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2020-2021中考化学备考之探究题压轴突破训练∶培优篇含答案(1)

来源:智榕旅游


一、中考初中化学科学探究题

1.实验室有一瓶标签受到腐蚀的无色溶液,如图所示:

这瓶无色溶液是放在存放盐溶液的柜子里。化学兴趣小组开展探究: (提出问题)这瓶无色溶液究竟是什么盐的溶液?

(猜想与假设)该无色溶液可能是碳酸钠、碳酸氢钠、氯化钠、硫酸钠、硝酸钠中某一种的溶液。 (初步分析)

(1)库尔班同学根据标签上的组成元素认为一定不是______溶液。 (2)艾力同学提出,碳酸氢钠、硝酸钠的溶液也不可能,他的依据是__________________。

(设计实验)为了确定该溶液究竟是剩余两种盐的哪一种溶液,他们设计了如下实验: 实验操作 实验现象 ①取少重该无色溶液于试管中,慢慢滴加BaCl2溶液 ②静置后,向沉淀中滴加稀盐酸 产生白色沉淀 产生大量气泡,沉淀全部溶解

(实验结论)

(3)该瓶无色溶液的溶质是_____(填化学式),生成白色沉淀的化学反应方程式是__________。 (实验反思)

(4)玉素甫同学认为原设计的实验还可简化,同样达到鉴别的目的。丙同学设计的实验如下(将实验操作及实验现象填入相应的空格中): 实验操作 实验现象 ___________________________ ________________________________________

(5)白燕同学经查阅资料得知:氯化钠、硫酸钠、硝酸钠溶液呈中性,碳酸钠、碳酸氢钠溶液呈碱性,提出测溶液的酸碱性来确定更简便。她采用______测量溶液的pH值______7(填>、=、<),则结论与以上同学一致。

【答案】氯化钠 碳酸氢钠和硝酸钠的化学式中钠元素右下角的数字为1 碳酸钠 Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl 取上述无色溶液少许于试管中,滴加少量的稀盐酸 溶液中没有气泡产生(或有气泡产生),该瓶无色溶液是硫酸钠溶液(或碳酸钠溶液) pH试纸 > 【解析】 【分析】 【详解】

(1)氯化钠是由钠元素和氯元素组成的,不含有氧元素,故一定不会是氯化钠溶液; (2)此标签中钠元素右下角的数字为2,而碳酸氢钠的化学式为NaHCO3,硝酸钠的化学式为NaNO3,碳酸氢钠和硝酸钠的化学式中钠元素右下角的数字为1,故不会是碳酸氢钠和硝酸钠;

(3)硫酸钠能与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,但是硫酸钡沉淀不溶于盐酸,滴加盐酸不会出现溶解的情况,故不会是硫酸钠;碳酸钠与氯化钡湖反应生成碳酸钡沉淀,碳酸钡沉淀能溶于盐酸且产生气体,故该瓶溶液是碳酸钠溶液;反应的化学方程式为:Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl;

(4)碳酸钠能与盐酸反应生成二氧化碳气体,而硫酸钠不能与盐酸反应,故可以直接向溶液中加入盐酸,观察是否产生气泡,故填: 实验操作 实验现象 取上述无色溶液少许于试管中,滴加少量的稀盐酸 溶液中没有气泡产生(或有气泡产生),该瓶无色溶液是硫酸钠溶液(或碳酸钠溶液) (5)用pH试纸可以测量溶液的pH值,根据pH>7为碱性。

2.某中学实验探究小组的同学进行了下列四个实验: A 向Ca(OH)2溶液中通入少量的CO2 B 向Ca(OH)2溶液中滴加酚酞溶液 C 向Ca(OH)2溶液中滴如稀盐酸 D 向Ca(OH)2溶液中滴CaCl2溶液 请回答下列问题:

(1)提出问题:该小组探究的问题是碱的_________性质。 (2)交流与讨论:

①实验A中观察到的现象是________、反应的化学方程式为________。

②实验C中没有现察到明显现象,小明认为不能判断Ca(OH)2与稀盐酸是否发生了反应。为了证明Ca(OH)2与稀盐酸确实发生了反应,小明设计用Ca(OH)2溶液、稀盐酸和酚酞试液进行实验的方案、实验过程如图:

所加试剂甲乙丙分别是:甲_______乙_______丙_______。

写出Ca(OH)2与稀盐酸反应的化学方程式_____________________。 (3)探究拓展:小宇和小娟对实验D反应后过滤得到的无色滤液进行了探究。 小宇猜想溶液中含有一种溶质,是氯化钙; 小娟猜想滤液中含有两种溶质,是氯化钙和_______。

