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文檔簡介
實(shí)驗(yàn)探究02生成物質(zhì)成分的探究\o"標(biāo)簽受損成分的探究"氣體成分的探究1.(2022?惠陽區(qū)二模)(1)東漢王充的《論衡?亂龍篇》中記載:“陽燧(銅鏡)取火于天。五月丙午日中之時(shí),消煉五色石為器,乃能取火”,此過程將太陽能轉(zhuǎn)化為,體現(xiàn)了燃燒應(yīng)滿足的條件是。(2)某化學(xué)研究小組對蠟燭(主要由碳、氫元素組成)燃燒進(jìn)行了如下探究。設(shè)計(jì)圖1所示實(shí)驗(yàn),錐形瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為,請推測靠近三通管(填“上口”或“下口”)的火柴火焰熄滅,理由是。(3)據(jù)媒體報(bào)道某家長帶小孩在下水道井蓋小孔上點(diǎn)燃鞭炮后,投入下水道內(nèi),發(fā)生爆炸。同學(xué)們對此很好奇并要探究某下水道的氣體的成分。【猜想】I.含有可燃性氣體CO;Ⅱ.含有可燃性氣體CH4;Ⅲ.含有可燃性氣體CO和CH4;【收集氣體】用大的可樂塑料瓶裝滿水,打開瓶蓋用繩子吊入下水道中,用鐵鉤將礦泉水瓶倒轉(zhuǎn),使水倒出,將瓶提到井口迅速蓋好瓶蓋備用,該方法是法收集氣體?!具M(jìn)行實(shí)驗(yàn)】步驟實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論①導(dǎo)出瓶中氣體,通過裝有氫氧化鈉溶液的洗氣瓶再通過裝有濃硫酸的洗氣瓶目的是除去二氧化碳等酸性氣體、水蒸氣②將步驟①的氣體導(dǎo)出點(diǎn)燃a.用干燥且冷的燒杯罩在火焰上方b.用內(nèi)壁附有澄清石灰水的燒杯罩在火焰上方a.燒杯內(nèi)壁b.燒杯內(nèi)壁變渾濁a.證明該氣體中一定含有氫元素b.證明該氣體中一定含有元素【作出判斷】根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,甲同學(xué)認(rèn)為猜想Ⅲ正確,而乙同學(xué)認(rèn)為甲的判斷不嚴(yán)謹(jǐn)。因?yàn)檫€有一個(gè)猜想也有相同的現(xiàn)象,如需進(jìn)一步確認(rèn)還應(yīng)檢驗(yàn)的存在?!敬鸢浮浚?)化學(xué)能;溫度達(dá)到可燃物的著火點(diǎn);(2)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;下口;二氧化碳的密度大于空氣;(3)【收集氣體】排水;【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】有小水珠出現(xiàn);碳;【作出判斷】一氧化碳?!窘馕觥拷猓海?)“陽燧(銅鏡)取火于天。五月丙午日中之時(shí),消煉五色石為器,乃能取火”,此過程是利用銅鏡積聚熱量,達(dá)到可燃物的著火點(diǎn),從而使其燃燒,因此是將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,體現(xiàn)了燃燒應(yīng)滿足的條件是溫度達(dá)到可燃物的著火點(diǎn),故答案為:化學(xué)能;溫度達(dá)到可燃物的著火點(diǎn);(2)碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳,化學(xué)方程式為:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;二氧化碳的密度比空氣大,因此靠近三通管下口的火柴火焰熄滅;故答案為:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;下口;二氧化碳的密度大于空氣;(3)【收集氣體】用大的可樂塑料瓶裝滿水,打開瓶蓋用繩子吊入下水道中,用鐵鉤將礦泉水瓶倒轉(zhuǎn),使水倒出,將瓶提到井口迅速蓋好瓶蓋備用,該方法是排水法收集氣體,故答案為:排水;【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】從實(shí)驗(yàn)的流程看出,①導(dǎo)出瓶中氣體,通過裝有氫氧化鈉溶液的洗氣瓶再通過裝有濃硫酸的洗氣瓶,目的是除去二氧化碳等酸性氣體、水蒸氣;②將步驟①的氣體導(dǎo)出點(diǎn)燃,根據(jù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論a、證明該氣體中一定含有氫元素,因此用干燥且冷的燒杯罩在火焰上方,會(huì)觀察到燒杯內(nèi)壁上有水珠;b、用內(nèi)壁附有澄清石灰水的燒杯罩在火焰上方,燒杯內(nèi)壁變渾濁,說明有二氧化碳?xì)怏w生成,根據(jù)質(zhì)量守恒定律,證明該氣體中一定含有碳元素;故答案為:有小水珠出現(xiàn);碳;【作出判斷】根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,甲同學(xué)認(rèn)為猜想Ⅲ正確,而乙同學(xué)認(rèn)為甲的判斷不嚴(yán)謹(jǐn)。因?yàn)椴孪擘蛞灿邢嗤默F(xiàn)象。如需進(jìn)一步確認(rèn)還應(yīng)檢驗(yàn)一氧化碳的存在,故答案為:一氧化碳。2.(2022?二道區(qū)校級二模)在濃硫酸催化作用下,固體草酸(H2C2O4)受熱分解生成水和碳的氧化物,某化學(xué)課外興趣小組對生成物中碳的氧化物的種類進(jìn)行了如下探究?!咎岢鰡栴}】生成物中有哪幾種碳的氧化物?【進(jìn)行猜想】猜想1:只有CO;猜想2:只有CO2;猜想3:同時(shí)含有CO和CO2?!驹O(shè)計(jì)】基于猜想3,興趣小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖裝置:【信息提供】①氫氧化鈉溶液能很好地吸收二氧化碳。②濃硫酸是實(shí)驗(yàn)室里一種常用的干燥劑,能干燥某些氣體?!緦?shí)驗(yàn)探究】(1)實(shí)驗(yàn)過程中觀察到裝置A中澄清石灰水變渾濁,證明有氣體。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(2)如果發(fā)現(xiàn)C中澄清石灰水不變渾濁,E裝置中黑色粉末變成,F(xiàn)中澄清石灰水,證明有CO氣體。(3)裝置的最后那盞酒精燈從滿足燃燒條件上看是。【結(jié)論】通過探究證明:猜想3成立。草酸分解的化學(xué)方程式是。(4)若E裝置變化前后質(zhì)量減輕了1.6g,則分解的草酸的質(zhì)量一定遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于g?!敬鸢浮浚?)二氧化碳;CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;(2)紅色;變渾濁;(3)達(dá)到燃燒所需的最低溫度;結(jié)論:H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O;(4)E裝置變化前后質(zhì)量減輕了1.6g,說明氧化銅還原成銅,減少的質(zhì)量即是氧氣的質(zhì)量,可以根據(jù)化合物元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)求出氧化銅的質(zhì)量,氧化銅的質(zhì)量=1.6g÷=8g;設(shè)草酸分解出的CO的質(zhì)量為x,草酸的質(zhì)量為y,CuO+COCu+CO280288gx解得x=2.8g,H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O9028y2.8g解得y=9g,實(shí)驗(yàn)前需要先通一會(huì)氣體,故分解的草酸要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于9g?!窘馕觥拷猓海?)