1、1.(2019河北,35,7分)兴趣小组在课外实验中意外发现:将镁条放入Na2CO3溶液中,快速产生较多气泡,有白色 沉淀生成。小组同学对此进行了系列探究活动。 探究:反应产生的气体是什么? 【作出猜想】小组同学经查阅资料和讨论,根据化学变化过程中元素不变,且反应物中含有 三种元素,作出如下猜想: 氢气;二氧化碳;氢气和二氧化碳。 【实验1】取适量镁条、100 mL Na2CO3溶液于反应装置A中,按图1所示方案进行实验。B中石灰水不变浑 浊;C处气体燃烧,烧杯内壁有水珠。说明猜想正确。,图1 图2 (1)反应装置A应选用图2中的 (填写序号)。 (2)小组同学讨论认为,上述实验中“烧杯内壁有
2、水珠”作为“反应产生的气体是氢气”的证据不可靠。 为使这一证据可靠,且仍能一次性地验证三个猜想,只需在图1所示方案的基础上加以改进完善。你的改进 方案是: 。 探究:快速产生气体的原因是什么?,【查阅资料】镁与水缓慢反应生成氢气;Na2CO3溶液显碱性,其溶液中除Na+、C 外,还有OH-。 【作出猜想】可能是Na2CO3溶液中的某一种离子促进了镁与水的反应。 【实验2】按图3所示方案进行实验。G、I中缓慢产生气泡,H中快速产生较多气泡,说明是C 而不是Na +、OH-促进了镁与水的反应。 图3 (1)G中实验的作用是 。,(2)试剂X是 。 探究:反应产生的白色沉淀中是否含有MgCO3? 【
3、实验3】取实验1反应生成的沉淀于试管中,加入试剂Y,根据实验现象说明白色沉淀中含有MgCO3。试剂 Y及实验现象为 ;该反应的化学方程式为 。 反思交流:有些伟大的发现就是从异常现象中得到启发,通过深入研究而实现的。,答案 【作出猜想】碳、氢、氧(或C、H、O) 【实验1】(1)D (2)在B和C之间增加干燥装置 【实验2】(1)对比 (2)NaOH溶液(或氢氧化钠溶液) 【实验3】稀盐酸,有气泡产生 MgCO3+2HCl MgCl2+CO2+H2O 评分说明:第三空、第四空、第六空、第七空答案不唯一,合理即可给分。,解析 探究:将镁条放入碳酸钠溶液中,反应物除镁、碳酸钠外还有水,所以反应物中
4、含有碳、氢、氧三 种元素是作出三个猜想的理由。镁与碳酸钠溶液的反应应选用固液常温型发生装置,由于碳酸钠溶液的体 积为100 mL,因此只能用D而不能用F作发生装置。利用D装置制取的气体中含有水蒸气,为了验证猜想,应 该在气体燃烧前先将气体进行干燥,故在B、C之间加上一个干燥装置。 探究:根据查阅资料可知碳酸钠溶液中有三种离子,再根据实验2的结论,碳酸根离子能促进镁与水的反 应,而钠离子和氢氧根离子不能促进反应,所以在设计的实验中,实验G为空白对照组,应向I试管中加入氢氧 化钠溶液。 探究:为了检验反应产生的白色沉淀中是否含有MgCO3,可以向白色沉淀中加入稀盐酸,如果有气泡冒出 就说明生成的沉
5、淀中含有碳酸镁,碳酸镁与稀盐酸反应的化学方程式为MgCO3+2HCl MgCl2+H2O+CO2 。,易错警示 探究中不注意碳酸钠溶液的体积可能会错选F。,方法技巧 探究实验的设计中,在明确离子种类的前提下,证明阴离子对反应速率的影响,可以控制阳离 子相同,改变阴离子的种类。,2.(2019山东青岛,28,5分)某兴趣小组在实验室中探究氢氧化钾的性质,请你参与他们的探究。 【实验过程与分析】,【实验反思与拓展】 某同学认为实验三的结论不正确。他改进了该实验方案,借助于酸碱指示剂,通过明显的现象证明氢氧 化钾能与硫酸发生反应。简述他的实验方案: (写出操作方法和现象)。 对于无明显现象的化学反应
6、,可通过检验有新物质生成或检验 的方法来证明物质间发生 了化学反应。,答案 【实验过程与分析】生成蓝色沉淀 产生有刺激性气味的气体 【实验反思与拓展】向氢氧化钾溶液中滴加无色酚酞,再滴加稀硫酸,观察到溶液由红色变为无色 反应物消失,解析 【实验过程与分析】氢氧化钾和硫酸铜反应生成蓝色沉淀氢氧化铜,氢氧化钾和氯化铵在加热条件 下反应生成有刺激性气味的氨气。【实验反思与拓展】无色酚酞遇到碱性溶液变红,遇到酸性溶液或中 性溶液不变色,通过指示剂的颜色变化证明氢氧化钾和稀硫酸发生了反应。具体方法是:向氢氧化钾溶液 中滴加无色酚酞,再滴加稀硫酸,观察到溶液由红色变为无色。对于没有明显现象的化学反应,可以