为验证哪位同学的猜想是正确的,请你帮他们设计实验方案并填写下列实验报告: 实验步骤 实验现象 实验结论 滤液中含有两种溶质。小娟同学的猜想是正确的。 取滤液于试管中,加入_____ ___________________

【答案】化学 ①Ca(OH)2溶液变浑浊 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O Ca(OH)2溶液 酚酞试液 稀盐酸 Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O Ca(OH)2 酚酞试液 溶液由无色变为红色 【解析】 【详解】

(1)上述实验A.B.C中都有新物质生成,所以发生的属于化学变化,探究的是氢氧化钙的化学性质;故填:化学;

(2)①氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙白色沉淀和水,所以实验①中观察到氢氧化钙溶液变浑浊;故填:Ca(OH)2溶液变浑浊;Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;

②探究Ca(OH)2与稀盐酸确实发生了反应时,可设计如下实验:向氢氧化钙溶液中滴加无色的酚酞试液,观察到溶液变成红色,然后用胶头滴管逐滴加入稀盐酸,当观察到溶液由红色恰好变成无色时,说明二者恰好完全中和,氢氧化钙与盐酸反应生成氯化钙和水;故填:Ca(OH)2溶液;酚酞试液;稀盐酸;Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O;

(3)D实验的溶液是无色的,说明溶液显中性或酸性,即溶液中的溶质是氯化钙或氯化钙与氯化氢。酸性溶液能使紫色的石蕊试液变红色,所以可取滤液于试管中,加入紫色的石蕊试液,若观察到溶液变成红色,则说明滤液中含有两种溶质,即小娟同学的猜想是正确的;故填:氯化氢;紫色的石蕊试液;溶液变成红色。

3.实验室有一瓶标签残缺并且瓶盖没有完全密封的无色溶液(如下图),化学小组的同学经过询问老师后只知道是NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3中的一种溶液,为确认原瓶中是何种溶质并判断其是否变质,化学小组的同学进行了如下的探究活动:

(进行猜想)

猜想Ⅰ:原溶液的溶质是NaCl; 猜想Ⅱ:原溶液的溶质是NaOH; 猜想Ⅲ:原溶液的溶质是Na2CO3; 猜想Ⅳ:原溶液的溶质是NaHCO3。

(查阅资料)常温下,有关物质的相关信息如下表: 物质 常温下的溶解度/g 常温下稀溶液的pH NaCl 36 7 NaOH 109 13 Na2CO3 21.5 11 NaHCO3 9.6 9

从物质的相关信息可知,原溶液的溶质一定不是NaHCO3,因为__________________。 (进行实验)

(1)取少量样品,测得溶液的pH大于7,则原溶液的溶质肯定不是________。 (2)同学们另取样品又进行了如下实验,实验过程如下:

①生成白色沉淀A的化学方程式:________________________。 ②通过实验可以判断样品无色溶液中含有的溶质有________________。

(获得结论)实验完成后,最终得到的结论:原瓶中的溶质是________,且已变质。 【答案】在常温下,碳酸氢钠饱和溶液的质量分数达不到10% NaCl Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl Na2CO3、NaOH NaOH 【解析】 【分析】 【详解】 查阅资料:

根据题中表格提供的信息,20℃时碳酸氢钠的溶解度是9.6g,据此计算可以知道在20℃时

9.6g100%8.8%<10%,所以能够排除碳酸氢饱和碳酸氢钠的质量分数为:

9.6g+100g钠。故原溶液的溶质一定不是NaHCO3的原因是:碳酸氢钠的饱和溶液溶质质量分数在该温度下不能达到10%; 进行实验:

(1)实验测定溶液的pH大于7,而氯化钠溶液呈中性,pH等于7,所以原溶液的溶质肯定不是氯化钠;

(2)①过量的氯化钙可以检验并除尽碳酸钠,碳酸钠可以和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,产生白色沉淀的化学方程式为:Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl;

②滤液中滴加无色酚酞,滤液变红,说明溶液呈碱性。因为氯化钙溶液呈中性,碳酸钠又已反应完,所以溶液中还有氢氧化钠。根据实验现象可以判断原无色溶液中含有的溶质有:NaOH、Na2CO3; 获得结论:

根据实验结果,无色溶液中含有的溶质有:NaOH、Na2CO3,而原瓶中是

NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3中的一种溶液,根据资料和实验已经排除NaCl、NaHCO3;如果原瓶内是碳酸钠溶液,瓶盖没有完全密封的碳酸钠溶液在空气中不会变质生成氢氧化钠,故原瓶内不是碳酸钠溶液;因为氢氧化钠溶液在空气中会和二氧化碳反应生成碳酸钠,所以该瓶原来装的无色溶液中溶质是NaOH,并且部分变质。

4.将一小块银白色的金属钠放置在空气中会发生下列变化: 钠(Na)

O2钠的氧化物

H2O氢氧化钠溶液

CO2白色固体

(提出问题):常温下钠与氧气反应,产物有哪些?

