2023年广东省九年级中考化学模拟试题汇编
科学探究题(二)
一、科学探究题
1.(2023·广东江门·校联考模拟预测)某化学兴趣小组的同学在进行酸、碱中和反应的深度学习。请你参与其中,按要求回答问题和开展探究。
做酸碱中和反应实验时,向烧杯内的氢氧化钡溶液中滴加稀盐酸,反应的化学方程式是_______,加入一定量后,发现忘记了滴加酸碱指示剂。因此,他们停止滴加稀盐酸,并对烧杯中溶液的溶质成分进行探究。
【提出问题】该烧杯中溶液的溶质是什么?
【猜想】猜想一:BaCl2;猜想二:_______;猜想三:BaCl2和HCl;猜想四:BaCl2、HCl 和 Ba(OH)2
【分析与交流】上述猜想中不合理是猜想_______。理由是_______。
【查阅资料】氯化钡溶液呈中性。
【进行实验】同学们设计了如下不同的实验方案,证明猜想三是成立的。请帮他们填写有关实验步骤和实验现象。
方案 实验步骤 实验现象
一 取少量烧杯中的溶液于试管中,滴加几滴紫色石蕊溶液。 _______
二 将一颗生锈铁钉放入另一支试管中,取一定量烧杯中的溶液加入其中 _______
三 另取少量烧杯中的溶液于第三支试管中,加入铁丝 产生气泡
写出方案三的反应化学方程式_______。
【反思与拓展】在分析化学反应后所得物质成分时,除考虑生成物外还需考虑_______。
2.(2023·广东广州·校联考二模)研究和控制化学反应条件有重要意义。
(1)小嘉同学用15%的H2O2溶液制取氧气时发现,若注入H2O2溶液速度过快,反应会过于剧烈而引发事故。请你帮小嘉从如图中选择合适的仪器组装一套O2发生装置,要求能解决上述问题,需要用到的仪器有哪些?______(填标号)。
(2)小明同学用50g溶质质量分数为15%的过氧化氢溶液制氧气,为了减小反应速率,他先向该过氧化氢溶液中加入50g水,求稀释后过氧化氢溶液的溶质质量分数______。
(3)某小组同学研究3g大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳受哪些因素影响,该小组的实验设计和数据记录如下表。
实验编号 稀盐酸的体积 稀盐酸的质量分数 大理石的形状 二氧化碳的体积/mL
实验1 20mL 5% 块状 28.3
实验2 20mL 5% 粉末 46.8
实验3 20mL 10% 块状 58.7
实验4 20mL 10% 粉末 丢失
①写出大理石与稀盐酸反应生成CO2气体的化学方程式______。
②该小组研究了哪些因素对反应快慢的影响?______。
③为了分析浓度对反应快慢的影响,可对比表中实验______(填标号)。
A.1和3 B.2和3 C.1和2 D.3和4
④由于没有及时记录数据,导致第④组实验数据丢失,你认为合理的数据是______(填标号)。
A.45.7 B.54.7 C.95.4
⑤下表是某同学实验过程中的数据。
时段/秒 0~30 30﹣60 60~90 90~120 120~150 150﹣180
CO2的体积/mL 8.1 20.2 11.9 9.6 7.6 6.1
由上述表格可知,从第60秒开始反应的速率减慢,其原因是______。
(4)某兴趣小组在老师指导下继续探究了浓盐酸与大理石的反应,并用pH传感器测得下图烧杯中溶液的pH随通入气体时间的变化曲线。请回答下列问题:
①AB段pH几乎不变的原因可能是______。
②BC段发生反应的化学方程式主要有______。
3.(2023·广东潮州·统考模拟预测)某兴趣小组用氢氧化钾溶液和稀硫酸进行中和反应实验。
(1)甲同学在烧杯中加入约5mL氢氧化钾溶液,滴入几滴无色酚酞溶液,此时溶液呈___________色,接着用滴管滴入一定量的稀硫酸,再用玻璃棒搅拌,发现溶液变为无色,该反应的化学方程式为___________。
(2)乙同学对反应后溶液中的溶质成分进行探究。
【提出问题】反应后溶液中的溶质是什么?
