专题5 实验简答题-【学会解题】备战2024年中考化学必备解题模板系列(含解析)

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专题5 实验简答题-【学会解题】备战2024年中考化学必备解题模板系列(含解析)

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实验简答题
一、 操作、结论的表述
①检验或鉴别:分别取各种样品少量于几支试管中,分别滴加××溶液(如果是气体,向各瓶气体中分别滴加××溶液或放入××),出现××现象的是××,出现××现象的是××。
②沉淀是否洗涤干净检验:取少量最后一次洗涤液于试管中,向其中滴入某试剂,若没有特征现象(沉淀或溶液变色)出现,则证明沉淀已洗涤干净。
③沉淀是否完全检验:取上层清液少量于试管中,向其中滴加沉淀剂,若无沉淀生成,则说明沉淀已经完全。
④离子检验:取××溶液(待测液)少量于试管中,滴加几滴××溶液(离子检验的特征试剂),观察到××现象,说明溶液中有××离子。
例1.(2024九上·禅城期末) 【科学探究】
合理处理废旧锌锰干电池既能回收资源,又能减少污染。某化学兴趣小组对干电池内物质的成分产生了浓厚的兴趣。
(1)活动一:拆解干电池
小周剥开一节干电池后,发现干电池的构造如图1所示。
【提出问题】黑色固体是什么?
【查阅资料】
①废旧干电池中可能含有二氧化锰、石墨、氯化锌等固体。氯化锌可溶于水,氯化锌溶液能与硝酸银溶液反应生成白色沉淀。
②石墨具有优良的   ,常用作干电池的电极材料,因此黑色固体中一定有石墨。
(2)【作出猜想】
猜想1:黑色固体中含有石墨和氯化锌
猜想2:黑色固体中含有   。
猜想3:黑色固体中含有石墨、二氧化锰和氯化锌
(3)【实验探究】
请完善下面表格。
实验序号 操作 现象 结论
1 取少量黑色固体溶于水,过滤,取少量滤液于试管内,滴加适量   。    。 黑色固体中一定不含氯化锌。
2 取少量实验1中滤渣于燃烧匙中,在酒精灯上充分灼烧    。 黑色固体中一定含有石墨和二氧化锰。
3 取少量实验2中完全灼烧后的黑色固体于试管中,滴加适量   。 产生大量气泡
(4)活动二:回收二氧化锰并测定其质量分数
【查阅资料】NaOH溶液常用于吸收CO2,用图2装置进行实验。实验步骤:
①先通一段时间氧气,第一次称量装置B的总质量。
②继续通入足量氧气并加热,反应结束后第二次称量装置B的总质量。
步骤i通一段时间氧气的目的是   。
(5)若装置C中澄清石灰水   ,则说明生成的CO2被全部吸收。
(6)【数据处理】
第一次测量 第二次测量
装置B的总质量 117.8g 120g
根据实验数据计算黑色固体中二氧化锰的质量分数为   。
1.(2023·苏州模拟)实验室需配制的碳酸钠溶液并进行相关实验。
(1)Ⅰ配制溶液
某小组同学配制过程如图所示。
请指出上述实验存在错误的步骤编号并提出具体的操作方案     。
(2)Ⅱ性质实验
测定碳酸钠溶液的酸碱性:测得溶液的   选填“”“”或“”。
(3)鉴别氯化钙溶液和稀盐酸:
各取溶液于两支试管中,分别滴加滴碳酸钠溶液。若产生     ,则为氯化钙溶液。写出反应的化学方程式     。
还可以选择以下试剂进行鉴别    填字母序号。
A.紫色石蕊试液 B.硝酸银溶液 C.氧化铜粉末 D.氢氧化钠溶液含少量酚酞 E.锌粒
(4)Ⅲ废液处理 经分析废液中的溶质是和,小组同学决定用固体除去它们。
【提出问题】如何估算固体的用量?
【进行实验】取废液样品于烧杯中,逐滴滴加的溶液密度为 用传感器测定滴加过程中溶液的,实验结果如图所示。
【结果讨论】
阶段,观察到烧杯中的现象是     ,反应的化学方程式为     。
点时,取少量烧杯中的清液于试管中,滴加溶液,有白色沉淀生成。说明处理废液,所需的溶液的体积    。填“大于”“等于”或“小于”
将烧杯中的沉淀过滤、洗涤、干燥、称重,质量为。若集中处理该废液,理论上需要固体多少克?写出计算过程
2.(2023·雁塔模拟)食盐和苏打是家庭厨房中常见的物质。实验小组的同学对氯化钠和碳酸钠进行了如下实验探究。
(1)活动一:
三个学生小组分别取等量的氯化钠和碳酸钠溶液于试管中,采用三种不同的试剂鉴别氯化钠和碳酸钠,如图所示。
写出小组发生反应的化学方程式:     。
(2)其他小组提出还可以选择与上述三个实验不同物质类别的试剂对氯化钠和碳酸钠进行鉴别,请你举出一例:    填化学式。
(3)活动二: 三个小组的同学将他们实验后的上层清液一起倒在废液缸中,发现有白色沉淀生成且溶液为红色,同学们对废液的成分产生了探究兴趣。 【提出问题】废液中使溶液呈红色的物质是什么?
【查阅资料】溶液呈中性
【猜想与假设】 猜想:;
猜想:、;
猜想:;
猜想:     。
同学们讨论后认为有一个猜想不合理,你认为不合理的猜想是     。
(4)【进行实验】
  实验步骤 实验现象 实验结论
小组 取少量废液于试管中,加入     溶液。 无明显现象 猜想不正确
小组 另取少量废液于试管中,向其中加入几滴稀盐酸。 无气泡生成 猜想不正确
小组 另取少量废液于试管中,向其中加入过量的氯化钡溶液。     ,溶液仍为红色 猜想正确
(5)【反思与交流】同学们经过交流,认为小组的实验结果有误,猜想是正确的。你认为小组观察不到气泡生成的原因是     。
3.(2023·邵阳模拟)已知某金属材料中含有镁、锌、铁、铜中的两种。小红对该金属材料的成分进行探究。
(1)【进行实验】
实验一:步骤1:取少量金属材料样品于试管中,加入过量的稀盐酸;现象:   固体全部溶解,   ;结论:金属材料中一定有铁,一定没有   。
步骤2:实验完成后,将废液倒入废液缸中
实验二:步骤1:另取金属材料,用砂纸打磨,称量其质量为mg;
步骤2:将打磨过的金属材料浸入过量的氯化亚铁溶液中,反应后取出,洗净,隔绝氧气烘干,称量其质量小于mg。
步骤3:实验完成后,将废液倒入废液缸中。
(2)【得出结论】该金属材料中除铁外,还含有   。
(3)【拓展提升】小红想对废液缸中的废液进行回收利用。请你帮她分析废液成分,废液中溶质的成分是   (填化学式)。
二、实验现象的规范描述
针对不同物质状态可按以下模板回答:
(1)溶液中―→颜色由××变成××,左侧(或右侧)液面上升或下降(形成液面差),溶液变浑浊,产生××色沉淀,溶液发生倒吸,产生大量气泡(或有气泡从溶液中逸出),有液体溢出等。
(2)固体―→表面产生大量气泡,逐渐溶解,体积逐渐变小(变细或变粗),颜色由××色变成××色,表面覆盖××色固体。
(3)气体―→生成××色(味)气体,气体由××色变成××色,先变××后××(加深、变浅、褪色)等。
例2.(2022·朝阳模拟)生锈的铁钉放入足量的稀盐酸中,片刻观察到的现象是   ;发生反应的化学方程式为   ;反应一段时间后,又观察到的现象是   ,发生反应的化学方程式为   。
1.(2024九上·江海期末)胆矾、硫酸铜溶液是实验中常见的化学试剂,兴趣小组的同学开展了有关硫酸铜项目研究。
(1)项目一:硫酸铜的性质
胆矾是一种蓝色晶体,描述的是胆矾的   (填“物理”或“化学")性质。
(2)固体硫酸铜粉末呈白色,遇水会变蓝色,实验室常用固体硫酸铜粉末来检验   。
(3)项目二:硫酸铜的用途
西汉时期的《淮南万毕术》记载了湿法炼铜工艺:“曾青(硫酸铜溶液)得铁则化为铜”,其反应也可以用来验证质量守恒定律,该反应的化学方程式为   。
(4)项目三:硫酸铜的制备
【查阅资料】
制备硫酸铜的一种方案Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2X,X的化学式为   。制备过程中H2O2发生反应生成了O2,该反应属于   (填“反应基本类型”)。
(5)项目四:实验异常现象探究
制备硫酸铜过程中开始时有少量气泡,后来反应剧烈产生大量气泡,放出热量。
【提出问题】什么因素加快了H2O2分解?
