FeCO3能用于制备可溶性乳酸亚铁补血剂。某化学兴趣小组对其制备和性质进行了如下探究。
【查阅资料】①溶液pH大于8.8时,Fe2+完全转化为Fe(OH)2沉淀。
②FeCO3固体置于潮湿空气中易变质生成Fe(OH)3。
③FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,会出现血红色絮状物;而FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,不会出现血红色絮状物。
④FeCO3是白色固体,难溶于水,能与酸反应,与稀盐酸反应的化学方程式为。
(1)探究一FeCO3的制备
该兴趣小组用pH=11.9的Na2CO3溶液和FeSO4溶液在烧杯中制备FeCO3时,应选用的加料方式是___________ (填序号)。
a、将FeSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到烧杯中
b、将FeSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的烧杯中
c、将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的烧杯中
(2)探究二FeCO3的性质探究
【提出问题】久置于空气中的FeCO3固体的成分是什么?
【猜想与假设】猜想1:FeCO3猜想2:FeCO3和Fe(OH)3猜想3:___________
【定性探究】
【实验结论】久置于空气中的FeCO3固体的成分是FeCO3和Fe(OH)3。
【定量探究】该兴趣小组为进一步确定固体中FeCO3的质量分数,称取10.0g固体做了如下图所示的补充实验。
①装置C中足量NaOH溶液的作用是___________ (用化学方程式表示),若向上述反应后的C溶液中加入氯化钡溶液,现象是___________ 。
②反应结束后,继续通入一段时间N2的目的是___________ 。
③实验结束后,测得装置C增重0.44g,计算固体中FeCO3的质量分数___________ 。(计算过程写答题卡上)
【实验反思】上述实验过程中,如果去掉装置D,会使实验结果偏___________ (填“大”或“小”)。
【查阅资料】①溶液pH大于8.8时,Fe2+完全转化为Fe(OH)2沉淀。
②FeCO3固体置于潮湿空气中易变质生成Fe(OH)3。
③FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,会出现血红色絮状物;而FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,不会出现血红色絮状物。
④FeCO3是白色固体,难溶于水,能与酸反应,与稀盐酸反应的化学方程式为。
(1)探究一FeCO3的制备
该兴趣小组用pH=11.9的Na2CO3溶液和FeSO4溶液在烧杯中制备FeCO3时,应选用的加料方式是
a、将FeSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到烧杯中
b、将FeSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的烧杯中
c、将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的烧杯中
(2)探究二FeCO3的性质探究
【提出问题】久置于空气中的FeCO3固体的成分是什么?
【猜想与假设】猜想1:FeCO3猜想2:FeCO3和Fe(OH)3猜想3:
【定性探究】
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
取少量固体于试管中,加入足量的稀盐酸 | 固体完全溶解,有气泡产生 | 猜想 |
取少量上述反应后的溶液于试管中,滴加KSCN溶液 | 猜想2成立 |
【实验结论】久置于空气中的FeCO3固体的成分是FeCO3和Fe(OH)3。
【定量探究】该兴趣小组为进一步确定固体中FeCO3的质量分数,称取10.0g固体做了如下图所示的补充实验。
①装置C中足量NaOH溶液的作用是
②反应结束后,继续通入一段时间N2的目的是
③实验结束后,测得装置C增重0.44g,计算固体中FeCO3的质量分数
【实验反思】上述实验过程中,如果去掉装置D,会使实验结果偏
更新时间:2022-03-22 13:13:03
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解题方法
【推荐1】某校甲、乙兴趣小组的同学在“探究纯碱的性质”实验中,分别做了下图所示的四组实验,并将四支试管中的所有物质分别倒入洁净的A、B烧杯中。实验结束后,甲、乙小组同学都观察到烧杯底部有固体不溶物,上层溶液呈红色。
【提出问题】烧杯中的上层溶液的溶质除酚酞外,还含有哪些?
【猜想假设】溶质可能为NaCl、NaOH、Na2CO3、Ba(OH)2、BaCl2、Na2SO4中的一种或几种。分析实验过程以及可能发生的化学反应方程式可知,溶质中一定含有的一种物质是_______ 。
小明同学猜想溶液中的溶质一定含有NaOH和Ba(OH)2中的至少一种。小红同学认为小明同学的猜想是错误的,理由是_______ 。
【查阅资料】
1 HNO3与Na2CO3反应是分步进行的:(先),(后),而且NaHCO3的溶解性明显小于Na2CO3。
2 BaC12溶液呈中性。
【实验探究】
甲组同学:往A烧杯中逐滴滴入稀HNO3,一段时间后,才观察到有气泡产生,溶液变无色。烧杯中固体不溶物的质量,随滴入稀HNO3的质量变化关系如图所示。由此进一步得出溶液中的溶质还含有__ ,一定不含有_______ 和_______ 。
乙组同学:在甲组同学完成实验的基础上,乙组同学进行如下实验:
【学会计算】
甲组同学所做实验中减少的固体前后质量差为9.85克,则反应产生的CO2的质量为_____ g。
【提出问题】烧杯中的上层溶液的溶质除酚酞外,还含有哪些?
