| 专题五 实验探究题 |
(1)镁与热水反应的化学方程式是 。
(2)查阅资料:溶液红色褪去的原因是溶液碱性减弱。
【提出问题】导致溶液碱性减弱的原因是什么?
【假设与分析】
假设1:可能是氢氧化镁与N2或O2发生了反应。
假设2:可能是溶液吸收了空气中的 。
假设3:可能是氢氧化镁的溶解度随温度的降低而 。
由碱的性质可知,假设1不成立。
【实验探究】
| 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
| 1.取上述红色溶液,保持温度不变,在空气中放置一段时间,观察现象。 | ① | 假设2成立 |
| 2.取上述红色溶液,② ,③ ,观察现象。 | 红色褪去 | 假设3成立 |
(3)将一小块金属钠投入硫酸铜溶液时,产生蓝色沉淀。
请解释其原因: 。
(4)除上述金属外,根据金属活动性顺序,预测 也能跟硫酸铜溶液反应产生上述现象(举一例即可)。
答案 (1)Mg+2H2O Mg(OH)2+H2↑
(2)假设2:CO2(或二氧化碳) 假设3:减小
| 实验操作 | 实验现象 |
| ①红色褪去 | |
| ②隔绝空气 ③冷却至室温(或放置一段时间至室温) |
(4)钾或钙(K或Ca)
解析 (1)镁与热水反应生成氢氧化镁和氢气,化学方程式为Mg+2H2O Mg(OH)2+H2↑。
(3)将一小块金属钠投入硫酸铜溶液中时,产生蓝色沉淀,因为钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠。
(4)根据金属活动性顺序,预测钾(或钙)也能跟硫酸铜溶液反应产生题述现象,因为钾(或钙)比钠活泼。
2.(2018乌鲁木齐中考)超市出现了一种含“污渍爆炸盐”的新产品(如图),能清除衣服上难以清洗的汗渍、果汁渍。它的特殊的名称让小明对它产生了探究的兴趣。
(1)小明在超市的 区域购买了此产品。
(2)阅读产品标签:“污渍爆炸盐”是一种衣物助洗剂,主要成分是过碳酸钠,能在瞬间去除洗衣液难以除去的多种顽固污渍……本产品不伤衣物,无磷是它的一大优点。含磷洗涤剂对环境的危害是 。
(3)查阅资料:过碳酸钠(Na2CO4)是白色结晶颗粒,溶于水会产生碳酸盐和其他化合物。
(4)合理猜想其他化合物为:
ⅰ.NaOH;ⅱ.H2O2;ⅲ.NaOH和H2O2;小明做出以上猜想的理论依据是 。
(5)实验设计:探究“污渍爆炸盐”水溶液的成分,完成下列表格。
已知:Mg(OH)2是难溶于水的白色固体。
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| 步骤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 | |
| 步骤2:取少量步骤1形成的溶液于试管中,再加入① ,振荡,静置 | 白色沉淀 | 含有Na2CO3 |
| 步骤3:取少量步骤2试管中的上层清液于另一支试管中,再滴加少量MgCl2溶液,振荡 | 无明显现象 | ② |
| 步骤4:另取一支试管,加入少量步骤1形成的溶液,再加入③ ,将带火星木条伸入试管中 | ④ | 含有H2O2 |
答案 (1)洗涤用品
(2)导致水体富营养化,产生水华现象
(4)质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变
(5)①过量BaCl2溶液(答案合理均可) ②不含NaOH
③少量MnO2 ④溶液中有气泡,带火星的木条复燃
(6)①ⅱ ②Na2CO4+H2O Na2CO3+H2O2
解析 (1)“污渍爆炸盐”可以清洗汗渍、果汁渍,属于洗涤用品,因此应在超市的洗涤用品区购买。(2)含磷洗涤剂污染水体,导致水体富营养化,产生水华现象。(4)小明根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变进行了猜想。(5)步骤2:取少量步骤1的溶液,加入过量氯化钡溶液或氯化钙溶液,有白色沉淀生成,证明“污渍爆炸盐”水溶液中含有碳酸钠;步骤3:取步骤2的上层清液,向其中加入氯化镁溶液,无明显现象,说明“污渍爆炸盐”水溶液中一定不含氢氧化钠;步骤4:取少量步骤1的溶液加入少量二氧化锰,溶液中有气泡产生,将带火星的木条伸入试管中,木条复燃,说明“污渍爆炸盐”水溶液中含有过氧化氢。(6)由以上实验可知,“污渍爆炸盐”溶于水后的溶液中含有碳酸钠和过氧化氢,因此猜想ⅱ正确;过碳酸钠与水反应的化学方程式为Na2CO4+H2O Na2CO3+H2O2。
3.(2018辽宁沈阳中考)加热碳酸氢铵时闻到了刺激性气味,引起了同学们对氨气的兴趣,决定对其进行探究。
(一)探究性质与变化
【实验方案】如图所示:
【实验现象】
(1)实验一中的现象是 。
(2)实验二中先滴入浓氨水,一段时间后,再滴入浓盐酸。滴入浓盐酸后观察到的现象是:①集气瓶中从下至上出现白烟;② 。
【实验结论】
