题型之一 物质组成成分的探究
1.(2019·云南)某无色溶液X是碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠溶液中的一种或两种溶液的混合溶液。某兴趣小组的同学为探究无色溶液X的成分,开展了如下的探究活动,请你一同参与完成:
【查阅资料】获得如下信息:
(1)氯化钙溶液呈中性,与碳酸氢钠溶液混合不发生反应。
(2)NaHCO3溶液呈碱性,与澄清石灰水反应生成白色沉淀。
【猜想与假设】针对无色溶液X中的溶质成分:
猜想一:含有Na2CO3
猜想二:含有NaHCO3
猜想三:含有__NaOH__
猜想四:是其中两种成分的混合溶液
【实验方案设计】
| 序号 | 实验步骤 | 预设实 验现象 | 预设实 验结论 |
| ① | 取样于烧杯中,滴入过量的氯化钙溶液,过滤 | 产生白色沉淀 | 猜想一__正确__ |
| ② | 取①的滤液于试管中,滴入适量的氢氧化钙溶液 | __无明显现象__ | 猜想二不正确 |
| ③ | 取①的滤液于试管中,滴入__酚酞__溶液 | 溶液变红色 | 猜想三正确 |
【实验反思与拓展】
类比资料信息,NaHCO3与NaOH反应生成质量比为53∶9的两种化合物,请写出反应的化学方程式__NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O__。
2.(2018·昆明)我国西北地区有很多咸水湖,其中最大的是柴达木盆地的察尔汗盐池。某盐湖附近的农民通过“冬天捞碱,夏天晒盐”获得大量湖盐。小伟同学取该湖盐样品进行探究。
【提出问题】该湖盐样品的成分是什么?
【查阅资料】冬天捞碱的“碱”指Na2CO3,夏天晒盐的“盐”指NaCl。
【猜想与假设】猜想一:Na2CO3
猜想二:NaCl
猜想三:Na2CO3和NaCl
【实验探究】
| 实验 | 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| 实验一 | 取少量样品于试管中,加适量水溶解后,加入过量稀HNO3 | 产生能使澄清石灰水变浑浊的气体 | ①猜想__二__不成立 |
| 实验二 | ②向实验一所得的溶液中加入适量的__银溶液__ | ③__产生白色沉淀__ | 猜想三成立 |
(1)反应结束之后通入空气的目的是__将装置B中生成的二氧化碳全部赶入装置D中__。
(2)装置A中浓NaOH溶液的作用是__2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O__(用方程式表示)。
(3)实验结束后测得装置D增重0.44 g,则湖盐样品中Na2CO3的质量分数为__10.6__%(结果精确到0.1%)。
3.(2019·安顺)实验室有一包白色粉末,可能含有Na2SO4、Ba(NO3)2、K2CO3、KOH、CuSO4、Mg(NO3)2和KCl中的一种或几种,为了确定其成分,某化学兴趣小组进行了如下实验探究。
【查阅资料】
CaCl2溶液显中性;K2CO3和“纯碱”的化学性质极其相似;MgCO3微溶于水,不考虑为沉淀。
【实验步骤】
步骤Ⅰ:取一定量样品于烧杯中,加足量水充分溶解,有白色沉淀产生,溶液呈无色。
初步结论:原粉末中一定不含__硫酸铜__。
步骤Ⅱ:将步骤Ⅰ中的混合物过滤,进行下一步实验探究。
【实验探究一】
小明同学对步骤Ⅱ中过滤所得滤液设计了如下的实验探究方案:
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| 取一定量滤液于试管中,加入足量CaCl2溶液,充分振荡后,再滴加酚酞溶液 | 溶液呈红色 | 由此确定原粉末中含有__氢氧化钾__ |
【猜想假设】
小红同学对步骤Ⅱ中过滤所得固体成分提出了如下猜想:
①Mg(OH)2 ②BaSO4 ③BaCO3 ④Mg(OH)2、BaSO4 ⑤BaSO4、BaCO3 ⑥Mg(OH)2、BaCO3 ⑦Mg(OH)2、BaSO4、BaCO3
【实验探究二】
小红同学对猜想设计了如下的实验探究方案:
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| (1)取一定量过滤所得固体于试管中,加入足量稀HCl,充分振荡 | 有气泡产生,沉淀完全溶解 | 上述猜想__③和⑥__可能成立 |
| (2)向(1)试管中,继续滴加足量的NaOH溶液 | 有白色沉淀产生 | 上述猜想__⑥__一定成立 |
【归纳总结】通过上述实验验证,原粉末中仍不能确定的成分是__氯化钾__。
4.(2018·青岛)某兴趣小组在实验室里准备常见酸、碱、盐的性质实验时,发现实验台上摆放的药品中,有一瓶未盖瓶塞且标签破损的溶液(如图),他们决定对这瓶溶液的成分进行探究。
【提出问题】这瓶溶液的溶质是什么?
