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题型复习(三) 实验探究题
题型之一 物质组成成分的探究
1.(2017·孝感)小明同学欲回收中考化学实验操作考试(考题:鉴别碳酸钠和氯化钠两瓶白色固体)用剩的药品。
他对其中的一瓶药品是否纯净产生怀疑,于是他在老师的指导下对其成分展开了如下探究:
【猜想与假设】猜想一:白色固体为碳酸钠;猜想二:白色固体为氯化钠;猜想三:白色固体为碳酸钠和氯化钠的
混合物。
【设计与实验】
实验步骤 实验现象 实验结论
取少量固体药品,装 若只有____产生 则猜想一正确
入试管,加蒸馏水溶 则猜想二正确,反应的化学方程式为
若只有白色沉淀生成
解,然后加入过量的 __________________________________
稀硝酸,最后滴加几 若先有气泡产生,后有白色
则猜想三正确
滴硝酸银溶液 沉淀生成
【实验结论】小明同学根据实验现象得出猜想三正确。
【反思评价】小明同学根据实验结论领悟到:老师强调加入稀硝酸并且至过量的目的是____________。他认为,
若只将实验步骤中的过量稀硝酸换成过量稀盐酸,重复以上实验操作,虽然也会产生相同的实验现象,但不能确认猜
想三是否正确,理由是________________________。
【归纳总结】①在选加试剂检验物质成分时,既要考虑除尽原有的干扰物质,又要防止________新的干扰物质;
②在实验操作过程中,应规范操作以避免药品被________。
2.(2017·平凉)某化学兴趣小组同学对家用普通干电池中含有的物质产生了浓厚的兴趣。他们剥开电池时闻到氨
味且发现有黑色物质。
【提出问题】为什么有氨味?黑色物质的成分是什么?
【猜想假设】能闻到氨味说明含有铵盐(如NH Cl);黑色固体可能有铁粉、氧化铜或二氧化锰。
4
【实验探究】同学们分别设计实验进行探究。
实验Ⅰ:小聪取适量黑色物质与________________混合置于研钵内研磨,嗅到强烈氨味,再用湿润的红色石蕊试
纸检测,观察到试纸变蓝,证明黑色物质中含有铵盐。
实验步骤 实验现象 实验结论
__________________________
1.取适量黑色滤渣装入试管
无气泡生成,溶液不变色 ________________________
中,再加入过量稀盐酸
2.取适量黑色滤渣装入另一
_________________________
支试管中,再加入________溶
_________________________ 黑色物质中含有二氧化锰
液,向上述试管中伸入带火星
的小木条
实验Ⅱ:小敏将黑色物质加入适量的水中搅拌溶解,静置后________,取不溶物进行实验。
【交流讨论】步骤2中发生反应的化学方程式为__________________________________________。
3.(2017·龙东)小维与家人聚餐时,对火锅燃料“固体酒精”产生了好奇,于是他与同学对其成分进行如下探究。
【查阅资料】(1)该固体酒精是用酒精、氯化钙和氢氧化钠按一定的质量比混合制成的。
(2)氯化钙、氯化钡溶液均呈中性。
【提出问题】(1)酒精中是否含有碳元素?
(2)固体酒精中氢氧化钠是否变质?
【作出猜想】猜想一:酒精中含有碳元素。
猜想二:固体酒精中氢氧化钠已变质。
【实验探究】(1)如下图所示进行实验,发现澄清石灰水变浑浊,可得出酒精中含有碳元素的结论。
(2)取少量固体酒精于烧杯中,加足量的水充分溶解后静置 ,发现杯底有白色沉淀。取沉淀于试管中加入稀盐酸,固体溶解并有气泡产生,则生成气体的化学方程式为________________________________________。
【实验结论】(1)酒精中含有碳元素。
(2)固体酒精中氢氧化钠已经变质。
【拓展延伸】为进一步确定固体酒精中是否还含有氢氧化钠,小维与同学继续探究。
(1)他另取少量固体酒精,加水溶解后,取上层清液,滴加酚酞溶液,酚酞溶液________,于是得出固体酒精中还
含有氢氧化钠。
(2) 小 维 的 同 学 认 为 他 的 实 验 不 能 证 明 固 体 酒 精 中 一 定 有 氢 氧 化 钠 剩 余 , 理 由 是
________________________________________________________________________。
(3)他们另取上层清液,加入足量的氯化钡溶液,充分反应后滴加氯化铁溶液,生成红褐色沉淀,他们一致认为固
体酒精中氢氧化钠有剩余。
【反思交流】(1)实验中,加入足量氯化钡溶液的目的是______________________________________。
(2)实验室中氢氧化钠应________保存。
4.(2017·绵阳)化学兴趣小组的同学实验台上有一瓶标签残缺的试剂(如图),同学们对此进行了如下探究。
【提出问题】这是一瓶什么溶液?
【猜想与假设】海天同学的猜想是NaSO 溶液;刘浩同学的猜想是NaSO 溶液;你的猜想是____________(写一
2 3 2 4
种)。
【查阅资料】Ⅰ.白色沉淀BaSO 不溶于水,但溶于稀盐酸。
3
Ⅱ.硝酸具有强氧化性,能将BaSO 氧化成BaSO。
3 4
Ⅲ.Na SO 与稀盐酸反应产生SO ,SO 能使澄清石灰水变浑浊,也能使品红溶液褪色。
2 3 2 2
【进行实验】Ⅰ.海天同学取适量的该溶液于试管中,滴加稀盐酸,产生无色气体,他认为自己的猜想成立。而刘浩
同学认为他的结论不合理,原因是________________________________________________________。
Ⅱ.刘浩同学为了验证自己的猜想,做了如下实验:取适量的该溶液于试管中,先滴加足量的BaCl 溶液,再滴加
2
过量稀硝酸,现象为______________________________________________________________。刘浩同学认为自己的
猜想成立。
Ⅲ.卓玛同学对刘浩同学的结论又提出了质疑,她认为滴加BaCl 溶液和稀硝酸,NaSO 也会产生同样的现象。为
2 2 3
了验证自己的观点,她做了如下实验:
步骤 操作 实验现象 实验结论
__________________________
取少量该溶液于试管中,
步骤1 __________________________ 无
滴加足量的BaCl 溶液
2
向步骤1的试管中滴加足 __________________________
步骤2 此溶液不是NaSO
量的稀盐酸 __________________________ 2 4
将步骤2中产生的气体通 ___________________
步骤3 品红褪色
入品红溶液中 _________________
写出卓玛同学实验过程中的化学方程式:_____________________________________________________。
5.(2016·河北)蔗糖是生活中常见的一种物质,某兴趣小组对“蔗糖的组成”进行了探究。
【作出猜想】小组同学认为绿色植物通过光合作用将二氧化碳和水转化成葡萄糖和氧气,葡萄糖进一步转化为蔗
糖,故蔗糖中一定含有碳、氢元素,可能含有氧元素。
【实验验证】
方案一:小明将蔗糖在氧气中燃烧,检验到生成物中有水和二氧化碳,得出结论“蔗糖是由碳、氢、氧三种元素
组成的”。
小刚认为该方案不合理,只能说明蔗糖中一定含有碳、氢元素,不能确定是否含有氧元素,理由是
________________________。
方案二:小刚用下图所示装置进行实验。实验开始先通入一会儿氮气,然后关闭弹簧夹,点燃酒精灯给蔗糖加强热。
(1)观察到________________________出现,说明蔗糖中含有氢元素和氧元素。
(2)观察到硬质玻璃管中残留有黑色固体,他猜测该黑色固体是单质碳,并继续利用上图所示装置,另选试剂进
行了验证单质碳的实验。实验过程和现象如下:
实验过程 实验现象
①硬质玻璃管中的黑色固体剧烈燃烧,发出
_______________________,点燃
白光;
酒精灯
②______________________________________
写出上述实验过程中一个反应的化学方程式_______________________________________________。
【实验结论】蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的。
【拓展交流】
(1)方案二中,先通入一会儿氮气的原因:________________________________________________________。
(2)查阅资料得知蔗糖的化学式为C H O 。小红发现:蔗糖分子中氢原子数目是氧原子数目的2倍,但是,蔗糖
12 22 11
中氧元素质量却是氢元素质量的8倍。导致出现这种情况的原因是________________________。
6.(2017·江西)兴趣小组获得两包制作“跳跳糖”的添加剂,一包是柠檬酸晶体,另一包是标注为钠盐的白色粉
末。将少量柠檬酸和这种白色粉末溶于水,混合后产生了使澄清石灰水变浑浊的气体。于是对白色粉末的化学成分进
行了以下探究:
【提出猜想】猜想1:碳酸钠;猜想2:碳酸氢钠;猜想3:碳酸钠和碳酸氢钠。
【查阅资料】①碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液均呈碱性;
②碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳;碳酸钠受热不分解。
【实验探究】小月、小妮分别对有关猜想设计方案并进行实验:
实验操作 实验现象 实验结论
小 将白色粉末溶于水后用pH pH____(填“>”“<”或
溶液呈碱性,猜想1成立
月 试纸测定其酸碱度 “=”)7
猜想2成立,试管B中反
小 用下图所示的装置进行实 试管A中有水珠产生,试管 应的化学方程式为
妮 验 B中液体变浑浊 _______________________
_____________________
【交流反思】大家一致认为小月和小妮的结论不准确:
(1)小月实验结论不准确的原因是________________________;
(2)小妮的实验方案不能排除白色粉末是否含有____________。
【继续探究】小戚称取m g白色粉末与足量稀盐酸反应,充分反应后生成二氧化碳的质量为n g,通过计算并分析
实验数据确定猜想3正确,则n的取值范围为________________(用含m的代数式表示)。
【结论分析】探究后他们核查到添加剂的成分是柠檬酸和碳酸氢钠,分析后认为白色粉末中的碳酸钠是由碳酸氢
钠分解产生的。
【拓展应用】下列物质常温下放置一段时间也会分解的是________(填序号)。
A.浓硫酸 B.氢氧化钠
C.碳酸氢铵 D.氯化钠
7.(2017·武汉)某校实验室有一无色澄清溶液,其中除了硝酸钠以外,可能还含有氢氧化钠、碳酸钠、硫酸钠、硝酸钡中的一种或几种。
实验活动一:探究该废液的组成。
取一定量的无色溶液,进行如下图所示实验。
请回答下列问题:
(1)原无色废液呈________(填“酸性”“碱性”或“中性”),操作Ⅰ的名称为________。
(2)生成固体甲的化学方程式为_____________________________________________________。
(3)原无色澄清废液中一定没有(写名称或化学式均可,下同)________________。
实验活动二:处理废液得到较纯净的硝酸钠溶液。
将溶液A和原无色废液充分混合,无明显现象。接下来进行如下图所示实验。
(4)混合后废液中一定含有的溶质是(指示剂除外)________________________________,试剂①是
________________。
题型之二 反应后物质成分的探究
1.(2017·西宁)化学兴趣小组的同学在做完“二氧化碳的实验室制取”的实验后,对反应后废液中溶质的成分产
生了兴趣并进行了以下探究:
(1)实验室制取二氧化碳的化学方程式为_________________________________________________________。
(2)【提出问题】废液中的溶质含有哪些物质?
