2023年中考化学模拟题知识点汇编专项练习(徐州专用)-15科学探究题(含解析)

2023年中考化学模拟题知识点汇编专项练习(徐州专用)-15科学探究题
一、科学探究题
1.(2023·江苏徐州·校考三模)某研究性学习小组探究金属铁的化学性质。
(1)铁丝在空气中很难燃烧,但是中国民间“打铁花”,将高温铁水击向高空,铁水在空气中散开,剧烈燃烧,说明铁能否燃烧与 有关。
(2)在做铁和硫酸铜溶液反应的实验中,发现铁钉表面有气泡产生的异常现象。查阅资料发现,硫酸铜溶液呈酸性,则溶液中含有的阳离子有 (微粒符号),该气体可看成由稀硫酸与铁钉反应产生的,请用化学方程式表示该气体产生的原因 。
(3)小组同学用少量铁粉与足量稀硫酸反应,当铁粉完全溶解后,一段时间发现溶液由浅绿色变成黄色。
【提出问题】除了硫酸外,变色的溶液中还含有什么溶质?
【查阅资料】
①酸性的硫酸亚铁易与空气中的氧气反应生成硫酸铁,硫酸铁溶液能与铁反应生成硫酸亚铁;
②含Fe3+的溶液遇到硫氰化钾(KSCN)溶液时变成红色,含Fe2+的溶液能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
【提出假设】小组同学经讨论认为溶液中的溶质除了H2SO4外,可能还含有:
猜想Ⅰ:FeSO4 猜想Ⅱ:Fe2(SO4)3 猜想Ⅲ: 。
【实验探究】
①老师认为无需实验就可将猜想Ⅰ排除,理由是 。
②取少量上述溶液于试管中, (简述实验照作步骤及现象),说明猜想Ⅲ成立。
【分析讨论】
①含有稀硫酸的硫酸亚铁溶液久置空气中生成硫酸铁和水,其化学方程式为 。
②为了防止硫酸亚铁溶液变成硫酸铁,可采取的一种措施是 。
【拓展应用】
通过上述探究,发现硫酸亚铁和硫酸铁在一定条件下可以相互转化,我们还学习过哪些物质之间可以通过一步反应相互转化的,请举例说明 。
2.(2023·江苏徐州·校考模拟预测)兴趣小组的同学对金属的某些性质进行相关探究。
【实验回顾】
(1)用坩埚钳夹住一片铝箔在酒精灯上加热至较高温度时,轻轻摇晃,发现熔化的铝不滴落。请解释原因 (用方程式表示)。
【实验探究】铝与氯化铜溶液的反应:将打磨过的铝片放在15%氯化铜溶液中,观察到铝片表面逸出大量无色气体,且附着红色物质,过一段时间还有白色沉淀产生。利用温度传感器和pH传感器监测实验过程中的相关数据(如图所示)。

【实验反思】
(2)写出生成红色物质的化学方程式为 。
(3)结合图1分析,反应过程中,溶液的酸性变 ,铝和氯化铜溶液反应生成的无色气体是 (填名称)。
【提出问题】白色沉淀的化学成分是什么?
【查阅资料】①氯化亚铜(CuCl)是难溶于水的白色固体。②CuCl可与浓氨水反应生成无色的和Cl-。
③在空气中易被氧化变为蓝色;Cl-可与硝酸银溶液反应,产生白色沉淀。
【实验方案】
(4)将上述实验中产生的沉淀过滤出来,并洗涤干净后,加入浓氨水,沉淀溶解得到无色溶液,将无色溶液分为两份,进行实验。
操作步骤 实验现象 实验结论
用试管取其中一份溶液,滴加适量AgNO3溶液 该溶液中含有Cl-
将另一份溶液置于空气中一段时间 该溶液中含有
【实验结论】通过实验可以确定,该白色固体是CuCl。
【反思与评价】
(5)Al和溶液反应为什么会出现CuCl呢?大家猜测可能是Cu和溶液反应生成了CuCl,小组同学将Cu粉与15%CuCl2溶液混合,没有观察到白色沉淀。在老师的启发下,结合图2“温度-时间变化曲线”,对实验进行改进,证明了Cu与CuCl2溶液反应生成CuCl。请你写出改进后的实验方案是 。经过讨论CuCl是Cu与CuCl2化合反应生成。
【思维拓展】
(6)金属锌、铜和稀硫酸构成化学电池(如图)。观察到铜片表面有气泡(H2),小电珠发光、烧杯中溶液始终无色。下列关于实验的分析正确的是________。(填序号)

A.铜与稀硫酸发生了置换反应
B.铜的金属活动性变得比锌强
C.烧杯中溶液的pH会逐渐增大
D.该装置将电能转化为化学能
E.发生的反应为:
3.(2023·江苏徐州·模拟预测)某学校项目学习小组进行了如下探究。
【查阅资料】a.鸡蛋壳主要成分是碳酸钙,其他成分对实验影响忽略不计。鸡蛋壳、牙齿分别与含氟牙膏反应的化学原理相似。
b.电导率越大,溶液导电性越强,离子浓度越大。
实验一:做无壳鸡蛋
【实验步骤和现象】如图所示,将一个新鲜的鸡蛋放入水中,鸡蛋沉入水底。加入过量浓盐酸后,鸡蛋壳表面出现气泡,一会儿鸡蛋慢慢上浮、露出液面后又下沉,然后再上浮、再下沉,反复多次,最后变成无壳鸡蛋。

