生活中的酸和碱·实验题

三、实验题1.小王用实验室中一瓶失去标签的无色、无气味的浓溶液A进行探究实验。下列是他的实验操作步骤和现象的记录：取适量A于试管中，放入用砂纸打磨过的铝片，有大量无色无味气泡冒出。过一段时间后，将生成的气体导出用火去点，气体参燃烧。再用一个内壁附有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方，石灰水不变浑浊。取适量A于试管中，滴加一定量的稀硫酸，无明显变化。再滴加碳酸钠溶液，有大量无色无味气泡冒出。将生成的气体通入澄清石灰水，有白色沉淀生成。取适量A于试管中，滴加一定量的氯化铜溶液，有沉淀生成。取适量A于试管中，滴入几滴紫色石蕊试液，溶液变蓝色。小王将实验操作步骤和现象的记录拿去请教化学老师。老师经过实验后告诉小王：“你所用的试剂标签正确，试剂没有变质，试管是干净的。你记录的现象也没有错，但有不完善的地方。溶液A中只有一种溶质且是初中化学中常见物质。A中的溶质、溶剂与铝反应只生成偏铝酸钠(NaAlO2)和一种初中化学中接触过的单质。”小王经过推理得出了溶液A的成分。请你推理后写出：⑴A中溶质的化学式NaOH⑵步骤②产生大量气泡的原因加入的过量硫酸与碳酸钠反应生成大量的二氧化碳气体。⑶A与铝反应的化学方程式2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑⑷小王记录的实验现象不完善之处第③个实验：氢氧化钠溶液（写“A溶液”也行）中滴加氯化铜溶液后，有蓝色沉淀生成。（2分，写第①个实验，将生成的气体导出用火去点，气体能燃烧，产生淡蓝色火焰等合理答案均给分）2.小明同学为探究“Na2CO3溶液与稀盐酸反应是放热反应还是吸热反应”，设计并进行了3次重复实验，结果如下表：试剂1试剂2混合前温度／℃混合后温度／℃35毫升稀盐酸25毫升Na2CO3溶液第1次第2次第3次请你帮助填写相关内容：(1)写出该实验涉及的化学反应方程式___________；(2)该实验中所用的仪器除烧杯、量筒、玻璃棒、保温瓶外，还必须用到的一种仪器是_______；(3)由上表数据可知：Na2CO3溶液与稀盐酸的反应是________(选填：“放热"或“吸热")反应。能否由此进一步推知Na2CO3固体与稀盐酸反应是放热反应还是吸热反应，请说明理由：_________。3.为探究CO2和NaOH确实发生了化学反应，某实验小组的同学设计出了下列4种实验装置，请回答下列问题：(1)选择任意一种实验装置，简述出现的实验现象，解释产生该实验现象的原因：选择的实验装置是装置(1)。实验现象为：试管内液面上升烧杯内液面下降。产生该实验现象的原因是：二氧化碳与氢氧化钠溶液反应，使试管内气体压强减少，液体被压入试管中。(2)某同学质疑上述实验设计，该同学质疑的依据是：二氧化碳溶解于水，使气体的量减少，也可以出现类似的现象。(3)在原实验的基础上，请你设计实验证明CO2和NaOH肯定发生了化学反应。往二氧化碳与氢氧化钠溶液作用后的液体中加入过量的稀盐酸，如果有无色无味的气体产生，说明二氧化碳与氢氧化钠溶液已经发生了化学反应。4.通过一年的化学学习，你已经掌握了实验室制取气体的有关规律，请你结合下列装置图回答问题。（友情提示：以下所选装置均填装置代号） （1）写出图中指定仪器的名称：=1\*GB3①；=2\*GB3②。 （2）实验室制取和收集CO2时应选用两种装置相连接，反应的化学方程式为，检验集气瓶中CO2是否收集满的方法是。（3）实验室用KMnO4制取O2时，可选用的发生装置是，同时用E装置收集O2，实验停止时的操作顺序是先将导气管移出水面，再移开酒精灯停止加热。（4）若用装置C收集某气体，该气体应具备的性质是密度小于空气，不与空气中的物质发生反应。5.某学校的探究性学习小组发现，铜绿[Cu2(OH)2CO3]受热分解后，除生成CO2和水蒸气外，试管中还有一些黑色粉末状固体。他们通过实验探究，分析黑色固体的组成，并验证产生的气体。请填空：（1）提出问题：黑色固体是什么？（2）猜想与假设：黑色固体可能是：a.