【猜想假设】溶质可能为NaCl、NaOH、Na2CO3、Ba(OH)2、BaCl2、Na2SO4中的一种或几种。分析实验过程以及可能发生的化学反应方程式可知,溶质中一定含有的一种物质是
小明同学猜想溶液中的溶质一定含有NaOH和Ba(OH)2中的至少一种。小红同学认为小明同学的猜想是错误的,理由是
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2 BaC12溶液呈中性。
【实验探究】
甲组同学:往A烧杯中逐滴滴入稀HNO3,一段时间后,才观察到有气泡产生,溶液变无色。烧杯中固体不溶物的质量,随滴入稀HNO3的质量变化关系如图所示。由此进一步得出溶液中的溶质还含有
乙组同学:在甲组同学完成实验的基础上,乙组同学进行如下实验:
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
取B烧杯中的少量溶液于试管中,滴入足量的BaCl2溶液 | 生成白色沉淀, | 溶液中的溶质是酚酞、NaCl、NaOH、Na2CO3 |
继续往上述试管中滴入足量的稀HNO3 | 产生少量气泡,白色沉淀部分溶解,溶液变为无色 | 溶液中的溶质是酚酞、NaCl、NaOH、Na2CO3和 |
【学会计算】
甲组同学所做实验中减少的固体前后质量差为9.85克,则反应产生的CO2的质量为
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【推荐2】实验室有一瓶敞口放置的氢氧化钠固体,同学们对其是否变质以及变质情况进行探究。
【提出问题】敞口放置的氢氧化钠溶液是否变质呢?变质程度是怎样的?
【猜塑与假设】猜想1:没有变质。猜想Ⅱ:全部变质。 猜想Ⅲ:部分变质。
【实验探究】同学们分别设计了不同方案进行探究,请你协助完成相关内容。
小军设计的实验方案:
【反思与评价】
(2)同学们时论认为,小军的实验结论不严密,理由是__________ 。
【拓展实验】
(3)小文取少量氢氧化钠固体样品溶于水,加足量的氯化钙溶液,过滤后,针对滤液_________ (填序号),根据实验现象,即可证明猜想Ⅲ成立。
①测pH ②滴加MgSO4溶液 ③通入CO2
(4)若要除去NaOH溶液中混有的Na2CO3,涉及反应的化学方程式为_________ 。
(5)为测定这瓶久置的氢氧化钠固体的纯度,现取20.0g样品于烧杯中,加水充分溶解,然后逐滴加入CaC12溶液,反应过程中加入氯化钙溶液的质量与生成沉淀的质量关系如图所示(不考虑其他因素的影响)。反应方程式为 。
①恰好完全反应时产生沉淀的质量为_________ g。
②该样品中氢氧化钠的质量分数是_____ ?(写出计算过程)
【学科渗透】(6)按如图所示装置进行实验。实验前U型管两端液面相平,将NaOH溶液滴入试管中,恢复到室温后,U型管中的左端液面________ 。据此,小明同学得出“CO2与NaOH发生了化学反应”的结论。小红认为小明结论证据不充足,理由是________ 。
【再次实验】(7)同学们用压强传感器研究水或等量NaOH溶液分别吸收CO2的效果,实验装置及测定结果如甲图和乙图所示。图乙中________ (填“Ⅰ”、“Ⅱ”)表示等量NaOH溶液吸收CO2的曲线。
【提出问题】敞口放置的氢氧化钠溶液是否变质呢?变质程度是怎样的?
【猜塑与假设】猜想1:没有变质。猜想Ⅱ:全部变质。 猜想Ⅲ:部分变质。
【实验探究】同学们分别设计了不同方案进行探究,请你协助完成相关内容。
小军设计的实验方案:
实验步骤 | 实验现象 | 结论 |
①取少量NaOH固体样品于试管中,加足量水溶解,滴加无色酚酞溶液 | 溶液变成红色 | 猜想Ⅲ成立 |
②向步骤①的试管中滴加过量的稀盐酸 | (1)有 |
【反思与评价】
(2)同学们时论认为,小军的实验结论不严密,理由是
【拓展实验】
(3)小文取少量氢氧化钠固体样品溶于水,加足量的氯化钙溶液,过滤后,针对滤液
①测pH ②滴加MgSO4溶液 ③通入CO2
(4)若要除去NaOH溶液中混有的Na2CO3,涉及反应的化学方程式为
(5)为测定这瓶久置的氢氧化钠固体的纯度,现取20.0g样品于烧杯中,加水充分溶解,然后逐滴加入CaC12溶液,反应过程中加入氯化钙溶液的质量与生成沉淀的质量关系如图所示(不考虑其他因素的影响)。反应方程式为 。
①恰好完全反应时产生沉淀的质量为
②该样品中氢氧化钠的质量分数是
【学科渗透】(6)按如图所示装置进行实验。实验前U型管两端液面相平,将NaOH溶液滴入试管中,恢复到室温后,U型管中的左端液面
【再次实验】(7)同学们用压强传感器研究水或等量NaOH溶液分别吸收CO2的效果,实验装置及测定结果如甲图和乙图所示。图乙中
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【推荐3】在元旦联欢晚会上,化学老师表演了“吹气生火”的魔术,用棉花将淡黄色的过氧化钠(Na2O2)固体包在其中,将一根长玻璃管插入棉花团中吹气,棉花团剧烈燃烧起来。为了揭开魔术的秘密,同学们进行了如下探究。
【提出问题】过氧化钠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)可燃物燃烧的条件是:
①与氧气充分接触,
②温度达到可燃物的着火点。(着火点是可燃物燃烧所需的最低温度)
【作出猜想】①过氧化钠与人呼出的N2反应并生成O2;
