实验室里有一瓶未盖瓶塞的碱石灰,某学习小组的同学在老师的指导下,以“碱石灰成分和性质”为主题开展项目式学习.
任务一:查阅资料认识碱石灰
I.制碱石灰的流程:Ⅱ.的分解温度是580℃;受热不分解.
(1)煅烧石灰石发生反应的化学方程式是___________________ .
上述制得的碱石灰主要含有.
任务二:探究未盖瓶塞的“碱石灰”样品的成分
【作出猜想】
(2)碱石灰中氢氧化钠变质的原理是__________________ .
(填化学方程式),猜想样品中的成分可能有下列几种:
猜想1:
猜想2:
猜想3:
猜想4:
【实验探究】该小组同学设计并进行了如下实验(已知溶液呈中性).【反思评价】
(3)得出猜想1不正确的结论不严密,理由是__________________ .
(4)试剂X可选用__________(填字母序号).
(5)猜想3正确而猜想4不正确,加入过量氯化钡溶液出现的现象是:产生白色沉淀、____________ .
任务三:测定未盖瓶塞的“碱石灰”样品中各成分的含量:该小组同学另“碱石灰”样品,加入水,充分搅拌、过滤后得到滤渣,按如图进行实验.实验记录如表.
【结论与评价】
(6)观察数据,根据反应前后质量差可知产生气体__________ g,由此计算样品中的质量分数是____________ .
(7)该小组同学按上述实验规范操作,测得样品中的质量分数偏小,可能的原因是____________ (写一条即可).
任务一:查阅资料认识碱石灰
I.制碱石灰的流程:Ⅱ.的分解温度是580℃;受热不分解.
(1)煅烧石灰石发生反应的化学方程式是
上述制得的碱石灰主要含有.
任务二:探究未盖瓶塞的“碱石灰”样品的成分
【作出猜想】
(2)碱石灰中氢氧化钠变质的原理是
(填化学方程式),猜想样品中的成分可能有下列几种:
猜想1:
猜想2:
猜想3:
猜想4:
【实验探究】该小组同学设计并进行了如下实验(已知溶液呈中性).【反思评价】
(3)得出猜想1不正确的结论不严密,理由是
(4)试剂X可选用__________(填字母序号).
A.氯化铁溶液 | B.稀盐酸 | C.碳酸钠溶液 |
(5)猜想3正确而猜想4不正确,加入过量氯化钡溶液出现的现象是:产生白色沉淀、
任务三:测定未盖瓶塞的“碱石灰”样品中各成分的含量:该小组同学另“碱石灰”样品,加入水,充分搅拌、过滤后得到滤渣,按如图进行实验.实验记录如表.
滤渣质量 | 活塞关闭时整个装置总质量(仪器+药品) | 打开瓶塞和活塞反应完成后整个装置总质量(仪器+药品) |
(6)观察数据,根据反应前后质量差可知产生气体
(7)该小组同学按上述实验规范操作,测得样品中的质量分数偏小,可能的原因是
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更新时间:2024/07/12 14:46:09
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科学探究题
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解题方法
【推荐1】某化学兴趣小组的同学在实验室整理化学实验药品时,发现有一瓶标签破损的无色溶液,可能是稀盐酸或者氯化钠溶液,为确定该无色溶液的成分并测定其溶质质量分数,进行如下实验探究。
Ⅰ、探究溶液的成分
(1)甲同学设计如下探究方案。
(2)请你写出方案一中发生反应的化学方程式______ 。
(3)乙同学认为除甲同学设计的实验方案外,加入下列物质中的______(填字母序号) 也能确定该溶液是稀盐酸。
Ⅱ、测定溶液的溶质质量分数
(4)常温下,向盛有 100g 溶质质量分数为 4%的氢氧化钠溶液的烧杯中逐滴加入上述稀盐酸,用 pH 传感器测得溶液的 pH与所加稀盐酸质量的变化曲线如图所示。
①图像中 a 点所对应的溶液中含有的阴离子是______ (填离子符号)。
②当溶液为中性时,消耗稀盐酸的质量为______ g。
③计算该稀盐酸的溶质的质量分数______ (写出具体计算过程)。
Ⅰ、探究溶液的成分
(1)甲同学设计如下探究方案。
实验方案 | 实验现象 | 实验结论 |
方案一:将打磨过的光亮铁钉放入试管中,倒入少量该无色溶液。 | 该溶液是稀盐酸 | |
方案二:另取少量无色溶液于试管 中,加入少量某种盐溶液,该盐溶液中的溶质为 | 产生大量无色气泡 |
(3)乙同学认为除甲同学设计的实验方案外,加入下列物质中的______(填字母序号) 也能确定该溶液是稀盐酸。
A.紫色石蕊溶液 | B.无色酚酞溶液 |
C.氧化铁粉末 | D.硝酸银溶液 |
Ⅱ、测定溶液的溶质质量分数
(4)常温下,向盛有 100g 溶质质量分数为 4%的氢氧化钠溶液的烧杯中逐滴加入上述稀盐酸,用 pH 传感器测得溶液的 pH与所加稀盐酸质量的变化曲线如图所示。
①图像中 a 点所对应的溶液中含有的阴离子是
②当溶液为中性时,消耗稀盐酸的质量为
③计算该稀盐酸的溶质的质量分数
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科学探究题
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较难
(0.4)
真题
解题方法
【推荐2】某化学兴趣小组为研究酸的化学性质,他们将一定量稀硫酸加入到盛有少量CuO的试管中,观察到黑色粉末全部溶解,溶液呈____ 色,该反应的化学方程式为______________ .为进一步确定反应后所得溶液中的溶质成分,他们进行了以下实验探究.
