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第7讲 中考化学探究题-备战2022年中考化学二轮复习热点难点专题精品课件
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这是一份第7讲 中考化学探究题-备战2022年中考化学二轮复习热点难点专题精品课件，共60页。PPT课件主要包含了考题深解读，含有镁粉和炭粉，小苏打，4进行实验，产生白色沉淀，碳酸钠和氢氧化钠，漏斗烧杯，氯化钾KCl，反应也生成白色沉淀，稀盐酸等内容，欢迎下载使用。
考点1 探究混合物的成分
考点2 探究溶液中溶质的成分
考点3 探究物质的变质情况
考点4 探究标签受损试剂的成分
考点5 探究物质的性质
考点6 探究异常现象产生的原因
考点7 探究无明显现象的化学反应的发生情况
典型真题1(2019 年广西梧州市中考题) 市售的“自热米饭”带有一个发热包, 遇水后可迅速升温至150 ℃ , 保温时间达3 小时, 能将生米做成熟饭。 梧州市某中学化学兴趣小组的同学对发热包非常感兴趣, 并进行了探究。 (1) 查阅资料: ①发热包主要由生石灰、 铁粉、 镁粉、 铝粉、 炭粉、 氯化钠中的若干种物质组成。 ②氢氧化镁和氢氧化铝均为不溶于水的白色固体, 但后者可溶于 NaOH 溶液。 (2) 成分探究: 取出某品牌的发热包内灰黑色的固体粉末, 分成两份。 ①小吴用磁铁靠近其中一份的粉末, 发现有黑色物质被 磁 铁 吸 引, 证 明 粉 末 中 含 有____________。用磁铁将该物质全部吸出后, 剩余粉末为样品 A。 ②小周将另一份粉末加入水中, 溶解后过滤, 取部分滤液并滴入无色酚酞溶液, 滤液变_______ 色, 证明原粉末中含有生石灰; 再向滤液中加入________________________,看到有白色沉淀生成, 证明原粉末中含有氯化钠。
含有稀硝酸的硝酸银溶液
③除上述物质外, 还可能含有镁粉、 铝粉、 炭粉, 对此大家提出了几种猜想。 猜想一: 只含有上述三种物质中的一种; 猜想二: 同时含有上述三种物质; 猜想三: 含有铝粉和炭粉; 猜想四: 含有镁粉和铝粉; 猜想五____________________________________ 。 (3) 实验验证: 小施用样品 A 进行实验, 实验过程如图2-7-1 所示。 向滤液 B 中滴加氢氧化钠溶液时, 他观察到开始时有白色沉淀生成, 后来沉淀全部消失, 最后得到无色溶液 E。
(4) 实验结论: 不溶物 D 是________。大家结合实验现象讨论后, 认为猜想______正确, 理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(5) 原理探究: 小吴利用图2-7-2 所示的装置证明发热包放热主要来自生石灰与水的反应。 加水后发现锥形瓶的温度迅速升高, 烧杯中有气泡产生, 该气体为______ ( 填名称) 。 但温度很快下降, 说明该反应很快结束, 不能长时间保温。①做出猜想:大家大胆猜测应该还有其他放热反应存在。 ②实验验证:同学们按资料介绍, 用铁粉、炭粉和食盐水在锥形瓶中模拟铁的锈蚀实验, 不久后发现锥形瓶外壁微烫, 并持续较长时间。该现象很好地解释了发热包的保温原理。 ③拓展活动: 在上述铁的锈蚀实验中未观察到红色的铁锈产生。老师告诉同学们, 铁锈蚀时首先生成一种碱, 请写出该反应的化学方程式: _________________________。
向滤液B 中加入足量氢氧
化钠溶液, 开始时有白色沉淀生成, 后来沉淀全部消失,
说明样品 A 中含有铝不含镁;加入足量稀盐酸有不溶物D
存在, 说明样品中含有炭粉
2Fe+O2 +2H2O=2Fe(OH)2
小吴用磁铁靠近其中一份粉末,发现有黑色物质被磁铁吸引,证明粉末中含有铁粉。小周将另一份粉末加入水中,溶解后过滤,取部分滤液并滴入无色酚酞溶液,滤液变红色,证明原粉末中含生石灰;再向滤液中加入含有稀硝酸的硝酸银溶液,看到有白色沉淀生成,证明原粉末中含有氯化钠。小施向样品A中加入足量稀盐酸,反应后有不溶物D存在,说明不溶物D是炭粉,因为铝、镁都能与稀盐酸反应而溶解;向滤液B中滴加氢氧化钠溶液,开始时有白色沉淀生成,后来沉淀全部消失,最后得到无色溶液E,说明样品A中含有铝、不含镁,可见猜想三正确。小吴用图2-7-2所示的实验探究发热的原理时发现,向锥形瓶加水,锥形瓶的温度迅速升高,烧杯中有气泡产生,产生的气泡为锥形瓶中的空气受热膨胀而逸出所致。铁的锈蚀实验过程中未观察到红色的铁锈产生,这是因为铁锈蚀时首先生成的是氢氧化亚铁,该反应的化学方程式为2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2。
考点1 实验现象推断题
典型真题2 (2019 年广西柳州市中考题) NaHCO3是初中化学教材中重点介绍的一种盐, 俗名为________ ,其溶液呈碱性。 某化学兴趣小组的同学要制取一瓶NaHCO3 溶液, 他们向 NaOH 溶液中通入了一定量的 CO2 , 然后对反应后所得到的溶液进行探究。 (1) 提出问题: 反应后的溶液中溶质的组成是什么? (2) 查阅资料: ①NaHCO3 不仅可以与盐酸反应,也可以与 NaOH 溶液反应, 与 NaOH 溶液反应的化学方程式为 NaHCO3 +NaOH=Na2CO3 +H2O。 ②向 NaOH 溶液中通入少量 CO2 , 反应的化学方程式为 CO2 +2NaOH = Na2CO3 + H2 O; 继续通入过量 CO2 , 反应的化学方程式为 Na2CO3 +CO2 +H2O=2NaHCO3 。 (3) 猜想与假设: 对溶液中的溶质做出猜想。 猜想一: 含有 NaOH、Na2CO3 ; 猜想二: 只含有__________ ; 猜想三: 含有 Na2CO3 、NaHCO3 ; 猜想四: 只含有 NaHCO3 。
(5) 结论与反思: ①有同学认为实验Ⅰ 观察到的现象及结论足以证明溶液中含有 NaOH。 你是否同意? 请说出理由。_________________________________________。 ② 写 出 实 验 Ⅲ 中产生气体的化学方程式:_____________________________。 ③根据实验Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ 所观察到的现象及结论,最终得出猜想________是正确的。 (6) 拓展与提升: 实验室有一瓶 NaOH 溶液和足量 CO2 气体, 要制取一瓶溶质只有 Na2CO3 的溶液, 请完善以下实验方案, 仪器可任意选择。实验方案: 先用量筒将 NaOH 溶液均匀分成两等份,__________________________________________________________________________________________________________________________。
不同意, 因为 Na2CO3 、NaHCO3 溶液也呈碱性
NaHCO3 +HCl=NaCl+H2 O+CO2 ↑
向一份NaOH溶液中通入足量的CO2 使之变成 NaHCO3 溶液,
将NaHCO3 溶液与另一份NaOH 溶液混合,恰好反应生成 Na2CO3 溶液
碳酸氢钠(NaHCO3)俗称小苏打。向NaOH溶液中通入了一定量的CO2,氢氧化钠没有完全反应时溶质为NaOH、Na2CO3,氢氧化钠完全反应时溶质为Na2CO3,氢氧化钠完全反应但碳酸钠和二氧化碳没有完全反应时溶质是Na2CO3、NaHCO3,碳酸钠和二氧化碳、水完全反应时溶质是NaHCO3。由实验Ⅱ可知反应后所得溶液中含有Na2CO3,由实验Ⅲ可知实验Ⅱ所得的滤液中含有NaHCO3。因为Na2CO3、NaHCO3溶液都呈碱性,都能使无色酚酞溶液呈红色,所以实验Ⅰ观察到的现象及结论不足以证明溶液中含有NaOH;根据实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ所观察到的现象及结论可得出猜想三正确。要制取一瓶溶质只有Na2CO3的溶液,可先用量筒将NaOH溶液均匀分成两等份,向一份NaOH溶液中通入足量的CO2使之变成NaHCO3溶液,将NaHCO3溶液与另一份NaOH溶液混合,恰好反应生成Na2CO3溶液。
典型真题3 (2018 年广西桂林市中考题) 实验课上, 同学们发现一瓶久置于空气中的氢氧化钠固体的瓶口有白色粉末。 在老师指导下, 同学们对该白色粉末的成分进行了探究。
(1) 猜想与假设: 猜想一为白色粉末是碳酸钠;猜想二为白色粉末是氢氧化钠; 猜想三为白色粉末是____________________。 (2) 查阅资料:CaCl2 溶液、Ca(NO3 )2 溶液呈中性。 (3) 实验探究: 取白色粉末, 溶于水后形成溶液A, 然后进行图2-7-3 所示的实验。
①由上述实验可知, 猜想________肯定不成立。 ②在操作Ⅰ 中, 滴加过量稀硫酸有气体 B 产生,而滴加少量稀硫酸可能没有气体 B 产生。 其可能的原因是_______________________________(用化学方程式回答) 。 ③适合操作Ⅲ 的 X 溶液是___________(填序号) 。a.CaCl2 溶液 b.Ca(OH)2 溶液 c.Ba(OH)2 溶液 d.Ca(NO3 )2 溶液 ④操作Ⅳ 需要用到的玻璃仪器是_____________________。 ⑤请写出操作Ⅴ 的两种方案并得出结论。 方案一:_________________________________________________________________________________________________________________________。 方案二:___________________________________________________________________________________________________________________________。
