【正文】 MgCl2溶液、 FeCl3溶液等其他合理答案均給分 ) 解析 根據(jù) NaOH與 CuSO4反應(yīng)的化學(xué)方程式 2NaOH+CuSO4? Na2SO4+Cu(OH)2↓判斷反 應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)組成時(shí) ,除考慮生成物 Na2SO4外 ,還應(yīng)考慮反應(yīng)物是否有剩余 ,故猜想 (3)中 溶質(zhì)是 Na2SO4和 NaOH。 CuSO4溶液是藍(lán)色的 ,而反應(yīng)后的上層清液呈無(wú)色 ,說(shuō)明猜想 (2)不合 理。第一組加酚酞溶液變紅說(shuō)明溶液顯堿性 ,第二組加硫酸銅溶液生成藍(lán)色沉淀說(shuō)明溶液中 有 NaOH,故猜想 (3)正確。第三組所滴加的 X溶液應(yīng)是與 NaOH反應(yīng)有明顯現(xiàn)象的物質(zhì) ,如石蕊 試液、 MgCl2溶液、 FeCl3溶液等。 6.(2022湖南株洲 ,30,12分 )要探究碳酸亞鐵和氧氣充分反應(yīng)后的固體成分 ,請(qǐng)你參與華雪同學(xué) 的探究 : 【 查閱資料 】① 碳酸亞鐵 (FeCO3)具有還原性 ,在空氣中灼燒生成鐵的氧化物和 CO2氣體。 ② FeO是一種黑色粉末 ,它不穩(wěn)定 ,在空氣中加熱 ,就迅速被氧化成四氧化三鐵 ,四氧化三鐵能與 鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵、氯化鐵和水。 ③ FeCl2能使酸性高錳酸鉀溶液褪色 ,而 FeCl3不能 。FeCl3溶液中滴加 KSCN溶液 ,溶液變紅色 , FeCl2溶液中滴加 KSCN溶液 ,溶液不出現(xiàn)紅色。 【 猜想與假設(shè) 】 猜想 1:固體成分是氧化鐵 。 猜想 2:固體成分是四氧化三鐵 。 猜想 3: 。 【 活動(dòng)與探究 】 連接儀器、裝好藥品如下圖所示 (加熱和固定裝置已省略 ),打開止水夾 K,通 入氧氣 ,加熱玻璃管 X。當(dāng) Y瓶中產(chǎn)生的沉淀不再增加時(shí) ,停止加熱 ,繼續(xù)通入氧氣至玻璃管冷 卻。 ? 取玻璃管里的少量固體于試管中 ,滴加鹽酸 ,微熱 ,固體完全溶解。將所得溶液分成甲、乙兩份 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)編號(hào) 實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 a 向甲溶液中滴加 KSCN溶液 溶液變紅色 b 向乙溶液中滴加酸性高錳酸鉀溶液 高錳酸鉀溶液的紫紅色不消失 【 結(jié)論與反思 】 (1)由上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知 ,FeCO3在氧氣中高溫灼燒得到的固體產(chǎn)物是 ,因此 ,猜想 (填“ 1”“2”或“ 3”)是正確的。 (2)FeCO3在氧氣中高溫灼燒的化學(xué)方程式為 。 (3)上述實(shí)驗(yàn) (填“ a”或“ b”)是多余的 ,因?yàn)? 。 【 總結(jié)與提升 】 (1)若實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)觀察到 Y瓶中仍然是澄清的 ,可能的原因是澄清石灰水的量 不足 ,導(dǎo)致生成的碳酸鈣轉(zhuǎn)變成了可溶于水的碳酸氫鈣。碳酸氫鈣的化學(xué)式為 。 (2)CO2使澄清石灰水變渾濁的化學(xué)方程式為 。 (3)華雪同學(xué)經(jīng)過(guò)反思 ,覺得該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)還存在問題 ,因?yàn)槿绻趯?shí)驗(yàn) b中觀察到 ,就不能確定哪個(gè)猜想是正確的。所以華雪同學(xué)又對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了定量探究 :取 g純凈的碳酸亞鐵固體 ,在空氣中高溫灼燒至恒重 ,稱得固體質(zhì)量?jī)魷p g。通過(guò)計(jì)算即 可確定 :FeCO3和氧氣充分反應(yīng)后的固體成分是 。 答案 【 猜想與假設(shè) 】 固體成分是氧化鐵和四氧化三鐵 【 結(jié)論與反思 】 (1)氧化鐵 1 (2)4FeCO3+O2? 