(3)微观上,说明微粒具有的性质是 。宏观上,从物质的性质或变化的角度分析,你得出的结论是 (写一点)。
【反思与评价】
(4)实验二避免了实验一的不足,改进后的优点有 (写一点)。
(二)验证氨气中氮、氢两种元素的质量比
【查阅资料】
(5)氨气在加热条件下能与氧化铜反应:2NH3+3CuO 3X+N2+3H2O,X的化学式是 。
【设计方案】如图所示:(假定氮气被完全吸收)
【数据处理与误差分析】
充分反应后,测得A、B、C三个装置在反应前后的质量变化如下表所示:
| 装置 | A | B | C |
| 数据 | 减少了4.8 g | 增加了6.0 g | 增加了2.8 g |
(7)若用A、C两组装置所提供的数据计算,与理论值是否相符?写出简单的计算过程证明你的结论
。
(三)探究用途与制法
(8)在一定条件下,可用氮气和氢气制得氨气。工业上常用氨气生产氮肥(NH4)2SO4,施肥时,要避免与之混用的是 (填序号)。
A.钾 B.草木灰(主要成分是K2CO3)
C.熟石灰 D.氯化钾
(9)工业上生产的(NH4)2SO4中常常混有少量KCl,检验其是否含有KCl的操作方法是 。
附:部分碱、酸、盐的溶解性表(20 ℃)
阴离子
| 阳离子 | OH- | N | Cl- | S |
| H+ | 溶、挥 | 溶、挥 | 溶 | |
| K+ | 溶 | 溶 | 溶 | 溶 |
| N | 溶、挥 | 溶 | 溶 | 溶 |
| Ba2+ | 溶 | 溶 | 溶 | 不 |
| Ag+ | — | 溶 | 不 | 微 |
答案 (一)(1)烧杯B中酚酞试液变红
(2)浸有酚酞试液的纱布条红色消失
(3)不断运动 氨水有挥发性;浓盐酸有挥发性;氨水显碱性;氨气能与(浓)盐酸反应
(4)节约药品;污染小;环保;现象明显(其他合理答案均可)
(二)(5)Cu
(6)浓硫酸吸收了未反应(过量)的氨气,导致计算出的氢元素质量偏大
(7)氨气中氮元素和氢元素的质量比是14∶3
解法一:
mO=4.8 g = mH=0.6 g mN=2.8 g
== 所以与理论值相符
解法二:利用氧元素的质量是4.8 g计算出水的质量是5.4 g
mO=4.8 g mH=5.4 g-4.8 g=0.6 g mN=2.8 g
== 所以与理论值相符
或用文字叙述上述过程(其他合理答案均可)
(三)(8)BC
(9)取少量样品于试管中,加适量的水溶解,滴加钡溶液至不再产生白色沉淀,静置,取上层清液加入银溶液(其他合理答案均可)
解析 (一)实验一中,浓氨水具有挥发性,挥发出的氨分子运动到烧杯B中,使酚酞试液变红色;实验二中先滴入浓氨水,浓氨水具有挥发性,挥发出的氨气使浸有酚酞试液的白纱布变红色,再滴入浓盐酸,浓盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢气体与氨气反应生成氯化铵白色固体,浸有酚酞试液的白纱布红色消失。由题述实验可得出,微观上分子在不断运动;宏观上浓盐酸、浓氨水具有挥发性,氨水显碱性,氨气能与盐酸反应等。
(二)(5)根据质量守恒定律,反应前后原子种类、数目不变,可推出X的化学式是Cu。(6)装置B的作用是吸收生成的水,根据水的质量计算出水中氢元素的质量,参加反应的氨气中氢元素的质量等于水中氢元素的质量;装置C质量的差值即生成的氮气的质量,氮气的质量等于参加反应的氨气中氮元素的质量;若氨气过量,浓硫酸质量的增加量为生成的水和过量的氨气的质量的和,导致测出的氢元素的质量偏大。(7)装置A减少的质量为氧化铜中氧元素的质量,故氧元素质量为4.8 g,生成的水中氧元素的质量等于氧化铜中氧元素的质量,故水中氢元素的质量为0.6 g,即参加反应的氨气中氢元素质量为0.6 g,参加反应的氨气中氮元素质量等于生成的氮气的质量,即2.8 g,故氮元素与氢元素的质量比为2.8 g∶0.6 g=14∶3,与理论值相符。
(三)(8)硫酸铵是铵态氮肥,不能与碱性物质混合使用,故选B、C。(9)检验氯化钾应取样品加水溶解,向溶液中加入钡溶液至不再产生沉淀(硫酸根离子反应完全),静置,向上层清液中滴加银溶液,若产生白色沉淀,则含有氯化钾。
4.(2018云南中考)某白色固体可能由BaCl2、NaOH、Na2CO3、Na2SO4中的一种或几种物质组成,某兴趣小组的同学为确定该白色固体的成分,进行了如下的实验探究,请你参与并回答相关问题。
Ⅰ.初步探究:小金同学设计的实验过程及现象如下图所示。
【查阅资料】BaCl2溶液显中性。
【初步结论】(1)原白色固体中一定有的物质是 ,一定没有的物质是 。
(2)M溶液中的溶质一定有 ,一定没有氯化钡。
【交流讨论】小英同学认为:无色溶液M变红色,说明溶液M中含有碱性物质,但不能由此推导出原固体物质中是否含有氢氧化钠。若要进一步确定,需对溶液M继续进行探究。为此同学们进行了如下的探究:
Ⅱ.继续探究:
【提出问题】无色溶液M中有氢氧化钠吗?
