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中考冲刺:化学探究题(提高)
责编:张欢
【巩固练习】
1. (2016•洛阳模拟)铝是目前人们在生产、生活中使用较多的一种金属。
(1)铝原子的电子排布如图所示,下列说法正确的是 (填序号)。
A.铝的相对原子质量为13
B.铝元素是地壳中含量最多的元素
C.铝原子在反应中容易得到电子
D.铝元素在化合物中的化合价为+3 价
(2)在做活泼金属与酸反应的实验中,小明误将氢氧化钠溶液当成酸滴加到金属铝中,结果发现也有气泡
产生,为了解该气体的成分,化学实验小组进行了以下探究活动。
【提出猜想】小明猜想是氧气;小红猜想是氢气;小亮猜想是二氧化碳。
其他同学认为小亮的猜想是错误的,理由是 。
【进行实验】利用图1 和图2 所示的装置分别进行实验。
①小明:反应一段时间后,将带火星的木条放在a 处,观察到 ,则他的猜想错误。
②小红:用图2 所示装置干燥从a 导管出来的气体,将管口a 与 (填“b”或“c”)端管口连接,反
应一段时间,点燃干燥的气体,通过对现象的分析,得出她的猜想争取。
【得出结论】铝、氢氧化钠和水反应生成氢气和偏铝酸钠(NaAlO2),反应的化学方程式为 。
【交流讨论】有同学认为,小红的实验方案有欠缺,步骤中存在安全隐患,理由是 。
【反思提升】许多重大科学发展,源自对实验中异常现象的大胆质疑,伸入研究。下列科学成果中 是
通过对异常现象研究得出的。
A.波义耳不慎将浓盐酸溅到花瓣上从而发现了酸碱指示剂
B.侯德榜潜心研究制碱技术发明了联合制碱法
C.拉瓦锡伸入研究前人忽视的异常现象发现了氧气
D.张青莲主持测定了多种元素的相对原子质量的新值
(3)若用足量的铝与40g 氢氧化钠溶液反应制取1.2g 氢气,则所需氢氧化钠溶液的质量分数是多少?2.
某研究性学习小组的同学在用硫酸溶液处理废锌片时发现产生的气体是刺激性气体,这种现象引起同学
们的思考和研究。
[提出猜想] 对生成的气体进行猜想:
猜想1:可能是H2;
猜想2:可能是SO2;
猜想3:可能是________。
[查阅资料] SO2易溶于水,能与NaOH 溶液反应生成Na2SO3。
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[实验方案] 研究性学习小组的同学设计了上图所示的装置进行探究(夹持仪器已省略,假设装置中
的反应都进行完全)。
[问题讨论] (1)如果装置A 中没有明显现象,装置C 中的现象为 ,则猜想
________成立。
(2)如果装置A 中的现象为 ,装置C 中没有明显现象,则猜想________成立。
(3)猜想3 成立的实验现象是 。
(4)装置B 中浓硫酸的作用是 。
3.请你参与下列探究:
[问题情景] 某化学实验小组同学将铁粉投入硫酸铜溶液中,发现生成红色固体物质的同时有较多
的气泡放出。这一现象激发了同学们的探究欲望。生成的是什么气体呢?
[提出猜想] 从物质组成元素的角度,放出的气体可能是SO2、O2、H2。
[查阅资料] SO2易溶于水,能与NaOH 反应,生成Na2SO3。
[方案设计] 依据上述猜想,实验小组同学分别设计了如下方案:
(1)甲同学认为是O2,则检验方法是 。
(2)乙同学认为是SO2,则只需将放出的气体通入盛有NaOH 溶液的洗气瓶中,称量通气前后洗气瓶
的质量。写出SO2与NaOH 反应的化学方程式: 。
(3)实验小组同学合作设计了如图组合实验方案,排除和验证猜想的气体。
如果放出的是O2和H2,你认为方案中的安全隐患是 。
[实验探究] 经丙同学确认安全后,小组同学首先对装置A 进行称量,再将收集到的气体从a 端通入,
过一会儿点燃B 处酒精灯,一段时间后,发现表面含CuO 的铜网由黑色变为光亮的红色,停止通气,再次
称量装置A,发现质量无增减。
结论:铁粉与硫酸铜溶液反应时,产生的气体是________。
[思维拓展] 由上述实验可以推出,硫酸铜溶液中可能含有 物质。
4.小明暑假期间到农田施肥时,发现撒落在地上的碳酸氢铵在阳光的照射下很快消失了,同时有浓烈的刺
激性气味。他很好奇,返校后和同学们进行探究,请你一同参与:
[提出问题] 温度较高时,碳酸氢铵能分解吗?产物是什么?