【提出猜想】猜想一:______ ;猜想二:H2SO4和CuSO4
【资料查询】CuSO4溶液呈弱酸性,加入Zn粒时有极少量的气体产生.
【实验探究】为了验证猜想,该兴趣小组的同学设计了如下实验方案.
方案﹣:取所得溶液少许于试管中,滴入石蕊试液,振荡,若观察到溶液显红色,则猜想二正确.
方案二:取所得溶液少许于另一支试管中,加入足量Zn粒,若观察到产生大量气体、_____ 等现象,则猜想二正确.
【讨论交流】A、经过讨论,大家一致认为方案一是错误的,其理由是____________ .
B、要使由H2SO4和CuSO4组成的混合溶液中的溶质只有CuSO4,可向其中加入过量的____ (填序号).
a、CuO b.Cu(OH)2c、Cu d.Cu(NO3)2
【拓展探究】某混合溶液由硫酸和硫酸铜溶液组成.上述小组同学又进行了如下实验:取124.5g该混合溶液于烧杯中,然后将120gNaOH溶液分六次加入其中,每次充分反应后称量所得溶液的质量,所测数据如下表所示.
计算:
(1)上述表格中产生沉淀的质量:m=_____ ,n=_____ .
(2)所加NaOH溶液中溶质的质量分数为______________ .
(3)第5次加入NaOH溶液充分反应后所得溶液中溶质的质量分数为_____________ .
【提出猜想】猜想一:
【资料查询】CuSO4溶液呈弱酸性,加入Zn粒时有极少量的气体产生.
【实验探究】为了验证猜想,该兴趣小组的同学设计了如下实验方案.
方案﹣:取所得溶液少许于试管中,滴入石蕊试液,振荡,若观察到溶液显红色,则猜想二正确.
方案二:取所得溶液少许于另一支试管中,加入足量Zn粒,若观察到产生大量气体、
【讨论交流】A、经过讨论,大家一致认为方案一是错误的,其理由是
B、要使由H2SO4和CuSO4组成的混合溶液中的溶质只有CuSO4,可向其中加入过量的
a、CuO b.Cu(OH)2c、Cu d.Cu(NO3)2
【拓展探究】某混合溶液由硫酸和硫酸铜溶液组成.上述小组同学又进行了如下实验:取124.5g该混合溶液于烧杯中,然后将120gNaOH溶液分六次加入其中,每次充分反应后称量所得溶液的质量,所测数据如下表所示.
第1次 | 第2次 | 第3次 | 第4次 | 第5次 | 第6次 | |
加入NaOH溶液的质量/g | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 |
反应后溶液的质量/g | 144.5 | 164.5 | 179.6 | 189 8 | 200 | 220 |
每次产生沉淀的质量/g | 0 | 0 | m | n | 9.8 | 0 |
计算:
(1)上述表格中产生沉淀的质量:m=
(2)所加NaOH溶液中溶质的质量分数为
(3)第5次加入NaOH溶液充分反应后所得溶液中溶质的质量分数为
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科学探究题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐3】数字化实验的推广,加快了化学学科的发展。请结合所学知识回答下列问题。
(1)甲同学通过数据传感技术对不同形状的碳酸钙和酸反应的速率进行探究,倾斜锥形瓶使试管内的稀盐酸与碳酸钙接触发生反应,测得瓶内气压随时间的变化如图所示。实验室制取二氧化碳的药品为___ ,化学方程式为_______ 。
(2)下列说法正确的是_____ (填字母序号)。
A.左右锥形瓶内的盐酸浓度不一样不影响实验结果
B.此实验装置可以用来验证质量守恒定律
C.对比c、d可知,曲线②表示粉末状碳酸钙和稀盐酸的反应
D.将稀盐酸换成稀硝酸不能达到上述实验目的
(3)乙同学准备将碳酸钙改为碳酸钠做上述实验,但忘记所称量块状和粉末状碳酸钠的质量,现有兴趣小组对锥形瓶内反应后溶液中溶质的成分进行探究。
针对疑问,乙同学猜想如下:
猜想一:只有NaCl;
猜想二:有NaCl和HCl;
猜想三:有NaCl和Na2CO3;
猜想四:有NaCl、Na2CO3和HCl。
丙同学认为猜想四不合理,其理由是_______ 。
为了验证其余猜想,丙和丁同学进行了以下实验探究:
①丙同学取适量样品,向其中滴加适量的_______ 溶液,实验现象为有白色沉淀生成,证明猜想三正确。
②丁同学取适量样品,向其中滴加适量的硝酸银溶液,实验现象为有白色沉淀生成,他认为此操作可证明猜想一或二正确。但丙同学认为丁同学的操作不能排除猜想三,请你帮他设计改进后的实验操作来排除猜想三_______
③经查阅资料得知氯化钠呈中性,所以可以直接取少量样品后滴加适量的_______ ,即可证明猜想三正确。
(4)若猜想三正确,已知反应后溶液的总质量为20g,向其中加入足量的氯化钡溶液,充分反应后过滤,洗涤并干燥过滤所得固体,质量为19.7g。请计算反应后溶液中碳酸钠的质量分数____ 。
