中考化学复习 专题十七 科学探究题（试卷部分）课件

专题十七 科学探究题中考化学中考化学 (广西专用)1.(2018广西贺州,29,9分)现有一包黑色固体粉末,可能含有炭粉、CuO、Fe3O4中的两种或者三种,某化学兴趣小组通过实验探究其成分。(1)提出问题:该黑色固体粉末成分是什么?(2)作出猜想:猜想一:混合固体是炭粉、CuO猜想二:混合固体是炭粉、Fe3O4猜想三:混合固体是猜想四:混合固体是炭粉、CuO、Fe3O4(3)查阅资料:Fe3O4为黑色粉末,能与盐酸反应,含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN(硫氰化钾)溶液时变成红色,Fe(OH)2是一种白色沉淀。(4)实验探究:取一定量的固体于试管中,加足量的盐酸,充分反应后有部分固体溶解,过滤,得到滤液A,并对滤液A的成分进行如下探究:好题精练实验操作实验现象实验结论步骤一:取一定量滤液A于试管中,加入足量的铁粉无红色固体析出该固体物质一定没有步骤二:又取一定量的滤液A于试管中,加入少量的KSCN(硫氰化钾)溶液溶液变成红色滤液A中一定含有的物质是步骤三:再取一定量的滤液A于试管中,加入足量的NaOH溶液有红褐色沉淀生成,同时还有少量的白色沉淀生成,白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色滤液A中还一定含有的物质是(5)讨论交流:通过以上实验,猜想成立。写出Fe3O4与盐酸反应的化学方程式:。Fe3O4与盐酸反应时元素的化合价没有改变,请大家推断Fe3O4中铁元素的化合价为。(6)拓展:请写出同种元素显不同化合价的一种盐(写化学式)。答案答案(2)CuO、Fe3O4(4)CuOFeCl3FeCl2(5)二Fe3O4+8HCl2FeCl3+FeCl2+4H2O+2、+3(6)NH4NO3(合理即可)解析解析(2)一包黑色固体粉末,可能含有炭粉、CuO、Fe3O4中的两种或者三种,其可能组合有四种:炭粉、CuO,炭粉、Fe3O4,CuO、Fe3O4,炭粉、CuO、Fe3O4,故猜想三应为CuO、Fe3O4。(4)向滤液A中加入足量的铁粉,无红色固体析出,则滤液A中不存在Cu2+,固体物质一定没有CuO;向滤液A中加入少量KSCN(硫氰化钾)溶液,溶液变红,根据所提供资料可知,滤液A中存在Fe3+,说明滤液A一定含有FeCl3;向滤液A中加入足量的NaOH溶液,有红褐色沉淀生成,说明滤液A中存在Fe3+,有少量白色沉淀生成,白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,则滤液A中存在Fe2+,分析可知滤液A中一定含有FeCl3、FeCl2。(5)分析以上可知,该黑色粉末一定含有Fe3O4,一定不含CuO,故猜想二成立。Fe3O4和盐酸能发生复分解反应生成盐和水,反应方程式为Fe3O4+8HCl2FeCl3+FeCl2+4H2O;根据以上分析,滤液A中存在Fe2+、Fe3+,则Fe3O4中铁元素的化合价为+2、+3。2.(2018福建,15,16分)某研究小组对过氧化氢溶液制取氧气进行如下探究。实验一氧气制取和性质实验(1)现有如下装置:实验室用过氧化氢溶液制氧气的化学方程式为,应选择的发生装置和收集装置分别是(填标号,下同)和。检查B装置气密性的操作是。用收集的氧气进行“铁丝在氧气中燃烧”的实验,观察到的现象是,反应的化学方程式为。实验二探究H2O2质量分数、溶液pH、温度对反应速率的影响(2)设计如下表实验方案:实验序号H2O2质量分数/%pH温度/每分钟气泡数130520230620330112041511305a11b实验13的实验目的是。a=;b=。实验三探究制取氧气的适宜催化剂(3)实验方案如下:.用MnO2、CuO、Fe2O3、Cr2O3四种催化剂分别与海藻酸钠溶液混合,滴入氯化钙溶液制成含等质量催化剂、大小相同的海藻酸钠微球,备用。.取30粒含MnO2的海藻酸钠微球,采用图1装置进行实验。改用其他三种微球,分别重复上述实验,得到图2的锥形瓶内压强随时间变化的曲线图。图图1图2每次实验时,海藻酸钠微球数应相同的原因是。用含MnO2的海藻酸钠微球进行实验,60s时压强瞬间回落,其原因是。从实验曲线看,催化效果较好、反应温和的催化剂是。答案答案(1)2H2O22H2O+O2BD或E用止水夹夹住橡胶管,往长颈漏斗中加水形成一段水柱,观察水柱是否变化(或其他合理答案)火星四射,生成黑色固体3Fe+2O2Fe3O4(2)探究溶液pH对反应速率的影响(或其他合理答案)1520(或3030)(3)确保催化剂用量一致(或其他合理答案)产气速率过快,导致气压过大,橡皮塞被弹出(或其他合理答案)CuO解析解析(1)用过氧化氢溶液制取氧气,有关反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2;过氧化氢溶液是液体,二氧化锰是固体,反应无需加热,故应选用固液常温型发生装置B;氧气密度比空气大且不易溶于水,故可用向上排空气法或排水法收集。可以用止水夹夹住橡胶管,往长颈漏斗中加水,形成一段水柱,若水柱高度不变说明装置气密性良好。铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体,反应的化学方程式为3Fe+2O2Fe3O4。(2)由表格数据可知,实验1、2、3中过氧化氢的质量分数和温度都相同,只有pH不同,故这三个实验的目的是探究溶液的pH对化学反应速率的影响。对比实验中只能存在一个变量,故当a=15时,b=20;当a=30时,b=30。(3)海藻酸钠微球数相同是为了使催化剂用量一致,便于进行对比实验。有可能是生成气体的速率过快,导致容器里的气压过大,使橡皮塞被弹出,压强瞬间回落。从实验曲线看,催化效果较好、反应温和的催化剂是氧化铜。3.