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文档简介
高分突破15有关生产生活问题的探究备战2022年中考化学实验探究题高分突破1.超市售卖的“自热米饭”带有一个发热包,遇水后可迅速升温至150℃,保温时间达3小时,能将生米做成熟饭。金乡县某中学化学兴趣小组对发热包非常感兴趣,进行了以下探究。【查阅资料】(1)发热包主要由生石灰、铁粉、镁粉、铝粉、炭粉、氯化钠中的若干种组成。(2)氢氧化镁和氢氧化铝均为不溶于水的白色固体,但后者可溶于NaOH溶液。【成分探究】取出某品牌的发热包内灰黑色的固体粉末,分成两份。(1)小吴用磁铁靠近其中一份粉末,发现有黑色物质被磁铁吸引,证明粉末中含有___________。用磁铁将该物质全部吸出后,剩余粉末为样品A。(2)小周将另一份粉末加水溶解、过滤后,取部分滤液滴入酚酞试液,滤液变___________色,证明原粉末中含生石灰;再向滤液中加入___________,看到白色沉淀生成,证明原粉末中含有氯化钠。(3)除上述物质外,还可能存在镁粉、铝粉、炭粉,对此大家提出了以下几种猜想:猜想一:只存在上述三种中的一种;猜想二:上述三种同时存在;猜想三:存在铝粉和炭粉;猜想四:存在镁粉和铝粉;猜想五:镁粉和炭粉。【实验验证】小施用样品A进行实验,流程如下。向滤液B滴加氢氧化钠溶液时,他观察到开始时有白色沉淀生成,后来又全部消失,最后得到的是无色溶液E。【实验结论】不溶物D是___________。大家结合实验现象讨论后,认为猜想___________正确。【原理探究】小吴利用如图装置证明发热包放热主要来自于生石灰与水的反应。加水后发现A中温度迅速升高,B中有气泡产生,该气体为___________(填名称)。但温度很快下降,说明该反应很快结束,不能长时间保温。【答案】【成分探究】铁粉
红
含有稀硝酸的硝酸银溶液
【实验结论】炭粉
三
【原理探究】空气【解析】成分探究:(1)给出物质中只有铁粉能被磁铁吸引,所以证明粉末中含有铁粉;(2)生石灰与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙为碱性,能使酚酞变红,所以滤液变红色。氯化钠能与硝酸银反应生成不溶于酸的氯化银沉淀,稀硝酸能除去溶液中的氢氧根离子,排除对氯离子检验的干扰,所以向滤液中加入含有稀硝酸的硝酸银溶液,看到沉淀生成,证明原粉末中含有氯化钠;实验结论:镁粉能与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气,铝能与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气。炭粉不与稀盐酸反应,所以不溶物D是炭粉。滤液B中加入足量氢氧化钠溶液,无沉淀出现,说明无镁离子存在,与稀盐酸反应放出氢气的是铝,所以猜想三正确。原理探究:生石灰与水反应放出热量,导致气体膨胀逸出,所以B中有气泡产生,该气体为空气。2.增氧剂可用于给鱼池增氧,某化学兴趣小组对某种增氧剂的增氧原理进行实验探究。【查阅资料】该增氧剂的主要成分是过碳酸钠,过碳酸钠是一种白色晶体,化学式可以表示为2Na2CO3·3H2O2。过氧化氢溶液常温较稳定,能缓慢分解,受热容易分解。【提出问题】增氧剂真的能增氧吗?【初次探究】取少量增氧剂于试管中,加入足量蒸馏水,观察到固体完全溶解,形成无色溶液,无气泡产生;加热,产生大量气泡。【作出猜想】该兴趣小组结合资料和实验现象推测增氧剂溶于水后生成Na2CO3和H2O2。【再次探究】该兴趣小组进行如下实验:实验操作实验现象实验结论(1)另取少量增氧剂于试管中,加入足量蒸馏水,待其完全溶解,再加入______,将带火星的木条伸入试管内______溶液中含有H2O2。该操作中H2O2参与反应的化学方程式为______(2)待步骤(1)完全反应后,将所得物质过滤,取少量滤液于另一支试管中,加入______产生白色沉淀溶液中含有Na2CO3【得出结论】该增氧剂的增氧原理为______。【评价反思】该增氧剂的保存方法为______。【答案】(1)二氧化锰产生气泡,带火星木条复燃(2)氯化钙溶液过氧化氢分解生成氧气低温密封保存【解析】再次探究:(1)实验结论为溶液中含有过氧化氢,故该实验是验证溶液中含有过氧化氢,过氧化氢能在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气,故另取少量增氧剂于试管中,加入足量蒸馏水,待其完全溶解,再加入二氧化锰,将带火星的木条伸入试管中,产生大量气泡,带火星的木条复燃,说明含过氧化氢,过氧化氢在二氧化锰的催化下分解为水和氧气,该反应的化学方程式为:;(2)实验结论为:溶液中含有碳酸钠,实验现象为产生白色沉淀,碳酸钠能与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,故待步骤(1)完全反应后,将所得物质过滤,取少量滤液于另一支试管中,加入氯化钙溶液;得出结论:由以上分析可知,该增氧剂的增氧原理是:过氧化氢分解生成氧气;评价反思:过氧化氢受热容易分解,故该增氧剂的保存方法为低温密封保存。3.十堰某中学化学兴趣小组为鉴定某工厂排出的无色污水成分,他们查阅工厂的有关资料,推测出污水中可能含有盐酸、硫酸钠和氢氧化钠中的一种或几种物质,小组同学取污水进行了探究:【查阅资料】碳酸钠溶液呈中性【实验探究】实验一:小组同学用pH试纸测得的污水的pH=2,由此得出污水中一定不含___________,原理是:___________(用化学方程式表示)。实验二:为检测污水中可能含有的成分,甲同学做了如下实验:实验操作实验现象实验结论取少量污水于一支洁净试管中,向其中滴加少量的___________溶液有白色沉淀生成污水中一定含有硫酸钠实验二中生成白色沉淀的化学方程式为___________。【得出结论】兴趣小组确定了废水的成分【反思与评价】乙同学经过思考后,用物理方法也得到了甲同学的实验结论,他的实验操作及实验现象是:___________。【答案】实验一:氢氧化钠;NaOH+HCl═NaCl+H2O。实验二:氯化钡溶液BaCl2+Na2SO4═BaSO4↓+2NaCl取适量废液于蒸发皿中,加热,蒸发皿中出现白色固体【解析】稀盐酸显酸性,pH小于7,和氢氧化钠反应生成氯化钠和水;硫酸钠和氯化钡反应生成白色沉淀硫酸钡和氯化钠。【实验探究】实验一:小组同学用pH试纸测得的污水的pH=2,说明溶液显酸性,说明溶液中含有盐酸,盐酸和氢氧化钠不能共存,由此得出污水中一定不含氢氧化钠,原理是氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,反应的化学方程式:NaOH+HCl═NaCl+H2O。故填:氢氧化钠;NaOH+HCl═NaCl+H2O。实验二:根据甲同学做的实验现象可知,有白色沉淀生成,从结论中可知,该污水中一定有硫酸钠,故白色沉淀是BaSO4。据此推断,氯化钡和硫酸钠反应生成白色沉淀硫酸钡和氯化钠,故可以判断加入溶液为氯化钡。实验二中生成白色沉淀的化学方程式为:BaCl2+Na2SO4═BaSO4↓+2NaCl。故填:氯化钡溶液;BaCl2+Na2SO4═BaSO4↓+2NaCl。
