2025年中考化学一轮复习实验专题 教材小实验(解析版)

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2025年中考化学一轮复习实验专题 教材小实验(解析版)

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教材小实验
在近年中考中,教材基础实验题是每年必考题型之一,常考查教材小实验如二氧化碳与水反应,燃烧条件的探究,铁生锈条件探究,浓溶液的稀释,粗盐提纯,中和反应,电解水等,多为装置+实验操作的考察,让考生判断实验设计和操作是否能够达到实验目的。涉及物质的性质、实验设计思路和实验操作等方面,有时候也会以探究创新的形式展开考查。
一、对比实验:
(1)二氧化碳与水反应;
(2)燃烧条件的探究;
(3)铁生锈条件的探究。
解决这一类型的题牢牢抓住“控制变量思想”即可;
主要包括二氧化碳与水反应、燃烧条件的探究、铁生锈条件的探究,对比实验的关键是利用控制变量思想来探究化学变化发生的条件。
1.二氧化碳与水的反应
(1)现象:
a.喷稀醋酸的紫花________,说明石蕊遇酸性溶液变红;
b.喷水的紫花_____________,说明水不能使石蕊变色;
c.放入CO2中的紫花___________,说明CO2不能使石蕊变色;
d.喷水后放入CO2中的紫花________,说明_________________________。
(2)结论:
CO2能使________的紫色石蕊纸花变________,发生反应的方程式为CO2+H2O= H2CO3,碳酸不稳定,易分解成水和二氧化碳,反应的化学方程式为H2CO3=CO2↑+H2O。因此,对(Ⅳ)实验后的花进行烘干,可观察到____________________。
2.燃烧条件的探究
实验操作 实验现象 实验结论
a.铜片上的白磷燃烧 ab对比:燃烧需要达到可燃物的着火点ac对比:燃烧需要可燃物与氧气(或空气接触)
b.铜片上的红磷不燃烧
c.热水中的白磷不燃烧
d.热水中的白磷又燃烧 cd对比:燃烧需要________
3.铁生锈条件的探究
(1)实验原理:
①铁与空气中的氧气、水蒸气等物质发生反应产生铁锈;
②铁锈疏松多孔,不能阻止铁制品内部的铁与氧气和水蒸气继续反应,还会加快铁的锈蚀。
(2)实验设计
实验装置
控制条件 无氧气有水 有氧气无水 有氧气有水
实验现象 不生锈 ________ ________
实验结论 AC对比,可知铁生锈需要________,BC对比,可知铁生锈需要________
二、步骤实验:
(1)固体溶质的配制;
(2)稀释浓溶液;
(3)粗盐提纯。
这一类型的题往往会以粗盐提纯后配制一定浓度的氯化钠溶液为背景,将这几个实验整合起来考查实验步骤、仪器名称、操作注意事项、有时也会考查误差分析。
1.固体溶质的配制
(1)仪器:托盘天平、药匙、量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒。玻璃棒的作用是_________________。
(2)步骤:
①计算(计算所需固体溶质的质量和所需水的体积)。
②称取:用天平称固体。
③量取:用量筒量液体(当接近所需体积时,要改用___________滴加至所取体积的刻度线)。
④溶解:将固体放入烧杯中进行溶解。
⑤装瓶贴标签
(3)误差分析
操作 对溶质质量分数的影响(填“偏大”“偏小”或“无影响”)
用天平称量固体药品质量时固体药品和砝码放反了(使用游码时) ______
量取水的体积时仰视读数 ______
量取水的体积时俯视读数 ______
烧杯内原来有少量的水 ______
氯化钠试剂不纯 ______
称量时所用的砝码生锈了 ______
称量时右盘忘了垫纸 ______
将固体药品倒入烧杯中时撒在外面 ______
固体药品倒入烧杯时,纸片上残留少量固体药品 ______
量好的水向烧杯中倒时有少量洒出 ______
装瓶过程中,溶液少量洒出 ______
2.稀释浓溶液
仪器:量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒。玻璃棒的作用是:_______________________。
(2)步骤:
①计算(计算所需浓溶液和水的体积)。
②量取:用量筒量取所需的浓溶液和水的体积。
③混匀:在烧杯中按要求稀释浓溶液,使浓溶液和水混合均匀。
④装瓶贴标签
3.粗盐提纯步骤:(称量)溶解→过滤→蒸发→(称量)计算产率
(1)溶解:称量粗盐,缓慢加入盛有一定量水的烧杯中,用玻璃棒搅拌至不再溶解。玻璃棒的作用是____________________。
(2)过滤:操作中注意“一贴;二低;三靠”,若过滤后滤液仍然浑浊,应该______________。玻璃棒的作用是________。
(3)蒸发:蒸发时,要用玻璃棒不断搅拌,其作用是_____________________________。当____________________时停止加热,利用余热将剩余水分蒸干。
(4)计算产率:称出精盐质量与溶解粗盐的质量相比较,并计算精盐的产率。
精盐产率=精盐质量/溶解粗盐的质量×100%
(5)误差分析:可分析所得固体质量的影响。如过滤时,滤纸破损,使所称得固体比实际质量增加,则产率偏大;而溶解时不充分、过滤时滤液溅出、蒸发时液体飞溅、转移固体时有残留等,均会造成所得固体损失,使产率偏小。
三、无明显现象的实验:
(1)中和反应;
(2)二氧化碳与氢氧化钠溶液反应;
这类题主要考查“转换思想”和酸碱盐的知识。
测定空气中氧气的含量
实验装置
反应原理 4P+5O2====2P2O5
实验操作 点燃燃烧匙内的红磷后,________伸入瓶中,并把塞子塞紧,待红磷熄灭并___________后,打开________,观察现象
实验现象 ①红磷燃烧产生大量________②冷却后集气瓶内水面__________________________
实验结论 氧气约占空气体积的___
(1)实验原理
①利用可燃物燃烧消耗________,且不产生气体;
②密闭容器内压强________;
③在大气压的作用下,进入瓶内水的体积约等于减少气体的体积,即氧气体积。
(2)操作要领
①红磷要足量;
②塞子塞紧;
③弹簧夹夹紧;
④燃着的红磷立即伸入集气瓶;
⑤冷却至室温后再打开弹簧夹。
(3)误差分析(方法指导:根据瓶内气压差变化来分析,若气压差变大,则测得氧气含量偏大,反之亦然)
①若测得氧气的含量偏小,可能的原因是________(填序号,下同);
②若测得氧气的含量偏大,可能的原因是________。
a.红磷不足
b.红磷伸入太慢
c.未冷却至室温即打开止水夹
d.导管内未先装水
e.弹簧夹未夹紧
f.橡皮塞未塞紧(即气密性不好)
2.电解水
装置
原理 水在直流电作用下分解,生成________和________,化学方程式是____________________
现象 电极上有气泡冒出,一段时间后正、负极的气体体积比约为________
检验 用燃着的木条检验产物:______极使燃着的木条烧得更旺,则是_______。______极气体燃烧,产生淡蓝色火焰,则是________
结论 ①水由____________________组成②化学变化的实质是________的裂解和________的重新组合
特别说明:
①水中加入氢氧化钠或硫酸钠,以增强溶液的导电性,并不是实验的催化剂。
②氢气燃烧的实验也能证明水的组成。
四、成分探究实验:
(1)测定空气中氧气的含量;
(2)电解水。
这类实验往往不会单独以一个主题命题,而是零散的穿插在其他实验中进行考查。
1.一般,对于无明显现象的实验是否发生的问题,证明思路为:
(1)证明反应物的消失或减少;用此法时,必须排除生成物对反应物鉴别的干扰。
(2)证明生成物的存在;用此法时,要注意生成物应具有反应物没有的性质。
(3)证明反应过程中有明显的能量变化;通常借助于测量体系的温度变化来反映能量变化情况。
(4)创设对比实验,使本来无现象的化学变化呈现出明显的现象。
2.中和反应
(1)实验现象:加入稀盐酸后,溶液由________色变为________色。
(2)实验结论:氢氧化钠能与稀盐酸发生中和反应。化学方程式为_____________________________,反应的实质为___________________
__________。
(3)溶质分析
溶液 A点 A~B之间 B点 B~C之间
溶质 NaOH NaOH、NaCl NaCl NaCl、HCl
3.氢氧化钠与二氧化碳反应
(1)实验现象:
实验一:瓶子变瘪程度A>B;实验二:试管②中有气泡;实验三:试管④中产生白色沉淀;实验四:试管⑥中产生白色沉淀。
(2)实验结论:
二氧化碳与氢氧化钠溶液能发生反应。
(4)其他实验方案
实验原理 实验操作 实验现象 实验结论
检验反应物中H+被消耗 向稀盐酸中加入足量的氢氧化钠溶液后,再加入锌粒 ①无明显现象②有气泡产生 ①氢氧化钠与稀盐酸能反应②氢氧化钠与稀盐酸不能反应
检验反应物中OH-被消耗 向氢氧化钠溶液中加入足量的稀盐酸后,再加入氯化镁溶液 ①无明显现象②有白色沉淀产生 ①氢氧化钠与稀盐酸能反应②氢氧化钠与稀盐酸不能反应
1.(2024·山东济南·中考真题)下图所示为常见气体制备、净化、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器(组装实验装置时,可重复选择仪器),兴趣小组的同学利用其进行下列化学实验。
请根据题目要求,回答下列问题:
(1)氧气的制取与物质组成的探究
①在实验室中以过氧化氢溶液(二氧化锰作催化剂)为原料,制备并收集一瓶干燥的氧气,所选仪器的连接顺序为 (从左到右填写仪器序号字母)。
②利用上述装置对某有机物的组成进行探究,所选仪器按“”的顺序连接(、为浓硫酸洗气瓶),实验前检查装置气密性。使该有机物在氧气中充分燃烧,观察现象,收集有关实验数据(设发生的化学反应都充分反应)。反应后测得装置质量增加,装置质量增加,装置质量增加。
通过分析计算可得,此有机物中氢元素的质量为 (精确至),该有机物中 (填最简整数比)。
(2)简易供氧器的设计与评价
兴趣小组的同学根据实验室制取氧气原理设计了简易供氧器。
装置:如图所示。
试剂:共5份(每份包含溶质质量分数为的过氧化氢溶液、颗粒状二氧化锰、纯净水)。
①请完成该供氧器的说明书:
a.制氧原理: (用化学方程式表示)。
b.使用方法:先将纯净水加入 (填“甲”或“乙”)瓶并拧紧接有吸气面罩的瓶盖,再将二氧化锰和过氧化氢溶液加入 (填“甲”或“乙”)瓶并拧紧瓶盖,乙瓶中的气泡连续均匀冒出时,开始吸氧。
c.每份试剂最大供氧质量:。
d.使用完毕,倒出残液,清洗装置。
②请对此简易供氧器提出具体改进建议: 。
2.(2024·辽宁·中考真题)为实现氢氧化钠溶液和盐酸反应现象的可视化,某兴趣小组设计如下实验。
【监测温度】
(1)在稀氢氧化钠溶液和稀盐酸反应过程中,温度传感器监测到溶液温度升高,说明该反应 (填“吸热”或“放热”),化学方程式为 。
【观察颜色】
(2)在试管中加入2mL某浓度的氢氧化钠溶液,滴入2滴酚酞溶液作 剂,再逐滴加入盐酸,振荡,该过程中溶液的颜色和pH记录如下图所示。
(3)在①中未观察到预期的红色,为探明原因,小组同学查阅到酚酞变色范围如下:
