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。请写出木炭还原氧化铜的方程式:___________ 。
【提出问题】暗红色的固体是什么?如何选择合适的条件,使这个实验的现象更明显?
【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。
【进行猜想】同学们认为这种暗红色固体可能是一种氧化物,并猜测它的化学式为___________ 。
【交流讨论】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。
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___________ 。
小周建议用图乙装置替代甲装置。与甲相比较,乙装置中将试管直立放置的作用是___________ 。
【实验过程】同学们决定按改进后的方案进行实验,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“能”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。
【拓展延伸】兴趣小组同学在实验过程中发现在木炭和氧化铜的混合物中加入一定量的某种添加剂后,此实验只利用酒精灯加热也能快速完成,他们利用同样的酒精灯做了如下实验:
(1)请你推测主要是哪一种离子对木炭和氧化铜的反应有促进作用?___________ ,说出你的判断理由___________ 。
(2)除了上述离子对木炭和氧化铜反应的促进作用以外,产生金色铜粒的还需要什么条件?___________ 。
【提出问题】暗红色的固体是什么?如何选择合适的条件,使这个实验的现象更明显?
【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。
【进行猜想】同学们认为这种暗红色固体可能是一种氧化物,并猜测它的化学式为
【交流讨论】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。
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
小周建议用图乙装置替代甲装置。与甲相比较,乙装置中将试管直立放置的作用是
【实验过程】同学们决定按改进后的方案进行实验,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,
【拓展延伸】兴趣小组同学在实验过程中发现在木炭和氧化铜的混合物中加入一定量的某种添加剂后,此实验只利用酒精灯加热也能快速完成,他们利用同样的酒精灯做了如下实验:
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
木炭0.3g,氧化铜3.4g | 木炭0.3g,氧化铜3.4g | 木炭0.3g,氧化铜3.4g | 木炭0.25g,氧化铜3.4g | 木炭0.3g,氧化铜3.4g | 木炭0.3g,氧化铜3.4g |
不加添加剂 | 0.1gCaCl2 | 0.1gKCl | 0.1gMgCl2 | 0.1gK2SO4 | 0.1gNa2CO3 |
加热时间长,几乎没有红色物质析出 | 加热约1分钟后,剧烈反应,产物红亮美观,有金色铜粒生成 | 加热约2分钟后,剧烈反应,产物红色,有金色铜粒生成 | 加热约1分钟后,剧烈反应,产物红亮美观 | 加热时间长,产生红色物质不明显 | 加热时间长,产生红色物质不明显 |
(2)除了上述离子对木炭和氧化铜反应的促进作用以外,产生金色铜粒的还需要什么条件?
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更新时间:2022-07-17 22:26:57
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科学探究题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐1】我校兴趣小组进行木炭、一氧化碳与氧化铜反应的探究实验,回答相关问题。
实验一:如图实验进行碳还原氧化铜实验,
【查阅资料】
(1)氧化亚铜(Cu2O) 是红色固体,能与稀硫酸发生如下反应: 。
【提出问题】已知实验后试管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】取试管中的红色固体少量于试管中,加入_________ 溶液,试管中出现__________ ,证明固体中确实含有Cu2O。
(2)从定量计算角度判断测定表格中的四个数据:①若只有CO2生成,理论上m4- m3______ m1-m2(选填“>”、“<”或“=”),A中发生反应的化学方程式是_____________ ,实际上生成的气体还有CO,分析产生CO的可能原因(写一个)__________________ 。
②实验结束时先拔掉A处试管口的橡皮塞,再停止对试管加热,其目的是________________ 。
实验二:同学们对另一份氧化铜样品中氧化铜的含量进行测定。他们称取了20g固体氧化铜样品,用图1所示的装置进行实验,至反应完全(杂质不参与反应,石灰水足量),测定的部分数据如图2所示:
(1)澄清石灰水的作用是________________ 。
(2)有同学认为图1装置不够完善,为了防止尾气对空气的污染,应该把图1装置中的盛有澄清石灰水的装置换成下列____________ 装置(填字母序号)。
(3)用补救后的装置进行此实验,加热前先通一会儿一氧化碳的目的是________________ 。
(4)图2中M点的含义是________________ 。
(5)该样品中氧化铜的质量分数为________________ 。
(6)本实验中其他条件不变,只把CO换为H2进行实验,所得氧化铜样品中氧化铜的质量分数为_________ (填“相同”或“不相同”)。
实验一:如图实验进行碳还原氧化铜实验,
【查阅资料】
(1)氧化亚铜(Cu2O) 是红色固体,能与稀硫酸发生如下反应: 。
【提出问题】已知实验后试管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】取试管中的红色固体少量于试管中,加入
(2)从定量计算角度判断测定表格中的四个数据:①若只有CO2生成,理论上m4- m3
反应前的质量 | 反应后的质量 | |
装置A | m1 | m2 |
装置B | m3 | m4 |
实验二:同学们对另一份氧化铜样品中氧化铜的含量进行测定。他们称取了20g固体氧化铜样品,用图1所示的装置进行实验,至反应完全(杂质不参与反应,石灰水足量),测定的部分数据如图2所示:
(1)澄清石灰水的作用是
(2)有同学认为图1装置不够完善,为了防止尾气对空气的污染,应该把图1装置中的盛有澄清石灰水的装置换成下列
(3)用补救后的装置进行此实验,加热前先通一会儿一氧化碳的目的是
(4)图2中M点的含义是
(5)该样品中氧化铜的质量分数为
(6)本实验中其他条件不变,只把CO换为H2进行实验,所得氧化铜样品中氧化铜的质量分数为
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科学探究题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐2】在学习过程中,小青同学提出一个问题:“碳燃烧时可能生成CO2,也可能生成CO,那么碳与氧化铜反应生成的气体也有多种可能吗?
