全国各地中考化学分类:探究题综合题汇编附详细答案
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一、中考初中化学科学探究题
1.I下图为实验室制取并收集氧气的部分装置图,据图回答:
(1)写出编号a的仪器名称_______
(2)若用B装置制取O2写出对应的化学反应方程式_____
(3)若用D(装满水)收集O2,则气体应从____(“b”或“c”)端导人。
Ⅱ小军同学在实验室帮老师整理药品时发现NaOH溶液试剂瓶口有一些白色固体,于是生好奇心:这白色固体是什么?他为此进行了如下探究
(查阅资料)①NaOH在空气中变质不会生成NaHCO3;
②CO2不溶解于饱和NaHCO3溶液中,也不与NaHCO3反应;
③Fe(OH)3呈红褐色,难溶于水;BaCl2溶液呈中性。
(提出猜想)猜想一:是NaOH猜想二:是Na2CO3猜想三:___
(实验探究)小军进行了下列实验探究
实验操作实验现象实验结论
①取少量白色固体于试管中,加水溶解,再加入足量BaCl2溶液__
猜想二正确
②过滤,在滤液中加入FeCl3溶液无红褐色沉淀生成
(问题分析)实验操作①中加入足量BaCl2溶液的作用是______,实验操作②还有其他实验方案吗?如有,请写出一种实验方案(必须指明试剂和现象)_____
为了提高实验结论的准确性,小军又设计了如右图所示的实验对该白色固体的性质进行进一步探究:
(实验现象)A中有大量气泡产生,C中实验现象是______
(实验结论)白色固体是Na 2CO 3
(分析与反思)小军在与老师进行交流后得知,自己所设计的实验存在一定的缺陷,他对自己实验中存在的问题进行了反思:装置B 中也能产生CO 2。
写出装置B 中产生CO 2的化学反应方程式____。
改进措施:将浓盐酸换为稀盐酸。
【答案】锥形瓶 2
22
222H O 2O H n O+O M ↑ c NaOH 、Na 2CO 3 产生白色沉淀 检验并
除去Na 2CO 3,防止它对NaOH 检验产生干扰 取滤液少许,滴加两滴无色酚酞试液,溶液不变色 变浑浊 322Na CO +HCl=NaCl+H O+CO H ↑ 【解析】 【分析】 【详解】 (1)a 为锥形瓶;
(2)B 装置属于固液常温型,采用的分解过氧化氢溶液的方法,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为:2
22
222H O 2O H n O+O M ↑;
(3)因为氧气的密度略大于空气的密度(用排空气法收集的气体纯度低)且不溶于水,所以用D(装满水)收集O 2,则气体应从c 端导入; [提出猜想]
猜想一:是NaOH 猜想二:是Na 2CO 3猜想三:是NaOH 和Na 2CO 3; [实验探究]
①取少量白色固体于试管中,加水溶解,再加入足量BaCl 2溶液,产生白色沉淀,证明白色固体中有碳酸钠;
②过滤,在滤液中加入FeCl 3溶液,无红褐色沉淀生成,证明白色固体中没有氢氧化钠; 故猜想二正确。
[问题分析]
实验操作①中加入足量BaCl 2溶液的作用是:检验并除去Na 2CO 3,防止它对NaOH 检验产生干扰;
实验②还有其他实验方案:取滤液少许,滴加两滴无色酚酞试液,溶液不变色,证明白色固体中没有氢氧化钠;因为碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,氯化钠好氯化
钡均呈中性,所以加入酚酞不变色证明没有氢氧化钠; [实验现象]
浓盐酸加入到A 中,有大量气泡产生,证明白色固体中有碳酸钠,反应生成了二氧化碳气体,由资料可知CO 2不溶解于饱和NaHCO 3溶液中,也不与NaHCO 3反应,所以C 中澄清石灰水变浑浊; [分析与反思]
