某化学兴趣小组用石灰石和盐酸制取一瓶CO2,验满后,将澄清石灰水倒入集气瓶中,发现没有变浑浊。兴趣小组对这个异常现象进行了探究。
【提出问题】澄清石灰水为什么没有变浑浊?
【查阅资料】(1)CO2过量时,CaCO3沉淀会转化为可溶于水的Ca(HCO3)2。
(2)AgCl不溶于稀硝酸。
【提出猜想】Ⅰ.石灰水已完全变质 Ⅱ._________ Ⅲ.CO2中混有HCl。
【实验方案】兴趣小组用原药品继续制取CO2,并进行探究。制备CO2的化学方程式为:___________ 。
【实验结论】制取的气体CO2中混入了HCl,澄清石灰水没有变浑浊,是因为___________ (用化学方程式表示)。
【交流讨论】若要收集到纯净、干燥的CO2,需将混合气体依次通入饱和NaHCO3溶液和___________ 。
【拓展思考】回忆课本中收集呼出气体的操作后,同学们尝试用排水法收集一瓶CO2,倒入澄清石灰水后,石灰水变浑浊。你认为该实验成功的原因是___________ (写一点)。
【提出问题】澄清石灰水为什么没有变浑浊?
【查阅资料】(1)CO2过量时,CaCO3沉淀会转化为可溶于水的Ca(HCO3)2。
(2)AgCl不溶于稀硝酸。
【提出猜想】Ⅰ.石灰水已完全变质 Ⅱ.
【实验方案】兴趣小组用原药品继续制取CO2,并进行探究。制备CO2的化学方程式为:
步骤 | 实验操作 | 实验现象 | 结论及化学方程式 |
(1) | 取少量澄清石灰水于试管中,加入 | 产生白色沉淀 | 猜想Ⅰ不成立 |
(2) | 将少量气体通入盛有澄清石灰水的试管中 | 猜想Ⅱ不成立 | |
(3) | 将气体通入盛有 | 猜想Ⅲ成立。反应方程式为 |
【交流讨论】若要收集到纯净、干燥的CO2,需将混合气体依次通入饱和NaHCO3溶液和
【拓展思考】回忆课本中收集呼出气体的操作后,同学们尝试用排水法收集一瓶CO2,倒入澄清石灰水后,石灰水变浑浊。你认为该实验成功的原因是
更新时间:2021-07-26 16:37:03
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解题方法
【推荐1】某实验小组对“载人宇宙飞船或潜水艇中一般都要安装盛放过氧化钠(Na2O2)颗粒的装置”感到非常好奇,设计实验进行探究。
【提出问题】过氧化钠是否为一种制氧剂?与人呼出的哪种气体发生反应?
【查阅资料】①人呼出的气体中主要成分是N2、O2、CO2和水蒸气等。
②。
【提出猜想】过氧化钠与人呼出的N2或CO2或水蒸气反应并生成氧气。
【进行实验】实验Ⅰ:验证过氧化钠与氮气反应并生成氧气。
(1)实验操作如图1所示。
(2)实验现象及结论:观察到______________ 现象,判断过氧化钠与氮气没有发生反应。
实验Ⅱ:验证过氧化钠与水蒸气反应并生成氧气。同学们在老师的指导下设计了如图2所示装置。其中A装置的作用是_____________ 。
实验现象及结论:带火星的木条复燃,过氧化钠与水蒸气发生反应并生成氧气。
实验Ⅲ:验证过氧化钠与二氧化碳反应并生成氧气。同学们在老师的指导下设计了如图Ⅲ所示装置。
【实验记录】如下表
【实验反思】
(3)根据实验Ⅱ和Ⅲ,过氧化钠与二氧化碳或水蒸气反应后,还产生了另一种物质,该物质是_____________ (填单质或化合物)。
(4)某同学对实验Ⅲ的设计提出疑问:该实验不能证明二氧化碳与过氧化钠确实发生了反应,你认为他的理由是______________ 。
【提出问题】过氧化钠是否为一种制氧剂?与人呼出的哪种气体发生反应?
