1、北京初三化学实验探究21(7分)有一包未知粉末,其中含有碳酸钠、氢氧化钠、碳酸钙、生石灰、氯化钠、硫酸铜六种物质中的四种。兴趣小组为确定其组成设计并进行如下实验。【实验一】甲组同学进行定性探究。实验操作实验现象实验结论及分析(1)取少量该未知粉末于烧杯中,加入足量的水溶解、过滤。粉末部分溶解,得到白色滤渣和无色滤液。原粉末中一定不含_;白色滤渣不一定是原粉末中的碳酸钙,其理由是_(用化学方程式表示)。(2)向滤液中滴加无色酚酞试液。 溶液变红滤液中存在碱性物质。(3)向(2)中滴加足量稀盐酸。 原固体粉末中一定含有Na2CO3。【实验二】乙组同学进行定量探究。实验测得固体B中含15 g氯元素。
2、试综合甲、乙两组同学的实验进行分析。(1)乙组实验中一定发生的化学反应是:Na2CO3+ 2HCl2NaCl + H2O+ CO2和 。(2)该未知粉末的组成可能是 。2(8分)小丽去爷爷家,发现爷爷买了一台氧立得便携式制氧器,她仔细阅读了所用制氧剂的说明对制氧剂产生了兴趣。氧 氧立得复方制氧剂A剂:固体氧释放剂。B剂:不溶于水的固体,保证出氧速率稳定。1. 用法与用量:将A剂、B剂先后放入装好水的氧立得制氧器反应仓中,通过导管和鼻塞吸氧。2. 规格:A剂:50g/包 B剂:3g/包【提出问题】A剂的主要成分和B剂的作用各是什么?【查阅资料】过碳酸钠(化学式2Na2CO33H2O2)俗称固体双
3、氧水,白色结晶颗粒。过碳酸钠溶于水或受热时,分解生成碳酸钠和过氧化氢,是很好的固体氧释放剂。【做出猜想】猜想:A剂可能是过碳酸钠。猜想:B剂的作用是催化作用。【设计实验】 请你帮助小丽完成下列实验报告。验证猜想 主要操作步骤主要实验现象实验结论实验如左图,取少量A剂放入试管中,加水溶解, 然后_。生成大量气体_。_。实验另取少量A剂放入试管中,加水溶解,然后将所得溶液倒入另一只装有少量二氧化锰的试管中。稍后将带火星的木条放在试管口生成大量气体此气体使带火星的木条复燃_。综合上述、的实验结果分析,得出初步结论:A剂的主要成分是过碳酸钠验证猜想实验步骤实验现象解释或结论实验将一包A剂和一包B剂放在
4、盛有水的制氧仓中,制完氧之后,取出剩余物,过滤、洗涤、干燥、称重。称得固体质量为3g_。实验_。产生大量气体,该气体使带火星的木条复燃_。综合上述、的实验结果分析,得出结论:B剂的作用是催化作用【反思拓展】请你针对制氧剂的保存或反应后的剩余物的处理提一条合理化建议:_。3(8分)化学小组同学在课外读物中看到:“通常CO2可作灭火剂,但有些物质(如Na)着火,不能用CO2熄灭。”他们决定探究CO2与Na反应的产物。【提出猜想】CO2与Na反应可能生成4种物质:C、CO、Na2O、Na2CO3。【查阅资料】Na是非常活泼的金属,常温下与O2、H2O等物质反应。碱性的Na2CO3溶液与中性的CuCl
5、2溶液发生复分解反应。Na2O是白色固体,与H2O反应生成NaOH。向氯化钯(PdCl2)溶液中通入CO,产生黑色沉淀。【实验过程】同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置(部分夹持仪器已略去) 实验记录序号实验操作主要实验现象实验结论和解释打开a,关闭b,由长颈漏斗注入稀盐酸A中产生大量气泡E中出现浑浊E中反应的化学方程式为_当E中出现浑浊时,打开b,关闭a,点燃酒精灯D中Na剧烈燃烧,产生白烟内壁附着黑色、白色固体G中产生黑色沉淀反应产物一定有_和_取D中白色固体于试管中,加水溶解,再加入石灰水产生白色沉淀反应产物还有_实验反思实验记录中,E中出现浑浊,再点燃酒精灯的目的是_。若无装置C,
