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專項(xiàng)06科學(xué)探究1.(2023湖北鄂州中考)某化學(xué)興趣小組的同學(xué)發(fā)現(xiàn),上個(gè)月做實(shí)驗(yàn)用的氫氧化鈉溶液忘了蓋上瓶蓋。對(duì)于該瓶溶液是否變質(zhì),同學(xué)們提出了如下假設(shè):假設(shè)一:該溶液沒有變質(zhì);假設(shè)二:該溶液部分變質(zhì);假設(shè)三:該溶液全部變質(zhì)。為了驗(yàn)證假設(shè),同學(xué)們共同設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)方案并進(jìn)行實(shí)驗(yàn),請(qǐng)你幫他們完善該探究過程。查閱資料發(fā)現(xiàn),Ba(NO3)2溶液呈中性。實(shí)驗(yàn)過程實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論步驟一:取少量該瓶溶液于試管中,滴加過量的Ba(NO3)2溶液,振蕩
原溶液中一定含有碳酸鈉步驟二:取步驟一試管中的少量上層清液于另一支試管中,滴加酚酞溶液溶液變紅色原溶液中一定含有
結(jié)論:假設(shè)二成立。反思一:氫氧化鈉溶液露置于空氣中易變質(zhì),寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式:。反思二:步驟一中,滴加Ba(NO3)2溶液過量的目的是。2.(2023四川自貢中考)1921年,正在美國(guó)留學(xué)的侯德榜先生為了發(fā)展我國(guó)的民族工業(yè)毅然回國(guó),其“侯氏制堿法”為我國(guó)純堿和氮肥工業(yè)技術(shù)的發(fā)展作出了杰出貢獻(xiàn)。工業(yè)純堿中可能混有少量NaCl,某化學(xué)興趣小組對(duì)工業(yè)純堿樣品展開探究。確定純堿樣品中是否含有NaCl(1)取樣品加水溶解,加入過量稀硝酸,觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:有產(chǎn)生。
(2)取上述溶液,繼續(xù)滴加適量AgNO3溶液,觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:有產(chǎn)生。樣品中含有NaCl。(3)甲、乙、丙三個(gè)同學(xué)分別用以下藥品代替稀硝酸進(jìn)行(1)步實(shí)驗(yàn),也能確定樣品中是否含有NaCl的是(填“甲”“乙”或“丙”)。
甲.CaCl2溶液 乙.稀鹽酸 丙.Ba(NO3)2溶液測(cè)定純堿樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(4)興趣小組設(shè)計(jì)了以下兩個(gè)測(cè)定方案:方案一:將樣品溶解,加入過量CaCl2溶液,攪拌至反應(yīng)完全。過濾、洗滌、干燥,稱量沉淀的質(zhì)量,計(jì)算Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。方案二:如圖所示,取樣品于錐形瓶中,加入足量稀鹽酸。反應(yīng)結(jié)束后,根據(jù)球形干燥管的增重計(jì)算Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。①上述兩個(gè)方案中,你認(rèn)為方案更優(yōu)。②方案二錐形瓶?jī)?nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。確定Na2CO3溶液的酸堿性(5)向Na2CO3溶液中滴加酚酞,溶液變成紅色,所以Na2CO3溶液呈性。(6)純堿屬于(填“酸”“堿”或“鹽”)。
3.(2023河北中考)登山運(yùn)動(dòng)員登山時(shí)常用氫化鈣作為供氫劑,用來提供能源。某興趣小組同學(xué)對(duì)放置了一段時(shí)間的氫化鈣取樣進(jìn)行探究。氫化鈣(CaH2)是一種固態(tài)儲(chǔ)氫物質(zhì),它遇水劇烈反應(yīng)釋放出氫氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaH2+2H2OCa(OH)2+2H2↑。該氫化鈣樣品與水反應(yīng)是否還能生成氫氣?小組同學(xué)用適量氫化鈣樣品和水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(1)圖1所示是小組同學(xué)設(shè)計(jì)的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置,為便于控制反應(yīng)速率,最好選用裝置(填“A”或“B”)。圖1(2)連接好裝置后,加入藥品前,應(yīng)進(jìn)行的操作是。(3)向裝置中加入藥品并開始實(shí)驗(yàn)。錐形瓶中快速產(chǎn)生氣泡;將導(dǎo)管插入肥皂水中,吹出肥皂泡,用燃著的木條靠近上升到空中的肥皂泡,肥皂泡被點(diǎn)燃。“肥皂泡被點(diǎn)燃”是因?yàn)闅錃饩哂行浴?/p>
