初中化學利用化學方程式簡單科學探究題專題訓練含答案

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姓名：__________班級：__________考號：__________一、科學探究題（共10題）1、某純堿樣品含有少量氯化鈉，現(xiàn)測定其中碳酸鈉的質量分數(shù)，進行如下實驗：[實驗原理]Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑通過實驗測定反應產(chǎn)生的二氧化碳的質量，即可求得原樣品中碳酸鈉的質量，進而求得碳酸鈉在樣品中的質量分數(shù)。[實驗裝置][實驗步驟]①如圖連接裝置（除B、C外）并加入所需藥品。②稱量并記錄B的質量（m1）。（稱量時注意封閉B的兩端。）③按動鼓氣球，持續(xù)約1分鐘。④連接上B、C。⑤打開分液漏斗F的活塞，將稀硫酸快速加入D中后，關閉活塞。⑥按動鼓氣球，持續(xù)約1分鐘。⑦稱量并記錄B的質量（m2）。（稱量時注意封閉B的兩端及E右端的出口。）⑧計算。（1）已知堿石灰的主要成分是氧化鈣和氫氧化鈉，則干燥管A的作用是_____，干燥管C的作用是_____，E裝置的作用是_____。步驟③中鼓氣的目的是_____；步驟⑥中鼓氣的目的是_____；本實驗能否同時省略③、⑥兩個步驟？_____，原因是_____。（2）若所取樣品的質量為5g，為確保實驗順利進行，分液漏斗F中至少要盛放10％的稀硫酸（密度為1.07g/mL）_____mL，若m1為51.20g，m2為53.18g，樣品中碳酸鈉的質量分數(shù)為_____。2、呼吸自救器是人在缺氧環(huán)境或出現(xiàn)高濃度有毒有害氣體環(huán)境中使用的一種安全防護裝置。如圖是某化學氧自救器的示意圖，其供氧裝置由“初期生氧器”和“生氧罐”組成同學們對其工作原理進行了如下探究：Ⅰ.探究“初期生氧器”（查閱資料1）①該化學氧自數(shù)器在工作初期，內部獨立的“初期生氧器”首先啟動，以解決初期供氧不足的問題?！俺跗谏跗鳌眱扔新人徕洝⒍趸i、鐵粉等成分。②Fe3O4能與硫酸反應，其化學反應方程式為：Fe3O4+4H2SO4=Fe2(SO4)3+FeSO4+4H2O（1）“初期生氧器”主要依靠氯酸鉀和二氧化錳制氧，其化學反應方程式為______________。（2）小組成員為了解鐵粉的作用展開了研究。（實驗探究1）序號實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結論①取“初生氧器”充分反應后的物質于紙上，將磁鐵靠近并接觸粉末有黑色物質被磁鐵吸引被吸引物質可能是Fe、Fe3O4或兩者都有②取①中被鐵吸引的物質于試管中，向其中加入足量稀硫酸固體完全溶解，得到澄清的黃色溶液被吸引物質中一定含有__________(填化學式)（3）“初期生氧器”中鐵粉與氧氣反應能__________，從而使氯酸鉀的分解反應能持續(xù)進行。Ⅱ.探究“生氧罐”（查閱資料2）①該化學氧自救器主體是由“生氧罐”供氧，內部裝有顆粒狀超氧化鉀作為“制氧劑”，其反應原理為：4KO2+2H2O=4KOH+3O2↑；4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2②超氧化鉀能與硫酸反應，其化學反應方程式為：4KO2+2H2SO4=2K2SO4+3O2↑+2H2O（實驗探究2）同學們對超氧化鉀是否變質展開了研究，取出久置的“生氧罐”內顆粒狀固體，稱得樣品質量為69.3g，進行如圖所示實驗，待實驗結束測得C裝置增重2.2g，E裝置內固體變黒色且增重19.2g(實驗前已排盡裝置內空氣，使用的藥品均足量)（1）反應開始后A裝置中通入N2的目的是_________。（2）E裝置中發(fā)生反應的化學反應方程式為__________。（3）超氧化鉀________(選填“未”“部分”或“全部”)變質。（4）生產(chǎn)該“生氧罐”時加入的超氧化鉀的質量為________克。3、加熱碳酸氫銨時聞到了刺激性氣味，引起了同學們對氨氣的興趣，決定對其進行探究。(一)探究性質與變化（實驗方案）如圖所示（實驗現(xiàn)象）(1)實驗一中的現(xiàn)象是_____。