【查阅资料】①人呼出的气体中主要成分是N2、O2、CO2和水蒸气等。
②。
【提出猜想】过氧化钠与人呼出的N2或CO2或水蒸气反应并生成氧气。
【进行实验】实验Ⅰ:验证过氧化钠与氮气反应并生成氧气。
(1)实验操作如图1所示。
(2)实验现象及结论:观察到
实验Ⅱ:验证过氧化钠与水蒸气反应并生成氧气。同学们在老师的指导下设计了如图2所示装置。其中A装置的作用是
实验现象及结论:带火星的木条复燃,过氧化钠与水蒸气发生反应并生成氧气。
实验Ⅲ:验证过氧化钠与二氧化碳反应并生成氧气。同学们在老师的指导下设计了如图Ⅲ所示装置。
【实验记录】如下表
实验操作 | 主要实验现象 | 实验结论及解释 | |
① | 检查装置的气密性。向装置中加入药品。 | 装置的气密性良好 | |
② | 打开分液漏斗活塞,向A装置中缓慢加入稀盐酸。 | A、C装置中都有气泡出现 | A装置中发生反应方程式为 |
③ | 一段时间后用带火星的木条在D内进行检验。 | 带火星的木条复燃 | 过氧化钠与二氧化碳反应并生成氧气。 |
(3)根据实验Ⅱ和Ⅲ,过氧化钠与二氧化碳或水蒸气反应后,还产生了另一种物质,该物质是
(4)某同学对实验Ⅲ的设计提出疑问:该实验不能证明二氧化碳与过氧化钠确实发生了反应,你认为他的理由是
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解题方法
【推荐2】某兴趣小组的同学对二氧化碳的制取和相关性质进行探究。
【气体制取】
(1)实验室用大理石与稀盐酸(1:2)制取二氧化碳的化学方程式为______ 。
(2)稀盐酸(1:2)是指浓盐酸与水按体积比1:2进行混合所得的盐酸。已知所用浓盐酸中溶质的质量分数为37%,密度为1.19g/cm3;水的密度为1g/cm3。计算所得稀盐酸中溶质的质量分数。(写出计算过程,计算结果保留一位小数)______
(3)【发现问题】该小组同学用少量澄清石灰水检验二氧化碳时,发现随着二氧化碳的持续通入,溶液先变浑浊,后又变澄清。
【查阅教材】该小组同学联想到教材中的资料卡片“石笋和钟乳石的形成”,相关叙述为:“溶洞都分布在石灰岩组成的山洞中,石灰岩的主要成分是碳酸钙,当遇到溶有二氧化碳的水时,会反应生成溶解性较大的碳酸氢钙。”
【定性分析】向少量澄清石灰水中持续通入二氧化碳,溶液先变浑浊,后又变澄清,发生反应的化学方程式依次为______ ,______ (不考虑二氧化碳与水反应生成碳酸)。
【定量计算】若澄清石灰水中溶质的质量为14.8mg,通入二氧化碳后生成沉淀的质量为15mg,则理论上参加反应的二氧化碳的质量可能为______ mg或______ mg(不考虑二氧化碳与水反应生成碳酸)。
【拓展提升】在密闭容器中,向一定量碳酸钠溶液中缓缓滴加稀盐酸,不断搅拌,利用pH传感器和二氧化碳传感器,测得溶液的pH、容器中二氧化碳气体的浓度随时间变化的曲线如图。______ (填“曲线1”或“曲线2”)。
(5)A阶段中,碳酸钠与盐酸发生反应,生成物为两种盐;C阶段中,盐酸过量。写出100s、300s、500s时溶液中的溶质的化学式(假定生成的二氧化碳全部从溶液中逸出):100s时______ ;300s时______ ;500s时______ 。
【气体制取】
