题目内容

（10分）天然气的主要成分是甲烷（CH4)，某校化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物
产生了兴趣，请你参与：
【提出问题】：甲烷燃烧后生成哪些物质？
【查阅资料】：含碳元素的物质完全燃烧生成CO2，不完全燃烧生成CO；无水CuSO4遇水变蓝。
【猜想与假设】：甲：CO2 、H2O ；          乙： CO、H2O；
丙： NH3 、CO2 、H2O；   丁： CO2 、CO、H2O 。
你认为      同学的猜想是错误的，理由是                       。
【实验探究】：为了验证上述猜想与假设将甲烷在一定量的O2中燃烧的产物依次通过下列装置：

（1）A、B装置的顺序能否颠倒？（填“能”或“否”）       ；
（2）实验中用纯净O2而不用空气的原因是                                ；
（3）实验中观察到A中无水CuSO4变蓝，B、D中澄清石灰水变浑浊，C中黑色粉末变成红色，由此推断       同学猜想成立；
（4）请写出B中澄清石灰水变浑浊、C中黑色粉末变成红色的化学反应方程式：
                      、                           。

【猜想与假设】：丙   质量守恒定律或化学反应前后元素的种类不变或反应前不含氮元素
【实验探究】：（1）否  （2）空气中含有CO2 和H2O，干扰对产物的鉴别(3) 丁     (4) CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O     CuO + CO Cu + CO2

解析试题分析：【猜想与假设】根据质量守恒定律反应前后原子的种类和数量不变，故得出丙同学的猜想是错误的；（1）A装置的作用是检验水的生成、B装置的作用是检验二氧化碳的生成，因为检验二氧化碳通入溶液中能对水的检验其干扰，故不能颠倒；（2）实验中用纯净O2而不用空气的原因是空气中含有CO2 和H2O，干扰对产物的鉴别；（3）实验中观察到A中无水CuSO4变蓝，B、D中澄清石灰水变浑浊，C中黑色粉末变成红色，由此推断丁同学猜想成立；（4）B中澄清石灰水变浑浊、C中黑色粉末变成红色的化学反应方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O  ；  CuO + CO Cu + CO2
考点：质量守恒定律、化学方程式的书写、物质成分的推断

练习册系列答案
相关题目

小红的家庭化学实验室有如下物品：①试管②导管与橡皮塞③煤气和煤气炉④托盘天平⑤筷子⑥铁钉⑦铜丝⑧食盐⑨食醋⑩石灰水11硫酸铜12水请你与小红一起完成如下实验：
（1）若要探究氧气的助燃性，需要用到的物品是（填序号）_____________；
（2）若要探究铁钉锈蚀的条件，除上述物品外，还需要的物品是_________；
（3）若要利用上述物品证明铁的活动性比铜强，写出实验中发生反应的化学方程式____________________，该反应所属基本类型是______________；
（4）请利用上述物品设计实验，探究加速食盐溶于水的某一方法的有效性，我的实验方案是：__________。

小刚、小军、小红对一久置的NaOH白色粉末的成分进行探究并测定其成分的含量。
【成分的确定】
三位同学都作出以下的猜想：
① 可能是NaOH；② 可能是Na2CO3；③ 可能是NaOH与Na2CO3的混合物。
做出②③猜想的依据是                   （用化学方程式表示）。
为了验证①②③猜想，他们分别做了下面的实验。
（1）小刚取少量白色粉末于试管中，再滴加稀HCl，有气泡产生，由此可推出白色粉末中一定含有             ，肯定猜想       （填序号）是错误的。
（2）小军又取少量白色粉末溶于水，向所得溶液中滴加酚酞试液，溶液变为红色。由此小军结合小刚的实验，认为猜想③是正确的。小红却认为小军的所得结论不确切，因为                                      。
（3）为探究白色粉末是否含有NaOH，小红设计了如下实验方案：

①沉淀B的化学式为              。
②在操作1中要用到玻璃棒，其作用是                       。
③小刚认为小红的这个方案也有问题，理由是_                ，但只要稍加改进，就可以证明粉末中还含有NaOH，则小刚改进的方法是         。
小刚对小红的实验作了正确的改进后进行了实验，实验现象和小红的一致，由此确定猜想③是正确的。
【各成分含量的测定】
三位同学利用电子天平共同作了以下测定实验，并记录如下实验数据。