(查阅资料):钠的氧化物,除氧化钠(Na2O)外还有过氧化钠(Na2O2),氧化钠与过氧化钠都能与水发生反应,方程式如下: Na2O+H2O=2NaOH;2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ (作出猜想):常温下钠与氧气反应的产物. 猜想1:Na2O, 猜想2:Na2O2, 猜想3:______ (实验探究一) 实验操作 实验现象 实验结论 取少量钠的氧化物加入足量蒸馏水 ________ 猜想1正确 (继续探究):钠在空气中放置一段时间得到白色固体的成分 (作出猜想) 猜想一:Na2CO3 猜想二:Na2CO3和NaOH (实验探究二): 实验操作 实验现象 实验结论 1.取少量白色固体加入足量____ 产生白色沉淀 2.过滤、取少量滤液加入______ ___________ 白色固体成分为Na2CO3和NaOH (实验反思)

(1)类比氧化铜与盐酸的反应,写出氧化钠与盐酸反应的化学方程式________。 (2)过氧化钠也能与盐酸反应,方程式为:2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+X,X的化学式为___。

(3)能与酸反应只生成盐和水的氧化物称为碱性氧化物,请判断Na2O2_____碱性氧化物(填“是”或“不是”)。

【答案】Na2O和Na2O2 没有气泡生成 氯化钙溶液 无色的酚酞试液 变成红色 Na2O+2HCl=2NaCl+H2O O2 不是 【解析】 【分析】 【详解】

[作出猜想]常温下钠与氧气反应的产物. 猜想1:Na2O, 猜想2:Na2O2, 猜想3:Na2O和Na2O2

[实验探究一]氧化钠和水反应生成氢氧化钠,取少量钠的氧化物加入足量蒸馏水,猜想一正确,说明现象是无气泡生成。 实验操作 实验现象 实验结论 取少量钠的氧化物加入足量蒸馏水 没有气泡生成 猜想1正确 [实验探究二] 取少量白色固体加入足量CaCl2,产生白色沉淀,说明混合物中含有碳酸钠,过滤、取少量滤液加入无色酚酞试液,如果试液变红,说明还含有氢氧化钠 实验操作 实验现象 实验结论 1.取少量白色固体加入足量氯化钙溶液 产生白色沉淀 2.过滤、取少量滤液加入无色的酚酞试液 变成红色 白色固体成分为Na2CO3和NaOH [实验反思]

(1)氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,反应的化学方程式为Na2O+2HCl=2NaCl+H2O。 (2)由质量守恒定律知道,参加反应的各种原子的种类和个数都不会改变,过氧化钠也能与盐酸反应,方程式为:2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+X,反应前有4个钠原子,4个氧原子,4个氢原子,4个氯原子,反应后有4个钠原子,4个氯原子,4个氧原子,2个氧原子,故X的化学式为O2。

(3)能与酸反应只生成盐和水的氧化物称为碱性氧化物,过氧化钠与盐酸反应生成氯化钠、水和氧气,故Na2O2不是碱性氧化物(填“是”或“”)。

5.某化学兴趣小组的同学们在实验室里探究某些酸、碱、盐之间是否发生复分解反应。 (查阅资料)硫酸钡(BaSO4)白色固体,不溶于水,也不溶于盐酸、硫酸和硝酸。 (实验与探究)

内容 现象 实验解析 结论 生成实验一 物中 _____ 化学方程式是: K2CO3+H2SO4=K2SO4+H2O+CO2↑ 有气体或有__或有沉淀溶液颜色实验二 由红色恰好变为无_____ 色 生成时,复分__ 解反应可以发生。 实验三 产生 白色沉淀 该反应的实质是: Ba+SO4=BaSO4↓ 2+2- 实验三结束后,某同学出于好奇,把实验三试管里的上层清液a倒入另一支洁净的试管中,向清液a中逐滴滴加K2CO3溶液。在滴加过程中,发现先产生气泡,然后又产生白色沉淀。根据上述现象,请你判断原清液a中的溶质是_____。