(1)实验室用大理石与稀盐酸(1:2)制取二氧化碳的化学方程式为
(2)稀盐酸(1:2)是指浓盐酸与水按体积比1:2进行混合所得的盐酸。已知所用浓盐酸中溶质的质量分数为37%,密度为1.19g/cm3;水的密度为1g/cm3。计算所得稀盐酸中溶质的质量分数。(写出计算过程,计算结果保留一位小数)
(3)【发现问题】该小组同学用少量澄清石灰水检验二氧化碳时,发现随着二氧化碳的持续通入,溶液先变浑浊,后又变澄清。
【查阅教材】该小组同学联想到教材中的资料卡片“石笋和钟乳石的形成”,相关叙述为:“溶洞都分布在石灰岩组成的山洞中,石灰岩的主要成分是碳酸钙,当遇到溶有二氧化碳的水时,会反应生成溶解性较大的碳酸氢钙。”
【定性分析】向少量澄清石灰水中持续通入二氧化碳,溶液先变浑浊,后又变澄清,发生反应的化学方程式依次为
【定量计算】若澄清石灰水中溶质的质量为14.8mg,通入二氧化碳后生成沉淀的质量为15mg,则理论上参加反应的二氧化碳的质量可能为
【拓展提升】在密闭容器中,向一定量碳酸钠溶液中缓缓滴加稀盐酸,不断搅拌,利用pH传感器和二氧化碳传感器,测得溶液的pH、容器中二氧化碳气体的浓度随时间变化的曲线如图。
(4)溶液的pH随时间变化的曲线是
(5)A阶段中,碳酸钠与盐酸发生反应,生成物为两种盐;C阶段中,盐酸过量。写出100s、300s、500s时溶液中的溶质的化学式(假定生成的二氧化碳全部从溶液中逸出):100s时
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(0.4)
解题方法
【推荐3】劳动实践课上同学们用草木灰(主要成分:碳酸钾)给农作物施肥。
【提出问题】如何测定草木灰中碳酸钾的含量?
【查阅资料】
1、常见草木灰含钾量(以碳酸钾表示)如下表:
2、提取碳酸钾主要过程是:秸秆→草木灰→滤液→固体
(1)表格中钾含量最高的草木灰是______ ,同学们选用这种秸秆灰提取碳酸钾。
【设计与实验】
Ⅰ 提取碳酸钾
第一步:燃烧秸秆,收集草木灰,称取20.00g。
第二步:用60℃水浸洗草木灰(如图1)并过滤,洗涤滤渣,合并滤液和洗涤液。
第三步:蒸发结晶,烘干得到9.90g固体。(2)图1实验中,“水浴”的目的是________________ 。
(3)根据图2,搅拌器转速控制在每分钟______ 转,浸取时间为______ 分钟,比较适宜。
(4)“合并滤液和洗涤液”的目的是______ 。
Ⅱ 测定碳酸钾含量
取Ⅰ中所得固体6.60g按图3进行实验。(5)检查装置A气密性的方法是________________ 。
(6)装置C中使用球形干燥管的目的是________________ 。
【数据与解释】
(7)称量图3中反应前后烧杯和其中溶液的总质量,增重1.76g。计算草木灰中碳酸钾的质量分数为______ %,与表格中数据相比明显偏低,原因可能是______ (填序号)。
a.烧杯中溶液与空气接触 b.固体含有其它钾盐 c.固体含有氯化钠
【反思与评价】
(8)实验后烧杯中所得溶液的溶质除了Na2CO3,还可能含有______ ,并设计方案进行验证:____________________________________________ 。
【提出问题】如何测定草木灰中碳酸钾的含量?
