2020年安徽化学中考复习练习课件：专题十八-实验探究题.pptx

1、1.(2019四川成都,12,3分)下列实验中,能达到相应实验目的的是() 答案答案AA项,第一支试管中的铁钉与空气、水充分接触,第二支试管中的铁钉只与干燥的空气接触,可用于探究水对铁生锈有无影响,实验能达到相应实验目的;B项,稀硫酸与氯化钠溶液不发生化学反应,不能用于探究质量守恒定律,实验不能达到相应实验目的;C项,将打磨后的铝丝和铜丝分别放入硝酸银溶液中,Al、Cu均能与AgNO3反应置换出Ag,说明金属活动性大小顺序为AlAg、CuAg,但无法比较Al和Cu的金属活动性大小,实验不能达到相应实验目的;D项,干冷的烧杯上出现水雾可用于检验水蒸气的生成,进而探究出甲烷的组成中是否含有氢元素,

2、但无法确定是否含有碳元素,实验不能达到相应实验目的。2.(2018安徽,9,2分)对比实验是实验探究的重要方法,下列对比实验设计能达到相应实验目的的是()选项实验目的实验设计A探究温度对分子运动快慢的影响B探究水对铁钉锈蚀的影响C探究空气是燃烧的必要条件D探究CO2与水发生反应答案答案AA项,其他条件相同,水的温度不同,能达到实验目的;B项,没有控制水为唯一变量,不能达到实验目的;C项,选择的可燃物不同,空气不是唯一变量,不能达到实验目的;D项,二氧化碳与水反应生成碳酸,酚酞遇碳酸不变色,不能达到实验目的。知识拓展知识拓展控制变量法基本思路是:假设某个探究的实验对象可能受到A、B、C、D、E等

3、因素的影响,为了判断其中A因素是否会对实验对象造成影响,可以控制除A以外的B、C、D、E等因素,使之保持恒定,然后仅改变因素A,观察实验对象的变化情况。 3.(2018广东广州,12,2分)下列实验方案,不能达到相应实验目的的是() 答案答案C空气中二氧化碳含量较少,不能使澄清石灰水变浑浊,人体呼出的气体中CO2含量较高,能使澄清石灰水变浑浊,故A正确;常温下H2O2分解速率很慢,不能使带火星的木条复燃,加入MnO2的试管中,H2O2分解速率加快,产生大量氧气,能使带火星的木条复燃,故B正确;试管内(有氧气)的白磷燃烧,水中(没有氧气)的白磷不燃烧,该实验的目的是验证燃烧需要可燃物与氧气充分接

4、触,故C错误;两支试管中,除一个有二氧化碳,一个没有二氧化碳外,其他条件完全相同,符合控制变量的原则,可探究CO2对铜生锈是否有影响,故D正确。4.(2019湖北武汉,30,6分)有一包白色固体,可能含氯化钠、碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钠、氢氧化钡中的一种或几种。某兴趣小组为探究其成分做了以下实验:实验一:探究固体的组成(1)向固体样品中加入过量稀硝酸,产生的气体是 。(2)生成白色滤渣甲反应的化学方程式为 。(3)原固体中一定不含有的物质是 。实验二:进一步探究固体中是否含氯化钠得出结论:原固体中一定含NaCl。(4)试剂X是 溶液。(5)滤液C中除含Fe(NO3)3外,一定还含有的溶质是 。答

5、案答案(本题中除化学方程式外,填写名称或化学式均可得分)(1)CO2(2)Ba(NO3)2+MgSO4 BaSO4+Mg(NO3)2(合理给分)(3)Na2SO4(4)Ba(NO3)2(5)HNO3、NaNO3、Mg(NO3)2、Ba(NO3)2 解析解析(1)所给的固体中只有碳酸钠可以和硝酸反应生成气体,故固体中加入过量稀硝酸产生的气体是二氧化碳。(2)白色滤渣甲应该是一种不溶于水且不溶于硝酸的物质,硫酸镁溶液中的硫酸根离子可以和钡离子形成难溶性的沉淀物硫酸钡,则原固体中含有氢氧化钡,氢氧化钡和加入的过量的稀硝酸发生反应生成硝酸钡,硝酸钡和硫酸镁反应生成硫酸钡沉淀和硝酸镁。(3)原固体中含有

6、氢氧化钡,则原固体中不含有硫酸钠,否则加入过量稀硝酸时氢氧化钡会和硫酸钠反应生成难溶性的硫酸钡。(4)滤液A中有过量的硫酸镁,会干扰氯化钠的检验,故首先加入过量的硝酸钡溶液将其除去,故试剂X是硝酸钡溶液。(5)实验一中加入硝酸过量,后续实验中没有物质将其消耗,则滤液C中含有硝酸;固体中氢氧化钡在实验一中转化为硫酸钡除去,实验二中加入了过量的硝酸钡;固体中碳酸钠、氯化钠在反应过程中均会生成硝酸钠;硫酸镁最终转化为硝酸镁,故滤液C中还含有硝酸、硝酸钡、硝酸钠、硝酸镁。解题关键解题关键 本题考查物质的鉴别、推断和盐的化学性质。在解此类题时,首先分析所给混合物中各物质的性质,然后根据题中所给的实验现象

