题目内容

3．在浓硫酸的催化作用下，固体草酸（H2C2O4）受热分解生成碳的氧化物和水，某化学课外兴趣小组对生成物中碳的氧化物种类进行了如图实验探究：

【提出问题】生成物中有哪种碳的氧化物？
【猜测】
猜想1猜想2猜想3
只有CO只有CO2含有CO和CO2
【设计实验】基于猜想3，依据CO和CO2的性质，兴趣小组同学设计了如下实验：
【实验探究】
（1）观察到A装置（填序号）中的澄清石灰水变浑浊，证明草酸分解有CO2气体生成．
（2）有两种实验现象都能分别证明草酸分解的气体中含有CO：
①C装置中澄清石灰水不变浑浊，F装置中澄清石灰水变浑浊；
②E装置中出现黑色粉末变红的现象；
【实验结论】通过实验探究证明：猜想3成立．
草酸分解的化学方程式是C2H2O4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+CO↑+H2O．
【问题讨论】
（1）B装置的作用是除去生成的二氧化碳气体；
（2）装置末端酒精灯的作用是将一氧化碳点燃生成二氧化碳，防止形成空气污染．

分析 【猜测】根据碳的氧化物可能是一氧化碳，也可能是二氧化碳，也可能是一氧化碳和二氧化碳进行分析；
【实验探究】①根据二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊进行分析；
②根据加热条件下，氧化铜能和一氧化碳反应生成铜和二氧化碳进行分析；
【实验结论】根据草酸在加热的条件下生成二氧化碳、一氧化碳和水进行分析；
【问题讨论】①根据氢氧化钠能够吸收二氧化碳，浓硫酸有吸水性进行分析；
②根据一氧化碳有毒，需要尾气处理进行分析．

解答 解：【猜测】碳的氧化物可能是一氧化碳，也可能是二氧化碳，也可能是一氧化碳和二氧化碳，所以

猜想1猜想2猜想3
只有CO只有CO2含有CO和CO2
【实验探究】①二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以观察到A装置中的澄清石灰水变浑浊，证明草酸分解有CO2气体生成；
②有两种实验现象都能分别证明草酸分解的气体中含有CO，分别是：
C中石灰水不变浑浊，F中澄清石灰水变浑浊；
E装置中出现：黑色粉末变成红色粉末；
【实验结论】草酸在加热的条件下生成二氧化碳、一氧化碳和水，化学方程式为：C2H2O4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+CO↑+H2O；
【问题讨论】①氢氧化钠能够吸收二氧化碳，以B装置的作用是吸收二氧化碳；
②一氧化碳有毒，需要尾气处理，所以装置末端酒精灯的作用是处理尾气CO．
故答案为：【猜测】CO2；
【实验探究】①A；
②黑色粉末变红；
【实验结论】C2H2O4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+CO↑+H2O；
【问题讨论】（1）除去生成的二氧化碳气体
（2）将一氧化碳点燃生成二氧化碳，防止形成空气污染的（尾气处理）．

点评 实验现象是物质之间相互作用的外在表现，因此要学会设计实验、观察实验、分析实验，为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础．

练习册系列答案
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（3）做铁丝在氧气中燃烧实验时，集气瓶中预先加少量水或铺一层细沙的目的是什么？
11．某化学兴趣小组的同学在探究酸碱的化学性质时，做了如下实验．请你一起与小组同学完成下列探究活动：
【学生实验】取一定质量的澄清石灰水，滴加稀盐酸，无明显现象．请写出反应方程式 ①Ca（OH）2+2HCl=CaCl2+2H2O．
【提出问题】反应后溶液中的溶质成分是什么？
【假设猜想】猜想Ⅰ：溶质为CaCl2；  猜想Ⅱ：CaCl2和HCl；
猜想Ⅲ：②CaCl2和Ca（OH）2；  猜想Ⅳ：CaCl2和Ca（OH）2和HCl；
某同学认为以上猜想有一个是不合理的，是猜想 ③Ⅳ（填序号）并说明原因 ④氢氧化钙和稀盐酸不能共存．
【实验探究】用上述反应后的溶液进行如下实验（填写表格中未完成的项目）：
实验方案方案一：加锌粒方案二：滴加酚酞溶液
实验操作
实验现象⑤产生气泡无明显现象
实验结论溶液中有HCl溶液中无⑥Ca（OH）2
【实验结论】通过以上实验探究，得出猜想⑦Ⅱ成立．
【拓展迁移】小组同学反思了酸碱中和反应如果没有明显现象，通常在反应前的溶液中先滴加酸碱指示剂，借助指示剂颜色的变化来判断反应进行的程度．
下列中和反应需要借助指示剂来判断反应发生的是⑧BD（填字母）
A．氢氧化钡溶液和稀硫酸          B．烧碱溶液和稀硫酸
C．氢氧化铁和稀盐酸              D．氢氧化钾溶液和稀盐酸．
18．某实验小组的同学们用氢氧化钙溶液和稀盐酸进行酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钙溶液加入稀盐酸一会儿后，发现忘记滴加指示剂．他们对此时烧杯中的溶质成分进行探究．（查阅资料知：CaCl2溶液显中性）
氢氧化钙溶液和盐酸反应的化学方程式为Ca（OH）2+2HCl=CaCl2+2H2O．
【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么？
【猜想】猜想一：可能是CaCl2和Ca（OH）2；猜想二：可能只有CaCl2；
猜想三：可能是CaCl2和HCl．
【进行实验】步骤1．取少量烧杯内溶液于试管中，滴入几滴酚酞溶液，振荡．
观察到酚酞试液不变色，说明猜想一不正确．
步骤2．取少量烧杯内溶液于另一支试管中，逐滴加入碳酸钠溶液至过量．
观察到先产生气泡，后产生沉淀，说明猜想二不正确，猜想三正确．
【反思拓展】（1）在分析反应后所得溶液的溶质成分时，除考虑生成物外，还需考虑反应物是否过量．
（2）根据所学知识，要验证猜想三正确，除以上方案外，单独选用下列物质中的ac（填字母）也能完成该实验．
a．铁粉       b．铜片       c．紫色石蕊溶液        d．硝酸银溶液．
8．某学习小组进行如图1所示电解饱和食盐水的实验．一段时间后，关闭电源，从K处导出一定量的溶液作为待测液进行如下探究．（老师提示：I．电解饱和食盐水的化学方程式：2NaCl+2H2O═2NaOH+H2↑+Cl2↑Ⅱ．忽略其他可能发生的反应对本实验的影响．）