(2018江西,22,8分)兴趣小组利用提供的试剂:稀硫酸、澄清石灰水、氯化钠溶液、硫酸铜溶液和紫色石蕊溶液,探究酸碱盐的性质。小清同学将氯化钠溶液加入到稀硫酸中没有观察到明显现象,而将混合溶液加热一段时间后,意外地闻到刺激性气味。【提出问题】刺激性气味的气体是什么?【猜想与假设】猜想1:可能是二氧化硫;猜想2:可能是氯化氢;猜想3:可能是氨气。大家讨论后认为猜想3不合理,依据是。【查阅资料】SO2和CO2的化学性质相似,都能使澄清石灰水变浑浊。写出二氧化硫和氢氧化钙反应的化学方程式:。【实验探究】如图所示,小诚将产生的气体通入紫色石蕊溶液中,观察到,于是他认为猜想2正确。【评价与改进】小煜认为小诚的结论不科学,于是他利用提供的试剂通过实验确认了猜想2正确。【结论】加热氯化钠与硫酸的混合溶液得到的气体是氯化氢。【拓展应用】实验室可用氯化钠和硫酸反应制取氯化氢气体,已知氯化氢气体极易溶于水。请推测实验室制取氯化氢气体最适宜的方法为(填序号)。A.加热氯化钠溶液和稀硫酸的混合物B.加热氯化钠固体和稀硫酸的混合物C.加热氯化钠固体和浓硫酸的混合物实验操作实验现象如图所示,将产生的气体答案答案【猜想与假设】质量守恒定律(或反应物中无氮元素等)【查阅资料】Ca(OH)2+SO2CaSO3+H2O【实验探究】溶液由紫色变红色(或溶液变红)【评价与改进】通入澄清石灰水中无明显现象(或不出现白色沉淀)【拓展应用】C解析解析【猜想与假设】将氯化钠与稀硫酸的混合溶液加热一段时间后产生了刺激性气味的气体,由于反应物中不存在氮元素,故不可能是氨气,猜想3错误。【查阅资料】二氧化硫与氢氧化钙反应生成亚硫酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为Ca(OH)2+SO2CaSO3+H2O。【实验探究】猜想2是氯化氢气体,因此将其通入紫色石蕊溶液中,溶液变红色。【评价与改进】如果产生的气体是氯化氢,则将其通入澄清石灰水中,石灰水不会变浑浊,此现象可以证明该气体不是二氧化硫,间接地证明猜想2正确。【拓展应用】由于氯化氢极易溶于水,为了避免生成的气体溶于水,实验室最好采用加热固体氯化钠与浓硫酸的方法制取氯化氢气体,因此选C。难点突破难点突破二氧化碳和二氧化硫都能使澄清石灰水变浑浊,因此将产生的气体通入澄清石灰水后如果没有浑浊现象,说明该气体不是二氧化硫,猜想1不正确,从而间接地证明了猜想2正确。4.(2018山西,29,9分)化学实验过程经常会产生一定量的废液,经过无害化处理可有效防止水体污染。在一次实验课上,兴趣小组的同学们完成了NaOH溶液和Na2CO3溶液的鉴别,并对废液成分展开探究。活动一通过小组合作,同学们完成了下图所示的三组小实验。实验中生成白色沉淀的化学方程式是(写一个)。活动二小雪将六支试管中的剩余物倒入一个洁净的大烧杯中(如下图),充分搅拌、静置,观察到杯内上层是无色溶液,下层有白色沉淀。由此可以确定:上层溶液中一定不含有的离子是以及一定含有的离子。小组同学对上层溶液中还可能含有的离子进行了如下探究。【提出问题】上层溶液中还可能含有什么离子?【猜想与假设】上层溶液中还可能含有OH-、C、Ca2+中的一种或几种。【进行实验】23O实验步骤实验现象实验结论方案一取少量溶液于试管中,滴加无色酚酞溶液继续滴加稀盐酸溶液变红产生气泡有OH-有C 、无Ca2+方案二取少量溶液于试管中,(指示剂除外)有C 、无Ca2+有OH-23O23O【反思与评价】(1)小明同学对方案一提出质疑,他的理由是。(2)经过综合分析,最终确定上层溶液中肯定存在的离子有。(3)将烧杯内物质过滤,滤渣回收,向滤液中加入适量进行处理后再排放。答案答案活动一:Ca(OH)2+Na2CO3CaCO3+2NaOH(或CaCl2+Na2CO3CaCO3+2NaCl)活动二:H+(或氢离子)【进行实验】滴加过量的BaCl2溶液,静置,继续滴加CuSO4溶液或滴加过量的Ca(NO3)2溶液,静置,继续滴加FeCl3溶液(合理即可)产生白色沉淀产生蓝色沉淀(或产生红褐色沉淀)(合理即可)【反思与评价】(1)溶液中有C(或Na2CO3)也会使酚酞变红,无法判断是否含OH-或溶液中有C(或Na2CO3),溶液也显碱性,无法判断是否含OH-(合理即可)(2)Na+、Cl-、OH-、C(或钠离子、氯离子、氢氧根离子、碳酸根离子)(3)稀硫酸(或稀盐酸/酸)(合理即可)23O23O23O解析解析活动一:氢氧化钙溶液与碳酸钠溶液反应生成碳酸钙白色沉淀,氯化钙溶液与碳酸钠溶液反应也生成碳酸钙白色沉淀,反应的化学方程式分别为Ca(OH)2+Na2CO3CaCO3+2NaOH、Na2CO3+CaCl2CaCO3+2NaCl。活动二:六支试管内的剩余物倒在一起有白色沉淀,该白色沉淀一定是碳酸钙,则上层清液中一定不含氢离子,因为碳酸钙与盐酸能发生反应生成氯化钙、水和二氧化碳。【进行实验】根据离子的性质确定检验方法。OH-能使酚酞变红,能与Cu2+、Fe3+分别结合成Cu(OH)2蓝色沉淀、Fe(OH)3红褐色沉淀。C与盐酸反应产生二氧化碳气体,与Ca2+、Ba2+分别结合成CaCO3、BaCO3白色沉淀。方案一中用酚酞检验OH-,用稀盐酸检验C;根据实验结论一定含C、无Ca2+,一定有OH-,方案二可以用可溶性钙盐、钡盐检验C,用可溶性铜盐、铁盐检验OH-。【反思与评价】(1)碳酸钠溶液呈碱性,也能使酚酞溶液变红,无法判断是否含有OH-。(2)经过分析可知上层溶液中一定存在Na+、Cl-、OH-、C。(3)滤液中含有OH-、C,显碱性,可以加入适量稀盐酸(或稀硫酸)除去OH-、C。23O23O23O23O23O23O23O5.(2017广西桂林,29,11分)一些金属易生锈,某小组同学设计如下实验,对金属锈蚀进行探究。【实验一】取5枚去油去锈的洁净铁钉,分别装入下表的试管中,进行实验。