【猜想与假设】
猜想一:
猜想二:和KOH
猜想三:___________
以上猜想中,可以直接排除的是___________,理由___________。
【实验探究】
为了验证另外两种猜想,乙同学设计如下实验方案:
实验操作 实验现象 实验结论
方案1 取少量反应后的溶液于试管中,向试管中滴加溶液 有白色沉淀产生。 猜想三成立
方案2 取少量反应后的溶液于试管中,向试管中加入少量的CuO粉末,振荡 ________ 猜想三成立
【评价与反思】
①丙同学针对上述方案提出疑问,认为方案1是不合理的,理由是___________。
②同学们经过反思与讨论,最后认为方案2中的CuO粉末可以用下列的某些物质代替,也能得到同样的实验结论,请你选出可用药品的字母序号___________。
A. B.NaCl C. D.Cu
③分析反应后所得溶液中溶质的成分时,除了考虑生成物外,还要考虑___________。
4.(2023春·广东深圳·九年级校联考阶段练习)在学习了常见的酸和碱后,某化学兴趣小组围绕“酸碱中和反应”,在老师引导下开展实验探究活动,探究过程如下:
【实验探究】将氢氧化钾溶液与稀硫酸混合,无明显现象,然后三位同学进行了以下实验。
(1)测定溶液 pH 变化的方法
甲同学在实验过程中测得 pH 变化如图 1 所示,则该同学是将_______(填字母序号)
a.氢氧化钾溶液滴入稀硫酸中
b.稀硫酸滴入氢氧化钾溶液中
(2)测混合过程中的温度变化
乙同学在实验过程中测得混合溶液的温度变化如图 2 所示,说明稀硫酸与氢氧化钾溶液发生的反应是放热反应。图 2 中 B 点的含义是:______。
(3)借助于酸碱指示剂
丙同学通过图 3 所示实验,他观察到溶液由红色变为无色,也证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了化学反应,反应的化学方程式为: _______。
【提出问题】针对反应后溶液中溶质的成分,大家纷纷提出了猜想。
【猜想与假设】
猜想一:只有 K2SO4;
猜想二:有 K2SO4和 H2SO4;
猜想三:有 K2SO4和 KOH
【实验证据】
(4)为了验证猜想,学习小组选用 Fe2O3粉末、BaCl2溶液,进行如下探究:
实验方案 实验操作 实验现象 实验结论
方案一 取少量反应后的溶液于试管中,加入少量 Fe2O3粉末 ________ 猜想二正确
方案二 取少量反应后的溶液于试管中,滴加 BaCl2溶液 产生白色沉淀 猜想二正确
【实验结论】
通过探究,同学们一致确定猜想二是正确的。
【评价与反思】
(5)丁同学认为方案二是不合理的,理由是:_______ 。
(6)同学们经过反思与讨论,最后认为方案一中的 Fe2O3粉末可以用下列的某些物质代替,也能得到同样的实验结论,请你选出可用药品的字母序号__________ 。
A.Mg B.CuO C.KCl D.Na2CO3
(7)分析反应后所得溶液中溶质的成分时,除了考虑生成物外,还要考虑:______ 。
5.(2023·广东茂名·校考三模)某化学兴趣小组在探究氢氧化钙与稀盐酸中和反应实验时,忘记滴加指示剂,无法判断反应进行到何种程度。于是同学们决定对反应后溶液中溶质的成分进行探究。
【提出问题】反应后溶液中的溶质是什么?
【查阅资料】CaCl2溶液呈中性
【猜想与假设】猜想①:溶液中的溶质只有CaCl2
猜想②:溶液中的溶质有CaCl2、Ca(OH)2
猜想③:溶液中的溶质有CaCl2、__________。
猜想④:溶液中的溶质有CaCl2、Ca(OH)2、HCl
【交流讨论】经过讨论,大家一致认为猜想______是不合理的,理由是(用化学用语解释)_____。
为了验证余下的哪一种猜想是正确的,同学们又做了以下实验。
【进行实验】
实验操作 实验现象 实验结论
取少量反应后的溶液于试管中,滴加酚酞试液 ______ 猜想②不正确
再另取少量反应后的溶液于另一支试管中,向里面加入适量铁粉 有气泡生成 猜想______不正确猜想_____正确
【拓展与应用】①还可以单独用下列哪种物质来证明上述猜想是正确的___________(填字母)。
A.紫色石蕊溶液 B.Fe2O3 C.Cu D.NaOH
②通过以上探究,你认为该溶液未经处理直接倒入下水道,可能造成的危害是___________(写一条),要想使处理后的溶液中溶质只有CaCl2,应向废液中加入过量的___________,反应完成后过滤。
6.(2023·广东湛江·统考二模)化学小组对“茶垢清洁剂”主要成分是过碳酸钠进行探究。
【查阅资料】①过碳酸钠是常用的洗涤助剂,化学式为2Na2CO3·3H2O2,溶于水分解生成碳酸钠和过氧化氢。
实验一:验证“茶垢清洁剂”中含有过碳酸钠
【进行实验】
(1)
实验装置 实验步骤 实验现象 实验结论
Ⅰ、打开a的活塞,加入适量“茶垢清洁剂”溶液后,关闭活塞,然后______(填实验操作)。 产生大量气泡,带火星的木条复燃 “茶垢清洁剂”中含有过碳酸钠
Ⅱ、待Ⅰ中反应停止后,打开b的活塞,加入适量______溶液后,关闭活塞,将生成的气体通入澄清石灰水。 产生大量气泡,______
(2)过碳酸钠遇水后产生的气泡有利于去除污垢,为了洗涤效果更好,洗涤过程建议用______(填“热水”或“冷水”)洗涤。
【反思与评价】
(3)小明查阅资料发现过碳酸钠俗称“固体双氧水”,常用做供氧剂,但是在供氧时在中性环境中使用,不建议在酸性的环境下使用,理由是:______。
【提出新问题】小亮同学好奇,茶垢清洁剂溶于水除了生成碳酸钠和过氧化氢,会不会生成氢氧化钠?