【解释与交流】
(1)检验上述鸡蛋壳表面产生气泡成分的原理为 (请用化学方程式表示)。
(2)鸡蛋露出液面后又下沉的原因是 ,左侧杯中水的作用是 。
实验二:鸡蛋壳溶解
(3)在20℃时,向烧杯中加入蒸馏水,插入电导率传感器,加入蛋壳粉、搅拌,测得电导率随时间的变化关系如图所示。图1中,a~b段电导率变化的原因是 ,b~c段电导率几乎不变化的原因是 。

实验三:鸡蛋壳代替牙齿探究含氟牙膏能否预防龋齿
由资料可知,含氟牙膏(含氟成分为NaF)与鸡蛋壳反应,在其表面生成碳酸钠和氟化钙保护层,反应的化学方程式为CaCO3+2NaF=CaF2+Na2CO3。
(4)先检查图装置的气密性,其方法是 。再称取“用牙膏处理过的鸡蛋壳(用牙膏液浸泡、洗涤、晾干)”于锥形瓶中,用注射器抽取的稀盐酸模拟形成龋齿的酸性环境,连接好装置,打开开关,将稀盐酸快速压入锥形瓶,关闭开关,测得压强随时间的变化关系如图所示。用“未用牙膏处理的鸡蛋壳”重复上述实验,这样做的目的是 。

【反思评价】
(5)图3中x~y段压强增大的主要原因是 。
(6)根据实验三的数据分析,含氟牙膏能预防龋齿,理由是 。
4.(2023·江苏徐州·模拟预测)在学习了常见的酸和碱后,某化学兴趣小组的同学围绕“酸碱中和反应”,在老师引导下开展实验探究活动,请你参与下列活动。
【实验探究】将氢氧化钾溶液与稀硫酸混合,观察不到明显现象,为证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了反应,三位同学进行了以下实验。

(1)测定溶液pH变化的方法
甲同学在实验过程中测得pH变化如图1所示,则该同学是将 (填字母序号)。
a.氢氧化钾溶液滴入稀硫酸中
b.稀硫酸滴入氢氧化钾溶液中
(2)测混合过程中的温度变化
乙同学在实验过程中测得反应混合溶液的温度变化如图2所示,说明稀硫酸与氢氧化钾溶液发生的反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。图2中B点表示的含义是 。
(3)借助于酸碱指示剂
丙同学通过图3所示实验,他观察到溶液由红色变成无色,也证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了化学反应,反应的化学方程式为 。
【提出问题】针对反应后溶液中溶质的成分,大家纷纷提出了猜想。
【猜想与假设】
猜想一:只有K2SO4;猜想二:有K2SO4和H2SO4;猜想三:有K2SO4和KOH。
【进行实验】
(4)为了验证猜想,学习小组选用Fe2O3粉末、BaCl2溶液,进行如下探究:
实验方案 实验操作 实验现象 实验结论
方案一 取少量反应后的溶液于试管中,加入Fe2O3粉末 溶液中有H2SO4,猜想二正确
方案二 取少量反应后的溶液于试管中,滴加BaCl2溶液 产生白色沉淀 溶液中有H2SO4,猜想二正确
【实验结论】通过探究,同学们一致确定猜想二是正确的。
【评价与反思】
(5)丁同学针对上述方案提出疑问,认为方案二是不合理的,理由是 。
(6)同学们经过反思与讨论,最后认为方案一中的Fe2O3粉末可以用下列的某些物质代替,也能得到同样的实验结论,请你选出可用药品的字母序号 。
A.Mg B.CuO C.KCl D.Na2CO3
5.(2023·江苏徐州·校考一模)化学反应是化学研究的重要范畴,但是有的实验会伴随明显现象,有的实验并无现象,某兴趣小组对部分化学变化进行研究,请根据实验内容,回答问题:
【实验内容一】探究反应是否发生
(1)实验一:向装有CuO的试管中加入一定量的稀硫酸,观察到氧化铜完全溶解,溶液变蓝色,该反应的化学方程式为 ,
(2)实验二:为呈现明显现象,利用如图所示装置进行实验:向盛满二氧化碳的广口瓶中滴加氢氧化钠浓溶液,发现小气球胀大,产生该现象的原因用化学方程式表示为: 。
(3)实验三:为了证明NaOH溶液和稀硫酸发生了反应,该组同学设计了如图所示实验,传感器测定的pH和温度随溶液质量变化情况见图二、图三。
图一中的B溶液是 ,图三中的M与图二中X、Y、Z中的 数值相等。
(4)【实验内容二】探究实验三溶液反应后的溶质成分
【实验猜想】一:
二:Na2SO4和NaOH
三:Na2SO4和H2SO4
四:Na2SO4、H2SO4和NaOH
兴趣小组成员一致认为猜想四不合理,理由是 。
【实验方案】为确认哪个猜想成立,兴趣小组进行如下实验:
