题型突破(五) 实验探究题
|针对训练|
1.某同学对 CO2 通入滴有紫色石蕊试液的蒸馏水变红色进行了深入研究。
[问题]是什么物质使紫色石蕊变红色。
[假设]a.水使紫色石蕊变红色;b. ;c. 。
[实验]装置如图 T5-2。
图 T5-2
请回答下列问题。
(1)写出仪器的名称:① ,② 。
(2)写出装置 A 中发生反应的化学方程式: 。
(3)装置 B 的作用是 。
(4)①实验中,装置 C 内蓝色石蕊试纸的颜色始终没有变化,说明 ;②装置 D 中
胶头滴管中的蒸馏水在二氧化碳气体生成前滴到蓝色石蕊试纸上,未见试纸发生颜色变化,当有二氧化碳通过
时发现湿润的蓝色石蕊试纸变红,此现象说明 。
③写出装置 E 中发生反应的化学方程式: 。
[结论]原假设 (填字母)成立。
2.图 T5-3 是一个“化学多米诺实验”,只需装置 A 中的反应发生,其余装置内的反应就像“多米诺骨牌游戏”
一样依次连续进行。
图 T5-3
(1)①实验开始前先进行的操作是 。
②打开装置 A 中活塞,实验开始,装置 C 中反应的化学方程式为 。 ③ 装置 F 中澄清石灰水变浑浊, 反应的化学方程式为 ,D 中的物质是
(写名称)。
(2)本实验过程中,在装置 (填序号)中会有化合反应发生。
3.[2019·自贡]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]①含碳元素的物质完全燃烧生成 CO2,不完全燃烧生成 CO;
②白色无水 CuSO4 粉末遇水变蓝色;
③CO 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、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如下装置(部分夹持、固定装置省略)进行验证:
图 T5-4
(1)实验过程中观察到 A 中白色粉末变为蓝色,B、E 中澄清石灰水变浑浊,D 中红棕色粉末变成黑色,由此推断
猜想 成立。
(2)实验过程中 B 装置的作用是 ;该反应的化学方程式是 。
(3)D 装置中发生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 B、C 装置的顺序不能颠倒,原因是 。
[反思与交流]日常生活中,使用含碳燃料一定要注意通风,防止 中毒。
4.[2017·扬州]为测定钢铁中的含碳量,设计如下装置。钢铁样品在装置 A 中煅烧时,气体产物只有 CO 2 和
SO2。
图 T5-5
(1)钢样品处理成粉末的主要目的是 。钢样品中的 Fe3C 煅烧时的化学方程式为 Fe3C+3O2
+CO2。 (2)实验室用 KClO 3 和 MnO2 制备 O2 的化学方程式为 ,MnO2 中 Mn 的化合价
为 。
(3)装置 B 的作用是 ,装置 B 中的现象是 。
(4)装置 C 的作用是 ,若无装置 C,则测定结果 (填“偏大”“无影响”
或“偏小”)。
(5)装置 D 的作用是 ,装置 E 的作用是 。
(6) 钢 铁 样 品 中 加 入 某 物 质 可 降 低 煅 烧 温 度 , 为 不 影 响 测 定 结 果 , 该 物 质 在 组 成 上 需 满 足 的 条 件
是 。
5.[2019·绥化]我国制碱工业采用联合制碱法生产纯碱,其反应原理如下:
NaCl+NH3+H2O+CO2 NaHCO3↓+NH4Cl;
2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑。
[资料阅读] ①通常情况下,浓氨水具有较强的挥发性,易挥发出氨气。氨气是一种无色有刺激性气味的气体,
极易溶于水,排放到空气中会污染空气。
②饱和碳酸氢钠溶液不能吸收二氧化碳。
化学兴趣小组在实验室模拟联合制碱法进行了如下实验:
图 T5-6
Ⅰ.关闭 K1,先打开 K2 通入 NH3,调节气流速率,待其稳定后,再打开 K1 通入 CO2。
Ⅱ.待三颈烧瓶内出现较多固体时,关闭 K2 停止通入 NH3;一段时间后,关闭 K1 停止通入 CO2。
Ⅲ.将三颈烧瓶内反应后的混合物过滤,将滤出的固体洗涤、低温干燥,得到碳酸氢钠固体。再将其加热使其完
全分解即得纯碱。
请回答下列问题。
(1)写出 A 装置中反应的化学方程式: 。
(2)B 装置中饱和碳酸氢钠溶液的作用是 。
(3)D 装置中生石灰的作用是 。
(4)C 装置中长颈漏斗的作用除了随时添加饱和食盐水,还有 作用。有同学认为应该在长颈漏斗内放置浸有稀硫酸的棉花团,其目的是 。
(5)关闭 K2 停止通入 NH3,还要继续通入一段时间 CO2,其目的是 。
(6)写出副产品氯化铵和熟石灰反应的化学方程式: 。
6.化学兴趣小组利用图 T5-7 所示装置,测定某碳酸饮料中 CO2 的含量。
图 T5-7
[资料]①CO2 与足量 Ba(OH)2 反应生成 BaCO3 沉淀;
②NaHCO3 与盐酸反应生成 CO2。
将一瓶饮料冷藏 24 小时(未结冰),开封后取一定量样品加入到盛有过量 NaOH 溶液的容器中,充分反应后作待
测液。
回答下列问题。
(1)装置 B 中仪器①②的名称分别为 和 。加入足量盐酸,仪器②中发生的化学反应方
程式为 、 。
(2)反应后持续缓缓通入空气,若缺少装置 A,则实验结果 (填“偏大”“偏小”或“无影
响”)。
(3) 若 不 测 定 C 中 BaCO3 的 质 量 , 只 测 定 C 在 实 验 前 后 的 质 量 差 , 则 实 验 结 果 明 显 偏 高 , 原 因 可 能
是 。
(4)下列各项措施中,不能提高实验结果准确度的是 (填字母)。
a.滴加盐酸不宜过快
b.在 A~B 之间添加盛有浓硫酸的洗气装置
c.在 B~C 之间添加盛有 NaHCO3 的洗气装置
7.呼吸面具中的“氧气再生剂”,主要成分是淡黄色固体过氧化钠(Na2O2),使用后变成白色固体。某兴趣小组
对白色固体的成分进行了探究。
[作出猜想]根据呼出的气体中含有较多的 CO2 和水,作出如下猜想:
猜想一:氢氧化钠;猜想二:碳酸钠;猜想三: 。
[实验验证] (1)小明取少量白色固体,加水溶解,然后滴加酚酞试液,溶液变红色。认为白色固体中一定含有氢
氧化钠。同学们认为小明的实验不能得出这一结论,理由是 。
(2)小李取少量白色固体,加入稀盐酸,有气泡产生,证明白色固体中一定含有碳酸钠。发生反应的化学方程式可表示为 。
(3)小王取少量白色固体,加水溶解,再加入足量的氯化钙溶液,充分反应后过滤,向滤液中滴加硫酸铜溶液,观
察到 ,说明白色固体中含有氢氧化钠。
[得出结论]猜想三成立。
[拓展应用]“氧气再生剂”的保存方法是 。
8.[2019·安徽]某兴趣小组为探究金属活动性强弱,分别做了镁、铝、铜与稀盐酸反应的实验。
(1)比较金属活动性强弱:铝比铜 (填“强”或“弱”)。写出镁与稀盐酸反应的化学方程式: 。
(2)小芳同学做镁与稀盐酸反应的实验时,发现试管中出现灰白色沉淀,该小组同学对灰白色沉淀的成分进行
如下探究:
[提出假设]假设一:含有氯化镁;假设二:含有镁粉;假设三:含有氢氧化镁……
[查阅资料]①氯化镁易溶于水;
②在一定条件下,镁可与冷水缓慢反应。
[设计并进行实验]各取少量灰白色沉淀加入 2 支试管中,进行如下实验:
编号 实验操作 实验现象
