山东省青岛市三年(2020-2022)中考化学模拟题分题型分层汇编-44科学探究题(含解析)

山东省青岛市三年(2020-2022)中考化学模拟题分题型分层汇编-44科学探究题
一、科学探究题
1.(2020·山东青岛·一模)某兴趣小组在做“探究金属活动性顺序”实验时,发现铁放入硫酸铜溶液后产生了无色、无气味的气泡,这与其所学知识不吻合,于是对此进行探究,请大家完成下列问题。
【提出假设】
猜想1:O2;
猜想2:SO2;
猜想3:CO2;
猜想4:H2。
经过讨论,同学们一致认为:(1)猜想________是不合理的。
【进行探究】
实验操作 实验现象 结论
Ⅰ 用试管收集产生的气体,将带火星 的木条伸入试管 木条不复燃 (3)猜想______成立
Ⅱ 用尖嘴导管将气体导出并引燃,同时在上方放一块干冷的玻璃片 气体燃烧,并且产生(2)_______色 火焰,玻璃片上有无色液滴
【反思与探究】铁为什么能与硫酸铜溶液反应产生该气体,同学们思考除与水有关外,还与什么粒子有关呢?资料表明,硫酸铜在水中会产生Cu2+和SO42-。为探明原因,他们又设计了以下实验:
(铁丝已打磨):
实验操作 实验现象 实验结论
Ⅰ 把铁丝放入20%的Na2SO4溶液 无气泡产生 产生气泡与SO42-(4)______(填“有关”、“无关”,下同)
Ⅱ 把铁丝放入蒸馏水 (5)______ 产生气泡与H2O无关
Ⅲ 把铁丝放入20%的CuCl2溶液 有气泡产生 产生气泡与Cu2+(6)______
2.(2021·山东青岛·统考一模)小李将实验剩余的FeCl3溶液倒入含有H2O2的废液缸,立即产生大量的无色气泡。
(1)小李根据组成的元素猜测,无色气体可能是H2、O2、HCl、Cl2中的一种或多种。
【查阅资料】1.Cl2是黄绿色、有刺激性气味的气体 2.FeCl3在水中解离出Fe3+、Cl-
根据资料,小李可排除的气体为______
【实验一】为进一步验证该气体成分,他用燃着的木条伸入收集满该气体的小试管中,只观察到木条燃得更旺,则该气体一定含_______。
(2)小李认为上诉过程中FeCl3溶液作了H2O2分解的催化剂。
【实验二】为了进一步探究哪种离子起催化作用,他做了下图所示的对比实验。若要证明FeCl3溶液中的Fe对HO2分解起催化作用,除观察到试管c中无明显现象外,还需观察到的现象为______。
(3)小王同学认为由此得出“FeCl3溶液作H2O2分解的催化剂”的结论不严谨,还需要补充实验来进一步探究,他们又设计了如下实验。
【实验三】
X溶液中溶质的化学式为_____
【得出结论】要证明FeCl3溶液作H2O2分解的催化剂,须满足一下两个方面的条件:
①从定性角度需观察到______(填序号)的现象。A.实验一 B.实验二 C.实验三
②从定量角度需得到的关系式为m1=______(用m2和m3表示)。
3.(2021·山东青岛·统考一模)小明在帮助实验员整理化学试剂时发现了一瓶标签残缺的无色溶液(如图甲所示),经实验员分析可知原瓶溶液中的溶质可能是NaCl、NaOH、Na2CO3、 NaHCO3中的一种,为确认溶液中的溶质,他设计并进行了如下探究活动。
【资料查阅】上述四种物质的相关信息如下:
物质 NaCl NaOH Na2CO3 NaHCO3
常温下的溶解度/g 36 109 21.5 9.6
常温下稀溶液的pH 7 13 11 9
请回答下列问题:
【实验探究1】如图乙所示,在操作①后可确定溶质不是NaCl,则实验现象应是_____;在进行操作②时有无色无味气体产生,由此又可排除的物质是_____。
【探究结论】分析四种物质的相关信息,你认为该溶液中的溶质可能是上述四种物质中的_____,你的判断依据是_____。若上述探究结论是正确的,操作②发生反应的化学方程式为_____。
【讨论质疑】小红认为以上分析不严密,需要进一步实验确定,于是又进行了如下探究。
【实验探究2】向操作①后试管中的溶液中滴加过量CaCl2溶液(中性),充分反应后,试管中溶液颜色不变,但有白色沉淀产生。
【得出结论】通过实验探究2可确定原瓶溶液中的溶质应该是_____。
【反思拓展】实验室中应密封保存实验试剂。
4.(2020·山东青岛·一模)“对比实验”是科学探究常用的方法,根据下列实验回答问题。
(1)实验1中,将大小相同的滤纸片和乒乓球碎片放在薄铜片的两侧,加热铜片的中部、观察到乒乓球碎片比滤纸片先燃烧,通过此现象说明燃烧的条件之一的是可燃物______。
(2)实验2的目目的是比较______。
(3)实验3的现象是___,由此验证了CO2的物理性质是____,化学性质是____。
(4)实验4中,将塑料瓶充分振荡后,发现盛氢氧化钠溶液的瓶子比盛有水的瓶子明显更瘪,据此现象可以得出的结论是______,其反应的化学方程式是______。