7、通过 检验有新物质生成或检验反应物消失的方法来证明物质间发生了化学反应。,3.(2019福建,17,15分)某兴趣小组开展“测定密闭容器中某种气体的体积分数”的探究实验。 【实验1】按图1所示装置,用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。 【实验2】按图2所示装置,在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂(其中辅助成分不干扰实验),利用铁锈蚀 原理测定空气中氧气的体积分数。 图1,图2 (1)实验1中,红磷燃烧的主要现象是 。红磷熄灭后,集气瓶冷却至室温,打开K,水能倒吸入集 气瓶的原因是 。 (2)为提高实验的准确性,以上两个实验都需要注意的事项是 (写一点)。 (3)实验过程中,连接数字传感器
8、,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、图4 所示。依据图3、图4信息, (填“实验1”或“实验2”)的测定方法更准确,判断依据是 。,图3 图4 (4)结合你的学习经验,若要寻找红磷或铁粉除氧剂的替代物,用图1或图2装置测定空气中氧气的体积分数, 该替代物应满足的条件是 (写两点)。 【实验3】测定用排空气法收集到的集气瓶中二氧化碳的体积分数。,图5,图6 (5)甲同学设计图5所示装置进行测定。浓NaOH溶液的作用是 (用化学方程式表 示)。 (6)乙同学提出,仅利用图6所示装置,在不添加其他试剂的前提下,也能测得集气瓶中二氧化碳的体积分 数。为达到实验目的,操作方法
9、是 。,答案 (15分)(1)产生大量白烟(或“黄色火焰”“放热”等合理答案) 氧气被消耗,集气瓶内气体压强小 于大气压 (2)装置的气密性良好(或“红磷和铁粉除氧剂足量”等其他合理答案) (3)实验2 反应后,实验1集气瓶中剩余氧气的体积分数为8.6%,而实验2集气瓶中氧气几乎耗尽 (4)能够和氧气反应;生成物不影响测定结果(或其他合理答案) (5)2NaOH+CO2 Na2CO3+H2O (6)用冰水冷却集气瓶,打开K(或其他合理答案),解析 (1)红磷燃烧的主要现象是产生大量白烟,有黄色火焰,放出大量的热。红磷熄灭冷却至室温后,集气 瓶中的氧气被消耗,使集气瓶中的气体减少,集气瓶内气体压
10、强小于外界大气压,所以打开K,水会倒吸入集 气瓶中。(2)两个实验都跟气体有关,所以装置的气密性必须良好,为了让集气瓶中的氧气能充分反应,红磷 和铁粉除氧剂的量必须充足。(3)由图3、图4可知,实验2的测定方法更准确,因为实验2集气瓶中的氧气几 乎反应完,而实验1还有较多氧气残留。(4)要寻找红磷或铁粉除氧剂的替代物,应该满足的条件有:只跟氧 气反应;生成物最好是固体,不影响测定结果等。(5)该反应原理是通过浓氢氧化钠溶液与二氧化碳反应,使 集气瓶中的气压下降,产生气压差使水倒吸入集气瓶内测定二氧化碳的体积分数,化学方程式为2NaOH+ CO2 Na2CO3+H2O。(6)在不添加其他试剂的前
11、提下,要让浓氢氧化钠溶液进入集气瓶跟二氧化碳反应, 就必须先产生气压差使氢氧化钠溶液倒吸入集气瓶中,所以可以用冰水冷却集气瓶并打开K。,4.(2018湖南衡阳,33,9分)某化学兴趣小组的同学学习“灭火器原理”后,设计了如下图所示实验,并对反应 后瓶中残留废液进行探究。 【提出问题】废液中所含溶质是什么? 【猜想与假设】 猜想1:废液中的溶质是NaCl、Na2CO3和HCl 猜想2:废液中的溶质只有NaCl 猜想3:废液中的溶质是NaCl、HCl,猜想4:废液中的溶质是 。 【讨论与交流】 小明认为猜想1无需验证就知道是错误的,他的理由是 (请用化学方 程式说明)。 【实验与结论】 (1)小亮
12、同学为验证猜想3,取少量废液装入试管中,然后滴入酚酞溶液,发现溶液不变色,于是小亮认为猜想3 正确。你认为他的结论 (填“正确”或“错误”),理由是 。 请你另设计实验方案验证猜想3:,(2)验证猜想4,可选择的试剂有 。 A.酚酞溶液 B.氢氧化钾溶液 C.稀硫酸 D.氯化钡溶液 【拓展与应用】若废液中的溶质是NaCl和HCl,根据盐酸的性质,无需另加试剂,只要对废液进行 操作,即可从废液中得到NaCl固体。,答案 【猜想与假设】Na2CO3、NaCl 【讨论与交流】Na2CO3+2HCl 2NaCl+H2O+CO2 【实验与结论】(1)错误 中性溶液遇到酚酞溶液也不变色,还可能是猜想2正确
