江苏专版2020中考化学复习方案题型突破08科学探究题试题.pdf

.科学探究题 类型一 物质组成及成分的探究|针对训练|1.2019滨州钙元素是一种重要的金属元素,它可组成氢化钙、氢氧化钙等多种物质。氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。某实验探究小组的同学通过查阅资料得知,氢化钙在常 温 下 能 与 水 反 应 生 成 氢 氧 化 钙 和 氢 气,请 你 写 出 该 反 应 的 化 学 方 程式:。该实验探究小组将 Na2CO3溶液滴加到 Ca2 溶液中,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣,经检验滤渣的成分是碳酸钙。提出问题 滤液中溶质的成分是什么?猜想与假设 猜想一:NaOH;猜想二:NaOH 和 Ca2;猜想三:NaOH 和 ;猜想四:NaOH、Na2CO3和 Ca2。经过讨论,大家认为猜想四不合理,原因是 。实验过程 实验步骤 现象 结论 步骤:取滤液,向其中滴加适量的Na2CO3溶液 猜想二不成立 步骤:另取滤液,向其中加入足量的 溶液 产生气泡 猜想 成立 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 。2.2019XX在整理实验室时,同学发现 7 瓶不同的无色溶液,其中 2、3、7 号试剂瓶标签完全破损,4、5 号试剂瓶标签部分破损。查阅药品记录单可知,2、3、4、5、7 号溶液分别是 10%NaOH 溶液、饱和石灰水、10%Na2CO3溶液、10%CaCl2溶液、10%稀盐酸中的一种。化学小组同学进行了以下实验探究。图 T8-4 实验目的给试剂瓶贴上正确的标签;.探究部分溶液混合发生的反应。查阅资料CaCl2溶液呈中性,能与 Na2CO3发生复分解反应;Ca2+NaHCO3CaCO3+NaOH+H2O,NaOH+NaHCO3Na2CO3+H2O。实验探究分别取 2、3、4、5、7 号溶液于 5 支试管中,向其中分别滴加 1 号溶液,发现 3、4、5 号溶液变红色,说明这 3 种溶液呈 ,由该实验可确定的溶液为 。分别取 2 号 5.55 g 和 7 号 3.65 g 溶液,混合均匀后,逐滴加入 5 号溶液。首先观察到有气泡冒出,然后有沉淀析出。加入 5 号溶液的质量与产生气体或沉淀的质量关系如图 T8-5所示,加入 5 号溶液的质量与溶液pH 的变化关系如图所示。根据图示回答下列问题。图 T8-5 7 号溶液是 。图中b点数据为 g。图中hk段发生反应的化学方程式为 。取3号溶液于试管中,逐滴加入一定量的6号溶液,观察到溶液变浑浊,过滤,则滤液中含有的溶质可能为NaOH;Na2CO3;NaOH、Na2CO3;NaOH、Ca2;。实验反思分析上述实验,下列说法不正确的是 。A.5 号试剂可能是部分变质的氢氧化钠溶液 B.该实验无法确定各种试剂,没有完成实验目的 C.图中bc段反应过程中溶液的 pH 变化情况可用图中hk段表示 D.碳酸氢钠既能与碱反应,又能与酸反应 3.2017XX膨松剂是一种食品添加剂,某研究小组对膨松剂进行了如下探究。趣味实验 实验 1:和面。向 20 g 面粉中加入 10 mL 水,制得的面团编为 1 号;向 20 g 面粉中加入 10 mL 水,再加入 2 g膨松剂 M,制得的面团编为 2 号。实验 2:发面。将和好的 2 个面团放入微波炉中加热,几分钟后,取出面团,发现 1 号面团无明显胀大,2 号面团明显胀大且手感比较松软。.提出问题膨松剂 M 的成分是什么?提出假设假设 1:M 是 NH4HCO3;假设 2:M 是 NaHCO3;假设 3:M 是 NH4HCO3和 NaHCO3。实验探究 1 实验步骤 实验现象 实验结论 实验:取少量 M 于试管中,加热一段时间 无刺激性气味;试管内壁有水珠;试管内有固体剩余 假设 成立;假设 不成立 提出新问题实验试管中剩余固体是什么?实验探究 2 实验:将实验所得固体继续加热,无明显现象。冷却,向试管中加水,固体全部溶解,将所得溶液分为 2 份,向其中 1 份溶液中滴加稀盐酸,有气泡生成,将生成的气体通入澄清石灰水,有白色沉淀生成;向另 1 份溶液中滴加足量氯化钙溶液,有白色沉淀生成,静置,向上层清液中滴加 2 滴无色酚酞试液,溶液不变红。得出结论 实验试管中剩余固体是 。反思提高 NH4HCO3受热分解的化学方程式是 。热稳定性:Na2CO3 NaHCO3。