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2022年中考化学复习,题型五实验探究题 题型五 实验探究题 类型 1 物质成分的探究 1. 2022 河北同学们用高锰酸钾制氧气,制取结束清洗仪器,发现加热高锰酸钾的试管内壁有用水洗刷不掉的黑色固体。 问题一:黑色固体是什么? 【交流讨论】同学们结合实验现象和对高锰酸钾及其分解产物的了解,进行分析判断。 判断 依据 不是 KMnO 4 KMnO 4 能溶于水形成紫红色溶液 不是 (填化学式) 冲洗试管时出现深绿色溶液,说明该物质能溶于水 是 MnO 2 其他实验用过 MnO 2 ,知道它是不溶于水的黑色固体 【实验验证】向未洗净的试管中加入某种液体,产生能使带火星木条复燃的气体,证明上述判断正确,加入的液体是 。 问题二:用什么洗掉 MnO 2 ? 【交流讨论】MnO 2 与 BaCO 3 、Mg(OH) 2 、Fe 2 O 3 、P 2 O 5 、Cu 中的某一种物质组成最相近,理由是 。这种物质能与稀盐酸反应,化学方程式为 ,由此推测 MnO 2 也能与稀盐酸反应。 【实验验证】向未洗净的试管中加入稀盐酸,黑色固体没有变化。 【交流讨论】实验说明同一类物质的化学性质不一定相同。MnO 2 有什么化学性质,用什么试剂清洗呢?同学们请教老师后决定用草酸(H 2 C 2 O 4 )溶液试一试。 【实验验证】向未洗净的试管中加入草酸溶液,黑色固体果然被除去,同时发现产生许多气泡。 问题三:生成了什么气体? 【交流讨论】化学变化过程中元素种类不变,因为 ,所以产生的气体可能为 CO 2 、CO、H 2 、O 2 等。 【实验验证】经检验,产生的气体是 CO 2 。检验 CO 2 气体的操作和现象是 。 【反思提高】以上探究活动中,清除试管内壁附着的难溶物的思路是:先 ,再了解其化学性质,然后选择合适试剂进行清洗。 2. 2022 河北某兴趣小组对“蜡烛燃烧的产物”进行探究。 【查阅资料】蜡烛的主要成分是石蜡,石蜡由碳、氢两种元素组成。 【作出猜想】蜡烛燃烧的产物是二氧化碳和水。 【实验验证 1】(1)将干冷的小烧杯罩在蜡烛火焰上,观察到 ,证明有水生成。 (2)将内壁涂有澄清的饱和石灰水的小烧杯罩在蜡烛火焰上,石灰水变浑浊,证明有二氧化碳生成。二氧化碳和石灰水反应的化学方程式为 。小明提出质疑:石灰水变浑浊不一定是生成了碳酸钙,还可能是饱和石灰水受热后 ,析出了氢氧化钙。 同学们又用如图所示的装置进行实验,1 分钟后,提起锥形瓶,翻转后注入 20 mL 澄清的饱和石灰水、加塞、振荡,观察到石灰水变浑浊,确定有二氧化碳生成。 实验中小明观察到一个意外现象:锥形瓶内壁上有少量黑色物质。 【交流讨论】经分析,同学们一致认为黑色物质是石蜡不充分燃烧产生的 。由此他们猜想还可能生成一氧化碳。 为验证一氧化碳,他们设计了如图所示的实验。 【实验验证 2】(1)实验前,先在玻璃管的中部放入一团棉花,其目的是 。 (2)将 a 端插入蜡烛的焰心。 (3)用酒精灯加热 b 端的糊状物,一段时间后,观察到黑色物质变成红色,证明蜡烛不充分燃烧有一氧化碳生成。 (4)为防止玻璃管中的红色物质又被氧化变成黑色,接下来的操作是 。 【拓展应用】含碳燃料不充分燃烧会生成一氧化碳等物质,浪费资源,且污染空气。为使其充分燃烧,应采取的措施是 (答一条即可)。 3. 2022 江西小组同学收集了某种铝制易拉罐,剪成条状并打磨后进行如图所示实验,发现纯铝片表面有划痕。 【发现问题】根据所学知识,合金的硬度比组成它的纯金属的硬度更 ,结合上述现象,可得出该易拉罐不是纯铝制作。那么易拉罐中除铝外,还含有什么金属呢? 【查阅资料】铝制易拉罐中的主要成分是铝,可能还含有镁、铁。 铝能与氢氧化钠溶液反应:2Al+2NaOH+2H 2 O 2NaAlO 2 +3H 2 ;镁和铁不能与氢氧化钠溶液反应。 