专题5 探究反应后滤渣滤液的成分（解析版）-中考化学真题重点题型分类-主观题

专题5探究反应后滤渣滤液的成分1．（2021·宿迁）某化学课堂围绕“酸碱中和反应”，将学生分成若干个小组展开探究。以下是教学片断，请你参加学习并填写空格。（演示实验）将一定质量的稀盐酸加入盛有NaOH溶液的小烧杯中。（提出问题）实验中未观察到明显现象，某同学提出疑问：反应后溶液中溶质是什么？（1）（猜憲与假设）针对疑问，大家纷纷提岀猜想。甲组同学的猜想如下，请补上猜想二、猜想一：只有NaCl猜想二：猜想三：NaCl和HCl猜想四：NaCl、NaOH和HCl乙组同学认为有一种猜想不合理，不合理的猜想是，理由是。（2）（实验探究）丙组同学取烧杯中的溶液少许于试管中，滴加几滴CuCl2溶液，(填实验现象)，证明溶液中一定没有NaOH。（3）为了验证其余猜想，各学习小组利用浇杯中的溶液，并选用了老师提供的pH试纸、K2CO3溶液、AgNO3溶液，进行如下三个方案的探究。实验方案测溶液的pH滴加K2CO3溶液滴加AgNO3溶液实验操作实验现象试纸变色，对照比色卡，pH<7产生白色沉淀实验结论溶液中有HCl溶液中有HCl溶液中有HCl（4）（得到结论）通过探究，全班同学一致认为猜想正确。（5）（评价反思）老师对同学们能用多种方法进行探究，并且得出正确结论的活动过程给予肯定，同时指出(2)中存在两处明显不正确。同学们经过反思发现以下两处不正确；①实验操作中的不正确是。②实验方案中也有一个不正确，错误的原因是。【答案】（1）NaCl和NaOH；猜想四；NaOH和HCl在溶液中不能共存（2）无沉淀生成(或无明显现象)（3）产生气泡（4）三（5）pH试纸直接伸入待测溶液中；AgNO3和NaCl也能反应生成白色沉淀，不能证明溶液中一定有HCl【解析】（1）猜想与假设：氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水，如果恰好完全反应，则溶质为：NaCl，如果氢氧化钠过量，则溶质为：NaOH、NaCl，如果稀盐酸过量，则溶质为：NaCl、HCl，故猜想二：NaCl、NaOH；猜想四不合理，因为氢氧化钠能与盐酸反应生成氯化钠和水，不能共存；实验探究：（2）氯化铜能与氢氧化钠反应生成氢氧化铜和氯化钠，故滴入氯化铜溶液，无明显现象，说明不含氢氧化钠；（3）结论为：溶液中有HCl，碳酸钾能与盐酸反应生成氯化钾、二氧化碳和水，现象为：产生气泡；（4）得到结论：溶液pH＜7，加入碳酸钾，产生气泡，说明溶液中含HCl，故溶质为：NaCl、HCl，故猜想三成立；（5）评价反思：①测定溶液的pH值，应用洁净、干燥的玻璃棒蘸取待测液点在pH试纸上，观察颜色的变化，然后与标准比色卡对照，不能直接伸入待测液中，故操作中的不正确是：pH试纸直接伸入待测溶液中；②硝酸银和氯化钠、氯化氢均能反应生成氯化银，故产生白色沉淀，不能说明溶液中一定含有HCl。2．（2021·常德）学习金属活动性顺序后，老师安排同学们开展系列实验探究金属间的置换反应规律。小明做完铝条和氯化铜溶液反应的实验后，将反应后的无色溶液（以下简称：待测溶液）倒入有水的废液缸中时，发现有白色沉淀析出的“异常现象”。小明设计实验开展了如下探究。请根据要求回答有关问题：（发现问题）小明取一滴管未倒完的待测溶液，将其注入盛有约三分之二试管体积的水中，依然产生大量白色沉淀（像牛奶一样）。（提出问题）待测溶液注入水中为什么有白色沉淀产生？白色沉淀是什么物质？（1）（查阅资料）①AlCl3是一种无色透明晶体，极易与水反应生成难溶于水的Al(OH)3而产生白色沉淀；②CuCl是一种不溶于水的白色固体，易溶于一定浓度的KCl、NaCl等含C1-的溶液中；CuCl中Cu的化合价为。（2）（提出猜想）猜想Ⅰ：白色沉淀是Al(OH)3猜想Ⅱ：白色沉淀是CuCl猜想Ⅲ：白色沉淀是A1(OH)3和CuCl的混合物（实验探究）序号实验操作实验现象实验结论①取一滴管待测溶液，将其注入盛有约三分之二试管体积一定浓度的NaCl溶液中无明显实验现象猜想正确②取约2mL待测溶液于试管中，向溶液中插入足量洁净的A1条，充分反应有红色固体析出③取一滴管实验②后的溶液，将其注入盛有约三分之二试管体积的水中无明显实验现象（3）（结论与反思）①上述实验表明，Al和CuCl2溶液的反应是分步进行的。第一步反应生成CuCl，第二步CuCl继续和Al反应生成Cu。