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    江苏省南通市三年(2020-2022)中考化学模拟题分题型分层汇编-53科学探究题(基础题)
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    江苏省南通市三年(2020-2022)中考化学模拟题分题型分层汇编-53科学探究题(基础题)

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    这是一份江苏省南通市三年(2020-2022)中考化学模拟题分题型分层汇编-53科学探究题(基础题),共33页。试卷主要包含了科学探究题,探究烧杯底部固体的成分等内容,欢迎下载使用。

    江苏省南通市三年(2020-2022)中考化学模拟题分题型分层汇编-53科学探究题(基础题)

    一、科学探究题
    1.(2021·江苏南通·统考一模)金属防腐是科学研究中的重大课题。某校学习小组以铁的腐蚀为项目进行如下研究。
    【认识铁的腐蚀】
    (1)下列环境中的铁制品最容易生锈的是 _______ (填字母序号)。
    A 未擦干的铁锅 B 除油漆的栏杆 C 盛水的不锈钢水杯
    (2)铁锈的主要成分是Fe2O3·xH2O,其中铁元素的化合价是 ____ 。
    【探究铁的腐蚀】
    (3)该小组用下图甲装置进行实验,起始时量筒内水面处于50 mL刻度处,之后水面缓慢上升。几天后水面最终处于约 ____ (填“40”或“10”)mL刻度处,原因是 ____ 。

    【拓展探究】
    (4)小强同学进行如下实验:取铁钉用砂纸打磨,称其质量,按上图乙安装装置,放置3天,再取出铁钉称量。在不同温度下重复上述实验,得到铁钉质量增加情况如下表。
    温度/℃
    10
    20
    30
    40
    50
    60
    70
    铁钉质量增加/g
    0.02
    0.04
    0.08
    0.16
    0.18
    0.18
    0.18

    小强同学的实验是探究 ____ 因素对铁钉腐蚀快慢的影响,结论是 ____ 。
    (5)有同学认为小强的实验未能真实反映50℃以后铁钉腐蚀的快慢,理由是50℃以后铁钉质量没有变化。请分析铁钉质量没有变化的原因: ____ ;改进实验方案证明你的分析: ____ 。
    2.(2022·江苏南通·统考模拟预测)市售“自热米饭”带有发热包,遇水后可迅速升温,保温时间达3小时,兴趣小组对某品牌“自热米饭”中的发热包进行实验探究。
    【提出问题】发热包中含有哪些物质?
    【查阅资料】(1)发热包由生石灰、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,后者可溶于NaOH溶液。
    【实验探究】
    (1)萌萌取出发热包内灰黑色的固体粉末,用磁铁靠近,发现有黑色物质被磁铁吸引,证明粉末中含有铁粉,用磁铁将铁粉全部吸出,所得制余粉末(样品A)供其他同学进行后续探究。
    (2)杰杰取少量样品A,加水溶解、静置后,滴入酚酞试液,试液变为______色,说明原粉末中含生石灰。
    (3)涵涵同学取少量样品A,按如图所示流程进行实验。

    ①滤渣的成分为______。
    ②该同学实验后发现“样品A中含有铝粉,不含镁粉”,则“碱化”时,她观察到的实验现象是______。
    ③“酸溶”时,铝粉与盐酸反应的化学方程式为______。
    (4)佑佑取少量样品A,加入足量的水溶解,过滤;向所得滤液中滴入5 g质量分数为14.6%的稀盐酸(溶液恰好呈中性),再加入足量硝酸银溶液,产生白色沉淀,经过滤、洗涤、干燥等操作后得到3 g白色固体X。
    ①X的化学式为______。
    ②佑佑认为样品A中一定含有NaCl,理由是______。
    【拓展延伸】
    (1)发热包所提供的热量主要来自于生石灰与水的反应。利用如图所示的装置进行实验时,锥形瓶内温度迅速升高,但烧杯中未观察到气泡,可能的原因是______。

    (2)“自热米饭”能保温较长时间,是因为发热包内的铁粉锈蚀时能持续提供热量。铁锈蚀时首先通过化合反应生成氧化亚铁,请写出该反应的化学方程式______。
    3.(2022·江苏南通·统考模拟预测)某校化学兴趣小组在探究“酸碱盐的相关性质”时,做了如图一所示的两个实验,实验结束后,小组同学将两支试管中的废液同时倒入一个洁净的烧杯中(如图所示),观察到有气泡产生,为确认烧杯内溶液中溶质的成分,同学们进行了如下探究。

    【查阅资料】Na2SO4溶液、NaCl溶液呈中性。
    【提出猜想】
    猜想1:Na2SO4、NaCl;
    猜想2:Na2SO4、NaCl和______;
    猜想3:Na2SO4、NaCl和H2SO4;
    猜想4:Na2SO4、NaCl、H2SO4和Na2CO3。
    【交流讨论】小强同学认为猜想______一定是错误的,他的理由是______。
    【进行实验】小明同学设计如下两个实验方案:

    实验步骤
    实验现象
    实验结论
    方案一
    取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中,加入几滴紫色石蕊溶液
    ______
    猜想3正确
    方案二
    取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中,加入少量铁粉
    ______

    请写出方案二中有关反应的化学方程式:______。
    【反思与总结】分析反应后溶液中溶质成分,除要考虑生成物外,还需考虑______。
    4.(2022·江苏南通·统考二模)呼吸自救器可通过制氧剂临时供给氧气。学习小组对某呼吸自救器中的制氧剂超氧化钾(KO2)进行探究。
    【查阅资料】超氧化钾能与H2O、CO2等物质发生反应:,
    I、验证CO2能与KO2反应生成O2
    学习小组从未经使用的呼吸自救器中取适量KO2,采用下图所示装置进行实验。

    (1)装置A中发生反应的化学方程式是______。装置C中的盛放的物质是______。装置E的作用是______。
    (2)为确认CO2能与KO2反应生成O2,最后还要进行的实验操作是______。
    Ⅱ、探究已用呼吸自救器内固体的成分
    【提出猜想】已用呼吸自救器内的固体可能由KO2、K2CO3、KOH中的若干种组成。
    【实验过程】学习小组取已用呼吸自救器内的固体,进行如下实验:
    步骤1将所取固体置于烧杯中,加入足量的蒸馏水溶解。
    步骤2向烧杯内滴加BaCl2溶液,观察到有白色沉淀生成;继续滴加BaCl2溶液至不再产生沉淀;过滤。
    步骤3向滤液中滴加无色酚酞溶液,观察到滤液变为红色。
    【实验分析】(1)“步骤1”中观察到______(填实验现象),说明固体中不含KO2。
    (2)“步骤2”中所加BaCl2溶液的作用有______。
    【实验结论】该已用呼吸自救器内的固体为K2CO3和KOH的混合物。
    【拓展延伸】某同学向“步骤3”的红色溶液中加入氢氧化钠固体,发现氢氧化钠溶解后溶液红色褪去。学习小组讨论后认为红色褪去可能是因为“氢氧化钠溶液浓度过高导致的”。请设计实验对此猜想进行验证,简述实验过程(包括操作和现象):______。
    Ⅲ、探究自制呼吸自救器中制氧剂的用量
    兴趣小组在设计呼吸器自救时,为确定制氧剂的用量,除了查阅人体每分钟呼吸次数外,还需了解的与人体呼吸相关的数据有______(列举一个)。
    5.(2022·江苏南通·模拟预测)钠的化学性质非常活泼,它在空气中很容易变质,可以与冷水发生剧烈反应。某化学兴趣小组的同学,在实验室中发现了一瓶久置金属钠固体样品,该兴趣小组的同学对该样品的成分及含量进行探究。
    【资料】金属钠与水反应,会生成氢气和氢氧化钠,并放热。
    【提出问题】该金属样品中有哪些成分?
    猜想Ⅰ:有Na和NaOH;猜想Ⅱ:只有NaOH;猜想Ⅲ:只有_______;猜想Ⅳ:有NaOH和Na2CO3。
    【设计实验】
    实验操作
    实验现象

