專題十九實驗探究題,中考化學(河北專用),1.(2018安徽,9,2分)對比實驗是實驗探究的重要方法,下列對比實驗設計能實現相應實驗目的的是(),好題精練,答案AA項,其他條件相同,水的溫度不同,能實現“探究溫度對分子運動快慢的影響”的目的;B項,沒有控制水為唯一變量,所以不能實現“探究水對鐵釘銹蝕的影響”的目的;C項,選擇的可燃物不同,空氣不是唯一變量,所以不能實現“探究空氣是燃燒的必要條件”的目的;D項,二氧化碳與水反應生成碳酸,酚酞遇碳酸不變色,不能實現“探究CO2與水發生反應”的目的。,知識拓展控制變量法基本思路是:假設某個探究的實驗對象可能受到A、B、C、D、E等因素的影響,為了判斷其中A因素是否會對實驗對象造成影響,可以控制除A以外的B、C、D、E等因素,使之保持恒定,然后僅改變因素A,觀察實驗對象的變化情況。,2.(2018河北,35,7分)小明懷疑自家菜地因施用硫酸銨出現了較為嚴重的土壤酸化問題,于是和化學興趣小組的同學對此進行了探究。【查閱產品說明】小組同學根據圖1所示產品說明書中的和硫酸銨的組成,推測硫酸銨受熱可能會分解生成氨氣,使肥效降低。圖1【探究】土壤的酸堿性實驗1:按圖2所示溶解土樣,玻璃棒攪拌的目的是;用pH試紙測得土樣浸出液的pH約為4,說明土壤呈酸性。,產品說明書名稱:硫酸銨性狀:白色顆粒N含量:20%21%產品規格:50kg貯存條件:陰涼干燥,【探究】硫酸銨具有哪些性質實驗2:25時,將30g硫酸銨加入50g水中,完全溶解,此時所得溶液對應圖3中(選填序號)點的狀態;測得其pH約為5。實驗3:為證明硫酸銨受熱分解生成了氨氣,小組同學進行了圖4所示的實驗。觀察到的實驗現象為:硫酸銨固體減少;用酚酞溶液浸濕的濾紙;小氣球脹大。,小明依據現象和,小紅只依據現象,都得出了“硫酸銨受熱分解”的結論。小組同學認為小紅的依據不合理,小氣球脹大可能是裝置中的空氣受熱膨脹所致。若要通過小氣球的變化得出“硫酸銨受熱分解”的結論,還需繼續進行觀察,若,才能得出這一結論。實驗4:按圖5所示進行實驗,聞到刺激性氣味,說明硫酸銨能與熟石灰發生反應。,【拓展應用】(1)為保證銨態氮肥的肥效,不能高溫暴曬,不能。(2)硫酸銨中的氮元素被植物吸收后,剩余的硫酸使得土壤酸化,可用熟石灰進行改良,反應的化學方程式為。,答案【查閱產品說明】貯存條件【探究】加速土樣溶解【探究】C從左向右由無色變為紅色冷卻至室溫后氣球仍然處于膨脹狀態【拓展應用】(1)與堿性物質混用(2)Ca(OH)2+H2SO4CaSO4+2H2O,解析【查閱產品說明】產品說明書中貯存條件是陰涼干燥,說明硫酸銨受熱可能會分解。【探究】溶解過程中為加速土樣溶解,可用玻璃棒攪拌。【探究】25時硫酸銨的溶解度大于70g,將30g硫酸銨加入50g水中完全溶解得到不飽和溶液,對應C點的狀態。氨氣溶于水所得溶液顯堿性,能使酚酞變紅。若小氣球脹大是由空氣受熱膨脹引起的,則冷卻到室溫后氣球應變癟,若是因為生成氨氣導致氣球脹大,則冷卻到室溫后小氣球仍處于膨脹狀態。,3.(2018廣東,23,10分)請參與下列探究實驗:【實驗探究】,【拓展】堆積的面粉不容易點燃,即使少量點燃也只是小火燃燒;如果把面粉撒向空中遇火星可能會發生爆炸。“小火燃燒”和“發生爆炸”的原因分別是:。,答案【實驗探究】(1)燃燒起來沒有燃燒(2)著火點(3)先于CO2密度比空氣大、CO2不可燃(4)燒杯內產生的熱使CO2氣體上升(或熱的CO2氣體膨脹后密度變小)【拓展】堆積面粉與空氣接觸面小燃燒產生的熱量也小;撒向空中的面粉與空氣(氧氣)接觸面積大(或充分接觸),同一時間(瞬間)燃燒產生的熱量和氣體多膨脹而爆炸,解析(1)由于酒精是可燃物,水不是可燃物,所以能觀察到的實驗現象是酒精燃燒起來,蒸餾水不燃燒。(2)根據乒乓球碎片先燃燒、硬紙片后燃燒可知,乒乓球碎片的著火點比硬紙片的低。(3)打開分液漏斗的旋塞,分液漏斗中的鹽酸注入燒杯中,與燒杯中的碳酸鈉溶液反應,生成二氧化碳,二氧化碳不可燃且密度比空氣大,故能觀察到蠟燭火焰a先于b熄滅。(4)蠟燭燃燒會生成二氧化碳,雖然二氧化碳的密度比空氣大且不助燃、不可燃,但此處生成的二氧化碳因溫度較高所以密度較小,因此二氧化碳會從上而下慢慢充滿整個燒杯,所以高的蠟燭先熄滅,矮的蠟燭后熄滅。,4.(2018四川成都,19,13分)某項目學習小組進行了如下探究。【查閱資料】電導率越大,溶液導電性越強,離子濃度越大。雞蛋殼主要成分是CaCO3,其他成分對實驗影響忽略不計。雞蛋殼與牙齒和含氟牙膏反應的化學原理相似。【實驗一】雞蛋沉浮將一個新鮮的雞蛋放在盛有足量稀鹽酸的燒杯中,可觀察到雞蛋一邊冒氣泡一邊沉到杯底,一會兒又慢慢上浮,到接近液面時又下沉。(1)冒氣泡的原因(化學方程式表示)。(2)接近液面時又下沉的原因。