5.(2020·山东青岛·统考一模)制造物质、研究物质 小博同学想组装一套能控制反应速率,获得平稳气流的实验室制取二氧化碳装置,则发生装置应选择_________ (填序号)装置,利用装置 E 收集二氧化碳,气体应从_________(填“a”或“b”)端通入;
小博同学运用所制得的二氧化碳采用用对比实验方法探究二氧化碳的性质,请根据下列实验要求回答相关问题:
实验一 实验二

实验一:振荡 3 个矿泉水塑料瓶,观察到塑料瓶变瘪的程度为 A>B>C, 其中 B 瓶石灰水变浑浊,此反应的化学方程式为_________; 对比_________瓶(选填“A”“B”或“C”)的塑 料瓶变瘪的程度,可证明 CO2 能与 NaOH 发生反应。
实验二:观察到 C 装置中发生的现象是:_________蓝色石蕊试纸_________;此实验可证明__________发生反应。
6.(2020·山东青岛·统考一模)对比归纳是学习化学的重要方法。请你根据下列实验装置完成有关问题
(1)图1是探究燃烧的条件。由“①处的白磷不燃烧、②处的白磷燃烧”的现象,说明可燃物燃烧需满足的条件是_______________________。
(2)图2是探究铁生锈的条件。一周后试管A中铁钉生锈,试管B、C中铁钉无明显变化。对比试管______(选填字母序号,下同)中的实验现象,说明铁生锈一定要有水参加;对比试管__________中的现象,说明铁生锈必需水和氧气同时参加。
(3)图3是探究影响物质溶解性的因素。对比A试管和B试管,发现B试管中固体可溶, A试管中固体几乎不溶。该对比实验说明了影响物质溶解性的因素是__________________。某同学又补充了C试管所示实验,他想探究的影响因素是__________________。
(4)图4探究常温下镁与铁的金属活动性。分别向盛有等质量镁条与铁粉的两只试管中同时加入等质量等质量分数的稀盐酸,观察试管中金属表面产生气泡的快慢。请你指出其中的不合理之处:______________。
7.(2020·山东青岛·统考一模)化学实验是进行科学探究的重要手段。请填写下列空格:
(1)如图A所示为探究二氧化锰对过氧化氢分解的催化作用实验示意图,该实验____________(选填“能”或“不能”)证明二氧化锰能加快该化学反应的速率,请简述理由:_____________。
(2)B图所示实验,木炭在图①中燃烧与木炭在图②燃烧剧烈程度_____________(选填“不同”或“相同”)。图③的实验目的是________________________。根据上述木炭燃烧的实验,你能归纳出物质燃烧的剧烈程度与_______________有关。
(3)硬质玻璃管内发生反应的化学方程式为________________________。酒精灯的作用是________________________。
(4)D图所示酸的性质实验,可观察到的现象是:试管中溶液_________________;此实验说明酸类物质具有相似的化学性质,这是由于________________________。
8.(2020·山东青岛·统考一模)小红与小明两位同学帮助实验老师整理化学药品时,发现分别放在两个试剂瓶中的两片用砂纸磨得光亮的银白色金属、未贴标签。到底它们是哪种金属 两位同学首先对这两种金属X和Y的金属活动性顺序进行实验探究。进行猜想:
①小红同学猜想:活动性X大于Y.
②小明同学猜想:活动性Y大于X.
(1)设计实验方案,进行实验,获得知识,完成如下实验报告,并回答后续有关问题。
实验步骤 实验现象 结论
1. 将金属片X、Y分别放入两支试管中,再分别①__2.将燃着的木条分别放在装金属X. Y的试管口 1.金属Y表面无明显变化,金属X的表面有气泡产生2.气体燃烧 反应产生的气体为___小红的猜想:__(选填“正确”或“不正确”)
(2)上述实验之前,用砂纸打磨金属片的目的是_____,实验老师只知道X、Y是银、铁中的各一种,则根据实验结果说明Y就是____。
(3)你还能想出哪种方法比较X. Y的活动性(用反应的化学方程式表示)______。
(4)现有的X、 Y的混合粉末中含有未反应完的X粉末,若用化学方法将杂质X粉末除去,两个同学经讨论、交流致认为可选用的除杂试剂是____。
9.(2020·山东青岛·统考二模)化学兴趣小组在实验室中以食盐为原料模拟制纯碱。
步骤1:50mL浓氨水于锥形瓶中,加入氯化钠晶体至不再溶解,制得氨盐水。
步骤2:向烧瓶中加入20mL氨盐水和16g干冰,塞紧瓶盖,振荡、静置。一段时间后溶液中析出细小晶体,过滤、用冷水洗涤晶体并低温干燥。
【提出问题】晶体的成分是什么?