[猜想与假设] 碳酸氢铵受热易分解,产物可能为水、二氧化碳、氨气。
[实验设计] 小明设计了如图所示的装置进行实验(夹持装置省略)。
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(1)根据现象 ,证明实验后生成了水和氨气。
(2)装置B 中澄清石灰水 ,证明产物中有二氧化碳生成。
(3)小红同学认为若将装置B 中澄清石灰水改为NaOH 溶液,再通过实验验证B 中产物,也可以证明
碳酸氢铵分解后有二氧化碳生成。请你帮她设计并完成验证B 中产物的实验。
实验步骤
实验现象
反应的化学方程式
[实验结论] 碳酸氢铵受热易分解,其反应的化学方程式为 。
5.某化学兴趣小组想探究某温度下氯化钠饱和溶液的酸碱性,探究过程如下:
[猜想或假设] 溶液的pH 可能为:①pH<7,②________,③________。
[设计和实验] 要测定该溶液的酸碱性,除有正确的操作步骤外,其中不能采用下列物质中的
________(填序号)来进行实验。
①pH 试纸 ②紫色石蕊试液 ③酚酞溶液
组内同学进行了如下实验:甲同学:取pH 试纸放在玻璃片上,用玻璃棒蘸取氯化钠溶液滴在pH 试
纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,测得pH=7。
乙同学:取pH 试纸放在玻璃片上,先用蒸馏水将pH 试纸湿润,然后用玻璃棒蘸取氯化钠溶液滴在
pH 试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,测得pH=7。
丙同学:将pH 试纸直接插入氯化钠溶液中,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,测得pH=7。
[评价与反思] 三位同学中操作正确的是________同学。
指出其余同学的操作错误:________同学:________;________同学:________。
[结论与分析] 丙同学得出:“凡是盐溶液的pH 都等于7”,你认为该结论________(填“正确”或
“不正确”)。
如不正确,请举一例说明 (如正确,该处不填)。
6. (2016•江阴市模拟)纯碱是重要的化工原料。
(一)制备探究:如图是工业生产纯碱的主要流程示意图。
[查阅资料]
①粗盐水中含有杂质MgCl2、CaCl2;
②常温下,NH3极易溶于水,CO2能溶于水;
③NaHCO3加热易分解,Na2CO3加热不易分解。
(1)写出除去粗盐水中MgCl2的化学方程式: 。
(2)在工业生产纯碱工艺流程中,先“氨化”后“碳酸化”的目的是 ,“碳酸
化”时,NaCl、NH3、CO2和H2O 相互作用析出NaHCO3,写出该反应的化学方程式 。
(3)“碳酸化”后过滤获得的NH4Cl 可用作氮肥,也可先加热NH4Cl 溶液,再加入熟石灰获得循环使用的
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物质是 ;
(4)煅烧制得纯碱的化学方程式是 。
(二)成分探究
[提出问题]纯碱样品中含有哪些杂质?
[猜想]
猜想一:可能含有NaHCO3; 猜想二:可能含有NaCl;猜想三:NaHCO3和NaCl
[实验探究]确定纯碱中是否含NaHCO3.实验装置和主要实验步骤如下:
①称量D、E 装置总质量为200.0g,检查装置的气密性,将10.6 g 纯碱试样放入锥形瓶中,按上图组装仪
器,进行如下操作 ,后缓缓鼓入一段时间空气;
②按一定要求正确操作后,加入足量稀硫酸,待锥形瓶中不再产生气泡时,再次打开止水夹K1,从导管a
处再次缓缓鼓入空气;
③一段时间后再次称量装置D、E 的总质量为204.84g。
[实验讨论]
(5)步骤①中“如下操作”是指 ;
(6)装置B 中一定发生的化学反应方程式为: ;
(7)装置B 中生成CO2的质量为4.84g,通过计算说明纯碱中 含NaHCO3(填字母)。(写出计算过程)
A.一定 B.一定不 C.可能 D.无法确定
(8)另取10.6 样品,加入a g 14.6%的盐酸恰好完全反应,再将所得溶液蒸干后得到固体的质量为W,当
W 的值满足 条件时,样品中含有NaCl。
7.做完“铁在氧气里燃烧”实验后,小冬同学有两个疑惑不解的问题,于是她进行了以下探究活动,请你
一同参与。
【问题1】铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢?
