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題型06 科學(xué)探究題-備戰(zhàn)2025年中考化學(xué)真題題源解密(全國通用)(原卷版+解析版)

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題型06 科學(xué)探究題-備戰(zhàn)2025年中考化學(xué)真題題源解密(全國通用)(原卷版+解析版)

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題型06 科學(xué)探究題
類型1 土壤酸堿性的探究 1
類型2 物質(zhì)性質(zhì)的探究 5
類型3 物質(zhì)成分的探究 20
類型4 反應(yīng)后生成物成分的探究 29
類型5 物質(zhì)變質(zhì)的探究 41
類型6 影響因素類的探究 46
類型7 有關(guān)實驗異常現(xiàn)象的探究 51
類型8 反應(yīng)條件的探究 52
類型9 無明顯現(xiàn)象反應(yīng)的探究 56
類型10 項目式探究 58
類型11 定量探究 70
類型1 土壤酸堿性的探究
1.(2024·吉林)土壤是植物生長發(fā)育的基質(zhì),研究土壤酸堿性對種植業(yè)及其發(fā)展具有重要意義。吉林省西部地區(qū)的蘇打鹽堿地因鹽分重、堿化度高,一些作物難以優(yōu)勢生長。化學(xué)活動小組對蘇打鹽堿地的土壤樣本進行了項目式探究。
【活動目標(biāo)】探究蘇打鹽堿地土壤的酸堿性及開發(fā)利用。
【活動設(shè)計與實施】(1)任務(wù)一:測定蘇打鹽堿地土壤酸堿性
實驗步驟:
①選取一定量的上壤樣本與蒸餾水,按1∶5的質(zhì)量比在燒杯中混合,充分?jǐn)嚢韬箪o置,過濾后得到土壤浸出液。
②取少量土壤浸出液于試管中,滴加無色酚酞溶液,溶液變?yōu)? 色。
③用膠頭滴管吸取少量土壤浸出液,滴在 上,與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較。
形成結(jié)論:蘇打鹽堿地土壤呈堿性,,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中可因地制宜選擇或改良作物。結(jié)合下表選出該地區(qū)適合種植的作物是 。
作物 小麥 燕麥 大豆 海水稻
適宜生長的pH范圍 6.0~7.0 6.0~7.5 6.5~7.5 8.0~9.2
(2)任務(wù)二:探究蘇打鹽堿地土壤的成分
提出猜想:同學(xué)們結(jié)合已有知識,猜想蘇打鹽堿地土壤的成分中可能含有和。
查閱資料:與不反應(yīng);與能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),生成難溶于水的。
進行實驗:
實驗操作 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
步驟1:向土壤浸出液中滴加少量溶液、充分反應(yīng)后過濾,得到濾液 有白色沉淀產(chǎn)生 土壤浸出液中含有。
步驟2:向步驟1的濾液中滴加足量稀鹽酸 有氣泡產(chǎn)生 土壤浸出液中含有
交流反思:
①請寫出步驟2中任意一個反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
②有的同學(xué)認為以上實驗操作不嚴(yán)謹(jǐn),應(yīng)在進行步驟1時滴加 ,才能確定土壤浸出液中含有。
改進實驗:小組同學(xué)調(diào)整方案后,重新進行了實驗。
形成結(jié)論:蘇打鹽堿地土壤中含有和。
(3)任務(wù)三:探索蘇打鹽堿地土壤的治理和綜合利用
治理:結(jié)合所學(xué)知識將下列蘇打鹽堿地土壤改良方法與改良原理連線 。
綜合利用:吉林省推進蘇打鹽堿地綜合利用,曾經(jīng)顆粒無收的鹽堿地變成了沃土良田。
【答案】(1) 紅 pH試紙 作物是海水稻
(2) 或 足量或過量的/溶液
(3)
【詳解】(1)②蘇打鹽堿地土壤呈堿性,滴加無色酚酞溶液,溶液變成紅色。
、③②pH的測量可以使用pH試紙,用膠頭滴管吸取少量土壤浸出液,滴在pH試紙上,與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較。
由題干信息得知,作物適宜生長的pH范圍包含pH=9的作物為海水稻。
(2)①浸出液中可能含有碳酸鈉和碳酸氫鈉,鹽酸均可和兩種物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),鹽酸和碳酸氫鈉生成氯化鈉、水和二氧化碳;鹽酸和碳酸鈉反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳;化學(xué)方程式為:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑或Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑。
②鹽酸與可能存在的兩種物質(zhì)均能發(fā)生反應(yīng),判斷是否存在碳酸氫根應(yīng)排除碳酸根的因素,需要加入足量或過量的CaCl2/BaCl2溶液,排除碳酸根的影響后,在滴加鹽酸后,觀察現(xiàn)象,可得出實驗結(jié)論。
(3)蘇打鹽堿地土壤改良方法中淡水澆灌排鹽堿,是增加溶劑的體積,降低鹽分的濃度。蘇打鹽堿地土壤改良方法中混用南方酸性土,是利用酸堿中和,降低堿性,原理是與堿性物質(zhì)反應(yīng)。
2.(2024·內(nèi)蒙古通遼)我國地域遼闊,土壤的pH一般在4~9之間,在地理分布上呈現(xiàn)南酸北堿、沿海偏酸、內(nèi)陸偏堿的規(guī)律。某校學(xué)習(xí)小組對當(dāng)?shù)亍巴寥浪釅A性”進行了探究。
(1)檢測土壤酸堿性
常溫下,測定土壤浸出液pH為7.8。
根據(jù)以上檢測結(jié)果,結(jié)合下表,你認為當(dāng)?shù)赝寥雷钸m合種植的作物是 (填編號)。
作物 ①馬鈴薯 ②胡蘿卜 ③海水稻 ④沙棗
作物最適宜生長的 土壤pH范圍 4.8~5.5 5.3~6.0 7.5~8.5 8.0~8.7
探究引起土壤呈堿性的物質(zhì)
【調(diào)查發(fā)現(xiàn)】① 之前當(dāng)?shù)赝寥莱仕嵝裕r(nóng)民撒熟石灰改良土壤;
② 農(nóng)民在田地里燃燒秸稈獲得一種農(nóng)家肥料—草木灰。
【查閱資料】① 草木灰主要成分是碳酸鉀,碳酸鉀水溶液呈堿性;
② K2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2KOH
【提出問題】引起土壤呈堿性的物質(zhì)是什么?
【提出猜想】(2)猜想 ①Ca(OH)2 猜想 ②K2CO3猜想 ③KOH猜想
④Ca(OH)2和K2CO3 猜想 ⑤Ca(OH)2和 KOH 猜想⑥K2CO3和
你認為猜想 明顯不合理。
【查閱資料】① CaCl2+K2CO3=CaCO3↓+2KCI② 氯化鈣、氯化鉀水溶液都呈中性。
【進行實驗】(3)
實驗步驟 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
步驟一:將土壤浸出液加熱濃縮
步驟二:取少量步驟一中濃縮液于試管中, 向其中加入過量稀鹽酸 有氣泡產(chǎn)生 猜想①、③、 不 成立
步驟三:另取少量步驟一中濃縮液于試管 中,向其中加入過量氯化鈣溶液 猜想②成立
步驟四:向步驟三所得混合物中加入無色 酚酞溶液
【提出建議】小組同學(xué)建議當(dāng)?shù)剞r(nóng)民減少在田地里燃燒秸稈。
【答案】(1)③ (2) KOH ④
(3) ⑤ 有白色沉淀生成 溶液為無色
【詳解】(1)常溫下,測定土壤浸出液pH為7.8,根據(jù)表格中數(shù)據(jù),該土壤最適合種植的作物是③海水稻,海水稻最適宜生長的土壤pH范圍是7.5~8.5;
(2)根據(jù)猜想中可能存在的物質(zhì),可知猜想⑥K2CO3和KOH;猜想④不合理,因為氫氧化鈣和碳酸鉀能發(fā)生反應(yīng),不能共存;
(3)步驟二:加入稀鹽酸,產(chǎn)生氣泡,說明含有碳酸鹽,故猜想①、③、⑤不成立;
依據(jù)結(jié)論:猜想②成立,步驟三中加入氯化鈣溶液,氯化鈣和碳酸鉀反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鉀,故能觀察到有白色沉淀生成;
步驟四:步驟三所得混合物中含有生成的氯化鉀和過量的氯化鈣,溶液顯中性,加入無色酚酞溶液,溶液仍為無色。
3.(2024·內(nèi)蒙古赤峰)曉麗發(fā)現(xiàn)班級的梔子花葉片發(fā)黃、花蕾掉落,花盆中的土壤板結(jié)且表面出現(xiàn)白色固體物質(zhì)。她和同學(xué)們對梔子花生長狀況不良的原因進行探究。
【查閱資料】Ⅰ.梔子花適宜生長在疏松的弱酸性土壤中。
Ⅱ.我國北方部分地區(qū)的天然水及土壤中含有較多可溶性鹽類化合物,這些鹽分隨者水分蒸發(fā)而析出,使土壤表面發(fā)白、發(fā)硬、板結(jié)。
【提出猜想】梔子花生長狀況不良的原因,可能是盆土的酸堿性不適宜它生長;也可能是盆土含鹽量高,導(dǎo)致土壤板結(jié)、通透性降低,不利于根部呼吸,枝葉生長受阻。
任務(wù)一 檢測盆土的酸堿性
【實驗過程】取少量盆土樣品于燒杯中,加入適量蒸餾水充分浸泡后過濾,得到土壤浸出液。用試紙測定土壤浸出液的酸堿度,記錄數(shù)據(jù)如下:
測定次數(shù) 第一次 第二次 第三次
8 9 8
(1)進行三次測定的目的是 。
【實驗結(jié)論】(2)由土壤浸出液的可知:盆土顯 性。
任務(wù)二 檢驗盆土表面白色物質(zhì)的成分
【查閱資料】Ⅲ.土壤含鹽量高時,一定含有,可能含有和中的一種或兩種。
【實驗過程】取盆土表面白色固體樣品,加入適量蒸餾水充分溶解后過濾,得到待測溶液。
實驗步驟 現(xiàn)象 結(jié)論
①取適量待測溶液于試管中,滴加足量稀鹽酸,充分反應(yīng) 含有
②向試管中繼續(xù)滴加適量溶液 產(chǎn)生白色沉淀 含有
(3)將步驟①的現(xiàn)象補充完整 。
(4)寫出步驟②反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
【實驗結(jié)論】(5)白色固體物質(zhì)是土壤含鹽量高而析出的晶體,其中含有和 。
任務(wù)三 制定盆土的改良方案
(6)經(jīng)過討論,同學(xué)們確定這盆梔子花生長狀況不良與土壤的酸堿性和含鹽量都有關(guān)系,結(jié)合本地區(qū)水土特點制定了解決方案:將盆土更換為適宜梔子花生長的土壤,并在養(yǎng)護過程中適量施用 性肥料調(diào)節(jié)盆土的酸堿性。
【反思評價】(7)反思過程中,曉佳認為不進行任務(wù)一也可以得出本次探究活動的最終結(jié)論。你是否贊同并說明理由 。
【答案】(1)避免測量誤差 (2)堿 (3)產(chǎn)生氣泡 (4)
(5)Na2CO3、Na2SO4 (6)酸 (7)贊同,土壤中含有Na2CO3,Na2CO3溶液呈堿性
【詳解】(1)進行三次測定的目的是:避免測量誤差。
(2)根據(jù)表格信息,三次測定中土壤浸出液的pH都大于7,所以盆土呈堿性。
(3)步驟①實驗結(jié)論是含有Na2CO3,Na2CO3與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生NaCl、CO2、H2O,現(xiàn)象是產(chǎn)生氣泡。
(4)步驟②實驗結(jié)論是含有Na2SO4,Na2SO4與BaCl2反應(yīng)生成BaSO4沉淀、NaCl,化學(xué)方程式為:
(5)根據(jù)任務(wù)二的結(jié)果,白色固體中含有NaCl、Na2CO3、Na2SO4,故填:Na2CO3、Na2SO4。
(6)根據(jù)資料,梔子花適宜生長在疏松的弱酸性土壤中,根據(jù)任務(wù)一的結(jié)果,盆土顯堿性,所以需要在養(yǎng)護過程中適量施用酸性肥料調(diào)節(jié)盆土的酸堿性。
(7)根據(jù)根據(jù)任務(wù)二的結(jié)果,白色固體中含有NaCl、Na2CO3、Na2SO4,Na2CO3溶液呈堿性,所以不進行任務(wù)一也可以得出本次探究活動的最終結(jié)論,故填:贊同,土壤中含有Na2CO3,Na2CO3溶液呈堿性。
類型2 物質(zhì)性質(zhì)的探究
1.(2024·四川達州)九年級同學(xué)在化學(xué)實驗操作訓(xùn)練中,進行了氫氧化鈉和氫氧化鈣溶液的鑒別實驗。為進一步探究氫氧化鈉的化學(xué)性質(zhì),做了以下實驗:
(1)A試管中的現(xiàn)象是 。
為探究B試管中反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的成分,同學(xué)們進行了以下探究。
【猜想與假設(shè)】(2)猜想一:Na2SO4 猜想二:Na2SO4、H2SO4 猜想三: 。
【設(shè)計并進行實驗】(3)完成并記錄以下實驗:
實驗步驟 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
①取少量B試管中反應(yīng)后的溶液,滴加碳酸鈉溶液 無明顯現(xiàn)象 猜想二不成立
②另取少量B試管中反應(yīng)后的溶液,滴加硝酸鎂溶液 。 猜想一不成立,猜想三成立
為探究氫氧化鈉溶液與稀硫酸反應(yīng)過程中pH的變化,甲、乙兩組同學(xué)按圖2所示裝置進行實驗,測定出溶液pH變化如圖3所示。
(4)甲組實驗pH變化對應(yīng)的曲線是 (填“I”或“Ⅱ”)。若取M點對應(yīng)溶液滴加紫色石蕊試液,現(xiàn)象是 。
(5)氫氧化鈉溶液久置在空氣中會變質(zhì),其原因是 (用化學(xué)方程式表示);向部分變質(zhì)的氫氧化鈉溶液中加入適量 溶液可除去雜質(zhì)。
【答案】(1)溶液變紅 (2)Na2SO4、NaOH (3)產(chǎn)生白色沉淀
(4) Ⅱ 溶液變紅 (5) 氫氧化鈣(合理即可)
【詳解】(1)A試管中氫氧化鈉溶液顯堿性,能使無色酚酞試液變紅,故現(xiàn)象是:溶液變紅;
(2)氫氧化鈉和硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉和水,如果恰好完全反應(yīng),則溶質(zhì)為硫酸鈉,如果氫氧化鈉過量,則溶質(zhì)為硫酸鈉、氫氧化鈉,如果硫酸過量,則溶質(zhì)為硫酸鈉、硫酸,故猜想三:Na2SO4、NaOH;
(3)②另取少量B試管中反應(yīng)后的溶液,滴加硝酸鎂溶液,硝酸鎂能與氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鎂和硝酸鈉,故產(chǎn)生白色沉淀,說明含氫氧化鈉,說明猜想三成立;
(4)不同溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀硫酸與相同的氫氧化鈉溶液反應(yīng),稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大,恰好完全反應(yīng),即pH=7時,消耗稀硫酸的體積越小,故甲組實驗pH變化對應(yīng)的曲線是Ⅱ;
M點pH<7,溶液顯酸性,能使紫色石蕊試液變紅;
(5)氫氧化鈉溶液久置在空氣中會變質(zhì),其原因是氫氧化鈉能與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:;
氫氧化鈣能與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣和氫氧化鈉,故向部分變質(zhì)的氫氧化鈉溶液中加入適量氫氧化鈣溶液可除去雜質(zhì)。
2.(2024·甘肅白銀)某校化學(xué)課上,老師讓同學(xué)們設(shè)計實驗鑒別稀鹽酸、食鹽水和澄清石灰水三種無色溶液并進行性質(zhì)實驗。同學(xué)們設(shè)計實驗如下:
(1)第1興趣小組:用紫色石蕊溶液鑒別三種溶液,他們?nèi)绱嗽O(shè)計的理由是 ;
第2興趣小組:分別用三支試管取少量上述三種溶液,各加入一定量的碳酸鈉溶液,觀察現(xiàn)象:
(2)a中有氣泡產(chǎn)生,證明a中溶液是 。
(3)b中產(chǎn)生 (填實驗現(xiàn)象),證明b中溶液是澄清石灰水。
c中無明顯現(xiàn)象。
第3興趣小組:為進一步探究稀鹽酸和澄清石灰水反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的成分,進行如下探究活動。
【假設(shè)猜想】(4)該組同學(xué)的猜想如下:
猜想一:只有 猜想二:有和HCl
猜想三:有和 猜想四:有、HCl和
其他各興趣小組的同學(xué)對以上猜想提出質(zhì)疑,認為猜想四不合理,理由是 。
【實驗探究】(5)為證明其余猜想是否正確,第3興趣小組的同學(xué)們進行了如下實驗:
實驗步驟 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
(1)取少量反應(yīng)后的溶液于試管中,加入溶液,觀察現(xiàn)象。 無明顯現(xiàn)象 猜想 不成立
(2)用鑷子將鋅粒放入試管中,向其中滴加反應(yīng)后的溶液,觀察現(xiàn)象。 有 產(chǎn)生 猜想二成立
(3)取少量反應(yīng)后的溶液于試管中,加入硝酸銀溶液,觀察現(xiàn)象。 有白色沉淀生成 猜想一成立
【交流評價】(6)老師對同學(xué)們能用多種方法進行探究,并且能夠得出結(jié)論給予表揚,同時指出上述實驗探究中有明顯的錯誤。同學(xué)們經(jīng)過反思后發(fā)現(xiàn)了錯誤,錯誤的原因是 。
【反思拓展】(7)在分析化學(xué)反應(yīng)后所得物質(zhì)的成分時,除考慮生成物外還需考慮 。
【答案】(1)稀鹽酸顯酸性,能使紫色石蕊溶液變紅,食鹽水即氯化鈉溶液顯中性,不能使紫色石蕊溶液變色,澄清的石灰水即氫氧化鈣溶液顯堿性,能使紫色石蕊溶液變藍
(2)稀鹽酸 (3)白色沉淀 (4) CaCl2/氯化鈣 HCl和Ca(OH)2不能共存
(5) 三 氣泡 (6)氯化鈣、鹽酸均能與硝酸銀反應(yīng)生成氯化銀白色沉淀,故加入硝酸銀溶液,產(chǎn)生白色沉淀,不能說明猜想一成立 (7)反應(yīng)物是否有剩余
【詳解】(1)由于稀鹽酸顯酸性,能使紫色石蕊溶液變紅,食鹽水即氯化鈉溶液顯中性,不能使紫色石蕊溶液變色,澄清的石灰水即氫氧化鈣溶液顯堿性,能使紫色石蕊溶液變藍。所以用紫色石蕊溶液鑒別三種溶液。故填:稀鹽酸顯酸性,能使紫色石蕊溶液變紅,食鹽水即氯化鈉溶液顯中性,不能使紫色石蕊溶液變色,澄清的石灰水即氫氧化鈣溶液顯堿性,能使紫色石蕊溶液變藍。
(2)由于稀鹽酸與碳酸鈉反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳氣體,所以a中有氣泡產(chǎn)生,證明a中溶液是稀鹽酸。故填:稀鹽酸。
(3)由于澄清石灰水即氫氧化鈣溶液與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣白色沉淀和氫氧化鈉,所以b中產(chǎn)生白色沉淀,證明b中溶液是澄清石灰水。故填:白色沉淀。
(4)由于稀鹽酸和澄清石灰水即氫氧化鈣溶液反應(yīng)生成氯化鈣和水,結(jié)合猜想二、三分析可知,猜想一:只有氯化鈣。故填:氯化鈣。
由于HCl和Ca(OH)2反應(yīng)生成氯化鈣和水,所以HCl和Ca(OH)2不能共存,即猜想四不合理。故填:HCl和Ca(OH)2不能共存。
(5)(1)取少量反應(yīng)后的溶液于試管中,加入CuCl2溶液,無明顯現(xiàn)象。說明沒有氫氧化銅生成,即反應(yīng)后所得溶液中沒有氫氧化鈣,所以猜想三不成立。故填:三。
(2)由于猜想二成立,說明反應(yīng)后的溶液中含有鹽酸,鹽酸與鋅粒反應(yīng)生成氯化鋅和氫氣,所以用鑷子將鋅粒放入試管中,向其中滴加反應(yīng)后的溶液,有氣泡產(chǎn)生。故填:氣泡。
(6)由于實驗步驟(3)取少量反應(yīng)后的溶液于試管中,加入硝酸銀溶液,氯化鈣與硝酸銀反應(yīng)生成氯化銀白色沉淀,鹽酸與硝酸銀反應(yīng)也生成氯化銀白色沉淀,所以取少量反應(yīng)后的溶液于試管中,加入硝酸銀溶液,有白色沉淀生成,猜想一不一定成立。故填:氯化鈣、鹽酸均能與硝酸銀反應(yīng)生成氯化銀白色沉淀,故加入硝酸銀溶液,產(chǎn)生白色沉淀,不能說明猜想一成立;
(7)由于發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時反應(yīng)物不一定正好完全反應(yīng),即某種反應(yīng)物可能有剩余,所以在分析化學(xué)反應(yīng)后所得物質(zhì)的成分時,除考慮生成物外還需考慮反應(yīng)物是否有剩余。故填:反應(yīng)物是否有剩余。
3.(2024·青海西寧)在學(xué)習(xí)了酸、堿、鹽的相關(guān)知識后,化學(xué)興趣小組同學(xué)進行了如下探究:
【收集資料】(1)①氫氧化鈉是一種常見的堿,俗名叫苛性鈉、火堿或 。碳酸鈉俗稱純堿、蘇打。
②實驗室產(chǎn)生的廢液要倒入指定容器或處理后再排放。
③氯化鈉溶液、氯化鈣溶液都呈中性。
【提出問題】①從俗名上看,碳酸鈉溶液是否也具有堿性?
②堿性廢液如何實現(xiàn)綠色排放?
