资源描述
第六部分专题拓展 专题十七科学探究题,中考化学 (山东专用),1.(2018山东青岛,27,5分)对比归纳是学习化学的重要方法。请你参与下列探究活动并回答问题。 【探究活动一】探究影响木炭燃烧剧烈程度的因素,好题精练,【探究活动二】探究影响物质溶解性的因素,【探究活动三】探究二氧化碳能否与碱溶液反应,答案【探究活动一】氧气浓度 【探究活动二】溶剂种类溶质种类 【探究活动三】ABCC,解析【探究活动一】木炭在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈,说明了影响木炭燃烧剧烈程度的因素是氧气浓度,即氧气浓度越大,反应越剧烈。 【探究活动二】图中A试管和B试管中溶质都是碘,而溶剂不同,该对比实验说明了影响物质溶解性的因素是溶剂种类;A试管与C试管进行比较,溶剂都是水,溶质分别是碘和高锰酸钾,说明探究的影响因素是溶质种类。 【探究活动三】氢氧化钙微溶于水,氢氧化钠易溶于水,所以水吸收的二氧化碳最少,饱和氢氧化钠溶液吸收的二氧化碳最多,分别振荡三个软质塑料瓶,观察到塑料瓶变瘪的程度为ABC;对比A、C瓶的实验现象,可以说明二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应。,2.(2018山东青岛,29,6分)某兴趣小组在实验室里准备常见酸、碱、盐的性质实验时,发现实验台上摆放的药品中,有一瓶未盖瓶塞且标签破损的溶液(如图),他们决定对这瓶溶液的成分进行探究。 【提出问题】这瓶溶液的溶质是什么? 【获得信息】 (1)酸、碱、盐的性质实验中用到含钠元素的物质有氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠。 (2)实验室里盛放碱性溶液的试剂瓶通常使用橡胶塞。 (3)碳酸氢钠溶液与氯化钡溶液不反应;氯化钡溶液呈中性。 【提出猜想】猜想一:氢氧化钠;猜想二:碳酸钠;猜想三:碳酸氢钠。 【实验探究】 (1)小军取样滴加稀盐酸有产生,得出结论:该溶液的溶质是碳酸钠或者是。,(2)小军另取样加入过量的氯化钡溶液,观察到有产生,进而得出结论:该溶液的溶质是碳酸钠。 (3)小华认为小军的结论不完全正确,理由是 。 小组同学讨论后一致认为还需要进行如下实验: (4)取小军第二次实验后的上层清液,滴入无色酚酞试液,溶液呈红色。 【实验结论】这瓶溶液的原溶质是。 【探究启示】实验中取用液体药品时,应注意 。,答案【实验探究】(1)无色气泡碳酸氢钠(2)白色沉淀 (3)可能是氢氧化钠溶液变质产生了碳酸钠 【实验结论】氢氧化钠 【探究启示】标签朝向手心,用后及时盖紧瓶塞,解析【实验探究】(1)稀盐酸能与碳酸钠或碳酸氢钠反应生成二氧化碳气体。 (2)碳酸钠能与氯化钡发生复分解反应生成碳酸钡白色沉淀和氯化钠,所以若另取样加入过量的氯化钡溶液,会观察到有白色沉淀产生。(3)小军的结论不完全正确的理由是露置于空气中的氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应会生成碳酸钠。【实验结论】取小军第二次实验后的上层清液,滴入无色酚酞试液,溶液呈红色,说明溶液中还存在氢氧化钠,即原溶液中的溶质是氢氧化钠。【探究启示】实验中取用药品时,应注意标签朝向手心,防止药品腐蚀标签,用后及时盖紧瓶塞,防止药品变质。,3.(2018黑龙江齐齐哈尔,27,9分)为探究盐酸的化学性质,某化学小组做了如下实验: (1)A试管中的实验现象为,C试管中所发生反应的化学方程式为。 (2)将反应后D、E试管中的废液倒入一个洁净的烧杯中,观察到烧杯中先有气泡产生,后有白色沉淀出现。将烧杯中的混合物过滤,得到白色沉淀和无色滤液。同学们对滤液中溶质的成分进行探究。,【提出问题】滤液中溶质的成分是什么? 【作出猜想】猜想一:NaCl 猜想二:NaCl和CaCl2 猜想三: 猜想四:NaCl、Ca(OH)2和HCl 【进行讨论】经过讨论,同学们一致认为猜想是错误的。 【设计实验】请完成实验报告。,【迁移拓展】稀盐酸、稀硫酸有一些相似的化学性质,是因为在不同的酸溶液中都含有 。,答案(1)紫色石蕊溶液变红(溶液由紫色变为红色) Fe2O3+6HCl 2FeCl3+3H2O (2)【作出猜想】NaCl和Na2CO3(氯化钠和碳酸钠) 【进行讨论】四 【设计实验】无沉淀产生(或无明显变化) 稀盐酸(或稀硫酸)产生气泡 或无色酚酞溶液无色酚酞溶液变红(溶液由无色变为红色) 或紫色石蕊溶液紫色石蕊溶液变蓝(溶液由紫色变为蓝色) 或氢氧化钙(或氢氧化钡)溶液产生白色沉淀(或产生白色浑浊) 或氯化钙溶液(或氯化钡溶液,硝酸钙溶液等可溶性钙盐或钡盐溶液)产生白色沉淀(或产生白色浑浊) (其他答案合理也可) 【迁移拓展】氢离子或H+,解析(1)盐酸能使紫色石蕊溶液变红;盐酸与氧化铁反应生成氯化铁和水,化学方程式为 Fe2O3+6HCl 2FeCl3+3H2O。 (2)D试管中发生的反应是2HCl+Ca(OH)2 CaCl2+2H2O;E试管中发生的反应是Na2CO3+2HCl 2NaCl+H2O+CO2;将反应后D、E试管中的废液倒入同一个洁净的烧杯中,观察到烧 杯中先有气泡产生,后有白色沉淀出现,说明E试管中的碳酸钠过量,D试管中的盐酸过量,由此可知反应后D试管溶液中溶质是氯化钙和氯化氢,E试管溶液中溶质是氯化钠、碳酸钠。将两试管中的废液混合后,碳酸钠先与盐酸反应放出气体,后与氯化钙反应生成沉淀。 【作出猜想】滤液中溶质可能只有NaCl,也可能是NaCl、CaCl2,还可能是NaCl、Na2CO3。【进行讨论】氢氧化钙与氯化氢在溶液中不能共存,因此猜想四错误。【设计实验】猜想二不成立说明不含CaCl2,则加入Na2CO3溶液不会产生白色沉淀;要证明猜想三成立,只需验证溶液呈碱性或溶液中存在C即可。【迁移拓展】稀盐酸与稀硫酸化学性质相似的原因是它 们的水溶液中都含有氢离子。,疑难点拨首先根据废液混合后产生的现象(先有气体后有沉淀),判断D、E试管中分别剩余什么物质,然后根据现象推断出反应的先后顺序,最后根据恰好完全反应或其中一种反应物剩余等情况进行猜想和设计实验。,4.(2018陕西A,22,7分)化学兴趣小组的同学按图示装置及步骤验证氢氧化钠的化学性质。 【实验步骤】 .将注射器内的液体注入A中的锥形瓶。 .打开K1,观察到C中部分红色溶液沿导管倒吸入A中,片刻后回流停止。 .打开K2,观察到B中溶液倒吸入A、C中,液面稳定后观察到A中溶液仍为红色,C中溶液变为无色。,同学们对相关问题分组展开如下探究。,(2)【实验步骤】中的现象(填“能”或“不能”)证明NaOH与CO2发生了反应。 【拓展迁移】对于无明显现象的化学反应,可通过检验有新物质生成或检验的方法来证明反应发生了。,【反思交流】 (1)甲、乙两组同学的实验证明了NaOH能与稀盐酸、CO2发生反应;A中溶液里一定还存在NaCl。写出NaOH与CO2发生反应的化学方程式 。,答案【实验验证】生成白色沉淀,溶液仍为红色(溶液颜色无变化)向溶液中引入OH-,对NaOH的检验产生干扰(合理答案即可)或或= 【反思交流】(1)2NaOH+CO2 Na2CO3+H2O(未配平扣1分,化学式错误扣2分) (2)不能 【拓展迁移】某种反应物消失(减少),解析【实验验证】甲组的探究:若猜想二成立,则加入过量的BaCl2溶液,会出现白色沉淀,同时溶液仍呈红色。若用氢氧化钡溶液代替氯化钡溶液,则不能达到实验目的,因为引入了OH-,会干扰对氢氧化钠的检验。 【反思交流】(1)氢氧化钠和二氧化碳反应的化学方程式为2NaOH+CO2 Na2CO3+H2O。 (2)因为二氧化碳溶于水也会导致A中压强减小,因此【实验步骤】中的现象不能证明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应。,5.(2017山东潍坊A,26,12分)某工业铁红(Fe2O3)样品中可能混有一种黑色的金属氧化物杂质。根据工业制取铁红的流程分析,该杂质可能是FeO或CuO。兴趣小组同学为探究样品中是否含有杂质及杂质的成分,进行如下实验。 (1)甲组同学分别取质量相等的样品和Fe2O3,加入试管、中,然后加入等体积稀硫酸进行如图对照实验,并得出结论:样品中不含杂质。你认为该结论(填“合理”或“不合理”)。,(2)乙组同学按下列步骤进行实验: 收集资料 上述三种氧化物在加热条件下,都能与氢气反应得到相应的金属单质和水。 三种氧化物中氧元素的质量分数由大到小的顺序为。 铁粉中混有少量铜时,难以从金属颜色确定是否含有金属铜。 设计方案进行实验 乙组同学用下图装置进行实验(碱石灰是氧化钙与氢氧化钠的固体混合物)。,乙组同学的实验装置中,依次连接的合理顺序为AFB。检验装置气密性后,向各装置中加入药品。装置F中试剂X是溶液,装置C的作用是。 下列实验操作步骤的合理顺序是(填写操作编号)。 a.加热装置D中反应管 b.检验H2的纯度 c.打开装置A中分液漏斗活塞,向圆底烧瓶中加入稀盐酸 该实验处理尾气的方法是。,实验分析与结论 乙组同学的两次实验数据如下表:(两次实验工业铁红均与氢气完全反应),分析数据,你的实验结论是 。 