【猜想与假设】猜想一:生成的CuSO4; 猜想二:温度升高;猜想三:   。
(6)【实验探究】
实验 实验一 实验二 实验三 实验四
现象 产生气泡 无明显现象 产生气泡 快速产生气泡
【实验分析】
对比实验一和实验二可以得出的结论是   ,为了验证温度升高能加快H2O2的分解,甲同学的方案是实验二和实验三对比;乙同学的方案是实验一和实验四对比。你认为   同学的方案更严谨,理由是   。
【实验结论】猜想三正确。
2.(2024九上·沙雅期末)如图,将一支盛满CO2的试管,倒立在一个装满水的水槽中,观察到现象是:   ,原因是   。如果将水换成紫色石蕊试液,可以看到的现象是:   ;原因是(用化学方程式回答):   。如果将水换成澄清的石灰水,观察到的现象是:   ;原因是(用化学方程式回答):   。
3.(2023九上·淮阳月考)如图是小明利用收集的二氧化碳气体进行的探究实验,能观察到的现象是   ,写出反应的化学方程式   。
4.(2024九上·赵县期末) 如图是木炭还原氧化铜的实验装置图。加热一段时间后,试管①中观察到的现象是   ,发生反应的化学方程式为   ;该实验证明了木炭具有   性。
5.(2023九上·白城期末)小彩同学设计了如图装置验证二氧化碳的性质,当通入二氧化碳一段时间后,A中的现象是   。C中观察到蜡烛由低到高依次熄灭,说明二氧化碳具有的性质有   。
三、结晶分离的表述
(1)正常情况下:蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥
(2)特殊情况下:蒸发浓缩、在……℃范围结晶、趁热过滤、洗涤、低温干燥
在……范围结晶:在x℃以上结晶或在x℃—y℃之间结晶
趁热过滤:防止母液中的溶质降温结晶,使产品纯度降低
低温干燥:防止晶体受热失去结晶水或受热分解
(3)洗涤目的
回收滤渣:除去附着在沉淀表面的可溶性杂质,提高产品的纯度
回收滤液:提高原料利用率
冰水洗涤的目的:减少洗涤过程中的溶解损耗。
乙醇洗涤的目的:减少洗涤过程中的溶解损耗、便于晶体快速干燥。
若滤液中含有Ba2+、Ag+等重金属离子,洗涤的目的还有 防止重金属对环境的污染 。
例3.(2024九上·长沙期末)如图是a、b、c三种固体物质的溶解度曲线,回答下列问题:
(1)在   ℃时,a、c两种物质的溶解度相等。
(2)若a物质中混有少量b物质,最好采用   (填“降温结晶”或“蒸发结晶”)的方法提纯a。
(3)写出c的不饱和溶液转化成饱和溶液的一种方法:   。
1.(2024九上·磐石期末)硝酸钾和碳酸钾在不同温度时的溶解度曲线和溶解度数据表如下:
温度/℃ 20 30 50 60 80
溶解度/g KNO3 31.6 45.8 85.5 110 169
K2CO3 110 114 121 126 139
(1)根据表中的数据可知,图中甲表示   的溶解度曲线;
(2)由溶解度曲线图可知,当温度为t1℃时溶解度的大小关系为甲   乙;
(3)80℃时将等质量的两种物质的饱和溶液降温至20℃,析出晶体较少的是   。
2.(2024九上·桦甸期末)如图为几种物质的溶解度随温度变化情况,回答下列问题:
(1)甲、乙、丙三种物质中   与气体的溶解度变化趋势类似;
(2)t1℃时,甲、乙、丙三种物质的饱和溶液中溶质质量分数的大小关系是   ;
(3)从乙物质的溶液中得到溶质乙的方法是   。
四、装置气密性的检验
要点:①应先关闭两端活塞(或止水夹)使装置形成密闭体系才能检验气密性,否则无法进行检验;②应明确根据什么现象能说明“气密性良好”,应明确指明“液柱高度(或液面差)保持不变”。
(1)微热法:封闭(关闭活塞、导管末端插入盛水的烧杯中等)、微热(双手捂热或用酒精灯稍微加热)、气泡(观察到导管口有气泡逸出)、水柱(移开双手或停止加热,观察到导管中液面上升,形成一段稳定的水柱)、结论(说明装置气密性良好)。
(2)液差法:封闭(关闭活塞或用止水夹夹住橡胶管等),向××容器中加水,使××和××形成液面差,停止加水,放置一段时间,液面差保持不变,说明装置气密性良好。
例4.小华通过微信公众号“胜哥课程”掌握了许多化学知识,对化学产生了浓厚的兴趣。
(1)如图所示的操作是小华在检查裝置的   ,图中仪器①的名称是   。
(2)熄灭酒精灯的正确操作是________(填字母序号)。
A.用嘴吹灭 B.用灯帽盖灭 C.用水浇灭
(3)小华用石蕊染成紫色的干燥纸花为大家演示如下图所示的实验,观察到纸花变色的是______(填字母序号)。
A.Ⅰ和Ⅱ B.Ⅱ和Ⅲ C.Ⅰ和Ⅳ D.Ⅲ和Ⅳ
1. 小华通过微信公众号“胜哥课程”观看《氧气的制取与性质》化学视频,对相关知识有了深刻的理解。如图所示是“胜哥”在实验室用以下装置制备氧气并探究氧气的性质。
检验该装置气密性的合理方法是:将导管口放入水面下,然后___________,若导管口有气泡冒出,说明装置不漏气。
2.以下是实验室制取氢气的步骤,请按要求填空:
A.按照实验要求,安装好实验仪器;
B.检查仪器装置的气密性:关闭   ,向   中加入足量的水,若漏斗中的液面能   ,并   ,则说明原装置气密性良好;
C.装药品:先将   放在多孔隔板上,打开   后,向   中注入   ,发生反应放出氢气;
D.验纯气体:因为氢气是可燃性气体,进行性质实验之前务必进行   ,用排水法收集一试管氢气,用拇指堵住,试管口   ,移近火焰,再移开拇指点火.如果听到   ,则表示氢气不纯,需要重新收集并验纯;如果只听到很微弱的噗噗的声音,则说明氢气已经   .
E.收集气体:利用   法或   排空气法收集.
F.结束实验:关闭   ,产生的氢气无法从导气管中逸出,试管中的气压   ,就会将   由长颈漏斗下端管口压回   中,从而使   与   分离,反应停止.
3.点燃不纯的可燃性气体可能发生爆炸.如图是某同学的改进装置:
检查它的气密性的方法是:向导管a处    ,若    则气密性好;若在导管a处通入可燃性气体,在导管b处连上尖嘴管并松开止水夹,点燃,即使气体不纯也不会爆炸,可见此装置的作用是     .
4.实验室制取O2或CO2气体的发生装置如图1,请回答下列问题:
(1)写出仪器A的名称    .
(2)在制取气体的实验中,为什么都要对装置进行气密性检验    ,对该装置进行气密性检验的方法是    .
(3)写出用此装置制取O2的化学方程式     ,为了制得较纯净的O2最好选用   法收集.
(4)要制取较多CO2,应对图中仪器进行怎样改进    .制取CO2时,某同学在装置中添加了多孔隔板(图2),实验时,可将固体药品放在    (填“a”或“b”)处,图2与图1相比有什么优点   .证明二氧化碳气体已经集满的方法是    .
