2022年中考化学专题训练科学探究题(含答案)
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这是一份2022年中考化学专题训练科学探究题(含答案),共38页。试卷主要包含了金属铜化学性质的探究等内容,欢迎下载使用。
2022年中考化学专题训练——科学探究题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
1.(2022·四川成都·模拟预测)小明和化学兴趣小组的成员在查阅资料时得知,钠在空气中缓慢氧化生成氧化钠、在氧气中发生剧烈燃烧时会生成过氧化钠(Na2O2),过氧化钠常用于潜水艇在紧急情况时的供氧。
小明和化学兴趣小组的成员对过氧化钠是否能够用作供氧剂及与相关物质反应后所得产物的性质进行探究。
【提出问题】过氧化钠是否能够与空气中的某些成分发生化学反应生成氧气?
【实验探究】化学兴趣小组选用适当的化学试剂和实验用品,用如图所示实验装置进行实验,探究过氧化钠能否与二氧化碳发生化学反应产生氧气。
(1)A是制取CO2的装置。检查装置A气密性的方法是___________。小明看到A装置中已装好药品,联想到实验室中制取二氧化碳时采用大理石与稀盐酸反应的原理,而不采用A中两种药品制取二氧化碳的原因是两种药品反应太过剧烈,不便于得到平稳的二氧化碳气流,小明在与小组成员交流中感悟到,对于太过剧烈的化学反应,可以采用______________的方法来控制反应速度;A中发生反应的化学方程式为______________。
(2)B装置的作用是除去制得的二氧化碳中混有的氯化氢气体,兴趣小组查找到室温时,二氧化碳在氢氧化钠饱和溶液、水、碳酸氢钠饱和溶液中的溶解度(用溶解的气体体积与溶液的体积比表示)随气压变化的曲线(已知p0=1.01×105 Pa)如图所示,则B装置中可选用的试剂是____________,B装置中发生反应的化学方程式为____________。
(3)C装置中加入的试剂是___________,以除去气体中的水蒸气;E装置中加入的试剂是_________,加入该试剂的目的是_________。
(4)采用____________方法可知F装置中氧气是否已集满。
【得出结论】过氧化钠能与CO2发生化学反应生成纯碱和氧气。发生反应的化学方程式为__________。
【反思】根据你对所发生反应的理解,你能说出潜水艇中利用过氧化钠在紧急情况时供氧的一条优点:_____________。
2.(2022·安徽合肥·模拟预测)酸的性质和用途是科学研究中的重大课题。某校学习小组以盐酸的性质和用途为项目进行如下研究。兴趣小组的同学对盐酸进行相关探究。
活动一:初识盐酸的物理性质
(1)该瓶浓盐酸由于标签被腐蚀,无法看清药品名称,根据残留的部分信息,判断这瓶是浓盐酸的方法________________。加水稀释成稀盐酸备用。
活动二:认识稀盐酸的化学性质
(2)取少量氧化铜粉末,加入少量稀盐酸,可观察到现象黑色固体溶解,写出该化学反应方程式__________。
【提出问题】稀盐酸中,哪种微粒与氧化铜固体溶解?
猜想①:H+;猜想②:_________ ;猜想③H2O
(3)如何设计实验验证,你的实验方案如右图所示,X溶液是_________ ,管甲中黑色固体溶解,试管乙中无明显现象,猜想①成立。
活动三:认识稀盐酸的用途
(4)稀盐酸可用于金属除锈,铁制品不能长时间浸没在酸中,原因_________ 。
活动四:稀盐酸加热后的浓度变化
【查阅资料】给盐酸进行加热时,HCl和水蒸气同时逃逸,但HCl气体和水蒸气逸出速度不同。
(5)小明同学取200mL1%的稀盐酸,测定其pH为1.3,煮沸并蒸发一段时间后,测定其pH为0.9,则稀盐酸经加热煮沸后浓度________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(6)小芳同学为进一步研究,取稀盐酸分成2份:①未经加热;②加热煮沸一段时间后冷却,分别中和等量的氢氧化钠,消耗盐酸的量:_______ 。
结论:给稀盐酸进行加热时,浓度改变的原因是__________。