2NaOH+ H2 SO4 = Na2 SO4 +2H2 O
和氢氧化钠; 若没有蓝色沉淀产生, 则溶液 A 只含有碳酸钠
取溶液 D, 滴加硫酸铜溶液, 若有蓝色沉淀产生, 则溶液 A 含有碳酸钠
取溶液 D, 滴加氯化铁溶液, 若有红褐色沉淀产生, 则溶液A含有碳酸钠
和氢氧化钠; 若没有红褐色沉淀产生, 则溶液 A 只含有碳酸钠
本题以一瓶久置于空气中的氢氧化钠固体的瓶口有白色粉末为题材, 探究氢氧化钠的变质情况。 氢氧化钠能与空气中的 CO2 反应生成Na2CO3 而变质, 猜想一是完全变质的情况, 猜想二是没变质的情况, 所以猜想三应该是部分变质的情况, 即白色粉末是氢氧化钠与碳酸钠的混合物。 根据操作Ⅱ 的现象可知, 气体 B 是 CO2 ; 结合操作Ⅰ 可知, 白色粉末中一定有碳酸钠, 可见猜想二一定不成立。在操作Ⅰ 中滴加过量的稀硫酸有气体 B 产生,说明溶液 A 中含有碳酸钠; 滴加少量稀硫酸可能没有气体 B 产生, 其原因是溶液 A 中还可能含有氢氧化钠, 滴加的少量稀硫酸首先与氢氧化钠发生中和反应, 而不能与碳酸钠发生反应。 操作Ⅲ 中滴加过量的 X 溶液的目的是除去溶液 A 中的碳酸钠, 防止对氢氧化钠的检验产生干扰, 若加入过量的 CaCl2 溶液, 则 发 生 反 应 CaCl2 + Na2 CO3 = CaCO3 ↓ +2NaCl, 加入的过量 CaCl2 溶液和反应生成的 NaCl溶液都呈中性, 不会干扰氢氧化钠的检验。
若加入过量的 Ca (OH )2 溶 液, 则 发 生 反 应 Ca (OH )2 +Na2CO3 =CaCO3 ↓ +2NaOH, 加入的过量Ca(OH)2溶液和反应生成的 NaOH 都会干扰氢氧化钠的检验。同样, 若 加 入 过 量 的 Ba (OH )2 溶 液, 加 入 的 过 量Ba(OH)2 溶液和反应生成的 NaOH 也会干扰氢氧化钠的检验。 若加入过量的 Ca(NO3 )2 溶液, 则发生反应 Ca(NO3 )2 + Na2 CO3 = CaCO3 ↓ +2NaNO3 ,加入的过量 Ca(NO3 )2 溶液和反应生成的 NaNO3 溶液都呈中性, 不会干扰后续氢氧化钠的检验, 可见适合操作Ⅲ 的 X 溶液是 CaCl2 溶液和Ca(NO3 )2 溶液。操作Ⅳ 是将沉淀 C 和溶液 D 分离, 该操作是过滤,需要用到的玻璃仪器有烧杯、 漏斗、 玻璃棒。 操作Ⅴ的目的是检验溶液 A 中是否含有氢氧化钠, 根据氢氧化钠能与硫酸铜等含铜离子的溶液反应产生蓝色沉淀, 与氯化铁等含铁离子的溶液反应产生红褐色沉淀, 与氯化镁等含镁离子的溶液反应产生白色沉淀, 能使紫色石蕊溶液变蓝色, 能使无色酚酞溶液变红色, 溶液显碱性等性质, 可设计有关的实验方案。
典型真题4(2019年广西河池市中考题) 实验室存放盐溶液的柜子里,有一瓶无色溶液的标签因受到腐蚀而 破 损 (如图2-7-4所示),某兴趣小组的同学对其成分进行探究。
(1) 提出问题: 这瓶是什么溶液呢? (2) 猜想与假设: 经了解得知, 这瓶无色溶液可能是碳酸钾、硫酸钾、氯化钾、硝酸钾中的某一种溶液。 (3) 推理分析: 为了确定该溶液的成分, 该小组的同学对该溶液进行了分析。 ①甲同学根据物质的组成元素认为一定不可能是_______________溶液。 ②乙同学认为也不可能是硝酸钾溶液, 他的依据是____________________________________________。
硝酸钾的化学式中钾元素符号右下角的数字为1
(4) 设计实验: 为了确定该溶液究竟是剩余两种溶液中的哪一种, 丙同学设计并做了实验。
(5) 实验反思: ①丁同学认为丙同学的结论不合理, 理由是______________________________________________。 ②在丙同学实验的基础上, 丁同学继续进行实验, 实验方案如下:
③为防止标签受到腐蚀,倾倒液体时应注意__________________。
硫酸钾溶液与氯化钡溶液
BaCO3 +2HCl = BaCl2 + H2 O+CO2 ↑
氯化钾是由钾元素和氯元素组成的,不含有氧元素, 由残留标签信息可推知该溶液一定不是氯化钾溶液; 残留标签中钾元素符号右下角的数字为2, 而硝酸钾的化学式为 KNO3 , 可见该溶液不可能是硝酸钾溶液。 不管是硫酸钾溶液还是碳酸钾溶液, 它们都能与氯化钡溶液反应产生白色沉淀,所以根据丙同学的实验及其现象得出该溶液一定是碳酸钾溶液的结论是不合理的; 根据丁同学的实验及其现象可确证该溶液是碳酸钾溶液, 不是硫酸钾溶液。
(1) 实验目的: 用图2-7-5 所示的装置模拟索尔维法制备碳酸氢钠, 进而制得碳酸钠。
(2) 实验设计: 步骤1 关闭弹簧夹 K1 , 打开弹簧夹 K2 , 使氨气进入装置C 中, 调节气流速率, 待装置C 中的气流平稳后, 打开弹簧夹 K1 通入 CO2 。步骤2 待装 置 C 的 锥 形 瓶 内 出 现 较 多 固 体时, 关闭弹簧夹 K2 , 停止通入 NH3 ; 一段时间后关闭弹簧夹 K1 , 停止通入 CO2 。
步骤3 将锥形瓶内反应后的混合物过滤、 洗涤、 低温干燥, 即得碳酸氢钠固体。步骤4 加热所得碳酸氢钠固体, 制得碳酸钠。
(3) 表达交流: ① 装置 B 中的饱和 NaHCO3 溶液的作用是除去 CO2 中混有的 HCl, 反应的化学方程式为____________________________________。 ②装置 C 的锥形瓶上连接的长颈漏斗的作用是_______(填序号) 。 A.用于添加饱和食盐水 B.平衡气压 C.冷凝回流 CO2 ③步骤2 中关闭弹簧夹 K2 、 停止通入 NH3 后,还要继续通入一段时间的 CO2 , 其目的是___________________。 ④步骤3 中, 要“低温干燥”的原因是________________________。 (4) 反思评价: 有同学认为应该在长颈漏斗内放置一团蘸有酸液的棉花, 理由是___________________________________。 (5) 延伸拓展: 该小组同学继续探究碳酸钠的性质, 向碳酸钠溶液中逐滴加入足量的稀盐酸, 观察到的现象是______________。
NaHCO3 + HCl =NaCl+H2O+CO2 ↑
防止氨气逸散到空气中而污染空气
氯化氢通过碳酸氢钠溶液时, 与碳酸氢钠溶液反应生成氯化钠、 水和二氧化碳, 从而被除去。 装置 C 的锥形瓶上连接的长颈漏斗与外界空气相通, 其主要作用是平衡气压, 还用于添加饱和食盐水。 关闭弹簧夹 K2 、 停止通入 NH3 后还要继续通入一段时间的 CO2 , 其目的是形成酸性环境, 利于氨气充分反应。 碳酸氢钠在加热的条件下会分解为碳酸钠、 水和二氧化碳, 为了防止碳酸氢钠分解, 步骤3中要“低温干燥”。 氨气能与酸反应, 在长颈漏斗内放置一团蘸有酸液的棉花, 氨气与酸反应而被吸收,防止氨气逸散到空气中而污染空气。 碳酸钠能与盐酸反应生成氯化钠、 水和二氧化碳, 实验中可观察到有气泡产生。
典型真题6(2017 年广西百色市中考题) 某初中化学兴趣小组的四个同学向氢氧化钠溶液中滴入酚酞溶液时, 发现溶液变成了红色, 可是过了一会儿红色就消失了, 溶液恢复为无色。 溶液的红色为什么会褪去而变成无色呢? 他们对这一现象进行了探究。 请你和他们一起完成下面的探究。 (1) 做出猜想: 甲同学认为可能是酚酞溶液变质造成的, 乙同学认为可能是氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应的缘故, 丙同学认为可能是酚酞溶液与空气中的氧气反应而使红色消失, 丁同学认为可能与氢氧化钠溶液的浓度大小有关。 (2 ) 理 论 分 析: ① 对于甲同学的猜想, 你认为________(填“合理”或“不合理”) 。 请写出你的理由:________________________________________________________。 ②对于乙同学的猜想, 大家认为是不正确的, 因为氢氧化钠溶液虽然能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水, 但碳酸钠的水溶液呈碱性, 溶液中仍有自由移动的 _____________( 写离子符号) , 所以红色不会消失。
若酚酞溶液变质, 滴入氢氧化钠溶液后酚酞溶液就不会变红色
(3) 查阅资料: 为了排除是酚酞溶液的原因导致的, 同学们决定重新配制酚酞溶液进行实验。 他们在网络上查阅了资料, 对酚酞的描述如下表。
由上表可知, 配制酚酞溶液的溶剂是______(填“水”或“乙醇”) 。 在检测溶液酸碱性的实验中,往待测溶液中滴入1 ~2 滴酚酞溶液即可, 滴入过多的酚酞溶液有可能出现产生白色沉淀的现象, 出现该现象的原因是_______________________________。
酚酞在水中的溶解度很小而析出
(4) 实验验证: ① 为了验证丙同学的猜想, 四 个 同 学 向 一 支 密 闭 的 装 有NaOH 溶液的试管中先通入密度比空气大的稀有气体( 如图2-7-6 所示) , 将试管内的空气排尽, 然后注入新配制的酚酞溶液, 观察到的现象依然是溶液先变成红色, 过了一会儿红色消失。 稀有气体应由导管口______(填“a”或“b”) 通入。 ②若丁同学的猜想正确, 请你完成下面的实验设计。
在两支试管中分别加入等体积溶质质量分数为5 % 、20% 的 NaOH 溶 液, 然后各滴加2滴酚酞溶液
在溶质质量分数为20%的 NaOH 溶液中酚酞变红后褪色快, 在溶质质量分数为5 % 的 NaOH 溶液中酚酞变红后褪色慢, 说明红色消失与氢氧化钠溶液的浓度大小有关。
H2In+2NaOH = Na2In+2H2O
