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专题43 科学探究题-三年中考(2021-2023)化学模拟题知识点汇编专项训练
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这是一份专题43 科学探究题-三年中考(2021-2023)化学模拟题知识点汇编专项训练,共35页。试卷主要包含了科学探究题等内容,欢迎下载使用。
一、科学探究题
1.打开碳酸饮料瓶盖时,会有大量含有二氧化碳气体的气泡逸出。某项目学习小组对二氧化碳溶解能力进行了如下实验探究。
【查阅资料】通常状况下,1体积水约能溶解1体积二氧化碳,所得饱和溶液pH约为5.6。
I.探究通常状况下,二氧化碳在水中溶解的体积
实验1:
(1)如图1,进行实验前需先将甲装置中的空气排尽,其操作是:打开弹簧夹K1,关闭其余弹簧夹;打开活塞,滴加稀盐酸至空气排尽。甲中发生反应的化学方程式为______;检验甲中空气已排尽的方法是______。
(2)关闭K1,打开K2,K3。待丙装置中收集半瓶气体时,关闭活塞K2和K3,充分振荡丙装置。然后用pH计测得如下数据:
分析可知,在丙和丁装置中所溶解二氧化碳的体积____________(填“大于”“小于”“等于”)丙和丁装置中溶液的总体积。
(3)实验1说明,通常状况下,在生成较大量二氧化碳时,可以用______收集二氧化碳气体。
II.比较二氧化碳在不同物质中的溶解能力
实验2:
四个烧瓶中收集250mL的气体,分别加入50mL不同液体,通过压强传感器测定瓶中压强变化(实验前烧瓶内压强为104.20kPa,实验过程中保持温度恒定)。
【解释与结论】
(4)实验①的作用是______。实验后瓶内的压强,实验②小于实验①的原因是______。
(5)比较实验②、③、④的数据,可得出CO2在三种液体中溶解能力的关系是______。
III.探究实验的废液处理
项目小组完成探究实验后,产生大量废液。经理论分析和实验确定废液中含NaCl、CaCl2和HCl。小组决定用Na2CO3除去废液中CaCl2和HCl后再利用,如何估算Na2CO3固体的用量?
实验3:
取100mL废液样品于烧杯中,逐滴滴加5.3%的Na2CO3溶液,用pH传感器测定滴加过程中溶液的pH。实验结果如20—图2所示。
【讨论与交流】
(6)a→b阶段,观察到烧杯中的现象是______。
(7)b点后曲线平缓阶段,对应的化学方程式为______。
(8)c点时,取少量烧杯中的清液于试管中,滴加CaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明处理100mL废液,所需5.3%的Na2CO3溶液的体积______120mL(填“大于”、“等于”或“小于”)。
(9)将烧杯中的沉淀过滤、洗涤、干燥、称重,质量为4g。那么,处理项目组800mL的废液,理论上需要Na2CO3固体______g。(实验所用5.3%Na2CO3溶液的密度近似看做1g/mL)
2.某化学兴趣小组在实验室里进行粗盐中杂质的去除实验。
(1)难溶性杂质的去除。
①溶解称取5.0g粗盐,逐渐加入10mL水中,直到不再溶解,剩余粗盐1.3g。
②过滤
③蒸发在加热过程中,用玻璃棒不断搅拌,防止__________________。
④计算产率得到精盐3.2g,则精盐的产率为_________ (计算结果保留一位小数)。
(2)可溶性杂质的去除。
【查阅资料】
①粗盐中除了含有难溶性杂质,还含有可溶性杂质氯化镁、氯化钙和硫酸钠。
②电导率传感器用于测量溶液的导电性强弱;一定条件下,电导率的大小能反映离子浓度的大小。
【验证实验】将经过上述实验得到的精盐全部溶于水。请设计实验验证该精盐溶液中存在硫酸根离子,并完成实验报告。
【除杂实验】测得该精盐溶液的电导率为4420μS/cm,向其中依次缓缓加入过量的氯化钡溶液、过量的氢氧化钠溶液和过量的碳酸钠溶液(除杂试剂的电导率均已调至约4420μS/cm),得到实验过程中溶液的电导率随着加入除杂试剂的体积变化的曲线如图所示。本实验条件下,不考虑微溶物以沉淀形式从溶液中析出。
【分析图像】
①图中出现的从下降到上升的拐点,如b、d、f,表示恰好完全反应。
②cd段加入的除杂试剂发生反应的化学方程式是_________。
③ef段加入的除杂试剂除去的离子是_________ (填离子符号)。
④g点溶液中的溶质是_________(填化学式)。
⑤若要得到较纯净的氯化钠,接下来的操作顺序是_________ (填字母)。
A.蒸发 B.加入稍过量的稀盐酸 C.过滤
【拓展提升】向一定体积、一定浓度的氯化钠溶液中缓缓加入一定浓度的硝酸银溶液直至过量,所得溶液中各离子数目随着加入硝酸银溶液的体积变化的趋势如下图所示。
甲、乙、丙、丁离子依次为_________ (填离子符号)。
3.钙被称为人体中的“钢筋混凝土”。
【人体中的钙】
(1)人体缺钙可能会导致_________。
A.佝偻病B.侏儒症C.骨质疏松
【单质钙】
提出问题:钙的化合物很多,为什么我们很少提起单质钙呢?
思考猜想:钙的化学性质活泼。
实验验证一:
查阅资料:在一个化学反应中,有元素化合价升高,同时就有元素化合价降低。
(2)实验结论:
①写出钙与水反应的化学方程式:___________________________。
②该反应属于_________反应。(选填“吸热”或“放热”)
【干燥剂中的钙】
提出问题:一包生石灰干燥剂,使用一段时间后可能有哪些固体?