时呈无色,时呈红色,时呈无色。
据此推断,①中a的取值范围是________(填标号)。
A. B. C.
(4)一段时间后,重复(2)实验,观察到滴加盐酸的过程中有少量气泡生成,原因是 。
【观察沉淀】
(5)小组同学提出,可通过调控反应物浓度观察生成的氯化钠沉淀。向含8g溶质的浓氢氧化钠溶液中加入浓盐酸,恰好完全反应至中性,生成NaCl的质量为 g;恢复至室温,称得混合物的总质量为36.7g,其中NaCl沉淀的质量为 g。(提示:室温下100g水最多能溶解36gNaCl。)
【多现象可视】
(6)如下图所示,注射器1、3中均为8mL氯化氢气体,注射器2、4中分别为2mL蒸馏水和稀氢氧化钠溶液(均滴有酚酞溶液)。打开弹簧夹,迅速将注射器1、3中全部氯化氢分别推入注射器2、4中,用弹簧夹夹紧胶皮管。最终发现注射器2、4的活塞均恢复至2mL刻度附近,此现象不足以说明氯化氢与稀氢氧化钠溶液发生了反应,理由是 。若实验中溶液始终澄清,为了说明中和反应已发生,还应依据的现象为 。
3.(2024·吉林长春·中考真题)实验是化学研究的重要手段。图1为教材中探究铁锈蚀条件的实验装置,约一周后能观察到明显现象。小组同学对部分实验进行了改进,使出现明显现象的时间缩短至5~10分钟,改进后的装置如图2所示(夹持装置已略去)。
(1)图1实验中,对比 (填序号)可知,铁生锈与氧气有关。
(2)图2实验中,证明铁生锈与水有关的现象为 。
(3)图2实验能够在较短时间内观察到明显现象,其主要原因是 。
(4)图2实验的优点是在一定程度上缩短了实验时间,但仍存在不足。请你指出该实验设计的不足之处 (答一条即可)。
4.(2022·浙江温州·中考真题)小明认为教室内空气中氧气含量比室外低,于是想用红磷测定教室内空气中氧气的体积分数。老师告诉他,足量的红磷燃烧并不能耗尽空气中的氧气,建议用一氧化氮气体代替红磷进行实验。
在老师的指导下,小明进行如图所示实验:用注射器获取V1毫升教室内的空气,通过导管缓缓地全部推入量筒,与量筒内足量的V2毫升一氧化氮气体混合,待充分反应后,读出量筒中剩余气体体积为V3毫升。
说明:①V1、V2、V3都是在与教室气温、气压相同的状态下测得。
②一氧化氮难溶于水,也不与水反应。
③同温同压下,在氢氧化钠溶液参与下,4体积一氧化氮与3体积氧气恰好完全反应,且产物能完全被溶液吸收。
(1)小明用气密性良好的注射器,获取V1毫升教室内空气的具体操作是 。
(2)实验测得教室内空气中氧气的体积分数为 。(用V1、V2、V3表示)
(3)小明提出,注射器内空气中的二氧化碳也会被氢氧化钠溶液吸收,从而影响实验结果。但老师指出,相比空气中的氧气含量,二氧化碳对实验结果的影响属于“次要因素”,不是“主要因素”,可忽略不计。还有许多科学实验中存在“主要因素”和“次要因素”,请再举一例并指明次要因素。
5.(2022·江苏扬州·中考真题)为认识酸和碱的性质,某化学学习小组进行了如下实验。
(1)20℃时,配制80g溶质质量分数为10%的NaOH溶液。
①用图中仪器完成实验,还缺少的玻璃仪器是 (填名称),玻璃棒在配制实验中的作用是 。
②配制该溶液需要 g水。用量筒量取水时,俯视读数会导致所配溶液的溶质质量分数 10%。(填“大于”或“小于”)
(2)向1~5号小试管中分别滴加少量稀盐酸。
① 中溶液变为红色(填“试管1”或“试管2”)。
②试管3中产生气泡,试管4中无明显现象,由此推断金属活动性Cu比Zn (填“强”或“弱”)。
③试管5中生成一种盐和两种氧化物,该反应的化学方程式为 。
(3)借助传感器对稀NaOH溶液与稀盐酸的中和反应进行研究,实验装置如图,三颈烧瓶中盛放溶液X,用恒压漏斗匀速滴加另一种溶液。
①甲同学用pH传感器测得三颈烧瓶内溶液pH的变化如题图,判断溶液X是 ,实验进行到60s时溶液中的溶质为 (填化学式)。
②乙同学用温度传感器测得三颈烧瓶内温度变化如图(实验过程中热量散失忽略不计),据此可得出反应过程中 能量的结论(填“吸收”或“释放”)。
③丙同学提出,通过监测三颈烧瓶内压强变化,也可以推导出乙同学的实验结论,其理由是 。
6.(2021·辽宁大连·中考真题)某同学利用下图所示装置证明氢氧化钠溶液能与二氧化碳反应(装置气密性良好,实验前K1、K2均处于关闭状态)。
(1)打开K1,将分液漏斗中的溶液全部注入锥形瓶内,立即关闭K1,观察到有少量白色浑浊产生。查找原因,该异常现象是因为氢氧化钠饱和溶液中混入了氢氧化钙,产生白色浑浊的一个化学方程式为 。该同学分析后确认,即使所加溶液中氢氧化钙达到饱和,反应后A中仍无氢氧化钙剩余,说明理由 。
(2)该同学进一步分析后确定,继续实验仍可证明氢氧化钠溶液能与二氧化碳反应。为利于观察现象,打开K2前A装置需要 ;打开K2,观察到的现象是 。该过程中多孔玻璃球泡的主要作用是 。
(3)实验后,将A中物质过滤,向滤液中滴加酚酞溶液,变红。对滤液进行无害化处理,需加入的一种试剂是 。
1.(2025·湖北荆州·模拟预测)同学们设计的下列实验方案(夹持装置已略去),能达到实验目的的是
实验 A B C D
实验方案
实验目的 证明能与水反应 除去中的水蒸气 探究燃烧条件之一是可燃物要与接触 探究同种溶质在不同溶剂中的溶解性
A.A B.B C.C D.D
2.(2025·广东广州·一模)由下列实验现象及结论都正确的是
选项 实验 现象 结论
A 探究铁生锈的条件 乙试管中铁钉生锈 铁生锈需要与水接触
B 将纯铝和铝合金相互刻划 纯铝上留下划痕 铝合金的密度比纯铝大
C 探究的性质 紫色石蕊溶液变红 能使紫色石蕊溶液变红
D 探究浓硫酸的性质 滴有浓硫酸的部位变黑 浓硫酸具有腐蚀性
A.A B.B C.C D.D
3.(2025·陕西榆林·一模)化学兴趣小组同学为探究燃烧的条件设计了图1所示实验,实验中测得试管②中氧气的体积分数随时间的变化曲线如图2所示。下列有关说法正确的是(已知:白磷的着火点为40℃,红磷的着火点为260℃)
A.烧杯底部的白磷可以燃烧
B.实验过程中试管①上方的气球先变小后变大
C.通过试管中白磷燃烧、红磷不燃烧的现象得出结论:可燃物燃烧需要温度达到着火点
D.由图2可得出可燃物只要与氧气接触且温度达到着火点就可以燃烧
4.(2025·山西·一模)化学课上,小组同学通过电子天平测定铜与氧气反应前后的质量,以下分析正确的是
A.将铜粉堆积在锥形瓶底部 B.用酒精灯直接给锥形瓶加热
C.加热时红色固体逐渐变黑 D.加热时气球先变大后不变
5.(2025·广东阳江·一模)下列实验设计能达到实验目的的是
实验目的 探究Fe、Cu、Ag的金属活动性强弱 验证质量守恒定律 探究燃烧条件之一“温度达到着火点” 探究温度对分子运动快慢的影响
实验设计
选项 A B C D
A.A B.B C.C D.D
6.(24-25九年级上·陕西商洛·期末)实验是科学探究的重要手段,下列实验能达到目的的是
A.探究MnO2对反应速率的影响
B.证明CO2能与H2O发生化学反应
C.说明NaOH固体溶于水放热
D.验证质量守恒定律
7.(2024·陕西咸阳·二模)下列实验设计能达到实验目的的是
实验设计
实验目的 A.探究酸碱中和反应放热 B.探究甲烷中含有碳元素 C.检验氢氧化钠溶液是否变质 D.探究燃烧需要与氧气接触
A.A B.B C.C D.D
8.(2024·陕西咸阳·二模)某混合气体可能含有CO、CO2、HCl、H2和水蒸气中的一种或几种,为检验混合气体的成分,将混合气体依次通过如图所示装置,观察到A中无明显现象,B中质量增加,C中黑色粉末变红,D中白色粉末变蓝,E中澄清石灰水变浑浊。已知白色的CuSO4粉末遇水变蓝。下列分析不正确的是
A.混合气体中一定含有CO B.混合气体中一定不含HCl
C.混合气体中一定含有H2 D.混合气体中可能含有CO2和水蒸气
9.(2025·陕西榆林·一模)某化学兴趣小组利用“化学喷泉”设计了如图实验,用注射器向充满CO2气体的圆底烧瓶中缓缓注入NaOH溶液,轻轻振荡后,打开止水夹,烧瓶内玻璃导管尖嘴处很快产生“喷泉”。
回答下列问题:
(1)用化学方程式表示装置A中形成“喷泉”的原因: 。
(2)产生“喷泉”的同时可观察到装置D中溶液 、装置C中 。
(3)利用试剂___________(填序号)代替CO2和NaOH溶液也可使装置A形成“喷泉”。
A.CO2和KOH溶液 B.N2和水 C.H2和NaOH溶液
10.(2025·陕西西安·模拟预测)围绕新课标初中化学学习的基础实验,请解答以下问题。
(1)该小组同学选择B装置来制取氧气,反应的化学方程式为 。
(2)实验室通常用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,若选择G装置,G与A相比较,其优点是 ;实验室制取二氧化碳错用了浓盐酸,可用F装置除去二氧化碳中混有的氯化氢气体,进气管和所用药品选择正确的是 。
A.a管进气 B.饱和溶液 C.b管进气 D.浓NaOH溶液
(3)实验室常用加热氯化铵固体与熟石灰固体来制取氨气。常温下氨气是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小,极易溶于水,对人体特别是黏膜组织有腐蚀作用。制取并收集从图中选择组合 (从A~E中选填装置字母)。
(4)某同学利用混有少量的CO还原,并验证反应后的气体产物。现有如图所示的实验装置(可重复使用),按气体流向从左到右,装置的正确连接顺序是乙→ →丁。
11.(2024·江苏南京·三模)劳动实践课上同学们用草木灰(主要成分:碳酸钾)给农作物施肥。
【提出问题】如何测定草木灰中碳酸钾的含量?
