专题十九探究性实验题课件

专题十九探究性十九探究性实验题1.(2018河南,7,1分)下列实验设计不能达到其对应实验目的的是()好题精练答案答案CC项,碳酸钠与盐酸在烧杯中反应,生成的二氧化碳气体会逸散到空气中,不能达到实验目的。易错警示易错警示验证质量守恒定律时对反应物和仪器的要求:反应物必须选用能够发生化学反应的物质;若反应过程中有气体参与,反应必须在密闭容器中进行。2.(2018河南平顶山二模,8)下列实验设计能达到实验目的的是()方案实验目的实验设计A除去氧化钙中少量的碳酸钙加入足量的水,溶解,过滤B检验集气瓶中的气体是否为二氧化碳将燃着的木条伸入集气瓶中C探究稀盐酸与氢氧化钠溶液是否恰好完全反应向反应后所得的溶液中滴加酚酞溶液D鉴别氯化钡、碳酸钾、稀盐酸三种溶液将组内物质两两混合,观察现象答案答案DA项,加水后,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,故不正确;B项,检验二氧化碳气体应用澄清石灰水;C项,酚酞遇到中性和酸性溶液时均不变色,向反应后的溶液中滴加酚酞,无法判断酸、碱是恰好完全反应还是酸过量;D项,将组内物质两两混合,既有沉淀又有气体生成的是碳酸钾,与碳酸钾反应产生沉淀的是氯化钡,产生气体的是稀盐酸。3.(2018河南驻马店泌阳一模,10)下列实验操作不能达到实验目的的是()A.区分空气、氧气和氮气,可以将燃着的木条分别伸入集气瓶中B.除去KCl溶液中的少量K2SO4,可以向溶液中加入过量BaCl2溶液并过滤C.鉴别NaCl和NH4NO3固体,可以向其中加水溶解,并触碰容器壁D.探究水的组成,可以电解水并检验产生的气体答案答案B除去氯化钾中的少量硫酸钾,加入过量的氯化钡,虽然除去了硫酸钾,但是过量的氯化钡会成为新的杂质,故B不能达到除杂目的。易错警示易错警示除杂原则之一是“除旧不迎新”,即除杂过程中不能引入新的杂质。新杂质有两个来源:一是新生成的,二是加入试剂的过量部分。4.(2017河南洛阳一模,8)在配制10%氯化钠溶液的过程中,导致溶液中溶质质量分数偏小的可能原因是:用量筒量取水时俯视读数配制溶液的烧杯用少量蒸馏水润洗用量筒量取水时仰视读数装瓶时部分液体洒落。其中正确的是()A.B.只有 C.只有D.只有答案答案D量水时俯视读数,导致实际量取的水偏少,故配得的溶液中溶质质量分数偏大;烧杯用水润洗使水偏多,则配得的溶液中溶质质量分数偏小;量水时仰视读数,导致实际量取的水偏多,则配得的溶液中溶质质量分数偏小;溶液具有均一性,装瓶时部分液体洒落不影响溶液中溶质的质量分数。5.(2017河南预赛,13)三个同学设计了如图所示探究实验,则下列说法错误的是()A.甲的实验现象为紫色石蕊试液变红,说明分子在运动B.乙加入氢氧化钠溶液后盖上瓶盖,振荡后塑料瓶变瘪,可证明CO2与氢氧化钠发生了反应C.若丙的A中黑色粉末变红色,B中澄清石灰水变浑浊,可证明CO具有还原性D.丙实验结束时应先撤去玻璃管下方的酒精灯,继续通入CO至玻璃管冷却到室温答案答案B氢氧化钠溶液中有水,水也能吸收二氧化碳而使瓶内压强变小,因此不能根据矿泉水瓶变瘪来判断CO2与氢氧化钠发生了反应。易错分析易错分析忽略了二氧化碳溶于水也会导致矿泉水瓶变瘪的情况会造成错选。6.(2018山东潍坊A,10,2分)下列“家庭小实验”中,不能达到预期目的的是()A.用铜片和食醋混合制氢气B.用某些植物的花瓣制酸碱指示剂C.用柠檬酸、果汁、白糖、水、小苏打等制汽水D.用塑料瓶、小卵石、石英砂、活性炭、蓬松棉、纱布等制作简易净水器答案答案A铜不能与醋酸反应,不能用铜片和食醋混合制氢气,故A不能达到预期目的。7.(2018黑龙江齐齐哈尔,8,2分)根据下列实验方案进行实验,不能达到相应实验目的的是()A.测定空气中氧气的含量B.检验氧气是否收集满C.验证物质燃烧需要氧气D.探究影响物质溶解性的因素答案答案AA项,木炭燃烧消耗氧气,但同时产生二氧化碳气体,不能使集气瓶内的压强减小,因此无法测定空气中氧气的含量。8.(2018山东潍坊A,14,2分)下列根据实验操作所得出的现象和结论均正确的是()选项实验操作实验现象结论A用小木条蘸少量浓硫酸小木条变成黑色浓硫酸具有吸水性B向紫色石蕊溶液中通入CO2气体溶液变成红色不能说明CO2与水反应C向盛有红棕色NO2气体的集气瓶中加入活性炭红棕色消失碳与NO2发生化学反应D向H2O2溶液中加入少量MnO2粉末产生大量气体MnO2是该反应的催化剂答案答案B用小木条蘸少量浓硫酸,小木条变成黑色,是因为浓硫酸具有脱水性,故A错误;向紫色石蕊溶液中通入CO2气体,溶液变成红色,不能说明二氧化碳与水反应,应采用对比实验来证明CO2与水反应生成碳酸,故B正确;向盛有红棕色NO2气体的集气瓶中加入活性炭,红棕色消失,是因为活性炭具有吸附性,能吸附NO2气体,故C错误;向H2O2溶液中加入少量MnO2粉末,产生大量气体,并不能说明MnO2是该反应的催化剂,若要证明其为该反应的催化剂,还应增加验证其化学性质和质量在化学反应前后都没有改变的实验,故D错误。