【查阅资料1】
(1)自然界中铁的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3两种(FeO 极易被氧化为Fe2O3)。
(2)铁的氧化物均能溶于酸的溶液。
【实验探究】
将冷却后的黑色物质碾碎,装入试管,加入________溶液,观察到的现象是 ,说
明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁。
【问题2】铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3呢?
【查阅资料2】
(1)Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点见表。
Fe3O4
Fe2O3
铁
分解温度(℃)
1538
1400
—
熔点(℃)
—
—
1535
(2)Fe2O3高温时分解成Fe3O4。
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【理论探讨】
根据实验现象,并结合表中数据,可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在 之
间,在此温度范围内Fe2O3已分解,所以铁在氧气里燃烧的产物是Fe3O4。
【拓展延伸】
(1)实验中为了防止集气瓶炸裂,必须 。
(2)Fe2O3高温时会分解成Fe3O4和一种气体,请写出此反应的化学方程式: 。
(3)有些超市的食品密封包装盒的透明盖内放有黑色的FeO 粉末,若粉末的颜色 ,
就说明包装盒破损进气,这样售货员就能及时发现并处理。
8.梧州市某中学化学兴趣小组按照课本实验方法(如图甲),做木炭与氧化铜反应实验时,发现很难观察
到紫红色铜的生成,却往往有暗红色固体出现。他们决定对这个实验进行探究和改进。
【提出问题】暗红色的固体是什么?如何选择合适的条件,使木炭还原氧化铜的实验现象更明显?
【查阅资料】铜有+1 和+2 两种化合价,通常情况下,氧的化合价为-2,碳的化合价为+4 或-4。
【猜想与假设】
(1)同学们认为这种暗红色固体可能是一种化合物,并猜测它的化学式为 。
(2)同学们还认为,通过改变反应物的状态、质量比,以及反应装置,可以使该实验现象更加明显,减
少出现暗红色固体的情况。
【分析与交流】
(1)小吴建议用超细炭粉与氧化铜粉末进行实验。你认为这样建议的原理是 。
(2)小周建议用图中的乙装置替代甲装置。与甲装置相比较,乙装置中将试管直立放置的作用是
。
(3)对下列三种氧化铜和炭粉的质量比例,小施建议选择________(填选项序号)的比例。
A.32∶3 B.40∶3 C.48∶3
你认为小施这样选择的理由是 。
【实验与结论】
同学们决定按改进后的方案进行实验,他们在检验了乙装置的________后,往试管中加入已干燥的
药品并开始加热,当看到澄清的石灰水刚出现浑浊时,________(填“可以”或“不能”)确定氧化铜和
炭粉已经开始反应。
不久,即可看到试管底部变红热,停止加热后,仍能看到红热现象,并沿试管底部自下而上蔓延,这个
现象说明该反应是________(填“吸”或“放”)热反应。
待反应结束,先将导气管从石灰水中取出,然后关闭止水夹,让产物自然冷却。若不关闭止水夹,可能
出现的问题是 。
待产物冷却后,同学们终于看到了期待已久的紫红色铜珠,实验获得了圆满成功。
9.葡萄糖是生命体所需能量的主要来源。
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【提出问题】葡萄糖的燃烧产物是CO2和H2O,由此能否证明葡萄糖是只由碳元素和氢元素组成的有
机物?