(5)C+O2CO2 是我们最熟悉的反应,生成物也只有CO2,为什么在实验室我们不利用碳的燃烧来制取CO2,其主要原因是    .(答出1条)
五、试纸的使用
(1)用pH试纸测定溶液pH:取试纸(取一小块pH试纸放在干净的表面皿或玻璃片上)→蘸溶液(用玻璃棒蘸取少量待测液,点在pH试纸上)→观色变(等试纸变色后)→作对照(再与标准比色卡对照确定溶液的pH)。
(2)用红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸检验溶液:取试纸(将×××试纸放在表面皿或玻璃片上)→蘸溶液(用洁净的玻璃棒蘸取待测溶液点在试纸中部)→观色变(试纸呈现×××色)。
(3)用红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸检验气体:润湿试纸(先取一小块×××试纸用蒸馏水润湿)→粘玻璃棒(粘在玻璃棒的一端)→放瓶口(再放在盛有待测气体的瓶口附近)→观色变(试纸变为×××色)。
例5.(2021·兰考模拟)酸碱度过大或硬度过大的水都不宜饮用,实验室可用   测定水的酸碱度:生活中可通过   降低水的硬度。
1.(2020·通辽)某地中考化学实验操作考试试题之一为测定肥皂水的pH,某考生用干燥的滴管吸取待测液   ,测得肥皂水的pH   (填“<”“>”或“=”)7。
2.(2020·郴州)H2SO4是一种重要的化工原料。
(1)H2SO4溶液的pH   7(填“>”、“<”或“=”),请写出用pH试纸测定稀硫酸pH的正确方法   。
(2)浓硫酸有吸水性,常用作某些气体的干燥剂,下列气体不能用浓硫酸干燥的是   (填写序号)。
①H2 ②CO2 ③NH3 ④HCl
(3)实验室常用亚硫酸钠固体(Na2SO3)和70%左右的硫酸溶液发生复分解反应制取SO2,请写出该反应的化学方程式:   。
(4)向160g含有H2SO4和CuSO4的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量,产生的沉淀质量与加入NaOH溶液质量的关系如图所示,请写出b点对应溶液的溶质   (填写化学式),原混合溶液中CuSO4的质量分数是   。
3.(2020·卧龙模拟)实验是科学探究的重要途径。测定氢氧化钠溶液的pH时,先用水将pH试纸润湿会使结果   (填“偏大”“偏小”或“不变”,下同);配制100g质量分数为5%的氯化钠溶液,称量氯化钠固体时,若氯化钠固体与砝码位置放反,则所配氯化钠溶液的质量分数将   。
2、使用天平测量物体的质量时,物体的质量=砝码的质量+游码的质量;当物体和砝码的位置防反时,物体的质量=砝码的质量-游码的质量,据此分析即可。
4.(2019·齐齐哈尔模拟)正确的实验操作对实验结果很重要.
(1)用高锰酸钾制氧气时,收集到的氧气略显红色,可能的错误操作是   .
(2)用水将pH试纸润湿后,再测某稀盐酸的pH,结果   (填“偏大”、“偏小”或“无影响”).
(3)配制溶质质量分数一定的溶液,用量筒量取水时,视线俯视凹液面最低处(如图所示),所配溶液的溶质质量分数是   (填“偏大”、“偏小”或“无影响”).
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实验简答题
一、 操作、结论的表述
①检验或鉴别:分别取各种样品少量于几支试管中,分别滴加××溶液(如果是气体,向各瓶气体中分别滴加××溶液或放入××),出现××现象的是××,出现××现象的是××。
②沉淀是否洗涤干净检验:取少量最后一次洗涤液于试管中,向其中滴入某试剂,若没有特征现象(沉淀或溶液变色)出现,则证明沉淀已洗涤干净。
③沉淀是否完全检验:取上层清液少量于试管中,向其中滴加沉淀剂,若无沉淀生成,则说明沉淀已经完全。
④离子检验:取××溶液(待测液)少量于试管中,滴加几滴××溶液(离子检验的特征试剂),观察到××现象,说明溶液中有××离子。
例1.(2024九上·禅城期末) 【科学探究】
合理处理废旧锌锰干电池既能回收资源,又能减少污染。某化学兴趣小组对干电池内物质的成分产生了浓厚的兴趣。
(1)活动一:拆解干电池
小周剥开一节干电池后,发现干电池的构造如图1所示。
【提出问题】黑色固体是什么?
【查阅资料】
①废旧干电池中可能含有二氧化锰、石墨、氯化锌等固体。氯化锌可溶于水,氯化锌溶液能与硝酸银溶液反应生成白色沉淀。
②石墨具有优良的   ,常用作干电池的电极材料,因此黑色固体中一定有石墨。
(2)【作出猜想】
猜想1:黑色固体中含有石墨和氯化锌
猜想2:黑色固体中含有   。
猜想3:黑色固体中含有石墨、二氧化锰和氯化锌
(3)【实验探究】
请完善下面表格。
实验序号 操作 现象 结论
1 取少量黑色固体溶于水,过滤,取少量滤液于试管内,滴加适量   。    。 黑色固体中一定不含氯化锌。
2 取少量实验1中滤渣于燃烧匙中,在酒精灯上充分灼烧    。 黑色固体中一定含有石墨和二氧化锰。
3 取少量实验2中完全灼烧后的黑色固体于试管中,滴加适量   。 产生大量气泡
(4)活动二:回收二氧化锰并测定其质量分数
【查阅资料】NaOH溶液常用于吸收CO2,用图2装置进行实验。实验步骤:
①先通一段时间氧气,第一次称量装置B的总质量。
②继续通入足量氧气并加热,反应结束后第二次称量装置B的总质量。
步骤i通一段时间氧气的目的是   。
(5)若装置C中澄清石灰水   ,则说明生成的CO2被全部吸收。
(6)【数据处理】
第一次测量 第二次测量
装置B的总质量 117.8g 120g
根据实验数据计算黑色固体中二氧化锰的质量分数为   。
【答案】(1)导电性
(2)石墨和二氧化锰
(3)硝酸银溶液;无明显现象;黑色固体减少;过氧化氢溶液
(4)将装置内空气排尽
(5)不变浑浊
(6)80%
【知识点】实验探究物质的性质或变化规律;实验探究物质的组成成分以及含量;碳单质的性质和用途
【解析】【解答】(1)②石墨具有优良的导电性,常用做干电池的电极材料;
(2)废旧干电池中可能含有二氧化锰、石墨、氯化锌等固体,猜想黑色固体中含有石墨和二氧化锰;
(3)氯化锌可溶于水,氯化锌溶液能与硝酸银溶液反应生成白色沉淀,取少量黑色固体溶于水,过滤,取少量滤液于试管内,滴加适量硝酸银溶液,观察到无明显现象,说明黑色固体中一定不含有氯化锌;
石墨是碳的单质,具有可燃性,取少量实验1中滤渣于燃烧匙中,在酒精灯上充分灼烧,观察到黑色固体减少,说明黑色固体中一定含有石墨;
过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,取少量实验2中完全灼烧后的黑色固体于试管中,滴加适量过氧化氢溶液,观察到产生大量气泡,说明黑色固体中含有二氧化锰;
(4)通入氧气的目的是将装置内的空气排尽;
(5)若装置C中澄清的石灰水不变浑浊,说明生成的二氧化碳被全部吸收;
(6)二氧化碳的质量=120g-117.8g=2.2g
二氧化碳中碳元素的质量=
二氧化锰的质量=3g-0.6g=2.4g
黑色固体中二氧化锰的质量分数为
【分析】(1)根据石墨具有优良的导电性分析;
(2)根据废旧干电池中可能含有二氧化锰、石墨、氯化锌等固体分析;
(3)根据氯化锌可溶于水,氯化锌溶液能与硝酸银溶液反应生成白色沉淀,石墨是碳的单质,具有可燃性,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气分析;
(4)根据通入氧气的目的是将装置内的空气排尽分析;
(5)根据二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊分析;
(6)根据二氧化碳的质量、二氧化碳中碳元素的质量分数,可计算出二氧化碳中碳元素的质量,化学反应前后元素质量不变,可知二氧化碳中的碳元素的质量即为石墨的质量,石墨和二氧化锰的总质量为3g,可计算二氧化锰的质量,根据二氧化锰的质量和混合物的质量,可计算黑色固体中二氧化锰的质量分数。
1.(2023·苏州模拟)实验室需配制的碳酸钠溶液并进行相关实验。
(1)Ⅰ配制溶液
某小组同学配制过程如图所示。
请指出上述实验存在错误的步骤编号并提出具体的操作方案     。
(2)Ⅱ性质实验
测定碳酸钠溶液的酸碱性:测得溶液的   选填“”“”或“”。
(3)鉴别氯化钙溶液和稀盐酸:
各取溶液于两支试管中,分别滴加滴碳酸钠溶液。若产生     ,则为氯化钙溶液。写出反应的化学方程式     。
还可以选择以下试剂进行鉴别    填字母序号。
A.紫色石蕊试液 B.硝酸银溶液 C.氧化铜粉末 D.氢氧化钠溶液含少量酚酞 E.锌粒
(4)Ⅲ废液处理 经分析废液中的溶质是和,小组同学决定用固体除去它们。
【提出问题】如何估算固体的用量?
