2022年中考化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究題專(zhuān)練07收集證據(jù)解釋類(lèi)實(shí)驗(yàn)探究題(教師版)

PAGE拉分練07收集證據(jù)解釋類(lèi)實(shí)驗(yàn)探究題1.小明在查閱資料時(shí)看到鎂是航空工業(yè)的重要材料，決定探究鎂的性質(zhì)．（1）小明推測(cè)鎂能與________、與________、與硫酸銅溶液等三類(lèi)物質(zhì)反應(yīng)，他的依據(jù)是金屬的化學(xué)性質(zhì)．（2）小明設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)對(duì)假設(shè)進(jìn)行驗(yàn)證．①取一支試管，放入一根鎂條，加入一定量稀鹽酸，觀察到有無(wú)色氣體產(chǎn)生，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______．將鎂條換為鐵絲，重復(fù)上述操作，可觀察到產(chǎn)生氣體的速率________（填“變換”、“變慢”或“不變”）．②另取一支試管，放入一根鎂條，加入一定量硫酸銅溶液，觀察到鎂條表面有少量氣泡產(chǎn)生，且有黑色物質(zhì)生成．（3）鎂條與硫酸銅溶液反應(yīng)的現(xiàn)象讓小明感到困惑，他去圖書(shū)館查到相關(guān)資料：資料1：硫酸銅溶液在配制時(shí)加入了少量硫酸；資料2：當(dāng)金屬粉末顆粒很小時(shí)，容易成為黑色；資料3：實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生了一系列復(fù)雜的反應(yīng)，生成的黑色粉末可能是CuO、Cu中的一種或兩種、資料4：CuO能和稀硫酸反應(yīng)生成藍(lán)色溶液．小明猜想鎂條與硫酸銅溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的氣體可能為_(kāi)_______．（4）小明進(jìn)一步設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)確定黑色粉末的成分，請(qǐng)?jiān)谙卤碇醒a(bǔ)全實(shí)驗(yàn)方案．

實(shí)驗(yàn)操作

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

結(jié)論

將黑色粉末過(guò)濾，晾干后，分成兩份

將其中一份裝入試管中，向其中加入稀硫酸

溶液由無(wú)色變成藍(lán)色①________

將另一份置于坩堝中，稱(chēng)其質(zhì)量為m1，在空氣中加熱一段時(shí)間后冷卻，稱(chēng)其質(zhì)量為m2．②________

黑色粉末中含Cu【答案】（1）氧氣；鹽酸（2）Mg+2HCl═MgCl2+H2↑；變慢（3）H2

（4）黑色粉末中含CuO；樣品質(zhì)量增加【解析】（1）鎂是金屬活動(dòng)順序表中位于氫前面的金屬，因此可推測(cè)鎂能與O2反應(yīng)、與稀鹽酸反應(yīng)、與硫酸銅溶液反應(yīng)；（2）鎂和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂和氫氣，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Mg+2HCl═MgCl2+H2↑；因?yàn)樵诮饘倩顒?dòng)性順序中，鐵排在鎂的后面，因此將鎂條換為鐵絲，重復(fù)上述操作，可觀察到產(chǎn)生氣體的速率變慢；（4）①根據(jù)資料，硫酸銅溶液在配制時(shí)加入了少量硫酸，因此鎂條與硫酸銅溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的氣體可能為氫氣；②根據(jù)澄清石灰水變渾濁說(shuō)明通入一氧化碳加熱反應(yīng)后生成了二氧化碳，二氧化碳是一氧化碳還原氧化銅得到的，因此結(jié)論是黑色粉末中含CuO；根據(jù)結(jié)論“黑色粉末中含Cu”可知樣品在空氣中加熱一段時(shí)間后冷卻，樣品質(zhì)量會(huì)增加．2.請(qǐng)你參與某學(xué)習(xí)小組研究性學(xué)習(xí)的過(guò)程，并協(xié)助完成相關(guān)任務(wù)。

【研究課題】探究水壺內(nèi)部水垢的主要成分

【查閱資料】通過(guò)查閱資料知道，天然水和水垢所含的物質(zhì)及其溶解性如下表：物

質(zhì)Ca(HCO3)2Mg(HCO3)2Ca(OH)2Mg(OH)2CaCO3MgCO3溶解性可溶可溶微溶不溶不溶微溶（1）【提出猜想】水垢的主要成分一定含有Mg(OH)2和，可能含有Ca(OH)2和。（2）【設(shè)計(jì)方案】

（1）甲同學(xué)在燒杯中放入少量研碎的水垢，加入適量蒸餾水充分?jǐn)嚢?，靜置。取上層清液滴入Na2CO3溶液，如果沒(méi)有白色沉淀，說(shuō)明水垢中無(wú)

