2020中考化学总复习必考必学700题专练14：实验探究题30题45065.pdf

1 2020 中考化学总复习必考必学 700 题 专练 14 实验探究 30 题（重点）1生活中塑料有多种，矿泉水瓶子所用的塑料主要成分为只含碳、氢元素的有机物和稳定剂，该有机物在氧气充足时燃烧产物为二氧化碳和水，氧气不充足时燃烧产物为二氧化碳、一氧化碳、水，稳定剂不参与反应也不升华。某化学研究小组的同学欲对矿泉水瓶子的组成进行探究，他们设计了如下图所示的实验装置，该装置气密性良好。实验主要操作如下:.检查装置气密性后装入剪碎的塑料瓶；断开丙、丁装置.打开甲中分液漏斗活塞，注入双氧水后，关闭活塞;.一段时间后连接丙、丁装置，点燃酒精灯，观察到塑料燃烧，充分燃烧后丙装置有固体残留。IV.熄灭酒精灯，继续通入氧气直至玻璃管冷却。实验测定数据如下:丙中固体 丁装置 戊装置 己装置 实验前 5.0g 118.2g 224.6g 148.0g 实验后 m 123.6g 237.8g 148.0g（1）丁中所装药品是_，己装置的作用是_；（2）操作 IV中通入氧气的作用是_；（3）若该实验不用纯氧气，而是通入空气，依据丙、丁装置质量变化计算会使测定的 C、H 元素的质量比_(“偏大”、“偏小”或“无影响”)，原因是_；（4）m的值为_。【答案】（1）浓硫酸 吸收空气中的二氧化碳和水蒸气 （2）使塑料碎屑完全反应,；将所有生成气体排入装置丁、戊充分吸收 2（3）偏大 空气中含有一定量的二氧化碳 （4）0.8g 【解析】（1）浓硫酸具有吸水性，碱石灰会与水、二氧化碳反应，所以丁中所装药品是浓硫酸，己装置的作用是：吸收空气中的二氧化碳和水蒸气，防止从装置尾端进入影响实验结果；（2）氧气和塑料会反应生成二氧化碳和水，所以操作中通入氧气的作用是：使塑料碎屑完全反应,；将所有生成气体排入装置丁、戊充分吸收；（3）空气中含有一定量的二氧化碳，所以该实验不用纯氧气，而是通入空气，依据丙、丁装置质量变化计算会使测定的 C、H元素的质量比偏大，原因是：空气中含有一定量的二氧化碳；（4）浓硫酸具有吸水性，澄清石灰水可以吸收二氧化碳，丁装置中增加的是水的质量是 5.4g，戊装置中增加的为二氧化碳的质量是 13.2g，所以消耗碳、氢元素的质量为：5.4g218+13.2g1244=4.2g，所以 m的值为 5g-4.2g=0.8g。（重点）2通过化学反应探究生活中常见物质的成分。（1）氧化钙是一种比较常见的白色粉末状的干燥剂,氧化钙作干燥剂可吸收空气中的水蒸气，写出该反应的化学方程式_，基本反应类型是_。（2）某化学兴趣小组打开一包装盒中的干燥剂,发现里面是黑色粉末同时还夹杂着少量红色粉末。该化学兴趣小组对该干燥剂的成分进行了探究:查阅资料:常见的黑色粉末有铁粉炭粉(C)、氧化铜、二氧化锰,常见的红色粉末有氧化铁、铜 Fe 与 Fe3+在常温下反应生成 Fe2+实验步骤 实验操作 实验现象 一 取该干燥剂少许于试管中，加适量_。溶液开始变为黄色又逐渐变为浅绿色,并有气泡产生,最后试管底部剩余有少量未溶解的黑色粉末 二 取步骤一中未溶解的残渣进行灼烧，在上方罩一只烧杯，一段时间后迅速倒转,向烧杯中加入适量澄清石灰水 黑色粉末消失，_。根据上述实验得出干燥剂的成分是炭粉(C)、_。（3）写出步骤二中黑色粉末消失的反应化学方程式_。（4）步骤一中溶液变为浅绿色的原因是_。【答案】（1）22CaO+H O=Ca OH 化合反应 3（2）稀盐酸(或稀硫酸)澄清石灰水变浑浊 铁、氧化铁 （3）22C+OCO点燃 （4）溶液中的 Fe3+全部和 Fe 反应生成 Fe2+【解析】（1）氧化钙可吸收空气中的水蒸气，与水反应生成氢氧化钙，反应的化学方程式为22CaO+H O=Ca OH；该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应；（2）根据实验现象，溶液先变成黄色后变为浅绿色，可知样品中有铁和氧化铁，氧化铁和稀盐酸或稀硫酸先反应生成氯化铁或硫酸铁，溶液均显黄色，铁和氯化铁或硫酸铁反应生成浅绿色溶液，铁和稀盐酸或稀硫酸反应，生成氯化亚铁或硫酸亚铁，同时生成氢气，氯化亚铁和硫酸亚铁溶液也均显浅绿色，所以加入的试剂是稀盐酸或稀硫酸；灼烧步骤一中未溶解的残渣，黑色粉末全部消失，根据实验结论该干燥剂含有炭粉，所以该剩余粉末全部为炭粉，炭粉燃烧生成二氧化碳，所以，在上方罩一只烧杯，一段时间后迅速倒转并加入适量澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊；根据上述实验得出干燥剂的成分是炭粉(C)、铁粉和氧化铁；（3）步骤二黑色粉末消失为碳和氧气反应生成了二氧化碳，反应的化学方程式为22C+OCO点燃。