无色酚酞溶液滴入氢氧化钠溶液中变红色是大家熟知的事实, 但实验中却出现了红色 消失的异常现象, 本题以此为背景探究出现异常现象的原因。 甲同学的猜想不合理是因为实验中将酚酞溶液滴入氢氧化钠溶液中开始时仍变成了红色。大家认为乙同学的猜想不正确是因为氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应会生成碳酸钠, 碳酸钠溶液显碱性, 溶液中仍存在自由移动的 OH- , 酚酞溶液的红色不会消失。 根据表中信息可知, 酚酞在水中的溶解度比在乙醇中小得多, 因此, 配制酚酞溶液应用乙醇做溶剂; 在检验溶液酸碱性的实验中, 往待测溶液中滴入过多的酚酞溶液时, 因为酚酞在水中的溶解度小而从溶液中析出, 从而出现白色浑浊的现象。 在验证丙同学的猜想的实验中, 为便于排尽试管内的空气, 稀有气体应由导管口 b 通入。 要验证丁同学的猜想正确, 即红色消失与氢氧化钠溶液的浓度大小有关, 应取用等体积但浓度不同的两种氢氧化钠溶液, 分别滴入相同滴数的酚酞溶液, 观察红色消失的快慢。 无色酚酞遇碱变红色的实质是酸与碱发生中和反应, 据此即可写出 H2In 与 NaOH溶液反应的化学方程式。
典型真题7 (2018 年广西玉林市中考题) 小杨往NaOH 溶液中滴加稀硫酸, 溶液无明显变化, 于是他和小组同学以“酸与碱能否发生反应”为课题进行了科学探究。 请回答下列问题: (1)实验一: 如图2-7-7 A 所示, 向 NaOH 溶液中先滴入几滴无色酚酞溶液, 振荡; 再滴入稀硫酸,观察到溶液由_____色变为无色, 该反应的化学方程式为______________________________。 继续往上述试管中逐滴滴入 NaOH溶液, 不断振荡, 如果观察到____________________________的现象, 就证明滴加的稀硫酸过量。
H2SO4 +2NaOH=Na2SO4 +2H2 O
过了一会儿溶液才变成红色
(2) 实验二: 按照“证明反应后 NaOH 消失了”这个角度, 同学们又设计了图2-5-7 B 所示的实验,利用 NaOH 溶液、CuSO4 溶液、 稀盐酸同样证明了酸和碱会发生反应, 其中试剂丙是______________。 (3) 拓展延伸:CO2 通入 NaOH 溶液中也无明显现象,CO2 与 NaOH 溶液能否发生化学反应呢? 小组同学对此进行探究。 ①查阅资料: 常温下 NaOH、Na2CO3 在水、 乙醇中的溶解性如下表。
②实验三: 小组同学从多角度设计了验证 CO2与 NaOH 溶液反应的实验, 实验装置如图2-7-8 所示(装置已连接好, 且气密性良好; 弹簧夹a和b已关闭, 部分仪器被省略) 。
(温馨提示: CO2 与乙醇不反应; 在本实验条件下,CO2 在乙醇中的溶解忽略不计。) ⅰ .把注射器Ⅰ 中的氢氧化钠乙醇溶液注入充满 CO2 的三颈烧瓶中, 轻轻振荡, 观察到的现象是___________________________, 写出该反应的化学方程式:_______________________________。 ⅱ .把导管d 移出澄清石灰水, 打开弹簧夹a、b,再从导管c 往三颈烧瓶中鼓入 N2 , 目的是__________________________________。过一段时间后, 先把导管d 放入澄清石灰水中, 接着关闭弹簧夹a, 再把注射器Ⅱ 中的稀盐酸注入三颈烧瓶内, 观察到三颈烧瓶中产生气泡, 烧杯中的澄清石灰水变浑浊。 此实验从________________的角度证明了 CO2 与NaOH 溶液发生了反应。(4) 归纳总结: 对于无明显现象的反应, 可以通过改变实验装置, 创设新的情景, 由此观察到明显的反应现象, 从而判断反应的发生。
溶液变浑浊, 气球逐渐胀大
2NaOH +CO2 =Na2CO3 ↓ + H2 O
排除三颈烧瓶中的二氧化碳和空气
本题以稀硫酸与氢氧化钠溶液的反应为课题,探究无明显现象的化学反应的发生情况。 在实验一中,无色酚酞溶液滴入NaOH溶液中显红色,滴入稀硫酸后溶液变为无色,说明稀硫酸与NaOH发生了化学反应;如果滴入的稀硫酸过量,再滴入的NaOH溶液则先和硫酸反应,只有把过量的硫酸消耗完,继续滴入的NaOH溶液才能使溶液显碱性,无色酚酞溶液又变红色。实验二是按照“证明反应后NaOH消失”的角度来设计实验:先将稀盐酸滴入NaOH溶液中,振荡,再滴入CuSO4溶液,观察到没有蓝色沉淀出现,说明溶液中已没有NaOH,从而证明稀盐酸与NaOH溶液发生了反应,可见试剂丙是CuSO4溶液。在实验三中,把注射器Ⅰ中的氢氧化钠乙醇溶液注入充满CO2的三颈烧瓶中,NaOH与CO2反应生成Na2CO3,装置内压强减小,导致气球逐渐胀大;生成的碳酸钠微溶于乙醇,因而观察到溶液变浑浊。把导管d移出澄清石灰水,打开弹簧夹a、b,再从导管c往三颈烧瓶中鼓入N2的目的是排除三颈烧瓶中的二氧化碳和空气;一段时间后,把导管d放入澄清石灰水中,接着关闭弹簧夹a,再把注射器Ⅱ中的稀盐酸注入三颈烧瓶内,观察到三颈烧瓶中产生气泡,烧杯中的澄清石灰水变浑浊,原因是稀盐酸与三颈烧瓶中的Na2CO3反应生成了CO2,可见,该实验是从检验有新物质生成的角度证明CO2与NaOH溶液发生了反应。
1.(2018年贺州,能力提升)现有一包黑色固体粉末,可能含有炭粉、CuO、Fe3O4中的两种或三种,某化学兴趣小组的同学通过实验探究其成分。 (1)提出问题:该黑色固体粉末的成分是什么? (2)做出猜想:猜想一为混合固体是炭粉、CuO;猜想二为混合固体是炭粉、Fe3O4;猜想三为混合固体是_____________;猜想四为混合固体是炭粉、CuO、Fe3O4。 (3)查阅资料:Fe3O4为黑色粉末,能与盐酸反应;含有Fe3+的盐溶液遇到硫氰化钾(KSCN)溶液变红色;Fe(OH)2是一种白色沉淀。 (4)实验探究:取一定量的固体置于试管中,加入足量的盐酸,充分反应后有部分固体溶解;过滤,得到滤液A。对滤液A的成分进行了如下探究:
CuO、Fe3 O4
(5) 讨论交流: ①以上实验证明猜想_________成立。 ②写出 Fe3O4 与盐酸反应的化学方程式:____________________________________。 ③Fe3O4 与盐酸反应时元素的化合价没有改变,请推测 Fe3O4 中铁元素的化合价为___________。 (6) 拓展延伸: 请写出同种元素显不同化合价的一种盐:_______________ (写化学式) 。
Fe3 O4 +8HCl=2FeCl3 +FeCl2 +4H2 O
2.(2019 年贺州, 能力提升) 某化学小组的同学对 K2CO3 溶液与 Ca(OH)2 溶液反应后所得滤液中溶质的成分产生了兴趣, 请你一起参与他们的探究。 (1) 提出问题: 滤液中溶质的成分是什么? (2) 猜想与假设: 同学们对溶质的成分做出猜想。 猜想一:KOH; 猜想二:KOH 和 Ca(OH)2 ; 猜想三: __________________(写全才给分) ; 猜想四:KOH、Ca(OH)2 和 K2CO3 。 (3) 小组讨论: 经过讨论, 同学们认为猜想_______是错误的, 理由是_______________________________。
Ca(OH)2 和 K2CO3 不能共存
(5 ) 交流与反思: 同学们将实验结果与老师交流, 老师认为实验二的结论不一定正确, 理由是_________________________________________(答案合理均可) 。 经过讨论, 同学们又进行了实验三: 另取适量滤液置于试管中, 滴入_____________________( 填化学式) 溶液, 观察到有白色沉淀生成, 由此得出猜想三正确。 (6) 拓展延伸: 实验结束后, 欲使滤液中的溶质只含 KOH, 则可以加入适量的___________________________( 填化学式) 溶液。
滴入的稀盐酸的量不足时也看不到明显变化
BaCl2 (答案合理均可)
Ca(OH)2 (答案合理均可)
3.(2019 年眉山, 能力提升) 某化学兴趣小组的同学在实验室取用 NaOH 溶液时, 发现瓶口有白色粉末状物质, 该小组的同学质疑该 NaOH 溶液可能已变质, 于是进行了探究。 (1) 猜想与假设:
(2) 探究过程: ① 取一定量的该 NaOH 溶液, 加入足量的________________, 有气泡产生, 说明猜想Ⅰ 不成立。 产生气泡的化学方程式为______________________________。 ②重新取一定量的该 NaOH 溶液, 加入足量的CaCl2 溶液, 观察到的现象为_________________。接下来的实验操作及观察到的现象是__________________________________________,说明猜想Ⅱ 成立。 若将 CaCl2 溶液换为Ca(OH)2 溶液是否可行, 判断并简述理由:___________________________________________________________________________________________________________________。
再加入无色酚酞溶液,
Na2CO3 +2HCl=2NaCl+H2O+CO2 ↑
不可行, 若将 CaCl2 溶液换为Ca(OH)2 溶液, 会引入氢氧根离子,
干扰对NaOH 的检验, 无法确定原溶液中是否含有 NaOH
(1)实验目的:Ⅰ.给试剂瓶贴上正确的标签; Ⅱ.探究部分溶液混合发生的反应。 (2)查阅资料:①CaCl2溶液呈中性,能与Na2CO3发生复分解反应。 ②Ca(OH)2+NaHCO3=CaCO3↓+NaOH+H2O、NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O。 (3)实验探究:①分别取2、3、4、5、7号溶液置于五支试管中,向其中分别滴加1号溶液,发现3、4、5号溶液变红色,说明这三种溶液呈__________(填“酸性”“碱性”或“中性”),由该实验可确定的溶液为______________________(写出试剂编号及相应溶液的名称)。
3 号, 饱和石灰水
②分别取2 号溶液5 .55 g 和7 号溶液3.65 g,混合均匀, 逐滴加入5 号溶液(如图2-7-10 所示) , 首先观察到有气泡冒出, 然后有沉淀析出; 加入5 号溶液的质量与产生气体或沉淀的质量的关系如图2-7-11甲所示, 加入5 号溶液的质量与溶液 pH 的变化的关系如图2-7-11 乙所示。