(1)通过上述实验可知,温度越高,铁钉生锈速率越(填“慢”或“快”);在(填“酸性”“碱性”或“中性”)环境中铁钉生锈速率较快。【实验二】为探究铁锈的成分,用下图所示装置(夹持仪器已省略)进行实验(每步反应和吸收均完全)。【查阅资料】无水硫酸铜能吸收水而变蓝,碱石灰既能吸收水也能吸收CO2。实验图示生锈时间8min较长时间不生锈5min3min1min(2)请指出上图所示实验装置的一个明显缺陷:。(3)加热前,先通入CO一段时间,目的是。(4)将铁锈样品加热,样品逐渐变黑,无水硫酸铜逐渐变蓝,由此推知铁锈中一定含有元素,从而推断出空气中的参加了铁生锈反应。【实验记录】铁锈样品的质量/g装置B的质量/g装置C的质量/g反应前23.2232.4198.2反应后239.6211.4(5)根据上表数据推算,可确定铁锈的成分,用FexOynH2O表示。则n=;若缺少D装置,x y的值(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。【实验三】镁带久置空气中,表面因锈蚀而变黑,此黑色物质是碱式碳酸镁、带结晶水的碳酸镁和氢氧化镁的混合物。(6)欲通过实验探究镁带在空气中锈蚀的条件,下图所示装置中试管内可选用的物质如下:O2水CO2O2和CO2CO2和水O2和水O2、CO2和水。至少需要选用(填数字序号),才能达到探究镁带锈蚀的条件。(7)请写出镁带在空气中锈蚀,生成碱式碳酸镁Mg3(OH)2(CO3)2的化学方程式。答案答案(1)快酸性(2)缺少尾气处理装置(3)排净装置中的二氧化碳、氧气等气体(或空气)(4)氢(H)水蒸气(H2O)(5)4偏小(6)、(7)6Mg+3O2+2H2O+4CO22Mg3(OH)2(CO3)2解析解析(1)对比第1个实验和第4个实验可知,温度越高,铁钉生锈速率越快;对比前3个实验可知,铁钉在酸性环境中生锈速率较快。(2)CO有毒,会污染空气,故应在装置末增加一个尾气处理装置。(3)空气中有CO2,会对CO还原铁锈样品产生的CO2的测定产生干扰;空气中的O2和CO混合加热可能发生爆炸,故先通入CO一段时间排净装置内的空气。(4)加热,铁锈样品逐渐变黑,无水硫酸铜逐渐变蓝,说明生成了H2O,由此推出铁锈中一定含有氢元素,则铁生锈过程中一定有H2O参加反应。(5)由表中数据可知,CO与铁锈FexOynH2O反应生成水的质量为239.6g-232.4g=7.2g,生成CO2的质量为211.4g-198.2g=13.2g,故铁锈中H2O的质量为7.2g,FexOy的质量为23.2g-7.2g=16g,FexOy中氧元素的质量为13.2g=4.8g,则铁元素的质量为16g-4.8g=11.2g,故x y n=2 3 4,则铁锈的化学式为Fe2O34H2O,n=4。若缺少D装置,空气中的H2O和CO2会进入C装置,使测得CO2的质量偏大,即FexOy中氧元素的质量偏大,故x y的值偏小。(6)镁锈蚀后的产物中有Mg、C、H、O四种元素,则镁锈蚀肯定与CO2和H2O有关,可能与O2有关,故选和。(7)反应的化学方程式为6Mg+3O2+2H2O+4CO22Mg3(OH)2(CO3)2。164411.2564.8167.218解题思路解题思路(5)由表格中数据可计算出H2O和CO2的质量,而CO2中的氧有一半来自铁锈,由此计算出铁锈中Fe、O、H2O的质量,再根据质量与相对分子质量的比值即得三者的个数比,由此得出铁锈的化学式。6.(2017广西贵港,21,12分)某化学兴趣小组学习碱的性质后,到实验室做实验。小明将二氧化碳通入氢氧化钠溶液后无明显现象,然后向得到的溶液中滴加CaCl2溶液,产生白色沉淀;小杰做的实验和小明一样,但没有出现白色沉淀。他们为了查明原因,查阅资料:CO2与NaOH反应的产物与反应物的量有关,少量CO2得到Na2CO3,过量CO2得到NaHCO3,反应的化学方程式:CO2+2NaOHNa2CO3+H2O,Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3;Ca(HCO3)2溶于水,溶液呈碱性;CaCl2溶液呈中性;Na2CO3、NaHCO3溶液都呈碱性,都能与酸反应;铝、锌、铁、铜的盐溶液与NaHCO3溶液混合会产生沉淀。他们对CO2与NaOH溶液反应后,溶液中溶质是什么进行探究。【猜想与假设】猜想:Na2CO3;猜想:NaHCO3;猜想:Na2CO3、NaOH;猜想:。实验操作实验现象结论(1)取适量反应后的溶液于试管中,加入适量的CaCl2溶液,振荡;再加入无明显现象;有气泡产生猜想成立,反应的化学方程式:(2)取适量反应后的溶液于试管中,加入过量的CaCl2溶液,振荡;过滤,取滤液于另一支试管中,滴加产生白色沉淀;猜想成立【实验探究】【继续探究】将4.0gNaOH固体溶解在100mL水中,然后通入4.0g二氧化碳气体,充分反应后,所得溶液的溶质是。答案答案【猜想与假设】Na2CO3、NaHCO3【实验探究】实验操作实验现象结论稀盐酸NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2无色酚酞后再滴加稀盐酸先变红,后无气泡冒出【继续探究】Na2CO3、NaHCO3解析解析【猜想与假设】由题意可知,溶液中溶质还可能是Na2CO3和NaHCO3。【实验探究】(1)根据实验现象及结论可知,后加入的试剂为稀盐酸,稀盐酸与NaHCO3反应的化学方程式为NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2。(2)猜想是Na2CO3和NaOH,要证明有NaOH,可向过滤后的滤液中滴加无色酚酞,再滴加足量的稀盐酸,若溶液先变红,后无气泡冒出即可证明有NaOH。【继续探究】4.0gNaOH完全反应转化成Na2CO3需CO2的质量为2.2g,完全反应转化为NaHCO3需要CO2的质量为4.4g,现通入了4.0gCO2,则溶液中溶质是Na2CO3和NaHCO3。