题目内容

8．生命的孕育和维系需要水，科学研究离不开水．请你完成下列探究．
探究一：用水作溶剂．在盛有5ml水和5ml汽油的两只试管中各加入1～2小粒高锰酸钾，可观察到的现象是高锰酸钾溶于水形成紫红色溶液，而高锰酸钾难溶于汽油，结论：同一种物质在不同溶剂中的溶解性不同．
探究二：用水区别物质．自选两种白色固体，用水区别它们，设计实验完成下表内容．
两种白色固体主要操作、现象和结论
碳酸钙、氧化钙分别将两种固体加水溶解，难溶于水的是碳酸钙，与水剧烈反应且有热量放出的是氧化钙
探究三：溶质在水中的溶解与结晶．
【查阅资料】?20℃时，五种物质的溶解度如下表．
物质NaCl　　NH4HCO3NH4Cl　NaHCO3Na2CO3
　溶解度/g　36.021.0　37.29.621.5
?相同温度下，不同溶质同时溶解在同一溶剂中，溶解度不变．
【提出问题】20℃时，将11.7gNaCl和15.8gNH4HCO3同时放入盛有100g水的烧杯中，充分搅拌，静置，有晶体析出（温度仍为20℃）．析出的晶体是什么？
【设计实验】设计方案，并进行实验．
（1）取少量晶体与熟石灰粉末混合、研磨，无明显现象．实验目的是证明晶体不是氯化铵．
（2）取少量晶体于试管中，加入盐酸，现象为有无色气体产生．
【实验结论】（3）析出的晶体是NaHCO3，晶体的质量为7.2g．
【实验拓展】（4）析出晶体的原因是NaCl和NH4HCO3溶于水未达饱和，所以不能以晶体析出，它们在水中解离出Na+、Cl-、NH4+、HCO3-，阴阳离子运动结合成NaHCO3和NH4Cl，由于NH4Cl溶解度较大，未达饱和，故不能析出，但NaHCO3的溶解度小，且溶液已达饱和，所以过多的NaHCO3以晶体形式析出．

分析 探究一：根据高锰酸钾在水和酒精中的溶解情况进行分析；
探究二：根据碳酸钙难溶于水，氧化钙和水反应生成氢氧化钙，放出热量进行分析；
探究三：（1）根据铵态氮肥和碱混合研磨会生成有刺激性气味的氨气进行分析；
（2）根据碳酸盐和盐酸反应生成二氧化碳气体进行分析；
（3）根据11.7gNaCl和15.8gNH4HCO3同时放入盛有100g水的烧杯中，交换成分可以得到16.8g的碳酸氢钠和10.7g的氯化铵，以及?20℃时，四种物质的溶解度进行分析；
（4）根据11.7gNaCl和15.8gNH4HCO3同时放入盛有100g水的烧杯中，交换成分可以得到16.8g的碳酸氢钠和10.7g的氯化铵，以及?20℃时，四种物质的溶解度进行分析．

解答 解：探究一：在盛有5ml水和5ml汽油的两只试管中各加入1～2小粒高锰酸钾，可观察到的现象是高锰酸钾溶于水形成紫红色溶液，而高锰酸钾难溶于汽油，结论：同一种物质在不同溶剂中的溶解性不同；
探究二：碳酸钙难溶于水，氧化钙和水反应生成氢氧化钙，放出热量，所以

两种白色固体主要操作、现象和结论
碳酸钙、氧化钙分别将两种固体加水溶解，难溶于水的是碳酸钙，与水剧烈反应且有热量放出的是氧化钙
探究三：（1）铵态氮肥和碱混合研磨会生成有刺激性气味的氨气，所以取少量晶体与熟石灰粉末混合、研磨，无明显现象，实验目的是：证明晶体不是氯化铵；
（2）碳酸盐和盐酸反应生成二氧化碳气体，所以取少量晶体于试管中，加入盐酸，现象为：有无色气体产生；
（3）11.7gNaCl和15.8gNH4HCO3同时放入盛有100g水的烧杯中，交换成分可以得到16.8g的碳酸氢钠和10.7g的氯化铵，
物质NaCl　　NH4HCO3NH4Cl　NaHCO3Na2CO3
　溶解度/g　36.021.0　37.29.621.5
所以析出的晶体是NaHCO3，晶体的质量为：16.8g-9.6g=7.2g；
（4）11.7gNaCl和15.8gNH4HCO3同时放入盛有100g水的烧杯中，交换成分可以得到16.8g的碳酸氢钠和10.7g的氯化铵，所以析出晶体的原因是：NaCl和NH4HCO3溶于水未达饱和，所以不能以晶体析出，它们在水中解离出Na+、Cl-、NH4+、HCO3-，阴阳离子运动结合成NaHCO3和NH4Cl，由于NH4Cl溶解度较大，未达饱和，故不能析出，但NaHCO3的溶解度小，且溶液已达饱和，所以过多的NaHCO3以晶体形式析出．
故答案为：探究一：高锰酸钾溶于水形成紫红色溶液，而高锰酸钾难溶于汽油；
探究二：
两种白色固体主要操作、现象和结论
碳酸钙、氧化钙分别将两种固体加水溶解，难溶于水的是碳酸钙，与水剧烈反应且有热量放出的是氧化钙
探究三：（1）证明晶体不是氯化铵；
（2）盐酸，有无色气体产生；
（3）NaHCO3，7.2；
（4）NaCl和NH4HCO3溶于水未达饱和，所以不能以晶体析出，它们在水中解离出Na+、Cl-、NH4+、HCO3-，阴阳离子运动结合成NaHCO3 和NH4Cl，由于NH4Cl溶解度较大，未达饱和，故不能析出，但NaHCO3的溶解度小，且溶液已达饱和，所以过多的NaHCO3以晶体形式析出．

