广东省各地区2022年中考化学模拟试题分类汇编-科学探究题(提升题)(答案)
广东省各地区2022年中考化学模拟试题分类汇编-科学探究题(提升题)
一、科学探究题
1.(2022·广东深圳·模拟预测)袋装食品的脱氧剂常用于烘焙类食品的保存。现有一包敞口放置的脱氧剂,发现里边出现了结块,且有黑红色物质生成,小圳同学对这包变质的“脱氧剂”的成分产生了好奇,于是进行了以下实验探究。
Ⅰ.变质后的脱氧剂的成分
【查阅资料】“脱氧剂”一般由还原铁粉、活性炭和氯化钠等组成。
【提出问题】变质后的黑红色脱氧剂的成分是什么?
【提出猜想】猜想一: C Fe2O3猜想二: C _______
【实验探究】
实验操作 实验现象 实验结论
实验1 取变质后的脱氧剂少许,将其放入盛有红墨水的试管中振荡 静置,上层液体颜色明显变浅 说明样品中含有____
实验2 取少量稀盐酸于试管中,向其中加入少量变质后脱氧剂粉末 ______ 猜想②正确
【结论】脱氧剂变质的反应原理:______(用化学方程式表示)
Ⅱ.脱氧剂的性质应用探究。
基于上述Ⅰ中的反应原理,脱氧剂能在短时间内将包装袋中的氧气浓度降至0.01%以下,那么脱氧剂可否用于空气中氧气含量的测定?小圳同学用以下装置对红磷燃烧法和脱氧剂除氧的效果进行了对比探究。
(1)图2所示实验①中,打开止水夹,观察到的现象________。
(2)利用图2所示装置,连接数字传感器,测得实验①、实验②中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3所示。依据图3信息,实验_____(填“①” 或“②”)的测定方法更准确,判断依据是_____。
2.(2022·广东深圳·模拟预测)小明同学收集了某种铝制易拉罐,剪成条状并打磨后进行如图所示实验,发现纯铝片表面有划痕。
【发现问题】根据所学知识,合金的硬度比组成它的纯金属硬度更______,结合上述现象,可得出该易拉罐不是纯铝制作。那么易拉罐中除铝外,还含有什么金属呢?
【查阅资料】①铝制易拉罐中的主要成分是铝,可能还含有镁、铁。
②铝能与氢氧化钠溶液反应:;镁和铁不能与氢氧化钠溶液反应。
【作出猜想】该易拉罐的金属组成除铝外,可能还含有镁、铁中的一种或两种。
【实验设计】小明取打磨后的铝制易拉罐样品按如下方案进行实验:
实验步骤 实验现象 解释与结论
(1)取一定量的样品于烧杯中,加入足量的______溶液,充分反应后过滤、洗涤、干燥; 固体表面有大量气泡产生;过滤后得到黑色粉末。 样品中含铝
(2)取少量上述黑色粉末于试管中,加入足量的稀盐酸。 有气泡产生,溶液变成______ 样品中含铁,发生反应方程式为______
【实验结论】小明得出该易拉罐是由铝和铁组成。
【反思评价】其他同学分析后认为小明的实验方案不严谨,理由是______;大家认为应该补充下列实验:取步骤(1)中少量黑色粉末于试管中,加入某种金属的盐溶液后,如果无现象产生,则小明的结论正确。你认为加入的盐溶液中阳离子对应的金属理论上可以是______(填一种即可)。
【拓展应用】下图为国家颁布的“城市生活垃圾分类标志”,废弃易拉罐应放入标有______(填序号)图标的垃圾桶内。
3.(2022·广东·模拟预测)某实验小组用如图所示实验进行铁钉腐蚀的探究。一段时间后试管A、B中铁钉几乎没有生锈,而试管C中铁钉明显锈蚀,试管D、E中铁钉严重锈蚀。
(1)由A、B、C的现象可知,铁的锈蚀是铁跟_____________(填化学式)等物质作用的过程。
(2)试管A中使用“干燥剂”,其目的是______________。
【实验探究】
向试管D中(含生锈铁钉)加入过量10%稀盐酸,浸泡。可观察到铁锈逐渐消失,铁钉表面有气泡产生,溶液呈黄色,一段时间后黄色变为浅绿色。
(3)写出溶液一段时间后由黄色变为浅绿色的化学方程式:___________。
(4)E试管:铁钉浸没在试管里的食盐水中,一段时间后,发现试管底部出现了黑色粉末。该小组同学对此黑色粉末进行了如下探究。
【提出问题】
试管中黑色粉末的成分是什么呢?
【猜想与假设】
猜想①Fe 猜想②Fe2O3 猜想③Fe3O4
【查阅资料】
Fe3O4是黑色的,能被磁铁吸引。
【分析讨论】
你认为上述三个猜想中,不做实验就可排除的是猜想②,理由是______________。
【实验探究】
(5)将试管中黑色粉末干燥后,用磁铁靠近,发现黑色粉末能被磁铁吸引,于是得出结论,黑色粉末一定是Fe,你认为该结论正确吗?理由是___________。
(6)请你设计一个实验方案,用化学方法验证黑色粉末是否为Fe。
实验操作 实验现象及结论
取少量黑色粉末于试管中,加入____________。 如果____________,则黑色粉末是Fe。如果没有,则黑色粉末不是Fe
4.(2022·广东广州·模拟预测)水和溶液在生产生活中应用广泛。
Ⅰ、硬水加热时易产生水垢,很多工业用水需要对硬水进行软化处理。小组同学利用1.5%的肥皂水,对水的硬度、肥皂水的用量与产生泡沫量的关系进行实验探究。
【查阅资料】硬水含较多可溶性钙、镁化合物;软水不含或含较少可溶性钙、镁化合物。
【进行实验】向蒸馏水中加入CaC12和MgC12的混合溶液,配制两种不同硬度的硬水。用蒸馏水和两种硬水完成三组实验,记录如下:
组别 第1组 第2组 第3组
实验操作
实验序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
混合溶液用量/滴 0 0 0 1 x 1 2 2 2
肥皂水用量/滴 5 10 20 5 10 20 5 10 20
产生泡沫量 少 多 很多 无 少 多 无 无 少
【解释与结论】
(1)对比___________和___________可知(填序号),肥皂水能区分软水和硬水,依据的现象是产生泡沫量。
(2)设计第2组实验时,为控制水的硬度相同,⑤中x应为___________。
(3)第2组实验的目的是___________。
(4)由上述三组实验得到的结论是___________。
Ⅱ、有一包白色粉末,可能是KCl、BaCl2、K2CO3、K2SO4、CuSO4中一种或几种,为确定白色粉末的成分,进行如下探究:
a、取适量白色粉末加入足量的水,搅拌,得到白色沉淀和无色溶液。
b、取a中的白色沉淀,加入过量的稀盐酸,白色沉淀完全溶解。
(5)写出产生白色沉淀的化学方程式:___________。
(6)请分析白色粉末的成分:___________。
5.(2022·广东·统考模拟预测)在战国时期,《周礼考工记》中载有“涑帛”的方法,即利用“灰”(草木灰,主要成分为K2CO3)和“蜃”(贝壳灰,主要成分为CaO)混合加水所得溶液来洗涤丝帛时,会与丝表面附着的丝胶蛋白发生反应,生成物可用水冲去,从而可把丝洗得干脆亮丽、化学小组对“混合加水所得溶液”的成分进行了探究。
【实验过程】
(1)如图所示,步骤Ⅰ是______热反应(填“吸”或“放”),步骤Ⅱ的化学方程式为______,属于______反应(填基本反应类型)。
(2)小组同学将烧杯丙中混合物过滤后得到澄清溶液,并对该溶液成分进行探究。
实验 步骤 现象 结论
实验1 取少量溶液于试管中,通入CO2 无明显现象 证明该溶液中没有氢氧化钙
实验2 另取少量溶液于试管中,滴加几滴稀盐酸 始终没有明显现象 证明溶液中没有______
【交流讨论】同学们将实验结果与老师交流,老师认为实验2的结论不一定准确,原因是______。
(3)经过谈论,同学们又进行实验3,请填写以下表格。
实验 步骤 现象 结论
实验3 取少量溶液于试管中,滴加足量的______溶液。(填化学式) 有白色沉淀产生 证明溶液中有K2CO3
【实验结论】根据以上实验,可得出烧杯丙中澄清溶液含有的溶质是______(填化学式)。
6.(2022·广东·模拟预测)某化学兴趣小组的同学在探究盐的化学性质时,做了如图所示实验。
(1)甲实验反应的化学方程式为___________。
(2)乙实验锌丝表面覆盖___________,溶液逐渐变无色。小明把甲、乙实验后的上层清液倒入同一个烧杯中,产生白色沉淀。
【提出问题】白色沉淀的成分是什么?