【查阅资料】
1、常见草木灰含钾量(以碳酸钾表示)如下表:
草木灰种类 | 小灌木灰 | 稻草灰 | 小麦秆灰 | 棉壳灰 | 棉秆灰 | 向日葵杆灰 |
K2CO3(%) | 8.66 | 2.63 | 20.26 | 32.28 | 16.44 | 51.97 |
(1)表格中钾含量最高的草木灰是
【设计与实验】
Ⅰ 提取碳酸钾
第一步:燃烧秸秆,收集草木灰,称取20.00g。
第二步:用60℃水浸洗草木灰(如图1)并过滤,洗涤滤渣,合并滤液和洗涤液。
第三步:蒸发结晶,烘干得到9.90g固体。(2)图1实验中,“水浴”的目的是
(3)根据图2,搅拌器转速控制在每分钟
(4)“合并滤液和洗涤液”的目的是
Ⅱ 测定碳酸钾含量
取Ⅰ中所得固体6.60g按图3进行实验。(5)检查装置A气密性的方法是
(6)装置C中使用球形干燥管的目的是
【数据与解释】
(7)称量图3中反应前后烧杯和其中溶液的总质量,增重1.76g。计算草木灰中碳酸钾的质量分数为
a.烧杯中溶液与空气接触 b.固体含有其它钾盐 c.固体含有氯化钠
【反思与评价】
(8)实验后烧杯中所得溶液的溶质除了Na2CO3,还可能含有
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(0.4)
【推荐1】利用下图进行活性炭还原氧化铜的实验。
(1)请用化学方程式表示图中发生的反应。
①______________ ②______________
(2)请将下述实验步骤补充完整。
①检查装置的___________ 。
②平放试管,用___________ 将反应物送至试管底端。
③先____________ 试管,然后集中加热试管底部,观察记录。
④结束反应时,先将导管移离液面,再__________________ 。
(3)为探究活性炭还原氧化铜的最佳条件,有研究小组进行了三组对照试验。各组实验结果如下。
①上述记录中的下列现象,说明有铜生成的是____________ (填编号)。
②归纳以上实验结果可知,活性炭还原氧化铜实验的最佳条件是:反应物质量比(C:CuO)为_________ ,反应物要先分别______________ , 然后再混合起来_____________ 。
(1)请用化学方程式表示图中发生的反应。
①
(2)请将下述实验步骤补充完整。
①检查装置的
②平放试管,用
③先
④结束反应时,先将导管移离液面,再
(3)为探究活性炭还原氧化铜的最佳条件,有研究小组进行了三组对照试验。各组实验结果如下。
表1 活性炭和氧化铜不同质量比对照实验
反应物质量比(C:CuO) | 1:6 | 1:8 | 1:10 | 1:12 | |
固体变化 | 实验中 | 轻微红热 | 红热 | 红热 | 红热 |
实验后 | 砖红色粉末中有少量黑色固体 | 多量球状金属光泽固体 | 砖红色粉末中有细小光亮金属光泽球状固体 | 砖红色粉末中有部分黑色固体 |
表2 反应物是否分别烘干对照实验
是否烘干 | 否 | 是 | |
实验中 | 无明显现象 | 红热 | |
固体变化 | 实验后 | 大量黑色固体中有少量砖红色粉末 | 红色金属光泽球状固体小颗粒 |
表3 反应混合物不同研磨时间对照实验
研磨时间(分钟) | 0 | 5 | 10 | |
固体变化 | 实验中 | 无明显现象 | 轻微红热 | 红热 |
实验后 | 砖红色粉末中有少量黑色固体 | 砖红色粉末中有多量细小红色金属光泽固体 | 有多量金属光泽红色球状固体 |
A.固体红热 | B.细小红色金属光泽固体 |
C.黑色固体 | D.球状金属光泽固体 |
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科学探究题
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较难
(0.4)
名校
【推荐2】某化学兴趣小组的同学探究木炭还原氧化铜的实验,实验装置如图。实验时a中的固体由黑色变红色,b中的试管内产生气泡和白色沉淀。
【查阅资料】氧化亚铜(Cu2O)是红色固体,能与稀硫酸发生如下反应:Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O,铜离子在溶液中显蓝色。
【提出问题】已知实验后a中的红色固体含有单质铜,是否还含有氧化亚铜(Cu2O)呢?
【实验验证】取a中的红色固体少量于试管中,加入稀硫酸溶液,试管中出现溶液变蓝色,证明固体中确实含有_________ 。
【提出问题】木炭还原氧化铜产生的气体是什么?