(拓展与应用) 将稀盐酸Ca(OH)2溶液NaCl溶液Na2CO3溶液任意两种溶液相混合,写出能发生反应且有沉淀生成的化学方程式________。

【答案】有气泡产生 酚酞 SO42-(或硫酸根离子或硫酸根均可) 水(或H2O) HNO3和Ba(NO3)2(或硝酸和硝酸钡) Ca(OH)2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaOH 【解析】

【实验与探究】实验一:碳酸盐和酸反应会生成二氧化碳,所以将稀硫酸滴入有碳酸钾溶液的试管中会有气泡产生;

实验二:氢氧化钠和硫酸反应没有现象,可以借助指示剂判断反映的发生,酚酞遇碱变红色,在中性或酸性时为无色;酸碱中和的实质是氢离子与氢氧根离子结合为水分子,反应中钠离子和硫酸根离子没有改变,故填:酚酞;SO42-;

结论:有三个实验可以看出,生成物中有气体或有水或有沉淀生成时,复分解反应可以发生。

氢离子和碳酸根离子反应会生成二氧化碳,钡离子和碳酸根离子反应会生成碳酸钡沉淀,所以把实验三试管里的上层清液a倒入另一支洁净的试管中,向清液a中逐滴滴加K2CO3溶液。在滴加过程中,发现先产生气泡,然后又产生白色沉淀。根据上述现象,请你判断原清液a中的溶质是HNO3和Ba(NO3)2;

【拓展与应用】氯化钠与另外三种物质交换成分没有气体或有水或有沉淀,所以不会反应;稀盐酸与Na2CO3溶液生成氯化钠、水和二氧化碳气体,无沉淀;氢氧化钙和碳酸钠反

应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,化学方程式为:Ca(OH)2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH。

6.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未溶于水,混合后产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 将白色粉末溶于水后 pH_____7(填“>”、“<”或“=”) 溶液呈碱性,猜想1成立 小月 用pH试纸测定其酸碱度 用下图所示的装置进行实验 猜想2成立,试管B中反应的化学方程式为___________。 小妮 试管A中有水珠产生,试管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mg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的取谊范围为_______(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氧钠,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

【答案】【实验探究】>;CO2+ Ca(OH)2=CaCO3↓+ H2O;【交流反思】(1)碳酸氢钠溶液也呈碱性;(2)碳酸钠;【继续探究】【解析】 【分析】 【详解】 1、【实验探究】

溶液呈碱性,则溶液pH>7;二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,试管B中澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成。试管B中反应的化学方程式为:CO2+ Ca(OH)2= CaCO3↓+ H2O;

2、【交流反思】

(1)小月实验结论不准确的原因是:碳酸氢钠溶液也呈碱性;

(2)小妮的实验方案不能排除白色粉末是否含有:碳酸钠,碳酸钠和碳酸氢钠的混合物加热试管A中有水珠产生,试管B中液体变浑浊; 3、【继续探究】

设小戚称取mg白色粉末全部是碳酸钠

22m22m~【拓展应用】C 5342Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2106m10644=mn

n=

44n

22m 53设小戚称取mg白色粉末全部是碳酸氢钠

NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO284m8444=mnn=

44n

22m 4222m22m~。 5342故n的取谊范围为4、【拓展应用】

常温下碳酸氢铵放置一段时间分解生成氨气、二氧化碳、水蒸气。浓硫酸、氢氧化钠、氯化钠都不会分解。 故选C。

7.过氧化钠(Na2O2)为淡黄色固体,可作为潜水艇或呼吸面具的供氧剂,人呼出气体主要成分有氮气、二氧化碳、水蒸气和氧气,

Na2O2能分别与CO2、H2O反应,化学方程式为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑;2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑.某化学兴趣小组的同学开展了以下探究活动.

(实验探究一)将呼出气体通过下图A 中的装置,收集得到一瓶再生气体.在收集一瓶呼出的气体.将两支燃着的同种木条分别同时伸入呼出气体和再生气体中,如下图B,比较分析呼出气体和再生气体中氧气含量的多少.

(分析讨论)图B的实验是通过比较__________________来比较两种气体中氧气含量的多少.请说明呼吸面具或潜水艇用过氧化钠作为供氧剂的最大优点是____________________.

实验探究一结束后,同学们将图A装置中的残留固体溶于水,得到了一杯无色溶液,他们对溶液的溶质成分进行探究:

(提出猜想)猜想Ⅰ:溶液是NaOH; 猜想Ⅱ:溶质是_____; 猜想Ⅲ:溶质是NaOH和Na2CO3

(实验探究二)取上述溶液少许于试管中,滴加澄清石灰水,产生_____的现象,证明猜想Ⅰ不成立.