13、 取少量废液装入试管中,然后滴入Na2CO3溶液 有气泡产生 (2)ACD 【拓展与应用】蒸发,解析 【猜想与假设】根据反应情况推测废液中的溶质,可知废液中的溶质还可能是Na2CO3和NaCl。 【讨论与交流】碳酸钠和稀盐酸不能共存,两者会发生复分解反应产生气体。 【实验与结论】(1)由无色酚酞在中性溶液中也不变色,可知小亮的结论错误。猜想3中盐酸过量,要验证猜 想3只需要验证H+存在即可。 (2)要验证猜想4只需要验证Na2CO3(或C )存在即可。碳酸钠溶液显碱性,能使酚酞变红,故A正确;氢氧化 钾不和碳酸钠反应,故B错误;碳酸钠能与硫酸反应生成气体,故C正确;碳酸钠能与氯化钡反应产生白色
14、沉 淀,故D正确。 【拓展与应用】盐酸是易挥发性物质,故可用蒸发的方法从废液中得到NaCl固体。,5.(2018广东,23,10分)请参与下列探究实验: 【实验探究】,【拓展】堆积的面粉不容易点燃,即使少量点燃也只是小火燃烧;如果把面粉撒向空中遇火星可能会发生 爆炸。“小火燃烧”和“发生爆炸”的原因分别是: 。,答案 【实验探究】(1)燃烧起来 没有燃烧 (2)着火点 (3)先于 CO2密度比空气大、CO2不可燃 (4) 烧杯内产生的热使CO2气体上升(或热的CO2气体膨胀后密度变小) 【拓展】堆积面粉与空气接触面小燃烧产生的热量也小;撒向空中的面粉与空气(氧气)接触面积大(或充分 接触),同
15、一时间(瞬间)燃烧产生的热量和气体多膨胀而爆炸,解析 (1)由于酒精是可燃物,水不是可燃物,所以能观察到的实验现象是酒精燃烧起来,蒸馏水不燃烧。(2) 根据乒乓球碎片先燃烧、硬纸片后燃烧可知,乒乓球碎片的着火点比硬纸片的低。(3)打开分液漏斗的旋 塞,分液漏斗中的盐酸注入烧杯中,与烧杯中的碳酸钠溶液反应,生成二氧化碳,二氧化碳不可燃且密度比空 气大,故能观察到蜡烛火焰a先于b熄灭。(4)蜡烛燃烧会生成二氧化碳,虽然二氧化碳的密度比空气大且不 助燃、不可燃,但此处生成的二氧化碳因温度较高所以密度较小,因此二氧化碳会从上而下慢慢充满整个 烧杯,所以高的蜡烛先熄灭,矮的蜡烛后熄灭。,6.(2018河
16、北,35,7分)小明怀疑自家菜地因施用硫酸铵出现了较为严重的土壤酸化问题,于是和化学兴趣小 组的同学对此进行了探究。 【查阅产品说明】小组同学根据图1所示产品说明书中的 和硫酸铵的组成,推测硫酸铵受 热可能会分解生成氨气,使肥效降低。 产品说明书 名称:硫酸铵 性状:白色颗粒 N含量:20%21% 产品规格:50 kg 贮存条件:阴凉干燥 图1 【探究】土壤的酸碱性 实验1:按图2所示溶解土样,玻璃棒搅拌的目的是 ;用pH试纸测得土样浸出液的pH约,为4,说明土壤呈酸性。 【探究】硫酸铵具有哪些性质 实验2:25 时,将30 g硫酸铵加入50 g水中,完全溶解,此时所得溶液对应图3中 (选填序
17、号)点的状态; 测得其pH约为5。,实验3:为证明硫酸铵受热分解生成了氨气,小组同学进行了图4所示的实验。观察到的实验现象为:硫酸 铵固体减少;用酚酞溶液浸湿的滤纸 ;小气球胀大。 小明依据现象和,小红只依据现象,都得出了“硫酸铵受热分解”的结论。小组同学认为小红的依 据不合理,小气球胀大可能是装置中的空气受热膨胀所致。若要通过小气球的变化得出“硫酸铵受热分 解”的结论,还需继续进行观察,若 ,才能得出这一结论。,实验4:按图5所示进行实验,闻到刺激性气味,说明硫酸铵能与熟石灰发生反应。 【拓展应用】 (1)为保证铵态氮肥的肥效,不能高温暴晒,不能 。 (2)硫酸铵中的氮元素被植物吸收后,剩余
18、的硫酸使得土壤酸化,可用熟石灰进行改良,反应的化学方程式为 。,答案 【查阅产品说明】贮存条件 【探究】加速土样溶解 【探究】C 从左向右由无色变为红色 冷却至室温后气球仍然处于膨胀状态 【拓展应用】(1)与碱性物质混用 (2)Ca(OH)2+H2SO4 CaSO4+2H2O,解析 【查阅产品说明】产品说明书中贮存条件是阴凉干燥,说明硫酸铵受热可能会分解。 【探究】溶解过程中为加速土样溶解,可用玻璃棒搅拌。 【探究】25 时硫酸铵的溶解度大于70 g,将30 g硫酸铵加入50 g水中完全溶解得到不饱和溶液,对应C 点的状态。 氨气溶于水所得溶液显碱性,能使酚酞变红。若小气球胀大是由空气受热膨胀
