2020-2021中考化学备考之探究题压轴突破训练∶培优 易错 难题篇含答案(1)
一、中考初中化学科学探究题
1.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) 实验操作 向刚收集到的样品中滴加过量的Ba(OH)2溶液,过滤 向白色沉淀中加入足量的 _________ 实验现象 有白色沉淀生成 猜想 _________正确 沉淀不溶解 实验结论
(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) 【答案】蓝紫 H2SO3和H2SO4 稀盐酸 Ⅱ 让样品中的溶质完全反应生成沉淀 置换反应 2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O
【解析】 【详解】
(2)硫在氧气中燃烧时,发出明亮的蓝紫色火焰,并放出热量;故填:蓝紫。 [作出猜想]酸雨中的溶质可能是H2SO4;也可能是H2SO3;还可能既有H2SO3又有H2SO4;故填:H2SO3和H2SO4。
[实验探究]H2SO3和H2SO4都能与Ba(OH)2反应生成白色沉淀,但BaSO3不溶于水,能与盐酸反应;BaSO4既不溶于水,也不溶于盐酸;所以可向样品中加入Ba(OH)2生成白色沉淀,再用盐酸验证白色沉淀是BaSO3还是BaSO4,或者两种都有,从而验证样品中溶质的成分。
向沉淀中加入足量稀盐酸,沉淀不溶解说明沉淀中只有硫酸钡,故填:Ⅱ。 [交流讨论]
(1)向刚收集到的样品中滴加过量的Ba(OH)3溶液的目的是让样品中的溶质完全反应生成沉淀;
故填:让样品中的溶质完全反应生成沉淀。
(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置换反应;故填:置换反应。 [拓展延伸]
二氧化硫与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水,反应的化学方程式为:2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O;故填:2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O。
2.在研究“酸碱中和反应”时,某兴趣小组同学想证明稀盐酸与氢氧化钠溶液混合后是否发生了化学反应,进行了如下探究:
(1)在盛有氢氧化的溶液的烧杯中入几滴酚酞溶液,再逐滴加入稀盐酸,并不断搅拌(如图一)。用数字化传感器测得盐酸与氢氧化钠溶液混合前后的温度变化情况(如图二)。
由实验现象和曲线变化情况分析可知,盐酸和氢氧化钠溶液发生了反应并_____(填“吸收”或“放出”)热量。
(2)从微观角度分析盐酸与氢氧化钠溶液的反应
由如图可知,该反应的微观实质是_____。
(交流讨论)同学们讨论后认为,如果盐酸和氢氧化钠减少(或消失),或者有新物质生成,都能证明反应已经发生。 (3)探究实验后烧杯中溶质的成分。 步骤 实验1:取烧杯中的溶液少许于试管中,加入硫酸铜溶液 实验2;另取烧杆中的溶液少许于试管中,加入硝酸银溶液 实验3:再取烧杯中的溶液少许于蒸发皿中,加热蒸干 现象 _____ 结论 证明没有NaOH 出现白色沉淀 证明含有HCl 有_____产生 证明有NaCl生成 (得出结论)氢氧化钠溶液和盐酸发生了中和反应。 (评价反思)
Ⅰ.有同学认为,仅通过实验2得出“溶液中含有HCl”证据不足,理由是_____。 Ⅱ.运用中和反应,可以解决生产,生活中的实际同题。如工厂用氨水(NH3•H2O)处理废水中的硫酸,能得到一种氮肥一硫酸铵,写出该反应的化学方程式_____。 Ⅲ.多角度认识少学反应是学习化学的重变方法。
【答案】放出 氢离子和氢氧根离子结合生成水分子 不产生蓝色沉淀 白色固体 氯化钠也能和硝酸银反应生成白色沉淀氯化银 2NH3•H2O+H2SO4=(NH4)2SO4+2H2O 【解析】 【详解】
(1)由实验现象和曲线变化情况分析可知,盐酸和氢氧化钠溶液发生了反应并放出热量。故填:放出
(2)由如图可知,该反应的微观实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子。故填:氢离子和氢氧根离子结合生成水分子
