专题10化学实验(含解析) ——2022-2023年四川省中考化学试题分类

专题10化学实验——2022-2023年四川省中考化学试题分类
一.选择题(共12小题)
1.(2022 凉山州)除去下列物质中的少量杂质,所用试剂及方法正确的是(  )
选项 混合物(括号内为杂质) 试剂及方法
A CaO(CaCl2) 加水溶解、过滤、洗涤、干燥
B O2(H2O) 通入浓硫酸干燥
C Na2SO4溶液(Na2CO3) 加入过量稀硫酸
D CO2(CO) 通入澄清石灰水
A.A B.B C.C D.D
2.(2022 眉山)除去下列各组物质中的杂质,所用方法可行的是(  )
选项 物质 杂质 除杂方法
A N2 O2 通入足量水中
B NaCl固体 Mg(OH)2 加足量的稀盐酸,蒸发结晶
C CO2 CO 通过足量澄清石灰水,干燥
D CuSO4溶液 H2SO4 加足量Cu(OH)2,过滤
A.A B.B C.C D.D
3.(2023 巴中)下列实验设计能达到实验目的的是(  )
选项 实验目的 实验设计
A 除去二氧化碳中少量的氧气 通过灼热的氧化铜
B 鉴别氢氧化钠溶液与碳酸钠溶液 滴加酚酞溶液
C 回收过氧化氢溶液制取氧气后的MnO2 过滤、洗涤、干燥
D 验证镁、铁、铜的活动性顺序 将镁条、铁丝分别放入硫酸铜溶液中
A.A B.B C.C D.D
4.(2023 雅安)下列实验方案中,不能达到目的的是(  )
选项 实验目的 实验方案
A 区分棉线、羊毛线 点燃,观察现象并闻气味
B 鉴别NaOH固体和NH4NO3固体 分别取等质量样品于两个烧杯中,加入等质量水溶解,测量温度的变化
C 除去盐酸中含有的少量硫酸 加入适量Ba(NO3)2溶液后过滤
D 除去NaCl溶液中混有少量的Na2CO3 加入适量稀盐酸
A.A B.B C.C D.D
5.(2023 遂宁)下列实验方案不能达到实验目的的是(  )
选项 实验目的 实验方案
A 除去NaOH溶液中混有的少量Na2CO3 加入适量Ca(OH)2溶液,充分反应后过滤
B 检验NaCl溶液中是否含有Na2SO4 取少量样品,加入MgCl2溶液,观察现象
C 探究燃烧的条件之一:可燃物与充足的氧气接触 点燃两支相同的蜡烛,其中一支罩上烧杯,观察现象
D 区别O2和CO2 将燃着的木条分别伸入集气瓶内,观察现象
A.A B.B C.C D.D
6.(2023 内江)如表实验方案不能达到实验目的的是(  )
选项 实验目的 实验方案
A 鉴别棉线和羊毛线 灼烧闻气味
B 分离木炭粉和铁粉的混合物 将磁铁靠近混合物
C 除去CO2中的HCl气体 通过盛有足量NaOH溶液的洗气瓶
D 检验蜡烛中是否含有氢元素 在蜡烛的火焰上方罩一只干燥的冷烧杯,观察现象
A.A B.B C.C D.D
7.(2023 广安)下列关于物质的鉴别、除杂所用的试剂或方法正确的是(  )
实验目的 试剂或方法
A 鉴别NaOH、NaCl、CuSO4三种白色固体 水
B 鉴别NH4Cl、KCl、KNO3三种化学肥料 熟石灰
C 除去NaNO3溶液中混有的少量NaCl 加入过量的硝酸银溶液后过滤
D 除去CO2气体中少量的水蒸气 将气体通过装有氢氧化钠固体的干燥管
A.A B.B C.C D.D
8.(2023 眉山)实验设计是实验探究的基本环节。下列实验设计能达到对应实验目的的是(  )
选项 实验目的 实验设计
A 鉴别白酒和白糖水 观察颜色
B 除去KCl溶液中的K2SO4 加适量BaCl2溶液
C 除去氨气中的水蒸气 将气体通过浓硫酸
D 探究铜、银的金属活动性顺序 将铜丝、银丝分别浸入稀盐酸溶液中
A.A B.B C.C D.D
9.(2023 宜宾)下列实验方案能达到实验目的的是(  )
选项 实验目的 实验方案
A 鉴别硫酸铵和氯化铵固体 取样,分别加入少量熟石灰研磨,闻气味
B 除去NaCl固体中少量的Na2CO3 先加水溶解,再加入适量稀硫酸,蒸发结晶
C 用pH试纸测定溶液的酸碱度 用玻璃棒蘸取待测液滴到湿润的pH试纸上,显色后与标准比色卡比较
D 比较黄铜与铜的硬度 将黄铜片与铜片互相刻画
A.A B.B C.C D.D
10.(2023 成都)下列实验目的能通过对应实验方法达到的是(  )
选项 实验目的 实验方法
A 探究蜡烛的组成 点燃,在火焰上方罩个烧杯
B 验证质量守恒定律 称量镁条燃烧前后固体质量
C 证明稀硫酸与氢氧化钠溶液反应 取样,滴加稀硫酸至pH基本不变
D 鉴别化肥硫酸钾和氯化钾 取样,看颜色、闻气味、溶于水
A.A B.B C.C D.D
11.(2022 德阳)下列实验方案能达到实验目的的是(  )
选项 实验目的 实验方案
A 分离KCl和MnO2固体 加水溶解
B 检验水样是否为软水 取样,加入肥皂水,振荡
C 除去NaCl溶液中CaCl2杂质 加过量Na2CO3后过滤
D 除去水中的色素和异味 向水中通入氯气
A.A B.B C.C D.D
12.(2022 南充)下列实验方案设计不合理的是(  )
选项 实验目的 实验操作
A 除去氧化钙中的碳酸钙 加足量水、搅拌、过滤
B 除去粗盐中的泥沙 溶解、过滤、蒸发、结晶
C 鉴别硝酸铵和氢氧化钠 分别加适量的水,用手触摸容器外壁
D 鉴别化肥KCl和NH4Cl 分别加入熟石灰、研磨、闻气味
A.A B.B C.C D.D
二.实验题(共2小题)
13.(2023 泸州)老师组织同学们对质量守恒定律进行了实验探究。回答相关问题:

(1)第1组设计甲图的实验方案,用电子秤称量,读取加入盐酸前后的质量。反应的化学方程式为    ,比较读数发现反应前后的质量并不相等,其原因是    。
(2)第2小组设计了乙图方案,以解决第1小组遇到的问题。但有同学认为会产生误差,他的理由是气球膨胀后不可忽略    的影响。老师肯定了该同学勇于质疑、精益求精的科学精神。
(3)第3小组善于创新,设计了丙图方案,既达成本实验目的,还可以测定空气中氧气的含量。
①连接好装置后,打开弹簧夹,推或拉注射器活塞,松开手后活塞回到原位,说明气密性    (选填“好”或“不好”)。
②关闭弹簧夹,记录注射器初始读数,强光引燃白磷,冷却后打开弹簧夹。为保证锥形瓶内氧气完全反应,实验应采取的措施是    (任答1点);实验中需要测定的数据是锥形瓶(含导管)的容积、   。
14.(2023 德阳)查阅资料得知:过氧化钠(Na2O2)可与CO2或H2O 反应生成O2,反应原理为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2,某化学兴趣小组同学设计了如下图所示实验,证明Na2O2可在呼吸面具和潜水艇中做供氧剂。

回答下列问题:
(1)写出装置A中任意一种仪器的名称    。
(2)装置A中发生反应的化学方程式为    。
(3)装置B中盛装饱和NaHCO3溶液的目的是    。
(4)装置D用于除去未被装置C转化的CO2,便于后续气体检验,则D中盛装的液体试剂是    。
(5)验证装置E的试管中的气体的方法是(描述操作、现象和结论)    。
(6)装置E的试管中收集到的气体的来源有    。
三.解答题(共1小题)
15.(2022 泸州)燃烧与灭火紧密联系着我们的生活。请你依据下列实验探究,回答相关问题。
(1)在空气中点燃镁条,观察到镁条剧烈燃烧,发出耀眼白光,说明该反应    (填“放出”或“吸收”)能量,生成白色固体MgO,说明镁发生了    反应(填“氧化”或“还原”)。
(2)CO2可用于灭火,是否也可熄灭燃着的镁呢?某实验小组进行了如下探究:
①实验探究
取两块大小相同的干冰,在一块干冰中央挖一个小穴,放入一些镁屑,用红热的铁棒点燃镁屑。(见图1)
迅速将另一块干冰盖上,镁在两块干冰间剧烈反应,发出耀眼的白光,像冰块中装入一个明亮的电灯泡一样。(见图2和图3)
取走上面一块干冰,观察到有白色固体产生(见图4),用铁片拨开图4产物的表面(见图5),还观察到的现象是    ,写出该反应的化学方程式    。
②反思交流
小组实验后讨论,对初中教材中燃烧的条件有了新的认识,请你代为表达。    。
四.科学探究题(共20小题)
16.(2023 巴中)日常生活中经常发现开水瓶、热水壶用久后上面附着一层固体,这种固体俗称水垢,其主要成分是碳酸钙和氢氧化镁,为了验证其主要成分,进行如下实验(忽略水垢中其他杂质及反应前后装置内的气体对该实验的影响)。
查阅资料:①Mg(OH)2MgO+H2O
②无水硫酸铜遇水变蓝
③碱石灰主要成分是氢氧化钠和生石灰
【实验验证】
(1)
实验操作 实验现象 实验结论
步骤一:取一定量干燥的粉末状水垢样品于试管中,按如图所示进行实验; B装置中观察到无水硫酸铜变蓝 水垢中含有    
步骤二:另取少量的水垢样品于试管中,再加入足量的稀盐酸;     水垢中含有碳酸钙
(2)请写出步骤二中涉及到的化学方程式    (任写一个)。
(3)装置D在该实验中的作用    。
【定量分析】
(4)实验完全反应后,B装置增重0.9g,C装置增重4.4g,则水垢样品中碳酸钙和氢氧化镁的质量之比为    (填最简整数比)。
【应用】
(5)除去热水壶中的水垢,应选下列哪种物质    。
A.酱油
B.料酒
C.食醋
D.洗洁精
17.(2023 自贡)1921年,正在美国留学的侯德榜先生为了发展我国的民族工业毅然回国,其“侯氏制碱法”为我国纯碱和氮肥工业技术的发展作出了杰出贡献。工业纯碱中可能混有少量NaCl,某化学兴趣小组对工业纯碱样品展开探究。
【探究一】:确定纯碱样品中是否含有NaCl
(1)取样品加水溶解,加入过量稀硝酸,观察到实验现象:有    产生。
(2)取上述溶液,继续滴加适量AgNO3溶液,观察到实验现象:有    产生。
【结论】:样品中含有 NaCl。
(3)甲、乙、丙三个同学分别用以下药品代替稀硝酸进行(1)步实验,也能确定样品中是否含有NaCl的是    (填“甲”、“乙”或“丙”)。
甲.CaCl2溶液
乙.稀盐酸
丙.Ba(NO3)2溶液
【探究二】:测定纯碱样品中Na2CO3的质量分数
(4)兴趣小组设计了以下两个测定方案:
方案一:将样品溶解,加入过量CaCl2溶液,搅拌至反应完全。过滤、洗涤、干燥,称量沉淀的质量,计算Na2CO3的质量分数。
方案二:如图所示,取样品于锥形瓶中,加入足量稀盐酸。反应结束后,根据球形干燥管的增重计算Na2CO3的质量分数。
【讨论】:①上述两个方案中,你认为方案    更优。
②方案二锥形瓶内发生反应的化学方程式为    。
【探究三】:确定Na2CO3溶液的酸碱性
(5)向Na2CO3溶液中滴加酚酞,溶液变成红色,所以Na2CO3溶液呈    性。
【知识拓展】:
(6)纯碱属于    (填“酸”、“碱”或“盐”)。
18.(2023 雅安)化学兴趣小组课外实验时,取出镁条,发现久置的镁条有一层灰黑色的“外衣”他们把该镁条放入试管中,倒入一定浓度的盐酸,观察到有气泡产生,试管壁发烫。同学们对此气体成分产生了兴趣。
【提出问题】产生的气体是什么?