实验 1 加入适量蒸馏水,搅拌 沉淀未见减少
实验 2 加入适量稀盐酸 沉淀全部溶解,没有气泡产生
[得出结论]由实验 1 可知,假设 不成立;由实验 2 可知,沉淀中不含 。
假设三 (填“成立”“可能成立” 或“不成立”)。
[实验反思]实验后同学们请教老师得知,灰白色沉淀的主要成分是碱式氯化镁,碱式氯化镁受热易分解产生氯
化氢气体。于是小芳再取少量灰白色沉淀于试管中加热,并将蘸有紫色石蕊试液的滤纸条悬于试管口,预期的
实验现象是 。
(3)为探究镁与稀盐酸反应生成碱式氯化镁的条件,该小组同学进行了如下实验:在小烧杯中加入一定量稀盐
酸和去除氧化膜的镁带,观察实验现象,并测量溶液 pH 的变化。结果见下表:
时间
/min
0 2 4 8 12 16 20 24
溶液 pH2.0 5.3 7.0 8.6 9.3 9.8 10.0 10.0
实验现
象
—
镁带溶解较快,产生大量气泡,无
沉淀生成
镁带缓慢溶解,产生气泡速度减慢,溶液变浑浊,烧杯底部
有灰白色沉淀
根据表中信息回答下列问题。
①请描述溶液 pH 变化的规律并解释原因: 。
②请对生成碱式氯化镁的条件提出猜想,并设计实验证明猜想: 。 9.[2012·淮安]在古代,人们常用贝壳(主要成分是碳酸钙,杂质不参加反应且不溶于水)和纯碱为原料制取烧
碱,某小组同学按图 T5-9 所示流程进行实验,请你参与讨论并回答相关问题。
图 T5-9
(1)贝壳高温煅烧时,发生反应的化学方程式是 。
(2)操作Ⅰ中用到的玻璃仪器有烧杯、 、玻璃棒。
(3)溶液蒸发结晶得到固体 C 的过程中,常用玻璃棒搅拌,其目的是 。
[问题与发现]该小组同学所得到的固体 C 一定是纯净的 NaOH 吗?
[猜想与假设]根据反应原理,甲、乙、丙三位同学提出以下猜想:
甲:纯净的 NaOH;乙:NaOH 和 Na2CO3 的混合物;丙:NaOH 和 Ca(OH)2 的混合物。
[探究与实验]甲、乙、丙三位同学分别设计下列方案,对自己的猜想进行验证。实验操作、现象和结论如下表,
请参与他们的探究并完成所缺内容。
实验操作 现象 结论
甲 取少量固体 C,溶于适量水形成溶液后,滴加几滴酚酞试液 溶液变红 猜想成立
乙 取少量固体 C,溶于适量水形成溶液后,滴加足量 无气泡产生 猜想不成立
丙 取少量固体 C,溶于适量水形成溶液后,滴加几滴饱和碳酸钠溶液 猜想成立
[讨论与交流]乙、丙同学认为甲同学的实验方案不正确,其理由是 。
10.[2018·镇江]图 T5-10 所示为某同学所做的实验及现象。
图 T5-10
(1)实验 1 发生反应的化学方程式为 。
(2)实验 2 生成 Ca(HCO3)2。实验 3 发生反应的化学方程式为 ,该实验说明 CaCO3
比 Ca(HCO3)2 热稳定性 (填“强”或“弱”)。
(3)某地区硬水中溶有较多的可溶性 Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2。
①生活中常用 来区分硬水和软水。
②煮沸硬水可降低水的硬度,同时生成难溶性混合物固体 A。[猜想]固体 A 中除 CaCO3 外,还含有:
猜想 1:只含 MgCO3;猜想 2:只含 Mg(OH)2;猜想 3:MgCO3 和 Mg(OH)2。
[实验]取 10.0 g 干燥的固体 A,加入足量的稀盐酸充分反应,产生 4.4 g CO2 气体。
[结论]①猜想 1、2 错误。其中判断猜想 1 错误的理由是 。
②猜想 3 正确。固体 A 中 MgCO3 和 Mg(OH)2 的质量比是 。
[拓展]在 100 ℃时加热溶有较多 Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2 的硬水,1 小时后得到 CaCO3 和 Mg(OH)2·MgCO3·3H2O
的固体混合物。写出 Mg(OH)2·MgCO3·3H2O 与稀盐酸反应的化学方程式: 。
11.有一种神奇的蜡烛,点燃后任你怎么吹也吹不灭,而且看上去和普通的蜡烛一模一样,那么到底是什么玄机
能让蜡烛持续燃烧?请你一起参与探究。
[查阅资料]普通蜡烛由石蜡和蜡烛芯制成,而吹不灭的蜡烛是在蜡烛芯上包裹一层打火石的粉末,打火石是由
某种金属掺入少量稀土元素制成的合金,它的着火点只有 150 ℃,当蜡烛燃烧时,金属并不燃烧;但当蜡烛被吹
灭后,未冷却的金属接触到氧气就开始燃烧从而使蜡烛复燃。老师告诉同学们,蜡烛芯内打火石中的某种金属
可能是镁、铁或铜中的一种,为确定该金属的成分,大家设计了以下实验方案,请你填空和回答有关问题(注:不
考虑打火石中稀土元素对探究金属性质的影响)。
实验 操作步骤 实验现象 实验结论
1 切开蜡烛,取出打火石,用砂纸打磨 打火石呈银白色 该金属一定不是
2
取少量打磨后的打火石于试管中,滴加稀
盐酸
有无色气体产生,
该金属一定不是铁,而
是镁
[反思交流](1)实验 2 中反应的化学方程式为 。
(2)这种蜡烛燃烧时,蜡烛芯里的金属为什么不燃烧? 。
(3)这种“吹不灭”的蜡烛实际上也可以熄灭,你采用的方法是 。
12.[2019·泰安]在整理实验室时,同学发现 7 瓶不同的无色溶液(见图 T5-12 所示),其中 2、3、7 号试剂瓶标
签完全破损,4、5 号试剂瓶标签部分破损。查阅药品记录单可知,2、3、4、5、7 号溶液分别是 10% NaOH 溶液、
饱和石灰水、10% Na2CO3 溶液、10% CaCl2 溶液、10%稀盐酸中的一种。化学小组同学进行了以下实验探究。
图 T5-12
[实验目的]①给试剂瓶贴上正确的标签;
②探究部分溶液混合发生的反应。
[查阅资料]①CaCl2 溶液呈中性,能与 Na2CO3 发生复分解反应;②Ca(OH)2+NaHCO3 CaCO3↓+NaOH+H2O,NaOH+NaHCO3 Na2CO3+H2O。
[实验探究](1)分别取 2、3、4、5、7 号溶液于 5 支试管中,向其中分别滴加 1 号溶液,发现 3、4、5 号溶液变
红色,说明这 3 种溶液呈 (填“酸性”“碱性”或“中性”),由该实验可确定的溶液为 (写
出试剂瓶编号及相应的溶液名称)。
(2)分别取 2 号 5.55 g 和 7 号 3.65 g 溶液,混合均匀后,逐滴加入 5 号溶液。首先观察到有气泡冒出,然后有沉
淀析出。加入 5 号溶液的质量与产生气体或沉淀的质量关系如图 T5-14Ⅰ所示,加入 5 号溶液的质量与溶液 pH
的变化关系如图Ⅱ所示。根据图示回答下列问题。
图 T5-13
图 T5-14
①7 号溶液是 (填名称)。
②图Ⅰ中 b 点数据为 g。
③图Ⅱ中 h→k 段发生反应的化学方程式为 。
(3)取 3 号溶液于试管中,逐滴加入一定量的 6 号溶液,观察到溶液变浑浊,过滤,则滤液中含有的溶质可能为
①NaOH;②Na2CO3;③NaOH、Na2CO3;④NaOH、Ca(OH)2;⑤ 。
[实验反思]分析上述实验,下列说法不正确的是 (填序号)。
A.5 号试剂可能是部分变质的氢氧化钠溶液
B.该实验无法确定各种试剂,没有完成实验目的①
C.图Ⅰ中 b→c 段反应过程中溶液的 pH 变化情况可用图Ⅱ中 h→k 段表示
D.碳酸氢钠既能与碱反应,又能与酸反应
13.[2015·淮安]某化学小组用熟石灰配制石灰水时,发现装满熟石灰的塑料试剂瓶已经破损。
[提出问题 1]试剂是否变质?
