(9分)某化学兴趣小组的同学将一枚洁净的铁钉放入食盐水中(如图,装置气密性良好),一段时间后,进行观察。请你一起参与分析,并完成后续实验设计。【观察现象】①装置
题型:不详难度:来源:
(9分)某化学兴趣小组的同学将一枚洁净的铁钉放入食盐水中(如图,装置气密性良好),一段时间后,进行观察。请你一起参与分析,并完成后续实验设计。
【观察现象】①装置中右侧导管中的液面升高。 ②铁钉生锈,试管底部有黑色固体物质。 【提出问题】导管中液体为何升高?黑色固体物质又是什么? 【理论分析】小组同学根据已学过的知识分析得知,液面上升的原因是_______________。 【猜想与假设】小组中的小明同学猜测该黑色固体可能含有:①________,②Fe2O3,③FeCl3,④C四种物质。 【分析与验证】小组同学根据小明的四种猜测做了以下分析: (1)小红同学认为不可能含有氯化铁,该结论得到小组同学的认可,理由是_______________。 (2)小强同学想证明是否含有碳,他设计了下列方案并进行实验:
实验步骤
| 实验现象
| 实验结论
| 用试管取少量黑色固体,滴加足量稀盐酸一定含有碳
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| (3)小组同学不能确定是否含有铁,请你帮他们设计方案进行确认:
实验步骤
| 实验现象
| 实验结论
| 你选用的试剂是:________
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| 【知识链接】相信你一定在家中做过铁钉分别在水以及食盐水中生锈的实验,你的结论之一是铁钉在________(填“水”或“食盐水”)中生锈快。 【反思】防止铁制品生锈的方法是________________(写一种)。 |
答案
[理论分析]铁钉生锈消耗了试管内的氧气,使试管内压强低于大气压(合理即可) [猜想与假设】①Fe [分析与验证](1)氯化铁溶于水 (2)黑色固体不溶 (3)稀盐酸(或稀硫酸) 有气泡产生(无气泡产生) 含有(或不含有)(合理即可) [知识链接]食盐水 [反思]涂油、擦漆等。 |
解析
理论分析:液面上升的原因是:铁钉生锈消耗了试管内的氧气,使试管内压强低于大气压,在外界大气压强的作用下装置中右侧导管中的液面升高. 猜想与假设:铁钉放入食盐水中,生成FeCl3,铁与氧气反应,生成Fe2O3,铁钉是铁合金,含有碳.所以可能含有的物质是:①Fe,②Fe2O3,③FeCl3,④C四种物质.故①填Fe. [分析与验证]: (1)因为氯化铁易溶于水,所以试管底部的黑色固体物质不是氯化铁. (2)根据实验步骤:用试管取少量黑色固体,滴加足量稀盐酸一定含有碳.可知现象是:黑色固体不溶;实验结论是:含有碳. (3)因为铁与酸反应可生成气体,我们可以加入稀盐酸或稀硫酸,若有气泡生成说明含有铁,若无气泡产生说明不含铁.实验步骤、现象、结论如表中所示
实验步骤
| 实验现象
| 实验结论
| 稀盐酸(稀硫酸)
| 有气泡产生(无气泡产生)
| 含有(不含有)
| 知识链接:食盐水能够加快铁的生锈速率. 反思:铁生锈的条件是与空气中的氧气和水反应,所以防止铁制品生锈的方法是隔绝空气,如涂油、擦漆等. |
举一反三
下列实验现象描述错误的是( )A.电解水时正极产生的氧气比负极产生的氢气多。 | B.白磷自燃产生大量的白烟 | C.铝丝伸入硫酸铜溶液中铝丝表面有红色物质生成 | D.铁丝在氧气中剧烈燃烧火星四射,产生黑色固体。 |
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某化学兴趣小组按以下实验探究某一温度下的氯化钠饱和溶液的酸碱度。 [猜想或假设]:溶液的pH可能是(填入你的猜想或假设) ① pH < 7 ② ③ [设计和实验]:要测定溶液的酸碱度,除有正确的操作步骤外,其中不能使用下列物质 中的 (填序号)来进行实验。 ① pH试纸 ②紫色的石蕊试液 ③酚酞试液 组内同学进行如下实验: 甲同学:取pH试纸放在玻璃片上,用玻璃棒蘸取氯化钠溶液沾在pH试纸上,把pH试纸显示的颜色与标准比色卡比较,测得 pH=7。 乙同学:取pH试纸放在玻璃片上,先用蒸馏水将pH试纸湿润,然后用玻璃棒蘸取氯化钠溶液沾在pH试纸上,把pH试纸显示的颜色与标准比色卡比较,测得 pH=7。 丙同学:将pH试纸直接浸入氯化钠溶液中,然后取出,把pH试纸显示的颜色与标准比色卡比较,测得 pH=7。 [评价]:三位同学操作规范的是 。 其余同学操作上的错误是: 。 [结论与分析]:丙同学得出“凡是盐溶液的pH都等于7”的结论, 你认为该结论 (填正确或不正确)。如不正确请举一例予以说明(如正确此空不填) 。 |