3.(2022·河北·模拟预测)我国科学家首次在实验室实现了二氧化碳到淀粉的从头合成,使淀粉生产从传统农业种植模式向工业车间生产模式变为可能,也为推进“碳达峰”和“碳中和”目标实现的技术路线提供一种新思路。某兴趣小组对淀粉展开了探究。
【查阅资料】淀粉能作过氧化氢分解的催化剂。
【实验1】利用如图所示装置,对比淀粉与二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果,实验数据记录如下表所示。
实验
5%过氧化氢溶液的体积/mL
催化剂种类及质量
收集100mL气体所需时间/s
①
40
淀粉0.5g
②
40
二氧化锰0.5g
③
35
二氧化锰0.5g
④
40
二氧化锰2g
(1)实验②中发生反应的化学方程式为___________。
(2)若___________(选填“>”“=”或“② 稀盐酸加热时,水蒸气逸出速度大于HCl气体逸出速度【详解】(1)在标签中可以看到酸的浓度为1.18g/cm3,或者有刺激性气味或者相对分子质量为36.45,从而推断为浓盐酸;
(2)氧化铜和盐酸反应生成氯化铜和水,书写化学方程式注意配平,所以化学方程式为
;
稀盐酸含有微粒分别是水分子、氢离子和氯离子,因此除了上述猜想,还有氯离子影响;
(3)为了排除氯离子和水的影响,因此实验加入氯化钠溶液,与甲形成对比实验,可以发现氢离子发挥作用,其他含有氯离子的盐溶液也可以;
(4)铁可与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,因此会腐蚀铁制品,所以不能用铁制品存放稀盐酸;
(5)根据溶液pH变小,说明其氢离子浓度增大,因此推断盐酸浓度增大;
(6)根据(5)中实验可知,煮沸后,盐酸浓度增大,因此消耗相同的氢氧化钠,浓度大的盐酸消耗的氢氧化钠的质量少,所以①>②;
稀盐酸加热时,由于水蒸气逸出速率大于氯化氢,造成溶剂减小,使得盐酸浓度增大。
3. > 催化剂质量对催化效果(或反应速率)的影响 氢元素、氧元素 放入盛有氧气的集气瓶中 澄清石灰水变浑浊 BC CB【详解】实验1:
(1)过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,该反应方程式为:;
(2)过氧化氢溶液的浓度和体积相同,催化剂质量相同的条件下收集100mL气体所用时间越短说明反应速率越快,进一步说明所用催化剂的催化效果越好。即若a>b,说明二氧化锰的催化效果比淀粉好。
(3)实验④与实验②相比只有催化剂质量不同而其他条件相同,说明实验目的是探究催化剂质量对催化效果(或反应速率)的影响。
实验2:
取少量淀粉在硬质玻璃管中隔绝空气加强热,观察到玻璃管内出现水雾,根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,生成的水由氢元素和氧元素组成,所以反应物中也含有氢元素和氧元素。
由结论该黑色固体是碳单质;即碳在氧气中燃烧发白光,生成的二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。则推出实验步骤及现象:①取少量黑色固体于燃烧匙内,加热至红热,放入盛有氧气的集气瓶中;黑色固体剧烈燃烧,发出白光;
②向集气瓶中倒入适量澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊;
实验拓展:
A、密封门窗,隔绝氧气,使人无法工作,故A错误;
B、严禁吸烟,杜绝火源,能避免爆炸,故B正确;
C、轻拿轻放,减少粉尘扬起,能避免爆炸,故C正确;
D、着火点属于物质的属性,一般不能改变,故D错误。
故选BC。
4. BE A Cu、Cu2O 固体减少,溶液由无色变蓝色 氧化亚铜和稀硫酸反应生成铜【详解】(1)实验室用大理石与稀盐酸反应制取CO2是固体与液体常温下反应,生成的二氧化碳密度比空气大,用向上排空气法收集,所以应选择的装置是BE。
大理石与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式。
(2)实验室用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物的方法制取氨气,应选择的发生装置是A;
