【正文】 與假設(shè) 2】 小軍同學(xué)經(jīng)分析認(rèn)為一定含有 CaCO3,原因是 (用化學(xué)方程式表示 )?？赡苓€含有 。 【 實(shí)驗(yàn)與探究 2】 請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單可行的實(shí)驗(yàn)方案 ,證明固體 D中存在 【 猜想與假設(shè) 】 中可 能還含有的物質(zhì) (所用試劑只能為溶液 )。 【 表達(dá)與交流 】 由反應(yīng)①和反應(yīng)②原理制備純堿的方法就是我國(guó)著名的“候氏制堿法” ,請(qǐng) 寫出反應(yīng)①的化學(xué)方程式 。 【 反思與評(píng)論 】 請(qǐng)你寫出以上物質(zhì)制備流程方案中體現(xiàn)綠色化學(xué)的核心及原則的一點(diǎn) 。 答案 【 實(shí)驗(yàn)與探究 1】 無明顯現(xiàn)象 稀鹽酸可能不足 (合理即可 ) 【 猜想與假設(shè) 2】 Ca(OH)2+K2CO3? CaCO3↓+2KOH 氫氧化鈣 【 實(shí)驗(yàn)與探究 2】 取固體 D,加少量蒸餾水 ,取上層液體 ,向其中滴加無色酚酞溶液 ,觀察到酚酞 溶液變紅 ,說明固體 D中有氫氧化鈣 【 表達(dá)與交流 】 NaCl+H2O+NH3+CO2? NaHCO3↓+NH4Cl 【 反思與評(píng)價(jià) 】 反應(yīng)過程中生成的 CaCO3可以循環(huán)利用 解析 【 實(shí)驗(yàn)與探究 1】 猜想 1錯(cuò)誤 ,即 K2CO3不存在 ,則向少量溶液 C中滴加稀鹽酸無明顯現(xiàn) 象 ,該結(jié)論不嚴(yán)密的理由是滴加的稀鹽酸會(huì)先和 KOH反應(yīng) ,并且該反應(yīng)無明顯現(xiàn)象 ,若滴加的 鹽酸不足 ,即使有 K2CO3也不會(huì)產(chǎn)生明顯現(xiàn)象。 【 猜想與假設(shè) 2】 因?yàn)?Ca(OH)2微溶于水 ,所以固體 D中可能含有 Ca(OH)2。 【 實(shí)驗(yàn)與探究 2】 CaCO3難溶于水 ,Ca(OH)2微溶與水且溶液呈堿性 ,故加入一定量的蒸餾水 ,取 上層液體滴加酚酞溶液 ,若溶液變紅 ,則有 Ca(OH)2。 【 表達(dá)與交流 】 由流程圖信息可知 ,反應(yīng)①的化學(xué)方程式為 NaCl+H2O+NH3+CO2? NaHCO3↓+ NH4Cl。 【 反思與評(píng)價(jià) 】 該過程中生成的 CaCO3可循環(huán)使用 ,體現(xiàn)了綠色化學(xué)的核心及原則。 6.(2022福建福州 ,17,8分 )某固體粉末由 Mg、 MgO和 Mg(OH)2中的一種或幾種組成。某化學(xué)小 組為了探究該固體粉末的成分 ,設(shè)計(jì)如圖所示的裝置 (固定裝置省略 )。 ? 【 信息資料 】 本實(shí)驗(yàn)條件下 ,氫氣密度為 g/L。 【 實(shí)驗(yàn)過程 】 步驟 Ⅰ :檢查裝置氣密性 ,裝入藥品并連接儀器。 步驟 Ⅱ :傾斜 Y形管 ,使樣品充分反應(yīng) ,測(cè)得生成氣體的體積為 mL。 步驟 Ⅲ :拆下裝置 ,往 Y形管內(nèi)殘余液中加入氫氧化鈉溶液 ,至不再生成沉淀。經(jīng)過濾、洗滌和 干燥后 ,稱得沉淀質(zhì)量為 g。 【 回答問題 】 (1)該套裝置氣密性的檢查方法是 。 (2)① 使樣品與硫酸充分反應(yīng)的正確操作是 (填標(biāo)號(hào) )。 ②判斷樣品完全反應(yīng)的現(xiàn)象是 。 (3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 : ① 通過步驟 Ⅱ 推斷 ,樣品中一定含有的物質(zhì)是 。 通過步驟 Ⅲ 計(jì)算 ,樣品中鎂元素的總質(zhì)量為 g。 ②結(jié)論 :該樣品中的成分是 。 【 反思 】 (4)該化學(xué)小組同學(xué)經(jīng)過討論得到以下結(jié)論 ,正確的有 (填標(biāo)號(hào) )。 ,能計(jì)算出樣品中各物質(zhì)的質(zhì)量 ,確保樣品完全反應(yīng) Ⅱ 中 Y形管內(nèi)藥品減輕的質(zhì)量 ,即能計(jì)算出樣品中各物質(zhì)的質(zhì)量 答案 (1)把水準(zhǔn)管下移一段距離 ,使水準(zhǔn)管和量氣管中的水形成一定的液面差 ,如果一段時(shí)間 后液面差保持不變 ,則說明裝置不漏氣 。反之 ,則表示裝置漏氣 (2)① A ② Y形管中的固體全部消失 (3)① Mg ② Mg、 MgO和 Mg(OH)2 (4)AB 解析 (2)① 為了防止固體藥品附著在容器壁上 ,應(yīng)將硫酸溶液轉(zhuǎn)移到樣品中。 ②鎂、氧化鎂和氫氧化鎂均能與稀硫酸反應(yīng) ,所以看到固體藥品完全消失了 ,就證明樣品已完 全反應(yīng)。 (3)① 鎂與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鎂和氫氣 ,而氧化鎂、氫氧化鎂與稀硫酸反應(yīng)均沒有氣體生成 , 由步驟 Ⅱ 中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知 ,樣品中一定含有鎂 。氫氧化鎂沉淀中鎂元素的質(zhì)量即為樣品中鎂元 素的質(zhì)量 ,即 g? = g。 ②設(shè)生成 mL氫氣需要鎂的質(zhì)量為 x。 Mg+H2SO4? MgSO4+H2↑ 24 2 x 6 L g/L x= g 若固體粉末由 MgO和 Mg組成 ,則氧化鎂中鎂元素的質(zhì)量為 ( g)? = g≠ g= g。若固體粉末由 Mg(OH)2和 Mg組成 ,則 Mg(OH)2中鎂元素的質(zhì)量為 ( g)?= g ≠ g,所以固體粉末是由鎂、氧化鎂和氫氧化鎂三種物質(zhì)組成 的。 2424 (16 1) 2? ? ?2424 16?2424 (16 1) 2? ? ?(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)提供的數(shù)據(jù)可知 ,利用該實(shí)驗(yàn)方案 ,能計(jì)算出樣品中各物質(zhì)的質(zhì)量 。實(shí)驗(yàn)前可通過 樣品的質(zhì)量 (假設(shè)全部為鎂 )估算硫酸溶液的質(zhì)量 ,確保樣品完全反應(yīng) 。僅稱量步驟 Ⅱ 中 Y形管 內(nèi)藥品減輕的質(zhì)量 (氫氣的質(zhì)量 ),只能計(jì)算出固體樣品中所含單質(zhì)鎂的質(zhì)量 ,不能計(jì)算出其他 成分的質(zhì)量。 7.(2022江蘇鎮(zhèn)江 ,27,7分 )下圖為某同學(xué)所做的實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)象 : (1)實(shí)驗(yàn)一中發(fā)生兩個(gè)反應(yīng) ,寫出化學(xué)方程式 、 。 (2)實(shí)驗(yàn)二中出現(xiàn)淺綠色固體。該同學(xué)對(duì)淺綠色固體的成分進(jìn)行以下探究。 【 查閱資料 】 ① NaOH與 CuSO4反應(yīng)會(huì)生成堿式硫酸銅 [Cu4(OH)6SO4],其不溶于水 ,能與酸反應(yīng) 。 ② Cu(OH)2分解溫度為 80 ℃ ,Cu4(OH)6SO4分解溫度為 300 ℃ 。 【 猜想與假設(shè) 】 ① 淺綠色固體為 Cu4(OH)6SO4。 ② 淺綠色固體為 Cu4(OH)6SO4和 Cu(OH)2的混合物。 【 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 】 ① 將實(shí)驗(yàn)二的試管加熱至 100 ℃ ,出現(xiàn)黑色固體 ,則證明淺綠色固體中含有 。 ②從實(shí)驗(yàn)二加熱后的試管中分離出固體的操作有 、洗滌等。證明固體已洗滌干凈 的方法是 。 ③將②中所得固體溶于足量 (選填序號(hào) ),再滴加 Ba(NO3)2溶液 ,出現(xiàn)白色沉淀。 