【实验设计】为了确定葡萄糖的元素组成,某小组设计了如下实验(其中浓硫酸、无水CaCl2均为常用
干燥剂,部分固定装置省略)。
(1)装置A 中发生反应的化学方程式是 。
(2)装置B 中浓硫酸的作用是 。
(3)装置C 中氧化铜的作用是 。
【方案评价】
(1)用充有空气的储气球代替装置A,是否更有利于实验的进行?________(填“是”或“否”),原
因是 。
(2)装置C 中葡萄糖燃烧的设计特点是 。(至少1 条)。
【数据处理】下表是同学们填写的实验报告,请你帮助完成。
实验事实
数据分析及结论
1.8 g 葡萄糖完全燃烧,得到2.64 g CO2 和
1.08 g H2O
数据分析:________________
结论:葡萄糖含有C、H、O 三种元素
【讨论交流】为了尽量减少误差:
(1)该实验在进行过程中应注意的问题是 (1 条)。
(2)从定量实验的角度看,该实验是否可进一步改进?请简要写出一个改进意见:______________
。
10. (2016•天津二模)某研究性学习小组为探究镁与水的反应,设计如下实验:
步骤1:将镁条用砂纸打磨至光亮,分成两等份。
步骤2:将一份光亮的镁条置于冷水中,几乎没有观察到任何变化。
步骤3:将另一份光亮的镁条置于热水中,观察到有气泡产生。
(1)将镁条用砂纸打磨至光亮的原因是 。
(2)某些活泼金属与水反应生成对应的碱和氢气,如果金属活动性越强,生成的碱的碱性越强。某同学就
向步骤3 的烧杯中滴加酚酞溶液,观察到镁条的周围有明显的红色出现(此时难溶性物质有微量溶解)。
该反应的化学方程式 。
(3)步骤2 和步骤3 对比可知,影响镁与水反应速率的一个因素是 。
(4)根据以上信息,若将金属钠加到硫酸铜溶液中,可能观察到的现象是 。
11.将过量的Na2CO3溶液滴入到一定量CuSO4溶液中得到蓝色固体。某研究性学习小组对蓝色固体的成
分进行了如下探究。请完成下列各题:
(一)猜想与假设:
猜想一:固体为CuCO3,理由: (用化学反应方程式表示)。
猜想二:固体为Cu(OH)2,理由:Na2CO3溶液呈________(填“酸”或“碱”)性。
猜想三:固体为Cu(OH)2和CuCO3的混合物。
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(二)资料查阅:
①Cu(OH)2和CuCO3晶体均不带结晶水;
②Cu(OH)2、CuCO3受热易分解,各自生成对应的两种氧化物。
(三)设计与实验:
Ⅰ.固体的获取:
(1)将反应后的固、液混合物经________、洗涤、低温烘干得蓝色固体。
(2)判断固体已洗净的方法及现象 。
Ⅱ.用下图所示装置,定性探究固体的成分。
(3)若用装置A、B 组合进行实验,B 中无现象,则猜想________正确。
(4)若用装置A、C 组合进行实验,C 中无现象,则猜想________正确。
(5)小组同学将装置按A、________、________(填“B”,或“C”)的顺序组合进行实验,验证出猜
想三是正确的,实验中:B 中的现象为 ,C 中的现象为 。
结论:固体为Cu(OH)2和CuCO3的混合物。
Ⅲ.固体成分定量测定:
已知Cu(OH)2 的分解温度为66~68℃,CuCO3 的分解温度为200~220℃。设固体的组成为
aCu(OH)2·bCuCO3。小组同学用热分析仪对固体进行热分解,获得相关数据,绘成固体质量变化与分解温
度的关系如下图所示,请根据图示回答下列问题:
(6)写出AB、CD 段发生反应的化学方程式:
AB 段 ;CD 段 。
(7)通过计算可得:a∶b=________。
(8)若将24.0 g 剩余固体继续加热到更高的温度,发现固体质量减少了2.4 g 后质量不再改变,写出
此过程中可能发生反应的化学方程式 。
【答案与解析】
1. 【答案】(1)D
(2)【提出猜想】化学反应前后元素的种类不变,反应前无碳元素,反应后也无碳元素
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【进行实验】①带火星的木条不复燃 ②c
【得出结论】2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
【交流讨论】氢气具有可燃性,点燃时易发生爆炸
【反思提升】AC
(3)则所需氢氧化钠溶液的质量分数是40%
【解析】
(1)A、据铝原子的结构示意图可知:铝原子的相质子数为13,无法确定相对原子质量。B、氧元素是地壳中