请分别写出上述两步反应的化学方程式：第一步：，第二步：。②待测溶液中含有大量CuCl，为什么它没有以白色沉淀的形式存在？请说明原因：。③设计实验③的目的是。（4）（启示与拓展）通过对Al和CuC12溶液反应的实验探究，使我们认识到，我们不少的传统认识远没有做到细致入微，特别是当观察到有红色固体析出，于是就贸然断定这个反应是个简单的、一步完成的置换反应。实际上还要关注物质变化的过程，通过比较和分析，得出可靠的结论。经过无数次实验证明，有些化学反应看似一步完成，实际上是分步进行的。请根据你所学知识，任举一例反应可能分步进行的实例：。【答案】（1）+1（2）Ⅱ（3）Al+3CuCl2=AlCl3（4）碳燃烧生成二氧化碳可能是碳首先和氧气反应生成一氧化碳、一氧化碳再和氧气生成二氧化碳（合理即可）【解析】查阅资料：CuCl中氯元素化合价为负一价，设铜元素化合价为x，化合物中正负化合价代数和为零；则x+(-1)=0，x=+1。实验探究：①已知，CuCl易溶于一定浓度的KCl、NaCl等含C1-的溶液中；取一滴管待测溶液，将其注入盛有约三分之二试管体积一定浓度的NaCl溶液中无明显实验现象，说明没有生成氢氧化铝沉淀，可能生成的CuCl溶于一定浓度的NaCl溶液中；②取约2mL待测溶液于试管中，向溶液中插入足量洁净的Al条，充分反应，有红色固体析出说明生成了铜单质，排除溶液铜离子的干扰；③实验②后的溶液中有生成的氯化铝，取一滴管实验②后的溶液，将其注入盛有约三分之二试管体积的水中，无明显实验现象，说明氯化铝没有生成沉淀；综合分析可知，沉淀为铜元素导致的，沉淀为CuCl，故猜想Ⅱ正确。结论与反思：①上述实验表明，Al和CuCl2溶液的反应是分步进行的。第一步反应生成CuCl，第二步CuCl继续和Al反应生成Cu。上述两步反应的化学方程式分别为：Al+3CuCl2=AlCl3②CuCl易溶于一定浓度的KCl、NaCl等含C1-的溶液中；待测溶液中氯离子过高，导致CuCl没有生成沉淀。③设计实验③的目的是证明溶液中氯化铝没有生成氢氧化铝沉淀。启示与拓展：碳燃烧生成二氧化碳可能是碳首先和氧气反应生成一氧化碳、一氧化碳再和氧气生成二氧化碳（合理即可）。3．（2021·齐齐哈尔）小茗同学在学习完酸、碱、盐的化学性质后，进行了如图所示的实验，请你来参与她的探究活动并回答下列问题。（1）甲试管中的化学反应方程式为，当小茗同学观察到试管中出现的现象时，得出了氢氧化钠溶液和稀盐酸恰好完全反应的结论。乙试管中两种溶液不能发生反应，理由是。（2）实验结束后，小若同学将三支试管内的物质全部倒入同一个干净的废液缸中，观察到白色沉淀明显增多，废液缸中液体始终呈红色，为了得出废液缸中废液的溶质成分，小茗同学进行了以下的实验探究。（提出问题）废液缸中废液的溶质成分有哪些？（酚酞除外）（进行猜想）猜想一：NaCl、NaOH、BaCl2猜想二：NaCl、NaOH猜想三：（3）（设计实验）请你帮助小茗同学设计实验方案，证明猜想一成立。实验步骤实验现象实验结论取少量废液缸中的废液于试管中加入，充分反应。猜想一成立（4）（反思拓展）废液缸中的白色沉淀成分是（写出化学式）。【答案】（1）NaOH+HCl=NaCl+H2（2）NaCl、NaOH、Na2CO3（3）稀硫酸；产生白色沉淀（或产生沉淀）（4）BaCO3、CaCO3【解析】【解答】（1）盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水，甲试管中的化学反应方程式为NaOH+HCl=NaCl+H2（2）[进行猜想]猜想一：NaCl、NaOH、BaCl2猜想二：NaCl、NaOH猜想三：NaCl、NaOH、Na2CO3盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水，生成物中肯定由氯化钠；白色沉淀明显增多，肯有由碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，废液缸中液体始终呈红色，说明溶液显减性，有氢氧化钠或碳酸钠。