7、进行判断,最后确定混合物的组成成分。易错警示易错警示 解答推断混合物的组成这类题目时,一定注意实验过程中所加物质的用量,例如本题中所加入的稀硝酸是过量的,反应之后所得的无色溶液中,一定要注意考虑过量的硝酸的存在。判断出某种物质一定存在时,那么能和这个物质发生反应的另一种成分在该混合物中一定不存在,例如判断出来该固体混合物中一定有氢氧化钡,就可以判断出来原固体中不含有硫酸钠,否则在加入稀硝酸时,二者就会发生化学反应,生成白色沉淀硫酸钡。5.(2019北京,24,6分)如图“黑面包”实验中,蔗糖(C12H22O11)变黑,体积膨胀,变成疏松的炭,放出有刺激性气味的气体。【提出问题】改变糖的种类、浓

8、硫酸的体积、水的滴数和温度是否会影响实验效果呢?【进行实验】分别取5 g糖粉进行实验,根据前2 min的现象对实验效果进行评分,记录如下:表1实验记录实验糖浓硫酸体积/mL水的滴数温度/效果得分1蔗糖4522652蔗糖51030813蔗糖61550934冰糖41050915冰糖51522886冰糖a530757葡萄糖4153008葡萄糖555009葡萄糖610220【处理数据】分析表1,计算效果得分均值,结果如下:表2效果得分均值依据均值推断最佳实验方案,均值越高,效果越好。【解释与结论】(1)蔗糖变成黑色的炭,发生了 (填“物理”或“化学”)变化。(2)推测放出的气体含SO2,从元素守恒角度

9、说明理由: 。因素糖浓硫酸体积/mL水的滴数温度/蔗糖冰糖葡萄糖45651015223050 均值79.784.7052.056.356.046.757.360.351.052.061.3 (3)实验6中,a为 mL。(4)根据表2推断,“黑面包”实验最好选择5 g冰糖、5 mL浓硫酸、 滴水和50 。【反思与评价】(5)表2中,22 对应的均值为51.0,计算该值所依据的3个数据分别是 。(6)综合分析,使实验3的效果得分高于实验4的因素有 。答案答案(1)化学(2)反应物中含硫元素、氧元素(3)6(4)15(5)65、88、0(6)浓硫酸的体积、水的滴数解析解析(1)蔗糖变成黑色的炭,有新

10、物质生成,故属于化学变化。(2)从元素守恒角度分析反应物的组成元素,浓硫酸中含有硫、氧、氢元素,蔗糖中含有碳、氢、氧元素,发生化学反应前后元素种类不变,所以生成物中也会有含硫、氧元素的物质,SO2气体含有硫、氧两种元素,故可推测产生的有刺激性气味的气体含SO2。(3)实验6中浓硫酸体积要与其他组实验形成对比,结合表2的数据知,a应为6。(4)由题中信息可知,依据均值推断最佳实验方案,均值越高,效果越好。根据表2推断,水的滴数为15时对应均值最高。(5)从表1记录的实验数据中找出温度为22 时对应的数据:实验糖浓硫酸体积/mL水的滴数温度/效果得分1蔗糖4522655冰糖51522889葡萄糖6

11、10220表2中,22 对应的效果得分均值为51.0,则计算该值依据的是65、88、0这三个数据。(6)对比实验3、实验4:实验糖浓硫酸体积/mL水的滴数温度/效果得分3蔗糖61550934冰糖4105091可知糖的种类、浓硫酸的体积、水的滴数不同,温度相同;再结合表2 中冰糖对应均值高于蔗糖,所以使实验3的效果得分高于实验4的因素有浓硫酸的体积、水的滴数。思路分析思路分析 首先理解实验要研究的问题,再调用已有的知识,运用对比的方法将问题解决,系统分析科学推理中的假设、实验、证据之间的关系,建立观点、结论和证据之间的逻辑关系。6.(2019陕西A,22,7分)一种自加热食品包装中加热包的成分有

12、:生石灰、活性炭、铝粉、铁粉、碳酸钠、氯化钙、硫酸镁,使用时需向加热包加水。课堂上老师分别取适量加热包中的固体样品进行如图实验:(1)实验A中,将样品加入水里,触摸烧杯外壁发烫,其原因是 (用化学方程式表示)。(2)实验B中,将一定量稀盐酸加入锥形瓶中,剧烈反应,生成大量气体。学习小组同学对气体成分和锥形瓶内溶液进行探究。.对气体成分进行探究【做出假设】假设一:只有H2假设二:只有CO2假设三:H2和CO2【实验验证】小明同学设计如下实验对气体成分进行探究。当气体通过甲时,澄清石灰水变浑浊,证明假设 不成立。丁中出现 的现象时,证明假设三成立。乙的作用是 。.对锥形瓶内的溶液进行探究实验后,小

