题目内容

20．Ⅰ．某研究性学习小组的同学学习了二氧化碳的性质后，对二氧化碳溶于水的过程，有没有发生化学变化？提出实验改进：用如图1所示装置进行实验，验证二氧化碳能与水反应（已知氮气的密度小于空气的密度），操作为：
①从a端通入二氧化碳    ②从分液漏斗中滴加适量水    ③将石蕊溶液染成紫色的干燥纸花放入广口瓶中   ④从b端通入氮气

实验操作顺序最合理的是③①④②①，发生变化的化学方程式为：H2O+CO2=H2CO3．
Ⅱ．另一小组在课外活动时对“二氧化硫能否与水反应生成酸”进行了实验探究．请你参与他们的探究活动，并回答有关问题．
【查阅资料】常温下二氧化硫是一种无色气体，易溶于水．
【假    设】二氧化硫能与水反应生成酸．
【设计实验】（1）小雨同学将二氧化硫气体通入紫色石蕊试液中，观察溶液颜色的变化．他认为，若紫色石蕊试液变红色色，则证明假设成立．
（2）小涛同学认为小雨同学的实验方案不严密．小涛同学用紫色石蕊试液将白色滤纸染成紫色，干燥后做成三朵紫色的小花，然后按图2图示进行实验，在（I）、（Ⅱ）、（Ⅲ）中分别观察到变色和不变色的两种现象．
小涛同学认为，若Ⅲ（填序号）中的紫色小花变色，则证明假设成立．
【交流反思】小明同学对小涛同学的实验方案提出了质疑，他认为上述实验还不足以证明“二氧化硫和水反应生成了酸”，其理由是SO2也可能使干燥的紫色小花变红（或SO2也可能具有酸性）．三位同学讨论后补充了一个实验，使探究活动获得了成功，你认为这个实验应该是将干燥的紫色小花投入到盛有SO2的集气瓶中，紫色小花不变红色（或将SO2气体通过盛有紫色小花的瓶中，紫色小花不变红色）（简述实验步骤和现象）．
【结    论】通过上述实验得出：二氧化硫能与水反应生成酸．
Ⅲ、人类的生产和生活都离不开金属．金属元素在自然界中分布很广，在地壳中主要以矿物形式存在．
如图3矿石的主要成分不属于氧化物的是B（填序号），如将一定量的铁加入到硫酸铜和硫酸锌的混合溶液中，充分反应后，滤液中一定含有的溶质是硫酸亚铁和硫酸锌，滤渣中一定含有铜．

分析 Ⅰ、根据已有的知识进行分析，二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸呈酸性，能使石蕊变红，二氧化碳不能使石蕊变红．
Ⅱ、本题设计紧密联系生活实际，视角新颖，这类题通常起点高，落点低，可用类比的方法寻找与该物质性质相似的课本中的物质．观察图示，大家很容易就回忆起二氧化碳曾做过类似的实验，联想验证二氧化碳溶于水的实验设计思路即可解答．
Ⅲ、根据因为的定义及金属和盐溶液反应的规律分析．

解答 解：Ⅰ、要验证二氧化碳能与水反应生成碳酸，可以使用石蕊进行检验，首先将石蕊染成紫色的干纸花放入瓶内，由a端通入二氧化碳，观察纸花不变色，证明二氧化碳不能使石蕊变色，从b端通入氮气，将二氧化碳排出，然后再将水滴下，纸花不变色，说明水不能使石蕊变红，从a端通入二氧化碳，纸花变红，证明是二氧化碳与水发生了化学反应，故其正确的顺序为③①④②①，观察选项；故答案为：③①④②①；H2O+CO2=H2CO3；
Ⅱ、【设计实验】（1）根据酸性溶液可使紫色石蕊试液变红进行解答；
（2）小涛的设计思路是：I喷稀醋酸小花变红可证明酸性溶液可使石蕊变红，Ⅱ喷水小花不变色可证明水不能使石蕊变红，Ⅲ小花喷水后放入二氧化硫，若变红即可证明二氧化硫溶于水后生成了酸；
【反思交流】依据课本上证明二氧化碳是否溶于水生成酸的实验设计，可以发现小涛的实验存在漏洞：未证明二氧化硫本身能否使石蕊变红；
为了证明二氧化硫能否使石蕊变红，要排除水的干扰，所以设计为：将干燥的紫色小花投入到盛有SO2的集气瓶中，紫色小花不变红色．
故答案为：【设计实验】（1）红；（2）Ⅲ；
【交流反思】SO2也可能使干燥的紫色小花变红（或SO2也可能具有酸性）；
将干燥的紫色小花投入到盛有SO2的集气瓶中，紫色小花不变红色（或将SO2气体通过盛有紫色小花的瓶中，紫色小花不变红色）．
Ⅲ、由两种元素组成，其中一种元素是氧元素，属于氧化物，因此氧化铁和氧化铝属于氧化物，碱式碳酸铜不是；
由于在金属活动顺序表中，铁在铜的前面，在锌的后面，所以向硫酸铜和硫酸锌的混合溶液中加入一定量的铁粉，铁可以硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁，不能和硫酸锌发生反应；充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，如果铁粉过量，则滤渣中含有铁粉和铜粉，如果铁粉恰好完全反应，则滤渣中只有铜，所以滤渣中一定有铜；无论铁粉是否过量，滤液中都一定有反应后生成的硫酸亚铁和不和铁发生反应的硫酸锌；
故答案为：B； 硫酸亚铁和硫酸锌； 铜．

