专题16 项目化实验探究--5年中考化学1年模拟真题分类汇编(重庆专用)

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专题16 项目化实验探究--5年中考化学1年模拟真题分类汇编(重庆专用)

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专题16 项目化实验探究
考点 项目化实验探究(5年4考)
命题点 频次 题型 年份及分值 考查内容
科学探究的方法与步骤 5年4考 实验题 2021年6分 2022年6分 2023年6分 2024年6分 净水的方法与净水效果检测 过氧化物制备氧气的方法 蛋壳中碳酸钙含量的测定 硬水的软化方法
考点 项目化实验探究
1.(2025·重庆·中考真题)海水是一种重要资源,海洋经济发展前景广阔。探究小组以浑浊海水进行以下系列实验。
(1)探究1:浑浊海水净化
小红将浑浊海水进行如下操作:A.过滤混合物 B.静置浑浊海水 C.混合物流经木炭层,得到初步净化的海水。
上述A、B操作的先后顺序为(填操作序号) ,A操作中除烧杯外,还要用到的玻璃仪器的名称是(填一种) ,C操作中木炭层的作用是 。
(2)探究2:含水量测定
为了测定浑浊海水和初步净化的海水中水的含量,分别进行蒸发操作。当有(填现象) 时,停止加热。实验数据记录如下表。
所用物质 混合物质量/g 得到固体质量/g
浑浊海水 100 a
初步净化的海水 50 b
则 (填“>”“<”或“=”)。
(3)探究3:导电性比较
小明再用自来水和初步净化的海水进行导电性比较,其他实验条件相同的情况下,实验数据及结论如下表。
所用物质 溶液体积/mL 实验结论
自来水 100 导电能力弱
初步净化的海水 50 导电能力强
小红认为上述实验不严谨,应采用相同体积的溶液进行实验,而小明认为溶液的导电性与溶液的浓度有关,与溶液的体积无关。请设计实验方案证明小明的观点: 。
2.(2022·重庆·中考真题)救治新冠患者需要氧气,制氧机制氧是一种途径。某品牌制氧机中有一包白色颗粒和一包黑色粉末, 白色颗粒成分为过碳酸钠(化学式为2Na2CO3·3H2O2,它是过氧化氢与碳酸钠的化合物,遇水后放出氧气)。某小组设计实验探究其制氧原理。
【探究一】
(1)分别取等质量的白色颗粒和等体积的水加入a、b两支试管,再向b试管中加入黑色粉末。观察到a试管仅有少量气泡,b试管有大量气泡。
①黑色粉末起 作用。
②欲使a试管产生气泡加快,可加入 (填序号)。
A.CuSO4溶液 B.NaCl溶液 C.MnO2
【探究二】
(2)根据元素守恒,上述反应后溶液中溶质的成分可能为:
①只含NaOH ②只含Na2CO3③NaOH和Na2CO3的混合物 ……
甲、乙两同学仅针对前三种可能性,分别设计实验1和实验2进行验证。
序号 操作和现象 实验结论
实验1 取b试管上层清液滴加过量稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体 只含Na2CO3
实验2 第一步:取b试管上层清液滴加过量CaCl2溶液,产生白色沉淀并过滤 第二步:在滤液中滴加酚酞,溶液 (填现象) 只含Na2CO3
【反思评价】
(3)丙同学认为实验1的结论不严谨,理由是 。
【得出结论】
(4)结合实验现象,该制氧机的制气原理有两步反应,写出第二步的化学方程式:
①2Na2CO3●3H2O22Na2CO3+3H2O2;

【延伸拓展】
(5)制氧机制氧选择过碳酸钠而不选择双氧水的根本原因是__________(填序号)。
A.产物无污染 B.制取成本更低 C.运输储存更方便
3.(2024·重庆·中考真题)鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙,杂质不与酸反应,且高温灼烧不分解。现用两种方案测定干燥鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数。
【方案一】步骤1:向10g鸡蛋壳中加入足量某试剂,充分反应,产生气体。(剩余步骤省略)
【方案二】步骤1:将10g鸡蛋壳在高温下灼烧。(剩余步骤省略)
请回答:
(1)方案一中“某试剂”可以是 (填试剂名称),充分吸收该方案中生成的气体,最佳试剂是 (填序号)。
A.浓硫酸 B.蒸馏水 C.氢氧化钠溶液
(2)与方案二相比,方案一的优点是 (任写一点)。
(3)写出方案二步骤1中发生反应的化学方程式 。
(4)判断方案二中灼烧充分的依据是___________(填序号)。
A.继续灼烧,不再产生使澄清石灰水变浑浊的气体
B.继续灼烧,剩余固体质量不再发生变化
C.加水溶解,溶液温度升高
(5)把方案二实验步骤补充完整。
步骤2:充分灼烧,冷却后,称量出剩余固体质量, ,计算出鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数。
4.(2023·重庆·中考真题)大多数地下水是硬水,长期饮用会影响健康。家用饮水机的活性炭可以除异味和色素,利用了活性炭的 性。活性炭能否降低地下水的硬度呢?下面是某兴趣小组设计的探究方案。
【查阅资料】
I.水的硬度:用于衡量水体中可溶性钙镁化合物含量的数值,数值越大硬度越大,反之则越小。
II.天然硬水煮沸后常有沉淀生成,存在反应 (填化学式)。
【探究准备】
向装有足量活性炭的烧杯中倒入100mL某硬度较大的地下水,充分搅拌,静置,过滤,得到滤液。
【提出猜想】
猜想1:硬水硬度降低
猜想2:硬水硬度没有降低
【方案设计】
供选试剂:A.滤液 B.蒸馏水 C.原地下水 D.食盐水 实验仪器:自选
下表是两位同学设计的实验方案:
实验流程 实验目的
小红 分别取5mL上述两种供选试剂 (填序号)于试管中,滴加等量肥皂水,充分振荡,静置 对比两者 来验证猜想
小华
小华结合所查阅的资料,从理论上提出了可能的实验方案,请帮他完善方案设计。
【方案评价】
老师充分肯定了两位同学的方案,指出科学探究的结果固然重要,而科学思维更为可贵,并鼓励大家积极探索,勇于创新。
5.(2021·重庆·中考真题)早在春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器。某实验小组利用焦炭和Fe2O3模拟早期炼铁并检验可能的产物,实验装置如下∶
【查阅资料】①铁粉为黑色;常温下,Fe、Fe3O4可被磁铁吸引;
②PdCl2,溶液可用于检验CO,原理是∶PdCl2+CO+H2O=Pd↓+CO2+2HCl;
③Fe3O4与硫酸反应∶ Fe3O4+4H2SO4=FeSO4+Fe2(SO4)3+4H2O。
【实验现象】澄清石灰水变浑浊,PdCl2溶液中产生黑色沉淀,玻璃管内粉末全部变成黑色。冷却后,用磁铁靠近黑色固体,黑色固体被部分吸引。
(1)仪器A的名称是 。
(2)为了检验气体产物,装置从左到右的接口连接顺序为a→ → → → 。
(3)澄清石灰水变浑浊的化学方程式 。
【实验结论】反应生成CO 和CO2,磁铁上的黑色固体可能是 Fe、Fe3O4。
【提出猜想】磁铁上的黑色固体是什么?
猜想一:Fe
猜想二∶ Fe3O4
猜想三∶ Fe 和Fe3O4
【设计实验】
设计思路 操作 现象 结论
定性实验 取少量黑色固体于试管中,加入足量稀硫酸,充分反应 固体完全溶解,产生气泡 猜想 不成立
定量实验 取一定质量的稀硫酸(足量)放入烧杯中,加入5.6g黑色固体,充分反应后称量溶液的质量 固体完全溶解,产生气泡,溶液增加的质量为 猜想一成立
【归纳总结】 根据实验结论和探究结果C与Fe2O3反应的化学方程式为 。
考点01 项目化实验探究
1.(2025·重庆·模拟预测)果蔬洗涤盐是厨房中常见的一种清洁用品。兴趣小组的同学对某品牌果蔬洗涤盐的性质及成分产生浓厚的兴趣,展开了项目式学习的探究之旅。
任务一:检测果蔬洗涤盐水溶液的酸碱性
(1)取适量果蔬洗涤盐水溶液于试管中,滴加无色酚酞溶液,观察到 ,说明溶液呈碱性。
任务二:探究果蔬洗涤盐的成分
【查阅资料】该品牌果蔬洗涤盐可能含有碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或两种。
①通常情况下,和的溶液浓度极低时,二者之间不会发生反应;
②碳酸氢钠受热分解,碳酸钠受热不易分解。
(2)分别取等质量的样品和碳酸氢钠固体于两支试管中,加入等量的水,溶解,再加入等量且过量的稀氯化钙溶液,样品溶液中有沉淀生成,碳酸氢钠溶液中无明显现象,发生反应的化学方程式为 。为进一步检验样品中是否含有碳酸氢钠,可向反应后的试管中加入 。(填序号)。
A.稀盐酸 B.氧化铁 C.紫色石蕊溶液 D.碳酸钙
【得出结论】该品牌果蔬洗涤盐由碳酸钠和碳酸氢钠组成。
任务三:取样品测定碳酸氢钠的质量分数
(3)装置A中发生反应的化学方程式为 。试剂B的名称为 。
(4)实验结束后,将装置C中的沉淀洗涤、干燥后测得质量为,则样品中的质量分数为 。
(5)有关上述实验反思的说法错误的是_____(填序号)。
A.任务二:重新取样,加入稀盐酸有气泡产生,则一定有碳酸钠
B.任务三:加热前通一段时间,为了防止爆炸
C.任务三:A中玻璃管内固体减轻的质量等于B瓶和C瓶增重的质量之和
D.任务三:去除D装置会导致测得的碳酸氢钠含量偏高
2.(2025·重庆·三模)重庆一中化学兴趣小组进行了“胃病诊疗中的化学”的项目式学习。
查阅资料得知:①钡离子有毒。
②硫酸钡为无毒、难溶于水和酸的白色固体。
③人体正常体温约为37℃,胃液(含有盐酸)的正常pH为0.9-1.5。
④抗酸药的标准之一为:药物发生疗效时胃液的pH保持在3-5之间最宜。BaSO4
(1)胃病诊断
当胃病患者进行X射线检查时,需要服用钡餐(成分为BaSO4)进行造影。能否改用碳酸钡作钡餐? (填“能”或“否”),理由是 (用化学方程式表示)。
(2)胃病治疗
①NaHCO3药,但容易导致胃胀气,可用 (填序号)替代治疗。
A.NaOH B Mg(OH)2 C.Al(OH)3 D.Ba(OH)2
②探究Na2CO3是否适合作抗酸药。室温下,先分别向烧杯中加入100mLpH=1.5的盐酸,分别用自动注射器向两烧杯中以1mL/min的速度滴入pH=1.5的盐酸模拟人体分泌胃酸,再分别加入1g Na2CO3和1g NaHCO3固体,并持续搅拌。用pH传感器记录加入两种固体后溶液pH随时间的变化曲线如下图。
A.由图可知Na2CO3不适合作抗酸药,因为 。
B.从控制变量和对比实验的角度看,该实验设计不严谨之处是 。
(3)胃的养护
用 测得常见饮料的pH如下表,胃酸过多的人应少饮用 (填序号)。
A.茶水 B.苹果汁 C.苏打水 D.葡萄汁
pH 7.5 2.9 8.5 3.6
3.(2025·重庆九龙坡·模拟预测)实践活动课中,同学们对膨松剂能使油条膨胀这一现象产生浓厚的兴趣,于是围绕膨松剂的成分和原理进行了如下项目式探究。
【查阅资料】
①某膨松剂配料表成分:碳酸氢钠、磷酸二氢钙[Ca(H2PO4)2]、玉米淀粉。
②玉米淀粉是一种填充剂,不参与反应。
(1)任务一:揭示膨松剂使油条膨胀的原理
【提出问题】使油条膨胀的气体是如何产生的?
【作出猜想】Ⅰ.碳酸氢钠能与磷酸二氢钙反应产生气体;Ⅱ.碳酸氢钠受热分解产生气体。
【实验探究】设计实验方案并完成如下实验。
实验步骤 实验现象 实验结论
取少量磷酸二氢钙于试管中,加水充分溶解,滴入适量紫色石蕊溶液 石蕊溶液变红 猜想Ⅰ成立;磷酸二氢钙溶液呈 (填“酸”“碱”或“中”)性
向盛有膨松剂的试管中加入水
澄清石灰水变浑浊 猜想Ⅱ成立;使澄清石灰水变浑浊的化学方程式是
【得出结论】使油条膨胀的气体既来自发面、醒面过程中碳酸氢钠与磷酸二氢钙的反应,又来自油炸过程中碳酸氢钠的受热分解。
(2)任务二:探究碳酸钠能否作膨松剂
【提出问题】碳酸钠与碳酸氢钠都能与酸反应产生气体,碳酸钠适合作膨松剂吗?