【提出猜想】猜想一:只有CO2;猜想二:只有CO;猜想三:含有CO和CO2。
【提出质疑】有同学认为猜想二不正确,他们的理由是_____________ ;
【设计实验】基于猜想3,根据CO和CO2的性质,兴趣小组同学设计了如下实验
(1)观察到A装置中的澄清石灰水变浑浊,证明产生气体中有CO2气体生成,A装置中的化学反应方程式为:___________ ;
(2)有两种实验现象都能分别证明产生的气体中含有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,E装置中化学反应方程式为__________ ;
【实验结论】通过实验探究证明:猜想3成立。
【交流反思】兴趣小组认为图1装置不够完善,为了防止尾气对空气的污染,应该把图1装置中的b部分装置换成下列__________ 装置(填字母序号)。
【查阅资料】氧化亚铜(Cu2O)是红色固体,能与稀硫酸发生如下反应:Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O,铜离子在溶液中显蓝色。
【提出问题】已知实验后a中的红色固体含有单质铜,是否还含有氧化亚铜(Cu2O)呢?
【实验验证】取a中的红色固体少量于试管中,加入稀硫酸溶液,试管中出现溶液变蓝色,证明固体中确实含有
【提出问题】木炭还原氧化铜产生的气体是什么?
【提出猜想】猜想一:只有CO2;猜想二:只有CO;猜想三:含有CO和CO2。
【提出质疑】有同学认为猜想二不正确,他们的理由是
【设计实验】基于猜想3,根据CO和CO2的性质,兴趣小组同学设计了如下实验
(1)观察到A装置中的澄清石灰水变浑浊,证明产生气体中有CO2气体生成,A装置中的化学反应方程式为:
(2)有两种实验现象都能分别证明产生的气体中含有CO;
①C装置中澄清石灰水不变浑浊,F装置中出现
②E装置中出现
【实验结论】通过实验探究证明:猜想3成立。
【交流反思】兴趣小组认为图1装置不够完善,为了防止尾气对空气的污染,应该把图1装置中的b部分装置换成下列
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【推荐3】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元素和氢元素,不能确定是否含有______ 元素,理由是蔗糖燃烧中有氧气参加。
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)观察到导管中有水珠出现,说明蔗糖中含有____ 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,并继续利用如上图所示装置,另选试剂进行了验证单质碳的实验。实验过程和现象如下:
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C12H22O11。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________ 。
【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元素和氢元素,不能确定是否含有
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)观察到导管中有水珠出现,说明蔗糖中含有
(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,并继续利用如上图所示装置,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 |
小烧杯中加入澄清石灰水, | ①硬质玻璃管中的黑色固体剧烈燃烧,发出白光; ② |
【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C12H22O11。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
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科学探究题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐1】(一)化学实验室现有一无色溶液,溶液中的离子是Na+、Al3+、Mg2+、Fe3+、、OH −、Cl−其中的几种。李明同学通过实验和查阅资料确定此溶液的成分。
资料显示:氢氧化铝可以和氢氧化钠反应:,NaAlO2是可溶于水的物质。图像显示:
回答下列问题:
原溶液中一定不存在的离子是:____________ ;一定存在的阳离子是____________ ;可能存在的离子是_______________ 。C点的沉淀物质为(填化学式)_____________ 。
(二)某化学兴趣小组围绕“酸和碱的中和反应”的学习,进行了如下实验。
实验一:5mL氢氧化钠溶液于烧杯中,滴入几滴酚酞溶液,可观察到现象,然后加入稀盐酸,用玻璃棒搅拌,溶液褪为无色。
实验二:对实验一反应后溶液中的溶质进行探究。
【提出猜想】猜想一:只有NaCl,猜想二:有NaCl和NaOH,猜想三:有NaCl和HCl
你认为猜想_____ 不合理,其理由是__________________ 。
【设计实验】
资料显示:氢氧化铝可以和氢氧化钠反应:,NaAlO2是可溶于水的物质。图像显示:
回答下列问题:
原溶液中一定不存在的离子是:
(二)某化学兴趣小组围绕“酸和碱的中和反应”的学习,进行了如下实验。
实验一:5mL氢氧化钠溶液于烧杯中,滴入几滴酚酞溶液,可观察到现象,然后加入稀盐酸,用玻璃棒搅拌,溶液褪为无色。
实验二:对实验一反应后溶液中的溶质进行探究。
【提出猜想】猜想一:只有NaCl,猜想二:有NaCl和NaOH,猜想三:有NaCl和HCl
你认为猜想
【设计实验】
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
取反应后的溶液于试管中,加入 | 猜想三成立 |
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(0.4)
解题方法
【推荐2】化学上有些伟大的发现就是从异常现象中得到启发,通过深入研究而实现的。某化学兴趣小组在课外实验中意外发现:将镁条放入 Na2CO3溶液中,快速产生许多气泡,且有白色沉淀生成。小组同学对此进行了系列探究活动。
【探究Ⅰ】反应产生的气体是什么?