(7分)某同学进行试验探究时,欲配制10%的Ba(OH)2溶液,但只找到在空气中暴露已久的Ba(OH)2试剂。在室温下配制溶液时发现所取试剂在水中仅部分溶解,烧杯中存在未溶物。为探究原因,该同学查得Ba(OH)2在20℃时的溶解度2.1 g。 (1)烧杯中未溶物仅为BaCO3,理由是(用化学方程式表示) 。 (2)假设试剂由大量Ba(OH)2和少量BaCO3组成,设计试验方案,进行成分检验,在答题卡上写出实验步骤、预期现象和结论。 限选试剂及仪器:稀盐酸、稀硫酸、NaOH溶液、澄清石灰水、氯化铜溶液、烧杯、试管、带塞导气管、滴管
实验步骤
| 预期现象和结论
| 步骤1:取适量试剂于洁净烧杯中,加入足量蒸馏水,充分搅拌,静置,过滤,得滤液和沉淀。
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| 步骤2:取适量滤液于试管中,滴加稀硫酸。
| 有 ① 生成,说明有Ba2+
| 步骤3:取适量步骤1中的沉淀于是试管中,滴加稀盐酸,用带塞导气管塞紧试管,把导气管插入装有澄清石灰水的烧杯中。
| 试管中有 ②生成,烧杯中 ③ ,结合步骤2说明沉淀是BaCO3。
| 步骤4:取适量滤液于试管中, ④ 。
| 试管中有蓝色沉淀生成,说明有大量的OH—,综合上面步骤可知试剂由大量Ba(OH)2和少量BaCO3组成,假设成立。
| (3)在20℃室温下, (填“能”或“不能”)配制10%的Ba(OH)2溶液。 五、计算与分析题(共2小题,共10分) 目前已制得的纯金属只有90余种,但由这些纯金属按一定组成和质量比制得的合金已达几千种。由于合金更容易适合不同的用途,因此被大量应用于日常生活、工农业及科学研究中。结合所学知识,完成27、28题。 |
(7分)牙膏是最常用的日用化学品之一,牙膏的成分有活性物质、摩擦剂、保持牙膏湿润的甘油等物质。 【查阅资料】①牙膏摩擦剂的主要成分有CaCO3、Al(OH)3、SiO2。 ②SiO2不溶于水,也不与酸反应。 ③维生素C的水溶液pH小于7,显酸性。 某品牌牙膏含有上述摩擦剂中的两种成分,为探究摩擦剂的组成,化学兴趣小组取适量该牙膏加水充分搅拌、静置、过滤、洗涤、干燥,得到该牙膏中的摩擦剂。 【提出猜想】猜想1:摩擦剂的成分为Al(OH)3和CaCO3。 猜想2:摩擦剂的成分为_______________。 猜想3:摩擦剂的成分为SiO2和Al(OH)3。 【设计实验】
实验步骤
| 预期实验现象
| 预期实验结论
| 取少量摩擦剂于试管中,加入足量的稀盐酸
| 若摩擦剂________________________。
| 则猜想1成立
| 若摩擦剂部分溶解,不产生气泡。
| 则猜想___成立
| 【实验结论】猜想1成立。 【实验反思】 (1)氢氧化铝与盐酸反应的化学方程式为 _ _。 (2)实验中选用稀盐酸而不选用稀硫酸的原因是_____________________________。 (3)根据实验结论,该品牌的牙膏中应该没有添加维生素C,理由是___________。 |
已知在溶液中氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠。现实验室有一瓶失去标签但密封保存良好的白色粉末,可能是碳酸钠,也可能是氧化钙或氢氧化钙。为确定其组成,某同学设计了以下实验方案进行探究,请你按要求帮助完成探究活动。 (1)提出假设:假设①白色粉末是碳酸钠;假设②白色粉末是氧化钙;假设③白色粉 末是氢氧化钙。
设计的相关实验操作
| 实验中观察到的现象
| 假设是否成立
| 取一定量粉末加入稀盐酸
| 没有气体产生
| 假设①
| 取一定量粉末溶于水
| 溶液浑浊且温度升高
| 假设②
| 假设③
| (2)设计实验,通过实验分析进行判断并填空: 根据假设②的现象写出对应的化学方程式________________________________; (3)实验后思考:假定这包白色粉末是混有少量氧化钙的碳酸钠粉末,将混合物溶于水可观察到的现象是_____________________________________________________;若将反应后的混合物进行固液分离,分离的方法是________;再将分离后的溶液蒸干,得到的固体物质是________、__________(填化学式)。
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