2023年中考化学知识点模拟新题专项练习(江苏苏州专用)-29科学探究题
一、科学探究题
1.(2023·江苏苏州·二模)海洋封存是实现“碳中和”的途径之一,其原理是利用CO2在水等溶剂中的溶解性来吸收CO2,某小组开展如下探究。
【活动一】探究CO2在水和食盐水(模拟海水)中的溶解情况
相同条件下,该小组分别用排水法、排食盐水法收集CO2(如图),待收集100mLCO2后,移出导管,每隔一段时间观察并记录量筒内CO2体积。重复实验,所测数据平均值如下表:
时间/h 0 0.5 6 12 24 48
排水法时CO2体积/mL 100 98.5 85.5 77 66 59
排食盐水法时CO2体积/mL 100 99 93 90.5 89 88
(1)上图发生装置中反应的化学方程式为_______。
(2)由上表数据分析:
①能用排水法收集CO2的理由是_______。
②相同条件下,等体积水和食盐水吸收CO2更多的是_______(填“水”或“食盐水”)。
(3)海洋封存CO2可能带来的危害是_______(写出1点即可)。
【活动二】探究植物油隔离对CO2在水中溶解情况的影响
(4)小方设计并完成以下对照实验:用两个量筒分别收集100mLCO2倒置于水槽中,向其中一个量筒内注入少量植物油,使CO2与水被植物油隔开(CO2与植物油不反应),测得量筒内CO2体积随时间变化曲线如图。分析该图可得出的结论是_______。
【活动三】实验废液处理
待发生装置中锥形瓶内无气泡产生时,静置,过滤除去底部多余的碳酸钙粉末,测得滤液pH约为3,废液处理时,需将pH调节至6~9。
(5)写出滤液所含溶质的化学式:_______。
(6)向上述滤液中缓慢加入 (填字母),搅拌,调节溶液pH至6~9,倒入指定容器。
A.碳酸钙粉末 B.澄清石灰水 C.氢氧化钠溶液
【活动四】探究足量二氧化碳和饱和澄清石灰水反应
取2mL饱和澄清石灰水于试管中,用4mL蒸馏水稀释,向其中缓慢通入足量CO2,测定反应体系的电导率变化如图所示。(忽略反应前后溶液体积的变化)
【查阅资料】
材料一:溶液的导电力越强,溶液的电导率越大。
材料二:单位体积溶液中某离子的个数越多,则该离子的浓度越大,溶液的导电能力越强。相同浓度的不同离子导电能力不同。
材料三:Ca(OH)2溶于水能完全解离出Ca2+和OH-。
CaCO3遇到溶有CO2的水时,能反应生成易溶于水的
Ca(HCO3)2,Ca(HCO3)2在水中能完全解离出Ca2+和;。
(7)石灰水中通入CO2气体,溶液的电导率先逐渐降低的主要原因是_______。
(8)反应最终电导率的稳定值低于初始值的可能原因是:①_______,②_______。
2.(2023·江苏苏州·统考一模)某兴趣小组对镁条在空气中的变化进行如下实验。
【查阅资料】①MgO、Mg(OH)2均为白色固体;Mg2(OH)2CO3为黑色固体。
②部分物质的熔沸点。
Mg MgO
熔点 651 2852
沸点 1170 3600
【实验探究】用如图1所示进行实验(镁条固定在试管塞上),并进行了一周的观察。
试管编号 实验现象
A 镁条表面无明显变化
B 镁条表面不再光亮
C 镁条表面不再光亮
D 第二天表面有少量黑斑,后不再增加
E 第二天表面有少量黑斑,后不再增加
F 第二天开始表面有黑斑产生,第7天时表面完全变黑
(1)用化学方程式表示B中镁条不再光亮的原因:___________。
(2)D、E试管中有少量黑斑的原因是___________。
【实验验证】将F中镁条表面的黑色物质用小刀刮下,向其中加入稀硫酸有气泡产生。
(3)乙同学提出有气泡产生并不能说明黑色物质中有碳酸盐,原因是___________。
(4)要证明黑色固体中有碳酸盐,还需补充的实验为___________。
(5)根据上述实验,实验室保存镁条时最需要注意的是___________。
【拓展延伸】取0.56g去除表面物质的镁条,在空气中点燃得到0.29g固体,将所得产物按照图2所示进行实验,观察到湿润的红色石蕊试纸变蓝。
(6)镁条燃烧后所得固体产物的质量小于镁条的质量,原因可能是___________。
(7)湿润的红色石蕊试纸变蓝说明镁条燃烧时空气中的___________参加了反应。
3.(2023·江苏苏州·一模)为探究CO2与NaOH溶液发生的反应,某兴趣小组尝试用不同方式进行实验.
[查阅资料]
I.20℃时,几种物质在水中的溶解度见下表:
物质 Na2CO3 NaHCO3 Ca(OH)2 Ba(OH)2
溶解度/g 21.5 9.6 0.165 3.89
Ⅱ.本实验条件下,Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH分别约为11.0和8.5。
[实验探究]
(1)实验一:小雨取一只充满C02的矿泉水瓶,加入一定量的水,立即拧紧瓶盖,振荡,发现瓶子变。小雨另取一只相同的充满CO2的矿泉水瓶,向其中加入与水等体积的NaOH溶液,立即拧紧瓶盖,振荡,得到溶液X,此时观察到的现象是__________;实验中,小雨采用两只矿泉水瓶做对比实验的目的是_________。
(2)实验二:为检验CO2与NaOH溶液反应的产物,小亮取实验一所得溶液X少许,向其中滴加BaCl2溶液,有白色沉淀产生,实验中不宜将BaCl2溶液换成CaC12溶液的原因是___________。
(3)实验三:小华取实验一所得溶液X少许,向其中加入过量的 BaCl2溶液,振荡,静置,取上层清液,滴入1滴酚酞试液,发现溶液呈_________色,证明溶液X中有NaOH剩余。实验中,小华没有直接向少量溶液X中滴入酚酞试液,理由是_________。
(4)实验四:兴趣小组将CO2持续通入一定浓度一定量的NaOH 溶液中,用数字化实验技术测定反应过程中溶液的pH 和温度变化,结果如图1、图2所示.