ⅰ .7 号溶液是___________(填名称) ;ⅱ .图2-7-11 甲中,b 点对应的数据为________g; ⅲ .图2-7-11 乙中,h →k 段对应过程发生反应的化学方程式为___________________________________。 ③取3 号溶液置于试管中, 逐滴加入一定量的6号溶液, 观察到溶液变浑浊, 过滤, 滤液中含有的溶质可能为:a.NaOH; b.Na2CO3 ; c. NaOH、 Na2CO3 ; d.NaOH、Ca(OH)2 ;e._________________。 (4) 实验反思: 分析上述实验并判断, 下列说法不正确的是_____________(填序号) 。 A.5 号试剂可能是部分变质的氢氧化钠溶液 B.该实验无法确定各种试剂, 没有达到实验目的Ⅰ C.图2-7-11 甲中,b →c 段对应的反应过程中溶液pH 的变化情况可用图 2-7-11 乙中的h →k 段表示 D.碳酸氢钠既能与碱反应, 又能与酸反应
Na2 CO3 +CaCl2 = CaCO3 ↓ +2NaCl
Na2 CO3 、NaHCO3
5.(2019 年贵港, 中考冲刺) 某化学兴趣小组的同学在学习金属知识后, 对金属钙及其化合物的化学性质非常感兴趣, 并进行了实验探究。 (1) 对金属钙的化学性质进行探究。 ①提出问题: 金属钙能否与水反应? ②实验探究: 取一粒金属钙加入盛有50 mL 水的烧杯中, 钙粒与水剧烈反应, 四处游动, 产生气泡,溶液出现浑浊; 用手触摸烧杯外壁, 感觉发热。 反应结束放置一段时间后, 溶液变澄清, 往烧杯中滴入无色酚酞溶液, 溶液变红色。 ③实验结论: 金属钙能与水反应。 经进一步检验, 产生的气体能燃烧。 请写出钙与水反应的化学方程式:_______________________________。 ④交流与反思: 反应结束放置一段时间后, 溶液变澄清的原因是_______________________________________________________________________。
Ca+2H2O= H2 ↑ +Ca(OH)2
温度降低, 氢氧化钙的溶解度增大, 未溶解的氢氧化钙随着温度的降低而全部溶解
(2) 对久置于空气中的“生石灰” 干燥剂的组成成分及含量进行探究。 ①查阅资料:Ca(OH)2 加热到一定温度时会发生分解, 生成两种氧化物。 ②实验探究: 该小组的同学称取10.0 g 干燥剂样品置于控温电加热器中, 用图2-7-12 所示的装置进行实验(装置气密性良好, 装置 A、B、C 中的药品足量, 实验操作正确) 。
③实验数据记录: 充分反应后, 产物被完全吸收, 装置 A 增加的质量为0.9 g, 装置 B 增加的质量为2.2 g。 ④分析与结论: 该包干燥剂的成分有________________________(填化学式) , 其中Ca(OH)2 的质量为___________g。 ⑤反思与拓展: ⅰ . 停止加热后, 需要通入一段时间的 N2 的目的是___________________________________________________________。 ⅱ .若没有装置 C, 则会导致含量测定结果偏小的成分是______________。
CaO、Ca(OH)2 、CaCO3
使反应生成的水、二氧化碳全部被浓硫 酸、 氢氧化钠溶液吸收
6.(2019 年广东, 能力提升) 某化学兴趣小组的同学用石灰石和盐酸制取一瓶 CO2 , 验满后, 将澄清石灰水倒入集气瓶中, 发现没有变浑浊, 该兴趣小组的同学对这个异常现象进行了探究。 (1) 提出问题: 澄清石灰水为什么没有变浑浊? (2) 查阅资料: ①CO2 过量时,CaCO3 沉淀会转化为可溶于水的 Ca(HCO3 )2 。 ②AgCl 不溶于稀硝酸。 (3) 做出猜想: Ⅰ .石灰水已完全变质; Ⅱ .________________________________________________________; Ⅲ .CO2 中混有 HCl。 (4) 实验方案: 该 兴 趣 小 组 的 同 学 用 原 药 品 继续制取 CO2 , 并进行探究, 制备 CO2 的化学方程式为____________________________________。
倒入集气瓶中的澄清石灰水太少, 而集气瓶
CaCO3 +2HCl=CaCl2 +H2O+CO2 ↑
(或 Na2CO3 )
产生白色沉淀, 加入稀硝酸, 沉淀不溶解
AgNO3 =AgCl↓ + HNO3
7.(2019年随州,能力提升)科学探究是学习化学重要而有效的学习方法。某校化学兴趣小组的同学做了如下实验:向盛有少量NaOH溶液的试管中通入CO2,未看到明显的实验现象。同学们对NaOH与CO2能否反应进行验证,并对废液的成分进行探究。 (1)活动一:同学们经过讨论,设计并做了图2-7-13所示的实验,请把实验现象补充完整。
(2) 活动二: 该兴趣小组的同学对猜测②进行了实验探究。 ①取软塑料瓶中的液体置于三支试管中, 三个同学分别完成了图2-7-14 所示的实验。
②同学们观察到试管 A 中有气泡冒出, 试管 B、C 中均有白色沉淀生成。 请写出试管 A 中生成气体的化学方程式:____________________________________。 ③以上三个实验均能证明 CO2 与 NaOH 发生了反应。 请写出图2-7-13 所示的实验中发生的反应的化学方程式: _______________________________。
Na2CO3 +2HCl=2NaCl+H2 O+CO2 ↑
CO2 +2NaOH= Na2CO3 +H2O
(3)活动三:实验结束后,同学们将三支试管中反应后的剩余物倒入一个洁净的大烧杯中(如图2-7-15所示),充分搅拌后静置,观察到烧杯内上层是无色溶液,下层有白色沉淀。据此可推知烧杯的上层溶液中一定不含有的离子是_______(填离子符号)。该小组同学对烧杯内上层溶液中可能含有的离子进行探究。 ①提出问题:烧杯内的上层溶液中可能含有哪些离子? ②猜想与假设:上层溶液中可能含有Na+、OH-、CO23-、Ca2+中的一种或几种离子。
④ 反思评价: ⅰ . 经过综合分析, 最终确定烧杯内的上层溶液中一定存在的离子有_____________________(填离子符号) 。 ⅱ .将烧杯内的物质过滤, 回收滤渣; 向滤液中加入适量的_________________( 填名称) 进行处理, 滤液处理后再排放, 可以有效防止水体污染。
BaCl2 (或 CaCl2 ) 溶液
(或FeCl3 溶液)
产生蓝色(或红褐色) 沉淀(合理即可)
Na+ 、 OH- 、 CO23-
1.在一次聚餐中,同学们对燃料“固体酒精”产生了兴趣,于是对固体酒精的成分进行探究。 (1)查阅资料:①固体酒精由酒精、氯化钙和氢氧化钠按一定质量比混合制成。 ②氯化钙溶液呈中性,碳酸钠溶液呈碱性。
(2)提出问题:①酒精中是否含有碳元素?②该固体酒精中的氢氧化钠是否变质? (3)实验探究:①有同学做了图2-7-16所示的实验,发现澄清石灰水变浑浊,由此得出酒精中含有碳元素的结论,此结论___________(填“合理”或“不合理”)。 ②取少量该固体酒精置于烧杯中,加入足量的水,充分溶解后静置,发现烧杯底部有白色沉淀;取沉淀置于试管中,加稀盐酸,有气泡产生,该气体是_______。 (4)实验结论:分析实验并结合资料,得出氢氧化钠已变质。
(5) 拓展实验: 为进一步确定氢氧化钠的变质程度, 小北做了以下实验:
①有同学认为小北的实验不能证明澄清溶液中一定含有氢氧化钠, 理由是_________________________________________________。 ②该同学另取烧杯中的上层澄清溶液, 加入足量的氯化钙溶液, 充分反应, 有白色沉淀生成; 反应后滴加无色酚酞溶液, 溶液变红色。 加入足量氯化钙溶液的目的是___________________________________________________,写出生成沉淀的化学方程式:____________________________________________。 ③实验结论: 固体酒精中氢氧化钠的变质程度是___________ (填“完全变质”或“部分变质”) 。
Na2CO3 溶液呈碱性, 也能使无色酚酞溶液变红色
除去溶液中的 Na2CO3 , 排除其对 NaOH 的检验的干扰
Na2CO3 +CaCl2 =CaCO3 ↓ +2NaCl
2.某白色固体可能由 BaCl2 、NaOH、Na2 CO3 、Na2SO4 中的一种或几种物质组成。 某兴趣小组的同学为确定该白色固体的成分, 进行了如下实验探究, 请你参与探究并回答相关问题。 (1) 查阅资料:BaCl2 溶液显中性。 (2) 初步探究: 小金设计的实验及现象如图2-7-17所示。
(3) 初步结论: ①原白色固体中一定含有的物质是________________ , 一定没有的物质是________________。 ②溶液 M 的溶质一定有_________, 一定没有氯化钡。
BaCl2 、 Na2CO3
(4)交流讨论:小英认为无色溶液M变红色,说明溶液M中含有碱性物质,但不能由此推导出原固体物质中是否含有氢氧化钠。若要进一步确定原固体物质中是否含有氢氧化钠,需对溶液M继续进行探究。为此同学们继续进行了如下的探究: ①提出问题:无色溶液M中有氢氧化钠吗? ②猜想与假设:猜想一为无色溶液M中有NaOH,猜想二为无色溶液M中没有NaOH。
在老师的指导下, 同学们通过交流、 讨论、 实验,圆满地完成了这次探究任务。
3.工业铁红可用于生产颜料,其主要成分是Fe2O3,还含有少量的FeO、Fe3O4。为了测定某种工业铁红样品中铁元素的质量分数,同学们进行了探究。 (1)查阅资料:Ⅰ.草酸晶体(H2C2O4·3H2O)在浓硫酸的作用下受热分解,生成二氧化碳、一氧化碳和水。 Ⅱ.碱石灰是固体NaOH和CaO的混合物,能吸收水蒸气和二氧化碳。 Ⅲ.铁的常见氧化物中,铁元素的质量分数如下表。
(2)设计与实验:同学们设计的实验装置如图2-7-18所示。
①为了保证进入装置E中的气体是纯净、干燥的CO,则装置D中盛放的试剂的名称为_______________。 ②装置C的作用是___________________________________。