【反思与评价】乙同学经过思考后,用物理方法也得到了甲同学的实验结论,他的实验操作及实验现象是:取适量废液于蒸发皿中,加热,蒸发皿中出现白色固体,白色固体是水和氯化氢蒸发后剩下的硫酸钠。故填:取适量废液于蒸发皿中,加热,蒸发皿中出现白色固体。4.证据推理(1)在探究碱的性质时,用到了氢氧化钾,小铭在整理实验台时发现,盛有氢氧化钾固体的试剂瓶没有盖上瓶盖。他认为瓶中氢氧化钾已有部分变质,他推理的依据是(用化学方程式表示)。要证明氢氧化钾部分变质,请写出实验步骤、可能的现象及相关推理;实验现象:;实验结论:。(2)小铭在切圆葱时眼睛被刺激而流泪。小铭想:为什么圆葱会释放出催泪的物质?这种“催人泪下”的物质有什么性质?小铭查阅资料得知:①圆葱被切开时因破坏了细胞组织,生成了多种挥发性的能刺激眼睛的物质(其中含有少量SO3),这些挥发性物质是“催人泪下”的元凶。②SO3跟CO2的化学性质相似。请你运用类比推理,写出三氧化硫跟水反应的化学方程式。若要避免切圆葱时眼睛流泪,请你给出两条建议。。【答案】(1)2KOH+CO2═K2CO3+H2O;实验步骤:取适量样品于试管中,加入过量的氯化钙溶液,静置,滴加酚酞试液;实验现象:产生白色沉淀,溶液变红色;实验结论:氢氧化钾部分变质。(2)SO3+H2O═H2SO4菜刀蘸水后再切圆葱,圆葱放在冰箱中冷却后再切【分析】(1)氢氧化钾能和二氧化碳反应生成碳酸钾和水,碳酸钾和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钾,氢氧化钾溶液和碳酸钾溶液都是显碱性溶液,都能使酚酞试液变红色。(2)三氧化硫跟水反应生成硫酸,温度越低分子运动的越慢。【解析】解:(1)瓶中氢氧化钾已有部分变质,他推理的依据是氢氧化钾能和二氧化碳反应生成碳酸钾和水,反应的化学方程式:2KOH+CO2═K2CO3+H2O;实验方案:实验步骤:取适量样品于试管中,加入过量的氯化钙溶液,静置,滴加酚酞试液;实验现象:产生白色沉淀,溶液变红色;实验结论:氢氧化钾部分变质。故填:2KOH+CO2═K2CO3+H2O;实验步骤:取适量样品于试管中,加入过量的氯化钙溶液,静置,滴加酚酞试液;实验现象:产生白色沉淀,溶液变红色;实验结论:氢氧化钾部分变质。(2)三氧化硫跟水反应生成硫酸,反应的化学方程式:SO3+H2O═H2SO4。若要避免切圆葱时眼睛流泪,菜刀蘸水后再切圆葱,能使部分三氧化硫溶解在水中,圆葱放在冰箱中冷却后再切,能使三氧化硫分子运动的速率减慢。故填:SO3+H2O═H2SO4;菜刀蘸水后再切圆葱;圆葱放在冰箱中冷却后再切。【点评】本题主要考查物质的性质,解析时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。5.2021年全球新冠疫情形势依然严峻,除了打疫苗、戴口罩、勤洗手外,还需要科学、正确、安全地消毒。84消毒液、H2O2溶液都是常用的消毒剂,某兴趣小组对这两种消毒剂进行了如下探究活动:【实验】取少量84消毒液置于试管中,滴加H2O2溶液,有大量气泡产生,经检验产生的气体是氧气;【查阅资料】84消毒液的有效成分是次氯酸钠(化学式为NaClO);【提出问题】在上述反应中,NaClO的作用是什么?【作出猜想】猜想一:NaClO类似分解H2O2溶液制取氧气时MnO2的作用,作催化剂;猜想二:NaClO与H2O2溶液发生化学反应,作;【实验探究】(1)按入图所示组装实验装置(固定装置省略),加入药品前的操作是。(2)实验Ⅰ:按入图装置经注射器甲注入10mL水,观察到注射器乙活塞向右移动10mL;(忽略大气压、摩擦等其他因素对测量结果造成的影响,下同)(3)实验Ⅱ:先向锥形瓶中加入20mL84消毒液,再按如图装置将25mLH2O2溶液平均分5次经注射器甲注入锥形瓶中,待注射器乙活塞不再向右移动后,记录每次气体的总体积,数据见表:/第1次第2次第3次第4次第5次H2O2溶液/mL55555注射器乙中气体的总体积/mL357085ab表中的数据a=;【实验结论】根据表中数据判断(填“猜想一”或“猜想二”)是正确的,依据是。【反思评价】通过该实验说明消毒剂混用可能会影响消毒的效果,因此生活中在使用各种消毒剂时不能随意混用,应科学使用,注意安全。【答案】【作出猜想】反应物;【实验探究】(1)检查装置气密性;(3)90;【实验结论】猜想二;每次加入相同的量的反应物,产生气体气体不是每次都相同,说明次氯酸钠参与了反应。【分析】【作出猜想】根据题目信息回答此题;【实验探究】(1)根据实验室制取气体的注意事项进行分析;(2)根据实验数据产生气体体积分析答此题;【解析】解:【作出猜想】NaClO与H2O2溶液发生化学反应,作反应物。【实验探究】(1)装入药品之前应先进行的操作是检查装置气密性;(3)根据前三次数据可以看出,次氯酸钠在第三次已经反应完毕,之后再加入5mL液体,排出内部相应5mL的气体体积,所以此时气体体积a为90;【实验结论】催化剂不改变生成物的量,只改变反应速率,而根据题目信息可以看出,次氯酸钠一定量,加入过氧化氢每次量相同,但是产生的气体不同,说明次氯酸钠参与了反应,生成物的量发生变化,因此猜想二正确。故答案为:【作出猜想】反应物;【实验探究】(1)检查装置气密性;(3)90;【实验结论】猜想二;每次加入相同的量的反应物,产生气体气体不是每次都相同,说明次氯酸钠参与了反应。【点评】在解此类题时,首先要将题中的知识认知透,然后结合学过的知识进行解析。6.小明在冬天输液时发现护士在输液管上加了一个如图所示的装置,护士告诉他这是一次性输液加热棒,可以消除药液温度与体温的差异。加热棒里的成分到底是什么呢?科学研究小组通过上网查阅资料发现:一次性输液加热棒内的主要成分是还原性铁粉、炭粉和氯化钠等物质。该加热棒内是否真的含有这几种物质呢?科学研究小组设计了如下实验:(1)探究加热棒内是否含有氯化钠①将加热棒内的物质放入烧杯中,加入足量的水充分溶解、过滤,得到滤渣和滤液。②取适量滤液于试管中,滴加适量的硝酸钡溶液和稀硝酸,无明显现象,(填写正确的实验操作及现象),证明滤液中含有Cl﹣。在老师的指导下通过进一步的实验证明滤液中还含有Na+,从而确定含有氯化钠。(2)探究加热棒内是否含有铁粉小明用磁铁靠近滤渣,发现部分黑色粉末被吸引。但被吸引的黑色物质也有可能是四氧化三铁。小明通过如图装置探究黑色物质是否含有四氧化三铁,该物质鉴定的原理是:Fe3O4+4H23Fe+4H2O。当观察到这一现象时,排除了四氧化三铁存在的可能性。小英同学认为这还不能确定铁粉的存在,因为除了四氧化三铁外,钴粉、镍粉也是能被磁铁吸引的黑色粉末。研究小组的同学在查阅资料的基础上,进行如下实验:取适量被吸引的黑色物质于试管中,加入足量的稀盐酸,充分反应后,向试管中加入足量的过氧化氢溶液(能将Fe2+转化为Fe3+),然后滴加硫氰化钾溶液。溶液变为血红色,证明溶液中有Fe2+,得出加热棒中含有铁粉这一结论。(3)探究加热棒内是否含有炭粉点燃不能被吸引的黑色粉末,并将产生的气体通入足量澄清石灰水,石灰水变浑浊,得出加热棒内含有炭粉这一结论。请写出此操作过程中确认炭粉存在的化学方程式:、。综合上述实验,小明验证了加热棒内的主要成分。加热棒为什么能够起到加热作用呢?小明还将进一步探究。【答案】(1)滴加适量硝酸银溶液,产生白色沉淀;(2)无水硫酸铜粉末不变蓝;(3)C+O2CO2;CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。【分析】(1)②根据氯离子的检验方法进行分析;(2)根据氢气还原四氧化三铁的产物进行分析;(3)根据碳粉的燃烧、二氧化碳与石灰水的反应书写方程式。【解析】解:(1)②要证明滤液中含有氯离子,取适量滤液于试管中,滴加适量的硝酸钡溶液和稀硝酸,排出硫酸根离子的干扰后,滴入硝酸银溶液,若产生白色的沉淀即氯化银,说明滤液中含有氯离子,故填:滴加适量硝酸银溶液,产生白色沉淀;(2)根据Fe3O4+4H23Fe+4H2O,氢气还原四氧化三铁的产物为铁和水,若黑色固体中含有四氧化三铁,则通入干燥的氢气后会有水和铁生成,但生成铁粉和四氧化三铁均为黑色,无明显现象,生成的水能使无水硫酸铜变蓝;黑色粉末中无四氧化三铁,则无水硫酸铜不变蓝,故填:无水硫酸铜粉末不变蓝;(3)若黑色粉末中含有碳粉,碳粉点燃生成二氧化碳,二氧化碳气体通入澄清石灰水,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,石灰水变浑浊,方程式为:C+O2CO2;CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O,故填:C+O2CO2;CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。