综上猜想三：NaCl、NaOH、Na2CO3；（3）[设计实验]猜想一成立，由盐酸和氢氧化钠反应由氯化钠生成，废液缸中液体始终呈红色，有氢氧化钠存在，只需证明氯化钡存在，取少量废液缸中的废液于试管中加入稀硫酸，硫酸和氯化钡反应有白色沉淀生成，实验现象：有白色沉淀生成，可证猜想一成立；（4）[反思拓展]碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，废液缸中的白色沉淀成分是BaCO3、CaCO3（写出化学式）。4．（2021·益阳）同学们在探究酸的化学性质时，小石将一根生锈的铁钉放入盛有稀硫酸的试管中，过一会儿取出铁钉后，发现试管中的溶液呈浅黄色。（提出问题）试管中浅黄色溶液的溶质是什么？（1）（猜想假设）同学们都认为溶质中一定含有Fe2（SO4）3，理由是，然后提出如下猜想：猜想①溶质是Fe2（SO4）3；猜想②溶质是Fe2（SO4）3和FeSO4；猜想③溶质是Fe2（SO4）3和H2SO4；猜想④溶质是Fe2（SO4）3、H2SO4和（填化学式）。（2）（查阅资料）FeSO4溶液能使酸性KMnO4溶液的紫红色褪去；H2SO4溶液和Fe2（SO4）3溶液均不能使酸性KMnO4溶液的紫红色褪去。（实验探究）同学们分组合作进行如下实验探究。组次实验操作现象与结论小组同学相互评价第1组现象：产生大量气泡，……结论：溶质中一定含有H2SO4，猜想③或④成立。第2组同学认为：此结论正确。产生大量气泡的化学反应方程式为。第2组现象：。结论：结合第1组的实验现象，推理出猜想④成立。第1组同学认为：此结论正确。（3）（实验反思）上述实验探究说明，在用稀硫酸或稀盐酸除铁制品上的铁锈时，应该注意的事项是。【答案】（1）氧化铁能和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，硫酸铁溶液是黄色溶液；FeSO4（2）Fe+H2SO4【解析】（1）猜想与假设：氧化铁能和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，硫酸铁溶液是黄色溶液，故同学们都认为溶质中一定含有Fe2（SO4）3。根据前面的几种猜想可以确定猜想④应该是硫酸过量，故包括硫酸，还包括反应生成的硫酸铁和硫酸亚铁。故填：FeSO4。（2）实验探究：第1组加入足量的铁粉时，观察到有大量气泡生成，故说明溶液中含有硫酸，反应生成了氢气，化学方程式为：Fe+H2第2组加入了酸性的高锰酸钾溶液，FeSO4溶液能使酸性KMnO4溶液的紫红色褪去；H2SO4溶液和Fe2（SO4）3溶液均不能使酸性KMnO4溶液的紫红色褪去，故若猜想④成立说明溶液中含有硫酸亚铁，故现象应为溶液褪色。（3）实验反思：上述实验探究说明，在用稀硫酸或稀盐酸除铁制品上的铁锈时，应该注意的事项是稀硫酸或稀盐酸不能过量。5．（2021·湘潭）我国制碱工业先驱侯德榜发明了“侯氏制碱法”，为纯碱和氮肥工业技术的发展作出了杰出的贡献。纯碱的用途非常广泛，某化学兴趣小组的同学对它产生了浓厚的兴趣，设计了如下两个实验，并对反应后试管中残留废液进行探究。（1）（实验1）往一支盛有碳酸钠溶液的试管中滴加无色酚酞溶液，观察到溶液变成色。（实验2）往另一支盛有碳酸钠溶液的试管中滴加稀盐酸，观察到的现象是。同学们对实验2反应后的废液中溶质成分进行探究。（2）（提出问题）废液中所含溶质是什么？（作出猜想）猜想一：废液中的溶质可能是NaCl、HCl猜想二：废液中的溶质可能是NaCl、Na2CO3猜想三：废液中的溶质可能是。（3）（设计实验）同学们为验证猜想，设计了如下实验：方案一：实验操作与现象反应方程式实验结论小芳取少量废液于试管中，滴加澄清石灰水，有白色沉淀产生猜想二正确（4）方案二：小明取少量废液于试管中，滴加几滴无色酚酞溶液，发现溶液不变红色，小明认为猜想一正确。（进行讨论）同学们一致认为小明的实验结论不正确，理由是。（5）（进行总结）分析反应后溶液中溶质成分，除要考虑生成物外，还需考虑。（6）（拓展与应用）现有14.9克纯碱样品（含Na2CO3和NaCl的混合物），将其放入干净的烧杯中，加入89.5克水使其完全溶解，向所得溶液中缓慢加入一定溶质质量分数的稀盐酸（反应方程式为：Na2①产生CO2的质量为克。②所用稀盐酸中溶质的质量分数是多少？（写出具体的解题过程，下同）③滴入稀盐酸至恰好完全反应时，所得溶液中溶质的质量分数是多少？