浙教版中考科学尖子生培优训练化学实验探究篇3(含答案)
展开1.“一般不用K、Ca、Na等活泼金属来置换盐溶液中的其他金属元素”,这是教科书上的句话。小科对此进行了思考,并查阅资料,对金属钠和硫酸铜溶液的反应进行探究。
【查阅资料】钠能与水发生剧烈反应,反应方程式为:2Na+2H2O=2Na2OH+H2↑。
【提出猜想】猜想一:金属钠和硫酸铜溶液反应会有铜生成。
猜想二:金属钠和硫酸铜溶液反应,生成的沉淀只有氢氧化铜。
【实验及现象】切取不同大小的钠块分别投入到两种不同浓度的硫酸铜溶液中,有关产生沉淀的现象如表所示。
小科咨询老师后得知蓝绿色沉淀为碱式铜盐。
(1)【实验结论】a.上述实验中均未观察到________色固体生成,由此判断猜想一错误。
b.实验①中观察到的沉淀是蓝绿色的,由此判断猜想二也错误。
(2)【实验反思】(1)实验中生成氢氧化铜沉淀的原理是________。
(3)由上述实验可知,导致钠和硫酸铜溶液反应的产物不同的因素有________ 。
2. 复习课上,老师要求学生用不同的方法鉴别稀硫酸和氢氧化钠溶液,小东、小南两位同学取同一溶液分别进行如下实验:
(1)【实验方案】
(2)【提出问题】为什么我们取相同溶液而实验结论却不同呢?
【解决问题】小东、小南讨论后决定再用硫酸铜溶液进一步验证,结果观察到的现象是________ , 于是一致认为该溶液是氢氧化钠溶液,为什么小南加入铝条会有气泡产生呢?通过查阅资料,他们发现初中常见金属中只有铝能与酸、碱反应,铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式是2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑.
(3)【拓展延伸】利用老师要求鉴别的那两种溶液,测定镁铝铜合金中各成分的含量.实验设计如下:
【回答问题】
(1)写出操作Ⅰ中玻璃棒的作用:________ .
(2)a溶液是________ , 选择该溶液的理由是________ .
(3)金属铜的质量为________ g,固体A含有的物质是________ , 溶液A中所含溶质是________ .
3.工业铁红主要成分是Fe2O3 , 还含有少量的FeO、Fe3O4。
【查阅资料】
⑴草酸晶体(H2C2O4•3H2O)在浓硫酸作用下受热分解,化学方程式为:H2C2O4•3H2O CO2↑+CO↑+H2O
⑵碱石灰是固体NaOH和CaO的混合物,能吸收水蒸气和二氧化碳。
【问题讨论】为了测定铁红中铁的质量分数,小组间学进行如下实验。(装置气密性良好)
①该实验为了保证进入E中的气体是纯净、干燥的CO,则B、C、D中的试剂依次是________(填字母序号)w
a.浓硫酸 b.澄清的石灰水 c氢氧化钠溶液
②对E装置加热前和停止加热后,都要通入过量的CO,其作用分别是:________。
③称取铁红样品10.0g,用上述装置进行实验,测定铁红中铁的质量分数。若实验前后称得F装置增重8.8g,则此铁红中铁的质量分数是________。
④如果缺少G装置(不考虑其他因素),则测得样品中铁的质量分数会________ (选填“偏小”“不变”“偏大”)。
4. 实验中,小红误将氢氧化钠溶液当成酸滴加到装有金属锌的试管中,结果发现也有气泡产生,为了解该气体的成分,实验小组进行了一下探究活动:
(1)【提出猜想】小红想是氧气;小敏猜想是氢气;小雨猜想是二氧化碳.
其他同学认为小雨的猜想是错误的,理由是 ________ ;
(2)【进行实验】利用图Ⅰ所示装置分别进行实验:
(1)小红:反应一段时间后,将带火星的木条放在a处,观察到________ , 则她的猜想错误.
(2)小敏:①用图Ⅱ所示装置干燥从a导管出来的气体,将管口a与________ (填“b”或“c”)端管口连接.
②反应一段时间,点燃干燥后的气体,通过对现象的分析,得出他的猜想正确.
(3)【得出结论】锌和氢氧化钠溶液反应生产氢气和偏锌酸钠(Na2ZnO2),反应的化学方程式为 ________ .
(4)【交流讨论】有同学认为,小敏的实验方案有欠缺,步骤②存在安全隐患.理由是________.
(5)【反思提升】许多重大科学发现,源自对实验中异常现象的大胆质疑,深入研究.下列科学成果是通过对异常现象研究得出的是________ (填序号).
A.侯得榜潜心研究制碱技术发明了联合制碱法
B.拉瓦锡深入研究前人忽视的异常现象发现了氧气
C.张青莲主持测定多种元素相对原子质量的新值.
5. 某化学实验小组用两种方法验证空气中的氧气含量.
方法一:如图A所示进行.
(1)写出图A中二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的化学方程式 ________ .
(2)小星同学对该实验提出质疑:木炭在燃烧过程中,氧气浓度降低,参加反应的木炭[m(C)]与氧气[]的质量之比在________ 范围内,生成的CO对实验结果会产生误差
方法二:如图B所示进行.
(1)写出图B中红磷燃烧的化学方程式 ________ .
(2)实验测定数据如表:(集气瓶的容积为100mL).
分析实验数据,第2,3,4,6组验证出氧气约占空气体积的________ ,第5组出现较大偏差的原因可能是________ .