实验二:于是小亮同学取步骤Ⅰ反应后的液体少量与试管中,按下图进行实验:
(4)加入试剂X的目的是______,用化学方程式表示______。
(5)不新增试剂,检验X已经过量的操作和现象是______。
(6)观察到溶液M为______色,小亮同学得出茶垢清洁剂溶于水没有生成氢氧化钠的结论。
7.(2023·广东湛江·湛江校考模拟预测)碳酸钠在生产和生活中有着重要的用途。某同学在盛有碳酸钠溶液的三支试管中分别做了如下实验。
(1)试管①中的现象是______。
(2)试管②中发生反应的基本类型为______反应。
(3)试管③中有白色沉淀产生,同学们将试管③中的物质过滤,并对滤液的成分进行探究。
【猜想假设】猜想一:NaOH 猜想二:NaOH和Na2CO3
猜想三:NaOH和Ca(OH)2猜想四:NaOH、Na2CO3和Ca(OH)2
其中猜想______不合理,理由是______。
【进行实验】
实验操作 实验现象 实验结论
甲同学:取少量滤液于试管中,加入过量______。 有气泡产生 猜想二成立
乙同学:另取少量滤液于试管中,加入过量CaCl2溶液。 ______
【交流讨论】经讨论,实验中用下列______(填序号)溶液代替也能证明猜想二成立。
A.Zn B.Fe2O3 C.Ba(OH)2 D.K2SO4
【评价反思】丙同学还想检验滤液中存在的NaOH,于是取一定量乙同学实验后的上层清液,向其中通入CO2。你认为丙同学的实验方案______(填“能”成“不能”)检验出NaOH的存在。
【实验拓展】工业生产的NaOH样品中含有Na2CO3,原因是NaOH溶液接触空气而变质,该反应的化学方程式为______。
8.(2023·广东佛山·统考二模)“2021年天宫课堂”上王亚平老师用泡腾片制作了一个“太空欢乐球”,往蓝色水球内放入半颗泡腾片,水球内产生大量气泡,气泡与水球融合,兴趣小组同学找来了维生素C泡腾片展开探究。
维生素C泡腾片【主要成分】维生素C(C6H8O6)
【辅助成分】柠檬酸(H3Ci)、碳酸氢钠、淀粉等
【使用方法】冷水或温水溶解并遵医嘱服用
(1)维生素C属于_______(填“有机物”或“无机物”),柠檬酸_______(填“能”或“不能”)与氢氧化钠发生反应。
(2)将泡腾片放入水中,把生成的气体通入_______,观察到产生白色沉淀,证明该气体为CO2。写出产生白色沉淀的化学方程式_______。
(3)从使用方法可推知,维生素C在高温下化学性质_______。
(4)测定泡腾片中碳酸氢钠的质量分数。
【方案1】如图所示,取mg泡腾片于烧杯中,加入ng稀硫酸(足量),用电子秤称量反应前后的质量差,测得NaHCO3的质量分数偏大,可能的原因是_______。
【方案2】如图所示。取mg泡腾片于锥形瓶中,加入ng稀硫酸(足量),反应结束后,根据干燥管_______(填“a”或“b”)的增重计算NaHCO3的质量分数。实验中,足量氢氧化钠溶液的作用是_______。
9.(2023·广东深圳·统考二模)我国高铁创造的中国速度令世界瞩目。高铁建设过程中因锈蚀报废了部分钢铁材料。某学习小组对钢铁锈蚀的因素进行探究。
【提出问题】铁锈蚀与哪些因素有关?