【猜想与假设】猜想Ⅰ:废液中的溶质只有氯化钙;猜想Ⅱ:废液中的溶质有______________________。
【进行实验】
实验操作 实验现象 实验结论
取少量反应后的废液于试管中,向其 只有________ 猜想Ⅰ正确
中加入NaCO 溶液至过量 先________,后________, 猜想Ⅱ正确
2 3
【反思拓展】如果猜想Ⅱ正确,要使废液中的溶质只含有氯化钙,正确的处理方法是加入过量的
________________。
2.(2017·黄石)某化学学习小组在完成“利用氯化钡溶液鉴别氯化钠和碳酸钠”的实验后,对废液缸中溶液的溶
质成分进行了探究。请完成以下探究过程。
【提出问题】________________________________________________________________________?
【作出猜想】1.溶质仅为氯化钠;
2.溶质为氯化钡和氯化钠;
3.___________________________。
【设计方案】
实验操作 现象 结论
取少量废液缸中上层清液,向其中 无明显现象 猜想1正确
加入一定量的________(填化学式, ______________ 猜想2正确
限填一种)溶液 有气泡产生 猜想3正确
【交流反思】学习小组经过讨论认为,含有可溶性钡盐的废液可以用碳酸钠溶液进行无害化处理。请写出硝酸钡
与碳酸钠反应的化学方程式_____________________________________________________________________。
3.(2017·荆州)某化学小组将少量过氧化钠(Na O)粉末加入盛水的试管中,看到有大量气泡产生。
2 2
【提出问题】过氧化钠与水反应生成了什么物质?
【作出猜想】
甲同学:生成氢氧化钠;
乙同学:生成碳酸钠;
丙同学:生成氢气;
丁同学:生成氧气。
(1)大家一致认为乙同学的推测不正确,理由是_______________________________________________________。【实验探究】
实验方法 实验现象 实验结论
用试管收集生成的气体,堵住 (2)_______________________
无现象
试管口,移近酒精灯火焰,点燃 _______________________
用试管收集生成的气体,将带 (3)_____________________
有氧气生成
火星的木条伸入试管内 _______________________
(4)________________________
溶液变红 溶液显碱性
_______________________
【得出结论】
(5)过氧化钠与水反应的化学方程式为______________________________________________。
【反思拓展】
(6) 根 据 所 学 知 识 , 请 你 预 测 将 少 量 过 氧 化 钠 粉 末 加 入 硫 酸 铜 溶 液 中 的 反 应 现 象
________________________________________________________________________。
4.(2017·广东)某同学进行以下两个实验。
(1)甲实验中反应的化学方程式为_____________________________________________________。
(2)乙实验观察到的现象是________________________________________________________________________,
溶液由蓝色变成无色。
(3)把甲、乙反应后的溶液倒入同一烧杯中,发现有白色沉淀生成。他决定对白色沉淀的成分进行探究。
【查阅资料】硫酸钡不溶于酸。
【提出猜想】白色沉淀:Ⅰ.________;Ⅱ.Mg(OH) 和BaSO;Ⅲ.Mg(OH) 和MgCO 。
2 4 2 3
【实验方案】
实验操作 实验现象与结论
①若沉淀全部溶解,且无其他现象;猜想Ⅰ成立;其反应的化学方
过滤、洗涤白色沉淀备用;
程式为_____________________________________;
向白色沉淀中加入盐酸至
②若________________且无气体产生,猜想Ⅱ成立;
过量
③若沉淀完全溶解,______________,猜想Ⅲ成立
【拓展与思考】如果猜想Ⅲ成立,产生此结果的原因是做甲实验时____________________;上述白色沉淀的成分
不 可 能 出 现 的 组 合 是 Mg(OH) 、 MgCO 和 BaSO , 原 因 是
2 3 4
________________________________________________________________________。
5.(2017·襄阳)某兴趣小组的同学在实验室做如下实验:小雯探究碳酸钠固体和稀盐酸之间的反应,请写出该反
应的化学方程式:____________________________________;小棋探究HSO 、NaOH、CuSO 、BaCl 四种溶液之间的
2 4 4 2
反应。
实验完毕,小雯和小棋将试管中的剩余物都倒入同一大烧杯中,过滤后得到了沉淀A和无色滤液M,并接着进
行如下探究:
(查阅资料:NaSO 溶液呈中性,NaCO 溶液呈碱性)
2 4 2 3
实验步骤 实验现象 实验结论
①向所得沉淀A中加入过量 出现白色沉淀B和蓝
白色沉淀B是______
稀盐酸,充分反应 色溶液,没有气泡产生
②取少量无色滤液M于试管
溶液不变色
中,滴入酚酞溶液
③取步骤②中溶液,加入适量 则滤液M中一定含有的
无明显现象
NaSO 溶液,充分反应 溶质是__________
2 4
④另取少量无色滤液M于试 ___________________
管中,加入几粒锌粒 _________________________
小棋分析后认为:步骤④中加入锌粒没有必要:滤液M中还可能存在其他成分。如果将步骤④中的锌粒换成另
一种试剂,可确定该成分是否存在。请写出小棋用所选试剂鉴定可能存在成分的化学方程式:
________________________________________________________________________。
6.(2017·娄底)娄底人在端午节有吃皮蛋的习俗。某化学小组的同学查阅资料后得知,腌制皮蛋的主要原料有:生
石灰、纯碱和食盐。同学们向这三种物质中加入适量水,充分搅拌,过滤,对滤液中溶质的成分进行探究。
小组同学讨论后一致认为,滤液中的溶质一定含有NaCl和________(写化学式)。
【提出问题】滤液中还可能含有哪些溶质呢?