同学们经过实验探究证明猜想Ⅲ成立,请你写出证明猜想Ⅲ成立的实验步骤和现象. 实验步骤和现象 结论 ________________________________________ 猜想Ⅲ成立

【答案】木条燃烧的剧烈程度 吸收呼吸产生的二氧化碳,同时生成氧气 Na2CO3 白色沉淀 取无色溶液少许于试管中,向其中加入过量的氯化钙溶液,有白色沉淀产生,过滤,再向滤液中加入无色酚酞试液,溶液变红 【解析】 【分析】 【详解】

[分析讨论]图B的实验是将燃着的木条分别伸入呼出气体和再生气体中,通过比较木条燃

烧的剧烈程度来比较两种气体中氧气含量的多少;过氧化钠能与二氧化碳反应生成氧气,因此呼吸面具或潜水艇用过氧化钠作为供氧剂的最大优点:吸收呼吸产生的二氧化碳,同时生成氧气;

[提出猜想]人呼出气体中有二氧化碳、水蒸气,而过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠,和水反应生成氢氧化钠,因此图A装置中的残留固体溶于水,可能形成的是碳酸钠溶液、可能是氢氧化钠溶液、也可能是两着的混合溶液;

[实验探究二]碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀,因此取上述溶液少许于试管中,滴加澄清石灰水,产生石灰水变浑浊,说明溶液中含有碳酸钠,可证明猜想Ⅰ不成立; 氯化钙溶液显中性,氯化钙可与碳酸钠反应产生白色沉淀,因此取无色溶液少许于试管中,向其中加入过量(目的是将碳酸钠完全反应掉)的氯化钙溶液,有白色沉淀产生,说明有碳酸钠,过滤,再向滤液中加入无色酚酞试液,溶液变红,说明有氢氧化钠,证明猜想Ⅲ成立;

8.实验课上,同学们发现一瓶久置空气中的氧化钠固体的瓶口有白色粉末。在老师指导下,同学们对该白色粉末的成分进行了讨论。 (猜想与假设) 猜想I:白色粉末是碳酸钠 猜想II:白色粉末是氢氧化钠

猜想III:白色粉末是_____________________ (查阅资料)CaCl2溶液,Ca(NO3)2溶液呈中性。

(实验探究)取白色粉末溶于水形成溶液A,设计如下实验:

(1)由上述实验可知,猜想_______肯定不成立。

(2)若操作①滴加过量稀盐酸有气体B产生,而滴加少量稀硫酸可能没有气体B产生。其可能的原因是:_____________(用化学方程式回答)。 (3)适合操作③的X溶液是_______(填字母序号)。

A.CaCl2溶液 B.Ca(OH)2溶液 C.Ba(OH)2溶液 D.Ca(NO3)2溶液 (4)操作④需要用到的玻璃仪器是______________。 (5)请写出操作⑤的两种方案并得出结论。

方案一:________________________________________。

方案二:_________________。

【答案】 碳酸钠和氢氧化钠 Ⅱ 2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O AD 烧杯、漏斗、玻璃棒 滴加酚酞试液,酚酞试液变红色,说明溶液A中含有氢氧化钠 滴加氯化镁溶液,产生白色沉淀,说明溶液A中含有氢氧化钠

【解析】(1)该白色固体可能是碳酸钠、氢氧化钠,也可能是两者的混合物;操作①中加入过量的稀硫酸产生气体,该气体可以使澄清石灰水变浑浊,说明该气体是二氧化碳,则说明样品中含有碳酸钠,则猜想Ⅱ一定不正确;(2)操作①中滴加少量的稀硫酸,没有气泡产生,可能是硫酸先和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水;(3)操作③中滴加过量X溶液的目的是为了将溶液中的碳酸钠完全除去同时生成中性的物质,防止后续对氢氧化钠的检验产生干扰,氯化钙和硝酸钙都可以将碳酸钠除去,同时生成中性的氯化钠和硝酸钠,而氢氧化钙、氢氧化钡则和碳酸钠反应生成碱性的氢氧化钠,不符合题意;(4)操作④是将沉淀和溶液进行分离,所以是过滤操作,所用到的玻璃仪器是烧杯、漏斗和玻璃棒;(5)操作⑤是想要检验溶液中是否含有氢氧化钠,可以用酸碱指示剂,也可以滴加能和碱反应生成沉淀的试剂。