【實驗二】雞蛋殼溶解在燒杯中加入蒸餾水,插入電導率傳感器,加入蛋殼粉,攪拌,測得電導率隨時間的變化如圖1。,圖1(3)攪拌的目的是。(4)圖1中,a-b段電導率變化的原因,b-c段電導率基本不變的原因。【實驗三】雞蛋殼代替牙齒探究含氟牙膏能否預防齲齒,(5)查資料知,含氟牙膏(含氟成分為NaF)與蛋殼反應在表面生成氟化鈣保護層。反應的化學方程式為。(6)先檢查圖2裝置氣密性,方法是。再稱取0.50g“牙膏處理過的蛋殼(用牙膏漿液浸泡、洗滌、晾干)”于錐形瓶中,用注射器抽取20mL3.5%的鹽酸(模擬形成齲齒的酸環境),連接好裝置,打開開關,將鹽酸快速壓入錐形瓶,關閉開關,測得壓強隨時間的變化如圖3所示。用“未用牙膏處理的蛋殼”重復上述實驗。,圖2,圖3(7)圖3中x-y段壓強增大的主要原因。(8)根據實驗三的數據分析,含氟牙膏(填“能”或“不能”)預防齲齒,理由是。,答案(除注明外每空1分,共13分)(1)CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2(2分)(2)雞蛋上浮至液面,蛋殼表面氣泡破裂,浮力減小下沉(3)加速溶解(4)CaCO3逐漸溶解,溶液中Ca2+和C的濃度增大CaCO3溶解達到飽和,溶液中Ca2+和C的濃度不變(5)2NaF+CaCO3CaF2+Na2CO3(2分)(6)連接裝置,打開開關,將注射器活塞往上拉(或下壓),松手,觀察是否回到原位置(2分)(7)鹽酸快速壓入錐形瓶,瓶內壓強迅速增大(8)能與鹽酸反應時,用牙膏處理過的蛋殼反應相對慢且產生的氣體較少,說明蛋殼表面形成了保護層,解析(1)雞蛋殼的主要成分是碳酸鈣,碳酸鈣與稀鹽酸反應的化學方程式是CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2。(2)碳酸鈣與稀鹽酸反應生成的二氧化碳氣體附著在雞蛋表面,使雞蛋所受浮力增大而上浮,到達液面后氣泡破裂導致浮力變小,雞蛋又下沉。(3)攪拌可以加快溶解。(4)a-b段隨著碳酸鈣的溶解,溶液中鈣離子和碳酸根離子的濃度增大,溶液的電導率增大,b-c段碳酸鈣溶解達到飽和狀態,溶液中鈣離子和碳酸根離子濃度基本不變,溶液的電導率基本不變。(5)根據題意可知碳酸鈣與氟化鈉發生復分解反應,化學方程式為2NaF+CaCO3CaF2+Na2CO3。(6)檢查發生裝置氣密性的方法有多種,可以先打開開關,將注射器的活塞向上拉,松手后如果活塞恢復到原位置,則氣密性良好。(7)圖3中x-y段壓強增大的主要原因是稀鹽酸的快速注入壓縮空氣從而使錐形瓶內壓強變大。(8)用牙膏處理過的雞蛋殼反應速率及產生氣體的量均小于未用牙膏處理過的雞蛋殼,說明用牙膏處理過的雞蛋殼表面形成了保護層,從而說明含氟牙膏能預防齲齒。,易錯警示本題(7)回答x-y壓強變化的原因易錯答成碳酸鈣與稀鹽酸反應生成氣體所致。,5.(2018湖南衡陽,33,9分)某化學興趣小組的同學學習“滅火器原理”后,設計了如下圖所示實驗,并對反應后瓶中殘留廢液進行探究。【提出問題】廢液中所含溶質是什么?【猜想與假設】猜想1:廢液中的溶質是NaCl、Na2CO3和HCl猜想2:廢液中的溶質只有NaCl猜想3:廢液中的溶質是NaCl、HCl猜想4:廢液中的溶質是。【討論與交流】小明認為猜想1無需驗證就知道是錯誤的,他的理由是,(請用化學方程式說明)。【實驗與結論】(1)小亮同學為驗證猜想3,取少量廢液裝入試管中,然后滴入酚酞溶液,發現溶液不變色,于是小亮認為猜想3正確。你認為他的結論(填“正確”或“錯誤”),理由是。請你另設計實驗方案驗證猜想3:,(2)驗證猜想4,可選擇的試劑有。A.酚酞溶液B.氫氧化鉀溶液C.稀硫酸D.氯化鋇溶液【拓展與應用】若廢液中的溶質是NaCl和HCl,根據鹽酸的性質,無需另加試劑,只要對廢液進行操作,即可從廢液中得到NaCl固體。,答案【猜想與假設】Na2CO3、NaCl【討論與交流】Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2【實驗與結論】(1)錯誤中性溶液遇到酚酞溶液也不變色,還可能是猜想2正確取少量廢液裝入試管中,然后滴入Na2CO3溶液有氣泡產生(2)ACD【拓展與應用】蒸發,解析【猜想與假設】根據反應情況推測廢液中的溶質,可知廢液中的溶質還可能是Na2CO3和NaCl。【討論與交流】碳酸鈉和稀鹽酸不能共存,兩者會發生復分解反應產生氣體。【實驗與結論】(1)由無色酚酞在中性溶液中也不變色,可知小亮的結論錯誤。猜想3中鹽酸過量,要驗證猜想3只需要驗證H+存在即可。(2)要驗證猜想4只需要驗證Na2CO3(或C)存在即可。碳酸鈉溶液顯堿性,能使酚酞變紅,故A正確;氫氧化鉀不和碳酸鈉反應,故B錯誤;碳酸鈉能與硫酸反應生成氣體,故C正確;碳酸鈉能與氯化鋇反應產生白色沉淀,故D正確。