(3)取烧杯中的溶液少许于试管中,加入硫酸铜溶液,不产生蓝色沉淀,说明溶液中不含有氢氧化钠;再取烧杯中的溶液少许于蒸发皿中,加热蒸干,有白色固体产生,说明生成了氯化钠,实验过程如下所示:
步骤 实验1:取烧杯中的溶液少许于试管中,加入硫酸铜溶液 实验2;另取烧杆中的溶液少许于试管中,加入硝酸银溶液 实验3:再取烧杯中的溶液少许于蒸发皿中,加热蒸干 现象 结论 不产生蓝色沉淀 证明没有NaOH 出现白色沉淀 证明含有HCl 有白色固体产生 证明有NaCl生成 故填:不产生蓝色沉淀;白色固体 [评价反思]
Ⅰ.有同学认为,仅通过实验2得出“溶液中含有HCl”证据不足,理由是氯化钠也能和硝酸银反应生成白色沉淀氯化银。故填:氯化钠也能和硝酸银反应生成白色沉淀氯化银 Ⅱ.氨水和稀硫酸反应生成硫酸铵和水,该反应的化学方程式:2NH3•H2O+H2SO4=(NH4)2SO4+2H2O。故填:2NH3•H2O+H2SO4=(NH4)2SO4+2H2O
3.小明在实验室里进行以下实验:他首先取溶质质量分数为30%、密度为1.15g•mL﹣1的较浓盐酸40mL与46g蒸馏水混合配制稀盐酸,再跟石灰石反应制得气体,将此气体通入澄清石灰水,但一直未见浑浊出现。为此,小明请教老师,老师建议他为弄明原因进行实验探究。下面是他探究的过程,请你帮他填答补充完整。 (提出问题)为什么制得的气体不能使石灰水变浑浊?
(猜想假设)猜想一:盐酸浓度仍过大,气体中有挥发出来的氯化氢气体 猜想二:澄清石灰水已经完全变质 (实验探究) 实验操作 ①将所得气体通入稀硝酸和硝酸银的混合溶液中 ②吸取少量所用澄清石灰水于试管中,滴加_____,振荡。 实验现象 ______ 实验结论 猜想一正确 化学方程式______ 猜想二不正确 溶液变红色 (分析结论)原来所配盐酸浓度达_____,应当将其再进行稀释。
(反思拓展)①小明的实验证明了澄清石灰水没有完全变质,但是并不能说明澄清石灰水没有变质,理由是_____。
②若除掉二氧化碳中混有的少量氯化氢气体,可选择的最佳试剂是_____(填字母序号)。
a氢氧化钠溶液 b水
c饱和的碳酸氢钠溶液 d硝酸银溶液
【答案】产生白色沉淀 HCl+AgNO3═HNO3+AgCl↓ 无色酚酞溶液 15% 石灰水部分变质,也会使酚酞溶液变红色 c 【解析】 【详解】
[实验探究]将所得气体通入稀硝酸和硝酸银的混合溶液中,氯化氢气体能与硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀和盐酸,猜想一正确,对应的现象是产生白色沉淀;反应的化学方程式为:HCl+AgNO3═HNO3+AgCl↓;
氢氧化钙溶液呈碱性,能使无色酚酞试液变红,吸取少量所用澄清石灰水于试管中,滴加溶液变红色,说明滴加的是无色酚酞溶液,说明氢氧化钙没有完全变质,则猜想二不正确;
[分析结论]首先取溶质质量分数为30%、密度为1.15g•mL﹣1的较浓盐酸40mL与46g蒸馏
1.15g/mL40mL30%×100%=15%; 水混合配制稀盐酸,则原来所配盐酸浓度为
1.15g/mL40mL+46g[反思拓展]①部分变质后的石灰水中仍含有氢氧化钙,也会使酚酞溶液变红色; ②a 、CO2和HCl气体均能与NaOH溶液反应,不但能把杂质除去,也会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项错误;
B、二氧化碳、氯化氢均能水,不但能把杂质除去,也会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项错误;
C、氯化氢气体能与饱和的碳酸氢钠溶液反应生成氯化钠、水和二氧化碳,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,能除去氯化氢气体,且能得到更多的二氧化碳,是最佳试剂,故选项正确;
D、氯化氢能与硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,但二氧化碳能溶于水,不是最佳试剂。 【点睛】
除杂的原则:只除杂,不引杂。即所加试剂只能与杂质反应,不能与想要的主要成分反应,同时不能引入新的杂质。