9.氢化钙(CaH2)固体是一种储氢材料,登山运动员常用其作能源提供剂。

(查阅资料)

①碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的固体混合物。 ②钙和氢化钙都能与水反应,均生成氢氧化钙和氢气。 (氢化钙的制备)

氢化钙通常用氢气与钙加热制得.某化学兴趣小组设计的制取装置如图所示(图中固定装置省略)。

(1)装置A中制取氢气反应的化学方程式是________________________。 (2)装置B的作用是_________________________________。 (3)装置D的作用是__________________________________________。 (4)装置C中制取氢化钙的化学方程式是________________________________。 (样品成分的猜想)通过上述方法制得的氢化钙样品的成分有下列两种猜想: 猜想一:全部是氢化钙; 猜想二:____________________________。 (设计实验)现有2.1g氢化钙样品,请设计实验验证猜想二是否成立_______________________(要求操作、数据和结论)。

【答案】Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ 吸收水蒸气和氯化氢气体 吸收空气中的水蒸气,防止空气

中的水蒸气进入与钙反应 Ca+H2ΔCaH2 氢化钙和钙 取2.1 g样品与足量水反应,收

集反应生成的氢气,若生成的氢气质量等于0.2 g,则猜想二不成立;若生成气体的质量小于0.2 g,则猜想二成立. 【解析】 【分析】 【详解】

(1)反应物是锌和盐酸,生成物是氯化锌和氢气,所以化学方程式是:Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑。

(2)碱石灰能与盐酸反应,也能与水反应,所以碱石灰作用是吸收水蒸气和氯化氢气体。 (3)浓硫酸具有吸水性,能吸收空气中水蒸气,防止空气中的水蒸气进入,与钙反应。 (4)反应物是钙和氢气,生成物是氢化钙,反应条件是加热,所以化学方程式是:

Ca+H2ΔCaH2。

[样品成分的猜想] 由于钙也是固体,如果钙过量了,氢化钙中会混有钙,所以猜想二是:氢化钙和钙。

[设计实验] 取2.1 g样品与足量水反应,收集反应生成的氢气,然后通过计算判断。 设2.1g全部是氢化钙生成氢气质量为x。

CaH2422.1g+2H2O=Ca(OH)2+2H24

x422.1g= 4x解得x=0.2g

所以取2.1 g样品与足量水反应,收集反应生成的氢气,若生成的氢气质量等于0.2 g,则猜想二不成立;若生成气体的质量小于0.2 g,则猜想二成立。

10.化学兴趣小组探究金属的性质时,将一段去除氧化膜的镁条,放入一定量的稀盐酸中,有气泡产生,充分反应后静置,发现试管中有灰白色沉淀。写出产生气泡的反应化学方程式______。

(提出问题)灰白色沉淀是什么物质?

(猜想假设)①小华认为灰白色沉淀为碳酸镁(MgCO3),其他同学认为不需要实验就能否定小华的猜想,理由是_____________________。

②小宇认为由于反应后氯化镁的生成量偏多,灰白色沉淀为不能再溶解的氯化镁固体。 ③小彤认为灰白色沉淀为__________________。 (实验探究1) 实验操作 现象 结论 ①取试管中的上层清液,加入适量的氯化镁固体 ②取适量白色沉淀加入足量稀盐酸中 氯化镁固体__(选填“溶解”或“不溶解”) 没有气泡冒出 小宇猜想错误 小彤猜想错误 基于以上探究与分析,原有猜想均遭到了否定。 (查阅资料)

HCl+AgNO3═HNO3+AgCl↓,AgCl是一种白色沉淀。氯化氢是酸性气体,能使蓝色石蕊试纸变红。进行分析: (实验探究2)

他们又另取灰白色沉淀放入试管中加热,将蘸有硝酸银溶液的玻璃棒伸入试管内,玻璃棒上的溶液出现白色浑浊,证明产生了__气体。如何检验这种气体_______(实验步骤、现象、结论)。

同学们请教老师后得知,足量的镁与稀盐酸反应时,溶液会经历从酸性到碱性且碱性逐步增强的过程,从而生成了碱式氯化镁沉淀。据文献介绍,碱式氯化镁存在多种组成结构,化学通式可表示为Mgx(OH)yClz•mH2O(其中2x﹣y﹣z=0,0≤m≤6)。 (反思拓展)

(1)做镁与稀盐酸反应的实验时,为了不让试管中出现灰白色沉淀,镁条的用量_______。

(2)铁片和铜片放入稀硫酸中产生的现象也不相同,据此推测出铁的活动性比铜_____。 【答案】2HCl+Mg=MgCl2+H2↑ 反应物中没有碳元素,不会生成碳酸镁 脱落的镁粉细颗粒 溶解 氯化氢(HCl) 将湿润的蓝色石蕊试纸悬于试管口,试纸变红色 宜少 强 【解析】 【详解】