【查阅资料】1.常见草木灰含钾量(以碳酸钾表示)如下表:
草木灰种类 小灌木灰 稻草灰 小麦秆灰 棉壳灰 棉秆灰 向日葵杆灰
K2CO3(%) 8.66 2.63 20.26 32.28 16.44 51.97
2.提取碳酸钾主要过程是:秸秆→草木灰→滤液→固体
(1)表格中钾含量最高的草木灰是 ,同学们选用这种秸秆灰提取碳酸钾。
【设计与实验】
Ⅰ.提取碳酸钾
第一步:燃烧秸秆,收集草木灰,称取20.00g。
第二步:用60℃水浸洗草木灰(如图1)并过滤,洗涤滤渣,合并滤液和洗涤液。
第三步:蒸发结晶,烘干得到9.90g固体。
(2)图1实验中,“水浴”的目的是 。
(3)根据图2,搅拌器转速控制在每分钟 转,浸取时间为 分钟,比较适宜。
(4)“合并滤液和洗涤液”的目的是 。
Ⅱ.测定碳酸钾含量
取Ⅰ中所得固体6.60g按图3进行实验。
(5)装置C中使用球形干燥管的目的是 。
【数据与解释】
(6)称量图3中反应前后烧杯和其中溶液的总质量,增重1.76g。计算草木灰中碳酸钾的质量分数为 %,与表格中数据相比明显偏低,原因可能是 (填序号)。
a.烧杯中溶液与空气接触
b.固体含有其它钾盐
c.固体含有氯化钠
【反思与评价】
(7)实验后烧杯中所得溶液的溶质除了Na2CO3,还可能含有 。
12.(2024·陕西咸阳·模拟预测)为全面验证酸的化学性质,化学探究小组的同学利用稀盐酸完成了下列实验。
(1)充分反应后,试管中溶液颜色发生变化的有 (填字母)。
(2)E试管中未观察到明显现象,为检验是否还有Ba(OH)2剩余,小强认为可向反应后的溶液中加入Na2SO4溶液,小刚认为此方案不可行,理由是 。小刚提出,只需将其他实验后试管中的溶液滴加至E试管中,即可根据反应现象进行判断。A~D试管中的溶液,可行的是 (填字母)。
(3)小强利用稀硫酸又进行了一次上述五组实验,观察到E试管中产生白色沉淀,反应的化学方程式是 。
13.(2024·湖北武汉·模拟预测)2021年,三星堆遗址发布最新考古成果,青铜神树、青铜面具等破土而出。化学兴趣小组从生活中的铜制品上提取铜绿(绿色的铜锈),开启“课外考古”探究。铜绿主要成分为碱式碳酸铜【化学式为Cu2(OH)2CO3,相对分子质量为222】,现有碱式碳酸铜和水组成的样品,为探究其中碱式碳酸铜的质量分数,利用下图装置进行探究实验。
资料:碱石灰能够吸收二氧化碳和水;碱式碳酸铜受热分解为氧化铜、二氧化碳和水。
实验步骤:
Ⅰ.组装仪器,检测装置的气密性,称取质量为m的样品放入硬质玻璃管中;
Ⅱ.打开K1、关闭K2,通入一段时间的氢气(由稀硫酸和锌反应制得,装置略),然后打开K2、关闭K1;
Ⅲ.点燃酒精灯加热,待乙中完全反应,熄灭酒精灯,继续通入氢气一段时间;
Ⅳ.测得丙装置实验后增加的质量为n。
请回答下列问题:
(1)铜绿属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)步骤Ⅲ乙装置内的现象为 。
(3)乙装置内发生的置换反应的化学方程式为 。
(4)该固体样品中碱式碳酸铜的质量分数为 。
(5)关于该实验,下列说法正确的是___________。
A.步骤Ⅱ中先通入氢气,可防止装置内原有的气体对实验造成干扰
B.完全反应后,乙装置内剩余固体质量为
C.若没有甲装置,则测得的实验结果会偏大
D.若固体样品中含有少量铜,会导致测定结果偏小
答案和解析
在近年中考中,教材基础实验题是每年必考题型之一,常考查教材小实验如二氧化碳与水反应,燃烧条件的探究,铁生锈条件探究,浓溶液的稀释,粗盐提纯,中和反应,电解水等,多为装置+实验操作的考察,让考生判断实验设计和操作是否能够达到实验目的。涉及物质的性质、实验设计思路和实验操作等方面,有时候也会以探究创新的形式展开考查。
一、对比实验:
(1)二氧化碳与水反应;
(2)燃烧条件的探究;
(3)铁生锈条件的探究。
解决这一类型的题牢牢抓住“控制变量思想”即可;
主要包括二氧化碳与水反应、燃烧条件的探究、铁生锈条件的探究,对比实验的关键是利用控制变量思想来探究化学变化发生的条件。
1.二氧化碳与水的反应
(1)现象:
a.喷稀醋酸的紫花变红,说明石蕊遇酸性溶液变红;
b.喷水的紫花无明显变化,说明水不能使石蕊变色;
c.放入CO2中的紫花无明显变化,说明CO2不能使石蕊变色;
d.喷水后放入CO2中的紫花变红,说明水和二氧化碳反应产生了新物质。
(2)结论:
CO2能使湿润的紫色石蕊纸花变红,发生反应的方程式为CO2+H2O= H2CO3,碳酸不稳定,易分解成水和二氧化碳,反应的化学方程式为H2CO3=CO2↑+H2O。因此,对(Ⅳ)实验后的花进行烘干,可观察到花从红色变回紫色。
2.燃烧条件的探究
实验操作 实验现象 实验结论
a.铜片上的白磷燃烧 ab对比:燃烧需要达到可燃物的着火点ac对比:燃烧需要可燃物与氧气(或空气接触)
b.铜片上的红磷不燃烧
c.热水中的白磷不燃烧
d.热水中的白磷又燃烧 cd对比:燃烧需要氧气
3.铁生锈条件的探究
(1)实验原理:
①铁与空气中的氧气、水蒸气等物质发生反应产生铁锈;
②铁锈疏松多孔,不能阻止铁制品内部的铁与氧气和水蒸气继续反应,还会加快铁的锈蚀。
(2)实验设计
实验装置
控制条件 无氧气有水 有氧气无水 有氧气有水
实验现象 不生锈 不生锈 生锈
实验结论 AC对比,可知铁生锈需要氧气,BC对比,可知铁生锈需要水
二、步骤实验:
(1)固体溶质的配制;
(2)稀释浓溶液;
(3)粗盐提纯。
这一类型的题往往会以粗盐提纯后配制一定浓度的氯化钠溶液为背景,将这几个实验整合起来考查实验步骤、仪器名称、操作注意事项、有时也会考查误差分析。
1.固体溶质的配制
(1)仪器:托盘天平、药匙、量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒。玻璃棒的作用是搅拌,加速溶解。
(2)步骤:
①计算(计算所需固体溶质的质量和所需水的体积)。
②称取:用天平称固体。
③量取:用量筒量液体(当接近所需体积时,要改用胶头滴管滴加至所取体积的刻度线)。
④溶解:将固体放入烧杯中进行溶解。
⑤装瓶贴标签
(3)误差分析
操作 对溶质质量分数的影响(填“偏大”“偏小”或“无影响”)
用天平称量固体药品质量时固体药品和砝码放反了(使用游码时) 偏小
量取水的体积时仰视读数 偏小
量取水的体积时俯视读数 偏大
烧杯内原来有少量的水 偏小
氯化钠试剂不纯 偏小
称量时所用的砝码生锈了 偏大
称量时右盘忘了垫纸 偏小
将固体药品倒入烧杯中时撒在外面 偏小
固体药品倒入烧杯时,纸片上残留少量固体药品 偏小
量好的水向烧杯中倒时有少量洒出 偏大
装瓶过程中,溶液少量洒出 无影响
2.稀释浓溶液
仪器:量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒。玻璃棒的作用是:搅拌,使溶液混合均匀。
(2)步骤:
①计算(计算所需浓溶液和水的体积)。
②量取:用量筒量取所需的浓溶液和水的体积。
③混匀:在烧杯中按要求稀释浓溶液,使浓溶液和水混合均匀。
④装瓶贴标签
3.粗盐提纯步骤:(称量)溶解→过滤→蒸发→(称量)计算产率
(1)溶解:称量粗盐,缓慢加入盛有一定量水的烧杯中,用玻璃棒搅拌至不再溶解。玻璃棒的作用是搅拌,加速物质溶解。