[猜想]①没有变质,成分是氢氧化钙;
②全部变质,成分是碳酸钙;③部分变质,成分是氢氧化钙和碳酸钙。
[进行实验 1]
步骤 操作 现象 结论
1 取样品于试管中,加水,滴入 2~3 滴酚酞试液
2 向试管中继续加入过量的
猜想
③正确
[提出问题 2]如何测定试剂中碳酸钙的质量分数?
[进行实验 2]小丽同学设计了如图 T5-15 甲所示装置进行碳酸钙的质量分数测定。
甲 乙
图 T5-15
取一定质量的样品放入锥形瓶中,加入过量稀盐酸(不考虑稀盐酸的挥发),测量装置 C 在反应前后的总质量,即
可 计 算 出 试 剂 中 碳 酸 钙 的 质 量 分 数 。 请 写 出 稀 盐 酸 与 碳 酸 钙 发 生 反 应 的 化 学 方 程
式: 。 说明:装置气密性良好,操作无误,各步反应完全。
[反思与评价]
(1)小文同学认为小丽得到的结果有较大的误差,理由是 。
(2)小文同学用图乙所示装置(注射器活塞的摩擦力很小,忽略不计),完成测量。注射器除了贮存、加注稀盐酸
外,还有的作用是 。
[交流与讨论]
实验结束后将 A、C、E 中废液倒入一个干净的废液缸中,观察到有沉淀生成。
(1)同学们将废液过滤并讨论滤液中溶质的成分,该滤液中一定存在的溶质是 。
(2)经实验确认废液成分,处理后绿色排放。
14.为了证明氢氧化钙溶液与稀盐酸能发生反应,氢氧化钠溶液与二氧化碳能发生反应。按如图 T5-17 所示进
行实验(装置气密性良好,实验前弹簧夹 K1、K2 处于关闭状态)。图 T5-17
资料:CaCl2+Na2CO3 CaCO3↓+2NaCl。
实验一:氢氧化钙溶液与稀盐酸恰好完全反应。
(1)实验过程中需缓缓通入氮气,其作用是 。
(2)写出氢氧化钙溶液与稀盐酸恰好完全反应的实验操作及现象: 。
实验二:氢氧化钠溶液与二氧化碳反应。
(3)打开活塞Ⅱ,将足量氢氧化钠溶液加入锥形瓶中,立即关闭活塞Ⅱ,写出利用图示装置证明氢氧化钠溶液与
二氧化碳反应的实验操作及现象 。
(4)实验后,取 B 中锥形瓶内的溶液,倒入烧杯中,若溶液呈红色,设计实验方案,探究该溶液中是否有氢氧化钠,
写出实验操作、预期现象和结论:
15.[2019·重庆 B]Ca(OH)2 变质得到 Ca(OH)2 和 CaCO3 的混合物。李琳同学设计了如图 T5-19 所示的实验装置
来测定 CaCO3 的含量。她用气密性良好的装置装上药品并通一会儿 N2 后关闭止水夹,再打开分液漏斗活塞。提
示:碱石灰(可以吸收 CO2 和 H2O)、浓硫酸均足量,稀盐酸不考虑其挥发性。
图 T5-19
(1)通入 N2 的原因之一是 N2 的化学性质 (填“活泼”或“不活泼”)。
(2)甲装置中发生中和反应的化学方程式为 。
(3)浓硫酸的作用是 。
(4)测定 CaCO3 的含量需要测定两个物理量,其中一个物理量为样品的质量。
①另一个物理量为 (填字母)。
A.滴下的稀盐酸质量
B.反应前后乙装置增加的质量
C.反应前后丙装置增加的质量
D.反应前后丁装置增加的质量②若去掉丁装置,测得 CaCO3 含量 (填“偏高”“偏低”或“不变”)。
③甲装置中反应结束后打开止水夹再通入一会儿 N2 的目的是 。
16.我国劳动人民早在五千年前就会使用木炭炼铜。在化学实验室里模拟炼铜,既可用传统的实验装置(如图
T5-20 中甲),又能用改进的微型实验装置(如图乙)。化学兴趣小组采用图乙装置,开展以下探究活动。
图 T5-20
[提出问题]木炭与 CuO 反应所得红色固体中含有什么物质?
[查阅资料]
(1)木炭与 CuO 的反应是 C+2CuO 2Cu+CO2↑,若该反应进行不彻底,产物中还有氧化亚铜(Cu2O)。
(2)Cu2O 是红色固体,能与稀硫酸发生反应:Cu2O+H2SO4 Cu+CuSO4+H2O。
[作出猜想]红色固体的成分:①全部是 Cu;②全部是 Cu2O;③ 。
[实验探究]
(1)取木炭、CuO 两种黑色粉末适量,再加少许 CaCl2(能降低反应温度,加快反应速率)均匀混合,然后将黑色粉
末装入长柄 V 形玻璃管的直管内。
(2)按图乙连好实验装置,然后加热反应物;2 分钟后,黑色粉末出现红热现象,同时澄清石灰水 ,此时停
止加热。
(3)待玻璃管冷却后,提取里面的红色固体,进行如下验证:
步骤 现象 结论
①取 1.44 g 红色固体装入试管,滴入足量
的 ,充分反应
红色固体部分减少,溶液
变为 色
猜想 错误
②过滤出试管中残留的红色固体,洗涤干燥后,
称其质量为 1.04 g
猜想 正确
[评价反思]
(1)图乙装置与图甲装置相比,其优点是 (写出一条即可)。
(2)若要证明 CaCl2 是该反应的催化剂,还需要验证 CaCl2 的 。
(3)在铜的冶炼史中,我国劳动人民还有一项重大发明就是“湿法炼铜”,该方法可用化学方程式表示
为 。 17.[2019·江西]足球比赛中让意外昏迷的球员快速恢复意识会用到嗅盐。同学们对嗅盐产生了好奇,并对其
成分进行如下探究。
[查阅资料]①嗅盐是由一种盐类物质和香料(不参与下列探究中的任何反应)组成的,能释放出氨味气体,对人
体神经会产生强烈的刺激作用,但过量吸入会危害健康。
②氯化钙稀溶液与碳酸氢铵稀溶液不发生反应。
③氨气能与硫酸化合生成硫酸铵。
[提出问题]嗅盐中盐类物质是什么?