實(shí)驗(yàn)過程中觀察到裝置A中澄清石灰水變渾濁,證明有二氧化碳?xì)怏w,是因?yàn)槎趸己蜌溲趸}反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;故答案為:二氧化碳;CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;(2)如果發(fā)現(xiàn)C中澄清石灰水不變渾濁,說明二氧化碳被氫氧化鈉溶液完全吸收,E裝置中黑色粉末變成紅色,F(xiàn)中澄清石灰水變渾濁,是因?yàn)榧訜釛l件下,氧化銅和一氧化碳反應(yīng)生成銅和二氧化碳,證明有CO氣體;故答案為:紅色;變渾濁;(3)裝置的最后那盞酒精燈的作用是把一氧化碳轉(zhuǎn)化成二氧化碳,從滿足燃燒條件上看是讓CO達(dá)到燃燒所需的最低溫度,燃燒生成CO2;故答案為:達(dá)到燃燒所需的最低溫度;結(jié)論:猜想3成立,說明草酸在濃硫酸催化作用和加熱的條件下生成水、一氧化碳和二氧化碳,故化學(xué)反應(yīng)方程式為:H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O;故答案為:H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O;(4)E裝置變化前后質(zhì)量減輕了1.6g,說明氧化銅還原成銅,減少的質(zhì)量即是氧氣的質(zhì)量,可以根據(jù)化合物元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)求出氧化銅的質(zhì)量,氧化銅的質(zhì)量=1.6g÷=8g;設(shè)草酸分解出的CO的質(zhì)量為x,草酸的質(zhì)量為y,CuO+COCu+CO280288gx解得x=2.8g,H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O9028y2.8g解得y=9g,實(shí)驗(yàn)前需要先通一會(huì)氣體,故分解的草酸要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于9g。3.(2022?東坡區(qū)模擬)2022年1月30日,東坡區(qū)人民政府再次倡導(dǎo)春節(jié)期間禁止燃放煙花爆竹,提倡“綠色”過年。某化學(xué)興趣小組的同學(xué)針對煙花展開了如下探究:探究一:了解煙花顏色的原理【查閱資料】煙花是在火藥(主要成分為硫磺、炭粉、硝酸鉀等)中按一定配比加入鎂、鋁、銻等金屬粉末和鍶、鋇、鈉等金屬化合物制成的。由于不同的金屬和金屬離子在燃燒時(shí)會(huì)呈現(xiàn)出不同的顏色,所以煙花在空中爆炸時(shí),便會(huì)放出五彩繽紛的火花。所含金屬元素鈉鉀鈣銅鋇呈現(xiàn)顏色黃淺紫磚紅綠黃綠【交流討論】若在煙花燃放時(shí)呈現(xiàn)色的火焰,則可能是加入了硝酸銅。探究二:探究燃放煙花爆竹對空氣的污染【提出問題】煙花爆竹燃燒后生成了哪些氣體?【查閱資料】①煙花爆竹的主要成分黑火藥中含木炭粉、硝酸鉀、硫磺,有的還含氯酸鉀。②SO2不但能使澄清石灰水變渾濁,而且能使紫紅色的酸性高錳酸鉀溶液和品紅溶液褪色,酸性高錳酸鉀溶液常用于吸收SO2?!咀鞒霾孪搿啃∶鞑孪胧?;小紅猜想是SO2;小玥猜想是SO2和CO2?!緦?shí)驗(yàn)探究】興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置(假設(shè)實(shí)驗(yàn)中每步反應(yīng)均完全進(jìn)行),并對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論進(jìn)行下列推測:實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論推測①裝置A、B中溶液不褪色,裝置C中澄清石灰水變渾濁小明猜想正確推測②小紅猜想正確推測③小玥猜想正確【反思評價(jià)】(1)若小玥的猜想正確,則裝置C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(2)A、C裝置的順序能否交換并說明理由。【知識拓展】我們將有元素化合價(jià)發(fā)生變化的反應(yīng)叫做氧化還原反應(yīng),反應(yīng)中化合價(jià)升高的物質(zhì)叫做還原劑,化合價(jià)降低的物質(zhì)叫氧化劑。黑火藥爆炸就是發(fā)生了氧化還原反應(yīng),其反應(yīng)方程式為:S+3C+2KNO3K2S+3CO2↑+N2↑。則在該反應(yīng)中的氧化劑是(填化學(xué)式)。【答案】【交流討論】綠?!咀鞒霾孪搿緾O2?!緦?shí)驗(yàn)探究】推測②:A中溶液褪色,B中不褪色,C中石灰水不變渾濁;推測③:A中溶液褪色,B中不褪色,C中石灰水變渾濁;【反思評價(jià)】(1)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;(2)不能,因?yàn)镾O2也能使石灰水變渾濁,交換后無法驗(yàn)證生成氣體中是否含有CO2;【知識拓展】S和KNO3?!窘馕觥拷猓骸窘涣饔懻摗扛鶕?jù)題中信息可知,如果加入了硝酸銅,在煙花燃放時(shí)呈現(xiàn)了綠色的火焰,是因?yàn)槿紵龝r(shí)銅離子會(huì)呈現(xiàn)出綠色。故答案為:綠?!咀鞒霾孪搿扛鶕?jù)煙花爆竹的主要成分及已有猜想推測,小明的猜想是CO2。故答案為:CO2?!緦?shí)驗(yàn)探究】推測②:根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論小紅猜想正確,可知煙花爆竹燃燒后生成了SO2,沒有CO2,裝置A的作用檢驗(yàn)并除去了SO2,裝置B的作用檢驗(yàn)二氧化硫是否除盡,裝置C的作用是檢驗(yàn)CO2,所以實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為:A中溶液褪色,B中不褪色,C中石灰水不變渾濁,故答案為:A中溶液褪色,B中不褪色,C中石灰水不變渾濁;推測③:根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論小玥猜想正確,可知煙花爆竹燃燒后生成了SO2和CO2,裝置A的作用檢驗(yàn)并除去了SO2,裝置B的作用檢驗(yàn)二氧化硫是否除盡,裝置C的作用是檢驗(yàn)CO2,所以實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為:A中溶液褪色,B中不褪色,C中石灰水變渾濁。故答案為:A中溶液褪色,B中不褪色,C中石灰水變渾濁;【反思評價(jià)】(1)因?yàn)檠b置A檢驗(yàn)并除去了SO2,所以裝置C中石灰水變濁是氫氧化鈣和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水的原因,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O,故答案為:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;(2)因?yàn)檠b置A的作用檢驗(yàn)并除去了SO2,裝置C的作用是檢驗(yàn)CO2,又因SO2也能使澄清石灰水變渾濁,所以如果A、C裝置的順序交換,無法說明使C中石灰水變化渾濁的是二氧化硫還是二氧化碳,將無法驗(yàn)證生成氣體中是否含有CO2,故A、C裝置的順序不能交換,故答案為:不能,因?yàn)镾O2也能使石灰水變渾濁,交換后無法驗(yàn)證生成氣體中是否含有CO2;【知識拓展】反應(yīng)中化合價(jià)升高的物質(zhì)叫做還原劑,化合價(jià)降低的物質(zhì)叫氧化劑,反應(yīng)前S、C、K、N、O的化合價(jià)分別為0、0、+1、+5、﹣2,反應(yīng)后S、C、K、N、O的化合價(jià)分別為﹣2、+4、+1、0、﹣2,所以化合價(jià)降低的有硫元素和氮元素,即S和KNO3的化合價(jià)降低了,故該反應(yīng)中的氧化劑是S和KNO3,故答案為:S和KNO3。4.(2022?肇源縣二模)某小組對教材木炭還原氧化銅實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。(1)實(shí)驗(yàn)一:改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示,先加熱炭粉,一段時(shí)間后將酒精燈移至CuO處加熱,酒精燈上加網(wǎng)罩的目的是;請寫出將酒精燈移至CuO處加熱發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。(2)實(shí)驗(yàn)二:為探究木炭與氧化銅反應(yīng)的氣體產(chǎn)物有哪些,該小組同學(xué)展開如下探究?!静孪爰僭O(shè)】猜想1:CO2;猜想2:CO;猜想3:CO2和CO;【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】小組同學(xué)按如圖2裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過程中不斷向裝置內(nèi)通入氮?dú)獾哪康氖牵挥^察到B處石灰水變渾濁,則有生成,B2處觀察到現(xiàn)象,則有CO生成。