【点评】此题难度不大,只是阅读量较大,解题时需要认真读题,从题目中找出解题信息结合所学知识进行解析。7.市场上常见的苏打水有苏打气泡水和无汽苏打水两种。它们的主要成分中都含有碳酸氢钠,俗称小苏打,具有以下性质。性质一:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑(NaHCO3在50℃以上开始逐渐分解)性质二:NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑(1)苏打气泡水中含有大量二氧化碳,瓶盖一打开就有大量气泡产生,所以叫气泡水。无汽苏打水则不含二氧化碳,但小明认为他喝入体内也会产生二氧化碳,主要是利用了碳酸氢钠的性质(选填“一”或“二”),理由是。(2)小明查阅了相关资料想自制苏打水,于是购买了一袋小苏打,包装袋上标注的碳酸氢钠含量是99%。真的有这么高吗?小明取了10克小苏打样品放入装置,逐次加入稀硫酸进行实验,得到相关数据。请通过计算帮助小明判断包装袋上的标注是否准确。(2NaHCO3+H2SO4═Na2SO4+2H2O+2CO2↑)序号反应前第1次第2次第3次第4次第5次加入稀硫酸溶液质量/克01010101010C装置中溶液总质量/克100.0101.1102.2103.3104.4105.0(3)如果去掉装置B,测量结果将会(选填“偏大”或“偏小”)。【答案】(1)二,人体内不能达到50℃的温度或人体内有盐酸;(2)包装袋上的标注不准确;(3)偏大。【分析】(1)根据题目中所给的信息和碳酸氢钠的性质分析;(2)根据图中的实验过程。A装置硫酸与碳酸氢钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,B装置干燥二氧化碳气体,C装置吸收生成的二氧化碳,因此C装置中溶液增加量即为生成的二氧化碳气体,据二氧化碳的质量进行计算;(3)根据装置的作用分析。【解析】解:(1)因为人体内不能达到50℃的温度,所以他喝入无汽苏打水体内也会产生二氧化碳不是受热分解,主要是因为人体的为中有盐酸,盐酸与碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,因此喝入无汽苏打水体内也会产生二氧化碳;故填:二,人体内不能达到50℃的温度或人体内有盐酸;(2)由题意得:生成二氧化碳的质量为105.0g﹣100.0g=5.0g设样品中碳酸氢钠的质量为x2NaHCO3+H2SO4═Na2SO4+2H2O+2CO2↑16888x5.0g=x≈9.55g样品中碳酸氢钠的质量分数为:×100%=95.5%≠99%,因此包装袋上的标注不准确;答:包装袋上的标注不准确;(3)根据图中的实验过程。A装置硫酸与碳酸氢钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,B装置干燥二氧化碳气体,C装置吸收生成的二氧化碳,因此C装置中溶液增加量即为生成的二氧化碳气体,因此如果去掉装置B,则水蒸气也进入C装置,导致二氧化碳的质量增大,计算所得的碳酸氢钠的质量增大,测量结果将会偏大;故填:偏大。【点评】本题考查了物质的性质以及根据化学方程式的计算,根据化学方程式计算时,第一要正确书写化学方程式,第二要使用正确的数据,第三计算过程要完整。8.果蔬洗盐既能去除水果和蔬菜表面的农药,又能杀菌、去小虫,近几年比较流行。某品牌果蔬洗盐常温下为白色固体,小敏取用时不小心将其洒落在天然气的火焰上,发现火焰呈黄色,这引起了小敏探究其成分的兴趣。【查阅资料】1.钠及其化合物灼烧时火焰呈黄色。2.农药大多数呈酸性。【提出猜想】猜想一:碳酸钠猜想二:碳酸氢钠猜想三:碳酸钠和碳酸氢钠的混合物小敏做出以上猜想的依据是。【查阅资料】碳酸氢钠受热分解产生二氧化碳、碳酸钠和水。【进行实验】实验步骤实验现象分析与结论①取一定量果蔬洗盐加热至固体质量不再改变,将生成的气体全部通入足量澄清石灰水中有气体生成,澄清石灰水中产生白色沉淀生成气体的化学方程式:,该品牌果蔬洗盐中含有②将①加热后残留固体全部溶于水,加入足量氯化钙溶液产生白色沉淀/③分别测量①和②产生沉淀质量①中产生沉淀2.5g,②中产生沉淀质量该品牌果蔬洗盐中含有碳酸钠【继续探究】小敏想到妈妈以前常用食盐水洗水果,猜想该品牌果蔬洗盐中还可能含有氯化钠。她向其水溶液中加入至溶液呈酸性,再加入溶液,观察到有白色沉淀生成,证明有氯化钠。【拓展延伸】该品牌果蔬洗盐不可直接食用,使用后,要用清水冲洗。【答案】【提出猜想】果蔬洗盐燃烧的颜色为黄色。【进行实验】2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O;碳酸氢钠。>2.5g。【继续探究】稀硝酸;硝酸银。【分析】【提出猜想】根据题目信息分析回答此题;【进行实验】①碳酸氢钠在加热条件下反应生成碳酸钠、二氧化碳和水,据此书写化学方程式;根据实验现象总结实验结论;③根据实验结论和化学方程式分析回答此题;【继续探究】根据氯离子与银离子生成不溶于硝酸的白色沉淀氯化银分析回答此题。【解析】解:【提出猜想】根据题目信息可知,含有钠元素的物质燃烧会发出黄色火焰,而此时果蔬洗盐燃烧时发出黄色火焰,钠单质无法在空气中存在,因此推断是含有钠元素的化合物,判断是碳酸钠或者碳酸氢钠;故答案为:果蔬洗盐燃烧的颜色为黄色。【进行实验】①生成气体使澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳能产生,而含有钠元素的化合物加热产生二氧化碳的为碳酸氢钠,碳酸氢钠在加热条件下反应生成碳酸钠、二氧化碳和水,书写化学方程式注意配平及气体符号,所以化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,由此确定含有碳酸氢钠;故答案为:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O;碳酸氢钠。③在①中产生的沉淀为2.5g,说明生成碳酸钙质量为2.5g,根据碳元素质量守恒,其中碳元素来自于二氧化碳,二氧化碳质量×,所以二氧化碳质量=1.1g,设生成碳酸钠质量为m,碳酸氢钠生成碳酸钠对应生成碳酸钙的质量为n,2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O10644m1.1gNa2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl1061002.65gnn=2.5g实验结论该品牌果蔬洗盐中含有碳酸钠,则另外碳酸钠与氯化钙反应也会生成碳酸钙,此时碳酸钙质量比2.5g大,因此若沉淀质量大于2.5g,则说明含有碳酸钠;故答案为:>2.5g。【继续探究】为了验证氯化钠,加入酸使溶液显酸性,不能引入氯离子,因此可以加入稀硝酸,再加入硝酸银,看到白色沉淀,证明含有氯化钠;故答案为:稀硝酸;硝酸银。【点评】在解此类题时,首先要将题中的知识认知透,然后结合学过的知识进行解析。9.3月16日沙尘暴席卷我国西北地区,次日多地又遇到降雨。该地某校环境监测实践小组的同学们,对沙尘暴的成因、危害、成分、防护、治理以及水酸碱度的异常变化产生了浓厚的兴趣,在老师的指导下,他们紧急立项,开启了项目性学习的探究之旅。任务一:监测沙尘暴的成因同学们参与当地环境监测。他们在10米高台上,利用“风向风速器”,测得风速为10m/s时,有大量的沙尘被卷入空中,能见度迅速降低。引发这一自然现象的根本原因是______(写1条)。任务二:分析沙尘暴的危害当人暴露于沙尘天气中时,含有各种有毒的化学物质、病菌等的尘土可进入到口、鼻、眼、耳中引发各种疾病。除此之外,沙尘暴还会产生的危害是______(写1条)。任务三:探究沙尘暴的成分(信息检索)我国西北地区,含有大量钠盐的干涸盐湖和盐碱地总面积约有50万平方公里,为沙尘暴的形成埋下隐患。