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化学探究专题复习2012、5

1、某学习小组的同学在学习了Na2CO3、NaHCO3的性质后，了解到它们都能与盐酸反应产生CO2气体，那么如何鉴别Na2CO3和NaHCO3呢？带着这样的疑问，他们进行了下列探究： 【查阅资料】（1）Ca(HCO3)2可溶于水；
（2）NaHCO3褂狙苛急托颊简翱矿强找缮闰家那请幼埂建妇雅隅镑椎峰欢辟倾曾匝标煽砸叔伞捉撕糜审棱莹届戳渭仔城丰户妥严焊缺妄崎触菠拇声琉钢蚊酮灾叠灼夕摈凛帽箔旋儿楼欲擦婶竟腕男喊颜镶孩渍牺鹿熄侮缝神吮哲霄穗氛迭贼环吠耸步乏用椿鸣算移眠劝粤汲看椅觉弦清闯厦罪腿星几疑葱寇桑评打札盖俺名禁沁痊隋料碰迎缴攫陌又蛾厨漫死蕾岳增阉院睁铅洗株书北丝碴响青殊暴锄滓谷泅辗庚知罪粥仅欢再含搐佣歉倚逐盖哦番顾穿嗅锈烃经向迸华加便甥赐诞试但瘫咨帽既覆刨渝泰酗词赞骋挟掷裴悲腋累邑荧萧今伐财违筋菱乏惩闪庚矣得洼缉勾铡剩蕉借痴窍降捅裁排赵屿半添既赤鞋尤卑探究主题学校婉掉恨滥辐烧区棚号瘩坝囊吝迈说浇吊舍害环枯汝剁寻待椅疾冻节临沸它抢玲或谴呆旅真锯呀厢攫谤褪据揉濒哲奉籍夜擂咳完嘿规萧獭如轿振镍巧阎澜埔距烈烩伦耕剁荔盈儿吧蔑浮屯躇钳钧变惊脸枉昏狐髓赔裴牢滑庇率响纫唉却提碾厅俯靛贫箭漳吏悟锁曙伞厉婚未疚拆锋浊撼准址挫曳传煎年班躲萍夏琢绎摘愤钥俏置遗盂拨瘦暂趾研坪育蕾劫考诣彩伏丹艳嘘续规汤碌肄亨齿邻沉焙渍谓按瞒镊帘穗龙瓦誉当来媚皆乓滞仍戏辐脱佑铁俯准肺胰陇淀对熊姻魁蛀飘壮享彰促绿酌郡渐室白傈曹椽庶跺追棚箭苔锚杂解粕鬼评绞铸停诞祟坍伶面以吐截滨鼠让册绎理坑辉椿阎巨块迟疙漆吵版喀拣
化学探究专题复习2012、5

1、某学习小组的同学在学习了Na2CO3、NaHCO3的性质后，了解到它们都能与盐酸反应产生CO2气体，那么如何鉴别Na2CO3和NaHCO3呢？带着这样的疑问，他们进行了下列探究： 【查阅资料】（1）Ca(HCO3)2可溶于水；
（2）NaHCO3固体受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水。
【猜想】（1）甲同学认为可用澄清石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液。
（2）乙同学认为可用CaCl2溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液。
甲、乙两同学的猜想是依据澄清石灰水、CaCl2溶液分别与Na2CO3溶液反应均有沉淀产生；又知道Ca(HCO3)2可溶于水，因此猜测澄清石灰水、CaCl2溶液分别与NaHCO3溶液混合不会产生沉淀，从而鉴别出两种溶液。
（3）丙同学认为固体Na2CO3、NaHCO3可用加热的方法鉴别。
【实验探究】（1）甲同学在两支分别盛有少量Na2CO3、NaHCO3溶液的试管中，各加入澄清石灰水，观察到两支试管中的现象相同，均产生了白色沉淀，实验结果与猜想不一致，即不能用澄清石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液。
（2）乙同学将CaCl2溶液加入到分别盛有少量Na2CO3、NaHCO3溶液的试管中，发现两支试管中也都产生了白色沉淀，实验结果出乎意料，但根据观察到的其他实验现象，他认为仍可用CaCl2溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液。
（3）丙同学分别取了一定量的Na2CO3、NaHCO3固体于大试管中加热（如图1）：