9.(2018吉林,9,1分)下列实验设计能够实现其对应实验目的的是()答案答案D玻璃管与外界相通,不能验证质量守恒定律,A错误;木炭燃烧消耗氧气,生成二氧化碳,集气瓶内压强几乎不变,不能测定空气中氧气的含量,B错误;C项,两支试管,第一支有水无氧气,第二支有氧气无水,铁钉都不生锈,不能探究铁钉锈蚀的条件,C错误;滤纸片和乒乓球片都是可燃物,都与氧气接触,乒乓球片的着火点低先燃烧,说明燃烧的条件之一是温度达到着火点,D正确。10.(2018广东广州,12,2分)下列实验方案,不能达到相应实验目的的是()答案答案C空气中二氧化碳含量较少,不能使澄清石灰水变浑浊,人体呼出的气体中CO2含量较高,能使澄清石灰水变浑浊,故A正确;常温下H2O2分解速率很慢,不能使带火星的木条复燃,加入MnO2的试管中,H2O2分解速率加快,产生大量氧气,能使带火星的木条复燃,故B正确;试管内(有氧气)的白磷燃烧,水中(没有氧气)的白磷不燃烧,该实验的目的是验证燃烧需要可燃物与氧气充分接触,故C错误;两支试管中,除一个有二氧化碳,一个没有二氧化碳外,其他条件完全相同,符合控制变量的原则,可探究CO2对铜生锈是否有影响,故D正确。11.(2017广东,7,2分)下图的实验设计不能实现其对应实验目的的是()答案答案A木炭燃烧生成CO2气体,集气瓶中压强变化不明显,故A不能达到目的。将试管靠近酒精灯火焰,移开拇指点火,如果听到尖锐的爆鸣声,表明气体不纯;若听到轻微的噗噗声,则说明气体较纯,故B能达到目的。铜片上的白磷和水中的白磷对照可证明燃烧需要可燃物与氧气接触;铜片上的白磷和红磷对照可证明燃烧需要温度达到着火点,故C能达到目的。蜡烛自下而上依次熄灭,证明二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧,且二氧化碳的密度比空气大,故D能达到目的。知识归纳知识归纳利用A装置测定空气中氧气含量的原理:利用物质与空气中的氧气反应,又不生成气体,使瓶内气体减少,压强变小,冷却至室温后打开止水夹,水倒吸入集气瓶内,倒吸入集气瓶内的水的体积等于瓶内氧气的体积。12.(2017陕西A,14,2分)下列图示实验能达到目的的是()答案答案AA项中温度相同,溶质种类和质量相同,溶剂质量相同但种类不同,可探究溶剂种类对物质溶解性的影响,故A正确;木炭燃烧会生成二氧化碳气体,导致最终装置内压强变化不大,故B错误;氯化铵和硝酸铵中都含有铵根离子,加入氢氧化钠溶液都会产生刺激性气味,无法鉴别二者,故C错误;探究二氧化锰的催化作用,应保证过氧化氢溶液的浓度相同,故D错误。13.(2016山东东营,9,4分)下列实验能达到目的的是()答案答案DA项,能证明蜡烛燃烧有水生成,但不能证明有二氧化碳生成,故A不能达到目的;B项,证明铁在氧气中能燃烧,需要将铁丝表面的铁锈用砂纸打磨干净,故B不能达到目的;C项,挥发出的HCl不能使酚酞试液变色,故C不能达到目的;D项,铵态氮肥与碱性物质混合研磨后能放出有刺激性气味的气体,故D能达到目的。14.(2018河南南阳一模,19)现欲从含有CuSO4的废液中回收铜,同时得到工业原料硫酸亚铁晶体,设计方案如下:(1)滤渣A的成分是;C物质是(填名称)。(2)从提高硫酸亚铁晶体回收率的角度分析,该方案的一个不足之处是。答案答案(1)Fe和Cu稀硫酸(2)没有将滤液B中的硫酸亚铁进行回收解析解析废液中加入过量的铁粉,铁与硫酸铜充分反应生成硫酸亚铁和铜,过滤后滤渣A中含有生成的铜和过量的铁,滤液B中含有硫酸亚铁;再向滤渣A中加入适量的稀硫酸,铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,过滤即可得到金属铜和含有硫酸亚铁的滤液D。15.(2018河南平顶山二模,23节选)某科学小组的同学利用混有少量H2O、CO2的CO气体还原四氧化三铁,实验室现有如图所示实验装置(不可重复使用,气体均为左进右出)。(1)请写出硬质玻璃管内所涉及的反应的化学方程式。(2)欲用上述不纯的CO气体还原四氧化三铁,并验证反应后的气体产物,请用字母表示上述装置正确的连接顺序。答案答案(1)Fe3O4+4CO3Fe+4CO2(2)cdhiefabg(cdhifeabg)解析解析(1)硬质玻璃管中盛有四氧化三铁,在高温条件下,用一氧化碳还原四氧化三铁的化学方程式为Fe3O4+4CO3Fe+4CO2;(2)一氧化碳中含有二氧化碳和水蒸气,应先用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳,然后用浓硫酸除去水蒸气,再通入硬质玻璃管中还原四氧化三铁(e、f均可作为进气口),并用氢氧化钙溶液检验生成的二氧化碳,最后尾气用气球收集。