【作出猜想】
小林认为:还含有Ca(OH) ;
2
小方认为:还含有NaCO;
2 3
小华认为:还含有Ca(OH) 和NaCO。
2 2 3
【交流讨论】经过进一步讨论,大家认为小华的猜想不合理,原因是
________________________________________________________________________(用化学方程式表示)。
【实验探究】
实验操作 实验现象 实验结论
小林:取少量滤液于试管中,滴加
__________ 小方的猜想正确
足量的稀盐酸
小方:取少量滤液于试管中,滴加
产生白色沉淀 小方的猜想正确
______溶液
小华:取少量滤液于试管中,滴加
无明显现象 小方的猜想正确
NaCO 溶液
2 3
【 交 流 讨 论 】 同 学 们 认 为 , 通 过 小 华 的 实 验 不 足 以 得 出 其 结 论 , 原 因 是
________________________________________________________________________。
【继续探究】小明也取少量滤液于试管中,滴加稀盐酸,却没有看到明显现象,小明对此深感疑惑。
【 解 释 评 价 】 经 老 师 的 指 导 和 大 家 的 认 真 思 考 后 终 于 找 出 了 原 因 , 你 认 为 是
________________________________________________________________________。
最后,老师对同学们这种严谨的科学态度给予了充分的肯定。
7.(2017·烟台)在今年化学实验操作考试“探究纯碱的性质”中。同学们做了如下图所示的四组实验,并将A、
B、C、D四支试管中的废液全部倒入一个干净的大烧杯中。考试结束后,某兴趣小组发现大烧杯底部有沉淀,上层溶
液呈红色。为了探究上层溶液的成分,进行了以下实验。
【提出问题】大烧杯中的上层溶液中除了含有水和酚酞外,还含有哪些离子?(假设难溶物质、水和酚酞均不会解
离出离子)
【猜想假设】小明认为上层溶液中一定含有Na+、CO、H+、Cl-、Ba2+、Ca2+、OH-七种离子。你认为上层溶液中含
有 的 离 子 最 多 可 能 有 几 种 , 它 们 分 别 是
___________________________________________________________________________________________________
_____________________________________________(填离子符号)。
【分析讨论】(1)小红认为上层溶液中一定不含有H+,因为上层溶液呈红色。请你分析上层溶液中不含有H+的另
外一个理由________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)小李取一定量的上层溶液于试管中,滴加几滴稀盐酸,发现上层溶液呈红色。小李认为上层溶液中一定不含
有CO。小红认为他的结论不正确,原因是____________________________________________________________。【设计实验】为进一步确定上层溶液中是否含有CO,请你和小红一起参与下列探究:
实验操作 实验现象 实验结论
①大烧杯中的上层溶液中一定
①_______________________
取大烧杯中的上层溶液少许 含有CO
_________________________
于一支试管中,滴加过量的 ②同时还能得出大烧杯中的上
②试管中的上层溶液仍是红
BaCl 溶液,静置 层溶液中一定还含有的离子是
2 色
______(填离子符号)
【实验结论】大烧杯中的上层溶液中一定含有的离子是____________________(填离子符号)。
8.(2017·青岛)某研究性学习小组通过查阅资料获知以下信息:将二氧化碳气体慢慢地通入一定量的氢氧化钠溶
液中,在溶液中先后发生以下两个化学反应:
2NaOH+CO===Na CO+HO(先发生反应)
2 2 3 2
NaCO+CO+HO===2NaHCO(后发生反应)
2 3 2 2 3
同学们开展了下列探究活动:
【提出问题】将二氧化碳气体慢慢地通入一定量的氢氧化钠溶液中,反应后所得溶液中溶质的成分有哪些?
【猜想假设】Ⅰ.NaOH和NaCO;
2 3
Ⅱ.只有NaCO;
2 3
Ⅲ.____________________;
Ⅳ.____________________。
【实验探究】将二氧化碳气体慢慢地通入一定量的某氢氧化钠溶液中,再将反应后所得溶液按下列流程进行实验
并测出相关数据:
小资料:碳酸盐一般不易溶于水,如CaCO 难溶;碳酸氢盐绝大多数易溶于水,如Ca(HCO ) 易溶。
3 3 2
【获得结论】根据上述信息,分析反应后所得溶液中溶质的成分并计算溶质的质量,将结果填入下表:
溶质的化学式 溶质的质量/g
填表说明:①不写计算过程,计算结果保留一位小数。
②如果溶质的成分只有一种,请填写在第一行;如果溶质的成分有两种,请分别在两行中各填写一种物质。
9.(2017·郴州)草酸(H C O)又名乙二酸,是一种有机酸,易溶于水,广泛存在于植物源食品中。草酸不稳定,在浓
2 2 4
硫酸的催化作用下,草酸固体受热分解生成碳的氧化物和水。某化学课外兴趣小组对生成物中碳的氧化物种类进行
了如下实验探究:
【提出问题】生成物中有哪几种碳的氧化物?
【实验猜想】猜想1:只有CO;
猜想2:只有________(填化学式);
猜想3:含有CO和CO。
2
【设计实验】基于猜想3,根据CO和CO 的性质,兴趣小组同学设计了如下实验:
2
【实验探究】
(1)观察到A装置中的澄清石灰水变浑浊,证明草酸分解有CO 气体生成,请写出A装置中反应的化学方程式:
2
____________________________;
(2)有两种实验现象都能分别证明草酸分解的气体中含有CO:①C装置中澄清石灰水不变浑浊,F装置中出现____________________的现象;
②E装置中出现________________的现象。
【实验结论】通过实验探究证明:猜想3成立。
草酸分解的化学方程式是___________________________________________________________________。
(1)B装置的作用是________________________________________________________________________;
(2)C装置的作用是________________________________________________________________________;
(3)该实验装置的设计还有一处明显不足(实验前已排尽装置内的空气),请提出改进措施:
________________________(任写一条)。
题型之三 物质变质的探究
1.(2017·绥化)一次用餐中,小丽对“固体酒精”产生好奇,于是她买回一袋,和同学一起对其进行研究。
【查阅资料】固体酒精中含有酒精、氢氧化钠等物质。
【提出问题】固体酒精中的氢氧化钠是否变质及变质的程度如何?
【作出猜想】小丽猜想:没有变质,只含有氢氧化钠;
小明猜想:全部变质,只含有碳酸钠;
你的猜想:部分变质,含有________________________________________________________________________。
氢氧化钠在空气中变质的化学方程式是___________________________________________。
【实验探究】小丽取少量固体酒精在水中充分溶解后过滤,取上述滤液于试管中,滴入几滴稀盐酸,无明显现象;
小 丽 说 氢 氧 化 钠 没 变 质 , 小 明 认 为 她 的 结 论 不 正 确 , 其 理 由 是
________________________________________________________________________。
请你补全实验设计,填写表格中的①②③,证明固体酒精中的氢氧化钠是否变质及变质的程度如何。
实验操作 实验现象 实验结论
①___________________________
有气泡产生 小丽猜想不成立
_____________________________
②___________________________ ③ ____________________________
你的猜想成立
_____________________________ ______________________
【拓展提升】除去部分变质的氢氧化钠溶液中的杂质,方法是___________________________________________。
(用化学方程式表示)
2.(2017·随州)实验室中的试剂一般要密封保存,否则可能会与空气接触而变质。淅河中学化学学习小组发现一
瓶未密封的氢氧化钾固体,对其是否变质进行探究。
【提出猜想】1.未变质;2.部分变质;3.完全变质。
【查阅资料】KOH 与 NaOH 性质类似,也能与 CO 反应而变质。写出 KOH 变质的化学方程式
2
________________________。
【设计实验】
(1)取少量样品于试管中配成溶液,滴加足量稀盐酸有气泡产生,则猜想________不成立。
(2)准确称量一定质量的固体样品,放在下图所示的装置中进行实验,根据CO 的体积和密度计算变质产物的质
2
量 , 从 而 确 定 变 质 情 况 。 你 认 为 这 个 方 案 是 否 可 行 , 并 说 明 理 由
________________________________________________________________________。
(3)请你另外设计一个方案,进一步探究变质情况。
实验步骤 实验现象 实验结论
_______________________________ __________________________
猜想2成立
_________________________ __________________________
3.(2016·巴中)生石灰常用作食品干燥剂,其包装上除了表明主要成分为生石灰外,还提醒了人们注意不可食用、
不可浸水、不可开袋、儿童勿食。甲、乙两同学想知道刚从食品袋中取出的生石灰的成分,进行了如下探究:
【提出问题】生石灰干燥剂中含有哪些物质?【猜想与假设】猜想Ⅰ:含有氧化钙(CaO)、氢氧化钙[Ca(OH) ];
2
猜想Ⅱ:含有氧化钙(CaO)、碳酸钙(CaCO);
3
猜想Ⅲ:含有氧化钙(CaO)、氢氧化钙[Ca(OH) ]、碳酸钙(CaCO)。
2 3
【活动与探究】甲、乙两同学为了验证猜想,进行如下实验。
甲同学实验:取少量样品于试管中,加入适量的水充分反应后,再滴加几滴无色酚酞试液,可观察到溶液呈红色。
乙同学实验:取少量样品于试管中,加入足量的稀盐酸,有无色无味气体产生,该气体能使澄清石灰水变浑浊。
【结论与反思】(1)猜想________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)错误。
(2) 甲 同 学 实 验 中 发 生 反 应 的 方 程 式 : ________________________ , 溶 液 变 红 色 的 原 因 :
___________________________________________________。
(3)乙同学检验气体的方程式:_________________________________________________。
(4)乙同学认为甲同学的实验是多余的,因为____________________________________________________。
【拓展应用】甲、乙最终无法确定该生石灰干燥剂的成分,实验失败,丙同学认为可以通过定量实验来确定,在定
量实验时,一定要用到的实验操作是________。
4.(2016·吉林)兰兰在家里发现了一包过期的海苔,包装内有一个小纸袋,上面写着“石灰干燥剂”(主要成分为
CaO),海苔过期了,石灰干燥剂有没有变质呢?兰兰拿着这包石灰干燥剂约化学老师一起到实验室进行如下探究。
【辨析俗称】“石灰干燥剂”中的石灰是指________(填字母)。
A.消石灰 B.生石灰 C.石灰石
【猜想与假设】猜想一:石灰干燥剂没有变质;
猜想二:石灰干燥剂部分变质;
猜想三:石灰干燥剂完全变质。
【进行实验】兰兰分别取该石灰干燥剂进行如表实验,并记录。
实验目的 实验步骤 实验现象 实验结论
实验一:验证有无 ____________________
猜想一不成立
CaCO ____________________
3
实验二:
____________________ 无明显放热现象 猜想三成立
____________________
【异常现象】兰兰整理实验,清洗仪器时,突然发现实验二中的烧杯壁明显发热。
【分析释疑】实验二的结论不准确,请用化学方程式解释烧杯壁明显发热的原因:________________________。
【更正结论】该石灰干燥剂部分变质,猜想二成立。
【反思与评价】石灰干燥剂表面的覆盖物,影响了正确结论的得出,兰兰由此联想到生活中有些物质表面的覆盖
物,是起保护作用的,试举一例:______________________________________________________________。
【拓展延伸】从确定这包石灰干燥剂成分的角度 ,请你再提出一个具有探究价值的问题:
________________________________________________________________。
5.(2016·泰州)“84”消毒液在日常生活中使用广泛,具有漂白、杀菌、消毒的功效。某化学兴趣小组对一瓶敞口久
置的“84”消毒液成分产生兴趣,在老师的指导下,展开探究。
【提出问题】该敞口久置的消毒液中溶质有哪些?