【查阅资料】氯化钙是常用的干燥剂
【设计实验】
实验一:定性探究影响铁锈蚀的因素
取四枚大小相同的洁净无锈铁钉分别放入试管,进行图1实验。
一段时间后,A、D、E中铁钉生锈,B、C中铁钉无明显锈蚀。
【得出结论】
(1)对比试管AB和___________中实验现象,说明铁锈蚀是铁与空气中的氧气和水作用的过程。
(2)试管D、E中铁钉比试管A中铁钉锈蚀程度严重,说明铁锈蚀与溶液中___________有关。
实验二:定量探究溶液的pH对铁锈蚀的影响
用图2所示装置进行实验,向三颈烧瓶中放入3.5g相同的生铁粉末,向分液漏斗内加入10mL不同浓度的稀盐酸。
实验组 盐酸pH 压强p/kPa 氧气浓度开始降低时间/s
P反应前 P反应后
实验① 2.0 90.8 91.8 第131
实验② 4.0 90.8 90.3 第24
实验③ 6.0 90.8 90.6 第175
已知:铁与盐酸接触即发生反应,分析表中数据回答:
(3)实验①反应后压强变大的主要原因是___________。(用化学方程式表示)
(4)实验①②③中,铁粉与盐酸、铁粉与氧气的反应___________(填“能”或“不能”)同时开始。
【得出结论】
(5)当pH=___________时,铁粉的锈蚀程度最大。
【延伸拓展】为了研究溶液中不同离子对铁钉锈蚀速率的影响,该小组利用相同浓度、相同体积的NaNO3溶液、NaCl溶液分别进行实验,用数字传感器测定装置内氧气浓度的变化,结果如图3所示。
(6)溶液中Cl-加快铁钉锈蚀的能力___________(填“强”或“弱”)于;两条曲线都呈现“先陡后缓”的趋势,即锈蚀速率先快后慢,请分析原因:___________。
10.(2023·广东深圳·统考模拟预测)食品包装袋中的水蒸气、空气会使食品受潮、氧化而变质,因此食品包装袋中需放入脱氧剂,以延长食品保质期。兴趣小组的同学对脱氧剂进行了实验探究。
【查阅资料】①食品脱氧剂的主要成分是混有少量NaCl的黑色粉末状物质;②其他杂质不溶于水且不与稀盐酸反应。
【提出问题】脱氧剂中的黑色粉末还含有哪些物质?
【实验猜想】猜想1:只有铁粉;猜想2:只有碳粉;猜想3:_______。
【实验探究】设计实验方案并实施:
实验药品 实验步骤 实验现象 实验分析及结论
未变质的脱氧剂 (1)取少量黑色粉末放入烧杯中,加入足量稀盐酸。 观察到_______,溶液变为浅绿色,有黑色不溶物。 黑色粉末中含有铁粉。
(2)将(1)中不溶物滤出,洗涤、干燥后,放在陶土网上灼烧,上方罩一内壁涂有澄清石灰水的烧杯。 观察到烧杯内壁出现浑浊。 澄清石灰水变浑浊的原因是_______(用化学方程式表示)。黑色粉末中含有碳粉。
脱氧剂完全变质后的物质 (3)取适量“脱氧剂完全变质后的物质”放入烧杯中,加入过量稀盐酸。 溶液由无色变为黄色,有黑色不溶物。 反应后溶液中溶质除NaCl外,还有_______(填化学式)。
【实验结论】猜想3成立。
【拓展探究】脱氧剂的作用原理是铁粉转化成铁锈,其中NaCl加快了该反应速率。兴趣小组的同学用控制变量法进行如下实验:
(4)一段时间后观察到烧杯内左侧导管液面_______(填“高于”或“低于”)右侧导管液面,原因是_______。
(5)结合所学知识和以上探究,同学们提出不能长时间用铁制容器盛放的有_______(填序号)。
A.食用油 B.食醋 C.面粉 D.咸菜
参考答案:
1. Ba(OH)2+2HCl=BaCl2+2H2O BaCl2和Ba(OH)2 四 HCl和Ba(OH)2可以反应 紫色石蕊溶液变红 铁锈逐渐消失,溶液由无色变为黄色 反应物是否过量
【详解】盐酸与氢氧化钡反应生成氯化钡和水,化学方程式Ba(OH)2+2HCl=BaCl2+2H2O。
猜想
反应可能是恰好反应,只有氯化钡(猜想一)、也可能是一种物质完全反应,另一种物质有剩余,若氢氧化钡过量,则含有氢氧化钡和氯化钡(猜想二);若盐酸过量,则含有盐酸和氯化钡(猜想三)。
分析与交流
因盐酸与氢氧化钡反应生成氯化钡和水,即盐酸与氢氧化钡不能共存,所以上述猜想中不合理是猜想四。
进行实验
由于猜想三成立,即该烧杯中溶液是氯化钡和盐酸溶液。