【进行实验】取废液样品于烧杯中,逐滴滴加的溶液密度为 用传感器测定滴加过程中溶液的,实验结果如图所示。
【结果讨论】
阶段,观察到烧杯中的现象是     ,反应的化学方程式为     。
点时,取少量烧杯中的清液于试管中,滴加溶液,有白色沉淀生成。说明处理废液,所需的溶液的体积    。填“大于”“等于”或“小于”
将烧杯中的沉淀过滤、洗涤、干燥、称重,质量为。若集中处理该废液,理论上需要固体多少克?写出计算过程
【答案】(1)步骤Ⅲ有错,用量筒量取水,再倒入烧杯中
(2)
(3)白色沉淀;;
(4)有气泡产生;;小于
【知识点】溶液的酸碱性与pH值的关系;实验探究物质的组成成分以及含量;根据化学反应方程式的计算;一定溶质质量分数的溶液的配制;物质的鉴别、推断
【解析】【解答】(1)配制100g16%的碳酸钠溶液,需要碳酸钠的质量=100g×16%=16g,要水的质量=100g-16g=84g,步骤Ⅲ有错,应用100mL量筒量取84mL水,再倒入烧杯中。
(2)碳酸钠溶液显碱性,溶液的pH>7。
(3)① 碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,若产生白色沉淀,则为氯化钙溶液,化学方程式为CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl。
②A、氯化钙溶液呈中性,不能使石蕊变色;稀盐酸显酸性,能使石蕊变红,可以鉴别,故A正确;
B、硝酸银和氯化钙、盐酸都能反应生成氯化银白色沉淀,不能鉴别,故B错误;
C、氧化铜和氯化钙不反应,无现象;氧化铜和盐酸反应生成氯化铜和水,溶液变为蓝色,可以鉴别,故C正确;
D、氢氧化钠和氯化钙不反应,无现象;氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,酚酞由红色变为无色,可以鉴别,故D正确;
E、锌和氯化钙不反应,无现象;锌和盐酸反应生成氢气,有气泡产生,可以鉴别,故E正确;
故答案为:ACDE。
(4)①a~b阶段,溶液的pH增大,发生的反应是碳酸钠和盐酸反应,碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水、二氧化碳,观察到有气泡产生,化学方程式为Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑。
②c点时,取少量烧杯中的清液于试管中,滴加CaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明碳酸钠过量了,说明处理100mL废液,所需16%的Na2CO3溶液的体积小于120mL。
③设与100mL废液中氯化钙反应的碳酸钠的质量为x,
Na2CO3 +CaCl2=2NaCl+ CaCO3↓
106   100
x   10g
x=10.6g
则处理100mL废液所需碳酸钠的质量=10.6g+20g×1.1g/mL×16%=14.12g,
若集中处理1L该废液,理论上需要 Na2CO3固体的质量=14.12g×=141.2g。
【分析】(1)根据一定溶质质量分数的溶液的配制进行分析。
(2)根据碳酸钠溶液显碱性进行分析。
(3)碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠。
首先分析氯化钙的性质,然后选择适当的试剂和方法,出现不同的现象即可鉴别。
(4)根据a~b阶段,溶液的pH增大,发生的反应是碳酸钠和盐酸反应,碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水、二氧化碳,氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠分析。
2.(2023·雁塔模拟)食盐和苏打是家庭厨房中常见的物质。实验小组的同学对氯化钠和碳酸钠进行了如下实验探究。
(1)活动一:
三个学生小组分别取等量的氯化钠和碳酸钠溶液于试管中,采用三种不同的试剂鉴别氯化钠和碳酸钠,如图所示。
写出小组发生反应的化学方程式:     。
(2)其他小组提出还可以选择与上述三个实验不同物质类别的试剂对氯化钠和碳酸钠进行鉴别,请你举出一例:    填化学式。
(3)活动二: 三个小组的同学将他们实验后的上层清液一起倒在废液缸中,发现有白色沉淀生成且溶液为红色,同学们对废液的成分产生了探究兴趣。 【提出问题】废液中使溶液呈红色的物质是什么?
【查阅资料】溶液呈中性
【猜想与假设】 猜想:;
猜想:、;
猜想:;
猜想:     。
同学们讨论后认为有一个猜想不合理,你认为不合理的猜想是     。
(4)【进行实验】
  实验步骤 实验现象 实验结论
小组 取少量废液于试管中,加入     溶液。 无明显现象 猜想不正确
小组 另取少量废液于试管中,向其中加入几滴稀盐酸。 无气泡生成 猜想不正确
小组 另取少量废液于试管中,向其中加入过量的氯化钡溶液。     ,溶液仍为红色 猜想正确
(5)【反思与交流】同学们经过交流,认为小组的实验结果有误,猜想是正确的。你认为小组观察不到气泡生成的原因是     。
【答案】(1)
(2)合理即可
(3)、;猜想
(4)碳酸钠;产生白色沉淀
(5)加入稀盐酸的量少,只与氢氧化钠反应,没有与碳酸钠反应
【知识点】酸碱指示剂的性质及应用;酸的化学性质;实验探究物质的组成成分以及含量;物质的鉴别、推断
【解析】【解答】(1)小组中氯化钠与盐酸不反应,碳酸钠与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为 。
(2)小组1利用指示剂鉴别,小组2利用酸鉴别,小组3利用碱鉴别,还可利用盐,如通过反应是否产生沉淀进行氯化钠和碳酸钠的鉴别。
(3)酚酞遇碱性溶液变红,所做实验中涉及碱性物质有氢氧化钠、氢氧化钙和碳酸钠,氢氧化钙与碳酸钠不能共存,因反应时有氢氧化钠生成,所以反应后溶液中一定有氢氧化钠,则猜想 为 、,猜想 不合理。
(4) 猜想正确 ,则加入过量氯化钡,氯化钡与碳酸钠反应产生碳酸钡沉淀,会观察到有白色沉淀生成。
(5)氢氧化钠和碳酸钠混合溶液中加入盐酸,氢氧化钠先与盐酸反应,小组 加入稀盐酸的量少,只与氢氧化钠反应,没有与碳酸钠反应。
【分析】(1)根据碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳分析;
(2)根据酸、碱、盐的性质及鉴别物质需利用现象不同进行分析;
(3)根据反应后溶液中一定有生成物及酚酞溶液遇碱性物质变红分析;
(4)根据氯化钡与碳酸钠反应产生白色沉淀分析;
(5)根据氢氧化钠和碳酸钠混合溶液中加入盐酸,氢氧化钠先与盐酸反应分析。
3.(2023·邵阳模拟)已知某金属材料中含有镁、锌、铁、铜中的两种。小红对该金属材料的成分进行探究。
(1)【进行实验】
实验一:步骤1:取少量金属材料样品于试管中,加入过量的稀盐酸;现象:   固体全部溶解,   ;结论:金属材料中一定有铁,一定没有   。
步骤2:实验完成后,将废液倒入废液缸中
实验二:步骤1:另取金属材料,用砂纸打磨,称量其质量为mg;
步骤2:将打磨过的金属材料浸入过量的氯化亚铁溶液中,反应后取出,洗净,隔绝氧气烘干,称量其质量小于mg。
步骤3:实验完成后,将废液倒入废液缸中。
(2)【得出结论】该金属材料中除铁外,还含有   。
(3)【拓展提升】小红想对废液缸中的废液进行回收利用。请你帮她分析废液成分,废液中溶质的成分是   (填化学式)。
【答案】(1)有气泡产生;溶液由无色变为浅绿色;铜/Cu
(2)锌/Zn
(3)ZnCl2、FeCl2、HCl
【知识点】金属活动性顺序及其应用;质量守恒定律及其应用;物质的鉴别、推断
【解析】【解答】(1)取少量金属材料样品于试管中,加入过量的稀盐酸,样品中镁、锌、铁与盐酸反应产生氢气,同时生成盐,铜不与盐酸反应,实验时观察到固体全部溶解,有气泡产生,铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,溶液由无色变为浅绿色,铜不与盐酸反应,由此可得出材料中一定没有铜。
(2)将m打磨过的金属材料g浸入过量的氯化亚铁溶液中,反应后取出,洗净,隔绝氧气烘干,称量其质量小于mg,说明该金属材料中除铁外,还含有活动性大于铁的金属,镁和锌的活动性大于铁,由方程式
Zn-- Fe Mg-- Fe
65 56 24 56
可知,锌与氯化亚铁反应生成铁时固体质量减少,镁与氯化亚铁反应生成铁时固体质量增加,由反应后固体质量减小可知,金属材料除铁外还含有锌。
