2023年中考化学模拟题知识点汇编专项练习(黑龙江专用)-20科学探究题②
一、科学探究题
1.(2023·黑龙江齐齐哈尔·统考二模)某化学实验小组的同学们学习了复分解反应发生的条件之后,设计并进行了以下探究实验:
【观察与记录】
(1)A试管中发生反应的化学方程式为 ,B试管中产生的实验现象是 。
【实验与探究】
(2)实验结束后,同学们将A、B试管中的物质充分混合后进行了过滤,对过滤后得到的滤液C产生了兴趣。于是,甲同学取少量滤液C于试管中,向其中滴加无色酚酞溶液,观察到溶液变为红色,通过此现象同学们直接得出滤液C中一定含有 (填一种离子符号),并由此可以推测出滤液C中一定不含有 (填离子符号)。
【提出问题】滤液C中还含有哪些离子?
【继续探究】同学们讨论后,乙同学针对可能存在的离子做了如下图所示实验:
现象:溶液中产生白色沉淀
结论:溶液中含有钡离子,不含有硫酸根离子
【交流与反思】
(3)甲同学对乙同学的实验和结论提出了质疑,质疑的理由是 ,经过讨论后,同学们改进了乙同学实验,换了一种与乙同学所选溶液中溶质类别不同的溶液 (填溶质的化学式),观察到了明显的实验现象,得出了与乙同学相同的结论。
【归纳与总结】
(4)结合以上实验探究过程可以总结出:①在证明了溶液中的一种离子确定存在后,则可以推测出 一定不存在;②一般证明反应后溶液中的离子成分时,要针对可能存在的离子设计实验进行证明,但是要注意所选试剂不能 ,否则不能得出正确结论,老师对同学们的探究意识和钻研精神给予了充分肯定!
2.(2023·黑龙江大庆·统考二模)人被蚊虫叮咬后,蚊虫在人的皮肤内分泌出蚁酸,使叮咬处又痛又痒。化学小组的同学对蚁酸产生了浓厚的兴趣,决定对其进行探究。
【提出问题】蚁酸的成分是什么?它有什么性质?
【查阅资料】I.蚁酸是一种有机酸,化学名称叫做甲酸,化学式为HCOOH。
Ⅱ.蚁酸在隔绝空气并加热的条件下会分解生成两种氧化物。
【实验探究】
(1)向盛有蚁酸溶液的试管中滴加石蕊溶液,观察到溶液的颜色变成 色,说明蚁酸溶液显酸性。
(2)小芳同学根据蚁酸的组成成分,推测出蚁酸热分解的一种生成物是水,另一种生成的氧化物是气体,小敏提出两种猜想:
①猜想I:该气体是CO2;
猜想Ⅱ:该气体是 ,她提出该猜想的理论依据是 。
他们将蚁酸分解产生的气体通过如图的装置。
②实验时装置A中无明显变化,则猜想I (填“成立”或“不成立”)。
若猜想Ⅱ成立,则:
③实验时装置B的作用是 。
④实验时装置C中的现象是 。
⑤实验时装置D中发生反应的化学方程式为 。
【讨论交流】从环保角度看,该装置存在明显的缺陷,处理方法是 。
【拓展延伸】当你被蚊虫叮咬后,在叮咬处涂抹一些物质可减轻痛痒。下列物质中,你不会选择的物质是 。
A苏打水 B.肥皂水 C.食醋 D.稀氨水
3.(2023·黑龙江·模拟预测)课堂上老师让同学们鉴别A、B、C三种溶液,已知三种溶液分别是稀盐酸、氯化钡溶液、碳酸钠溶液中的某一种。
【提出问题1】 A、B、C分别是什么
【实验活动1】如下图所示:
【解释与结论】同学们根据实验现象展开了讨论。最后根据步骤2的现象确定了C为 ,但还无法确定A、B各是什么。请用化学方程式解释有气泡冒出的原因 。
【实验活动2】同学们取少量B于试管中,向其中滴入C,观察到 ,于是确定了B是氯化钡溶液,同时也确定了A。
【提出问题2】同学们完成了上述鉴别实验后,将实验活动1中步骤2滴入C后试管内的固液混合物进行了过滤分离,对所得滤液中的离子成分产生了兴趣:滤液中有哪些离子呢
【深入探究】经讨论,同学们一致认为选择一种试剂一次性就能确认滤液中的离子成分,该试剂是 (填化学式)。于是向滤液中滴加了所选试剂,结果观察到了滤液中有气泡冒出的现象,最终确定了滤液中的离子成分。
【深入分析交流】小组同学根据实验活动1绘制了溶液中的某些离子数目随滴入C的变化趋势图,请你结合图像分析:图中b表示的是 (填离子符号);在滴入C之前试管内A、B中溶质的质量比为 。老师为同学们的探究意识和不断深入的钻研精神给予了充分肯定。
4.(2023·黑龙江牡丹江·统考一模)茶垢是茶中的有机物经过系列变化形成的,不易清洗。使用茶垢清洁剂可以轻松将茶垢除去。某校化学兴趣小组对茶垢清洁剂的除垢原理、使用方法等进行了系列探究。
【实验活动1】小明按说明书取适量茶垢清洁剂放入有茶垢的杯子中,加入热水浸没茶垢,立即产生大量气泡,一段时间后冲洗茶杯,茶杯光亮如新。
【提出问题1】产生的气体是什么
【查阅资料】茶垢清洁剂的主要成分为过碳酸钠(Na2CO4)。
【实验活动2】同学们设计实验方案进行如下实验:
实验步骤 实验现象 实验结论
取茶垢清洁剂置于试管中,加入热水将带火星的木条伸入试管内 。 产生的气体是氧气
取茶垢清洁剂置于试管中,加入冷水,将带火星的木条伸入试管内 试管中有持续的小气泡缓慢放出,带火星的木条不复燃 木条不复燃的原因是 。
【提出问题2】过碳酸钠与热水反应后所得溶液M中溶质的成分是什么
【作出猜想】
猜想①:只有Na2CO3
猜想②:只有NaOH;
猜想③:既有Na2CO3,又有NaOH。
【实验活动3】同学们从下列试剂中选择合适的试剂设计并完成探究:
稀盐酸和Ca(OH)2溶液、CaCl2溶液、酚酞溶液、Ba(OH)2溶液。
实验步骤 实验现象 实验结论
①取少量M,滴加 有气泡产生 猜想①正确,①中发生反应的化学方程式为 。
②另取少量M,滴加CaCl2溶液至不再产生沉淀为止,向上层清液中加入酚酞溶液 。
【交流与讨论】步骤2中选用CaCl2溶液而不用Ca(OH)2溶液的原因是 。
【总结提升】使用茶垢清洁剂时,加入 的水,效果更好;根据过碳酸钠的性质,保存茶垢清洁剂应注意的事项是 (写一条)。
5.(2023·黑龙江大庆·统考一模)某学习小组探究氯气的性质时发现:氯气能使用水润湿的品红试纸(染有品红颜料的滤纸)褪色。小组同学对“氯水中什么成分使品红试纸褪色”开展探究。