【查阅资料】①灰黑色“外衣”中含有MgCO3
②无水CuSO4遇水由白色变为蓝色
【猜想假设】猜想一:H2、CO2
猜想二:H2、CO2和水蒸气
猜想三:H2、CO2、水蒸气和HCl气体
(1)猜想三中有HCl气体的理由是    。
【设计实验】为检测产生的气体成分,同学们设计如图所示装置进行实验(部分固定装置略去)
(2)B装置中出现白色沉淀,证明产生的气体中含有    ,写出有关的化学方程式    。
(3)C装置的作用是    。
(4)甲同学观察到E装置中无水CuSO4由白色变为蓝色,于是得出结论:产生的气体中一定含有H2。乙同学对此提出质疑,理由是    。
(5)若颠倒B装置和C装置的安装顺序,   (填“能”或“不能”)达到实验目的,原因是    。
【反思与评价】
(6)从安全角度考虑,你认为实验时应注意    。
19.(2023 乐山)碳酸钠是生活中常用的盐,其水溶液呈碱性。某同学在完成教材十一单元“碳酸钠溶液与稀盐酸反应”的实验后(如图),对所得溶液溶质的成分进行如下探究。
【反思讨论】
猜想Ⅰ:溶质只有NaCl;
猜想Ⅱ:溶质有NaCl和    ;
猜想Ⅲ:溶质有NaCl和Na2CO3。
【实验探究】
实验操作 实验现象 实验结论
实验1:取少量溶液于试管中,并向试管中加入一小段镁条。     猜想Ⅱ不正确
实验2:取少量溶液于试管中,滴加CaCl2溶液。 有白色沉淀产生 猜想    正确
【反思讨论】
(1)实验2中发生反应的化学方程式为    。
(2)某同学认为只要实验2中有白色沉淀产生,不需要实验1就可以判断猜想Ⅱ不正确,其理由是    。
(3)向碳酸钠与稀硫酸反应后的溶液中进行下列操作,其现象一定能证明碳酸钠过量的是    (填序号)。
a.加入少量酚酞溶液后,溶液呈红色
b.继续加入稀硫酸,产生气泡
c.加入氢氧化钡溶液产生白色沉淀
d.加入少量铁屑后无气泡产生
20.(2023 遂宁)学习了金属与盐反应的知识,思雨同学在“实验开放日”,将一定量的锌粉加入硝酸银溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,她对滤液中溶质成分产生了兴趣并作进一步探究(温馨提示:本题中番号①~④为答题卡上的序号)。
【提出问题】滤液中溶质是什么?
【猜想与假设】猜想一:AgNO3;猜想二:Zn(NO3)2;猜想三:AgNO3、Zn(NO3)2;
经分析猜想一错误,其理由是①   。
【设计并进行实验】
操作 现象 结论 用化学方程式解释
取少量滤液于试管中,加入氯化钠溶液 ②    猜想三正确 ③   
【反思与拓展】
1.反应物的量不同,可能导致得到的物质种类不同。
2.滤渣中含有④   。
21.(2023 凉山州)CaCl2可用于冷冻剂、干燥剂、融雪剂、医药及冶金工业等。化学兴趣小组在完成实验室制取二氧化碳的实验后,欲对剩余废液的组成进行探究,并制定回收CaCl2的方案。
【提出问题】实验室制取二氧化碳后的废液中含有哪些溶质?
【猜想与假设】猜想一:CaCl2
猜想二:CaCl2和HCl
【查阅资料】CaCl2溶液呈中性
【探究活动一】取少量废液等分成2份,甲、乙两组同学分别利用其中一份进行如下探究:
甲组同学向废液中滴加紫色石蕊溶液,溶液变成    色,证明猜想二成立。
乙组同学用图1装置进行实验,将80mL一定质量分数的碳酸钠溶液逐滴加入废液,测得数据如图2。

【数据分析】乙组同学对图2数据进行讨论分析,证明猜想二成立。
Ⅰ.a点的实验现象为    。
Ⅱ.b点发生反应的化学方程式为    。
Ⅲ.c点对应溶液中全部溶质的化学式为    。
【探究活动二】丙组同学提出直接蒸发溶剂可从剩余废液中回收纯净CaCl2,理由是    。
【交流与反思】甲组同学认为丙组同学提出的方法会对空气造成污染。在不借助其它试剂和仪器的情况下,除去废液中对空气造成污染的物质,建议最好先在废液中加入下面    (填选项序号)试剂。
A.CaO
B.Ca(OH)2
C.CaCO3
22.(2023 南充)某化学兴趣小组在实验室模拟“侯氏制碱法”制备纯碱并验证产品。
(1)制备CO2
如图是实验室制取气体的常用发生装置,应选取装置    (填序号)制CO2,发生反应的化学方程式为    。
(2)合成产品
步骤Ⅰ:将CO2气体通入氨的饱和食盐水中,发生反应:CO2+NH3+NaCl+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl;
步骤Ⅱ:将Ⅰ中所得的混合物进行分离,得到滤渣和滤液。该操作中所用到的玻璃仪器除烧杯和玻璃棒外,还必需    (填仪器名称);
步骤Ⅲ:将Ⅱ中得到的滤渣洗涤、干燥,再加热发生反应:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,得到产品。
(3)验证产品
【查阅资料】①碳酸钠受热不分解;②碳酸氢钠不与CaCl2溶液反应。
【进行实验】
实验步骤 实验现象 实验结论
方案一 取少量产品于试管中,加水使之完全溶解,再滴加CaCl2溶液 产生白色沉淀 产品中一定有Na2CO3,发生反应的化学方程式为    
方案二 取少量产品于试管中,加水使之完全溶解,再滴加足量稀盐酸 产生大量气泡 产品中一定有Na2CO3
【提出质疑】兴趣小组同学认为方案二不正确,理由是    。
【探究释疑】
实验步骤 实验现象 实验结论
①    澄清石灰水变浑浊 产品中还含有②   (填化学式)
【反思交流】实验室模拟“侯氏制碱法”制备纯碱时,应注意控制反应以提高产品纯度。
23.(2023 内江)实验室通常用溶质质量分数15%的稀盐酸和碳酸钙反应来制取CO2,某化学兴趣小组提出:若将稀盐酸改为极稀盐酸结果又如何呢?
【猜想与假设】
猜想一:有较多CO2放出
猜想二:无CO2放出,有新物质生成
猜想三:无CO2放出,   
【查阅资料】Ca(HCO3)2+Ca(OH)2=2CaCO3↓+2H2O
【实验探究】用溶质质量分数0.050%的极稀盐酸进行如表实验探究:
实验步骤 实验现象 实验结论或解释
①如图,将纯碳酸钙和0.050%的盐酸混和,放置一段时间,观察现象,再过滤 玻璃管内液面不移动 猜想一    
②取滤液放在蒸发皿中加热浓缩并蒸干 有白色固体出现 猜想二成立,有新物质生成的理由是:   
③取滤液于试管中滴加饱和碳酸钠溶液 有白色沉淀生成 滤液中含有    离子
④取滤液于试管中滴加饱和澄清石灰水 滤液变浑浊 滤液中含有    离子
在实验①中,极稀盐酸与碳酸钙反应的化学方程式为    。
继续用不同浓度的极稀盐酸做重复实验…。
【实验结论】实验室不能选用极稀盐酸与碳酸钙反应来制取CO2
【拓展应用】酸雨腐蚀建筑物可用碳酸钙能与极稀酸反应的原理解释。
24.(2023 广安)在化学课外探究活动中,某兴趣小组进行了“黑面包”实验,向蔗糖(C12H22O11)中加入适量浓硫酸。观察到神奇的现象:蔗糖变黑,体积膨胀,变成疏松的“黑面包”,产生刺激性气味的气体。他们向老师请教后得知:“黑面包”实验的原理——浓硫酸先将蔗糖脱水生成炭,并放出热量,产生的炭再与浓硫酸反应,生成了常见的气体,使炭疏松,形似“黑面包”。该气体成分与木炭和浓硫酸加热时生成的气体相同。在老师的指导下,同学们对“黑面包”实验的气体成分进行了如下探究:
【提出问题】产生气体的成分是什么?
