题目内容

在金属活动性顺序里，钠位于铜之前。某化学兴趣小组发现，将钠投入硫酸铜溶液中，产生无色气体和蓝色沉淀，却未置换出红色的铜。该小组同学对此现象进行了如下探究：
【查阅资料】钠的化学性质非常活泼，常温下就能被空气中的氧气氧化，且能与水迅速反应。
【分析与讨论】
（1）在实验室中通常将钠保存在煤油里，煤油的作用是                              。
（2）已知：在一个化学反应中，如果有元素化合价的升高，同时就有元素化合价降低。对于钠与水反应的生成物，甲同学猜想是NaOH和H2，乙同学猜想是NaOH和O2，你认为 同学的猜想不合理，请从化合价的角度解释原因：          。
【进行实验】该小组同学通过实验验证钠与水反应的产物，装置如下图：

注：煤油的密度为0.8g/mL，与水不互溶。
 
实验操作
实验现象及分析
①
打开止水夹a及分液漏斗活塞，待液体充满大试管后，关闭止水夹a及分液漏斗活塞。
实验现象为：液体分层，钠熔成银白色小球，在液体分层的界面上跳动，产生大量气泡，下层液体逐渐被压入B中。
钠的物理性质有：                     （任写两条）。
②
打开止水夹b，待B中部分液体进入C中，迅速关闭止水夹b。
发生反应的化学方程式为：
                                         。
③
打开止水夹c。
实验现象为：D中液体             ，C中产生气泡。
④
打开止水夹a，通过分液漏斗向大试管中逐滴加水，将燃着的木条伸至装置左端尖嘴导管口。
实验现象为：气体燃烧，产生       色火焰。
⑤
在火焰上方罩一个干冷的烧杯。
实验现象为：烧杯内壁出现             。
【解释与结论】将钠投入硫酸铜溶液中，产生无色气体和蓝色沉淀，写出发生反应的化学方程式（分两步写）：             ，             。
【分析与讨论】（1）将钠与氧气和水隔绝
（2）乙  若生成NaOH和O2，则该反应中钠元素的化合价由0价升高到+1价，氧元素的化合价由-2价升高到0价，只有元素化合价升高，没有元素化合价降低
【进行实验】
 
实验现象及分析
①
银白色固体，熔点低，密度比水小、比煤油大等（合理即可）
②
CO2＋2NaOH       Na2CO3+H2O
③
倒吸入C中
④
淡蓝
⑤
无色液滴
【解释与结论】2Na+2H2O       2NaOH+H2↑   CuSO4+ 2NaOH       Cu(OH)2↓ + Na2SO4

试题分析：【分析与讨论】（1）由于钠化学性质非常活泼很容易和空气中的物质反应，所以常保存在煤油中，煤油的作用是将钠与氧气和水隔绝；（2）乙的猜想不合理，因为若生成NaOH和O2，则该反应中钠元素的化合价由0价升高到+1价，氧元素的化合价由-2价升高到0价，只有元素化合价升高，没有元素化合价降低【进行实验】
 
实验现象及分析
①
银白色固体，熔点低，密度比水小、比煤油大等（合理即可）
②
CO2＋2NaOH       Na2CO3+H2O
③
倒吸入C中
④
淡蓝
⑤
无色液滴
由题可知，钠投入到硫酸铜溶液中钠先和水反应生成氢氧化钠和氢气，然后氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠。
点评：这是一道非常典型的探究题，题目给的知识点没有学过，较为陌生，但是重点考察的反应的思想，装置等，所以这种题目不要害怕，仔细审题即可。
练习册系列答案
相关题目
某化学小组成功完成了下图所示实验（装置气密性良好），验证了二氧化碳的组成。
探究过程如下：

1. 称量装有干燥块状木炭的试管D，质量为50.7g，装有碱石灰的装置C质量为112.3g，连接A、B、D装置；
2. 从长颈漏斗加入足量3%的过氧化氢溶液，连接C装置，点燃酒精灯；
3.待D中发生反应，熄灭酒精灯，冷却；
4. 称量试管D及剩余固体的质量为50.1g，装置C的质量为114.5g
已知：碱石灰的成分是氧化钙和氢氧化钠，木炭中的杂质不参与反应，B、C中所装药品足量，能完全吸收相关物质。请回答下列问题：
装置A反应的化学方程式为_____________________，该反应属于_________反应
酒精灯加热的作用是_____________________
为减小误差，步骤Ⅲ冷却过程中需要注意的问题是_______________________
根据实验数据计算参加反应的氧气的质量为（列式并计算）_____________，从而计算出二氧化碳中碳、氧元素的质量比。
如下图所示进行实验，同时将针筒内全部液体迅速注入容器中，实验内容如下表所示。