【作出猜想】该易拉罐的金属组成除铝外,可能还含有镁、铁中的一种或两种。 【实验设计】小明取打磨后的铝制易拉罐样品按如下方案进行实验: 实验步骤 实验现象 解释与结论 (1)取一定量的样品于烧杯中,加入足量的 溶液,充分反应后过滤、洗涤、干燥 固体表面有大量气泡产生;过滤后得到黑色粉末 样品中含铝 (2)取少量上述黑色粉末于试管中,加入足量的稀盐酸 有气泡产生,溶液变成浅绿色 样品中含铁,发生反应的化学方程式为 【实验结论】小明得出结论:该易拉罐是由铝和铁组成的。 【反思评价】其他同学分析后认为小明的实验方案不严谨,理由是 ;大家认为应该补充下列实验:取步骤(1)中的少量黑色粉末于试管中,加入某种金属的盐溶液后,如果无现象产生,则小明的结论正确。你认为加入的盐溶液中阳离子所对应的金属理论上可以是 (填一种即可)。 【拓展应用】下图为国家颁布的“城市生活垃圾分类标志”,废弃易拉罐应放入标有 (填序号)图标的垃圾桶内。 4.2022 预测菱铁矿的主要成分是碳酸亚铁(FeCO 3 ),某同学对碳酸亚铁和氧气充分反应后的固体成分进行了如下探究。 【查阅资料】 FeCO 3 在空气中加热生成铁的氧化物和二氧化碳; FeO 在空气中加热能迅速被氧化成 Fe 3 O 4 ;Fe 3 O 4 能与盐酸反应生成氯化亚铁、氯化铁和水; 酸性条件下,FeCl 2 能使高锰酸钾溶液褪色;向 FeCl 3 溶液中滴加 KSCN 溶液,溶液变红色。 【猜想与假设】 猜想 1:固体成分是 Fe 2 O 3 ; 猜想 2:固体成分是 Fe 3 O 4 ; 猜想 3:固体成分是 ; 猜想 4:固体成分是 FeO。 【进行实验】 利用如图所示装置进行实验(固定装置已略去,装置气密性良好)。 打开弹簧夹 K,通入氧气,一段时间后,点燃酒精灯,加热 FeCO 3 。当 B 瓶中产生的沉淀不再增加时,停止加热,继续通入氧气至玻璃管冷却到室温。取少量玻璃管中的固体于试管中,滴加过量盐酸,固体全部溶解。将所得溶液分成甲、乙两份进行实验。 实验编号 实验步骤 实验现象 a 向甲溶液中滴加 KSCN 溶液 溶液变红色 b 向乙溶液中滴加高锰酸钾溶液 无明显现象 【解释与结论】 (1)根据【查阅资料】,实验前就可以判断猜想 (填序号)不成立,理由是 。 (2)实验 b 的目的是 ;根据实验现象该同学对碳酸亚铁与氧气反应后的固体产物有了准确的认识,FeCO 3 与氧气在加热条件下发生反应的化学方程式为 。 (3)该同学反思后发现,只做实验 b 也能得出正确的结论,理由是 。 【拓展与应用】 若 B 瓶中澄清石灰水的量不足,则实验结束后,可能观察到溶液仍然是澄清的,这是因为生成的碳酸钙转变成了可溶于水的碳酸氢钙。碳酸氢钙的化学式为 。 5.2022 山东潍坊纳米零价铁(单质铁)在环保领域应用广泛,以菱铁矿(主要成分为 FeCO 3 ,不考虑杂质)为原料,制备纳米零价铁的反应为:H 2 +FeCO 3 Fe+H 2 O+CO 2 。 反应一段时间后,某学习小组对剩余固体的成分进行探究。 【提出问题】剩余固体的成分是什么? 【作出猜想】剩余固体的成分: 猜想一:Fe 猜想二:FeCO 3 猜想三: 【实验探究】该学习小组利用下图装置,对剩余固体成分进行探究,实验操作及现象如下。回答下列问题。 (1)装置 C 中浓硫酸的作用是 ; (2)向装置 A 中加入稀硫酸后,A 中产生气泡且溶液变为浅绿色,小芳同学判断猜想一正确,小刚同学认为小芳的判断不合理,理由是: ； (3)装置 B 中溶液变浑浊,说明 ； (4)观察到装置 D 中黑色粉末变红色,反应的化学方程式是 。 【实验结论】猜想 正确。 【反思交流】如果将装置 E 去掉, (选填“能”或“不能”)验证剩余固体中含有 Fe,理由是 。 