13、萍同学取少量锥形瓶内的溶液于试管中,向其中滴加NaOH溶液,开始一段时间无沉淀生成,其原因是锥形瓶内的溶液中存在 。【总结反思】通过以上探究,小林同学做了如下的反思归纳:a.加热包应密封防潮保存b.向用过的加热包内的固体中,加入过量稀盐酸后过滤,可以回收活性炭c.能与水混合放出热量的物质均可用作加热包中的发热材料你认为其中不正确的是 (填字母)。答案答案(1)CaO+H2O Ca(OH)2(化学式错误扣2分)(2).一黑色固体变为红色吸收CO2.盐酸或HCl或氯化氢c解析解析(1)加热包的成分中有生石灰,生石灰与水反应放出大量的热,反应的化学方程式为CaO+H2O Ca(OH)2。(2).当气

14、体通过甲中澄清石灰水时,石灰水变浑浊,说明气体中含有CO2,故假设一不成立;假设三成立,说明气体中还含有H2,氢气与氧化铜在加热条件下反应,现象为黑色固体逐渐变为红色;二氧化碳能与氢氧化钠反应,所以装置乙的作用是吸收CO2。.取锥形瓶内反应后的溶液于试管中,向其中加入氢氧化钠溶液,开始一段时间无沉淀生成,说明溶液中有物质消耗氢氧化钠,根据反应过程可知,原反应过程中盐酸过量,氢氧化钠先与盐酸反应。故原因是锥形瓶内的溶液中存在盐酸。加热包中含有CaO,能与水反应,所以加热包应密封防潮保存,故a正确;向用过的加热包内的固体中加入过量的稀盐酸,熟石灰、铝粉、铁粉、碳酸钠都能与稀盐酸反应生成可溶性物质,

15、氯化钙和硫酸镁易溶于水,所以加入过量的盐酸后过滤,滤渣为活性炭,故b正确;作为加热包的材料,除了要求物质与水混合放热外,还要考虑携带是否方便、是否易于保存和环保等因素,故c不正确。解题关键解题关键 探究实验题的解题关键在于明确实验目的,理解实验原理。思路分析思路分析 对于实验中气体成分的探究,根据甲中澄清石灰水变浑浊得出气体中含有CO2;根据假设三成立说明气体中含有H2,联想氢气具有还原性得出丁中的反应现象为黑色固体变为红色。7.(2019山西,29,9分)冬季雾霾频发。某校社会实践小组的同学们,对某地区雾霾的成分、成因、危害及防治产生了浓厚的兴趣并开启了项目性学习之旅。【信息检索】雾是浮游在

16、空气中的大量微小水滴。霾是可吸入颗粒物浓度较高造成的能见度较低的现象。霾的主要成分可能含有可溶性硫酸盐、硝酸盐、铵盐、不溶性有机物、黑碳、金属元素和其他元素。【提出问题】某地霾的成分是什么?【实验准备】选择该地重度雾霾天气,用SDLKC-1000型大流量TSP采样器在室外采集大气中的可吸入颗粒物10 g。活动一:探究霾中是否含有铵盐和硫酸盐。实验方案实验步骤实验现象实验结论方案一取5 g样品,加少量熟石灰粉末,混合、研磨 含有铵盐方案二取5 g样品,加适量水,充分溶解后过滤,向滤液中滴加 有白色沉淀生成含有硫酸盐【总结反思】工业上应加强对污染企业的监管,农业上应合理施用化肥。活动二:探究霾中是

17、否含有黑碳。同学们设计了如下图所示的创新实验(将活动一得到的残渣,干燥后置于中间凹槽内)。【实验步骤】滴入过氧化氢溶液制取O2,排出装置内空气后,再在导管口接上气球。向右边的凹槽内滴入澄清的石灰水。接通电源,用红热电阻丝点燃残渣。【实验现象】残渣剧烈燃烧,澄清石灰水变浑浊,气球变大。【实验结论】霾中含有黑碳。装置内澄清石灰水变浑浊的化学方程式是 。【交流研讨】某同学对“霾中含有黑碳”的结论产生怀疑,理由是 。活动三:查阅资料,霾中还含有Al、Na、Zn、Pb、Hg、Cd等金属元素,其中的有害元素除Cd外,还有 。【能力发展】请你联系实际填写关于雾霾的问卷调查表:项目X雾霾频发的成因控制雾霾频发

18、的做法政府采取的应急措施能源结构不合理推广太阳能发电人工降雨烧散煤取暖 向空中或地面洒水 推广新能源汽车私家车限号出行【检查进度】小组同学没有进行的探究项目是 。答案答案活动一:放出刺激性气味气体BaCl2溶液或BaCl2溶液和稀盐酸(合理即可) 活动二:Ca(OH)2+CO2 CaCO3+H2O可能含有不溶性有机物,它燃烧也会生成CO2(合理即可) 活动三:Hg、Pb(或汞、铅)集中供暖(或煤改电/煤改气)(合理即可)汽车尾气霾中是否含有硝酸盐(或是否含有不溶性有机物或是否含有其他元素或雾霾的危害)解析解析 活动一:铵根离子和氢氧根离子反应可产生有刺激性气味的氨气。 方案二中加入的试剂和硫酸

