)生【實(shí)驗(yàn)2】稀硫酸【解釋與結(jié)論】Na+、N、Cl-、Ba2+【處理廢液】Na2CO3溶液【交流與反思】NaNO3(或KNO3)3O解析解析【提出問題】由題干信息可知,要探究的問題是:復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件?！居涗浐徒忉尅?1)氫氧化鈉和硫酸會發(fā)生中和反應(yīng),但沒有明顯現(xiàn)象;硫酸和氯化鈉、氫氧化鈉和硝酸鋇均不反應(yīng),所以組合與另外兩組的實(shí)質(zhì)不同。(2)碳酸鈉和硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉、水和二氧化碳,化學(xué)方程式為H2SO4+Na2CO3Na2SO4+H2O+CO2。【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件是:生成物中必須有沉淀或氣體或水。【實(shí)驗(yàn)1】碳酸鋇和稀鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳,硫酸鋇不與稀鹽酸反應(yīng),所以取少量沉淀于試管中,滴加過量稀鹽酸,沉淀部分溶解,有氣泡產(chǎn)生,證明猜想是正確的。【實(shí)驗(yàn)2】通過分析可知,清液中含有鋇離子,所以滴入的試劑應(yīng)為稀硫酸。【解釋與結(jié)論】廢液混合后,鈉離子、氯離子、硝酸根離子仍留在清液中;由步驟可知,清液中含有鋇離子,所以清液中含有的離子是Na+、Cl-、N、Ba2+?！咎幚韽U液】鋇離子有毒,所以為了防止污染環(huán)境,向廢液缸中加入適量的碳酸鈉溶液將鋇離子轉(zhuǎn)化為沉淀后再排放?！窘涣髋c反思】所有的鈉鹽、鉀鹽、硝酸鹽都溶于水,所以在水溶液中一般不能發(fā)生復(fù)分解3O反應(yīng)的可溶性鹽是NaNO3、KNO3。1.(2017湖北黃岡,31,6分)鋁是重要的輕金屬,廣泛應(yīng)用于航空、電訊和建筑等領(lǐng)域。鋁亦有其特殊的性質(zhì),試根據(jù)以下信息填空或簡答。(1)按金屬的活動性順序,鋁比鋅。但是將鋁片和鋅粒分別投入稀硫酸中,鋁片表面產(chǎn)生的氣泡卻比鋅粒少而慢。為了探究鋁與酸反應(yīng)的規(guī)律,小強(qiáng)用相同質(zhì)量、相同形狀的光亮鋁片設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)。教師專用題組教師專用題組實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)三實(shí)驗(yàn)四實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象鋁表面產(chǎn)生氣泡很小且慢鋁表面產(chǎn)生大量氣泡鋁表面產(chǎn)生大量氣泡鋁表面產(chǎn)生大量氣泡且快(2)比較實(shí)驗(yàn)三、實(shí)驗(yàn)四說明鋁與酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的速率,與有關(guān)。(3)比較實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)二說明鋁與酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的速率,可能與、粒子和溫度、金屬與酸的接觸面積等多種因素有關(guān)。(4)寫出實(shí)驗(yàn)二中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。(5)小芳將長條狀鋁片的一端放在酒精燈火焰上灼燒片刻,輕輕搖動鋁條,受熱一端會左右搖晃,卻不像蠟燭那樣滴落。為究其原因,小芳查閱資料得知:鋁的熔、沸點(diǎn)分別是660、2460;氧化鋁的熔、沸點(diǎn)分別為2054、2980。請解釋上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:。答案答案(1)活潑(2)氫離子濃度(或鹽酸的濃度)(3)Cl-S(4)2Al+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2(5)加熱條件下,鋁表面易被氧化成致密的高熔點(diǎn)氧化膜。