(2)过滤:操作中注意“一贴;二低;三靠”,若过滤后滤液仍然浑浊,应该重新过滤。玻璃棒的作用是引流。
(3)蒸发:蒸发时,要用玻璃棒不断搅拌,其作用是使液体均匀受热,防止液滴飞溅。当有较多固体析出时停止加热,利用余热将剩余水分蒸干。
(4)计算产率:称出精盐质量与溶解粗盐的质量相比较,并计算精盐的产率。
精盐产率=精盐质量/溶解粗盐的质量×100%
(5)误差分析:可分析所得固体质量的影响。如过滤时,滤纸破损,使所称得固体比实际质量增加,则产率偏大;而溶解时不充分、过滤时滤液溅出、蒸发时液体飞溅、转移固体时有残留等,均会造成所得固体损失,使产率偏小。
三、无明显现象的实验:
(1)中和反应;
(2)二氧化碳与氢氧化钠溶液反应;
这类题主要考查“转换思想”和酸碱盐的知识。
测定空气中氧气的含量
实验装置
反应原理 4P+5O2====2P2O5
实验操作 点燃燃烧匙内的红磷后,立即伸入瓶中,并把塞子塞紧,待红磷熄灭并恢复至室温后,打开弹簧夹,观察现象
实验现象 ①红磷燃烧产生大量白烟②冷却后集气瓶内水面上升约占原瓶内空气体积的1/5
实验结论 氧气约占空气体积的1/5
(1)实验原理
①利用可燃物燃烧消耗氧气,且不产生气体;
②密闭容器内压强变小;
③在大气压的作用下,进入瓶内水的体积约等于减少气体的体积,即氧气体积。
(2)操作要领
①红磷要足量;
②塞子塞紧;
③弹簧夹夹紧;
④燃着的红磷立即伸入集气瓶;
⑤冷却至室温后再打开弹簧夹。
(3)误差分析(方法指导:根据瓶内气压差变化来分析,若气压差变大,则测得氧气含量偏大,反之亦然)
①若测得氧气的含量偏小,可能的原因是acdf(填序号,下同);
②若测得氧气的含量偏大,可能的原因是be。
a.红磷不足
b.红磷伸入太慢
c.未冷却至室温即打开止水夹
d.导管内未先装水
e.弹簧夹未夹紧
f.橡皮塞未塞紧(即气密性不好)
2.电解水
装置
原理 水在直流电作用下分解,生成氢气和氧气,化学方程式是2H2O ==== 2H2↑+ O2↑
现象 电极上有气泡冒出,一段时间后正、负极的气体体积比约为1∶2
检验 用燃着的木条检验产物:正极使燃着的木条烧得更旺,则是氧气。负极气体燃烧,产生淡蓝色火焰,则是氢气
结论 ①水由氢元素和氧元素组成②化学变化的实质是分子的裂解和原子的重新组合
特别说明:
①水中加入氢氧化钠或硫酸钠,以增强溶液的导电性,并不是实验的催化剂。
②氢气燃烧的实验也能证明水的组成。
四、成分探究实验:
(1)测定空气中氧气的含量;
(2)电解水。
这类实验往往不会单独以一个主题命题,而是零散的穿插在其他实验中进行考查。
1.一般,对于无明显现象的实验是否发生的问题,证明思路为:
(1)证明反应物的消失或减少;用此法时,必须排除生成物对反应物鉴别的干扰。
(2)证明生成物的存在;用此法时,要注意生成物应具有反应物没有的性质。
(3)证明反应过程中有明显的能量变化;通常借助于测量体系的温度变化来反映能量变化情况。
(4)创设对比实验,使本来无现象的化学变化呈现出明显的现象。
2.中和反应
(1)实验现象:加入稀盐酸后,溶液由红色变为无色。
(2)实验结论:氢氧化钠能与稀盐酸发生中和反应。化学方程式为HCl+NaOH ==NaCl+H2O,反应的实质为氢离子与氢氧根离子结合生成水。
(3)溶质分析
溶液 A点 A~B之间 B点 B~C之间
溶质 NaOH NaOH、NaCl NaCl NaCl、HCl
3.氢氧化钠与二氧化碳反应
(1)实验现象:
实验一:瓶子变瘪程度A>B;实验二:试管②中有气泡;实验三:试管④中产生白色沉淀;实验四:试管⑥中产生白色沉淀。
(2)实验结论:
二氧化碳与氢氧化钠溶液能发生反应。
(4)其他实验方案
实验原理 实验操作 实验现象 实验结论
检验反应物中H+被消耗 向稀盐酸中加入足量的氢氧化钠溶液后,再加入锌粒 ①无明显现象②有气泡产生 ①氢氧化钠与稀盐酸能反应②氢氧化钠与稀盐酸不能反应
检验反应物中OH-被消耗 向氢氧化钠溶液中加入足量的稀盐酸后,再加入氯化镁溶液 ①无明显现象②有白色沉淀产生 ①氢氧化钠与稀盐酸能反应②氢氧化钠与稀盐酸不能反应
1.(2024·山东济南·中考真题)下图所示为常见气体制备、净化、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器(组装实验装置时,可重复选择仪器),兴趣小组的同学利用其进行下列化学实验。
请根据题目要求,回答下列问题:
(1)氧气的制取与物质组成的探究
①在实验室中以过氧化氢溶液(二氧化锰作催化剂)为原料,制备并收集一瓶干燥的氧气,所选仪器的连接顺序为 (从左到右填写仪器序号字母)。
②利用上述装置对某有机物的组成进行探究,所选仪器按“”的顺序连接(、为浓硫酸洗气瓶),实验前检查装置气密性。使该有机物在氧气中充分燃烧,观察现象,收集有关实验数据(设发生的化学反应都充分反应)。反应后测得装置质量增加,装置质量增加,装置质量增加。
通过分析计算可得,此有机物中氢元素的质量为 (精确至),该有机物中 (填最简整数比)。
(2)简易供氧器的设计与评价
兴趣小组的同学根据实验室制取氧气原理设计了简易供氧器。
装置:如图所示。
试剂:共5份(每份包含溶质质量分数为的过氧化氢溶液、颗粒状二氧化锰、纯净水)。
①请完成该供氧器的说明书:
a.制氧原理: (用化学方程式表示)。
b.使用方法:先将纯净水加入 (填“甲”或“乙”)瓶并拧紧接有吸气面罩的瓶盖,再将二氧化锰和过氧化氢溶液加入 (填“甲”或“乙”)瓶并拧紧瓶盖,乙瓶中的气泡连续均匀冒出时,开始吸氧。
c.每份试剂最大供氧质量:。
d.使用完毕,倒出残液,清洗装置。
②请对此简易供氧器提出具体改进建议: 。
【答案】(1) B-C-E 0.1 5:4:2
(2) 乙 甲 使用轻质材料 :选择轻便且耐用的材料制作供氧器的外壳和部件,减少整体重量
【详解】(1)①装置B中:在锥形瓶中加入二氧化锰固体,然后加入过氧化氢溶液。二氧化锰作为催化剂,可以加快过氧化氢的分解速度 ,装置C中:使用浓硫酸干燥装置来除去氧气中的水分,装置C:用向上排空气法收集氧气。装置连接顺序为 : B(发生装置)→ C(干燥装置)→ E(收集装置) ;
②装置 C 2 质量增加 0.9 g为有机物产生水的质量,根据氢元素守恒得:有机物中的氢元素的质量等于其产生水中的氢元素的质量,即,根据碳元素守恒得:装置D中有机物碳元素的质量等于产生二氧化碳中碳元素的质量,即,有机物中氧元素的质量为:2.4g-0.1g-1.5g=0.8g,
有机物中x:y:z=
(2)过氧化氢在二氧化锰作为催化剂生成水和氧气,化学方程式为,先将纯净水加入乙瓶中,为产生的氧气增加湿度,然后在甲瓶中加入氧化锰和过氧化氢溶液产生氧气,氧气通过甲瓶上端排向乙瓶。简易供氧器提出具体改进建议可以从 使用轻质材料 、增强安全措施 等方面提出建议。
2.(2024·辽宁·中考真题)为实现氢氧化钠溶液和盐酸反应现象的可视化,某兴趣小组设计如下实验。
【监测温度】
(1)在稀氢氧化钠溶液和稀盐酸反应过程中,温度传感器监测到溶液温度升高,说明该反应 (填“吸热”或“放热”),化学方程式为 。
【观察颜色】
(2)在试管中加入2mL某浓度的氢氧化钠溶液,滴入2滴酚酞溶液作 剂,再逐滴加入盐酸,振荡,该过程中溶液的颜色和pH记录如下图所示。
(3)在①中未观察到预期的红色,为探明原因,小组同学查阅到酚酞变色范围如下:
时呈无色,时呈红色,时呈无色。
据此推断,①中a的取值范围是________(填标号)。
A. B. C.
(4)一段时间后,重复(2)实验,观察到滴加盐酸的过程中有少量气泡生成,原因是 。
【观察沉淀】
(5)小组同学提出,可通过调控反应物浓度观察生成的氯化钠沉淀。向含8g溶质的浓氢氧化钠溶液中加入浓盐酸,恰好完全反应至中性,生成NaCl的质量为 g;恢复至室温,称得混合物的总质量为36.7g,其中NaCl沉淀的质量为 g。(提示:室温下100g水最多能溶解36gNaCl。)
【多现象可视】
(6)如下图所示,注射器1、3中均为8mL氯化氢气体,注射器2、4中分别为2mL蒸馏水和稀氢氧化钠溶液(均滴有酚酞溶液)。打开弹簧夹,迅速将注射器1、3中全部氯化氢分别推入注射器2、4中,用弹簧夹夹紧胶皮管。最终发现注射器2、4的活塞均恢复至2mL刻度附近,此现象不足以说明氯化氢与稀氢氧化钠溶液发生了反应,理由是 。若实验中溶液始终澄清,为了说明中和反应已发生,还应依据的现象为 。
【答案】(1) 放热
(2)指示
(3)C
(4)氢氧化钠变质(或“盐酸与碳酸钠发生反应”)
(5) 11.7 2.7
(6) 氯化氢溶于水也可导致注射器4的活塞恢复至刻度附近(或“注射器2中没有发生酸碱中和反应,且注射器2、4的活塞均恢复至刻度附近,因此不足以说明注射器4中氯化氢与稀氢氧化钠溶液发生反应”) 注射器2中溶液仍为无色,注射器4中溶液由红色变为无色(或“反应后注射器4比注射器2温度高”)
【详解】(1)在稀氢氧化钠溶液和稀盐酸反应过程中,温度传感器监测到溶液温度升高,说明该反应是放热反应,故填:放热;
氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,反应方程式是:;
(2)酚酞溶液通常被用作指示剂,故填:指示;
(3)结合实验图和酚酞变色范围,可知a的取值范围应大于13。
A、加入酸后溶液显红色,pH=12,说明加入酸之前pH大于12 ,故不正确;
B、8.2C、a>13,此时溶液呈碱性,但是无色,与试管①中的情况吻合,故正确,故选C。
(4)一段时间后,重复向氢氧化钠溶液中加入稀盐酸有气泡产生,说明盐酸将氢氧化钠反应完了,产生的气泡应该是盐酸和氢氧化钠变质产生的碳酸钠之间的反应,两者反应产生了二氧化碳,故填:氢氧化钠变质(或“盐酸与碳酸钠发生反应”);
(5)解:设向含8g溶质的浓氢氧化钠溶液中加入浓盐酸,恰好完全反应至中性,生成NaCl的质量为x,

x=11.7g
故填:11.7;
恢复至室温,称得混合物的总质量为36.7g,其中NaCl的质量为11.7g,所以,水的质量=36.7g11.7g=25g,根据提示:室温下100g水最多能溶解36gNaCl,可计算出25g最多能溶解9gNaCl,所以氯化钠沉淀的质量为11.7g-9g=2.7g,故填:2.7;
(6)此实验利用控制变量做的对比试验,注射器2中没有发生酸碱中和反应,只是氯化氢溶于水,且注射器2、4的活塞均恢复至2mL刻度附近,因此不足以说明注射器4中氯化氢与稀氢氧化钠溶液发生反应,故填:氯化氢溶于水也可导致注射器4的活塞恢复至2mL刻度附近;
为了说明中和反应已发生,可以通过注射器2和4中溶液颜色的变化来说明,注射器2中未发生反应,溶液依然为无色,注射器4中发生反应氢氧化钠消失,溶液不再是碱性,所以溶液的红色会消失。故填:注射器2中溶液仍为无色,注射器4中溶液由红色变为无色。
3.(2024·吉林长春·中考真题)实验是化学研究的重要手段。图1为教材中探究铁锈蚀条件的实验装置,约一周后能观察到明显现象。小组同学对部分实验进行了改进,使出现明显现象的时间缩短至5~10分钟,改进后的装置如图2所示(夹持装置已略去)。
(1)图1实验中,对比 (填序号)可知,铁生锈与氧气有关。
(2)图2实验中,证明铁生锈与水有关的现象为 。
(3)图2实验能够在较短时间内观察到明显现象,其主要原因是 。
(4)图2实验的优点是在一定程度上缩短了实验时间,但仍存在不足。请你指出该实验设计的不足之处 (答一条即可)。
【答案】(1)AB
(2)U型管左侧铁丝生锈,右侧铁丝不生锈
(3)氧气浓度较大
(4)未能探究铁生锈是否与氧气有关
【详解】(1)图1实验中,试管A内的铁钉与氧气、水同时接触,试管B内的铁钉只与水接触,试管C内的铁钉只与氧气接触,最终只有试管A内的铁钉生锈,所以对比AB可知,铁生锈与氧气有关。
(2)图2实验中,H2O2溶液在MnO2的催化作用下产生大量氧气,并且产生的氧气带有水分,而U型管内的干燥剂可以吸收水分,右侧干燥管内的干燥剂也可以吸收水分,所以U型管左侧的光亮铁丝同时接触氧气、水,很快生锈,右侧光亮铁丝只接触氧气,不生锈,因此证明铁生锈与水有关的现象为:U型管左侧铁丝生锈,右侧铁丝不生锈。
(3)铁生锈是铁与氧气、水发生反应所致,而H2O2溶液在MnO2的催化作用下产生大量氧气,所以图2实验能够在较短时间内观察到明显现象,其主要原因是:氧气浓度较大。
(4)铁生锈是铁与氧气、水发生反应所致,图2实验的变量是水分,因此不足之处是:未能探究铁生锈是否与氧气有关。
4.(2022·浙江温州·中考真题)小明认为教室内空气中氧气含量比室外低,于是想用红磷测定教室内空气中氧气的体积分数。老师告诉他,足量的红磷燃烧并不能耗尽空气中的氧气,建议用一氧化氮气体代替红磷进行实验。
在老师的指导下,小明进行如图所示实验:用注射器获取V1毫升教室内的空气,通过导管缓缓地全部推入量筒,与量筒内足量的V2毫升一氧化氮气体混合,待充分反应后,读出量筒中剩余气体体积为V3毫升。
说明:①V1、V2、V3都是在与教室气温、气压相同的状态下测得。
②一氧化氮难溶于水,也不与水反应。
③同温同压下,在氢氧化钠溶液参与下,4体积一氧化氮与3体积氧气恰好完全反应,且产物能完全被溶液吸收。
(1)小明用气密性良好的注射器,获取V1毫升教室内空气的具体操作是 。
(2)实验测得教室内空气中氧气的体积分数为 。(用V1、V2、V3表示)
(3)小明提出,注射器内空气中的二氧化碳也会被氢氧化钠溶液吸收,从而影响实验结果。但老师指出,相比空气中的氧气含量,二氧化碳对实验结果的影响属于“次要因素”,不是“主要因素”,可忽略不计。还有许多科学实验中存在“主要因素”和“次要因素”,请再举一例并指明次要因素。
【答案】(1)在教室外,将注射器活塞推到底,将注射器拿到教室,再拉动活塞至刻度为V1毫升处并密封
(2)×100%
(3)在探究影响重力势能大小的因素实验中,空气阻力是次要因素(合理即可)
【详解】(1)用气密性良好的注射器,获取V1毫升教室内空气的具体操作是在教室外,将注射器活塞推到底,将注射器拿到教室,再拉动活塞至刻度为V1毫升处并密封;
(2)用注射器获取V1毫升教室内的空气,通过导管缓缓地全部推入量筒,与量筒内足量的V2毫升一氧化氮气体混合,待充分反应后,读出量筒中剩余气体体积为V3毫升,则一共消耗一氧化氮和氧气体积为V1+V2﹣V3;由题干信息:同温同压下,在氢氧化钠溶液参与下,4体积一氧化氮与3体积氧气恰好完全反应,且产物能完全被溶液吸收,故氧气体积为;教室内空气中氧气的体积分数为=;
(3)次要因素是对实验有影响,但对实验产生的影响比较小,经常可忽略不计的因素。从常见实验中举例即可,如在探究影响重力势能大小的因素实验中,空气阻力是次要因素。
5.(2022·江苏扬州·中考真题)为认识酸和碱的性质,某化学学习小组进行了如下实验。
(1)20℃时,配制80g溶质质量分数为10%的NaOH溶液。
①用图中仪器完成实验,还缺少的玻璃仪器是 (填名称),玻璃棒在配制实验中的作用是 。
②配制该溶液需要 g水。用量筒量取水时,俯视读数会导致所配溶液的溶质质量分数 10%。(填“大于”或“小于”)
(2)向1~5号小试管中分别滴加少量稀盐酸。
① 中溶液变为红色(填“试管1”或“试管2”)。
②试管3中产生气泡,试管4中无明显现象,由此推断金属活动性Cu比Zn (填“强”或“弱”)。
③试管5中生成一种盐和两种氧化物,该反应的化学方程式为 。
(3)借助传感器对稀NaOH溶液与稀盐酸的中和反应进行研究,实验装置如图,三颈烧瓶中盛放溶液X,用恒压漏斗匀速滴加另一种溶液。
①甲同学用pH传感器测得三颈烧瓶内溶液pH的变化如题图,判断溶液X是 ,实验进行到60s时溶液中的溶质为 (填化学式)。
②乙同学用温度传感器测得三颈烧瓶内温度变化如图(实验过程中热量散失忽略不计),据此可得出反应过程中 能量的结论(填“吸收”或“释放”)。
③丙同学提出,通过监测三颈烧瓶内压强变化,也可以推导出乙同学的实验结论,其理由是 。
【答案】(1) 烧杯 搅拌加速溶解 72 大于
(2) 试管1 弱
(3) 稀盐酸 NaCl、NaOH 释放 温度升高气体体积膨胀,三颈烧瓶内气体压强变大
