乙炔C2H2气体和氧气反应能产生高温火焰,工人师傅常用氧炔焰

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更新 2022-09-03
科目化学
题型探究题
难度中等
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挑错有奖

乙炔 $(C_{2} H_{2})$ 气体和氧气反应能产生高温火焰,工人师傅常用氧炔焰切割或焊接金属.乙炔由碳化钙(块状固体,化学式为 $C a C_{2}$ )与水反应生成,同时生成一种白色固体.

【提出问题】白色固体是什么物质 $？$

【做出猜想】小明经过思考认为有以下几种可能:
猜想一: $C a O$ ;

猜想二:;

猜想三: $C a {(O H)}_{2}$ .
他的依据是.

【交流反思】经过同学们交流讨论,认为猜想一不成立.否定猜想一的理由是:.

【进行实验】
（一）取少量白色固体放入试管中,滴加稀盐酸,没有观察到,证明猜想二不成立.
（二）取少量白色固体加入到水中,取上层清液,,有白色沉淀出现,证明猜想三成立.该反应的化学方程式为:.
结论:白色固体是 $C a (O H)_{2}$ .
【拓展应用】已知碳化钙与水反应非常剧烈,乙炔的密度比空气略小.实验室欲制取并收集纯净的乙炔,要求做到节约、安全、随时发生、随时停止,你选择的装是(选填图中装置序号).

A B C D E F

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某校科学研究小组同学开展“二氧化碳的制取与性质”的实验探究。

【实验原理】 $CaC O_{3} + 2 HCl ═ CaC l_{2} + H_{2} O + C O_{2} ↑$

【发生装置】

（1）结合实验原理，图1中发生装置可用于实验室制取 $C O_{2}$ 气体的是：　　（填字母）

【实验探究】

探究Ⅰ.影响因素探究

在制取 $C O_{2}$ 气体时，为了探究影响反应快慢的因素，小组同学进行了四组实验，如表所示

实验组别	甲	乙	丙	丁
大理石的质量/g、颗粒大小	m块状	m块状	m粉末状	m粉末状
盐酸的体积/mL、浓度	V稀盐酸	V浓盐酸	V稀盐酸	V浓盐酸

（2）若探究盐酸的浓度对上述反应的影响，可选择实验甲与　　（选填实验组别）进行对照。

探究Ⅱ.性质探究

做 $C O_{2}$ 与 $NaOH$ 溶液发生反应的验证实验时，同学们将 $NaOH$ 溶液加入到充满 $C O_{2}$ 气体且质地较软的塑料瓶中，观察到塑料瓶变扁，由此得到 $C O_{2}$ 与 $NaOH$ 发生反应的结论。但有同学认为上述现象产生的原因还可能是 $C O_{2}$ 气体溶于水导致气压减小。

为回答该同学的质疑，小科进行了如下实验：在两个250mL的烧瓶中分别充满 $C O_{2}$ 气体，通过注射器同时向两个烧瓶中分别注入同体积的水和 $NaOH$ 溶液，最后得到烧瓶内压强与时间的关系曲线（如图2所示）。由此，小科得出 $C O_{2}$ 气体溶于水会导致塑料瓶变扁，同时 $C O_{2}$ 与 $NaOH$ 也发生了化学反应的结论。

（3）结合图2中A、B曲线变化特点，写出能证明 $C O_{2}$ 与 $NaOH$ 发生了化学反应的证据　　。

【拓展提高】

小组同学完成某石灰石样品中 $CaC O_{3}$ 的质量分数测定，其方法是：将样品与一定量的稀盐酸反应，测定反应后生成的 $C O_{2}$ 质量，再根据 $C O_{2}$ 的质量求出样品中 $CaC O_{3}$ 的质量分数。

小组同学在实验室中组装了相应的实验装置（如图3）。小科利用该实验装置按如下步骤进行实验：

①先通一段时间的空气

②称量D装置的质量为 $m_{1}$

③打开分液漏斗的活塞，将稀盐酸全部加入锥形瓶，待充分反应后，关闭活塞

④再次通空气一段时间

⑤再次称量D装置的质量为 $m_{2}$

（4）有同学指出实验步骤③操作明显不合理，你认为该同学的理由是　　。

题型：未知
难度：未知

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同学们在学习碱的化学性质时，进行了如图所示的实验。实验结束后，将A、B、C三个实验的废液倒入同一个干净烧杯D中，发现烧杯底部有白色沉淀，上层清液呈红色。

【提出问题】烧杯D中上层清液含有哪些溶质（除指示剂外）？

【分析讨论】小组讨论后认为，确定反应后物质成分的思维路径：①考虑反应物用量的不同；②抓住化学反应的本质，即微粒的重组。

某小组同学分析过程笔记如下：

【初步结论】

（1）通过分析确定：烧杯D上层清液中肯定不含 $H^{+}$ ，肯定含有 $N a^{+}$ 、 $C l^{-}$ 。判断一定含有 $N a^{+}$ 、 $C l^{-}$ 。的依据是　；

【实验探究】

小组按如下方案进行实验探究

实验	实验内容	实验现象	实验结论
Ⅰ	取少量上层清液于试管中，加入过量碳酸钠溶液，静置	无沉淀，溶液呈红色	肯定没有 $C a^{2 +}$
Ⅱ	取少量上层清液于试管中，加入过量“？”溶液，静置	有白色沉淀，溶液呈红色	肯定有 $O H^{-}$ 、 $C O_{3}^{2 -}$

