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文檔簡介
專題17實驗探究題生成物成分的探究1.(2020湖北武漢)如圖1所示,小瑾將反應后試管中的物質全部倒入燒杯時,發(fā)現燒杯內白色沉淀明顯增多。為了探究燒杯內物質的成分,她立即向其中逐滴加入稀硝酸,并不斷攪拌,燒杯內沉淀的質量隨加入稀硝酸的質量變化如圖2所示?;卮鹣铝袉栴}:(1)圖1所示,燒杯內的白色沉淀是_________(寫化學式)。(2)BC段發(fā)生反應的化學方程式為____________。(3)A點,燒杯內的溶液中一定大量含有的離子為_____(寫離子符號)。B點,燒杯內的沉淀由____________種物質組成。(4)檢驗D點溶液中是否含有氯離子的方法____________。【答案】(1)BaCO3、BaSO4;(2);(3)Na+、Cl-、SO;2;(4)靜置,取上層清液少許于潔凈試管中,向其中滴加硝酸銀溶液,若有白色沉淀產生,則說明含有Cl-;反之,無【解析】(1)圖1所示,碳酸鈉和氯化鋇生成碳酸鋇沉淀和和氯化鈉,硫酸鈉和氯化鋇生成硫酸鋇沉淀和和氯化鈉,燒杯內的白色沉淀是BaCO3、BaSO4;(2)硫酸鋇沉淀不溶于硝酸,而碳酸鋇沉淀溶于硝酸,BC段沉淀逐漸減少,說明發(fā)生的反應是碳酸鋇和硝酸反應,發(fā)生反應的化學方程式為;(3)從AB段沉淀增加,說明該段有碳酸鋇沉淀轉化成硫酸鋇沉淀,可知硫酸鈉和氯化鋇反應后溶液中的溶質為硫酸鈉和氯化鈉,即硫酸鈉有剩余,而兩個反應均生成氯化鈉,故A點,燒杯內的溶液中一定大量含有的離子為Na+、Cl-、SO;B點之前沉淀增多,說明有硫酸鋇沉淀生成,B之后沉淀減少,說明有碳酸鋇沉淀被反應掉,B燒杯內的沉淀由碳酸鋇、硫酸鋇兩種物質組成;(4)氯離子能和銀離子反應生成不溶于硝酸的氯化銀沉淀,檢驗D點溶液中是否含有氯離子的方法靜置,取上層清液少許于潔凈試管中,向其中滴加硝酸銀溶液,若有白色沉淀產生,則說明含有Cl-;反之,無Cl-。2.(2020山東臨沂)如圖所示,某實驗小組的同學在進行酸堿中和反應的實驗時,向燒杯中的氫氧化鈉溶液加入稀鹽酸一會后,發(fā)現忘記了滴加指示劑。因此,他們停止滴加稀鹽酸,并對燒杯內溶液中的溶質成分進行探究。Ⅰ.從微觀角度分析,中和反應的實質是______。Ⅱ.探究燒杯內溶液中溶質的成分:【提出問題】該燒杯內溶液中的溶質是什么?【猜想】猜想①:可能是NaCl和NaOH;猜想②:可能只有NaCl;猜想③:可能是_____?!静殚嗁Y料】氯化鈉溶液呈中性?!具M行實驗】實驗方案實驗操作實驗現象實驗結論方案一取少量燒杯內溶液于試管中,滴入幾滴酚酞溶液,振蕩溶液_____色猜想①不正確方案二取少量燒杯內溶液于另一支試管中,逐滴加入碳酸鈉溶液至過量_____猜想②不正確,猜想③正確方案二發(fā)生反應化學方程式是__________?!痉此寂c拓展】(1)在分析化學反應后所得物質成分時,除考慮生成物外還需考慮________。(2)根據所學化學知識,驗證燒杯內溶液中的溶質含有HC1,除以上方案外,下列哪些物質單獨使用也能完成該實驗?______(填序號)。A.pH試紙 B.銅 C.紫色石蕊溶液【答案】Ⅰ.氫離子和氫氧根離子反應生成水分子【猜想】NaCl和HCl【進行實驗】不變溶液中有氣泡產生【反思與拓展】(1)反應物是否有剩余(2)AC【解析】Ⅰ.中和反應是酸與堿反應生成鹽和水,從微觀角度分析,實質是氫離子和氫氧根離子反應生成水分子。[猜想]猜想①:當氫氧化鈉過量時,則燒杯內溶液中的溶質可能是NaCl和NaOH;猜想②:當氫氧化鈉與鹽酸剛好完全反應時,則燒杯內溶液中的溶質可能只有NaCl;猜想③:當鹽酸過量時,則燒杯內溶液中的溶質可能是NaCl和HCl。[進行實驗]方案一:若猜想①不正確,則溶液中不存在氫氧化鈉。取少量燒杯內溶液于試管中,滴入幾滴酚酞溶液,振蕩,溶液不變色,說明溶液呈中性或酸性,溶液不含氫氧化鈉;方案二:若猜想②不正確,猜想③正確,則溶液中存在鹽酸和氯化鈉。取少量燒杯內溶液于另一支試管中,逐滴加入碳酸鈉溶液至過量,溶液中有氣泡產生,說明溶液中含有鹽酸,碳酸鈉與鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳發(fā)生反應的化學方程式是。[反思與拓展](1)在分析化學反應后所得物質成分時,除考慮生成物外還需考慮反應物是否有剩余。(2)驗證燒杯內溶液中的溶質含有HC1。A.用pH試紙測定溶液的pH值,如果溶液pH小于7,溶液中含有HC1,符合題意;B.銅不與稀酸反應,無法檢驗溶液是否含有HC1,不符合題意;C.把紫色石蕊溶液滴到溶液中,如果變紅色,則溶液中含有HC1,符合題意。故選AC。3.(2020四川自貢)某實驗小組將少量氫化鈣(CaH2)溶于水,形成了無色透明的溶液,再向其中加入碳酸鈉溶液,有沉淀產生,經過濾后得到濾渣和濾液。然后進行了濾渣驗證和濾液溶質成分的探究。(1)(查閱資料)氫化鈣在常溫下能與水反應生成氫氧化鈣和氫氣,寫出該反應的化學方程式______________。(2)(交流驗證)濾渣只能是碳酸鈣,用鹽酸驗證此濾渣的化學方程式為______________。(3)(提出問題)濾液中溶質的成分是什么?(4)(猜想假設)猜想一:NaOH猜想二:NaOH和Na2CO3猜想三:NaOH和________。猜想四:NaOH、Na2CO3和Ca(OH)2(5)(討論分析)經過討論認為最不合理的是猜想____,原因是______________。(6)(實驗與結論)實驗步驟現象結論步驟I:取少量濾液,向其中加入足量鹽酸溶液________猜想二不成立步驟Ⅱ:另取少量濾液,向其中滴入適量Na2CO3溶液產生白色沉淀猜想____成立(7)(拓展延伸)在分析反應后所得物質的成分時,除考慮生成物外,還需考慮___________?!敬鸢浮浚?)