【查阅资料】Zn(OH)2和ZnCO3均为白色难溶于水的固体。
【作出假设】白色沉淀为:
假设Ⅰ:___________;假设Ⅱ:ZnCO3;假设Ⅲ:Zn(OH)2和ZnCO3。
经过思考讨论,小组有同学认为假设Ⅱ不成立,理由是___________。
【实验探究】
实验操作 实验现象 结论及反应方程式
取烧杯中的少量白色沉淀于一支试管中,加稀硝酸至过量 ___________ 假设Ⅲ成立,该实验中和反应的化学方程式为___________
【拓展思考】若假设I成立,则实验甲要满足的条件为___________。
7.(2022·广东·统考模拟预测)化学学科实践活动课上,老师拿来一包粉末。它是由长期放置在空气中的铁粉和久置的碱石灰干燥剂混合而成,让同学们设计实验进行探究。
(提出问题)固体样品的成分是什么?
(查阅资料)(1)碱石灰干燥剂是CaO和NaOH的混合物。
(2)BaC12溶液显中性。
(猜想与假设)固体样品中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、NaOH、Ca(OH)2、Na2CO3和_______等七种物质。
(进行实验)
甲组同学对滤渣B的成分进行探究,记录如下:
实验操作 实验现象 实验结论及化学方程式
取少量滤渣B于试管中,加入足量稀盐酸,将生成的气体通入澄清的石灰水中 ①_______②_______ 结论:滤渣B中有Fe2O3,CaCO3.实验操作中反应的化学方程式为:_______
(答出一个即可)
乙组同学对滤液C的成分进行探究,记录如下:
实验操作 实验现象 实验结论
取少量滤液C于试管中,加入过量BaCl2溶液,静置,向上层清液中滴加无色酚酞试液,振荡 ①有白色沉淀生成②酚酞试液由无色变成红色 滤液C中有____
(3)通过以上实验探究,该固体样品中能确定一定含有的成分是_______。
8.(2022·广东东莞·统考模拟预测)某农场有一袋标签已破损的铵态氮肥、破损标签内容如图所示、同学们对这袋氮肥的成分进行探究并验证其还有肥效、设计了如下实验活动
活动一:探究氮肥的成分
【猜想假设】猜想1:NH4NO3 猜想2:(NH4)2SO4
猜想3:NH4HCO3 猜想4:NH4Cl
经分析、同学们一致认为猜想2不合理、理由是_________
【实验探究】
(1)取少量样品于试管中、滴加稀盐酸、观察到无气泡产生、则该氮肥的成分一定不是______(填化学式)
(2)为了确定该氮肥究竟是剩余两种中的哪一种、写出实验操作 现象及结论:_______ 有关的化学方程式为_________
活动二:验证氮肥还有肥效
【实验操作】如图所示向盛有氮肥样品的锥形瓶中注入NaOH浓溶液
【实验现象】_________ 有关化学方程式为_________
【实验结论】该氮肥还有肥效
【施用指导】施用铵态氮肥时要注意_________
9.(2022·广东深圳·校考模拟预测)“蔬果净”(如图-1)可以除去蔬菜、水果表面的农药残留。同学们看到一瓶敞口放置了一段时间的“蔬果净”,想确定其成分及含量,进行了如下探究:
[查阅资料]
①贝壳粉的主要成分是碳酸钙
②氢氧化钙的分解温度一般为500~600℃,碳酸钙的分解温度一般为800~900℃,氧化钙在1000℃内不分解。
③蔬菜、水果表面的农药部分可溶于水,部分在碱性条件下易分解
[思考] “蔬果净”中一定含有的物质是________(填化学式),因为高温煅烧贝壳粉会发生反应:______(写化学方程式)。
[提出问题]
敞口放置的“蔬果净”中除含有上述物质外,还可能有哪些物质?
[作出猜想]
猜想一:可能有碳酸钙,原因:贝壳粉末没有完全煅烧
猜想二:可能有______(填化学式),原因是煅烧后的贝壳粉与空气中的水发生反应;
[实验探究1]
取样于试管中,加入过量的________,观察到:_________,说明一定有碳酸钙;
[实验探究2]
取10g样品,加热,样品质量变化情况如图-2。A、B两点分别对应样品中某一物质恰好完全分解。
[实验结论]敞口放置的“蔬果净”中________(选填“含有”或“不含有”)氢氧化钙,样品中氧化钙的质量分数为_____。
10.(2022·广东深圳·校考模拟预测)桂花树适宜在弱酸性土壤中生长。桂花树的叶子偏黄,长势不好时,园林师傅施用适量的硫酸亚铁溶液。下图是某种硫酸亚铁产品图,请分析:
Ⅰ定性分析
操作 现象 结论/解释
取适量硫酸亚铁溶于水 溶液颜色呈浅绿色
用________蘸取少量液体,滴在紫色石蕊试纸上 试纸变为_______色 溶液呈酸性,因此可用于中和碱性土壤
将硫酸亚铁溶液放置在空气中一段时间 溶液颜色变为_______色 硫酸亚铁被空气氧化,变质为硫酸铁
Ⅱ定量计算
园林师傅说,硫酸亚铁溶液浓度为1~2%时,可以更好促进桂花树的生长。实验室中有金属铁和质量分数为19.6%的稀硫酸,若需要硫酸亚铁溶液152g,请通过计算说明至少需要稀硫酸的质量为____。
Ⅲ思考总结
硫酸亚铁在使用时,应注意____。
A.随用随取,配置的溶液及时使用
B.增大硫酸亚铁溶液的浓度,使叶片更浓绿
C.与波尔多液混合使用,增强药效
D.长期多次使用硫酸亚铁,减少其它化肥的使用
11.(2022·广东·模拟预测)自然界并不缺少“镁”,而是缺少发现“镁”的眼睛。某化学兴趣小组开启寻“镁”之旅。
(1)镁是一种__________色的固体,质软,有导电性。
(2)将2根打磨光亮的镁条分别放入等质量、等质量分数的稀盐酸和稀硫酸中,充分反应后镁条有剩余,产生氢气的质量 。
A.相等 B.无法判断
C.与稀盐酸反应放出的氢气多 D.与稀硫酸反应放出的氢气多
(3)探究金属镁的性质
【提出问题】镁与水是否发生反应?反应后的生成物是什么?