(3) 实验一中加入盐酸过量,最终盐酸剩余,锌和铁分别与盐酸反应生成氯化锌和氯化亚铁,则废液成分为氯化锌、氯化亚铁和氯化氢,实验二中金属材料加入过量氯化亚铁,锌与氯化亚铁反应生成氯化锌,氯化亚铁有剩余,则废液成分为氯化外和氯化亚铁,两废液混合,废液缸中的废液溶质成分为 ZnCl2、FeCl2、HCl 。
【分析】(1)根据活泼金属与酸反应产生氢气,铁与盐酸反应生成浅绿色亚铁盐溶液,铜不与酸反应及实验现象分析;
(2)根据锌和镁都能与氯化亚铁反应及反应的方程式中物质质量关系确定各反应发生时固体质量变化,再由反应时固体减少确定所含金属分析;
(3)根据实验中金属与盐反应的生成物及反应物的用量,确定废液一和废液二的成分,由此确定废液缸中溶液溶质分析。
二、实验现象的规范描述
针对不同物质状态可按以下模板回答:
(1)溶液中―→颜色由××变成××,左侧(或右侧)液面上升或下降(形成液面差),溶液变浑浊,产生××色沉淀,溶液发生倒吸,产生大量气泡(或有气泡从溶液中逸出),有液体溢出等。
(2)固体―→表面产生大量气泡,逐渐溶解,体积逐渐变小(变细或变粗),颜色由××色变成××色,表面覆盖××色固体。
(3)气体―→生成××色(味)气体,气体由××色变成××色,先变××后××(加深、变浅、褪色)等。
例2.(2022·朝阳模拟)生锈的铁钉放入足量的稀盐酸中,片刻观察到的现象是   ;发生反应的化学方程式为   ;反应一段时间后,又观察到的现象是   ,发生反应的化学方程式为   。
【答案】铁锈消失,溶液由无色变为黄色;;有气泡冒出;
【知识点】金属的化学性质;铁锈的主要成分
【解析】【解答】铁锈的主要成分是氧化铁,它与盐酸反应生成氯化铁和水,氯化铁溶液显黄色,故观察到的现象是铁锈消失,溶液由无色变为黄色,该反应的化学方程式为:。当铁钉表面的铁锈反应完后,露出的铁也会与盐酸反应,生成氯化亚铁和氢气,反应的化学方程式为:,故又会观察到有气泡冒出。
【分析】氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水。
铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气。
1.(2024九上·江海期末)胆矾、硫酸铜溶液是实验中常见的化学试剂,兴趣小组的同学开展了有关硫酸铜项目研究。
(1)项目一:硫酸铜的性质
胆矾是一种蓝色晶体,描述的是胆矾的   (填“物理”或“化学")性质。
(2)固体硫酸铜粉末呈白色,遇水会变蓝色,实验室常用固体硫酸铜粉末来检验   。
(3)项目二:硫酸铜的用途
西汉时期的《淮南万毕术》记载了湿法炼铜工艺:“曾青(硫酸铜溶液)得铁则化为铜”,其反应也可以用来验证质量守恒定律,该反应的化学方程式为   。
(4)项目三:硫酸铜的制备
【查阅资料】
制备硫酸铜的一种方案Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2X,X的化学式为   。制备过程中H2O2发生反应生成了O2,该反应属于   (填“反应基本类型”)。
(5)项目四:实验异常现象探究
制备硫酸铜过程中开始时有少量气泡,后来反应剧烈产生大量气泡,放出热量。
【提出问题】什么因素加快了H2O2分解?
【猜想与假设】猜想一:生成的CuSO4; 猜想二:温度升高;猜想三:   。
(6)【实验探究】
实验 实验一 实验二 实验三 实验四
现象 产生气泡 无明显现象 产生气泡 快速产生气泡
【实验分析】
对比实验一和实验二可以得出的结论是   ,为了验证温度升高能加快H2O2的分解,甲同学的方案是实验二和实验三对比;乙同学的方案是实验一和实验四对比。你认为   同学的方案更严谨,理由是   。
【实验结论】猜想三正确。
【答案】(1)物理
(2)水
(3)Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
(4)H2O;分解反应
(5)生成的CuSO4和温度升高共同作用
(6)CuSO4能加快过氧化氢的分解;甲;乙同学的方案实验对照组中影响过氧化氢分解的因素除了温度还有硫酸铜
【知识点】实验探究物质的性质或变化规律;化学性质与物理性质的差别及应用;分解反应及其应用;化学方程式的书写与配平;质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】(1)胆矾是一种蓝色晶体,颜色和状态不需要发生化学变化就能表现出来,故描述的是胆矾的物理性质。
(2)固体硫酸铜粉末呈白色,遇水会变蓝色,实验室常用固体硫酸铜粉来检验水。
(3)曾青(硫酸铜溶液)得铁则化为铜”,该反应原理为铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,化学方程式为Fe+CuSO4=Cu+FeSO4。
(4)化学方程式Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2X中,反应前有:1个铜原子、4个氢原子、6个氧原子和1个硫原子;反应后有:1个铜原子、1个硫原子、4个氧原子,反应前后原子的种类与数目不变,则2X中含有4个氢原子、2个氧原子,因此X的化学式为H2O;
制备过程中H2O2发生反应生成了O2,该反应是由一种物质生成两种新物质,属于分解反应;
(5)根据猜想一、猜想二分析可知,猜想三为生成的CuSO4与温度升高共同作用;
(6)实验一和实验二的变量为硫酸铜,实验观察到的现象是实验一产生气泡,实验二无明显现象,则可以得出结论是CuSO4能加快过氧化氢的分解。实验二和实验三对比实验中没有CuSO4的干扰,可得出温度对反应的影响,故加同学的方案更严谨,理由是乙同学的方案实验对照组中影响过氧化氢分解的因素除了温度还有硫酸铜。
【分析】(1)根据物质不需要发生化学变化就表现出来的性质是物理性质分析;
(2)根据物质的性质及用途分析;
(3)根据铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜分析;
(4)根据质量守恒定律,反应前后原子的种类与数目不变,以及分解反应的特点为“多变一”分析;
(5)根据影响化学反应速率的因素分析;
(6)根据实验的变量、设计原理,以及实验现象分析。
2.(2024九上·沙雅期末)如图,将一支盛满CO2的试管,倒立在一个装满水的水槽中,观察到现象是:   ,原因是   。如果将水换成紫色石蕊试液,可以看到的现象是:   ;原因是(用化学方程式回答):   。如果将水换成澄清的石灰水,观察到的现象是:   ;原因是(用化学方程式回答):   。
【答案】试管内液面上升;二氧化碳能溶于水,且能与水反应生成碳酸,使试管内压强减小;试管内液面上升,紫色石蕊试液变红;;试管内液面上升,澄清石灰水变浑浊;
【知识点】二氧化碳的物理性质;二氧化碳的化学性质
【解析】【解答】由于二氧化碳能溶于水,且能与水反应生成碳酸,使试管内压强减小,因此将一支盛满CO2的试管,倒立在一个装满水的水槽中,看到的现象是试管内液面上升,由于二氧化碳和水反应生成碳酸,因此将水换成紫色石蕊试液,观察到的现象是试管内液面上升,紫色石蕊试液变红,反应的化学方程式为,若将水换成澄清石灰水,看到的现象是试管内液面上升,澄清石灰水变浑浊,反应的化学方程式为。
故答案为:试管液面上升;二氧化碳能溶于水,且能与水反应生成碳酸,使试管内压强减小;试管内液面上升,紫色石蕊试液变红;;试管内液面上升,澄清石灰水变浑浊;。
【分析】根据二氧化碳能溶于水。能和水反应生成碳酸,和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水进行分析。
3.(2023九上·淮阳月考)如图是小明利用收集的二氧化碳气体进行的探究实验,能观察到的现象是   ,写出反应的化学方程式   。
【答案】紫色石蕊溶液变红色,试管内液面上升;
【知识点】二氧化碳的物理性质;二氧化碳的化学性质
【解析】【解答】二氧化碳能溶于水、也能与水反应,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸溶液呈酸性,能使紫色石蕊试液变红;试管内气体体积减小,压强变小,大气压将水压入试管,则观察到试管内液面上升;方程式为 。
【分析】二氧化碳是无色无味的气体,密度比空气大,能溶于水,也能与谁发生反应生成碳酸,碳酸是一种酸性溶液,遇到石蕊试剂变红色,据此解答。
4.(2024九上·赵县期末) 如图是木炭还原氧化铜的实验装置图。加热一段时间后,试管①中观察到的现象是   ,发生反应的化学方程式为   ;该实验证明了木炭具有   性。