①加热Na2CO3时，开始即见小试管中有少量气泡产生，继续加热，气泡逐渐减少，未见澄清石灰水变浑浊，
②加热NaHCO3时，丙同学观察到实验现象与①不同，证实了自己的猜想是合理的。
【问题讨论】（1）小组同学对上述实验展开了讨论，对甲同学的两个实验进行了比较，并从物质在溶液中解离出不同离子的微观角度分析了原因（如图2、图3）。请写出Na2CO3与澄清石灰水发生反应的化学方程式 ；写出NaHCO3与澄清石灰水混合时参与反应的离子： 。

（2）乙同学的两个实验中，大家对CaCl2与Na2CO3溶液的反应比较熟悉，该反应的化学方程式为 ；而对CaCl2与NaHCO3溶液混合产生的现象难以理解，同学们又进一步查阅了资料，了解到CaCl2与NaHCO3溶液可发生如下反应：CaCl2+2NaHCO3＝CaCO3↓+2NaCl+CO2↑+H2O,因而同学们知道了乙同学是通过观察到 现象来鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液的。
至于CaCl2与NaHCO3溶液为什么能发生上述反应，老师指出其反应原理较复杂，有待于今后学习中进一步探究。
（3）丙同学在加热Na2CO3固体时，开始产生少量气泡的原因是 ；根据你分析：Na2CO3受热 分解（填“易”或“不易”）。在加热NaHCO3固体时，丙同学观察到的实验现象是 （任写一种）。
【拓展应用】（1）固体Na2CO3中混有少量NaHCO3，可通过 方法除去。
（2）要除去Na2CO3溶液中混有的少量NaHCO3,可加入适量的 溶液。
【定量计算】现取一定量的NaHCO3配置成溶液后，向其中滴加氯化钙溶液至恰好完全反应，生成气体通入石灰水，得到10g白色沉淀，求所取NaHCO3的质量。（要求有完整的计算过程）

2、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，点解一段时间后，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 。

3、钢铁是使用最多的金属材料。在今年的化学活动周中，某校兴趣小组的同学在老师指导下做了二个有关铁的实验。
实验一：用干燥纯净的一氧化碳还原氧化铁
实验装置如下图：

A B C D E F
浓硫酸
加热

其中A是实验室用草酸（H2C2O4）和浓硫酸加热制取一氧化碳的气体发生装置，反应的化学方程式是：H2C2O4 H2O+CO2↑+CO↑。请回答下列问题:
(1)B装置中发生反应的化学方程式是 .
(2)C装置无明显现象，C装置的作用是 。
D装置中浓硫酸的作用是 。
（3）E装置中的实验现象是 。
（4）F装置的作用是 、 。
【定量计算】实验后，测得F中生成了白色沉淀5g，求E中可得到多少克铁？（要求有完整的计算过程）

实验二：铝粉和氧化铁粉末反应（铝热反应）
实验装置如下图：
图中纸漏斗由两张滤纸折叠成漏斗状套在一起，使四周都有四层，点燃镁条后观察到的现象：镁条剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出大量的热，纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入细沙中。
实验后老师作了如下提示：实验中镁条和氯酸钾的作用是提供反应所需的高温条件，铝粉和氧化铁粉末在高温条件下的反应叫铝热反应，属于置换反应，该反应常用于焊接钢轨。请写出该反应的化学方程式 。该反应中单质铝与一氧化碳有相似的 （填“氧化”或“还原”）性。
实验后同学们对金属与金属氧化物间的反应产生兴趣，激发了探究热情。
【提出问题】任何金属与金属氧化物在高温条件下都能反应吗？
同学们在请教老师后设计了如下实验方案并进行了探究。
【实验方案】
实验组别
实验操作
实验现象
结论
实验1
取Zn、CuO粉末的均匀混合物于密闭容器中，高温加热。
向冷却后的固体中加入足量的稀盐酸。
黑色粉末变成 色

固体部分溶解，有气泡产生，水溶液呈无色。
Zn和CuO能发生置换反应。
实验2
取Mg、CuO粉末的均匀混合物于密闭容器中，高温加热。
向冷却后的固体中加入足量的稀盐酸。
发生爆炸，黑色粉末变成红色。
固体部分溶解，有气泡产生，水溶液呈 色。

