
?江西省卷五年(2018-2022)中考化學(xué)真題分題型分層匯編
05實驗探究題&計算題
一.實驗探究物質(zhì)變化的條件和影響物質(zhì)變化的因素(共2小題)
1.(2019?江西)化學(xué)實驗社團(tuán)在老師的指導(dǎo)下開展了“模擬酸雨形成”的相關(guān)實驗。
【聯(lián)想與實驗】模仿二氧化碳與水反應(yīng)進(jìn)行如圖一所示實驗:
【問題與猜想】亞硫酸不穩(wěn)定,為什么紅色液體微熱后不變?yōu)樽仙??其原因可能為?br />
猜想1.加熱不夠充分 猜想2.與空氣中氮?dú)庥嘘P(guān) 猜想3.與空氣中氧氣有關(guān)
【探究與驗證】填寫表格中的空格。
編號
操作
現(xiàn)象
結(jié)論
1
將圖一中紅色液體繼續(xù)加熱至沸騰
仍為紅色
猜想1不成立
2
如圖二所示,先通入適量SO2,然后用酒精燈微熱
先變紅后變紫
猜想2不成立
3
如圖二所示,先通入適量SO2,再改通入氮?dú)猓詈笥镁凭珶粑?br />
4
如圖二所示,先通入適量SO2,再改通入 ,最后用酒精燈微熱
猜想3成立
【分析與結(jié)論】紅色液體微熱后不變?yōu)樽仙脑蚴牵篐2SO3在空氣中會被氧化生成另一種酸,進(jìn)一步實驗證明是硫酸。
【應(yīng)用與拓展】收集某硫酸廠(生產(chǎn)過程中產(chǎn)生SO2)附近剛降到地面的雨水水樣,用pH計測得每隔十分鐘數(shù)據(jù)如下表:
測定時間
5:05
5:15
5:25
5:35
5:45
pH
4.95
4.94
4.86
4.85
4.85
(1)分析表中數(shù)據(jù),5:15至5:25時間段內(nèi)水樣中主要酸性溶質(zhì)有 ?。?br />
(2)實驗社團(tuán)提出一種處理廢氣的方案如圖三所示,利用CaCO3粉末、空氣為原料在高溫下吸收SO2,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。
2.(2020?江西)某班同學(xué)取用相同總質(zhì)量的木炭粉和氧化銅的混合物,按圖示裝置進(jìn)行實驗。實驗過程中發(fā)現(xiàn)有的小組“黑色固體變紅色”這一實驗現(xiàn)象不明顯。小組同學(xué)對此異?,F(xiàn)象進(jìn)行如下探究。
【知識回憶】碳和氧化銅反應(yīng)的化學(xué)方程式為C+2CuO2Cu+CO2↑,理論上碳和氧化銅的質(zhì)量比為 。
【作出猜想】產(chǎn)生異?,F(xiàn)象可能與所取用木炭粉和氧化銅的質(zhì)量比有關(guān)。
【實驗探究】小組同學(xué)用總質(zhì)量相同但質(zhì)量比不同的木炭粉和氧化銅的混合物(不考慮其中雜質(zhì)),分別進(jìn)行實驗,部分實驗現(xiàn)象記錄如下:
實驗序號
m(C):m(CuO)
實驗后A處試管中固體顏色
C處導(dǎo)管口的現(xiàn)象
1
1:8
紅色固體中有少量黑色固體
尾氣燃燒
2
1:9
紅色固體中有較少量黑色固體
尾氣燃燒
3
1:10
紅色固體中有很少量黑色固體
尾氣不燃燒
4
1:11
紅色固體中有極少量黑色固體
5
1:12
紅色固體中無黑色固體
尾氣不燃燒
6
1:13
紅色固體中有較多黑色固體
尾氣不燃燒
【交流討論】
(1)推測實驗4中“C處導(dǎo)管口的現(xiàn)象”是 。
(2)上述探究可得出,實驗時所用木炭粉和氧化銅的質(zhì)量比控制在1:10~1:12之間,可觀察到黑色固體明顯變紅,同時還可減少 ?。ㄌ罨瘜W(xué)式)排放,防止空氣污染。
(3)檢驗實驗6反應(yīng)后A處試管中黑色固體物質(zhì),可滴加的試劑是 ,觀察到的現(xiàn)象是 。
【反思評價】分析發(fā)現(xiàn),實驗5中m(C):m(CuO)比值與理論值不符,實驗后卻無黑色固體殘留。請用化學(xué)方程式解釋實驗中過量的黑色固體消失的原因: ?。▽懸粋€即可)。
二.實驗探究物質(zhì)的組成成分以及含量(共5小題)
3.(2018?江西)甜葉菊苷具有高甜度低熱能的特點(diǎn),是一種新型甜味劑,我國是全國最主要的生產(chǎn)國,實驗小組欲探究甜葉菊苷的元素組成,進(jìn)行如下實驗:
【提出猜想】甜葉菊苷由什么元素組成?
【進(jìn)行實驗】小晴取適量的甜葉菊苷按如圖1進(jìn)行操作,并分別將干冷的燒杯和蘸有澄清石灰水的燒杯倒置與火焰上方。
【討論交流】其他同學(xué)認(rèn)為小晴的實驗設(shè)計不嚴(yán)謹(jǐn),原因是 。經(jīng)改進(jìn)試驗后,檢驗到甜葉菊苷在氧氣中充分燃燒的產(chǎn)物只有二氧化碳和水,由此確定甜葉菊苷中一定含有碳,氫元素。
【繼續(xù)探究】為了進(jìn)步確定其元素組成。利用如圖2進(jìn)行實驗。(已知:裝置中C中的氧化銅能確保甜葉菊苷中的碳元素完全轉(zhuǎn)化為二氧化碳)
(1)實驗前要通一會兒氮?dú)猓康氖恰? 。
(2)A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
【數(shù)據(jù)記錄】4.02g甜葉菊苷在C裝置中充分燃燒后,D裝置增重2.7g,E裝置增重8.36g。(產(chǎn)物被完全吸收)
【分析與討論】數(shù)據(jù)分析:4.02g 甜葉菊苷中氧元素的質(zhì)量為 g,由此可以確定甜葉菊苷是由碳,氫,氧元素組成。
【反思評價】若沒有F裝置,對氧元素質(zhì)量測定結(jié)果的影響是 。(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。
4.(2018?江西)興趣小組利用提供的試劑:稀硫酸、澄清石灰水、氯化鈉溶液、硫酸銅溶液和紫色石蕊溶液。探究酸堿鹽的性質(zhì)。小清同學(xué)將氯化鈉溶液加入到稀硫酸中沒有觀察到明顯現(xiàn)象,而將混合溶液加熱一段時間后,意外地聞到刺激性氣味。
【提出問題】刺激性氣味的氣體是什么?
【猜想與假設(shè)】猜想1.可能是二氧化硫 猜想2.可能是氯化氫
猜想3.可能是氨氣
大家討論后認(rèn)為猜想3不合理,依據(jù)是 。
【查閱資料】SO2和CO2的化學(xué)性質(zhì)相似,都能使澄清石灰水變渾濁。寫出二氧化硫和氫氧化鈣的反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。
【實驗探究】如圖所示,小誠將產(chǎn)生的氣體通入紫色石蕊溶液中,觀察到 ,于是他認(rèn)為猜想2正確。
【評價與改進(jìn)】小煜認(rèn)為小誠的結(jié)論不科學(xué),于是他利用提供的試劑通過實驗確認(rèn)了猜想2正確。
實驗操作
實驗現(xiàn)象
如圖所示,將產(chǎn)生的氣體
【結(jié)論】加熱氯化鈉與硫酸的混合溶液得到的氣體是氯化氫
【拓展應(yīng)用】實驗室可用氯化鈉和硫酸反應(yīng)制取氯化氫氣體,已知氯化氫氣體極易溶于水。請推測實驗室制取氯化氫氣體最適宜的方法為 (填序號)。
A.加熱氯化氫溶液和稀硫酸的混合物
B.加熱氯化鈉固體和稀硫酸的混合物
C.加熱氯化鈉固體和濃硫酸的混合物
5.(2019?江西)足球比賽中讓意外昏迷的球員快速恢復(fù)意識會用到“嗅鹽”。同學(xué)們對“嗅鹽”產(chǎn)生了好奇,并對其成分進(jìn)行如下探究。
【查閱資料】①嗅鹽是由一種鹽類物質(zhì)和香料(不參與下列探究中的任何反應(yīng))組成,能釋放出氨味氣體,對人體神經(jīng)會產(chǎn)生強(qiáng)烈的刺激作用,但過量吸入會危害健康。
②氯化鈣稀溶液與碳酸氫銨稀溶液不發(fā)生反應(yīng)。
③氨氣能與硫酸化合生成硫酸銨。
【提出問題】嗅鹽中鹽類物質(zhì)是什么?
【實驗探究】填寫表中空格。
實驗
小軍的實驗
小英的實驗
方案
嗅鹽與 (填一種物質(zhì))混合研磨
現(xiàn)象
聞到較濃烈刺激性氣味且試紙變藍(lán)
結(jié)論
嗅鹽中含有NH4+
嗅鹽中含CO32﹣
確認(rèn)了小軍的實驗結(jié)論
證明嗅鹽中鹽類物質(zhì)是碳酸銨
【質(zhì)疑】小英認(rèn)為小軍的實驗結(jié)論不嚴(yán)謹(jǐn)。小英通過補(bǔ)做一個實驗(方案見上表),進(jìn)而確認(rèn)了小軍的結(jié)論。小英的實驗?zāi)康氖桥懦猁}中含有 離子的可能性。
【繼續(xù)探究】同學(xué)們利用如圖裝置進(jìn)一步測定嗅鹽中碳酸銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
反應(yīng)原理:(NH4)2CO3+2NaOHX+2NH3↑+2H2O,其中X的化學(xué)式為 。
【數(shù)據(jù)記錄】實驗稱取樣品質(zhì)量為m1,反應(yīng)前后裝有氫氧化鈉固體的球形干燥管的總質(zhì)量分別為m2和m3,反應(yīng)前后燒杯及燒杯內(nèi)溶液的總質(zhì)量分別為m4和m5。
【數(shù)據(jù)處理】通過測得數(shù)據(jù)計算出嗅鹽中碳酸銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
【反思與評價】關(guān)于該實驗的說法正確的是 ?。ㄌ钚蛱?,雙選)。
A.嗅鹽中碳酸銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表達(dá)式為:×100%
B.倒置漏斗可以增大吸收面積同時防止倒吸
C.可以用濃硫酸替代稀硫酸
D.停止加熱后要通入一段時間空氣,否則測定結(jié)果會偏小
6.(2020?江西)小組同學(xué)收集了某種鋁制易拉罐,剪成條狀并打磨后進(jìn)行如圖所示實驗,發(fā)現(xiàn)純鋁片表面有劃痕。
【發(fā)現(xiàn)問題】根據(jù)所學(xué)知識,合金的硬度比組成它的純金屬硬度更 ,結(jié)合上述現(xiàn)象,可得出該易拉罐不是純鋁制作。那么易拉罐中除鋁外,還含有什么金屬呢?