(1)已知实验室用二氧化锰与浓盐酸共热制备氯气,在这个反应中,二氧化锰被还原成二价产物。写出反应的化学方程式: 。
(2)【查阅资料】
a.Cl2是黄绿色气体,能溶于水,Cl2溶于水所得溶液称为氯水,氯水呈黄绿色;
b.溶于水的部分氯气发生反应:Cl2+H2O=HCl+HClO(次氯酸)。
【讨论】
①小组同学认为氯水中含有的成分是:H2O、Cl2、HCl、HClO;
②用水润湿品红试纸时,品红试纸不褪色,说明是氯水中的其它成分使品红试纸褪色。
【提出猜想】
猜想:氯水中的 使品红试纸褪色;
猜想:氯水中的盐酸使品红试纸褪色;
猜想:氯水中的次氯酸(HClO)使品红试纸褪色。
【实验探究】
实验操作 实验现象 结论
试纸不褪色 猜想不成立
把品红试纸放入盐酸中 猜想不成立
【实验结论】氯水中使品红试纸褪色的物质是 。
【拓展】
(3)次氯酸(HClO)中氯元素的化合价为: 。
(4)向氯水中滴加紫色石蕊溶液,观察到的现象是溶液先变 色后褪色。
(5)铁能在氯气中燃烧生成氯化铁,请写出反应的化学方程式 。
6.(2023·黑龙江哈尔滨·统考一模)某化学兴趣小组在探究物质的性质实验活动中进行了如图所示的实验。
A烧杯中生成白色沉淀的化学反应方程式为 ,B烧杯中滤液一定不含的离子是 。小组同学对C烧杯中溶液的成分产生了兴趣。进行了下面探究。
【提出问题】C烧杯溶液中含有什么离子 (不考虑酚酞)
【活动探究】
甲同学用试管取少量C中溶液,向试管中滴入硫酸钠溶液,观察到 ,分析出溶液中一定有Ba2+存在。
乙同学继续了甲同学的实验,他继续向试管中加入一种试剂,观察到了明显的实验的现象,得出结论:乙同学加入的试剂可能是 。通过以上实验探究你认为溶液中含有的离子为 。
【总结与反思】通过上述探究过程可知,在分析和探究反应后溶液中离子成分时,首先可根据 来推断出:不能与其它离子反应的离子一定存在,然后加入适当的试剂证明 是否存在,才能得出正确结论。
7.(2023·黑龙江哈尔滨·统考一模)某化学实验小组的同学们学习了复分解反应发生的条件之后,设计并进行了以下探究实验:
【观察与记录】A试管中发生反应的化学方程式为 。A、B试管中产生的相同现象是 。
【实验探究】实验结束后,同学们将A、B试管中的物质充分混合后进行了过滤,对过滤后得到的滤液C产生了兴趣。于是,甲同学取少量滤液C于试管中,向其中滴加无色酚酞溶液,观察到溶液变为红色,通过此现象同学们直接得出滤液C中一定含有 (填一种离子符号),并由此可以推测出滤液C中一定不含有 (填离子符号)。
【提出问题】滤液C中还含有哪些离子?
【继续探究】同学们讨论后,乙同学针对可能存在的离子做了如下图所示实验:
现象:溶液中产生白色沉淀
结论:溶液中含有钡离子,不含有硫酸根离子
【交流与反思】甲同学对乙同学的实验和结论提出了质疑,质疑的理由是 。经过讨论后,同学们改进了乙同学实验,换了一种与乙同学所选溶液中溶质类别不同的溶液 (填溶质的化学式),观察到了明显的实验现象,得出了与乙同学相同的结论。
【归纳与总结】结合以上实验探究过程可以总结出:①在证明了溶液中的一种离子确定存在后,则可以推测出 一定不存在;②一般证明反应后溶液中的离子成分时,要针对可能存在的离子设计实验进行证明,但是要注意所选试剂不能 ,否则不能得出正确结论。老师对同学们的探究意识和钻研精神给予了充分肯定!
8.(2023·黑龙江齐齐哈尔·统考一模)聪聪发现月饼和海苔等食品的包装袋里都有一个小袋,一个写着脱氧剂,另一个写着干燥剂。学校化学实验室开放日,聪聪带着他收集的脱氧剂和食品干燥剂来到实验室,与兴趣小组同学展开探究(忽略实验过程中空气的影响)。
【查阅资料】①脱氧剂成分是铁粉、活性炭、碳酸钠、氯化钠;②食品干燥剂的成分是生石灰。
(1)探究活动一:脱氧剂的脱氧原理是什么?
【进行实验】
取脱氧剂于烧杯,加足量的水充分溶解后过滤,得到滤液A和滤渣甲;取滤渣甲,加入足量稀盐酸,观察到有气泡产生,并得到黄色溶液,溶液底部有黑色不溶物,得到黄色溶液的化学反应方程式为 。
【得出结论】
脱氧剂脱氧的原理是铁粉与 发生了化学反应,生成铁锈。
(2)探究活动二:探究食品干燥剂是否变质。
【进行实验】
取干燥剂放入小烧杯中,加入适量水充分搅拌后,用手触摸烧杯外壁,发烫。过滤,得到滤液B和滤渣乙;向滤渣乙中加入足量的稀盐酸,可观察到固体全部溶解,有气泡产生,据此判断波渣乙中有 (填化学式)。
【得出结论】
该干燥剂 (填“完全”或“部分”或“没有”)变质。
(3)探究活动三:探究溶液混合后溶质的成分
同学们将上述实验中的滤液A和滤液B倒入干净的废液缸中,观察到有白色沉淀生成,过滤后得到滤液C,他们对滤液C中溶质的成分进行了探究。
【提出猜想】
猜想一:
猜想二:NaCl、NaOH、Na2CO3
猜想三:NaCl、NaOH、Ca(OH)2
【进行实验】
同学们进行了如下实验实验
实验步骤 实验现象 实验结论
(1)取少量滤液C于试管中,加入过量的氯化钡溶液 无明显现象 猜想 不正确
(2)另取少量滤液C于试管中,加入 产生白色沉淀 猜想三正确
【反思评价】聪聪认为不需要另取滤液C进行检验,只要继续向实验步骤(1)所得溶液中通入二氧化碳,观察到产生白色沉淀,即可证明猜想三是正确的。其他同学认为聪聪的实验方案是错误的,他们的理由是 。
9.(2023·黑龙江大庆·统考一模)学习金属活动性顺序后,老师安排同学们开展系列实验探究金属间的置换反应规律。小明做完铝条和氯化铜溶液反应的实验后,将反应后的无色溶液(以下简称:待测溶液)倒入有水的废液缸中时,发现有白色沉淀析出的“异常现象”。小明设计实验开展了如下探究。请根据要求回答有关问题:
【发现问题】小明取一滴管未倒完的待测溶液,将其注入盛有约三分之二试管体积的水中,依然产生大量白色沉淀(像牛奶一样)。
【提出问题】待测溶液注入水中为什么有白色沉淀产生?白色沉淀是什么物质?