【获得信息】
(1)酸、碱、盐的性质实验中用到含钠元素的物质有氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠。
(2)实验室里盛放碱性溶液的试剂瓶通常使用橡胶塞。
(3)碳酸氢钠溶液与氯化钡溶液不反应;氯化钡溶液呈中性。
【提出猜想】猜想一:氢氧化钠;猜想二:碳酸钠;猜想三:碳酸氢钠。
【实验探究】
(1)小军取样滴加稀盐酸有__气泡__产生,得出结论:该溶液的溶质是碳酸钠或者是__碳酸氢钠__。
(2)小军另取样加入过量的氯化钡溶液,观察到有__白色沉淀__产生,进而得出结论:该溶液的溶质是碳酸钠。
(3)小华认为小军的结论不完全正确,理由是__露置于空气中的NaOH溶液与空气中的CO2反应也生成碳酸钠__。
小组同学讨论后一致认为还需要进行如下实验:
(4)取小军第二次实验后的上层清液,滴入无色酚酞溶液,溶液呈红色。
【实验结论】这瓶溶液的原溶质是__氢氧化钠__。
【探究启示】实验中取用液体药品时,应注意__应立即盖好瓶盖__。
题型之二 反应后物质成分的探究
1.(2019·昆明)小晨同学从课外读物中得知:在加热条件下,钠与CO2反应的产物可能有C、CO、Na2CO3、Na2O。于是设计实验对产物成分进行探究。
【查阅资料】①BaCl2溶液呈中性;②4Na+O2===2Na2O;③Na2O+H2O===2NaOH;④2Na+2H2O===2NaOH+H2↑;⑤CO通入PdCl2溶液中有黑色沉淀生成。
【提出问题】在加热条件下,钠与CO2反应的产物有哪些?
【猜想假设】猜想一:产物中一定有C
猜想二:产物中一定有CO
猜想三:产物中一定有Na2CO3
猜想四:产物中一定有Na2O
【实验验证】用下图所示装置(夹持装置已略去)进行实验探究。
装置A中发生反应的化学方程式为__CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O__;装置C的作用是__吸收水蒸气(合理即可)__。
| 序号 | 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| (1) | 待钠完全反应后,将装置D中的固体置于烧杯中,加蒸馏水溶解 | 有黑色不溶物 | 猜想__一__正确 |
| (2) | 将实验(1)所得混合物过滤,取滤液加入过量BaCl2溶液 | __产生白色沉淀__ | 猜想三正确 |
| (3) | __E中产生黑色沉淀__ | 猜想二正确 |
2.(2019·昆明一模)过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色粉末,小明不慎将过氧化钠粉末加入一定量的硫酸铜溶液中,观察到产生大量气泡,并有蓝色沉淀生成。小明对该反应产生的无色气体进行了探究。
【查阅资料】过氧化钠(Na2O2)和水反应生成NaOH和O2。
【提出问题】过氧化钠与硫酸铜溶液反应生成的气体是什么?