①图1中,BC段发生反应的化学方程式为____________。
②图2中,DE段温度变化的原因是__________。
[反思感悟]
(5)实验从CO2减少、NaOH减少,Na2CO3生成等物质的变化,以及_______转化等视角多维度探究CO2与NaOH发生了反应,对于现象不明显的化学反应,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”。
4.(2023·江苏苏州·一模)草酸是生产、生活中常用的漂白剂,可用于生产抗生素,可作为提炼稀有气体的溶剂。兴趣小组对草酸受热分解的产物进行如下探究:
【查阅资料】
①草酸(H2C2O4)是一种酸,熔点为101.5℃,易溶于水,易升华,170℃以上分解。
②草酸钙难溶于水。
③无水硫酸铜遇水变蓝。
④碱石灰是生石灰与烧碱的混合固体,能吸收H2O和CO2。
【实验过程】
同学们在老师的指导下设计了如图所示装置,并进行实验(部分夹持仪器已略去)。
【交流与讨论】
(1)B装置的作用是___________________。
(2)C装置使用冰水的原因是___________________。
(3)实验过程中应该先点燃_________________(填“A装置的酒精灯”或“F装置的酒精喷灯”)。
(4)实验过程中观察到B中白色固体变成蓝色,D中澄清石灰水变浑浊,______________,则可以证明草酸分解产物为H2O、CO2和CO。
(5)F装置中反应的化学方程式为__________________。
(6)从环保角度考虑,该套装置的明显缺陷是__________________。
5.(2023·江苏苏州·一模)某兴趣小组的同学们以“稀盐酸与氢氧化钡溶液能否反应”为课题进行了科学探究。
(1)他们做了如图所示的实验:同学们在烧杯中加入10 mL氢氧化钡溶液,然后滴加无色酚酞试液,继续向烧杯中滴加稀盐酸,边滴边搅拌,观察到_________________________, 从而得出稀盐酸与氢氧化钡能发生反应的结论。
他们继续向溶液M中滴加碳酸钠溶液,发现只有白色沉淀产生,无其他实验现象。
【提出问题】
反应最终所得溶液N的溶质成分是什么(不考虑酚酞)
【猜想与假设】
甲同学猜想:NaCl、BaCl2
乙同学猜想:NaCl
丙同学猜想:NaCl、Na2CO3
【分析与交流】
(2)上述猜想中不合理是_________同学的猜想,依据是__________。
【活动与探究】
(3)同学们取少量溶液N,向其中滴加______________,观察到________________________,即可确定乙同学的猜想正确。
【总结与提升】
(4)通过上述探究可知:一般我们都是从生成物和反应物两个角度对反应后溶质成分做出猜想,并结合___________排除不合理猜想,然后再设计实验验证猜想。
6.(2023·江苏苏州·模拟预测)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
7.(2023·江苏苏州·统考一模)金属铁及其制品是现代生活中不可缺少的材料和工具,在生产和生活中的应用极为广泛。请用所学化学知识回答下列问题:
I.铁与铁的化合物
(1)金属在生产和生活中有着广泛的用途,铁是目前世界上使用最多的金属。下图是铁原子的结构示意图,其最外层电子数为_______。
(2)铁的化合物在现代更多领域发挥着重要作用其中碳酸亚铁(FeCO3)不溶于水,可作补血剂,服用后与胃酸反应生成的物质被人体吸收,能促进血红蛋白的生成,写出碳酸亚铁与胃酸反应的化学方程式_______。
Ⅱ.钢铁的冶炼
《天工开物》中记载的“炒钢法”,该方法的生产过程如图所示。
资料:潮泥灰主要成分是石灰石。
(3)在炼铁炉中鼓入的空气与矿物逆流而行的目的是_______。
(4)不断翻炒液态生铁,是为了降低_______元素的含量。
III.金属的锈蚀
(5)铁生锈的原理:
写出Fe(OH)2转化为Fe(OH)3的化学方程式_______。
(6)某小组同学利用手持数据采集器,测定铁钉与不同溶液(浓度相等)接触生锈时氧气浓度的变化,装置及数据如图:
①实验所用三种溶液中,铁钉接触到_______溶液(填化学式)更容易生锈。
②根据三条曲线都是“先陡后缓”的现象。关于铁生锈快慢的问题,你能得出的结论是:_______。
(7)不但铁会生锈,其他金属也会生锈。
自然界中存在少量铜单质,古人发现用其制成的物品使用一段时间后会生锈。铜生锈时发生反应:,其中X的化学式为_______
IV.拓展:测定还原性铁粉的组成
还原性铁粉中含有少量FexCy,小组同学在老师的指导下进行以下实验。
【资料】:①Fe,FexCy在加热时与O2反应能生成相应氧化物。
②FexCy不与酸反应。
③碱石灰的主要成分是氧化钙与氢氧化钠的混合物
【实验1】:取29.80g样品,加入足量稀H2SO4,充分反应后生成1.00gH2。
【实验2】:另取29.80g样品,按如图进行实验。
实验后A中固体全部变为红棕色,装置B的质量增加了0.44g。
(8)A中红棕色固体的化学式是_______。
(9)FexCy中,x:y=_______。
(10)若用空气(过量)替代O2进行实验,测得x:y的值_______(填偏大、偏小或不变),可能的原因是_______。
8.(2023·江苏苏州·二模)实验室里有一瓶未盖瓶塞的碱石灰,某学习小组的同学在老师的指导下,以“碱石灰成分和性质”为主题开展项目式学习。
任务一:查阅资料认识碱石灰
Ⅰ、制碱石灰的流程:
Ⅱ、Ca(OH)2的分解温度是580℃;NaOH受热不分解。
(1)煅烧石灰石发生反应的化学方程式是______。
(2)上述制得的碱石灰主要含有NaOH、______和少量水。
任务二:探究未盖瓶塞的“碱石灰”样品的成分
【作出猜想】样品中的成分可能有下列几种:
猜想1:Ca(OH)2、NaOH
猜想2:CaCO3、Ca(OH)2、NaOH
猜想3:CaCO3、NaOH、Na2CO3
猜想4:CaCO3、Na2CO3
【实验探究】该小组同学设计并进行了如下实验(已知BaCl2溶液呈中性)。
实验步骤 现象 结论
①取5 g“碱石灰”样品于烧杯中,加入50 g水,充分搅拌后,静置 烧杯底部有白色固体 猜想1不正确
②取①烧杯中上层清液少许,加入试剂X 无明显现象 猜想2不正确
③取①烧杯中上层清液少许,滴2滴酚酞溶液 溶液变红 猜想3正确,而猜想4不正确