【進行實驗】(2)
實驗操作 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
步驟1:向甲、乙兩支試管的溶液中分別滴加幾滴酚酞溶液 溶液都變?yōu)榧t色 碳酸鈉溶液具有堿性
步驟2:繼續(xù)向甲試管中加入稀鹽酸 溶液由紅色變?yōu)? 酸可以中和堿性廢液
步驟3:將甲、乙兩支試管中的溶液倒入指定燒杯中 燒杯中有氣泡產(chǎn)生 該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
【小結(jié)反思】(3)綜合分析,步驟2所得溶液中溶質(zhì)成分的化學(xué)式為 (指示劑除外)。
【交流討論】(4)①小明同學(xué)提出通過加入酸進行中和是處理堿性廢液的一種方式,但要注意用量。
②小薇同學(xué)提出如果要處理含碳酸鈉的廢液,在實驗室提供的氫氧化鈣溶液和氯化鈣溶液中,只能選擇其中一種與之反應(yīng)才可實現(xiàn)綠色排放。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。
【答案】(1)燒堿 (2) 無色
(3)、 (4)
【詳解】(1)①氫氧化鈉是一種常見的堿,俗名叫苛性鈉、火堿或燒堿,故填:燒堿;
(2)進行實驗:
步驟2:繼續(xù)向甲試管中加入稀鹽酸,實驗結(jié)論是酸可以中和堿性廢液,說明鹽酸能與氫氧化鈉反應(yīng),則可觀察到溶液由紅色變?yōu)闊o色,故填:無色;
步驟3:將甲、乙兩支試管中的溶液倒入指定燒杯中,燒杯中有氣泡產(chǎn)生,說明甲試管中的鹽酸過量,鹽酸與碳酸鈉反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳,反應(yīng)的化學(xué)方程式為,故填:;
(3)將甲、乙兩支試管中的溶液倒入指定燒杯中,燒杯中有氣泡產(chǎn)生,說明甲試管中的鹽酸過量,步驟2所得溶液中溶質(zhì)為生成的氯化鈉和過量的鹽酸,故填:、;
(4)氫氧化鈣與碳酸鈉反應(yīng)生成的氫氧化鈉具有腐蝕性,不能實現(xiàn)綠色排放,而氯化鈣與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉,能實現(xiàn)綠色排放,反應(yīng)的化學(xué)方程式為,故填:。
4.(2024·貴州)大自然的鬼斧神工造就出千溝萬壑、千瀑萬洞的“喀斯特地貌”,貴州雙河溶洞是全球白云巖喀斯特典型的范例,某小組同學(xué)開展了研究性學(xué)習(xí)。
任務(wù)一:調(diào)查溶洞概況
小組同學(xué)通過實地勘察,繪制部分洞穴剖面圖如圖1。
(1)溶洞巖石以白云巖為主,其中的、兩種化合物的類別屬于 (選填“酸”“堿”或“鹽”)。
(2)巖石裂縫滲水以及洞內(nèi)地下水對白云巖不斷侵蝕,形成千姿百態(tài)的溶洞地貌。測得A處滲水的,顯 性。
任務(wù)二:探究白云巖溶蝕與鐘乳石的形成
【資料顯示】當(dāng)遇到溶有的水時,會生成溶解性較大的,發(fā)生反應(yīng)①;溶有的水遇熱或壓強變小時,就會分解,重新形成沉積下來,發(fā)生反應(yīng)②。
【探究活動1】用模擬白云巖的溶蝕
(3)設(shè)計方案制取
白云巖中除、外,還含有多種成分。小組同學(xué)設(shè)計兩種不同反應(yīng)原理的方案制取模擬溶蝕過程,完成下表。
序號 試劑 反應(yīng)原理(化學(xué)方程式)
方案一 、氫氧化鈣固體、蒸餾水
方案二
(4)進行溶蝕模擬實驗
實驗一:用方案一進行實驗,向盛有一定量氫氧化鈣固體的燒杯中加入蒸餾水,攪拌,過濾,得到飽和澄清石灰水。取15mL飽和澄清石灰水于燒杯中,通入一定量,觀察到溶液立即變渾濁,繼續(xù)通入過量,渾濁液未變澄清。
【表達交流】根據(jù)資料顯示中的反應(yīng)①,應(yīng)觀察到渾濁液變澄清,現(xiàn)象與預(yù)期不符。經(jīng)過討論、分析,為達到實驗?zāi)康模倪M實驗如下。
實驗二:另取15mL飽和澄清石灰水于燒杯中,加入35mL蒸餾水,攪拌,通入一定量,溶液逐漸變渾濁,繼續(xù)通入過量,渾濁液變澄清。
【分析與解釋】改進后現(xiàn)象與預(yù)期相符。加入35mL蒸餾水的作用是 ,渾濁液變澄清的原因是 。
小組同學(xué)用其它的方法,證明了白云巖中的也能在酸性條件下發(fā)生溶蝕。
【探究活動2】模擬鐘乳石的形成
取實驗二反應(yīng)后的溶液,靜置,放于低壓環(huán)境,一段時間以后發(fā)現(xiàn)澄清溶液中出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象,實驗成功。
【遷移應(yīng)用】圖1中,滴水從B處下落的過程中,產(chǎn)生的原因可能是 。
任務(wù)三:模擬洞內(nèi)地下水對白云巖的溶蝕
洞內(nèi)地下水中富含鈣離子、鍶離子、硫酸根離子等,小組同學(xué)用四種鹽溶液進行地下水對白云巖的溶蝕實驗,測得白云巖溶蝕率(溶蝕率:白云巖減少的質(zhì)量與白云巖總質(zhì)量的比值。)隨時間變化的關(guān)系如圖2。下列說法正確的是 (填字母序號)。
A.白云巖的溶蝕率隨時間的增加而增大
B.鍶離子含量越多,越能促進白云巖的溶蝕
C.混合溶液會增大白云巖的溶蝕率
D.白云巖的溶蝕受鈣離子、鍶離子的影響
【項目總結(jié)】沉積物是“時間膠囊”,可反映出它們形成時的地質(zhì)環(huán)境,極具科研價值。
【答案】(1)鹽 (2)酸 (3) 碳酸鈉溶液、氫氧化鈣溶液
(4) 增加溶劑的量,增加碳酸氫鈣溶解的量 碳酸鈣和二氧化碳和水反應(yīng)生成可溶于水的碳酸氫鈣 壓強變小,碳酸氫鈣分解 ACD
【詳解】(1)CaCO3 、MgCO3都是由金屬離子和碳酸根離子構(gòu)成的,屬于鹽;
(2)pH<7的溶液顯酸性,pH=7的溶液顯中性,pH>7的溶液顯堿性;
(3)方案一:氫氧化鈣和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水,化學(xué)方程式為;
方案二:可有碳酸鈉溶液和氫氧化鈣溶液制取碳酸鈣,碳酸鈉和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉,化學(xué)方程式為;
(4)分析與解釋:根據(jù)反應(yīng)①,反應(yīng)中要消耗水,若水的量不足,碳酸氫鈣不能全部溶解,故加入35mL蒸餾水,可以增加碳酸氫鈣溶解的量;繼續(xù)通入過量CO2,渾濁液變澄清,碳酸鈣和二氧化碳和水反應(yīng)生成可溶于水的碳酸氫鈣;
遷移應(yīng)用:圖1中,滴水從B處下落的過程中,溶有較多碳酸氫鈣的地下水從巖石層滲進溶洞時遭遇壓強變小,碳酸氫鈣逐漸轉(zhuǎn)化為碳酸鈣,同時放出二氧化碳并生成水;
任務(wù)三:
A、根據(jù)圖像可看出,時間越長,白云巖的溶蝕率越大,故A正確;
B、根據(jù)圖像可看出,水中只有硫酸鍶時,白云巖的溶蝕率越小,故B錯誤;
C、根據(jù)圖像可看出,水中含有硫酸鈣、硫酸鍶時,會增大白云巖的溶蝕率,故C正確;
D、根據(jù)圖像可看出,水中含有不同量的鈣離子、鍶離子時,白云巖的溶蝕率不同,因此白云巖的溶蝕受鈣離子、鍶離子的影響,故D正確。
5.(2024·湖北)是治療胃酸過多癥的一種抗酸藥。某學(xué)習(xí)小組在室溫下,對是否適合作為抗酸藥進行了如下探究。
【查閱資料】(1)①俗稱小蘇打,俗稱 。
②人體胃液(含有鹽酸)通常約100mL,pH約1.5.體溫約37℃。
③抗酸藥的標(biāo)準(zhǔn)之一:藥物發(fā)生療效時,胃液的pH保持在3~5之間最宜,pH過高會導(dǎo)致胃痛等不適癥狀。
【提出猜想】(2)猜想甲:適合作為抗酸藥。其理由是 (用化學(xué)方程式表示)。
猜想乙:不適合作為抗酸藥。其原因可能是堿性較強。
【實驗探究1】探究與堿性的強弱
(3)依次測量等濃度的溶液和溶液的pH,結(jié)果分別為11和9。溶液的堿性比溶液 (填“強”或“弱”)。
【實驗探究2】探究作為抗酸藥的適應(yīng)性
先向500mL燒杯中加入的鹽酸,用自動注射器向燒杯中以1mL/min的速度滴入的鹽酸模擬人體分泌胃液,再加入固體,并持續(xù)攪拌。用pH傳感器記錄溶液pH隨時間的變化曲線。
將上述實驗中換成,重復(fù)實驗過程。所得兩條曲線如下圖所示。
【分析數(shù)據(jù)】(4)由圖可知,與相比:①反應(yīng)時造成胃液pH遠大于5;② 。
【得出結(jié)論】不適合作為抗酸藥,猜想乙正確。
【反思評價】(5)有小組成員提出,從控制變量和對比實驗的角度看,“實驗探究2”設(shè)計不夠嚴(yán)謹(jǐn),你認為不嚴(yán)謹(jǐn)之處是 。
【拓展延伸】(6)也是一種常用的抗酸藥。相比,從與胃酸反應(yīng)的產(chǎn)物分析,抗酸藥存在的不足是 。
【答案】(1)純堿/蘇打 (2) (3)強
(4)的持續(xù)時間過長,會導(dǎo)致胃部不適 (5)實驗沒有模擬人體的溫度
(6)與胃酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體,可能造成胃脹
【詳解】(1)碳酸鈉俗稱純堿、蘇打;
(2)碳酸鈉與胃酸中的鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水、二氧化碳,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O;
(3)當(dāng)pH值大于7時,溶液呈堿性,越大于7,堿性越強,等濃度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH分別為11和9,故碳酸鈉溶液堿性比碳酸氫鈉溶液強;
(4)由圖可知,pH>5的持續(xù)時間過長,會導(dǎo)致胃部不適;
(5)該實驗?zāi)M人體分泌胃液進行實驗,實驗沒有模擬人體的溫度;
(6)碳酸氫鈉會與胃酸中的鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水、二氧化碳,產(chǎn)生氣體會造成腹脹。
6.(2024·陜西)某化學(xué)興趣小組的同學(xué),用下面實驗“DIY”的形式探究酸、堿、鹽的化學(xué)性質(zhì)。
【學(xué)習(xí)交流】(1)步驟I是向鎂帶和少量碳酸鈣的混合物中加入稀鹽酸后關(guān)閉分液漏斗的活塞,如上圖所示。實驗中,觀察到甲中鎂帶逐漸減少,碳酸鈣逐漸消失,乙和丙中始終只有無色氣泡,再無其他明顯現(xiàn)象。則氣體X是 ,乙中反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(2)步驟II是在甲中碳酸鈣完全消失后,將甲、乙、丙的導(dǎo)管接口重新進行了連接,如上圖所示。實驗中,當(dāng)觀察到乙中液面下降時,丙中同時產(chǎn)生 ,隨后結(jié)束實驗。
【提出問題】實驗結(jié)束后,丙中溶液的溶質(zhì)成分是什么?
【做出猜想】猜想一:NaOH 猜想二:NaOH、
猜想三:NaOH、 猜想四:NaOH、、
(3)小組討論后,確定只有猜想四不合理。你認為理由是
【實驗驗證】(4)小王同學(xué)認為選擇無色酚酞溶液、溶液、稀鹽酸即可驗證以上三種合理猜想。你認為不用上述試劑中的 也能達到實驗?zāi)康摹?br/>小王同學(xué)用三支試管各取少量實驗后丙中的溶液,并分別做如下實驗:
(5)實驗中觀察到A中溶液顏色變紅,B中無明顯現(xiàn)象,C中有氣泡生成,則證明猜想 成立。
【拓展反思】 (6)實驗結(jié)束后,將甲、乙、丙中的溶液倒入廢液缸中,測得廢液的,則廢液中溶質(zhì)的成分除HCl外,還有 種。
【答案】(1) H2 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O (2)白色沉淀
(3)Na2CO3、Ca(OH)2能發(fā)生反應(yīng),不能共存 (4)無色酚酞溶液 (5)二 (6)3
【詳解】(1)鎂帶、碳酸鈣都能與稀鹽酸反應(yīng),分別是:Mg+2HCl=MgCl2+H2↑、CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,二氧化碳能與氫氧化鈉溶液反應(yīng),氫氣不能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)。步驟I是向鎂帶和少量碳酸鈣的混合物中加入稀鹽酸后關(guān)閉分液漏斗的活塞,如上圖所示。實驗中,觀察到甲中鎂帶逐漸減少,碳酸鈣逐漸消失,乙和丙中始終只有無色氣泡,再無其他明顯現(xiàn)象。則氣體X是H2,乙中反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。
(2)步驟II是在甲中碳酸鈣完全消失后,將甲、乙、丙的導(dǎo)管接口重新進行了連接,如上圖所示。實驗中,當(dāng)觀察到乙中液面下降時,是乙中有液體被壓入丙中,則丙中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH,所以同時產(chǎn)生白色沉淀,隨后結(jié)束實驗。
(3)小組討論后,確定只有猜想四不合理。理由是:Na2CO3、Ca(OH)2能發(fā)生反應(yīng),不能共存。
(4)取少量溶液于試管中,加入適量碳酸鈉溶液,如果有沉淀產(chǎn)生,Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH,則猜想三成立。取少量溶液于試管中,加入適量稀鹽酸,有氣泡產(chǎn)生,Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑,則猜想二成立,酚酞溶液遇堿性溶液變紅,三個猜想中都含有氫氧化鈉,所以三種猜想的溶液都顯堿性。所以不用上述試劑中的無色酚酞溶液也能達到實驗?zāi)康摹?br/>(5)酚酞溶液遇堿性溶液變紅,實驗中觀察到A中溶液顏色變紅,說明溶液顯堿性。B中無明顯現(xiàn)象,則沒有氫氧化鈣(Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH),說明猜想三不成立,C中有氣泡生成,則證明猜想二成立。
(6)實驗結(jié)束后,將甲、乙、丙中的溶液倒入廢液缸中,測得廢液的,則廢液中溶質(zhì)的成分除HCl外,還有發(fā)生反應(yīng)生成的氯化鎂、CaCl2、NaCl 3種。
7.(2024·山東青島)實驗是科學(xué)探究的重要手段。“追夢”小組用下圖所示裝置制取干燥、純凈的二氧化碳并驗證其性質(zhì),感受實驗之美、實驗之趣。請回答下列問題。
已知:飽和碳酸氫鈉溶液可除去二氧化碳氣體中混有的氯化氫,所用除雜試劑均足量。
(1)實驗一中用石灰石和稀鹽酸制取二氧化碳,反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ,裝置A中控制鹽酸滴加速率的儀器名稱是 ,裝置C中的試劑是 (填名稱)。
(2)小組同學(xué)利用裝置D驗證二氧化碳的性質(zhì)。實驗過程中,先觀察到澄清石灰水變渾濁,后觀察到燃著的木條熄滅。由此既可證明二氧化碳能與 (填物質(zhì)類別)反應(yīng),又可推測二氧化碳的一條用途是 。裝置中干燥的紫色石蕊試紙不變紅,濕潤的紫色石蕊試紙變紅.可證明二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)是 。
(3)實驗二中,時小組同學(xué)將注射器E中的氫氧化鈉溶液快速推入三頸燒瓶,時再將注射器F中的溶液快速推入,測得三頸燒瓶內(nèi)的壓強隨時間變化的趨勢如圖像所示。
①用化學(xué)方程式表示be段壓強減小的原因: 。
②注射器F中可能盛有 溶液(填化學(xué)式)。
③ab段和de段壓強略微增大,都是由于 造成的。
(4)進行實驗三時,小組同學(xué)僅將實驗二中的三頸燒瓶換成軟塑料瓶,試劑及操作均不變,推測出現(xiàn)的現(xiàn)象是 。
【答案】(1) 分液漏斗 濃硫酸
(2) 堿 用于滅火 二氧化碳能與水反應(yīng)
(3) HCl(合理即可) 快速推入溶液,氣體被壓縮
(4)軟塑料瓶先變癟后恢復(fù)原狀
【詳解】(1)石灰石的主要成分碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、二氧化碳和水,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:;
裝置A中可通過分液漏斗控制液體的滴加速率,從而控制反應(yīng)速率;
裝置B中飽和碳酸氫鈉溶液的作用是除去二氧化碳中混有的氯化氫,故裝置C的作用是干燥二氧化碳,濃硫酸具有吸水性,且與二氧化碳不反應(yīng),故裝置C中的試劑是濃硫酸;
(2)實驗過程中,觀察到澄清石灰水變渾濁,說明二氧化碳與氫氧化鈣發(fā)生了反應(yīng),氫氧化鈣是電離時產(chǎn)生的陰離子都是氫氧根離子的化合物,屬于堿,故可證明二氧化碳能與堿反應(yīng);
燃著的木條熄滅,說明二氧化碳不燃燒、不支持燃燒,先觀察到澄清石灰水變渾濁,后觀察到燃著的木條熄滅,說明二氧化碳的密度比空氣大,說明二氧化碳可用于滅火;
裝置中干燥的紫色石蕊試紙不變紅,說明二氧化碳不能使石蕊試液變色,濕潤的紫色石蕊試紙變紅,說明二氧化碳能與水反應(yīng),二氧化碳能與水反應(yīng)需要通過化學(xué)變化表現(xiàn)出來,屬于化學(xué)性質(zhì);
(3)①be段壓強減小,是因為二氧化碳能與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水,裝置內(nèi)氣體減少,壓強減小,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:;
②t2時再將注射器F中的溶液快速推入,壓強增大,說明加入的溶液是酸,如稀鹽酸,碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、二氧化碳和水,氣體增多,故壓強增大,故填:HCl;
③ab段和de段壓強略微增大,是因為快速推入溶液后,氣體被壓縮,壓強增大;
(4)將實驗二中的三頸燒瓶換成軟塑料瓶,試劑及操作均不變,先推入氫氧化鈉溶液,二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水,二氧化碳被消耗,氣體減少,壓強減小,故軟塑料瓶變癟,再推入稀鹽酸,碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、二氧化碳和水,又生成了氣體,壓強增大,故軟塑料瓶又恢復(fù)原狀,故現(xiàn)象是:軟塑料瓶先變癟后恢復(fù)原狀。
8.(2024·湖南長沙)碳中和是指碳的排放與吸收達到平衡,基本實現(xiàn)碳的零排放:碳“捕集”是助力碳中和的重要途徑。為此,興趣小組同學(xué)圍繞著的吸收進行了實驗探究。
活動一:尋找吸收的試劑
【設(shè)計與實驗】(1)甲、乙、丙三組分別利用所提供的實驗用品設(shè)計了如下方案并進行實驗:
組別 實驗方案 現(xiàn)象 結(jié)論
甲組 向一個集滿的軟塑料瓶中加入適量的水,立即旋緊瓶蓋,振蕩 軟塑料瓶變癟 能被水吸收
乙組 向盛有飽和的澄清石灰水的試管中。通入適量的 能被澄清石灰水吸收
丙組 向盛有氫氧化鈉溶液的試管中,通入適量的 無明顯現(xiàn)象 不能被氫氧化鈉溶液吸收
【解釋與分析】(2)甲組實驗中軟塑料瓶變癟,是因為瓶內(nèi)氣壓 ;
(3)小禮同學(xué)對丙組的實驗結(jié)論提出質(zhì)疑,為了證明與氫氧化鈉發(fā)生了反應(yīng),他向丙組所得溶液中滴加足量的 。觀察到有氣泡產(chǎn)生,從而證明能與氫氧化鈉反應(yīng)。
【得出結(jié)論】水、飽和石灰水和氫氧化鈉溶液均能吸收。
活動二:比較吸收的效果
【提出問題】水、飽和石灰水和氫氧化鈉濃溶液,哪個吸收的效果更好?
【討論交流】(4)飽和石灰水、水吸收的效果差不多,從物質(zhì)的溶解性的角度分析,原因是 。同學(xué)們一致認為,只需要比較氫氧化鈉濃溶液、水吸收的效果。
【設(shè)計方案】(5)請你利用下列提供的實驗用品,幫助他們設(shè)計實驗并寫出實驗方案: 。
(實驗用品:氫氧化鈉濃溶液、水、裝滿的軟塑料瓶若干個,其它儀器自選)
【實驗與結(jié)論】通過實驗,同學(xué)們得出氫氧化鈉濃溶液吸收的效果比水的好。
【遷移應(yīng)用】氣體排放到空氣中也會造成環(huán)境問題。同學(xué)們查閱資料.并利用下圖所示裝置和用品進行實驗,來比較氫氧化鈉濃溶液、水吸收的效果。
(6)請你分析,該實驗?zāi)芊襁_到實驗?zāi)康摹2㈥U述理由 (已知實驗裝置氣密性良好且操作均正確)。
【表達與交流】通過以上探究,同學(xué)們認識到科學(xué)探究需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S。
【答案】(1)澄清石灰水變渾濁 (2)減小 (3)稀鹽酸/稀硫酸
(4)常溫下,氫氧化鈣微溶于水
(5)將相同體積的水和濃溶液,分別加入兩個充滿二氧化碳且容積相同的軟塑料瓶中,比較軟塑料瓶變癟的程度
(6)不能,倒吸進入瓶中的水,會繼續(xù)吸收瓶內(nèi)剩余的,最終充滿整個集氣瓶
【詳解】(1)乙組:實驗方案向盛有飽和的澄清石灰水的試管中,通入適量的,實驗結(jié)論:能被澄清石灰水吸收,二氧化碳與氫氧化鈣溶液反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水,實驗現(xiàn)象:澄清石灰水變渾濁。
(2)向一個集滿的軟塑料瓶中加入適量的水,立即旋緊瓶蓋,振蕩,軟塑料瓶變癟,是因為瓶內(nèi)氣壓變小,大氣壓將軟塑料瓶壓癟。
(3)向盛有氫氧化鈉溶液的試管中,通入適量的,無明顯現(xiàn)象,為了證明與氫氧化鈉發(fā)生了反應(yīng),他向丙組所得溶液中滴加足量的某種溶劑,觀察到有氣泡產(chǎn)生,從而證明能與氫氧化鈉反應(yīng),則加入的某種溶劑是稀鹽酸或稀硫酸。
(4)飽和石灰水、水吸收的效果差不多,從物質(zhì)的溶解性的角度分析,原因是氫氧化鈣微溶于水,水中溶解氫氧化鈣的質(zhì)量較少,氫氧化鈣溶液和水吸收二氧化碳效果差不多。
(5)我們知道二氧化碳可以和氫氧化鈉溶液反應(yīng),也可以和氫氧化鈉溶液中的水反應(yīng),二氧化碳也能溶于水,設(shè)計實驗驗證氫氧化鈉、水對二氧化碳的吸收效果,可以利用對比實驗記性驗證,實驗變量是氫氧化鈉溶液、水,其它都是常量,實驗方案:將相同體積的水和濃溶液,分別加入兩個充滿二氧化碳且容積相同的軟塑料瓶中,比較軟塑料瓶變癟的程度。
(6)不能,通常狀況下,1體積的水約能溶解40體積的二氧化硫,注射器注入5mL的水,約溶解200mL二氧化硫氣體,此時倒吸進入瓶中的水,會繼續(xù)吸收瓶內(nèi)剩余的,最終充滿整個集氣瓶。
9.(2024·江西)學(xué)完“濃鹽酸敞口放置一段時間后濃度會變小”,化學(xué)社團對稀鹽酸是否會發(fā)生類似情況產(chǎn)生了興趣,并進行以下探究。
【提出問題】稀鹽酸敞口放置一段時間后濃度會如何變化?
【作出猜想】猜想Ⅰ:變小; 猜想Ⅱ:不變; 猜想Ⅲ:變大。
【進行實驗】(1)取兩份等體積的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的稀鹽酸,分別標(biāo)記為A溶液和B溶液,A溶液密封保存,B溶液敞口放置在空氣中,兩周后分組進行如下實驗。請完成表格。
組號 操作 現(xiàn)象 分析 結(jié)論
甲組 取樣,用pH計分別測量A、B溶液的pH 測得A溶液pH為0.6,B溶液pH為0.5 酸性更強的是 (選填“A”或“B”)溶液 猜想Ⅲ正確
乙組 取兩支大小相同的試管盛足量的碳酸氫鈉粉末,用規(guī)格相同的注射器將等體積的A、B溶液全部快速注入試管(如圖) 試管內(nèi)均產(chǎn)生氣泡,固體減少,反應(yīng)結(jié)束后,盛B溶液的注射器活塞上升的高度更 相關(guān)反應(yīng)的基本反應(yīng)類型為
丙組 (1)分別取5mL等濃度的 (填化學(xué)式)溶液于兩支試管中,各滴加2滴酚酞溶液,振蕩 溶液由無色變?yōu)榧t色 相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為
(2)將A、B溶液分別滴入上述兩支試管中并振蕩,當(dāng)溶液恰好變?yōu)闊o色時,記錄所加溶液的滴數(shù) 所加滴數(shù)更多的是 (選填“A”或“B”)溶液
【微觀探析】
(2)稀鹽酸長時間敞口放置后濃度變大的微觀原因是:在該條件下水分子與氯化氫分子相比,運動速率更快的是 。
【答案】(1) B 高 復(fù)分解反應(yīng) NaOH(合理即可) A (2)水分子
【詳解】(1)甲組: pH值越小,溶液酸性越強,所以酸性更強的是B;
乙組:B溶液的酸性更強,所含氫離子更多溶質(zhì)HCl更多,根據(jù)化學(xué)方程式可知,B溶液注入試管中生成的二氧化碳更多,則盛B溶液的注射器活塞上升的高度更高;鹽酸與碳酸氫鈉反應(yīng)是由兩種化合物相互交換成分生成兩種化合物的反應(yīng),基本反應(yīng)類型為復(fù)分解反應(yīng);
丙組:能使酚酞溶液變紅,該等濃度溶液應(yīng)為堿性溶液,可以是NaOH溶液;
將A、B溶液分別滴入上述兩支試管中并振蕩,當(dāng)溶液恰好變?yōu)闊o色時,鹽酸與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉和水,發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為,B溶液的酸性更強,所含氫離子更多溶質(zhì)HCl更多,則B溶液所加滴數(shù)更少,所加滴數(shù)更多的是A;
(2)敞口久置的稀鹽酸濃度會變大,微觀原因是敞口放置,水分子的蒸發(fā)的速度比氯化氫分子揮發(fā)的速度快,則導(dǎo)致稀鹽酸濃度變大。
10.(2024·黑龍江齊齊哈爾)在某次化學(xué)社團的活動中,同學(xué)們?yōu)榱颂骄繗溲趸c的化學(xué)性質(zhì),進行下圖所示實驗。
(1)A試管中觀察到的實驗現(xiàn)象是 ,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(2)B試管中反應(yīng)的微觀實質(zhì)是 。
(3)實驗后,將A、B兩支試管中所有物質(zhì)倒入同一個潔凈的燒杯,最終形成藍色溶液,由此現(xiàn)象可知B試管中反應(yīng)后所得溶液的溶質(zhì)是 。
(4)為了確定燒杯內(nèi)藍色溶液中溶質(zhì)的成分,同學(xué)們進行了以下實驗探究:
【提出問題】燒杯內(nèi)藍色溶液中的溶質(zhì)是什么
【進行猜想】猜想1.硫酸鈉、硫酸銅、硫酸;猜想2. 。
【設(shè)計實驗】同學(xué)們設(shè)計如下實驗方案:
實驗步驟 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
取少量燒杯內(nèi)的溶液于試管中,加入少量氫氧化鈉溶液 猜想1成立
【反思評價】分析反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的成分時,除了要考慮生成物,還要考慮 。
【答案】(1) 產(chǎn)生藍色沉淀 2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4
(2)和結(jié)合生成水分子 (3)和(或硫酸鈉、硫酸)
(4) 硫酸鈉、硫酸銅(或、) 無明顯現(xiàn)象(或無藍色沉淀產(chǎn)生) 反應(yīng)物是否有剩余
【詳解】(1)硫酸銅溶液與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氫氧化銅藍色沉淀、硫酸鈉,則A試管中觀察到的實驗現(xiàn)象是產(chǎn)生藍色沉淀,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4。
(2)B試管中發(fā)生的反應(yīng)為:2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O,酸堿反應(yīng)的實質(zhì)是氫離子與氫氧根離子反應(yīng)生成水分子,所以B試管中反應(yīng)的微觀實質(zhì)是:和結(jié)合生成水分子。
(3)實驗后,將A、B兩支試管中所有物質(zhì)倒入同一個潔凈的燒杯,最終形成藍色溶液,說明有硫酸銅溶液,有硫酸銅溶液就沒有氫氧化鈉,由此現(xiàn)象可知B試管中反應(yīng)后所得溶液的溶質(zhì)是Na2SO4、H2SO4。
(4)[進行猜想]猜想1.硫酸鈉、硫酸銅、硫酸;也可能無硫酸,所以猜想2.硫酸鈉、硫酸銅。
[設(shè)計實驗] 因為實驗結(jié)論是猜想1成立,所以取少量燒杯內(nèi)的溶液于試管中,加入少量氫氧化鈉溶液,發(fā)生反應(yīng):2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O,則實驗現(xiàn)象是:無明顯現(xiàn)象(或無藍色沉淀產(chǎn)生)。
[反思評價]分析反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的成分時,除了要考慮生成物,還要考慮反應(yīng)物是否有剩余。
11.(2024·黑龍江)同學(xué)們在學(xué)習(xí)堿的化學(xué)性質(zhì)時,進行了如圖所示的實驗。
【實驗探究1】(1)實驗A中酚酞的作用是 。
(2)實驗B中氣球的變化情況是 ,理由是 (用文字表述)。
(3)實驗C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為: 。
【實驗探究2】(4)實驗結(jié)束后,將A、B、C三個實驗的濾液倒入同一個干凈的燒杯D中,發(fā)現(xiàn)燒杯底部產(chǎn)生白色沉淀,上層清液呈紅色。
提出問題:燒杯上層清液中含有哪些溶質(zhì)(指示劑除外)?