【猜想与假设】猜想一:有NaOH
猜想二:没有NaOH
【探究与结论】
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| A.取无色溶液M于试管中,加入过量的氯化钡溶液,振荡,静置 | 证明溶液M中有碳酸钠并被除尽 | |
| B.取实验A所得上层清液于试管中,加入 | 猜想一正确 |
答案 【初步结论】(1)氯化钡、碳酸钠 硫酸钠 (2)氯化钠(或NaCl)
【探究与结论】
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| 产生白色沉淀 | ||
| 酚酞试剂 (合理答案均可) | 溶液变红色 (与所加试剂对应即可) |
5.(2018云南昆明中考)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 不成立 |
| 实验二 | ②向实验一所得的溶液中加入适量的 | ③ | 猜想三成立 |
(1)反应结束之后通入空气的目的是 。
(2)装置A中浓NaOH溶液的作用是 (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 %(保留一位小数)。
答案 【实验探究】①二 ②AgNO3溶液 ③产生白色沉淀
【拓展延伸】(1)将装置B中生成的CO2全部赶入装置D中
(2)CO2+2NaOH Na2CO3+H2O (3)10.6
解析 【实验探究】实验一中加入过量稀后,产生的能使澄清石灰水变浑浊的气体为二氧化碳,故样品中一定含有碳酸钠,猜想二不成立;实验二中实验结论为猜想三成立,实验一所得溶液中溶质应含有NaCl、NaNO3、HNO3,则加入的试剂应为银溶液,银与氯化钠反应生成氯化银和钠,现象为产生白色沉淀。
【拓展延伸】(2)装置A中浓氢氧化钠溶液的作用是吸收空气中的二氧化碳,氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠与水;(3)装置D增重0.44 g,即B中生成的二氧化碳的质量为0.44 g,根据碳酸钠与稀硫酸反应的化学方程式,已知二氧化碳的质量,可以求出参加反应的碳酸钠的质量为1.06 g,样品质量为10.00 g,故样品中碳酸钠的质量分数为10.6%。
6.(2017江苏徐州中考)某班学生在老师指导下探究铁与水蒸气的反应。
(1)按图甲装好药品,连接装置(夹持仪器已略去)。其中A装置的作用是 。
图甲
(2)加热一段时间后,灰色铁粉逐渐变黑,吹泡器连续吹出气泡,且气泡向上飞起;用燃着的木条靠近气泡,能产生爆鸣。该气体燃烧的化学方程式为 。
(3)同学们讨论后认为:铁与水蒸气反应生成的固体是“铁的一种氧化物”,玻璃管内的黑色固体中还可能含有“过量的铁”。
【查阅资料】铁有三种氧化物(FeO、Fe2O3、Fe3O4),其中FeO接触到空气会立即由黑色变为红棕色;铁的三种氧化物都不与硫酸铜溶液反应。
【实验探究】
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| 倒出玻璃管中黑色固体,平铺于白纸上 | 黑色固体不变色 | 黑色固体中一定没有 (填物质名称) |
| 取上述黑色固体少许,装入试管,加入足量 溶液 | ,且有红色固体出现 | 黑色固体中一定含有 |
【拓展创新】同学们利用微型仪器“长柄V形玻璃管”改进了图甲装置,设计出图乙装置,并分别选用湿棉花、湿粉笔、芦荟叶、芭蕉茎、氢氧化镁、氢氧化铜等作为供水剂,实验都获得成功。
①甲、乙装置相比,乙装置有很多优点,请你写出一条: 。
②分析上述供水剂的供水原理,其中正确的是 (填字母)。
图乙
A.疏松、多孔的物质,有良好的吸水和保水性能
B.新鲜的富水植物,在受热时水分容易释放出来
C.本身不含水的固体物质,不能用作供水剂
答案 (1)提供水蒸气 (2)2H2+O2 2H2O (3)氧化亚铁和氧化铁 硫酸铜 黑色固体部分溶解 铁和四氧化三铁 【探究结论】3Fe+4H2O(气) Fe3O4+4H2 【拓展创新】①操作简单 ②AB
解析 (1)A装置的作用是提供水蒸气;(2)加热一段时间后,灰色铁粉逐渐变黑,吹泡器连续吹出气泡,且气泡向上飞起;用燃着的木条靠近气泡,能产生爆鸣,说明气泡中的气体是氢气,氢气燃烧生成水;(3)倒出玻璃管中黑色固体,平铺于白纸上,黑色固体不变色,说明黑色固体中一定没有氧化亚铁和氧化铁;取上述黑色固体少许,装入试管,加入足量硫酸铜溶液,黑色固体部分溶解,并且产生红色固体,说明黑色固体中含有铁和四氧化三铁。【探究结论】铁与水蒸气发生置换反应生成四氧化三铁和氢气。【拓展创新】①甲、乙装置相比,乙装置有很多优点,例如操作更简单,节约药品,供水物质丰富,节约能源等。②疏松、多孔的物质,有良好的吸水性和保水性能,A正确;新鲜的富水植物,在受热时水分容易释放出来,B正确;本身不含水的固体物质,也可以用作供水剂,该说法不正确,故填AB。
7.(2017山东潍坊中考)某工业铁红(Fe2O3)样品中可能混有一种黑色的金属氧化物杂质。根据工业制取铁红的流程分析,该杂质可能是FeO或CuO。兴趣小组同学为探究样品中是否含有杂质及杂质的成分,进行如下实验。
(1)甲组同学分别取质量相等的样品和Fe2O3,加入试管Ⅰ、Ⅱ中,然后加入等体积稀硫酸进行如图对照实验,并得出结论:样品中不含杂质。你认为该结论 (填“合理”或“不合理”)。