【查阅资料】“84”消毒液主要成分是次氯酸钠(NaClO)和氯化钠。NaClO为有效成分,有腐蚀性并易与空气中二
氧化碳反应(2NaClO+CO+HO===2HClO+NaCO)。NaClO溶液、HClO都具有漂白、杀菌、消毒的功效。HClO不
2 2 2 3
稳定,受热或光照会发生分解。
【分析讨论】小组同学经过讨论,认为该消毒液中的溶质一定有________,可能还有NaClO、NaCO、HClO中的
2 3
一种或多种。
【实验过程】Ⅰ:向装入有色布条的试管中加入适量该消毒液试样,布条长时间不褪色。
Ⅱ:另取适量该消毒液试样于试管中,加入足量氯化钙溶液,静置,观察到的现象为________________。
【得出结论】实验过程Ⅰ中有色布条不褪色,说明该消毒液试样中的溶质不含________________。
实验过程Ⅱ中反应的化学方程式为________________________________________________________。
综上所述,该消毒液试样中的溶质为___________________________________________________________。【交流反思】生活中,“84”消毒液储藏时应注意________________;一般不用“84”消毒液对水果、蔬菜进行消
毒,其原因可能是______________________________________________________。
【拓展延伸】次氯酸钠与稀硫酸能发生复分解反应,化学方程式为
________________________________________________________________________。
题型之四 物质性质的探究
1.(2017·广安)焙制糕点所用的发酵粉的主要成分之一是碳酸氢钠。某化学兴趣小组对碳酸氢钠的化学性质进行
探究:
【探究实验一】碳酸氢钠溶液的酸碱性:用pH试纸测得碳酸氢钠溶液的pH约为10。由此得出的结论是碳酸氢钠
溶液显________。
【探究实验二】碳酸氢钠的热稳定性:取一定量碳酸氢钠放在铜片上加热,如图所示。
【查阅资料】碳酸氢钠受热易分解,生成水、二氧化碳和一种常见的固体物质。
(1)加热一段时间后,观察到烧杯内壁有水珠。
(2) 充 分 加 热 后 , 将 烧 杯 迅 速 倒 转 过 来 , 加 入 适 量 的 澄 清 石 灰 水 , 振 荡 , 观 察 到
________________________________________________________________________。
(3)该兴趣小组的同学认为充分加热后的固体产物可能是NaOH或NaCO。
2 3
①他们猜想的依据是________________。
②请设计实验,检验反应后的固体产物是NaOH或NaCO,并完成下表。限选试剂及仪器:稀盐酸、氯化钙溶液、
2 3
澄清石灰水、酚酞溶液、蒸馏水、试管、胶头滴管。
序号 实验操作 预期现象 结论
取少量加热后的固体产物
放入试管A中,加入适量
Ⅰ 蒸馏水,充分振荡溶解;加 产生白色沉淀 产物含NaCO
2 3
入足量__________,振荡,
静置
取Ⅰ操作后的上层清液于 ___________________
Ⅱ 产物不含NaOH
试管B中,滴加酚酞溶液 ___________________
2.(2017·泰安)某兴趣小组在探究浓硫酸的化学性质时,将浓硫酸滴加到氯化钠固体中并小心地加热,发现有刺
激性气味的气体产生,同时发现有白雾,经査资料了解到浓硫酸与氯化钠在加热时会发生反应,写出该反应的化学方
程式:____________________________________,该兴趣小组对产生的氯化氢(HCl)气体是否显酸性进行了相关探究。
【进行实验】同学们根据二氧化碳与水反应的实验探究方法,用三朵由紫甘蓝的汁液染成蓝紫色的纸质干燥小花
进行如图1的三个实验:
图1 图2
【实验现象】Ⅰ和Ⅱ中小花不变色;Ⅲ中小花变红色。
【査阅资料】图2是同学们查阅的氯化氢气体溶于水的示意图。
【实验结论】氯化氢气体不显酸性。
【交流反思】
(1)从微观角度分析氯化氢气体不显酸性的原因是_______________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________;
(2)小明向实验Ⅲ中变红的小花上喷足量的稀氢氧化钠溶液,发现小花最后变成黄绿色,写出相关反应的化学方
程式________________________________________________________________________;
(3)紫甘蓝的汁液在酸性溶液中显________色;
(4)下列实验可以用来说明氯化氢气体不显酸性的是________(填字母序号)。
A.测试盐酸的导电性,盐酸能导电
B.干燥的碳酸钠粉末放入氯化氢气体中,不反应
C.氢气与氯气反应,生成氯化氢气体
D.干燥的碳酸钠粉末放入盐酸中,能反应
【拓展应用】同学们为探究分子的运动情况,在玻璃管两端同时放入蘸有试剂的棉花,做了如图3所示实验,发现
在玻璃管内形成了白色烟环(成分为氯化铵)且偏向蘸有浓盐酸的棉花一端。
图3
①白色烟环偏向蘸有浓盐酸的棉花一端的原因是________________________________________;
②写出该反应的化学方程式__________________________________________。
3.(2017·南京)兴趣小组的同学对碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化钠的某些性质进行相关探究。
【提出问题】它们溶液的酸碱性及与酸反应时溶液的pH如何变化?