[猜想假设]
根据①Cu;②Cu2O;猜想,可推测猜想③为Cu、Cu2O。
[设计实验]
因为Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O,生成的硫酸铜在溶液中是蓝色溶液,根据实验结论可推知实验现象为固体减少,溶液由无色变蓝色。
[实验反思]
由于Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O,氧化亚铜和稀硫酸反应生成铜,所以小明设计的实验无法证明红色粉末中是否含有Cu。
5. 都 样品部分变质时同时含有Na2SO3和Na2SO4 将A装置内的二氧化硫排尽 吸收二氧化硫,减少空气污染 偏小 【详解】实验探究:
(1)根据资料可知,亚硫酸钠能与酸反应生成二氧化硫气体,故甲组加入酸后有气泡生成只能说明样品中有亚硫酸钠,但不能证明是否含有硫酸钠,故不能得出猜想一即没有变质的结论。亚硫酸钠和硫酸钠都能与氯化钡反应生成沉淀,故加入氯化钡溶液后出现白色沉淀则无法证明是亚硫酸钠反应还是硫酸钠,因此不能得出猜想2完全变质的结论。故填:都;样品部分变质时同时含有Na2SO3和Na2SO4;
实验分析:
(2)由于亚硫酸钠和硫酸反应生成了二氧化硫需要通过B装置吸收,则在实验步骤③中再次通入氮气的目的是要生成的二氧化硫全部进入B装置,故填:将A装置内的二氧化硫排尽;
(3)装置B在该实验过程中的氢氧化钠能与二氧化硫反应生成亚硫酸钠和水,故其作用是:吸收二氧化硫,减少空气污染;
实验反思;
(4)将氮气改为空气进行实验,这样的改进会使测算样品中亚硫酸钠的质量分数偏小,是因为空气中含有氧气,能把部分亚硫酸钠氧化成硫酸钠。故填:偏小;
(5)空气中含有二氧化碳,二氧化碳能和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,则会使B装置增重偏大,计算出的亚硫酸钠也会偏大,实验数据不准确,反应的化学方程式是:。
6. O2 氧气 化学 使装置中的氧气完全反应 平衡装置内外的气压,便于装置中的气体流动 由红色变黑色 17 .5% 铜不足、装置漏气、没有冷却至室温就读数等 量筒中水的体积剩余41mL AC【详解】[经典赏析]
装置中的汞与空气中的O2反应,生成固态物质氧化汞。故填:O2。
[思路启迪]
分别用铜粉、红磷等进行实验,其原理都是采用化学的方法(铜和氧气加热生成氧化铜,红磷与氧气点燃生成五氧化二磷,都有新物质生成,都是化学变化),从混合气体中除去某种气体,从而达到物质的分离。故填:化学。
[实验回顾]
(1)在用酒精灯加热铜粉部位时,要不断推拉注射器活塞的目的是使装置中的氧气与铜充分接触,完全反应。装置中气球所起的作用为平衡装置内外的气压,便于装置中的气体流动。
(2)反应过程中铜粉和氧气反应生成氧化铜,颜色由红色变黑色。
(3)实验测得空气中氧气的体积分数=(15mL-8mL)÷(25mL+15mL)=17 .5%。故填:17 .5%。
(4)实验反思,实验结果偏小,原因可能是铜不足导致氧气无法被完全消耗,装置漏气导致有空气进入装置,没有冷却至室温就读数,气体膨胀导致读取的反应后注射器中气体体积偏大等。
[拓展实验]
(1)能证明氧气约占空气体积的五分之一现象是量筒中水的体积剩余41mL,是因为进入集气瓶中的水的体积是9mL,则氧气体积分数:9mL/45mL=1/5。故填:量筒中水的体积剩余41mL。
(2)A.红磷燃烧产生大量白烟,该选项说法正确;
B.未冷却到室温便打开止水夹,会导致测定氧气体积含量偏小,该选项说法不正确;
C.剩余气体主要为氮气,该实验可说明氮气难溶于水,该选项说法正确。
故填:AC。
7. 滴加酚酞试液(或滴加稀盐酸、稀硫酸等) 溶液由无色变为红色(对应加入酸的现象是:有气泡冒出) 使生成的气体全部进入后面的装置被完全吸收从而使实验数据准确 红色固体变成黑色 偏大 【详解】【任务一】根据结论是溶液中含有碳酸钠,由资料可知碳酸钠碳酸钠溶液中含有氢氧根离子,能使酚酞变红,故可加入酚酞试液,现象是溶液由无色变为红色或碳酸钠溶液中的碳酸根离子能与酸中的氢离子结合为碳酸分解出水和二氧化碳,故可加入稀盐酸或稀硫酸,现象是:冒气泡。则均可证明结论;