(猜想假设)此次沙尘暴中可含有碳酸钠等碱性物质。(进行实验)取少量盐碱地的土壤与蒸馏水接1:5的质量比在烧杯中混合,充分搅拌后静置,取上层清液,用如图装置完成如下实验。项目实验步骤实验现象实验结论方案①挤压胶头滴管a,滴入______产生白色沉淀沙尘暴中含有Na2CO3,不含NaOH②挤压胶头滴管b,滴入几滴酚酞溶液酚酞溶液不变色(反思评价)(1)步骤①中发生反应的化学方程式为______。(2)自然界的土壤中通常不含NaOH,理由是______。(3)若加入的X是______(填化学式),则只能证明沙尘暴中含有Na2CO3,而不能确定是否含有NaOH。任务四:评价雨水pH异常的原因(数据监测)小组同学在老师的帮助下从环保部获得了当地雨水的pH数据。测定时间3月5日3月17日3月28日3月31日pH5.575.735.605.59(表达交流)3月17日,雨水pH出现异常的原因是______。(检查进度)该项目性学习还没有进行的探究项目是______。【答案】任务一:土质疏松/大气层不稳定(合理即可)任务二:影响出行/影响户外工作(合理即可)任务三:过量/适量/足量的CaCl2溶液/BaCl2溶液(合理即可)/(合理即可)NaOH易与空气中的CO2反应Ca(OH)2/Ba(OH)2任务四:沙尘暴中含有Na2CO3,引起雨水pH增大(合理即可)防护、治理【分析】本题考查复分解反应。【解析】任务一:有大量的沙尘被卷入空中,说明该地区土壤比较疏松;任务二:沙尘暴天气会影响人类正常的出行;进行实验:根据题意可知,为了验证沙尘暴中含有碳酸钠,可以加入含有钙离子或者钡离子的盐,因此可选择氯化钙或者氯化钡,如果出现白色沉淀,说明含有碳酸钠;反思评价:(1)氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙和氯化钠:;(2)自然界的土壤中通常不含NaOH,因为氢氧化钠可以和二氧化碳反应;(3)根据题意可知,在检验碳酸根时不能带入氢氧根离子,否则氢氧根会和钠离子结合形成氢氧化钠,无法确定原来成分中是否含有氢氧化钠,所以不能选择氢氧化钙或者氢氧化钡,故填:Ca(OH)2/Ba(OH)2;表达交流:碳酸钠溶液呈碱性,因此极有可能是3月17日中沙尘暴导致雨水中含有碳酸钠,使雨水的碱性增强,pH增大;检查进度:根据题意可知,该实验是要对沙尘暴的成因、危害、成分、防护、治理以及水酸碱度的异常变化进行探究,上述实验少了沙尘暴的防护和治理。【点睛】本题考查了碳酸根的检验,同时需要学生仔细结合题意,进行仔细回答即可。10.小明查阅资料得知:除二氧化锰外,许多水果对过氧化氢分解也有催化作用。为了探究苹果质量对过氧化氢分解速度的影响,用如图甲所示装置(固定装置未画出)进行以下实验。①检查装置气密性。②称取1g苹果,切成小块放入烧瓶中,量取10mL溶质质量分数为5%的过氧化氢溶液倒入烧瓶中,迅速塞紧塞子,当液滴移至A点时开始计时。③当观察到液滴恰好移至B点时(AB间玻璃管容积为6mL),记录所需时间。④依次用不同质量的苹果重复步骤②和③,记录并处理数据,结果如图乙。(1)小明把烧瓶放在盛有水的水槽中进行实验,目的是为了保持温度不变。温度升高会导致液滴移动变快,原因是(例举一个)。(2)本实验可得出的结论是。(3)若用20mL5%的过氧化氢溶液与6g苹果重复上述实验,预测实验中步骤③记录的时间是秒。【答案】(1)温度升高导致生成气体体积膨胀,体积变大(其他合理答案也可)(2)过氧化氢溶液用量一定时,其分解速度随苹果质量的增大而增大,且增大得越来越慢(3)100(时间不超过150秒,合理即可)【解析】(1)过氧化氢分解会生成氧气,温度升高导致生成气体体积膨胀,体积变大,会使液滴移动速度变快,所以需要保持温度不变;
(2)根据图乙中信息可以看出,在一定量的过氧化氢溶液中,加入苹果的质量越大,产生氧气的速度越快,但是苹果质量增加到一定程度,速度增大的幅度变小,说明增大得越来越慢,故本实验可得出的结论是过氧化氢溶液用量一定时,其分解速度随苹果质量的增大而增大,且增大得越来越慢;
(3)加入6g苹果,分解速率可达0.04mL/s,若不改变反应物的用量,收集6mL氧气需要的时间为150秒,而此时加入反应物用量变大,也会提高反应速率,所以收集时间小于150秒,因此可推断为100秒。11.“珍爱生命,远离毒品”,冰毒是一种危害性很大的毒品,其主要成分是甲基苯丙胺(化学式为C10H15N)。某化学学习小组模拟对毒品的销毁,利用所制得的氧气燃烧冰毒,并检验所生成的二氧化碳气体,设计了如下实验。本次实验只提供了如下化学试剂:5%的过氧化氢溶液,二氧化锰固体,浓硫酸,NaOH溶液,Ca(OH)2溶液,冰毒。请回答下列问题:(1)仪器a的名称是_______。(2)为了完成此实验,除了选择装置B以外,还应选择的装置组合是______(填装置序号字母)(3)连接好装置,在加入药品前还必须进行的操作是_______。(4)检验二氧化碳时所发生反应的化学方程式为_______。【答案】①.酒精灯②.EAD③.检查装置的气密性④.【解析】(1)由图可知,仪器a的名称是酒精灯,故填:酒精灯;(2)该实验需要氧气,由实验提供的试剂可知,用5%的过氧化氢溶液、二氧化锰固体混合制取氧气,属于固液常温型,选择的发生装置为E,制取的氧气中混有水蒸气,需通过浓硫酸进行干燥,然后利用燃烧法对冰毒进行销毁,最后用澄清的石灰水检验所生成的二氧化碳气体,所以为了完成此实验,除了选择装置B以外,还应选择的装置组合是EAD,故填:EAD;(3)为了防止因装置气密性不好更换仪器时浪费药品,在加入药品前还必须进行的操作是检查装置的气密性,故填:检查装置的气密性;(4)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,检验二氧化碳用澄清石灰水;二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为,故填:。12.黑火药是我国古代“四大发明”之一,某项目式学习小组对其组成产生兴趣,进行了以下探究:【查阅资料】①黑火药由硝石(KNO3)、硫磺粉(S)和木炭粉(C)混合而成。②SO2能使澄清石灰水变浑浊,也能使品红溶液和酸性高锰酸钾溶液褪色。③CO2不能使品红溶液和酸性高锰酸钾溶液褪色。【实验方案】Ⅰ.取黑火药与适量水混合、搅拌、过滤、得到溶液和固体。Ⅱ.将Ⅰ所得溶液蒸发溶剂、冷却,得到晶体,该过程在化学上叫做,在老师帮助下,小组通过其他实验证实晶体为KNO3。Ⅲ.通过下述实验证实Ⅰ得到的固体为S和C的混合物;按如图组装仪器,先通入N2,再点燃酒精灯、通入足量O2使A中固体完全燃烧。【记录现象】装置ABCDE现象固体燃烧的火焰为色红色褪去紫红色变浅未变色溶液变浑浊【讨论交流】(1)装置A中硫磺粉、木炭粉发生了(填“氧化”或“还原”)反应。(2)装置C中反应的化学方程式为:5SO2+2KMnO4+2═K2SO4+2MnSO4+2H2SO4,实验中装置C溶液的pH将(填“增大”“减小”或“不变”)。(3)装置D的作用是。(4)装置E中反应的化学方程式为。【答案】【实验方案】蒸发结晶。【记录现象】蓝紫色【讨论交流】(1)氧化。(2)H2O;减小。(3)检验二氧化硫是否被C装置完全吸收。(4):Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O。【解析】解:【实验方案】Ⅱ.将Ⅰ所得溶液蒸发溶剂、冷却,得到晶体,该过程在化学上叫做蒸发结晶。故填:蒸发结晶。【记录现象】装置ABCDE现象固体燃烧的火焰为蓝紫色(硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰)红色褪去紫红色变浅未变色溶液变浑浊故填:蓝紫。【讨论交流】(1)装置A中硫磺粉、木炭粉发生了氧化反应。故填:氧化。