這層膜可以將膜內(nèi)熔融的鋁包裹起來,而不會產(chǎn)生滴落現(xiàn)象24O解析解析(1)金屬活動性順序中,鋁排在鋅之前,鋁比鋅活潑。(2)實(shí)驗(yàn)三、四對比,實(shí)驗(yàn)四中鹽酸的濃度大于實(shí)驗(yàn)三中鹽酸的濃度,因此實(shí)驗(yàn)四中產(chǎn)生的氣泡多且速率快,說明鋁與酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的速率與鹽酸的濃度(或氫離子濃度)有關(guān)。(3)實(shí)驗(yàn)一、二對比,實(shí)驗(yàn)二中加入了氯化鈉固體,產(chǎn)生氣體的速率比實(shí)驗(yàn)一快,說明鋁與酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的速率可能與Cl-、S有關(guān)。(4)實(shí)驗(yàn)二中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2。24O2.(2016重慶B,23,6分)工業(yè)上常用電解飽和食鹽水的方法制取燒堿。某化學(xué)興趣小組為了探究久置的工業(yè)燒堿的成分,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):(1)取少量樣品于燒杯中,向其中加入過量稀鹽酸,觀察到有氣泡產(chǎn)生,說明樣品中含有,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。接著又向燒杯中繼續(xù)加入硝酸銀溶液,出現(xiàn)了白色沉淀,甲同學(xué)立刻得出結(jié)論:樣品中還含有氯化鈉。乙同學(xué)對該結(jié)論提出了質(zhì)疑,認(rèn)為溶液中不一定含有氯化鈉,理由是。(2)丙同學(xué)認(rèn)為除了需要確認(rèn)是否含有氯化鈉外,還需要確認(rèn)樣品中是否含有氫氧化鈉。于是,大家又進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn):另取少量樣品溶于水,向其中加入過量硝酸鈣溶液,產(chǎn)生白色沉淀,然后過濾、洗滌。向?yàn)V液中加入足量稀硝酸,再滴入硝酸銀溶液后產(chǎn)生白色沉淀。向?yàn)V渣中加少量水后滴入酚酞,溶液變紅。由此判斷,濾渣中的物質(zhì)是(填化學(xué)式)。(3)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn),得出的結(jié)論正確的是(填序號)。A.樣品中無NaClB.樣品中只有NaOH和Na2CO3C.樣品中無NaOHD.樣品中有Na2CO3、NaOH和NaCl答案答案(1)Na2CO3Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2加鹽酸時引入了Cl-,與硝酸銀生成白色沉淀(2)CaCO3、Ca(OH)2(3)D解析解析氫氧化鈉與空氣中的二氧化碳反應(yīng)會生成碳酸鈉,向少量樣品中加入過量稀鹽酸,有氣泡產(chǎn)生,說明樣品中含有碳酸鈉;碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2;由于“向其中加入過量稀鹽酸”,引入了氯離子,繼續(xù)加入硝酸銀溶液,出現(xiàn)了白色沉淀,無法判斷氯離子是來自鹽酸還是原樣品。樣品中有碳酸鈉,碳酸鈉與硝酸鈣反應(yīng)生成碳酸鈣和硝酸鈉,所以濾渣中的物質(zhì)有碳酸鈣;向?yàn)V液中加入足量稀硝酸,再滴入硝酸銀溶液后產(chǎn)生白色沉淀,說明樣品中含有氯化鈉;向?yàn)V渣中加少量水后滴入酚酞,溶液變紅,說明濾渣中的物質(zhì)還有Ca(OH)2,同時證明樣品中含有氫氧化鈉。3.(2017甘肅蘭州A,34,8分)某校化學(xué)興趣小組在學(xué)完堿的化學(xué)性質(zhì)后,做了澄清石灰水和稀鹽酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn),并將廢液倒入一潔凈的廢液缸中,進(jìn)行了如下探究:探究:甲同學(xué)在做該實(shí)驗(yàn)時沒有觀察到明顯現(xiàn)象,于是對澄清石灰水和稀鹽酸能否發(fā)生反應(yīng)表示懷疑。