【查閱資料】①鋁制易拉罐中的主要成分是鋁,可能還含有鎂、鐵。
②鋁能與氫氧化鈉溶液反應(yīng):2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑;鎂和鐵不能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)。
【作出猜想】該易拉罐的金屬組成除鋁外,可能還含有鎂、鐵中的一種或兩種。
【實驗設(shè)計】小明取打磨后的鋁制易拉罐樣品按如下方案進(jìn)行實驗:
實驗步驟
實驗現(xiàn)象
解釋與結(jié)論
(1)取一定量的樣品于燒杯中,加入足量的 溶液,充分反應(yīng)后,過濾、洗滌、干燥;
固體表面有大量氣泡產(chǎn)生;過濾后得到黑色粉末。
樣品中含鋁
(2)取少量上述黑色粉末于試管中,加入足量的稀鹽酸。
有氣泡產(chǎn)生,溶液變成淺綠色。
樣品中含鐵,發(fā)生反應(yīng)的
化學(xué)方程式為 。
【實驗結(jié)論】小明得出該易拉罐是由鋁和鐵組成。
【反思評價】其他同學(xué)分析后認(rèn)為小明的實驗方案不嚴(yán)謹(jǐn),理由是 ;大家認(rèn)為應(yīng)該補(bǔ)充下列實驗:取步驟(1)中少量黑色粉末于試管中,加入某種金屬的鹽溶液后,如果無現(xiàn)象產(chǎn)生,則小明的結(jié)論正確。你認(rèn)為加入的鹽溶液中陽離子對應(yīng)的金屬理論上可以是 ?。ㄌ钜环N即可)。
【拓展應(yīng)用】如圖為國家頒布的“城市生活垃圾分類標(biāo)志”,廢棄易拉罐應(yīng)放入標(biāo)有 (填序號)圖標(biāo)的垃圾桶內(nèi)。
7.(2021?江西)化學(xué)社團(tuán)的同學(xué)在探究金屬化學(xué)性質(zhì)時,進(jìn)行了如圖1所示的實驗。
圖1實驗中觀察到的現(xiàn)象是:鋅片表面產(chǎn)生氣泡,銅片表面 。鋅和稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
實驗過程中小辰意外發(fā)現(xiàn):當(dāng)兩種金屬發(fā)生觸碰時(如圖2),銅片表面產(chǎn)生了氣泡。
【提出問題】圖2中銅是否發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)?產(chǎn)生的氣體是什么?
【作出猜想】同學(xué)們對產(chǎn)生的氣體進(jìn)行了以下猜想:
小知猜想是二氧化硫;小辰猜想是氧氣;小彬猜想是氫氣。
他們作出猜想的理論依據(jù)是 。
【查閱資料】
(1)將鋅片、銅片用導(dǎo)線連接后平行插入稀硫酸中,銅片表面產(chǎn)生氣體。該反應(yīng)過程中金屬失去的電子通過導(dǎo)線發(fā)生了轉(zhuǎn)移。
(2)二氧化硫能使品紅溶液褪色。
【設(shè)計并進(jìn)行實驗】他們設(shè)計了圖3裝置進(jìn)行實驗,將產(chǎn)生的氣體分別通過導(dǎo)管與圖4中的裝置連接,驗證自己的猜想。
實驗操作
實驗現(xiàn)象
實驗結(jié)論
小知
連接導(dǎo)管a與導(dǎo)管d,向品紅溶液中通入氣體一段時間
小彬的猜想正確
小辰
選用正確方法收集氣體一段時間后,向試管內(nèi)伸入帶火星的木條
木條不復(fù)燃
小彬
連接導(dǎo)管a與導(dǎo)管 ?。ㄌ钚蛱枺?,收集氣體后用拇指堵住試管口,靠近酒精燈火焰,移開拇指點(diǎn)火
氣體燃燒,聽到輕微的“噗”聲
【教師釋疑】圖1實驗中,鋅與稀硫酸反應(yīng),鋅失去電子,酸溶液中氫離子在鋅片表面獲得電子生成氫氣。
【學(xué)生感悟】圖3實驗中,酸溶液中的氫離子從銅片表面獲得 ?。ㄟx填“鋅”或“銅”)失去的電子生成了氫氣。
【得出結(jié)論】圖2中兩種金屬觸碰后銅 ?。ㄟx填“有”或“沒有”)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
【延伸應(yīng)用】制造鋼制船閘門時,為防止鐵被腐蝕,常在鋼閘門表面安裝比鐵更活潑的金屬。這種金屬可以是 。(填序號)
A.鋅 B.銅 C.銀
三.常用氣體的發(fā)生裝置和收集裝置與選取方法(共3小題)
8.(2020?江西)根據(jù)如圖回答有關(guān)問題:
(1)圖一中儀器①的名稱是 。
(2)實驗室用A裝置制氧氣的化學(xué)方程式為 。欲收集一瓶較純凈的氧氣,可從圖一中選擇的收集裝置是 ?。ㄌ钭帜福?br />
(3)圖二中E是小組同學(xué)組裝的實驗室制二氧化碳?xì)怏w的發(fā)生裝置,該裝置的優(yōu)點(diǎn)是 ?。粸榱私庋b置具有該優(yōu)點(diǎn)的原因,他們在裝置E中連接壓強(qiáng)傳感器(如圖F),從而測定實驗中試管內(nèi)氣體壓強(qiáng)變化的情況(如圖G)。下列說法正確的是 ?。ㄌ钚蛱枺p選)。
Ⅰ.a(chǎn)b段試管中液面逐漸上升
Ⅱ.bc段石灰石與稀鹽酸脫離接觸
Ⅲ.c點(diǎn)的對應(yīng)操作是打開彈簧夾
9. (2021?江西)根據(jù)如圖回答有關(guān)問題:
(1)儀器D的名稱是 。
(2)實驗室制取并收集二氧化碳需在圖中選用A、C、G與 ?。ㄌ钚蛱枺┙M合;檢驗二氧化碳是否集滿的方法是 。實驗室用該裝置制氧氣的化學(xué)方程式為 。
(3)將二氧化碳通入氫氧化鈉溶液中無明顯現(xiàn)象,為探究二氧化碳是否與氫氧化鈉發(fā)生了反應(yīng),思成同學(xué)利用如圖中圖甲裝置測定二氧化碳濃度變化,采集數(shù)據(jù)繪制成曲線(如圖乙)。據(jù)圖乙分析,能說明二氧化碳與氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)的時間段是 。ab段二氧化碳濃度不變的原因是 。
10.(2022?江西)根據(jù)如圖回答有關(guān)問題:
(1)圖一中儀器①的名稱是 。
(2)實驗室用高錳酸鉀制氧氣,可從圖一中選擇的發(fā)生裝置是 ?。ㄌ钚蛱枺皇褂醚b置D收集氧氣時應(yīng)從導(dǎo)管口 ?。ㄟx填“a”或“b”)通入。
(3)實驗室制二氧化碳的化學(xué)方程式為 。圖一中,與裝置A相比,選用裝置B制二氧化碳的優(yōu)點(diǎn)是 。將產(chǎn)生的二氧化碳通入圖二裝置,觀察到試紙Ⅰ不變色而試紙Ⅱ變紅,飽和澄清石灰水變渾濁,據(jù)玻璃管中的現(xiàn)象可知二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)是 ?。蝗粼嚬苤袑?dǎo)管口有連續(xù)均勻的氣泡冒出,但飽和澄清石灰水未變渾濁的原因是 。
四.催化劑的特點(diǎn)與催化作用(共1小題)
11.(2022?江西)學(xué)習(xí)了“過氧化氫制氧氣使用二氧化錳作催化劑”,化學(xué)社團(tuán)在“尋找新的催化劑”的活動中,對“硫酸銅能否作過氧化氫分解的催化劑”進(jìn)行了以下探究。
【實驗探究】甲同學(xué)按如下方案進(jìn)行實驗。
實驗步驟
實驗現(xiàn)象
實驗結(jié)論
步驟①木條不復(fù)燃;
步驟②產(chǎn)生氣泡,溶液變藍(lán)色;
步驟③ 。
硫酸銅能作過氧化氫分解的催化劑,反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
【評價改進(jìn)】大家認(rèn)為甲同學(xué)的實驗結(jié)論不嚴(yán)謹(jǐn)。若要確定該實驗結(jié)論正確,還需證明硫酸銅的 在反應(yīng)前后都沒有發(fā)生改變。
【繼續(xù)探究】乙同學(xué)補(bǔ)做以下實驗,進(jìn)而確認(rèn)了甲同學(xué)的實驗結(jié)論。
根據(jù)上述實驗中m1:m2= ,證明反應(yīng)前后銅離子沒有發(fā)生變化;將實驗方案中的氫氧化鈉溶液換成 溶液,再次實驗,證明反應(yīng)前后硫酸根離子也沒有發(fā)生變化。
【討論交流】大家認(rèn)為還可以采取另一種方法獲取上述實驗結(jié)論:在甲同學(xué)實驗的基礎(chǔ)上,將乙同學(xué)實驗時燒杯B中的溶液蒸發(fā)、干燥得到白色固體,再稱其質(zhì)量為 g,然后將固體加入5%的過氧化氫溶液中,仍然可以加速過氧化氫分解。
【拓展延伸】比較硫酸銅和二氧化錳對過氧化氫制氧氣的催化效果,實驗過程中不需要控制的條件是 (填序號)。
A.溶液的起始溫度
B.催化劑的質(zhì)量
C.溶液的濃度
D.反應(yīng)起始時間
五.二氧化碳的實驗室制法(共1小題)
12.(2019?江西)根據(jù)下列實驗裝置改進(jìn),請回答有關(guān)問題:
(1)實驗一:①儀器a的名稱是 ;制取二氧化碳的反應(yīng)方程式為 ;②改進(jìn)裝置的優(yōu)點(diǎn)是 (寫一條即可)。
(2)實驗二:①兩套裝置中作用相當(dāng)?shù)膬x器:漏斗與 (填“b”、“c”或“d”);
②裝置改進(jìn)后,下列說法正確的是 ?。ㄌ钚蛱?,雙選)。
A.同樣可以降低水的硬度 B.冰塊與水的性質(zhì)完全相同
C.比原裝置得到的蒸餾水更純 D.利用太陽光、塑料袋、礦泉水瓶等作替代品可戶外自制飲用水
六.物質(zhì)的溶解性及影響溶解性的因素(共1小題)
13.(2018?江西)根據(jù)下列圖示,回答相關(guān)問題
(1)實驗一:實驗中銅片上出現(xiàn)的現(xiàn)象是 ,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。
(2)實驗二:自制簡易凈水器中小卵石,石英砂和蓬松棉的作用是 。
(3)實驗三:儀器①的名稱是 ??;X、Y分別是水和汽油中的一種,加入X、Y后,觀察到a中固體消失并得到棕色溶液,b中固體不消失,則物質(zhì)X是 ,由實驗可知,物質(zhì)的溶解性與 有關(guān)。
七.根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計算(共5小題)