【任务二】“鱼浮灵”组成探究
【实验步骤】(1)碳酸钠和稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,化学方程式为:;
(2)步骤③通入N2可以使装置内生成的气体全部进入后面的装置,完全被吸收从而使实验数据准确,故填:使生成的气体全部进入后面的装置被完全吸收从而使实验数据准确;
(3)由于过氧化氢分解出氧气,氧气与灼热的铜反应生成氧化铜,氧化铜是黑色的,故现象是:红色固体变成黑色;
(4)C中增加质量为氧气质量,D中增加质量为二氧化碳质量,由质量守恒定律可知,碳酸钠中碳元素等于生成的二氧化碳中碳元素,所以设碳酸钠质量为m,则
设设过氧化氢质量为n,
故根据过碳酸钠化学式,则,解得,故填:2:3;
(5)先加入硫酸,则会有氧气和二氧化碳生成,此时铜网还未加热,氧气无法被吸收,造成铜网质量增加减少,从而使测得过氧化氢质量减小,y变小,此时x:y就会偏大;故答案为:偏大;
【任务三】【实验结论】根据表中数据可知,加入碳酸钠溶液与过氧化氢溶液与氢氧化钠溶液和H2O2溶液,溶液pH都是8.14时,溶解氧的量也相同,根据资料,相同温度下,pH相同的溶液,的浓度也相同,说明碳酸钠溶液中的氢氧根离子和氢氧化钠溶液中的氢氧根离子浓度相同,说明碳酸根离子对过氧化氢溶液分解无促进作用;与实验①对比均比①的溶剂氧的量多,则证明对过氧化氢分解有促进作用的是氢氧根离子,故填:。
8. 烟灰 氧化铜 不成立 蓝 成立 氧气 氧化铜 铜+氧气氧化铜 不会 铝+氧气氧化铝【详解】{作出假设}假设①:酒精不完全燃烧,其中的碳会变为烟灰,即黑色物质是烟灰,故填烟灰;
假设②:铜能够与空气中的氧气反应生成黑色固体氧化铜,即黑色固体是氧化铜,固体氧化铜。
{设计实验}方法一:用抹布擦铜片上的黑色物质,不容易抹去,由题文可知,该黑色固体不是烟灰,即假设①不成立,故填不成立。
方法二:将表面变黑的铜片浸入稀硫酸中,黑色消失,即该黑色固体是氧化铜,氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,硫酸铜溶于水后溶液呈蓝色,故填蓝;
由上述分析可知,黑色固体是氧化铜,即假设②成立,故填成立。
{反思评价}铜片在加热的条件下能与空气中的氧气反应,故填氧气;
铜与氧气在加热的条件下反应生成黑色固体氧化铜,故填氧化铜;
铜和氧气在加热的条件下反应生成氧化铜,故反应的文字表达式写为:铜+氧气氧化铜。
{拓展与迁移}用真空泵抽去装有铜片的试管内的空气,或用氮气充满装有铜片的试管,即试管中没有氧气,然后加热,铜片不能反应生成氧化铜,所以铜片不会变黑,故填不会;
铝和氧气在加热的条件下反应生成氧化铝,故反应的文字表达式写为:铝+氧气氧化铝。
9. 带火星的木条伸入试管中 带火星木条复燃 探究氧化铜化学性质在反应前后是否改变 有大量气泡产生 质量
正确【详解】实验一:
根据结论氧化铜能加快过氧化氢的分解速率,过氧化氢分解生成氧气和水,氧气具有助燃性可使带火星的木条复燃,所以取1gCuO粉末放在放在步骤1中的试管中,将带火星的木条伸入试管中,观察现象。现象是带火星木条复燃。
实验二:
根据结论氧化铜的化学性质在化学反应前后没有发生改变可知实验目的:探究氧化铜化学性质在反应前后是否改变。则重新加入过氧化氢可以看到与实验一的2中相同得现象,氧化铜依然可以加快过氧化氢分解。所以现象是有大量气泡产生。
实验三:
根据实验目的:探究氧化铜的质量在化学反应前后是否改变。及在实验后再称量,得到黑色固体质量为1g。可知,氧化铜的质量在化学反应前后没有发生改变。
实验结论:过氧化氢在氧化铜的催化作用下分解生成水和氧气,文字表达式为。
催化剂可以改变化学反应速率,所以单位时间内生成生成物的质量有无催化剂的情况是不同的。催化剂无法改变生成物的质量,所以最终生成物的质量相同。图像正确。