猜想假设:固体中含有氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙。
(3)固体中除了氧化钙、氢氧化钙外,还可能会含有碳酸钙的依据是__________________(用化学方程式表示)。
实验验证二:
(4)取固体样品加入水中,滴加酚酞后液体变红;继续加足量稀盐酸,如观察到有气泡产生,则该固体中一定含有__________________。
(5)小明认为酚酞变红,则固体中一定还含有氢氧化钙。小红却对此提出质疑,其理由是:____________________________________。
(6)为了进一步确定固体样品的成分,实验小组利用如图所示的装置(夹持仪器省略)进行实验。
查阅资料:Ca(OH)2加热至580℃、CaCO3加热至825℃分别分解生成两种氧化物。
碱石灰的主要成分为氧化钙和氢氧化钠。
①实验前首先要连接仪器,检查装置的气密性,再装入样品。
②在B装置中放入155g固体样品,控温加热使装置B中反应完全,再通一段时间空气,测得反应前后装置C、D分别增重18.0g和22.0g,则固体样品中含有的物质为___________________________。
③装置E的作用是____________________________________。
4.中和反应再探究。
【初步探究】在50mL一定浓度的氢氧化钠溶液中滴加2~3滴无色酚酞试液,再逐滴加入50mL一定浓度的盐酸,插入温度计并用玻璃棒搅拌,观察到溶液褪色且温度升高。
(1)能推断出氢氧化钠溶液与盐酸能发生反应的现象是_________,依据是_________(选填“反应物减少”或“生成物增加”)。
(2)从微观角度分析,此反应主要是由于_________(填离子符号)两种离子发生了变化。
【深入探究】同学们又设计了以下实验验证反应中的能量变化。
①50mL一定浓度的氢氧化钠溶液与50mL蒸馏水混合,测量溶液温度的变化。
②50mL一定浓度的稀盐酸与_________混合,测量溶液温度的变化。
③50mL一定浓度的稀盐酸与50mL一定浓度的氢氧化钠溶液混合,测量溶液温度的变化用数字化实验技术测得3个实验中溶液温度随时间变化的关系如图所示。
(3)实验①可知:一定浓度的氢氧化钠溶液稀释时_________(选填“放热”或“吸热”)。
(4)实验②横线处应该填写的是_________。
(5)由图分析,同学确认氢氧化钠溶液和盐酸反应放出热量,理由是_________。
5.小耿同学在某门户网站上看到一段震撼的视频,将大块的钠扔入湖水中瞬间产生爆炸。于是,他对钠和水的反应产生了强烈的好奇,并在老师和同学的帮助下进行相关探究。
【查阅资料】
①钠是一种活泼金属,常温下不与煤油反应,能与氧气、水等物质发生反应,与水剧烈反应能生成一种可燃性气体。
②钠的密度是0.97g/cm3,煤油的密度是0.8g/cm3,水的密度是1g/cm3。
【实验探究】
在小扈同学的启发下,小耿同学设计了如图1所示的一套钠与水反应的实验装置(夹持仪器已略)。
【实验步骤】
①检查装置气密性;
②向大试管中加入一定体积煤油;
③用小刀切一小块钠,放入大试管,塞上橡皮塞;
④打开活塞,通过长颈漏斗向试管中加入水,使煤油的液面升至胶塞,关闭活塞,观察现象。
请回答下列问题:
(1)步骤①中检查该装置气密性的方法是_________。
(2)步骤②中煤油的作用是_________。
(3)实验中长颈漏斗的作用除了可以方便添加液体,还能_________。
【实验反思】实验结束后,小戴同学对于剩余溶液的溶质成分产生了好奇,并在老师的指导下运用如图2所示的装置进行探究,在此基础上,绘出了如图3所示的图象。
根据图3回答下列问题:
(4)钠和水的反应属于反应(填“吸热”或者“放热”)。
(5)小乐同学认为通过图3就可以初步判断剩余溶液的溶质为_________,理由是_________。
【实验拓展】
(6)写出钠和水反应的化学方程式为_________。
(7)小季同学将图1试管中的水换成足量的硫酸铜溶液,观察到产生了气泡和一种蓝色沉淀,反应后,溶液中SO42﹣的质量分数(填“变大”、“不变”或者“变小”)。
6.某兴趣小组的同学为了探究某些酸碱盐之间的反应,进行以下实验:把稀硫酸滴入分别盛有硝酸钡、氢氧化钠、碳酸钾和氯化镁溶液的四只烧杯中。
【知识回顾1】
(1)写出下列反应化学方程式。
氢氧化钠溶液和稀硫酸反应_________。
【设计实验1】为了验证硫酸与氢氧化钠能发生化学反应,甲同学设计了如下实验方案。
(2)请你评价甲同学设计的实验方案是否可行,并说明理由_________。
【知识回顾2】(3)乙同学判断稀硫酸和氯化镁溶液不能发生复分解反应,他的依据是_________。
【设计实验2】(4)乙同学为了进一步确认判断的可靠性,他取稀硫酸和氯化镁溶液的混合液分别加入两支试管中,向其中一支试管中滴加紫色石蕊溶液,观察到溶液变成红色,说明溶液中含有_________(填离子符号);向另一支试管中滴加硝酸钡溶液,观察到产生白色沉淀,说明溶液中含有_________(填离子符号)。于是乙同学得出结论:稀硫酸与氯化镁溶液没有发生反应。
(5)丙同学看到乙同学的实验报告后,认为乙同学的结论是错误的,原因是硫酸可能是反应后剩余的,他认为还需检验烧杯内的混合液中是否含有氯化镁。于是,他设计了两个实验,实验报告如下:
【设计实验3】(6)丁同学向氯化镁溶液中滴加稀硫酸,用氯离子浓度传感器测得溶液中Cl-浓度随时间变化的曲线图。她得到图像可能是_________(填“图1”、“图2”或“图3”)。
【拓展探究】
(7)小组同学将四只烧杯中的物质同时倒入同一个大烧杯中,并将其过滤,得到白色沉淀和无色滤液。向滤液中加入紫色石蕊溶液,溶液变红,则白色沉淀是(填名称),无色滤液中一定含有的离子主要有(填离子符号)。
7.某兴趣小组的同学为了探究某些酸碱盐之间的反应,进行以下实验:把稀硫酸滴入分别盛有硝酸钡、氢氧化钠、碳酸钾和氯化镁溶液的四只烧杯中。