6、对实验有影响的物质是_。检验第4种物质是否存在的实验方案:取D中白色固体于试管中,_。4(7分)某校化学兴趣小组的同学在探究金属的化学性质时,发现铜与稀硫酸在常温或加热的条件下均不反应。那么,铜与浓硫酸能否发生反应呢?他们设计了如下图所示装置进行探究。猜想与假设1 常温下能反应 常温下不能反应,但在加热条件下能反应2 加热条件下不能反应查阅资料 含有Cu2+的水溶液通常显蓝色实验与事实操作 将一小块铜片放入试管中,加入足量浓硫酸,无明显现象;操作 加热该试管,铜片上有气泡,产生了有刺激性气味的气体;操作 停止加热,将试管中的残液慢慢倒入水中,溶液呈蓝色。分析与思考甲同学认为,由以上探究可知:猜
7、想 (填序号)是正确的。乙同学认为,经检验产生的气体是SO2,所以铜跟浓硫酸在加热条件下反应的产物只是SO2和CuSO4。丙同学认为,在实验装置中,“蘸有浓碱液棉花”的作用是 。反思与评价操作中,从安全角度考虑 (填“可以”或“不可以”)将水倒入残液中,其理由是 。在分析与思考中对产物只是SO2和CuSO4的判断是否准确 (填“是”或“否”),其理由是 。拓展与应用根据以上探究和已掌握的知识,该兴趣小组的同学设计了两个制取硫酸铜的实验方案:浓硫酸加热 Cu CuSO4 稀硫酸O2加热 Cu CuO CuSO4 经过对两种方案的讨论、对比,同学们认为方案具有的优点有 (填序号),所以工业上制备硫
8、酸铜不是直接利用浓硫酸与铜反应。A提高铜的利用率 B提高硫酸的利用率 C不产生污染大气的SO2 D不用浓硫酸,安全性好5(8分)碳酸钙可用于预防和治疗钙缺乏症。某实验小组同学要测定一种钙片中碳酸钙的含量。【查阅资料】获得的资料有:(1) 补钙剂中常加入糖类、维生素D等改善口感或增强药效。这些物质不与稀盐酸反应产生气体,高温灼烧时会燃烧或分解。(2) 碳酸钙高温灼烧分解生成氧化钙和二氧化碳。(3) 常见的碳酸钙含量测定方法:将碳酸钙粉碎,加入已知浓度的过量盐酸充分反应,然后测剩余盐酸的量,根据消耗盐酸的量最终求得碳酸钙的含量。(4) 澄清石灰水中的Ca(OH)2含量很少,100 g澄清石灰水中最
9、多含0.15 g Ca(OH)2。【方案设计和实施】根据资料和已学知识,该小组同学设计如下两种方案进行测定。方案1:根据下图所示装置实验。澄清石灰水足量稀盐酸钙片(1)锥形瓶中发生反应的化学方程式为 。(2)长颈漏斗下部插入液面下的目的是 。(3)加入药品前,检验该装置气密性的方法是 。(4)记录数据如下:钙片质量空洗气瓶质量澄清石灰水的质量反应后洗气瓶及瓶内物质总质量25 g100 g200 g300.4 g方案2:将钙片粉碎,加入足量的稀盐酸充分反应,根据放出气体的量计算碳酸钙的含量。记录数据如下(空烧杯质量为100 g,加入钙片质量为25 g):加入稀盐酸的质量100 g200 g300
10、 g400 g充分反应后烧杯及杯内物质总质量222.8 g320.6 g418.4 g518.4 g【分析和评价】(1)方案1和方案2中合理的是 ,原因是 。(2)该小组同学没有使用碳酸钙高温灼烧分解的方法(实验室可以进行该实验),原因是 。(3)要使用【查阅资料】(3)中介绍的方法,还需要学习的是 。【结论】经过计算,该钙片中碳酸钙的质量分数是 。6(8分)碱石灰是实验室中常用的干燥剂。资料 碱石灰是氧化钙、氢氧化钠的固体混合物,易吸收空气中二氧化碳和水蒸气。 氯化钙溶液呈中性。提出问题 对实验室中久置的碱石灰样品的成分进行探究。进行猜想 久置碱石灰样品中可能含有CaO、NaOH、Ca(OH
11、)2、Na2CO3、CaCO3中的两种或两种以上成分。上述五种物质中,属于碱的是_。 样品中可能含有Ca(OH)2、Na2CO3的原因是(请用化学方程式表示)_、_ 。实验过程 试回答下列问题:(1)操作的名称是_。(2)根据实验操作及现象,下列说法正确的是_。 A样品中加水后容器壁发热,说明样品中一定含有CaO B样品加足量水后仍有固体,说明样品中一定含有CaCO3 C溶液A加入CaCl2溶液后产生固体,说明样品中一定含有Na2CO3 D溶液C加入酚酞变红,说明样品中一定含有NaOH(3)向溶液A中加入过量的CaCl2溶液的操作中,判断加入试剂过量的方法是_。(4)写出溶液C中所含阴离子的符
