资源简介
中小学教育资源及组卷应用平台
科学探究题
1.实验设计是化学实验的重要环节。请根据下列实验要求回答相关问题:
【活动与探究】用变量控制方法探究影响物质溶解性的因素。
实验一 实验二
实验一目的是探究 对硝酸钾溶解性的影响;实验二是探究溶剂种类对物质溶解性的影响,该实验中需要控制的变量是温度和 。
2.将收集好的三瓶气体用来完成下面三个实验(其中存留少量水的一瓶中完成铁丝在其中的燃烧):
实验内容 实验图 实验现象 实验结论
(1)木炭在氧气中的燃烧 剧烈燃烧, ,比在空气中燃烧 ,放出大量的热 木炭在氧气中燃烧生成一种 ,比在空气中燃烧
(2)蜡烛在氧气中的燃烧 剧烈燃烧, ,放出大量的热,集气瓶内壁上 蜡烛在氧气中燃烧比在空气中燃烧
(3)细铁丝在氧气中的燃烧 , 放出大量的热 在空气中 ,在氧气中
3.某学习小组对二氧化碳的来源、性质、吸收等开启了“低碳行动“项目化学习探究之旅。
(1)主题一:探究家庭中二氧化碳的来源
【实验设计】
同学用两个相同的塑料瓶分别收集了炒菜前后灶台旁的气体。放在阳光下照射,观察水柱的移动情况。(在阳光照射下,富含二氧化碳气体的封闭环境比在普通空气环境中升温更快)
【实验现象】
红墨水水柱向 边移动。(填“左”或“右”)。
【实验结论】
炒菜后空气中二氧化碳含量增多,说明燃气燃烧产生了二氧化碳。
(2)主题二:探究CO2的性质
操作 现象 性质
X为澄清石灰水时,现象为 CO2能与石灰水反应,化学方程式为
X为紫色石蕊溶液时,现象为 CO2能与水反应生成
低处的蜡烛先熄灭,高处的蜡烛后熄灭 ;CO2不燃烧,也不支持燃烧
【实践活动】
老师提供了自制汽水的标准配方:小苏打1.5g,柠檬酸1.5g,白糖10g,凉开水400mL。为改善口感,小组对标准配方进行了如下调整:增加小苏打、柠檬酸的用量,使汽水中的CO2更多,但可能会引发的问题是 。
A.汽水甜度过大 B.制作过程中,造成液体喷出 C.打开瓶盖时,瓶盖弹出伤人
(3)主题三:迈向碳中和
低碳途径 低碳行动具体措施
减少二氧化碳的排放 减少使用化石燃料,更多使用清洁能源。
促进二氧化碳的吸收 植树造林,利用植物的 吸收大气中的CO2.
4.酒精灯是实验室中常用的加热仪器,某小组同学对酒精灯火焰温度进行如下探究。
(I)定性研究:甲同学取一根火柴梗,拿住一端迅速平放入酒精灯火焰中,l~2s后取出,观察到位于外焰的部分明显碳化。
(1)由上述现象得出结论:外焰温度最高,你认为原因是 。
(Ⅱ)定量研究:乙和丙同学在老师指导下,分别利用高温传感器测得酒精灯各层火焰平均温度如表。
火焰层 平均温度/℃
乙 丙
焰心 432 598
内焰 666 783
外焰 520 667
(2)由表得出结论: (填“焰心”、“内焰”或“外焰”)温度最高。
(3)结合定量研究结论,下列图示中的加热方法(试管夹未画出)最合理的是 (填字母序号)。
(Ⅲ)交流反思:不仅酒精灯的各层火焰温度不同,而且相同火焰层温度也有差异。
(4)造成乙、丙两同学所测相同火焰层温度差异的原因可能是(请找出三点)
① ;
② ;
③ 。
5.如图是关于水的组成的实验探究的装置,请回答下列问题:
【提出问题】水是什么元素组成的呢?
【实验探究】
(1)该实验在水中加入少量氢氧化钠溶液或稀硫酸的目的是 。
【实验记录】接通电源后,在两侧玻璃管生成的气体体积如下表所示。
时间 2 4 6 9 11
C管中气体体积 4 10 21 36 46
D管中气体体积 8 20 42 72 92
(2)小勇用燃着的木条检验两种气体,观察到C试管内的气体 (填现象),则说明D试管内产生的气体是 。A端为电源的 极(填“正”或“负”);该反应的文字表达式是 。
【实验结论】
(3)上述实验可以得出的结论是水是由 组成的。由此可见,探究化合物的元素组成时,可以根据“化学反应前后,元素种类不会发生变化,”这一规律,可通过分析生成物的元素组成来推测该化合物的组成。
(4)由分子构成的物质从微观的角度分析,化学变化的实质是 。
6.对蜡烛及其燃烧条件的探究
实验方法和步骤 观察物质现象 结论和解释
观察蜡烛的制作材料 烛芯:棉线 外壳:石蜡 由棉线和石蜡组成
点燃前 (1)观察色态味 红白等色圆柱状固体有轻微气味 颜色:红色。状态: 体
(2)用小刀切下一块放入水中 易切、浮在水面上, 密度: 硬度: 溶解性: 溶于水
点燃蜡烛 (3)点燃蜡烛,观察蜡烛火焰 火焰分三层,外焰最明亮,内焰最暗,产生黑烟 石蜡有 性,黑烟是没有燃烧的碳单质
(4)取一根火柴,迅速平放在火焰中1~2秒后取出 在火焰 部位最先变黑,第二层次之,最里层最慢 焰温度最高,加热用 焰
(5)用一个冷而干燥的烧杯,罩在火焰上方,片刻,取下烧杯,迅速向烧杯内倒入澄清石灰水,振荡 烧杯内壁出现 ,石灰水变 蜡烛燃烧生成 和 。
(6)观察状态 蜡烛固体变成液体 蜡烛燃烧是 (物理、化学)变化,过程中有蜡烛熔化 (物理、化学)变化
熄灭蜡烛 (7)将蜡烛熄灭并观察 有 产生 白烟有 性,白烟是石蜡的固体小颗粒
用火柴点燃白烟 燃烧
7.某化学小组的同学为了探究实验室制取二氧化碳后所得溶液的成分,进行了如下实验。
【作出猜想】小刚的猜想:溶质是氯化钙
小华的猜想:溶质是氯化钙和氯化氢
【实验验证】
实验方案 实验现象 实验结论
取少量反应后溶液于试管中,然后滴加硝酸银溶液 有白色沉淀产生 小华的猜想成立
【反思评价】小明同学立即对上述方案提出了质疑,理由是 。同学们再次进行实验,证明小华的猜想成立。
【拓展延伸】实验结束后,该小组的同学欲将废液直接倒入下水道,老师迅速制止.请你解释原因是 。
8.化学兴趣小组对空气中氧气的含量进行测定:
【探究实验一】:用如图两套装置进行实验,回答下列问题:
(1)检查图Ⅰ装置气密性的方法是先连接好仪器,打开弹簧夹,将导管放入水中,接下来的操作是 ,若观察到水中导管口有气泡冒出,说明气密性好。
(2)图Ⅱ实验时,打开弹簧夹,然后对红磷加热使其燃烧,可以观察到注射器活塞来回移动,待试管冷却后,注射器活塞将停留在15mL刻度 (填“左”或“右”)侧。
(3)图Ⅱ装置和图Ⅰ装置对比,其优点是 (写一条)。
【探究实验二】:为了准确测定空气中氧气的含量,用气体压力传感器检测密闭体系内的气压变化,并以曲线形式显示出来。
连接好图1中实验装置,将压力传感器接入电脑并打开,点燃红磷进行实验,集气瓶内气压与时间关系如图2所示。
(4)图2中CD段气压减小的原因是 。
9.酒精灯是实验室中常用的加热仪器,某小组同学对酒精灯火焰温度进行如下探究。
(I)定性研究:
(1)取一支蜡烛,用小刀切下一小块,把它放入水中, 蜡烛会漂浮在水面上。 结论:石蜡的硬度 ,密度比水 。
(2)把一根火柴梗放在蜡烛的火焰上(如图),约1s后取出,可以看到在 处(填字母)的火柴梗的最先碳化。结论:蜡烛火焰的 温度最高,你认为原因是 。
(3)取一根约 10cm 长的玻璃管,用试管夹夹住,然后将玻璃管斜向插入烧得很旺的蜡烛火焰内层,这时会看到玻璃管口有白烟冒出,用一根燃着的火柴去引燃玻璃管口逸出的白烟,你看到的现象是 。你大胆猜想一下,白烟中可能含有的物质是 ;
(4)再将一只干燥的烧杯罩在蜡烛火焰上方,烧杯内壁出现 ,片刻后取下烧杯,迅速向烧杯内倒入少量的 ,振荡后发现 。结论:蜡烛燃烧以后的生成物是 和二氧化碳。
(Ⅱ)定量研究:
(5)在老师指导下,分别利用高温传感器测得酒精灯各层火焰平均温度如表。由下表得出结论: (填“焰心”、“内焰”或“外焰”)温度最高。
火焰层 平均温度/℃
乙 丙
焰心 432 598
内焰 666 783
外焰 520 667
(Ⅲ)交流反思:
(6)造成所测相同火焰层温度差异的原因可能是 (写出 1 点即可)。
10.化学是一门以实验为基础的科学,如下图所示的实验回答问题:
(1)图A是验证质量守恒定律的实验,实验时红磷 (选填“需要”或“不需要”) 过量。
(2)为达到验证量守恒定律的目的,小林更换了B实验中的药品,以下改进正确的是 (填序号)。
①将药品换成双氧水和二氧化锰
②将药品换成铁粉和硫酸铜溶液
③将药品换成白糖和蒸馏水
(3)为达到验证质量守恒定律的目的,小郭只更换了B实验的装置,如图2所示,此装置中气球没有体现的作用是 (填序号)。
①控制气体的总量
②盛放、添加固体药品
③调节装置的压强
④调节装置的容积
(4)由质量守恒定律可知,化学反应前后一定不变的是 (填序号)。
①原子种类 ②原子数目 ③原子质量 ④分子种类
11.许多物质燃烧都伴随发光放热的现象。王刚同学认为有发光放热现象的变化不一定是化学变化,王刚小组的同学对此展开了探究。
[提出问题]有发光放热现象的变化都是化学变化吗?