    步骤①:样品全部溶解,无其他明显现象
    步骤②:观察到现象A
    步骤③:观察到现象B

    【收集证据】X溶液为Ba(NO3)2 溶液,现象A是有白色沉淀生成,则产生沉淀的化学方程式为_______,则证明有_______存在;步骤③中取反应后的上层清液,向其中滴加无色酚酞试液,若观察到溶液呈红色,则证明有_______存在,猜想_______成立。
    【定量分析】为了确定变质样品中Na2CO3的质量分数。该兴趣小组的同学取该样品12 g于烧杯中,向烧杯中逐渐加入稀盐酸。加入的稀盐酸的质量与生成二氧化碳的质量如图所示,则该样品中碳酸钠的质量分数为_______(结果精确到0.1%)。

    6.(2022·江苏南通·统考模拟预测)化学兴趣小组探究金属的性质时,将一段去除氧化膜的镁条,放入一定量的稀盐酸中,有气泡产生,充分反应后静置,发现试管中有灰白色沉淀。
    【提出问题】
    灰白色沉淀是什么物质?
    【猜想假设】
    小华认为灰白色沉淀为碳酸镁(MgCO3),其他同学认为不需要实验就能否定小华的猜想,理由是____________________________。
    小宇认为由于反应后氯化镁的生成量偏多,灰白色沉淀为不能再溶解的氯化镁固体。
    小彤认为灰白色沉淀为脱落的镁粉细颗粒。
    【实验探究1】
    实验操作
    现象
    结论
    ①取试管中的上层清液,加入适量的氯化镁固体
    氯化镁固体_______(选填“溶解”或“不溶解”)
    小宇猜想错误
    ②取适量白色沉淀加入足量稀盐酸中
    _________(选填“有”或“没有”)气泡冒出
    小彤猜想错误


    基于以上探究与分析,原有猜想均遭到了否定。
    【查阅资料】
    HCl+AgNO3═HNO3+AgCl↓,AgCl是一种白色沉淀。
    【实验探究2】
    他们又另取灰白色沉淀放入试管中加热,将蘸有硝酸银溶液的玻璃棒伸入试管内,玻璃棒上的溶液出现白色浑浊,证明产生了______________气体。再将湿润的蓝色石蕊试纸悬于试管口,试纸变______色。
    同学们请教老师后得知,足量的镁与稀盐酸反应时,溶液会经历从酸性到碱性且碱性逐步增强的过程,从而生成了碱式氯化镁沉淀.据文献介绍,碱式氯化镁存在多种组成结构,化学通式可表示为Mgx(OH)yClz•mH2O(其中2x﹣y﹣z=0,0≤m≤6)。
    【反思拓展】
    (1)做镁与稀盐酸反应的实验时,镁条的用量宜少不宜多。
    (2)铁片和铜片放入稀硫酸中产生的现象也不相同,据此推测出铁的活性比铜___________。还可根据铁和硫酸铜溶液的反应来确定这两种金属的活动性强弱,该反应的化学方程式为____________________。
    7.(2021·江苏南通·统考一模)同学们在探究铁和铜的活动性时意外得知,铜和浓硫酸在加热的条件下反应有气体生成。对产生的气体,同学们产生了浓厚的探究兴趣。
    【提出问题】铜与浓硫酸反应产生的气体是什么?
    【作出猜想】猜想一:H2 猜想二:SO2    猜想三:H2和SO2的混合物
    【查阅资料】二氧化硫可以使品红溶液褪色,能和碱溶液反应。
    【实验探究】师生设计了如下装置进行实验(部分仪器省略)。

    【表达交流】
    (1)步骤③中,鼓入空气的目的是_______。E中发生反应的化学方程式为_______。
    (2)铜与浓硫酸反应的化学方程式为:_______。
    【反思交流】
    实验步骤
    主要现象
    解释或结论
    ①加热装置A一段时间
    B中的现象是_______
    有二氧化硫生成
    ②点燃装置D处酒精灯
    D玻璃管中无明显现象
    猜想_______正确
    ③停止加热,将铜丝上提,向装置A中玻璃管鼓入空气
    /
    /

    (1)根据以上探究,同学们设计了两种制取硫酸铜的实验方案:
    ①   ②
    小明认为方案②较好,你认为该方案较好的理由是_______。
    (2)下列各组药品能够证明铁的活动性比铜强的是_______(填序号)。
    ①铁、硫酸铜溶液     ②铁、铜、稀硫酸     ③铁、铜、硫酸锌溶液
    8.(2021·江苏南通·统考一模)为探究锌和铜的金属活动性强弱,将锌和铜分别放入稀硫酸中,铜不发生反应而锌的表面有气泡产生,写出锌和稀硫酸反应的化学方程式:______。
    老师告诉学生,铜和浓硫酸在加热的条件下能够发生反应也产生气体。
    【提出问题】铜与浓硫酸在加热时反应,生成物有哪些?气体又是什么?
    【猜想假设】同学们对产生的气体作出了猜想。
    猜想一:氢气;
    猜想二:二氧化硫;
    猜想三:______。
    【查阅资料】二氧化硫可以使品红溶液褪色,也能和氢氧化钾溶液发生反应。
    【实验探究】师生设计了如下装置进行实验(部分仪器省略),请完成下列表格。

    主要实验步骤
    主要现象
    解释或结论
    ①加热装置A一段时间
    装置B中的现象是______
    有二氧化硫生成
    ②点燃装置D处酒精灯
    装置D玻璃管中无明显现象
    猜想______正确
    ③停止加热,将铜丝上提,向装置A中玻璃管鼓入空气
    ——
    ——
    ④冷却,将A中液体用水稀释
    ③A中液体变为蓝色
    有______生成

    【表达交流】
    (1)在步骤③中,鼓入空气的目的是______。
    (2)请写出铜与浓硫酸反应的化学方程式:______。
    【反思拓展】
    (1)在铜与浓硫酸的反应中,发生化合价改变的硫元素质量与化合价没有发生改变的硫元素质量之比为______。
    (2)若将装置A中铜丝换成锌片,随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐变小,装置D玻璃管中看到的现象是______。
    (3)下列各组药品能够用来证明锌的活动性比铜强的是______(填序号)。
    ①铜、硫酸锌溶液      ②锌、硫酸铜溶液     ③锌、铜、氯化镁溶液
    9.(2021·江苏南通·统考一模)某化学兴趣小组探究“燃烧的条件”实验时改进课本中的图甲实验。如图乙所示,将白磷和红磷分装于Y形试管的2个支管中,管口系牢小气球,将2个支管同时伸入相同深度的热水中。

    【查阅资料】
    ①白磷的着火点为40℃,红磷的着火点为240℃;
    ②磷燃烧产生的白烟会刺激人的呼吸道。
    【实验探究】该小组以图甲为例探究燃烧的条件:
    (1)说明白磷的着火点比红磷的着火点低,实验现象为图甲中______(填序号)对比。现象①③说明物质燃烧需要的条件是______。
    (2)烧杯中水的作用一方面______,另一方面______。
    该小组继续用图乙所示装置进行了实验探究。
    (3)化学实验要遵循绿色化学的原则。该装置的管口系牢小气球,其作用是______,符合实验绿色化。
    【现象与结论】
    (4)图乙装置中能燃烧的是______(填“a”“b”或“c”),写出燃烧反应的化学方程式______;该处燃着的磷会很快熄灭,原因可能是______(填序号)。
    A温度降低    B氧气耗尽    C试管内产生了二氧化碳气体     D着火点升高
    【拓展应用】
    (5)实验室里物质的保存方法与物质的性质有关,则白磷保存的方法是______。
    10.(2021·江苏南通·统考一模)根据如图回答问题。