19、引起的,则冷却到室温后气 球应变瘪,若是因为生成氨气导致气球胀大,则冷却到室温后小气球仍处于膨胀状态。,7.(2018新疆,14,10分)2017年5月,我国在南海海域成功开采可燃冰。可燃冰外观像冰,主要成分是甲烷水合 物(甲烷分子和水分子组成),可表示为CH4nH2O。在开采过程中,若甲烷泄漏会导致严重的温室效应。 某化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣,设计实验探究: 【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;白色无水CuSO4粉末遇水变蓝 色;CO与人体内的血红蛋白结合,会造成人中毒缺氧。 【猜想与假设】猜想一:CO2
20、、H2O;猜想二:CO、H2O;猜想三:CO2、CO、H2O。 【实验探究】将甲烷在一定量的纯净氧气中燃烧的产物依次通过CG装置(部分夹持、固定装置省略)进 行验证:,(1)装置A、B中标有数字的仪器名称: , 。若选用过氧化氢溶液和二氧化锰来制取氧气,应 选用的发生装置是 ;该反应的化学方程式为 。 (2)实验过程中观察到C中白色粉末变为蓝色,D、G中澄清石灰水变浑浊,F中红色粉末变成黑色,由此推断 猜想 成立。 (3)实验过程中D装置的作用是 ;该反应的化学方程式是 。 (4)实验过程中用纯净O2而不用空气的原因是 。 (5)实验过程中C、D装置的顺序不能颠倒,原因是 。 【反思与交流】日
21、常生活中,使用含碳燃料一定要注意通风,防止 中毒。,答案 【实验探究】(1)酒精灯 锥形瓶 B 2H2O2 2H2O+O2 (2)三 (3)检验二氧化碳 Ca (OH)2+CO2 CaCO3+H2O (4)空气中含有水蒸气和二氧化碳,影响检验结果 (5)气体通过澄清石灰 水时会带出水蒸气 【反思与交流】一氧化碳,解析 【实验探究】(1)是酒精灯,是锥形瓶;过氧化氢溶液是液体,二氧化锰是固体,且反应不需要加 热,故发生装置选B,反应的化学方程式为2H2O2 2H2O+O2。 (2)C中白色粉末变为蓝色,说明甲烷燃烧生成了水;D中澄清石灰水变浑浊,说明生成物中有二氧化碳;F中红 色粉末变成黑色,G
22、中澄清石灰水变浑浊,说明反应生成了一氧化碳,由此推断猜想三成立。 (3)二氧化碳能和澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水,故D装置的作用是检验二氧化碳,反应的化学方程 式是Ca(OH)2+CO2 CaCO3+H2O。 (4)空气中含有水蒸气和二氧化碳,会对燃烧产物的检验造成干扰,故用纯净O2而不用空气。 (5)混合气体通过D装置中的澄清石灰水检验二氧化碳后,气体会带出水蒸气,影响对水的检验。 【反思与交流】含碳燃料不完全燃烧会产生一氧化碳,使人中毒,故日常生活中使用含碳燃料时一定要注 意通风。,8.(2017重庆A,23,6分)某化学兴趣小组为了探究氢气的实验室制法,进行了一系列实验探索。 (1)
23、小组用锌与稀盐酸反应制取氢气,该反应的化学方程式为 。 (2)为了加快锌与稀盐酸的反应速率,老师提示可向反应物中加入少量硫酸铜固体。为了弄明白速率加快 的原因,小组同学提出了以下猜想。 猜想一:起促进作用的是硫酸根离子 猜想二:起促进作用的是铜离子 猜想三:生成物质起到促进作用 为了验证上述猜想是否正确。 小明将硫酸铜换成硫酸钠,发现反应速率几乎没有变化,小明得出猜想 不正确。 小明提出将硫酸铜换成氯化铜进一步验证猜想,小刘认为不需要替换试剂,只需通过观察加入硫酸铜固 体后的现象就可以验证,该反应的现象为 ,发生反应的 化学方程式为 。此反应发生后反应速率加快依然较明显,小刘得出,猜想 正确。
24、 (3)小王觉得用稀硫酸比用稀盐酸制取的氢气更纯净,原因是 。,答案 (6分)(1)Zn+2HCl ZnCl2+H2(1分) (2)一(1分) 锌片表面出现红色物质,溶液由蓝色变成无色(1分) Zn+CuSO4 ZnSO4+Cu(1分) 三 (1分) (3)稀盐酸具有挥发性(1分),解析 (1)用锌与稀盐酸反应制取氢气,反应的化学方程式为Zn+2HCl ZnCl2+H2。(2)小明将硫酸 铜换成硫酸钠,结果发现反应速率几乎没有变化,说明猜想一不正确;加入CuSO4后,Zn与CuSO4发生置换 反应生成Cu和ZnSO4,因此会观察到锌片表面有红色物质出现,溶液由蓝色变为无色,反应的化学方程式为
