(12分) 甲、乙、丙、丁四位同学在探究碱溶液与酚酞作用的实验时,发现了一个意外现象:氢氧化钠溶液滴入酚酞试液,溶液变成了红色,可是过了一会儿红色就消失了。[猜
题型:不详难度:来源:
(12分) 甲、乙、丙、丁四位同学在探究碱溶液与酚酞作用的实验时,发现了一个意外现象:氢氧化钠溶液滴入酚酞试液,溶液变成了红色,可是过了一会儿红色就消失了。 [猜想] 甲:可能是酚酞变质造成的; 乙:可能是氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应的缘故; 丙:可能是酚酞与空气中的氧气反应,使红色消失; 丁:可能与氢氧化钠溶液浓度大小有关。 [理论分析] (1)甲同学刚提出自己的猜想,就遭到其余三位同学的否定,三位同学的理由是: ; (2)丙同学认为乙同学的猜想也不正确,他的理由是 。 [实验设计] (3)为证实丙同学的猜想,还需做如下实验,请完成下表:
实验步骤
| 设计这一步骤的目的
| 1.将配制的氢氧化钠溶液加热
|
| 2.在加热后的溶液中滴入酚酞,并在上方滴一些植物油
|
| (4)通过以上实验,四位同学观察到的现象是:溶液先变成红色,过了一会儿红色仍然消失。因此酚酞红色褪去与氧气无关。若丁同学的猜想正确,大家能设计实验证明吗?
实验方法
| 可能观察到的现象和结论
| 方案一:分别配制不同物质的量浓度的氢氧化钠溶液,然后各滴加数滴酚酞溶液。
| 物质的量浓度大的溶液中酚酞红色消失 证明
| 方案二:向原红色消失的溶液中加 (填试剂名称)
| 红色重新出现,则说明红色消失与氢氧化钠物质的量浓度大小有关
|
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答案
⑴若酚酞变质,刚开始溶液就不会变红色了。 ⑵氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,碳酸钠水溶液显碱性,红色不会消失。 ⑶①除去溶液的氧气 ②利用植物油隔绝空气 ⑷①红色消失与氢氧化钠的物质的量浓度大小有关 ②水 |
解析
本题以实验探究为题材,考查学生的分析问题和解决问题的能力;(1)酚酞遇碱变红色,如果酚酞变质,则开始加入时就不能变成红色,故甲的说法不正确;(2)氢氧化钠与二氧化碳反应后生成碳酸钠溶液,碳酸钠溶液呈碱性,会使酚酞试液变红,故乙的说法也不正确;(3)丙同学先把氢氧化钠加热,是为了排净溶液中溶解的氧气,再加植物油是为了使试液与空气隔绝,防止发生氧化反应;(4)在丁同学的猜想中,如果在不同浓度的氢氧化钠溶液中,物质的量浓度大的溶液里酚酞的红色消失,则证明红色消失与氢氧化钠的物质的量浓度大小有关;若向红色消失的溶液中继续加水,红色重现,则证明其结论是正确的。 |
举一反三
(14分)某化学小组为比较盐酸和醋酸的酸性,设计了如下实验方案。装置如图(夹持仪器略):
实验方案:在两试管中分别加入过量镁条,同时将两注射器中的溶液注入相应试管中, 观察产生氢气的速率和体积。 (1)盐酸与镁反应的离子方程式为 。 (2)在上述实验方案中有一明显欠缺,该欠缺是 。 (3)在欠缺已经得到改正的方案下,反应起始时,产生氢气的速率关系应是 ;最终产生氢气体积的关系应是 。 (4)实验中产生的氢气体积比理论值高,可能原因是 。 (5)通过比较起始反应的速率可以得出的结论是 。 (6)除上述方法外,还可以通过其他方法比较盐酸和醋酸的酸性,请写出其中的一种方法 。 |
(13分)某探究小组同学用金属铝分别与稀盐酸或稀硫酸反应的方法研究金属与不同酸反应的差异及影响反应速率的因素。 实验药品:2. 0moL/L盐酸、4. 0mol/L盐酸、2 .0mol/L硫酸、4.0mol/L硫酸,质量和相同的铝片和铝粉(金属表面氧化膜都已除去);每次实验各种酸的用量均为50. 0mL,金属用量均为9. 0g。 (Ⅰ)甲同学用铝片分别和稀盐酸、稀硫酸反应,实验及其现象如下:
反应进程(分钟)
| 1
| 2
| 5
| 15
| 20
| 4.0mol/L盐酸
| 少量气泡
| 较多气泡
| 大量气泡
| 反应剧烈
| 反应结束
| 2.0mol/L硫酸
| 无明显现象
| 极少量气泡
| 少量气泡
| 4.0mol/L硫酸
| 无明显现象
| 少量气泡
| 有比较连续的气泡
| 请回答: (1)写出铝与盐酸反应的离子方程式 。 (2)反应1~15min内,铝与盐酸的反应速率逐渐加快,其原因是 。 (3)以上探究铝与稀盐酸、稀硫酸反应速率有差异,你认为其原因有哪些可能?请提出你的假设(说出2种可能): 。 (Ⅱ)(1)乙同学设计了如下影响反应速率因素的实验(温度控制为25℃和35℃)。请你根据实验目的帮助该同学完成以下实验设计表(用量:酸均为50. 0mL、铝为9. 0g过量):
实验目的
| 实验 编号
| 温度
| 金属铝 形态
