专练06科学探究20题-2022年中考化学考前必杀200题(南京专用)(解析版)_第1页
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文档简介

2022年化学中考考前必杀200题(南京专用)实验探究20题1.(2022年南京秦淮区二模)某学习小组的同学对铁的化学性质进行探究。【知识回顾】(1)与氧气的反应。铁丝在氧气中燃烧的现象是。(2)与稀硫酸的反应。该反应的化学方程式是。(3)与硫酸铜溶液的反应。该反应属于基本反应类型中的。【查阅资料】铁锈蚀的主要反应过程如图1所示:图1方框内的四种物质中,铁元素的化合价从左到右依次为。【探究实验1】连接实验装置如图2所示,分别在瓶①、瓶②中加入对应药品,利用氧气传感器采集数据,得到图像如图3所示,观察到瓶①中铁粉不生锈,瓶②中铁粉生锈。图2图3【得出结论1】铁生锈需要与水和氧气接触。请简要分析通过上述实验得出该结论的依据:。【探究实验2】连接实验装置如图4所示,分别在瓶③、瓶④、瓶⑤中加入对应药品,利用氧气传感器采集数据,得到图像如图5所示。图4图5瓶③中加入药品的名称及用量为。【得出结论2】食盐或稀醋酸等物质的存在会加速铁的锈蚀。【拓展提升】将一定量稀硫酸和硫酸铜溶液混合,向其中加入一定质量的铁粉,反应一段时间后,经过滤、洗涤、干燥,得到固体的质量与加入铁粉的质量相同,则生成的氢气与铜的质量比为(填最简整数比)。【答案】【知识回顾】(1)铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出大量的热。(2)Fe+H2SO4FeSO4+H2↑(3)置换反应【查阅资料】0+2+3+3【得出结论1】根据瓶=1\*GB3①中铁粉不生锈,瓶②中铁粉生锈,说明铁生锈需要与水接触;根据瓶②中铁粉生锈,氧气的体积分数减小,说明铁生锈需要与氧气接触。【探究实验2】铁粉5.0g、炭粉0.1g、水10滴【拓展提升】1∶22【解析】【知识回顾】(1)铁丝在氧气中燃烧的现象是剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出大量的热。(2)铁与稀硫酸的反应的化学方程式是Fe+H2SO4FeSO4+H2↑。(3)铁与硫酸铜溶液的反应的方程式是:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,该反应属于基本反应类型中的置换反应。【查阅资料】铁锈蚀的主要反应过程如图1所示: 铁元素在FE.Fe(OH)2.Fe(OH)2和Fe2O3·xH2O中表现出的化合价分别为:0、+2.+3.+3【探究实验1】连接实验装置如图2所示,分别在瓶①、瓶②中加入对应药品,利用氧气传感器采集数据,得到图像如图3所示,观察到瓶①中铁粉不生锈,瓶②中铁粉生锈。【得出结论1】铁生锈需要与水和氧气接触。通过上述实验得出该结论的依据:根据瓶=1\*GB3①中铁粉不生锈,瓶②中铁粉生锈,说明铁生锈需要与水接触;根据瓶②中铁粉生锈,氧气的体积分数减小,说明铁生锈需要与氧气接触。【探究实验2】连接实验装置如图4所示,分别在瓶③、瓶④、瓶⑤中加入对应药品,利用氧气传感器采集数据,得到图像如图5所示。结合图像,根据控制变量法的特点,瓶③中加入药品的名称及用量为:铁粉5.0g、炭粉0.1g、水10滴。【拓展提升】将一定量稀硫酸和硫酸铜溶液混合,向其中加入一定质量的铁粉,反应一段时间后,经过滤、洗涤、干燥,得到固体的质量与加入铁粉的质量相同,2.(2022年南京联合体二模)硫酸铜是一种重要物质。Ⅰ.波尔多液是一种农业上常用的杀菌剂,它由硫酸铜、生石灰加水配制而成。(1)写出生石灰与水生成熟石灰后,再与硫酸铜反应的两个化学方程:、。(2)果蔬表面残留的波尔多液不易用水洗去,浸泡时可在水中加点(填字母)浸泡除去。A.食醋B.食盐C.纯碱D.植物油Ⅱ.兴趣小组同学在做硫酸铜和氢氧化钠反应的实验时,发现滴加试剂的顺序不同会产生不同的现象。【查阅资料】①NaOH和CuSO4溶液混合可生成Cu(OH)2.Cux(OH)y(SO4)z等多种产物。②68℃时,Cu(OH)2发生分解;300℃左右Cux(OH)y(SO4)z发生分解。【思考交流】实验一中加热时发生反应的化学方程式为▲。【实验探究】将实验二反应后的物质过滤、洗涤、低温干燥得浅蓝绿色固体样品。小组同学称取27.6g样品,在老师的指导下进行实验。(1)装配好装置后,装药品前要进行的操作是

▲。(2)控制温度为68℃,对样品进行热分解,至固体质量不再减少,再通一段时间N2。冷却后测得装置B增重1.8g。①再通一段时间N2的目的是

▲。②样品中Cu(OH)2的质量为▲。(3)取出装置A中加热后的剩余固体,溶于适量稀盐酸完全溶解后,再向溶液中加入过量BaCl2溶液,得11.65g沉淀;继续加入过量NaOH溶液,沉淀质量增加了24.5g。则Cux(OH)y(SO4)z中x∶y∶z=▲。A.硫酸铜溶液呈酸性B.a点烧杯内溶液中溶质是硫酸铜C.b点烧杯内物质几乎不导电D.bc段烧杯内沉淀质量不断增加【答案】Ⅰ.(1)CaO+H2O=Ca(OH)2Ca(OH)2+CuSO4=Cu(OH)2↓+CaSO4(2)AⅡ.【思考交流】Cu(OH)2△CuO+H2O(1)检查装置的气密性(2)①使装置A内产生的水蒸气全部被B中浓硫酸吸收②9.8g(3)3∶4∶1【拓展延伸】ABC【解析】(1)生石灰与水生成熟石灰后,熟石灰与硫酸铜反应生成氢氧化铜和硫酸钙,其反应方程式分别为:CaO+H2O=Ca(OH)2.Ca(OH)2CuSO4=Cu(OH)2↓+CaSO4;(2)果蔬表面残留的波尔多液不易用水洗去,其主要原因是,表皮上残留的氢氧化铜为难溶性碱,但加入食醋浸泡更容易除去。【思考交流】结合实验一的图示和资料,将硫酸铜与氢氧化钠反应后的物质放在试管中加入,温度低于300℃,Cu(OH)2发生分解;故反应的化学方程式为:Cu(OH)2△CuO+H2O。【实验探究】(1)任何与气体有关的实验,在装配好装置后,装药品前都要进行的操作是检查装置的气密性。(2)控制温度为68℃,对样品进行热分解,至固体质量不再减少,再通一段时间N2。冷却后测得装置B增重1.8g,这是分解产生的水的质量,根据反映方程式可知:Cu(OH)2~~~CuO~~~Cu~~~H2O988064189.8g8.0g6.4g1.8g①再通一段时间N2的目的是:使装置A内产生的水蒸气全部被吹赶至B中,让浓硫酸吸收,否则会导致最终的计算出现偏差。②根据上述的反应关系表达式可知,生成1.8g的水,样品中参加反应的Cu(OH)2的质量为9.8g。(3)取出装置A中加热后的剩余固体,溶于适量稀盐酸完全溶解后,则试管内生成的氧化铜和未反应的Cux(OH)y(SO4)z,转化为铜离子、硫酸根离子和水。向溶液中加入过量BaCl2溶液,得硫酸钡沉淀11.65g,根据关系式:SO42-~~~BaSO496233x11.65gx=4.8g继续加入过量NaOH溶液,生成氢氧化铜沉淀24.5g,根据关系式:可知溶液中的铜离子质量Cu(OH)2~~~~Cu2+986424.5gyy=16g如上图,溶液中的铜元素来自于两部分,其一是8g氧化铜提供的6.4g铜元素,其二由Cux(OH)y(SO4)z提供,所以Cux(OH)y(SO4)z提供的铜元素质量为:16g-6.4g=9.6g,最终得出Cux(OH)y(SO4)z中氢氧根的质量为:25.8g-8g-9.6g-4.8g=3.4g。则Cux(OH)y(SO4)z中x∶y∶z=eq\f(9.6,64)∶eq\f(3.4,17)∶eq\f(4.8,96)。即:3:4:1A.结合图像,起点的pH<7,所以硫酸铜溶液呈酸性,A正确。B.a点烧杯内溶液中溶质的硫酸铜还没有完全反应,生成的硫酸钡和氢氧化铜均难溶,所以溶液中溶质为硫酸铜,B正确。