該氫化鈣樣品與水反應(yīng)還能生成氫氣。實(shí)驗(yàn)1中不再產(chǎn)生氣泡后,錐形瓶中有較多白色渾濁物。白色渾濁物是什么?氫化鈣與水反應(yīng)生成了氫氧化鈣,氫氧化鈣微溶于水,白色渾濁物中一定含有氫氧化鈣;氫化鈣在保存過程中可能變質(zhì)生成碳酸鈣,故白色渾濁物中還可能含有碳酸鈣。按圖2所示,將白色渾濁物裝入錐形瓶中,用注射器注入適量稀鹽酸,并利用二氧化碳傳感器測(cè)得錐形瓶中二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間的變化如圖3所示。 圖2 圖3(4)實(shí)驗(yàn)2中錐形瓶?jī)?nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為(寫一個(gè)即可)。(5)圖3中說明有二氧化碳生成的依據(jù)是。白色渾濁物中含有氫氧化鈣和碳酸鈣,同時(shí)說明氫化鈣樣品有少量變質(zhì)。(6)保存氫化鈣的一條建議是。
(7)氫能有很多優(yōu)點(diǎn),如(寫一條即可)。我們共同努力,助力我國(guó)早日進(jìn)入“氫能經(jīng)濟(jì)”時(shí)代。4.(2023四川成都中考)學(xué)習(xí)小組開展了“設(shè)計(jì)和制作簡(jiǎn)易供氧器”的實(shí)踐活動(dòng)。某品牌制氧機(jī)的制氧劑為過碳酸鈉(化學(xué)式2Na2CO3·3H2O2,相對(duì)分子質(zhì)量為314,白色固體)和二氧化錳。制氧過程的反應(yīng)為2(2Na2CO3·3H2O2)4Na2CO3+6H2O+3O2↑,該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。認(rèn)識(shí)制氧機(jī)圖1(1)觀察窗的作用是。(2)加濕倉的作用是。選擇制氧劑實(shí)驗(yàn)一:過氧化氫小組設(shè)計(jì)了圖2實(shí)驗(yàn)裝置,用下表中溶質(zhì)質(zhì)量相等的四組過氧化氫溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在集氣瓶中加滿水,錐形瓶中加入0.2gMnO2,注入溶液,記錄并處理20min內(nèi)數(shù)據(jù)如圖3。編號(hào)濃度/%體積/mL①59.11②152.89③251.66④301.37 圖2 圖3(3)檢查圖2裝置氣密性的操作是。(4)反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(5)④比③產(chǎn)氧量少,可能的原因是。實(shí)驗(yàn)二:過碳酸鈉往錐形瓶中加入ag過碳酸鈉、0.2gMnO2和9.11mL水,待反應(yīng)完全后收集到約159.1mL水(產(chǎn)生氧氣的量與表中藥品得到氧氣的最大量相等)。其他藥品質(zhì)量不變,再分別用不同體積的水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。記錄并處理20min內(nèi)數(shù)據(jù)如圖4。 圖4 圖5(6)a=(氧氣密度為1.43g/L,忽略其他因素的影響)。
(7)由圖4可得出的結(jié)論是。制作供氧器(8)綜合分析,選用過碳酸鈉做制氧劑的理由是。
(9)學(xué)習(xí)小組利用身邊物品自制了如圖5的簡(jiǎn)易供氧器。與真實(shí)產(chǎn)品對(duì)比中,形成的觀點(diǎn)不正確的是(填字母)。
A.產(chǎn)氧和洗氣裝置組合不用一體化B.內(nèi)部氣體流向采用高進(jìn)低出方式C.特定需求是選擇制氧方法的重要依據(jù)D.制氧機(jī)要符合美學(xué)、工程、安全等標(biāo)準(zhǔn)
答案全解全析1.步驟一:產(chǎn)生白色沉淀步驟二:氫氧化鈉反思一:CO2+2NaOHNa2CO3+H2O反思二:除盡溶液中的碳酸鈉解析步驟一:由實(shí)驗(yàn)結(jié)論可知,原溶液中一定含有碳酸鈉,因此取少量該瓶溶液于試管中,滴加過量的Ba(NO3)2溶液,碳酸鈉與Ba(NO3)2反應(yīng)生成硝酸鈉和白色沉淀碳酸鋇,可觀察到有白色沉淀產(chǎn)生。步驟二:由于酚酞溶液變紅,證明溶液呈堿性,因此原溶液中一定含有氫氧化鈉。反思一:氫氧化鈉溶液易與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水。反思二:由于碳酸鈉溶液顯堿性,也能使酚酞溶液變紅,因此要用無色酚酞溶液檢驗(yàn)溶液中是否含有氫氧化鈉時(shí),先要除去溶液中的碳酸鈉。2.(1)氣泡(2)白色沉淀(3)丙(4)①一②Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑(5)堿(6)鹽解析(1)取樣品加水溶解,加入過量稀硝酸,碳酸鈉和硝酸反應(yīng)生成硝酸鈉、水和二氧化碳,觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為有氣泡產(chǎn)生。(2)取(1)得到的溶液,繼續(xù)滴加適量AgNO3溶液,結(jié)論是樣品中含有NaCl,而氯化鈉能和硝酸銀反應(yīng)生成氯化銀沉淀和硝酸鈉,則觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為有白色沉淀產(chǎn)生。