(填化學(xué)式)。

（2）乙同學(xué)設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)裝置，進(jìn)一步確定水垢中含有碳酸鹽的成分。其主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①按圖組裝儀器，將50g水垢試樣放入錐形瓶中，逐滴加入足量稀鹽酸。若D瓶增重22g，則水垢全部是CaCO3。

②待錐形瓶中不再產(chǎn)生氣泡時(shí)，打開(kāi)活塞b，從導(dǎo)管a處緩緩鼓入一定量的空氣；

③稱(chēng)量D瓶?jī)?nèi)物質(zhì)增加的質(zhì)量；

④重復(fù)②和③的操作，直至D瓶?jī)?nèi)物質(zhì)質(zhì)量不變。

測(cè)量滴加稀鹽酸體積與D瓶?jī)?nèi)物質(zhì)增加質(zhì)量的關(guān)系如

右圖曲線所示（3）【評(píng)價(jià)】

（1）A瓶中的NaOH溶液起到________作用。若A瓶中無(wú)NaOH

溶液，D瓶中的質(zhì)量將________（填“增大”、“不變”或“減小”）。

（2）一般情況下，兩種不同金屬形成的碳酸鹽與足量鹽酸反應(yīng)時(shí)，若兩金屬的化合價(jià)相同、兩種鹽的質(zhì)量相同，則相對(duì)分子質(zhì)量小者放出的氣體多。分析曲線圖可知：水垢中一定含有________

（化學(xué)式），理由是?！敬鸢浮浚?）CaCO3

；MgCO3（2）Ca(OH)2（3）吸收CO2；增大；MgCO3

?；實(shí)際生成CO2的質(zhì)量是24g，大于22g【解析】【提出猜想】水垢為固體，所以水垢的主要成分應(yīng)該是不溶的或是微溶的物質(zhì)，結(jié)合題給的“查閱資料”部分可知，不溶的是Mg(OH)2和CaCO3，可溶的是Ca(OH)2和MgCO3。

【設(shè)計(jì)方案】（1）結(jié)合猜想分析，向上層清夜中加入碳酸鈉時(shí)，如果存在著氫氧化鈣，就會(huì)產(chǎn)生沉淀，但是實(shí)驗(yàn)結(jié)果是沒(méi)有沉淀產(chǎn)生，所以可判斷水垢中沒(méi)有氫氧化鈣。

【評(píng)價(jià)】（1）由于空氣中含有二氧化碳，所以在通入空氣時(shí)，要把空氣中的二氧化碳除去，如果不除去空氣中的二氧化碳，則會(huì)導(dǎo)致D裝置中的氫氧化鈉多吸收了二氧化碳，所以會(huì)導(dǎo)致D瓶的質(zhì)量增加。

（2）根據(jù)題給條件可知，如果全部是碳酸鈣則生成22g氣體，而題目中生成了24g二氧化碳，再根據(jù)“兩種不同金屬形成的碳酸鹽與足量鹽酸反應(yīng)時(shí)，若兩金屬的化合價(jià)相同、兩種鹽的質(zhì)量相同，則相對(duì)分子質(zhì)量小者放出的氣體多”，根據(jù)Mr（MgCO3）=84小于Mr（CaCO3）=100，則可以判斷在水垢中還含有碳酸鎂。

3.氮化鎂是一種應(yīng)用范圍非常廣泛的無(wú)機(jī)化合物，它可用于制備高硬度、高熱導(dǎo)、抗腐蝕、抗磨損和耐高溫的其它元素的氮化物，制備特殊的陶瓷材料等．某?；瘜W(xué)研究小組用鎂與氮?dú)夥磻?yīng)制備氮化鎂（Mg3N2），并用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定氮化鎂的純度．I．制備氮化鎂【查閱資料】①（NH4）2SO4+2NaNO2=△2N2↑+Na2SO4+4H2②飽和硫酸亞鐵溶液能吸收氧氣；稀硫酸能吸收氨氣．③在常溫下或溫度不高的條件下鎂幾乎與水不反應(yīng)．【實(shí)驗(yàn)】制備氮化鎂的裝置示意圖如圖1（1）D裝置的作用是，G裝置的作用是．（2）E裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為．（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)先進(jìn)行________

（選填“A”或“E”）處加熱，理由是________

II．測(cè)定氮化鎂的含量氮化鎂是淺黃色粉末，極易與水反應(yīng)生成Mg（OH）2沉淀和NH3，反應(yīng)的化學(xué)方程式為

，氮化鎂（Mg3N2）中氮元素的化合價(jià)是

________

．【定性分析】，步驟一：取少量氮化鎂樣品于試管中加足量蒸餾水，試管底部有沉淀生成，試管口聞到有刺激性氣味的氣體生成．步驟二：棄去上層清液，加入稀鹽酸，觀察到沉淀全溶且冒氣泡．該步驟中產(chǎn)生氣泡的化學(xué)方程式為