【知识回顾1】(1)写出下列反应化学方程式。
①氢氧化钠溶液和稀硫酸反应。
②碳酸钾溶液和稀硫酸反应。
【设计实验1】为了验证硫酸与氢氧化钠能发生化学反应,甲同学设计了如下实验方案。
(2)请你评价甲同学设计的实验方案是否可行,并说明理由。
【知识回顾2】(3)乙同学判断稀硫酸和氯化镁溶液不能发生复分解反应,他的依据是。
【设计实验2】(4)乙同学为了进一步确认判断的可靠性,他取稀硫酸和氯化镁溶液的混合液分别加入两支试管中,向其中一支试管中滴加紫色石蕊溶液,观察到溶液变成红色,说明溶液中含有(填离子符号);向另一支试管中滴加硝酸钡溶液,观察到产生白色沉淀,说明溶液中含有(填离子符号)。于是乙同学得出结论:稀硫酸与氯化镁溶液没有发生反应。
(5)丙同学看到乙同学的实验报告后,认为乙同学的结论是错误的,原因是硫酸可能是反应后剩余的,他认为还需检验烧杯内的混合液中是否含有氯化镁。于是,他设计了两个实验,实验报告如下:
【设计实验3】(6)丁同学向氯化镁溶液中滴加稀硫酸,用氯离子浓度传感器测得溶液中C1-浓度随时间变化的曲线图。她得到图像可能是(填“图1”、“图2”或“图3”)。
【拓展探究】
(7)小组同学将四只烧杯中的物质同时倒入同一个大烧杯中,并将其过滤,得到白色沉淀和无色滤液。向滤液中加入紫色石蕊溶液,溶液变红,则白色沉淀是(填名称),无色滤液中一定含有的离子主要有(填离子符号)。
8.某兴趣小组的同学围绕酸、碱中和反应这一主题展开了深度学习,请你参与其中,回答问题并开展探究。
(1)下列选项的应用与中和反应的与原理无关的是。
A、使用熟石灰改良酸性土壤
B、利用含有 NaHCO3的药物治疗胃酸过多症
C、草木灰水与铵态氮肥共用后导致化肥失效
D、利用浓硫酸干燥 CO2气体
(2)【实验探究 1】在 50mL 一定浓度的氢氧化钠溶液中滴加 50mL 一定浓度的盐酸,并用玻璃棒搅拌,观察到溶液的温度(填“升高”,“降低”或“基本不变”),由此现象小王同学得出两者发生反应的结论。通过查阅资料,小张同学发现此结论不严谨,设计了下列 3 个对比实验:
①50mL 一定浓度的盐酸与 50mL 蒸馏水混合,测量溶液温度的变化;
②50mL 一定浓度的氢氧化钠溶液与 50mL 蒸馏水混合,测量溶液温度的变化;
③50mL 一定浓度的盐酸与 50mL 一定浓度的氢氧化钠溶液混合,测量溶液温度的变化。用数字化实验技术测得 3 个实验,溶液温度随时间变化的关系如图所示。
通过图像分析,同学们得出了正确的结论。请你解释一下同学们能得出正确结论的原因:。
(3)从微观角度分析,此中和反应的温度变化主要是由于(填离子符号)两种离子发生反应放出热量。
(4)【实验探究 2】取一定量反应后的溶液滴加 2~3 滴酚酞溶液,溶液颜色没有变化,对溶液进行蒸发,发现溶液由无色变为红色!同学们对此时溶液中的溶质产生了兴趣。
【查阅资料】酚酞在 pH<8.2 的溶液中呈无色,在 8.2<pH<14 的溶液中呈红色。
【作出猜想】
猜想一:NaCl
猜想二:NaCl、NaOH
猜想三:NaCl、NaOH 和 Na2CO3
同学们讨论后一致认为猜想是错误的,理由是。
【实验验证】取样,滴加,无气泡产生,猜想三错误。
【交流反思】根据上述分析,为什么会出现【实验探究 2】的现象呢?。
9.某化学兴趣小组的同学利用下图实验装置进行探究实验。
(1)挤压左滴管(盐酸)后加热燃烧管,白磷、红磷均未燃烧,白磷未燃烧的原因是。
(2)挤压右滴管(过氧化氢溶液),双球管中反应的化学方程式为;观察到白磷燃烧,红磷未燃烧,说明可燃物燃烧需要的条件是;白磷燃烧的化学方程式为。
10.为测定某硫酸铜溶液的溶质的质量分数,兴趣小组同学设计了两个方案。
Ⅰ.甲方案
【实验原理】硫酸铜溶液与氯化钡溶液反应。
(1)该反应的化学方程式为,该反应中实际参加反应的离子是(填符号)。
【实验步骤】
(2)判断硫酸根离子沉淀完全的操作为。
(3)该硫酸铜溶液的溶质的质量分数为。
Ⅱ.乙方案
【实验原理】锌与硫酸铜溶液、锌与稀硫酸的反应。
(4)写出上述两个反应的化学方程式:
①锌与硫酸铜溶液:;
②锌与稀硫酸:。
【实验步骤】
①如图安装装置(夹持仪器略去)。
②……。
③在仪器A、B、C、D、E中加入图示的试剂。
④调整D、E中两液面相平,使D中液面保持在0或略低于0刻度位置,读数并记录。
⑤将硫酸铜溶液滴入A中并搅拌,反应完成后,再滴加稀硫酸至体系不再有气体产生。
⑥待体系恢复到室温,移动E管,保持D、E中两液面相平,读数并记录。
⑦处理数据。
(5)步骤②为。
(6)下列因素中,可能使测得的硫酸铜溶液的溶质的质量分数偏高的是(填字母)。
A.若加入稀硫酸的量不足
B.若加入的锌粉中混有少量的铜粉
C.若步骤⑥中E管液面高于D管,未调节液面即读数
D.若步骤⑥中未恢复到室温,即调节两液面相平后读数
11.酸、碱、盐之间有可能发生复分解反应。
【知识回顾】当两种化合物互相交换成分,生成物中有生成时,复分解反应才可以发生;中和反应属于复分解反应。
【设计实验】请设计实验证明稀盐酸与稀氢氧化钠溶液发生了中和反应,并完成实验报告。实验用品包括烧杯、胶头滴管、玻璃棒、稀盐酸、稀氢氧化钠溶液、酚酞溶液。
【查阅资料】电导率传感器用于测量溶液的导电性强弱;一定条件下,电导率的大小能反映离子浓度的大小。
【实验探究】取等量的滴有酚酞溶液的氢氧化钡溶液于两个烧杯中,分别向其中逐滴滴加X、Y两种液体,利用磁力搅拌器不断搅拌,利用电导率传感器采集数据,得到图1、图2。
【实验分析】
(1)根据图1、图2,X、Y两种液体依次为(填字母)。
A 氯化钠溶液 B 硫酸钠溶液 C 蒸馏水 D 稀硫酸
(2)请填写下表:
(3)图1中,a点所示溶液的溶质是(酚酞除外):图2中,b点所示溶液的电导率不为零的原因。
12.纯碱是重要的化工原料,在医药、冶金、化工、食品等领域被广泛使用。某实验小组的同学开展了对纯碱的探究。
Ⅰ:制取纯碱:
【查阅资料】
①常温下氨气极易溶于水,Ⅰ体积水大约可以溶解700体积的氨气,氨气溶于水形成NH3·H2O,NH3·H2O很不稳定,受热就会分解为氨气和水。