【拓展與應用】鹽酸是易揮發性物質,故可用蒸發的方法從廢液中得到NaCl固體。,6.(2018湖北黃岡,31,5分)對比實驗是化學研究中經常采用的方法。化學興趣小組的同學在研究CO2通入NaOH溶液是否發生了反應,設計了下列兩組實驗。請和化學興趣小組的同學一起探究并回答問題:【設計與實驗】,【探究與結論】(1)實驗中步驟一看不到明顯現象,步驟二產生的現象是。(2)實驗中步驟二看到有白色沉淀析出,則發生反應的化學方程式是。(3)在實驗的步驟一中CO2和NaOH溶液一定發生了化學反應,但卻看不到明顯的現象,原因是。【拓展延伸】現有下列信息:資料卡片一資料卡片二,20NaOH、Na2CO3在水中的溶解度物質溶解度(S)/gNaOH109Na2CO321.8,20NaOH、Na2CO3在乙醇中的溶解度物質溶解度(S)/gNaOH17.3Na2CO3”“=”或“,則稀鹽酸經加熱煮沸后濃度(填“增大”“減小”或“不變”)。(5)為除去氯化鈉溶液中的碳酸鈉,小林設計了如下方案:含碳酸鈉的氯化鈉溶液溶液A氯化鈉溶液你認為上述方案(填“合理”或“不合理”),請分析:(如合理,說明原因;如不合理,說明原因并設計改進方案)。,答案(7分)(1)N2+3H22NH3(2分)(2)向上述集氣瓶中濾紙上滴入少量水(1分,其他合理答案均給分)濾紙變紅,說明二者發生了反應(1分)(3)氨水受熱分解,隨溫度升高氨氣溶解度減小,導致氨水濃度降低(1分,其他合理答案均給分)(4)增大(2分)注意:若答對第(5)小題獎勵4分(5)不合理(1分)根據上述實驗,加熱煮沸無法除去溶液A中混有的過量HCl。(1分)改進方案:向含碳酸鈉的氯化鈉溶液中邊逐滴加鹽酸,邊測定溶液的pH,至溶液呈中性即可(2分,其他合理答案均給分),解析(1)氮氣和氫氣在一定條件下反應,生成氨氣,化學方程式為N2+3H22NH3。(2)實驗證明,干燥的氨氣不能使酚酞變紅色。向集氣瓶中濾紙上滴少量水(或將濕潤的浸有酚酞溶液的濾紙放入盛有干燥氨氣的集氣瓶中),濾紙變紅,說明氨氣和水發生了反應,生成物顯堿性。(3)加熱滴有酚酞的稀氨水,溶液紅色變淺,原因是氨水受熱分解,隨溫度升高氨氣溶解度減小,導致氨水濃度降低。(4)將滴有石蕊的稀鹽酸加熱,溶液顏色無明顯變化,表明稀鹽酸中HCl未明顯減少。由中和等量的氫氧化鈉,消耗二者質量可知,稀鹽酸經加熱煮沸后水分減少,濃度增大。(5)方案不合理。因為加熱煮沸無法除去溶液A中混有的過量HCl。改進方案:向含碳酸鈉的氯化鈉溶液中邊滴加鹽酸,邊測定溶液的pH,至溶液呈中性即可。,17.(2015河北,35,7分)同學們用高錳酸鉀制氧氣,制取結束清洗儀器,發現加熱高錳酸鉀的試管內壁有用水洗刷不掉的黑色固體。問題一:黑色固體是什么?【交流討論】同學們結合實驗現象和對高錳酸鉀及其分解產物的了解,進行分析判斷。,【實驗驗證】向未洗凈的試管中加入某種液體,產生能使帶火星木條復燃的氣體,證明上述判斷正確。加入的液體是。問題二:用什么洗掉MnO2?【交流討論】MnO2與BaCO3、Mg(OH)2、Fe2O3、P2O5、Cu中的某一種物質組成最相近,理由是。這種物質能與稀鹽酸反應,化學方程式為,由此推測MnO2也能與稀鹽酸反應。【實驗驗證】向未洗凈的試管中加入稀鹽酸,黑色固體沒有變化。【交流討論】實驗說明同一類物質的化學性質不一定相同。MnO2有什么化學性質,用什么試劑清洗呢?同學們請教老師后決定用草酸(H2C2O4)溶液試一試。【實驗驗證】向未洗凈的試管中加入草酸溶液,黑色固體果然被除去,同時發現產生許多氣泡。問題三:生成了什么氣體?【交流討論】化學變化過程中元素不變,因為,所以產生的氣體可能為CO2、CO、H2、O2等。,【實驗驗證】經檢驗,產生的氣體是CO2,檢驗CO2氣體的操作和現象是:。【反思提高】以上探究活動中,清除試管內壁附著的難溶物的思路是:先,再了解其化學性質,然后選擇合適試劑進行清洗。,答案問題一:K2MnO4過氧化氫(H2O2)溶液(或雙氧水)問題二:它們都是金屬氧化物(或它們都由金屬元素和氧元素組成)Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O問題三:反應物中含有C、H、O元素將產生的氣體通入澄清石灰水,石灰水變渾濁或將燃著的木條伸入試管中(或放在試管口),木條熄滅【反思提高】確定難溶物的成分(或確定難溶物是什么物質)評分說明:問題三意思表達合理即可。【反思提高】答案不唯一,合理即可。,解析問題一:【交流討論】高錳酸鉀分解后的固體產物中有K2MnO4、MnO2,依據錳酸鉀溶于水,溶液顯深綠色,可以判斷試管內壁黑色固體不是K2MnO4。【實驗驗證】二氧化錳能催化過氧化氫分解生成氧氣和水,所以向未洗凈的試管中加入某種液體,產生能使帶火星木條復燃的氣體,則此液體是過氧化氫溶液。