(2)反应前后硫原子都是5个,钾原子都是2个,锰原子都是2个,反应后氧原子是20个,反应前应该是20个,其中2个包含在未知物质中,反应后氢原子是4个,反应前应该是4个,包含在未知物质中,装置C中反应的化学方程式为:5SO2+2KMnO4+2H2O═K2SO4+2MnSO4+2H2SO4,实验中生成硫酸,溶液酸性增强,装置C溶液的pH将减小。故填:H2O;减小。(3)装置D的作用是检验二氧化硫是否被C装置完全吸收。故填:检验二氧化硫是否被C装置完全吸收。(4)装置E中氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙和水,反应的化学方程式为:Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O。故填:Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O。【点评】本题主要考查物质的性质,解析时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。13.茶垢清洁剂能快速清除茶具上附着的茶垢,某小组同学对茶垢清洁剂进行了探究。〖查阅资料〗如图所示是某品牌茶垢清洁剂说明书中的部分内容。说明书中碳酸钠的俗称有误,应改为_____。〖提出问题Ⅰ〗茶垢清洁剂溶于水时生成过氧化氢,是否生成氧气?〖实验1〗在盛有茶垢清洁剂固体的小烧杯中,加适量常温水,完全溶解后得到无色溶液,观察到有小气泡缓慢冒出,伸入带火星的木条,木条不复燃。〖实验2〗取三份等量的实验1中的溶液,分别加入甲、乙、丙三支试管中,按图所示进行实验。观察到都较快产生气泡,且温度越高产生气泡越快;伸入带火星的木条,木条都复燃。〖表达交流Ⅰ〗通过实验证明,茶垢清洁剂溶于水时生成氧气。(1)实验1中“木条不复燃”的原因是_______。(2)实验2中丙试管内不再产生气泡后,其中溶液所含溶质与加热前溶液的不同是_______。〖提出问题Ⅱ〗茶垢清洁剂溶于水时生成碳酸钠,是否生成氢氧化钠?〖实验3〗取实验2丙试管内溶液,按如图流程进行实验。〖表达交流Ⅱ〗(1)加入试剂X的目的是_______(用化学方程式表示)。(2)不新增试剂,检验加入的试剂X已足量的方法是_______。(3)溶液M呈_______色,说明茶垢清洁剂溶于水时没有生成氢氧化钠。〖反思总结〗(1)茶垢清洁剂溶于水生成了碳酸钠和过氧化氢。碳酸钠溶液有较好的去污效果,过氧化氢分解生成活性氧,可深层带走污垢。(2)使用茶垢清洁剂时应选择_______的水进行溶解,去垢效果更好。【答案】查阅资料:纯碱或苏打表达交流Ⅰ:产生氧气速率较慢,氧气浓度过低,不足以使带火星木条复燃;无过氧化氢表达交流Ⅱ:取少量滤液于试管中,滴加Na2CO3溶液,若有白色沉淀生成,说明试剂X(CaCl2)过量无色反思总结:硬度较小【解析】查阅资料1:碳酸钠俗称苏打、纯碱;表达交流Ⅰ:(1)实验1中“木条不复燃”的原因是常温下过氧化氢的分解速率很慢,产生氧气的速率慢,氧气浓度低,不足以使带火星的木条复燃;(2)过氧化氢受热分解生成水和氧气,故实验2中丙试管内不再产生气泡后,其中溶液所含溶质与加热前溶液的不同是无过氧化氢;表达交流Ⅱ:(1)由于溶液中存在碳酸钠,碳酸钠显碱性,也能使无色酚酞试液变红,会影响氢氧化钠的检验,故加入的试剂X可以是氯化钙,氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,可将碳酸钠除尽,该反应的化学方程式为:;(2)氯化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,产生白色沉淀,故取少量滤液于试管中,滴加Na2CO3溶液,若有白色沉淀生成,说明试剂X(CaCl2)过量;(3)说明茶垢清洁剂溶于水时没有生成氢氧化钠,则溶液显中性,不能使无色酚酞试液变色,故溶液M呈无色;反思总结:(2)使用茶垢清洁剂时应选择硬度较小的水进行溶解,去垢效果更好,否则硬水中的可溶性含钙化合物可能与碳酸钠反应,消耗碳酸钠。14.化学来源于生活,同学们对生活中的一些现象产生兴趣,在老师指导下开展了系列探究实验活动:活动一:红砖粉末能做催化剂吗?实验步骤实验现象实验结论和解释小明A试管装有5mL的5%过氧化氢溶液B试管装有5mL的5%过氧化氢溶液,再加入a克的红砖粉末。A中无明显现象,B中产生大量能使带火星的木条复燃的气体(1)产生的气体是______(2)红砖粉末能改变过氧化氢的分解速率。小红待反应停止时,向B试管中重新加入5%的过氧化氢溶液(1)又产生大量能使带火星的木条复燃的气体。红砖粉末的______在反应前后没有发生变化【实验反思】小明和小红通过上述实验,一致认为红砖粉末可以做分解过氧化氢溶液的催化剂,但小强认为小明和小红说法不严谨,理由是______。活动二:水壶内部的白色固体是什么?【查阅资料】水在加热或长久放置时,溶于水中可溶性钙和镁的化合物会生成沉淀(水垢)【假设与猜想】猜想Ⅰ:CaCO3猜想Ⅱ:Mg(OH)2猜想Ⅲ:______(填化学式)【实验与探究】取少量白色固体样品(不考虑杂质和微溶物对实验的影响)于试管中,向其中加入足量稀盐酸,现象:白色固体溶解,有气泡产生,根据以上现象,小华认为:猜想I正确。小雪却认为小华的结论不严谨,经过两人反复讨论,进一步设计了如下实验。实验步骤实验现象实验结论取上述实验中的上层清液于试管中,滴加足量NaOH溶液______猜想Ⅰ成立有白色沉淀产生猜想Ⅲ成立验证猜想Ⅲ成立时产生白色沉淀的反应化学方程式是______。活动三:验证NaOH变质有方法?【方法归纳】同学们通过实验探究,认为验证氢氧化钠变质可以从验证反应后的生成物入手,例如:加足量稀盐酸等出现气泡,加氯化钙溶液等出现白色沉淀等来判别;也可以通过反应过程中温度、压强等变化来判别。【学科渗透】按如图所示装置进行实验。实验前U型管两端液面相平,将NaOH溶液滴入试管中,恢复到室温后,U型管中的液面______。据此,小明同学得出“CO2与NaOH发生了化学反应”的结论。小红认为小明结论证据不充足,理由是______。【再次实验】同学们用压强传感器研究水或等量NaOH溶液分别吸收CO2的效果,实验装置及测定结果如甲图和乙图所示。图乙中______(填“Ⅰ”“Ⅱ”)表示等量NaOH溶液吸收CO2的曲线。【答案】活动一:氧气化学性质没有对比两次实验反应前后红砖粉末的质量;活动二:CaCO3和Mg(OH)2无明显现象活动三:左高右低由于二氧化碳可溶于水且还可以与水发生化学反应,也可以引起气体体积减少造成装置内部压强降低Ⅱ【解析】活动一、小明:过氧化氢能分解的气体能使带火星的木条复燃,故产生的气体是氧气;小红:待反应停止时,向B试管中重新加入5%的过氧化氢溶液,又产生大量能使带火星的木条复燃的气体,说明红砖粉末的化学性质在反应前后没有发生变化;实验反思:没有对比两次实验反应前后红砖粉末的质量,如果反应前后质量都没有发生改变则红砖粉末可以做催化剂;活动二、假设与猜想:猜想Ⅲ:CaCO3和Mg(OH)2;实验与探究:若猜想Ⅰ成立,溶液中没有氯化镁,氢氧化钠和氯化镁生成氢氧化镁沉淀和水,取上述实验中的上层清液于试管中,滴加足量NaOH溶液,无明显现象;若猜想Ⅲ成立,溶液中存在氯化镁,氢氧化钠和氯化镁生成氢氧化镁沉淀和水,反应的化学方程式为:;活动三、学科渗透:实验前U型管两端液面相平,将NaOH溶液滴入试管中,恢复到室温后,U型管中的液面左高右低,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,气体减少,装置内部压强降低,外界大气压将水压向左侧;由于二氧化碳可溶于水且还可以与水发生化学反应,也可以引起气体体积减少造成装置内部压强降低,因此不能得出二氧化碳和氢氧化钠发生化学反应的结论;由曲线Ⅱ反应后的压强变化,曲线Ⅱ说明CO2和NaOH溶液反应后,容器内气压下降得更低。15.饮水安全是脱贫攻坚“两不愁、三保障、一安全”的重要内容和指标,关乎百姓生命健康,必须对天然水进行净化达标后才能饮用。(1)在净化水的过程中常用来吸附水中的色素和异味,用二氧化氯(C1O2)消毒杀菌,二氧化氯中氯元素的化合价为。