请帮助乙组同学设计实验方案确认该样品中杂质的 成分 。 (写出操作、现象和结论,若该样品中不含杂质本题不必作答),答案(12分)(1)不合理(1分) (2)收集资料 Fe2O3FeOCuO(1分) 设计方案进行实验 CDE(2分)氢氧化钠或NaOH(1分,答案合理即可)吸收水蒸气,干燥H2(1分) cba(2分) 点燃使H2燃烧或用气囊收集H2(1分) 实验分析与结论 该工业铁红样品中含有杂质或该工业铁红样品中含有FeO或CuO(1分) 取少量装置D中的固体于试管中,加入足量稀硫酸,振荡。若固体完全溶解,则含有FeO;若固体不完全溶解,则含CuO(2分),解析(1)少量FeO或CuO与稀硫酸反应生成的FeSO4或CuSO4不足以改变Fe2(SO4)3溶液的颜色,故结论不合理。 (2)收集资料:Fe2O3中氧元素的质量分数为100%=30%,FeO中氧元素的质量分 数为100%22.2%,CuO中氧元素的质量分数为100%=20%。 设计方案进行实验:乙组同学的原理是利用氢气还原工业铁红,根据生成水的质量判断是否含有杂质及杂质的成分。实验时按从左到右的顺序应为制取H2、除去HCl、除去H2O(g)、还原工业铁红、吸收反应生成的H2O(g)、防止空气中的H2O(g)进入的装置,故装置的连接顺序为AFCDEB。装置F是为了除去HCl,可装入氢氧化钠溶液;装置C中的浓硫酸是为了除去氢气中混有的水蒸气。用氢气还原工业铁红的步骤是制取氢气、检验氢气的纯度、还原工业铁红,故顺序为cba。 实验分析与结论:设8.0 g氧化铁完全反应生成水的质量为x。 3H2+Fe2O3 2Fe + 3H2O 160 54 8.0 g x,=x=2.7 g,而实验中只生成了2.6 g水,说明该工业铁红中一定含有杂质。,6.(2017山西,29,9分)经过监测和治理,我省的土壤质量已经得到了很好的改善,但个别地区仍然存在盐碱地。某校化学兴趣小组的同学们为此开展了实践活动,他们采集了本地的土样,并对土样围绕两个问题进行探究。 查阅资料: 枸杞和合欢等植物均可在轻度盐碱地中生存。 盐碱地显碱性。 该土样中的可溶性物质只含NaCl、CaCl2和Na2CO3。 探究过程: (1)甲组探究土样的酸碱度 具体操作是 ,由此得出,该土样pH7。 (2)乙组探究土样的成分(如图所示),向土样中加入足量的蒸馏水,发生反应的化学方程式为 。 同学们对溶液中的溶质成分很感兴趣,作出如下猜想: 猜想:只含NaCl 猜想:含NaCl、CaCl2 猜想:含NaCl、Na2CO3 设计实验,继续探究:,反思与评价: 通过交流,甲组认为乙组的方案一不太严谨,理由是。 同学们对沉淀中CaCO3的来源展开了热烈的讨论。一致认为,CaCO3也可能来自土样本身。请解释土样中存在CaCO3的原因。 总结与提升: 改良我省的盐碱地,充分利用土地资源,造福山西人民,我们任重而道远。以下建议你认为正确的是。 a.轻度盐碱地可以种植枸杞 b.可以用熟石灰改良盐碱地 c.盐碱地应避免施用碱性化肥,答案(1)取适量土样于烧杯中,加蒸馏水、搅拌、静置,在玻璃片(或表面皿)上放一条pH试纸,用玻璃棒蘸取上层清液滴到pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,读出pH (2)CaCl2+Na2CO3 2NaCl+CaCO3Na2CO3溶液(或K2CO3溶液)答案1:稀盐酸(或稀硫 酸);答案2:CaCl2溶液/BaCl2溶液/Ca(NO3)2溶液/Ba(NO3)2溶液/Ca(OH)2溶液/Ba(OH)2溶液;答案3:酚酞溶液答案1:有气泡产生;答案2:有白色沉淀生成;答案3:溶液由无色变成红色 若溶液中含CaCl2,滴加硝酸银溶液和稀硝酸,也会产生白色沉淀在灌溉(或雨水或潮湿)的条件下,该土壤中的CaCl2和Na2CO3反应也生成CaCO3 a、c,解析(2)土样中的可溶性物质有氯化钠、氯化钙和碳酸钠,加入水后,氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,溶液中一定有氯化钠,可能有未反应完的氯化钙或未反应完的碳酸钠。根据氯化钙、碳酸钠的性质,结合实验现象和实验结果填写所用试剂。枸杞可在轻度盐碱地中生存,故a正确;熟石灰显碱性,不可以用来改良盐碱地,故b错误;盐碱地应施用酸性化肥,避免用碱性化肥,故c正确。,反思评价氯化钠、氯化钙中均含有氯离子,滴加硝酸银溶液均会生成白色沉淀;碳酸钠和氯化钙在灌溉、潮湿的条件下就会反应生成碳酸钙。,7.