（4）步骤一中溶液变为浅绿色，说明溶液中的溶质只有亚铁盐，这是因为样品中有氧化铁，氧化铁与稀盐酸或稀硫酸反应转化为铁盐，铁盐溶液显黄色，但样品中铁的量较多，氧化铁的量较少，结合题给信息可知，Fe 与 Fe3+反应生成 Fe2+，最终铁元素全部转化为亚铁盐，溶液显浅绿色。（基础）3“低钠盐”可以控制钠的摄入量从而防止高血压等疾病。国内某些生产厂家为改变“低钠盐”的口味，还会在“低钠盐”中加入少量的镁盐（MgSO4或 MgCl2中的一种）。某兴趣小组的同学对某“低钠盐”样品中添加的镁盐的成分进行如下探究：提出问题该“低钠盐”中添加了哪种镁盐？猜想与假设猜想 1：添加了 MgCl2 猜想 2：添加了 MgSO4 设计实验 实验操作 实验现象 实验目的或结论 步骤 1：取少量“低钠盐”充分溶解后，加入足量_溶液 _。除尽溶液中的镁离子 4 步骤 2：取少量步骤 1所得的上层清液，向其中加入适量_溶液 有白色沉淀生成 猜想 2 正确 写出步骤 2 中发生反应的化学方程式_。拓展与应用若将 NaCl溶液中含有的少量 MgSO4除去，下列提供的试剂中，可选用的是_（填字母）。A NaOH 溶液 B BaCl2 溶液 C AgNO3溶液 D Ba(OH)2溶液【答案】设计实验NaOH（合理即可）有白色沉淀生成 Ba(NO3)2或 BaCl2或 Ba(OH)2 324432+=Ba NONa SOBaSO+2NaNO 拓展与应用D 【解析】设计实验“低钠盐”可能添加的镁盐是氯化镁或硫酸镁中的一种。步骤 1的目的是除尽溶液中的镁离子，因此应该选择的试剂是除 Ba(OH)2外的其他可溶性碱，可观察到的现象是有白色沉淀生成。步骤 2中得出猜想 2 正确，则该“低钠盐”中添加的镁盐是硫酸镁，因此步骤 2 要检验溶液中存在硫酸根离子，故加入的试剂为量 Ba(NO3)2或 BaCl2或 Ba(OH)2溶液。实验操作 实验现象 实验目的或结论 步骤 1：取少量“低钠盐”充分溶解后，加入足量 NaOH溶液 有白色沉淀生成 除尽溶液中的镁离子 步骤 2：取少量步骤 1所得的上层清液，向其中加入适量 Ba(NO3)2或 BaCl2或 Ba(OH)2溶液 有白色沉淀生成 猜想 2 正确 步骤 2 中生成白色沉淀的反应为硝酸钡和硫酸钠反应生成硫酸钡和硝酸钠，反应的化学方程式为324432+=Ba NONa SOBaSO+2NaNO。拓展与应用A、NaOH溶液能和 MgSO4反应生成Mg(OH)2沉淀和 Na2SO4，引入了新杂质，故 A不正确；B、BaCl2溶液与 MgSO4反应生成 BaSO4沉淀和 MgCl2，引入了新杂质，故 B 不正确；C、AgNO3溶液和 NaCl能够发生反应生成氯化银和硝酸钠，引入了杂质，故 C不正确；D、Ba(OH)2溶液与 MgSO4反应生成 BaSO4沉淀和 Mg(OH)2沉淀，通过过滤即可除去，故 D正确。故选 D。（提升）4小苏打和食盐是厨房中常见物质。现有一包白色固体，可能由碳酸氢钠、氯化钠中的一种或两种物质组成。某科学小组同学展开了系列研究。（一）定性分析 5（实验目的）确定白色固体的组成（实验方案）：如图 1所示 （实验结论）小明同学经过上述实验得出结论：该白色固体由碳酸氢钠、氯化钠两种物质组成。（1）步骤发生反应的化学方程式是_；（2）步骤中的澄清石灰水也可以用其它碱溶液代替，如_；（3）科学小组认真研究讨论后认为，此方案不能得出小明同学的结论。一致认为将上述方案中使用的一种试剂进行调换，如仍出现上述现象，则小明同学的结论正确。调换措施是_。（二）定量分析（实验目的）测定该白色固体中碳酸氢钠的质量分数（实验方案）该小组利用图 2所示的实验装置（固定装置已略去，装置气密性良好）进行实验，每一步反应均完全进行。（1）首先称取 a 克该样品放入装置甲中，然后进行有关实验操作，正确的顺序是_（填序号，可重复选择）a称量装置丙的质量 b打开弹簧夹，通入足量的氮气，关闭弹簧夹 c打开分液漏斗的活塞，注入足量的稀硫酸，关闭活塞（2）如果没有装置乙，会造成测定结果_（填“偏大”“偏小”或“不变”）；（3）装置丁的作用是_。（三）拓展交流 经査阅材料：将二氧化碳气体持续通入一定量的氢氧化钠溶液中会先后发生以下两个化学反应：6 2NaOH+CO2Na2CO3+H2O Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3 小明同学将 5g 二氧化碳气体通入 100g 5%的氢氧化钠溶液中，充分反应后，所得溶液的溶质是_（填化学式）。