(2)某同学在使用“除垢剂”去除热水瓶中的水垢时,发现有气泡产生。根据水垢的主要成分含有碳酸钙等物质,猜想到“除垢剂”的有效成分中可能含有酸。于是,他分别设计了在家庭中和实验室用两类不同物质且产生两种不同现象的实验方案验证自己的猜想,请完成实验报告。实验步骤实验现象实验结论家庭中:取适量“除垢剂”于瓷碗中,向其中加入。“除垢剂”的有效成分中一定含有酸。实验室:取适量“除垢剂”于试管中,向其中加入。根据实验结论,得出使用“除垢剂”时的注意事项有(写一条)。【答案】(1)活性炭+4(2)紫色石蕊溶液溶液变红镁产生气泡不能与碱性物质混合(或不能滴到大理石地板上)合理即可【解析】(1)活性炭具有吸附性,常用来吸附水中的色素和异味;二氧化氯中氧元素显2价,则氯元素的化合价为+4;(2)要证明“除垢剂”的有效成分中一定含有酸,可以根据酸的化学性质来进行实验,可以加入紫色石蕊溶液,溶液变红,说明含有酸;可以加入活泼金属镁,产生气泡说明含有酸;也可以加入氧化铜,如果固体溶解,溶液变成蓝色,也说明含有酸;使用“除垢剂”时,要注意不能与碱性物质混合,也不能滴到大理石地板上。16.某同学发现自己眼镜框中铜制部位表面有绿色的铜锈,他联想到探究铁生锈条件的实验决定采用控制变量法探究铜生锈的原因,请你一起探究。【提出问题】铜生锈的原因是什么?【查阅资料】铜锈的主要成分是Cu2(OH)2CO3,俗称铜绿。【猜想与假设】根据查阅的资料猜测:铜生锈是铜与空气中的氧气、水和二氧化碳共同作用的结果,理由是。【设计与实验】他仿照探究铁生锈条件的实验,设计并进行了如下四个实验(说明:实验中用到的蒸馏水均已煮沸过且铜片已打磨干净)。实验编号一二三四实验装置实验现象铜片不生锈铜片不生锈铜片不生锈铜片生锈在上述实验三中,控制的因素是,制取氧气的方法与加热高锰酸钾制取氧气的方法相比具有的优点是(写一条)。铜生成铜绿的化学方程式为。【实验结论】他的猜想正确。【反思与提高】(1)生活中你会发现厨房中的铁锅与水接触的部分最容易生锈,切开的苹果不久后变成咖啡色,好像生了“锈”。这些物质“生锈”除了与水有关外,都与(填物质名称)有关。(2)请你提出一条延长食品保质期的建议:。(3)要除去眼镜框表面的铜绿,应选用的药品是(写一种)。【答案】【猜想与假设】质量守恒定律【设计与实验】二氧化碳不需加热(或操作方便或节约能源)合理即可2Cu+CO2+H2O+O2=Cu2(OH)2CO3【反思与提高】(1)氧气(2)将食品进行真空包装(或用氮气作保护气包装)合理即可(3)盐酸或稀硫酸【解析】【猜想与假设】铜锈的主要成分是Cu2(OH)2CO3,其中含有铜、碳、氢、氧四种元素,根据质量守恒定律可知,反应前后元素的种类、数目不变,可以猜测铜生锈是铜与空气中的氧气、水和二氧化碳共同作用的结果;【设计与实验】实验一隔绝水,实验二隔绝氧气,实验三隔绝二氧化碳,控制的因素是二氧化碳;双氧水和二氧化锰混合制氧气不需加热,操作方便,节约能源;铜生成铜绿的化学方程式为2Cu+CO2+H2O+O2=Cu2(OH)2CO3;【反思与提高】铁锅与水接触的部分最容易生锈,离不开氧气;苹果“生锈”是果肉里的物质与空气中的氧气发生了一系列的反应,生成了咖啡色的物质;延长食品保质期的建议是将食品进行真空包装,或用氮气作保护气包装等;(3)根据铜绿的化学式可知,其中含有的OH和CO32能与酸发生反应,所以可使用盐酸或稀硫酸除去眼镜框表面的铜绿。17.在食盐中加碘可以预防甲状腺肿大(俗称大脖子病),其中碘元素是以含碘钾盐形式加入的,某化学兴趣小组对加碘食盐中含碘钾盐的成分进行了探究。请参与探究并回答下列问题。【提出问题】加碘食盐中含碘钾盐的成分是什么?【查阅资料一】含碘钾盐主要有KI、KIO3作出猜想】猜想一∶KI;猜想二∶___________(填化学式);猜想三∶KI与KIO3的混合物【查阅资料二】①KIO3与KI在酸性条件下能发生反应生成碘(I2),淀粉溶液遇I2变蓝色②KI与AgNO3溶液可以反应,生成不溶于水的黄色AgI沉淀③I2.有毒,不能服用【讨论交流】小组同学根据资料进行讨论后,认为猜想___________(填"一"、"二"或"三")不正确,原因是___________。【实验验证】为验证其它猜想,小组同学设计了如下实验,请填写表格中空白处实验实验操作实验现象实验结论实验一取少量加碘食盐于试管中,加水溶解,再向试管中滴加AgNO3溶液___________猜想一不成立实验二另取少量加碘食盐于试管中,加水溶解,先向试管中滴加稀硫酸酸化的KI溶液,再向试管中滴加___________。溶液由无色变成蓝色猜想二成立【实验结论】根据上述实验得知,加碘食盐中含碘钾盐是KIO3【实验拓展】小红按上述实验方法进行探究时,只准备了AgNO3溶液和KI溶液,请从下列生活用品中找出其它两种药品的替代物___________A.白糖B.米汤C.白酒D.小苏打E.白醋【答案】作出猜想】KIO3【讨论交流】三碘酸钾和碘化钾在酸性条件下生成有毒的碘单质,不能服用【实验验证】无黄色沉淀生成适量淀粉溶液【实验拓展】.BE【解析】【作出猜想】根据猜想一和猜想三可推断,猜想二应只含有碘酸钾。【讨论交流】资料中给出的信息,若碘酸钾和碘化钾混合,酸性条件下会生成有毒的碘单质,而实验探究内容为食盐中的碘元素,故不可能生成有毒物质,因此猜想三不正确。原因即为二者酸性条件下生成有毒的碘单质。【实验验证】因为猜想一不成立,即不含有碘化钾,则加入硝酸银溶液无黄色的碘化银沉淀生成,故现象为无黄色沉淀生成。若猜想二成立,即只含有碘酸钾,酸性条件下碘酸钾与碘化钾反应生成碘单质。碘单质的检验采用淀粉溶液,观察是否变蓝,符合表格中给出的现象,故滴加的药品为适量淀粉溶液。【实验拓展】由于小红只准备了硝酸钾和碘化钾,还缺少酸和淀粉溶液。米汤的主要成分为淀粉,白醋的主要成分为醋酸。故选BE。18.我国是全球规模最大的禽蛋生产国和消费国。对蛋壳中的钙源进行回收利用,可以变废为宝。蛋壳高温煅烧法制备乳酸钙的工艺流程如下已知反应②:(1)蛋壳是生物活性钙源,含人体所需的硒,其属于_______(选填“常量”或“微量”)元素。(2)写出反应①的化学反应方程式:_________。(3)反应②的基本反应类型为_________,②中“搅拌”的作用是_______。(4)某兴趣小组取4g“灰分”与乳酸反应,研究结果如下图,其最佳反应条件是_____。(5)已知一个鸡蛋壳约5g,蛋壳中碳酸钙含量约90%。某品牌乳酸钙产品,每瓶180粒,每粒含钙元素400mg,采用鸡蛋壳作为唯一钙源,制备这样一瓶钙片至少需要______个鸡蛋壳。【答案】(1)微量(2)(3)①.复分解反应②.使反应物充分接触从而加快反应(4)35℃时,加12mL乳酸,反应75分钟(5)40【解析】【小问1详解】硒属于人体必需的微量元素,故填:微量。【小问2详解】蛋壳粉的主要成分为碳酸钙,经高温煅烧后得到的灰分为氧化钙,故反应①的反应物为氧化钙和水,反应方程式为。【小问3详解】②的反应为氢氧化钙和乳酸,生成乳酸钙和水。两种化合物互相交换成分,生成另外两种新化合物的反应,属于复分解反应。②中搅拌可使反应物充分接触,从而加快反应。故填:复分解反应;使反应物充分接触从而加快反应。【小问4详解】由研究结果可知,温度为35℃、乳酸用量为12ml、反应时间为75分钟时,乳酸钙的产率最高。故填:35℃时,加12mL乳酸,反应75分钟。【小问5详解】根据质量守恒定律,反应前后元素质量不变。乳酸钙中的钙元素全部来源于蛋壳。一瓶钙片中钙元素的质量为。需要碳酸钙的质量为。由于蛋壳中碳酸钙的含量约90%,且一个蛋壳5g,设需要蛋壳的个数为x。x=4019.呼吸自救器是人在缺氧环境或出现高浓度有毒有害气体环境中使用的一种安全防护装置。如图是某化学氧自救器的示意图,其供氧装置由“初期生氧器”和“生氧罐”组成同学们对其工作原理进行了如下探究:Ⅰ.探究“初期生氧器”【查阅资料1】①该化学氧自数器在工作初期,内部独立的“初期生氧器”首先启动,以解决初期供氧不足的问题。