【作出猜想】猜想一:只含有CO2
猜想二:只含有SO2
猜想三:一定含有CO2和SO2
【初步分析】甲同学根据该气体有刺激性气味认为猜想    不成立。
【查阅资料】
(1)SO2能使品红溶液褪色,也能使澄清石灰水变浑浊。
(2)SO2能与酸性高锰酸钾溶液反应,使溶液的颜色变浅甚至褪色,且无气体生成。
(3)CO2不能使品红溶液褪色,也不能被酸性高锰酸钾溶液吸收。
【实验设计】同学们设计了如图1的装置进行实验。(部分夹持仪器已略去)
【现象与分析】
实验现象 实验分析
图1装置B中    。 气体中含有SO2
图1装置D中品红溶液不褪色,且装置E澄清石灰水变浑浊。 气体中含有CO2
【实验结论】猜想三成立。
【拓展延伸】回顾CO2使澄清石灰水变浑浊的原理,类推出SO2也能使澄清石灰水变浑浊的原因    。(用化学方程式回答)
【反思交流】乙同学对图1装置进行了简化,设计了图2的装置并进行实验,观察到装置B中高锰酸钾溶液颜色变浅,装置C中澄清石灰水变浑浊,也得出了同样的结论。该装置中足量酸性高锰酸钾溶液的作用:   。
丙同学认为,“黑面包”实验中,炭与浓硫酸反应的产物除上述已验证的物质外,至少还有一种产物,依据是    。
25.(2023 眉山)某化学兴趣小组发现上次做实验用的澄清石灰水忘记了盖瓶盖,试剂瓶内壁附着一层白色固体,底部也有白色固体。
【提出问题】白色固体是什么?怎样产生的?
【猜想与假设】
猜想一:碳酸钙;空气中的二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙
猜想二:氢氧化钙;水分蒸发,析出氢氧化钙固体
猜想三:氢氧化钙和碳酸钙的混合物。
【实验探究】
(1)甲同学取少量白色固体于试管中,加入过量稀盐酸,振荡,固体全部溶解并有气泡产生。产生气泡的化学方程式为    ,甲同学得出结论,猜想一正确;
(2)乙同学提出质疑,认为甲同学实验结论不够严谨,其理由是    ;
(用化学方程式表示),并补充实验如下:
实验步骤 实验现象 实验结论
        白色固体既含有碳酸钙又含有氢氧化钙
【实验结论】综上所述,猜想三正确。
【实验反思】
(3)澄清石灰水必须要    保存。
26.(2023 成都)学习小组开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。
某品牌制氧机的制氧剂为过碳酸钠(化学式2Na2CO3 3H2O2,相对分子质量为314,白色固体)和二氧化锰。制氧过程的反应为:2(2Na2CO3 3H2O2)4Na2CO3+6H2O+3O2↑,该反应为放热反应。
【活动一】认识制氧机
(1)观察窗的作用是    。
(2)加湿仓的作用是    。
【活动二】选择制氧剂
实验一:过氧化氢
小组设计了图2实验装置,用表中溶质质量相等的四组过氧化氢溶液进行实验。在集气瓶中加满水,锥形瓶中加入0.2gMnO2,注入溶液,记录并处理20min内数据如图3。
编号 浓度/% 体积/mL
① 5 9.11
② 15 2.89
③ 25 1.66
④ 30 1.37
(3)检查图2装置气密性的操作是    。
(4)反应的化学方程式为    。
(5)④比③产氧量少,可能的原因是    。
实验二:过碳酸钠
往锥形瓶中加入ag过碳酸钠、0.2gMnO2和9.11mL水,待反应完全后收集到约159.1mL水(产生氧气的量与上表中药品得到氧气的最大量相等)。其它药品质量不变,再分别用不同体积的水进行实验。记录并处理20min内数据如图4。
(6)a=   g。(氧气密度为1.43g/L,忽略其它因素的影响)。
(7)由图4可得出的结论是    。
【活动三】制作供氧器
(8)综合分析,选用过碳酸钠作制氧剂的理由是    。
(9)学习小组利用身边物品自制了如图5的简易供氧器。与真实产品对比中,形成的观点不正确的是    (填字母)。
A.产氧和洗气装置组合不用一体化
B.内部气体流向采用高进低出方式
C.特定需求是选择制氧方法的重要依据
D.制氧机要符合美学、工程、安全等标准
27.(2022 遂宁)同学们为提升化学实验操作技能,在实验室练习如下实验:
实验完毕后,小明误将A试管中的物质倒入B试管中,充分振荡后,观察到混合后溶液为无色。小明对该无色溶液的成分产生兴趣并展开探究(温馨提示:本题中序号①~⑤为答题卡上的序号)。
【提出问题】混合后无色溶液的溶质除酚酞外还有什么?
【查阅资料】NaCl溶液、CaCl2溶液显中性。
【猜想与假设】猜想一:NaCl、CaCl2;
猜想二:NaCl、CaCl2、HCl;
猜想三:NaCl、CaCl2、Ca(OH)2;
经分析猜想三错误,其理由是①   。
【设计并进行实验】为了验证其余猜想,小明进行了如下实验:
实验操作 实验现象 解释与结论
取少量混合后的无色溶液于试管中,加入锌粒 ②    解释实验现象:③   (用化学方程式表示)得出实验结论:猜想二正确
【反思与拓展】
Ⅰ.有同学提议将上表操作中的锌粒换成另一种药品或用品:④   (除金属外),也可得出猜想二正确的实验结论。
Ⅱ.小明误倒后,如果观察到试管底部有白色沉淀,上层清液为红色,则上层清液中一定有的阴离子是⑤   (填写离子符号)。
28.(2022 自贡)某化学兴趣小组将镁条用砂纸打磨后按图Ⅰ所示方案进行实验。A中缓慢产生气泡,B、C中快速产生较多气泡,且C中有白色不溶物产生。
(1)图Ⅰ实验中取用镁条的仪器是    (填“药匙”或“镊子”)。
(2)同学们经过讨论获知:水能解离出少量H+、OH﹣,且镁与稀盐酸反应的化学方程式为:Mg+2HCl═MgCl2+H2↑,则A中反应的化学方程式为    。
同学们接着对C中产生的白色不溶物的成分进行了以下探究。
【提出问题】
C中产生的白色不溶物是什么呢?
【查阅资料】
①Mg(OH)2和MgCO3均为白色不溶物。
②Mg(OH)2和MgCO3均可与盐酸发生复分解反应。
③Mg(OH)2和MgCO3加热均易分解,分别生成两种氧化物。
④Mg(HCO3)2可溶于水,且不稳定,易分解为MgCO3、H2O、CO2。
⑤白色的无水硫酸铜遇水会变成蓝色。
【提出猜想】
(3)猜想一:白色不溶物是纯净的Mg(OH)2。
猜想二:白色不溶物是纯净的    。
猜想三:白色不溶物是Mg(OH)2、MgCO3的混合物。
【实验验证】
(4)取该白色不溶物加足量的稀盐酸,发现不溶物全部溶解,并有气体产生,则猜想    不成立。再取干燥的该白色不溶物加热分解,并将所产生的气体通过无水硫酸铜,发现无水硫酸铜变蓝,由这两个小实验得出猜想    成立。
【拓展探究】
(5)如图Ⅱ,称取干燥的该白色不溶物70.4克于热分解装置中,充分加热至不再产生气体,使分解产生的气体依次通过装置D、E,并使分解产生的气体全部被装置D、E吸收,实验后测得装置D增重3.6克,装置E增重30.8克,若该白色不溶物的组成用xMg(OH)2 yMgCO3表示,则x:y=   。
(6)装置F的作用是    。
29.(2022 南充)(1)实验室制取某种气体X,X可能为氢气、氧气或二氧化碳。回答下列问题:
①图中用于加热试管的仪器名称是    。
②若将装置A和E连接制取气体X,A中反应的化学方程式为    。
③若用装置B和F制取气体X,装置中a和c相连,则气体X是    。
(2)长途运输活鱼常向水中加入过氧化钙(CaO2)固体。某探究小组对过氧化钙进行了如下探究活动。
【探究活动1】
①将一定量的过氧化钙加入水中,缓慢产生气泡(经检验该气体能使带火星的木条复燃);
②取少量反应后的液体于试管中,滴加酚酞试液,溶液变红。据此得出反应的化学方程式为2CaO2+2H2O═2Ca(OH)2+O2↑。
【探究活动2】
另取①中上层清液,加入Na2CO3溶液,充分反应后有沉淀生成,生成沉淀的化学方程式为    。过滤,得到滤渣和滤液。
【提出问题】滤液中溶质的成分是什么?
【作出猜想】猜想一:NaOH
猜想二:   
猜想三:NaOH、Na2CO3
【实验探究】取少量滤液,向其中加入足量稀盐酸,   (填写实验现象),猜想三成立。
【反思交流】根据以上探究事实,你认为过氧化钙的用途有    (写一条即可)。
30.(2022 眉山)同学们在学习过程中了解到Mg能在CO2中燃烧,根据金属活动性顺序表,Na比Mg活泼,由此猜想Na也能在CO2中燃烧,实验小组进行以下实验探究:
【查阅资料】
①金属钠性质活泼,常温下,金属钠极易与氧气反应,生成白色物质氧化钠,氧化钠溶于水生成氢氧化钠。金属钠还可以与水剧烈反应,放出氢气。
②Na2CO3溶液显碱性;CaCl2溶液显中性。
【实验探究一】Na能在CO2中燃烧吗?
步骤1:制取并收集一瓶纯净干燥的CO2气体。
步骤2:将燃着的钠迅速伸入集气瓶中,观察到钠在CO2中继续燃烧,发光放热,冷却后观察到瓶内附着黑色颗粒,并粘附着白色物质。
【问题讨论】
(1)步骤2中生成的黑色固体是    。
【初步结论】Na能在CO2中燃烧。
【实验探究二】Na在CO2中燃烧的产物中白色物质成分的探究。
【提出问题】白色物质是什么?