②过氧化钠与人呼出的水蒸气反应并生成O2;
③过氧化钠与人呼出的CO2反应并生成O2。
【进行实验】
【解释与结论】
(1)实验1中,观察到___________ ,可判断猜想①不成立。
(2)实验2中,A装置试管内发生的变化是______ (填“物理变化”或“化学变化”)。
(3)实验3中,B装置所盛试剂为足量的氢氧化钙溶液,它的作用是___________ 。
综合上述3个实验可判断,猜想②、③成立。
【反思与评价】
(4)根据棉花团剧烈燃烧的现象分析,反应中除了生成氧气外,还可得到的信息是此反应____ (“吸热”或“放热”)。
(5)与学过的实验室高锰酸钾制氧气相比,过氧化钠更适合在潜水艇中使用,其优点____ 。
【提出问题】过氧化钠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)可燃物燃烧的条件是:
①与氧气充分接触,
②温度达到可燃物的着火点。(着火点是可燃物燃烧所需的最低温度)
【作出猜想】①过氧化钠与人呼出的N2反应并生成O2;
②过氧化钠与人呼出的水蒸气反应并生成O2;
③过氧化钠与人呼出的CO2反应并生成O2。
【进行实验】
序号 | 实验现象 | |
实验1 | ||
实验2 | 带火星的木条复燃 | |
实验3 | 带火星的木条复燃 |
(1)实验1中,观察到
(2)实验2中,A装置试管内发生的变化是
(3)实验3中,B装置所盛试剂为足量的氢氧化钙溶液,它的作用是
综合上述3个实验可判断,猜想②、③成立。
【反思与评价】
(4)根据棉花团剧烈燃烧的现象分析,反应中除了生成氧气外,还可得到的信息是此反应
(5)与学过的实验室高锰酸钾制氧气相比,过氧化钠更适合在潜水艇中使用,其优点
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科学探究题
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困难
(0.15)
解题方法
【推荐1】某化学兴趣小组同学做了下图甲、乙两个实验。请回答下列问题:
(1)甲实验反应的化学方程式为________ 。
(2)乙实验观察到试管中有白色沉淀产生,该沉淀为________ 。(写出化学式)
(3)实验结束后,将两支试管内的物质过滤,观察滤液均为蓝色。如图丙所示将过滤所得滤液倒入同一烧杯中,产生白色沉淀。则乙实验所得溶液中的溶质为________ ,丙实验所得溶液中一定含有的溶质为________ 。
(4)为进一步确定丙实验所得溶液中溶质的组成,做如下探究:
【提出问题】丙实验所得溶液中的溶质还含有什么物质?
【做出猜想】兴趣小组同学做了如下猜想:
猜想一:还含有硫酸铜、硫酸钠
猜想二:还含有硫酸铜、硫酸钠和氯化钡
猜想三:还含有________ 。
【进行讨论】经过讨论,兴趣小组同学一致认为猜想________ 是错误的。
【设计实验】请完成实验报告
【反思拓展】甲、乙两实验能发生复分解反应的原因是________ 。
(1)甲实验反应的化学方程式为
(2)乙实验观察到试管中有白色沉淀产生,该沉淀为
(3)实验结束后,将两支试管内的物质过滤,观察滤液均为蓝色。如图丙所示将过滤所得滤液倒入同一烧杯中,产生白色沉淀。则乙实验所得溶液中的溶质为
(4)为进一步确定丙实验所得溶液中溶质的组成,做如下探究:
【提出问题】丙实验所得溶液中的溶质还含有什么物质?
【做出猜想】兴趣小组同学做了如下猜想:
猜想一:还含有硫酸铜、硫酸钠
猜想二:还含有硫酸铜、硫酸钠和氯化钡
猜想三:还含有
【进行讨论】经过讨论,兴趣小组同学一致认为猜想
【设计实验】请完成实验报告
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
将丙实验烧杯内物质过滤,取少量滤液于试管,加入稀硫酸 | 猜想三正确 |
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科学探究题
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困难
(0.15)
【推荐2】黄钠铁矾[NaFex(SO4)y(OH)z]是一种高效净水剂。
Ⅰ、黄钠铁矾的制备:
用废铁屑(主要成分为Fe,含少量Fe2O3和FeCO3)制备黄钠铁矾的主要流程如下图所示
(1)酸溶前将废铁屑研磨成粉末的目的是_____ 。
(2)酸溶时,H2SO4除了与Fe、FeCO3反应外,还发生反应的化学方程式_____ 和Fe+Fe2(SO)4=3FeSO4.酸溶后所得的混合溶液中一定含有的溶质有_____ (填化学式)。
Ⅱ、黄钠铁矾组成的探究:用下图所示的装置对黄钠铁矾进行热分解实验
【查阅资料】
(1)NaFex(SO4)y(OH)z在T℃时分解生成H2O(气态)、SO3(气态),并得到Fe2O3和Na2SO4;
(2)无水氯化钙不能吸收SO3,浓硫酸可用于吸收SO3;
(3)碱石灰是氢氧化钠和生石灰的混合物。
【实验步骤】
(1)装配好实验装置,_____ 。
(2)向A装置中加入4.85g黄钠铁矾,装配好实验装置,通入一段时间N2。
(3)停止通入N2,对A中固体加热,控制温度在T℃。
(4)待反应完全后,继续通入一段时间N2。
(5)将A装置中的残留固体溶于足量水,过滤、洗涤、烘干得2.40g固体,将滤液蒸干得0.71g固体(不含结晶水)。
【实验结论】