(1)甲同学通过数据传感技术对不同形状的碳酸钙和酸反应的速率进行探究,倾斜锥形瓶使试管内的稀盐酸与碳酸钙接触发生反应,测得瓶内气压随时间的变化如图所示。实验室制取二氧化碳的药品为
(2)下列说法正确的是
A.左右锥形瓶内的盐酸浓度不一样不影响实验结果
B.此实验装置可以用来验证质量守恒定律
C.对比c、d可知,曲线②表示粉末状碳酸钙和稀盐酸的反应
D.将稀盐酸换成稀硝酸不能达到上述实验目的
(3)乙同学准备将碳酸钙改为碳酸钠做上述实验,但忘记所称量块状和粉末状碳酸钠的质量,现有兴趣小组对锥形瓶内反应后溶液中溶质的成分进行探究。
针对疑问,乙同学猜想如下:
猜想一:只有NaCl;
猜想二:有NaCl和HCl;
猜想三:有NaCl和Na2CO3;
猜想四:有NaCl、Na2CO3和HCl。
丙同学认为猜想四不合理,其理由是
为了验证其余猜想,丙和丁同学进行了以下实验探究:
①丙同学取适量样品,向其中滴加适量的
②丁同学取适量样品,向其中滴加适量的硝酸银溶液,实验现象为有白色沉淀生成,他认为此操作可证明猜想一或二正确。但丙同学认为丁同学的操作不能排除猜想三,请你帮他设计改进后的实验操作来排除猜想三
③经查阅资料得知氯化钠呈中性,所以可以直接取少量样品后滴加适量的
(4)若猜想三正确,已知反应后溶液的总质量为20g,向其中加入足量的氯化钡溶液,充分反应后过滤,洗涤并干燥过滤所得固体,质量为19.7g。请计算反应后溶液中碳酸钠的质量分数
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科学探究题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐1】某品牌“茶垢净”说明书的部分内容如图1所示:过碳酸钠遇到热水,产生具有很强氧化性的气体,能深入微小的缝隙快速去除茶垢:化学兴趣小组对该“茶垢净”开启项目学习之旅。
【猜想】可能是:(1)______ ;(2)CO2
【实验探究】
【表达交流】通过以上探究,推测“茶垢净”保存时。应注意____________ ;
【任务二】测定茶垢清洁剂中过碳酸钠的含量,设计以下两个实验方案。
方案1:气体转化法
【信息检索】碱石灰的主要成分是氧化钙、氢氧化钠;
①如图2所示,连接装置(夹持仪器略去),检查气密性并加入对应药品。
③滴加稀硫酸至A中不再产生气体,再通入氮气一段时间后,再次称量装置C的质量。
④记录并处理相关数据。
(1)装置C中反应的化学方程式为________________________ 。
(2)步骤③中,再通入氮气一段时间的目的是________________________ 。
(3)若没有装置D,将导致实验结果____________ (填“偏大”或“偏小”)。
方案2:沉淀转化法(1)步骤①②的实验操作过程中,都要使用的玻璃仪器是烧杯和____________ ;判断试样溶液已反应完全的方法是________________________ (写出操作和现象)。
(2)测出的茶垢清洁剂中过碳酸钠的含量为____________ (用m1、m2表示)。
【任务一】探究“茶垢净”遇热水产生气体的成分
【猜想】可能是:(1)
【实验探究】
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
①向盛有“茶垢净”的试管中加入适量的热水,塞上单孔塞,并将试管浸入热水浴装置。同时,将生成气体通入澄清石灰水 | | 猜想(2)不正确; 猜想(1)正确; |
②撤去单孔塞,伸入带火星木条 |
【任务二】测定茶垢清洁剂中过碳酸钠的含量,设计以下两个实验方案。
方案1:气体转化法
【信息检索】碱石灰的主要成分是氧化钙、氢氧化钠;
①如图2所示,连接装置(夹持仪器略去),检查气密性并加入对应药品。
②通入氮气一段时间后,称量装置C的质量。
③滴加稀硫酸至A中不再产生气体,再通入氮气一段时间后,再次称量装置C的质量。
④记录并处理相关数据。
(1)装置C中反应的化学方程式为
(2)步骤③中,再通入氮气一段时间的目的是
(3)若没有装置D,将导致实验结果
方案2:沉淀转化法(1)步骤①②的实验操作过程中,都要使用的玻璃仪器是烧杯和
(2)测出的茶垢清洁剂中过碳酸钠的含量为
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科学探究题
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较难
(0.4)
真题
【推荐2】我市某校化学兴趣小组利用图装置进行“硫燃烧现象及酸雨危害模拟”实验,
(1)按图装置连接仪器,装好药品,塞紧胶塞;
(2)用放大镜聚强光引燃硫粉,可观察到硫粉燃烧时发出明亮的_______ 色火焰
(3)冷却后,用注射器向广口瓶中喷水,可观察到:
①绿叶变黄 ②小烧杯里收集到一定量的液体; ③氧化铜粉末逐渐消失,溶液变成蓝色.