【答案】（1）红；产生气泡（2）NaCl（3）Ca(OH)（4）废液中只含氯化钠时，氯化钠显中性，也不能使无色酚酞试液变色（5）反应物是否过量（6）4.4；解：设所用稀盐酸中溶质的质量分数为xNa2CO3+2HCl73100gx【解析】【解答】实验1：往一支盛有碳酸钠溶液的试管中滴加无色酚酞溶液，碳酸钠显碱性，能使无色酚酞试液变红，故溶液变成红色；实验2：往另一支盛有碳酸钠溶液的试管中滴加稀盐酸，碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，故观察到产生气泡；作出猜想：如果碳酸钠和稀盐酸恰好完全反应，则溶质为氯化钠，如果碳酸钠过量，则溶质为碳酸钠、氯化钠，如果稀盐酸过量，则溶质为氯化钠、氯化氢，故猜想三：废液中的溶质可能是NaCl；设计实验：方案一：结论为猜想二成立，故溶质为氯化钠、碳酸钠，取少量废液于试管中，滴加澄清石灰水，有白色沉淀产生，碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠，该反应的化学方程式为：Ca(OH)2进行讨论：如果废液中只含氯化钠，氯化钠显中性，也不能使无色酚酞试液变色，故滴加几滴无色酚酞溶液，发现溶液不变红色，不能说明猜想一正确；进行总结：分析反应后溶液中溶质成分，除要考虑生成物外，还需考虑反应物是否过量；拓展与应用：①由图可知，产生二氧化碳的质量为4.4g；6．（2021·达州）金属在生活、生产中有着广泛的应用，种类繁多的金属材料已成为社会发展的重要物质基础。（1）实验室所用的石棉网中有铁丝，隔着石棉网给容器加热可达到均匀受热的目的，这主要利用了铁的性。石棉网使用一段时间后，其中的铁丝容易生锈，可用稀盐酸除去，其化学方程式可表示为。（2）某化学兴趣小组将一定质量的Fe和Zn的混合粉末加入AgNO3溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液：①如果滤液呈无色，则滤渣中一定含有的金属是；②如果滤液中加入稀盐酸有白色沉淀，则滤液中的金属阳离子有种；③如果滤液呈浅绿色，则关于该滤渣和滤液的下列说法中正确的是。a．向滤渣中加入稀盐酸，一定有气泡产生b．向滤液中加入稀盐酸，一定有白色沉淀产生c．滤渣中一定含有Agd．滤液中一定含有Fe(NO3)2，一定不含AgNO3，可能含有Zn(NO3)2【答案】（1）导热；Fe2O【解析】（1）实验室所用的石棉网中有铁丝，隔着石棉网给容器加热可达到均匀受热的目的，这主要利用了铁具有良好的导热性；铁锈的主要成分是氧化铁，氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水，反应的化学方程式为Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，故填：导热；Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O；（2）三种金属的活动性Zn＞Fe＞Ag，将一定质量的Fe和Zn的混合粉末加入AgNO3溶液中，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，锌反应完全后，铁再与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银；①如果滤液呈无色，说明只有锌与硝酸银发生了反应，则滤渣中一定含有的金属是未反应的铁和生成的银，故填：铁和银（或Fe和Ag）；②如果滤液中加入稀盐酸有白色沉淀，说明硝酸银未反应完全，锌、铁反应完全，滤液中的溶质为硝酸锌、硝酸亚铁和硝酸银，则滤液中的金属阳离子有Zn2+、Fe2+和Ag+，故填：3或三；③如果滤液呈浅绿色，说明铁与硝酸银发生了反应，但无法确定铁是否有剩余，滤渣中一定含有银，可能含有铁，滤液中一定含有硝酸锌、硝酸亚铁，可能含有硝酸银；a、由于滤渣中可能含有铁，向滤渣中加入稀盐酸，不一定有气泡产生，选项说法不正确；b、滤液中可能含有硝酸银，向滤液中加入稀盐酸，不一定有白色沉淀产生，选项说法不正确；c、由分析可知，滤渣中一定含有Ag，选项说法正确；d、由分析可知，滤液中一定含有Zn(NO3)2、Fe(NO3)2，可能含有AgNO3，选项说法不正确。7．（2021·湖南怀化）为了培养学生的创新精神和实践能力，落实素质教育，近年来，怀化市大力推进实验教学，于2021年五月举行初中毕业考试实验操作考查。兴趣小组在学校的实验室进行【粗盐的提纯】实验，邀请你一起完成。Ⅰ、溶解

