题目内容

同学们利用“硫酸、硝酸铵、氢氧化钠、碳酸钾”四种物质的溶液进行探究学习，完成下列各问：
【实验探究】
（1）A、B、C、D四组同学分别进行了下列实验

写出下列的两个化学方程式：
①A中的反应                      
②D中的反应                             
【挖掘实质】
下图是A组反应的微观过程示意图该化学反应的实质可以表示为H＋＋OH－＝H2O

【实践运用】
完成试验后，四组同学将废液倒入同一个烧杯中，再将废液过滤，得到无色溶液和白色沉淀，用无色溶液滴加紫色石蕊试剂，变为红色。
（1）①溶液中的白色沉淀一定是    ，理由是           
（2）废液中一定不含有的离子是                    
（3）为了验证该溶液中可能含有的离子是否存在，我设计如下实验进行验证
溶液中可能含有的离子
实验步骤
实验现象
实验结论
可能含有      
②取滤液滴加        
现象明显
含有该离子
（1）①H2SO4+2NaOH==Na2SO4+2H2O
②K2CO3+Ba（NO3）2==BaCO3↓+2KNO3
【实践运用】（1）硫酸钡。BaSO4与酸不反应，而BaCO3要与酸反应
（2） OH－ CO32－
（3） 可能含硫酸根离子
溶液中可能有的离子
实验步骤
①可能含硫酸根离子
②向滤液中加入硝酸钡（或氯化钡、氢氧化钡等）
（二）可能含钡离子
溶液中可能有的离子
实验步骤
①可能含钡离子
②向溶液中加入稀硫酸（或硫酸钠等）溶液

试题分析：（1）①根据图示可知：试管A中的稀硫酸能与加入的氢氧化钠中和反应生成盐和水，化学方程式为：H2SO4+2NaOH==Na2SO4+2H2O
②D为碳酸钾加入硝酸钡中，二者可发生复分解反应生成碳酸钡沉淀和硝酸钾，反应的化学方程式为：K2CO3+Ba（NO3）2==BaCO3↓+2KNO3
【实践运用】
（1）因题目中的反应发生在硫酸、氢氧化钠、硝酸钡和碳酸钾之间；其中氢氧根离子能和氢离子结合形成水分子（A中）；碳酸根离子可与氢离子结合形成水分子和二氧化碳分子（B中）；碳酸根离子也可与钡离子结合形成碳酸钡沉淀（D中）。当“废液中出现白色沉淀”时，该沉淀一定为钡的沉淀。其中硫酸钡和碳酸钡均为沉淀。由于 “加入紫色石蕊试液时，变为红色”，说明溶液呈酸性，即含较多的氢离子。因为碳酸钡可与酸反应，而硫酸钡不与酸反应。所以沉淀只有硫酸钡。
（2）向溶液中“加入紫色石蕊试液时，变为红色”，说明溶液呈酸性，即含较多的氢离子。由于氢离子能和氢氧根离子结合形成水分子；可与碳酸根离子结合形成水分子和二氧化碳分子；所以氢氧根离子和碳酸根离子一定不存在。
（3）根据题意可知：钠离子和硝酸根离子未形成沉淀或气体，所以一定存在于所得的溶液中。结合上面的分析可知：所得溶液中一定含氢离子、钠离子和硝酸根离子，一定不含氢氧根离子和碳酸根离子。而在“实践运用”中所得的沉淀是由硫酸根离子和钡离子形成的。所以无法确定所得到的溶液中是否含硫酸根离子或钡离子。即溶液中可能含的离子为硫酸根离子或钡离子（二者只含其一）。因此，实验应为：
（一）可能含硫酸根离子
溶液中可能有的离子
实验步骤
①可能含硫酸根离子
②向滤液中加入硝酸钡（或氯化钡、氢氧化钡等）
（二）可能含钡离子
溶液中可能有的离子
实验步骤
①可能含钡离子
②向溶液中加入稀硫酸（或硫酸钠等）溶液
考点：
练习册系列答案
相关题目
某校化学兴趣小组在实验室制取二氧化碳时，最好选用（　　）
A．碳酸钠粉末和稀硫酸B．石灰石和稀硫酸
C．石灰石和稀盐酸D．大理石和浓盐酸
CO2是初中化学重点研究的气体之一．某化学兴趣小组设计了如下实验来探究CO2的制取和性质：
（1）该兴趣小组用干燥管、烧杯、铜网等设计装配了一个在实验室中制取二氧化碳气体的装置，如右图所示．在干燥管内的铜网上应盛放______；若将铜网换成铁网，可能产生的后果是______，其原因是（用化学方程式表示）______．
（2）该兴趣小组同学将制得的CO2分别通人澄清石灰水和氢氧化钠溶液中，他们观察到前者变浑浊，后者无明显现象．CO2和NaOH是否发生了化学反应？
①小明设计了甲、乙两个实验来验证C02与NaOH发生了化学反应，如图所示．实验现象为：甲--软塑料瓶变瘪，乙--“瓶吞鸡蛋”．
小虎同学认为上述实验是可行的．其共同原理是______．
小雯同学提出质疑，她认为上述实验还不足以说明CO2和NaOH发生了反应．其理由是______．
小明同学针对小雯的质疑又补充了一个对照实验，这个实验是______．
②小虎向甲实验后变瘪塑料瓶的溶液中加入______，观察到______现象，从而证明CO2与NaOH已经发生了反应．
（10分）像科学家一样做科学
——探究胡萝卜汁对过氧化氢分解的催化作用
体育课上，小华不慎擦伤了皮肤，她用过氧化氢溶液对皮肤进行消毒时，惊奇地发现有嘶嘶的响声，并产生大量气泡。
小华通过查阅文献获得以下信息：
信息Ⅰ：人体皮肤细胞中存在一种叫做过氧化氢酶的物质，能加快过氧化氢分解反应的速率。
信息Ⅱ：胡萝卜汁等植物细胞中也含有过氧化氢酶。
信息Ⅲ：酶是动植物体内活细胞产生的具有催化作用的生物大分子，其催化作用受温度影响。
信息Ⅳ：在没有催化剂时，60℃以下，温度对过氧化氢的分解基本没有影响。
请你在小华探究的基础上，完成以下探究活动。
（1）胡萝卜汁对过氧化氢的分解是否有催化作用？
请完成下表中的实验报告（实验步骤中应包括使用的仪器、药品和实验过程）。
实验步骤
实验现象
实验结论
 