【实验探究】
实验步骤 实验现象 实验结论
分别取等浓度的NaHCO3溶液和Na2CO3溶液,测定pH Na2CO3溶液的pH=11 NaHCO3溶液的pH=8 Na2CO3溶液碱性太强,影响食物口感
如上图分别将等质量NaHCO3和Na2CO3加入到等质量等浓度且足量的稀盐酸中充分反应 充分反应后 (填“甲” 或“乙”)中气球膨胀更大 甲中发生的化学反应方程式是
【得出结论】碳酸钠不适合作食品的膨松剂。
【讨论交流】联系任务一的猜想,同学们认为若想得出上述结论,还需要补充的实验是 。
【拓展延伸】 “臭粉”(主要成分为NH4HCO3)也是膨松剂中的一种,其受热分解产生二氧化碳的同时,也产生氨气,放出的气体量大,膨松效果好。其相较于碳酸氢钠做膨松剂的缺点是 。
4.(2025·重庆·三模)维生素C(),又称为抗坏血酸,白色固体,在空气中放置会被氧化成微黄色。小油同学探究维生素C的性质和影响维生素C稳定性的因素。
Ⅰ.探究维生素C的性质
【进行实验】
实验1:取少量维生素C溶于水,测得。
实验2:向少量维生素C溶液中加入少量,观察到有无色气体生成,该气体能使澄清石灰水变浑浊。
【解释与结论】
(1)由实验1可知,维生素C具有 (选填“酸性”、“碱性”或“中性”)。
(2)实验2中澄清石灰水变浑浊的化学方程式为 。
Ⅱ.探究影响维生素C稳定性的因素
【进行实验】
实验3:取相同体积、相同浓度的维生素C溶液,加入等量淀粉和等量不同pH的缓冲溶液,用相同浓度的碘溶液对维生素C的含量进行测定,计算实验结束时维生素C含量与初始值之比。
实验序号 温度/℃ 放置时间/h 缓冲溶液的pH 实验结束时维生素C含量与初始值之比
① 30 5 3.5 95.1%
② 50 5 3.5 59.4%
③ 30 5 5 93.2%
④ 30 5 6.5 91.0%
⑤ 30 5 8 70.4%
【解释与结论】
(3)实验结束时,维生素C含量与初始值之比越高说明稳定性越 (填“强”或“弱”)。
(4)对比实验①、③、④、⑤可得到的结论是 。
(5)探究温度对维生素C稳定性影响的实验是 (填实验序号)。
【实验拓展】查阅资料发现,若维生素C存放时间过长,其稳定性也会降低。小油同学又设计了实验4进行验证,并与实验3中①对照。
(6)实验4的方案设计正确的是______(填字母序号)。
选项 温度/℃ 放置时间/h 缓冲溶液的pH
A 30 10 5
B 30 10 3.5
C 50 5 3.5
D 70 20 3.5
A.A B.B C.C D.D
【反思与评价】
(7)根据实验的数据,请你为保存、烹饪富含维生素C的食物提出合理建议(写出一条即可) 。
5.(2025·重庆·二模)“曾青得铁则化为铜”出自我国西汉刘安所著《淮南万毕术》,这是现代湿法炼铜的先驱,表明我国很早就开始利用硫酸铜。
(1)工业制备硫酸铜的两种方案原理如下:
方案Ⅰ:
方案Ⅱ:第一步反应为;第二步反应……
①方案Ⅱ的第二步反应的化学方程式为 。
②化学产品制备要向着绿色、低碳、可持续的方向发展。分析上述两个方案中,不符合这一方向的是方案Ⅰ,理由是 。
【查阅资料】制备硫酸铜还有方案Ⅲ:Cu+H2SO4+H2O2 ═ CuSO4+2H2O
(2)在老师指导下,利用方案Ⅲ探究制备硫酸铜,进行如下实验:
实验操作 实验现象 实验结论
将反应物装入试管中,观察 开始有少量气泡,而后反应剧烈,出现大量气泡,溶液呈蓝色,试管外壁发热 该气体是 (填名称)
将带火星的木条放在试管口 木条复燃
【发现问题】
上述方案Ⅲ的实验现象中为什么开始气泡少,而后反应剧烈并出现大量气泡。这是什么因素加快H2O2分解?
【提出猜想】
(3)猜想一:生成的CuSO4;猜想二:温度升高;猜想三: 。
【实验探究】
序号 ① ② ③ ④
实验操作
实验现象 无明显现象 出现气泡 出现气泡 快速出现气泡
【实验分析】
(4)对比实验①②可得出的结论是 。
(5)为了验证温度升高能加快H2O2的分解,小红同学的方案是实验①③对比,小丽同学的方案是实验①④对比。你认为哪位同学的方案更严谨,理由是 。
【实验结论】通过对比实验①②③④,可得出猜想三成立。
【实验拓展】探究CuSO4溶液中能加快H2O2的分解的是哪种微观粒子?
【实验探究】
(6)同学们设计了如图所示的对比实验。若观察到 (填实验现象),则说明CuSO4溶液中能加快H2O2的分解的是Cu2+。
6.(2025·重庆江津·二模)盐碱地是重要的土地资源之一,在酒泉市、武威市都有盐碱地分布,这为沙尘暴的形成埋下隐患。化学兴趣小组的同学们对沙尘暴的危害,成分及盐碱地的改良治理产生了浓厚的兴趣,他们在老师的指导下开启了探究之旅。
任务一:分析沙尘暴的危害
(1)当人暴露于沙尘天气中时,含有各种有毒的化学物质、病菌等的尘土可进入口、鼻、眼、耳中引发各种疾病,戴口罩相当于化学操作中的 。
任务二:探究沙尘暴的成分
【猜想假设】沙尘暴中可能含有碳酸钠、氢氧化钠等碱性物质。
【查阅资料】硫酸钠溶液显中性。
【进行实验】
(2)取少量沙尘土与蒸馏水按的质量比在烧杯中混合,充分搅拌后静置,取上层清液,用如图装置完成如下实验。
实验步骤 实验现象 实验结论
①先挤压胶头滴管a,滴入足量稀硫酸 沙尘暴中含有,不含
②再挤压胶头滴管b,滴入几滴酚酞溶液
(3)小丽对上述实验方案产生怀疑,理由是 用化学方程式解释)。小组经过讨论,一致认为只需更改胶头滴管a中的试剂即可,把稀硫酸改为 ,观察到的现象为 ,即可得出相同的结论。
(4)小明提出从土壤接触的物质环境和氢氧化钠的性质考虑,土壤中通常不含,他的理由可能是 。
任务三:探索盐碱地土壤的治理和综合利用
治理:结合所学知识将盐碱地土壤改良,在盐碱地中作物生长过程中合理施肥可增加其产量。
7.(2025·重庆·三模)自热食品中的发热包浸泡在水中即可发热。同学们开展了“探秘发热包”实践探究活动。
【查阅资料】
(1)资料一:发热包发热温度能保持在以上分钟。
资料二:发热包中发热粉的主要成分为Al粉、CaO及,加水后发生反应的化学方程式为:
反应Ⅰ :
反应Ⅱ;
反应Ⅲ。
问题1:上述哪个反应是使发热包温度达到以上的主要原因?
【进行实验】分别取3g不同样品,各加10mL水,其温度与时间变化的曲线如图所示。
【分析讨论】
(2)通过曲线b可知,反应 (填序号)不能使温度达到以上。
(3)甲同学认为,通过曲线c可知,主要是反应Ⅲ使发热包温度达到以上;乙同学认为此结论不准确,曲线c对应实验中使用了NaOH固体,温度较高的原因也可能是 ;
对此,甲同学补充说明,通过曲线d可知,反应Ⅲ是发热包温度达到以上的主要原因,请说明他得出此结论的理由 。
问题2:发热粉能持续发热10~15分钟的原因是什么?
【分析讨论】
(4)对比曲线a、c、d可知,发热粉持续发热的原因可能是:反应 (填序号)能够逐渐地产生NaOH,产生的NaOH再与Al粉反应,持续放出热量。
(5)曲线a对应样品比曲线d对应样品先开始发热的原因是 。
【总结提升】可通过控制反应物的成分来调控化学反应的路径,以满足生产生活的需要。
【反思与评价】
(6)发热包在使用时应注意 (填一点即可)。
8.(2025·重庆北碚·三模)皮蛋又称松花蛋,是我国特有的一道传统美食。化学兴趣小组对制作皮蛋的原料(皮蛋粉)产生兴趣,展开如下探究。
任务一:品尝味道知酸碱
(1)同学们品尝皮蛋时,发现略有涩味,推测皮蛋中含有碱性物质,食用时可加入_____。(填序号)来减少涩味。
A.食盐 B.食醋 C.白糖
任务二:溶解原料探缘由
取适量皮蛋粉,加入足量水,搅拌、过滤,并使用试纸测得滤液。
【提出问题】滤液中的碱性物质是什么
【查阅资料】皮蛋粉中主要含有生石灰、食盐、纯碱等。
【分析推理】皮蛋粉加水调和时发生如下反应:
(2)Ⅰ.;Ⅱ. ;
【提出猜想】
(3)猜想①:;
猜想②:和;
猜想③:和 (填化学式);
【进行实验】
(4)步骤1:取滤液少许,向其中加入过量的稀盐酸,无明显现象,猜想 不成立。
步骤2: (填操作、现象),猜想②成立。
【交流讨论】
(5)有同学提出步骤1中除可用稀盐酸外,还可选用_____(填序号)也能达到实验目的。
A.KCl溶液 B.KOH溶液 C.溶液
任务三:明晰原理懂制作
【查阅资料】碱能与蛋白质作用使其凝固,让鸭蛋变皮蛋。
(6)制作皮蛋的关键步骤是:“皮蛋粉加水制成糊状后裹在鸭蛋表面,再封存15天左右”。结合资料信息,你认为必须“封存”的原因是: 。
9.(2025·重庆·二模)久置的铜表面易形成锈斑,需定期除锈抛光。某同学对此进行探究。
任务一 探究铜锈的成分
【查阅资料】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, (填现象),说明铜锈成分为和。
任务二 模拟的生成
【实验探究】向蒸馏水中加入CuCl粉末,每隔2min测一次pH,结果如图。
【讨论分析】
(2)CuCl转化为分两个阶段:
①前10分钟:CuCl与水生成,化学方程式为 。
②第10~20分钟:部分在酸性溶液中,吸收某常见气体 (填化学式)而生成。
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),为有效除去凸起的铜,需加入化学抛光液(其有效成分为和)。
【实验探究】实验操作及现象如下:
编号 试剂 现象
① 铜丝表面产生黑色氧化膜(CuO)
② 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。该反应中化合价不变的是 (填元素符号)。
过程2:除去氧化膜。除去氧化膜的物质为 (填化学式)。
任务四 探究抛光过程中影响分解速率的因素
【实验探究】实验操作如下:
编号 试剂 温度 收集所需时间
③ 的、的、的溶液 30℃ 30s
④ 的、____________、的溶液 30℃ 60s
⑤ 的、的、的溶液 80℃ 15s
【讨论分析】
(4)由③④可得出结论:在相同条件下,硫酸溶液浓度越大,分解的速率越快。请将④中缺少的试剂补充完整 。
(5)由③⑤可得出的结论是:相同条件下, 分解的速率越快。
10.(2025·重庆垫江·模拟预测)在食盐中加入含碘钾盐,即可得到加碘食盐,它是生活中常用的调味品。学校化学兴趣小组邀请你一起对加碘食盐中的含碘钾盐的成分进行探究。
【提出问题】加碘食盐有什么用,含碘钾盐的成分是什么?
(1)在食盐中加碘可预防的疾病是 (填序号)。
A.贫血 B.甲状腺肿大 C.龋齿 D.骨质疏松
【查阅资料】含碘钾盐可能是碘酸钾()或碘化钾(KI)中的一种或两种。
(2)①受热易分解产生碘化钾(KI)和氧气;请写出碘酸钾受热分解的化学方程式: 。
②与KI在酸性条件下能发生反应生成碘(),淀粉溶液遇变蓝色;
③KI与溶液反应,可生成不溶于水的黄色AgI沉淀;与溶液混合,无明显现象;
④有毒,不能服用。
【提出猜想】猜想1:KI;猜想2:;猜想3:KI与的混合物。
(3)小组同学根据资料进行讨论后,认为猜想 (填“1”“2”或“3”)不正确,原因是 。
【实验验证】
(4)为了验证其猜想,小组同学设计了如下实验,请填写表格中空白处。
实验 实验操作 实验现象 实验结论
实验一 取少量加碘食盐于试管中,加水溶解,再向试管中加入溶液 无明显现象 猜想 不成立
实验二 另取少量加碘食盐于试管中,加水溶解,先向试管中滴加稀硫酸酸化的KI溶液,再加入淀粉溶液 猜想2成立
【反思拓展】
(5)根据上述实验探究活动,生活中的加碘食盐该如何保存,请你提出合理的方案: 。
11.(2025·重庆·模拟预测)明矾是一种常用的混凝剂。哪些因素会影响明矾的净水效果呢?
