2020-2021中考化学与探究题有关的压轴题含详细答案_第1页
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文档简介

1、一、中考初中化学科学探究题1 利用下列实验来探究气体的制取和性质。(1) A、 B、C 三套发生装置都可用于实验室制取气体。仪器 a 的名称是 _。实验室制取的化学方程式是_;收集可选用的装置是_(填序号),检验收集满的方法是_。利用 B 装置制取时,反应未停止前关闭止水夹,可观察到的现象是_。与 A 装置相比,利用C 装置制取的优点是 _。(2)某化学兴趣小组对的性质进行了探究。实验步骤如下:步骤 1:如图 5 所示装置的气密性良好(图中a 处连接气体压力传感器),甲、乙、丙三个烧瓶的容积均为250mL,分别收集满,三个注射器内各装有85mL 液体。步骤 2:三位同学同时迅速将注射器内液体全

2、部注入各自烧瓶中,关闭活塞;一段时间后,同时振荡烧瓶。步骤 3:利用 “数字化实验 ”测定烧瓶内的气压变化,得到如图6 所示的烧瓶内压强与时间的关系曲线图,曲线1、 2、 3 分别表示甲、乙、丙三个烧瓶内的气压变化。实验过程中,观察到烧瓶乙中有白色沉淀生成。写出该反应的化学方程式:_。曲线 1 中 BC 段气压逐渐变小的原因是_,导致 CD 段气压快速变小的操作是_。对比曲线1 与曲线 3,能得出的结论是_(填序号)。a. 能溶于水b. 能与水发生反应c. 能与 NaOH 溶液发生反应【答案】试管CaCO3+2HCl=CaCl+H2O+CO2D将燃着的木条放在集气瓶口,若木条火焰熄灭,则集满锥

3、形瓶内液面下降,有液体回流到长颈漏斗中可以随时添加液体药品,可以通过控制酸液的滴加速率达到控制反应速率的作用CO2+Ca(OH)2=CaCO3 +H2OCO2 溶于水振荡ac【解析】【详解】( 1)图中仪器 a 的名称是:试管。实验室常用石灰石和稀盐酸反应制取,其化学方程式是:CaCO3+2HCl=CaCl+H2O+CO2 ;因为二氧化碳能溶于水,且密度比空气大,所以收集CO2可选用的装置是 D:,检验 CO2 收集满的方法是:将燃着的木条放在集气瓶口,若木条火焰熄灭,则集满。利用 B 装置制取 CO2 时,反应未停止前关闭止水夹,因为反应在继续进行,生成二氧化碳气体,瓶内压强增大,锥形瓶内的

4、液体就会回流到长颈漏斗中,因此可观察到的现象是:锥形瓶内液面下降,有液体回流到长颈漏斗中。与 A 装置相比,C 装置中使用了分液漏斗,通过分液漏斗可以随时添加液体药品,通过分液漏斗还可以控制酸液的滴加速率,从而达到控制反应速率的作用,因此利用C 装置制取 CO2 的优点是:可以随时添加液体药品,可以通过控制酸液的滴加速率达到控制反应速率的作用。(2)实验过程中,观察到烧瓶乙中有白色沉淀生成。烧瓶乙中注入的是饱和石灰水,二氧化碳和其反应生成碳酸钙和水,反应的化学方程式是:CO2 +Ca(OH)2=CaCO3 +H2O。曲线 1 表示的是水加入二氧化碳气体中压强的变化,二氧化碳能溶于水,瓶内压强减

5、小,因此BC 段气压逐渐变小的原因是:CO2 溶于水;振荡增大了二氧化碳气体和水的接触面积,使溶解更充分,溶解速度加快,瓶内压强减小就加快,因此导致CD 段气压快速变小的操作是:振荡。不管是曲线1 还是曲线3,开始一段瓶内压强增大是气体中加入液体短时间内体积增大造成的。经过短暂的压强增大后,瓶内压强都逐渐变小。曲线1 表示的是水注入二氧化碳气体中,瓶内的压强减小,说明二氧化碳能溶于水,当然,二氧化碳在溶于水时有没有和水反应生成碳酸,实验中不能得出结论,需要补充一个证明碳酸的实验。通常情况下一体积水中只能溶解一体积二氧化碳,如果氢氧化钠不跟二氧化碳反应,只是二氧化碳溶于氢氧化钠溶液中的水,瓶内压