【分析】(1)根据一定量一定溶质质量分数溶液的配制分析。
(2)根据盐酸的化学性质分析。
(3)根据NaOH溶液与稀盐酸发生的中和反应,结合题中信息进行分析。
【详解】(1)①用固体配制溶液需要的仪器有:托盘天平、药匙、量筒、滴管、烧杯、玻璃棒,故填:烧杯。
在配制实验中玻璃棒的作用是搅拌加速溶解,故填:搅拌加速溶解。
②配制80g溶质质量分数为10%的NaOH溶液,需要NaOH的质量为:,则需要水的质量为:,故填:72。
用量筒量取水时,俯视读数使量取水的体积偏小,溶液的质量偏小,导致所配溶液的溶质质量分数大于10%,故填:大于。
(2)①盐酸能使石蕊试液变红,所以试管1中溶液变为红色,故填:试管1。
②金属活动顺序表中,金属活动性自左向右逐渐减弱,且位于氢前面的金属能置换出酸中的氢,试管3中产生气泡,试管4中无明显现象,说明Cu的活动性比Zn弱,故填:弱。
③由质量守恒定律知,碱式碳酸铜与盐酸反应生成一种盐和两种氧化物,其中的盐是氯化铜,两种氧化物是水和二氧化碳,该反应的化学方程式为:,故填:。
(3)①由图像知,开始反应时溶液的pH<7,显酸性,所以三颈烧瓶内溶液X是稀盐酸,故填:稀盐酸。
三颈烧瓶内溶液X是稀盐酸,恒压漏斗内溶液是稀NaOH溶液,随着NaOH溶液的滴入,稀盐酸与NaOH反应生成氯化钠和水,氯化钠溶液显中性,三颈烧瓶内溶液的pH逐渐增大,二者恰好完全反应时溶液的pH=7,继续滴入NaOH溶液,则溶液的pH>7,显碱性;实验进行到60s时,溶液的pH>7,显碱性,此时溶液中的溶质为生成的NaCl和滴加后未反应的NaOH,故填:NaCl、NaOH。
②由用温度传感器测得三颈烧瓶内温度变化图知,反应过程中三颈烧瓶内温度升高,说明稀盐酸与NaOH反应过程中释放出能量,故填:释放。
③因为温度升高气体体积膨胀,使三颈烧瓶内压强变大,所以通过监测三颈烧瓶内压强变化,也可以推出稀盐酸与NaOH反应过程中释放出能量,故填:温度升高气体体积膨胀,使三颈烧瓶内气体压强变大。
【点睛】本题考查了溶液的配制、稀盐酸的化学性质及稀NaOH溶液与稀盐酸的中和反应进行研究,涉及到的知识点较多,熟练掌握相关知识是解答的关键。
6.(2021·辽宁大连·中考真题)某同学利用下图所示装置证明氢氧化钠溶液能与二氧化碳反应(装置气密性良好,实验前K1、K2均处于关闭状态)。
(1)打开K1,将分液漏斗中的溶液全部注入锥形瓶内,立即关闭K1,观察到有少量白色浑浊产生。查找原因,该异常现象是因为氢氧化钠饱和溶液中混入了氢氧化钙,产生白色浑浊的一个化学方程式为 。该同学分析后确认,即使所加溶液中氢氧化钙达到饱和,反应后A中仍无氢氧化钙剩余,说明理由 。
(2)该同学进一步分析后确定,继续实验仍可证明氢氧化钠溶液能与二氧化碳反应。为利于观察现象,打开K2前A装置需要 ;打开K2,观察到的现象是 。该过程中多孔玻璃球泡的主要作用是 。
(3)实验后,将A中物质过滤,向滤液中滴加酚酞溶液,变红。对滤液进行无害化处理,需加入的一种试剂是 。
【答案】(1) (或) 氢氧化钙的溶解度远小于氢氧化钠,所加溶液中即使氢氧化钙饱和,其含量也远小于其中氢氧化钠的量,溶液中的氢氧化钙既能与二氧化碳反应,又能与生成的碳酸钠反应,故反应后氢氧化钙不会剩余。
(2) 充分静置 B中液体倒流入A,A的上层清液中有大量白色沉淀生成 减缓倒流液体对A中溶液的冲击,防止A中已沉淀的碳酸钙的干扰
(3)稀盐酸(其他合理答案也可)
【详解】(1)氢氧化钠饱和溶液中混入了氢氧化钙,产生白色浑浊的化学方程式可能是氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙白色沉淀,也可能是氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀。故填:或。
因为氢氧化钙的溶解度远小于氢氧化钠,所加溶液中即使氢氧化钙饱和,其含量也远小于其中氢氧化钠的量。溶液中的氢氧化钙既能与二氧化碳反应,又能与生成的碳酸钠反应,故反应后氢氧化钙不会剩余。
(2)因为(1)中A装置中的溶液变浑浊,故在打开K2前,需将A装置充分静置。
由于二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,导致装置A内压强减小,打开K2后的现象为装置B内液体倒流入装置A中,A中的上层清液有白色沉淀生成。
该过程中多孔玻璃球泡的主要作用是缓冲倒流液体对A中溶液的冲击,防止A中原有的沉淀对后续实验现象产生干扰。
(3)向滤液中滴加无色酚酞溶液,变红,说明溶液呈碱性,所以要加酸进行中和处理。故填:稀盐酸、稀硫酸等。
1.(2025·湖北荆州·模拟预测)同学们设计的下列实验方案(夹持装置已略去),能达到实验目的的是
实验 A B C D
实验方案
实验目的 证明能与水反应 除去中的水蒸气 探究燃烧条件之一是可燃物要与接触 探究同种溶质在不同溶剂中的溶解性
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A、二氧化碳溶于水也能使塑料变瘪,不能证明二氧化碳与水反应,故选项不能达到实验目的;
B、浓硫酸具有吸水性,能干燥气体,且不与氧气反应,故选项能达到实验目的;
C、图中白磷燃烧,红磷不燃烧,两者着火点不同,都与氧气接触,探究燃烧要达到可燃物的着火点,故选项不能达到实验目的;
D 、探究同种溶质在不同溶剂中的溶解性,除了溶剂不同其它条件应该相同,图中实验温度也不同,故选项不能达到实验目的。
故选:B。
2.(2025·广东广州·一模)由下列实验现象及结论都正确的是
选项 实验 现象 结论
A 探究铁生锈的条件 乙试管中铁钉生锈 铁生锈需要与水接触
B 将纯铝和铝合金相互刻划 纯铝上留下划痕 铝合金的密度比纯铝大
C 探究的性质 紫色石蕊溶液变红 能使紫色石蕊溶液变红
D 探究浓硫酸的性质 滴有浓硫酸的部位变黑 浓硫酸具有腐蚀性
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A、甲中铁钉只与空气接触不生锈,乙中铁钉只和水接触不生锈,不能说明铁生锈需要与水接触,故选项错误;
B、用铝合金能刻划纯铝只能说明铝合金硬度较大,不能推断其密度一定大于纯铝,故选项错误;
C、二氧化碳通入紫色石蕊试液中,溶液变红,是因为二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变红,二氧化碳不能使紫色受热溶液变红,故选项错误;
D、浓硫酸滴在纸张上,纸张变黑说明浓硫酸具有腐蚀性,故选项正确。
故选:D。
3.(2025·陕西榆林·一模)化学兴趣小组同学为探究燃烧的条件设计了图1所示实验,实验中测得试管②中氧气的体积分数随时间的变化曲线如图2所示。下列有关说法正确的是(已知:白磷的着火点为40℃,红磷的着火点为260℃)
A.烧杯底部的白磷可以燃烧
B.实验过程中试管①上方的气球先变小后变大
C.通过试管中白磷燃烧、红磷不燃烧的现象得出结论:可燃物燃烧需要温度达到着火点
D.由图2可得出可燃物只要与氧气接触且温度达到着火点就可以燃烧
【答案】C
【详解】A、烧杯底部的白磷没有与氧气接触,不可以燃烧,故选项说法错误;
B、试管①中红磷与氧气接触,但温度没有达到红磷的着火点,所以红磷不燃烧,但温度升高,压强增大,所以气球会变大,冷却至室温后气球变小,故选项说法错误;
C、试管①中红磷与氧气接触,但温度没有达到红磷的着火点,所以红磷不燃烧;试管②中白磷与氧气接触,且温度达到白磷的着火点,所以白磷燃烧;对比可知可燃物燃烧需要温度达到着火点,故选项说法正确;
D、由图2可知,氧气降低到一定体积分数后基本不再变化,说明氧气浓度太低时燃烧不能发生,因此不能得出可燃物只要与氧气接触且温度达到着火点就可以燃烧,故选项说法错误。
故选:C。
4.(2025·山西·一模)化学课上,小组同学通过电子天平测定铜与氧气反应前后的质量,以下分析正确的是
A.将铜粉堆积在锥形瓶底部 B.用酒精灯直接给锥形瓶加热
C.加热时红色固体逐渐变黑 D.加热时气球先变大后不变
【答案】C
【详解】A、为了使铜粉与空气中的氧气充分接触,应将铜粉铺展而非堆积在锥形瓶底部,故选项说法错误;
B、锥形瓶一般不宜直接用酒精灯火焰强烈加热,且实验中多需垫石棉网等防止锥形瓶破裂,故选项说法错误;
C、铜是红色,生成的氧化铜呈黑色,加热时会观察到红色逐渐变黑,故选项说法正确;
D、加热时瓶内气体受热体积膨胀,随后因氧气被消耗、瓶内压强下降,气球会回缩,因此气球不会先变大后不变,故选项说法错误。
故选:C。
5.(2025·广东阳江·一模)下列实验设计能达到实验目的的是
实验目的 探究Fe、Cu、Ag的金属活动性强弱 验证质量守恒定律 探究燃烧条件之一“温度达到着火点” 探究温度对分子运动快慢的影响