④取③变红的溶液,加入过量BaCl2溶液 ______
【反思评价】
(3)实验①方案不严密,理由是______。
(4)试剂X可选用______(填字母序号)。
A.氯化铁溶液 B.稀盐酸 C.碳酸钠溶液
任务三:测定未盖瓶塞的“碱石灰”样品中各成分的含量。小组同学另取 “碱石灰”样品10.00g,加入100.00g水,充分搅拌、过滤后,按如图进行实验。
实验记录如下表。
滤渣质量 活塞关闭时整个装置总质量(仪器+药品) 打开瓶塞和活塞反应完成后整个装置总质量(仪器+药品)
8.00 g 442.64g 442.20g
【结论与评价】
(5)根据数据可计算原样品中各成分的含量,其中NaOH的质量分数是______。
(6)该小组同学按上述实验规范操作,测得样品中Na2CO3的质量分数偏小,原因是______。
9.(2023·江苏苏州·模拟预测)CuSO4溶液与Na2CO3溶液混合产生蓝绿色沉淀,兴趣小组对沉淀组成进行探究,
【提出猜想】
(1)由CuSO4与Na2CO3溶液的反应推测沉淀的成分,写出化学方程式___________。
(2)根据Na2CO3溶液呈碱性,可假设沉淀为___________(填化学式)。
(3)沉淀还可能为CuCO3和Cu(OH)2的混合物。
【查阅资料】上述沉淀受热均易分解生成氧化物(假设均不含结晶水):
【定性探究】探究蓝绿色沉淀的成分
步骤1:将所得沉淀过滤,用蒸馏水洗涤,风干;
步骤2:取一定量固体,用气密性良好的如下装置(虚线部分)进行定性实验。
(4)假设3成立的实验现象:A中___________,B中___________,C中___________。
【定量探究】探究蓝绿色沉淀各成分的质量比(如上图装置进行实验)
(5)查得一些物质在20℃的数据(如下表)后,将C中的澄清石灰水改为Ba(OH)2溶液,其原因是___________。(填字母序号)
溶解度(S)/g 溶解度(S)/g 相对分子质量
Ca(OH)2 Ba(OH)2 CaCO3 BaCO3 CaCO3 BaCO3
0.16 3.89 0.00143 0.00141 100 197
A.Ba(OH)2溶解度大于Ca(OH)2,能充分吸收CO2
B.相同条件下,CaCO3的溶解度明显大于BaCO3
C.吸收等量CO2生成的BaCO3的质量大于CaCO3测量误差小
(6)充分加热后,打开k,通入氮气的目的是___________。
(7)若所取蓝绿色固体质量为54.2g,实验结束后装置B的质量增加5.4g,装置C中产生沉淀的质量为39.4g,则混合物中CuCO3与Cu(OH)2的质量比为___________。
10.(2023·江苏苏州·模拟预测)网友曝出某食品加工厂竟然将碳酸氢铵当作膨松剂加入面粉中制作饼干。
化学研究小组同学对此产生了疑问,并进行了科学探究活动。
【提出问题】①碳酸氢铵是一种化肥,能否用于食品加工中?②某品牌的膨松剂的成分是什么?
【查阅资料】①国家食品和药物管理局将食品级碳酸氢铵列为一般公认安全物质。《食品添加剂使用卫生标准》中规定可以使用食品级碳酸氢铵。②膨松剂是一种食品添加剂。它在食品制作过程中发生反应产生气体,使食品变得松软。常用的膨松剂主要有碳酸氢钠和碳酸氢铵中的一种或两种物质组成。③氨气是一种有刺激性气味的气体,极易溶于水,水溶液呈碱性。④ 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。
【定性研究】为探究某品牌膨松剂的主要成分,甲同学设计如图所示的实验方案和流程,并实验得到相应现象,回答下列问题:
(1)气体A的化学式为______。
(2)固体C成分的化学式为______。
(3)乙同学认为步骤①③都可以省略,于是设计了下图所示实验方案,对甲同学的实验结论进行验证探究。
① 乙同学在实验加热过程中,关闭K2,打开K1,发现湿润的红色石蕊试纸未变蓝,他经过一番思考,在K1处添加了下图中的______(选填字母)装置,实验终于获得成功。
② 乙同学继续加热,并关闭K1,打开K2,观察试管中的变化。丙同学认为将试管中的澄清石灰水换成水,也能得出正确结论,原因是______。
【定量研究】为进一步确认膨松剂中各成分含量,同学们取一包样品分成等质量的两份,选用上图实验装置,分别组合进行实验:(设该样品中各成分混合均匀)
实验序号 实验操作 最终数据记录
实验1 关闭K2,打开K1,橡皮管连接AC,加热试管 装置C增重13.2 g
实验2 关闭K1,打开K2,橡皮管连接______,加热试管 装置A增重1.7 g
【实验问题】根据相关实验数据计算,实验2中产生的水的质量为______。
【实验结论】该包膨松剂由80.96%的NaHCO3和19.04%的NH4HCO3组成。
11.(2023·江苏苏州·模拟预测)在“钙之旅”专题复习课上,同学们对干燥剂中的钙进行了如下探究。
【提出问题】一包生石灰干燥剂使用一段时间后,该固体粉末中可能含有哪些物质?
【猜想与假设】氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙中的一种或几种。
Ⅰ.定性探究固体的成分:
实验步骤 实验现象 实验结论
向烧杯中加入约30ml水,用温度计测定温度t1,再向水中加入一定量的该固体粉末,用温度计测定温度t2 ____________ 该固体中含有氧化钙
取上述反应后的混合物,静置,向上层清液中滴加无色酚酞试液 无色酚酞变红 该固体中含有氢氧化钙
向上述混合物中滴加__________ 固体消失,有气泡产生 该固体中含有碳酸钙
【反思与评价】小明认为仅根据上述实验无法判断是否有氢氧化钙。理由是:___________________。
Ⅱ.定量探究固体的成分:为了进一步确定固体样品的成分,实验小组称取mg样品(已干燥)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。
【实验步骤】
(1)实验前首先要________________,再装入样品。
(2)连接好装置,先通入一段时间空气,测量装置C、D的质量。
(3)控温加热使装置B中反应完全,再通一段时间空气,再次测量装置C、D的质量。
【实验分析】
(1)A的作用是________________,步骤(3)中再通一段时间空气的目的是________________。
(2)若装置C、D分别增重9.0g和11.0g,则原固体样品中含有________________物质。(填化学式)