(2)乙组同学按下列步骤进行实验:
收集资料
①上述三种氧化物在加热条件下,都能与氢气反应得到相应的金属单质和水。
②三种氧化物中氧元素的质量分数由大到小的顺序为 。
③铁粉中混有少量铜时,难以从金属颜色确定是否含有金属铜。
设计方案进行实验
乙组同学用下图装置进行实验(碱石灰是氧化钙与氢氧化钠的固体混合物)。
①乙组同学的实验装置中,依次连接的合理顺序为A→F→ → → →B。检验装置气密性后,向各装置中加入药品。装置F中试剂X是 溶液,装置C的作用是 。
②下列实验操作步骤的合理顺序是 (填写操作编号)。
a.加热装置D中反应管
b.检验H2的纯度
c.打开装置A中分液漏斗活塞,向圆底烧瓶中加入稀盐酸
③该实验处理尾气的方法是 。
实验分析与结论
乙组同学的两次实验数据如下表:(两次实验工业铁红均与氢气完全反应)
| 实验编号 | 加入装置D中工业铁红的质量(g) | 实验后装置E的增重(g) |
| 1 | 8.0 | 2.6 |
| 2 | 16.0 | 5.2 |
②请帮助乙组同学设计实验方案确认该样品中杂质的成分 。
(写出操作、现象和结论,若该样品中不含杂质本题不必作答)
答案 (1)不合理
(2)收集资料
②Fe2O3>FeO>CuO
设计方案进行实验
①C D E 氢氧化钠或NaOH(答案合理即可) 吸收水蒸气,干燥H2
②cba
③点燃使H2燃烧或用气囊收集H2
实验分析与结论
①该工业铁红样品中含有杂质或该工业铁红样品中含有FeO或CuO
②取少量装置D中的固体于试管中,加入足量稀硫酸,振荡。若固体完全溶解,则含有FeO;若固体不完全溶解,则含CuO
解析 (1)少量FeO或CuO与稀硫酸反应生成的FeSO4或CuSO4不足以改变Fe2(SO4)3溶液的颜色,故结论不合理。
(2)收集资料:②Fe2O3中氧元素的质量分数为×100%=30%,FeO中氧元素的质量分数为×100%≈22.2%,CuO中氧元素的质量分数为×100%=20%。
设计方案进行实验:①乙组同学的原理是利用氢气还原工业铁红,根据生成水的质量判断是否含有杂质及杂质的成分。实验时按从左到右的顺序应为制取H2、除去HCl、除去H2O(g)、还原工业铁红、吸收反应生成的H2O(g)、防止空气中的H2O(g)进入的装置,故装置的连接顺序为A→F→C→D→E→B。装置F是为了除去HCl,可装入氢氧化钠溶液;装置C中的浓硫酸是为了除去氢气中混有的水蒸气。②用氢气还原工业铁红的步骤是制取氢气、检验氢气的纯度、还原工业铁红,故顺序为cba。
实验分析与结论:①设8.0 g氧化铁完全反应生成水的质量为x。
3H2+Fe2O32Fe + 3H2O
160 54
8.0 g x
= x=2.7 g,而实验中只生成了2.6 g水,说明该工业铁红中一定含有杂质。
8.(2016山东临沂中考)某饮用水中含有较多的碳酸氢钙[Ca(HCO3)2],属于硬水,煮沸时会有水垢生成。实验小组欲探究该水垢的主要成分。
【猜想与分析】分析Ca(HCO3)2与水的元素组成,该水垢的主要成分可能是:
Ⅰ:CaO
Ⅱ:Ca(OH)2
Ⅲ:CaCO3
Ⅳ:Ca(OH)2和CaCO3
小强同学认为该水垢中不会存在CaO,理由是 。
【实验与事实】
| 实验 | 现象 | 解释或结论 | |
| 实 验 一 | 将适量的水垢和水装入试管中,充分振荡后静置。用滴管取上层清液于小试管中,然后再向小试管中滴入紫色石蕊溶液 | 紫色石蕊溶液不变色 | Ca(OH)2微溶于水,其水溶液显碱性,能使紫色石蕊溶液变蓝色。不变色说明水垢中一定没有 |
| 实 验 二 | 按下图所示方案进行实验 | 反应一段时间后水垢消失,溶液澄清;玻璃片上澄清石灰水变浑浊 | 石灰水变浑浊,说明有CO2生成,则水垢中一定含有 |
【实践与应用】使用硬水会给生活和生产带来许多麻烦,长期饮用硬水对人体健康不利。在日常生活中,可使用 来检测饮用水是硬水还是软水。
答案 【猜想与分析】CaO易与水发生化学反应
【实验与事实】Ca(OH)2 CaCO3
【原理与呈现】CaCO3+2HCl CaCl2+CO2↑+H2O CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O
【实践与应用】肥皂水
解析 【实验与事实】实验一:Ca(OH)2微溶于水,其水溶液显碱性。滴加紫色石蕊溶液后,紫色石蕊溶液不变为蓝色,说明水垢中一定没有氢氧化钙。
实验二:水垢与稀盐酸反应产生了能使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳气体,证明水垢中一定存在碳酸钙。
【原理与呈现】水垢中的碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水。
【实践与应用】在日常生活中常用肥皂水鉴别硬水和软水,加入肥皂水后,硬水中浮渣多、泡沫少,而软水中浮渣少、泡沫多。
9.(2016安徽中考)氨水和盐酸是常见的化学试剂,可将氨气(NH3)、氯化氢气体分别溶于水制得。
(1)工业上利用氮气和氢气反应制氨气,反应的化学方程式为 (不要求注明条件)。
(2)小华为探究氨气溶于水是否发生化学反应,设计并完成如下实验(填写表中空白):
| 实验操作 | 实验现象及结论 |
| 将浸有酚酞溶液的滤纸干燥后,放入盛有干燥氨气的集气瓶中 | 无明显现象 |