【查阅资料】
①明矾的化学式为,溶于水会生成胶体,能吸附水中悬浮物,发生沉降,从而达到净水目的。
②A表示悬浮物去除率,A值越大表示净水效果越好。
③胶体与其沉淀的化学性质几乎相同。
④碳酸铝很不稳定,遇水分解,故实验室无此试剂。
【提出猜想】
猜想a:一定范围内,明矾的用量越大,净水效果越好。
猜想b:一定范围内,水样的酸性越强,净水效果越差。
【实验准备】配制稀硫酸
(1)将质量分数为98%的浓硫酸(密度取)加水稀释为质量分数为9.8%的稀硫酸(密度取);需量取 浓硫酸(保留1位小数)。
【进行实验】取水样,按下列方案加入试剂后,充分搅拌,均静置相同时间,并计算悬浮物去除率。
实验 水样体积 明矾溶液体积 硫酸体积 蒸馏水体积 去除率
I 200 5 0 5
Ⅱ 200 0 7.5
Ⅲ 200 0 10
Ⅳ 200 5 2 3
V 200 5 5 0
【分析交流】
(2)和的数值依次为 。
(3)实验测得,由此得出的结论是 。
(4)实验证明猜想b成立,得出该结论的依据是 (用含A的不等式表示),推测猜想b成立的原因: (用化学方程式表示)。
(5)除上述探究因素外,你认为其他影响明矾净水效果的因素: (写一种)。
(6)取净化后水样检测,发现该水样中除了使用明矾引入的离子外,还含有大量的。在不引入杂质离子的前提下,用沉淀法除去水样中的——优先选用的试剂是 ,并加入酸溶液调节酸碱度以获得软水。
12.(2025·重庆·模拟预测)过氧化钠()是一种常见的潜艇供氧剂。在实验室有一瓶敞口放置了一段时间的过氧化钠,为探究其成分兴趣小组进行实验探究。
【查阅资料】过氧化钠能与水反应,化学方程式为。
【初步探究】
(1)小组同学取少许样品,向其中加入水, (填“有”或“无”)气体产生,于是得出结论:该过氧化钠样品完全变质。
【深入探究】为确定变质后样品的成分进行了深入探究。
【提出猜想】
(2)猜想①:;
猜想②:;
猜想③: 。
【验证猜想】
(3)小月取少量样品溶于水后,滴加酚酞溶液,发现溶液变红,于是得出结论:样品中一定含有。老师指出该结论错误,理由是 。
(4)小月设计了如下定量实验,用来确定猜想。
加入浓盐酸后,锥形瓶中有气泡产生,产生气泡的化学方程式是 ,实验后,通过测量溶液增重的质量来确定的质量分数,发现测得的样品中的质量分数低,其原因可能是 。
A.浓盐酸的量不足
B.浓盐酸挥发出的进入溶液中
C.部分残留在锥形瓶中和浓硫酸洗气瓶中
D.空气中的从导气管末端进入溶液中
(5)小月又设计了另一实验方案:另取样品溶于水中,加入足量溶液,过滤、洗涤、干燥后,得到沉淀19.7g,得出结论:猜想 成立。
13.(2025·重庆·二模)重庆外国语学校“砹化学”兴趣小组以探秘食品保鲜剂为主题开展探究活动。组员们查阅资料得知日常生活中常见的保鲜剂有:酒精保鲜卡(有效成分酒精)、石灰干燥剂(有效成分生石灰);脱氧保鲜剂(有效成分铁粉)等。
【已知】脱氧保鲜剂常用于坚果、肉制品等食品保鲜,主要原理与铁生锈相同。
I.探究保鲜原理
(1)请用化学方程式表示石灰干燥剂的干燥原理 。
(2)脱氧保鲜剂标签显示含有铁粉、活性炭、食盐等成分。小组同学用该保鲜剂与盐酸反应测铁粉的含量,发生反应的化学方程式为 。
(3)利用如图所示装置探究脱氧保鲜剂的保鲜原理。
①图1中,一段时间后观察到气球变瘪,说明脱氧剂“脱氧”过程中会 (填“放热”或“吸热”)。
②图2中,恢复室温后打开弹簧夹,能证明脱氧剂“脱氧”的现象是 。
Ⅱ.探究脱氧反应速率的影响因素
(4)学习小组利用图3装置进行影响脱氧反应速率的因素探究,实验数据如表格所示,实验结果如图4、5所示。
编号 铁粉/g 水/滴数 炭粉/g 氯化钠/g
1 5.0 10 0 1.0
2 5.0 10 0.75 x
3 5.0 10 0.75 0
4 5.0 10 1.5 1.0
5 5.0 10 0.75 2.0
①结合图4和表格数据,表中x= 。
②结合图5和表格数据,可得到的结论是 。
14.(2025·重庆·模拟预测)自热食品中的发热包浸泡在水中即可发热。同学们开展了“探秘发热包”探究活动。
【查阅资料】
a.发热包中发热粉的主要成分为Al粉、CaO及Na2CO3
b.Ca(OH)2和Na2CO3与水混合后温度变化不明显
c.2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑反应放热
问题1:使发热包温度达到72℃以上的主要原因是什么?
【进行实验】分别取3g不同样品,各加10mL水,其温度与时间变化的曲线如下图。
【分析讨论】
(1)甲同学认为是CaO使发热包温度达到72℃以上的主要原因,方程式是 ,通过曲线 ,说明甲同学推测有误。
(2)乙同学认为,通过曲线c可知,Al粉和NaOH反应是使发热包温度达到72℃以上的主要原因,丙同学认为不准确,曲线c对应实验中使用的是氢氧化钠固体,温度较高的原因也可能是 ,丁同学对比曲线d补充说明,认为乙同学是正确的,请说明理由: 。
问题2:能否只用Al粉和NaOH作发热粉?
(3)从经济角度分析:已知CaO-420元/kg,Na2CO3-450元/kg,NaOH-1130元/kg。
若直接用8kgNaOH,成本为9040元。
若用CaO和Na2CO3制取8kgNaOH,理论上,CaO的成本为2352元,则CaO和Na2CO3的总成本为 元,成本更低。
(4)从安全或发热效果角度分析:请做出判断并说出理由 。
15.(2025·重庆九龙坡·模拟预测)同学们发现家里的烧水壶中结有很厚的水垢,在老师的指导下,开启了探究之旅。
任务一:了解水垢形成的原因。
【查阅资料】水中可溶性钙、镁化合物在水加热或长久放置时,会生成碳酸钙、氢氧化镁等沉淀(水垢)。有关水的硬度标准为:
类别 极软水 软水 中硬水 硬水 高硬水
以浓度计 0~75 75~150 150~300 300~450 450~700
(1)同学们在实验室中取少量自来水,用便携式水硬度检测仪测得该自来水的硬度为,结合上表数据,该实验室中的自来水属于 水。
任务二:探究水垢的组成。
【查阅资料】①氢氧化镁在高温下分解为两种氧化物且反应中各元素化合价保持不变;
②浓硫酸能吸收但不能吸收,碱石灰固体既能吸收又能吸收。
【实验探究】同学们取烧水壶中经干燥后的水垢样品(主要成分为碳酸钙和氢氧化镁,忽略水垢中其他杂质对该实验的影响),设计如图实验(实验步骤略)。
(2)装置A中样品反应完全后,需通入一段时间的空气,目的是 。
(3)装置C中发生反应的化学方程式为 。
(4)实验中要求计算出水垢样品中钙和镁元素的质量之比,则需称量出部分装置在反应前后的质量,其组合可以是_____(填序号)。
A.装置A和装置D B.装置B和装置D
C.装置C和装置D D.装置B和装置C
(5)图中实验方案的设计存在一个明显的缺陷是 。
任务三:清洗水垢。
(6)根据所学知识,同学们利用了厨房中的 (填物质名称)来除去烧水壶中的水垢。
16.(2025·重庆·一模)八中凯米思趣化学小组的同学在老师的指导下探究了学校花园土壤酸碱性对植物生长的影响。
实验一:测定土壤的酸碱性
(1)小组同学欲测定花园土壤中的酸碱度,可用 测定。
(2)经测定,土壤的pH为5.2。查阅几种常见的植物生长对土壤酸碱性的要求,如下表:
杜鹃 山茶花 桂花 月季
4.5~5.5 5.4~6.0 6.0~7.0 5.5~7.5
由此可知,以上最适合在该学校土壤中生长的植物是 。
实验二:制定土壤改良方案
【调查分析】小组同学向学校后勤处了解到该花园曾施用过化肥氯化铵,可能会有残留。
【查阅资料】Ⅰ.氯化铵溶液呈酸性,碳酸钾溶液显碱性;
Ⅱ.含有的物质与碱性溶液混合会生成。
【进行实验】探究花园土壤中是否含有氯化铵。
(3)取少量土壤样品,加入适量蒸馏水,搅拌,静置。
方案 现象
①取少量上层清液,加入适量氢氧化钠溶液
②另取少量上层清液,向其中滴加 (填试剂名称)溶液 产生白色沉淀
结论:花园土壤中含有氯化铵。
【实验反思】根据实验提出改良方案:
(4)小组有同学建议用熟石灰处理残留的氯化铵,写出发生反应的化学方程式 。
(5)经调查和分析,土壤酸性改良后,花园中植物叶色不够浓绿,还需要增强抗倒伏和抗病虫。拟选用下列物质混合施用,你觉得比较合理的组合是________(填序号)。
A.、 B.、
C.、 D.、
17.(2025·重庆·模拟预测)学习小组对硫酸性质的再认识。
Ⅰ.浓硫酸吸水性
查阅资料:胆矾失水后由蓝色变成白色。
学习小组进行图1实验,观察到表面皿中的固体由蓝色变成白色,得出浓硫酸具有吸水性;小明认为可能是胆矾和浓硫酸发生了反应,在密闭容器中进行图2实验。
(1)一段时间后,观察到图2中a ,b无明显现象,说明浓硫酸具有吸水性。
(2)该实验需在密闭环境中进行的原因是 。
学习小组提出疑问:浓硫酸吸水后浓度发生改变,不同浓度的硫酸化学性质是否存在差异?继续展开下列探究。
Ⅱ.不同浓度硫酸和铜反应:查阅资料:①;
②二氧化硫能使品红溶液褪色。
学习小组组装以下装置进行实验:
(3)二氧化硫会与氢氧化钠反应的化学方程式是 ,请你从环保的角度提出一条对该实验改进的方案 。
不同浓度硫酸与铜反应现象如下表:
浓度() 0.78 0.69 0.59 0.49 0.39
A中溶液颜色 蓝色 蓝色 无色 无色
B中溶液颜色 无色 无色 无色 红色 红色
(4)根据表格分析,硫酸浓度为0.69g/mL时溶液A呈 色,当硫酸浓度时,铜能与硫酸反应。小美发现持续加热,0.49g/mL的硫酸和铜的混合物也能反应,原因可能是 。
(5)你觉得影响铜和硫酸反应的因素可能是 (填一种)。
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专题16 项目化实验探究
考点 项目化实验探究(5年4考)
命题点 频次 题型 年份及分值 考查内容
科学探究的方法与步骤 5年4考 实验题 2021年6分 2022年6分 2023年6分 2024年6分 净水的方法与净水效果检测 过氧化物制备氧气的方法 蛋壳中碳酸钙含量的测定 硬水的软化方法
考点 项目化实验探究
1.(2025·重庆·中考真题)海水是一种重要资源,海洋经济发展前景广阔。探究小组以浑浊海水进行以下系列实验。
(1)探究1:浑浊海水净化
小红将浑浊海水进行如下操作:A.过滤混合物 B.静置浑浊海水 C.混合物流经木炭层,得到初步净化的海水。
上述A、B操作的先后顺序为(填操作序号) ,A操作中除烧杯外,还要用到的玻璃仪器的名称是(填一种) ,C操作中木炭层的作用是 。
(2)探究2:含水量测定
为了测定浑浊海水和初步净化的海水中水的含量,分别进行蒸发操作。当有(填现象) 时,停止加热。实验数据记录如下表。
所用物质 混合物质量/g 得到固体质量/g
浑浊海水 100 a
初步净化的海水 50 b
则 (填“>”“<”或“=”)。
(3)探究3:导电性比较
小明再用自来水和初步净化的海水进行导电性比较,其他实验条件相同的情况下,实验数据及结论如下表。
所用物质 溶液体积/mL 实验结论
自来水 100 导电能力弱
初步净化的海水 50 导电能力强
小红认为上述实验不严谨,应采用相同体积的溶液进行实验,而小明认为溶液的导电性与溶液的浓度有关,与溶液的体积无关。请设计实验方案证明小明的观点: 。
【答案】
(1)BA 漏斗(或玻璃棒) 吸附色素和异味
(2)较多(或大量)固体出现 >
(3)分别取①50ml自来水,②100ml自来水,③50ml初步净化海水,④100ml初步净化海水,常温下分别测定其导电性,导电性③=④>①=②,则证明导电性与浓度有关与溶液体积无关(或用不同浓度酸碱盐溶液实验也行)
【详解】
(1)净化浑浊海水,应先静置(B)使大颗粒杂质沉降,再过滤(A),顺序为 B、A。过滤操作除烧杯外,用到的玻璃仪器有漏斗(或玻璃棒)。木炭层具有吸附性,作用是吸附色素和异味。
(2)蒸发时,当蒸发皿中出现较多(或大量)固体出现时,停止加热。浑浊海水含难溶性和可溶性物质,初步净化的海水仅除去难溶性杂质,可溶性物质未除,两者含有的可溶性物质的含量相等,但是浑浊海水多了难溶性杂质,则蒸发后得到固体的含量关系是。
(3)要证明 “溶液导电性与溶液浓度有关,与体积无关”,需控制浓度相同、改变体积;再改变浓度(如稀释),测定导电性。实验方案可以是:分别取①50ml自来水,②100ml自来水,③50ml初步净化海水,④100ml初步净化海水,常温下分别测定其导电性,导电性③=④>①=②,则证明导电性与浓度有关与溶液体积无关(合理即可)。
2.(2022·重庆·中考真题)救治新冠患者需要氧气,制氧机制氧是一种途径。某品牌制氧机中有一包白色颗粒和一包黑色粉末, 白色颗粒成分为过碳酸钠(化学式为2Na2CO3·3H2O2,它是过氧化氢与碳酸钠的化合物,遇水后放出氧气)。某小组设计实验探究其制氧原理。
【探究一】
(1)分别取等质量的白色颗粒和等体积的水加入a、b两支试管,再向b试管中加入黑色粉末。观察到a试管仅有少量气泡,b试管有大量气泡。