【查阅资料】70℃时Mg(OH)2在水中的溶解度很小,但溶于水的部分可以完全解离出Mg2+和OH-。
【实验步骤】
①将打磨光亮的镁条放入盛有70℃水的试管中,发现镁条表面有气泡产生。将收集的气体点燃,产生淡蓝色火焰,证明该气体为__________。
②向反应后的溶液中立即滴入2滴无色酚酞溶液,观察到镁条附近溶液__________,证明溶液中生成OH-。
【交流讨论】
③根据上述实验,写出镁与热水反应的化学方程式____________。
【拓展探究】
同学们又探究温度对镁与水反应速率的影响,实验数据记录如下:
反应温度(℃) 20 55 60 65 70
收集50mL气体所用时间(s) 295 257 196 124 74
④根据表中数据,分析温度对镁与水反应速率的影响是_________。
⑤一段时间后,同学们观察到镁条表面不再有气泡产生,镁条表面失去光泽。但将表面失去光泽的镁条打磨后再次放入热水中,发现又有气泡产生,说明镁与水反应变缓慢直至停止的可能原因是__________。
12.(2022·广东·统考模拟预测)碳酸钠在生产和生活中具有重要的用途。某化学兴趣小组为探究碳酸钠的化学性质,进行了如下实验。向盛有适量碳酸钠溶液的四支试管中分别加入下列试剂,实验现象记录如下:
试管编号 1 2 3 4
加入试剂 无色酚酞试液 稀盐酸 澄清石灰水 氯化钡溶液
实验现象 ______ 有气泡产生 有白色沉淀产生 有白色沉淀产生
【实验记录】试管1中的实验现象是______。试管2中发生反应的化学方程式______。
化学兴趣小组的同学们对反应后试管中的溶质进一步探究:某一小组将试管3、4中的物质分别过滤,得到滤液 A 和 B。
甲、乙两同学对滤液 A 中溶质的成分进行探究:
【提出问题】滤液 A 中溶质的成分是什么?
【猜想假设】猜想一:NaOH 猜想二:NaOH 和 Na2CO3 猜想三:______。
【进行实验】
实验操作 实验现象 实验结论
甲:取少量滤液 A 于试管中,加入过量稀盐酸 有气泡生成 猜想______成立
乙:______ 有白色沉淀生成
【实验结论】通过实验,甲、乙两同学均验证猜想______成立,乙同学的实验操作为______。
【实验拓展】丙同学取一定量的滤液 A 和 B于小烧杯中混合,有白色沉淀生成。该反应的化学方程式是______。
【反思与评价】
(1)碳酸钠溶液呈碱性,可以和盐酸,氢氧化钙和氯化钡等物质发生反应。
(2)要验证反应后物质的成分,既要验证生成物,还应考虑反应物。
13.(2022·广东佛山·统考模拟预测)某化学小组在水中加入少量含酚酞的硫酸钠溶液,如图示做电解水实验,通直流电一段时间后,两极产生气泡,负极附近溶液呈红色。
气体a、b的体积比约为______,写出电解水化学方程式______。
【提出问题】电解后负极附近溶液的溶质含有什么成分?
【查阅资料】硫酸钠溶液呈中性。
【提出猜想】
猜想一:硫酸
猜想二:氢氧化钠
猜想三:硫酸钠和______混合物
猜想四:硫酸钠和硫酸混合物
经分析,同学们一致认为猜想______错误,理由是______。
【实验探究】
步骤 实验操作 实验现象 实验结论
一 取试管②中少量溶液于另一试管中,滴入过量在氯化镁溶液 产生白色沉淀且______。 猜想三成立,
二 取步骤一反应后试管中上层清液于另一试管中,加入______溶液。 ______。
【解释与拓展】电解过程中取出少量试管①和②中的溶液进行检验,发现试管①溶液中含有硫酸,将两溶液混合发生的反应属于______反应(填基本反应类型)。
14.(2022·广东东莞·统考模拟预测)菠菜、芥菜、韭菜等蔬菜中含有丰富的草酸(H2C2O4),草酸及部分草酸盐的物理性质如下表(20℃):
物质 H2C2O4 Na2C2O4 CaC2O4 CuC2O4
状态 无色晶体 无色晶体 白色固体 浅蓝绿色固体
溶解度/g 14.3 3.7 0.67×10-3 1.9×10-5
请预测草酸的化学性质,说明预测的依据,并设计实验加以验证,填写下表。
限选试剂:H2C2O4溶液、稀盐酸、NaOH溶液、CaCl2溶液、Na2CO3溶液、酚酞溶液、铜片、镁条。
预测 预测的依据 验证预测的实验操作与预期现象
①能与碱反应 H2C2O4溶液中含有_____ 取少量NaOH溶液于试管中,_______,如果观察到______,则预测成立。
②能与________(填物质类别)反应 H2C2O4溶液中含 _____,如果观察______,则预测成立。
③能与_______(填物质类别)反应 H2C2O4溶液中含有_______ ______,如果观察_____,则预测成立。
15.(2022·广东珠海·统考模拟预测)同学们学习金属的化学性质后,对某品牌螺帽的金属成分展开如下的探究(其它杂质不参与下述各步反应)。
【做出猜想】
猜想1:螺帽的主要成分是铁。
猜想2:螺帽的主要成分是铁,其表面镀有锌。
猜想3:螺帽的主要成分是铁,其表面镀有镁。
【实验一】甲组先探究铁、镁、锌三种金属的活动性顺序,并设计如下实验。
实验编号 稀硫酸的体积和浓度 金属(均取2g) 收集50 mL氢气所需时间/s
① 10 mL10%稀硫酸 铁片 t1
② 10mL10%稀硫酸 镁片 t2
③ 10mL____稀硫酸 锌片 t3
(1)实验前需将金属片进行打磨,其目的是___________。
(2)实验③中加入稀硫酸的浓度应为__________。
(3)写出铁与稀硫酸反应的化学方程式:_________。
【观察并记录时间】t1>t3>t2
【得出结论】
(4)初步判断铁、镁、锌的金属活动性由强到弱的顺序是__________。
【实验二】乙组用以下方案探究螺帽的金属成分。
步骤1:取一个螺帽适当打磨,称量其质量为22.4 g。
步骤2:
实验操作 预测现象 预测结论
将螺帽放入硫酸锌溶液中,10分钟后取出螺帽,洗涤,在氮气流中烘干,称得质量为m (5)若m____22.4g(选填“>”或“=”或“<”) 猜想1或2成立
(6)若m_____22.4g(选填“>”或“=”或“<”) 猜想3成立
实验结论:由步骤2的实验现象得到猜想3不成立。
步骤3:(7)将步骤2中烘干后的螺帽加入_________(写化学式)溶液中,若观察到螺帽表面析出黑色固体,说明猜想2成立。
实验反思:(8)步骤2中,烘干螺帽需要在氮气流中进行的原因是_________。
【实验三】(9)丙组将上述实验所得废液倒入废液缸,如图,加入A物质既可回收金属又可使上述废液仅含一种溶质,写出回收其中一种金属的原理:__________(用化学方程式表示)。
16.(2022·广东·模拟预测)某化学兴趣小组在化学实验室发现一瓶没有标签的淡黄色粉末,同学们对探究该粉末产生浓厚兴趣,并在老师的指导下进行探究活动。
【提出问题】这种淡黄色粉末是什么?有什么性质和用途?