【猜想与假设】
猜想一:氧化钠;
猜想二:碳酸钠;
猜想三:氧化钠和碳酸钠的混合物;
猜想四:氢氧化钠。
(2)大家讨论后一致认为猜想四是错误的,理由是    。
【设计方案与实验】
方案1:取该样品少量于试管中,加入适量的水,振荡,过滤,向滤液中加入无色酚酞试液,观察到溶液变成红色。结论:白色物质中一定有氧化钠。
方案2:取该样品少量于试管中,滴加足量盐酸,溶液中有气泡冒出。结论:白色物质中一定有Na2CO3。
方案3:取该样品少量于试管中,加入适量的水,振荡,过滤,向滤液中加入过量的氯化钙溶液,出现白色沉淀,过滤,再向滤液中滴加无色酚酞溶液,无明显现象。
【反思与评价】
(3)甲同学思考后提出方案1得出的结论不正确,其理由是    。
(4)方案3中加入过量CaCl2溶液的目的是    。
【实验结论】
(5)综上所述,你认为猜想    成立。
(6)写出Na在CO2中燃烧的化学方程式    。
31.(2022 资阳)某化学兴趣小组的同学正在探究生锈铁钉与稀硫酸的反应情况,请你参与探究,并回答问题:
【提出问题】生锈铁钉与一定量稀硫酸反应后所得溶液中的溶质是什么?
【查阅资料】Fe3+与无色硫氰化钾溶液相遇出现血红色溶液。
【设计实验】
实验步骤 实验现象
①取一枚生锈铁钉用蒸馏水洗净,再置于洁净试管中。 铁钉表面有红褐色的铁锈。
②向步骤①的试管内加入一定量稀硫酸。 铁锈逐渐溶解,溶液由无色变为(1)   色,一会儿后产生气泡,最终溶液呈浅绿色。
③当该试管内不再产生气泡时,取出铁钉,剩下溶液M,铁钉用蒸馏水洗净观察。 铁钉表面呈银白色
写出步骤②中铁锈溶解的化学方程式(2)   。
【溶质猜测】溶液M的溶质成分是
猜想一:(3)   
猜想二:只有Fe2(SO4)3
猜想三:既有FeSO4也有Fe2(SO4)3
【实验探究】取少量溶液M于另一洁净试管中,滴加几滴无色硫氰化钾溶液,观察到(4)   ,则猜想二、三不成立。
【交流讨论】同学们对溶液M中没有溶质硫酸铁感到困惑,为此展开讨论。
甲同学:反应过程中氢气与硫酸铁反应生成了硫酸亚铁。
乙同学:反应过程中铁与硫酸铁反应生成了硫酸亚铁。
若乙同学观点成立,则相应的化学方程式为(5)   。
【反思评价】小组同学通过实验探究后一致认为,使用酸除去铁制品表面的铁锈时,务必控制好(6)   ,否则会造成铁制品的损耗。
32.(2022 达州)我国化学家侯德榜创立的侯氏制碱法,为世界制碱工业作出了突出贡献。在工业生产所得的碳酸钠产品中往往会混有少量的氯化钠。某校化学兴趣小组同学想探究某产品中碳酸钠的质量分数,经讨论后设计了如下两种实验方案。
【查阅资料】碱石灰的主要成分是CaO和NaOH。
【设计与实验】
方案甲:“气体质量法”
(1)按如图所示连接好装置,检查装置气密性后加入一定质量的碳酸钠样品于装置A中。
(2)打开止水夹K通入一段时间的氮气后,称量装置C的质量,并记录。
(3)关闭止水夹K,打开分液漏斗活塞向A装置中注入足量的稀硫酸,关闭活塞。
(4)待装置A中无气泡产生后打开止水夹K,再次通入氮气一段时间后,关闭止水夹K,第二次称量装置C的质量,并记录。
(5)计算。
【分析与讨论】
①装置A中发生反应的化学方程式为    。
②装置B中浓硫酸的作用是    。
③步骤(4)中再次通入氮气的目的是    。
④装置D的作用是    。
方案乙:“沉淀质量法”
写出上述流程中相关反应的化学方程式:   。
【得出结论】
同学们经过实验,最终都计算出了样品中碳酸钠的质量分数。
请你根据方案乙中测定的相关数据,求出样品中碳酸钠的质量分数为    ×100%(用含有m、n的代数式表示)。
【反思与交流】
同学们经过讨论认为方案乙优于方案甲,理由主要是    (填字母序号)。
A.节约能源
B.操作简便
C.保护环境
33.(2022 宜宾)新冠疫情期间,口罩成为人们与病毒隔离的重要屏障。某实验小组为了弄清口罩的构造和关键材料的化学组成,进行了以下实验探究。
Ⅰ.探究口罩的构造
取一个医用口罩,用剪刀将其剪开,观察到里面有银白色的金属条,口罩分三层。查阅资料得知内外层为无纺布,中间层为熔喷布,成分均为聚丙烯。用显微镜观察,中间层最致密,测得孔径小于0.5μm。
(1)大部分飞沫直径集中在0.74~2.12μm。口罩能有效防止病毒通过飞沫传播的原理相当于化学实验中的    (填操作名称)。
Ⅱ.探究熔喷布的元素组成
聚丙烯属于有机物,含有碳元素,还可能含有氢、氧元素。实验小组取1.4g熔喷布,设计如图所示装置进行实验(部分夹持装置略去),实验过程中观察到装置B中U形管内固体变为蓝色,C中澄清石灰水变浑浊。
已知:无水CuSO4为白色固体,吸水后变成蓝色晶体。
(2)装置B的作用是    。
(3)装置C中发生反应的化学方程式是    。
(4)实验时,若装置B和C调换位置,对实验产生的影响是    。
(5)实验过程中持续通入干燥O2,熔喷布在装置A中完全燃烧,测得装置B质量增加1.8g,装置C、D质量共增加4.4g。通过计算判断:
①熔喷布中是否含有氧元素?   (填“含有”或“不含有”)。
②聚丙烯分子中碳原子与氢原子的个数比是    。
34.(2022 内江)同学们学习了分子、原子、离子是构成物质常见的基本粒子,它们的质量和体积都很小。某化学兴趣小组的同学对粒子体积大小有没有差异进行了如下探究:
【查阅资料】
鸡蛋膜有极其微小的孔隙。
【实验探究】
如图所示:向5个鸡蛋壳内分别加入下表中的物质,放入盛有蒸馏水的小烧杯中,一段时间后取出鸡蛋壳,再向小烧杯中分别加入如表中的物质进行实验。
实验编号 ① ② ③ ④ ⑤
鸡蛋壳内加入的物质 NaCl溶液 Na2CO3溶液 NaOH溶液 淀粉溶液 鸡蛋清
小烧杯中加入的物质 AgNO3溶液 CaCl2溶液 FeCl3溶液 碘水 浓硝酸
小烧杯中的现象 白色沉淀     红褐色沉淀 无现象 无现象
【实验分析】
(1)实验①小烧杯中产生的白色沉淀是    ;实验③小烧杯中产生红褐色沉淀,反应的化学方程式为    。
(2)通过实验①②③得出的结论是    。
【实验结论】
综上实验探究可知:构成物质的基本粒子的体积    。
【反思交流】
小明同学认为上述实验④⑤不能比较分子体积大小差异,还应增加下列对比实验进行完善:将实验④鸡蛋壳内和小烧杯中物质互换,重复上述实验操作,小烧杯中的现象是    。
【拓展延伸】
科学家设计制造出孔径大小不同的“小筛子”,让体积大小不同的粒子通过,从而分离提纯物质。如天然水的净化、海水淡化。
35.(2022 广安)某课外化学兴趣小组到华蓥山石林研学旅行,震惊于溶洞内千姿百态的石笋、钟乳石。回校后查阅教材,知道溶洞都分布在石灰岩组成的山洞中。石灰岩的主要成分是碳酸钙,当遇到溶有二氧化碳的水时,会反应生成溶解性较大的碳酸氢钙,其反应方程式为:CaCO3+CO2+H2O═Ca(HCO3)2。当溶有碳酸氢钙的水遇热或压强突然变小时,溶解在水里的碳酸氢钙就会分解,重新生成碳酸钙沉积下来。
[提出问题]兴趣小组在研究溶洞成因后提出:
在碳酸钠溶液中通入二氧化碳气体也会发生类似的反应吗?