(2)(3)Ca(OH)2(4)四(或“氫氧化鈣能與碳酸鈉能反應生成了碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉”)(5)沒有氣泡產生三(6)反應物是否過量【解析】(1)氫化鈣在常溫下能與水反應生成氫氧化鈣和氫氣,寫出該反應的化學方程式;(2)濾渣只能是碳酸鈣,用鹽酸驗證此濾渣的化學方程式為;(4)猜想一:氫氧化鈣和碳酸鈉恰好完全反應時溶質是NaOH;猜想二:碳酸鈉過量時溶質是NaOH和Na2CO3;猜想三:氫氧化鈣過量時溶質是NaOH、Ca(OH)2;猜想四:碳酸鈉、氫氧化鈣都過量溶質是NaOH、Na2CO3、Ca(OH)2;(5)經過分析,大家一致認為上述猜想四不需要驗證,肯定是錯誤的,由于氫氧化鈣能與碳酸鈉能反應生成了碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉,反應的化學方程式是:;(6)步驟I:取少量濾液,向其中加入足量鹽酸溶液,由于猜想二不成立,即沒有碳酸鈉,所以現象是沒有氣泡產生;步驟Ⅱ:另取少量濾液,向其中滴入適量Na2CO3溶液,產生白色沉淀,說明氫氧化鈣能與碳酸鈉能反應生成了碳酸鈣沉淀,所以證明溶質有氫氧化鈣,猜想三成立;(7)【拓展延伸】在分析反應后所得物質的成分時,除考慮生成物外,還需考慮反應物是否過量。物質變質的探究4.(2020湖北隨州)科學探究是學習化學重要而有效的學習方法。某化學課堂圍繞“酸堿中和反應”,將學生分成若干小組,在老師引導下開展探究活動。以下是教學片斷,請你參與學習并幫助填寫空格(包括表中空格)?;顒右唬杭捉M同學向盛有一定量的氫氧化鈉溶液的燒杯中滴加稀鹽酸,一會兒后發(fā)現有氣泡產生,于是,他們停止了滴加稀鹽酸。經詢問老師得知該氫氧化鈉溶液已變質,請你用化學方程式表示其變質的原因________?;顒佣阂医M同學向盛有一定量的氫氧化鈣溶液的燒杯中滴加稀鹽酸,一會兒后發(fā)現忘記了滴加指示劑,因此,他們停止了滴加稀鹽酸,并對燒杯內溶液中溶質的成分進行探究:(提出問題)溶液中的溶質含有什么物質?(作出猜想)猜想一:溶質只有CaCl2猜想二:溶質有CaCl2和Ca(OH)2猜想三:溶質有__________(査閱資料)氯化鈣溶液呈中性。(方案設計)方案方法步驟實驗現象實驗結論方案取少量燒杯內的溶液于試管中,加入無色酚酞溶液酚酞不變色猜想一正確酚酞變紅色猜想二正確方案二取少量燒杯內的溶液于試管中,加入________________猜想三正確(方案評價)小組同學通過討論后認為:(1)方案一能證明猜想二正確,但不能證明猜想一正確。(2)方案二可行,但小組同學在記錄時未記錄完整,請你替他們補充完整。(方案反思)(1)方案一不能證明猜想一正確的理由是酚酞在中性和酸性溶液中都不變色;(2)某同學提出將方案一中酚酞溶液換成________(填寫一種試劑即可)同樣可以得出猜想二正確?;顒尤杭?、乙兩組同學將各自燒杯內的剩余物倒入同一個潔凈的大燒杯中,觀察到先有氣泡產生,后有白色沉淀出現。將大燒杯中的混合物過濾,得到濾渣和濾液。同學們對濾液中溶質成分進行再探究。大家經過討論一致認為濾液中一定含有的溶質是________,為了進一步驗證可能存在的溶質,請你幫助設計實驗并進行驗證(任寫一種可能情況):你的猜想實驗步驟實驗現象實驗結論濾液中可能含有_____________猜想正確,濾液中含有該物質【答案】活動一:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O活動二:【作出猜想】CaCl2和HCl【方案設計】足量的碳酸鈉溶液先有氣泡產生,后有白色沉淀生成【方案反思】石蕊試液(合理即可)活動三:氯化鈉氯化鈣(或碳酸鈉)向濾液中加入適量的碳酸鈉溶液(或向濾液中加入適量的氫氧化鈣溶液)(合理即可)生成白色沉淀【解析】活動一:氫氧化鈉溶液變質的原因是和空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈉和水,化學方程式為2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;活動二:氫氧化鈣和稀鹽酸反應生成氯化鈣和水,[作出猜想]猜想一:剛好完全反應時溶質只有CaCl2,猜想二:氫氧化鈣過量時,溶質有CaCl2和Ca(OH)2;猜想三:鹽酸過量時,溶質有CaCl2和HCl;[方案設計]CaCl2和HCl中加入碳酸鈉溶液,碳酸鈉先與鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳,鹽酸完全反應后,碳酸鈉與氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉。方案二:結論“猜想三正確”,說明溶質有CaCl2和HCl,取少量燒杯內的溶液于試管中,加入足量的碳酸鈉溶液,可觀察到:先有氣泡產生,后有白色沉淀生成;[方案反思](2)紫色石蕊試液在中性溶液中呈紫色,在酸性溶液中呈紅色,在堿性溶液中呈藍色,將方案一中酚酞溶液換成石蕊試液,如果石蕊試液變成藍色,同樣可以得出猜想二正確;活動三:甲、乙兩組同學將各自燒杯內的剩余物倒入同一個潔凈的大燒杯中,觀察到先有氣泡產生,可知碳酸鈉和鹽酸反應生成氯化鈉、水、二氧化碳,后有白色沉淀出現,可知碳酸鈉又與氯化鈣反應生成了碳酸鈣沉淀。即甲反應后溶液中的溶質是碳酸鈉和氯化鈉,乙實驗后溶液中的溶質為氯化鈣和氯化氫,將大燒杯中的混合物過濾,濾液中一定含有的溶質是氯化鈉,可能存在的溶質是氯化鈣或碳酸鈉:向濾液中加入適量的碳酸鈉溶液,產生白色沉淀,猜想正確,濾液中含有氯化鈣(或向濾液中加入適量的氫氧化鈣溶液,產生白色沉淀,猜想正確,濾液中含有碳酸鈉)。(合理即可)5.(2020湖南懷化)化學老師交給某研究性學習小組一個任務:測定實驗室里一瓶久置的NaOH固體是否變質。該小組的同學進行了如下實驗探究:(提出問題)猜想Ⅰ:沒變質,全部是;猜想Ⅱ:部分變質,既含有NaOH又含有Na2CO3;猜想Ⅲ:完全變質,全部是Na2CO3。(查閱資料)i.已知息:ⅱ.部分鹽溶液在常溫下的pH如下:稀溶液NaClNa2CO3BaCl2PH等于7大于7等于7(設計方案并進行實驗)請你與他們一起共同完成,并回答所給問題:實驗步驟實驗現象實驗結論①稱取上述氫氧化鈉固體樣品10.00g溶于50ml水配成溶液,向溶液中滴加氯化鋇溶液至過量,充分反應,靜置說明久置固體中,一定含有Na2CO3②用____蘸取少量①中充分反應后的上層清液滴在一小塊pH試紙上,與____比較,測出pHpH=11說明久置固體中,還一定含有____(填化學式)滴加過量BaC12液的目的是_______。(實驗結論)通過實驗,說明上述猜想中__(填“猜想Ⅰ”、“猜想Ⅱ”或“猜想Ⅲ”)是正確的。(拓展)該小組同學為測定出該NaOH固體的變質程度,繼續(xù)將上述白色沉淀過濾、洗凈、干燥,稱得其質量為9.85g,則原試劑中NaOH的質量分數為_______(假定試劑中無其他雜質,忽略實驗損耗)。