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文档简介
1、一、中考初中化学科学探究题1 化学兴趣小组的同学按图示装置(KI 2)及步骤探究碱的化学性质。, K 开始处于关闭状态实验步骤 实验 I:沿分液漏斗将一定量NaOH 客液注入A 中,关闭漏斗活塞。实验 II:打开 KI,观察到 B 中部分溶液倒吸入A 中,待停止倒吸。实验 III:打开 K2, 观察到 C 中溶液分别倒吸入A、 B 中,轻轻振荡,直到液面稳定。思考与交流 ( 1) B 中滴有酚酞的Ca( OH)溶液呈红色,说明Ca( OH) 的溶液的 pH_7.22(填 “ =”)(2)实验 I 中在 A 装置的锥形瓶内观察到的现象有_根据实验I 和 II_ (填 “能 ”或 “不能 ”)证明
2、 CO2 和 NaOH 溶液发生了反应。(3)实验 III, B 中反应的化学方程式是_( 4)实验 III, C 中溶液倒吸入 A 装置的锥形瓶内,充分反应后溶液星无色。经分析,瓶中混合物一定含有水、 氯化钠和酚酞,可能含有碳酸钙。为进步确定溶液中还可能含有哪些溶质,提出以下猜想 : (已知 :氯化钙溶液呈中性 )猜想一 : CaCl2:猜想二 :_请完成猜想二。请你帮助设计实验方案,验证猜想正确(写出实验操作过程及实验现象)_【答案】 B 装置中的液体倒吸进A 装置不能Ca OH 2 +2HCl=CaCl 2 +2H 2OCaCl 2、 CaCO 3取少量溶液于试管中,滴加稀盐酸溶液,产生
3、气泡,则说明含有碳酸钙【解析】【分析】二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,稀盐酸和氢氧化钙生成氯化钙和水,碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳。【详解】思考与交流 (1) B 中滴有酚酞的 Ca(OH) 2 溶液呈红色,说明 Ca(OH) 2 的溶液的。pH7(2)实验 I 沿分液漏斗将一定量NaOH 溶液注入 A 中,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,装置内的压强减小,故在A 装置的锥形瓶内观察到的现象是B 装置中的液体倒吸进 A 装置,二氧化碳能溶于氢氧化钠溶液,故根据实验I 和 II 不能 CO2 和 NaOH 溶液发生了反应。(3
4、)实验 III, C 中稀盐酸倒吸进B 中,发生的反应是稀盐酸和氢氧化钙生成氯化钙和水,化学方程式是Ca OH 2 +2HCl=CaCl 2 +2H 2O 。(4)碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳。故猜想一:CaCl 2 :猜想二: CaCl 2、 CaCO 3 。取少量溶液于试管中,滴加稀盐酸溶液,产生气泡,则说明含有碳酸钙。【点睛】二氧化碳能溶于水,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳。2 某实验小组的同学在做氢氧化钙溶液与稀盐酸反应的实验时,忘记加入指示剂,为探究反应溶液中溶质的成分,又进行
5、了以下实验探究。(提出问题)反应后溶液中溶质是什么?(假设猜想)猜想一:溶质是CaCl2;22猜想二:溶质是 CaCl和 Ca(OH)猜想三:溶质是 _ ; 猜想四:溶质是 CaCl22、Ca(OH) 和 HCl(资料) CaCl2 溶液呈中性同学们经过讨论,一致认为猜想_是错误的,理由是_ ;(进行实验)实验操作实验现象结论取少量反应后的溶液于试管_实验一猜想二不成立中,滴入酚酞溶液再取少量反应后的溶液与另_实验二猜想三成立一只试管中,加入少量铁粉(交流反思)边巴同学认为,只用下列一种试剂_(填序号),也可以得出上述猜想三成立。AgNO3 Fe2O3 NaOH(拓展延伸)(1)在判断反应后所