拓展应用 某品牌复配膨松剂 N 的配料为:磷酸二氢钙、碳酸氢钠和玉米淀粉,N 遇水会发生如下反应:Ca2+2NaHCO3CaHPO4+Na2HPO4+2CO2+2H2O。利用 N 和面和发面时,面团都会胀大。下列叙述正确的是 。a.常温下的溶解度:Na2HPO4CaHPO4 b.碳酸氢钠在水溶液中遇到酸性物质能产生气体 c.根据上述反应,产生 0.22 g CO2至少需要 NaHCO3的质量为 0.42 g 4.2019XX水产养殖的速效增氧剂鱼浮灵的主要成分是过氧碳酸钠。某化学研究小组对鱼浮灵的制备、成分测定及增氧原理进行了如下探究。查阅资料过氧碳酸钠有 Na2CO3和 H2O2的双重性质,50 开始分解;过氧碳酸钠在异丙醇中的溶解度较低。.鱼浮灵的制备。实验室用 Na2CO3与稳定剂的混合溶液和 30%的 H2O2溶液反应制备过氧碳酸钠,实验装置如图 T8-6 所示。.图 T8-6 反应温度不能超过 20 的原因是 。反应结束后,停止搅拌,向反应液中加入异丙醇,静置过滤、洗涤、干燥,获得过氧碳酸钠固体。加入异丙醇的目的 。.鱼浮灵的成分测定。定性检测检测过氧碳酸钠溶液中的成分。请补充完成下列实验报告中的相关内容。实验序号 实验步骤 实验现象 解释或结论 取样,加入MnO2粉末,用带火星的木条伸入试管内 木条复燃 反应的化学方程式 溶液中含有 Na2CO3 定量研究测定鱼浮灵中过氧碳酸钠的组成。实验:称取一定质量的鱼浮灵样品于小烧杯中,加适量水溶解,向小烧杯中加入足量 Ba2溶液,过滤、洗涤、干燥,得到碳酸钡固体 3.94 g。实验:另称取相同质量的鱼浮灵样品于锥形瓶中,加入足量稀硫酸,再逐滴加入高锰酸钾溶液,充分反应,消耗 KMnO4的质量为 1.896 g,该反应的原理是 2KMnO4+5H2O2+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+5O2+8H2O。计算确定过氧碳酸钠的化学式。.鱼浮灵的增氧原理。研究小组通过测定常温下相同时间内水溶液中溶解氧的变化,探究 CO32-、OH-对 H2O2分解速率的影响,设计了对比实验,实验数据记录如下表。编号 试剂 pH 溶解氧/H2O 6.96 5.68 4%H2O2溶液 6.01 6.44.Na2CO3溶液+4%H2O2溶液 8.14 9.11 NaOH 溶液+4%H2O2溶液 8.15 9.12 NaOH 溶液+4%H2O2溶液 9.26 10.97 由实验可知,常温下,过氧化氢水溶液呈 。过氧碳酸钠可以速效增氧的原理是 。类型二 物质性质的探究|针对训练|1.2018XX 节选根据图 T8-9 所示实验装置,回答有关问题。小强和小明两位同学对黄色的 FeCl3溶液产生了浓厚的兴趣,查阅资料获得如下信息:FeCl3能与 Cu、Fe、Al 等金属反应生成 FeCl2,如 2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2;FeCl3溶液能使无色的苯酚溶液变成紫色。提出问题FeCl3溶液与金属铝反应有哪些现象?FeCl3溶液中的哪种粒子使苯酚溶液变成紫色?实验探究取适量 FeCl3溶液于试管中,进行如下实验:图 T8-9 思考与交流 实验前,铝箔表面需要进行打磨处理,其目的是 。FeCl3溶液的 pH 7。溶液由黄色变成浅绿色的化学反应方程式为 。D 中无色溶液的溶质是 。经分析,小强同学认为是 Fe3+使苯酚溶液变成紫色,但小明同学认为若要得出此结论还需补做如下实验:在苯 酚 溶 液 中 滴 加 稀 盐 酸,观 察 溶 液 是 否 变 成 紫 色。小 明 的 理 由是 。2.2018XX水垢是日常生活中常见的物质,某兴趣小组收集了一部分水垢主要成分 CaCO3和 Mg2,不考虑其他成分对实验的影响并对其进行实验探究。查阅资料Mg2受热易分解,生成 MgO 和 H2O;无水硫酸铜是白色固体,遇水变蓝色。探究活动一验证水垢中的 CaCO3和 Mg2。小斌取一定量水垢样品,高温灼烧,将生成的气体依次通过澄清石灰水和无水硫酸铜,观察到澄清石灰水变浑浊、无水硫酸铜变 色。.得出结论:水垢中含有 CaCO3和 Mg2。小红提出小斌的实验方案存在明显缺陷,小红的理由是 。探究活动二分离水垢中的 CaCO3和 Mg2。小林设计了如下实验流程:图 T8-10 过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。滤液 A 中的溶质有 。加入 MgCl2溶液时,发生反应的化学方程式是 。操作的实验步骤是 。