①黑色粉末起 作用。
②欲使a试管产生气泡加快,可加入 (填序号)。
A.CuSO4溶液 B.NaCl溶液 C.MnO2
【探究二】
(2)根据元素守恒,上述反应后溶液中溶质的成分可能为:
①只含NaOH ②只含Na2CO3③NaOH和Na2CO3的混合物 ……
甲、乙两同学仅针对前三种可能性,分别设计实验1和实验2进行验证。
序号 操作和现象 实验结论
实验1 取b试管上层清液滴加过量稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体 只含Na2CO3
实验2 第一步:取b试管上层清液滴加过量CaCl2溶液,产生白色沉淀并过滤 第二步:在滤液中滴加酚酞,溶液 (填现象) 只含Na2CO3
【反思评价】
(3)丙同学认为实验1的结论不严谨,理由是 。
【得出结论】
(4)结合实验现象,该制氧机的制气原理有两步反应,写出第二步的化学方程式:
①2Na2CO3●3H2O22Na2CO3+3H2O2;

【延伸拓展】
(5)制氧机制氧选择过碳酸钠而不选择双氧水的根本原因是__________(填序号)。
A.产物无污染 B.制取成本更低 C.运输储存更方便
【答案】
(1)催化 AC
(2)无明显现象
(3)产生使澄清石灰水变浑浊的气体,只能证明有碳酸钠,不能证明其中不含氢氧化钠
(4)
(5)C
【详解】
(1)①对比a、b两支试管,黑色粉末加快了气泡的产生,所以黑色粉末是催化剂,起到催化作用;
②欲使a试管产生气泡加快,则需要加入催化剂,能够催化过氧化氢的催化剂有硫酸铜、二氧化锰,故选AC。
(2)b试管上层清液滴加过量氯化钙溶液,形成沉淀,即可证明反应后溶液含碳酸钠,再滴加酚酞无颜色变化(无明显变化),即可排除含有氢氧化钠的可能。
(3)若反应后溶液含碳酸钠和氢氧化钠,滴加过量的稀盐酸,也会产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,不能排除含有氢氧化钠的可能。
(4)结合实验现象,该制氧机的制气原理有两步反应,第一步过碳酸钠分解为碳酸钠和过氧化氢,第二部过氧化氢在黑色粉末催化下分解为水和氧气,方程式为:。
(5)制氧机制氧选择过碳酸钠而不选择双氧水的根本原因是过碳酸钠是固体,过氧化氢是液体,固体更便于运输和储存,故选C。
3.(2024·重庆·中考真题)鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙,杂质不与酸反应,且高温灼烧不分解。现用两种方案测定干燥鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数。
【方案一】步骤1:向10g鸡蛋壳中加入足量某试剂,充分反应,产生气体。(剩余步骤省略)
【方案二】步骤1:将10g鸡蛋壳在高温下灼烧。(剩余步骤省略)
请回答:
(1)方案一中“某试剂”可以是 (填试剂名称),充分吸收该方案中生成的气体,最佳试剂是 (填序号)。
A.浓硫酸 B.蒸馏水 C.氢氧化钠溶液
(2)与方案二相比,方案一的优点是 (任写一点)。
(3)写出方案二步骤1中发生反应的化学方程式 。
(4)判断方案二中灼烧充分的依据是___________(填序号)。
A.继续灼烧,不再产生使澄清石灰水变浑浊的气体
B.继续灼烧,剩余固体质量不再发生变化
C.加水溶解,溶液温度升高
(5)把方案二实验步骤补充完整。
步骤2:充分灼烧,冷却后,称量出剩余固体质量, ,计算出鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数。
【答案】
(1)稀盐酸 C
(2)节约能源(合理即可)
(3)
(4)AB
(5)记录数据
【详解】
(1)碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水;浓硫酸和二氧化碳不反应;二氧化碳溶解水的能力也不大,不能保证把生成的二氧化碳全部吸收;只有氢氧化钠溶液保证把生成的二氧化碳全部吸收,故选用氢氧化钠浓溶液,故选C;
(2)方案一在常温下进行,生成的二氧化碳更容易收集,所以方案一的优点是:节约能源、操作简便、更准确等;
(3)碳酸钙在高温下分解生成氧化钙和二氧化碳,反应的化学方程式为:;
(4)A、继续灼烧,不再产生使澄清石灰水变浑浊的气体,说明碳酸钙已完全分解,故说法正确;
B、继续灼烧,剩余固体质量不再发生变化,说明碳酸钙已完全分解,故说法正确;
C、氧化钙和水反应放出热量,加水溶解,溶液温度升高,只能说明固体中含有氧化钙,不能说明碳酸钙已完全分解,故说法错误;
故选AB;
(5)根据实验目的可知,步骤1:将10g鸡蛋壳在高温下灼烧;步骤2:充分灼烧,冷却后,称量出剩余固体质量,记录数据,计算出鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数。
4.(2023·重庆·中考真题)大多数地下水是硬水,长期饮用会影响健康。家用饮水机的活性炭可以除异味和色素,利用了活性炭的 性。活性炭能否降低地下水的硬度呢?下面是某兴趣小组设计的探究方案。
【查阅资料】
I.水的硬度:用于衡量水体中可溶性钙镁化合物含量的数值,数值越大硬度越大,反之则越小。
II.天然硬水煮沸后常有沉淀生成,存在反应 (填化学式)。
【探究准备】
向装有足量活性炭的烧杯中倒入100mL某硬度较大的地下水,充分搅拌,静置,过滤,得到滤液。
【提出猜想】
猜想1:硬水硬度降低
猜想2:硬水硬度没有降低
【方案设计】
供选试剂:A.滤液 B.蒸馏水 C.原地下水 D.食盐水 实验仪器:自选
下表是两位同学设计的实验方案:
实验流程 实验目的
小红 分别取5mL上述两种供选试剂 (填序号)于试管中,滴加等量肥皂水,充分振荡,静置 对比两者 来验证猜想
小华
小华结合所查阅的资料,从理论上提出了可能的实验方案,请帮他完善方案设计。
【方案评价】
老师充分肯定了两位同学的方案,指出科学探究的结果固然重要,而科学思维更为可贵,并鼓励大家积极探索,勇于创新。
【答案】 吸附 CO2 AC/CA 泡沫、浮渣的多少 分别取5mL上述两种供选试剂AC于蒸发皿中,蒸发 对比两者剩余固体的多少验证猜想
【详解】
家用饮水机的活性炭可以除异味和色素,利用了活性炭的吸附性;
Ⅱ、根据化学方程式_____可知,反应物中有1个钙原子、2个氢原子、2个碳原子、6个氧原子,生成物中有1个钙原子、1个碳原子、4个氧原子,2个氢原子,根据质量守恒定律,化学反应中原子的种类和数目保持不变。空格部分有1个碳原子和2个氧原子,化学式为CO2;
方案设计:软水是指不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水;硬水是指含有较多可溶性钙、镁化合物的水;肥皂水在软水中的泡沫较多,浮渣较少,在硬水中的泡沫较少,浮渣较多;取滤液和原地下水,分别蒸发干,比较剩余固体的多少来验证猜想;
下表是两位同学设计的实验方案:
实验流程 实验目的
小红 分别取5mL上述两种供选试剂AC于试管中,滴加等量肥皂水,充分振荡,静置 对比两者泡沫、浮渣的多少来验证猜想
小华 分别取5mL上述两种供选试剂AC于蒸发皿中,蒸发 对比两者剩余固体的多少验证猜想
5.(2021·重庆·中考真题)早在春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器。某实验小组利用焦炭和Fe2O3模拟早期炼铁并检验可能的产物,实验装置如下∶
【查阅资料】①铁粉为黑色;常温下,Fe、Fe3O4可被磁铁吸引;
②PdCl2,溶液可用于检验CO,原理是∶PdCl2+CO+H2O=Pd↓+CO2+2HCl;
③Fe3O4与硫酸反应∶ Fe3O4+4H2SO4=FeSO4+Fe2(SO4)3+4H2O。
【实验现象】澄清石灰水变浑浊,PdCl2溶液中产生黑色沉淀,玻璃管内粉末全部变成黑色。冷却后,用磁铁靠近黑色固体,黑色固体被部分吸引。
(1)仪器A的名称是 。
(2)为了检验气体产物,装置从左到右的接口连接顺序为a→ → → → 。
(3)澄清石灰水变浑浊的化学方程式 。
【实验结论】反应生成CO 和CO2,磁铁上的黑色固体可能是 Fe、Fe3O4。
【提出猜想】磁铁上的黑色固体是什么?
猜想一:Fe
猜想二∶ Fe3O4
猜想三∶ Fe 和Fe3O4
【设计实验】
设计思路 操作 现象 结论
定性实验 取少量黑色固体于试管中,加入足量稀硫酸,充分反应 固体完全溶解,产生气泡 猜想 不成立
定量实验 取一定质量的稀硫酸(足量)放入烧杯中,加入5.6g黑色固体,充分反应后称量溶液的质量 固体完全溶解,产生气泡,溶液增加的质量为 猜想一成立
【归纳总结】 根据实验结论和探究结果C与Fe2O3反应的化学方程式为 。
【答案】 酒精灯 d e b c 二 5.4g
【详解】
(1)由图可知,仪器A的名称是:酒精灯;
(2)一氧化碳能与PdCl2、水反应生成Pd、二氧化碳和氯化氢,会影响二氧化碳的检验,故应先用澄清石灰水检验二氧化碳,再用PdCl2溶液检验一氧化碳,且应“长进短出”,这样反应比较充分,现象明显,故装置从左到右的接口连接顺序为a→d→e→b→c;
(3)二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,该反应的化学方程式为:;
设计实验:定性实验:取少量黑色固体于试管中,加入足量稀硫酸,充分反应,固体完全溶解,产生气泡,铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,四氧化三铁能与稀硫酸反应生成硫酸铁、硫酸亚铁和水,故一定含铁,猜想二不成立;
定量实验:结论为猜想一成立,故黑色固体是铁,设铁完全反应生成氢气的质量为x
x=0.2g
故溶液增加的质量为:5.6g-0.2g=5.4g。
归纳总结:由以上分析可知,碳与氧化铁在高温下反应生成了铁、一氧化碳和二氧化碳,该反应的化学方程式为:。
考点01 项目化实验探究
1.(2025·重庆·模拟预测)果蔬洗涤盐是厨房中常见的一种清洁用品。兴趣小组的同学对某品牌果蔬洗涤盐的性质及成分产生浓厚的兴趣,展开了项目式学习的探究之旅。
任务一:检测果蔬洗涤盐水溶液的酸碱性
(1)取适量果蔬洗涤盐水溶液于试管中,滴加无色酚酞溶液,观察到 ,说明溶液呈碱性。
任务二:探究果蔬洗涤盐的成分
【查阅资料】该品牌果蔬洗涤盐可能含有碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或两种。
①通常情况下,和的溶液浓度极低时,二者之间不会发生反应;
②碳酸氢钠受热分解,碳酸钠受热不易分解。
(2)分别取等质量的样品和碳酸氢钠固体于两支试管中,加入等量的水,溶解,再加入等量且过量的稀氯化钙溶液,样品溶液中有沉淀生成,碳酸氢钠溶液中无明显现象,发生反应的化学方程式为 。为进一步检验样品中是否含有碳酸氢钠,可向反应后的试管中加入 。(填序号)。
A.稀盐酸 B.氧化铁 C.紫色石蕊溶液 D.碳酸钙
【得出结论】该品牌果蔬洗涤盐由碳酸钠和碳酸氢钠组成。
任务三:取样品测定碳酸氢钠的质量分数
(3)装置A中发生反应的化学方程式为 。试剂B的名称为 。
(4)实验结束后,将装置C中的沉淀洗涤、干燥后测得质量为,则样品中的质量分数为 。
(5)有关上述实验反思的说法错误的是_____(填序号)。
A.任务二:重新取样,加入稀盐酸有气泡产生,则一定有碳酸钠
B.任务三:加热前通一段时间,为了防止爆炸
C.任务三:A中玻璃管内固体减轻的质量等于B瓶和C瓶增重的质量之和
D.任务三:去除D装置会导致测得的碳酸氢钠含量偏高
【答案】
(1)溶液变红
(2) C
(3) 浓硫酸
(4)33.6%
(5)AB
【详解】
(1)无色酚酞溶液遇碱性溶液变红色,遇酸性或中性溶液不变色,取适量果蔬洗涤盐水溶液于试管中,滴加无色酚酞溶液,观察到溶液变红,说明溶液呈碱性;
(2)分别取等质量的样品和碳酸氢钠固体于两支试管中,加入等量的水,溶解,再加入等量且过量的稀氯化钙溶液,样品溶液中有沉淀生成,碳酸氢钠溶液中无明显现象,是因为碳酸钠能与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,化学方程式为;
A、反应后试管中含有生成的碳酸钙,碳酸钙能与稀盐酸反应生成二氧化碳,碳酸氢钠也能与稀盐酸反应生成二氧化碳,均产生气泡,所以不能用稀盐酸检验是否含有碳酸氢钠,不符合题意;
B、氧化铁不与碳酸氢钠反应,不能检验是否含有碳酸氢钠,不符合题意;
C、反应后试管中溶液含氯化钠和氯化钙,氯化钠、氯化钙溶液均显中性,不能使紫色石蕊溶液变色,而碳酸氢钠溶液显碱性,能使紫色石蕊溶液变蓝,能检验样品中是否含有碳酸氢钠,符合题意;
D、碳酸钙不与碳酸氢钠反应,不能检验是否含有碳酸氢钠,不符合题意。
故选:C;