(反思)久置氫氧化鈉變質的原因是______(用化學方程式表示)。(提升)能否通過取適量試劑溶于水,然后滴加酚酞的方法作出判斷:______(填“能”或“不能”),理由是_____?!敬鸢浮縉aOH產生白色沉淀干燥、潔凈的玻璃棒標準比色卡NaOH驗證碳酸鈉的存在并將碳酸鈉除盡,防止其對氫氧化鈉的驗證產生干擾猜想Ⅱ47%不能氫氧化鈉和碳酸鈉都呈堿性,都能使無色酚酞試液變紅【解析】提出問題:氫氧化鈉容易與空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈉和水。猜想Ⅰ:沒變質,全部是NaOH;猜想Ⅱ:部分變質,既含有NaOH又含有Na2CO3;猜想Ⅲ:完全變質,全部是Na2CO3。設計方案并進行實驗:①稱取上述氫氧化鈉固體樣品10.00g溶于50ml水配成溶液,向溶液中滴加氯化鋇溶液至過量,充分反應,靜置,實驗結論為說明久置固體中,一定含有Na2CO3,氯化鋇能與碳酸鈉反應生成碳酸鋇白色沉淀,故實驗現象為:產生白色沉淀;②實驗現象為pH=11,故實驗操作是測定pH值,用干燥、潔凈的玻璃棒蘸取少量①中充分反應后的上層清液滴在一小塊pH試紙上,與標準比色卡比較,測出pH,①中氯化鋇已經將碳酸鈉除盡,上層清液pH=11,顯堿性,說明含氫氧化鈉,故說明久置固體中,還一定含有NaOH;滴加過量BaC12溶液,氯化鋇能與碳酸鈉反應生成碳酸鋇,可以驗證碳酸鈉的存在并將碳酸鈉除盡,防止其對氫氧化鈉的驗證產生干擾;實驗結論:通過實驗,說明固體中含有氫氧化鈉和碳酸鈉,故上述猜想中猜想Ⅱ是正確的;拓展:解:設生成碳酸鈉的質量為x。x=5.3g氫氧化鈉的質量分數為:;反思:氫氧化鈉變質是氫氧化鈉與空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈉和水,該反應的化學方程式為:;提升:氫氧化鈉和碳酸鈉都呈堿性,都能是無色酚酞試液變色,故不能通過取適量試劑溶于水,然后滴加酚酞的方法作出判斷,故填:不能;氫氧化鈉和碳酸鈉都呈堿性,都能使無色酚酞試液變紅。6.(2020湖北鄂州)了解常見物質重要的物理及化學性質,有利于我們系統(tǒng)地學習并運用知識解決問題。堿石灰是氧化鈣和氫氧化鈉固體的混合物,常用來干燥某些氣體。某化學興趣小組的同學對放置在空氣中一段時間的堿石灰產生了探究興趣。(實驗步驟)步驟一:現將放置在空氣中一段時間的堿石灰放入燒杯中,加足量水溶解,燒杯底部有白色沉淀生成;步驟二:一段時間后過濾,取濾液,加入一定量的碳酸鈉溶液,發(fā)現沒有白色沉淀生成。據此信息請你參與探究完成下列問題:(實驗探究)(1)堿石灰中的氧化鈣可做某些氣體干燥劑的原因是_______________(用化學方程式表示)(2)步驟一向燒杯內的樣品中加足量的水溶解時,產生的白色沉淀是_______。(實驗反思)(3)固體氫氧化鈉曝露在空氣中,容易吸收空氣中的水分而潮解;同時吸收空氣中的______而變質,因此氫氧化鈉固體必須密封保存。(4)綜合以上信息,向燒杯內的樣品中加足量的水溶解時,溶液中溶質組成的情況可能有_________(有幾種情況就寫幾種,用化學式表示)?!敬鸢浮浚?)(2)碳酸鈣(3)二氧化碳(4)NaOH;NaOH、Ca(OH)2【解析】氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣,氫氧化鈣和空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈣和水,氫氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和水。(1)堿石灰中的氧化鈣可做某些氣體干燥劑的原因是氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣,故反應的化學方程式為。(2)氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣,氫氧化鈣和空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈣和水,故步驟一向燒杯內的樣品中加足量的水溶解時,產生的白色沉淀是碳酸鈣。(3)氫氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和水,固體氫氧化鈉曝露在空氣中,容易吸收空氣中的水分而潮解;同時吸收空氣中的二氧化碳而變質,因此氫氧化鈉固體必須密封保存。(4)向燒杯內的樣品中加足量的水溶解時,氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣,二氧化碳和氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水,二氧化碳和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣和水,當氫氧化鈉部分反應時,溶質為氫氧化鈉;當氫氧化鈣部分反應時,溶質為氫氧化鈣、氫氧化鈉;當氫氧化鈣完全反應時,溶質為氫氧化鈉,故綜合以上信息,向燒杯內的樣品中加足量的水溶解時,溶液中溶質組成的情況可能有NaOH;NaOH、Ca(OH)2?;旌衔锍煞值奶骄?.(2020湖北武漢)實驗室有一包久置的生鐵粉末(成分為碳、鐵和氧化鐵)。為測定各組分的質量分數,小怡取兩份質量均為m的生鐵粉末樣品,分別進行如下實驗:Ⅰ.測定碳的含量已知:過氧化氫溶液能將Fe2+轉化為Fe3+。(1)步驟①的具體實驗操作中包括過濾,此操作中玻璃棒的作用是____________。(2)生成濾渣丙的化學方程式為____________。Ⅱ.測定氧化鐵的質量分數下圖所示裝置氣密性良好。在硬質玻璃管中放入樣品2,打開止水夾K,在球形干燥管出口處檢驗氫氣純凈后,點燃酒精燈,待充分反應后,熄滅酒精燈,冷卻至室溫,關閉止水夾K。(3)打開止水夾K,觀察到裝置甲中的實驗現象是____________。(4)若無裝置乙,會導致測得氧化鐵的質量分數____________(填“偏大”“偏小”或“不變”)。(5)實驗過程中無污染性氣體生成,且實驗結束,硬質玻璃管中剩余固體為單質鐵,丁裝置中濃硫酸質量比實驗前增重了0.54g,則m=__________g(結果精確到0.01)。