易错警示易错警示【实验探究】(2)中容易误认为滴加无色酚酞,溶液变红即可证明是Na2CO3、NaOH。因溶液中含有NaHCO3时,溶液也呈碱性,也能使酚酞溶液变红,因此滴加酚酞溶液后还要滴加稀盐酸。7.(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。8.(2016广西南宁,29,10分)某校化学兴趣小组,在实验室里用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下制取氯气并进行有关氯气性质的实验探究(如下图所示)。回答下列问题:(1)从分液漏斗中加入的药品是。(2)从反应物的状态和反应条件考虑,装置A属于型气体发生装置。(3)若进入装置D中的氯气是纯净干燥的,则装置B的作用是,装置C中盛有的溶液是。(4)实验过程中,同学们看到装置D中“石蕊纸花”(用石蕊溶液染成的紫色的干燥纸花,下同)无明显变化,E中湿润的石蕊纸花先变红后褪色。对此,同学们产生了浓厚的兴趣,于是继续进行以下实验探究。【查阅资料】.氯气(Cl2)是一种黄绿色的有毒气体,能溶于水(溶解性不大),并能与水反应:Cl2+H2OHCl+HClO(次氯酸)。.氯气溶于水所得的溶液称为氯水,氯水除了具有消毒作用,还具有漂白作用。【提出问题】氯水中的什么物质具有漂白作用?【提出猜想】猜想1:氯水中的H2O具有漂白作用。猜想2:氯水中的HCl具有漂白作用。猜想3:氯水中的HClO具有漂白作用。猜想4:氯水中的Cl2具有漂白作用。实验操作实验现象结论将石蕊纸花放入水中石蕊纸花猜想1不成立将石蕊纸花放入中石蕊纸花变红但不褪色猜想2不成立石蕊纸花先变红后褪色猜想3【反思交流】同学们一致认为,不用再做实验对猜想4进行探究,理由是:进行氯气性质的实验探究时,装置(填装置序号)的现象已证明了Cl2不具有漂白作用。钱程同学认为,由于氯气在水中溶解性不大,用实验装置F中的蒸馏水吸收氯气效果不是很理想,于是将装置F中的蒸馏水换成了氢氧化钠溶液,则最终反应所得溶液中含有的盐类物质是。【实验探究】答案答案(1)浓盐酸(2)固液加热(3)除去Cl2中混有的HCl浓硫酸(4)【实验探究】无明显变化盐酸将石蕊纸花放入次氯酸溶液中成立【反思交流】D氯化钠(NaCl)、次氯酸钠(NaClO)解析解析(1)从分液漏斗中加入的药品是浓盐酸。(2)浓盐酸和二氧化锰在加热的条件下反应产生氯气,从反应物的状态和反应条件考虑,装置A属于固液加热型气体发生装置。(3)制备的氯气中含氯化氢气体和水蒸气,通过饱和食盐水可以除去氯化氢气体;浓硫酸具有吸水性,能够吸收氯气中的水蒸气,所以装置C中盛有的溶液是浓硫酸。(4)【实验探究】水显中性,石蕊在中性溶液中不变色;由实验结论可知该实验的目的是证明HCl是否具有漂白作用,所以应将石蕊纸花放入盐酸中;该实验的目的是验证HClO是否具有漂白作用,所以应将石蕊纸花放入次氯酸溶液中,由实验现象可推出猜想3成立。【反思交流】D中石蕊溶液染成的紫色的干燥纸花不变色,说明Cl2不具有漂白作用;Cl2能与水反应生成次氯酸和盐酸,则最终反应所得溶液中含有的盐类物质是氯化钠、次氯酸钠。9.(2016广西桂林,29,9分)课堂上,老师取20g蔗糖放入小烧杯中,加少量水使它润湿,注入10mL浓硫酸,搅拌,同学们看到蔗糖先变黑后“发酵”形成“黑面包”,同时还闻到了刺激性气味,同学们判断黑色固体是碳,原因是浓硫酸具有强。形成“黑面包”的主要原因是什么?在老师的指导下,同学们开展了探究活动。【猜想与假设】浓硫酸与碳反应,生成大量气体使黑色固体膨胀。【查阅资料】.浓硫酸与碳在加热条件下反应,生成物中有SO2、CO2两种气体。.SO2是一种具有刺激性气味的气体,能与Ca(OH)2溶液反应生成白色沉淀。.SO2能使品红溶液褪色,而CO2不能。【实验探究】为验证碳与浓硫酸在加热条件下生成的气体产物,同学们在老师指导下设计并进行如图实验:【事实与结论】(1)请将能得出对应结论的实验现象填入表中。验证气体实验现象实验结论SO2有SO2产生CO2有CO2产生(2)碳与浓硫酸反应的化学方程式是。(3)浓硫酸与碳在加热条件下产生大量的SO2和CO2,使黑色固体膨胀,形成“黑面包”,猜想成立。【反思与交流】(1)小明同学提出,因老师的演示实验没有进行加热,所以同学们的探究实验无意义,其他同学一致否定了他的说法,理由是。(2)若B、E中试剂交换,(填“能”或“不能”)得出有CO2产生的结论,理由是。(3)C中酸性高锰酸钾溶液的作用是。答案答案腐蚀性【事实与结论】(1)验证气体实验现象实验结论B中品红稀溶液褪色D中品红稀溶液不褪色,E中澄清石灰水变浑浊(2)C+2H2SO4(浓)CO2+2SO2+2H2O【反思与交流】(1)浓硫酸稀释时放出大量的热,不加热也可进行(2)不能二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊(3)除去二氧化硫气体解析解析【事实与结论】(1)如果B中品红溶液褪色,说明有SO2产生;而SO2和CO2均能使E中澄清石灰水变浑浊,所以若D中品红稀溶液不褪色,E中澄清石灰水变浑浊,说明有CO2产生。(2)C与浓硫酸在加热条件下发生反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,化学方程式为C+2H2SO4(浓)CO2+2SO2+2H2O。【反思与交流】(1)浓硫酸稀释时放出大量的热,不加热也可进行。(2)SO2和CO2均能使澄清石灰水变浑浊,若将B、E中试剂交换,则无法判断是否有CO2产生,故不能将B、E中试剂交换。(3)C中酸性高锰酸钾溶液的作用是吸收SO2,防止干扰CO2的检验。10.(2016广西玉林、防城港、崇左,29,10分)下列是某兴趣小组在学习碱的性质时进行的探究活动,请按要求回答问题。(1)通过分析实验一可知,氢氧化钠会吸收空气中的。