C.b点时,溶液pH=7,酸碱完全中和,烧杯内物质为硫酸钡、氢氧化铜及水,烧杯内物质几乎不导电,C正确。D.bc段表示在完全反应后,继续计入氢氧化钡,但是由于硫酸铜完全反应,不能在继续生成沉淀,故D错误。3.(2022年南京鼓楼区二模)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)锌与稀硫酸反应的化学方程式为______________________(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___________________。(5)步骤2中,铜片上有气泡产生,电流表指针发生偏转。可推知该过程中___________能转化为__________能。【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)。(6)氢气是由__________(填“锌片"或“铜片”)与稀硫酸反应产生的。(7)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】(8)若按右图进行实验,电流表指针发生偏转。则石墨碳棒上__________________(填“有”或“没有")气泡产生。(9)若将右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】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【答案】【实验回顾】(1)锌与稀硫酸反应的化学方程式为:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑(2)可用排水法收集氢气的原因是:氢气难溶于水,且不与水发生反应。(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:该金属在金属活动顺序表中是否位于氢之前。【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观察到的现象是纯锌片上冒出气泡,纯铜片上无明显现象。(5)步骤2中,铜片上有气泡产生,电流表指针发生偏转,说明有电流流过,由此课推知该过程中化学能能转化为电能。【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)。(6)该变化的实质还是锌与硫酸反应,生成氢气和硫酸锌,所以氢气是锌片与稀硫酸反应产生的。(7)结合图示,该反应是锌与溶液中硫酸反应,锌原子失去e—,e—经过导线运输到铜片上,溶液中由硫酸电离出的H+在铜片上得到电子,形成氢原子(H),每两个氢原子结合成一个氢分子(H2),所以在铜片表面产生氢气。【反思拓展】(8)若按上右图进行实验,实质上和上述反应原理相同,只不过将铜片换成石墨碳棒,所以电流表指针发生偏转,石墨碳棒上__________________有气泡产生。(9)若将右图中稀硫酸换成硫酸铜溶液,反应原理是:锌原子失去e—,e—经过导线运输到铜片上,溶液中由硫酸铜电离出的Cu2+在铜片上得到电子,形成铜原子,附着石墨碳棒上,在电流表指针也发生偏转,所以石墨碳棒上会出现红色固体。【延伸应用】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活动性强于铁的金属,结合给定的金属选项,应该选择镶嵌锌块,也即D选项。4.(2022年南京玄武区二模)化学兴趣小组对某“酸碱灭火器”(如图1所示)进行了相关探究。查阅资料:①酸碱灭火器反应原理:内筒中的稀硫酸或稀盐酸与外筒中的碳酸钠或碳酸氢钠的浓溶液发生反应,产生大量的CO2气体。②常温下,饱和碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液的pH分别为12.3和8.3。③碳酸氢钠浓溶液与氯化钙浓溶液反应的化学方程式:图12NaHCO3+CaCl2=CaCO3↓+CO2↑+2NaCl+H2O图1材质分析:图1所示,制作喷嘴的塑料属于▲(填字母,下同);制作外筒的钢属于▲。A.合成材料B.金属材料C.复合材料实验探究:I.内筒试剂【猜想与假设】猜想一:稀盐酸;猜想二:稀硫酸。【进行实验】分别取少量内筒中的溶液于两支试管中;向一支试管中加入适量的氯化钡溶液,观察到试管中无明显现象;向另一支试管中加入▲溶液(写名称),观察到试管中▲。【实验结论】内筒中盛放的试剂为稀盐酸。II.外筒试剂【猜想与假设】猜想一:碳酸钠溶液;猜想二:碳酸氢钠溶液。图2【进行实验1】如图2所示,组装好实验装置;取适量外筒中的溶液于仪器a中,向a中滴入氯化钙浓溶液,一段时间后,观察到▲图2【实验结论】猜想二不成立,猜想一成立。【进行实验2】取适量外筒中的溶液于烧杯中,插入pH计。测得溶液的pH为▲。【实验结论】外筒中盛放的试剂为饱和碳酸钠溶液。根据上述实验结论,请写出该“酸碱灭火器”产生二氧化碳的化学方程式▲。反思与拓展:小组同学查阅了化学教材等相关资料,认为可以向样品中持续通入二氧化碳气体,观察溶液中是否出现沉淀来确定外筒盛放的试剂。【查阅资料】②20℃时,物质在水中的溶解度:物质Na2CO3NaHCO3溶解度/g21.59.6【进行实验】在20℃时,小组同学分别取等量饱和Na2CO3.NaHCO3溶液于试管中,持续通入CO2(如图3所示),饱和Na2CO3溶液中会出现白色沉淀,而饱和NaHCO3溶液中无明显现象。图3【实验分析】根据资料推测将二氧化碳气体持续通入饱和碳酸钠溶液中出现白色沉淀的原因▲图3【实验结论】可以利用向样品中持续通入二氧化碳气体的方法,确定外筒中溶液的成分。【答案】材质分析(1)A;B实验探究Ⅰ【进行实验】硝酸银溶液出现白色沉淀实验探究Ⅱ【进行实验】a中溶液出现浑浊,b中无明显现象12.3Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑反思与拓展【实验分析】碳酸钠与二氧化碳、水反应生成了碳酸氢钠,在20℃时,由于碳酸氢钠的溶解度比碳酸钠的溶解度小,过多的碳酸氢钠会从溶液中析出,故溶液中出现白色沉淀。【解析】材质分析:塑料属于合成材料;制作外筒的钢属于金属材料,故分别选A.BI.内筒试剂【进行实验】根据猜想的内容,向一支试管中加入适量的氯化钡溶液,观察到试管中无明显现象;向另一支试管中加入硝酸银溶液(写名称),观察到试管中出现白色沉淀。【实验结论】猜想二不成立,猜想一成立。II.外筒试剂【进行实验1】如图2所示,组装好实验装置;取适量外筒中的溶液于仪器a中,向a中滴入氯化钙浓溶液,一段时间后,观察到a中溶液出现浑浊,b中无明显现象。【实验结论】猜想二不成立,猜想一成立。【进行实验2】因为上述实验已经证明内筒试剂为碳酸钠溶液,取适量外筒中的溶液于烧杯中,插入pH计,根据给定的材料可知该溶液溶液的pH为12.3。根据上述实验结论可知,外筒试剂为盐酸,内筒试剂为碳酸钠,所以该“酸碱灭火器”产生二氧化碳的化学方程式为:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑。【实验分析】根据资料推测将二氧化碳气体持续通入饱和碳酸钠溶液中出现白色沉淀的原因:碳酸钠与二氧化碳、水反应生成了碳酸氢钠,在20℃时,由于碳酸氢钠的溶解度比碳酸钠的溶解度小,过多的碳酸氢钠会从溶液中析出,故溶液中出现白色沉淀。5.(2022年南京建邺区一模)化学兴趣小组为测定碱式碳酸亚铁【xFeCO3·yFe(OH)2】的组成,在老师的指导下设计了如图实验装置,进行了相关的探究(实验中每一步的吸收都是完全的)。【查阅资料】(1)碱式碳酸亚铁受热完全分解生成氧化亚铁、二氧化碳和水。(2)氧化亚铁不稳定,在空气中加热会被氧化成四氧化三铁。