6、强减小应该跟曲线1 相似,而实验中曲线3 注入二氧化碳中瓶内压强减小幅度远大于曲线1,说明二氧化碳除了溶于水,还跟氢氧化钠反应。因此对比曲线1 与曲线3,能得出的结论是:ac。【点睛】本题的难点是对比曲线1 与曲线 3,能得出的结论,从两条曲线反应的压强变化上,只能得出瓶内二氧化碳气体减少和各自减少的幅度,可以比较得出氢氧化钠能跟二氧化碳反应,从曲线 1 的变化也可以得出二氧化碳能溶于水,至于二氧化碳能不能和水反应,需要补充证明有碳酸生成的实验。2 某无土栽培营养液的配方中可能含有氯化钾、硫酸铵、碳酸氢氨中的一种或几种物质,为确定配方的成分,化学兴趣小组的同学开展了以下探究活动:( 1)(实验

7、探究一)取少量固体样品在研体中与熟石灰混合研磨,有刺激性气味的气体产生,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变_色,写出可能发生该反应的一个化学方程式_ (2)(实验探究二)另取少量固体样品溶于水得到溶液A,按下图所示进行实验,现象如图所述(设发生的反应都恰好完全进行)请你回答下列问题:白色沉淀E 是 _小明认为由实验探究二可以确定该化肥中一定含有氯化钾和硫酸铵,一定没有碳酸氢铵小强认为这个结论不正确,他的理由_ 为了使小明的结论正确,小强对上述实验进行了改动,他的做法是_ 【答案】蓝NH4HCO3+Ca(OH)2 =CaCO3+NH3 +2HO 或 (NH4)2SO4+Ca(OH)2=CaSO4+2

8、NH3 +2H2O 硫酸钡 步骤 中加入的稀盐酸引入了氯离子,影响了氯化钾的检验 将步骤 中的稀盐酸换为稀硝酸【解析】【详解】(1)氨气溶于水显碱性能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色,铵态氮肥遇碱放出氨气,可能发生该反应的化学方程式是NH4HCO3+Ca( OH) 2=CaCO3+NH3 +2H2O 或( NH4) 2SO4+Ca(OH)2=CaSO +2H2O;4+2NH3( 2)硝酸钡和硫酸铵反应生成硫酸钡沉淀和硝酸铵,白色沉淀 E 是硫酸钡;步骤 中加入的稀盐酸引入了氯离子,影响了氯化钾的检验,为了使小明的结论正确,小强对上述实验进行了改动,他的做法是将步骤 中的稀盐酸换为稀硝酸故填:步骤中加

9、入的稀盐酸引入了氯离子,影响了氯化钾的检验;将步骤 中的稀盐酸换为稀硝酸3 碳铵是一种常用的化肥,它在常温下易分解。某化学兴趣小组对碳铵的成分存在疑问,进行了如下探究。(查阅资料)氨气具有刺激性气味,极易溶于水,其水溶液呈碱性;氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;氨气不与碱石灰反应。检验溶液中的阴,阳离子。取少量碳铵放入试管中,加入盐酸,把生成的无色无味的气体通入澄清石灰水中,有白色沉淀生成。再另取少量碳铵放入试管中,加入浓NaOH 溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体,石蕊试纸变蓝色。(1)根据实验现象,推测碳铵中所含有的阴离子可能是_和 _(填离子符号)(2)根据实验现象,碳铵与浓N

10、aOH 溶液加热反应生成了_(填化学式)气体。测定碳铵中C 元素和 N 元素质量比,在此过程中,用到如图所示装置。请回答:( 3)给碳铵固体加热时,试管口略向下倾斜的原因是_ 。( 4)从安全和环保的角度考虑,本实验可以用如上图所示的气球来收集尾气,还可以选用如下图所示的 _(填序号)装置来处理尾气。【答案】 CO 32-HCO 3- (两种离子无先后顺序)NH 3防止冷凝水回流到热的试管底部,炸裂试管B【解析】【分析】【详解】(1)加入稀盐酸后生成了能使澄清石灰水变浑浊的气体,故说明原溶液中含有碳酸根离子或碳酸氢根离子,故填 CO32- 和 HCO 3- 。( 2)碳铵与浓 NaOH 溶液加