因为用的是浓盐酸,浓盐酸挥发,会随着产生的二氧化碳进入到B 中,与碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应方程式为:322Na CO +HCl=NaCl+H O+CO H ;
2.小明在做铁与硫酸溶液反应的实验时,发现生成的气体有刺激性气味,于是进行了探究。
(提出问题)铁与硫酸溶液反应生成的气体为什么有刺激性气味? (查阅资料)(1)6H 2SO 4(浓)+2Fe Fe 2(SO 4)3+6 H 2O +3SO 2↑
(2)SO 2可使品红溶液的红色褪去。
(进行猜想)铁与不同浓度的硫酸溶液反应,生成的气体产物中可能有二氧化硫。
(实验探究)小明用图甲所示的装置进行实验,并将E 中收集到的气体进行如图乙所示的爆鸣实验。
请帮助小明完成下表:
A 中硫 酸浓度
实验现象
A 中生成气体成分
B 中品 红溶液
D 中品 红溶液
爆鸣实验
实验一
98%
__________
不褪色
无爆鸣声
只有SO 2
实验二
45%
稍有褪色
不褪色
有爆鸣声
________
(实验结论)铁与不同浓度的硫酸溶液反应,生成的气体产物可能不同,当硫酸浓度达到足够大时,生成的气体产物中有二氧化硫。
(交流反思)(1)写出实验三中铁与硫酸反应的化学方程式:_________________。
写出实验二中发生爆鸣反应的化学方程式:____________________。
(2)实验一中C装置的作用是_______________________________。
(拓展延伸)小明又将A装置进行了如右图所示的改过。
试分析增加的导管伸入液面以下的原因是____________________________________________。
该导管所起的作用是__________________________________。
【答案】褪色有SO2和H2不褪色有爆鸣声 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 2H2+O2
点燃
2H2O 除去二氧化硫形成液封,防止生成的气体逸出平衡试管内外的压强,防止停止加热时液体倒吸
【解析】
【分析】
【详解】
实验一:根据资料,由表格信息可知反应生成二氧化硫,那么试管中的品红会褪色;
实验二:根据现象“有爆鸣声,说明生成了氢气,品红褪色了,说明是了二氧化硫;
实验三:只生成了氢气,没有生成二氧化硫,故试管中的品红不会褪色,生成了氢气,移近火焰会产生爆鸣声;
[交流反思]
(1)铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;把氢气靠近酒精灯火
焰产生爆鸣声是由于氢气发生了燃烧:2H2+O2点燃
2H2O;
(2)装置B的作用是检验二氧化硫的存在,C的作用是吸收二氧化硫,D的作用是检验二氧化硫是否吸收完全;
[拓展延伸]改进后的装置将生成的气体从试管侧边的导管导出,故导管伸入液体中的意义是防止生成的气体向外逸出;该导管的主要作用是平衡试管内外的压强,防止停止加热时液体倒吸。
【点睛】
3.氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。
某探究小组的同学通过查阅资料得知,氢化钙(CaH2)遇水反应生成氢氧化钙和氢气,请写出该反应的化学方程式__________。
探究小组的同学把一定量的CaH2加入Na2CO3溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤
液。
经检验滤渣的成份是碳酸钙。
【提出问题】滤液中溶质的成份是什么?