| 盐酸浓度 /mol·L-1
| 1. 实验①和②探究盐酸浓度对该反应速率的影响; 2. 实验①和③探究温度对该反应速率的影响; 3. 实验①和④探究金属规格(铝片、铝粉)对该反应速率的影响。
| ①
| 25˚C
| 铝片
| 4. 0
| ②
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|
|
| ③
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| ④
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| (2)右图为实验①的“H2—t”曲线图,若 上述反应浓度减少一倍,速率是原来的1/2;温 度每升高10 ℃,反速率是原来的2倍。请在 答题卡的座标中画出实验②和实验③的“H2—t” 曲线图。 |
(每空2分,共12分)某校化学研究性学习小组的同学在学习了金属的知识后,为了解Cu的常见化合物性质,运用类比学习的思想提出如下的问题,探究。请你协助该小组的同学完成下列研究。
【提出问题】 ①Cu的金属活泼性小于Al,Al(OH)3具有两性,Cu(OH)2也具有两性吗? ②通常情况下,+2价Fe的稳定性小于+3价Fe,+1价Cu的稳定性也小于+2价Cu吗?③CuO能被H2、CO等还原,也能被NH3还原吗? 【实验方案】 (1)解决问题①需用到的药品有:CuSO4溶液、_________(填试剂),同时进行相关实验。 (2)解决问题②的实验步骤和现象如下:取98g Cu(OH)2固体,加热至80℃~100℃时,得到黑色固体粉末,继续加热到1000℃以上,黑色粉末全部变成红色粉末A。冷却后称量A的质量为72g。向A中加入适量的稀硫酸,得到蓝色溶液,同时观察到容器还有红色固体存在。据些可推得,A的化学式为_____。 (3)为解决问题③,设计的实验装置为(夹持及尾气处理装置未画出): 实验中观察到CuO变为红色物质,无水CuSO4变____色。同时生成一种对大气无污染的气体。 【实验结论】 (1)Cu(OH)2具有两性,证明Cu(OH)2具有两性的实验现象应是____________________________________。 (2)根据“实验方案(2)”,得出的+1价Cu和+2价Cu稳定性大小的结论是__________________________________。 【问题讨论】 (1)有同学认为NH3与CuO反应生成的红色物质是Cu,也有同学认为NH3与CuO反应生成的红色物质是Cu和A的混合物。请你设计一个简单的实验检验NH3与CuO反应中生成的红色物质中是否含有A______________________________________________________。 |
(16分)为探究铁与浓硫酸在加热条件下的反应,某活动小组设计并完成以下实验: (1)实验目的:分析铁与浓硫酸在加热条件下的反应。
①洗气瓶中浓硫酸的作用是 。 ②写出加热条件下铁与浓硫酸反应生成SO2的化学方程式 。 活动小组预测随着反应的进行,硫酸的浓度降低,可能还会有氢气产生,为进一步确认气体的成分还需要进行进一步的实验。 (2)实验目的:检验气体的成分。 试剂:氢氧化钠溶液、浓硫酸、氧化铜粉末、无水硫酸铜固体、品红溶液、高锰酸钾酸性溶液、碱石灰。 仪器如下图(可重复使用,可根据需要取用);
①连接仪器。将装置的字母填入□内,并将试剂名称填写在相应的括号内(可不填满)
②若混合气体中含有氧气,实验过程中能观察到的现象是 。 (3)实验目的:确定产物的含量。 ①若混合气体中含有SO2和H2,为测定混合气体中各成分含量,需收集的数据有 。 ②若反应后烧瓶中溶液含有的金属阳离子有Fe2+、Fe3+,其中检验是否含有Fe3+可采用的试剂为 ;如果该过程中共消耗了11.2g铁,反应后的溶液能吸收标准状况下1.12L氯气,则原溶液中含有Fe3+的物质的量为 mol。 |
(10分)向溴水中加入足量乙醛溶液,可以观察到溴水褪色。对产生该现象的原因有如 下三种猜想:①溴水与乙醛发生了取代反应;②溴水与乙醛发生了加成反应③溴水将乙醛氧化成乙酸。为探究哪一种猜想正确,一研究性学习小组提出了如下两种实验方案: 方案一:检验褪色后溶液的酸碱性 方案二:测定反应前溴水中Br2的物质的量和反应后Br-的物质的量 (1)方案一是否可行? ,理由 (2)假设方案二中测得反应前溴水中Br2的物质的量为a mol,若测得反应后n(Br-)= mol,说明溴水与乙醛发生了取代反应;若测得反应后n(Br-)= mol,说明溴水与乙醛发生了加成反应;若测得反应后n(Br-)= mol,则说明溴水将乙醛氧化成乙酸。 |
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