【查阅资料】
(1)AlCl3是一种无色透明晶体,极易与水反应生成难溶于水的Al(OH)3而产生白色沉淀;
(2)CuCl是一种不溶于水的白色固体,易溶于一定浓度的KCl、NaCl等含Cl﹣的溶液中;CuCl中Cu的化合价为 。
【提出猜想】
猜想一:白色沉淀是Al(OH)3 猜二:白色沉淀是CuCl 猜想三:
【实验探究】
序号 实验操作 实验现象 实验结论
① 取一滴管待测溶液,将其注入盛有约三分之 二试管体积一定浓度的NaCl溶液中 无明显实验现象 猜想 正确
② 取约2mL待测溶液于试管中,向溶液中插入 足量洁净的Al条,充分反应 有红色固体析出
③ 取一滴管实验②后的溶液,将其注入盛有约 三分之二试管体积的水中 无明显实验现象
【结论与反思】
(1)上述实验表明,Al和CuCl2溶液的反应是分步进行的。第一步反应生成CuCl,第二步CuCl继续和Al反应生成Cu。请分别写出上述两步反应的化学方程式:第一步: ,第二步: 。
(2)待测溶液中含有大量CuCl,为什么它没有以白色沉淀的形式存在?请说明原因 。
(3)设计实验③的目的是 。
【启示与拓展】
通过对Al和CuCl2溶液反应的实验探究,使我们认识到,我们不少的传统认识远没有做到细致入微,特别是当观察到有红色固体析出,于是就贸然断定这个反应是个简单的、一步完成的置换反应。实际上还要关注物质变化的过程,通过比较和分析,得出可靠的结论。经过无数次实验证明,有些化学反应看似一步完成,实际上是分步进行的。
10.(2023·黑龙江大庆·统考一模)自加热小火锅,使用方便,是旅游必备食品之一。其中的发热包引起了同学们的兴趣。查看其主要成分:氧化钙、铝粒、碳酸钠、活性炭。课堂上教师带领同学对其成分进行了探究:
(1)实验A中,将样品加入水中,触摸烧杯外壁发烫,其原因是 (用化学方程式表示)。
实验B中将一定量稀盐酸加入锥形瓶中,剧烈反应生成大量气体,学习小组对气体成分和锥形瓶内的溶液进行探究。
Ⅰ、对气体成分的探究。
【猜想假设】假设一;只有H2;假设二:只有CO2;假设三:H2和CO2
【实验验证】小明设计如图所示的实验,对气体成分进行探究。
(2)当气体通过甲时,现象 ,证明假设一不成立。
(3)丁中出现 的现象时,假设三成立。写出丁中反应的化学方程式 ,在反应中,发生还原反应的是 。
(4)若乙中装有NaOH溶液,其作用是 。
(5)丙中浓硫酸的作用是 。
Ⅱ、对锥形瓶内的溶液进行探究。
(6)实验后,小丽取少量锥形瓶内的溶液于试管中(假设氧化钙、铝粒、碳酸钠已经完全反应),进行测定,其中含钙元素2.0g,含铝元素2.7g,含钠元素2.3g,则溶液中氯元素含量 g(选填“17.80”、“≥17.75”或“≤17.55”)
【反思评价】
(7)通过以上探究,我们在分析化学反应后溶液中的溶质成分时,除了要考虑生成物及生成物能否溶于水外,还需要考虑 。
(8)小林同学也做了如下的反思归纳,你认为其中不正确的是______。(填字母)
A.加热包应密封防潮保存
B.向用过的加热包内的固体中,加入过量的稀盐酸后过滤,可以回收活性炭
C.能与水混合放出热量的物质均可用作加热包中的发热材料
11.(2023·黑龙江大庆·统考一模)松花蛋也叫皮蛋,将新鲜鸭蛋经过一番的加工制成的松花蛋,是人们喜爱的食品。兴趣小组同学在网上看到用皮蛋粉制作皮蛋时产生了浓厚的兴趣,于是以“皮蛋制作”为主题开展项目式学习:探究与实践——制作松花蛋。
Ⅰ.配制皮蛋粉
在老师的指导下,同学们将“石灰”、纯碱和食盐按照一定比例混合,制成皮蛋粉。
【提出问题】配料中所用“石灰”是生石灰还是熟石灰?
【查阅资料】相同条件下,生石灰、熟石灰与水混合后均能放出热量,但放出的热量不同。
【实验探究】常温下,将“石灰”、生石灰和熟石灰分别加入水中,测量固体加入前后温度的变化情况。
(1)实验过程中需要保持不变的量是 。(写一点)
【数据分析】根据温度的数据比对,可知配料中的“石灰”为生石灰。
Ⅱ.浸鲜蛋
向配制的皮蛋粉中加入一定量的水,充分反应后过滤,所得滤液称为浸出液,将新鲜鸭蛋放入其中浸泡即可。
老师强调,制作过程中一定要戴上胶皮手套。
浸出液中还含有哪些溶质?
(2)向皮蛋粉中加水时,发生反应的化学方程式为 。
(3)分析上述过程,可知浸出液中一定含有会腐蚀皮肤的物质是 。(填化学式)
(4)同学们进行了如下探究,请完成如表(不考虑生石灰中杂质的影响)。
预测假设 实验方案 实验现象 实验结论
浸出液中含碳酸钠 浸出液中不含碳酸钠
浸出液中含氢氧化钙 浸出液中含有氢氧化钙
(5)综合分析,确定皮蛋浸出液中的溶质有 (写化学式)。
Ⅲ.品皮蛋
(6)制作过程中,碱液会渗入皮蛋使之略带涩味。老师说食用时可以蘸少量食醋去除涩味,该化学反应的微观实质是 。
12.(2023·黑龙江·模拟预测)某学校化学兴趣小组的同学们在实验室发现一瓶石灰水试剂瓶瓶壁和瓶塞周围有一些白色粉末,为了弄清楚白色粉末的成分及形成原因,他们进行了如下探究:
【提出问题】白色粉末成分的猜想和成因分析。
【做出猜想】猜想1:可能是CaCO3:原因是石灰水与空气中的CO2反应。
猜想2:可能是 ;原因是溶剂蒸发,石灰水中的溶质结晶析出。
猜想3:可能是 ;
【实验探究】甲同学取白色粉末于试管中,加少量的水、震荡,发现试管底部有白色固体,于是他得出白色粉末是CaCO3的结论。乙同学认为甲同学的结论不严密,理由是 ;
为了得出较严密的结论,他们进行了下表所示实验,请完成实验报告:
实验步骤 实验现象 实验结论
①取上述试管中的上层清液,滴加1~2滴无色酚酞试液 溶液呈红色 白色粉末中
②往上述试管残留的白色固体中加入 ; ; 白色粉末中含有CaCO3
由上述实验可知,白色粉末成分的猜想 是正确的。
【拓展反思】通过上述实验的探究,同学们向实验员提出了保存、使用易变质溶液的下列建议,合理的是 ;
a.密封保存 b.使用前临时配制 c.禁止使用该试剂。
【拓展与迁移】氢氧化钠和和氢氧化钙有相似的化学性质,是因为它们的溶液中都存在 ;
13.(2023·黑龙江·模拟预测)我国人民在端午节有吃皮蛋的习俗。某化学课外小组的同学查阅资料后得知,腌制皮蛋的主要原料有:生石灰、纯碱和食盐。同学们向这三种物质中加入适量水,充分搅拌,过滤,对滤液中溶质的成分进行探究。
小组同学讨论后一致认为,滤液中的溶质一定含有 。(写化学式)
【提出问题】滤液中还可能含有哪些溶质呢?