11、热反应生成了能使石蕊变蓝的有刺激性气味的气体,故是氨气,化学式为: NH 3( 3)给固体加热时为了防止冷凝水回流到热的试管底部,炸裂试管,故要将试管口略向下倾斜。(4) A 装置不能充分吸收氨气,B 装置可以防止液体倒吸,C 装置易倒吸,D 中收集气体时导气管要短,故选B。4 氢氧化钾是一种常见的碱某化学兴趣小组的同学依据绿色化学的核心及原则,利用所学的化学知识,设计了制备氢氧化钾的方案,同时还可制得纯碱等物质,具体流程如图所示(部分反应、条件和产物已经略去):(提出问题1)溶液 C 中的溶质除氢氧化钾外,还含有什么?(猜想与假设1)猜想 1: K2 CO3猜想 2:Ca( OH)2(实验与

12、探究1)小林同学设计了如下实验对猜想进行探究实验操作实验现象实验结论取少量溶液C 于试管中,滴加稀盐酸_猜想1 错误同学们经过讨论分析后认为小林的实验结论不严密,理由是_(提出问题 2)固体 D 中的成分是什么?(猜想与假设 2)小军同学经分析认为一定含有CaCO3,原因是 _(用化学方程式表示);可能还含有 _(实验与探究 2)请你设计一个简单可行的实验方案,证明固体D 中存在猜想与假设2 中可能还含有的物质 _(所用试剂只能为溶液)(表达与交流)由反应 和反应 原理制备纯碱的方法就是我国著名的“侯氏制碱法”,请写出反应 的化学方程式 _(反思与评价)请你写出以上物质制备流程方案中体现绿色化

13、学的核心及原则的一点_【答案】没有气泡产生加入盐酸量太少,盐酸先和氢氧化钾反应,再与碳酸钾反应K2CO3+Ca( OH) 2 CaCO3+2KOH 氢氧化钙取少量固体 D 放入试管中,无色酚酞试液,如果试液变为红色,则证明可能还含有的物质是氢氧化钙H2O+CO2+NaCl+NH3NaHCO3+NH4Cl CO2 的循环使用, Ca( OH) 2 用作建筑材料等【解析】【详解】实验与探究 1:碳酸钾与盐酸反应,产生氯化钾、水和二氧化碳气体,取少量溶液C 于试管中,滴加稀盐酸,没有气泡产生,说明无碳酸钾,猜想1 错误;同学们经过讨论分析后认为小林的实验结论不严密,理由是:加入盐酸量太少,盐酸先和氢

14、氧化钾反应,再与碳酸钾反应;提出问题 2 :碳酸钙高温煅烧,生成氧化钙和二氧化碳气体,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,碳酸钾能与氢氧化钙反应,生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾,反应的化学方程式为:K2 CO3 +Ca(OH)2 CaCO3 +2KOH;氢氧化钙微溶于水,可能还含有氢氧化钙;实验与探究 2:取少量固体 D 放入试管中,加入无色酚酞试液,如果试液变为红色,则证明可能还含有的物质是氢氧化钙;表达与交流:二氧化碳、氯化钠和氨气反应生成碳酸氢钠和氯化铵,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,反应的化学方程总式为:H2 O+CO2+NaCl+NH3NaHCO3+NH4Cl;反思与评价:绿色化学又称

15、环境友好化学,其核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。上述流程中体现绿色化学理念的是: CO2 的循环使用, Ca( OH) 2 用作建筑材料等。5某同学进行下图两个实验。( l )甲实验中反应的化学方程式为_;( 2)乙实验观察到的现象是 _,溶液由蓝色变成无色。( 3)把甲、乙反应后的溶液倒入同一烧怀,发现有白色沉淀生成。他决定对白色沉淀的成分进行探究。(查阅资料)硫酸钡不溶于酸。(提出猜想)白色沉淀为: ._; .Mg(OH)2 和 BaSO4; Mg(OH) 2 和 MgCO3.(实验方案)实验操作过滤、洗涤白色沉淀备用;向白色沉淀中加入盐酸至过量实验现象与结论 若