(4)取出小烧杯里收集到的液体进行检验,结果该溶液为酸性(样品)
【提出问题】小烧杯里刚收集到的样品中溶质是什么?
【查阅资料】①SO2易溶于水,化学性质与二氧化碳有相似之处;②H2SO3易被氧化物为H2SO4;③BaSO3不溶于水,能与盐酸反应;BaSO4既不溶于水,也不溶于盐酸.
【作出猜想】
猜想Ⅰ:样品中溶质含有H2SO3;猜想Ⅱ:样品中溶质含有H2SO4;猜想Ⅲ:样品中溶质含有_______________________ (填化学式)
【实验探究】
【交流讨论】
(1)向刚收集到的样品中滴加过量的Ba(OH)2溶液的目的是_____________________
(2)酸雨能腐蚀金属制品,从基本反应类型上看主要反应属于___________
【拓展延伸】
SO2气体可用氢氧化钠溶液吸收,反应原理是______________ (用化学方程式表示)
(1)按图装置连接仪器,装好药品,塞紧胶塞;
(2)用放大镜聚强光引燃硫粉,可观察到硫粉燃烧时发出明亮的
(3)冷却后,用注射器向广口瓶中喷水,可观察到:
①绿叶变黄 ②小烧杯里收集到一定量的液体; ③氧化铜粉末逐渐消失,溶液变成蓝色.
(4)取出小烧杯里收集到的液体进行检验,结果该溶液为酸性(样品)
【提出问题】小烧杯里刚收集到的样品中溶质是什么?
【查阅资料】①SO2易溶于水,化学性质与二氧化碳有相似之处;②H2SO3易被氧化物为H2SO4;③BaSO3不溶于水,能与盐酸反应;BaSO4既不溶于水,也不溶于盐酸.
【作出猜想】
猜想Ⅰ:样品中溶质含有H2SO3;猜想Ⅱ:样品中溶质含有H2SO4;猜想Ⅲ:样品中溶质含有
【实验探究】
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
向刚收集到的样品中滴加过量的Ba(OH)2溶液,过滤 | 有白色沉淀生成 | 猜想 |
向白色沉淀中加入足量的 | 沉淀不溶解 |
【交流讨论】
(1)向刚收集到的样品中滴加过量的Ba(OH)2溶液的目的是
(2)酸雨能腐蚀金属制品,从基本反应类型上看主要反应属于
【拓展延伸】
SO2气体可用氢氧化钠溶液吸收,反应原理是
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科学探究题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐3】盐酸是重要的化工原料,也是实验室中最常用的化学试剂之一。兴趣小组同学对盐酸的性质进行了项目式学习。
【任务1】浓盐酸的物理性质
(1)小明打开盛有质量分数为37%的浓盐酸的试剂瓶的瓶塞时(如图1),瓶口有白雾出现,说明盐酸具有_________ 性。用该浓度的盐酸配制1000g质量分数为0.37%的稀盐酸,所需浓盐酸的质量为_________ g。
【任务2】盐酸的化学性质
(2)小明取等质量的铁片和铁粉放入两支试管中,分别加入相同体积相同浓度的足量稀盐酸。
①铁与稀盐酸反应的化学方程式为_________ 。
②下列示意图中,与实验结果相符的是_________ (填字母序号)。
(3)为探究氢氧化钠能否与稀盐酸反应,小明用如图3所示实验进行探究:
①步骤I,向氢氧化钠溶液中滴加指示剂,指示剂最好选用_________ ,实验现象会更明显。
②步骤Ⅱ,再向烧杯中逐滴加入稀盐酸,边滴边搅拌,当观察到_________ 的现象时,停止加入稀盐酸,从而说明氢氧化钠和稀盐酸发生反应。
(4)兴趣小组其他同学又用实验室常用药品对上述图3中步骤Ⅱ实验后“NaOH溶液与稀盐酸是否恰好完全反应”继续进行探究。
另有同学提出该方案不能证明NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应,其原因是_________ 。
(5)除上述方案外,下列物质中,单独使用能证明“NaOH溶液与稀盐酸是否恰好完全反应”的是_________(填字母序号)。
【任务1】浓盐酸的物理性质
(1)小明打开盛有质量分数为37%的浓盐酸的试剂瓶的瓶塞时(如图1),瓶口有白雾出现,说明盐酸具有
【任务2】盐酸的化学性质
(2)小明取等质量的铁片和铁粉放入两支试管中,分别加入相同体积相同浓度的足量稀盐酸。
①铁与稀盐酸反应的化学方程式为
②下列示意图中,与实验结果相符的是
(3)为探究氢氧化钠能否与稀盐酸反应,小明用如图3所示实验进行探究:
①步骤I,向氢氧化钠溶液中滴加指示剂,指示剂最好选用
②步骤Ⅱ,再向烧杯中逐滴加入稀盐酸,边滴边搅拌,当观察到
(4)兴趣小组其他同学又用实验室常用药品对上述图3中步骤Ⅱ实验后“NaOH溶液与稀盐酸是否恰好完全反应”继续进行探究。
实验步骤 | 实验现象 | 结论 |
取2mLNaOH溶液于试管中,滴入一定量的稀盐酸,振荡后加入氧化铜 | 若 | 稀盐酸过量 |