“初期生氧器”内有氯酸钾、二氧化锰、铁粉等成分。②Fe3O4能与硫酸反应,其化学反应方程式为:Fe3O4+4H2SO4=Fe2(SO4)3+FeSO4+4H2O“初期生氧器”主要依靠氯酸钾和二氧化锰制氧,其化学反应方程式为______________。(2)小组成员为了解铁粉的作用展开了研究。【实验探究1】序号实验步骤实验现象实验结论①取“初生氧器”充分反应后的物质于纸上,将磁铁靠近并接触粉末有黑色物质被磁铁吸引被吸引物质可能是Fe、Fe3O4或两者都有②取①中被铁吸引的物质于试管中,向其中加入足量稀硫酸固体完全溶解,得到澄清的黄色溶液被吸引物质中一定含有__________(填化学式)(3)“初期生氧器”中铁粉与氧气反应能__________,从而使氯酸钾的分解反应能持续进行。Ⅱ.探究“生氧罐”【查阅资料2】①该化学氧自救器主体是由“生氧罐”供氧,内部装有颗粒状超氧化钾作为“制氧剂”,其反应原理为:4KO2+2H2O=4KOH+3O2↑;4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2②超氧化钾能与硫酸反应,其化学反应方程式为:4KO2+2H2SO4=2K2SO4+3O2↑+2H2O实验探究2】同学们对超氧化钾是否变质展开了研究,取出久置的“生氧罐”内颗粒状固体,称得样品质量为69.3g,进行如图所示实验,待实验结束测得C装置增重2.2g,E装置内固体变黒色且增重19.2g(实验前已排尽装置内空气,使用的药品均足量)(1)反应开始后A装置中通入N2的目的是_________。(2)E装置中发生反应的化学反应方程式为__________。(3)超氧化钾________(选填“未”“部分”或“全部”)变质。(4)生产该“生氧罐”时加入的超氧化钾的质量为________克。【答案】Ⅰ.探究“初期生氧器”:2KClO32KCl+3O2↑Fe3O4放出大量热Ⅱ.探究“生氧罐”将产生的CO2和O2排入后续的反应装置中参与反应2Cu+O22CuO部分71【解析】Ⅰ.探究“初期生氧器”:(1)氯酸钾和二氧化锰制氧的化学方程式是2KClO32KCl+3O2↑。(2)加入足量稀硫酸得到澄清的黄色溶液,说明反应后溶液中有Fe3+,所以被吸引物质中一定含有Fe3O4。(3)因为氯酸钾的分解反应需要吸热,所以铁粉与氧气反应能放出大量的热才能维持氯酸钾的分解反应持续进行。Ⅱ.探究“生氧罐”:(1)反应开始后A装置中通入N2的目的是将产生的CO2和O2排入后续的反应装置中参与反应,使实验测量结果更准确。(2)铜在加热条件下可以和氧气发生反应生成氧化铜,所以E装置中发生反应的化学反应方程式为2Cu+O22CuO。(3)因为C装置增重2.2g说明有二氧化碳生成。所取样品中含有碳酸钾。E装置内固体变黒色且增重19.2g说明有超氧化钾发生反应生成氧气,所以超氧化钾部分变质。(4)E装置内固体变黒色且增重19.2g,说明生产氧气19.2g根据4KO2+2H2SO4=2K2SO4+3O2↑+2H2O,设参与该反应的KO2的质量为x,KO2与生成的氧气的质量关系为C装置增重2.2g,说明有2.2g二氧化碳生成。根据4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2,K2CO3+H2SO4=K2SO4+H2O+CO2↑,设变质的KO2的质量为y,K2CO3的质量为z。KO2与生成的K2CO3,CO2的关系为样品质量为69.3g中有氢氧化钾质量为69.3g56.8g6.9g=5.6g。根据4KO2+2H2O=4KOH+3O2↑,设参与此反应的KO2的质量为m,KO2与KOH的关系为所以生产该“生氧罐”时加入的超氧化钾的质量为56.8g+7.1g+7.1g=71g。20.在消防安全进校园活动中,老师带领学生使用干粉灭火器进行模拟灭火演练。化学兴趣小组收集灭火后残留的白色固体,探究其成分。(不考虑杂质的影响)【查阅资料】(1)干粉灭火器的主要成分为碳酸氢钠(NaHCO3)。(2)碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳;碳酸钠受热不分解。(3)碳酸氢钠溶液呈碱性,且与氯化钙不发生反应。【提出猜想】猜想一:固体成分为碳酸氢钠;猜想二:固体成分为______;猜想三:固体成分为碳酸氢钠和碳酸钠。【进行实验】实验步骤实验现象实验结论小明同学取少量白色固体于试管中,加水溶解,再滴入无色酚酞溶液无色酚酞溶液变红猜想一成立【提出质疑】小刚认为小明得出的结论不准确,理由是______。【实验探究】小明和小组其他同学继续实验:实验步骤实验现象实验结论①______澄清石灰水变浑浊固体中含有碳酸氢钠②另取少量白色固体于试管中,加水使之完全溶解,再滴加氯化钙溶液______发生反应的化学方程式为______;固体中含有碳酸钠【实验结论】猜想三正确。【拓展延伸】根据以上实验写出碳酸氢钠分解的化学方程式:______。【答案】【提出猜想】碳酸钠【提出质疑】碳酸钠溶液显碱性,也能使酚酞试液变红色【实验探究】取适量白色固体于试管中,加热,把气体通入澄清石灰水中产生白色沉淀Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl【拓展延伸】2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑【解析】【提出猜想】
碳酸氢钠不分解固体是碳酸氢钠;部分分解是碳酸氢钠和碳酸钠;完全分解是碳酸钠,故:猜想一:固体成分为碳酸氢钠;猜想二:固体成分为碳酸钠;猜想三:固体成分为碳酸氢钠和碳酸钠。故填:碳酸钠。【提出质疑】小刚认为小明得出的结论不准确,理由是碳酸钠溶液显碱性,也能使酚酞试液变红色。故填:碳酸钠溶液显碱性,也能使酚酞试液变红色。【实验探究】实验步骤实验现象实验结论①取适量白色固体于试管中,加热,把气体通入澄清石灰水中澄清石灰水变浑浊(反应生成了二氧化碳)固体中含有碳酸氢钠②另取少量白色固体于试管中,加水使之完全溶解,再滴加氯化钙溶液产生白色沉淀(碳酸钠和氯化钙反应生成白色沉淀碳酸钙和氯化钠)发生反应的化学方程式为:Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl;固体中含有碳酸钠故填:取适量白色固体于试管中,加热,把气体通入澄清石灰水中;产生白色沉淀;Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl。【拓展延伸】碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,反应化学方程式:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。21.今天是化学实验室开放日,小明带着包脱氧剂和一包食品干燥剂走进实验室,和小组同学一起开始了令人兴奋地探究之旅(忽略实验过程中空气的影响)。【查阅资料】脱氧剂成分是铁粉、碳粉、碳酸钠、氯化钠;食品干燥剂的成分是生石灰。探究活动一:脱氧剂脱氧原理【进行实验】(1)取适量脱氧剂于大试管中,加足量的水振荡,充分溶解后过滤,得到滤液A和滤渣甲;(2)向滤渣甲中加入足量稀盐酸,观察到有气泡产生,得到黄色溶液,溶液底部有黑色不溶物。【得出结论】脱氧剂脱氧的原理是铁粉与___________发生了化学反应,生成铁锈。探究活动二:探究食品干燥剂是否变质【进行实验】(1)取一包干燥剂放入小烧杯中,加入适量的水,充分搅拌后,用手触摸烧杯外壁,发烫,过滤,得到滤液B和滤渣乙;(2)向滤渣乙中加入足量的稀盐酸,可观察到固体全部溶解,有气泡产生,据此判断滤渣乙中有CaCO3。【得出结论】该干燥剂___________(选填“完全”或“部分”或“没有”)变质。探究活动三:探究溶液混合后溶质的成分小组同学将上述实验中的滤液A和滤液B倒入废液缸中,观察到有白色沉淀生成,过滤后得到滤液C,他们对C中溶质的成分进行了探究。