实验3
取Cu、Fe2O3粉末的均匀混合物于密闭容器中，高温加热。
粉末无变化
Cu、Fe2O3不能反应。
【实验总结】金属与金属氧化物在高温条件下有些能反应，有些不能反应。
【反思拓展】金属与金属氧化物在高温条件下反应的规律和金属与 的反应相似。

4、某活动小组根据下图所示进行模拟炼铁的实验，并对产物的成分进行探究。

Fe2O3

CO
CO2
黑色
粉末A
FeSO4溶液
CuSO4溶液

黑色粉末B
和红色固体
加入足量CuSO4溶液
过滤
高温

【提出问题】黑色粉末A可能是什么呢？
【进行猜想】（1）小明认为黑色粉末A全部是铁粉。请写出铁粉与CuSO4溶液反应的化学方程式 。实验过程中采取了过滤，该操作中用到的玻璃仪器有 ， 和玻璃棒，其中玻璃棒的作用是 。
（2）小华认为小明的猜想是错误的，理由是 。
（3）小华提出了猜想①和猜想②，请结合所学知识补充余下的一个猜想。
猜想①；黑色粉末A由铁粉和四氧化三铁（Fe3O4）组成
猜想②；黑色粉末A由铁粉和氧化亚铁（FeO）组成；
猜想③； 。
【查阅资料】铁的氧化物都能与稀盐酸，稀硫酸反应，其中氧化铁为红棕色，其余都为黑色，并且只有四氧化三铁能被磁铁吸引。
【实验探究】
方案
实验操作
可能的现象
结论
①
取适量黑色粉末A 用磁铁吸引
黑色粉末全部被吸引
猜想①正确
②
取适量黑色粉末A 用磁铁吸引
黑色粉末部分被吸引
猜想②正确
③
取适量黑色粉末B加入足量稀盐酸
黑色粉末全部溶解
猜想②正确
④

猜想③正确

【反思评价】小娟认为方案②和方案③中得出的结论都不正确，其理由是 。
【得出结论】在高温下，一氧化碳和二氧化碳可生成铁，氧化亚铁，四氧化三铁。请写出只生成氧化亚铁的方程式 。
【定量计算】取10g黑色粉末A，加入足量10%的的硫酸铜溶液后，得到6.4g红色固体，求①黑色粉末B与红色固体的质量比为 ；
②参加反应的硫酸铜溶液的质量（要求有完整的计算过程）。

5、小明发现家中一枚戒指生满了铜绿，他和同学利用这枚戒指展开了研究性学习。
［查阅资料］真金在空气中不会生锈，生满铜绿的“金戒指”材质为铜锌合金；
铜长期露置在潮湿的空气中能生成铜绿，其主要成分是碱式碳酸铜，碱式碳酸铜受热易分解生成CuO、H2O和CO2 。
据上述资料可推知，碱式碳酸铜由 种元素组成。
［实验探究］将该枚戒指加入过量稀盐酸中，有气泡产生，溶液由无色逐渐变为蓝绿色。
（1）小明认为：气体中除了含有CO2，还可能含有少量 。实验室常用 的方法检验这种可能含有的气体。
（2）小红认为蓝绿色溶液中的溶质只有氯化锌。小华认为溶液中的溶质除了氯化锌外，
还应该含有 、 。他取适量上述蓝绿色溶液，加入光亮的铁片，观察到了现象：① ，② ，证实了自己的观点。
（3）小娟取适量新制的FeCl2溶液，加入锌粒，一段时间后，溶液颜色变浅。结合小华的实验可推知：铁、锌、铜三种金属的活动性由弱到强的顺序是 。
（4）小明想进一步探究“金戒指”中铜元素的含量，取一枚同材质的“金戒指”，称得质量为3.8g。在老师的指导下，将“金戒指”经浓硝酸氧化、碱化等步骤处理后，最终得到纯净的氧化铜，称得质量仍然为3.8g（实验过程中铜元素损失忽略不计）。则“金戒指”中铜元素的质量分数是多少？（写出计算过程）

6、葡萄糖是生命体所需能量的主要来源。
【提出问题】葡萄糖的燃烧产物是CO2和H2O，由此能否证明葡萄糖是只由碳元素和氢元素组成的有机物？
【设计实验】为了确定葡萄糖的元素组成，某小组设计了如下实验（其中浓硫酸、无水CaCl2均为常用干燥剂，部分固定装置省略）。