2Fe2O3+4CO2 (3)a 氧化鐵、四氧化三鐵與鹽酸反應(yīng)后的產(chǎn)物中都有氯化鐵 ,滴加 KSCN溶液 ,都變紅色 【 總結(jié)與提升 】 (1)Ca(HCO3)2 (2)CO2+Ca(OH)2? CaCO3↓+H2O (3)高錳酸鉀溶液褪色 氧化鐵 解析 【 猜想與假設(shè) 】 根據(jù)猜想 2,可推出猜想 3:固體成分是氧化鐵和四氧化三鐵。 【 結(jié)論與反思 】 (1)由所給資料可知 :FeCl3溶液中滴加 KSCN溶液 ,溶液變紅色 ,FeCl2溶液中滴 加 KSCN溶液 ,溶液不出現(xiàn)紅色 ,向甲溶液中滴加 KSCN溶液 ,溶液變紅色 ,說(shuō)明甲溶液中含有 FeCl3。 FeCl2能使酸性高錳酸鉀溶液褪色 ,而 FeCl3不能 ,向乙溶液中滴加酸性高錳酸鉀溶液 ,高 錳酸鉀溶液的紫紅色不消失 ,說(shuō)明乙溶液中不含 FeCl2,則氯化鐵只是氧化鐵與稀鹽酸反應(yīng)生成 的 ,故 FeCO3在氧氣中高溫灼燒得到的固體產(chǎn)物是氧化鐵 ,即猜想 1是正確的。 (2)FeCO3在氧氣中高溫灼燒生成氧化鐵和二氧化碳?xì)怏w ,反應(yīng)的化學(xué)方程式為 4FeCO3+O2? 2Fe2O3+4CO2。 (3)因?yàn)檠趸F、四氧化三鐵與鹽酸反應(yīng)都有氯化鐵生成 ,滴加 KSCN溶液 ,都變紅色 ,所以實(shí)驗(yàn) a是多余的。 【 總結(jié)與提升 】 (2)CO2使澄清石灰水變渾濁 ,是因?yàn)?CO2與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和 水 ,反應(yīng)的化學(xué)方程式為 CO2+Ca(OH)2? CaCO3↓+H2O。 (3)FeCl2能使酸性高錳酸鉀溶液褪色 ,而 FeCl3不能 ,如果在實(shí)驗(yàn) b中觀察到高錳酸鉀溶液褪色 ,說(shuō) 明溶液中含有氯化亞鐵 ,不能確定是否含有氧化鐵 ,就不能確定哪個(gè)猜想是正確的。華雪同學(xué) 又對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了定量探究 :取 g純凈的碳酸亞鐵固體 ,在空氣中高溫灼燒至恒重 ,稱得固 體質(zhì)量?jī)魷p g。 假設(shè)生成的固體為氧化鐵 ,設(shè)固體質(zhì)量?jī)魷p x。 4FeCO3+O2? 2Fe2O3+4CO2 固體減少質(zhì)量 464 320 464320=144 g x ? =? x= g 假設(shè)成立 ,即 FeCO3和氧氣充分反應(yīng)后的固體成分是氧化鐵。 gx7.(2022湖南常德 ,32,12分 )實(shí)驗(yàn)探究是科學(xué)探究的重要形式 ,請(qǐng)參與以下探究活動(dòng)并回答問題 : (一 )測(cè)定空氣里氧氣的含量 ? (1)A裝置是人教版教材設(shè)計(jì)的“測(cè)量空氣里氧氣的含量”的實(shí)驗(yàn)裝置 ,教材實(shí)驗(yàn)所需試劑是 水和 (填物質(zhì)名稱 ),實(shí)驗(yàn)前向集氣瓶?jī)?nèi)加入少量水后將水面上方空間準(zhǔn)確分為五等 份 ,該操作中一定要使用的儀器是 。 (2)小華用 A裝置測(cè)定的氧氣含量偏低 ,可能的原因是 (任答一點(diǎn) )。 (3)B裝置也可用于測(cè)量空氣中氧氣的含量 ,其實(shí)驗(yàn)原理用化學(xué)方程式可表示為 。 (4)使用 B裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)需交替緩慢推動(dòng)兩個(gè)注射器活塞的原因是 ,實(shí)驗(yàn)結(jié)束移開酒精燈 ,恢復(fù)到室溫后讀數(shù)即可計(jì)算出氧氣含量 ,B裝置的優(yōu)點(diǎn)是 (任寫一點(diǎn) )。 (二 )實(shí)驗(yàn)異常現(xiàn)象探究 在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室開放日 ,小明用氯化鈣、碳酸鈉、碳酸氫鈉的飽和溶液與稀鹽酸等藥品設(shè)計(jì)了 復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生條件的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn) ,請(qǐng)參與他的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。 