．【定量測(cè)定】按如圖2實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：（4）取氮化鎂樣品16g進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，I裝置增重3.4g，求該樣品中氮化鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（請(qǐng)寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）．（5）球形干燥管的作用是．【答案】（1）吸收水蒸氣（或干燥氮?dú)猓?；防止空氣中氧氣進(jìn)入E裝置（2）3Mg+N2Mg3N2

（3）A；排盡裝置內(nèi)的空氣；Mg3N2+6H2O═3Mg（OH）2+2NH3↑；﹣3；Mg+2HCl═MgCl2+H2↑

（4）解：設(shè)樣品中氮化鎂的質(zhì)量為XMg3N2+6H2O═3Mg（OH）2+2NH3↑

100

34

X

3.4g100X=10gMg3N2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10g16g答：樣品中氮化鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為62.5%．

（5）充分反應(yīng)，防止倒吸【解析】（1）濃硫酸具有吸水性，能夠吸收水蒸氣（干燥氮?dú)猓?；G裝置的作用是防止空氣中的氧氣進(jìn)入E裝置；D干燥氮?dú)?，除去水蒸氣，防止?duì)E裝置反應(yīng)的影響．故填：吸收水蒸氣（或干燥氮?dú)猓?；防止空氣中氧氣進(jìn)入E裝置；（2）裝置E中氮?dú)馀c鎂反應(yīng)生成氮化鎂，反應(yīng)方程式為：3Mg+N2Mg3N2；故填：3Mg+N2Mg3N2；（3）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)先進(jìn)行A加熱，理由是排盡空氣；故填：A；排盡裝置內(nèi)的空氣；氮化鎂與水反應(yīng)生成氫氧化鎂和氨氣，根據(jù)在化合物中正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零，則氮化鎂中氮元素的化合價(jià)為：（+2）×3+x×2=0，則x=﹣3，故答案為：Mg3N2+6H2O═3Mg（OH）2+2NH3↑；﹣3；棄去上清液，加入鹽酸，若觀察到有氣泡產(chǎn)生，則證明產(chǎn)物中含有未反應(yīng)的鎂，反應(yīng)的方程式：Mg+2HCl═MgCl2+H2↑故填：Mg+2HCl═MgCl2+H2↑；（4）解：設(shè)樣品中氮化鎂的質(zhì)量為XMg3N2+6H2O═3Mg（OH）2+2NH3↑

100

34

X

3.4g100X=10gMg3N2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10g16g答：樣品中氮化鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為62.5%．（5）球形干燥管的作用是充分反應(yīng)，防倒吸；故填：充分反應(yīng)，防止倒吸．4.觀察是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要方法。研究小組進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)均有紅棕色二氧化氮?dú)怏w產(chǎn)生。查閱資料：4HNO3△__O2↑+4NO2↑+2H2O；C+4HNO3(濃)△__CO2↑+4NO（1）濃HNO3(濃硝酸)易揮發(fā)出HNO3，濃硝酸的揮發(fā)性是濃硝酸的________(填“物理”或“化學(xué)”)性質(zhì)。（2）（實(shí)驗(yàn)1）中所用碎玻璃與濃硝酸不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，灼熱的碎玻璃在實(shí)驗(yàn)中起到的作用是。（3）（實(shí)驗(yàn)2）中有紅棕色氣體產(chǎn)生，并不能證明（實(shí)驗(yàn)2）中木炭與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng)，理由是：_。（4）（實(shí)驗(yàn)3）發(fā)現(xiàn)生成的氣體產(chǎn)物中檢測(cè)出二氧化碳(體積分?jǐn)?shù)大于0.03%)，但也不能證明（實(shí)驗(yàn)3）中木炭與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng)，請(qǐng)用化學(xué)方程式說(shuō)明理由：【答案】（1）物理（2）加熱（3）紅熱的木炭可以為濃硝酸直接分解提供熱量