3.2019XX某化学兴趣小组学习了酸、碱、盐的知识后,对某些盐的性质开展了探究活动。研究主题:探究 FeCl3溶液加热、灼烧的变化。相关信息:酒精具有还原性,加热条件下能与Fe2O3反应;Fe和Fe3O4易被磁铁吸引,FeO是一种黑色固体,不能被磁铁吸引;Fe3O4能与盐酸反应生成盐和水。实验一:将大约 20 mL 饱和 FeCl3溶液在蒸发皿中加热蒸发,沸腾后发现溶液中逐渐产生红褐色浑浊。FeCl3溶液呈黄色主要是因为溶液中含有铁离子,铁离子符号为 。加 热 时,FeCl3溶 液 易 与 水 反 应 生 成 红 褐 色 的 物 质 和 盐 酸,发 生 反 应 的 化 学 方 程 式为 。由实验启示,FeCl3溶液通过蒸发结晶的方式 获得 FeCl3固体。实验二:将实验一蒸发获得的红褐色固体转移到坩埚中灼烧,颜色由红褐色变为红棕色。此过程发生分解反应,除生成红棕色物质外,还生成水,反应的化学方程式:。氢氧化镁、氢氧化铜等加热分解也能得到对应的金属氧化物,结合实验,从物质类别及其溶解性推断,通过加热分解 可生成对应的金属氧化物。实验三:小组同学用多根玻璃棒蘸取饱和FeCl3溶液于酒精灯火焰上灼烧,随着加热时间的持续,在1分钟内观察到玻璃棒表面颜色的变化依次为:黄色、红褐色、红棕色、黑色。实验三相对于实验一和二,优点是 。同学们对黑色物质的成分产生了疑问。联系酒精的可燃性、还原性等相关性质,对黑色物质的成分提出了猜想,经讨论认为,可能是 和 Fe3O4四种物质中的一种或几种。为了确定黑色物质的成分,收集黑色物质,进行了如下实验:实验步骤 实验现象 实验结论 取黑色粉末,用磁铁吸引,观察现象 黑色粉末全部被磁铁吸引 综合实验现象判断,此黑色物质成分是 .向装有黑色粉末的试管中加入足量的盐酸,充分反应,观察现象 固体逐渐溶解,但无气泡产生 拓展延伸:配制 FeCl3溶液时,为防止出现红褐色物质,可向其中滴加少量的 。结合已学知识,从元素化合价变化的角度分析,Fe2O3发生还原反应时,反应前后铁元素化合价一般呈 的变化。4.2018XXXX 盛产海盐。某化学兴趣小组同学在市场购到粗盐,带回实验室进行提纯。在溶解、过滤、蒸发等操作中,均用到的玻璃仪器是 。配制 50 g 质量分数为 6%的 NaCl 溶液,需称量 NaCl 固体 g,若用粗盐配制上述溶液,则所配溶液中 NaCl 的质量分数会 。探究活动:以 NaCl 为原料可以制取金属钠。兴趣小组同学认为 Na 是活泼金属,能与 CuSO4等盐溶液反应,生成相应的金属单质。提出问题Na 与 CuSO4溶液反应,是否有 Cu 生成?设计实验兴趣小组同学在老师的指导下,设计了图 T8-11 所示装置进行实验。图 T8-11.向大试管中加入一定体积煤油。.用小刀切一小块钠,放入大试管,塞上橡皮塞。.打开活塞,通过长颈漏斗向试管中加入 CuSO4溶液,使煤油的液面升至胶塞,关闭活塞,观察现象。实验现象 Na 在煤油与溶液交界处上下来回振动,表面产生气泡,逐渐变小直至消失。溶液颜色逐渐变淡,有蓝色絮状沉淀和少量黑色固体生成。打开活塞,用燃着的木条放在尖嘴管口处,气体被点燃。查阅资料Na 通常存放在煤油中;煤油不溶于水且不与水反应;2Na+2H2O2NaOH+H2;Cu2CuO+H2O。实验分析 根据上述信息,可获知金属钠的物理性质是 。实验中长颈漏斗的作用 。便于添加 CuSO4溶液.收集气体 防止压强过大冲开活塞 对于产生的气体,有些同学猜想是 H2,有些同学猜想是 SO2。小组同学经过讨论,排除了 SO2,理由是 。经过进一步实验,确认气体是 H2。将反应后的混合物过滤,向滤渣中滴加足量稀硫酸,滤渣完全溶解。写出滤渣与稀硫酸反应的化学方程式 。实验结论Na 与 CuSO4溶液反应,无 Cu 生成。实验反思Na与CuSO4溶液反应无Cu生成,原因可能是 。定量分析另取一定量上述 CuSO4溶液,完成下列实验。利用数据计算无色溶液的溶质质量分数。图 T8-12 5.2017XX氧泡泡系列产品去污能力强、绿色环保,已成为中国氧系清洁品类领导品牌,其主要成分是过碳酸钠。某化学活动小组对过碳酸钠产生了浓厚的兴趣,决定对其进行探究。查阅资料.过碳酸钠在水中易离解成 Na2CO3和 H2O2,其水溶液具有 Na2CO3和 H2O2的双重性质;.过碳酸钠能与盐酸反应:2+8HCl8NaCl+4CO2+3O2+10H2O;.过碳酸钠的去污能力主要与其在反应中释放出的活性氧有关,活性氧含量越高,去污能力越强。20 时,测得 1%过碳酸钠水溶液的 pH 为 10.5,说明其溶液呈 。