【猜想】碳与氧化铜反应生成的气体中:
①只有CO2,则发生的化学方程式是___________ ;
②只有___________ ;③既有CO,又有CO2。
【查阅资料】浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇CO2无变化,但遇到微量CO会立即变成蓝色。
【方案设计】通过上述资料和已有知识,小青初步设想用浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸和澄清的石灰水对碳与氧化铜反应生成的气体进行检查。
【实验验证】经过思考之后,小青设计了如下实验装置:
【实验步骤】
(1)打开弹簧夹,先通一会儿纯净、干燥的N2,通一会儿N2的目的是___________ ;
(2)关闭弹簧夹,点燃酒精灯加热。
(3)实验要结束时,打开弹簧夹,继续通一会N2,再熄灭酒精灯。
【结论】
充分反应后,小青若观察到:试纸不变色,石灰水变浑浊,证明猜想①是正确的。
若观察到:试纸___________ ,石灰水___________ ,证明猜想②是正确的,
若观察到:试纸___________ ,石灰水___________ ,证明猜想③是正确的。
【定量计算】小青称取碳和氧化铜的混合物的质量为2g,充分反应后,装置C的质量增加了0.44g。计算装置C中生成碳酸钙的质量是多少克___________ ?(写出具体的计算过程)
【反思与评价】从环保的角度分析该实验装置中不完善之处是:___________ 。
实验要结束时继续通N2除了可防止石灰水倒吸外,还有什么作用:___________ 。
【猜想】碳与氧化铜反应生成的气体中:
①只有CO2,则发生的化学方程式是
②只有
【查阅资料】浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇CO2无变化,但遇到微量CO会立即变成蓝色。
【方案设计】通过上述资料和已有知识,小青初步设想用浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸和澄清的石灰水对碳与氧化铜反应生成的气体进行检查。
【实验验证】经过思考之后,小青设计了如下实验装置:
【实验步骤】
(1)打开弹簧夹,先通一会儿纯净、干燥的N2,通一会儿N2的目的是
(2)关闭弹簧夹,点燃酒精灯加热。
(3)实验要结束时,打开弹簧夹,继续通一会N2,再熄灭酒精灯。
【结论】
充分反应后,小青若观察到:试纸不变色,石灰水变浑浊,证明猜想①是正确的。
若观察到:试纸
若观察到:试纸
【定量计算】小青称取碳和氧化铜的混合物的质量为2g,充分反应后,装置C的质量增加了0.44g。计算装置C中生成碳酸钙的质量是多少克
【反思与评价】从环保的角度分析该实验装置中不完善之处是:
实验要结束时继续通N2除了可防止石灰水倒吸外,还有什么作用:
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(0.4)
名校
解题方法
【推荐3】【提出问题】木炭与CuO反应所得红色固体中含有什么物质?
【查阅资料】(1)木炭与CuO的反应是:C+2CuO2Cu+CO2↑,若该反应进行的不彻底,产物中还有氧化亚铜(Cu2O).
(2)Cu2O是红色固体,能与稀硫酸反应:Cu2O+H2SO4═Cu+CuSO4+H2O
【作出猜想】红色固体的成分:①全部是Cu;②全部是Cu2O;③______ .
【实验探究】(1)取木炭、CuO两种黑色粉末适量,再也少许CaCl2(能降低反应温度,加快反应速率)均匀混合,然后将黑色粉末装入长柄V形玻璃管的直管内.
(2)按图乙连好实验装置,然后加热反应物;2分钟后,黑色粉末出现红热现象,同时澄清的石灰水_ ,此时停止加热.
(3)待玻璃管冷却后,提取里面的红色固体,进行如下的验证:
【评价反思】
(1)使用图乙装置与使用图甲装置相比,其优点是_____ (写出1条即可).