(2016山东泰安,29,6分)实验室开放日,化学小组的同学来到实验室,对酸的性质很感兴趣,向老师提出研究硝酸的性质,老师高兴答应并带领同学们进行了硝酸性质的实验探究。 【实验设计】 (1)将石蕊试液滴入稀硝酸中,预计石蕊试液由紫色变色。 (2)将Zn片投入稀硝酸中,预计将产生氢气。 【实验验证】同学们按上述设计做了实验,却发现石蕊变色后一会儿即褪去,Zn片投入稀HNO3 中后,溶液中冒出气泡,产生无色气体A,在试管口气体A变成红棕色有刺激性气味的气体B。 【提出问题】 (1)石蕊试液变色后为何会褪色? (2)上述产生的无色气体是什么?硝酸具有哪些特性? 【查阅资料】看到如此异常的现象,在老师的指导下,同学们上网查到了下列资料: (1)硝酸可与Zn、Cu等多种金属反应生成相应的硝酸盐,但不生成H2。,【猜想与分析】 (1)小明同学认为石蕊变色后又褪色的原因是试管不干净,含有其他杂质。要证明小明的观点,应进行的操作是。 (2)大家一致认同了红棕色气体B是NO2,但对于无色气体A及变化的原因有不同的看法: 小丽同学认为A是NH3,但遭到大家的一致反对,原因是; 小强同学认为A是N2,也遭到大家的一致反对,原因是; 经讨论,最终大家获得了A是NO,NO在试管口遇氧气生成了NO2的共识。,(2)含氮元素的某些气态物质的物理性质,【实验探究】小红同学对硝酸能与Cu反应很感兴趣,便取了一小块Cu片投入稀HNO3中,发现Cu片溶解,也出现了上述Zn与稀HNO3反应的类似现象,确认生成了NO,并在老师的帮助下,测出恰好反应的Cu和HNO3的质量比为821,由此获得Cu与稀HNO3反应的化学方程式为。 【交流与反思】根据探究结果,请你解释稀盐酸跟Cu不反应而稀HNO3却能跟Cu反应的原因 。,答案(6分)【实验设计】(1)红(1分) 【猜想与分析】(1)取少量稀HNO3于干净的试管中,滴入石蕊试液,观察实验现象(或用干净的试管重复上述实验)(1分) (2)NH3极易溶于水,会溶解在稀HNO3中,不会放出气体(1分) N2的化学性质比较稳定,常温下N2不会与氧气反应(1分) 【实验探究】3Cu+8HNO3 3Cu(NO3)2+2NO+4H2O(1分) 【交流与反思】铜不与稀盐酸发生置换反应,是因为铜的金属活动性弱于氢。而稀HNO3具有强氧化性,能与Cu发生氧化还原反应,生成NO等(若考生答成“稀HNO3具有特性,能与Cu发生其他类型的化学反应而生成NO”,也可给分)(1分),解析【实验设计】(1)稀硝酸呈酸性,石蕊遇酸性溶液会变红。 【猜想与分析】(1)设计用一个干净的试管进行对比实验,从而确定是否是杂质影响了溶液颜色的变化,操作为:取少量稀HNO3于干净的试管中,滴入石蕊试液,观察实验现象。 (2)氨气极易溶于水,会溶解在稀HNO3中,所以该气体不可能是氨气;由于氮气的化学性质很稳定,常温下N2在空气中不能直接被氧化成NO2。 【实验探究】由题干信息可知反应物是铜与稀硝酸,生成物是硝酸铜、一氧化氮和水,设该化学方程式中铜与稀硝酸的化学计量数分别为x、y,则=,可得=,则反应的化学方程式 为3Cu+8HNO3 3Cu(NO3)2+2NO+4H2O。 【交流与反思】依据金属活动性顺序可知铜在金属活动性顺序中排在氢后,所以Cu不能与盐酸反应生成氢气;稀硝酸具有强氧化性,所以能与铜反应生成一氧化氮等物质。,8.(2015山东烟台,23,9分)生石灰常用作食品干燥剂。久置的生石灰里可能会含有氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙三种物质中的一种或几种(假设久置的生石灰中不再含有其他成分)。为了探究久置的生石灰的成分,某校化学兴趣小组进行了以下探究活动。 【设计实验】取0.94 g久置的生石灰样品放入烧杯中,进行了以下探究实验,如图所示: 【讨论与分析】 (1)生石灰可以作干燥剂的原因是(用化学方程式表示)。 (2)向0.2 g滤渣A中滴加稀盐酸,有气泡产生,说明久置的生石灰样品中一定含有(填写化学式)。 (3)中反应过程中的实验现象是。,(4)将混合物C、D全部倒入一个洁净的烧杯中混合,充分反应后,过滤,得到1 g滤渣E和红色滤 液F。向滤液F中滴加CaCl2溶液,有白色沉淀生成,则滤液F的溶质中一定含有,还可能含有。 【解释与结论】依据实验现象和测得的数据判断,0.94 g久置的生石灰样品的成分是 。,答案(1)CaO+H2O Ca(OH)2(2)CaCO3(3)溶液先变红色,然后变成无色(4)Na2CO3、 NaClNaOH 【解释与结论】Ca(OH)2、CaCO3,解析【讨论与分析】(1)生石灰能够和水反应生成氢氧化钙,因而可作干燥剂。