(3)實(shí)驗(yàn)三:數(shù)字傳感器探究木炭與氧化銅反應(yīng)的氣體產(chǎn)物實(shí)驗(yàn)小組將C和CuO粉末按照不同的質(zhì)量比置于充滿氦氣的密閉容器內(nèi)反應(yīng),并用CO2和CO傳感器測得各氣體的量隨時(shí)間的變化曲線如圖3所示:①從環(huán)保角度考慮,該實(shí)驗(yàn)中CuO與C的最佳質(zhì)量比為。②根據(jù)理論計(jì)算,CuO與C反應(yīng)既有CO2生成,也有CO生成,則參加反應(yīng)的CuO與C的質(zhì)量比n的范圍是?!敬鸢浮浚?)集中火焰,提高溫度;CO+CuO2Cu+CO2;(2)【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】排盡裝置內(nèi)的空氣,防干擾;二氧化碳(或CO2);粉末由黑色變紅色;(3)①40:3;②<n<;【解析】解:(1)碳與二氧化碳的反應(yīng)條件是高溫,酒精燈火焰溫度500度左右,酒精燈上加網(wǎng)罩的目的集中火焰,提高溫度;碳與二氧化碳在高溫條件下反應(yīng)生成一氧化碳,一氧化碳在加熱的條件下還原氧化銅生成銅和二氧化碳,化學(xué)方程式為:CO+CuO2Cu+CO2;故答案為:集中火焰,提高溫度;CO+CuO2Cu+CO2;(2)【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】木炭除了會(huì)還原氧化銅外還有可能和空氣中的氧氣反應(yīng),故通氮?dú)獾哪康氖桥疟M裝置內(nèi)的空氣,防干擾;石灰水變渾濁,說明由二氧化碳生成;結(jié)論是有CO生成,所以現(xiàn)象是描述一氧化碳還原氧化銅的現(xiàn)象,粉末由黑色變紅色;故答案為:排盡裝置內(nèi)的空氣,防干擾;二氧化碳(或CO2);粉末由黑色變紅色;(3)①從環(huán)保角度考慮,要少產(chǎn)生一氧化碳,由圖象看出,實(shí)驗(yàn)中CuO與C的最佳質(zhì)量比為40:3;故答案為:40:3;②采用極值轉(zhuǎn)換法,全部生成二氧化碳或全部生成一氧化碳C+2CuO2Cu+CO2↑C+CuOCu+CO↑121601280故參加反應(yīng)的CuO與C的質(zhì)量比n的范圍是<n<,即:<n<故答案為:<n<;5.(2022?寧波模擬)小金在學(xué)習(xí)甲烷的性質(zhì)時(shí),發(fā)現(xiàn)甲烷與氫氣在性質(zhì)上有許多相似之處,如密度比空氣小,難溶于水,具有可燃性等。氫氣具有還原性,那么甲烷是否也具有還原性呢?【建立假設(shè)】小金猜測甲烷有還原性,并對甲烷還原氧化銅的產(chǎn)物提出了下列假設(shè):假設(shè)1:Cu、CO2、H2O;假設(shè)2:Cu、CO、H2O;假設(shè)3:Cu、CO、CO2、H2O【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】為了確定產(chǎn)物,小金設(shè)計(jì)了如下裝置:已知裝置B、C、D、E中分別盛有濃硫酸、無水硫酸銅、堿石灰、澄清石灰水①分別稱量裝置A、B、D的質(zhì)量;②持續(xù)通入CH4;③加熱裝置A,使其充分反應(yīng);④停止加熱,繼續(xù)通入CH4至冷卻到室溫;⑤再次分別稱量裝置A、B、D的質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)過程中通入甲烷的作用各不相同,停止加熱后繼續(xù)通入甲烷的作用是。老師提醒小金該實(shí)驗(yàn)還缺少裝置,存在安全隱患,小金隨即修改實(shí)驗(yàn)方案?!具M(jìn)行實(shí)驗(yàn)】小金按照正確的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并記錄了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。①裝置A中的黑色粉末變紅;裝置C中白色粉末不變色;裝置E中石灰水不變渾濁。②稱量數(shù)據(jù)如表所示:A中玻璃管(含藥品)質(zhì)量裝置B的質(zhì)量裝置D的質(zhì)量反應(yīng)前150.0g156.6g256.8g反應(yīng)后146.8g158.4g259.0g【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】甲烷(選填“具有”或“不具有”)還原性,CH4與CuO充分反應(yīng)后的產(chǎn)物是?!敬鸢浮俊驹O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】避免溫度降低,內(nèi)部壓強(qiáng)減小后,防止發(fā)生倒吸;尾氣處理?!緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】具有;Cu、H2O、CO2?!窘馕觥拷猓骸驹O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】反應(yīng)后若直接停止加熱,內(nèi)部溫度降低,造成壓強(qiáng)減小,外界大氣壓會(huì)將液體時(shí)間壓入導(dǎo)管,造成倒吸,而持續(xù)通入甲烷,可以避免該現(xiàn)象發(fā)生;實(shí)驗(yàn)過程可能產(chǎn)生一氧化碳、還有未反應(yīng)的甲烷,都屬于易燃易爆氣體,不能直接排空,需要增加尾氣處理裝置;故答案為:避免溫度降低,內(nèi)部壓強(qiáng)減小后,防止發(fā)生倒吸;尾氣處理?!緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】有紅色固體產(chǎn)生,說明氧化銅被還原生成了銅,因此說明甲烷具有還原性;A減小的質(zhì)量為氧化銅中氧元素質(zhì)量,所以此時(shí)氧化銅中氧元素質(zhì)量=150.0g﹣146.8g=3.2g,B中增加質(zhì)量為水的質(zhì)量,D中增加質(zhì)量為二氧化碳質(zhì)量,而這兩種物質(zhì)中氧元素都來自于氧化銅中的氧元素,所以反應(yīng)后氧元素質(zhì)量=(158.4g﹣156.6g)×+(259.0g﹣256.8g)×100%=3.2g,與反應(yīng)前氧元素質(zhì)量相等,所以反應(yīng)后氣體只有水蒸氣和二氧化碳,所以反應(yīng)后產(chǎn)物為銅、水和二氧化碳;故答案為:具有;Cu、H2O、CO2。二、\o"混合物中各成分的探究"溶液成分的探究6.(2023?任城區(qū)校級一模)實(shí)驗(yàn)—:水煤氣是將水蒸氣通過灼熱的焦炭而生成的氣體,主要成分是一氧化碳、氫氣及少量的二氧化碳和水蒸氣。某課題組同學(xué)為驗(yàn)證水煤氣的成分,做了以下準(zhǔn)備:(一)資料收集:①H2+CuOCu+H2O②CO+CuOCu+CO2③無水硫酸銅遇水由白色變?yōu)樗{(lán)色(二)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置:請分析上面信息后回答:(1)你認(rèn)為驗(yàn)證水煤氣中各成分的順序依次是。(2)設(shè)計(jì)裝置C的目的是。(3)實(shí)驗(yàn)中兩次用到裝置A,其目的分別是。(4)做乙圖所示實(shí)驗(yàn)時(shí),看到的現(xiàn)象是,有同學(xué)認(rèn)為該現(xiàn)象不足以證明二氧化碳與氫氧化鈉發(fā)生了反應(yīng),他提出:可以向混合后的溶液中加入,若產(chǎn)生明顯現(xiàn)象,即可證明二氧化碳與氫氧化鈉確實(shí)發(fā)生了反應(yīng)。(5)從微觀角度分析,甲、乙、丙三個(gè)實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)(填實(shí)驗(yàn)序號)中的OH﹣沒有真正參與反應(yīng)。將甲、乙、丙中的無色溶液均倒入潔凈的廢液缸,發(fā)現(xiàn)廢液明顯變渾濁且呈紅色,同學(xué)們很好奇,于是接著進(jìn)行了下面的拓展學(xué)習(xí)與探究?!咎岢鰡栴}】使廢液變成紅色的物質(zhì)是什么?【做出猜想】(6)猜想一:只有Na2CO3猜想二:只有NaOH猜想三:NaOH和Na2CO3猜想四:你認(rèn)為以上猜想中,不合理的是哪個(gè)并說明理由。