②在不同温度下某些物质在水中的溶解度如下:
③NaHCO3和Ca(HCO3)2的性质相似,受热易分解。
【实验操作】
(1)按上图所示搭好装置,并检查装置的气密性,加入药品。
(2)先打开弹簧夹(填K1或K2),使对应一侧烧瓶中生成的气体进入饱和食盐水,大约20分钟后,再打开另一个弹簧夹,使其该侧的烧瓶中生成的气体进入饱和食盐水,大约5分钟后中间烧瓶中出现了浑浊,约15分钟后大量白色固体产生。
(3)过滤、洗涤、将固体加热。
【分析原理】
(1)根据资料中提供的信息以及你所学知识分析,D中制取氨气的原理是。
(2)中间的烧瓶中发生的反应分两个阶段:
第一阶段反应的化学方程式为:,该反应类型为:。写出第二阶段反应的化学方程式:,该反应类型为复分解反应。
(3)将白色固体加热即得纯碱。反应的化学方程式为:。
Ⅱ:探究性质:
【实验1】用pH试纸测定等浓度的碳酸氢钠溶液和碳酸钠溶液的pH,分别为8和12;碱性较强的是(填溶液名称)。
【实验2】将等浓度的碳酸氢钠溶液和碳酸钠溶液分别与相同浓度的盐酸反应,操作及实验现象如表所示,实验中溶液的pH变化与时间的关系如图所示。
回答问题:
(1)图1所示的实验是(填实验序号)。
(2)图3中的阴影部分与图2叠合后,图像基本重合。则图3中的B点的溶质为(写化学式)。
13.实验探究、科学精神是我们应具备的学科素养。化学兴趣小组的同学对实验室制取二氧化碳进行探究,请你一起参与。
【查阅资料】(1)稀硫酸能与大理石反应,生成的硫酸钙微溶于水;
(2)稀盐酸显酸性,可使紫色石蕊溶液变红。
【选用药品】按下表进行实验,取等质量的大理石加入足量酸中(杂质不与酸反应),产生二氧化碳体积随时间变化曲线如下图所示:
图中丙对应实验___________ (选填” Ⅰ”、” Ⅱ”或” Ⅲ”)。确定用乙对应的药品制备二氧化碳,相应的化学方程式是___________;不选择甲对应的药品,理由是___________。
【选择仪器】小组同学从图 2 所示仪器中组装一套可控制反应速率的制取装置,你认为他们选择的仪器是___________(填序号)
【收集气体】用如图装置收集二氧化碳,空气从___________(选填”X”或”Y”)端排出。
【检验气体】检验产生的气体为二氧化碳的方法是______________________。
【拓展创新】实验结束后,小组同学对装置中的废液产生了兴趣,有同学认为可能稀盐酸有剩余,欲证明该猜想是正确的,可向废液中加入___________,会出现______的现象。
14.某化学兴趣小组在归纳酸、碱、盐化学性质时,发现有些实验无法观察到明显现象,需要进行改进或继续实验验证。
Ⅰ.兴趣小组小觐同学提出,酸、碱中和没有明显现象,并设计如下两个实验:
(1)实验一:向NaOH溶液中先滴入几滴酚酞溶液,振荡,再滴入稀硫酸,观察到溶液由色变为无色,说明酸与碱能发生反应。往上述试管中再逐滴滴入过量NaOH溶液,不断振荡,如果观察到_________________________ ,证明了滴加的稀硫酸过量。
(2)按照“证明反应后NaOH消失了“这个角度,该同学又设计了实验二,将足量的稀硫酸滴入NaOH溶液后,再滴入甲溶液,同样证明了酸和碱能发生反应,甲溶液可以是(指示剂除外)。
(3)其他同学对他的观点提出质疑:并不是所有酸、碱中和反应都没有明显现象,例如稀硫酸与 ______________ 反应就可观察到明显的现象。
Ⅱ.兴趣小组小琪同学提出:CO2通入NaOH溶液中也无明显现象,并设计如下实验三继续探究。
(装置已连接好,气密性良好,止水夹a和b已关闭,部分仪器已略去)
[查阅资料]
①CO2与乙醇不反应,本实验条件下CO2在乙醇中的溶解忽略不计。
②常温下NaOH易溶于乙醇,Na2CO3微溶于乙醇。
(4)把注射器Ⅰ中氢氧化钠的乙醇溶液注入充满CO2的三口烧瓶中,轻轻振荡,观察到的现象是 ______________ ;写出该反应的化学方程式 __________________________________________ 。
(5)把导管d移出石灰水,打开止水夹a、b,再从导管c端往三口烧瓶中鼓入N2,目的是 ______________ 。过了一段时间后,先把导管d放入澄清石灰水中,接着关闭止水夹a,再把注射器Ⅱ中的稀盐酸注入三口烧瓶内,观察到三口烧瓶中产生气泡, ______________ 。从生成物角度验证了CO2与NaOH溶液发生了反应。
Ⅲ.在老师的指导下,该兴趣小组的其他同学继续将CO2持续通入一定浓度一定量的NaOH溶液中,用数字化实验技术制定反应过程中溶液的pH和温度变化,结果如图1、图2所示。
[查阅资料] 本实验条件下,Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH分别约为11.0和8.5。
(6)图1中,BC段发生反应的化学方程式为 ____________________________ 。图2中,DE段温度变化的原因是 ____________________________。
[反思感悟]
(7)对于无明显现象的反应,小组同学一致认为可以通过反应物的减少或生成物的生成以及 ______________ 变化等角度验证反应的发生;还可以通过现代技术手段进行数据测定,实现反应过程的“可视化”。
15.兴趣小组的同学对金属的某些性质进行相关探究。
【实验回顾】用图甲所示装置制取氢气。
(1)锌与稀硫酸反应。化学方程式为______________。
(2)可用排水法收集氢气的原因是______________。
(3)在金属活动性顺序里,金属能否置换出盐酸、稀硫酸中的氢,判断依据是____________。
【发现问题】小路同学为验证上述“判断依据”,将纯锌片和纯铜片插入稀硫酸中,实验过程中偶然将两种金属触碰(如图乙),发现铜片表面产生了气泡。经检验,产生的气体仍是氢气。
【提出问题】图乙中哪种金属参与了反应?该反应的原理是什么?