70.0% ~77.8%
装置 F 吸收空气中的二氧化碳和水蒸气, 导致测
得的氧元素的质量偏大, 铁元素的质量分数就会偏小
考点1 探究混合物的成分
考点2 探究溶液中溶质的成分
考点3 探究物质的变质情况
考点4 探究标签受损试剂的成分
考点5 探究物质的性质
考点6 探究异常现象产生的原因
考点7 探究无明显现象的化学反应的发生情况
典型真题1(2019 年广西梧州市中考题) 市售的“自热米饭”带有一个发热包, 遇水后可迅速升温至150 ℃ , 保温时间达3 小时, 能将生米做成熟饭。 梧州市某中学化学兴趣小组的同学对发热包非常感兴趣, 并进行了探究。 (1) 查阅资料: ①发热包主要由生石灰、 铁粉、 镁粉、 铝粉、 炭粉、 氯化钠中的若干种物质组成。 ②氢氧化镁和氢氧化铝均为不溶于水的白色固体, 但后者可溶于 NaOH 溶液。 (2) 成分探究: 取出某品牌的发热包内灰黑色的固体粉末, 分成两份。 ①小吴用磁铁靠近其中一份的粉末, 发现有黑色物质被 磁 铁 吸 引, 证 明 粉 末 中 含 有____________。用磁铁将该物质全部吸出后, 剩余粉末为样品 A。 ②小周将另一份粉末加入水中, 溶解后过滤, 取部分滤液并滴入无色酚酞溶液, 滤液变_______ 色, 证明原粉末中含有生石灰; 再向滤液中加入________________________,看到有白色沉淀生成, 证明原粉末中含有氯化钠。
含有稀硝酸的硝酸银溶液
③除上述物质外, 还可能含有镁粉、 铝粉、 炭粉, 对此大家提出了几种猜想。 猜想一: 只含有上述三种物质中的一种; 猜想二: 同时含有上述三种物质; 猜想三: 含有铝粉和炭粉; 猜想四: 含有镁粉和铝粉; 猜想五____________________________________ 。 (3) 实验验证: 小施用样品 A 进行实验, 实验过程如图2-7-1 所示。 向滤液 B 中滴加氢氧化钠溶液时, 他观察到开始时有白色沉淀生成, 后来沉淀全部消失, 最后得到无色溶液 E。
(4) 实验结论: 不溶物 D 是________。大家结合实验现象讨论后, 认为猜想______正确, 理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(5) 原理探究: 小吴利用图2-7-2 所示的装置证明发热包放热主要来自生石灰与水的反应。 加水后发现锥形瓶的温度迅速升高, 烧杯中有气泡产生, 该气体为______ ( 填名称) 。 但温度很快下降, 说明该反应很快结束, 不能长时间保温。①做出猜想:大家大胆猜测应该还有其他放热反应存在。 ②实验验证:同学们按资料介绍, 用铁粉、炭粉和食盐水在锥形瓶中模拟铁的锈蚀实验, 不久后发现锥形瓶外壁微烫, 并持续较长时间。该现象很好地解释了发热包的保温原理。 ③拓展活动: 在上述铁的锈蚀实验中未观察到红色的铁锈产生。老师告诉同学们, 铁锈蚀时首先生成一种碱, 请写出该反应的化学方程式: _________________________。
向滤液B 中加入足量氢氧
化钠溶液, 开始时有白色沉淀生成, 后来沉淀全部消失,
说明样品 A 中含有铝不含镁;加入足量稀盐酸有不溶物D
存在, 说明样品中含有炭粉
2Fe+O2 +2H2O=2Fe(OH)2
小吴用磁铁靠近其中一份粉末,发现有黑色物质被磁铁吸引,证明粉末中含有铁粉。小周将另一份粉末加入水中,溶解后过滤,取部分滤液并滴入无色酚酞溶液,滤液变红色,证明原粉末中含生石灰;再向滤液中加入含有稀硝酸的硝酸银溶液,看到有白色沉淀生成,证明原粉末中含有氯化钠。小施向样品A中加入足量稀盐酸,反应后有不溶物D存在,说明不溶物D是炭粉,因为铝、镁都能与稀盐酸反应而溶解;向滤液B中滴加氢氧化钠溶液,开始时有白色沉淀生成,后来沉淀全部消失,最后得到无色溶液E,说明样品A中含有铝、不含镁,可见猜想三正确。小吴用图2-7-2所示的实验探究发热的原理时发现,向锥形瓶加水,锥形瓶的温度迅速升高,烧杯中有气泡产生,产生的气泡为锥形瓶中的空气受热膨胀而逸出所致。铁的锈蚀实验过程中未观察到红色的铁锈产生,这是因为铁锈蚀时首先生成的是氢氧化亚铁,该反应的化学方程式为2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2。
考点1 实验现象推断题
典型真题2 (2019 年广西柳州市中考题) NaHCO3是初中化学教材中重点介绍的一种盐, 俗名为________ ,其溶液呈碱性。 某化学兴趣小组的同学要制取一瓶NaHCO3 溶液, 他们向 NaOH 溶液中通入了一定量的 CO2 , 然后对反应后所得到的溶液进行探究。 (1) 提出问题: 反应后的溶液中溶质的组成是什么? (2) 查阅资料: ①NaHCO3 不仅可以与盐酸反应,也可以与 NaOH 溶液反应, 与 NaOH 溶液反应的化学方程式为 NaHCO3 +NaOH=Na2CO3 +H2O。 ②向 NaOH 溶液中通入少量 CO2 , 反应的化学方程式为 CO2 +2NaOH = Na2CO3 + H2 O; 继续通入过量 CO2 , 反应的化学方程式为 Na2CO3 +CO2 +H2O=2NaHCO3 。 (3) 猜想与假设: 对溶液中的溶质做出猜想。 猜想一: 含有 NaOH、Na2CO3 ; 猜想二: 只含有__________ ; 猜想三: 含有 Na2CO3 、NaHCO3 ; 猜想四: 只含有 NaHCO3 。
(5) 结论与反思: ①有同学认为实验Ⅰ 观察到的现象及结论足以证明溶液中含有 NaOH。 你是否同意? 请说出理由。_________________________________________。 ② 写 出 实 验 Ⅲ 中产生气体的化学方程式:_____________________________。 ③根据实验Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ 所观察到的现象及结论,最终得出猜想________是正确的。 (6) 拓展与提升: 实验室有一瓶 NaOH 溶液和足量 CO2 气体, 要制取一瓶溶质只有 Na2CO3 的溶液, 请完善以下实验方案, 仪器可任意选择。实验方案: 先用量筒将 NaOH 溶液均匀分成两等份,__________________________________________________________________________________________________________________________。
不同意, 因为 Na2CO3 、NaHCO3 溶液也呈碱性
NaHCO3 +HCl=NaCl+H2 O+CO2 ↑
向一份NaOH溶液中通入足量的CO2 使之变成 NaHCO3 溶液,
将NaHCO3 溶液与另一份NaOH 溶液混合,恰好反应生成 Na2CO3 溶液
碳酸氢钠(NaHCO3)俗称小苏打。向NaOH溶液中通入了一定量的CO2,氢氧化钠没有完全反应时溶质为NaOH、Na2CO3,氢氧化钠完全反应时溶质为Na2CO3,氢氧化钠完全反应但碳酸钠和二氧化碳没有完全反应时溶质是Na2CO3、NaHCO3,碳酸钠和二氧化碳、水完全反应时溶质是NaHCO3。由实验Ⅱ可知反应后所得溶液中含有Na2CO3,由实验Ⅲ可知实验Ⅱ所得的滤液中含有NaHCO3。因为Na2CO3、NaHCO3溶液都呈碱性,都能使无色酚酞溶液呈红色,所以实验Ⅰ观察到的现象及结论不足以证明溶液中含有NaOH;根据实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ所观察到的现象及结论可得出猜想三正确。要制取一瓶溶质只有Na2CO3的溶液,可先用量筒将NaOH溶液均匀分成两等份,向一份NaOH溶液中通入足量的CO2使之变成NaHCO3溶液,将NaHCO3溶液与另一份NaOH溶液混合,恰好反应生成Na2CO3溶液。
典型真题3 (2018 年广西桂林市中考题) 实验课上, 同学们发现一瓶久置于空气中的氢氧化钠固体的瓶口有白色粉末。 在老师指导下, 同学们对该白色粉末的成分进行了探究。
(1) 猜想与假设: 猜想一为白色粉末是碳酸钠;猜想二为白色粉末是氢氧化钠; 猜想三为白色粉末是____________________。 (2) 查阅资料:CaCl2 溶液、Ca(NO3 )2 溶液呈中性。 (3) 实验探究: 取白色粉末, 溶于水后形成溶液A, 然后进行图2-7-3 所示的实验。
①由上述实验可知, 猜想________肯定不成立。 ②在操作Ⅰ 中, 滴加过量稀硫酸有气体 B 产生,而滴加少量稀硫酸可能没有气体 B 产生。 其可能的原因是_______________________________(用化学方程式回答) 。 ③适合操作Ⅲ 的 X 溶液是___________(填序号) 。a.CaCl2 溶液 b.Ca(OH)2 溶液 c.Ba(OH)2 溶液 d.Ca(NO3 )2 溶液 ④操作Ⅳ 需要用到的玻璃仪器是_____________________。 ⑤请写出操作Ⅴ 的两种方案并得出结论。 方案一:_________________________________________________________________________________________________________________________。 方案二:___________________________________________________________________________________________________________________________。
2NaOH+ H2 SO4 = Na2 SO4 +2H2 O
和氢氧化钠; 若没有蓝色沉淀产生, 则溶液 A 只含有碳酸钠
取溶液 D, 滴加硫酸铜溶液, 若有蓝色沉淀产生, 则溶液 A 含有碳酸钠
取溶液 D, 滴加氯化铁溶液, 若有红褐色沉淀产生, 则溶液A含有碳酸钠
和氢氧化钠; 若没有红褐色沉淀产生, 则溶液 A 只含有碳酸钠