【猜想与假设】猜想1:该气体为__O2__
猜想2:该气体为H2
猜想3:该气体为CO2
上述猜想中有一条不正确,不正确的原因是__反应物中没有碳元素__。
【实验探究】
| 实验 | 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| 实验一 | 取少量过氧化钠,加入硫酸铜溶液中,收集气体,点燃 | 无明显现象 | 猜想__2__不成立 |
| 实验二 | 取少量过氧化钠,加入硫酸铜溶液中,收集气体,将带火星的木条伸入集气瓶中 | __带火星的木条复燃__ | 猜想1成立 |
【拓展与延伸】若将过氧化钠粉末加入氯化铵的溶液中,产生的气体是__O2和NH3__。
3.(2018·曲靖)某探究小组的同学通过查阅资料得知:在加热条件下,镁不仅能与水反应还能与氯化铵溶液反应,小组同学对此产生兴趣,他们将砂纸打磨过的镁条加入氯化铵溶液中并加热,迅速产生大量气体。为确定生成气体的成分,他们进行如下探究:
【查阅资料】
(1)镁与氯化铵溶液反应生成两种气体,每种气体只含有氮、氢两种元素中的一种或两种。
(2)镁与水在加热条件下反应生成氢氧化镁和氢气。
(3)氨气是一种极易溶于水的气体,能与酸反应。
【提出问题】该气体成分是什么?
【作出猜想】猜想一:H2和N2
猜想二:N2和NH3
猜想三:__H2和NH3__
【进行实验】
步骤一:小组同学闻气体气味,发现该气体有刺激性气味,则猜想__一__不成立。
步骤二:同学们把产生的气体通入盛有水的A装置中除去__氨气(或NH3)__,再将剩余气体依次通入B、C、D装置中,一会儿后,加热试管中的氧化铜,观察到B中溶液不变色,C中无明显现象,D中黑色粉末变成红色固体,试管口有小水珠。装置C的作用是__干燥气体__,装置D中发生反应的化学方程式为__H2+CuOCu+H2O__。
【得出结论】猜想__三__成立。
【拓展延伸】经过讨论,小华同学认为用点燃木条检验气体的方法代替装置D也能达到相同的探究目的。你认为是否可行?__可行__(填“可行”或“不可行”)。
4.(2016·曲靖)某学习小组在实验室制取CO2气体的过程中,不慎用到了浓盐酸,导致制得的CO2气体中混有氯化氢气体,他们设计了如下除去氯化氢气体并探究CO2与过氧化钠(Na2O2)反应的实验。
查阅资料得知:过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体,能与CO2、H2O发生反应:
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 ,
2Na2O2 +2H2O===4NaOH+O2↑。
请回答下列问题:
(1)装置A的作用是__除去氯化氢气体__。
(2)为确定反应后装置B硬质玻璃管中固体的成分,小组同学取适量固体于试管中,加入足量的蒸馏水溶解形成溶液M,无气泡产生,则该固体中不含__过氧化钠(Na2O2)__。
该小组同学继续进行探究。
【提出问题】反应后硬质玻璃管中固体的成分是什么?
【作出猜想】猜想一:Na2CO3
猜想二:NaOH
猜想三:Na2CO3和NaOH
经过讨论,大家一致认为猜想__二__不合理,理由是__CO2会与过氧化钠和氢氧化钠反应,固体中一定含有碳酸钠,不一定含有氢氧化钠(答案合理即可)__。
【实验验证】小组同学取上述形成的溶液M于试管中,向其中加入过量的__氯化钙(或氯化钡或钙或钡)(答案合理即可)__溶液,若产生白色沉淀,过滤,向滤液中滴加几滴酚酞溶液,滤液变红,则证明猜想三成立。
【交流反思】小组中有同学认为,将上述滤液中滴加的酚酞溶液换成铜溶液,也能得出同样的结论,你认为该同学的观点__正确__(填“正确”或“错误”),理由是__换成铜溶液后,有蓝色沉淀生成,也能证明溶液中含有NaOH__。
【拓展延伸】在盛有氯化铵(NH4Cl)浓溶液的试管中,加入足量的过氧化钠(Na2O2)固体,有气泡产生,产生的气体是__氧气和氨气__。
5.(2016·昆明)在老师的指导下,小乐同学探究金属和盐溶液反应规律时,发现将钠放入MgCl2溶液中有气泡和白色沉淀产生。为了进一步探究,小乐同学将充分反应后的混合物过滤,得固体A和滤液B。
【查阅资料】
①钠与水反应生成氢氧化钠和氢气;②MgCl2溶液呈酸性。
【分析与思考】
小乐同学根据所学知识对产生的气体和固体A进行判断;
(1)产生的气体是__②__(填序号)。
①CO2 ②H2 ③Cl2
(2)取A加入过量稀盐酸,A全部溶解,无气泡产生,则A的化学式是__Mg(OH)2__。
【提出问题】滤液B中溶质的成分是什么?