[实验探究]填写表中空格。
实验 小军的实验 小英的实验
方案
嗅盐与
(填一种物质)混合研磨
(续表)
实验 小军的实验 小英的实验
现象 闻到较浓烈刺激性气味且试纸变蓝
嗅盐中含有 NH+4 嗅盐中含 CO2-3
结论
证明嗅盐中盐类物质是碳酸铵
确认了小军的实验结论
[质疑]小英认为小军的实验结论不严谨。小英通过补做一个实验(方案见表),进而确认了小军的结论。小英的
实验目的是排除嗅盐中含有 离子的可能性。
图 T5-21
[继续探究]同学们利用如图 T5-21 所示装置进一步测定嗅盐中碳酸铵的质量分数。
反应原理:(NH4)2CO3+2NaOH X+2NH3↑+ 2H2O。其中 X 的化学式为 。 [数据记录]实验称取样品质量为 m1,反应前后装有氢氧化钠固体的球形干燥管的总质量分别为 m2 和 m3,反应前
后烧杯及烧杯内溶液的总质量分别为 m4 和 m5。
[数据处理]通过测得数据计算出嗅盐中碳酸铵的质量分数。
[反思与评价]关于该实验的说法正确的是 (填字母,双选)。
A.嗅盐中碳酸铵的质量分数表达式为:48(m3 - m2)
17m1
×100%
B.倒置漏斗可以增大吸收面积同时防止倒吸
C.可以用浓硫酸替代稀硫酸
D.停止加热后要通入一段时间空气,否则测定结果会偏小
18.[2017·淮安]氯化镁是一种重要的化工原料,同学们在实验室对其展开了一系列研究。
课题 1:选择制取氯化镁的原料
[查阅资料]①全球海水中含有的盐类总质量为 5 亿亿吨,其中含有的各种离子占盐类总质量的百分含量如下表
所示:
离子 Cl- Na+ Mg2+ Ca2+ K+ 其他
含量 55.06% 30.61% 3.69% 1.15% 1.10% ……
②工业生产中海水或卤水(海水晒盐后的剩余溶液)都可以作为制取氯化镁的原料。
[交流讨论]
同学们经讨论,一致选择卤水用于实验室制取氯化镁。你认为他们的理由是 。
课题 2:由卤水制取氯化镁
同学们设计如图 T5-22 所示方案,从卤水中制取氯化镁。
图 T5-22
(1)溶液 X 的名称是 。
(2)部分同学认为上述制取方案不够完善,在“过滤”操作后缺少“洗涤”操作,从而导致制取的氯化镁不纯,
可能混有的杂质是 。
课题 3:测定氯化镁产品的纯度(氯化镁的质量分数)
同学们设计如下实验方案对制得的氯化镁进行纯度测定。
[实验步骤]
①称取 9.5 g 氯化镁样品,放于烧杯中,加足量的水溶解,形成溶液;②向上述溶液中加入 90 g 质量分数为 10%的氢氧化钠溶液;
③充分反应后,过滤;
④……
⑤ 向 所 得 溶 液 中 加 入 几 滴 无 色 酚 酞 试 液 , 溶 液 变 红 , 再 逐 滴 加 入 10% 稀 硫 酸 ( 密 度 为 1.07 g·mL-1),
并 ,当观察到溶液恰好褪色且 30 s 内红色不复现,停止加入稀硫酸;
⑥计算氯化镁样品的纯度。
[问题讨论]
(1)为计算出氯化镁样品的纯度,除上述数据外,实验还需测量的数据是 。
(2)若缺少步骤④,则会导致氯化镁纯度测定不准确,步骤④的操作是 。
19.[2016·淮安]实验室有一瓶长期放置的氢氧化钠固体(见图 T5-23 甲),某兴趣小组同学欲对该固体变质情
况进行探究。
图 T5-23
[提出问题 1]该瓶氢氧化钠固体是否变质,变质情况如何?
[查阅资料]①氢氧化钠在空气中容易变质但不会转化为 NaHCO3;②CaCl2 溶液呈中性;
③CaCl2+Na2CO3 CaCO3↓+2NaCl。
[提出猜想]猜想Ⅰ:固体未变质;
猜想Ⅱ:固体全部变质;
猜想Ⅲ:固体部分变质。
[原因分析]氢氧化钠在空气中变质的原因是 (用化学方程式表示)。
[进行实验]小聪同学取少量样品于烧杯中,用足量水溶解,再向溶液中滴入几滴酚酞试液,溶液变红,由此他得
出猜想Ⅰ正确,但其他同学很快予以否定,否定的理由是 。
为了进一步得出结论,组内其他三位同学分别取小聪实验后的溶液于试管中,进行如下表所示实验。
同学 小红 小美 小伍
实验
操作
加入适量氢氧化钙溶液 加入过量氯化钙溶液 加入过量稀盐酸
[实验结论]小红、小美的实验中都观察到有白色沉淀生成且溶液仍是红色,于是他们都得出猜想Ⅲ正确。[反思评价 1](1)老师指出,仅凭小红的实验操作和现象无法确定猜想Ⅲ正确,理由是 。
(2)根据小美的结论推测小伍的实验现象是 。
[提出问题 2]如何测定变质的氢氧化钠固体中碳酸钠的质量分数?
[实验原理]通过测定一定质量的样品与足量稀硫酸反应生成二氧化碳的体积来计算碳酸钠的质量分数。
[实验设计]小伍称取一定质量的样品,按如图乙装置进行实验(已知该装置气密性良好,水准管高度可以上下
调节,量气管是带有刻度的仪器)。
[反思评价 2](1)在实验中,若没有植物油,测定结果会 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(2)操作中,下列情况不影响测定结果的是 (填字母)。
A.实验前试管中有空气
B.实验中水准管口有水溢出
C.读数时量气管和水准管液面不相平
D.实验后生成的气体在试管中仍有滞留
20.[2018·葫芦岛]同学们用大理石和稀盐酸制取二氧化碳后,小欣同学发现容器内液体是浑浊的,她很好奇,
浑浊液体是什么?于是她和同学们一起将浑浊液体过滤,得到滤液和固体,并对此展开了探究(溶解于水中的气
体成分忽略不计)。
[提出问题]滤液中的溶质以及过滤得到的固体的成分是什么?