問題二:【交流討論】二氧化錳是金屬氧化物,所以MnO2與Fe2O3組成最相近,Fe2O3與稀鹽酸反應的化學方程式為Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O。問題三:【交流討論】根據質量守恒定律可知,化學反應前后,元素種類不變,化學變化過程中元素不變,反應物中的元素有碳、氫、氧,所以產生的氣體可能為CO2、CO、H2、O2等。【實驗驗證】二氧化碳能與氫氧化鈣溶液反應生成碳酸鈣沉淀和水,實驗室常用澄清石灰水檢驗二氧化碳。,18.(2014河北,35,7分)某興趣小組對“蠟燭燃燒的產物”進行探究。【查閱資料】蠟燭的主要成分是石蠟,石蠟由碳、氫兩種元素組成。【作出猜想】蠟燭燃燒的產物是二氧化碳和水。【實驗驗證】(1)用干冷的小燒杯罩在蠟燭火焰上,觀察到,證明有水生成。(2)用涂有飽和石灰水的小燒杯罩在蠟燭火焰上,石灰水變渾濁,證明有二氧化碳生成。二氧化碳和石灰水反應的化學方程式為。小明提出質疑:石灰水變渾濁不一定是生成了碳酸鈣,還可能是飽和石灰水受熱后,析出了氫氧化鈣。,圖1,同學們又用圖1所示的裝置進行實驗,1分鐘后,提起錐形瓶,翻轉后注入20mL飽和石灰水,加塞、振蕩,觀察到石灰水變渾濁,確定有二氧化碳生成。實驗中小明觀察到一個意外現象:錐形瓶內壁上有少量黑色物質。【交流討論】經分析,同學們一致認為黑色物質是石蠟不充分燃燒生成的。由此他們猜想還可能生成一氧化碳。,圖2,為驗證一氧化碳,他們設計了如圖2所示的實驗。【實驗驗證】(1)實驗前,先在玻璃管的中部放入一團棉花,其目的是。(2)將a端插入蠟燭的焰心。(3)用酒精燈加熱b端的糊狀物,一段時間后,觀察到黑色物質變成紅色,證明蠟燭不充分燃燒有,一氧化碳生成。(4)為防止玻璃管中的紅色物質又被氧化變成黑色,接下來的操作是:。【拓展應用】含碳燃料不充分燃燒會生成一氧化碳等物質,浪費資源,且污染空氣。為使其充分燃燒,應采取的措施是(答一條即可)。,答案【實驗驗證】(1)內壁有水霧(2)CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O氫氧化鈣溶解度減小(或水蒸發)【交流討論】炭黑(或碳單質、碳、炭、C)【實驗驗證】阻擋炭黑,防止炭黑與氧化銅發生反應先撤酒精燈,稍后撤蠟燭【拓展應用】提供充足的空(氧)氣(或增大燃料與氧氣的接觸面積),評分說明除化學方程式外,答案不唯一,合理即可。,解析蠟燭燃燒生成二氧化碳和水,探究有水生成的方法就是觀察罩在火焰上方的干燥的冷燒杯內壁是否有水霧;探究二氧化碳用澄清的石灰水,石灰水和二氧化碳反應生成碳酸鈣沉淀而變渾濁,該反應的化學方程式是CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O;氫氧化鈣的溶解度隨溫度升高而變小,因此澄清石灰水變渾濁還可能是罩在火焰上溫度升高,溶解度變小,有氫氧化鈣析出所致;因為石蠟中含有碳元素和氫元素,根據質量守恒定律可以猜測燒杯內壁上的黑色固體是石蠟不完全燃燒產生的炭黑(根據顏色、狀態、組成推斷);驗證CO,主要是利用CO能把氧化銅還原為紅色的銅,由于炭黑也具有還原性,在實驗時需要排除炭黑的干擾,因此需要在玻璃管中間放入一團棉花;為防止生成的銅重新被氧化,要先熄滅酒精燈,等玻璃管冷卻后再熄滅蠟燭;提供充足的氧氣或者增大燃料與氧氣的接觸面積都可以使燃料充分燃燒。,教師專用題組,1.(2018廣東廣州,12,2分)下列實驗方案,不能達到相應實驗目的的是(),答案C空氣中二氧化碳含量較少,不能使澄清石灰水變渾濁,人體呼出的氣體中CO2含量較高,能使澄清石灰水變渾濁,故A正確;常溫下H2O2分解速率很慢,不能使帶火星的木條復燃,加入MnO2的試管中,H2O2分解速率加快,產生大量氧氣,能使帶火星的木條復燃,故B正確;試管內(有氧氣)的白磷燃燒,水中(沒有氧氣)的白磷不燃燒,該實驗的目的是驗證燃燒需要可燃物與氧氣充分接觸,故C錯誤;兩支試管中,除一個有二氧化碳,一個沒有二氧化碳外,其他條件完全相同,符合控制變量的原則,可探究CO2對銅生銹是否有影響,故D正確。,2.(2018貴州貴陽,35,8分)某化學興趣小組對酸、堿、鹽的部分性質進行探究。【探究一】氫氧化鈉與二氧化碳反應甲同學設計實驗方案如圖所示。(1)實驗現象為,甲同學由此判斷氫氧化鈉和二氧化碳發生了反應。(2)小組內其他同學認為甲同學方案不完善,理由是。【探究二】氫氧化鈉和鹽酸發生中和反應時放出熱量乙同學向一定量10%的氫氧化鈉溶液中滴加10%的鹽酸,滴加過程中溫度變化如下表。,(3)反應的化學方程式為。(4)根據表中數據分析混合溶液溫度變化的原因。(5)小組內其他同學提出“將10%的鹽酸直接滴入氫氧化鈉固體中也能得出相同結論”,你認為是否合理并說明理由。