6.2022 四川自贡某实验小组将少量氢化钙(CaH 2 )溶于水,形成了无色透明的溶液,再向其中加入碳酸钠溶液,有沉淀产生,经过滤后得到滤渣和滤液。然后进行了滤渣验证和滤液溶质成分的探究。 (1)【查阅资料】氢化钙在常温下能与水反应生成氢氧化钙和氢气,写出该反应的化学方程式 。 (2)【交流验证】滤渣只能是碳酸钙,用盐酸验证此滤渣的化学方程式为 。 (3)【提出问题】滤液中溶质的成分是什么? (4)【猜想假设】猜想一:NaOH； 猜想二:NaOH 和 Na 2 CO 3 ； 猜想三:NaOH 和 ； 猜想四:NaOH、Na 2 CO 3 和 Ca(OH) 2 。 (5)【讨论分析】经过讨论认为最不合理的是猜想 ,原因是 。 (6)【实验与结论】 实验步骤 现象 结论 步骤:取少量滤液,向其中加入足量盐酸 猜想二不成立 步骤:另取少量滤液,向其中滴入适量 Na 2 CO 3 溶液 产生白色沉淀 猜想 成立 (7)【拓展延伸】在分析反应后所得物质的成分时,除考虑生成物外,还需考虑 。 7.2022 石家庄新华区教学质量检测自加热食品为外出旅行的人们的饮食提供了便利。图 1 为某品牌自加热食品加热包的主要成分表,图 2 为其使用说明。化学兴趣小组的同学对其中的发热包进行了如下探究。 图 1 图 2 探究:发热包的放热效果如何? 同学们将发热包中的物质取出放置于烧杯中,向其中加入足量的水,观察到水很快就沸腾起来。请用化学方程式表示发热包遇水后放出大量热的一个原理: 。待烧杯内恢复平静后,底部仍有大量固体存在。 探究:烧杯底部固体的成分是什么? 【进行猜想】在仔细查看了发热包的主要成分表后,小组同学认为烧杯底部的固体可能有: 活性炭、铝粉、铁粉和 中的一种或几种物质。 【实验 1】取一定量烧杯底部的固体于锥形瓶中,滴入足量稀盐酸(如图 3 所示),观察到有大量气泡产生,反应停止后仍有少量黑色固体剩余,经讨论大家一致认为该黑色固体为活性炭,判断的依据是 。 图 3 图 4 为进一步确定固体成分,同学们对实验 1 中生成的气体进行了实验研究。 【实验 2】利用图 4 所示装置进行实验,观察到 ,说明剩余固体中含有。在 a 端点燃气体,未产生燃烧现象,说明剩余固体不能与稀盐酸反应产生可燃性气体,于是排除了固体中铁粉和铝粉的存在。小华认为将实验中 a 端“未产生燃烧现象”作为“固体中不含铁粉和铝粉”的证据不够严谨,他对图 4 所示装置进行了如下改进: 。再次实验,a 端产生了燃烧现象,且烧杯内壁出现水雾。为进一步确定固体中铁粉或铝粉的存在,化学小组的同学进行了实验 3。 【实验 3】(1)另取少量固体, (填写操作和现象),判定固体中含有铁粉。 (2)另取少量固体于烧杯中,向其中加入硫酸亚铁溶液,观察到 ,说明固体中含有铝粉。 【拓展延伸】自加热食品中加热包与水混合后,铝、铁及活性炭等物质可在一定程度上缓冲反应速率,使发热包能持续稳定地供热。 8.2022 承德二模小明同学利用硫酸铜进行趣味实验,将浸泡了蓝色硫酸铜溶液的滤纸在酒精灯火焰上点燃,观察到滤纸颜色变白,由湿变干后燃烧,在灰烬中发现有红色固体。他很好奇,进行了相关探究。 【提出问题】红色固体是什么物质?它是如何产生的? 【查阅资料】 温度达到 200 时,CuSO 4 开始分解生成 CuO 和另一种气态氧化物,此反应前后各元素的化合价保持不变,该气态氧化物是 。 温度超过 1 000 ,CuO 会分解生成氧化亚铜(Cu 2 O);Cu 2 O 呈红色,属于 (选填“金属氧化物”或“非金属氧化物”),Cu 2 O 与稀硫酸会发生如下反应:Cu 2 O+H 2 SO 4CuSO 4 +Cu+H 2 O。 【作出猜想】 .红色固体是 Cu; .红色固体是 Cu、Cu 2 O 的混合物; .红色固体是 。 【实验探究】实验流程如图所示。 【得出结论】猜想 (选填“”“”或“”)成立。小明得出结论的分析思路是 。 