[查阅资料]
①大理石中含有 SiO2(不溶于水,且不与盐酸反应),可能含有少量的 Fe2O3 等。
②FeCl3 溶液遇到硫氰化钾(KSCN)溶液能够很灵敏地显现出红色。
[猜想验证]
Ⅰ.经讨论,大家认为滤液中一定含有 CaCl2,原因是
(用化学方程式表示)。
Ⅱ.小欣同学根据资料中大理石的成分,猜想滤液中可能含有少量 。
她 取 少 量 滤 液 于 试 管 中 , 滴 加 硫 氰 化 钾 (KSCN) 溶 液 , 观 察 到 滤 液 颜 色 无 变 化 , 由 此 得 出 的 结 论
是 。
Ⅲ.小雨又提出猜想,滤液中还可能含有 (填化学式)。请你和小雨一起验证她的猜想。
实验操作 实验现象 实验结论
取少量滤液于试管中,向其中滴加 溶液变成红色 小雨的猜想成立
Ⅳ.根据小雨的验证结果,可知过滤得到的固体中含有 。
[得出结论]最终同学们确定了滤液中的溶质以及过滤得到的固体的成分。
21.[2019·温州]小明用大小不同的玻璃罩罩在两组点燃的蜡烛上(见图 T5-26 甲),观察发现 A 组实验高处烛焰先熄灭,B 组实验低处烛焰先熄灭。为了探究玻璃罩中烛焰熄灭顺序不同的原因,小明以 A 组为研究对象进
行如下实验:
图 T5-26
实验一:将 6 个盛有等量澄清石灰水的敞口容器固定在铁丝上,点燃蜡烛,立即用小玻璃罩罩上(如图乙),分别
记下各容器内石灰水变浑浊所需的时间,多次重复实验获得数据如下表。
容器编号 1 2 3 4 5 6
平均时间/s 3.2 3.8 5.0 7.1 11.1 19.0
实验二:将 3 支温度计分别挂在小玻璃罩内不同位置(如图丙),点燃蜡烛,一段时间后发现温度计①示数明显增
大,温度计②③示数增大不明显。
(1)根据实验一的结果,推测 A 组实验高处烛焰先熄灭的原因是 。
(2)实验二研究的问题是 。
(3)结合本实验的研究结果,对 B 组实验现象做出简要解释
22.[2019·淮安一模]某化学兴趣小组在实验室做“金属与酸反应”的实验,将两根铝丝分别插入稀盐酸和稀
硫酸中发现产生气泡的速率不同,于是进行了下列研究:
[提出问题]影响铝和酸反应的速率的因素有哪些?
[猜想与假设]猜想一:酸的浓度;
猜想二: ;
猜想三: ;
猜想四:金属颗粒的大小。
[验证实验](1)为了验证猜想一是否正确,小明同学进行了如下实验:
实验步骤 实验现象 将打磨后质量相同、粗细一致的两根铝丝分别加入两支试管中,再分别倾倒体
积相同、浓度不同的稀盐酸
倒入盐酸浓度大的反
应速率快
①写出铝与盐酸反应的化学方程式: 。
②反应前打磨铝丝的原因: 。
③该实验得出的结论是 。
(2)为了验证猜想四是否正确,小阳同学进行了如下实验:
实验步骤 实验现象
将打磨后质量相同、粗细不同的铝丝分别放入两支试管中,再分别倾倒体积
和浓度均相同的稀盐酸
放入细铝丝的试管产生的
气泡更快
小星用质量相同的 替换细铝丝进行实验,现象更显著。
[反思与评价]小铭将铝丝与一定量稀盐酸混合,在一密闭容器内反应,利用压强和温度传感器测出了反应过程
中压强和温度随时间变化的关系(见图 T5-29)。
图 T5-29
(1)由图可知, (填字母)点时铝与盐酸反应结束。
(2)分析图像,解释压强曲线 CD 段变化的原因: 。
23.[2019·威海]探究辨真伪。
如图 T5-30 所示,用一次性塑料水杯盛鲜榨果汁时,常用带皮柠檬片作装饰。网上传言,柠檬皮可以溶解这种水
杯中的聚苯乙烯,危害人体健康,这种说法是真的吗?为了查明真相,小东用泡沫饭盒(主要成分是聚苯乙烯)和
柠檬皮进行探究。
图 T5-30
(1)探究一:柠檬皮真的能溶解聚苯乙烯吗?
[进行实验]
将柠檬皮研磨成酱,取一匙涂在泡沫饭盒上,2 分钟后饭盒光滑的表面变得凹凸不平,5 分钟后凹凸更加明显,10 分钟后出现很多小孔。
[结论与解释]
柠檬皮中含有柠檬烯(C10H16),柠檬烯是一种 (填“有机”或“无机”)溶剂,可以溶解聚苯乙烯。
[反思交流]
用一次性塑料水杯喝水时,聚苯乙烯不会进入人体,放了带皮柠檬片后,聚苯乙烯会被溶解而进入人体,这说明
物质的溶解性与 有关。
一次性泡沫饭盒、一次性塑料水杯随意丢弃造成的环境问题被称为 ,果汁加工厂的大量柠檬皮被丢弃
浪费,对此你有什么建议? 。
(2)探究二:酸性、碱性溶液对柠檬皮溶解聚苯乙烯有影响吗?
实验用品:泡沫饭盒、柠檬皮酱、食醋、纯碱溶液、食盐水、水。
查阅资料:酸性溶液、碱性溶液均不能溶解聚苯乙烯。
[进行实验]
①取一匙柠檬皮酱,与 2 mL 水混合均匀后涂在泡沫饭盒上;
②取一匙柠檬皮酱,与 2 mL (写溶质化学式)混合均匀后涂在泡沫饭盒上;
③取一匙柠檬皮酱,与 2 mL (写溶质化学式)混合均匀后涂在泡沫饭盒上。
该实验方案中采用了对照实验的方法。请指出其中的对照实验:第一组对照实验 (填实验编号,下同),
第二组对照实验 。
5 分钟后观察到三个泡沫饭盒表面的凹凸程度几乎相同,实验结论为 。
(3)探究三:温度对柠檬皮溶解聚苯乙烯有影响吗?
请将下表填写完整(柠檬皮中的成分在实验温度下性质稳定)。
实验步骤 实验现象 实验结论
温度越高,越不利于柠檬皮酱溶解
聚苯乙烯
解释实验结论: 【参考答案】
1.[假设]CO2 使紫色石蕊变红色 水和二氧化碳反应生成的碳酸使紫色石蕊变红色
[实验](1)分液漏斗 烧杯
(2)CaCO3 + 2HCl CaCl2 + CO2↑+ H2O
(3)吸收二氧化碳中的水分
(4)①二氧化碳不能使石蕊变色
②水不能使石蕊变色,二氧化碳和水反应生成的碳酸使石蕊变色
③CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O
[结论]c
2.(1)①检查装置的气密性
②2H2O2 2H2O+O2↑
③Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 ↓+ H2O
稀盐酸 (2)F
3.[实验探究](1)三
(2)检验甲烷燃烧产物中是否含有二氧化碳
Ca(OH)2+CO2 CaCO3↓+H2O
(3)3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
(4)空气中含有水蒸气、二氧化碳会对实验产生干扰
(5)氢氧化钠与二氧化碳反应没有现象,不能鉴别二氧化碳
[反思与交流]CO
[解析](1)甲烷燃烧产物能使无水硫酸铜变蓝,说明有水生成,装置 B 中澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳气
体生成,D 中红棕色氧化铁变成黑色,是因为一氧化碳和氧化铁发生了反应,说明有一氧化碳气体生成,故由此
判断猜想三成立。(2)装置 B 中澄清石灰水用来检验产物中是否有二氧化碳,石灰水中的氢氧化钙与二氧化碳
反应生成白色沉淀碳酸钙和水,反应的化学方程式为 Ca(OH)2+CO2 CaCO3↓+H2O。(3)装置 D 中一氧化碳在高
