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9 基本化学实验技能与科学探究(一)---2024年中考化学单元试卷
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这是一份9 基本化学实验技能与科学探究(一)---2024年中考化学单元试卷，共12页。试卷主要包含了共有五大题,20小题，可能用到的相对原子质量，实验是学习化学的重要途径，下列基本实验操作分析正确的是等内容，欢迎下载使用。
说明:1.共有五大题,20小题。满分70分,作答时间65分钟。
2.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 S-32 Cl-35.5 K-39 Fe-56 Cu-64 Ag-108 Ba-137
中考对接点 仪器名称与使用、物质加热基本操作、气体制取、物质的性质、科学探究方法
一、单项选择题(本大题包括10小题,每小题有四个选项,其中只有一个选项符合题意,请将符合题意的选项代号填在相应位置上。1~5题每小题1分,6~10题每小题2分,共15分)
1.下图所示仪器中可以用酒精灯直接加热的是( )
2.学校用“84消毒液”对校园环境进行消杀,实验室用次氯酸钠溶液配制溶质质量分数为6%的“84消毒液”时,需要用到的仪器是( )
A.酒精灯B.漏斗C.天平D.烧杯
3.烧杯是常用仪器,下列实验操作正确的是( )
4.下列不能完成探究水的组成实验的是( )
A.氢气燃烧B.电解水
C.氢气还原氧化铜D.二氧化碳与水反应
5.实验是学习化学的重要途径。下列有关化学实验的说法或做法正确的是( )
A.用酒精灯加热试管里的液体时,试管里的液体不应超过试管容积的1/2
B.实验后剩余的药品应放回原试剂瓶,避免浪费
C.洗过的玻璃仪器内壁附着的水既不聚成水滴,也不成股流下,表明仪器已洗干净
D.不小心碰倒酒精灯,洒出的酒精在桌上燃烧起来时,应立即用水扑灭
6.能够鉴别氢氧化钠溶液与氢氧化钙溶液的试剂是( )
A.无色酚酞溶液B.水
C.氯化钡溶液D.碳酸钠溶液
7.下列基本实验操作分析正确的是( )
A.三个操作都使用了玻璃棒
B.溶解过程中溶质一定以分子的形式分散到溶剂中
C.蒸发时水分全部蒸干后熄灭酒精灯停止加热
D.过滤后,滤液依然浑浊的原因可能是滤纸没有紧贴漏斗内壁
8.利用如图装置探究铁生锈的条件,下列分析正确的是( )
A.①②对比,得出铁生锈是铁与水蒸气作用的结果
B.①③对比,得出铁生锈是铁与氧气作用的结果
C.②③对比,得出铁生锈是铁与氧气和水蒸气共同作用的结果
D.在U形管中的水面分别滴一层植物油,实验效果更好
9.利用下列装置进行实验室气体制取,有关说法正确的是( )
A.装置A可随时控制反应的发生与停止
B.装置B可用于加热氯酸钾和二氧化锰制氧气
C.装置C能用于收集密度比空气小的气体
D.装置D干燥气体,气体进入的导气管口是b端
10.某溶液中溶质可能是HCl、Na2CO3、NaCl、CuCl2中的一种或几种,为探究溶质的成分,兴趣小组的同学向盛有一定量样品的烧杯中逐滴加入NaOH溶液,产生沉淀的质量与加入NaOH溶液质量的变化趋势如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.原溶液中一定没有Na2CO3和NaCl
B.沉淀出现前烧杯内溶液的pH不断增大
C.c点对应烧杯内溶液中溶质阴离子只有OH-
D.b点对应烧杯内溶液中溶质一定有NaCl、CuCl2
二、选择填充题(本大题包括3小题,先在A、B、C中选择一个正确选项,将正确选项的代号填在相应位置上,然后在D处补充一个符合题意的答案。每小题2分,其中选择1分,填充1分,共6分)
11.根据下图所示的四个实验,得出的结论正确的是( )