向 过 碳 酸 钠 水 溶 液 中 加 入 少 量MnO2时 产 生 大 量 气 泡,发 生 反 应 的 化 学 方 程 式是 。过碳酸钠样品中活性氧含量=样品与足量盐酸反应生成的氧气质量样品质量100%。为测定某过碳酸钠样品中活性氧含量,取 20.0 g 样品按图 T8-13 所示实验装置与足量盐酸反应。图 T8-13 将盐酸慢慢滴入 A 中,反应一段时间,观察到 ,停止滴加盐酸。装置 B 可吸收生成的 CO2,该反应的化学方程式是 。甲同学认为若要得出生成氧气的质量,除要记录量筒内液体的读数外,还需要知道的数据是该实验条件下的 。将反应后 A 中所得溶液过滤、蒸发、结晶、烘干,称得固体质量为 11.7 g,乙同学据此计算出该过碳酸钠样品的活性氧含量,写出其计算过程。完成上述探究后,丙同学提出:称量反应前后装置B的质量,其质量差就是反应生成CO2的质量,据此可计算出样 品 中 活 性 氧 含 量。但 丁 同 学 认 为 该 方 案 不 合 理,丁 同 学 的 理 由 是 。6.2019XX草酸是一种酸,易溶于水。草酸的化学性质 草酸溶液的 pH 7。草 酸 溶 液 中 加 入 石 灰 水,生 成 草 酸 钙 固 体,该 反 应 的 化 学 方 程 式为 。.CaC2O4热分解探究 资料:CaC2O4CaCO3+CO。兴趣小组称一定量的 CaC2O4固体,在老师的指导下用图 T8-14 装置进行实验。图 T8-14 实验一:先通入 N2,再加热相应固体,一段时间后停止加热,缓缓通入 N2至试管冷却。装置 B 增重 6.6 g,装置 B 中发生反应的化学方程式为 。装置 C 中观察到 的现象,说明反应生成 CO。实验二:取出实验一后装置 A 试管中的剩余固体,按图进行实验。中温度升高,则剩余固体中含有 ,中产生 2.2 g 气体。将中溶液蒸发得 CaCl2固体 22.2 g。结论取用的 CaC2O4固体的质量为 g。结合实验及相关数据,本实验中CaC2O4分解的总反应化学方程式为 。类型三 影响物质变化因素的探究|针对训练|1.2019XX常温下,铁在潮湿的空气中容易生锈,产物主要为 Fe2O3nH2O;铁丝在氧气中燃烧,产物为黑色的Fe3O4。提出问题铁在空气中用酒精灯加热时,是否与空气中氧气发生反应?产物是什么?查阅资料常见的铁的氧化物有三种:FeO、Fe2O3、Fe3O4,其中 Fe3O4是磁性物质。FeCl3溶液呈黄色,FeCl2溶液呈浅绿色。探究按图 T8-16 连接实验装置,检查。向试管内加入铁粉,针筒活塞停在A刻度。加热铁粉的过程中,活塞发生移动。停止加热后,活塞逐渐向左移动,最终停在B刻度。用细线吊着洁净铁钉靠近加热后的固体粉末,发现没有粉末被铁钉吸上来。向试管内加入盐酸,发现有气泡产生,溶液立即出现黄色。另取一些未加热过的铁粉加入到盛有盐酸的试管内,发现有气泡产生,溶液变为浅绿色。经检验,步骤、产生的气体相同。.图 T8-16 实验结论与反思 步骤中处应填:。步骤、中产生的气体是 。本实验探究的结论是:铁粉在空气中用酒精灯加热时,与空气中氧气发生反应,产物是 。结合已学知识和本次探究分析可得,铁与氧气反应的产物受反应温度、氧气的 等因素影响。2.2019北京如图 T8-17 所示黑面包实验中,蔗糖变黑,体积膨胀,变成疏松的炭,放出有刺激性气味的气体。图 T8-17 提出问题改变糖的种类、浓硫酸的体积、水的滴数和温度是否会影响实验效果呢?进行实验分别取 5 g 糖粉进行实验,根据前 2 min 的现象对实验效果进行评分,记录如下:表 1 实验记录 实验 糖 浓硫酸体积/mL 水的滴数 温度/效果得分 1 蔗糖 4 5 22 65 2 蔗糖 5 10 30 81 3 蔗糖 6 15 50 93 4 冰糖 4 10 50 91 5 冰糖 5 15 22 88 6 冰糖 a 5 30 75 7 葡萄糖 4 15 30 0 8 葡萄糖 5 5 50 0 9 葡萄糖 6 10 22 0 处理数据分析表 1,计算效果得分均值,结果如下:表 2 效果得分均值 因素 均值 糖 蔗糖 79.7 冰糖 84.7 葡萄糖 0.浓硫酸体积/mL 4 52.0 5 56.3 6 56.0 水的滴数 5 46.7 10 57.3 15 60.3 温度/22 51.0 30 52.0 50 61.3 依据均值推断最佳实验方案,均值越高,效果越好。解释与结论 蔗糖变成黑色的炭,发生了 变化。推测放出的气体含SO2,从元素守恒角度说明理由:。实验 6 中,a为 mL。根据表 2 推断,黑面包实验最好选择 5 g 冰糖、5 mL 浓硫酸、滴水和 50。