【实验步骤】(1)检查装置气密性后,称取4.83g碱式碳酸亚铁粉末放在装置B中,连接仪器。(2)打开弹簧夹K,鼓入一段时间空气,称量装置C.D.E的质量。(3)关闭弹簧夹K,加热装置B,直至观察到装置C中______,再打开弹簧夹K,缓缓通入空气一段时间,这样操作的目的是______。(4)再次称量装置C.D.E的质量。【实验数据】装置C/g装置D/g装置E/g加热前200.00180.00180.00加热后200.27181.32180.00【实验结论】在xFeCO3·yFe(OH)2,x:y=______。【交流反思】(1)写出装置A中发生反应的化学方程式为______。(2)实验结束后,装置B中残留固体可能有氧化亚铁、四氯化三铁。①残留固体可能有四氧化三铁的原因是______(用化学方程式表示)。②称得残留固体的质量为3.36g,通过计算得出残留固体为______。【答案】【实验步骤】(3)导管末端无气泡冒出使B中生成的二氧化碳和水蒸气全部被D.C装置吸收【实验结论】(4)2:1【交流反思】(1)CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O(2)①6FeO+O2eq\o\ac(\s\up6(△),\o(==,===))2Fe3O4②氧化亚铁和四氧化三铁的混合物【解析】实验步骤:(3)碱式碳酸亚铁受热完全分解生成氧化亚铁、二氧化碳和水,因有气体产生,所以反应时可看见装置C中有气泡冒出。关闭弹簧夹K,加热装置B至装置C中导管末端无气泡冒出,说明反应结束。此时装置内还有部分生成的水和二氧化碳在BC等装置内,再打开弹簧夹K,缓缓通空气一段时间,这样操作的目的是使B中分解生成的二氧化碳和水蒸气全部被D、C装置吸收,使实验数据更准确。实验结论:分析表中数据可知:4.83g碱式碳酸亚铁粉末受热完全分解生成水的质量为200.27g-200.00g=0.27g(浓硫酸吸收水蒸气,装置C增加的质量为生成水的质量),二氧化碳的质量为181.32g-180.00g=1.32g(氢氧化钠吸收二氧化碳,装置D增加的质量为生成二氧化碳的质量),由反应的化学方程式可知:xFeCO3·yFe(OH)2eq\o\ac(\s\up6(△),\o(==,===))(x+y)FeO+yH2O+xCO2↑18y44x0.27g1.32geq\f(18y,44x)=eq\f(0.27g,1.32g)解得x:y=2:1交流反思:(1)装置A的作用是除去空气中的水和二氧化碳,故装置A中发生的反应是二氧化碳与氢氧化钠反应生碳酸钠和水,反应的化学方程式为CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;(2)①由题中信息可知,氧化亚铁不稳定,在空气中加热会被氧化成四氧化三铁,故残留固体可能有四氧化三铁的原因是6FeO+O2eq\o\ac(\s\up6(△),\o(==,===))2Fe3O4;②如果残留固体是氧化亚铁,则氧化亚铁质量:4.83g-0.27g-1.32g=3.24g,如果残留固体是四氧化三铁,则四氧化三铁质量:3.24g×(eq\f(56,72)×100%)÷(eq\f(168,232)×100%)=3.48g,称得残留固体的质量为3.36g,大于3.24g,小于3.48g,通过计算可知:残留固体是氧化亚铁和四氧化三铁的混合物。6.(2022年南京联合体一模)研究二氧化碳气体的制备及相关性质。Ⅰ.制取二氧化碳气体(1)写出实验室用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳的化学方程式________。用向上排空气法收集二氧化碳的原因是__________。(2)实验室制取气体的一般思路和方法:①选择适当的反应,包括_________;②选择合适的_________;③验证所制得的气体。(3)小明为验证制得的气体是二氧化碳,将反应生成的气体通入盛有少量澄清石灰水的试管中,观察到澄清石灰水没有变浑浊,小明猜想可能是盐酸具有________,制取的二氧化碳中常混有少量________气体(填名称)。为使验证实验成功,可将气体先通过足量的________(填字母),再通入少量澄清石灰水中,观察到预期的现象,证明是二氧化碳。A.氢氧化钠溶液B.碳酸氢钠溶液C.硝酸银溶液Ⅱ.实验结束清洗仪器,小明同学发现试管中变浑浊石灰水又澄清了这一异常现象。【查阅资料】①二氧化碳与水、碳酸钙能通过化合反应生成碳酸氢钙,碳酸氢钙可溶于水。②电导率传感器用于测量溶液的导电性强弱,相同温度下同种溶液离子浓度越大,电导率越大。③浊度传感器用于测量溶液中悬浮物的多少,悬浮物越多则透光率越小,浊度值越小,溶液透明时浊度值(透光率)为100%。【实验验证】该同学将制得的二氧化碳持续通入少量澄清石灰水中,用电导率传感器釆集数据,如图所示。【分析推理】(1)实验中0~10s澄清石灰水变浑浊、溶液电导率降低的原因是________(用化学方程式表示)。(2)10s后浑浊的液体又逐渐变澄清、溶液的电导率上升,是因为_________。【实验再探究】若同时使用浊度传感器测定反应过程中澄清石灰水浑浊的情况,反应过程中溶液浊度与时间变化的曲线如图,下列说法不正确的是_______(填字母)。A.AB段溶液浊度变小是因为有氢氧化钙固体析出B.BC段浊度上升,此过程发生的反应与AB段的不同C.最终溶液并未完全澄清【答案】Ⅰ.制取二氧化碳气体(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑相同条件下二氧化碳密度比空气大,且不与空气中主要成分发生反应(2)①反应物和反应条件②实验装置(3)挥发性氯化氢BCⅡ.【实验验证】【分析推理】(1)Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O(2)CaCO3与二氧化碳和水反应生成可溶的Ca(HCO3)2,溶液中Ca2+、HCO3-等浓度变大【实验再探究】A【解析】(1)实验室用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳,生成氯化钙、水和二氧化碳,该反应化学方程式:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;用向上排空气法收集二氧化碳的原因是相同条件下二氧化碳密度比空气大,且不与空气中主要成分发生反应;(2)实验室制取气体的一般思路和方法为:①选择适当的反应,包括反应物和反应条件,以免选择的反应难以实现;②选择合适的实验装置,根据反应条件和气体的性质,选择合适的发生和收集装置;(3)可能是盐酸具有挥发性,挥发出氯化氢气体,氯化氢气体溶于水形成盐酸溶液,盐酸与氢氧化钙溶液反应生成氯化钙和水,此时二氧化碳与氯化钙溶液不反应,没有白色沉淀生成;A.氯化氢和二氧化碳都与氢氧化钠溶液反应,不符合题意;B.二氧化碳与碳酸氢钠溶液不反应,氯化氢溶于水形成盐酸,盐酸与碳酸氢钠溶液反应生成氯化钠、水和二氧化碳,可以出去二氧化碳中混有的氯化氢气体,符合题意;C.二氧化碳与硝酸银溶液不反应,盐酸与硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸,可以出去二氧化碳中混有的氯化氢气体,符合题意;答案:BC;[分析推理](1)实验中0~10s澄清石灰水变浑浊、溶液电导率降低的原因是二氧化碳与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和水,溶液中离子的数量减少,溶液电导率降低,该反应化学方程式:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;(2)10s后浑浊的液体又逐渐变澄清、溶液的电导率上升,是因为CaCO3与二氧化碳和水反应生成可溶的Ca(HCO3)2,溶液中Ca2+、HCO3-等浓度变大;[实验再探究]A.