| ① | ② |
(4)小芳将滴有石蕊的稀盐酸加热,溶液颜色无明显变化。为进一步研究,取稀盐酸分成2份:①未经加热;②加热煮沸一段时间后冷却,分别中和等量的氢氧化钠,消耗二者的质量:①>②,则稀盐酸经加热煮沸后浓度 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)为除去氯化钠溶液中的碳酸钠,小林设计了如下方案:
含碳酸钠的氯化钠溶液 溶液A氯化钠溶液
你认为上述方案 (填“合理”或“不合理”),请分析: (如合理,说明原因;如不合理,说明原因并设计改进方案)。
答案 (1)N2+3H2 2NH3
(2)①向上述集气瓶中滤纸上滴少量水(其他合理答案也可) ②滤纸变红,说明二者发生了反应
(3)氨水受热分解,随温度升高氨气溶解度减小,导致氨水浓度降低(其他合理答案也可)
(4)增大
(5)不合理 根据上述实验,加热煮沸无法除去溶液A中混有的过量HCl。改进方案:向含碳酸钠的氯化钠溶液中边逐滴加盐酸,边测定溶液的pH,至溶液呈中性即可(其他合理答案也可)
解析 (1)氮气和氢气在一定条件下反应,生成氨气,化学方程式为N2+3H2 2NH3。
(2)实验证明干燥的氨气不能使酚酞变红色。向集气瓶中滤纸上滴少量水(或将湿润的浸有酚酞溶液的滤纸放入盛有干燥氨气的集气瓶中),滤纸变红,说明氨气和水发生了反应,生成物显碱性。
(3)加热滴有酚酞的稀氨水,溶液红色变浅,原因是氨水受热分解,随温度升高氨气溶解度减小,氨水浓度降低。
(4)将滴有石蕊的稀盐酸加热,溶液颜色无明显变化,表明稀盐酸中HCl未明显减少。由中和等量的氢氧化钠,消耗二者质量①>②可知,稀盐酸经加热煮沸后水分减少,浓度增大。
(5)方案不合理。因为加热煮沸无法除去溶液A中混有的过量HCl。改进方案:向含碳酸钠的氯化钠溶液中边滴加盐酸,边测定溶液的pH,至溶液呈中性即可。
10.(2016江苏连云港中考)已知Mg能在CO2中燃烧生成碳和一种白色固体物质。某化学兴趣小组用下图所示装置制备CO2并对Mg在CO2中燃烧生成的白色固体物质进行探究。
实验过程:连接好装置并检查装置的气密性,装入药品。打开活塞,让A中产生的气体依次通过B、C,待气体充满集气瓶后,用坩埚钳夹住8~10 cm长的用砂纸打磨干净的镁条,将镁条点燃后迅速插入到正不断通入CO2的集气瓶中,待剧烈反应平息后,关闭活塞,即可看到集气瓶内壁和底部有白色固体和黑色物质出现。
查阅资料:①饱和NaHCO3溶液可以吸收HCl而不吸收CO2;
②MgO、Mg(OH)2、MgCO3均为白色固体。
(1)仪器a的名称是 。
(2)装置B中发生反应的化学方程式是 ;装置C的作用是 。
(3)检验D中集气瓶已经充满CO2的方法是 。
(4)白色固体物质是什么?甲同学提出了三种猜想:
猜想Ⅰ:白色固体物质是MgO
猜想Ⅱ:白色固体物质是Mg(OH)2
猜想Ⅲ:白色固体物质是MgCO3
①上述猜想中,你认为不合理的猜想是 (填Ⅰ或Ⅱ或Ⅲ),理由是 。
②乙同学取D中的白色固体于试管中,向其中加入足量的稀硫酸,固体溶解,无气泡产生。据此可知猜想 (填Ⅰ或Ⅱ或Ⅲ)是合理的,则镁在D中发生反应的化学方程式是 。
答案 (1)长颈漏斗
(2)HCl+NaHCO3 NaCl+H2O+CO2↑ 干燥(除去水蒸气)
(3)将燃着的小木条放在集气瓶瓶口处,小木条熄灭,说明收集满
(4)①Ⅱ 反应物中无氢元素或元素不守恒等
②Ⅰ 2Mg+CO2 2MgO+C
解析 (1)仪器a是长颈漏斗。(2)饱和碳酸氢钠溶液能吸收氯化氢气体,二者反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体;浓硫酸有吸水性,可以干燥二氧化碳气体。(3)二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,可以将燃着的木条放在集气瓶瓶口检验CO2是否集满。(4)①反应物为二氧化碳和镁,所含元素种类只有碳元素、氧元素、镁元素,生成物中不可能出现氢元素,故白色固体不可能是氢氧化镁;②碳酸镁与硫酸反应会生成二氧化碳气体,而实验中无气泡产生,故不可能是碳酸镁。镁在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和碳,据此可写出相应的化学方程式。
11.(2016广西南宁中考)某校化学兴趣小组,在实验室里用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下制取氯气并进行有关氯气性质的实验探究(如下图所示)。
回答下列问题:
(1)从分液漏斗中加入的药品是 。
(2)从反应物的状态和反应条件考虑,装置A属于 型气体发生装置。
(3)若进入装置D中的氯气是纯净干燥的,则装置B的作用是 ,装置C中盛有的溶液是 。
(4)实验过程中,同学们看到装置D中“石蕊纸花”(用石蕊溶液染成的紫色的干燥纸花,下同)无明显变化,E中湿润的石蕊纸花先变红后褪色。对此,同学们产生了浓厚的兴趣,于是继续进行以下实验探究。
【查阅资料】Ⅰ.氯气(Cl2)是一种黄绿色的有毒气体,能溶于水(溶解性不大),并能与水反应:Cl2+H2O HCl+HClO(次氯酸)。
Ⅱ.氯气溶于水所得的溶液称为氯水,氯水除了具有消毒作用,还具有漂白作用。
【提出问题】氯水中的什么物质具有漂白作用?