产生气泡的原因是镁条与稀盐酸反应生成氢气,反应化学方程式为

Mg+2HCl=MgCl2+H2。

故填:Mg+2HCl=MgCl2+H2。

[猜想假设]①碳酸镁(MgCO3)中含有碳元素,而所有反应物中并不含碳元素,根据质量守恒定律可知,生成物中也不可能含有碳元素,故灰白色沉淀不可能为碳酸镁。 故填:反应物中没有碳元素,不会生成碳酸镁。

③氧化镁和镁与稀盐酸反应都生成氯化镁,在反应过程中,当稀盐酸的量不足时,镁可能会脱落下来形成灰白色沉淀,另外,根据[实验探究1]中的第②步取适量白色沉淀加入足量稀盐酸中没有气泡冒出,结论是小彤猜想错误可知,小彤猜想镁可能会脱落下来形成灰白色沉淀。

故填:脱落的镁粉细颗粒。

[实验探究1]操作①是取试管中的上层清液,加入适量的氯化镁固体,结论是小宇猜想错误,即灰白色沉淀不是不能再溶解的氯化镁固体,若上层清液是该温度下氯化镁的饱和溶液,则加入的氯化镁不能再溶解,小宇猜想正确,但结论是小宇猜想错误,故上层清液不是该温度下氯化镁的饱和溶液,故加入的氯化镁溶解。

故填:溶解。

[实验探究2]根据资料HCl+AgNO3═HNO3+AgCl↓,AgCl是一种白色沉淀可知,将蘸有硝酸银溶液的玻璃棒伸入试管内,玻璃棒上的溶液出现白色浑浊,证明产生了HCl气体,资料中说氯化氢是酸性气体,能使蓝色石蕊试纸变红,故检验HCl气体是将湿润的蓝色石蕊试纸悬于试管口,试纸变红色。

故填:氯化氢(HCl);将湿润的蓝色石蕊试纸悬于试管口,试纸变红色。

[反思拓展](1)根据题干信息:足量的镁与稀盐酸反应时,溶液会经历从酸性到碱性且碱性逐步增强的过程,从而生成了碱式氯化镁沉淀,故做镁与稀盐酸反应的实验时,为了不让试管中出现灰白色沉淀,镁条的用量宜少。 故填:宜少。

(2)铁片放入稀硫酸中能看到有气泡产生,溶液变为浅绿色,说明铁片能与稀硫酸反应;而铜片放入稀硫酸酸中无明显现象,铜片不与稀硫酸反应,据此推测出铁的活动性比铜强。 故填:强。

11.不少同学都被蚊虫叮咬过,感觉又痛又痒。同学们从化学课上知道:蚊虫叮咬时能在人的皮肤内分泌出蚁酸(CH2O2)刺激皮肤。课外兴趣小组同学决定对蚁酸进行探究。 (提出问题)蚁酸的成分是什么?它有什么性质?

(查阅资料)相同浓度不同种的酸在相同条件下,发生反应越剧烈,酸性越强。 (实验探究一)探究蚁酸的酸性。

(1)向盛有蚁酸溶液的试管中滴加紫色石蕊试液,观察到溶液颜色变成__________色,说明蚁酸溶液显酸性。若向蚁酸溶液试管中滴加氢氧化钠溶液,则试管中溶液的pH值将____________(选填“变大”“变小”或“不变”)。 (实验探究二)探究蚁酸分解的两种产物。

(2)小芳同学根据蚁酸中含有__________元素,根据____________定律推测出生成物中含有水。

(3)另一种生成物是气体,小敏提出两种猜想。

猜想①:该气体是CO2;猜想②:该气体是________________。 他们将蚁酸分解产生的气体通过如图装置(铁架台已略去),观察现象。

Ⅰ.实验时装置A中无明显变化,则猜想①______________(选填“成立”或“不成立”); Ⅱ.若猜想②成立,则装置B中的现象是_______________________________________。 (注意:若答对(4)(5)两小题奖励4分,化学试卷总分不超过60分。)