制取二氧化碳的装置中含有空气,AB段溶液浊度变化不大,因为先排出的是装置里的空气,说法错误;B.溶液透明时浊度值(透过率)为100%,BC段浊度(透过率)增大,即变澄清,说明此处化学反应与BC段的不同,说法正确;C.溶液透明时浊度值(透过率)为100%,开始时浊度值(透过率)为100%,最终的浊度值(透过率)为80%,最终并未完全澄清,说法正确;答案:A。7.(2022年南京玄武区一模)铁及其化合物在生活生产中应用非常广泛。某兴趣小组的同学对于碳酸亚铁的制取和相关性质进行探究。【查阅资料】I.溶液pH大于8.8时,Fe2+可完全转化为Fe(OH)2沉淀。II.FeCO3是白色固体,难溶于水,遇氧气、水会发生反应,生成Fe(OH)3;遇酸也会发生反应。III.FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,溶液会变为血红色,而FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色。【进行实验】(1)制取FeCO3。①兴趣小组的同学将已生锈的铁钉放入稀硫酸中除锈,该反应的化学方程式为_______。②将除尽铁锈后的铁钉再放入足量的稀硫酸中,反应完成后发现溶液中有少量黑色固体出现,说明除锈后的铁钉属于________(填“纯金属”或“合金”)。③用上述溶液和pH=11.9的Na2CO3溶液反应制取FeCO3时,可能制得FeCO3的操作是______(填字母)。A.将少量的FeSO4溶液与大量的Na2CO3溶液同时加入到烧杯中,边加边搅拌B.先将Na2CO3溶液加入烧杯中,再缓慢加入FeSO4溶液,边加边搅拌C.先将FeSO4溶液加入烧杯中,再缓慢加入Na2CO3溶液,边加边搅拌D.先将NaCO3溶液加入烧杯中,再加入过量稀盐酸,最后加FeSO4溶液,边加边搅拌(2)探究久置于潮湿空气中FeCO3的成分。实验I:①取少量久置于潮湿空气中的FeCO3固体于试管中,加入足量的稀盐酸,观察到试管内_______,说明该固体中含有FeCO3。②取少量上述反应后的溶液于试管中,进行了下一步实验操作,该操作是_______,可观察到_______,说明久置于空气中的FeCO3固体中还含有Fe(OH)3。实验Ⅱ:该兴趣小组为进一步确定固体中FeCO3的质量分数,称取10.0g固体做了如下图所示的补充实验。①装置A的分液漏斗中盛放的溶液可以为_______(填字母);装置C中盛放的溶液最合适的是____(填字母)。A.浓盐酸B.稀硫酸C.氢氧化钠溶液D.氢氧化钙溶液②反应结束后,继续通入一段时间N2的目的是_______。③实验结束后,测得装置C和D共增重0.44g,则固体中FeCO3的质量分数为______。【实验结论】碳酸亚铁在潮湿的空气中易变质,故需要密封保存。【答案】【进行实验】(1)①Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O。②合金③C(2)实验I:①有气泡产生②滴加KSCN溶液溶液变为血红色实验Ⅱ:①BC②排出滞留在装置中的二氧化碳气体③11.6%【解析】(1)①将已生锈的铁钉放入稀硫酸中除锈,该反应为氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O;②将除尽铁锈后的铁钉再放入足量的稀硫酸中,反应完成后发现溶液中有少量黑色固体出现,说明除锈后的铁钉中除铁外还含有其它成分,则属于合金;③已知:溶液pH大于8.8时,Fe2+可完全转化为Fe(OH)2沉淀;FeCO3是白色固体,难溶于水,遇氧气、水会发生反应,生成Fe(OH)3,遇酸也会发生反应。则在制取FeCO3时,不能加入酸,且pH不能大于8.8,而Na2CO3溶液的pH=11.9;故正确操作为:先将FeSO4溶液加入烧杯中,再缓慢加入Na2CO3溶液,边加边搅拌;故选C;(2)实验I:①碳酸根离子和氢离子会生成二氧化碳气体;取少量久置于潮湿空气中的FeCO3固体于试管中,加入足量的稀盐酸,观察到试管内有气泡产生,说明该固体中含有FeCO3;②已知:FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,溶液会变为血红色,而FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色。取少量上述反应后的溶液于试管中,滴加KSCN溶液,可观察到溶液变为血红色,说明久置于空气中的FeCO3固体中还含有Fe(OH)3,氢氧化铁和稀盐酸反应生成铁离子和水,铁离子和KSCN溶液反应会变为血红色;实验Ⅱ:①浓盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢气体会干扰实验结果;氢氧化钠、氢氧化钙和碳酸亚铁不反应;稀硫酸和碳酸亚铁生成二氧化碳气体,通过生成二氧化碳气体的量可以计算碳酸亚铁的纯度;故装置A的分液漏斗中盛放的溶液可以为B.稀硫酸;通过生成二氧化碳气体的量可以计算碳酸亚铁的纯度;则装置C中盛放的溶液为可以吸收二氧化碳的溶液,氢氧化钙微溶于水可能导致二氧化碳吸收不完全,故最合适的是C.氢氧化钠溶液;②反应结束后,部分二氧化碳气体滞留在装置中,影响实验结果,继续通入一段时间N2的目的是排出滞留在装置中的二氧化碳气体;③氢氧化钠和实验结束后,测得装置C和D共增重0.44g,则生成二氧化碳的质量为4.4g;FeC3+H2SO4=FeSO4+H2O+CO2↑116441.16g0.44g由化学方程式体现的质量关系可知,碳酸亚铁的质量为11.6g,则固体中FeCO3的质量分数为eq\f(1.16g,10g)×100%=11.6%。8.(2022年南京秦淮区一模)宋代画家王希孟绘制的《千里江山图》是一幅绢本设色画,其中使用了色彩鲜艳、性质稳定的矿物颜料石青和石绿。某化学兴趣小组对石青和石绿进行了以下探究。【查阅资料】石青的主要成分是2CuCO3·Cu(OH)2,石绿的主要成分是CuCO3·Cu(OH)2,都可以称为碱式碳酸铜。碱式碳酸铜的化学式可表示为xCuCO3·yCu(OH)2。【实验探究】(1)如图所示,取少量2CuCO3·Cu(OH)2粉末于试管中,充分加热后观察到试管中固体变黑,烧杯中溶液变浑浊。试管中发生反应的化学方程式为2CuCO3·Cu(OH)2eq\o\ac(\s\up6(△),\o(==,===))______+2CO2↑+H2O,烧杯中发生反应的化学方程式为______。(2)取少量CuCO3·Cu(OH)2粉末于试管中,加入足量稀硫酸,观察到固体溶解,产生气泡,生成蓝色溶液,发生反应的化学方程式为______。【拓展提升】为测定某种碱式碳酸铜[化学式可表示为xCuCO3·yCu(OH)2]的组成,利用下图所示装置进行实验(说明:夹持仪器已省略,碱石灰能吸收二氧化碳和水,实验中每一步吸收都是完全的)。步骤1:连接好装置并______。步骤2:装入药品。步骤3:打开活塞K,鼓入空气。步骤4:一段时间后关闭活塞K,称量相关装置的质量。步骤5:点燃酒精灯,至装置C中无气泡产生。步骤6:打开活塞K,鼓入空气。步骤7:熄灭酒精灯。步骤8:一段时间后关闭活塞K,称量相关装置的质量。【实验分析】(1)步骤3和步骤6的操作相同,但作用不同。请从减小实验误差的角度,简要分析步骤3和步骤6的作用:______。(2)若碱式碳酸铜已完全分解,实验后装置C增重4.5g,装置D增重4.4g,则该碱式碳酸铜的化学式可表示为______,实验后玻璃管中剩余固体的质量为______。