[猜想与假设]一、都是化学变化;二、
[收集证据]同学们设计了下列实验来验证自己的猜想:
(1)将干冷的烧杯罩在蜡烛燃烧火焰上,观察到:
A.烧杯内壁出现 B.手摸烧杯壁有 感觉C.蜡烛火焰逐渐变小至熄灭。
(2)将烧杯迅速倒置,向其中加入少量澄清石灰水,振荡,观察到 。
分析:蜡烛燃烧产生的新物质是水二氧化碳,蜡烛燃烧为 变化。
(3)观察白炽灯(灯丝为钨丝)
通电前 通电中 通电后
灯丝为银白色固体 发出白光,手模灯泡感觉 灯丝为银白色固体
分析:通电前后,钨丝本身没有发生变化,灯泡通电发光、放热属于 变化。
[获得结论]猜想 (填“一”或“二”)正确。
12.空气质量问题日益受到关注,对空气质量进行实时的、便携的检测存在更大的需求。微型空气质量“检测站”被称为大气污染防治利器。针对如何组装和使用微型空气质量“检测站”,同学们开展了项目式探究活动。
任务一 了解空气质量指数的含义
(1)空气质量指数(airquality index,简称AQI)可以定量描述空气质量状况(如下表),分为六级,对应空气质量的六个级别,其数值 (填“越大”或“越小”),说明空气污染状况越严重。
空气质量指数 0~50 51~100 101~150 151~200 201~300 >300
空气质量指数级别 一级 二级 三级 四级 五级 六级
空气质量指数类别 优 良 轻度污染 中毒污染 重度污染 严重污染
(2)PM2.5是指大气中粒径小于等于2.5μm 的颗粒物。下列行为不会增加空气中PM2.5的是 。
A.燃煤发电 B.汽车尾气排放 C.太阳能发电
任务二 认识微型空气质量“检测站”
微型空气质量检测系统用于实时、准确检测室外空气污染物,其结构如图所示。
(3)微型空气质量“检测站”利用太阳能板供能的优点是 。
(4)同学们找到一个微型空气质量“检测站”,观察并记录不同时间显示的数据如表:
二氧化氮/μg 臭氧/μg 一氧化碳/μg 二氧化硫/μg
22.0 20.0 3.26 158
根据微型空气质量“检测站”显示的数据,该地区的主要空气污染物是 。
任务三 进行实践
(5)同学们对微型空气质量“检测站”附近某工厂的空气质量感到好奇,调研发现该工厂为了获得充足的能量,长期采用燃煤(煤中含有少量硫元素)发电,于是同学们猜测工厂废气中含有该地区的主要空气污染物。则产生该主要空气污染物的文字表达式为 。
【查阅资料】二氧化硫是有刺激性气味的气体,能使澄清石灰水变浑浊,也能使品红溶液褪色。
(6)同学们设计并进行实验,请完善表格。
实验操作 实验现象 实验结论
收集一瓶该工厂排放的气体,加入品红溶液,振荡 废气中含有二氧化硫
(7)不选用澄清石灰水检验二氧化硫的原因是 。
13.能与水发生化学反应,老师演示了如下实验:取一朵用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花,将其喷水后,放入盛满的集气瓶中(如图1所示),观察到纸花变红。接下来,请与兴趣小组的同学们一起参与以下探究:
【提出问题】是什么物质使纸花变红呢
【形成假设】
(1)假设I:水使纸花变红。
假设II: 使纸花变红。
假设III:与水反应的生成物使纸花变红。
根据老师的演示实验,假设I一定不成立,原因是 。
【设计并实施实验】
(2)补充完整下面表格。
实验步骤 实验现象 结论
取一朵用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花, 纸花不变红 假设II不成立
【得出结论】
(3)通过以上实验探究,说明与水反应生成的 使纸花变红。
【实验拓展】用实验证明碳酸型饮料(如汽水)中含有。
(4)兴趣小组的同学们用如图2所示的装置进行实验:打开汽水瓶盖,立即塞上带导管的胶塞,将导管另一端伸入装有澄清石灰水的试管中,观察到 ,得出结论:汽水中含有。
【反思评价】
(5)试管中发生反应的化学方程式为 。
14.某化学小组的同学为了探究实验室制取二氧化碳后所得溶液的成分,进行了如下实验。
【作出猜想】
小刚的猜想:溶质是氯化钙
小华的猜想:溶质是氯化钙和氯化氢
【实验验证】
实验方案 实验现象 实验结论
取少量反应后溶液于试管中,然后滴加硝酸银溶液 有白色沉淀产生 小华的猜想成立
【反思评价】
(1)小明同学立即对上述方案提出了质疑,理由是 。同学们再次进行实验,证明小华的猜想成立。
【拓展延伸】
(2)实验结束后,该小组的同学欲将废液直接倒入下水道,老师迅速制止.请你解释原因是 。
15.某兴趣小组的同学在学习了探究“燃烧的条件”实验后,对书上的实验进行了改进,实验装置如图,利用如图微型装置探究燃烧的条件(整套装置气密性良好)。
【进行探究】
实验步骤:①挤压右边滴管并微热燃烧管,白磷燃烧而红磷不燃烧;
②保持燃烧管微热,挤压左边滴管,燃烧的白磷熄灭。
【分析与讨论】
(1)步骤①说明燃烧的条件之一为 。请写出该步骤中双球管内发生反应的化学方程式 。
(2)步骤②说明的化学性质是 ,下列灭火方法与该步骤中灭火原理相同的是 (填字母)。
A.用扇子扇灭蜡烛火焰 B.油锅着火时盖上钢盖灭火 C.用一小盆水泼灭炭火
【拓展探究与应用】
实验步骤:①在燃烧管中仅加入镁条,挤压右滴管并引燃,镁条燃烧;
②挤压左滴管,一段时间后,镁条仍能继续燃烧。
请通过这一现象谈谈你对燃烧条件或灭火方法的新认识;
(3)燃烧 (填“一定”或“不一定”)需要氧气。
(4)金属镁着火时, (填"能”或“不能”)用二氧化碳灭火。
16.蜡烛在氧气中燃烧有明亮的火焰,而铁丝在氧气中燃烧却没有火焰。
【提出问题】蜡烛燃烧产生火焰的原因是什么?
【查阅资料】
物质 熔点/℃ 沸点/℃ 燃烧时温度/℃
石蜡 50~70 300~550 约600
铁 1535 2750 约1800
钠 97.8 883 约1400
【进行实验】
如图所示,将导管一端伸入蜡烛火焰的内焰,导出其中物质,在另一端管口点燃,也有火焰产生。由此可知:蜡烛燃烧产生的火焰是由 (填“固态”或“气态”)物质燃烧形成的。
【得出结论】
物质燃烧能否产生火焰与其 (填“熔点”或“沸点”)和燃烧时温度有关。物质燃烧时,能产生火焰的条件是 。
由此推测:钠在燃烧时, (填“有”或“没有”)火焰产生。
17.化学变化中通常有明显现象,如有气泡产生。有气体产生变化一定是化学变化吗?化学兴趣小组展开了探究。
【提出问题】有气体产生的变化都是化学变化吗
【猜想假设】
(1)猜想1.一定是化学变化;猜想2. ;
【实验探究】
(2)完成填空;
实验现象 实验分析
实验一:水的沸腾 水沸腾变成水蒸气,玻璃片上有 水沸腾没有产生新物质,属于 变化。
实验二:石灰石与盐酸反应 颗状石灰石表面有气泡产生,且石灰石变小,烧杯中澄清石灰水 石灰石与盐酸反应产生了新物质,属于 变化。
【实验结论】
(3)猜想 (填“一”或“二”)正确。
【实验拓展】
(4)有气体产生的物理变化除汽化外,还有 ;
(5)实验一中玻璃片的作用是 。
(6)实验二中的文字表达式: 。(石灰石的主要成分为碳酸钙)
18.过氧化氢在二氧化锰的作用下可分解产生氧气.科学探究是一个奇妙的过程,请你一起参与实验探究,并填写下列空白。
【提出问题】小松同学用“双氧水”(过氧化氢溶液)清洗伤口时,不小心将过氧化氢溶液滴到水泥板上,发现有大量气泡产生.小松想水泥块是否可作过氧化氢分解的催化剂呢?于是他到附近建筑工地取回一些小水泥块,并用蒸馏水浸泡、冲洗、干燥。
【猜想】水泥块可以作过氧化氢分解的催化剂。
【实验验证】
(1)
实验步骤 实验现象 实验结论
实验一 取5mL的过氧化氢溶液于试管中,伸入带火星的木条 木条不复燃 过氧化氢分解产生氧气,但是反应速度
实验二 向盛水的试管中加入水泥块,伸入带火星的木条 没有明显现象
实验三 水泥块能加快过氧化氢分解的速率
【结论】水泥块能加快过氧化氢分解的速率,故水泥块可以作过氧化氢分解的催化剂。
【讨论与反思】
(2)小芳认为:仅凭上述两个实验还不能证明水泥块可以作过氧化氢分解反应的催化剂,她觉得需要增加一个探究实验:探究 。
【实验步骤】①准确称量水泥块的质量;②完成实验三;③待反应结束,将实验二中试管里的物质进行过滤,洗涤,干燥,称量;④对比反应前后水泥块的质量。
【分析】如果水泥块在反应前后的质量保持不变,则说明水泥块可以作过氧化氢分解的催化剂。
(3)但小华认为,要证明小松的猜想,小芳的补充实验还是不够,还需要再补充一个实验:探究 。
19.化学实验小组的同学们对催化剂产生了兴趣,通过查阅资料了解到氧化铁也能加速过氧化氢的分解。为了探究氧化铁能否加快过氧化氢的分解,他们设计了实验装置,并进行气体的制备和测量实验。实验时均以生成40mL气体为标准,相关实验数据记录如下表:
实验序号 过氧化氢溶液浓度/% 过氧化氢溶液体积/mL 过氧化氢溶液温度/℃ 氧化铁的用量/g 收集40mL氧气所需时间/s
① 5 10 20 0 128.5
② 5 10 20 1.2 16.8
③ 15 10 20 1.2 10.5
④ 5 10 70 0 32.7
(1)完成上述实验及数据的测定需要用到下图中的部分装置,请按组装顺序写出所用到的装置代号 。
(2)通过实验①和④对比可知,化学反应速率与温度的关系是 ;通过实验②和③对比可知,化学反应速率与浓度有关;通过对比实验①和 对比可知,氧化铁可以加快过氧化氢分解放氧的速率。
(3)用一定量15%的过氧化氢溶液制氧气,为了减小反应速率,可加适量的水稀释,产生氧气的总量 (选填“减小”“不变”或“增大”)。
(4)若要证明氧化铁是过氧化氢分解的催化剂,还需要验证它在该反应前后的 和 未发生改变。
20.铜制品久置在户外容易生锈,失去金属光泽,需要定期除锈、抛光。某化学兴趣小组对铜锈成分及抛光过程进行以下探究。
任务一 分析铜锈的成分
【查阅文献】常见的铜锈成分为或两者的混合物.