【答案】（一）定性分析（1）NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2 （2）氢氧化钡溶液 （3）把稀盐酸改为稀硝酸 （二）定量分析（1）b、a、c、b、a （2）偏大 （3）防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入丙装置 （三）拓展交流 Na2CO3、NaHCO3 【解析】（一）定性分析实验结论（1）步骤中，碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，发生反应的化学方程式是：NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2。（2）步骤中的澄清石灰水也可以用其它碱溶液代替，如氢氧化钡溶液，这是因为氢氧化钡能和二氧化碳反应生成白色沉淀碳酸钡和水。（3）调换措施是把稀盐酸改为稀硝酸，这样能够防止过量盐酸或反应生成的氯化钠对实验产生影响。故填：把稀盐酸改为稀硝酸（二）定量分析实验方案（1）首先称取 a克该样品放入装置甲中，然后进行有关实验操作，正确的顺序：b、a、c、b、a。（2）如果没有装置乙，导致水蒸气被丙装置吸收，从而会造成测定结果偏大。（3）装置丁的作用是防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入丙装置。（三）拓展交流,反应的化学方程式及其质量关系为：22322NaOH+CONa CO+H O80441065g2.75g6.625g,23223446.625g2.75gNa CO+CO+H O2NaHCO106 由以上质量关系可知，5g氢氧化钠恰好和 2.75g二氧化碳反应生成 6.625g碳酸钠，6.625g碳酸钠和二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠时，消耗二氧化碳质量是 2.75g，而和氢氧化钠反应后剩余二氧化碳质量是 2.25g，因此二氧化碳不足，所得溶液的溶质是 Na2CO3、NaHCO3。（基础）5实验室使用块状石灰石（杂质不溶于水且不和水反应）和稀盐酸制取 CO2，当观察不到有气泡产生，固体仍有剩余时，通常认为反应结束，剩余液呈中性，某兴趣小组对此进行了以下探究：（实验操作）（1）向试管中加入 5 粒石灰石，倾倒约试管容积 1/3的稀盐酸（1：1）；观察不到气泡后，仍有固体剩余；将试管静置。（2）取上层清液，用 pH试纸测得溶液 pH=2，说明溶液显酸性（提出问题）7 反应后剩余溶液中有哪些物质？其中能使溶液 pH=2 的有哪些？（实验探究）（1）甲同学通过实验排除了 CaCl2的可能性，简述其实验方案_。（2）乙同学将 CO2通入蒸馏水中至饱和，测得 pH5。（3）综合甲、乙两同学实验得出的结论是：剩余液中还含有_。（提出问题）试管中剩余固体是否仍含有 CaCO3？（实验探究）小组同学向试管中继续加入稀盐酸（1：1），又有大量气泡产生。（1）由此得出的结论是剩余固体中含有 CaCO3；发生反应的化学方程式是_。（2）比较稀盐酸加入前后的实验现象，解释“又有大量气泡产生”的原因是_。（拓展延伸）（1）反应剩余液放置一段时间后，溶液 pH增大，其主要原因是_。（2）假如用 100g 14.6%的稀盐酸和足量的石灰石反应，看不到气泡产生时，停止收集气体，收集到的 CO2质量_（填“大于”、“小于”或“等于”）8.8g。【答案】（实验探究）（1）取 CaCl2固体溶于水，测其溶液的 pH （3）盐酸 （实验探究）（1）3222CaCO+2HCl=CaCl+H O+CO （2）盐酸浓度增大，又与碳酸钙反应 （拓展延伸）（1）碳酸钙与盐酸继续反应或剩余碳酸钙又消耗盐酸，使其浓度减小（合理答案均可）（2）小于 【解析】（1）测定 CaCl2溶液的的酸碱度，实验方案为取 CaCl2固体溶于水，测其溶液的 pH，且=7。（2）综合甲、乙两同学实验得出的结论是氯化钙溶液和二氧化碳水溶液的 pH不可能等于 2，所以剩余液中还含有盐酸。（3）再向剩余固体滴加稀盐酸，又有大量气泡产生，发生反应的化学方程式是3222CaCO+2HCl=CaCl+H O+CO。（4）比较稀盐酸加入前后的实验现象，解释“又有大量气泡产生”的原因是盐酸浓度增大，又与碳酸钙反应。（5）反应剩余液放置一段时间后，碳酸钙与盐酸继续反应，盐酸越来越少，浓度减小，溶液 pH增大。（6）解：设 100g 14.6%的稀盐酸完全反应，生成二氧化碳的质量为 X。32222HCl+CaCO=CaCl+H O+CO7344100g 14.6%X,73100g 14.6%44XX=8.8g 8 当稀盐酸和足量的石灰石反应时，盐酸的浓度降低至一定浓度时反应会停止，但盐酸没有完全参与反应，收集到的气体小于理论值，所以看不到气泡产生时，停止收集气体，收集到的 CO2质量小于8.8g。