【查閱資料】CaCl2溶液呈中性?!驹O(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】(7)靜置一段時(shí)間后,取少量廢液缸中的上層紅色清液于試管中,加入過量CaCl2溶液,觀察現(xiàn)象。①有白色沉淀生成,上層清液仍為紅色,由此證明了猜想成立。②若無沉淀生成,溶液呈紅色,由此證明猜想二成立。【實(shí)驗(yàn)反思】(8)同學(xué)們認(rèn)為上述實(shí)驗(yàn)②的結(jié)論不嚴(yán)密,原因是?!敬鸢浮浚?)H2O、CO2、H2和CO。(2)除去水煤氣中的二氧化碳。(3)第一次使用裝置A目的是驗(yàn)證水煤氣中水蒸氣的存在、第二次使用裝置A目的是檢驗(yàn)水煤氣中是否含有氫氣。(4)氣球體積變大。氯化鈣溶液(5)丙【做出猜想】(6)NaOH和Ca(OH)2一,因?yàn)榉磻?yīng)生成了氫氧化鈉,氫氧化鈉顯堿性能使酚酞變紅。①三?!緦?shí)驗(yàn)反思】(8)NaOH和Ca(OH)2中加入過量CaCl2溶液,也出現(xiàn)無沉淀生成,溶液呈紅色?!窘馕觥拷猓海?)水能使白色硫酸銅變藍(lán),先通過無水硫酸銅是檢驗(yàn)是否含有水的;二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁,再通過石灰水是檢驗(yàn)是否含有二氧化碳的;再通過氫氧化鈉是除去原來的二氧化碳?xì)怏w,通過濃硫酸是除去原來的水蒸氣,通過氧化銅是檢驗(yàn)是否含有還原性氣體,再通過無水硫酸銅,是看是否有水生成,因?yàn)闅錃膺€原氧化銅生成銅和水,所以是為了檢驗(yàn)是否有氫氣的;最后通過澄清石灰水是看有沒有二氧化碳生成,由于一氧化碳還原氧化銅生成銅和二氧化碳,所以是為了檢驗(yàn)是否含有一氧化碳,驗(yàn)證水煤氣中各成分的順序依次是H2O、CO2、H2、CO;(2)氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水,所以氫氧化鈉的目的是吸收二氧化碳,排除對一氧化碳檢驗(yàn)的干擾;(3)前面的裝置A是為了檢驗(yàn)是否有水生成,后面的裝置A是為了檢驗(yàn)是否有水生成,從而確定是否有氫氣存在;(4)二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈉和水,集氣瓶中二氧化碳被消耗,壓強(qiáng)變小,小氣球的體積變大,做乙圖所示實(shí)驗(yàn)時(shí),看到的現(xiàn)象是小氣球體積變大,有同學(xué)認(rèn)為該現(xiàn)象不足以證明二氧化碳與氫氧化鈉發(fā)生了反應(yīng),他提出:可以向混合后的溶液中加入氯化鈣溶液,若溶液變渾濁,說明氫氧化鈉與二氧化碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng);(5)從微觀角度分析,甲、乙、丙三個(gè)實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)丙中的OH﹣沒有真正參與反應(yīng),因?yàn)橄←}酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉和水,氫氧根參與反應(yīng),二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈉和水,氫氧根參與反應(yīng),碳酸鈉和氫氧化鈣溶液反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉,氫氧根沒有參與反應(yīng);(6)猜想一:只有Na2CO3猜想二:只有NaOH猜想三:NaOH和Na2CO3猜想四:NaOH和Ca(OH)2你認(rèn)為以上猜想中,不合理的是哪個(gè)并說明理由猜想一,因?yàn)閷⒓?、乙、丙中的無色溶液均倒入潔凈的廢液缸,發(fā)現(xiàn)廢液明顯變渾濁可知:丙中剩余氫氧化鈣與一中的碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉,氫氧化鈉能使酚酞溶液變紅,所以猜想一不合理;(7)靜置一段時(shí)間后,取少量廢液缸中的上層紅色清液于試管中,加入過量CaCl2溶液,觀察現(xiàn)象。①有白色沉淀生成,上層清液仍為紅色,由此證明了猜想三成立,碳酸鈉與氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣和氯化鈉,取少量廢液缸中的上層紅色清液于試管中,加入過量CaCl2溶液,有白色沉淀生成。說明含有碳酸鈉;靜置后,發(fā)現(xiàn)試管中的上層清液仍為紅色,說明溶液呈堿性,說明含有氫氧化鈉,由此證明了猜想;②若無沉淀生成,溶液呈紅色,由此證明猜想二成立;(8)同學(xué)們認(rèn)為上述實(shí)驗(yàn)②的結(jié)論不嚴(yán)密,原因是NaOH和Ca(OH)2溶液都顯堿性,加入過量CaCl2溶液,也出現(xiàn)無沉淀生成,溶液呈紅色,此時(shí)猜想四也成立。(1)H2O、CO2、H2和CO;(2)除去水煤氣中的二氧化碳;(3)第一次使用裝置A目的是驗(yàn)證水煤氣中水蒸氣的存在;第二次使用裝置A目的是檢驗(yàn)水煤氣中是否含有氫氣;(4)氣球體積變大;氯化鈣溶液;(5)丙;(6)NaOH和Ca(OH)2;一,因?yàn)榉磻?yīng)生成了氫氧化鈉,氫氧化鈉顯堿性能使酚酞變紅;(7)三;(8)NaOH和Ca(OH)2中加入過量CaCl2溶液,也出現(xiàn)無沉淀生成,溶液呈紅色。7.(2022?蓬江區(qū)校級二模)某化學(xué)興趣小組為探究氫氧化鈉的化學(xué)性質(zhì),取三支裝有適量氫氧化鈉溶液的試管,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):試管編號123加入試劑先加入無色酚酞溶液,再加入稀鹽酸通入二氧化碳?xì)怏w加入氯化鐵溶液實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象溶液先變?yōu)樯?,后變?yōu)闊o色無明顯現(xiàn)象有產(chǎn)生試管3中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為?!緦?shí)驗(yàn)探究1】化學(xué)興趣小組的同學(xué)對試管1中反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)進(jìn)一步探究。【提出問題】反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)(除酚酞外)是什么?【作出猜想】猜想一:NaCl;猜想二:;猜想三:NaCl、NaOH。小剛同學(xué)認(rèn)為猜想三一定錯(cuò)誤,原因是。【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】為了驗(yàn)證其他猜想,小剛同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論取少量反應(yīng)后溶液于試管中,加入碳酸鈉溶液有氣泡產(chǎn)生猜想成立【反思與拓展】根據(jù)所學(xué)知識,下列物質(zhì)中的(填序號)也能驗(yàn)證上述猜想是否正確。A.無色酚酞溶液B.氫氧化銅C.氧化鐵【實(shí)驗(yàn)探究2】為驗(yàn)證試管2中是否發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),興趣小組同學(xué)將CO2持續(xù)通入到一定量的NaOH溶液中,用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)技術(shù)測得反應(yīng)過程中溶液的pH和溫度隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。已知:本實(shí)驗(yàn)條件下,Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH分別約為11.0和8.5,圖1中B點(diǎn)溶液中的溶質(zhì)是,圖2中EF段溫度變化的原因是。【反思感悟】對于現(xiàn)象不明顯的化學(xué)反應(yīng),可以通過現(xiàn)代化技術(shù)手段進(jìn)行數(shù)據(jù)測定,實(shí)現(xiàn)反應(yīng)過程的“可視化”?!