A.高锰酸钾溶于水、碘不溶于水,说明物质溶解性与溶剂有关
B.烧杯中饱和的澄清石灰水变浑浊,说明中和反应会放出热量
C.U形管中红墨水液面左高右低,说明硝酸铵溶于水吸收热量
D. ,说明金属活动性:镁>铜
12.兴趣小组同学想验证碳酸钙固体溶于稀盐酸与H+的原因有关,下列实验可行的是( )
A.向碳酸钙粉末中滴加适量稀硫酸,振荡,固体溶解,有气泡产生
B.向碳酸钙中加入适量硝酸钙溶液,振荡,没有明显变化
C.向碳酸钙粉末中滴加适量硫酸钠溶液,振荡,固体不溶解
D.向碳酸钙粉末中滴加适量 ,振荡,固体溶解,有气泡产生
13.下列各组实验方法能达到实验目的的是( )
三、填空与说明题(本大题包括4小题,共23分)
14.(6分)化学兴趣小组选用稀盐酸进行实验探究酸的化学性质。如图所示:
请回答下列问题:
(1)观察现象:A烧杯中 ; (填字母)烧杯中有气泡产生。
(2)实验分析:C烧杯中发生反应的化学方程式为 ,D烧杯中说明盐酸与氢氧化钠发生了反应,现象是溶液由红色变为 色。
(3)实验拓展:用玻璃棒蘸取E烧杯中反应后的溶液,滴在pH试纸上,与标准比色卡比较,pH<7,E烧杯中溶液的溶质是 。
15.(5分)科技助农、兴农,建设美丽乡村。请回答下列问题:
(1)打造高标准农田。种植农作物需要施加氯化铵、尿素、磷酸二氢钙等化肥。鉴别氯化铵、尿素、磷酸二氢钙的方法是先取样加水,不溶解的是 ,再取样加入 ,研磨,闻到刺激性气味的是 。
(2)种植富硒蔬菜。蔬菜远销海外,蔬菜打包用聚乙烯塑料袋或网袋。检验聚乙烯塑料袋是否有热塑性的实验方法是取样 ,判断网袋是锦纶还是棉线的实验方法是取样 。
16.(6分)无水氯化钙在工业上有广泛的用途。以石灰石(含有SiO2、Fe2O3、MgSO4等杂质)为原料,生产无水氯化钙的流程如下:
请回答下列问题:
(1)“粉碎”中把石灰石粉碎成粉末的目的是 。
(2)“操作1”的名称是 。
(3)“沉淀1”发生的反应的化学方程式为 。
(4)滤渣3中除有Ca(OH)2外,还有 (填化学式,下同)。
(5)“调pH”的目的是 。
17.(6分)某工厂金属废弃物中可能含有Cu、CuO、Al、Fe中的一种或几种,为确定其成分并回收金属,取样品进行下图实验。
(1)加入过量稀硫酸的目的是 。
(2)步骤Ⅱ中得到固体B的反应的化学方程式为 。
(3)溶液C中溶质成分是 。
(4)通过分析氢气的质量,可确定金属废弃物中一定有铁和铝,理由是 。
四、实验与探究题(本大题包括2小题,共16分)
18.(8分)兴趣小组想深入探究人体呼出气体的成分,进行如下活动:
(1)实验1注射器及玻璃管内充满人体呼出的气体:
①实验中需反复推拉注射器的目的是 。
②在操作中判断装置内的O2完全反应的方法是 。
【实验结论】人体呼出气体中O2的体积分数为16%。
③ 该方法与教科书上“测定空气里O2的含量”的方法相比,其优点是 (答一点即可)。
(2)实验2锥形瓶内充满人体呼出的气体:实验前注射器内液体体积为50 mL,向锥形瓶内注入少量液体后,注射器内的液体开始被自动吸入锥形瓶,充分反应后,注射器内NaOH溶液的体积为30 mL。
【数据分析】人体呼出气体中CO2的体积分数为 。
【反思评价】应该先检验锥形瓶内CO2是否反应完。锥形瓶内无色溶液中确实含有NaOH,可得出锥形瓶内CO2已反应完。
【补充实验】取少量锥形瓶内无色溶液于试管中,加入过量的氯化钡溶液,过滤,向滤液中滴加几滴无色酚酞溶液,观察到 、 的现象,无色溶液中含有NaOH,CO2反应完全。
【实验拓展】实验中加入过量氯化钡溶液的目的是 。
19.(8分)化学兴趣小组同学学习甲烷时,知道甲烷(CH4)、氢气、一氧化碳都有可燃性。对比氢气、一氧化碳的性质,化学兴趣小组同学对甲烷是否有还原性进行探究:
【提出问题】H2、CO能与氧化铜反应,CH4也能与氧化铜反应吗?