16、沉淀全部溶解,且无其它现象;猜想 成立;其化学反应方程式为_。 若 _且无气体产生,猜想 成立。 若沉淀完全溶解,_,猜想 成立。(拓展与思考)如果猜想 成立,产生此结果的原因是做甲实验时_;上述白色沉淀的成分不可能出现的组合是Mg(OH)234、 MgCO和 BaSO ,原因是 _ 。【答案】( l) Ba( OH) 2+Na2333)CO =2NaOH+BaCO( 2)镁的表面有红色固体生成。(氢氧化镁; Mg(OH) 2+2HCl=MgCl2+2H2O; 沉淀部分溶解 且有气体产生【拓展与思考】碳酸钠溶液过量;碳酸钠和氢氧化镁不共存。【解析】【分析】【详解】(l )碳酸氢钠和氢氧化钡反应

17、生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,反应的化学方程式为(l) Ba(OH)2+Na2 CO3=2NaOH+BaCO3( 2)镁的表面有红色固体生成。( 3)氢氧化镁; Mg(OH) 2+2HCl=MgCl2+2H2O;沉淀部分溶解且有气体产生【拓展与思考】碳酸钠溶液过量;碳酸钠和氢氧化镁不共存。;( 2)镁的活动性比铜的强,镁能与硫酸铜溶液反应生成硫酸镁和铜,观察到的现象是溶液由蓝色变为无色,镁的表面有红色固体生成。( 3)硫酸钡和氢氧化镁能生成氢氧化镁和硫酸钡白色沉淀,碳酸钠和硫酸镁能生成碳酸镁白色沉淀;甲试管中一定有氢氧化钠,乙试管的溶液中一定有硫酸镁,所以硫酸镁一定存在,所以沉淀可能是由氢氧化镁。

18、 若沉淀全部溶解,且无其它现象;则沉淀只有氢氧化镁;其化学反应方程式为Mg(OH) 2+2HCl=MgCl2+2H2 O; 硫酸钡不溶于酸。若沉淀部分溶解且无气体产生,猜想 成立。 若沉淀完全溶解,且有气体产生,猜想 成立。因为碳酸镁能与盐酸反应生成易溶于水的氯化镁、同时生成二氧化碳气体;【拓展与思考】如果猜想 成立,产生此结果的原因是做甲实验时碳酸钠溶液过量;上述白色沉淀的成分不可能出现的组合是Mg(OH)2、 MgCO3 和 BaSO4,原因是碳酸钠和氢氧化镁不共存。6 兴趣小组同学向盛有生石灰的烧杯中加入碳酸钠溶液,搅拌、过滤、洗涤、干燥后得到固体 A 和溶液 B,并对固体A 和溶液 B

19、 进行探究。上述实验中发生的反应有:CaO+H2O Ca(OH)2; _(写化学方程式)。固体 A 成分的探究及测定猜想 固体 A 中只有 CaCO3;固体 A 中含有 CaCO3 和 Ca(OH)2;含有 Ca(OH)2 的理由是 _。实验 取少量固体A 于试管中加足量水,振荡、静置,向上层清液中滴加硫酸铜溶液,出现_ ,猜想成立。组成测定取 8.7g 固体A 于试管中,加足量稀盐酸至固体完全溶解,收集到纯净CO22.2g,则固体A中 CaCO 和3Ca(OH) 的质量比为2_。溶液B 的成分探究猜想 溶液 B 中的溶质是NaOH;溶液 B 中的溶质是NaOH 和 Na2CO3;溶液 B 中

20、的溶质是NaOH 和 Ca(OH)2。根据对固体A 成分的探究,小组同学认为猜想正确,其理由是_。实验 取少量溶液 B 于试管中,滴加 _溶液,产生白色沉淀,证明猜想正确。【答案】 Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3 +2NaOHCa(OH) 2 微溶于水蓝色沉淀50:37固体 A 中含有 Ca( OH) 2 Na2CO3(合理均可)【解析】【分析】【详解】氢氧化钙与碳酸钠溶液发生反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,化学方程式为Ca( OH)2+Na2CO3 =CaCO3 +2NaOH;故填:Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3 +2NaOH;猜想 由于氢氧化钙微溶于水,所以最后所得固体中