Ⅱ、过滤

过滤时玻璃棒的作用是______。小李同学对过滤后滤液的成分产生了浓厚的兴趣。a．粗盐中除含泥沙等难溶性杂质外，还含有CaCl2、MgCl2、Na2SO4等可溶性杂质。b．BaSO4不溶于水、不溶于酸。【设计实验方案并进行实验】为确认滤液中CaCl2、MgCl2、Na2SO4的存在，小李利用实验台上的NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液进行以下实验探究。实验操作实验现象实验结论①往上述所得的滤液中加入足量的NaOH溶液，充分反应，静置，过滤______滤液中含有MgCl2②往上述①的滤液中滴加足量的______，充分反应，静置，过滤______滤液中含有CaCl2③往上述②的滤液中加入足量的______，充分反应，静置，过滤有白色沉淀生成滤液中含有Na2SO4【实验反思】小宇同学认为实验③不够严谨，理由是______。老师告诉同学们，可在实验③所得的沉淀中加入足量的______（填“盐酸”或“稀硫酸”），观察到有气泡产生且有部分沉淀未溶解，则可验证Na2SO4的存在。【实验结论】小组同学在老师的帮助下将上述杂质除去，然后将除杂后的滤液置于蒸发皿进行蒸发结晶，当观察到______，就停止加热，利用余热蒸干。小李高兴的宣布：我们得到了纯净的氯化钠。【实验拓展】小李欲通过计算检验氯化钠样品中是否含有氯化镁，取样品ag。充分溶解，滴加硝酸银溶液至不再产生沉淀为止。当产生沉淀的质量不等于______g（用含a的代数式表示）时，则含有氯化镁。【答案】