(1)作出猜想:反应产生的气体是①氢气;②二氧化碳;③氢气和二氧化碳。他们作出猜想的依据是______ ;
【实验 1】取适量镁条、100mL Na2CO3溶液于反应装置 A 中,按如图 1 所示方案进行实验,
B 中石灰水不变浑浊;C 处气体燃烧,烧杯内壁有水珠。说明猜想①正确。
(2)图 1 装置A 应选用图 2(D~F)中的装置______ (填装置序号);
(3)小组同学讨论认为,上述实验把“烧杯内壁有水珠”作为反应产生的气体是氢气的证据不可靠。为使这一证据可靠,且仍能一次性地验证这三个猜想。只需在图 1 所示方案的基础上加以改进完善。你的改进方案是在 B 和C 装置之间添加盛有______ 的洗气瓶;
【探究Ⅱ】快速产生气体的原因是什么?
作出猜想:可能是Na2CO3溶液中的某一种离子(、Na+、OH-)促进了镁与水的反应。
【实验 2】按图 3 所示方案进行实验。G、I 中缓慢产生气泡,H 中快速产生较多气泡,说明促进了镁与水反应的离子是而不是 Na+、OH-。
(4)实验 2 中G 的作用是______ ;试剂 X 是______ ;
【探究Ⅲ】反应产生的白色沉淀中是否含有 MgCO3?
【实验 3】取实验 1 反应生成的沉淀于试管中,加入试剂 Y,根据实验现象说明白色沉淀中含有 MgCO3,试剂 Y 是______ ,该反应的化学方程式为______ 。
反思交流:有些伟大的发现就是从异常现象中得到启发,通过深入研究而实现的。
【探究Ⅰ】反应产生的气体是什么?
(1)作出猜想:反应产生的气体是①氢气;②二氧化碳;③氢气和二氧化碳。他们作出猜想的依据是
【实验 1】取适量镁条、100mL Na2CO3溶液于反应装置 A 中,按如图 1 所示方案进行实验,
B 中石灰水不变浑浊;C 处气体燃烧,烧杯内壁有水珠。说明猜想①正确。
(2)图 1 装置A 应选用图 2(D~F)中的装置
(3)小组同学讨论认为,上述实验把“烧杯内壁有水珠”作为反应产生的气体是氢气的证据不可靠。为使这一证据可靠,且仍能一次性地验证这三个猜想。只需在图 1 所示方案的基础上加以改进完善。你的改进方案是在 B 和C 装置之间添加盛有
【探究Ⅱ】快速产生气体的原因是什么?
作出猜想:可能是Na2CO3溶液中的某一种离子(、Na+、OH-)促进了镁与水的反应。
【实验 2】按图 3 所示方案进行实验。G、I 中缓慢产生气泡,H 中快速产生较多气泡,说明促进了镁与水反应的离子是而不是 Na+、OH-。
(4)实验 2 中G 的作用是
【探究Ⅲ】反应产生的白色沉淀中是否含有 MgCO3?