方案一:盐酸使紫色石蕊溶液变红,所以取少量烧杯中的溶液于试管中,滴加几滴紫色石蕊溶液。实验现象是紫色石蕊溶液变红。
方案二:盐酸与铁锈反应生成氯化铁和水 ,氯化铁溶液呈黄色。所以将一颗生锈铁钉放入另一支试管中,取一定量烧杯中的溶液加入其中的现象是铁锈逐渐消失,溶液由无色变为黄色。
方案三:盐酸与铁反应生成氯化亚铁和氢气,所以方案三的反应化学方程式为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑。
反思与拓展
在分析化学反应后所得物质成分时,除考虑生成物外还需考虑反应物是否有剩余,即反应物是否过量。
2.(1)CG
(2)7.5%
(3) CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O 大理石的形状、稀盐酸的质量分数 A C 随着反应的进行,稀盐酸的质量分数变小,反应速率减慢
(4) 开始出来的气体是装置内的空气,不会使溶液的pH发生较大变化 Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O、Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
【详解】(1)用15%的H2O2溶液制取氧气,反应不需要加热,仪器CG组装一套氧气发生装置可以控制反应速率,其原理是通过控制液滴滴加速度,故要求能解决反应会过于剧烈而引发事故的问题;
(2)设稀释后过氧化氢溶液的溶质质量分数x,根据稀释前后溶质质量不变可得50g×15%=(50g+50g) x;解得x=7.5%。
(3)①大理石与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,化学方程式为。
②根据该小组的实验设计和数据记录表可知,该小组研究了大理石的形状、稀盐酸的质量分数对反应快慢的影响,稀盐酸的体积对反应快慢无影响。
③要分析浓度对反应快慢的影响,变量就只能有浓度的大小,其他不变,则为了分析浓度对反应快慢的影响,应该选择实验1和实验3,故选A。
④对比实验1和实验2可知,粉末状的大理石比块状大理石反应速率更快,实验4粉末状的大理石反应更快,相同时间产生的气体更多,数值应该比58.7更大,故选C。
⑤稀盐酸与大理石反应,随着反应的进行,稀盐酸的质量分数降低,反应速率逐渐减慢,所以从第60秒开始反应的速率减慢,其原因是稀盐酸的质量分数变小。
(4)①开始出来的气体是装置内的空气,空气呈中性,不会使溶液的pH发生较大变化。
②BC段的二氧化碳不断减小,生成的二氧化碳被氢氧化钙吸收,反应的化学方程式为Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O,浓盐酸有挥发性,生成的二氧化碳中混有大量的氯化氢,氯化氢和氢氧化钙反应生成氯化钙和水,化学方程式为Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O。
3.(1)红 2KOH+H2SO4=K2SO4+2H2O
(2)K2SO4和H2SO4 猜想二 含有氢氧化钾的溶液能使酚酞溶液变红色,而实验中反应后的溶液为无色; 固体粉末减少(或消失),溶液由无色变成蓝色 溶液中含有的K2SO4也能和BaCl2反应生成白色沉淀 AC 反应物的用量
【详解】(1)甲同学在烧杯中加入约5mL氢氧化钾溶液,滴入几滴无色酚酞溶液,氢氧化钾溶液显碱性,此时溶液呈红色;氢氧化钾和稀硫酸反应生成硫酸钾和水,该反应的化学方程式为:2KOH+H2SO4=K2SO4+2H2O;
(2)猜想与假设:
猜想一:恰好完全反应时只有K2SO4;
猜想二:氢氧化钾过量时有K2SO4和NaOH;
猜想三:稀硫酸过量时有有K2SO4和H2SO4。
以上猜想中,可以直接排除的是猜想二,理由是含有氢氧化钾的溶液能使酚酞溶液变红色,而实验中反应后的溶液为无色;
实验探究:
若猜想三成立,则溶液中存在硫酸,硫酸能与氧化铜反应生成硫酸铜和水,反应产生的现象是固体粉末减少(或消失),溶液由无色变成蓝色;
评价与反思:
①丙同学针对上述方案提出疑问,认为方案1是不合理的,理由是溶液中含有的K2SO4也能和BaCl2反应生成白色沉淀;