【实验探究】经甲同学检验,晶体中不含铵盐。甲同学的实验操作及现象是_____。乙同学取晶体少许溶于足量的水中得到溶液A,向溶液A中加入稀硝酸,产生无色气体,再滴加几滴AgNO3溶液,未见明显现象,说明溶液A中不含_____离子(用离子符号填空)。
【提出猜想】晶体的成分为Na2CO3或NaHCO3或两者的混合物。
【查阅资料】Na2CO3受热不分解;NaHCO3受热易分解:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。
【实验探究】称取晶体18g,利用如图装置(夹持仪器略)探究晶体的成分。
【实验现象】反应一段时间后,试管口凝结了少量小液滴,Ba(OH)2溶液变浑浊。
【实验分析】晶体中一定含有_____(填化学式),可能含有碳酸钠。
【拓展延伸】丙同学在反应后通过测定B装置质量增加4.4g,经计算分析进一步确定晶体的组成。请你帮他写出计算过程_____。
10.(2020·山东青岛·统考二模)某同学在家吃妈妈做的凉拌紫甘蓝时,惊奇的发现加醋后紫甘蓝会变成红色。他对此产生浓厚兴趣。回到学校在老师的帮助下,他进行如下实验探究:他将紫甘蓝汁分别滴加到盛有下列五种溶液的试管中。紫甘蓝汁显示的颜色如下表:
物质 ①稀盐酸 ②氯化钠 ③碳酸氢钠 ④碳酸钠 ⑤饱和石灰水
颜色 红色 蓝紫色 蓝色 绿色 黄色
【查阅资料】
pH <7 7 7.5-9 10-11.9 12-14
颜色 红色 蓝紫色 蓝色 绿色 黄色
【实验分析】
(1)紫甘蓝汁________(填“能”或“不能”)做酸碱指示剂。
(2)上达①-⑤的五种溶液中,碱性最强的是____________(填溶质化学式)。
【实验探究】
该同学将实验①和实验⑤试管中反应后的溶液倒入同一烧杯,充分反应后,溶液呈黄色。
【提出问题】
反应后烧杯内的溶液中溶质的成分是什么?
【分析推理】
(3)烧杯内溶液中的溶质是__________(填化学式)。
【实验验证】
步骤 现象 结论
方案一 取少量反应后烧杯内的溶液于试管中,向其中加入紫色石蕊溶液 ___________ 分析推理正确
方案二 取少量反应后烧杯内的溶液于试管中,向其中加入_____或_____(两种不同类别的物质) 产生白色沉淀
【废液处理】
(7)实验结束后,该同学将所有实验废液倒入同一废液缸内。充分反应后,过滤,测得反应后滤液的pH=12,老师告诉他滤液需处理后方可排放,请你简述处理废液的方法:_______________________。
11.(2020·山东青岛·统考一模)甲同学在实验室中对某品牌除锈剂的有效成分及含量进行探究。
【定性检验】
甲同学取用_____和_____(只写出鉴定所用试剂的名称即可)分别与除锈剂反应,通过实验现象确定该除锈剂中主要成分是硫酸。
【定量测定】
(1)甲同学利用碳酸钠溶液测定除锈剂中硫酸的质量分数,实验过程如下:
①向烧杯中加入50g除锈剂;
②向除锈剂中滴加碳酸钠溶液,且不断搅拌,至不再有气泡放出,共消耗碳酸钠溶液40g;
⑧反应后,烧杯中剩余物质的总质量为87.8g(该除锈剂中其他成分是溶剂水,不与碳酸钠反应,反应中产生的气体全部逸出)
据上述实验数据计算该除锈剂中硫酸的质量分数。_____(写出计算步骤,计算结果精确到0.1%)
(2)请你设计一个与上述实验原理和操作方法均不相同的实验,测定该除锈剂中硫酸的质量分数:_____(写出简单的测定实验过程)。
12.(2020·山东青岛·统考一模)某化学兴趣小组用实验室常用药品(或溶液)对“NaOH溶液与和盐酸是否恰好完全反应”进行探究。
【实验探究】:
(1)方案I:某同学先向试管中加入约2 mLNaOH溶液,再滴入几滴酚酞溶液,溶液变红。然后慢慢滴入稀盐酸,边滴边振荡,直至溶液恰好变为无色。
①实验结论_____________。
②从微观的角度分析,该反应的实质是_________________。
(2)方案Ⅱ:
实验步骤 实验现象 结论
取2mLNaOH溶液于试管中,滴入一定量的稀盐酸,振荡后加入镁条 若_______ 稀盐酸过量
若没有明显现象 NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应
【实验反思】:
(3)另有同学提出方案Ⅱ不能证明NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应,其原因是_________。