【猜想与假设】猜想一:NaOH 猜想二:NaOH和Ca(OH)2
猜想三:NaOH和_________ 猜想四:NaOH、Na2CO3和Ca(OH)2
经过讨论,大家认为猜想四不合理,用化学方程式说明原因_____________________。
【实验证明】
【反思与拓展】
(1)向CaH2和足量水反应后的溶液加入NH4Cl溶液,产生的气体是______。
(2)登山运动员常用CaH2作为能源提供剂,与氢气相比,其优点是______。
【答案】 CaH2 + 2H2O = Ca(OH)2 + 2H2↑ Na2CO3 Na2CO3 + Ca(OH)2= CaCO3↓ + 2NaOH 无明显现象稀盐酸三氢气和氨气便于携带
【解析】本题考查了实验探究物质的组成成分,酸、碱、盐的性质,化学方程式的书写。
由题目的信息可知:氢化钙(CaH2)遇水反应生成氢氧化钙和氢气,化学化学方程式:CaH2 + 2H2O = Ca(OH)2 + 2H2↑;
猜想与假设:
由题目的信息可知:氢化钙(CaH2)遇水反应生成氢氧化钙和氢气,氢气逸出,氢氧化钙和碳酸钠反应时,可能恰好完全反应,这时的滤液中含有的溶质是氢氧化钠;如果氢氧化钙过量时,滤液中含有的溶质是氢氧化钠和氢氧化钙;如果碳酸钠过量时,滤液中含有的溶质是氢氧化钠和碳酸钠,猜想三应是氢氧化钠和碳酸钠(Na2CO3);
猜想四是不合理的,因为碳酸钠与氢氧化钙不能共存,碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化钠,化学方程式为:Na2CO3 + Ca(OH)2= CaCO3↓ + 2NaOH;
实验证明:
实验一,若猜想二不成立,滤液中没有氢氧化钙。
取滤液,向其中滴入少量碳酸钠溶液,无明显现象,说明没有氢氧化钙,即猜想二不成立;
实验二:碳酸钠与盐酸反应有气泡产生。
另取滤液,向其中加入足量稀盐酸,观察到先无变化后产生气泡的现象时,说明滤液中含有氢氧化钠和碳酸钠,即猜想三成立;
反思与拓展:
(1)氢化钙(CaH2)与水反应生成氢氧化钙和氢气,氯化铵和氢氧化钙反应生成氯化钙和水和氨气。
若向NH4Cl的溶液中加一定量CaH2,充分反应,产生的气体是氢气和氨气;
(2)登山运动员常用CaH2作为能源提供剂,与氢气相比,其优点是携带安全。
点睛:反应后溶质中一定存在反应生成的可溶性物质,可能存在过量的可溶性反应物。
4.某化学兴趣小组进行铁生锈的实验探究活动。
[探究一]铁生锈的条件
(1)该兴趣小组将洁净无锈的铁钉分别置于上图所示装置中,经过一段时间观察
______________,(填装置序号)装置中出现了明显的锈迹。
他们的结论:铁生锈是因为铁与空气中的__________等发生了化学反应。
(2)甲同学提出了疑问:空气中的氮气、二氧化碳没有参与铁的生锈过程吗?请设计实验为甲同学释疑。
_________________,观察并记录现象即可证明。
[探究二]影响铁生锈速率快慢的因素
乙同学说:妈妈常说菜刀沾有盐水生锈更快。
这种说法对吗?同学广泛查阅资料。
资料一:导电性强的溶液都可加速铁的生锈。
资料二:海上航行的轮船在与海水接触的部分镶嵌一锌块,能有效降低钢材被腐蚀的速率。
(3)将上述A装置中的蒸馏水改为下列液体中的_________,可使铁生锈的速率加快。
a.硫酸钠溶液 b.无水乙醇 C.蔗糖溶液
(4)一些铁制品表面覆盖了某些涂层。
不同的涂层被破坏后,铁生锈的速率不同。
你认为下列________涂层破坏后,铁生锈的速率较快。
a.镀锌铁 b.镀锡铁
(5)一些建筑的大门刷上了一层银白色的金属,你认为该金属可能是___________。
a.银粉 b.铜粉 c.铝粉
[交流与思考]
(6)写出一种防止铁生锈的方法_______________________。
【答案】A氧气和水蒸气将A装置中的空气换作氮气或二氧化碳a b c刷油漆等【解析】
【分析】
【详解】
(1)该兴趣小组将洁净无锈的铁钉分别置于如图所示装置中,因为A装置中铁钉既和氧气接触又和水接触,符合铁生锈的条件,而B中铁钉只与水接触,C中铁钉只与氧气接触,不符合铁生锈的条件,所以经过一段时间观察A装置中出现了明显的锈迹;通过三个实验可以得出的结论:铁生锈是铁与空气中的氧气和水蒸气等发生了化学反应。
(2)要为甲同学释疑,必须设计对比实验,方案为:将A装置中的空气换作氮气或二氧化碳,然后分别观察铁是否生锈
(3)根据资料一:导电性强的溶液都可加速铁的生锈,硫酸钠溶液中存在大量自由移动的钠离子和硫酸根离子,导电性强,而无水乙醇、蔗糖溶液都不导电,故将上述A装置中的蒸馏水改为下列液体中的硫酸钠溶液,可使铁生锈的速率加快,选a。
(4)根据资料二:海上航行的轮船在与海水接触的部分镶嵌一锌块,能有效降低钢材被腐蚀的速率。
镀锌铁涂层被破坏,还残留部分锌,生锈速度慢,而锡排在铁的后面,活动性比铁差,涂层被破坏后,生锈速率较快,故选b。
(5)因为铜是紫红色,所以该金属不可能是铜;银粉价格高,该金属也不可能是银;铝粉呈银白色,且铝在空气中能形成一层致密的氧化铝的薄膜,阻止里面的金属生锈,故选c。
(6防止铁生锈的方法有很多,比如涂油、刷油漆等。
5.2019年5月,187个国家签署了限制塑料废物交易协定,应对“白色污染”挑战。
已知某种塑料的组成元素中有碳、氢两种元素,还可能有氧、氯元素中的一种或两种。
为了测定其组成,某化学兴趣小组进行如下的探究。
(查阅资料)①无水氯化钙固体可做干燥剂;②有机物中的氯元素燃烧后通常转化为氯化氢。
(设计实验)兴趣小组设计并进行了如图所示的实验。
(装置气密性良好)