【提出猜想】猜想1:氯水中的H2O具有漂白作用。
猜想2:氯水中的HCl具有漂白作用。
猜想3:氯水中的HClO具有漂白作用。
猜想4:氯水中的Cl2具有漂白作用。
【实验探究】
| 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
| ①将石蕊纸花放入水中 | 石蕊纸花 | 猜想1不成立 |
| ②将石蕊纸花放入 中 | 石蕊纸花变红但不褪色 | 猜想2不成立 |
| ③ | 石蕊纸花先变红后褪色 | 猜想3 |
②钱程同学认为,由于氯气在水中溶解性不大,用实验装置F中的蒸馏水吸收氯气效果不是很理想,于是将装置F中的蒸馏水换成了氢氧化钠溶液,则最终反应所得溶液中含有的盐类物质是 。
答案 (1)浓盐酸
(2)固液加热 (3)除去Cl2中混有的HCl 浓硫酸
(4)【实验探究】①无明显变化 ②盐酸 ③将石蕊纸花放入次氯酸溶液中 成立
【反思交流】①D ②氯化钠(NaCl)、次氯酸钠(NaClO)
解析 (1)从分液漏斗中加入的药品是浓盐酸。(2)浓盐酸和二氧化锰在加热的条件下反应产生氯气,从反应物的状态和反应条件考虑,装置A属于固液加热型气体发生装置。(3)制备的氯气中含氯化氢气体和水蒸气,通过饱和食盐水可以除去氯化氢气体;浓硫酸具有吸水性,能够吸收氯气中的水蒸气,所以装置C中盛有的溶液是浓硫酸。(4)【实验探究】①水显中性,石蕊在中性溶液中不变色;②由实验结论可知该实验的目的是证明HCl是否具有漂白作用,所以应将石蕊纸花放入盐酸中;③该实验的目的是验证HClO是否具有漂白作用,所以应将石蕊纸花放入次氯酸溶液中,由实验现象可推出猜想3成立。【反思交流】①D中石蕊溶液染成的紫色的干燥纸花不变色,说明Cl2不具有漂白作用;②Cl2能与水反应生成次氯酸和盐酸,则最终反应所得溶液中含有的盐类物质是氯化钠、次氯酸钠。
12.(2015广东中考)下图为某家长带着小孩在下水道井盖小孔上点燃鞭炮发生爆炸的画面。现要探究某下水道的可燃性气体成分:
【猜想】(Ⅰ)含可燃性气体CO;
(Ⅱ)含可燃性气体CH4;
(Ⅲ)含可燃性气体CO和CH4。
【收集气体】用大的可乐塑料瓶装满水,打开瓶盖用绳子吊入下水道中,用铁钩将矿泉水瓶倒转,使 ,
将瓶提到井口迅速盖好瓶盖备用。
【进行实验】
| 步骤 | 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
| (1) | 导出瓶中气体,通过装有 的洗气瓶 | 目的是除去CO2等 酸性气体 | |
| (2) | 再通过装有浓硫酸的洗气瓶 | 目的是除去 | |
| (3) | 将步骤(2)的气体导出点燃: ①用吸附少量无水硫酸铜粉末的石棉贴在小烧杯内壁,再把小烧杯斜罩于火焰上方; ②用内壁粘有澄清石灰水的小烧杯罩于火焰上方 | ①无水硫酸铜 ②烧杯内壁变浑浊 | ①证明有H2O生成; ②证明有 生成 |
【拓展】若需要工人进入下水道清理淤泥,打开下水道井盖后应首先进行的操作是 。
答案 【收集气体】水流出 【进行实验】(1)烧碱(或NaOH)溶液 (2)水蒸气 (3)①变蓝色 ②二氧化碳(或CO2) 【作出判断】Ⅱ CO 气体通过动物鲜血(或加热的氧化铜) 【拓展】鼓风排气
解析 【收集气体】用大的可乐塑料瓶装满水,打开瓶盖用绳子吊入下水道中,用铁钩将矿泉水瓶倒转,使瓶中的水流出,将瓶提到井口迅速盖好瓶盖即可收集到下水道中的气体。【进行实验】(1)要除去二氧化碳等酸性气体,需要通过可溶性的碱溶液;(2)浓硫酸具有吸水性,可除去水分;(3)无水硫酸铜变蓝证明有水存在;澄清石灰水变浑浊证明有二氧化碳存在。【作出判断】出现上述现象只要含有C、H元素即可,因此Ⅱ、Ⅲ均可,要证明CO存在,可以将气体通过动物鲜血或加热的氧化铜。【拓展】工人进入下水道清理淤泥,打开下水道井盖后应首先进行的操作为鼓风排气。
13.(2015湖南郴州中考)化学兴趣小组的同学发现实验台上一瓶标签破损的无色溶液(标签如图)。他们提出可能是Na2SO4、NaHCO3、Na2CO3溶液中的一种,于是决定对这瓶溶液进行实验探究。
查阅资料:三种物质溶液在常温下的pH 如下表:
| 溶液 | Na2SO4 | NaHCO3 | Na2CO3 |
| pH | pH=7 | pH>7 | pH>7 |
(2)标签破损的原因 。
(3)为确定其成分,小新同学设计如下方案进行探究。
| 实验步骤 | 现象 | 结论 | |
| 取该溶液少许于试管中,滴加过量的BaCl2溶液,振荡 | ① | 则该溶液是Na2CO3溶液 | |