若没有明显现象 | NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应 |
(5)除上述方案外,下列物质中,单独使用能证明“NaOH溶液与稀盐酸是否恰好完全反应”的是_________(填字母序号)。
A.铜片 | B.pH试纸 | C.碳酸钙 |
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科学探究题
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较难
(0.4)
【推荐1】市售的“自热米饭”带有一个发热包,遇水后可迅速升温至150°C,保温时间达3小时,能将生米做成熟饭。某中学化学兴趣小组对发热包非常感兴趣,进行了以下探究。
【查阅资料】
①发热包主要由生石灰、铁粉、镁粉、铝粉、炭粉中的若干种组成。
②氢氧化镁和氢氧化铝均为不溶于水的白色固体,但后者可溶于NaOH溶液。
【成分探究】取出某品牌的发热包内灰黑色的固体粉末,分成两份。
(1)小吴用磁铁靠近其中一份粉末,发现有黑色物质被磁铁吸引,证明粉末中含有__________ 。用磁铁将该物质全部吸出后,剩余粉末为样品A。
(2)小周将另一份粉末加水溶解、过滤后,取部分滤液滴入酚酞试液,滤液变__________ 色,证明原粉末中含生石灰。
(3)除上述物质外,还可能存在镁粉、铝粉、炭粉,对此大家提出了以下几种猜想:
猜想一:只存在上述三种中的一种;
猜想二:上述三种同时存在;
猜想三:存在铝粉和炭粉;
猜想四:存在镁粉和铝粉;
猜想五:_________ 。
【实验验证】小施用样品A进行实验,流程如图。向滤液B滴加氢氧化钠溶液时,他观察到开始时有白色沉淀生成,后来又全部消失,最后得到的是无色溶液E。
【实验结论】
(4)不溶物D是_________ 。大家结合实验现象讨论后,认为猜想________ 正确,理由是________ 。
【原理探究】
(5)小吴利用如图装置证明发热包放热主要来自生石灰与水的反应。加水后发现A中温度迅速升高,B中有气泡产生,该气体为________ (填名称)。但温度很快下降,说明该反应很快结束,不能长时间保温。
【拓展活动】同学们按资料介绍,用铁粉、炭粉和食盐水在锥形瓶中模拟铁的锈蚀实验不久后发现锥形瓶外壁微烫,并持续较长时间。该现象很好地解释了发热包的保温机理。
【查阅资料】
①发热包主要由生石灰、铁粉、镁粉、铝粉、炭粉中的若干种组成。
②氢氧化镁和氢氧化铝均为不溶于水的白色固体,但后者可溶于NaOH溶液。
【成分探究】取出某品牌的发热包内灰黑色的固体粉末,分成两份。
(1)小吴用磁铁靠近其中一份粉末,发现有黑色物质被磁铁吸引,证明粉末中含有
(2)小周将另一份粉末加水溶解、过滤后,取部分滤液滴入酚酞试液,滤液变
(3)除上述物质外,还可能存在镁粉、铝粉、炭粉,对此大家提出了以下几种猜想:
猜想一:只存在上述三种中的一种;
猜想二:上述三种同时存在;
猜想三:存在铝粉和炭粉;
猜想四:存在镁粉和铝粉;
猜想五:
【实验验证】小施用样品A进行实验,流程如图。向滤液B滴加氢氧化钠溶液时,他观察到开始时有白色沉淀生成,后来又全部消失,最后得到的是无色溶液E。
【实验结论】
(4)不溶物D是
【原理探究】
(5)小吴利用如图装置证明发热包放热主要来自生石灰与水的反应。加水后发现A中温度迅速升高,B中有气泡产生,该气体为
【拓展活动】同学们按资料介绍,用铁粉、炭粉和食盐水在锥形瓶中模拟铁的锈蚀实验不久后发现锥形瓶外壁微烫,并持续较长时间。该现象很好地解释了发热包的保温机理。
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科学探究题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐2】化学创新小组的同学们对管道疏通剂产生兴趣,在老师的指导下对疏通剂的成分、原理、废液成分等进行了探究实践活动。
任务一:了解管道疏通剂的成分及原理
【查阅资料】①有一种管道疏通剂,主要成分为铝粉和氢氧化钠粉末。其工作原理是,利用铝和氢氧化钠遇水反应放出大量的热,加快氢氧化钠对油脂和毛发等淤积物的腐蚀,同时产生气体增加管道内气压,利于疏通。②NaAlO2易溶于水,其水溶液呈碱性。
【交流分享】同学们查阅资料后就以下两个问题进行了交流。
(1)从物质分类角度分析,管道疏通剂属于______ 。
(2)工作原理中,产生的气体X的化学式为______ 。
任务二:模拟家庭下水管道,进行实验
【实验模拟】同学们用如图所示的玻璃弯管模拟家庭下水道,并将动物脂肪和毛发堵在弯管处,按照使用说明从左端管口加入管道疏通剂,并用胶塞堵住弯管左端上口。
【观察现象】