本题以一瓶久置于空气中的氢氧化钠固体的瓶口有白色粉末为题材, 探究氢氧化钠的变质情况。 氢氧化钠能与空气中的 CO2 反应生成Na2CO3 而变质, 猜想一是完全变质的情况, 猜想二是没变质的情况, 所以猜想三应该是部分变质的情况, 即白色粉末是氢氧化钠与碳酸钠的混合物。 根据操作Ⅱ 的现象可知, 气体 B 是 CO2 ; 结合操作Ⅰ 可知, 白色粉末中一定有碳酸钠, 可见猜想二一定不成立。在操作Ⅰ 中滴加过量的稀硫酸有气体 B 产生,说明溶液 A 中含有碳酸钠; 滴加少量稀硫酸可能没有气体 B 产生, 其原因是溶液 A 中还可能含有氢氧化钠, 滴加的少量稀硫酸首先与氢氧化钠发生中和反应, 而不能与碳酸钠发生反应。 操作Ⅲ 中滴加过量的 X 溶液的目的是除去溶液 A 中的碳酸钠, 防止对氢氧化钠的检验产生干扰, 若加入过量的 CaCl2 溶液, 则 发 生 反 应 CaCl2 + Na2 CO3 = CaCO3 ↓ +2NaCl, 加入的过量 CaCl2 溶液和反应生成的 NaCl溶液都呈中性, 不会干扰氢氧化钠的检验。
若加入过量的 Ca (OH )2 溶 液, 则 发 生 反 应 Ca (OH )2 +Na2CO3 =CaCO3 ↓ +2NaOH, 加入的过量Ca(OH)2溶液和反应生成的 NaOH 都会干扰氢氧化钠的检验。同样, 若 加 入 过 量 的 Ba (OH )2 溶 液, 加 入 的 过 量Ba(OH)2 溶液和反应生成的 NaOH 也会干扰氢氧化钠的检验。 若加入过量的 Ca(NO3 )2 溶液, 则发生反应 Ca(NO3 )2 + Na2 CO3 = CaCO3 ↓ +2NaNO3 ,加入的过量 Ca(NO3 )2 溶液和反应生成的 NaNO3 溶液都呈中性, 不会干扰后续氢氧化钠的检验, 可见适合操作Ⅲ 的 X 溶液是 CaCl2 溶液和Ca(NO3 )2 溶液。操作Ⅳ 是将沉淀 C 和溶液 D 分离, 该操作是过滤,需要用到的玻璃仪器有烧杯、 漏斗、 玻璃棒。 操作Ⅴ的目的是检验溶液 A 中是否含有氢氧化钠, 根据氢氧化钠能与硫酸铜等含铜离子的溶液反应产生蓝色沉淀, 与氯化铁等含铁离子的溶液反应产生红褐色沉淀, 与氯化镁等含镁离子的溶液反应产生白色沉淀, 能使紫色石蕊溶液变蓝色, 能使无色酚酞溶液变红色, 溶液显碱性等性质, 可设计有关的实验方案。
典型真题4(2019年广西河池市中考题) 实验室存放盐溶液的柜子里,有一瓶无色溶液的标签因受到腐蚀而 破 损 (如图2-7-4所示),某兴趣小组的同学对其成分进行探究。
(1) 提出问题: 这瓶是什么溶液呢? (2) 猜想与假设: 经了解得知, 这瓶无色溶液可能是碳酸钾、硫酸钾、氯化钾、硝酸钾中的某一种溶液。 (3) 推理分析: 为了确定该溶液的成分, 该小组的同学对该溶液进行了分析。 ①甲同学根据物质的组成元素认为一定不可能是_______________溶液。 ②乙同学认为也不可能是硝酸钾溶液, 他的依据是____________________________________________。
硝酸钾的化学式中钾元素符号右下角的数字为1
(4) 设计实验: 为了确定该溶液究竟是剩余两种溶液中的哪一种, 丙同学设计并做了实验。
(5) 实验反思: ①丁同学认为丙同学的结论不合理, 理由是______________________________________________。 ②在丙同学实验的基础上, 丁同学继续进行实验, 实验方案如下:
③为防止标签受到腐蚀,倾倒液体时应注意__________________。
硫酸钾溶液与氯化钡溶液
BaCO3 +2HCl = BaCl2 + H2 O+CO2 ↑
氯化钾是由钾元素和氯元素组成的,不含有氧元素, 由残留标签信息可推知该溶液一定不是氯化钾溶液; 残留标签中钾元素符号右下角的数字为2, 而硝酸钾的化学式为 KNO3 , 可见该溶液不可能是硝酸钾溶液。 不管是硫酸钾溶液还是碳酸钾溶液, 它们都能与氯化钡溶液反应产生白色沉淀,所以根据丙同学的实验及其现象得出该溶液一定是碳酸钾溶液的结论是不合理的; 根据丁同学的实验及其现象可确证该溶液是碳酸钾溶液, 不是硫酸钾溶液。
(1) 实验目的: 用图2-7-5 所示的装置模拟索尔维法制备碳酸氢钠, 进而制得碳酸钠。
(2) 实验设计: 步骤1 关闭弹簧夹 K1 , 打开弹簧夹 K2 , 使氨气进入装置C 中, 调节气流速率, 待装置C 中的气流平稳后, 打开弹簧夹 K1 通入 CO2 。步骤2 待装 置 C 的 锥 形 瓶 内 出 现 较 多 固 体时, 关闭弹簧夹 K2 , 停止通入 NH3 ; 一段时间后关闭弹簧夹 K1 , 停止通入 CO2 。
步骤3 将锥形瓶内反应后的混合物过滤、 洗涤、 低温干燥, 即得碳酸氢钠固体。步骤4 加热所得碳酸氢钠固体, 制得碳酸钠。
(3) 表达交流: ① 装置 B 中的饱和 NaHCO3 溶液的作用是除去 CO2 中混有的 HCl, 反应的化学方程式为____________________________________。 ②装置 C 的锥形瓶上连接的长颈漏斗的作用是_______(填序号) 。 A.用于添加饱和食盐水 B.平衡气压 C.冷凝回流 CO2 ③步骤2 中关闭弹簧夹 K2 、 停止通入 NH3 后,还要继续通入一段时间的 CO2 , 其目的是___________________。 ④步骤3 中, 要“低温干燥”的原因是________________________。 (4) 反思评价: 有同学认为应该在长颈漏斗内放置一团蘸有酸液的棉花, 理由是___________________________________。 (5) 延伸拓展: 该小组同学继续探究碳酸钠的性质, 向碳酸钠溶液中逐滴加入足量的稀盐酸, 观察到的现象是______________。
NaHCO3 + HCl =NaCl+H2O+CO2 ↑
防止氨气逸散到空气中而污染空气
氯化氢通过碳酸氢钠溶液时, 与碳酸氢钠溶液反应生成氯化钠、 水和二氧化碳, 从而被除去。 装置 C 的锥形瓶上连接的长颈漏斗与外界空气相通, 其主要作用是平衡气压, 还用于添加饱和食盐水。 关闭弹簧夹 K2 、 停止通入 NH3 后还要继续通入一段时间的 CO2 , 其目的是形成酸性环境, 利于氨气充分反应。 碳酸氢钠在加热的条件下会分解为碳酸钠、 水和二氧化碳, 为了防止碳酸氢钠分解, 步骤3中要“低温干燥”。 氨气能与酸反应, 在长颈漏斗内放置一团蘸有酸液的棉花, 氨气与酸反应而被吸收,防止氨气逸散到空气中而污染空气。 碳酸钠能与盐酸反应生成氯化钠、 水和二氧化碳, 实验中可观察到有气泡产生。
典型真题6(2017 年广西百色市中考题) 某初中化学兴趣小组的四个同学向氢氧化钠溶液中滴入酚酞溶液时, 发现溶液变成了红色, 可是过了一会儿红色就消失了, 溶液恢复为无色。 溶液的红色为什么会褪去而变成无色呢? 他们对这一现象进行了探究。 请你和他们一起完成下面的探究。 (1) 做出猜想: 甲同学认为可能是酚酞溶液变质造成的, 乙同学认为可能是氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应的缘故, 丙同学认为可能是酚酞溶液与空气中的氧气反应而使红色消失, 丁同学认为可能与氢氧化钠溶液的浓度大小有关。 (2 ) 理 论 分 析: ① 对于甲同学的猜想, 你认为________(填“合理”或“不合理”) 。 请写出你的理由:________________________________________________________。 ②对于乙同学的猜想, 大家认为是不正确的, 因为氢氧化钠溶液虽然能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水, 但碳酸钠的水溶液呈碱性, 溶液中仍有自由移动的 _____________( 写离子符号) , 所以红色不会消失。
若酚酞溶液变质, 滴入氢氧化钠溶液后酚酞溶液就不会变红色
(3) 查阅资料: 为了排除是酚酞溶液的原因导致的, 同学们决定重新配制酚酞溶液进行实验。 他们在网络上查阅了资料, 对酚酞的描述如下表。
由上表可知, 配制酚酞溶液的溶剂是______(填“水”或“乙醇”) 。 在检测溶液酸碱性的实验中,往待测溶液中滴入1 ~2 滴酚酞溶液即可, 滴入过多的酚酞溶液有可能出现产生白色沉淀的现象, 出现该现象的原因是_______________________________。
酚酞在水中的溶解度很小而析出
(4) 实验验证: ① 为了验证丙同学的猜想, 四 个 同 学 向 一 支 密 闭 的 装 有NaOH 溶液的试管中先通入密度比空气大的稀有气体( 如图2-7-6 所示) , 将试管内的空气排尽, 然后注入新配制的酚酞溶液, 观察到的现象依然是溶液先变成红色, 过了一会儿红色消失。 稀有气体应由导管口______(填“a”或“b”) 通入。 ②若丁同学的猜想正确, 请你完成下面的实验设计。
在两支试管中分别加入等体积溶质质量分数为5 % 、20% 的 NaOH 溶 液, 然后各滴加2滴酚酞溶液
在溶质质量分数为20%的 NaOH 溶液中酚酞变红后褪色快, 在溶质质量分数为5 % 的 NaOH 溶液中酚酞变红后褪色慢, 说明红色消失与氢氧化钠溶液的浓度大小有关。
H2In+2NaOH = Na2In+2H2O
无色酚酞溶液滴入氢氧化钠溶液中变红色是大家熟知的事实, 但实验中却出现了红色 消失的异常现象, 本题以此为背景探究出现异常现象的原因。 甲同学的猜想不合理是因为实验中将酚酞溶液滴入氢氧化钠溶液中开始时仍变成了红色。大家认为乙同学的猜想不正确是因为氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应会生成碳酸钠, 碳酸钠溶液显碱性, 溶液中仍存在自由移动的 OH- , 酚酞溶液的红色不会消失。 根据表中信息可知, 酚酞在水中的溶解度比在乙醇中小得多, 因此, 配制酚酞溶液应用乙醇做溶剂; 在检验溶液酸碱性的实验中, 往待测溶液中滴入过多的酚酞溶液时, 因为酚酞在水中的溶解度小而从溶液中析出, 从而出现白色浑浊的现象。 在验证丙同学的猜想的实验中, 为便于排尽试管内的空气, 稀有气体应由导管口 b 通入。 要验证丁同学的猜想正确, 即红色消失与氢氧化钠溶液的浓度大小有关, 应取用等体积但浓度不同的两种氢氧化钠溶液, 分别滴入相同滴数的酚酞溶液, 观察红色消失的快慢。 无色酚酞遇碱变红色的实质是酸与碱发生中和反应, 据此即可写出 H2In 与 NaOH溶液反应的化学方程式。