6. 鉴别失去标签的五瓶溶液:稀盐酸、稀硫酸、NaOH溶液、CuSO4溶液和BaCl2溶液.
(1)根据溶液颜色即可确定CuSO4溶液.取少量四种无色溶液分别放入四支试管中,再分别滴加CuSO4溶液,可鉴别出NaOH溶液和BaCl2溶液.鉴别出NaOH溶液的现象是________ ;
(2)另取少量剩余的两种溶液分别放入两支试管中,再分别滴加BaCl2溶液,其中一支试管内产生白色沉淀,该反应可用化学方程式表示为________ ,至此,五瓶溶液已全部鉴别出来;
(3)实验结束后,将所有试管中的物质充分混合,过滤除去沉淀,得到无色滤液;取少量无色滤液滴加Na2SO4溶液,无明显现象,另取少量无色滤液分别与下列物质混合时,一定无明显现象的是________ .
A.酚酞溶液 B.Mg C.CuO D.Ba(OH)2溶液 E.AgNO3溶液.
7. 固体混合物A是由Mg、CuO、Na2SO4、Na2CO3、BaCl2、BaSO4中的几种混合而成为,为确定其成分,进行如图实验.(假设每步反应均恰好完全反应)
试推断:
(1)气体B是________ .
(2)固体A中一定没有的物质是________ .
(3)滤液D中一定有含有的溶质是________ .
(4)固体A的组成可能有________ 种.
8.将含有可溶性杂质的某氯化镁样品3g溶于足量水中得到不饱和溶液,再向所得溶液中逐滴滴入200g一定溶质质量分数的AgNO3溶液(杂质不含镁元素且不与AgNO3溶液反应)。实验过程中,生成沉淀的质量与滴入AgNO3溶液的质量关系如图所示:
试计算:
(1)恰好完全反应时生成沉淀质量为________g。
(2)样品中含镁元素的质量是________(结果精确到0.01g)
(3)原硝酸银溶液中溶质的质量分数是________(结果精确到0.1%)
9.实验室有一份在空气中潮解变质的氢氧化钠样品,质量为1.0g某实验小组将这份样品完全溶解,配成50g溶液,然后缓慢滴入7.3%的稀盐酸,同时进行搅拌,使二氧化碳全部逸出。滴加过程中,多次测得溶液pH和溶液总质量,部分数据如下表所示:
请分析计算:
(1)第________次测量时,溶液中只有一种溶质。
(2)表中m=________。
(3)1.0g样品中氢氧化钠固体的质量。
(4)样品中碳酸钠的质量分数。
参考答案
1.(1)红
(2)钠在常温下与水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀
(3)钠块的大小和硫酸铜溶液的浓度
2(1)>
(2)产生蓝色沉淀
(3)引流;氢氧化钠溶液;只能够把铝溶解;0.5;镁和铜;NaOH、NaAlO2
3. cba;将装置中的空气排出,防止发生爆炸。停止加热后驱赶装置中滞留的二氧化碳,使其全部被F装置中碱石灰全部吸收;68%;偏小
4.(1)反应物质不含有碳元素
(2)木条不复燃;c
(3)Zn+2NaOH=Na2ZnO2+H2↑
(4)若氢气不纯,点燃可能发生爆炸
(5)B
5.(1)CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;大于3:8而小于或等于3:4
(2)4P+5O22P2O5;;没有冷却到室温读数等(合理即可)
6.(1)产生蓝色沉淀
(2)H2SO4+BaCl2═BaSO4↓+2HCl
(3)BC
7.氢气;碳酸钠;硫酸镁、硫酸铜;6
8.(1)5.74
(2)0.48g
(3)6.8%
9.(1)16
(2)64.78
(3)解:由表格可知,第11次测量时样品中的氢氧化钠和碳酸钠恰好完全反应,此时产生的CO2的质量Mc2=50g+15g-64.78g=0.22g;设1.0g样品中碳酸钠的质量为x,与碳酸钠反应消耗的氯化氢质量为y;Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑106 73 44x y 0.22g;解得:x=0.53g;
;
解得:y=0.365g;Na2CO3%= ×100%=0.53g/1.0g×100%≈53%。
(4)解:与氢氧化钠反应消耗的氯化氢质量为:15g×7.3%-0.365g=0.73g;设1.0g样品中氢氧化钠的质量为z,NaOH+HCl=NaCl+H2O40 36.5z 0.73g;
解得:z=0.8g。
实验编号
钠块大小
硫酸铜溶液
实验中产生沉淀的现象
①
绿豆大小
稀溶液10ml
产生蓝绿色沉淀
②
绿豆大小
浓溶液10ml
产生蓝色絮状沉淀
③
豌豆大小
稀溶液10ml
产生蓝色絮状沉淀
④
豌豆大小
浓溶液10ml
产生蓝色絮状沉淀,并出现黑色固体
实验步骤
实验现象
实验结论
小东
用玻璃棒蘸取溶液滴到pH试纸上,对照比色卡并读出pH
pH试纸变色
pH________7(填“>”或“<”)
该溶液是氢氧化钠溶液
小南
取适量溶液于试管中,加入经打磨过的铝条
有气泡产生
该溶液是稀硫酸
组别
1
2
3
4
5
6
进入集气瓶中水的体积/mL
30
21
19
22
15
20
测量次数
第1次
第6次
第16次
第21次
第26次
滴加的盐酸总质量/g
0
5
15
20
25
溶液总质量/g
50
55
m
69.78
74.78
溶液pH
12.4
12.1
7.0
2.2
2.1
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