（重点）6.某同学对 CaH2 的制备和性质进行探究。（阅读资料）用 H2与钙加热制得 CaH2钙遇水立即发生剧烈反应生成一种碱和一种气体 CaH2要密封保存，遇水反应也生成一种碱和一种气体（CaH2的制备）设计的制取装置如图所示 （1）装置 D的作用是_；（2）制备 CaH2实验结束后，取少量产物，小心加入水中，观察有气泡产生，在溶液中滴入石蕊试液后显_色。该同学据此判断：实验中确有氢化钙生成，其他同学提出结论不一定正确，原因是_。（CaH2的性质探究）取少量上述制得的 CaH2 样品加入到足量的碳酸钠溶液中，产生大量气泡，过滤，得到滤渣和滤液。经检验滤渣的成分是碳酸钙。该同学进行了如下的探究。（3）点燃产生的气体，火焰淡蓝色；将燃烧产物通入澄清石灰水中，无现象。则该气体为_（写化学式）。（4）对滤液中溶质的成分做出如下猜测并进行实验：猜想一：NaOH 猜想二：NaOH、Ca(OH)2 猜想三：NaOH、Na2CO3 猜想四：NaOH、Na2CO3、Ca(OH)2 经过讨论，大家一致认为猜想四不合理，请用化学方程式说明原因。_（实验验证）实验 现象 结论 9 实验一：取滤液，向其中滴入少量 Na2CO3溶液 _ 猜想二不成立 实验二：另取滤液，向其中加入足量稀盐酸 _ 猜想三成立（定量分析）（5）取制得的 CaH2样品 1g（杂质为未反应完的 Ca）加入到足量的 Na2CO3溶液中，充分反应后，过滤、洗涤、干燥称得 CaCO3质量为 2.4g，则该样品中 CaH2的质量分数为_。【答案】（1）防止空气中水蒸汽进入 （2）蓝 也可能是钙和水反应 （3）H2 （4）Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH （实验验证）无明显现象 过一会儿有气泡产生 （5）84%【解析】（1）装置 D的浓硫酸具有吸水性，能防止空气中的水蒸气进入装置与钙发生反应，故填防止空气中水蒸气进入。（2）CaH2遇水反应生成一种碱和一种气体，根据质量守恒定律，生成的碱为氢氧化钙，滴入石蕊试液后，能使石蕊溶液显蓝色；钙遇水立即发生剧烈反应生成一种碱和一种气体，所以该反应也可能是钙和水反应，故填也可能是钙和水反应。（3）生成的气体具有可燃性，根据质量守恒定律控制，该气体为氢气，氢气的化学式为 H2。（4）Na2CO3与 Ca(OH)2在同一溶液中会发生反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，所以两种物质在同一溶液中不能共存，故反应的化学方程式写为：Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH；猜想二不成立，说明溶液中不含 Ca(OH)2，所以加入少量 Na2CO3溶液后无明显现象；猜想三成立，溶液中含有 NaOH、Na2CO3，向其中加入足量稀盐酸，稀盐酸先与氢氧化钠反应生成氯化钠和水，当氢氧化钠完全反应后，稀盐酸再与碳酸钠反应反应生成氯化钠、水和二氧化碳，产生气泡，所以观察到的现象是过一会儿有气泡产生，故填过一会儿有气泡产生。（5）解：2.4g碳酸钙中钙元素的质量为 2.4g40401216 3 100=0.96gCaH2样品中氢元素的质量为 1g0.96g=0.04g，样品中 CaH2的质量为 0.04g1 240 1 2 100%=0.84g 所以样品中 CaH2的质量分数为0.841gg 100%=84%。（重点）7氢氧化钡与氢氧化钙同属于碱类物质，其化学性质相似吗？某兴趣小组的同学对此进行探究。.定性探究 1 0 序号 操作 现象 结论 实验一 向氢氧化钡溶液中滴入_试剂 溶液变红 氢氧化钡溶液呈碱性 实验二 向实验一的溶液中通入适量的二氧化碳 产生_，红色消失 氢氧化钡溶液能与 二氧化碳反应 实验三 另取氢氧化钡溶液，滴入一定量 的碳酸钠溶液 产生白色沉淀 氢氧化钡溶液能与 碳酸钠溶液反应（1）写出实验三中发生反应的化学方程式_；同学们将上述三个实验中反应后的废液都倒入一个烧杯中，过滤后，得到白色沉淀和红色滤液，他们决定对沉淀和滤液进行探究。探究一：（提出问题）沉淀能否与酸发生反应？（实验探究）向沉淀中加入足量的稀硫酸，观察到有气泡产生，最终沉淀_（填“消失”或“不消失”）。探究二：（提出问题）滤液中除指示剂外，还有哪些溶质？（作出猜想）氢氧化钠，氢氧化钠、碳酸钠，_。