（4）C+O2點(diǎn)燃__CO【解析】(1)濃HNO3(濃硝酸)易揮發(fā)出HNO3，揮發(fā)的過(guò)程中沒(méi)有生成新的物質(zhì)，所以揮發(fā)性是物理性質(zhì)，濃硝酸的揮發(fā)性是濃硝酸的物理性質(zhì)，故填：物理；(2)由于[實(shí)驗(yàn)1]中所用碎玻璃與濃硝酸不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所以灼熱的碎玻璃在實(shí)驗(yàn)中起到的作用是提供熱量，故填：加熱；(3)[實(shí)驗(yàn)2]中有紅棕色氣體產(chǎn)生，并不能證明[實(shí)驗(yàn)2]中木炭與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng)，因?yàn)榧t熱的木炭可以為濃硝酸的直接受熱分解提供熱量，故填：紅熱的木炭可以為濃硝酸直接分解提供熱量；(4)[實(shí)驗(yàn)3]發(fā)現(xiàn)生成的氣體產(chǎn)物中檢測(cè)出二氧化碳(體積分?jǐn)?shù)大于0.03%)，但也不能證明[實(shí)驗(yàn)3]中木炭與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng)，因?yàn)榧t熱的木炭與空氣中的氧氣反應(yīng)也能生成二氧化碳，故填：C+O2點(diǎn)燃__CO2。查閱資料：獲得的資料有：①補(bǔ)鈣劑中常加入糖類(lèi)、維生素D等改善口感或增強(qiáng)藥效．這些物質(zhì)不與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體，高溫灼燒時(shí)會(huì)燃燒或分解．②碳酸鈣高溫灼燒分解生成氧化鈣和二氧化碳．③常見(jiàn)的碳酸鈣含量測(cè)定方法：將碳酸鈣粉碎，加入已知濃度的過(guò)量鹽酸充分反應(yīng)，然后測(cè)剩余鹽酸的量，根據(jù)消耗鹽酸的量最終求得碳酸鈣的含量．④澄清石灰水中的Ca（OH）2含量很少，100g澄清石灰水中最多含0.15gCa（OH）2．【方案設(shè)計(jì)和實(shí)施】根據(jù)資料和已學(xué)知識(shí)，該小組同學(xué)設(shè)計(jì)如下兩種方案進(jìn)行測(cè)定．方案1：根據(jù)如圖所示裝置實(shí)驗(yàn)．（1）錐形瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為．（2）長(zhǎng)頸漏斗下部插入液面下的目的是（3）加入藥品前，檢驗(yàn)該裝置氣密性的方法是（4）記錄數(shù)據(jù)如下：鈣片質(zhì)量空洗氣瓶質(zhì)量澄清石灰水的質(zhì)量反應(yīng)后洗氣瓶及瓶?jī)?nèi)物質(zhì)總質(zhì)量25g100g200g300.4g方案2：將鈣片粉碎，加入足量的稀鹽酸充分反應(yīng)，根據(jù)放出氣體的量計(jì)算碳酸鈣的含量．記錄數(shù)據(jù)如下（空燒杯質(zhì)量為100g，加入鈣片質(zhì)量為25g）：加入稀鹽酸的質(zhì)量100g200g300g400g充分反應(yīng)后燒杯及杯內(nèi)物質(zhì)總質(zhì)量222.8g320.6g418.4g518.4g【分析和評(píng)價(jià)】方案1和方案2中合理的是________，原因是．（5）該小組同學(xué)沒(méi)有使用碳酸鈣高溫灼燒分解的方法（假設(shè)實(shí)驗(yàn)室可以進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)），原因是．（6）要使用查閱資料③中介紹的方法，還需要學(xué)習(xí)的是________．（7）【結(jié)論】經(jīng)過(guò)計(jì)算，該鈣片中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是________．【答案】（1）CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑

（2）防止CO2氣體逸出（液封）

（3）夾住膠管（堵住導(dǎo)管出口），從長(zhǎng)頸漏斗加水至長(zhǎng)頸漏斗中液面高于錐形瓶?jī)?nèi)液面，若一段時(shí)間不下降，則證明該裝置氣密性良好；分析和評(píng)價(jià)