4.市售的“自热米饭”带有一个发热包,遇水后可迅速升温至150℃,保温时间达3小时,能将生米做成熟饭。梧州市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、氯化钠中的若干种组成。 (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;再向滤液中加入______,看到白色沉淀生成,证明原粉末中含有氯化钠。
(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,流程如下。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) 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)
小吴利用如图装置证明发热包放热主要来自于生石灰与水的反应。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。
(猜想)大家大胆猜测应该还有其他放热反应存在。 (实验验证)
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。 (拓展活动)
在上述铁的锈蚀实验中未观察到红色的铁锈产生。老师告诉同学们,铁锈蚀时首先生成一种碱。请写出该反应的化学方程式______。
【答案】铁粉 红 含有稀硝酸的硝酸银溶液 镁粉和炭粉 炭粉 三 加入足量稀盐酸产生气泡,是因为铝、镁或铝和镁和稀盐酸反应生成了氢气,有不溶物D,说明样品中含有
炭粉,加入足量氢氧化钠溶液,开始时有白色沉淀生成,后来又全部消失,说明滤液B中不含有镁离子,即样品中不含有镁,则样品中含有铝粉 空气 2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2 【解析】 【详解】 [成分探究]
(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,证明粉末中含有铁粉。 故填:铁粉。
(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,滤液变红色,证明原粉末中含生石灰,再向滤液中加入含有稀硝酸的硝酸银溶液,看到白色沉淀生成,是因为氯化钠和硝酸银反应生成了白色沉淀氯化银证明原粉末中含有氯化钠。 故填:红;含有稀硝酸的硝酸银溶液。 (3)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:镁粉和炭粉。 故填:镁粉和炭粉。 [实验结论] 不溶物D是炭粉;
结合实验现象讨论后,认为猜想三正确,理由是:加入足量稀盐酸产生气泡,是因为铝、镁或铝和镁和稀盐酸反应生成了氢气,有不溶物D,说明样品中含有炭粉,加入足量氢氧化钠溶液,开始时有白色沉淀生成,后来又全部消失,说明滤液B中不含有镁离子,即样品中不含有镁,则样品中含有铝粉。
故填:炭粉;三;加入足量稀盐酸产生气泡,是因为铝、镁或铝和镁和稀盐酸反应生成了氢气,有不溶物D,说明样品中含有炭粉,加入足量氢氧化钠溶液,开始时有白色沉淀生成,后来又全部消失,说明滤液B中不含有镁离子,即样品中不含有镁,则样品中含有铝粉。 [原理探究]
加水后发现A中温度迅速升高,B中有气泡产生,该气体为膨胀逸出的空气。 故填:空气。 [拓展活动]
在上述铁的锈蚀实验中未观察到红色的铁锈产生,铁锈蚀时首先生成一种碱--氢氧化亚铁,该反应的化学方程式:2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2。 故填:2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2。 【点睛】
本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
5.小亮学完合金后,知道了不锈钢的主要成分是铁,白铜中含有铜和镍(Ni)。他决定探
究Fe、Cu、Ni的金属活动性顺序。
(1)[查阅资料]镍能与稀硫酸反应生成能溶于水的NiSO4,并放出氢气。写出镍与稀硫酸反应的化学方程式:________。
(2)[猜想与假设]根据教材中常见金属的活动性顺序和查阅的资料,对以上三种金属的活动性作出猜想:猜想①Fe>Ni>Cu;猜想②________。
(3)[实验探究]把用砂纸打磨过的镍片浸入FeSO4溶液中,过一会儿取出,发现镍片表面无明显变化。证明________(填“猜想①”或“猜想②”)成立。