(1)假设实验条件下反应生成的气态物质能全部被相应装置吸收,若实验后测得B装置质量增加0.54g,则C装置质量增加_____ g。
(2)若NaFex(SO4)y(OH)z,中y=2,则黄钠铁矾的化学式为_____ 。
【实验反思】
(1)加热后需通入一段时间N2,其目的是_____ 。
(2)该实验中D装置的作用为_____ 。
Ⅰ、黄钠铁矾的制备:
用废铁屑(主要成分为Fe,含少量Fe2O3和FeCO3)制备黄钠铁矾的主要流程如下图所示
(1)酸溶前将废铁屑研磨成粉末的目的是
(2)酸溶时,H2SO4除了与Fe、FeCO3反应外,还发生反应的化学方程式
Ⅱ、黄钠铁矾组成的探究:用下图所示的装置对黄钠铁矾进行热分解实验
【查阅资料】
(1)NaFex(SO4)y(OH)z在T℃时分解生成H2O(气态)、SO3(气态),并得到Fe2O3和Na2SO4;
(2)无水氯化钙不能吸收SO3,浓硫酸可用于吸收SO3;
(3)碱石灰是氢氧化钠和生石灰的混合物。
【实验步骤】
(1)装配好实验装置,
(2)向A装置中加入4.85g黄钠铁矾,装配好实验装置,通入一段时间N2。
(3)停止通入N2,对A中固体加热,控制温度在T℃。
(4)待反应完全后,继续通入一段时间N2。
(5)将A装置中的残留固体溶于足量水,过滤、洗涤、烘干得2.40g固体,将滤液蒸干得0.71g固体(不含结晶水)。
【实验结论】
(1)假设实验条件下反应生成的气态物质能全部被相应装置吸收,若实验后测得B装置质量增加0.54g,则C装置质量增加
(2)若NaFex(SO4)y(OH)z,中y=2,则黄钠铁矾的化学式为
【实验反思】
(1)加热后需通入一段时间N2,其目的是
(2)该实验中D装置的作用为
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科学探究题
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困难
(0.15)
解题方法
【推荐3】日常生活中,每位同学都会接触到硬水。某化学兴趣小组同学对硬水进行了些探究实验,请完成填空(序数标号处)。
【查阅资料】水的硬度是由水中溶解的可溶性钙和镁化合物引起的。
(1)日常生活中常用煮沸的方法将硬水软化,这种方法可靠吗?小组同学设计了如下实验。
实验结论是:________ 。
(2)小组同学对某硬水中为什么含有碳酸氢钙非常感兴趣,在学习九年级化学上册课本中的“溶洞的形成”后知道:当石灰岩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:。小组同学向碳酸钠溶液中通入一定量的二氧化碳,所得溶液的溶质是什么?于是他们对此开展实验探究(不考虑二氧化碳和碳酸作为溶质的情况)
【提出猜想】猜想一:溶质为Na2CO3;猜想二:溶质为 NaHCO3;猜想三:溶质为______ 。
【设计实验】
写出实验步骤a中发生反应的化学方程式______________ 。
通过实验,小组同学得出了正确结论。
【拓展延伸】将8.0g NaOH固体溶解在100mL水中,通入6.6g二氧化碳气体,充分反应后,所得溶液中溶质 NaHCO3的质量为___________ 。
【查阅资料】水的硬度是由水中溶解的可溶性钙和镁化合物引起的。
(1)日常生活中常用煮沸的方法将硬水软化,这种方法可靠吗?小组同学设计了如下实验。
序号 | 实验操作 | 实验现象 |
Ⅰ | 分别取适量碳酸氢钙溶液于A、B两支试管中,加热A试管,B试管不加热。 | A试管中产生气泡,有沉淀生成,B试管中无明显现象。 |
Ⅱ | A试管冷却后,在上述两支试管中,分别滴加几滴肥皂水,振荡。 |
(2)小组同学对某硬水中为什么含有碳酸氢钙非常感兴趣,在学习九年级化学上册课本中的“溶洞的形成”后知道:当石灰岩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:。小组同学向碳酸钠溶液中通入一定量的二氧化碳,所得溶液的溶质是什么?于是他们对此开展实验探究(不考虑二氧化碳和碳酸作为溶质的情况)
【提出猜想】猜想一:溶质为Na2CO3;猜想二:溶质为 NaHCO3;猜想三:溶质为
【设计实验】
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
a.取碳酸钠溶液通入一定量二氧化碳后所得的溶液少许于试管中,向其中滴加过量的CaCl2溶液 | 有白色沉淀生成 | 猜想二 |
b.取实验步骤a试管中的上层清液,滴加适量稀盐酸 | 有气泡冒出 |
通过实验,小组同学得出了正确结论。
【拓展延伸】将8.0g NaOH固体溶解在100mL水中,通入6.6g二氧化碳气体,充分反应后,所得溶液中溶质 NaHCO3的质量为
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科学探究题
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困难
(0.15)
解题方法
【推荐1】兴趣小组在做完盐的性质实验后,发现一瓶碳酸钠固体可能混入了氯化钠、硫酸钠中的一种或两种,为此,他们对这瓶固体的成分进行了探究。
【实验验证】
【实验反思】步骤(2)中滴入过量稀硝酸的目的是______ 。
【实验拓展】兴趣小组还想测定该固体中碳酸钠的质量分数,甲同学利用如图所示的实验装置(气密性良好)进行实验,每一步反应均完全进行。