推测反应方程式为:Na2CO3+H2O+CO2═2NaHCO3
[猜想与假设]同学们做出了如下猜想:
猜想一:碳酸钠、二氧化碳和水会发生反应。
猜想二:   。
[查阅资料]①碳酸氢钠受热会分解产生碳酸钠、水和二氧化碳;
②碳酸钠与碳酸氢钠相互不反应。
[实验方案设计]
第一步:制备检测样品。向盛有Na2CO3溶液的烧杯中通入一定量的二氧化碳后,通过系列的操作制得了固体,并干燥固体待用。
第二步:将第一步制得的固体加热,以检验固体中是否有碳酸氢钠。
实验装置如图一所示,在加药品前应先检查装置    。
完成上述操作后,将固体样品放入试管并加热。
[证据和推理]一段时间后,观察到烧杯内澄清石灰水变浑浊,这说明猜想    成立。请写出澄清石灰水变浑浊的化学方程式    。
[实验反思]同学们实验后讨论认为此实验设计不严密,使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳或许来自碳酸钠分解。于是补充设计了图二的实验装置进行探究。
同学们在大试管里放碳酸钠(直接受热),小试管里放碳酸氢钠(间接受热)。一段时间后,出现    (选填下列选项中编号)的现象,则证明碳酸氢钠受热分解,碳酸钠受热不分解。由此推出图一装置产生的二氧化碳来自于碳酸氢钠的分解。
A.烧杯A中澄清石灰水变浑浊,烧杯B中澄清石灰水不变浑浊
B.烧杯A中澄清石灰水不变浑浊,烧杯B中澄清石灰水变浑浊
C.烧杯A和烧杯B中澄清石灰水均变浑浊
D.烧杯A和烧杯B中澄清石灰水均不变浑浊
[探究结论]碳酸钠、二氧化碳和水会发生反应。
参考答案与试题解析
一.选择题(共12小题)
1.【解答】解:A、CaO能与水反应生成氢氧化钙,氯化钙易溶于水,反而会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误。
B、浓硫酸具有吸水性,且不与氧气反应,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项所采取的方法正确。
C、Na2CO3能与过量稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,能除去杂质但引入了新的杂质硫酸(过量的),不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误。
D、CO2能与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水,CO不与澄清石灰水反应,反而会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误。
故选:B。
2.【解答】解:A、O2不易溶于水,氮气难溶于水,通入足量水中,不能全部除去杂质,不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误。
B、Mg(OH)2能与足量的稀盐酸反应生成氯化镁和水,能除去杂质但引入了新的杂质氯化镁,不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误。
C、CO2能与足量澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水,CO不与足量澄清石灰水反应,反而会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误。
D、H2SO4能与足量Cu(OH)2反应生成硫酸铜和水,再过滤,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项所采取的方法正确。
故选:D。
3.【解答】解:A、通过灼热的氧化铜,氧化铜和氧气不反应,无法除去氧气,故A错误;
B、氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液均显碱性,均能使无色酚酞试液变红,现象相同,无法区分,故B错误;
C、过氧化氢在二氧化锰的催化下分解为水和氧气,二氧化锰难溶于水,故可通过过滤、洗涤、干燥得到二氧化锰,故C正确;
D、将镁条、铁丝分别放入硫酸铜溶液中,镁、铁均能与硫酸铜反应,均有红色固体析出,说明镁、铁比铜活泼,但是无法探究镁、铁的金属活动性顺序,故D错误。
故选:C。
4.【解答】解:A、点燃,观察现象并闻气味,产生烧焦羽毛气味的是羊毛线,产生烧纸气味的是棉线,可以鉴别,故选项实验方案能达到目的。
B、分别取等质量样品于两个烧杯中,加入等质量水溶解,测量温度的变化,溶于水温度升高的是NaOH固体,溶于水温度降低的是NH4NO3固体,可以鉴别,故选项实验方案能达到目的。
C、硫酸能与适量Ba(NO3)2溶液反应生成硫酸钡沉淀和硝酸,能除去杂质但引入了新的杂质硝酸,不符合除杂原则,故选项实验方案不能达到目的。
D、Na2CO3能与适量稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项实验方案能达到目的。
故选:C。
5.【解答】解:A、碳酸钠能与适量Ca(OH)2溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,充分反应后过滤,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项实验方案能达到实验目的。
B、Na2SO4与MgCl2交换成分没有沉淀或气体或水反应,不能发生复分解反应,不能检验NaCl溶液中是否含有Na2SO4,故选项实验方案不能达到实验目的。
C、点燃两支相同的蜡烛,其中一支罩上烧杯,观察现象,罩上烧杯的蜡烛一会就熄灭,另一种蜡烛正常燃烧,可探究燃烧的条件之一:可燃物与充足的氧气接触,故选项实验方案能达到实验目的。
D、将燃着的木条分别伸入集气瓶内,能使燃着的木条燃烧更旺的是氧气,能使燃着的木条熄灭的是二氧化碳,可以鉴别,故选项实验方案能达到实验目的。
故选:B。
6.【解答】解:A、棉线的主要成分是纤维素,灼烧有纸燃烧的气味,羊毛线的主要成分是蛋白质,灼烧有烧焦羽毛的气味,气味不同,可以区分,故选项实验方案能达到实验目的。
B、将磁铁靠近混合物,铁粉能被磁铁吸引,木炭粉不能被吸引,可达到分离的目的,故选项实验方案能达到实验目的。
C、CO2和HCl气体均能与NaOH溶液反应,不但能把杂质除去,也会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项实验方案不能达到实验目的。
D、在蜡烛的火焰上方罩一只干燥的冷烧杯,烧杯内壁有水雾出现,说明蜡烛燃烧生成了水,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,水由H、O元素组成,氧气由氧元素组成,则蜡烛中一定含氢元素,故选项实验方案能达到实验目的。
故选:C。
7.【解答】解:A、可用水鉴别NaOH、NaCl、CuSO4三种白色固体,溶于水温度升高的是氢氧化钠,溶于水温度几乎无变化的是氯化钠,溶于水形成蓝色溶液的是硫酸铜,故选项说法正确。
B、NH4Cl能与熟石灰反应生成有刺激性气味的氨气,KCl、KNO3与熟石灰混合无明显现象,不能鉴别,故选项说法错误。
C、NaCl能与过量的硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸钠,能除去杂质但引入了新的杂质硝酸银(过量的),不符合除杂原则,故选项说法错误。
D、氢氧化钠固体具有吸水性,但能与二氧化碳反应,不但能把杂质除去,也会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项说法错误。
故选:A。
8.【解答】解:A、白酒和白糖水均为无色液体,用观察颜色的方法不能鉴别,故选项实验设计不能达到对应实验目的。
B、K2SO4能与适量BaCl2溶液反应生成硫酸钡沉淀和氯化钾,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项实验设计能达到对应实验目的。
C、浓硫酸具有吸水性,但能与氨气反应,不但能把杂质除去,也会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项实验设计不能达到对应实验目的。
D、将铜丝、银丝分别浸入稀盐酸溶液中,均不反应,不能探究铜、银的金属活动性顺序,故选项实验设计不能达到对应实验目的。
故选:B。
9.【解答】解:A、硫酸铵、氯化铵都能和氢氧化钙反应生成氨气,都产生刺激性气味,不能区分两种物质,该选项不正确。
B、稀硫酸和碳酸钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,除去碳酸钠带入硫酸钠,该选项不正确。
C、用玻璃棒蘸取待测液滴到湿润的pH试纸上,如果溶液显酸性,导致测定结果偏高,如果溶液显碱性,导致测定结果偏低,如果溶液显中性,测定结果不变,该选项不正确。
D、将黄铜片与铜片互相刻画,痕迹更明显的物质硬度小,该选项正确。
故选:D。
10.【解答】解:A、点燃蜡烛,在火焰上方罩个烧杯,能观察到烧杯壁有水珠出现,说明蜡烛燃烧生成水,证明蜡烛中含有氢元素,但只能证明蜡烛中含有氢元素,不能证明是否含有其它元素,该选项不正确。
B、镁和氧气点燃条件下反应生成氧化镁,有气体氧气参与反应,只称量镁条燃烧前后固体质量,不能验证质量守恒定律,该选项不正确。
C、氢氧化钠溶液显碱性,pH>7,滴加稀硫酸,反应生成硫酸钠和水,pH逐渐减小到7,为恰好完全反应,继续加入稀硫酸,溶液显酸性,pH<7,可以证明稀硫酸与氢氧化钠溶液反应,该选项正确。
D、硫酸钾和氯化钾都是白色固体,无味,溶于水,无法鉴别,该选项不正确。
故选:C。
11.【解答】解:A、分离KCl和MnO2固体,利用两者的溶解性不同进行分离,加水溶解,过滤,对滤渣进行洗涤、干燥,得到二氧化锰固体;对滤液进行蒸发结晶,得到氯化钾固体,故选项实验方案不能达到实验目的。
B、检验水样是否为软水,可取样,加入肥皂水,振荡,产生较多泡沫的是软水,故选项实验方案能达到实验目的。
C、CaCl2杂质能与过量Na2CO3反应碳酸钙沉淀和氯化钠,能除去杂质但引入了新的杂质碳酸钠(过量的),不符合除杂原则,故选项实验方案不能达到实验目的。
D、除去水中的色素和异味可以加入活性炭,氯气起到的是杀菌消毒的作用,故选项实验方案不能达到实验目的。
故选:B。
12.【解答】解:A、CaO能与水反应生成氢氧化钙,碳酸钙难溶于水,反而会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项实验方案设计不合理。
B、粗盐的主要成分是氯化钠,粗盐提纯是通过溶解(把不溶物与食盐初步分离)、过滤(把不溶物彻底除去)、蒸发结晶(氯化钠从溶液中分离出来得到食盐)得到精盐的过程,故选项实验方案设计合理。
C、分别加适量的水,用手触摸容器外壁,温度升高的是氢氧化钠,温度降低的是硝酸铵,可以鉴别,故选项实验方案设计合理。
D、分别加入熟石灰、研磨、闻气味,产生刺激性气味气体的是NH4Cl,无明显现象的是氯化钾,可以鉴别,故选项实验方案设计合理。
故选:A。
二.实验题(共2小题)
13.【解答】解:(1)稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、数ihe二氧化碳,反应的化学方程式为Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑,比较读数发现反应前后的质量并不相等,其原因是反应生成的二氧化碳逸出装置。
故答案为:Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑;反应生成的二氧化碳逸出装置。
(2)第2小组设计了乙图方案,以解决第1小组遇到的问题。但有同学认为会产生误差,他的理由是气球膨胀后不可忽略浮力的影响。老师肯定了该同学勇于质疑、精益求精的科学精神。
故答案为:浮力。
(3)①连接好装置后,打开弹簧夹,推或拉注射器活塞,松开手后活塞回到原位,说明气密性好。