(4)[拓展延伸]用铜片、NiSO4溶液和________,通过实验探究也能判断Fe、Cu、Ni的金属活动性顺序。
【答案】Ni + H2SO4=NiSO4 + H2↑ Ni>Fe>Cu 猜想① 铁片 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[查阅资料]根据反应物和生成物判断反应方程式:Ni + H2SO4=NiSO4 + H2↑; (2)[猜想与假设]根据Ni可以与稀硫酸反应,说明Ni比Cu活泼,猜想②Ni>Fe>Cu;
(3)[实验探究]把用砂纸打磨过的镍片浸入FeSO4溶液中,过一会儿取出,发现镍片 表面无明显变化说明Fe比Ni活泼,猜想①成立;
(4)[拓展延伸]用铜片、NiSO4溶液和铁片,通过实验探究也能判断Fe、Cu、Ni的金属活动性顺序。
故答案:(1)Ni + H2SO4=NiSO4 + H2↑ (2)Ni>Fe>Cu (3)猜想① (4)铁片
6.现有一瓶无色溶液,溶质可能是KOH、K2CO3中的一种或两种,某兴趣小组对其成分进行如下实验探究:
(查阅资料)①KOH与NaOH的化学性质相似,K2CO3与Na2CO3的化学性质相似。②K2CO3溶液呈碱性,BaCl2溶液、CaCl2溶液、KCl溶液呈中性。 (实验探究)设计并进行实验 实验操作步骤 (1)向盛有少量样品溶液的试管中加入过量CaCl2溶液 (2)将操作(1)后的试管静置,再向上层清液中加入几滴酚酞溶液 实验现象 _____ 实验结论 肯定含有K2CO3 酚酞溶液变红色 肯定含有____ (评价反思)①甲同学提出操作(1)加入的CaCl2溶液必须过量,其目的是证明K2CO3存在的同时还要______。
②乙同学提出操作(1)在溶液较浓时,没有K2CO3也能产生相同现象,其原因是_____;建议改加过量的BaCl2溶液,BaCl2参加反应的化学方程式为_____。
(拓展应用)KOH和K2CO3的混合溶液敞口久置后可能变成K2CO3溶液,反应的化学方程
式为______。
【答案】有白色沉淀生成 KOH(或OH-) 除去K2CO3(或CO32-)(合理即可) 氢氧化钙微溶,会析出 BaCl2+K2CO3=BaCO3↓+2KCl CO2+2KOH=K2CO3+H2O 【解析】 【详解】
[实验探究]肯定含有碳酸钾,则向盛有少量样品溶液的试管中加入过量CaCl2溶液会有白色沉淀生成,碳酸钾与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钾,反应后的溶液中加入酚酞试液为红色,说明含有碱性物质氢氧化钾,故填:有白色沉淀生成;KOH(或OH-) [评价反思]①加入的CaCl2溶液必须过量,其目的是证明K2CO3存在的同时还要除去碳酸钾,防止对氢氧化钾的检验造成干扰,故填:除去K2CO3(或CO32-)(合理即可) ②操作(1)在溶液较浓时,没有K2CO3也能产生相同现象,是因为氢氧根离子与钙离子结合成的氢氧化钙微溶于水,会析出形成沉淀;加入的氯化钡能与碳酸钾反应生成碳酸钡沉淀和氯化钾,故填:氢氧化钙微溶,会析出;BaCl2+K2CO3=BaCO3↓+2KCl [拓展应用]敞口放置则氢氧化钾与二氧化碳反应生成碳酸钾和水,故填:CO2+2KOH=K2CO3+H2O。 【点睛】
本题考查的是变质物质成分的实验探究,完成此题,可以依据已有的知识进行。
7.为探究酸、碱、盐的化学性质,某兴趣小组做了如下实验。
试回答下列问题
(1)试管A中的现象是______________________。
(2)试管B中反应的化学方程式为_____________________________。
(3)甲同学把反应后的C、D试管中的废液倒入一只洁净的烧杯中,观察到先有气泡产生,后有白色沉淀生成;过滤后得到白色沉淀和无色滤液。甲同学欲探究无色滤液中溶质的成分。
(提出问题)无色滤液中的溶质是什么? (作出猜想) 猜想I NaCl 猜想I I NaCl和CaCl2 猜想Ⅲ NaCl 和Na2CO3 猜想IV:NaCl 、CaCl2 和Na2CO3
小明认为猜想IV定不成立,其原因是____________________(用化学方程式表示)。
(进行实验) 实验步骤 实验现象 实验结论 i.取少量滤液于试管中,滴加少量碳酸钠溶液 无明显现象 猜想____成立 ⅱ.取少量滤液于试管中,滴加少量____ 有气泡产生