(3)滤液中含有氢氧化钙,加入酚酞后变红色,后因加入的过量盐酸与氢氧化钙反应,溶液最终呈酸性,变为无色。(4)混合物C中一定有中剩余的碳酸钠和反应生成的氢氧化钠;混合物D中有中剩余的稀盐酸和反应生成的氯化钙;C、D混合可能发生的反应有Na2CO3+CaCl2 CaCO3+ 2NaCl、NaOH+HCl NaCl+H2O、Na2CO3+2HCl 2NaCl+CO2+H2O,则滤液F中一定有 氯化钠;滤液F呈红色,则显碱性,滤液F中滴加CaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明其中含有碳酸钠,可能有氢氧化钠。,教师专用题组 1.(2018山东聊城,22,12分)某化学学习小组的同学对一瓶敞口放置氢氧化钙固体的化学成分产生了兴趣,他们根据自己所学知识进行如下探究: 【提出问题】该瓶药品的化学成分是什么? 【查阅资料】(1)氢氧化钙能与空气中的二氧化碳反应而变质。 (2)氢氧化钙的溶解度曲线如图:,【猜想假设】猜想一:Ca(OH)2 猜想二: 猜想三:CaCO3 【实验验证】,【得出结论】甲同学认为猜想二正确。 【反思交流】 (1)乙同学认为甲同学的结论不合理,他认为猜想也可能正确,原因是。,(2)丙同学认为要想验证猜想二正确,还需做如下实验:取实验(1)中未溶解固体于试管中,向试管中滴加适量稀盐酸,如有,则猜想二正确。 【拓展提升】要想验证反应后物质的成分,除需验证有生成物以外,还应考虑反应物是否。 答案【猜想假设】Ca(OH)2和CaCO3 【实验验证】溶液由无色变成红色 【反思交流】(1)一氢氧化钙微溶于水,未溶解固体可能只含氢氧化钙(2)气泡产生 【拓展提升】有剩余(以上答案合理均可得分),解析【猜想假设】敞口放置的氢氧化钙的化学成分有三种情况:没有变质,是Ca(OH)2;部分变质,是Ca(OH)2和CaCO3;全部变质,是CaCO3。 【实验验证】取实验(1)中上层清液少许于试管中,再向试管中滴加23滴无色酚酞试液,酚酞试液变红色,证明样品中含有Ca(OH)2。 【反思交流】(1)乙同学认为甲同学的结论不合理,他认为猜想一也可能正确,原因是:1 g氢氧化钙不能完全溶解在50 g水中,烧杯底部较多未溶解的固体也可能只含氢氧化钙。 (2)取实验(1)中未溶解固体于试管中,向试管中滴加适量稀盐酸,如有气泡产生,说明固体中含有碳酸钙,则猜想二正确。 【拓展提升】要想验证反应后物质的成分,除需验证有生成物以外,还应考虑反应物是否有剩余。,2.(2018山东潍坊A,26,10分)金属镁可与热水反应生成氢氧化镁和氢气,所得溶液呈碱性,可使酚酞溶液显红色。某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)镁与热水反应的化学方程式是。 (2)查阅资料:溶液红色褪去的原因是溶液碱性减弱。 【提出问题】导致溶液碱性减弱的原因是什么? 【假设与分析】 假设1:可能是氢氧化镁与N2或O2发生了反应。 假设2:可能是溶液吸收了空气中的。 假设3:可能是氢氧化镁的溶解度随温度的降低而。 由碱的性质可知,假设1不成立。,【拓展延伸】 (3)将一小块金属钠投入硫酸铜溶液时,产生蓝色沉淀。 请解释其原因:。 (4)除上述金属外,根据金属活动性顺序,预测也能跟硫酸铜溶液反应产生上述现象(举一例即可)。,【实验探究】,答案(10分)(1)Mg+2H2O Mg(OH)2+H2(2分) (2)假设2:CO2(或二氧化碳)(1分)假设3:减小(1分),(3)钠与水反应生成氢氧化钠(1分);氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀(1分) (4)钾或钙(K或Ca)(1分),解析(1)镁与热水反应生成氢氧化镁和氢气,化学方程式为Mg+2H2O Mg(OH)2+H2。 (3)将一小块金属钠投入硫酸铜溶液中时,产生蓝色沉淀,因为钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠。 (4)根据金属活动性顺序,预测钾(或钙)也能跟硫酸铜溶液反应产生题述现象,因为钾(或钙)比钠活泼。,3.(2017山东泰安,28,7分)某兴趣小组在探究浓硫酸的化学性质时,将浓硫酸滴加到氯化钠固体中并小心的加热,发现有刺激性气味的气体产生,同时发现有白雾,经査资料了解到浓硫酸与氯化钠在加热时会发生反应,写出该反应的化学方程式,该兴趣小组对产生的氯化氢(HCl)气体是否显酸性进行了相关探究。 