【作出猜想】猜想一:NaCl
猜想二:NaCl、MgCl2
猜想三:NaCl、NaOH
猜想四:NaCl、MgCl2、NaOH
小乐同学认为猜想__四__不成立,理由是__氯化镁和氢氧化钠不能共存__。
【实验探究】
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| 步骤一:取少量滤液B于试管中,滴加几滴无色酚酞,振荡,观察现象 | 溶液__不变色__ | 猜想三不成立 |
| 步骤二:取少量滤液B于试管中,滴加适量NaOH溶液,振荡,观察现象 | 产生白色沉淀 | 猜想__二__成立 |
【拓展】将钠与MgCl2固体隔绝空气加热到一定温度时,钠可以从MgCl2中置换出镁,该反应的化学方程式是__2Na+MgCl22NaCl+Mg__。
6.(2017·昆明)某化学兴趣小组在实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气时,发现制得的气体有刺激性气味,于是在老师的指导下对该气体成分进行探究。
【提出问题】氯酸钾与二氧化锰混合加热后产生的气体成分是什么?
【查阅资料】(1)氯酸钾与二氧化锰混合加热产生的气体只以单质形式存在。
(2)氯气(Cl2)是有刺激性气味的气体,能溶于水,能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。
【猜想与假设】
猜想一:该气体为O2
猜想二:该气体为Cl2
猜想三:该气体为__O2、Cl2__
【实验探究】
| 序号 | 实验操作 | 实现现象 | 实验结论 |
| (1) | 小丽用排水集气法收集A、B两瓶气体,将带火星的木条伸入A中;将湿润的淀粉碘化钾试纸伸入B中 | A中带火星木条复燃,B中淀粉碘化钾试纸不变色 | 猜想 __一__ 成立 |
| (2) | 小岚用向上排空气法收集C、D两瓶气体,将带火星木条伸入C中;将湿润的淀粉碘化钾试纸伸入D中 | C中带火星木条复燃,D中淀粉碘化钾试纸__变蓝__ | 猜想三 成立 |
(2)还可用更简便的方法检验Cl2的存在,该方法是__闻气味,若有刺激性气味,则该气体中混有氯气(合理答案即可)__。
【拓展与应用】
(1)若取氯酸钾和二氧化锰混合加热后的少量固体,加入足量水溶解,过滤,滤液呈紫红色,该现象说明反应还生成了__KMnO4__(填化学式)。
(2)MnO2不仅能作催化剂还可以作反应物。实验室通常用MnO2与浓盐酸共热制取Cl2,请完成该反应的化学方程式:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+__2H2O__+Cl2↑。
7.(2019·齐齐哈尔)某班同学为验证碳酸钠的化学性质,向盛有碳酸钠的试管中加入一定量的稀盐酸,迅速用带导气管的橡胶塞塞紧试管口,并将导管另一端通入盛有澄清石灰水的试管中(如图所示)。请回答下列问题:
(1)右侧试管中澄清石灰水变浑浊,写出该反应的化学方程式__Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O__。
(2)实验结束后,将两支试管中的所有物质倒入同一个废液缸中,充分反应后得到澄清溶液。同学们对废液中溶质的成分进行如下探究(忽略二氧化碳的影响):
【提出问题】
废液中溶质的成分是什么?