【进行实验】在老师指导下,小路同学设计并进行了如下实验:
步骤1:另取纯锌片和纯铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中(如图丙),观察现象;
步骤2:用导线将纯锌片和纯铜片连接,并在两金属片之间串联一个电流表(如图丁),观察现象。
(4)步骤1观察到的现象是______________。
【分析解释】图戊为步骤2的微观原理示意图(提示:图中的e-表示电子)。
(5)氢气是由______________(填“锌片”或“铜片”)与稀硫酸反应产生的。
(6)请根据图示,从微观角度描述在铜片表面产生氢气的过程______________。
【反思拓展】
(7)若按己图进行实验,电流表指针发生偏转。则石墨碳棒上______________(填“有”或“没有”)气泡产生。
(8)若将己图中稀硫酸换成硫酸铜溶液,电流表指针也发生偏转。则______________(填“锌片”或“石墨碳棒”)上会出现红色固体。
【延伸应用】
(9)一般情况下,两种活动性不同的金属在潮湿的环境中接触时,活动性强的金属首先被腐蚀。造船工业为了避免轮船的钢铁外壳被腐蚀,通常在轮船外壳镶嵌的金属是______________(填字母)。
A.银块B.铜块C.锡块D.锌块
物质
丁装置中溶液
丙装置中溶液
pH
6.50
5.60
实验操作
实验序号
烧瓶中气体
注射器中物质
实验后瓶内压强
实验①
空气
水
130.25kPa
实验②
CO2
水
104.98kPa
实验③
CO2
盐酸
106.67kPa
实验④
CO2
小苏打的水溶液
103.40kPa
实验步骤
实验现象
实验结论
_________
_________
该精盐溶液中存在硫酸根离子
实验操作
预期实验现象
实验结论
步骤1:将氢氧化钠溶液滴入稀硫酸中,并振荡
溶液呈无色
硫酸与氢氧化钠能发生化学反应
步骤2:向步骤1所得无色溶液中滴加几滴酚酞溶液
溶液呈无色
实验
实验操作
实验现象
实验结论
实验1
_________
_________
说明溶液中含有Mg2+
实验2
步骤1:取少量稀硫酸和氯化镁溶液的混合液于试管中,滴加过量硝酸钡溶液,静置
产生白色沉淀
说明溶液中含有Cl-
步骤2:向步骤1的上层清液中滴加_________
产生白色沉淀
实验操作
预期实验现象
实验结论
步骤1:将氢氧化钠溶液滴入稀硫酸中,并振荡
溶液呈无色
硫酸与氢氧化钠能发生化学反应
步骤2:向步骤1所得无色溶液中滴加几滴酚酞溶液
溶液呈无色
实验
实验操作
实验现象
实验结论
实验1
说明溶液中含有Mg2+
实验2
步骤1:取少量稀硫酸和氯化镁溶液的混合液于试管中,滴加过量硝酸钡溶液,静置
产生白色沉淀
说明溶液中含有C1-
步骤2:向步骤1的上层清液中滴加
产生白色沉淀
实验步骤
实验现象
实验结论
一段时间后溶液由红色变为无色
证明稀盐酸与稀氢氧化钠溶液发生了中和反应
图像
烧杯中的现象
化学方程式
相同点
不同点
图1
图2
温度(℃)
物质
溶解度(g)
0
10
20
30
40
氯化钠
35.7
35.8
36.0
36.3
36.6
氯化铵
29.4
33.3
37.2
41.4
45.8
碳酸氢钠
6.9
8.1
9.6
11.1
12.7
碳酸氢铵
11.9
16.1
21.7
28.4
36.6
实验序号
操作
现象
实验①
将碳酸氢钠溶液逐滴加入盐酸中,边滴边振荡
立刻产生气泡
实验②
将碳酸钠溶液逐滴加入盐酸中,边滴边振荡
立刻产生气泡
实验③
将盐酸逐滴加入碳酸氢钠溶液中,边滴边振荡
立刻产生气泡
实验④
将盐酸逐滴加入中碳酸钠溶液中,边滴边振荡
先无气泡产生,滴加一会后才有气泡产生
实验编号
药品
Ⅰ
块状大理石、10%H2SO4溶液
Ⅱ
块状大理石、7%HCl溶液
Ⅲ
大理石粉末、7%HCl溶液
参考答案
1.(1) 在K1左侧的导管口,用燃着的木条检验,木条立即熄灭,证明空气已排尽(其他合理答案均可)
(2)小于
(3)排水法
(4) 作为空白实验,与其他三组实验作对比(其他合理答案均可)因为CO2溶于水且与水发生反应,气体减少,使瓶内压强明显降低。(其他合理答案均可)
(5)其他条件相同时,CO2在盐酸、水、小苏打的水溶液中溶解能力依次增大(其他合理答案均可)(或其他条件相同时,CO2在小苏打的水溶液、水、盐酸中溶解性依次减小)
(6)产生大量气泡
(7)
(8)小于
(9)33.92
【详解】(1)打开弹簧夹K1,关闭其余弹簧夹;打开活塞,滴加稀盐酸至空气排尽,甲中石灰石的主要成分是碳酸钙,稀盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、二氧化碳和水,该反应方程式为;
由于甲中产生的量二氧化碳气体,二氧化碳可以将空气排净,由于二氧化碳不能燃烧且不支持燃烧,能够使燃着的木条熄灭,所以检验甲中空气已排尽的方法是在K1左侧的导管口,用燃着的木条检验,木条立即熄灭,证明空气已排尽(其他合理答案均可);
(2)通常状况下,1体积的水约能溶解1体积的二氧化碳,所得饱和溶液pH约为5.6。由实验操作以及数据可知,丁装置中溶液的pH为6.50,丙装置中溶液的pH为5.60,故在丙和丁装置中所溶解二氧化碳的体积小于丙和丁装置中溶液的总体积;
(3)实验1说明,通常状况下,在生成较大量二氧化碳时,可以用排水法收集二氧化碳气体;
(4)实验①中烧瓶中气体为空气,注射器中物质为水,所以实验①作为空白实验,与其他三组实验作对比(其他合理答案均可);
实验②中烧瓶中的气体为二氧化碳,因为CO2溶于水且与水发生反应,气体减少,使瓶内压强明显降低(其他合理答案均可);所以实验后瓶内的压强,实验②小于实验①;
(5)比较实验②③④烧瓶中的气体均为二氧化碳,②注射器中的物质为水,③注射器中的物质为盐酸,注射器中的物质为小苏打的水溶液,由数据可知,实验后瓶内的压强减小,故可得出CO2在三种液体中溶解能力的关系是其他条件相同时,CO2在盐酸、水、小苏打的水溶液中溶解能力依次增大(其他合理答案均可)(或其他条件相同时,CO2在小苏打的水溶液、水、盐酸中溶解性依次减小);
(6)a→b阶段,碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,故可观察到烧杯中的现象是产生气泡;
(7)b点后曲线平缓阶段,碳酸钠和氯化钙反应生成氯化钠和碳酸钙沉淀,溶液中的pH无明显变化,该反应方程式为;
(8)c点时,取少量烧杯中的清液于试管中,滴加CaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明碳酸钠过量,因此处理100mL废液,所需5.3%的Na2CO3溶液的体积小于120mL;