10. 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 该溶液全部变质 CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl 2 不可以,因为澄清的石灰水呈碱性,若换成呈澄清的石灰水后经操作b后无法鉴别出溶液中有无氢氧化钠【详解】(1)反应①为氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠与水,化学反应方程式为:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
[做出猜想]
变质情况可分为没有变质、部分变质和全部变质,所以结合猜想1、2得出猜想3为溶液全部变质;
[进行实验]
若溶液变质,溶液中可能含有碳酸钠,碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀与氯化钠,氯化钙的溶液呈中性;则可设计如下实验验证溶质的组成:
操作a,取一定量的待测液于试管中,加入过量 CaCl2溶液,观察到溶液中有白色沉淀产生,则溶液中含有溶质碳酸钠,碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀与氯化钠,化学反应方程式为:CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl;
操作b,充分反应后静置,取上层清液加入无色酚酞溶液,观察到溶液变红色,则溶液呈碱性,溶液中含有溶质氢氧化钠;综上分析得出溶液中含有溶质氢氧化钠与碳酸钠,则溶液部分变质,猜想2正确;
[表达交流]
澄清的石灰水中溶质为氢氧化钙,氢氧化钙的溶液呈碱性,若换成澄清的石灰水后,在操作b后溶液肯定会变红色,无法分辨出溶液中是否含有氢氧化钠,则不能将 CaCl2溶液改为澄清石灰水。
11. A、B中酚酞溶液变红,C中酚酞不变色 NaHCO3 澄清石灰水变浑浊 分别取适量样品于试管中,分别滴入少量稀盐酸,立即产生气泡的是碳酸氢钠,向开始不产生气泡的两支试管中继续加盐酸,产生气泡的是碳酸钠,无现象的是食盐。【详解】实验方案设计:
(1)①将样品编号A、B、C,分别取少量样品于烧杯,加适量水充分溶解,向烧杯中滴加2~3滴酚酞溶液,无色酚酞溶液遇碱变红,碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液都是显碱性溶液,都能使酚酞试液变红色,氯化钠溶液显中性,不能使酚酞试液变色;故实验步骤1的实验现象是:A、B中酚酞溶液变红,C中酚酞不变色,所以得出结论C样品是氯化钠;
②另取A、B样品少量于烧杯中,加适量水充分溶解,滴入适量氯化钡溶液,根据题干中的资料信息①可知,氯化钡溶液呈中性,与碳酸氢钠溶液不发生反应,根据A中无现象,B中产生白色沉淀可知,即为碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀,碳酸氢钠和氯化钡不反应,故A样品是NaHCO3,B样品是碳酸钠苏打;
(2)碳酸钠和氯化钠受热不分解,小苏打(碳酸氢钠)受热分解为碳酸钠、水和二氧化碳,当看到澄清石灰水变浑浊,说明样品是碳酸氢钠;其化学方程式为:;
(3)根据题干中的资料信息③,可以加入稀盐酸;分别取适量样品于试管中,分别滴入少量稀盐酸,立即产生气泡的是碳酸氢钠,向开始不产生气泡的两支试管中继续加盐酸,产生气泡的是碳酸钠,无现象的是食盐。
12. 密闭容器 B 参加化学反应 质量 碳元素、氢元素、氧元素、铜元素(或) ACD【详解】反思评价:
根据题意,甲组实验会出现天平不平衡的原因是由气体生成逸出装置,故凡有气体生成或参加的反应一定要在密闭容器中进行,故填:密闭容器;
优化装置:
最佳装置是B装置,这是因为B装置中,碳酸钠和稀盐酸反应生成的二氧化碳能被氢氧化钠溶液吸收;A装置的不足之处是:反应产生气体,气球膨胀,浮力增大,导致称量结果不准确;C装置的不足之处是:反应产生气体,瓶内气压增大,可能导致瓶塞冲出。故填:B。
得出结论:
结合题意,由于未参加反应的物质本身质量就不会改变,故质量守恒定律是指参加反应的的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。故填:参加反应;
反思应用和启示:
(1)反思:化学反应前后,原子的种类、数目、质量都不变,所以守恒。故填:质量;