反思与评价 表 2 中,22 对应的均值为 51.0,计算该值所依据的 3 个数据分别是 。综合分析,使实验3的效果得分高于实验4的因素有 。3.2018XX小明进行 H2O2溶液制 O2的实验探究。结合下列过程,回答有关问题。MnO2作催化剂。向 5 mL 5%的 H2O2溶液中加入少量 MnO2,立即产生大量气泡。图 T8-18 写出用 H2O2溶液制备 O2的化学方程式:。用上述反应原理制备并收集一瓶干燥的 O2,从所给装置图中选择并组装一套装置,其连接顺序为 。为了确保实验成功,在装药品之前应该 。检验 O2的方法是 ,若木条复燃,则证明收集的气体为 O2。FeCl3溶液作催化剂。向 5 mL 5%的 H2O2溶液中加入 2 滴一定浓度的 FeCl3溶液,立即产生大量气泡。已知FeCl3溶液中主要含有三种微粒:H2O、Fe3+、Cl-。问题哪种微粒对 H2O2溶液的分解起催化作用?.假设假设一:可能是 H2O;假设二:可能是 Fe3+;假设三:可能是 Cl-。分析假设一不可能成立,理由是 。实验 操作 现象 其他条件不变,向 H2O2溶液中加入 NaCl 溶液 无明显变化 其他条件不变,向 H2O2溶液中加入 Na2SO4溶液 无明显变化 其他条件不变,向 H2O2溶液中加入 Fe23溶液 立即产生大量气泡 结论假设 成立,而假设一和另一种假设不成立。催化剂比较。从循环利用的角度分析,更适合作该反应的催化剂。4.2018北京为探究碳还原氧化铜的最佳实验条件,用木炭粉和氧化铜的干燥混合物 12.5 g 进行系列实验。查阅资料 氧化铜为黑色固体。碳还原氧化铜得到的铜中可能含有少量的氧化亚铜;氧化亚铜为红色固体,能与稀硫酸反应:Cu2O+H2SO4 CuSO4+H2O+Cu。进行实验 实验 1:取质量比 111 的木炭粉和氧化铜混合物 1.3 g,进行实验。序号 装置 反应后物质的颜色、状态 1-1 黑色粉末中混有少量红色固体 1-2 红色固体有金属光泽,混有极少量黑色物质 实验 2:取一定量的混合物,用 1-2 装置进行实验。序号 木炭粉与氧化铜的质量比 反应后物质的颜色、状态 2-1 19 红色固体有金属光泽 混有少量黑色物质 2-2 110 混有很少量黑色物质 2-3 111 混有极少量黑色物质 2-4 112 无黑色物质 2-5 113 混有较多黑色物质 解释与结论.配平化学方程式:1C+CuO Cu+CO2。实验 1-2 中,证明产生了 CO2的现象是 。实验 1 的目的是 。实验 2 的结论是 。反思与评价 实验2没有进行质量比为114的实验,理由是 。为检验 2-4 的红色固体中是否含 Cu2O,所需试剂是 。类型四 创新型探究|针对训练|1.2019XX某同学将打磨过的铝箔加入到氢氧化钠溶液中,结果发现也有气泡产生,为了解该气体的成分,实验小组进行了以下探究活动:作出猜想 猜想一:氧气;猜想二:氢气;猜想三:氮气。其他同学认为猜想三是错误的,理由是 。进行实验 图 T8-22 分别进行实验:利用图装置进行实验:反应一段时间后,观察到 ,则猜想一错误。利用图装置进行实验:反应一段时间气体验纯后,在尖嘴处点火观察到 ,则猜想二正确。得出结论 氢 氧 化 钠、水、铝 能 反 应 生 成 偏 铝 酸 钠 和 氢 气,请 写 出 此 反 应 的 化 学 方 程式:。铝分别与稀硫酸、氢氧化钠溶液反应,若生成等质量的氢气,则消耗硫酸与氢氧化钠的质量比.为 。若本实验所用试液是在空气中敞口久置的氢氧化钠稀溶液,则观察不到明显的实验现象。其原因是 。铝块能制成铝箔是利用了铝的 性,铝在空气中表面形成一层致密的薄膜,具有一定的抗腐蚀性,写出相应的化学方程式:。2.2019XX某化学兴趣小组用石灰石和盐酸制取一瓶 CO2,验满后,将澄清石灰水倒入集气瓶中,发现没有变浑浊。兴趣小组对这个异常现象进行了探究。提出问题澄清石灰水为什么没有变浑浊?查阅资料CO2过量时,CaCO3沉淀会转化为可溶于水的 Ca2。AgCl 不溶于稀硝酸。提出猜想.石灰水已完全变质;.;.CO2中混有 HCl。实验方案兴趣小组用原药品继续制取 CO2,并进行探究。制备 CO2的化学方程式为 。步骤 实验操作 实验现象 结论及化学方程式 取少量澄清石灰水于试管中,加入 溶液 产生白色沉淀 猜想不成立 将少量气体通入盛有澄清石灰水的试管中 猜想不成立 将气体通入盛有 溶液的试管中,再加稀硝酸 猜想成立。反应方程式为 实验结论制取的 CO2气体中混入了 HCl,所以澄清石灰水没有变浑浊。交流讨论若要收集到纯净、干燥的 CO2,需将混合气体依次通入饱和 NaHCO3溶液和 。