乙同學(xué)認(rèn)為,甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)時應(yīng)先向澄清石灰水中滴幾滴酚酞試液,再滴加適量的稀鹽酸,當(dāng)觀察到(1)時,就可以說明兩種物質(zhì)能發(fā)生反應(yīng)。探究:廢液中溶質(zhì)的成分是什么?【做出猜想】猜想一:CaCl2猜想二:CaCl2、HCl猜想三:CaCl2、HCl、Ca(OH)2你的猜想:(2)丙同學(xué)認(rèn)為猜想三是錯誤的,理由是(3)(用化學(xué)方程式解釋)。設(shè)計(jì)者實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論丁同學(xué)取少量廢液于一支試管中,向其中加入足量的碳酸鈉溶液有白色沉淀生成猜想一正確戊同學(xué)取幾粒鋅粒于一支試管中,向其中加入少量廢液(4) 猜想二正確【評價與反思】請判斷以上設(shè)計(jì)的兩個方案中,(5)同學(xué)的方案合理,請分析另一個方案不合理的理由:(6)。【表達(dá)與交流】若實(shí)驗(yàn)證明猜想二是正確的,你認(rèn)為該廢液未經(jīng)處理直接倒入下水道,可能造成的危害是(7)(填一點(diǎn))。【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】答案答案(1)溶液的紅色逐漸褪去(2)CaCl2、Ca(OH)2(3)2HCl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O(4)鋅粒逐漸溶解,有氣泡產(chǎn)生(5)戊(6)猜想中都有CaCl2,加Na2CO3溶液都會產(chǎn)生白色沉淀(7)腐蝕下水道或污染水質(zhì)(合理答案均可得分)解析解析(1)澄清石灰水呈堿性,使酚酞試液變紅,加入稀鹽酸,其與氫氧化鈣反應(yīng),堿性減弱,溶液的紅色變淺,當(dāng)恰好完全反應(yīng)時紅色剛好褪去。(2)鹽酸與氫氧化鈣反應(yīng)生成氯化鈣和水,廢液中溶質(zhì)一定有氯化鈣,若鹽酸有剩余,則廢液中還含有HCl;若氫氧化鈣有剩余,則廢液中還含有Ca(OH)2,故廢液中溶質(zhì)成分還可能為CaCl2、Ca(OH)2。(3)鹽酸能與氫氧化鈣反應(yīng),二者不可能同時剩余,因此丙同學(xué)猜想錯誤。(4)廢液中若含有HCl,加入鋅粒,鋅粒會逐漸溶解,產(chǎn)生氣泡。(5)戊同學(xué)的方案合理,溶液中含有鹽酸,放入鋅粒后,一定會反應(yīng)生成氫氣。(6)丁同學(xué)方案不合理,因?yàn)椴孪胫卸加新然},在廢液中加入足量碳酸鈉,都能產(chǎn)生白色沉淀。(7)廢液中含有鹽酸,直接倒入下水道,鹽酸會腐蝕下水道,也會污染水質(zhì)。知識拓展知識拓展兩種溶液反應(yīng)的情況有兩種:一是恰好完全反應(yīng),二是有一者剩余。證明溶液呈酸性,可考慮酸的化學(xué)性質(zhì),加入紫色石蕊試液、活潑金屬或碳酸鹽均可;證明溶液呈堿性,可考慮堿的化學(xué)性質(zhì),可加入無色酚酞試液。4.(2017江西,22,9分)為了解甲酸的分解產(chǎn)物,實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行了以下探究:【查閱資料】甲酸(HCOOH)的熔點(diǎn)為8.6,能分解生成兩種物質(zhì)。【提出猜想】實(shí)驗(yàn)小組對甲酸的分解產(chǎn)物提出了猜想:猜想1.H2和CO2;猜想2.CO和H2O。【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】20時,甲酸的狀態(tài)為;從圖一裝置中選擇合適的裝置(填序號)對甲酸進(jìn)行加熱。為了加快分解速率,實(shí)驗(yàn)小組加入了催化劑,反應(yīng)后將分解產(chǎn)物通入圖二裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?！