【作出猜想】
猜想一:CaCl2、NaCl和HCl
猜想二:CaCl2、NaCl和Na2CO3
猜想三:__CaCl2、NaCl__
【进行讨论】
经过讨论,同学们一致认为猜想__二__是错误的。
【设计实验】请完成实验报告。
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| 取少量废液于试管中,加入__锌粒等__ | __产生气泡等__ | 猜想一成立 |
最终同学们确认了废液中溶质的成分。若将废液直接排入铸铁管道引起的危害是__污染地下水或者腐蚀管道__,你认为该废液的处理方法是__加入过量石灰石处理后再排放__。
8.(2019·孝感)超市出现了一种名为“污渍爆炸盐”的洗涤新产品,能在瞬间去除洗衣粉难以除去的多种顽固污渍。某校化学兴趣小组的同学在老师的指导下对该产品开展了以下探究活动。
【阅读标签】本产品不含__磷__,环保。
【查阅资料】①“污渍爆炸盐”的主要成分是过碳酸钠(Na2CO4),它是一种白色结晶颗粒,易溶于水,且能与水反应,生成碳酸盐和其他化合物。
②氢氧化镁是不溶于水的白色固体。
【提出问题】“污渍爆炸盐”水溶液的成分是什么呢?
【作出猜想】猜想一:Na2CO3和H2O2
猜想二:Na2CO3和NaOH
猜想三:Na2CO3、H2O2和NaOH
【实验探究】
| 序号 | 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| ① | 取少量“污渍爆炸盐”于烧杯中,加入足量蒸馏水充分搅拌 | 固体完全溶解形成无色溶液 | |
| ② | 取适量①的溶液于试管中,先向其中加入少量二氧化锰粉末,再将带火星的木条置于试管口 | 有大量气泡产生,木条复燃 | 含有 __H2O2__ |
| ③ | 取适量①的溶液于试管中,向其中加入足量__氯化钙溶液__,振荡、静置。 | 有白色淀产生 | 含有碳酸钠 |
| ④ | 取适量③的上层清液于试中,向其中滴加少量氯化镁溶液,振荡 | 清液中__不产生沉淀__ | 不含氢氧化钠 |
请写出过碳酸钠与水反应的化学方程式:__Na2CO4+H2O===Na2CO3+H2O2__。
题型之三 物质变质的探究
1.(2019·衡阳)宏宏同学发现上个月做实验用的氢氧化钠溶液忘记了盖瓶盖。对于该溶液是否变质,宏宏邀约几个喜欢探究的同学对此进行了探究。请你一起完成下列实验报告。
(1)【提出问题1】
该溶液是否变质?
【实验探究1】
| 实验步骤 | 实验现象 | 解释与结论 |
| 取少量该溶液放于试管中,滴加足量稀盐酸 | 有__气泡__产生 | 说明该溶液已变质。变质的原因是__CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O__(请用化学方程式表示) |
该溶液变质程度怎样?