(1)为达到实验目的,首先称取一定质量的该固体样品放入装置甲中,然后进行有关实验操作,正确的顺序是______ (填序号,可重复选用)。
a.称量装置丙
b.打开弹簧夹,通入足量的氮气,关闭弹簧夹
c.打开分液漏斗的活塞,注入足量的稀硫酸,关闭活塞
(2)装置乙的作用是______ 。
(3)实验过程中若缺少丁装置,会导致所测碳酸钠的质量分数______ (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【实验验证】
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论、分析及化学方程式 |
(1)取少量该样品于烧杯中,加入适量的水,溶解,得到溶液A | / | / |
(2)取少量溶液A于试管中,滴入过量的稀硝酸,再滴入过量的硝酸钡溶液,充分反应后,静置 | 说明该固体中混有硫酸钠。写出证明有硫酸钠存在的化学方程式 | |
(3)取步骤(2)中的上层清液于试管中,滴入几滴硝酸银溶液 | 有白色沉淀生成 | 说明该固体中还混有 |
【实验反思】步骤(2)中滴入过量稀硝酸的目的是
【实验拓展】兴趣小组还想测定该固体中碳酸钠的质量分数,甲同学利用如图所示的实验装置(气密性良好)进行实验,每一步反应均完全进行。
(1)为达到实验目的,首先称取一定质量的该固体样品放入装置甲中,然后进行有关实验操作,正确的顺序是
a.称量装置丙
b.打开弹簧夹,通入足量的氮气,关闭弹簧夹
c.打开分液漏斗的活塞,注入足量的稀硫酸,关闭活塞
(2)装置乙的作用是
(3)实验过程中若缺少丁装置,会导致所测碳酸钠的质量分数
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科学探究题
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困难
(0.15)
解题方法
【推荐2】某同学设计了如图所示的实验。在实验过程中观察到:镁条表面逐渐失去光泽,同时有大量气泡冒出, 有黑色固体析出,一段时间后黑色固体变成棕褐色;溶液出现浑浊,浑浊物呈现淡淡的蓝绿色。
【提出问题】
镁条表面气泡是什么气体?棕褐色物质是什么成分?蓝绿色沉淀又是什么物质?
【查阅资料】
①碱式硫酸铜[Cu2(OH)2SO4]呈绿色,在水中溶解度极小,向碱式硫酸铜中加入过量强碱溶液,能得到深蓝色溶液([Cu(OH)4]2-),该溶液与乙醛在加热的条件下能生成砖红色的沉淀。
②颗粒大小不同的铜会呈现不同的颜色,如黑色、棕褐色、红色
探究一:镁条表面冒出的气体成分
小组同学提出几种猜想:①SO2;②H2;③O2;④CO2
经讨论同学们一致认为猜想④一定是错误的,理由是______ 。
为验证猜想,小组同学设计如下实验:
探究二:蓝绿色沉淀成分
作出猜想:蓝绿色沉淀可能是碱式硫酸铜。为验证其猜想,小组同学设计如下实验:
探究三:棕褐色沉淀成分
作出猜想:棕褐色物质可能是铜。为验证其猜想,小组同学设计如下实验:
(4)取镁条表面的棕褐色物质加热,颜色变黑,再往黑色物质中滴加足量的______ ,观察到溶液变蓝色,说明棕褐色物质是铜。
【拓展延伸】
Ⅰ 硫酸铜溶液的制备
①同学们发现方法一实验过程有气体放出,该气体可以使带火星的木条复燃;随着反应的进行,生成气体速度加快。试解释可能的原因是______ 。
②方法二发生如下反应:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。有关说法不正确 的是______ (填字母)。
a.铜丝绕成螺旋状是为了加快铜和浓硫酸的反应
b.实验中可观察到蘸有酚酞试液的脱脂棉团变红
c.氢氧化钠溶液中发生的反应为2NaOH+SO2=Na2SO4+H2
③比较两种制备硫酸铜溶液的方法,从经济、环保或节能的角度对你喜欢的方法进行评价。______
Ⅱ 碱式碳酸铜的制备
用得到的CuSO4溶液和Na2CO3溶液(过量)混合,可以生成碱式碳酸铜。
①生成碱式碳酸铜的最佳条件:60℃,pH约为8.6。应选用的加料方式是______ (填字母)。
a.将CuSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到反应容器中
b.将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有CuSO4溶液的反应容器中
c.将CuSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的反应容器中
②发生的反应为2CuSO4+2Na2CO3+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+X↑+2Na2SO4。则X的化学式为______ 。
③所得混合物通过______ 操作得到绿色固体和溶液,该操作中玻璃棒的作用是______ ,将绿色固体洗涤、低温烘干便可得到纯净的Cu2(OH)2CO3。证明其已洗涤干净的方法是:取最后一次洗涤液,加入______ ,若无沉淀,则已洗净。
④若上述制取过程无其它反应发生,请计算理论上80g 10%CuSO4溶液可得到碱式碳酸铜的质量_____ (写出计算过程)。
【提出问题】
镁条表面气泡是什么气体?棕褐色物质是什么成分?蓝绿色沉淀又是什么物质?