（2）根据实验Ⅰ可以初步推断：上层清液中溶质（除指示剂外）所有可能的组成　　（用化学式表示）；

（3）实验Ⅱ中应加入过量的　　溶液。

【实验结论】烧杯D中上层清液的溶质有指示剂、氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠。

题型：未知
难度：未知

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有一包白色粉末，可能由 $NaCl$ 、 $N a_{2} S O_{4}$ 、 $CuS O_{4}$ 、 $N a_{2} C O_{3}$ 、 $CaC O_{3}$ 中的一种或几种组成，为确定其成分，某化学兴趣小组进行如下实验探究，请你参与探究并回答相关问题。

【提出问题】该白色粉末的成分是什么？

【查阅资料】

（1）部分物质在水中的溶解性表（室温）：

物质	$AgN O_{3}$	$AgCl$	$A g_{2} S O_{4}$	$A g_{2} C O_{3}$
溶解性	溶	不溶	微溶	不溶

（2） $AgOH$ 不稳定，在溶液中分解生成难溶于水的物质。

【实验探究】

实验步骤	实验现象及结果	实验结论
①取该白色粉末样品于烧杯，加足量水溶解。	样品全部溶解，得到无色溶液A	白色粉末中不含
②取少量无色溶液A于试管，加入过量 $BaC l_{2}$ 溶液，充分反应后过滤。	得到无色溶液B和白色沉淀C	白色粉末中含有
③向白色沉淀C中加入过量稀盐酸。	沉淀部分溶解，并有气泡冒出	白色粉末中含有
④在无色溶液B中滴加几滴 $AgN O_{3}$ 溶液。	产生白色沉淀	白色粉末中含有 $NaCl$

【交流与解释】

（1）白色沉淀C中加入过量的稀盐酸，产生气泡的反应方程式为　　。

（2）在老师的指导下，通过讨论，同学们认识到由上述实验探究尚不能得出白色粉末中含有 $NaCl$ ，理由是　　。

为了进一步确定白色粉末中是否含有 $NaCl$ ，继续进行如下探究。

【继续探究】

实验步骤	实验现象	实验结论
⑤另取少量无色溶液A于试管中，加入过量的　　溶液，振荡，静置。	产生白色沉淀	白色粉末中含有 $NaCl$
⑥取实验⑤所得上层清液于试管，加入 $AgN O_{3}$ 溶液。	产生白色沉淀	白色粉末中含有 $NaCl$

通过上述实验探究，确定了该白色粉末的成分。

【拓展与反思】在混合溶液中，检验某种离子时，需排除离子间的相互干扰。

题型：未知
难度：未知

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做“酸碱中和反应”实验时，甲同学向盛有氢氧化钠溶液的烧杯中滴加了一定量的稀盐酸后，发现忘记加入酸碱指示剂，于是停止了实验。

【提出问题】

乙同学提出疑问：反应后烧杯中溶液的溶质是什么？

【提出猜想】

丙同学提出了四种猜想：

猜想一：只有　　（填化学式）

猜想二：有 $NaCl$ 和 $HCl$

猜想三：有 $NaCl$ 和 $NaOH$

猜想四：有 $NaCl$ 、 $HCl$ 和 $NaOH$

丁同学认为猜想四不合理，用化学方程式说明原因　　。

【实验探究】

为进一步验证其余三种猜想，甲、乙、丙三位同学分别进行了如下探究实验：

①甲同学取少量烧杯中溶液于试管，然后向其中滴加少量 $AgN O_{3}$ 溶液，观察到产生白色沉淀。因此，甲同学认为溶液中含 $HCl$ 。

②乙同学取少量烧杯中溶液于试管，然后向其中滴加少量 $N a_{2} C O_{3}$ 溶液，观察发现无明显现象。因此，乙同学认为溶液中不含 $HCl$ 。

③丙同学取少量烧杯中溶液于试管，然后向其中滴加少量 $CuS O_{4}$ 溶液，观察到有蓝色沉淀生成。因此，丙同学认为溶液中含 $NaOH$ 。

【讨论分析】

丁同学对三位同学的探究实验进行了分析评价，他认为甲同学的结论不正确。你认为丁同学的理由是：　　。

【继续探究】

丁同学用pH试纸测得烧杯中溶液的pH＞7，说明溶液显　　性。

【得出结论】

通过探究和讨论，最终大家一致认为猜想　　是正确的。

【交流思考】

为防止污染环境，你认为烧杯中的废液应如何处理：　　。

题型：未知
难度：未知

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同学们为提升化学实验操作技能，在实验室练习如下实验：

实验完毕后，小明误将A试管中的物质倒入B试管中，充分振荡后，观察到混合后溶液为无色。小明对该无色溶液的成分产生兴趣并展开探究（温馨提示：本题中序号①～⑤为答题卡上的序号）。

【提出问题】混合后无色溶液的溶质除酚酞外还有什么？

【查阅资料】 $NaCl$ 溶液、 $CaC l_{2}$ 溶液显中性。

【猜想与假设】猜想一： $NaCl$ 、 $CaC l_{2}$ ；

猜想二： $NaCl$ 、 $CaC l_{2}$ 、 $HCl$ ；

猜想三： $NaCl$ 、 $CaC l_{2}$ 、 $Ca （ OH ）_{2}$ ；

经分析猜想三错误，其理由是①　　。

【设计并进行实验】为了验证其余猜想，小明进行了如下实验：

实验操作

实验现象

解释与结论

取少量混合后的无色溶液于试管中，加入锌粒

②　　

解释实验现象：③　　（用化学方程式表示）

得出实验结论：猜想二正确

【反思与拓展】

Ⅰ.有同学提议将上表操作中的锌粒换成另一种药品或用品：④　　（除金属外），也可得出猜想二正确的实验结论。

Ⅱ.小明误倒后，如果观察到试管底部有白色沉淀，上层清液为红色，则上层清液中一定有的阴离子是⑤　　（填写离子符号）。

题型：未知
难度：未知

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