【提出猜想】
猜想一:已完全变质,该溶液中溶质只含Na2CO3。
猜想二:部分变质,该溶液中溶质含有__NaOH、Na2CO3__。
【查阅资料】
氯化钡溶液呈中性。
【实验探究2】
| 实验步骤 | 实验现象 | 结论 |
| 先取少量该溶液放于试管中,加入过量氯化钡溶液 | 有__白色沉淀__生成 | 猜想__二__成立 |
| 静置,取上层清液于另一支试管中,加入2-~滴酚酞溶液 | 上层清液变红 |
怎样提纯该样品得到纯净的氢氧化钠固体。
【实验探究3】
为得到纯净的氢氧化钠固体,同学们取该样品并设计了如图实验方案。
请回答下列问题:
①操作a和操作b中都需用到玻璃棒,其中操作a中玻璃棒的作用为__引流__。
②根据实验流程可知,最终所得氢氧化钠固体质量__大于__(填“大于”“小于”或“等于”)变质后样品中氢氧化钠的质量。
(4)【反思交流】
在【实验探究2】中加入过量的氯化钡溶液的目的是什么?__将碳酸钠完全除去__。
2.(2018·巴中)小明在实验室发现一瓶未密封的KOH固体,对其成分进行实验探究。
【查阅资料】①KOH与NaOH的化学性质相似。请用化学方程式解释KOH变质的原因是__2KOH+CO2===K2CO3+H2O__。
②K2CO3溶液呈碱性,CaCl2溶液、KCl溶液呈中性。
【猜想假设】假设Ⅰ:只含KOH;假设Ⅱ:含KOH和K2CO3;假设Ⅲ:只含K2CO3。
【进行实验】
| 实验操作步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| (1)取少量样品于试管中,加入足量的稀盐酸 | 有气泡 产生 | 假设__Ⅰ__ 不正确 |
| (2)另取少量样品于试管中,加水溶解,加入过量的CaCl2溶液,振荡,静置 | __产生白色沉淀__ | 假设Ⅱ正确 |
| (3)取②中上层清液,滴加无色的酚酞试液 | __酚酞试液变红色__ |
3.(2019·嘉兴)小明发现某食品包装袋中有一个小袋,上面标有“成分:生石灰、铁粉;作用:防潮、防氧化”等字样。他想了解袋内粉末是否已失效,取少量粉末在水中充分溶解,滴入无色酚酞发现不变色。通过查阅资料获知,常温下铁在空气中不能反应生成Fe3O4和FeO,于是对粉末成分做出如下猜想:
猜想一:可能是CaCO3和Fe。
猜想二:可能是CaCO3和Fe2O3。
猜想三:可能是__CaCO3、Fe、Fe2O3__。
【实验设计】小明设计了如图所示的实验:
【实验与分析】
(1)向A装置中加入稀盐酸,B装置中出现浑浊现象,证明样品中含有CaCO3。
(2)若粉末中含有Fe,装置E中应观察到的现象是__无水硫酸铜变蓝色__。
【评价与反思】
上述实验中,如果将E装置去掉,是否还能验证粉末中含有Fe,请说明理由__能,能通过D中氧化铜的颜色变化来判断__。
题型之四 物质性质的探究
1.(2019·曲靖二模)某化学兴趣小组围绕“酸和碱的化学性质”,做了如图所示的两个实验。
(1)实验一:向NaOH溶液中滴加几滴酚酞溶液,振荡,然后滴加稀硫酸,边滴边振荡,观察到溶液由__红__色变为无色。实验中滴入酚酞溶液的目的是__通过酚酞颜色的变化证明氢氧化钠和硫酸发生了化学反应__。
(2)实验二:向CuSO4溶液中滴入适量NaOH溶液,观察到的现象为__产生蓝色沉淀__。然后滴加稀硫酸,发生反应的化学方程式是__Cu(OH)2+H2SO4===CuSO4+2H2O__。
(3)实验结束后,小组同学对实验一中试管内的无色溶液成分展开了探究。
【提出问题】试管中无色溶液中溶质除酚酞外还有什么?