(2)实验二中观察到3个塑料瓶变瘪的程度为ABC,可证明CO2能与NaOH、Ca(OH)2反应,其中C瓶在实验中起作用。(3)晓晓查阅资料了解到往Ba(OH)2溶液中滴加或通入下列物质会产生如下现象:A中溶液显红色,B、C、D中均产生白色沉淀。写出D试管中反应的化学方程式。不同的碱溶液中都含有OH-,所以,碱有一些相似的化学性质,上述关于Ba(OH)2性质的实验不能体现碱的相似性质的是(填字母序号)。(4)冬冬发现工业上使用的氢氧化钠固体标签如图所示,于是对其所含杂质进行了探究。氢氧化钠含量96%净重500g【提出问题】【提出猜想】猜想:查阅资料可知,工业用氢氧化钠可能含有NaCl。猜想:工业用氢氧化钠可能含有Na2CO3,原因是(用简洁的文字表述)。【进行实验】实验步骤实验现象解释或结论取适量固体样品于试管中,加水溶解固体全部溶解向所得溶液中滴加过量的一开始无明显变化,一会儿后产生能使澄清石灰水变浑浊的气体样品中含有Na2CO3向所得溶液中滴加几滴硝酸银溶液产生白色沉淀样品中还含有NaCl,反应的化学方程式为【进行实验】答案答案(1)水分(或H2O)(2)对比(3)Ba(OH)2+SO2BaSO3+H2OC(4)【提出问题】工业上使用的氢氧化钠固体含有什么杂质【提出猜想】氢氧化钠与空气中的CO2反应生成Na2CO3【进行实验】稀硝酸AgNO3+NaClNaNO3+AgCl解析解析(1)由实验一可知,氢氧化钠会吸收空气中的H2O。(2)对比3个塑料瓶变瘪的程度,可证明CO2能与NaOH、Ca(OH)2发生反应。(3)D试管中反应的化学方程式为Ba(OH)2+SO2BaSO3+H2O;碱可以使指示剂变色,可以和酸反应,可以与非金属氧化物反应,所以不能体现碱的相似性质的是C。(4)【提出猜想】因为氢氧化钠能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠,所以可能含有碳酸钠。【进行实验】根据实验现象可知加入的是酸溶液,但要排除酸根离子对氯离子检验的干扰,所以只能滴加稀硝酸;氯化钠和硝酸银反应生成氯化银沉淀,化学方程式为NaCl+AgNO3AgCl+NaNO3。11.(2016广西北海,29,8分)已知某金属粉末由铁、铜、铝三种金属中的两种组成,兴趣小组的同学对此进行了如下探究。【提出问题】该粉末由什么组成?【查阅资料】铁和铜与氢氧化钠溶液都不反应,而铝与氢氧化钠溶液可反应生成溶于水的偏铝酸钠和氢气(2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2)。【提出猜想】猜想:该粉末由铜、铁组成;猜想:该粉末由铜、铝组成;猜想:该粉末由组成。【实验探究】步骤实验操作实验现象实验结论取一个烧杯,加入适量粉末样品,再加入足量的稀盐酸粉末部分溶解,有气泡产生粉末中一定含有另取一个烧杯,加入适量粉末样品,再加入足量NaOH溶液粉末部分溶解,气泡产生粉末中一定含有铝综合上述实验,说明猜想成立。【实验反思】有同学认为能用浅绿色的FeSO4溶液代替NaOH溶液完成步骤,你认为(填“能”或“不能”),理由是。【拓展应用】铝与稀盐酸反应的化学方程式是。答案答案【提出猜想】铁、铝(或Fe、Al)【实验探究】铜或(Cu)有【实验反思】能若溶液颜色褪去,则证明粉末中含有铝(或若溶液无明显变化,则证明粉末中含有铁)【拓展应用】2Al+6HCl2AlCl3+3H2解析解析【提出猜想】由题意可知,该粉末是由三种金属中的两种组成的,故猜想是该粉末由铁、铝组成。【实验探究】加入稀盐酸,粉末部分溶解并有气泡产生,则粉末中有一种是氢前金属,一种是氢后金属,故粉末中一定有Cu。粉末中有铝时,加入足量的氢氧化钠溶液,有气泡冒出。【实验反思】因为在金属活动性顺序中,前边的金属(K、Ca、Na除外)可以把后边的金属从它的盐溶液中置换出来,故Al能与FeSO4溶液反应生成Fe和Al2(SO4)3,若步骤中用FeSO4溶液代替NaOH溶液,如果溶液的颜色褪去,则粉末中有Al;若无明显变化,则粉末中不含Al。【拓展应用】Al和稀盐酸反应的化学方程式为2Al+6HCl2AlCl3+3H2。12.(2015广西玉林、防城港,29,10分)玲玲在学习复分解反应时,对复分解反应发生的条件产生了兴趣,于是她和小组内的同学仅用以下药品展开了探究活动。实验药品:稀硫酸、稀盐酸、NaOH溶液、Na2CO3溶液、Ba(NO3)2溶液、NaCl溶液、酚酞溶液【提出问题】他们要探究的问题是。【查阅资料】Ba(NO3)2溶液显中性,且Ba2+有毒。【实验探究】玲玲用上述物质做了下列几组实验:组合序号组合物质H2SO4NaOHH2SO4NaClH2SO4Na2CO3H2SO4Ba(NO3)2NaOHBa(NO3)2Na2CO3Ba(NO3)2【记录和解释】(1)组合、均无明显现象,其中组合与另外两组的实质不同。为证明该不同之处,玲玲在实验过程中使用了酚酞溶液。(2)请写出组合的化学方程式。【实验结论】他们请教老师并讨论后知道,只有当两种化合物互相交换成分,生成物中有沉淀或时,复分解反应才可以发生。【拓展延伸】实验结束后,他们将所有废液收集在废液缸中静置,观察到白色沉淀和无色的上层清液。为了确定沉淀和清液的成分,继续展开探究。【实验1】探究沉淀的成分。【提出猜想】.沉淀只有BaSO4.沉淀只有BaCO3.沉淀中含有BaSO4和BaCO3梅梅取少量沉淀于试管中,滴加(请补充完整实验操作和观察到的现象),证明了猜想是正确的。【实验2】探究清液的成分取少量清液于试管中,向其中滴加几滴Ba(NO3)2溶液,无明显现象。取少量清液于另一支试管中,滴入几滴,有白色沉淀产生。【解释与结论】探究活动结束后,小组内成员通过讨论分析,一致认为清液中含有的离子是(指示剂除外)。【处理废液】为了防止污染环境,玲玲向废液缸中加入适量的,对废液进行处理后,将固体回收进一步处理,溶液排放。