难点突破难点突破一氧化碳中含有二氧化碳和水蒸气,净化时应先除杂后干燥;除去二氧化碳需要用氢氧化钠溶液,检验二氧化碳需要用澄清石灰水。16.(2018河南林州期末,21)请解释下列有关实验操作中“先”与“后”的原因。(1)用一氧化碳还原氧化铁时,要先通入气体排净装置内空气,后加热氧化铁粉末。(2)加热固体并用排水法制取氧气结束时,要先把导管移出水面,再熄灭酒精灯。答案答案(1)防止CO与氧气混合,受热发生爆炸。(2)防止水槽中的水倒吸入试管,使试管骤冷而炸裂。解析解析(1)一氧化碳具有可燃性,与氧气或空气混合受热后易发生爆炸;(2)加热固体并用排水法制取氧气结束时,要先把导管移出水面,再熄灭酒精灯,防止水倒吸到试管中,炸裂试管。17.(2018河南平顶山二模,25)实验室用图1所示装置的部分或全部组合后完成如下实验,请回答下列问题:图1图2(1)鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙,A装置中发生反应的化学方程式为,A装置与C装置相连后C中的现象为。(2)若将A装置中的药品换成双氧水和二氧化锰,产生的O2经浓硫酸干燥后用D装置收集,导管口的连接顺序应是abc。(3)若将A装置中的药品换成硫酸铜溶液和铁粉,发现生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出。老师提示,该反应生成的气体只有一种。【猜想】放出的气体可能是SO2、O2、H2中的一种,提出猜想的依据是。【资料】SO2易溶于水,化学性质与二氧化碳相似,能使澄清石灰水变浑浊,生成CaSO3沉淀。【方案】依据上述猜想,实验小组同学分别设计了如下方案。甲同学认为是O2,则检测方法是。乙同学认为是SO2,则只需将装置A、C相连,看澄清石灰水是否变浑浊即可。写出SO2与Ca(OH)2反应的化学方程式:。丙同学认为是H2,则只需将A装置和图2所示的装置相连。若丙同学猜想正确,则观察到的现象是。【结论】经过实验,得知丙同学猜想正确,放出的气体为H2。(4)在氢气还原氧化铜的实验中,向50g氧化铜粉末中通氢气,加热一段时间后,测得反应后生成水的质量为9g。求已反应的氧化铜的质量。(写出计算过程)答案答案(1)CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2澄清石灰水变浑浊(2)f(3)质量守恒定律(或化学变化前后元素种类不变,合理即可)将带火星的木条伸入集气瓶中,看木条是否复燃,若能复燃,则是氧气SO2+Ca(OH)2CaSO3+H2O铜网表面的黑色物质变红,硬质玻璃管内出现水雾(4)解:设已反应的氧化铜的质量为x。CuO+H2Cu+H2O8018x9g=x=40g答:已反应的氧化铜的质量是40g。解析解析(1)鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙,与盐酸反应生成二氧化碳气体,进入C装置能使澄清石灰水变浑浊。(2)由于氧气的密度比空气大,因此产生的氧气经浓硫酸干燥后,应从长管(f端)进入D中。(3)若A装置中药品换成硫酸铜溶液和铁粉,则依据质量守恒定律知,反应产生的气体可能是二氧化硫、氧气或氢气。检验氧气的方法是将带火星的木条伸入集气瓶中,看木条是否复燃;二氧化硫能使澄清石灰水变浑浊,反应的化学方程式为SO2+Ca(OH)2CaSO3+H2O;丙同学将气体通过表面含有氧化铜的铜网后,若能够观察到铜网表面的黑色物质变为红色,同时硬质玻璃管内出现水雾,说明产生的气体是氢气。(4)根据氢气还原氧化铜的化学方程式,利用水的质量即可求得已反应的氧化铜的质量。试题点评试题点评本题体现了“一装置多用”的命题思路,以A装置为出发点,制取氧气、二氧化碳等多种气体并做金属与盐溶液反应的容器,考查了学生思维的灵活性。18.(2017河南,24节选,1分)为除去粗盐中CaCl2、MgCl2、Na2SO4等可溶性杂质,需进行如下操作:溶解;依次加过量的BaCl2、NaOH、Na2CO3溶液;过滤;加适量盐酸;蒸发、结晶。【提示:Mg(OH)2、BaSO4、BaCO3难溶于水;微溶物不形成沉淀;Na2CO3溶液呈碱性】(3)请设计实验方案证明操作所得溶液中含有NaOH。(写出实验步骤和现象)答案答案(3)取少量溶液,加入足量的CaCl2(或BaCl2等)溶液,静置,向上层清液中滴加酚酞溶液,溶液变红。(1分)解析解析(3)过滤后所得滤液中含有氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠,欲证明其中含有氢氧化钠,需先加入过量的氯化钙(或氯化钡等)溶液将Na2CO3除去,静置后,向上层清液中滴加无色酚酞溶液。