【实验 3】取实验 1 反应生成的沉淀于试管中,加入试剂 Y,根据实验现象说明白色沉淀中含有 MgCO3,试剂 Y 是
反思交流:有些伟大的发现就是从异常现象中得到启发,通过深入研究而实现的。
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科学探究题
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较难
(0.4)
【推荐3】草酸镍晶体(NiC2O4·2H2O)难溶于水,可用于制镍催化剂。
【探究一】
某小组用废镍催化剂(主要成分含有Ni,还含有少量的Al2O3、Fe)制备草酸镍晶体的部分实验流程如图1:
(1)“粉碎”的目的是______ 。
(2)“酸浸”的目的是为了得到NiSO4,但同时会生成新的杂质,写出生成杂质的化学反应方程式______ 、______ 。
(3)“一系列操作”主要是为了除去溶液中铁元素对应的离子和______ (填写离子符号)等。
(4)保持其他条件相同,在不同温度下对废镍催化剂进行“酸浸”,镍浸出率(硫酸镍的产率)随时间变化如图2。从工业生产和能源利用率的角度分析,“酸浸”的最适宜温度与时间分别为______(单项选择)。
(5)发生“沉镍”反应后生成草酸镍晶体,其化学方程式为______ ,“沉镍”后的滤液在农业中可用作______ 。
【探究二】对草酸镍晶体(NiC2O4·2H2O)进行热重分析,温度与TG%的关系如图3所示
【查阅资料】①NiC2O4·2H2O加热至200℃左右完全失去结晶水,生成NiC2O4;继续加热,则剩余固体会受热分解生成镍的氧化物、CO2和CO。
②
(6)A点(TG=90.16)物质的化学式______ 。
(7)C点(TG=45.36)物质的化学式______ 。
【探究一】
某小组用废镍催化剂(主要成分含有Ni,还含有少量的Al2O3、Fe)制备草酸镍晶体的部分实验流程如图1:
(1)“粉碎”的目的是
(2)“酸浸”的目的是为了得到NiSO4,但同时会生成新的杂质,写出生成杂质的化学反应方程式
(3)“一系列操作”主要是为了除去溶液中铁元素对应的离子和
(4)保持其他条件相同,在不同温度下对废镍催化剂进行“酸浸”,镍浸出率(硫酸镍的产率)随时间变化如图2。从工业生产和能源利用率的角度分析,“酸浸”的最适宜温度与时间分别为______(单项选择)。
A.30℃、30min | B.90℃、150min |
C.70℃、120min | D.90℃、120min |
(5)发生“沉镍”反应后生成草酸镍晶体,其化学方程式为
【探究二】对草酸镍晶体(NiC2O4·2H2O)进行热重分析,温度与TG%的关系如图3所示
【查阅资料】①NiC2O4·2H2O加热至200℃左右完全失去结晶水,生成NiC2O4;继续加热,则剩余固体会受热分解生成镍的氧化物、CO2和CO。
②
(6)A点(TG=90.16)物质的化学式
(7)C点(TG=45.36)物质的化学式
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【推荐1】某化学兴趣小组对实验室长久放置的一瓶氢氧化钠药品产生了兴趣,想要探究它是否变质。
【提出问题】这瓶久置的氢氧化钠的成分是什么?
【提出猜想】①没有变质,成分是氢氧化钠;
②全部变质,成分是______ ;
③部分变质,成分是两者的混合物。
【实验探究】
【实验结论】猜想______ 成立。
【实验反思】(1)步骤(1)操作中,加入过量氯化钙溶液的目的是______ 。
(2)氢氧化钠变质的原因是与空气中的______ (填化学式)发生化学反应,因此要密封保存。
【提出问题】这瓶久置的氢氧化钠的成分是什么?
【提出猜想】①没有变质,成分是氢氧化钠;
②全部变质,成分是
③部分变质,成分是两者的混合物。
【实验探究】
实验操作 | 实验现象 | 反应的化学方程式 |
(1)取样品溶于水,加入过量的氯化钙溶液 | 产生白色沉淀 | |
(2)过滤上述白色沉淀,取少量滤液加入酚酞试液 | 酚酞试液变 | / |
【实验结论】猜想
【实验反思】(1)步骤(1)操作中,加入过量氯化钙溶液的目的是
(2)氢氧化钠变质的原因是与空气中的
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科学探究题
|
较难
(0.4)
解题方法
【推荐2】松花蛋是人们喜爱的一种食品。化学小组在老师指导下,对松花蛋料泥成分进行了探究。通过查阅资料,知道了松花蛋料泥制作的原料是生石灰、纯碱等,而原料制成料泥过程(即加水混合)是有化学反应的:
(1)CaO+H2O=Ca(OH)2;还会生成NaOH和一种白色沉淀,该反应的化学方程式是___________
(2)化学反应中反应物相对量不同,产物不同。
【提出问题】在CaO完全反应的情况下,所得料泥含有哪些成分?