【交流与反思】根据你对物质溶解性的了解,结合复分解反应发生的条件,请写出一种在水溶液中一般不能发生复分解反应的可溶性盐(写化学式)。答案答案【提出问题】复分解反应发生的条件【记录和解释】(1)(2)H2SO4+Na2CO3Na2SO4+H2O+CO2【实验结论】水或气体【实验1】过量的稀盐酸,沉淀部分溶解,有气泡产生【实验2】稀硫酸【解释与结论】Na+、N、Cl-、Ba2+【处理废液】Na2CO3溶液【交流与反思】NaNO3(或KNO3)3O解析解析【提出问题】由题干信息可知,要探究的问题是:复分解反应发生的条件。【记录和解释】(1)氢氧化钠和硫酸会发生中和反应,但没有明显现象;硫酸和氯化钠、氢氧化钠和硝酸钡均不反应,所以组合与另外两组的实质不同。(2)碳酸钠和硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,化学方程式为H2SO4+Na2CO3Na2SO4+H2O+CO2。【实验结论】复分解反应发生的条件是:生成物中必须有沉淀或气体或水。【实验1】碳酸钡和稀盐酸反应生成二氧化碳,硫酸钡不与稀盐酸反应,所以取少量沉淀于试管中,滴加过量稀盐酸,沉淀部分溶解,有气泡产生,证明猜想是正确的。【实验2】通过分析可知,清液中含有钡离子,所以滴入的试剂应为稀硫酸。【解释与结论】废液混合后,钠离子、氯离子、硝酸根离子仍留在清液中;由步骤可知,清液中含有钡离子,所以清液中含有的离子是Na+、Cl-、N、Ba2+。【处理废液】钡离子有毒,所以为了防止污染环境,向废液缸中加入适量的碳酸钠溶液将钡离子转化为沉淀后再排放。【交流与反思】所有的钠盐、钾盐、硝酸盐都溶于水,所以在水溶液中一般不能发生复分解3O反应的可溶性盐是NaNO3、KNO3。1.(2017湖北黄冈,31,6分)铝是重要的轻金属,广泛应用于航空、电讯和建筑等领域。铝亦有其特殊的性质,试根据以下信息填空或简答。(1)按金属的活动性顺序,铝比锌。但是将铝片和锌粒分别投入稀硫酸中,铝片表面产生的气泡却比锌粒少而慢。为了探究铝与酸反应的规律,小强用相同质量、相同形状的光亮铝片设计如下实验。教师专用题组教师专用题组实验一实验二实验三实验四实验现象铝表面产生气泡很小且慢铝表面产生大量气泡铝表面产生大量气泡铝表面产生大量气泡且快(2)比较实验三、实验四说明铝与酸反应产生氢气的速率,与有关。(3)比较实验一、实验二说明铝与酸反应产生氢气的速率,可能与、粒子和温度、金属与酸的接触面积等多种因素有关。(4)写出实验二中发生反应的化学方程式。(5)小芳将长条状铝片的一端放在酒精灯火焰上灼烧片刻,轻轻摇动铝条,受热一端会左右摇晃,却不像蜡烛那样滴落。为究其原因,小芳查阅资料得知:铝的熔、沸点分别是660、2460;氧化铝的熔、沸点分别为2054、2980。请解释上述实验现象:。答案答案(1)活泼(2)氢离子浓度(或盐酸的浓度)(3)Cl-S(4)2Al+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2(5)加热条件下,铝表面易被氧化成致密的高熔点氧化膜。这层膜可以将膜内熔融的铝包裹起来,而不会产生滴落现象24O解析解析(1)金属活动性顺序中,铝排在锌之前,铝比锌活泼。(2)实验三、四对比,实验四中盐酸的浓度大于实验三中盐酸的浓度,因此实验四中产生的气泡多且速率快,说明铝与酸反应产生氢气的速率与盐酸的浓度(或氢离子浓度)有关。(3)实验一、二对比,实验二中加入了氯化钠固体,产生气体的速率比实验一快,说明铝与酸反应产生氢气的速率可能与Cl-、S有关。(4)实验二中发生反应的化学方程式为2Al+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2。24O2.(2016重庆B,23,6分)工业上常用电解饱和食盐水的方法制取烧碱。某化学兴趣小组为了探究久置的工业烧碱的成分,进行了如下实验:(1)取少量样品于烧杯中,向其中加入过量稀盐酸,观察到有气泡产生,说明样品中含有,该反应的化学方程式为。接着又向烧杯中继续加入硝酸银溶液,出现了白色沉淀,甲同学立刻得出结论:样品中还含有氯化钠。乙同学对该结论提出了质疑,认为溶液中不一定含有氯化钠,理由是。(2)丙同学认为除了需要确认是否含有氯化钠外,还需要确认样品中是否含有氢氧化钠。于是,大家又进行了以下实验:另取少量样品溶于水,向其中加入过量硝酸钙溶液,产生白色沉淀,然后过滤、洗涤。向滤液中加入足量稀硝酸,再滴入硝酸银溶液后产生白色沉淀。向滤渣中加少量水后滴入酚酞,溶液变红。由此判断,滤渣中的物质是(填化学式)。(3)根据以上实验,得出的结论正确的是(填序号)。A.样品中无NaClB.样品中只有NaOH和Na2CO3C.样品中无NaOHD.样品中有Na2CO3、NaOH和NaCl答案答案(1)Na2CO3Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2加盐酸时引入了Cl-,与硝酸银生成白色沉淀(2)CaCO3、Ca(OH)2(3)D解析解析氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应会生成碳酸钠,向少量样品中加入过量稀盐酸,有气泡产生,说明样品中含有碳酸钠;碳酸钠和稀盐酸反应的化学方程式为Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2;由于“向其中加入过量稀盐酸”,引入了氯离子,继续加入硝酸银溶液,出现了白色沉淀,无法判断氯离子是来自盐酸还是原样品。样品中有碳酸钠,碳酸钠与硝酸钙反应生成碳酸钙和硝酸钠,所以滤渣中的物质有碳酸钙;向滤液中加入足量稀硝酸,再滴入硝酸银溶液后产生白色沉淀,说明样品中含有氯化钠;向滤渣中加少量水后滴入酚酞,溶液变红,说明滤渣中的物质还有Ca(OH)2,同时证明样品中含有氢氧化钠。3.