【查找资料】白色固体无水硫酸铜遇水变为蓝色。
【实验探究】将甲烷气体按如图所示装置进行规范实验:
【实验拓展】(1)加热前先通甲烷的目的是 。
(2)装置B、C顺序不能互换的原因是 。
(3)反应前后装置B质量增加a、装置C质量增加b,a、b质量比为 。
五、综合计算题(本大题包括1小题,共10分)
20.(10分)一包不纯的氯化钾粉末,杂质可能是硫酸钠、氯化钠、硝酸钡中的一种或几种。为确定其成分,某兴趣小组的同学进行如下实验:
①取少量该粉末于烧杯中,加蒸馏水,充分搅拌,得到无色澄清溶液。
②取15.0 g该粉末于烧杯中,加入蒸馏水完全溶解,再加入足量的硝酸银和稀硝酸,充分反应后,产生28.7 g白色沉淀。
③取15.0 g该粉末于烧杯中,加入蒸馏水完全溶解,再加入足量的稀硫酸溶液和稀硝酸,充分反应后,产生2.33 g白色沉淀。(BaSO4、AgCl都是不溶于水和硝酸的固体)
请回答下列问题:
(1)由实验③可知杂质中含有硝酸钡,计算15.0 g不纯的氯化钾粉末中硝酸钡的质量分数(写出计算过程)。
(2)设计实验②的目的是 ,由实验②得出的结论是杂质中 。
(3)杂质中一定没有 ,理由是 。
参考答案
1.C
【解析】蒸发皿可以用酒精灯直接加热。
2.D
【解析】用次氯酸钠溶液配制溶质质量分数为6%的“84消毒液”时,需要用烧杯、量筒、胶头滴管,不需要天平、漏斗和酒精灯。
3.C
【解析】稀释浓硫酸应该把浓硫酸沿容器壁慢慢注入水中,并且不断搅拌,不能把水沿容器壁慢慢注入浓硫酸中;测pH,用玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上,再与标准比色卡对比,读数,不能将pH试纸直接放入待测液中;检查气密性,把导管一端放入水中,手紧握试管壁,观察现象;过滤需要用玻璃棒引流。
4.D
5.C
【解析】用酒精灯加热试管里的液体时,试管里的液体不应超过试管容积的1/3;实验后剩余的药品不能放回原试剂瓶,否则会污染试剂,应放入指定容器;洗过的玻璃仪器内壁附着的水既不聚成水滴,也不成股流下,表明仪器已洗干净;不小心碰倒酒精灯,洒出的酒精在桌上燃烧起来,应立即用湿抹布盖灭。
6.D
【解析】鉴别物质的方法是加入试剂或采用其他措施能产生不同现象。无色酚酞溶液、水、氯化钡溶液分别加到氢氧化钠溶液与氢氧化钙溶液中产生相同现象,不能鉴别,碳酸钠与氢氧化钙反应产生白色沉淀,碳酸钠加入氢氧化钠不反应,无明显现象,现象不同,可以鉴别。
7.A
8.D
【解析】探究铁生锈的条件的方法是控制变量,对比实验。①有氧气和水,钢丝生锈;②有水而没有氧气,钢丝不生锈;③有氧气而没有水,钢丝不生锈;①②对比:铁生锈是铁与氧气作用的结果;①③对比铁生锈是铁与水蒸气作用的结果;②③都没有生锈,对比无意义;在U形管中的水面分别滴一层植物油,可以防止氧气溶于水,同时防止水蒸发成水蒸气,实验效果更好。
9.B
【解析】装置A可不断添加液体药品,不能随时控制反应的发生与停止,不正确;装置B可用于加热氯酸钾制氧气,正确;图中装置C能用于收集密度比空气大的气体,不正确;D.装置D干燥气体,气体进入的导气管口是a端。
10.B
【解析】由图像可知氢氧化钠先与盐酸反应(a段),再与氯化铜反应(ab段),bc段表示氢氧化钠过量。有盐酸就一定没有碳酸钠,但不能确定是否含有氯化钠;加入氢氧化钠,沉淀出现前烧杯内溶液的pH不断增大;c点氢氧化钠过量,对应烧杯内溶液中溶质有生成的氯化钠、过量的氢氧化钠,阴离子有Cl-、OH- ;b点为氯化铜恰好完全反应,没有氯化铜。
11.C 镁片表面有红色固体析出、溶液由蓝色变为无色
【解析】高锰酸钾溶于水、碘不溶于水,说明物质溶解性与溶质有关;由于氢氧化钠固体溶于水也会放热,烧杯中饱和的澄清石灰水变浑浊,不能说明中和反应会放出热量;硝酸铵固体溶于水吸收热量,瓶内气压减小,U形管中红墨水液面左高右低;镁与硫酸铜反应,镁片表面有红色固体析出、溶液由蓝色变为无色,说明金属活动性:镁>铜。