19、根离子反应生成白色沉淀,说明加入了含钡离子的溶液,可以是BaCl2溶液或BaCl2溶液和稀盐酸。活动二:使澄清石灰水变浑浊的反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2 CaCO3+H2O。澄清石灰水变浑浊只能说明残渣燃烧产生二氧化碳气体,但不能说明一定含有黑碳,可能含有不溶性有机物。活动三:Hg、Pb(或汞、铅)两种元素对人体有害。可以采用集中供暖(或煤改电/煤改气)等方法替代烧散煤取暖;根据表中推广新能源汽车和私家车限号出行的措施可推出对应的雾霾频发的成因是汽车尾气。通过对题述实验的整体理解,小组同学没有进行的探究项目是霾中是否含有硝酸盐或是否含有不溶性有机物或是否含有其他元素或雾霾的危害。8

20、.(2018安徽,14,7分)“蓝瓶子”实验是一个有趣的化学振荡实验:盛有氢氧化钠、亚甲蓝(C16H18N3SCl)、葡萄糖混合液的试管,经振荡、静置后溶液颜色会出现反复变化(如图1)。某兴趣小组开展如下探究,回答下列问题。图1图2(1)混合液中属于人类基本营养物质的有水和 。(2)小明对振荡后溶液变蓝的原因进行如下猜想:溶液中溶入CO2;溶液中溶入O2;溶液中溶入 (填化学式)。(3)小红利用图2装置,从A端吹入呼出的气体,混合液由无色变蓝色,由此 (填“能”或“不能”)得出猜想正确,原因是 。(4)为探究猜想,利用图2装置设计实验方案: 。答案答案(7分)(1)葡萄糖(1分) (2)N2

21、(1分)(其他合理答案均给分)(3)不能(1分)人体呼出的气体中也含有氮气和氧气等(2分)(4)从A端通入氧气,若溶液变蓝,则猜想正确;若溶液不变蓝,则猜想不正确(2分)解析解析(2)空气中含有N2 、O2、CO2等气体,振荡后溶液变蓝可能是因为溶液中溶有O2、N2、CO2等。 (3)由于人呼出的气体中含有二氧化碳、氧气、氮气等,所以吹入人呼出的气体后混合液由无色变蓝色,不能得出猜想正确。(4)为探究猜想是否正确,可以向混合液中通入氧气,通过观察混合液是否变蓝进行判断。9.(2018内蒙古呼和浩特,15,7分)根据大量的实验总结得出酸、碱、盐之间相互发生复分解反应的条件是:生成物中有沉淀、气体

22、或水。依据该条件,某化学小组的同学推断稀硫酸和氯化镁溶液不能发生复分解反应。为了进一步确认该推断的可靠性,该小组同学将一定量稀硫酸和一定量氯化镁溶液在烧杯中混合后,进行了如下探究活动。(1)甲同学取烧杯中混合溶液分别进行以下两个实验,记录实验现象如下。请依据实验现象填写实验结论:实验实验现象实验结论溶液变红溶液中含有 (写离子符号)产生白色沉淀溶液中含有 (写离子符号)【甲同学的结论】稀硫酸与氯化镁溶液没有发生反应(2)乙同学看到甲同学的实验报告后,认为甲同学的结论不正确,原因是 。为了进一步确认两者没发生反应,还需检验烧杯内的混合液中含有氯化镁。于是,乙同学设计了如下两个实验:取少量烧杯内的

23、混合液于试管中,逐滴加入过量的 溶液,证明了混合液中含有Mg2+。整个实验过程中乙同学观察到的实验现象是 。乙同学另取少量烧杯内的混合液,通过实验成功地检验出混合液中含有Cl-。他设计的方案为 (写出操作和现象)。【总结】通过上述实验,该小组同学证明了稀硫酸和氯化镁溶液确实没有发生反应。答案答案(1)H+(1分)S(1分)(2)还可能是反应后硫酸有剩余(1分)NaOH(或KOH)(1分) 先无明显现象,一段时间后产生白色沉淀(1分,答出全部带点部分给分)向盛有少量混合液的试管内加入过量的Ba(NO3)2溶液,过滤(静置),再向滤液(清液)中滴加AgNO3溶液,有白色沉淀产生2分,答出过量的Ba

24、(NO3)2溶液给1分,答出滴加AgNO3溶液,有白色沉淀产生给1分24O解析解析(1)向混合液中滴加石蕊溶液,溶液变红,说明溶液呈酸性,故溶液中含有H+;向混合液中滴加氯化钡溶液,产生的白色沉淀为硫酸钡,说明溶液中含有S。 (2)根据甲同学的实验报告可知,若稀硫酸与氯化镁溶液发生了反应且反应后稀硫酸有剩余,也会出现相同的实验现象,故甲同学的结论不正确。为了进一步确认两者没发生反应,还需检验烧杯内的混合液中含有氯化镁,即检验含有Mg2+和Cl-。检验Mg2+的方法:取少量烧杯内的混合液于试管中,逐滴加入过量的NaOH溶液,若产生白色沉淀,证明混合液中含有Mg2+。由于溶液中含有S,因此在检验混