(2)某固体物质受热会发生分解反应,生成氧化铜、水和二氧化碳三种物质,氧化铜中含有铜元素和氧元素,水中含有氢元素和氧元素,二氧化碳中含有碳元素和氧元素,因此则该固体物质中含有的元素是铜、氢、碳、氧四种元素,故填:碳元素、氢元素、氧元素、铜元素;
(3)A、分析问题应该全面、严谨,选项正确;
B、实验的成功与否,取决于多种因素如装置的选择,药品的选择,操作是否正确等,故不只取决于药品的选择,选项错误;
C、定量方法是科学研究的重要方法,选项正确;
D、科学研究既要尊重事实,也要勇于创新,选项正确;
故选:ACD。
13. 部分变质 BaCl2 沉淀部分溶解,产生气泡 如果部分变质,加入过量的稀盐酸也有气泡产生 干燥二氧化硫 5% 偏小【详解】(1)猜想1:没有变质,溶液溶质只有亚硫酸钠,根据“查阅资料”②亚硫酸盐能与盐酸能发生类似于碳酸盐与盐酸的反应,并生成有刺激性的气体,则亚硫酸钡与稀盐酸反应生成硫酸钠、水和二氧化硫(刺激性气体),反应的化学方程式为,故填:;
[作出猜想] 由“查阅资料”①Na2SO3在空气中易被氧气氧化:可知,溶液中溶质成分可能为亚硫酸钠(猜想1)、硫酸钠(猜想2),也可能为亚硫酸钠和硫酸钠,发生部分变质,则猜想3为部分变质,故填:部分变质;
[实验探究1] 乙组:猜想3正确为部分变质,溶液中溶质成分为亚硫酸钠和硫酸钠,根据现象产生白色沉淀,结合“查阅资料”③、均能与Ba2+反应产生白色沉淀,BaSO3能溶于稀盐酸,不溶于稀硝酸,则加入试剂为含有钡离子的溶液,如氯化钡(BaCl2)溶液等,生成硫酸钡和亚硫酸钡白色沉淀,加入稀盐酸,硫酸钡不溶解,亚硫酸钡与稀盐酸发生反应为,所以现象为产生白色沉淀;沉淀部分溶解,有气泡产生,故填:沉淀部分溶解,有气泡产生;
[评价]甲组:取少量样品于试管中加入过量稀盐酸,产生气泡,原因是亚硫酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化硫,猜想1没有变质成分是亚硫酸钠,猜想3部分变质成分是亚硫酸钠和硫酸钠,也含有亚硫酸钠,与稀盐酸反应也能生成二氧化硫,有气泡产生,因此甲组方案不合理,理由是如果部分变质,加入过量的稀盐酸也有气泡产生,故填:如果部分变质,加入过量的稀盐酸也有气泡产生;
(2)Ⅱ、关闭活塞K,用注射器推入浓硫酸至不再产生气泡:浓硫酸与亚硫酸钠反应生成硫酸钠、水和二氧化硫,二氧化硫进入B装置,装置B中浓硫酸具有吸水性,作用是干燥二氧化硫,故填:干燥二氧化硫;
(3)解:设126g该溶液中Na2SO3的质量为x。
x=6.3g
故该溶液中Na2SO3的质量分数为
故填:5%。
[解释]Ⅲ、打开活塞K,缓缓鼓入一定量的氮气,其目的是使反应生成的二氧化硫全部被C装置吸收,若没有进行该操作,会导致反应生成的二氧化硫无法被完全吸收,C装置比反应前增重的质量将小于3.2g,据此计算出的亚硫酸钠的质量偏小,则测得亚硫酸钠溶液的溶质质量分数比实际的偏小,故填:偏小。
14. 实验法、观察法 质量守恒定律 燃烧不一定需要氧气 镁原子最外层电子数为2,化学反应中易失去2个电子 Mg2+、Cl- AE EA Mg+Cl2MgCl2【详解】(2)实验探究
①小平利用镁条与氯气燃烧实验,并观察实验现象探究镁在氯气中燃烧,利用了实验法与观察法;该反应反应物由Mg、Cl组成,小平根据质量守恒得出生成物也由Mg、Cl组成,故推理白烟为MgCl2;
②实验证明镁能在氯气中也能燃烧,则燃烧不一定要有氧气参与;
(3)微观分析
①Mg最外层电子数为2,在反应中易失去2个电子,故Mg化学性质活泼;Mg失去两个电子形成Mg2+,Cl得到一个电子形成Cl-;
②A、原子由原子核与核外电子构成,则镁原子由原子核和核外电子构成,故选项说法正确;
B、原子由原子核与核外电子构成,原子核体积较大,电子体积较小,故选项说法错误;
C、电子在核外不同的区域高速运动,能量最高的电子离核最远,故选项说法错误;
D、在镁原子中,质子和电子的数目相同,电子质量非常的小,故两者质量相差很大,选项说法错误;
E、金属镁在氯气中燃烧时,镁原子失去两个电子形成镁离子,原子核没有变化,故选项说法正确;
故选AE;
(4)符号特征
镁与氯气燃烧生成氯化镁,化学反应方程式为:Mg+Cl2MgCl2。