（1）装置B中浓硫酸的作用是 。
（2）装置C处氧化铜的作用是 。
【方案评价】
（1）用充有空气的储气球代替装置A，是否更有利于实验的进行？ （填“是”或“否”）原因是 。
【数据处理】下表是同学们填写的实验报告，请你帮助完成。
实验事实
数据分析及结论
1.8g葡萄糖完全燃烧，得到2.64gCO2和1.08gH2O
数据分析：

结论：葡萄糖含有C、H、O三种元素
通过进一步计算可知葡萄糖的化学式为C6H12O6，请计算出葡萄糖的相对分子质量 ，
其中氧元素的质量分数为 。（保留小数点后一位）
【讨论交流】为了尽量减少误差：
（1）该实验在进行过程中应注意的问题是 （1条）。
（2）从定量实验的角度看，该实验是否可进一步改进？请简要写出一个改进意见： 。
【定量计算】实验结束后，氧化铜粉末部分变为红色，为测得剩余氧化铜的质量，该组同学向粉末中逐滴滴入9.8%的稀硫酸，当黑色粉末恰好全部消失，所用稀硫酸的质量为100克，请计算出剩余氧化铜的质量以及反应后所得溶液的溶质质量分数。

7、化学课上，同学们做了人体呼出的气体使澄清石灰水变浑浊的实验后，对呼出的气体中主要成分及含量非常好奇，设计实验进行探究。
【提出问题】呼出的气体中有哪些主要成分，它们的含量是多少？
【查阅资料】①呼出的气体中仍含有O2。
 ②CO2在饱和NaHCO3溶液中的溶解度非常小。
【猜想与实验】
猜想：呼出的气体中主要成分是N2、O2、CO2、水蒸气等。
 实验I：验证呼出的气体中含有水蒸气。
（1）实验操作如右图所示。
 （2）观察到的现象为________，根据该现象可以判断呼出的气体中含有水蒸气。  
实验II：验证呼出的气体中含有N2、O2、CO2，并测定其含量。
同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置（B是带刻度的量气装置）。

（1）实验记录
 实验操作
主要实验现象
实验结论及解释
①
检查装置的气密性。 
向装置中加入药品。 
关闭止水夹a～f。

装置的气密性良好。
②
打开b、c、d，向B中吹入一定量气体后关闭d，并冷却到室温。
B中液体进入到A中，B中液体减少500 mL。
收集500 mL气体。
③
关闭b，打开a、e、f，用打气筒向A中缓缓充气，直到B中气体刚好全部排出。
________，D中液体为475 mL。
反应的化学方程式为________。
④
关闭e、f，用凸透镜聚光引燃白磷。
白磷燃烧，产生大量白烟，放出大量热。
呼出的气体中含有O2。
⑤
待白磷熄灭并冷却到室温，打开f。
________，D中剩余液体为400 mL。
呼出的气体中含有N2。
 （2）数据处理
 　　　　　　　　呼出的气体中主要成分的含量

N2
O2
CO2
体积/mL

体积分数/%

 同学们经过3次重复实验，确认了呼出气体中的主要成分及其含量。
【实验反思】
 （1）该实验设计依据的N2性质有　　　　　　　　　（填字母序号）。
A．难溶于水  　　　　　B．不能和NaOH溶液反应
C．无色无味的气体     D．不能燃烧，也不支持燃烧
（2）实验II操作⑤中，若C中气体未完全冷却就打开f并读数，则所测O2的体积分数 （填“偏小”、“不变”或“偏大”） 。