炭粉b.氧化铜c.炭粉和氧化铜的混合物。（3）查阅资料：炭粉和氧化铜均为黑色固体，其中炭粉不与稀酸反应，也不溶于稀酸，而氧化铜可与稀酸反应而溶解。（4）设计实验方案： 向试管中的黑色固体滴加足量的炭粉和氧化铜的混合物（填化学式）溶液，充分反应后，观察固体的溶解情况和所得溶液的颜色。（5）现象与结论：如果猜想a正确，则现象为色固体不溶解，溶液呈无色；若现象是黑色固体完全溶解，溶液呈蓝色，则猜想b正确；假如现象为黑色固体部分溶解，溶液呈蓝色，则猜想c成立。（6）若用右图装置验证两种气体生成物，应将生成的混合气体先通过B装置，反之会有何影响？会干扰对混合气体中水蒸气的验证。当将气体通入装置A进行验证时，气流应从a口通入。6.现有下图所示的实验装置：①A装置可用于(填一个具体实验名称，下同)实验室制取氧气的实验。B装置可用于实验室制取氢气（或二氧化碳）的实验。②现有稀H2SO4、CuO、Fe粉三种物质，请设计一种制取铜的实验方案并填写下表。实验方案有关反应的化学方程式选用装置(填字母代号)方案①①Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑②Cu+H2=Cu+H2O②BC③用水、生石灰、碳酸钠制取固体NaOH，应选用装置(填字母代号)D、E、F（2）(4分)科学探究是人们获取科学知识,认识客观世界的重要途径.让我们和小亮一起走进化学实验室,共同来学习科学探究的方法。小亮在实验室用一小块生铁与稀盐酸反应,观察到生铁表面出现气泡,同时发现反应后的液体中有黑色不溶物。提出问题:这种黑色不溶物是什么?猜想与假设:这种黑色不溶物可能含碳。设计方案:将黑色固体灼烧，如果黑色固体中含碳,就会有二氧化碳（CO2）气体生成,要想进一步确定这种气体,可以用澄清石灰水来检验。进行实验:小亮按设计方案进行实验,得到了预想的结果。解释与结论:由此小亮得出结论:①生铁含碳(填“含”或“不含”);②碳与稀盐酸不能反应(填“能”或“不能”)。7.在实验室中，常用加热固体NH4Cl和Ca(OH)2混合物的方法制取氨气，其反应的化学方程式为：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑。已知在常温常压下，氨气密度比空气小，1体积水能溶解700体积的氨气。（1）发生装置应选用上图中的A ，收集装置选用上图中的 E 。多余的氨气可用 水（或酸液） 吸收。（2）请你设计一个简单的方法证明氨气极易溶于水 收集一小试管氨气，倒扣在水中，水上升到试管的顶部，说明氨气易溶于水（其它合理答案也给分） 。（3）如用右图装置收集NH3，气体由 b （填“a”或“b”）端导入。8.请你参与某学习小组进行研究性学习的过程，并协助完成相关任务。【研究课题】探究热水壶底部水垢的主要成分【查阅资料】该小组同学通过查阅资料知道，天然水中一般都含有Ca2＋、Mg2＋、HCO3－等离子，在加热条件下，这些离子趋于生成溶解度更小的物质——水垢（主要成分为碳酸盐、碱等的混合物）。同时，他们还查阅到下列有关物质的溶解性：物质Ca(HCO3)2Mg(HCO3)2Ca(OH)2Mg(OH)2CaCO3MgCO3溶解性可溶可溶微溶不溶不溶微溶【提出猜想】水垢的主要成分一定含有Mg(OH)2和CaCO3，可能含有Ca(OH)2和MgCO3。【设计方案】⑴甲同学在烧杯中放入少量研碎的水垢，加入适量蒸馏水充分搅拌，取上层清液加入Na2CO3溶液，没有白色沉淀，说明水垢中无Ca(OH)2。⑵乙同学设计了下列实验装置，进一步确定水垢中含有碳酸盐的成分。其主要实验步骤如下：①按图组装仪器，将50g②测量一定时间内干燥管内物质增加的质量（见下列曲线）；③待锥形瓶中不再产生气泡时，打开活塞B，从导管A处缓缓鼓入一定量的空气；④再次称量干燥管内物质增加的质量；⑤重复③和④的操作，直至干燥管内物质质量不变。00306090120时间/s增加的质量/g10203040后续装置略水垢浓硫酸ⅠⅡBNaOH溶液A碱石灰讨论：a．