19.(2017河南安阳二模,25节选)过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色粉末,在通常情况下能与CO2、H2O、HCl发生反应:2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O4NaOH+O2、2Na2O2+4HCl4NaCl+2H2O+O2。为了验证CO2与Na2O2反应生成的气体是O2,某同学设计了如图所示实验,试回答下列问题(夹持仪器已略去):(1)实验中B、C装置的目的是净化CO2气体,其中B的作用是;C装置瓶内的溶液是,利用了该物质的(填“物理”或“化学”)性质。(2)E装置中氢氧化钠溶液的作用是。(3)过氧化钠在空气中易与二氧化碳、水蒸气发生化学反应。向部分变质的过氧化钠固体中加足量的水,现象为。请设计实验,验证该溶液中含有的两种溶质。(简要写出实验的步骤、现象和结论)答案答案(1)除去二氧化碳中的氯化氢杂质浓硫酸物理(2)除去未反应的二氧化碳气体(3)固体溶解,有气泡产生取样,加入过量的氯化钙(或氯化钡)溶液,若出现白色沉淀,说明溶液中有碳酸钠;静置,再向上层清液中加入无色酚酞溶液,若溶液变红,则说明溶液中含有氢氧化钠。解析解析(1)A装置制取的二氧化碳气体中常含有氯化氢和水蒸气,氯化氢可与饱和碳酸氢钠溶液反应生成氯化钠、水和二氧化碳,因此B中的饱和碳酸氢钠溶液是为了吸收氯化氢气体;水蒸气可用浓硫酸吸收,因此C瓶内的溶液是浓硫酸,这是利用了浓硫酸的吸水性,属于物理性质。(2)在E装置玻璃管口检验氧气时,为了避免过量的二氧化碳气体的干扰,可用氢氧化钠溶液将其吸收掉。(3)因为过氧化钠部分变质,因此加水时应产生氧气,故产生的现象是固体溶解,有气泡产生;所得溶液中的溶质是氢氧化钠和碳酸钠。设计实验时,要先取少量溶液,然后滴加足量氯化钡或氯化钙溶液,若有白色沉淀生成,说明溶液中含有碳酸钠;静置(或过滤),向上层清液(或滤液)中加入无色酚酞溶液,若溶液变红,则说明溶液中含有氢氧化钠。20.(2014河南,22节选,2分)NaOH是化学实验中常用的试剂。(3)向足量某NaOH溶液中通入CO2,反应后溶液中的溶质可能只有Na2CO3,也可能还有NaOH,请设计实验检验溶质的成分,简要写出实验步骤、现象和结论。(提示:Na2CO3溶液呈碱性)答案答案(3)取反应后的溶液,加入足量CaCl2溶液(或BaCl2溶液等),静置,取上层清液滴加酚酞溶液。若溶液变成红色,则溶质为Na2CO3和NaOH;若溶液没有变成红色,则溶质只有Na2CO3。(2分)解析解析(3)要证明反应后的溶液中溶质是Na2CO3,还是NaOH与Na2CO3的混合物,首先应除去Na2CO3,然后用酚酞检验剩余溶液是否呈碱性,若呈碱性,说明还有NaOH,反应后的溶质是NaOH与Na2CO3的混合物;若不呈碱性,说明只有Na2CO3。21.(2018湖南衡阳,30,3分)如图所示,用胶头滴管向装有固体的广口瓶中滴加液体,使气球变大,则使用的固体和液体可能是:(请写出三种组合)(1);(2);(3)。答案答案(1)铁和稀硫酸(2)H2O2溶液和MnO2(3)NaOH固体和水(其他合理答案均可)解析解析滴加液体后,气球能鼓起变大,说明滴加该液体后瓶内压强增大,瓶内压强增大的原因可能是固体与液体混合后放出了热量,也可能是固体与液体反应生成了某种气体。固体与液体混合后能够产生热量的组合有:生石灰和水、氢氧化钠固体和水等;固体与液体混合后能够放出气体的组合有:二氧化锰和过氧化氢溶液、大理石和稀盐酸、活泼金属和稀硫酸等。22.(2018湖北黄冈,31,5分)对比实验是化学研究中经常采用的方法。化学兴趣小组的同学在研究CO2通入NaOH溶液是否发生了反应,设计了下列两组实验。请和化学兴趣小组的同学一起探究并回答问题:【设计与实验】实验序号实验步骤一实验步骤二实验实验【探究与结论】(1)实验中步骤一看不到明显现象,步骤二产生的现象是。(2)实验中步骤二看到有白色沉淀析出,则发生反应的化学方程式是。(3)在实验的步骤一中CO2和NaOH溶液一定发生了化学反应,但却看不到明显的现象,原因是。【拓展延伸】现有下列信息:资料卡片一20NaOH、Na2CO3在水中的溶解度物质溶解度(S)/gNaOH109Na2CO321.8请你和化学兴趣小组的同学一起利用以上资料信息再设计实验,证明CO2确实与NaOH发生了化学反应。实验的操作为:。看到的现象是。