25、合液中含有Cl-之前,先除去溶液中的S,过滤,再向滤液中加 AgNO3溶液,若有白色沉淀产生,说明溶液中含有Cl-。24O24O24O10.(2017河北,35,7分)小明在市场看到鱼老板将一勺白色粉末加入水中,水中奄奄一息的鱼很快张开嘴,活蹦乱跳起来。小明对这种“白色粉末”很感兴趣,与小刚进行了相关探究。【查阅资料】这种“白色粉末”的主要成分是过碳酸钠(化学式为Na2CO4),常温下,与水反应生成氧气。【实验1】小明选用下图所示装置中的 (选填序号),进行过碳酸钠与水的反应并收集产生的气体。经检验该气体是氧气,检验方法是 。【提出问题】过碳酸钠与水反应后得到的溶液M中溶质的成分是什么?【作出

26、猜想】根据过碳酸钠和水的组成作出三种猜想。猜想一:Na2CO3;猜想二:NaOH;猜想三:Na2CO3和NaOH。【实验2】小明取溶液M,滴加CaCl2溶液,观察到有白色沉淀生成。他认为白色沉淀是CaCO3,溶液中一定含有Na2CO3。小刚提出质疑,产生的白色沉淀不一定是CaCO3。他的理由是 。【实验3】小刚取溶液M,滴加稀盐酸,观察到 。证明溶液中一定含有Na2CO3,从而否定了猜想二。Na2CO3与稀盐酸反应的化学方程式为 。【实验4】为进一步确定溶液M中是否含有NaOH,他们向溶液M中滴加CaCl2溶液至不再产生沉淀为止,取上层清液,加入 ,无明显现象。证明溶液中无NaOH,猜想一正确

27、。该实验中用CaCl2溶液而不能用饱和石灰水,原因是 。【反思拓展】(1)根据过碳酸钠的性质,保存时应注意防潮。(2)检验A、B两种物质是否同时存在,一定要考虑二者性质的互相干扰问题。答案答案【实验1】BC将带火星的木条伸入集气瓶中,木条复燃【实验2】Ca(OH)2微溶于水,白色沉淀可能是Ca(OH)2【实验3】有气泡产生Na2CO3+2HCl 2NaCl+CO2+H2O【实验4】酚酞溶液反应生成NaOH,无法确定溶液M中是否含有NaOH评分说明:实验2、实验4答案不唯一,合理即可。解析解析【实验1】过碳酸钠固体与水常温下反应生成氧气,发生装置选择B,收集装置选择C。【实验2】氯化钙溶液与碳酸

28、钠溶液反应生成难溶的白色固体碳酸钙,氯化钙溶液也能与氢氧化钠溶液反应生成微溶的氢氧化钙,溶液一样会变浑浊,所以向溶液M中加入氯化钙溶液,反应后生成的白色沉淀不一定是碳酸钙,也可能是微溶的氢氧化钙。【实验3】碳酸盐与稀盐酸反应会生成二氧化碳,所以在溶液中加入稀盐酸,若有大量气泡生成,则说明溶液中有可溶性的碳酸盐。【实验4】证明溶液M中是否含有氢氧化钠的方法是向溶液M中先加入足量的氯化钙溶液,再向反应后的上层清液中加入无色酚酞溶液,如果上层清液变红,说明溶液M中有氢氧化钠;如果上层清液不变色,则溶液M中没有氢氧化钠。由于氢氧化钙溶液与碳酸钠溶液反应会生成氢氧化钠,会对原溶液中是否含氢氧化钠的检验产

29、生干扰,故不能用饱和石灰水。11.(2017江苏苏州,31,8分)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KMnO4、碘均不发生化学反应)【实验1】KMnO4晶体在不同溶剂中的溶解实验根据实验步骤、实验操作图示填写相关实验现象。实验步骤实验操作图示实验操作及现象步骤1振荡后静置:(1)A试管中晶体全部溶解,溶液呈 色;B试管中晶体不溶解,汽油不变色步骤2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 【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

30、所示现象可知:碘 (选填“不”“微”或“易”)溶于水(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 (选填“强”或“弱”)【反思与应用】(5)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 (选填“分层”或“不分层”)。“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 。答案答案(8分)(1)紫(紫红、红)(2)液体分层,上层为无色,下层为紫红色,试管底部无固体残留(3)微(4)碘的汽油溶液强(5)不分层与水不互溶,碘在

31、这种液体中的溶解度远大于其在水中的溶解度解析解析(1)高锰酸钾能溶解在水中形成紫红色的溶液。(2)将高锰酸钾溶液倒入B试管中,B试管中的高锰酸钾会溶解在水中,且会产生分层现象,汽油密度比水小,在上层,则上层为无色,下层为紫红色,试管底部无固体残留。(3)加入水后溶液呈淡黄色,试管中仍有固体碘,故碘微溶于水。(4)碘微溶于水,但碘能溶解在汽油中形成碘的汽油溶液。(5)汽油和酒精均属于有机溶剂,碘易溶于酒精,即碘能溶解在酒精中形成溶液,酒精与水互溶,故最终所得液体不分层;“从稀碘水中提取碘”,使用其他挥发性液体代替汽油,这种挥发性液体必须与水不互溶,碘在这种液体中的溶解度远大于其在水中的溶解度。1