15.(1) C 分子不断运动的 B
(2) 80 反应物相同,催化剂种类不同,生成物有可能不同 制取成本太高
【解析】(1)
①A、煤需要引燃,液化石油气需要更换气管,天然气直接从燃气管道使用,燃料使用更便捷,故选项正确,但不符合题意;
B、气体燃料与空气接触面积更大,燃烧的更充分;故选项正确,但不符合题意;
C、天然气是不可再生的能源;故选项错误,但符合题意;
D、可以减少煤燃烧过程中产生的污染物;故选项正确,但不符合题意;
故选:C。
②打开液化石油气气罐阀门有C3H8气体溢出的微观原因是分子不断运动的;
③同温、同压下,气体的体积与分子的个数成正比,相同体积的液化石油气和天然气,液化石油气燃烧需要的氧气多,故将家中以液化石油气为燃料的灶具改为以天然气为燃料,应采用的措施是减少空气进量,或者增大天然气进量,
故选B。
(2)
①根据CO2催化加氢制得HCOOH的转化率的图示可以看出,在80℃时的转化率最高,故选择的最佳温度是80℃;
②HCOOH催化释氢的反应机理如图2所示,在催化剂作用下,HCOOH分解除了生成H2外,还能生成二氧化碳,化学方程式为;HCOOH在不同催化剂的作用下生成的物质不同,所以对催化剂的一条新的认识是:反应物相同,催化剂种类不同,生成物有可能不同;
③目前氢气作为新能源在生活和生产中还未能广泛应用,是因为其制取成本太高。
16. 与氢氧化钠溶液过量有关 B
二氧化碳能溶于水、与水反应,使装置内气体减少,压强减小, 等体积的水 稀盐酸被吸入瓶中,同时瓶中产生大量气泡,烧杯的导管末端也冒出气泡
氯化钙溶液吸入瓶中,同时瓶中产生白色沉淀【详解】实验一:
(1)反应物只有氢氧化钠和硫酸铜,根据猜想1:与硫酸铜溶液过量有关则可知猜想2为与氢氧化钠溶液过量有关。
(2)猜想1成立则与硫酸铜过量有关,则加入的硫酸铜较多的形成绿色沉淀,所以B组中生成绿色沉淀。
实验二:
实验设计:氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,化学方程式为:;
实验验证:
(1)因为氢氧化钠溶液中含有水,二氧化碳能溶于水且二氧化碳能和水反应生成碳酸,都会导致二氧化碳体积减少,压强减小,气球胀大,所以实验不严谨。可以通过对比实验排除水的影响,则装置中氢氧化钠溶液换成等体积的水,气球膨胀的不如加入氢氧化钠溶液的大,说明氢氧化钠和二氧化碳发生了反应。
(2)氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠,装置内压强减小,打开止水夹稀盐酸沿着导管进入集气瓶中,盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,看到稀盐酸被吸入瓶中,同时瓶中产生大量气泡,烧杯的导管末端也冒出气泡,可证明二者发生了反应。发生反应的化学方程式为:。
氯化钙能与二氧化碳和氢氧化钠生成的碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀,所以观察到氯化钙溶液吸入瓶中,同时瓶中产生白色沉淀,也证明二者发生了反应。
17. 过氧化氢溶液在常温下分解缓慢,放出的氧气很少,不能使带火星的木条复燃 无色液体中产生气泡,带火星的木条复燃 能改变(或加快) 过氧化氢溶液的分解速率 化学性质没有改变 质量不变 猜想1 不同催化剂对过氧化氢分解的速率影响是否相同
【详解】证明猜想:
II将带火星木条伸入5%的过氧化氢溶液上方,不能复燃,是因为过氧化氢溶液在常温下分解缓慢,放出的氧气很少,不能使带火星的木条复燃;
III将5%的过氧化氢溶液加入到红砖粉末试管中,再将带火星的木条伸入,观察到无色液体中产生气泡,带火星的木条复燃,与步骤II对比,木条复燃说明红砖粉能改变(或加快) 过氧化氢溶液的分解速率;
IV待试管C中没有现象时,重新加入过氧化氢溶液,伸入带火星的木条。重复此操作,均观察到与 III中相同的实验现象,证明化学反应前后红砖粉末的化学性质没有改变;
V反复实验后,经过相应的操作,再次称量红砖粉末的质量,质量为mg,证明化学反应前后红砖粉末的质量不变;