(2)若要证明CaCl2是该反应的催化剂,还需要验证CaCl2的_____ .
(3)在铜的冶炼史中,我国劳动人民还有一项重大发明就是“湿法炼铜”,该方法可用化学方程式表示为___ .
【查阅资料】(1)木炭与CuO的反应是:C+2CuO2Cu+CO2↑,若该反应进行的不彻底,产物中还有氧化亚铜(Cu2O).
(2)Cu2O是红色固体,能与稀硫酸反应:Cu2O+H2SO4═Cu+CuSO4+H2O
【作出猜想】红色固体的成分:①全部是Cu;②全部是Cu2O;③
【实验探究】(1)取木炭、CuO两种黑色粉末适量,再也少许CaCl2(能降低反应温度,加快反应速率)均匀混合,然后将黑色粉末装入长柄V形玻璃管的直管内.
(2)按图乙连好实验装置,然后加热反应物;2分钟后,黑色粉末出现红热现象,同时澄清的石灰水
(3)待玻璃管冷却后,提取里面的红色固体,进行如下的验证:
步骤 | 现象 | 结论 |
①取1.44g红色固体装入试管,滴入足量的 | 红色固体部分减少,溶为变为 | 猜想 |
②滤了试管中残留的红色固体,洗涤干燥,称其质量为1.04g | 猜想 |
(1)使用图乙装置与使用图甲装置相比,其优点是
(2)若要证明CaCl2是该反应的催化剂,还需要验证CaCl2的
(3)在铜的冶炼史中,我国劳动人民还有一项重大发明就是“湿法炼铜”,该方法可用化学方程式表示为
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科学探究题
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(0.4)
解题方法
【推荐1】某同学对碳酸钠、碳酸氢钠的组成及某些性质进行探究。
【认识组成】(1)由化学式 NaHCO3、Na2CO3可知,两者含有的元素差别是______ ;从构成离子的层次看,酸根离子分别是______ 、______ ,依据阳离子它们都可统称为______ (填“碳酸盐”或“钠盐”)。
【比较性质】(2)为比较室温是20℃时、NaHCO3、Na2CO3与水混合的变化,按图进行实验,先向两支试管中分别加入各约1 gNaHCO3、Na2CO3,再分别滴入几滴水,振荡后将温度计插入其中,发现盛有Na2CO3的试管中温度计的示数高于20℃,盛有NaHCO3的试管中温度计的示数低于20℃;再向两试管中各加入约5mL水和2滴酚酞试液,振荡后液体均呈红色。则NaHCO3与水混合时______ (填“放出”或“吸收”)热量, NaHCO3溶液显______ (填“酸性”或“碱性”)。
【提出问题】(3)NaHCO3、Na2CO3还有什么不同性质?
【查阅资料】
NaHCO3受热易分解生成Na2CO3、H2O和CO2。Na2CO3受热不易分解。可用图2装置验证。
【进行实验】按图2连接装置,检查气密性后,分别装入相关药品(试管甲、乙中的固体质量应相等)。后续实验均按规范要求进行,完成实验。
①若要使实验效果更理想,则甲中应装入______ (填“Na2CO3”或“NaHCO3")。
②完成实验后,待试管冷却至室温,若甲、乙试管里剩余固体的质量分别用m(甲)、m(乙)表示,则m(甲)______ (填“>”“或“=”或“<”)m(乙)。
【拓展应用】(4)若把碳酸钠和NaHCO3比较,受热容易分解的是______ (填“碳酸钠”或“NaHCO3”)。除去Na2CO3粉末中混有的少量NaHCO3的方法是______ 。
(5)研究表明,Na2CO3在水中溶解时能生成自由移动的离子,且Na2CO3溶液中还含有很少的,在Na2CO3溶液中存在的带负电荷的离子有、______ 、______ (填离子符号)。
【认识组成】(1)由化学式 NaHCO3、Na2CO3可知,两者含有的元素差别是
【比较性质】(2)为比较室温是20℃时、NaHCO3、Na2CO3与水混合的变化,按图进行实验,先向两支试管中分别加入各约1 gNaHCO3、Na2CO3,再分别滴入几滴水,振荡后将温度计插入其中,发现盛有Na2CO3的试管中温度计的示数高于20℃,盛有NaHCO3的试管中温度计的示数低于20℃;再向两试管中各加入约5mL水和2滴酚酞试液,振荡后液体均呈红色。则NaHCO3与水混合时
【提出问题】(3)NaHCO3、Na2CO3还有什么不同性质?