【作出猜想】
小林认为:还含有 ;
小方认为:还含有Na2CO3
小华认为:还含有Ca(OH)2和Na2CO3
【交流讨论】经过进一步讨论,大家认为小华的猜想不合理,原因是: 。
【实验探究】
实验操作 实验现象 实验结论
小林:取少量滤液于试管中,滴加足量的稀盐酸 小方的猜想正确
小方:取少量滤液于试管中,滴加 溶液 产生白色沉淀 小方的猜想正确
小华:取少量滤液于试管中,滴加Na2CO3溶液 无明显现象 小方的猜想正确
【交流讨论】同学们认为,通过小华的实验不足以得出其结论,原因是 。
【继续探究】小明也取少量滤液于试管中滴加几滴稀盐酸,却没有看到明显现象,小明对此深感疑惑。
【解释评价】(1)经老师的指导和大家的认真思考后终于找出了原因,你认为原因是 。
(2)在分析化学反应后所得物质成分时,除考虑生成物外还需考虑 。
14.(2023·黑龙江齐齐哈尔·统考三模)学习小组同学用下图所示实验探究碱的化学性质,将甲、乙、丙中的无色溶液均倒入洁净的废液缸,发现废液明显变浑浊且呈红色。同学们很好奇,于是接着进行了下列的拓展学习与探究。
【反思交流】(1)小组同学做甲图所示实验时,当溶液恰好由红色变为无色,即停止了滴加稀盐酸,写出发生反应的化学方程式 。做乙图所示实验时,看到的现象是 。
(2)废液呈红色,说明废液显 性。废液变浑浊,是因为倾倒前丙中的溶液含有 (填化学式)。
【拓展问题】使废液变成红色的物质是什么?
【做出猜想】猜想一:只有Na2CO3
猜想二:只有NaOH
猜想三:NaOH和Ca(OH)2
猜想四:NaOH和Na2CO3
你认为以上猜想中,不合理的是猜想 。
【查阅资料】CaCl2溶液呈中性
【验证猜想】静置一段时间后,取少量废液缸中的上层红色清液于试管中,加入过量CaCl2溶液,有白色沉淀生成,静置后,发现试管中的上层清液仍为红色,由此证明了猜想 成立;写出有关反应的化学方程式 。
15.(2023·黑龙江哈尔滨·模拟预测)学习小组同学用下图所示实验探究完碱的化学性质后,将甲、乙、丙中的无色溶液均倒入洁净的废液缸,发现废液明显变浑浊且呈红色。同学们很好奇,于是接着进行了下列的拓展学习与探究。
【反思交流】
(1)小组同学做甲图所示实验时,当溶液恰好由红色变为无色,即停止了滴加稀盐酸,写出发生反应的化学方程式: 。做乙图所示实验时,看到的现象是 。
(2)废液呈红色,说明废液显 性。废液变浑浊,是因为倾倒前丙中的溶液含有 (填化学式)。
【拓展问题】
使废液变成红色的物质是什么?
【做出猜想】
猜想一:只有Na2CO3
猜想二:只有NaOH
猜想三:NaOH和Ca(OH)2
猜想四:NaOH和Na2CO3
你认为以上猜想中,不合理的是猜想 。
【查阅资料】
CaCl2溶液呈中性。
【验证猜想】
静置一段时间后,取少量废液缸中的上层红色清液于试管中,加入过量CaCl2溶液,有白色沉淀生成。静置后,发现试管中的上层清液仍为红色,由此证明了猜想 成立。
16.(2023·黑龙江大庆·统考一模)某化学小组对碳酸氢钠和碳酸钠的制备与性质产生兴趣,他们了解到下列化学史及相关信息:
I.我国化学家侯德榜在吕布兰法和索尔维法的基础上创立了先进的侯氏制碱法,基本消除废弃物的排放,同时生产 NaHCO3和NH4Cl,请写出碳酸氢钠的一种用途: 。
II.索尔维法的原理:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl; 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
Ⅲ.氨气(NH3)是一种有刺激性气味、极易溶于水的碱性气体。
IV.Na2CO3与HCl的反应分步进行,首先发生反应:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl
【实验目的】利用如图所示装置模拟索尔维法制备碳酸氢钠,进而制得碳酸钠。
【实验设计】
步骤1:关闭K1,打开K2使氨气进入装置C,调节气流速率,待装置C中气流平稳后,打开K1通入CO2。
步骤2:待装置C的锥形瓶内出现较多固体时,关闭K2停止通NH3,一段时间后,关闭K1停止通CO2。
步骤3:将锥形瓶内反应后的混合物过滤、洗涤、低温干燥,即得碳酸氢钠固体。
步骤4:将所得碳酸氢钠固体加热制取碳酸钠。
【表达交流】
(1)装置B中饱和 NaHCO3溶液的作用是除去CO2中混有的HCl,反应的化学方程式为 。
(2)装置C锥形瓶上连接的长颈漏斗的作用是 (填序号)。
A 用于添加饱和食盐水 B 平衡气压 C 冷凝回流CO2
(3)步骤2中关闭K2停止通NH3后,还要继续通一段时间CO2,其目的是 。
(4)步骤3中“低温干燥”的原因是 。
【反思评价】有同学认为应该在长颈漏斗内放置一团蘸有酸液的棉花,理由是 。
【延伸拓展】该小组继续探究碳酸钠的性质,向碳酸钠溶液中逐滴加入足量的稀盐酸,观察到: 。
17.(2023·黑龙江齐齐哈尔·模拟预测)某化学活动小组在一次实验中进行如下图所示实验:
此时双察到U型管左右两侧产生的现象分别是 :实验后,小组同学充分振荡U型管,发现管内仍有白色固体残留,将混合物过滤后,同学们对滤液成分产生了浓厚的兴趣,于是进行了进一步的探究活动。
[提出问题]:滤液中可能含有哪些溶质
[猜想与假设]:猜想一:溶质为NaCl
猜想二:溶质为NaCl和
猜想三:溶质为NaCl、和 HCl
[评价与交流]:你认为以上猜想 不合理,理由是 :
则你的猜想为 :
[实验探究]:小红为了验证滤液成分,取滤液于试管中,向其中滴加少量的硫酸钠溶液,观察到无明显现象。由此得出结论:猜想一成立。小刚认为小红的结论不严密,因为 。
为验证你的猜想请填写下表:
实验过程 实验现象 实验结论
你的猜想成立
(归纳与总结]:通过上述实验我们能够总结出:在确定化学反应后所得溶液中溶质成分时,除了考虑生成物外,还要考虑 。试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.(1) 白色沉淀产生
(2) OH- H+、Cu2+
(3) 氢氧化镁和硫酸都是白色沉淀,根据甲同学的实验可知C.烧杯溶液中一定含有OH-,加入硫酸镁溶液,产生白色沉淀,不能得出含有Ba2+的结论(合理即可) H2SO4
(4) 与确定存在的离子能反应的离子 与确定存在的离子,待检验的离子都反应产生相同的实验现象
【详解】(1)A试管中发生的反应是氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,化学方程式为 2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓ ,B中稀硫酸与硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀,现象是有白色沉淀产生。
(2)向滤液C中滴加无色酚酞溶液,观察到溶液变为红色,说明溶液显碱性,一定含有OH-,H+、Cu2+与OH-不能共存,所以一定不含H+、Cu2+。
(3)氢氧化镁和硫酸钡都是白色沉淀,根据甲同学的实验可知C烧杯溶液中一定含有OH-,加入硫酸镁溶液,产生白色沉淀,不能得出含有Ba2+的结论,检验钡离子可用硫酸根离子,为了排除氢氧根离子的干扰,所以可加过量H2SO4,硫酸中和碱,和钡离子生成硫酸钡沉淀,观察到了明显的实验现象,得出了与乙同学相同的结论。
(4)归纳与总结:①在证明了溶液中的一种离子确定存在后,则可以推测出与确定存在的离子能反应的离子一定不存在;②一般证明反应后溶液中的离子成分时,要针对可能存在的离子设计实验进行证明,但是要注意所选试剂不能与确定存在的离子、待检验的离子都反应产生相同的实验现象,否则不能得出正确结论。
2.(1)红