(9)将烧杯中的沉淀过滤、洗涤、干燥、称重,质量为4g。100mL废液完全反应生成4g碳酸钙沉淀。
设100mL废液完全反应需要碳酸钠质量是x
x=4.24g
那么,处理项目组800mL的废液,理论上需要Na2CO3固体的质量为4.24g×=33.92g。
2.(1) 因局部温度过高,造成液滴飞溅 86.5%
(2) 取少量该精盐溶液于试管中,再向其中加入少量氯化钡溶液(或硝酸钡溶液),振荡有白色沉淀产生
Ca2+、Ba2+ NaCl、NaOH、Na2CO3 CBA Cl-、、Ag+、Na+
【详解】(1)③蒸发在加热过程中,用玻璃棒不断搅拌,防止因局部温度过高,造成液滴飞溅;
④精盐的产率为:86.5%;
(2)验证实验:硫酸根离子和钡离子结合成硫酸钡沉淀,故取少量该精盐溶液于试管中,再向其中加入少量氯化钡溶液(或硝酸钡溶液),振荡,生成白色沉淀,证明该精盐溶液中存在硫酸根离子;
分析图像:
②ab段是加入过量的氯化钡溶液除去硫酸钠的过程;cd段是加入过量的氢氧化钠溶液除去氯化镁的过程;ef段是加入过量的碳酸钠溶液除去氯化钙和过量氯化钡的过程;则cd段氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,反应的化学方程式是:;
③ef段碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,除去的离子是Ca2+、Ba2+;
④g点时加入的碳酸钠溶液过量,则此时溶液中的溶质是氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠,故填:NaCl、NaOH、Na2CO3;
⑤若要得到较纯净的氯化钠,先将沉淀过滤出去,再向滤液中加入过量的稀盐酸除去氢氧化钠、碳酸钠,最后蒸发结晶得到氯化钠晶体,故操作顺序是:CBA;
拓展提升:氯化钠和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钠,本质反应是氯离子和银离子结合生成氯化银沉淀,故氯离子逐渐减少,钠离子不变,硝酸根离子逐渐增多,刚开始加入银离子转化为沉淀,将氯离子全部完全完后,再加入硝酸银溶液,银离子增多,故甲、乙、丙、丁离子依次为:Cl-、、Ag+、Na+。
3.(1)AC
(2) 放热
(3)
(4)碳酸钙/CaCO3
(5)可能是氧化钙和水反应生成氢氧化钙,使溶液变红
(6) CaO、Ca(OH)2、CaCO3防止空气中二氧化碳和水进入D装置中
【详解】(1)人体缺锌会导致侏儒症,缺钙可能会导致佝偻病、骨质疏松,故选AC;
(2)①根据滴加酚酞溶液,液体变红,说明溶液显碱性,即钙与水反应生成了氢氧化钙,钙元素的化合价有0价升高为+2价,氧元素化合价不变,根据资料:在一个化学反应中,有元素化合价升高,同时就有元素化合价降低,所以说还会生成氢气,氢元素的化合价由+1价降低为0价,即钙和水反应生成氢氧化钙和氢气,该反应方程式为:Ca+2H2O=Ca(OH)2+H2↑;
②氢氧化钙溶解度随着温度升高而减小,反应时溶液变浑浊,是因为反应放热,生成的氢氧化钙不能全部溶于水,反应后温度降低,氢氧化钙全部溶于水,溶液变澄清,故该反应属于发热反应;
(3)固体中除了氧化钙、氢氧化钙外,还可能会含有碳酸钙的依据是氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙和水,反应的化学方程式为:Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O;
(4)取固体样品加入水中,滴加酚酞后液体变红;继续加足量稀盐酸,如观察到有气泡产生,则该固体中一定含有碳酸钙,这是因为碳酸钙和稀盐酸反应生成二氧化碳气体;
(5)由于氧化钙能和水反应生成氢氧化钙,使溶液变红,所以无法判断样品中是否含有氢氧化钙;
(6)②测得反应前后装置C(浓硫酸具有吸水性)、D(碱石灰可以吸收二氧化碳)分别增重18.0g和22.0g。说明氢氧化钙分解生成了18.0g水、碳酸钙分解生成了22.0g二氧化碳,根据资料Ca(OH)2加热至580℃生成两种氧化物(氧化钙和水)、CaCO3加热至825℃分解生成两种氧化物(氧化钙和二氧化碳);
设氢氧化钙质量为x,碳酸钙质量为y,
x=74g;
y=50g;
则氧化钙质量为:155g-74g-50g=31g,所以固体样品中含有的物质为氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙;
③装置E中碱石灰的主要成分为氧化钙和氢氧化钠,其作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入D装置,影响实验结果。
4.(1) 溶液颜色由红色刚好变为无色反应物减少
(2)H+与OH-
(3)放热
(4)50mL蒸馏水
(5)稀释溶液时温度的变化量远小于两种溶液混合后温度的变化量
【详解】(1)酚酞遇碱性物质呈红色,遇酸性、中性物质呈无色,呈碱性的氢氧化钠与呈酸性的盐酸反应生成呈中性的氯化钠溶液,能推断出氢氧化钠溶液与盐酸能发生反应的现象是溶液颜色由红色刚好变为无色,依据是氢氧化钠被消耗,反应物减少;
(2)从微观角度看,中和反应的实质是:H+与OH-反应,生成水分子。因此可以判断,发生中和反应时,溶液温度升高与这两种离子有关;
(3)观察实验①对应的溶液温度变化的图像,曲线都有上升的部分,因此一定浓度的氢氧化钠溶液稀释时放热;
(4)实验②是为验证稀盐酸溶于水是否放热,使实验结果更严密,应用50mL一定浓度的稀盐酸与50mL蒸馏水混合,测量溶液温度的变化;
(5)观察实验①、实验②和实验③对应的溶液温度变化的图像,曲线都有上升的部分,说明稀释两种溶液和它们发生化学反应时,都放出热量。根据图像,比较稀释溶液时温度变化的数据和发生反应时温度变化的数据,可以发现,稀释溶液时温度的变化量远小于两种溶液混合后温度的变化量,可确认氢氧化钠溶液和盐酸反应放出热量。
5.向长颈漏斗中加水至液封,关闭活塞,继续加水,若长颈漏斗内能形成一段稳定的水柱,则气密性良好防止 Na 与空气中的氧气反应形成液封,防止气体从加液口逸出;防止压强过大冲开活塞放热 NaOH 溶液最终呈强碱性,反应物中只有 Na、O、H 三种元素,故溶质为 NaOH 2Na+2H2O==2NaOH+H2↑ 变大
【详解】(1)步骤①中检查该装置气密性的方法是向长颈漏斗中加水形成液封,关闭活塞,继续加水,若长颈漏斗内能形成一段稳定的水柱,则气密性良好;