21、可能含有氢氧化钙;故填:Ca(OH)2 微溶于水;实验 若固体中含有氢氧化钙,则将固体充分溶解后滴加硫酸铜溶液将出现蓝色沉淀;故填:蓝色沉淀;组成测定 设生成 2.2g 二氧化碳需碳酸钙的质量为xCaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H 2 O+CO 210044x2.2g100 44=x2.2gx=5g则原固体中含氢氧化钙的质量为3.7 克,即固体 A 中 CaCO和 Ca( OH) 2 的质量比为50:337故填: 50: 37;猜想 由于固体 A 中含有氢氧化钙,所以溶液中不会存在碳酸钠,所以猜想正确;故填:固体A 中含有 Ca( OH) 2;实验 溶液中不会存在碳酸钠,即溶液的

22、成分只能是氢氧化钠和氢氧化钙两种,若要证明,只需在 B 溶液中滴加 Na2 3溶液,若产生白色沉淀即可证明;故填:23CONa CO 。7 硫酸氢钠 ( NaHSO4)溶于水形成无色溶液,请预测其化学性质,说明预测的依据,并设计实验验证。限选试剂是:NaHSO4 溶液、 BaCl2 溶液、 FeSO4 溶液、 Na2CO3 溶液、 NaOH 溶液、稀盐酸、酚酞溶液、紫色石蕊溶液、镁条、碳粉、氧化铜。预测预测的依据验证预测的实验操作与预期现象能够与含 Ba2+的42_取少量 NaHSO 溶液于试管中,滴入 BaCl盐反应溶液 ,如果观察到 _,则预测成立能够与_ ,如果观察到_(填物质_ ,则预

23、测成立。类别 )反应能够与_ ,如果观察到_(填物_ ,则预测成立。质类别 )反应2有白色沉淀产生碳酸盐+取少量【答案】 NaHSO4 电离出 SO4NaHSO4 电离出 H4溶液于试管中,滴入23溶液 ,有气泡产生指示剂4+取NaHSONa CONaHSO电离出 H少量 NaHSO4 溶液于试管中,滴入紫色石蕊溶液,石蕊溶液变红色【解析】422+NaHSO4 溶液于4,硫酸根离子和 Ba结合生成硫酸钡沉淀,取少量 NaHSO电离出 SO试管中 , 滴入 BaCl2 溶液 , 如果观察到有白色沉淀生成,则预测成立; 能够与碳酸盐反应,因为 NaHSO4 电离出 H+,氢离子和碳酸根离子结合生成

24、水、二氧化碳,如果观察到有气泡产生,则预测成立; 能够与指示剂反应,理由是NaHSO4电离出 H+ ,溶液显酸性 ,验证方法是 : 取少量 NaHSO4 溶液于试管中,滴入紫色石蕊溶液,如果观察到石蕊溶液变红色,则预测成立。8 化学兴趣小组探究金属的性质时,将一段去除氧化膜的镁条,放入一定量的稀盐酸中,有气泡产生,充分反应后静置,发现试管中有灰白色沉淀。写出产生气泡的反应化学方程式 _ 。(提出问题)灰白色沉淀是什么物质?(猜想假设)小华认为灰白色沉淀为碳酸镁(MgCO3),其他同学认为不需要实验就能否定小华的猜想,理由是_ 。小宇认为由于反应后氯化镁的生成量偏多,灰白色沉淀为不能再溶解的氯化

25、镁固体。小彤认为灰白色沉淀为_。(实验探究 1)实验操作现象结论取试管中的上层清液,加入适量的氯化镁固体_“ ”(选填 溶解 或氯化镁固体“不溶解 ”)小宇猜想错误取适量白色沉淀加入足量稀盐酸中没有气泡冒出小彤猜想错误基于以上探究与分析,原有猜想均遭到了否定。(查阅资料)HCl+AgNO3 HNO3+AgCl , AgCl是一种白色沉淀。氯化氢是酸性气体,能使蓝色石蕊试纸变红。进行分析:(实验探究2)他们又另取灰白色沉淀放入试管中加热,将蘸有硝酸银溶液的玻璃棒伸入试管内,玻璃棒上的溶液出现白色浑浊,证明产生了_气体。如何检验这种气体_(实验步骤、现象、结论)。同学们请教老师后得知,足量的镁与稀