【答案】溶液变浑浊 Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl 加入稀盐酸(HCl或稀硫酸(H2SO4) III 【解析】
(1)氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀,故该实验中的现象是溶液变浑浊; (2)稀盐酸与氧化铁反应生成氯化铁和水,反应方程式为Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O; (3)碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀,百年共存,故猜想IV一定不成立,氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙和氯化钠,反应方程式为CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl;.取少量滤液于试管中,滴加少量碳酸钠溶液无明显现象,说明混合溶液中没有氯化钙,.取少量滤液于试管中,滴加少量物质,有气泡产生,说明溶液中一定有碳酸钠,故加入的是稀盐酸或稀硫酸;说明溶液中的溶质是碳酸钠和氯化钠的混合物,故猜想III成立。
8.小明怀疑自家菜地因施用硫酸铵出现了较为严重的土壤酸化问题,于是和化学兴趣小组的同学对此进行了研究。
(查阅产品说明)小明同学根据下图所示产品说明书中的_____和硫酸铵的组成,推测硫酸铵受热可能会分解生成氨气,使肥效降低。
(探究1)土壤的酸碱性
实验1:按上图所示溶解土样,玻璃棒搅拌的目的是______;用pH试纸测量土样浸出液的pH约为4,说明土壤呈酸性。 (探究II)硫酸铵具有哪些性质
实验2:25℃时,将30g硫酸铵加入50g水中,充分溶解,此时所得溶液对应图中_____(选填序号)点的状态,测得其pH约为5。
实验3:为证明硫酸铵受热分解生成了氨气,小组同学进行了下图所示的实验,观察到的实验现象为:①硫酸铵固体减少;②用酚酞溶液浸湿的滤纸________。③小气球变大。
小明依据现象①和②,小红只依据③,都得出了“硫酸铵受热分解”的结论。小组同学认为小红的依据不合理,小气球胀大可能是装置中的空气受热膨胀所致。若要通过小气球的变化得出“硫酸铵受热分解”的结论,还需继续进行观察,若________,才能得出这一结论。 实验4:按图中所示进行实验,闻到刺激性气味,说明硫酸铵能与熟石灰发生反应。 (拓展应用)
(1)为保证铵态氮肥的肥效,不能高温暴晒,不能__________。
(2)硫酸铵中氮元素被植物吸收后,剩余的硫酸铵使得土壤酸化,可用熟石灰进行改良,反应的化学方程式为___________。
【答案】贮存条件 加速溶解 C 变红 冷却装置后小气球体积保持不变 与碱性物质接触 Ca(OH)2+(NH4)2SO4=CaSO4+2NH3↑+2H2O 【解析】
本题通过探究硫酸铵的性质主要考查了溶解度曲线的应用,酸碱指示剂,盐的性质等。认真审题,找出对解题有用的信息,结合已有的知识进行分析。
查阅产品说明:根据硫酸铵的贮存条件:阴凉干燥,可以判断硫酸铵受热易分解,再根据硫酸铵的化学式(NH4)2SO4推测硫酸铵受热可能会分解生成氨气; 探究1:溶解土样时使用玻璃棒搅拌可以加速土样溶解;
探究2:根据硫酸铵溶解度曲线判断25℃时,硫酸铵的溶解度略大于70g,25℃时,50g的水溶解超过35g的硫酸铵才能达到饱和,即将30g硫酸铵加入50g水中,充分溶解,得到不饱和溶液;图中A、B表示饱和溶液,C表示不饱和溶液,此时所得溶液对应图中C;氨气显碱性,可以使酚酞溶液变红;冷却装置后小气球体积保持不变,说明有气体生成,可以说明“硫酸铵受热分解”;
拓展应用:(1)硫酸铵与碱性物质接触,容易产生氨气,降低肥效,铵态氮肥不能与碱性物质混合;(2) 用熟石灰进行改良酸性土壤,氢氧化钙与硫酸铵反应生成硫酸钙、水和氨气,反应的化学方程式:Ca(OH)2+(NH4)2SO4=CaSO4+2NH3↑+2H2O。
9.鸡蛋主要由蛋壳、蛋壳膜、蛋白、蛋黄等几个部分组成,其中蛋壳的主要成分是CaCO3,里面覆盖一层蛋壳膜。化学活动兴趣小组的同学开展了以下探究活动: (提出问题)蛋壳中的CaCO3含量是多少?