猜想與假設(shè):小芳:NaCl、NaOH;小莉:NaCl、NaOH、;小明: 。
進行實驗:為了驗證小明的猜想,同學(xué)們設(shè)計以下實驗方案,請你幫助他們完成探究過程。
實驗過程 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
甲同學(xué)取少量上層清液于試管中,滴加適量溶液 小明的猜想成立
乙同學(xué)取少量上層清液于試管中,滴加少量稀鹽酸 無明顯現(xiàn)象 小明的猜想不成立
反思與交流:你認為乙同學(xué)的結(jié)論是否正確 (填“是”或“否”),理由是 。
【答案】(1)作指示劑,判斷反應(yīng)是否發(fā)生
(2) 變大 二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水,二氧化碳被消耗,裝置內(nèi)氣體減少,壓強減小 (3)
(4) NaCl、NaOH、Na2CO3 產(chǎn)生白色沉淀 否 少量的稀鹽酸可能被氫氧化鈉完全消耗,未與碳酸鈉反應(yīng)
【詳解】(1)實驗A中,氫氧化鈉溶液顯堿性,能使無色酚酞試液變紅,加入稀鹽酸,氫氧化鈉和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和水,氯化鈉顯中性,稀鹽酸顯酸性,均不能使無色酚酞試液變紅,故溶液由紅色變?yōu)闊o色,說明氫氧化鈉和稀鹽酸發(fā)生了反應(yīng),故酚酞的作用是:作指示劑,判斷反應(yīng)是否發(fā)生;
(2)實驗B中二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水,二氧化碳被消耗,裝置內(nèi)氣體減少,壓強減小,故氣球變大;
(3)實驗C中發(fā)生反應(yīng)為碳酸鈉和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣和氫氧化鈉,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:;
(4)猜想與假設(shè):實驗A中氫氧化鈉和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和水,實驗B中二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水,實驗C中碳酸鈉和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣和氫氧化鈉,實驗結(jié)束后,將A、B、C三個實驗的濾液倒入同一個干凈的燒杯D中,發(fā)現(xiàn)燒杯底部產(chǎn)生白色沉淀,說明實驗C中氫氧化鈣過量,混合后,氫氧化鈣和B中的碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣和氫氧化鈉,上層清液呈紅色,說明溶液顯堿性,則溶液中一定不含鹽酸,因為鹽酸能與堿性物質(zhì)反應(yīng),不能共存,碳酸鈉與氫氧化鈣反應(yīng)生成了氫氧化鈉,故上層清液中一定含氫氧化鈉,如果氫氧化鈣和碳酸鈉恰好完全反應(yīng),則上層清液中的溶質(zhì)為:氯化鈉、氫氧化鈉,如果碳酸鈉過量,則溶質(zhì)為:氯化鈉、氫氧化鈉、碳酸鈉,如果氫氧化鈣過量,則溶質(zhì)為:氯化鈉、氫氧化鈉、氫氧化鈣,故小明:NaCl、NaOH、Na2CO3;
進行實驗:取少量上層清液于試管中,滴加適量氫氧化鈣溶液,氫氧化鈣能與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣和氫氧化鈉,產(chǎn)生白色沉淀,說明含碳酸鈉,則小明的猜想正確;
反思與交流:由于燒杯上層清液中一定含氫氧化鈉,加入稀鹽酸,氫氧化鈉先與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和水,待氫氧化鈉完全反應(yīng)后,碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、二氧化碳和水,少量的稀鹽酸可能被氫氧化鈉完全消耗,故滴加少量稀鹽酸,無明顯現(xiàn)象,不能得出小明的猜想不成立,故填:否,少量的稀鹽酸可能被氫氧化鈉完全消耗,未與碳酸鈉反應(yīng)。
類型3 物質(zhì)成分的探究
1.(2024·四川廣元)實驗室有兩瓶試劑,分別為待測液A、待測液B,已知一瓶是稀鹽酸或稀硫酸,另一瓶是NaOH溶液或Ca(OH)2溶液。同學(xué)們對待測液的成分進行了探究。
(1)小芳用玻璃棒蘸取待測液A滴于pH試紙上,測出待測液A的pH約為3,則待測液A是 溶液(填“酸”或“堿”)。
(2)為進一步確定溶液中溶質(zhì)成分,小芳又做了四組實驗。請你幫助她完善如表并分析:
實驗序號 實驗一 實驗二 實驗三 實驗四
所加試劑 鋅粒 BaCl2溶液 紫色石蕊溶液 Na2CO3溶液
現(xiàn)象 待測液A 產(chǎn)生白色沉淀 變紅 產(chǎn)生氣泡
待測液B 無明顯現(xiàn)象 產(chǎn)生白色沉淀 變藍 無明顯現(xiàn)象
根據(jù)實驗現(xiàn)象,可推測出待測液A是 (填化學(xué)式)溶液。以上四組實驗中,只根據(jù)其中一組的實驗現(xiàn)象即可證明待測液B為NaOH溶液的是 (填實驗序號)。
【質(zhì)疑討論】(3)小強對實驗二中待測液B產(chǎn)生白色沉淀的現(xiàn)象提出質(zhì)疑,經(jīng)過討論,大家一致認為待測液B已變質(zhì),寫出待測液B變質(zhì)的化學(xué)方程式 。
【提出問題】NaOH溶液變質(zhì)后,溶質(zhì)的成分是什么?
【猜想假設(shè)】(4)猜想一:NaOH、Na2CO3;猜想二: 。
【設(shè)計實驗】(5)小強設(shè)計了如下實驗,請你幫助他完善下表,得出正確結(jié)論。
實驗方案及操作步驟 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
步驟一:取少量變質(zhì)后的NaOH溶液于試管中,加入過量BaCl2溶液充分反應(yīng),過濾。 產(chǎn)生白色沉淀 猜想一成立
步驟二:取少量步驟一中的濾液于試管中,向其中滴加 。 溶液變紅
【反思拓展】(6)解決同一個問題的方法有很多種,上表步驟二還可以用下列 (填字母代號)方案代替,產(chǎn)生其他的現(xiàn)象后,也能得到相同的結(jié)論。
a.滴加CuCl2溶液 b.滴加MgSO4溶液 c.通入CO2
【答案】(1)酸 (2) 產(chǎn)生氣泡 H2SO4 實驗四 (3)CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
(4)Na2CO3/碳酸鈉 (5)2~3滴無色滴酚酞溶液 (6)ac
【詳解】(1)pH<7,溶液呈酸性,小芳用玻璃棒蘸取待測液A滴于pH試紙上,測出待測液A的pH約為3,則待測液A是酸溶液,故填:酸;
(2)鋅粒與堿不反應(yīng),與酸溶液反應(yīng)生成氫氣,則可觀察到的現(xiàn)象是產(chǎn)生氣泡,故填:產(chǎn)生氣泡;
實驗二中BaCl2溶液與硫酸反應(yīng)生成硫酸鋇白色沉淀,則可推測待測液A是H2SO4溶液;
氫氧化鈉溶液與碳酸鈉不反應(yīng),而鹽酸、硫酸與碳酸鈉反應(yīng)生成二氧化碳氣體,氫氧化鈣和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣白色沉淀,所以四個實驗中,只根據(jù)其中一個實驗的現(xiàn)象即可證明2號試管中原溶液為氫氧化鈉溶液的是實驗四,故填:實驗四;
(3)氫氧化鈉變質(zhì),即氫氧化鈉與空氣中二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,變質(zhì)后的碳酸鈉可以和氯化鋇反應(yīng)生成白色沉淀碳酸鋇,故填:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
(4)氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水,若氫氧化鈉部分變質(zhì),猜想一:NaOH、Na2CO3,若氫氧化鈉完全變質(zhì),則猜想二:Na2CO3,故填:Na2CO3;
(5)猜想一成立,即變質(zhì)后溶質(zhì)的成分是NaOH、Na2CO3,碳酸鈉與氯化鋇反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉,余下的溶液中含有氫氧化鈉,滴加無色酚酞溶液,溶液變紅,則步驟二:取步驟一中的濾液少量于試管中,向其中滴加2~3無色滴酚酞溶液,故填;2~3無色滴酚酞溶液;
(6)a、滴加CuCl2溶液,氯化銅溶液和氫氧化鈉反應(yīng)生成藍色沉淀氫氧化銅和氯化鈉,有藍色沉淀生成,該方案可行,故a符合題意;
b、滴加MgSO4溶液,MgSO4溶液和氫氧化鈉反應(yīng)生成白色沉淀氫氧化鎂和硫酸鈉,有白色沉淀產(chǎn)生,但由于步驟一剩余氯化鋇也可以和硫酸鎂反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀,故該方案不可行,故b不符合題意;
c、通入CO2,二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水,碳酸鈉會和剩余的氯化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀,而二氧化碳不能直接和氯化鋇反應(yīng),故該方案可行,故c符合題意。
2.(2024·四川綿陽)食品包裝袋中的脫氧劑可以起到吸氧防腐的作用。其主要成分包括活性炭、鐵粉和氯化鈉。某興趣小組對脫氧劑的成分進行探究。
(1)分離、提取氯化鈉。取適量的脫氧劑粉末加入足量水中,充分溶解后過濾,得黑色濾渣和澄清濾液。從濾液中提取氯化鈉固體的操作名稱為 ,該操作中用玻璃棒不斷攪拌的目的是 。
(2)分離、驗證鐵粉。用磁鐵靠近干燥的黑色濾渣,一部分固體被吸引,取少量被磁鐵吸引的固體于試管中,加入足量的硫酸銅溶液,觀察到 的現(xiàn)象,證明固體為鐵粉,試管中反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(3)分離、驗證活性炭。取少量未被磁鐵吸引的固體進行如圖所示實驗,觀察到 的現(xiàn)象,證明固體為活性炭。試管a中反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(4)深入探究脫氧劑。①失效后的脫氧劑中存在紅棕色固體,該固體易溶于鹽酸,反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。②已知:Fe粉易溶于溶液,發(fā)生反應(yīng)。將部分失效的脫氧劑加入到過量的鹽酸中充分反應(yīng)后,溶液中一定存在的鹽為 ,可能存在的鹽為 。
【答案】(1)蒸發(fā)結(jié)晶/蒸發(fā) 防止因局部溫度過高,造成液滴飛濺
(2) 有紅色固體生成
(3) 黑色固體變?yōu)榧t色,澄清石灰水變渾濁
(4) 、NaCl 氯化鐵/
【詳解】(1)從濾液中提取氯化鈉固體的操作名稱為蒸發(fā),蒸發(fā)可除去溶液中的水分,得到固體;
蒸發(fā)時,用玻璃棒不斷攪拌的目的是:防止因局部溫度過高,造成液滴飛濺;
(2)用磁鐵靠近干燥的黑色濾渣,一部分固體被吸引,鐵粉可被磁鐵吸引,故該固體為鐵粉,取少量被磁鐵吸引的固體于試管中,加入足量的硫酸銅溶液,鐵和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅,故觀察到有紅色固體生成;該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:;
(3)少量未被磁鐵吸引的固體是活性炭,活性炭能與氧化銅在高溫下反應(yīng)生成銅和二氧化碳,二氧化碳能與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣和水,故現(xiàn)象為:黑色固體變?yōu)榧t色,澄清石灰水變渾濁,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:;
(4)①鐵能與空氣中的氧氣和水反應(yīng)生成鐵銹,鐵銹的主要成分是氧化鐵,氧化鐵是紅棕色固體,故發(fā)生反應(yīng)為氧化鐵和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:;
②部分失效的脫氧劑中含鐵粉、活性炭、氯化鈉、氧化鐵,將部分失效的脫氧劑加入到過量的鹽酸中,氧化鐵和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水,鐵能與氯化鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵,鐵能和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣,活性炭、氯化鈉與稀鹽酸不反應(yīng),氯化鈉溶于水,活性炭難溶于水,且氯化鐵、氯化亞鐵、氯化鈉屬于鹽,故溶液中一定存在的鹽為氯化亞鐵、氯化鈉,可能存在的鹽為氯化鐵。
3.(2024·西藏)某校初中化學(xué)實驗室有一瓶標(biāo)簽?zāi):磺宓臒o色液體藥品,可能是稀鹽酸、氫氧化鈉溶液和蒸餾水中的一種。為了加強學(xué)生的實驗?zāi)芰Γ莆諏嶒炋骄康倪^程,扎西同學(xué)和央宗同學(xué)通過實驗探究來確定這瓶無色液體藥品的成分。
【提出問題】這瓶無色液體是什么呢?
【作出猜想】猜想一:稀鹽酸 猜想二:氫氧化鈉溶液 猜想三:蒸餾水
【進行實驗】(1)
實驗方案 實驗操作 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
方案一(扎西同學(xué)的方案) 用玻璃棒蘸取無色液體滴到pH試紙上,把試紙顯示的顏色與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較。 試紙變紅 pH 7(填“>”“=”或“<”)猜想一成立
方案二(央宗同學(xué)的方案) 取少許無色液體于試管,向其中滴入少量酚酞溶液。 無明顯現(xiàn)象 猜想一成立
【實驗評價】
(2)以上兩個實驗方案不合理的是 (填“方案一”或“方案二”),原因是 。
【設(shè)計方案】(3)請你另設(shè)計方案進行探究。
實驗方案 實驗操作 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
你的方案 猜想一成立
【反思交流】(4)在實驗操作過程中,為了防止標(biāo)簽被腐蝕,在傾倒液體藥品時標(biāo)簽要 。
【答案】(1)< (2)方案二 酸性和中性溶液均不能使酚酞溶液變色
(3) 取少許無色液體于試管,向其中加入適量的碳酸鈉溶液 有氣泡產(chǎn)生
(4)朝向手掌心
【詳解】(1)用玻璃棒蘸取無色液體滴到pH試紙上,把試紙顯示的顏色與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較。觀察到pH試紙變紅,說明被測液體顯酸性,pH小于7,故填:<;
(2)酸性和中性溶液均不能使酚酞溶液變色。取少許無色液體于試管,向其中滴入少量酚酞溶液,無明顯現(xiàn)象,不能得出猜想一成立,猜想三也可能成立,則方案二不合理,故填:酸性和中性溶液均不能使酚酞溶液變色;
(3)實驗結(jié)論是猜想一成立,則該溶液為稀鹽酸,稀鹽酸能與碳酸鈉反應(yīng)生成二氧化碳。則實驗操作及現(xiàn)象為:取少許無色液體于試管,向其中加入適量的碳酸鈉溶液,觀察到有氣泡產(chǎn)生,則證明猜想一成立,故填:取少許無色液體于試管,向其中加入適量的碳酸鈉溶液;有氣泡產(chǎn)生;
(4)在實驗操作過程中,為了防止標(biāo)簽被腐蝕,在傾倒液體藥品時標(biāo)簽要朝向手掌心,故填:朝向手掌心。
4.(2024·青海)某校興趣小組從化學(xué)視角對我國造紙工藝開展了系列研學(xué)活動。
(1)活動一:了解我國古代造紙技術(shù)
【查閱資料】我國古代手工造紙以麻、木材、竹等為原料,經(jīng)過如下圖多道工序而制成。
【分析交流】古代造紙過程中步驟1加的生石灰(CaO)與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ,該反應(yīng)屬于 (填字母)。
A、化合反應(yīng) B、分解反應(yīng) C、復(fù)分解反應(yīng) D、置換反應(yīng)
同學(xué)們對黑液成分產(chǎn)生興趣,將少量黑液帶回實驗室進行探究。
(2)活動二:探究黑液成分
【提出問題】黑液中除了有機物還有哪些成分呢?
【查閱資料】①黑液呈堿性;②氫氧化鈣與草木灰(主要成分為碳酸鉀)反應(yīng)生成氫氧化鉀和碳酸鈣。
【提出猜想】猜想一:KOH;猜想二:KOH和;猜想三:KOH和。
【實驗方案】該興趣小組分別設(shè)計如下實驗方案進行探究
實驗方案 實驗操作 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
方案一 取適量黑液于試管中,向其中滴加溶液,觀察現(xiàn)象。 試管中無明顯現(xiàn)象 猜想 成立
另取適量黑液于容器中,將二氧化碳傳感器置于其中,然后逐滴加入溶液至過量,得到的濃度變化圖像。 向黑液中加入溶液過程中濃度變化情況
方案二 取適量黑液于試管中,向其中滴加 溶液,觀察現(xiàn)象。 試管中有 生成 與方案一的結(jié)論一致
【廢液處理】造紙會產(chǎn)生堿性廢水,加酸調(diào)節(jié)至接近中性方可排放,生成的鹽可用來制備 肥,促進植物生長,增強抗倒伏能力。
(3)活動三:展望造紙發(fā)展前景
現(xiàn)代壁紙、包裝紙要求紙張具有阻燃性,氫氧化鋁是常見的阻燃劑,其受熱至220℃開始分解生成氧化鋁和水,氧化鋁覆蓋在紙張表面,起到 作用。
【成果分享】通過研學(xué)實踐,同學(xué)們認識到造紙術(shù)是我國勞動人民長期經(jīng)驗的積累和智慧的結(jié)晶,是人類文明史上一項杰出的發(fā)明創(chuàng)造,并且在不斷創(chuàng)新中傳承。
【答案】(1) A
(2) 二 氯化鈣(合理即可) 白色沉淀 鉀
(3)隔絕氧氣(或阻燃等其他合理答案均可)
【詳解】(1)氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:;該反應(yīng)是兩種物質(zhì)反應(yīng)生成一種物質(zhì),符合“多變一”的特點,屬于化合反應(yīng),故選A;
(2)氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣,氫氧化鈣和碳酸鉀反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鉀,則黑液中一定含有氫氧化鉀,可能含有碳酸鉀或氫氧化鈣;
[實驗方案]方案一:根據(jù)碳酸鈉和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉,取適量黑液于試管中,向其中滴加 Na2CO3 溶液,觀察現(xiàn)象。試管中無明顯現(xiàn)象,說明不含有氫氧化鈣;
另取適量黑液于容器中,將二氧化碳傳感器置于其中,然后逐滴加入 H2SO4 溶液至過量,得到 CO2 的濃度變化圖像,隨著硫酸的加入,開始不產(chǎn)生二氧化碳,一段時間后產(chǎn)生二氧化碳,說明硫酸先與氫氧化鉀反應(yīng)生成硫酸鉀和水,待氫氧化鉀反應(yīng)完全,硫酸和碳酸鉀反應(yīng)生成氯化鉀、二氧化碳和水,故說明含有氫氧化鉀和碳酸鉀,則猜想二成立;
方案二:根據(jù)實驗結(jié)論與方案一的結(jié)論一致,即含有氫氧化鉀和碳酸鉀,即為驗證碳酸鉀的存在,可取適量黑液于試管中,向其中滴加氯化鈣溶液,觀察現(xiàn)象,觀察到產(chǎn)生白色沉淀生成,則說明含有碳酸鉀,即可說明猜想二成立;
[廢液處理]
造紙會產(chǎn)生堿性廢水,加酸調(diào)節(jié)至接近中性方可排放,生成的鹽中含有氮、磷、鉀三種元素中的鉀元素,可用來制備鉀肥,促進植物生長,增強抗倒伏能力;
(3)現(xiàn)代壁紙、包裝紙要求紙張具有阻燃性,氫氧化鋁是常見的阻燃劑,其受熱至220℃開始分解生成氧化鋁和水,氧化鋁覆蓋在紙張表面,起到隔絕氧氣作用。
5.(2024·四川遂寧)同學(xué)們學(xué)習(xí)了鹽的相關(guān)知識后,知道BaCO3為白色固體,難溶于水;BaSO4為白色固體,難溶于水和鹽酸。他們運用所學(xué)知識分組設(shè)計并完成了“檢驗碳酸鈉溶液中是否混有硫酸鈉”的實驗,請你幫助他們完成以下實驗報告單并進行交流評價(溫馨提示:本題中番號①~③為答題卡上的序號)。
化學(xué)實驗報告單
姓名:明明    合作者:芳芳 班級:九年級一班    日期:2024.3。25
【實驗名稱】檢驗碳酸鈉溶液中是否混有硫酸鈉
【實驗?zāi)康摹縉a2CO3與Na2SO4的區(qū)別
【實驗儀器】試管2支、試管架、試管刷、膠頭滴管、抹布、盛放廢棄物的大燒杯等
【實驗藥品】待測溶液、氯化鋇溶液、稀鹽酸
【實驗過程】(1)
實驗步驟 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
1、取待測溶液1-2mL于試管中,向試管中加入足量氯化鋇溶液,振蕩 產(chǎn)生白色沉淀 Na2CO3溶液中混有Na2SO4
2、向步驟1的試管中滴加少量的稀鹽酸
【交流評價】(2)其他組同學(xué)認為實驗步驟2不夠嚴(yán)謹(jǐn),不能證明混合溶液中一定存在硫酸鈉,其理由是 ;則步驟1中一定發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
【反思拓展】進行物質(zhì)的檢驗時,除了根據(jù)物質(zhì)的不同性質(zhì)選擇恰當(dāng)?shù)脑噭┖头椒ǎ€應(yīng)充分考慮加入試劑的用量。
【答案】(1)白色沉淀部分溶解 (2) 滴加少量稀鹽酸,生成碳酸鋇可能沒有反應(yīng)完全
【詳解】(1)1、實驗步驟:取待測溶液1-2mL于試管中,向試管中加入足量氯化鋇溶液,振蕩,實驗現(xiàn)象:產(chǎn)生白色沉淀;
2、實驗步驟:向步驟1的試管中滴加少量的稀鹽酸,實驗結(jié)論:Na2CO3溶液中混有Na2SO4,碳酸鈉溶液與氯化鋇溶液反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉,硫酸鈉溶液和氯化鋇溶液反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和氯化鈉,碳酸鋇與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鋇、水和二氧化碳,實驗現(xiàn)象:白色沉淀部分溶解。
(2)其他組同學(xué)認為實驗步驟2不夠嚴(yán)謹(jǐn),不能證明混合溶液中一定存在硫酸鈉,其理由是滴加少量稀鹽酸,生成碳酸鋇可能沒有反應(yīng)完全,假設(shè)碳酸鈉溶液中沒有混有硫酸鈉,碳酸鈉溶液和氯化鋇溶液反應(yīng)生成碳酸鋇白色沉淀,碳酸鋇與少量稀鹽酸反應(yīng),碳酸鋇有剩余,此時白色沉淀部分溶解。溶液中一定含有碳酸鈉、不一定含有硫酸鈉,碳酸鈉溶液與氯化鋇溶液反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉,該反應(yīng)化學(xué)方程式:。
6.(2024·河北)小明觀察到敞口水草缸(水草和魚共存)中不斷有氣體通入,如圖所示,他對此很感興趣,于是跟小組同學(xué)進行了如下探究。
探究Ⅰ:向水草缸中通入的氣體是什么?