12.A 稀硝酸等
13.B 加入稀盐酸,蒸发结晶等
【解析】加入适量硝酸钡溶液,过滤,可以除去氢氧化钠中的硫酸钠,但会引入新的杂质硝酸钠;向木炭和氧化铜中分别加入适量稀硫酸,固体溶解,溶液变蓝的是氧化铜,无明显现象的是木炭;鉴别氯化钡和氯化钙溶液,分别加入适量碳酸钠溶液,产生相同现象;可以加入稀盐酸或氯化钡除去碳酸钾,再蒸发结晶得到纯净的氯化钾(合理即可)。
14.(6分)(1)没有明显现象 BE
(2)Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O(2分) 无 (3)氯化钠、氯化氢(或NaCl、HCl)
15.(5分)(1)磷酸二氢钙 熟石灰 氯化铵
(2)加热,观察是否熔化 灼烧,闻气味
16.(6分)(1)增大反应物的接触面积,加快反应速率,使反应充分进行
(2)过滤
(3)MgSO4+BaCl2BaSO4↓+MgCl2(2分)
(4)Mg(OH)2
(5)除去溶液中过量的Ca(OH)2
【解析】(1)“粉碎”中把石灰石粉碎成粉末的目的是增大反应物接触面积,加快反应速率,使反应充分进行。
(2)“操作1”是过滤,经过过滤,除去SiO2。
(3)“沉淀1”是氯化钡与硫酸镁反应,发生的反应的化学方程式为MgSO4+BaCl2BaSO4↓+MgCl2。
(4)“沉淀2”石灰乳中的氢氧化钙与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀,滤渣3中除有Ca(OH)2外,还有Mg(OH)2。
(5)经过“操作3”过滤后,滤液中还有氢氧化钙,必须除去氢氧化钙,“调pH”的目的是除去溶液中过量Ca(OH)2。
17.(6分)(1)与CuO、Al、Fe充分反应(或分离铜)
(2)Fe+CuSO4FeSO4+Cu(2分)
(3)硫酸铝、硫酸亚铁[或Al2(SO4)3、FeSO4,全对得1分]
(4)固体B中铜为1.6 g,可推测氧化铜的质量为2 g,又因铜的质量为1.5 g,样品粉末质量为10 g,故除去铜、氧化铜后其余固体质量为6.5 g,生成0.3 g的氢气需要8.4 g铁或2.7 g铝,则金属废弃物中一定有铁和铝(2分)
18.(8分)(1)①让氧气充分反应 ②反复推拉注射器时,若注射器的读数不再减小,则证明装置内的氧气已完全反应 【实验结论】③环保,不污染环境(合理即可)
(2)【数据分析】4%
【补充实验】产生白色沉淀 溶液变红
【实验拓展】除去碳酸钠(2分)
19.(8分)【实验探究】检验甲烷的纯度 变成光亮的红色物质 固体由白色变为蓝色 变浑浊
【实验拓展】(1)排尽玻璃管内空气,以免加热时发生爆炸 (2)如果互换不能检验是否生成水 (3)36∶44(或9∶11)(2分)
【解析】【实验探究】由于甲烷具有可燃性,实验前一定要检验纯度,由于玻璃管内有空气,先通入一会儿甲烷排尽玻璃管内的空气,最后点燃酒精灯,实验中观察到装置A中的黑色粉末变成光亮的红色物质,B装置中的固体由白色变为蓝色,C装置中溶液变浑浊。所以加热时,CH4能与CuO反应,生成Cu、CO2和H2O,甲烷具有还原性。
【实验拓展】(1)加热前先通甲烷的目的是排尽玻璃管内空气,以免加热时发生爆炸。(2)若装置B、C顺序互换,氢氧化钙溶液中的水蒸气会干扰对水的检测,不能检验是否生成水。(3)实验中反应前后装置B质量增加的是生成的水的质量,装置C质量增加的是生成的二氧化碳的质量,由甲烷化学式CH4可知,生成的H2O和CO2数目比为2∶1,则质量比为36∶44(或9∶11)。
20.(10分)(1)解:设15.0 g不纯的氯化钾粉末中硝酸钡的质量为x。
H2SO4+Ba(NO3)2BaSO4↓+2HNO3(1分)
261 233
x 2.33 g(1分)
261233=x2.33g (1分)
x=2.61 g(1分)
该15.0 g不纯的氯化钾粉末中硝酸钡的质量分数为2.61g15g×100%=17.4%(1分)
