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在A＋B→盐＋水的反应中，A、B可能是
[ ]
A．
小苏打和盐酸
B．
纯碱和熟石灰
C．
氨水(NH
3
·H
2
O)和硫酸
D．
烧碱和碳酸氢铵
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18、请你参与下列探究：
【问题情景】某化学实验小组同学将铁粉投入硫酸铜溶液中，发现生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出．这一现象激发起同学们的探究欲望，生成的是什么气体？
【提出猜想】从物质组成元素的角度，放出的气体可能是SO
2
、O
2
、H
2
．
【查阅资料】SO
2
易溶于水，它能与NaOH反应，生成Na
2
SO
3
．
【方案设计】依据上述猜想，实验小组同学分别设计了如下方案：
（1）甲同学认为是O
2
，则检验方法是
用带火星的木条试验，看木条是否复燃
．
（2）乙同学认为是SO
2
，则只需将放出的气体通入盛有NaOH溶液的洗气瓶中，称量通气前后洗气瓶的质量．写出SO
2
与NaOH反应的化学方程式
SO
2
+2NaOH=Na
2
SO
3
+H
2
O
．
（3）实验小组同学合作设计了如下组合实验方案，排除和验证猜想的气体．
如果放出的是O
2
和H
2
，你认为方案中的安全隐患是
实验时剩余气体B通过加热的试管易发生爆炸事故
．
丙同学认为：为确保安全，实验前应先收集一试管气体，用拇指
堵住试管囗，靠近火焰点火，
，若不发出
尖锐的爆鸣声
，方可采用上面的装置进行实验．
【实验探究】经丙同学确认安全后，小组同学首先对装置A进行称量，再将收集到的气体从a通入，过一会儿点燃B处酒精灯；一段时间后，发现表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色；停止通气，再次称量装置A，发现质量无增减．
结论：铁粉与硫酸铜溶液反应时，产生的气体是
H
2
．
【思维拓展】
（1）由上述实验可以推出，硫酸铜溶液中可能含有
H
2
SO
4
物质．
（2）不通过称量，如何判断SO
2
与NaOH溶液发生了反应呢？有一同学设计了右图所示的装置进行实验，发现试管内液面上升，就得出SO
2
与NaOH溶液发生反应的结论．其他同学认为这一方案不严谨，理由是
SO
2
溶于水中也会导致试管内气压减小，液面上升
．要得到科学严谨的结论，仍利用该装置，补做的实验是
把烧杯中的氢氧化钠换成硫酸钠溶液，做一个对比试验
．
CuSO
4
溶液对过氧化氢的分解具有催化作用．有同学想猜想其他盐溶液也能在这个反应中起到同样的作用，于是他们做了以下的探究：
（1）清你帮助他们完成实验报告：
实验过程
实验现象
实验结论
在一支试管中加入5ml5%的H
2
O
2
溶液，然后滴入适量的FeCl
3
溶液，把带火星的木条伸入试管．
试管中有大量的气泡产生，伸入的带火星的木条复燃
FeCl
3
溶液可以催化分解H
2
O
2
（2）已知FeCl
3
在水中可分离出Fe
3+
和Cl
-
，同学们提出以下猜想：
①甲同学的猜想：真正催化分解H
2
O
2
的是FeCl
3
溶液中的H
2
O；
②乙同学的猜想：真正催化分解H
2
O
2
的是FeCl
3
溶液中的Fe
3+
；
③丙同学的猜想：真正催华分解 H
2
O
2
的是FeCl
3
溶液中的Cl
-
；
你认为最不可能的是
甲
同学的猜想，理由是
因过氧化氢溶液中自身有水，可见水不是催化剂
．