【得出结论】若将装置B中反应后剩余的固体氧化物加入足量水中溶解,蒸发所得固体(不含水且蒸发过程中固体不分解)增重18.0g。通过计算分析原固体样品的质量m为________________g。
12.(2023·江苏苏州·模拟预测)菠菜营养丰富,素有“蔬菜之王”的美称。民间流传:菠菜豆腐同食,易得结石。某化学兴趣小组对“菠菜豆腐是否不能同食”等问题进行了探究。
【查阅资料】①菠菜含有丰富的铁、草酸盐、碳酸盐等,豆腐中含有丰富的蛋白质及钙盐。
②人体结石的主要成分:草酸钙(CaC2O4)
③醋酸不与草酸钙反应,但能与碳酸钙反应生成可溶性盐等。
【提出猜想】“菠菜豆腐不能同食”的原因可能是_________。
【探究一】菠菜中部分成分分析
(1)步骤③中加入足量的CaCl2溶液的目的_______。
(2)已知气体C能使澄清石灰水变浑浊,醋酸的化学式用HAc表示,写出步骤④的化学反应方程式________。沉淀A、B的质量关系为:m(A)___m(B)(填“>”、“<”或“=”)。
(3)白色沉淀B的化学式为____,由此可见菠菜豆腐不能同食。以下饮食观点正确的是___(填字母)
A.禁吃菠菜 B.高钙牛奶可与菠菜同食 C.菠菜烹饪时可用开水烫,可降低草酸盐含量
【探究二】某草酸钙晶体(CaC2O4·xH2O)热分解研究。
按下图装置将草酸钙晶体样品高温加热,使其完全分解,对所得气体产物进行探究(假设装置中各试剂均足量)
(4)①反应开始前通入氮气的目的是________。
②装置B中硫酸铜粉变蓝,说明产物中有______,C、F中澄清石灰水均变浑浊,E中CuO变红,说明产物还有______和______,经检验A中残留固体为氧化物。
③对上述装置从环保角度提一个改进建议_____。
(5)某研究所利用SDT Q600热分析仪对草酸钙晶体(CaC2O4·xH2O)进行热分解,获得相关数据,绘制成固体质量—分解温度的关系如图。
①800℃以上时,固体成分的化学式为______。
②计算CaC2O4·xH2O中的x__________。
③残留固体为CaC2O4时的温度范围______,写出固体质量由12.8g变为10.0g时的化学方程式________。
13.(2023·江苏苏州·模拟预测)碳酸氢钠 (NaHCO3)是一种重要的化工原料。某化学兴趣小组同学对碳酸氢钠的性质进行探究。
【查阅资料】
①碳酸氢钠的溶解度如下:
温度 10℃ 20℃ 30℃ 40℃
溶解度 8.1g 9.6g 11.1g 12.7g
②碳酸氢钠固体在潮湿的空气中久置或受热分解均生成 Na2CO3、H2O和CO2。
【实验探究】
探究1:NaHCO3溶液与盐酸反应的热效应
室温下(20℃),边搅拌边向盛有0.5 g NaHCO3固体的烧杯中加入10mL水,测得温度为18.5℃;恢复至室温后,向烧杯中加入过量10mL质量分数为20%的盐酸(20℃),搅拌,测得温度为20.8℃。
(1)实验中配制的 NaHCO3溶液___________(填“是”或“不是”)饱和溶液。
(2)由上述实验可知:NaHCO3固体溶于水___________(填“放热”或“吸热”)。有同学认为由上述实验得出 NaHCO3溶液与盐酸反应放热的结论并不可靠,理由是___________。
探究2:NaHCO3溶液与CaCl2溶液的反应。
分别向10mL0.5%和5% NaHCO3溶液中滴加10%的CaCl2溶液,发现均有白色浑浊出现,通过传感器测得CO2浓度与时间的关系如图所示。
(3)由上图得出的实验结论是___________。
(4)该条件下, NaHCO3溶液和CaCl2溶液反应的化学方程式为:________ 。
探究3:久置的 NaHCO3样品中 NaHCO3含量的测定:
将一瓶在潮湿空气中久置的 NaHCO3样品(假设只有NaHCO3和Na2CO3)混合均匀后,称取19.0g混合物,加热至恒重,称其质量为15.9g。
(5)①计算样品中 NaHCO3的质量分数(结果精确至0.01%)________。
②若上述测定过程中未加热至恒重,则测得 NaHCO3的质量分数将___________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(2) 二氧化碳溶于水的速度远小于二氧化碳逸出的速度 水
(3)改变海水的pH,危害海洋生物健康
(4)植物油可以减缓二氧化碳在水中的溶解
(5)CaCl2、HCl
(6)BC
(7)二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀,溶液中离子浓度降低,因此溶液的导电能力逐渐降低
(8) 生成的CaCO3未能完全转化为Ca(HCO3)2 OH-的导电能力强于
【详解】(1)图1大理石(主要成分是碳酸钙)和盐酸反应生成生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,故填:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(2)①由表中数据可知,0.5h二氧化碳的体积仅减少100mL-98.5mL=1.5mL,也就是溶解速率低,因此可以用排水法收集二氧化碳,故填:二氧化碳溶于水的速度远小于二氧化碳逸出的速度;
②由表中数据可知,排水法时二氧化碳的体积减小得更快,排食盐水法时二氧化碳的体积减小得慢,说明相同条件下,等体积水和食盐水吸收CO2更多的是水,故填:水;
(3)二氧化碳能溶于水,与水反应会生成碳酸,会导致海水酸化,因此海洋封存CO2可能带来的危害是改变海水的pH,危害海洋生物健康,故填:改变海水的pH,危害海洋生物健康;
(4)由图可知,有植物油时,二氧化碳气体的体积减小得更慢,无植物油时,二氧化碳的体积减小得快,说明有植物油隔离的情况下,可以减少二氧化碳在水中的溶解,故填:植物油可以减缓二氧化碳在水中的溶解;
(5)测得滤液pH约为3,说明滤液显酸性,盐酸剩余,则滤液所含溶质是氯化钙和氯化氢,化学式分别为CaCl2、HCl,故填:CaCl2、HCl;
(6)将滤液调节至pH至6~9,则需要加入碱性物质;
A、锥形瓶内有多余的碳酸钙粉末,说明pH为3时,酸的浓度太小,加入碳酸钙粉末不能与酸反应,即无法滤液调节至pH至6~9,故选项不正确;
B、澄清石灰水溶液呈碱性,能与盐酸反应生成氯化钙和水,能将滤液调节至pH至6~9,故选项正确;