拓展思考回忆课本中收集呼出气体的操作后,同学们尝试用排水法收集一瓶 CO2,倒入澄清石灰水后,石灰水变浑浊。你认为该实验成功的原因是 。3.2019XX已知:2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2;2Na2O2+2H2O4NaOH+O2。为了证明过氧化钠固体可在呼吸面具和潜水艇中作供氧剂,某化学兴趣小组的同学利用如图 T8-23 所示实验装置进行探究活动。.图 T8-23 A 装置中所发生反应的化学方程式为 。请将如图 T8-24 方框中 A 装置的长颈漏斗和玻璃导管补画完整。图 T8-24 D装 置 的 作 用 是 ;E装 置 中 可 能 发 生 的 有 关 反 应 的 化 学 方 程 式为 。为了达到实验的目的,以上装置导管接口正确的连接顺序为 a 接 、接 、接 、接 b。氧 气 可 采 用B装 置 收 集 并 用 带 火 星 的 木 条 检 验,这 是 利 用 了 氧 气 的 哪 些 性质?。实验结束后,取 C 装置中固体溶于水,无气泡产生。请设计实验,检验 C 装置中固体的成分:。某潜水艇上有 100 人,如果每人每分钟消耗氧气为 0.001 kg,假如所需要的氧气全部由 Na2O2与 CO2反应来提供,则该潜水艇一天所需要 Na2O2的质量是多少?.4.2019XX化学实验社团在老师的指导下开展了模拟酸雨形成的相关实验。联想与实验模仿二氧化碳与水反应进行如图 T8-26 一所示实验:资料卡片 1.二氧化硫与二氧化碳的化学性质相似,能与水反应生成亚硫酸,亚硫酸也不稳定。2.整个实验在通风橱中进行。图 T8-25 图 T8-26 问题与猜想亚硫酸不稳定,为什么红色液体微热后不变为紫色?其原因可能为:猜想 1:加热不够充分;猜想 2:与空气中氮气有关;猜想 3:与空气中氧气有关。探究与验证填写表格中的空格。编号 操作 现象 结论 1 将图一中红色液体继续加热至沸腾 仍为红色 猜想 1 不成立 2 如图二所示,先通入适量 SO2,然后用酒精灯微热 先变红 后变紫 猜想 2 不成立 3 如图二所示,先通入适量 SO2,再改通入氮气,最后用酒精灯微热 4 如图二所示,先通入适量 SO2,再改通入 ,最后用酒精灯微热 猜想 3 成立 分析与结论红色液体微热后不变为紫色的原因是:H2SO3在空气中会被氧化生成另一种酸,进一步实验证明是硫酸。应用与拓展收集某硫酸厂附近刚降到地面的雨水水样,用pH计测得每隔十分钟数据如下表:测定时间 5:05 5:15 5:25 5:35 5:45 pH 4.95 4.94 4.86 4.85 4.85.分析表中数据,5:15 至 5:25 时间段内水样中主要酸性溶质有 。实验社团提出一种处理废气的方案如图 T8-27,利用 CaCO3粉末、空气为原料,在高温下吸收 SO2,写出该反应的化学方程式:。图 T8-27 5.2019XX冬季雾霾频发。某校社会实践小组的同学们,对某地区雾霾的成分、成因、危害及防治产生了浓厚的兴趣并开启了项目性学习之旅。信息检索雾是浮游在空气中的大量微小水滴。霾是可吸入颗粒物浓度较高造成的能见度较低的现象。霾的主要成分可能含有可溶性硫酸盐、硝酸盐、铵盐、不溶性有机物、黑碳、金属元素和其他元素。提出问题某地霾的成分是什么?实验准备选择该地重度雾霾天气,用 SDLKC-1000 型大流量 TSP 采样器在室外采集大气中的可吸入颗粒物 10 g。活动一:探究霾中是否含有铵盐和硫酸盐。实验方案 实验步骤 实验现象 实验结论 方案一 取 5 g 样品,加少量熟石灰粉末,混合、研磨 含有铵盐 方案二 取 5 g 样品,加适量水,充分溶解后过滤,向滤液中滴加 有白色沉淀生成 含有硫酸盐 总结反思工业上应加强对污染企业的监管,农业上应合理施用化肥。活动二:探究霾中是否含有黑碳。同学们设计了如图 T8-28 所示的创新实验。图 T8-28 实验步骤滴入过氧化氢溶液制取 O2,排出装置内空气后,再在导管口接上气球。向右边的凹槽内滴入澄.清的石灰水。接通电源,用红热电阻丝点燃残渣。实验现象残渣剧烈燃烧,澄清石灰水变浑浊,气球变大。实 验 结 论 霾 中 含 有 黑 碳。装 置 内 澄 清 石 灰 水 变 浑 浊 的 化 学 方 程 式是 。交 流 研 讨 某 同 学 对 霾 中 含 有 黑 碳 的 结 论 产 生 质 疑,理 由是 。活动三:查阅资料,霾中还含有 Al、Na、Zn、Pb、Hg、Cd 等金属元素,其中的有害元素除 Cd 外,还有 。