【进行实验】同学们根据二氧化碳与水反应的实验探究方法,用三朵由紫甘蓝的汁液染成蓝紫色的纸质干燥小花进行如图1的三个实验: 图1 【实验现象】和中小花不变色;中小花变红色。 【査阅资料】图2是同学们査阅的氯化氢气体溶于水的示意图。,图2 【实验结论】氯化氢气体不显酸性。 【交流反思】 (1)从微观角度分析氯化氢气体不显酸性的原因是; (2)小明向实验中变红的小花上喷足量的稀氢氧化钠溶液,发现小花最后变成黄绿色,写出相关反应的化学方程式; (3)紫甘蓝的汁液在酸性溶液中显色;,(4)下列实验可以用来说明氯化氢气体不显酸性的是(填字母序号)。 A.测试盐酸的导电性,盐酸能导电 B.干燥的碳酸钠粉末放入氯化氢气体中,不反应 C.氢气与氯气反应,生成氯化氢气体 D.干燥的碳酸钠粉末放入盐酸中,能反应 【拓展应用】 同学们为探究分子的运动情况,在玻璃管两端同时放入蘸有试剂的棉花,做了如图3所示实验,发现在玻璃管内形成了白色烟环(成分为氯化铵)且偏向蘸有浓盐酸的棉花一端。 图3 白色烟环偏向蘸有浓盐酸的棉花一端的原因是; 写出该反应的化学方程式。,答案H2SO4(浓)+2NaCl Na2SO4+2HCl或H2SO4(浓)+NaCl NaHSO4+HCl(1分) 【交流反思】(1)在氯化氢气体中,氯化氢气体是由氯化氢分子构成的,没有解离出的氢离子,所以氯化氢气体不显酸性(其他合理答案也可)(1分) (2)NaOH+HCl NaCl+H2O(1分) (3)红(1分) (4)B(1分) 【拓展应用】氨分子的运动速率大于氯化氢分子的运动速率,所以生成的白色烟环偏向蘸有浓盐酸的棉花一端(其他合理答案也可)(1分)NH3+HCl NH4Cl(1分),解析将浓硫酸滴加到氯化钠固体中并小心的加热,发现有刺激性气味的气体产生,同时发现有白雾,说明浓硫酸与氯化钠在加热时会发生反应,生成硫酸钠(或硫酸氢钠)和氯化氢气体,反应的化学方程式为:H2SO4(浓)+2NaCl Na2SO4+2HCl或H2SO4(浓)+NaCl NaHSO4+ HCl。 【交流反思】(1)溶液显酸性,是因为溶液中含有自由移动的氢离子,因此从微观角度分析氯化氢气体不显酸性的原因是:氯化氢气体中的氯化氢分子不能解离出自由移动的氢离子。 (2)小明向实验中变红的小花上喷足量的稀氢氧化钠溶液,发现小花最后变成黄绿色,说明稀盐酸和氢氧化钠反应生成了氯化钠和水,反应的化学方程式为:NaOH+HCl NaCl+H2O。 (3)由实验现象可知,紫甘蓝的汁液在酸性溶液中显红色。 (4)A项,测试盐酸的导电性,盐酸能导电,不能证明氯化氢气体不显酸性;B项,干燥的碳酸钠粉末放入氯化氢气体中,不反应,说明氯化氢气体不显酸性;C项,氢气与氯气反应,生成氯化氢气体,不能证明氯化氢气体不显酸性;D项,干燥的碳酸钠粉末放入盐酸中,能反应,不能证明氯化氢气体不显酸性。 【拓展应用】白色烟环偏向蘸有浓盐酸的棉花一端的原因是氨分子的运动速率大于氯化,氢分子的运动速率。 氨气和氯化氢气体反应生成氯化铵,该反应的化学方程式为:NH3+HCl NH4Cl。,4.(2017山东威海,15,9分)探究白酒燃烧的奥秘 在诊所里,小华同学看到老中医用“酒火疗法”为患者治疗,发现白酒竟然能够被点燃。老中医告诉她:只有酒精体积分数较大(即度数较高)的白酒才能被点燃。好奇并喜欢探究的小华用体积分数为75%的酒精溶液(指每100 mL酒精水溶液中含75 mL酒精)代替白酒进行了系列探究。 【提出问题】能被点燃的酒精溶液的最小体积分数是多少? 【查阅资料】 酒精(C2H5OH)是一种无色液体,易挥发,易燃烧,可任意比例与水互溶。 两种液体混合时,分子间隔不同对混合后的总体积有影响,但对本实验的影响很小,忽略不计。 【实验探究】 实验用品:75%酒精溶液、蒸馏水、小烧杯、胶头滴管、量筒(20 mL、10 mL)、蒸发皿、玻璃棒、火柴。 (1)实验时,用75%酒精溶液配制10 mL 60%的酒精溶液。 最好选用mL量筒,使用量筒量取液体读数时应注意 。 配制该溶液的操作方法是 。,(2)在室温(20 )时,小华按上述方法配制了体积分数为50%、40%、30%、20%的酒精溶液各10 mL,分别倒入蒸发皿中,点燃,观察。实验结果如下表:,酒精完全燃烧的化学方程式为。 (3)室温(20 ),在小华实验探究的基础上,要想更精确测定能被点燃的酒精溶液的最小体积分数,请你补充进一步探究的实验方案 。 (4)拓展应用 未盖灯帽且久置不用的酒精灯,常常不能被点燃。其原因是 。 