【查阅资料】①硫是淡黄色粉末,不溶于水;②过氧化钠(Na2O2)是淡黄色粉末,在常温下能与水反应生成碱和一种气体;在呼吸面具中和潜水艇里常用作供氧剂。
【提出猜想】淡黄色粉末可能是:a硫; b过氧化钠; c硫和过氧化钠的混合物。
【实验探究一】过氧化钠与水反应的生成物是什么?
(1)取适量的该粉末于试管中,加入足量蒸馏水产生气泡,证明猜想__________不成立;
(2)用带火星的木条伸入反应的试管中,木条复燃,说明产生______________;
(3)充分反应后,试管中只得到无色溶液;向溶液中滴加______________________,观察到___________,证明生成物中有NaOH;同时证明猜想__________成立。
(4)写出过氧化钠与水反应的化学方程式:__________________。
【实验探究二】过氧化钠为什么能作供氧剂?大家讨论认为可能是CO2在常温下能与过氧化钠反应有关,于是设计如图所示的装置继续实验探究。
实 验 操 作 实验现象
①将CO2从a口处通入装置内,再把带火星的木条放在装置b口处 木条复燃
②取出充分反应后的固体生成物于试管中,往试管内滴加稀盐酸,将生成的气体通入澄清石灰水中 有气泡产生,石灰水变浑浊
【实验结论】CO2在常温下能与过氧化钠反应,该反应的化学方程式为:__________________
17.(2022·广东·模拟预测)某同学进行如图两个实验:
(l)甲实验中反应的化学方程式为__________________;
(2)乙实验观察到的现象是__________________;
(3)把甲、乙反应后的溶液倒入同一烧杯,发现有白色沉淀生成。他决定对白色沉淀的成分进行探究。
【查阅资料】硫酸钡不溶于酸。
【提出猜想】白色沉淀为:Ⅰ.Mg(OH)2;Ⅱ.Mg(OH)2和BaSO4;Ⅲ.Mg(OH)2和MgCO3。
【实验方案】
实验操作 实验现象与结论
(1)过滤、洗涤白色沉淀备用;(2)向白色沉淀中加入盐酸至过量 ①若沉淀全部溶解,且无其它现象;猜想Ⅰ成立;其化学反应方程式为___________。②若_________,且无气泡产生,猜想Ⅱ成立。③若沉淀完全溶解,________________,猜想Ⅲ成立。
【拓展与思考】④如果猜想Ⅲ成立,产生此结果的原因是做甲实验时__________________;上述白色沉淀的成分不可能出现的组合是Mg(OH)2、MgCO3和BaSO4,原因是______。
18.(2022·广东深圳·模拟预测)在某次探究活动中,小明同学往NaHCO3溶液中加入NaOH溶液,未观察到明显现象,即认为两者没有发生化学反应,小亮同学却有疑问。
【提出问题】在溶液中,NaHCO3和NaOH真的不反应吗
【猜想假设】(1)溶液中,NaHCO3和NaOH要反应
(2) ________________________;
【查阅资料】(1) 可溶于水的酸、碱、盐在水中能解离出对应的阳离子和阴离子
(2) 部分碱、盐的溶解性表(室温)
阴离子阳离子 OH- Cl- CO32- HCO3-
Na+ 溶 溶 溶 溶
Ba2+ 溶 溶 不 溶
【进行实验】
实验序号 实验操作 实验现象
1 往NaHCO3溶液中加入BaCl2溶液 无明显现象
2 往NaHCO3溶液中加入NaOH溶液 无明显现象
3 将实验1和实验2所得的溶液混合 有沉淀产生
【解释与结论】(1) 根据实验1中无明显现象,可得到的结论是 _________ (选填字母编号)
A 混合溶液中没有NaCl B 混合溶液中没有Ba(HCO3)2
C 混合溶液中没有NaHCO3 D 混合溶液中的阴、阳离子不能形成不溶物
(2) 实验3中生成的沉淀为_____________(填化学式),该沉淀中的阴离子只能来源于实验_____(选填“1”或“2”)所得到的溶液,则实验_____(选填“1”或“2”)必定发生了化学反应,写出该反应的化学方程式____________________。
(3) 依据上述实验及分析,猜想_________成立。
【总结反思】
两种溶液混合,未能观察到明显现象而化学反应_______(选填字母编号)
A 一定没发生 B 一定发生了 C 不一定没发生
参考答案:
1. Fe、Fe2O3 活性炭 溶液变为浅绿色,有气泡产生 烧杯内的水倒吸入集气瓶中 ② 实验①的集气瓶内剩余氧气的条件分数约为8.6%,而实验②的集气瓶内氧气几乎耗尽
【详解】Ⅰ.变质后的脱氧剂的成分:
铁粉与氧气反应生成的红棕色氧化铁;活性炭和铁粉是黑色的,则对变质后的黑红色脱氧剂成分一定含有碳和氧化铁,可能含有铁(完全变质和部分变质)
提出猜想:
猜想一: C Fe2O3(铁粉完全变质)
猜想二: C、Fe、Fe2O3(铁粉部分变质)
实验探究:
实验1:取变质后的脱氧剂少许,将其放入盛有红墨水的试管中振荡,静置,上层液体颜色明显变浅,说明样品中含有活性炭,活性炭具有吸附性,能够吸附色素;
实验2:取少量稀盐酸于试管中,向其中加入少量变质后脱氧剂粉末,结论为猜想②正确,即含有碳、氧化铁和铁,由于盐酸与氧化铁反应生成氯化铁和水,盐酸与铁反应生成氯化亚铁和氢气,故实验现象为溶液变为浅绿色,有气泡产生,即可证明含有铁,说明猜想②正确;
结论:
脱氧剂变质的反应原理为铁与氧气反应生成氧化铁,该反应方程式为:;
Ⅱ.脱氧剂的性质应用探究
(1)图2所示实验①中,红磷燃烧消耗氧气,集气瓶内压强小于大气压,打开止水夹,观察到的现象烧杯内的水倒吸入集气瓶中;
(2)利用图2所示装置,连接数字传感器,测得实验①、实验②中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3所示。依据图3信息,实验②的测定方法更准确,判断依据是:实验①的集气瓶内剩余氧气的条件分数约为8.6%,而实验②的集气瓶内氧气几乎耗尽。
2. 大 氢氧化钠 浅绿色 无法确定是否含有镁 锌(合理即可) B
【详解】[发现问题]
合金的硬度比组成它的纯金属硬度更大。
[实验设计]
(1)根据实验现象和结论样品中含有铝,能与铝作用生成气体,要么是酸性溶液,要么是碱性溶液,但加入的溶液能与铝反应放出气体但不与铁反应,故是碱溶液,可以加入氢氧化钠溶液。(2)根据结论样品中含有铁,故在黑色粉末中加入足量的稀盐酸会观察到有气泡产生,溶液变成浅绿色,则铁与稀盐酸发生反应生成氯化亚铁和氢气,反应的化学方程式为。
[反思评价]
加入某种金属的盐溶液后,如果无现象产生,则小明的结论正确,则应该加入活动性比镁弱比铁强的金属盐溶液,若无金属析出,则证明没有镁,故可以是锌的盐溶液。
[拓展应用]
废弃易拉罐属于可回收物,故应放入可回收垃圾桶,选B。