【实验探究1】向等体积、等浓度的碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化钠溶液中,分别加入几滴紫甘蓝汁液,同时用蒸馏水
进行对比实验,观察并记录现象如下:
液体名称 蒸馏水 碳酸氢钠溶液 碳酸钠溶液 氢氧化钠溶液
紫甘蓝汁液显示的颜色 蓝紫色 蓝色 绿色 黄色
查阅资料:
pH 7.5~9 10~11.9 12~14
紫甘蓝汁液显示的颜色 蓝色 绿色 黄色
【得出结论1】三种溶液的碱性由强到弱的顺序为____________________________________________。
【实验探究2】甲同学在烧杯中加入约5 mL稀氢氧化钠溶液,滴入几滴酚酞溶液,此时溶液由________色变为
________色。向其中加入稀盐酸,该反应的化学方程式为________________________。
乙同学向一定体积、一定浓度的氢氧化钠溶液中,逐滴加入一定浓度的盐酸,得到pH变化与时间的关系如图1
所示。
图1 NaOH溶液中滴加盐酸
【 得 出 结 论 2 】 从 微 观 角 度 分 析 , 该 反 应 的 实 质 是
__________________________________________________________________。
【实验探究3】向等体积、含等碳原子数的碳酸氢钠和碳酸钠溶液中,分别逐滴加入一定浓度的盐酸,得到pH变
化与时间的关系如图2、图3所示。【交流与反思】b点的溶质为______________(写化学式),将图2和图3的阴影部分进行叠加,发现两者基本重合,
c点的溶质为____________(写化学式)。
【得出结论 3】通过上述分析,碳酸钠和盐酸反应过程,可以依次用以下两个化学方程式表示:
________________________、________________________。
【结论与反思】探究溶液的酸碱性及反应pH值的变化,可以认识反应的原理及进行的过程。
4.(2016·泰安)实验室开放日,化学小组的同学来到实验室,对酸的性质很感兴趣,向老师提出研究硝酸的性质,
老师高兴答应并带领同学们进行了硝酸性质的实验探究。
【实验设计】
(1)将石蕊试液滴入稀硝酸中,预计石蕊试液由紫色变________色;
(2)将Zn片投入稀硝酸中,预计将产生氢气。
【实验验证】同学们按上述设计做了实验,却发现石蕊变色后一会儿即褪去,Zn片投入稀HNO 后,溶液中冒出
3
气泡,产生无色气体A,在试管口气体A变成红棕色有刺激性气味的气体B。
【提出问题】
(1)石蕊试液变色后为何会褪色?
(2)上述产生的无色气体是什么?硝酸具有哪些特性?
【查阅资料】看到如此异常的现象,在老师的指导下,同学们上网查到了下列资料:
(1)硝酸可与Zn、Cu等多种金属反应生成相应的硝酸盐,但不生成H。
2
(2)含氮元素的某些气态物质的物理性质:
NH N NO NO
3 2 2
颜色 无色 无色 无色 红棕色
极易溶 不溶 不溶 可溶于水
溶解性
于水 于水 于水 或硝酸
【猜想与分析】
(1)小明同学认为石蕊变色后又褪色的原因是由于试管不干净,含有其他杂质造成的,要证明小明的观点,应进
行的操作是________________________________________________________________________
_______________________。
(2)大家一致认同了红棕色气体B是NO ,但对于无色气体A及变化的原因有不同的看法:
2
① 小 丽 同 学 认 为 A 是 NH , 但 遭 到 了 大 家 的 一 致 反 对 , 原 因 是
3
___________________________________________________________________________________________________
________________;
② 小 强 同 学 认 为 A 是 N , 也 遭 到 大 家 的 一 致 反 对 , 原 因 是
2
___________________________________________________________________________________________________
__________________________________________;
③经讨论,最终大家达成了A是NO,NO在试管口遇氧气生成NO 的共识。
2
【实验探究】小红同学对硝酸与Cu反应很感兴趣,便取了一小块Cu片投入稀HNO 中,发现Cu片溶解,也出现
3
了上述Zn与稀HNO 反应的类似现象,确认生成了NO,并在老师的帮助下,测出恰好反应的Cu和HNO 的质量比
3 3
为8∶21,由此获得了Cu与稀HNO 反应的化学方程式____________________________________。
3
【交流与反思】根据探究结果,请你解释稀 HCl 跟 Cu 不反应而稀 HNO 却能跟 Cu 反应的原因
3
___________________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________
___________。题型之五 影响因素的探究
1.(2016·威海)探究影响化学反应速率的因素。
(1)发现和提出问题
镁在空气中能够剧烈燃烧,铁丝在氧气中能够剧烈燃烧,而真金不怕火炼,这说明决定物质之间能否发生反应以
及反应速率的内因是________________________________________________________________________
_________________________。
蜡烛在氧气中燃烧比在空气中燃烧剧烈,这一事例中影响化学反应速率的因素是________________________;
夏天,将食品放在冰箱里不容易变质,这一事例说明温度也能影响化学反应速率。温度如何影响反应速率呢?
(2)猜想与假设
温度越高,反应速率越快。
(3)收集证据
实验药品:颗粒大小相同的锌粒;两份相同溶质质量分数、不同温度的稀硫酸(20 ℃、40 ℃)。
供选仪器:药匙、气体发生装置2套(气密性良好)、量筒2支、分液漏斗、秒表、胶头滴管、水槽、大试管2支。
利用上述仪器和药品,补充完成下表的实验报告。
观察或测量
选用的仪器 实验步骤 实验现象 实验结论
的量
____________________
____________________
气体发生装 _____________
____________________ 温度越高,反应速率越
产生相同体 置、秒表、胶头 _____________
____________ 快。反应的化学方程式
积(一试管) 滴管、水槽、大 _____________
____________________ 为
的气体所需 试管、 _____________
____________________ _____________________
时间 ____________ _____________
____________________ ___________________
____________ _____
__________
该 实 验 可 以 观 察 或 测 量 的 量 有 多 种 , 除 了 上 述 观 测 点 外 , 可 以 观 察 或 测 量 的 量 还 有 :
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(写一条)。
2.(2016·泉州)日常生活中,人们利用碳酸钠溶液具有碱性,清洗餐具上的油污,碱性越强,去油污的效果越好,
小菁决定对影响碳酸钠溶液碱性的因素展开探究,请你参与。
用不同温度的水,配制溶质质量分数分别为2%、6%和10%的碳酸钠溶液,依次测量溶液的pH,记录数据如下表:
实验编号 a a a b b b c c c
1 2 3 1 2 3 1 2 3
溶质质量分数 2% 2% 2% 6% 6% 6% 10% 10% 10%
水的温度(℃) 20 40 60 20 50 60 20 40 70
溶液pH 10.90 11.18 11.26 11.08 11.27 11.30 11.22 11.46 11.50
请你分析表中数据回答:
(1)溶液碱性最强的是________(填实验编号)。
(2)要得出碳酸钠溶液的溶质质量分数变化与pH变化关系的结论,可选择的一组实验是________(填实验编号),
结论是________________________________________________________________________
_____________________________________________________。
(3) 在 一 定 温 度 范 围 内 , 温 度 的 变 化 与 碳 酸 钠 溶 液 的 pH 变 化 关 系 是
________________________________________________________________________。
(4)将10%的碳酸钠溶液从20 ℃持续升温到70 ℃,所测得的pH如下表:
温度( ℃) 20 30 40 50 60 70
溶液pH 11.22 11.35 11.46 11.48 11.50 11.50
①当温度介于20 ℃~40 ℃时,温度对碳酸钠溶液的pH影响比较________(填“大”或“小”)。
②小菁将适量碳酸钠粉末撒在沾有油污的餐具上,并冲入适量的热水,再进行擦洗,达到较好的洗涤效果,这是
因为________________________________________________________________________。
(5)碳酸钠溶于水,有部分碳酸钠能与水发生反应生成氢氧化钠,致使溶液呈碱性。实验室鉴别碳酸钠溶液和氢
氧化钠溶液可选用的试剂是________(填标号)。
a.酚酞试液 b.稀盐酸
c.氯化钠溶液 d.氯化钙溶液(6)欲使碳酸钠溶液中的碳酸钠完全转化为烧碱,可在溶液中加入足量的物质(写名称):________或________,并
充分搅拌,有关反应的化学方程式为____________________________________________(写一个)。
3.(2017·苏州)为了探究相同条件下同种溶质在不同溶剂中的溶解性,某兴趣小组同学进行如下两组实验。(提示:
本实验所用汽油与KMnO 、碘均不发生化学反应)
4
【实验1】KMnO 晶体在不同溶剂中的溶解实验
4
根据实验步骤、实验操作图示填写相关实验现象。
实验 实验操
实验操作及现象
步骤 作图示
振荡后静置:
步骤1 (1)A试管中晶体全部溶解,溶液呈________色;B
试管中晶体不溶解,汽油不变色
将步骤1中A试管内溶液倒入B试管中,振荡后
静置:(2)B试管中观察到的现象为
步骤2
__________________________________________
______________________________
【实验2】碘在不同溶剂中的溶解实验
根据实验操作图示回答相关问题。
实验操作图示 实验结论或解释