25、Zn+CuSO4 ZnSO4+Cu;该反应发生后,反应速率加快依然较明显,说明猜想三正确。(3)盐酸有挥发性,挥 发出来的氯化氢气体混入氢气中会使制取的氢气不纯净;硫酸没有挥发性,不会使氢气中混入其他气体,因 此用稀硫酸比用稀盐酸制取的氢气更纯净。,9.(2017北京,38,7分)高锰酸钾在生产、生活中有广泛应用。实验小组对高锰酸钾的某些性质进行研究。 .不稳定性 (1)如图所示进行实验,KMnO4受热分解的化学方程式为 ,3.16 g KMnO4产生O2的质量为 g。 (2)用向上排空气法收集O2的原因是 。 .腐蚀性 【查阅资料】KMnO4溶液呈中性、有腐蚀性。 【进行实验】,实验1:将新
26、鲜鸡皮在不同浓度的KMnO4溶液中浸泡相同时间,现象如下表。,实验2:将铜片分别浸泡在4种溶液中进行实验,所得数据如下表。,【解释与结论】 (3)实验1的目的是 。 (4)实验2中,通过对比和,得出的结论是 。 (5)实验2中,欲得出“KMnO4和硫酸共同作用对铜才有腐蚀性”的结论,需要对比 (填编 号)。 (6)实验2中,铜片被腐蚀的反应如下,补全该反应的化学方程式。 5Cu+2KMnO4+8H2SO4 5CuSO4+2MnSO4+K2SO4+,答案 (1)2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2 0.32 (2)氧气的密度比空气略大 (3)探究高锰酸钾溶液浓度与鸡皮被腐蚀程度的关系 (4
27、)其他条件相同时,酸性高锰酸钾溶液浓度越高对铜的腐蚀性越强 (5) (6)8H2O,解析 .(1)设3.16 g KMnO4受热分解产生O2的质量为x。 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2 316 32 3.16 g x = x=0.32 g。 .(3)实验1是完成不同浓度的高锰酸钾溶液对鸡皮的腐蚀程度的分析,腐蚀现象差异是由实验变量造成 的。该实验的目的是探究高锰酸钾溶液浓度与鸡皮被腐蚀程度的关系。 (5)证明KMnO4溶液单独作用下铜片不被腐蚀;证明H2SO4溶液单独作用下铜片也不被腐蚀;证明 KMnO4与H2SO4共同作用时对铜才有腐蚀性。由此得出结论。 (6)根据质量守恒定律,
28、在化学反应前后,原子的种类和数目不变,得出化学方程式应为5Cu+2KMnO4+8H2SO4 5CuSO4+2MnSO4+K2SO4+8H2O。,知识拓展 控制变量法:把多因素的问题变成多个单一因素的问题,只改变其中某一个因素,从而研究这个 因素对事物的影响。,10.(2015河北,35,7分)同学们用高锰酸钾制氧气,制取结束清洗仪器,发现加热高锰酸钾的试管内壁有用水 洗刷不掉的黑色固体。 问题一:黑色固体是什么? 【交流讨论】同学们结合实验现象和对高锰酸钾及其分解产物的了解,进行分析判断。,【实验验证】向未洗净的试管中加入某种液体,产生能使带火星木条复燃的气体,证明上述判断正确。加 入的液体是
29、 。 问题二:用什么洗掉MnO2? 【交流讨论】MnO2与BaCO3、Mg(OH)2、Fe2O3、P2O5、Cu中的某一种物质组成最相近,理由是 。这种物质能与稀盐酸反应,化学方程式为 ,由此推测MnO2也能与稀盐酸反应。 【实验验证】向未洗净的试管中加入稀盐酸,黑色固体没有变化。 【交流讨论】实验说明同一类物质的化学性质不一定相同。MnO2有什么化学性质,用什么试剂清洗呢?同 学们请教老师后决定用草酸(H2C2O4)溶液试一试。 【实验验证】向未洗净的试管中加入草酸溶液,黑色固体果然被除去,同时发现产生许多气泡。 问题三:生成了什么气体? 【交流讨论】化学变化过程中元素不变,因为 , 所以产
30、生的气体可能为CO2、CO、H2、O2等。,【实验验证】经检验,产生的气体是CO2,检验CO2气体的操作和现象是: 。 【反思提高】以上探究活动中,清除试管内壁附着的难溶物的思路是:先 , 再了解其化学性质,然后选择合适试剂进行清洗。,答案 问题一:K2MnO4 过氧化氢(H2O2)溶液(或双氧水) 问题二:它们都是金属氧化物(或它们都由金属元素和氧元素组成) Fe2O3+6HCl 2FeCl3+3H2O 问题三:反应物中含有C、H、O元素 将产生的气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊或将燃着的木条伸入试管中(或放在试管口),木条熄灭 【反思提高】确定难溶物的成分(或确定难溶物是什么物质) 评分说