敬鸢浮考t;紅褐色沉淀;FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl;[作出猜想]:NaCl、HCl;溶液最終為無色,說明溶液中一定沒有NaOH;[進(jìn)行實(shí)驗(yàn)]:二;[反思與拓展]:BC。[實(shí)驗(yàn)探究2]:Na2CO3;CO2與NaOH溶液反應(yīng)放熱。【解析】解:氫氧化鈉溶液呈堿性,能使無色的酚酞溶液變紅。氫氧化鈉與氯化鐵反應(yīng)會(huì)生成紅褐色的氫氧化鐵沉淀,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl,故答案為:紅;紅褐色沉淀;FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl;[作出猜想]向氫氧化鈉溶液中加入鹽酸,可能有三種情況:鹽酸過量、氫氧化鈉過量或恰好完全反應(yīng),故猜想二是:NaCl、HCl,但根據(jù)試管1中的現(xiàn)象:溶液最后變?yōu)闊o色,說明反應(yīng)結(jié)束后溶液呈中性或酸性,無色酚酞溶液在中性或酸性溶液中不變色,即說明溶液中一定不含氫氧化鈉,猜想三一定錯(cuò)誤,故答案為:NaCl、HCl;溶液最終為無色,說明溶液中一定沒有NaOH;[進(jìn)行實(shí)驗(yàn)]向溶液中加入碳酸鈉溶液中,觀察到有氣泡產(chǎn)生,說明溶液中一定含有鹽酸,鹽酸與碳酸鈉反應(yīng)生成了二氧化碳?xì)怏w,證明猜想二成立,故答案為:二;[反思與拓展]若溶液中含有鹽酸,則加入氫氧化銅和氧化鐵固體時(shí),由于兩物質(zhì)均會(huì)與鹽酸反應(yīng),固體會(huì)溶解,無色酚酞溶液在酸性和中性時(shí)都是無色的,銅不與鹽酸反應(yīng),故答案為:BC。[實(shí)驗(yàn)探究2]已知Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH分別約為11.0和8.5。圖1中B點(diǎn)溶液中的pH是11,故該點(diǎn)對應(yīng)溶液中的溶質(zhì)是碳酸鈉。圖2中EF段溫度升高是因?yàn)槎趸寂c氫氧化鈉溶液反應(yīng)過程中會(huì)放出熱量,故答案為:Na2CO3;CO2與NaOH溶液反應(yīng)放熱。8.(2022?鎮(zhèn)江模擬)興趣小組同學(xué)將CaO投入一定量的Na2CO3溶液中,攪拌、過濾、洗滌、干燥后得到固體A和溶液B,并對固體A和溶液B進(jìn)行探究。上述實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的反應(yīng)有:①CaO+H2O=Ca(OH)2;②(寫化學(xué)方程式)。Ⅰ.固體A成分的探究:【猜想】①固體A中只有CaCO3;②固體A中含有CaCO3和Ca(OH)2;含有Ca(OH)2的理由是。【實(shí)驗(yàn)1】取固體A于試管中加一定量的水,振蕩、靜置,向上層清液中滴加無色酚酞溶液,(填實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象),猜想②不成立。Ⅱ.溶液B的成分探究:【猜想】①溶液B中的溶質(zhì)是NaOH;②溶液B中的溶質(zhì)是;③溶液B中的溶質(zhì)是NaOH和Na2CO3?!緦?shí)驗(yàn)2】取少量溶液B于試管中,滴加溶液,產(chǎn)生白色沉淀,證明猜想③正確?!緫?yīng)用】資料:Ca與H2O反應(yīng)生成Ca(OH)2和H2①Ca與一定量的Na2CO3溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式。②取CaO和Ca的混合物1.0g,加入到足量的Na2CO3溶液中,充分反應(yīng)后,過濾、洗滌、干燥。稱得CaCO3質(zhì)量為2.4g,則該混合物中CaO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為%?!敬鸢浮緾a(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH;Ⅰ.猜想:氫氧化鈣微溶于水;實(shí)驗(yàn)1:無明顯現(xiàn)象;Ⅱ.猜想:NaOH和Ca(OH)2;實(shí)驗(yàn)2:氯化鋇溶液等;應(yīng)用:①Ca+2H2O+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH+H2↑。②14。【解析】解:碳酸鈉可以和生成的氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉,化學(xué)方程式為Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH,故答案為:Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH;Ⅰ.猜想:②因?yàn)闅溲趸}微溶于水,如剩余氫氧化鈣較多則無法全部溶解,所以固體A中可能有氫氧化鈣,故答案為:氫氧化鈣微溶于水;實(shí)驗(yàn)1:猜想②不成立,則只含有碳酸鈣,碳酸鈣難溶于水,則相當(dāng)于向水中滴加酚酞溶液,所以現(xiàn)象是無明顯現(xiàn)象,故答案為:無明顯現(xiàn)象;Ⅱ.猜想:氫氧化鈣和碳酸鈉反應(yīng)生成氫氧化鈉,可能有氫氧化鈣或碳酸鈉剩余,所以猜想②溶液B中的溶質(zhì)是NaOH和Ca(OH)2,故答案為:NaOH和Ca(OH)2;實(shí)驗(yàn)2:證明猜想③正確,則含有碳酸鈉,碳酸鈉和氯化鈣、氯化鋇等反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生白色沉淀,考慮加入氯化鈣可能形成微溶于水的氫氧化鈣,所以加入氯化鋇等可溶性鋇鹽溶液,故答案為:氯化鋇溶液等;應(yīng)用:①鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣和氫氣,氫氧化鈣可以和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉,所以鈣和碳酸鈉、水反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀、氫氧化鈉和氫氣,化學(xué)方程式為:Ca+2H2O+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH+H2↑。②質(zhì)量守恒定律,化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變,2.4gCaCO3中鈣元素的質(zhì)量為2.4g×=0.96g,所以混合物中含有氧元素的質(zhì)量為1g﹣0.96g=0.04g,則有氧化鈣的質(zhì)量為0.04g=0.14g,所以該混合物中CaO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為,故答案為:14。9.(2022?安寧市二模)某校化學(xué)興趣小組將銅塊加入到盛稀H2SO4溶液的試管中,銅塊不溶解,不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。再向此試管中加入KNO3溶液,發(fā)現(xiàn)銅塊逐漸溶解,有無色氣體產(chǎn)生,該氣體與空氣接觸后變成紅棕色的氣體,最后銅塊完全溶解,變成藍(lán)色溶液。【提出問題】(1)銅塊與什么物質(zhì)發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生的氣體是氫氣嗎?小軍同學(xué)認(rèn)為產(chǎn)生的氣體一定不是氫氣,你認(rèn)為他作出此判斷的合理理由是。(2)稀H2SO4溶液加入KNO3溶液后,溶液中存在四種離子和種分子,請寫出分子的化學(xué)式。(3)四種離子可能組合形成的化合物有四種,分別是H2SO4,KNO3,HNO3,請寫出第四種化合物的化學(xué)式?!静殚嗁Y料】他們通過查閱資料知道:NO是一種無色氣體,與空氣接觸后生成紅棕色的NO2氣體?!咎岢霾孪搿坎孪胍唬恒~塊與KNO3溶液發(fā)生了化學(xué)反應(yīng);猜想二:銅塊與K2SO4溶液發(fā)生了化學(xué)反應(yīng);猜想三:銅塊與溶液發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)?!驹O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋或結(jié)論①將銅塊加入到KNO3溶液中。