【拓展交流】 (1)根据红色固体的成分分析,滤纸燃烧时的温度 (填字母序号)。 A.低于 200 B.高于 200 低于 1 000 C.高于 1 000 (2)滤纸在燃烧过程中产生微小的碳颗粒。请写出该过程中生成铜单质反应的化学方程式: 。 9. 2022 唐山丰南区一模小立在家洗衣服时,发现一瓶刚过期的漂白液,他对该漂白液的漂白原理、是否仍有效及其成分是什么等问题产生了兴趣,于是将其带到学校,在老师的指导下,与小组同学一起展开探究。 【查阅资料】 制取漂白粉的原理:Cl 2 +2NaOH NaClO+NaCl+H 2 O,其中有效成分是 NaClO; 漂白液的漂白原理: NaClO 在空气中很快发生反应:2NaClO+H 2 O+CO 2 Na 2 CO 3 +2HClO,生成的 HClO 能使有色物质褪色; HClO 不稳定,光照时易分解生成 HCl 和一种常见气体。 【进行实验】小组同学通过实验,证明了该漂白液已完全失效,他们的实验方法及观察到的现象是 。 【交流讨论】该小组同学经过分析得出:HClO 分解除生成 HCl 外,生成的另外一种常见气体是 (写化学式),检验该气体的方法是 。 【提出问题】该漂白液的成分是什么? 【作出猜想】猜想一:NaCl 猜想二:NaCl、Na 2 CO 3 猜想三:NaCl、Na 2 CO 3 、NaOH 【进行实验】 (1)小立验证猜想三。他向该漂白液中滴加酚酞溶液,观察到溶液变红,于是认为猜想三正确。大家一致认为小立的实验方案不科学,原因是 。 (2)小刚取适量该漂白液于试管中,滴加足量稀盐酸,观察到有大量气泡产生,证明该漂白液中一定含有 Na 2 CO 3 ,从而否定了猜想一。Na 2 CO 3 与稀盐酸反应的化学方程式为 。 (3)为了进一步验证是否含有 NaOH,大家经过讨论最终达成了一致意见:向该漂白液中滴加 CaCl 2溶液至不再产生沉淀,加入 ,无明显现象,证明猜想三不正确,从而证明猜想二正确。该实验中若用饱和石灰水代替 CaCl 2 溶液是否可行?请说明理由: 。 【反思拓展】 (1)为了避免漂白液失效,我们在保存和使用时应避免光照,用完后及时拧紧瓶盖。 (2)检验 A、B 两种物质是否同时存在,一定要考虑二者性质的互相干扰问题。 类型 2 物质性质的探究 1.2022 河北84 消毒液、H 2 O 2 溶液都是常用消毒剂,兴趣小组对两种消毒剂进行了如下探究活动。 【查阅资料】84 消毒液的有效成分是次氯酸钠(化学式为 NaClO)。 【实验 1】取少量 84 消毒液于试管中,滴加 H 2 O 2 溶液,发现有大量气泡产生;然后 (填写实验操作和现象),证明产生的气体是氧气。 【提出问题】 在上述反应中,NaClO 的作用是什么? 【作出猜想】 猜想一:作反应物,NaClO 与 H 2 O 2 溶液发生化学反应; 猜想二:作 ,类似分解 H 2 O 2 溶液制氧气时 MnO 2 的作用。 【实验 2】 按上图所示组装实验装置,并 。 向锥形瓶中加入 30 mL 84 消毒液,注射器中吸入 25 mL H 2 O 2 溶液。 将注射器中的 H 2 O 2 溶液平均分 5 次推入锥形瓶中:每次推入 H 2 O 2 溶液,待不再产生气泡后,记录收集气体的总体积(忽略其他因素对测量结果造成的影响)见下表。 第 1 次 第 2 次 第 3 次 第 4 次 第 5 次 收集气体的 总体积/mL 140 280 365 x 375 (1)表中的数据 x= 。 (2)分析表中数据得出“猜想一正确”,其依据是 。 【分析讨论】NaClO 与 H 2 O 2 溶液反应除生成氧气外,还生成氯化钠和水。该反应的化学方程式为 。 【拓展反思】生活中常用消毒剂除 84 消毒液、H 2 O 2 溶液外,还有 75%酒精、过氧乙酸等。在使用各种消毒剂时,要考虑它们的性质。