(查阅资料)
a、蛋壳经过科学检测其中含CaCO3的质量分数约为82%~85%,含蛋白质质量分数约14-17%。
b、蛋壳膜中蛋白质含量约为90%~93%。 c、Ba(OH)2是一种碱,化学性质与Ca(OH)2相似。 (设计方案)
方案一:用“灼烧法”,将该蛋壳放在空气中充分灼烧并采集相关数据进行测定。 方案二:用“酸处理法”,将蛋壳与稀盐酸反应后再进行吸收转变为碳酸钡进行测量处理。 (进行实验)
方案一:称取12.0 g蛋壳研磨成粉末置于通风橱中,灼烧至质量不再减少,再称量剩余固体的质量为7.16 g。
方案二:用下图所示的连接实验装置,称取12 g蛋壳样品进行实验(假设其他成分均不与HCl反应,装置内试剂均足量。)
(实验步骤)
① 按上图连接好装置后,并检查装置的气密性; ② 向B装置中加入蛋壳样品后,先通入一会儿空气;
③ 关闭K1,打开K2,向蛋壳样品中滴入10%的盐酸,直到__________为止; ④ 关闭K2,打开K1,再缓缓通入空气一会儿,至装置C中不再产生沉淀为止; ⑤ 将装置C中的固液混合物进行过滤、__________、烘干后称量其质量; ⑥ 重复上述实验。 (数据处理)
方案一:产生的CO2质量__________g,蛋壳中的CaCO3的质量分数为__________%。(保留一位小数)
方案二:重复3次实验,记录数据如下:
实验次数 装置C中沉淀质量(/g) 第1次 19.68 第2次 19.75 第3次 19.67 方案二:实验测得蛋壳中的CaCO3的质量分数__________(写出计算过程,) (已知:Mr(CaCO3):100 Mr(BaCO3):197) (评价反思)
(1)方案二中装置D的作用是__________。
(2)方案一测定值与科学检测的数据有较大误差,主要原因是__________。 【答案】不再产生气泡 洗涤 4.84 91.7 83.3% 防止空气中的二氧化碳气体进入装置C,引起测定值偏高或测定误差(体现因果关系,才得分,只说减少实验误差不得分) 蛋壳中有蛋白质、内部的蛋壳膜是有机物,灼烧也失重导致测定偏高(关键词蛋白质/膜) 【解析】
【实验步骤】③ 根据将碳酸钙反应完全分析解答;⑤根据实验步骤分析解答;【数据处理】方案一:根据质量守恒定律解答;根据某物质的质量分数=
某物质质量×100%解
样品质量答;方案二:根据转化的相互关系及相关数据计算解答;【评价反思】(1)根据碱石灰能吸收空气中的二氧化碳,防止干扰实验解答;根据蛋壳中含有蛋白质,内部的蛋壳膜是有机物是有机物解答。【实验步骤】③ 关闭K1,打开K2,向蛋壳样品中滴入10%的盐酸,直到不再产生气泡为止;⑤ 将装置C中的固液混合物进行过滤、洗涤、烘干后称量其质量;【数据处理】方案一:产生的CO2质量=12g-7.16g=4.84g;设蛋壳中的CaCO3的质量为x。
CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O 100 44 x 4.84g
10044 x4.84gx=11g
蛋壳中的CaCO3的质量分数=
11g×100%=91.7% 12g方案二:装置C中沉淀质量为(19.68+19.75+19.67)÷3=19.7g。设蛋壳中碳酸钙的质量为y。 CaCO3---BaCO3 100 197 y 19.7g
100197 y19.7gy=10g
蛋壳中的CaCO3的质量分数
10g×100%=83.3% 12g【评价反思】(1)方案二中装置D的作用是防止空气中的二氧化碳气体进入装置C,引起测定值偏高或测定误差;(2)方案一测定值与科学检测的数据有较大误差,主要原因是蛋壳中有蛋白质、内部的蛋壳膜是有机物,灼烧也失重导致测定偏高。
10.设计方案是实验探究的保证,感悟方法是探究的根本目的。某合作学习小组开展了如下探究。
实验一:检验氢氧化钠溶液中是否含有氢氧化钙。
(分析)从组成上看,氢氧化钙和氢氧化钠都属于碱,它们在水溶液中都能解离出相同的_______(填符号),所以具有相似的化学性质。但由于解离出的Na+和Ca2+不同,所以性质也有不同。设计实验时可加入能解离出CO32的试剂,利用CO32与Ca2+结合产生白色沉淀这一特殊现象予以检验。 (设计方案并实验)
-
-