(6)丙同學將甲同學和乙同學實驗后的溶液混合,未發現明顯現象。現將混合液中的氯化鈉進行提純,具體的操作為。【探究三】碳酸鈉溶液與稀鹽酸的分步反應【查閱資料】向碳酸鈉溶液中逐滴加入稀鹽酸的反應是分步反應,第一步反應生成碳酸氫鈉和氯化鈉,當碳酸鈉反應完后才發生第二步反應。丁同學向106g質量分數為10%的碳酸鈉溶液中逐滴加入質量分數為3.65%的稀鹽酸,生成二,氧化碳的質量變化如圖所示(不考慮CO2的溶解)。(7)AC段發生反應的化學方程式為。(8)若B點橫坐標為150,則其縱坐標為。,答案(8分,每空1分)(1)試管內液面上升(2)二氧化碳溶于水也能使試管內液面上升(3)NaOH+HClNaCl+H2O(4)加入鹽酸210mL時溫度升高的原因:氫氧化鈉與鹽酸發生中和反應放出熱量,使混合液溫度升高;加入鹽酸1020mL時溫度下降的原因:反應結束,鹽酸冷卻混合液,同時由于散熱,混合液溫度下降(5)不合理,因為氫氧化鈉固體溶于水也會放出熱量(6)向混合液中滴加過量稀鹽酸至不再有氣體產生,蒸發結晶(7)NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2(8)2.2,解析(1)由于二氧化碳氣體被氫氧化鈉溶液吸收,試管內壓強減小,因此試管內液面上升。(2)二氧化碳氣體溶于水也會使試管內液面上升。(3)鹽酸和氫氧化鈉反應生成氯化鈉和水,化學方程式為HCl+NaOHNaCl+H2O。(4)由表中數據可知,加入210mL鹽酸時,由于酸和堿反應放熱,所以溶液的溫度升高;反應完成以后,加入的鹽酸冷卻了混合液,同時混合液自身散熱,使溶液溫度下降。(5)將10%的稀鹽酸直接滴入氫氧化鈉固體中不能得出相同的結論,因為氫氧化鈉固體溶于水也放出熱量。(6)甲同學實驗后的溶液中一定含有碳酸鈉,可能含有氫氧化鈉;乙同學實驗后的溶液中一定含有氯化鈉和氯化氫;將甲、乙反應后的溶液混合,無明顯現象,說明甲同學實驗后的溶液中一定含有氫氧化鈉,則混合后溶液中的溶質一定有碳酸鈉和氯化鈉,可能含有氫氧化鈉,要提純氯化鈉,可向混合液中加入過量的稀鹽酸,充分反應后,將溶液蒸發結晶。(7)由資料可知,碳酸鈉首先與鹽酸反應生成碳酸氫鈉和氯化鈉,之后碳酸氫鈉與鹽酸反應生成碳酸鈉、水和二氧化碳,因此AC段發生反應的化學方程式為NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2。(8)設與碳酸鈉反應的稀鹽酸的質量為x,反應后生成二氧化碳的質量為y。,10636.5106g10%x3.65%10636.5=(106g10%)(x3.65%)x=100gNaHCO3+HClNaCl+H2O+CO236.544(150g-100g)3.65%y36.544=(150g-100g)3.65%yy=2.2g。,Na2CO3+HClNaCl+NaHCO3,3.(2018江蘇蘇州,32,7分)(1)控制變量,設計對比實驗是實驗探究的重要方法。,(2)觀察是學習化學的重要方法。研究小組進行如下實驗,發現均有紅棕色二氧化氮氣體產生。,查閱資料:4HNO3(濃)4NO2+O2+2H2O4HNO3(濃)+C4NO2+CO2+2H2O【實驗1】中所用碎玻璃與濃硝酸不發生化學反應,灼熱的碎玻璃在實驗中起到的作用是。【實驗2】中有紅棕色氣體產生,能否證明【實驗2】中木炭與濃硝酸發生了反應?請做出判斷,并說明理由:。【實驗3】中發現紅熱的木炭表面有紅棕色氣體產生,且生成的氣體產物中檢測出二氧化碳(體積分數大于0.03%),能否證明【實驗3】中木炭與濃硝酸發生了反應?請做出判斷,并說明理由:。,答案(1)過氧化氫溶液的濃度蒸餾水的溫度(2)加熱不能,因為紅熱的木炭提供了熱量,濃硝酸受熱會分解產生紅棕色氣體不能,因為紅熱的木炭在空氣中燃燒會生成二氧化碳,解析(1)對比實驗中,只有過氧化氫溶液的濃度不同,故引起反應速率不同的是過氧化氫溶液的濃度。對比實驗中,只有蒸餾水的溫度不同,根據實驗現象可知,溫度會影響紅墨水在蒸餾水中的擴散速率。(2)灼熱的碎玻璃與濃硝酸不發生反應,根據題給的信息可知,濃硝酸在加熱條件下能分解產生二氧化氮氣體,故灼熱的碎玻璃起到了加熱的作用。由資料可知,由濃硝酸產生紅棕色氣體的原因可能為濃硝酸受熱分解及濃硝酸和木炭反應,但【實驗2】不能證明一定是木炭與濃硝酸反應生成紅棕色氣體。紅熱的木炭露置在空氣中,會與氧氣直接反應生成二氧化碳。,審題技巧根據“且生成的氣體產物中檢測出二氧化碳(體積分數大于0.03%)”,可確認反應生成了二氧化碳。,4.(2018天津,24,7分)酸、堿、鹽在生產生活中具有廣泛的用途。(1)化學實驗室有失去標簽的稀硫酸、氫氧化鈉、氫氧化鈣、碳酸鈉、氯化鋇五瓶無色溶液,現將其任意編號:A、B、C、D、E,然后兩兩組合進行實驗,其部分現象如下表(微溶物視為可溶物):,寫出溶液B、C中溶質的化學式:B,C。