(2)根据“钠是一种活泼金属,常温下不与煤油反应,能与氧气、水等物质发生反应,与水剧烈反应能生成一种可燃性气体”可知,步骤②中煤油的作用是防止 Na 与空气中的氧气反应。
(3)实验中长颈漏斗的作用除了可以方便添加液体,还能形成液封,防止气体从加液口逸出;长颈漏斗可以容纳一定量的水,反应生成气体时气压增大,水流回长颈漏斗,减小时水重新流回试管,可以缓冲平衡气压,防止压强过大冲开活塞;
(4)根据图3可知,反应过程溶液的温度不断升高,钠和水的反应属于放热反应;
(5)根据图3可知,反应后溶液的pH大于7,呈碱性,结合质量守恒定律初步判断剩余溶液的溶质为氢氧化钠,理由是溶液最终呈强碱性,反应物中只有 Na、O、H 三种元素,故溶质为 NaOH;
(6)根据上述分析可知,钠和水生成氢氧化钠和氢气,反应的化学方程式为:2Na+2H2O==2NaOH+H2↑;
(7)小季同学将如图试管中的水换成足量的硫酸铜溶液,观察到产生了气泡和一种蓝色沉淀,反应后硫酸根在水中不发生变化,但水被 Na 消耗,溶剂的质量减小,溶液中SO4的质量分数变大。
6.此方案可行,滴加酚酞溶液后溶液仍然为无色,说明溶液中NaOH消失,进而说明了NaOH和稀硫酸发生了化学反应两种物质相互交换成分后,无气体或者沉淀或者水生成 H+取适量烧杯内的混合液于试管中,往其中滴加适量的NaOH溶液,并振荡试管产生白色沉淀硝酸银溶液图3 硫酸钡 H+,Na+,K+,Mg2+,Cl﹣,
【详解】(1)氢氧化钠溶液和稀硫酸反应会生成硫酸钠和水,化学反应方程式为:。
(2)此方案可行,滴加酚酞溶液后溶液仍然为无色,说明溶液中NaOH消失,进而说明了NaOH和稀硫酸发生了化学反应。
(3)复分解反应发生的条件是:两种化合物互相交换成分后,生成物中有气体或者沉淀或者水生成,乙同学判断稀硫酸和氯化镁溶液不能发生复分解反应,他的依据是:稀硫酸和氯化镁两种物质相互交换成分后,无气体或者沉淀或者水生成。
(4)向其中一支试管中滴加紫色石蕊溶液,观察到溶液变成红色,紫色石蕊溶液变红是因为溶液显酸性,说明溶液中含有H+;
根据乙同学得出结论:稀硫酸与氯化镁溶液没有发生反应可知:该溶液中含有硫酸根离子,硫酸根离子能和钡离子结合成硫酸钡白色沉淀,因此向另一支试管中滴加硝酸钡溶液,观察到产生白色沉淀,说明溶液中含有。
(5) 实验1,根据实验结论:溶液中含有Mg2+,可知该实验是验证镁离子的存在,可根据镁离子能和氢氧根离子结合成氢氧化镁白色沉淀,因此实验操作为:取适量烧杯内的混合液于试管中,往其中滴加适量的NaOH溶液,并振荡试管;实验现象为:产生白色沉淀;
实验2,步骤2中证明氯离子存在的方法是加银离子,由于步骤1中过量的硝酸钡溶液已经把硫酸根离子完全转化成了沉淀,因此能和阴离子结合成白色沉淀的就只有氯离子了,因此答案为:向步骤1的上层清液中滴加硝酸银溶液。
(6)丁同学向氯化镁溶液中滴加稀硫酸,用氯离子浓度传感器测得溶液中Cl-浓度随时间变化的曲线图。由于氯化镁和硫酸不能发生反应,但是随着稀硫酸溶液质量的增加,溶液中的Cl-浓度会不断的降低,所以“图1”错误(C1-浓度变为0),“图2”错误(Cl-浓度始终不变),她得到图像可能是“图3”。
(7)滤液呈酸性,说明产生的是不溶于酸的沉淀,因此该沉淀只能为BaSO4,不能是Mg(OH)2、BaCO3;
滤液呈酸性,说明含有H+,一定不含OH﹣、,且Ba2+和不能确定是否完全反应,因此这两种离子不一定存在,而Na+,K+,Mg2+,Cl﹣,这几种离子既没有生成沉淀,也没有变成气体和水,存在于滤液中。因此滤液中含有的离子一定有: H+,Na+,K+,Mg2+,Cl﹣,。
7.此方案可行,滴加酚酞溶液后溶液仍然为无色,说明溶液中NaOH消失,进而说明了NaOH和稀硫酸发生了化学反应两种物质相互交换成分后,无气体或者沉淀或者水生成取适量烧杯内的混合液于试管中,往其中滴加适量的NaOH溶液,并振荡试管产生白色沉淀硝酸银溶液图3 硫酸钡
【详解】(1)①氢氧化钠溶液和稀硫酸反应生成硫酸钠和水,反应的化学方程式:;
②碳酸钾与硫酸反应生成硫酸钾、二氧化碳和水,反应的化学方程式:;
(2)由表格实验现象和结论知,反应后酚酞溶液为无色,说明没有碱性物质存在,故此方案可行,滴加酚酞溶液后溶液仍然为无色,说明溶液中NaOH消失,进而说明了NaOH和稀硫酸发生了化学反应(合理即可);
(3)复分解反应的条件是两种物质相互交换成分后,生成物中有气体,或者沉淀,或者水,硫酸与氯化镁混合后没有明显现象,即两种物质相互交换成分后,无气体或者沉淀或者水生成;
(4)能使紫色石蕊溶液变红的显酸性,溶液中含有,混合液中加入硝酸钡生成硫酸钡沉淀,溶液中含有;
(5)实验一:验证镁离子通常加入氢氧化钠溶液,生成氢氧化镁白色沉淀,取适量烧杯内的混合液于试管中,往其中滴加适量的NaOH溶液,并振荡试管;实验现象:产生白色沉淀;
实验二:为了排除硫酸根离子对步骤2的影响,加入过量的硝酸钡溶液,验证氯离子通常加入硝酸银溶液生成氯化银白色沉淀,故向步骤1的上层清液中滴加硝酸银溶液;
(6)混合过程中氯离子的量不变,随着硫酸的加入,氯离子浓度变小,故填:图3;
(7)滤液呈酸性,含有,一定不含,同样沉淀只能为硫酸钡,不能是氢氧化镁、碳酸钡,且钡离子和硫酸根离子不能确定是否完全反应,因此,这几种离子既没有生成沉淀,也没有变成气体和水,存在于滤液中。故无色滤液中一定含有的离子主要有。
8. BCD 升高盐酸、氢氧化钠溶液稀释均放出热量,但是它们稀释时温度的变化量远小于两溶液混合时温度的变化量 H+、OH-一氯化钠溶液显中性,不能使酚酞试液变红色足量稀盐酸氢氧化钠浓度较低,碱性较弱不能使酚酞试液变红色,当蒸发一部分水后,氢氧化钠浓度变大,溶液碱性变强,溶液变红色
【详解】(1)中和反应是酸碱反应生成盐和水的反应;
A、使用熟石灰改良酸性土壤,属于中和反应;
B、碳酸氢钠属于盐,利用含有 NaHCO3的药物治疗胃酸过多症,不是中和反应;
C、草木灰水与铵态氮肥共用后导致化肥失效的反应不是酸和碱的反应,不是中和反应;
D、利用浓硫酸干燥 CO2气体没有发生化学变化,不是中和反应。
故选BCD。
(2)中和反应放出热量,温度升高;在 50mL 一定浓度的氢氧化钠溶液中滴加 50mL 一定浓度的盐酸,并用玻璃棒搅拌,观察到溶液的温度升高,由此现象得出两者发生反应的结论。
通过图像分析,可知盐酸、氢氧化钠溶液稀释均放出热量,但是它们稀释时温度的变化量远小于两溶液混合时温度的变化量,说明氢氧化钠和盐酸混合发生了化学反应。
(3)中和反应的本质是氢离子和氢氧根离子生成水分子的过程,故从微观角度分析,此中和反应的温度变化主要是由于H+、OH-两种离子发生反应放出热量。
(4)作出猜想:碱性溶液能使酚酞试液变红色,氯化钠溶液显中性,不能使酚酞试液变红色,故猜想一是错误的。