C、氢氧化钠溶液呈碱性,能与盐酸反应生成氯化钠和水,能将滤液调节至pH至6~9,故选项正确;
故选BC;
(7)石灰水中通入CO2气体,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀,溶液中离子浓度降低,因此溶液的导电能力逐渐降低,即溶液的电导率逐渐降低,故填:二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀,溶液中离子浓度降低,因此溶液的导电能力逐渐降低;
(8)CaCO3遇到溶有CO2的水时,能反应生成易溶于水的Ca(HCO3)2,Ca(HCO3)2在水中能完全解离出Ca2+和,但反应最终电导率的稳定值低于初始值,可能的可能原因是碳酸钙沉淀并没有全部转化为碳酸氢钙,也可能是OH-的导电能力强于,故填:生成的CaCO3未能完全转化为Ca(HCO3)2;OH-的导电能力强于。
2.(1)2Mg+O2=2MgO
(2)D水中溶有少量O2,E中水中溶有少量CO2,Mg与O2、CO2和H2O共同作用产生少量的Mg2(OH)2CO3,Mg2(OH)2CO3为黑色固体
(3)镁和稀硫酸反应也有气泡产生
(4)将生成的气体通入澄清的石灰水中,若石灰水变浑浊,则黑色固体中有碳酸盐
(5)密封,隔绝空气和水
(6)反应生成的氧化镁逸散到空气中一部分
(7)N2
【详解】(1)B中镁条不再光亮的原因是:镁条和空气中的氧气发生反应,生成了氧化镁,用化学方程式表示为:2Mg+O2=2MgO;
(2)D水中溶有少量O2,E中水中溶有少量CO2,Mg与O2、CO2和H2O共同作用产生少量的Mg2(OH)2CO3,Mg2(OH)2CO3为黑色固体;
(3)镁和稀硫酸反应会生成氢气,所以也有气泡产生;
(4)CO2能使澄清石灰水变浑浊,氢气不能使澄清石灰水变浑浊,所以将生成的气体通入澄清的石灰水中,若石灰水变浑浊,则黑色固体中有碳酸盐;
(5)密封,隔绝空气和水;
(6)反应生成的氧化镁逸散到空气中一部分,没有完全收集;
(7)镁在空气中燃烧的产物和水反应,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明生成了碱性物质(一水合氨),一水合氨不稳定,分解生成氨气,则说明空气中的N2也参与反应。
3.(1) 倒入NaOH溶液的塑料瓶比倒入水的塑料瓶瘪 证明二氧化碳与氢氧化钠溶液反应
(2)如果氢氧化钠溶液有剩余,形成的氢氧化钙微溶于水,也会有白色沉淀
(3) 红 碳酸钠溶液显碱性,也能使酚酞试液变红
(4)
二氧化碳和氢氧化钠反应放热
(5)能量
【详解】(1)实验一,观察到的现象是:倒入NaOH溶液的塑料瓶比倒入水的塑料瓶瘪;由于二氧化碳溶于水也可以使塑料瓶变瘪,实验中,小雨采用两只矿泉水瓶做对比实验的目的是:证明二氧化碳与氢氧化钠溶液反应;故填:倒入NaOH溶液的塑料瓶比倒入水的塑料瓶瘪;证明二氧化碳与氢氧化钠溶液反应;
(2)因为如果氢氧化钠溶液有剩余,CaCl2与氢氧化钠形成的氢氧化钙微溶于水,也会有白色沉淀,所以实验中不宜将BaCl2溶液换成CaCl2溶液;故填:如果氢氧化钠溶液有剩余,形成的氢氧化钙微溶于水,也会有白色沉淀;
(3)取实验一所得溶液X少许,向其中加入过量的BaCl2溶液,振荡,静置,除去碳酸钠,取上层清液,滴入1滴酚酞试液,发现溶液呈红色,证明溶液X中有NaOH剩余;由于碳酸钠溶液显碱性,也能使酚酞试液变红,实验中,直接向少量溶液X中滴入酚酞试液,无法判断是否一定含有氢氧化钠;故填:红;碳酸钠溶液显碱性;
(4)①图1中,AB段氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,BC段碳酸钠和水、二氧化碳反应生成碳酸氢钠,发生反应的化学方程式为:,故填:;
②图2中,DE段温度变化的原因是二氧化碳和氢氧化钠反应放热,故填:二氧化碳和氢氧化钠反应放热;
(5)实验从CO2减少、NaOH减少,Na2CO3生成等物质的变化,以及能量变化等视角多维度探究CO2与NaOH发生了反应,对于现象不明显的化学反应,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”,故填:能量。
4.(1)检验是否有水生成
(2)冷凝草酸,防止草酸进入装置D中发生反应产生沉淀,干扰二氧化碳的检验
(3)A装置的酒精灯
(4)F中红棕色固体逐渐变黑,G中澄清石灰水变浑浊
(5)
(6)缺少尾气处理装置
【详解】(1)无水硫酸铜遇水变蓝,B装置的作用是:检验是否有水生成;
(2)草酸易升华,草酸能与氢氧化钙反应生成草酸钙和水,故装置C中冰水用于冷凝草酸,防止草酸进入装置D中发生反应产生沉淀,干扰二氧化碳的检验,故填:冷凝草酸,防止草酸进入装置D中发生反应产生沉淀,干扰二氧化碳的检验;
(3)草酸中含碳、氧元素,分解可能会生成一氧化碳,一氧化碳具有可燃性,混有一定量的空气,遇到明火,容易发生爆炸,故实验过程中应该先点燃A装置的酒精灯,利用草酸分解生成的气体将装置内空气排尽,然后点燃F装置的酒精喷灯,防止发生爆炸;
(4)结论为草酸分解生成水、二氧化碳和一氧化碳,实验过程中观察到B中白色固体变成蓝色,说明草酸分解生成水,D中澄清石灰水变浑浊,说明草酸分解生成二氧化碳,一氧化碳能与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,故F中红棕色固体逐渐变黑,G中澄清石灰水变浑浊,说明草酸分解生成了一氧化碳;
(5)F装置中反应为一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,该反应的化学方程式为:;
(6)一氧化碳有毒,未反应的一氧化碳散逸到空气中,会污染空气,故该装置的缺陷是缺少尾气处理装置。
5.(1)溶液由红色变为无色
(2) 丙 Na2CO3溶液显碱性,能使无色酚酞变红,而溶液M中滴加碳酸钠溶液,发现只有白色沉淀产生,无其他实验现象,说明碳酸钠不过量
(3) 碳酸钠溶液 没有白色沉淀生成
(4)实验现象
【详解】(1)氢氧化钡溶液显碱性,能使无色酚酞溶液变红,所以,在烧杯中加入10 mL氢氧化钡溶液,然后滴加无色酚酞试液,溶液变红,继续向烧杯中滴加稀盐酸,稀盐酸中的溶质氯化氢与氢氧化钡发生酸碱中和反应,生成的氯化钡和水,氯化钡溶液显中性,无色酚酞试液不变色,因此,当稀盐酸中的溶质氯化氢与氢氧化钡恰好完全反应时,溶液由红色变为无色, 从而得出稀盐酸与氢氧化钡能发生反应的结论,故填写:溶液由红色变为无色。