| 过滤,向滤渣滴加稀盐酸 | ② | ||
答案 (1)NaHCO3 因为NaHCO3的化学式中Na的右下方没有2
(2)倾倒液体时,标签没有向着手心(或标签腐蚀,撕破等合理即可)
(3)①产生白色沉淀 ②有气泡产生
(4)用试管取少量无色溶液,加入无色酚酞,若溶液变红,则原溶液是碳酸钠溶液(用pH试纸、酸溶液、紫色石蕊等检验,答案合理即可)
解析 (1)由破损标签可看出Na的右下角有数字2,故不可能是NaHCO3。
(2)标签破损可能是倾倒液体时标签没有向着手心,试剂腐蚀了标签,也可能是标签被撕破了。
(3)BaCl2与Na2CO3反应,会生成BaCO3沉淀,BaCO3沉淀能溶于盐酸同时生成CO2气体。
(4)可取少量溶液加酸,通过生成CO2气体判定是Na2CO3,或利用Na2CO3溶液显碱性,通过加无色酚酞、紫色石蕊溶液或测定pH确定是Na2CO3。
14.(2015黑龙江哈尔滨中考)某化学活动小组在一次实验中进行了如图所示实验:
此时观察到的实验现象是(1) ;
实验后,小组同学充分振荡U形玻璃管,将U形玻璃管内的物质过滤后,对滤液成分产生了浓厚的兴趣,进行了进一步的探究活动。
【提出问题】滤液中除Na+外,还含有什么离子?
【猜想与假设】A同学:含有OH-、Cl-、C
B同学:含有OH-、Cl-、Ba2+
C同学:含有(2) (填离子符号)
【实验探究】B同学为了验证自己的猜想,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B同学得出结论:自己的猜想不成立,A同学的猜想成立。
【评价与交流】请你评价B同学的结论:(3) 。同学们经过讨论后一致认为:B同学在验证自己的猜想时,若将所加试剂调换成足量的另一种试剂(4)
(填化学式),既能验证自己的猜想,也能确定滤液中的离子成分。
C同学取该试剂进行实验,最终确定了滤液中的离子成分。
【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的离子成分时,一般应加入(5) ,验证(6) ,就可以确定溶液中的离子成分。
答案 (1)U形玻璃管左、右两端均产生白色沉淀(或U形玻璃管左端产生白色沉淀,右端也产生白色沉淀)
(2)OH-、Cl-
(3)B同学的结论不完全正确,因此B同学的结论不完全正确因此B同学的结论不完全正确(或B同学的结论不正确)。加入硫酸钠溶液,无明显现象,说明溶液中一定不含钡离子,所以B同学“自己的猜想不成立”的结论正确,但无法证明溶液中是否含有碳酸根离子,若离子成分是氢氧根离子和氯离子,滴加硫酸钠溶液时,也无明显现象,所以“A同学的猜想成立”的结论不正确。因此B同学的结论不完全正确(或B同学的结论不正确)
[或B同学的结论不正确,加入Na2SO4溶液,无明显现象,无法证明溶液中是否含有C,所以“A同学的猜想成立”的结论不正确(或B同学的结论不正确)]
[或不正确,若离子成分是OH-和Cl-,滴加Na2SO4溶液,也无明显现象,所以“A同学的猜想成立”的结论不正确(或B同学结论不正确)](其他答法合理也可)
(4)H2SO4
(5)适当的、适量的试剂(其他答法合理也可)
(6)(溶液中)可能存在的离子是否存在(其他答法合理也可)
解析 U形玻璃管中是Na2CO3溶液,左侧滴入BaCl2溶液,产生BaCO3白色沉淀,右侧滴入Ba(OH)2溶液,也会产生BaCO3白色沉淀,因此观察到U形玻璃管左、右两端均产生白色沉淀。
【猜想与假设】根据U形玻璃管中的两个反应:BaCl2+Na2CO3 BaCO3↓+2NaCl,Na2CO3+Ba(OH)2 BaCO3↓+2NaOH,可知过滤后,溶液中的离子除Na+外,还含有Cl-、OH-,可能含有Ba2+或C,因此C同学的猜想为OH-、Cl-。
【评价与交流】向滤液中加入Na2SO4溶液后无明显现象,只能说明溶液中一定不含Ba2+,但无法知道是否含有C,因此只能证明B自己的结论不正确而不能证明A的结论是否正确。若向滤液中滴加稀硫酸,Ba2+与S反应产生沉淀,H+与C反应产生气泡,则可同时证明A、B两种猜想的正确性。
【归纳与总结】由此可知,在确定反应后所得溶液中的离子成分时,一般应加入适量的、适当的试剂,尽量避免所加试剂对后续实验的干扰;还应验证溶液中可能存在的离子是否存在。
15.(2015北京中考)众所周知,酚酞溶液遇NaOH溶液变红。但是,在分组实验中(如图所示),出现了意想不到的现象:有的溶液变红后褪色;有的出现白色浑浊物。
【提出问题】分组实验中,出现意想不到的现象的原因是什么呢?