实验验证:碳酸钠能和稀盐酸反应生成二氧化碳气体,取样,滴加足量稀盐酸,无气泡产生,说明不存在碳酸钠,猜想三错误。
交流反思:由题干可知,酚酞在 pH<8.2 的溶液中呈无色,在 8.2<pH<14 的溶液中呈红色。出现实验探究 2的现象的原因是氢氧化钠浓度较低,碱性较弱不能使酚酞试液变红色,当蒸发一部分水后,氢氧化钠浓度变大,溶液碱性变强,溶液变红色。
9.盐酸与石灰石反应产生二氧化碳气体,排尽管内空气,氧气量不足,白磷无法燃烧 2H2O22H2O+O2↑ 温度达到可燃物的着火点 4P+5O22P2O5
【详解】①、挤压左滴管,则盐酸会与石灰水反应,生成氯化钙、水和二氧化碳气体,之后二氧化碳气体扩散至燃烧管中、驱散了装置内的空气,使得装置内的氧气浓度过低,进而使得装置内的白磷、红磷缺乏燃烧要素“氧气”而难以燃烧;
②、挤压右滴管,过氧化氢溶液滴下,则其在二氧化锰催化下分解为水和氧气,其化学反应方程式为:;
③、因为右滴管的挤压,使得过氧化氢溶液滴下,进而分解产生氧气,因此装置内此时氧气充足,又对燃烧管同时加热,白磷燃烧而红磷不燃烧,是因为红磷的着火点远高于白磷,而燃烧管的加热温度没有达到红磷的着火点,因此红磷未燃烧,这说明可燃物燃烧需要的条件是环境温度要达到可燃物的着火点;
④、白磷在氧气中点燃,生成五氧化二磷,其反应方程式为:。
10. CuSO4+ BaCl2=BaSO4↓+CuCl2、Ba2+向上层清液中继续滴加BaCl2溶液,无白色沉淀生成,则沉淀完全 4% Zn+CuSO4= Cu+ZnSO4 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 检查装置气密性 ABC
【详解】[实验原理]
(1)硫酸铜和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化铜,化学方程式CuSO4+ BaCl2=BaSO4↓+CuCl2,该反应中实际参加反应的离子是钡离子和硫酸根离子生成了硫酸钡沉淀,故填:CuSO4+ BaCl2=BaSO4↓+CuCl2;、Ba2+。
[实验步骤]
(2)判断硫酸根离子沉淀完全,向上层清液中继续滴加BaCl2溶液,无白色沉淀生成,则沉淀完全,故填:向上层清液中继续滴加BaCl2溶液,无白色沉淀生成,则沉淀完全。
(3)解:设质量分数为x。
x=4%
故填:4%。
[实验原理]
①锌与硫酸铜生成硫酸锌和铜,故填:Zn+CuSO4= Cu+ZnSO4。
②锌与稀硫酸生成硫酸锌和氢气,故填:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。
[实验步骤]
(5)连接好实验装置应立即检查气密性,步骤②为检查装置气密性,故填:检查装置气密性。
(6)A.若加入稀硫酸的量不足,和硫酸反应锌粉偏少,锌粉没有充分反应,计算的和硫酸铜反应锌偏多,使测得的硫酸铜溶液的溶质的质量分数偏高,符合题意。
B.若加入的锌粉中混有少量的铜粉,计算的和硫酸铜反应锌偏多,使测得的硫酸铜溶液的溶质的质量分数偏高,符合题意。
C.若步骤⑥中E管液面高于D管,未调节液面即读数,测得氢气体积偏小,计算的和硫酸铜反应锌偏多,使测得的硫酸铜溶液的溶质的质量分数偏高,符合题意。
D.若步骤⑥中未恢复到室温,即调节两液面相平后读数,氢气体积偏大,计算的和硫酸铜反应锌偏少,使测得的硫酸铜溶液的溶质的质量分数偏低,不符合题意。
故选:ABC。
11.水或气体或沉淀取一定量滴有酚酞溶液的稀氢氧化钠溶液于烧杯中,用胶头滴管向其中逐滴滴加稀盐酸,并边滴加边用玻璃棒搅拌,观察现象 D、B 均有白色沉淀生成图1溶液由红色变为无色;图2溶液仍为红色、 Ba(OH)2 b点为恰好完全反应,此时溶液中仍有自由移动的Na +、OH-
【详解】[知识回顾]当两种化合物互相交换成分,生成物中有水或气体或沉淀生成时,复分解反应才可以发生;中和反应属于复分解反应。
[设计实验]实验步骤:取一定量滴有酚酞溶液的稀氢氧化钠溶液于烧杯中,用胶头滴管向其中逐滴滴加稀盐酸,并边滴加边用玻璃棒搅拌,观察到一段时间后溶液由红色变为无色,证明稀盐酸与稀氢氧化钠溶液发生了中和反应。
[实验分析]
(1) 两图中电导率都是先减小后增大,说明最低点为恰好完全反应的点。图 l 中电导率减小到0,说明此反应恰好完全反应时,没有自由移动的离子,故X为稀硫酸,H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O,氢氧化钡和稀硫酸恰好完全反应时,溶液中几乎无自由移动的离子。图2中电导率最低点不为0,说明恰好完全反应时溶液中仍有离子剩余,故Y为硫酸钠溶液。
(2) 酚酞遇碱性溶液变红,遇中性溶液、酸性溶液都不变色。图1,图2烧杯中现象的相同点是均有白色沉淀生成,不同点是图1溶液由红色变为无色;图2溶液仍为红色,化学方程式为:H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O、Ba(OH)2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaOH。
(3)图1中发生反应:H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O,a点是氢氧化钡溶液剩余,故所示溶液的溶质是Ba(OH)2:图2中,b点所示溶液的电导率不为零的原因是b点为恰好完全反应,此时溶液中仍有自由移动的Na +、OH-。
12. K2固体生石灰滴加浓氨水后,吸水和水反应放出大量的热,促使氨气挥发化合反应碳酸钠溶液实验② NaCl、NaHCO3
【详解】Ⅰ:实验操作:(2)常温下氨气极易溶于水,使溶液显碱性,先通入氨气,可以吸收更多二氧化碳气体;故先打开弹簧K2,使生成的氨气进入饱和食盐水。
分析原理:(1)根据资料中提供的信息可知:NH3·H2O很不稳定,受热就会分解为氨气和水,D中固体生石灰滴加浓氨水后,吸水反应放出大量的热,促使氨气挥发。
(2),该反应符合多变一特点,属于化合反应;结合实验设计及溶解度表格可知,碳酸氢钠溶解度较小,在溶液中首先达到饱和结晶析出,故第二阶段反应为碳酸氢铵和氯化钠反应生成氯化铵和碳酸氢钠固体,。
(3)NaHCO3受热易分解。将白色固体碳酸氢钠加热即得纯碱、水和二氧化碳气体,反应的化学方程式为。
Ⅱ:实验1:pH>7显碱性,pH=7显中性,pH
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这是一份专题40 实验题-三年中考(2021-2023)化学模拟题知识点汇编专项训练,共31页。试卷主要包含了实验题等内容,欢迎下载使用。