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①(含解析)

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①
一、科学探究题
1.(2023·黑龙江齐齐哈尔·统考模拟预测)化学社团小组同学在探究金属和溶液反应规律时分别在①②两个试管中做了如图A的两个实验。

(1)写出试管②中发生反应的化学方程式: 。
(2)实验后将两个试管中的混合物倒入同一个烧杯中,如图B所示,看到有白色沉淀产生,并测定混合后烧杯中溶液的pH为1,由此判断试管②中固体残渣成分的化学式为 。

同学们对烧杯中反应后的溶液溶质的成分产生了兴趣,几位同学纷纷做出猜想:
猜想一:含有AgNO3、Zn(NO3)2、ZnCl2、HNO3、HCl。
猜想二:含有AgNO3、Zn(NO3)2、HNO3。
猜想三:含有Zn(NO3)2、ZnCl2、HCl、HNO3。
猜想四:含有Zn(NO3)2、HNO3。
……
(3)你认为上述猜想不合理的是 ,从离子角度分析,其理由是 。
(4)同学们继续进行探究,进行如下实验。
实验方案 实验操作 实验现象 实验结论
一 ①取烧杯中混合溶液少量于试管中,加入 若有白色沉淀产生 猜想二正确
二 取烧杯中混合溶液少量于试管中,加入碳酸钠溶液 ②若有 产生 猜想三正确
(5)实验方案一发生反应的化学方程式为 ,同学们经过讨论后一致认为实验方案 是错误的。
2.(2023·黑龙江哈尔滨·统考模拟预测)某化学探究与实践社团的同学对自热食品利用发热包中的生石灰遇水产生蒸汽加热食物的原理产生兴趣,进行了如下实验活动:
【实验活动】同学们利用实验室中的生石灰样品进行甲实验,观察到 ,放出大量热。

【提出问题1】如何通过实验证明生石灰与水发生了化学反应?
【实验探究1】根据证明物质发生化学变化的思路与方法,利用所学知识,在甲实验的基础上,继续进行乙实验。
【证据与结论】乙中实验现象可以证明甲中生石灰遇水后的液体中含有 (填离子符号),即从生成了其他物质的角度证明生石灰与水发生了化学变化。
【提出问题2】该生石灰样品是否有部分发生变质呢?
【质疑依据】裘臻认为实验室中的生石灰可能接触空气中的水蒸气而变质;若再接触二氧化碳会继续变质,继续变质过程中发生反应的化学方程式为 。
【实验探究2】

【证据与结论】根据C实验现象,可确定该生石灰样品中没有 (填化学式)。
选择给出的数据,通过定量计算,确定了该生石灰样品部分发生变质、变质后的成分以及该生石灰的变质程度(即已变质的生石灰占变质前纯生石灰的质量分数)为 %。
【交流与反思】根据最终确定的该生石灰样品的成分,秦思推测A→B过程溶液中阴离子数目变化的趋势如下图,经过交流,同学们认为他的推测 (填“正确”或“错误”)。你如何评价他们的推测?

3.(2023·黑龙江大庆·统考一模)运用化学知识,开展科学探究。
【探究一】海洋封存是实现“碳中和”的途径之一,其原理是利用在水等溶剂中的溶解性来吸收,某小组开展如下探究。
(1)活动一:在水和食盐水(模拟海水)中的溶解情况

相同条件下,该小组分别用排水法、排食盐水法收集(如图1),待收集后,移出导管,每隔一段时间观察并记录量筒内体积。重复实验,所测数据平均值如下表:
时间/h 0 0.5 6 12 24 48
排水法时体积/ 100 98.5 85.5 77 66 59
排食盐水时体积/ 100 99 93 90.5 89 88
①图1发生装置中反应的化学方程式为 。
②由上表数据分析:
a.能用排水法收集的理由是 。
b.相同条件下,等体积水和食盐水吸收更多的是 (填“水”或“食盐水”)。
(2)活动二:探究植物油隔离对在水中溶解情况的影响

设计并完成以下对照实验:用两个量筒分别收集倒置于水槽中,向其中一个量筒内注入少量植物油,使与水被植物油隔开(与植物油不反应),测得量筒内体积随时间变化曲线如图2。分析该图可得出的结论是 。
(3)活动三:深度探究“活动二”中的溶解情况

①用图3表示无植物油隔离时,量筒内气体中存在的分子的微观示意图。请参照图3的表示方式,在图4方框中画出有植物油隔离时,量筒内植物油和水中存在的分子的微观示意图 (植物油分子用 表示)。
②为检验有植物油隔离时是否会进入水中,请设计实验方案: 。
【探究二】化学兴趣小组的同学们在进行“碱与酸碱指示剂反应”的实验时,将酚酞溶液滴入溶液中,溶液变成了红色,但过一会儿红色却消失了。于是,兴趣小组的同学们对这一异常现象进行了探究。
【提出问题】滴有酚酞的溶液由红色褪为无色的原因是什么?
【猜想与假设】甲同学:酚酞与发生了反应;乙同学:溶液与空气中的发生了反应;丙同学:与溶液浓度大小有关。
【设计与实验】甲、乙、丙三位同学为了验证各自的猜想,设计并进行了如下实验,请你与他们一起探究。
③甲同学设计并完成如下实验:
实验步骤 实验目的 实验现象 实验结论
取少量实验中的溶液于试管中,加热煮沸 溶液变红,过一会儿红色消失 甲同学的猜想 (填“正确”或“不正确”)
将①中的溶液冷却后滴入酚酞溶液,并滴一些植物油在其上方 隔绝氧气
④乙同学设计图所示的装置进行实验,一段时间后,试管中溶液的红色褪去,他认为自己的猜想正确,试管中反应的化学方程式为 。丁同学认为乙同学的猜想不正确,理由是 。丁同学为了进一步探究试管中溶液红色褪去的原因,用试纸测试管中的溶液,结果,说明溶液显酸性,造成试管中溶液红色褪去的原因可能是 。

⑤丙同学为了验证自己的猜想,使用色度传感器测量溶液颜色的变化(说明:溶液无色时,色度传感器测得的数值为100%)。他在三个专用容器中分别加入等量的5%、10%、20%的溶液,然后各滴加2滴酚酞溶液,同时放入色度传感器进行测量.测出溶液颜色的变化曲线如图所示,由此判断自己的猜想正确。你能从变化曲线中总结出的规律有 (写一条)。

【实验结论】滴有酚酞的溶液由红色褪为无色与溶液的浓度有关。
4.(2023·黑龙江哈尔滨·统考三模)某校同学在“基于碳中和理念实施低碳行动”的项目化学习中的一项任务是:利用生活中的物质制备氢氧化钠溶液(用于吸收二氧化碳),邀你共赴项目之旅:
【实验探究1】同学们利用收集的生石灰(CaO)进行甲实验,根据A、B的现象,可以确定A中发生反应的化学方程式为 。加入X稀溶液的溶质的化学式为 (请在纯碱或碳酸钾中选择),观察到产生白色沉淀的 现象,据此石建认为C中发生化学变化,但无法证明一定生成了氢氧化钠。
甲实验:

【提出问题】如何证明C中加入X稀溶液反应生成了氢氧化钠?
【实验探究2】从证明反应物消失的角度,在甲实验的基础上进行乙实验:
乙实验:

【评价与结论】经过思考,秦思认为 (填“E”或“F”)不可行并对其进行改进,更换加入试剂的种类,实验现象不变。根据改进后乙实验的现象,绘制出加入X稀溶液时,C烧杯中离子数目变化趋势如图G,其中③表示的离子是 (填离子符号)。根据实验现象,结合此复分解反应的实质,证明甲实验确实生成了氢氧化钠。
【反思表达】经过反思,裘臻认为利用化学变化中各物质的质量关系,可以有计划地制取氢氧化钠。用53gX固体配制的溶液制取氢氧化钠溶液(只含一种溶质),至少需要生右灰的质量为 g。
【归纳与建模】经历上述过程,同学们不仅利用生活中的物质制出能吸收CO2的氢氧化钠溶液;还通过甲实验发现制取碱常用的两种方法:其中,C中发生反应的是能形成溶液的 和 (均填物质类别);获得了利用化学反应的成就感。学无止境,相信同学们还能从中发现其他有价值的探究问题!
5.(2023·黑龙江绥化·统考模拟预测)某学校化学兴趣小组的同学在探究盐的化学性质时,做了如下两个实验:

(1)实验A观察到的现象是 ,反应的化学方程式为 .
(2)某同学把实验A反应后的滤液与B的混合液倒入一烧杯中,充分搅拌后仍有固体物质存在.同学们决定对存在固体物质的成分进行探究.
【提出猜想】固体为:Ⅰ.、;
Ⅱ.、、Fe;
Ⅲ.、;
Ⅳ. .
(3)在这四个猜想中,开始同学们一致认为Ⅰ不正确,其原因是 .后经讨论又认为猜想Ⅲ也不合理,原因是 .
【实验验证】
(4)
实验操作 实验现象 实验结论
取少量固体,加盐酸至过量 认为猜想Ⅱ成立
【反思与思考】
(5)有同学反对并认为至少需要再增加一个实验才能确定:你的实验和现象是 ,结合上面实验操作才能确立Ⅱ的成立.
6.(2023·黑龙江鸡西·统考三模)化学是以实验为基础的科学,实验是科学探究的重要手段。化学兴趣小组在一次活动中进行了如图所示的探究实验。
【实验探究】

【收集证据】
(1)A烧杯内氢氧化钡与硫酸钠溶液发生反应的化学方程式为 。不溶性物质①中含有的物质为 (填化学式)。
【提出问题】不溶性物质①和不溶性物质②的组成相同吗?
【猜想与假设】小永的猜想:相同;小恒的猜想:不同
【设计实验】
(2)同学们取适量不溶性物质②于试管中,向其中加入 ,观察到 的现象,证明小永的猜想是正确的。
【结论应用】
(3)老师告诉同学们C烧杯中含有4种离子,同学们进行了如图实验,会观察到的实验现象为 。

【归纳总结】
(4)当两种物质同时存在且要验证其具体组成时,应着眼于二者性质上的 ,通过外加试剂与其中一种物质反应产生明显的反应现象来确定其存在,同时要注意 。
7.(2023·黑龙江齐齐哈尔·统考模拟预测)化学社团小组同学在探究金属和溶液反应规律时分别在①②两个试管中做了如图A的两个实验。

(1)写出试管②中发生反应的化学方程式 。
(2)实验后将两个试管中的混合物倒入同一个烧杯中,如图B所示,看到有白色沉淀产生,并测定混合后烧杯中溶液的pH为1,由此判断试管②中固体残渣成分的化学式为 。
同学们对烧杯中反应后的溶液溶质的成分产生了兴趣,几位同学纷纷做出猜想:
猜想一:含有AgNO3、Zn(NO3)2、ZnCl2、HNO3、HCl。
猜想二:含有AgNO3、Zn(NO3)2、HNO3
猜想三:含有Zn(NO3)2、ZnCl2、HCl、HNO3
猜想四:含有Zn(NO3)2、HNO3
……
(3)你认为上述猜想不合理的是 ,理由是 。
(4)同学们继续进行探究,进行如下实验。
实验方案 实验操作 实验现象 实验结论
一 ①取烧杯中混合溶液少量于试管中,加入 若有白色沉淀产生 猜想二正确
二 取烧杯中混合溶液少量于试管中,加入碳酸钠溶液 ②若有 产生 猜想三正确
(5)实验方案一发生反应的化学方程式为 ,同学们经过讨论后一致认为实验方案 是错误的。
8.(2023·黑龙江绥化·统考模拟预测)牙膏是生活中常用的物质,其配料成分有摩擦剂、增稠剂、发泡剂等,其中摩擦剂的类型有很多,如CaCO3、A1(OH)3、SiO2或这些物质的混合物等。我校兴趣小组想研究某品牌牙膏的摩擦剂的成分。
【提出问题】该牙膏中CaCO3的质量分数是多少?
【实验装置】

【实验步骤】
(1)①按上图连接好装置后,发现一处明显的错误,改正为 。
②重新连接好装置,并 。
③在B装置中加入牙膏样品8.00g。
④关闭K1,打开K2,向牙膏样品中滴入10%的稀盐酸。
⑤关闭K2,打开K1,缓慢地通入空气至C中不再产生沉淀。
⑥将C装置中的固液混合物过滤、洗涤、烘干后称量其质量。
⑦重复实验。(已知此品牌牙膏中的摩擦剂为碳酸钙,其他成分不和盐酸反应,装置内试剂均足量)
【实验数据】重复实验,3次数据记录如下:
实验次数 实验1 实验2 实验3
C装置中沉淀质量(g) 3.93 3.94 3.95
【实验分析及数据处理】
(2)三次实验取平均值的意义是 。
(3)实验步骤中缓慢通入空气的目的是 。
(4)若没有A装置,则测定结果将 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(5)D装置的作用是 。
(6)据上表数据,计算该牙膏样品中CaCO3的质量分数是 。
【实验反思】
(7)下列各项措施中,能提高测定准确度的是 (填序号)。
a.在装置A、B之间增加盛有浓硫酸的洗气瓶
b.在装置B、C之间增加盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶
c.缓缓滴加稀盐酸
【拓展实验】
(8)B装置反应后溶液中的溶质可能有以下两种情况:①CaCl2②CaCl2和 。
【分析讨论】
(9)为进一步验证,设计实验如下:将实验方案B装置反应后的溶液倒入烧杯中,向其中逐滴滴加稀碳酸钠溶液至过量,边滴边振荡。实验后得出产生沉淀质量与滴加碳酸钠溶液体积之间的关系,如图所示。学习小组结合图像,分析了实验过程中烧杯内溶液的变化。下列说法正确的是_______。(填字母)

A.溶液质量逐渐增大 B.氯化钠质量逐渐增大,V2后不变
C.氯化钙的质量先增大后减小 D.溶液的pH一直在增大
9.(2023·黑龙江哈尔滨·统考模拟预测)在化学兴趣小组活动中,同学们利用所学知识和某些实验用品,对实验室中的两瓶不同溶液:溶液X和稀硫酸,展开了如下的探究活动:
【提出问题】X是什么溶液呢?
【实验验证】老师温馨提示:X可能是稀盐酸.于是同学们讨论后设计了如下图所示的甲实验:

【解释与结论】根据两支试管中观察到的明显实验现象,可确定出X是稀盐酸,则Y可能是 。
【继续探究】接下来,同学们针对稀硫酸设计了如下图所示的乙实验,观察到A中固体全部消失,试管中的溶液为 色;B中产生了白色沉淀。

【交流与分析】小涵同学根据乙实验现象得出结论:A中溶质只有硫酸铁,有同学认为该结论不合理。于是向B中滴加氢氧化钠溶液,并且绘制了试管中沉淀的质量随加入氢氧化钠溶液质量变化的大致趋势图如丙所示,最终得出A中溶质是 (填化学式);实验中a~b段对应的溶液中一定发生反应的化学方程式为 ;c点对应的溶液中可能含有的离子是 。
【归纳与总结】由以上实验可以总结出酸的化学性质有 。
10.(2023·黑龙江大庆·统考三模)牙膏是生活中常用的物质,其配料成分有摩擦剂、增稠剂、发泡剂等,其中摩擦剂的类型有很多,如CaCO3、Al(OH)3、SiO2或这些物质的混合物等。我校兴趣小组想研究某品牌牙膏的摩擦剂的成分。
【提出问题】该牙膏中CaCO3的质量分数是多少?
【实验装置】

【实验步骤】
①按上图连接好装置后,发现一处明显的错误,改正为 。
②重新连接好装置,并 。
③在B装置中加入牙膏样品8.00g。
④关闭K1,打开K2,向牙膏样品中滴入10%的稀盐酸。
⑤关闭K2,打开K1,缓慢地通入空气至C中不再产生沉淀。
⑥将C装置中的固液混合物过滤、洗涤、烘干后称量其质量。
⑦重复实验。(已知此品牌牙膏中的摩擦剂为碳酸钙,其他成分不和盐酸反应,装置内试剂均足量)
【实验数据】重复实验,3次数据记录如下:
实验次数 实验1 实验2 实验3
C装置中沉淀质量(g) 3.93 3.94 3.95
【实验分析及数据处理】
(1)三次实验取平均值的意义是 。
(2)实验步骤中缓慢通入空气的目的是 。
(3)若没有A装置,则测定结果将 (填“偏大”,“偏小”或“不变”)。
(4)D装置的作用是 。
(5)据上表数据,计算该牙膏样品中CaCO3的质量分数是 。
【实验反思】
(6)下列各项措施中,能提高测定准确度的是 (填序号)。
a.在装置A、B之间增加盛有浓硫酸的洗气瓶
b.在装置B、C之间增加盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶
c.缓缓滴加稀盐酸
【拓展实验】
(7)B装置反应后溶液中的溶质可能有以下两种情况:①CaCl2;②CaCl2和 。
【分析讨论】
(8)为进一步验证,设计实验如下:将实验方案B装置反应后的溶液倒入烧杯中,向其中逐滴滴加稀碳酸钠溶液至过量,边滴边振荡。实验后得出产生沉淀质量与滴加碳酸钠溶液体积之间的关系,如图所示。图中0-V1段发生反应的化学方程式为 。a点处对应的溶液中的溶质是 。(填化学式)

【反思讨论】
(9)学习小组结合图像。分析了实验过程中烧杯内溶液的变化。下列说法正确的是 。(填字母)
A.溶液质量逐渐增大
B.氯化钠质量逐渐增大,V2后不变
C.氯化钙的质量先增大后减小
D.溶液的pH一直在增大
11.(2023·黑龙江大庆·统考三模)相同的反应物在不同外界条件下,会发生不同的反应。
I.CO2与NaOH反应的产物与反应物的量有关。
【资料】
①少量CO2得到Na2CO3;过量CO2得到NaHCO3。反应的化学方程式 ; 。
②铝、锌、铁、铜的盐溶液与NaHCO3溶液混合不会产生沉淀。
【提出问题】将CO2通入NaOH溶液反应后,溶液中溶质是什么?
【猜想与假设】
(1)猜想①:Na2CO3。
猜想②:NaHCO3。
猜想③:Na2CO3、NaOH。
猜想④: 。
【实验与探究】
(2)请完善下面的表格。
实验操作 实验现象 结论
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 。 若 有气泡产生 猜想②成立
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 。 若产生白色沉淀; 。 猜想③成立
【定量分析】
(3)将4 gNaOH固体溶解在100mL水中,理论上通入 gCO2气体,所得溶液中溶质只有Na2CO3。
【拓展】
(4)实验室用澄清石灰水检验二氧化碳时,如果向一定量的澄清石灰水中不断通入二氧化碳气体,下列图像能正确反映生成的碳酸钙沉淀与二氧化碳的质量之间变化关系的是______。(填字母序号,碳酸氢钙可溶于水)
A. B.
C. D.
Ⅱ.Na2CO3与盐酸反应的产物也与反应物的量有关。
【资料】少量盐酸与Na2CO3反应先得到NaHCO3,继续加入盐酸才能生成CO2,反应的化学方程式: ; 。
【实验】
(5)有两瓶无色溶液a和b,分别是碳酸钠溶液和稀盐酸,要求只用试管和胶头滴管鉴别两种物质,并填写实验表格。

操作 现象与结论
取适量a溶液于试管中,用胶头滴管逐滴滴入b溶液并振荡 若看到 ,则说明a溶液为Na2CO3溶液;若看到 ,则说明a溶液为稀盐酸
还有许多化学反应的产物也与反应物的量有关,试举一例: 。
12.(2023·黑龙江齐齐哈尔·统考三模)某初中化学兴趣小组的同学们利用所学的知识和一些实验用品,围绕着实验室中的一瓶氢氧化钠溶液,展开了一系列的实验探究活动:
【提出问题1】通过所学的知识,同学们已经知道氢氧化钠溶液中的 (填一种离子符号)能使无色酚酞溶液变为红色。如何设计实验验证这一结论?
【实验验证】同学们设计并进行了如图1所示的实验,通过观察到的实验现象,证明了氢氧化钠溶液中的水分子和 (填一种离子符号)都不能使无色酚酞溶液变为红色,由此验证了问题1中的结论。
【讨论交流】氢氧化钠溶液在洁净的空气中可能会变质,请用化学方程式表示出变质的原因 。