【 查閱資料 】 20 ℃ 時(shí)部分物質(zhì)的溶解度 :NaHCO3 g。Ca(HCO3)2 g 【 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 】 小明用稀鹽酸和上述三種飽和溶液設(shè)計(jì)出下圖所示的四個(gè)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn) ? 【 實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè) 】 小明依據(jù)所學(xué)的“復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生條件”的規(guī)律預(yù)測(cè) ,在 Ⅰ ~Ⅳ 四個(gè)實(shí)驗(yàn)操作中能發(fā)生復(fù)分解 反應(yīng)的共有 (填數(shù)字 )個(gè) 。 【 發(fā)現(xiàn)問題 】 小明在實(shí)驗(yàn) Ⅱ 的操作中發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生了白色沉淀 X? 【 提出假設(shè) 】 小明認(rèn)為 X可能是 Ca(HCO3) 、 (填化學(xué)式 )中的一種或幾種 。 【 理論計(jì)算 】 小明依據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式經(jīng)理論計(jì)算發(fā)現(xiàn) ,X不可能是 Ca(HCO3)2。 【 實(shí)驗(yàn)探究 】 將實(shí)驗(yàn) Ⅱ 中的白色沉淀 X過(guò)濾后 ,取少量 X固體于試管中并加適量水振蕩 ,再滴入幾滴酚酞試 液 ,觀察到溶液顏色無(wú)變化 ,說(shuō)明 X一定不是 (填化學(xué)式 )。另取少量 X固體滴加稀 鹽酸 ,產(chǎn)生的無(wú)色氣體能使澄清石灰水變渾濁 ,則 X一定是 (填化學(xué)式 )。 【 拓展延伸 】 小明查詢得知 :高濃度的碳酸氫鈉溶液可與氯化鈣溶液反應(yīng)生成白色沉淀。許多化學(xué)反應(yīng)事 實(shí)也證實(shí) :在不同條件下 (如濃度、溫度、顆粒物大小等 ),物質(zhì)可能體現(xiàn)出不同的化學(xué)性質(zhì) ,請(qǐng) 舉例說(shuō)明 。 答案 (一 )(1)紅磷 量筒 (或量筒和膠頭滴管 ) (2)裝置漏氣 (或紅磷不足、紅磷燃燒后未完全冷卻即打開止水夾等其他合理答案也可 ) (3)2Cu+O2? 2CuO (4)使注射器內(nèi)空氣中的氧氣與銅充分反應(yīng) 實(shí)驗(yàn)不污染環(huán)境 (或?qū)嶒?yàn)測(cè)定準(zhǔn)確等其他合理答 案也可 ) (二 )【 實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè) 】 3 【 提出假設(shè) 】 Ca(OH)2 CaCO3 【 實(shí)驗(yàn)探究 】 Ca(OH)2 CaCO3 【 拓展延伸 】 鐵絲能在氧氣中燃燒卻不能在空氣中燃燒 (其他合理答案也可 ) 解析 (一 )(1)人教版教材中測(cè)定空氣里氧氣含量的實(shí)驗(yàn)中所需試劑是水和紅磷 ,將集氣瓶?jī)?nèi) 水面上方空間準(zhǔn)確分為五等份應(yīng)使用量筒和膠頭滴管。 (2)造成測(cè)定氧氣含量偏低的原因有 : 紅磷量不足、裝置漏氣、裝置未冷卻到室溫就打開止水夾等。 (3)B裝置中的實(shí)驗(yàn)原理為 2Cu +O2? 2CuO。 (4)使用 B裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí) ,交替推動(dòng)兩個(gè)注射器活塞的目的是使氧氣與銅絲 充分反應(yīng) 。B裝置的優(yōu)點(diǎn)是不污染環(huán)境、測(cè)量結(jié)果精確等。 (二 )【 實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè) 】 根據(jù)已有知識(shí)可知 ,CaCl2+Na2CO3? CaCO3↓+2NaCl,2HCl+Na2CO3? 