【答案】(1)引流;(2);(3)液體浸沒鋅粒,固體逐漸減少,產生大量氣泡;(4)偏大;(5)10.76;【解析】(1)過濾時,玻璃棒作用是引流。(2)硫酸鐵和氫氧化鈉反應生成硫酸鈉和氫氧化鐵,化學方程式為。(3)打開止水夾,試管內氣壓減小,稀硫酸進入試管和鋅粒接觸,發(fā)生反應生成氫氣,現象為液體浸沒鋅粒,固體逐漸減少,產生大量氣泡。(4)乙裝置濃硫酸可以去除氫氣中水蒸氣,若無裝置乙,稀硫酸中水蒸氣,會被丁濃硫酸吸收,測量水的質量偏大,水的質量偏大,根據水質量求出氧化鐵質量偏大,會導致測得氧化鐵的質量分數偏大。(5)第一部分氧化鐵與碳單質發(fā)生還原第二部分氧化鐵與氫氣發(fā)生還原兩部分氧化鐵總質量=3.2g+1.6g=4.8g。4.8g氧化鐵中鐵元素質量=濾渣丙為氫氧化鐵,其中鐵元素質量為17.12g×=8.96g。則生鐵粉末中鐵的質量為8.96g-3.36g=5.6g。樣品質量m=碳單質質量+鐵單質質量+氧化鐵質量=0.36g+5.6g+4.8g=10.76g。8.(2020山東濱州)水蒸氣通過灼熱的焦炭后得到的混合氣體有哪些成分?某化學興趣小組在老師的指導下,對此進行了實驗探究?!膊孪肱c假設〕①該混合氣體只含有一氧化碳、氫氣;②該混合氣體含有一氧化碳、二氧化碳、氫氣和水蒸氣;③該混合氣體只含有二氧化碳、氫氣和水蒸氣;④該混合氣體只含有一氧化碳、二氧化碳和氫氣。?〔査閱資料〕①無水硫酸銅遇水由白色變?yōu)樗{色;②堿石灰是固體氫氧化鈉和氧化鈣的混合物;③氫氣與一氧化碳都具有還原性。〔收集證據〕同學們在老師的指導下設計了如下圖所示裝置(部分夾持儀器已略去),并進行了實驗。(1)裝置A中無水硫酸銅由白色變?yōu)樗{色,裝置B中澄清石灰水變渾濁,由此得出的結論為混合氣體中有___。B中發(fā)生反應的化學方程式為____。(2)反應前裝置C中的藥品為__溶液。(3)反應后E中紅色氧化鐵粉末變?yōu)楹谏?,F中無水硫酸銅由白色變?yōu)樗{色,G中澄清石灰水變渾濁,說明混合氣體中還存在的氣體是___?!矊嶒灲Y論〕猜想___正確?!矊嶒灧此肌辰涍^討論,同學們將上圖裝置進行了簡化,只用右圖所示裝置并自選必要試劑就能完成探究(假設每步都完全反應)。實驗過程中干燥的涼燒杯內壁能觀察到的現象是______,應補充的最后一步實驗操作及現象是____________?!敬鸢浮俊彩占C據〕(1)水蒸氣和二氧化碳(2)氫氧化鈉(3)氫氣和一氧化碳〔實驗結論〕②〔實驗反思〕有水珠(或水霧)迅速將小燒杯倒轉,并向其中倒入澄清石灰水,石灰水變渾濁【解析】(1)由無水硫酸銅遇水變藍和澄清石灰水遇二氧化碳變渾濁的特點可知,混合氣體中有水蒸氣和二氧化碳;裝置B中澄清石灰水與二氧化碳反應的化學式是:;(2)C裝置中應是氫氧化鈉溶液,目的是吸收混合氣體中的二氧化碳;(3)E中氧化銅變紅,說明有一氧化碳氣體或氫氣或二者的混合氣體;F中無水硫酸銅變藍,說明有氫氣,因為氫氣還原氧化銅可生成水;G中澄清石灰水變渾濁,說明有一氧化碳氣體,因為一氧化碳還原氧化銅可生成二氧化碳;[實驗結論]根據以上實驗可知,混合氣體中有氫氣、一氧化碳、水蒸氣、二氧化碳,故猜想②正確;[實驗反思]堿石灰是固體氫氧化鈉和氧化鈣的混合物,其中的氫氧化鈉固體可吸收二氧化碳,氧化鈣可吸收水蒸氣。因為還有氫氣和一氧化碳,所以燒杯壁上有小水珠(或水霧),因氫氣燃燒生成水;最后迅速將小燒杯倒轉,并向其中倒入澄清石灰水,石灰水變渾濁,因為一氧化碳燃燒生成了二氧化碳。9.(2020四川宜賓)某“自加熱食品”發(fā)熱包的主要成分為生石灰、活性炭、鋁粉、鐵粉、碳酸鈉和氯化鈣,其使用說明如下圖:某化學興趣小組對發(fā)熱包進行了如下探究探究I:發(fā)熱包的發(fā)熱原理將發(fā)熱包中固體倒入燒杯中,加入適量水,發(fā)生劇烈反應,水很快沸騰。反應結束后,燒杯底部有大量固體,繼續(xù)加水攪拌,過濾、洗滌、干燥,得到固體混合物。(1)發(fā)熱包中的某成分與水反應放出大量的熱,該反應的化學方程式是_____________。探究Ⅱ:固體混合物的成分查閱資料:單質鋁既能與鹽酸反應又能與氫氧化鈉溶液反應,并產生H2小組同學認為固體混合物的成分可能是:活性炭、鋁粉、鐵粉、碳酸鈣和氫氧化鈣。為進一步探究其成分,小組同學設計并進行如下實驗:(2)取少量固體于試管中,加水振蕩,靜置,滴入幾滴酚酞溶液,溶液變?yōu)榧t色,證明固體中含有___________。(3)另取少量固體于錐形瓶中,逐漸加入稀鹽酸至不再產生氣泡為止(如下圖),反應停止后瓶底有黑色固體剩余,溶液呈淺綠色。①反應停止后,瓶底的黑色固體為_____________,判斷依據是__________。②當觀察到___________現象,證明固體中含有CaCO3。③證明固體中含有鐵粉的現象是___________。(4)設計實驗方案證明固體混合物中含有鋁粉。____________(可供選擇的試劑:CuCl2溶液、稀鹽酸、NaOH溶液)【答案】(1)(2)氫氧化鈣(3)活性炭顯黑色的固體有鐵和活性炭,但鐵能與稀鹽酸反應,故剩余黑色固體為活性炭澄清石灰水變渾濁溶液呈淺綠色(4)取固體混合物,加入氫氧化鈉溶液,若有氣泡產生,則證明固體混合物中含有鋁粉【解析】探究I:(1)發(fā)熱包中的某成分與水反應放出大量的熱,氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣,該反應的化學方程式是。探究Ⅱ:(2)取少量固體于試管中,加水振蕩,靜置,滴入幾滴酚酞溶液,溶液變?yōu)榧t色,證明固體中含有氫氧化鈣,因為活性炭、鋁粉、鐵粉、碳酸鈣和氫氧化鈣中,只有氫氧化鈣能溶于水且顯堿性。(3)①反應停止后,瓶底的黑色固體為活性炭,判斷依據是:顯黑色的固體有鐵和活性炭,但鐵能與稀鹽酸反應,故剩余黑色固體為活性炭。②當觀察到澄清石灰水變渾濁現象,證明固體中含有CaCO3,因為碳酸鈣與稀鹽酸反應生成的二氧化碳可使澄清石灰水變渾濁。③鐵與鹽酸反應生成淺綠色的氯化亞鐵溶液和氫氣,證明固體中含有鐵粉的現象是溶液呈淺綠色。(4)單質鋁能與氫氧化鈉溶液反應,產生氫氣,而活性炭、鐵粉、碳酸鈣和氫氧化鈣與氫氧化鈉溶液不反應,故可取固體混合物,加入氫氧化鈉溶液,若有氣泡產生,則證明固體混合物中含有鋁粉。標簽破損的相關探究10.