【提出问题2】瓶中氢氧化钠溶液是否变质?若变质是否完全变质?
【实验与结论】小组的同学们设计并进行了如图2所示的实验:
步骤一:向溶液A中滴加过量的 (填化学式)溶液,溶液中产生白色沉淀,得出这瓶氢氧化钠溶液已变质;
步骤二:向过滤后得到的滤液B中通入气体,观察到液面下导管口有气泡冒出,溶液中 (填实验现象),进而得出这瓶氢氧化钠溶液部分变质。
【提出问题3】已变质的氢氧化钠占变质前纯氢氧化钠的质量分数(即氢氧化钠的变质程度)?
【深入探究】两位同学分别从瓶中取等质量的溶液进行了相应的实验(实验过程中不考虑氢氧化钠再与空气中的任何成分发生反应),并将实验步骤及相关数据记录如下:
甲同学 乙同学
实验步骤及相关数据 将所取溶液蒸干,称量所得固体,质量为 向所取溶液中加入足量的溶液,充分反应后过滤,将滤渣洗涤、干燥、称量,质量为
【分析与结论】通过分析发现,根据两位同学的数据,就可以计算出氢氧化钠的变质程度,氢氧化钠的变质程度为 %。
老师对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!
13.(2023·黑龙江齐齐哈尔·统考三模)在探究氢氧化钙与稀盐酸中和反应实验时,忘记了滴加酚酞溶液,无法判断反应进行到何种程度,同学们决定对反应后溶液中溶质的成分进行探究。写出该化学反应的方程式 。
【提出问题】反应后溶液中的溶质是什么?
【做出猜想】
猜想一:CaCl2和Ca(OH)2
猜想二:CaCl2和 HCl
猜想三:
请将猜想三补充完整,并说出你猜想的理由是 。
【设计方案】
实验操作 实验现象 实验结论
①取少量反应后的溶液于试管中,滴加酚酞溶液 猜想一不正确
②另取少量反应后的溶液于试管中,加入 猜想二正确
【拓展与应用】经过实验探究,同学们得出了正确的结论。现在向反应后的溶液中加入一定量的Na2CO3溶液,观察到产生了气泡。此时,溶液中溶质最多有 种。
14.(2023·黑龙江齐齐哈尔·统考三模)某化学兴趣小组为探究稀硫酸化学性质,进行如下实验:向盛有稀硫酸的四支试管中分别加入下列药品,实验现象记录如下。请回答下列问题:
试管编号 1 2 3 4
加入药品 酚酞溶液 氧化铜 氢氧化钠 碳酸钠
实验现象 __________。 固体全部溶解 试管外壁感觉到热 产生气泡
(1)将在试管1中观察到的实验现象填写在上述表格中 ;
(2)试管2中发生反应的化学方程式为 。
(3)根据试管3中的实验现象,小明得出实验结论:氢氧化钠和稀硫酸反应放出热量。小刚认为小明的实验结论不严谨,其理由是 。
(4)根据试管4中发生的反应可以推测酸能与某些 (填“单质”、“氧化物”、“酸”、“碱”或“盐”)反应;
(5)反应结束后,化学兴趣小组的同学将试管2和3中的所有物质都倒入同一个洁净的烧杯中,得到溶液A和沉淀B。由此可以得出,试管3中的反应结束后所得溶液中的溶质为 。
为进一步确定溶液A中溶质的组成,进行如下探究:
【提出问题】
溶液A中溶质的成分是什么?
【猜想假设】
猜想一:硫酸钠
猜想二:硫酸钠和硫酸铜
猜想三:硫酸钠和硫酸
猜想四: 。
【进行讨论】经过讨论,兴趣小组同学一致认为猜想 是错误的。
【进行实验】
实验操作 实验现象 实验结论
取少量溶液A于试管中加入 。 产生蓝色沉淀 猜想二成立
15.(2023·黑龙江齐齐哈尔·统考二模)化学学习小组的同学在学习完酸、碱、盐的化学性质后,进行了如图所示的实验,请你来参与他们的探究活动并回答下列问题。