31、明:问题三意思表达合理即可。 【反思提高】答案不唯一,合理即可。,解析 问题一:【交流讨论】高锰酸钾分解后的固体产物中有K2MnO4、MnO2,依据锰酸钾溶于水,溶液显 深绿色,可以判断试管内壁黑色固体不是K2MnO4。 【实验验证】二氧化锰能催化过氧化氢分解生成氧气和水,所以向未洗净的试管中加入某种液体,产生能 使带火星木条复燃的气体,则此液体是过氧化氢溶液。 问题二:【交流讨论】二氧化锰是金属氧化物,所以MnO2与Fe2O3组成最相近,Fe2O3与稀盐酸反应的化学方 程式为Fe2O3+6HCl 2FeCl3+3H2O。 问题三:【交流讨论】根据质量守恒定律可知,化学反应前后,元素种类不变,
32、化学变化过程中元素不变,反应 物中的元素有碳、氢、氧,所以产生的气体可能为CO2、CO、H2、O2等。 【实验验证】二氧化碳能与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和水,实验室常用澄清石灰水检验二氧化 碳。,11.(2016河北,35,7分)蔗糖是生活中常见的一种物质,某兴趣小组对“蔗糖的组成”进行了探究。 【作出猜想】小组同学认为绿色植物通过光合作用将二氧化碳和水转化成葡萄糖和氧气,葡萄糖进一步转 化为蔗糖,故蔗糖中一定含有碳、氢元素,可能含有氧元素。 【实验验证】 方案一:小明将蔗糖在氧气中燃烧,检验到生成物中有水和二氧化碳,得出结论“蔗糖是由碳、氢、氧三种 元素组成的”。 小刚认为该方案不合理
33、,只能说明蔗糖中一定含有碳、氢元素,不能确定是否含有氧元素,理由是 。 方案二:小刚用下图所示装置进行实验。实验开始先通入一会儿氮气,然后关闭弹簧夹,点燃酒精灯给蔗糖 加强热。,(1)观察到 出现,说明蔗糖中含有氢元素和氧元素。 (2)观察到硬质玻璃管中残留有黑色固体,他猜测该黑色固体是单质碳,并继续利用上图所示装置,另选试剂 进行了验证单质碳的实验。实验过程和现象如下:,写出上述实验过程中一个反应的化学方程式: 。 【实验结论】蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的。 【拓展交流】 (1)方案二中,先通入一会儿氮气的原因是 。 (2)查阅资料得知蔗糖的化学式为C12H22O11。小红发现:蔗糖分子
34、中氢原子数目是氧原子数目的2倍,但是,蔗 糖中氧元素质量却是氢元素质量的8倍。导致出现这种情况的原因是 。,答案 【实验验证】 方案一:蔗糖燃烧中有氧气参加反应 方案二:(1)小烧杯(或玻璃导管)中有水珠 (2)小烧杯中加入澄清石灰水,向硬质玻璃管中通入氧气 澄清石灰水变浑浊 C+O2 CO2或Ca(OH)2+ CO2 CaCO3+H2O 【拓展交流】(1)排净硬质玻璃管中的空气(或防止氧气参加反应) (2)氧的相对原子质量比氢大 评分说明:本小题每空1分,答案不唯一,合理即可。,解析 【实验验证】方案一:蔗糖与氧气反应生成水和二氧化碳,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的 种类不变,只能确定
35、蔗糖中一定含有碳元素和氢元素,不能确定蔗糖中一定含有氧元素。方案二:(1)联想教 材中蜡烛燃烧产物水的检验方法,可以推知观察到干冷的小烧杯(或玻璃导管)中有水珠出现,说明蔗糖中含 有氢元素和氧元素。(2)根据实验现象可知是碳在纯氧中燃烧,故应向硬质玻璃管中通入氧气;根据二氧化 碳的检验方法可在小烧杯中加入澄清石灰水,实验现象为澄清石灰水变浑浊。【拓展交流】(1)先通入一 会儿氮气的原因是排净硬质玻璃管中的空气,防止空气中的氧气参加反应,对实验产生影响。,12.(2018四川成都,19,13分)某项目学习小组进行了如下探究。 【查阅资料】 电导率越大,溶液导电性越强,离子浓度越大。 鸡蛋壳主要成