【 結(jié)論 】 猜想②正確。 【 拓展與思考 】 若將實(shí)驗(yàn)二中的淺綠色固體浸泡在過量的 NaOH溶液中 ,密封放置一天后 ,固體全部變?yōu)樗{(lán) 色。寫出此反應(yīng)的化學(xué)方程式 。 答案 (1)CuSO4+2NaOH? Cu(OH)2↓+Na2SO4 Cu(OH)2? CuO+H2O (2)【 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 】① Cu(OH)2 ② 過濾 取最后一次洗滌液 ,滴加 BaCl2[或 Ba(NO3) Ba(OH)2]溶液 ,無沉淀生成 ,則固體已洗 凈 ③ A或 B或 AB 【 拓展與思考 】 Cu4(OH)6SO4+2NaOH? 4Cu(OH)2+Na2SO4 解析 (1)氫氧化鈉與硫酸銅反應(yīng)生成氫氧化銅藍(lán)色沉淀和硫酸鈉 ,化學(xué)方程式為 CuSO4+2NaOH? Cu(OH)2↓+Na2SO4。氫氧化銅在加熱的條件下反應(yīng)生成黑色的氧化銅和水 ,化學(xué) 方程式為 Cu(OH)2? CuO+H2O 。 (2)【 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 】① 由題給資料可知?dú)溲趸~在 80 ℃ 時(shí)會(huì)分解 ,堿式硫酸銅在 300 ℃ 才分解 ,將 實(shí)驗(yàn)二的試管加熱到 100 ℃ 出現(xiàn)黑色固體 ,說明固體中含有氫氧化銅 ,加熱時(shí)分解生成了黑色 的氧化銅。②固體與液體分離的操作是過濾 ,過濾得到的固體表面會(huì)殘留硫酸鈉 (或硫酸鈉和 硫酸銅 ),可取最后一次洗滌液 ,滴加氯化鋇 (或硝酸鋇或氫氧化鋇 )溶液 ,若無沉淀生成 ,說明固 體已洗凈。 【 拓展與思考 】 實(shí)驗(yàn)二中淺綠色固體為氫氧化銅和堿式硫酸銅的混合物 ,浸泡在過量的氫氧 化鈉溶液中 ,密封放置一天后 ,固體全部變?yōu)樗{(lán)色 ,說明堿式硫酸銅與氫氧化鈉發(fā)生了反應(yīng) ,生 成了氫氧化銅藍(lán)色沉淀 ,化學(xué)方程式為 Cu4(OH)6SO4+2NaOH? 4Cu(OH)2+Na2SO4。 8.(2022北京 ,37,6分 )眾所周知 ,酚酞溶液遇 NaOH溶液變紅。但是 ,在分組實(shí)驗(yàn)中 (如圖所示 ),出 現(xiàn)了意想不到的現(xiàn)象 :有的溶液變紅后褪色 。有的出現(xiàn)白色渾濁物。 ? 【 提出問題 】 分組實(shí)驗(yàn)中 ,出現(xiàn)意想不到的現(xiàn)象的原因是什么呢 ? 【 查閱資料 】 酚酞溶液由酚酞固體溶于酒精配制而成。 【 猜想與假設(shè) 】 Ⅰ .紅色褪去 ,與 NaOH溶液和空氣中的 CO2反應(yīng)有關(guān)。 Ⅱ .紅色褪去 ,與 NaOH溶液的濃度有關(guān)。 Ⅲ .出現(xiàn)白色渾濁物 ,與酚酞溶液的濃度有關(guān)。 實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 1 向盛有 2 mL Na2CO3溶液的試管 中滴加 5滴 %的酚酞溶液 溶液變紅 2 ? 1號(hào)試管 min紅色褪去 2號(hào)試管 5 min紅色褪去 3號(hào)試管 30 min紅色明顯變淺 4號(hào)試管 120 min紅色無明顯變化 3 取 3支試管 ,分別加入 2 mL水 ,…… 酚酞溶液 濃度 /% 渾濁程度 5 大量渾濁物 2 少量渾濁物 無渾濁物 【 進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 】 【 解釋與結(jié)論 】 (1)NaOH與 CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 (2)實(shí)驗(yàn) 1的現(xiàn)象表明 ,猜想與假設(shè) Ⅰ (填“成立”或“不成立” )。 (3)由實(shí)驗(yàn) 2得出結(jié)論 :出現(xiàn)“溶液變紅后褪色”現(xiàn)象的原因是 。 (4)實(shí)驗(yàn) 3的操作步驟 :取 3支試管 ,分別加入 2 mL水 , 。 【 反思與評(píng)價(jià) 】 (5)依據(jù)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn) ,為了確保紅色不變 ,若酚酞溶液濃度為 %,建議選用 NaOH溶液的濃度為 %。 (6)有同學(xué)認(rèn)為 ,僅通過實(shí)驗(yàn) 3得出“猜想與假設(shè) Ⅲ 成立”證據(jù)不足 ,理由是 。 答案 (1)2NaOH+CO2? Na2CO3+H2O (2)不成立 (3)NaOH溶液濃度較大 (4)再各滴加 5滴濃度為 5%、 2%、 %的酚酞溶液 (5) (6)沒有考慮 NaOH的影響 解析 (1)NaOH與 CO2反應(yīng)生成碳酸鈉和水。 (3)通過對(duì)實(shí)驗(yàn) 2中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析可知 ,在所加 酚酞溶液濃度相同的條件下 ,氫氧化鈉溶液的濃度越大 ,紅色褪去越快。 (4)實(shí)驗(yàn) 3是為了證明 不同濃度的酚酞溶液對(duì)渾濁程度的影響情況 ,因此在 3支試管中分別加入 2 mL水 ,再分別滴入 不同濃度的酚酞溶液 ,然后觀察渾濁程度。 (5)根據(jù)實(shí)驗(yàn) 2中的現(xiàn)象 ,當(dāng)酚酞溶液濃度為 %時(shí) , 氫氧化鈉溶液的濃度為 %,才能確保紅色不褪去。 (6)實(shí)驗(yàn) 3中沒有考慮 NaOH的影響。 評(píng)析 本題以探究氫氧化鈉溶液使酚酞變紅后又褪色的原因?yàn)榫€索 ,通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)考查了學(xué) 生的閱讀理解能力 ,推理判斷能力 ,對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析與處理能力等。第 (6)問有一 定難度 ,屬于較難題。 9.(2022安徽 ,14,8分 )常溫下沒有氧氣存在時(shí) ,鐵與水幾乎不反應(yīng) ,但高溫下 ,鐵與水蒸氣能反應(yīng) 生成一種常見鐵的氧化物和一種氣體。小明很好奇 ,設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)探究鐵粉與水蒸氣反應(yīng)后 的產(chǎn)物。 ? (1)試管尾部放一團(tuán)濕棉花的目的是 。 (2)探究生成的氣體是什么 ? 用燃著的木條靠近肥皂泡 ,有爆鳴聲 ,稍后有肥皂泡飄到空中。說明生成的氣體是 。 (3)探究試管中剩余固體成分是什么 ? 常見鐵的氧化物 FeO Fe2O3 Fe3O4 顏色、狀態(tài) 黑色粉末 紅棕色粉末 黑色晶體 能否被磁鐵吸引 否 否 能 【 初步驗(yàn)證 】 試管中剩余固體為黑色 ,能全部被磁鐵吸引。 【 猜想與假設(shè) 】 猜想一 :剩余固體是 Fe與 Fe3O4。猜想二 :剩余固體是 。 【 實(shí)驗(yàn)探究 】 實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論 【 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 】 鐵和水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 【 反思與交流 】 該黑色固體不可能是 Fe2O3,理由是 。 【 查閱資料 】 答案 (1)提供水蒸氣 (2)H2 (3)【 猜想與假設(shè) 】 Fe3O4 【 實(shí)驗(yàn)探究 】 (上表中其他合理答案均給分 ) 【 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 】 3Fe+4H2O(g)? Fe3O4+4H2 【 反思與交流 】 Fe2O3為紅棕色或