(1)甲试管中出现 的现象时,可以得出氢氧化钠溶液和稀盐酸恰好完全反应的结论。
(2)丙试管中发生反应的化学方程式为 。
(3)实验结束后,同学们将三支试管内物质全部倒入同一个洁净的废液缸中,观察到白色沉淀明显增多,过滤后滤液呈红色。为确定该滤液中溶质的成分,同学们进行了以下的实验探究。
【提出问题】滤液中溶质成分有哪些?(酚酞除外)
【进行猜想】
猜想一:NaCl、NaOH、BaCl2
猜想二:NaCl、NaOH
猜想三: 。
【设计实验】请你帮助化学学习小组的同学设计实验方案,证明猜想三成立:
实验步骤 实验现象 实验结论
取少量废液红中的废液于试管中,加入 ,充分反应。 。 猜想三成立
【反思拓展】废液缸中的白色沉淀成分是 (写出化学式)。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.(1)
(2)Ag
(3) 猜想一 猜想一中氯离子和银离子会产生白色沉淀,不能共存
(4) 稀盐酸 白色沉淀
(5) 猜想四中加入碳酸钠也会产生碳酸锌白色沉淀
【详解】(1)试管②中是镁和硝酸银反应生成硝酸镁和银单质,其化学方程式是。
(2)该混合物当中可产生的白色沉淀有银和锌单质,但混合后烧杯中溶液的pH为1,溶液为酸性,所以溶液与锌单质不能共存,故固体是银单质。化学式是Ag。
(3)由于猜想一中的氯离子和银离子会产生白色沉淀,不能共存,该猜想错误。
(4)①、盐酸会和硝酸银反应生成白色沉淀;
②、在猜想三中,加入碳酸钠以后,碳酸根先和锌离子生成碳酸锌白色沉淀。
(5)①、硝酸银和稀盐酸反应生成的硝酸和氯化银沉淀的化学方程式是;
②、实验方案二中忽略了猜想四,猜想四中加入碳酸钠也会产生碳酸锌白色沉淀。
2. 白色固体变为白色浆液,水沸腾 OH- CaCO3 25 错误
【详解】①、(1) 生石灰加水会:白色固体变为白色浆液,水沸腾冒出大量的蒸汽;
②、乙实验无色酚酞变红可知生石灰遇水后溶液中有OH-;
③、生石灰水蒸气而变质为氢氧化钙,再接触二氧化碳会继续变质,即氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式是;
(4) C实验加入稀盐酸没有气泡产生,故样品中没有CaCO3;
(5) 最终22.2g的固体为CaCl2,钙元素质量:,
设12.1g样品中CaCl2的质量为,则Ca(OH)2的质量为:(12.1g- ),
钙元素质量: +(12.1g- )=8g,
得=8.4g,
即CaCl2的质量为8.4g ,Ca(OH)2的质量为:12.1g-8.4g=3.7g
设变质氧化钙的质量为y。
Y=2.8g
该生石灰的变质程度,即已变质的生石灰占变质前纯生石灰的质量分数是:;
⑥、向样品中加入水后,Ca(OH)2溶于水,,饱和后氧化钙继续反应会消耗溶剂,且氧化钙与水反应放热,温度越高,氢氧化钙溶解度变小,故溶液中的阴离子数目应是先增大,后减小,然后增大(氧化钙反应结束,温应下降,溶解度升高),最后不变,故推测错误。
3.(1) 二氧化碳溶于水的速度远小于二氧化碳逸出的速度 水
(2)植物油可以减缓二氧化碳在水中的溶解速度
(3) 取量筒内的水少量于试管中,滴加石蕊溶液,如变为红色,说明二氧化碳进入水中 除去氢氧化钠溶液中溶解的氧气 不正确 氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠,碳酸钠溶液也显碱性,也能使无色酚酞试液变红 浓盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢进入试管中,氯化氢溶于水形成盐酸,氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,pH<7,说明盐酸过量,溶液显酸性,不能使无色酚酞试液变红,故红色褪去
在实验范围内,氢氧化钠的浓度越大,酚酞试液变红后,褪色越快
【详解】(1)①图1发生装置中反应为大理石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:;
②a、由表中数据可知,0.5h二氧化碳的体积仅减少:100mL-98.5mL=1.5mL,说明溶解速率很慢,故能用排水法收集 CO2 的理由是二氧化碳溶于水的速度远小于二氧化碳逸出的速度;
b、由表可知,相同条件下,排水法收集二氧化碳,二氧化碳的体积减少的快,排食盐水时,二氧化碳的体积减少的慢,故等体积水和食盐水吸收二氧化碳更多的是水;
(2)由图可知,相同条件下,无植物油的,二氧化碳的体积减少的多,说明植物油可以减缓二氧化碳在水中的溶解速度;
(3)①由以上分析可知,植物油可以减缓二氧化碳在水中的溶解速度,但是有植物油隔离时,二氧化碳的体积仍然在减少,故有植物油隔离时,仍有部分二氧化碳溶于水,二氧化碳能与水反应生成碳酸,故水中含有水分子、二氧化碳分子,碳酸分子,分子在不断运动,故植物油中也含有二氧化碳分子,故图为 ;
②二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使紫色石蕊试液变红,故实验方案为:取量筒内的水少量于试管中,滴加石蕊溶液,如变为红色,说明二氧化碳进入水中;
探究二:设计与实验:③取少量实验中的 NaOH 溶液于试管中,加热煮沸,气体的溶解度随温度的升高而减小,故目的是:除去氢氧化钠溶液中溶解的氧气;
将①中的溶液冷却后滴入酚酞溶液,并滴一些植物油在其上方,可以防止空气中的氧气溶于水,现象为溶液变红,过一会儿红色消失,说明不是因为酚酞和氧气发生反应,甲同学的猜想不正确;
④石灰石的主要成分碳酸钙能与盐酸反应生成二氧化碳,二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,该反应的化学方程式为:;
氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠,碳酸钠溶液也显碱性,也能使无色酚酞试液变红,故乙同学的猜想不正确;
浓盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢进入试管中,氯化氢溶于水形成盐酸,氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,pH<7,说明盐酸过量,溶液显酸性,不能使无色酚酞试液变红,故红色褪去;
⑤由图可知,在实验范围内,氢氧化钠的浓度越大,酚酞试液变红后,褪色越快。
4. Na2CO3 溶液仍为红色(或溶液红色不消失) E Ca2+ 28g 碱 盐
【详解】[实验探究1]
生石灰中加入一定量的水,放出大量的热,生成能使无色酚酞变红的物质,则A中发生的反应是氧化钙与水反应生成氢氧化钙,反应的化学方程式为:,故①填:。
由无法证明一定生成了氢氧化钠知,加入的一定量X稀溶液是Na2CO3溶液,因为碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钙的溶液都能使无色酚酞变红,氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠,观察到产生白色沉淀、溶液仍为红色,故②填:Na2CO3,③填:溶液仍为红色(或溶液红色不消失)。
[实验探究2]
E中盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,无明显现象,不能证明C中加入X稀溶液反应生成了氢氧化钠,故④填:E。
取C中溶液加碳酸钠溶液过程中,碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠,C烧杯中离子数目变化趋势钠离子逐渐最多,钙离子逐渐减少,氢氧化钙完全反应后变为零,氢氧根离子不变,由图知,其中③表示的离子是Ca2+,故⑤填:Ca2+。
氧化钙与水反应生成氢氧化钙,碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠,反应的化学方程式为,,设需要生右灰的质量为x。
故⑥填:28g。
C中发生的反应是氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠,利用碱溶液与盐溶液反应制取碱,故⑦填:碱,⑧填:盐。
5.(1) 产生白色沉淀 Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH
(2)Mg(OH)2、Fe
(3) 铁不与其它物质反应,固体中一定含有铁 A中碳酸钠与氢氧化钙反应生成氢氧化钠,氢氧化钠与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,固体中一定含有氢氧化镁
(4)固体消失,产生气泡,溶液变为浅绿色
(5)将产生的气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊
【详解】(1)由图可知,A中的反应是碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,观察到产生白色沉淀,故填产生白色沉淀;
A中碳酸钠与氢氧化钙反应生成氢氧化钠,故反应的化学方程式写为:Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH。
(2)铁不与其它物质反应,固体中一定含有铁,A中碳酸钠与氢氧化钙反应生成氢氧化钠,氢氧化钠与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,固体中一定含有氢氧化镁,即固体中含有Mg(OH)2、Fe,故填Mg(OH)2、Fe。
(3)认为Ⅰ不正确,其原因是铁不与两个装置中的其它物质反应,固体中一定含有铁,故填铁不与其它物质反应,固体中一定含有铁;
认为猜想Ⅲ也不合理,原因是A中碳酸钠与氢氧化钙反应生成氢氧化钠,氢氧化钠与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,固体中一定含有氢氧化镁,故填A中碳酸钠与氢氧化钙反应生成氢氧化钠,氢氧化钠与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,固体中一定含有氢氧化镁。
(4)猜想Ⅱ成立,即固体中含有氢氧化镁、碳酸镁和铁,氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化镁和水,碳酸镁和稀盐酸反应生成氯化镁、水和二氧化碳,产生气泡,氯化镁易溶于水,铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,观察到产生气泡,溶液变为浅绿色,即观察到的现象是固体消失,产生气泡,溶液变为浅绿色,故填固体消失,产生气泡,溶液变为浅绿色。
(5)铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,观察到产生气泡,溶液变为浅绿色,上述现象中气泡的产生不能证明固体中含有碳酸镁,则增加的实验是将产生的气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊,证明生成的气体中含有二氧化碳,避免固体中含有碳酸镁,故填将产生的气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊。
6.(1) Mg(OH)2;BaSO4
(2) 过量/足量的稀盐酸(或稀硝酸或稀硫酸) 白色固体逐渐减少但不消失
(3)导管口有气泡冒出,无色溶液中产生白色沉淀
(4) 差异(不同点) 外加的试剂不能对另一种物质的检测造成干扰
【详解】(1)氢氧化钡与硫酸钠溶液反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠,化学方程式为:;
氢氧化钡与硫酸钠溶液反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠,氢氧化钡和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钡,所以不溶性物质①中含有Mg(OH)2和BaSO4;
(2)同学们取适量不溶性物质②于试管中,向其中加入过量/足量的稀盐酸(或稀硝酸或稀硫酸),若二者成分相同,那么存在的氢氧化镁会与稀酸反应,固体会减少,但是硫酸钡不与稀酸反应,所以固体会有剩余,所以小永说法正确,可以观察到白色固体逐渐减少但不消失的现象,故填:过量/足量的稀盐酸(或稀硝酸或稀硫酸);白色固体逐渐减少但不消失;
(3)老师告诉同学们C烧杯中含有4种离子,根据前面实验可知四种例子可能为:钠离子、氢氧根离子、钡离子、氯离子,当通入二氧化碳,二氧化碳会与氢氧根反应生成碳酸根,碳酸根与钡离子会生成碳酸钡白色沉淀,实验可以观察到:导管口有气泡冒出,无色溶液中产生白色沉淀的实验现象;
(4)当两种物质同时存在且要验证其具体组成时,应着眼于二者性质上的差异,通过外加试剂与其中一种物质反应产生明显的反应现象来确定其存在,同时要注意外加的试剂不能对另一种物质的检测造成干扰。
7.(1)
(2)Ag
(3) 猜想一 硝酸银和盐酸,氯化锌均不能共存,都会生成氯化银沉淀
(4) 盐酸 气泡
(5) 二
【详解】(1)试管②中发生反应为锌和硝酸银反应生成硝酸锌和银,对应的化学方程式。
(2)试管①中锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,实验后将两个试管中的混合物倒入同一个烧杯中,看到有白色沉淀产生,并测定混合后烧杯中溶液的pH为1,说明①中盐酸过量,②中硝酸银过量,盐酸和硝酸银反应生成氯化银白色沉淀和硝酸;由此判断试管②中固体残渣成分只有锌和硝酸银反应生成的银,对应的化学式为Ag。
(3)猜想不合理的是猜想一,因为硝酸银和盐酸,氯化锌均不能共存,都会生成氯化银沉淀。
(4)猜想二:含有AgNO3、Zn(NO3)2、HNO3,由结论猜想二正确,结合现象:若有白色沉淀产生,反推可以向试管中加入含氯离子的可溶性物质,比如盐酸,因为盐酸会与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀。
由结论猜想三:含有Zn(NO3)2、ZnCl2、HCl、HNO3正确,向溶液加入碳酸钠溶液,那么盐酸和硝酸都会与其反应生成二氧化碳,所以会看到有气泡产生的实验现象。
(5)实验方案一发生反应为硝酸银和盐酸反应生成氯化银白色沉淀和硝酸,对应的化学方程式为,同学们经过讨论后一致认为实验方案二是错误的,因为溶液中一定有硝酸,硝酸也能使碳酸钠反应生成气泡,所以没办法证明气泡是由盐酸还是硝酸反应生成的。
8.(1) 将 C装置中左边导管伸入液面以下,右边导管刚露出橡皮塞 检查装置的气密性
(2)减小误差
(3)将生成的二氧化碳气体全部排入 C装置
(4)偏大
(5)防止空气中二氧化碳气体进入 C装置
(6)25%
(7)c
(8)HCl
(9)AB
【详解】(1)错误是C装置中的导管短进长出,应该改正为将C装置中左边导管伸入液面以下,右边导管刚露出橡皮塞;实验室制取气体时,需要检验装置气密性,所以重新连接好装置,并检查装置的气密性;
(2)三次实验取平均值的意义是减小实验误差;
(3)装置中残留有二氧化碳,实验步骤中缓慢通空气的目的是将生成的二氧化碳气体全部排入 C装置,完全吸收;
(4)若没有A装置,空气中的二氧化碳会进入C装置中,会导致测定结果偏大;
(5)空气中含有二氧化碳,对实验结果会产生影响,所以D装置的作用是:防止空气中二氧化碳气体进入 C装置;
(6)设该牙膏样品中CaCO3的质量为x,由CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑,Ba(OH)2+CO2═BaCO3↓+H2O可知,CaCO3~BaCO3↓,反应生成碳酸钡质量为:(3.93g+3.94g+3.95g)÷3=3.94g,,,x=2g,该牙膏样品中CaCO3的质量分数为:×100%=25%;
(7)a.因为是通过测定反应生成测定碳酸钡的质量来进一步计算碳酸钙的质量分数,与水蒸气是否进入C中无关,因此在装置A、B之间增加盛有浓硫酸的洗气瓶,不能提高测定准确度;
b.在装置B、C之间增加盛有饱和碳酸氢钠的洗气瓶时,挥发出的稀盐酸能和碳酸氢钠反应生成二氧化碳,会导致测定结果偏大,因此在装置B、C之间增加盛有饱和碳酸氢钠的洗气瓶会导致测定结果偏大;
c.缓缓滴加稀盐酸时,能使反应生成的二氧化碳完全被氢氧化钡溶液吸收,能提高测定准确度;
故选:c;
(8)碳酸钙和盐酸反应产生氯化钙、水和二氧化碳,则加入的盐酸不足和盐酸恰好反应时,溶质都是氯化钙,但是盐酸过量时,则溶质是HCl、CaCl2;