    ①仪器a的名称是______。
    ②实验室用高锰酸钾制取氧气应选择的发生装置是______(填字母),反应的化学方程式为______。
    ③装置E进行铁丝在氧气中燃烧实验,观察到的实验现象为______。
    (2)人在端午节有吃皮蛋的习俗。某化学小组的同学查阅资料后得知,腌制皮蛋的主要原料有:生石灰、纯碱和食盐。同学们向这三种物质中加入适量水,充分搅拌,过滤,对滤液中溶质的成分进行探究。
    小组同学讨论后一致认为,滤液中的溶质一定含有NaCl和______。(写化学式)
    【提出问题】滤液中还可能含有哪些溶质呢?
    【作出猜想】
    小林认为:还含有Ca(OH)2
    小方认为:还含有Na2CO3
    小华认为:还含有Ca(OH)2和Na2CO3
    【交流讨论】经过进一步讨论,大家认为小华的猜想不合理,原因是:______。(用化学方程式表示)
    【实验探究】
    实验操作
    实验现象
    实验结论
    小林:取少量滤液于试管中,滴加足量的稀盐酸
    ______
    小方的猜想正确
    小方:取少量滤液于试管中,滴加______溶液
    产生白色沉淀
    小方的猜想正确
    小华:取少量滤液于试管中,滴加Na2CO3溶液
    无明显现象
    小方的猜想正确

    【交流讨论】同学们认为,通过小华的实验不足以得出其结论,原因是______。
    【继续探究】小明也取少量滤液于试管中,滴加稀盐酸,却没有看到明显现象,小明对此深感疑惑。经老师的指导和大家的认真思考后终于找出了原因,你认为原因是______。最后,老师对同学们这种严谨的科学态度给予了充分的肯定。
    11.(2021·江苏南通·统考一模)自加热食品给人们的生活带来方便。某研究小组对某品牌自加热食品发热包进行了如下探究。
    【查阅资料】某品牌自加热食品发热包的主要成分有生石灰、铝粉、铁粉、活性炭和碳酸钠等,其中铝粉能与 NaOH 溶液反应产生 H2。
    探究一、探究发热包的发热原理
    取发热包中物质于烧杯中,加入一定量的水,水很快沸腾起来。一段时间后,烧杯底部仍有大量固体存在。请分析说明发热包发热的可能原因______。
    探究二、探究烧杯底部固体的成分
    【提出猜想】未溶解的固体可能有活性炭、铝粉、铁粉和碳酸钙中的一种或几种。请写出发热包溶于水后产生碳酸钙的化学方程式:______。
    【实验验证】
    步骤 1:取未溶解的固体于锥形瓶中(如图 1 所示),滴入足量稀盐酸。可观察到瓶内剧烈产生气泡,反应停止后,过滤,得到少量黑色固体和滤液。
    步骤 2:用图 2 装置确定生成气体的成分,推断探究一中剩余固体的成分。

    (1)步骤 1 中,过滤所得少量黑色固体为______,判断的理由是______; 通过______现象,可判断探究一中剩余固体中有铁。
    (2)步骤 2 中,气体应从第 24 题图 2 装置中______(填“a”或“b”)端通入;当观察到______现象,可判断探究一剩余固体中含有碳酸钙。
    (3)请设计实验判断探究一剩余固体中有铝粉:取少量未溶解的固体于试管,______(操作和现象),可判断含有铝粉。
    【拓展延伸】自加热食品中加热包与水混合后,铝、铁及活性炭等物质可在一定程度上缓冲反应速率,使发热包能持续稳定地供热。
    12.(2021·江苏南通·统考一模)为探究碳酸钠的化学性质,某兴趣小组的同学做了图一图二两组实验。实验结束后,将两组实验试管中的物质分别倒入甲、乙两个洁净的烧杯中,请根据图回答下列问题。

    (1)试管①中能够观察到的现象是______
    (2)写出试管②中发生的化学方程式______
    (3)试管③④中产生的现象均为______写出试管③中发生的化学方程式______。
    (4)兴趣小组的同学完成上述实验后,为继续探究酸碱盐之间的反应,又对甲乙烧杯内的反应混合物进行下图所示的实验探究。

    ①根据上述实验分析推断,图一中试管②完全反应后所得的溶液中一定含有的溶质是______(填化学式)。
    ②沉淀N的化学式为______小组同学把沉淀M、N混合后置于烧杯屏中,向其中加入过量的稀盐酸,观察到的实验现象为______。
    13.(2021·江苏南通·统考二模)氢氧化钾的俗名叫做苛性钾,性质和氢氧化钠极为相似,某兴趣小组在实验室中探究氢氧化钾的性质,请你参与他们的探究。
    【实验过程与分析】

    实验一
    实验二
    实验三
    实验操作



    现象
    ___________
    ___________
    无明显现象
    结论
    能与硫酸铜发生反应
    能与氯化铵发生反应
    不能与硫酸发生反应

    实验二反应的化学方程式为______________。
    【实验反思】
    ①某同学认为实验三的结论错误。他取适量的氢氧化钾溶液于一支干净的试管中,滴加几滴__________,溶液呈红色,然后逐滴滴加稀硫酸,直至溶液变成___________色,证明氢氧化钾能与硫酸发生反应。
    ②对于无明显现象的化学反应,可通过检验有新物质生成或检验____________的方法来证明物质间发生了化学反应。
    (1)请用另一类物质设计实验证明氢氧化钾和稀硫酸发生了反应(只要写方案)___________。
    (2)兴趣小组用pH传感器对氢氧化钾和硫酸铜溶液反应过程中溶液的pH变化进行研究,采集反应数据,得出如图的曲线。该实验是将____________(填溶液名称)滴到另一种溶液中所得的图像,C点溶液中微粒有_____________。

    14.(2020·江苏南通·统考二模)水有硬水与软水之分,某小组同学对硬水进行了如下系列探究。
    已知:①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:。
    ②硬水中溶解的钙和镁化合物有两类:暂时性硬水:主要指钙、镁的碳酸氢盐,受热易分解;永久性硬水:主要指钙、镁的硫酸盐或氯化物,受热不易分解。
    Ⅰ.煮沸法软化硬水方法可行性探究
    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模拟实验。
    实验a:分别取适量碳酸氢钙溶液和_____溶液于A、B两支试管中,同时都加热至沸腾。A试管中产生气泡,有沉淀生成,B试管中无明显现象。
    实验b:冷却后,在上述实验后两支试管中,分别滴加几滴肥皂水,振荡。A试管中有较多泡沫、浮渣少,B支试管中泡沫较少、浮渣较多。
    实验结论:根据以上的实验探究,用煮沸的方法_____(选填“可以”或“不可以”)来降低所有硬水的硬度。
    Ⅱ.CO2的制取
    (1)检查装置的气密性。按图甲连接装置,先_____,再向长颈漏斗加水,若能形成稳定的液柱,则说明气密性良好。
    (2)加入药品。添加块状石灰石时,首先将锥形瓶_____,再放入固体。再向长颈漏斗中添加稀盐酸至_____。

    Ⅲ.CO2与某些碳酸盐反应的探究
    【提出问题】向碳酸钠溶液中通入定量的二氧化碳,所得溶液中溶质是什么?(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_____。
    【实验设计】
    实验步骤
    实验现象
    实验结论
    a.取所得溶液少许于试管中,滴加过量的CaCl2溶液
    _____
    猜想二不成立
    b.取实验步骤a中上层清液,滴加适量稀盐酸。
    有气泡冒出
    猜想一_____(填“成立”或“不成立”)