(3)装置A中发生的反应是碳酸氢钠在加热条件下分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,化学方程式为;
装置C中氢氧化钡溶液的作用是吸收二氧化碳,则装置B的作用是吸收产生的水蒸气,浓硫酸具有吸水性且不与二氧化碳反应,可用于干燥二氧化碳,故试剂B的名称为浓硫酸;
(4)装置C中氢氧化钡与二氧化碳反应生成碳酸钡沉淀和水,实验结束后,将装置C中的沉淀洗涤、干燥后测得质量为,说明生成碳酸钡的质量为1.97g,设生成二氧化碳的质量为x,
设样品中碳酸氢钠的质量为y,
则样品中的质量分数为;
(5)A、碳酸钠、碳酸氢钠都能与稀盐酸反应生成二氧化碳气体,故任务二:重新取样,加入稀盐酸有气泡产生,不能证明含有碳酸钠,说法错误,符合题意;
B、任务三:加热前通一段时间,目的是将管内的空气排净,防止空气中的二氧化碳被装置C吸收,影响实验结果,与防止爆炸无关,说法错误,符合题意;
C、任务三:A中碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,则A中玻璃管内固体减轻的质量等于生成的二氧化碳和水的质量和,B装置增重的质量为生成水的质量,C装置增重的质量为生成二氧化碳的质量,故A中玻璃管内固体减轻的质量等于B瓶和C瓶增重的质量之和,说法正确,不符合题意;
D、任务三:D装置的作用是吸收空气中的二氧化碳,去除D装置,会使空气中的二氧化碳被C装置吸收,造成C装置增重的质量偏大,则计算出的二氧化碳质量偏大,从而使计算出的碳酸氢钠含量偏高,说法正确,不符合题意。
故选:AB。
2.(2025·重庆·三模)重庆一中化学兴趣小组进行了“胃病诊疗中的化学”的项目式学习。
查阅资料得知:①钡离子有毒。
②硫酸钡为无毒、难溶于水和酸的白色固体。
③人体正常体温约为37℃,胃液(含有盐酸)的正常pH为0.9-1.5。
④抗酸药的标准之一为:药物发生疗效时胃液的pH保持在3-5之间最宜。BaSO4
(1)胃病诊断
当胃病患者进行X射线检查时,需要服用钡餐(成分为BaSO4)进行造影。能否改用碳酸钡作钡餐? (填“能”或“否”),理由是 (用化学方程式表示)。
(2)胃病治疗
①NaHCO3药,但容易导致胃胀气,可用 (填序号)替代治疗。
A.NaOH B Mg(OH)2 C.Al(OH)3 D.Ba(OH)2
②探究Na2CO3是否适合作抗酸药。室温下,先分别向烧杯中加入100mLpH=1.5的盐酸,分别用自动注射器向两烧杯中以1mL/min的速度滴入pH=1.5的盐酸模拟人体分泌胃酸,再分别加入1g Na2CO3和1g NaHCO3固体,并持续搅拌。用pH传感器记录加入两种固体后溶液pH随时间的变化曲线如下图。
A.由图可知Na2CO3不适合作抗酸药,因为 。
B.从控制变量和对比实验的角度看,该实验设计不严谨之处是 。
(3)胃的养护
用 测得常见饮料的pH如下表,胃酸过多的人应少饮用 (填序号)。
A.茶水 B.苹果汁 C.苏打水 D.葡萄汁
pH 7.5 2.9 8.5 3.6
【答案】
(1)否
(2)BC pH>5的持续时间过长,会导致胃部不适 实验没有模拟人体的温度
(3)pH计 BD
【详解】
(1)碳酸钡会与胃酸(主要成分盐酸)反应生成可溶性有毒的Ba2+,所以不能用碳酸钡代替硫酸钡,方程式为:;
(2)①A、氢氧化钠具有强烈的腐蚀性,不符合题意;
B、氢氧化镁属于难溶性弱碱,可用于治疗胃酸过多,符合题意;
C、氢氧化铝属于难溶性弱碱,可用于治疗胃酸过多,符合题意;
D、氢氧化钡具有强烈的腐蚀性,且有毒,不符合题意;
故选BC;
②A.由图可知,碳酸钠反应时造成胃液pH远大于5且pH>5的持续时间过长,会导致胃部不适,所以不适合作抗酸药;
B.该实验模拟人体分泌胃液进行实验,实验没有模拟人体的温度;
(3)测溶液的pH可用pH试纸或pH计,但pH试纸只能粗略的测出整数值,故选用pH计;
胃酸过多的人应少饮用酸性饮料,苹果汁和葡萄汁的pH均小于7,溶液显酸性,应少饮用。
故选BD。
3.(2025·重庆九龙坡·模拟预测)实践活动课中,同学们对膨松剂能使油条膨胀这一现象产生浓厚的兴趣,于是围绕膨松剂的成分和原理进行了如下项目式探究。
【查阅资料】
①某膨松剂配料表成分:碳酸氢钠、磷酸二氢钙[Ca(H2PO4)2]、玉米淀粉。
②玉米淀粉是一种填充剂,不参与反应。
(1)任务一:揭示膨松剂使油条膨胀的原理
【提出问题】使油条膨胀的气体是如何产生的?
【作出猜想】Ⅰ.碳酸氢钠能与磷酸二氢钙反应产生气体;Ⅱ.碳酸氢钠受热分解产生气体。
【实验探究】设计实验方案并完成如下实验。
实验步骤 实验现象 实验结论
取少量磷酸二氢钙于试管中,加水充分溶解,滴入适量紫色石蕊溶液 石蕊溶液变红 猜想Ⅰ成立;磷酸二氢钙溶液呈 (填“酸”“碱”或“中”)性
向盛有膨松剂的试管中加入水
澄清石灰水变浑浊 猜想Ⅱ成立;使澄清石灰水变浑浊的化学方程式是
【得出结论】使油条膨胀的气体既来自发面、醒面过程中碳酸氢钠与磷酸二氢钙的反应,又来自油炸过程中碳酸氢钠的受热分解。
(2)任务二:探究碳酸钠能否作膨松剂
【提出问题】碳酸钠与碳酸氢钠都能与酸反应产生气体,碳酸钠适合作膨松剂吗?
【实验探究】
实验步骤 实验现象 实验结论
分别取等浓度的NaHCO3溶液和Na2CO3溶液,测定pH Na2CO3溶液的pH=11 NaHCO3溶液的pH=8 Na2CO3溶液碱性太强,影响食物口感
如上图分别将等质量NaHCO3和Na2CO3加入到等质量等浓度且足量的稀盐酸中充分反应 充分反应后 (填“甲” 或“乙”)中气球膨胀更大 甲中发生的化学反应方程式是
【得出结论】碳酸钠不适合作食品的膨松剂。
【讨论交流】联系任务一的猜想,同学们认为若想得出上述结论,还需要补充的实验是 。
【拓展延伸】 “臭粉”(主要成分为NH4HCO3)也是膨松剂中的一种,其受热分解产生二氧化碳的同时,也产生氨气,放出的气体量大,膨松效果好。其相较于碳酸氢钠做膨松剂的缺点是 。
【答案】
(1)有气泡产生 酸
(2)甲 碳酸钠受热是否分解并产生气体 产生有刺激性气味的氨气,会污染空气(合理即可)
【详解】
(1)取少量磷酸二氢钙于试管中,加水充分溶解,滴入适量紫色石蕊溶液,石蕊溶液变红色,说明磷酸二氢钙溶液呈酸性;
根据实验结论猜想Ⅰ成立,即碳酸氢钠能与磷酸二氢钙反应产生气体,故向盛有膨松剂的试管中加入水,可观察到有气泡产生;
根据实验结论猜想Ⅱ成立,即碳酸氢钠受热分解产生气体,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,观察到澄清石灰水变浑浊,说明碳酸氢钠受热分解生成了二氧化碳,二氧化碳与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,故使澄清石灰水变浑浊的化学方程式为;
(2)[实验探究]甲中碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,乙中碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,化学方程式分别是、,由化学方程式可知,每106份质量的碳酸钠与足量的HCl反应产生44份质量的二氧化碳,每84份质量的碳酸氢钠与足量的HCl反应产生44份质量的二氧化碳,在碳酸钠、碳酸氢钠等质量情况下,碳酸氢钠产生的二氧化碳较多,压强更大,所以说充分反应后甲中气球膨胀更大;甲中碳酸氢钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,故甲中发生反应的化学方程式为;
[讨论交流]联系任务一的猜想(Ⅰ.碳酸氢钠能与磷酸二氢钙反应产生气体;Ⅱ.碳酸氢钠受热分解产生气体),若想得出碳酸钠不适合作食品的膨松剂的结论,故还需要补充的实验是碳酸钠受热是否能分解生成气体,碳酸钠受热一般不会分解生成气体,则碳酸钠不适合作食品的膨松剂;
[拓展延伸]“臭粉”(主要成分为NH4HCO3)也是膨松剂中的一种,其受热分解产生二氧化碳的同时,也产生氨气,放出的气体量大,膨松效果好。其相较于碳酸氢钠做膨松剂的缺点是产生有刺激性气味的氨气,会污染空气。
4.(2025·重庆·三模)维生素C(),又称为抗坏血酸,白色固体,在空气中放置会被氧化成微黄色。小油同学探究维生素C的性质和影响维生素C稳定性的因素。
Ⅰ.探究维生素C的性质
【进行实验】
实验1:取少量维生素C溶于水,测得。
实验2:向少量维生素C溶液中加入少量,观察到有无色气体生成,该气体能使澄清石灰水变浑浊。
【解释与结论】
(1)由实验1可知,维生素C具有 (选填“酸性”、“碱性”或“中性”)。
(2)实验2中澄清石灰水变浑浊的化学方程式为 。
Ⅱ.探究影响维生素C稳定性的因素
【进行实验】
实验3:取相同体积、相同浓度的维生素C溶液,加入等量淀粉和等量不同pH的缓冲溶液,用相同浓度的碘溶液对维生素C的含量进行测定,计算实验结束时维生素C含量与初始值之比。
实验序号 温度/℃ 放置时间/h 缓冲溶液的pH 实验结束时维生素C含量与初始值之比
① 30 5 3.5 95.1%
② 50 5 3.5 59.4%
③ 30 5 5 93.2%
④ 30 5 6.5 91.0%
⑤ 30 5 8 70.4%
【解释与结论】
(3)实验结束时,维生素C含量与初始值之比越高说明稳定性越 (填“强”或“弱”)。
(4)对比实验①、③、④、⑤可得到的结论是 。
(5)探究温度对维生素C稳定性影响的实验是 (填实验序号)。
【实验拓展】查阅资料发现,若维生素C存放时间过长,其稳定性也会降低。小油同学又设计了实验4进行验证,并与实验3中①对照。
(6)实验4的方案设计正确的是______(填字母序号)。
选项 温度/℃ 放置时间/h 缓冲溶液的pH
A 30 10 5
B 30 10 3.5
C 50 5 3.5
D 70 20 3.5
A.A B.B C.C D.D
【反思与评价】
(7)根据实验的数据,请你为保存、烹饪富含维生素C的食物提出合理建议(写出一条即可) 。
【答案】
(1)酸性
(2)
(3)强
(4)相同条件下,缓冲溶液的pH越小,维生素C稳定性越强
(5)①②
(6)B
(7)低温保存,烹调时不宜长时间高温加热
【详解】
(1)实验1:取少量维生素C溶于水,测得,说明维生素C具有酸性;
(2)维生素C具有酸性,向少量维生素C溶液中加入少量,观察到有无色气体生成,是因为维生素C能与碳酸钠反应生成二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,发生的反应是二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为;
(3)实验结束时,维生素C含量与初始值之比越高说明稳定性越强;
(4)由表格数据可知,实验①、③、④、⑤中缓冲溶液的pH不同,其他条件相同,则对比实验①、③、④、⑤可得到的结论是:相同条件下,缓冲溶液的pH越小,维生素C稳定性越强;
(5)探究温度对维生素C稳定性的影响,则变量为温度,其他条件相同,应对比实验①②;
(6)小油同学设计了实验4并与实验3中①对照,验证维生素C存放时间过长,其稳定性也会降低,则两个实验只有放置时间不同,其他条件相同,因此实验4的方案设计正确的是B;
(7)保存、烹饪富含维生素C的食物的合理建议:低温保存,烹调时不宜长时间高温加热。
5.(2025·重庆·二模)“曾青得铁则化为铜”出自我国西汉刘安所著《淮南万毕术》,这是现代湿法炼铜的先驱,表明我国很早就开始利用硫酸铜。
(1)工业制备硫酸铜的两种方案原理如下:
方案Ⅰ:
方案Ⅱ:第一步反应为;第二步反应……
①方案Ⅱ的第二步反应的化学方程式为 。
②化学产品制备要向着绿色、低碳、可持续的方向发展。分析上述两个方案中,不符合这一方向的是方案Ⅰ,理由是 。
【查阅资料】制备硫酸铜还有方案Ⅲ:Cu+H2SO4+H2O2 ═ CuSO4+2H2O
(2)在老师指导下,利用方案Ⅲ探究制备硫酸铜,进行如下实验:
实验操作 实验现象 实验结论
将反应物装入试管中,观察 开始有少量气泡,而后反应剧烈,出现大量气泡,溶液呈蓝色,试管外壁发热 该气体是 (填名称)
将带火星的木条放在试管口 木条复燃
【发现问题】
上述方案Ⅲ的实验现象中为什么开始气泡少,而后反应剧烈并出现大量气泡。这是什么因素加快H2O2分解?
【提出猜想】
(3)猜想一:生成的CuSO4;猜想二:温度升高;猜想三: 。
【实验探究】
序号 ① ② ③ ④
实验操作
实验现象 无明显现象 出现气泡 出现气泡 快速出现气泡
【实验分析】
(4)对比实验①②可得出的结论是 。
(5)为了验证温度升高能加快H2O2的分解,小红同学的方案是实验①③对比,小丽同学的方案是实验①④对比。你认为哪位同学的方案更严谨,理由是 。
【实验结论】通过对比实验①②③④,可得出猜想三成立。
【实验拓展】探究CuSO4溶液中能加快H2O2的分解的是哪种微观粒子?