(3)可能出现的实验现象为______ 。
任务三:探究烧杯中的废液中是否还含有氢氧化钠
【设计方案】
(4)
【交流反思】
(5)小红同学对方案1的实验结论提出疑问,理由是______ 。
(6)方案2中发生反应的化学方程式为______ 。
【拓展延伸】
(7)管道疏通剂中氢氧化钠过量,可确保铝粉完全反应,并且过量的氢氧化钠对下水道有清污的作用。从安全角度考虑,使用管道疏通剂时应该注意______ 。
任务一:了解管道疏通剂的成分及原理
【查阅资料】①有一种管道疏通剂,主要成分为铝粉和氢氧化钠粉末。其工作原理是,利用铝和氢氧化钠遇水反应放出大量的热,加快氢氧化钠对油脂和毛发等淤积物的腐蚀,同时产生气体增加管道内气压,利于疏通。②NaAlO2易溶于水,其水溶液呈碱性。
【交流分享】同学们查阅资料后就以下两个问题进行了交流。
(1)从物质分类角度分析,管道疏通剂属于
(2)工作原理中,产生的气体X的化学式为
任务二:模拟家庭下水管道,进行实验
【实验模拟】同学们用如图所示的玻璃弯管模拟家庭下水道,并将动物脂肪和毛发堵在弯管处,按照使用说明从左端管口加入管道疏通剂,并用胶塞堵住弯管左端上口。
【观察现象】
(3)可能出现的实验现象为
任务三:探究烧杯中的废液中是否还含有氢氧化钠
【设计方案】
(4)
实验方案 | 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
方案1 | 取少量澄清废液于试管中,滴入 | 溶液变红 | 废液中有氢氧化钠剩余 |
方案2 | 取少量澄清废液于试管中,滴入 | 产生蓝色沉淀 |
【交流反思】
(5)小红同学对方案1的实验结论提出疑问,理由是
(6)方案2中发生反应的化学方程式为
【拓展延伸】
(7)管道疏通剂中氢氧化钠过量,可确保铝粉完全反应,并且过量的氢氧化钠对下水道有清污的作用。从安全角度考虑,使用管道疏通剂时应该注意
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科学探究题
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较难
(0.4)
名校
解题方法
【推荐3】某白色固体可能含有 BaC12(溶液显中性)、NaOH、Na2CO3、Na2SO4 中的一种或几种,某小组同学为确定该白色固体的成分,进行如下探究。
① 初步探究:实验设计如下图所示。
【初步结论】原白色固体中一定有的物质是_____________ ,一定没有的物质是_____________ 。M溶液中的溶质一定有_____________ ,一定没有 BaCl2 ,理由是_____________ (用化学方程式表示)
【交流讨论】甲同学认为:无色溶液 M 变红色,说明溶液 M 中含有碱性物质,但不能说明原白色固体中是否含有氢氧化钠,需要进一步确定。
② 继续探究:无色溶液 M 中是否含有氢氧化钠?
【实验探究】
通过实验,小组同学完成了本次探究活动。
① 初步探究:实验设计如下图所示。
【初步结论】原白色固体中一定有的物质是
【交流讨论】甲同学认为:无色溶液 M 变红色,说明溶液 M 中含有碱性物质,但不能说明原白色固体中是否含有氢氧化钠,需要进一步确定。
② 继续探究:无色溶液 M 中是否含有氢氧化钠?
【实验探究】
实 验 步 骤 | 实 验 现 象 | 实 验 目 的 | 实验结论 |
A取溶液 M 于试管中,加入 | 白色沉淀 | ||
B取实验 A 所得的上层清液于试管中,加入 | 证明溶液 M 中是否有氢氧化钠 | 原白色固体中含有氢氧化钠 |
通过实验,小组同学完成了本次探究活动。
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科学探究题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐1】兴趣小组在课外实验中意外发现:将镁条放入Na2CO3溶液中,快速产生较多气泡。小组同学对此进行了探究活动。
探究Ⅰ:反应产生的气体是什么?
【猜想】小组同学讨论,根据化学变化过程中元素不变,且反应物中含有______ (填元素符号)三种元素,作出如下猜想:①氢气;②二氧化碳;③氢气和二氧化碳。
【实验1】取适量镁条、200mL 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。
(1)反应装置A应选用图2中的______ (填写序号)。
(2)小组同学讨论认为,上述实验中“烧杯内壁有水珠”作为“气体中含氢气”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______ 。
探究Ⅱ:快速产生气体的原因是什么?