3. H2O和O2 吸收空气中水蒸气 氧化铁为红棕色,而非黑色 不正确,四氧化三铁也能够被磁铁吸引 适量的稀盐酸或稀硫酸 有气泡产生
【详解】(1)A和C对比,说明铁的锈蚀跟水有关;B和C对比,说明铁的锈蚀跟氧气有关,由A、B、C的现象可知,铁的锈蚀是铁跟H2O和O2等物质作用的过程;
(2)试管A中使用“干燥剂”,其目的是吸收空气中水蒸气,防止空气中的水蒸气对实验造成干扰;
(3)向试管D中(含生锈铁钉)加入过量10%稀盐酸,浸泡。可观察到铁锈逐渐消失溶液呈黄色,是氧化铁与盐酸反应生成氯化铁,铁钉表面有气泡产生是铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,一段时间后黄色变为浅绿色是氯化铁和铁反应生成氯化亚铁,该反应化学方程式:;
(4)上述三个猜想中,不做实验就可排除的是猜想②,理由是氧化铁为红棕色,而非黑色;
(5)将试管中黑色粉末干燥后,用磁铁靠近,发现黑色粉末能被磁铁吸引,于是得出结论,黑色粉末一定是Fe,结论不正确,理由是:由查阅资料可知:四氧化三铁也能够被磁铁吸引;
(6)铁和盐酸或硫酸反应有气泡生成,可以用盐酸或硫酸检验固体中是否含有铁单质,取少量黑色粉末于试管中,加入稀盐酸,如果有气泡生成,则黑色粉末是Fe。如果没有,则黑色粉末不是Fe。
4. ② ⑧ 1 探究肥皂水多少与产生泡沫的关系 硬水中加肥皂水时,产生的泡沫就多。软水中加肥皂水时,产生的泡沫较少 K2CO3 +BaC12 =BaCO3↓ +2KC1 一定有BaC12、K2CO3、一定没有K2SO4、CuSO4、可能有KCl
【分析】本题涉及控制变量对水的硬度、肥皂水的用量与产生泡沫量的关系及物质成分的探究。
【详解】Ⅰ、
[解释与结论]
⑴对比②和⑧,混合溶液用量不同,说明②和⑧的水硬度不同,②为软水产生泡沫多,⑧为硬水产生泡沫少,可知肥皂水能区分软水和硬水,依据的现象是产生泡沫的多;
⑵设计第2组实验时,为控制水的硬度相同,滴加混合溶液的量需相同,④、⑥混合溶液用量均为1,所以⑤第2组实验中x也应为1;
⑶第二组实验:滴加混合物溶液的用量相同,滴加肥皂水用量不同,产生泡沫的多少不同,所以第2组实验以肥皂水为变量,探究肥皂水多少与产生泡沫量的关系;
⑷从3组实验可以看出:当在相同体积的蒸馏水中加入不同量的氯化钙和氯化镁溶液,同时加入相同体积的肥皂水,可以看到蒸馏水产生泡沫多,而加入氯化钙和氯化镁的体积越多,水的硬度越大,产生泡沫越少,可以得出其他条件相同时,硬水中加入肥皂水泡沫少,软水中加肥皂水泡沫多;
Ⅱ、
⑸由操作a得到无色溶液可知,溶液中一定不含硫酸铜,因为硫酸铜溶液为蓝色;由操作a得到白色沉淀,可知白色沉淀可能是BaC12与K2CO3反应生成的碳酸钡沉淀,也可能是BaC12与K2SO4反应生成的硫酸钡沉淀,结合操作b,白色沉淀加稀盐酸不溶解,可知白色沉淀只有硫酸钡、没有碳酸钡,发生的反应为BaC12与K2SO4反应生成硫酸钡和氯化钾,故填:;
⑹由上面分析可知:BaC12与K2SO4一定存在,没有碳酸钡沉淀,所以K2CO3一定不存在,溶液为无色,硫酸铜溶液为蓝色一定不存在,KCl可能存在,白色粉末中一定不含有的成分是K2CO3、CuSO4。
【点睛】钡离子的沉淀有碳酸钡和硫酸钡,若加酸沉淀全部溶液,沉淀为碳酸钡;若加酸沉淀不溶液,沉淀为硫酸钡;若加酸沉淀部分溶液,则沉淀为碳酸钡和硫酸钡的混合物。
5. 放 复分解 碳酸钾 氢氧化钾会先与盐酸反应生成氯化钾和水,如加入盐酸过少,被氢氧化钾消耗完,即使有碳酸钾剩余,也不会有明显现象 BaCl2或CaCl2 K2CO3、KOH
【详解】实验过程:
(1)步骤Ⅰ中会发生氧化钙和水反应生成氢氧化钙,该反应放出大量的热。步骤Ⅱ会发生碳酸钾和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾,化学方程式为。该反应是两种化合物交换成分生成两种化合物的反应,是复分解反应。
(2)反应生成氢氧化钾,则一定有氢氧化钾,可能有氢氧化钙或碳酸钾中的一种剩余。
氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀,所以取少量溶液于试管中,通入二氧化碳。无明显现象,可说明该溶液中没有氢氧化钙。
盐酸和碳酸钾反应生成二氧化碳气体,实验中始终没有明显现象,说明溶液中没有碳酸钾;
交流讨论:
因为溶液中有氢氧化钾,氢氧化钾会先与盐酸反应生成氯化钾和水,如加入盐酸过少,被氢氧化钾消耗完,即使有碳酸钾剩余,也不会有明显现象,故实验2的结论不一定准确;
(3)产生白色沉淀,证明溶液中有K2CO3,所以加入的盐溶液能与碳酸钾反应生成沉淀,与氢氧化钾不能生成沉淀,故该溶液可以是氯化钡溶液、氯化钙溶液等。
实验结论:
溶液中一定存在生成的氢氧化钾,交流讨论中实验说明溶液中有碳酸钾,所以可得出烧杯丙中澄清溶液含有的溶质是K2CO3、KOH。
6. 红色物质 Zn(OH)2 实验甲一定生成氢氧化钠,则白色固体中一定存在氢氧化锌 产生气泡,固体全部溶解 碳酸钠反应完全
【详解】(1)甲实验是碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,化学反应方程式为:Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH;
(2)乙实验是锌和硫酸铜反应生成红色铜和硫酸锌,故锌丝表面覆盖红色物质;
[作出假设]
因Zn(OH)2和ZnCO3均为白色难溶于水的固体,故假设Ⅰ为Zn(OH)2;
因甲实验是碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,甲实验反应后溶液中一定含有氢氧化钠,故氢氧化钠和硫酸锌反应一定生成氢氧化锌,故假设Ⅱ不成立;
[实验探究]
实验结论是假设Ⅲ成立,则白色沉淀含有Zn(OH)2和ZnCO3,加入过量稀硝酸会和碳酸锌反应生成二氧化碳气体,同时也会和氢氧化锌反应生成硝酸锌和水,故实验现象为:产生气泡,固体全部溶解;
氢氧化锌和硝酸反应生成硝酸锌和水的反应是中和反应,化学反应方程式为:Zn(OH)2+2HNO3=Zn(NO3)2+2H2O ;
[拓展思考]
若假设I成立,则白色固体中没有碳酸锌,则甲实验中碳酸钠要反应完全。
7. CaCO3 固体全部溶解,溶液由无色变成黄色 澄清石灰水变浑浊 NaOH、Na2CO3 Fe、Fe2O3、Ca(OH)2、Na2CO3