称量项目
称量时间
质量（g）
试样
————
10.00
装置+稀硫酸质量
————
241.20
装置+稀硫酸质量+试样
反应开始后15秒
249.20
装置+稀硫酸质量+试样
反应开始后35秒
249.00
装置+稀硫酸质量+试样
反应开始后55秒
249.00
 

（1）写出锥形瓶中发生反应化学方程式：
①                                         ；
②                                         。
（2）试通过分析表中数据计算试样中碳酸钠的质量分数。
【实验反思】
有同学提出按上述实验所测得试样中Na2CO3质量分数会偏小，该同学的理由是（实验操作均正确）：                        （答一条即可）。

某兴趣小组的同学在老师的指导下，对一瓶没有塞橡皮塞的氢氧化钙溶液进行探究，请你一起参与。
【提出问题】该氢氧化钙溶液是否全部变质？
【猜想与假设】猜想①：氢氧化钙溶液可能全部变质，变成碳酸钙。
猜想②：氢氧化钙溶液可能部分变质，其成分是         。
【实验探究】

实验步骤
 		实验现象
 		实验结论
 
(1)取样于试管中，滴加稀盐酸，充分振荡
 		有       生成
 		原溶液中一定含有碳酸钙
 
(2)另取样于试管中，滴加酚酞试液
 		溶液呈红色
 		原溶液中含有    
 
 
【实验结论】综合上述实验(1)、(2)，你得出的结论是猜想         成立。
【反思与拓展】(1)氢氧化钙露置于空气中容易变质，原因是                            (用化学方程式表示)。
(2)在分析化学反应后的物质成分时，除了考虑生成物外，还需考虑的是                           。

兴趣小组同学为了探究实验室中久置的氢氧化钠固体的成分，进行了有关实验。请你与他们一起完成以下探究活动：

【对固体猜想】
猜想工：全部是NaOH；
猜想Ⅱ：全部是Na2CO3；
猜想Ⅲ：是NaOH和Na2CO3混合物。
【实验和推断】
(1)若现象a为有气泡产生，则加入的A溶液是             ，说明氢氧化钠已经变质，有气泡产生反应的化学方程式是                  。
(2)若A是CaCl2溶液，当实验现象a为                           ，现象b为                                   ，则猜想Ⅱ成立。
【反思】久置的氢氧化钠变质的原因是(用化学方程式表示)            。

某无色溶液可能由盐酸、氢氧化钠溶液、氯化钠溶液、碳酸钠溶液中的一种或几种混合而成。为探究其组成，小华同学进行了如下实验：
Ⅰ、取适量样品放入试管中，滴加酚酞溶液，溶液变成红色。再向试管中逐滴加入过量的氢氧化钙溶液，观察到有沉淀产生。过滤，所得滤液为红色。
(1)由实验Ⅰ中的现象可推断出样品中一定含有的物质是________(写化学式，下同)，一定不含有的物质是_________________；
为了进一步探究样品中可能含有的物质是否存在，小华继续进行了如下实验：
Ⅱ、取适量实验Ⅰ所得的红色滤液放入试管中，滴加过量的稀硝酸，溶液变为无色。再向试管中逐滴加入适量的硝酸银溶液至恰好完全反应，观察到有白色沉淀生成。过滤，所得滤液为无色。
Ⅲ、从稀硫酸、氢氧化钡溶液、氯化钡溶液、硝酸钾溶液中选择一种试剂，代替实验Ⅰ中的氢氧化钙溶液进行实验，其余的试剂及操作与实验Ⅰ的均相同。
通过实验Ⅱ和实验Ⅲ，小华得出结论：样品中可能含有的物质确实存在。
(2)实验Ⅱ所得无色滤液中，除酚酞以外，还含有的溶质为__________；
(3)实验Ⅲ中代替氢氧化钙溶液的试剂是____________溶液，可观察到的现象为_______________________。