【查阅资料】①镁与水缓慢反应生成氢气;
②Na2CO3溶液显碱性,其溶液中除Na+、外,还有OH﹣。
【猜想】可能是Na2CO3溶液中的某一种离子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,说明是而不是Na+、OH﹣促进了镁与水的反应。
(1)G中实验的作用是______ 。
(2)试剂X是______ 。
探究Ⅲ:在实验室制取生产镁的原料﹣﹣氯化镁,设计方案如图:
【信息】①海水和苦卤中都含有NaCl、Na2SO4、MgCl2、CaCl2、KCl等。
②苦卤是海水晒盐后剩余的溶液。
③下表是某品牌不同碱的价格。
(1)海水和苦卤都可以作为制取氯化镁的原料,选择苦卤更好理由是______ 。
(2)在工业生产中为了降低成本,试剂X最好选择表格中的______ 。
(3)该方案制取氯化镁时,要经历步骤Ⅰ和步骤Ⅱ两步转化,其主要目的是______ 。
(4)小组同学按上述方案进行了实验,并制得19.0g干燥纯净的氯化镁固体。若步骤Ⅱ中溶质质量分数为10%的稀盐酸与氢氧化镁恰好完全反应,且步骤Ⅲ中氯化镁没有损失,求步骤Ⅱ中消耗稀盐酸的质量。______ (写出计算步骤)
探究Ⅰ:反应产生的气体是什么?
【猜想】小组同学讨论,根据化学变化过程中元素不变,且反应物中含有
【实验1】取适量镁条、200mL 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。
(1)反应装置A应选用图2中的
(2)小组同学讨论认为,上述实验中“烧杯内壁有水珠”作为“气体中含氢气”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
探究Ⅱ:快速产生气体的原因是什么?
【查阅资料】①镁与水缓慢反应生成氢气;
②Na2CO3溶液显碱性,其溶液中除Na+、外,还有OH﹣。
【猜想】可能是Na2CO3溶液中的某一种离子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,说明是而不是Na+、OH﹣促进了镁与水的反应。
(1)G中实验的作用是
(2)试剂X是
探究Ⅲ:在实验室制取生产镁的原料﹣﹣氯化镁,设计方案如图:
【信息】①海水和苦卤中都含有NaCl、Na2SO4、MgCl2、CaCl2、KCl等。
②苦卤是海水晒盐后剩余的溶液。
③下表是某品牌不同碱的价格。
试剂 | NaOH | Ca(OH)2 | Ba(OH)2 | KOH |
价格(元/吨) | 2400 | 850 | 5300 | 5500 |
(2)在工业生产中为了降低成本,试剂X最好选择表格中的
(3)该方案制取氯化镁时,要经历步骤Ⅰ和步骤Ⅱ两步转化,其主要目的是
(4)小组同学按上述方案进行了实验,并制得19.0g干燥纯净的氯化镁固体。若步骤Ⅱ中溶质质量分数为10%的稀盐酸与氢氧化镁恰好完全反应,且步骤Ⅲ中氯化镁没有损失,求步骤Ⅱ中消耗稀盐酸的质量。
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科学探究题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐2】某化学兴趣小组同学将紫色石蕊滴入溶液中,发现溶液变红。查阅资料后得知溶液呈酸性。研究性学习小组对其展开了进一步探究
【实验探究一】溶液与碳酸盐反应:向足量的溶液中滴加少量的溶液,产生无色气体、绿色沉淀和无色溶液。
(1)将产生的气体通入澄清石灰水,产生白色沉淀,则该气体为__________ 。
(2)某同学经过滤、洗涤等操作后;分别获得绿色固体和无色溶液,并进行研究。
查阅资料:常见绿色固体有碱式碳酸铜和碱式硫酸铜,都不溶于水,但均能与酸反应。
实验方案:__________ 。
②步骤I中用稀盐酸而不用稀硫酸的理由是______________ 。
③取“足量的溶液和少量溶液反应”后的无色溶液于试管中,加入足量稀硝酸,产生大量气泡,再滴入溶液,产生白色沉淀,最终溶液的溶质成分为________ 。
④写出碳酸钠溶液与硫酸铜溶液反应的化学方程式:___________ 。
【实验探究二】溶液与金属反应:
(3)将铝丝没入溶液中(如图所示),一段时间后没有出现红色物质,其原因是___________ 。
①铝丝表面产生少量气泡,该气体是__________ 。后,铝丝表面出现少最红色物质,说明能与溶液反应,但是反应较慢。
查阅资料后获得:可以加快铝丝和其他物质的反应逸率。
②铝丝周围溶液逐渐变成无色,铝丝以下溶液仍为蓝色,两层溶液界面清晰,从而可以得出密度:溶液__________ 溶液(填“>”或“<”)。
③请设计证明可以加快铝丝和其他物质的反应速率的实验,将两个打磨过的相同铝丝,分别没入两份相同的硫酸铜溶液中,向其中一份加入少量氯化铝溶液,观察到相同时间内,_________ ,则可以加快铝丝和硫酸铜的反应速率(可供选用的药品:、溶液和溶液)