(2)實驗二中先滴入濃氨水，一段時間后，再滴入濃鹽酸。滴入濃鹽酸后觀察到的現(xiàn)象是：①集氣瓶中從下至上出現(xiàn)白煙，②_____(寫一點)。（實驗結論）(3)微觀上，說明微粒具有的性質是_____。宏觀上，從物質的性質或變化的角度分析，你得出的結論是_____(寫一點)。（反思與評價）(4)實驗二避免了實驗一的不足，改進后的優(yōu)點有_____(寫一點)。(二)驗證氨氣中氮、氫兩種元素的質量比（查閱資料）(5)氨氣在加熱條件下能與氧化銅反應：2NH3+3CuO3X+N2+3H2O，X的化學式是_____。（設計方案）如圖所示：(假定氮氣被完全吸收)（數(shù)據(jù)處理與誤差分析）充分反應后，測得A、B、C三個裝置在反應前后的質量變化如下表所示裝置ABC數(shù)據(jù)減少了4.8g增加了6.0g增加了2.8g(6)甲同學利用A、B、C三組裝置所提供的數(shù)據(jù)，乙同學利用B、C兩組裝置所提供的數(shù)據(jù)，計算出的氮、氫元素的質量比都與理論值明顯不符，分析產(chǎn)生誤差的原因是_____。(7)若用A、C兩組裝置所提供的數(shù)據(jù)計算，與理論值是否相符？寫出簡單的計算過程證明你的結論_____。(三)探究用途與制法(8)在一定條件下，可用氮氣和氫氣制得氨氣。工業(yè)上常用氨氣生產(chǎn)氮肥(NH4)2SO4，施肥時，要避免與之混用的是_____(填序號)。A．硝酸鉀B．草木灰(主要成分是K2CO3)C．熟石灰D．氯化鉀(9)工業(yè)上生產(chǎn)的(NH4)2SO4中常?；煊猩倭縆Cl，檢驗其是否含有KCl的操作方法是_____。4、某興趣小組對氯酸鉀（KClO3）展開如下探究：（探究一）工業(yè)制備KClO3以電石渣為原料制備KClO3的流程如下：（資料卡片）：氯化時，主要反應為6Ca(OH)2+6X═Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O，少量X與Ca(OH)2反應生成Ca(ClO)2、CaCl2和H2O，Ca(ClO)2分解為CaCl2和O2。（1）根據(jù)資料，X的化學式為______，寫出氯化時，X和Ca(OH)2反應生成Ca(ClO)2的化學方程式______。（2）氯化時，為提高X轉化為Ca(ClO3)2的轉化率，下列措施可行的是______（填序號）。A．充分攪拌漿料B．加足量水使Ca(OH)2完全溶解C．緩緩通入X（3）操作1在實驗室中的名稱是______，需要用到的玻璃儀器有______、______和玻璃棒，玻璃棒的作用是______。氯化過程控制電石渣過量，固體殘渣的主要成分為______和______（填化學式）。（4）操作1后得到溶液中Ca(ClO3)2與CaCl2的化學計量數(shù)之比______1:5（填“＞”、“＜”或“=”）。轉化時，加入KCl發(fā)生反應的化學方程式為______。（5）操作2包含一系列實驗操作，結合如圖分析，主要操作為蒸發(fā)濃縮→______→過濾→洗滌→低溫烘干。（探究二）探究KClO3制氧氣某小組利用如圖所示裝置對KClO3制氧氣進行了探究：（資料卡片）：①KClO3的熔點約為356℃，MnO2在加熱條件下不分解。②KClO3分解時，傳感器得到氧氣濃度隨溫度的變化示意圖及使用不同催化劑時的固體殘留率示意圖如下：（6）由圖可知KClO3分解溫度______（填“高于”、“等于”或“低于”）其熔點。（7）圖中，在KClO3分解前，傳感器測得氧氣濃度降低的原因可能是______。（8）分析圖中，對KClO3分解催化效果更好的催化劑是______。（9）將3.06gKClO3和MnO2混合物以4:1配比加熱至完全反應，可得氧氣體積約為多少升____？(寫出計算過程，計算時精確到小數(shù)點后兩位。已知氧氣密度約為1.43g/L。）5、已知某品牌膨松劑的成分是碳酸氫鈉、碳酸氫銨中的一種或兩種，某化學興趣小組為確定該品牌膨松劑的成分，進行如下探究：查閱資料：①氨氣水溶液呈堿性②濃硫酸和堿石灰都可做氣體吸收劑；濃硫酸能吸收氨氣，不能吸收二氧化碳；堿石灰是氧化鈣與氫氧化鈉固體的混合物，不與氨氣反應。