引流

生成白色沉淀

碳酸钠溶液

生成白色沉淀

氯化钡溶液

【实验反思】

实验②中碳酸钠过量，也会和氯化钡生成碳酸钡沉淀

盐酸

【实验结论】有较多晶体析出时

【实验拓展】

【解析】过滤时玻璃棒的作用是引流，防止液体洒出。设计实验方案并进行实验：①氯化镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠；故往上述所得的滤液中加入足量的NaOH溶液，充分反应，观察到生成白色沉淀，说明滤液中含有MgCl2。②氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠；故往上述①的滤液中滴加足量的碳酸钠溶液，充分反应，观察到生成白色沉淀，说明滤液中含有CaCl2。③硫酸钠和氯化钡生成硫酸钡沉淀和氯化钠；故往上述②的滤液中加入足量的氯化钡溶液，充分反应，观察到生成白色沉淀，说明滤液中含有Na2SO4。实验反思：实验②中碳酸钠过量，也会和氯化钡生成碳酸钡沉淀，故实验③不够严谨；由于碳酸钡能溶于盐酸、硫酸钡不溶于盐酸，故可在实验③所得的沉淀中加入足量的盐酸，观察到有气泡产生且有部分沉淀未溶解，则可验证Na2SO4的存在。实验结论：将除杂后的滤液置于蒸发皿进行蒸发结晶，当观察到有较多晶体析出时，就停止加热，利用余热蒸干。实验拓展：若氯化钠样品ag为纯净氯化钠：由化学方程式体现的质量关系可知，得到氯化银质量为，故当产生沉淀的质量不等于时，则含有氯化镁。8．（2021·湖南常德·中考真题）学习金属活动性顺序后，老师安排同学们开展系列实验探究金属间的置换反应规律。小明做完铝条和氯化铜溶液反应的实验后，将反应后的无色溶液（以下简称：待测溶液）倒入有水的废液缸中时，发现有白色沉淀析出的“异常现象”。小明设计实验开展了如下探究。请根据要求回答有关问题：【发现问题】小明取一滴管未倒完的待测溶液，将其注入盛有约三分之二试管体积的水中，依然产生大量白色沉淀（像牛奶一样）。【提出问题】待测溶液注入水中为什么有白色沉淀产生？白色沉淀是什么物质？【查阅资料】（1）AlCl3是一种无色透明晶体，极易与水反应生成难溶于水的Al(OH)3而产生白色沉淀；（2）CuCl是一种不溶于水的白色固体，易溶于一定浓度的KCl、NaCl等含C1-的溶液中；CuCl中Cu的化合价为___________。【提出猜想】猜想Ⅰ：白色沉淀是Al(OH)3猜想Ⅱ：白色沉淀是CuCl猜想Ⅲ：白色沉淀是A1(OH)3和CuCl的混合物【实验探究】序号实验操作实验现象实验结论①取一滴管待测溶液，将其注入盛有约三分之二试管体积一定浓度的NaCl溶液中无明显实验现象猜想___________正确②取约2mL待测溶液于试管中，向溶液中插入足量洁净的A1条，充分反应有红色固体析出③取一滴管实验②后的溶液，将其注入盛有约三分之二试管体积的水中无明显实验现象【结论与反思】（