【实验探究一】溶液与碳酸盐反应:向足量的溶液中滴加少量的溶液,产生无色气体、绿色沉淀和无色溶液。
(1)将产生的气体通入澄清石灰水,产生白色沉淀,则该气体为
(2)某同学经过滤、洗涤等操作后;分别获得绿色固体和无色溶液,并进行研究。
查阅资料:常见绿色固体有碱式碳酸铜和碱式硫酸铜,都不溶于水,但均能与酸反应。
实验方案:
①该绿色固体的成分为
②步骤I中用稀盐酸而不用稀硫酸的理由是
③取“足量的溶液和少量溶液反应”后的无色溶液于试管中,加入足量稀硝酸,产生大量气泡,再滴入溶液,产生白色沉淀,最终溶液的溶质成分为
④写出碳酸钠溶液与硫酸铜溶液反应的化学方程式:
【实验探究二】溶液与金属反应:
(3)将铝丝没入溶液中(如图所示),一段时间后没有出现红色物质,其原因是
(4)用砂纸将铝丝表面打磨光亮,将其没入溶液中,观察现象:
①铝丝表面产生少量气泡,该气体是
查阅资料后获得:可以加快铝丝和其他物质的反应逸率。
②铝丝周围溶液逐渐变成无色,铝丝以下溶液仍为蓝色,两层溶液界面清晰,从而可以得出密度:溶液
③请设计证明可以加快铝丝和其他物质的反应速率的实验,将两个打磨过的相同铝丝,分别没入两份相同的硫酸铜溶液中,向其中一份加入少量氯化铝溶液,观察到相同时间内,
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科学探究题
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较难
(0.4)
名校
解题方法
【推荐3】为研究铝和铜的金属活动性,某研究小组进行了如下探究。
(1)小明设计的实验方案是:先用砂纸打磨铝片和铜片,“打磨”的目的是_____ ,然居再将打磨干净的铝片和铜片分别放入稀盐酸中,观察反应的现象,由此得出铝和铜的金属活动性强弱顺序为铝_____ (填“>”或“<”)铜,写出铝与稀盐酸反应的化学方程式_____ 。
(2)小芳将打磨干净的铝片放入浓氯化铜溶液中,看到有大量气泡逸出,还有“白色沉淀”这一现象出现。
【提出问题】铝片与浓氯化铜溶液反应出现的白色沉淀的成分是什么?
【查阅资料】①AlCl3为无色透明晶体或白色而微带浅黄色的固体,易溶于水和乙醇。
②CuCl为白色固体,不溶于水、乙醇;溶于浓盐酸且溶液变褐色;溶于浓氨水且溶液变蓝色。
【提出假设】假设a:该白色沉淀可能含有CuCl;
假设b:该白色沉淀可能含有AlCl3:
假设c:该白色沉淀可能含有Al。
【设计实验】取白色沉淀分别进行如下实验。
【得出结论】结合实验①②③的现象可得出该白色沉淀的成分含有_____ 。
【反思评价】为探究铝与氯化铜溶液反应生成CuCl的条件,小组同学查阅相关资料发现:铝和氯化铜溶液反应分两步:,当铝和氯化铜恰好完全反应生成CuCl时,铝原子与铜离子的个数比为_____ 。
【拓展延伸】室温时,小芳将等质量、形状、大小相同的铝片分别放入氯化铜溶液和硫酸铜溶液中,发现铝片和氯化铜溶液反应剧烈。同学们认为可能是对反应生成促进作用。为了验证猜想,大家一起设计了以下实验,即分别向两只试管中加入少量A溶液和B溶液。如果该实验能证明猜想,则A和B分别是_____ 。
(1)小明设计的实验方案是:先用砂纸打磨铝片和铜片,“打磨”的目的是
(2)小芳将打磨干净的铝片放入浓氯化铜溶液中,看到有大量气泡逸出,还有“白色沉淀”这一现象出现。
【提出问题】铝片与浓氯化铜溶液反应出现的白色沉淀的成分是什么?
【查阅资料】①AlCl3为无色透明晶体或白色而微带浅黄色的固体,易溶于水和乙醇。
②CuCl为白色固体,不溶于水、乙醇;溶于浓盐酸且溶液变褐色;溶于浓氨水且溶液变蓝色。
【提出假设】假设a:该白色沉淀可能含有CuCl;
假设b:该白色沉淀可能含有AlCl3:
假设c:该白色沉淀可能含有Al。
【设计实验】取白色沉淀分别进行如下实验。
实验编号 | 实验操作 | 实验现象 |
① | 加入适量浓盐酸 | 无气泡,固体全部溶解,得到褐色溶液 |
② | 加入适量无水乙醇 | 固体部分溶解 |
③ | 加入适量 | 固体溶解,得到蓝色溶液 |
【反思评价】为探究铝与氯化铜溶液反应生成CuCl的条件,小组同学查阅相关资料发现:铝和氯化铜溶液反应分两步:,当铝和氯化铜恰好完全反应生成CuCl时,铝原子与铜离子的个数比为
【拓展延伸】室温时,小芳将等质量、形状、大小相同的铝片分别放入氯化铜溶液和硫酸铜溶液中,发现铝片和氯化铜溶液反应剧烈。同学们认为可能是对反应生成促进作用。为了验证猜想,大家一起设计了以下实验,即分别向两只试管中加入少量A溶液和B溶液。如果该实验能证明猜想,则A和B分别是
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