（4）方案2；澄清石灰水中的Ca（OH）2含量很少（不足），吸收的二氧化碳量很少

（5）加入的糖類(lèi)、維生素D等物質(zhì)高溫灼燒時(shí)會(huì)燃燒或分解，導(dǎo)致最終的數(shù)據(jù)偏大

（6）如何測(cè)定未知濃度（剩余）鹽酸的量

（7）60%【解析】【方案設(shè)計(jì)和實(shí)施】（1）根據(jù)題中信息，補(bǔ)鈣劑中除碳酸鈣外其他物質(zhì)不與稀鹽酸反應(yīng)，錐形瓶中發(fā)生碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)，化學(xué)方程式為CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；（2）為防止二氧化碳?xì)怏w溢出，長(zhǎng)頸漏斗下部應(yīng)插入液面下；（3）加入藥品前應(yīng)檢查裝置的氣密性，夾住膠管（堵住導(dǎo)管出口），從長(zhǎng)頸漏斗加水至長(zhǎng)頸漏斗中液面高于錐形瓶?jī)?nèi)液面，若一段時(shí)間不下降，則證明該裝置氣密性良好；【分析和評(píng)價(jià)】（4）因?yàn)闅溲趸}微溶，澄清石灰水中的Ca（OH）2含量很少，吸收的二氧化碳量很少，所以方案2合理；（5）根據(jù)資料補(bǔ)鈣劑中糖類(lèi)、維生素D等效，高溫灼燒時(shí)會(huì)燃燒或分解，導(dǎo)致最終數(shù)據(jù)偏大，不能使用碳酸鈣高溫灼燒分解的方法．（6）要使用查閱資料③中介紹的方法，還需要學(xué)習(xí)的是如何測(cè)未知濃度（剩余）鹽酸的量，才能計(jì)算消耗鹽酸的量最終求得碳酸鈣的含量；（7）根據(jù)生成氣體的量計(jì)算鈣片中碳酸鈣的含量，【結(jié)論】有實(shí)驗(yàn)記錄可知：加入300g鹽酸時(shí)碳酸鈣已完全反應(yīng)，生成二氧化碳的質(zhì)量為，（300+100+25）﹣418.4=6.6g設(shè)碳酸鈣與鹽酸完全反應(yīng)生成6.6g二氧化碳，需要碳酸鈣的質(zhì)量為xCaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CCO2↑10044X6.6g100x=15g鈣片中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15g25g故答案為：方案設(shè)計(jì)及實(shí)施（1）CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；（2）防止CO2氣體逸出（液封）；（3）夾住膠管（堵住導(dǎo)管出口），從長(zhǎng)頸漏斗加水至長(zhǎng)頸漏斗中液面高于錐形瓶?jī)?nèi)液面，若一段時(shí)間不下降，則證明該裝置氣密性良好；分析和評(píng)價(jià)；（1）方案2；澄清石灰水中的Ca（OH）2含量很少（不足），吸收的二氧化碳量很少；（2）加入的糖類(lèi)、維生素D等物質(zhì)高溫灼燒時(shí)會(huì)燃燒或分解，導(dǎo)致最終的數(shù)據(jù)偏大；（3）如何測(cè)定未知濃度（剩余）鹽酸的量；【結(jié)論】60%．6.探究學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室中用圖1所示裝置制取CO2并探究CO2與過(guò)氧化鈉（Na2O2）的反應(yīng)．查閱資料得知：過(guò)氧化鈉（Na2O2）是一種淡黃色固體，能與CO2，H2O發(fā)生反應(yīng)：Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2，2Na2O2+H2O═4NaOH+O2↑請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______，利用裝置A制取CO2的優(yōu)點(diǎn)是．（2）裝置B的作用是吸收CO2中混有的HCl，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為．（3）裝置D的作用是．（4）裝置E中收集到的氣體是________（填化學(xué)式），該氣體還可以用下列圖2裝置中的________進(jìn)行收集（填寫(xiě)字母序號(hào)）．（5）為探究反應(yīng)后裝置C硬質(zhì)玻璃管中固體的成分，該小組同學(xué)進(jìn)行了如圖3實(shí)驗(yàn)：根據(jù)判斷，反應(yīng)后裝置C硬質(zhì)玻璃管中固體為_(kāi)_______．【答案】（1）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；便于控制反應(yīng)的發(fā)生和停止

（2）NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑

（3）除去二氧化碳?xì)怏w

（4）O2；a、d

（5）碳酸鈉和氫氧化鈉【解析】（1）碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，化學(xué)方程式為：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，裝置A可以通過(guò)壓強(qiáng)的作用是固體和液體分離，所以利用裝置A制取CO2的優(yōu)點(diǎn)是：便于控制反應(yīng)的發(fā)生和停止；（2）碳酸氫鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，化學(xué)方程式為：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑；（3）氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，所以裝置D的作用是除去二氧化碳?xì)怏w；（4）過(guò)氧化鈉和二氧化碳、水反應(yīng)會(huì)生成氧氣，氫氧化鈉可以將二氧化碳除去，所以裝置E中收集到的氣體是O2，氧氣密度比空氣大，不易溶于水，密度比水小，所以還可以用下列圖2裝置中的a、d進(jìn)行收集；（5）過(guò)氧化鈉和水會(huì)生成氧氣，碳酸鈉和氯化鈣會(huì)生成碳酸鈣沉淀，碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)會(huì)生成二氧化碳?xì)怏w，氫氧化鈉溶液顯堿性．固體加水沒(méi)有氣泡，所以不含過(guò)氧化鈉，加入氯化鈣會(huì)生成白色沉淀，白色沉淀加鹽酸，會(huì)生成氣體，所以含有碳酸鈉，反應(yīng)后濾液的pH值是12，所以含有氫氧化鈉，所以反應(yīng)后裝置C硬質(zhì)玻璃管中固體為氫氧化鈉和碳酸鈉．7.某小組查閱資料發(fā)現(xiàn)：①CO2與H2能在催化劑表面反應(yīng)生成CH4與H2O；②CH4在高溫下能與CuO反應(yīng)生成銅、二氧化碳和水．為探究上述反應(yīng)，設(shè)計(jì)如下裝置：（1）儀器M的名稱(chēng)是________，裝置B的作用是，B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式（與CO2和Ca（OH）2的反應(yīng)相似）．（2）設(shè)計(jì)裝置C的目的是，若要證明D中有CO2生成，則需在E、F之間增加盛有________的洗氣瓶．（3）一段時(shí)間后，裝置D中黑色固體變紅，E中白色固體變藍(lán)，該小組由此得出結(jié)論：以上實(shí)驗(yàn)證明CH4在高溫條件下能與CuO反應(yīng)．你是否同意他們的結(jié)論________，原因是．【答案】（1）酒精燈；吸收二氧化碳；2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O