实验过程中,在装置C中观察到________现象,证明该塑料样品中含有氯元素,该反应的化学方程式是________。
(记录数据)6.25g样品在A装置中充分燃烧,反应产物被完全吸收后,测得相关实验数据如表。
装置B C D E
反应后装置增加的质量/g 1.80 3.650.098.80
(分析与结论)根据以上数据分析与计算,6.25g样品中氢元素的质量为________g,该塑料样品的组成元素是________。
(反思评价)电炉加热前要先通一会儿氧气,目的是________。
【答案】溶液变浑浊 HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3 0.3g 碳、氢、氯排出装置中的空气,以防止影响实验结果
【解析】
【分析】
氯化氢和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸,盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水。
【详解】 [设计实验]
氯元素在氧气中点燃生成氯化氢,氯化氢和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸,实验过程中,在装置C 中观察到溶液变浑浊,证明该塑料样品中含有氯元素,该反应的化学方程式是33HCl+AgNO AgCl +=HNO ↓。
[分析与结论]根据质量守恒定律,反应后氢元素的质量等于生成的氢元素的质量,B 中氢元素的质量为21.8g =0.2g 18⨯
,C 中氢元素的质量为13.65g =0.1g 36.5
⨯,氯元素的质量为35.53.65g =3.55g 36.5⨯
,E 中碳元素的质量为12
8.8g =2.4g 44
⨯,故样品中氢、氯、碳元素的总质量为0.2g+0.1g+3.55g+2.4g=6.25g ,故该塑料样品的组成元素是碳、氢、氯,不含氧元素。
[反思评价]电炉加热前要先通一会儿氧气,目的是排出装置中的空气,以防止影响实验结果。
6.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_____。
(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? (做出猜想)
猜想一:CaCl 2、NaCl 和HCl 猜想二:CaCl 2、NaCl 和Na 2CO 3 猜想三:_____; (进行讨论)
经过讨论,同学们一致认为猜想_____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_____;
_____
猜想一成立
(反思拓展)
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_____,你认为该废液的处理方法是_____。
【答案】Ca (OH )2+CO 2=CaCO 3↓+H 2O CaCl 2、NaCl 二 锌粒等 产生气泡等 污染地下水或者腐蚀管道 加入过量石灰石处理 【解析】 【分析】
二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳。
【详解】
(1)右侧试管中澄清石灰水变浑浊,是二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,对应的
化学方程式为2232
C a(OH)+CO CaCO +H O =。
(2) [做出猜想]
猜想一:CaCl 2、NaCl 和HCl (酸过量)
猜想二:CaCl 2、NaCl 和Na 2CO 3.(猜想不合理,因为题目提示是澄清溶液,则不存在能相互反应生成沉淀的氯化钙和碳酸钠) 猜想三:CaCl 2、NaCl ;(为恰好完全反应) [设计实验]
锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气。
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
[反思拓展]
最终同学们确认了废液中溶质的成分。
由于是酸性废液,所以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,废液的处理方法是加入过量石灰石处理。
7.某同学进行下图两个实验。
(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___________,溶液由蓝色变成无色。
(3)把甲、乙反应后的溶液倒入同一烧怀,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._______;Ⅱ.Mg(OH)2和BaSO4;Ⅲ.Mg(OH)2和MgCO3.(实验方案)
(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___________;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__________________。
【答案】(l)Ba(OH)2+Na2CO3=2NaOH+BaCO3↓(2)镁的表面有红色固体生成。
(3)氢氧化镁;Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O;②沉淀部分溶解③且有气体产生【拓展与思考】碳酸钠溶液过量;碳酸钠和氢氧化镁不共存。