【查阅资料】
①碱式硫酸铜[Cu2(OH)2SO4]呈绿色,在水中溶解度极小,向碱式硫酸铜中加入过量强碱溶液,能得到深蓝色溶液([Cu(OH)4]2-),该溶液与乙醛在加热的条件下能生成砖红色的沉淀。
②颗粒大小不同的铜会呈现不同的颜色,如黑色、棕褐色、红色
探究一:镁条表面冒出的气体成分
小组同学提出几种猜想:①SO2;②H2;③O2;④CO2
经讨论同学们一致认为猜想④一定是错误的,理由是
为验证猜想,小组同学设计如下实验:
实验 | 实验过程 | 现象 | 结论 |
(1) | 取少量10%CuSO4溶液,测定溶液pH | pH约为3.4 | 该溶液属于 |
(2) | 向 CuSO4溶液中加入足量打磨光亮的镁条,收集生成的气体,并点燃。 | 说明猜想②是正确的 |
作出猜想:蓝绿色沉淀可能是碱式硫酸铜。为验证其猜想,小组同学设计如下实验:
实验 | 操作过程 | 现象 | 结论 |
(3) | 取蓝绿色沉淀于试管中,滴加20%的NaOH溶液,得到深蓝色溶液,再向该溶液中滴加乙醛溶液,加热至沸腾。 | 蓝绿色沉淀是碱式硫酸铜 |
作出猜想:棕褐色物质可能是铜。为验证其猜想,小组同学设计如下实验:
(4)取镁条表面的棕褐色物质加热,颜色变黑,再往黑色物质中滴加足量的
【拓展延伸】
Ⅰ 硫酸铜溶液的制备
①同学们发现方法一实验过程有气体放出,该气体可以使带火星的木条复燃;随着反应的进行,生成气体速度加快。试解释可能的原因是
②方法二发生如下反应:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。有关说法
a.铜丝绕成螺旋状是为了加快铜和浓硫酸的反应
b.实验中可观察到蘸有酚酞试液的脱脂棉团变红
c.氢氧化钠溶液中发生的反应为2NaOH+SO2=Na2SO4+H2
③比较两种制备硫酸铜溶液的方法,从经济、环保或节能的角度对你喜欢的方法进行评价。
Ⅱ 碱式碳酸铜的制备
用得到的CuSO4溶液和Na2CO3溶液(过量)混合,可以生成碱式碳酸铜。
①生成碱式碳酸铜的最佳条件:60℃,pH约为8.6。应选用的加料方式是
a.将CuSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到反应容器中
b.将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有CuSO4溶液的反应容器中
c.将CuSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的反应容器中
②发生的反应为2CuSO4+2Na2CO3+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+X↑+2Na2SO4。则X的化学式为
③所得混合物通过
④若上述制取过程无其它反应发生,请计算理论上80g 10%CuSO4溶液可得到碱式碳酸铜的质量
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科学探究题
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困难
(0.15)
解题方法
【推荐3】某校化学兴趣小组的同学做实验,向盛有少量NaOH溶液的试管中通入CO2,没看到明显的实验现象。同学们对NaOH与CO2能否反应进行验证,并对废液的成分进行探究。
活动一:同学们用如图装置并进行实验,请你把实验现象补充完整:
活动二:兴趣小组的同学对猜测②进行如下探究实验
(1)取软塑料瓶中的液体于三支试管中,三位同学分别完成如图所示实验。
(2)同学们观察到A试管中有气泡冒出,B、C试管中均有白色沉淀生成。请你写出A试管中生成气体的化学反应方程式______ 。
(3)以上三个实验均能证明CO2与NaOH发生了反应。请写出甲装置中发生反应的化学方程式______ 。
活动三:实验结束后,同学们将三支试管中反应后的剩余物倒入一个洁净的大烧杯中(如图),搅拌、静置,观察到烧杯内上层是无色溶液,下层有白色沉淀,请你分析烧杯上层溶液中一定没有剩余的物质是______ (填化学式)。
小组同学对烧杯内上层溶液中可能含有的离子进行如图探究。
【提出问题】烧杯内上层溶液中可能含有哪些离子?
【猜想与假设】烧杯内上层溶液中还可能含有______ 离子中的一种或几种。(填离子符号)
【进行实验】
【反思评价】
(1)经过综合分析,最终确定烧杯内上层溶液中一定存在的离子有______ (填离子符号)。
(2)将烧杯内的物质过滤,滤渣回收,滤液应进行处理后再排放,可以有效防止水体污染。
活动一:同学们用如图装置并进行实验,请你把实验现象补充完整:
实验步骤 | 实验现象 | 猜测 |
如图,向集满二氧化碳的软塑料瓶中滴加足量的氢氧化钠溶液,振荡 | ①CO2溶于水中 ②CO2与NaOH反应 |
(1)取软塑料瓶中的液体于三支试管中,三位同学分别完成如图所示实验。
(2)同学们观察到A试管中有气泡冒出,B、C试管中均有白色沉淀生成。请你写出A试管中生成气体的化学反应方程式
(3)以上三个实验均能证明CO2与NaOH发生了反应。请写出甲装置中发生反应的化学方程式
活动三:实验结束后,同学们将三支试管中反应后的剩余物倒入一个洁净的大烧杯中(如图),搅拌、静置,观察到烧杯内上层是无色溶液,下层有白色沉淀,请你分析烧杯上层溶液中一定没有剩余的物质是
小组同学对烧杯内上层溶液中可能含有的离子进行如图探究。
【提出问题】烧杯内上层溶液中可能含有哪些离子?
