某化学课外活动小组在实验室配制石灰水时，因发现烧杯底部有固体

更新 2022-09-03
科目化学
题型探究题
难度较难
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某化学课外活动小组在实验室配制石灰水时，因发现烧杯底部有固体未溶解，对熟石灰样品的主要成分进行了探究。请你参与讨论并完成实验报告。
【提出问题】针对该熟石灰样品的成分，同学们展开了讨论，小明认为溶解后剩余固体为变质后的难溶性物质，变质的化学方程式为。小华同学不同意他的判断，你认为小华同学的理由是。
【进行猜想】猜想一：熟石灰样品成分是Ca(OH)₂；
猜想二：熟石灰样品成分是CaCO₃；
猜想三：你认为熟石灰样品成分还可能是。
【实验与结论】请你通过实验验证你的猜想：

实验步骤	实验现象	实验结论
①取小烧杯中的物质进行（填操作名称），得到固体和液体。		猜想三正确
②向①所得液体中加入适量溶液；	溶液变红
③向①所得固体中加入适量稀盐酸。

【拓展与应用】
（1）小组同学反思了熟石灰变质的原因，在初中化学我们所学过的物质中还有（举一例）等也具有这样的性质，认识到这两种物质都应保存。
（2）小明想测定样品中Ca(OH)₂的质量分数，称取上述0.5g样品，加足量水使之充分溶解，搅拌过滤后，在实验室用pH试纸和配制好的10%盐酸溶液进行实验，实验数据记录见下表。

加入盐酸溶液的质量/g	0	2.5	3.65	6
样品的pH	12	11	7	2

①当pH=2时，溶液中所含的溶质是（写化学式）。
②求样品中Ca(OH)₂的质量分数。

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实验室有-瓶久置于空气中已经变质的过氧化钠( $N a_{2} O_{2}$ )，乐乐设计了以下实验方案探究其成分。请你跟他一起完成实验并填写相关内容。
【查阅资料】
(1) $N a_{2} O_{2}$ 化学性质很活泼，能与水、二氧化碳反应。
相关反应： $2 N a_{2} O_{2} + 2 H_{2} O = 4 N a O H + O_{2}$ ↑
$2 N a_{2} O_{2} + 2 C O_{2} = 2 N a_{2} C O_{3} + O_{2}$

(2) $B a N O_{3}$ 溶液、 $N a N O_{3}$ 溶液均为中性溶液
【猜想】猜想Ⅰ： $N a_{2} O_{2}$ 、 $N a O H$ 、 $N a_{2} C O_{3}$

猜想Ⅱ： $N a O H$ 、 $N a_{2} C O_{3}$
猜想Ⅲ： $N a_{2} C O_{3}$

【实验推断】

实验操作	实验现象	实验结论
①取少量固体的于试管中，加水振荡制直至完全溶解。		猜想Ⅰ不成立。
②取少量①的溶液于试管中，滴加过量的 $B a (N O_{3})_{2}$ 溶液。		证明有 $N a_{2} C O_{3}$ 存在。化学反应方程为：
③取少量②的溶液于试管中，滴加无色酚酞试液。	酚酞试液变红	证明存在。
结合以上实验现象，说明猜想Ⅱ是成立的。

题型：未知
难度：未知

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母亲节前夕,阳阳对妈妈给外婆购买的" $X X$ 牌"苏打饼干及其配料表产生了浓厚的兴趣.在化学课上,阳阳听老师说过,苏打是碳酸钠 $(N a_{2} C O_{3})$ 的一个俗名,她再仔细阅读该饼干的配料表如下:小麦粉、小苏打….她思考:配料中小苏打有何作用?如何鉴别苏打 $(N a_{2} C O_{3})$ 和小苏打 $(N a H C O_{3})$ ?

下面是阳阳进行的研究性学习过程,请你参与并回答相关问题．
【资料获悉】
（1）相同条件下, $N a_{2} C O_{3}$ 溶液比 $N a H C O_{3}$ 溶液的碱性强;
（2） $20 ℃$ 时, $N a_{2} C O_{3}$ 、 $N a H C O_{3}$ 的溶解度分别为 $21.3 g$ 和 $9.6 g$ ；
（3） $N a H C O_{3}$ 在 $270 ℃$ 时能发生如下分解反应:
$2 N a H C O_{3} \overset{加热}{=} N a_{2} C O_{3} + H_{2} O + C O_{2} ↑$ ,而 $N a_{2} C O_{3}$ 受热不易分解．

【实验过程】
实验一:验证 $N a_{2} C O_{3}$ 和 $N a H C O_{3}$ 热稳定性的差异.在老师的指导下,你们按如图所示进行实验若实验现象为(1),则能得出 $N a H C O_{3}$ 受热易分解, $N a_{2} C O_{3}$ 受热不易分解．
实验二:用酸碱度的差异鉴别 $N a_{2} C O_{3}$ 和 $N a H C O_{3}$ .你们若用广泛 $p H$ 试纸测定相同条件下两种溶液的 $p H$ ,则 $p H$ 较大的是(2).
实验三:用 $20 ℃$ 时溶解度的差异鉴别 $N a_{2} C O_{3}$ 和 $N a H C O_{3}$
请完成下表:(忽略溶解过程中热量的变化)

实验操作	预期的现象和结论
(3)	(4)

【交流总结】
（1）配料中小苏打主要起发泡作用．
（2）可以通过溶解度、酸碱度等差异来鉴别 $N a_{2} C O_{3}$ 和 $N a H C O_{3}$ ．
通过上述研究性学习过程.你们认为小苏打 $(N a H C O_{3})$ 除用于食品工业外,在日常生活及实验室中还有哪些应用,试举一例:.