步骤①加入样品前还应检查装置的气密性，所加的酸溶液是稀盐酸。b．装置Ⅱ的作用是吸收CO2中的水；从导管A处缓缓鼓入一定量的空气时，装置Ⅰ的作用是_吸收CO2中的水b．吸收CO2中的水____。c．研究性小组的同学通过简单计算，认为水垢中一定含有MgCO3，理由是即使50g水垢全部为CaCO3，产生CO2的质量应为22g，。【实验结论】通过上述探究可知：水垢的主要成分有Mg(OH)2、CaCO3、MgCO3。9.氨气是一种有强烈刺激性气味的气体，不宜直接排放到大气中。实验室用氨气还原氧化铜的方法测定铜的相对原子质量。已知：试回答：（1）如果选用测定反应物CuO和生成物H2O的质量[m(CuO),m(H2O)]，请用下列仪器设计一个简单的实验方案。①仪器连接的顺序(用字母编号表示，仪器可重复使用)bcacd；②列出计算Cu的相对原子质量的表达式；③下列情况将使测定结果偏大的是ac(以下选择填空不限1个正确答案，均用字母编号填写)(a)CuO未全部还原为Cu（b）CuO受潮(c)CuO中混有Cu(2)如果仍采用上述仪器装置，其他方案可选用测定的物理量有ac（a）m(Cu)和m（CuO）（b）m(N2)和m(H2O)（c）m(Cu)和m(H2O)(d)m(NH3)和m(H2O)10.某学校的探究性学习小组发现，铜绿[Cu2(OH)2CO3]受热分解后，除生成CO2和水蒸气外，试管中还有一些黑色粉末状固体。他们通过实验探究，分析黑色固体的组成，并验证产生的气体。请填空：（1）提出问题：黑色固体是什么？（2）猜想与假设：黑色固体可能是：a.炭粉b.氧化铜c.炭粉和氧化铜的混合物。（3）查阅资料：炭粉和氧化铜均为黑色固体，其中炭粉不与稀酸反应，也不溶于稀酸，而氧化铜可与稀酸反应而溶解。（4）设计实验方案： 向试管中的黑色固体滴加足量的炭粉和氧化铜的混合物（填化学式）溶液，充分反应后，观察固体的溶解情况和所得溶液的颜色。（5）现象与结论：如果猜想a正确，则现象为色固体不溶解，溶液呈无色；若现象是黑色固体完全溶解，溶液呈蓝色，则猜想b正确；假如现象为黑色固体部分溶解，溶液呈蓝色，则猜想c成立。（6）若用右图装置验证两种气体生成物，应将生成的混合气体先通过B装置，反之会有何影响？会干扰对混合气体中水蒸气的验证。当将气体通入装置A进行验证时，气流应从a口通入。11.以下实验操作正确的是（A、B）A.向酒精灯里添加酒精时，酒精的量一般加到酒精灯容积的间。B.加热氯酸钾制氧气，用排水法收集，实验完毕后先撤导气管，后撤酒精灯。C.过滤时，引流用的玻璃棒应紧贴漏斗中有三层滤纸的地方。D.用氢气还原氧化铜时，先点燃酒精灯，再通入氢气。38.（4分）氮气（）密度比空气小，极易溶于水，它的水溶液叫氨水，呈碱性，是一种速效肥料，实验室用加热氯化铵晶体和消石灰固体的混合物制取氨气，请回答：（1）实验室制取氨气所用的装置与制__氧气_装置相同。（2）实验室收集氨气的方法是用________向下排气法__________。（3）将一支收集满干燥的NH3的试管，倒插入滴有几滴酚酞试剂的水中（如下图所示），可能发生的现象是______试管中水面慢慢上升、水变红__________。39.化学实验小组在实验室制备氢气时，发现没有锌粒或铁屑，仅有一些碎铝片。根据有关资料提示，他们将铝片放入烧碱溶液中，除去表面的氧化膜（），洗净后用于制取氢气。回答下列问题：（1）已知氧化铝与烧碱溶液反应时，会生成偏铝酸钠（）和水，写出该反应的化学方程式___。（1分）（2）图中是实验小组组装的制取氢气的发生装置，检验该装置气密性的方法是__关闭弹簧夹，从长颈漏斗中慢慢注水至淹没长颈漏斗下端管口，继续注入少量水，至漏斗颈部形成水柱，静置，观察水柱是否下降（或关闭弹簧夹，从长颈漏斗中缓缓注水至淹没长颈漏斗下端管口，用热水加热试管，观察长颈漏斗颈部是否有液柱上升）____。（1分）（3）用金属铝和稀盐酸反应制取氢气的化学方程式是____。（1分）（4）收集氢气的常用方法是_向下排空气法（或排水法）_。（1分）（5）在相同温度下，若用锌片和铝片分别与相同浓度的盐酸反应制取氢气，反应速率：锌__<___铝（填“>”“=”“<”），理由是___铝比锌金属活动性强__。