故答案为:好。
②关闭弹簧夹,记录注射器初始读数,强光引燃白磷,冷却后打开弹簧夹。为保证锥形瓶内氧气完全反应,实验应采取的措施是白磷足量;实验中需要测定的数据是锥形瓶(含导管)的容积、注射器反应前后的体积。
故答案为:白磷足量;注射器反应前后的体积。
14.【解答】解:(1)装置A中的仪器主要有分液漏斗、锥形瓶等;故答案为:锥形瓶(合理即可);
(2)大理石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体,化学方程式为CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;故答案为:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;
(3)生成的二氧化碳中混有氯化氢气体,氯化氢气体溶于水形成盐酸,盐酸与碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体,因此装置B中盛装饱和NaHCO3溶液的目的是除去二氧化碳中混有的氯化氢气体;故答案为:除去二氧化碳中混有的氯化氢气体;
(4)氢氧化钠能与二氧化碳反应,因此D中盛装的液体试剂是浓氢氧化钠溶液;故答案为:浓氢氧化钠溶液;
(5)装置E的试管中的气体是氧气,氧气具有助燃性,因此检验的方法是将带火星的木条伸入试管中,若木条复燃,证明是氧气;故答案为:将带火星的木条伸入试管中,若木条复燃,证明是氧气;
(6)由题干信息可知,装置E的试管中收集到的气体的来源是过氧化钠(Na2O2)与CO2、H2O反应生成的;故答案为:过氧化钠(Na2O2)与CO2、H2O反应生成的。
三.解答题(共1小题)
15.【解答】解:(1)在空气中点燃镁条,观察到镁条剧烈燃烧,发出耀眼白光,说明该反应放出能量,生成白色固体MgO,说明镁发生了氧化反应。
故答案为:放出;氧化。
(2)①取走上面一块干冰,观察到有白色固体产生(见图4),用铁片拨开图4产物的表面(见图5),还观察到的现象是出现 黑色固体,说明镁在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和碳,该反应的化学方程式是2Mg+CO22MgO+C。
故答案为:出现黑色固体;2Mg+CO22MgO+C。
②小组实验后讨论,对初中教材中燃烧的条件有了新的认识,即燃烧不一定需要氧气。
故答案为:燃烧不一定需要氧气。
四.科学探究题(共20小题)
16.【解答】解:(1)步骤一:取一定量干燥的粉末状水垢样品于试管中,按如图所示进行实验,B装置中观察到无水硫酸铜变蓝,说明水垢加热有水生成,则说明水垢中含有氢氧化镁,氢氧化镁加热分解生成氧化镁和水;
步骤二:另取少量的水垢样品于试管中,再加入足量的稀盐酸,根据实验结论水垢中含有碳酸钙,水垢中的碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水,故可观察到固体逐渐溶解,产生大量气泡;
(2)步骤二中:碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水,化学方程式分别为:CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O或Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+H2O;
(3)装置D中为碱石灰,主要成分是氢氧化钠和生石灰,可以吸收空气中的二氧化碳和水,分子影响实验结果;
(4)实验中氢氧化镁加热分解生成氧化镁和水,碳酸钙高温下分解生成氧化钙和二氧化碳,完全反应后,B装置增重0.9g,即生成水的质量为0.9g;C装置增重4.4g,即生成二氧化碳的质量为4.4g,根据反应前后元素质量守恒,则氢氧化镁的质量为0.9g×÷=2.9g,碳酸钙的质量为4.4g×÷=10g,则水垢样品中碳酸钙和氢氧化镁的质量之比为10g:2.9g=100:29;
(5)水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁,除去热水壶中的水垢,可选用食醋,因为食醋中含有醋酸,醋酸能与水垢中的碳酸钙、氢氧化镁反应生成可溶性的醋酸盐,所以用食醋能除去热水瓶中的水垢,故C正确。
故答案为:(1)氢氧化镁;固体逐渐溶解,产生大量气泡;
(2)CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O或Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+H2O;
(3)吸收空气中的二氧化碳和水,分子影响实验结果;
(4)100:29;
(5)C。
17.【解答】解:【探究一】:确定纯碱样品中是否含有NaCl
(1)取样品加水溶解,加入过量稀硝酸,纯碱是碳酸钠的俗称,碳酸钠和硝酸反应生成硝酸钠、水和二氧化碳,观察到的实验现象为:有气泡产生。
(2)取上述溶液,继续滴加适量AgNO3溶液,结论是样品中含有NaCl,氯化钠和硝酸银反应生成氯化银白色沉淀和硝酸钠,则观察到的实验现象为:有白色沉淀产生。
【结论】:样品中含有 NaCl。
(3)甲、CaCl2溶液和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,生成了氯化钠,对后续实验造成干扰,不能确定样品中是否含有NaCl,故选项错误;
乙、稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,生成了氯化钠,对后续实验造成干扰,不能确定样品中是否含有NaCl,故选项错误;
丙、Ba(NO3)2溶液和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和硝酸钠,没有引入氯离子,不会对后续实验造成干扰,能确定样品中是否含有NaCl,故选项正确;
故选:丙。
【探究二】:测定纯碱样品中Na2CO3的质量分数
(4)兴趣小组设计了以下两个测定方案:
方案一:将样品溶解,加入过量CaCl2溶液,搅拌至反应完全。过滤、洗涤、干燥,称量沉淀的质量,计算Na2CO3的质量分数。
方案二:如图所示,取样品于锥形瓶中,加入足量稀盐酸。反应结束后,根据球形干燥管的增重计算Na2CO3的质量分数。
【讨论】:①方案一中过量CaCl2溶液能将碳酸钠完全反应,由沉淀的质量即可求出碳酸钠的质量,进而得到Na2CO3的质量分数;方案二中,生成的二氧化碳气体会带出氯化氢气体和水蒸气,全部被氢氧化钠吸收,由氢氧化钠增加的质量来计算碳酸钠的质量,会导致结果偏大;所以上述两个方案中,方案一更优。
②方案二锥形瓶内发生的反应是碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑。
【探究三】:确定Na2CO3溶液的酸碱性
(5)无色酚酞溶液遇碱性溶液变红,向Na2CO3溶液中滴加酚酞,溶液变成红色,所以Na2CO3溶液呈碱性。
【知识拓展】:
(6)盐是由金属离子(或铵根离子)和酸根离子构成的化合物,纯碱由钠离子和碳酸根离子构成,则纯碱属于盐。
故答案为:
(1)气泡;
(2)白色沉淀;
(3)丙;
(4)①一;②Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;
(5)碱;
(6)盐。
18.【解答】解:(1)盐酸具有挥发性,因此猜想三中有HCl气体;故答案为:盐酸易挥发;
(2)B装置AgNO3可用于检验混合气体中的HCl,出现白色沉淀,说明硝酸银与盐酸反应生成氯化银沉淀,其化学方程式表示为HCl+AgNO3=HNO3+AgCl;故答案为:HCl;HCl+AgNO3=HNO3+AgCl;
(3)二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,故可用C装置检验并除尽CO2;故答案为:检验并除尽CO2;
(4)气体通入C装置,可能带出部分水蒸气到D、E装置,因此观察到E装置中无水CuSO4由白色变为蓝色,并不能判断是D装置中发生氢气还原氧化铜的的反应;故答案为:气体通过C装置可能带出水蒸气,干扰对氢气的检验;
(5)B、C装置颠倒,混合气体中的HCl、CO2均会被氢氧化钙吸收,因此无法判断混合气体中是否含有HCl;故答案为:不能;混合气体中的HCl、CO2均会被氢氧化钙吸收,因此无法判断混合气体中是否含有HCl;
(6)该气体中含有可燃性气体氢气,故实验开始前,先通一段时间氮气,再将产生的气体通入该装置,防止发生爆炸;故答案为:实验开始前,先通一段时间氮气,再将产生的气体通入该装置,防止发生爆炸。
19.【解答】解:【反思讨论】碳酸钠溶液与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,若碳酸钠溶液与稀盐酸恰好完全反应,则猜想Ⅰ:溶质只有NaCl,若稀盐酸过量,则猜想Ⅱ:溶质有NaCl和HCl,若碳酸钠过量,则猜想Ⅲ:溶质有NaCl和Na2CO3;
【实验探究】实验1:取少量溶液于试管中,并向试管中加入一小段镁条,镁条与稀盐酸反应生成氢气,猜想Ⅱ不正确,说明没有盐酸,故观察到的实验现象是无明显现象;
实验2:取少量溶液于试管中,滴加CaCl2溶液,CaCl2溶液与碳酸钠反应生成白色沉淀碳酸钙,实验中观察到有白色沉淀产生,说明溶质有碳酸钠,故猜想Ⅲ正确;
【反思讨论】(1)实验2中是CaCl2溶液与碳酸钠溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,反应的化学方程式为CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl;
(2)碳酸钠溶液与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,则只要实验2中有白色沉淀产生,不需要实验1就可以判断猜想Ⅱ不正确,其理由是HCl和Na2CO3不能共存;
(3)a、碳酸钠溶液呈碱性,能使酚酞溶液变红,向反应后的溶液中加入少量酚酞溶液后,溶液呈红色,说明溶液中含有碳酸钠,故a符合题意;
b、碳酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,向反应后的溶液中继续加入稀硫酸,产生气泡,说明溶液中含有碳酸钠,故b符合题意;
c、碳酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,氢氧化钡溶液与硫酸钠反应生成白色沉淀硫酸钡,则向反应后的溶液中加入氢氧化钡溶液产生白色沉淀,不能证明溶液中含有碳酸钠,故c不符合题意;
d、加入少量铁屑后无气泡产生,说明反应后的溶液中无稀硫酸,不能证明溶液中含有碳酸钠,故d不符合题意;
故选:ab。
故答案为:【反思讨论】HCl;
【实验探究】实验1:无明显现象;
实验2:Ⅲ;
【反思讨论】(1)CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl;
(2)HCl和Na2CO3不能共存;
(3)ab。
20.【解答】【猜想与假设】①在金属活动性顺序中,锌排在银前面,故锌粉可以将银从银的盐溶液中置换出来,而锌会以锌离子的形式存在于溶液中,故滤液中的溶质不可能只有硝酸银,故猜想一错误;故答案为:在金属活动性顺序中,锌排在银前面,故锌粉可以将银从银的盐溶液中置换出来,而锌会以锌离子的形式存在于溶液中,故滤液中的溶质不可能只有硝酸银;
【设计并进行实验】猜想三说明锌粉并不能与硝酸银恰好完全反应,锌粉少量,故滤液中会有未反应的硝酸银,检验硝酸银的办法就是使用含有氯离子的溶液与其反应如果产生白色沉淀,则说明滤液中的溶质含有硝酸银;反之,则不含硝酸银不可能只有硝酸银;硝酸银可与氯化钠反应生成氯化银沉淀和硝酸钠,故化学方程式为:AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3;故答案为:②产生白色沉淀③AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3;