切记:科学使用,注意安全! 生活中下列使用消毒剂的说法正确的是 。 A.不同的消毒剂可随意混合使用 B.使用 84 消毒液的浓度越高越好 C.使用 75%酒精消毒应远离明火,防止火灾 D.84 消毒液、75%酒精等消毒剂均应密封保存 2.2022 河北小明怀疑自家菜地因施用硫酸铵出现了较为严重的土壤酸化问题,于是和化学兴趣小组的同学对此进行了研究。 【查阅产品说明】小明同学根据下图所示产品说明书中的 和硫酸铵的组成,推测硫酸铵受热可能会分解生成氨气,使肥效降低。 【探究 1】土壤的酸碱性 实验 1:按下图所示溶解土样,玻璃棒搅拌的目的是 ;用 pH 试纸测量土样浸出液的 pH 约为 4,说明土壤呈酸性。 【探究 2】硫酸铵具有哪些性质 实验 2:25 时,将 30 g 硫酸铵加入 50 g 水中,完全溶解,此时所得溶液对应下图中 (填序号)点的状态,测得其 pH 约为 5。 实验 3:为证明硫酸铵受热分解生成了氨气,小组同学进行了下图所示的实验。观察到的实验现象为硫酸铵固体减少;用酚酞溶液浸湿的滤纸 ;小气球胀大。 小明依据现象和,小红只依据,都得出了“硫酸铵受热分解”的结论。小组同学认为小红的依据不合理,小气球胀大可能是装置中的空气受热膨胀所致。若要通过小气球的变化得出“硫酸铵受热分解”的结论,还需继续进行观察,若 ,才能得出这一结论。 实验 4:按下图所示进行实验,闻到刺激性气味,说明硫酸铵能与熟石灰发生反应。 【拓展应用】 (1)为保证铵态氮肥的肥效,不能高温暴晒,不能 。 (2)硫酸铵中的氮元素被植物吸收后,剩余的硫酸使得土壤酸化,可用熟石灰进行改良,反应的化学方程式为 。 3.2022 四川达州某化学兴趣小组同学为探究硫酸的化学性质,做了如下实验: (1)能产生气泡的是 (填序号)。 (2)溶液变为蓝色的是 (填序号),写出其中发生反应的化学方程式 。 (3)能证明 C 中发生了反应的现象是 。 (4)实验过程中,发现只有 A 中无明显现象,说明铜与稀硫酸不发生反应。 【提出问题】铜与硫酸真的不能反应吗? 【查阅资料】 铜与浓硫酸反应的化学方程式为:Cu+2H 2 SO 4 (浓) CuSO 4 +SO 2 +2H 2 O; SO 2 能使品红溶液褪色; SO 2 能与碱溶液反应; SO 2 能溶于水,但不溶于饱和 NaHSO 3 溶液。 【进行实验】 同学们在老师的帮助下用如图所示装置进行实验: 请回答下列问题: (1)实验开始时,打开开关 K,发现 D 中品红溶液褪色。装置 D 中试管口放置的棉花上浸有浓氢氧化钠溶液,其作用是 。 (2)装置 B 的作用是收集贮存多余的气体。当 D 中有明显现象后,关闭开关 K,移去酒精灯,但由于余热的作用,A 中仍有气体产生,此时 B 中的现象为:长颈漏斗内液面 (选填“上升”或“下降”);则 B 中应盛放的液体为 (填序号)。 A.水 B.氢氧化钠溶液 C.饱和石灰水 D.饱和 NaHSO 3 溶液 【知识拓展】化学反应的进行与物质的溶质质量分数、反应条件都有一定关系。 4.2022 江苏南京溶液在生产、生活中起着十分重要的作用。某学习小组的同学对溶液的性质进行探究。 【引发思考】生理盐水是医疗上常用的一种溶液,100 mL 生理盐水(其密度可近似看做 1 g/cm 3 )中含有 0.9 g 医用氯化钠,该溶液中溶质的质量分数为 。一瓶合格的生理盐水密封放置一段时间后,不会出现浑浊现象,原因是 。 【提出问题】溶液的某些性质是否可以通过定量实验进行验证? 【查阅资料】电导率传感器用于测量溶液的导电性强弱;一定条件下,电导率的大小能反映离子浓度的大小。 【实验探究 1】氯化钠溶于水形成溶液的过程中氯离子浓度、电导率的测定。 第一步:读取室温为 26 ,取 100 mL 蒸馏水,加入烧杯中,放入磁力搅拌器磁珠; 第二步:校准传感器,组装仪器,设定搅拌档位; 第三步:用氯离子传感器和电导率传感器同时采集数据,迅速将一定质量的氯化钠加入烧杯中。