【作出猜想】可能是空氣或。
【實驗1】將氣體細化器從水中取出,收集一瓶通入的氣體,將燃著的木條伸入瓶內(nèi),發(fā)現(xiàn)木條立即熄滅,說明猜想不成立。
【提出新猜想】可能是或。
【實驗2】(1)將該氣體通入 中,根據(jù)現(xiàn)象確定通入的氣體是。
【交流討論】(2)通入有利于水草進行光合作用。光合作用放出的氣體為 。
探究Ⅱ:利用生活中的物質(zhì)自制簡易發(fā)生器并應(yīng)用于水草缸中。
【回憶舊知】(3)實驗室制取的反應(yīng)原理為 (用化學(xué)方程式表示)。
【選擇藥品】小組討論后選擇了雞蛋殼、小蘇打和白醋等。
【設(shè)計裝置】利用塑料瓶、輸液管等材料,設(shè)計并制作了如圖所示的甲、乙兩套發(fā)生裝置(乙中的夾持裝置已省略)。
【分析討論】(4)裝置甲可隨時控制反應(yīng)的發(fā)生與停止。向裝有白醋的瓶中加入雞蛋殼,擰緊瓶塞,使反應(yīng)發(fā)生的具體操作為 。
(5)與甲相比,裝置乙既可控制反應(yīng)的速率,又可得到持續(xù)穩(wěn)定的氣流,故選擇乙與圖所示裝置(用于除雜和觀察氣泡)組裝成發(fā)生器。下列分析正確的是_______(選填字母)。
A.乙中的b口應(yīng)與圖中的c口相連接
B.為除去中混有的醋酸,X可以是溶液
C.可根據(jù)X中冒出氣泡的快慢來調(diào)節(jié)乙中的流速調(diào)節(jié)器
【實踐應(yīng)用】(6)小組同學(xué)用自制的發(fā)生器連接氣體細化器向水草缸中通入氣體,實踐效果很好。使用氣體細化器的作用是 。
【反思拓展】(7)發(fā)生器的不合理使用會影響缸中魚類生存,請寫出使用時的一條注意事項: 。
【答案】(1)澄清石灰水 (2)氧氣/O2 (3)
(4)擠壓塑料瓶下端,使白醋與雞蛋殼接觸 (5)AC (6)細化氣泡,提高氣體的溶解效率
(7)定期維護和檢查、控制二氧化碳濃度、避免與其他化學(xué)物質(zhì)混合
【詳解】(1)將該氣體通入澄清石灰水中,二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁,可根據(jù)現(xiàn)象確定通入的氣體是;
(2)光合作用放出的氣體為氧氣;
(3)實驗室制取的反應(yīng)原理為碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、二氧化碳和水,化學(xué)方程式為;
(4)向裝有白醋的瓶中加入雞蛋殼,擰緊瓶塞,使反應(yīng)發(fā)生的具體操作為擠壓塑料瓶下端,使白醋與雞蛋殼接觸;
(5)A、該萬用瓶用于除雜和觀察氣泡,所以乙中的b口應(yīng)與圖中的c口相連接,說法正確,符合題意;
B、氫氧化鈉能與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水,不能用氫氧化鈉溶液除去中混有的醋酸,說法錯誤,不符合題意;
C、可根據(jù)X中冒出氣泡的快慢來調(diào)節(jié)乙中的流速調(diào)節(jié)器,說法正確,符合題意。
故選:AC;
(6)用自制的發(fā)生器連接氣體細化器向水草缸中通入氣體,實踐效果很好,使用氣體細化器的作用是細化氣泡,提高氣體的溶解效率;
(7)發(fā)生器的不合理使用會影響缸中魚類生存,使用時需注意:定期維護和檢查、控制二氧化碳濃度、避免與其他化學(xué)物質(zhì)混合等。
7.(2024·山東濟南)回答下列問題:
(1)小紅和小剛在幫助老師整理實驗室時,發(fā)現(xiàn)一瓶失去標(biāo)簽的無色溶液,根據(jù)試劑記錄清單可知該無色溶液是溶液、溶液、溶液中的一種,他們?yōu)榇_定該溶液是哪種溶液,進行實驗探究。
【實驗與分析】①小紅取少許該溶液于試管中,向其中滴加適量溶液,振蕩,觀察到有白色沉淀產(chǎn)生,判斷該溶液中的金屬陽離子是 (填離子符號)。
②小剛另取少許該溶液于試管中,向其中滴加適量溶液,振蕩,觀察到也有白色沉淀產(chǎn)生,判斷該溶液中的酸根陰離子是 (填離子符號)。
【交流與合作】
③小紅和小剛經(jīng)過交流討論,應(yīng)為該溶液貼上寫有 (填化學(xué)式)溶液的標(biāo)簽。
(2)已知某固體樣品可能含有、、三種物質(zhì)中的一種或多種,另有一固體樣品可能含有、、、四種物質(zhì)中的兩種或多種。按下圖所示進行探究實驗,出現(xiàn)的現(xiàn)象如圖中所述。(設(shè)過程中所有發(fā)生的反應(yīng)都恰好完全反應(yīng))
結(jié)合上述信息進行分析推理,回答下列問題:
①常溫下,氣體的水溶液 7(填“>”“=”“<”之一)。
②白色沉淀H為 (填化學(xué)式)。
③步驟II中生成氣體F的化學(xué)方程式為 。
④無色溶液G中,一定大量存在的陽離子為 (填離子符號)。
⑤在固體樣品A里,所述三種物質(zhì)中,還不能確定是否存在的是 (填化學(xué)式),要進一步確定其是否存在,另取少許樣品A加水配成溶液后再進行實驗,請簡要說明實驗操作步驟、發(fā)生的現(xiàn)象及結(jié)論: 。
【答案】(1) Mg2+ MgSO4
(2) > BaSO4 Mg2+、Na+、K+ KCl 另取少許樣品A加水配成溶液后,向溶液中加入過量硝酸鋇,過濾后,濾液再加入硝酸銀,若產(chǎn)生產(chǎn)生沉淀則含有氯化鉀,反之則不含氯化鉀。
【詳解】(1)能與氫氧化鈉反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀的是Mg(NO3)2、MgSO4,故含有的金屬陽離子是鎂離子,符號為Mg2+;
能與氯化鋇反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀的是硫酸鈉和硫酸鎂,故溶液中含有的酸根離子是硫酸根,符號為;
由上述分析可知,溶液中含有的物質(zhì)是硫酸鎂,化學(xué)式為MgSO4;
(2)能與氫氧化鈉反應(yīng)產(chǎn)生氣體的是硝酸銨,產(chǎn)生的氣體是氨氣,氨氣的水溶液為氨水顯堿性,pH>7;
步驟Ⅲ中加入硝酸鋇,又加入了稀硝酸,產(chǎn)生了不溶于稀硝酸的沉淀則該物質(zhì)的是硫酸鋇,化學(xué)式為BaSO4;
樣品B中加入稀鹽酸有氣泡產(chǎn)生,則B中含有碳酸鈉,稀鹽酸和碳酸鈉反應(yīng)化學(xué)方程式為:;
步驟Ⅰ中加入氫氧化鈉產(chǎn)生了氣體,則一定含有硝酸銨,兩者反應(yīng)產(chǎn)生硝酸鈉和水和氨氣,步驟Ⅲ中加入硝酸鋇,又加入了稀硝酸,產(chǎn)生了不溶于稀硝酸的沉淀則該物質(zhì)的是硫酸鋇,則一定有硫酸鉀,不能確定氯化鉀的存在;步驟Ⅱ中加入稀鹽酸,恰好完全反應(yīng),產(chǎn)生了氣體一定含有碳酸鈉,且為無色溶液,一定沒有硫酸銅,無法確定氧化鎂和氫氧化鎂的存在,但是只要有一種存在,則一定含有的陽離子是鈉離子和鉀離子,鎂離子,符號為Mg2+、Na+、K+;
有上述分析可知步驟Ⅰ中不能確定氯化鉀的存在,化學(xué)式為KCl;要證明氯化鉀的存在,另取少許樣品A加水配成溶液后,向溶液中加入過量硝酸鋇,過濾后,濾液再加入硝酸銀,若產(chǎn)生產(chǎn)生沉淀則含有氯化鉀,反之則不含氯化鉀。
類型4 反應(yīng)后生成物成分的探究
1.(2024·四川達州)氣體的制取和性質(zhì)是初中化學(xué)核心知識之一,結(jié)合以下實驗裝置回答問題。
(1)標(biāo)號①的儀器名稱是 。
(2)氫氣是最理想的能源,實驗室常用鋅粒和稀硫酸制取。若制取并收集較干燥的氫氣,應(yīng)選擇的裝置組合是 (從圖1的A~E中選擇,填字母序號)。
(3)若選用F裝置制氫氣,其優(yōu)點是 。
炭和水蒸氣在高溫條件下反應(yīng)也會生成氫氣,同時生成碳的氧化物。為探究該反應(yīng)生成氣體的成分,化學(xué)興趣小組進行了如下實驗(部分步驟及裝置已省略)。
【猜想與假設(shè)】同學(xué)們討論得出,氣體成分有H2,還有CO和CO2中的一種或兩種。
【查閱資料】①H2具有還原性。②無水硫酸銅是一種白色固體,遇水會變成藍色。
【設(shè)計并進行實驗】將反應(yīng)生成的氣體按圖2裝置進行實驗:
(4)A裝置的作用 。
【實驗現(xiàn)象與結(jié)論】
(5)A、C裝置中無明顯現(xiàn)象,E裝置中固體由紅色變?yōu)楹谏現(xiàn)裝置中無水硫酸銅變藍,G裝置中澄清石灰水變渾濁。寫出G裝置中石灰水變渾濁的化學(xué)方程式: 。
(6)由此得出:炭和水蒸氣在高溫條件下反應(yīng)生成了H2和CO。寫出CO與Fe2O3反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。
【反思與評價】(7)從環(huán)保角度考慮,該實驗存在的不足是 。
【答案】(1)分液漏斗 (2)BC/CB (3)可以控制反應(yīng)的發(fā)生和停止
(4)檢驗氣體成分中是否含有二氧化碳 (5)
(6) (7)缺少尾氣處理裝置
【詳解】(1)根據(jù)圖示,標(biāo)號①的儀器名稱是長頸漏斗;
(2)實驗室常用鋅粒和稀硫酸制取氫氣,屬于固液常溫型,所以選擇B來制取,氫氣難溶于水且不與水發(fā)生反應(yīng),可以用排水法收集,此方法收集的氣體較純凈;同時氫氣的密度比空氣小,所以可用向下排空氣法來收集,此方法收集的氣體較干燥,故若制取并收集較干燥的氫氣,應(yīng)選擇的裝置組合是BC;
(3)若選用裝置F制氫氣,在多孔隔板上方放置反應(yīng)的固體塊狀藥品,再注入液體藥品使液體與固體接觸發(fā)生反應(yīng),打開導(dǎo)氣管的彈簧夾,收集氣體;若想停止反應(yīng)時,關(guān)閉彈簧夾,內(nèi)部因繼續(xù)反應(yīng)產(chǎn)生氣體使壓強增大,會把液體壓到隔板以下使其不與固體接觸,故優(yōu)點是可以控制反應(yīng)的發(fā)生和停止;
(4)常用澄清石灰水檢驗二氧化碳。根據(jù)同學(xué)們的猜想和假設(shè),A裝置的作用是檢驗氣體成分中是否含有二氧化碳;
(5)A、C裝置中無明顯現(xiàn)象,說明生成的氣體中沒有二氧化碳;E裝置中固體由紅色變?yōu)楹谏f明生成的氣體具有還原性,能使氧化鐵還原為鐵;F裝置中無水硫酸銅變藍,說明有水生成,進而說明有氫氣參與了氧化鐵的還原反應(yīng);G裝置中澄清石灰水變渾濁,說明生成了二氧化碳,進而說明有一氧化碳參與了氧化鐵的還原反應(yīng)。二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:;
(6)一氧化碳和氧化鐵在高溫條件下生成二氧化碳和鐵,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:;
(7)一氧化碳有毒,直接排放到空氣中會污染空氣,所以從環(huán)保角度考慮,該實驗存在的不足是沒有尾氣處理裝置。
2.(2024·四川南充)目前,“污漬爆炸鹽”已成為廣泛應(yīng)用的洗滌助劑之一。其主要成分是Na2CO3·nH2O2,俗稱固體雙氧水,溶于水生成Na2CO3和H2O2。探究小組制得“污漬爆炸鹽”的飽和水溶液,向其中加入一定量澄清石灰水,產(chǎn)生白色沉淀,過濾得到濾液和濾渣。
【提出問題】濾液中溶質(zhì)的成分是什么?
【作出猜想】猜想一:NaOH;猜想二:NaOH、Ca(OH)2;猜想三:NaOH、Na2CO3;猜想四:NaOH、Na2CO3、Ca(OH)2
(1)以上猜想中,有一個猜想是錯誤的,其原因是 (用化學(xué)方程式表示)。
【實驗探究】
(2)
實驗步驟 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
操作一 取少量濾液于試管中,滴加 溶液 產(chǎn)生白色沉淀 猜想二成立
操作二 另取少量濾液于試管中,滴加過量稀鹽酸 。 猜想三不成立
【拓展應(yīng)用】(3)“污漬爆炸鹽”除用作洗滌助劑之外,還可用作 。
【反思交流】“污漬爆炸鹽”應(yīng)密封保存。
【答案】(1)
(2) Na2CO3(或NaHCO3等其它可溶性碳酸鹽) 無氣泡產(chǎn)生(或無明顯現(xiàn)象)
(3)供氧劑(其他合理答案的情給分)
【詳解】(1)碳酸鈉和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉,則濾液中的溶質(zhì)一定含有生成的氫氧化鈉;
猜想一:當(dāng)二者恰好完全反應(yīng)時,溶質(zhì)為NaOH;
猜想二:當(dāng)氫氧化鈣過量時,溶質(zhì)為NaOH、Ca(OH)2;
猜想三:當(dāng)碳酸鈉過量時,溶質(zhì)為NaOH、Na2CO3;
由于碳酸鈉和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉,二者不能共存,所以猜想④是錯誤的,化學(xué)方程式為:;
(2)操作一:根據(jù)實驗結(jié)論猜想二成立,即濾液中的溶質(zhì)為氫氧化鈉和氫氧化鈣。取少量濾液于試管中,滴加碳酸鈉溶液,碳酸鈉和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉,觀察到產(chǎn)生白色沉淀,則說明猜想二成立;
操作二:根據(jù)實驗結(jié)論猜想三不成立,即濾液中的溶質(zhì)為不含有碳酸鈉;則另取少量濾液于試管中,滴加過量稀鹽酸,稀鹽酸和碳酸鈉反應(yīng)生成氯化鈉、二氧化碳和水,可觀察到無氣泡產(chǎn)生(或無明顯現(xiàn)象),說明猜想三不成立;
(3)“污漬爆炸鹽”主要成分是Na2CO3·nH2O2,俗稱固體雙氧水,溶于水生成Na2CO3和H2O2,過氧化氫分解生成水和氧氣,所以“污漬爆炸鹽”除用作洗滌助劑之外,還可用作供氧劑等(合理即可)。
30.(2024·四川眉山)已知草酸鈣(CaC2O4)加熱易分解。某實驗小組對其分解產(chǎn)物進行探究。
【查閱資料】草酸鈣加熱分解產(chǎn)生金屬氧化物和非金屬氧化物。
【提出問題】非金屬氧化物的成分是什么?
【提出猜想】猜想一:CO 猜想二:CO2 猜想三:CO和CO2 猜想四:H2O
【提出質(zhì)疑】(1)猜想四不成立,原因是 。
【設(shè)計實驗】(2)實驗裝置如圖:
實驗現(xiàn)象 結(jié)論
B中觀察到澄清石灰水變渾濁 非金屬氧化物中有
D中觀察到 非金屬氧化物中有CO
【實驗結(jié)論】(3)猜想 成立,則草酸鈣分解的化學(xué)方程式為 。
【交流反思】(4)從環(huán)保的角度考慮,該實驗裝置的不足之處是 。
【答案】(1)根據(jù)質(zhì)量守恒定律,化學(xué)反應(yīng)前后,元素的種類不變,反應(yīng)物中不含氫元素,不可能生成水 (2) 二氧化碳/CO2 黑色固體逐漸變?yōu)榧t色
(3) 三 (4)缺少尾氣處理裝置
【詳解】(1)根據(jù)質(zhì)量守恒定律,化學(xué)反應(yīng)前后,元素的種類不變,反應(yīng)物中含Ca、C、O,不含氫元素,不可能生成水,故猜想四不成立,故填:根據(jù)質(zhì)量守恒定律,化學(xué)反應(yīng)前后,元素的種類不變,反應(yīng)物中不含氫元素,不可能生成水;
(2)二氧化碳能與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣和水,能使澄清石灰水變渾濁,故B中觀察到澄清石灰水變渾濁,說明非金屬氧化物中有二氧化碳;
結(jié)論為非金屬氧化物中有CO,一氧化碳能與氧化銅在加熱的條件下反應(yīng)生成銅和二氧化碳,故D中觀察到黑色固體逐漸變?yōu)榧t色;
(3)由以上分析可知,非金屬氧化物的成分是一氧化碳和二氧化碳,則猜想三成立;
根據(jù)質(zhì)量守恒定律,化學(xué)反應(yīng)前后,元素的種類不變,反應(yīng)物中含Ca元素,則草酸鈣加熱分解生成的金屬氧化物是氧化鈣,還生成了一氧化碳和二氧化碳,則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:;
(4)一氧化碳有毒,未反應(yīng)的一氧化碳散逸到空氣中,會污染空氣,故從環(huán)保的角度考慮,該實驗裝置的不足之處是:缺少尾氣處理裝置。
3.(2024·山東淄博)某興趣小組對與的反應(yīng)進行了探究。回答下列問題:
(1)小組同學(xué)向盛有溶液的試管中加入溶液,觀察到的實驗現(xiàn)象為 ,反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
為確定(1)中反應(yīng)后溶液的成分,小組同學(xué)開展了如下實驗探究。
【提出問題】溶液中含有的溶質(zhì)有哪些
【作出猜想】(2)根據(jù)反應(yīng)規(guī)律和元素守恒,提出以下猜想。
猜想一:只有;猜想二:有和;猜想三:有和 。
【實驗探究】(3)小組成員分別取(1)中反應(yīng)后的溶液少許,置于A、B兩支試管中,進行了如下實驗。
實驗序號 實驗操作 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
Ⅰ 向試管A中加入 溶液 無明顯現(xiàn)象 猜想二不成立
Ⅱ 向試管B中加入少量酚酞試液 無色溶液變紅色
【交流討論】(4)有同學(xué)認為使用稀硫酸代替酚酞試液進行實驗,也能得出與實驗Ⅱ相同的結(jié)論。你是否同意這一觀點: ;請闡述理由: 。
【答案】(1) 產(chǎn)生白色沉淀
(2)/氫氧化鋇 (3)(合理即可) 猜想三成立
(4)不同意 和均可與稀硫酸反應(yīng),生成白色沉淀
【詳解】(1)向盛有Ba(OH)2溶液的試管中加入MgCl2溶液,Ba(OH)2與MgCl2反應(yīng)生成Mg(OH)2沉淀、BaCl2,現(xiàn)象是產(chǎn)生白色沉淀,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:。
(2)Ba(OH)2與MgCl2反應(yīng)生成Mg(OH)2沉淀、BaCl2,若剛好完全反應(yīng),則所得溶液的溶質(zhì)只有BaCl2;若MgCl2過量,則所得溶液的溶質(zhì)有BaCl2、MgCl2;若Ba(OH)2過量,則所得溶液的溶質(zhì)有BaCl2、Ba(OH)2。猜想一:只有BaCl2;猜想二:有BaCl2和MgCl2;則猜想三:有BaCl2和Ba(OH)2。
(3)實驗Ⅰ:結(jié)論是猜想二不成立,說明溶液中不含MgCl2,加入的試劑是檢驗Mg2+的,可以是Ba(OH)2溶液等含有OH-的溶液;
實驗Ⅱ:酚酞遇堿性物質(zhì)變紅,遇中性物質(zhì)或酸性物質(zhì)不變色。向試管B中加入少量酚酞試液,無色溶液變紅色,說明試管溶液呈堿性,由于BaCl2溶液、MgCl2溶液都是中性的,可知溶液中含有Ba(OH)2,則實驗結(jié)論是猜想三成立。
(4)由于BaCl2和Ba(OH)2均可與稀硫酸反應(yīng),生成白色沉淀,無法確定溶液中是否含有Ba(OH)2,故不能用稀硫酸代替酚酞溶液進行實驗。
4.(2024·四川樂山)綠礬(,相對分子質(zhì)量為278)是一種常用顏料和化工原料,加熱時易被空氣中的氧氣氧化,但在隔絕空氣高溫條件下能分解生成四種氧化物,某同學(xué)取用綠礬樣品,設(shè)計如下實驗探究綠礬分解的產(chǎn)物.
已知:①常溫下為氣態(tài).時為固態(tài);②有漂白性,能使品紅溶液褪色.
回答下列問題:
(1)點燃A處酒精噴燈前,應(yīng)先向裝置中緩緩?fù)ㄒ欢螘r間的作用是 .
(2)假設(shè)裝置中每一步都進行完全,請完善以下實驗現(xiàn)象或結(jié)論:
實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
①實驗結(jié)束后,A裝置中剩余固體呈紅棕色,取少量固體與稀硫酸充分反應(yīng)后溶液呈黃色. 綠礬的分解產(chǎn)物中有 .
②B裝置中無水硫酸銅變藍. 綠礬的分解產(chǎn)物中有 .
③C裝置中U型管內(nèi) . 綠礬的分解產(chǎn)物中有.
④D裝置中品紅溶液褪色. 綠礬的分解產(chǎn)物中有.
(3)結(jié)合(2)中的實驗現(xiàn)象和結(jié)論回答:
①請寫出隔絕空氣高溫加熱綠礬發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 .
②實驗結(jié)束后,C裝置中收集到的氧化物的質(zhì)量理論上為 g.
③也能使澄清石灰水變渾濁,但該實驗中檢驗不用澄清石灰水代替品紅溶液的原因是 .
【答案】(1)排盡裝置內(nèi)的空氣,防止綠礬被空氣或氧氣氧化
(2) /三氧化二鐵 H2O/水 有固體析出
(3) 2.0 排空時裝置內(nèi)空氣中的也能使澄清石灰水變渾濁,干擾的檢驗
【詳解】(1)綠礬加熱時易被空氣中的氧氣氧化,點燃A處酒精噴燈前,應(yīng)先向裝置中緩緩?fù)ㄒ欢螘r間的作用是排盡裝置內(nèi)的空氣,防止綠礬被空氣或氧氣氧化。
(2)①綠礬()在隔絕空氣高溫條件下能分解生成四種氧化物,依據(jù)質(zhì)量守恒定律可知:產(chǎn)物中有鐵的氧化物、硫的氧化物和水,實驗結(jié)束后,A裝置中剩余固體呈紅棕色,取少量固體與稀硫酸充分反應(yīng)后溶液呈黃色,溶液顯黃色,說明綠礬的分解產(chǎn)物中含有氧化鐵,氧化鐵與稀硫酸反應(yīng)溶液顯黃色。
②無水硫酸銅遇水變藍,B裝置中無水硫酸銅變藍,說明綠礬的分解產(chǎn)物有水。
③綠礬的分解產(chǎn)物中有,常溫下為氣態(tài).時為固態(tài),則C裝置中U型管內(nèi)有固體析出。
(3)①隔絕空氣高溫加熱綠礬,生成氧化鐵、二氧化硫、三氧化硫和水,該反應(yīng)化學(xué)方程式:。
②實驗結(jié)束后,C裝置中收集到的氧化物三氧化硫,設(shè)生成三氧化硫的質(zhì)量為
答:C裝置中收集到的氧化物的質(zhì)量理論上為2.0g。
③也能使澄清石灰水變渾濁,但該實驗中檢驗不用澄清石灰水代替品紅溶液的原因是空時裝置內(nèi)空氣中的也能使澄清石灰水變渾濁,干擾的檢驗。
5.(2024·四川自貢)某化學(xué)興趣小組研究鹽與鹽反應(yīng),將一定量的氯化鋇溶液、硫酸銅溶液混合,發(fā)現(xiàn)有大量白色沉淀產(chǎn)生,過濾后得到藍色濾液。
(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
興趣小組對藍色濾液進行了以下探究。
【提出問題】所得藍色濾液含有的溶質(zhì)是什么呢?
【猜想假設(shè)】(2)假設(shè)一:藍色濾液含有的溶質(zhì)為氯化銅。
假設(shè)二:藍色濾液含有的溶質(zhì)為氯化銅和硫酸銅。
假設(shè)三:藍色濾液含有的溶質(zhì)為 。
【設(shè)計實驗】(3)在不使用新藥品的情況下,興趣小組設(shè)計出下列實驗確定藍色濾液的成分。
實驗操作 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
Ⅰ ①少量濾液滴加 。 ② 。 假設(shè)二不成立。
Ⅱ ③少量濾液滴加 。 ④ 。 假設(shè)三成立。
【拓展延伸】(4)該化學(xué)興趣小組在上述所得藍色濾液中加入過量的氫氧化鈉溶液,得到9.8克藍色沉淀,則所用原硫酸銅溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量為 克。
【答案】(1) (2)氯化銅和氯化鋇
(3) 氯化鋇溶液 無白色沉淀生成 硫酸銅溶液 產(chǎn)生白色沉淀 (4)16
【詳解】(1)氯化鋇和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸鋇和氯化銅,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:;
(2)氯化鋇和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸鋇和氯化銅,如果恰好完全反應(yīng),則藍色濾液含有的溶質(zhì)為氯化銅,如果硫酸銅過量,則藍色濾液含有的溶質(zhì)為氯化銅和硫酸銅,如果氯化鋇過量,則藍色濾液含有的溶質(zhì)為氯化銅和氯化鋇;
(3)Ⅰ、①氯化鋇能與硫酸銅反應(yīng)生成硫酸鋇和氯化銅,故少量濾液滴加氯化鋇溶液,無白色沉淀生成,說明不含硫酸銅,則假設(shè)二不成立;
Ⅱ、②氯化鋇能與硫酸銅反應(yīng)生成硫酸鋇和氯化銅,少量濾液滴加硫酸銅溶液,產(chǎn)生白色沉淀,說明含氯化鋇,則假設(shè)三成立;
(4)氯化鋇和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸鋇和氯化銅,即,氯化銅和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化銅和氯化鈉,即,由化學(xué)方程式可知,原硫酸銅溶液中的銅元素完全轉(zhuǎn)化到了氫氧化銅中,則銅元素的質(zhì)量為:,則原硫酸銅溶液中硫酸銅的質(zhì)量為:,則原硫酸銅溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量為16g。
6.(2024·江蘇宿遷)氧氣是一種在生產(chǎn)、生活中有廣泛用途的重要氣體,如醫(yī)療急救、煉鋼、氣焊、化工等。為滿足不同人群的需求,市面上有多種類型的制氧機。化學(xué)實踐小組制作了一臺簡易“制氧機”,如圖所示。
用該制氧機制氧氣時,在反應(yīng)倉中先加入適量水,再依次加入粉末狀過碳酸鈉(化學(xué)式為)和粉末狀二氧化錳,即可持續(xù)、平穩(wěn)地產(chǎn)生氧氣。
(1)其制氧氣的原理可分為兩步:①過碳酸鈉易溶于水,遇水分解為碳酸鈉和過氧化氫,;② (用化學(xué)方程式表示)。
【提出問題】充分反應(yīng)后,若將反應(yīng)倉內(nèi)的混合物過濾,得到的濾液中溶質(zhì)成分有哪些?
【查閱資料】①在酸性條件下,過氧化氫能將KI轉(zhuǎn)化為;②氯化鋇溶液顯中性。
【進行實驗】將一定量粉末狀過碳酸鈉和粉末狀二氧化錳置于水中至不再產(chǎn)生氣泡,將反應(yīng)后的混合物進行過濾。
(2)實驗1:取少量濾液于試管中,滴加過量稀鹽酸, (填實驗現(xiàn)象),證明濾液中含有碳酸鈉。
(3)實驗2:繼續(xù)向?qū)嶒?反應(yīng)后的溶液中滴加KI溶液,再滴加 溶液,溶液沒有變?yōu)樗{色,證明濾液中不含過氧化氫。
【反思交流】過碳酸鈉溶于水時生成碳酸鈉,是否同時也會生成氫氧化鈉?
(4)實驗3:另取少量濾液于試管中,滴加過量的氯化鋇溶液,目的是 ,反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。在不新增其它試劑的情況下,檢驗加入的氯化鋇溶液是否過量的方法是 。
(5)待實驗3充分反應(yīng)后,靜置,取上層清液,滴加幾滴酚酞試液,溶液呈 色,證明濾液中不含氫氧化鈉。
【答案】(1) (2)有氣泡產(chǎn)生 (3)淀粉
(4) 除去碳酸鈉,防止碳酸鈉對氫氧化鈉的檢驗產(chǎn)生干擾 充分反應(yīng)后,靜置,取上層清液,加入氯化鋇溶液 (5)無
【詳解】(1)過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解生成水和氧氣,化學(xué)方程式為:;
(2)碳酸鈉與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳,故取少量濾液于試管中,滴加過量稀鹽酸,有氣泡產(chǎn)生,證明濾液中含有碳酸鈉;
(3)在酸性條件下,過氧化氫能將KI轉(zhuǎn)化為,能使淀粉變藍,故繼續(xù)向?qū)嶒?反應(yīng)后的溶液中滴加KI溶液,再滴加淀粉溶液,溶液沒有變?yōu)樗{色,證明濾液中不含過氧化氫;
(4)因為碳酸鈉溶液顯堿性也會使酚酞變紅,因此需要加入過量氯化鋇溶液目的是:除去碳酸鈉,防止碳酸鈉對氫氧化鈉的檢驗產(chǎn)生干擾;碳酸鈉和氯化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇和氯化鈉,反應(yīng)的化學(xué)方程式是;在不新增其它試劑的情況下,檢驗加入的氯化鋇溶液是否過量的方法是:充分反應(yīng)后,靜置,取上層清液,加入氯化鋇溶液,若加入氯化鋇溶液后,沒有沉淀產(chǎn)生,說明已經(jīng)將碳酸鈉去除,加入的氯化鋇溶液是過量的;
(5)氫氧化鈉溶液顯堿性,能使酚酞變紅,濾液中不含氫氧化鈉,則待實驗3充分反應(yīng)后,靜置,取上層清液,滴加幾滴酚酞試液,溶液呈無色。
7.(2024·內(nèi)蒙古興安盟)在一次勞動實踐中,某興趣小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)一種新型固體洗滌劑能瞬間清除衣服上的汗?jié)n、果汁漬等頑固污漬。通過查閱資料得知新型固體洗滌劑是一種鈉鹽(Na2CO4),它能與水反應(yīng)生成碳酸鈉和其他化合物。小組同學(xué)對生成的其他化合物進行探究。過程如下:
實驗1:溶解樣品。取適量洗滌劑樣品于燒杯中,加入適量蒸餾水使之完全溶解,有氣泡產(chǎn)生并形成無色溶液a.產(chǎn)生的氣體能使帶火星的木條復(fù)燃。
【提出問題】該洗滌劑與水反應(yīng)生成的其他化合物是什么?
【猜想與假設(shè)】(1)猜想一: 猜想二:NaOH 猜想三:、NaOH
做出以上猜想應(yīng)遵守 定律。
實驗2:實驗驗證。
(2)完成下列表格
實驗操作 實驗現(xiàn)象 實驗分析與結(jié)論
①取適量無色溶液a于小燒杯中,加入過量氯化鈣溶液,過濾,得到清液b 加入過量氯化鈣溶液目的是將溶液中的碳酸鈉除盡,其原因是 (用化學(xué)方程式表示)
②取適量清液b于試管中,加入二氧化錳,振蕩 猜想 成立
③將上述試管中所得混合物靜置,取少量清液于試管中,加入氯化鐵溶液 無明顯現(xiàn)象
【反思與交流】(3)該洗滌劑應(yīng) 保存。
【答案】(1)質(zhì)量守恒 (2) 生成白色沉淀 產(chǎn)生氣泡 一 (3)密封(符合題意即可)
【詳解】(1)任何化學(xué)反應(yīng)都遵循質(zhì)量守恒定律,根據(jù)質(zhì)量守恒定律反應(yīng)前后元素種類不變,(Na2CO4)與水反應(yīng)生成碳酸鈉和其他化合物,反應(yīng)前含有鈉、碳、氫、氧四種元素,碳酸鈉中只含有鈉、碳、氧元素,所以“其他化合物”中一定含有氫元素,故作出猜想。故填:質(zhì)量守恒;
(2)氯化鈣能與碳酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀碳酸鈣,不與過氧化氫或氫氧化鈉反應(yīng),故加入過量氯化鈣溶液目的是將溶液中的碳酸鈉除盡,方程式為:;實驗現(xiàn)象為:有白色沉淀生成;
氫氧化鈉能與氯化鐵反應(yīng)產(chǎn)生紅褐色的氫氧化鐵沉淀,根據(jù)實驗③將上述試管中所得混合物靜置,取少量清液于試管中,加入氯化鐵溶液,無明顯現(xiàn)象,說明溶液中不含氫氧化鈉,故猜想一成立;所以實驗①后得到的清液中含有過氧化氫,過氧化氫在二氧化錳作催化劑的條件下會分解產(chǎn)生水和氧氣,所以②取適量清液b于試管中,加入二氧化錳,振蕩,實驗現(xiàn)象為:產(chǎn)生氣泡;
(3)該洗滌劑能與水反應(yīng)生成碳酸鈉和過氧化氫,故應(yīng)防潮、密封保存。
8.(2024·山東棗莊)《周禮 考工記》記載了我國勞動人民制取氫氧化鉀漂白絲帛的過程。制取氫氧化鉀的主要流程為:
(蚌殼、草木灰中的雜質(zhì)在流程中均不反應(yīng))
【查閱資料】①蚌殼的主要成分是CaCO3。
②草木灰的主要成分是K2CO3,其水溶液顯堿性。
回答下列問題:
(1)步驟一中反應(yīng)的反應(yīng)類型是 (填基本反應(yīng)類型)。
(2)步驟二中反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(3)某興趣小組對步驟三所得上層清液的溶質(zhì)進行探究:
【提出問題】上層清液中的溶質(zhì)是什么?