(9)碳酸钠先和稀盐酸反应,生成氯化钠、水和二氧化碳,每106份质量的碳酸钠反应产生44份质量的二氧化碳,使溶液增加62份质量;碳酸钠后和氯化钙反应,生成碳酸钙沉淀、氯化钠,106份质量的碳酸钠反应产生100份质量的碳酸钙,使溶液增加6份质量:
A、不断滴加碳酸钠溶液,根据上述分析,加入溶质碳酸钠反应后都是使溶液质量逐渐增大,溶液中的水也使溶液质量增加,故A对;
B、根据上述及图像分析,氯化钠质量逐渐增大,V2后反应完全,保持不变,故B对;
C、根据上述分析,氯化钙的质量先不变,后减小,故C错;
D、碳酸钠与盐酸反应时,溶液的pH增大,碳酸钠与氯化钙反应时,溶液的pH不变,碳酸钠(溶液显碱性)过量后,溶液的pH又会增大,故D错。
故选:AB。
9. 碳酸钠溶液 黄 H2SO4、Fe2(SO4)3
HCl+NaOH=NaCl+H2O 钡离子或硫酸根离子 酸能与某些盐反应、能与金属氧化物反应,能与碱反应
【详解】[解析与结论]
硝酸银中的银离子和氯离子结合成氯化银沉淀,可以检验氯离子。则Y用于检验氢离子。碳酸钠可以与稀盐酸反应生成氯化钠和水和二氧化碳,反应有气泡产生,故Y可能是碳酸钠溶液;
[继续探究]
氧化铁可以与硫酸反应生成硫酸铁和水,故A中溶质一定有硫酸铁,故观察到A中固体全部消失,试管中的溶液为黄色;
[交流与分析]
A中固体全部溶解,B中有白色沉淀产生,氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水,硫酸铁和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化铁,不能得出A中溶质只有硫酸铁的结论,硫酸也能与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和盐酸,硫酸钡不溶于强酸,向试管B中滴加氢氧化钠溶液,ab段沉淀质量不增加,氢氧根离子先和氢离子结合生成水,bc段沉淀质量增加,氢离子完全反应后,氢氧根离子和铁离子结合产生氢氧化铁沉淀,故A中溶质有硫酸和硫酸铁,化学式H2SO4、Fe2(SO4)3;
硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和盐酸,B中一定有盐酸 a~b段对应溶液中一定发生的反应是氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,故方程式为HCl+NaOH=NaCl+H2O;
向A中加入氯化钡溶液,如果氯化钡和硫酸、硫酸铁恰好完全反应,B中有盐酸和氯化铁,c点时氢离子和铁离子都完全反应,氢氧化钠没有剩余,溶质有氯化钠;如果氯化钡过量,B中有盐酸、氯化铁、氯化钡,加入氢氧化钠溶液时,氯化钡不参与反应,c点时溶质有氯化钠和氯化钡;如果硫酸或硫酸铁过量,加入氢氧化钠溶液时,硫酸根离子不参与反应,c点时溶质有氯化钠和硫酸钠,故c点时一定含有的离子是钠离子和氯离子,可能含有的离子是钡离子或硫酸根离子。
[归纳与总结]
图甲第二个实验为盐酸和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸,氯化银沉淀不溶于硝酸,故反应产生白色沉淀,说明酸能与某些盐反应,图乙说明酸能与金属氧化物、某些盐反应,图丙说明酸能与碱反应。
10. 将C装置中左边导管伸入液面以下,右边导管刚露出橡皮塞 检查装置的气密性 减小误差 将生成的二氧化碳气体全部排入C装置 偏大 防止空气中二氧化碳气体进入C装置 25% c HCl/氯化氢 NaCl、Na2CO3 AB
【详解】[实验步骤]①检验、鉴别或除杂时,气体应长进短出,则应将C装置中左边导管伸入液面以下,右边导管刚露出橡皮塞。
②由于该装置中涉及到气体,装置气密性需要良好,则连接好仪器后,应检查装置的气密性。
[实验分析及数据处理](1)进行三次实验并取平均值,能减小误差。
(2)向装置中缓慢通入空气,能将产生的二氧化碳全部排入C装置。
(3)由于空气中含有二氧化碳,而氢氧化钠能与二氧化碳反应,则若无A装置,则由于空气中二氧化碳的干扰,会使结果偏大。
(4)碱石灰能吸收空气中的二氧化碳和水蒸气,从而防止空气中二氧化碳气体进入C装置。
(5)生成沉淀的质量为,由于、,设碳酸钙的质量为x,则
解得x=2g
则该牙膏样品中CaCO3的质量分数是。
[实验反思](6)a、由于滴入的盐酸中也含有水,则在装置A、B之间增加盛有浓硫酸的洗气瓶,对实验没有影响,该选项不符合题意;
b、盐酸具有挥发性,但盐酸和碳酸氢钠反应会生成氯化钠、水和二氧化碳,则增加碳酸氢钠装置会产生误差,该选项不符合题意;
c、缓慢滴加稀盐酸,使滴加的稀盐酸能充分反应,减少盐酸的挥发,能减少误差的产生,该选项符合题意。
故选c。
[拓展实验](7)由于盐酸能与碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,则反应后恰好完全反应,则溶液中的溶质只含氯化钙,若盐酸过量,则溶液中的溶质为氯化钙和氯化氢。
[分析讨论](8)由图可知,刚开始没有沉淀产生,加入一定量的碳酸钠后才有沉淀产生,而向氯化钙、盐酸的混合溶液中滴加碳酸钠,碳酸钠先与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,后与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,则0-V1段发生反应的化学方程式为,a点时表示碳酸钠已经过量,则溶液中的溶质为氯化钠和碳酸钠。
[反思讨论]A、由于加入的碳酸钠溶液的质量大于生成的二氧化碳、碳酸钙沉淀的质量(碳酸钠的相对分子质量为106,碳酸钙的相对分子质量为100),则溶液质量不断增大,该选项说法不正确;
B、0-V2时,产生的氯化钠的质量不断增大,但V2后,反应停止,则氯化钠的质量不变,该选项说法正确;
C、刚开始时,氯化钙没有参与反应,则氯化钙质量不变,但V1-V2时,氯化钙的质量不断减小,该选项说法不正确;
D、刚开始时,随着盐酸的消耗,溶液pH不断增大,但碳酸钠和氯化钙反应过程中,溶液pH不变,最后碳酸钠过量时,溶液显碱性,溶液pH不断增大,该选项说法不正确。
故选AB。
11.(1)Na2 CO3、NaHCO3
(2) 适量稀盐酸
无明显现象 适量CuSO4溶液(合理即可) 产生蓝色沉淀
(3)2.2
(4)A
(5) 开始无明显现象,一段时间后有气泡产生 立即有气泡产生 木炭在空气中燃烧,氧气充足时生成二氧化碳,氧气不充足时生成一氧化碳
【详解】(1)氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,如果二氧化碳不足,氢氧化钠未完全反应,则溶质是氢氧化钠、碳酸钠,如果氢氧化钠完全转化为碳酸钠,则溶质是碳酸钠,如果二氧化碳过量,碳酸钠、二氧化碳和水反应生成碳酸氢钠,若碳酸钠完全转化为碳酸氢钠,则溶液中溶质是:碳酸氢钠,如果碳酸钠未完全反应,则溶质是:碳酸钠、碳酸氢钠,,结合已有猜想,猜想④为Na2CO3、NaHCO3,故填:Na2CO3、NaHCO3。
(2)因为猜想②成立,所以溶质只有碳酸氢钠,取适量反应后的溶液于试管中,加入适量的CaCl2溶液,无明显现象,说明溶液中不含有碳酸钠;加入某物质后与碳酸氢钠反应有气泡生成,说明加入的是酸,因此,再加入适量稀盐酸,有气泡产生,因为碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,故①填:适量稀盐酸,②填:无明显现象。
因为猜想③成立,所以溶质由碳酸钠和氢氧化钠,因此取适量反应后的溶液于试管中,加入过量的CaCl2溶液,振荡,产生白色沉淀,是因为碳酸钠和氯化钙反应生成白色沉淀碳酸钙和氯化钠;过滤,取滤液于另一支试管中,滴加适量CuSO4溶液,产生蓝色沉淀,氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜和硫酸钠,故③填:适量CuSO4溶液(合理即可),④填:产生蓝色沉淀。
(3)设需要二氧化碳的质量为x。
故填:2.2。
(4)氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,碳酸钙和二氧化碳、水反应生成碳酸氢钙,反应的化学方程式为,,由方程式知,产生100份质量的碳酸钙、溶解100份质量的碳酸钙需要的二氧化碳质量相等,图示中A图像能正确反映生成的碳酸钙沉淀与二氧化碳的质量之间变化关系,故填:A。