6、得溶液中溶质成分时,既要考虑生成物,还要考虑_;( 2)写出实验二中反应的化学方程式_ ;( 3)倾倒猜想三的废液前,可向废液中加入足量 _并过滤,才能使废液中的溶质只含有 CaCl2。【答案】 CaCl2 和 HCl四氢氧化钙和氯化氢不能共存,会发生反应酚酞溶液不变红CaCl2,故填写:碳有气泡产生反应物是否过量Fe+2HCl=FeCl 2 +H 2碳酸钙【解析】【详解】(1)反应后溶液的溶质成分,有三种可能:第一、两种反应物恰好完全反应,溶液中只有生成物溶质氯化钙,第二、其中一种反应物过量,溶液中溶质为氯化钙和氢氧化钙,第三、另一种反应物过量,溶液中溶质为氯化钙和氯化氢,故填写:CaCl2
7、 和 HCl;(2)猜想四不合理,因为氢氧化钙和氯化氢不能共存,会发生反应,故答案为:四,氢氧化钙和氯化氢不能共存,会发生反应;(3)滴入酚酞溶液,结论为猜想二不成立,说明溶液中没有显碱性的物质,故现象为:酚酞溶液不变红,填写:酚酞溶液不变红;(3)猜想三成立,说明溶液中溶质为CaCl2 和 HCl,当加入铁粉时,铁粉与稀盐酸反应,产生氢气,故填写:有气泡产生;(4)、猜想一、二、三种都有氯化钙,加入AgNO3 后,都产生白色沉淀,无法鉴别,故不符合题意;、 Fe2O3 只与稀盐酸反应生成黄色溶液,猜想三有HCl,可以得出猜想三成立,故符合题意;、 NaOH 与稀盐酸反应,无明显现象,无法得出
8、猜想三成立,故不符合题意;(5) 判断反应后所得溶液中溶质成分时,既要考虑生成物,还要考虑反应物是否过量,故填写:反应物是否过量;(6)实验二是铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,化学方程式为:Fe+2HCl=FeCl 2 +H 2(7)因猜想三中有氯化氢,倾倒猜想三的废液前,可向废液中加入足量碳酸钙并过滤,使氯化氢转化为氯化钙,过滤掉多余的碳酸钙,才能使废液中的溶质只含有酸钙。【点睛】该题为实验探究中的探究物质成分题,解题关键是:三种猜想的确定(生成物必须有,反应物只能过量一种),验证猜想时要找几种猜想中不同的物质验证,相同的物质不用验证。3 质量守恒定律的发现,对化学的发展作出了重要贡献。(
9、 1)通过分别称量下列两组试剂在密闭容器内混合前后的总质量,能验证质量守恒定律的是_(填标号)。a大理石和稀盐酸b NaOH溶液和 Na2 SO4溶液(2)在足量氧气中点燃镁条的实验过程中,固体质量变化如图一。从燃烧条件分析,固体质量在t 1 前没有发生变化的原因是_。该反应的化学方程式为_;参加反应的氧气质量为_g。( 3)在一定条件下, A 和 B 反应生成 C,微观示意图如图二。回答下列问题:一个 A 分子由 _个原子构成;C分子中元素的质量比 N:O _;该反应的化学基本反应类型为 _;上述反应中一定发生改变的是 _(填标号)。a元素种类b原子种类c分子种类【答案】 a;温度未达到金属
10、镁的着火点;2Mg O22MgO;1.6 ;2;7:16 ;化合反应;c【解析】【分析】【详解】(1)在验证质量守恒定律时,对于有气体参加或生成的反应,需要在密闭容器内进行,a中大理石和稀盐酸能反应生成氯化钙、水和二氧化碳,可以用来验证,b 中氢氧化钠和硫酸钠不会发生化学反应,不能用来验证质量守恒定律;(2)从燃烧条件分析,固体质量在t 1 前没有发生变化的原因是刚开始温度较低,还没有达到镁条的着火点;发生的反应是镁和氧气在点燃的条件下反应生成氧化镁,反应的化学方程式是2Mg O22MgO;参加反应的氧气的质量,即固体增加的质量,为1.6g ;( 3)根据微观示意图可知一个A 分子由 2个原子
11、构成; C 分子中元素的质量比N:O 14: 32=7: 16;该反应是两种物质反应生成一种物质,属于化合反应;上述反应中一定发生改变的是分子的种类,而元素的种类,原子的种类一定不变。4科学兴趣小组的同学在学了俗称为苏打的碳酸钠后,得知它还有一个俗称为小苏打的“兄弟 ”,这个 “兄弟 ”的性质是否和它相似?它们之间能发生转化吗?小明查阅了资料,将相关信息整理如表:俗名苏打 纯碱小苏打化学式233Na CONaHCO构成微粒+2+Na CONa HCO33溶解度(常温)21.5 克9.6 克Na CO3+CO+H O 2NaHCO222两者的转化322232NaHCONa CO3+CO+H O下