寫出溶液A與D反應的化學方程式。(2)我國制堿工業先驅侯德榜發明了“侯氏制堿法”,其主要化學原理:NaCl+H2O+NH3+CO2NaHCO3+X;2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2等。回答下列問題:X的化學式為。將碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物10g充分加熱至質量不再改變,冷卻,稱量剩余固體質量為6.9g,則原混合物中碳酸鈉和碳酸氫鈉的質量比為(寫最簡比)。,答案(7分)(1)H2SO4BaCl2Na2CO3+Ca(OH)2CaCO3+2NaOH(2)NH4Cl421,解析(1)稀硫酸、氫氧化鈉、氫氧化鈣、碳酸鈉、氯化鋇五種溶液兩兩組合的現象如下表(“”表示產生氣體,“”表示產生沉淀):,結合題給現象可知A是碳酸鈉溶液,B是稀硫酸,C是氯化鋇溶液,D是氫氧化鈣溶液,E是氫氧化鈉溶液。溶液B、C中溶質分別是H2SO4、BaCl2。溶液A與D反應的化學方程式為Na2CO3+Ca(OH)2CaCO3+2NaOH。(2)根據質量守恒定律,化學反應前后各種原子個數分別相等,可判斷X的化學式為NH4Cl。設原混合物中碳酸氫鈉的質量為x。,168106168-106=62x10g-6.9g=3.1g=解得x=8.4g原混合物中碳酸鈉的質量是10g-8.4g=1.6g則原混合物中碳酸鈉和碳酸氫鈉的質量比為1.6g8.4g=421。,易錯警示混合物由10g變為6.9g,質量減小了3.1g,易誤認為3.1g是二氧化碳的質量,實際上3.1g是二氧化碳和水蒸氣的質量之和。,2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2固體質量差,5.(2018遼寧沈陽,19,13分)加熱碳酸氫銨時聞到了刺激性氣味,引起了同學們對氨氣的興趣,決定對其進行探究。(一)探究性質與變化【實驗方案】如圖所示:【實驗現象】(1)實驗一中的現象是。(2)實驗二中先滴入濃氨水,一段時間后,再滴入濃鹽酸。滴入濃鹽酸后觀察到的現象是:集氣瓶中從下至上出現白煙;。【實驗結論】,(3)微觀上,說明微粒具有的性質是。宏觀上,從物質的性質或變化的角度分析,你得出的結論是(寫一點)。【反思與評價】(4)實驗二避免了實驗一的不足,改進后的優點有(寫一點)。(二)驗證氨氣中氮、氫兩種元素的質量比【查閱資料】(5)氨氣在加熱條件下能與氧化銅反應:2NH3+3CuO3X+N2+3H2O,X的化學式是。【設計方案】如圖所示:(假定氮氣被完全吸收),【數據處理與誤差分析】充分反應后,測得A、B、C三個裝置在反應前后的質量變化如下表所示:,(6)甲同學利用A、B、C三組裝置所提供的數據,乙同學利用B、C兩組裝置所提供的數據,計算出的氮、氫元素的質量比都與理論值明顯不符,分析產生誤差的原因是。(7)若用A、C兩組裝置所提供的數據計算,與理論值是否相符?寫出簡單的計算過程證明你的結論。(三)探究用途與制法(8)在一定條件下,可用氮氣和氫氣制得氨氣。工業上常用氨氣生產氮肥(NH4)2SO4,施肥時,要避免與之混用的是(填序號)。A.硝酸鉀B.草木灰(主要成分是K2CO3)C.熟石灰D.氯化鉀(9)工業上生產的(NH4)2SO4中常常混有少量KCl,檢驗其是否含有KCl的操作方法是,。附:部分堿、酸、鹽的溶解性表(20),說明:“溶”表示那種物質可溶于水,“不”表示不溶于水,“微”表示微溶于水,“揮”表示揮發性,“”表示那種物質不存在或遇到水就分解了。,答案(一)(1)燒杯B中酚酞試液變紅(2)浸有酚酞試液的紗布條紅色消失(3)不斷運動氨水有揮發性;濃鹽酸有揮發性;氨水顯堿性;氨氣能與(濃)鹽酸反應(4)節約藥品;污染小;環保;現象明顯(其他合理答案均可)(二)(5)Cu(6)濃硫酸吸收了未反應(過量)的氨氣,導致計算出的氫元素質量偏大(7)氨氣中氮元素和氫元素的質量比是143解法一:mO=4.8g=mH=0.6gmN=2.8g=所以與理論值相符解法二:利用氧元素的質量是4.8g計算出水的質量是5.4gmO=4.8gmH=5.4g-4.8g=0.6gmN=2.8g=所以與理論值相符,或用文字敘述上述過程(其他合理答案均可)(三)(8)BC(9)取少量樣品于試管中,加適量的水溶解,滴加硝酸鋇溶液至不再產生白色沉淀,靜置,取上層清液加入硝酸銀溶液(其他合理答案均可),解析(一)實驗一中,濃氨水具有揮發性,揮發出的氨分子運動到燒杯B中,使酚酞試液變紅色;實驗二中先滴入濃氨水,濃氨水具有揮發性,揮發出的氨氣使浸有酚酞試液的白紗布變紅色,再滴入濃鹽酸,濃鹽酸具有揮發性,揮發出的氯化氫氣體與氨氣反應生成氯化銨白色固體,浸有酚酞試液的白紗布紅色消失。