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1、初三培优专题:科学探究题1.小刚的一副眼镜戴了一段时间后,发现铜质镜架上出现了一种墨绿色物质,他想将其除掉。经查阅资料得知:铜在一定条件下会锈蚀生成一种绿色物质,其主要成分是碱式碳酸铜(俗称铜绿),于是他和几个同学设计如下方案并进行了实验:(1)实验是向铜绿中加入适量常见的无色液体B,再加热至沸腾,沉淀仍然不变色;实验、中,C是一种常见的无色气体,则B的化学式为 。为满足实验反应所需的外界条件,应使用的关键仪器名称是 。(2)写出实验反应的化学方程式 ,在此过程中,判断铜绿没有完全反应的现象是 。 (3)将A溶液滴入氢氧化钠溶液中得到蓝色絮状沉淀,稍加热即变黑色沉淀D。写出蓝色絮状沉淀转变为D
2、的化学方程式 。 (4)已知反应:Ca(HCO3)2CaCO3+ H2O+CO2,则推出:热稳定性CaCO3 Ca(HCO3),由此推理上述实验中铜绿、蓝色絮状沉淀、黑色物质D三种化合物的热稳定性由强至弱的顺序是(填写化学式): 。(5)经过讨论,同学们建议小刚用 除去镜架上的绿色物质。2.学校实验室的废液缸中收集了同学们在实验室制取CO2后的残留废液。小博和小宇同学想探究废液中溶质的成分,请你一同参与探究并回答下列问题。【提出问题】废液中的溶质是什么物质?【作出猜想】小博认为废液中溶质只有CaCl2;小宇认为废液中含有的溶质是HCl和CaCl2。【查阅资料】CaCl2溶液显中性。【实验与结论
3、】(1)小博分别取少量该废液和CaCl2溶液加入到两支试管中,并向其中分别滴人无色酚酞溶液作对比实验,结果发现两支试管中的溶液均不变色,于是小博认为自己的猜想是正确的。(2)小宇认为小博的实验不能证明他的猜想,原因是 。(3)小宇向废液中不断滴加碳酸钠溶液就证明出废液中含有HCl和CaCl2,他观察到的现象是:先产生 ,后产生 。【拓展与应用】要想从废液中回收比较纯净的氯化钙晶体,首先需要向废液中加入 ,反应完成后需进行的操作是 、 。通过以上探究,你认为实验室的废液未经处理直接倒入下水道,可能造成的危害是(写一条) 。3.假期,小攀同学在家中和妈妈一起做面包,发现妈妈揉面粉时在面粉中加入一种
4、白色粉末,做出的面包疏松多孔,口感很好。他很感兴趣,想探究这种“神奇粉末”的成分。【查阅资料】通过对市场上相关产品进行调查,小宇发现了如图所示的三种商品:其中,快速发酵粉与水混合后,产生大量气体,你认为该气体是 ;写出该气体与澄清石灰水反应的化学方程式 。【设计实验】小攀探究这种白色粉末的成分。取少量白色粉末于试管中,加入_ _,有无色气体产生,小攀认为白色粉末是纯碱。【实验反思】小威认为小攀根据上面的实验现象,不能得出白色粉末是纯碱的结论,你若认为小威的说法有道理,请解释不能得出该结论的原因_ _ _。为了得到鉴别纯碱和小苏打的正确方法,小攀继续查找资料,发现它们有下列性质:性质碳酸钠碳酸氢
5、钠溶解性20时溶解度21.6g20时溶解度9.6g加热不分解发生分解反应,分解产物为碳酸钠、二氧化碳和水根据上面信息,检验白色粉末的方法之一是:20时,在100g水中加入12g该白色粉末,充分溶解后,如果有白色固体剩余,则为_ _。在查找资料过程中,小攀还发现纯碱不是碱,是由于其水溶液显碱性而得名。我们用 来验证纯碱溶液显碱性。4.金属镁可与热水反应生成氢氧化镁,所得溶液呈碱性,可使酚酞溶液显红色。小悦同学将镁条放在水中煮沸,趁热取出部分溶液,滴加酚酞溶液,变为红色,放置在空气中一段时间后,发现溶液的红色褪去了。(1)溶液的红色褪去说明溶液的碱性 ;(2)据你推测,导致溶液碱性变化的原因是 。