(4)当你被蚊虫叮咬后,在叮咬处涂抹一些物质可减轻痛痒。下列物质中,你不会选择的物质是________(选填字母)。

A.氨水 B.食醋 C.肥皂水 D.苏打水

(5)小华同学用pH试纸测等浓度的蚁酸和稀盐酸,发现稀盐酸的酸性比蚁酸的酸性强。请你设计另一个实验方案比较二者的酸性强弱,写出你的实验方案:_______________。 【答案】红 变大 氢、氧 质量守恒 CO 不成立 黑色粉末变成红色 B 将等量、等浓度的蚁酸和稀盐酸分别放入两支试管中,然后加入等量的相同颗粒大小的锌粒,观察气泡冒出的速率 【解析】

(1)紫色石蕊试液遇酸性溶液变红,向盛有蚁酸溶液的试管中滴加紫色石蕊试液,观察到溶液颜色变成红色,说明蚁酸溶液显酸性。若向蚁酸溶液试管中滴加氢氧化钠溶液,氢氧化钠与蚁酸发生中和反应,则试管中溶液的pH值因酸的减少而变大。 (2)据质量守恒定律可知反应前后元素种类不变,根据蚁酸中含有氢元素和氧元素,根据质量守恒定律推测出生成物中含有水。根据质量守恒定律推测该气体是CO2或一氧化碳; Ⅰ.二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,实验时装置A中无明显变化,则可知气体不是二氧化碳,猜想①不成立;Ⅱ.若猜想②成立,一氧化碳和氧化铜在加热条件下反应生成铜和二氧化碳,则装置B中的现象是固体由黑色变成红色。(4)由于蚁酸呈酸性,当被蚊虫叮咬后,在叮咬处涂抹稀的氨水或肥皂水,与蚁酸中和,可减轻痛痒。(5)酸的溶液能与活泼金属反应生成盐和氢气,且酸性越强反应越快,将等量、等浓度的蚁酸和稀盐酸分别放入两支试管中,然后加入等量的相同颗粒大小的锌粒,观察稀盐酸中气泡冒出的速率比蚁酸中快,证明稀盐酸的酸性比蚁酸的酸性强。

12.某化学兴趣小组同学学习海水“制碱”知识后,到实验室做实验,小华实验:先取2mL Na2CO3溶液遇试管中,再用胶头滴管滴入少量稀盐酸,无明显现象;小红实验:先取2ml稀盐酸于试管中,再用胶头滴管滴入少量Na2CO3溶液,却马上观察到有气泡产生,两人实验所用的Na2CO3溶液、稀盐酸均相同,却观察到不同的实验现象,他们为了查明原因,查阅资料:

①HCl和Na2CO3反应时其实是分步进行的,即:

Na2CO3+HCl== NaCl+NaHCO3(先),NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑(后)。 ② NaHCO3溶液与足量澄清石灰水混合会变浑浊。 ③Ca(HCO3)2溶于水

请回答:(1)NaHCO3俗称_________;

(2)NaHCO3在医疗上是治疗_________的药剂之一。 (提出问题)小华实验后溶液中的溶质是什么?

(猜想与假设)猜想①NaCl;② NaCl、NaHCO3;③NaCl、Na2CO3;④NaCl、Na2CO3、NaHCO3 (提出质疑)小红认为猜想_____一定不正确。 (实验探究) 实验操作 取适量小华实验后的溶液于试管中,滴入澄清石灰水 实验现象 溶液变浑浊 结论 猜想④成立 (交流与反思)(1)大家一致认为上面实验探究结论不正确,原因是_________(用化学方程式表示)。

(2)小红认为,小华实验后的溶液应该继续慢慢滴入稀盐酸,若一开始无明显现象,一会后观察到有气泡产生,则猜想__________成立。

(归纳与总结)小华实验与小红实验现象不同的主要原因与__________有关。 【答案】小苏打 胃酸过多 ③ 2NaHCO3+Ca(OH)2= CaCO3↓+ Na2CO3+ 2H2O ④ 加入试剂的顺序 【解析】 【分析】 【详解】

(1)碳酸氢钠俗称小苏打;(2)碳酸氢钠会与盐酸反应而消耗胃酸;

提出质疑:Na2CO3+HCl═NaCl+NaHCO3(先),NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑(后),所以小红认为猜想③一定不正确;

交流与反思:(1)碳酸氢钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀、碳酸钠和水,化学方程式为:2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+Na2CO3+2H2O;

(2)碳酸钠会先与盐酸反应生成碳酸氢钠和氯化钠,所以实验后的溶液应该继续慢慢滴入稀盐酸,若一开始无明显现象,一会后观察到有气泡产生,则猜想④成立; 归纳与总结:小华实验与小红实验现象不同的主要原因与加入试剂的顺序有关。 【点睛】

合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实验、进行实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础。

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