14.(2018?江西)2018年5月18日我國第一艘國產(chǎn)航母試海成功,航母的許多電子元件使用了黃銅。為測定某黃銅(假設(shè)合金中僅含銅,鋅)中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù),興趣小組同學(xué)稱取20g黃銅粉末于燒杯中,將80g稀硫酸分四次加入,充分反應(yīng),測得實驗數(shù)據(jù)如下表所示:
第一次
第二次
第三次
第四次
加入稀硫酸的質(zhì)量(g)
20
20
20
20
燒杯中剩余物的質(zhì)量(g)
39.92
59.84
79.80
99.80
(1)黃銅粉末完全反應(yīng)生成氫氣的總質(zhì)量為 g。
(2)該黃銅中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少?(寫出計算過程)
(3)第三次實驗中溶質(zhì)的種類為 。
15.(2019?江西)建造“南昌艦”的特種鋼材需要用富鐵礦石(含鐵量高于50%)來冶煉。研學(xué)實踐小組為測出某地赤鐵礦石(主要成分是Fe2O3)中的含鐵量,進(jìn)行實驗:取20g赤鐵礦石樣品,逐漸加入稀鹽酸,充分反應(yīng)。實驗相關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示(假設(shè)雜質(zhì)不溶于水,也不與酸反應(yīng))。
(1)20g赤鐵礦石樣品中氧化鐵的質(zhì)量為 g;
(2)該樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ,由此判斷出該赤鐵礦石 ?。ㄌ睢皩儆凇被颉安粚儆凇保└昏F礦石。
(3)計算實驗中所用稀鹽酸溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(寫出計算過程)。
16.(2020?江西)“二氧化碳的實驗室制取與性質(zhì)”實驗活動產(chǎn)生的廢液中含稀鹽酸,需先測定其溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)后進(jìn)行處理。(雜質(zhì)不參加反應(yīng))
(1)實驗時需配制50g 5%的氫氧化鈉溶液,若用氫氧化鈉固體和水來配制。則需稱量氫氧化鈉固體的質(zhì)量為 g。
(2)取20g廢液樣品于燒杯中,向其中逐滴加入5%的氫氧化鈉溶液,恰好完全反應(yīng)時共消耗氫氧化鈉溶液16g。計算廢液中鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(寫出計算過程)
(3)恰好完全反應(yīng)時燒杯中的溶液所含粒子數(shù)目關(guān)系:Na+ Cl﹣. (填“>”、“=”或“<”)。
17.(2021?江西)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定工業(yè)純堿中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥98.0%為合格品。為測定某工業(yè)純堿是否為合格品,興趣小組成員分別進(jìn)行了如圖的實驗。(雜質(zhì)不參與反應(yīng),過濾后濾渣損失忽略不計)
(1)溶解時玻璃棒的作用是 。
(2)實驗中加入過量CaCl2溶液的目的是 。
(3)通過計算判斷該工業(yè)純堿是否為合格品。(寫出計算過程,結(jié)果精確到0.1%)
(4)實驗過程中個別同學(xué)出現(xiàn)了以下問題。
①過濾時得到的濾液渾濁,原因可能是 ??;(任寫一種)
②過濾所得的濾渣未經(jīng)洗滌直接干燥,這一操作會導(dǎo)致該樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計算結(jié)果 。(選填“偏大”、“不變”或“偏小”)
18.(2022?江西)化學(xué)小組參與“鉛蓄廢電池中硫酸回收”的研學(xué)項目,回收時需要測定電池廢液中硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。向裝有50g廢液的錐形瓶中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的氫氧化鈉溶液,并充分?jǐn)嚢?,利用溫度傳感器等電子設(shè)備采集信息并繪制成如圖,請據(jù)圖回答相關(guān)問題。(雜質(zhì)可溶但不參加反應(yīng))
(1)該反應(yīng)是 ?。ㄟx填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
(2)恰好完全反應(yīng)時,溶液的溫度為 ℃。
(3)計算廢液中硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(寫出計算過程)
(4)配制上述實驗所用的氫氧化鈉溶液。
①氫氧化鈉固體應(yīng)放在玻璃器皿中稱量的原因是 ??;
②用量筒量水時仰視讀數(shù),會導(dǎo)致測定廢液中硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)結(jié)果 (選填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
參考答案與試題解析
一.實驗探究物質(zhì)變化的條件和影響物質(zhì)變化的因素(共2小題)
1.(2019?江西)化學(xué)實驗社團(tuán)在老師的指導(dǎo)下開展了“模擬酸雨形成”的相關(guān)實驗。
【聯(lián)想與實驗】模仿二氧化碳與水反應(yīng)進(jìn)行如圖一所示實驗:
【問題與猜想】亞硫酸不穩(wěn)定,為什么紅色液體微熱后不變?yōu)樽仙??其原因可能為?br />
猜想1.加熱不夠充分 猜想2.與空氣中氮?dú)庥嘘P(guān) 猜想3.與空氣中氧氣有關(guān)
【探究與驗證】填寫表格中的空格。
編號
操作
現(xiàn)象
結(jié)論
1
將圖一中紅色液體繼續(xù)加熱至沸騰
仍為紅色
猜想1不成立
2
如圖二所示,先通入適量SO2,然后用酒精燈微熱
先變紅后變紫
猜想2不成立
3
如圖二所示,先通入適量SO2,再改通入氮?dú)?,最后用酒精燈微?br />
先變紅色后變紫色
4
如圖二所示,先通入適量SO2,再改通入 氧氣 ,最后用酒精燈微熱
仍為紅色
猜想3成立
【分析與結(jié)論】紅色液體微熱后不變?yōu)樽仙脑蚴牵篐2SO3在空氣中會被氧化生成另一種酸,進(jìn)一步實驗證明是硫酸。
【應(yīng)用與拓展】收集某硫酸廠(生產(chǎn)過程中產(chǎn)生SO2)附近剛降到地面的雨水水樣,用pH計測得每隔十分鐘數(shù)據(jù)如下表:
測定時間
5:05
5:15
5:25
5:35
5:45
pH
4.95
4.94
4.86
4.85
4.85
(1)分析表中數(shù)據(jù),5:15至5:25時間段內(nèi)水樣中主要酸性溶質(zhì)有 H2SO3、H2SO4?。?br />
(2)實驗社團(tuán)提出一種處理廢氣的方案如圖三所示,利用CaCO3粉末、空氣為原料在高溫下吸收SO2,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式: 2SO2+2CaCO3+O22CaSO4+2CO2 。
【解答】解:【探究與驗證】猜想2不成立,則通入二氧化硫會變成紅色,在通入氮?dú)?,紅色會變?yōu)樽仙?;猜?成立,則通入二氧化硫后再通入氧氣,溶液仍然為紅色,故填:
編號
操作
現(xiàn)象
結(jié)論
1
將圖一中紅色液體繼續(xù)加熱至沸騰
仍為紅色
猜想1不成立
2
如圖二所示,先通入適量SO2,然后用酒精燈微熱
先變紅后變紫
猜想2不成立
3
如圖二所示,先通入適量SO2,再改通入氮?dú)?,最后用酒精燈微?br />
先變紅色后變紫色
4
如圖二所示,先通入適量SO2,再改通入 氧氣,最后用酒精燈微熱
仍為紅色
猜想3成立
【分析與結(jié)論】紅色液體微熱后不變?yōu)樽仙脑蚴牵篐2SO3在空氣中會被氧化生成另一種酸,進(jìn)一步實驗證明是硫酸。
【應(yīng)用與拓展】收集某硫酸廠(生產(chǎn)過程中產(chǎn)生SO2)附近剛降到地面的雨水水樣,用pH計測得每隔十分鐘數(shù)據(jù)如下表:
測定時間
5:05
5:15
5:25
5:35
5:45
pH
4.95
4.94
4.86
4.85
4.85
(1)分析表中數(shù)據(jù),5:15至5:25時間段內(nèi)水樣的酸性則增強(qiáng),說明含有硫酸和亞硫酸,故其中主要酸性溶質(zhì)有H2SO3、H2SO4,故填:H2SO3、H2SO4;
(2)利用CaCO3粉末、空氣為原料在高溫下吸收SO2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2SO2+2CaCO3+O22CaSO4+2CO2,故填:2SO2+2CaCO3+O22CaSO4+2CO2。
2.(2020?江西)某班同學(xué)取用相同總質(zhì)量的木炭粉和氧化銅的混合物,按圖示裝置進(jìn)行實驗。實驗過程中發(fā)現(xiàn)有的小組“黑色固體變紅色”這一實驗現(xiàn)象不明顯。小組同學(xué)對此異?,F(xiàn)象進(jìn)行如下探究。
【知識回憶】碳和氧化銅反應(yīng)的化學(xué)方程式為C+2CuO2Cu+CO2↑,理論上碳和氧化銅的質(zhì)量比為 3:40 。
【作出猜想】產(chǎn)生異常現(xiàn)象可能與所取用木炭粉和氧化銅的質(zhì)量比有關(guān)。
【實驗探究】小組同學(xué)用總質(zhì)量相同但質(zhì)量比不同的木炭粉和氧化銅的混合物(不考慮其中雜質(zhì)),分別進(jìn)行實驗,部分實驗現(xiàn)象記錄如下:
實驗序號
m(C):m(CuO)
實驗后A處試管中固體顏色
C處導(dǎo)管口的現(xiàn)象
1
1:8
紅色固體中有少量黑色固體
尾氣燃燒
2
1:9
紅色固體中有較少量黑色固體
尾氣燃燒
3
1:10
紅色固體中有很少量黑色固體
尾氣不燃燒
4
1:11
紅色固體中有極少量黑色固體
尾氣不燃燒
5
1:12
紅色固體中無黑色固體
尾氣不燃燒
6
1:13
紅色固體中有較多黑色固體
尾氣不燃燒
【交流討論】
(1)推測實驗4中“C處導(dǎo)管口的現(xiàn)象”是 尾氣不燃燒 。
(2)上述探究可得出,實驗時所用木炭粉和氧化銅的質(zhì)量比控制在1:10~1:12之間,可觀察到黑色固體明顯變紅,同時還可減少 CO (填化學(xué)式)排放,防止空氣污染。
(3)檢驗實驗6反應(yīng)后A處試管中黑色固體物質(zhì),可滴加的試劑是 稀硫酸 ,觀察到的現(xiàn)象是 黑色固體溶解,溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色 。
【反思評價】分析發(fā)現(xiàn),實驗5中m(C):m(CuO)比值與理論值不符,實驗后卻無黑色固體殘留。請用化學(xué)方程式解釋實驗中過量的黑色固體消失的原因: C+O2CO2?。▽懸粋€即可)。
【解答】解:【知識回憶】C+2CuO2Cu+CO2↑,根據(jù)化學(xué)方程式,可以看出兩者恰好反應(yīng)的質(zhì)量比=12:160=3:40;
故答案為:3:40。
【實驗探究】【交流討論】(1)在木炭粉和氧化銅的質(zhì)量比介于1:10和1:12之間時,反應(yīng)現(xiàn)象應(yīng)該相同,此時都是生成二氧化碳,不會產(chǎn)生燃燒現(xiàn)象;
故答案為:尾氣不燃燒。
(2)根據(jù)實驗結(jié)果,此時都是生成了二氧化碳,不會生成一氧化碳,減少一氧化碳排放造成污染;
故答案為:CO。
(3)6中剩余的黑色物質(zhì)為未反應(yīng)的氧化銅,氧化銅可與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水,氧化銅溶解,硫酸銅溶液為藍(lán)色,所以可以看到黑色固體溶解,溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色的現(xiàn)象;
故答案為:稀硫酸;黑色固體溶解,溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色。
【反思評價】反應(yīng)后沒有黑色固體,說明碳和氧化銅都被消耗完畢,碳和氧化銅的理論質(zhì)量比為3:40,近似為1:13,而在實際操作中,木炭粉和氧化銅的質(zhì)量比控制在1:10﹣1:12為宜,這就說明需要碳是過量的,應(yīng)該尋找一個消耗碳的化學(xué)方程式,所以反應(yīng)方程式為C+O2CO2。
故答案為:C+O2CO2。
二.實驗探究物質(zhì)的組成成分以及含量(共5小題)
3.(2018?江西)甜葉菊苷具有高甜度低熱能的特點(diǎn),是一種新型甜味劑,我國是全國最主要的生產(chǎn)國,實驗小組欲探究甜葉菊苷的元素組成,進(jìn)行如下實驗:
【提出猜想】甜葉菊苷由什么元素組成?
【進(jìn)行實驗】小晴取適量的甜葉菊苷按如圖1進(jìn)行操作,并分別將干冷的燒杯和蘸有澄清石灰水的燒杯倒置與火焰上方。
【討論交流】其他同學(xué)認(rèn)為小晴的實驗設(shè)計不嚴(yán)謹(jǐn),原因是 酒精燃燒也生成水和二氧化碳 。經(jīng)改進(jìn)試驗后,檢驗到甜葉菊苷在氧氣中充分燃燒的產(chǎn)物只有二氧化碳和水,由此確定甜葉菊苷中一定含有碳,氫元素。
【繼續(xù)探究】為了進(jìn)步確定其元素組成。利用如圖2進(jìn)行實驗。(已知:裝置中C中的氧化銅能確保甜葉菊苷中的碳元素完全轉(zhuǎn)化為二氧化碳)
(1)實驗前要通一會兒氮?dú)猓康氖恰∨懦b置中的空氣 。
(2)A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2H2O22H2O+O2↑ 。
【數(shù)據(jù)記錄】4.02g甜葉菊苷在C裝置中充分燃燒后,D裝置增重2.7g,E裝置增重8.36g。(產(chǎn)物被完全吸收)
【分析與討論】數(shù)據(jù)分析:4.02g 甜葉菊苷中氧元素的質(zhì)量為 1.44 g,由此可以確定甜葉菊苷是由碳,氫,氧元素組成。
【反思評價】若沒有F裝置,對氧元素質(zhì)量測定結(jié)果的影響是 偏小 。(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。
【解答】解:【討論交流】二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀,所以小晴的實驗設(shè)計不嚴(yán)謹(jǐn),原因是:酒精燃燒也生成水和二氧化碳;
【繼續(xù)探究】(1)裝置中C中的氧化銅能確保甜葉菊苷中的碳元素完全轉(zhuǎn)化為二氧化碳,空氣中的二氧化碳也能被氫氧化鈉吸收,所以實驗前要通一會兒氮?dú)?,目的是:排除裝置中的空氣;
(2)過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解生成水和氧氣,化學(xué)方程式為:2H2O22H2O+O2↑;
【分析與討論】D裝置中增加的質(zhì)量是水的質(zhì)量,E裝置中增加的質(zhì)量是二氧化碳的質(zhì)量,所以
碳元素的質(zhì)量為:8.36g×=2.28g,
氫元素的質(zhì)量為:2.7g×=0.3g,
所以氧元素的質(zhì)量為:4.02g﹣0.3g﹣2.28g=1.44g;
【反思評價】沒有F裝置,空氣中的二氧化碳會進(jìn)入E裝置中,碳元素的質(zhì)量偏大,所以對氧元素質(zhì)量測定結(jié)果的影響是偏小。
故答案為:【討論交流】酒精燃燒也生成水和二氧化碳;
【繼續(xù)探究】(1)排除裝置中的空氣;
(2)2H2O22H2O+O2↑;
【分析與結(jié)論】1.44g;
【反思評價】偏小。
4.(2018?江西)興趣小組利用提供的試劑:稀硫酸、澄清石灰水、氯化鈉溶液、硫酸銅溶液和紫色石蕊溶液。探究酸堿鹽的性質(zhì)。小清同學(xué)將氯化鈉溶液加入到稀硫酸中沒有觀察到明顯現(xiàn)象,而將混合溶液加熱一段時間后,意外地聞到刺激性氣味。
【提出問題】刺激性氣味的氣體是什么?
【猜想與假設(shè)】猜想1.可能是二氧化硫 猜想2.可能是氯化氫
猜想3.可能是氨氣
大家討論后認(rèn)為猜想3不合理,依據(jù)是 反應(yīng)物中沒有氮元素,所以無法生成氨氣 。
【查閱資料】SO2和CO2的化學(xué)性質(zhì)相似,都能使澄清石灰水變渾濁。寫出二氧化硫和氫氧化鈣的反應(yīng)的化學(xué)方程式: SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O 。
【實驗探究】如圖所示,小誠將產(chǎn)生的氣體通入紫色石蕊溶液中,觀察到 溶液變紅 ,于是他認(rèn)為猜想2正確。
【評價與改進(jìn)】小煜認(rèn)為小誠的結(jié)論不科學(xué),于是他利用提供的試劑通過實驗確認(rèn)了猜想2正確。
實驗操作
實驗現(xiàn)象
如圖所示,將產(chǎn)生的氣體 將生成的氣體通入澄清石灰水中
無明顯現(xiàn)象
【結(jié)論】加熱氯化鈉與硫酸的混合溶液得到的氣體是氯化氫
【拓展應(yīng)用】實驗室可用氯化鈉和硫酸反應(yīng)制取氯化氫氣體,已知氯化氫氣體極易溶于水。請推測實驗室制取氯化氫氣體最適宜的方法為 C?。ㄌ钚蛱枺?。
A.加熱氯化氫溶液和稀硫酸的混合物
B.加熱氯化鈉固體和稀硫酸的混合物
C.加熱氯化鈉固體和濃硫酸的混合物
【解答】解:【猜想與假設(shè)】化學(xué)反應(yīng)前后,元素種類不變,所以猜想3不合理,依據(jù)是反應(yīng)物中沒有氮元素,所以無法生成氨氣;
【查閱資料】二氧化硫和氫氧化鈣反應(yīng)生成亞硫酸鈣和水,化學(xué)方程式為:SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O;
【實驗探究】紫色石蕊遇酸性溶液變紅色,所以小誠將產(chǎn)生的氣體通入紫色石蕊溶液中,觀察到溶液變紅色,于是他認(rèn)為猜想2正確;
【評價與改進(jìn)】二氧化碳溶于水生成碳酸,二氧化硫和水反應(yīng)會生成亞硫酸,氯化氫溶于水形成鹽酸,都能使紫色石蕊變紅色,所以
實驗操作
實驗現(xiàn)象
如圖所示,將產(chǎn)生的氣體將生成的氣體通入澄清石灰水中
無明顯現(xiàn)象
【拓展應(yīng)用】氯化氫氣體極易溶于水,所以實驗室制取氯化氫氣體最適宜的方法為:加熱氯化鈉固體和濃硫酸的混合物,故選:C。
故答案為:【猜想與假設(shè)】反應(yīng)物中沒有氮元素,所以無法生成氨氣;
【查閱資料】SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O;
【實驗探究】溶液變紅;
【評價有改進(jìn)】將生成的氣體通入澄清石灰水中,無明顯現(xiàn)象;
【拓展應(yīng)用】C。
5.(2019?江西)足球比賽中讓意外昏迷的球員快速恢復(fù)意識會用到“嗅鹽”。同學(xué)們對“嗅鹽”產(chǎn)生了好奇,并對其成分進(jìn)行如下探究。
【查閱資料】①嗅鹽是由一種鹽類物質(zhì)和香料(不參與下列探究中的任何反應(yīng))組成,能釋放出氨味氣體,對人體神經(jīng)會產(chǎn)生強(qiáng)烈的刺激作用,但過量吸入會危害健康。
②氯化鈣稀溶液與碳酸氫銨稀溶液不發(fā)生反應(yīng)。
③氨氣能與硫酸化合生成硫酸銨。
【提出問題】嗅鹽中鹽類物質(zhì)是什么?