【答案】黑色固体变为红色;;还原
【知识点】碳、一氧化碳、氢气还原氧化铜实验
【解析】【解答】加热一段时间后,试管①中观察到的现象是黑色固体变为红色,发生反应是碳与氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳,化学方程式为 ;该实验证明了木炭具有还原性。
【分析】碳与氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳。
根据木炭具有还原性分析。
5.(2023九上·白城期末)小彩同学设计了如图装置验证二氧化碳的性质,当通入二氧化碳一段时间后,A中的现象是   。C中观察到蜡烛由低到高依次熄灭,说明二氧化碳具有的性质有   。
【答案】紫色的石蕊试剂变红色;不能燃烧也不支持燃烧,二氧化碳密度比空气大
【知识点】探究二氧化碳的性质
【解析】【解答】二氧化碳与水反应生成碳酸, 当通入二氧化碳一段时间后,A中观察到紫色的石蕊试剂变红色; C中观察到蜡烛由低到高依次熄灭,说明二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧, 密度比空气大 。
【分析】根据二氧化碳与水反应生成碳酸,不能燃烧也不支持燃烧, 密度比空气大的性质分析 。
三、结晶分离的表述
(1)正常情况下:蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥
(2)特殊情况下:蒸发浓缩、在……℃范围结晶、趁热过滤、洗涤、低温干燥
在……范围结晶:在x℃以上结晶或在x℃—y℃之间结晶
趁热过滤:防止母液中的溶质降温结晶,使产品纯度降低
低温干燥:防止晶体受热失去结晶水或受热分解
(3)洗涤目的
回收滤渣:除去附着在沉淀表面的可溶性杂质,提高产品的纯度
回收滤液:提高原料利用率
冰水洗涤的目的:减少洗涤过程中的溶解损耗。
乙醇洗涤的目的:减少洗涤过程中的溶解损耗、便于晶体快速干燥。
若滤液中含有Ba2+、Ag+等重金属离子,洗涤的目的还有 防止重金属对环境的污染 。
例3.(2024九上·长沙期末)如图是a、b、c三种固体物质的溶解度曲线,回答下列问题:
(1)在   ℃时,a、c两种物质的溶解度相等。
(2)若a物质中混有少量b物质,最好采用   (填“降温结晶”或“蒸发结晶”)的方法提纯a。
(3)写出c的不饱和溶液转化成饱和溶液的一种方法:   。
【答案】(1)t1
(2)降温结晶
(3)升温(合理即可)
【知识点】饱和溶液和不饱和溶液相互转变的方法;固体溶解度的概念;固体溶解度曲线及其作用;晶体和结晶的概念与现象
【解析】【解答】(1)由图像可知,在t1℃时,a、c两种物质的溶解度相等;
(2)若a物质中混有少量b物质,由于a物质的溶解度受温度的影响变化比b物质大,所以最好采用降温结晶的方法提纯;
(3)由于c物质的溶解度随温度的升高而减小,所以将c物质的不饱和溶液转化成饱和溶液,可以升高温度,或者也可以向不饱和溶液中增加溶质(c物质)等。
【分析】(1)根据题目信息和溶解度曲线进行分析;
(2)根据物质的提纯的方法进行分析;
(3)根据将不饱和溶液变成饱和溶液的方法进行分析。
1.(2024九上·磐石期末)硝酸钾和碳酸钾在不同温度时的溶解度曲线和溶解度数据表如下:
温度/℃ 20 30 50 60 80
溶解度/g KNO3 31.6 45.8 85.5 110 169
K2CO3 110 114 121 126 139
(1)根据表中的数据可知,图中甲表示   的溶解度曲线;
(2)由溶解度曲线图可知,当温度为t1℃时溶解度的大小关系为甲   乙;
(3)80℃时将等质量的两种物质的饱和溶液降温至20℃,析出晶体较少的是   。
【答案】(1)硝酸钾##KNO3
(2)小于
(3)碳酸钾##K2CO3
【知识点】固体溶解度的概念;固体溶解度曲线及其作用;晶体和结晶的概念与现象
【解析】【解答】(1)硝酸钾的溶解度受温度的影响变化大,图中甲表示硝酸钾的溶解度曲线图;
(2)t1℃时,乙的溶解度大于甲的溶解度;
(3)碳酸钾的溶解度受温度的影响变化不大,80℃时将等质量的两种物质的饱和溶液降温至20℃,析出晶体较少的是碳酸钾。
【分析】(1)根据硝酸钾的溶解度受温度的影响变化大分析;
(2)根据t1℃时,乙的溶解度大于甲的溶解度分析;
(3)根据碳酸钾的溶解度受温度的影响变化不大分析。
2.(2024九上·桦甸期末)如图为几种物质的溶解度随温度变化情况,回答下列问题:
(1)甲、乙、丙三种物质中   与气体的溶解度变化趋势类似;
(2)t1℃时,甲、乙、丙三种物质的饱和溶液中溶质质量分数的大小关系是   ;
(3)从乙物质的溶液中得到溶质乙的方法是   。
【答案】(1)丙
(2)乙>甲=丙
(3)蒸发结晶
【知识点】固体溶解度曲线及其作用;晶体和结晶的概念与现象;溶质的质量分数及相关计算
【解析】【解答】(1)气体的溶解度随温度的升高而减小,三种物质中丙物质与气体的溶解度变化趋势类似;
(2)t1℃时,甲和丙的溶解度相等,甲和丙的饱和溶液中溶质的质量分数相等,三种物质的饱和溶液中溶质质量分数的大小关系为乙>甲=丙;
(3)乙的溶解度受温度的影响变化不大,从乙物质的饱和溶液中得到溶质乙的方法是蒸发结晶。
【分析】(1)根据气体的溶解度随温度的升高而减小分析;
(2)根据t1℃时,乙的溶解度最大,甲和丙的溶解度相等分析;
(3)根据乙的溶解度受温度的影响变化不大分析。
四、装置气密性的检验
要点:①应先关闭两端活塞(或止水夹)使装置形成密闭体系才能检验气密性,否则无法进行检验;②应明确根据什么现象能说明“气密性良好”,应明确指明“液柱高度(或液面差)保持不变”。
(1)微热法:封闭(关闭活塞、导管末端插入盛水的烧杯中等)、微热(双手捂热或用酒精灯稍微加热)、气泡(观察到导管口有气泡逸出)、水柱(移开双手或停止加热,观察到导管中液面上升,形成一段稳定的水柱)、结论(说明装置气密性良好)。
(2)液差法:封闭(关闭活塞或用止水夹夹住橡胶管等),向××容器中加水,使××和××形成液面差,停止加水,放置一段时间,液面差保持不变,说明装置气密性良好。
例4.小华通过微信公众号“胜哥课程”掌握了许多化学知识,对化学产生了浓厚的兴趣。
(1)如图所示的操作是小华在检查裝置的   ,图中仪器①的名称是   。
(2)熄灭酒精灯的正确操作是________(填字母序号)。
A.用嘴吹灭 B.用灯帽盖灭 C.用水浇灭
(3)小华用石蕊染成紫色的干燥纸花为大家演示如下图所示的实验,观察到纸花变色的是______(填字母序号)。
A.Ⅰ和Ⅱ B.Ⅱ和Ⅲ C.Ⅰ和Ⅳ D.Ⅲ和Ⅳ
【答案】(1)气密性;试管
(2)B
(3)C
【知识点】检查装置的气密性;探究二氧化碳的性质
【解析】【解答】(1)如图所示的操作是检查裝置的气密性,导管口有气泡冒出,证明装置的气密性良好,图中仪器①的名称是试管;(2)熄灭酒精灯应该用灯帽盖灭,吹灭酒精灯易导致灯内酒精着火,甚至引起酒精灯爆炸;
故答案为:B;(3)石蕊试液遇酸性溶液变红,Ⅰ醋酸溶液显酸性,能使石蕊试液变红, Ⅳ中二氧化碳和水反应生成碳酸,能使石蕊试液变红,
故答案为:C。
【分析】(1)根据常用仪器名称及检查气密性的方法分析;
(2)根据酒精灯的使用方法分析;
(3)根据二氧化碳与水反应可生成碳酸分析。
1. 小华通过微信公众号“胜哥课程”观看《氧气的制取与性质》化学视频,对相关知识有了深刻的理解。如图所示是“胜哥”在实验室用以下装置制备氧气并探究氧气的性质。
检验该装置气密性的合理方法是:将导管口放入水面下,然后___________,若导管口有气泡冒出,说明装置不漏气。
【答案】用手紧握住试管
【知识点】检查装置的气密性;气体反应装置;常用气体的收集方法
【解析】检验该装置气密性的合理方法是:将导管口放入水面下,然用手紧握住试管,若导管口有气泡冒出,说明装置不漏气;
【分析】根据常用仪器名称及检查气密性的方法分析。
2.以下是实验室制取氢气的步骤,请按要求填空:
A.按照实验要求,安装好实验仪器;
B.检查仪器装置的气密性:关闭   ,向   中加入足量的水,若漏斗中的液面能   ,并   ,则说明原装置气密性良好;
C.装药品:先将   放在多孔隔板上,打开   后,向   中注入   ,发生反应放出氢气;
D.验纯气体:因为氢气是可燃性气体,进行性质实验之前务必进行   ,用排水法收集一试管氢气,用拇指堵住,试管口   ,移近火焰,再移开拇指点火.如果听到   ,则表示氢气不纯,需要重新收集并验纯;如果只听到很微弱的噗噗的声音,则说明氢气已经   .