(2017甘肃兰州A,34,8分)某校化学兴趣小组在学完碱的化学性质后,做了澄清石灰水和稀盐酸反应的实验,并将废液倒入一洁净的废液缸中,进行了如下探究:探究:甲同学在做该实验时没有观察到明显现象,于是对澄清石灰水和稀盐酸能否发生反应表示怀疑。乙同学认为,甲同学实验时应先向澄清石灰水中滴几滴酚酞试液,再滴加适量的稀盐酸,当观察到(1)时,就可以说明两种物质能发生反应。探究:废液中溶质的成分是什么?【做出猜想】猜想一:CaCl2猜想二:CaCl2、HCl猜想三:CaCl2、HCl、Ca(OH)2你的猜想:(2)丙同学认为猜想三是错误的,理由是(3)(用化学方程式解释)。设计者实验操作实验现象实验结论丁同学取少量废液于一支试管中,向其中加入足量的碳酸钠溶液有白色沉淀生成猜想一正确戊同学取几粒锌粒于一支试管中,向其中加入少量废液(4) 猜想二正确【评价与反思】请判断以上设计的两个方案中,(5)同学的方案合理,请分析另一个方案不合理的理由:(6)。【表达与交流】若实验证明猜想二是正确的,你认为该废液未经处理直接倒入下水道,可能造成的危害是(7)(填一点)。【实验设计】答案答案(1)溶液的红色逐渐褪去(2)CaCl2、Ca(OH)2(3)2HCl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O(4)锌粒逐渐溶解,有气泡产生(5)戊(6)猜想中都有CaCl2,加Na2CO3溶液都会产生白色沉淀(7)腐蚀下水道或污染水质(合理答案均可得分)解析解析(1)澄清石灰水呈碱性,使酚酞试液变红,加入稀盐酸,其与氢氧化钙反应,碱性减弱,溶液的红色变浅,当恰好完全反应时红色刚好褪去。(2)盐酸与氢氧化钙反应生成氯化钙和水,废液中溶质一定有氯化钙,若盐酸有剩余,则废液中还含有HCl;若氢氧化钙有剩余,则废液中还含有Ca(OH)2,故废液中溶质成分还可能为CaCl2、Ca(OH)2。(3)盐酸能与氢氧化钙反应,二者不可能同时剩余,因此丙同学猜想错误。(4)废液中若含有HCl,加入锌粒,锌粒会逐渐溶解,产生气泡。(5)戊同学的方案合理,溶液中含有盐酸,放入锌粒后,一定会反应生成氢气。(6)丁同学方案不合理,因为猜想中都有氯化钙,在废液中加入足量碳酸钠,都能产生白色沉淀。(7)废液中含有盐酸,直接倒入下水道,盐酸会腐蚀下水道,也会污染水质。知识拓展知识拓展两种溶液反应的情况有两种:一是恰好完全反应,二是有一者剩余。证明溶液呈酸性,可考虑酸的化学性质,加入紫色石蕊试液、活泼金属或碳酸盐均可;证明溶液呈碱性,可考虑碱的化学性质,可加入无色酚酞试液。4.(2017江西,22,9分)为了解甲酸的分解产物,实验小组进行了以下探究:【查阅资料】甲酸(HCOOH)的熔点为8.6,能分解生成两种物质。【提出猜想】实验小组对甲酸的分解产物提出了猜想:猜想1.H2和CO2;猜想2.CO和H2O。【设计实验】20时,甲酸的状态为;从图一装置中选择合适的装置(填序号)对甲酸进行加热。为了加快分解速率,实验小组加入了催化剂,反应后将分解产物通入图二装置进行实验。【实验预测】若猜想1成立,则D中的实验现象应为。【进行实验】实验中观察到C处瓶内出现大量水珠,F处玻璃管中出现的现象为,甲酸分解的化学方程式为。【交流拓展】资料表明,不同条件下,甲酸的分解产物不同,猜想1和猜想2均能成立。据此小新对甲酸的分解产物又提出新猜想:猜想3.H2O和CO2;猜想4.CO和H2。经讨论认为无需进行实验就能确定猜想3和猜想4都错误,理由是。答案答案【设计实验】液态A【实验预测】紫色石蕊溶液变红色【进行实验】红色固体变成黑色HCOOHCO+H2O【交流拓展】违背了质量守恒定律(或化学反应前后原子数目不相等、化学方程式无法配平等)解析解析【设计实验】由资料知,甲酸的熔点为8.6,故20时,甲酸的状态为液态,因此选择装置A对甲酸进行加热。【实验预测】若猜想1成立,则生成的气体为H2和CO2,二氧化碳与水反应生成的碳酸能使紫色石蕊溶液变红,因此D中的现象为紫色石蕊溶液变红色。【进行实验】实验过程中观察到C处瓶内出现大量水珠,则说明猜想2正确,甲酸分解产生了CO和H2O;E装置中的浓硫酸用于干燥通入F装置中的气体,F处玻璃管中发生的反应为一氧化碳还原氧化铁,因此观察到的现象为红色固体变为黑色,则甲酸分解的化学方程式为HCOOHCO+H2O。【交流拓展】HCOOH分子中碳、氢、氧的原子个数比为1 2 2,但猜想3和猜想4的生成物中,化学方程式无论怎么配,碳、氢、氧三种元素的原子个数比均不可能为1 2 2,因此不符合质量守恒定律,故猜想3、4错误。5.(2016广西贵港,21,7分)氢氧化钾是一种常见的碱,某化学兴趣小组的同学依据绿色化学的核心及原则,利用所学的化学知识,设计了制备氢氧化钾的方案,同时还可制得纯碱等物质,具体流程如图所示。(部分反应条件和产物已经略去)【提出问题1】溶液C中的溶质除氢氧化钾外,还含有什么?【猜想与假设1】猜想1:K2CO3猜想2:Ca(OH)2【实验与探究1】小林同学设计了如下实验对猜想进行探究实验操作实验现象实验结论取少量溶液C于试管中,滴加稀盐酸猜想1错误同学们经过讨论分析后认为小林的实验结论不严密,理由是。【提出问题2】固体D中的成分是什么?【猜想与假设2】小军同学经分析认为一定含有CaCO3,原因是(用化学方程式表示);可能还含有。【实验与探究2】请你设计一个简单可行的实验方案,证明固体D中存在【猜想与假设】中可能还含有的物质(所用试剂只能为溶液)。【表达与交流】由反应和反应原理制备纯碱的方法就是我国著名的“候氏制碱法”,请写出反应的化学方程式。【反思与评论】请你写出以上物质制备流程方案中体现绿色化学的核心及原则的一点。