【解析】
【分析】
【详解】
(l)碳酸氢钠和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(l)Ba (OH)2+Na2CO3=2NaOH+BaCO3↓
(2)镁的表面有红色固体生成。
(3)氢氧化镁;Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O;②沉淀部分溶解③且有气体产生
【拓展与思考】
碳酸钠溶液过量;碳酸钠和氢氧化镁不共存。
;
(2)镁的活动性比铜的强,镁能与硫酸铜溶液反应生成硫酸镁和铜,观察到的现象是溶液由蓝色变为无色,镁的表面有红色固体生成。
(3)硫酸钡和氢氧化镁能生成氢氧化镁和硫酸钡白色沉淀,碳酸钠和硫酸镁能生成碳酸镁白色沉淀;甲试管中一定有氢氧化钠,乙试管的溶液中一定有硫酸镁,所以硫酸镁一定存在,所以沉淀可能是由氢氧化镁。
①若沉淀全部溶解,且无其它现象;则沉淀只有氢氧化镁;其化学反应方程式为Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O;②硫酸钡不溶于酸。
若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。
因为碳酸镁能与盐酸反应生成易溶于水的氯化镁、同时生成二氧化碳气体;
【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碳酸钠溶液过量;上述白色沉淀的成分不可能出现的组合是Mg(OH)2、MgCO3和BaSO4,原因是碳酸钠和氢氧化
镁不共存。
8.某校化学兴趣小组在探究“酸碱盐的相关性质”时,做了如图一所示的两个实验,实验结束后,小组同学将两支试管中的废液同时倒入一个洁净的烧杯中(如图所示),观察到有气泡产生,为确认烧杯内溶液中溶质的成分,同学们进行了如下探究。
(查阅资料)Na2SO4溶液、NaCl溶液呈中性。
(提出猜想)猜想1:Na2SO4、NaCl;
猜想2:Na2SO4、NaCl和_____;
猜想3:Na2SO4、NaCl和H2SO4;
猜想4:Na2SO4、NaCl、H2SO4和Na2CO3。
(交流讨论)小强同学认为猜想4一定是错误的,他的理由是_____(用化学方程式表示)。
(进行实验)小明同学设计如下两个实验方案:
实验步骤实验现象实验结论
方案一取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中,
加入几滴紫色石蕊溶液
_____
猜想3正确
方案二取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中,
加入少量铁粉
_____
请写出方案二中有关反应的化学方程式:_____。
(反思与总结)分析反应后溶液中溶质成分,除要考虑生成物外,还需考虑反应物是否过量。
【答案】Na2CO3 H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+CO2↑+H2O 溶液变红产生气泡,溶液由无色逐渐变成浅绿色 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
【解析】
【分析】
【详解】
[提出猜想]
猜想1:盐酸和碳酸钠、稀硫酸和氢氧化钠都恰好完全反应:Na2SO4、NaCl;
猜想2:碳酸钠过量时:Na2SO4、NaCl和Na2CO3;
猜想3:稀硫酸过量时:Na2SO4、NaCl和H2SO4;
猜想4:Na2SO4、NaCl、H2SO4和Na2CO3故填:Na2CO3;
[交流讨论]
小强同学认为猜想4一定是错误的,理由是碳酸钠和稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式:H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+CO2↑+H2O故填:
H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+CO2↑+H2O
[进行实验]
取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中,加入几滴紫色石蕊溶液,溶液变红色,说明溶液中含有稀硫酸;取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中,加入少量铁粉,产生气泡,溶液由无色变成浅绿色,是因为铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,实验过程如下所示:
实验步骤实验现象实验结论
方案一
取少量烧杯中的溶液于洁净的试管
中,加入几滴紫色石蕊溶液
溶液变红色
猜想3正确
方案二
取少量烧杯中的溶液于洁净的试管
中,加入少量铁粉
产生气泡,溶液
由无色变成浅绿
色
故填:溶液变红色;产生气泡,溶液由无色变成浅绿色
方案二中,铁和稀硫酸反应的化学方程式:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;故填:
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
【点睛】
本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
9.某学习小组对人体吸入的空气与呼出的气体,进行了如下探究
(提出问题)人体吸入的空气与呼出的气体组成有什么不同?