因酒精含量低而不能燃烧的酒精溶液,要分离出其中的酒精,可采用的方法是 。,答案9分,除第(1)和(3)小题各2分,其余每空1分 (1)10量筒放平(0.5分),视线与凹液面的最低处保持水平(0.5分) (2分)用量筒分别量取8 mL 75%的酒精溶液和2 mL蒸馏水,倒入小烧杯中,并用玻璃棒搅拌均匀 评分标准:数据不正确或没有数据不得分,操作步骤叙述不完整扣1分 (2)C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O (3)(2分)用75%酒精溶液配制体积分数介于30%40%之间的酒精溶液若干份,分别倒入蒸发皿中点燃,观察现象 评分标准:若方法正确,但取值范围不正确或没有取值范围,扣1分。 (4)灯内酒精挥发(或酒精挥发灯芯上留有水分) 蒸馏(答蒸发不得分),解析(1)设需要75%的酒精溶液的体积为x,75%x=10 mL60%,x=8 mL,故选10 mL量筒;使用量筒读数时,将量筒放平,视线与凹液面的最低处保持水平。 根据的计算,用量筒分别量取8 mL 75%的酒精溶液和2 mL蒸馏水,倒入小烧杯中,并用玻璃棒搅拌均匀,得到60%的酒精溶液10 mL。 (2)酒精燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式为C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O。 (3)由表中信息可知,40%的酒精溶液可燃,30%的酒精溶液不可燃,说明能点燃的酒精溶液的最小体积分数在30%40%之间,可以用75%酒精溶液配制体积分数介于30%40%之间的酒精溶液若干份,分别倒入蒸发皿中点燃,观察现象。 (4)没有盖灯帽的酒精灯,灯内酒精挥发,使得酒精浓度下降(或酒精挥发灯芯上留有水分)不易被点燃。因为酒精和水的沸点不同,可以用蒸馏的方法将酒精分离出来。,5.(2016山东烟台,22,9分)久置的铜制品表面能生成绿色的铜锈主要成分为Cu2(OH)2CO3,某化学兴趣小组对铜生锈的条件进行了以下探究。 【提出猜想】根据铜锈的组成元素推测,铜生锈可能是铜与空气中的二氧化碳、水等物质反应的结果。 【实验设计】兴趣小组同学取打磨光亮的铜丝,设计了如下图所示的四个实验。 【现象分析】若干天后,发现只有D瓶中的铜丝出现绿色的铜锈,其他瓶中的铜丝均无铜锈出现。 (1)实验B、C瓶中所使用的蒸馏水是经煮沸后迅速冷却的蒸馏水,其目的是 。 (2)B瓶与D瓶中的现象对比,可以得出的结论是。,【实验结论】由上述四个实验可分析得出,铜生锈是铜与空气中的 共同作用的结果。 【拓展探究】以锈蚀严重的废铜屑为原料,回收制取纯铜。 查阅资料: Cu2(OH)2CO3+2H2SO4 2CuSO4+3H2O+CO2 Cu2(OH)2CO3 2CuO+H2O+CO2 下面是该兴趣小组设计的两种回收铜的实验方案: 【分析评价】步骤反应过程中发生了还原反应的物质是(填化学式)。 步骤、都需要进行的实验操作是。 步骤过程发生反应的化学方程式为。 同一份废铜屑分别通过上述两种方案最终得到的铜的质量:方案一(填“”“=”或“”)方案二。以上两种方案中,方案二优越于方案一,理由是(任答一点)。,答案(9分,除标注外,每空1分) 【现象分析】(1)除去蒸馏水中溶解的二氧化碳和氧气(其他合理答案也可) (2)二氧化碳是铜生锈的必要条件 【实验结论】CO2、H2O、O2 【分析评价】CuO过滤H2SO4+Fe FeSO4+H2(2分) =不需要加热,节约能源(或装置简单;无尾气需要处理等其他合理答案也可),解析【现象分析】(1)煮沸蒸馏水,其目的是除去水中溶解的氧气和二氧化碳;(2)B和D形成对照实验,可以探究是否需要有二氧化碳参加反应,故可得出结论:二氧化碳是铜生锈的必要条件。【实验结论】通过题述四个实验可分析得出,铜生锈是铜与空气中的氧气、水和二氧化碳共同作用的结果。【分析评价】在反应CuO+CO Cu+CO2中,氧化铜发生了还原反 应。步骤、都需要分离难溶性杂质,所以都需要进行的实验操作是过滤。因为加入过量铁粉,所以固体B中含有铁和铜,加入稀硫酸,铜不与稀硫酸反应,铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,化学方程式为Fe+H2SO4 FeSO4+H2。根据质量守恒定律,反应前后元 素的种类、原子的质量都不变,两种方案中反应前铜元素质量相等,所以反应后产生铜的质量也相等;方案二与方案一相比较,方案二不需加热,节约能源。,6.