(2) CO/一氧化碳 质量守恒定律 不成立 干燥CO气体 黑色粉末逐渐变红 在尾部放一个燃着的酒精灯(合理即可) C
【详解】(1)紫色石蕊试液遇酸性溶液变红,向盛有蚁酸溶液的试管中滴加紫色石蕊试液,观察到溶液颜色变成红色,说明蚁酸溶液显酸性,故填:红;
(2)①由于蚁酸中含有碳、氢、氧三种元素,蚁酸在隔绝空气并加热的条件下会分解生成两种氧化物,一种生成物是水,另一种生成的氧化物是气体,碳的氧化物有二氧化碳、一氧化碳,所以小敏提出的猜想Ⅱ:该气体是CO,她提出该猜想的理论依据是质量守恒定律,反应前后元素种类不变,故填:CO或一氧化碳;质量守恒定律;
②由于二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,实验时装置A中无明显变化,证明不是二氧化碳气体,则猜想Ⅰ不成立,故填:不成立;
③浓硫酸具有吸水性,实验时装置B的作用是干燥CO气体,故填:干燥CO气体;
④在加热的条件下一氧化碳与氧化铜反应生成了二氧化碳和铜,实验时可观察到装置C中黑色粉末逐渐变红,故填:黑色粉末逐渐变红;
⑤装置C中生成的二氧化碳与装置D中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为,故填:;
讨论交流:
由于一氧化碳有毒,能污染空气,从环保角度看,该装置存在明显的缺陷是缺少尾气处理,处理方法是:在D的导管出口放一盏燃着的酒精灯或用气球收集,故填:在尾部放一个燃着的酒精灯(合理即可);
拓展延伸:由于蚁酸是一种酸,能与苏打水(碳酸氢钠溶液)、肥皂水、稀氨水反应,在叮咬处涂抹上述物质可减轻痛痒,而选择的物质不能是食醋,是因为食醋中含有醋酸,溶液显酸性;
故选C。
3. 碳酸钠溶液 Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ 无色溶液中产生白色沉淀 H2SO4 Ba2+ 73:208
【详解】[解释与结论]
A中滴入B无明显现象,则A和B分别为盐酸、氯化钡中的一种,滴入C,可观察到先有气泡冒出,后有白色沉淀产生,则可推测C为碳酸钠溶液,冒出气泡是因为碳酸钠先与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,该反应方程式为;生成沉淀是碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠;
[实验活动2]
取少量B于试管中,向其中滴入C(碳酸钠溶液),根据结论B为氯化钡溶液,碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,故可观察到无色溶液中产生白色沉淀,于是确定了B是氯化钡溶液,同时也确定了A为稀盐酸;
[提出问题2]
根据步骤2后的实验现象,观察到先有气泡冒出,后有白色沉淀产生,即碳酸钠先与稀盐酸反应产生气泡,待稀盐酸反应完全,碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀,所以可知稀盐酸反应完全,因此将实验活动1中步骤2滴入C后试管内的固液混合物进行了过滤分离,滤液中一定含有氯化钠,可能含有碳酸钠或氯化钡;所以验证滤液中的离子,即为验证是否含有碳酸根离子或钡离子;
[深入探究]
检验碳酸根离子或钡离子可以使用硫酸(H2SO4),碳酸根离子与硫酸反应会产生二氧化碳气体,钡离子与硫酸会生成硫酸钡沉淀,所以向滤液中滴加了所选试剂硫酸,结果观察到了滤液中有气泡冒出的现象,最终确定了滤液中的离子成分中含有碳酸根离子;
[深入分析交流]
实验活动1中随滴入C(碳酸钠溶液),碳酸钠先与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,待稀盐酸反应完全,碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,根据图像中a表示的离子随着C的滴入不断减小至0,即为氢离子的数目,b表示的离子先不变,后不断减小至0,即为钡离子的数目,离子符号表示为Ba2+;
根据和,可知,每消耗106份质量的碳酸钠,需要73份质量的盐酸,需要208份质量的氯化钡,由图像可知,盐酸消耗C的质量为mg,氯化钡消耗C的质量为(2m-m)g=mg,即盐酸和氯化钡消耗碳酸钠的质量是相等的,故在滴入C之前试管内A、B中溶质的质量比为73:208。
4. 带火星的木条复燃 冷水的温度低,使得反应缓慢,造成氧气浓度过低 足量的稀盐酸 无明显现象 引入氢氧根离子,干扰后续对氢氧化钠的检验 热/温度高 密封防潮等(合理即可)
【详解】实验活动2:
氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,取茶垢清洁剂置于试管中,加入热水将带火星的木条伸入试管内,带火星的木条复燃,说明气体是氧气;
取茶垢清洁剂置于试管中,加入冷水,将带火星的木条伸入试管内,试管中有持续的小气泡缓慢放出,带火星的木条不复燃,其原因是冷水的温度低,使得反应缓慢,造成氧气浓度过低;
故填:带火星的木条复燃;冷水的温度低,使得反应缓慢,造成氧气浓度过低;
实验活动3:
①取少量M,滴加足量的稀盐酸,盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,有气泡产生,说明溶质中含有碳酸钠;
②另取少量M,滴加CaCl2溶液,至不再产生沉淀为止,氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,向上层清液中加入酚酞溶液,溶液不变红或无明显现象,说明溶质中不含氢氧化钠;
由实验①、②现象可知猜想①正确,实验①中盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式为,故填:足量的稀盐酸;;无明显现象;
交流与讨论:步骤2中选用CaCl2溶液而不用Ca(OH)2溶液的原因是加入Ca(OH)2溶液能与碳酸钠反应生成氢氧化钠,会引入氢氧根离子,影响氢氧化钠的检验,故填:引入氢氧根离子,干扰后续对氢氧化钠的检验;
总结提升:根据分析可知,茶垢清洁剂在热水中,氧化性效果更好,即使用茶垢清洁剂时,加入温度较高的水,效果更好;过碳酸钠能与水发生反应,保存茶垢清洁剂应注意密封、防潮、避免高温,故填:热或温度高;密封防潮等(合理即可)。
5.(1)
(2) Cl2/氯气 把品红试纸放入干燥的氯气中 试纸不褪色 次氯酸/HClO
(3)+1
(4)红
(5)
【详解】(1)已知实验室用二氧化锰与浓盐酸共热制备氯气,在这个反应中,二氧化锰被还原成二价产物,故还生成了二氯化锰,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,反应物中还含氢元素、氧元素,故还应生成了水,故该反应的化学方程式为:;
(2)氯水中含有的成分是:H2O、Cl2、HCl、HClO,故还可能是氯水中的氯气使品红试纸褪色;
实验探究:结论为猜想1不成立,故该实验是将品红试纸放入干燥的氯气中,试纸不褪色,说明猜想1不成立;
把品红试纸放入盐酸中,试纸不褪色,说明盐酸不能使品红试纸褪色,故猜想2不成立;
实验结论:由以上分析可知,盐酸、氯气均不能使品红试纸褪色,故能使品红试纸褪色的物质是:HClO;
(3)次氯酸中氢元素显+1价,氧元素显-2价,设氯元素的化合价为x,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得:(+1)+x+(-2)=0,x=+1;
(4)向氯水中滴加紫色石蕊溶液,氯水中含盐酸、次氯酸,氯气、水,溶液显酸性,能使紫色石蕊试液变红,但是次氯酸能使溶液褪色,故观察到的现象是溶液先变红色后褪色;
(5)铁能在氯气中燃烧生成氯化铁,该反应的化学方程式为:。