【实验探究】
(6)同学们设计了如图所示的对比实验。若观察到 (填实验现象),则说明CuSO4溶液中能加快H2O2的分解的是Cu2+。
【答案】
(1)CuO+H2SO4═CuSO4+H2O 生成的SO2会污染空气
(2)氧气
(3)生成的CuSO4和温度升高
(4)CuSO4能加快H2O2分解
(5)小红同学的方案更严谨;她的方案只研究温度一个变量对H2O2分解的影响,排除CuSO4的影响
(6)甲中迅速产生大量气泡,乙、丙中无明显现象
【详解】
(1)①方案Ⅱ的第二步反应是氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水,反应的化学方程式为:CuO+H2SO4═CuSO4+H2O;
②二氧化硫为有毒气体,方案1中含有二氧化硫会污染空气,不符合着绿色、低碳、可持续的发展方向;
(2)氧气能使带火星的木条复燃,则说明该气体为氧气;
(3)结合其他猜想,可知还可能为生成的CuSO4和温度升高的综合影响加快了过氧化氢分解;
(4)对比实验①②,其他条件相同,且加入的硫酸铜溶液的实验中出现气泡,则说明硫酸铜能加快过氧化氢分解;
(5)①③实验中,除了温度不同,其它条件均相同,但①④实验中,除了温度不同,①中滴加的为水,④中滴加的为硫酸铜溶液,没有排除硫酸铜的影响,则小红的方案更严谨;
(6)若想证明铜离子加快了过氧化氢的分解,则说明硫酸根不会影响反应速率,则现象为甲中迅速产生大量气泡,乙、丙中无明显现象。
6.(2025·重庆江津·二模)盐碱地是重要的土地资源之一,在酒泉市、武威市都有盐碱地分布,这为沙尘暴的形成埋下隐患。化学兴趣小组的同学们对沙尘暴的危害,成分及盐碱地的改良治理产生了浓厚的兴趣,他们在老师的指导下开启了探究之旅。
任务一:分析沙尘暴的危害
(1)当人暴露于沙尘天气中时,含有各种有毒的化学物质、病菌等的尘土可进入口、鼻、眼、耳中引发各种疾病,戴口罩相当于化学操作中的 。
任务二:探究沙尘暴的成分
【猜想假设】沙尘暴中可能含有碳酸钠、氢氧化钠等碱性物质。
【查阅资料】硫酸钠溶液显中性。
【进行实验】
(2)取少量沙尘土与蒸馏水按的质量比在烧杯中混合,充分搅拌后静置,取上层清液,用如图装置完成如下实验。
实验步骤 实验现象 实验结论
①先挤压胶头滴管a,滴入足量稀硫酸 沙尘暴中含有,不含
②再挤压胶头滴管b,滴入几滴酚酞溶液
(3)小丽对上述实验方案产生怀疑,理由是 用化学方程式解释)。小组经过讨论,一致认为只需更改胶头滴管a中的试剂即可,把稀硫酸改为 ,观察到的现象为 ,即可得出相同的结论。
(4)小明提出从土壤接触的物质环境和氢氧化钠的性质考虑,土壤中通常不含,他的理由可能是 。
任务三:探索盐碱地土壤的治理和综合利用
治理:结合所学知识将盐碱地土壤改良,在盐碱地中作物生长过程中合理施肥可增加其产量。
【答案】
(1)过滤
(2)产生气泡 溶液不变色
(3) 氯化钡溶液(合理即可) 产生白色沉淀
(4)氢氧化钠能和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水
【详解】
(1)口罩防护的原理是戴在口鼻部位用于过滤进入口鼻的空气,以达到阻挡有害的气体、气味、飞沫、病毒等物质的作用,所以口罩防护相当于化学实验操作中的过滤;
(2)根据实验结论沙尘暴中含有Na2CO3,不含NaOH;
步骤①先挤压胶头滴管a,滴入足量稀硫酸,硫酸与碳酸钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,所以现象为产生气泡;步骤②再挤压胶头滴管b,滴入几滴酚酞溶液,由步骤①中加入足量的稀硫酸,硫酸与碳酸钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,不含有氢氧化钠,溶液显中性,不能使酚酞溶液变色,因此实验现象为溶液不变色;
(3)步骤①滴入足量稀硫酸,稀硫酸会优先与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,化学方程式为:,待氢氧化钠反应完全,稀硫酸再与碳酸钠反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,造成步骤②滴入几滴酚酞溶液的操作没有意义;
步骤①验证碳酸钠,步骤②验证氢氧化钠,则步骤①中加入的试剂是为了检验并完全除去碳酸钠,且不对后续氢氧化钠的验证产生影响,则可将胶头滴管a中的稀硫酸更换为氯化钡溶液(合理即可),碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,观察到产生白色沉淀,说明沙尘暴中含有碳酸钠,步骤②再滴入几滴酚酞溶液,观察到酚酞溶液不变色,说明沙尘暴中不含NaOH,即可得出相同的结论;
(4)自然界的土壤中通常不含 NaOH,理由是氢氧化钠能和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水。
7.(2025·重庆·三模)自热食品中的发热包浸泡在水中即可发热。同学们开展了“探秘发热包”实践探究活动。
【查阅资料】
(1)资料一:发热包发热温度能保持在以上分钟。
资料二:发热包中发热粉的主要成分为Al粉、CaO及,加水后发生反应的化学方程式为:
反应Ⅰ :
反应Ⅱ;
反应Ⅲ。
问题1:上述哪个反应是使发热包温度达到以上的主要原因?
【进行实验】分别取3g不同样品,各加10mL水,其温度与时间变化的曲线如图所示。
【分析讨论】
(2)通过曲线b可知,反应 (填序号)不能使温度达到以上。
(3)甲同学认为,通过曲线c可知,主要是反应Ⅲ使发热包温度达到以上;乙同学认为此结论不准确,曲线c对应实验中使用了NaOH固体,温度较高的原因也可能是 ;
对此,甲同学补充说明,通过曲线d可知,反应Ⅲ是发热包温度达到以上的主要原因,请说明他得出此结论的理由 。
问题2:发热粉能持续发热10~15分钟的原因是什么?
【分析讨论】
(4)对比曲线a、c、d可知,发热粉持续发热的原因可能是:反应 (填序号)能够逐渐地产生NaOH,产生的NaOH再与Al粉反应,持续放出热量。
(5)曲线a对应样品比曲线d对应样品先开始发热的原因是 。
【总结提升】可通过控制反应物的成分来调控化学反应的路径,以满足生产生活的需要。
【反思与评价】
(6)发热包在使用时应注意 (填一点即可)。
【答案】
(1)
(2)Ⅰ
(3) NaOH固体溶于水放热 氢氧化钙和碳酸钠反应产生氢氧化钠,氢氧化钠和铝反应放出大量热,和氢氧化钠固体无关
(4)Ⅱ
(5)氧化钙与水反应放出热量
(6)避免接触明火(合理即可)
【详解】
(1)加水后,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,化学方程式为;
(2)通过曲线b可知,只用氧化钙作为发热粉,氧化钙与水反应放热即反应Ⅰ不能使温度达到72℃以上,故填:Ⅰ;
(3)由于NaOH固体溶解时放出大量的热,所以甲同学结论不准确;
通过曲线d可知,曲线d对应的实验中发生了反应Ⅱ和反应Ⅲ,反应Ⅱ中温度变化不明显,反应Ⅲ是发热包温度达到72℃以上的主要原因是氢氧化钙和碳酸钠反应产生氢氧化钠,氢氧化钠和铝反应放出大量热,和氢氧化钠固体无关;
(4)根据“资料二”、对比曲线a、c、d可知,曲线d中的碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,即反应Ⅱ产生的NaOH再与Al粉反应,反应时间较长,持续放出热量,温度持续时间较长,能保持在72℃以上10~15分钟,故填:Ⅱ;
(5)曲线a对应样品比曲线d对应样品先开始发热的原因是氧化钙先和水反应生成氢氧化钙,同时产生大量热;
(6)发热包在使用时会放出大量热,要避免烫伤;会生成氢气,氢气很活泼,易燃烧爆炸,所以使用时应注意避免接触明火、避免烫伤等。
8.(2025·重庆北碚·三模)皮蛋又称松花蛋,是我国特有的一道传统美食。化学兴趣小组对制作皮蛋的原料(皮蛋粉)产生兴趣,展开如下探究。
任务一:品尝味道知酸碱
(1)同学们品尝皮蛋时,发现略有涩味,推测皮蛋中含有碱性物质,食用时可加入_____。(填序号)来减少涩味。
A.食盐 B.食醋 C.白糖
任务二:溶解原料探缘由
取适量皮蛋粉,加入足量水,搅拌、过滤,并使用试纸测得滤液。
【提出问题】滤液中的碱性物质是什么
【查阅资料】皮蛋粉中主要含有生石灰、食盐、纯碱等。
【分析推理】皮蛋粉加水调和时发生如下反应:
(2)Ⅰ.;Ⅱ. ;
【提出猜想】
(3)猜想①:;
猜想②:和;
猜想③:和 (填化学式);
【进行实验】
(4)步骤1:取滤液少许,向其中加入过量的稀盐酸,无明显现象,猜想 不成立。
步骤2: (填操作、现象),猜想②成立。
【交流讨论】
(5)有同学提出步骤1中除可用稀盐酸外,还可选用_____(填序号)也能达到实验目的。
A.KCl溶液 B.KOH溶液 C.溶液
任务三:明晰原理懂制作
【查阅资料】碱能与蛋白质作用使其凝固,让鸭蛋变皮蛋。
(6)制作皮蛋的关键步骤是:“皮蛋粉加水制成糊状后裹在鸭蛋表面,再封存15天左右”。结合资料信息,你认为必须“封存”的原因是: 。
【答案】
(1)B
(2)
(3)Na2CO3
(4)③ 另取滤液少许,向其中加入碳酸钠溶液,可观察到产生白色沉淀
(5)C
(6)隔绝空气,防止碱与二氧化碳反应导致碱性减弱
【详解】
(1)松花蛋略有涩味,是因为松花蛋中含有碱性物质,食用时可加入呈酸性的食醋,与碱性物质发生中和反应,减轻涩味,而食盐和白糖均显中性,故选B;
(2)松花蛋粉加水调和时,除了氧化钙与水反应生成氢氧化钙外,氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,化学方程式为:;
(3)若碳酸钠与氢氧化钙恰好完全反应,猜想①:只有NaOH;若氢氧化钙过量,猜想②:和;若碳酸钠过量,猜想③:有NaOH和Na2CO3;
(4)步骤1:根据碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,取滤液少许,向其中加入过量的稀盐酸,无明显现象,说明不含有碳酸钠,则猜想③不成立;
步骤2:根据实验结论猜想②成立,即含有氢氧化钠和氢氧化钙,另取滤液少许,向其中加入碳酸钠溶液,碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,可观察到产生白色沉淀,说明滤液中含氢氧化钙,即猜想②成立;
(5)A、氯化钾溶液与碳酸钠不能生成气体、水或沉淀,不能验证是否含有碳酸钠,故不符合题意;
B、氢氧化钾溶液与碳酸钠不能生成气体、水或沉淀,不能验证是否含有碳酸钠,故不符合题意;
C、氯化钡溶液与碳酸钠反应生成碳酸钡白色沉淀和氯化钠,能验证是否含有碳酸钠,故符合题意;
故选:C;
(6)根据资料碱能与蛋白质作用使其凝固,让鸭蛋变皮蛋,“皮蛋粉加水制成糊状后裹在鸭蛋表面,再封存15天左右”。结合资料信息,必须“封存”的原因是隔绝空气,防止碱与二氧化碳反应导致碱性减弱。
9.(2025·重庆·二模)久置的铜表面易形成锈斑,需定期除锈抛光。某同学对此进行探究。
任务一 探究铜锈的成分
【查阅资料】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, (填现象),说明铜锈成分为和。
任务二 模拟的生成
【实验探究】向蒸馏水中加入CuCl粉末,每隔2min测一次pH,结果如图。
【讨论分析】
(2)CuCl转化为分两个阶段:
①前10分钟:CuCl与水生成,化学方程式为 。
②第10~20分钟:部分在酸性溶液中,吸收某常见气体 (填化学式)而生成。
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),为有效除去凸起的铜,需加入化学抛光液(其有效成分为和)。
【实验探究】实验操作及现象如下:
编号 试剂 现象
① 铜丝表面产生黑色氧化膜(CuO)
② 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。该反应中化合价不变的是 (填元素符号)。
过程2:除去氧化膜。除去氧化膜的物质为 (填化学式)。
任务四 探究抛光过程中影响分解速率的因素
【实验探究】实验操作如下:
编号 试剂 温度 收集所需时间
③ 的、的、的溶液 30℃ 30s
④ 的、____________、的溶液 30℃ 60s
⑤ 的、的、的溶液 80℃ 15s
【讨论分析】
(4)由③④可得出结论:在相同条件下,硫酸溶液浓度越大,分解的速率越快。请将④中缺少的试剂补充完整 。
(5)由③⑤可得出的结论是:相同条件下, 分解的速率越快。
【答案】
(1)有白色沉淀产生
(2)2CuCl+H2O=Cu2O+2HCl O2
(3)H H2SO4
(4)1mL14%的CuSO4
(5)温度越高
【详解】
(1)结论是铜锈成分为Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl,Cu2(OH)2CO3和稀硝酸反应会生成二氧化碳气体,氯离子和银离子结合生成白色沉淀氯化银,则取少量铜锈,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;
(2)①从图中可以看出,向蒸馏水中加入CuCl粉末,10min是溶液的pH达到最小且小于7,说明溶液中生成了酸性物质,根据质量守恒定律可知,CuCl和水反应生成氧化亚铜和盐酸,反应的化学方程式为2CuCl+H2O=Cu2O+2HCl;
②Cu2O中铜元素显+1价,Cu2(OH)3Cl中铜元素显+2价,则第10~20分钟部分Cu2O在酸性溶液中,吸收某常见气体O2而生成Cu2(OH)3Cl;
(3)过程1是铜和过氧化氢反应生成氧化铜和水,单质铜中铜元素的化合价为0价,过氧化氢中氢元素的化合价为+1价,氧元素的化合价为-1价,氧化铜中铜元素的化合价为+2价,氧元素的化合价为-2价,水中氢元素的化合价为+1价,氧元素的化合价为-2价,则该反应中化合价不变的是H;
过程2是氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水,则除去氧化膜的物质为H2SO4;
(4)由③④可得出结论是在相同条件下,硫酸溶液浓度越大,H2O2分解的速率越快,说明变量是硫酸溶液浓度,其他条件应相同,则④中缺少的试剂为1mL14%的CuSO4;
(5)由③⑤可知,其他条件相同,变量是温度,温度越高,收集100mLO2所需时间越短,则相同条件下,温度越高,H2O2分解的速率越快。
10.(2025·重庆垫江·模拟预测)在食盐中加入含碘钾盐,即可得到加碘食盐,它是生活中常用的调味品。学校化学兴趣小组邀请你一起对加碘食盐中的含碘钾盐的成分进行探究。
【提出问题】加碘食盐有什么用,含碘钾盐的成分是什么?