12、面是小明同学进行的探究:(1)用试管取适量NaHCO3 溶液,向试管中滴加酚酞试液,观察试液颜色变化。此实验的目的是。(2)在研究 Na2 33233CO与 NaHCO 转化时,小明觉得 Na CO 转化为NaHCO 过程中,由于NaHCO 溶于水,整个过程不会有明显现象。老师笑着对小明说:“做实验吧,实验会告诉3你答案。 ”于是小明在老师的指导下,向饱和的Na2 32,起初无明显现CO 溶液中通入CO象,继续不断地通入CO2,溶液中出现了白色沉淀。这让小明很疑惑:3NaHCO 溶于水,为什么还有白色沉淀呢?小明经过思考,明白了白色沉淀产生的原因是。(3)在小明同学的带动下,兴趣小组又对NaH
13、CO3的其他性质进行了探究,发现两“ ”兄弟既有相似的性质也有不同的个性。从微观角度分析,造成两“兄弟 ”不同个性的原因是不同。【答案】( 1) Na2CO3 溶液和 NaHCO3 溶液碱性的强弱( 2)酸钠与二氧化碳反应后要生成碳酸氢钠,而碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠,所以出现了白色沉淀( 3)酸根离子【解析】试题分析:(1)相同浓度时Na2 33CO 水解程度大,碱性强,用试管取适量NaHCO 溶液,向试管中滴加酚酞试液,观察试液颜色变化。此实验的目的是比较Na23溶液和3溶液碱性的CONaHCO强弱。( 2)碳酸钠与二氧化碳反应后要生成碳酸氢钠,而碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠,所以可观察到的
14、现象是:有晶体析出,产生了白色沉淀。(3)在小明同学的带动下,兴趣小组又对NaHCO3 的其他性质进行了探究,发现两“兄弟 ”既有相似的性质也有不同的个性。从微观角度分析,造成两“兄弟 ”不同个性的原因是酸根离子不同。考点:实验探究物质的性质或变化规律;盐的化学性质5 某化学兴趣小组的同学在做氢氧化钙与盐酸中和反应的实验时,忘记滴加指示剂,因而无法判断酸碱是否恰好完全反应。于是他们对反应后溶液中的溶质大胆提出猜想,进行了以下探究,请你和他们一起完成下列实验报告。(提出问题)该溶液中的溶质含有哪些成分?(查阅资料) CaCl2 溶液呈中性(1)(猜想与假设)猜想 :溶液中的溶质只有_。猜想 :溶
15、液中的溶质有CaCl2、 HCl猜想 :溶液中的溶质有CaCl2、 Ca(OH)2猜想 :溶液中的溶质有CaCl2、 Ca(OH)2、 HCl( 2)请写出该反应的化学方程式 _ 。经过讨论,同学们直接得出猜想 _是不正确的。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。( 3)(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,滴加酚酞溶液_猜想 不正确再另取少量反应后的溶液于另一支试管中,向里面加入适量碳酸钙有气泡产生猜想 _不正确猜想 _正确( 4)有气泡生成的化学方程式为 _ 。( 5)(拓展)还可以单独用下列哪种物质来证明上述猜想是正确的_。A CuOB AgN
16、O3C CuD NaOH反应的化学方程式为_。【答案】 CaCl2Ca(OH)2+2HCl=CaCl+2H2O溶液不变色CaCO3+2HCl=CaCl+H2O+CO2 ACuO+2HCl=CuCl+H2O【解析】【分析】【详解】( 1)盐酸和氢氧化钙反应,反应结果有三种,恰好完全反应、盐酸有剩余、氢氧化钙有剩余,根据已有猜想,还有一种情况是恰好完全反应,猜想为溶液中的溶质只有氯化钙;( 2)盐酸和氢氧化钙反应生成氯化钙和水,反应的化学方程式为Ca(OH)2+2HCl=CaCl+2H2O。经过讨论,同学们直接得出猜想 是不正确的表述,因为氢氧化钙与盐酸不可能同时存在;( 3)进行实验:因为猜想中