实验操作 现象 结论 出现白色沉淀 方案一 取少量待测溶液于试管中,通入CO2 方案二 取少量待测溶液于试管中,滴加 _________溶液。 出现白色沉淀 氢氧化钠溶液中含有氢氧化钙。
写出上述方案中出现白色沉淀的一个化学方程式_________________________。 (方法感悟)在检验物质时,要分析物质的组成和________,据此选择加入恰当的试剂,最后根据不同现象得出结论。 (延伸探究)
实验二:有一包白色固体,可能含有氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠、硫酸钠和硝酸钡中的一种或几种,为探究其组成,某合作学习小组设计方案并进行了如下实验:
(1)上述实验中,过滤操作用到的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒和_________。 (2)小晶同学通过上述实验推知:白色固体样品中一定不含有___________。 (3)为确定白色固体样品中可能存在的物质,小燕对沉淀C进行实验。
实验操作 取少量沉淀C于试管中,加入过量____________ 现象 有气泡产生,沉淀全部消失 结论 白色固体样品中一定含有_________
(4)小虎同学认为白色固体中还有物质不能确认其是否存在,其理由是(用化学方程式表示)______________。如要确认,只需将上述实验方案中所加的一种试剂改为_______即可。
(方法感悟)若其它物质的存在对所检验的物质有干扰时,可先将干扰物质转化,再选择加入恰当的试剂,最后根据不同现象得出结论。
-
【答案】实验一:OHK2CO3或Na2CO3或(NH4)2CO3 CO2+ Ca(OH)2
CaCO3↓+H2O [或
Na2CO3+ Ca(OH)22AgNO3【解析】
CaCO3↓+ 2NaOH] 性质(或化学性质)
BaCO3↓+2 NaCl ) Ba(NO3)2溶液
实验二:(1)漏斗 (2)Ba(NO3)2 (3)稀HCl(或稀HNO3) Na2CO3 (4)BaCl2+
2AgCl↓+ Ba(NO3)2 (或BaCl2+ Na2CO3
试题分析:实验一【分析】从组成上看,氢氧化钙和氢氧化钠都属于碱,它们在水溶液中都能解离出相同的OH-【设计方案并实验】根据提供的信息,取少量沉淀C于试管中,加入过量K2CO3或Na2CO3或(NH4)2CO3,实验现象为出现白色沉淀,说明氢氧化钠溶液中含有氢氧化钙;方案中出现白色沉淀的一个化学方程式CO2+ Ca(OH)2Na2CO3+ Ca(OH)2
CaCO3↓+H2O [或
CaCO3↓+ 2NaOH] 【方法感悟】在检验物质时,要分析物质的组成和性
质,实验二:(1)过滤操作用到的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒和漏斗;(2)小晶同学通过上述实验推知:白色固体样品中一定不含有Ba(NO3)2 ;(3)实验操作取少量沉淀C于试管中,加入过量稀盐酸(或稀硝酸),检验是否含有碳酸根或硫酸根,现象为有气泡产生,沉淀全部消失,说明白色固体样品中一定含有碳酸钠;(4)小虎同学认为白色固体中还有物质不能确认其是否存在,其理由是BaCl2+ 2AgNO3考点:物质成分探究、推断
2AgCl↓+ Ba(NO3)2只需将上述
实验方案中所加的一种试剂改为硝酸钡,以防止对氯化钠的检验的干扰。
11.学习完“酸、喊、盐的性质”后,老师将两瓶未贴标签的饱和石灰水、饱和碳酸钠溶液摆放在实验桌上,让同学们区分.下面是“雄鹰小组”同学们的探究过程: (讨论交流)
李壮:区分两种物质的原理是:依据物质的性质,选择一种试剂与两种物质混合,产生两种 (组长)不同的现象。大家椐此来说一说,区分这两种溶液应选用哪种试剂,并说明理由;
王志:我认为可以选择稀盐酸,理由是稀盐酸与碳酸钠反应有气泡产生,稀盐酸与氢氧化钙反应无明显现象。
马凌:我选择的是碳酸钠溶液.理由是_____________________________.
张云:马凌,你说的我没有听懂,你能再给我讲一遍吗?
在大家的帮助下,张云不但弄明白了,还选出了其他两种溶液,如_______溶液和_________溶液,最后得到大家的赞许. (实验探究)
大家按照王志的方案进行了如图所示的实验:
(1)实验中同学们根据现察到的现象,判断出甲试管中原溶液为碳酸钠溶液,乙试管中原溶液为石灰水.