题型：未知
难度：未知

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电解水实验可以确定水的组成．甲、乙、丙三位同学对电解水后液体的酸碱性进行探究．

【提出问题】电解水后的液体一定呈中性吗？
【查阅资料】
图Ⅰ所示装置可用于电解水实验；硫酸钠可增强水的导电性，硫酸钠溶液呈中性．
【实验与讨论】
三位同学分别向U形管中加入含有酚酞的硫酸钠溶液，接通直流电，观察现象，电解一段时间后，断开电源．
（1）实验中发现试管①电极附近的溶液迅速变红，管②电极附近的溶液任为无色，乙同学用pH试纸测定管②电极附近的溶液，pH小于7．说明试管①电极附近的溶液呈    性，管②附近的溶液呈_________（选填“酸”、“碱”或“中”）性．
（2）甲同学将实验后U形管中的溶液按图Ⅱ所示倒入烧杯中，发现红色立刻消失．乙同学、丙同学将试验后U形管中的溶液按图Ⅲ所示分别倒入烧杯中，发现红色不完全消失．经讨论与分析，乙、丙同学的试验中溶液的红色不消失，原因可能是酸          ．
（3）甲、乙、丙同学分别用蒸馏水洗涤U形管、碳棒等，再将洗涤液倒入自己实验的烧杯中，观察现象：
甲同学的溶液仍为无色．
乙同学的溶液中红色仍不消失．
丙同学的溶液中红色          ．
（4）甲、乙、丙同学分析了实验现象，为确证溶液的酸碱性，又进行下列实验：
甲同学用           来测定溶液，原因是                         ．
乙同学向溶液中滴加          ，使溶液中红色刚好褪去．因为造成（3）中溶液的红色仍不消失的原因是                       ．
【解释与结论】
用硫酸钠增强水的导电性时，点解后溶液混合均匀，呈中性．
【交流与反思】
甲同学取55g质量分数为2%的硫酸钠溶液进行电解，消耗了5g水后，则电解后硫酸钠溶液的质量分数为            ．
甲同学的老师上课时用NaOH增强水的导电性，点解后溶液的碱性               ．
乙同学的老师上课时用H₂SO₄增强水的导电性，点解后溶液的酸性               ．

题型：未知
难度：未知

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某兴趣小组的同学探究浓硫酸与铁定（碳素钢）反应后产生气体的成分．
【查阅资料】①Fe与浓H₂SO₄反应，加热，有SO₂生成
②C与浓H₂SO₄反应，加热，有CO₂和SO₂生成
③SO₂可使澄清石灰水变浑浊
④SO₂可使品红溶液的红色褪去，而CO₂不能
⑤SO₂可与酸性KMnO₄溶液反应使其褪色，而CO₂不能
⑥碱石灰的主要成分为NaOH和Cao
【实验探究】
（1）称取24.0g铁钉放入60.0mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到的溶液X并收集到气体Y．甲同学通过实验测定并推知气体Y中SO₂气体的体积分数为66.7%．同学们认为气体Y中还可能还有H₂和Z气体，则Z气体可能是_______．探究实验的主要装置如图所示：

（2）装置A中试剂的作用是____________．
（3）为确认Z的存在，需要将装置甲（如图所示）接入上述装置的（填编号）     之间．装置甲中的液体名称是                 ．

（4）实验中，如果观察到装置D中           ，且装置E中           ，则可确认Y中还有H₂气体．
（5）如果需要测定限定体积气体Y中H₂的含量（H₂约为0.01g）．除可用测量H₂体积方法外，     （选填：“能”或“不能”）用称量上图中装置D、装置E的质量变化的方法，通过计算说明你判断的理由．

题型：未知
难度：未知

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为探究Al、Fe、Cu三种金属的活动性顺序，有甲、乙、丙三位同学设计了如下方案：
（1）甲同学将金属分别放入盛有盐酸的3支试管中。根据铜加入盐酸中无变化，
         现象，判断出Al>Fe>Cu。
（2）乙同学只用一支试管，只取一次盐酸也能证明Al>Fe>Cu，他在盐酸中插入金属的顺序
是Fe       。
（3）丙同学只调整了乙同学插入盐酸中金属的顺序，也能得到正确结论。丙同学调整金属
的顺序为           。
【拓展应用】在CuCl₂和AlCl₃的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤出的固体中加入盐酸，无明显现象，则滤液中一定含有的溶质是           。

题型：未知
难度：未知

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