17、含有氢氧化钙,故滴加酚酞试液不变色,说明不含氢氧化钙,证明猜想不正确;因为试液中加入碳酸钙有气泡产生,故溶液中含有酸,故猜想不正确,猜想是正确的猜想;( 4)碳酸钙和盐酸反应生成二氧化碳,故有气泡生成的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl+H2O+CO2 ;( 5)拓展:还可以单独用下列物质氧化铜来证明上述猜想是正确的。因为氧化铜能与盐酸反应生成蓝色溶液,能证明盐酸的存在;而AgNO3 只能证明氯离子的存在,不能证明是否含有酸; Cu 不能和盐酸反应,无明显现象;NaOH 虽然能和盐酸反应,但无明显现象。故只有氧化铜能用来证明上述猜想是正确的。反应的方程式为:CuO+2HCl=CuCl+
18、H2 O。6 科学探究是学习化学重要而有效的学习方法。某校化学兴趣小组的同学以酸为专题,对酸的五种化学性质进行探究、总结及应用,请回答有关问题:(1)酸的化学性质一一酸与酸碱指示剂的作用。酸能使紫色石蕊溶液变成红色,不能使无色酚酞溶液变色。(2)酸的化学性质,图中M 所代表的物质类别是 _。 黄金是一种常见饰品,现实生活中,少数商贩用黄铜冒充黄金出售,可以用化学的方法加以鉴别。某同学为了测定黄铜(铜锌合金 )样品的成分,将60g 稀 HCl 分三次加入到盛有10g 该样品的烧杯中,所得数据如下表,则该黄铜样品中含锌的质量分数为_。实验次数物质质量第 1 次第 2 次第 3 次加入稀盐酸质量 /
19、 g202020充分反应后剩余固体质量/g8.77.46.4(3)酸的化学性质一一酸与金属氧化物的反应。盐酸可用于金属制品表面除锈等。(4)酸的化学性质一一酸碱中和反应。该校化学兴趣小组的同学重点以“酸碱中和反应 ”为课题进行探究。小宇同学向烧杯中的氢氧化钠溶液中滴加稀硫酸,一会儿后发现忘了滴加酸碱指示剂,于是他停止滴加稀硫酸。同学们纷纷对实验烧杯溶液中含有哪些溶质展开了讨论。提出问题实验的烧杯中溶质含有哪些物质?提出猜想猜想一:溶质中只有Na2SO4猜想二:溶质中可能是Na2 SO4 和NaOH猜想三:溶质中可能是_。查阅资料实验探究 Na2SO4 溶液呈中性小宇同学设计如下的实验方案方法步
20、骤实验现象实验结论方案一取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中,滴入几滴无色酚酞溶液酚酞不变红色猜想一正确想二不正确猜方案取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中,出现白色沉滴加 BaCl2 溶液猜想三正确二淀方案取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中,加_猜想三正确三入少量的黑色 CuO 粉末,振荡方案评价 同学们对小宇上述的方案讨论后认为:方案一存在缺陷,该方案不能证明猜想一是正确的,其原因是_ 。方案二也不能证明猜想三是正确的,理由是_ 。同学们经过讨论,一致认为方案三能够证明猜想三是正确的,并讨论除此方案外,还可以向烧杯的溶液中加入活泼金属、碳酸盐等物质进行证明。实验反思 在分析化学反应后所得物质成分时,
21、还需考虑反应物的用量。学科渗透 如图所示,小宇同学在进行溶液导电性的实验时,将电极两端插入稀H SO溶液24中,闭合开关,小灯泡正常发光,然后逐滴向稀H2 SO4 中加入 Ba(OH)2 溶液至过量,请推测小灯泡的发光情况为 _ ;发生反应的化学方程式是 _。(5)酸的化学性质一一酸与盐的反应利用下图所示装置来验证 CO2气体的性质,要证明2与 NaOH 溶液能够发生反应,可先CO加氢氧化钠溶液,再加盐酸,气球的变化是_ 。方法感悟 在化学实验中,可通过验证反应后生成物的存在,来验证某化学反应的发生。【答案】金属或金属单质36%硫酸钠和硫酸(或 Na2SO4 H2SO4)黑色固体逐渐溶解,、溶
22、液由无色变为蓝色溶液中含有 H2SO4 也不能使无色酚酞溶液变红( 或酸性溶液和中性溶液都不能使无色酚酞溶液变红 )Na2SO4 也能与 BaCl2 反应产生白色沉淀,无法判断是否含有 H2SO4 小灯泡逐渐变暗至熄灭,再逐新变亮H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4 +2H2O 先胀大,后变瘪或先变大再变小直到恢复原状【解析】本题考查了酸的通性,碱、盐的化学性质,难度不大,首先分析考查的问题,然后结合题中的现象和学过的知识进行分析解答。(1)酸的通性是酸能与酸碱指示剂、金属、金属氧化物、碱和某些盐发生反应,所以是金属或金属单质;M(2)第一次加入20g 盐酸减少的固体即反应的锌的质量为10g
