题目内容
3.(1)氢氧化钠、浓硫酸:有吸水性,在化学实验中常用作干燥剂,但日常生活中却很少用它作除湿剂,其原因是腐蚀性强;氢氧化钠易变质,检验其是否变质,可选用试剂稀盐酸.
(2)还原铁粉:称“双吸剂”,能吸收空气中氧气和水蒸气,常用于食品保鲜.
(3)生石灰:常用食品干燥剂.取一袋干燥剂,进行如图实验,向盛有一定量食品干燥剂的烧杯中注入适量水,过一会儿,试管中看到的现象是有气泡,石蕊变红.
现象解释:生石灰与水反应放热,使可乐温-度升高,液体中碳酸分解、且二氧化碳溶解度随温度的升高而变小,瓶内气体压强变大,瓶内部分气体沿导管进入试管中,试管中发生反应CO2+H2O=H2CO3(化学方程式).
(4)硅胶:高活性吸附材料,不溶于水和任何溶剂,无毒无味,化学性质稳定.下面流程是利用工厂废水(含乙醇和大量无机悬浮物)和电子工业废料(含SiO2和Cu2(OH)2CO3)制备硅胶,并回收铜的工艺设计,回答下列问题:
a.“初沉”加入的试剂是明矾,其作用是吸附悬浮物,使其沉降.
b.反应Ⅰ的化学方程式 CH3CH2OH+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H2O+CH3CHO
c.试剂Y为氢氧化钠溶液;加快反应Ⅱ速率的措施有(任写一条)增大氢氧化钠溶液的浓度或将固体粉碎或升高温度等
d.与生石灰相比,硅胶作为干燥剂的优点是可再生、无腐蚀性,氧化钙与水放热易造成伤害.(写出一点)
分析 (1)根据物质的腐蚀性以及物质的检验方法来分析;
(2)根据铁生锈的条件进行分析解答本题;
(3)根据生石灰的性质以及影响气体溶解度的因素来分析;
(4)根据明矾的净水原理、质量守恒定律、影响反应速率的因素以及反应特点来分析.
解答 解:(1)氢氧化钠、浓硫酸具有很强的腐蚀性,日常生活中很少用它作除湿剂;氢氧化钠极易和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水而变质,在实验室检验碳酸盐的存在常向样品中加盐酸,因为碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,故看是否会生成气体而进行检验.故填:腐蚀性强,稀盐酸(合理即可);
(2)铁在潮湿的环境中容易和水分及氧气反应而生锈,故铁粉能够吸收空气中的水分和氧气,常用于食品保鲜.故填:氧气和水蒸气;
(3)生石灰与水反应生成氢氧化钙,此过程中会放出大量的热,造成可乐的温度升高,而气体的溶解度随着温度的升高而减小,所以导管口有气泡冒出,生成的二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸显酸性能使紫色的石蕊试液变红色;故填:有气泡,石蕊变红;变小;CO2+H2O=H2CO3;
(4)a.明矾是一种常用的净水剂,废水中加入明矾后,会吸附悬浮物,使其沉降;故填:吸附悬浮物,使其沉降;
b.由质量守恒定律可知,反应前后,原子的种类和数目不变,反应前有:2C、6H、Cu、2O;反应后有:2C、4H、O、Cu,所以空格处填写的化学式为H2O;故填:H2O;
c.增大反应物的浓度,升高温度或将固体反应物研磨成粉末状增大了反应物之间的接触面积,这样都会加快化学反应的速率;故填:增大氢氧化钠溶液的浓度或将固体粉碎或升高温度等;
d.由流程图可知,硅胶可再生、没有腐蚀性;而氧化钙与水反应会放出大量的热而造成伤害;故填:可再生、无腐蚀性,氧化钙与水放热易造成伤害.
点评 本题主要考查学生运用所学化学知识综合分析和解决实际问题的能力.增加了学生分析问题的思维跨度,强调了学生整合知识的能力.
| A. | 实行垃圾分类回收再利用 | B. | 控制烟花爆竹的燃放 | ||
| C. | 推广秸秆综合利用杜绝露天焚烧 | D. | 过量使用农药化肥提高农作物产量 |
【提出问题】菠菜为什么不能与豆腐同食?
【查阅资料】草酸钙(CaC2O4)是不能被人体吸收的沉积物.豆腐中含有较多的钙盐 如硫酸钙(CaSO4)等,菠菜、洋葱、竹笋中含有丰富的草酸(H2C2O4)、草酸钠(Na2C2O4),豆腐和上述几种蔬菜混合食用,可能诱发“结石”症.
(1)由草酸的化学式可知草酸由C、H、O三种元素组成.
(2)草酸与硫酸钙反应的化学方程式为H2C2O4+CaSO4?CaC2O4↓+H2SO4,请写出草酸钠与硫酸钙反应的化学方程式:Na2C2O4+CaSO4═Na2SO4+CaC2O4↓.
【提出猜想】菠菜与豆腐同食可能会诱发“结石”症.