含量最多的元素,铝位于第二。C、由该元素的原子结构示意图可知,最外层电子数是3,小于4,该元素的
原子容易失去电子。D、由该元素的原子结构示意图可知,最外层电子数是3,小于4,该元素的原子容易失
去电子,形成阳离子,铝元素在化合物中的化合价为+3 价。
(2)【提出猜想】根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,反应前无碳元素,反应后也无碳元素。
【进行实验】①氧气能够支持燃烧,反应一段时间后,将带火星的木条放在a 处,观察到带火星的木条不复
燃。
②浓硫酸干燥气体是从长管进,用图Ⅱ所示装置干燥从a 导管出来的气体,将管口a 与c 端管口连接;
【得出结论】铝、氢氧化钠和水反应生成氢气和偏铝酸钠(NaAlO2),反应的化学方程式为:
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑。
【交流讨论】氢气具有可燃性,点燃时易发生爆炸。
【反思提升】根据研究成果可知:有两项是通过对异常现象研究得出的。它们是波义耳不慎将浓盐酸见到
花瓣上从而发现了酸碱指示剂,拉瓦锡深入研究前人忽视的异常现象发现了氧气。
(3)所需氢氧化钠的质量为x。
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;
80 6
x 1.2g
x=16g
则所需氢氧化钠溶液的质量分数是:
。
2.【答案与解析】[提出猜想] H2和SO2(写名称也可)
[问题讨论] (1)黑色粉末变红色 1
(2)溶液红色变浅(或溶液由红色变无色) 2
(3)装置A 中溶液红色变浅(或溶液由红色变无色),装置C 中黑色粉末变红色
(4)干燥气体或吸收气体中的水蒸气
3.【答案】(1)用带火星的木条检验,看木条是否复燃
(2)SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
(3)实验时在B 处易发生爆炸事故 [实验探究] H2 [思维拓展] 酸性
【解析】在[方案设计]中,NaOH 溶液吸收SO2,浓硫酸吸收水,若反应生成的气体中含有H2和O2的混合
物,则B 装置加热可能发生爆炸,因而加热前要先验纯。在[实验探究]中,表面含CuO 的铜网由黑色变为
光亮的红色,说明气体中有H2,而装置A 的质量无增减,说明没有SO2。故铁粉与硫酸铜溶液反应时,产
生的气体是H2,说明硫酸铜溶液中含有酸。
4.【答案与解析】
(1)干燥的红色石蕊试纸变蓝 (2)变浑浊
(3)
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让更多的孩子得到更好的教育
实验步骤
实验现象
反应的化学方程式
取装置B 中溶液少许,滴加
稀盐酸(或滴加氯化钙溶液
或氢氧化钡溶液)
产生气泡(或产
生白色沉淀)
Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O
[或Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
或Na2CO3+Ba(OH)2=BaCO3↓+2NaOH]
(其他合理答案也可)
[实验结论] NH4HCO3 △
NH3↑+H2O+CO2↑
5.【答案】[猜想或假设] ②pH=7 ③pH>7
[设计和实验] ②③
[评价与反思] 甲 乙 将pH 试纸润湿 丙 将pH 试纸直接插入待测液中
[结论与分析] 不正确 碳酸钠溶液的pH>7
【解析】溶液的pH 有三种情况:pH>7,pH=7,pH<7;而测定溶液的pH 不能使用酸碱指示剂;对pH 试
纸的使用应为先用玻璃棒蘸取待测液(不能将pH 试纸直接插入待测液中),滴在pH 试纸上且pH 试纸不
能润湿,然后将试纸显示的颜色与标准比色卡对比,可得pH;盐溶液中有的显中性如NaCl 溶液,有的显
酸性如NaHSO4溶液,有的显碱性如Na2CO3溶液。
6. 【答案】(1)MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2+2NaCl
(2)有利于溶液吸收二氧化碳,NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl
(3)NH3
(4)2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑
(5)打开K1、K2,关闭K3
(6)Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑
(7)A
(8)W>0.234a
【解析】(1)根据除去粗盐水中MgCl2用的试剂是氢氧化钠溶液进行解答。
(2)根据在工业生产纯碱工艺流程中,先“氨化”后“碳酸化”的目的是有利于溶液吸收CO2气体以及
氯化钠、氨气、二氧化碳和水反应生成碳酸氢钠和氯化铵进行解答。
(3)根据“碳酸化”后过滤获得的NH4Cl 含有氮元素、氯化铵不稳定受热易分解或遇到碱放出氨气进行
解答。
(4)根据碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳进行解答。
【猜想三】根据纯碱样品中还可能含有NaHCO3和 NaCl 进行解答。
(5)根据加入样品前还应检查装置气密性进行解答;反应结束后打开止水夹K1,缓缓鼓入空气的目的是
将生成的二氧化碳全部送到D 中。
(6)根据反应结束后打开止水夹K1,缓缓鼓入空气的目的是将生成的二氧化碳全部送到D 中、碳酸钠和
硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳以及氢氧化钠溶液和二氧化碳反应生成碳酸钠和水进行解答。
(7)根据D、E 增加的质量为二氧化碳的质量进行解答。
(8)根据碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,假设全部是碳酸钠求出增加的质量进行解答。
7.【答案】
【实验探究】稀盐酸(或硫酸铜溶液) 冒气泡(或出现红色固体)
【理论探讨】1535~l 538℃
【拓展延伸】(1)在集气瓶底部放少量的水(或在集气瓶底部铺一层细沙)
(2)6Fe2O3
高温
4Fe3O4+O2↑ (3)由黑色变成红棕色
【解析】在高温条件下Fe2O3没有Fe3O4稳定,所以铁丝在氧气中燃烧生成的是Fe3O4,而铁在空气中缓
慢氧化生成Fe2O3。
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8.【答案】
【猜想与假设】Cu2O
【分析与交流】(1)这是固体反应物间的反应,使用颗粒更小的反应物,可以增大反应物间的接触面
积,有利于反应的进行 (2)有利于集中加热,获得持续高温 (3)A 反应中炭粉会与试管内的氧气反应
而部分消耗,故稍过量的炭粉有利于反应进行
【实验与结论】气密性 不能 放 空气会进入反应的试管中,使生成的依然灼热的铜重新被氧化
【解析】(2)改变装置的使用方法,主要目的是为了使反应物获得持续高温,此反应需要较高的温度。
(3)根据2CuO + C
高温 Cu+CO2
160 12
160∶12=40∶3
40 份质量CuO 恰好与3 份质量的炭反应,由于试管中有少量氧气,过量的炭可消耗氧气,也有利于
CuO 充分反应。
9.【答案】
【实验设计】(1)2H2O2
2H2O+O2↑
(2)吸收从A 中逸出的水蒸气
(3)将葡萄糖不完全燃烧产生的少量CO 氧化成CO2,保证葡萄糖中的碳都转化为CO2
【方案评价】
(1)否 空气中的CO2会干扰实验结果的测定
(2)在密闭体系里燃烧(或反应物均为纯净物或用酒精灯隔着玻璃管加热,使可燃物温度达到着火点
等)
【数据处理】若葡萄糖中只含有C、H 两种元素,则需O2:2.64 g+1.08 g-1.8 g=1.92 g,而2.64 g
CO2中氧的质量为2.64 g×32÷44=1.92 g,1.08 g H2O 中氧的质量为1.08 g×16÷18=0.96 g,因为产物中共
有氧1.92 g+0.96 g=2.88 g>1.92 g,所以,葡萄糖含有C、H、O 三种元素
【讨论交流】(1)先通氧气再加热(或通过B 中气泡的多少控制O2产生的速率等)
(2)将F 换成装有碱石灰的干燥管,同时吸收空气中的CO2和H2O,减小实验误差(或A、B 间加一个
空集气瓶,用导气管连接等)
【解析】
【实验设计】(1)过氧化氢分解的化学方程式是2H2O2
2H2O+O2↑;(2)浓硫酸具有吸水性,干
燥氧气;(3)将葡萄糖中不完全燃烧产生的CO 与CuO 反应转化为CO2,保证葡萄糖中的碳元素都转化为
CO2,被固体NaOH 吸收,计算碳元素质量时误差小;
【方案评价】(1)空气中含有CO2,干扰实验结果的测定;(2)设计特点是在密闭容器中燃烧,防止其
他物质的干扰或反应物都是纯净物或酒精灯隔着玻璃管加热,使可燃物温度达到着火点;
【数据处理】根据质量守恒定律知,参加反应的氧气质量=2.64 g+1.08 g-1.8 g=1.92 g;
CO2中氧的质量=2.64 g×