2 NaCl+CO2↑+H2O,HCl+NaHCO3? NaCl+CO2↑+H2O,NaHCO3溶液和 CaCl2溶液不反應(yīng) ,因此 四個(gè)實(shí)驗(yàn)中共有 3個(gè)能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)。 【 實(shí)驗(yàn)探究 】 滴入酚酞試液不變色 ,說(shuō)明 X一定不是 Ca(OH)2。X固體中滴加稀鹽酸會(huì)有使澄清石灰水變渾濁的氣體生成 ,故 X固體是 CaCO3。 【 拓 展延伸 】 不同條件下 ,物質(zhì)會(huì)體現(xiàn)不同的化學(xué)性質(zhì) ,例如 :碳在常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定 ,但在高溫 下卻可以和金屬氧化物等物質(zhì)反應(yīng) 。鐵絲在空氣中不能燃燒 ,但在氧氣中能劇烈燃燒等。 8.(2022湖南婁底 ,46,12分 )某化學(xué)興趣小組的同學(xué)在學(xué)習(xí)九年級(jí) 《 化學(xué) 》 下冊(cè)中的資料卡片 “石筍和鐘乳石的形成”時(shí) ,發(fā)現(xiàn)難溶于水的碳酸鈣當(dāng)遇到溶有二氧化碳的水時(shí) ,會(huì)反應(yīng)生成 溶解性較大的碳酸氫鈣 :CaCO3+CO2+H2O? Ca(HCO3)2,聯(lián)想到實(shí)驗(yàn)室中澄清石灰水與二氧 化碳反應(yīng)會(huì)生成碳酸鈣 :Ca(OH)2+CO2? CaCO3↓+H2O,對(duì)長(zhǎng)時(shí)間向堿溶液中通入 CO2反應(yīng) 后溶液中的溶質(zhì)組成產(chǎn)生了濃厚的興趣。 【 提出問題 】 一定量 CO2與 NaOH溶液反應(yīng)后的溶質(zhì)組成是什么 ? 【 查閱資料 】 (1)通入少量 CO2,反應(yīng)的化學(xué)方程式為 : 。 (2)通入過(guò)量 CO2,反應(yīng)的化學(xué)方程式為 :Na2CO3+CO2+H2O? 2NaHCO3。 (3)碳酸氫鹽都是可溶于水的。 BaCO3難溶于水。 (4)碳酸氫鈉溶液呈堿性。 【 提出猜想 】 (1)溶質(zhì)為 NaOH和 Na2CO3 (2)溶質(zhì)為 Na2CO3 (3)溶質(zhì)為 (填化學(xué)式 ) (4)溶質(zhì)為 NaHCO3 【 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 】 實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 (1)用玻璃棒蘸取反應(yīng)后溶液 ,滴在 pH試紙上 pH=9 該溶液顯堿性 (2)取反應(yīng)后溶液少許于試管中 ,向其中滴加 過(guò)量的 BaCl2溶液 有 生成 猜想 (4)不成立 (3)取步驟 (2)中的上層清液 ,滴入稀鹽酸 有氣泡冒出 猜想 (1)和 (2)不成立 【 得出結(jié)論 】 猜想 (3)成立。 【 討論交流 】 (1)有同學(xué)提出 ,實(shí)驗(yàn)步驟 (1)是多余的。你認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是否需要 ? (填“需要”或 “不需要” )。 (2)同學(xué)們又一次把目光投向了教材 ,發(fā)現(xiàn)遇熱或壓強(qiáng)變小時(shí) :Ca(HCO3)2? CaCO3↓+CO2↑+ H2O,紛紛提出 ,干粉滅火器中用 NaHCO3滅火的反應(yīng)原理與之相似 ,試寫出 NaHCO3受熱分解的 化學(xué)方程式 : 。 【 反思應(yīng)用 】 (1)同學(xué)們回憶起實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)二氧化碳的情景 ,心想 :如果向澄清的石灰水中不斷通入二氧化 碳 ,會(huì)看到怎樣的現(xiàn)象呢 ?請(qǐng)你描述一下 : 。 (2)老師投影圖片 ——新化縣的梅山龍宮 ,冷水江市的波月洞 ,漣源市的藏經(jīng)洞 ,雙峰縣的藥王 洞 …… 宛如人間仙境的美麗溶洞 ,竟然是由文中兩個(gè)簡(jiǎn)單的化學(xué)反應(yīng)創(chuàng)造 ?!同學(xué)們不禁對(duì)大 自然的鬼斧神工贊不絕口 ,紛紛表示“婁底那么大 ,我想去看看”。 答案 【 查閱資料 】 (1)CO2+2NaOH