【详解】(2)碱石灰干燥剂是CaO和NaOH的混合物,氧化钙能发生如下反应:CaO+H2O=Ca(OH)2、CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O,所以(猜想与假设)固体样品中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、NaOH、Ca(OH)2、Na2CO3和CaCO3等七种物质。
甲组同学对滤渣B的成分进行探究,记录如下:
因为结论是滤渣B中有Fe2O3,CaCO3,氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁、水,氯化铁溶液是黄色的,碳酸钙与稀盐酸反应生成二氧化碳气体,所以取少量滤渣B于试管中,加入足量稀盐酸,将生成的气体通入澄清的石灰水中,固体全部溶解,溶液由无色变成黄色,澄清石灰水变浑浊,结论:滤渣B中有Fe2O3,CaCO3。实验操作中反应的化学方程式为:Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O、 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
乙组同学对滤液C的成分进行探究,记录如下:
取少量滤液C于试管中,加入过量BaCl2溶液,静置,向上层清液中滴加无色酚酞试液,振荡,①有白色沉淀生成,证明滤液C中有Na2CO3②酚酞试液由无色变成红色,证明滤液C中有氢氧化钠。
(3)铁能吸引磁铁,固体A中加水溶解,无发热现象,证明固体A中无CaO、氢氧化钠,因为氧化钙与水反应生成氢氧化钙放热,氢氧化钠溶于水放热,溶液C中有氢氧化钠是氢氧化钙和碳酸钠反应生成的。通过以上实验探究,证明该固体样品中能确定一定含有的成分是Fe、Fe2O3、Ca(OH)2、Na2CO3。
8. 每个硫酸铵“分子”中含有2个铵根离子,而标签已破损的铵态氮肥的每个“分子”中含有1个铵根离子 NH4HCO3 取适量样品于试管中,加入适量水溶解,滴加硝酸银溶液,如果无明显现象,样品是硝酸铵,如果产生白色沉淀,样品是氯化铵 气球膨胀、湿润的红色石蕊试纸变蓝色 不能和碱性物质混用
【详解】活动一
猜想与假设
认为猜想2不合理,理由是:每个硫酸铵“分子”中含有2个铵根离子,而标签已破损的铵态氮肥的每个“分子”中含有1个铵根离子;
实验探究
(1)由于碳酸氢铵能与稀盐酸反应生成氯化铵、二氧化碳和水,取少量样品于试管中,滴加稀盐酸,观察到无气泡产生,则该氮肥的成分一定不是NH4HCO3;
(2)由于氯化铵能与硝酸银反应生成氯化银沉淀,硝酸铵与硝酸银不反应,实验操作 现象及结论:取适量样品于试管中,加入适量水溶解,滴加硝酸银溶液,如果无明显现象,样品是硝酸铵,如果产生白色沉淀,样品是氯化铵;有关反应为氯化铵与硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸铵,该方程式为:;
活动二
实验现象
气球膨胀、湿润的红色石蕊试纸变蓝色;是因为铵根离子和氢氧根离子结合生成水和氨气,氨气进入气球,导致气球膨胀,氨气与水结合生成氨水,氨水显碱性,能使石蕊变蓝色;
施用指导
铵态氮肥能与碱性物质反应,故施用铵态氮肥时要注意不能和碱性物质混用。
9. CaO Ca(OH)2 稀盐酸(合理即可) 溶液中有气泡冒出 含有 6.2%
【详解】[思考] “蔬果净”主要成分为煅烧后的贝壳粉,根据查阅资料可知贝壳粉的主要成分是碳酸钙,碳酸钙高温分解会生成氧化钙和二氧化碳气体,因此“蔬果净”中一定含有的物质是CaO,反应的化学方程式为:。
[作出猜想] 煅烧贝壳粉会得到氧化钙,氧化钙与空气中的水发生反应会生成氢氧化钙;因此猜想二为可能有Ca(OH)2。
[实验探究1]碳酸钙能和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体,因此可以取样于试管中,加入过量的稀盐酸,通过观察到溶液中有气泡冒出来证明一定有碳酸钙。
[实验探究2] 通过查阅资料可知:氢氧化钙的分解温度一般为500~600℃,碳酸钙的分解温度一般为800~900℃,氧化钙在1000℃内不分解。又知样品总质量为10g ,且A、B两点分别对应样品中某一物质恰好完全分解。因此A点(524、7.84)表示氢氧化钙的完全分解,即敞口放置的“蔬果净”中含有氢氧化钙;而B点(940、7.62)表示碳酸钙的完全分解,因此氢氧化钙分解生成水的质量为:10g-7.84g=2.16g,碳酸钙分解生成二氧化碳的质量为:7.84g-7.62g=0.22g,设氢氧化钙的质量为x,碳酸钙的质量为y则:
样品中氧化钙的质量分数为:。
10. 玻璃棒 红 黄 5g A
【详解】[定性分析]
使用紫色石蕊试纸,应该使用玻璃棒蘸取少量液体,滴在紫色石蕊试纸上;因为紫色石蕊溶液遇见酸性溶液会变为红色,硫酸亚铁溶液显酸性,所以用玻璃棒蘸取少量液体,滴在紫色石蕊试纸上,看到的现象为试纸变为红色;因为硫酸亚铁会被空气氧化,变质为硫酸铁,而硫酸铁溶液显黄色,所以将硫酸亚铁溶液放置在空气中一段时间,会看到溶液颜色变为黄色。
[定量计算]
152g硫酸亚铁溶液浓度为1%时,硫酸亚铁的质量为152g×1%=1.52g,设需要硫酸的量为x。
解得x=0.98g
所以,至少需要19.6%的稀硫酸的质量为=5g。
[思考总结]
A、因为硫酸亚铁溶液放置在空气中一段时间后,硫酸亚铁会被空气氧化,变质为硫酸铁,所以硫酸亚铁在使用时,应随用随取,配置的溶液及时使用,该选项正确;
B、由题目可知,硫酸亚铁溶液浓度为1~2%时,可以更好促进桂花树的生长,所以不能无限度的增大硫酸亚铁溶液的浓度,该选项错误;
C、配置波尔多液时,需要加入生石灰,生石灰和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙可以和硫酸亚铁反应生成氢氧化亚铁沉淀,不能混合使用,该选项错误;
D、由题目可知,硫酸亚铁溶液显酸性,长期多次使用硫酸亚铁,会使土壤酸性增强,不利于植物的生存,该选项错误。
故选A。
11.(1)银白
(2)C
(3) 氢气##H2 变红 在其他实验条件相同的情况下,温度越高,镁与水反应速率越快 有物质覆盖在镁条表面,抑制水与镁接触,导致反应变慢直至停止
【解析】(1)
镁是一种银白色的固体,故填:银白;
(2)
盐酸中含氢元素的质量分数为,硫酸中含氢元素的质量分数为,等质量、等质量分数的稀盐酸和稀硫酸中,稀盐酸中含氢元素质量比稀硫酸中含氢元素的质量多,故充分反应后镁条有剩余,与稀盐酸反应产生氢气的质量比与稀硫酸反应的氢气质量更多,故选C。
(3)
实验步骤:
①气体可以点燃,且为淡蓝色,根据质量守恒反应物无碳元素则生成物不能含有碳元素,则气体为氢气;故填:氢气或 H2 ;