②A、能与硫酸反应生成硫酸铁和水,将加入溶液中实验现象是固体粉末减少(或消失),溶液由无色变成黄色,现象明显,符合题意;
B、NaCl不能与硫酸反应,加入NaCl无明显变化,不符合题意;
C、能与硫酸反应生成硫酸钙、二氧化碳和水,将加入溶液中实验现象是产生气泡,现象明显,符合题意;
D、Cu不能与硫酸反应,加入Cul无明显变化,不符合题意。
故选AC。
③根据以上探究可知,分析反应后所得溶液中溶质的成分时,除了考虑生成物外,还要考虑反应物的用量。
4.(1)a
(2)KOH与H2SO4恰好完全反应
(3)
(4)固体粉末减少(或消失),溶液由无色变成黄色
(5)K2SO4与BaCl2反应也能产生白色沉淀,无法证明H2SO4参与了反应
(6)ABD
(7)反应物的量(合理即可)
【详解】(1)由pH变化曲线可知,溶液刚开始pH<7,呈酸性,此时溶液应是H2SO4溶液,随着溶液的加入,溶液pH逐渐增大到7,最后大于7,所以应是将KOH溶液滴入H2SO4溶液中,故选a。
(2)由图2可知,随着反应的进行溶液温度升高,说明酸碱中和反应为放热反应,B点此时温度达到最高值,证明KOH溶液和H2SO4溶液恰好反应。
(3)氢氧化钾与硫酸反应生成硫酸钾和水,反应的化学方程式为2KOH+H2SO4=K2SO4+2H2O。
(4)方案一:实验结论是猜想二正确,反应后溶液中含有硫酸,取少量反应后的溶液于试管中,加入Fe2O3粉末,氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水,可观察到铁锈减少(或消失),溶液变成黄色。
(5)方案二是不合理的,因为氯化钡与硫酸钾反应也会产生白色沉淀,只能证明有硫酸根离子,而不能证明有氢离子。
(6)A、Mg和稀硫酸反应生成气体,可以证明硫酸过量,选项正确;
B、CuO和硫酸反应生成蓝色硫酸铜溶液,可以证明硫酸过量,选项正确;
C、KCl和稀硫酸不反应,不可以证明硫酸过量,选项错误;
D、Na2CO3和稀硫酸反应生成气体,可以证明硫酸过量,选项正确。
故选ABD。
(7)分析反应后所得溶液中溶质的成分时,除了考虑生成物外,还要考虑反应物是否过量或反应物是否有剩余。
5.HCl ④ Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O 无明显现象/溶液不变色 ① ③ AB 腐蚀下水道/污染水体等 碳酸钙/CaCO3
【详解】猜想与假设:
氢氧化钙与稀盐酸反应生成氯化钙和水,若两者恰好完全反应,则溶液中的溶质为CaCl2;若氢氧化钙过量,则溶液中的溶质为CaCl2、Ca(OH)2;若盐酸过量,则溶液中的溶质为CaCl2、HCl,因此猜想③:溶液中的溶质有CaCl2、HCl,故填:HCl;
交流讨论:
经过讨论,大家一致认为猜想④是不合理的,理由是氢氧化钙与盐酸不能共存,反应的化学方程式为Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O,故填:④;Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O;
进行实验:
Ca(OH)2呈碱性,能使无色酚酞溶液变红,实验结论是猜想②不正确,取少量反应后的溶液于试管中,滴加酚酞试液,若无明显现象,说明溶液中不存在Ca(OH)2;
再另取少量反应后的溶液于另一支试管中,向里面加入适量铁粉,观察到有气泡产生,是因为铁粉能与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,因此猜想①不成立,猜想③成立;
故填:无明显现象或溶液不变色;①;③;
拓展与应用:
猜想③中成立,只需证明溶液中含有盐酸即可;
①A、紫色石蕊溶液遇盐酸,溶液变红,故选项符合题意;
B、Fe2O3能与盐酸反应生成氯化铁和水,固体溶解,溶液由无色变成黄色,故选项符合题意;
C、Cu不能与盐酸反应,故选项不符合题意;
D、NaOH能与盐酸反应,但无明显现象,故选项不符合题意;
故选AB;