(3)由图2所示现象可知:碘________(填“不”
“微”或“易”)溶于水
图1 图2
(4)图3所示试管中液体分层。上层紫红色溶液
的名称是____________。说明碘在汽油中的溶
解性比在水中______(填“强”或“弱”)
图3
【反思与应用】
(5)①碘易溶于酒精。若【实验2】中汽油用酒精代替,振荡后静置,最终所得液体________(填“分层”或“不分
层”)。
②“从稀碘水中提取碘”是“海带提碘”工艺中的一个重要步骤,其原理类似【实验2】中第二步操作。工业实
际生产时使用其他挥发性液体代替汽油,这种挥发性液体必须具备的条件是
________________________________________________________________________。
4.(2017·重庆A卷)某化学兴趣小组为了探究氢气的实验室制法,进行了一系列实验探索。
(1)小组用锌与稀盐酸反应制取氢气,该反应的化学方程式为___________________________________________。
(2)为了加快锌与稀盐酸的反应速率,老师提示可向反应物中加入少量硫酸铜固体,为了弄明白速率加快的原因,
小组同学提出了以下猜想。
猜想一:起促进作用的是硫酸根离子;
猜想二:起促进作用的是铜离子;
猜想三:生成物质起到促进作用。
为了验证上述猜想是否正确。
①小明将硫酸铜换成硫酸钠、发现反应速率几乎没有变化,小明得出猜想________不正确。
②小明提出将硫酸铜换成氯化铜进一步验证猜想,小刘认为不需要替换试剂,只需通过观察加入硫酸铜固体后
的现象就可以验证 ,该反应的现象为 ____________________________,发生反应的化学方程式为
________________________________。此反应发生后反应速率加快依然较明显,小刘得出猜想________正确。
(3) 小 王 觉 得 用 稀 硫 酸 比 用 稀 盐 酸 制 取 的 氢 气 更 纯 净 , 原 因 是
________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
5.(2017·温州)在用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气实验后,为了进一步探究二氧化锰的用量对氯酸钾分解
速度的影响,小明用如图装置以及实验室提供的实验所需药品和器材进行实验。老师对实验的建议:①每组实验氯酸
钾用量可取4克,二氧化锰质量不宜超过2克。②实验应设计4组。
(1)结合老师建议,补充完整实验步骤①之后的其他步骤。
①检查装置的气密性;
②________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
④________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
⑤________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)实验结束后,小明回收了二氧化锰。如果要证明二氧化锰是氯酸钾分解的催化剂,还需验证二氧化锰的
________________保持不变。
6.(2017·丽水)小峰和小刚阅读试剂标签后发现,市场销售的高锰酸钾晶体纯度高达99.5%,含水量可以忽略不
计。为探究“试管放置方式对高锰酸钾制取氧气速度和体积的影响”,他俩设计了制取氧气的直立型装置(如图),并
与斜卧型装置比较,在气密性良好的装置中分别加入5.0克高锰酸钾晶体,用同一酒精灯分别加热,用同一型号的集
气瓶收集气体,每组实验进行五次,实验数据取平均值后记录如下表:
装置类型 直立型 斜卧型
收集1瓶氧气所需时间/秒 59 68
收集2瓶氧气所需时间/秒 95 108
收集氧气的总体积/毫升 525 476
直立型 斜卧型
(1)收集2瓶氧气,所需时间较短的装置类型是________;
(2)等质量的高锰酸钾加热到不再产生气体,斜卧型装置收集到氧气的总体积比直立型少的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
(3)根据2KMnO =====KMnO +MnO +O↑,算出5.0克高锰酸钾完全分解生成的氧气体积为理论值。实验中
4 2 4 2 2
发现,斜卧型发生装置收集到的氧气体积明显大于理论值,他们对其原因进行了探究:
【提出假设】
小峰假设:反应生成的二氧化锰在较高温度下受热分解放出氧气;
你的假设:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【设计实验】要验证小峰的假设是否成立,请设计简明的实验方案
________________________________________________________________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
题型之六 其他探究
1.(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开展了系列研究。
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
同学们设计如图所示方案,从卤水中制取氯化镁。
(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
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
2.(2017·武汉)热水瓶用久后,瓶胆内壁常附着一层水垢,其成分是碳酸钙、氢氧化镁及少量水。实验室现有一瓶
水垢样品,为确定其中各成分的质量分数,某化学兴趣小组的同学利用下图所示装置进行实验(该装置气密性良好,
A、C、D中所装药品足量)。已知:碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物;加热条件下,氢氧化镁易分解,反应的化学方
程式为Mg(OH) =====MgO+HO↑。
2 2部分实验步骤如下:
Ⅰ.将质量为m的样品装入装置B的玻璃管中,按图连接好装置,关闭弹簧夹,给样品加热;
Ⅱ.待样品完全反应,先打开弹簧夹通入空气,再熄灭酒精喷灯,直到玻璃管冷却;
Ⅲ.实验完毕,测得装置C、D中的液体质量分别增加了m、m;
1 2
Ⅳ.根据实验所测数据计算该样品中碳酸钙、氢氧化镁和水的质量分数。
请回答下列问题:
(1)装置C中所装药品为________。
(2)装置D中发生反应的化学方程式为________________________________。
(3)该水垢样品中碳酸钙的质量分数的表达式为_______________________________。
(4)实验反思:实验步骤不变,若没有装置A,会导致氢氧化镁的测定结果________(填“偏大”“偏小”或“无
法判断”)。
3.(2017·安徽)某兴趣小组用图1装置进行实验时发现:烧杯中饱和石灰水先变浑浊,后逐渐澄清。
图1 图2
图3
(1)写出甲装置中发生反应的化学方程式________________________________;石灰水变浑浊是因为生成了
________(填化学式)。
(2)为探究“饱和石灰水浑浊变澄清的原因”,该小组同学开展了如下活动:
【查阅文献】碳酸钙(碳酸钠等)与二氧化碳、水反应生成可溶于水的碳酸氢钙(碳酸氢钠等)。
【提出假设】假设1:挥发出的HCl使浑浊变澄清;
假设2:________________________________________________________________________。
【设计实验】为除去CO 中的HCl,小华在图1中甲、乙装置之间增加图2装置,装置的连接顺序是甲
2
→________→________→乙(填字母序号);其中存放的试剂合理的是________(填选项序号)。
A.浓硫酸
B.NaOH溶液
C.饱和NaCO 溶液
2 3
D.饱和NaHCO 溶液
3
【实验现象】饱和石灰水浑浊后,继续通入足量CO,沉淀部分溶解但最终并未完全澄清。
2
【得出结论】由上述探究可得到的结论是___________________________________________。
(3)该兴趣小组在老师的指导下,用pH传感器测得图1烧杯中溶液的pH随通入气体时间的变化曲线如图3。
① AB 段 pH 值几乎不变的原因可能是________________________;D 点所得溶液的成分除 HO 外还有
2
________________________。
②BC段发生的化学反应方程式主要是________________________。
4.(2017·盐城)根据提供的实验装置回答问题。A B C D E
(1)写出实验仪器名称:a为________;b为________。
(2)实验室用B装置制取O,发生反应的化学方程式为______________________________________________。
2
(3)实验室制取 CO 的发生和收集装置是______(填字母序号),CO 通过 E 装置可观察到的实验现象是
2 2
____________________。小明在实验中用C装置收集到一瓶CO,为了弄清其中道理,他可采取的科学态度和方法是
2
________(填数字序号)。
①置之不理 ②查阅资料 ③交流讨论 ④请教老师
(4)CO 能与NaOH发生反应
2
【实验过程】检查装置气密性。如图所示连接好装置。进行实验。
序号 操作步骤 实验现象
打开弹簧夹K,关闭弹簧夹K、K、K,将20 mL水
1 2 3 4
Ⅰ 注入锥形瓶F中,关闭弹簧夹K,振荡瓶F,打开弹 无明显现象
1
簧夹K
2
关闭弹簧夹K,打开弹簧夹K,将20 mL NaOH溶
2 4
Ⅱ 液注入锥形瓶H中,关闭弹簧夹K,振荡瓶H,打开 锥形瓶G中的热水剧烈沸腾
4
弹簧夹K
3
【实验分析】锥形瓶G中热水剧烈沸腾的原因是________________________________________。
【实验反思】有观点认为只需要进行实验操作Ⅱ,即可说明CO 与NaOH发生反应。你对该观点的看法是
2
________( 填 “ 赞 同 ” 或 “ 不 赞 同 ” ) , 理 由 是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
5.(2017·德州)化学兴趣小组为验证质量守恒定律,做了镁条在空气中燃烧的实验(如图)。同学们观察到镁条在
空气中剧烈燃烧,发出耀眼的强光,产生的大量白烟弥漫到空气中,最后在石棉网上得到一些白色固体。
(1)请写出镁条燃烧的化学方程式________________________。
(2)同学们通过称量发现:在石棉网上收集到产物的质量小于镁条的质量。有人认为这个反应不遵循质量守恒定
律。你认为出现这样实验结果的原因可能是_____________________________________________________________。
(3)小红按如图装置改进实验,验证了质量守恒定律,还发现产物中有少量黄色固体。
【提出问题】黄色固体是什么?