②溶液中生成 OH- ,说明溶液呈碱性,此时滴入无色酚酞溶液,溶液由无色变红色,故填:变红;
交流讨论:
③镁与热水反应生成氢氧化镁和氢气,书写化学方程式注意配平及气体符号,所以化学方程式为,故填:;
④根据题目数据可以看出,随着温度升高,收集相同体积气体的时间在不断减小,说明反应越快;故答案为:在其他实验条件相同情况下,温度越高,镁与水反应速率越快。
⑤镁条打磨后,反应可以继续,说明镁条表面覆盖其他物质,抑制水与镁接触,反应停止;故答案为:有物质覆盖在镁条表面,抑制水与镁接触,导致反应变慢直至停止。
12. 溶液变红 NaOH和Ca(OH)2(缺一不可) 二 取少量滤液A于试管中,加入适量澄清石灰水(氯化钙溶液、氯化钡溶液等,合理即可)
【详解】实验记录:
碳酸钠显碱性,所以试管1中的实验现象是溶液变红。试管2中发生反应为碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,对应的化学方程式为。
猜想假设:
试管3中碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,所以对应过滤后的溶液可能出现的情况有:
猜想一:NaOH(恰好完全反应)
猜想二:NaOH 和 Na2CO3(其中一种反应物碳酸钠过量)
猜想三:NaOH和Ca(OH)2(其中一种反应物氢氧化钙过量)
进行实验:
甲:取少量滤液 A 于试管中,加入过量稀盐酸,有气泡生成,说明含有碳酸钠,则猜想二成立。
乙:结合实验现象:有白色沉淀生成以及结论猜想二:NaOH 和 Na2CO3成立可反推往溶液中加入澄清石灰水、氯化钙溶液、氯化钡溶液等,因为这些溶液均能与碳酸钠反应生成沉淀且与氢氧化钠不会反应。
故填:二;取少量滤液A于试管中,加入适量澄清石灰水(氯化钙溶液、氯化钡溶液等,合理即可)。
实验拓展:取一定量的滤液 A(NaOH 和 Na2CO3) 和 B(氯化钠,可能含有氯化钡或者碳酸钠其中一个)于小烧杯中混合,有白色沉淀生成说明滤液B中含有氯化钠和氯化钡。该反应为氯化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,对应的化学方程式是。
13. 1:2 氢氧化钠##NaOH 一、四 酚酞溶液显红色,溶液呈碱性不可能含有硫酸 溶液由红色变无色(红色褪去) 氯化钡或硝酸钡 产生白色沉淀 复分解
【详解】由图像可知,气体a、b的体积比约为1:2,水通电生成氢气和氧气,化学方程式为;
提出猜想:
负极附近溶液呈红色,说明溶液为碱性,根据质量守恒定律反应前后元素种类不变,结合已经给出的猜想可以得出,猜想三是硫酸钠和氢氧化钠的混合物;
负极附近溶液呈红色,说明溶液呈碱性,溶液中不可能含有硫酸,因此猜想一和猜想四不成立。
实验探究:
猜想三成立,说明溶液中含有硫酸钠和氢氧化钠,即步骤一和步骤二只要证明有氢氧化钠和硫酸钠存在即可。
步骤一中加入过量的氯化镁溶液,氯化镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁白色沉淀和氯化钠,氯化钠溶液是中性的,因此实验现象是有白色沉淀生成,且溶液由红色变为无色;
步骤二可用钡离子检验是否存在硫酸根离子。取步骤一反应后试管中上层清液于另一试管中,加入可溶性钡盐或氢氧化钡溶液,钡离子和硫酸根离子结合生成硫酸钡沉淀,因此实验现象是产生白色沉淀;
解释与拓展:
负极附近溶液呈红色,说明溶液呈碱性,即存在氢氧根离子,电解过程中取出少量试管①和②中的溶液进行检验,发现试管溶液中含有硫酸,将两溶液混合发生的反应是酸和碱的反应,属于复分解反应,故答案为:复分解。
14. H+##氢离子 滴入几滴酚酞溶液,溶液变为红色,再逐滴滴加草酸溶液 溶液由红色变为无色 盐 取少量草酸溶液于试管中,滴入适量的CaCl2溶液 有白色沉淀产生 活泼金属 H+##氢离子 取少量草酸溶液于试管中,加入镁条 有气泡产生
【详解】①能与碱反应,因为H2C2O4溶液中含有H+,酸与碱能发生中和反应,所以利用题中提供的试剂氢氧化钠溶液和酚酞溶液设计实验。验证预测的实验操作与预期现象是:取适量的氢氧化钠溶液于试管中,滴入几滴酚酞溶液,溶液变为红色,再逐滴滴加草酸溶液,如果溶液由红色变为无色,说明氢氧化钠与H2C2O4溶液反应,则预测成立。
②能与盐反应,H2C2O4溶液中含有,根据题中提供的信息,CaC2O4是白色难溶于水的沉淀,故验证预测的实验操作与预期现象是:取少量草酸溶液于试管中,滴入适量的CaCl2溶液,如果有白色沉淀产生,说明H2C2O4溶液与CaCl2溶液反应生成CaC2O4白色难溶于水的沉淀,则预测成立。
③能与活泼金属反应,因为H2C2O4溶液中含有H+,取少量草酸溶液于试管中,加入镁条,如果观察到有气泡产生,说明H2C2O4溶液能与镁反应,产生氢气,则预测成立。
15. 除去金属表面的氧化膜 10% 镁、锌、铁(或、、) = > (答案合理即可) 防止镁、锌、铁在加热时被空气中的氧气氧化 或
【详解】[实验一]甲组先探究铁、镁、锌三种金属的活动性顺序,并设计如下实验。
(1)实验前需将金属片进行打磨,其目的是除去金属表面的氧化膜,故填:除去金属表面的氧化膜;
(2)控制变量法:只是金属种类不同其他条件相同,实验③中加入稀硫酸的浓度应为10%,故填:10%;
(3)铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,故填:;
[得出结论]
(4)收集50 mL氢气所需时间为:t1>t3>t2;故反应速率由快到慢的顺序是镁、锌、铁;反应速率越快金属活动性越强,初步判断铁、镁、锌的金属活动性由强到弱的顺序是镁、锌、铁(、、),故填:镁、锌、铁(或、、)
[实验二]乙组用以下方案探究螺帽的金属成分
(5)猜想1或2成立, 猜想1:螺帽的主要成分是铁,猜想2:螺帽的主要成分是铁,其表面镀有锌;螺帽中的铁没有锌活泼,不与硫酸锌反应,锌也不与硫酸锌反应,螺帽的质量不变,故m=22.4g,故填:=;
(6)猜想3成立,猜想3:螺帽的主要成分是铁,其表面镀有镁,镁比锌活泼,镁能与硫酸锌反应生成硫酸镁和锌,,参加反应镁的质量小于生成锌的质量,故反应后螺帽的质量会增加,故m>22.4g,故填:>;
步骤3:(7)锌的金属活动性比铁强,锌能与亚铁盐反应置换除铁;猜想2:螺帽的主要成分是铁,其表面镀有锌;将步骤2中烘干后的螺帽加入溶液中,锌与硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁,若观察到螺帽表面析出黑色固体,说明猜想2成立。故填:(答案合理即可);