【作出猜想】猜想Ⅰ:KOH 猜想Ⅱ:KOH和
猜想Ⅲ:KOH和K2CO3 猜想Ⅳ:KOH、Ca(OH)2和K2CO3
有同學(xué)認為猜想Ⅳ不合理,理由是 。
【實驗驗證】
方案 實驗 現(xiàn)象 結(jié)論
一 取少量上層清液于試管中,加入Na2CO3溶液 猜想Ⅱ不正確
二 取少量上層清液于試管中,加入 產(chǎn)生氣泡 猜想Ⅲ正確
【反思評價】制取氫氧化鉀的主要流程中能夠循環(huán)利用的物質(zhì)是 (填化學(xué)式)。
【拓展應(yīng)用】為保證氫氧化鉀較好的漂白絲帛的效果,對氫氧化鉀的保存提一條合理化建議: 。
【答案】(1)分解反應(yīng) (2題型06 科學(xué)探究題
類型1 土壤酸堿性的探究 1
類型2 物質(zhì)性質(zhì)的探究 5
類型3 物質(zhì)成分的探究 20
類型4 反應(yīng)后生成物成分的探究 29
類型5 物質(zhì)變質(zhì)的探究 41
類型6 影響因素類的探究 46
類型7 有關(guān)實驗異常現(xiàn)象的探究 51
類型8 反應(yīng)條件的探究 52
類型9 無明顯現(xiàn)象反應(yīng)的探究 56
類型10 項目式探究 58
類型11 定量探究 70
類型1 土壤酸堿性的探究
1.(2024·吉林)土壤是植物生長發(fā)育的基質(zhì),研究土壤酸堿性對種植業(yè)及其發(fā)展具有重要意義。吉林省西部地區(qū)的蘇打鹽堿地因鹽分重、堿化度高,一些作物難以優(yōu)勢生長。化學(xué)活動小組對蘇打鹽堿地的土壤樣本進行了項目式探究。
【活動目標(biāo)】探究蘇打鹽堿地土壤的酸堿性及開發(fā)利用。
【活動設(shè)計與實施】(1)任務(wù)一:測定蘇打鹽堿地土壤酸堿性
實驗步驟:
①選取一定量的上壤樣本與蒸餾水,按1∶5的質(zhì)量比在燒杯中混合,充分?jǐn)嚢韬箪o置,過濾后得到土壤浸出液。
②取少量土壤浸出液于試管中,滴加無色酚酞溶液,溶液變?yōu)? 色。
③用膠頭滴管吸取少量土壤浸出液,滴在 上,與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較。
形成結(jié)論:蘇打鹽堿地土壤呈堿性,,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中可因地制宜選擇或改良作物。結(jié)合下表選出該地區(qū)適合種植的作物是 。
作物 小麥 燕麥 大豆 海水稻
適宜生長的pH范圍 6.0~7.0 6.0~7.5 6.5~7.5 8.0~9.2
(2)任務(wù)二:探究蘇打鹽堿地土壤的成分
提出猜想:同學(xué)們結(jié)合已有知識,猜想蘇打鹽堿地土壤的成分中可能含有和。
查閱資料:與不反應(yīng);與能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),生成難溶于水的。
進行實驗:
實驗操作 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
步驟1:向土壤浸出液中滴加少量溶液、充分反應(yīng)后過濾,得到濾液 有白色沉淀產(chǎn)生 土壤浸出液中含有。
步驟2:向步驟1的濾液中滴加足量稀鹽酸 有氣泡產(chǎn)生 土壤浸出液中含有
交流反思:
①請寫出步驟2中任意一個反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
②有的同學(xué)認為以上實驗操作不嚴(yán)謹(jǐn),應(yīng)在進行步驟1時滴加 ,才能確定土壤浸出液中含有。
改進實驗:小組同學(xué)調(diào)整方案后,重新進行了實驗。
形成結(jié)論:蘇打鹽堿地土壤中含有和。
(3)任務(wù)三:探索蘇打鹽堿地土壤的治理和綜合利用
治理:結(jié)合所學(xué)知識將下列蘇打鹽堿地土壤改良方法與改良原理連線 。
綜合利用:吉林省推進蘇打鹽堿地綜合利用,曾經(jīng)顆粒無收的鹽堿地變成了沃土良田。
2.(2024·內(nèi)蒙古通遼)我國地域遼闊,土壤的pH一般在4~9之間,在地理分布上呈現(xiàn)南酸北堿、沿海偏酸、內(nèi)陸偏堿的規(guī)律。某校學(xué)習(xí)小組對當(dāng)?shù)亍巴寥浪釅A性”進行了探究。
(1)檢測土壤酸堿性
常溫下,測定土壤浸出液pH為7.8。
根據(jù)以上檢測結(jié)果,結(jié)合下表,你認為當(dāng)?shù)赝寥雷钸m合種植的作物是 (填編號)。
作物 ①馬鈴薯 ②胡蘿卜 ③海水稻 ④沙棗
作物最適宜生長的 土壤pH范圍 4.8~5.5 5.3~6.0 7.5~8.5 8.0~8.7
探究引起土壤呈堿性的物質(zhì)
【調(diào)查發(fā)現(xiàn)】① 之前當(dāng)?shù)赝寥莱仕嵝裕r(nóng)民撒熟石灰改良土壤;
② 農(nóng)民在田地里燃燒秸稈獲得一種農(nóng)家肥料—草木灰。
【查閱資料】① 草木灰主要成分是碳酸鉀,碳酸鉀水溶液呈堿性;
② K2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2KOH
【提出問題】引起土壤呈堿性的物質(zhì)是什么?
【提出猜想】(2)猜想 ①Ca(OH)2 猜想 ②K2CO3猜想 ③KOH猜想
④Ca(OH)2和K2CO3 猜想 ⑤Ca(OH)2和 KOH 猜想⑥K2CO3和
你認為猜想 明顯不合理。
【查閱資料】① CaCl2+K2CO3=CaCO3↓+2KCI② 氯化鈣、氯化鉀水溶液都呈中性。
【進行實驗】(3)
實驗步驟 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
步驟一:將土壤浸出液加熱濃縮
步驟二:取少量步驟一中濃縮液于試管中, 向其中加入過量稀鹽酸 有氣泡產(chǎn)生 猜想①、③、 不 成立
步驟三:另取少量步驟一中濃縮液于試管 中,向其中加入過量氯化鈣溶液 猜想②成立
步驟四:向步驟三所得混合物中加入無色 酚酞溶液
【提出建議】小組同學(xué)建議當(dāng)?shù)剞r(nóng)民減少在田地里燃燒秸稈。
3.(2024·內(nèi)蒙古赤峰)曉麗發(fā)現(xiàn)班級的梔子花葉片發(fā)黃、花蕾掉落,花盆中的土壤板結(jié)且表面出現(xiàn)白色固體物質(zhì)。她和同學(xué)們對梔子花生長狀況不良的原因進行探究。
【查閱資料】Ⅰ.梔子花適宜生長在疏松的弱酸性土壤中。
Ⅱ.我國北方部分地區(qū)的天然水及土壤中含有較多可溶性鹽類化合物,這些鹽分隨者水分蒸發(fā)而析出,使土壤表面發(fā)白、發(fā)硬、板結(jié)。
【提出猜想】梔子花生長狀況不良的原因,可能是盆土的酸堿性不適宜它生長;也可能是盆土含鹽量高,導(dǎo)致土壤板結(jié)、通透性降低,不利于根部呼吸,枝葉生長受阻。
任務(wù)一 檢測盆土的酸堿性
【實驗過程】取少量盆土樣品于燒杯中,加入適量蒸餾水充分浸泡后過濾,得到土壤浸出液。用試紙測定土壤浸出液的酸堿度,記錄數(shù)據(jù)如下:
測定次數(shù) 第一次 第二次 第三次
8 9 8
(1)進行三次測定的目的是 。
【實驗結(jié)論】(2)由土壤浸出液的可知:盆土顯 性。
任務(wù)二 檢驗盆土表面白色物質(zhì)的成分
【查閱資料】Ⅲ.土壤含鹽量高時,一定含有,可能含有和中的一種或兩種。
【實驗過程】取盆土表面白色固體樣品,加入適量蒸餾水充分溶解后過濾,得到待測溶液。
實驗步驟 現(xiàn)象 結(jié)論
①取適量待測溶液于試管中,滴加足量稀鹽酸,充分反應(yīng) 含有
②向試管中繼續(xù)滴加適量溶液 產(chǎn)生白色沉淀 含有
(3)將步驟①的現(xiàn)象補充完整 。
(4)寫出步驟②反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
【實驗結(jié)論】(5)白色固體物質(zhì)是土壤含鹽量高而析出的晶體,其中含有和 。
任務(wù)三 制定盆土的改良方案
(6)經(jīng)過討論,同學(xué)們確定這盆梔子花生長狀況不良與土壤的酸堿性和含鹽量都有關(guān)系,結(jié)合本地區(qū)水土特點制定了解決方案:將盆土更換為適宜梔子花生長的土壤,并在養(yǎng)護過程中適量施用 性肥料調(diào)節(jié)盆土的酸堿性。
【反思評價】(7)反思過程中,曉佳認為不進行任務(wù)一也可以得出本次探究活動的最終結(jié)論。你是否贊同并說明理由 。
類型2 物質(zhì)性質(zhì)的探究
1.(2024·四川達州)九年級同學(xué)在化學(xué)實驗操作訓(xùn)練中,進行了氫氧化鈉和氫氧化鈣溶液的鑒別實驗。為進一步探究氫氧化鈉的化學(xué)性質(zhì),做了以下實驗:
(1)A試管中的現(xiàn)象是 。
為探究B試管中反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的成分,同學(xué)們進行了以下探究。
【猜想與假設(shè)】(2)猜想一:Na2SO4 猜想二:Na2SO4、H2SO4 猜想三: 。
【設(shè)計并進行實驗】(3)完成并記錄以下實驗:
實驗步驟 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
①取少量B試管中反應(yīng)后的溶液,滴加碳酸鈉溶液 無明顯現(xiàn)象 猜想二不成立
②另取少量B試管中反應(yīng)后的溶液,滴加硝酸鎂溶液 。 猜想一不成立,猜想三成立
為探究氫氧化鈉溶液與稀硫酸反應(yīng)過程中pH的變化,甲、乙兩組同學(xué)按圖2所示裝置進行實驗,測定出溶液pH變化如圖3所示。
(4)甲組實驗pH變化對應(yīng)的曲線是 (填“I”或“Ⅱ”)。若取M點對應(yīng)溶液滴加紫色石蕊試液,現(xiàn)象是 。
(5)氫氧化鈉溶液久置在空氣中會變質(zhì),其原因是 (用化學(xué)方程式表示);向部分變質(zhì)的氫氧化鈉溶液中加入適量 溶液可除去雜質(zhì)。
2.(2024·甘肅白銀)某校化學(xué)課上,老師讓同學(xué)們設(shè)計實驗鑒別稀鹽酸、食鹽水和澄清石灰水三種無色溶液并進行性質(zhì)實驗。同學(xué)們設(shè)計實驗如下:
(1)第1興趣小組:用紫色石蕊溶液鑒別三種溶液,他們?nèi)绱嗽O(shè)計的理由是 ;
第2興趣小組:分別用三支試管取少量上述三種溶液,各加入一定量的碳酸鈉溶液,觀察現(xiàn)象:
(2)a中有氣泡產(chǎn)生,證明a中溶液是 。
(3)b中產(chǎn)生 (填實驗現(xiàn)象),證明b中溶液是澄清石灰水。
c中無明顯現(xiàn)象。
第3興趣小組:為進一步探究稀鹽酸和澄清石灰水反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的成分,進行如下探究活動。
【假設(shè)猜想】(4)該組同學(xué)的猜想如下:
猜想一:只有 猜想二:有和HCl
猜想三:有和 猜想四:有、HCl和
其他各興趣小組的同學(xué)對以上猜想提出質(zhì)疑,認為猜想四不合理,理由是 。
【實驗探究】(5)為證明其余猜想是否正確,第3興趣小組的同學(xué)們進行了如下實驗:
實驗步驟 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
(1)取少量反應(yīng)后的溶液于試管中,加入溶液,觀察現(xiàn)象。 無明顯現(xiàn)象 猜想 不成立
(2)用鑷子將鋅粒放入試管中,向其中滴加反應(yīng)后的溶液,觀察現(xiàn)象。 有 產(chǎn)生 猜想二成立
(3)取少量反應(yīng)后的溶液于試管中,加入硝酸銀溶液,觀察現(xiàn)象。 有白色沉淀生成 猜想一成立
【交流評價】(6)老師對同學(xué)們能用多種方法進行探究,并且能夠得出結(jié)論給予表揚,同時指出上述實驗探究中有明顯的錯誤。同學(xué)們經(jīng)過反思后發(fā)現(xiàn)了錯誤,錯誤的原因是 。
【反思拓展】(7)在分析化學(xué)反應(yīng)后所得物質(zhì)的成分時,除考慮生成物外還需考慮 。
3.(2024·青海西寧)在學(xué)習(xí)了酸、堿、鹽的相關(guān)知識后,化學(xué)興趣小組同學(xué)進行了如下探究:
【收集資料】(1)①氫氧化鈉是一種常見的堿,俗名叫苛性鈉、火堿或 。碳酸鈉俗稱純堿、蘇打。
②實驗室產(chǎn)生的廢液要倒入指定容器或處理后再排放。
③氯化鈉溶液、氯化鈣溶液都呈中性。
【提出問題】①從俗名上看,碳酸鈉溶液是否也具有堿性?
②堿性廢液如何實現(xiàn)綠色排放?
【進行實驗】(2)
實驗操作 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
步驟1:向甲、乙兩支試管的溶液中分別滴加幾滴酚酞溶液 溶液都變?yōu)榧t色 碳酸鈉溶液具有堿性
步驟2:繼續(xù)向甲試管中加入稀鹽酸 溶液由紅色變?yōu)? 酸可以中和堿性廢液
步驟3:將甲、乙兩支試管中的溶液倒入指定燒杯中 燒杯中有氣泡產(chǎn)生 該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
【小結(jié)反思】(3)綜合分析,步驟2所得溶液中溶質(zhì)成分的化學(xué)式為 (指示劑除外)。
【交流討論】(4)①小明同學(xué)提出通過加入酸進行中和是處理堿性廢液的一種方式,但要注意用量。
②小薇同學(xué)提出如果要處理含碳酸鈉的廢液,在實驗室提供的氫氧化鈣溶液和氯化鈣溶液中,只能選擇其中一種與之反應(yīng)才可實現(xiàn)綠色排放。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。
4.(2024·貴州)大自然的鬼斧神工造就出千溝萬壑、千瀑萬洞的“喀斯特地貌”,貴州雙河溶洞是全球白云巖喀斯特典型的范例,某小組同學(xué)開展了研究性學(xué)習(xí)。
任務(wù)一:調(diào)查溶洞概況
小組同學(xué)通過實地勘察,繪制部分洞穴剖面圖如圖1。
(1)溶洞巖石以白云巖為主,其中的、兩種化合物的類別屬于 (選填“酸”“堿”或“鹽”)。
(2)巖石裂縫滲水以及洞內(nèi)地下水對白云巖不斷侵蝕,形成千姿百態(tài)的溶洞地貌。測得A處滲水的,顯 性。
任務(wù)二:探究白云巖溶蝕與鐘乳石的形成
【資料顯示】當(dāng)遇到溶有的水時,會生成溶解性較大的,發(fā)生反應(yīng)①;溶有的水遇熱或壓強變小時,就會分解,重新形成沉積下來,發(fā)生反應(yīng)②。
【探究活動1】用模擬白云巖的溶蝕
(3)設(shè)計方案制取
白云巖中除、外,還含有多種成分。小組同學(xué)設(shè)計兩種不同反應(yīng)原理的方案制取模擬溶蝕過程,完成下表。
序號 試劑 反應(yīng)原理(化學(xué)方程式)
方案一 、氫氧化鈣固體、蒸餾水
方案二
(4)進行溶蝕模擬實驗
實驗一:用方案一進行實驗,向盛有一定量氫氧化鈣固體的燒杯中加入蒸餾水,攪拌,過濾,得到飽和澄清石灰水。取15mL飽和澄清石灰水于燒杯中,通入一定量,觀察到溶液立即變渾濁,繼續(xù)通入過量,渾濁液未變澄清。
【表達交流】根據(jù)資料顯示中的反應(yīng)①,應(yīng)觀察到渾濁液變澄清,現(xiàn)象與預(yù)期不符。經(jīng)過討論、分析,為達到實驗?zāi)康模倪M實驗如下。
實驗二:另取15mL飽和澄清石灰水于燒杯中,加入35mL蒸餾水,攪拌,通入一定量,溶液逐漸變渾濁,繼續(xù)通入過量,渾濁液變澄清。
【分析與解釋】改進后現(xiàn)象與預(yù)期相符。加入35mL蒸餾水的作用是 ,渾濁液變澄清的原因是 。
小組同學(xué)用其它的方法,證明了白云巖中的也能在酸性條件下發(fā)生溶蝕。
【探究活動2】模擬鐘乳石的形成
取實驗二反應(yīng)后的溶液,靜置,放于低壓環(huán)境,一段時間以后發(fā)現(xiàn)澄清溶液中出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象,實驗成功。
【遷移應(yīng)用】圖1中,滴水從B處下落的過程中,產(chǎn)生的原因可能是 。
任務(wù)三:模擬洞內(nèi)地下水對白云巖的溶蝕
洞內(nèi)地下水中富含鈣離子、鍶離子、硫酸根離子等,小組同學(xué)用四種鹽溶液進行地下水對白云巖的溶蝕實驗,測得白云巖溶蝕率(溶蝕率:白云巖減少的質(zhì)量與白云巖總質(zhì)量的比值。)隨時間變化的關(guān)系如圖2。下列說法正確的是 (填字母序號)。
A.白云巖的溶蝕率隨時間的增加而增大
B.鍶離子含量越多,越能促進白云巖的溶蝕
C.混合溶液會增大白云巖的溶蝕率
D.白云巖的溶蝕受鈣離子、鍶離子的影響
【項目總結(jié)】沉積物是“時間膠囊”,可反映出它們形成時的地質(zhì)環(huán)境,極具科研價值。
5.(2024·湖北)是治療胃酸過多癥的一種抗酸藥。某學(xué)習(xí)小組在室溫下,對是否適合作為抗酸藥進行了如下探究。
【查閱資料】(1)①俗稱小蘇打,俗稱 。
②人體胃液(含有鹽酸)通常約100mL,pH約1.5.體溫約37℃。
③抗酸藥的標(biāo)準(zhǔn)之一:藥物發(fā)生療效時,胃液的pH保持在3~5之間最宜,pH過高會導(dǎo)致胃痛等不適癥狀。
【提出猜想】(2)猜想甲:適合作為抗酸藥。其理由是 (用化學(xué)方程式表示)。
猜想乙:不適合作為抗酸藥。其原因可能是堿性較強。
【實驗探究1】探究與堿性的強弱
(3)依次測量等濃度的溶液和溶液的pH,結(jié)果分別為11和9。溶液的堿性比溶液 (填“強”或“弱”)。
【實驗探究2】探究作為抗酸藥的適應(yīng)性
先向500mL燒杯中加入的鹽酸,用自動注射器向燒杯中以1mL/min的速度滴入的鹽酸模擬人體分泌胃液,再加入固體,并持續(xù)攪拌。用pH傳感器記錄溶液pH隨時間的變化曲線。
將上述實驗中換成,重復(fù)實驗過程。所得兩條曲線如下圖所示。
【分析數(shù)據(jù)】(4)由圖可知,與相比:①反應(yīng)時造成胃液pH遠大于5;② 。
【得出結(jié)論】不適合作為抗酸藥,猜想乙正確。
【反思評價】(5)有小組成員提出,從控制變量和對比實驗的角度看,“實驗探究2”設(shè)計不夠嚴(yán)謹(jǐn),你認為不嚴(yán)謹(jǐn)之處是 。
【拓展延伸】(6)也是一種常用的抗酸藥。相比,從與胃酸反應(yīng)的產(chǎn)物分析,抗酸藥存在的不足是 。
6.(2024·陜西)某化學(xué)興趣小組的同學(xué),用下面實驗“DIY”的形式探究酸、堿、鹽的化學(xué)性質(zhì)。
【學(xué)習(xí)交流】(1)步驟I是向鎂帶和少量碳酸鈣的混合物中加入稀鹽酸后關(guān)閉分液漏斗的活塞,如上圖所示。實驗中,觀察到甲中鎂帶逐漸減少,碳酸鈣逐漸消失,乙和丙中始終只有無色氣泡,再無其他明顯現(xiàn)象。則氣體X是 ,乙中反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(2)步驟II是在甲中碳酸鈣完全消失后,將甲、乙、丙的導(dǎo)管接口重新進行了連接,如上圖所示。實驗中,當(dāng)觀察到乙中液面下降時,丙中同時產(chǎn)生 ,隨后結(jié)束實驗。
【提出問題】實驗結(jié)束后,丙中溶液的溶質(zhì)成分是什么?
【做出猜想】猜想一:NaOH 猜想二:NaOH、
猜想三:NaOH、 猜想四:NaOH、、
(3)小組討論后,確定只有猜想四不合理。你認為理由是
【實驗驗證】(4)小王同學(xué)認為選擇無色酚酞溶液、溶液、稀鹽酸即可驗證以上三種合理猜想。你認為不用上述試劑中的 也能達到實驗?zāi)康摹?br/>小王同學(xué)用三支試管各取少量實驗后丙中的溶液,并分別做如下實驗:
(5)實驗中觀察到A中溶液顏色變紅,B中無明顯現(xiàn)象,C中有氣泡生成,則證明猜想 成立。
【拓展反思】 (6)實驗結(jié)束后,將甲、乙、丙中的溶液倒入廢液缸中,測得廢液的,則廢液中溶質(zhì)的成分除HCl外,還有 種。
7.(2024·山東青島)實驗是科學(xué)探究的重要手段。“追夢”小組用下圖所示裝置制取干燥、純凈的二氧化碳并驗證其性質(zhì),感受實驗之美、實驗之趣。請回答下列問題。
已知:飽和碳酸氫鈉溶液可除去二氧化碳氣體中混有的氯化氫,所用除雜試劑均足量。
(1)實驗一中用石灰石和稀鹽酸制取二氧化碳,反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ,裝置A中控制鹽酸滴加速率的儀器名稱是 ,裝置C中的試劑是 (填名稱)。
(2)小組同學(xué)利用裝置D驗證二氧化碳的性質(zhì)。實驗過程中,先觀察到澄清石灰水變渾濁,后觀察到燃著的木條熄滅。由此既可證明二氧化碳能與 (填物質(zhì)類別)反應(yīng),又可推測二氧化碳的一條用途是 。裝置中干燥的紫色石蕊試紙不變紅,濕潤的紫色石蕊試紙變紅.可證明二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)是 。
(3)實驗二中,時小組同學(xué)將注射器E中的氫氧化鈉溶液快速推入三頸燒瓶,時再將注射器F中的溶液快速推入,測得三頸燒瓶內(nèi)的壓強隨時間變化的趨勢如圖像所示。
①用化學(xué)方程式表示be段壓強減小的原因: 。
②注射器F中可能盛有 溶液(填化學(xué)式)。
③ab段和de段壓強略微增大,都是由于 造成的。
(4)進行實驗三時,小組同學(xué)僅將實驗二中的三頸燒瓶換成軟塑料瓶,試劑及操作均不變,推測出現(xiàn)的現(xiàn)象是 。
8.(2024·湖南長沙)碳中和是指碳的排放與吸收達到平衡,基本實現(xiàn)碳的零排放:碳“捕集”是助力碳中和的重要途徑。為此,興趣小組同學(xué)圍繞著的吸收進行了實驗探究。
活動一:尋找吸收的試劑
【設(shè)計與實驗】(1)甲、乙、丙三組分別利用所提供的實驗用品設(shè)計了如下方案并進行實驗:
組別 實驗方案 現(xiàn)象 結(jié)論
甲組 向一個集滿的軟塑料瓶中加入適量的水,立即旋緊瓶蓋,振蕩 軟塑料瓶變癟 能被水吸收
乙組 向盛有飽和的澄清石灰水的試管中。通入適量的 能被澄清石灰水吸收
丙組 向盛有氫氧化鈉溶液的試管中,通入適量的 無明顯現(xiàn)象 不能被氫氧化鈉溶液吸收
【解釋與分析】(2)甲組實驗中軟塑料瓶變癟,是因為瓶內(nèi)氣壓 ;
(3)小禮同學(xué)對丙組的實驗結(jié)論提出質(zhì)疑,為了證明與氫氧化鈉發(fā)生了反應(yīng),他向丙組所得溶液中滴加足量的 。觀察到有氣泡產(chǎn)生,從而證明能與氫氧化鈉反應(yīng)。
【得出結(jié)論】水、飽和石灰水和氫氧化鈉溶液均能吸收。
活動二:比較吸收的效果
【提出問題】水、飽和石灰水和氫氧化鈉濃溶液,哪個吸收的效果更好?
【討論交流】(4)飽和石灰水、水吸收的效果差不多,從物質(zhì)的溶解性的角度分析,原因是 。同學(xué)們一致認為,只需要比較氫氧化鈉濃溶液、水吸收的效果。
【設(shè)計方案】(5)請你利用下列提供的實驗用品,幫助他們設(shè)計實驗并寫出實驗方案: 。
(實驗用品:氫氧化鈉濃溶液、水、裝滿的軟塑料瓶若干個,其它儀器自選)
【實驗與結(jié)論】通過實驗,同學(xué)們得出氫氧化鈉濃溶液吸收的效果比水的好。
【遷移應(yīng)用】氣體排放到空氣中也會造成環(huán)境問題。同學(xué)們查閱資料.并利用下圖所示裝置和用品進行實驗,來比較氫氧化鈉濃溶液、水吸收的效果。
(6)請你分析,該實驗?zāi)芊襁_到實驗?zāi)康摹2㈥U述理由 (已知實驗裝置氣密性良好且操作均正確)。
【表達與交流】通過以上探究,同學(xué)們認識到科學(xué)探究需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S。
9.(2024·江西)學(xué)完“濃鹽酸敞口放置一段時間后濃度會變小”,化學(xué)社團對稀鹽酸是否會發(fā)生類似情況產(chǎn)生了興趣,并進行以下探究。
【提出問題】稀鹽酸敞口放置一段時間后濃度會如何變化?