(4)除以上方案外,下列哪种物质单独使用也能证明“NaOH溶液与稀盐酸是否恰好完全反应”_____(填序号)。
A 铜片
B 紫色石蕊试液
C 氧化铜
13.(2020·山东青岛·统考一模)某化学拓展课堂的主题是:探秘氯化钠样品。
主题Ⅰ:探究氯化钠样品中杂质的成分
已知所提供的氯化钠样品中,可能含有硫酸钠、氯化镁、氯化钙中的一种或几种杂质,甲同学的实验探究过程记录如图:
根据以上实验信息,甲同学得出结论:此氯化钠样品中含有的杂质是硫酸钠。
【实验分析】
(1)步骤①中加入适量NaOH溶液的目的是_____。
(2)乙同学认为步骤③中不需要加入足量稀盐酸,你是否同意他的观点?_____(选填“同意”或“不同意”),请说明原因_____。
主题Ⅱ:测定氯化钠样品中氯化钠的质量分数
确定了氯化钠样品中杂质的成分后,甲同学对样品中氯化钠的质量分数进行测定。称取30.0g氯化钠样品于烧杯中,加足量的水充分溶解,再向其中加入氯化钡溶液至不再产生沉淀为止,沉淀经过滤、洗涤、干燥后称量,其质量为4.66g。请计算该样品中氯化钠的质量分数_____。(写出计算步骤,计算结果精确到0.1%)
14.(2021·山东青岛·统考一模)王老师用自制的花肥给教室里的花施肥时,同学们对这包花肥的成分产生了兴趣。王老师只告诉大家,这种花肥他是用KNO3、NH4C1、Ca(NO3)2、KCl、K2CO3中的几种固体配制而成的。
(1)为确定花肥的成分,小伟同学设计了以下实验,请你与他一起完成。
实验 实验操作 实验现象 结论及化学方程式
Ⅰ 取少量花肥于试管中,加水溶解,得无色溶液。向其中滴加少量碳酸钠溶液 _______ 一定有Ca(NO3)2,化学方程式_______
Ⅱ 另取少量花肥于试管中,加水溶解,得无色溶液向其中滴加适量_______溶液, 有白色沉淀产生 一定有KCl
(2)小倩同学提出,实验Ⅱ不能得出相应的结论,还可能含有氯化铵,她的理由是_______。为此,应该补充的实验是:
实验操作 实验现象 实验结论
取少量花肥,_______ _______ 没有NH4Cl
(3)通过对以上实验的分析,你认为这包花肥的组成共有_______种可能。
15.(2021·山东青岛·统考一模)如图,将包有样品的滤纸包用大头针固定在橡胶塞上,迅速塞紧,观察到量筒内水沿着细导管慢慢进广口瓶(容积为146mL)。当温度恢复至室温,且量筒内水面高度不变时读数(此时瓶内氧气含量近似为零)。记录起始和最终量筒的读数以及所需时间如表:
序号 样品 量筒起始读数/mL 量筒最终读数/mL 所需时间/min
1 1g铁粉0.2g碳和10滴水 100 72 约120
2 1g铁粉、0.2g碳、10滴水和少量NaCl 100 72 约70
3 ______ / / /
(1)金属腐蚀过程实际上就是金属元素化合价______(填“升高”或“降低”)的过程。
(2)实验①和②说明NaCl可以______(填“加快”或“减慢”)铁锈蚀的速率。
(3)实验开始后,广口瓶内温度有所上升,说明铁的锈蚀过程是______(填“放热”或“吸热”)过程。
(4)实验①和③是探究碳对铁锈蚀速率的影响,则表格空白处填写实验③的样品组成是______。
(5)该装置还可用于测量空气中氧气的含量,根据上述数据计算氧气的体积含量是______%(精确到小数点后1位),试分析该实验结果出现误差的原因______(写任意一条即可)。
参考答案:
1. 2、3 4 淡蓝色 无关 无气泡产生 有关
【详解】提出假设:
经过讨论:同学们一致认为:猜想2、3是不合理的,这是因为二氧化硫有刺激性气味,反应物中不含有碳元素,不可能生成二氧化碳;
进行探究:
用试管收集产生的气体,将带火星的木条伸入试管,木条不复燃,说明气体不是氧气;
用尖嘴导管将气体导出并引燃,同时在上方放一块干冷的玻璃片,气体燃烧,产生淡蓝色火焰,玻璃片上有无色液滴,说明生成了水,进一步说明气体是氢气,实验过程如下所示:
实验操作 实验现象 结论
Ⅰ 用试管收集产生的气体,将带火星 的木条伸入试管 木条不复燃 (3)猜想4成立
Ⅱ 用尖嘴导管将气体导出并引燃,同时在上方放一块干冷的玻璃片 气体燃烧,并且产生(2) 淡蓝色色火焰,玻璃片上有无色液滴
反思与探究:
把铁丝放入20%的Na2SO4溶液,不产生气泡,说明产生气泡与SO42﹣无关;
把铁丝放入蒸馏水,无气泡产生,说明产生气泡与H2O无关;
把铁丝放入20%的CuCl2溶液,有气泡产生,说明产生气泡与Cu2+ 有关,实验过程如下所示:
实验操作 实验现象 实验结论
Ⅰ 把铁丝放入20%的Na2SO4溶液 无气泡产生 产生气泡与SO42-(4) 无关(填“有关”、“无关”,下同)
Ⅱ 把铁丝放入蒸馏水 (5) 无气泡产生 产生气泡与H2O无关
Ⅲ 把铁丝放入20%的CuCl2溶液 有气泡产生 产生气泡与Cu2+(6) 有关
2. Cl2 氧气(O2) 装置a反应速率加快,装置b无明显现象 NaOH B 2(m2+m3)
【详解】查阅资料:
(1)根据资料,小李可排除的气体为氯气(Cl2),这是因为氯气是黄绿色气体;
实验一:
氧气具有助燃性,可以使燃着的木条燃得更旺。为进一步验证该气体成分,他用燃着的木条伸入收集满该气体的小试管中,只观察到木条燃得更旺,则该气体一定含O2;
(2)实验二:
若要证明FeCl3溶液中的Fe对H2O2分解起催化作用,除观察到试管c中无明显现象外,还需观察到的现象为装置a反应速率加快,装置b无明显现象;
(3)实验三:
氢氧化钠和氯化铁反应生成红褐色沉淀氢氧化铁和氯化钠,X溶液中溶质是氢氧化钠,化学式为NaOH;
得出结论:
要证明FeCl3溶液作H2O2分解的催化剂,须满足以下两个方面的条件:
①从定性角度需观察到实验二的现象,即a中产生大量气泡,b、c中无明显现象,故选B;
②氯化铁是催化剂,反应前后质量不变。由于在实验过程中将实验二中a试管的溶液分为等质量的两份,从定量角度需得到的关系式为m1=2(m2+m3)。
3. 溶液呈红色 NaOH(或氢氧化钠) Na2CO3或碳酸钠 常温下碳酸氢钠饱和溶液的溶质质量分数不可能达到10%,而碳酸钠溶液可以 NaOH(或氢氧化钠)
【详解】[实验探究1]依据表格信息可知NaCl溶液的pH=7,酚酞在中性和酸性溶液中不变色,在碱性溶液中变红色,可知实验现象为溶液呈红色,因为氢氧化钠与盐酸反应没有气泡产生,所以排除的物质是氢氧化钠;
[探究结论]依据图乙实验操作的现象排除了NaCl和NaOH,又依据表格信息可知NaHCO3饱和溶液溶质质量分数为×100%=8.8%<10%,Na2CO3饱和溶液溶质质量分数为×100%=17.7%>10%,所以溶液中的溶质可能是Na2CO3,又因为Na2CO3和盐酸反应生成水、氯化钠和二氧化碳,所以反应方程式为Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;
[得出结论]依据[实验探究2]滴加过量CaCl2溶液(中性),充分反应后,试管中溶液颜色不变但有白色沉淀产生。可知溶液中的溶质应该是NNa2CO3和NaOH,是一瓶部分变质的NaOH溶液。
4. 要达到着火点 同种溶质在不同溶剂中的溶解性(或溶解度、溶解能力)不同 蜡烛自下而上熄灭(或下面蜡烛先熄灭上面蜡烛后熄灭) 密度比空气大 不能燃烧 CO2(二氧化碳)能和氢氧化钠反应
【详解】(1)实验1中,观察到乒乓球碎片比滤纸片先燃烧,说明乒乓球碎片比滤纸片的着火点低,通过此现象说明燃烧的条件之一的是:温度达到着火点;
(2)实验2的溶质的种类相同,溶剂的种类不同,其目的是比较同种溶质在不同溶剂中的溶解性(或溶解度、溶解能力)不同;
(3)烧杯中下层的蜡烛先熄灭,说明二氧化碳具有的物理性质是密度比空气密度大,具有的化学性质是不燃烧也不支持燃烧;
(4)实验中,将塑料瓶充分振荡后,发现盛有氢氧化钠溶液的瓶子比盛有水的瓶子明显更瘪,据此现象可以得出的结论是二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应;
故答案为:
(1)要达到着火点;
(2)同种溶质在不同溶剂中的溶解性(或溶解度、溶解能力)不同;
(3)蜡烛自下而上熄灭(或下面蜡烛先熄灭上面蜡烛后熄灭) ;密度比空气大;不能燃烧,也不能支持燃烧;
(4)CO2(二氧化碳)能和氢氧化钠反应;
5. C a Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O AC 湿润 变红色 二氧化碳与水
【详解】装置C能够通过控制分液漏斗控制反应的速率,所以若实验室制取二氧化碳要控制反应速率,获得平稳气流,则发生装置应选择C装置,二氧化碳的密度比空气大,应该用向上排空气法收集,小红同学利用装置E收集二氧化碳,气体应从a端通入;