（实验探究）序号 操作 现象 结论 实验四 取滤液样品于试管中，加入几滴稀盐酸 没有明显现象 猜想不成立 实验五 取滤液样品于试管中，加入几滴碳酸钠溶液 产生沉淀 猜想_成立（2）有同学提出：实验四的操作存在问题，导致结论不准确，请你改正：_。（3）小组同学讨论后发现，只用一种溶液做一次实验，就可以验证猜想，该溶液是_。定量探究 向 100g氢氧化钡溶液中滴加溶质质量分数为 10%的硫酸铜溶液，溶液的导电能力随着硫酸铜溶液的加入发生如图的变化关系。1 1 （1）溶液处于 B点时,其中含有的是_、_、_（填微粒符号）。（2）计算氢氧化钡溶液的溶质质量分数_。【答案】(.定性探究)无色酚酞 白色沉淀 （1）Ba（OH）2+Na2CO3BaCO3+2NaOH (探究一)不消失 （作出猜想）氢氧化钠、氢氧化钡 （实验探究）（2）加入过量稀盐酸 （3）稀硫酸 (定量探究)（1）Ba2+OH-H2O （2）8.55%【解析】定性探究实验一：因为氢氧化钡溶液呈碱性，可使无色酚酞溶液变红；实验二：氢氧化钡溶液和氢氧化钙相似，能与二氧化碳反应生成白色沉淀碳酸钡和水；（1）氢氧化钡与碳酸钠反应生成氢氧化钠和碳酸钡沉淀，反应的化学方程式为：Ba（OH）2+Na2CO3BaCO3+2NaOH；探究一：将上述三个实验中反应后的废液都倒入一个烧杯中，过滤后，得到白色沉淀和红色滤液，说明该白色沉淀为碳酸钡，溶液呈红色是因为溶液呈碱性，向沉淀中加入足量的稀硫酸，有气泡产生，又生成了白色沉淀硫酸钡；探究二：作出猜想滤液中一定含有生成的氢氧化钠，还可能存在氢氧化钡或碳酸钠过量，因此猜想还可能是氢氧化钠、氢氧化钡；实验探究向滤液中滴加碳酸钠产生白色沉淀，说明溶质中含氢氧化钡，故猜想成立；（2）由于溶质中一定含氢氧化钠，若滴加少量稀盐酸，则被氢氧化钠消耗，无法鉴别出碳酸钠的存在，因此应加入过量稀盐酸；（3）利用稀硫酸与氢氧化钡反应产生白色沉淀，和碳酸钠反应有气泡产生可以鉴别出猜想的情况；定量探究（1）当溶液处于 B 点时，氢氧化钡溶液过量，硫酸铜溶液不足，因此溶液中含有的微粒有：Ba2+、OH-、H2O；（2）设氢氧化钡溶液中的溶质质量为 x，2442Ba(OH)+CuSO=BaSO+Cu(OH)171160 x80g 10%171160=x80g 10%x=8.55g，则氢氧化钡溶液的溶质 1 2 质量分数为8.55g100%8.55%100g。（提升）8烧碱具有较好的杀菌消毒作用且廉价易得，但工业烧碱中常含有杂质碳酸钠。某科学学习小组同学围绕工业烧碱样品纯度测定问题，展开了讨论与探究。（原理思路）利用 Na2CO3与稀 H2SO4反应产生 CO2，通过 CO2 质量的测定，确定样品中碳酸钠的质量，从而计算样品纯度。（实验方案）小华同学根据以上思路，设计了如图的实验方案（固定装置省略）。如何检验 A 装置的气密性_。（交流讨论）小明认为上图实验方案的设计有缺陷，会导致难以避免的误差。你认为下列哪些因素会导致实验结果偏高_（填序号）。加入的稀硫酸量不足 装置内空气中的 CO2没有排出 反应产生的 CO2未被完全吸收 干燥管与空气直接相通（方案改进）为减少误差，使 CO2质量的测定更准确，该小组同学根据以上讨论，对上图方案进行改进，设计了如下图的实验方案（固定装置省略）。（1）装置 B中样品在与稀硫酸反应前和停止反应后，都要通过量的空气。反应前通空气时 a、b、c三个弹簧夹的控制方法是_。停止反应后，通过量的空气的目的是_。（2）写出装置 A中发生反应的化学方程式：_。1 3 （数据分析）（3）若反应过程中，装置 B 中滴加稀硫酸的速度太快，则烧碱的纯度将_（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。（4）若原样品共 Ag，实验结束测得 C 装置增重 Bg，D装置增重 Cg，则原样品的纯度（质量分数）为_。（拓展延伸）（5）D装置用装有氢氧化钠固体的 U形管，而不用装有澄清石灰水的洗气瓶的原因：_；请写出 CO2与澄清石灰水反应的化学方程式：_。（6）实验结束后，小华、小明一起探讨时，发现按目前所学知识还有其它实验方案测定工业烧碱样品纯度，请你帮他们设计一个新方案：_。【答案】（实验方案）关闭分液漏斗的活塞，然后将导管放入水中，用双手紧握锥形瓶的外壁，观察导管口是否有气泡冒出 （交流讨论）（方案改进）（1）关闭 c、打开 a、b 使生成的二氧化碳被氢氧化钠完全吸收 （2）2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O （3）偏高 （4）2253100%22ACA （5）氢氧化钙微溶于水，所以石灰水可能无法将生成的二氧化碳完全吸收 CO2+Ca（OH）2=CaCO3+H2O （6）取一定量的烧碱样品完全溶解于水中，然后向溶液中逐滴加入氯化钡溶液，直到不再产生沉淀为止，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀的质量，然后利用生成的碳酸钡沉淀的质量，利用化学方程式 Na2CO3+BaCl2=BaCO3+2NaCl计算出碳酸钠的质量，最后根据烧碱样品的质量即可计算出其纯度。