【答案】【实验探究】(1)3CuOCO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O(2)CuCO3·Cu(OH)2+2H2SO4=2CuSO4+CO2↑+3H2O检查装置气密性【实验分析】(1)步骤3是将装置内空气替换为除去二氧化碳和水蒸气后的空气,步骤6是将生成的二氧化碳和水全部压入C.D装置被完全吸收,以免因生成气体未被完全吸收造成误差;(2)2CuCO3·5Cu(OH)228g【解析】[实验探究](1)根据质量守恒定律可知,化学反应前后原子数目、种类不变,反应前有3个Cu原子,2个C原子,8个O原子,2个H原子,反应后有2个C原子,5个O原子,2个H原子,故空格处共有3个铜原子,3个O原子,故化学式为CuO,应填入:3CuO;烧杯中是二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,化学反应方程式为:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;(2)碱式碳酸铜和硫酸反应生成硫酸铜、二氧化碳和水,化学反应方程式为:CuCO3·Cu(OH)2+2H2SO4=2CuSO4+CO2↑+3H2O;[拓展提升]该实验有气体产生,连接好装置要检查装置气密性;[实验分析](1)步骤3是将装置内空气替换为除去二氧化碳和水蒸气后的空气,避免因C.D装置吸收空气中的二氧化碳和水蒸气产生误差,步骤6是将生成的二氧化碳和水全部压入C.D装置被完全吸收,以免因生成气体未被完全吸收造成误差;(2)装置C增重4.5g,说明碱式碳酸铜分解生成水质量为4.5g,装置D增重4.4g,说明碱式碳酸铜分解生成二氧化碳质量为4.4g,根据质量守恒定律可知,生成水中氢元素质量等于碱式碳酸铜中氢元素质量,为:4.5g×eq\f(2,18)×100%=0.5g,生成二氧化碳中碳元素质量等于碱式碳酸铜中碳元素质量为:4.4g×eq\f(12,44)×100%=1.2g,碱式碳酸铜中国碳、氢元质量比为:eq\f(12x,2y)=eq\f(1.2g,0.5g),解得:eq\f(x,y)=eq\f(2,5),故该碱式碳酸铜的化学式可表示为:2CuCO3·5Cu(OH)2;碱式碳酸铜完全分解剩余固体为氧化铜,由化学方程式:CuCO3·5Cu(OH)2eq\o\ac(\s\up6(△),\o(==,===))7CuO+2CO2↑+5H2O;反应中氧化铜和二氧化碳质量比为:(7×80):(2×44)=70:11,二氧化碳质量为4.4g,故氧化铜质量为:28g。9.某化学兴趣小组对硫和硫的化合物的相关知识进行了以下研究。【实验回顾】图甲所示为硫在氧气里燃烧的实验,请写出硫在氧气里燃烧的化学方程式:。下列有关该实验的说法正确的是(填序号)图甲A.盛有燃着的硫的仪器叫做药匙B.硫在氧气里燃烧,发出淡蓝色火焰C.硫在氧气里燃烧,生成一种带有刺激性气味的气体D.集气瓶预先放入一些水,防止高温熔融物溅落炸裂瓶底【查阅资料】(1)硫不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳。该事实说明溶质在溶剂中的溶解性是不同的。(2)硫的熔点是112.8℃,沸点是444.6℃。(3)《天工开物》中,较具体地记载了以黄铁矿(主要成分为FeS2)为原料制取硫的技术(如图乙)。先用煤饼包裹矿石并堆垒起来,外面用泥土夯实并建造熔炉。反应到一定程度,熔炉内就会有金黄色的硫蒸气冒出。将硫蒸气引入冷却管道,最终凝结变成固体硫。图乙①熔炉内发生的主要反应为3FeS2+12C+8O2eq\o\ac(\s\up5(一定条件),\s\do0())6S++12CO。②熔炉内的温度不低于℃。【拓展延伸】工业煅烧黄铁矿的化学方程式为4FeS2+11O2eq\o\ac(\s\up7(高温),\o(===,====))2Fe2O3+8SO2。生成的氧化铁可用于冶炼铁,二氧化硫可用于制备硫酸,若不考虑元素损失,理论上得到的Fe与H2SO4的质量比为:(填最简整数比)。【交流反思】请从正反两方面举例说明二氧化硫与人类生产生活的关系:正面;反面。【答案】【实验回顾】S+O2eq\o\ac(\s\up7(点燃),\o(===,====))SO2C【查阅资料】(1)同种不同种(3)①Fe3O4②444.6【拓展延伸】2︰7【交流反思】二氧化硫可用于制备硫酸(合理答案均可)二氧化硫会造成酸雨(合理答案均可)【解析】【实验回顾】图甲所示为硫在氧气里燃烧的实验,硫在氧气里燃烧的化学方程式:S+O2eq\o\ac(\s\up7(点燃),\o(===,====))SO2;下列有关该实验的说法中:A.盛有燃着的硫的仪器叫做燃烧匙,不是“药匙”,A错误;B.硫在氧气里燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,在空气中燃烧发出淡蓝色火焰,B错误;C.硫在氧气里燃烧,生成一种带有刺激性气味的气体,正确;D.集气瓶预先放入一些水,吸收二氧化硫,防止二氧化硫散逸出,污染空气;防止高温熔融物溅落炸裂瓶底,是铁丝在氧气中燃烧集气瓶预先放入一些水的作用,D错误。所以选C。【查阅资料】(1)硫不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳。该事实说明同种溶质在不同种溶剂中的溶解性是不同的;(3)①熔炉内发生的主要反应为:3FeS2+12C+8O2eq\o\ac(\s\up5(一定条件),\s\do0())6S+Fe3O4+12CO,要确保单质硫能被蒸发出去,必需保证硫达到沸点,即②熔炉内的温度不低于444.6℃【拓展延伸】生成的氧化铁可用于冶炼铁,二氧化硫可用于制备硫酸,若不考虑元素损失,根据方程式:4FeS2+11O2eq\o\ac(\s\up7(高温),\o(===,====))2Fe2O3+8SO2易得到:2Fe2O3~~8SO2~~4Fe~~8H2SO44×568×98理论上得到的Fe与H2SO4的质量比为:2︰7(填最简整数比)。【交流反思】二氧化硫与人类生产生活的关系:正面:二氧化硫可用于制备硫酸(合理答案均可);反面:二氧化硫会造成酸雨(合理答案均可)。10.某兴趣小组用如图1装置进行实验时发现:烧杯中饱和石灰水先变浑浊,后逐渐澄清。ABCDEFG图1图2图31)写出B装置中饱和石灰水变浑浊的化学方程式_________________________。2)为探究“饱和石灰水浑浊后变澄清的原因”,该小组同学开展了如下活动:①钠等);AgCl不溶于稀硝酸。【提出假设】:挥发出的使浑浊变澄清;:CO2过量,使碳酸钙沉淀转化为可溶性的碳酸氢钙。CO2HCl1中A.B装置之间增加图2选择合适试剂依次注入装置D中,你的选择是(填字母)。AgNO3NaHCO3NaHCO3AgNO3【实验现象】饱和石灰水浑浊后,继续通入经除杂处理的2【得出结论】由于2过量,碳酸钙沉淀转化为可溶性的碳酸氢钙,所以饱和石灰水先浑浊后澄清。【实验拓展一】足量CO2与NaOH溶液的反应情况探究20℃时部分物质的溶解度数据。物质Ca(OH)2NaOHCaCO3Ca(HCO)2NaCO3NaHCO3溶解度0.161090.006516.621.89.6320℃时向一定质量溶质质量分数为%的氢氧化钠溶液中持续通入2Na23NaHCO3CO+NaOH=NaHCO有白色沉淀生成,根据溶解度数据判断,该白色沉淀是(填名称)4)根据化学方程式CO+NaOH=NaHCO3计算:理论上吸收4.4gCO2,需溶质质量分数为%的氢氧化钠溶液的质量至少为多少克?(写出完整计算过程)550g溶质质量分数为40NaOH溶液配制成该溶质质量分数为10NaOH溶液,稀释过程中,需要用量筒取水水的密度可看作为1g/cm)。【实验拓展二】CO2性质的再探究加剧烈。【查阅资料】钠燃烧会生成过氧化钠(NaO2),过氧化钠是一种淡黄色固体,常温下与二氧化碳或水都能发生反应。【提出问题】为什么燃烧会更加剧烈?二氧化碳和过氧化钠反应生成了什么物质?3G烧杯中饱和的澄清石灰水变浑浊,a处带火星的小木条复燃。【实验分析】F的作用是。G烧杯中饱和的澄清石灰水变浑浊的原因是。【实验结论】二氧化碳和过氧化钠反应生成氧气能使燃烧更加剧烈。结合所学知识得出2与Na2O2反应的生成物为(填字母)A.NaO和O2B.NaOH和O2C.NaCO3和O2NaHCO3和O2【答案】()2+Ca(OH)2=====CaCO3↓2O()A))为10%为x3