(查阅资料)
通常条件下,白磷与氢氧化钠溶液不反应。
(实验操作、记录、分析)
实验一:
(1)先检查装置的_________,装入试剂,在医用输液袋中装入VmL 气体,连接装置。
(2)打开弹簧夹_____________,缓慢将袋中的气体全部排除。
读出量筒中液体体积为V 1mL 。
氢氧化钠发生反应的化学方程式是__________________。
(3)关闭弹簧夹 K 1、K 2,再(填操作方法),以促使白磷迅速燃烧。
待瓶中气体冷却至室温,打开 K 2。
读出量筒中液体体积为 V 2mL ,其数值等于已反应的_________之外的气体总体积。
实验二:
(4)把氧气、二氧化碳、水蒸气(测湿度)探头放入袋中,开始采集数据,然后向袋内呼出气体。
采集的数据经处理如图,表示二氧化碳体积分数变化的是___________(填“X”、“Y”、“Z”)。
Y 的体积分数在 60s 之后逐渐减小的原因是___________________________。
(数据处理)
(5)实验一中,二氧化碳的体积分数是__________,氧气的体积分数是__________。
(6)实验二中,200s 时没有采集数据的所有气体的总体积分数为_________。
(评价与反思)
(7)有人认为教材中空气成分的“其它气体和杂质”主要是指水蒸气,由实验二判断此说法是_________(填“正确”或“错误”)的,理由是__________________。
【答案】气密性 K 1、K 2 2NaOH+CO 2=Na 2CO 3+H 2O O 2、CO 2 Z 水蒸气冷凝
1V-V 100%V ⨯ 12V -V
100%V
⨯ 76.66% 错误 由实验 2 可知,空气中水的体积分数为 1.98%,而空气成分的气体杂质体积分数为 0.03% 【解析】 【分析】 【详解】
(1)先检查装置的气密性;
(2)打开弹簧夹K 1、K 2,缓慢将袋中的气体全部排除。
读出量筒中液体体积为V 1mL 。
氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,化学方程式是2NaOH+CO 2=Na 2CO 3+H 2O ; (3)燃烧需要满足的条件是可燃物,氧气,温度达到可燃物的着火点。
白磷是可燃物,空气中有氧气,还需要的条件是温度达到可燃物的着火点。
故进行的操作是向烧杯中加入热
水;燃烧需要消耗氧气,与氢氧化钠反应需要消耗二氧化碳。
故读出量筒中液体体积为 V 2mL ,其数值等于已反应的O 2、CO 2之外的气体总体积;
(4)人体呼出气体的主要成分是氧气、二氧化碳、水蒸气,且氧气含量减少,二氧化碳与水蒸气含量增大,二氧化碳的含量大于水蒸气的含量,故Z 表示二氧化碳体积分数变化;Y 的体积分数在 60s 之后逐渐减小的原因是水蒸气冷凝; (5)二氧化碳的体积为(V-V 1) mL ,其体积分数为1
V-V 100%V
⨯;氧气的体积是(V 1- V 2),其体积分数为
12
V -V 100%V
⨯; (6)气体的总质量分数为100%,其中x 占17.17%,y 占2.50%,z 占3.67%,故实验二中,200s 时没有采集数据的所有气体的总体积分数为100%-17.17%-2.50%-3.67%=76.66%;
(7)有人认为教材中空气成分的“其它气体和杂质”主要是指水蒸气,由实验二判断此说法是错误的;理由是由实验 2 可知,空气中水的体积分数为 1.98%,而空气成分的气体杂质体积分数为 0.03%。
10.在一次化学实验中,两组同学都完成了硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应的实验,但观察到了不同的实验现象。
(实验一) 实验组
甲组
乙组
实验操作
实验现象 产生蓝色沉淀 产生蓝绿色沉淀
(1)已知蓝色沉淀是氢氧化铜,写出生成蓝色沉淀的化学方程式____。
(提出问题)乙组产生的蓝绿色沉淀的成分是什么呢?