26、盐酸反应时,溶液会经历从酸性到碱性且碱性逐步增强的过程,从而生成了碱式氯化镁沉淀。据文献介绍,碱式氯化镁存在多种组成结构,化学通式可表示为Mgx( OH) yClz?mH2O(其中 2xy z=0, 0 m6)。(反思拓展)(1)做镁与稀盐酸反应的实验时,为了不让试管中出现灰白色沉淀,镁条的用量_。(2)铁片和铜片放入稀硫酸中产生的现象也不相同,据此推测出铁的活动性比铜_。【答案】 2HCl+Mg=MgCl2+H2 反应物中没有碳元素,不会生成碳酸镁脱落的镁粉细颗粒 溶解氯化氢( HCl)将湿润的蓝色石蕊试纸悬于试管口,试纸变红色宜少 强【解析】【详解】产生气泡的原因是镁条与稀盐酸反应生成氢气

27、,反应化学方程式为Mg+2HCl=MgCl 2 +H 2。故填: Mg+2HCl=MgCl2 +H 2 。猜想假设 碳酸镁( MgCO3)中含有碳元素,而所有反应物中并不含碳元素,根据质量守恒定律可知,生成物中也不可能含有碳元素,故灰白色沉淀不可能为碳酸镁。故填:反应物中没有碳元素,不会生成碳酸镁。氧化镁和镁与稀盐酸反应都生成氯化镁,在反应过程中,当稀盐酸的量不足时,镁可能会脱落下来形成灰白色沉淀,另外,根据实验探究1中的第步取适量白色沉淀加入足量稀盐酸中没有气泡冒出,结论是小彤猜想错误可知,小彤猜想镁可能会脱落下来形成灰白色沉淀。故填:脱落的镁粉细颗粒。实验探究 1操作是取试管中的上层清液,

28、加入适量的氯化镁固体,结论是小宇猜想错误,即灰白色沉淀不是不能再溶解的氯化镁固体,若上层清液是该温度下氯化镁的饱和溶液,则加入的氯化镁不能再溶解,小宇猜想正确,但结论是小宇猜想错误,故上层清液不是该温度下氯化镁的饱和溶液,故加入的氯化镁溶解。故填:溶解。实验探究 2根据资料HCl+AgNO3 HNO3+AgCl ,AgCl 是一种白色沉淀可知,将蘸有硝酸银溶液的玻璃棒伸入试管内,玻璃棒上的溶液出现白色浑浊,证明产生了HCl 气体,资料中说氯化氢是酸性气体,能使蓝色石蕊试纸变红,故检验HCl 气体是将湿润的蓝色石蕊试纸悬于试管口,试纸变红色。故填:氯化氢(HCl);将湿润的蓝色石蕊试纸悬于试管口

29、,试纸变红色。反思拓展 ( 1)根据题干信息:足量的镁与稀盐酸反应时,溶液会经历从酸性到碱性且碱性逐步增强的过程,从而生成了碱式氯化镁沉淀,故做镁与稀盐酸反应的实验时,为了不让试管中出现灰白色沉淀,镁条的用量宜少。故填:宜少。( 2)铁片放入稀硫酸中能看到有气泡产生,溶液变为浅绿色,说明铁片能与稀硫酸反应;而铜片放入稀硫酸酸中无明显现象,铜片不与稀硫酸反应,据此推测出铁的活动性比铜强。故填:强。9 小华将浸泡过硫酸铜溶液后晾干所得的蓝色滤纸放在酒精灯火焰上,观察到滤纸并不会立即燃烧,而是由蓝变白后才燃烧。他好奇地发现在燃烧后的灰烬中有少量红色固体,于是进行多次重复试验,收集到一定量的红色固体后