銅塊不溶解說明猜想一是錯(cuò)誤的②將銅塊加入到溶液中銅塊不溶解說明猜想二是錯(cuò)誤的③將銅塊加入到稀HNO3溶液中銅塊溶解,有無色氣體產(chǎn)生,該氣體與空氣接觸后變成紅棕色的氣體,溶液變成藍(lán)色說明猜想三是正確的【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】猜想三成立。已知銅與稀HNO3反應(yīng),反應(yīng)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為3:8,生成物的三種化合物中有一種是硝酸鹽,請寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式?!敬鸢浮刻岢鰡栴}:(1)氫氣與空氣接觸后不會(huì)產(chǎn)生紅棕色氣體;(2)一;H2O;(3)K2SO4;提出猜想:硝酸;設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。【解析】解:提出問題:(1)產(chǎn)生的氣體一定不是H2,因?yàn)闅錃馀c空氣接觸后不會(huì)產(chǎn)生紅棕色的氣體;故答案為:氫氣與空氣接觸后不會(huì)產(chǎn)生紅棕色氣體;(2)稀H2SO4溶液加入KNO3溶液后,溶液中存在四種離子和一種分子,該分子是H2O,故答案為:一;H2O;(3)H2SO4溶液解離出H+和SO42﹣,KNO3溶液解離出K+、NO3﹣;四種離子可能隨機(jī)組合形成的化合物有四種,分別是H2SO4,KNO3,HNO3,K2SO4,故答案為:K2SO4;提出猜想:由于銅塊與硫酸不反應(yīng),根據(jù)其他猜想,可推出猜想三:Cu塊與硝酸溶液發(fā)生了化學(xué)反應(yīng);故答案為:硝酸;設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):②將Cu塊加入到K2SO4溶液中,銅塊不溶解,說明猜想二是錯(cuò)誤的;故答案為:K2SO4;實(shí)驗(yàn)結(jié)論:由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可得,該反應(yīng)有NO產(chǎn)生,根據(jù)質(zhì)量守恒定律,化學(xué)反應(yīng)前后,原子的種類和數(shù)目不變,該反應(yīng)還有水產(chǎn)生,銅與稀HNO3反應(yīng),反應(yīng)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為3:8,生成物的三種化合物中有一種是硝酸鹽,該硝酸鹽為硫酸銅,故該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;故答案為:3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。10.(2022?亭湖區(qū)校級二模)化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探究的重要手段。(1)我國古代人民積累了許多對物質(zhì)變化的認(rèn)識。早在戰(zhàn)國時(shí)期,《周禮?考工記》中載有“涑帛”的方法,即利用“灰”(草木灰,主要成分為K2CO3)和“蜃”(貝殼灰,主要成分為CaO)混合加水所得溶液來洗滌絲帛時(shí),會(huì)與絲表面附著的絲膠蛋白發(fā)生反應(yīng),生成物可用水沖去,從而可把絲洗得干脆亮麗。化學(xué)小組對“混合加水所得溶液”的成分進(jìn)行了探究?!緦?shí)驗(yàn)過程】如圖1所示【反應(yīng)原理】如圖1所示,步驟I的反應(yīng)會(huì)(“放出”或“吸收”)熱量,步驟Ⅱ的化學(xué)方程式為?!咎岢鰡栴}】小組同學(xué)將燒杯丙中混合物過濾后得到澄清溶液,所得溶液中含哪溶質(zhì)?【作出猜想】猜想Ⅰ:含有KOH;猜想Ⅱ:含有KOH、K2CO3;猜想Ⅲ:含有KOH和Ca(OH)2;猜想Ⅳ:含有KOH、Ca(OH)2和K2CO3。無需實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證分析就可知道猜想Ⅳ(填序號)肯定錯(cuò)誤,理由?!静殚嗁Y料】K2CO3溶液顯堿性?!緦?shí)驗(yàn)驗(yàn)證】實(shí)驗(yàn)步驟現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論取過濾后的溶液各少許,分裝在兩支試管里(1)甲同學(xué):向第一支試管里滴加足量稀鹽酸無明顯現(xiàn)象甲同學(xué)認(rèn)為猜想Ⅱ錯(cuò)誤(2)乙同學(xué):向第二支試管里通入二氧化碳?xì)怏w乙同學(xué)認(rèn)為猜想Ⅲ正確【討論交流】有同學(xué)提出他可以選用其他試劑,也能證明猜想Ⅲ正確。你認(rèn)為他選擇的試劑是。A.K2CO3B.CaCO3C.稀硫酸D.Na2CO3【定量分析】取上述溶液100g(含KOH、Ca(OH)2的混合溶液)于燒杯中,向混合液中緩慢通入CO2氣體(氣體的溶解忽略不計(jì)),生成沉淀的質(zhì)量與通入CO2氣體的質(zhì)量關(guān)系如圖2所示,請根據(jù)信息回答問題:已知:2KOH+CO2=K2CO3+H2O,K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3,CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2【注:Ca(HCO3)2易溶于水,20℃時(shí),溶解度為16.6g】①在此實(shí)驗(yàn)中,圖像A點(diǎn)時(shí)容器內(nèi)物質(zhì)為。其質(zhì)量m為g。②原溶液中Ca(OH)2溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為?!就卣寡由臁繉Ⅴr鴨蛋浸入草木灰與石灰乳的混合物中,一段時(shí)間后就制得了皮蛋。食用皮蛋時(shí)口感發(fā)澀源于其中含有的堿性物質(zhì),可以加入適量廚房里的使其口味更佳?!敬鸢浮俊痉磻?yīng)原理】放出;K2CO3+Ca(OH)2═CaCO3↓+2KOH;【作出猜想】Ⅳ;碳酸鉀和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鉀,不能共存;【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】澄清石灰水變渾濁;【交流談?wù)摗緼D;【定量分析】①碳酸鈣、氫氧化鉀;0.1g;②0.074%;【拓展延伸】食醋?!窘馕觥拷猓骸痉磻?yīng)原理】步驟Ⅰ中,氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣,放出熱量,步驟Ⅱ中,碳酸鉀和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鉀,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:K2CO3+Ca(OH)2═CaCO3↓+2KOH;故答案為:放出;K2CO3+Ca(OH)2═CaCO3↓+2KOH;【作出猜想】碳酸鉀和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鉀,不能共存,故猜想Ⅳ錯(cuò)誤;故答案為:Ⅳ;碳酸鉀和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鉀,不能共存;【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】乙同學(xué)認(rèn)為猜想Ⅲ正確,則含有氫氧化鈣,二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁,因此向第二支試管里通入二氧化碳?xì)怏w,會(huì)觀察到澄清石灰水變渾濁;故答案為:澄清石灰水變渾濁;【交流談?wù)摗刻妓岣x子與鈣離子可以結(jié)合成白色碳酸鈣沉淀,因此可以選用碳酸鈉和碳酸鉀,也能證明猜想Ⅲ正確;故選:AD;【定量分析】①根據(jù)Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O,2KOH+CO2=K2CO3+H2O,K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3,CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2,由圖象可知,OA段為二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng),AB段為二氧化碳與氫氧化鉀反應(yīng),BC段為CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2,故A點(diǎn)時(shí)容器內(nèi)物質(zhì)為碳酸鈣、氫氧化鉀;由Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O可知,44份二氧化碳可以與74份氫氧化鈣生成沉淀碳酸鈣100份,故0.044g可以與0.074g氫氧化鈣反應(yīng)生成0.1g碳酸鈣沉淀;故m=0.1g,故答案為:碳酸鈣、氫氧化鉀;0.1g;②根據(jù)以上分析,原溶液中Ca(OH)2溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:×100%=0.074%;故答案為:0.074%;【拓展延伸】將鮮鴨蛋浸入草木灰與石灰乳的混合物中,一段時(shí)間后就制得了皮蛋。