    写出实验步骤b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。
    Ⅳ.对水垢去除方法的探究
    水垢的组成因水处理方法不同、附着部位的不同而不同。以下是某锅炉水垢的主要成分,其中可以用稀盐酸去除并发生中和反应的是_____。(填字母序号)
    A碳酸钙     B氢氧化镁     C二氧化硅     D氧化铁
    Ⅴ.酸碱中和反应再探究
    小组同学对稀盐酸和氢氧化钠溶液的反应(如图乙)进行探究,利用pH传感器测得烧杯内溶液的pH变化图象(如图丙),同时用温度传感器测得烧杯内溶液温度变化图象(如图丁),实验过程中保温良好,忽略热量散失。
    (1)图丁中,当X溶液的质量超过30g后,温度下降的可能原因是_____。
    (2)图丁中A点对应溶液的溶质成分是_____(填写化学式)。
    15.(2020·江苏南通·统考二模)请你参与下列探究:
    【问题情境】某化学实验小组同学将铁粉投入硫酸铜溶液中,发现生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出。这一现象激发起同学们的探究欲望,生成的是什么气体?
    【提出猜想】从物质组成元素的角度,放出的气体可能是SO2、O2、H2。
    【查阅资料】SO2易溶于水,它能与NaOH反应,生成Na2SO3。
    【方案设计】依据上述猜想,实验小组同学分别设计了如下方案:
    (1)甲同学认为是O2,则检验方法是_______。
    (2)乙同学认为是SO2,则只需将放出的气体通入盛有NaOH溶液的洗气瓶中,称量通气前后洗气瓶的质量。写出SO2与NaOH反应的化学方程式:_______。
    (3)实验小组同学合作设计了如图1组合实验方案,排除和验证猜想的气体。

    如果放出的是O2和H2,你认为方案中的安全隐患是_______。丙同学认为:为确保安全,实验前应先收集一试管气体,用拇指_______,若不发出_______,方可采用上面的装置进行实验。
    【实验探究】经丙同学确认安全后,小组同学首先对装置A进行称量,再将收集到的气体从a通入,过一会儿点燃B处酒精灯;一段时间后,发现表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色;停止通气,再次称量装置A,发现质量无增减。结论:铁粉与硫酸铜溶液反应时,产生的气体是_______。
    【思维拓展】
    (1)由上述实验可以推出,硫酸铜溶液中可能含有_______。
    (2)不通过称量,如何判断SO2与NaOH溶液发生了反应呢?有一同学设计了图2所示的装置进行实验,发现试管内液面上升,就得出SO2与NaOH溶液发生反应的结论。其他同学认为这一方案不严谨,理由是_______。要得到科学严谨的结论,仍利用该装置,补做的实验是_______。

    16.(2020·江苏南通·统考一模)氢化镁(化学式为MgH2)是一种常用的焰火剂,某兴趣小组拟选用如图装置制备氢化镁。

    [查阅资料]
    (1)氢化镁可用氢气与纳米级镁粉加热制得。氢化镁遇水反应生成氢氧化镁[Mg (OH)2]和氢气,并放出热量。.
    (2)常温下镁不与水反应,标准状况下氢气的密度为0.09g/L。
    实验步骤:
    ①先连接装置,再……;
    ②装入药品,打开分液漏斗活塞向装置中通入氢气,D处收集的气体验纯后,给C装置加热。继续通入平稳的氢气流。
    ③实验结束时,先停止加热,等装置冷却到室温停止通入氢气。
    [回答问题]
    (1)请将步骤①中的操作补充完整_____。
    (2)分别写出实验时圆底烧瓶和C处玻璃管中发生反应的化学方程式:____ 、__。氢化镁中氢元素的化合价为;__价,氢化镁保存时应注意____。
    (3)兴趣小组活动时,组长特别提醒大家实验开始操作时注意氢气要早通入,酒精灯晚点燃,对这个提醒,你的理解是_____,盛放干燥剂的仪器的名称为:______,请写出一种可用作本题实验的干燥剂的化学式:_______。
    (4)实验结束同学们利用如图装置收集氢气测体积,进而计算氢化镁的质量、检测氢化镁的纯度。若未冷却到室温,且导管伸入量筒里太长,也未将导管拿出就读氢气的体积数。则检测的氢化镁的纯度会______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。写出Y型管中水与样品接触后发生反应的化学方程式:____。

    17.(2020·江苏南通·统考一模)过氧化钠(Na2O2) 是一种淡黄色固体。在一次科技活动中,化学兴趣小组设计了如图1所示的实验,其中A、C是包有过氧化钠的棉花,B是未包过氧化钠的棉花。实验中观察到A、C棉花依次燃烧,B棉花未燃烧。

    (1)图1中三处棉花包,B处起到的是对照实验的作用。
    (2)观察图1实验,可知可燃物燃烧应具备的条件是_____。
    [提出问题]上述实验中是如何给棉花提供燃烧条件的?
    [查阅资料]①Na2O2与稀盐酸反应时,生成NaCl、H2O和O2。
    ②在常温下Na2O2与CO2、H2O均能发生化学反应。
    ③无水硫酸铜为白色固体,吸水后变为蓝色。
    [实验设计]经过讨论,小组同学设计了如图2所示的实验装置进行实验探究。
    [实验步骤]
    ①检查整套装置的气密性;
    ②把相关的试剂放入对应的仪器内;
    ③用力推动针筒的活塞,把盐酸注入试管内;
    ④一段时间后,在P处放置一根带火星的木条,观察现象。
    [实验现象]
    ①无水硫酸铜________ (填 “没有”或“变成”)蓝色;
    ②E中澄清的石灰水变浑浊;
    ③P处带火星木条__________。
    [实验分析]
    图2中B装置装的饱和碳酸氢钠溶液的作用是________,C装置的作用是________。由于Na2O2与CO2反应放出热量,使烧杯E中石灰水温度升高,由于Ca (OH)2溶解度随温度升高而减小,因此升温导致E装置中饱和石灰水析出固体Ca(OH)2,产生浑浊。
    [实验结论]
    ①Na2O2和CO2反应产生氧气。
    ②Na2O2和CO2反应过程中伴随能量变化,使图1中的棉花温度达到其着火点。
    [拓展提高]
    ①Na2O2和CO2反应除生成氧气外,还生成了一种固体,学生甲认为生成的固体是NaOH,学生乙认为是Na2CO3,你认为_________同学的猜想是错误的,你判定的依据是________。
    ②写出Na2O2和CO2反应的化学方程式:_________________。