(1)在食盐中加碘可预防的疾病是 (填序号)。
A.贫血 B.甲状腺肿大 C.龋齿 D.骨质疏松
【查阅资料】含碘钾盐可能是碘酸钾()或碘化钾(KI)中的一种或两种。
(2)①受热易分解产生碘化钾(KI)和氧气;请写出碘酸钾受热分解的化学方程式: 。
②与KI在酸性条件下能发生反应生成碘(),淀粉溶液遇变蓝色;
③KI与溶液反应,可生成不溶于水的黄色AgI沉淀;与溶液混合,无明显现象;
④有毒,不能服用。
【提出猜想】猜想1:KI;猜想2:;猜想3:KI与的混合物。
(3)小组同学根据资料进行讨论后,认为猜想 (填“1”“2”或“3”)不正确,原因是 。
【实验验证】
(4)为了验证其猜想,小组同学设计了如下实验,请填写表格中空白处。
实验 实验操作 实验现象 实验结论
实验一 取少量加碘食盐于试管中,加水溶解,再向试管中加入溶液 无明显现象 猜想 不成立
实验二 另取少量加碘食盐于试管中,加水溶解,先向试管中滴加稀硫酸酸化的KI溶液,再加入淀粉溶液 猜想2成立
【反思拓展】
(5)根据上述实验探究活动,生活中的加碘食盐该如何保存,请你提出合理的方案: 。
【答案】
(1)B
(2)
(3) 3 KIO3与KI在酸性条件下能发生反应生成碘单质,碘单质有毒,不能服用
(4) 1 溶液由无色变成蓝色
(5)密封保存于阴凉干燥处(合理即可)
【详解】
(1)碘是甲状腺激素的重要成分,人类膳食中缺碘易患甲状腺肿大,故答案为:B;
(2)受热易分解产生碘化钾(KI)和氧气,反应的化学方程式为:;
(3)由于KIO3与KI在酸性条件下能发生反应生成碘单质,碘单质有毒,不能服用,所以猜想3不正确;
(4)实验一:KI与硝酸银溶液可以反应,生成不溶于水的黄色AgI沉淀,但是碘酸钾与硝酸银溶液混合无明显现象,则取少量加碘食盐于试管中,加水溶解,再向试管中加入硝酸银溶液,无明显现象,则说明不含有碘化钾,即猜想1不成立;
实验二:碘酸钾与KI在酸性条件下能发生反应生成碘,淀粉溶液遇碘变蓝色,根据实验结论猜想2成立,即含有碘酸钾,另取少量加碘食盐于试管中,加水溶解,先向试管中滴加稀硫酸酸化的KI溶液,再加入淀粉溶液,观察到溶液由无色变成蓝色,说明含有碘酸钾,则猜想2成立;
(5)受热易分解产生碘化钾(KI)和氧气,所以:密封保存于阴凉干燥处。
11.(2025·重庆·模拟预测)明矾是一种常用的混凝剂。哪些因素会影响明矾的净水效果呢?
【查阅资料】
①明矾的化学式为,溶于水会生成胶体,能吸附水中悬浮物,发生沉降,从而达到净水目的。
②A表示悬浮物去除率,A值越大表示净水效果越好。
③胶体与其沉淀的化学性质几乎相同。
④碳酸铝很不稳定,遇水分解,故实验室无此试剂。
【提出猜想】
猜想a:一定范围内,明矾的用量越大,净水效果越好。
猜想b:一定范围内,水样的酸性越强,净水效果越差。
【实验准备】配制稀硫酸
(1)将质量分数为98%的浓硫酸(密度取)加水稀释为质量分数为9.8%的稀硫酸(密度取);需量取 浓硫酸(保留1位小数)。
【进行实验】取水样,按下列方案加入试剂后,充分搅拌,均静置相同时间,并计算悬浮物去除率。
实验 水样体积 明矾溶液体积 硫酸体积 蒸馏水体积 去除率
I 200 5 0 5
Ⅱ 200 0 7.5
Ⅲ 200 0 10
Ⅳ 200 5 2 3
V 200 5 5 0
【分析交流】
(2)和的数值依次为 。
(3)实验测得,由此得出的结论是 。
(4)实验证明猜想b成立,得出该结论的依据是 (用含A的不等式表示),推测猜想b成立的原因: (用化学方程式表示)。
(5)除上述探究因素外,你认为其他影响明矾净水效果的因素: (写一种)。
(6)取净化后水样检测,发现该水样中除了使用明矾引入的离子外,还含有大量的。在不引入杂质离子的前提下,用沉淀法除去水样中的——优先选用的试剂是 ,并加入酸溶液调节酸碱度以获得软水。
【答案】
(1)5.6
(2)2.5 、0
(3)一定范围内,明矾的用量越大,净水效果越好
(4)A4>A5
(5)水样的温度(合理即可)
(6)碳酸钾溶液
【详解】
(1)根据溶液稀释前后溶质质量不变,设需要浓硫酸的体积为x,则。
(2)实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ用于探究猜想a(一定范围内,明矾的用量越大,净水效果越好)是否成立,实验中应该控制变量唯一,由控制变量法可知,需要控制只有明矾用量不同,其他条件相同,水样总体积相同,即水样体积+絮凝剂体积+硫酸体积+蒸馏水体积为,由表格可知,第Ⅰ、第Ⅳ、第Ⅴ组总体积均为210mL,则第Ⅱ、第Ⅲ组总体积也应为210mL,这里蒸馏水的作用是补充体积,代入数据可算得,,。
(3)实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中水样体积相同,都没有加入稀硫酸,实验中加入的1%絮凝剂溶液体积和蒸馏水体积之和也相等,实验Ⅰ中明矾的用量最大,实验Ⅱ中明矾用量其次,实验Ⅲ中没有明矾。根据实验测得结果:A1>A2>A3,可以得出的结论是:一定范围内,明矾的用量越大,净水效果越好。
(4)实验Ⅳ加入的9.8%硫酸体积是2.0mL,实验Ⅴ加入的9.8%硫酸体积是5.0mL,则实验Ⅳ中水样的酸性比实验Ⅴ中水样的酸性弱,Al(OH)3胶体能溶于酸,则实验Ⅳ中能起净水作用的Al(OH)3胶体比实验Ⅴ多,净水效果好,A值越大表示净水效果越好,则实验证明猜想b成立,得出该结论的依据是A4>A5。硫酸与氢氧化铝反应生成硫酸铝和水,反应的化学方程式为:,氢氧化铝减少,净水效果变弱。
(5)水样的温度、加入明矾溶液搅拌后静置时间长短都会影响明矾净水效果。
(6)在不引入杂质离子的前提下,用沉淀法除去水样中的——优先选用的试剂是碳酸钾溶液,其中的碳酸根离子与钙离子结合成碳酸钙沉淀,并加入酸溶液调节酸碱度以获得软水。
12.(2025·重庆·模拟预测)过氧化钠()是一种常见的潜艇供氧剂。在实验室有一瓶敞口放置了一段时间的过氧化钠,为探究其成分兴趣小组进行实验探究。
【查阅资料】过氧化钠能与水反应,化学方程式为。
【初步探究】
(1)小组同学取少许样品,向其中加入水, (填“有”或“无”)气体产生,于是得出结论:该过氧化钠样品完全变质。
【深入探究】为确定变质后样品的成分进行了深入探究。
【提出猜想】
(2)猜想①:;
猜想②:;
猜想③: 。
【验证猜想】
(3)小月取少量样品溶于水后,滴加酚酞溶液,发现溶液变红,于是得出结论:样品中一定含有。老师指出该结论错误,理由是 。
(4)小月设计了如下定量实验,用来确定猜想。
加入浓盐酸后,锥形瓶中有气泡产生,产生气泡的化学方程式是 ,实验后,通过测量溶液增重的质量来确定的质量分数,发现测得的样品中的质量分数低,其原因可能是 。
A.浓盐酸的量不足
B.浓盐酸挥发出的进入溶液中
C.部分残留在锥形瓶中和浓硫酸洗气瓶中
D.空气中的从导气管末端进入溶液中
(5)小月又设计了另一实验方案:另取样品溶于水中,加入足量溶液,过滤、洗涤、干燥后,得到沉淀19.7g,得出结论:猜想 成立。
【答案】
(1)无
(2)、
(3)碳酸钠溶液显碱性,也能使酚酞溶液变红
(4) AC
(5)②
【详解】
(1)过氧化钠能与水反应生成氢氧化钠和氧气,小组同学取少许样品,向其中加入水,无气体产生,说明过氧化钠样品完全变质;
(2)过氧化钠能与水反应生成氢氧化钠和氧气,氢氧化钠能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,则结合猜想①②可知,猜想③为、;
(3)小月取少量样品溶于水后,滴加酚酞溶液,发现溶液变红,于是得出结论:样品中一定含有,老师指出该结论错误,理由是碳酸钠溶液显碱性,也能使酚酞溶液变红;
(4)加入浓盐酸后,锥形瓶中有气泡产生,是因为盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水,化学方程式为;
A、浓盐酸的量不足,则碳酸钠不能完全反应,则生成二氧化碳的质量偏小,则根据二氧化碳质量计算出的碳酸钠质量偏小,导致样品中的质量分数偏低,符合题意;
B、浓盐酸挥发出的进入溶液中,与反应生成氯化钠和水,使得氢氧化钠溶液增重的质量偏大,即测得二氧化碳的质量偏大,则根据二氧化碳质量计算出的碳酸钠质量偏大,导致样品中的质量分数偏高,不符合题意;
C、部分残留在锥形瓶中和浓硫酸洗气瓶中,使得氢氧化钠溶液增重的质量偏小,即测得二氧化碳的质量偏小,则根据二氧化碳质量计算出的碳酸钠质量偏小,导致样品中的质量分数偏低,符合题意;
D、空气中的从导气管末端进入溶液中,使得氢氧化钠溶液增重的质量偏大,即测得二氧化碳的质量偏大,则根据二氧化碳质量计算出的碳酸钠质量偏大,导致样品中的质量分数偏高,不符合题意。
故选:AC;
(5)碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,另取样品溶于水中,加入足量溶液,过滤、洗涤、干燥后,得到沉淀19.7g,说明生成碳酸钡的质量为19.7g,设参加反应的碳酸钠质量为x,
参加反应的碳酸钠质量与样品质量一致,说明变质后的样品成分是碳酸钠,由此可得猜想②成立。
13.(2025·重庆·二模)重庆外国语学校“砹化学”兴趣小组以探秘食品保鲜剂为主题开展探究活动。组员们查阅资料得知日常生活中常见的保鲜剂有:酒精保鲜卡(有效成分酒精)、石灰干燥剂(有效成分生石灰);脱氧保鲜剂(有效成分铁粉)等。
【已知】脱氧保鲜剂常用于坚果、肉制品等食品保鲜,主要原理与铁生锈相同。
I.探究保鲜原理
(1)请用化学方程式表示石灰干燥剂的干燥原理 。
(2)脱氧保鲜剂标签显示含有铁粉、活性炭、食盐等成分。小组同学用该保鲜剂与盐酸反应测铁粉的含量,发生反应的化学方程式为 。
(3)利用如图所示装置探究脱氧保鲜剂的保鲜原理。
①图1中,一段时间后观察到气球变瘪,说明脱氧剂“脱氧”过程中会 (填“放热”或“吸热”)。
②图2中,恢复室温后打开弹簧夹,能证明脱氧剂“脱氧”的现象是 。
Ⅱ.探究脱氧反应速率的影响因素
(4)学习小组利用图3装置进行影响脱氧反应速率的因素探究,实验数据如表格所示,实验结果如图4、5所示。
编号 铁粉/g 水/滴数 炭粉/g 氯化钠/g
1 5.0 10 0 1.0
2 5.0 10 0.75 x
3 5.0 10 0.75 0
4 5.0 10 1.5 1.0
5 5.0 10 0.75 2.0
①结合图4和表格数据,表中x= 。
②结合图5和表格数据,可得到的结论是 。
【答案】
(1)
(2)
(3)放热 烧杯中的水倒吸入集气瓶中
(4)1.0 在其他条件相同时,氯化钠的质量越大,脱氧反应速率越快
【详解】
(1)石灰干燥剂的有效成分生石灰(CaO)与水反应生成氢氧化钙,反应的化学方程式为:。
(2)脱氧保鲜剂中的铁粉与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,反应的化学方程式为:。
(3)①图1中,脱氧保鲜剂中的铁粉生锈过程中放热,一段时间后观察到气球变瘪,说明脱氧剂“脱氧”过程中会放热。
②图2中,脱氧剂消耗氧气,瓶内压强减小,打开弹簧夹后,烧杯中的水倒吸入集气瓶中。
(4)①图4中实验 1、2、4 只有炭粉的质量不同,则对比三组实验目的是探究炭粉的质量对脱氧反应速率的影响,要控制单一变量,所以实验2中氯化钠的质量为1.0g,即表中x为1.0。
②图5中实验 2、3、5,只有氯化钠的质量不同,是探究氯化钠质量对脱氧反应速率的影响,得出的结论是在其他条件相同时,氯化钠的质量越大,脱氧反应速率越快 。
14.(2025·重庆·模拟预测)自热食品中的发热包浸泡在水中即可发热。同学们开展了“探秘发热包”探究活动。
【查阅资料】
a.发热包中发热粉的主要成分为Al粉、CaO及Na2CO3
b.Ca(OH)2和Na2CO3与水混合后温度变化不明显
c.2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑反应放热
问题1:使发热包温度达到72℃以上的主要原因是什么?