资料卡片二20NaOH、Na2CO3在乙醇中的溶解度物质溶解度(S)/gNaOH17.3Na2CO30.01答案答案(每空1分,共5分)(1)有气泡冒出(2)CaCl2+Na2CO3CaCO3+2NaCl(3)CO2与NaOH溶液反应生成易溶于水的Na2CO3【拓展延伸】将CO2分别通入乙醇和NaOH的乙醇饱和溶液中,观察现象(漏写“饱和”二字也可给满分)乙醇不变浑浊,NaOH的乙醇饱和溶液变浑浊(漏写“饱和”二字也可给满分)解析解析(1)CO2与NaOH溶液反应生成易溶于水的Na2CO3,盐酸和碳酸钠反应会生成二氧化碳、水和氯化钠,所以在实验中步骤一反应后的溶液中加入稀盐酸,可观察到有气泡产生;(2)实验步骤二中加入的氯化钙溶液和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,反应的化学方程式是CaCl2+Na2CO3CaCO3+2NaCl;【拓展延伸】由资料卡片中的信息可知,氢氧化钠既溶于水,也溶于乙醇,而碳酸钠能溶于水,难溶于乙醇,可设计如下实验:将二氧化碳分别通入相同体积的乙醇和NaOH的乙醇饱和溶液中,观察到乙醇不变浑浊,NaOH的乙醇饱和溶液变浑浊,可证明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应。23.(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。【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。探究环节甲组的探究乙组的探究【提出问题】A中使酚酞变为红色的物质是什么?C中溶液为什么变成无色?【做出猜想】猜想一:Na2CO3猜想二:Na2CO3和NaOH猜想一:实验过程中酚酞变质了猜想二:溶液中的NaOH反应完了【实验验证】小鹏取少量A中溶液于试管中,向其中滴加过量BaCl2溶液,若观察到,证明猜想二成立。小丽认为用Ba(OH)2溶液也可证明猜想二成立,小鹏认为小丽的方案不合理,理由是(1)取少量C中溶液于试管中,向其中滴加NaOH溶液,溶液又变为红色,证明猜想一不成立(2)用pH试纸测定C中溶液的酸碱度,若pH7,证明猜想二成立(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。答案答案【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“(1分)红(1分)实验二:产生黄色固体和白色固体(1分)实验名称控制速率的方法所选用的最佳试剂灭火器反应原理B(1分)CO2的实验室制法(1分)解析解析(1)灭火器灭火时,需要快速产生二氧化碳,反应物的浓度越大反应速率越快,选用的最佳试剂是浓盐酸和碳酸钠溶液,反应的化学方程式是Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2+H2O;实验室制取CO2时需要得到平稳的气流,以便于收集,选用的最佳试剂是稀盐酸和块状的石灰石。(2)实验一:在相同的条件下,试管内的液面越高,说明溶解的气体越多,所以相同条件下的溶解性:SO2CO2;二氧化硫、二氧化碳分别与水反应生成亚硫酸和碳酸,两者都能使紫色石蕊溶液变成红色。实验二:CO2和SO2化学性质有相似性,根据镁条在CO2中剧烈燃烧的化学方程式,可推测镁条在SO2中燃烧的化学方程式为2Mg+SO22MgO+S,现象为剧烈燃烧,产生黄色固体和白色固体。8.(2018广东广州,29,10分)硫酸氢钠(NaHSO4)溶于水形成无色溶液,请预测其化学性质,说明预测的依据,并设计实验验证。限选试剂是:NaHSO4溶液、BaCl2溶液、FeSO4溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液、稀盐酸、酚酞溶液、紫色石蕊溶液、镁条、碳粉、氧化铜。预测预测的依据验证预测的实验操作与预期现象能够与含Ba2+的盐反应取少量NaHSO4溶液于试管中,滴入BaCl2溶液,如果观察到,则预测成立能够与(填物质类别)反应,如果观察到,则预测成立能够与(填物质类别)反应,如果观察到,则预测成立答案答案其他合理答案均给分。预测预测的依据验证预测的实验操作与预期现象NaHSO4电离出S有白色沉淀产生碳酸盐NaHSO4电离出H+取少量NaHSO4溶液于试管中,滴入Na2CO3溶液有气泡产生指示剂NaHSO4电离出H+取少量NaHSO4溶液于试管中,滴入紫色石蕊溶液石蕊溶液变红色解析解析能够与含Ba2+的盐反应,因为NaHSO4能解离出S,S和Ba2+结合生成硫酸钡沉淀;能够与碳酸盐反应,因为NaHSO4能解离出H+,氢离子和碳酸根离子结合生成水和二氧化碳;能够与指示剂反应,因为NaHSO4能解离出H+,溶液显酸性,使紫色石蕊溶液变为红色;能够与金属氧化物反应,因为NaHSO4能解离出H+,与氧化铜反应生成Cu2+,使溶液变为蓝色;能够与活泼金属单质反应,因为NaHSO4能解离出H+,与镁条反应产生氢气;能够与含酚酞的碱溶液反应,因为NaHSO4能解离出H+,与碱反应生成盐和水,使溶液由红色变为无色。