    参考答案:
    1.     A     +3价     40     铁锈蚀消耗氧气,且氧气约占空气总体积的1/5     温度     温度在10~50℃的范围内,温度越高,铁钉腐蚀的速度越快     试管内的氧气已耗尽,剩余的铁不能继续锈蚀     向乙装置的试管中充入氧气,并在50℃的环境中放置3天;若铁钉增加的质量大于0.18g,则分析成立
    【详解】(1)A、未擦干的铁锅,跟潮湿的空气接触最易生锈;    
    B、涂油漆的栏杆隔绝了铁与氧气、水的接触,不易锈蚀;    
    C、不锈钢是一种铁合金,抗腐蚀性能强;
    (2)氧元素显-2价,设铁元素的化合价是x,根据在化合物中正负化合价代数和为零,可得:2x+(-2)×3=0,则x=+3价;
    (3)铁锈蚀消耗氧气,且氧气约占空气总体积的1/5,根据题意知,量筒内有50mL空气,其中有氧气10mL,铁丝生锈要消耗掉这10mL氧气,在外界大气压强的作用下,水进入量筒10mL,最后量筒内水面最后约在40mL刻度处;
    (4)分析表中数据可知,小强同学的实验是探究温度因素对铁钉腐蚀快慢的影响;由数据可知:温度在10~50℃的范围内,温度越高,铁钉腐蚀的速度越快;
    (5)由表中数据可知,50℃以后铁钉质量不再增加,是因为试管内的氧气已耗尽,剩余的铁不能继续锈蚀;可继续通如氧气,并保持在50℃,几天后观察现象,可得出结论,具体操作:向乙装置的试管中充入氧气,并在50℃的环境中放置3天;若铁钉增加的质量大于0.18g,则分析成立。
    2.     红     炭粉     开始生成白色沉淀随着氢氧化钠的加入白色沉淀又溶解          AgCl     5 g质量分数为14.6%的稀盐酸中氯离子生成氯化银沉淀的质量2.87g<3g,则A中一定含有氯化钠,氯化钠提供的氯离子和银离子也会生成氯化银沉淀     装置漏气     2Fe+O2=2FeO
    【详解】实验探究:(2)碱性溶液能使酚酞试液变红色,氧化钙和水生成碱性氢氧化钙,故加水溶解、静置后,滴入酚酞试液,试液变为红色,说明原粉末中含生石灰。
    (3)①炭粉不和稀盐酸反应,得到滤渣的成分为炭粉。
    ②已知,氢氧化镁和氢氧化铝均为不溶于水的白色固体,后者可溶于NaOH溶液。“样品A中含有铝粉,不含镁粉”,铝和盐酸生成氯化铝,氯化铝和氢氧化钠生成白色氢氧化铝沉淀,氢氧化钠过量则氢氧化铝沉淀又溶解消失,则“碱化”时,观察到的实验现象是开始生成白色沉淀随着氢氧化钠的加入白色沉淀又溶解;
    ③“酸溶”时,铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气:;
    (4)①氯离子和银离子会生成氯化银白色沉淀,故X的化学式为AgCl;
    ②化学反应前后元素种类质量不变,则5g质量分数为14.6%的稀盐酸中氯离子生成氯化银沉淀的质量为5 g×14.6%=2.87g<3g,则A中一定含有氯化钠,氯化钠提供的氯离子和银离子也会生成氯化银沉淀;
    拓展延伸:(1)烧杯中未观察到气泡,可能的原因是装置漏气等;
    (2)铁锈蚀时首先通过化合反应生成氧化亚铁,根据质量守恒可知,反应为铁和氧气生成氧化亚铁,2Fe+O2=2FeO。
    3.     碳酸钠##Na2CO3     4     H2SO4和Na2CO3会反应,不能共存     紫色石蕊变红     有气泡产生     Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑     反应物是否过量
    【详解】[提出猜想]
    盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,将两支试管中的废液同时倒入一个洁净的烧杯中,观察到有气泡产生,说明两支试管中反应剩余物质为碳酸钠和硫酸,碳酸钠和硫酸恰好完全反应,则溶质为生成的硫酸钠和氯化钠,若碳酸钠剩余,则烧杯中溶质为硫酸钠、氯化钠和碳酸钠,故猜想2为:Na2SO4、NaCl和Na2CO3;
    [交流讨论]
    因硫酸和碳酸钠会发生反应,不能同时存在,故小强同学认为猜想4一定是错误的;
    [进行实验]
    实验结论是猜想3正确,说明烧杯中含有硫酸,溶液为酸性,故加入几滴紫色石蕊溶液,看到的现象是紫色石蕊变红;
    实验结论是猜想3正确,说明烧杯中含有硫酸,加入少量铁粉会和硫酸反应生成氢气,故观察到的现象是有气泡产生;
    方案二中的反应是铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,化学反应方程式为:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;
    [反思与总结]
    因反应物中如果有物质过量,则会剩余,故分析反应后溶液中溶质成分,除要考虑生成物外,还需考虑反应物是否过量。
    4.          浓硫酸##浓H2SO4     吸收未反应的二氧化碳     将带火星的木条置于收集的气体中,观察到木条复燃,证明收集气体为氧气     无气泡产生     证明固体中含有碳酸钾,并除去碳酸钾     向上述实验中褪去红色的溶液中加入一定体积的水,溶液由无色变为红色     人体呼出气体中二氧化碳的含量(或人体呼出气体中水蒸气的含量或每次呼吸消耗氧气的质量等)
    【详解】I、验证CO2能与KO2反应生成O2
    (1)A装置中石灰石(主要成分碳酸钙)和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;浓硫酸具有吸水性,且不与二氧化碳反应,作干燥剂,所以装置C中的盛放的物质是浓硫酸;氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,装置E的作用是吸收未反应的二氧化碳,故填:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;浓硫酸;吸收未反应的二氧化碳;
    (2)氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,确认CO2能与KO2反应生成O2,最后还要进行的实验操作是将带火星的木条置于收集的气体中,观察到木条复燃,证明收集气体为氧气,故填:将带火星的木条置于收集的气体中,观察到木条复燃,证明收集气体为氧气;
    Ⅱ、探究已用呼吸自救器内固体的成分
    实验分析:(1)KO2能与水反应生成氧气,“步骤1”中观察到无气泡产生,说明固体中不含KO2,故填:无气泡产生;
    (2)氯化钡与碳酸钾反应生成碳酸钡沉淀和氯化钾,“步骤2”中所加BaCl2溶液的作用是证明固体中含有碳酸钾,并除去碳酸钾,排除碳酸钾对氢氧化钾检验的干扰,故填:证明固体中含有碳酸钾,并除去碳酸钾;
    拓展延伸:学习小组讨论后认为红色褪去可能是因为“氢氧化钠溶液浓度过高导致的”,可以降低氢氧化钠溶液浓度,观察溶液是否变红,具体实验方案为向上述实验中褪去红色的溶液中加入一定体积的水,溶液由无色变为红色,故填:向上述实验中褪去红色的溶液中加入一定体积的水,溶液由无色变为红色;
    Ⅲ、探究自制呼吸自救器中制氧剂的用量
    制氧剂需要与水反应,所以除了查阅人体每分钟呼吸次数外,还需了解人体呼出气体中二氧化碳的含量,或人体呼出气体中水蒸气含量,或者每次呼吸消耗氧气的质量等,故填:人体呼出气体中二氧化碳的含量(或人体呼出气体中水蒸气的含量或每次呼吸消耗氧气的质量等)。
    5.     Na2CO3     Ba(NO3)2 +Na2CO3═BaCO3↓+2NaNO3     Na2CO3     NaOH     Ⅳ     88.3%
    【详解】[提出问题]
    金属钠与水反应会生成氢气和氢氧化钠,氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,故该金属样品中可能有猜想Ⅰ:有Na和NaOH;猜想Ⅱ:只有NaOH;猜想Ⅲ:只有Na2CO3;猜想Ⅳ:有NaOH和Na2CO3。故填:Na2CO3。
    [收集证据]
    X溶液为Ba(NO3)2溶液,现象A是有白色沉淀生成,是因为硝酸钡和碳酸钠反应生成白色碳酸钡沉淀和硝酸钠,则产生沉淀的化学方程式为:Ba(NO3)2 +Na2CO3═BaCO3↓+2NaNO3,则证明有碳酸钠存在;步骤③中取反应后的上层清液,向其中滴加无色酚酞试液,若观察到溶液呈红色,则证明有氢氧化钠存在,猜想Ⅳ成立。
    [定量分析]
    设碳酸钠质量为x,