典型真题7 (2018 年广西玉林市中考题) 小杨往NaOH 溶液中滴加稀硫酸, 溶液无明显变化, 于是他和小组同学以“酸与碱能否发生反应”为课题进行了科学探究。 请回答下列问题: (1)实验一: 如图2-7-7 A 所示, 向 NaOH 溶液中先滴入几滴无色酚酞溶液, 振荡; 再滴入稀硫酸,观察到溶液由_____色变为无色, 该反应的化学方程式为______________________________。 继续往上述试管中逐滴滴入 NaOH溶液, 不断振荡, 如果观察到____________________________的现象, 就证明滴加的稀硫酸过量。
H2SO4 +2NaOH=Na2SO4 +2H2 O
过了一会儿溶液才变成红色
(2) 实验二: 按照“证明反应后 NaOH 消失了”这个角度, 同学们又设计了图2-5-7 B 所示的实验,利用 NaOH 溶液、CuSO4 溶液、 稀盐酸同样证明了酸和碱会发生反应, 其中试剂丙是______________。 (3) 拓展延伸:CO2 通入 NaOH 溶液中也无明显现象,CO2 与 NaOH 溶液能否发生化学反应呢? 小组同学对此进行探究。 ①查阅资料: 常温下 NaOH、Na2CO3 在水、 乙醇中的溶解性如下表。
②实验三: 小组同学从多角度设计了验证 CO2与 NaOH 溶液反应的实验, 实验装置如图2-7-8 所示(装置已连接好, 且气密性良好; 弹簧夹a和b已关闭, 部分仪器被省略) 。
(温馨提示: CO2 与乙醇不反应; 在本实验条件下,CO2 在乙醇中的溶解忽略不计。) ⅰ .把注射器Ⅰ 中的氢氧化钠乙醇溶液注入充满 CO2 的三颈烧瓶中, 轻轻振荡, 观察到的现象是___________________________, 写出该反应的化学方程式:_______________________________。 ⅱ .把导管d 移出澄清石灰水, 打开弹簧夹a、b,再从导管c 往三颈烧瓶中鼓入 N2 , 目的是__________________________________。过一段时间后, 先把导管d 放入澄清石灰水中, 接着关闭弹簧夹a, 再把注射器Ⅱ 中的稀盐酸注入三颈烧瓶内, 观察到三颈烧瓶中产生气泡, 烧杯中的澄清石灰水变浑浊。 此实验从________________的角度证明了 CO2 与NaOH 溶液发生了反应。(4) 归纳总结: 对于无明显现象的反应, 可以通过改变实验装置, 创设新的情景, 由此观察到明显的反应现象, 从而判断反应的发生。
溶液变浑浊, 气球逐渐胀大
2NaOH +CO2 =Na2CO3 ↓ + H2 O
排除三颈烧瓶中的二氧化碳和空气
本题以稀硫酸与氢氧化钠溶液的反应为课题,探究无明显现象的化学反应的发生情况。 在实验一中,无色酚酞溶液滴入NaOH溶液中显红色,滴入稀硫酸后溶液变为无色,说明稀硫酸与NaOH发生了化学反应;如果滴入的稀硫酸过量,再滴入的NaOH溶液则先和硫酸反应,只有把过量的硫酸消耗完,继续滴入的NaOH溶液才能使溶液显碱性,无色酚酞溶液又变红色。实验二是按照“证明反应后NaOH消失”的角度来设计实验:先将稀盐酸滴入NaOH溶液中,振荡,再滴入CuSO4溶液,观察到没有蓝色沉淀出现,说明溶液中已没有NaOH,从而证明稀盐酸与NaOH溶液发生了反应,可见试剂丙是CuSO4溶液。在实验三中,把注射器Ⅰ中的氢氧化钠乙醇溶液注入充满CO2的三颈烧瓶中,NaOH与CO2反应生成Na2CO3,装置内压强减小,导致气球逐渐胀大;生成的碳酸钠微溶于乙醇,因而观察到溶液变浑浊。把导管d移出澄清石灰水,打开弹簧夹a、b,再从导管c往三颈烧瓶中鼓入N2的目的是排除三颈烧瓶中的二氧化碳和空气;一段时间后,把导管d放入澄清石灰水中,接着关闭弹簧夹a,再把注射器Ⅱ中的稀盐酸注入三颈烧瓶内,观察到三颈烧瓶中产生气泡,烧杯中的澄清石灰水变浑浊,原因是稀盐酸与三颈烧瓶中的Na2CO3反应生成了CO2,可见,该实验是从检验有新物质生成的角度证明CO2与NaOH溶液发生了反应。
1.(2018年贺州,能力提升)现有一包黑色固体粉末,可能含有炭粉、CuO、Fe3O4中的两种或三种,某化学兴趣小组的同学通过实验探究其成分。 (1)提出问题:该黑色固体粉末的成分是什么? (2)做出猜想:猜想一为混合固体是炭粉、CuO;猜想二为混合固体是炭粉、Fe3O4;猜想三为混合固体是_____________;猜想四为混合固体是炭粉、CuO、Fe3O4。 (3)查阅资料:Fe3O4为黑色粉末,能与盐酸反应;含有Fe3+的盐溶液遇到硫氰化钾(KSCN)溶液变红色;Fe(OH)2是一种白色沉淀。 (4)实验探究:取一定量的固体置于试管中,加入足量的盐酸,充分反应后有部分固体溶解;过滤,得到滤液A。对滤液A的成分进行了如下探究:
CuO、Fe3 O4
(5) 讨论交流: ①以上实验证明猜想_________成立。 ②写出 Fe3O4 与盐酸反应的化学方程式:____________________________________。 ③Fe3O4 与盐酸反应时元素的化合价没有改变,请推测 Fe3O4 中铁元素的化合价为___________。 (6) 拓展延伸: 请写出同种元素显不同化合价的一种盐:_______________ (写化学式) 。
Fe3 O4 +8HCl=2FeCl3 +FeCl2 +4H2 O
2.(2019 年贺州, 能力提升) 某化学小组的同学对 K2CO3 溶液与 Ca(OH)2 溶液反应后所得滤液中溶质的成分产生了兴趣, 请你一起参与他们的探究。 (1) 提出问题: 滤液中溶质的成分是什么? (2) 猜想与假设: 同学们对溶质的成分做出猜想。 猜想一:KOH; 猜想二:KOH 和 Ca(OH)2 ; 猜想三: __________________(写全才给分) ; 猜想四:KOH、Ca(OH)2 和 K2CO3 。 (3) 小组讨论: 经过讨论, 同学们认为猜想_______是错误的, 理由是_______________________________。
Ca(OH)2 和 K2CO3 不能共存
(5 ) 交流与反思: 同学们将实验结果与老师交流, 老师认为实验二的结论不一定正确, 理由是_________________________________________(答案合理均可) 。 经过讨论, 同学们又进行了实验三: 另取适量滤液置于试管中, 滴入_____________________( 填化学式) 溶液, 观察到有白色沉淀生成, 由此得出猜想三正确。 (6) 拓展延伸: 实验结束后, 欲使滤液中的溶质只含 KOH, 则可以加入适量的___________________________( 填化学式) 溶液。
滴入的稀盐酸的量不足时也看不到明显变化
BaCl2 (答案合理均可)
Ca(OH)2 (答案合理均可)
3.(2019 年眉山, 能力提升) 某化学兴趣小组的同学在实验室取用 NaOH 溶液时, 发现瓶口有白色粉末状物质, 该小组的同学质疑该 NaOH 溶液可能已变质, 于是进行了探究。 (1) 猜想与假设:
(2) 探究过程: ① 取一定量的该 NaOH 溶液, 加入足量的________________, 有气泡产生, 说明猜想Ⅰ 不成立。 产生气泡的化学方程式为______________________________。 ②重新取一定量的该 NaOH 溶液, 加入足量的CaCl2 溶液, 观察到的现象为_________________。接下来的实验操作及观察到的现象是__________________________________________,说明猜想Ⅱ 成立。 若将 CaCl2 溶液换为Ca(OH)2 溶液是否可行, 判断并简述理由:___________________________________________________________________________________________________________________。
再加入无色酚酞溶液,
Na2CO3 +2HCl=2NaCl+H2O+CO2 ↑
不可行, 若将 CaCl2 溶液换为Ca(OH)2 溶液, 会引入氢氧根离子,
干扰对NaOH 的检验, 无法确定原溶液中是否含有 NaOH
(1)实验目的:Ⅰ.给试剂瓶贴上正确的标签; Ⅱ.探究部分溶液混合发生的反应。 (2)查阅资料:①CaCl2溶液呈中性,能与Na2CO3发生复分解反应。 ②Ca(OH)2+NaHCO3=CaCO3↓+NaOH+H2O、NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O。 (3)实验探究:①分别取2、3、4、5、7号溶液置于五支试管中,向其中分别滴加1号溶液,发现3、4、5号溶液变红色,说明这三种溶液呈__________(填“酸性”“碱性”或“中性”),由该实验可确定的溶液为______________________(写出试剂编号及相应溶液的名称)。
3 号, 饱和石灰水
②分别取2 号溶液5 .55 g 和7 号溶液3.65 g,混合均匀, 逐滴加入5 号溶液(如图2-7-10 所示) , 首先观察到有气泡冒出, 然后有沉淀析出; 加入5 号溶液的质量与产生气体或沉淀的质量的关系如图2-7-11甲所示, 加入5 号溶液的质量与溶液 pH 的变化的关系如图2-7-11 乙所示。