【猜想假设】猜想一:只有Na2SO4
猜想二:__Na2SO4和H2SO4__
【实验设计】若要证明猜想二成立,用下列试剂不能达到实验目的的是__C__。
A.紫色石蕊溶液 B.CuO
C.Ba(NO3)2 D.Na2CO3
【讨论交流】小莹同学认为向无色溶液中滴入NaOH溶液,也能证明猜想二成立,你认为小莹同学的方案是否可行并说明理由__可行,滴入少量氢氧化钠溶液,溶液颜色不变,由此证明猜想二成立__。
题型之五 其他探究
1.(2013·昆明)“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的催化作用”,以及“寻找新的催化剂”研究性实验,引起了化学探究小组的兴趣。
【实验探究】
| 实验步骤 | 实验现象 |
| Ⅰ.分别量取5 mL 5%的过氧化氢溶液放入A、B两支试管中,向A试管中加入a g氧化铁粉末,并分别在A、B两支试管中插入带火星的木条,观察现象 | A试管中产生气泡,带火星木条复燃,B试管中无明显现象 |
| Ⅱ.待A试管中没有现象发生时,重新加入过氧化氢溶液,并把带火星的木条伸入试管,如此反复多次实验,观察现象 | 试管中均产生气泡,带火星木条均复燃 |
| Ⅲ.将实验Ⅱ中的剩余物小心过滤,并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量,所得固体质量仍为a g | |
| Ⅳ.分别量取5 mL 5%的过氧化氢溶液放入C、D两支试管中,向C试管中加入a g氧化铁粉末,向D试管中加入a g二氧化锰粉末,观察现象 |
(1)A中产生的气体是__氧气__。
(2)实验Ⅱ、Ⅲ证明:氧化铁的__化学性质__和__质量__在反应前后均没有发生变化,可以作过氧化氢分解的催化剂。
(3)写出氧化铁催化过氧化氢分解的化学方程式__2H2O22H2O+O2↑__。
【实验评价】
(1)设计实验Ⅳ的目的是__比较分析氧化铁与二氧化锰哪一个更适合做过氧化氢分解生成氧气的催化剂__。
(2)若实验Ⅳ观察到D试管中产生气泡的速率更快,由此你可以得到的结论是__二氧化锰更适合做过氧化氢分解生成氧气的催化剂__。
【实验拓展】
查阅资料得知:CuO、CuSO4、猪肝、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是__B__。
A.MnO2只能做过氧化氢溶液分解的催化剂
B.同一个化学反应可以有多种催化剂
C.催化剂只能加快化学反应的速率
D.用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物
E.酶是一种重要的生物催化剂,它属于糖类
2.(2019·红河州开远二模)在研究酸和碱的化学性质时,某小组同学想证明稀盐酸和氢氧化钠溶液混合后,虽然无明显现象,但确实发生了化学反应。试与他们一起完成实验,并得出有关结论。
(1)探究稀盐酸和氢氧化钠溶液的反应:
当滴入几滴酚酞溶液后,溶液由无色变为__红__色。根据上述实验中颜色变化,可确定稀盐酸和氢氧化钠溶液发生了化学反应,反应的化学方程式为__NaOH+HCl===NaCl+H2O__。
(2)探究上述稀盐酸和氢氧化钠溶液反应后烧杯中的盐酸是否过量:
根据上述反应过程中溶液变成无色,不能确定稀盐酸是否过量。同学们又分别选取银溶液、紫色石蕊溶液设计实验方案,请你判断并分析:
| 实验方案 | 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| 方案一 | 取样,滴入适量的银溶液 | 出现白色沉淀 | 稀盐酸过量 |
| 方案二 | 取样,滴入几滴紫色石蕊溶液 | 溶液变红 | 稀盐酸过量 |
(3)若请你再设计一个确定稀盐酸是否过量的实验方案,你选用的药品是__锌粒__,实验现象及结论是__若有气体放出,证明稀盐酸过量,反之稀盐酸不过量__。
3.(2019·昆明盘龙区二模)暖贴发热是利用了铁粉生锈放出热量的原理,某小组同学设计并进行实验,探究影响铁生锈速率的因素。
【查阅资料】暖贴的发热材料主要有铁粉、活性炭、食盐、水等物质。
【猜想假设】①活性炭能加快铁粉生锈的速率。
②食盐能加快铁粉生锈的速率。
【进行实验】下表是2 g铁粉、5 g水与不同量活性炭、食盐均匀混合后,在10分钟内温度上升的实验记录。
| 实验编号 | 活性炭/g | 食盐/g | 温度上升值/℃ |
| 1 | 0 | 0 | 0.1 |
| 2 | 0.2 | 0 | 22.0 |
| 3 | x | 0.1 | 3.1 |
| 4 | 0.2 | 0.1 | 56.3 |
(2)对比实验1和3,得出的结论是__食盐能加快铁粉生锈的速率__。
(3)欲得出结论“活性炭与食盐同时存在会大幅度加快铁生锈速率”,需要对比实验__1234__(填实验编号)。
【反思与评价】下列说法正确的是__ABC__。
A.暖贴在使用前要密封保存
B.暖贴使用后剩余物可以回收利用
C.利用铁生锈的原理,铁粉还可用于食品保鲜
4.(2019·娄底)实验室有一瓶标签被腐蚀的无色溶液,是稀硫酸和氢氧化钠溶液中的一种。在老师的指导下,小红和小明用不同方法鉴定。
实验一:
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| 小红取少量该溶液于试管中,向其中插入没有打磨的铝片 | 开始无明显现象,后产生__气泡,铝片逐渐溶解__ | 小红认为该溶液为稀硫酸 |
| 小明用pH试纸测定其pH | pH=13 | 小明认为该溶液为氢氧化钠溶液 |
【提出问题】
该溶液到底是稀硫酸还是氢氧化钠溶液?