    则该样品中碳酸钠的质量分数为:
    6.     反应物中没有碳元素,不会生成碳酸镁     溶解     没有     氯化氢     红     强    
    【详解】猜想假设:根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,反应物中没有碳元素,不会生成碳酸镁,故小华的猜想错误;
    实验探究1:①取试管中的上层清液,加入适量的氯化镁固体,氯化镁固体溶解,说明小宇猜想错误;
    ②取适量白色沉淀加入足量稀盐酸中,镁能与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气,故没有气泡冒出,说明小彤猜想错误;
    实验探究2:氯离子和银离子会生成氯化银沉淀,氯化氢是酸性气体,能使蓝色石蕊试纸变蓝色,所以将蘸有硝酸银溶液的玻璃棒伸入试管内,玻璃棒上的溶液出现白色浑浊,证明产生了氯化氢气体。再将湿润的蓝色石蕊试纸悬于试管口,试纸变红色;
    反思拓展:(2)铁会与稀硫酸反应,铜不会与硫酸反应,所以推测出铁的活性比铜强,铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,化学方程式为:。
    7.     避免温度降低造成溶液倒吸               品红溶液褪色     二     方法②不产生污染性气体二氧化硫     ①②
    【详解】表达交流:
    (1)反应结束熄灭酒精灯,内部温度降低,压强减小,若不通入气体,液体会被外界大气压压入试管内造成倒吸,步骤③中,鼓入空气的目的是避免温度降低造成溶液倒吸;
    二氧化硫与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水,化学方程式。
    (2)根据质量守恒定律,反应前含有1个铜原子,4个氢原子,2个硫原子和8个氧原子,现在生成物含有1个铜原子,2个硫原子和6个氧原子,还应有4个氢原子和2个氧原子,提出一个公因数2,剩余物质为水分子化学式;
    故填:。
    反思交流:
    根据实验结论含有二氧化硫,所以通入品红溶液后,溶液褪色;气体经过氧化铜不发生化学反应,说明没有氢气,证明猜想二正确;
    (1)①中铜与浓硫酸反应生成硫酸铜和二氧化硫、水,②中铜先与氧气反应先生成氧化铜,氧化铜与硫酸反应只生成硫酸铜和水,②中没有二氧化硫生成,所以不会造成污染,因此方法②更为合理;
    (2)①铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,说明铁可以置换出铜单质,证明铁的金属活动性强于铜,①符合题意;
    ②铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,铜与稀硫酸不反应,说明铁金属活动性强于氢,氢强于铜,间接说明铁的金属活动性强于铜,②符合题意;
    ③铁与硫酸锌,铜与硫酸锌都不反应,无法证明铁的金属活动性强于铜,③不符合题意;
    故填:①②。
    8.          氢气和二氧化硫     品红溶液褪色     二     硫酸铜(或CuSO4)     将装置A中生成的二氧化硫气体全部排出          1:1     铜网由黑色变成红色,玻璃管内壁有水雾出现     ①②
    【详解】锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,反应的化学方程式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,故填:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;
    猜想假设:根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,反应物中含Zn、H、S、O,故生成的气体可能是氢气或二氧化硫,猜想一:氢气;猜想二:二氧化硫;猜想三:氢气和二氧化硫的混合物,故填:氢气和二氧化硫;
    实验探究:①二氧化硫可以使品红溶液褪色,装置B中品红溶液褪色,说明反应生成了二氧化硫,故填:品红溶液褪色;
    ②装置D玻璃管中无明显现象,说明氧化铜没有反应,即气体中不含有氢气,则气体是二氧化硫,猜想二正确,故填:二;
    ④A中液体变为蓝色,说明含有铜离子,因为溶液中含有硫酸,所以A中液体是硫酸铜,故填:硫酸铜(或CuSO4);
    表达交流:(1)在步骤③中,鼓入空气的目的是:将试管A中产生的二氧化硫全部排到试管B中,故填:将装置A中生成的二氧化硫气体全部排出;
    (2)根据实验可知铜与浓硫酸反应生成了硫酸铜和二氧化硫,由于反应物中含有氢元素,生成物中没有氢元素,所以生成物中还有水,反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,故填:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;
    反思拓展:
    (1)由化学方程式Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O可知,硫元素的化合价改变的硫原子个数是1个,硫元素的化合价不变的硫原子个数是1个,所以发生化合价改变的硫元素的质量与化合价没有改变的硫元素质量之比为1:1,故填:1:1;
    (2)因为锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气,氢气与氧化铜反应生成铜和水,所以装置D玻璃管中看到的现象为铜网由黑色固体变为红色,玻璃管壁上有水雾出现,故填:铜网由黑色变成红色,玻璃管内壁有水雾出现;
    (3)①铜和硫酸锌溶液不反应,说明铜排在锌的后面,能说明锌的活动性比铜强;
    ②锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,说明锌的活动性比铜强;
    ③锌、铜都不能和氯化镁反应,不能说明锌的活动性比铜强;
    故选①②。
    9.     ①②     与氧气接触     提供热量,使铜片上的白磷达到其着火点     使水中的白磷隔绝空气(氧气)     防止磷燃烧生成的五氧化二磷进入空气,污染空气     a          B     隔绝空气保存
    【详解】(1)同处于铜片的白磷和红磷温度一样,但白磷燃烧,红磷却不燃烧,说明温度达到了白磷的着火点,而未达到红磷的着火点,即白磷的着火点比红磷的着火点低,故填①②;
    铜片上的白磷与水里的白磷温度一样,铜片上的白磷暴露在空气中,白磷在水中接触不到氧气,故说明燃烧需要的条件是与氧气接触。
    (2)铜片上的白磷燃烧,红磷不燃烧,说明燃烧需要温度达到着火点,这时热水的作用是提供热量,铜片上的白磷燃烧,水底的白磷不燃烧,说明燃烧需要与氧气接触,这时热水的作用是隔绝氧气。
    (3)磷燃烧生成的五氧化二磷直接排放到空气中会污染空气,故需要在装置的管口系牢小气球防止生成的五氧化二磷排放到空气中,以达到绿色实验的目的。
    (4)图乙中Y型管中有少量氧气,其中的白磷又达到了着火点,故a处白磷燃烧,白磷燃烧生成五氧化二磷,该反应的方程式为,但Y型管中的氧气含量很少,所以又会很快熄灭,故选B,b处红磷未达到着火点不燃烧,c处白磷未接触氧气也不能燃烧。
    (5)通过上述探究可知可燃物燃烧需要同时满足与氧气接触和温度达到其着火点两个条件才能燃烧,白磷着火点40℃,所以储存时应隔绝空气保存,防止其燃烧,故填隔绝空气保存。
    10.     酒精灯     A     2KMnO4K2MnO4 + MnO2 + O2↑     铁丝剧烈燃烧、火星四射,生成黑色固体     NaOH     Ca(OH)2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH     产生气泡     氯化钙     取少量滤液于试管中,滴加Na2CO3溶液,氢氧化钙与碳酸钠溶液反应会生成碳酸钙白色沉淀,而无明显现象,说明不含氢氧化钙,但不能证明是否含有碳酸钠     滤液中的溶质一定含有氢氧化钠,取少量滤液于试管中,滴加稀盐酸,氢氧化钠先与稀盐酸反应生成氯化钠和水,氢氧化钠反应完,碳酸钠才能与稀盐酸反应生成二氧化碳气体。
    【详解】(1)①由装置图可知:仪器a为酒精灯,故答案:酒精灯。
    ②实验室要用高锰酸钾加热制取氧气,应选择固体和固体加热反应制取气体的发生装置,根据所给的装置图,可知需要选择A装置,反应的化学方程式为2KMnO4 K2MnO4+ MnO2+O2↑,故答案:A;2KMnO4K2MnO4 + MnO2 + O2↑