实验一:振荡3个矿泉水塑料瓶,观察到塑料瓶变瘪的程度为A>B>C,其中变浑浊的瓶内发生的反应是:二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水,化学方程式为Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;对比A瓶与C瓶的实验现象,塑料瓶变瘪的程度为A>B>C,可证明CO2能与NaOH发生反应;
实验二观察到C装置中发生的现象是:干燥的石蕊试纸无变化,湿润的蓝色石蕊试纸变红色;因为二氧化碳与水反应生成了碳酸,碳酸显酸性能使湿润的蓝色石蕊试纸变红色,此实验可证明二氧化碳与水发生反应。
6. 与氧气接触 AC ABC 溶剂的种类 溶质的种类 反应物接触面积不同
【详解】(1)铜片上的白磷燃烧而水中的白磷不燃烧,是因为水中的白磷没有与氧气接触,说明可燃物燃烧需满足的条件是与氧气接触。故填:与氧气接触。
(2)由A、C实验可知,A中的铁与水和氧气充分接触,容易生锈;C中的铁只与氧气接触,不容易生锈;通过对比A、C两个试管的现象说明铁生锈必需有水参加;由A、B实验可知,A中的铁与水和氧气充分接触,容易生锈;B中的铁只与水接触,不容易生锈;通过对比A、B两个试管的现象说明铁生锈必需有氧气参加;故填:AC;ABC。
(3)碘能溶解在汽油里,不能溶解在水里,溶质种类相同,溶剂不同,溶解能力不同,该对比实验说明了影响物质溶解性的因素是溶剂的种类;补充了如图C所示实验,高锰酸钾能溶在水里,碘不能溶解在水里,在同一溶剂中,溶质种类不同,溶解能力不同,说明他想探究的影响因素是溶质的种类;故填:溶剂的种类;溶质的种类。
(4)虽然参加反应的盐酸的质量以及浓度相同,金属的质量也相同,但是金属的形状不同,一个是条状,一个是粉状,导致了和盐酸的接触面积也不同,反应物的接触面积也影响反应速率,所以该实验设计的不合理;故填:反应物接触面积不同。
7. 不能 所用的过氧化氢溶液的溶质质量分数不相等 不同 验证木炭燃烧产物为二氧化碳 氧气的浓度 点燃未反应的CO,防止其污染空气 变红 都含有H+
【详解】(1)该实验对过氧化氢溶液的质量分数控制不正确,既然是对比实验,应该使两种过氧化氢溶液的质量和质量分数都相同,再向其中1个试管中加入二氧化锰,就能够证明二氧化锰能加快该化学反应的速率;故填:不能;所用的过氧化氢溶液的溶质质量分数不相等。
(2)木炭在空气中燃烧与在氧气中燃烧的剧烈程度不同,因为氧气具有助燃性,这也说明物质燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关。实验③中澄清的石灰水变浑浊,可以验证木炭燃烧产物为二氧化碳;故填:不同;验证木炭燃烧产物为二氧化碳;氧气的浓度。
(3)硬质玻璃管中的氧化铁和通入的一氧化碳在高温下反应生成铁和二氧化碳,因此反应的化学方程式为:。一氧化碳有毒不能直接排放到空气中要进行尾气处理,尾部的酒精灯可点燃未反应的一氧化碳生成二氧化碳无毒气体排放到空气中;故填:;点燃未反应的CO,防止其污染空气。
(4)紫色石蕊遇酸变红,因此会观察到试管中溶液变成红色,稀盐酸和稀硫酸中阳离子都是H+,阴离子一个是Cl-,一个是SO42-,都能使紫色石蕊变红是因为它们都有相同的阳离子即H+,因此化学性质也相似。故填:变红;都含有H+。
8. 滴加等量稀盐酸(或稀硫酸) H2 正确 除去金属表面的氧化物或污物 银 Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag 稀盐酸(或稀硫酸)
【详解】(1)将金属片X、Y分别放入两支试管中,再分别滴加等量稀盐酸(或稀硫酸),金属Y表面无明显变化,金属X的表面有气泡产生,说明X金属活动性在氢之前,Y金属活动性在氢之后,产生气体能被点燃是氢气,小红的猜想是正确的,故填:滴加等量稀盐酸(或稀硫酸);H2;正确。
(2)实验之前,用砂纸打磨金属片的目的是除去金属表面的氧化物或污物,X、Y是银、铁中的各一种,则根据实验结果说明活动性X大于Y ,Y就是银,故填:除去金属表面的氧化物或污物;银。
(3)比较X、Y的活动性的方法(用反应的化学方程式表示)是Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag
活泼的可以置换不活泼的,故填:Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag。
(4)现有的X、Y的混合粉末中含有未反应完的X粉末,若用化学方法将杂质X粉末除去,可选用的除杂试剂是稀盐酸(或稀硫酸) , X粉末可以与稀盐酸(或稀硫酸)反应,生成可溶性物质,故填:稀盐酸(或稀硫酸)。