【查阅资料】①氧化镁为白色固体;②镁能与氮气剧烈反应生成黄色的氮化镁(MgN)固体;③氮化镁可与水剧烈
3 2
反应产生氨气,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。【作出猜想】黄色固体是MgN。
3 2
【实验探究】请设计实验,验证猜想:
实验操作 实验现象及结论
______________________________________ ________________________________________
______________________________________ ____________________________________
【反思与交流】①氮化镁中氮元素的化合价是_______________;
②空气中N 的含量远大于 O 的含量,可是镁条在空气中燃烧产物 MgO却远多于MgN ,合理的解释是
2 2 3 2
________________________________________________________________________;
③同学们又联想到氢气在氯气中能够燃烧,于是对燃烧条件又有了新的认识:_______________________。
6.(2017·山西)经过监测和治理,我省的土壤质量已经得到了很好的改善,但个别地区仍然存在盐碱地。某校化学
兴趣小组的同学们为此开展了实践活动,他们采集了本地的土样,并对土样围绕两个问题进行探究。
【查阅资料】
①枸杞和合欢均可在轻度盐碱地中生存。
②盐碱地显碱性。
③该土样中的可溶性物质只含NaCl,CaCl 和NaCO。
2 2 3
【探究过程】
(1)甲组探究土样的酸碱度
具体操作是________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________,由此得出,该土样的pH>7。
(2)乙组探究土样的成分(如图所示)
向土样中加入足量的蒸馏水,发生反应的化学方程式为_______________________________________________。
同学们对溶液Ⅰ中的溶质成分很感兴趣,作出如下猜想:
猜想一:只含NaCl;
猜想二:含NaCl、CaCl ;
2
猜想三:含NaCl、NaCO。
2 3
【设计实验,继续探究】
验证猜想所用试剂 实验现象 实验结果
方案一 AgNO 溶液和稀硝酸 有白色沉淀生成 猜想一正确
3
方案二 __________ 无明显现象 猜想二不正确
方案三 __________ __________ 猜想三正确
【反思与评价】
① 通 过 交 流 , 甲 组 认 为 乙 组 的 方 案 一 不 太 严 谨 , 理 由 是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②同学们对沉淀CaCO 的来源展开了热烈的讨论。一致认为CaCO 也可能来自土样本身。请解释土样中存在
3 3
CaCO 的原因________________________________________________________________________。
3
【总结与提升】
改良我省的盐碱地,充分利用土地资源,造福山西人民,我们任重而道远。以下建议你认为正确的是________。
a.轻度盐碱地可以种植枸杞
b.可以用熟石灰改良盐碱地
c.盐碱地应避免施用碱性化肥参考答案
题型复习(三) 实验探究题
题型之一 物质组成成分的探究
1.【设计与实验】气泡 AgNO+NaCl===AgCl↓+NaNO 【反思评价】检验并除去CO 引入Cl-对实验造成
3 3
干扰 【归纳总结】引入 污染 2.【实验探究】Ⅰ.熟石灰(或烧碱或其他碱性物质) 黑色物质中一定不含铁粉与氧
化铜 HO 产生大量气泡,木条复燃 Ⅱ.过滤 【交流讨论】2HO=====2HO+O↑ 3【. 实验探究】(2)CaCO+
2 2 2 2 2 2 3
2HCl===CaCl +HO+CO↑ 【拓展延伸】(1)变红 (2)碳酸钠溶液也能使酚酞溶液变红 【反思交流】(1)除去碳酸
2 2 2
钠(或CO) (2)密封 4.【猜想与假设】NaCO 溶液 【进行实验】Ⅰ.与稀盐酸反应产生无色气体的并非只有NaSO
2 3 2 3
Ⅱ.先产生白色沉淀,加入稀硝酸沉淀不溶解 Ⅲ.产生白色沉淀 白色沉淀完全溶解,并有气泡产生 此溶液是
NaSO (或海天的猜想成立) BaCl +NaSO ===BaSO ↓+2NaCl;BaSO+2HCl===BaCl +SO ↑+HO 5.【实验
2 3 2 2 3 3 3 2 2 2
验证】蔗糖燃烧中有氧气参加反应 (1)小烧杯(或玻璃导管)中有水珠 (2)向小烧杯中加入澄清石灰水,向硬质玻璃
管中通入氧气 澄清石灰水变浑浊 C+O=====CO[或CO+Ca(OH) ===CaCO ↓+HO] 【拓展交流】(1)排净硬
2 2 2 2 3 2
质玻璃管中的空气(或防止氧气参加反应) (2)氧的相对原子质量比氢大 6.【实验探究】> Ca(OH) +CO===H O
2 2 2
+CaCO ↓ 【交流反思】(1)碳酸氢钠溶液也显碱性 (2)碳酸钠 【继续探究】<n< 【拓展应用】C 7.(1)碱性 过
3
滤 (2)CuSO +Ba(NO )===Cu(NO )+BaSO↓ (3)硫酸钠、碳酸钠 (4)硝酸钠、硝酸钡、硝酸铜 碳酸钠溶液
4 3 2 3 2 4
题型之二 反应后物质成分的探究1.(1)CaCO+2HCl===CaC1 +HO+CO↑ (2【) 猜想与假设】氯化钙和氯化氢(或CaCl 和HCl) 【进行实验】
3 2 2 2 2
沉淀产生 产生气泡 产生沉淀 【反思拓展】碳酸钙(或CaCO ) 2【. 提出问题】废液缸中溶液的溶质是什么 【作
3
出猜想】溶质为氯化钠和碳酸钠 【设计方案】HSO 有白色沉淀产生 【交流反思】Ba(NO )+NaCO===BaCO ↓
2 4 3 2 2 3 3
+2NaNO 3.(1)化学反应前后,元素的种类不发生改变,所以反应后,生成物中不可能含有碳元素 (2)说明无氢气
3
生成 (3)带火星的木条复燃 (4)取少量反应后的溶液于试管中,滴加酚酞溶液 (5)2Na O +2HO===4NaOH+
2 2 2
O↑ (6)有气泡产生,有蓝色沉淀生成 4.(1)Ba(OH) +NaCO===2NaOH+BaCO ↓ (2)镁条表面出现红色固体
2 2 2 3 3
(3)【提出猜想】Mg(OH) 【实验方案】①2HCl+Mg(OH) ===MgCl +2HO ②沉淀部分溶解 ③且有气体产生
2 2 2 2
【拓展与思考】滴加碳酸钠过量 甲反应后的溶液中碳酸钠与氢氧化钡不能共存 5.NaCO+2HCl===2NaCl+HO
2 3 2
+CO↑ BaSO 无明显现象(或锌粒表面无红色固体生成、无气体放出) NaCl(或氯化钠) BaCl +
2 4 2
NaSO ===BaSO ↓+2NaCl 6.NaOH 【交流讨论】Ca(OH) +NaCO===CaCO ↓+2NaOH 【实验探究】有气泡产
2 4 4 2 2 3 3
生 Ca(OH) 【交流讨论】小华的实验不能证明滤液中是否含有碳酸钠 【解释评价】小明加入的稀盐酸的量不足,
2
氢氧化钠先与少量的稀盐酸反应生成氯化钠和水 7【. 猜想假设】Na+、CO、Cl-、OH-或Na+、Ba2+、Ca2+、Cl-、OH-
或Na+、Ca2+、Cl-、OH-或Na+、Ba2+、Cl-、OH-或Na+、Cl-、OH- 【分析讨论】(1)大烧杯底部有沉淀,该沉淀溶于
酸 (2)滴加稀盐酸的量太少,CO不会与H+反应 【设计实验】产生白色沉淀 OH- 【实验结论】Na+、CO、Cl-、
OH- 8.【猜想假设】Ⅲ.Na CO 和NaHCO Ⅳ.只有NaHCO 【获得结论】NaCO 10.6 NaHCO 16.8 9.【实
2 3 3 3 2 3 3
验猜想】CO 【实验探究】(1)Ca(OH) +CO===CaCO ↓+HO (2)①澄清石灰水变浑浊 ②黑色粉末变红色 【实
2 2 2 3 2
验结论】HC O=====CO↑+CO↑+HO (1)除去二氧化碳气体 (2)检验二氧化碳气体是否除尽 (3)在F装置后