=1.92 g;水中氧的质量=1.08 g×
=0.96 g;1.92 g+0.96 g>1.92 g,
故葡萄糖中含有C、H、O 三种元素;也可以计算出CO2中碳元素的质量和水中氢元素的质量,二者之和与
1.8 g 葡萄糖比较大小,确定葡萄糖中是否含有氧元素;
【讨论交流】
(1)注意的问题有:先通氧气,后加热,防止容器内的CO2对实验结果有影响或控制O2的
反应速率,以防气流将葡萄糖和CuO 混合或控制反应物的量;防止产生热量多,炸裂试管等;(2)改进意
见:将F 改为装有碱石灰的干燥管,防止空气中的CO2和H2O 进入E 中,影响实验结果或在A、B 之间加
一个空集气瓶,控制氧气的流量。
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10.【答案】
(1)除去表面的氧化膜
(2)Mg+2H2O
Mg(OH)2+H2↑
(3)温度
(4)有气体产生,溶液中产生蓝色沉淀
【解析】(1)金属镁能被空气中的氧气氧化生成氧化镁,所以将镁条用砂纸打磨至光亮的原因是:除去表
面的氧化膜。
(2)镁条和热水反应生成氢氧化镁和氢气,该反应的化学方程式为Mg+2H2O
Mg(OH)2+H2↑。
(3)根据步骤2 和3 对比可知,二者的不同之处在于温度不同,所以步骤2 和3 对比可知,影响镁与水反
应速率的因素是温度。
(4)金属钠的活动性大于金属镁,所以将金属钠加到硫酸铜溶液中,金属钠要先与水反应生成氢氧化钠和
氢气,氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠,所以若将金属钠加到硫酸铜溶
液中,推测可能观察到的现象是有气体产生,溶液中产生蓝色沉淀。
11.【答案】
猜想一:Na2CO3+CuSO4=CuCO3↓+Na2SO4
猜想二:碱
Ⅰ.(1)过滤 (2)取最后洗涤液少量,滴加适量的稀盐酸(硝酸、硫酸),无气泡产生;或滴加
BaCl2[或Ba(OH)2、Ba(NO3)2]或CaCl2[或Ca(OH)2、Ca(NO3)2]溶液,无沉淀产生(其他合理答案均可)
Ⅱ.(3)二 (4)一 (5)C B 澄清的石灰水变浑浊 白色固体变蓝
Ⅲ.(6)Cu(OH)2 △
CuO+H2O CuCO3
△
CuO+CO2↑ (7)2∶1
(8)4CuO
△
2Cu2O+O2↑
【解析】由于Na2CO3与CuSO4发生反应生成CuCO3和Na2SO4,故猜想固体为CuCO3;根据Na2CO3溶
液呈碱性,存在OH-,与CuSO4反应产生Cu(OH)2沉淀;也可能是CuCO3与Cu(OH)2的混合物。
Ⅰ.(1)固体和液体利用过滤可将它们分离。利用酸(如盐酸等)、可溶性碱液[如Ca(OH)2或Ba(OH)2]
或可溶性盐溶液如[CaCl2或BaCl2、Ca(NO3)2或Ba(NO3)2],根据是否有气体或者沉淀产生来确定Na2CO3
是否存在。
Ⅱ.(3)B 中无现象说明没有CO2生成,故猜想二正确;(4)C 中无现象说明没有H2O 生成,故猜想一
正确;(5)在检验H2O 和CO2是否存在时,应先检验H2O 的存在,再检验CO2的存在,故装置的顺序为A、
C、B,猜想三正确,则B 中澄清石灰水变浑浊;C 中白色固体变蓝。
Ⅲ.(6)根据题中信息知AB 段为Cu(OH)2受热分解,CD 段为CuCO3受热分解,根据反应物和生成物
及反应条件写出化学方程式;(7)根据化学反应Cu(OH)2
△
CuO+ H2O 和CuCO3 △
CuO+CO2↑结合
数据的变化知:
即
;(8)原来24.0 g 固体为CuO,减少的2.4g 质量为CuO 中氧元素转
化成O2的质量,生成的固体质量为24.0 g-2.4 g=21.6 g,21.6 g 固体有两种情况:一是CuO 中O 全部转
化为O2,则21.6 g 固体是生成的Cu,二是CuO 中O 部分转化为O2,则21.6 g 固体是生成的Cu2O,设该
固体的相对分子质量为x,则有:
2Cu2O ~ O2
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2x 32
21.6 g 2.4 g
,x=14.4。
2Cu ~ O2
2x 32
21.6 g 2.4 g
,x=144。
因为,Cu 的相对原子质量为64,相对分子质量符合144 的只有Cu2O,则生成的固体是Cu2O,即可确
定此反应的化学方程式。
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