【实验探究】
(1)取少量铜锈,加入足量稀硝酸,铜锈溶解,有气泡产生,再加入硝酸银溶液,有白色沉淀产生,说明铜锈成分为_______(填字母序号)。
A. B. C.
任务二 模拟的生成
【查阅文献】铜在的环境中生成最终会转化为。
【实验探究】向蒸馏水中加入粉末,每隔测一次,结果如图。
【讨论分析】
(2)转化为两个阶段:
①前10分钟:与水生成,化学方程式为 。
②第分钟:部分在酸性溶液中,吸收常见气体 (填化学式)生成。
任务三 探究化学抛光原理
除锈、打磨后的铜器表面仍有许多微小凸起(铜),某环保型化学抛光液中含有和,能够有效除去凸起的铜,使表面平整。
【查阅文献】抛光总反应为
【实验探究】实验操作及现象如下:
试管 试剂 现象
① 铜丝稀 无明显现象
② 铜丝的 铜丝表面产生棕色氧化膜(主要成分为)
③ 铜丝的稀 铜丝表面变光亮,溶液变蓝
【讨论分析】
(3)抛光过程包含过程1和过程2:
过程1:产生氧化膜.反应的化学方程式为 。
过程2:除去氧化膜.除去氧化膜的物质为 (填化学式)。
任务四 探究抛光过程中,浓度对分解速率的影响
【查阅文献】易分解,分解速率与温度、(催化剂)和的浓度有关。
【实验探究】探究温度和浓度一定时,不同浓度的对分解速率的影响。向两支试管中分别加入如下试剂(见表),置于水浴中,测量各时间段生成的速率,实验结果记录如下:
试管 相同试剂 不同试剂 各时间段生成的速率
第 第 第 第
④ 的、的溶液 的 3.0 3.5 3.6 3.6
⑤ 的、的溶液 的 2.0 2.3 2.4 2.4
【得出结论】
(4)不同浓度的对分解速率的影响是 。
【反思改进】
(5)某同学认为,为了更明显地观察浓度对分解速率的影响,还需要增加试管⑥实验,除了在水浴中以及加入的的溶液之外,还应该加入的试剂为 (填用量和试剂名称)。
21.松花蛋是我国特有的一种传统美食。化学兴趣小组同学进行了“松花蛋制作”的项目研究,请结合任务回答问题。
【任务一】品尝松花蛋,初识松花蛋的酸碱性
(1)同学们品尝松花蛋时,发现松花蛋略有涩味,他联想到碱性物质通常有涩味,推测松花蛋中含有碱性物质,生活中食用时可加入厨房中的 减轻涩味。该反应的实质在生产生活中应用广泛,下列做法应用原理与其不同的是 (填字母序号)。
A.用熟石灰和硫酸铜配制波尔多液
B.农业上常用熟石灰改良被酸雨酸化的土壤
C.用纯碱洗涤工业品上的油污
【任务二】制作松花蛋粉,了解制作工艺
(2)制作松花蛋粉的配料有纯碱、食盐、生石灰,其中碳酸钠属于 (填物质类别),它的水溶液显 性。
(3)将松花蛋粉放入容器中,慢慢加水,并不断搅拌,调制成糊状泥料,该过程中发生反应的化学方程式为 (填一个即可)。从安全的角度说明“慢慢加水,并不断搅拌”的目的是 。
(4)将新鲜鸭蛋浸入泥料中时一定要戴上胶皮手套。分析上述过程,你认为泥料中一定含有会腐蚀皮肤的物质是 (填化学式)。
【任务三】探究泥料浸出液的成分
【提出问题】将泥料加足量水后过滤,得到的浸出液中还含有哪些溶质?
【设计实验】
(5)小明进行了如下探究,请完成如表(不考虑生石灰中杂质的影响)。
预测假设 实验方案 实验现象 实验结论
浸出液中含碳酸钠 取浸出液加入试管,然后滴加足量稀盐 酸浸出液中不含碳酸钠
浸出液中含氢氧化钙 取浸出液加入试管,加入 浸出液中含有氢氧化钙
【分析总结】
(6)综合分析,确定松花蛋浸出液中的溶质有 (填化学式)。
【项目拓展】
(7)为了使松花蛋产生美丽的松花,传统工艺中加入密陀僧(主要成分为氧化铅),目前密陀僧已逐渐被硫酸锌取代,制得无铅松花蛋。从人体健康角度分析这一工艺改进的原因是 。
22.金属材料对于促进生产发展,改善人类生活发挥了巨大作用。钢铁是用量最大、用途最广的合金,钢铁的腐蚀是重要研究课题。
【知识回顾】用如图1所示五组实验进行铁钉腐蚀的研究。一段时间后试管A、B中铁钉几乎没有生锈,而试管C中铁钉明显锈蚀,试管D、E中铁钉严重锈蚀。
(1)由五组实验中的 (填实验组序号)现象可知,铁的锈蚀是铁跟氧气和水作用的过程;铁锈化学式 。
(2)试管B中使用“蒸馏水”为防止溶解的氧气对实验造成干扰,应对其进行的处理是 。
【实验探究】向试管D中(含生锈铁钉)加入过量10%稀盐酸,浸泡。可观察到铁锈逐渐消失,铁钉表面有气泡产生,溶液先呈黄色,一段时间后黄色变为浅绿色。
(3)铁钉表面有气泡产生的原因是 (写化学方程式)。
(4)推测试管D中溶液由黄色变为浅绿色,可能是因为氯化铁与某些物质发生反应所致。现进行表中的3个实验(持续10小时,已知氢气不影响该反应)。
序号 实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验Ⅲ
实验内容
现象 溶液颜色始终呈黄色 产生红褐色沉淀 溶液逐渐由黄色变浅绿色
①设计实验Ⅰ的目的是 。
②综合分析上述3个实验,试管D中溶液由黄色变为浅绿色的原因是 。
【拓展延伸】研究水样的pH、水中溶解氧浓度与钢铁腐蚀速率的关系。查阅相关文献得到如下资料。
(5)图2表示水样温度22℃、氧含量6mL L-1时,钢铁腐蚀速率与水样pH的关系。当pH<4时,钢铁腐蚀速率明显增大的原因是 。
(6)图3表示温度22℃、pH=7时,钢铁腐蚀速率与水中溶解氧浓度的关系。当溶解氧浓度超过20mL L-1时,钢铁腐蚀速率明显下降的原因可能是 。
23.化学兴趣小组的三位同学对蜡烛(主要成分是石蜡)及其燃烧进行了如下探究。
(1)贝贝取一支蜡烛,用小刀切下一小块,把它放入水中,蜡烛浮在水面上,结论:石蜡的密度比水 。
(2)芳芳点燃蜡烛,观察到火焰分为外焰、内焰、焰心三层。把一根火柴梗放在火焰中(如图),约1s后取出,可以看到火柴梗的 (选填“a”。“b”或“c”)处最先炭化。结论:蜡烛火焰的 温度最高。
(3)三位同学在探究的过程中,将短玻璃导管插入焰心,发现另一端也可以点燃。
[提出问题]导管里一定有可燃性气体,气体成分可能会是什么呢?
[猜想]贝贝认为:可能是蜡烛不完全燃烧时产生的CO(CO是一种有可燃性的气体)。
芳芳认为:可能是蜡烛受热后产生的石蜡蒸气。
婷婷认为:可能以上两种情况都有。
[实验方案]换一根较长的导管,并用冷的湿毛巾包住导管,然后在导管另一端做点火实验。
[现象与结论]
如果观察到 现象,则贝贝的猜想正确。
如果观察到 现象,则芳芳的猜想正确。
如果观察到 现象,则婷婷的猜想正确。
24.当空气中的CO2含量超过一定量时会影响人体健康。
【查阅资料】空气中CO2的体积分数为1%时,人会有心跳加快、困乏、注意力不集中、轻度恶心等症状;体积分数为5%时,会有呼吸不畅、头晕、耳鸣、血压升高等症状;体积分数为10%时,会有严重缺氧、丧失意识、昏迷等症状。
【提出问题】在没有专业测量仪器的情况下,如何检验空气中CO2的含量已经达到影响人体健康的程度?
【设计实验】依据CO2的性质,设计检验方法。
CO2性质 检验方法 预期现象
方法1 用燃着木条检验 燃着木条熄灭
方法2 与水反应 用X溶液检验 溶液由紫色变为红色
方法3 与石灰水反应 用澄清石灰水检验 溶液中产生白色浑浊
(1)方法1依据的CO2性质是 。
(2)根据方法2的预期现象推断,所需试剂X是 溶液。
(3)用化学方程式表示方法3的原理: 。
【配制样品】常温常压下,配制CO2体积分数不同的气体样品。
【进行实验】常温常压下,集气瓶和试管中盛有空气或气体样品,分别进行以下实验。
方法1 方法2 方法3
实验过程
空气 正常燃烧 溶液无明显变化 溶液无明显变化
1%的CO2气体样品 正常燃烧 溶液无明显变化 溶液中产生白色浑浊
5%的CO2气体样品 正常燃烧 溶液由紫色变为红色 溶液中产生白色浑浊
【解释与应用】
(4)从灭火原理分析,方法1中均没有出现“燃着木条熄灭”的原因是 。
(5)1班有部分同学在教室内出现“困乏、注意力不集中”等症状时,小林同学想用上述实验方法检测教室内CO2气体的含量,他应该选用的方法是 (填方法序号)。
(6)2班小瑜同学收集了教室中的气体,尝试用方法2进行实验,发现溶液由紫色变为红色。由此现象推测此时教室中CO2的含量可能为 (填字母序号)。
A.1%以下 B.1% C.1%~5% D.5%以上
25.某化学小组对教材中“燃烧的条件”的探究实验进行了创新设计。
【实验装置】如图一所示。
【实验步骤】
(1)①如图一所示,1、2号瓶中充满氧气,3号瓶中装满水。将三个瓶子同时放入盛有80℃热水的大烧杯中、观察到三个玻璃瓶中的现象分别为2号瓶中 ,1、3号瓶中无明显现象。
②用注射器把3号瓶中的水抽出,发现3号瓶中的白磷燃烧起来。
【分析讨论】
(2)对比1、2号两瓶现象可知,可燃物燃烧的条件之一是 。
(3)对比 瓶中的现象可知,可燃物燃烧的条件之一是需要与氧气接触。
【实验反思】实验产生的白烟对人体有害,化学小组对实验装置进行了改进。
【查阅资料】氢氧化钠溶液能与白烟发生化学反应,将白烟吸收。
【改进装置】如图二所示。
(4)取少量白磷于小试管中,再加入少量热水;将大试管稍作倾斜,让小试管沿大试管内壁滑入大试管中:将双孔塞的长导管伸到小试管中接近白磷正上方的位置,旋紧双孔塞;最后将大试管放入烧杯中,向烧杯中加入80℃的热水。将过氧化氢溶液推入锥形瓶中一段时间后,观察到B中 。
【反思评价】
(5)图二B烧杯中80℃热水的作用是 。
(6)装置C的作用是 。
26.质量守恒定律的发现,对化学的发展做出重要贡献。科学家和同学们进行如下探究:
【提出问题】化学反应中,参加反应的物质质量总和与生成物的质量总和是否相等?
【进行实验】
实验一:1756年,俄国科学家罗蒙诺索夫,把锡放在密闭容器里煅烧,生成白色的氧化锡,但容器和容器里物质的总质量,在煅烧前后并没有发生变化。
实验二:1774年,拉瓦锡将45.0份质量的氧化汞加热分解,恰好得到了41.5份质量的汞和3.5份质量的氧气。
实验三:同学们利用红磷燃烧进行实验,装置如图所示,结果反应前后质量相等。
【实验分析】
(1)实验一中若放入锡的质量为m克,密闭容器内氧气的质量为n克,则生成的氧化锡的质量可能___克;
A.等于m+n B.大于m+n C.小于m+n
(2)实验二中发生反应的微观图示如图,该反应中没有发生变化的微粒名称是 ;
(3)实验三中点燃红磷后气球的变化情况为 ;若锥形瓶底部不铺细沙,会导致的结果是 ;
【交流讨论】
(4)下列关于上述三个实验的共同点描述中,正确的是___。
A.三个实验中涉及的反应均属于分解反应
B.三个实验变化前后原子的种类、数目、质量都不变
C.三个实验中所用的药品均需稍过量,否则影响实验结果
【拓展迁移】
(5)已知氢气在氯气中燃烧,可用化学方程式表示为H2+Cl22X,则X的化学式为 ;
(6)将蔗糖在氧气中点燃。分别用干冷的玻璃片和沾有澄清石灰水的玻璃片置于火焰上方,观察现象。通过检验燃烧产物中的水和二氧化碳,能证明蔗糖中一定含有的元素是 ;
27.在学习了单质碳的化学性质后,某化学兴趣小组的同学对含碳化合物燃烧后的产物进行了探究。
【提出问题】乙醇燃烧后的产物是什么?