30、进行了相关探究。(提出问题)红色固体是什么物质?它是如何产生的?(查阅资料)蓝色 CuSO4244?5H O 在 200左右失水生成白色CuSO,CuSO 在 500左右开始分解生成 CuO 和另一种非金属化合物 A。温度超过 1000 , CuO 会分解生成氧化亚铜(Cu2O); Cu2O 是红色固体,能与稀硫酸发生如下反应: Cu2O+H2SO4 CuSO4+Cu+H2O。(提出猜想)猜想 I:红色固体是 Cu:猜想:红色固体是Cu2O;猜想:红色固体是_。(实验探究)操作1:取少量红色固体在酒精灯外焰上灼烧,红色固体出现变黑现象。操作 2:取少量红色固体于试管中,加入稀硫酸,固体不溶解,

31、溶液无色。(得出结论)操作 1 证明猜想 _不能成立。操作 2 证明猜想 _ 也不能成立。由此确定,红色固体是 _。(拓展反思)(1)经过晾干的硫酸铜蓝色滤纸放在火焰上不能立即燃烧,是因为_。(2)滤纸主要含碳、氢、氧三种元素,红色固体应该是滤纸在燃烧过程中产生的碳或一氧化碳与CuO 发生反应的结果。其中,一氧化碳与CuO 反应的化学方程式为_。(3)若CuSO4 受热分解前后各元素的化合价保持不变,则A 的化学式为_。(4)我国古代采用煅烧绿矾法制硫酸。若在空气中进行煅烧,可发生的反应之一是高温4FeSO+O22X+4A,则X 的化学式为 _ ,X 的主要用途是_(写一条)。【答案】Cu、

32、Cu2OCu蓝色 CuSO4?5H2O 在200左右失水,水蒸发吸热,导致温度不能达到滤纸的着火点CuO+COCu+CO2SO3Fe2O3炼铁【解析】【分析】该题中的氧化亚铜是我们没有学过的物质,充分利用资料再结合所学的知识进行解答。【详解】提出猜想:根据猜想I、 ,推测出猜想 可能是氧化铜和氧化亚铜的混合物;得出结论:根据操作1 的现象:红色固体出现变黑现象,说明红色固体中含有铜,故猜想不成立;根据资料可知氧化亚铜能与稀硫酸反应生成蓝色的硫酸铜溶液,而操作象是加入稀硫酸,固体不溶解,溶液无色,说明红色固体中一定没有氧化亚铜,故猜想2 的现不成立;由此可知红色固体只有铜,即猜想I 成立;拓展反

33、思:( 1)由资料可知蓝色 CuSO4?5H2O 在 200 左右失水,而水蒸发会吸热,导致温度不能达到滤纸的着火点,故滤纸不能燃烧;(2)一氧化碳还原氧化铜生成铜和二氧化碳,反应的化学方程式表示为CuO+COCu+CO2;(3) CuSO4 中硫元素的化合价为 +6 价, CuSO4 在 500 左右开始分解生成 CuO 和另一种非金属化合物 A,且分解前后各元素的化合价保持不变,根据质量守恒定律化学反应前后元素的种类不变可知化合物A 为SO3;(4)根据质量守恒定律化学反应前后原子的种类和数目不变,反应前Fe:4, S: 4, O:18,反应后S: 4, O:12, X 的化学式前有化学计

34、量数2,故X 的化学式为Fe2O3。氧化铁是赤铁矿的主要成分,它常用于炼铁。【点睛】在研究物质的组成时,通过定性的探究实验不能确定物质的组成时,可通过定量研究,进行定量研究时,质量守恒定律是进行推断的根本依据。对于一些未知的物质,题目中会给出相应的资料,做题时一定要充分利用给出的资料。10 某兴趣小组的同学对糖衣片中硫酸亚铁晶体(FeSO4?xH2O)的组成进行了探究。(查阅资料)( 1)硫酸亚铁晶体加热先失去结晶水,高温继续分解产生一种金属氧化物和两种非金属氧化物。(2)能使高锰酸钾溶液褪色的气体有二氧化硫、乙烯(C2H4)等。(进行实验)该兴趣小组同学称取ag 硫酸亚铁晶体(FeSO4?x