答:该15.0 g不纯的氯化钾粉末中硝酸钡的质量分数为17.4%。(设、答全对得1分)
(2)探究是否含有氯化钠(1分) 一定含有氯化钠(1分)
(3)硫酸钠(1分) 硫酸钠与硝酸钡在溶液中不能共存(1分)题号
一
二
三
四
五
总分
累分人
得分
选项
实验目的
实验方法
A
除去氢氧化钠溶液中的硫酸钠
加入适量硝酸钡溶液,过滤
B
鉴别木炭和氧化铜
取样,分别加入适量稀硫酸,观察现象
C
鉴别氯化钡和氯化钙溶液
取样,分别加入适量碳酸钠溶液,观察现象
D
除去氯化钾中的碳酸钾
实验操作
实验现象
实验结论
实验前先 ,再通入一会儿甲烷,最后点燃酒精灯加热
装置A中的黑色粉末 ,装置B中 ,装置C中溶液
加热时,CH4能与CuO反应,生成Cu、CO2和H2O,甲烷具有还原性
说明:1.共有五大题,20小题。满分70分,作答时间65分钟。
2.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 S-32 Cl-35.5 K-39 Fe-56 Cu-64 Ag-108 Ba-137
中考对接点 仪器名称与使用、物质加热基本操作、气体制取、物质的性质、科学探究方法
一、单项选择题(本大题包括10小题,每小题有四个选项,其中只有一个选项符合题意,请将符合题意的选项代号填在相应位置上。1~5题每小题1分,6~10题每小题2分,共15分)
1.下图所示仪器中可以用酒精灯直接加热的是( )
2.学校用“84消毒液”对校园环境进行消杀,实验室用次氯酸钠溶液配制溶质质量分数为6%的“84消毒液”时,需要用到的仪器是( )
A.酒精灯B.漏斗C.天平D.烧杯
3.烧杯是常用仪器,下列实验操作正确的是( )
4.下列不能完成探究水的组成实验的是( )
A.氢气燃烧B.电解水
C.氢气还原氧化铜D.二氧化碳与水反应
5.实验是学习化学的重要途径。下列有关化学实验的说法或做法正确的是( )
A.用酒精灯加热试管里的液体时,试管里的液体不应超过试管容积的1/2
B.实验后剩余的药品应放回原试剂瓶,避免浪费
C.洗过的玻璃仪器内壁附着的水既不聚成水滴,也不成股流下,表明仪器已洗干净
D.不小心碰倒酒精灯,洒出的酒精在桌上燃烧起来时,应立即用水扑灭
6.能够鉴别氢氧化钠溶液与氢氧化钙溶液的试剂是( )
A.无色酚酞溶液B.水
C.氯化钡溶液D.碳酸钠溶液
7.下列基本实验操作分析正确的是( )
A.三个操作都使用了玻璃棒
B.溶解过程中溶质一定以分子的形式分散到溶剂中
C.蒸发时水分全部蒸干后熄灭酒精灯停止加热
D.过滤后,滤液依然浑浊的原因可能是滤纸没有紧贴漏斗内壁
8.利用如图装置探究铁生锈的条件,下列分析正确的是( )
A.①②对比,得出铁生锈是铁与水蒸气作用的结果
B.①③对比,得出铁生锈是铁与氧气作用的结果
C.②③对比,得出铁生锈是铁与氧气和水蒸气共同作用的结果
D.在U形管中的水面分别滴一层植物油,实验效果更好
9.利用下列装置进行实验室气体制取,有关说法正确的是( )
A.装置A可随时控制反应的发生与停止
B.装置B可用于加热氯酸钾和二氧化锰制氧气
C.装置C能用于收集密度比空气小的气体
D.装置D干燥气体,气体进入的导气管口是b端
10.某溶液中溶质可能是HCl、Na2CO3、NaCl、CuCl2中的一种或几种,为探究溶质的成分,兴趣小组的同学向盛有一定量样品的烧杯中逐滴加入NaOH溶液,产生沉淀的质量与加入NaOH溶液质量的变化趋势如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.原溶液中一定没有Na2CO3和NaCl
B.沉淀出现前烧杯内溶液的pH不断增大
C.c点对应烧杯内溶液中溶质阴离子只有OH-
D.b点对应烧杯内溶液中溶质一定有NaCl、CuCl2
二、选择填充题(本大题包括3小题,先在A、B、C中选择一个正确选项,将正确选项的代号填在相应位置上,然后在D处补充一个符合题意的答案。每小题2分,其中选择1分,填充1分,共6分)