（2）除去氣體中的水蒸氣；澄清的石灰水

（3）不同意；氫氣和甲烷氣體都具有還原性【解析】（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)室常用儀器可知：M酒精燈；裝置B是用于吸收二氧化碳，二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，化學(xué)方程式為2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；（2）濃硫酸具有吸水性，CO2與H2能在催化劑表面反應(yīng)生成CH4與H2O，所以應(yīng)該先用洗氣瓶C除去水，檢驗(yàn)二氧化碳用澄清的石灰水，若要證明D中有CO2生成，則需在E、F之間增加盛有澄清的石灰水溶液的洗氣瓶．（3）D中的黑色固體變紅，說(shuō)明已被還原，氫氣和甲烷氣體都具有還原性，都能生成水，所以不同意他們的結(jié)論；8.堿式碳酸鎂是白色粉末，不溶于水，可用于鎂鹽制備、制藥工業(yè)等，其組成一般以xMgCO3?yMg（OH）2?zH2O表示．某化學(xué)興趣小組同學(xué)在老師帶領(lǐng)下參觀了堿式碳酸鎂的生產(chǎn)流程，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)確定堿式碳酸鎂的組成．Ⅰ堿式碳酸鎂的制備（圖1）（1）操作③的名稱(chēng)是________．（2）上述流程中NH3被循環(huán)使用，流程中生成NH3的化學(xué)方程式為：①CaO+H2O═Ca（OH）2；②________．（3）判斷堿式碳酸鎂是否洗滌干凈，可向最后的洗出液中滴加

（填字母），觀察現(xiàn)象判斷．A.鹽酸和氯化鋇的混合液B.硝酸和硝酸銀的混合液

C.碳酸鈉溶液D.稀鹽酸（4）實(shí)驗(yàn)室可用復(fù)鹽MgCO3?（NH4）2CO3?H2O作原料制備堿式碳酸鎂．取一定量原料放入三頸燒瓶中，并將三頸燒瓶放在恒溫水浴鍋中加熱（如圖2所示），加入一定量蒸餾水，開(kāi)啟攪拌器同時(shí)加入預(yù)定的氨水，待溫度達(dá)40℃時(shí)滴加鹵水并繼續(xù)滴入氨水，一段時(shí)間后通過(guò)系列實(shí)驗(yàn)操作得到堿式碳酸鎂產(chǎn)品．實(shí)驗(yàn)中攪拌的目的是，水浴加熱的優(yōu)點(diǎn)是．（5）Ⅱ測(cè)定堿式碳酸鎂的組成【查閱資料】①M(fèi)gCO3△_MgO+CO2↑．②Mg（OH）2△_MgO+H【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】（圖3）C中的物質(zhì)是________（填名稱(chēng)）．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，當(dāng)關(guān)閉K后，加熱B裝置，判斷堿式碳酸鎂完全分解的方法是：當(dāng)觀察到C中，則其已完全分解．D處常用濃氫氧化鈉溶液而不用飽和石灰水的原因是．（6）【數(shù)據(jù)分析】取堿式碳酸鎂[xMgCO3?yMg（OH）2?zH2O]4.66g，高溫煅燒至恒重，得到固體2.00g，CO21.76g，試通過(guò)計(jì)算確定該堿式碳酸鎂中x：y的最簡(jiǎn)整數(shù)比（請(qǐng)寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）．（7）若沒(méi)有A裝置，則測(cè)定得到的z值________（填“偏大”、“偏小”、“無(wú)影響”）．【答案】（1）過(guò)濾（2）2NH4Cl+Ca（OH）2△_CaCl2+2H2O+2NH3↑（3）B

（4）使反應(yīng)物充分混合接觸，提高反應(yīng)速率；反應(yīng)物受熱均勻

（5）濃硫酸；無(wú)氣泡產(chǎn)生；等體積的濃氫氧化鈉溶液比飽和石灰水含有更多的溶質(zhì)，能充分吸收二氧化碳

MgCO3高溫_MgO+CO2↑844044xy1.76g84x=40y=x=3.36g，y=1.6g，設(shè)堿式碳酸鎂中氫氧化鎂質(zhì)量為z，堿式碳酸鎂分解生成氧化鎂質(zhì)量為：2.00g﹣1.6g=0.4g，Mg（OH）2△_MgO+H2O5840z0.4g58z=40z=0.58g，3.36g84：0.58gx：y=4：1，答：該堿式碳酸鎂中x：y的最簡(jiǎn)整數(shù)比是4：1．