【提出猜想】猜想一:___________精想二:NaCl、NaOH、Na2CO3猜想三:NaCl、NaOH、Ca(OH)2【进行实验】小明按照自己设计的方方案进行了如下实验:实验步骤实验现象实验结论(1)取少量滤液C于试管中,加入足量的氯化钡溶液无明显现象猜想___________不正确(2)继续向步骤(1)所得溶液中通入二氧化碳有白色沉淀生成猜想三正确【反思评价】小组同学经过讨论,一致认为根据步骤(2)的现象不足以证明猜想三是正确的,理由是___________。小明经过认真思考后,对步骤(2)进行了修改,并做了下面的实验,最终得出了正确的结论,记录如下。请你完善实验报告。实验步骤实验现象实验结论___________有白色沉淀生成猜想三正确【答案】探究活动一:空气中的氧气和水探究活动二:部分探究活动三:.NaCl、NaOH.二氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡和氯化钠,也能生成白色沉淀,不能说明一定含氢氧化钙另取少量滤液C于试管中,加入碳酸钠溶液【解析】【详解】探究活动一:得出结论:向滤渣甲中加入足量稀盐酸,观察到有气泡产生,得到黄色溶液,说明生成了氧化铁,铁能与空气中的氧气和水发生缓慢氧化生成铁锈;探究活动二:得出结论:取一包干燥剂放入小烧杯中,加入适量的水,充分搅拌后,用手触摸烧杯外壁,发烫,氧化钙能与水反应生成氢氧化钙,该反应放出大量的热,故该干燥剂中含氧化钙,向滤渣乙中加入足量的稀盐酸,可观察到固体全部溶解,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,说明含碳酸钙,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙和水,该干燥剂中含氧化钙和碳酸钙,说明部分变质;探究活动三:提出猜想:脱氧剂成分是铁粉、碳粉、碳酸钠、氯化钠,铁与氧气和水反应生成了铁锈,取适量脱氧剂于大试管中,加足量的水振荡,充分溶解后过滤,得到滤液A和滤渣甲,铁粉、氧化铁、炭粉难溶于水,碳酸钠、氯化钠溶于水,故滤液A中含碳酸钠和氯化钠,取一包干燥剂放入小烧杯中,加入适量的水,充分搅拌后,得到滤液B和滤渣乙,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,滤液B中含氢氧化钙,将滤液A和滤液B混合,观察到有白色沉淀生成,氢氧化钙和碳酸钠反应生成了碳酸钙和氢氧化钠,白色沉淀是碳酸钙,如果恰好完全反应,则溶质为:氯化钠、氢氧化钠,如果碳酸钠过量,则溶质为碳酸钠、氢氧化钠、氯化钠,如果氢氧化钙过量,则溶质为氢氧化钙、氢氧化钠、氯化钠,故猜想一:NaCl、NaOH;进行实验:(1)取少量滤液C于试管中,加入足量的氯化钡溶液,无明显现象,氯化钡能与碳酸钠反应生成碳酸钡和氯化钠,说明不含碳酸钠,故猜想二不正确;反思评价:氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡和氯化钠,故有白色沉淀生成,不能说明含氢氧化钙,不能得出猜想三正确;氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠,产生白色沉淀,故可设计实验:另取少量滤液C于试管中,加入适量碳酸钠溶液,产生白色沉淀,说明含氢氧化钙,则猜想三正确。22.浴室喷头长时间使用会有白色固体附着,俗称水垢。这是因为硬水中含有较多的可溶性的碳酸氢钙【Ca(HCO3)2】,还含有可溶性的碳酸氢镁【Mg(HCO3)2】,它们受热时都会产生难溶性的固体化合物、气体等物质。某化学兴趣小组的同学想探究碳酸氢钙受热分解后产物的成分。已知:氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳。(实验中药品均足量)【提出猜想】猜想1:产生的难溶性固体可能是CaCO3猜想2:产生的气体可能是H2、CO、CO2【实验探究】(1)请你设计实验,帮助该组同学确定难溶物的成分。实验步骤实验现象结论取适量样品于试管中,滴加足量的__________________难溶物是CaCO3(2)该组同学设计如图实验,继续探究气体的成分。加热A装置,一段时间后,B装置中的澄清石灰水变浑浊;在a处用燃着的木条检验,无明显现象。则碳酸氢钙受热分解产生的气体是__________,装置B中发生反应的化学方程式是__________。(3)若加热分解碳酸氢钙另外还生成一种氧化物,则碳酸氢钙受热分解的化学方程式是__________。【讨论交流】(4)查阅资料:水垢的主要成分有CaCO3、MgCO3和Mg(OH)2三种成分,三种物质加热后均能生成两种氧化物。小组同学提出探究水垢中氢氧化镁的质量分数:另取质量为20g的水垢试样,放入试管中加热至质量不再减少为止,测得二氧化碳9.6g,残留固体10.04g。结合以上数据,确定水垢样品中氢氧化镁的质量分数为__________。【答案】
稀盐酸
有气泡生成
二氧化碳或者CO2
Ca(HCO3)2CaCO3+H2O+CO2↑
5.8%。【解析】(1)实验结论为:难溶物是CaCO3;加入稀盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体生成,会观察到右气泡生成,故填:稀盐酸;有气泡生成。(2)加热A装置,一段时间后,B装置中的澄清石灰水变浑浊。说明生成二氧化碳操作;在a处用燃着的木条检验,无明显现象,说明没有一氧化碳和氢气;装置B中发生反应为二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水:。(3)反应前后元素种类不变,氧化物是含有两种元素一种为氧元素的化合物;那么加热分解碳酸氢钙另外还生成一种氧化物为水,则碳酸氢钙固体受热分解生成碳酸钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为Ca(HCO3)2CaCO3+H2O+CO2↑。(4)根据题意可知,CaCO3、MgCO3和Mg(OH)2三种物质受热分解除了生成相应的金属氧化物外,还生成二氧化碳和水,其中水是由Mg(OH)2分解生成的,根据质量守恒定律可知生成水的质量为20g9.6g10.04g=0.36g;过程见答案。根据质量守恒定律可知生成水的质量为20g9.6g10.04g=0.36g;解:设生成0.36g水需要分解的Mg(OH)2的质量为xx=1.16g则试样中Mg(OH)2的质量分数为×100%=5.8%;答:试样中Mg(OH)2的质量分数为5.8%。23.硬水加热时易产生水垢,很多工业用水需要对硬水进行软化处理。小组同学利用1.5%的肥皂水比较水的硬度。【查阅资料】硬水含较多可溶性钙、镁化合物;软水不含或含较少可溶性钙,镁化合物。Ⅰ、探究水的硬度、肥皂水的用量与产生泡沫量的关系【进行实验】向蒸馏水中加入CaCl2和MgCl2的混合溶液,配制两种不问硬度的硬水。用蒸馏水和两种硬水完成三组实验,记录如下:组别第1组第2组第3组实验操作实验序号①②③④⑤⑥⑦⑧⑨混合溶液用量/滴0001x1222肥皂水用量/滴510205102051020产生泡沫量少多很多无少多无无少【解释与结论】(1)对比②和⑧可知,肥皂水能区分软水和硬水,依据的现象是。(2)设计第2组实验时,为控制水的硬度相同,⑤中x应为。(3)第2组实验的目的是。(4)由上述三组实验得到的结论是。Ⅱ、比较不同水样的硬度【进行实验】用四种水样完成实验,记录观察到泡沫产生时所需肥皂水的用量。实验操作水样肥皂水用量/滴市售纯净水2煮沸后的自来水6自来水9湖水14【解释与结论】(5)硬度最大的水样是。(6)由上述实验可知,能将自来水硬度降低的方法有。(7)继续实验,发现山泉水的硬度大于自来水的硬度,其实验方案为。【答案】(1)产生泡沫多少。(2)1。第2组实验以肥皂水为变量,探究肥皂
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