实验设计
选项 A B C D
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A、铁和硫酸铜、硝酸银均能发生反应,说明了活动性Fe>Cu,Fe>Ag,无法比较银和铜的金属活动性,实验设计不能达到实验目的;
B、稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应后二氧化碳逸出,反应后烧杯中的物质质量减少,不能直接用于验证质量守恒定律,实验设计不能达到实验目的;
C、利用白磷着火点低(约40 ℃)而红磷着火点高(约240 ℃),80 ℃热水加热下白磷能自燃、红磷则不能,能证明可燃物的温度达到着火点才会燃烧,实验设计能达到实验目的;
D、探究温度对分子运动的影响,除了温度不同,其它因素应该保持一致,即将一滴红墨水滴入两杯相同体积不同温度的水中,该实验中液体不同,温度不同,不能对比,实验设计不能达到实验目的。
故选:C。
6.(24-25九年级上·陕西商洛·期末)实验是科学探究的重要手段,下列实验能达到目的的是
A.探究MnO2对反应速率的影响
B.证明CO2能与H2O发生化学反应
C.说明NaOH固体溶于水放热
D.验证质量守恒定律
【答案】C
【详解】A、探究二氧化锰对反应速率的影响,有无二氧化锰是变量,过氧化氢溶液体积、浓度均应为常量,实验中过氧化氢的浓度也不同,故选项错误;
B、二氧化碳能溶于水,也会导致塑料瓶变瘪,不能证明CO2能与H2O发生化学反应,故选项错误;
C、氢氧化钠固体溶于水放热,导致瓶中气压增大,则红墨水左边低,右边高,故选项正确;
D、碳酸钠和盐酸反应产生氯化钠、水和二氧化碳气体,气体逸散到空气中,导致天平不平衡,不能验证质量守恒定律,故选项错误。
故选:C。
7.(2024·陕西咸阳·二模)下列实验设计能达到实验目的的是
实验设计
实验目的 A.探究酸碱中和反应放热 B.探究甲烷中含有碳元素 C.检验氢氧化钠溶液是否变质 D.探究燃烧需要与氧气接触
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A、观察到红墨水左低右高,氢氧化钠与稀盐酸反应放出热量,可以探究酸碱中和反应放热,故选项能达到实验目的;
B、在火焰上方罩一个干冷的烧杯,烧杯内壁出现水雾,说明生成了水,水是由氢元素和氧元素组成的,反应物氧气中只含有氧元素,说明甲烷中一定含有氢元素,无法确定是否含有碳元素,故选项不能达到实验目的;
C、碳酸钠和氢氧化钠溶液均为碱性溶液,均能使酚酞溶液变红,故滴加酚酞溶液不能检验氢氧化钠溶液是否变质,故选项不能达到实验目的;
D、实验中可燃物的种类不一样,左边试管没有氧气,右边试管有氧气,没有控制单一变量,不能探究燃烧需要与氧气接触,故选项不能达到实验目的。
故选:A。
8.(2024·陕西咸阳·二模)某混合气体可能含有CO、CO2、HCl、H2和水蒸气中的一种或几种,为检验混合气体的成分,将混合气体依次通过如图所示装置,观察到A中无明显现象,B中质量增加,C中黑色粉末变红,D中白色粉末变蓝,E中澄清石灰水变浑浊。已知白色的CuSO4粉末遇水变蓝。下列分析不正确的是
A.混合气体中一定含有CO B.混合气体中一定不含HCl
C.混合气体中一定含有H2 D.混合气体中可能含有CO2和水蒸气
【答案】A
【分析】某混合气体可能含有CO、CO2、HCl、H2和水蒸气中的一种或几种,将混合气体依次通过如图所示装置,观察到A中无明显现象,说明混合气体中一定不含氯化氢气体;浓硫酸具有吸水性,B中质量增加,是由于吸收了水蒸气,水蒸气可能是原混合气体中的,也可能是从硝酸银溶液中带出来的;D中白色粉末变蓝,白色的CuSO4粉末遇水变蓝,说明生成了水蒸气;E中澄清石灰水变浑浊,说明生成了二氧化碳或原混合气体中含有二氧化碳,则原混合气体中一定含有氢气,可能含有一氧化碳。
【详解】A、由分析知,混合气体中可能含有CO,故A错误;
B、由分析知,混合气体中一定不含HCl,故B正确;
C、由分析知,混合气体中一定含有H2,故C正确;
D、由分析知,混合气体中可能含有CO2和水蒸气,故D正确。
故选A。
9.(2025·陕西榆林·一模)某化学兴趣小组利用“化学喷泉”设计了如图实验,用注射器向充满CO2气体的圆底烧瓶中缓缓注入NaOH溶液,轻轻振荡后,打开止水夹,烧瓶内玻璃导管尖嘴处很快产生“喷泉”。
回答下列问题:
(1)用化学方程式表示装置A中形成“喷泉”的原因: 。
(2)产生“喷泉”的同时可观察到装置D中溶液 、装置C中 。
(3)利用试剂___________(填序号)代替CO2和NaOH溶液也可使装置A形成“喷泉”。
A.CO2和KOH溶液 B.N2和水 C.H2和NaOH溶液
【答案】(1)2NaOH + CO2=Na2CO3 + H2O
(2) 液面下降 出现蓝色沉淀
(3)A
【详解】(1)装置A中形成“喷泉”是因为氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为:2NaOH + CO2=Na2CO3 + H2O;
(2)产生“喷泉”的同时,装置B中的压力减小,导D中的氢氧化钠倒吸入C装置中,可观察到装置D中溶液液面下降,氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜和硫酸钠,装置C中出现蓝色沉淀;
(3)A、二氧化碳和氢氧化钾能反应生成碳酸钾和水,可使装置A形成“喷泉”,故正确 ;
B、氮气和水不反应,不可使装置A形成“喷泉”,故错误;
C、氢气和氢氧化钠不反应,不可使装置A形成“喷泉”,故错误,故选:A。
10.(2025·陕西西安·模拟预测)围绕新课标初中化学学习的基础实验,请解答以下问题。
(1)该小组同学选择B装置来制取氧气,反应的化学方程式为 。
(2)实验室通常用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,若选择G装置,G与A相比较,其优点是 ;实验室制取二氧化碳错用了浓盐酸,可用F装置除去二氧化碳中混有的氯化氢气体,进气管和所用药品选择正确的是 。
A.a管进气 B.饱和溶液 C.b管进气 D.浓NaOH溶液
(3)实验室常用加热氯化铵固体与熟石灰固体来制取氨气。常温下氨气是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小,极易溶于水,对人体特别是黏膜组织有腐蚀作用。制取并收集从图中选择组合 (从A~E中选填装置字母)。
(4)某同学利用混有少量的CO还原,并验证反应后的气体产物。现有如图所示的实验装置(可重复使用),按气体流向从左到右,装置的正确连接顺序是乙→ →丁。
【答案】(1)
(2) 反应随时发生随时停止 AB
(3)BD
(4)甲丙甲
【详解】(1)B装置为固体加热型装置,试管口没有一团棉花,说明是用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,氯酸钾在二氧化锰催化并加热的条件下反应生成氯化钾和氧气,反应的化学方程式为;
(2)实验室通常用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,若选择G装置,G与A相比较,G装置可以通过控制活塞开关的打开和关闭来控制固体和液体的接触和分离,从而控制反应的发生和停止,则G装置的优点是可以控制反应的发生和停止;
实验室制取二氧化碳错用了浓盐酸(浓盐酸具有挥发性,会导致生成的二氧化碳中混有氯化氢气体),可用F装置除去二氧化碳中混有的氯化氢气体,碳酸氢钠能与氯化氢反应,故可用饱和碳酸氢钠溶液除去氯化氢,不选择浓氢氧化钠溶液,是因为氢氧化钠能与二氧化碳反应,气体要与溶液充分接触,则气体应从导管a通入,故选:AB;
(3)实验室用加热氯化铵固体与熟石灰固体来制取氨气为固固加热型反应,发生装置选B,氨气密度比空气小,极易溶于水,可用向下排空气法收集,收集装置选D,则制取并收集NH3从图中选择组合BD;
(4)用混有少量的CO还原,应先除去二氧化碳,二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应,可用氢氧化钠溶液反应除去二氧化碳,再把气体通入澄清石灰水中,检验二氧化碳是否除尽,一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,检验二氧化碳用澄清石灰水,一氧化碳有毒,最后用气球收集一氧化碳,防止污染空气,则按气体流向从左到右,装置的正确连接顺序是乙→甲→丙→甲→丁。
11.(2024·江苏南京·三模)劳动实践课上同学们用草木灰(主要成分:碳酸钾)给农作物施肥。
【提出问题】如何测定草木灰中碳酸钾的含量?