能力发展请你联系实际填写关于雾霾的问卷调查表:项目 雾霾频发的成因 控制雾霾频发的做法 政府采取的应急措施 能源结构不合理 推广太阳能发电 人工降雨 烧散煤取暖 向空中或地面洒水 推广新能源汽车 私家车限号出行 检查进度小组同学没有进行的探究项目是 。.参考答案 类型一 针对训练 1.CaH2+2H2OCa2+2H2 猜想与假设Na2CO3 碳酸钠与氢氧化钙能发生反应 实验过程无明显现象 盐酸 三 拓展延伸反应物 解析由题意可知氢化钙与水反应,反应物为氢化钙、水,反应条件为常温,生成物为氢氧化钙、氢气,根据质量守恒定律,该反应的化学方程式为 CaH2+2H2OCa2+2H2。将碳酸钠溶液滴入氢氧化钙溶液中,碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,由于不知反应物是否都反应完,所以滤液中溶质的成分可能为氢氧化钠;氢氧化钠、碳酸钠;氢氧化钠、氢氧化钙。碳酸钠与氢氧化钙能发生反应,不能同时存在。实验过程步骤,向滤液中滴加碳酸钠溶液,检验是否有氢氧化钙,由于结论为猜想二不成立,所以加入碳酸钠后无明显现象;步骤,另取滤液,由现象产生气泡可知,加入的溶液为酸,说明滤液中含有碳酸钠,猜想三成立。拓展延伸由本次探究实验可知,在分析反应后所得物质的成分时,除考虑生成物外,还需要考虑反应物是否过量。2.实验探究碱性 3 号,饱和石灰水 稀盐酸 5.3 Na2CO3+CaCl2CaCO3+2NaCl Na2CO3、NaHCO3 实验反思AB 解析无色酚酞溶液遇酸性溶液不变色,遇碱性溶液变红,分别滴加 1 号溶液,发现 3、4、5 号溶液变红色,说明这 3 种溶液呈碱性。氢氧化钠、碳酸钠溶液、饱和石灰水显碱性,由该实验可确定 3 号溶液为饱和石灰水。分别取 2 号 5.55 g 和 7 号 3.65 g 溶液,混合均匀后,逐滴加入 5 号溶液。首先观察到有气泡冒出,然后有沉淀析出。碳酸钠溶液能与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,碳酸钠溶液能与氯化钙溶液反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠,根据图中数据计算可知,5 号溶液是碳酸钠溶液,7 号溶液是稀盐酸。设生成 0.22 g二氧化碳气体需要碳酸钠溶液的质量为x。Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2 106 44 10%x 0.22 g 10644=10%0.22 g x=5.3 g 图中hk段,溶液的 pH 等于 7,发生的反应是碳酸钠与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,反应的化学方程式为:Na2CO3+CaCl2CaCO3+2NaCl。取 3 号溶液于试管中,逐滴加入一定量的 6 号溶液,观察到溶液变浑浊,是因为发生的反应为 Ca2+NaHCO3CaCO3+NaOH+H2O,同时可能发生的反应为 NaOH+NaHCO3Na2CO3+H2O。则滤液中含有的溶质可能为氢氧化钠;氢氧化钠和氢氧化钙;碳酸钠;氢氧化钠和碳酸钠;还可能是 Na2CO3、NaHCO3。实验反思5 号试剂不可能是部分变质的氢氧化钠溶液,若是部分变质的氢氧化钠溶液,.不可能出现 0a段气体从原点开始产生的情况;由上述分析,该实验可以确定各种试剂,可以完成实验目的;图中bc段反应过程,即碳酸钠与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,溶液的 pH 变化情况可用图中hk段表示;碳酸氢钠能与氢氧化钙反应,又能与盐酸反应,则碳酸氢钠既能与碱反应,又能与酸反应。3.实验探究 12 1、3 得出结论Na2CO3 反思提高NH4HCO3NH3+H2O+CO2 拓展应用abc 解析实验探究 1加热产生的气体无气味,说明不含碳酸氢铵,故猜想 1、3 错误,猜想 2 成立。得出结论将实验所得固体继续加热,无明显现象。冷却,向试管中加水,固体全部溶解,将所得溶液分为 2份,向其中 1 份溶液中滴加稀盐酸,有气泡生成,将生成的气体通入澄清石灰水,有白色沉淀生成,说明生成了二氧化碳气体;向另 1 份溶液中滴加足量氯化钙溶液,有白色沉淀生成,静置,向上层清液中滴加 2 滴无色酚酞试液,溶液不变红,说明不含碱性物质,故只含有碳酸钠一种固体。反思提高碳酸氢铵受热分解生成氨气、水和二氧化碳。将实验所得固体继续加热,无明显现象,说明碳酸钠的热稳定性强于碳酸氢钠。