(2020山東泰安)某同學在幫助實驗員整理化學試劑時發(fā)現了一瓶標簽殘缺的無色溶液(如圖甲所示),經實驗員分析可知原瓶溶液中的溶質可能是NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3中的一種,為確認溶液中的溶質,他設計并進行了如下探究活動?!举Y料查閱】上述四種物質的相關信息如下:物質NaClNaOHNa2CO3NaHCO3常溫下的溶解度/g3610921.59.6常溫下稀溶液的pH713119請回答下列問題:【實驗探究1】如上圖乙所示,在操作①后可確定溶質不是NaCl,則實驗現象應是______;在進行操作②時有無色無味氣體產生,由此又可排除的物質是__________?!咎骄拷Y論】分析四種物質的相關信息,你認為該溶液中的溶質可能是上述四種物質中的______,你的判斷依據是__________。若上述探究結論是正確的,操作②發(fā)生反應的化學方程式為_____________。【討論質疑】有同學認為以上分析不嚴密,需要進一步實驗確定,于是又進行了如下探究?!緦嶒炋骄?】向操作①后試管中的溶液中滴加過量CaC12溶液(中性),充分反應后,試管中溶液顏色不變,又有白色沉淀產生?!镜贸鼋Y論】通過實驗探究2可確定原瓶溶液中的溶質應該是_________。【反思拓展】造成該溶液出現上述實驗現象的原因是______________(用化學方程式表示)?!敬鸢浮俊緦嶒炋骄?】溶液呈紅色NaOH(或氫氧化鈉)【探究結論】Na2CO3(或碳酸鈉)碳酸氫鈉飽和溶液的溶質質量分數不可能達到10%,而碳酸鈉溶液可以【得出結論】NaOH(或氫氧化鈉)【反思拓展】【解析】實驗探究1:如上圖乙所示,在操作①后可確定溶質不是NaCl,則實驗現象應是溶液呈紅色,因為NaOH、Na2CO3、NaHCO3溶液均顯堿性,只有NaCl溶液顯中性;在進行操作②時有無色無味氣體產生,由此又可排除的物質是NaOH(或氫氧化鈉),因為Na2CO3、NaHCO3與稀鹽酸反應均有二氧化碳產生。探究結論:分析四種物質的相關信息,你認為該溶液中的溶質可能是上述四種物質中的Na2CO3(或碳酸鈉),依據是碳酸氫鈉飽和溶液的溶質質量分數不可能達到10%,而碳酸鈉溶液可以,常溫下碳酸氫鈉的溶解度為9.6g,飽和溶液的溶質質量分數為,若上述探究結論是正確的,該物質是Na2CO3,操作②中Na2CO3與稀鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳,發(fā)生反應的化學方程式為。得出結論:通過實驗探究2,向操作①后試管中的溶液中滴加過量CaC12溶液(中性),充分反應后,試管中溶液顏色不變,又有白色沉淀產生,過量CaC12溶液將碳酸鈉消耗完,生成碳酸鈣白色沉淀,只有氫氧化鈉使無色酚酞溶液變紅,說明溶液中既有氫氧化鈉也有碳酸鈉,氫氧化鈉與二氧化碳反應生成碳酸鈉,可確定原瓶溶液中的溶質應該是NaOH(或氫氧化鈉)。反思拓展:造成該溶液出現上述實驗現象的原因是氫氧化鈉與二氧化碳反應生成碳酸鈉和水,反應的化學方程式為。11.(2020四川樂山)實驗室中有一瓶標簽破損的固態(tài)銨鹽,它可能是NH4Cl、NH4NO3、NH4HCO3、(NH4)2SO4中的一種,請利用下圖所示的溶液進行實驗探究?!咎岢霾孪搿坎孪擘伲涸撲@鹽是NH4Cl猜想②:該銨鹽是___________猜想③:該銨鹽是NH4HCO3猜想④:該銨鹽是(NH4)2SO4【實驗探究】步驟一:取少量樣品放入試管中,沒有嗅到強烈的氨味,加入適量水溶解得到無色液體,選用圖中的___________溶液滴入試管中,無氣泡放出,則猜想③不成立。步驟二:在步驟一所得的溶液中,滴加圖中的Ba(NO3)2溶液,沒有白色沉淀生成,則猜想___________不成立。步驟三:另取適量樣品放入試管中,加水溶解配成溶液,滴加圖中的___________溶液,有白色沉淀生成,則猜想___________成立?!就卣箲谩夸@鹽可作氮肥,它會與堿性物質發(fā)生化學反應,請寫出硝酸銨溶液與氫氧化鈉溶液在加熱條件下反應的化學方程式___________,所以在農業(yè)生產中,為避免降低肥效,銨態(tài)氮肥不要與堿性物質混合施用?!敬鸢浮縉H4NO3稀鹽酸(或HCl)④硝酸銀①NH4NO3+NaOH=NaNO3+NH3↑+H2O【解析】它可能是NH4Cl、NH4NO3、NH4HCO3、(NH4)2SO4中的一種,其余三種猜想已給出,所以猜想②是NH4NO3.實驗探究:步驟一:根據取少量樣品放入試管中,沒有嗅到強烈的氨味,加入適量水溶解得到無色液體,滴入這種溶液無氣泡放出,題中結論是:該樣品中不含碳酸氫銨,故滴入的是:稀鹽酸。步驟二:NH4Cl、NH4NO3、NH4HCO3、(NH4)2SO4中只有(NH4)2SO4能和硝酸鋇反應生成白色沉淀,其余三種都不能和硝酸鋇反應,因為實驗現象是沒有白色沉淀生成,故猜想④不成立;步驟三:稀鹽酸和硝酸鋇都已用過,只有硝酸銀沒有使用,且硝酸銀和硝酸銨不反應,但和氯化銨反應生成氯化銀白色沉淀和硝酸銨,故滴加硝酸銀溶液,有白色沉淀生成,說明猜想①成立。拓展應用:硝酸銨溶液與氫氧化鈉溶液在加熱條件下反應,生成硝酸鈉、氨氣和水,其化學方程式是:NH4NO3+NaOH=NaNO3+NH3↑+H2O。物質性質的探究12.(2020湖北天門、仙桃、潛江、江漢油田中考)教材中用圖1實驗來驗證硫能在氧氣燃燒,某化學興趣小組對該實驗進行了改進,改進后的實驗裝置如圖2,請完成實驗過程中的相關問題。(1)根據圖2進行實驗,操作過程與現象記錄如下:①連接儀器,并在玻璃管中放入濕潤的品紅試紙及適量硫粉,向廣口瓶中加入足量NaOH溶液。②關閉止水夾,點燃酒精燈,加熱,觀察到硫粉熔化,并產生微弱的淡藍色火焰。③打開止水夾,通入氧氣,觀察到的現象:a.______,b.品紅試紙褪色,c.小氣球變大。④硫粉完全反應后,熄滅酒精燈,繼續(xù)通入氧氣,排盡玻璃管中的SO2;待玻璃管冷卻至室溫時,關閉止水夾,撤下通入氧氣的裝置,然后應________,并同時輕輕振蕩廣口瓶。(2)問題討論:①圖1實驗設計中的不足之處是___。②硫在氧氣中燃燒更劇烈是因為_______。③反應過程中,玻璃管內濕潤的品紅試紙褪色,若改放干燥的品紅試紙卻不褪色,說明使品紅試紙褪色的物質是___________(提示:SO2與CO2的性質有相似之處)。④廣口瓶中吸收SO2的化學方程式為________?!敬鸢浮浚?)