(5)因为少量盐酸与Na2CO3反应先得到NaHCO3,继续加入盐酸才能生成CO2,所以刚开始就能产生气泡的是碳酸钠加到稀盐酸里,过一会才产生气泡的是盐酸加到碳酸钠里。实验过程如下,取适量a溶液于试管中,用胶头滴管逐滴滴入b溶液并振荡若开始无气泡产生,一段时间后出现气泡,则a溶液为Na2CO3溶液,b溶液为稀盐酸;若立即有大量气泡产生,则a溶液为稀盐酸,b溶液为Na2CO3溶液,故①填:开始无明显现象,一段时间后有气泡产生,②填:立即有气泡产生。
木炭在空气中燃烧,氧气充足时生成二氧化碳,氧气不充足时生成一氧化碳,因此氧气的量不同,反应产物不同,故③填:木炭在空气中燃烧,氧气充足时生成二氧化碳,氧气不充足时生成一氧化碳。
12. (等合理即可) 产生白色沉淀 20%
【详解】[提出问题1]
氢氧化钠溶液显碱性,具有碱的通性,能使无色酚酞溶液变红,是因为氢氧化钠溶液中的氢氧根离子,离子符号为OH-;
[实验验证]
酚酞溶液滴加到氯化钠溶液中,观察到氯化钠溶液无明显现象,则可间接证明氢氧化钠溶液中的水分子和钠离子都不能使无色酚酞溶液变为红色,由此验证了问题1中的结论;
[讨论交流]
氢氧化钠溶液在洁净的空气中可能会变质,是因为氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,该反应的化学方程式为;
[实验与结论]若氢氧化钠变质,则溶液中含有碳酸钠;碳酸钠与氯化钡、氯化钙溶液反应能生成白色沉淀;
步骤一:向溶液A中滴加过量的氯化钙溶液或者氯化钡溶液,氯化钙和氯化钡均能与碳酸钠反应生成白色沉淀,根据实验现象,可验证氢氧化钠溶液已变质;
步骤二:向过滤后得到的滤液B中通入CO2气体,二氧化碳与未变质的氢氧化钠发生反应生成碳酸钠和水,碳酸钠再与过量的氯化钙或者氯化钡反应生成碳酸钙或者碳酸钡白色沉淀,故当观察到液面下导管口有气泡冒出,溶液中有白色沉淀产生,则可证明氢氧化钠溶液部分变质;
[分析与结论]
同学甲加热蒸干后得到的固体是碳酸钠和氢氧化钠的混合物,同学乙操作得到的沉淀物是碳酸钡沉淀,所以根据甲和乙的数据进行计算;
解:设碳酸钠的质量为x
x=1.006g;
设反应的氢氧化钠质量为y
y=0.8g;
则氢氧化钠的变质程度为。
13. 氯化钙/CaCl2 如果氢氧化钙和稀盐酸恰好完全反应,则溶质为氯化钙
溶液不变色 适量锌粒(合理即可) 产生大量气泡(与前一空对应) 三/3
【详解】氢氧化钙和稀盐酸反应生成氯化钙和水,该反应的化学方程式为:;
做出猜想:氢氧化钙和稀盐酸反应生成氯化钙和水,如果恰好完全反应,则溶质为氯化钙,如果氢氧化钙过量,则溶质为氯化钙、氢氧化钙,如果盐酸过量,则溶质为氯化钙、氯化氢,故猜想三:CaCl2;
设计方案:①取少量反应后的溶液于试管中,滴加酚酞溶液,结论为猜想一不正确,说明溶液显中性或酸性,无色酚酞试液在中性和酸性溶液中均不变色,故现象为:溶液不变色;
②结论为猜想二正确,故溶质为氯化钙和氯化氢,锌能与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,产生气泡,故可另取少量反应后的溶液于试管中,加入适量锌粒,现象为:产生大量气泡;
拓展与应用:向反应后的溶液中加入一定量的Na2CO3溶液,观察到产生了气泡,说明此时碳酸钠只和稀盐酸反应生成了氯化钠、二氧化碳和水,且碳酸钠完全反应,否则碳酸钠会与氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠,产生白色沉淀,此时溶液中的溶质可能是氯化钠和氯化钙,也可能是氯化钙、氯化钠、氯化氢(盐酸过量),故此时溶质最多有三种。
14.(1)无明显现象/酚酞溶液不变色
(2)
(3)氢氧化钠固体溶于水放热
(4)盐
(5) 硫酸钠和氢氧化钠/ Na2SO4和 NaOH 硫酸钠和氢氧化钠/ Na2SO4和 NaOH 三 氢氧化钠溶液/氢氧化钙溶液/澄清的石灰水等(合理即可)
【详解】(1)稀硫酸呈酸性,不能使酚酞变红,所以试管1中观察到的实验现象是无明显现象或酚酞溶液不变色,故填无明显现象或酚酞溶液不变色。
(2)试管2中发生的反应是氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,故反应的化学方程式写为:CuO+H2SO4=CuSO4+H2O。
(3)氢氧化钠固体溶于水放热,则试管3中试管外壁感觉到热可能是氢氧化钠固体溶于水所致,故填氢氧化钠固体溶于水放热。
(4)试管4中的碳酸钠是钠离子与碳酸根离子构成的盐,稀硫酸能够与碳酸钠反应产生气泡,说明酸能与某些盐反应,故填盐。
(5)将试管2和3中的所有物质都倒入同一个洁净的烧杯中,得到溶液A和沉淀B,沉淀B是氢氧化钠与硫酸铜反应生成的氢氧化铜,则试管3中的反应结束后所得溶液中的溶质为氢氧化钠与稀硫酸反应生成的硫酸钠和剩余的氢氧化钠,故填硫酸钠和氢氧化钠或 Na2SO4和 NaOH。
{猜想假设}由上述可知,沉淀B是氢氧化钠与硫酸铜反应生成的氢氧化铜,所以溶液A中溶质的成分还可能是硫酸钠和剩余的氢氧化钠,故填硫酸钠和氢氧化钠或 Na2SO4和 NaOH。
{进行讨论}沉淀B是氢氧化钠与硫酸铜反应生成的氢氧化铜,如果溶液A中的溶质有硫酸,硫酸能够与氢氧化铜反应生成硫酸铜和水,即沉淀B不会存在,与实验现象不符,所以溶液A中的溶质不可能有硫酸,即猜想三错误,故填三。
{进行实验}猜想二成立,即溶液A中含有硫酸铜,硫酸铜能够与碱溶液生成氢氧化铜的蓝色沉淀,所以加入的试剂是可溶性碱如,如氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液或澄清的石灰水等,故填氢氧化钠溶液或氢氧化钙溶液或澄清的石灰水等。
15.(1)溶液由红色刚好变成无色
(2)
(3) NaCl、NaOH、Na2CO3 足量的稀盐酸 有气泡产生 CaCO3、BaCO3
【详解】(1)氢氧化钠溶液显碱性,能使无色酚酞试液变红,滴加稀盐酸,氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,氯化钠显中性,不能使无色酚酞试液变红,故观察到甲试管中溶液由红色恰好变为无色时,说明氢氧化钠和稀盐酸恰好完全反应;
(2)澄清石灰水的主要成分是氢氧化钙,氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠,反应的化学方程式为:Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH;
(3)[进行猜想]:甲试管中氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水;乙试管中氯化钡和氯化钠不反应,丙试管中,碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠,实验结束后,同学们将三支试管内的物质全部倒入同一个干净的废液缸中,观察到白色沉淀明显增多,说明丙试管中碳酸钠过量,碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡和氯化钠,废液缸中液体始终呈红色,说明溶液始终显碱性,溶液中一定含氢氧化钠。如果碳酸钠和氯化钡完全反应,则溶质为氯化钠、氢氧化钠,如果氯化钡过量,则溶质为氯化钠、氢氧化钠、氯化钡,如果碳酸钠过量,则溶质为氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠,故猜想三:NaCl、NaOH、Na2CO3;
[设计实验]:证明猜想三成立,就是证明Na2CO3存在,稀盐酸能与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,所以实验步骤是取少量废液缸中的废液于试管中,加入足量的稀盐酸,充分反应,实验现象是有气泡产生,说明含碳酸钠,猜想三成立;
[反思拓展]:废液缸中的白色沉淀一部分来自于丙试管中碳酸钠与石灰水反应生成的碳酸钙白色沉淀,另一部分来自于丙中的剩余的碳酸钠溶液与乙中的氯化钡溶液反应生成的碳酸钡白色沉淀,所以废液缸中的白色沉淀成分是碳酸钙和碳酸钡。
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