【查阅资料】
NaHCO3受热易分解生成Na2CO3、H2O和CO2。Na2CO3受热不易分解。可用图2装置验证。
【进行实验】按图2连接装置,检查气密性后,分别装入相关药品(试管甲、乙中的固体质量应相等)。后续实验均按规范要求进行,完成实验。
①若要使实验效果更理想,则甲中应装入
②完成实验后,待试管冷却至室温,若甲、乙试管里剩余固体的质量分别用m(甲)、m(乙)表示,则m(甲)
【拓展应用】(4)若把碳酸钠和NaHCO3比较,受热容易分解的是
(5)研究表明,Na2CO3在水中溶解时能生成自由移动的离子,且Na2CO3溶液中还含有很少的,在Na2CO3溶液中存在的带负电荷的离子有、
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(0.4)
解题方法
【推荐2】为了深度学习探究初中酸、碱、盐的内容,某化学兴趣小组根据酸碱盐之间的化学反应的关系开展了项目式学习。
(1)第一小组项目1:探究酸碱中和反应。
实验开始后将注射器内的液体缓慢地全部注入烧瓶内。实验中,发生反应的微观实质是______ ;c点所示溶液中所含溶质是______ (填写化学式);以下试剂不能验证反应到达c点的是______ (填写字母序号)
A.锌粒 B.硝酸银 C.紫色石蕊试液 D.氧化铁
(2)第二小组项目2:探究酸碱盐之间反应。
如图把甲、乙反应后的溶液倒入同一烧杯中发现溶液显红色,决定继续对烧杯内溶液中溶质成分进行探究。
【提出问题】反应后所得溶液中溶质的成分是什么?
【查阅资斜】Na2SO4溶液呈中性。
【提出猜想】烧杯内溶液中的溶质成分可能有:
猜想一:Na2SO4、Na2CO3
猜想二:______ 。
猜想三:Na2SO4、NaOH、Na2CO3
猜想四:H2SO4、Na2SO4
实验分析:通过对猜想的分析,大家认为猜想四不成立,原因是______ 。
【实验探究】
(1)第一小组项目1:探究酸碱中和反应。
实验开始后将注射器内的液体缓慢地全部注入烧瓶内。实验中,发生反应的微观实质是
A.锌粒 B.硝酸银 C.紫色石蕊试液 D.氧化铁
(2)第二小组项目2:探究酸碱盐之间反应。
如图把甲、乙反应后的溶液倒入同一烧杯中发现溶液显红色,决定继续对烧杯内溶液中溶质成分进行探究。
【提出问题】反应后所得溶液中溶质的成分是什么?
【查阅资斜】Na2SO4溶液呈中性。
【提出猜想】烧杯内溶液中的溶质成分可能有:
猜想一:Na2SO4、Na2CO3
猜想二:
猜想三:Na2SO4、NaOH、Na2CO3
猜想四:H2SO4、Na2SO4
实验分析:通过对猜想的分析,大家认为猜想四不成立,原因是
【实验探究】
实验操作 | 实验现象及结论 |
a.取烧杯中的溶液于试管中,加入足量 | 现象:生成白色沉淀,溶液仍为红色,说明猜想 |
b.过滤,再向沉淀中加入足量的 | 现象: |
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(0.4)
解题方法
【推荐3】我国大部分地区深受酸雨的危害,煤燃烧产生的SO2是形成酸雨的主要污染物,SO2与水结合生成弱酸性亚硫酸(H2SO3)。H2SO3易分解生成水和SO2,也易与空气中的氧气或稀硝酸反应生成H2SO4 。
(1)酸雨是pH小于__________________ 的降雨。
(2)常用脱硫方法减少废气中的SO2,以生石灰(CaO)为脱硫剂,高温下与废气中的SO2与O2化合生成CaSO4,化学方程式为:_____________________ 。
(3)小鸿同学利用中和反应的原理,向空气中放置一段时间的酸雨(pH约为3)中加入足量的KOH,并就反应后混合溶液中的盐成分进行探究:
【提出猜想】反应后的混合溶液中盐的成分是什么?
【查阅资料】
(1)H2SO3和SO2都能使红色的品红溶液褪色。
(2)亚硫酸盐能与盐酸发生类似于碳酸盐与盐酸的反应,并生成有刺激性的气体;
(3) 、均能与Ba2+反应产生白色沉淀,BaSO3能溶于稀盐酸,不溶于稀硝酸。
【进行猜想】猜想1:只有K2SO3;
猜想2:______________________ ;
猜想3:既有K2SO4,也有K2SO3。
【实验探究】
【反思交流】
(1)写出亚硫酸钡与盐酸反应的化学方程式:______________________ 。
(2)亚硫酸要密封保存,因为_____________________ 。(用化学方程式解释)
(1)酸雨是pH小于
(2)常用脱硫方法减少废气中的SO2,以生石灰(CaO)为脱硫剂,高温下与废气中的SO2与O2化合生成CaSO4,化学方程式为:
(3)小鸿同学利用中和反应的原理,向空气中放置一段时间的酸雨(pH约为3)中加入足量的KOH,并就反应后混合溶液中的盐成分进行探究:
【提出猜想】反应后的混合溶液中盐的成分是什么?