【作出猜想】猜想Ⅰ:變小; 猜想Ⅱ:不變; 猜想Ⅲ:變大。
【進行實驗】(1)取兩份等體積的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的稀鹽酸,分別標(biāo)記為A溶液和B溶液,A溶液密封保存,B溶液敞口放置在空氣中,兩周后分組進行如下實驗。請完成表格。
組號 操作 現(xiàn)象 分析 結(jié)論
甲組 取樣,用pH計分別測量A、B溶液的pH 測得A溶液pH為0.6,B溶液pH為0.5 酸性更強的是 (選填“A”或“B”)溶液 猜想Ⅲ正確
乙組 取兩支大小相同的試管盛足量的碳酸氫鈉粉末,用規(guī)格相同的注射器將等體積的A、B溶液全部快速注入試管(如圖) 試管內(nèi)均產(chǎn)生氣泡,固體減少,反應(yīng)結(jié)束后,盛B溶液的注射器活塞上升的高度更 相關(guān)反應(yīng)的基本反應(yīng)類型為
丙組 (1)分別取5mL等濃度的 (填化學(xué)式)溶液于兩支試管中,各滴加2滴酚酞溶液,振蕩 溶液由無色變?yōu)榧t色 相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為
(2)將A、B溶液分別滴入上述兩支試管中并振蕩,當(dāng)溶液恰好變?yōu)闊o色時,記錄所加溶液的滴數(shù) 所加滴數(shù)更多的是 (選填“A”或“B”)溶液
【微觀探析】
(2)稀鹽酸長時間敞口放置后濃度變大的微觀原因是:在該條件下水分子與氯化氫分子相比,運動速率更快的是 。
【答案】(1) B 高 復(fù)分解反應(yīng) NaOH(合理即可) A (2)水分子
10.(2024·黑龍江齊齊哈爾)在某次化學(xué)社團的活動中,同學(xué)們?yōu)榱颂骄繗溲趸c的化學(xué)性質(zhì),進行下圖所示實驗。
(1)A試管中觀察到的實驗現(xiàn)象是 ,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(2)B試管中反應(yīng)的微觀實質(zhì)是 。
(3)實驗后,將A、B兩支試管中所有物質(zhì)倒入同一個潔凈的燒杯,最終形成藍色溶液,由此現(xiàn)象可知B試管中反應(yīng)后所得溶液的溶質(zhì)是 。
(4)為了確定燒杯內(nèi)藍色溶液中溶質(zhì)的成分,同學(xué)們進行了以下實驗探究:
【提出問題】燒杯內(nèi)藍色溶液中的溶質(zhì)是什么
【進行猜想】猜想1.硫酸鈉、硫酸銅、硫酸;猜想2. 。
【設(shè)計實驗】同學(xué)們設(shè)計如下實驗方案:
實驗步驟 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
取少量燒杯內(nèi)的溶液于試管中,加入少量氫氧化鈉溶液 猜想1成立
【反思評價】分析反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的成分時,除了要考慮生成物,還要考慮 。
11.(2024·黑龍江)同學(xué)們在學(xué)習(xí)堿的化學(xué)性質(zhì)時,進行了如圖所示的實驗。
【實驗探究1】(1)實驗A中酚酞的作用是 。
(2)實驗B中氣球的變化情況是 ,理由是 (用文字表述)。
(3)實驗C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為: 。
【實驗探究2】(4)實驗結(jié)束后,將A、B、C三個實驗的濾液倒入同一個干凈的燒杯D中,發(fā)現(xiàn)燒杯底部產(chǎn)生白色沉淀,上層清液呈紅色。
提出問題:燒杯上層清液中含有哪些溶質(zhì)(指示劑除外)?
猜想與假設(shè):小芳:NaCl、NaOH;小莉:NaCl、NaOH、;小明: 。
進行實驗:為了驗證小明的猜想,同學(xué)們設(shè)計以下實驗方案,請你幫助他們完成探究過程。
實驗過程 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
甲同學(xué)取少量上層清液于試管中,滴加適量溶液 小明的猜想成立
乙同學(xué)取少量上層清液于試管中,滴加少量稀鹽酸 無明顯現(xiàn)象 小明的猜想不成立
反思與交流:你認為乙同學(xué)的結(jié)論是否正確 (填“是”或“否”),理由是 。
類型3 物質(zhì)成分的探究
1.(2024·四川廣元)實驗室有兩瓶試劑,分別為待測液A、待測液B,已知一瓶是稀鹽酸或稀硫酸,另一瓶是NaOH溶液或Ca(OH)2溶液。同學(xué)們對待測液的成分進行了探究。
(1)小芳用玻璃棒蘸取待測液A滴于pH試紙上,測出待測液A的pH約為3,則待測液A是 溶液(填“酸”或“堿”)。
(2)為進一步確定溶液中溶質(zhì)成分,小芳又做了四組實驗。請你幫助她完善如表并分析:
實驗序號 實驗一 實驗二 實驗三 實驗四
所加試劑 鋅粒 BaCl2溶液 紫色石蕊溶液 Na2CO3溶液
現(xiàn)象 待測液A 產(chǎn)生白色沉淀 變紅 產(chǎn)生氣泡
待測液B 無明顯現(xiàn)象 產(chǎn)生白色沉淀 變藍 無明顯現(xiàn)象
根據(jù)實驗現(xiàn)象,可推測出待測液A是 (填化學(xué)式)溶液。以上四組實驗中,只根據(jù)其中一組的實驗現(xiàn)象即可證明待測液B為NaOH溶液的是 (填實驗序號)。
【質(zhì)疑討論】(3)小強對實驗二中待測液B產(chǎn)生白色沉淀的現(xiàn)象提出質(zhì)疑,經(jīng)過討論,大家一致認為待測液B已變質(zhì),寫出待測液B變質(zhì)的化學(xué)方程式 。
【提出問題】NaOH溶液變質(zhì)后,溶質(zhì)的成分是什么?
【猜想假設(shè)】(4)猜想一:NaOH、Na2CO3;猜想二: 。
【設(shè)計實驗】(5)小強設(shè)計了如下實驗,請你幫助他完善下表,得出正確結(jié)論。
實驗方案及操作步驟 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
步驟一:取少量變質(zhì)后的NaOH溶液于試管中,加入過量BaCl2溶液充分反應(yīng),過濾。 產(chǎn)生白色沉淀 猜想一成立
步驟二:取少量步驟一中的濾液于試管中,向其中滴加 。 溶液變紅
【反思拓展】(6)解決同一個問題的方法有很多種,上表步驟二還可以用下列 (填字母代號)方案代替,產(chǎn)生其他的現(xiàn)象后,也能得到相同的結(jié)論。
a.滴加CuCl2溶液 b.滴加MgSO4溶液 c.通入CO2
2.(2024·四川綿陽)食品包裝袋中的脫氧劑可以起到吸氧防腐的作用。其主要成分包括活性炭、鐵粉和氯化鈉。某興趣小組對脫氧劑的成分進行探究。
(1)分離、提取氯化鈉。取適量的脫氧劑粉末加入足量水中,充分溶解后過濾,得黑色濾渣和澄清濾液。從濾液中提取氯化鈉固體的操作名稱為 ,該操作中用玻璃棒不斷攪拌的目的是 。
(2)分離、驗證鐵粉。用磁鐵靠近干燥的黑色濾渣,一部分固體被吸引,取少量被磁鐵吸引的固體于試管中,加入足量的硫酸銅溶液,觀察到 的現(xiàn)象,證明固體為鐵粉,試管中反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(3)分離、驗證活性炭。取少量未被磁鐵吸引的固體進行如圖所示實驗,觀察到 的現(xiàn)象,證明固體為活性炭。試管a中反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(4)深入探究脫氧劑。①失效后的脫氧劑中存在紅棕色固體,該固體易溶于鹽酸,反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。②已知:Fe粉易溶于溶液,發(fā)生反應(yīng)。將部分失效的脫氧劑加入到過量的鹽酸中充分反應(yīng)后,溶液中一定存在的鹽為 ,可能存在的鹽為 。
3.(2024·西藏)某校初中化學(xué)實驗室有一瓶標(biāo)簽?zāi):磺宓臒o色液體藥品,可能是稀鹽酸、氫氧化鈉溶液和蒸餾水中的一種。為了加強學(xué)生的實驗?zāi)芰Γ莆諏嶒炋骄康倪^程,扎西同學(xué)和央宗同學(xué)通過實驗探究來確定這瓶無色液體藥品的成分。
【提出問題】這瓶無色液體是什么呢?
【作出猜想】猜想一:稀鹽酸 猜想二:氫氧化鈉溶液 猜想三:蒸餾水
【進行實驗】(1)
實驗方案 實驗操作 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
方案一(扎西同學(xué)的方案) 用玻璃棒蘸取無色液體滴到pH試紙上,把試紙顯示的顏色與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較。 試紙變紅 pH 7(填“>”“=”或“<”)猜想一成立
方案二(央宗同學(xué)的方案) 取少許無色液體于試管,向其中滴入少量酚酞溶液。 無明顯現(xiàn)象 猜想一成立
【實驗評價】
(2)以上兩個實驗方案不合理的是 (填“方案一”或“方案二”),原因是 。
【設(shè)計方案】(3)請你另設(shè)計方案進行探究。
實驗方案 實驗操作 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
你的方案 猜想一成立
【反思交流】(4)在實驗操作過程中,為了防止標(biāo)簽被腐蝕,在傾倒液體藥品時標(biāo)簽要 。
4.(2024·青海)某校興趣小組從化學(xué)視角對我國造紙工藝開展了系列研學(xué)活動。
(1)活動一:了解我國古代造紙技術(shù)
【查閱資料】我國古代手工造紙以麻、木材、竹等為原料,經(jīng)過如下圖多道工序而制成。
【分析交流】古代造紙過程中步驟1加的生石灰(CaO)與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ,該反應(yīng)屬于 (填字母)。
A、化合反應(yīng) B、分解反應(yīng) C、復(fù)分解反應(yīng) D、置換反應(yīng)
同學(xué)們對黑液成分產(chǎn)生興趣,將少量黑液帶回實驗室進行探究。
(2)活動二:探究黑液成分
【提出問題】黑液中除了有機物還有哪些成分呢?
【查閱資料】①黑液呈堿性;②氫氧化鈣與草木灰(主要成分為碳酸鉀)反應(yīng)生成氫氧化鉀和碳酸鈣。
【提出猜想】猜想一:KOH;猜想二:KOH和;猜想三:KOH和。
【實驗方案】該興趣小組分別設(shè)計如下實驗方案進行探究
實驗方案 實驗操作 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
方案一 取適量黑液于試管中,向其中滴加溶液,觀察現(xiàn)象。 試管中無明顯現(xiàn)象 猜想 成立
另取適量黑液于容器中,將二氧化碳傳感器置于其中,然后逐滴加入溶液至過量,得到的濃度變化圖像。 向黑液中加入溶液過程中濃度變化情況
方案二 取適量黑液于試管中,向其中滴加 溶液,觀察現(xiàn)象。 試管中有 生成 與方案一的結(jié)論一致
【廢液處理】造紙會產(chǎn)生堿性廢水,加酸調(diào)節(jié)至接近中性方可排放,生成的鹽可用來制備 肥,促進植物生長,增強抗倒伏能力。
(3)活動三:展望造紙發(fā)展前景
現(xiàn)代壁紙、包裝紙要求紙張具有阻燃性,氫氧化鋁是常見的阻燃劑,其受熱至220℃開始分解生成氧化鋁和水,氧化鋁覆蓋在紙張表面,起到 作用。
【成果分享】通過研學(xué)實踐,同學(xué)們認識到造紙術(shù)是我國勞動人民長期經(jīng)驗的積累和智慧的結(jié)晶,是人類文明史上一項杰出的發(fā)明創(chuàng)造,并且在不斷創(chuàng)新中傳承。
5.(2024·四川遂寧)同學(xué)們學(xué)習(xí)了鹽的相關(guān)知識后,知道BaCO3為白色固體,難溶于水;BaSO4為白色固體,難溶于水和鹽酸。他們運用所學(xué)知識分組設(shè)計并完成了“檢驗碳酸鈉溶液中是否混有硫酸鈉”的實驗,請你幫助他們完成以下實驗報告單并進行交流評價(溫馨提示:本題中番號①~③為答題卡上的序號)。
化學(xué)實驗報告單
姓名:明明    合作者:芳芳 班級:九年級一班    日期:2024.3。25
【實驗名稱】檢驗碳酸鈉溶液中是否混有硫酸鈉
【實驗?zāi)康摹縉a2CO3與Na2SO4的區(qū)別
【實驗儀器】試管2支、試管架、試管刷、膠頭滴管、抹布、盛放廢棄物的大燒杯等
【實驗藥品】待測溶液、氯化鋇溶液、稀鹽酸
【實驗過程】(1)
實驗步驟 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
1、取待測溶液1-2mL于試管中,向試管中加入足量氯化鋇溶液,振蕩 產(chǎn)生白色沉淀 Na2CO3溶液中混有Na2SO4
2、向步驟1的試管中滴加少量的稀鹽酸
【交流評價】(2)其他組同學(xué)認為實驗步驟2不夠嚴(yán)謹(jǐn),不能證明混合溶液中一定存在硫酸鈉,其理由是 ;則步驟1中一定發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
【反思拓展】進行物質(zhì)的檢驗時,除了根據(jù)物質(zhì)的不同性質(zhì)選擇恰當(dāng)?shù)脑噭┖头椒ǎ€應(yīng)充分考慮加入試劑的用量。
6.(2024·河北)小明觀察到敞口水草缸(水草和魚共存)中不斷有氣體通入,如圖所示,他對此很感興趣,于是跟小組同學(xué)進行了如下探究。
探究Ⅰ:向水草缸中通入的氣體是什么?
【作出猜想】可能是空氣或。
【實驗1】將氣體細化器從水中取出,收集一瓶通入的氣體,將燃著的木條伸入瓶內(nèi),發(fā)現(xiàn)木條立即熄滅,說明猜想不成立。
【提出新猜想】可能是或。
【實驗2】(1)將該氣體通入 中,根據(jù)現(xiàn)象確定通入的氣體是。
【交流討論】(2)通入有利于水草進行光合作用。光合作用放出的氣體為 。
探究Ⅱ:利用生活中的物質(zhì)自制簡易發(fā)生器并應(yīng)用于水草缸中。
【回憶舊知】(3)實驗室制取的反應(yīng)原理為 (用化學(xué)方程式表示)。
【選擇藥品】小組討論后選擇了雞蛋殼、小蘇打和白醋等。
【設(shè)計裝置】利用塑料瓶、輸液管等材料,設(shè)計并制作了如圖所示的甲、乙兩套發(fā)生裝置(乙中的夾持裝置已省略)。
【分析討論】(4)裝置甲可隨時控制反應(yīng)的發(fā)生與停止。向裝有白醋的瓶中加入雞蛋殼,擰緊瓶塞,使反應(yīng)發(fā)生的具體操作為 。
(5)與甲相比,裝置乙既可控制反應(yīng)的速率,又可得到持續(xù)穩(wěn)定的氣流,故選擇乙與圖所示裝置(用于除雜和觀察氣泡)組裝成發(fā)生器。下列分析正確的是_______(選填字母)。
A.乙中的b口應(yīng)與圖中的c口相連接
B.為除去中混有的醋酸,X可以是溶液
C.可根據(jù)X中冒出氣泡的快慢來調(diào)節(jié)乙中的流速調(diào)節(jié)器
【實踐應(yīng)用】(6)小組同學(xué)用自制的發(fā)生器連接氣體細化器向水草缸中通入氣體,實踐效果很好。使用氣體細化器的作用是 。
【反思拓展】(7)發(fā)生器的不合理使用會影響缸中魚類生存,請寫出使用時的一條注意事項: 。
7.(2024·山東濟南)回答下列問題:
(1)小紅和小剛在幫助老師整理實驗室時,發(fā)現(xiàn)一瓶失去標(biāo)簽的無色溶液,根據(jù)試劑記錄清單可知該無色溶液是溶液、溶液、溶液中的一種,他們?yōu)榇_定該溶液是哪種溶液,進行實驗探究。
【實驗與分析】①小紅取少許該溶液于試管中,向其中滴加適量溶液,振蕩,觀察到有白色沉淀產(chǎn)生,判斷該溶液中的金屬陽離子是 (填離子符號)。
②小剛另取少許該溶液于試管中,向其中滴加適量溶液,振蕩,觀察到也有白色沉淀產(chǎn)生,判斷該溶液中的酸根陰離子是 (填離子符號)。
【交流與合作】
③小紅和小剛經(jīng)過交流討論,應(yīng)為該溶液貼上寫有 (填化學(xué)式)溶液的標(biāo)簽。
(2)已知某固體樣品可能含有、、三種物質(zhì)中的一種或多種,另有一固體樣品可能含有、、、四種物質(zhì)中的兩種或多種。按下圖所示進行探究實驗,出現(xiàn)的現(xiàn)象如圖中所述。(設(shè)過程中所有發(fā)生的反應(yīng)都恰好完全反應(yīng))
結(jié)合上述信息進行分析推理,回答下列問題:
①常溫下,氣體的水溶液 7(填“>”“=”“<”之一)。
②白色沉淀H為 (填化學(xué)式)。
③步驟II中生成氣體F的化學(xué)方程式為 。
④無色溶液G中,一定大量存在的陽離子為 (填離子符號)。
⑤在固體樣品A里,所述三種物質(zhì)中,還不能確定是否存在的是 (填化學(xué)式),要進一步確定其是否存在,另取少許樣品A加水配成溶液后再進行實驗,請簡要說明實驗操作步驟、發(fā)生的現(xiàn)象及結(jié)論: 。
類型4 反應(yīng)后生成物成分的探究
1.(2024·四川達州)氣體的制取和性質(zhì)是初中化學(xué)核心知識之一,結(jié)合以下實驗裝置回答問題。
(1)標(biāo)號①的儀器名稱是 。
(2)氫氣是最理想的能源,實驗室常用鋅粒和稀硫酸制取。若制取并收集較干燥的氫氣,應(yīng)選擇的裝置組合是 (從圖1的A~E中選擇,填字母序號)。
(3)若選用F裝置制氫氣,其優(yōu)點是 。
炭和水蒸氣在高溫條件下反應(yīng)也會生成氫氣,同時生成碳的氧化物。為探究該反應(yīng)生成氣體的成分,化學(xué)興趣小組進行了如下實驗(部分步驟及裝置已省略)。
【猜想與假設(shè)】同學(xué)們討論得出,氣體成分有H2,還有CO和CO2中的一種或兩種。
【查閱資料】①H2具有還原性。②無水硫酸銅是一種白色固體,遇水會變成藍色。
【設(shè)計并進行實驗】將反應(yīng)生成的氣體按圖2裝置進行實驗:
(4)A裝置的作用 。
【實驗現(xiàn)象與結(jié)論】
(5)A、C裝置中無明顯現(xiàn)象,E裝置中固體由紅色變?yōu)楹谏現(xiàn)裝置中無水硫酸銅變藍,G裝置中澄清石灰水變渾濁。寫出G裝置中石灰水變渾濁的化學(xué)方程式: 。
(6)由此得出:炭和水蒸氣在高溫條件下反應(yīng)生成了H2和CO。寫出CO與Fe2O3反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。
【反思與評價】(7)從環(huán)保角度考慮,該實驗存在的不足是 。
2.(2024·四川南充)目前,“污漬爆炸鹽”已成為廣泛應(yīng)用的洗滌助劑之一。其主要成分是Na2CO3·nH2O2,俗稱固體雙氧水,溶于水生成Na2CO3和H2O2。探究小組制得“污漬爆炸鹽”的飽和水溶液,向其中加入一定量澄清石灰水,產(chǎn)生白色沉淀,過濾得到濾液和濾渣。
【提出問題】濾液中溶質(zhì)的成分是什么?
【作出猜想】猜想一:NaOH;猜想二:NaOH、Ca(OH)2;猜想三:NaOH、Na2CO3;猜想四:NaOH、Na2CO3、Ca(OH)2
(1)以上猜想中,有一個猜想是錯誤的,其原因是 (用化學(xué)方程式表示)。
【實驗探究】
(2)
實驗步驟 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
操作一 取少量濾液于試管中,滴加 溶液 產(chǎn)生白色沉淀 猜想二成立
操作二 另取少量濾液于試管中,滴加過量稀鹽酸 。 猜想三不成立
【拓展應(yīng)用】(3)“污漬爆炸鹽”除用作洗滌助劑之外,還可用作 。
【反思交流】“污漬爆炸鹽”應(yīng)密封保存。
30.(2024·四川眉山)已知草酸鈣(CaC2O4)加熱易分解。某實驗小組對其分解產(chǎn)物進行探究。
【查閱資料】草酸鈣加熱分解產(chǎn)生金屬氧化物和非金屬氧化物。
【提出問題】非金屬氧化物的成分是什么?
【提出猜想】猜想一:CO 猜想二:CO2 猜想三:CO和CO2 猜想四:H2O
【提出質(zhì)疑】(1)猜想四不成立,原因是 。
【設(shè)計實驗】(2)實驗裝置如圖:
實驗現(xiàn)象 結(jié)論
B中觀察到澄清石灰水變渾濁 非金屬氧化物中有
D中觀察到 非金屬氧化物中有CO
【實驗結(jié)論】(3)猜想 成立,則草酸鈣分解的化學(xué)方程式為 。
【交流反思】(4)從環(huán)保的角度考慮,該實驗裝置的不足之處是 。
3.(2024·山東淄博)某興趣小組對與的反應(yīng)進行了探究。回答下列問題:
(1)小組同學(xué)向盛有溶液的試管中加入溶液,觀察到的實驗現(xiàn)象為 ,反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
為確定(1)中反應(yīng)后溶液的成分,小組同學(xué)開展了如下實驗探究。
【提出問題】溶液中含有的溶質(zhì)有哪些
【作出猜想】(2)根據(jù)反應(yīng)規(guī)律和元素守恒,提出以下猜想。
猜想一:只有;猜想二:有和;猜想三:有和 。
【實驗探究】(3)小組成員分別取(1)中反應(yīng)后的溶液少許,置于A、B兩支試管中,進行了如下實驗。
實驗序號 實驗操作 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
Ⅰ 向試管A中加入 溶液 無明顯現(xiàn)象 猜想二不成立
Ⅱ 向試管B中加入少量酚酞試液 無色溶液變紅色
【交流討論】(4)有同學(xué)認為使用稀硫酸代替酚酞試液進行實驗,也能得出與實驗Ⅱ相同的結(jié)論。你是否同意這一觀點: ;請闡述理由: 。
4.(2024·四川樂山)綠礬(,相對分子質(zhì)量為278)是一種常用顏料和化工原料,加熱時易被空氣中的氧氣氧化,但在隔絕空氣高溫條件下能分解生成四種氧化物,某同學(xué)取用綠礬樣品,設(shè)計如下實驗探究綠礬分解的產(chǎn)物.
已知:①常溫下為氣態(tài).時為固態(tài);②有漂白性,能使品紅溶液褪色.
回答下列問題:
(1)點燃A處酒精噴燈前,應(yīng)先向裝置中緩緩?fù)ㄒ欢螘r間的作用是 .
(2)假設(shè)裝置中每一步都進行完全,請完善以下實驗現(xiàn)象或結(jié)論:
實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
①實驗結(jié)束后,A裝置中剩余固體呈紅棕色,取少量固體與稀硫酸充分反應(yīng)后溶液呈黃色. 綠礬的分解產(chǎn)物中有 .
②B裝置中無水硫酸銅變藍. 綠礬的分解產(chǎn)物中有 .
③C裝置中U型管內(nèi) . 綠礬的分解產(chǎn)物中有.
④D裝置中品紅溶液褪色. 綠礬的分解產(chǎn)物中有.
(3)結(jié)合(2)中的實驗現(xiàn)象和結(jié)論回答:
①請寫出隔絕空氣高溫加熱綠礬發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 .
②實驗結(jié)束后,C裝置中收集到的氧化物的質(zhì)量理論上為 g.
③也能使澄清石灰水變渾濁,但該實驗中檢驗不用澄清石灰水代替品紅溶液的原因是 .
5.(2024·四川自貢)某化學(xué)興趣小組研究鹽與鹽反應(yīng),將一定量的氯化鋇溶液、硫酸銅溶液混合,發(fā)現(xiàn)有大量白色沉淀產(chǎn)生,過濾后得到藍色濾液。
(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
興趣小組對藍色濾液進行了以下探究。
【提出問題】所得藍色濾液含有的溶質(zhì)是什么呢?
【猜想假設(shè)】(2)假設(shè)一:藍色濾液含有的溶質(zhì)為氯化銅。
假設(shè)二:藍色濾液含有的溶質(zhì)為氯化銅和硫酸銅。
假設(shè)三:藍色濾液含有的溶質(zhì)為 。
【設(shè)計實驗】(3)在不使用新藥品的情況下,興趣小組設(shè)計出下列實驗確定藍色濾液的成分。
實驗操作 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
Ⅰ ①少量濾液滴加 。 ② 。 假設(shè)二不成立。
Ⅱ ③少量濾液滴加 。 ④ 。 假設(shè)三成立。
【拓展延伸】(4)該化學(xué)興趣小組在上述所得藍色濾液中加入過量的氫氧化鈉溶液,得到9.8克藍色沉淀,則所用原硫酸銅溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量為 克。
6.(2024·江蘇宿遷)氧氣是一種在生產(chǎn)、生活中有廣泛用途的重要氣體,如醫(yī)療急救、煉鋼、氣焊、化工等。為滿足不同人群的需求,市面上有多種類型的制氧機。化學(xué)實踐小組制作了一臺簡易“制氧機”,如圖所示。
用該制氧機制氧氣時,在反應(yīng)倉中先加入適量水,再依次加入粉末狀過碳酸鈉(化學(xué)式為)和粉末狀二氧化錳,即可持續(xù)、平穩(wěn)地產(chǎn)生氧氣。
(1)其制氧氣的原理可分為兩步:①過碳酸鈉易溶于水,遇水分解為碳酸鈉和過氧化氫,;② (用化學(xué)方程式表示)。
【提出問題】充分反應(yīng)后,若將反應(yīng)倉內(nèi)的混合物過濾,得到的濾液中溶質(zhì)成分有哪些?
【查閱資料】①在酸性條件下,過氧化氫能將KI轉(zhuǎn)化為;②氯化鋇溶液顯中性。
【進行實驗】將一定量粉末狀過碳酸鈉和粉末狀二氧化錳置于水中至不再產(chǎn)生氣泡,將反應(yīng)后的混合物進行過濾。
(2)實驗1:取少量濾液于試管中,滴加過量稀鹽酸, (填實驗現(xiàn)象),證明濾液中含有碳酸鈉。
(3)實驗2:繼續(xù)向?qū)嶒?反應(yīng)后的溶液中滴加KI溶液,再滴加 溶液,溶液沒有變?yōu)樗{色,證明濾液中不含過氧化氫。
【反思交流】過碳酸鈉溶于水時生成碳酸鈉,是否同時也會生成氫氧化鈉?