(2)①由题干可知,继续向溶液M中滴加碳酸钠溶液,发现只有白色沉淀产生,无其他实验现象,丙同学的猜想中有碳酸钠,碳酸钠的溶液显碱性,能使酚酞试液变红,如果溶液N的溶质中有碳酸钠,实验现象就不只是产生白色沉淀,溶液还会为红色,所以,丙同学的猜想错误,故填写:丙;
②依据是Na2CO3溶液显碱性,能使无色酚酞变红,而溶液M中滴加碳酸钠溶液,发现只有白色沉淀产生,无其他实验现象,说明碳酸钠不过量,故填写:Na2CO3溶液显碱性,能使无色酚酞变红,而溶液M中滴加碳酸钠溶液,发现只有白色沉淀产生,无其他实验现象,说明碳酸钠不过量。
(3)①乙同学和甲同学的猜想区别之处就是:甲同学的猜想里多了BaCl2,BaCl2与Na2CO3反应有白色沉淀BaCO3出现,所以,检验BaCl2是否存在,可以滴加碳酸钠溶液,故填写:碳酸钠溶液;
②乙同学的猜想正确,观察到没有沉淀生成,故填写:没有沉淀生成。
(4)在排除丙同学的猜想时,我们需要结合溶液M中滴加碳酸钠溶液产生的实验现象,当我们判断乙同学的猜想正确时,我们需要结合溶液N中滴加碳酸钠的实验现象,所以,一般我们都是从生成物和反应物两个角度对反应后溶质成分做出猜想,并结合实验现象排除不合理猜想,然后再设计实验验证猜想,故填写:实验现象。
6.(1)
(2)氢气难溶于水且与水不反应
(3)在金属活动性顺序中,金属是否位于氢前
(4)纯锌片逐渐溶解并产生气泡,纯铜片无明显现象
(5)锌片
(6)在该反应中,锌原子失去电子,电子通过导线传递到铜片处,铜片处的氢离子得到失去的电子形成氢气
(7)有
(8)石墨碳棒
(9)D
【详解】(1)锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,化学方程式。
(2)由于氢气难溶于水且与水不反应,所以可用排水法收集。
(3)在金属活动性顺序里,氢前金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢,氢后金属不能置换出盐酸、稀硫酸中的氢,所以判断依据是在金属活动性顺序中,金属是否位于氢前。
(4)取纯锌片和纯铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中,锌能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,铜与稀硫酸不反应,所以步骤1观察到的现象是纯锌片逐渐溶解并产生气泡,纯铜片无明显现象。
(5)由图戊可知,在该反应中,锌原子失去电子,电子通过导线传递到铜片处,铜片处的氢离子得到失去的电子形成氢气,所以氢气是由锌片与稀硫酸反应产生的。
(6)由图戊可知,可从微观角度描述在铜片表面产生氢气的过程是在该反应中,锌原子失去电子,电子通过导线传递到铜片处,铜片处的氢离子得到失去的电子形成氢气。
(7)在该反应中,锌原子失去电子,电子通过导线传递到石墨碳棒处,石墨碳棒处的氢离子得到失去的电子形成氢气,所以石墨碳棒上有气泡产生。
(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是因为锌原子失去电子,电子通过导线传递到石墨碳棒处,石墨碳棒处的铜离子得到失去的电子形成铜,所以石墨碳棒上会出现红色固体。
(9)根据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,而在银、铜、锡、锌四种金属中,锌的活动性比铁强;可得知,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的活动性比铁强的锌。故选D。
7.(1)2
(2)
(3)使空气与矿物充分接触
(4)碳/C
(5)
(6) 氧气浓度高时腐蚀速率快,氧气浓度低时腐蚀速率慢
(7)CO2
(8)
(9)3:1
(10) 偏小 空气中含有二氧化碳
【详解】(1)据图可知:最外层电子数=26-2-8-14=2。
(2)胃酸即盐酸,碳酸亚铁与胃酸反应生成氯化亚铁、水和二氧化碳。化学方程式。
(3)为使空气与矿物充分接触,反应充分,在炼铁炉中鼓入的空气与矿物逆流而行。
(4)不断翻炒液态生铁,使液态生铁中的碳与氧气充分接触,发生反应而除去,即为了降低碳元素的含量,不断翻炒液态生铁。
(5)根据铁生锈的原理可知,Fe(OH)2与氧气和水反应生成Fe(OH)3,化学方程式。
(6)①据图可知,实验所用三种溶液中,铁钉接触到氯化铵(化学式为)溶液更容易生锈。
②根据三条曲线都是“先陡后缓”的现象,关于铁生锈快慢的问题,可以得出氧气浓度高时腐蚀速率快,氧气浓度低时腐蚀速率慢这一结论。
(7)化学方程式左边:2个Cu、3个O、2个H,右边2个Cu、5个O、2个H、1个C。所以X的化学式为CO2。
(8)由于FexCy在加热时与O2反应能生成相应氧化物,A中固体全部变为红棕色,含铁氧化物只有氧化铁是红棕色,故A中红棕色固体是氧化铁,化学式为。
(9)设:29.80g样品中铁的质量为。
所以FexCy的质量=29.80g-28g=1.80g
据图可知,装置B的质量增加了0.44g,为二氧化碳的质量,二氧化碳中的碳来自于FexCy中,即FexCy中C的质量=,所以FexCy中Fe的质量=1.80g-0.12g=1.68g。因此,FexCy中,x:y=。
(10)由于空气中含有二氧化碳,将使FexCy中C的质量偏大,Fe的质量偏小,所以若用空气(过量)替代O2进行实验,测得x:y的值偏小。
8. CaCO3CaO+CO2↑ Ca(OH)2/氢氧化钙 有白色沉淀生成,溶液仍为红色(答全才给分) Ca(OH)2微溶于水,白色固体可能是Ca(OH)2 C 9.4% 装置中有CO2残留(或浓硫酸吸收了空气中的水)
【详解】任务一:
(1)煅烧石灰石,碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,该反应方程式为:;
(2)碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,氧化钙加入氢氧化钠溶液,其中氧化钙与水反应生成氢氧化钙,故上述制得的碱石灰主要含有NaOH、氢氧化钙和少量水;
任务二:
实验探究: 由结论猜想3正确,而猜想4不正确,即为①烧杯中上层清液含有碳酸钠和氢氧化钠,步骤③取①烧杯中上层清液少许,滴2滴酚酞溶液,溶液变红,说明溶液显碱性,步骤④取③变红的溶液,加入过量BaCl2溶液,氯化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,氢氧化钠与氯化钡不反应,溶液仍然显碱性,故现象为有白色沉淀生成,溶液仍为红色,即可证明猜想3正确,而猜想4不正确;
反思与评价:
(3)实验①取5 g“碱石灰”样品于烧杯中,加入50 g水,充分搅拌后,静置,烧杯底部有白色固体,说明猜想1不正确,该方案不严密,因为Ca(OH)2微溶于水,白色固体可能是Ca(OH)2;
(4)由结论猜想2不正确,说明溶液中不含有氢氧化钙,含有碳酸钠,②取①烧杯中上层清液少许,加入试剂X,无明显现象,则
A、若X为氯化铁溶液,氯化铁中的铁离子会与氢氧根离子反应生成红褐色氢氧化铁沉淀,实验现象不是无明显现象,不符合题意;
B、若X为稀盐酸溶液,稀盐酸溶液会与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,实验现象不是无明显现象,不符合题意;
C、若X为碳酸钠溶液,碳酸钠溶液会与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,实验现象是无明显现象,说明不含氢氧化钙,符合题意。故选C;
任务三:
结论与评价:
(5)由 上述实验可得出猜想3正确,即“碱石灰”中有 CaCO3、NaOH、Na2CO3,故取 “碱石灰”样品10.00g,加入100.00g水,充分搅拌、过滤后,由于碳酸钙难溶于水,氢氧化钠与氢氧化钙能溶于水,则滤渣即为碳酸钙的质量,,加入足量的稀盐酸,盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,故整个装置的总质量减少的即为生成二氧化碳的质量,所以生成二氧化碳的质量为442.64g-442.20g=0.44g,设碳酸钠的质量为x,
解得x=1.06g,则氢氧化钠的质量为10g-8g-1.06g=0.94g,
故原样品中NaOH的质量分数是;
(6)该小组同学按上述实验规范操作,测得样品中Na2CO3的质量分数偏小,即为计算得出二氧化碳的质量偏小,可能是因为浓硫酸吸收了空气中的水,使得反应完成后整个装置总质量偏大,则生成二氧化碳质量偏小,碳酸钠质量分数偏小;若装置中有CO2残留,也会使反应完成后整个装置总质量偏大,则生成二氧化碳质量偏小,碳酸钠质量分数偏小。
9. Cu(OH)2 蓝绿色固体变为黑色固体 无水硫酸铜变蓝 澄清石灰水变浑浊 AC/CA 将生成的H2O、CO2全部排入B、C装置被完全吸收/将生成的H2O全部排入B装置、CO2全部排入C装置被完全吸收 124:147
【详解】提出猜想:
(1)根据题干信息可知,CuSO4溶液与Na2CO3溶液混合产生蓝绿色沉淀,则硫酸铜与碳酸钠反应生成碱式碳酸铜、硫酸钠和水,该反应的化学方程式为: ;
(2)根据Na2CO3溶液呈碱性,水解可产生氢氧根离子,该沉淀有可能是铜离子和氢氧根离子结合生成氢氧化铜沉淀,可假设沉淀为氢氧化铜,化学式为:Cu(OH)2;
定性探究:
(4)假设3既有碳酸铜,也有氢氧化铜,碳酸铜受热分解生成氧化铜和二氧化碳,氢氧化铜受热分解生成水和氧化铜,则假设3成立的实验现象A中蓝绿色固体变为黑色固体,B中无水硫酸铜变蓝,C中澄清石灰水变浑浊;
定量探究:
(5)A、根据表格数据可知,Ba(OH)2溶解度大于Ca(OH)2,能充分吸收CO2,故说法正确;
B、根据表格数据可知,相同条件下,CaCO3的溶解度与BaCO3的溶解度相差不大,故说法错误;
C、根据,化学方程式可知,每44份质量的二氧化碳与qing氧化钙充分反应后生成100份质量的碳酸钙,每44份质量的二氧化碳与氢氧化钡充分反应后生成197份质量的碳酸钡,则吸收等量CO2生成的BaCO3的质量大于CaCO3测量误差小,故说法正确;
故选AC;
(6)充分加热后,打开k,通入氮气的目的是将生成的H2O、CO2全部排入B、C装置被完全吸收或将生成的H2O全部排入B装置、CO2全部排入C装置被完全吸收;
(7)装置B吸收的是水,水的质量为5.4g,C中吸收二氧化碳生成碳酸钡的质量为39.4g,则碳酸钡中碳元素的质量为 ,二氧化碳全部转化为碳酸钡,根据元素守恒,则生成二氧化碳的质量为 ,碳酸铜受热分解生成氧化铜和二氧化碳,根据化学方程式可知,生成8.8g的二氧化碳,必然消耗24.8g的碳酸铜,氢氧化铜受热分解生成水和氧化铜,根据化学方程式可知,生成5.4g的水,必然消耗29.4g的氢氧化铜,则混合物中CuCO3与Cu(OH)2的质量比为 。
10. NH3 Na2CO3 C 碳酸氢铵与碳酸氢钠在加热时都会产生二氧化碳,水的作用是判断分解反应是否进行完全,若没有气泡说明反应完了 CA 5.4g
【详解】[定性研究]
(1)加入熟石灰会生成气体,说明含有碳酸氢铵,氢氧化钙和碳酸氢铵反应生成的气体A为氨气,化学式为NH3;
(2)固体C加入盐酸会生成气体B,则说明固体C是碳酸氢钠加热生成的碳酸钠,化学式为Na2CO3;
(3)① 为了证明有氨气的存在,应先把其中的二氧化碳气体除去,利用二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,所以可选用C装置;
②澄清石灰水的作用是判断反应是否进行完全,水也可代替其作用,当没有气泡说明反应完;
[定量研究]
根据浓硫酸质量的增加量考虑生成氨气的质量,在测量氨气质量之前需除去水蒸气和二氧化碳,故用氢氧化钠除去二氧化碳和水蒸气,故橡皮管连接CA;
[实验问题]碳酸氢铵受热分解生成氨气、二氧化碳和水,化学反应方程式为: ,装置A增重1.7g,说明生成氨气质量为1.7g,反应中氨气、二氧化碳和水质量比为17:44:18,那么生成二氧化碳的质量是4.4g,生成水的质量为1.8g;又因为碳酸氢钠分解生成二氧化碳,若测得C增重为13.2g,那么碳酸氢钠分解生成的二氧化碳的质量=13.2g-4.4g=8.8g,碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,化学反应方程式为: ,反应中二氧化碳和水质量比为44:18,故该反应生成是质量为3.6g,故实验2中产生的水的质量为1.8g+3.6g=5.4g。
11. t2>t1 足量的稀盐酸 氧化钙溶于水后也会形成氢氧化钙 检查装置的气密性 吸收空气的二氧化碳和水,防止对实验产生影响 使产生的二氧化碳和水被充分吸收 Ca(OH)2、CaCO3、CaO 76g