【猜想与假设】烧杯内上层溶液中还可能含有
【进行实验】
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
①取烧杯内无色溶液适量于试管中,滴加过量的硝酸钡溶液,充分反应后,静置 | 有白色沉淀生成 | |
②取①中反应后的上层清液少许于试管中,滴加 | 只有蓝色的沉淀产生 |
(1)经过综合分析,最终确定烧杯内上层溶液中一定存在的离子有
(2)将烧杯内的物质过滤,滤渣回收,滤液应进行处理后再排放,可以有效防止水体污染。
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科学探究题
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困难
(0.15)
解题方法
【推荐1】白云石粉是一种生产高级玻璃器皿、医药用瓶、光学玻璃的原料,某化学兴趣小组对白云石粉极其好奇,决定对其进行探究。
【查阅资料】白云石属于碳酸盐矿物,白云石粉主要成分的化学式可表示为:。(杂质是二氧化硅,其不溶于水,也不与盐酸反应,受热不分解)
一、定性探究:白云石粉的成分和性质
【实验分析】
(1)过滤操作中用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、______ 。
(2)由步骤①②的现象可得出白云石粉中一定含有的离子是__________ (填离子符号)。
(3)步骤③生成氢氧化镁的化学方程式是________ 。步骤④的反应现象是 _________ 。
【结 论】综合上述实验现象可初步证明白云石由碳酸钙、碳酸镁组成。
【实验质疑】小组同学经过讨论认为:因氢氧化钙微溶于水,导致沉淀B中除了氢氧化镁之外应该还混有氢氧化钙,对定量测定白云石粉的组成干扰较大,在老师的指导下该兴趣小组采用热分解法进行定量探究。
二、定量探究:白云石的组成
【查阅资料】碳酸钙开始分解的温度为898℃,1000℃时完全分解生成生石灰和二氧化碳气体;碳酸钙与碳酸镁的化学性质相似;碳酸镁开始分解的温度为540℃,700℃时完全分解。
【实验设计】为测定白云石中的含钙量及的值,该兴趣小组设计了如下装置并进行实验:
【实验步骤】①组装仪器,检查装置的气密性;②准确称取15.0g白云石粉末放在A装置中,打开弹簧夹,鼓入一段时间氮气,称量B、C、D装置的质量;③关闭弹簧夹,打开控温电加热器,缓缓调升温度至700℃,持续加热至固体质量不变;④打开弹簧夹,缓缓鼓入一段时间氮气,准确称量B、C、D装置的质量;⑤关闭弹簧夹,调升温度至1000℃,持续加热至固体质量不变,打开弹簧夹,缓缓鼓入一段时间氮气,准确称量B、C、D装置的质量。
实验数据记录如下表:
【实验分析和数据处理】
(4)装置D的作用是______________ ;
(5)持续加热至固体质量不变后缓缓鼓入一段时间氮气的目的是_______________ 。
(6)计算白云石中钙元素的质量分数________ 。(写出计算过程,结果保留小数点后一位):
(7)设计实验证明白云石粉已完全分解的实验方法是________ (写出实验方法、现象、结论)
(8)白云石(xMgCO3 · yCaCO3)中的 x:y=__________ (最简整数比),若加热前没有鼓入一段时间的氮气,将会导致x:y的值 ______ (填偏大、偏小或不变)。
【查阅资料】白云石属于碳酸盐矿物,白云石粉主要成分的化学式可表示为:。(杂质是二氧化硅,其不溶于水,也不与盐酸反应,受热不分解)
一、定性探究:白云石粉的成分和性质
【实验分析】
(1)过滤操作中用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、
(2)由步骤①②的现象可得出白云石粉中一定含有的离子是
(3)步骤③生成氢氧化镁的化学方程式是
【结 论】综合上述实验现象可初步证明白云石由碳酸钙、碳酸镁组成。
【实验质疑】小组同学经过讨论认为:因氢氧化钙微溶于水,导致沉淀B中除了氢氧化镁之外应该还混有氢氧化钙,对定量测定白云石粉的组成干扰较大,在老师的指导下该兴趣小组采用热分解法进行定量探究。
二、定量探究:白云石的组成
【查阅资料】碳酸钙开始分解的温度为898℃,1000℃时完全分解生成生石灰和二氧化碳气体;碳酸钙与碳酸镁的化学性质相似;碳酸镁开始分解的温度为540℃,700℃时完全分解。
【实验设计】为测定白云石中的含钙量及的值,该兴趣小组设计了如下装置并进行实验:
【实验步骤】①组装仪器,检查装置的气密性;②准确称取15.0g白云石粉末放在A装置中,打开弹簧夹,鼓入一段时间氮气,称量B、C、D装置的质量;③关闭弹簧夹,打开控温电加热器,缓缓调升温度至700℃,持续加热至固体质量不变;④打开弹簧夹,缓缓鼓入一段时间氮气,准确称量B、C、D装置的质量;⑤关闭弹簧夹,调升温度至1000℃,持续加热至固体质量不变,打开弹簧夹,缓缓鼓入一段时间氮气,准确称量B、C、D装置的质量。
实验数据记录如下表:
B中溶液质量/g | C中溶液质量/g | D中溶液质量/g | |
反应前 | 50.0 | 100.0 | 50.0 |
700℃ | 50.0 | 102.1 | 50.1 |
1000℃ | 50.0 | 106.3 | 50.3 |
(4)装置D的作用是
(5)持续加热至固体质量不变后缓缓鼓入一段时间氮气的目的是
(6)计算白云石中钙元素的质量分数
(7)设计实验证明白云石粉已完全分解的实验方法是
(8)白云石(xMgCO3 · yCaCO3)中的 x:y=