ⅰ .7 号溶液是___________(填名称) ;ⅱ .图2-7-11 甲中,b 点对应的数据为________g; ⅲ .图2-7-11 乙中,h →k 段对应过程发生反应的化学方程式为___________________________________。 ③取3 号溶液置于试管中, 逐滴加入一定量的6号溶液, 观察到溶液变浑浊, 过滤, 滤液中含有的溶质可能为:a.NaOH; b.Na2CO3 ; c. NaOH、 Na2CO3 ; d.NaOH、Ca(OH)2 ;e._________________。 (4) 实验反思: 分析上述实验并判断, 下列说法不正确的是_____________(填序号) 。 A.5 号试剂可能是部分变质的氢氧化钠溶液 B.该实验无法确定各种试剂, 没有达到实验目的Ⅰ C.图2-7-11 甲中,b →c 段对应的反应过程中溶液pH 的变化情况可用图 2-7-11 乙中的h →k 段表示 D.碳酸氢钠既能与碱反应, 又能与酸反应
Na2 CO3 +CaCl2 = CaCO3 ↓ +2NaCl
Na2 CO3 、NaHCO3
5.(2019 年贵港, 中考冲刺) 某化学兴趣小组的同学在学习金属知识后, 对金属钙及其化合物的化学性质非常感兴趣, 并进行了实验探究。 (1) 对金属钙的化学性质进行探究。 ①提出问题: 金属钙能否与水反应? ②实验探究: 取一粒金属钙加入盛有50 mL 水的烧杯中, 钙粒与水剧烈反应, 四处游动, 产生气泡,溶液出现浑浊; 用手触摸烧杯外壁, 感觉发热。 反应结束放置一段时间后, 溶液变澄清, 往烧杯中滴入无色酚酞溶液, 溶液变红色。 ③实验结论: 金属钙能与水反应。 经进一步检验, 产生的气体能燃烧。 请写出钙与水反应的化学方程式:_______________________________。 ④交流与反思: 反应结束放置一段时间后, 溶液变澄清的原因是_______________________________________________________________________。
Ca+2H2O= H2 ↑ +Ca(OH)2
温度降低, 氢氧化钙的溶解度增大, 未溶解的氢氧化钙随着温度的降低而全部溶解
(2) 对久置于空气中的“生石灰” 干燥剂的组成成分及含量进行探究。 ①查阅资料:Ca(OH)2 加热到一定温度时会发生分解, 生成两种氧化物。 ②实验探究: 该小组的同学称取10.0 g 干燥剂样品置于控温电加热器中, 用图2-7-12 所示的装置进行实验(装置气密性良好, 装置 A、B、C 中的药品足量, 实验操作正确) 。
③实验数据记录: 充分反应后, 产物被完全吸收, 装置 A 增加的质量为0.9 g, 装置 B 增加的质量为2.2 g。 ④分析与结论: 该包干燥剂的成分有________________________(填化学式) , 其中Ca(OH)2 的质量为___________g。 ⑤反思与拓展: ⅰ . 停止加热后, 需要通入一段时间的 N2 的目的是___________________________________________________________。 ⅱ .若没有装置 C, 则会导致含量测定结果偏小的成分是______________。
CaO、Ca(OH)2 、CaCO3
使反应生成的水、二氧化碳全部被浓硫 酸、 氢氧化钠溶液吸收
6.(2019 年广东, 能力提升) 某化学兴趣小组的同学用石灰石和盐酸制取一瓶 CO2 , 验满后, 将澄清石灰水倒入集气瓶中, 发现没有变浑浊, 该兴趣小组的同学对这个异常现象进行了探究。 (1) 提出问题: 澄清石灰水为什么没有变浑浊? (2) 查阅资料: ①CO2 过量时,CaCO3 沉淀会转化为可溶于水的 Ca(HCO3 )2 。 ②AgCl 不溶于稀硝酸。 (3) 做出猜想: Ⅰ .石灰水已完全变质; Ⅱ .________________________________________________________; Ⅲ .CO2 中混有 HCl。 (4) 实验方案: 该 兴 趣 小 组 的 同 学 用 原 药 品 继续制取 CO2 , 并进行探究, 制备 CO2 的化学方程式为____________________________________。
倒入集气瓶中的澄清石灰水太少, 而集气瓶
CaCO3 +2HCl=CaCl2 +H2O+CO2 ↑
(或 Na2CO3 )
产生白色沉淀, 加入稀硝酸, 沉淀不溶解
AgNO3 =AgCl↓ + HNO3
7.(2019年随州,能力提升)科学探究是学习化学重要而有效的学习方法。某校化学兴趣小组的同学做了如下实验:向盛有少量NaOH溶液的试管中通入CO2,未看到明显的实验现象。同学们对NaOH与CO2能否反应进行验证,并对废液的成分进行探究。 (1)活动一:同学们经过讨论,设计并做了图2-7-13所示的实验,请把实验现象补充完整。
(2) 活动二: 该兴趣小组的同学对猜测②进行了实验探究。 ①取软塑料瓶中的液体置于三支试管中, 三个同学分别完成了图2-7-14 所示的实验。
②同学们观察到试管 A 中有气泡冒出, 试管 B、C 中均有白色沉淀生成。 请写出试管 A 中生成气体的化学方程式:____________________________________。 ③以上三个实验均能证明 CO2 与 NaOH 发生了反应。 请写出图2-7-13 所示的实验中发生的反应的化学方程式: _______________________________。
Na2CO3 +2HCl=2NaCl+H2 O+CO2 ↑
CO2 +2NaOH= Na2CO3 +H2O
(3)活动三:实验结束后,同学们将三支试管中反应后的剩余物倒入一个洁净的大烧杯中(如图2-7-15所示),充分搅拌后静置,观察到烧杯内上层是无色溶液,下层有白色沉淀。据此可推知烧杯的上层溶液中一定不含有的离子是_______(填离子符号)。该小组同学对烧杯内上层溶液中可能含有的离子进行探究。 ①提出问题:烧杯内的上层溶液中可能含有哪些离子? ②猜想与假设:上层溶液中可能含有Na+、OH-、CO23-、Ca2+中的一种或几种离子。
④ 反思评价: ⅰ . 经过综合分析, 最终确定烧杯内的上层溶液中一定存在的离子有_____________________(填离子符号) 。 ⅱ .将烧杯内的物质过滤, 回收滤渣; 向滤液中加入适量的_________________( 填名称) 进行处理, 滤液处理后再排放, 可以有效防止水体污染。
BaCl2 (或 CaCl2 ) 溶液
(或FeCl3 溶液)
产生蓝色(或红褐色) 沉淀(合理即可)
Na+ 、 OH- 、 CO23-
1.在一次聚餐中,同学们对燃料“固体酒精”产生了兴趣,于是对固体酒精的成分进行探究。 (1)查阅资料:①固体酒精由酒精、氯化钙和氢氧化钠按一定质量比混合制成。 ②氯化钙溶液呈中性,碳酸钠溶液呈碱性。
(2)提出问题:①酒精中是否含有碳元素?②该固体酒精中的氢氧化钠是否变质? (3)实验探究:①有同学做了图2-7-16所示的实验,发现澄清石灰水变浑浊,由此得出酒精中含有碳元素的结论,此结论___________(填“合理”或“不合理”)。 ②取少量该固体酒精置于烧杯中,加入足量的水,充分溶解后静置,发现烧杯底部有白色沉淀;取沉淀置于试管中,加稀盐酸,有气泡产生,该气体是_______。 (4)实验结论:分析实验并结合资料,得出氢氧化钠已变质。
(5) 拓展实验: 为进一步确定氢氧化钠的变质程度, 小北做了以下实验:
①有同学认为小北的实验不能证明澄清溶液中一定含有氢氧化钠, 理由是_________________________________________________。 ②该同学另取烧杯中的上层澄清溶液, 加入足量的氯化钙溶液, 充分反应, 有白色沉淀生成; 反应后滴加无色酚酞溶液, 溶液变红色。 加入足量氯化钙溶液的目的是___________________________________________________,写出生成沉淀的化学方程式:____________________________________________。 ③实验结论: 固体酒精中氢氧化钠的变质程度是___________ (填“完全变质”或“部分变质”) 。
Na2CO3 溶液呈碱性, 也能使无色酚酞溶液变红色
除去溶液中的 Na2CO3 , 排除其对 NaOH 的检验的干扰
Na2CO3 +CaCl2 =CaCO3 ↓ +2NaCl
2.某白色固体可能由 BaCl2 、NaOH、Na2 CO3 、Na2SO4 中的一种或几种物质组成。 某兴趣小组的同学为确定该白色固体的成分, 进行了如下实验探究, 请你参与探究并回答相关问题。 (1) 查阅资料:BaCl2 溶液显中性。 (2) 初步探究: 小金设计的实验及现象如图2-7-17所示。
(3) 初步结论: ①原白色固体中一定含有的物质是________________ , 一定没有的物质是________________。 ②溶液 M 的溶质一定有_________, 一定没有氯化钡。
BaCl2 、 Na2CO3
(4)交流讨论:小英认为无色溶液M变红色,说明溶液M中含有碱性物质,但不能由此推导出原固体物质中是否含有氢氧化钠。若要进一步确定原固体物质中是否含有氢氧化钠,需对溶液M继续进行探究。为此同学们继续进行了如下的探究: ①提出问题:无色溶液M中有氢氧化钠吗? ②猜想与假设:猜想一为无色溶液M中有NaOH,猜想二为无色溶液M中没有NaOH。
在老师的指导下, 同学们通过交流、 讨论、 实验,圆满地完成了这次探究任务。
3.工业铁红可用于生产颜料,其主要成分是Fe2O3,还含有少量的FeO、Fe3O4。为了测定某种工业铁红样品中铁元素的质量分数,同学们进行了探究。 (1)查阅资料:Ⅰ.草酸晶体(H2C2O4·3H2O)在浓硫酸的作用下受热分解,生成二氧化碳、一氧化碳和水。 Ⅱ.碱石灰是固体NaOH和CaO的混合物,能吸收水蒸气和二氧化碳。 Ⅲ.铁的常见氧化物中,铁元素的质量分数如下表。
(2)设计与实验:同学们设计的实验装置如图2-7-18所示。
①为了保证进入装置E中的气体是纯净、干燥的CO,则装置D中盛放的试剂的名称为_______________。 ②装置C的作用是___________________________________。
70.0% ~77.8%
装置 F 吸收空气中的二氧化碳和水蒸气, 导致测
得的氧元素的质量偏大, 铁元素的质量分数就会偏小
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