分别取样于试管中 步骤 现象 结论
向其中一份滴加CuSO4溶液,振荡、静置 猜想二不成立
向另一份滴加Ba(NO3)2溶液,振荡、静置 出现白色沉淀 猜想三成立
【实验反思】
(5)小组成员认为实验方案不能得出猜想三成立,若要检验猜想三,应改用 试剂。
(6)从微观角度分析,氢氧化钠溶液和稀硫酸反应的实质是: 。
6.(2023·江苏徐州·模拟预测)在学习了常见的酸和碱后,某化学兴趣小组的同学围绕“酸碱中和反应”,在老师引导下开展实验探究活动,请你参与下列活动。
(1)运输化学药品浓硫酸的车辆,应该张贴的标志为___________。
A. B.
C. D.
【实验探究】将氢氧化钾溶液与稀硫酸混合,观察不到明显现象,为证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了反应,三位同学进行了以下实验。
(2)测定溶液pH变化的方法:甲同学在实验过程中测得pH变化如图1所示,则该同学是将 (填字母)。
a.稀硫酸滴入氢氧化钾溶液中 b.氢氧化钾溶液滴入稀硫酸中
(3)测混合过程中的温度变化:乙同学在实验过程中测得反应混合溶液的温度变化如图2所示,说明稀硫酸与氢氧化钾溶液发生的反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。
借助于酸碱指示剂:丙同学通过图3所示,探究稀硫酸和氢氧化钾溶液的反应实验:
(4)根据上述实验中的现象,可确定稀硫酸和氢氧化钾溶液发生了化学反应,反应的化学方程式为 。
【提出问题】针对反应后溶液中溶质的成分,大家纷纷提出了猜想。
【猜想与假设】猜想一:只有K2SO4;
猜想二:有K2SO4和H2SO4;
猜想三:有K2SO4和KOH。
【进行实验】
(5)为了验证猜想,学习小组选用CuO粉末、Ba(NO3)2溶液,进行如下探究:
实验方案 实验操作 实验现象 实验结论
方案一 取少量反应后的溶液于试管中,加入CuO粉末 溶液中有H2SO4,猜想二正确
方案二 取少量反应后的溶液于试管中,滴加Ba(NO3)2溶液 产生白色沉淀 溶液中有H2SO4,猜想二正确
【实验结论】通过探究,同学们一致确定猜想二是正确的。
【评价与反思】
(6)丁同学针对上述方案提出疑问,认为方案二是不合理的,理由是 。
(7)同学们经过反思与讨论,最后认为方案一中的CuO粉末可以用下列的某些物质代替,也能得到同样的实验结论,请你选出不可代替的药品字母序号:___________。
A.Cu B.Fe2O3 C.Mg D.Na2CO3
(8)分析反应后所得溶液中溶质的成分时,除了考虑生成物外,还要考虑 。
7.(2023·江苏徐州·统考一模)某化学兴趣小组的同学做了以下两个实验:
①CuSO4溶液和BaCl2溶液反应
②CuSO4溶液和NaOH溶液反应
(1)补全反应式:① ;②
(2)实验结束后,将两个实验后的废液倒入到同一干净的烧杯中,充分混合后过滤,得到滤液呈无色。则滤液中一定不含的离子是 。取少量滤液于试管中,用pH计测得其pH值为7,则滤液呈 性(选填“酸”、“碱”、“中”)。
(3)该小组的同学对滤液中溶质成分继续进行如下探究:
【提出问题】滤液中溶质成分是什么?
【做出猜想】小红认为:只有NaCl;小亮认为:可能有NaCl、BaCl2;
小明认为:可能有NaCl、BaCl2、Na2SO4
【交流与验证】
①从物质共存的角度分析: 同学的猜想一定不正确。
②你的猜想是:可能有 。
③设计实验验证猜想。
实验操作 实验现象 实验结论
取少量滤液于试管中,滴加适量 溶液 无明显现象 小亮猜想不正确
取少量滤液于试管中,滴加适量BaCl2溶液 你的猜想成立
8.(2023·江苏徐州·模拟预测)淘宝上出售一种果蔬洗涤盐,网页图片说明如右下图所示。小琪同学购买一袋,到学校化学实验室,在老师的指导下和兴趣小组的同学一起探究其成分,同学们设计实验方案并进行下列实验。
【实验探究】
实验步骤 实验现象 分析与结论
(1)观察洗涤盐为白色固体,取适量加入水中,再滴加2滴酚酞试液 洗涤盐溶于水为无色液体,滴加酚酞试液,溶液变为红色。 洗涤盐溶液pH 7(填“=”“>”“<”)。
(2)取适量洗涤盐放入试管中,加入稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水 洗涤盐中含有碳酸盐
【查阅资料1】钠的化合物灼烧时火焰呈黄色。
【进行实验】小琪取洗涤盐洒在酒精火焰上灼烧,呈现明亮的黄色。
【得出结论】小琪同学认为洗涤盐的成分是碳酸钠。
小元同学提出质疑,原因是(用方程式表示) 。
【猜想假设】他提出三种猜想:
猜想一:碳酸钠
猜想二:碳酸氢钠
猜想三: 。
【查阅资料2】
碳酸氢钠受热易分解,生成碳酸钠、二氧化碳和水,碳酸钠受热不易分解。
【继续实验】
实验步骤 实验现象 分析与结论
(3)称量5g果蔬洗涤盐放入试管,塞上单孔橡皮塞,并连接气体收集装置,充分加热、干燥、称量 有气泡产生,剩余固体质量为4.78g 洗涤盐中含有
(4)将(3)加热后的固体全部溶于水,滴加足量氯化钙溶液,充分反应后过滤,干燥,称量 得到白色沉淀4.2g 猜想 正确