②烧杯中的溶液中含有盐酸,未经处理直接倒入下水道,可能造成的危害是腐蚀下水道或污染水体等;要想使处理后的溶液中溶质只有CaCl2,应向废液中加入过量的碳酸钙,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应完成后过滤,故填:腐蚀下水道或污染水体等;碳酸钙或CaCO3。
6.(1) 在导管口c处放一带火星的木条 稀盐酸 澄清石灰水变浑浊
(2)热水
(3)氧气中会混有碳酸钠与酸反应生成的二氧化碳
(4) 除去碳酸钠
(5)向滤液中继续加入X溶液,若没有白色沉淀生成则证明所加试剂X已过量
(6)无
【详解】(1)步骤Ⅰ:实验现象是产生大量气泡,带火星的木条复燃,故关闭活塞后进行的实验操作是在导管口c处放一带火星的木条;
步骤Ⅱ:结论是“茶垢清洁剂”中含有过碳酸钠,由于过碳酸钠溶于水时分解生成碳酸钠和过氧化氢,实验现象是产生大量气泡,碳酸钠可以与盐酸反应生成二氧化碳、氯化钠、水,故分液漏斗b中的液体是稀盐酸,将气体通入澄清石灰水,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,能观察到澄清石灰水变浑浊;
(2)温度越高,过氧化氢越易分解,所以为了洗涤效果更好,洗涤过程建议用热水洗涤;
(3)过碳酸钠溶于水分解生成碳酸钠和过氧化氢,在酸性环境下,碳酸钠和酸可以发生反应生成二氧化碳气体,使产生的氧气中混有二氧化碳;
(4)氢氧化钠、碳酸钠溶液均显碱性,用酚酞检验氢氧化钠前,要将碳酸钠除去,再利用酚酞溶液判断是否含有氢氧化钠,因此加入试剂X的目的是除去溶液中的碳酸钠,且不能生成氢氧化钠等显碱性的物质,加入的X可以是氯化钙溶液,氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,化学方程式为:;
(5)要证明试剂X已过量,可向滤液中继续加入X溶液,若没有白色沉淀生成则证明所加试剂X已过量;
(6)由题意知,结论为没有生成氢氧化钠,则将碳酸钠完全转化为沉淀后,所得溶液不呈碱性,不能使酚酞溶液变红,溶液M为无色。
7.(1)溶液变成蓝色
(2)复分解
(3) 四 Na2CO3和Ca(OH)2能反应,不能共存 稀盐酸 有白色沉淀产生 C 能
【详解】(1)碳酸钠溶液呈碱性,可以使紫色石蕊溶液变蓝,故试管①的现象是溶液变成蓝色。
(2)试管②中发生反应为氯化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,两种化合物相互交换成分生成新的两种化合物,属于复分解反应。
(3)[猜想假设]:碳酸钠和氢氧化钙能反应,不能共存,所以猜想四错误。
[进行实验]:根据实验结论猜想二成立,说明溶质中含有氢氧化钠和碳酸钠,碳酸钠与酸反应会产生二氧化碳气体,所以甲同学加入的是稀盐酸或稀硫酸,乙同学加入过量氯化钙溶液,碳酸钠与氯化钙反应会生成碳酸钙沉淀和氯化钠,故乙同学可观察到的实验现象是有白色沉淀产生。
[交流讨论]:
A、锌不能和碳酸钠反应,无法证明碳酸钠的存在,故A错误;
B、Fe2O3不能和碳酸钠反应,无法证明碳酸钠的存在,故B错误;
C、Ba(OH)2和和碳酸钠反应生成白色沉淀碳酸钡,可以证明碳酸钠的存在,故C正确;
D、K2SO4不能和碳酸钠反应,无法证明碳酸钠的存在,故D错误。
故选C。
[评价反思]:乙同学加入过量氯化钙溶液除尽了碳酸钠,若含有氢氧化钠,通入二氧化碳气体后,氢氧化钠会与二氧化碳反应生成碳酸钠,碳酸钠会与过量的氯化钙反应生成碳酸钙沉淀;若没有氢氧化钠,通入二氧化碳无明显现象,所以通入 CO2可以检验氢氧化钠的存在。
[实验拓展]: NaOH溶液接触空气而变质,是氢氧化钠会与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,反应方程式为。
8.(1)有机物 能
(2)澄清石灰水
(3)不稳定
(4) 二氧化碳从溶液中携带出水蒸气 a 吸收空气中的二氧化碳,防止影响实验结果
【详解】(1)由化学式可知,维生素C含碳元素,属于有机物;
柠檬酸属于酸,柠檬酸能与氢氧化钠反应生成柠檬酸钠和水;
(2)二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,能使澄清石灰水变浑浊,故把生成的气体通入澄清石灰水,该反应的化学方程式为:;