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科学探究题
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困难
(0.15)
名校
【推荐2】某同学对氢化钙(CaH2)的制备和性质进行了如下探究:
【阅读资料】
①H2与钙加热可制得CaH2;
②钙和氢化钙都能和水反应,生成物都是一种碱和一种气体。
【实验探究】设计的制取装置如图所示:
(1)碱石灰的主要成分为氧化钙和氢氧化钠,装置B的作用是_______ ;根据完整的实验装置进行实验,实验步骤如下:检查装置气密性、装入药品、打开分液漏斗活塞,此后的实验步骤正确的顺序是____ (填序号)。
A 加热反应一段时间
B 收集装置最右端导管口处的气体并检验其纯度
C 关闭分液漏斗活塞
D 停止加热,充分冷却
(2)制备CaH2实验结束后,取少量反应后固体小心加入水中,观察到有气泡产生,在溶液中滴入酚酞试液后显______ 色。该同学据此判断:实验中确有氢化钙生成,其他同学认为他的结论不一定正确,原因是_______ 。
(3)取少量上述制得的CaH2样品加到足量的碳酸钠溶液中,产生大量气泡,过滤得滤渣和滤液,经检验滤渣的成分是碳酸钙,点燃产生的气体,火焰呈淡蓝色,将该气体的燃烧产物通入澄清石灰水中,无现象,则该气体为______ (写化学式)。
(4)对滤液中溶质的成分做出如下猜测并进行实验:
猜想一:NaOH 猜想二:NaOH、Ca(OH)2
猜想三:NaOH、Na2CO3 猜想四:NaOH、Na2CO3、Ca(OH)2
经过讨论,大家一致认为猜想四不合理,请用化学方程式说明原因:_________ 。
【实验验证】
【定量分析】
CaH2可用于冶金工业,还可以作为轻便的氢气发生剂,现有126克纯净的CaH2,加入足量水中,理论上可获得氢气____ 升?(常温常压下,氢气的密度为0.09g/L,结果保留一位小数)
【阅读资料】
①H2与钙加热可制得CaH2;
②钙和氢化钙都能和水反应,生成物都是一种碱和一种气体。
【实验探究】设计的制取装置如图所示:
(1)碱石灰的主要成分为氧化钙和氢氧化钠,装置B的作用是
A 加热反应一段时间
B 收集装置最右端导管口处的气体并检验其纯度
C 关闭分液漏斗活塞
D 停止加热,充分冷却
(2)制备CaH2实验结束后,取少量反应后固体小心加入水中,观察到有气泡产生,在溶液中滴入酚酞试液后显
(3)取少量上述制得的CaH2样品加到足量的碳酸钠溶液中,产生大量气泡,过滤得滤渣和滤液,经检验滤渣的成分是碳酸钙,点燃产生的气体,火焰呈淡蓝色,将该气体的燃烧产物通入澄清石灰水中,无现象,则该气体为
(4)对滤液中溶质的成分做出如下猜测并进行实验:
猜想一:NaOH 猜想二:NaOH、Ca(OH)2
猜想三:NaOH、Na2CO3 猜想四:NaOH、Na2CO3、Ca(OH)2
经过讨论,大家一致认为猜想四不合理,请用化学方程式说明原因:
【实验验证】
实验 | 现象 | 结论 |
实验一:取滤液,向其中滴入少量Na2CO3溶液 | 猜想二不成立 | |
实验二:另取滤液,向其中加入足量稀盐酸 | 猜想三成立 |
【定量分析】
CaH2可用于冶金工业,还可以作为轻便的氢气发生剂,现有126克纯净的CaH2,加入足量水中,理论上可获得氢气
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科学探究题
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困难
(0.15)
真题
解题方法
【推荐3】“84”消毒液在日常生活中使用广泛,具有漂白、杀菌、消毒功效。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那些?
【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+CO2+H2O==2HClO+Na2CO3)。NaClO溶液、HClO都具有漂白、杀菌、消毒功效。HClO不稳定,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、Na2CO3、HClO中的一种或多种。
【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】(1)次氯酸钠与稀硫酸能发生复分解反应,化学方程式为__________________ 。
(2)次氯酸钠与盐酸反应可生成有毒的氯气,日常生活中“84”消毒液不能与洁厕灵(主要成分为盐酸)混合使用。
【提出问题】该敞口久置的消毒液中溶质有那些?
【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+CO2+H2O==2HClO+Na2CO3)。NaClO溶液、HClO都具有漂白、杀菌、消毒功效。HClO不稳定,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
【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
【拓展延伸】(1)次氯酸钠与稀硫酸能发生复分解反应,化学方程式为
(2)次氯酸钠与盐酸反应可生成有毒的氯气,日常生活中“84”消毒液不能与洁厕灵(主要成分为盐酸)混合使用。
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