（3）同学们对余下的两个猜想，用实验进行了探究．请你仔细分析后填表：
实验过程
实验现象
实验结论
向盛有5ml5%的H
2
O
2
溶液的试管中加入少量的HCl，并把带火星的木条伸入试管
无明显现象
起催化作用的不是Cl
-
向盛有5ml5%的H
2
O
2
溶液的试管中加入少量的
Fe（NO
3
）
3
溶液
，并把带火星的木条伸入试管
试管中有大量气泡产生，带火星的木条复燃
起催化作用的是Fe
3+
用18mol/L的硫酸配置100ml 1.0mol/L的稀硫酸，若实验仪器有：
A.100ml量筒 B．托盘天平 C．玻璃棒 D.50ml容量瓶
E.10ml量筒 F．胶头滴管 G.50ml烧杯 H.100ml容量瓶
（1）实验时应选用仪器的先后顺序是（填入编号）
F、E、G、C、H
．
（2）在容量瓶的使用方法中，下列操作不正确的是（填写编号）
B、C、D
．
A．使用容量瓶前检查它是否漏水
B．容量瓶用蒸馏水洗净后，再用待配溶液润洗
C．配置溶液时，如果试样是固体，把称好的试样用纸条小心倒入容量瓶中，缓慢加入蒸馏水到接近标线1cm-2cm处，用滴管滴加蒸馏水到标线．
D．配置溶液时，如果试样是液体，用量筒量取后直接倒入容量瓶中，缓慢加入蒸馏水到接近标线1cm-2cm处，用滴管加入蒸馏水到标线．
E．盖好瓶塞，用食指顶住瓶塞，用另一只手的手指托住瓶底，把容量瓶倒转和摇动多次．
（2012?蜀山区三模）请你参与某学习小组研究性学习的过程，并协助完成相关任务：
【研究课题】探究水壶内部水垢的主要成分
【查阅资料】通过查阅资料知道，天然水和水垢所含的物质及其溶解性如下表：
物质
Ca（HCO
3
）
2
Mg（HCO
3
）
2
Ca（OH）
2
Mg（OH）
2
CaCO
3
MgCO
3
溶解性
可溶
可溶
微溶
不溶
不溶
微溶
【提出猜想】水垢的主要成分一定含有Mg（OH）
2
和
CaCO
3
CaCO
3
，可能含有Ca（OH）
2
和
MgCO
3
MgCO
3
．
【设计方案】
（1）甲同学在烧杯中放入少量研碎的水垢，加入适量蒸馏水充分搅拌，静置．取上层清夜滴入Na
2
CO
3
溶液，如果没有白色沉淀，说明水垢中无
Ca（OH）
2
Ca（OH）
2
（填化学式）．
（2）乙同学设计了下列实验装置，进一步确定水垢中含有碳酸盐的成分．
其主要实验步骤如下：
①按图组装仪器，将50g水垢试样放入锥形瓶中，逐渐加入足量稀盐酸．若D瓶增重22g，则水垢全部是CaCO
3
．
②待锥形瓶中不再产生气泡时，打开活塞b，从导管a处缓缓鼓入一定量的空气；
③称量D瓶内物质增加的质量；
④重复②和③的操作，直至D瓶内物质质量不变．
测量滴加稀盐酸体积与D瓶内物质质量的关系如图2曲线表示：
【评价】（1）A瓶中的NaOH溶液起到
除去空气中的CO
2
除去空气中的CO
2
作用．若A瓶中无NaOH溶液，D瓶中的质量将
增大
增大
（填“增大”、“不变”或“减小”），D瓶中发生反应的化学方程式是
2NaOH+CO
2
=Na
2
CO
3
+H
2
O
2NaOH+CO
2
=Na
2
CO
3
+H
2
O
；
若正确回答第（2）（3）小题将奖励4分，但化学试卷总分不超过60分．
（2）一般情况下，两种不同金属形成的碳酸盐与足量演算反应时，若两种金属的化合价相同、两种盐的质量相同，则相对分子质量小者放出的气体多．分析图线可知“水垢中一定含有
MgCO
3
MgCO
3
（填化学式），理由是
实际生成CO
2
的质量是24g，大于22g
实际生成CO
2
的质量是24g，大于22g
．
（3）装置图1中”？”所指处有三根导管同时穿过橡胶塞，已知：导管的直径为8mm，橡胶塞细段直径为3cm．从坚固和美观的角度考虑，请你在图3中标出应在哪三点打孔为好（用圆圈“○”表示打孔位置）．