点评 本题较好再现了科学探究的一般过程，考查了同学们思维的严密性，要做好此类题，同学们要明了课本上一些重要实验的设计思路和原理．

练习册系列答案
相关题目
4．下列说法正确的是（　　）
A．CO2会导致温室效应，属于空气污染物
B．O2可支持燃烧，可作燃料
C．为了节约用水，农业上推广滴灌技术
D．PM2.5指数越高，空气质量越好
11．化学学科需要借助化学专用语言来描述，下列化学用语与其含义相符的是（　　）
A．两个氧原子：O2B．一氧化碳分子：Co
C．三氧化硫：SO3D．碳酸根离子：CO3-2
8．画出下列微粒的结构示意图．
（1）氧原子（2）氧离子（3）氮原子
（4）硫原子（5）氯离子（6）铝离子．
15．定量研究对于化学科学发展有重大作用，因此我们应该掌握好有关质量守恒定律的相关知识．
（1）3.0g某物质完全燃烧后生成4.4gCO2和1.8g水．则对该物质相关判断正确的是C
A．该物质只含碳、氢元素
B．该物质一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素
C．该物质一定由碳、氢、氧三种元素组成
（2）下图A、B、C三个实验用于验证质量守恒定律，其中不能达到实验目的是B选填序号），理由是生成的二氧化碳气体逸出到空气中，质量未被称量到．

（3）在一定条件下，一个密闭容器内发生某反应，测得反应前后各物质的质量如下表所示．
物 质MNPQ
反应前的质量/g16241520
反应后的质量/gxy010
则：①参加反应的P与Q的质量比为3：2
②当y≤24时，该反应所属的基本反应类型是化合反应；
③根据化学反应中反应物、生成物的质量变化特点，x的取值范围B
A.0≤x≤16    B.0≤x≤65      C.0≤x≤40   D.16≤x≤65．
5．氧化铁可用于制作优质颜料．氧化铁中铁元素化合价为（　　）
A．0B．+2C．+3D．+2或+3
12．A～E是初中常见的五种物质．常温下，A与B、C与D的状态相同；D具有助燃性和氧化性，E是暗紫色的固体．物质间的转化关系如图（图中“-”表示两端的物质能发生化学反应；“→”表示物质间存在转化关系．部分反应物、生成物及反应条件已略去）．请回答：
（1）写出物质E的化学式KMnO4．
（2）写出反应①的化学方程式2H2+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2H2O，基本反应类型是化合反应．
（3）试从微观解释A与B化学性质不同的原因是构成过氧化氢和水的分子结构不同．
9．实验是进行科学探究的重要手段．请根据图示回答问题．

（1）指出图A中的错误操作：试管内液体的体积不能超过试管容积的$\frac{1}{3}$，手不能握住试管夹的短柄．
（2）在用图B的方法测定空气中氧气的体积分数时结果偏低（填偏“偏低”或“偏高”），其原因是生成物二氧化碳为气体且溶解性不大．请提出一种改进措施：将木炭换成红磷（二氧化碳溶于水，但溶解性不大）．
（3）C图是水通电分解的示意图，试管a中产生的气体是氢气，与试管b中产生的气体的体积比为2：1，通过该实验可得出水是由氢元素和氧元素组成的．
（4）D图是过滤液体的示意图，图中有一处错误的请你指出来：漏斗末端的尖嘴没有紧靠烧杯内壁，玻璃棒在实验中的作用是引流．
10．写出符号或意义（符号书写要规范）：
（1）2个硫酸根离子2SO42-；       
（2）2个镁原子2Mg；
（3）3个氮分子3N2；
（4）人体中含量最高的金属元素是Ca．
（5）3Fe2+3个亚铁离子；  
（6）${H}_{2}\stackrel{+6}{S}{O}_{4}$硫酸中硫元素的化合价是+6．

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网