【巩固提升】请写出【继续实验】中实验步骤(4)发生反应的化学方程式 。
【拓展延伸】你认为该图片上的内容是否有伪科学的宣传?请指出并说明理由 。
9.(2023·江苏徐州·校考二模)市场上常见的苏打水有苏打气泡水和无汽苏打水两种。它们的主要成分中都含有碳酸氢钠,俗称小苏打。苏打气泡水中含有大量二氧化碳,瓶盖一打开就有大量气泡产生,所以叫气泡水。无汽苏打水则不含二氧化碳,但小明认为他喝入体内也会产生二氧化碳,主要原因是 (用化学方程式表示)。某化学兴趣小组同学对碳酸氢钠产生了兴趣,于是对其性质进行探究。
【查阅资料】①碳酸氢钠的溶解度如下:
温度 10℃ 20℃ 30℃ 40℃
溶解度 8.1g 9.6g 11.1g 12.7g
②碳酸氢钠固体在潮湿的空气中久置或受热(50℃以上)分解均生成 Na2CO3、H2O和CO2。
③很多浓酸稀释过程中都伴随着放热过程。
探究1:NaHCO3溶液与盐酸反应的热效应
室温下(20℃),边搅拌边向盛有0.5 g NaHCO3固体的烧杯中加入10mL水,测得温度为18.5℃;恢复至室温后,向烧杯中加入过量10mL质量分数为20%的盐酸(20℃),搅拌,测得温度为20.8℃。
(1)实验中配制的 NaHCO3溶液 (填“是”或“不是”)饱和溶液。
(2)由上述实验可知:NaHCO3固体溶于水 (填“放热”或“吸热”)。有同学认为由上述实验得出 NaHCO3溶液与盐酸反应放热的结论并不可靠,理由是 。
探究2:对碳酸钠、碳酸氢钠和稀盐酸的反应进行探究,实验装置如图1所示。
分别取等体积、含碳元素质量相同的碳酸钠和碳酸氢钠稀溶液(各滴两滴酚酞溶液),以及相同体积、相同浓度的足量稀盐酸进行实验。实验时,溶液颜色变化记录如下表,广口瓶内压强随时间变化图像如图2所示。
滴入酚酞溶液 滴入稀盐酸,溶液颜色变化
碳酸钠溶液 红色 红色→浅红色→无色
碳酸氢钠溶液 浅红色 浅红色→无色
(3)由图像中信息得到结论:相同条件下, 和稀盐酸反应产生二氧化碳较慢。请结合上表中的信息,分析得到这一结论的理由: 。
探究3:久置的 NaHCO3样品中 NaHCO3含量的测定:
将一瓶在潮湿空气中久置的 NaHCO3样品(假设只有NaHCO3和Na2CO3)混合均匀后,称取20.0g混合物,加热至恒重,称其质量为16.9g。
(4)①计算样品中 NaHCO3的质量分数。 (写出计算过程)
②若上述测定过程中未加热至恒重,则测得 NaHCO3的质量分数将 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
10.(2023·江苏徐州·模拟预测)水产养殖的速效增氧剂“鱼浮灵”的主要成分是过氧碳酸钠(aNa2CO3﹒bH2O2)。某化学研究小组对“鱼浮灵”的制备、成分测定及增氧原理进行了如下探究。
查阅资料:①过氧碳酸钠有Na2CO3和H2O2的双重性质;50℃开始分解。
②过氧碳酸钠在异丙醇(有机溶剂)中的溶解度较低。
Ⅰ、“鱼浮灵”的制备:
实验室用Na2CO3与稳定剂的混合溶液和30%的H2O2溶液反应制备过碳酸钠,实验装置如下图所示。
(1)反应温度不能超过20°C的原因是 。
(2)反应结束后,停止搅拌,向反应液中加入异丙醇,静置过滤、洗涤、干燥,获得过氧碳酸钠固体。加入异丙醇的目的是 。
Ⅱ、“鱼浮灵”的成分测定。
(3)定性检测过氧碳酸钠溶液中的成分。完成下列实验报告。
实验序号 实验步骤 实验现象 解释或结论
① 取样,加入MnO2粉末,用带火星的木条伸入试管内 木条复燃 反应的化学方程式
② 溶液中含有Na2CO3
实验③:称取一定质量的“鱼浮灵”样品于小烧杯中,加适量水溶解,向小烧杯中加入足量Ba(OH)2溶液,过滤、洗涤、干燥,得到碳酸钡(BaCO3)固体3.94g。
实验④:另称取相同质量的“鱼浮灵”样品于锥形瓶中,加入足量稀硫酸,再逐滴加入高锰酸钾溶液,充分反应,消耗KMnO4的质量为1.896g,该反应的原理:

(4)请通过计算确定过氧碳酸钠的化学式为 (已知:相对分子质量KMnO4158,BaCO3197)。
Ⅲ、“鱼浮灵”的增氧原理。
研究小组通过测定常温下相同时间内水溶液中溶解氧的变化,探究、OH-对H2O2分解速率的影响,设计了对比实验,实验数据记录如下表。
编号 ① ② ③ ④ ⑤
试剂 H2O 4%H2O2溶液 Na2CO3固体4%H2O2溶液 NaOH溶液4%H2O2溶液 NaOH溶液4%H2O2溶液
pH 6.96 6.01 8.14 8.15 9.26
溶解氧(mg﹒L-1) 5.68 6.44 9.11 9.12 10.97
(5)由实验②可知,常温下,过氧化氢水溶液呈 (填“酸性”、“中性”或“碱性”)。
(6)过氧碳酸钠可以速效增氧的原理是 。
11.(2023·江苏徐州·模拟预测)达州盛产天然气,有“中国气都”之称的美誉。天然气的主要成分是甲烷(CH4),我校化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣,请你参与:
【提出问题】:甲烷燃烧后生成哪些物质?