以上实验不能检测出水垢中含有Mg（OH）
2
在我校实验室实施的扬州市2011年中考化学实验操作考查刚刚落下帷幕．实验考查中H
2
O
2
分解制氧气为何不采用MnO
2
作催化剂？同学们为之展开了探究．
I、他们首先配制实验所需的50mL、6%的H
2
O
2
溶液．
[配制溶液]
现有一瓶新购置的双氧水，标签如图所示．
（1）若用这瓶双氧水来配置6%的医用双氧水1500g，需要这种双氧水的质量是多少克？
（2）另有一瓶5个月前购进的相同规格的双氧水，经检测，已缓慢分解放出了9.6g氧气，求现在剩余的该瓶溶液中溶质的质量分数．
II、然后同学们又比较了各催化剂在室温下对50mL、6%的H
2
O
2
溶液分解反应的催化作用情况．
[实验记录]各催化剂对50mL、6%的H
2
O
2
溶液分解反应的催化作用情况（室温22℃）
催化剂及用量
O
2
平均产量
制氧所需时间
成本
反应情况
MnO
2
1.0g
919mL
10′03″
0.11元
分解先快后慢
10%FeCl
3
溶液5滴
985mL
4′50″
0.02元
均匀产生O2
15%CuSO
4
溶液5滴
955mL
4′57″
0.03元
均匀产生O2
[实验分析]由表中数据及实验体验可以得出，MnO
2
催化分解H
2
O
2
制氧气有两点不足，①开始反应速率过快，氧气产生后，发生装置内压强骤然增大，使用分液漏斗滴液往往受阻，收集氧气排水或排空气时稍微耽搁，就会有不少O
2
逸失，到收集最后一瓶O
2
反应变慢，耗时太长．②
MnO
2
用量多，成本高
MnO
2
用量多，成本高
．
[提出问题]同学们认为用FeCl
3
溶液作催化剂效果最好．但FeCl
3
溶液为何能催化分解H
2
O
2
？
[实验猜想]已知FeCl
3
在水中可解离出Fe
3+
和Cl
-
，同学们提出以下猜想：
甲同学的猜想是：真正催化分解H
2
O
2
的是FeCl
3
溶液中的H
2
O；
乙同学的猜想是：真正催化分解H
2
O
2
的是FeCl
3
溶液中的Fe
3+
；
丙同学的猜想是：真正催化分解H
2
O
2
的是FeCl
3
溶液中的Cl
-
；
你认为最不可能的是
甲
甲
同学的猜想，理由是
过氧化氢溶液中有水
过氧化氢溶液中有水
．
同学们对余下的两个猜想，用实验进行了探究，请你仔细分析后填空：
[实验过程1]向盛有5mL、6% H
2
O
2
溶液的试管中加入少量的HCl溶液，并把带火星的木条伸入试管．
[实验现象1]无明显现象．对应结论：
FeCl
3
溶液中的Cl
-
不能催化分解H
2
O
2
FeCl
3
溶液中的Cl
-
不能催化分解H
2
O
2
．
[实验过程2]另向盛有5mL、6%的H
2
O
2
溶液的试管中加入少量的
Fe（NO
3
）
3
溶液
Fe（NO
3
）
3
溶液
，并再次把带火星的木条伸入试管．
[实验现象2]
试管中有大量气泡产生，带火星的木条复燃
试管中有大量气泡产生，带火星的木条复燃
．
对应结论：
起催化作用的是Fe
3+
起催化作用的是Fe
3+
．
[拓展研究]
同学们还比较了FeCl
3
和CuSO
4
两种盐对H
2
O
2
分解的催化效果，他们分成甲、乙两组，分别设计了如图一、图二所示的实验并进行了实验．（设两种盐溶液的浓度等条件相同）
（1）指出仪器名称：A
分液漏斗
分液漏斗
B
锥形瓶
锥形瓶
（2）写出以FeCl
3
为催化剂的反应的化学方程式
2H
2
O
2
FeC
l
3
.
2H
2
O+O
2
↑
2H
2
O
2
FeC
l
3
.