36、分是CaCO3,其他成分对实验影响忽略不计。 鸡蛋壳与牙齿和含氟牙膏反应的化学原理相似。 【实验一】鸡蛋沉浮 将一个新鲜的鸡蛋放在盛有足量稀盐酸的烧杯中,可观察到鸡蛋一边冒气泡一边沉到杯底,一会儿又慢慢 上浮,到接近液面时又下沉。 (1)冒气泡的原因 (化学方程式表示)。 (2)接近液面时又下沉的原因 。 【实验二】鸡蛋壳溶解 在烧杯中加入蒸馏水,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如图1。,图1 (3)搅拌的目的是 。 (4)图1中,a-b段电导率变化的原因 ,b-c段电导率基本不变 的原因 。,【实验三】鸡蛋壳代替牙齿探究含氟牙膏能否预防龋齿 (5)查资料知,含氟牙膏
37、(含氟成分为NaF)与蛋壳反应在表面生成氟化钙保护层。反应的化学方程式为 。 (6)先检查图2装置气密性,方法是 。 再称取0.50 g“牙膏处理过的蛋壳(用牙膏浆液浸泡、洗涤、晾干)”于锥形瓶中,用注射器抽取20 mL 3. 5%的盐酸(模拟形成龋齿的酸环境),连接好装置,打开开关,将盐酸快速压入锥形瓶,关闭开关,测得压强随时 间的变化如图3所示。用“未用牙膏处理的蛋壳”重复上述实验。,图2,图3 (7)图3中x-y段压强增大的主要原因 。 (8)根据实验三的数据分析,含氟牙膏 (填“能”或“不能”)预防龋齿,理由是 。,答案 (除注明外每空1分,共13分) (1)CaCO3+2HCl Ca
38、Cl2+H2O+CO2(2分) (2)鸡蛋上浮至液面,蛋壳表面气泡破裂,浮力减小下沉 (3)加速溶解 (4)CaCO3逐渐溶解,溶液中Ca2+和C 的浓度增大 CaCO3溶解达到饱和,溶液中Ca2+和C 的浓度不变 (5)2NaF+CaCO3 CaF2+Na2CO3(2分) (6)连接装置,打开开关,将注射器活塞往上拉(或下压),松手,观察是否回到原位置(2分) (7)盐酸快速压入锥形瓶,瓶内压强迅速增大 (8)能 与盐酸反应时,用牙膏处理过的蛋壳反应相对慢且产生的气体较少,说明蛋壳表面形成了保护层,解析 (1)鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙,碳酸钙与稀盐酸反应的化学方程式是CaCO3+2HCl C
39、aCl2+H2O+ CO2。(2)碳酸钙与稀盐酸反应生成的二氧化碳气体附着在鸡蛋表面,使鸡蛋所受浮力增大而上浮,到达液 面后气泡破裂导致浮力变小,鸡蛋又下沉。(3)搅拌可以加快溶解。(4)a-b段随着碳酸钙的溶解,溶液中钙离 子和碳酸根离子的浓度增大,溶液的电导率增大,b-c段碳酸钙溶解达到饱和状态,溶液中钙离子和碳酸根离 子浓度基本不变,溶液的电导率基本不变。(5)根据题意可知碳酸钙与氟化钠发生复分解反应,化学方程式 为2NaF+CaCO3 CaF2+Na2CO3。(6)检查发生装置气密性的方法有多种,可以先打开开关,将注射器的活 塞向上拉,松手后如果活塞恢复到原位置,则气密性良好。(7)图
40、3中x-y段压强增大的主要原因是稀盐酸的 快速注入压缩空气从而使锥形瓶内压强变大。(8)用牙膏处理过的鸡蛋壳反应速率及产生气体的量均小于 未用牙膏处理过的鸡蛋壳,说明用牙膏处理过的鸡蛋壳表面形成了保护层,从而说明含氟牙膏能预防龋 齿。,易错警示 本题(7)回答x-y压强变化的原因易错答成碳酸钙与稀盐酸反应生成气体所致。,教师专用题组 1.(2018广东广州,12,2分)下列实验方案,不能达到相应实验目的的是 ( ),答案 C 空气中二氧化碳含量较少,不能使澄清石灰水变浑浊,人体呼出的气体中CO2含量较高,能使澄清 石灰水变浑浊,故A正确;常温下H2O2分解速率很慢,不能使带火星的木条复燃,加入
41、MnO2的试管中,H2O2分解 速率加快,产生大量氧气,能使带火星的木条复燃,故B正确;试管内(有氧气)的白磷燃烧,水中(没有氧气)的白 磷不燃烧,该实验的目的是验证燃烧需要可燃物与氧气充分接触,故C错误;两支试管中,除一个有二氧化碳, 一个没有二氧化碳外,其他条件完全相同,符合控制变量的原则,可探究CO2对铜生锈是否有影响,故D正 确。,2.(2019北京,24,6分)如图“黑面包”实验中,蔗糖(C12H22O11)变黑,体积膨胀,变成疏松的炭,放出有刺激性气 味的气体。 【提出问题】改变糖的种类、浓硫酸的体积、水的滴数和温度是否会影响实验效果呢? 【进行实验】分别取5 g糖粉进行实验,根据