总结与反思:综合上述实验结论,可确定猜想1正确。实验室中用过氧化氢制氧气时使用二氧化锰而不是红砖粉末,可以推测不同的催化剂对过氧化氢的分解速率影响是不同的,所以使用二氧化锰而不用红砖粉末,所以可以提出探究问题如:不同催化剂对过氧化氢分解的速率影响是否相同等,合理即可。
18. CuSO4溶液 硫酸铜溶液呈蓝色 BaCl2溶液 有气体生成,溶液变为无色 BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl 氢氧化钠和碳酸钠 氢氧化钠 NaOH【详解】[实验探究1]
(1)硫酸铜溶液是蓝色,该溶液是无色溶液,不可能是硫酸铜溶液,故填:CuSO4溶液;硫酸铜溶液呈蓝色。
(2)取少量瓶内液体于试管中,滴加酚酞试液,溶液变红色,说明溶液显碱性,不可能是是氯化钡溶液。结论为该溶液溶质是碳酸钠,碳酸钠和稀盐酸生成中性氯化钠、二氧化碳和水,现象为有气体生成,溶液变为无色。
[实验探究2]
氯化钡和碳酸钠生成碳酸钡沉淀和氯化钠,化学方程式BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl。
[得出结论]
加入过量氯化钡后,静置后,取上层清液,滴入酚酞试液,溶液呈红色,说明还含有氢氧化钠,故溶质为氢氧化钠和碳酸钠,说明氢氧化钠发生了变质,标签上物质为氢氧化钠。
19. ABD KNO3 碳酸钾显碱性,会与铵盐反应生成氨气而损失氮元素 KCl、NH4C1 ad da 取少量样品加入熟石灰研磨 生成有刺激性气味的气体
没有生成有刺激性气味的气体【详解】(1)A、农药能杀灭病虫,对农业增产起着重要作用,故施用农药是最重要的作物保护手段,该选项说法正确;
B、要合理使用农药,残留的农药可通过农作物转移到人体中,该选项说法正确;
C、植物叶片发黄,应补充氮肥,该选项说法不正确;
D、农药再喷洒过程中会有部分药物进入空气中,引起空气污染,该选项说法正确,
故选ABD。
(2)“钾、氮复合肥料”使之同时含有氮元素和钾元素,则可为KNO3。
(3)活动一:由于碳酸钾溶液显碱性,能与铵盐发生反应,故不能选用碳酸钾。
活动二:①将该肥料溶解后,滴加硝酸银,有白色沉淀产生,但滴加氯化钡和稀盐酸,均无明显现象,由于氯化铵能与硝酸银反应生成氯化银沉淀,硫酸钡能与氯化钡反应生成沉淀,盐酸能与碳酸氢铵反应生成二氧化碳气体,则该肥料的成分是氯化钾和氯化铵,化学式为KCl、NH4C1;
②由于氯化钾中含有氯离子,则加入硝酸银中肯定会有白色沉淀,故实验b无需进行,再根据标签中的部分化学式,可排除(NH4)2SO4,则实验c无需进行,实验d可排除碳酸氢铵,则必需进行的实验有ad。
活动三:要想检验自制的复合肥料中的氮肥是否还有肥效,只需检验氮肥的肥效即可,即检验是否含有铵根离子,而铵根离子能与碱反应生成具有刺激性气味的氨气,故实验操作为:取少量样品加入熟石灰研磨,若有刺激性气味的气体生成,则还有肥效,若无刺激性气味的气体生成,则没有肥效。
20. Ag2SO3和Ag2SO4的混合物 二
银离子和氯离子结合生成氯化银白色沉淀
先有白色沉淀生成,再逐渐溶解。【详解】猜想与假设:沉淀B可能为Ag2SO3、Ag2SO4或二者混合物,所以猜想三:Ag2SO4和Ag2SO3的混合物;
实验探究:钡离子能与硫酸根离子结合生成硫酸钡沉淀,故加入硝酸钡溶液,无明显现象,说明不含,所以猜想二正确;
实验结论:沉淀B为Ag2SO3,根据质量守恒定律, 化学反应前后,元素的种类不变,生成物中含酸,即含氢元素,故水参与了反应,反应物中含硝酸根离子,故生成的酸是硝酸,反应物是SO2、H2O、AgNO3生成物是Ag2SO3、HNO3,所以方程式是:;
拓展延伸:①另取溶液A,滴加足量硝酸钡溶液,无明显现象,再加入氯化钡溶液,产生白色沉淀,原因是:银离子和氯离子结合生成氯化银白色沉淀,即氯化钡和硝酸银反应生成氯化银和硝酸钡,该反应的化学方程式为:;
②根据“Ag2SO3为白色固体,难溶于水和稀硝酸,溶于过量的Na2SO3溶液。”可知,AgNO3与Na2SO3反应生成Ag2SO3白色沉淀,Ag2SO3溶于过量的Na2SO3溶液,所以实验现象是:先有白色沉淀生成,再逐渐溶解。
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