32、2.(2015安徽,14,9分)为比较相同浓度的FeCl3溶液和CuSO4溶液对H2O2分解的催化效果,某研究小组进行了如下探究:(1)请写出H2O2分解的化学方程式: 。【定性探究】(2)如图甲,可通过观察 ,来定性比较两者的催化效果。【定量探究】(3)如图乙,实验前检查该装置气密性的方法是 。要定量比较两者的催化效果,可测量生成等体积气体所需的 。【深入探究】(4)在FeCl3溶液中,究竟是哪种粒子起催化作用呢?猜想1:铁离子(Fe3+)起催化作用;猜想2: 起催化作用;猜想3: 起催化作用;请设计实验,验证猜想1实验操作实验现象及结论 答案答案(1)2H2O2 2H2O+O2(2)两试管

33、中产生气泡的快慢(3)关闭分液漏斗的活塞(此点不作要求),将注射器活塞向外拉出一段,一会儿后看其是否回到原位,若回到原位,则气密性良好(其他合理答案均给分)时间(4)氯离子(Cl-)水分子(H2O)(其他合理答案均可)实验操作实验现象及结论取两支试管,各加入2 mL 5%的H2O2溶液,再分别加入同浓度、同体积的FeCl3和HCl溶液,观察现象若加FeCl3溶液的试管中产生气泡更快,则猜想1成立;否则,不能证明猜想1成立(需进一步探究)(其他合理答案均可)解析解析(1)过氧化氢在有催化剂的条件下迅速分解放出氧气,化学方程式为2H2O2 2H2O+O2。(2)判断催化剂的催化效果,就是看加入催化

34、剂后反应速率的快慢。可根据两试管中产生气泡的快慢进行判断。(3)要定量比较FeCl3溶液和CuSO4溶液对H2O2分解的催化效果,可测量生成等体积气体所需的时间,时间越短,催化效果越好。(4)设计实验时,要注意控制对比实验中的变量,以确保实验结果的准确性。教师专用题组1.(2019甘肃兰州A,21,2分)下列实验设计不合理的是() 答案答案C装置是密闭装置,可以通过测量反应前后质量没有发生变化来验证质量守恒定律,A正确;该组对比实验只有溶剂种类这一个变量不同,其他条件完全一致,可以探究溶剂种类对物质溶解性的影响,B正确;探究铁生锈的条件,还需要再设计一个铁在干燥的空气中的对比实验,否则无法完成

35、探究目的,C错误;通过倾倒二氧化碳时蜡烛从低到高依次熄灭的现象,可以说明二氧化碳的密度比空气大,D正确。2.(2019湖北黄冈,30,5分)获悉某处矿井中瓦斯报警器发出警报后,学校兴趣小组请求该矿井安全监测人员提供了少量气体样品,进行成分探究。兴趣小组经资料查询,通常瓦斯气体可能含有CO、CO2、CH4等气体。为确定该气体是否含有这三种气体中的一种或几种,小组组长初步设计了如下实验方案供大家讨论:(已知:CH4+4CuO 4Cu+CO2+2H2O)(1)同学甲认为,氧化钙的作用是防止空气中的CO2和H2O对实验造成干扰,小组成员一致同意。(2)同学乙认为,若装置C中CuO变红,则除了甲烷与Cu

36、O可能发生反应外,还可能发生的反应是 (用化学方程式表示)。(3)同学丙认为,欲通过D装置中浓硫酸因吸收水分而增重,说明混合气体中含有CH4的思路不严密,认为需要在 (填序号)间再增加一个装置D(编号为F),才能证明含有CH4。(4)同学丁认为,装置B可有可无。说说你的看法和理由: 。(5)同学戊认为,该装置存在着 重大安全隐患,小组成员一致同意。综合上述讨论,兴趣小组将经过安全处理后的混合气体,通过改进后的装置进行了实验探究,请根据实验现象和数据填写结论:装置实验现象/数据实验结论A石灰水变浑浊通过实验现象和数据,小组成员一致认为该气体样品中含有 B无明显现象C黑色粉末变成红色D装置D增重3

37、.6 gE装置E增重4.4 g答案答案(每空1分,共5分)(2)CO+CuO Cu+CO2(3)B、C(4)装置B必须有。Ca(OH)2微溶,装置A不能保证CO2被完全吸收(5)可燃性气体中含有氧气,加热时可能爆炸(合理答案均给分)CO2、CH4 解析解析(2)一氧化碳具有还原性,也能还原氧化铜,反应的化学方程式为CO+CuO Cu+CO2。(3)混合气体通过氢氧化钠溶液后不进行干燥,通过装置C的气体中可能含有水蒸气,所以要在B、C之间增加一个盛有浓硫酸的装置,以除去水蒸气,这样装置D增重才能说明原气体中含有CH4。(4)由于Ca(OH)2微溶于水,将混合气体通过装置A,不能保证CO2被完全吸

38、收,所以装置B必须有。(5)装置中有氧气,加热时可能爆炸,所以该装置存在重大安全隐患。装置A中澄清石灰水变浑浊,说明原混合气体中含有CO2;装置D增重3.6 g,说明反应中生成H2O的质量为3.6 g,装置E增重4.4 g,说明反应中生成 CO2的质量为4.4 g,两者的质量比为3.6 g 4.4 g=9 11,根据化学方程式CH4+4CuO 4Cu+2H2O+CO2可以计算出反应生成的H2O和CO2的质量比也为9 11,所以原混合气体中不含CO,故该气体样品中含有CO2、CH4。3.(2019黑龙江齐齐哈尔,28,8分)某班同学为验证碳酸钠的化学性质,向盛有碳酸钠的试管中加入一定量的稀盐酸,