2 2 4 2 2
设置尾气处理装置
题型之三 物质变质的探究
1.【作出猜想】碳酸钠和氢氧化钠。 2NaOH+CO===Na CO+HO 【实验探究】加盐酸的量少,和氢氧化钠反
2 2 3 2
应了 ①取少量滤液于试管中,加入过量的稀盐酸充分反应 ②取少量滤液于试管中,加入过量的氯化钙溶液;充分
反应后过滤,向滤液中加入几滴酚酞试液 ③有白色沉淀产生,溶液变成红色 【拓展提升】NaCO +
2 3
Ca(OH) ===CaCO ↓+2NaOH 2【. 查阅资料】2KOH+CO===K CO+HO 【设计实验】(1)1 (2)不可行,因为CO
2 3 2 2 3 2 2
能溶于水(或与水反应),导致测量结果误差较大 (3)另取少量样品,配成溶液滴加足量CaCl 溶液,静置后滴加酚酞
2
溶液 产生白色沉淀,溶液变红色 (说明:设计思路为先除尽CO,然后证明OH-存在。合理即可) 3【. 结论与反思】
(1)Ⅰ (2)CaO+HO===Ca(OH) 氢氧化钙溶液显碱性,能使无色酚酞溶液变红 (3)CO +Ca(OH) ===CaCO ↓+
2 2 2 2 3
HO (4)在有氧化钙的情况下,无法检验是否含有氢氧化钙 【拓展应用】称量 4【. 辨析俗称】B 【进行实验】有气
2
泡出现 验证有无CaO 【分析释疑】CaO+HO===Ca(OH) 【反思与评价】暖气片上涂银粉(或不粘锅的内衬等)
2 2
【拓展延伸】该石灰干燥剂中是否含有氢氧化钙 5.【分析讨论】NaCl 【实验过程】产生白色沉淀 【得出结论】
HClO、NaClO CaCl +NaCO===CaCO ↓+2NaCl NaCl、NaCO 【交流反思】低温,避光保存 会氧化水果、蔬
2 2 3 3 2 3
菜中的维生素 【拓展延伸】2NaClO+HSO ===Na SO +2HClO
2 4 2 4
题型之四 物质性质的探究
1.【探究实验一】碱性 【查阅资料】(2)澄清石灰水变浑浊 (3)①质量守恒定律 ②氯化钙溶液 溶液不变色
2.HSO (浓)+2NaCl=====NaSO +2HCl 【交流反思】(1)在氯化氢气体中,氯化氢气体是由氯化氢分子构成的,没
2 4 2 4
有解离出氢离子,所以氯化氢气体不显酸性 (2)NaOH+HCl===NaCl+HO (3)红 (4)B 【拓展应用】①氨分子的
2
运动速率大于氯化氢分子的运动速率 ②NH +HCl===NHCl 3【. 得出结论1】氢氧化钠溶液>碳酸钠溶液>碳酸氢
3 4
钠溶液 【实验探究2】无 红 NaOH+HCl===NaCl+HO 【得出结论2】氢离子和氢氧根离子结合生成水分子
2
【交流与反思】NaCl、HCl NaCl、NaHCO 【得出结论3】NaCO+HCl===NaCl+NaHCO NaHCO +HCl===NaCl
3 2 3 3 3
+HO+CO↑ 4【. 实验设计】(1)红 【猜想与分析】(1)取少量稀HNO 于干净的试管中,滴入石蕊试液,观察实验现
2 2 3
象(或用干净的试管重复上述实验) (2)①NH 极易溶于水,大多数气体会溶解在稀HNO 中,且在常温下NH 不易被
3 3 3
氧化成 NO ② N 的化学性质比较稳定,常温下,N 在空气中不能被氧化成 NO 【实验探究】3Cu+
2 2 2 2
8HNO===3Cu(NO )+2NO↑+4HO 【交流与反思】铜不与稀HCl发生置换反应,是因为铜的金属活动性弱于氢,
3 3 2 2
而稀HNO 具有强氧化性,能与Cu发生氧化还原反应,生成NO等物质
3
题型之五 影响因素的探究
1.(1)反应物本身的性质[或反应物组成(结构或组成和结构)] 反应物的浓度(或氧气的浓度) (3)药匙、量筒
①分别取相同数量(或质量)的锌粒于两套气体发生装置中; ②分别取相同体积、不同温度的稀硫酸加入到两套气体
发生装置中; ③记录收集一试管气体所需的时间 温度高的,收集一试管气体所需时间短 Zn+HSO ===H ↑+
2 4 2
ZnSO 相同时间内收集气体的体积(或反应结束所需的时间或消耗等量锌粒所需的时间或消耗等量的稀硫酸所需
4
的时间等) 2.(1)c (2)a 、b、c 在水温度相同的条件下,碳酸钠溶液的溶质质量分数越大,溶液pH越大,碱性越
3 1 1 1强 (3)温度越高,溶液pH越大 (4)①大 ②温度越高,碳酸钠溶液的pH越大,碱性越强,去油污的效果越好
⑤bd (6)熟石灰 生石灰 NaCO+Ca(OH) ===CaCO ↓+2NaOH 3.【实验1】紫(或紫红) 液体分层,上层为无
2 3 2 3
色,下层为紫红色,试管底部无固体残留 【实验2】微 碘的汽油溶液 强 【反思与应用】(5)①不分层 ②与水不
互溶,碘在这种液体中的溶解度远大于在水中的溶解度 4.(1)Zn+2HCl===ZnCl +H↑ (2)①一 ②锌表面有红
2 2
色物质析出,反应速率加快 Zn+CuSO ===ZnSO +Cu 三 (3)盐酸具有挥发性,使制取的H 中含有杂质HCl而
4 4 2
不纯,硫酸没有挥发性,可以得到纯净的氢气 5.(1)②取4 g氯酸钾与0.5 g二氧化锰,均匀混合后加入试管中,连接
好装置 ③开始加热试管,用秒表记录用量筒收集一定体积氧气所需的时间 ④换用三支相同的试管,各加入4 g氯
酸钾,分别与1 g、1.5 g、2 g二氧化锰均匀混合,用相同装置重复步骤②、③ ⑤比较实验记录的四次时间大小,判断
氯酸钾的分解速率与二氧化锰用量的关系(其他合理答案也可) (2)质量和化学性质 6.(1)直立型 (2)斜卧型装置
中的固体被气流带到试管口(或棉花团附近),未完全反应的固体更多,所以收集到的氧气较少 【提出假设】反应生
成的锰酸钾在较高温度下受热分解放出氧气(或反应生成的二氧化锰和锰酸钾在较高温度下受热分解放出氧气) 取
一定量的二氧化锰于试管中,加热一段时间,若冷却后测得二氧化锰的质量不变,证明小峰的假设不成立,否则假设
成立(或取一定量的二氧化锰于试管中,加热一段时间,在试管口放一根带火星的木条,若带火星的木条不能复燃,证
明小峰的假设不成立,否则假设成立)
题型之六 其他探究
1.【交流讨论】卤水中氯化镁含量高 (1)盐酸 (2)氯化钠、氯化钾和氯化钙 【实验步骤】⑤用玻璃棒搅拌(或摇
晃或振荡) 【问题讨论】(1)稀硫酸反应前后的体积(或稀硫酸反应前后的质量或加入酚酞后混合溶液质量与反应后
混合溶液质量等) (2)用水充分洗涤滤渣,并将洗涤液与滤液合并 2.(1)浓硫酸 (2)CO +2NaOH===Na CO+HO
2 2 3 2
(3)×100%(或%或其他合理答案) (4)偏小 3.(1)CaCO+2HCl===CaCl +HO+CO↑ CaCO 【提出假设】过量
3 2 2 2 3
的CO 使浑浊变澄清 【设计实验】b a D 【得出结论】二氧化碳不能使浑浊全部变澄清 (3)①Ca(OH) 没有反应
2 2
完全 Ca(HCO )、HCO、CO ②CO+Ca(OH) ===CaCO ↓+HO 4.(1)铁架台 集气瓶 (2)2KClO =====2KCl
3 2 2 3 2 2 2 3 2 3
+3O↑ (3)AD 澄清石灰水变浑浊 ②③④ 【实验分析】NaOH能吸收CO,锥形瓶G内气体压强减小,水的沸
2 2
点降低 【实验反思】不赞同 水也能吸收 CO ,只做一个实验无法说明CO 是被水吸收还是与NaOH反应 5.
2 2
(1)2Mg+O=====2MgO (2)大量的白烟弥漫到空气中,使得生成物收集不全 【实验探究】收集产物中的黄色固体
2
放入试管中,加入适量的水,在试管口放置湿润的红色石蕊试纸 有刺激性气味的气体生成,试纸由红色变蓝色;得
到结论:黄色固体是MgN 【反思与交流】①-3 ②氮气化学性质不如氧气活泼 ③燃烧不一定需要有氧气参加
3 2
6【. 探究过程】(1)取pH试纸于玻璃片上,取少量土样,加入适量水,用玻璃棒蘸取滴在pH试纸上,与标准比色卡对比
(2)CaCl +NaCO===2NaCl+CaCO ↓ 【设计实验,继续探究】碳酸钠溶液 稀盐酸 有气泡生成 【反思与评价】
2 2 3 3
①CaCl 也可与AgNO 反应产生白色沉淀,所以该实验不能得出猜想一正确 ②可能土壤中含有大理石或石灰石
2 3
【总结与提升】a、c