【进行实验】分别取3g不同样品,各加10mL水,其温度与时间变化的曲线如下图。
【分析讨论】
(1)甲同学认为是CaO使发热包温度达到72℃以上的主要原因,方程式是 ,通过曲线 ,说明甲同学推测有误。
(2)乙同学认为,通过曲线c可知,Al粉和NaOH反应是使发热包温度达到72℃以上的主要原因,丙同学认为不准确,曲线c对应实验中使用的是氢氧化钠固体,温度较高的原因也可能是 ,丁同学对比曲线d补充说明,认为乙同学是正确的,请说明理由: 。
问题2:能否只用Al粉和NaOH作发热粉?
(3)从经济角度分析:已知CaO-420元/kg,Na2CO3-450元/kg,NaOH-1130元/kg。
若直接用8kgNaOH,成本为9040元。
若用CaO和Na2CO3制取8kgNaOH,理论上,CaO的成本为2352元,则CaO和Na2CO3的总成本为 元,成本更低。
(4)从安全或发热效果角度分析:请做出判断并说出理由 。
【答案】
(1) b
(2)氢氧化钠固体溶于水放热 曲线 d 中包含Al粉、Ca(OH)2、Na2CO3,Ca(OH)2和Na2CO3与水混合后温度变化不明显(已知条件 b),但曲线 d 能达到较高温度,和曲线 c 温度峰值相近,说明是Al粉和NaOH反应使温度达到72℃以上。
(3)7122
(4)不能只用Al粉和NaOH作发热粉。从安全角度,NaOH具有强腐蚀性,使用过程中若泄漏易造成危险;从发热效果角度,CaO与水反应也能放热辅助升温,缺少CaO可能使发热效果变差 (合理即可)
【详解】
(1)氧化钙与水反应生成氢氧化钙,此反应放热,这是甲同学认为能使发热包温度升高的反应原理,该反应的化学方程式为;
曲线 b 只涉及CaO与水混合,从图中可知其温度未达到72℃以上 ,说明仅CaO与水反应不是使发热包温度达到72℃以上的主要原因,即甲同学推测有误。
(2)曲线 c 是Al粉、NaOH固体与水混合,温度较高可能是因为NaOH固体溶于水时会放出大量的热,并非一定是Al粉和NaOH反应导致温度升高;
曲线 d 中包含Al粉、Ca(OH)2、Na2CO3 ,Ca(OH)2和Na2 CO3 与水混合后温度变化不明显(已知条件 b),但曲线 d 能达到较高温度,和曲线 c 温度峰值相近,说明是Al粉和NaOH反应使温度达到72℃以上。
(3)已知用CaO和Na2CO3制取8kg NaOH时,CaO成本为2352元。CaO与水反应生成Ca(OH)2,Ca(OH)2与Na2CO3反应生成CaCO3、NaOH,则总反应方程式为。设制取8kg NaOH需要Na2 CO3 的质量为x,
x=10.6kg
Na2CO3成本为,则CaO和Na2CO3总成本为元。
(4)不能只用Al粉和NaOH作发热粉。从安全角度,NaOH具有强腐蚀性,使用过程中若泄漏易造成危险;从发热效果角度,CaO与水反应也能放热辅助升温,缺少CaO可能使发热效果变差 (合理即可)。
15.(2025·重庆九龙坡·模拟预测)同学们发现家里的烧水壶中结有很厚的水垢,在老师的指导下,开启了探究之旅。
任务一:了解水垢形成的原因。
【查阅资料】水中可溶性钙、镁化合物在水加热或长久放置时,会生成碳酸钙、氢氧化镁等沉淀(水垢)。有关水的硬度标准为:
类别 极软水 软水 中硬水 硬水 高硬水
以浓度计 0~75 75~150 150~300 300~450 450~700
(1)同学们在实验室中取少量自来水,用便携式水硬度检测仪测得该自来水的硬度为,结合上表数据,该实验室中的自来水属于 水。
任务二:探究水垢的组成。
【查阅资料】①氢氧化镁在高温下分解为两种氧化物且反应中各元素化合价保持不变;
②浓硫酸能吸收但不能吸收,碱石灰固体既能吸收又能吸收。
【实验探究】同学们取烧水壶中经干燥后的水垢样品(主要成分为碳酸钙和氢氧化镁,忽略水垢中其他杂质对该实验的影响),设计如图实验(实验步骤略)。
(2)装置A中样品反应完全后,需通入一段时间的空气,目的是 。
(3)装置C中发生反应的化学方程式为 。
(4)实验中要求计算出水垢样品中钙和镁元素的质量之比,则需称量出部分装置在反应前后的质量,其组合可以是_____(填序号)。
A.装置A和装置D B.装置B和装置D
C.装置C和装置D D.装置B和装置C
(5)图中实验方案的设计存在一个明显的缺陷是 。
任务三:清洗水垢。
(6)根据所学知识,同学们利用了厨房中的 (填物质名称)来除去烧水壶中的水垢。
【答案】
(1)中硬
(2)驱赶装置A中产生的气体全部进入装置B、C中,使其充分吸收,减少误差
(3)
(4)D
(5)进入装置中的空气中含有和(或装置前缺少吸收和的装置;或应把空气换成氮气或其它合理答案均可)
(6)醋(或白醋、食醋)
【详解】
(1)用便携式水硬度检测仪测得该自来水的硬度为,结合上表数据,该实验室中的自来水属于中硬水;
(2)装置A中样品反应完全后,需通入一段时间的空气,目的是驱赶装置A中产生的气体全部进入装置B、C中,使其充分吸收,减少误差;
(3)装置C中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:;
(4)要得到水垢样品中 Ca、Mg 元素的质量比,须分别测定生成的 H2O 与 CO2的质量增量,水被浓硫酸(B 瓶)吸收,二氧化碳被 NaOH 溶液(C 瓶)吸收,故需称量 B、C 两装置的质量变化,故选:D;
(5)该实验方案的明显缺陷是装置前缺少吸收和的装置或者应把空气换成氮气;
(6)食醋的主要成分为醋酸,由于醋酸能与碳酸钙、氢氧化镁反应生成可溶性盐,即可除去烧水壶壁上的水垢。
16.(2025·重庆·一模)八中凯米思趣化学小组的同学在老师的指导下探究了学校花园土壤酸碱性对植物生长的影响。
实验一:测定土壤的酸碱性
(1)小组同学欲测定花园土壤中的酸碱度,可用 测定。
(2)经测定,土壤的pH为5.2。查阅几种常见的植物生长对土壤酸碱性的要求,如下表:
杜鹃 山茶花 桂花 月季
4.5~5.5 5.4~6.0 6.0~7.0 5.5~7.5
由此可知,以上最适合在该学校土壤中生长的植物是 。
实验二:制定土壤改良方案
【调查分析】小组同学向学校后勤处了解到该花园曾施用过化肥氯化铵,可能会有残留。
【查阅资料】Ⅰ.氯化铵溶液呈酸性,碳酸钾溶液显碱性;
Ⅱ.含有的物质与碱性溶液混合会生成。
【进行实验】探究花园土壤中是否含有氯化铵。
(3)取少量土壤样品,加入适量蒸馏水,搅拌,静置。
方案 现象
①取少量上层清液,加入适量氢氧化钠溶液
②另取少量上层清液,向其中滴加 (填试剂名称)溶液 产生白色沉淀
结论:花园土壤中含有氯化铵。
【实验反思】根据实验提出改良方案:
(4)小组有同学建议用熟石灰处理残留的氯化铵,写出发生反应的化学方程式 。
(5)经调查和分析,土壤酸性改良后,花园中植物叶色不够浓绿,还需要增强抗倒伏和抗病虫。拟选用下列物质混合施用,你觉得比较合理的组合是________(填序号)。
A.、 B.、
C.、 D.、
【答案】
(1)pH 试纸(或 pH 计)
(2)杜鹃
(3)产生有刺激性气味的气体 硝酸银
(4)
(5)BC
【详解】
(1)在化学实验中,测定溶液或土壤等的酸碱度,常用 pH 试纸(能粗略测定)和 pH 计(能精确测定)。
(2)已知土壤的 pH 为 5.2,杜鹃生长所需土壤 pH 范围是 4.5~5.5,山茶花是 5.4~6.0,桂花是 6.0~7.0,月季是 5.5~7.5,该土壤 pH 在杜鹃适宜生长的 pH 范围内,所以最适合杜鹃生长。
(3)氯化铵(NH4Cl)中的铵根离子()与氢氧化钠(NaOH)溶液中的氢氧根离子(OH-)反应会生成氨气(NH3),所以现象是产生有刺激性气味的气体;
要检验氯化铵中的氯离子(Cl-),常用硝酸银(AgNO3)溶液,氯离子与银离子(Ag+)反应会生成不溶于水和稀硝酸的白色氯化银(AgCl)沉淀。
(4)熟石灰是氢氧化钙[Ca(OH)2],氯化铵(NH4Cl )与氢氧化钙反应会生成氯化钙(CaCl2)、氨气(NH3)和水(H2O),化学方程式为。
(5)植物叶色不够浓绿,需补充氮元素;增强抗倒伏和抗病虫,需补充钾元素。
A、NH4Cl含氮元素,K2CO3含钾元素,但氯化铵溶液呈酸性,碳酸钾溶液呈碱性,二者混合会发生反应,降低肥效,不合理;
B、CO(NH2)2含氮元素,KCl含钾元素,二者不反应,能满足植物需求,合理;
C、NaNO3含氮元素,K2SO4含钾元素,二者不反应,能满足植物需求,合理;
D、(NH4)2HPO4含氮和磷元素,KOH是强碱,具有强腐蚀性,不能用于土壤施肥,且两者会反应产生氨气,不合理。故选BC。
17.(2025·重庆·模拟预测)学习小组对硫酸性质的再认识。
Ⅰ.浓硫酸吸水性
查阅资料:胆矾失水后由蓝色变成白色。
学习小组进行图1实验,观察到表面皿中的固体由蓝色变成白色,得出浓硫酸具有吸水性;小明认为可能是胆矾和浓硫酸发生了反应,在密闭容器中进行图2实验。
(1)一段时间后,观察到图2中a ,b无明显现象,说明浓硫酸具有吸水性。
(2)该实验需在密闭环境中进行的原因是 。
学习小组提出疑问:浓硫酸吸水后浓度发生改变,不同浓度的硫酸化学性质是否存在差异?继续展开下列探究。
Ⅱ.不同浓度硫酸和铜反应:查阅资料:①;
②二氧化硫能使品红溶液褪色。
学习小组组装以下装置进行实验:
(3)二氧化硫会与氢氧化钠反应的化学方程式是 ,请你从环保的角度提出一条对该实验改进的方案 。
不同浓度硫酸与铜反应现象如下表:
浓度() 0.78 0.69 0.59 0.49 0.39
A中溶液颜色 蓝色 蓝色 无色 无色
B中溶液颜色 无色 无色 无色 红色 红色
(4)根据表格分析,硫酸浓度为0.69g/mL时溶液A呈 色,当硫酸浓度时,铜能与硫酸反应。小美发现持续加热,0.49g/mL的硫酸和铜的混合物也能反应,原因可能是 。
(5)你觉得影响铜和硫酸反应的因素可能是 (填一种)。
【答案】
(1)胆矾由蓝色变成白色
(2)防止空气中的水蒸气干扰实验
(3) 在装置B后增加一个装有氢氧化钠溶液的尾气处理装置 ,吸收多余的二氧化硫
(4)蓝 水分蒸发,硫酸浓度变大
(5)硫酸浓度(或温度,合理即可)
【详解】
(1)胆矾失水后由蓝色变成白色,浓硫酸具有吸水性,则图2中a中可观察到胆矾由蓝色变成白色,b无明显现象,故填:胆矾由蓝色变成白色;
(2)防止空气中的水蒸气干扰实验,则该实验需在密闭环境中进行,故填:防止空气中的水蒸气干扰实验;
(3)二氧化硫会与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水,反应的化学方程式为:;二氧化硫是空气污染物,直接排放会污染空气,从环保角度,改进方案可以是在装置B后增加一个装有氢氧化钠溶液的尾气处理装置 ,吸收多余的二氧化硫,防止污染空气 。
(4)根据表中数据分析,当硫酸浓度≥0.59g/mL时,溶液A呈蓝色,则硫酸浓度为0.69g/mL时溶液A呈蓝色。当硫酸浓度0.59g/mL时,铜能与硫酸反应;小美发现持续加热,0.49g/mL的硫酸和铜的混合物也能反应,原因可能是水分蒸发,硫酸浓度变大,达到了与铜反应的浓度要求,故填:蓝;水分蒸发,硫酸浓度变大;
(5)由实验可知,影响铜和硫酸反应的因素可能是硫酸的浓度(或温度等合理因素 )。浓度不同,反应现象不同;持续加热(改变温度 )也能使原本不反应的稀硫酸与铜发生反应,所以硫酸浓度、温度等可能影响反应 。
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