9. 取少量晶体与熟石灰混合,没有闻到刺鼻味(或无明显现象) Cl- NaHCO3 该样品中含有碳酸钠和碳酸氢钠
【详解】[实验探究]根据铵盐能与碱反应生成有刺激性气味的氨气。经甲同学检验,晶体中不含铵盐,甲同学的实验操作及现象是:取少量晶体与熟石灰混合,没有闻到刺鼻味(或无明显现象)。
氯离子能与银离子反应生成不溶于酸的氯化银沉淀。乙同学取晶体少许溶于足量的水中得到溶液A,向溶液A中加入稀硝酸,产生无色气体,再滴加几滴AgNO3溶液,未见明显现象,说明溶液A中不含氯离子。
故填:取少量晶体与熟石灰混合,没有闻到刺鼻味(或无明显现象);Cl-。
[实验分析]碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,碳酸钠加热不分解。根据反应一段时间后,试管口凝结了少量小液滴,Ba(OH)2溶液变浑浊,说明晶体分解生成了二氧化碳和水,所以晶体中一定含有碳酸氢钠,可能含有碳酸钠。
故填:NaHCO3。
[拓展延伸]丙同学在反应后通过测定B装置质量增加4.4g,说明碳酸氢钠分解生成二氧化碳的质量为4.4g。
设晶体中碳酸氢钠的质量为x,则
由于16.8g<18g,所以该样品中含有碳酸钠和碳酸氢钠。
故填:该样品中含有碳酸钠和碳酸氢钠。
10. 能 Ca(OH)2 CaCl2、Ca(OH)2 溶液变为蓝色 CO2(答案合理即可) MgCl2(答案合理即可) 加入一定量的稀盐酸至溶液恰好为蓝紫色时,说明溶液呈中性,可以排放
【详解】[实验分析]
(1)把紫甘蓝汁滴入到溶液显酸性、中性、碱性的环境中,紫甘蓝汁都会变为不同的颜色,可以据此来判断溶液的酸碱性,所以紫甘蓝汁可以做酸碱指示剂。故答案为:能;
(2)溶液的碱性越强,则溶液的pH值越大。向澄清的石灰水中加入紫甘蓝汁后,溶液呈黄色,则说明溶液的碱性最强。故答案为:Ca(OH)2;
[分析推理]
已知溶液①是稀盐酸,溶液⑤是饱和的石灰水,则稀盐酸和氢氧化钙反应生成氯化钙和水,而此时溶液依然呈黄色,则证明溶液显碱性,则溶液的溶质中除了有生成的氯化钙外,还有未被反应的氢氧化钙。故答案为:CaCl2、Ca(OH)2;
[实验验证]
方案一:由于溶液中含有氢氧化钙,溶液显碱性,则加入紫色石蕊试液后会变为蓝色。故答案为:溶液变为蓝色;
方案二:为了检验溶液中是否含有氢氧化钙,则可以加入二氧化碳,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水;或加入一定量的氯化镁,氯化镁和氢氧化钙反应生成氯化钙和氢氧化镁白色沉淀;但是不可以加入碳酸盐类物质,因为碳酸盐类物质不仅能和氢氧化钙反应生成白色的碳酸钙沉淀,也可以和氯化钙反应生成白色的碳酸钙沉淀,会对实验结果造成干扰。故答案为:CO2、MgCl2(答案合理即可);
[废液处理]
由于此溶液呈碱性,则应该加入一定的酸性物质,使其中和至中性,再进行排放。则可以向废液中加入一定量的稀盐酸,由于溶液中有紫甘蓝汁,可以做酸碱指示剂。当观察到溶液呈现蓝紫色,则证明溶液呈中性,可以排放。故答案为:加入一定量的稀盐酸至溶液恰好为蓝紫色时,说明溶液呈中性,可以排放。
11. 锌(合理即可) 硝酸钡溶液(合理即可) 9.8% 准确称取一定质量的除锈剂放入试管中,加入足量的锌粉至不再产生气体为止,称量反应前后锌粉的质量,根据锌粉变化的质量利用方程式可计算出该除锈剂中硫酸的质量分数。
【详解】定性检验:
检验确定是硫酸,实际上是确定含有氢离子和硫酸根离子,所以检验氢离子可以用较活泼的金属等,检验硫酸根离子可以用硝酸钡等溶液,所以答案为。
定量测定:
(1)根据质量守恒定律可得,生成的二氧化碳的质量为50g+40g-87.8g=2.2g
设除锈剂中硫酸的质量分数为。
解得:=9.8%
答:该除锈剂中硫酸的质量分数是9.8%。
(2)由于锌能与稀硫酸反应,所以测定该除锈剂中硫酸的质量分数的实验方案是:准确称取一定质量的除锈剂放入试管中,加入足量的锌粉至不再产生气体为止,称量反应前后锌粉的质量,根据锌粉变化的质量利用方程式可计算出该除锈剂中硫酸的质量分数。
12. NaOH 溶液与稀盐酸恰好完全反应 H+和OH-反应生成H2O分子 有气泡产生 稀盐酸量不足的情况下,也无明显现象(合理即可) B
【详解】(1)①酚酞遇碱性溶液可以变红,而遇到酸性或是中性溶液时则不会变色,所以当溶液变成无色时,证明NaOH溶液与稀硫酸恰好完全反应;