【查阅资料】①无水硫酸铜为白色粉末,遇水会变蓝;②氯化钙有吸水性,可做干燥剂。
【做出猜想】
猜想一:产物中含有CO、H2O;
猜想二:产物中含有CO2、H2O;
猜想三:产物中含有 。
【进行实验】同学们设计了如下图的实验:检查装置气密性后,将乙醇燃烧的产物依次通过如图所示的装置进行验证;(部分夹持、固定装置省略;B、D、G装置中均为澄清的石灰水)。
(1)装置B的作用是 。
(2)F装置中若发生反应,则化学方程式是 。
【解释与结论】经过实验,同学们认为猜想三成立。
(3)实验中能观察到的现象是 ;装置C中发生反应的化学方程式为 。
【反思与评价】实验结束后,由于小丽同学的操作不当造成了仪器损坏,小组内同学针对这个事故,进行了分析和讨论。
(4)为了避免此事故再次发生,同学们对该装置进行了创新和改进,你认为他们的改进是 (文字说明或画图都可)。
28.科学探究与实践是我们需要不断培养的学科核心素养。实验课上,同学们做了电解水的实验。
(1)电解水时,通常要加入少量氢氧化钠或硫酸钠溶液,目的是 。
(2)实验时正极产生的气体是 ,通电一段时间后,正、负极气体体积比为 。
某同学在做电解水实验时,误向水中加入氯化钠,发现与正极相连的电极上出现黄绿色气体。
【提出问题】加入氯化钠的水通电时,两个电极上分别生成了什么气体?
【查阅资料】①氯气(Cl2)是一种黄绿色、有刺激性气味的有毒气体,常温下1体积水能溶解2体积氯气。
②氯化钠溶液是在水中加入氯化钠固体溶解后得到的混合物。
【作出猜想】猜想1:氧气和氯气;猜想2:氢气和氧气;猜想3:氢气和氯气。
【设计实验】
(3)用如图所示装置来电解氯化钠溶液,并收集两个电极上产生的气体。
实验步骤 实验现象 解释或结论
①按照如图所示装置,通电一段时间后,用a、b两支试管分别收集两个电极上产生的气体,观察气体颜色 试管a收集到黄绿色气体,试管b收集到无色气体 猜想 错误
②用拇指堵住试管b,靠近点燃的酒精灯,移开拇指 听到爆鸣声 证明试管b中收集到气体为 ,猜想 正确
【实验结论】
(4)氯化钠溶液通电时,生成两种气体和氢氧化钠。该反应的文字表达式为 。
【反思与评价】
(5)联系电解水的实验,要证明水的组成,你认为在电解水时 (填“可以”或“不可以”)加入氯化钠溶液,原因是 。
29.“溶解”是化学学科的核心概念之一。兴趣小组同学对固体物质的溶解展开探究。
Ⅰ、溶解过程探究
按图1所示进行实验。闭合开关,观察到电珠不亮。再将10克氯化钠放入水中,观察现象。
(1)固体溶解过程中电珠 (选填“变亮”或“不亮”),说明氯化钠在溶解过程中是以 的形式分散到水中。
(2)将氯化钠改成蔗糖重复实验,可观察到实验现象与氯化钠溶解 (选填“相同”或“不同”)。
Ⅱ、溶解性影响因素探究
【初步探究】按图2所示进行实验。
(3)实验中振荡的目的是 。
(4)图2实验可得出结论:物质的溶解性与 有关。
【深入思考】同学们讨论后认为通过加热或增加溶剂的量也能使B中固体溶解,物质的溶解性可能与这两个因素有关。
【查阅资料】硫酸铜溶液能吸收红、黄光而使溶液呈现蓝色。当一束平行单色光照射硫酸铜溶液时,溶液浓度越大,对于红、黄光的吸收能力越强,透过溶液的光强度越小。
【实验探究】
①取试管a加入2药匙硫酸铜晶体和10mL饱和CuSO4溶液;另取试管b重复上述操作。
②将试管a、b分别装入光强度采集装置(图3为装置原理图)。
③加热试管a并持续测量透过溶液光线的光强度,复制数据导入软件中绘制出“光强度—时间”曲线如图4所示。
④在试管b内加入3mL水并持续测量透过溶液光线的光强度,复制数据导入软件中绘制“光强度一时间”曲线如图5所示。
(5)由图4可知,温度越高,硫酸铜的溶解性越 (选填“强”或“弱”)。
(6)图5中,一开始光强度数值增强的原因是 。
(7)依据图5,请写出硫酸铜的溶解性与溶剂水质量的关系及判断依据: 。
30.化学兴趣小组的同学在验证硫酸的性质时,进行了以下实验。
【实验一】浓硫酸稀释过程中的能量变化。
图一实验中,观察到用石蜡固定在铜片下的乒乓球脱落,此现象说明浓硫酸溶于水 。
【实验二】溶液浓度对硫酸化学性质的影响。
图二实验中,观察到很快变黑的是滤纸 (填“A”或“B”),由此可知,硫酸溶液的浓度不同,腐蚀性不同。
【实验三】稀硫酸的化学性质。
小组同学按图三进行实验。
(1)试管1中发生反应的化学方程式为 。
(2)试管2中可观察到的现象是 。
(3)向试管3中滴加了足量的稀硫酸仍无明显现象,要证明二者已经发生反应,可选用 (填字母序号)继续进行实验,以达到实验目的。
A 酚酞溶液 B 氯化钡溶液 C 硫酸铜溶液
(4)小组同学将4、5两支试管反应后的物质倒入同一洁净的烧杯中,充分反应后过滤,得到无色滤液和白色沉淀。同学们对白色沉淀的成分产生了兴趣,继续进行实验。
【提出问题】白色沉淀的成分是发什么?
【作出猜想】猜想一: 猜想二:BaSO4、BaCO3
【实验与结论】
实验操作 实验现象 实验结论
取少量白色沉淀与试管中,向其中加入足量的稀盐酸。 。 猜想二成立。
实验结束后,在老师指导下同学们对废液缸中的固体物质进行了回收。在检验废液时发现硫酸过量,为防止其污染环境,从实验成本的角度考虑,向该废液中加入适量的 (填一种具体物质),处理后再排放。
答案和解析
1.实验设计是化学实验的重要环节。请根据下列实验要求回答相关问题:
【活动与探究】用变量控制方法探究影响物质溶解性的因素。
实验一 实验二
实验一目的是探究 对硝酸钾溶解性的影响;实验二是探究溶剂种类对物质溶解性的影响,该实验中需要控制的变量是温度和 。
【答案】 温度 溶剂的质量
【详解】由图可知,实验一中,温度不同,其它因素均相同,故该实验是探究温度对硝酸钾溶解性的影响;
实验二是探究溶剂种类对物质溶解性的影响,除了溶剂种类不同,其它因素均相同,故该实验中需要控制的变量是温度和溶剂的质量。
2.将收集好的三瓶气体用来完成下面三个实验(其中存留少量水的一瓶中完成铁丝在其中的燃烧):
实验内容 实验图 实验现象 实验结论
(1)木炭在氧气中的燃烧 剧烈燃烧, ,比在空气中燃烧 ,放出大量的热 木炭在氧气中燃烧生成一种 ,比在空气中燃烧
(2)蜡烛在氧气中的燃烧 剧烈燃烧, ,放出大量的热,集气瓶内壁上 蜡烛在氧气中燃烧比在空气中燃烧
(3)细铁丝在氧气中的燃烧 , 放出大量的热 在空气中 ,在氧气中
【答案】 发出红光 更旺 无色气体 剧烈 发出白光 产生水雾 剧烈 剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体 不能燃烧 能剧烈燃烧
【详解】(1)木炭在空气中燃烧会持续的红热,放出热量,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。木炭在氧气中燃烧发出白光,放出热量,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。由此可以看到木炭在氧气中燃烧更旺,都生成无色的二氧化碳气体,木炭在氧气中燃烧的更剧烈;
(2)蜡烛在氧气中燃烧,发出白光,生成水和能使澄清石灰水变浑浊的气体,所以会看到集气瓶内壁上有水雾产生,蜡烛在氧气中比在空气中燃烧的更剧烈;
(3)铁丝在空气中,只有红热的现象,不能燃烧。铁丝在氧气中会剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,有黑色固体生成。氧气浓度不同,铁丝的反应现象不同。
3.某学习小组对二氧化碳的来源、性质、吸收等开启了“低碳行动“项目化学习探究之旅。
(1)主题一:探究家庭中二氧化碳的来源
【实验设计】
同学用两个相同的塑料瓶分别收集了炒菜前后灶台旁的气体。放在阳光下照射,观察水柱的移动情况。(在阳光照射下,富含二氧化碳气体的封闭环境比在普通空气环境中升温更快)
【实验现象】
红墨水水柱向 边移动。(填“左”或“右”)。
【实验结论】
炒菜后空气中二氧化碳含量增多,说明燃气燃烧产生了二氧化碳。
(2)主题二:探究CO2的性质
操作 现象 性质
X为澄清石灰水时,现象为 CO2能与石灰水反应,化学方程式为
X为紫色石蕊溶液时,现象为 CO2能与水反应生成
低处的蜡烛先熄灭,高处的蜡烛后熄灭 ;CO2不燃烧,也不支持燃烧
【实践活动】
老师提供了自制汽水的标准配方:小苏打1.5g,柠檬酸1.5g,白糖10g,凉开水400mL。为改善口感,小组对标准配方进行了如下调整:增加小苏打、柠檬酸的用量,使汽水中的CO2更多,但可能会引发的问题是 。
A.汽水甜度过大 B.制作过程中,造成液体喷出 C.打开瓶盖时,瓶盖弹出伤人
(3)主题三:迈向碳中和
低碳途径 低碳行动具体措施
减少二氧化碳的排放 减少使用化石燃料,更多使用清洁能源。
促进二氧化碳的吸收 植树造林,利用植物的 吸收大气中的CO2.
【答案】(1)左
(2) 澄清石灰水变浑浊 CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O 紫色石蕊溶液会变红 碳酸/H2CO3 CO2密度比空气大 BC/CB
(3)光合作用
【详解】(1)通过该实验现象及实验设计可知炒菜后空气中二氧化碳含量增多,说明燃气燃烧产生了二氧化碳,根据 “炒菜后空气中二氧化碳含量增多” 以及结合实验装置可知,右侧气体中二氧化碳含量高,在阳光照射下温度升高得快,压强增大,会将红墨水水柱向左推动,故红墨水水柱向左边移动;故答案为:左。
(2)主题二:
当X为澄清石灰水时,因为二氧化碳能与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀,所以观察到的现象是澄清石灰水会变浑浊,反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O;
当X为紫色石蕊溶液时,因为二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使紫色石蕊溶液变红,所以观察到的现象是紫色石蕊溶液会变红;
低处的蜡烛先熄灭,高处的蜡烛后熄灭,这表明CO2不燃烧,也不支持燃烧,且密度比空气大;
实践活动:
增加小苏打、柠檬酸的用量会使产生的二氧化碳增多,在制作过程中可能会因为内部气压过大而造成液体喷出,打开瓶盖时,也可能因为气压过大导致瓶盖弹出伤人,而不是汽水甜度过大(因为增加的是小苏打和柠檬酸的量,不是白糖量);故选: BC。
(3)植树造林,利用植物的光合作用(吸收二氧化碳释放氧气)吸收大气中的CO2。
4.酒精灯是实验室中常用的加热仪器,某小组同学对酒精灯火焰温度进行如下探究。
(I)定性研究:甲同学取一根火柴梗,拿住一端迅速平放入酒精灯火焰中,l~2s后取出,观察到位于外焰的部分明显碳化。
(1)由上述现象得出结论:外焰温度最高,你认为原因是 。
(Ⅱ)定量研究:乙和丙同学在老师指导下,分别利用高温传感器测得酒精灯各层火焰平均温度如表。
火焰层 平均温度/℃
乙 丙
焰心 432 598
内焰 666 783
外焰 520 667
(2)由表得出结论: (填“焰心”、“内焰”或“外焰”)温度最高。
(3)结合定量研究结论,下列图示中的加热方法(试管夹未画出)最合理的是 (填字母序号)。
(Ⅲ)交流反思:不仅酒精灯的各层火焰温度不同,而且相同火焰层温度也有差异。
(4)造成乙、丙两同学所测相同火焰层温度差异的原因可能是(请找出三点)
① ;
② ;
③ 。
【答案】(1)外焰与空气(或氧气)接触更充分
(2)内焰
(3)a
(4) 酒精的浓度 露出酒精灯的灯芯长度 灯芯是否烧焦
【详解】(1)在实验中,位于外焰的部分明显碳化,这说明酒精灯的外焰温度最高,原因外焰与空气(或氧气)接触更充分,酒精燃烧更充分;
(2)根据图表中的数据显示,酒精灯的内焰的温度最高;
(3)给试管内的液体加热时,试管与桌面倾斜约45度角,且用外焰加热,bd是直立,错误;c没有用外焰加热;故选:a;
(4)造成乙、丙两同学所测相同火焰层温度差异的原因可能是酒精的浓度、露出酒精灯的灯芯长度、灯芯是否烧焦等。
5.如图是关于水的组成的实验探究的装置,请回答下列问题:
【提出问题】水是什么元素组成的呢?