（7）偏大【解析】【解答】解：（1）操作③的名稱(chēng)是過(guò)濾，提供過(guò)濾把液體和固體分離．故填：過(guò)濾．（2）上述流程中，加熱條件下，氯化銨和氫氧化鈣反應(yīng)生成氯化鈣、水和氨氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NH4Cl+Ca（OH）2△_CaCl2+2H2O+2NH3故填：2NH4Cl+Ca（OH）2△_CaCl2+2H2O+2NH3故選：B．（4）實(shí)驗(yàn)中攪拌的目的是使反應(yīng)物充分混合接觸，提高反應(yīng)速率；水浴加熱的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)物受熱均勻．故填：使反應(yīng)物充分混合接觸，提高反應(yīng)速率；反應(yīng)物受熱均勻．（5）C中的物質(zhì)是濃硫酸，用來(lái)吸收水蒸氣；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，當(dāng)關(guān)閉K后，加熱B裝置，判斷堿式碳酸鎂完全分解的方法是：當(dāng)觀察到C中無(wú)氣泡產(chǎn)生，則其已完全分解；D處常用濃氫氧化鈉溶液而不用飽和石灰水的原因是等體積的濃氫氧化鈉溶液比飽和石灰水含有更多的溶質(zhì)，能充分吸收二氧化碳．故填：濃硫酸；無(wú)氣泡產(chǎn)生；等體積的濃氫氧化鈉溶液比飽和石灰水含有更多的溶質(zhì)，能充分吸收二氧化碳．（7）若沒(méi)有A裝置，空氣中的水蒸氣會(huì)進(jìn)入C裝置中，則會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)生成的水偏大，從而導(dǎo)致測(cè)定得到的z值偏大．故填：偏大．9.“氧泡泡”系列產(chǎn)品去污能力強(qiáng)、綠色環(huán)保，已成為中國(guó)氧系清潔品類(lèi)領(lǐng)導(dǎo)品牌，其主要成分是過(guò)碳酸鈉（2Na2CO3?3H2O2）．某化學(xué)活動(dòng)小組對(duì)過(guò)碳酸鈉產(chǎn)生了濃厚的興趣，決定對(duì)其進(jìn)行探究．【查閱資料】Ⅰ．過(guò)碳酸鈉在水中易離解成Na2CO3和H2O2，其水溶液具有Na2CO3和H2O2的雙重性質(zhì)；Ⅱ．過(guò)碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)：2（2Na2CO3?3H2O2）+8HCl═8NaCl+4CO2↑+3O2↑+10H2O；Ⅲ．過(guò)碳酸鈉的去污能力主要與其在反應(yīng)中釋放處的“活性氧”有關(guān)，“活性氧”含量越高，去污能力越強(qiáng)．（1）20℃時(shí)，測(cè)得1%過(guò)碳酸鈉水溶液的pH為10.5，說(shuō)明其溶液呈________（選填“酸性”、“中性”或“堿性”）．（2）向過(guò)碳酸鈉水溶液中加入少量MnO2時(shí)產(chǎn)生大量氣泡，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是．（3）過(guò)碳酸鈉樣品中“活性氧”含量可按如下公式計(jì)算：“活性氧”含量=樣品與足量鹽酸反應(yīng)生成的氧氣質(zhì)量樣品質(zhì)量為測(cè)定某過(guò)碳酸鈉樣品中“活性氧”含量，取20g樣品按如圖實(shí)驗(yàn)裝置與足量鹽酸反應(yīng)．（已知樣品中雜質(zhì)不溶于水且不與鹽酸反應(yīng)，裝置氣密性良好）①將鹽酸慢慢地入A中，反應(yīng)一段時(shí)間，觀察到________，停止滴加鹽酸．②裝置B可吸收生成的CO2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是________．③甲同學(xué)認(rèn)為若要得出生成氧氣的質(zhì)量，除要記錄量筒內(nèi)液體的讀數(shù)外，還需要知道的數(shù)據(jù)是該實(shí)驗(yàn)條件下的．④將反應(yīng)后A中所得溶液過(guò)濾、蒸發(fā)、結(jié)晶、烘干，稱(chēng)得固體質(zhì)量為11.7g，乙同學(xué)據(jù)此計(jì)算出該過(guò)碳酸鈉樣品的“活性氧”含量，寫(xiě)出其計(jì)算過(guò)程________．⑤完成上述探究后，丙同學(xué)提出：稱(chēng)量反應(yīng)前后裝置B的質(zhì)量，其質(zhì)量差就是反應(yīng)生成CO2的質(zhì)量，據(jù)此可計(jì)算出樣品中“活性氧”含量．但丁同學(xué)認(rèn)為該方案不合理，丁同學(xué)的理由是（填寫(xiě)一條即可）【答案】（1）堿性