点评 本题主要考查了物质的鉴别、结晶等方面的综合知识，难度不大，需要在平时的学习中加强记忆即可完成．

练习册系列答案
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20．下面是关于物质分割的描述，其中分割到分子的是（　　）
A．AB．BC．CD．D
19．原子序数11-17元素的符号和原子结构示意图如下，请结合下图回答：

（1）原子序数为15的原子质子数为15．
（2）用符号表示下列内容：①原子序数为13的原子形成的离子符号是Al3+．
（3）原子序数为12、17的元素组成化合物的化学式MgCl2．
（4）从11-17，随着原子序数的增加，其原子结构（或元素的性质）呈现出的变化规律是最外层电子数从1递增到7 （任写一条）．
16．a、b、c三种物质的溶解度曲线如图所示．现有t1℃时的a、b、c三种物质的饱和溶液，将其都升温至t2℃时，下列说法错误的是（　　）
A．a溶液中的溶质质量分数最大B．c溶液中的溶质质量分数最小
C．b溶液为不饱和溶液D．c溶液中有晶体析出
3．海洋是地球上最大的储水库，浩瀚的海洋蕴含着丰富的化学资源．海水晒盐能够得到粗盐．
（1）在粗盐的提纯中，主要操作过程如图所示：

①A、B、C 操作的名称分别叫做溶解、过滤、蒸发．
②上述 A、B、C 操作中，都使用了玻璃棒．B项操作中玻璃棒的作用是引流．
（2）将粗盐提纯可以得到纯净的食盐．小明要用50 g质量分数为10%的食盐溶液来进行种子选种．下图是他配制食盐溶液的实验操作示意图．

指出图中的一处操作错误：食盐和砝码放颠倒了，由此错误可能会造成配制的食盐溶液质量分数偏小．（填“偏大”或“偏小”）
（3）配制好的上述10%的氯化钠溶液50克，欲将其溶质质量分数增加到20%，可以采用的方法是B
①加入5克氯化钠固体          ②把水蒸发掉25克
③加入6.25克氯化钠固体       ④把溶液中的水蒸发掉一半
A．①②B．②③C．③④D．①④
13．某工厂的原料CuO（粉末状）中混入了铜粉，现要测定混合物中铜粉的质量分数，可用多种方法．请按测定步骤依次选择下列所示的实验步骤（选填字母编号），要求列举3种方法，并写出所选用的方法三所对应的铜粉质量分数表达式．
可选择的实验操作步骤有A、B、H、G；A、D、E、I、G；A、F、H、G（可重复选用）：
A．用天平称取混合物m1（g）；
B．在空气中充分加热m1（g）混合物；
C．将m1（g）混合物加到足量的稀盐酸溶液中；
D．将m1（g）混合物加到足量的硝酸银溶液中；
E．小心过滤；
F．在高温加热m1（g）混合物的条件下通入充足的CO；
G．根据混合物反应前后的质量变化进行计算；
H．用天平称量冷却后的混合物质量m2（g）；
I．用天平称量洗涤、干燥后的滤出物质量m3（g）
方法一：铜在加热的条件下生成氧化铜，依据固体增加的质量，结合方程式计算出铜的质量，得到铜的质量分数；方法二：铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，依据置换出的银的质量，结合方程式计算出铜的质量，得到铜的质量分数；方法三：氧化铜和一氧化碳反应生成铜和二氧化碳，依据一氧化碳的质量，结合方程式计算出氧化铜的质量，然后得到铜的质量分数，铜粉质量分数表达式$\frac{100（5m_{2}-4m_{1}）}{m_{1}}$%．
20．一定温度下，在质量都是50克的五杯水中分别加入30克、40克、50克、60克、70克硝酸钾固体，充分搅拌后，滤去未溶解的硝酸钾．加入的硝酸钾质量与相应所得溶液的质量数据见下表：硝酸钾的溶解度（　　）
加入的硝酸钾质量/克3040506070
所得溶液的质量/克8090100105105
A．55克B．80克C．105克D．110克
17．已知98%浓H2SO4密度为1.84g/cm3，62%浓HNO3密度为 1.14g/cm3；若要配制浓H2SO4与浓HNO3的混合溶液，则应将浓H2SO4（填化学式）沿玻璃棒缓慢倒入盛有浓HNO3（填化学式）的烧杯中，边加边搅拌，冷却后装瓶．
18．在高空中有一层臭氧层，它吸收了太阳光中的绝大部分的紫外线，使地球上的生物免受紫外线的伤害．臭氧的化学式是O3，下列关于臭氧的说法正确的是（　　）
A．臭氧由3个氧元素组成B．臭氧由3个氧原子构成
C．臭氧是单质D．臭氧是化合物

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