10%x44100=:溶质质量分为10%的氢化钠质量为()实验分①吸收装置带的蒸,干燥氧②氧化碳过化钠反放热,温度高,氢化的解度降低实验结】C【解析】1)饱和石灰水变浑浊与二氧化碳反应的化学方程式:2+Ca(OH)2=====CaCO3↓2O;2)CO2HCl,因为要先检验HCl后除去HCl,在AgNO3NaHCO3NaHCO3AgNO3(3)结合溶解度数据,NaHCO320℃时比NaCO3CO+NaOH=NaHCO有白色沉淀是)为10%为x3

10%x44100=:溶质质量分为10%的氢化钠质量为(此题考查溶液配制过程中的稀释问释过程中溶质质量保持不,因此稀释后溶液质量为加水为:50g×40%10%=200g,因此需要150g即150mL【实验结论】二氧化碳和过氧化钠反应,可以生成氧气,根据元素守恒,一种物质中含钠元素、碳元素没氢元素,因此答案选C。11.某课外兴趣小组的同学对二氧化碳的制取和性质进行相关探究。【实验回顾】(1)实验用理与盐制取氧碳化方式为 。(2)下图用实室取CO2发装的是 (字。CO2与NaOH【查阅资料】CO2NaOH第一: (化方式示第二:Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3(2)Na2CO3和NaHCO3温度/℃0152030405060NaHCO3/g6.98.729.611.112.714.4516.4Na2CO3/g7.113.2521.839.748.847.346.410gNaOH80gpH1(1)通图分aC3液 填性、中或碱性(2)为了确定M实验步骤实验现象初步实验结论①取样,滴加过量的BaCl2溶液产生白色沉淀含有Na2CO3.NaOH在反后上清中滴 (3)实过中同发现18min溶的pH本不变,此溶中可察到的现。CO22.3()(1)图2中A点液的是 (化学式)图3中从B点始化系图2完重,图3中B溶中溶是 (化学式)(2)写出OB段发反的学方式 。【答案】【实验回顾】(1)CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑(2)BCD【查阅资料】2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O【实验设计】(1)碱性;【拓展延伸】NaHCO3【解析】【实验回顾】(1)实验用理与盐制取氧碳化方式为:CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑;结合实室制取CO2的原理、药品的状态和反应条件,BCD均符合要求。CO2与NaOH【查阅资料】CO2NaOHCO2NaOH溶液2NaOH+CO2===Na2CO3+H2OCO2NaHCO3溶液,即Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3;(1)通图分Na2CO3完全反映之前,溶液pH始终>7,说明aC3液pH一定大于7,NaHCO3溶液碱性;(2)为了确定M①取样,滴加过量的BaCl2溶液,目的是为排除Na2CO3对实验的干扰,在反后上清中滴NaOH;(3)18min【拓展延伸】(1)观察图3可以看出OB段无二氧化碳气体放出,发生的反应主要是NaHCO3,图3中从B点始化系图2完重CO2生成,所以B点溶液中的溶质为该反应NaHCO3的反应产物,即NaHCO3;图2中A点表示向NaHCO3液的是(2)OB段发学方式为:NaHCO312.C2OH溶液反应后的溶质组成。【查阅资料】20℃时,几种物质在水中的溶解度(S)物质Na2CO3NaHCO3Ca(OH)2Ba(OH)2NaOHS/g21.59.60.1653.89109【实验探究Ⅰ】实验一:取两只充满CO2的矿泉水瓶,分别加入50ml的水和等体积的NaOH溶液,立即拧紧瓶盖,实验如图,充分振荡。瓶子变瘪程度实验二:BNa2CO3BBaCl2的溶液,有白色沉淀生成,静置。(1)该反应的化学方程式为 。(2)实验中不宜将BaCl2溶液换成CaCl2溶液,原因是 。实验三:取少量实验二中的上层清液,滴入几滴酚酞。(3)溶液变红色。说明清液中还有NaOH。(4)实验二中必须加入过量的BaCl2溶液,理由是 。【实验探究Ⅱ】【查阅资料】(1)本实验条件下,NaOH溶液、Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH分别约为14.0、12.0和8.5。(2)CO2CO2气体,浑浊逐渐消失,其消失过程中发生的反应为:CaCO3H2OCO2==Ca(HCO3)2【提出猜想】过量CO2与NaOH溶液反应后的溶质中还可能含有 (填化学式。【进行实验】小明在老师的帮助下利用数字传感器完成了以下实验。室温(20℃)下,8gNaOH190g水中,然后向其中持续通入二氧化碳气体,同时用数字传感器测定溶液的pH变化,所得数据如图2所示。【得出结论】(1)实验中,用“分液漏斗”而不用“长颈漏斗”的原因是 ;(2)根据料和图像判断:M点溶质应为 (填化学式;【反思交流】(1)经多次重复实验,所得实验结果基本一致。实验过程中发现18min后溶液的pH基本不再变化,则此时烧杯内 填“有”或”“无”)晶析出,原因是 。(2)待pH不再变化后,取适量溶液,向其中滴加几滴稀盐酸,立即产生气泡,该反应的化学方程式为 。【答案】【实验探究I】【实验一】<【实验二】(1)Na2CO3+BaCl2==BaCO3↓+2NaCl(2)氯化钙溶液容易和没有反应完的NaOH得到微溶的Ca(OH)2,出现白色沉淀,无法证明碳酸钠的生成【实验三】(4)除去所有的Na2CO3【实验探究II】【提出猜想】NaHCO3【得出结论】(1)分液漏斗可以控制反应速率,得到平稳的CO2气流、Na2CO3【反思交流】(1)无;产生的NaHCO3并未超过溶解度,不会有晶体析出(2)NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O【解析】实验二:本题给出了氢氧化钙的溶解度,所以要考虑氢氧化钙微溶于水,生成比较多氢氧化钙时,也会出现白色沉淀,干扰试验结果的判断;实验三:碳酸钠溶液呈碱性,所以验证NaOH时必须要保证碳酸钠被完全除去提出猜想:题目信息暗示我们Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3反应的存在;得出结论:题目明确要求持续通入,绘制时间关系图,所以需要控制反应气流速度;图像CO2NaOHpH的下降,发生了两个反应,所以先生成碱性较Na2CO3NaHCO3MNa2CO3NaOH反思交流:18minNaOHNa元素守恒可以计算出此时生成NaHCO317.2g,从前表中看出,NaHCO3在水中溶解度为9.6g,此时有190g水,17.2g没有超过溶解度,不会析出。pH不变后,溶质为NaHCO3,故书写碳酸氢钠和盐酸的反应。13.某品牌饼干的配料为:小麦粉、食用油、食用盐、碳酸钙、食品添加剂(碳酸氢钠)等。饼干制作的烘焙过程中,碳酸氢钠受热全部分解转化为碳酸钠,而碳酸钠、碳酸钙不分解。已知:碱石灰中含氧化钙、氢氧化钠等。某校研究性学习小组对其成分进行了如下探究。Ⅰ、定性判断饼干中有关成分。