（2）2H2O2MnO2_2H2O+O2↑

（3）沒(méi)有氣泡生成；CO2+2NaOH═Na2CO32（2Na2CO3?3H2O2）+8HCl═8NaCl+4CO2↑+3O2↑+10H2O4689611.7gx46896=11.7g【解析】（1）20℃時(shí)，測(cè)得1%過(guò)碳酸鈉水溶液的pH為10.5，大于7，說(shuō)明其溶液呈堿性．（2）由于過(guò)氧化氫在二氧化錳的作用下分解生成了氧氣，所以向過(guò)碳酸鈉水溶液中加入少量MnO2時(shí)產(chǎn)生大量氣泡，該氣體是氧氣，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是2H2O2MnO2_2H2O+O2↑．（3）①由于過(guò)碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成了二氧化碳和氧氣，所以將鹽酸慢慢地入A中，反應(yīng)一段時(shí)間，觀察到?jīng)]有氣泡生成，停止滴加鹽酸．②由于氫氧化鈉能與二氧化碳反應(yīng)，所以裝置B可吸收生成的CO2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是：CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O．③2（2Na2CO3?3H2O2）+8HCl═8NaCl+4CO2↑+3O2↑+10H2O4689611.7gx46896過(guò)碳酸鈉樣品的“活性氧”含量是：2.4g20g×100%=12%；⑤10.在學(xué)校藥品室發(fā)現(xiàn)一卷放置已久的鎂帶，表面有一層白色固體．提出問(wèn)題：鎂帶變質(zhì)了嗎？查閱資料：鎂久置于潮濕空氣中會(huì)變成堿式碳酸鎂[Mg2（OH）2CO3]ii堿式碳酸鎂和鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂、水、二氧化碳．iii鎂與冷水不反應(yīng)．進(jìn)行猜想：猜想一：鎂帶沒(méi)有變質(zhì)．猜想二：鎂帶部分變質(zhì)生成了堿式碳酸鎂．猜想三：鎂帶完全變質(zhì)生成堿式碳酸鎂．實(shí)驗(yàn)探究：（1）同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如圖一所示的實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以否定猜想________（填編號(hào)，下同）．（2）為了進(jìn)一步探究另兩種猜想，同學(xué)們收集圖一所示實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的無(wú)色氣體，用圖二所示的實(shí)驗(yàn)裝置繼續(xù)實(shí)驗(yàn)：Ⅰ．按ABCD的順序連接好儀器．Ⅱ．A中有明顯變化，其現(xiàn)象是澄清石灰水變渾濁，反應(yīng)方程式是________B裝置的作用是________；C裝置的作用是________．Ⅲ．C中無(wú)明顯變化，若D中收集到無(wú)色氣體，則可證明猜想________成立，D中收集到的氣體是________；若D中沒(méi)有收集到無(wú)色氣體，則證明猜想________成立．【答案】（1）一

（2）Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O；除去二氧化碳?xì)怏w；檢驗(yàn)二氧化碳?xì)怏w是否除盡；二；氫氣；三【解析】（1）如圖一所示的實(shí)驗(yàn)，白色固體部分溶解，說(shuō)明鎂已經(jīng)變質(zhì)，即猜想一不正確．故填：一．（2）Ⅱ．A中有明顯變化，其現(xiàn)象是澄清石灰水變渾濁，說(shuō)明無(wú)色氣體中含有二氧化碳，二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成了碳酸鈣和水，反應(yīng)方程式是：Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O；B裝置的作用是除去二氧化碳?xì)怏w；C裝置的作用是檢驗(yàn)二氧化碳?xì)怏w是否除盡．故填：Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O；除去二氧化碳?xì)怏w；檢驗(yàn)二氧化碳?xì)怏w是否除盡．Ⅲ．C中無(wú)明顯變化，若D中收集到無(wú)色氣體，則可證明猜想二成立，D中收集到的氣體是鎂和稀鹽酸反應(yīng)生成的氫氣；若D中沒(méi)有收集到無(wú)色氣體，則證明猜想三成立．故填：二；氫氣；三．11.某校化學(xué)興趣小組參觀制堿廠后，獲得以下信息井對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行研究?！静殚嗁Y料】①無(wú)水硫酸銅是白色固體，吸水變藍(lán)。②生產(chǎn)原料粗鹽中含有少量可溶性雜質(zhì)(MgCl2和CaCl2)及不溶性雜質(zhì)。③生產(chǎn)原理:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4C1。分離得晶體A，并使其充分受熱，可分解制得純堿及兩種常見(jiàn)的氧化物。④氯化銨分解的化學(xué)方程式是NH4Cl=NH3↑+HCl↑。⑤部分生產(chǎn)流程如下圖所示:【問(wèn)題討論