【实验探究】
(1)该实验在水中加入少量氢氧化钠溶液或稀硫酸的目的是 。
【实验记录】接通电源后,在两侧玻璃管生成的气体体积如下表所示。
时间 2 4 6 9 11
C管中气体体积 4 10 21 36 46
D管中气体体积 8 20 42 72 92
(2)小勇用燃着的木条检验两种气体,观察到C试管内的气体 (填现象),则说明D试管内产生的气体是 。A端为电源的 极(填“正”或“负”);该反应的文字表达式是 。
【实验结论】
(3)上述实验可以得出的结论是水是由 组成的。由此可见,探究化合物的元素组成时,可以根据“化学反应前后,元素种类不会发生变化,”这一规律,可通过分析生成物的元素组成来推测该化合物的组成。
(4)由分子构成的物质从微观的角度分析,化学变化的实质是 。
【答案】(1)增强导电性
(2) 使木条燃烧更旺 氢气/ 正
(3)氢元素和氧元素
(4)在化学变化中分子分成原子,原子重新组合成新的分子
【详解】(1)该实验在水中加入少量氢氧化钠溶液或稀硫酸的目的是增强导电性。
(2)由表格信息可知,C管与D管气体的体积比为1:2,由电解水实验可知, 正极产生的是氧气,负极产生的是氢气,氧气与氢气的体积比为1:2,所以C管生成的气体是氧气,氧气具有助燃性,所以能使燃着的木条燃烧更旺;D管生成的气体是氢气;C管生成的气体是氧气,所以A端为电源的正极;水在通电的条件下生成氢气和氧气,反应的文字表达式是。
(3)水在通电的条件下反应生成氢气和氧气,氢气是由氢元素组成的,氧气是由氧元素组成的,根据质量守恒定律反应前后元素的种类不变,所以可得水是由氢、氧元素组成的。
(4)该实验从微观角度分析:水分子在通电的条件下分解成氢原子和氧原子,氢原子与氢原子构成氢分子,氧原子与氧原子构成氧分子,所以化学变化的实质是:在化学变化中分子分成原子,原子重新组合成新的分子。
6.对蜡烛及其燃烧条件的探究
实验方法和步骤 观察物质现象 结论和解释
观察蜡烛的制作材料 烛芯:棉线 外壳:石蜡 由棉线和石蜡组成
点燃前 (1)观察色态味 红白等色圆柱状固体有轻微气味 颜色:红色。状态: 体
(2)用小刀切下一块放入水中 易切、浮在水面上, 密度: 硬度: 溶解性: 溶于水
点燃蜡烛 (3)点燃蜡烛,观察蜡烛火焰 火焰分三层,外焰最明亮,内焰最暗,产生黑烟 石蜡有 性,黑烟是没有燃烧的碳单质
(4)取一根火柴,迅速平放在火焰中1~2秒后取出 在火焰 部位最先变黑,第二层次之,最里层最慢 焰温度最高,加热用 焰
(5)用一个冷而干燥的烧杯,罩在火焰上方,片刻,取下烧杯,迅速向烧杯内倒入澄清石灰水,振荡 烧杯内壁出现 ,石灰水变 蜡烛燃烧生成 和 。
(6)观察状态 蜡烛固体变成液体 蜡烛燃烧是 (物理、化学)变化,过程中有蜡烛熔化 (物理、化学)变化
熄灭蜡烛 (7)将蜡烛熄灭并观察 有 产生 白烟有 性,白烟是石蜡的固体小颗粒
用火柴点燃白烟 燃烧
【答案】 固 小于水 较小 不 可燃 最外层 外 外 水雾 浑浊 水 二氧化碳 化学 物理 白烟 可燃 白烟
【详解】(1)蜡烛在常态下是白色固体;故填:固;
(2)蜡烛可切割,说明硬度较小,能浮在水面上,说明密度比水小,投入水中无变化说明不溶于水;故填:小于水;较小;不;
(3)点燃可燃烧说明具有可燃性,观察火焰可分为三层:外焰、内焰、焰芯;故填:可燃;
(4)根据实验现象,外焰部分最先变黑,最里层变黑最慢,说明外焰温度最高,内焰次之,焰芯温度最低,因此加热要用外焰;故填:最外层;外;外;
(5)烧杯内壁有水雾或水珠出现,说明燃烧生成了水,加入澄清石灰水变浑浊或产生白色斑点,说明有二氧化碳生成;故填:水雾;浑浊;水;二氧化碳;
(6)蜡烛燃烧生成水和二氧化碳,是化学变化;过程中有蜡烛熔化,是物理变化;故填:化学;物理;
(7)蜡烛燃烧时先融化成蜡油再气化燃烧,熄灭后灯芯上产生一缕白烟,经点燃能重新燃烧,说明是白烟是石蜡的固体小颗粒;故填:白烟;可燃;白烟。
7.某化学小组的同学为了探究实验室制取二氧化碳后所得溶液的成分,进行了如下实验。
【作出猜想】小刚的猜想:溶质是氯化钙
小华的猜想:溶质是氯化钙和氯化氢
【实验验证】
实验方案 实验现象 实验结论
取少量反应后溶液于试管中,然后滴加硝酸银溶液 有白色沉淀产生 小华的猜想成立
【反思评价】小明同学立即对上述方案提出了质疑,理由是 。同学们再次进行实验,证明小华的猜想成立。
【拓展延伸】实验结束后,该小组的同学欲将废液直接倒入下水道,老师迅速制止.请你解释原因是 。
【答案】 氯化钙也能和硝酸银反应产生白色沉淀,不能确定盐酸是否过量 废液显酸性,会腐蚀下水道,污染水体
【分析】实验室采用大理石(或石灰石)与稀盐酸为原料制取二氧化碳,大理石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳。
【详解】[反思评价] 氯离子与银离子结合会生成氯化银白色沉淀。氯化钙也能和硝酸银反应产生白色沉淀,不能确定盐酸是否过量,因此小明同学对上述方案提出了质疑,故填:氯化钙也能和硝酸银反应产生白色沉淀,不能确定盐酸是否过量;
[拓展延伸]根据实验结论:滤液中含有氯化钙和氯化氢,则滤液呈酸性,若将废液直接倒入下水道会腐蚀下水道,污染水体,故填:废液显酸性,会腐蚀下水道,污染水体。
8.化学兴趣小组对空气中氧气的含量进行测定:
【探究实验一】:用如图两套装置进行实验,回答下列问题:
(1)检查图Ⅰ装置气密性的方法是先连接好仪器,打开弹簧夹,将导管放入水中,接下来的操作是 ,若观察到水中导管口有气泡冒出,说明气密性好。
(2)图Ⅱ实验时,打开弹簧夹,然后对红磷加热使其燃烧,可以观察到注射器活塞来回移动,待试管冷却后,注射器活塞将停留在15mL刻度 (填“左”或“右”)侧。
(3)图Ⅱ装置和图Ⅰ装置对比,其优点是 (写一条)。
【探究实验二】:为了准确测定空气中氧气的含量,用气体压力传感器检测密闭体系内的气压变化,并以曲线形式显示出来。
连接好图1中实验装置,将压力传感器接入电脑并打开,点燃红磷进行实验,集气瓶内气压与时间关系如图2所示。
(4)图2中CD段气压减小的原因是 。
【答案】(1)双手紧握集气瓶/用热毛巾捂住集气瓶(合理即可)
(2)左
(3)操作简单/不污染空气/实验结果更准确/更环保(合理即可)
(4)集气瓶中氧气被消耗;同时氧气完全反应后,温度逐渐降低,压强减小(合理即可)
【详解】(1)根据图Ⅰ装置的特点,检查图Ⅰ装置气密性的方法是:先连接好仪器,打开弹簧夹,将导管放入水中,双手紧握集气瓶或用热毛巾捂住集气瓶,若观察到水中导管口有气泡冒出,说明气密性好;
(2)打开弹簧夹,然后对红磷加热使其燃烧,消耗氧气体积为:(45mL+15mL)×= 12mL,冷却至室温后再向左移动12mL;
(3)对照图I实验,图Ⅱ实验是密封的,实验时生成的五氧化二磷不会逸散到空气中,因此优点有:更环保、实验结果更准确等;
(4)CD段气压减少是因为反应结束后,温度降低使得集气瓶内气体分子间间隔变小,还有一个原因是由于红磷与空气中的氧气反应使得集气瓶中氧气量减少,使得集气瓶内气压减小。
9.酒精灯是实验室中常用的加热仪器,某小组同学对酒精灯火焰温度进行如下探究。
(I)定性研究:
(1)取一支蜡烛,用小刀切下一小块,把它放入水中, 蜡烛会漂浮在水面上。 结论:石蜡的硬度 ,密度比水 。
(2)把一根火柴梗放在蜡烛的火焰上(如图),约1s后取出,可以看到在 处(填字母)的火柴梗的最先碳化。结论:蜡烛火焰的 温度最高,你认为原因是 。
(3)取一根约 10cm 长的玻璃管,用试管夹夹住,然后将玻璃管斜向插入烧得很旺的蜡烛火焰内层,这时会看到玻璃管口有白烟冒出,用一根燃着的火柴去引燃玻璃管口逸出的白烟,你看到的现象是 。你大胆猜想一下,白烟中可能含有的物质是 ;
(4)再将一只干燥的烧杯罩在蜡烛火焰上方,烧杯内壁出现 ,片刻后取下烧杯,迅速向烧杯内倒入少量的 ,振荡后发现 。结论:蜡烛燃烧以后的生成物是 和二氧化碳。
(Ⅱ)定量研究:
(5)在老师指导下,分别利用高温传感器测得酒精灯各层火焰平均温度如表。由下表得出结论: (填“焰心”、“内焰”或“外焰”)温度最高。
火焰层 平均温度/℃
乙 丙
焰心 432 598
内焰 666 783
外焰 520 667
(Ⅲ)交流反思:
(6)造成所测相同火焰层温度差异的原因可能是 (写出 1 点即可)。
【答案】(1) 小 小
(2) a 外焰 与氧气接触面积最大
(3) 白烟燃烧 石蜡固体小颗粒
(4) 水雾 澄清石灰水 石灰水变浑浊 水
(5)内焰
(6)酒精浓度不同(合理即可)
【详解】(1)用小刀能切下一小块,说明石蜡的硬度小;蜡烛会漂浮在水面上,说明密度比水小;
(2)蜡烛外焰温度最高,则可观察到a处的火柴梗的最先碳化;外焰温度最高,是因为外焰处可燃物与氧气接触更充分;
(3)用燃着的火柴引燃玻璃管口逸出的白烟,白烟燃烧,说明白烟为可燃物,可能含有石蜡固体小颗粒;
(4)蜡烛燃烧生成二氧化碳和水,则可观察到烧杯内壁出现水雾;二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,则可向烧杯内倒入少量的澄清石灰水,可观察到石灰水变浑浊;
(5)由表中数据可知,内焰温度最高;
(6)相同火焰层温度不同,可能原因为酒精浓度不同,或与氧气的接触面积不同等。
10.化学是一门以实验为基础的科学,如下图所示的实验回答问题:
(1)图A是验证质量守恒定律的实验,实验时红磷 (选填“需要”或“不需要”) 过量。
(2)为达到验证量守恒定律的目的,小林更换了B实验中的药品,以下改进正确的是 (填序号)。
①将药品换成双氧水和二氧化锰
②将药品换成铁粉和硫酸铜溶液
③将药品换成白糖和蒸馏水
(3)为达到验证质量守恒定律的目的,小郭只更换了B实验的装置,如图2所示,此装置中气球没有体现的作用是 (填序号)。
①控制气体的总量
②盛放、添加固体药品
③调节装置的压强
④调节装置的容积
(4)由质量守恒定律可知,化学反应前后一定不变的是 (填序号)。
①原子种类 ②原子数目 ③原子质量 ④分子种类
【答案】(1)不需要
(2)②
(3)①
(4)①②③
【详解】(1)红磷燃烧验证质量守恒定律,不需要足量红磷,只要发生了化学反应,观察反应前后质量是否发生了变化即可;
(2)①双氧水在二氧化锰的催化下,生成的氧气该装置中没有能体现这部分的质量,不适合验证质量守恒定律;
②铁粉和硫酸铜溶液发生反应,生成硫酸亚铁和铜,适合验证质量守恒定律;
③白糖和蒸馏水不是化学反应,不适合验证质量守恒定律。
故填:②。
(3)①控制气体的总量,气体总量是由反应物决定的,错误;
②盛放、添加固体药品,由图可知气球可以承装药品,添加药品,正确;
③调节装置的压强,气球可以缓冲压强,正确;
④调节装置的容积,气球可以变大变小,调节容积,正确。
故填:①。
(4)在化学反应中:
一定不变的是:各物质的质量总和、元素的种类元素的质量、原子的种类、原子的数目、原子的质量;
在化学反应中:因为有新物质生成,一定改变的是:物质的种类、分子的种类;
故填:①②③。
11.许多物质燃烧都伴随发光放热的现象。王刚同学认为有发光放热现象的变化不一定是化学变化,王刚小组的同学对此展开了探究。
[提出问题]有发光放热现象的变化都是化学变化吗?