（1）实验开始前红墨水左右两端液面保持相平。容器I、II体积相同，装置气密性良好。
（2）实验a中，容器I内产生的现象是________.红墨水液面位置发生变化的原因________________________(用化学方程式表示)。
（3）实验b中，针筒I、II内盐酸足量且溶质质量分数相同，产生气泡更剧烈的容器是________(填“I”或“II”)，（4）红墨水的位置变化情况是_____。
小红同学想探究实验室中碳酸钙和盐酸制取二氧化碳后废液中溶质的成分，请你一同参与探究并回答问题。
【提出问题】废液中的溶质是什么物质？
【作出猜想】小红认为废液中溶质只有CaCl2。
你认为还可能含有的溶质是              （填化学式）。
【查阅资料】CaCl2溶液呈中性。
【实验与结论】
（1）请你写出碳酸钙和盐酸反应的化学方程式                                  。
（2）分别取少量该废液和CaCl2溶液加入到两支试管中，并向其中分别滴入无色酚
试液做对比试验，结果两支试管中溶液均无色，于是小红认为自己的猜想是正确的。
（3）你认为小红的实验      （填“能”或“不能”）证明她的猜想，理由是
                                                        。
（4）如果要证明你的猜想是正确的，你选择       （填字母：A、石蕊试液  B、氢氧化钠溶液 C、 稀盐酸 ）来代替酚酞试液。
（5）若实验证明了你的猜想是正确的，向废液中加入过量的                 ，反应完成后过滤就可得到只含CaCl2一种溶质的溶液。
某化学兴趣小组按以下步骤探究某一温度下氯化钠饱和溶液的酸碱度。
［猜想或假设］溶液的pH可能为（请将你的假设填入空格中）：①pH < 7 ，②____________ ，③____________ 。
［设计和实验］要测定该溶液的酸碱度，除有正确的操作步骤外，其中不能采用下列物质中的______________（填序号）来进行实验。
①pH试纸       ②紫色石蕊试液        ③酚酞试液
组内同学进行了如下实验：
甲同学：取pH试纸放在玻璃片上，用玻璃棒蘸取氯化钠溶液沾在pH试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡比较，测得pH=7。
乙同学：取pH试纸放在玻璃片上，先用蒸馏水将pH试纸湿润，然后用玻璃棒蘸取氯化钠溶液沾在pH试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡比较，测得pH=7。
丙同学：将pH试纸直接浸入氯化钠溶液中，把试纸显示的颜色与标准比色卡比较，测得pH=7。
［评　　　价］三位同学中操作规范的是_________同学。指出其余同学操作上的错误____________________________________________________。
［结论和分析］丙同学得出：“凡是盐溶液的pH都等于7”，你认为该结论是否正确？_______，如不正确请举一例说明（如正确，此空不用填）。_______________________________________________________
探究二：精还原铁粉是一种重要的化工原料，某兴趣小组对其进行下列研究：
【物质制备】利用绿矾制备精还原铁粉的工艺流程如下：

粗还原铁粉中还含有少量铁的氧化物和Fe3C杂质，可用氢气在高温下进一步还原，其反应方程式为FexOy + y H2x Fe + y H2O，Fe3C + 2 H23 Fe + CH4。
（1）写出焙烧中氧化铁与CO反应的化学方程式：         。
（2）焙烧中加焦炭的作用除了可以生成CO外，还能         。