拓展应用生成的物质中 CaHPO4是沉淀,说明常温下的溶解度 Na2HPO4CaHPO4,a 正确;碳酸氢钠中含有 HCO3-,遇到 H+能反应生成二氧化碳,故在水溶液中遇到酸性物质能产生气体,b 正确;根据反应方程式,碳酸氢钠与生成的二氧化碳的质量关系为 NaHCO3CO2,设产生 0.22 g CO2至少需要 NaHCO3的质量为x。NaHCO3CO2 84 44 x 0.22 g 8444=0.22 g x=0.42 g 产生 0.22 g CO2至少需要 NaHCO3的质量为 0.42 g,c 正确。4.常温下鱼浮灵在水中能很快分解产生氧气 使过氧碳酸钠固体尽可能多地析出 2H2O22H2O+O2 取样,加入适量的 CaCl2溶液 产生白色沉淀 解:设样品中碳酸钠的质量为x,过氧化氢的质量为y。Na2CO3+Ba2BaCO3+2NaOH 106 197 x 3.94 g 106197=3.94 g x=2.12 g 由化学方程式 2KMnO4+5H2O2+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+5O2+8H2O 得关系式:2KMnO45H2O2 316 170 1.896 g y.316170=1.896 g y=1.02 g 据题意:10634=2.12 g1.02 g 解得=23 答:过氧碳酸钠的化学式是 2Na2CO33H2O2。酸性 过氧碳酸钠中含有碳酸钠,碳酸钠易溶于水,溶液呈碱性,加快了 H2O2分解,使水中溶解氧迅速增加 解析常温下鱼浮灵在水中会很快分解,而且温度越高,分解速率越快。因此生产过程中反应温度不能超过20 的原因是:常温下鱼浮灵在水中能很快分解产生氧气。因为过氧碳酸钠在异丙醇中的溶解度较低,所以反应结束后,向反应液中加入异丙醇的目的是使过氧碳酸钠固体尽可能多地析出。实验中根据木条复燃,说明有氧气生成,可以判断出溶液中含有过氧化氢,化学方程式是 2H2O22H2O+O2;实验结论是溶液中含有碳酸钠,根据碳酸根离子的鉴定方法,设计的实验步骤是取样,加入适量的CaCl2溶液,实验现象是产生白色沉淀。由鱼浮灵的增氧原理中的实验可知,常温下,过氧化氢水溶液 pH=6.017,呈酸性。由鱼浮灵的增氧原理中的实验可知,溶液的碱性越强,过氧化氢的分解速率越大,溶液中的溶解氧就越多,可见过氧碳酸钠可以速效增氧的原理是:过氧碳酸钠中含有碳酸钠,碳酸钠易溶于水,溶液呈碱性,加快了 H2O2分解,使水中溶解氧迅速增加。类型二 针对训练 1.除去表面的氧化铝薄膜 3FeCl3+Al3FeCl2+AlCl3 AlCl3 排除 Cl-使苯酚溶液变色的可能 解析实验前,打磨铝箔表面的目的是除去其表面生成的致密的氧化铝薄膜。由于铝箔加入 FeCl3溶液中有大量气泡产生,说明有氢气生成,证明氯化铁溶液呈酸性。氯化铁溶液由黄色变成浅绿色,证明氯化铁与铝反应生成了氯化亚铁和氯化铝。一周后 D 中溶液变成无色,说明生成的氯化亚铁又与过量的铝反应生成氯化铝和单质铁,故溶质为 AlCl3。要证明是 Fe3+使苯酚溶液变成紫色,需排除氯化铁中 Cl-的干扰。2.探究活动一蓝 气体通过澄清石灰水时会带出水蒸气 探究活动二漏斗 CaCl2、MgCl2、HCl MgCl2+Ca2Mg2+CaCl2 加入足量水溶解,过滤 3.Fe3+FeCl3+3H2OFe3+3HCl 不能.2Fe3Fe2O3+3H2O 难溶性碱 多组实验,实验过程中现象更明显 C、Fe、FeO Fe3O4 稀盐酸 下降 解析铁离子符号为 Fe3+;加热时,FeCl3溶液易与水反应生成红褐色的物质和盐酸,红褐色物质是氢氧化铁,化学方程式为 FeCl3+3H2OFe3+3HCl;由实验启示,加热时氯化铁能和水反应,故蒸发不能获得 FeCl3固体。实验二:将实验一蒸发获得的红褐色固体转移到坩埚中灼烧,颜色由红褐色变为红棕色。氢氧化铁发生分解反应,除生成红棕色物质氧化铁,还生成水,反应的化学方程式为 2Fe3Fe2O3+3H2O;氢氧化镁、氢氧化铜都是难溶性碱,据此得出结论。酒精可能未完全燃烧生成碳,氧化铁被还原可能生成 Fe、FeO 或 Fe3O4,故黑色物质可能是碳、铁、氧化亚铁和Fe3O4四种物质中的一种或几种;取黑色粉末,用磁铁吸引,黑色粉末全部被磁铁吸引,说明是铁或四氧化三铁或二者的混合物,向装有黑色粉末的试管中加入足量的盐酸,充分反应,固体逐渐溶解,但无气泡产生,说明没有铁。配制 FeCl3溶液时,出现红褐色物质是因为水解产生了少量的氢氧根离子,可以加入少量稀盐酸;Fe2O3