【查阅资料】:含碳元素的物质完全燃烧生成CO2,不完全燃烧生成CO;无水CuSO4遇水变蓝。
【猜想与假设】:甲:CO2 、H2O ; 乙:CO 、 H2O; 丙: NH3 、CO2 、H2O; 丁: CO2 、CO 、 H2O 。
你认为 同学的猜想一定是错误的,理由是 。
【实验探究】:为了验证上述猜想与假设,将甲烷在一定量的O2中燃烧的产物依次通过下列装置:

(1)A、B装置的顺序能否颠倒?(填“能"或“否”) ,实验中用纯净O2而不用空气的原因是 。
(2)实验中观察到A中无水CuSO4变蓝,B、D中澄清石灰水变浑浊,C中黑色粉末变成红色,由此推断 同学猜想成立。
(3)请写出B中澄清石灰水变浑浊、C中黑色粉末变成红色的化学方程式: 、 。
【反思与交流】:为避免有毒的CO污染环境,所以含碳元素的物质燃烧必须满足的条件是 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1. 反应物的接触面积 Cu2+、H+ FeSO4、Fe2(SO4)3 FeSO4溶液是浅绿色 加入酸性高锰酸钾溶液,溶液褪色 密封保存或者向硫酸亚铁溶液加铁粉 一氧化碳和二氧化碳或二氧化碳和碳酸钙或氢气和水(合理即可)
【详解】(1)铁丝在空气中很难燃烧,但将高温铁水击向高空后,铁水在空气中散开,与空气充分接触,剧烈燃烧,说明铁能否燃烧与反应物的接触面积有关;
(2)溶液呈酸性,说明溶液中含有氢离子,硫酸铜是由铜离子和硫酸根离子构成的,其溶液呈酸性,则硫酸铜溶液中含有的阳离子有铜离子和氢离子,符号为Cu2+和H+;铁与稀硫酸反应生成氢气和硫酸亚铁,反应方程式为;
(3)[提出假设]铁与稀硫酸反应会生成硫酸亚铁,由查阅资料可知硫酸亚铁易与空气中的氧气反应生成硫酸铁,故溶液中的溶质除了H2SO4外,可能还含有硫酸亚铁,或硫酸铁,或硫酸亚铁和硫酸铁,故猜想Ⅲ填FeSO4、Fe2(SO4)3;
[实验探究]①FeSO4溶液是浅绿色,而实验中溶液为黄色,故溶质除了硫酸不可能只含有硫酸亚铁;②溶液为黄色说明溶液中含有硫酸铁,猜想Ⅲ成立,说明溶液中还含有Fe2+,含Fe2+的溶液能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故实验操作及现象为加入酸性高锰酸钾溶液,溶液褪色;
[分析讨论]①含有稀硫酸的硫酸亚铁溶液久置空气中生成硫酸铁和水,是硫酸亚铁和硫酸及空气中的氧气反应生成了硫酸铁和水,反应方程式为;
②硫酸亚铁易与空气中的氧气反应生成硫酸铁,硫酸铁溶液能与铁反应生成硫酸亚铁,故为了防止硫酸亚铁溶液变成硫酸铁,可密封保存或者向硫酸亚铁溶液中加铁粉;
[拓展应用]一氧化碳在点燃的条件下可以生成二氧化碳,二氧化碳与碳在高温条件下可以反应生成一氧化碳;二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙,碳酸钙与稀盐酸可以反应生成二氧化碳;氢气在点燃的条件下可以反应生成水,水在通电的条件下可以生成氢气;故一氧化碳和二氧化碳或二氧化碳和碳酸钙或氢气和水都可以通过一步反应相互转化。
2.(1)
(2)
(3) 强 氢气
(4) 有白色沉淀 溶液由无色变蓝色
(5)取Cu与15%的溶液混合加热,观察实验现象
(6)CE
【详解】(1)铝在加热条件下与氧气反应生成氧化铝,化学方程式为,氧化铝熔点较高,熔化的铝被包在氧化铝内,不滴落;
(2)在金属活动性顺序表中铝在铜的前面,铝能将铜从它的盐溶液中置换出来,生成红色的铜单质,化学方程式为,故填:;
(3)由图1可知随着反应的进行,溶液的pH值越来越小,即溶液的酸性越强。溶液呈酸性,在金属活动性顺序表中铝在氢的前面,能与酸反应生成氢气,所以铝和氯化铜溶液反应生成的无色气体是氢气;
(4)根据结论该溶液中含有Cl-,硝酸银与氯离子反应会生成氯化银白色沉淀,所以可观察到有白色沉淀生成,故填:有白色沉淀生成;
由资料可知在空气中易被氧化变为蓝色,所以将溶液置于空气中一段时间,空气中的氧气会将氧化,观察到溶液由无色变蓝色,故填:溶液由无色变蓝色;
(5)结合图1和图2可知在50 °C时溶液的pH值开始出现明显的变化,所以开始在常温下将Cu粉与15%CuCl2溶液混合没有明显现象,还应考虑是否是温度的原因,改进的实验方案是取Cu与15%的 CuCl2 溶液混合加热,观察实验现象,故填:取Cu与15%的 CuCl2 溶液混合加热,观察实验现象;
(6)铜锌原电池的原理是:铜、锌两电极,一同浸入稀H2SO4时,由于锌比铜活泼,容易失去电子,锌被氧化成Zn2+进入溶液,电子由锌片通过导线流向铜片,溶液中的H+从铜片获得电子,被还原成氢原子,氢原子结合成氢分子从铜片上放出,所以总反应是锌与稀硫酸反应生成氢气和硫酸锌。
A.在金属活动性顺序表中铜在氢的后面,不能与稀硫酸反应,A错误,不符合题意;
B.在金属活动性顺序表中铝在铜的前面,即铝的金属活动性比铜强,B错误,不符合题意;
C.锌与稀硫酸反应生成氢气,氢离子被消耗,溶液酸性变弱,溶液pH值增大,C正确,符合题意;
D.化学电池将化学能转变为了电能,D错误,不符合题意;
E.锌与稀硫酸反应生成氢气和硫酸锌,化学方程式为,E正确,符合题意;
故选CE。