【解析】实验方案检查装置 A 气密性的方法是关闭分液漏斗的活塞，然后将导管放入水中，用双手紧握锥形瓶的外壁，观察导管口是否有气泡冒出；故填：关闭分液漏斗的活塞，然后将导管放入水中，用双手紧握锥形瓶的外壁，观察导管口是否有气泡冒出；交流讨论加入的稀硫酸量不足、装置内空气中的 CO2没有排出、反应产生的 CO2未被完全吸收这三种情况会导致二氧化碳质量偏低，计算出的碳酸钠质量偏小，而造成计算出的烧碱的纯度结果偏高；而干燥管与空气直接相通，氢氧化钠还会吸收空气中的二氧化碳和水蒸气，造成计算出的碳酸钠的质量偏大，导致计算出 1 4 的烧碱纯度结果偏低；故填：；方案改进（1）反应前通空气时，关闭 c、打开 a、b，可以把 B、C 装置中的二氧化碳排出，使实验结果更准确。停止反应后，通过量的空气的目的是使生成的二氧化碳被氢氧化钠完全吸收；故填：关闭 c、打开 a、b；使生成的二氧化碳被氢氧化钠完全吸收；（2）空气通过氢氧化钠溶液时，空气中的二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水；故填：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；数据分析（3）若反应过程中，装置 B中滴加稀硫酸的速度太快，在生成的二氧化碳就不能被氢氧化钠固体完全吸收，造成计算出的碳酸钠的质量偏小，那么则烧碱的纯度将偏高；故填：偏高；（4）D装置增重 Cg，即生成了 Cg 的二氧化碳，设需要碳酸钠的质量为x，则：则原样品的纯度（质量分数）为：53225322100%100%22AgCgACAgA；故填：2253100%22ACA。拓展延伸（5）氢氧化钙微溶于水，所以石灰水可能无法将生成的二氧化碳完全吸收，所以 D装置用装有氢氧化钠固体的 U 形管，而不用装有澄清石灰水的洗气瓶；故填：氢氧化钙微溶于水，所以石灰水可能无法将生成的二氧化碳完全吸收；CO2+Ca（OH）2=CaCO3+H2O；（6）还可以采用沉淀法来测定样品的纯度，即取一定量的烧碱样品完全溶解于水中，然后向溶液中逐滴加入氯化钡溶液，直到不再产生沉淀为止，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀的质量，然后利用生成的碳酸钡沉淀的质量，利用化学方程式 Na2CO3+BaCl2=BaCO3+2NaCl 计算出碳酸钠的质量，最后根据烧碱样品的质量即可计算出其纯度；故填：取一定量的烧碱样品完全溶解于水中，然后向溶液中逐滴加入氯化钡溶液，直到不再产生沉淀为止，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀的质量，然后利用生成的碳酸钡沉淀的质量，利用化学方程式 Na2CO3+BaCl2=BaCO3+2NaCl计算出碳酸钠的质量，最后根据烧碱样品的质量即可计算出其纯度。（提升）9叠氮化钠（NaN3）被广泛应用于汽车安全气囊，某化学小组同学对其进行下列研究（查阅资料）NaN3受撞击会生成 Na、N2。NaN3遇盐酸、H2SO4溶液没有气体生成。碱石灰是 CaO和 NaOH 的混合物。1 5 NaN3的制备方法是：将金属钠与液态氨反应制得 NaNH2，再将 NaNH2与 N2O反应可生成 NaN3、NaOH和 NH3。（问题探究）（1）汽车经撞击后，30毫秒内引发 NaN3迅速分解，写出该反应的化学方程式_。（2）工业级 NaN3中常含有少量的 Na2CO3，其原因是_（用化学方程式表示）。（3）为测定某工业级 NaN3样品中含有 Na2CO3的质量分数，小组同学设计了如图实验装置。小明同学认为通过测定装置中反应前后 B的质量差，再通过相应计算，就可测定 Na2CO3的纯度，小组同学通过讨论装置认为很多因素会导致测定数据不准确，误差太大。小明同学在大家讨论的基础上，又设计了装置。请分析：装置中 A的作用是_；若无装置 C，对测定结果造成的影响是_（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）；装置 E 的作用是_。根据装置，小组同学设计的实验步骤有：a称量装置 b称量样品，检查装置气密性 c打开弹簧夹，鼓入空气 d关闭弹簧夹，打开分液漏斗的活塞和玻璃塞，注入足量的稀硫酸，关闭活塞和玻璃塞。