（各1分）40.某粗盐样品中含有杂质氯化镁、氯化钙。小林设计了以下提纯方案：（1）若方案中先除去的是氯化镁，接着除去氯化钙，回答：①试剂a的化学式是_NaOH_，b的化学式是__Na2CO3__。（2分）②指出操作c的名称_蒸发__。（1分）③操作过程中加适量稀盐酸时，可能发生的反应化学方程式是__，______。（2分）（以上两个反应，顺序不分先后）（2）用图中所示装置进行过滤时，向过滤器内倾注液体的正确的方法是___C____（1分）A.倾注时，玻璃棒插入过滤器中心B.倾注时，玻璃棒下端靠住过滤器内任意位置C.倾注时，玻璃棒下端靠住过滤器内三层滤纸一边（3）若一次过滤后发现滤液仍浑浊，且滤纸未破损，需接着进行的操作是_再过滤，至滤液变澄清__。（1分）（4）若所取粗盐样品中实际含氯化钠的质量为mg，除杂后所得精盐的质量为ng，则m与n的关系是m____<_n（1分）（填“>”“=”“<”），原因是_除杂过程中有新生成的_。（2分）41.矿物燃料中常含有硫元素，在燃烧过程中会产生污染环境的SO2气体，该气体可用氢氧化钙悬浊液吸收，生成难溶于水的亚硫酸钙（CaSO3）和水。（1）亚硫酸钙（CaSO3）的摩尔质量是___120g/mol_____，其中Ca、S、O元素的原子个数比为______1:1:3___；1molCaSO3中约有×1023______个硫原子。（2）写出吸收SO2的化学反应方程式：________Ca(OH)2+SO2=CaSO3↓+H2O_________（3）根据上述化学反应，若要吸收32gSO2气体，理论上需要Ca(OH)2。42.在做氢氧化钠的性质实验时，甲同学将稀盐酸滴入到装有氢氧化钠固体的试管中，触摸试管有灼热感，他马上得出结论：氢氧化钠与稀盐酸反应会放出大量的热。但是乙同学提出异议：热量不一定是氢氧化钠与稀盐酸反应放出的。（1）你认为乙同学提出异议的理由是理由是：氢氧化钠溶于水也会放热。（2）针对乙同学提出的异议，甲、乙同学对上述实验进行了探究：[提出问题]：氢氧化钠与稀盐酸反应是否会放出热量？[猜想与假设]：氢氧化钠与稀盐酸反应会放出热量。[实验方案]：可能用到的实验仪器与药品：氢氧化钠固体、稀盐酸、蒸馏水、烧杯、温度计、玻璃棒、胶头滴管实验过程：（请补充完成下列空格）实验步骤实验现象实验结论步骤取适量NaOH固体放入烧杯中，加入适量的水，用温度计测溶液的温度。放出热量溶液温度上升。步骤，用胶头滴管将稀盐酸滴入到步骤所得的溶液中。溶液温度上升。氢氧化钠与稀盐酸反应会放出热量。（3）丙同学取步骤反应后所得的溶液，继续进行探究。他向溶液中滴入无色酚酞试液，发现酚酞试液不变色。因此他得出溶液呈中性的结论。你认为他的结论是否正确？否（填“是”或“否”），理由是若溶液呈酸性，酚酞试液也不变色。43.小雯同学买了一盒饼干，打开盒子发现一个装有白色小颗粒的小纸袋，上写“干燥剂，生石灰，请勿食用”。过了几天，小雯发现小纸袋内的部分颗粒粘在一起成为块状，为了研究它是否变质，小雯先将固体压碎，并进行了实验，记录如下，请你帮小雯完成下表。实验步骤实验现象实验结论（1）取部分压碎的固体放入试管中，加入一定量的水，振荡试管（或滴加几滴无色酚酞）试管发热（溶液变红）不答试管发热不得分纸袋中的物质含有大量的氧化钙，且含有碳酸钙。（2）另取部分压碎的固体放入另一支试管中，再加入少量的稀盐酸有气泡产生44.我市某初中SHARK探究学习小组学生为了探究该校化学实验室的一种黑色粉末和一瓶标签破损的无色溶液（如右图所示）可能是什么物质，大胆猜想并设计实验进行验证。[发现问题]当把黑色粉末与无色溶液混合时即产生大量气泡。[查阅资料]本校化学实验室常见的黑色粉末有氧化铜、二氧化锰、铁粉、炭粉等。[提出假设]黑色粉末是，无色溶液是。（只写一种假设）[设计实验]向盛有少许黑色粉末的试管中加入适量的无色溶液；用法收集一试管气体；[检验气体]（写出操作方法）。[实验现象]_______________________