温下能将氧化铁还原成铁同时生成二氧化碳,反应的化学方程式为 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2。(4)实验过程中用
纯净 O2 而不用空气的原因是空气中含有水蒸气和二氧化碳,影响检验结果。(5)实验过程中如果将装置 B 和 C
顺序颠倒,产物中的二氧化碳气体能与氢氧化钠溶液反应,但没有明显现象,不能证明气体中是否含有二氧化
碳。[反思与交流]在日常生活中,使用含碳燃料一定要注意通风,因为氧气不足时会产生一氧化碳,一氧化碳气
体有毒。
4.(1)增大反应物间的接触面积,使反应更充分 Fe3O4(2)2KClO3 2KCl+3O2↑ +4
(3)除去 CO2 中的 SO2 高锰酸钾溶液颜色变浅
(4)吸收 CO2 中的水蒸气(或干燥 CO2) 偏大
(5)吸收 CO2,测量生成 CO2 的质量 防止空气中的 CO2 和 H2O 进入 D 装置,影响测量结果
(6)不能含有碳元素
5.(1)CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑
(2)除去二氧化碳气体中混有的氯化氢气体
(3)生石灰和水反应放热能加快氨气的挥发
(4)平衡气压(或平衡压强或缓冲) 吸收(或除去)氨气,防止其污染空气
(5)尽可能多吸收二氧化碳,增大碳酸氢钠的产率(或增大碳酸氢钠的产率或使反应更充分或生成更多的碳酸
氢钠)
(6)2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2H2O+2NH3↑
[解析](1)A装置中的反应物是碳酸钙和稀盐酸,发生反应的化学方程式是CaCO 3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑。(2)
饱和碳酸氢钠溶液的作用是除去二氧化碳气体中混有的氯化氢气体。(3)D 装置中的生石灰和水反应放热,能
加快氨气的挥发。(4)C 装置中长颈漏斗的作用除了随时添加饱和食盐水,还有平衡气压的作用;长颈漏斗内放
置浸有稀硫酸的棉花团,其目的是吸收(或除去)氨气,防止其污染空气。(5)关闭 K2,停止通入 NH3,还要继续通
入一段时间 CO2,其目的是尽可能多吸收二氧化碳,增大碳酸氢钠的产率。(6)氯化铵和熟石灰反应的化学方程
式为 2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2H2O+2NH3↑。
6.(1)分液漏斗 锥形瓶
HCl+NaOH NaCl+H2O
Na2CO3+2HCl 2NaCl+CO2↑+H2O
(2)偏大
(3)挥发出的氯化氢气体被 C 中溶液吸收
(4)bc
7.[作出猜想]NaOH 和 Na2CO3
[实验验证](1)碳酸钠溶液也呈碱性,也能使酚酞试液变红
(2)Na2CO3+2HCl 2NaCl+H2O+CO2↑
(3)有蓝色沉淀生成
[拓展应用]密封保存
8.(1)强 Mg+2HCl MgCl2+H2↑(2)一 镁粉 可能成立 滤纸条变红
(3)①溶液 pH 逐渐增大,最后呈碱性;反应前期 pH 变化较快,反应后期 pH 变化较慢,最后 pH 不变。因为前期盐
酸浓度较大,反应较快,随着反应的进行盐酸逐渐被消耗,但镁在溶液中继续缓慢反应,生成碱性物质,最后反
应完成
②猜想:金属镁过量。设计实验:取两只烧杯,各加入等量的稀盐酸,分别加入少量和过量去除氧化膜的镁带,观
察现象,如果前者无沉淀而后者有沉淀,证明猜想成立(合理即可)
[解析](1)在金属活动性顺序中,铝位于铜的前面,故铝活动性比铜强;镁与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气,反
应的化学方程式为 Mg+2HCl MgCl2+H2↑。(2)加入适量蒸馏水,搅拌,沉淀未见减少,说明物质不溶于水,氯
化镁溶于水,故沉淀中不可能含有氯化镁,假设一不成立;加入适量稀盐酸,沉淀全部溶解,没有气泡产生,说明
不含有镁粉,因为镁粉与盐酸反应生成氢气;假设三可能成立,因为氢氧化镁和盐酸反应,沉淀溶解且没有气泡
产生。氯化氢气体能使紫色石蕊试液变红。(3)①根据实验现象分析可知,溶液 pH 逐渐增大,最后呈碱性;反应
前期 pH 变化较快,反应后期 pH 变化较慢,最后 pH 不变。因为前期盐酸浓度较大,反应较快,随着反应的进行盐
酸逐渐被消耗,但镁在溶液中继续缓慢反应,生成碱性物质,最后反应完成。
9.(1)CaCO3 CaO+CO2↑
(2)漏斗
(3)使液体受热均匀,防止液滴飞溅
[探究与实验]稀盐酸(合理即可) 有白色沉淀产生
[讨论与交流]碳酸钠溶液和氢氧化钙溶液也呈碱性,都能使酚酞试液变红
10.(1)CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O
(2)Ca(HCO3)2 CaCO3↓+CO2↑+H2O 强
(3)①肥皂水
[结论]①若只含 MgCO3,则生成 CO2 的质量大于 4.4 g(或 MgCO3 产生 CO2 的能力大于 CaCO3)
②21∶4
[拓展]Mg(OH)2·MgCO3·3H2O+4HCl 2MgCl2+CO2↑+6H2O
11.[查阅资料]铜 溶液为无色
[反思交流](1)Mg+2HCl MgCl2+H2↑
(2)蜡烛烛芯被石蜡蒸气包围着,缺少氧气,里面的金属难以燃烧(合理即可)
(3)剪除灯芯(或用湿抹布盖灭等,合理即可)
12.[实验探究](1)碱性 3 号,饱和石灰水
(2)①稀盐酸 ②5.3③Na2CO3+CaCl2 CaCO3↓+2NaCl
(3)Na2CO3、NaHCO3
[实验反思]AB
[解析](1)无色酚酞溶液遇酸性溶液不变色,遇碱性溶液变红,分别滴加 1 号溶液,发现 3、4、5 号溶液变红色,
说明这 3 种溶液呈碱性。氢氧化钠、碳酸钠溶液、饱和石灰水显碱性,由该实验可确定 3 号溶液为饱和石灰水。
(2)①分别取 2 号 5.55 g 和 7 号 3.65 g 溶液,混合均匀后,逐滴加入 5 号溶液。首先观察到有气泡冒出,然后有
沉淀析出。碳酸钠溶液能与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,碳酸钠溶液能与氯化钙溶液反应生成碳酸
钙白色沉淀和氯化钠,根据图中数据计算可知,5 号溶液是碳酸钠溶液,7 号溶液是稀盐酸。②设生成 0.22 g 二
氧化碳气体需要碳酸钠溶液的质量为 x。
Na2CO3+2HCl 2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
10%×x 0.22 g
106
44 =10% × x
0.22 g x=5.3 g
③图Ⅱ中 h→k 段,溶液的 pH 等于 7,发生的反应是碳酸钠与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,反应的