 
胡萝卜汁对过氧化氢的分解有催化作用。
反应的化学方程式        
（2）温度如何影响胡萝卜汁的催化作用？
药品：3%过氧化氢溶液、新鲜胡萝卜汁、不同温度的水（0℃、20℃、35℃、55℃）。
仪器：15mm×150mm试管8支，250mL烧杯4只、10mL量筒、秒表、温度计、刻度尺。
实验：如图所示，用提供的仪器和药品，按如下步骤进行实验：
①两支试管中分别盛有胡萝卜汁和3%过氧化氢溶液；
②将①中的试管放入盛有0℃水的烧杯中，恒定试管及反应物的温度；
③5min以后，把过氧化氢溶液倒入装有胡萝卜汁的试管中，稍微振荡，使胡萝卜汁跟过氧化氢溶液均匀混合；
④将③中的试管放回原烧杯，恒温6min；
⑤用刻度尺测量试管中泡沫状混合物的高度；
⑥按上述步骤进行实验，分别测定20℃、35℃、55℃时泡沫状混合物的高度。

每个温度下的实验重复3次，取平均值，得到如下数据：
实验编号
反应物的温度
混合恒温6min时，泡沫的高度（cm）
A
0℃
1．7
B
20℃
3．8
C
35℃
6．5
D
55℃
2．1
请回答下列问题：
①为了测定实验准确性，该实验过程中还需要控制的条件有        。
②请你在下面的直角坐标系中，绘制出泡沫的高度随温度变化而变化的曲线。
（要求：需表示出横坐标和纵坐标表示的数量级单位）

③关于温度对胡萝卜汁的催化作用的影响，你的结论是        。
（5分）化学兴趣小组同学在实验室发现了四瓶长期存放且失去标签的溶液，现标为A、B、C、D，分别是碳酸钠溶液、氯化钡溶液、氢氧化钠溶液和稀硫酸中的一种。

【提出问题】如何区分出四种溶液?
【进行实验】组长楠楠同学的实验如图所示：
【表达与交流】楠楠同学取少量A溶液，滴加足量的稀盐酸，观察到溶液中有气泡产生，楠楠同学由此得出结论：A是碳酸钠溶液。
萍萍同学不同意楠楠的观点，她的理由是（1）                             。
经过交流，两人一起制订了新的实验方案：另取少量A于试管中，向其中滴加 （2）      溶液，观察到的明显现象是（3）                           ，
过滤后，取清液滴加无色酚酞溶液，溶液变为红色，由此证明了楠楠同学的结论是错误的，同时确定了A。
两位同学取B、C、D样品继续进行实验，如图所示：