为保证测定结果精确，正确的操作顺序为_（填字母序号，可重复）。计算碳酸钠的质量分数时，至少需要测定_个数据。（填数字）【答案】（1）2NaN3撞击2Na+3N2 （2）2NaOH+CO2Na2CO3+H2O （3）除去空气中的二氧化碳 偏大 检验二氧化碳是否被 D 装置完全吸收 bcadca 3 【解析】（1）汽车经撞击后，NaN3迅速分解生成钠和氮气，该反应的化学方程式为：2NaN3撞击2Na+3N2。（2）工业级 NaN3中常含有少量的 Na2CO3，其原因是氢氧化钠和空气中的 1 6 二氧化碳反应生成了碳酸钠和水，反应的化学方程式为：2NaOH+CO2Na2CO3+H2O。（3）装置中 A 的作用是除去空气中的二氧化碳；若无装置 C，水蒸气会进入 D装置中，导致测定的二氧化碳质量偏大，从而导致测定结果偏大；装置 E 的作用是检验二氧化碳是否被 D装置完全吸收。为保证测定结果精确，正确的操作顺序为：称量样品，检查装置气密性，打开弹簧夹，鼓入空气，称量装置 D，关闭弹簧夹，打开分液漏斗的活塞和玻璃塞，注入足量的稀硫酸，关闭活塞和玻璃塞，打开弹簧夹，鼓入空气，称量装置 D。故填：bcadca。计算碳酸钠的质量分数时，至少需要测定样品质量，反应前 D 装置的质量，反应后 D装置的质量等 3 个数据。（基础）10某兴趣小组对上述固体酒精充分燃烧后残留的白色固体的成分进行丁如下探究。（查阅资料）（1）醋酸钙Ca(Ac)2，不可燃不助燃易溶于水，溶于水时温度无显著变化；（2）醋酸钙受热分解生成碳酸钙和有特殊气昧的丙酮；（猜想与假设）假设 l：白色固体中含有 Ca(Ac)2：假设 2：白色固体中含有 CaC03 假设 3：白色固体中含有 Ca0 假设 4：白色固体中含有 Ca(OH)2（实验探究）实验：取少量白色固体溶于足量蒸馏水中，过滤，得到溶液和白色不溶物，实验：取中滤液于试管中，滴入 2滴酚酞试液溶液变为红色；实验：取中滤液于试管中，滴加碳酸钠溶液，有白色沉淀生成。（交流讨论）(1)根据实验，甲同学认为假设 2成立理由是：_；(2)根据实验，乙同学认为假设 4成立。丙同学认为假设 4不一定成立，但假设 3 成立 因为丙同学在实验中还发现：_。(3)仅根据实验，丁同学认为假设 3 或假设 4成立但戍同学反对理由是：_；(4)欲确认假设 I成立，还需进行如下实验：实验步骤 实验现象 实验结论 _ _ 假设 I成立（反思提高）写出实验中有关反应的化学方程式：_。【答案】讨论交流（1）碳酸钙不溶于水；1 7 （2）溶液温度升高；（3）Ca(Ac)2溶液也可能与 Na2CO3溶液反应生成白色沉淀；（4）灼烧白色固体，有特殊气味，反思提升Na2CO3+Ca(OH)22NaOH+CaCO3【解析】讨论交流（1）因为碳酸钙不溶于水，而反应后的白色固体溶于足量蒸馏水中，得到了白色不溶物，所以甲同学认为假设 2成立；（2）丙同学在实验中还发现溶液温度升高，氧化钙和水反应放热，生成的氢氧化钙微溶于水，所以认为假设 4 不一定成立，但假设 3 成立；（3）醋酸钙、氢氧化钙和碳酸钠反应均生成白色沉淀，仅根据实验，不能认为假设 3 或假设 4成立；（4）根据醋酸钙受热分解生成碳酸钙和有特殊气味的丙酮来设计实验，灼烧白色固体，有特殊气味，说明假设l成立；反思提升实验为碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀，化学方程式为：Na2CO3+Ca(OH)22NaOH+CaCO3。（重点）11某混合气体可能含有 CO、2H、2CO和2H O（气）中的一种或几种。为验证其组成，同学们进行实验的装置和现象如下（夹持仪器已省略，假设气体均吸收完全）：结论 结论 甲 乙 丙 含有 CO、2H、2H O（气）含有 CO、2H、2CO 含有 CO、2H、2CO和2H O（气）（1）仪器 a 的名称是_。（2）装置 D中溶液变浑浊的化学方程式是_。点燃尾气，火焰呈_色。（3）丁认为，由于他们对装置_（填编号）中的实验现象分析不同而导致结论有差异。根据碳酸盐可转变为2CO的性质，丁利用上述实验结束后装置内药品和某种常见试剂进行实验，证明了甲的结论是正确的。请写出丁的实验操作过程与现象：_。【答案】（1）锥形瓶 1 8 （2）3222CO+Ca OHCaCO+H O 蓝 （3）A 将 A中固体取出，加入烧杯（试管）中，加入过量稀盐酸，无明显现象 【解析】（1）仪器 a 的名称是锥形瓶。（2）装置 D中溶液变浑浊的原因是二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀，化学方程式是2322CO+Ca OH=CaCO+H O。