23、-8.7g=1.3g,第二次加入20g盐酸减少的固体即反应的锌的质量为8.7g-7.4g=1.3g,第三次减少的固体为7.4g-6.4g=1.0g,此时锌反应完全,稀盐酸有剩余。剩余的固体为铜,黄铜中锌的质量=10g-6.4g=3.6g,黄铜3.6g样品中含锌的质量分数= 100%=36%;10g( 4)提出猜想:氢氧化钠和硫酸反应生成了硫酸钠和水,恰好完全反应时,烧杯中溶质是硫酸钠,氢氧化钠过量时,烧杯中溶质是硫酸钠和氢氧化钠,硫酸过量时,烧杯中溶质是硫酸钠和硫酸,所以猜想三中溶质中可能是硫酸钠和硫酸(或 Na2 424SO、H SO);实验探究:若猜想三正确,溶质中是硫酸钠和硫酸,硫酸与氧
24、化铜反应生成硫酸铜和水,所以取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中,加入少量的黑色CuO 粉末,振荡,黑色固体逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色;方案评价:溶液中含有 H2 4( 或酸性溶液和中性溶液都不能SO 也不能使无色酚酞溶液变红使无色酚酞溶液变红 ) 所以方案一存在缺陷,该方案不能证明猜想一是正确;,溶液中一定存在 Na2SO4, Na2SO4 也能与 BaCl2 反应产生白色沉淀,无法判断是否含有H2SO4,所以方案二也不能证明猜想三是正确;学科渗透:氢氧化钡溶液中存在着大量的能够自由移动的钡离子与氢氧根离子,氢氧化钡溶液能够导电;将稀硫酸滴加到氢氧化钡溶液中时,能够观察到产生白色沉淀,随着反应
25、的进行溶液中能够自由移动的离子数目的减少,溶液的导电性减弱,灯泡由亮变暗,当恰好完全反应时,灯泡几乎熄灭,继续滴加稀硫酸,溶液中能够自由移动的离子数目增多,溶液的导电性增强,灯泡又慢慢变亮,所以推测小灯泡的发光情况为小灯泡逐渐变暗至熄灭,再逐新变亮,该反应的化学方程式为:H2 424 +2HO;SO +Ba(OH) =BaSO(5) 二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收生成碳酸钠和水,瓶内压强变小,气球变大;再滴加盐酸,碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠和水和二氧化碳,瓶内压强变大,气球变小,所以先加氢氧化钠溶液,再加盐酸,气球的变化是先胀大,后变瘪或先变大再变小直到恢复原状。7 实验探究题:已知某生铁合金除了
26、含有铁、碳外,还含有硅或者铝中的一种。某化学兴趣小组对该生铁合金产生了浓厚的兴趣,于是探究到底是含有硅还是铝。(查阅资料)硅不能与盐酸反应,但能与NaOH溶液反应 :Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2。铝与 NaOH溶液反应生成NaAlO2 与 H2,则铝与NaOH溶液反应的化学方程式为_。(提出猜想)猜想一 : 该生铁合金除了含有铁、碳外,还含有硅。猜想二:该生铁合金除了含有铁、碳外,还含有_实验步骤及现象:取一定生铁合金,加入过量的_,充分反应后,合金部分溶解,并有无色气体产生。取步骤中的滤渣,加入过最的_,充分反应后,滤渣部分溶解, 并有气体放出。实验结论 : 猜想 _正确
27、。若步骤中实验现象为无现象,则猜想_正确。【答案】 2Al+2NaOH+2HO=2NaAlO2一 二+3H; 铝 盐酸 NaOH溶液【解析】【查阅资料】根据题给信息,铝与NaOH溶液反应的化学方程式为:2Al+2NaOH+2HO=2NaAlO+3H2。【提出猜想】猜想二:根据题给信息,该生铁合金除了含有铁、碳外,还含有铝。实验步骤及现象: 因为硅不能与盐酸反应,但能与NaOH溶液反应,所以先加入足量的盐酸,除去能与酸反应的金属单质,再加入NaOH溶液,如果滤渣部分溶解 , 并有气体放出,说明猜想一正确,若步骤中无实验现,则猜想二正确。8某化学课堂围绕“酸碱中和反应 ”,将学生分成若干小组,在老