【查阅资料】
铝、氧化铝既能与酸反应,又可与强碱溶液反应,2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠(NaAlO2)和一种氧化物。NaAlO2易溶于水,其水溶液呈碱性,NaAlO2与铝、氧化铝均不反应。
【分析实验得出结论】该溶液为__氢氧化钠__溶液。
【交流反思】实验一中,小红所做实验开始无明显现象的原因是__Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O__(用化学方程式表示)。
【拓展应用】有一种管道疏通剂,主要成分为铝粉和氢氧化钠粉末。工作原理是:利用铝和氢氧化钠遇水反应放出大量的热,加快氢氧化钠对油脂和毛发等淤积物的腐蚀,同时产生氢气增加管道内气压,利于疏通。
实验二:小明用如下图所示的玻璃弯管模拟家庭下水道,并用动物脂肪和毛发堵在弯管处,他按照使用说明从左端管口加入管道疏通剂,并用胶塞堵住弯管左端上口,可能出现的现象为__ABC__(填字母序号)。
A.产生大量气体
B.弯管内温度升高
C.堵塞物变软被气体赶出,落入烧杯中
实验三:为了证明烧杯中废液里是否还含有氢氧化钠,小明做了如下实验:
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| 取少量澄清废液于试管中,滴入酚酞 | 溶液变红 | 废液中有氢氧化钠剩余 |
管道疏通剂中氢氧化钠过量,可确保铝粉反应完全,并且过量的氢氧化钠对下水道有清污的作用。
5.(2019·呼和浩特)某兴趣小组制取气体并进行探究活动。
图1 图2
(1)如图1为实验室制备气体的常用装置。实验室用高锰酸钾制取并收集氧气,应选用的装置是__AD__(填字母),反应的化学方程式为__2KMnO4K2MnO4+MnO2+O↑__。实验室制取二氧化碳应选用的发生装置是__B__(填字母)。
(2)二氧化碳的用途之一是灭火,但当钠燃烧时,二氧化碳不仅不能灭火,反而会使燃烧更加剧烈。
【查阅资料】钠燃烧会生成过氧化钠(Na2O2)。过氧化钠是一种淡黄色固体,常温下与二氧化碳或水都能发生反应。
【提出问题】为什么燃烧会更加剧烈?二氧化碳和过氧化钠反应生成了什么物质?
【实验探究】将上述二氧化碳发生装置与图2装置(气密性良好)连接。制备二氧化碳,过一段时间后,G烧杯中澄清石灰水变浑浊,a处带火星的小木条复燃。
【实验分析】
①装置E的作用是除去CO2中的HCl气体,装置F的作用是__除去二氧化碳中的水蒸气__。
②G烧杯中澄清石灰水变浑浊的原因是__反应放热,使溶液温度升高,氢氧化钙溶解度降低,使固体(或溶质)从溶液中析出,溶液变浑浊__。
【实验结论】二氧化碳和过氧化钠反应生成的氧气能使燃烧更加剧烈。结合所学知识得出CO2与Na2O2反应的生成物为__c__(填字母)。
a.Na2O和O2 b.NaOH和O2
c.Na2CO3和O2 d.NaHCO3和O2
【总结提高】二氧化碳可用于灭火,但不是所有可燃物失火都可以用二氧化碳来扑灭。下载本文