食用皮蛋時(shí)口感發(fā)澀源于其中含有的堿性物質(zhì),可以加入適量廚房里的食醋使其口味更佳;故答案為:食醋。三、\o"混合物中各成分的探究"固體成分的探究11.(2023?石家莊模擬)某興趣小組探究鎂與稀鹽酸的反應(yīng)。(1)實(shí)驗(yàn)前,要用砂紙打磨鎂條的目的是。(2)將打磨后的鎂條放入稀鹽酸中,一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)有“灰白色沉淀”產(chǎn)生的異常現(xiàn)象?!咎岢鰡栴}】灰白色沉淀可能含有什么物質(zhì)?【查閱資料】Mg(OH)2受熱分解生成MgO和H2O;變色硅膠遇水由藍(lán)色變?yōu)榉奂t色;堿式氯化鎂[Mg(OH)Cl]不溶于水,受熱易分解生成MgO和HCl氣體?!咎岢黾僭O(shè)】甲同學(xué)認(rèn)為灰白色沉淀中不含MgCl2,你認(rèn)為原因是。乙同學(xué)認(rèn)為灰白色沉淀中可能含有:猜想Ⅰ:Mg;猜想Ⅱ:Mg(OH)Cl;猜想Ⅲ:Mg(OH)2。【實(shí)驗(yàn)探究】乙同學(xué)將灰白色沉淀洗滌、干燥后,分別置于編號為①②③的試管中。序號實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)1向試管①中加入適量(填物質(zhì)名稱)沉淀消失無氣泡產(chǎn)生猜想Ⅰ不成立實(shí)驗(yàn)2加熱試管②,并將蘸有紫色石蕊溶液的濾紙條置于試管口濾紙條變紅猜想Ⅱ?qū)嶒?yàn)3加熱試管③,將產(chǎn)生的氣體通過變色硅膠變色硅膠猜想Ⅲ成立【討論分析】實(shí)驗(yàn)2中濾紙條變紅是由于HCl氣體溶于水使溶液呈性,生成HCl氣體的原因是。(用化學(xué)方程式表示)?!敬鸢浮浚?)除去表面的氧化物。(2)【提出假設(shè)】稀鹽酸;成立;由藍(lán)色變?yōu)榉奂t色?!居懻摲治觥克?;Mg(OH)ClMgO+HCl↑。【解析】解:(1)鎂的化學(xué)性質(zhì)比較活潑,能和空氣中的氧氣反應(yīng)生成氧化鎂,覆蓋在表面,實(shí)驗(yàn)前,用砂紙打磨鎂條的目的是除去表面的氧化物。故答案為:除去表面的氧化物。(2)【提出假設(shè)】氯化鎂易溶于水;【實(shí)驗(yàn)探究】金屬可以與酸反應(yīng)生成氫氣,向試管①中加入適量稀鹽酸;沉淀消失無氣泡產(chǎn)生,說明固體中不含有鎂;堿式氯化鎂[Mg(OH)Cl]受熱易分解生成MgO和HCl氣體,反應(yīng)生成的氯化氫溶于水形成鹽酸,鹽酸能使石蕊試液變紅色;Mg(OH)2受熱分解生成MgO和H2O,變色硅膠遇水由藍(lán)色變?yōu)榉奂t色;加熱試管③,變色硅膠由藍(lán)色變?yōu)榉奂t色,說明反應(yīng)生成水;故答案為:稀鹽酸;成立;由藍(lán)色變?yōu)榉奂t色。【討論分析】實(shí)驗(yàn)2中濾紙條變紅是由于HCl氣體溶于水使溶液呈酸性,生成HCl氣體的原因:加熱時(shí)Mg(OH)Cl分解生成MgO和HCl,反應(yīng)的化學(xué)方程式:Mg(OH)ClMgO+HCl↑。故填:酸;Mg(OH)ClMgO+HCl↑。12.(2022?岳麓區(qū)校級二模)將一段去除氧化鎂的鎂條放入一定量的鹽酸中,有氣泡產(chǎn)生,充分反應(yīng)后靜置,發(fā)現(xiàn)試管中有白色沉淀產(chǎn)生。為探究白色沉淀的成分,某中學(xué)九年級化學(xué)興趣小組同學(xué)在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):試管(盛有等體積等濃度的鹽酸)①②③④鎂條質(zhì)量(g)11.522.5實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象快速反應(yīng),試管發(fā)熱,鎂條全部消失白色沉淀量(恢復(fù)至20℃)無少量較多很多【得出結(jié)論】(1)鎂條與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀的量與有關(guān)?!咎岢鰡栴}】白色沉淀是什么物質(zhì)?【猜想與假設(shè)】甲:白色沉淀可能是碳酸鎂乙:白色沉淀可能是生成的氯化鎂增多析出的晶體丙:白色沉淀可能是剩余的鎂?。喊咨恋砜赡苁菤溲趸V(2)其他同學(xué)認(rèn)為甲的猜想是錯(cuò)誤的,原因是?!緦?shí)驗(yàn)驗(yàn)證】序號操作步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論1取第一份白色不溶物于試管中,加入蒸餾水,振蕩(3)乙同學(xué)猜想不成立2取第二份白色不溶物于試管中,加入稀鹽酸沒有氣泡冒出(4)3(5)取第三份白色不溶物于試管中,①白色沉淀全溶解②又出現(xiàn)白色沉淀①丁同學(xué)猜想不成立②白色不溶物一定含氯元素(6)在老師的幫助下,同學(xué)們得出白色沉淀物是Mg2(OH)2Cl2,發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Mg+2HCl+2H2O=Mg2(OH)2Cl2+2H2↑,若要鎂恰好和稀鹽酸完全反應(yīng)生成白色沉淀物,m(Mg):m(HCl)=。(化為最簡整數(shù)比)【答案】(1)鎂條質(zhì)量;(2)根據(jù)質(zhì)量守恒定律,化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變,稀鹽酸溶液和鎂條的組成元素中不含碳元素;(3)白色固體不溶解;(4)丙同學(xué)的猜想不成立;(5)先向試管中滴加稀硝酸,再加入幾滴硝酸銀溶液;(6)48:73?!窘馕觥拷猓海?)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,隨著鎂條質(zhì)量的增加,白色沉淀質(zhì)量增加,故鎂條與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀的量與鎂條質(zhì)量有關(guān);故答案為:鎂條質(zhì)量;(2)根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知,化學(xué)反應(yīng)前后元素種類守恒,稀鹽酸溶液和鎂條的組成元素中不含碳元素,因此白色沉淀物一定不是碳酸鎂;故答案為:根據(jù)質(zhì)量守恒定律,化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變,稀鹽酸溶液和鎂條的組成元素中不含碳元素;(3)若白色沉淀為析出的氯化鎂晶體,加入蒸餾水后會(huì)發(fā)生溶解現(xiàn)象,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論可推知實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為白色固體不溶解;故答案為:白色固體不溶解;(4)鎂與稀鹽酸反應(yīng)會(huì)生成氫氣,若加入稀鹽酸未觀察到氣泡,說明白色沉淀不是鎂,故丙同學(xué)的猜想不成立;故答案為:丙同學(xué)的猜想不成立;(5)氫氧化鎂能與酸反應(yīng)生成鹽和水,根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論可知,實(shí)驗(yàn)操作過程有含氯元素的物質(zhì)參與了反應(yīng)產(chǎn)生了新的白色沉淀,故加入的物質(zhì)應(yīng)為硝酸和硝酸銀溶液,因此實(shí)驗(yàn)操作過程應(yīng)為取第三份白色不溶物于試管中,先向試管中滴加稀硝酸,再加入幾滴硝酸銀溶液;故答案為:先向試管中滴加稀硝酸,再加入幾滴硝酸銀溶液;(6)根據(jù)產(chǎn)生沉淀的化學(xué)方程式2Mg+2HCl+2H2O=Mg2(OH)2Cl2+2H2↑可知,鎂與鹽酸恰好完全反應(yīng)的質(zhì)量比為(2×24):(2×36.5)=48:73,故答案為:48:73。