28、师引导下开展探究活动。以下是教学片段,请你参与学习并帮助填写空格(包括表中空格)。(演示实验)将一定量的稀H2SO4 加入到盛有(学生板演)该反应的化学方程式NaOH 溶液的小烧杯中。(提出问题)实验中未观察到明显现象,部分同学产生了疑问:反应后溶液中溶质是什么呢 ?(假设猜想)针对疑问,太家纷纷提出猜想。甲组同学的猜想如下:猜想一:只有Na2SO4 猜想二:有Na2 SO4 和 H2SO4猜想三:有 Na2SO4 和 NaOH 猜想四:有 Na2SO4、 H2SO4 和 NaOH乙组同学对以上猜想提出质疑,认为有一种猜想是不合理的。不合理的猜想是(实验探究)(1)丙组同学取烧杯中的溶液少量于
29、试管中,滴加几滴CuSO4 溶液,无明显变化,溶液中一定没有。(2)为了验证其余猜想,各学习小组利用烧杯中的溶液,并选用老师提供的pH 试纸、铜片、 BaC1223溶液、 Na CO 溶液,进行如下三个方案的探究。(得出结论)通过探究,全班同学一致确定猜想二是正确的。(评价反思)老师对同学们能用多种方法进行探究,并且得出正确结论给予肯定。(实验探究)同时指出( 2)中存在两处明显错误,请大家反思。同学们经过反思发现了这两处错误:(1)实验操作中的错误是。(2)实验方案中也有一个是错误的,错误的原因是。【答案】【学生板演】 H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2 O【假设猜想】
30、猜想四或四【实验探究】 NaOH 或氢氧化钠有气泡产生(1) pH 试纸浸入溶液中(2) BaC122424与 Na SO 反应也会生成白色沉淀,不能证明一定有H SO 存在【解析】H SO 和 NaOH 不可能共存,所以猜想四错误;滴加几滴CuSO溶液,无明显变化,说明溶244液中一定没有OH-,故没有 NaOH;硫酸和碳酸钠反应会有二氧化碳产生,故能看到有气泡产生;测溶液酸碱度的方法是用玻璃棒蘸取待测试液滴到pH 试纸上,变色后再和标准比色卡对比,实验操作中将pH 试纸直接伸入待测试液中,会污染试剂;溶液中肯定含有2- ,所以加 BaClH2SO4。SO42 后肯定有白色沉淀,不能说明一定
31、含有9 二氧化锰因在工业生产中应用广泛而备受关注,制备二氧化锰是一项有意义的工作,某研究性小组对此展开了系列研究。. 用高锰酸钾制备资料一 :3K 2MnO4+2H2SO4=2KMnO4+MnO2+2K2 SO4+2H2O, K 2MnO4易溶于水(1) 实验室加热高锰酸钾制氧气,反应的化学方程式为_。将反应后的固体剩余物用稀硫酸浸取一段时间后过滤、洗涤、烘干即得MnO2。用稀硫酸而不用水浸取的原因是_。. 用硫酸锰制备(2) 电解 MnSO4溶液可制得活性 MnO2,同时生成氢气和硫酸,该反应的化学方程式为_,一段时间后溶液的pH将 _( 填“变大”、“变小”或“不变”) 。. 用废锂电池制
32、备资料二 :2Al+2NaOH+2HO=2NaAlO+3H2用废锂电池正极材料 (LiMn 2O4、碳粉等涂覆在铝箔上 ) 制备纳米 MnO2,并进行锂资源回收,流程如下 :请回答下列问题:(3) “滤液”中溶质的主要成分是 _( 填化学式 ) 。(4) 在实验室进行“过滤”操作时,需要的玻璃仪器有烧杯、_和 _。(5) MnO 2 与碳粉经下列三步反应制得纳米MnO2:高温 2MnO 2 +C2MnO+CO 2MnO+H2SO4=MnSO4+H2O3MnSO+2KMnO+2H O=5MnO+K SO+2H SO44222424上述涉及元素化合价变化的反应有_( 填序号 ) 。IV. 用碳酸锰
33、制备控制一定的温度,焙烧MnCO3制取 MnO2的装置如下 :(6) 实验中观察到澄清石灰水变浑浊,写出石英管中发生反应的化学方程式(7) MnCO 3 在空气中加热易转化为锰的不同氧化物,其残留固体质量随温度的变化如上图所示。图中A 点 (300 , 75.65)对应固体成分的化学式为_。【答案】2KMnO4 K 2MnO4+MnO2+O2 使锰酸钾转化得到二氧化锰,获得更多的二氧化锰;变小NaAlO2漏斗和玻璃棒MnO2【解析】 (1) 根据高锰酸钾在加热的条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气解答;根据稀硫酸能与锰酸钾反应生成二氧化锰解答; (2) 根据硫酸锰溶液在通电的条件下分解生成氢气