③發(fā)出明亮的藍紫色的火焰,放出熱量、生成一種帶有刺激性氣味的氣體④移除直角玻璃管(2)①需要手動點燃硫,可能會有空氣進入集氣瓶②純氧的濃度比空氣中氧氣的濃度高③亞硫酸④【解析】硫在氧氣中點燃生成二氧化硫,二氧化硫和水反應生成亞硫酸,二氧化硫和氫氧化鈉生成亞硫酸鈉和水。(1)③硫在氧氣中點燃生成二氧化硫,故打開止水夾,通入氧氣,觀察到的現象:a.發(fā)出明亮的藍紫色的火焰,放出熱量、生成一種帶有刺激性氣味的氣體,b.品紅試紙褪色,c.小氣球變大。④硫粉完全反應后,熄滅酒精燈,繼續(xù)通入氧氣,排盡玻璃管中的SO2;待玻璃管冷卻至室溫時,關閉止水夾,撤下通入氧氣的裝置,然后應移除直角玻璃管,并同時輕輕振蕩廣口瓶。(2)①圖1實驗設計中的不足之處是需要手動點燃硫,可能會有空氣進入集氣瓶。②氧氣具有助燃性,純氧中氧氣的濃度較高,故硫在氧氣中燃燒更劇烈是因為純氧的濃度比空氣中氧氣的濃度高。③二氧化硫和水反應生成亞硫酸,反應過程中,玻璃管內濕潤的品紅試紙褪色,若改放干燥的品紅試紙卻不褪色,說明使品紅試紙褪色的物質是亞硫酸。④廣口瓶中吸收SO2的反應是二氧化硫和氫氧化鈉生成亞硫酸鈉和水,故反應的化學方程式為。13.(2020山東濟寧)某實驗探究小組為驗證氫氣的還原性,在教師指導下:【查詢資料】Ⅰ.反應原理:Ⅱ.無水硫酸銅是白色粉末狀固體,遇水變藍色【實驗過程】分析實驗過程,回答:①儀器a的名稱是____________,儀器b的名稱是_______________。②寫出A裝置中發(fā)生反應化學方程式_______________。③裝置D處硬質玻璃管中觀察到的實驗現象是_______________。④裝置B的作用是_______________,裝置E的作用是_______________。⑤氫氣是一種可燃性氣體,為確保實驗安全。實驗中,需要持續(xù)通入一段時間氫氣,再點燃D處酒精燈,這樣操作的目的是_______________。【答案】①分液漏斗酒精燈②③黑色粉末變紅④干燥氫氣檢驗生成物水⑤排盡裝置內的空氣防止加熱時發(fā)生爆炸【解析】①儀器a的名稱是分液漏斗,儀器b的名稱是酒精燈。②A裝置中鋅與稀硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣,發(fā)生反應的化學方程式為。③裝置D處,氫氣與黑色氧化銅在加熱條件下反應生成紅色的銅和水,故硬質玻璃管中觀察到的實驗現象是黑色粉末變紅。④濃硫酸具有吸水性,裝置B的作用是干燥氫氣,無水硫酸銅遇水變藍,裝置E的作用是檢驗生成物水。⑤氫氣是一種可燃性氣體,為確保實驗安全,實驗中,需要持續(xù)通入一段時間氫氣,再點燃D處酒精燈,這樣操作的目的是排盡裝置內的空氣防止加熱時發(fā)生爆炸。14.(2020山東德州)小倩同學了解到:外國人把中國稱為“China”,在英文中與瓷器是同一個單詞?!扒嗷ù伞庇质窃谥袊善髦凶罹叽硇缘?。繪制青花瓷紋飾的原料中主要含有氧化鈷(CoO)。她查閱元素周期表發(fā)現鈷【讀音:】元素符號為Co,在周期表中與鐵元素同位于第4周期、第Ⅷ族?!咎岢鰡栴}】小倩同學產生疑問:為什么鈷和鐵都在第Ⅷ族呢?【尋求幫助】(1)【咨詢老師】得知:因為鐵與鈷兩種元素原子的結構具有相同點(見右圖),使得二者的化學性質相似。因此把這兩種元素放在一起。請你幫助小倩完成下列問題:①鈷元素在元素周期表中的原子序數為_______,一個鈷原子比一個鐵原子多一個_____(填序號)。a.中子 b.電子c.質子 d.電子層②鐵原子與鈷原子具有相同的___(填序號,下同)。元素的化學性質主要與原子的______有關,因此二者的化學性質相似。a.核電荷數 b.核外電子數c.電子層數 d.最外層電子數③在化學反應中,金屬鈷和鐵一樣,也能與稀鹽酸發(fā)生反應放出氫氣,反應的化學方程式為_____;鈷在氧氣中燃燒生成Co3O4,化學方程式為_________。(2)【查閱資料】鈷元素有著廣泛的用途:鈷及其化合物在材料生產、化工生產、醫(yī)療中都有著廣泛的應用。鈷在電池制造中需求量增長很快,鈷酸鋰(已知:化學式為LiCoO2,鋰元素化合價為+1)常用作手機電池的正極材料,其中鉆元素的化合價為____________?!旧钊胩接憽俊井a生問題】既然鈷與鐵的單質具有相似的性質,那么兩種元素的化合物是否也有相似的化學性質?【設計并實驗驗】①根據所學知識,同學們已知下列反應可以進行,并進行實驗:觀察記錄實驗現象:氧化亞鐵為黑色固體;實驗a中,隨著稀鹽酸的加入,黑色固體逐漸溶解,溶液呈現淺綠色;實驗b中,加入氫氧化鈉溶液后出現白色沉淀,靜置在空氣中,沉淀物顏色發(fā)生變化,最后變?yōu)榧t褐色。【查閱資料得知:原因是溶液中的Fe(OH)2遇空氣中的氧氣生成Fe(OH)3】②同學們欲探究鈷元素化合物的性質,設計并進行了如下實驗:請你依據實驗現象,完成下列問題:I.實驗①中,取少量灰黑色的氧化鈷放入試管中,加入稀鹽酸,固體被溶解,溶液呈紅色,寫出反應的化學方程式________________。另取一支試管加入少量氧化鈷,滴入濃鹽酸,固體被溶解溶液呈綠色。說明反應后鈷離子在溶液中呈現的顏色與加入酸的____________有關。Ⅱ.實驗②中,加入氫氧化鈉溶液,出現青藍色沉淀。將試管靜置在空氣中,沉淀物顏色發(fā)生變化,最終變?yōu)樽厣?,試推測沉淀物顏色變化可能與空氣中的____________有關。通過實驗探究,同學們得出結論:鐵和鈷兩種元素的化合物化學性質相似?!敬鸢浮浚?)①27bc②cdd③(2)+3濃度氧氣【解析】(1)由圖可知鈷核電荷數為27,原子序數=核電荷數=27,由圖可知一個鉆原子比一個鐵原子多一個質子同時也多一個電子。(2)鐵原子與鈷原子具有相同的電子層數和最外層電子數,元素的化學性質主要與原子的最外層電子數有關,因此二者的化學性質相似。(3)在化學反應中,金屬鈷和鐵一樣,故鈷和稀鹽酸反應生成二價鈷和氫氣,化學方程式為,和氧氣反應生成四氧化三鈷,化學方程式為。(4)根據化合價代數和為零,設鈷元素化合價為x,則(+1)+x+(-2)×2=0,故x=+3,故填:+3。(5)I.實驗①中,取少量灰黑色的氧化鈷放入試管中,加入稀鹽酸,固體被溶解,溶液呈紅色,氧化鈷屬于金屬氧化物和酸反應屬于復分解反應,化學方程式為,另取一支試管加入少量氧化鈷,滴入濃鹽酸,固體被溶解溶液呈綠色。說明反應后鈷離子在溶液中呈現的顏色與加入酸的濃度有關。(6)實驗②中,加入氫氧化鈉溶液,出現青藍色沉淀。