[猜想与假设]一、都是化学变化;二、
[收集证据]同学们设计了下列实验来验证自己的猜想:
(1)将干冷的烧杯罩在蜡烛燃烧火焰上,观察到:
A.烧杯内壁出现 B.手摸烧杯壁有 感觉C.蜡烛火焰逐渐变小至熄灭。
(2)将烧杯迅速倒置,向其中加入少量澄清石灰水,振荡,观察到 。
分析:蜡烛燃烧产生的新物质是水二氧化碳,蜡烛燃烧为 变化。
(3)观察白炽灯(灯丝为钨丝)
通电前 通电中 通电后
灯丝为银白色固体 发出白光,手模灯泡感觉 灯丝为银白色固体
分析:通电前后,钨丝本身没有发生变化,灯泡通电发光、放热属于 变化。
[获得结论]猜想 (填“一”或“二”)正确。
【答案】 不一定是化学变化 水雾 发烫 石灰水变浑浊 化学 发烫 物理 二
【详解】[猜想与假设]
根据问题及猜想一,可知猜想二应为不一定是化学变化;
[收集证据]
(1)蜡烛燃烧时,上方罩一个干冷的烧杯,会发现烧杯内壁出现水雾,且烧杯壁发热;
(2)由于蜡烛燃烧生成有二氧化碳,且二氧化碳能使石灰水变浑浊,则将烧杯迅速倒置,向其中加入少量澄清石灰水,可观察到石灰水变浑浊;蜡烛燃烧过程中有新物质生成,说明蜡烛燃烧属于化学变化;
(3)灯泡放光会放热,则手模灯泡感觉发烫;灯泡发光过程中没有新物质生成,则属于物理化;
[获得结论]
根据前面分析可知,有发光放热现象的变化不一定属于化学变化,即猜想二正确。
12.空气质量问题日益受到关注,对空气质量进行实时的、便携的检测存在更大的需求。微型空气质量“检测站”被称为大气污染防治利器。针对如何组装和使用微型空气质量“检测站”,同学们开展了项目式探究活动。
任务一 了解空气质量指数的含义
(1)空气质量指数(airquality index,简称AQI)可以定量描述空气质量状况(如下表),分为六级,对应空气质量的六个级别,其数值 (填“越大”或“越小”),说明空气污染状况越严重。
空气质量指数 0~50 51~100 101~150 151~200 201~300 >300
空气质量指数级别 一级 二级 三级 四级 五级 六级
空气质量指数类别 优 良 轻度污染 中毒污染 重度污染 严重污染
(2)PM2.5是指大气中粒径小于等于2.5μm 的颗粒物。下列行为不会增加空气中PM2.5的是 。
A.燃煤发电 B.汽车尾气排放 C.太阳能发电
任务二 认识微型空气质量“检测站”
微型空气质量检测系统用于实时、准确检测室外空气污染物,其结构如图所示。
(3)微型空气质量“检测站”利用太阳能板供能的优点是 。
(4)同学们找到一个微型空气质量“检测站”,观察并记录不同时间显示的数据如表:
二氧化氮/μg 臭氧/μg 一氧化碳/μg 二氧化硫/μg
22.0 20.0 3.26 158
根据微型空气质量“检测站”显示的数据,该地区的主要空气污染物是 。
任务三 进行实践
(5)同学们对微型空气质量“检测站”附近某工厂的空气质量感到好奇,调研发现该工厂为了获得充足的能量,长期采用燃煤(煤中含有少量硫元素)发电,于是同学们猜测工厂废气中含有该地区的主要空气污染物。则产生该主要空气污染物的文字表达式为 。
【查阅资料】二氧化硫是有刺激性气味的气体,能使澄清石灰水变浑浊,也能使品红溶液褪色。
(6)同学们设计并进行实验,请完善表格。
实验操作 实验现象 实验结论
收集一瓶该工厂排放的气体,加入品红溶液,振荡 废气中含有二氧化硫
(7)不选用澄清石灰水检验二氧化硫的原因是 。
【答案】(1)越大
(2)C
(3)清洁,无污染
(4)二氧化硫
(5)硫+氧气二氧化硫
(6)品红溶液褪色
(7)若废气中含有二氧化碳,澄清石灰水也变浑浊
【详解】(1)由表中数据可知,空气质量指数级别的数值越大,说明空气污染状况越严重;
(2)PM2.5是指大气中直径≤2.5微米的颗粒物;
A、燃煤发电可以产生烟尘,直接进入大气,会增加空气中PM2.5,故A错;
B、汽车排放尾气中含有一些烟尘,进入大气,会增加空气中PM2.5,故B错;
C、开发利用太阳能不会污染环境,它是最清洁的能源之一,具有无污染性,故C正确;
故选C;
(3)太阳能作为新能源,使用太阳能的优点是:清洁、无污染;
(4)根据微型空气质量“检测站”显示的数据,二氧化硫的含量最高,是主要污染物;
(5)硫燃烧生成二氧化硫,反应的文字表达式为:硫+氧气二氧化硫;
(6)根据查阅资料可知,二氧化硫是有刺激性气味的气体,能使澄清石灰水变浑浊,也能使品红溶液褪色,所以实验现象为品红溶液褪色;
(7)虽然二氧化硫能使澄清石灰水变浑浊,但二氧化碳也能使澄清石灰水变浑浊,所以如果用澄清石灰水检验二氧化硫,无法区分是二氧化硫还是二氧化碳使澄清石灰水变浑浊。
13.能与水发生化学反应,老师演示了如下实验:取一朵用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花,将其喷水后,放入盛满的集气瓶中(如图1所示),观察到纸花变红。接下来,请与兴趣小组的同学们一起参与以下探究:
【提出问题】是什么物质使纸花变红呢
【形成假设】
(1)假设I:水使纸花变红。
假设II: 使纸花变红。
假设III:与水反应的生成物使纸花变红。
根据老师的演示实验,假设I一定不成立,原因是 。
【设计并实施实验】
(2)补充完整下面表格。
实验步骤 实验现象 结论
取一朵用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花, 纸花不变红 假设II不成立
【得出结论】
(3)通过以上实验探究,说明与水反应生成的 使纸花变红。
【实验拓展】用实验证明碳酸型饮料(如汽水)中含有。
(4)兴趣小组的同学们用如图2所示的装置进行实验:打开汽水瓶盖,立即塞上带导管的胶塞,将导管另一端伸入装有澄清石灰水的试管中,观察到 ,得出结论:汽水中含有。
【反思评价】
(5)试管中发生反应的化学方程式为 。
【答案】(1) 二氧化碳使纸花变红 喷水后,纸花不变色
(2)放入盛满CO2的集气瓶中
(3)碳酸
(4)澄清石灰水变浑浊
(5)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
【详解】(1)将纸花喷水后,放入盛满二氧化碳的集气瓶中,纸花变红,故可能是水使纸花变红,可能是二氧化碳使纸花变红,还可能是二氧化碳和水反应的生成物使纸花变色,故猜想Ⅱ为二氧化碳使纸花变红;取一朵用石蕊溶液染成的紫色的干燥纸花,将其喷水后,纸花不变色,说明水不能使纸花变色,故猜想I一定不成立;
(2)猜想Ⅱ不成立,说明二氧化碳不能使紫色纸花变色,故可取一朵用石蕊溶液染成的紫色的干燥纸花,将其放入盛满二氧化碳的集气瓶中;
(3)通过以上实验探究,说明二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使紫色石蕊试液变红;
(4)该反应为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,故澄清石灰水变浑浊;
(5)二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,反应的化学方程式为:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。
14.某化学小组的同学为了探究实验室制取二氧化碳后所得溶液的成分,进行了如下实验。
【作出猜想】
小刚的猜想:溶质是氯化钙
小华的猜想:溶质是氯化钙和氯化氢
【实验验证】
实验方案 实验现象 实验结论
取少量反应后溶液于试管中,然后滴加硝酸银溶液 有白色沉淀产生 小华的猜想成立
【反思评价】
(1)小明同学立即对上述方案提出了质疑,理由是 。同学们再次进行实验,证明小华的猜想成立。
【拓展延伸】
(2)实验结束后,该小组的同学欲将废液直接倒入下水道,老师迅速制止.请你解释原因是 。
【答案】(1)氯化钙也能和硝酸银反应产生白色沉淀,不能确定盐酸是否过量
(2)废液显酸性,会腐蚀下水道,污染水体
【解析】略
15.某兴趣小组的同学在学习了探究“燃烧的条件”实验后,对书上的实验进行了改进,实验装置如图,利用如图微型装置探究燃烧的条件(整套装置气密性良好)。
【进行探究】
实验步骤:①挤压右边滴管并微热燃烧管,白磷燃烧而红磷不燃烧;
②保持燃烧管微热,挤压左边滴管,燃烧的白磷熄灭。
【分析与讨论】
(1)步骤①说明燃烧的条件之一为 。请写出该步骤中双球管内发生反应的化学方程式 。
(2)步骤②说明的化学性质是 ,下列灭火方法与该步骤中灭火原理相同的是 (填字母)。
A.用扇子扇灭蜡烛火焰 B.油锅着火时盖上钢盖灭火 C.用一小盆水泼灭炭火
【拓展探究与应用】
实验步骤:①在燃烧管中仅加入镁条,挤压右滴管并引燃,镁条燃烧;
②挤压左滴管,一段时间后,镁条仍能继续燃烧。
请通过这一现象谈谈你对燃烧条件或灭火方法的新认识;
(3)燃烧 (填“一定”或“不一定”)需要氧气。
(4)金属镁着火时, (填"能”或“不能”)用二氧化碳灭火。
【答案】 温度达到可燃物着火点 不燃烧不支持燃烧 B 不一定 不能
【分析】燃烧的条件:可燃物、温度达到可燃物着火点、可燃物与氧气接触;灭火就是破坏燃烧的条件;
【详解】(1)步骤①中变量为不同物质的着火点不同,白磷燃烧而红磷不燃烧,说明燃烧的条件之一为温度达到可燃物着火点。该步骤中双球管内发生反应为过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成氧气和水,。
(2)保持燃烧管微热,挤压左边滴管,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体,燃烧的白磷熄灭说明的化学性质是不燃烧不支持燃烧;
下列灭火方法与该步骤中灭火原理是二氧化碳使可燃物与氧气隔绝;
A.用扇子扇灭蜡烛火焰是降低温度到可燃物着火点以下,错误;
B.油锅着火时盖上钢盖灭火,是使可燃物与氧气隔绝,正确;
C.用一小盆水泼灭炭火是降低温度到可燃物着火点以下,错误;
故选B。
(3)挤压左滴管,反应生成二氧化碳气体,一段时间后,镁条仍能继续燃烧,说明燃烧不一定需要氧气。
(4)由实验可知,镁能在二氧化碳气体中燃烧,说明金属镁着火时,不能用二氧化碳灭火。
16.蜡烛在氧气中燃烧有明亮的火焰,而铁丝在氧气中燃烧却没有火焰。
【提出问题】蜡烛燃烧产生火焰的原因是什么?