【實驗探究】填寫表中空格。
實驗
小軍的實驗
小英的實驗
方案
嗅鹽與 氫氧化鈉 (填一種物質(zhì))混合研磨
現(xiàn)象
聞到較濃烈刺激性氣味且試紙變藍(lán)
澄清石灰水變渾濁
澄清溶液變渾濁
結(jié)論
嗅鹽中含有NH4+
嗅鹽中含CO32﹣
確認(rèn)了小軍的實驗結(jié)論
證明嗅鹽中鹽類物質(zhì)是碳酸銨
【質(zhì)疑】小英認(rèn)為小軍的實驗結(jié)論不嚴(yán)謹(jǐn)。小英通過補(bǔ)做一個實驗(方案見上表),進(jìn)而確認(rèn)了小軍的結(jié)論。小英的實驗?zāi)康氖桥懦猁}中含有 碳酸氫根 離子的可能性。
【繼續(xù)探究】同學(xué)們利用如圖裝置進(jìn)一步測定嗅鹽中碳酸銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
反應(yīng)原理:(NH4)2CO3+2NaOHX+2NH3↑+2H2O,其中X的化學(xué)式為 Na2CO3 。
【數(shù)據(jù)記錄】實驗稱取樣品質(zhì)量為m1,反應(yīng)前后裝有氫氧化鈉固體的球形干燥管的總質(zhì)量分別為m2和m3,反應(yīng)前后燒杯及燒杯內(nèi)溶液的總質(zhì)量分別為m4和m5。
【數(shù)據(jù)處理】通過測得數(shù)據(jù)計算出嗅鹽中碳酸銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
【反思與評價】關(guān)于該實驗的說法正確的是 BD?。ㄌ钚蛱?,雙選)。
A.嗅鹽中碳酸銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表達(dá)式為:×100%
B.倒置漏斗可以增大吸收面積同時防止倒吸
C.可以用濃硫酸替代稀硫酸
D.停止加熱后要通入一段時間空氣,否則測定結(jié)果會偏小
【解答】解:由于對應(yīng)現(xiàn)象為“聞到較濃烈刺激性氣味且試紙變藍(lán)”且結(jié)論為“嗅鹽中含有NH4+”,所以小軍的第一個實驗是檢驗銨根離子,用到堿,可以是氫氧化鈉等;
由于對應(yīng)的操作為“嗅鹽加入鹽酸生成的氣體通入到澄清石灰水”且結(jié)論為“嗅鹽中含CO32﹣”,所以小軍的第二個實驗對應(yīng)的現(xiàn)象為澄清石灰水變渾濁;
由于對應(yīng)現(xiàn)象為“聞到較濃烈刺激性氣味且試紙變藍(lán)”且結(jié)論為“嗅鹽中含有NH4+”,所以小軍的第一個實驗是檢驗銨根離子,用到堿,可以是氫氧化鈉等;
由于氯化鈣稀溶液與碳酸氫銨稀溶液不發(fā)生反應(yīng),而碳酸氫銨和鹽酸反應(yīng)能夠使澄清石灰水變渾濁,所以當(dāng)結(jié)論為小軍實驗驗證正確時加入氯化鈣,目的是借助“氯化鈣稀溶液與碳酸氫銨稀溶液不發(fā)生反應(yīng)”,排除嗅鹽中含有 碳酸氫根離子的可能性。
(NH4)2CO3+2NaOHX+2NH3↑+2H2O,根據(jù)質(zhì)量守恒定律可得,X的化學(xué)式為 Na2CO3。
【數(shù)據(jù)記錄】實驗稱取樣品質(zhì)量為m1,反應(yīng)前后裝有氫氧化鈉固體的球形干燥管(吸收水分)的總質(zhì)量分別為m2和m3,反應(yīng)前后燒杯及燒杯內(nèi)溶液(吸收氨氣,防止大氣污染)的總質(zhì)量分別為m4和m5。
A、設(shè)嗅鹽中碳酸銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x。球形干燥管是用來干燥吸收水蒸氣的,使其無法影響氨氣的吸收,正確的應(yīng)該還是用m5﹣m4來計算質(zhì)量分?jǐn)?shù)的,不能用水的質(zhì)量,氫氧化鈉溶液也是液體,也有水,而且反應(yīng)生成的也不是水蒸氣,空氣中還有二氧化碳,所以不能用球形干燥管變動的質(zhì)量計算質(zhì)量分?jǐn)?shù)。而稀硫酸吸水性不強(qiáng),增加的質(zhì)量基本可以認(rèn)為是生成的氨氣的質(zhì)量,所以應(yīng)該用m5﹣m4計算質(zhì)量分?jǐn)?shù),
(NH4)2CO3+2NaOH Na2CO3+2NH3↑+2H2O
96 34
m1x (m5﹣m4)
=
x=×100%.錯誤;
B.倒置漏斗可以增大吸收面積同時防止倒吸。正確;
C. 濃硫酸替代稀硫酸,由于反應(yīng)劇烈,會導(dǎo)致倒吸。錯誤;
D.停止加熱后要通入一段時間空氣,使生成的氨氣完全被稀硫酸吸收,否則測定結(jié)果會偏小。正確;
故選:BD。
故答案為:
實驗
小軍的實驗
小英的實驗
方案
氫氧化鈉
現(xiàn)象
澄清石灰水變渾濁
澄清溶液變渾濁
結(jié)論
【質(zhì)疑】碳酸氫根。
【繼續(xù)探究】Na2CO3。
【反思與評價】BD。
6.(2020?江西)小組同學(xué)收集了某種鋁制易拉罐,剪成條狀并打磨后進(jìn)行如圖所示實驗,發(fā)現(xiàn)純鋁片表面有劃痕。
【發(fā)現(xiàn)問題】根據(jù)所學(xué)知識,合金的硬度比組成它的純金屬硬度更 大 ,結(jié)合上述現(xiàn)象,可得出該易拉罐不是純鋁制作。那么易拉罐中除鋁外,還含有什么金屬呢?
【查閱資料】①鋁制易拉罐中的主要成分是鋁,可能還含有鎂、鐵。
②鋁能與氫氧化鈉溶液反應(yīng):2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑;鎂和鐵不能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)。
【作出猜想】該易拉罐的金屬組成除鋁外,可能還含有鎂、鐵中的一種或兩種。
【實驗設(shè)計】小明取打磨后的鋁制易拉罐樣品按如下方案進(jìn)行實驗:
實驗步驟
實驗現(xiàn)象
解釋與結(jié)論
(1)取一定量的樣品于燒杯中,加入足量的 氫氧化鈉 溶液,充分反應(yīng)后,過濾、洗滌、干燥;
固體表面有大量氣泡產(chǎn)生;過濾后得到黑色粉末。
樣品中含鋁
(2)取少量上述黑色粉末于試管中,加入足量的稀鹽酸。
有氣泡產(chǎn)生,溶液變成淺綠色。
樣品中含鐵,發(fā)生反應(yīng)的
化學(xué)方程式為 Fe+2HCl═FeCl2+H2↑ 。
【實驗結(jié)論】小明得出該易拉罐是由鋁和鐵組成。
【反思評價】其他同學(xué)分析后認(rèn)為小明的實驗方案不嚴(yán)謹(jǐn),理由是 鎂和鐵的混合物中加入稀鹽酸時,也是產(chǎn)生氣泡,溶液變成淺綠色??;大家認(rèn)為應(yīng)該補(bǔ)充下列實驗:取步驟(1)中少量黑色粉末于試管中,加入某種金屬的鹽溶液后,如果無現(xiàn)象產(chǎn)生,則小明的結(jié)論正確。你認(rèn)為加入的鹽溶液中陽離子對應(yīng)的金屬理論上可以是 鐵 (填一種即可)。
【拓展應(yīng)用】如圖為國家頒布的“城市生活垃圾分類標(biāo)志”,廢棄易拉罐應(yīng)放入標(biāo)有 B (填序號)圖標(biāo)的垃圾桶內(nèi)。
【解答】解:【發(fā)現(xiàn)問題】
根據(jù)所學(xué)知識,合金的硬度比組成它的純金屬硬度更大,結(jié)合上述現(xiàn)象可知,純鋁片表面有劃痕,說明樣品硬度比鋁大,可得出該易拉罐不是純鋁制作。
故填:大。
【實驗設(shè)計】
(1)取一定量的樣品于燒杯中,加入足量的氫氧化鈉溶液,充分反應(yīng)后,過濾、洗滌、干燥,固體表面有大量氣泡產(chǎn)生,是因為鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成了氫氣。
故填:氫氧化鈉。
(2)取少量上述黑色粉末于試管中,加入足量的稀鹽酸,產(chǎn)生氣泡,溶液變成淺綠色,是因為鐵和鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式:Fe+2HCl═FeCl2+H2↑。
故填:Fe+2HCl═FeCl2+H2↑。
【反思評價】
其他同學(xué)分析后認(rèn)為小明的實驗方案不嚴(yán)謹(jǐn),理由是鎂和鐵的混合物中加入稀鹽酸時,也是產(chǎn)生氣泡,溶液變成淺綠色;
大家認(rèn)為應(yīng)該補(bǔ)充下列實驗:取步驟(1)中少量黑色粉末于試管中,加入氯化亞鐵溶液,如果無現(xiàn)象產(chǎn)生,說明粉末中不含有鎂,氯化亞鐵溶液對應(yīng)的金屬單質(zhì)是鐵。
故填:鎂和鐵的混合物中加入稀鹽酸時,也是產(chǎn)生氣泡,溶液變成淺綠色;鐵。
【拓展應(yīng)用】
廢棄易拉罐可回收再利用,應(yīng)放入標(biāo)有B圖標(biāo)的垃圾桶內(nèi)。
故填:B。
7.(2021?江西)化學(xué)社團(tuán)的同學(xué)在探究金屬化學(xué)性質(zhì)時,進(jìn)行了如圖1所示的實驗。
圖1實驗中觀察到的現(xiàn)象是:鋅片表面產(chǎn)生氣泡,銅片表面 沒有氣泡 。鋅和稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為 Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑ 。
實驗過程中小辰意外發(fā)現(xiàn):當(dāng)兩種金屬發(fā)生觸碰時(如圖2),銅片表面產(chǎn)生了氣泡。
【提出問題】圖2中銅是否發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)?產(chǎn)生的氣體是什么?