答案答案【实验与探究1】无明显现象稀盐酸可能不足(合理即可)【猜想与假设2】Ca(OH)2+K2CO3CaCO3+2KOH氢氧化钙【实验与探究2】取固体D,加少量蒸馏水,取上层液体,向其中滴加无色酚酞溶液,观察到酚酞溶液变红,说明固体D中有氢氧化钙【表达与交流】NaCl+H2O+NH3+CO2NaHCO3+NH4Cl【反思与评价】反应过程中生成的CaCO3可以循环利用解析解析【实验与探究1】猜想1错误,即K2CO3不存在,则向少量溶液C中滴加稀盐酸无明显现象,该结论不严密的理由是滴加的稀盐酸会先和KOH反应,并且该反应无明显现象,若滴加的盐酸不足,即使有K2CO3也不会产生明显现象。【猜想与假设2】因为Ca(OH)2微溶于水,所以固体D中可能含有Ca(OH)2。【实验与探究2】CaCO3难溶于水,Ca(OH)2微溶与水且溶液呈碱性,故加入一定量的蒸馏水,取上层液体滴加酚酞溶液,若溶液变红,则有Ca(OH)2。【表达与交流】由流程图信息可知,反应的化学方程式为NaCl+H2O+NH3+CO2NaHCO3+NH4Cl。【反思与评价】该过程中生成的CaCO3可循环使用,体现了绿色化学的核心及原则。6.(2016福建福州,17,8分)某固体粉末由Mg、MgO和Mg(OH)2中的一种或几种组成。某化学小组为了探究该固体粉末的成分,设计如图所示的装置(固定装置省略)。【信息资料】本实验条件下,氢气密度为0.09g/L。【实验过程】步骤:检查装置气密性,装入药品并连接仪器。步骤:倾斜Y形管,使样品充分反应,测得生成气体的体积为55.6mL。步骤:拆下装置,往Y形管内残余液中加入氢氧化钠溶液,至不再生成沉淀。经过滤、洗涤和干燥后,称得沉淀质量为2.90g。【回答问题】(1)该套装置气密性的检查方法是。(2)使样品与硫酸充分反应的正确操作是(填标号)。A.硫酸溶液转移到样品中B.样品转移到硫酸溶液中判断样品完全反应的现象是。(3)根据实验结果分析:通过步骤推断,样品中一定含有的物质是。通过步骤计算,样品中镁元素的总质量为g。结论:该样品中的成分是。【反思】(4)该化学小组同学经过讨论得到以下结论,正确的有(填标号)。A.利用该实验方案,能计算出样品中各物质的质量B.实验前可通过样品的质量估算硫酸溶液的质量,确保样品完全反应C.仅称量步骤中Y形管内药品减轻的质量,即能计算出样品中各物质的质量答案答案(1)把水准管下移一段距离,使水准管和量气管中的水形成一定的液面差,如果一段时间后液面差保持不变,则说明装置不漏气;反之,则表示装置漏气(2)AY形管中的固体全部消失(3)Mg1.20Mg、MgO和Mg(OH)2(4)AB解析解析(2)为了防止固体药品附着在容器壁上,应将硫酸溶液转移到样品中。镁、氧化镁和氢氧化镁均能与稀硫酸反应,所以看到固体药品完全消失了,就证明样品已完全反应。(3)镁与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气,而氧化镁、氢氧化镁与稀硫酸反应均没有气体生成,由步骤中实验现象可知,样品中一定含有镁;氢氧化镁沉淀中镁元素的质量即为样品中镁元素的质量,即2.90g=1.20g。设生成55.6mL氢气需要镁的质量为x。Mg+H2SO4MgSO4+H2242x0.0556L0.09g/Lx=0.06g若固体粉末由MgO和Mg组成,则氧化镁中镁元素的质量为(2.00g-0.06g)=1.164g1.20g-0.06g=1.14g;若固体粉末由Mg(OH)2和Mg组成,则Mg(OH)2中镁元素的质量为(2.00g-0.06g)=0.803g1.14g,所以固体粉末是由镁、氧化镁和氢氧化镁三种物质组成的。2424(161)22424 162424(16 1)2(4)根据实验提供的数据可知,利用该实验方案,能计算出样品中各物质的质量;实验前可通过样品的质量(假设全部为镁)估算硫酸溶液的质量,确保样品完全反应;仅称量步骤中Y形管内药品减轻的质量(氢气的质量),只能计算出固体样品中所含单质镁的质量,不能计算出其他成分的质量。7.(2015江苏镇江,27,7分)下图为某同学所做的实验及现象:(1)实验一中发生两个反应,写出化学方程式、。(2)实验二中出现浅绿色固体。该同学对浅绿色固体的成分进行以下探究。【查阅资料】NaOH与CuSO4反应会生成碱式硫酸铜Cu4(OH)6SO4,其不溶于水,能与酸反应;Cu(OH)2分解温度为80,Cu4(OH)6SO4分解温度为300。【猜想与假设】浅绿色固体为Cu4(OH)6SO4;浅绿色固体为Cu4(OH)6SO4和Cu(OH)2的混合物。【实验验证】将实验二的试管加热至100,出现黑色固体,则证明浅绿色固体中含有。从实验二加热后的试管中分离出固体的操作有、洗涤等。证明固体已洗涤干净的方法是。将中所得固体溶于足量(选填序号),再滴加Ba(NO3)2溶液,出现白色沉淀。A.盐酸B.稀硝酸C.稀硫酸【结论】猜想正确。【拓展与思考】若将实验二中的浅绿色固体浸泡在过量的NaOH溶液中,密封放置一天后,固体全部变为蓝色。写出此反应的化学方程式。答案答案(1)CuSO4+2NaOHCu(OH)2+Na2SO4Cu(OH)2CuO+H2O(2)【实验验证】Cu(OH)2过滤取最后一次洗涤液,滴加BaCl2或Ba(NO3)2、Ba(OH)2溶液,无沉淀生成,则固体已洗净A或B或AB【拓展与思考】Cu4(OH)6SO4+2NaOH4Cu(OH)2+Na2SO4解析解析(1)氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠,化学方程式为CuSO4+2NaOHCu(OH)2+Na2SO4。氢氧化铜在加热的条件下反应生成黑色的氧化铜和水,化学方程式为Cu(OH)2CuO+H2O。(2)【实验验证】由题给资料可知氢氧化铜在80时会分解,碱式硫酸铜在300才分解,将实验二的试管加热到100出现黑色固体,说明固体中含有氢氧化铜,加热时分解生成了黑色的氧化铜。固体与液体分离的操作是过滤,过滤得到的固体表面会残留硫酸钠(或硫酸钠和硫酸铜),可取最后一次洗涤液,滴加氯化钡(或硝酸钡或氢氧化钡)