緦?shí)驗(yàn)預(yù)測】若猜想1成立,則D中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象應(yīng)為。【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】實(shí)驗(yàn)中觀察到C處瓶內(nèi)出現(xiàn)大量水珠,F處玻璃管中出現(xiàn)的現(xiàn)象為,甲酸分解的化學(xué)方程式為。【交流拓展】資料表明,不同條件下,甲酸的分解產(chǎn)物不同,猜想1和猜想2均能成立。據(jù)此小新對甲酸的分解產(chǎn)物又提出新猜想:猜想3.H2O和CO2;猜想4.CO和H2。經(jīng)討論認(rèn)為無需進(jìn)行實(shí)驗(yàn)就能確定猜想3和猜想4都錯誤,理由是。答案答案【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】液態(tài)A【實(shí)驗(yàn)預(yù)測】紫色石蕊溶液變紅色【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】紅色固體變成黑色HCOOHCO+H2O【交流拓展】違背了質(zhì)量守恒定律(或化學(xué)反應(yīng)前后原子數(shù)目不相等、化學(xué)方程式無法配平等)解析解析【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】由資料知,甲酸的熔點(diǎn)為8.6,故20時,甲酸的狀態(tài)為液態(tài),因此選擇裝置A對甲酸進(jìn)行加熱?！緦?shí)驗(yàn)預(yù)測】若猜想1成立,則生成的氣體為H2和CO2,二氧化碳與水反應(yīng)生成的碳酸能使紫色石蕊溶液變紅,因此D中的現(xiàn)象為紫色石蕊溶液變紅色。【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】實(shí)驗(yàn)過程中觀察到C處瓶內(nèi)出現(xiàn)大量水珠,則說明猜想2正確,甲酸分解產(chǎn)生了CO和H2O;E裝置中的濃硫酸用于干燥通入F裝置中的氣體,F處玻璃管中發(fā)生的反應(yīng)為一氧化碳還原氧化鐵,因此觀察到的現(xiàn)象為紅色固體變?yōu)楹谏?則甲酸分解的化學(xué)方程式為HCOOHCO+H2O。【交流拓展】HCOOH分子中碳、氫、氧的原子個數(shù)比為1 2 2,但猜想3和猜想4的生成物中,化學(xué)方程式無論怎么配,碳、氫、氧三種元素的原子個數(shù)比均不可能為1 2 2,因此不符合質(zhì)量守恒定律,故猜想3、4錯誤。5.(2016廣西貴港,21,7分)氫氧化鉀是一種常見的堿,某化學(xué)興趣小組的同學(xué)依據(jù)綠色化學(xué)的核心及原則,利用所學(xué)的化學(xué)知識,設(shè)計(jì)了制備氫氧化鉀的方案,同時還可制得純堿等物質(zhì),具體流程如圖所示。(部分反應(yīng)條件和產(chǎn)物已經(jīng)略去)【提出問題1】溶液C中的溶質(zhì)除氫氧化鉀外,還含有什么?【猜想與假設(shè)1】猜想1:K2CO3猜想2:Ca(OH)2【實(shí)驗(yàn)與探究1】小林同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)對猜想進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論取少量溶液C于試管中,滴加稀鹽酸猜想1錯誤同學(xué)們經(jīng)過討論分析后認(rèn)為小林的實(shí)驗(yàn)結(jié)論不嚴(yán)密,理由是?！咎岢鰡栴}2】固體D中的成分是什么?【猜想與假設(shè)2】小軍同學(xué)經(jīng)分析認(rèn)為一定含有CaCO3,原因是(用化學(xué)方程式表示);可能還含有?！緦?shí)驗(yàn)與探究2】請你設(shè)計(jì)一個簡單可行的實(shí)驗(yàn)方案,證明固體D中存在【猜想與假設(shè)】中可能還含有的物質(zhì)(所用試劑只能為溶液)。