【作出猜想】同學(xué)們對產(chǎn)生的氣體進(jìn)行了以下猜想:
小知猜想是二氧化硫;小辰猜想是氧氣;小彬猜想是氫氣。
他們作出猜想的理論依據(jù)是 質(zhì)量守恒定律 。
【查閱資料】
(1)將鋅片、銅片用導(dǎo)線連接后平行插入稀硫酸中,銅片表面產(chǎn)生氣體。該反應(yīng)過程中金屬失去的電子通過導(dǎo)線發(fā)生了轉(zhuǎn)移。
(2)二氧化硫能使品紅溶液褪色。
【設(shè)計并進(jìn)行實驗】他們設(shè)計了圖3裝置進(jìn)行實驗,將產(chǎn)生的氣體分別通過導(dǎo)管與圖4中的裝置連接,驗證自己的猜想。
實驗操作
實驗現(xiàn)象
實驗結(jié)論
小知
連接導(dǎo)管a與導(dǎo)管d,向品紅溶液中通入氣體一段時間
品紅溶液不褪色
小彬的猜想正確
小辰
選用正確方法收集氣體一段時間后,向試管內(nèi)伸入帶火星的木條
木條不復(fù)燃
小彬
連接導(dǎo)管a與導(dǎo)管 c (填序號),收集氣體后用拇指堵住試管口,靠近酒精燈火焰,移開拇指點(diǎn)火
氣體燃燒,聽到輕微的“噗”聲
【教師釋疑】圖1實驗中,鋅與稀硫酸反應(yīng),鋅失去電子,酸溶液中氫離子在鋅片表面獲得電子生成氫氣。
【學(xué)生感悟】圖3實驗中,酸溶液中的氫離子從銅片表面獲得 鋅?。ㄟx填“鋅”或“銅”)失去的電子生成了氫氣。
【得出結(jié)論】圖2中兩種金屬觸碰后銅 沒有 (選填“有”或“沒有”)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
【延伸應(yīng)用】制造鋼制船閘門時,為防止鐵被腐蝕,常在鋼閘門表面安裝比鐵更活潑的金屬。這種金屬可以是 A 。(填序號)
A.鋅
B.銅
C.銀
【解答】解:圖1實驗中觀察到的現(xiàn)象是:鋅片表面產(chǎn)生氣泡,銅片表面沒有氣泡,因為鋅排在氫前,銅排在氫后,銅不與硫酸反應(yīng),鋅與硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣,化學(xué)方程式為:Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑;
實驗過程中小辰意外發(fā)現(xiàn):當(dāng)兩種金屬發(fā)生觸碰時(如圖2),銅片表面產(chǎn)生了氣泡。小知猜想是二氧化硫;小辰猜想是氧氣;小彬猜想是氫氣。他們作出猜想的理論依據(jù)是質(zhì)量守恒定律,反應(yīng)前后元素種類不變。
【設(shè)計并進(jìn)行實驗】他們設(shè)計了圖3裝置進(jìn)行實驗,將產(chǎn)生的氣體分別通過導(dǎo)管與圖4中的裝置連接,驗證自己的猜想。因為小彬的猜想正確,即氣體為氫氣,所以小彬連接導(dǎo)管a與導(dǎo)管c,因為氫氣密度比空氣小,用向下排空氣法收集,不是二氧化硫,所以小知實驗現(xiàn)象品紅溶液不褪色;
【學(xué)生感悟】圖3實驗中,酸溶液中的氫離子從銅片表面獲得鋅失去的電子生成了氫氣。因為【教師釋疑】圖1實驗中,鋅與稀硫酸反應(yīng),鋅失去電子,酸溶液中氫離子在鋅片表面獲得電子生成氫氣。所以圖2中兩種金屬觸碰后銅沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng);
【延伸應(yīng)用】制造鋼制船閘門時,為防止鐵被腐蝕,常在鋼閘門表面安裝比鐵更活潑的金屬。鋅比鐵活潑,銅、銀沒有鐵活潑,故選A。
故答案為:沒有氣泡;Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑;
【作出猜想】質(zhì)量守恒定律;
【設(shè)計并進(jìn)行實驗】品紅溶液不褪色;c;
【學(xué)生感悟】鋅;
【得出結(jié)論】沒有;
【延伸應(yīng)用】A。
三.常用氣體的發(fā)生裝置和收集裝置與選取方法(共3小題)
8.(2020?江西)根據(jù)如圖回答有關(guān)問題:
(1)圖一中儀器①的名稱是 集氣瓶 。
(2)實驗室用A裝置制氧氣的化學(xué)方程式為 2KClO32KCl+3O2↑ 。欲收集一瓶較純凈的氧氣,可從圖一中選擇的收集裝置是 D?。ㄌ钭帜福?br />
(3)圖二中E是小組同學(xué)組裝的實驗室制二氧化碳?xì)怏w的發(fā)生裝置,該裝置的優(yōu)點(diǎn)是 可以控制反應(yīng)的發(fā)生和停止 ;為了解裝置具有該優(yōu)點(diǎn)的原因,他們在裝置E中連接壓強(qiáng)傳感器(如圖F),從而測定實驗中試管內(nèi)氣體壓強(qiáng)變化的情況(如圖G)。下列說法正確的是?、颌蟆。ㄌ钚蛱枺p選)。
Ⅰ.a(chǎn)b段試管中液面逐漸上升
Ⅱ.bc段石灰石與稀鹽酸脫離接觸
Ⅲ.c點(diǎn)的對應(yīng)操作是打開彈簧夾
【解答】解:(1)集氣瓶是收集氣體的儀器,故答案為:集氣瓶;
(2)A裝置的試管中沒有棉花團(tuán),因此是加熱氯酸鉀制氧氣,氯酸鉀在二氧化錳做催化劑和加熱的條件下生成氯化鉀和氧氣,配平即可;氧氣的密度比空氣的密度大,不易溶于水,因此能用向上排空氣法和排水法收集,排水法收集的氧氣比較純凈;故答案為:2KClO32KCl+3O2↑;D;
(3)圖二中E是小組同學(xué)組裝的實驗室制二氧化碳?xì)怏w的發(fā)生裝置,該裝置的優(yōu)點(diǎn)是:可以控制反應(yīng)的發(fā)生和停止;圖G中,說法正確的是:Ⅱ.bc段石灰石與稀鹽酸脫離接觸,因此bc段壓強(qiáng)不再增大;Ⅲ.c點(diǎn)的對應(yīng)操作是打開彈簧夾,因此壓強(qiáng)開始逐漸減少;故答案為:可以控制反應(yīng)的發(fā)生和停止;ⅡⅢ;
9.(2021?江西)根據(jù)如圖回答有關(guān)問題:
(1)儀器D的名稱是 水槽 。
(2)實驗室制取并收集二氧化碳需在圖中選用A、C、G與 F (填序號)組合;檢驗二氧化碳是否集滿的方法是 把燃著的木條放在集氣瓶口,若木條熄滅則集滿 。實驗室用該裝置制氧氣的化學(xué)方程式為 2H2O22H2O+O2↑ 。
(3)將二氧化碳通入氫氧化鈉溶液中無明顯現(xiàn)象,為探究二氧化碳是否與氫氧化鈉發(fā)生了反應(yīng),思成同學(xué)利用如圖中圖甲裝置測定二氧化碳濃度變化,采集數(shù)據(jù)繪制成曲線(如圖乙)。據(jù)圖乙分析,能說明二氧化碳與氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)的時間段是 t2到t3 。ab段二氧化碳濃度不變的原因是 水中二氧化碳已經(jīng)達(dá)到飽和 。
【解答】解:(1)儀器D的名稱是水槽;
(2)實驗室常用大理石(或石灰石)和稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳,屬于固、液常溫型,不需要加熱;發(fā)生裝置選擇錐形瓶A用于盛放藥品、長頸漏斗G用于添加稀鹽酸;二氧化碳的密度比空氣大,能溶于水,收集裝置選擇向上排空氣法裝置,需要使用集氣瓶C和雙孔橡皮塞F用于導(dǎo)出氣體;二氧化碳不燃燒,也不支持燃燒,檢驗二氧化碳是否集滿的方法是:把燃著的木條放在集氣瓶口,若木條熄滅則集滿;實驗室用該裝置制取氧氣反應(yīng)為固、液常溫型,適合用過氧化氫分解制取氧氣,過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2H2O22H2O+O2↑;
(3)氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水,二氧化碳能溶于水且和水反應(yīng),圖乙中t2到t3時間段二氧化碳的濃度明顯減小為0,說明二氧化碳和氫氧化鈉發(fā)生了反應(yīng);ab段二氧化碳濃度不變的原因是水中二氧化碳已經(jīng)達(dá)到飽和,裝置中二氧化碳的濃度不再變化。
故答案為:
(1)水槽;
(2)F;把燃著的木條放在集氣瓶口,若木條熄滅則集滿;2H2O22H2O+O2↑;
(3)t2到t3;水中二氧化碳已經(jīng)達(dá)到飽和。
10.(2022?江西)根據(jù)如圖回答有關(guān)問題:
(1)圖一中儀器①的名稱是 酒精燈 。
(2)實驗室用高錳酸鉀制氧氣,可從圖一中選擇的發(fā)生裝置是 C?。ㄌ钚蛱枺?;使用裝置D收集氧氣時應(yīng)從導(dǎo)管口 b (選填“a”或“b”)通入。
(3)實驗室制二氧化碳的化學(xué)方程式為 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 。圖一中,與裝置A相比,選用裝置B制二氧化碳的優(yōu)點(diǎn)是 可以控制反應(yīng)速率和節(jié)約藥品 。將產(chǎn)生的二氧化碳通入圖二裝置,觀察到試紙Ⅰ不變色而試紙Ⅱ變紅,飽和澄清石灰水變渾濁,據(jù)玻璃管中的現(xiàn)象可知二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)是 二氧化碳能與水反應(yīng)生成碳酸 ;若試管中導(dǎo)管口有連續(xù)均勻的氣泡冒出,但飽和澄清石灰水未變渾濁的原因是 鹽酸有揮發(fā)性,生成的二氧化碳中混有氯化氫氣體 。
【解答】解:(1)圖一中儀器①的名稱是酒精燈;(2)實驗室用高錳酸鉀制取氧氣時,該反應(yīng)屬于固體加熱型,適合用裝置C作發(fā)生裝置;氧氣的密度比空氣略大,用裝置D收集氧氣,氧氣從長管端進(jìn)入,即氧氣應(yīng)從導(dǎo)管口b端通入。
(3)實驗室用石灰石或大理石與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳,石灰石、大理石主要成分碳酸鈣,碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳?;瘜W(xué)方程式為:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。裝置B使用分液漏斗,可以通過分液漏斗控制液體滴加的速率和滴加的量,來控制反應(yīng)速率和節(jié)約藥品,所以其優(yōu)點(diǎn)是可以控制反應(yīng)速率和節(jié)約藥品;將產(chǎn)生的二氧化碳通入圖二裝置,觀察到試紙Ⅰ不變色而試紙Ⅱ變紅,說明二氧化碳能與水反應(yīng)生成碳酸;試管中導(dǎo)管口有連續(xù)均勻的氣泡冒出,但飽和澄清石灰水未變渾濁的原因是鹽酸有揮發(fā)性,生成的二氧化碳中混有氯化氫氣體,氯化氫氣體溶于水形成鹽酸,鹽酸與氫氧化鈣反應(yīng)