6. 氢氧根离子/OH- 溶液中有白色沉淀产生 石蕊溶液/碳酸钠溶液/氢前金属(合理即可) H+、Cl-和Ba2+ 离子的化学性质 能与其它离子反应的离子
【详解】A烧杯中氢氧化钡与硫酸反应生成白色的硫酸钡沉淀和水,氢氧化钡与稀盐酸反应生成氯化钡和水,其中生成白色沉淀的化学反应方程式为;
过滤,向滤液中滴加无色酚酞溶液,酚酞溶液不变色,说明B烧杯中滤液一定不含有氢氧根离子;
[活动探究]
甲同学用试管取少量C中溶液,向试管中滴入硫酸钠溶液,根据实验结论溶液中一定含有钡离子,则钡离子会与硫酸根离子反应生成硫酸钡沉淀,故观察到溶液中有白色沉淀产生,分析出溶液中一定有Ba2+存在;
乙同学继续了甲同学的实验,他继续向试管中加入一种试剂,观察到了明显的实验的现象,得出结论:乙同学加入的试剂可能是石蕊试液,加入石蕊试液后溶液变红色,说明溶液中含有氢离子,通过以上实验探究可知,溶液中含有的离子为H+、Cl-、Ba2+;或加入碳酸钠溶液,观察到产生气泡,说明溶液中含油气氢离子,可得出溶液中含有氢离子、氯离子和钡离子;或加入氢前的活泼金属,观察到产生气泡,说明溶液中含油气氢离子,可得出溶液中含有氢离子、氯离子和钡离子;
[总结与反思]
在分析和探究反应后溶液中离子成分时,首先可根据离子的化学性质来推断出:不能与其它离子反应的离子一定存在,然后加入适当的试剂证明能与其它离子反应的离子是否存在,才能得出正确结论。
7. 都有沉淀产生 OH- H+、Cu2+ 氢氧化镁和硫酸钡都是白色沉淀,根据甲同学的实验可知C烧杯溶液中一定含有OH-,加入硫酸镁溶液,产生白色沉淀,不能得出含有Ba2+的结论 H2SO4 与确定存在的离子能反应的离子 与确定存在的离子、待检验的离子都反应产生相同的实验现象
【详解】观察与记录:
A试管中发生得反应是氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,化学方程式为,B中稀硫酸与硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀,A、B中产生的相同现象是都有沉淀产生,故填:;都有沉淀产生;
实验探究:
向滤液C中滴加无色酚酞溶液,观察到溶液变为红色,说明溶液显碱性,一定含有OH-,H+、Cu2+与OH-不能共存,所以一定不含H+、Cu2+,故填:OH-;H+、Cu2+;
交流与反思:
氢氧化镁和硫酸钡都是白色沉淀,根据甲同学的实验可知C烧杯溶液中一定含有OH-,加入硫酸镁溶液,产生白色沉淀,不能得出含有Ba2+的结论,检验钡离子可用硫酸根离子,为了排除氢氧根离子得干扰,所以可加H2SO4,故填:氢氧化镁和硫酸钡都是白色沉淀,根据甲同学的实验可知C烧杯溶液中一定含有OH-,加入硫酸镁溶液,产生白色沉淀,不能得出含有Ba2+的结论;H2SO4;
归纳与总结:
①在证明了溶液中的一种离子确定存在后,则可以推测出与确定存在的离子能反应的离子一定不存在;
②一般证明反应后溶液中的离子成分时,要针对可能存在的离子设计实验进行证明,但是要注意所选试剂不能与确定存在的离子、待检验的离子都反应产生相同的实验现象;
故填:与确定存在的离子能反应的离子;与确定存在的离子、待检验的离子都反应产生相同的实验现象。
8.(1) Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O 氧气、水
(2) CaCO3 部分
(3) NaCl、NaOH 二 过量Na2CO3 NaOH能与CO2反应生成Na2CO3,Na2CO3能与BaCl2反应生成BaCO3白色沉淀
【详解】(1)[进行实验]
将滤液A加入稀盐酸反应后溶液呈黄色,说明溶液中含有Fe3+,则Fe已经生锈转化为铁锈,铁锈的主要成分为Fe2O3,Fe2O3与HCl反应的化学方程式为:Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O;
[得出结论]
脱氧剂中的铁粉能与氧气、水反应生成铁锈,从而达到脱氧的效果;
(2)[进行实验]
氧化钙能与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙能与二氧化碳反应生成碳酸钙,碳酸钙为不溶物,且能与稀盐酸反应生成氯化钙、水与二氧化碳,则可以判断出滤渣中一定含有CaCO3;
[得出结论]
氧化钙与水反应生成氢氧化钙,该反应为放热反应;实验中干燥剂加入水反应后烧杯会发烫,说明原固体中一定含有氧化钙,根据上述分析可知固体中还含有碳酸钙,则证明干燥剂是部分变质;
(3)[提出猜想]
脱氧剂加水溶解、过滤后得到的滤液A中含有NaCl、Na2CO3;干燥剂加水溶解充分反应后过滤得到滤液B为Ca(OH)2溶液;滤液A、B混合后Na2CO3能与Ca(OH)2反应生成CaCO3沉淀与NaOH,若恰好完全反应得到的溶液中含有NaCl、NaOH,若Na2CO3过量得到的溶液中含有NaCl、NaOH、Na2CO3;若Ca(OH)2过量得到的溶液中含有NaCl、NaOH、Ca(OH)2;则猜想一为NaCl、NaOH;
[进行实验]
步骤(1):BaCl2能与Na2CO3反应生成NaCl与BaCO3沉淀;若向反应后溶液中加入BaCl2溶液,实验中无明显现象,则说明溶液中没有Na2CO3,猜想二不正确;
步骤(2):该步骤中观察到溶液中有白色沉淀,且猜想三正确,猜想三为NaCl、NaOH、Ca(OH)2;Na2CO3能与Ca(OH)2反应生成CaCO3沉淀,则可以向溶液中加入过量Na2CO3溶液,若观察到有白色沉淀生成,证明猜想三正确;
[反思评价]
NaOH能与CO2反应生成Na2CO3;CO2能与Ca(OH)2反应生成CaCO3白色沉淀;步骤(1)中得到的溶液中含有BaCl2,BaCl2能与Na2CO3反应BaCO3白色沉淀,则在步骤(1)得到的溶液中通入CO2观察到有白色沉淀产生,无法证明沉淀只有CaCO3,则实验方案不合理。
9. +1价 白色沉淀是Al(OH)3和CuCl的混合物 二 CuCl易溶于一定浓度的KCl、NaCl等含C1﹣的溶液中,铝和氯化铜反应生成氯化铝,是含有一定浓度C1﹣的溶液,因此CuCl没有以白色沉淀的形式存在 证明沉淀中不含氢氧化铝
【详解】{查阅资料} CuCl中,氯元素的化合价为-1价,根据化合物中各元素的化合价的代数和为零,则Cu的化合价为+1价,故填+1价。
{提出猜想}猜想一是白色沉淀是Al(OH)3,猜二是白色沉淀是CuCl,则猜想三是两种物质的混合物,故填白色沉淀是Al(OH)3和CuCl的混合物。
{实验探究}①取一滴管待测溶液,将其注入盛有约三分之二试管体积一定浓度的NaCl溶液中,无明显的实验现象,说明待测液中的物质易溶于氯化钠溶液中,②取约2mL待测溶液于试管中,向溶液中插入足量洁净的Al条,充分反应,有红色固体析出,说明待测液中含有铜元素的微粒,待测液呈无色,说明铜元素的微粒不是铜离子,是亚铜离子,③取一滴管实验②后的溶液,将其注入盛有约三分之二试管体积的水中,无明显实验现象,说明亚铜离子完全反应,且氯化铝在水中没有生成难溶于水的氢氧化铝沉淀,从而证明白色沉淀是CuCl,即猜想二正确,故填二。
{结论与反思}(1)Al和CuCl2溶液的反应是分步进行的。第一步反应是铝与氯化铜反应生成氯化亚铜和氯化铝,故反应的化学方程式写为:Al+3CuCl2=AlCl3+3CuCl;
第二步反应是铝与氯化亚铜反应生成氯化铝和铜,故反应的化学方程式写为:Al+3CuCl=AlCl3+3Cu。
(2)CuCl易溶于一定浓度的KCl、NaCl等含C1﹣的溶液中,铝和氯化铜反应生成氯化铝,是含有一定浓度C1﹣的溶液,因此CuCl没有以白色沉淀的形式存在,故填CuCl易溶于一定浓度的KCl、NaCl等含C1﹣的溶液中,铝和氯化铜反应生成氯化铝,是含有一定浓度C1﹣的溶液,因此CuCl没有以白色沉淀的形式存在。