E.收集气体:利用   法或   排空气法收集.
F.结束实验:关闭   ,产生的氢气无法从导气管中逸出,试管中的气压   ,就会将   由长颈漏斗下端管口压回   中,从而使   与   分离,反应停止.
【答案】活塞;长颈漏斗;存在一段水柱;保持不下降;锌粒;活塞;长颈漏斗;稀硫酸;验纯;向下;尖锐爆鸣声;纯净;排水;向下;活塞;增大;稀硫酸;长颈漏斗;稀硫酸;锌粒
【知识点】检查装置的气密性;气体反应装置的选取;常用气体的收集方法;常见气体的检验;实验操作注意事项的探究;实验步骤的探究
【解析】解:装置气密性的检查,要形成一个密封体系,再进行检查是否漏气;多孔隔板上放上固体锌粒,从长颈漏斗注入稀硫酸,如果锌粒与稀硫酸接触,反应就发生,如果不需要气体时,关闭活塞,产生的氢气无法从导气管中逸出,试管中的气压增大,把稀硫酸压回到长颈漏斗内,使锌粒与稀硫酸分离反应停止;收集氢气的方法:氢气的密度比空气小用向下排空气法收集,氢气难溶于水,可以用排水法.
故选B:活塞,长颈漏斗,存在一段水柱,保持不下降;锌粒,活塞,长颈漏斗,稀硫酸;验纯,向下,尖锐爆鸣声,纯净;排水,向下;活塞,增大,稀硫酸,长颈漏斗,稀硫酸,锌粒.
【分析】该题的设计是针对避免药品的浪费设计的,通过压强的大小来将稀硫酸压回长颈漏斗内,使锌粒与稀硫酸分离,达到控制反应的发生和停止,达到节约药品的目的.
3.点燃不纯的可燃性气体可能发生爆炸.如图是某同学的改进装置:
检查它的气密性的方法是:向导管a处    ,若    则气密性好;若在导管a处通入可燃性气体,在导管b处连上尖嘴管并松开止水夹,点燃,即使气体不纯也不会爆炸,可见此装置的作用是     .
【答案】通入气体;水从中间玻璃导管上升;安全瓶(保护气体发生装置或阻断燃烧)
【知识点】检查装置的气密性;燃烧、爆炸、缓慢氧化与自燃
【解析】【解答】该图是可燃性气体的洗气改进装置,检查它的气密性的方法是:夹住弹簧夹,向导管a处通入气体,若水从中间玻璃导管上升则气密性好;此装置能起到防止气体爆炸的作用,故是个安全瓶,故填:通入气体;水从中间玻璃导管上升;安全瓶(保护气体发生装置或阻断燃烧).
【分析】根据仪器特点依据在实验室中查气密性的方法进行分析;根据爆炸的原理和条件进行分析.
4.实验室制取O2或CO2气体的发生装置如图1,请回答下列问题:
(1)写出仪器A的名称    .
(2)在制取气体的实验中,为什么都要对装置进行气密性检验    ,对该装置进行气密性检验的方法是    .
(3)写出用此装置制取O2的化学方程式     ,为了制得较纯净的O2最好选用   法收集.
(4)要制取较多CO2,应对图中仪器进行怎样改进    .制取CO2时,某同学在装置中添加了多孔隔板(图2),实验时,可将固体药品放在    (填“a”或“b”)处,图2与图1相比有什么优点   .证明二氧化碳气体已经集满的方法是    .
(5)C+O2CO2 是我们最熟悉的反应,生成物也只有CO2,为什么在实验室我们不利用碳的燃烧来制取CO2,其主要原因是    .(答出1条)
【答案】长颈漏斗;防止装置漏气,影响气体的收集;关闭止水夹,从仪器A处注入适量的水形成液柱后,若看到仪器A内液面不下降,则表明装置气密性良好;2H2O22H2O+O2↑;排水;将试管换成锥形瓶或广口瓶;a;可控制反应随时开始或停止;点燃的火柴放在集气瓶口,火柴熄灭,说明已满;反应物中有气体参加,很难收集到纯净的CO2气体
【知识点】检查装置的气密性;气体反应装置的选取;氧气的实验室制法;文字表达式;二氧化碳的检验和验满
【解析】【解答】解:(1)图中A是长颈漏斗.故答案为:长颈漏斗.
(2)为防止装置漏气,影响气体的收集,在制取气体的实验中,要对装置进行气密性检验;该装置进行气密性检验的方法是关闭止水夹,从仪器A处注入适量的水形成液柱后,若看到仪器A内液面不下降,则表明装置气密性良好;
故答案为:防止装置漏气,影响气体的收集;关闭止水夹,从仪器A处注入适量的水形成液柱后,若看到仪器A内液面不下降,则表明装置气密性良好.
(3)此装置制取氧气,就要用双氧水和二氧化锰反应,反应方程式是:2H2O22H2O+O2↑;排水法可以收集到较为纯净的氧气.故答案为:2H2O22H2O+O2↑; 排水.
(4)将试管换成锥形瓶或广口瓶可制取较多CO2;用图2中进行实验时,固体药品要放在a处,此装置可随时控制反应的进行;二氧化碳不支持燃烧,所以验满时,点燃的火柴放在集气瓶口,火柴熄灭,说明已满;
故答案为:将试管换成锥形瓶或广口瓶;a; 可控制反应随时开始或停止;点燃的火柴放在集气瓶口,火柴熄灭,说明已满.
(5)用碳的燃烧来制取CO2时,反应物中有气体参加,很难收集到纯净的CO2气体,或燃烧的条件下,很难将其控制在一个密闭的环境中进行,因而无法收集.故答案为:反应物中有气体参加,很难收集到纯净的CO2气体.