3.(1)
(2) 部分气体脱离鸡蛋壳,浮力减小 对照实验
(3) 蛋壳中部分碳酸钙逐渐溶解,溶液中离子浓度增大 碳酸钙溶解达到基本饱和,离子浓度基本不变
(4) 打开开关,拉动(或推动)注射器活塞,松开后,活塞回到原位,说明气密性良好 作对照实验
(5)碳酸盐与稀盐酸反应生成CO2气体,瓶内压强变大
(6)单位时间内用含氟牙膏处理过的蛋壳反应生成二氧化碳气体更少,压强更小、消耗掉的鸡蛋壳更少
【详解】(1)鸡蛋壳主要成分是碳酸钙,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,能使澄清石灰水变浑浊,故可用澄清石灰水检验二氧化碳,该反应的化学方程式为:;
(2)由于反应产生气体,则气体会使鸡蛋上浮,但当鸡蛋露出液面后,部分气体脱离鸡蛋壳,浮力减小,则鸡蛋又下沉下去;
左侧杯中水的作用是:对照实验,排除水的干扰;
(3)图1中,a~b段电导率变化的原因是蛋壳中部分碳酸钙逐渐溶解,则溶液中离子浓度增大,则电导率增大;
b~c段电导率几乎不变化的原因是:当碳酸钙溶解达到饱和时,溶液中离子浓度基本不变,则电导率几乎不变;
(4)先检查图装置的气密性,其方法是打开开关,拉动(或推动)注射器活塞,松开后,活塞回到原位,说明气密性良好;
用“未用牙膏处理的鸡蛋壳”重复上述实验,是与“用牙膏处理过的鸡蛋壳(用牙膏液浸泡、洗涤、晾干)”的实验做对比,用牙膏处理过的鸡蛋壳与稀盐酸反应速率慢,说明含氟牙膏能预防龋齿;
(5)图3中x~y段压强增大的主要原因是碳酸钙与盐酸反应生成二氧化碳气体,气体增多,则瓶内压强增大;
(6)由图可知,单位时间内用含氟牙膏处理过的蛋壳反应生成二氧化碳气体更少,压强更小、消耗掉的鸡蛋壳更少,则说明含氟牙膏能预防龋齿。
4.(1)a
(2) 放热 KOH和H2SO4恰好完全反应
(3)2KOH+H2SO4=K2SO4+2H2O
(4)固体粉末减少(或消失),溶液变成黄色
(5)K2SO4与BaCl2反应也会产生白色沉淀,无法证明H2SO4一定存在
(6)ABD
【详解】(1)由pH变化曲线可知,溶液刚开始pH<7,呈酸性,此时溶液应是H2SO4溶液,随着溶液的加入,溶液pH逐渐增大到7,最后大于7,所以应是将KOH溶液滴入H2SO4溶液中,故选:a;
(2)由图2可知,随着反应的进行溶液温度升高,说明酸碱中和反应为放热反应,B点此时温度达到最高值,证明KOH和H2SO4恰好完全反应;
(3)氢氧化钾与硫酸反应生成硫酸钾和水,反应的化学方程式为2KOH+H2SO4=K2SO4+2H2O;
(4)方案一:实验结论是猜想二正确,反应后溶液中含有硫酸,取少量反应后的溶液于试管中,加入Fe2O3粉末,氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水,可观察到固体粉末减少(或消失),溶液变成黄色;
(5)方案二是不合理的,理由是K2SO4与BaCl2反应也会产生白色沉淀,无法证明H2SO4一定存在;
(6)A、Mg与硫酸反应生成氢气,观察到有气泡产生,能证明有硫酸存在,符合题意;
B、CuO与硫酸反应生成硫酸铜和水,硫酸铜溶液为蓝色,观察到固体溶解,溶液变蓝色,能证明有硫酸存在,符合题意;
C、KCl与硫酸不反应,不能证明有硫酸存在,不符合题意;
D、Na2CO3与硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,观察到有气泡产生,能证明有硫酸存在,符合题意;
故选:ABD。
5.(1)CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
(2)CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
(3) 稀硫酸 Y
(4) Na2SO4 H2SO4和NaOH不能共存 无明显现象
(5)紫色石蕊
(6)氢离子与氢氧根离子结合成水
【详解】(1)金属氧化物和酸反应生成盐和水,所以该反应的化学方程式为CuO+H2SO4=CuSO4+H2O;
(2)气球体积变大,说明内部压强减小,因此二氧化碳与氢氧化钠发生了反应,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,书写化学方程式注意配平,所以化学方程式为CO2+2NaOH = Na2CO3+ H2O;
(3)滴加B后溶液pH变小,且刚开始时pH大于7,说明是酸滴加到碱中,因此B为稀硫酸;酸碱发生中和反应放出热量,完全反应时,温度最高,因此M点对应Y;
(4)【实验猜想】酸碱发生中和反应,不能同时存在,故答案为:硫酸与氢氧化钠不能共存;
【实验方案】猜想二不成立,说明没有氢氧化钠,氢氧化钠不与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀,所以看不到蓝色沉淀,证明猜想二不成立,故答案为:没有蓝色沉淀产生或者无明显现象;
(5)猜想含有硫酸,因此利用酸能够使紫色石蕊产生变红色现象,所以可以加入紫色石蕊即可;故答案为:紫色石蕊;
(6)中和反应发生的是氢离子与氢氧根离子的反应,而钠离子和硫酸根离子不参与反应。
6.(1)D