故答案為:
(1)酒精燈;
(2)C;b;
(3)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;可以控制反應(yīng)速率和節(jié)約藥品;二氧化碳能與水反應(yīng)生成碳酸;鹽酸有揮發(fā)性,生成的二氧化碳中混有氯化氫氣體。
四.催化劑的特點(diǎn)與催化作用(共1小題)
11.(2022?江西)學(xué)習(xí)了“過氧化氫制氧氣使用二氧化錳作催化劑”,化學(xué)社團(tuán)在“尋找新的催化劑”的活動中,對“硫酸銅能否作過氧化氫分解的催化劑”進(jìn)行了以下探究。
【實驗探究】甲同學(xué)按如下方案進(jìn)行實驗。
實驗步驟
實驗現(xiàn)象
實驗結(jié)論
步驟①木條不復(fù)燃;
步驟②產(chǎn)生氣泡,溶液變藍(lán)色;
步驟③ 帶火星的木條復(fù)燃 。
硫酸銅能作過氧化氫分解的催化劑,反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2H2O22H2O+O2↑ 。
【評價改進(jìn)】大家認(rèn)為甲同學(xué)的實驗結(jié)論不嚴(yán)謹(jǐn)。若要確定該實驗結(jié)論正確,還需證明硫酸銅的 質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì) 在反應(yīng)前后都沒有發(fā)生改變。
【繼續(xù)探究】乙同學(xué)補(bǔ)做以下實驗,進(jìn)而確認(rèn)了甲同學(xué)的實驗結(jié)論。
根據(jù)上述實驗中m1:m2= 160:98(或80:49) ,證明反應(yīng)前后銅離子沒有發(fā)生變化;將實驗方案中的氫氧化鈉溶液換成 氯化鋇(或硝酸鋇) 溶液,再次實驗,證明反應(yīng)前后硫酸根離子也沒有發(fā)生變化。
【討論交流】大家認(rèn)為還可以采取另一種方法獲取上述實驗結(jié)論:在甲同學(xué)實驗的基礎(chǔ)上,將乙同學(xué)實驗時燒杯B中的溶液蒸發(fā)、干燥得到白色固體,再稱其質(zhì)量為 m1 g,然后將固體加入5%的過氧化氫溶液中,仍然可以加速過氧化氫分解。
【拓展延伸】比較硫酸銅和二氧化錳對過氧化氫制氧氣的催化效果,實驗過程中不需要控制的條件是 D (填序號)。
A.溶液的起始溫度
B.催化劑的質(zhì)量
C.溶液的濃度
D.反應(yīng)起始時間
【解答】解:【實驗探究】由實驗結(jié)論可知“硫酸銅能作過氧化氫分解的催化劑”,所以在步驟③中觀察到帶火星的木條復(fù)燃,這是因為過氧化氫在硫酸銅的催化作用下分解為水和氧氣,化學(xué)方程式為2H2O22H2O+O2↑;故答案為:帶火星的木條復(fù)燃;2H2O22H2O+O2↑;
【評價改進(jìn)】大家認(rèn)為甲同學(xué)的實驗結(jié)論不嚴(yán)謹(jǐn)。若要確定該實驗結(jié)論正確,還需證明硫酸銅的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都沒有發(fā)生改變;故答案為:質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì);
【繼續(xù)探究】硫酸銅與氫氧化鈉反應(yīng)生成硫酸鈉和氫氧化銅沉淀,化學(xué)方程式為CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4,反應(yīng)中硫酸銅與氫氧化銅的質(zhì)量比為160:98=80:49;硫酸根離子與鋇離子能結(jié)合成硫酸鋇白色沉淀,因此將實驗方案中的氫氧化鈉溶液換成氯化鋇或硝酸鋇溶液,再次實驗,證明反應(yīng)前后硫酸根離子也沒有發(fā)生變化;故答案為:160:98(或80:49);氯化鋇(或硝酸鋇);
【討論交流】催化劑的質(zhì)量在化學(xué)反應(yīng)前后保持不變,因此在甲同學(xué)實驗的基礎(chǔ)上,將乙同學(xué)實驗時燒杯B中的溶液蒸發(fā)、干燥得到白色固體,再稱其質(zhì)量為m1g,然后將固體加入5%的過氧化氫溶液中,仍然可以加速過氧化氫分解;故答案為:m1;
【拓展延伸】比較硫酸銅和二氧化錳對過氧化氫制氧氣的催化效果,實驗過程中需要控制的條件是溶液的起始溫度、催化劑的質(zhì)量、溶液的濃度;無需控制反應(yīng)起始時間;故答案為:D。
五.二氧化碳的實驗室制法(共1小題)
12.(2019?江西)根據(jù)下列實驗裝置改進(jìn),請回答有關(guān)問題:
(1)實驗一:①儀器a的名稱是 長頸漏斗 ;制取二氧化碳的反應(yīng)方程式為 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑?。虎诟倪M(jìn)裝置的優(yōu)點(diǎn)是 能夠控制反應(yīng)的發(fā)生與停止 (寫一條即可)。
(2)實驗二:①兩套裝置中作用相當(dāng)?shù)膬x器:漏斗與 c?。ㄌ睢癰”、“c”或“d”);
②裝置改進(jìn)后,下列說法正確的是 AD?。ㄌ钚蛱枺p選)。
A.同樣可以降低水的硬度 B.冰塊與水的性質(zhì)完全相同
C.比原裝置得到的蒸餾水更純 D.利用太陽光、塑料袋、礦泉水瓶等作替代品可戶外自制飲用水
【解答】解:(1)①儀器a的名稱是長頸漏斗;碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳,化學(xué)方程式為:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
②改進(jìn)裝置的優(yōu)點(diǎn)是控制反應(yīng)速率(或節(jié)約藥品、控制反應(yīng)的發(fā)生和停止或方便及時排出廢液等);
(2)①通過對比兩套裝置可以看出,漏斗和c作用相當(dāng);
②A.兩個裝置的原理是相同的,得到的水都是蒸餾水,同樣可以降低水的硬度,故A正確;
B.冰塊是固體,水是液體性質(zhì)并不完全相同,故B錯誤;
C.兩個裝置制得的蒸餾水的凈化程度應(yīng)該是差不多的,故C錯誤;
D.利用太陽光、塑料袋、礦泉水瓶等作替代品可戶外自制飲用水,故d。正確。
故答案為:
(1)①長頸漏斗 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
②控制反應(yīng)速率(或節(jié)約藥品、控制反應(yīng)的發(fā)生和停止或方便及時排出廢液等);
(2)①c;
②AD。
六.物質(zhì)的溶解性及影響溶解性的因素(共1小題)
13.(2018?江西)根據(jù)下列圖示,回答相關(guān)問題
(1)實驗一:實驗中銅片上出現(xiàn)的現(xiàn)象是 紅色固體表面逐漸變黑 ,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是 2Cu+O22CuO 。
(2)實驗二:自制簡易凈水器中小卵石,石英砂和蓬松棉的作用是 過濾 。
(3)實驗三:儀器①的名稱是 試管 ;X、Y分別是水和汽油中的一種,加入X、Y后,觀察到a中固體消失并得到棕色溶液,b中固體不消失,則物質(zhì)X是 汽油 ,由實驗可知,物質(zhì)的溶解性與 溶劑的性質(zhì) 有關(guān)。
【解答】解:(1)銅在空氣中加熱,與氧氣反應(yīng)生成氧化銅,會觀察到紅色固體表面逐漸變黑;該反應(yīng)的化學(xué)方程式是2Cu+O22CuO。
(2)自制簡易凈水器中小卵石,石英砂和蓬松棉能使水與難溶性雜質(zhì)分離,作用是過濾。
(3)儀器①的名稱是試管;碘易溶于汽油,難溶于水,X、Y分別是水和汽油中的一種,加入X、Y后,觀察到a中固體消失并得到棕色溶液,b中固體不消失,則物質(zhì)X是汽油;由實驗可知,溶質(zhì)的種類相同,溶劑不同,說明物質(zhì)的溶解性與溶劑的性質(zhì)有關(guān)。
故答案為:
(1)紅色固體表面逐漸變黑,2Cu+O22CuO
(2)過濾;
(3)試管,汽油;溶劑的性質(zhì)。
七.根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計算(共5小題)
14.(2018?江西)2018年5月18日我國第一艘國產(chǎn)航母試海成功,航母的許多電子元件使用了黃銅。為測定某黃銅(假設(shè)合金中僅含銅,鋅)中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù),興趣小組同學(xué)稱取20g黃銅粉末于燒杯中,將80g稀硫酸分四次加入,充分反應(yīng),測得實驗數(shù)據(jù)如下表所示:
第一次
第二次
第三次
第四次
加入稀硫酸的質(zhì)量(g)
20
20
20
20
燒杯中剩余物的質(zhì)量(g)
39.92
59.84
79.80
99.80
(1)黃銅粉末完全反應(yīng)生成氫氣的總質(zhì)量為 0.2 g。
(2)該黃銅中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少?(寫出計算過程)
(3)第三次實驗中溶質(zhì)的種類為 2 。
【解答】解:
(1)根據(jù)質(zhì)量守恒定律可得,黃銅粉末完全反應(yīng)生成氫氣總質(zhì)量為20g+80g﹣99.80g=0.2g
(2)設(shè)20克黃銅中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
65 2
20g×(1﹣x) 0.2g
=
x=67.5%
(3)
第一次
第二次
第三次
第四次
加入稀硫酸的質(zhì)量(g)
20
20
20
20
反應(yīng)前質(zhì)量
40
59.92
79.84
99.80
燒杯中剩余物的質(zhì)量(g)
39.92
59.84
79.80
99.80
質(zhì)量變化
0.08
0.08
0.04
0
可見第三次時硫酸過量,此時的溶質(zhì)為生成的硫酸鋅和剩余的硫酸。
故答案為:
(1)黃銅粉末完全反應(yīng)生成氫氣的總質(zhì)量為 0.2g。