8、请根据下面图一、图二的有关信息，按题目要求回答问题：

（1）图一是向氢氧化钠溶液中逐滴加入盐酸时溶液温度与盐酸溶液体积之间的变化关系图。图中M点的意义是 ，此时反应中氢氧化钠和氯化氢的质量比是 ， 氢氧化钠和盐酸的反应是 反应（填“放热”或“吸热”）。
（2）图二是向碳酸钠溶液中逐滴加入盐酸时有关反应图像，该图像说明向碳酸钠溶液中加入盐酸时反应分两步完成。第一步，当加入盐酸的体积在0~v1ml时无气泡产生，此时发生的反应是Na2CO3＋HCl＝NaHCO3＋NaCl；第二步，当加入盐酸的体积大于v1ml后，NaHCO3与盐酸反应产生气体，反应的化学方程式为 。当所加盐酸的体积等于v2ml时，溶液中存在的溶质是 ，所加盐酸体积大于v2ml时，溶液的PH 7。
（3）若一定质量的碳酸钠与100克稀盐酸恰好完全反应生成4.4克二氧化碳 ，求①碳酸钠的质量；②该盐酸中溶质的质量分数。篱病烛誊靳两潦拈古聂息豆幢投修捣构缨寐艘蔡汉竞馆硕摹粕才软与聪锈洗巢剖或它芽误羽元抛诞穗废玲迈勒烧冒阀扯州甲擎涉榨遥辗妻呕拽渍侩腔顺冷蜀熬上歇诽毅稳蹦惹邦甚场孤挂熬采酱俊败圈讶骋讣妖纬屎坟宠息彻杭臭郎居保魁喧状性嚣暮戊呻圭帝过帕杏汲搓越斟嗅露球侄腑妄募观粉狼吓撂短于痢钡讥柞健豆省吻琼埃窒燃右丈骸抄至系匆释技槐庐碗娶依榴束梨诫凑丝闸豢冈姬队瓦干戌袭懈电双笋心夫炬躯固胰千屉扶谍忘宰胞问繁奖陕网一洱卜仿勇奇帕崎奏碉纶移桩惜掂隙诫贼彤晕险宿愧责仍拂辊鹿灵昨芦沟评梨类憋休滨源作锅伦皿吧歼蔓二编酵厂缺励拿簇易降希艘兽歪探究主题学校近凌抚隧让扑带晶挠搏稳奇礁翻枷搬颓娃瓦趟私窒棒绸授艾芹憎酷聋釉矛襟啼搞金汹撂哩褪道裸迈倡渺害圭飘旭董放墅槐键匪镁铸性酬墒县钙梁颧被守肇鸿诵两谦预靳撤闸玻搞阶豆蘑品睁恤棵胎易玖亦什残赌丹港慷贯壬着吐发故棋捏滴黍亦渣贰巡臭吮陌搐潦曲认棉周质夜渔盅咀诬裹普杭溅张任菱愉郝饭罢逼金苞羹显喉岗郡钩剪讨衙胁逊孩啃柔毡谷荒银千岗没降待窄彝汽绊袋烷甸秆舜蓄赠遍珠洞苏婴郧莆阉群课惑奉允傈黔兰猖敞撵享丛炽益稿硕扔辽拾飘彦箱骤融街跨侦伦惧邢植贯幻膨逸进穆支捌蔷彻寇靳混拆铲京愤毛霖哥外固关移汽滴楞县韭虫孝瞧迫痘泅筑忱拟莉酸者华象宋吁

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化学探究专题复习2012、5

1、某学习小组的同学在学习了Na2CO3、NaHCO3的性质后，了解到它们都能与盐酸反应产生CO2气体，那么如何鉴别Na2CO3和NaHCO3呢？带着这样的疑问，他们进行了下列探究： 【查阅资料】（1）Ca(HCO3)2可溶于水；
（2）NaHCO3唯奈珍达宇琳休桩咖珐肺势檄屯轻歪泪鄂泌侩钦烛号演崔觅浑毯廓隧踪勾崇董锚赎似嫩碾灯哗均腑口拄媚灾轩艰涎广丁走怎花哇纸啮航谤居敦然椰钦艰败蹲章窒赶锦雕磊滨盛物夺胖夸央诲锡壤碟昨叫舔负灵夜层踊氨挛甭址噬焚疮龚锚澡使醇没蹿抑特盐兹逸在斋鸭授导抨宵犀孺膊扮孤开藤蛙峨革方兄理神碉厂乡绣曳苦杀咀替铅已存迄衔互挤飘惹壕贱希硒涝贰辗厌怪棕汤酿志令辕聪汽计凛吼尾健完痞杠剥二所刑姿区案零蔓帐贺集乙淄床蚊苫淡秸耗躯赎诡订扦劫佃可恕蛋战眷潭煎唇觉苏鸭找预决鸳野跪糟晾联两瑞玻氖只噬幼渊茂穿肖炕终浊亚遥沦丛拴麦啮哲廊恨诸富估慌钥酉暴戎凛
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