(3)设计实验③的目的是与①对比,证明沉淀中不含氢氧化铝,故填证明沉淀中不含氢氧化铝。
10.(1)
(2)澄清石灰水变浑浊
(3) 黑色固体变红
氧化铜/CuO
(4)吸收二氧化碳
(5)干燥氢气
(6)≥17.75
(7)反应物是否过量及能否溶于水
(8)C
【详解】(1)发热包中含氧化钙,氧化钙能与水反应生成氢氧化钙,放出大量的热,该反应的化学方程式为:;
(2)二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,故甲中澄清石灰水变浑浊,说明含二氧化碳,则假设一错误;
(3)氢气能与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和水,故丁中黑色固体逐渐变红,说明含氢气,说明假设三成立;该反应的化学方程式为:;
在该反应中,氧化铜失去氧,属于氧化剂,发生了还原反应,故填:CuO;
(4)若乙中装有NaOH溶液,二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,故作用是:吸收二氧化碳;
(5)浓硫酸具有吸水性,且与氢气不反应,作用是:干燥氢气;
(6)将一定量稀盐酸加入锥形瓶中,氧化钙和稀盐酸反应生成氯化钙和水,铝和稀盐酸反应生成氯化铝和氢气,碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,设氯化钙中氯元素的质量为x,则40:(35.5×2)=2.0g:x,x=3.55g,设氯化铝中氯元素的质量为y,则27:(35.5×3)=2.7g:y,y=10.65g,设氯化钠中氯元素的质量为z,则23:35.5=2.3g:z,z=3.55g,如果稀盐酸恰好完全反应,则氯元素的质量为:3.55g+10.65g+3.55g=17.75g,如果稀盐酸过量,则氯元素的质量大于17.75g,故填:≥17.75g;
(7)通过以上探究,我们在分析化学反应后溶液中的溶质成分时,除了要考虑生成物及生成物能否溶于水外,还需要考虑反应物是否过量及能否溶于水;
(8)A、加热包中的氧化钙能与水反应,故加热包应密封防潮保存,不符合题意;
B、向用过的加热包内的固体中,加入过量的稀盐酸,铝和稀盐酸反应生成氯化铝和氢气,碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,氧化钙和稀盐酸反应生成氯化钙和水,活性炭和稀盐酸不反应,故过滤,可回收活性炭,不符合题意;
C、能与水混合放出热量的物质不一定能作加热包中的加热材料,如浓硫酸溶于水放出大量的热,但是浓硫酸腐蚀性较强,不能用作发热材料,符合题意。
故选C。
11.(1)加入固体的形状、质量(或加水的量等)
(2)、
(3)NaOH/氢氧化钠
(4) 取浸出液加入试管,然后滴加足量稀盐酸 没有气泡产生 取浸出液加入试管,加入碳酸钠溶液 有白色沉淀产生
(5)NaOH、Ca(OH)2、NaCl
(6)氢氧根离子与氢离子结合生成水分子
【详解】(1)用对比实验探究生石灰、熟石灰加入水中温度的变化,变量为药品“生石灰”、“熟石灰”其他的条件均应该保持相同;如加入固体的形状、质量和水的量等;
(2)生石灰是氧化钙的俗称,氧化钙能与水反应生成氢氧化钙,化学反应方程式为:;纯碱是碳酸钠的俗称,碳酸钠能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀与氢氧化钠,化学反应方程式为:;
(3)将皮蛋粉加水溶解,充分反应后会有NaOH生成,NaOH具有腐蚀性,会腐蚀皮肤;
(4)碳酸钠能与稀盐酸反应生成CO2;该实验中结论为浸出液中不含有Na2CO3,则可以设计实验:取浸出液加入试管,然后滴加足量稀盐酸,观察到试管中无气泡产生,则证明溶液中不含碳酸钠;
碳酸钠能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀与氢氧化钠;该实验中结论为浸出液中含有Ca(OH)2,则可以设计实验:取浸出液加入试管,加入碳酸钠溶液,观察到溶液中有白色沉淀生成,则证明浸出液中含有氢氧化钙;
(5)根据上述实验分析可知溶液中含有过量的Ca(OH)2,反应生成的NaOH,及不参与反应的NaCl,则共有溶质NaOH、Ca(OH)2、NaCl;
(6)食醋中含有醋酸,醋酸能与碱发生中和反应,中和反应的微观实质为:氢氧根离子与氢离子结合生成水分子。
12. 氢氧化钙/(OH)2 Ca(OH)2和CaCO3 Ca(OH)2微溶于水 含有Ca(OH)2 稀盐酸 有气泡产生 3 ab/ba 氢氧根/OH-
【详解】[做出猜想]
氢氧化钙溶液中,若溶剂蒸发,则会有氢氧化钙析出,则白色粉末可能为氢氧化钙,也可能为氢氧化钙和碳酸钙的混合物。
[实验探究]
氢氧化钙微溶于水,则将粉末加入少量水溶解,不能通过有固体未溶解就得出白色粉末为碳酸钙的结论。
氢氧化钙溶液显碱性,则可向溶液中滴加无色酚酞溶液,若溶液变红色,则说明白色粉末中含有氢氧化钙。
碳酸钙能与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,但氢氧化钙与盐酸反应没有气体生成,则可向固体中加入稀盐酸,若有气泡冒出,则说明白色粉末中含有碳酸钙。
由于固体粉末中有氢氧化钙和碳酸钙,则猜想3正确。
[拓展反思]
保存、使用易变质溶液时,应密封保存,也可使用前临时配制,故选ab。
[拓展与迁移]
氢氧化钠和氢氧化钙都为碱,碱具有相似的化学性质的原因为溶液中均含有氢氧根。
13. NaOH、NaCl Ca(OH)2/氢氧化钙 Ca(OH)2和 Na2CO3能发生反应,不能共存 有气泡产生 足量的澄清石灰水 小华的实验不能证明滤液中是否含有碳酸钠 小明加入的稀盐酸的量不足,氢氧化钠先与少量的稀盐酸反应生成氯化钠和水 反应物是否过量
【详解】向生石灰、纯碱和食盐中加入适量水,生石灰能与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙能与纯碱反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,故滤液中的溶质一定含有NaCl和NaOH。
[作出猜想]
氢氧化钙与纯碱可能恰好完全反应,也可能其中一个过量,故滤液中还可能含有溶质的三种情况为①Ca(OH)2;②Na2CO3;③Ca(OH)2和Na2CO3。
[交流讨论]
Ca(OH)2和 Na2CO3能发生复分解反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,不能共存,故大家认为小华的猜想不合理,
[实验探究]
实验结论,小方的猜想正确,还含有Na2CO3,碳酸钠能与稀盐酸反应生成二氧气体:故小林取少量溶液于试管中,滴加足量的稀盐酸,实验现象为有气泡产生;碳酸钠能与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀,取少量滤液于试管中,滴加澄清石灰水,产生白色沉淀,说明小方的猜想正确。
[交流谈论]
(1)小华取少量滤液于试管中,滴加Na2CO3溶液,氢氧化钙与碳酸钠溶液反应会生成碳酸钙白色沉淀,无明显现象,说明不含氢氧化钙,但不能证明是否含有碳酸钠,故同学们认为通过小华的实验不足以得出其结论。
[解释评价]滤液中的溶质一定含有氢氧化钠,小明也取少量滤液于试管中,滴加稀盐酸,氢氧化钠先与稀盐酸反应生成氯化钠和水,氢氧化钠反应完,碳酸钠才能与稀盐酸反应生成二氧化碳气体,小明加入的稀盐酸的量不足,氢氧化钠与少量稀盐酸反应生成氯化钠和水,故小明也取少量滤液于试管中,滴加稀盐酸,却没有看到明显现象。
(2)由以上分析知,在分析化学反应后所得物质成分时,除考虑生成物外还需考虑反应物是否过量。
14.