【详解】猜想与假设:向烧杯中加入约30ml水,用温度计测定温度t1,再向水中加入一定量的该固体粉末,用温度计测定温度t2,该固体中含有氧化钙,氧化钙溶于水放出热量,因此实验现象是t2>t1;
碳酸钙可以和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,实验现象是固体消失,有气泡产生,因此向上述混合物中滴加的是稀盐酸;
反思与评价:小明认为仅根据上述实验无法判断是否有氢氧化钙,因为氧化钙溶于水后也会形成氢氧化钙;
实验步骤:(1)在有气体生成的实验中,在实验前首先要检查装置的气密性,再装入样品;
实验分析:A中是碱石灰,碱石灰可以吸收空气的二氧化碳和水,防止对实验产生影响;步骤(3)中再通一段时间空气的目的是使产生的二氧化碳和水被充分吸收;
(2)根据题目提供的信息可知,氢氧化钙分解生成氧化钙和水,碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳。由此判断,装置C增加的质量即为氢氧化钙分解生成水的质量9. 0g,装置D增加的质量即为碳酸钙分解生成二氧化碳的质量11. 0g,由此判断样品中存在氢氧化钙和碳酸钙,且原固体样品中还有氧化钙,则固体样品共三种物质;
得出结论:根据氢氧化钙分解生成水的质量9. 0g,可以求得氢氧化钙的质量为37g,生成氧化钙的质量为28g;根据碳酸钙分解生成二氧化碳的质量11. 0g,可以求得碳酸钙的质量为25g,生成氧化钙的质量为14g,反应后装置B中固体为氧化钙,与足量水反应生成氢氧化钙,质量增加了18. 0g,即参加反应的水的质量为18. 0g,设参加反应的氧化钙的质量为x,则
解得x=56g,即装置B中氧化钙的质量为56g,氢氧化钙分解生成氧化钙质量为28g,碳酸钙分解生成氧化钙质量为14g,则样品中含有氧化钙质量为56g-28g-14g=14g,原固体样品的质量为:37g+25g+14g=76g。
12. 菠菜含有草酸盐、碳酸盐和豆腐中含有钙盐,能反应生成不溶性物质 将菠菜中的草酸根离子、碳酸根离子完全转化为沉淀 > CaC2O4 C 排除装置中的空气 水 CO CO2 用点燃法除去尾气 CaO 1 200℃~400℃
【详解】[提出猜想] 菠菜含有丰富的铁、草酸盐、碳酸盐等,豆腐中含有丰富的蛋白质及钙盐,草酸根离子和钙离子生成草酸钙,为人体结石的主要成分,碳酸根离子和钙离子生成碳酸钙沉淀,故“菠菜豆腐不能同食”的原因可能是菠菜含有草酸盐、碳酸盐和豆腐中含有钙盐,能反应生成不溶性物质。
[探究一]
(1)足量的CaCl2溶液和草酸根离子、碳酸根离子充分反应生成沉淀,故步骤③中加入足量的CaCl2溶液的目的将菠菜中的草酸根离子、碳酸根离子完全转化为沉淀。
(2)步骤④的反应为醋酸和碳酸钙反应生成醋酸钙、水和二氧化碳,则反应的化学反应方程式:。沉淀A为草酸钙和碳酸钙的混合物,沉淀B为草酸钙,故沉淀A、B的质量关系为:m(A)>m(B)。
(3)沉淀A为草酸钙和碳酸钙的混合物,加入足量醋酸,碳酸钙反应完全,白色沉淀B为草酸钙,化学式为CaC2O4。
A、菠菜含有丰富的铁,可以补充铁元素,不能禁吃菠菜,故A不正确;
B、高钙牛奶含有钙离子,与菠菜中的草酸根离子、碳酸根离子生成沉淀,高钙牛奶不能与菠菜同食,故B不正确;
C、菠菜烹饪时可用开水烫,可降低草酸盐含量,故C正确。
故选C。
[探究二]
(4)①一氧化碳不纯,加热可能发生爆炸,则开始前通入氮气可将空气排出,故反应开始前通入氮气的目的是排除装置中的空气。
②硫酸铜粉末遇水变蓝色,装置B中硫酸铜粉变蓝,说明产物中有水,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,C、F中澄清石灰水均变浑浊,说明生成二氧化碳,一氧化碳和氧化铜加热生成铜和二氧化碳,E中CuO变红,说明产物还有CO和CO2,经检验A中残留固体为氧化物。
③一氧化碳有毒,不能排放进空气中,故对上述装置从环保角度改进建议为用点燃法除去尾气。
(5)①由图像可知,600℃时,碳酸钙分解,800℃时,分解完全,碳酸钙高温生成氧化钙和二氧化碳,故800℃以上时,固体成分是氧化钙,化学式为CaO。
②由图像可知,0℃~200℃是晶体失去结晶水的过程,14.6g CaC2O4·xH2O失去水生成12.8g CaC2O4
故CaC2O4·xH2O中的x的值为1。
③由图像可知,200℃~400℃草酸钙没有分解,400℃时草酸钙分解,质量由12.8g变为10.0g,生成碳酸钙和一氧化碳,故残留固体为CaC2O4时的温度范围为200℃~400℃,固体质量由12.8g变为10.0g时的化学方程式为。
13. 不是 吸热 盐酸的稀释过程可能放热 相同条件下,不同浓度的碳酸氢钠溶液和氯化钙反应时均有二氧化碳产生,且浓度越大,产生二氧化碳速度越快 CaCO3↓+CO2↑ 44.21%
解:由题意可知加热后混合物减少的质量就是碳酸氢钠分解生成的水和二氧化碳的质量为19.0g-15.9g=3.1g,设碳酸氢钠的质量为x,
故样品中碳酸氢钠的质量分数为。
答:样品中 NaHCO3的质量分数为44.21%。 偏小
【详解】(1) 室温下(20℃),NaHCO3的溶解度为9.6g,10ml的质量为10g,10g水中最多可溶解碳酸氢钠0.96g,故溶液为不饱和溶液,即选“不是”。
(2)室温时向碳酸氢钠中加入水时,温度降为18.5℃,故溶解吸热。20℃的20%的盐酸溶于水时可能会放热,故温度升高可能是由于盐酸溶于水放热,不一定是碳酸氢钠与盐酸反应放热,故理由是盐酸的稀释过程可能放热。
(3)通过分析分别向10mL0.5%和5% NaHCO3溶液中滴加10%的CaCl2溶液时的CO2浓度与时间的关系图可知,不同浓度的碳酸氢钠溶液都会反应生成二氧化碳,而且浓度越大产生二氧化碳的速度越快,故该实验的结论是相同条件下,不同浓度的碳酸氢钠溶液和氯化钙反应时均有二氧化碳产生,且浓度越大,产生二氧化碳速度越快。
(4)由上述分析可知反应有白色浑浊出现,还会生成二氧化碳,故反应方程式为:。
(5) ①见答案;
②由上述计算过程可知,碳酸氢钠的质量是根据反应生成的水和二氧化碳,若未加热至恒重,则碳酸氢钠未完全反应,即水和二氧化碳的质量会偏小,则计算出的碳酸氢钠的质量会偏小,那么混合物中碳酸氢钠的质量分数也会偏小。
答案第1页,共2页
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