【查阅资料】
(1)H2SO3和SO2都能使红色的品红溶液褪色。
(2)亚硫酸盐能与盐酸发生类似于碳酸盐与盐酸的反应,并生成有刺激性的气体;
(3) 、均能与Ba2+反应产生白色沉淀,BaSO3能溶于稀盐酸,不溶于稀硝酸。
【进行猜想】猜想1:只有K2SO3;
猜想2:
猜想3:既有K2SO4,也有K2SO3。
【实验探究】
步骤 | 实验操作 | 预期现象与结论 |
1 | 各取2 mL反应后的混合溶液分别加入A、B两支试管 | |
2 | 向A试管中滴加足量的稀盐酸,再滴入几滴红色品红溶液 | 先观察到 |
3 | 向B试管中加入 | 先产生白色沉淀,后 |
(1)写出亚硫酸钡与盐酸反应的化学方程式:
(2)亚硫酸要密封保存,因为
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(0.4)
解题方法
【推荐1】有一种淡黄色粉末可制备消毒杀菌剂。
【探究一】兴趣小组对其成分进行了探究。
【提出问题】淡黄色固体是什么?
【查阅资料】(1)硫粉是一种淡黄色固体,难溶于水,燃烧生成刺激性气味的有毒气体。
(2)过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体,能与水反应放出气体。
(3)【设计实验】方案一:取少量该固体粉末于试管中,加5mL水,振荡并观察现象。
方案二:在燃烧匙里放少量该固体,在酒精灯上加热,观察现象。经讨论,兴趣小组决定采用方案一,其理由是______________ (填序号)
A 操作简单 B 防止实验污染 C 节约能源
【实验验证】用如图装置实验,将淡黄色粉末加入试管中。
①若淡黄色粉末为硫粉,则________ (选填“有”或“无”)现象。
②若淡黄色粉末为过氧化钠,可观察到试管中的现象是__________ ,烧杯中的导管口也出现气泡,说明______________ 。
【实验结论】实验确定该淡黄色粉末是过氧化钠。
【探究二】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】人呼出的气体中主要成分是N2、O2、CO2和水蒸气等。
【提出猜想】过氧化钠与人呼出的N2、水蒸气、CO2都可以反应并生成氧气。
【进行实验】实验I::验证过氧化钠与氮气反应并生成氧气。(如图1所示装置)
实验现象及结论:观察到________ 的现象,结论是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。(如图2所示装置)
(1)A装置的试管中发生的变化属于________ 填“物理”或“化学”)变化。
(2)实验现象及结论:带火星的木条复燃;结论是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。(如图3所示装置)
(1)足量澄清石灰水的作用是____________ 。
(2)已知过氧化钠与二氧化碳反应除了生成氧气以外,还生成碳酸钠。请写出该反应的表达式:______ 。
【探究一】兴趣小组对其成分进行了探究。
【提出问题】淡黄色固体是什么?
【查阅资料】(1)硫粉是一种淡黄色固体,难溶于水,燃烧生成刺激性气味的有毒气体。
(2)过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体,能与水反应放出气体。
(3)【设计实验】方案一:取少量该固体粉末于试管中,加5mL水,振荡并观察现象。
方案二:在燃烧匙里放少量该固体,在酒精灯上加热,观察现象。经讨论,兴趣小组决定采用方案一,其理由是
A 操作简单 B 防止实验污染 C 节约能源
【实验验证】用如图装置实验,将淡黄色粉末加入试管中。
①若淡黄色粉末为硫粉,则
②若淡黄色粉末为过氧化钠,可观察到试管中的现象是
【实验结论】实验确定该淡黄色粉末是过氧化钠。
【探究二】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】人呼出的气体中主要成分是N2、O2、CO2和水蒸气等。
【提出猜想】过氧化钠与人呼出的N2、水蒸气、CO2都可以反应并生成氧气。
【进行实验】实验I::验证过氧化钠与氮气反应并生成氧气。(如图1所示装置)
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。(如图2所示装置)
(1)A装置的试管中发生的变化属于
(2)实验现象及结论:带火星的木条复燃;结论是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。(如图3所示装置)
(1)足量澄清石灰水的作用是
(2)已知过氧化钠与二氧化碳反应除了生成氧气以外,还生成碳酸钠。请写出该反应的表达式:
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(0.4)
解题方法
【推荐2】某化学实验小组在学习复分解反应时,做了如图实验:
(1)写出B试管中发生反应的化学方程式为________ 。
实验后小组同学将A、B试管中废液依次倒入C烧杯中,只发现有气泡产生。同学们对C烧杯中废液里含有哪些离子产生了质疑,于是进行了下面的探究活动:
【提出问题】废液中除了一定含有的Na+、NO、Cl-外,还含有哪些离子呢?