由題述實驗可得出,微觀上分子在不斷運動;宏觀上濃鹽酸、濃氨水具有揮發性,氨水顯堿性,氨氣能與鹽酸反應等。(二)(5)根據質量守恒定律,反應前后原子種類、數目不變,可推出X的化學式是Cu。(6)裝置B的作用是吸收生成的水,根據水的質量計算出水中氫元素的質量,參加反應的氨氣中氫元素的質量等于水中氫元素的質量;裝置C質量的差值即生成的氮氣的質量,氮氣的質量等于參加反應的氨氣中氮元素的質量;若氨氣過量,濃硫酸質量的增加量為生成的水和過量的氨氣的質量的和,導致測出的氫元素的質量偏大。(7)裝置A減少的質量為氧化銅中氧元素的質量,故氧元素質量為4.8g,生成的水中氧元素的質量等于氧化銅中氧元素的質量,故水中氫元素的質量為0.6g,即參加反應的氨氣中氫元素質量為0.6g,參加反應的氨氣中氮元素質量等于生成的氮氣的質量,即2.8g,故氮元素與氫元素的質量比為2.8g0.6g=143,與理論值相符。(三)(8)硫酸銨是銨態氮肥,不能與堿性物質混合使用,故選B、C。(9)檢驗氯化鉀應取樣品加,水溶解,向溶液中加入硝酸鋇溶液至不再產生沉淀(硫酸根離子反應完全),靜置,向上層清液中滴加硝酸銀溶液,若產生白色沉淀,則含有氯化鉀。,6.(2017安徽,14,7分)某研究小組為探究“影響鐵制品銹蝕快慢的因素”,取同濃度的稀氨水和稀醋酸用下圖裝置完成表中實驗,回答下列問題。,(1)鐵銹的主要成分是(填化學式)。(2)實驗和可探究因素對鐵制品銹蝕快慢的影響;欲探究試劑酸堿性對鐵制品銹蝕快慢的影響,應選擇的實驗是(填實驗序號)。(3)根據表中實驗現象得出的結論是(寫出1點即可)。(4)影響鐵制品銹蝕快慢除上述因素外,還有(寫出1點即可),請設計實驗方案。,答案(7分)(1)Fe2O3xH2O(1分)(2)溫度(1分)和(或和)(1分)(3)在相同溫度下,酸性環境鐵生銹更快(其他合理答案均可)(1分)(4)試劑濃度(其他合理答案均可)(1分)同溫下,將相同的鐵釘放入等體積不同濃度的醋酸中,觀察鐵銹出現的時間(其他合理答案均可)(2分),解析(1)鐵銹的主要成分是Fe2O3xH2O。(2)采用控制變量法,其他條件不變,只改變影響鐵生銹的一個條件,如實驗和的試劑相同,實驗溫度不同,所以探究的是溫度對鐵制品銹蝕快慢的影響。實驗和或和都是溫度相同,試劑不同,探究溶液酸堿性對鐵制品銹蝕快慢的影響。(3)由實驗、可知,溫度相同,鐵制品在稀醋酸中銹蝕較快;由實驗、可知,試劑相同,鐵制品在70時比在25時銹蝕更快。(4)影響鐵制品銹蝕的因素除溫度、試劑的酸堿性外,還與氧氣濃度、試劑濃度等因素有關,在設計實驗時注意控制變量。,7.(2017重慶A,22,5分)“對比實驗”是科學探究常用的方法,根據下列所示的實驗示意圖回答問題。實驗1,實驗2(1)實驗1中,將大小相同的濾紙片和乒乓球碎片放在薄銅片的兩側,加熱銅片的中部,觀察現象。通過此實驗,可說明燃燒的條件之一是(填序號)。A.可燃物B.空氣C.溫度達到著火點(2)實驗2中,把干燥的紫色石蕊紙花和濕潤的紫色石蕊紙花分別伸入兩瓶干燥的二氧化碳氣體中,下列有關說法正確的是(填序號)。A.CO2與水發生了反應B.水具有酸性C.干燥的紫色石蕊紙花變紅D.濕潤的紫色石蕊紙花變紅(3)實驗3是探究鐵釘生銹條件的實驗,會出現明顯現象的是試管(填序號),說明鐵生銹實際上是鐵與發生反應。,實驗3,答案(5分)(1)C(1分)(2)AD(2分)(3)(1分)水和氧氣(或其他合理答案)(1分),解析(1)濾紙片和乒乓球碎片都與空氣(或氧氣)接觸,在同時受熱的條件下,乒乓球碎片先燃燒,而濾紙片后燃燒,說明燃燒的條件之一是溫度達到可燃物的著火點。(2)把干、濕兩朵紫色石蕊紙花分別放到二氧化碳氣體中,濕潤的紫色石蕊紙花變紅而干燥的紫色石蕊紙花不變紅,說明二氧化碳與水發生反應生成了酸性物質,故A、D正確。(3)實驗3中,三個試管進行對比,試管中的鐵釘明顯生銹,而試管、中的鐵釘表面沒有明顯的變化,說明鐵釘只與水接觸、只與空氣(或氧氣)接觸都不容易生銹,但與水、氧氣同時接觸時容易生銹,說明鐵生銹實際上是鐵與水、氧氣發生反應的結果。,8.(2017遼寧沈陽,19,8分)觀察是學習化學的重要方法。我們可以運用自己的感官,也可以借助儀器通過實驗,觀察物質及其變化的條件、現象和結果。觀察與思考一:蠟燭在空氣中燃燒觀察與思考二:在密閉容器內,蠟燭燃燒過程中O2體積分數的測定實驗1:一定條件下,蠟燭在一瓶空氣中燃燒。某同學利用O2傳感器,測定燃燒過程中O2的體積分數。(如下圖所示),觀察實驗結果圖,初始時O2的體積分數是%,蠟燭熄滅時O2的體積分數是%。實驗2:相同實驗條件下,某同學另取一瓶混有空氣的O2進行測定(初始時O2的體積分數是30%)。結合已有信息,合理猜想:蠟燭熄滅時O2的體積分數(與實驗1相比較)。