    ③装置E进行铁丝在氧气中燃烧实验,观察到的实验现象为铁丝剧烈燃烧、火星四射,生成黑色固体。故答案:铁丝剧烈燃烧、火星四射,生成黑色固体。
    (2) 向生石灰、纯碱和食盐三种物质中加入适量水,充分搅拌,发生CaO+H2O= Ca(OH)2、Ca(OH)2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH反应,过滤后滤液中的溶质一定含有NaCl和NaOH,故答案: NaOH 。
    交流讨论:因为Ca(OH)2和Na2CO3能发生复分解反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,不能共存,故大家认为小华的猜想不合理,故答案:Ca(OH)2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH。
    实验探究:碳酸钠能与稀盐酸反应生成二氧化碳气体,故小林取少量溶液于试管中,滴加足量的稀盐酸,实验现象为有气泡产生;碳酸钠能与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙白色沉淀,取少量滤液于试管中,滴加足量的澄清石灰水,产生白色沉淀,说明小方的猜想正确;
    交流讨论:小华取少量滤液于试管中,滴加Na2CO3溶液,氢氧化钙与碳酸钠溶液反应会生成碳酸钙白色沉淀,无明显现象,说明不含氢氧化钙,但不能证明是否含有碳酸钠,故小华的实验不足以得出其结论;故答案:产生气泡;氯化钙;取少量滤液于试管中,滴加Na2CO3溶液,氢氧化钙与碳酸钠溶液反应会生成碳酸钙白色沉淀,而无明显现象,说明不含氢氧化钙,但不能证明是否含有碳酸钠;
    继续探究:滤液中的溶质一定含有氢氧化钠,小明也取少量滤液于试管中,滴加稀盐酸,氢氧化钠先与稀盐酸反应生成氯化钠和水,氢氧化钠反应完,碳酸钠才能与稀盐酸反应生成二氧化碳气体,小明加入的稀盐酸的量不足,氢氧化钠先与少量的稀盐酸反应生成氯化钠和水,故小明也取少量滤液于试管中,滴加稀盐酸,却没有看到明显现象。故答案:滤液中的溶质一定含有氢氧化钠,取少量滤液于试管中,滴加稀盐酸,氢氧化钠先与稀盐酸反应生成氯化钠和水,氢氧化钠反应完,碳酸钠才能与稀盐酸反应生成二氧化碳气体。
    11.     生石灰与水反应放热     Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH     活性炭     活性炭与盐酸不反应     滤液呈浅绿色     b     澄清石灰水变浑浊     加入NaOH溶液,有气泡产生
    【详解】探究一、探究发热包的发热原理
    (1)由于发热包的主要成分有生石灰、铝粉、铁粉、活性炭和碳酸钠等,其中生石灰能够与水反应放热,故发热包遇水能够发热;
    【提出猜想】发热包中的生石灰与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙,化学方程式为;
    【实验验证】(1)活性炭、铝粉、铁粉和碳酸钙这四种物质中,只有活性炭不能与盐酸反应,故反应后剩余的黑色固体为活性炭;铁粉与盐酸反应式生成氯化亚铁,溶液变为浅绿色,故根据滤液呈浅绿色可判断探究一中剩余固体中有铁;
    (2)要检验生成的气体,需要将气体从图2装置的b端通入,当观察到澄清石灰水变浑浊,可判断探究一剩余固体中含有碳酸钙;
    (3)由于铝粉能和氢氧化钠溶液反应而铁粉不能,故可向剩余的固体中加入氢氧化钠溶液,有气泡产生,可判断剩余的固体中含有铝粉;
    12.     溶液变红色          产生白色沉淀          NaCl、HCl     AgCl     部分沉淀溶解,产生气泡
    【详解】(1)试管①中碳酸钠溶液显碱性,能使酚酞试液变红色,能够观察到的现象是溶液变红色。
    (2)试管②中碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,发生反应的化学方程式是:。
    (3)试管③中碳酸钠和氢氧化钙反应生成白色沉淀碳酸钙和氢氧化钠,试管④中碳酸钠和氯化钙反应生成白色沉淀碳酸钙和氯化钠,试管③④中产生的现象均为产生白色沉淀,试管③中发生的化学方程式。
    (4)①溶液B是无色,说明甲中稀盐酸过量,过量的稀盐酸和乙中显碱性物质反应,得到显中性或显酸性溶液,图一中试管②完全反应后所得的溶液中一定含有的溶质是反应生成的氯化钠和过量的氯化氢。
    ②溶液B含有氯离子,与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀,故沉淀N的化学式为AgCl,小组同学把沉淀M、N混合后置于烧杯屏中,向其中加入过量的稀盐酸,观察到的实验现象为部分沉淀溶解,产生气泡,因为由实验所用试剂可知,沉淀M为碳酸钙沉淀,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,氯化银不能和稀盐酸反应,观察到的实验现象是部分固体溶解,产生气泡。
    13.     产生蓝色沉淀     有刺激性气味气体产生          无色酚酞试液     无色     反应物消失     取适量的氢氧化钾溶液于一支干净的试管中,测定溶液的pH,pH>7,然后逐滴滴加稀硫酸,直至pH=7,证明氢氧化钾能与硫酸发生反应(合理即可)     氢氧化钾溶液     K+、SO42-、OH-、H2O
    【详解】实验过程与分析:实验一:氢氧化钾与硫酸铜反应生成氢氧化铜和硫酸钾,故实验现象为:产生蓝色沉淀;
    实验二:氯化铵与氢氧化钾在加热的条件下反应生成氯化钾、氨气和水,实验现象为:产生有刺激性气味的气体;该反应的化学方程式为:;
    实验反思:①某同学认为实验三的结论错误。他取适量的氢氧化钾溶液于一支干净的试管中,滴加几滴无色酚酞试液,氢氧化钾显碱性,能使无色酚酞试液变红,故溶液呈红色,然后逐滴滴加稀硫酸,氢氧化钾与稀硫酸反应生成硫酸钾和水,硫酸钾显中性,无色酚酞试液在酸性和中性溶液中不变色,故直至溶液变成无色,证明氢氧化钾能与硫酸发生反应;
    ②对于无明显现象的化学反应,可通过检验有新物质生成或检验反应物消失的方法来证明物质间发生了化学反应;
    (1)氢氧化钾显碱性,pH>7,向氢氧化钾中滴加稀硫酸,氢氧化钾与稀硫酸反应生成硫酸钾和水,pH逐渐减小,pH=7时,说明氢氧化钠与稀硫酸恰好完全反应,故可用pH试纸来证明氢氧化钾与稀硫酸发生了反应,实验方案为:取适量的氢氧化钾溶液于一支干净的试管中,测定溶液的pH,pH>7,然后逐滴滴加稀硫酸,直至pH=7,证明氢氧化钾能与硫酸发生反应;
    (2)由图可知,一开始pH<7,随着反应的进行,pH逐渐增大至大于7,故该实验是将氢氧化钾溶液滴到另一种溶液中,氢氧化钾与硫酸铜反应生成氢氧化铜和硫酸钾,c点时,氢氧化钾过量,故溶液中微粒有:K+、SO42-、OH-、H2O。
    14.     氯化钙(答案不唯一,合理即可)     不可以     用弹簧夹夹紧橡皮管     平放     淹没长颈漏斗底部     碳酸钠与碳酸氢钠     有白色沉淀生成     不成立          B     烧杯中的稀盐酸恰好完全反应,不在继续反应放热     NaCl、NaOH
    【详解】Ⅰ:实验a:由题意可知,硬水分为暂时性硬水与永久性硬水,由于溶质不同,所以有了区分,根据实验现象分析,B试管无现象,说明B试管中是永久性硬水,故答案为:氯化钙(答案不唯一,合理即可):
    实验结论:分析两组实验及实验现象,会发现永久性硬水并不能通过煮沸的方法来软化,故答案为:不可以;
    Ⅱ.CO2的制取
    (1)由题意可知,该操作是检验装置气密性,故要先密封在检验,故答案为:用弹簧夹夹紧橡皮管;
    (2)由题意可知,要向锥形瓶中放入固体,故要先将锥形瓶放平,防止药品放置过程中将仪器损伤,向长颈漏斗中加入稀盐酸时,要保证稀盐酸淹没长颈漏斗底部,达到密封的作用,防止生成的气体从长颈漏斗逸出和长颈漏斗中的稀盐酸无法流出。故答案为:平放;淹没长颈漏斗底部;
    Ⅲ.CO2与某些碳酸盐反应的探究
    【提出猜想】由题意可知,猜想一:溶质为Na2CO3;猜想二:溶质为NaHCO3;还有第三种情况,就是两种溶质共存,故答案为:碳酸钠与碳酸氢钠;
    【实验设计】a.由题意可知可知,猜想二不成立,说明溶质中有碳酸钠,加入过量的氯化钙,碳酸钠会与氯化钙反应生成碳酸钙白色沉淀,故答案为:有白色沉淀生成;
    b.由题意可知,取实验步骤a中上层清液,滴加适量稀盐酸,步骤a时加入过量氯化钙,导致碳酸钠全部反应,而加入稀盐酸后仍有气泡产生,说明滤液中一定还含有碳酸氢钠,猜想一不成立。故答案为:不成立;
    碳酸氢钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:

    Ⅳ.对水垢去除方法的探究
    由题意可知,可以用稀盐酸去除并发生中和反应,中和反应的实质是酸碱中和,反应物必须一个是酸一个是碱,故答案为:B;
    Ⅴ.酸碱中和反应再探究
    (1)分析图象丙与图象丁,丙中pH起始位置小于7说明原烧杯中稀盐酸,后加入的是氢氧化钠溶液。发生酸碱中和反应时,反应放出热量,会使温度升高,故达到丁图象中温度最高点时,稀盐酸与氢氧化钠溶液恰好完全反应。故答案为:烧杯中的稀盐酸恰好完全反应,不在继续反应放热;
    (2)由以上的分析可知,A点在最高点后面,说明此时稀盐酸已经恰好完全反应,氢氧化钠溶液过量,此时溶液中的溶质为稀盐酸与氢氧化钠反应生成的氯化钠与过量的氢氧化钠,故答案为:NaCl、NaOH。

    15.     用带火星的木条伸入收集的气体中,观察木条是否复燃     SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O     实验时在B处易发生爆炸事故     堵住试管口,试管口向下,慢慢靠近酒精灯火焰,松手     尖锐的爆鸣声     H2     H2SO4或H+或酸性物质     SO2溶于水,也能使液面上升     将图2中NaOH溶液换成等体积的水做对比实验
    【详解】(1)氧气具有助燃性,可使带火星木条复燃,用带火星的木条伸入收集的气体中,观察木条是否复燃,鉴别是否是氧气,故填:用带火星的木条伸入收集的气体中,观察木条是否复燃。
    (2)二氧化硫和氢氧化钠生成亚硫酸钠和水,化学方程式为SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O,故填:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O。
    (3)如果放出的是O2和H2,方案中的安全隐患是实验时在B处易发生爆炸事故,为确保安全,实验前应先收集一试管气体,用拇指堵住试管口,试管口向下,慢慢靠近酒精灯火焰,松手,若不发出尖锐的爆鸣声,方可采用上面的装置进行实验,故填:实验时在B处易发生爆炸事故;堵住试管口,试管口向下,慢慢靠近酒精灯火焰,松手;尖锐的爆鸣声。
    (4)小组同学首先对装置A进行称量,再将收集到的气体从a通入,过一会儿点燃B处酒精灯;一段时间后,发现表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色;说明气体有还原性,含有氢气,停止通气,再次称量装置A,发现质量无增减,说明气体不含有二氧化硫,铁粉与硫酸铜溶液反应时,产生的气体是H2,故填:H2。
    (5)反应生产氢气,说明硫酸铜溶液中可能含有H2SO4或H+或酸性物质,故填:H2SO4或H+或酸性物质。
    (6)有一同学设计了图2所示的装置进行实验,发现试管内液面上升,就得出SO2与NaOH溶液发生反应的结论,这一方案不严谨,理由是SO2溶于水,也能使液面上升,要得到科学严谨的结论,仍利用该装置,补做的实验是将图2中NaOH溶液换成等体积的水做对比实验,故填:将图2中NaOH溶液换成等体积的水做对比实验。

    16.     检查装置的气密性     Zn+H2SO4═ZnSO2+H2↑          -1     密封防水     实验开始时要“先通氢气”的目的,防止氢气遇到热的空气引起爆炸,     球形干燥管     CaO(或NaOH)     偏大     MgH2+2H2O═Mg(OH)2+2H2↑
    【分析】根据气密性的检查;化合价的计算;化学方程式的书写;气体的干燥;从给出的信息中找对应的信息;实验误差分析进行分析作答。
    【详解】(1)为确保测量准确,步骤①中的操作应为检查装置的气密性;
    (2)圆底烧瓶中是锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气,对应的化学方程式 Zn+H2SO4═ZnSO2+H2↑;C处玻璃管中发生反应是镁和氢气化合生成氢化镁,反应的化学方程式:;氢化镁中镁元素的化合价是+2价,设氢元素的化合价为x,则(+2)+2x=0,解得x=-1;氢化镁遇水反应生成氢氧化镁和氢气,并放出热量,氢化镁保存时应注意密封防水;
    (3)实验开始时要“先通氢气”的目的,防止氢气遇到热的空气引起爆炸,所以要用氢气把装置中的空气排出;盛放干燥剂的仪器的名称为球形干燥管,可用作本题实验的干燥剂是固体,常用的是氧化钙或氢氧化钠,其化学式是CaO或NaOH;
    (4)导管伸入量筒太长,未将导管拿出就读数,导致液体体积增大,即气体体积增大,所以偏大;未冷却到室温就读数,由于反应放热,导致气体体积膨胀,所以体积偏大;则检测的氢化镁的纯度会偏大;Y型管中水与样品接触后发生反应的化学方程式是MgH2+2H2O═Mg(OH)2+2H2↑。
    17.     与氧气接触,温度达到棉花的着火点     没有     复燃     除去A中浓盐酸挥发出的氯化氢气体     干燥气体(或吸收水分)     甲     反应前没有H元素,因此不可能生成NaOH     2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2↑
    【分析】根据燃烧的条件;气体的净化、除杂;浓硫酸、浓盐酸的特性;质量守恒定律进行分析作答。
    【详解】(2)物质燃烧需要三个条件:①物质是可燃物②与氧气接触③温度达到着火点。观察图1实验,棉花能燃烧,除了满足棉花是可燃物之外,还需满足①与氧气接触;②达到可燃物的着火点;
    [实验现象]大理石和浓盐酸反应生成二氧化碳,进入B装置,饱和的碳酸氢钠溶液可与浓盐酸挥发出来的氯化氢气体反应从而除去氯化氢气体;通过C得到干燥的二氧化碳,除去混有的水蒸气,故D中无现象,即无水硫酸铜没有蓝色;过氧化钠与二氧化碳反应生成氧气,使P处带火星的木条复燃;
    [实验分析] E装置中需要纯净的二氧化碳,二氧化碳与碳酸氢钠溶液不反应,氯化氢气体与之可反应从而被除去,图2中B装置装的饱和碳酸氢钠溶液的作用是除去A中浓盐酸挥发出的氯化氢气体;浓硫酸有吸水性,则C装置的作用是干燥气体吸收水分;
    [拓展提高]①根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变;而反应前的物质是Na2O2与CO2,没有H元素,因此不可能生成NaOH,故甲同学猜想错误;
    ②Na2O2与CO2反应生成碳酸钠和氧气,方程式是:2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2↑。

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