將試管靜置在空氣中,沉淀物顏色發(fā)生變化,最終變?yōu)樽厣?,溶液中的Fe(OH)2遇空氣中的氧氣生成Fe(OH)3,鈷和鐵化學性質似,推測沉淀物顏色變化可能與空氣中的氧氣有關。無明顯化學反應現象的探究15.(2020陜西省卷)某學習小組的同學在整理歸納反應規(guī)律葉發(fā)現,有些化學反應發(fā)生時沒有伴隨明顯的現象,他們就此進行了以下探究?!咎岢鰡栴}】怎樣證明NaOH溶液分別與CO2及稀鹽酸發(fā)生了反應?【分析討論】同學們討論后認為,可以用兩種思路探究上述反應是否發(fā)生。思路Ⅰ:驗證有________;思路Ⅱ:驗證反應物減少或消失?!緦嶒炋骄俊客瑢W們分兩組分別設計方案進行探究。組別第一組第二組實驗示意圖【實驗結論】(1)第一組同學將充滿CO2氣體的試管倒扣在NaOH溶液中,觀察到試管內液面升高,認為NaOH溶液與CO2發(fā)生了反應。但有同學指出,還應進行CO2與________反應的對比實驗才能得出這一結論。(2)第二組的小文同學向丙中滴入無色酚酞溶液后,觀察到溶液顏色________。得出NaOH溶液與稀鹽酸發(fā)生了反應的結論。小亮同學向丁中滴入AgNO3溶液后,觀察到有白色沉淀生成,由此他認為NaOH溶液與稀鹽酸反應生成了NaC1,你認為小亮的結論是________(填“合理”或“不合理”)的。(3)第二組同學進一步討論后認為,如果將乙中的溶液蒸發(fā)結晶,再將得到的晶體溶于水,若在室溫下測得該溶液的pH________________(填“>”、“<”或“=”)7時,則能證明有NaC1生成?!就卣箲谩康谝唤M同學向反應后的溶液中加入某無色溶液,觀察到有白色沉淀生成,也得出了NaOH溶液與CO2發(fā)生了反應的結論,生成白色沉淀的化學方程式為________?!敬鸢浮啃挛镔|生成或新物質出現或生成物出現;水或H2O;仍為無色或不變色或不變;不合理;=;【解析】[分析討論]化學變化的特征是有新物質生成。思路一:驗證新物質生成或新物質出現或生成物出現,思路二:驗證反應物減少或消失,故填:新物質生成或新物質出現或生成物出現。[實驗結論](1)觀察到試管內液面升高,認為NaOH溶液與CO2發(fā)生了反應。但有同學指出,是O2和水發(fā)生了反應,故還應進行二氧化碳和水的反應的對比實驗才能得出這一結論。故填:H2O。(2)第二組的小文同學向丙中滴入無色酚酞溶液后,觀察到溶液顏色仍為無色,說明溶液酸堿性發(fā)生改變,得出NaOH溶液與稀鹽酸發(fā)生了反應的結論。小亮同學向丁中滴入AgNO3溶液后,觀察到有白色沉淀生成,由此他認為NaOH溶液與稀鹽酸反應生成了NaC1,小亮的結論是不合理的,因為,稀鹽酸和硝酸銀生成氯化銀沉淀和硝酸,也會生成白色沉淀,故填:仍為無色或不變色或不變;不合理。(3)將乙中的溶液蒸發(fā)結晶,再將得到的晶體溶于水,如果生成氯化鈉的話,晶體肯定含有氯化鈉,氯化鈉溶于水溶液呈中性,pH=7,等于7說明有氯化鈉生成,故填:=。[拓展應用]氫氧化鈉和二氧化碳生成碳酸鈉和水,向反應后的溶液中加入氯化鈣溶液,氯化鈣和碳酸鈉生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉,化學方程式有白色沉淀說明NaOH溶液與CO2發(fā)生了反應,故填:。16.(2020湖南張家界)某化學興趣小組在探究氫氧化鈉的化學性質時,將二氧化碳通入盛有氫氧化鈉溶液的大試管中,如圖所示,結果同學們沒有觀察到明顯現象,于是他們展開了如下探究。
探究一:二氧化碳是否與氫氧化鈉溶液發(fā)生了化學反應?取少量大試管中的液體,滴加足量的稀鹽酸,觀察到____,證明二氧化碳與氫氧化鈉發(fā)生了反應。探究二:反應后大試管中溶液所含溶質的成分是什么?(查閱資料)①CO2與碳酸鈉溶液反應:②NaHCO3溶液呈堿性,能與NaOH反應,且與澄清石灰水反應生成白色沉淀③BaC12溶液呈中性,與Na2CO3反應生成白色沉淀,與NaHCO3不發(fā)生反應小組成員經過分析討論,一致認為溶質的成分為Na2CO3、NaHCO3、NaOH中的一種成幾種。(猜想假設)猜想一:NaOH、Na2CO3猜想二:Na2CO3猜想三:_____猜想四:NaHCO3(實驗探究)序號實驗操作實驗現象①取一定量大試管中的溶液于試管中,加入足量的BaC12溶液產生白色沉淀②過濾③取一定量的濾液于試管中,加入澄清石灰水沒有明顯現象④取一定量的濾液于另一支試管中,滴加適量酚酞溶液_______(實驗結論)根據觀察到的實驗現象得出猜想_____成立。(實驗反思)化學反應是否發(fā)生,可以借助反應過程中伴隨的實驗現象來判斷:也可以借生成物的性質來判斷?!敬鸢浮坑袣馀菝俺鯪aOH溶液變紅一【解析】探究一:氫氧化鈉與二氧化碳反應生成碳酸鈉,碳酸鈉與鹽酸反應會產生二氧化碳氣體,故滴加足量的稀鹽酸,觀察到有氣泡冒出;[猜想假設]根據猜想一:NaOH、Na2CO3、猜想二:Na2CO3、猜想四:NaHCO3可推知,猜想三為:NaOH;[實驗探究]取一定量大試管中的溶液于試管中,加入足量的BaC12溶液,是因為碳酸鈉和氯化鋇反應生成碳酸鋇白色沉淀,說明有碳酸鈉;取一定量的濾液于試管中,加入澄清石灰水,沒有明顯現象,說明沒有碳酸氫鈉;沒有碳酸氫鈉說明氫氧化鈉過量,氫氧化鈉能使酚酞變紅,所以取一定量的濾液于另一支試管中,滴加適量酚酞溶液,溶液變紅;[實驗結論]分析探究過程可知,溶液中含有NaOH、Na2CO3。17.(2020湖南常德)同學們對“二氧化碳溶于水是否與水反應”進行實驗探究,請參與探究并回答下列問題。(探究目的)二氧化碳溶于水是否與水反應(探究思路)(1)判斷物質間是否發(fā)生化學反應的根本依據是_______,觀察到的可以作為判斷依據的宏觀實驗現象有___________。(2)CO2溶于水無明顯現象,____(填“能”或“不能”)用觀察的方法判斷是否發(fā)生反應;(3)“實驗”的方法探究物質間是否反應的實驗設計依據是:生成物和反應物的性質差異。(提出猜想)猜想一:二氧化碳溶于水不與水反應;猜想二:________。(實驗設計)用四朵石蕊溶液染成紫色的干燥紙花設計如下實驗:序號實驗設計①向第一朵紙花噴稀醋酸②?③將第三朵紙花直接放入盛有二氧化碳的集氣瓶中④將第四朵紙花噴水后放入盛有二氧化碳的集氣瓶中(1)“實驗設計①”中的稀醋酸還可用_____(填物質名稱)代替;(2)“實驗設計②”的具體內容是____________。