13.(2022?越秀區(qū)校級模擬)學(xué)校興趣小組同學(xué)看到有如下文獻(xiàn)報(bào)道:在氫氣還原氧化銅的一些實(shí)驗(yàn)中,得到的固體產(chǎn)物是銅和氧化亞銅(Cu2O)組成的混合物。氧化亞銅為紅色固體,在空氣中溶于氨水得到藍(lán)色溶液。同學(xué)們對此開展了如下探究。設(shè)計(jì)如圖1實(shí)驗(yàn)裝置,開展氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn)并檢驗(yàn)固體產(chǎn)物。(1)實(shí)驗(yàn)室制取氫氣的化學(xué)方程式為。(2)氧化鈣在實(shí)驗(yàn)過程中可能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是。(3)取反應(yīng)后的紅色固體加入盛有氨水的燒杯中,不斷攪拌,觀察到,證明固體產(chǎn)物有Cu2O。Ⅱ.探究反應(yīng)生成Cu2O的原因。為解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果,興趣小組對氫氣還原氧化銅的反應(yīng)過程提出如下假設(shè):經(jīng)歷H2+2CuOCuO+H2O,H2+Cu2O2Cu+H2O兩個(gè)反應(yīng),且兩個(gè)反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行。為驗(yàn)證上述假設(shè),同學(xué)們稱取若干份質(zhì)量均為0.6000g的CuO,在相同條件下分別用氫氣還原不同時(shí)間(t),檢測所得固體中Cu2O的質(zhì)量(m),結(jié)果如圖2所示。(4)在加熱的條件下用氫氣還原0.6000g的CuO,最多能得到g的Cu2O。(5)小紅結(jié)合上述計(jì)算結(jié)果和圖2進(jìn)行分析后,認(rèn)為上述假設(shè)合理。她判斷“兩個(gè)反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行”的依據(jù)是?!敬鸢浮浚?)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;CaO+H2O=Ca(OH)2;固體減少,溶液變藍(lán);0.3218;氧化銅完全轉(zhuǎn)化為氧化亞銅時(shí)生成的氧化亞銅質(zhì)量0.54g大于0.3218g,說明氧化銅未完全轉(zhuǎn)化為Cu2O時(shí),Cu2O就開始轉(zhuǎn)化為其他物質(zhì),即兩個(gè)反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行?!窘馕觥拷猓海?)實(shí)驗(yàn)室用鋅與稀硫酸制取氫氣,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;故答案為:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;(2)稀硫酸中含有水,故生成的氫氣可能含有水蒸氣導(dǎo)入到U型管中,氧化鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣,故化學(xué)方程式為:CaO+H2O=Ca(OH)2;故答案為:CaO+H2O=Ca(OH)2;(3)氧化亞銅為紅色固體,在空氣中溶于氨水得到藍(lán)色溶液,根據(jù)結(jié)論是固體產(chǎn)物有Cu2O,故推知現(xiàn)象是:固體減少,溶液變藍(lán);故答案為:固體減少,溶液變藍(lán);(4)在第5分鐘時(shí)生成的氧化亞銅質(zhì)量最大,故最多生成的氧化亞銅質(zhì)量是0.3218g,故答案為:0.3218;(5)設(shè)氧化銅完全轉(zhuǎn)化為氧化亞銅,生成氧化亞銅的質(zhì)量為xH2+2CuOCu2O+H2O1601440.6000gx,x=0.54g由0.5g>0.3218g,說明說明氧化銅未完全轉(zhuǎn)化為Cu2O時(shí),Cu2O就開始轉(zhuǎn)化為其他物質(zhì)即兩個(gè)反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行,故答案為:氧化銅完全轉(zhuǎn)化為氧化亞銅時(shí)生成的氧化亞銅質(zhì)量0.54g大于0.3218g,說明氧化銅未完全轉(zhuǎn)化為Cu2O時(shí),Cu2O就開始轉(zhuǎn)化為其他物質(zhì),即兩個(gè)反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行。14.(2022?兗州區(qū)一模)請回答下列問題。(1)化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),化學(xué)小組的同學(xué)利用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,結(jié)合裝置回答下列問題:①實(shí)驗(yàn)室用過氧化氫和二氧化錳制取氧氣,可選用的收集裝置是(填裝置序號)。②下列制取氣體的反應(yīng)可選用裝置A的是(填序號)。a.二氧化錳與濃鹽酸加熱制取Cl2b.大理石與稀鹽酸制取CO2c.加熱氯酸鉀與二氧化錳制取O2d.鋅粒與稀硫酸制取H2③硫化氫(H2S)氣體有毒,密度比空氣大,溶于水形成酸,能在空氣中燃燒生成SO2和水。實(shí)驗(yàn)室用塊狀硫化亞鐵(FeS)和稀硫酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)制取H2S,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是,應(yīng)選用的發(fā)生裝置是,該實(shí)驗(yàn)需要對剩余的硫化氫氣體進(jìn)行尾氣處理,下列方法正確的是(填序號)。a.用稀硫酸吸收b.用氫氧化鈉溶液吸收c.點(diǎn)燃(2)小華同學(xué)通過閱讀課外資料得知,潛水艇中常用過氧化鈉(Na2O2)作為供氧劑,有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑。于是他用如圖所示裝置來制取CO2并驗(yàn)證其與Na2O2的反應(yīng):①裝置B的作用。②反應(yīng)一段時(shí)間后,裝置E中收集到的氣體。③反應(yīng)后裝置C硬質(zhì)玻璃管中固體的成分是什么?小華為此又進(jìn)行了如下探究:【猜想與假設(shè)】猜想一:Na2CO3;猜想二:Na2CO3和Na2O2;猜想三:Na2CO3和NaOH,你認(rèn)為還可能是:?!驹O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論第一步:取少量樣品于試管中,加入足量的水,振蕩固體完全溶解,無氣體產(chǎn)生樣品中一定沒有第二步:取少量實(shí)驗(yàn)①所得溶液于另一試管中,加入過量的BaCl2溶液,振蕩有白色沉淀猜想三正確第三步:取少量實(shí)驗(yàn)②所得上層清液于另一試管中,加入溶液,振蕩【答案】(1)①C或E;②c。③FeS+H2SO4=FeSO4+H2S↑;B;b。(2)①除去CO2氣體中混有少量的HCl氣體;②氧氣;③猜想與假設(shè):Na2O2、NaOH和Na2CO3;[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]第一步:過氧化鈉;第三步:氯化鎂;白色沉淀生成?!窘馕觥拷猓?)①因?yàn)檠鯕獾拿芏缺瓤諝獯螅孟蛏吓趴諝夥ㄊ占?;不易溶于水,也可以用排水法收集,所以收集裝置選:C或E;故答案為:C或E;②裝置A中試管口略向下傾斜,且用到酒精燈加熱,所以使用A裝置制備氣體時(shí)所用藥品為固態(tài),反應(yīng)發(fā)生需要加熱。a、制取氯氣時(shí)加熱濃鹽酸和二氧化錳的混合物,濃鹽酸為液體藥品,屬于固液加熱型反應(yīng),故不能選用A裝置,故a錯(cuò)誤;b、制取二氧
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