2H
2
O+O
2
↑
．
（3）图一可通过观察
反应产生气泡快慢
反应产生气泡快慢
来定性比较得出结论．有同学提出将药品CuSO
4
改为CuCl
2
更为合理，其理由是
使酸根相同，排除酸根的影响因素
使酸根相同，排除酸根的影响因素
，你认为药品还可以作何改进？
将FeCl
3
改为Fe
2
（SO
4
）
3
将FeCl
3
改为Fe
2
（SO
4
）
3
．
（4）检查图二装置气密性的方法是：
关闭
关闭
（填“打开”或“关闭”）仪器A的活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，观察到活塞又回到了原位，则说明装置气密性
良好
良好
（填“良好”或“不好”）．该组同学利用图二所示实验需测量的数据是
A
A
（填序号：A．一定时间内收集到的气体体积 B．收集一定体积的气体所需双氧水的质量）．
研究小组还对溶液浓度、温度等实验条件进行了探究．下表选取了部分实验数据：
用足量等体积H
2
O
2
溶液制取相同体积O
2
所需的时间
浓度
时间（min）
条件
30% H
2
O
2
15% H
2
O
2
5% H
2
O
2
加入a g MnO
2
0.2
0.8
2.0
[交流讨论]从上表中还能得出的结论是：
H
2
O
2
溶液的质量分数越大产生氧气的速率越快
H
2
O
2
溶液的质量分数越大产生氧气的速率越快
．
（2013?广陵区一模）牙膏是生活必需品，某兴趣小组同学对某品牌市售牙膏展开如下探究，请回答问题：
配料表
摩擦剂：SiO
2
（20%）
CaCO
3
（少量）
清洁剂：NaHCO
3
（15%）
发泡剂：K
12
（极少量）
保湿剂：甘油等（60%）
增稠剂：卡拉胶等
其他：香精、水等
[资料卡片]：
a、SiO
2
不溶于水、且不与酸反应，高温不分解；
b、NaHCO
3
受热易分解，生成Na
2
CO
3
、H
2
O、CO
2
；
c、牙膏中保湿剂、增稠剂、香精等均为有机物．
（1）取一小段牙膏，加入蒸馏水，充分搅拌后静置，测得其上层清液的pH为8.3，则此牙膏显
碱
碱
性，实验室能否用pH试纸测得该数值，请你作出判断并说明理由．
不能，因为pH试纸只能测定出整数值
不能，因为pH试纸只能测定出整数值
；
（2）小岳同学发现，此品牌牙膏在冬季会出现颗粒变大的现象．资料显示是牙膏中的K
12
（一种钠盐）析出，则K
12
的溶解度和温度的关系是
K
12
的溶解度随温度降低而降低（或随温度升高而增大）
K
12
的溶解度随温度降低而降低（或随温度升高而增大）
；
（3）为测定此牙膏中SiO
2
的质量分数，兴趣小组同学设计了如下方案，并进行了3次实验：
[实验步骤]：
①准确称取2.0g牙膏膏体，烘干水分，高温加热，至质量不再减轻为止，在干燥器中冷却至室温；
②转移剩余物至烧杯中，加入稀HCl，至
气体不再产生为止
气体不再产生为止
；
③过滤、洗涤、称量得到剩余固体质量（如表）；
实验编号
1
2
3
实验前（g）
2.00
2.00
2.00
实验后（g）
0.43
0.44
0.45
④根据实验数据进行计算．
[数据处理]：
（4）此测定做3次实验的目的是
提高实验的精确度（或可信度）
提高实验的精确度（或可信度）
；
（5）综合上述实验方案及实验数据，计算此牙膏中SiO
2
的质量分数．
22%
22%
；
[实验分析]：
（6）按上述实验步骤操作，发现测定结果偏大，导致偏大的原因可能是
步骤③中，没有将剩余固体进行干燥，有洗涤液附着在固体表面
步骤③中，没有将剩余固体进行干燥，有洗涤液附着在固体表面
；
（7）高温加热的目的除为了除去CaCO
3
及NaHCO
3
以外，还为除去