化学方程式为:Na2CO3+CaCl2 CaCO3↓+2NaCl。(3)取 3 号溶液于试管中,逐滴加入一定量的 6 号溶液,观察
到 溶 液 变 浑 浊 , 是 因 为 发 生 的 反 应 为 Ca(OH)2+NaHCO3 CaCO3↓+NaOH+H2O, 同 时 可 能 发 生 的 反 应 为
NaOH+NaHCO3 Na2CO3+H2O。则滤液中含有的溶质可能为氢氧化钠;氢氧化钠和氢氧化钙;碳酸钠;氢氧化钠和
碳酸钠;还可能是 Na2CO3、NaHCO3。[实验反思]5 号试剂不可能是部分变质的氢氧化钠溶液,若是部分变质的氢
氧化钠溶液,不可能出现 0→a 段气体从原点开始产生的情况;由上述分析,该实验可以确定各种试剂,可以完成
实验目的①;图Ⅰ中 b→c 段反应过程,即碳酸钠与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,溶液的 pH 变化情
况可用图Ⅱ中 h→k 段表示;碳酸氢钠能与氢氧化钙反应,又能与盐酸反应,则碳酸氢钠既能与碱反应,又能与酸
反应。
13.[进行实验 1]无色酚酞变为红色 稀盐酸
有气泡冒出
[进行实验 2]CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑
[反思与评价](1)生成的二氧化碳有一部分停留在 A、B 中,没有被 C 中的 NaOH 溶液吸收
(2)测量气体体积
[交流与讨论](1)氯化钠
[解析][进行实验 1]可以用酚酞试液检验是否有氢氧化钙,只要无色酚酞变为红色,就证明有氢氧化钙;用稀盐
酸检验是否有碳酸钙,如果有气泡冒出,就证明有碳酸钙,最后根据现象,判断猜想的正误。[进行实验 2]稀盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式是 CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑。
[反思与评价](1)生成的二氧化碳有一部分停留在 A、B 中,没有被 C 中的 NaOH 溶液吸收,使结果有较大的误差。
(2)注射器除了贮存、加注稀盐酸,还可以测量气体体积。
[交流与讨论]A 和 E 中加入过量稀盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,所以溶液中溶质为 HCl 和
CaCl2;C 装置中氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,要完全吸收二氧化碳,氢氧化钠一定是过量的,溶液
中溶质为 NaOH 和 Na2CO3;A、C、E 中废液倒入一个干净的废液缸中,观察到有沉淀生成,所以盐酸一定被耗尽;
氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,所以滤液中一定存在的溶质是氯化钠。
14.(1)搅拌,使氢氧化钙和盐酸充分反应
(2)打开活塞Ⅰ,逐滴滴入稀盐酸,当红色刚好变为无色时,证明氢氧化钙溶液与稀盐酸恰好完全反应
(3)打开 K2,A 中液体倒吸进入 B 中,有白色沉淀生成
(4)取反应后的溶液,滴加过量的氯化钡溶液(或氯化钙溶液),静置,溶液仍呈红色,说明该溶液中有氢氧化钠
15.(1)不活泼
(2)Ca(OH)2+2HCl CaCl2+2H2O
(3)除去二氧化碳气体中的水蒸气(或干燥二氧化碳气体)
(4)①C ②偏高 ③将反应后甲、乙装置中的二氧化碳气体全部压入丙装置中
[解析](1)氮气的化学性质稳定,实验前通入一会儿氮气,可以排除空气中二氧化碳气体对实验的干扰。(2)酸
和碱反应生成盐和水的反应叫中和反应,甲装置中氢氧化钙属于碱,盐酸属于酸,氢氧化钙和盐酸反应生成氯
化钙和水,该反应属于中和反应,反应的化学方程式为 Ca(OH)2+2HCl CaCl2+2H2O。(3)浓硫酸具有吸水性,可
以除去生成的二氧化碳气体中含有的水蒸气,从而减小实验误差。(4)①碱石灰能吸收二氧化碳气体,反应前后
丙装置增加的质量就是反应生成的二氧化碳质量,再由化学方程式可计算出样品中碳酸钙的质量,因此,需要
测定的另一个物理量是反应前后丙装置增加的质量。②丁装置可以防止空气中的二氧化碳气体和水蒸气进入
丙装置,若没有丁装置,反应前后丙装置增加的质量大于实际反应生成的二氧化碳质量,二氧化碳质量偏大,计
算出的碳酸钙质量就偏大。③因结束后生成的二氧化碳气体一部分滞留在甲、乙装置中,会使实验结果偏小,
因此,甲装置反应结束后,打开止水夹再通入一会儿氮气,可以将装置甲、乙中的二氧化碳全部压入装置丙中被
碱石灰吸收。
16.[作出猜想]是 Cu 和 Cu2O [实验探究](2)变浑浊 (3)稀硫酸 蓝 ① ③
[评价反思](1)节约药品(合理即可)
(2)质量和化学性质在反应前后不变
(3)Fe+CuSO4 FeSO4+Cu
17.[实验探究]熟石灰[或 Ca(OH)2] 有气泡产生,澄清石灰水变浑浊 有白色沉淀产生
[质疑]HCO-3(或碳酸氢根)[继续探究]Na2CO3
[反思与评价]BD
[解析][实验探究]嗅盐与一种物质研磨产生有刺激性气味的气体,结合所学知识可知,铵盐与碱混合研磨可以
产生氨气,故选取熟石灰与嗅盐混合研磨;因为嗅盐中含有碳酸根离子,碳酸盐与盐酸反应会产生二氧化碳气
体,二氧化碳气体能使澄清石灰水变浑浊,所以反应现象为有气泡产生,澄清石灰水变浑浊;因为嗅盐中含有 C
O2-3 ,Ca2+和 CO2-3 结合生成 CaCO3沉淀,所以小英补充的实验是取嗅盐溶于水的上层清液,加入氯化钙稀溶液,观察
到有白色沉淀产生。[质疑]通过氯化钙稀溶液与嗅盐溶液混合,有白色沉淀产生可知,嗅盐中不含碳酸氢铵,即
排除嗅盐中含有HCO-3。[继续探究]根据质量守恒定律,反应前后原子种类及个数不变可知,X的化学式为Na2CO3。
[反思与评价]球形干燥管中氢氧化钠固体吸收的是氨气带出的水蒸气,并非反应生成的水,故无法直接用 m2、
m3 计算碳酸铵的质量分数;因为氨气极易溶于水,倒置漏斗可以增大吸收面积,防止倒吸;浓硫酸能吸收空气中
的水蒸气,会导致烧杯中增加的质量偏大,导致测定结果偏大;反应结束后,装置中还残留一些没有排出的氨气,
所以要继续通入空气,使装置内氨气完全排入稀硫酸中,否则测定结果会偏小。
18.课题 1:卤水中氯化镁的含量高
课题 2:(1)盐酸 (2)氯化钠、氯化钙、氯化钾
课题 3:用玻璃棒搅拌(或振荡)
[问题讨论](1)步骤⑤中加入稀硫酸的体积(或质量)
(2)用水充分洗涤滤渣,并将洗涤液与滤液合并
[解析]课题 1:卤水是海水晒盐后的剩余物,由于晒盐时水分蒸发、氯化钠晶体析出,使得卤水中氯化镁的含量
高于海水中氯化镁的含量。课题 2:(1)由流程图可知,向卤水中加入过量的氢氧化钠溶液生成的沉淀是氢氧化