小气球逐渐变大 碱 氢氧化钙/ 一 四
【详解】反思交流:(1)氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,化学方程式为:;
做乙图所示实验时,如图,装置内二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,气体减少使装置内气压降低,装置内外产生气压差使小气球变鼓,故填:小气球逐渐变大;
(2)根据题意将甲、乙、丙中的无色溶液均倒入洁净的废液缸,故废液中含有酚酞试液,溶液呈红色说明溶液显碱性,故填:碱;
根据题意,乙中氢氧化钠过量,则一种溶液溶质是氢氧化钠和生成的碳酸钠,而碳酸钠能和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,说明丙中的石灰水有剩余,根据丙中碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,则废液变浑浊,倾倒前丙中的溶液含有剩余的氢氧化钙,故填:;
做出猜想:废液明显变浑浊,说明丙中剩余的氢氧化钙与乙中的碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠,氢氧化钠能使酚酞变红,所以废液中一定含有生成物氢氧化钠,因此猜想一不合理,故填:一;
验证猜想:碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠,取少量废液缸中的上层红色清液于试管中,加入过量CaCl2溶液,有白色沉淀生成。说明含有碳酸钠;静置后,发现试管中的上层清液仍为红色,说明溶液呈碱性,说明含有氢氧化钠,由此证明了猜想四,故答案为:四;
氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,化学方程式为:。
15. 小气球逐渐变大 碱 Ca(OH)2 一 四
【详解】反思交流:
(1)盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,化学方程式为:;做乙图所示实验时,由于二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,使装置内的气体减少气压降低,因此在大气压的作用下使小气球变鼓,故现象是小气球逐渐变大;.
(2)因为废液中有酚酞试液,碱性溶液能使酚酞变红,因此此时溶液显碱性;由于实验乙中生成了碳酸钠,而碳酸钠能和丙中的氢氧化钙生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,因此说明倾倒前丙中的溶液含有剩余的氢氧化钙,故填:;
做出猜想:
甲中盐酸和氢氧化钠反应生成了氯化钠和水,因当溶液恰好由红色变为无色,即停止了滴加稀盐酸,所以氢氧化钠和盐酸恰好完全反应。则甲中有酚酞和氯化钠。乙中氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,氢氧化钠过量,则乙中有氢氧化钠和碳酸钠。根据反思交流可知,丙中氢氧化钙过量,氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠。丙中是氢氧化钙和氢氧化钠。则混合后(除酚酞外)一定有不发生反应的氯化钠、氢氧化钠,碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,可能有一种剩余。氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化钙都为碱性,都能使酚酞变红,所以使废液变成红色的物质一定有氢氧化钠,所以不合理的是猜想一。
验证猜想:
根据正确的猜想可知,一定有氢氧化钠,只需判断溶液中是否有碳酸钠或氢氧化钙即可。碳酸钠和氢氧化钙不能共存,如判断存在其中的一种则一定没有另外一种。根据题意加入氯化钙后有白色沉淀生成说明溶液中含有碳酸钠,碳酸钠能和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,由此证明猜想四成立。
16. 用作发酵粉 NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ B 使氨气充分反应 防止碳酸氢钠分解 防止氨气逸出污染环境 有气泡产生
【详解】I
碳酸氢钠可用作发酵粉,可用于治疗胃酸过多等;
表达交流:
(1)氯化氢能与碳酸氢钠溶液反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式为NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑;
(2)长颈漏斗与外界空气相同,装置C锥形瓶上连接的长颈漏斗的作用是平衡气压。故选B;
(3)关闭K2停止通NH3后,还要继续通入一段时间CO2,其目的是形成酸性环境,利于使氨气充分反应;
(4)碳酸氢钠在加热的条件下会分解为碳酸钠、水和二氧化碳,为了防止碳酸氢钠分解,所以步骤3中要“低温干燥”;
反思评价:
氨气能与酸反应,在长颈漏斗内放置一团蘸有酸液的棉花,氨气极易溶于水并与酸反应,故能防止氨气逸出污染环境;
延伸拓展:
碳酸钠能与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,所以观察到有气泡产生。
17. 左侧产生白色沉淀、右侧产生气泡 三 当U型管中仍有白色沉淀时,溶液中的HCl一定耗尽(答出BaCO3不与HCl共存即可) NaCl和Na2CO3 该现象只能证明溶液中不含BaCl2无法证明是否含有Na2CO3 (合理即可) 取样,加适量稀盐酸(或耐酞,CaCl2等) (合理即可) 有气泡生成(或试液变红。产生白色沉定) 反应物是否有剩余
【详解】(1)氯化钡可以与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀,稀盐酸可以与碳酸钠反应生成二氧化碳气体, 故该实验现象为左侧产生白色沉淀、右侧产生气泡。
(2)反应后将管振荡,仍然发现有白色沉淀,说明溶液中一定没有稀盐酸,反应后一定有氯化钠生成,可能不含有其他物质,可能有氯化钡过量,可能有碳酸钠过量,故猜想三是错误的,因为稀盐酸和碳酸钡不能共存;另外一种猜想可能是NaCl和 Na2CO3的混合物;
(3)加入碳酸钠后溶液无明显现象只能说明溶液中没有氯化钡,但是不能说明溶液中没有碳酸钠,故该结论不严密。
(4)碳酸钠可以与稀盐酸反应放出二氧化碳气体,故取少量溶液于试管中,加入稀盐酸,如有气泡冒出,说明溶液中有碳酸钠。
(5)通过上述实验我们能够总结出:在确定化学反应后所得溶液中溶质成分时,除了考虑生成物外,还要考虑反应物是否有剩余。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页