【反思与拓展】当加入的锌粉的量较少时,会置换出银溶液中的单质银,故此时滤渣中含有银单质;而当加入的锌粉的量很多时,过量的锌粉也会保留在滤渣中,故此滤渣的成分为银单质和锌单质;故答案为:④Ag或Ag、Zn。
21.【解答】解:【探究活动一】猜想二成立,说明实验室制取二氧化碳后的废液中含有CaCl2和HCl,HCl溶液显酸性,能使紫色石蕊溶液变红,故甲组同学向废液中滴加紫色石蕊溶液,溶液变成红色;
【数据分析】Ⅰ、根据图2数据进行分析可知,a点是盐酸与碳酸钠溶液反应生成氯化钠、二氧化碳和水,故a点的实验现象为有气泡产生;
Ⅱ、b点的pH=7,溶液呈中性,是碳酸钠溶液与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,反应的化学方程式为CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl;
Ⅲ、c点的pH>7,溶液呈碱性,说明碳酸钠溶液过量,溶液中还含有反应生成的氯化钠,故c点对应溶液中全部溶质的化学式为NaCl、Na2CO3;
【探究活动二】由于盐酸易挥发,蒸发时盐酸变为气体逸出,则直接蒸发溶剂可从剩余废液中回收纯净CaCl2,理由是盐酸易挥发,蒸发时盐酸变为气体逸出;
【交流与反思】A、氧化钙能与盐酸反应生成氯化钙和水,过量的氧化钙能与水反应生成氢氧化钙,若不用指示剂,无法判断反应是否恰好反应,容易引入杂质氢氧化钙,溶液呈碱性,故A不符合题意;
B、氢氧化钙能与盐酸反应生成氯化钙和水,若不用指示剂,无法判断反应是否恰好反应,容易引入杂质氢氧化钙,溶液呈碱性,故B不符合题意;
C、盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,再过滤除去过量的难溶于水的碳酸钙,能除去杂质且没有引入新的杂质,溶液呈中性,故C符合题意;
故选:C。
故答案为:【探究活动一】红;
【数据分析】Ⅰ、有气泡产生;
Ⅱ、CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl;
Ⅲ、NaCl、Na2CO3;
【探究活动二】盐酸易挥发,蒸发时盐酸变为气体逸出;
【交流与反思】C。
22.【解答】解:(1)实验室中制取二氧化碳常用大理石或石灰石和稀盐酸反应来制取,同时生成氯化钙、水,属于固液常温型,所以应该选择装置②来制取二氧化碳气体,反应的化学方程式是:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
(2)将Ⅰ中所得的混合物进行分离,得到滤渣和滤液,该操作是过滤,所用到的玻璃仪器除烧杯和玻璃棒外,还必需漏斗。
(3)【进行实验】碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,反应的化学方程式为CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl。
【提出质疑】兴趣小组同学认为方案二不正确,是因为碳酸钠和碳酸氢钠均能与盐酸反应生成二氧化碳气体,不能说明产品中一定有Na2CO3。
【探究释疑】碳酸钠受热不分解,2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,可取少量产品于试管中,塞上带导管的橡胶塞,并把导管伸入澄清石灰水中,加热试管,澄清石灰水变浑浊,说明产品中还含有NaHCO3。
故答案为:
(1)②;CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(2)漏斗;
(3)CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl;
【提出质疑】碳酸钠和碳酸氢钠均能与盐酸反应生成二氧化碳气体;
【探究释疑】取少量产品于试管中,塞上带导管的橡胶塞,并把导管伸入澄清石灰水中,加热试管;NaHCO3。
23.【解答】解:【猜想与假设】
结合猜想一、二可知,也可能是碳酸钙与极稀盐酸不能发生反应,则猜想三为:无CO2放出,无新物质生成。
故答案为:新物质生成。
【实验探究】
①如图,将纯碳酸钙和0.050%的盐酸混和,放置一段时间,玻璃管内液面不移动,说明没有二氧化碳气体生成,可得出猜想一不成立。
故答案为:不成立。
②实验结论是猜想二成立,有新物质生成,其理由是CaCO3不溶于水,盐酸具有挥发性,盐酸加热挥发,蒸干有白色固体出现。
故答案为:碳酸钙不溶于水,盐酸易挥发,滤液放在蒸发皿中加热浓缩并蒸干,有白色固体出现。
③取滤液于试管中滴加饱和碳酸钠溶液,有白色沉淀生成,由于钙离子与碳酸根离子结合能生成碳酸钙沉淀,因此滤液中含有钙离子。
故答案为:钙离子。
④由查阅资料可知,碳酸氢钙与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,因此取滤液于试管中滴加饱和澄清石灰水,滤液变浑浊,说明滤液中含有碳酸氢根离子。
故答案为:碳酸氢根。
结合上述实验结论可知,在实验①中,极稀盐酸与碳酸钙反应生成碳酸氢钙和氯化钙,反应的化学方程式是2CaCO3+2HCl=Ca(HCO3)2+CaCl2。
故答案为:2CaCO3+2HCl=Ca(HCO3)2+CaCl2。
24.【解答】解:【初步分析】二氧化碳没有刺激性气味的气体,故甲同学根据该气体有刺激性气味认为猜想一不成立;
【现象与分析】气体中含有SO2,SO2能使品红溶液褪色,故可观察到图1装置B中品红溶液褪色;
【拓展延伸】CO2使澄清石灰水变浑浊是因为二氧化碳与澄清石灰水反应生成了碳酸钙沉淀和水,SO2也能与澄清石灰水反应生成亚硫酸钙沉淀和水,SO2也能使澄清石灰水变浑浊的原因是Ca(OH)2+SO2=CaSO3↓+H2O;
【反思交流】SO2能与酸性高锰酸钾溶液反应,使溶液的颜色变浅甚至褪色,也能使澄清石灰水变浑浊,CO2能使澄清石灰水变浑浊,故该装置中足量酸性高锰酸钾溶液的作用是使二氧化硫全部吸收,防止干扰二氧化碳的检验,图2的装置B中高锰酸钾溶液颜色变浅,说明有二氧化硫生成,装置C中澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成,反应前有碳、氢、硫、氧四种元素,反应后有碳、硫、氧三种元素,确少氢元素,故丙同学认为,“黑面包”实验中,炭与浓硫酸反应的产物除上述已验证的物质外,至少还有一种产物,依据是化学反应前后元素的种类不变,产物中缺少氢元素。
故答案为:【初步分析】一;
【现象与分析】品红溶液褪色;
【拓展延伸】Ca(OH)2+SO2=CaSO3↓+H2O;
【反思交流】使二氧化硫全部吸收,防止干扰二氧化碳的检验;化学反应前后元素的种类不变,产物中缺少氢元素。
25.【解答】解:(1)碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,产生气泡的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O;
(2)氢氧化钙和碳酸钙的混合物中,加入过量稀盐酸,振荡,固体也会全部溶解并有气泡产生,所以乙同学认为甲同学实验结论不够严谨,其理由是Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O、CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O,证明白色固体中还含有氢氧化钙的方法是取少量白色固体于试管中,加适量的水振荡,静置,在上层清液中滴加少量酚酞试液,若溶液由无色变成红色,说明白色固体中还含有氢氧化钙;
(3)澄清石灰水是氢氧化钙的水溶液,氢氧化钙能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,故澄清石灰水必须要密封保存。
故答案为:(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O;
(2)Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O、CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O;取少量白色固体于试管中,加适量的水振荡,静置,在上层清液中滴加少量酚酞试液;溶液由无色变成红色;
(3)密封;
26.【解答】解:(1)观察窗的作用是观察是否有气泡和产生气体的快慢;故答案为:观察是否有气泡和产生气体的快慢;
(2)加湿仓中有水,其作用是洗气,使氧气具有一定的湿度;故答案为:洗气,使氧气具有一定的湿度;
(3)检查图2装置气密性的操作是堵住末端导管口,将注射器活塞拉动到一定位置,松开手后,活塞回到原位置;故答案为:堵住末端导管口,将注射器活塞拉动到一定位置,松开手后,活塞回到原位置;
(4)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气,化学方程式为2H2O22H2O+O2↑;故答案为:2H2O22H2O+O2↑;
(5)④比③产氧量少,可能的原因是反应放出大量热,使反应物减少;故答案为:反应放出大量热,使反应物减少;
(6)由题干信息可知,生成氧气的体积为159.1mL﹣9.11mL=149.99mL=0.14999L
2(2Na2CO3 3H2O2)4Na2CO3+6H2O+3O2↑
628 96
ag 0.14999L×1.43g/L
a≈1.4
故答案为:1.4;
(7)由图4可得出的结论是过碳酸钠的产氧速率随加水量的增加而增大;故答案为:过碳酸钠的产氧速率随加水量的增加而增大;
(8)综合分析,选用过碳酸钠作制氧剂的理由是便于携带,能持续平稳地提供氧气;故答案为:便于携带,能持续平稳地提供氧气;
(9)学习小组利用身边物品自制了如图5的简易供氧器。与真实产品对比中,产氧和洗气装置组合需要一体化,内部气体流向采用高进低出方式、特定需求是选择制氧方法的重要依据、制氧机要符合美学、工程、安全等标准,则形成观点不正确的是A;故答案为:A。
27.【解答】解:【猜想与假设】经分析猜想三错误,其理由是混合后溶液为无色,氢氧化钙溶液呈碱性,能使酚酞试液变红,故不含氢氧化钙;
【设计并进行实验】猜想二成立,则有盐酸,锌与盐酸反应生成氯化锌和氢气,故现象为有气泡生成,化学方程式为Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑;
【反思与拓展】Ⅰ、将上表操作中的锌粒换成紫色石蕊试液(pH试纸)或碳酸氢钠(碳酸钠)或氧化铜或氢氧化铜(合理即可),现象为石蕊变红(pH<7)或有气泡生成或固体溶解(溶液变蓝色)或固体溶解(溶液变蓝色),也可得出猜想二正确的实验结论。
Ⅱ、试管B中碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,误倒后,试管底部有白色沉淀,说明试管B中碳酸钠有剩余,碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,氢氧化钙、氢氧化钠、碳酸钠都呈碱性,上层清液为红色,氢氧化钙可能有剩余,上层清液中一定有氢氧化钠和氯化钠,故阴离子为OH﹣、Cl﹣。
故答案为:【猜想与假设】混合后溶液为无色,氢氧化钙溶液呈碱性,能使酚酞试液变红,故不含氢氧化钙;
【设计并进行实验】有气泡生成;Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑;
【反思与拓展】Ⅰ、紫色石蕊试液(pH试纸)或碳酸氢钠或碳酸钠或氧化铜或氢氧化铜(合理即可);
Ⅱ、OH﹣、Cl﹣。
28.【解答】解:(1)镁条是块状固体,用镊子取;(2)由题干:水能解离出少量H+、OH﹣,则A中镁与水反应生成氢氧化镁和氢气,化学方程式为Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑;