39、迅速用带导气管的橡胶塞塞紧试管口,并将导管另一端通入盛有澄清石灰水的试管中(如图所示)。请回答下列问题:(1)右侧试管中澄清石灰水变浑浊,写出该反应的化学方程式 。(2)实验结束后,将两支试管中的所有物质倒入同一个废液缸中,充分反应后得到澄清溶液。同学们对废液中溶质的成分进行如下探究(忽略二氧化碳的影响):【提出问题】废液中溶质的成分是什么?【做出猜想】猜想一:CaCl2、NaCl和HCl猜想二:CaCl2、NaCl和Na2CO3猜想三: 【进行讨论】经过讨论,同学们一致认为猜想 是错误的。【设计实验】请完成实验报告实验步骤实验现象实验结论取少量废液于试管中,加入 猜想一成立【反思拓展】最终同

40、学们确认了废液中溶质的成分。若将废液直接排入铸铁管道引起的危害是 ,你认为该废液的处理方法是 。答案答案(1)CO2+Ca(OH)2 CaCO3+H2O(2)猜想三:CaCl2、NaCl【进行讨论】二【设计实验】锌粒产生气泡或氧化铜黑色固体逐渐溶解(减少)或溶液由无色变蓝色(蓝绿色)紫色石蕊溶液溶液变红氢氧化铜(难溶性碱)蓝色固体逐渐溶解或溶液由无色变蓝色碳酸钙(碳酸盐)产生气泡(其他答案合理也可)【反思拓展】污染地下水,腐蚀管道等合理即可适量碱溶液处理达标或加入碳酸钙、适量碳酸钠、适量氢氧化钠(合理即可)解析解析(1)稀盐酸与碳酸钠反应生成CO2气体,二氧化碳与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成

41、难溶于水的碳酸钙。(2)【做出猜想】稀盐酸先与Na2CO3反应生成NaCl、H2O和CO2,再与生成的白色沉淀物CaCO3反应生成CaCl2 、H2O和CO2,稀盐酸被恰好消耗完,则废液中溶质为CaCl2 和NaCl。【进行讨论】CaCl2 与 Na2CO3会发生反应生成CaCO3和NaCl,猜想二是错误的。【反思拓展】酸性废液直接排入铸铁管道会污染地下水、腐蚀管道等,可向废液中加入碳酸钙、适量碳酸钠溶液、适量氢氧化钠溶液等,处理达标后再排放。4.(2019湖南长沙,47,12分)小华同学通过阅读课外资料得知,潜水艇中常用过氧化钠(Na2O2)作为供氧剂,有关反应的化学方程式为:2Na2O2+

42、2CO2 2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2。于是他用如图所示装置来制取CO2并验证其与Na2O2的反应:(1)装置B的作用是 。(2)反应一段时间后,装置E中收集到的气体主要是 。反应后装置C硬质玻璃管中固体的成分是什么?小华为此又进行了如下探究:【猜想与假设】猜想一:Na2CO3猜想二:Na2CO3和Na2O2猜想三:Na2CO3和NaOH你认为还可能是: 【设计实验】实验操作实验现象实验结论取少量样品于试管中,加入足量的水,振荡固体完全溶解, 样品中一定没有Na2O2取少量实验所得溶液于另一试管中,加入过量的BaCl2溶液,振荡有白色沉淀产生猜想三正确取少量实

43、验所得上层清液于另一试管中,加入 溶液,振荡有白色沉淀产生【反思与评价】反应后装置C硬质玻璃管中的固体含有NaOH,原因可能是 。答案答案(1)除去CO2中混有的HCl(2)O2(或氧气)【猜想与假设】Na2CO3、NaOH、Na2O2【设计实验】无气泡产生MgCl2(或氯化镁,答案合理即可给分)【反思与评价】制得的CO2中混有水蒸气且CO2的量不足(只答CO2中混有水蒸气,给1分;只答CO2的量不足,不给分)解析解析(1)装置A用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳气体,由于盐酸有挥发性,挥发出HCl,因此将气体经过装置B,利用饱和碳酸氢钠溶液与HCl反应,除去气体中的HCl。(2)装置B中逸出的

44、二氧化碳和溶液中带出的水蒸气都能与装置C中的Na2O2反应产生氧气,未参与反应的二氧化碳被装置D中氢氧化钠溶液吸收,故装置E中收集到的气体主要是O2。【猜想与假设】由于Na2O2与二氧化碳反应生成了碳酸钠和O2,Na2O2与水反应生成了氢氧化钠和O2,且反应物Na2O2可能过量,故还可能的猜想是Na2CO3、Na2O2、NaOH。【设计实验】实验操作中,由于Na2O2能与水反应生成氧气,表中实验结论是样品中一定没有Na2O2,因此实验现象为没有气体产生。实验操作加入过量氯化钡溶液,一是为了证明固体样品中含有碳酸钠,二是为了除去溶液中的碳酸钠,以免干扰后续实验;实验操作需要证明溶液中含有氢氧化钠