【含量测定】为得到精还原铁粉并测定粗还原铁粉中氧和碳元素的质量分数，按如下装置进行实验。已知3 CH4 + 4 Fe2O33 CO2 + 6H2O + 8 Fe（假设每步反应都完全，且不考虑装置内原有空气对测定结果的影响）。
（3）主要实验步骤如下：
①按顺序组装仪器，检查装置的气密性，称量样品和必要装置的质量；②点燃A处酒精灯；③缓缓通入纯净干燥的H2；④点燃C处酒精灯；⑤分别熄灭A处、C处酒精灯；⑥再缓缓通入少量H2；⑦再次称量必要装置的质量。
操作的先后顺序是①→③→       →⑤→⑥→⑦(填字母)
A．②→④                B．④→②
（4）步骤③的目的是         ，验证该步骤目的达到的实验方法是         ；
（5）若缺少装置D，则所测氧元素的质量分数将         (填“偏大’’“偏小"或“不变")。
（6）粗还原铁粉样品的质量为20.000 g，装置B、E分别增重0.360 g和0.440 g，则计算样品出中碳元素的质量分数是       ，氧元素的质量分数是       。
化学实验是化学学习的重要手段。由于受到实验条件的限制，导致许多实验需要改变，或者发生异常现象。
【探究一】
有一乡村中学由于条件所限，仅有一大一小两种试管和稀硫酸。甲（图1）、乙（图2）两学生找来铝制易拉罐皮（代替锌粒），各自设计了一种装置（如图所示），制取并收集一试管氢气。（大试管套在小试管上收集氢气）    

（1）哪个学生设计的比较合理？                      。
（2）用较合理的装置制取氢气，要使氢气充满收集氢气的试管，操作过程是               
                    。
（3）在家里，还可以用哪些物品代替废易拉罐皮和稀硫酸完成反应？                      
                              （任写一组物质名称）
【探究二】
二氧化碳是造成地球温室效应的元凶，减少它的产生和除去它，成为每个化学工作者的重要任务。小敏、小丽、小静和我为了探究CO2与NaOH的反应，进行了如下研究：
【小敏的方法】在一个充满CO2的软塑料瓶中倒入约体积的NaOH溶液，发现塑料瓶变瘪。小敏宣布验证了CO2与NaOH发生了反应。
我不同意小敏的看法，理由是                                            ；
我的做法是                                                               。
【小丽的方法】在NaOH溶液中滴加3滴酚酞溶液，再通入CO2，如果CO2和NaOH溶液发生了反应，酚酞溶液应该由红色变成无色。（碳酸钠水溶液呈碱性）
我不同意小丽的看法，原因是                                             。
【小静的方法】将CO2通入到NaOH溶液中一段时间，取少许反应后的液体，滴加澄清的石灰水，出现了白色浑浊。写出其中的一个化学方程式：                 。
【我的方法】我用的物质与其他三位同学都不一样，证明反应的发生。我的实验过程如下：
实验步骤：                                                             ；
实验现象：                                                            。
结论：CO2与NaOH发生了反应。
（1）甲同学为探究“物质燃烧的条件”，同时点燃小木条和小煤块，发现小煤块点燃所需时间长，原因是      。
（2）乙同学在点滴板的空穴中滴加氢氧化钠溶液，再滴加无色酚酞试液，观察现象。用白色点滴板代替试管进行相关实验的优点是      （一点即可）。
（3）根据下图所示制取气体的装置，回答下列问题（装置选择用序号填写）：


①a仪器的名称是   。
②用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳时，选用的发生和收集装置是          ，反应的化学方程式为         。
③加热高锰酸钾制取氧气，反应的化学方程式为             ；如用C装置收集氧气，观察到           ，表示氧气已满；反应完成后，要从剩余固体中回收二氧化锰，应进行溶解、     、洗涤干燥等操作。
食盐是生活必需品，也是重要的化工原料。
（1）电解饱和食盐水可以得到多种化工产品，主要过程如下：
①气体A是密度最小的气体，该气体的名称为  ，写出一个由酸D转化为气体A的化学方程式 。
②电解后生成的碱B的化学式为    ，你猜想的依据是    。
（2）食盐中含有各种添加剂，如添加碘酸钾（KIO3）补充碘元素、添加亚铁氰化钾（K4[Fe（CN）6]·3H2O） 作为抗结剂防止食盐结块。但人们总是担心抗结剂会分解产生剧毒物质氰化钾（KCN）。某同学对此进行了探究，其热重分析数据如图：

【查阅资料】一般烹饪温度低于340℃。
回答下列问题：
①食盐中至少含有    种金属元素（填一数字）。
②写出70℃～100℃反应的方程式    ；
当温度高于400℃时，会产生剧毒物质KCN，同时还会产生一种单质气体，则X的化学式是    。
③食用含亚铁氰化钾作抗结剂的食盐是否安全？其理由是    。

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