(3)C中产生的白色不溶物是猜想一:白色不溶物是纯净的Mg(OH)2;猜想三:白色不溶物是Mg(OH)2、MgCO3的混合物;故猜想二:白色不溶物是纯净的MgCO3;
(4)碳酸镁与盐酸反应生成氯化镁、水和二氧化碳,取该白色不溶物加足量的稀盐酸,发现不溶物全部溶解,并有气体产生,说明有碳酸镁,则猜想一不成立;氢氧化镁与盐酸反应生成氯化镁和水,再取干燥的该白色不溶物加热分解,并将所产生的气体通过无水硫酸铜,发现无水硫酸铜变蓝,说明有水生成,则有氢氧化镁,由这两个小实验得出猜想三成立;
(5)设碳酸镁的质量为x,氢氧化镁的质量为y
MgCO3MgO+CO2↑
84 44
x 30.8g
x=58.8g
Mg(OH)2MgO+H2O
58 18
y 3.6g
y=11.6g
则xMg(OH)2 yMgCO3中x:y=:=2:7;
(6)装置F的作用是防止空气中二氧化碳和水进入E装置,影响实验结果。
故答案为:
(1)镊子;
(2)Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑;
(3)MgCO3;
(4)一;三;
(5)2:7;
(6)防止空气中二氧化碳和水进入E装置,影响实验结果。
29.【解答】解:(1)①图中用于加热试管的仪器名称是酒精灯;
②A装置适合固体加热的反应,有棉花,所以用高锰酸钾加热制取氧气,氧气不易溶于水,可用排水法收集;高锰酸钾在加热条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;
③若用装置B和F制取气体X,装置中a和c相连,则气体X密度比空气小,氢气的密度比空气小,实验室用锌和稀硫酸反应制取氢气,该反应是固液不加热型,发生装置选B;氧气、二氧化碳密度比空气都大,故气体X是氢气;
(2)[探究活动2]氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,化学方程式为Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH;
[作出猜想]氢氧化钙与碳酸钠恰好完全反应,滤液中的溶质是NaOH;氢氧化钙与碳酸钠反应,碳酸钠有剩余,滤液中的溶质是NaOH、Na2CO3;氢氧化钙与碳酸钠反应,氢氧化钙有剩余,滤液中的溶质是NaOH、Ca(OH)2;
[实验探究]猜想三成立,有碳酸钠,碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,故取少量滤液,向其中加入足量稀盐酸,有气泡生成;
[反思交流]根据以上探究事实,你认为过氧化钙的用途有水产运输或养殖供氧或调节水的pH值或植物根系供氧(合理即可)。
故答案为:
(1)①酒精灯;
②2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;
③氢气;
(2)[探究活动2]Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH;
[作出猜想]NaOH、Ca(OH)2;
[实验探究]有气泡生成;
[反思交流]水产运输或养殖供氧或调节水的pH值或植物根系供氧(合理即可)。
30.【解答】解:(1)钠能发生类似于CO2与镁的反应,2Mg+CO22MgO+C,根据质量守恒定律,化学变化前后。元素的种类不变,步骤2中生成的黑色固体成分是炭黑;故答案为:炭黑;
(2)根据质量守恒定律,化学变化前后元素的种类不变,故大家讨论后一致认为猜想四是错误的,理由是反应物中不含有氢元素,不能生成氢氧化钠;故答案为:反应物中不含有氢元素,不能生成氢氧化钠;
(3)甲同学思考后提出方案1得出的结论不正确,其理由是碳酸钠溶液也呈碱性,也能使酚酞变红色;故答案为:碳酸钠溶液也呈碱性,也能使酚酞变红色;
(4)方案3中加入过量CaCl2溶液的目的是检验并且除去碳酸钠,是因为碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,此反应的化学方程式:Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl;故答案为:检验并且除去碳酸钠;
(5)取该样品少量于试管中,加入适量的水,振荡,过滤,向滤液中加入过量的氯化钙溶液,出现白色沉淀,说明溶液中含有碳酸钠,同时排除了对氢氧化钠检验的干扰,因此过滤,再向滤液中滴加无色酚酞溶液,无明显现象,说明溶液中不含有氢氧化钠,综上所述,猜想二成立。故答案为:二。
(6)根据以上分析,Na在CO2中燃烧生成碳酸钠和碳,反应的化学方程式:4Na+3CO22Na2CO3+C;故答案为:4Na+3CO22Na2CO3+C。
31.【解答】解:【设计实验】(1)铁锈的主要成分是氧化铁,氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水,铁锈逐渐溶解,由于硫酸铁溶液是黄或棕黄溶液,所以实验现象是:由溶液由无色变为黄或棕黄色,一会儿后产生气泡,最终溶液呈浅绿色。故答案为:黄或棕黄;
(2)氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水,所以步骤②中铁锈溶解的化学方程式Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O。故答案为:Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O;
【溶质猜测】(3)根据反应的产物和猜想二和三,可知猜想一为:只有FeSO4;故答案为:只有FeSO4;
【实验探究】(4)取少量溶液M于另一洁净试管中,滴加几滴无色硫氰化钾溶液,由于Fe3+与无色硫氰化钾溶液相遇出现血红色溶液,根据实验结论猜想二、三不成立。则溶液中没有Fe3+可推知观察到:无明显现象或溶液不出现血红色。故答案为:无明显现象或溶液不出现血红色;
【交流讨论】(5)根据铁与硫酸铁反应生成了硫酸亚铁,则相应的化学方程式为:Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4。故答案为:Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4;
【反思评价】(6)由于铁可以和酸继续反应,所以使用酸除去铁制品表面的铁锈时,务必控制好酸的用量或铁制品浸入酸溶液的时间,否则会造成铁制品的损耗。故答案为:酸的用量或铁制品浸入酸溶液的时间。
32.【解答】解:方案甲。
①装置A中碳酸钠和稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,发生反应的化学方程式为Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑。
故答案为:Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑。
②装置B中浓硫酸的作用是吸收二氧化碳中的水蒸气。
故答案为:吸收二氧化碳中的水蒸气。
③步骤(4)中再次通入氮气的目的是使反应生成的二氧化碳全部被C装置吸收。
故答案为:使反应生成的二氧化碳全部被C装置吸收。
④装置D的作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入C装置。
故答案为:防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入C装置。
方案乙。
上述流程中碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,反应的化学方程式:Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl。
故答案为:Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl。
【得出结论】
设碳酸钠质量是x。
Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
106 100
x ng

x=ng
样品中碳酸钠的质量分数为×100%=×100%。
故答案为:。
【反思与交流】
同学们经过讨论认为方案乙优于方案甲,理由主要是操作简便。
故答案为:B。
33.【解答】解:(1)过滤可以将不溶物与液体分开,口罩能有效防止病毒通过飞沫传播的原理相当于化学实验中的过滤;故答案为:过滤;
(2)无水硫酸铜遇水变蓝,故装置B的作用是:检验是否有水生成;故答案为:检验是否有水生成;
(3)装置C中发生的反应为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,该反应的化学方程式为:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;故答案为:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
(4)实验时,若装置B和C调换位置,气体会从C装置中带出水蒸气,影响水的检验;故答案为:气体会从C装置中携带出水蒸气,影响水的检验;
(5)①装置B中增加的质量为反应生成水的质量,装置C、D增加的质量为反应生成二氧化碳的质量,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类和质量不变,生成物中含C、H、O,故熔喷布中一定含C、H元素,碳元素的质量为:4.4g××100%=1.2g,氢元素的质量为:1.8g××100%=0.2g,1.2g+0.2g=1.4g,故熔喷布中不含有氧元素;故答案为:不含有;
②聚丙烯分子中碳原子与氢原子的个数比::=1:2;故答案为:1:2;
34.【解答】解:【实验探究】此时碳酸钠中碳酸根离子会透过鸡蛋膜,出现白色沉淀现象;
故答案为:白色沉淀。
【实验分析】(1)氯离子可与银离子反应生成氯化银沉淀,所以白色沉淀为氯化银;红褐色沉淀为氢氧化铁,氢氧化钠与氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠,书写化学方程式注意配平及沉淀符号,所以化学方程式为3NaOH+FeCl3=Fe(OH)3↓+3NaCl;
故答案为:AgCl;3NaOH+FeCl3=Fe(OH)3↓+3NaCl。
(2)①②③都产生沉淀说明有氯化银、氢氧化铁生成、碳酸钙生成,证明氯离子、碳酸根离子和氢氧根离子可以透过鸡蛋膜;
故答案为:氯离子、碳酸根离子和氢氧根离子可以透过鸡蛋膜。
【实验结论】①②③可以知道有离子透过鸡蛋膜,而④和⑤则说明淀粉和鸡蛋清没有分子透过鸡蛋膜,因此证明粒子体积大小不同;
故答案为:大小不同。
【反思交流】碘水放入鸡蛋壳内,碘分子透过鸡蛋膜,加入淀粉溶液变蓝,说明淀粉分子比碘分子大;
故答案为:溶液变为蓝色。
35.【解答】解:[提出问题]由猜想一分析,提出猜想二:碳酸钠、二氧化碳和水不会发生反应;
[实验方案设计]在加药品前应先检查装置气密性;
[证据和推理]由资料:碳酸氢钠受热会分解产生碳酸钠、水和二氧化碳,故一段时间后,观察到烧杯内澄清石灰水变浑浊,这说明生成二氧化碳,则猜想一成立;澄清石灰水是氢氧化钙的水溶液,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水,化学方程式为:Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O;
[实验反思]由实验结论碳酸氢钠受热分解,碳酸钠受热不分解,故烧杯A中澄清石灰水不变浑浊,烧杯B中澄清石灰水变浑浊,故选:B。
故答案为:[提出问题]碳酸钠、二氧化碳和水不会发生反应;
[实验方案设计]气密性;
[证据和推理]一;Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O;
[实验反思]B。

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