保湿剂、增稠剂、香精等有机物
保湿剂、增稠剂、香精等有机物
；
（8）步骤②中，加稀HCl发生的反应有
CaO+2HCl═CaCl
2
+H
2
O
CaO+2HCl═CaCl
2
+H
2
O
、
Na
2
CO
3
+2HCl═2NaCl+H
2
O+CO
2
↑
Na
2
CO
3
+2HCl═2NaCl+H
2
O+CO
2
↑
；
（9）步骤③中，洗涤的目的是
除去固体表面附着的CaCl
2
和NaCl溶液
除去固体表面附着的CaCl
2
和NaCl溶液
；若不洗涤，则测定结果将
偏大
偏大
．（填“偏大”、“偏小”或“不变”）
（10）为保证洗涤效果，最好用
A
A
洗涤．
A．蒸馏水 B．自来水 C．饱和NaCl溶液 D．饱和CaCl
2
溶液．
某化学研究小组进行研究性学习，请你协助完成相关任务．
【研究课题1】探究水壶内部水垢的主要成分
【查阅资料】（1）天然水中含有Ca
2+
、Mg
2+
、HCO
3
-
等离子，在加热条件下，这些离子趋于生成溶解度更小的物质--水垢（主要成分为碳酸盐和碱）．天然水和水垢所含的物质及其溶解性如下表：
物 质
Ca（HCO
3
）
2
Mg（HCO
3
）
2
Ca（OH）
2
Mg（OH）
2
CaCO
3
MgCO
3[来源：]
溶解性
可溶
可溶
微溶
不溶
不溶
微溶
【提出猜想】水垢的主要成分一定含有Mg（OH）
2
和
CaCO
3
CaCO
3
，可能含有Ca（OH）
2
和MgCO
3
．
【设计方案】
（1）甲同学在烧杯中放入少量研碎的水垢，加入适量蒸馏水充分搅拌，静置．取上层清液滴入Na
2
CO
3
溶液，如果没有白色沉淀，说明水垢中无
Ca（OH）
2
Ca（OH）
2
（填化学式）．
（2）乙同学设计了下列实验装置，进一步确定水垢中含有碳酸盐的成分．
其主要实验步骤如下：
①按图组装仪器，将50g水垢试样放入锥形瓶中，逐滴加入足量稀盐酸．
②待锥形瓶中不再产生气泡时，打开活塞b，从导管a处缓缓鼓入一定量的空气，使装置内的气体缓缓通过后面的装置．
③称量D瓶内物质增加的质量；
④重复②和③的操作，直至D瓶内物质质量不变．
测量滴加稀盐酸体积与D瓶内物质增加质量的关系如图曲线所示；
【思考与评价】
（1）当水中含较多可溶性钙、镁化合物的水叫硬水，生活中降低水的硬度的常用方法是：
煮沸
煮沸
．
（2）A瓶中的NaOH溶液作用是
吸收空气中的二氧化碳
吸收空气中的二氧化碳
．
（3）若50g水垢全部是碳酸钙，则最终应该产生二氧化碳的质量是
22
22
g．
（4）一般情况下，两种不同金属形成的碳酸盐与足量盐酸反应时，若两金属的化合价相同、两种盐的质量相同，则相对分子质量小者放出的气体多．分析曲线图可知：水垢中一定含有
MgCO
3
MgCO
3
（化学式），理由是
水垢中只有碳酸钙时只生二氧化碳质量是22克，实际生成CO
2
的质量是24g，大于
22g，所以水垢中一定含有碳酸镁
水垢中只有碳酸钙时只生二氧化碳质量是22克，实际生成CO
2
的质量是24g，大于
22g，所以水垢中一定含有碳酸镁
．
（5）以上实验
不能
不能
（填“能够”或“不能”）检测出水垢中含有Mg（OH）
2
．
【研究课题2】为测定氯化钠样品的纯度，取30g氯化钠样品（杂质为氯化钙）溶于水配制成263g溶液，再加入53g溶质质量分数为20%的碳酸钠溶液，恰好完全反应．求：反应后所得溶液中溶质的质量分数．
关 闭
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在我校实验室实施的扬州市2011年中考化学实验操作考查刚刚落下帷幕．实验考查中H2O2分解制氧气为何不采用MnO2作催化剂？同学们为之展开了探究．