取一小包饼干。研碎后放入烧杯,加入适量蒸馏水,用玻璃棒搅拌,得到待检液。实验操作和现象实验结论碳酸盐的检验在试管中加入少量待检液和足量稀盐酸,有气泡产生;将产生的气体通入澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊饼干中含有_____(填离子符号)【交流讨论】饼干中的碳酸钙与稀盐酸反应的化学方程式为_____。【深入探究】如何进一步确认饼干中含有两种碳酸盐?将剩余待检液过滤,用蒸馏水洗涤固体2至3次;将____与稀盐酸反应,根据反应的现象,则证明饼干中既有碳酸钙,又有碳酸钠。Ⅱ、定量检测:一小包饼干中碳酸钠质量的测定。【实验装置】【实验步骤】①按如图连接好装置,检查气密性;②取一小包饼干研碎后放入烧杯,加入适量蒸馏水、用玻璃棒充分搅拌后,过滤,洗涤;③将滤液和洗涤液合并后倒入容器A,按图示装入其他药品(试剂X用于吸收挥发出来的HCl,它不与CO2反应);④打开弹簧夹,向装置中通入一段时间N2后,关闭弹簧夹;⑤用电子天平称量干燥管Ⅰ的质量,记录数据m1;⑥逐滴加入稀盐酸至不再产生气泡时,停止滴加;⑦_____;⑧重复步骤⑤,记录数据m2。【交流讨论】(1)步骤③将滤液和洗涤液合并的原因是_____。(2)试剂X可以是下列物质中的_____(填字母)。A.NaHCO3溶液B.NaOH溶液C.AgNO3溶液(3)装置Ⅱ的作用是_____。【数据处理】m2﹣m1=0.088g,则这包饼干中碳酸钠的质量为_____g。【答案】Ⅰ、定性判断饼干中有关成分【交流讨论】CO32-【交流讨论】CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑【深入探究】滤渣和滤液分别Ⅱ、定量检测:一小包饼干中碳酸钠质量的测定⑦打开弹簧夹,向装置中通入一段时间N2后,关闭弹簧夹(或重复步骤④)【交流讨论】(1)确保样品的碳酸钠不损失,全部参与反应(答案合理即可)(2)C【数据处理】防止Ⅰ中的碱石灰吸收空气中的水和二氧化碳(8).0.212【解析】Ⅰ、在试管中加入少量待检液和足量稀盐酸,有气泡产生;将产生的气体通入澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊,说明产生的气体为二氧化碳,碳酸根离子能与氢离子结合生成二氧化碳气体,故说明饼干中含有:CO32-;交流讨论:碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;深入探究:结论为饼干中既有碳酸钙,又有碳酸钠,碳酸钙难溶于水,碳酸钠能溶于水,故将剩余待检液过滤,碳酸钙在滤渣中,碳酸钠在滤液中,取滤液和滤渣分别与稀盐酸反应,碳酸钠能与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,有气泡产生,碳酸钙能与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,有气泡产生,均有气泡产生,可证明饼干中既有碳酸钙,又有碳酸钠,故填:滤渣和滤液分别;Ⅱ、该实验是测定饼干中的碳酸钠质量,碳酸钠溶于水,碳酸钙不溶于水,故先将饼干溶于水过滤,碳酸钠则存在于滤液中,碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,二氧化碳能被碱石灰吸收,故装置Ⅰ增加的质量就是生成的二氧化碳的质量,继而根据二氧化碳的质量计算出碳酸钠的质量,碳酸钠和稀盐酸完全反应后,可打开弹簧夹,向装置中通入一段时间N2后,关闭弹簧夹,这样可以使反应生成的二氧化碳全部被碱石灰吸收,使计算结果更准确,故步骤⑦为:打开弹簧夹,向装置中通入一段时间N2后,关闭弹簧夹;交流讨论:(1)碳酸钠可能残留于滤渣中,将滤渣洗涤后,将洗涤液和滤液合并,可以确保样品的碳酸钠不损失,全部参与反应;(2)由题意可知,试剂X用于吸收挥发出来的HCl,它不与CO2反应。A.碳酸氢钠能与HCl反应生成氯化钠、二氧化碳和水,碳酸氢钠与二氧化碳不反应,但是碳酸氢钠与HCl反应有二氧化碳生成,会影响实验结果的测定,故X不可能是碳酸氢钠,不符合题意;B.氢氧化钠能与HCl反应生成氯化钠和水,氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,不符合题意;C.硝酸银能与HCl反应生成氯化银和硝酸,硝酸银与二氧化碳不反应,符合题意。故选C;(3)装置Ⅱ可以吸收空气中的二氧化碳和水蒸气,防止其进入装置Ⅰ,影响实验结果,故填:防止Ⅰ中的碱石灰吸收空气中的水和二氧化碳;数据处理:m2﹣m1=0.088g,即反应生成的二氧化碳的质量。设这包饼干中碳酸钠的质量为xNa2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑10644x 0.44g10644=x=0.212g,则这包饼干中碳酸钠的质量为0.212g。14.某化学兴趣小组用石灰石和盐酸制取一瓶CO2,验满后,将澄清石灰水倒入集气瓶中,发现没有变浑浊。兴趣小组对这个异常现象进行了探究。【提出问题】澄清石灰水为什么没有变浑浊?【查阅资料】(1)CO2过量时,CaCO3沉淀会转化为可溶于水的Ca(HCO3)2。(2)AgCl不溶于稀硝酸。【提出猜想】Ⅰ.石灰水已完全变质Ⅱ.___________________________________________________Ⅲ.CO2中混有HCl【实验方案】兴趣小组用原药品继续制取CO2,并进行探究。制备CO2的化学方程式为___________。步骤实验操作实验现象结论及化学方程式(1)取少量澄清石灰水于试管中,加入__________溶液。生白色沉淀。猜想Ⅰ不成立。(2)将少量CO2气体通入盛有澄清石灰水的试管中。_______________________。猜想Ⅱ不成立。(3)将气体通入盛有_________溶液的试管中,再加稀硝酸。_______________________。猜想Ⅲ成立。反应方程式为___________。【实验结论】制取的气体CO2中混入了HCl,所以澄清石灰水没有变浑浊。【交流讨论】若要收集到纯净、干燥的CO2,需将混合气体依次通入饱和NaHCO3溶液和___________。【拓展思考】回忆课本中收集呼出气体的操作后,同学们尝试用排水法收集一瓶CO2,倒入澄清石灰水后,石灰水变浑浊。你认为该实验成功的原因是_______________________________________(写一点)。【答案】【提出猜想】CO2过量,CaCO3沉淀会转化为可溶于水的Ca(HCO3)2【实验方案】CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O(1)氯化镁(2)没有产生白色沉淀(3)硝酸银产生白色沉淀HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3【交流讨论】浓硫酸【拓展思考】二氧化碳在水中的溶解度不大,且排水法收集呼出的气体中没有干扰实验的气体成分【解析】【提出猜想】根据题意,石灰水没有变浑浊,可能由于石灰水已完全变质、CO2中混有HCl、也有可能是由于CO2过量,CaCO3沉淀会转化为可溶于水的Ca(HCO3)2而导致没有变浑浊。【实验方案】兴趣组用原药品继续制取CO2,并进行探究。制备CO2的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O。(1)取少量澄清石灰水于试管中,加入氯化镁溶液,生成白色沉淀,证明澄清石灰水中仍有氢氧化钙,因此猜想Ⅰ不成立。(2)将少量CO2气体通入盛有澄清石灰水的试管中,没有产生白色沉淀,说明不管二氧化碳的量是否过量,都不会产生沉淀,则证明猜想Ⅱ不成立。