42、前2 min的现象对实验效果进行评分,记录如下:,表1 实验记录,表1 实验记录,【处理数据】分析表1,计算效果得分均值,结果如下:,表2 效果得分均值,依据均值推断最佳实验方案,均值越高,效果越好。 【解释与结论】 (1)蔗糖变成黑色的炭,发生了 (填“物理”或“化学”)变化。 (2)推测放出的气体含SO2,从元素守恒角度说明理由: 。,(3)实验6中,a为 mL。 (4)根据表2推断,“黑面包”实验最好选择5 g冰糖、5 mL浓硫酸、 滴水和50 。 【反思与评价】 (5)表2中,22 对应的均值为51.0,计算该值所依据的3个数据分别是 。 (6)综合分析,使实验3的效果得分高于实验4的
43、因素有 。,答案 (1)化学 (2)反应物中含硫元素、氧元素 (3)6 (4)15 (5)65、88、0 (6)浓硫酸的体积、水的滴数,解析 (1)蔗糖变成黑色的炭,有新物质生成,故属于化学变化。 (2)从元素守恒角度分析反应物的组成元素,浓硫酸中含有硫、氧、氢元素,蔗糖中含有碳、氢、氧元素,发 生化学反应前后元素种类不变,所以生成物中也会有含硫、氧元素的物质,SO2气体含有硫、氧两种元素,故 可推测产生的有刺激性气味的气体含SO2。 (3)实验6中浓硫酸体积要与其他组实验形成对比,结合表2的数据知,a应为6。 (4)由题中信息可知,依据均值推断最佳实验方案,均值越高,效果越好。根据表2推断,
44、水的滴数为15时对应 均值最高。 (5)从表1记录的实验数据中找出温度为22 时对应的数据:,表2中,22 对应的效果得分均值为51.0,则计算该值依据的是65、88、0这三 个数据。,(6)对比实验3、实验4:,可知糖的种类、浓硫酸的体积、水的滴数不同,温度相同;再结合表2 中冰糖对应均值高于蔗糖,所以使实 验3的效果得分高于实验4的因素有浓硫酸的体积、水的滴数。,3.(2019山东潍坊,26,10分)小苏打和食盐是厨房中常见物质。现有一包白色固体,可能由碳酸氢钠、氯化钠 中的一种或两种物质组成。某科学小组同学展开了系列研究。 (一)定性分析 【实验目的】确定白色固体的组成 【实验方案】 【
45、实验结论】小明同学经过上述实验得出结论:该白色固体由碳酸氢钠、氯化钠两种物质组成。 (1)步骤发生反应的化学方程式是 ; (2)步骤中的澄清石灰水也可以用其他碱溶液代替,如 ; (3)科学小组认真研究讨论后认为,此方案不能得出小明同学的结论。一致认为将上述方案中使用的一种,试剂进行调换,如仍出现上述现象,则小明同学的结论正确。调换措施是 。 (二)定量分析 【实验目的】测定该白色固体中碳酸氢钠的质量分数 【实验方案】该小组利用下图所示的实验装置(固定装置已略去,装置气密性良好)进行实验,每一步反应均 完全进行。,(1)首先称取a克该样品放入装置甲中,然后进行有关实验操作,正确的顺序是 (填序号
46、,可重 复选择); a.称量装置丙的质量 b.打开弹簧夹,通入足量的氮气,关闭弹簧夹 c.打开分液漏斗的活塞,注入足量的稀硫酸,关闭活塞 (2)如果没有装置乙,会造成测定结果 (填“偏大”“偏小”或“不变”); (3)装置丁的作用是 。 (三)拓展交流 经查阅材料:将二氧化碳气体持续通入一定量的氢氧化钠溶液中会先后发生以下两个化学反应:2NaOH+ CO2 Na2CO3+H2O Na2CO3+CO2+H2O 2NaHCO3 小明同学将5 g二氧化碳气体通入100 g 5%的氢氧化钠溶液中,充分反应后,所得溶液的溶质是 (填化学式)。,答案 (10分,除特别说明2分外,其余每空1分) (一)定性
47、分析 (1)(2分)NaHCO3+HCl NaCl+H2O+CO2 (2)Ba(OH)2溶液或氢氧化钡溶液 (3)将稀盐酸改为稀硝酸 (二)定量分析 (1)(2分)bacba (2)偏大 (3)防止空气中的二氧化碳(CO2)和水蒸气(H2O)进入丙,影响实验结果 (三)拓展交流 (2分,只写一个不得分)Na2CO3、NaHCO3,解析 (一)定性分析 (1)碳酸氢钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,化学方程式为NaHCO3+HCl NaCl+H2O+CO2; (2)氢氧化钡溶液中通入二氧化碳也变浑浊,可以代替石灰水来检验二氧化碳;(3)加入的稀盐酸中有Cl-,影响 了原物质中Cl-的检验,把稀盐酸改为稀硝酸就能得出正确结论。 (二)定量分析 (1)为了准确测量二氧化碳的质量,打开弹簧夹,通入足量的氮气(排尽装