【收集证据】观察到B中无明显现象，C中紫色石蕊溶液变红，D中紫色石蕊溶液变蓝。
【解释与结论】通过实验，两位同学最终区分出了四种溶液。请将B、C、D三瓶溶液中
溶质的化学式分别标在试剂瓶的标签上（4）

【反思与评价】你认为楠楠和萍萍两位同学在上述实验过程中表现出的长处是
（5）                                             。（写一点即可）
某化学小组查阅资料得知：在不同温度下，甲烷（CH4）可将氧化铁（Fe2O3）还原为Fe、Fe3O4中的一种可两种。他们为探究甲烷与氧化铁反应后产物（黑色粉末）的成分，进行了如下实验：

（1）按右图装置连接好仪器，检查装置的气密性后，往装置中添加药品。
①各黑色粉末中滴加稀硫酸，观察到有气泡产生，则黑色粉末中含有      ，产生气泡的化学方程式是       。
②导管b的作用是      。
（2）按下图装置连接好仪器（图中夹持设备已略去）检查装置的气密性，往装置中添加药品，打开止水夹K通入含有少量二氧化碳的的一氧化碳，持续一段时间后再点燃装置C处的酒精喷灯。

①装置A中反应的化学方程式为        ，装置B中浓硫酸的作用是        。
②持续一段时间后再点燃装置C处的酒精喷灯的原因是        。D装置的作用是        。
③实验中观察到装置E中石灰水变浑浊，则黑色粉末中含有         。尾气处理方法为       。
（10分）为探究气体X的组成，某兴趣小组进行图12所示实验（固定装置未画出）。
【资料在线】
（1）加热条件下，气体X能与氧化铜反应生成铜、水和氮气。
（2）碱石灰为固体氢氧化钠和氧化钙的混合物，不与气体X反应。
无水氯化钙可吸收气体X。
（3）本实验条件下，氮气密度为1.15g·L-1，装置内空气中的水与二氧化碳对相关数据测定的影响可忽略不计。
【实验步骤】
（1）连接仪器，并检查装置气密性。
（2）取一定量氧化铜，准确称得其质量为2.40g。
（3）按图12所示装入药品，测量并记录相关数据Ⅰ（见表1）。
（4）连接A、B、C装置， 将气体X缓缓通入一段时间后，连接上D装置，读数后开始加热。当A装置中氧化铜反应完全，停止加热，继续通入气体  X至玻璃管冷却，再次测量并记录相关数据Ⅱ（见表1）。
【实验装置】

【相关数据】

【回答问题】
（1）B装置中氧化钙吸水的原理为                              （用化学方程式表示）。
（2）实验过程中，当观察到                              ，说明氧化铜已反应完全，停止加热，继续通入气体X至玻璃管冷却的目的是                               。
（3）分析实验测量的数据，生成水的质量为         g，氧化铜中氧元素的质量为     g。
由此推知，气体X中一定         （填“有”或 “没有”）氧元素。
（4）通过计算推导出气体X的化学式。
某校化学兴趣小组同学对质量守恒定律进行实验探究，甲组同学用在空气中燃烧镁带的实验来探究，乙组同学用图二进行探究。回答下列问题：

（1）甲组同学待镁条燃烧后，称量留在石棉网上固体的质量。发现比反应前镁条的质量要轻。请你分析其中的原因可能是                                             。经过分析后，该组同学在燃烧的镁条上方罩上罩，使夹持的镁条完全燃烧并使生成物全部收集起来称量，则称得的质量和原镁条质量比              （填“相等”或“变大”或“变小”），请你解释原因：                                              。
（2）碳酸钠与盐酸反应的化学方程式为                                      。乙组同学实验现象是：天平                   （填“保持平衡”或“向左偏转”或“向右偏转”） 
（3）通过以上两个实验，你获得的启示是                                   。
（6分）某化学兴趣小组同学利用如下图所示装置进行实验。

（1）打开a，关闭b，装置I中加入黑色固体和无色液体，装置Ⅱ的热水中加入白磷，观察到Ⅱ中白磷燃烧。
①装置I中发生反应的化学方程式为              。
②白磷燃烧的原因是                  。
（2）装置I中加入大理石和过量稀盐酸，装置Ⅱ 中加入滴有无色酚酞的氢氧化钠溶液。
①打开a，关闭b，Ⅱ中发生反应的化学方程式为                             。
②一段时间后，关闭a，打开b。若装置Ⅱ 中最终得到无色澄清溶液，则Ⅱ中一定发生的反应化学方程式为                                      ；若装置Ⅱ中最终得到无色溶液且底部有不溶物，则II中无色溶液的溶质可能为                。

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