【表達(dá)與交流】由反應(yīng)和反應(yīng)原理制備純堿的方法就是我國著名的“候氏制堿法”,請寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。【反思與評論】請你寫出以上物質(zhì)制備流程方案中體現(xiàn)綠色化學(xué)的核心及原則的一點(diǎn)。答案答案【實(shí)驗(yàn)與探究1】無明顯現(xiàn)象稀鹽酸可能不足(合理即可)【猜想與假設(shè)2】Ca(OH)2+K2CO3CaCO3+2KOH氫氧化鈣【實(shí)驗(yàn)與探究2】取固體D,加少量蒸餾水,取上層液體,向其中滴加無色酚酞溶液,觀察到酚酞溶液變紅,說明固體D中有氫氧化鈣【表達(dá)與交流】NaCl+H2O+NH3+CO2NaHCO3+NH4Cl【反思與評價】反應(yīng)過程中生成的CaCO3可以循環(huán)利用解析解析【實(shí)驗(yàn)與探究1】猜想1錯誤,即K2CO3不存在,則向少量溶液C中滴加稀鹽酸無明顯現(xiàn)象,該結(jié)論不嚴(yán)密的理由是滴加的稀鹽酸會先和KOH反應(yīng),并且該反應(yīng)無明顯現(xiàn)象,若滴加的鹽酸不足,即使有K2CO3也不會產(chǎn)生明顯現(xiàn)象?！静孪肱c假設(shè)2】因?yàn)镃a(OH)2微溶于水,所以固體D中可能含有Ca(OH)2?！緦?shí)驗(yàn)與探究2】CaCO3難溶于水,Ca(OH)2微溶與水且溶液呈堿性,故加入一定量的蒸餾水,取上層液體滴加酚酞溶液,若溶液變紅,則有Ca(OH)2?！颈磉_(dá)與交流】由流程圖信息可知,反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaCl+H2O+NH3+CO2NaHCO3+NH4Cl?！痉此寂c評價】該過程中生成的CaCO3可循環(huán)使用,體現(xiàn)了綠色化學(xué)的核心及原則。6.(2016福建福州,17,8分)某固體粉末由Mg、MgO和Mg(OH)2中的一種或幾種組成。某化學(xué)小組為了探究該固體粉末的成分,設(shè)計(jì)如圖所示的裝置(固定裝置省略)。【信息資料】本實(shí)驗(yàn)條件下,氫氣密度為0.09g/L?！緦?shí)驗(yàn)過程】步驟:檢查裝置氣密性,裝入藥品并連接儀器。步驟:傾斜Y形管,使樣品充分反應(yīng),測得生成氣體的體積為55.6mL。步驟:拆下裝置,往Y形管內(nèi)殘余液中加入氫氧化鈉溶液,至不再生成沉淀。經(jīng)過濾、洗滌和干燥后,稱得沉淀質(zhì)量為2.90g?！净卮饐栴}】(1)該套裝置氣密性的檢查方法是。(2)使樣品與硫酸充分反應(yīng)的正確操作是(填標(biāo)號)。A.硫酸溶液轉(zhuǎn)移到樣品中B.樣品轉(zhuǎn)移到硫酸溶液中判斷樣品完全反應(yīng)的現(xiàn)象是。(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析:通過步驟推斷,樣品中一定含有的物質(zhì)是。通過步驟計(jì)算,樣品中鎂元素的總質(zhì)量為g。結(jié)論:該樣品中的成分是。【反思】(4)該化學(xué)小組同學(xué)經(jīng)過討論得到以下結(jié)論,正確的有(填標(biāo)號)。A.利用該實(shí)驗(yàn)方案,能計(jì)算出樣品中各物質(zhì)的質(zhì)量B.實(shí)驗(yàn)前可通過樣品的質(zhì)量估算硫酸溶液的質(zhì)量,確保樣品完全反應(yīng)C.僅稱量步驟中Y形管內(nèi)藥品減輕的質(zhì)量,即能計(jì)算出樣品中各物質(zhì)的質(zhì)量答案答案(1)把水準(zhǔn)管下移一段距離,使水準(zhǔn)管和量氣管中的水形成一定的液面差,如果一段時間后液面差保持不變,則說明裝置不漏氣;反之,則表示裝置漏氣(2)AY形管中的固體全部消失(3)Mg1.20Mg、MgO和Mg(OH)2(4)AB解析解析(2)為了防止固體藥品附著在容器壁上,應(yīng)將硫酸溶液轉(zhuǎn)移到樣品中。鎂、氧化鎂和氫氧化鎂均能與稀硫酸反應(yīng),所以看到固體藥品完全消失了,就證明樣品已完全反應(yīng)。