【查阅资料】酚酞溶液由酚酞固体溶于酒精配制而成。
【猜想与假设】
Ⅰ.红色褪去,与NaOH溶液和空气中的CO2反应有关。
Ⅱ.红色褪去,与NaOH溶液的浓度有关。
Ⅲ.出现白色浑浊物,与酚酞溶液的浓度有关。
【进行实验】
| 实验 | 实验操作 | 实验现象 | |
| 1 | 向盛有2 mL Na2CO3溶液的试管中滴加5滴0.5%的酚酞溶液 | 溶液变红 | |
| 2 | 1号试管0.1 min红色褪去 2号试管5 min红色褪去 3号试管30 min红色明显变浅 4号试管120 min红色无明显变化 | ||
| 3 | 取3支试管,分别加入2 mL水,…… | 酚酞溶液浓度/% | 浑浊程度 |
| 5 | 大量浑浊物 | ||
| 2 | 少量浑浊物 | ||
| 0.5 | 无浑浊物 | ||
(1)NaOH与CO2反应的化学方程式为 。
(2)实验1的现象表明,猜想与假设Ⅰ (填“成立”或“不成立”)。
(3)由实验2得出结论:出现“溶液变红后褪色”现象的原因是 。
(4)实验3的操作步骤:取3支试管,分别加入2 mL水, 。
【反思与评价】
(5)依据现有实验,为了确保红色不变,若酚酞溶液浓度为0.5%,建议选用NaOH溶液的浓度为 %。
(6)有同学认为,仅通过实验3得出“猜想与假设Ⅲ成立”证据不足,理由是 。
答案 (1)2NaOH+CO2 Na2CO3+H2O
(2)不成立
(3)NaOH溶液浓度较大
(4)再各滴加5滴浓度为5%、2%、0.5%的酚酞溶液
(5)0.5
(6)没有考虑NaOH的影响
解析 (1)NaOH与CO2反应生成碳酸钠和水。(2)碳酸钠和氢氧化钠均能使酚酞溶液变红,因此猜想与假设Ⅰ不成立。(3)通过对实验2中实验现象的分析可知,在所加酚酞溶液浓度相同的条件下,氢氧化钠溶液的浓度越大,红色褪去越快。(4)实验3是为了证明不同浓度的酚酞溶液对浑浊程度的影响情况,因此在3支试管中分别加入2 mL水,再分别滴入不同浓度的酚酞溶液,然后观察浑浊程度。(5)根据实验2中的现象,当酚酞溶液浓度为0.5%时,氢氧化钠溶液的浓度为0.5%时,才能确保红色不褪去。
16.(2015安徽中考)某兴趣小组为验证质量守恒定律,做了镁条在空气中燃烧的实验。
(1)请写出镁条与氧气反应的化学方程式 。
(2)小明发现燃烧产物的质量大于反应物镁条的质量,认为这个反应不遵守质量守恒定律。我 (“同意”或“不同意”)小明的观点,因为 。
(3)小红按右图装置改进实验,验证了质量守恒定律,却发现产物中还有少量黄色固体。
【提出问题】黄色固体是什么呢?
【查阅资料】①氧化镁为白色固体;
②镁能与氮气反应生成黄色的氮化镁(Mg3N2)固体;
③氮化镁可与水剧烈反应产生氨气,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
【做出猜想】黄色固体为Mg3N2。
【实验探究】请设计实验,验证猜想。
| 实验操作 | 实验现象及结论 |
(4)该兴趣小组又做了镁条与盐溶液反应的实验,发现均能产生H2,实验现象如下:
| 实验序号 | 实验1 | 实验2 | 实验3 | |
| 与镁条反应 的溶液 | NH4Cl | NaCl | Na2SO4 | H2O |
| 实验现象 | 有大量 气泡产生 | 有较多 气泡产生 | 有少量 气泡产生 | 气泡极少 |
| 加热后,实验现象 | 气泡明显增多可闻到氨味 | 气泡增多 | 气泡增多 | 气泡增多 |
根据上表中的实验现象,请写出三条结论,并分析可能的原因(不分析原因,不得分):① ;② ;③ 。
答案 (1)2Mg+O2 2MgO
(2)不同意 任何反应都符合质量守恒定律,该反应前后质量不相等的原因是空气中有气体参加了反应
(3)
| 实验操作 | 实验现象及结论 |
| 取燃烧后的产物于试管中,加少量水,再将湿润的红色石蕊试纸放于试管口,观察现象 | 若产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,说明燃烧产物中含Mg3N2 |
(4)对照实验(或空白实验)
①加热时,各组反应均加快。原因是升高温度反应加快
②加热时,实验1的反应中气泡明显增多。原因是不仅有H2生成,还有NH3逸出
③实验2比实验3反应快。原因是Cl-比S的作用强
④实验1反应最快。原因是NH4Cl溶液在反应过程中产生HCl,从而与Mg反应加快
⑤加热时,实验1中的反应明显加快。原因是升温使镁与NH4Cl溶液反应加快,消耗HCl,促进NH3逸出;而NH3的逸出,又促使盐酸浓度增大,最终导致反应明显加快
(以上5点任选3点即可;其他合理答案均可)
解析 (1)根据镁在氧气中燃烧生成MgO可写出化学方程式。(2)任何化学反应都遵守质量守恒定律。镁条与空气中的氧气发生反应生成氧化镁,生成的氧化镁的质量一定等于镁条和参加反应的氧气的质量之和,因此氧化镁的质量大于镁条的质量。(3)镁不仅可以和空气中的氧气反应,而且还可以和氮气反应,不过O2比N2活泼,因此得到氧化镁的质量较多;根据资料③可设计实验验证生成物中含有氮化镁,思路:将生成物溶于水→气体逸出→用湿润的红色石蕊试纸检验→该气体是氨气→证明含有氮化镁。(4)题表中,用水进行实验的目的是与其他盐溶液进行对照。下载本文