12、号_。实验结论 该久置碱石灰样品中肯定含有的成分是(填化学式) ,其它成分尚不能确定。7(8分)某校化学小组同学从家中带来食盐、水垢、纯碱、淀粉和洗衣粉5种物质。老师从中取出3种固体,研磨混合均匀(如右图所示),让小组同学检验其成分。他们在查阅资料后,用5种已知物的性质实验作参照,探究未知粉末的成分。(1)小组同学用5种已知物做性质实验。每次取样方法如下图所示:5种已知物的实验记录:实验过程部分实验现象实验1:加水溶解取样,分别加入足量的水充分溶解淀粉、水垢:均有白色浑浊,试管底部有不溶物洗衣粉:溶解,有洗涤剂泡沫浮于液面实验2:加酚酞溶液向实验1所得液体中分别滴入2滴无色酚酞溶液洗衣粉、纯碱
13、:液体呈红色其余物质:均无明显变化实验3:加稀盐酸另取样品,分别加入2 mL稀盐酸洗衣粉:有洗涤剂泡沫浮于液面水垢:有大量气体逸出食盐、淀粉:均无气体产生实验4:加碘水另取样品,分别滴入2 滴碘水淀粉:变蓝 其余物质: 均不变蓝根据上述实验记录回答:该洗衣粉溶液pH_7 (填“” 、“ Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2(2)洗衣粉 淀粉(可互换位置) 水垢 纯碱(可互换位置)取未知粉末于烧杯中,加入足量的水溶解、过滤。向滤液中加入稀盐酸,若有大量气体逸出,则第三种物质是纯碱;若无大量气体逸出,则第三种物质是水垢。(或向过滤后得到的固体中加入稀盐酸,若有大量气体
14、逸出,则第三种物质是水垢;若无大量气体逸出,则第三种物质是纯碱。)(2分)8.(6分)最后一空2分,答AC得1分,答C得2分,其他每空1分(1)CH4+H2OCO+3H2(2)CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O3CO+Fe2O33CO2+2Fe1 收水分,除去二氧化碳2 C9氢氧化钙溶液C瓶内的水流入D中,使C瓶内压强小于大气压,A处气体被吸入B中含有酚酞的碱性溶液A中挥发出来的酸性物质进入B中,与B中碱性物质发生反应,使溶液红色褪去11.【猜想与实践】(2)玻璃片表面有一层水雾实验记录(1-3)A中液面下降,B中液面上升至最高,C中左侧导管口有气泡产生,且C中液面下降,液体沿导管流入
15、D中。 CO2+2NaOH= Na2CO3+H2O(1-5)D中液体到吸入C瓶中,C瓶中液面上升数据处理(2)400、75、25;80、15、5实验反思(1)ABD (2)偏小1. (7分)资料表明:在不同温度下,CO可将Fe2O3还原为Fe、Fe3O4中的一种或两种。为探究温度对该反应产物的影响,进行如下实验。【查阅资料】Fe3O4与盐酸反应,得到FeCl2和FeCl3的混合溶液用溶质质量分数一定的FeCl2和FeCl3溶液进行如下实验,为方案设计提供参考FeCl2溶液FeCl3溶液加入Fe无明显变化溶液变成浅绿色加试剂A无明显变化溶液变成红色【实验过程】甲、乙两组同学分别用酒精灯和酒精喷灯
16、作为热源进行CO还原Fe2O3的实验,检验得到的黑色固体的成分,实验记录如下:实验操作实验现象结论与解释少量的黑色固体于试管中,滴加适量的 向步骤所得的溶液中,滴加试剂A甲组:固体溶解,无气体冒出加试剂A后,溶液变成红色黑色固体的成分是 甲组用CO还原Fe2O3反应的化学方程式 乙组:固体溶解, 加试剂A后,溶液颜色无明显变化黑色固体的成分是Fe【实验反思】(1)结合此次探究活动,你认为下列说法正确的是 (填序号)。a温度会影响反应的产物b试剂A用于检验FeCl3溶液c进行CO还原Fe2O3的实验时,一定要进行尾气处理d得到的黑色固体的质量一定小于参加反应的Fe2O3的质量(2)有人认为乙组的实验结论有欠缺,你是否认同此观点,其理由是 。
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