【查阅资料】
物质 熔点/℃ 沸点/℃ 燃烧时温度/℃
石蜡 50~70 300~550 约600
铁 1535 2750 约1800
钠 97.8 883 约1400
【进行实验】
如图所示,将导管一端伸入蜡烛火焰的内焰,导出其中物质,在另一端管口点燃,也有火焰产生。由此可知:蜡烛燃烧产生的火焰是由 (填“固态”或“气态”)物质燃烧形成的。
【得出结论】
物质燃烧能否产生火焰与其 (填“熔点”或“沸点”)和燃烧时温度有关。物质燃烧时,能产生火焰的条件是 。
由此推测:钠在燃烧时, (填“有”或“没有”)火焰产生。
【答案】 气态 沸点 沸点低于燃烧时温度 有
【详解】【进行实验】点燃蜡烛,将金属导管一端伸入内焰,导出其中物质,在另一端管口点燃,也有火焰产生,该物质是石蜡蒸气。由此可知:蜡烛燃烧产生的火焰是由气态物质燃烧形成,故填:气态。
【得出结论】分析蜡烛的熔点、沸点和燃烧时温度,发现其燃烧的温度比沸点高,燃烧产生了火焰;分析铁丝的熔点、沸点和燃烧时温度,发现其燃烧的温度比沸点低,燃烧不产生火焰,所以物质燃烧能否产生火焰与其沸点和燃烧时温度有关,物质燃烧时,能产生火焰的条件是沸点低于燃烧时温度;再分析钠的熔点、沸点和燃烧时温度,发现其燃烧的温度比沸点高,故推断钠在燃烧时,有火焰产生,故填:沸点;沸点低于燃烧时温度;有。
17.化学变化中通常有明显现象,如有气泡产生。有气体产生变化一定是化学变化吗?化学兴趣小组展开了探究。
【提出问题】有气体产生的变化都是化学变化吗
【猜想假设】
(1)猜想1.一定是化学变化;猜想2. ;
【实验探究】
(2)完成填空;
实验现象 实验分析
实验一:水的沸腾 水沸腾变成水蒸气,玻璃片上有 水沸腾没有产生新物质,属于 变化。
实验二:石灰石与盐酸反应 颗状石灰石表面有气泡产生,且石灰石变小,烧杯中澄清石灰水 石灰石与盐酸反应产生了新物质,属于 变化。
【实验结论】
(3)猜想 (填“一”或“二”)正确。
【实验拓展】
(4)有气体产生的物理变化除汽化外,还有 ;
(5)实验一中玻璃片的作用是 。
(6)实验二中的文字表达式: 。(石灰石的主要成分为碳酸钙)
【答案】(1)不一定是化学变化
(2) 水珠/水雾 物理 变浑浊 化学
(3)二
(4)升华
(5)使水蒸气液化
(6)碳酸钙+盐酸→氯化钙+二氧化碳+水
【详解】(1)猜想1:一定是化学变化,那么我们可以反向思维,故可以判定猜想2:不一定是化学变化;
(2)在实验一水沸腾实验中,根据教材中已学知识可知,水沸腾产生水蒸气,要想验证水蒸气的产生,可在试管口放一块玻璃瓶,水蒸气遇冷变成液态水,故可观察到玻璃片有水珠生成,此过程中水发生了形态的变化,没有新物质产生,故该变化属于物理变化;
在实验二中石灰石与盐酸反应生成水、二氧化碳等,由于二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,故当观察到澄清石灰水变浑浊;则说明石灰石与盐酸反应属于化学变化;
(3)对比两个实验可知,水沸腾有气体产生但没有新物质产生,属于物理变化,故有气体产生的变化不一定是化学变化,故猜想二正确;
(4)有气体产生的物理变化除汽化外,还有升华;
(5)实验一中玻璃片的作用是使水蒸气遇冷液化,以便观察实验现象;
(6)稀盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙、二氧化碳和水,反应的文字表达式为:碳酸钙+盐酸→氯化钙+二氧化碳+水。
18.过氧化氢在二氧化锰的作用下可分解产生氧气.科学探究是一个奇妙的过程,请你一起参与实验探究,并填写下列空白。
【提出问题】小松同学用“双氧水”(过氧化氢溶液)清洗伤口时,不小心将过氧化氢溶液滴到水泥板上,发现有大量气泡产生.小松想水泥块是否可作过氧化氢分解的催化剂呢?于是他到附近建筑工地取回一些小水泥块,并用蒸馏水浸泡、冲洗、干燥。
【猜想】水泥块可以作过氧化氢分解的催化剂。
【实验验证】
(1)
实验步骤 实验现象 实验结论
实验一 取5mL的过氧化氢溶液于试管中,伸入带火星的木条 木条不复燃 过氧化氢分解产生氧气,但是反应速度
实验二 向盛水的试管中加入水泥块,伸入带火星的木条 没有明显现象
实验三 水泥块能加快过氧化氢分解的速率
【结论】水泥块能加快过氧化氢分解的速率,故水泥块可以作过氧化氢分解的催化剂。
【讨论与反思】
(2)小芳认为:仅凭上述两个实验还不能证明水泥块可以作过氧化氢分解反应的催化剂,她觉得需要增加一个探究实验:探究 。
【实验步骤】①准确称量水泥块的质量;②完成实验三;③待反应结束,将实验二中试管里的物质进行过滤,洗涤,干燥,称量;④对比反应前后水泥块的质量。
【分析】如果水泥块在反应前后的质量保持不变,则说明水泥块可以作过氧化氢分解的催化剂。
(3)但小华认为,要证明小松的猜想,小芳的补充实验还是不够,还需要再补充一个实验:探究 。
【答案】(1) 慢 水泥块不能使水分解产生氧气 取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,加入水泥块后伸入带火星的木条 木条复燃
(2)水泥块在化学反应前后质量是否发生改变
(3)水泥块在化学反应前后化学性质是否发生改变
【详解】(1)实验一:取5mL的过氧化氢溶液于试管中,伸入带火星的木条,木条不复燃,因为产生氧气速度很慢,产生氧气的量少,不能使带火星的木条复燃,故填:慢;
实验二:向盛水的试管中加入水泥块,伸入带火星的木条,没有明显现象,不复燃是为了证明水泥块不能使水分解产生氧气,故填:水泥块不能使水分解产生氧气;
实验三:根据结论:水泥块能加快过氧化氢分解的速率,可知是将水泥块放到过氧化氢溶液中,所以步骤是取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,加入水泥块后伸入带火星的木条,现象是带火星的木条复燃,故填:取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,加入水泥块后伸入带火星的木条;木条复燃;
(2)通过实验步骤:①准确称量水泥块的质量;②完成实验二;③待反应结束,将实验二中试管里的物质进行过滤,洗涤,干燥,称量;④对比反应前后水泥块的质量,可知探究的是水泥块在化学反应前后质量是否发生改变;
(3)因为催化剂在反应前后本身的质量和化学性质都不变,所以还需要探究水泥块在化学反应前后化学性质是否发生改变。
19.化学实验小组的同学们对催化剂产生了兴趣,通过查阅资料了解到氧化铁也能加速过氧化氢的分解。为了探究氧化铁能否加快过氧化氢的分解,他们设计了实验装置,并进行气体的制备和测量实验。实验时均以生成40mL气体为标准,相关实验数据记录如下表:
实验序号 过氧化氢溶液浓度/% 过氧化氢溶液体积/mL 过氧化氢溶液温度/℃ 氧化铁的用量/g 收集40mL氧气所需时间/s
① 5 10 20 0 128.5
② 5 10 20 1.2 16.8
③ 15 10 20 1.2 10.5
④ 5 10 70 0 32.7
(1)完成上述实验及数据的测定需要用到下图中的部分装置,请按组装顺序写出所用到的装置代号 。
(2)通过实验①和④对比可知,化学反应速率与温度的关系是 ;通过实验②和③对比可知,化学反应速率与浓度有关;通过对比实验①和 对比可知,氧化铁可以加快过氧化氢分解放氧的速率。
(3)用一定量15%的过氧化氢溶液制氧气,为了减小反应速率,可加适量的水稀释,产生氧气的总量 (选填“减小”“不变”或“增大”)。
(4)若要证明氧化铁是过氧化氢分解的催化剂,还需要验证它在该反应前后的 和 未发生改变。
【答案】(1)ABE
(2) 相同条件下,温度越高,化学反应速率越快 ②
(3)不变
(4) 质量 化学性质
【详解】(1)过氧化氢制氧气是固液常温型反应,氧气不易溶于水;实验通过测量生成40mL气体所需时间来探究氧化铁能否加快过氧化氢的分解,故需要的发生装置是A,收集装置应选用B,通过测量装置B排出水的体积来推算收集到氧气的体积,需要使用到量筒E,故填:ABE。
(2)实验①和④的变量是过氧化氢溶液温度,其它条件相同,实验①温度为20℃,收集40mL氧气所需时间为128.5s,实验④温度为70℃,收集40mL氧气所需时间为32.7s,对比可知化学反应速率与温度的关系是:相同条件下,温度越高,化学反应速率越快;
实验①和②的变量是是否加入氧化铁,其它条件相同,实验①不添加氧化铁,收集40mL氧气所需时间为128.5s,实验②加入1.2g氧化铁,收集40mL氧气所需时间为16.8s,通过对比实验①和②,可知氧化铁可以加快过氧化氢分解放氧的速率。
(3)用一定量15%的过氧化氢溶液制氧气,为了减小反应速率,可加适量的水稀释,加水后过氧化氢溶液的质量增大,但溶质过氧化氢的质量不变,氧气来源于过氧化氢的分解,因此产生氧气的总量不变。
(4)催化剂能改变化学反应速率,但自身的质量和化学性质在反应前后保持不变。上述实验已证明氧化铁能加快过氧化氢分解,若要证明氧化铁是过氧化氢分解的催化剂,还需要验证它在该反应前后的质量和化学性质未发生改变。
20.铜制品久置在户外容易生锈,失去金属光泽,需要定期除锈、抛光。某化学兴趣小组对铜锈成分及抛光过程进行以下探究。
任务一 分析铜锈的成分
【查阅文献】常见的铜锈成分为或两者的混合物.