【作出假设】假设①二者恰好反应:___________
假设②Ca(OH)2过量:NaOH、CaCO3、Ca(OH)2
假设③___________ 过量:NaOH、CaCO3、Na2CO3
【实验验证】
【反思评价】
纯碱的水溶液显___________ 性,它和稀盐酸发生反应的化学方程式是___________ 。食用松花蛋时,为了去除涩感,可以加入适量的___________ 。
(1)CaO+H2O=Ca(OH)2;还会生成NaOH和一种白色沉淀,该反应的化学方程式是
(2)化学反应中反应物相对量不同,产物不同。
【提出问题】在CaO完全反应的情况下,所得料泥含有哪些成分?
【作出假设】假设①二者恰好反应:
假设②Ca(OH)2过量:NaOH、CaCO3、Ca(OH)2
假设③
【实验验证】
实验步骤 | 实验现象 | 结论 |
1.将料泥在燃杯中加水搅拌 | 产生白色沉淀 | / |
2.过滤后,取滤渣于小烧杯中,加少量稀盐酸 | 料泥含CaCO3 | |
3.滤液分2份:一份加入足量稀盐酸; | 无气泡 | 假设 |
4.另一份滤液中通入 | 产生白色沉淀 | 假设 |
【反思评价】
纯碱的水溶液显
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科学探究题
|
较难
(0.4)
解题方法
【推荐3】某化学兴趣小组同学在做铁与硫酸溶液反应的实验时,发现生成的气体有刺激性气味,于是进行了探究。
【提出问题】铁与硫酸溶液反应生成的气体为什么有刺激性气味?
【查阅资料】(1)
(2)SO2可使酸性高锰酸钾溶液的紫红色褪去。
【进行猜想】铁与不同浓度的硫酸溶液反应,生成的气体产物中可能有二氧化硫。
【实验探究】小明用图甲所示的装置进行实验,每次实验A中加入的硫酸溶液体积、铁粉的质量相同。D中收集到的气体进行如图乙所示的爆鸣实验。
请帮助化学兴趣小组同学完成下表:
【实验结论】铁与不同浓度的硫酸溶液反应,生成的气体产物可能不同,当硫酸浓度达到足够大时,生成的气体产物中有二氧化硫。
【交流反思】写出实验二中发生爆鸣反应的化学方程式:_______ 。
写出实验三中铁与硫酸反应的化学方程式:_______ 。
【提出问题】铁与硫酸溶液反应生成的气体为什么有刺激性气味?
【查阅资料】(1)
(2)SO2可使酸性高锰酸钾溶液的紫红色褪去。
【进行猜想】铁与不同浓度的硫酸溶液反应,生成的气体产物中可能有二氧化硫。
【实验探究】小明用图甲所示的装置进行实验,每次实验A中加入的硫酸溶液体积、铁粉的质量相同。D中收集到的气体进行如图乙所示的爆鸣实验。
请帮助化学兴趣小组同学完成下表:
A中硫 酸浓度 | 实验现象 | A中生成气体成分 | |||
B中酸性高锰酸钾溶液 | C中酸性高锰酸钾溶液 | 爆鸣实验 | |||
实验一 | 98% | 不褪色 | 只有SO2 | ||
实验二 | 50% | 稍有褪色 | 不褪色 | 有爆鸣声 | |
实验三 | 20% | 不褪色 | 有爆鸣声 | 只有H2 |
【实验结论】铁与不同浓度的硫酸溶液反应,生成的气体产物可能不同,当硫酸浓度达到足够大时,生成的气体产物中有二氧化硫。
【交流反思】写出实验二中发生爆鸣反应的化学方程式:
写出实验三中铁与硫酸反应的化学方程式:
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