(查阅资料)Ⅰ.碱式硫酸铜是绿色晶体,在水中溶解度极小,能溶于稀酸溶液。
Ⅱ.碱式硫酸铜的组成不固定,一般可用Cu 2(OH)2SO 4表示。
(猜想与假设)蓝绿色沉淀是碱式硫酸铜。
(实验二)见图 实验步骤 主要实验操作
现象及结论 ① 取乙组实验后的混合物过滤 得到蓝绿色沉淀 ②
取蓝绿色沉淀,用蒸馏水洗涤多次
无明显现象
(解释与结论)实验结论:蓝绿色沉淀是碱式硫酸铜
(2)步骤③的实验目的是____。
(3)步骤④中的稀盐酸____(选填“能”或“不能”)用稀硫酸代替。
(4)步骤⑤中滴加的试剂X是____。
(反思与评价)
(5)甲组同学在本组实验的基础上进一步完成下列实验:
①过滤,取蓝色沉淀于试管中;
②滴加____,沉淀颜色变为蓝绿色;
③重复实验二中的步骤①~⑤。
经实验验证,氢氧化铜也可以转化为碱式硫酸铜。
此反应的化学方程式为____。
(6)乙组同学认为在自己组原有实验的基础上,继续滴加___,可以将碱式硫酸铜转变为氢氧化铜。
通过实验,也验证了他们的猜想。
(7)为了确保氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜,实验的关键是____。
【答案】CuSO4 + 2NaOH = Na2SO4 +Cu(OH)2↓检验蓝绿色沉淀是否洗涤干净不能BaCl2溶液CuSO4溶液Cu(OH)2 + CuSO4 = Cu2(OH)2SO4NaOH溶液氢氧化钠溶液要足量(或过量)
【解析】
(1). 硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铜和硫酸钠,CuSO4 + 2NaOH = Na2SO4
+Cu(OH)2↓ (2). 硫酸钠和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,向最后一次洗涤液中滴加BaCl2溶液,无沉淀产生,说明蓝绿色沉淀已经洗涤干净; (3). 盐酸如果换成硫酸会与BaCl2溶液反应生成白色沉淀,干扰碱式硫酸铜是验证。
(5). 氢氧化铜和硫酸铜反应生成碱式硫酸铜,所以应滴加CuSO4溶液,反应方程式为Cu(OH)2 + CuSO4 = Cu2(OH)2SO4 (7). 由上述分析可知硫酸铜和氢氧化钠反应时,硫酸铜过量会生成碱式硫酸铜,,以此类推,氢氧化钠过量时易得到氢氧化铜,所以应滴加NaOH溶液,将蓝绿色沉淀转化为蓝色沉淀;确保氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜,实验的关键是氢氧化钠溶液要足量(或过量)
点睛:充分利用利用题中的信息。
化学反应中,物质的量不同,生成物可能会不同。
11.某化学兴趣小组的同学为了探究“复分解反应发生的条件”,做了两个实验:CuSO4溶液分别与NaOH溶液、BaCl2溶液反应.实验结束后将两实验中的废液倒入同一个干净的烧杯中,充分混合后过滤,得到滤液呈无色.。