(3)将气体通入盛有硝酸银溶液的试管中,再加稀硝酸,产生白色沉淀,猜想Ⅲ成立,发生的化学反应方程式为HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3。【交流讨论】若要收集到纯净、干燥的CO2,需将混合气体依次通入饱和NaHCO3溶液除去CO2中混有的HCl,再将气体通入浓硫酸溶液中干燥。【拓展思考】回忆课本中收集呼出气体的操作后,同学们尝试用排水法收集一瓶CO2,倒入澄清石灰水后,石灰水变浑浊。该实验成功的原因是二氧化碳在水中的溶解度不大,且排水法收集呼出的气体中没有干扰实验的气体成分。15.童童同学在实验室中进行了如下实验。她先向盛有氢氧化钡溶液的烧杯中注入一定量的氯化铜溶液,再向其中注入一定量的硫酸钾溶液,过滤,得滤渣和滤液A,如图所示:此过程中观察到的现象是_____;充分反应后过滤,得到无色溶液A,童童同学对无色溶液A产生了浓厚的兴趣,进行了进一步的探究活动。[提出问题]:A中含有的离子是什么?[实验探究]:童童同学:取少量A溶液于试管中滴加硝酸钡溶液,观察到无明显现象,故得出结论:A中不含SO42-,含Ba2+。希溪同学:取少量A溶液于试管中滴加硫酸镁溶液,观察到溶液中产生白色沉淀,故得出结论:A中含Ba2+、OH-。[评价与交流]:请你评价希溪同学实验得出的结论_____。[实验探究]:为了进一步确定A中的离子成分,婷婷同学取少量A溶液于试管中滴加稀硫酸,观察到溶液中产生白色沉淀。再另取A溶液,向其中滴加无色酚酞溶液,观察到无色酚酞溶液变为红色。[实验结论]:结合上述实验及综合分析最终确定A中含有的离子是_____(填离子符号),不含有的离子是_____(填离子符号);为了除去A溶液中的碱性物质,童童同学又向A溶液中加入了一定量的稀盐酸,在加入稀盐酸的过程中,A溶液中离子的变化情况如所示,①和④分别表示的_____(填离子符号);[归纳与总结]由三位同学实验对比得出,确定溶液中可能存在的不同离子是否存在的方法是:可根据待测离子与所加试剂反应_____,确定出存在的离子,同时推测出与_____。【答案】溶液中先产生蓝色沉淀,后产生白色沉淀[评价与交流]不正确,在溶液中硫酸根离子能与钡离子反应生成硫酸钡白色沉淀,镁离子能与氢氧根离子反应生成氢氧化镁白色沉淀,加入硫酸镁溶液产生白色沉淀,说明溶液中含有钡离子和氢氧根离子中的一种或两种,不能证明一定同时有钡离子和氢氧根离子,所以不正确(或不正确,若溶液中的离子是钾离子、氯离子和钡离子,加入硫酸镁溶液,在溶液中钡离子和硫酸根离子反应生成硫酸钡,也产生白色沉淀,所以不正确)(合理即可)[实验结论]K+、Cl-、Ba2+、OH-Cu2+、SO42-CI-、H+[归纳与总结]产生不同的明显的实验现象或产生独特的明显的实验现象确定存在的离子能反应的离子不存在(其他答法合理即可)【解析】氢氧化钡溶液与氯化铜反应产生氢氧化铜沉淀和氯化钡溶液,氢氧化钡溶液与硫酸钾反应产生硫酸钡沉淀和氢氧化钾溶液,此过程中观察到的现象是:溶液中先产生蓝色沉淀,后产生白色沉淀;评价与交流:希溪同学实验得出的结论:不正确,在溶液中硫酸根离子能与钡离子反应生成硫酸钡白色沉淀,镁离子能与氢氧根离子反应生成氢氧化镁白色沉淀,加入硫酸镁溶液产生白色沉淀,说明溶液中含有钡离子和氢氧根离子中的一种或两种,不能证明一定同时有钡离子和氢氧根离子,所以不正确;实验探究:为了进一步确定A中的离子成分,婷婷同学取少量A溶液于试管中滴加稀硫酸,观察到溶液中产生白色沉淀(硫酸根与钡离子反应产生硫酸钡沉淀),说明溶液中含有钡离子,一定没有硫酸根。再另取A溶液,向其中滴加无色酚酞溶液,观察到无色酚酞溶液变为红色,说明溶液显碱性,含有氢氧根离子。原溶液为无色,则一定不含铜离子(蓝色);[实验结论]:氢氧化钡溶液先后加入氯化铜和硫酸钾分别产生氯化钡溶液和氢氧化钾溶液,结合上述实验及综合分析最终确定A中含有的离子是:K+、Cl-、Ba2+、OH-;不含有的离子是:Cu2+、SO42-;为了除去A溶液中的碱性物质,童童同学又向A溶液中加入了一定量的稀盐酸,在加入稀盐酸的过程中,引入氢离子和氯离子,氯离子不参加反应,氢氧根与氢离子反应产生水,①表示氯离子数目,随着稀盐酸的加入不断增大;④表示氢离子先与氢氧根反应,待反应完全后,氢离子过量,氢离子数目随着稀盐酸的加入不断增大。归纳与总结:由三位同学实验对比得出,确定溶液中可能存在的不同离子是否存在的方法是:可根据待测离子与所加试剂反应:产生不同的明显的实验现象或产生独特的明显的实验现象,确定出存在的离子,同时推测出与确定存在的离子能反应的离子不存在。16.实验课上,同学们发现一瓶久置的氢氧化钠固体的瓶口有白色粉末。在老师指导下,同学们对该白色粉末的成分进行了探究。(猜想与假设)猜想Ⅰ:白色粉末是碳酸钠猜想Ⅱ:白色粉末是氢氧化钠猜想Ⅲ:白色粉末是__________________________________。(查阅资料)CaCl2溶液,Ca(NO3)2溶液呈中性。(实验探究)取白色粉末溶于水形成溶液A,设计如下实验:(1)由上述实验可知,猜想_______肯定不成立,沉淀C的化学式__________________。(2)操作①产生气体的化学反应方程式是:_______________________________________。(3)操作③的X溶液不能用以下的_______________(填字母序号)。ACaCl2溶液BCa(OH)2溶液CBa(OH)2溶液DCa(NO3)2溶液(4)操作④的名称___________________________。(5)请写出操作⑤的实验如下:方案现象结论方案一:吸取少量溶液D滴入白色点滴板的孔穴中,再滴加无色酚酞试液_______________________猜想Ⅰ成立方案二:在洁净的玻璃片上放一片pH试纸,用_____________________________滴在pH试纸上,将试纸显示的颜色与标准比色卡比较,读出pH。pH>7猜想____成立【答案】(猜想与假设)碳酸钠和氢氧化钠(1)ⅡCaCO3(2)2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑(3)BC(4)过滤(5)溶液不变色用玻璃棒蘸取溶液DⅢ【解析】[猜想与假设]猜想1:完全变质:白色粉末是碳酸钠,猜想Ⅱ:没有变质:白色粉末是氢氧化钠,所以猜想Ⅲ:部分变质:白色粉末是碳酸钠和氢氧化钠;(1)由上述实验可知,加入稀盐酸时产生气体,说明溶液中含有碳酸钠,猜想Ⅱ肯定不成立;二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,C的化学式为CaCO3;(2)盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳、氯化钠和水,反应的化学方程式为:2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑;(3)适宜操作③的X溶液是氯化钙溶液或硝酸钙溶液;Ca(OH)2溶液和Ba(OH)2溶液显碱性,会干扰氢氧化钠的检验,故选BC;(4)操作④是将沉淀和液体分离,所以是过滤,(5)方案一:吸取少量溶液D滴入白色点滴板的孔穴中,再滴加无色酚酞试液,溶液不变色,说明只有碳酸钠,猜想Ⅰ成立;方案二:在洁净的玻璃片上放一片pH试纸,用玻璃棒蘸取溶液D滴在pH试纸上,将试纸显示的颜色与标准比色卡比较,得到pH>7,猜想Ⅲ成立。17.某同学设计如下几组实验,探究某些酸、碱、盐之间的复分解反应能否发生。已知:BaSO4是白色固体,难溶于水,也不与盐酸反应。(第一组)选取5种溶液,

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