(3)鎂與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鎂和氫氣,而氧化鎂、氫氧化鎂與稀硫酸反應(yīng)均沒有氣體生成,由步驟中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知,樣品中一定含有鎂;氫氧化鎂沉淀中鎂元素的質(zhì)量即為樣品中鎂元素的質(zhì)量,即2.90g=1.20g。設(shè)生成55.6mL氫氣需要鎂的質(zhì)量為x。Mg+H2SO4MgSO4+H2242x0.0556L0.09g/Lx=0.06g若固體粉末由MgO和Mg組成,則氧化鎂中鎂元素的質(zhì)量為(2.00g-0.06g)=1.164g1.20g-0.06g=1.14g;若固體粉末由Mg(OH)2和Mg組成,則Mg(OH)2中鎂元素的質(zhì)量為(2.00g-0.06g)=0.803g1.14g,所以固體粉末是由鎂、氧化鎂和氫氧化鎂三種物質(zhì)組成的。2424(161)22424 162424(16 1)2(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)提供的數(shù)據(jù)可知,利用該實(shí)驗(yàn)方案,能計(jì)算出樣品中各物質(zhì)的質(zhì)量;實(shí)驗(yàn)前可通過樣品的質(zhì)量(假設(shè)全部為鎂)估算硫酸溶液的質(zhì)量,確保樣品完全反應(yīng);僅稱量步驟中Y形管內(nèi)藥品減輕的質(zhì)量(氫氣的質(zhì)量),只能計(jì)算出固體樣品中所含單質(zhì)鎂的質(zhì)量,不能計(jì)算出其他成分的質(zhì)量。7.(2015江蘇鎮(zhèn)江,27,7分)下圖為某同學(xué)所做的實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)象:(1)實(shí)驗(yàn)一中發(fā)生兩個反應(yīng),寫出化學(xué)方程式、。(2)實(shí)驗(yàn)二中出現(xiàn)淺綠色固體。該同學(xué)對淺綠色固體的成分進(jìn)行以下探究。【查閱資料】NaOH與CuSO4反應(yīng)會生成堿式硫酸銅Cu4(OH)6SO4,其不溶于水,能與酸反應(yīng);Cu(OH)2分解溫度為80,Cu4(OH)6SO4分解溫度為300。【猜想與假設(shè)】淺綠色固體為Cu4(OH)6SO4;淺綠色固體為Cu4(OH)6SO4和Cu(OH)2的混合物?！緦?shí)驗(yàn)驗(yàn)證】將實(shí)驗(yàn)二的試管加熱至100,出現(xiàn)黑色固體,則證明淺綠色固體中含有。從實(shí)驗(yàn)二加熱后的試管中分離出固體的操作有、洗滌等。證明固體已洗滌干凈的方法是。將中所得固體溶于足量(選填序號),再滴加Ba(NO3)2溶液,出現(xiàn)白色沉淀。A.鹽酸B.稀硝酸C.稀硫酸【結(jié)論】猜想正確。【拓展與思考】若將實(shí)驗(yàn)二中的淺綠色固體浸泡在過量的NaOH溶液中,密封放置一天后,固體全部變?yōu)樗{(lán)色。寫出此反應(yīng)的化學(xué)方程式。答案答案(1)CuSO4+2NaOHCu(OH)2+Na2SO4Cu(OH)2CuO+H2O(2)【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】Cu(OH)2過濾取最后一次洗滌液,滴加BaCl2或Ba(NO3)2、Ba(OH)2溶液,無沉淀生成,則固體已洗凈A或B或AB【拓展與思考】Cu4(OH)6SO4+2NaOH4Cu(OH)2+Na2SO4解析解析(1)氫氧化鈉與硫酸銅反應(yīng)生成氫氧化銅藍(lán)色沉淀和硫酸鈉,化學(xué)方程式為CuSO4+2NaOHCu(OH)2+Na2SO4。氫氧化銅在加熱的條件下反應(yīng)生成黑色的氧化銅和水,化學(xué)方程式為Cu(OH)2CuO+H2O。(2)【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】由題給資料可知?dú)溲趸~在80時會分解,堿式硫酸銅在300才分解,將實(shí)驗(yàn)二的試管加熱到100出現(xiàn)黑色固體,說明固體中含有氫氧化銅,加熱時分解生成了黑色的氧化銅。固體與液體分離的操作是過濾,過濾得到的固體表面會殘留硫酸鈉(或硫酸鈉和硫酸銅),可取最后一次洗滌液,滴加氯化鋇(或硝酸鋇或氫氧化鋇)