实验数据如图 1 所示。 分析图 1 实验数据: (1)ab 段曲线呈这种形态的原因是 。 (2)请说明实验过程中液体的电导率变化的原因 。 【交流反思 1】如何通过实验验证氯化钠溶液是均一的?请简要说明: 。 【实验探究 2】用氯离子传感器和电导率传感器同时采集数据,向一定体积、一定浓度的氯化钠溶液中慢慢加入等体积、一定浓度的硝酸银溶液,恰好完全反应。部分实验数据如图 2 所示。 【交流反思 2】推测 c 点时溶液的电导率是否为零,并说明理由: 。 5.2022 贵州贵阳某化学兴趣小组的同学对酸、碱和盐的性质进行探究,请你参与。 【查阅资料】CO 2 +Na 2 CO 3 +H 2 O 2NaHCO 3 ; 20 时,部分物质的溶解度。 物质 Ca(OH) 2 NaOH Na 2 CO 3 NaHCO 3 溶解度/g 0.16 109 21.8 9.6 探究一:探究氢氧化钙的性质 20 时,在盛有 5 g Ca(OH) 2 固体的 A 烧杯中加入 40 mL 水,用玻璃棒搅拌,静置,取上层部分清液于 B 烧杯中。 (1)向 A 烧杯中滴加几滴酚酞溶液,观察到的现象是 ,再加入过量稀盐酸,反应的化学方程式为 。 (2)向 B 烧杯中通入 CO 2 ,观察到澄清石灰水变浑浊。 (3)由上述实验可知氢氧化钙的性质有 。 【实验拓展】 (4)向上述(1)反应后的 A 烧杯中滴加碳酸钠溶液,测得其 pH 随反应时间 的变化如图。AB 段的实验现象是 , BC 段发生反应的化学方程式为 。 探究二:二氧化碳通入一定溶质质量分数的氢氧化钠溶液中溶质成分的探究 【设计和实验】20 时,甲、乙两组同学设计如图装置分别进行实验。 甲组:从 a 端缓慢通入 CO 2 ,一段时间后中变浑浊,停止通 CO 2 ,中溶质为 X。打开活塞,滴加足量稀盐酸。 【解释与结论】(1)经分析 X 是 NaHCO 3 。实验过程中,中产生的现象是 。 乙组:从 a 端缓慢通入 CO 2 ,一段时间后中无明显现象,停止通 CO 2 ,中溶质为 Y。打开活塞,滴加足量稀盐酸,中变浑浊。 【解释与结论】(2)乙组同学认为 Y 只有 Na 2 CO 3 。你认为该结论是否合理,结合分析 Y 的成分说明理由: 。中一定发生的反应的化学方程式为 。 6.2022 唐山路南区一模“侯氏制碱法”是我国近代著名科学家侯德榜发明的一种连续生产纯碱与氯化铵的联合制碱工艺,同学们查阅相关资料并进行模拟实验。 【查阅资料】主要生产流程如图所示: 生产原理:NaCl(饱和溶液)+NH 3 +CO 2 +H 2 O NaHCO 3 (固体)+NH 4 Cl; 氨气(NH 3 )是一种有刺激性气味的气体,极易溶于水,其水溶液呈碱性。 【理论分析】 (1)依据资料可知相同条件下,NaHCO 3 的溶解度 (选填“>”或“<”)NH 4 Cl 的溶解度。 (2)碳酸钠受热不分解;碳酸氢钠受热分解可制得纯碱,同时产生两种常见的氧化物。 【模拟实验】验证“侯氏制碱法”能获得纯碱。 步骤 实验装置 实验操作及现象 解释与结论 1 从 a 管通入 NH 3 ,一段时间后,从 b 管通入 CO 2 ,溶液中有固体析出 蘸有稀硫酸的棉花的作用是 ;通 NH 3的 a 管若伸到液面下,会造成的后果是 2 加热,导管口有气泡冒出,澄清石灰水变浑浊 步骤 1 析出的固体是碳酸氢钠 3 滴加足量稀盐酸,有气泡产生,固体逐渐溶解 步骤 2 加热后得到的固体是纯碱 请将上述步骤 1 中的空白补充完整: ; 。 【实验反思】同学们认为步骤 3 的结论存在不足。若仅仅依据题中上述信息,请设计实验确定步骤 2 加热后得到的固体是纯碱,方案是 (简要写出实验操作、现象及结论)。 【进一步实验】确定充分加热碳酸氢钠后的固体产物中只含纯碱,不含氢氧化钠。 (限选试剂:稀盐酸、氯化钙溶液、澄清石灰水、无色酚酞溶液、蒸馏水、试管、胶头滴管) 步骤 实验操作 预期现象 结论 1 取少量步骤 2 加热后的固体产物于试管 A中,加入适量蒸馏水,充分溶解,滴加足量的氯化钙溶液,振荡,静置 产生白色沉淀 固体产物中含纯碱 2 取步骤 1 后的上层清液于试管 B 中,滴加 固体产物中不含氢氧化钠 请分析上述步骤 1 中不能用澄清石灰水替代氯化钙溶液的理由: ； 请将上述步骤 2 中的空白补充完整: ; 。 7.2022 唐山路南区二模老师在讲解溶洞的形成时,告诉了同学们一个新的化学反应:CaCO 3 +CO 2 +H 2 O Ca(HCO 3 ) 2 。兴趣小组的同学提出了一个大胆猜想:“碳酸钠溶液也能与二氧化碳发生反应”。为了验证猜想是否正确,兴趣小组同学进行了如下探究活动。 【实验目的】探究碳酸钠溶液能否与二氧化碳反应。 【实验药品】大理石(所含杂质不溶于水,也不参加反应)、生石灰 、碳酸钠溶液、饱和的碳酸氢钠溶液、氯化钙溶液(溶质质量分数为 5%)、浓盐酸、稀硫酸、浓硫酸、澄清石灰水、无色酚酞。 【查阅资料】2NaHCO 3 +Ca(OH) 2 CaCO 3 +Na 2 CO 3 +2H 2 O; 2NaHCO 3 +CaCl 2 CaCO 3 +2NaCl+H 2 O+CO 2 ; 氯化钙溶液的 pH=7,碳酸氢钠溶液和 Ca(HCO 3 ) 2 溶液的 pH>7; 二氧化碳几乎不溶于饱和碳酸氢钠溶液; Ca(HCO 3 ) 2 易溶于水。 【实验装置】如图所示。 【操作步骤与现象】 (1)制取二氧化碳时应选用上述的 (请从以上给出的药品中选择并填写药品的名称)。 (2)装置乙中盛放的饱和碳酸氢钠溶液的作用是 。 (3)使过量二氧化碳通过装置丙,充分反应后,将所得溶液取出 3 mL 于试管中,然后向试管中加入 (请从以上给出的药品中选择,并填药品的名称)。当试管中 的现象时,证明碳酸钠溶液与二氧化碳发生了化学反应,其反应的化学方程式为: 。 【实验结论】通过实验探究,证明同学们的猜想是正确的。 【继续探究】实验结束后,兴趣小组的同学将甲、乙、丙装置中的物质倒入一个洁净的大烧杯中,充分反应后静置。烧杯底部有白色沉淀,向上层清液中滴加无色酚酞,上层清液仍为无色。则上层清液中一定含有的溶质是 (指示剂除外),可能含有的溶质是 。 8.2022 北京丙酸钙为白色固体,易溶于水,可作食品防霉剂,国家标准规定了其用于制作面食、糕点时每千克面粉中的最大使用量。小组同学实验探究其性质和防霉的效果。 .探究丙酸钙的性质 【进行实验】用下图装置(夹持仪器已略去)完成实验,记录如下: 序号 装置 现象 试管内壁有水雾 注入酸后,有气泡产生,石灰水变浑浊 【解释与结论】 (1)中现象说明有 CO 2 产生。CO 2 与石灰水反应的化学方程式为 。 (2)查阅资料得知丙酸钙与盐酸反应无气体生成。由实验可得出的结论是 。 .探究丙酸钙防霉的效果 【进行实验】分别按下列的配方蒸制 8 个馒头,冷却后置于密封袋中,记录如下: 组别 第 1 组 第 2 组 序号 配 方 面粉/g 50 50 50 50 50 50 50 50 酵母/g 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 蔗糖/g 0 0 0 0 5 5 x 5 丙酸钙/g 0 0.06 0.10 0.15 0 0.06 0.10 0.15 开始发霉时间 第 3 天 第 4 天 第 5 天 第 6 天 第 3 天 第 4 天 第 5 天 第 6 天 【解释与结论】 (3)设计第 1 组实验的目的是 。 (4)第 2 组,中 x 为 。 (5)对比第 1 组、第 2 组实验可得到的结论是 。 【反思与评价】 (6)某同学认为“制作面食、糕点时,丙酸钙用量越大越好”,你是否同意此观点,并说明理由: 。 