(4)實驗3:另取少量濾液于試管中,滴加過量的氯化鋇溶液,目的是 ,反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。在不新增其它試劑的情況下,檢驗加入的氯化鋇溶液是否過量的方法是 。
(5)待實驗3充分反應(yīng)后,靜置,取上層清液,滴加幾滴酚酞試液,溶液呈 色,證明濾液中不含氫氧化鈉。
7.(2024·內(nèi)蒙古興安盟)在一次勞動實踐中,某興趣小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)一種新型固體洗滌劑能瞬間清除衣服上的汗?jié)n、果汁漬等頑固污漬。通過查閱資料得知新型固體洗滌劑是一種鈉鹽(Na2CO4),它能與水反應(yīng)生成碳酸鈉和其他化合物。小組同學(xué)對生成的其他化合物進行探究。過程如下:
實驗1:溶解樣品。取適量洗滌劑樣品于燒杯中,加入適量蒸餾水使之完全溶解,有氣泡產(chǎn)生并形成無色溶液a.產(chǎn)生的氣體能使帶火星的木條復(fù)燃。
【提出問題】該洗滌劑與水反應(yīng)生成的其他化合物是什么?
【猜想與假設(shè)】(1)猜想一: 猜想二:NaOH 猜想三:、NaOH
做出以上猜想應(yīng)遵守 定律。
實驗2:實驗驗證。
(2)完成下列表格
實驗操作 實驗現(xiàn)象 實驗分析與結(jié)論
①取適量無色溶液a于小燒杯中,加入過量氯化鈣溶液,過濾,得到清液b 加入過量氯化鈣溶液目的是將溶液中的碳酸鈉除盡,其原因是 (用化學(xué)方程式表示)
②取適量清液b于試管中,加入二氧化錳,振蕩 猜想 成立
③將上述試管中所得混合物靜置,取少量清液于試管中,加入氯化鐵溶液 無明顯現(xiàn)象
【反思與交流】(3)該洗滌劑應(yīng) 保存。
8.(2024·山東棗莊)《周禮 考工記》記載了我國勞動人民制取氫氧化鉀漂白絲帛的過程。制取氫氧化鉀的主要流程為:
(蚌殼、草木灰中的雜質(zhì)在流程中均不反應(yīng))
【查閱資料】①蚌殼的主要成分是CaCO3。
②草木灰的主要成分是K2CO3,其水溶液顯堿性。
回答下列問題:
(1)步驟一中反應(yīng)的反應(yīng)類型是 (填基本反應(yīng)類型)。
(2)步驟二中反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(3)某興趣小組對步驟三所得上層清液的溶質(zhì)進行探究:
【提出問題】上層清液中的溶質(zhì)是什么?
【作出猜想】猜想Ⅰ:KOH 猜想Ⅱ:KOH和
猜想Ⅲ:KOH和K2CO3 猜想Ⅳ:KOH、Ca(OH)2和K2CO3
有同學(xué)認為猜想Ⅳ不合理,理由是 。
【實驗驗證】
方案 實驗 現(xiàn)象 結(jié)論
一 取少量上層清液于試管中,加入Na2CO3溶液 猜想Ⅱ不正確
二 取少量上層清液于試管中,加入 產(chǎn)生氣泡 猜想Ⅲ正確
【反思評價】制取氫氧化鉀的主要流程中能夠循環(huán)利用的物質(zhì)是 (填化學(xué)式)。
【拓展應(yīng)用】為保證氫氧化鉀較好的漂白絲帛的效果,對氫氧化鉀的保存提一條合理化建議: 。
9.(2024·四川巴中)某實驗小組利用圖1所示裝置進行實驗,探究的性質(zhì):分別向三個燒瓶中注入等體積的水、飽和氫氧化鈉溶液、飽和氫氧化鈣溶液。利用數(shù)字化實驗裝置分別測定燒瓶內(nèi)的壓強變化,得到如圖2所示的曲線圖。
(1)圖2中ab段壓強增大,對應(yīng)的操作是 。
(2)實驗過程中,觀察到注入飽和氫氧化鈣溶液的燒瓶中產(chǎn)生白色沉淀,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。
(3)對比圖2中三條曲線,能反映出吸收二氧化碳效果最好的是曲線 (選填“x”“y”或“z”),對應(yīng)的物質(zhì)是 (填化學(xué)式)。
【繼續(xù)探究】氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳后溶液中溶質(zhì)成分的分析。
【查閱資料】①氯化鈣溶液顯中性;②若過量,會有生成。
【進行實驗】(4)設(shè)計如下實驗進行探究:
實驗操作 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
Ⅰ 取少量反應(yīng)后的溶液于試管中,滴加過量氯化鈣溶液 含有
Ⅱ 將Ⅰ反應(yīng)后的上層清液分成兩等份 向其中一份加入稀鹽酸 無氣泡產(chǎn)生 不含
向另一份滴加無色酚酞溶液 溶液變紅
【反思交流】(5)操作Ⅰ中的氯化鈣溶液 (選填“能”或“不能”)用氫氧化鈣溶液代替。
(6)操作Ⅱ中的無色酚酞溶液可用___________(選填字母)代替,也能達到相同目的。
A.紫色石蕊溶液 B.硫酸銅溶液 C.稀鹽酸
類型5 物質(zhì)變質(zhì)的探究
1.(2024·新疆)水果、蔬菜等在生長及運輸過程中可能會使用到殺蟲劑、防腐劑等,食用前需要去除殘留,果蔬洗鹽能達到此效果。學(xué)校興趣小組同學(xué)對某臨期果蔬洗鹽在成分及含量上是否變質(zhì)進行研究。
【閱讀標(biāo)簽】見圖
【查閱資料】
(1)碳酸鈉溶液與氯化鈣溶液反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀。
(2)碳酸氫鈉在以上逐漸分解產(chǎn)生二氧化碳、碳酸鈉和水;碳酸鈉受熱不分解。
(3)濃度大于的碳酸氫鈉溶液中加入的氯化鈣溶液,產(chǎn)生白色沉淀;濃度小于的碳酸氫鈉溶液中加入的氯化鈣溶液則無現(xiàn)象。室溫下,碳酸氫鈉飽和溶液的濃度為。
任務(wù)一驗證該臨期果蔬洗鹽的成分
【作出猜想】該臨期果蔬洗鹽中除了外,可能還有
(1)猜想1:;猜想2: ;猜想3:
【實驗驗證】(2)
實驗操作 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
實驗1:取樣溶于水,滴加無色酚酞溶液 溶液 。 溶液呈堿性
實驗2:取樣加熱,將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水 澄清石灰水變渾濁 含有 。
實驗3:為使現(xiàn)象明顯,取樣溶于水 并用玻璃棒攪拌形成飽和溶液,加入的溶液 產(chǎn)生白色沉淀 含有
【交流反思】(3)實驗3中玻璃棒攪拌的作用是 。小組同學(xué)認為實驗3中結(jié)論不嚴(yán)謹(jǐn),理由是 。
【實驗驗證】(4)為保證實驗的嚴(yán)謹(jǐn)性,小組同學(xué)進一步探究。
實驗操作 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
實驗4:另取樣品與水配制成溶液 向其中滴加的溶液 產(chǎn)生白色沉淀 含有化學(xué)方程式為
【實驗結(jié)論】猜想2正確
任務(wù)二驗證該臨期果蔬洗鹽的成分含量變化
【實驗方案】查閱資料、實驗探究、數(shù)據(jù)分析。
【實驗結(jié)論】確定該臨期果蔬洗鹽中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大。
【交流反思】
(5)由于該樣品長期放置在灶臺旁受熱引起變質(zhì)。請根據(jù)資料信息寫出變質(zhì)所涉及的化學(xué)方程式 。
【遷移應(yīng)用】(6)推測此類果蔬洗鹽的貯存條件: 。
【拓展延伸】(7)小明的弟弟比較頑皮,將盛放食鹽與果蔬洗鹽的容器標(biāo)簽損毀,請借助家庭中的生活用品或食品等設(shè)計方案進行區(qū)分: (寫明所選物品、現(xiàn)象及結(jié)論)。
2.(2024·黑龍江牡丹江)興趣小組對一瓶久置的固體的變質(zhì)情況進行了實驗探究。
【提出問題】變質(zhì)了嗎?
【作出猜想】①沒有變質(zhì) ②已經(jīng)變質(zhì)
(1)請用化學(xué)方程式表示能變質(zhì)的原因 。
任務(wù)一 定性實驗 探究該固體是否變質(zhì)
【實驗活動1】(2)興趣小組設(shè)計方案進行如下實驗
實驗方案 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
取少量該固體樣品完全溶于水,加入過量稀鹽酸 猜想②成立 依據(jù)是 (用化學(xué)方程式表示)
【反思評價】有的同學(xué)提出此實驗無法確定該固體變質(zhì)程度。
任務(wù)二 定量實驗 探究該固體變質(zhì)程度
【實驗活動2】(3)興趣小組利用控制變量的方法進行實驗,實驗數(shù)據(jù)如下表所示。
實驗裝置 實驗 序號 分別向左右容器內(nèi)加入下列物質(zhì) 溫度升高值/ 溶液
1 固體 31.52 13.69
2 固體a的數(shù)值為 10.03 11.92
3 該固體樣品 15.71 m
【實驗結(jié)論】(4)小組同學(xué)分析溫度升高值數(shù)據(jù),確定該固體變質(zhì)程度是 ,請推測m的取值范圍是 。
任務(wù)三計算該固體的變質(zhì)率
【實驗活動3】實驗步驟:稱量該固體樣品于小燒杯中備用:量取的稀鹽酸:用電子秤稱量反應(yīng)前儀器和藥品的質(zhì)量,記錄數(shù)據(jù):將稀鹽酸加入小燒杯內(nèi),待完全反應(yīng),再次稱量儀器和反應(yīng)后溶液的質(zhì)量,記錄數(shù)據(jù)。
反應(yīng)前質(zhì)量/g 反應(yīng)后質(zhì)量/g 質(zhì)量差/g
105.32 105.02 0.30
(5)興趣小組結(jié)合實驗數(shù)據(jù),計算出該固體的變質(zhì)率為 (結(jié)果保留至1%)。
溫馨提示:變質(zhì)率=(已經(jīng)變質(zhì)的的質(zhì)量/未變質(zhì)前的總質(zhì)量)×100%
【反思評價】興趣小組充分認識到定量研究在化學(xué)實驗中的重要作用。
【拓展延伸】(6)生活中的管道疏通劑和爐具清潔劑成分中都含有,包裝標(biāo)簽上應(yīng)注明的注意事項是 (寫一條)。
3.(2024·黑龍江綏化)實驗室有一瓶開封且久置的氫氧化鈉溶液,某化學(xué)小組設(shè)計如下方案對其變質(zhì)情況進行探究。
【提出問題】該氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的成分是什么?
【猜想假設(shè)】(1)猜想一:氫氧化鈉 猜想二: 猜想三:碳酸鈉
【設(shè)計實驗】(2)
實驗步驟 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
步驟一:取適量樣品于試管中加入 充分反應(yīng) 有 產(chǎn)生 猜想二成立
步驟二:取步驟一試管中的物質(zhì)過濾,向濾液中加入CuCl2溶液 有 產(chǎn)生
【反思拓展】(3)某同學(xué)提出可用Ca(OH)2溶液代替步驟一中加入的試劑進行實驗,大家一致認為此方案不可行,理由是 。
(4)氫氧化鈉變質(zhì)的原因是 (用化學(xué)方程式表示),因此氫氧化鈉應(yīng) 保存。
(5)分別取兩份完全變質(zhì)的氫氧化鈉樣品于試管中,向其中一份加入稀鹽酸有氣泡產(chǎn)生,另一份加入氫氧化鋇溶液有白色沉淀產(chǎn)生,然后將兩支試管中的所有物質(zhì)倒入同一廢液缸中,得到澄清溶液,所得溶液中溶質(zhì)一定有 。
類型6 影響因素類的探究
1.(2024·北京)同學(xué)們把盛有自上而下依次呈現(xiàn)多種顏色溶液的試管稱為“彩虹管”。小組同學(xué)看到某個“彩虹管”的制作過程(如圖)后,對影響“彩虹管”效果的因素進行探究。
已知:“彩虹管”呈現(xiàn)出的顏色越多、保持時間越長,效果越好。
【進行實驗】
實驗1:用蒸餾水浸泡黑枸杞得到浸取液,分別滴入pH不同的無色溶液中,記錄現(xiàn)象。
pH ≤3 4~5 6~8 9~11 12 ≥13
溶液顏色 紅色 粉色 紫色 藍色 綠色 黃色
實驗2:向試管中加入6mL一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的鹽酸、滴入5滴黑枸杞浸取液、振蕩,再逐滴滴入約3mL一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的NaOH溶液,之后記錄溶液顏色。
實驗 鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/% NaOH溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/% 溶液顏色
① 5 5 紅色
② 5 10 自上而下依次為紅色、藍色、黃色,靜置約6分鐘只剩紅色、黃色
③ 5 15 自上而下依次為紅色、藍色、黃色,靜置約20分鐘仍無明顯變化
④ 10 5 自上而下為無色、紅色
⑤ 10 10 紅色
⑥ 10 15 自上而下依次為紅色、藍色、黃色,靜置約6分鐘只剩紅色、黃色
【解釋與結(jié)論】(1)向pH=7的無色溶液中滴加黑枸杞浸取液,溶液顏色變?yōu)? 。
(2)鹽酸與NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(3)實驗2中,①②③的目的是 。
(4)實驗2中,“彩虹管”效果最佳的是③,理由是 。
【進一步探究】查閱資料發(fā)現(xiàn),在NaOH溶液中加入一定量可使“彩虹管”效果更好。小組同學(xué)設(shè)計實驗3進行驗證,并與實驗2中③對照。
實驗3:向100mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的NaOH溶液中加入固體,攪拌后得到溶液a,進行如下實驗并記錄。
操作 現(xiàn)象
______,再逐滴滴入約3mL溶液a 立即出現(xiàn)氣泡;滴加完成后溶液顏色自上而下依次為紅色、粉色、紫色、藍色、綠色、黃色,靜置約1小時仍無明顯變化
【解釋與結(jié)論】(5)補全實驗3的操作: 。
(6)實驗3中觀察到氣泡,推測有氣體生成,該氣體是 。
(7)由實驗2、3可知:制作“彩虹管”過程中,影響其效果的因素一定有 。
2.(2024·山東濰坊)銅制品久置在戶外容易生銹,失去金屬光澤,需要定期除銹、拋光。某化學(xué)興趣小組對銅銹成分及拋光過程進行以下探究。
任務(wù)一 分析銅銹的成分
【查閱文獻】常見的銅銹成分為、或兩者的混合物。
【實驗探究】(1)取少量銅銹,加入足量稀硝酸,銅銹溶解,有氣泡產(chǎn)生,再加入硝酸銀溶液,有白色沉淀產(chǎn)生,說明銅銹成分為______(填字母序號)。
A. B. C.、
任務(wù)二 模擬的生成
【查閱文獻】銅在的環(huán)境中生成CuCl,CuCl最終會轉(zhuǎn)化為。
【實驗探究】向蒸餾水中加入CuCl粉末,每隔2min測一次pH,結(jié)果如圖。
【討論分析】CuCl轉(zhuǎn)化為分兩個階段:
(2)①前10分鐘:CuCl與水生成Cu2O,化學(xué)方程式為 。
②第10~20分鐘:部分Cu2O在酸性溶液中,吸收常見氣體 (填化學(xué)式)生成。
任務(wù)三 探究化學(xué)拋光原理
除銹、打磨后的銅器表面仍有許多微小凸起(銅),某環(huán)保型化學(xué)拋光液中含有和,能夠有效除去凸起的銅,使表面平整。
【查閱文獻】拋光總反應(yīng)為
【實驗探究】實驗操作及現(xiàn)象如下:
試管 試劑 現(xiàn)象
① 銅絲+1mL稀 無明顯現(xiàn)象
② 銅絲+10mL 30%的 銅絲表面產(chǎn)生棕色氧化膜(主要成分為CuO
③ 銅絲+10mL 30%的+1mL稀 銅絲表面變光亮,溶液變藍
【討論分析】拋光過程包含過程1和過程2,
(3)過程1產(chǎn)生氧化膜。反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
過程2:除去氧化膜。除去氧化膜的物質(zhì)為 (填化學(xué)式)。
任務(wù)四 探究拋光過程中,濃度對分解速率的影響
【查閱文獻】易分解,分解速率與溫度、(催化劑)和的濃度有關(guān)。
【實驗探究】探究溫度和濃度一定時,不同濃度的對分解速率的影響。向兩支試管中分別加入如下試劑(見表),置于40℃水浴中,測量各時間段生成的速率,實驗結(jié)果記錄如下:
試管 相同試劑 不同試劑 各時間段生成的速率(mL/min)
第3min 第6min 第9min 第12min
④ 10mL 30%的、1mL 14%的溶液 1mL 30%的 3.0 3.5 3.6 3.6
⑤ 10mL 30%的、1mL 14%的溶液 1mL 10%的 2.0 2.3 2.4 2.4
【得出結(jié)論】(4)不同濃度的對分解速率的影響是 。
【反思改進】(5)某同學(xué)認為,為了更明顯地觀察濃度對分解速率的影響,還需要增加試管⑥實驗,除了在40℃水浴中以及加入10mL 30%的、1mL 14%的溶液之外,還應(yīng)該加入的試劑為 (填用量和試劑名稱)。
3.(2024·江蘇無錫)項目小組對影響過氧化氫分解的因素進行了探究。
實驗1:在試管①中加入4%的H2O2溶液5mL,伸入帶火星木條,觀察現(xiàn)象(見圖1)。
實驗2:在試管②和③中各加入4%的H2O2溶液5mL,分別將試管放在冷水和熱水中,觀察現(xiàn)象(見圖2)。
實驗3:常溫下,取4%的H2O2溶液,研究pH對H2O2分解所得溶液中溶氧量的影響,測定結(jié)果如圖3所示。
(1)實驗1中,觀察到的現(xiàn)象是:有少量氣泡產(chǎn)生,帶火星木條未復(fù)燃。實驗結(jié)論是 。
(2)實驗2觀察到試管③中產(chǎn)生大量氣泡,反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。
(3)由圖3可知:過氧化氫溶液呈 (填“酸性”“中性”或“堿性”);溶氧量隨pH變化的趨勢是 。
(4)實驗3得到的結(jié)論是 。
類型7 有關(guān)實驗異常現(xiàn)象的探究
1.(2024·四川宜賓)某實驗小組將稀鹽酸逐滴加入溶液中,觀察到先無氣泡,過一段時間后產(chǎn)生氣泡。
[問題提出]為什么滴入稀鹽酸沒有立即產(chǎn)生氣泡?
[實驗探究]借助數(shù)字化實驗進行探究。一定溫度下,用的稀鹽酸與飽和溶液反應(yīng),裝置如圖1所示。隨稀鹽酸逐滴加入,充分?jǐn)嚢瑁杉饺芤旱碾S滴入稀鹽酸體積的變化關(guān)系如圖2所示。實驗中發(fā)現(xiàn)A~B段對應(yīng)燒杯中無氣泡產(chǎn)生,B點后逐漸有氣泡冒出,C點后幾乎無氣泡。
[查閱資料]溶液的約為8.2。
[實驗分析](1)圖2中A點對應(yīng)溶液的顏色是 。
(2)“液滴數(shù)傳感器”采集的坐標(biāo)數(shù)據(jù)是 。
(3)隨著稀鹽酸滴入,溶液 (填“增大”“不變”或“減小”)。
(4)圖2中D點對應(yīng)溶液中含有的溶質(zhì)有 (填化學(xué)式)。
[實驗結(jié)論](5)稀鹽酸滴入溶液,反應(yīng)分兩段進行。
A~B段:反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。
B~C段:A~B段的生成物繼續(xù)與稀鹽酸反應(yīng)轉(zhuǎn)化為逸出。
2.(2024·黑龍江大慶)氫氧化鈣Ca(OH)2是常見的堿,是一種白色粉末狀物質(zhì)。我市某化學(xué)興趣小組在實驗室研究CO2的性質(zhì)時偶然發(fā)現(xiàn),澄清石灰水升溫時有固體析出(不考慮水的蒸發(fā)),為探究析出固體的成分,該小組同學(xué)提出以下猜想。
【猜想與假設(shè)】析出的固體是Ca(OH)2。
(1)你認為提出此猜想的依據(jù)是 。
【探究與結(jié)論】(2)為驗證此猜想,小慶同學(xué)提出實驗方案:將固體過濾出,重新加水溶解配成飽和溶液,測定溶液的pH。經(jīng)測定,室溫下溶液的pH為12,小慶同學(xué)認為固體中存在Ca(OH)2。
小娜同學(xué)提出另一種實驗方案:將升溫后變渾濁的石灰水恢復(fù)至原溫度,若溶液恢復(fù)澄清則證明猜想成立。但在實驗過程中,發(fā)現(xiàn)實驗現(xiàn)象與猜想不一致,她觀察到 。因此得出實驗結(jié)論:析出的固體中除了Ca(OH)2還混有少量CaCO3。你認為存在CaCO3的原因是 (用化學(xué)方程式表示)。
(3)上述實驗過程中使用pH試紙測定溶液酸堿度的操作為:在玻璃片上放一小片pH試紙, 滴到pH試紙上,與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較,讀出溶液的pH;實驗過程中發(fā)現(xiàn)過濾速率慢,可能的原因為 (填字母)。
a.濾紙沒緊貼漏斗內(nèi)壁 b.固體顆粒堵塞了濾紙孔隙 c.濾紙破損
類型8 反應(yīng)條件的探究
1.(2024·寧夏)實驗活動課上,同學(xué)們進行“燃燒的條件”的探究活動。
【查閱資料】
物質(zhì) 白磷 木材 煤
著火點/℃(通常狀況下) 40 250~330 700~750
【設(shè)計與實驗】(1)
實驗步驟 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
步驟1: 小木塊燃燒,小石塊不燃燒 燃燒的條件之一是需要可燃物
步驟2: 燃燒的條件之一是需要空氣
步驟3: 小木塊燃燒,小煤塊不燃燒 燃燒的條件之一是
【問題與交流】
(2)甲同學(xué)對步驟2的實驗結(jié)論提出疑問:空氣中的哪種成分支持可燃物的燃燒?
乙同學(xué)認為可以通過課堂上老師演示的實驗(如圖1、圖2所示),觀察到 的現(xiàn)象,證明是空氣中的氧氣支持可燃物的燃燒。
(3)實驗室用如圖3所示的裝置,選擇合適的藥品為熱水中的白磷提供氧氣,產(chǎn)生氧氣的化學(xué)方程式為 ;該裝置還能用于制取 氣體。
【拓展與延伸】(4)同學(xué)們通過實驗步驟2還獲得了一種滅火的方法。你還能用 方法使燃著的蠟燭熄滅,其原理是 。
2.(2024·山東青島)化學(xué)反應(yīng)需要一定的條件,控制條件可以調(diào)控化學(xué)反應(yīng)。“啟航”小組以“調(diào)控化學(xué)反應(yīng)”為主題展開探究,請回答下列問題。
【生火有道】(1)觀察生活:小組同學(xué)觀察到天然氣、木炭能燃燒,而水和石頭不能燃燒,得出燃燒的條件之一是 。
實驗探究:為繼續(xù)探究燃燒的條件,小組同學(xué)設(shè)計并完成了圖1所示實驗。
已知:白磷著火點40℃,紅磷著火點240℃。磷燃燒時產(chǎn)生污染空氣的五氧化二磷白煙。
【現(xiàn)象與結(jié)論】(2)①銅片上的白磷燃燒,紅磷不燃燒,得出燃燒的條件之一是 。
②小紅根據(jù) 現(xiàn)象,得出燃燒的條件之一是可燃物與氧氣接觸。
【評價與反思】(3)①實驗中小組同學(xué)認為圖1裝置存在不足,于是設(shè)計了圖2所示裝置。圖2裝置的優(yōu)點為 。
②小明對小紅的結(jié)論提出質(zhì)疑,設(shè)計了圖3所示裝置,對燃燒過程中的氧氣含量進行測定,得到圖4所示圖像。結(jié)合圖像分析,“可燃物與氧氣接觸”應(yīng)準(zhǔn)確地表述為 。
【調(diào)控有術(shù)】化學(xué)反應(yīng)速率與多種因素有關(guān),為探究影響過氧化氫分解速率的因素,小組同學(xué)分別取足量且等質(zhì)量的過氧化氫溶液完成了下列實驗。
實驗序號 過氧化氫溶液的濃度 二氧化錳粉末的質(zhì)量/g 溫度/℃ 10秒共收集到氧氣的體積/mL
① 3% 0 10 幾乎無
② 5% 0 20 幾乎無
③ 5% 0.5 20 14
④ 10% 0.5 20 80
(4)探究催化劑對過氧化氫分解速率的影響,應(yīng)選擇的實驗序號是 ;對比實驗③和實驗④,可得出的結(jié)論是 ;上述實驗無法探究出 因素對過氧化氫分解速率的影響(寫一條即可)。
【應(yīng)用有方】(5)通過探究,小組同學(xué)認識到,生活中也可以通過控制條件促進或抑制化學(xué)反應(yīng)。
①用天然氣做飯,發(fā)現(xiàn)爐火火焰呈黃色,鍋底出現(xiàn)黑色物質(zhì),這時需要 (填“調(diào)大”或“調(diào)小”)灶具的進風(fēng)口。
②炒菜時如果油鍋著火,可采取的滅火措施是 (寫一條即可)。
類型9 無明顯現(xiàn)象反應(yīng)的探究
1.(2024·甘肅臨夏)化學(xué)興趣小組的同學(xué)以中和反應(yīng)的實驗為主題進行探究活動,邀請你一起參與。
【發(fā)現(xiàn)問題】取一定量氫氧化鉀溶液于試管中,向其中加入一定量稀硫酸,發(fā)現(xiàn)無明顯現(xiàn)象,那么稀硫酸和KOH溶液是否發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)?
【分析討論】(1)同學(xué)們討論后認為,可以用兩種思路探究上述反應(yīng)是否發(fā)生。
思路Ⅰ:驗證反應(yīng)物減少或消失;
思路Ⅱ:驗證有 。
(2)甲同學(xué)向?qū)嶒灥氖S嗳芤褐校ㄈ鐖D2所示)滴加酚酞溶液,溶液為 色,結(jié)論是稀硫酸和KOH溶液發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),判斷依據(jù)是溶液中 (填離子符號)一定被完全消耗了。
【猜想與假設(shè)】(3)乙同學(xué)對剩余溶液的溶質(zhì)成分作出如下猜想:
猜想一:只有;猜想二:有和;猜想三:有和KOH。
根據(jù)甲同學(xué)的實驗,猜想 一定錯誤。
【進行實驗】
(4)為驗證猜想,同學(xué)們選用粉末、溶液,進行如下探究并完善表格。
實驗方案 實驗操作 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
方案一 猜想二正確
方案二 產(chǎn)生白色沉淀 猜想二正確
【實驗結(jié)論】通過探究,同學(xué)們一致確定猜想二是正確的。
【評價與反思】(5)分析上述反應(yīng),說明稀硫酸能與金屬氧化物、某些堿和某些 反應(yīng)。
(6)丙同學(xué)針對上述方案提出疑問,認為方案二是不合理的,理由 (用化學(xué)方程式表示)。
(7)丁同學(xué)認為方案一中的粉末可以用鐵粉代替,也能得到同樣的實驗結(jié)論,其化學(xué)方程式為 。
2.(2024·山東臨沂)同學(xué)們在整理歸納堿的化學(xué)性質(zhì)時,發(fā)現(xiàn)氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)無明顯現(xiàn)象,于是進行了如下實驗探究。
【提出問題】如何證明氫氧化鈉和二氧化碳發(fā)生了反應(yīng)?