【查阅资料】1.常见草木灰含钾量(以碳酸钾表示)如下表:
草木灰种类 小灌木灰 稻草灰 小麦秆灰 棉壳灰 棉秆灰 向日葵杆灰
K2CO3(%) 8.66 2.63 20.26 32.28 16.44 51.97
2.提取碳酸钾主要过程是:秸秆→草木灰→滤液→固体
(1)表格中钾含量最高的草木灰是 ,同学们选用这种秸秆灰提取碳酸钾。
【设计与实验】
Ⅰ.提取碳酸钾
第一步:燃烧秸秆,收集草木灰,称取20.00g。
第二步:用60℃水浸洗草木灰(如图1)并过滤,洗涤滤渣,合并滤液和洗涤液。
第三步:蒸发结晶,烘干得到9.90g固体。
(2)图1实验中,“水浴”的目的是 。
(3)根据图2,搅拌器转速控制在每分钟 转,浸取时间为 分钟,比较适宜。
(4)“合并滤液和洗涤液”的目的是 。
Ⅱ.测定碳酸钾含量
取Ⅰ中所得固体6.60g按图3进行实验。
(5)装置C中使用球形干燥管的目的是 。
【数据与解释】
(6)称量图3中反应前后烧杯和其中溶液的总质量,增重1.76g。计算草木灰中碳酸钾的质量分数为 %,与表格中数据相比明显偏低,原因可能是 (填序号)。
a.烧杯中溶液与空气接触
b.固体含有其它钾盐
c.固体含有氯化钠
【反思与评价】
(7)实验后烧杯中所得溶液的溶质除了Na2CO3,还可能含有 。
【答案】(1)向日葵秆灰
(2)保持一定的浸取温度
(3) 0 20
(4)充分收集浸取物,使测定结果更准确
(5)防止倒吸
(6) 41.4 bc
(7)NaOH/氢氧化钠
【详解】(1)根据常见草木灰含钾量(以碳酸钾表示)表可知,表格中钾含量最高的草木灰是向日葵秆灰。
(2)钾的浸取需要保持一定的温度,故图1实验中,“水浴”的目的是保持一定的浸取温度。
(3)根据图2,比较4条钾浸取率曲线可知同一时间下,搅拌器转速控制在每分钟0转时,钾浸取率较高,在浸取时间为20分钟的时候出现平缓的浸取率曲线,然后随时间增长,浸取率不再出现明显的增长,故搅拌器转速控制在每分钟0转,浸取时间为20分钟比较适宜。
(4)洗涤液中含有碳酸钾,为了充分收集浸取物,应合并滤液和洗涤液,故合并滤液和洗涤液的目的是充分收集浸取物,使测定结果更准确。
(5)二氧化碳能被氢氧化钠溶液吸收,造成导管内压强减小,容易出现倒吸,故装置C中使用球形干燥管的目的是防止倒吸。
(6)称量图3中反应前后烧杯和其中溶液的总质量,增重1.76g就是反应生成的二氧化碳的质量。
设草木灰中碳酸钾的质量为x
x=5.52g
即Ⅰ中所得固体6.60g中含碳酸钾5.52g,第三步蒸发结晶,烘干得到9.90g固体中碳酸钾的质量为,故草木灰中碳酸钾的质量分数为。
a、空气中含有二氧化碳,烧杯中溶液与空气接触,导致氢氧化钠溶液吸收空气中的二氧化碳,会导致碳酸钾质量分数偏大,a选项错误;
b、固体含有其它钾盐,与硫酸不反应,会导致碳酸钾质量分数偏低,b选项正确;
c、固体含有氯化钠,与硫酸不反应,会导致碳酸钾质量分数偏低,c选项正确。
故选:bc。
(7)氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠、水,氢氧化钠溶液若未完全反应,烧杯中的溶质有碳酸钠和氢氧化钠,故实验后烧杯中所得溶液的溶质除了Na2CO3,还可能含有NaOH。
12.(2024·陕西咸阳·模拟预测)为全面验证酸的化学性质,化学探究小组的同学利用稀盐酸完成了下列实验。
(1)充分反应后,试管中溶液颜色发生变化的有 (填字母)。
(2)E试管中未观察到明显现象,为检验是否还有Ba(OH)2剩余,小强认为可向反应后的溶液中加入Na2SO4溶液,小刚认为此方案不可行,理由是 。小刚提出,只需将其他实验后试管中的溶液滴加至E试管中,即可根据反应现象进行判断。A~D试管中的溶液,可行的是 (填字母)。
(3)小强利用稀硫酸又进行了一次上述五组实验,观察到E试管中产生白色沉淀,反应的化学方程式是 。
【答案】(1)BD
(2) 稀盐酸与Ba(OH)2反应生成BaCl2,BaCl2和Ba(OH)2都能与Na2SO4反应生成BaSO4白色沉淀,导致无法确定溶液中是否含有Ba(OH)2 AB
(3)
【详解】(1)稀盐酸呈无色,Na2CO3溶液呈无色,紫色石蕊溶液呈紫色,Ba(OH)2溶液呈无色。
试管A中,稀盐酸与镁粉反应生成氯化镁、氢气,溶液呈无色;试管B中,稀盐酸与CuO反应生成氯化铜、水,溶液呈蓝色;试管C中,稀盐酸与Na2CO3反应生成氯化钠、二氧化碳、水,溶液呈无色;试管D中,紫色石蕊溶液遇到稀盐酸变成红色;试管E中稀盐酸与Ba(OH)2反应生成氯化钡、水,溶液呈无色。
充分反应后,试管中溶液颜色发生变化的有:BD。
(2)试管E中稀盐酸与Ba(OH)2反应生成氯化钡、水,溶液中一定含有BaCl2,向反应后的溶液中加入Na2SO4溶液,BaCl2和Ba(OH)2都能与Na2SO4反应生成BaSO4白色沉淀,不论溶液中是否存在Ba(OH)2,都有BaSO4白色沉淀生成,所以无法确定溶液中是否含有Ba(OH)2。
若试管A中镁粉有剩余,则试管A所得溶液为MgCl2溶液,MgCl2溶液与稀盐酸、BaCl2不反应,与Ba(OH)2反应生成Mg(OH)2白色沉淀,可根据是否产生白色沉淀来判断试管E中是否存在Ba(OH)2。
若试管B中CuO有剩余,则试管B所得溶液为CuCl2溶液,CuCl2溶液与稀盐酸、BaCl2不反应,与Ba(OH)2反应生成Cu(OH)2蓝色沉淀,可根据是否产生蓝色沉淀来判断试管E中是否存在Ba(OH)2。
试管C中较难判断Na2CO3溶液是否过量,若Na2CO3溶液过量,则所得溶液溶质有NaCl、Na2CO3,其中Na2CO3与氯化钡、氢氧化钡都能反应生成沉淀,无法判断是否含有氢氧化钡。如果盐酸过量,盐酸和氢氧化钡反应无明显现象,也无法判断氢氧化钡是否过量。
试管D中所得溶液溶质有HCl、紫色石蕊,HCl与Ba(OH)2反应无明显现象,紫色石蕊遇碱变红,但HCl会干扰紫色石蕊的变色,不能用于判断Ba(OH)2是否存在。
故填:稀盐酸与Ba(OH)2反应生成BaCl2,BaCl2和Ba(OH)2都能与Na2SO4反应生成BaSO4白色沉淀,导致无法确定溶液中是否含有Ba(OH)2;AB。
(3)稀硫酸与Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀、H2O,化学方程式为:。
13.(2024·湖北武汉·模拟预测)2021年,三星堆遗址发布最新考古成果,青铜神树、青铜面具等破土而出。化学兴趣小组从生活中的铜制品上提取铜绿(绿色的铜锈),开启“课外考古”探究。铜绿主要成分为碱式碳酸铜【化学式为Cu2(OH)2CO3,相对分子质量为222】,现有碱式碳酸铜和水组成的样品,为探究其中碱式碳酸铜的质量分数,利用下图装置进行探究实验。
资料:碱石灰能够吸收二氧化碳和水;碱式碳酸铜受热分解为氧化铜、二氧化碳和水。
实验步骤:
Ⅰ.组装仪器,检测装置的气密性,称取质量为m的样品放入硬质玻璃管中;
Ⅱ.打开K1、关闭K2,通入一段时间的氢气(由稀硫酸和锌反应制得,装置略),然后打开K2、关闭K1;
Ⅲ.点燃酒精灯加热,待乙中完全反应,熄灭酒精灯,继续通入氢气一段时间;
Ⅳ.测得丙装置实验后增加的质量为n。
请回答下列问题:
(1)铜绿属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)步骤Ⅲ乙装置内的现象为 。
(3)乙装置内发生的置换反应的化学方程式为 。
(4)该固体样品中碱式碳酸铜的质量分数为 。
(5)关于该实验,下列说法正确的是___________。
A.步骤Ⅱ中先通入氢气,可防止装置内原有的气体对实验造成干扰
B.完全反应后,乙装置内剩余固体质量为
C.若没有甲装置,则测得的实验结果会偏大
D.若固体样品中含有少量铜,会导致测定结果偏小
【答案】(1)混合物
(2)固体由绿色变为黑色又变为红色
(3)
(4)
(5)ABCD
【详解】(1)铜绿主要成分为碱式碳酸铜,还含有其它物质,属于混合物;
(2)步骤Ⅱ碱式碳酸铜受热分解为氧化铜、二氧化碳和水,氢气和氧化铜加热生成铜和二氧化碳,则乙装置内的现象为固体由绿色变成黑色又变为红色;
(3)置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物,乙装置内发生的置换反应为氢气和氧化铜在加热条件下反应生成铜和二氧化碳,化学方程式为:; 
(4)碱式碳酸铜受热分解为氧化铜、二氧化碳和水,化学方程式为:;氢气和氧化铜在加热条件下反应生成铜和二氧化碳,化学方程式为: ;
综合化学方程式为:,设碱式碳酸铜的质量为x,原固体样品中水的质量为m-x,则有
x=;
则该固体样品中碱式碳酸铜的质量分数为;
(5)A、步骤Ⅱ中先通入氢气,排净装置内的空气,可防止装置内原有的气体对实验造成干扰,故A说法正确;
B、完全反应后,乙装置内剩余固体质量为铜,质量为,故B说法正确;
C、若没有甲装置,空气中的水和二氧化碳会进入装置中,导致丙增加的质量偏大,则测得的实验结果会偏大,故C说法正确;
D、若固体样品中含有少量铜,会导致碱式碳酸铜的质量偏小,即测定结果偏小,故D说法正确;
故选:ABCD。
点燃
点燃
通电
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