(2)大家对乙试管中现有溶液的溶质成分产生了探究兴趣.马凌经过认真思考后,又选择碳酸钠溶液作为检验试剂,进行了如下实验:
①马凌从乙试管中取少溶液加入到另一支新试管中,再向此新试管中加入足量的碳酸钠溶液,观察到只有白色沉淀生成。于是,他得出结论:“溶液中的溶质有氢氧化钙”.但组长李壮对这个结论产生质疑,理由是__________________________(用化学方程式表示) ②大家讨论完李壮的质疑后,制定出测定溶液酸碱度的方法来验证他的质疑,并査阅资料得知氯化钙溶液呈中性,大家都鼓励张云来做实验。张云测出乙试管中剩余溶液的pH_____7 (填“>”、“<”或“=”),证实了马凌的结论是错误的。 (反思评价)
判断反应后溶液中溶质的成分,除要考虑生成物外,还需考虑________。 探究活动结束了,同学们充分体验到合作探究的乐趣和学习成功的喜悦! 【答案】碳酸钠和氢氧化钙反应会生成白色沉淀 氯化钙 氢氧化钙 Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl = 反应物是否有剩余 【解析】 【分析】 【详解】
讨论交流:碳酸钠能与氢氧化钙反应生成沉淀,故区分饱和石灰水、饱和碳酸钠溶液可选择的是碳酸钠溶液.理由是碳酸钠和氢氧化钙反应会生成白色沉淀;复分解反应发生的实质过程就是离子间相互结合形成沉淀,气体或水,而碳酸钠溶液能与氢氧化钙反应的原因是:碳酸根离子和钙离子相互结合形成碳酸钙沉淀,故还可以选择其他含钙离子的溶液,如氯化钙溶液,硝酸钙溶液等或氢氧化钙
实验探究:(2)①根据上面的分析,加入足量的碳酸钠溶液,观察到有白色沉淀生成.只能证明溶液中含有可溶性的钙离子,即原溶液可能是氯化钙或硝酸钙,化学方程式为:Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
②氢氧化钙属于碱,溶液显碱性,pH值大于7,所以张云测出乙试管中剩余溶液的pH=7,证实了马凌的结论是错误的
反思评价:判断反应后溶液中溶质的成分,除要考虑生成物外,还需考虑:反应物是否有剩余
12.某学习小组探究氢氧化钙溶液的化学性质,并作了延伸探究。 探究一:甲同学设计了如下实验方案,请你帮助完成实验报告。
(提出问题)实验方案(3)褪色后溶液中的溶质是什么? (查阅资料)氯化钙溶液呈中性。
(作出猜想)乙同学从反应情况分析,溶液中除含少量酚酞外,溶质可能有以下三种情况:
①氯化钙 ②氯化钙和氯化氢 ③氯化钙和氢氧化钙
(分析讨论)丙同学从实验现象分析得出:猜想③肯定不合理,其理由是 。 探究二:丁同学为进一步验证乙同学的猜想,设计实验如下:将实验方案(3)褪色后溶液倒入烧杯中,向其中逐滴滴加稀碳酸钠溶液至过量,边滴加边振荡。实验后得出产生沉淀质量与碳酸钠溶液体积之间的关系,如图所示。写出实验过程中的现象 。
(得出结论)乙同学的猜想中, (填序号)合理。
(反思讨论)学习小组结合图像,分析了丁同学实验过程中烧杯内溶液的变化。下列说法正确的是 (填序号) A.溶液质量逐渐增大
B.氯化钠质量逐渐增大,V2后不变
C.氯化钙的质量先增大后减小 D.溶液的pH一直增大
【答案】探究一:现象:溶液变为红色。化学方程式为:Ca(OH)2+SO2===H2O+CaSO3↓【分析讨论】因为氢氧化钙的存在溶液的颜色就会是红色,而不是无色。探究二:开始会有气泡产生,等气泡停止后就会产生白色的沉淀【得出结论】②【反思讨论】AB 【解析】
试题分析:根据酸碱同指示剂的反应看澄清的石灰水能够使得石蕊变红,二氧化碳能够和澄清的石灰水反应产生沉淀,而二氧化硫和二氧化碳的反应一样,因此根据二氧化碳和石灰水的反应可以推断该反应为:Ca(OH)2+SO2===H2O+CaSO3↓;从实验现象分析得出:猜想③肯定不合理,其理由是因为氢氧化钙的存在溶液的颜色就会是红色,而不是无色。将实验方案(3)褪色后溶液倒入烧杯中,向其中逐滴滴加稀碳酸钠溶液至过量,边滴加边振荡。实验后得出产生沉淀质量与碳酸钠溶液体积之间的关系看:开始没有沉淀,说明其中含有盐酸,因此现象是开始会有气泡产生,等气泡停止后就会产生白色的沉淀,因此猜想②符合,分析丁同学实验过程中烧杯内溶液的变化中溶液质量逐渐增大;氯化钠质量逐渐增大,V2后反应结束因此氯化钠的质量不变。 考点:实验方案的设计和评价 酸碱盐之间的反应
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容