【实验探究】
(1)取少量铜锈,加入足量稀硝酸,铜锈溶解,有气泡产生,再加入硝酸银溶液,有白色沉淀产生,说明铜锈成分为_______(填字母序号)。
A. B. C.
任务二 模拟的生成
【查阅文献】铜在的环境中生成最终会转化为。
【实验探究】向蒸馏水中加入粉末,每隔测一次,结果如图。
【讨论分析】
(2)转化为两个阶段:
①前10分钟:与水生成,化学方程式为 。
②第分钟:部分在酸性溶液中,吸收常见气体 (填化学式)生成。
任务三 探究化学抛光原理
除锈、打磨后的铜器表面仍有许多微小凸起(铜),某环保型化学抛光液中含有和,能够有效除去凸起的铜,使表面平整。
【查阅文献】抛光总反应为
【实验探究】实验操作及现象如下:
试管 试剂 现象
① 铜丝稀 无明显现象
② 铜丝的 铜丝表面产生棕色氧化膜(主要成分为)
③ 铜丝的稀 铜丝表面变光亮,溶液变蓝
【讨论分析】
(3)抛光过程包含过程1和过程2:
过程1:产生氧化膜.反应的化学方程式为 。
过程2:除去氧化膜.除去氧化膜的物质为 (填化学式)。
任务四 探究抛光过程中,浓度对分解速率的影响
【查阅文献】易分解,分解速率与温度、(催化剂)和的浓度有关。
【实验探究】探究温度和浓度一定时,不同浓度的对分解速率的影响。向两支试管中分别加入如下试剂(见表),置于水浴中,测量各时间段生成的速率,实验结果记录如下:
试管 相同试剂 不同试剂 各时间段生成的速率
第 第 第 第
④ 的、的溶液 的 3.0 3.5 3.6 3.6
⑤ 的、的溶液 的 2.0 2.3 2.4 2.4
【得出结论】
(4)不同浓度的对分解速率的影响是 。
【反思改进】
(5)某同学认为,为了更明显地观察浓度对分解速率的影响,还需要增加试管⑥实验,除了在水浴中以及加入的的溶液之外,还应该加入的试剂为 (填用量和试剂名称)。
【答案】(1)C
(2)
(3)
(4)相同条件下,硫酸浓度越大,过氧化氢溶液分解速率越慢
(5)蒸馏水
【详解】(1)取少量铜锈,加入足量稀硝酸,铜锈溶解,有气泡产生,说明铜锈中含有Cu2(OH)2CO3,Cu2(OH)2CO3能与稀硫酸反应生成二氧化碳气体,再加入硝酸银溶液,有白色沉淀产生,说明溶液中含氯离子,银离子能与氯离子结合生成氯化银白色沉淀,则铜锈中含有Cu2(OH)3Cl。
故选C;
(2)①前10分钟:CuCl与水生成Cu2O,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,反应物中含Cu、Cl、H、O,生成物中含Cu、O,故生成物中还应含H、Cl,且此时pH<7,溶液显酸性,故还应生成了HCl,该反应的化学方程式为:;
②由图可知,第10~20分钟pH逐渐增大,且根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,生成物中含Cu、O、H、Cl,反应物中含Cu、O,故反应物中还应含H、Cl,故部分Cu2O在酸性溶液中,吸收常见气体HCl生成 Cu2(OH)3Cl。
(3)过程1:产生氧化膜,即生成了氧化铜,即铜和过氧化氢反应生成了氧化铜,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,反应物中含氢元素,故还应生成了水,则该反应的化学方程式为:;
过程2:除去氧化膜,则发生反应为氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水,即除去氧化膜的物质为H2SO4;
(4)由表中数据可知,不同浓度的硫酸对过氧化氢分解速率的影响是:相同条件下,硫酸的浓度越大,生成氧气的速率越慢,即相同条件下,硫酸的浓度越大,过氧化氢溶液分解速率越慢;
(5)为了更明显地观察硫酸浓度对过氧化氢分解速率的影响,则应设置空白实验,根据控制变量法,其它因素相同,试管⑥实验不加入硫酸,即加入的试剂为1mL蒸馏水。
21.松花蛋是我国特有的一种传统美食。化学兴趣小组同学进行了“松花蛋制作”的项目研究,请结合任务回答问题。
【任务一】品尝松花蛋,初识松花蛋的酸碱性
(1)同学们品尝松花蛋时,发现松花蛋略有涩味,他联想到碱性物质通常有涩味,推测松花蛋中含有碱性物质,生活中食用时可加入厨房中的 减轻涩味。该反应的实质在生产生活中应用广泛,下列做法应用原理与其不同的是 (填字母序号)。
A.用熟石灰和硫酸铜配制波尔多液
B.农业上常用熟石灰改良被酸雨酸化的土壤
C.用纯碱洗涤工业品上的油污
【任务二】制作松花蛋粉,了解制作工艺
(2)制作松花蛋粉的配料有纯碱、食盐、生石灰,其中碳酸钠属于 (填物质类别),它的水溶液显 性。
(3)将松花蛋粉放入容器中,慢慢加水,并不断搅拌,调制成糊状泥料,该过程中发生反应的化学方程式为 (填一个即可)。从安全的角度说明“慢慢加水,并不断搅拌”的目的是 。
(4)将新鲜鸭蛋浸入泥料中时一定要戴上胶皮手套。分析上述过程,你认为泥料中一定含有会腐蚀皮肤的物质是 (填化学式)。
【任务三】探究泥料浸出液的成分
【提出问题】将泥料加足量水后过滤,得到的浸出液中还含有哪些溶质?
【设计实验】
(5)小明进行了如下探究,请完成如表(不考虑生石灰中杂质的影响)。
预测假设 实验方案 实验现象 实验结论
浸出液中含碳酸钠 取浸出液加入试管,然后滴加足量稀盐 酸浸出液中不含碳酸钠
浸出液中含氢氧化钙 取浸出液加入试管,加入 浸出液中含有氢氧化钙
【分析总结】
(6)综合分析,确定松花蛋浸出液中的溶质有 (填化学式)。
【项目拓展】
(7)为了使松花蛋产生美丽的松花,传统工艺中加入密陀僧(主要成分为氧化铅),目前密陀僧已逐渐被硫酸锌取代,制得无铅松花蛋。从人体健康角度分析这一工艺改进的原因是 。
【答案】(1) 食醋(合理即可) AC
(2) 盐 碱
(3) [或] 避免生石灰与水剧烈反应,使容器炸裂
(4)NaOH
(5) 无明显现象 碳酸钠溶液 有白色沉淀产生
(6)NaOH、、NaCl
(7)铅属于重金属元素,对人体有害
【解析】略
22.金属材料对于促进生产发展,改善人类生活发挥了巨大作用。钢铁是用量最大、用途最广的合金,钢铁的腐蚀是重要研究课题。
【知识回顾】用如图1所示五组实验进行铁钉腐蚀的研究。一段时间后试管A、B中铁钉几乎没有生锈,而试管C中铁钉明显锈蚀,试管D、E中铁钉严重锈蚀。
(1)由五组实验中的 (填实验组序号)现象可知,铁的锈蚀是铁跟氧气和水作用的过程;铁锈化学式 。
(2)试管B中使用“蒸馏水”为防止溶解的氧气对实验造成干扰,应对其进行的处理是 。
【实验探究】向试管D中(含生锈铁钉)加入过量10%稀盐酸,浸泡。可观察到铁锈逐渐消失,铁钉表面有气泡产生,溶液先呈黄色,一段时间后黄色变为浅绿色。
(3)铁钉表面有气泡产生的原因是 (写化学方程式)。
(4)推测试管D中溶液由黄色变为浅绿色,可能是因为氯化铁与某些物质发生反应所致。现进行表中的3个实验(持续10小时,已知氢气不影响该反应)。
序号 实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验Ⅲ
实验内容
现象 溶液颜色始终呈黄色 产生红褐色沉淀 溶液逐渐由黄色变浅绿色
①设计实验Ⅰ的目的是 。
②综合分析上述3个实验,试管D中溶液由黄色变为浅绿色的原因是 。
【拓展延伸】研究水样的pH、水中溶解氧浓度与钢铁腐蚀速率的关系。查阅相关文献得到如下资料。
(5)图2表示水样温度22℃、氧含量6mL L-1时,钢铁腐蚀速率与水样pH的关系。当pH<4时,钢铁腐蚀速率明显增大的原因是 。
(6)图3表示温度22℃、pH=7时,钢铁腐蚀速率与水中溶解氧浓度的关系。当溶解氧浓度超过20mL L-1时,钢铁腐蚀速率明显下降的原因可能是 。
【答案】(1) ABC Fe2O3
(2)煮沸
(3)Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
(4) 探究氯化铁是否与盐酸反应 酸性条件下,氯化铁和铁反应生成氯化亚铁
(5)酸性条件下,钢铁与氢离子发生反应
(6)钢铁表面生成的氧化膜阻止反应的发生
【详解】(1)试管A中的铁钉只与氧气接触,没有锈蚀,试管B中的铁钉只与水接触,没有锈蚀,试管C中的铁钉与氧气、水同时接触发生了锈蚀,由A、B、C的现象可知,铁的锈蚀是铁跟水、氧气等物质作用的过程;铁锈的主要成分是氧化铁,其化学式为:Fe2O3;
(2)气体溶解度随温度的升高而降低,试管B中使用“蒸馏水”为防止溶解的氧气对实验造成干扰,应对其进行的处理是煮沸,从而除去蒸馏水中溶解的氧气且防止氧气再溶于水;
(3) 铁与稀盐酸反应生 成氯化亚铁和氢气,反应的化学方程式为:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑;
(4)①设计实验Ⅰ的目的是探究氯化铁能否与盐酸反应生成氯化亚铁;
②综合分析上述3个实验可知,酸性条件下,氯化铁与铁钉反应生成氯化亚铁,所以试管D中溶液由黄色变为浅绿色;
(5) 由图象2可知,当pH<4时,钢铁与水样中的氢离子发生化学反应,所以钢铁腐蚀速率明显增大;
(6)当溶解氧超过20mL L-1时,钢铁表面生成较致密的氧化膜,阻碍氧气、水与钢铁的接触,所以钢铁腐蚀速率明显下降。
23.化学兴趣小组的三位同学对蜡烛(主要成分是石蜡)及其燃烧进行了如下探究。
(1)贝贝取一支蜡烛,用小刀切下一
展开更多......
收起↑