【猜想与假设】小爱同学猜想:SO
小乐同学猜想:H+、SO
小实同学猜想:CO、SO
(2)你的猜想:_______ (写一种情况即可)。
【活动与探究】
(3)小爱同学为了验证自己的猜想,取少量C中溶液于试管中,向其中加入硝酸钡溶液,有白色沉淀产生.得出结论:自己猜想正确;大家一致认为小爱同学由实验现象得出的结论是_______ (填“正确”或“错误”)的。
(4)小实同学为了验证自己的猜想,将小爱实验后的废液过滤,取滤渣于试管中,向其中加入足量的稀硝酸,观察到________ 的现象,得出结论:自己的猜想正确。
【总结与反思】
(5)通过上述探究过程可知,在分析和探究反应后溶液中离子成分时,需结合实验现象和离子间的反应关系来判断________ 的离子一定存在,然后加入适当适量的试剂验证可能存在的离子是否存在,且所加试剂应注意不能同时与两种或多种待测离子反应产生_______ 。
(1)写出B试管中发生反应的化学方程式为
实验后小组同学将A、B试管中废液依次倒入C烧杯中,只发现有气泡产生。同学们对C烧杯中废液里含有哪些离子产生了质疑,于是进行了下面的探究活动:
【提出问题】废液中除了一定含有的Na+、NO、Cl-外,还含有哪些离子呢?
【猜想与假设】小爱同学猜想:SO
小乐同学猜想:H+、SO
小实同学猜想:CO、SO
(2)你的猜想:
【活动与探究】
(3)小爱同学为了验证自己的猜想,取少量C中溶液于试管中,向其中加入硝酸钡溶液,有白色沉淀产生.得出结论:自己猜想正确;大家一致认为小爱同学由实验现象得出的结论是
(4)小实同学为了验证自己的猜想,将小爱实验后的废液过滤,取滤渣于试管中,向其中加入足量的稀硝酸,观察到
【总结与反思】
(5)通过上述探究过程可知,在分析和探究反应后溶液中离子成分时,需结合实验现象和离子间的反应关系来判断
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科学探究题
|
较难
(0.4)
解题方法
【推荐3】某兴趣小组在参与社会调研时,发现超市中所售洁厕剂价格不一,有的几块钱、有的几十块钱。小组同学决定对某品牌洁厕剂成分进行探究,并自制家庭洁厕剂。
任务一:揭秘洁侧剂的有效成分
如图是某品牌洁厕剂说明书,主要成分为无机酸。
Ⅰ.小组同学为确定洁厕剂中有酸的存在。
(1)设计实验并进行验证。
Ⅱ.探究酸的种类
【作出猜想】
根据初中常见的酸作出两种猜想。
a.该酸为HCl
b.该酸为H2SO4
【分析】
(2)因为酸溶液中都含有H+,所以要确定酸的种类,就要检验溶液中的阴离子是Cl-还是_________ 。
【查阅资料1】
检验氯离子的方法:加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生,该沉淀不溶于稀硝酸,则含有Cl-。
检验硫酸根离子的方法:加BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加入稀盐酸,白色沉淀不溶解,则含有硫酸根离子。
【进行实验】
(3)完成实验并记录现象
【结论】
(4)综上,该品牌洁厕剂中的酸为______ 。
【小结】
(5)检验或鉴别物质时,可根据物质的______ 的特点设计实验。
任务二:揭秘洁厕剂除垢原理及使用注意事项
【查阅资料2】
厕所中需要清理的污垢主要包括水垢、尿垢(主要成分为氢氧化镁和碳酸钙)、锈(主要成分为氧化铁)和油污等。
(6)请写出洁厕剂中的有效成分与锈垢反应的化学方程式_______ 。
(7)从化学反应的角度来看,说明书中注意事项应补充的信息是_______ (填一条即可)。
任务三:自制洁厕剂
(8)寻找生活中替代物、自制洁厕剂。为丰富自制洁厕剂的功能和产品体验,你认为可以加入的物质________(填字母)。
任务一:揭秘洁侧剂的有效成分
如图是某品牌洁厕剂说明书,主要成分为无机酸。
Ⅰ.小组同学为确定洁厕剂中有酸的存在。
(1)设计实验并进行验证。
实验方法 | 实验现象 | 结论 |
a.取洁厕液,向其中滴入几滴石蕊溶液 | 该品牌洁厕剂中含有酸 | |
b. | 有气泡产生,点燃收集到的气体呈蓝色火焰。 | |
........ | ........ |
Ⅱ.探究酸的种类
【作出猜想】
根据初中常见的酸作出两种猜想。
a.该酸为HCl
b.该酸为H2SO4
【分析】
(2)因为酸溶液中都含有H+,所以要确定酸的种类,就要检验溶液中的阴离子是Cl-还是
【查阅资料1】