9.(2018湖南衡阳,33,9分)某化学兴趣小组的同学学习“灭火器原理”后,设计了如下图所示实验,并对反应后瓶中残留废液进行探究。【提出问题】废液中所含溶质是什么?【猜想与假设】猜想1:废液中的溶质是NaCl、Na2CO3和HCl猜想2:废液中的溶质只有NaCl猜想3:废液中的溶质是NaCl、HCl猜想4:废液中的溶质是。【讨论与交流】小明认为猜想1无需验证就知道是错误的,他的理由是(请用化学方程式说明)。【实验与结论】(1)小亮同学为验证猜想3,取少量废液装入试管中,然后滴入酚酞溶液,发现溶液不变色,于是小亮认为猜想3正确。你认为他的结论(填“正确”或“错误”),理由是。请你另设计实验方案验证猜想3:实验步骤实验现象实验结论猜想3正确(2)验证猜想4,可选择的试剂有。A.酚酞溶液B.氢氧化钾溶液C.稀硫酸D.氯化钡溶液【拓展与应用】若废液中的溶质是NaCl和HCl,根据盐酸的性质,无需另加试剂,只要对废液进行操作,即可从废液中得到NaCl固体。答案答案【猜想与假设】Na2CO3、NaCl【讨论与交流】Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2【实验与结论】(1)错误中性溶液遇到酚酞溶液也不变色,还可能是猜想2正确取少量废液装入试管中,然后滴入Na2CO3溶液有气泡产生(2)ACD【拓展与应用】蒸发解析解析【猜想与假设】根据反应情况推测废液中的溶质,可知废液中的溶质还可能是Na2CO3和NaCl。【讨论与交流】碳酸钠和稀盐酸不能共存,两者会发生复分解反应产生气体。【实验与结论】(1)由无色酚酞在中性溶液中也不变色,可知小亮的结论错误。猜想3中盐酸过量,要验证猜想3只需要验证H+存在即可。(2)要验证猜想4只需要验证Na2CO3(或C)存在即可。碳酸钠溶液显碱性,能使酚酞变红,故A正确;氢氧化钾不和碳酸钠反应,故B错误;碳酸钠能与硫酸反应生成气体,故C正确;碳酸钠能与氯化钡反应产生白色沉淀,故D正确。【拓展与应用】盐酸是易挥发性物质,故可用蒸发的方法从废液中得到NaCl固体。10.(2017广西南宁,29,8分)兴趣小组在做完盐的性质实验后,发现一瓶碳酸钠固体可能混入了氯化钠、硫酸钠中的一种或两种。为此,他们对这瓶固体的成分进行了探究。【实验验证】实验步骤现象结论、分析及化学方程式(1)取少量该样品于烧杯中,加入适量的水,溶解,得到溶液A(2)取少量溶液A于试管中,滴入过量的稀硝酸,再滴入过量的硝酸钡溶液,充分反应后,静置说明该固体中混有硫酸钠。写出证明有硫酸钠存在的化学方程式:(3)取步骤(2)中的上层清液于试管中,滴入几滴硝酸银溶液有白色沉淀生成说明该固体中。实验结束所得溶液中一定含有的阳离子是【实验反思】步骤(2)中滴入过量稀硝酸的目的是。【实验拓展】兴趣小组还想测定该固体中碳酸钠的质量分数,利用如下图所示的实验装置(气密性良好)进行实验,每一步反应均完全进行。(1)为达到实验目的,首先称取一定质量的该固体样品放入装置甲中,然后进行有关实验操作,正确的顺序是(填序号,可重复)。a.称量装置丙。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)装置乙的作用是。答案答案【实验验证】(2)先有气泡产生,后有白色沉淀生成Ba(NO3)2+Na2SO42NaNO3+BaSO4(3)还混有氯化钠Na+、H+、Ba2+【实验反思】除去碳酸钠,以免对氯化钠和硫酸钠的检验造成干扰(合理即可)【实验拓展】(1)bacba(2)吸收二氧化碳气体中的水分或干燥二氧化碳气体解析解析加水溶解后加入过量稀硝酸,Na2CO3完全反应,再加入过量Ba(NO3)2溶液,若有沉淀生成,则一定有Na2SO4,反应的化学方程式为Ba(NO3)2+Na2SO4BaSO4+2NaNO3;取清液加入几滴AgNO3溶液,有白色沉淀,说明该固体中一定有NaCl,此时溶液中一定有NaNO3、HNO3、Ba(NO3)2,则一定有的阳离子是H+、Na+和Ba2+。若要测定固体中Na2CO3的质量分数,则测出样品与足量稀H2SO4反应生成的CO2的质量即可:反应前通入足量N2排尽空气后称量丙装置质量,加入稀H2SO4使反应发生,反应后再通N2把CO2全部排出使其被丙中的NaOH吸收,最后称量丙装置质量。11.(2017北京,37,4分)利用下图装置进行实验(两支玻璃管内径相同)。实验前K1、K2、K3均已关闭。(1)实验1:锌与稀硫酸反应的化学方程式为;为使反应停止,中的操作是。(2)实验2:打开K2,右管中液面下降,原因是;计算空气中氧气体积分数的表达式为(用h0、h1表示)。实验装置【实验1】制备气体【实验2】测定空气中氧气含量左管中带孔的燃烧匙盛有足量锌粒,右管盛有稀硫酸.打开K1和K2,使反应发生.