(2)b
(3)放热
(4)
(5)黑色固体逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色
(6)K2SO4与Ba(NO3)2反应也会产生白色沉淀,无法证明H2SO4一定存在
(7)A
(8)反应物是否过量(反应物是否有剩余)
【详解】(1)A、该标志的含义为物质为易燃固体;
B、该标志的含义为有毒物品;
C、该标志的含义为物质为易燃液体;
D、该标志的含义为物质具有腐蚀性;
浓硫酸具有强腐蚀性,应张贴腐蚀品标志,故选D;
(2)根据溶液pH值的变化可知,溶液的初始pH值小于7,显酸性,随着反应的进行pH逐渐增大,则实验时是将氢氧化钾溶液滴入稀硫酸中;故选b;
(3)根据图示可知随着反应的进行,溶液的温度逐渐升高,则说明反应为放热反应;当反应恰好完全进行时温度达到最大值,随后反应停止,溶液温度逐渐恢复到室温;
(4)稀硫酸与氢氧化钾反应生成硫酸钾与水,反应的化学方程式为:;
(5)方案一实验结论为溶液中含有H2SO4,CuO能与H2SO4反应生成CuSO4与H2O,氧化铜为黑色的固体,硫酸铜的溶液为蓝色,则反应的实验现象为:黑色固体逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色;
(6)硫酸钾与硫酸都能与硝酸钡反应生成硫酸钡白色沉淀,则无法证明溶液中一定含有H2SO4;
(7)A、金属活动性Cu<H,铜不能与硫酸反应,也不能与K2SO4、KOH反应,则无法取代CuO,故选项符合题意;
B、Fe2O3能与H2SO4生成硫酸铁与水,不能与硫酸钾、氢氧化钾反应,则可以代替CuO,故选项不符合题意;
C、金属活动性Mg>H,则镁能与稀硫酸反应生成硫酸镁与氢气,不能与硫酸钾、氢氧化钾反应,则可以代替CuO,故选项不符合题意;
D、碳酸钠能与稀硫酸反应生成硫酸钠、水与二氧化碳,不能与硫酸钾、氢氧化钾反应,则可以代替CuO,故选项不符合题意;
故选A;
(8)分析溶液中物质反应后溶质的成分时,既要考虑反应的生成物,也要考虑反应物是否过量,过量的反应物会剩余在溶液中。
7.(1) CuCl2 Cu(OH)2↓
(2) Cu2+/铜离子 中
(3) 小明 NaCl、Na2SO4(名称或化学式均可) Na2CO3或Na2SO4(或含可溶性杂质或或的可溶性物质)(名称或化学式均可) 有白色沉淀生成
【详解】(1)两个反应均属于复分解反应,复分解反应是两种化合物反应交换生成生成另外两种化合物,硫酸铜和氯化钡反应生成的另一种物质是CuCl2;硫酸铜和氢氧化钠反应生成的另一种物质是。
(2)由于溶液中含有铜离子时显蓝色,而滤液呈无色,则说明滤液中一定不含的离子是铜离子;
pH=7的溶液显中性。
(3)①由于氯化钡能与硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀,即两种物质不共存,则小明同学的猜想一定不正确。
②当硫酸钠过量时,溶液中的溶质为NaCl、Na2SO4。
③小亮猜想不正确,则溶液中不含氯化钡,而氯化钡能与硫酸钠(或碳酸钠)反应生成硫酸钡(或碳酸钡)沉淀,则可向滤液中滴加适量硫酸钠(或碳酸钠);
氯化钡能与硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀,则现象为有白色沉淀生成。
8. > 生成气体、石灰水变浑浊 碳酸钠和碳酸氢钠 碳酸氢钠/NaHCO3 三 有;任何物质都是由化学物质组成的,该洗涤盐含有化学物质碳酸钠、碳酸氢钠,故有伪科学的宣传
【详解】实验探究:
(1)pH>7显碱性,pH=7显中性,pH<7显酸性,碱性溶液能使酚酞试液变红色;实验现象为溶液变红色,说明溶液显碱性,pH>7;
(2)稀盐酸能和碳酸盐反应生成二氧化碳气体,二氧化碳可使澄清石灰水变浑浊,故实验现象为:生成气体、石灰水变浑浊;
得出结论:
碳酸氢钠也会和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体:;故也可能为碳酸氢钠;
猜想假设:
碳酸氢钠也可以和稀盐酸生成二氧化碳气体,结合猜想一二可知,猜想三为:碳酸钠和碳酸氢钠;
继续实验:
(3)碳酸钠受热不分解,碳酸氢钠受热不稳定分解生成二氧化碳、水、二氧化碳;加热固体有气泡产生,剩余固体质量为4.78g<5g,说明洗涤盐中含有碳酸氢钠;
(4)假设5g全部为碳酸氢钠
则最终生成碳酸钙沉淀约为3.0g;
如果5g全部为碳酸钠
由实验数据可知,最终生成白色沉淀3.0g<4.2g<4.7g,故为碳酸钠和碳酸氢钠的混合物,猜想三正确;
巩固提升:
实验步骤(4)发生反应为碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠:;
拓展延伸:
任何物质都是由化学物质组成的,该洗涤盐含有化学物质碳酸钠、碳酸氢钠,故有伪科学的宣传。
9. 不是 吸热 盐酸的稀释过程可能放热 碳酸钠/Na2CO3 碳酸钠先和稀盐酸反应生成碳酸氢钠,然后碳酸氢钠和盐酸反应生成二氧化碳气体 由于碳酸氢钠受热分解,固体质量的减小即为二氧化碳和水的质量:20.0g-16.9g=3.1g
设20.0g混合物中碳酸氢钠的质量为x.