尾气含有2H和CO，故点燃尾气，火焰呈蓝色。（3）丁认为，由于他们对装置 A中的实验现象分析不同而导致结论有差异，根据碳酸盐可与酸反应转变为2CO的性质，若丁利用上述实验结束后装置内药品和某种常见试剂进行实验，证明了甲的结论是正确的，则丁的实验操作过程与现象为：将 A中固体取出，加入烧杯（试管）中，加入过量稀盐酸，无明显现象。（重点）12化学兴趣小组的同学用家中的物品来探究酸的性质。这些物品有：食用醋精、食品干燥剂、鸡蛋壳、牵牛花瓣、生锈铁钉、纯碱、pH 试纸（带比色卡）、筷子。查阅资料（1）食用醋精中含有 10%15%的醋酸，呈无色；食品干燥剂主要成分是氧化钙；鸡蛋壳主要成分是碳酸钙。（2）牵牛花汁液在酸性溶液中显红色，在中性溶液中显紫色，在碱性溶液中显蓝色。实验探究 实验步骤 实验现象 实验结论 将牵牛花汁液滴入醋精中 _ 酸能与指示剂反应 将生锈铁钉放入醋精中 铁锈逐渐消失，溶液变为_色 酸能与某些金属氧化物反应 一段时间后有气泡冒出 酸能与某些_反应 将碎鸡蛋壳放入醋精中 有_冒出 酸能与某些盐反应 将纯碱放入醋精中 有气泡冒出 酸能与碱反应 反思与评价（1）小红想利用 pH试纸进一步测定醋精的酸碱度，具体操作方法是_。（2）小明认为步骤不能得到“酸能与碱反应”的结论，理由是_。实验验证小明重新设计以下方案验证“酸能与碱反应”。1 9 实验步骤 实验现象 化学方程式 向食品干燥剂中加入适量的水，充分反应后，静置，取上层清液 _热量 _ 向上层清液中加入牵牛花汁液，再逐滴滴入醋精至过量 _ _【答案】实验探究溶液变成红色 黄 金属 气泡 反思与评价（1）将 pH试纸放在玻璃片上，用玻璃棒蘸取少量液体滴在试纸上，将试纸显示的颜色与标准比色卡对比，读出 pH （2）纯碱不是碱，而是盐 实验验证 放出 CaO+H2OCa（OH）2 溶液由无色变为蓝色，然后变为紫色，最后变为红色 Ca（OH）2+2CH3COOH（CH3COO）2Ca+2H2O 【解析】探究与验证将牵牛花汁液滴入白醋中，白醋呈酸性，故溶液显红色；生锈的铁钉放入白醋中，铁钉变得光亮，无色溶液变黄，则为铁锈与醋酸反应，即酸能与某些金属氧化物反应；一段时间后有气泡冒出，铁与酸反应产生气体，说明酸能与某些金属反应；碳酸钙能与醋酸反应生成了二氧化碳气体，所以，实验的现象是有气泡生成；碳酸钙属于盐，说明了酸能与某些盐反应；反思与评价（1）利用 pH 试纸进一步测定白醋的酸碱度的正确操作方法是：将 pH 试纸放在玻璃片上，用玻璃棒取少量液体滴在试纸上，将试纸显示的颜色与标准比色卡对比；（2）因为纯碱的水溶液为碱性，但其为盐；故小明认为通过上述实验不能验证结论酸能与碱反应，氧化钙能与水反应生成了氢氧化钙，属于碱，所以可以代替的物质是氧化钙与水反应的氢氧化钙；实验验证向食品干燥剂中加入适量的水，充分反应后，静置，取上层清液，放出大量热；由于氢氧化钙是一种碱，显碱性，能与酸发生中和反应，反应的化学方程式为：Ca（OH）2+2CH3COOH（CH3COO）2Ca+2H2O，所以向上层消液加入牵牛花汁液，再逐渐滴入醋精，溶液由蓝色变为紫色，最后变为红色。（重点）13某校化学兴趣小组的同学进行了如图所示的 A、B两个实验，充分反应后将 A、B烧杯内的物质混合，观察不到明显现象。同学们决定对最终混合溶液中含有哪些溶质进行实验探究，请你一同参与其中。2 0 （交流讨论）同学们经过讨论后一致认为：最终混合溶液中溶质肯定含有氯化钠和氯化钙。（提出问题）混合溶液中除了氯化钠和氯化钙，还有什么溶质？（猜想假设）甲同学的猜想：只有氯化钠、氯化钙；乙同学的猜想：除了氯化钠和氯化钙，还有氯化氢；丙同学的猜想：除了氯化钠和氯化钙，还有_。（设计实验）甲、乙、丙三位同学分别设计了不同的实验来验证猜想。实验操作 实验现象 实验结论 甲同学：取少量混合溶液于试管中，滴加紫色石蕊溶液 _ 乙同学的 猜想正确 乙同学：取少量混合溶液于试管中，加入_。_ 丙同学：取少量混合溶液于试管中，逐滴加入Na2CO3溶液至过量 开始有气泡产生，过一会出现白色沉淀（反思评价）(1)丙同学的实验中开始有气泡产生，过一会出现白色沉淀的原因是_。(2)丁同学认为加入无色酚酞溶液也可以证明乙同学的猜想正确，其他同学不同意他的观点，原因是。_【答案】（猜想假设）氢氧化钙 （设计实验）溶液变为红色 铁粉(或氧化铁粉末等合理即可)有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色(或红棕色固体溶解，溶液由无色变为黄色等合理即可，与上一空对应)（反思评价）(1)混合溶液中有盐酸，碳酸钠溶液先和盐酸反应，待盐酸反应完全后，碳酸钠溶液再 2