11.根据下图所示的四个实验,得出的结论正确的是( )
A.高锰酸钾溶于水、碘不溶于水,说明物质溶解性与溶剂有关
B.烧杯中饱和的澄清石灰水变浑浊,说明中和反应会放出热量
C.U形管中红墨水液面左高右低,说明硝酸铵溶于水吸收热量
D. ,说明金属活动性:镁>铜
12.兴趣小组同学想验证碳酸钙固体溶于稀盐酸与H+的原因有关,下列实验可行的是( )
A.向碳酸钙粉末中滴加适量稀硫酸,振荡,固体溶解,有气泡产生
B.向碳酸钙中加入适量硝酸钙溶液,振荡,没有明显变化
C.向碳酸钙粉末中滴加适量硫酸钠溶液,振荡,固体不溶解
D.向碳酸钙粉末中滴加适量 ,振荡,固体溶解,有气泡产生
13.下列各组实验方法能达到实验目的的是( )
三、填空与说明题(本大题包括4小题,共23分)
14.(6分)化学兴趣小组选用稀盐酸进行实验探究酸的化学性质。如图所示:
请回答下列问题:
(1)观察现象:A烧杯中 ; (填字母)烧杯中有气泡产生。
(2)实验分析:C烧杯中发生反应的化学方程式为 ,D烧杯中说明盐酸与氢氧化钠发生了反应,现象是溶液由红色变为 色。
(3)实验拓展:用玻璃棒蘸取E烧杯中反应后的溶液,滴在pH试纸上,与标准比色卡比较,pH<7,E烧杯中溶液的溶质是 。
15.(5分)科技助农、兴农,建设美丽乡村。请回答下列问题:
(1)打造高标准农田。种植农作物需要施加氯化铵、尿素、磷酸二氢钙等化肥。鉴别氯化铵、尿素、磷酸二氢钙的方法是先取样加水,不溶解的是 ,再取样加入 ,研磨,闻到刺激性气味的是 。
(2)种植富硒蔬菜。蔬菜远销海外,蔬菜打包用聚乙烯塑料袋或网袋。检验聚乙烯塑料袋是否有热塑性的实验方法是取样 ,判断网袋是锦纶还是棉线的实验方法是取样 。
16.(6分)无水氯化钙在工业上有广泛的用途。以石灰石(含有SiO2、Fe2O3、MgSO4等杂质)为原料,生产无水氯化钙的流程如下:
请回答下列问题:
(1)“粉碎”中把石灰石粉碎成粉末的目的是 。
(2)“操作1”的名称是 。
(3)“沉淀1”发生的反应的化学方程式为 。
(4)滤渣3中除有Ca(OH)2外,还有 (填化学式,下同)。
(5)“调pH”的目的是 。
17.(6分)某工厂金属废弃物中可能含有Cu、CuO、Al、Fe中的一种或几种,为确定其成分并回收金属,取样品进行下图实验。
(1)加入过量稀硫酸的目的是 。
(2)步骤Ⅱ中得到固体B的反应的化学方程式为 。
(3)溶液C中溶质成分是 。
(4)通过分析氢气的质量,可确定金属废弃物中一定有铁和铝,理由是 。
四、实验与探究题(本大题包括2小题,共16分)
18.(8分)兴趣小组想深入探究人体呼出气体的成分,进行如下活动:
(1)实验1注射器及玻璃管内充满人体呼出的气体:
①实验中需反复推拉注射器的目的是 。
②在操作中判断装置内的O2完全反应的方法是 。
【实验结论】人体呼出气体中O2的体积分数为16%。
③ 该方法与教科书上“测定空气里O2的含量”的方法相比,其优点是 (答一点即可)。
(2)实验2锥形瓶内充满人体呼出的气体:实验前注射器内液体体积为50 mL,向锥形瓶内注入少量液体后,注射器内的液体开始被自动吸入锥形瓶,充分反应后,注射器内NaOH溶液的体积为30 mL。
【数据分析】人体呼出气体中CO2的体积分数为 。
【反思评价】应该先检验锥形瓶内CO2是否反应完。锥形瓶内无色溶液中确实含有NaOH,可得出锥形瓶内CO2已反应完。
【补充实验】取少量锥形瓶内无色溶液于试管中,加入过量的氯化钡溶液,过滤,向滤液中滴加几滴无色酚酞溶液,观察到 、 的现象,无色溶液中含有NaOH,CO2反应完全。
【实验拓展】实验中加入过量氯化钡溶液的目的是 。
19.(8分)化学兴趣小组同学学习甲烷时,知道甲烷(CH4)、氢气、一氧化碳都有可燃性。对比氢气、一氧化碳的性质,化学兴趣小组同学对甲烷是否有还原性进行探究:
【提出问题】H2、CO能与氧化铜反应,CH4也能与氧化铜反应吗?