【设计实验】
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| ①将菠菜在少量开水中煮沸2min~3min,取1mL~2mL滤液于试管中,丙滴加少量CaSO4或CaCl2溶液 | 产生白色沉淀 | 有草酸钙生成 |
| ②在步骤①的沉淀物中加入过量稀盐酸 | 沉淀部分溶解且产生气泡 | 被溶解的沉淀一定不是CaC2O4 |
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| ③将步骤②产生的气体通入澄清的石灰水中 | 澄清的石灰水变浑浊 | 产生的气体是CO2步骤②被溶解的沉淀是碳酸钙 |
利用图Ⅱ①和图Ⅱ②加热草酸晶体,以验证草酸受热是否分解.连续加热一段时间后的现象是:图Ⅱ①:试管里澄清石灰水先变浑浊,后又变澄清,其原因CaCO3+H2O+CO2═Ca(HCO3)2;图Ⅱ②:试管里澄灰水只变浑浊其原因是草酸气体与石灰水反应生成草酸钙;能验证草酸受热分解的装置是1(填图Ⅱ中的编号“①”或“②”),理由是:因为①中有冷却装置(从装置的特点分析).
【演示实验】将一定量的稀H2SO4加入到盛有NaOH溶液的小烧杯中.
【学生板演】该反应的化学方程式2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O.
【提出问题】实验中未观察到明显现象,部分同学产生了疑问:反应后溶液中溶质是什么呢?
【假设猜想】针对疑问,太家纷纷提出猜想.甲组同学的猜想如下,请你补充猜想四:
猜想一:只有Na2SO4 猜想二:有Na2SO4和H2SO4
猜想三:有Na2SO4、H2SO4和NaOH 猜想四:Na2SO4和NaOH
乙组同学对以上猜想提出质疑,认为有一种猜想是不合理的.不合理的猜想是四,理由是氢氧化钠和稀硫酸不能共存
【实验探究】
(1)丙组同学取烧杯中的溶液少量于试管中,滴加几滴CuSO4溶液,无明显变化,溶液中一定没有氢氧化钠.
(2)为了验证其余猜想,各学习小组利用烧杯中的溶液,并选用老师提供的pH试纸、铜片、BaCl2溶液、Na2CO3溶液,进行如下三个方案的探究.
| 实验方案 | 测溶液pH | 滴加Na2CO3溶液 | 滴加BaCl2溶液 |
| 实验操作 | |||
| 实验现象 | 试纸变色,对比比色卡,pH<7 | 有气泡产生 | 产生白色沉淀 |
| 实验结论 | 溶液中有H2SO4 | 溶液中有H2SO4 | 溶液中有H2SO4 |
【评价反思】老师对同学们能用多种方法进行探究,并且得出正确结论给予肯定.同时指出(2)中存在两处明显错误,请大家反思.同学们经过反思发现了这两处错误:
①实验操作中的错误是把pH试纸浸入溶液中.
②实验方案中也有一个是错误的,错误的原因是硫酸钠也能够和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,不能证明一定有硫酸存在.
(1)硝酸铜的制备研究
该小组同学查阅资料发现有三种设计方案可供选用:
①Cu与稀硝酸反应制取:3Cu+8HNO3═3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
②Cu与浓硝酸反应制取:Cu+4HNO3═Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
③通氧气于铜屑与稀硝酸的体系中制取:2Cu+4HNO3+O2═2Cu(NO3)2+2H2O
甲同学认为三种方案的反应都可以在铁制容器中进行,乙同学认为不可行(填“可行”“不
可行”),理由是(用一个化学方程式表示)Fe+Cu(NO3)2═Cu+Fe(NO3)2.从环境保护和经济效益角度考虑,制取大量的硝酸铜最宜采用以上方法③,理由是①②产生污染空气的有害气体,③中反应过程没有有毒气体生成,不污染环境,硝酸利用率高.
(2)硝酸铜的性质研究
硝酸铜为蓝色固体,溶于水可得蓝色溶液.该小组同学用如图装置加热硝酸铜,发现固体由蓝色逐渐变黑,同时产生红棕色有刺激性气味的气体,带火星的木条复燃.
【提出问题】硝酸铜在加热条件下到底发生了怎样的反应?
【查阅资料】
①氧化铜和稀硫酸反应的化学方程式:CuO+H2SO4═CuSO4+H2O
②含氮化合物中,只有NO2是红棕色、有刺激性气味的气体.
③NO2有助燃性,能使带火星的木条复燃
【猜想假设】
Cu(NO3)2受热分解除了生成NO2,还可能生成了CuO和O2.
【进行实验】
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| 步骤I:将反应后试管中的固体加水充分溶解,过 滤,向滤渣中加入足量稀硫酸,加热 | 固体全部溶解,得到蓝色溶液 | 硝酸铜分解生成了氧化铜. |
步骤II:在如图的试管和集气瓶之间连上此图所示的装置,重新进行加热硝酸铜的实验 | 集气瓶中气体为无色,带火星的木条复燃 带火星的木条复燃 | 硝酸铜分解生成了氧气 |
【获得结论】根据实验结果,Cu(NO3)2受热分解的化学方程式为2Cu(NO3)2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+4NO2↑+O2↑.
该小组同学取10g的硝酸铜加热一段时间后,测得剩余固体的质量为4.6g,则硝酸铜的分解率为9.2%?(分解率为已分解的硝酸铜占原硝酸铜的质量分数,写出计算过程)
【反思与评价】
已知相同状况下,气体的体积比等于其分子个数比.据此,同学们认为,即使没有资料③,依据实验结论和“加热硝酸铜产生的气体能使带火星的木条复燃”的实验现象,也能推出NO2可能具有助燃性.理由是硝酸铜分解生成的气体中NO2与O2的体积比为4:1,O2所占的体积分数与空气中O2的体积分数相同,分解生成气体能使带火星木条复燃而空气不能,说明NO2有助燃性.
| A. | 凉拌黄瓜 | B. | 清蒸螃蟹 | C. | 玉米窝头 | D. | 红烧肥肉 |