（設計實驗）興趣小組利用如下裝置進行探究(裝置氣密性良好，各裝置中氣體吸收劑足量)；依次連接A、C、D裝置，點燃A處的酒精燈，將試管中的該膨松劑樣品充分加熱至完全反應后，通過觀察到_____、_____現(xiàn)象可以證明該膨松劑中含有NaHCO3和NH4HCO3兩種物質。其中裝置C的作用是_____。（拓展探究）為進一步確定該品牌膨松劑中NaHCO3和NH4HCO3的質量比，同學們取兩份等質量的該品牌膨松劑樣品，利用圖提供的實驗裝置，設計并進行了如下兩組實驗：序號實驗操作測得數(shù)據(jù)實驗1將其中的一份膨松劑樣品加入A裝置試管中，將A裝置依次連接B、C裝置，充分加熱至膨松劑完全反應裝置C增重1.98g實驗2將另一份膨松劑樣品加人A裝置試管中，將A裝置依次連接C、B裝置，充分加熱至膨松劑完全反應裝置B增重0.34g基于以上實驗數(shù)據(jù)分析，該品牌膨松劑中NaHCO3和NH4HCO3的質量比是_____。（實驗反思）小明認為以上拓展探究實驗存在一定誤差，導致誤差的原因是_____(答一條即可)。6、安多夫是一種嫩肉粉，其主要成分碳酸氫鈉（NaHCO3）和氯化鈉。安多夫可促進肉類吸收水分，從而使肉質松軟，達到鮮嫩爽滑的目的。小張發(fā)現(xiàn)將拌了安多夫粉的肉類放到鍋中加入食醋等調料燒煮時會產(chǎn)生大量的氣體，他對此頗感興趣，決定對其進行探究。（查閱資料）碳酸氫鈉俗稱“小蘇打”、“重曹”，白色細小晶體，加熱到50℃以上開始逐漸分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水，440℃時完全分解。白色無水硫酸銅遇到水會變成藍色。（實驗探究一）對燒煮時產(chǎn)生大量氣體的成分和來源進行探究小于對氣體的成分進行了猜測：氣體中除了醋酸氣體之外，還可能含有水蒸氣和CO2。他設法收集氣體樣品并除去醋酸氣體后，用右圖實驗裝置進行驗證。裝置導氣口連接順序：氣體樣品→____→____→____→___。小于對二氧化碳的來源作了兩種猜測：猜測①：二氧化碳可能是由碳酸氫鈉與______________發(fā)生化學反應產(chǎn)生的；猜測②：二氧化碳可能是由碳酸氫鈉受熱分解產(chǎn)生的，反應方程式為________________。針對以上猜測，小于設計了以下實驗：實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗1___________________________________________________________________。________________________________________________________________。實驗2取安多夫樣品少許加入試管中，加熱使之充分反應，并把產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水。試管口出現(xiàn)小水珠，澄清石灰水變渾濁，試管中殘留白色固體粉末。實驗結論：猜想①、②都正確（實驗探究二）測定安多夫樣品中碳酸氫鈉的含量實驗2中，小于發(fā)現(xiàn)充分反應后，試管中仍留有一些白色固體粉末，通過查閱資料發(fā)現(xiàn)是碳酸鈉和氯化鈉。小于想用測定白色固體中碳酸鈉的質量來推算安多夫樣品中碳酸氫鈉的含量，于是稱取實驗2中得到的白色固體粉末6.9克，設計了如下實驗方案：（1）操作1的名稱是___________，沉淀A的化學式是___________，實驗中加入過量CaCl2溶液的目的是___________________________。（2）求6.9克白色固體中碳酸鈉的質量是多少？________（寫出解題過程）（3）上述實驗方案中，若沉淀A缺少“洗滌”操作，則會使測得樣品中NaHCO3的質量分數(shù)_________（填“偏大”、“偏小”或“不變”）7、銅、鐵是人類使用最早、應用廣泛的金屬。（探究一）（1）鐵生銹主要跟空氣中的______有關，用稀硫酸除鐵銹的化學方程式為________。（2）小茜同學發(fā)現(xiàn)自己的銅制眼鏡框表面出現(xiàn)了綠色物質，通過化學學習知道該物質為銅銹，俗稱“銅綠”，主要成分為Cu2(OH)2CO3,該反應的化學方程式為：2Cu+O2+H2O+X=Cu2(OH)2CO3，則X的化學式為__________。