34、、硫酸和二氧化锰解答; (3)根据题中信息分析解答; (4) 根据过滤操作需要用到的仪器解答; (5) 根据反应的化学方程式分析解答; (6) 根据氧气与碳酸锰在一定温度下反应生成二氧化碳和二氧化锰解答;(7) 根据图中信息计算解答。(1)高锰酸钾在加热的条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为2KMnO 4K 2MnO 4+MnO 2+O 2;根据信息提示“ 3K 2MnO 4+2H 2SO4 2KMnO4 +MnO 2 +2KSO4 +H2O”,将反应后的固体剩余物(锰酸钾和二氧化锰的混合物)用稀硫酸浸取一段时间后过滤、洗涤、烘干即得MnO 2,使锰酸钾转化得到二氧化锰,获
35、得更多的二氧化锰,所以用稀硫酸而不用水浸取;(2)硫酸锰溶液 在 通 电 的 条 件 下 分 解 生 成 氢 气 、 硫 酸 和 二 氧 化 锰 , 反 应 的 化 学 方 程 式 为 2H 2O+MnSO 4 通电 H2 +H2SO4+MnO 2,由于水越来越少,硫酸越来越多,也就是酸的质量分数变大,所以酸性越来越强,而pH 越来越小,所以一段时间后溶液的pH 将 变小; (3)滤 液 中 存 在 可 溶 性 物 质 , 而 废 旧锂 电 池 正 极 材料 和 氢 氧 化 钠溶 液 反 应 , 根据 信 息“2Al+2NaOH+2H 2O 2NaAlO2+3H2”,可知生成了偏铝酸钠,所以溶
36、质的主要成分是NaAlO ; (4) 在实验室进行“过滤”操作时,需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒; (5)2MnO 2 与碳粉经下列三步反应制得纳米MnO 2: 2MnO 2+C 高温 2MnO+CO2,有单质参与反应,所以有化合价改变;MnO+H 2SO4 MnSO4+H 2O,为复分解反应,无化合价改变; 3MnSO4+2KMnO4222424,硫酸锰中的锰元素有 +2 变化 +4+2H O 5MnO +KSO +2H SO价,而高锰酸钾中的锰元素由+7 价变为 +4价,所以有化合价的改变,故选; (6)氧气与 碳 酸 锰 在 一 定 温 度 下 反 应 生 成 二 氧 化 碳 和 二
37、 氧 化 锰 , 反 应 的 化 学 方 程 式为 O2+2MnCO 3 一定温度 2CO 2+2MnO 2; (7) MnCO 3 在空气中加热易转化为锰的不同氧化物,其残留固体质量随温度的变化如图所示,样品100g 在图中A 点对应固体的质量为75.65g , 而 过 程 中 锰 元 素 的 质 量 不 变 , 100g碳 酸 锰 中 锰 元 素 的 质 量 为55,则 A 点物质含氧元素的质量为75.65g-100g 55,在固100g 355+12+1655+12+163100g5555+12+16 3体 中 锰 原 子 和 氧 原 子 个 数 比 为:5575.65g55100g55
38、 12 16 3 =1: 2 则固体成分的化学式为MnO 2。16点睛:读图,从中获得解答题目所需的信息,所以在解答题目时先看解答的问题是什么,然后带着问题去读给出的图进而去寻找解答有用的信息,这样提高了信息扑捉的有效性。10 为了探究金属活动性,将锌和铜分别放入稀硫酸中,铜不反应而锌的表面有气泡产生,写出锌和稀硫酸反应的化学方程式: _。老师告诉学生,铜和浓硫酸在加热的条件下也能反应且产生气体。(提出问题)铜与浓硫酸反应的生成物是什么?其中气体是什么?(猜想假设)同学们对产生的气体作出了猜想。猜想一:氢气;猜想二:二氧化硫;猜想三:氢气和二氧化硫的混合物。(查阅资料)(1)二氧化硫可以使品红