在K1的导管口处收集气体.左管中燃烧匙盛有足量白磷,右管盛有水.光照引燃白磷.待白磷熄灭,冷却,打开K2,至液面不再变化,右管中液体的高度为h1答案答案(1)Zn+H2SO4ZnSO4+H2关闭K1(或关闭K2,打开K3)(2)白磷燃烧消耗氧气,使左管中压强变小100%解析解析(1)实验1中锌与稀硫酸反应的化学方程式是Zn+H2SO4ZnSO4+H2;若要使反应停止,需让固体锌和液体分离开,可关闭K1,左管内不断产生气体,使管内压强变大,液体被压向右管中,反应停止。(2)实验2用白磷燃烧测定空气中氧气含量,左管内白磷燃烧消耗氧气,使左管内压强减小,右管中水受外界大气压作用进入左管;进入左管中的水的体积即为消耗氧气的体积,所以最终测得空气中氧气的体积分数为100%。12.(2017北京,38,7分)高锰酸钾在生产、生活中有广泛应用。实验小组对高锰酸钾的某些性质进行研究。.不稳定性(1)如图所示进行实验,KMnO4受热分解的化学方程式为,3.16gKMnO4产生O2的质量为g。(2)用向上排空气法收集O2的原因是。.腐蚀性【查阅资料】KMnO4溶液呈中性、有腐蚀性。【进行实验】实验1:将新鲜鸡皮在不同浓度的KMnO4溶液中浸泡相同时间,现象如下表。KMnO4溶液浓度0.002%0.01%0.1%1%鸡皮的变化无明显变化边缘部分变为棕黄色全部变为棕色全部变为黑色实验2:将铜片分别浸泡在4种溶液中进行实验,所得数据如下表。编号实验铜片质量/g实验前0.540.540.540.5418小时后0.540.520.540.435Cu+2KMnO4+8H2SO45CuSO4+2MnSO4+K2SO4+【解释与结论】(3)实验1的目的是。(4)实验2中,通过对比和,得出的结论是。(5)实验2中,欲得出“KMnO4和硫酸共同作用对铜才有腐蚀性”的结论,需要对比(填编号)。(6)实验2中,铜片被腐蚀的反应如下,补全该反应的化学方程式。答案答案(1)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O20.32(2)氧气的密度比空气略大(3)探究高锰酸钾溶液浓度与鸡皮被腐蚀程度的关系(4)其他条件相同时,酸性高锰酸钾溶液浓度越高对铜的腐蚀性越强(5)(6)8H2O 解析解析(1)设3.16gKMnO4受热分解产生O2的质量为x。2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2316323.16gx=x=0.32g。(3)实验1的目的是探究高锰酸钾溶液浓度与鸡皮被腐蚀程度的关系。(6)根据质量守恒定律,在化学反应前后,原子的种类和数目不变,得出化学方程式应为5Cu+2KMnO4+8H2SO45CuSO4+2MnSO4+K2SO4+8H2O。13.(2016宁夏,20,10分)M是生活中常见的金属,MSO4溶液是无色液体。某化学兴趣小组的同学欲探究M与铜、铝的活动性顺序,请你和他们一起进行以下探究活动。【提出问题】M、铜、铝的金属活动性顺序是怎样的?【猜想与假设】小敏的猜想是AlCuM;小强的猜想是AlMCu;你的猜想是。【设计与实验一】小莉取M丝、铜丝、铝丝和编号为、的3支试管,进行如下表的实验(试管中均盛有体积相同、溶质质量分数也相同的稀盐酸):实验操作M丝插入试管中铜丝插入试管中铝丝插入试管中实验结论刚开始的现象有少量气泡产生无气泡无气泡MCu;几分钟后的现象有少量气泡产生无气泡有大量气泡产生【交流与表达】同学们对同一实验得出两种不同结论的现象进行了讨论,明白了实验刚开始时试管中无气泡产生的原因,该原因是。【设计与实验二】为了进一步探究三种金属的活动性顺序,同学们取粗细相同、打磨干净的M丝、铝丝及相关溶液,又进行了如下图所示的实验:(1)试管乙中观察到的现象是。(2)试管丙中反应的化学方程式为。【交流与表达】同学们经讨论后认为该实验可以优化,去掉试管(填试管编号)中的实验,也可以得出正确的结论。【解释与结论】通过以上实验,同学们得出了三种金属的活动性顺序。【评价与反思】实验结束后,同学们对实验过程进行了如下反思:(1)影响金属与酸反应速率快慢的因素,除了相互反应的金属和酸的性质外,还有(任写一种)。(2)探究金属活动性顺序时,除了上述实验中已经用到的两种方法外,还可以根据进行判断(任写一种)。答案答案【猜想与假设】MAlCu【设计与实验一】MAlAlMCu【交流与表达】铝丝表面的氧化膜先与稀盐酸反应,因而无气泡产生【设计与实验二】(1)M丝表面覆盖一层红色固体,溶液由蓝色变成无色(2)2Al+3CuSO4Al2(SO4)3+3Cu【交流与表达】丙【评价与反思】(1)温度(或酸的浓度或金属与酸的接触面积等)(其他合理答案也可)(2)金属与氧气反应的难易程度(或金属被人类发现和利用年代的早晚)(其他合理答案也可)解析解析【猜想与假设】M与Al、Cu的活动性强弱顺序只有三种可能:AlCuM,AlMCu,MAlCu。