类型 3 物质元素组成的探究 1.2022 河北蔗糖是生活中常见的一种物质,某兴趣小组对“蔗糖的组成”进行了探究。 【作出猜想】小组同学认为绿色植物通过光合作用将二氧化碳和水转化成葡萄糖和氧气,葡萄糖进一步转化为蔗糖,故蔗糖中一定含有碳、氢元素,可能含有氧元素。 【实验验证】 方案一:小明将蔗糖在氧气中燃烧,检验到生成物中有水和二氧化碳,得出结论“蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的”。 小刚认为该方案不合理,只能说明蔗糖中一定含有碳、氢元素,不能确定是否含有氧元素,理由是 。 方案二:小刚用如图所示装置进行实验。实验开始先通入一会儿氮气,然后关闭弹簧夹,点燃酒精灯给蔗糖加强热。 (1)观察到 出现,说明蔗糖中含有氢元素和氧元素。 (2)观察到硬质玻璃管中残留有黑色固体,他猜测该黑色固体是单质碳,并继续利用上图所示装置,另选试剂进行了验证单质碳的实验。实验过程和现象如下: 实验过程 实验现象 ,点燃酒精灯 硬质玻璃管中的黑色固体剧烈燃烧,发出白光; 写出上述实验过程中发生的一个反应的化学方程式: 。 【实验结论】蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的。 【拓展交流】 (1)方案二中,先通入一会儿氮气的原因是 。 (2)查阅资料得知蔗糖的化学式为 C 12 H 22 O 11 。小红发现:蔗糖分子中氢原子数目是氧原子数目的 2倍,但蔗糖中氧元素的质量是氢元素质量的 8 倍。导致出现这种情况的原因是 。 2. 2022 预测小明家有一件铜器(材质是铜锌合金),长期曝露在潮湿环境中,表面产生了绿色的物质。某化学兴趣小组同学对该绿色物质的成分产生了浓厚兴趣。 【提出问题】该绿色物质中除含铜元素外,还含有什么元素? 【查阅资料】碳与一般的酸不反应。 【实验探究】在老师的指导下,该小组同学取少量该绿色物质的粉末进行了如下实验: A B 【实验现象】A 装置中绿色粉末变为黑色,试管口有水雾出现,B 装置中澄清石灰水变浑浊。 【实验结论】绿色粉末中除铜元素外,还含有 元素。 【交流讨论】根据以上判断,小组同学在分析了该绿色物质的组成后,对 A 装置中产生的黑色粉末的成分进行了如下猜想: 黑色粉末是氧化铜;黑色粉末是碳粉;黑色粉末是 。 【实验验证】针对以上猜想,兴趣小组的同学取少量黑色粉末于试管中,向其中加入少量的稀硫酸。三种猜想对应的实验现象如下,请你帮助他们完成下表: 实验现象 实验结论 猜想正确 黑色粉末和溶液均没有变化 猜想正确 黑色粉末部分溶解,溶液变为蓝色 猜想正确 【实验结论】最终化学兴趣小组同学通过实验证明猜想正确。 在实验过程中,有同学不小心将酸洒在了小明带来的铜器表面,发现产生了气泡,同学们打算进一步探究。 【提出问题】该铜器表面与酸反应的生成物有哪些? 【实验探究】将该铜器放置于烧杯中,向其中加入适量稀硫酸,观察到表面的绿色物质逐渐溶解,铜器表面产生大量气泡,溶液由无色变为蓝色。 【实验猜想】(1)小刚认为气体中可能含有 CO 2 ,还可能含有少量的 ,产生该气体的化学方程式是 。 (2)小明认为蓝色溶液中的溶质只有硫酸铜和硫酸锌。小红认为蓝色溶液中的溶质除硫酸铜和硫酸锌外,还可能有硫酸。为了验证自己的猜想,小红取适量的上述蓝色溶液于试管中,加入光亮的铁片,观察到了现象: ,一段时间后铁片表面有气泡冒出,证实了自己的观点。 【反思应用】根据学过的铁生锈的反应原理,要保护生活中的铜制品,防止其生锈,我们可以减少铜制品与外界环境中的 接触。 3.2022 石家庄适应性训练波尔多液是一种防治葡萄霜霉病的常用农药。该农药可用 540 g 的硫酸铜稀溶液(试剂)和 20 g 石灰乳(试剂)混合配得。兴趣小组同学针对波尔多液进行了如下探究