【分析】(1)熟悉常见仪器,了解名称;
(2)为防止装置漏气,影响气体的收集,在制取气体的实验中,要对装置进行气密性检验;该装置进行气密性检验的方法是关闭止水夹,从仪器A处注入适量的水形成液封后,若看到仪器A内液面不下降,则表明装置气密性良好;
(3)此装置制取氧气,就要用双氧水和二氧化锰反应;排水法可以收集到较为纯净的氧气;
(4)将试管换成锥形瓶或广口瓶可制取较多CO2;用图2中进行实验时,固体药品要放在a处,此装置可控制反应的进行;根据二氧化碳不支持燃烧的特点验满;
(5)用碳的燃烧来制取CO2时,反应物中有气体参加,很难收集到纯净的CO2气体,或燃烧的条件下,很难将其控制在一个密闭的环境中进行,因而无法收集.
五、试纸的使用
(1)用pH试纸测定溶液pH:取试纸(取一小块pH试纸放在干净的表面皿或玻璃片上)→蘸溶液(用玻璃棒蘸取少量待测液,点在pH试纸上)→观色变(等试纸变色后)→作对照(再与标准比色卡对照确定溶液的pH)。
(2)用红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸检验溶液:取试纸(将×××试纸放在表面皿或玻璃片上)→蘸溶液(用洁净的玻璃棒蘸取待测溶液点在试纸中部)→观色变(试纸呈现×××色)。
(3)用红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸检验气体:润湿试纸(先取一小块×××试纸用蒸馏水润湿)→粘玻璃棒(粘在玻璃棒的一端)→放瓶口(再放在盛有待测气体的瓶口附近)→观色变(试纸变为×××色)。
例5.(2021·兰考模拟)酸碱度过大或硬度过大的水都不宜饮用,实验室可用   测定水的酸碱度:生活中可通过   降低水的硬度。
【答案】pH试纸;煮沸
【知识点】硬水与软水;溶液的酸碱度测定
【解析】【解答】解:酸碱度过大或硬度过大的水都不宜饮用,实验室可用pH试纸测定水的酸碱度;生活中可通过煮沸降低水的硬度。
【分析】煮沸可以将水中的大部分可溶性钙镁离子转化为难溶性固体沉降下来。
1.(2020·通辽)某地中考化学实验操作考试试题之一为测定肥皂水的pH,某考生用干燥的滴管吸取待测液   ,测得肥皂水的pH   (填“<”“>”或“=”)7。
【答案】滴在pH试纸上然后与标准比色卡对比颜色;>
【知识点】溶液的酸碱度测定
【解析】【解答】某地中考化学实验操作考试试题之一为测定肥皂水的pH,某考生用干燥的滴管吸取待测液,滴在pH试纸上,将显示的颜色与标准比色卡对比,读出pH,测得肥皂水的pH>7。
【分析】碱性溶液的pH>7。
2.(2020·郴州)H2SO4是一种重要的化工原料。
(1)H2SO4溶液的pH   7(填“>”、“<”或“=”),请写出用pH试纸测定稀硫酸pH的正确方法   。
(2)浓硫酸有吸水性,常用作某些气体的干燥剂,下列气体不能用浓硫酸干燥的是   (填写序号)。
①H2 ②CO2 ③NH3 ④HCl
(3)实验室常用亚硫酸钠固体(Na2SO3)和70%左右的硫酸溶液发生复分解反应制取SO2,请写出该反应的化学方程式:   。
(4)向160g含有H2SO4和CuSO4的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量,产生的沉淀质量与加入NaOH溶液质量的关系如图所示,请写出b点对应溶液的溶质   (填写化学式),原混合溶液中CuSO4的质量分数是   。
【答案】(1)<;用干燥、洁净的玻璃棒蘸取待测液点在pH试纸上,待显色后,与标准比色卡对照,读出pH值
(2)③
(3)
(4)Na2SO4;10%
【知识点】溶液的酸碱性与pH值的关系;根据浓硫酸或碱石灰的性质确定所能干燥的气体;溶液的酸碱度测定;常见化学反应中的质量关系
【解析】【解答】(1)硫酸溶液显酸性,pH<7;用pH试纸测定稀硫酸pH的正确方法:用干燥、洁净的玻璃棒蘸取待测液点在pH试纸上,待显色后,与标准比色卡对照,读出pH值;
(2)浓硫酸具有吸水性,且浓硫酸与氢气、二氧化碳、氯化氢气体都不反应,可以用来干燥氢气、二氧化碳、氯化氢,但是浓硫酸能与氨气发生反应,故不能用来干燥氨气,故填:③;
(3)实验室常用亚硫酸钠固体(Na2SO3)和70%左右的硫酸溶液发生复分解反应制取SO2,复分解反应是两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应,故亚硫酸钠和硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫和水,该反应的化学方程式为: ;
(4)向含有H2SO4和CuSO4的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量,氢氧化钠先与硫酸反应生成硫酸钠和水,待硫酸完全反应后,氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜和硫酸钠,b点时,恰好完全反应,故b点对应溶液的溶质是:Na2SO4;
解:设原混合溶液中CuSO4的质量分数是x
x=10%。
【分析】(1)酸性溶液pH值<7。
(2)浓硫酸具有吸水性,能干燥与浓硫酸不反应的气体。
(3)根据亚硫酸钠和硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫和水,写出化学方程式。
(4)根据图像可知,b点是硫酸铜与氢氧化钠恰好完全反应,进行分析溶液中溶质的成分。
先设未知数,正确写出硫酸铜与氢氧化钠反应的化学方程式;再找准有关物质,已知量是氢氧化铜的质量,未知量是硫酸铜的质量;列比例式计算。
3.(2020·卧龙模拟)实验是科学探究的重要途径。测定氢氧化钠溶液的pH时,先用水将pH试纸润湿会使结果   (填“偏大”“偏小”或“不变”,下同);配制100g质量分数为5%的氯化钠溶液,称量氯化钠固体时,若氯化钠固体与砝码位置放反,则所配氯化钠溶液的质量分数将   。
【答案】偏小;不变
【知识点】溶液的酸碱度测定;一定溶质质量分数的溶液的配制
【解析】【解答】1、实验是科学探究的重要途径。测定氢氧化钠溶液的pH时,先用水将pH试纸润湿,相当于稀释了待测溶液,使其碱性减弱,因为碱性溶液碱性越小pH值越小,所以会使结果偏小;
2、配制100g质量分数为5%的氯化钠溶液,需要氯化钠的质量为:100g×5%=5g;称量氯化钠固体时,因为最小的砝码质量为5g,所以只需放入一个5g的砝码,而不需调节游码。若氯化钠固体与砝码位置放反,由于游码的质量为零,所以对氯化钠的质量大小没有影响,所配氯化钠溶液的质量分数将不变。
故答案为:1、偏小;2、不变。
【分析】1、根据测定溶液的pH时,如果用水将pH试纸润湿,相当于稀释了待测溶液,进行分析。
2、使用天平测量物体的质量时,物体的质量=砝码的质量+游码的质量;当物体和砝码的位置防反时,物体的质量=砝码的质量-游码的质量,据此分析即可。
4.(2019·齐齐哈尔模拟)正确的实验操作对实验结果很重要.
(1)用高锰酸钾制氧气时,收集到的氧气略显红色,可能的错误操作是   .
(2)用水将pH试纸润湿后,再测某稀盐酸的pH,结果   (填“偏大”、“偏小”或“无影响”).
(3)配制溶质质量分数一定的溶液,用量筒量取水时,视线俯视凹液面最低处(如图所示),所配溶液的溶质质量分数是   (填“偏大”、“偏小”或“无影响”).
【答案】(1)试管口没有放一团棉花
(2)偏大
(3)偏大
【知识点】溶液的酸碱度测定;实验数据处理或者误差分析的探究
【解析】【解答】(1)进行加热制取氧气时,没有在试管口放上一团棉花,而使不断变小的高锰酸钾的颗粒混在气体中,而使气体略显红色;(2)用水将pH试纸润湿后,再测某稀盐酸的pH,其结果相当于向待测盐酸中加入水,而使盐酸的酸性减小,则pH变大;(3)俯视读数时,所读取的数值大于实际水的体积,因此,导致所量取的水小于实际配制时所需要水的体积,溶剂量偏小而导致所配制溶液的质量分数偏大;故答案为:(1)试管口没有放一团棉花;(2)偏大;(3)偏大.
【分析】(1)根据高锰酸钾制氧气装置的要求分析;
(2)根据 用水将pH试纸润湿后,再测某稀盐酸的pH ,酸性减弱,pH偏大分析;
(3)根据俯视读数时,所读取的数值大于实际水的体积分析。
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