(2015山东济宁,16,11分)(1)家庭生活中制作食品经常用到碳酸钠(苏打)和碳酸氢钠(小苏打),碳酸氢钠不稳定,潮湿空气中缓慢分解,受热至65 以上迅速分解,270 时完全分解为碳酸钠。某同学为探究它们的性质差异,设计了如图所示装置并进行实验。请回答: 加热一段时间后,a、b两烧杯分别看到的现象是,由此可得出的结论是; 碳酸氢钠分解的化学反应方程式: ; 该装置设计的优点是 ; 实验中应注意的问题是 。,(2)在日常生活和工农业生产中,溶液有着广泛应用。比如:氯碱工业用到的是饱和食盐水,医疗上使用的则是0.9%的生理盐水。请按要求设计并完成以下实验: 实验用品:氯化钠溶液氯化钠硝酸钾蒸馏水烧杯试管玻璃棒药匙 探究实验一:澄清透明的氯化钠溶液是否是饱和溶液,探究实验二:将不饱和氯化钠溶液变为饱和溶液并探究饱和氯化钠溶液还能否溶解硝酸钾,答案(1)a中澄清石灰水不变浑浊,b中澄清石灰水变浑浊碳酸氢钠易分解,碳酸钠不易分解2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2可对比两种物质是否能分解(合理即可)装 置不能漏气,或温度不能太高(合理即可) (2)探究实验一:说明氯化钠溶液不是饱和溶液 探究实验二:向不饱和的氯化钠溶液中不断加入氯化钠固体有固体不再溶解向饱和氯化钠溶液中加入少量硝酸钾固体硝酸钾固体溶解氯化钠饱和溶液能够溶解硝酸钾固体,解析(1)碳酸氢钠不稳定,受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,碳酸钠不易分解,可观察到与碳酸氢钠相连的b烧杯中的澄清石灰水会变浑浊,而与碳酸钠相连的a烧杯中的澄清石灰水无明显变化;根据观察到的现象可得出:碳酸氢钠易分解,碳酸钠不易分解。碳酸氢钠受热分解产生碳酸钠、水和二氧化碳,据此写出该反应的化学方程式。此装置把两个独立的装置合为一个装置,同时对两种物质进行加热,既可同时对比两种物质是否能分解,又能够节约能源。实验过程中要求装置的气密性要好,否则会影响实验的效果;加热时要进行预热,否则可能会导致试管受热不均匀炸裂等。(2)探究实验一:加入少量氯化钠固体,氯化钠能够继续溶解,说明此时氯化钠溶液不是饱和溶液。探究实验二:将不饱和的氯化钠溶液变成饱和溶液,可以继续添加氯化钠至氯化钠有剩余且不再溶解;为探究氯化钠的饱和溶液中是否能够继续溶解硝酸钾,应取该温度下的氯化钠饱和溶液并向其中加入少量硝酸钾,通过观察所加入的硝酸钾固体是否溶解以得出探究结论。某种溶质的饱和溶液只针对该溶质饱和,因此向氯化钠饱和溶液中加入少量硝酸钾固体,硝酸钾仍能继续溶解。,7.(2014山东潍坊,25,10分)某化学小组查阅资料得知:在不同温度下,甲烷(CH4)可将氧化铁(Fe2O3) 还原为Fe、Fe3O4中的一种或两种。他们为探究甲烷与氧化铁反应后产物(黑色粉末)的成分,进行了如下实验。 (1)按下图装置连接好仪器,检查装置的气密性后,往装置中添加药品。 向黑色粉末中滴加稀硫酸,观察到有气泡产生,则黑色粉末中含有,产生气泡的化学方程式是。 导管b的作用是。,(2)按下图装置连接好仪器(图中夹持设备已略去),检查装置的气密性,往装置中添加药品。打开止水夹K通入含有少量二氧化碳的一氧化碳,持续一段时间后再点燃装置C处的酒精喷灯。 装置A中反应的化学方程式为。装置B中浓硫酸的作用是。 持续一段时间后再点燃装置C处的酒精喷灯的原因是。D装置的作用是。 实验中观察到装置E中石灰水变浑浊,则黑色粉末中含有。尾气处理方法为。,答案(10分)(1)铁或Fe(1分)Fe+H2SO4 FeSO4+H2(1分) 使仪器a、c内压强相等(1分) (2)CO2+2NaOH Na2CO3+H2O(2分)干燥CO(1分) 赶走装置中的空气,防止发生爆炸(1分)防止石灰水倒吸(1分) 四氧化三铁或Fe3O4(1分)点燃多余尾气(1分),解析(1)Fe、Fe3O4均为黑色粉末,只有Fe能和稀硫酸反应产生气泡,则可判断出黑色粉末中有铁,产生气泡的化学方程式为Fe+H2SO4 FeSO4+H2。导管b使仪器a、c内压强相等,便 于液体滴下。 (2)装置A中的NaOH溶液可以除去CO中含有的少量CO2,经过浓H2SO4干燥后,纯净的CO进入C装置,CO是可燃性气体,与C装置中的O2反应可能发生爆炸,因此持续通一段时间气体后再点燃C处的酒精喷灯,D为安全装置,防止石灰水倒吸进入玻璃管使其炸裂。E中石灰水变浑浊,说明装置内有CO2产生,黑色粉末中含有Fe3O4,为防止没有反应的CO排入空气,可用点燃的方法处理多余尾气。,
展开阅读全文