【查找资料】白色固体无水硫酸铜遇水变为蓝色。
【实验探究】将甲烷气体按如图所示装置进行规范实验:
【实验拓展】(1)加热前先通甲烷的目的是 。
(2)装置B、C顺序不能互换的原因是 。
(3)反应前后装置B质量增加a、装置C质量增加b,a、b质量比为 。
五、综合计算题(本大题包括1小题,共10分)
20.(10分)一包不纯的氯化钾粉末,杂质可能是硫酸钠、氯化钠、硝酸钡中的一种或几种。为确定其成分,某兴趣小组的同学进行如下实验:
①取少量该粉末于烧杯中,加蒸馏水,充分搅拌,得到无色澄清溶液。
②取15.0 g该粉末于烧杯中,加入蒸馏水完全溶解,再加入足量的硝酸银和稀硝酸,充分反应后,产生28.7 g白色沉淀。
③取15.0 g该粉末于烧杯中,加入蒸馏水完全溶解,再加入足量的稀硫酸溶液和稀硝酸,充分反应后,产生2.33 g白色沉淀。(BaSO4、AgCl都是不溶于水和硝酸的固体)
请回答下列问题:
(1)由实验③可知杂质中含有硝酸钡,计算15.0 g不纯的氯化钾粉末中硝酸钡的质量分数(写出计算过程)。
(2)设计实验②的目的是 ,由实验②得出的结论是杂质中 。
(3)杂质中一定没有 ,理由是 。
参考答案
1.C
【解析】蒸发皿可以用酒精灯直接加热。
2.D
【解析】用次氯酸钠溶液配制溶质质量分数为6%的“84消毒液”时,需要用烧杯、量筒、胶头滴管,不需要天平、漏斗和酒精灯。
3.C
【解析】稀释浓硫酸应该把浓硫酸沿容器壁慢慢注入水中,并且不断搅拌,不能把水沿容器壁慢慢注入浓硫酸中;测pH,用玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上,再与标准比色卡对比,读数,不能将pH试纸直接放入待测液中;检查气密性,把导管一端放入水中,手紧握试管壁,观察现象;过滤需要用玻璃棒引流。
4.D
5.C
【解析】用酒精灯加热试管里的液体时,试管里的液体不应超过试管容积的1/3;实验后剩余的药品不能放回原试剂瓶,否则会污染试剂,应放入指定容器;洗过的玻璃仪器内壁附着的水既不聚成水滴,也不成股流下,表明仪器已洗干净;不小心碰倒酒精灯,洒出的酒精在桌上燃烧起来,应立即用湿抹布盖灭。
6.D
【解析】鉴别物质的方法是加入试剂或采用其他措施能产生不同现象。无色酚酞溶液、水、氯化钡溶液分别加到氢氧化钠溶液与氢氧化钙溶液中产生相同现象,不能鉴别,碳酸钠与氢氧化钙反应产生白色沉淀,碳酸钠加入氢氧化钠不反应,无明显现象,现象不同,可以鉴别。
7.A
8.D
【解析】探究铁生锈的条件的方法是控制变量,对比实验。①有氧气和水,钢丝生锈;②有水而没有氧气,钢丝不生锈;③有氧气而没有水,钢丝不生锈;①②对比:铁生锈是铁与氧气作用的结果;①③对比铁生锈是铁与水蒸气作用的结果;②③都没有生锈,对比无意义;在U形管中的水面分别滴一层植物油,可以防止氧气溶于水,同时防止水蒸发成水蒸气,实验效果更好。
9.B
【解析】装置A可不断添加液体药品,不能随时控制反应的发生与停止,不正确;装置B可用于加热氯酸钾制氧气,正确;图中装置C能用于收集密度比空气大的气体,不正确;D.装置D干燥气体,气体进入的导气管口是a端。
10.B
【解析】由图像可知氢氧化钠先与盐酸反应(a段),再与氯化铜反应(ab段),bc段表示氢氧化钠过量。有盐酸就一定没有碳酸钠,但不能确定是否含有氯化钠;加入氢氧化钠,沉淀出现前烧杯内溶液的pH不断增大;c点氢氧化钠过量,对应烧杯内溶液中溶质有生成的氯化钠、过量的氢氧化钠,阴离子有Cl-、OH- ;b点为氯化铜恰好完全反应,没有氯化铜。
11.C 镁片表面有红色固体析出、溶液由蓝色变为无色
【解析】高锰酸钾溶于水、碘不溶于水,说明物质溶解性与溶质有关;由于氢氧化钠固体溶于水也会放热,烧杯中饱和的澄清石灰水变浑浊,不能说明中和反应会放出热量;硝酸铵固体溶于水吸收热量,瓶内气压减小,U形管中红墨水液面左高右低;镁与硫酸铜反应,镁片表面有红色固体析出、溶液由蓝色变为无色,说明金属活动性:镁>铜。
12.A 稀硝酸等
13.B 加入稀盐酸,蒸发结晶等
【解析】加入适量硝酸钡溶液,过滤,可以除去氢氧化钠中的硫酸钠,但会引入新的杂质硝酸钠;向木炭和氧化铜中分别加入适量稀硫酸,固体溶解,溶液变蓝的是氧化铜,无明显现象的是木炭;鉴别氯化钡和氯化钙溶液,分别加入适量碳酸钠溶液,产生相同现象;可以加入稀盐酸或氯化钡除去碳酸钾,再蒸发结晶得到纯净的氯化钾(合理即可)。
14.(6分)(1)没有明显现象 BE