45、,故加入MgCl2溶液,反应产生氢氧化镁白色沉淀,综合以上三个实验现象,得出猜想三成立的结论。【反思与评价】根据题目给出的资料,装置C中固体含氢氧化钠的原因是制得的CO2中混有水蒸气且CO2的量不足。5.(2019四川成都,19,13分)某学习小组对碳酸钠、碳酸氢钠和稀盐酸的反应进行了探究。(1)分别在盛有少量碳酸钠(俗称 )、碳酸氢钠固体的试管中加入足量稀盐酸,观察到都剧烈反应且产生大量气泡。碳酸氢钠和稀盐酸反应的化学方程式为 。【提出问题】碳酸钠、碳酸氢钠和稀盐酸反应产生二氧化碳的快慢是否相同?【设计与实验】(2)甲设计的实验如图1所示。实验时,两注射器中的稀盐酸应 (填操作),观察到图2

46、所示现象。于是他得出碳酸氢钠和稀盐酸反应产生二氧化碳较快的结论。(3)乙对甲的实验提出了质疑:碳酸钠、碳酸氢钠固体和稀盐酸反应都很强烈,通过观察很难判断产生气体的快慢; 。他认为,应取含碳元素质量相同的碳酸钠和碳酸氢钠,若碳酸钠的质量仍为0.318 g,应称取 g碳酸氢钠。(4)小组同学在老师指导下设计了图3所示的实验。图3连通管的作用是 。分别取等体积、含碳元素质量相同的碳酸钠和碳酸氢钠稀溶液(各滴2滴酚酞溶液),以及相同体积、相同浓度的足量稀盐酸进行实验。实验时,溶液颜色变化记录如表1,广口瓶内压强随时间变化如图4所示。图4 滴入酚酞溶液滴入稀盐酸,溶液颜色变化碳酸钠溶液红色红色浅红色无色

47、碳酸氢钠溶液浅红色浅红色无色表1【实验结论】(5)分析图4所示的实验数据可得到的结论是相同条件下, 和稀盐酸反应产生二氧化碳较快,理由是 。【反思与应用】(6)小组同学分析表1实验现象和图4数据,得出另一种物质和稀盐酸反应产生二氧化碳较慢的原因是 (请用必要的文字和化学方程式说明)。(7)通过以上探究与分析,小组同学设计了只用试管和胶头滴管鉴别碳酸钠溶液和稀盐酸的实验。操作现象与结论未知溶液分别编号为a、b,取适量a于试管中,用胶头滴管逐滴滴入b并振荡 答案答案(1)纯碱、苏打NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2(2)同时全部注入试管中(3)相等质量的碳酸钠、碳酸氢钠分别和足量的稀盐酸

48、完全反应时,碳酸氢钠生成的二氧化碳质量多0.252(4)保持压强平衡,使稀盐酸能顺利流下(5)碳酸氢钠压强越大,二氧化碳越多,产生相同量的二氧化碳时,碳酸氢钠反应需要的时间短(答案合理即可)(6)碳酸钠先和稀盐酸反应生成碳酸氢钠和氯化钠,反应的化学方程式:Na2CO3+HCl NaCl+NaHCO3;然后碳酸氢钠再和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式:NaHCO3+HCl NaCl+H2O+CO2(7)如果立即产生气泡,则a是稀盐酸,b是碳酸钠溶液;如果一段时间后产生气泡,则a是碳酸钠溶液,b是稀盐酸解析解析(1)碳酸钠俗称纯碱、苏打;碳酸氢钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧

49、化碳。(2)甲设计的实验如题图1所示,为了使两支试管中的实验现象更明显,实验时,两注射器中的稀盐酸应同时全部注入试管中。(3)根据质量关系:Na2CO3CO2;NaHCO3CO2106448444相等质量的碳酸钠、碳酸氢钠分别与稀盐酸反应时,碳酸氢钠生成二氧化碳多。若需取含碳元素质量相同的碳酸钠和碳酸氢钠,当碳酸钠的质量为0.318 g时,碳酸氢钠质量应为0.318 g=0.252 g。(4)连通管的作用是平衡装置内外压强,使稀盐酸顺利流下。(5)观察题图4所示的实验数据,压强相同(未完全反应前)即产生二氧化碳的量相同时,碳酸氢钠生成二氧化碳所需的时间小于碳酸钠生成二氧化碳所需的时间,因此可得

50、到的结论:相同条件下,碳酸氢钠和稀盐酸反应产生的二氧化碳较快。(6)分析表1实验现象和图4实验数据可知,碳酸钠溶液中滴加酚酞试液、稀盐酸,颜色变化是红色浅红色无色,产生二氧化碳先慢后快;碳酸氢钠溶液中滴加酚酞试液、稀盐酸,颜色变化是浅红色无色,产生二氧化碳先快后慢。以上事实可以说明碳酸钠溶液和稀盐酸反应时,碳酸钠先和盐酸反应生成碳酸氢钠和氯化钠,所以颜121061284色变化出现红色浅红色;然后生成的碳酸氢钠再与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,所以颜色变化出现浅红色无色。(7)根据上一题中得出的结论:碳酸钠先和稀盐酸反应生成碳酸氢钠和氯化钠,然后碳酸氢钠再和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化