实验反思:(8)步骤2中,烘干螺帽需要在氮气流中进行的原因是镁、锌、铁在加热时都会与空气中氧气反应,防止镁、锌、铁在加热时被空气中的氧气氧化,故填:防止镁、锌、铁在加热时被空气中的氧气氧化;
[实验三](9)丙组将上述实验所得废液倒入废液缸,如图,甲组:铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气,镁与硫酸反应生成硫酸镁和氢气,废液中含有硫酸亚铁、硫酸锌、硫酸镁;实验结论:由步骤2的实验现象得到猜想3不成立,说明没有镁,乙组溶液中含硫酸锌;混合后溶液溶质是硫酸亚铁、硫酸锌、硫酸镁,利用镁的活动性比锌、铁强,加入A物质既可回收金属又可使上述废液仅含一种溶质,故可以在废液中加入足量的镁,加入A物质为镁,镁与硫酸亚铁反应生成硫酸镁和铁,镁与硫酸锌反应生成锌和硫酸镁,故填:或。
16. a 氧气(或O2) 无色酚酞试液 酚酞试液体变红 b 2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑ 2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2
【详解】[实验探究一](1)根据资料可知,硫是淡黄色粉末,不溶于水.而现象是加入足量蒸馏水产生气泡,证明猜想a错误.故答案为a;
(2)氧气有助燃的性质,可使带火星的木条复燃,故答案为氧气(或O2);
(3)无色酚酞试液遇碱变红,要证明生成物中有NaOH,可向溶液中滴加无色酚酞试液,可观察到酚酞试液体变红.同时可以证明猜想b正确.故答案为无色酚酞试液;酚酞试液体变红;b;
(4)根据以上的资料和实验可知,过氧化钠(Na2O2)在常温下能与水反应生成碱和一种气体,其中碱是氢氧化钠,气体是氧气,化学反应式是:2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑;
故答案为2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑;
[实验结论]过氧化钠也能与二氧化碳反应,产生的气体使木条复燃,说明是氧气.另一生成物与石灰水反应得到沉淀,则是碳酸钠.故答案为2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2;
17. Ba(OH)2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaOH 镁条表面出现红色固体,溶液由蓝色变成无色(或溶液蓝色变浅) Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O 白色沉淀部分溶解 且有气泡产生 滴加的碳酸钠过量 甲反应后的溶液中碳酸钠与氢氧化钡不能共存
【详解】(1)甲实验中是:碳酸钠与氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,反应的化学方程式为Ba(OH)2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaOH;
(2)金属活动性顺序,镁可以把铜从其盐溶液中置换出来,镁与硫酸铜反应,生成铜与硫酸镁,乙实验观察到的现象是:镁条表面出现红色固体,溶液由蓝色变成无色。
(3)
[提出猜想]甲、乙反应后的溶液倒入同一烧杯,发现有白色沉淀生成,说明乙中硫酸镁与甲中的氢氧化钡、碳酸钠或氢氧化钠反应,生成氢氧化镁沉淀、碳酸镁沉淀或硫酸钡沉淀;
如果甲中碳酸钠与氢氧化钡恰好完全反应,则硫酸镁与甲中的氢氧化钠反应,生成氢氧化镁沉淀,白色沉淀为:Ⅰ.Mg(OH)2;
如果氢氧化钡有剩余,则白色沉淀为:Ⅱ.Mg(OH)2和BaSO4;
如果碳酸钠有剩余,则白色沉淀为:Ⅲ.Mg(OH)2和MgCO3。
[实验方案]根据氢氧化镁能与盐酸反应;硫酸钡不溶于酸,碳酸镁与盐酸反应生成二氧化碳气体设计实验如下:
实验操作 实验现象与结论
过滤、洗涤白色沉淀备用;向白色沉淀中加入盐酸至过量 ①若沉淀全部溶解,且无其它现象;猜想Ⅰ成立;其化学反应方程式为 Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O。②若 白色沉淀部分溶解且无气体产生,猜想Ⅱ成立。③若沉淀完全溶解,且有气体产生,猜想Ⅲ成立。
[拓展与思考]如果猜想Ⅲ成立,产生此结果的原因是做甲实验时滴加的碳酸钠过量,上述白色沉淀的成分不可能出现的组合是Mg(OH)2、MgCO3和BaSO4,原因是甲反应后的溶液中碳酸钠与氢氧化钡不能共存
答案:
(1)Ba(OH)2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaOH;
(2)镁条表面出现红色固体;
(3)[提出猜想]Mg(OH)2;
[实验方案]
实验操作 实验现象与结论
过滤、洗涤白色沉淀备用;向白色沉淀中加入盐酸至过量 ①若沉淀全部溶解,且无其它现象;猜想Ⅰ成立;其化学反应方程式为 Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O。②若 白色沉淀部分溶解且无气体产生,猜想Ⅱ成立。③若沉淀完全溶解,且有气体产生,猜想Ⅲ成立。
[拓展与思考]滴加的碳酸钠过量;甲反应后的溶液中碳酸钠与氢氧化钡不能共存
18. 在溶液中,NaHCO3和NaOH不反应 D BaCO3; 2; 2 NaHCO3+NaOH= Na2CO3+H2O 一 C
【详解】(1)NaHCO3和NaOH要么反应,要么不反应,故猜想2是在溶液中,NaHCO3和NaOH不反应;
(2)实验1将碳酸氢钠和氯化钡混合后没有明显现象,说明混合后没有沉淀生成,故选D;
(3)实验3中碳酸氢钠与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,碳酸钠又于氯化钡反应生成BaCO3沉淀;故碳酸根离子来源于实验2中;故实验2中必定发生了化学反应,碳酸氢钠与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀,反应方程式为NaHCO3+NaOH= Na2CO3+H2O;
(4)由上可知,碳酸氢钠与氢氧化钠发生了反应,故猜想一正确;两种溶液混合,未能观察到明显现象有两种可能,一种是发生了反应但是无明显现象,另一种是不发生反应,故选C。
试卷第1页,共3页
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