（1）若选用某种酸碱指示剂对待测液进行检验，请你填写表．
实验步骤实验现象实验结论
待测液中含有氢氧化钠．
（2）甲同学称取一定质量的待测液于烧杯中，加水稀释，用带有刻度的滴管逐滴加入一定溶质质量分数的稀盐酸，边加边振荡，用pH计测定溶液的pH，所得数据如下：
加入稀盐酸的体积/mL02.04.06.08.09.8
烧杯中溶液的pH13.012.912.812.612.37.0
则氢氧化钠与稀盐酸恰好完全反应时稀盐酸的体积为9.8mL．
（3）乙同学查阅资料发现：氢氧化钠能与氯化镁在溶液中发生反应：
2NaOH+MgCl2═Mg（OH）2↓+2NaCl．
乙同学按如图2实验步骤进行实验：
步骤②加入的氯化镁溶液必需足量，其目的是使氢氧化钠完全反应．滴加一定量氯化镁溶液后，判断所加氯化镁溶液是否足量的具体操作：静置，取上层清液于试管中，向试管中滴加氢氧化钠溶液，产生白色沉淀，氯化镁已经过量（写出实验步骤、现象和结论）．步骤③过滤出的沉淀物是氢氧化镁，利用沉淀物的质量计算氢氧化钠的质量分数，若缺少步骤④的操作，所测定氢氧化钠的质量分数将偏大（选填“偏大”、“偏小”或“没影响”）
15．有一包白色固体样品，可能是碳酸钠、硫酸钡、氢氧化钠、氯化钡中的一种或几种．为探究其成分，小燕老师取用一定量样品，加足量水溶解，过滤得到白色沉淀甲和无色滤液乙．
写出上述操作中可能发生的反应的化学方程式BaCl2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaCl
过滤时用到玻璃棒，玻璃棒的作用是引流．
【探究活动一】奋进小组探究白色沉淀甲的成分．
实验操作实验现象结论
取白色沉淀甲，滴加足量的稀硝酸沉淀部分消失白色沉淀甲中一定含有硫酸钡和碳酸钡
【探究活动二】智慧小组探究白色固体样品中可能含有氢氧化钠，设计了如下实验．
实验操作实验现象结论
实验Ⅰ取适量无色滤液乙，加入碳酸钠溶液无明显现象无色滤液乙中一定不含氯化钡
实验Ⅱ步骤①：取适量无色滤液乙，加入过量的氯化钡溶液，过滤生成白色沉淀原白色固体样品中一定存在该物质
步骤②：取步骤①中的滤液，滴加无色酚酞溶液无色酚酞溶液变红色
【反思】实验Ⅱ中步骤①加入过量试剂的目的是除去碳酸钠．
【结论】通过两个小组的共同探究，得出了原白色固体样品含有的成分．
12．下列关于水的叙述中错误的是（　　）
A．冰是由氢元素和氧元素组成的
B．生活中通过煮沸可降低水的硬度
C．净化水的方法通常有吸附、沉淀、过滤
D．生化污水直接排放不会造成水污染
13．下表是市场上销售的一种加碘食盐包装袋上的部分文字说明．你认为下列说法中错误的是（　　）
配料表精制海盐、碘酸钾（KIO3）
含碘量35±15mg/kg
储藏方法通风、防潮
食用方法待食物熟后加入碘盐
A．碘酸钾中的碘属于人体必需的微量元素
B．碘酸钾不稳定、受热易分解
C．碘酸钾是混合物
D．在KIO3中，碘元素化合价为+5价

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