(3)“實驗設計③”的目的是__________。(進行實驗)觀察記錄實驗現象,進行實驗探究。(實驗結論)猜想二成立,支持猜想二成立的實驗現象是___________。(反思交流)(1)實驗探究“無明顯實驗現象時是否發(fā)生化學反應”的核心思路有____(填字母序號)A.設計對比實驗 B.控制實驗條件C.獲取事實證據 D.邏輯推理判斷(2)將稀鹽酸加入氫氧化鈉溶液中沒有明顯實驗現象,判斷兩者混合是否發(fā)生化學反應的具體方法是_____(任寫1條)?!敬鸢浮渴欠裼行挛镔|生成顏色變化,放出氣體,生成沉淀等并伴有吸熱,放熱,發(fā)光等能量變化(前三種體現物質變化的宏觀現象答出一種即可,后三種體現能量變化的宏觀現象不寫不扣分)不能a.二氧化碳溶于水能與水反應;b.二氧化碳溶于水能與水反應生成酸類物質;c.二氧化碳溶于水能與水反應生成碳酸(任寫一種猜想即可)稀鹽酸(或稀硫酸、磷酸等其它非氧化性酸均可)向第二朵紙花噴水驗證CO2能否使紫色石蕊變色(表述為“CO2不能使紫色石蕊變色”等實驗結論形式的不給分)支持“猜想二”成立的實驗現象:②③不變紅④變紅;ABCD向盛有適量氫氧化鈉溶液的試管中滴加酚酞溶液后分為等體積的兩份,一份加入VmL稀鹽酸,溶液由紅色變無色,另一份加入VmL水溶液仍為紅色,證明兩者發(fā)生了化學反應。(說明:回答到利用酸堿指示劑顏色變化、酸堿的化學性質、反應體系溫度變化為依據進行判斷即可;也可完整表述出化學原理、實驗操作與實驗現象。)【解析】[探究思路](1)判斷物質間是否發(fā)生化學反應的根本依據是是否有新物質生成,觀察到的可以作為判斷依據的宏觀實驗現象有顏色變化,放出氣體,生成沉淀等并伴有吸熱,放熱,發(fā)光等能量變化;(2)CO2溶于水無明顯現象,無法說明二氧化碳和水沒有生成新物質,所以不能用觀察的方法判斷是否發(fā)生反應;[提出猜想]根據猜想一:二氧化碳溶于水不與水反應;可推知猜想二:二氧化碳溶于水能與水反應或二氧化碳溶于水能與水反應生成酸類物質或二氧化碳溶于水能與水反應生成碳酸等;[實驗設計](1)稀鹽酸、稀硫酸等都能使紫色石蕊試液變紅;(2)分析整個實驗可知,“實驗設計②”是要驗證水能否使置換變色,故具體內容是向第二朵紙花噴水;(3)將第三朵紙花直接放入盛有二氧化碳的集氣瓶中,是要驗證CO2能否使紫色石蕊變色;[實驗結論]實驗設計②中紙花不變色,說明水不能使石蕊變色;實驗設計③中紙花不變色,說明二氧化碳不能使石蕊變色;實驗設計④中紙花變紅,說明二氧化碳和水反應生成酸性物質;[反思交流](1)分析上述實驗過程可知,實驗探究“無明顯實驗現象時是否發(fā)生化學反應”的核心思路有:設計對比實驗、控制實驗條件、獲取事實證據、邏輯推理判斷等。故選ABCD;(2)氫氧化鈉顯堿性,鹽酸顯酸性;氫氧化鈉和鹽酸反應氯化鈉和水,此過程中放出熱量,可依據以上設計實驗如下:向盛有適量氫氧化鈉溶液的試管中滴加酚酞溶液后分為等體積的兩份,一份加入VmL稀鹽酸,溶液由紅色變無色,另一份加入VmL水溶液仍為紅色,證明兩者發(fā)生了化學反應(合理即可)。18.(2020山東濰坊)納米零價鐵(單質鐵)在環(huán)保領域應用廣泛,以菱鐵礦(主要成分為FeCO3,不考慮雜質)為原料,制備納米零價鐵的反應為:。反應一段時間后,某學習小組對剩余固體的成分進行探究。(提出問題)剩余固體的成分是什么?(做出猜想)剩余固體的成分:猜想一:Fe猜想二:FeCO3猜想三:_____(實驗探究)該學習小組利用下圖裝置,對剩余固體成分進行探究,實驗操作及現象如下?;卮鹣铝袉栴}。(1)裝置C中濃硫酸的作用是________。(2)向裝置A中加入稀硫酸后,A中產生氣泡且溶液變?yōu)闇\綠色,小芳同學判斷猜想一正確,小剛同學認為小芳的判斷不合理,理由是:_______。(3)裝置B中溶液變渾濁,說明________。(4)觀察到裝置D中黑色粉末變紅色,反應的化學方程式是________。(實驗結論)猜想____正確(反思交流)如果將裝置E去掉,_______(填“能”或“不能”)驗證剩余固體中含有Fe,理由是_________?!敬鸢浮浚ㄗ龀霾孪耄〧e、FeCO3(或鐵、碳酸亞鐵)(實驗探究)(1)做干燥劑(或干燥氣體或除去氣體中的水分)(2)FeCO3與稀硫酸反應也能產生氣泡且溶液變?yōu)闇\綠色(或)(3)剩余固體中含有FeCO3(或裝置A中產生了二氧化碳)(4)(實驗結論)三(反思交流)能可以根據裝置D中黑色粉末變紅色來判斷【解析】[做出猜想]碳酸亞鐵完全反應則剩余固體為鐵,碳酸亞鐵沒有反應則剩余固體為碳酸亞鐵,碳酸亞鐵部分反應,則剩余固體為鐵和碳酸亞鐵,故猜想三為:Fe、FeCO3(或鐵、碳酸亞鐵);(1)濃硫酸具有吸水性,在實驗裝置中用做干燥劑(或干燥氣體或除去氣體中的水分);(2)裝置A中可能有剩余的碳酸亞鐵或者鐵和碳酸亞鐵的混合物。碳酸亞鐵與稀硫酸反應生成硫酸亞鐵(淺綠色)、二氧化碳(有氣泡)、水,向裝置A中加入稀硫酸后產生氣泡且溶液變?yōu)闇\綠色并不能說明固體就是鐵,因此小芳的判斷不合理;(3)裝置B中盛放的試劑是澄清石灰水,變渾濁,說明裝置A中產生了二氧化碳,而只有碳酸亞鐵能與稀硫酸反應產生二氧化碳,說明剩余固體中含有FeCO3;(4)裝置D中黑色氧化銅粉末變紅色,說明產生氫氣和氧化銅反應生成銅和水,反應的化學方程式是:;[實驗結論]由(3)(4)問可知剩余固體和稀硫酸反應產生了二氧化碳和氫氣,說明剩余固體中有碳酸亞鐵和鐵,即猜想三正確;[反思交流]將裝置E去掉能驗證剩余固體中含有Fe,這是因為剩余固體中含有鐵就會和稀硫酸反應產生氫氣,氫氣可以和氧化銅(黑色)在加熱條件下反應生成銅(紅色)和水,可以根據裝置D中黑色粉末變紅色來判斷氫氣的生成,進而判斷出鐵的存在。19.(2020湖北荊州)某化學興趣小組在進行酸堿中和反應的實驗時,先向燒杯中加入適量稀鹽酸,并滴加幾滴酚酞溶液,然后用滴管慢慢滴入稀氫氧化鈉溶液,并不斷攪拌,一會兒后停止滴加氫氧化鈉溶液,觀察到燒杯中溶液為無色。同學們對反應后的溶液M的成分進行如下探究:【猜想假設】猜想Ⅰ:氫氧化鈉過量,溶液M呈堿性。猜想Ⅱ:氫氧化鈉與鹽酸恰好完全中和,溶液M呈中性。猜想Ⅲ:______________同學們經過討論后認為猜想Ⅰ不正確,其理由是________________?!緦嶒炋骄俊浚?)為了驗證
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