6、(3)设计一个实验来验证你的一种推测,简要说明操作、现象及结论: 。5.小聪暑假期间到农田施肥时,发现撒落在地上的碳酸氢铵在阳光的照射下很快消失了,同时有浓烈的刺激性气味。他很好奇,返校后和同学们进行了探究,请你一同参与并解答有关问题:【提出问题】温度较高时,碳酸氢铵能分解吗? 如果能分解,那么产物是什么?【猜想假设】碳酸氢铵受热易分解,产物可能为水、二氧化碳和氨气。【查阅资料】红色石蕊试纸遇水不变色,遇碱性溶液变蓝色。【实验设计】小聪设计了如图所示的装置,并进行实验(夹持装置省略)。(1) 烧杯A中加入生石灰和水的作用是 。(2)根据 的现象,证明实验后生成了水和氨气。(3)根据装置B中 的
7、现象,证明产物中有二氧化碳生成。(4)小皓认为若将装置B中澄清石灰水改为NaOH溶液,再通过实验验证B中产物,也可以证明碳酸氢铵分解后有二氧化碳生成。请帮她设计并完成验证B中产物的实验:实验步骤实验现象反应的化学方程式【实验结论】碳酸氢铵受热易分解,化学方程式为 。【实验评价】在上述探究活动中,你最欣赏的是 。【实验反思】你认为在存放碳酸氢铵时应注意的问题是 。6.甲、乙两个实验小组分别进行“Na2CO3和NaCl混合物中Na2CO3含量测定”的实验:(1)甲组的方法是:用已知浓度盐酸滴加到一定质量的混合物,根据消耗盐酸溶液的体积来测定碳酸钠的含量。在实验过程中除盐酸、试样与水以外,判断反应是
8、否完全必须用到的试剂是_ _。(2)乙组的方法是:将样品与稀盐酸反应,测定反应后生成CO2的体积,经换算并计算出样品中Na2CO2的质量。用右图装置测定产生的CO2气体的体积,请分析图装置中油层的作用是_ _;使反应前后油层上方气体压强和外界大气压相同操作方法是 。(3)请你再设计一个与甲、乙组操作不同的实验方法,测定混合物中的Na2CO2含量。设计方法是_ _ _。7.为了测定硫酸铵和氯化铵混合物中氯化铵的质量分数,甲、乙两位同学按下图所示的实验步骤进行实验:(1)实验时,甲同学使用硝酸银溶液作试剂A,乙同学选用氯化钡溶液作试剂A。其中所选择的试剂A不合理的是_同学。(2)以下都是指正确使用
9、试剂A时进行的实验:为进行称量、溶解、反应、过滤、洗涤沉淀的各项操作,准备了以下仪器:托盘天平与砝码、烧杯、过滤器、铁架台及附件、胶头滴管、量筒。其中还缺少的一件必备仪器是_ _。简述判断沉淀B是否洗净的方法_ _。若实验中测得样品质量为Wg,沉淀质量为mg则氯化铵的质量分数=_。若过滤所得沉淀未经洗涤即烘干称重,测得结果将_(填“偏高”、“偏低”、“不变”)。8.我国化学家侯德榜创立了著名的“侯氏制碱法”,促进了世界制碱技术的发展。“侯氏制碱法”流程简图如下:已知氯化钠和碳酸氢钠的溶解度:温度/0102030NaCl的溶解度/g35.735.836.036.3NaHCO3的溶解度/g6.98.19.611.1请回答下列有关问题:(1)“侯氏制碱法”中的“碱”是指 ;(2)上述流程图中循环利用的物质X是 ;(3)通入氨气的作用是使溶液呈 性,促进 的吸收,更多地析出沉淀;(4)写出沉淀池中发生化学反应的化学方程式: 、 。 (5)上述流程图中所有化学反应没有涉及的基本反应类型是 。4
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