镁,氢氧化镁和稀盐酸反应生成氯化镁和水,由此可知,加入的溶液 X 是盐酸。(2)由表可知卤水中含有氯化钠、
氯化镁、氯化钙、氯化钾,向卤水中加入过量的氢氧化钠溶液,氯化镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀,滤液
中还含有氯化钠、氯化钙、氯化钾和氢氧化钠,因此,氢氧化镁沉淀未经洗涤时,沉淀表面会附着氯化钠、氯化
钙、氯化钾、氢氧化钠,导致氢氧化镁沉淀加入稀盐酸溶解后,氯化镁溶液中含有杂质氯化钠、氯化钙和氯化
钾。课题 3:为使加入的稀硫酸与滤液中的氢氧化钠充分反应,加入稀硫酸时应用玻璃棒不断搅拌或振荡。[问
题讨论] (1)要算出样品中氯化镁的质量分数,需要知道加入的 10%氢氧化钠溶液的质量,由于加入的氢氧化钠
溶液过量,而过量的氢氧化钠用稀硫酸来中和,因此,必须要测出加入的稀硫酸的体积或质量,才能计算出过量
的氢氧化钠的质量,从而知道与氯化镁反应的氢氧化钠的质量,进一步算出氯化镁的质量分数。(2)由于氢氧化
镁沉淀的表面附着氯化钠、氯化钙、氯化钾、氢氧化钠,如不洗涤沉淀或不将洗涤液与滤液混合,则测出的氯
化镁的质量分数不准确。
19.[原因分析]2NaOH+CO2 Na2CO3+H2O
[进行实验]碳酸钠、氢氧化钠溶液都显碱性,都能使酚酞变红[反思评价 1](1)加入氢氧化钙溶液引入了氢氧根离子,对氢氧化钠的检验会造成干扰
(2)加入一定量的稀盐酸后,才产生气泡
[反思评价 2](1)偏小
(2)ABD
[解析][原因分析]氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,化学方程式为 2NaOH+CO2 Na2CO3+H2O。[进行
实验]碳酸钠和氢氧化钠溶液都显碱性,都能使酚酞变红,所以小聪同学得出的结论是错误的。
[反思评价 1] (1)检验氢氧化钠时,加入的试剂不能引入氢氧根离子,否则会对氢氧化钠的检验造成干扰,所以
仅凭小红的实验操作和现象无法确定猜想Ⅲ正确。(2)向氢氧化钠、碳酸钠的混合物中加入盐酸,氢氧化钠会
先与盐酸反应,氢氧化钠反应完后,碳酸钠再与盐酸反应,所以根据小美的结论推测小伍的实验现象是加入一
定量的稀盐酸后,才产生气泡。[反思评价 2](1)二氧化碳溶于水,导致二氧化碳的体积减小,所以若没有植物
油,测定结果会偏小。(2)实验的原理是根据生成的二氧化碳的体积来计算碳酸钠的质量,从而计算出碳酸钠的
质量分数。实验前试管中有空气,不会影响收集的二氧化碳的体积,故 A 正确;实验中水准管口有水溢出,不会
影响收集二氧化碳的体积,故 B 正确;读数时量气管和水准管液面不相平,会产生压强差,造成二氧化碳的体积
不准确,故 C 错误;实验后生成的气体在试管中仍有滞留,不会影响收集的二氧化碳的体积,故 D 正确。
20.[猜想验证]Ⅰ.CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑
Ⅱ.FeCl3(或氯化铁)
滤液中不含有 FeCl3(或小欣的猜想不成立)
Ⅲ.HCl 紫色石蕊试液
Ⅳ.SiO2(或二氧化硅)
[解析][猜想验证]Ⅰ.经讨论,大家认为滤液中一定含有 CaCl2,是因为碳酸钙能与盐酸反应生成氯化钙、水和
二氧化碳,化学方程式为 CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑。Ⅱ.小欣同学根据资料中大理石的成分中可能含有
氧化铁,氧化铁能与盐酸反应生成氯化铁,故猜想滤液中可能含有少量 FeCl3;她取少量滤液于试管中,滴加硫
氰化钾溶液,观察到滤液颜色无变化,说明滤液中不含有氯化铁。Ⅲ.碳酸钙和盐酸反应时可能盐酸有剩余,故
滤液中还可能含有 HCl;要证明 HCl 的存在,根据溶液变成红色,故滴加的是紫色石蕊试液。Ⅳ.由于盐酸有剩
余,碳酸钙全部反应,过滤得到的固体中含有 SiO2。
21.(1)小玻璃罩中蜡烛燃烧产生热的二氧化碳上升,在顶部聚积并逐渐下沉
(2)小玻璃罩中蜡烛燃烧对周围空气温度的影响
(3)大玻璃罩中蜡烛燃烧时,产生热的二氧化碳上升,到一定高度后冷却,由于二氧化碳的密度比空气大,从周
围下沉,导致玻璃罩底部二氧化碳积聚并逐渐上升,所以 B 组实验低处烛焰先熄灭
[解析](1)由实验一的结果可知,小玻璃罩内高处的石灰水变浑浊得快,说明了小玻璃罩内高处二氧化碳的浓
度大,推测 A 组实验高处烛焰先熄灭的原因是小玻璃罩中蜡烛燃烧产生热的二氧化碳上升,在顶部聚积并逐渐下沉。(2)由实验二可知,玻璃罩内各处的温度不同,所以研究的问题是小玻璃罩中蜡烛燃烧对周围空气温度的
影响。(3)根据实验的研究结果可知,B 组中低处烛焰先熄灭的原因是:大玻璃罩中蜡烛燃烧时,产生热的二氧
化碳上升,到一定高度后冷却,由于二氧化碳的密度比空气大,从周围下沉,导致玻璃罩底部二氧化碳积聚并逐
渐上升,所以 B 组实验低处烛焰先熄灭。
22.[猜想与假设]温度 酸的种类
[验证实验](1)①2Al+6HCl 2AlCl3+3H2↑
②除去铝表面的氧化铝膜
③其他条件相同时,盐酸浓度越大,反应速率越快
(2)铝粉
[反思与评价](1)C
(2)实验停止后,体系恢复至室温,压强略降低
23.(1)有机 溶剂的种类(或溶剂的性质)
白色污染 可以用柠檬皮处理一次性泡沫饭盒、一次性塑料水杯以减少白色污染(合理即可)
(2)CH3COOH(或 Na2CO3)
Na2CO3(或 CH3COOH) ①②(或①③)
①③(或①②)
酸性、碱性溶液对柠檬皮溶解聚苯乙烯没有影响
(3)
实验步骤 实验现象
实验
结论
分别取两匙柠檬皮酱,一份加热,一份不加热,分
别涂在泡沫饭盒上,2 分钟后观察现象
涂加热柠檬皮酱的泡沫饭盒凹凸不明显,涂不
加热柠檬皮酱的泡沫饭盒凹凸明显
温度越高,聚苯乙烯在柠檬烯(或柠檬皮酱)中的溶解度越小
[解析](1)柠檬烯中含有碳元素,是有机物;影响物质溶解性的因素主要是溶质和溶剂的种类、温度等,根据题
目提供信息,用一次性塑料水杯喝水时,聚苯乙烯不会进入人体,放了带皮柠檬片后,聚苯乙烯会被溶解而进入
人体,这说明物质的溶解性与溶剂种类有关;废弃塑料造成的污染是白色污染,可以用柠檬皮处理一次性泡沫
饭盒、一次性塑料水杯以减少白色污染。
(2)实验的目的是探究酸性、碱性溶液对柠檬皮溶解聚苯乙烯有无影响,可以做对照实验。在条件相同的情况
下,根据提供的实验用品,酸性物质选择食醋,碱性物质选择纯碱溶液。选择的对照组分别是涂抹中性物质的实
验和酸性物质的实验、涂抹碱性物质的实验和中性物质的实验。(3)为探究温度对柠檬皮溶解聚苯乙烯有无影响,可以设计对照实验,控制柠檬皮酱的量和反应时间相同,温度
不同。可分别取两匙柠檬皮酱,一份加热,一份不加热,分别涂在泡沫饭盒上,2 分钟后观察现象,涂加热柠檬皮
酱的泡沫饭盒凹凸不明显,涂不加热柠檬皮酱的泡沫饭盒凹凸明显,说明温度越高,越不利于柠檬皮酱溶解聚
苯乙烯。
微信/支付宝扫码支付