(2)Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O(2分) 无 (3)氯化钠、氯化氢(或NaCl、HCl)
15.(5分)(1)磷酸二氢钙 熟石灰 氯化铵
(2)加热,观察是否熔化 灼烧,闻气味
16.(6分)(1)增大反应物的接触面积,加快反应速率,使反应充分进行
(2)过滤
(3)MgSO4+BaCl2BaSO4↓+MgCl2(2分)
(4)Mg(OH)2
(5)除去溶液中过量的Ca(OH)2
【解析】(1)“粉碎”中把石灰石粉碎成粉末的目的是增大反应物接触面积,加快反应速率,使反应充分进行。
(2)“操作1”是过滤,经过过滤,除去SiO2。
(3)“沉淀1”是氯化钡与硫酸镁反应,发生的反应的化学方程式为MgSO4+BaCl2BaSO4↓+MgCl2。
(4)“沉淀2”石灰乳中的氢氧化钙与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀,滤渣3中除有Ca(OH)2外,还有Mg(OH)2。
(5)经过“操作3”过滤后,滤液中还有氢氧化钙,必须除去氢氧化钙,“调pH”的目的是除去溶液中过量Ca(OH)2。
17.(6分)(1)与CuO、Al、Fe充分反应(或分离铜)
(2)Fe+CuSO4FeSO4+Cu(2分)
(3)硫酸铝、硫酸亚铁[或Al2(SO4)3、FeSO4,全对得1分]
(4)固体B中铜为1.6 g,可推测氧化铜的质量为2 g,又因铜的质量为1.5 g,样品粉末质量为10 g,故除去铜、氧化铜后其余固体质量为6.5 g,生成0.3 g的氢气需要8.4 g铁或2.7 g铝,则金属废弃物中一定有铁和铝(2分)
18.(8分)(1)①让氧气充分反应 ②反复推拉注射器时,若注射器的读数不再减小,则证明装置内的氧气已完全反应 【实验结论】③环保,不污染环境(合理即可)
(2)【数据分析】4%
【补充实验】产生白色沉淀 溶液变红
【实验拓展】除去碳酸钠(2分)
19.(8分)【实验探究】检验甲烷的纯度 变成光亮的红色物质 固体由白色变为蓝色 变浑浊
【实验拓展】(1)排尽玻璃管内空气,以免加热时发生爆炸 (2)如果互换不能检验是否生成水 (3)36∶44(或9∶11)(2分)
【解析】【实验探究】由于甲烷具有可燃性,实验前一定要检验纯度,由于玻璃管内有空气,先通入一会儿甲烷排尽玻璃管内的空气,最后点燃酒精灯,实验中观察到装置A中的黑色粉末变成光亮的红色物质,B装置中的固体由白色变为蓝色,C装置中溶液变浑浊。所以加热时,CH4能与CuO反应,生成Cu、CO2和H2O,甲烷具有还原性。
【实验拓展】(1)加热前先通甲烷的目的是排尽玻璃管内空气,以免加热时发生爆炸。(2)若装置B、C顺序互换,氢氧化钙溶液中的水蒸气会干扰对水的检测,不能检验是否生成水。(3)实验中反应前后装置B质量增加的是生成的水的质量,装置C质量增加的是生成的二氧化碳的质量,由甲烷化学式CH4可知,生成的H2O和CO2数目比为2∶1,则质量比为36∶44(或9∶11)。
20.(10分)(1)解:设15.0 g不纯的氯化钾粉末中硝酸钡的质量为x。
H2SO4+Ba(NO3)2BaSO4↓+2HNO3(1分)
261 233
x 2.33 g(1分)
261233=x2.33g (1分)
x=2.61 g(1分)
该15.0 g不纯的氯化钾粉末中硝酸钡的质量分数为2.61g15g×100%=17.4%(1分)
答:该15.0 g不纯的氯化钾粉末中硝酸钡的质量分数为17.4%。(设、答全对得1分)
(2)探究是否含有氯化钠(1分) 一定含有氯化钠(1分)
(3)硫酸钠(1分) 硫酸钠与硝酸钡在溶液中不能共存(1分)题号
一
二
三
四
五
总分
累分人
得分
选项
实验目的
实验方法
A
除去氢氧化钠溶液中的硫酸钠
加入适量硝酸钡溶液,过滤
B
鉴别木炭和氧化铜
取样,分别加入适量稀硫酸,观察现象
C
鉴别氯化钡和氯化钙溶液
取样,分别加入适量碳酸钠溶液,观察现象
D
除去氯化钾中的碳酸钾
实验操作
实验现象
实验结论
实验前先 ,再通入一会儿甲烷,最后点燃酒精灯加热
装置A中的黑色粉末 ,装置B中 ,装置C中溶液
加热时,CH4能与CuO反应,生成Cu、CO2和H2O,甲烷具有还原性
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