检验氯离子的方法:加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生,该沉淀不溶于稀硝酸,则含有Cl-。
检验硫酸根离子的方法:加BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加入稀盐酸,白色沉淀不溶解,则含有硫酸根离子。
【进行实验】
(3)完成实验并记录现象
实验方法 | 实验现象 | 结论 |
a取洁厕剂,向其中滴入几滴AgNO3溶液,再滴加稀硝酸 | 溶液中含有氯离子 | |
b.取洁厕剂,向其中滴入几滴BaCl2溶液,再滴加稀硝酸 | 无明显现象 | 溶液中不含硫酸根离子 |
【结论】
(4)综上,该品牌洁厕剂中的酸为
【小结】
(5)检验或鉴别物质时,可根据物质的
任务二:揭秘洁厕剂除垢原理及使用注意事项
【查阅资料2】
厕所中需要清理的污垢主要包括水垢、尿垢(主要成分为氢氧化镁和碳酸钙)、锈(主要成分为氧化铁)和油污等。
(6)请写出洁厕剂中的有效成分与锈垢反应的化学方程式
(7)从化学反应的角度来看,说明书中注意事项应补充的信息是
任务三:自制洁厕剂
(8)寻找生活中替代物、自制洁厕剂。为丰富自制洁厕剂的功能和产品体验,你认为可以加入的物质________(填字母)。
A.醋酸 | B.氢氧化钠 | C.花露水 |
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(0.4)
解题方法
【推荐1】NaOH固体长时间露置在空气中易吸收CO2变质而生成Na2CO3。
【提出问题】测定长期存放的氢氧化钠中Na2CO3的质量分数。
【实验设计】通过测定碳酸钠与稀盐酸反应生成CO2的质量可求出Na2CO3的质量,从而得到Na2CO3的质量分数。
【实验过程】用气密性良好的装置(如图)装好样品,然后通一会儿N2后关闭止水夹,再打开分液漏斗活塞,待甲装置中反应结束后打开止水夹再通入一会儿N2。(碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物,可以吸收CO2和H2O。实验中碱石灰和浓硫酸均足量。)
【分析推理】
(1)试写出甲中发生反应的化学方程式____ 。
(2)乙中浓硫酸的作用是____ 。
(3)反应开始时通入N2的目的是____ ,反应结束后通入N2的目的是____ 。或实验中使用的盐酸浓度过大,则测得的Na2CO3的质量分数____ (填“偏大”或“偏小”或“不变”或“无法确定”)
(4)丁装置的作用是____ 。
(5)测定Na2CO3的含量需要测定两个物理量,其中一个物理量为样品的质量m1。
①另一个物理量为____ (填序号)。
A.滴下的稀盐酸质量 B.反应前后乙装置增加的质量
C.反应前后丙装置增加的质量 D.反应前后丁装置增加的质量
②若上述①中所选的物理量为m2,则样品中Na2CO3的质量分数为____ 。(列出含有m1、m2的计算式即可)
【拓展反思】实验室保存氢氧化钠固体要注意的问题是____ 。
【提出问题】测定长期存放的氢氧化钠中Na2CO3的质量分数。
【实验设计】通过测定碳酸钠与稀盐酸反应生成CO2的质量可求出Na2CO3的质量,从而得到Na2CO3的质量分数。
【实验过程】用气密性良好的装置(如图)装好样品,然后通一会儿N2后关闭止水夹,再打开分液漏斗活塞,待甲装置中反应结束后打开止水夹再通入一会儿N2。(碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物,可以吸收CO2和H2O。实验中碱石灰和浓硫酸均足量。)
【分析推理】
(1)试写出甲中发生反应的化学方程式
(2)乙中浓硫酸的作用是
(3)反应开始时通入N2的目的是
(4)丁装置的作用是
(5)测定Na2CO3的含量需要测定两个物理量,其中一个物理量为样品的质量m1。
①另一个物理量为
A.滴下的稀盐酸质量 B.反应前后乙装置增加的质量
C.反应前后丙装置增加的质量 D.反应前后丁装置增加的质量
②若上述①中所选的物理量为m2,则样品中Na2CO3的质量分数为
【拓展反思】实验室保存氢氧化钠固体要注意的问题是
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(0.4)
解题方法
【推荐2】劳动实践课上老师建议同学们用草木灰给农作物施肥。课后同学们查阅资料,得知草木灰是一种重要的农家肥,碳酸钾含量高。
【提出问题】如何测定草木灰中碳酸钾的含量?