②从微观的角度分析,中和反应实质是氢离子和氢氧根离子生成水;
(2)镁和盐酸反应会生成氯化镁和氢气,若稀盐酸过量,能观察到有气泡产生;
(3)向NaOH溶液中滴入一定量的稀盐酸,振荡后加入镁条,若没有明显现象,可能是NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应,或者稀盐酸的量不足,氢氧化钠有剩余;
(4)A、铜与稀盐酸不反应,若盐酸过量,也没有明显现象,不符合题意;
B、如果滴入石蕊试液,石蕊试液变红,说明盐酸过量,如果石蕊试液不变色,说明盐酸恰好完全反应,如果石蕊试液变蓝色,说明盐酸不足,氢氧化钠过量,符合题意;
C、盐酸能和氧化铜反应生成蓝色的氯化铜,氯化钠和氢氧化钠都不能;若加入氧化铜,氧化铜逐渐减少,溶液逐渐变为蓝色,说明盐酸过量,若加入氧化铜无现象,可能是盐酸与氢氧化钠恰好反应,也有可能是氢氧化钠过量,不符合题意;
故选B。
【点睛】结合课本知识和实验技能,考查了学生的分析问题、解决问题的能力;此题综合性较强,考查出学生将理论知识与实验相结合的能力,还考查学生的创新能力。
13. 检验杂质是否含有氯化镁 不同意 加入稀盐酸要排除碳酸钠的干扰 90.5%
设30.0g样品中硫酸钠的质量为x
x=2.84g
该样品中氯化钠的质量分数:
【分析】Ⅰ:(1)依据样品中可能含有硫酸钠、氯化镁、氯化钙中的一种或几种杂质,分析加入氢氧化钠NaOH溶液的目的;
(2)依据流程图信息分析步骤③中加入足量稀盐酸的作用;
Ⅱ:依据硫酸钠与氯化钡反应方程式,和题中数据,计算该样品中氯化钠的质量分数。
【详解】Ⅰ:(1)本实验的目的是探究氯化钠样品中可能含有硫酸钠、氯化镁、氯化钙中的一种或几种杂质,氢氧化钠和氯化镁可发生复分解反应生成氢氧化镁白色沉淀,所以加入氢氧化钠NaOH溶液的目的是检验杂质是否含有氯化镁,故填:检验杂质是否含有氯化镁;
(2)分析流程图可知步骤②中加入了适量的碳酸钠溶液,如果不加入盐酸,碳酸钠也会与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀,无法判断样品中是否含有硫酸钠杂质,所以步骤③中加入足量稀盐酸是为了排除碳酸钠的干扰,乙同学的观点是错误的,故填:不同意;加入稀盐酸要排除碳酸钠的干扰;
Ⅱ:见答案。
14. 有白色沉淀生成 Ca(NO3)2+ Na2CO3=CaCO3↓+2NaNO3 AgNO3(或硝酸银) 氯化铵也能和硝酸银反应生成氯化银白色沉淀 加入氢氧化钙研磨 不产生刺激性气味 两
【详解】(1)实验Ⅰ:实验结论有硝酸钙,碳酸钠与硝酸钙反应生成碳酸钙沉淀和硝酸钠,可观察到有白色沉淀生成,反应的化学方程式为Ca(NO3)2+ Na2CO3=CaCO3↓+2NaNO3,故填:有白色沉淀生成,Ca(NO3)2+ Na2CO3=CaCO3↓+2NaNO3;
实验Ⅱ:实验结论有氯化钾,另取少量花肥于试管中,加水溶解,得无色溶液,向其中滴加适量AgNO3溶液,氯化钾和硝酸银反应生成氯化银白色沉淀,故填:AgNO3(或硝酸银);
(2)小倩同学提出,实验II不能得出相应的结论,还可能含有氯化铵,她的理由是氯化铵也能与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀;
应该补充的实验是:取少量花肥,加入氢氧化钙研磨,不产生刺激性气味,说明样品中不含有氯化铵,故填:氯化铵也能和硝酸银反应生成氯化银白色沉淀;加入氢氧化钙研磨;不产生刺激性气味;
(3)由实验证明有硝酸钙、氯化钾,硝酸钙和碳酸钾不能共存,一定不含有的物质是碳酸钾、氯化铵,实验不能证明是否有硝酸钾,所以固体成分可能是硝酸钙、氯化钾或硝酸钙、氯化钾、硝酸钾两种情况,故填:两。
15. 升高 加快 放热 1g铁粉和10滴水 19.2% 气密性不好
【详解】(1)铁腐蚀生成氧化铁,化合价升高,故填:升高。
(2)加入氯化钠之后,发生变化所需时间变短了,说明氯化钠可以加快铁锈蚀的速率,故填:加快。
(3)广口瓶内温度有所上升,说明铁的锈蚀过程是放热过程,故填:放热。
(4)实验①和③是探究碳对铁锈蚀速率的影响,除了碳以外其它量都相同,故填:1g铁粉和10滴水。
(5)氧气消耗水进入集气瓶,故氧气体积100mL-72mL=28mL,体积分数,实验结果出现误差的原因可能是气密性不好,故填:19.2%;气密性不好。

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