铁、铝、铜是常见的三种金属。同学们发现生活中的铝和铜制品表面一般不用防锈，而铁制品一般需要做防锈处理。
【提出问题】这是不是因为铁、铝、铜三种金属中铁的活动性最强呢？
【实验探究】同学们对这三种金属的活动性顺序展开了探究，请你参与探究并填写空格。将粗细相同的铁丝、铝丝、铜丝分别插入体积相同、溶质质量分数也相同的稀盐酸中：

【讨论交流】为什么同一个实验得出了两种结论呢？同学们带着这个疑问查阅了相关资料，明白了铝丝在稀盐酸中短时间内无气泡，是因为铝表面的氧化物会先与盐酸反应。
【反思评价】做金属性质实验时需将金属进行打磨，打磨的目的是   。
【实验验证】为了进一步确认铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序，同学们又将两根粗细相同的、打磨过的铁丝分别插入硫酸铝溶液、硫酸铜溶液中：

写出铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式   。
【拓展迁移】（1）若只有一支盛有少量稀盐酸的试管，只需合理安排金属丝的插入顺序(能与盐酸反应的要一次将盐酸消耗完），也能证明铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序。金属丝的插入顺序为   。
（2）金属被人类大规模开发利用的大致年限也与金属活动性顺序有关，请写出铁、铝、铜三种金属材料被人类利用的先后顺序   。

小丽对家中的家用制氧机产生了浓厚的兴趣。她通过阅读说明书了解到家用制氧机的工作原理如下：加压时，装填在制氧机内部的分子筛吸附空气中的氮气，制取高浓度氧气。减压时，分子筛将所吸附的氮气排放。整个过程中，分子筛并不消耗。小丽用这台家用制氧机制取并收集了一袋气体，带到实验室对其进行研究。

实验I：小丽欲通过以下实验验证所收集的气体是否为纯净的氧气。
【实验记录】

使用步骤
实验现象
化学方程式
取一只250mL的集气瓶，用排水法收集一瓶所带气体，然后把一小块燃着的木炭插入集气瓶中
 
木炭燃烧得更旺
 
化学方程式Ⅰ
 
表中，化学方程式Ⅰ是                                        。
【实验结论】收集的气体是纯净的氧气。
【实验反思】老师指出上述实验并不能证明小丽所带来的气体一定是纯净的氧气。该实验不
能证明所收集气体为纯净氧气的原因是                                          。
实验II：测定小丽所带气体中氧气的含量。
同学们在老师的指导下设计了如图所示装置，进行实验，并重复多次。

【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
 
装置的气密性良好
②
加入药品，将装置连接固定
 
 
③
打开止水夹a和b，向A中缓慢鼓入一定量气体后关闭止水夹a和b
A中水进入到B中，B中水的体积为200mL。
收集200mL气体（由压强差引起的误差忽略不计）
④
用凸透镜聚光引燃白磷
燃烧，产生大量白烟
 
⑤
待白磷熄灭并冷却到室温，
打开止水夹
现象Ⅰ
小丽收集的气体不是纯净的氧气
 
表中，现象I是                                       。
白磷燃烧的化学方程式是                              。
【数据记录】
实验次序
1
2
3
4
5
B中剩余水体积/mL
100
42
39
41
38
 
【数据处理】在上表数据中，第1组数据偏差较大，存在明显误差，在数据处理时应删去。
小丽所带气体中氧气的体积分数为           %。
【实验反思】
（1）这台家用制氧机制氧气的过程发生的变化属于              （填“物理变化”或“化
学变化”）。
（2）导致第1组数据产生较大误差的可能原因是                                  。

根据下图实验，回答以下问题。
 
（1）写出A装置中反应的化学方程式_______。
（2）将用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花，放入集气瓶B中，观察到的现象是_______。
（3）写出C装置中反应的化学方程式_______，其中水的作用为_______。
（4）河水经过D装置后得到的水是_______（填“纯净物”或“混合物”）。
（5）下列叙述中不正确的是_______。

A．水体污染会危害人体健康
B．生活中养成良好的用水习惯
C．工业废水经过处理达标后再排放
D．禁止使用农药、化肥，以免造成水体污染

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