35、H2O)样品按图1 装置高温加热,使其完全分解,并对所得产物进行分析,利用SDTQ600热分析仪对硫酸亚铁晶体热分解获得相关数据,绘制成图2 所示关系图。(数据分析)(假设反应均完全)(1)图 1 装置 B 中无水硫酸铜粉末变蓝,质量增加12.6g ,说明产物中有(填化学式,下同) _;装置 C 中高锰酸钾溶液褪色,说明产物中还有_。( 2) T4时,硫酸亚铁晶体完全分解后装置A 中固体呈红色,加入足量稀盐酸,固体全部溶解,得到黄色溶液,写出发生反应的化学方程式_。(3)兴趣小组的同学从理论上分析硫酸亚铁分解还生成另一物质SO3,写出 FeSO4 分解的化学方程式 _ 。(4)请根据上述实验及

36、图2 中有关数据,计算出42_,绿矾样品FeSO?xH O中的 x 为的质量 a 为_。(交流讨论)( 1)实验中选择通入氮气是利用氮气的化学性质 _ (填“活泼”或“不活泼”)。(2)反应完全后仍要持续通入氮气,否则测出的x 值会 _(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。【答案】 H OSOFe O+6HCl=2FeCl +3HO 2FeSOFe O3+SO+SO 7 27.8不2223324223活泼偏小【解析】(1). 无水硫酸铜粉末能和水反应生成蓝色硫酸铜晶体,图1 装置 B 中无水硫酸铜粉末变蓝,质量增加12.6g ,说明产物中有 H2O (2). 能使高锰酸钾溶液褪色的气体有二氧化硫

37、、乙烯( C H)等据质量守恒定律可知反应前后元素种类不变,装置 C 中高锰酸钾溶液褪色,24说明产物中还有还原性物质2(3). 4时,硫酸亚铁晶体完全分解后装置A 中固体呈红SOT色,加入足量稀盐酸,固体全部溶解,得到黄色溶液,说明固体为氧化铁,氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水,反应化学方程式2 332(4).由题中信息可知,硫Fe O+6HCl=2FeCl +3H O酸亚铁在高温下分解生成氧化铁、二氧化硫 、水,反应方程式为 : 2FeSO高温42 323(5).图 1装置 B 中质量增加12.6g ,说明生成水的质量为12.6g ;最终固Fe O+SO+SO体为氧化铁,所以氧化铁的质量为8

38、g;其中铁元素的质量为8g 256100%56+3216=5.6g;铁和水的质量关系可得:56:18x=5.6g :12.6g ; x= 7; (6). FeSO?xH O的化学式为:42FeSO?7H O, FeSO?7H O 的质量为 x,则 x56100% =5.6g ,x=27.8424256+32+164+718g (7). 实验中选择通入氮气是利用氮气的化学性质不活泼,防止铁元素和空气中的氧结合;(8). 反应完全后仍要持续通入氮气,否则测出的x 值会偏小。点睛:利用反应前后元素的质量不变,和化合物中各部分的质量比进行计算。11 某化学实验小组的同学用氢氧化钙溶液和盐酸进行酸碱中和

39、反应的实验时,向烧杯中的氢氧化钙溶液加入一定量稀盐酸后,发现忘记了滴加指示剂。因此,他们停止滴加稀盐酸,并对烧杯内溶液中的溶质成分进行探究。(提出问题)烧杯内溶液中的溶质是什么?(进行猜想)猜想一: CaCl2222、 Ca(OH) 和 HC1;猜想二: CaCl和 Ca(OH) ;猜想三: CaCl22和 HCl。;猜想四: CaCl同学们认为猜想一肯定不成立,原因是_ (写反应的化学方程式);(查阅资料)氯化钙溶液呈中性(进行实验)实验步骤取少量烧杯内溶液于试管中,滴入几滴酚酞试液,振荡。取少量烧杯内溶液于另一支试管中,逐滴加入碳酸钠溶液至过量。实验现象实验结论_猜想二不成立猜想三不成立,_猜想四成立(实验反思)在分析化学反应后所得物质成分时,除考虑生成物外还需考虑反应物是否有剩余。【答案】 Ca(OH)2 +2HCl=CaCl+H2O无明显颜色开始有气泡冒出,一段时间后有沉淀生成【解析】氢氧化钙和盐酸不能共存,化学反应方程式为: Ca(OH)2+2HCl=CaCl+H2O,故猜想一肯定不成立 ;【进行实验】无色酚酞遇酸的盐或者中性不变色,遇碱变成红色

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