【设计与实验一】把M丝、铜丝、铝丝分别插入相同体积、相同溶质质量分数的稀盐酸中,刚开始M丝表面有少量气泡产生,铜丝和铝丝表面无气泡,说明金属活动性顺序为MCu、MAl;几分钟以后,M丝表面有少量气泡产生,Cu丝表面无气泡,Al丝表面有大量气泡产生,说明三种金属的活动性顺序为AlMCu。【交流与表达】铝在空气中与氧气反应生成一层致密的氧化膜(Al2O3),开始时盐酸与氧化膜反应,故没有气泡产生。【设计与实验二】(1)M的金属活动性强于Cu,故M和CuSO4溶液反应的现象为M丝表面覆盖一层红色固体,溶液由蓝色变为无色。(2)试管丙中,Al和CuSO4反应生成Cu和Al2(SO4)3,化学方程式为2Al+3CuSO4Al2(SO4)3+3Cu。【交流与表达】试管甲中实验证明金属活动性:AlM,试管乙中实验证明金属活动性:MCu,由甲、乙两组实验即可得出结论,所以可去掉试管丙中的实验。【评价与反思】(1)影响金属和酸反应速率的因素,除了金属和酸的性质外,还有金属与酸的接触面积、酸的浓度、温度等。(2)探究金属活动性顺序的方法有:金属能否与酸反应及反应的剧烈程度,金属能否与其他相应金属的盐溶液反应,金属与O2反应的难易程度等。14.(2016黑龙江哈尔滨,34,6分)某化学活动小组在一次实验中进行了如图所示实验:先向A中注入一定量氯化铁溶液,再注入一定量硫酸钠溶液,此过程中观察到的现象是(1)。小组同学对无色溶液B产生了浓厚的兴趣,进行了进一步的探究活动。【提出问题】B中含的离子有什么?【实验探究】【评价交流】甲同学结论(2)(填“正确”或“错误”);乙同学的探究过程不正确,理由是(3)。【实验结论】结合上述实验最终确定B中含有(4)(填离子符号),不含(5)(填离子符号)。【归纳总结】由甲、乙、丙同学实验对比得出,确定溶液中可能存在的不同离子是否存在的方法是:可根据待测离子与所加试剂反应(6),确定出存在的离子,同时推测出与(7)。答案答案(6分)(1)溶液中先产生红褐色沉淀,后产生白色沉淀(1分)(2)错误(0.5分)(3)Mg(OH)2、BaSO4均为白色沉淀(0.5分),溶液中含Ba2+、OH-中的一种或两种,加入MgSO4溶液都会产生白色沉淀,所以不能得出B中含Ba2+、OH-的结论(0.5分)(其他答法合理的酌情给分)(4)Na+、Cl-、Ba2+、OH-(1分)(5)Fe3+、S(1分)(6)产生不同的明显现象(1分)(其他答法合理的酌情给分)(7)确定存在的离子能反应的离子不存在(0.5分)(其他答法合理的酌情给分)解析解析(1)先注入一定量的氯化铁溶液,氯化铁与氢氧化钡反应生成红褐色沉淀氢氧化铁;再注入一定量的硫酸钠,硫酸钠与钡离子反应生成白色沉淀硫酸钡,所以观察到的现象是溶液中先产生红褐色沉淀,后产生白色沉淀。(2)甲同学加入的试剂是硝酸钡溶液,反应后无明显现象,不能确定是否含有钡离子,故错误。(3)乙同学加入的试剂是硫酸镁溶液,反应后溶液中产生白色沉淀,而氢氧化镁和硫酸钡都是白色沉淀,所以不能确定溶液中是含钡离子、氢氧根离子中的一种,还是两种,故不正确。(4)根据丙同学的实验,加入稀硫酸有白色沉淀生成,说明溶液中含有钡离子;加入紫色石蕊溶液,紫色溶液变为蓝色,说明有氢氧根离子;实验中加入的氯化铁和硫酸钠中的氯离子和钠离子未参与反应,故溶液中还有钠离子和氯离子。(5)溶液B呈无色,故不含铁离子;硫酸根离子与钡离子反应会生成沉淀,不能共存,故不含硫酸根离子。(6)根据待测离子与所加试剂反应产生明显的现象确定离子的存在。(7)确定出存在的离子后,可推测出与确定存在的离子能反应的离子不存在。15.(2015重庆A,24,6分)氧化钙俗名生石灰,某同学针对氧化钙设计了如下实验方案:(1)A中发生反应的化学方程式为。分离B中难溶物的操作叫。(2)如果要用实验证明C中不是水而是一种溶液,可以选择下列(填序号)进行实验。稀盐酸酚酞溶液二氧化碳氯化钠溶液(3)操作是加入某种物质使无色澄清液出现白色固体,如果加入的是饱和碳酸钠溶液,白色固体的化学式是;如果加入的是固体氢氧化钠(全部溶解),白色固体的化学式是。答案答案(1)CaO+H2OCa(OH)2过滤(2)(3)CaCO3Ca(OH)2解析解析(1)A中氧化钙与水反应生成氢氧化钙,分离B中难溶物的操作叫过滤。(2)操作后得到的溶液为澄清石灰水,因此可用酚酞溶液(变红)或二氧化碳(变浑浊)进行实验。(3)操作如果加入的是饱和碳酸钠溶液,则发生的反应为Ca(OH)2+Na2CO3CaCO3+2NaOH,因此生成的沉淀为CaCO3;如果加入的是固体氢氧化钠(全部溶解),氢氧化钠溶于水时放出大量的热,使溶液温度升高,而氢氧化钙的溶解度随着温度的升高而减小,故出现的白色固体是Ca(OH)2。谢谢！