(3)CaCl2溶液和稀鹽酸中均含有氯離子,會(huì)對(duì)后續(xù)實(shí)驗(yàn)造成干擾,不能確定樣品中是否含有NaCl;Ba(NO3)2和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀和硝酸鈉,沒有引入氯離子,不會(huì)對(duì)后續(xù)實(shí)驗(yàn)造成干擾。(4)①方案一中過量CaCl2溶液能將碳酸鈉完全反應(yīng),由沉淀的質(zhì)量即可求出碳酸鈉的質(zhì)量,進(jìn)而得到Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù);方案二中,生成的二氧化碳?xì)怏w會(huì)帶出氯化氫氣體和水蒸氣,這些氣體能全部被氫氧化鈉吸收,由此得出的碳酸鈉的質(zhì)量會(huì)偏大,導(dǎo)致結(jié)果不準(zhǔn)確。②方案二錐形瓶?jī)?nèi)發(fā)生的反應(yīng)是碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳。(5)無色酚酞溶液遇堿性溶液變紅,向Na2CO3溶液中滴加酚酞,溶液變成紅色,所以Na2CO3溶液呈堿性。(6)純堿由鈉離子和碳酸根離子構(gòu)成,屬于鹽。3.(1)A(2)檢查裝置的氣密性(3)可燃(4)Ca(OH)2+2HClCaCl2+2H2O(或CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑)(5)二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)增大(6)密封保存(合理即可)(7)無污染(合理即可)解析(1)題圖1A、B兩個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置中,裝置A可通過調(diào)節(jié)分液漏斗滴加液體的速率來控制反應(yīng)速率,而裝置B無法控制反應(yīng)速率。(4)錐形瓶?jī)?nèi)白色渾濁物一定含有氫氧化鈣,結(jié)合題圖3分析,加入稀鹽酸后有氣體產(chǎn)生,因此白色混合物中一定含有碳酸鈣,向錐形瓶?jī)?nèi)滴加稀鹽酸時(shí),Ca(OH)2與稀鹽酸反應(yīng)生成CaCl2和H2O,CaCO3與稀鹽酸反應(yīng)生成CaCl2、H2O和CO2。(5)分析題圖3中的曲線可知,剛開始反應(yīng)一段時(shí)間內(nèi)二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)接近于0,一段時(shí)間后二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)迅速增大直至不再變化,說明裝置內(nèi)有二氧化碳生成。(6)由于氫化鈣極易吸水而變質(zhì),因此氫化鈣應(yīng)密封保存。(7)氫能有很多優(yōu)點(diǎn),如制備來源廣泛,可再生,燃燒熱值高,燃燒產(chǎn)物是水,對(duì)環(huán)境無污染等。4.(1)觀察是否有氣泡產(chǎn)生和產(chǎn)生氣體的快慢(2)洗氣,使氧氣具有一定的濕度(3)堵住末端導(dǎo)管口,將注射器活塞拉動(dòng)到一定位置,松開手后,活塞回到原位置(4)2H2O22H2O+O2↑(5)反應(yīng)放出大量熱,使反應(yīng)物減少(6)1.4(7)在實(shí)驗(yàn)條件下,過碳酸鈉的產(chǎn)氧速率隨加水量的增加而增大(8)便于攜帶,能持續(xù)平穩(wěn)地提供氧氣(9)A解析(1)在使用制氧機(jī)的過程中,通過觀察窗可觀察制氧機(jī)內(nèi)是否有氣泡產(chǎn)生和產(chǎn)生氣體的速率快慢,從而判斷制氧機(jī)是否正常工作。(2)反應(yīng)倉內(nèi)產(chǎn)生的氧氣,在通過加濕倉時(shí),可使部分水蒸氣進(jìn)入氧氣,使氧氣具有一定的濕度,同時(shí)還可除去氧氣中的雜質(zhì)氣體。(4)過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解生成水和氧氣,據(jù)此寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。(5)由于反應(yīng)放出大量熱,導(dǎo)致過氧化氫蒸發(fā)而脫離反應(yīng)體系,反應(yīng)物減少,生成氧氣的量也隨之減少,因此④比③產(chǎn)氧量少。(6)當(dāng)量筒內(nèi)收集到159.1mL水時(shí),說明集氣瓶?jī)?nèi)收集到的氧氣體積為159.1mL-9.11mL=149.99mL,則收集到氧氣的質(zhì)量為149.99×10-3L×1.43g/L≈0.214g。2(2Na2CO3·3H2O2)4Na2CO3+6H2O+3O2↑628 96ag 0.214g62896=a(8)由題圖4與題圖3曲線對(duì)比可知,過碳酸鈉較過氧化氫溶液分解速率穩(wěn)定,能持
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