(2)該黃銅中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為67.5%。
(3)第三次實驗中溶質(zhì)的種類為 2。
15.(2019?江西)建造“南昌艦”的特種鋼材需要用富鐵礦石(含鐵量高于50%)來冶煉。研學(xué)實踐小組為測出某地赤鐵礦石(主要成分是Fe2O3)中的含鐵量,進(jìn)行實驗:取20g赤鐵礦石樣品,逐漸加入稀鹽酸,充分反應(yīng)。實驗相關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示(假設(shè)雜質(zhì)不溶于水,也不與酸反應(yīng))。
(1)20g赤鐵礦石樣品中氧化鐵的質(zhì)量為 16 g;
(2)該樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 56% ,由此判斷出該赤鐵礦石 屬于 (填“屬于”或“不屬于”)富鐵礦石。
(3)計算實驗中所用稀鹽酸溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(寫出計算過程)。
【解答】解:(1)20g赤鐵礦石樣品中氧化鐵的質(zhì)量為:20g﹣4g=16g,
故填:16。
(2)該樣品中鐵元素的質(zhì)量:16g×=11.2g,
該樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:×100%=56%,由此判斷出該赤鐵礦石屬于富鐵礦石。
故填:56%;屬于。
(3)設(shè)150g稀鹽酸中氯化氫質(zhì)量為x,
Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O,
160 219
16g x
=,
x=21.9g,
實驗中所用稀鹽酸溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是:×100%=14.6%,
答:實驗中所用稀鹽酸溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是14.6%。
16.(2020?江西)“二氧化碳的實驗室制取與性質(zhì)”實驗活動產(chǎn)生的廢液中含稀鹽酸,需先測定其溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)后進(jìn)行處理。(雜質(zhì)不參加反應(yīng))
(1)實驗時需配制50g 5%的氫氧化鈉溶液,若用氫氧化鈉固體和水來配制。則需稱量氫氧化鈉固體的質(zhì)量為 2.5 g。
(2)取20g廢液樣品于燒杯中,向其中逐滴加入5%的氫氧化鈉溶液,恰好完全反應(yīng)時共消耗氫氧化鈉溶液16g。計算廢液中鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(寫出計算過程)
(3)恰好完全反應(yīng)時燒杯中的溶液所含粒子數(shù)目關(guān)系:Na+?。肌?Cl﹣. (填“>”、“=”或“<”)。
【解答】解:(1)配制50g5%的氫氧化鈉溶液需要?dú)溲趸c固體的質(zhì)量為:50g×5%=2.5g;故答案為:2.5;
(2)16g氫氧化鈉溶液中含氫氧化鈉的質(zhì)量為:16g×5%=0.8g。設(shè)20g廢液樣品中含氯化氫的質(zhì)量為x,則:
NaOH+HCl=NaCl+H2O
40 36.5
0.8g x
x=0.73g
則廢液中鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:
答:廢液中鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.65%;
(3)恰好完全反應(yīng)時燒杯中溶液中的溶質(zhì)有氯化鈣和氯化鈉兩種物質(zhì),氯化鈣是由鈣離子與氯離子構(gòu)成的,氯化鈉是由鈉離子與氯離子構(gòu)成的,由氯化鈉電離產(chǎn)生的鈉離子與氯離子的個數(shù)相等,氯化鈣電離產(chǎn)生鈣離子和氯離子,所以恰好完全反應(yīng)時燒杯中的溶液所含粒子數(shù)目關(guān)系:Na+<Cl﹣;故填:<。
17.(2021?江西)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定工業(yè)純堿中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥98.0%為合格品。為測定某工業(yè)純堿是否為合格品,興趣小組成員分別進(jìn)行了如圖的實驗。(雜質(zhì)不參與反應(yīng),過濾后濾渣損失忽略不計)
(1)溶解時玻璃棒的作用是 攪拌,加速溶解 。
(2)實驗中加入過量CaCl2溶液的目的是 使碳酸鈉完全反應(yīng) 。
(3)通過計算判斷該工業(yè)純堿是否為合格品。(寫出計算過程,結(jié)果精確到0.1%)
(4)實驗過程中個別同學(xué)出現(xiàn)了以下問題。
①過濾時得到的濾液渾濁,原因可能是 濾紙破損(或濾液的液面超過了濾紙邊緣或儀器不干凈) ;(任寫一種)
②過濾所得的濾渣未經(jīng)洗滌直接干燥,這一操作會導(dǎo)致該樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計算結(jié)果 偏大 。(選填“偏大”、“不變”或“偏小”)
【解答】解:(1)在化學(xué)實驗中玻璃棒的作用有引流、轉(zhuǎn)移、攪拌;溶解時玻璃棒的作用是攪拌,加速溶解;故填:攪拌,加速溶解;
(2)實驗的目的是測定某工業(yè)純堿是否為合格品,從實驗的流程分析,該實驗是通過將碳酸鈉轉(zhuǎn)化成碳酸鈣沉淀,利用沉淀的質(zhì)量進(jìn)行計算,因此加入過量的氯化鈣目的是使碳酸鈉完全反應(yīng),以免影響測定結(jié)果;故填:使碳酸鈉完全反應(yīng);
(3)從實驗的流程可以看出,碳酸鈣沉淀的質(zhì)量為10.0g
設(shè)樣品中碳酸鈉的質(zhì)量為x
Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
106 100
x 10.0g
=
x=10.6g
樣品中中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:×100%=98.1%>98.0%,因此該工業(yè)純堿為合格品;
答:該工業(yè)純堿為合格品;
(4)①過濾時如果濾紙破損、濾液的液面超過了濾紙邊緣或儀器不干凈,得到的濾液會渾濁;因此過濾時得到的濾液渾濁,原因可能是濾紙破損、濾液的液面超過了濾紙邊緣或儀器不干凈;故填:濾紙破損(或濾液的液面超過了濾紙邊緣或儀器不干凈);
②實驗的目的是測定某工業(yè)純堿是否為合格品,從實驗的流程分析,該實驗是通過將碳酸鈉轉(zhuǎn)化成碳酸鈣沉淀,利用沉淀的質(zhì)量進(jìn)行計算,過濾所得的濾渣未經(jīng)洗滌直接干燥會使沉淀的質(zhì)量增大,經(jīng)過計算碳酸鈉的質(zhì)量偏大,導(dǎo)致該樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大;故填:偏大。
18.(2022?江西)化學(xué)小組參與“鉛蓄廢電池中硫酸回收”的研學(xué)項目,回收時需要測定電池廢液中硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。向裝有50g廢液的錐形瓶中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的氫氧化鈉溶液,并充分?jǐn)嚢瑁脺囟葌鞲衅鞯入娮釉O(shè)備采集信息并繪制成如圖,請據(jù)圖回答相關(guān)問題。(雜質(zhì)可溶但不參加反應(yīng))
(1)該反應(yīng)是 放熱?。ㄟx填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
(2)恰好完全反應(yīng)時,溶液的溫度為 t3 ℃。
(3)計算廢液中硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(寫出計算過程)
(4)配制上述實驗所用的氫氧化鈉溶液。
①氫氧化鈉固體應(yīng)放在玻璃器皿中稱量的原因是 氫氧化鈉易于潮解、有強(qiáng)烈的腐蝕性??;
②用量筒量水時仰視讀數(shù),會導(dǎo)致測定廢液中硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)結(jié)果 偏大?。ㄟx填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
【解答】解:(1)由曲線可知,該反應(yīng)是放熱反應(yīng);
(2)中和反應(yīng)為放熱反應(yīng),隨著反應(yīng)的進(jìn)行,溫度升高,t3℃時,恰好完全反應(yīng);
(3)設(shè)廢液中硫酸的質(zhì)量為x。
2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O
80 98
40g×20% x
x=9.8g
廢液中硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=19.6%
答:廢液中硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19.6%。
(4)①氫氧化鈉易于潮解、有強(qiáng)烈的腐蝕性,所以氫氧化鈉固體應(yīng)放在玻璃器皿中稱量;
②用量筒量水時仰視讀數(shù),會造成水的量偏大,氫氧化鈉溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小,會導(dǎo)致測定廢液中硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)結(jié)果偏大。
故答案為:(1)放熱;
(2)t3;
(3)19.6%;
(4)①氫氧化鈉易于潮解、有強(qiáng)烈的腐蝕性;
②偏大。
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