故样品中 NaHCO3的质量分数为42% 偏小
【详解】人体胃液中含有盐酸,碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:
探究1:
(1)20℃时碳酸氢钠的溶解度为9.6g,则有10mL水中最多溶解0.96g碳酸氢钠,实验过程中只加入0.5g,所得溶液不是饱和溶液,故填:不是;
(2)碳酸氢钠溶于水的过程中温度由20℃变为18.5℃,温度降低,说明NaHCO3固体溶于水吸收热量;室温时,向烧杯中加入20℃的盐酸温度变为20.8℃,温度升高,可能是反应放热也可能是盐酸溶于水稀释的过程放热,不能确定是NaHCO3溶液与盐酸反应放热,故填:吸热;盐酸的稀释过程可能放热。
探究2:
(3)从图中可以看出,碳酸钠先和稀盐酸反应生成碳酸氢钠,然后碳酸氢钠和盐酸反应生成二氧化碳气体,所以碳酸氢钠产生二氧化碳的速率快,碳酸钠产生二氧化碳的速率慢;
探究3:
(4)①见答案;
②若在加热过程中未加热至恒重,说明碳酸氢钠没有完全分解,则测得NaHCO3的质量分数将偏小,故填:偏小。
【点睛】本题考查了物质的性质以及根据化学方程式的计算,根据化学方程式计算时,第一要正确书写化学方程式,第二要使用正确的数据,第三计算过程要完整。
10. 常温下,鱼浮灵在水中能很快的分解产生氧气,温度越高,分解速度越快 使过氧碳酸钠固体尽可能多的析出 取样,加入适量稀盐酸,用蘸有澄清石灰水的玻璃片放在试管口 试管内有气泡冒出,澄清石灰水变浑浊 2Na2CO3 3H2O2 酸性 过氧碳酸钠中含有碳酸钠,碳酸钠易溶于水,溶液呈碱性,加快了过氧化氢的分解,使水中溶解氧迅速增加
【详解】(1)鱼浮灵在常温下就能分解,且随着温度的升高,分解速度加快,所以该实验必须在反应温度不能超过20°C
(2)根据“过氧碳酸钠在异丙醇(有机溶剂)中的溶解度较低”可知,加入异丙醇能降低过氧碳酸钠的溶解度,使它能够尽可能多的析出
(3)①过氧化氢在二氧化锰作用下分解生成水和氧气,其反应的化学文和式为:
②要测定碳酸钠,使用稀盐酸和澄清石灰水,如果含有碳酸钠,会与稀盐酸反应生成二氧化碳,则澄清石灰水会变浑浊,所以其操作为取样,加入适量稀盐酸,用蘸有澄清石灰水的玻璃片放在试管口;
③其现象是试管内有气泡冒出,澄清石灰水变浑浊
(4)解:设样品中碳酸钠质量为x,过氧化氢质量为y,过氧化碳酸钠化学式为aNa2CO3 bH2O2
由质量关系得
即过氧碳酸钠的化学式是2Na2CO3 3H2O2
(5)由实验2中的数据可知,常温下,过氧化氢水溶液的pH=6.01<7,呈酸性
(6)由鱼浮灵的增氧原理可知,溶液的碱性越强,过氧化氢分解速度越大,溶液中溶液解氧越多,可见过氧碳酸钠可以速效增氧的原理是过氧碳酸钠中含有碳酸钠,碳酸钠易溶于水,溶液呈碱性,加快了过氧化氢的分解,使水中溶解氧迅速增加
11. 丙 化学反应前后元素种类不变,反应物中无氮元素,不能生成氨气 否 空气中含有水蒸气和二氧化碳气体,会干扰实验 丁 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O CO+CuOCu+CO2 需要充足的氧气
【详解】猜想与假设:由题文控制,丙同学的猜想错误,故填丙;
根据质量守恒定律可知化学反应前后元素的种类不变,反应物中是甲烷和氧气,不含有氮元素,生成物中不可能生成氨气,所以丙假设错误,故填化学反应前后元素种类不变,反应物中无氮元素,不能生成氨气。
实验探究:
(1)无水硫酸铜遇到水分变蓝,如果顺序颠倒,由于石灰水中有水,就不能证明混合气体中是否有水,故填否;
由于空气中含有水分和二氧化碳,用空气就无法验证混合气体中是否含有水和二氧化碳,因为到底是混合气体中的水和二氧化碳,还是空气中的水和二氧化碳,无法确定,故填空气中含有水蒸气和二氧化碳气体,会干扰实验。
(2)A中无水CuSO4变蓝说明混合气体中有水,B中石灰水变浑浊说明混合气体中含有二氧化碳,B中石灰水有两个作用:验证二氧化碳的存在,除去二氧化碳;D中澄清石灰水变浑浊,C中红色粉末变成黑色说明具有还原性气体,且与氧化铁反应能生成二氧化碳,所以说明混合气体中含有一氧化碳,即混合气体中含有二氧化碳、一氧化碳和水,即丁同学的猜想正确,故填丁。
(3)B中澄清石灰水变浑浊是因为氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,故反应的化学方程式写为:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
C中红色粉末变成黑色的反应是一氧化碳和氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳,故反应的化学方程式写为:CO+CuOCu+CO2。
反思与交流:由于可燃物不完全燃烧能生成一氧化碳,污染环境,所以要让可燃物完全燃烧,需要充足的氧气,故填需要充足的氧气。
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