【查阅资料】
①常见草木灰钾含量(以碳酸钾表示)最高的是向日葵杆灰,含量是51.97%。
②提取碳酸钾主要过程是:秸秆→草木灰→滤液→固体
【设计与实验】
实验一:提取碳酸钾
第一步:燃烧向日葵秸秆,收集草木灰,称取20.00g。
第二步:用60℃水浸洗草木灰并过滤,浸洗滤渣2次,合并滤液。
第三步:蒸发滤液,烘干得到9.90g固体。
(1)第二步中,用60℃的温水而不用冷水浸洗的原因是________ 。
实验二:测定碳酸钾含量
取实验一中所得固体3.30g进行如图实验。
(2)实验中需缓慢滴入稀硫酸,原因是________ 。
(3)装置B的作用是________ 。
【数据与解释】
(4)称量图中反应前后烧杯C和其中溶液的总质量,增重0.88g。计算草木灰中碳酸钾的质量分数为________ %,与资料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.秸秆燃烧不充分
【反思与评价】
(5)我国秸秆产量巨大,可作为生物质发电的原料,还可利用其燃烧发电产生的草木灰提取碳酸钾,其优点有________ (写一条)。
【提出问题】如何测定草木灰中碳酸钾的含量?
【查阅资料】
①常见草木灰钾含量(以碳酸钾表示)最高的是向日葵杆灰,含量是51.97%。
②提取碳酸钾主要过程是:秸秆→草木灰→滤液→固体
【设计与实验】
实验一:提取碳酸钾
第一步:燃烧向日葵秸秆,收集草木灰,称取20.00g。
第二步:用60℃水浸洗草木灰并过滤,浸洗滤渣2次,合并滤液。
第三步:蒸发滤液,烘干得到9.90g固体。
(1)第二步中,用60℃的温水而不用冷水浸洗的原因是
实验二:测定碳酸钾含量
取实验一中所得固体3.30g进行如图实验。
(2)实验中需缓慢滴入稀硫酸,原因是
(3)装置B的作用是
【数据与解释】
(4)称量图中反应前后烧杯C和其中溶液的总质量,增重0.88g。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.秸秆燃烧不充分
【反思与评价】
(5)我国秸秆产量巨大,可作为生物质发电的原料,还可利用其燃烧发电产生的草木灰提取碳酸钾,其优点有
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较难
(0.4)
【推荐3】同学们对“二氧化碳溶于水是否与水反应”进行实验探究,请参与探究并回答下列问题。
【探究目的】二氧化碳溶于水是否与水反应
【探究思路】(1)判断物质间是否发生化学反应的根本依据是______ ,观察到的可以作为判断依据的宏观实验现象有______ 。
(2)CO2溶于水无明显现象,______ (填“能”或“不能”)用观察的方法判断是否发生反应。
(3)“实验”的方法探究物质间是否反应的实验设计依据是:生成物和反应物的性质差异。
【提出猜想】
猜想一:二氧化碳溶于水不与水反应;
猜想二:______ 。
【查阅资料】醋酸、盐酸都可以使紫色石蕊试液变成红色。
【实验设计】用四朵石蕊溶液染成紫色的干燥纸花设计如下实验:
(1)“实验设计②”的具体内容是______ 。
(2)“实验设计③”的目的是______ 。
【进行实验】观察记录实验现象,进行实验探究。
【实验结论】猜想二成立,支持猜想二成立的实验现象是______ 。
【反思交流】实验探究“无明显实验现象时是否发生化学反应”的核心思路有______ (填字母序号)
A 设计对比实验 B 控制实验条件
C 获取事实证据 D 逻辑推理判断
【探究目的】二氧化碳溶于水是否与水反应
【探究思路】(1)判断物质间是否发生化学反应的根本依据是
(2)CO2溶于水无明显现象,
(3)“实验”的方法探究物质间是否反应的实验设计依据是:生成物和反应物的性质差异。
【提出猜想】
猜想一:二氧化碳溶于水不与水反应;
猜想二:
【查阅资料】醋酸、盐酸都可以使紫色石蕊试液变成红色。
【实验设计】用四朵石蕊溶液染成紫色的干燥纸花设计如下实验:
序号 | 实验设计 |
① | 向第一朵纸花喷稀醋酸 |
② | ? |
③ | 将第三朵纸花直接放入盛有二氧化碳的集气瓶中 |
④ | 将第四朵纸花喷水后放入盛有二氧化碳的集气瓶中 |
(1)“实验设计②”的具体内容是
(2)“实验设计③”的目的是
【进行实验】观察记录实验现象,进行实验探究。
【实验结论】猜想二成立,支持猜想二成立的实验现象是
【反思交流】实验探究“无明显实验现象时是否发生化学反应”的核心思路有
A 设计对比实验 B 控制实验条件
C 获取事实证据 D 逻辑推理判断
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