,請寫出兩種不同情況并分別說明理由。【溫馨提示:實驗操作合理,蠟燭相同且量足夠,忽略儀器誤差】猜想1及理由:;猜想2及理由:。,答案觀察與思考一:(1)顏色、狀態(其他合理答案均可)(2)明亮的火焰,燭芯周圍的固態石蠟熔化為液態(其他合理答案均可)(3)有“白煙”生成,液態石蠟重新凝固(其他合理答案均可)觀察與思考二:20.716(其他合理答案均可)猜想1及理由:等于16%,由圖可知,當氧氣體積分數為16%時蠟燭可能就會熄滅(其他合理答案均可)猜想2及理由:小于16%,初始時氧氣體積分數變大,導致燃燒劇烈,放熱多,溫度不易降低到蠟燭著火點以下,氧氣的體積分數減小值可能大于14%(其他合理答案均可),解析觀察與思考一:(1)做實驗時要學會觀察與記錄,實驗前應觀察物質的顏色、狀態等;(2)實驗過程中要注意觀察實驗現象,蠟燭燃燒產生明亮火焰,燭芯周圍的固態石蠟熔化為液態;(3)實驗后要觀察生成物的顏色、狀態等,蠟燭燃燒熄滅后有一股“白煙”生成,液態石蠟重新凝固。觀察與思考二:由題圖可知初始時氧氣的體積分數為20.7%。,9.(2016北京,39,7分)鎂條在空氣中久置表面會變黑。某小組同學設計并進行實驗,探究鎂條變黑的條件。【查閱資料】常溫下,亞硫酸鈉(Na2SO3)可與O2發生化合反應。,【猜想與假設】常溫下,鎂條變黑可能與O2、CO2、水蒸氣有關。【進行實驗】通過控制與鎂條接觸的物質,利用如圖裝置(鎂條長度為3cm,試管容積為20mL),分別進行下列5個實驗,并持續觀察20天。,【解釋與結論】(1)實驗1和2中,NaOH濃溶液的作用是(用化學方程式表示)。(2)實驗1的目的是。(3)實驗3中,試管內的氣體主要含有CO2、。(4)得出“鎂條變黑一定與CO2有關”的結論,依據的兩個實驗是(填編號)。(5)由上述實驗可推知,鎂條變黑的條件是。【反思與評價】(6)在猜想與假設時,同學們認為鎂條變黑與N2無關,其理由是。(7)欲進一步證明鎂條表面的黑色物質中含有碳酸鹽,所需試劑是。,答案(1)2NaOH+CO2Na2CO3+H2O(2)探究鎂條變黑是否只與氧氣有關(3)O2、N2(4)2、5(5)需O2、CO2、水蒸氣同時存在(6)常溫下,氮氣化學性質穩定(7)稀鹽酸、澄清石灰水,解析(1)實驗1和2中NaOH濃溶液的作用是吸收空氣中的二氧化碳氣體,故化學方程式為2NaOH+CO2Na2CO3+H2O。(2)實驗1中用NaOH濃溶液除去CO2,濃硫酸除去水蒸氣,在CO2、水蒸氣、O2三者中只含有氧氣的情況下,鎂條未變黑,所以實驗1的目的是探究鎂條變黑是否只與氧氣有關。(3)實驗3中用濃硫酸吸收水蒸氣,通入CO2,所以試管內氣體的主要成分有CO2、O2、N2。(4)實驗2中試管內有H2O和O2等,實驗5中試管內有H2O、O2、CO2等,所以通過對比實驗2、5可得出鎂條變黑與CO2有關。(5)由實驗5可知,鎂條變黑需O2、CO2、水蒸氣同時存在。(6)常溫下氮氣的化學性質不活潑,很難和其他物質反應,故鎂條變黑與N2無關。(7)檢驗碳酸鹽的方法:取樣品加入稀鹽酸,產生氣體,將氣體通入澄清石灰水中,產生渾濁現象,則樣品中含有碳酸鹽。故證明鎂條表面的黑色物質中含有碳酸鹽,所需要的試劑是稀鹽酸、澄清石灰水。,評析科學探究是中考化學試題中的傳統題型,通過再現提出問題、查閱資料、猜想與假設、進行實驗、解釋與結論、反思與評價等探究環節,考查學生獲取信息、解決問題的能力。本題重點考查了學生對控制變量思想和對比實驗的理解及應用。掌握化學反應原理、學會運用控制變量法分析實驗結果是解答此類題的關鍵。題目難度較大。,10.(2016內蒙古呼和浩特,17,5分)某化學興趣小組的同學向一定量的NaHCO3溶液中加入一定量的稀H2SO4。待反應完全后(假設反應產生的氣體全部逸出),對反應后溶液中溶質的成分進行如下探究:【實驗用品】pH試紙、Zn片、氧化銅粉末、稀H2SO4、NaOH溶液、BaCl2溶液。【假設猜想】猜想一:Na2SO4猜想二:Na2SO4、NaHCO3猜想三:Na2SO4、H2SO4【實驗探究】同學們取反應后的溶液用不同方案進行如下實驗,請根據現象或結論填空。,【得出結論】猜想三正確。【評價反思】老師對同學們能用多種方案進行探究,并且得出正確的實驗結論給予了肯定,同時指出探究中存在兩處明顯錯誤。分別是:;。【總結提高】依據所給實驗用品,你還有什么不同類方案確認猜想三是正確的。請寫出你的實驗方案。,答案【實驗探究】,【評價反思】方案B中pH試紙浸入溶液中方案D中Na2SO4與BaCl2反應也會生成白色沉淀(或白色沉淀可能由Na2SO4與BaCl2反應生成),不能證明一定有H2SO4存在(或不能證明猜想三正確)(Na2SO4寫成S不給分)【總結提高】取少量氧化銅粉末于試管中,加入足量反應后的溶液,若氧化銅溶解,溶液變藍,則