39、溶液褪色,也能和碱性溶液反应(2) H2+CuOCu+H2O(实验探究)师生设计了如下装置进行实验(部分仪器省略),请完成下列表格。主要实验步骤主要现象解释或结论加热装置 A 一段时间装置 B 中的现象是有二氧化硫生成_点燃装置 D 处酒精灯装置 D 玻璃管中无明猜想 _正确显现象停止加热,将铜丝上提,向装置A 中/玻璃管鼓入空气/冷却,将 A 中液体用水稀释A 中液体变为 _色有硫酸铜生成(表达交流)(1)在步骤中,鼓入空气的目的是_。(2)请完成铜与浓硫酸反应的化学方程式:442_Cu+2HSO(浓)CuSO+SO+(反思拓展)(1)若将装置 A 中铜丝换成锌片,随着反应的进行,硫酸的浓度
40、逐渐变小,装置D 玻璃管中看到的现象是 _。( 2)下列各组药品能够证明锌的活动性比铜强的是 _(填序号)。锌、铜、稀盐酸锌、硫酸铜溶液锌、铜、氯化镁溶液【答案】 Zn+HSOZnSO+H品红溶液褪色;二; 蓝将装置 A 中生成的二氧化硫2442气体全部排出2H2O黑色粉末变成红色,玻璃管内壁有水雾出现【解析】【分析】根据锌与稀硫酸反应,生成硫酸锌和氢气,书写化学方程式;【实验探究】根据二氧化硫可以使品红溶液褪色进行分析;根据氢气能还原氧化铜进行分析;根据硫酸铜溶液呈蓝色进行分析;【表达交流】( 1)根据装置的特点及实验目的,分析鼓入空气这一操作的目的;( 2)根据质量守恒定律完成化学方程式;
41、【反思拓展】( 1)根据氢气还原氧化铜的现象进行分析;( 2)根据金属活动性顺序进行判断。【详解】锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,反应的化学方程式为Zn H2SO4 ZnSO4 H2;实验得出该反应有二氧化硫生成,根据资料中提供的信息,二氧化硫可以使品红溶液褪色,所以装置B 中对应的现象是品红溶液褪色;装置D 玻璃管中装有黑色的氧化铜粉末,在加热的条件下向其中通入气体,无明显现象,说明气体中无氢气,因此只有猜想二正确; A 试管中有硫酸铜生成,所以加水稀释后A 中液体变为蓝色;(1)在步骤中,鼓入空气可将装置A 中生成的二氧化硫气体全部排出;(2)根据质量守恒定律,反应前后原子的种类和个数不变
42、,反应物中有1 个铜原子、4 个氢原子、2 个硫原子、8 个原子,生成物种现有1 个铜原子、2 个硫原子、6 个氧原子,所以未知物应为2H2O;(1)装置A 中铜丝换成锌片,则锌与稀硫酸反应,生成氢气,装置D 玻璃管中的氧化铜被还原,生成单质铜和水,看到的现象是黑色粉末变成红色,玻璃管内壁有水雾出现;( 2)将锌、铜加入稀盐酸溶液中,锌反应有气泡冒出,铜不反应,无现象,说明铜位于氢的后面,锌位于氢的前面,能证明锌和铜的活动性强弱,故能达到目;将锌放入硫酸铜溶液中,锌的表面置换出红色的铜,说明锌的活动性比铜强,故能达到目;将锌和铜分别放入氯化镁溶液中均无明显现象,无法比较锌和铜的金属活动性强弱,
43、故不能达到目的。【点睛】本题为探究金属活动性顺序的应用的综合题,完成此题,要熟悉实验探究的一般过程,依据金属活动性顺序及其意义进行分析。11 某化学兴趣小组同学学习海水“制碱”知识后,到实验室做实验,小华实验:先取2mL Na2CO3 溶液遇试管中,再用胶头滴管滴入少量稀盐酸,无明显现象;小红实验:先取2ml 稀盐酸于试管中,再用胶头滴管滴入少量Na2CO3溶液,却马上观察到有气泡产生,两人实验所用的 Na2CO3 溶液、稀盐酸均相同,却观察到不同的实验现象,他们为了查明原因,查阅资料:HCl 和 Na2CO3反应时其实是分步进行的,即:Na2 CO3+HCl= NaCl+NaHCO3(先), NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2(后)。 NaHCO3 溶液与足量澄清石灰水混合会变浑浊。 Ca(HCO3) 2 溶于水请回答:( 1) NaHCO3俗称 _ ;( 2) NaHCO3在医疗上是治疗 _的药剂之一。(提出问题)小华实验后溶液中的溶质是什么?(猜想与假设)猜想 NaCl; NaCl 、 NaHCO3; NaCl、 Na2CO3; NaCl、 Na2CO3、 NaHCO3(提出质疑)小红认为猜想_一定不正确。(实验探究)实验操作实验现象结论取适量小
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