(3)使用方法为冷水或温水溶解,故可推知维生素C在高温下化学性质不稳定;
(4)方案1:碳酸氢钠能与稀硫酸反应生成二氧化碳,化学反应前后,减少的质量为生成二氧化碳的质量,从而根据二氧化碳的质量计算出碳酸氢钠的质量分数,但是二氧化碳可能会从溶液中携带出水蒸气,导致得到的气体的质量偏大,从而计算出的碳酸氢钠的质量分数偏大;
方案2:a装置的作用是吸收反应的二氧化碳,b装置的作用是吸收空气中的二氧化碳和水,防止空气中的二氧化碳和水进入a装置,影响实验结果,故反应结束后,根据干燥管a的增重计算碳酸氢钠的质量分数;
二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,故实验中,足量氢氧化钠溶液的作用是:吸收空气中的二氧化碳,防止影响实验结果。
9.(1)C
(2)离子
(3)
(4)不能
(5)4.0
(6) 强 刚开始时,氧气及铁的含量充足,反应物接触面积足够,则反应速率快,一段时间后,氧气含量下降,铁表面被铁锈覆盖,反应接触面积变小,反应速率变慢
【详解】(1)A中铁钉与氧气和水共同接触,B中铁钉只与水接触,C中氧气只与氧气接触,且A中铁钉生锈,B、C中铁钉无明显锈蚀,对比可知铁锈蚀是铁与空气中的氧气和水作用的过程。
(2)由于氯化钠溶液中含有钠离子和氯离子,盐酸中均含有氢离子和氯离子,则说明铁锈蚀与溶液中的离子有关。
(3)加入盐酸时,由于铁与盐酸接触就能反应,且反应生成氯化亚铁和氢气,而气体增多,压强增大,则实验①反应后压强变大的主要原因是。
(4)由表中数据可知,氧气浓度不是一开始就减少得,且浓度不同,氧气开始降低的时间也不同,则说明铁粉与盐酸、铁粉与氧气的反应不是同时开始的。
(5)由表中数据可知,在其它条件相同的情况下,氧气浓度开始降低所用时间随pH增大先减小后增大,则说明pH为4.0时,铁粉的锈蚀程度最大。
(6)由图可知,铁钉放入氯化钠溶液中时氧气浓度降低更多,则说明铁钉锈蚀更严重,则说明溶液中Cl-加快铁钉锈蚀的能力强于;
刚开始时,氧气及铁的含量充足,反应物接触面积足够,则反应速率快,一段时间后,氧气含量下降,铁表面被铁锈覆盖,反应接触面积变小,反应速率变慢。
10. 既有铁粉又有碳粉 黑色粉末溶解,产生气泡 FeCl3、HCl 高于 食盐能加速铁的锈蚀,因此蘸有食盐水的细铁丝锈蚀的更快,左侧细铁丝锈蚀消耗的氧气和水更多,压强更小 BD
【详解】[实验猜想]根据实验探究中(1)可知,该食品脱氧剂能与稀盐酸反应,生成浅绿色溶液,应为铁与稀盐酸反应生成的氯化亚铁溶液,同时还有黑色的不溶物,因此黑色的粉末可能既有铁粉也有碳粉,则猜想三为既有铁粉也有碳粉;
[实验探究]
(1)由结论黑色粉末中含有铁粉,铁粉能和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,因此取少量黑色粉末放入烧杯中,加入足量稀盐酸,可观察到黑色粉末溶解,产生气泡,溶液变为浅绿色,有黑色不溶物,说明黑色粉末中一定含有铁粉;
(2)将(1)中不溶物滤出,洗涤、干燥后,放在陶土网上灼烧,上方罩一内壁涂有澄清石灰水的烧杯,观察到烧杯内壁出现浑浊,说明产生了二氧化碳气体,二氧化碳能和澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为:,说明黑色粉末中含有碳粉;
(3)脱氧剂中铁粉能和空气中的水和氧气接触变质成氧化铁,氧化铁能和稀盐酸反应生成氯化铁和水;取适量“脱氧剂完全变质后的物质”放入烧杯中,加入过量稀盐酸,溶液由无色变为黄色,有黑色不溶物,反应后溶液中溶质除NaCl外,还有FeCl3和过量的HCl;
[拓展探究]
(4)食盐能加速铁的锈蚀,因此蘸有食盐水的细铁丝锈蚀的更快,左侧细铁丝锈蚀消耗的氧气和水更多,压强更小,左侧导管液面高于右侧导管液面;
(5)A、食用油不与铁反应,可用铁质容器盛放,故A不符合题意;
B、食醋中含有醋酸,铁能和醋酸反应,因此食醋不可用铁质容器盛放,故B符合题意;
C、面粉的主要成分为淀粉,淀粉不与铁反应,可用铁质容器盛放,故C不符合题意;
D、咸菜中含有氯化钠,会加快铁质容器的锈蚀,因此咸菜不能长时间用铁质容器盛放,故D符合题意;
故选BD。