【進行實驗】探究實驗Ⅰ:
(1)分別向兩個充滿二氧化碳的軟塑料瓶中加入20mL氫氧化鈉溶液和蒸餾水,振蕩,使其充分反應(yīng),現(xiàn)象如圖1、圖2,證明氫氧化鈉與二氧化碳發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。設(shè)計圖2實驗的目的是 。
探究實驗Ⅱ:
(2)取圖1實驗反應(yīng)后的少量溶液于試管中,加入 ,現(xiàn)象為 ,再次證明二者發(fā)生了反應(yīng)。
探究實驗Ⅲ:
[查閱資料]20℃時,NaOH、在水和乙醇中的溶解性如表所示:
溶劑溶質(zhì) 水 乙醇
NaOH 溶 溶
溶 不
[設(shè)計方案]20℃時,興趣小組進行了如下實驗:
(3)實驗現(xiàn)象:裝置A中出現(xiàn)白色沉淀,裝置B中無明顯現(xiàn)象。裝置A中出現(xiàn)白色沉淀的原因是 。
【反思評價】(4)①寫出氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。
②對于無明顯現(xiàn)象的化學(xué)反應(yīng),一般可以從反應(yīng)物的減少或新物質(zhì)的生成等角度進行分析。
類型10 項目式探究
1.(2024·寧夏)抗酸藥是治療胃酸過多的一類藥物。化學(xué)小組在老師的指導(dǎo)下模仿科學(xué)家研發(fā)藥物的歷程,開展以“抗酸藥的研究”為主題的項目式學(xué)習(xí)活動。
【查閱資料】抗酸藥主要是通過化學(xué)反應(yīng)消耗分泌出的過多胃酸(主要成分是鹽酸),使胃液從pH約為1調(diào)節(jié)到pH約為3,來緩解胃部不適。
(1)任務(wù)一:抗酸藥的初篩
【復(fù)習(xí)歸納】請補充完整
能與鹽酸反應(yīng)的物質(zhì)及類別(指示劑除外)
金屬單質(zhì) 金屬氧化物 鹽
(K、Ca、Na除外,舉2例) MgO、CaO Mg(OH)2、Al(OH)3 CaCO3、NaHCO3
【分析總結(jié)】初篩結(jié)果如下:
①金屬單質(zhì)不適宜作抗酸藥,因為金屬難以消化且會與胃酸產(chǎn)生難溶性氫氣。
②氧化鈣不適宜作抗酸藥,原因是 。
③常見的抗酸藥主要含有MgO、Mg(OH)2、Al(OH)3、CaCO3、NaHCO3等物質(zhì)。
(2)任務(wù)二:抗酸藥的實驗篩選
經(jīng)過多組化學(xué)實驗篩選,進一步選取MgO、Mg(OH)2、NaHCO3展開再探究。
【提出問題】含MgO、Mg(OH)2、NaHCO3的藥物哪一種能最快緩解胃酸過多的癥狀?
【進行實驗】各取MgO、Mg(OH)2、NaHCO31.0g,分別加入到等體積、等溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)pH為1的鹽酸中,利用pH傳感器及數(shù)據(jù)采集器進行數(shù)據(jù)的采集。
【收集證據(jù)】通過傳感器獲取溶液pH隨時間的變化曲線如圖所示:
【解釋與結(jié)論】①實驗中氧化鎂使鹽酸的pH達到3時所用的時間約為 s。
②通過對圖1、圖2、圖3的對比分析,得出含 的藥物能最快緩解胃酸過多的癥狀。
(3)任務(wù)三:抗酸藥的文獻研究
【查閱資料】幾種抗酸藥的功效、副作用、適用癥的部分信息如表:
抗酸藥 功效、副作用、適用癥
MgO 抗酸作用強而持久,還可用作緩瀉劑。腎功能不全者服用本品可引起高鎂血癥。
Mg(OH)2 可作瀉藥,并有抗酸作用。
Al(OH)3 可作抗酸藥,長期服用可能會導(dǎo)致老年癡呆。
NaHCO3 適用于胃酸過多,容易引發(fā)腹脹造成胃擴張,對胃潰瘍患者甚至有產(chǎn)生胃穿孔的危險。
CaCO3 抗酸作用強而持久,緩沖胃酸過多。能更有效地結(jié)合磷酸鹽,且不會發(fā)生鋁中毒。
分析回答:①胃潰瘍病人不易服用含有碳酸氫鈉的藥物治療胃酸過多的原因是 (用化學(xué)方程式解釋)。
②胃病患者在醫(yī)院用X射線檢查胃腸疾病時需要服用造影劑鋇餐,鋇餐的成分是BaSO4.
資料:BaSO4是白色固體,難溶于水和鹽酸;BaCO3是白色固體,難溶于水;BaCl2易溶于水,有劇毒。
某同學(xué)提出可以用BaCO3代替BaSO4作鋇餐造影,談?wù)勀愕目捶袄碛? 。
【項目分享】你認為理想的抗酸藥應(yīng)具備的特點有 (寫一點)。
2.(2024·內(nèi)蒙古呼和浩特)“捶草印花”是一種起源于明清時期的傳統(tǒng)草木印染工藝。捶打植物花葉,使汁液浸染在布料上印出圖案。某小組通過如下項目活動探究草木印染工藝。
環(huán)節(jié)一:預(yù)處理
(1)堿煮:布料印染前需通過堿煮除去表面的油污及細小纖維。利用懸濁液和草木灰汁(含)的混合液浸泡布料,寫出混合液中反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
(2)酸洗:布料堿煮后通常還需進行酸洗,目的是 。
環(huán)節(jié)二:染色、調(diào)色
為了讓每一種花葉標(biāo)本印染的布料顏色更豐富,實驗小組通過改變?nèi)芤旱乃釅A性,對以下花葉標(biāo)本染色后的布料進行調(diào)色,結(jié)果如下:
花葉標(biāo)本種類 酸堿性
酸性 中性 堿性
灌木葉 綠色 綠色 綠色
紅楓葉 鮮紅 深紅 綠色
酢漿草花瓣 粉紅 粉紅 藍色
(3)根據(jù)調(diào)色結(jié)果判斷,上述花葉標(biāo)本不適合作為印染原料的是 ,理由是 。
環(huán)節(jié)三:固色
染色后布料還需固色。常見固色劑如下:
來源 生活經(jīng)驗 古籍 現(xiàn)代印染工業(yè)
固色劑名稱 食鹽 明礬 固色劑“SH-96”(可溶于水)
(4)為了探究固色效果,實驗小組進行了如下實驗,請補齊操作步驟:
將三塊大小相同的深紅色印染布料 ,保持相同溫度,浸泡相同時間,取出晾干;然后把固色后的三塊布料在清水中浸濕,分別用力揉搓40下。觀察到食鹽和固色劑“SH-96”固色效果較好。
環(huán)節(jié)四:檢驗
布料通過染色、調(diào)色、固色等工序后,還需pH檢測合格才能出廠。接觸皮膚的布料pH合格標(biāo)準(zhǔn):4.0—7.5。
(5)若堿超標(biāo)需調(diào)節(jié)pH到合格。小組對調(diào)節(jié)試劑做了探究:分別向60mL0.4%的NaOH溶液中,滴加等濃度的稀鹽酸和稀醋酸。傳感器監(jiān)測pH與酸體積關(guān)系如下圖:
為了便于控制pH在合格范圍內(nèi),不至于變化太快,選擇 (填試劑名稱)調(diào)節(jié)更好。
3.(2024·四川廣安)“上善若水,水善利萬物而不爭”我們應(yīng)弘揚水之德,善用水之益。化學(xué)興趣小組開展以“水的凈化”為主題的項目式學(xué)習(xí)。
任務(wù)一:咨詢水處理過程
【咨詢專家】同學(xué)們通過數(shù)字化平臺,向水處理專家進行咨詢。專家介紹了兩種水處理技術(shù):
①常規(guī)處理技術(shù):天然水→加絮凝劑反應(yīng)沉淀→過濾后加活性炭→加消毒劑→自來水。
(1)其中活性炭起 作用。
②高分子膜分離技術(shù)
任務(wù)二:探究水處理中的消毒劑
【查閱資料】①Cl2通入H2O中,形成氯水,Cl2與H2O反應(yīng)生成次氯酸(HClO)和HCl。
②次氯酸(HClO)具有強氧化性,可消毒殺菌。
③次氯酸(HClO)不穩(wěn)定,見光易分解。
【提出問題】久置的氯水是否可以用于消毒殺菌?
【進行實驗】在教師的指導(dǎo)下,同學(xué)們設(shè)計實驗方案,利用左下圖裝置探究新制氯水在光照下溶液的pH、氯離子濃度隨時間的變化,通過實驗,最終獲得如下圖(1)(2)所示數(shù)據(jù)。
【數(shù)據(jù)處理】(2)通過圖(1)(2)數(shù)據(jù)分析,氯水在光照下pH變小的原因是HClO見光分解生成了 ,使溶液酸性增強。
【得出結(jié)論】(3)通過討論,同學(xué)們得出的結(jié)論是 。
【分享交流】(4)若將Cl2通入水中,再加入NaOH溶液,可制得一種新的消毒劑。其中次氯酸(HClO)與NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
任務(wù)三:自制純凈水
【設(shè)計制作】通過查閱資料,同學(xué)們設(shè)計如下圖所示裝置對自來水再次凈化獲得純凈水。
(5)當(dāng)自來水通過上圖所示陽、陰離子交換柱后,與通入前相比,水分子數(shù)目將增多,簡述其理由。 。
4.(2024·山西)氫能作為極具發(fā)展?jié)摿Φ亩嘣茉矗谖覈?jīng)濟發(fā)展中具有重要的地位。某校實踐小組的同學(xué)們對此產(chǎn)生了濃厚的興趣,他們對氫氣的制取方法、應(yīng)用優(yōu)勢、儲存手段和發(fā)展前景等展開了項目式問題探究。
任務(wù)一:調(diào)查氫能制取方法
【咨詢專家】小組同學(xué)通過數(shù)字化平臺向?qū)<疫M行咨詢,知道了氫氣可用多種工藝過程制備,方法有電解水制氫和工業(yè)副產(chǎn)品制氫等。
【模型構(gòu)建】用可再生能源電解水制氫,將是應(yīng)用廣泛、技術(shù)成熟的一種手段。過程如圖:
【交流討論】(1)近年來,能用來發(fā)電的可再生能源有 。
(2)化石燃料也可用于氫的制取,但不足之處有 。
任務(wù)二:探究氫能應(yīng)用優(yōu)勢
【提出問題】氫氣作為理想能源的原因是什么?
【進行實驗】(3)設(shè)計純凈氫氣與天然氣燃燒的對比實驗
實驗步驟 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
①分別在帶尖嘴的導(dǎo)管口點燃氫氣和天然氣,在火焰上方罩一個干冷的小燒杯 均有水生成
②迅速把①中的燒杯倒過來,分別注入少量澄清石灰水,振蕩 罩在天然氣火焰上方燒杯內(nèi)的澄清石灰水變渾濁,而氫氣火焰上方的燒杯內(nèi)無變化
【反思評價】(4)通過上述實驗對比,氫氣作為燃料的優(yōu)點是 。
(5)在理想狀態(tài)下,小組同學(xué)通過圖1實驗,將測得的實驗數(shù)據(jù)繪制成的圖像如圖2所示,分析圖像,可得出的結(jié)論是 。
任務(wù)三:調(diào)研氫能儲存手段
【查閱資料】(6)我國綠氫規(guī)模化儲存是商業(yè)化應(yīng)用的基本保障,為了進行大量儲存,通常將氫氣轉(zhuǎn)化為液氫,從微觀角度分析,發(fā)生改變的是 。
任務(wù)四:展望氫能發(fā)展前景
【市場調(diào)研】(7)目前,氫燃料電池在公共交通中應(yīng)用已較為成熟,其工作原理如圖3所示,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ,未來,氫能將在航空、航天、電力和建筑領(lǐng)域大力推廣。
成果分享:通過問題探究,大家對氫能有了較為全面的認識。氫氣作為一種理想的新型能源,其產(chǎn)業(yè)鏈包括“制—儲—輸—用”四個主要環(huán)節(jié)。因此,降本增效、規(guī)模化發(fā)展,將是我國經(jīng)濟增長和服務(wù)民生的一項重要舉措。
5.(2024·江蘇常州)興趣小組利用某種脫氧劑開展項目式學(xué)習(xí)。
任務(wù)一:成分初探
(1)完成下表內(nèi)容。
實驗步驟 實驗現(xiàn)象 結(jié)論與解釋
①取樣,用磁鐵吸引 樣品中有黑色固體能被吸引 脫氧劑中含有鐵單質(zhì)。發(fā)生的反應(yīng)方程式: ② ③
②取被磁鐵吸出的固體于試管中,加入適量稀鹽酸 固體逐漸減少, ,溶液變成淺綠色
③取被磁鐵吸出的固體于試管中,加入 溶液 固體表面出現(xiàn)紅色固體
任務(wù)二:效果檢驗
(2)同學(xué)們利用一個軟塑料瓶設(shè)計如圖所示實驗,觀察到 現(xiàn)象,完成了脫氧效果的檢驗。這是從 (選填“反應(yīng)物消失”或“新物質(zhì)生成”)的視角,驗證了該反應(yīng)的發(fā)生。
(3)同學(xué)們觀測到食物在缺氧環(huán)境下霉菌菌落的數(shù)目比富氧條件下少,由此可知,脫氧劑能延長食物保質(zhì)期的原因是:消耗氧氣能 。
任務(wù)三:回收設(shè)計
已知使用過的脫氧劑中含有氧化鐵、氯化鈉、碳酸鈉、硅藻土、碳、鐵。甲同學(xué)設(shè)計了以下回收鐵的流程。
資料卡:i.硅藻土不溶于水和酸。
ii.溶液與Fe、Zn均能反應(yīng)生成。
(4)步驟②中氧化物發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(5)乙同學(xué)認為上述回收流程可以省略步驟①,原因是 。
6.(2024·山東青島)“瑞雪兆豐年”,2024年初春青島的大雪預(yù)示著糧食大豐收。為保障市民正常出行,市政人員及時向道路撒融雪劑。“圓夢”小組開展了以“探秘融雪劑”為主題的項目式學(xué)習(xí),請結(jié)合任務(wù)回答問題。
【任務(wù)一】了解融雪原理
查閱資料:最初我國的融雪劑主要是氯化鈉型,后來又出現(xiàn)了氯化鈣型、氯化鈉和氯化鈣混合型等多種融雪劑。標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,水的凝固點是0℃,加入氯化鈉后形成的溶液最低凝固點為,加入氯化鈣后形成的溶液最低凝固點為。
(1)表達交流:融雪劑融雪的原理是 。
【任務(wù)二】探秘融雪劑成分
(2)某品牌融雪劑主要成分可能是氯化鈉和氯化鈣中的一種或兩種。小組同學(xué)設(shè)計了以下實驗,探究其成分(忽略雜質(zhì)對實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)的影響)。
實驗步驟 實驗操作 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
① 取10.0g融雪劑,加適量蒸餾水充分溶解,向所得溶液中加入足量 生成白色沉淀 該融雪劑一定含有氯化鈣
② 將步驟①所得沉淀過濾、洗滌、 、稱量,得到固體質(zhì)量為5.0g \ 該融雪劑的主要成分是
(3)請計算說明你是如何確定該融雪劑成分的(根據(jù)化學(xué)方程式計算,寫出計算過程)。
【任務(wù)三】選擇融雪劑
小組同學(xué)調(diào)查了市面上幾種類型的融雪劑,收集信息如下:
融雪劑種類 融雪速率 對路面的腐蝕性 對土壤的影響 適用溫度 每噸價格
氯化鈉型 慢 強 土壤板結(jié) 約300元
氯化鈣型 快 較強 土壤輕度板結(jié) 約500元
新型融雪劑 較快 幾乎無 土壤幾乎不板結(jié) 約1000元
(4)普通道路主要選用氯化鈣型融雪劑的原因是 (寫一條即可),對路面質(zhì)量要求非常高的機場融雪,你推薦使用的融雪劑是 。
7.(2024·湖南)2024年5月1日,我國利用船舶加裝的碳捕捉系統(tǒng)回收首罐液態(tài)二氧化碳的卸船,標(biāo)志著遠洋航行船舶從燃油消耗到二氧化碳回收利用形成閉環(huán)。同學(xué)們對“二氧化碳回收利用形成閉環(huán)”非常感興趣,開展有關(guān)二氧化碳的項目式學(xué)習(xí)。
任務(wù)一:調(diào)查空氣中二氧化碳含量增加的原因
(1)同學(xué)們調(diào)查到空氣中二氧化碳含量增加的原因有很多,你認為有 (寫一種即可)。
任務(wù)二:討論空氣中二氧化碳含量減少的方法
(2)同學(xué)們討論了空氣中二氧化碳含量減少的方法,知道低碳生活方式可以減少二氧化碳排放,你的一種低碳生活方式是 。有同學(xué)想到二氧化碳能使澄清石灰水 (填實驗現(xiàn)象),補充了可以利用有堿溶液或水吸收二氧化碳。
任務(wù)三:探究實驗室中不同試劑吸收二氧化碳的效果
實驗室提供4種試劑:水、飽和石灰水、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.165%的NaOH溶液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的NaOH溶液。
【提出問題】上述4種試劑吸收二氧化碳的效果如何?
【查閱資料】①室溫下,飽和石灰水中氫氧化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為0.165%
②利用壓強傳感器及信息處理終端可將實驗數(shù)據(jù)進行記錄、呈現(xiàn)和分析
【進行實驗】步驟1:各裝置氣密性良好(夾持裝置已省略),同學(xué)們用4只250mL燒瓶集滿純凈的二氧化碳氣體。
步驟2:用4支注射器分別取60mL上述提供的4種試劑,將燒瓶分別連接壓強傳感器和注射器(如圖1所示)。
步驟3:待燒瓶內(nèi)氣壓平穩(wěn)后,迅速將4支注射器內(nèi)試劑分別全部注入相對應(yīng)的燒瓶中,關(guān)閉止水夾,觀察壓強變化。一段時間后,振蕩燒瓶,繼續(xù)觀察壓強變化。小組合作完成實驗,并展示燒瓶內(nèi)壓強隨時間變化的曲線圖(如圖2所示)
【分析討論】(3)根據(jù)40%NaOH溶液對應(yīng)的曲線,分析時間段曲線變化的原因是 。
【得出結(jié)論】(4)結(jié)合圖2數(shù)據(jù),從壓強和吸收效果兩個角度對比分析,得到的結(jié)論是 。
任務(wù)四:形成二氧化碳閉環(huán)的意識
(5)在老師指導(dǎo)下,知道上述實驗中40%NaOH溶液吸收二氧化碳后,氫氧化鈉有剩余。為了達到零碳排放和對環(huán)境無污染,形成二氧化碳閉環(huán)的意識。現(xiàn)處理上述實驗中40%NaOH溶液吸收二氧化碳后的液體,你設(shè)計的實驗方案是 。
師生對其他燒瓶中的物質(zhì)也進行了科學(xué)處理。
【拓展思維】我國已經(jīng)實現(xiàn)了利用二氧化碳合成淀粉、甲醇和負碳纖維等,“二氧化碳回收利用形成閉環(huán)”是未來碳科學(xué)和技術(shù)發(fā)展的探索方向。
8.(2024·江蘇無錫)項目小組對鐵系食品脫氧劑(又稱為“雙吸劑”)進行了如下探究。
Ⅰ.探成分
某脫氧劑標(biāo)簽顯示含有鐵粉、活性炭、食鹽以及無水氯化鈣等。為確定脫氧劑中鐵粉的存在,進行如下實驗。
實驗1:取一包脫氧劑粉末,用磁鐵吸引。觀察到部分黑色粉末被吸引。
實驗2:取實驗1中被吸引的部分粉末放入試管中,加入適量硫酸銅溶液。觀察到有紅色固體生成。
實驗3:另取被磁鐵吸引的黑色粉末,撒向酒精燈的火焰。觀察到粉末劇烈燃燒,火星四射。
(1)寫出實驗2中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。
(2)鐵粉在空氣中能燃燒,而鐵絲在空氣中不易被點燃。原因是 。
Ⅱ.明原理
利用圖1所示裝置進行實驗4和實驗5。
(3)實驗4:一段時間后,觀察到氣球變大。氣球變大的原因是 。
(4)實驗5:能證明脫氧劑“脫氧”的現(xiàn)象是 。
Ⅲ.悟應(yīng)用
實驗6:設(shè)計如表所示對比實驗探究脫氧劑中活性炭和食鹽的作用。利用溫度傳感器測得集氣瓶中溫度隨時間的變化曲線如圖2所示。
實驗序號 鐵粉/g 水/mL 活性炭/g NaCl/g
① 2 5 0 0
② 2 5 0
③ 2 5 0
④ 2 5
(5)對比實驗①與實驗③可得到的結(jié)論是 ;對比實驗③與實驗④可得到的結(jié)論是 。
(6)下列敘述正確的是 (填字母)。
a.鐵系食品脫氧劑可吸收氧氣和水
b.鐵系食品脫氧劑使用過程中放出熱量
c.鐵系食品脫氧劑能延長食物的保存時間
類型11 定量探究
1.(2024·四川成都)空氣中含有多少氧氣呢?學(xué)習(xí)小組開展“測定空氣里氧氣含量”的探究活動。
資料:1.紅磷的著火點是240℃,白磷的著火點是40℃。
2.相同的溫度和體積下,氣體壓強與分子數(shù)成正比。
3.相同的溫度和壓強下,氣體體積與分子數(shù)成正比。
【史料研究】
二百多年前,化學(xué)家拉瓦錫利用汞能和氧氣發(fā)生反應(yīng)的原理,采用圖1裝置測出氧氣約占空氣體積的1/5。
(1)加熱時,曲頸甑內(nèi)液態(tài)汞表面產(chǎn)生紅色粉末,玻璃鐘罩內(nèi)的現(xiàn)象是 ,產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是 。
【設(shè)計與實驗】設(shè)計并利用圖2裝置測空氣里氧氣含量。
(2)主要步驟如下,正確的順序為 (填序號)。
①彈簧夾夾緊膠皮管②紅磷熄滅并冷卻后,打開彈簧夾③點燃紅磷后立即伸入瓶中并塞緊塞子④在集氣瓶中加入少量水,將水面上方空間分成5等份
(3)實驗結(jié)束,集氣瓶中剩余氣體的主要成分是 。
【優(yōu)化與實驗】同學(xué)們利用圖2裝置多次實驗,水面均未上升到刻度“1”。經(jīng)討論后,分別取足量紅磷、白磷采用圖3裝置進行實驗,記錄并處理數(shù)據(jù)分別如圖4、圖5。
(4)圖4中氧氣含量從8.05%上升到9.26%,原因可能是 。
(5)圖5中BC段壓強增大,原因是 。計算白磷消耗的氧氣占空氣體積的 %(精確到0.01%)。
【反思與交流】(6)圖2實驗水面未達到刻度“1”,原因是裝置中的氧氣未消耗完。紅磷燃燒不能將氧氣消耗完的主要原因是 。
(7)上述實驗中汞、白磷和五氧化二磷有毒,對環(huán)境“不友好”。結(jié)合實驗原理和藥品弊端,可選擇的替代藥品有 (寫一種)。
2.(2024·重慶)雞蛋殼的主要成分是碳酸鈣,雜質(zhì)不與酸反應(yīng),且高溫灼燒不分解。現(xiàn)用兩種方案測定干燥雞蛋殼中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
【方案一】步驟1:向10g雞蛋殼中加入足量某試劑,充分反應(yīng),產(chǎn)生氣體。(剩余步驟省略)
【方案二】步驟1:將10g雞蛋殼在高溫下灼燒。(剩余步驟省略)
請回答:(1)方案一中“某試劑”可以是 (填試劑名稱),充分吸收該方案中生成的氣體,最佳試劑是 (填序號)。
A.濃硫酸 B.蒸餾水 C.氫氧化鈉溶液
(2)與方案二相比,方案一的優(yōu)點是 (任寫一點)。
(3)寫出方案二步驟1中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
(4)判斷方案二中灼燒充分的依據(jù)是___________(填序號)。
A.繼續(xù)灼燒,不再產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的氣體
B.繼續(xù)灼燒,剩余固體質(zhì)量不再發(fā)生變化
C.加水溶解,溶液溫度升高
(5)把方案二實驗步驟補充完整。
步驟2:充分灼燒,冷卻后,稱量出剩余固體質(zhì)量, ,計算出雞蛋殼中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
63.(2024·山東煙臺)《天工開物》記載古法造紙術(shù)的流程是原料浸泡、蒸煮、抄制、烘干。興趣小組根據(jù)記載,利用回收的廢紙進行“制造再生紙”跨學(xué)科實踐活動,在蒸煮時加入了氫氧化鈉。造紙后,為處理剩余的廢液進行如下探究活動。
【查閱資料】①;②溶液呈中性;
③堿石灰是氫氧化鈉與氧化鈣的固體混合物,能吸收水和二氧化碳。
【任務(wù)一】廢液成分分析
【提出猜想】推測廢液中含有氫氧化鈉和碳酸鈉中的一種或兩種
【實驗設(shè)計與實施】(1)
實驗操作 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
步驟1:取少量廢液于試管中,加入足量的氯化鋇稀溶液。 廢液中有
步驟2:取少量步驟1中的上層清液于試管中, 。 廢液中有
【任務(wù)二】廢液中碳酸鈉含量測定
興趣小組設(shè)計了如下圖所示的實驗,取100g廢液樣品放入裝置A的錐形瓶中,先通入一會兒N2,然后稱量裝置C、D的質(zhì)量,再向錐形瓶中滴加足量稀硫酸,至不再產(chǎn)生氣體,繼續(xù)通一會兒N2后,測得裝置C、D分別增重2.1g和0.1g。
(2)錐形瓶中不再產(chǎn)生氣體后,需要繼續(xù)通一會兒,其原因是 。
(3)裝置C中反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。
(4)廢液中碳酸鈉的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是 (保留到)。
(5)如果缺少裝置B,會使測定的碳酸鈉含量 (填“偏大”或“偏小”)。
【任務(wù)三】廢液的處理
(6)為使廢液中的碳酸鈉轉(zhuǎn)化為氫氧化鈉循環(huán)利用,需根據(jù)廢液中碳酸鈉的含量,加入一定量的某種物質(zhì),該物質(zhì)與碳酸鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。

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