（探究二）以黃銅礦（CuFeS2）為原料，采用生物煉銅是現(xiàn)代煉銅的新工藝，原理為：4CuFeS2+17O2+2H2SO44CuSO4+2Fe2(SO4)3+2H2O，向上述反應后的溶液中加入Fe粉，得到FeSO4溶液和Cu。（3）CuFeS2為二硫化亞鐵銅，也可以表示為CuS?FeS，其中S元素的化合價為_____。（4）發(fā)生主要反應的兩個化學方程式為：①Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4；②_________。（5）FeSO4溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、_______、過濾等操作得到硫酸亞鐵晶體（FeSO4?xH2O）。（探究三）硫酸亞鐵晶體（FeSO4?xH2O）是一種重要的食品和飼料添加劑，對其進行熱分解研究。（查閱資料）①硫酸銅粉末為白色，吸水后變成藍色晶體。②二氧化硫能使高錳酸鉀溶液褪色③硫酸亞鐵晶體加熱會先失去結晶水，高溫會繼續(xù)分解產(chǎn)生一種金屬氧化物和兩種非金屬氧化物。稱取ag硫酸亞鐵晶體樣品按圖1高溫加熱，使其完全分解，對所得產(chǎn)物進行探究，并通過稱量裝置B的質量測出x的值。（6）裝置B中硫酸銅粉末變藍，質量增加12.6g，說明產(chǎn)物中有_______，裝置C中高錳酸鉀溶液褪色，說明產(chǎn)物中還有_________；裝置D球形干燥管的作用_____；實驗中要持續(xù)通入氮氣，否則測出的x會_________（填“偏大”、“偏小”或“不變”）。（7）硫酸亞鐵晶體完全分解后，裝置A中殘留紅棕色固體，另從理論上分析得出硫酸亞鐵分解還生成另一物質SO3，寫出FeSO4分解的化學方程式_______。（8）某研究所利用熱分析儀對硫酸亞鐵晶體（FeSO4?xH2O）進行熱分解，獲得相關數(shù)據(jù)，繪制成固體質量——分解溫度的關系圖如圖2，根據(jù)圖2中有關數(shù)據(jù)，可計算出FeSO4?xH2O中的x=______。8、工業(yè)鐵紅的主要成分是Fe2O3，還含有少量的FeO、Fe3O4，為了測定鐵紅中鐵的質量分數(shù)，興趣小組的同學進行了如下實驗，請你參與過程分析。（資料1）草酸晶體（H2C2O4?3H2O）在濃H2SO4作用下受熱分解，化學方程式為：H2C2O4?3H2OCO2↑+CO↑+4H2O（問題討論）用如圖所示裝置進行實驗：（1）實驗前應先檢查裝置的氣密性。（2）進入D中的氣體是純凈、干燥的CO，則A、C中的試劑依次是_____（填字母編號）a．濃硫酸

b．澄清的石灰水

c．氫氧化鈉溶液（3）B裝置的作用是_____。（4）對D裝置加熱前和停止加熱后，都要通入過量的CO，其作用分別是：①加熱前將裝置中的空氣排出，防止發(fā)生爆炸②停止加熱后_____。（數(shù)據(jù)分析與計算）（資料2）鐵的常見氧化物中鐵的質量分數(shù)鐵的氧化物FeOFe2O3Fe3O4鐵的質量分數(shù)77.8%70.0%72.4%（5）稱取鐵紅樣品10.0g用上述裝置進行實驗，測定鐵紅中鐵的質量分數(shù)。①D中充分反應后得到Fe粉的質量為mg，則m的取值范圍是_____。②實驗前后稱得E裝置增重6.6g，則此鐵紅中鐵的質量分數(shù)是_____。（計算結果精確到0.1%）（實驗評價）（6）本實驗中如果缺少C裝置（不考慮其它因素），則測得樣品中鐵的質量分數(shù)會_____（填“偏小”、“不變”或“偏大”）。9、日常使用的干電池是一種鋅錳電池，它的構造是:負極為鋅做的圓筒,正極是一根碳棒,它的周圍被二氧化錳,碳粉和氯化銨的混合劑所包圍，總稱為"碳包"。碳包和鋅筒之間填充著氯化銨、氯化鋅的水溶液和淀粉等組成的糊狀物。廢舊干電池隨意丟棄會造成環(huán)境污染。學校興趣小組同學準備對廢舊的干電池進行探究。（一）拆解干電池，得到銅帽、鋅皮、碳棒、黑色粉末等物質。（二）回收二氧化錳并測定碳粉與二氧化錳的質量比：（1）干電池使用時將化學能轉化成___________能。（2）上述操作中灼燒的目的是___________；（3）同學們將過濾后得到的濾渣干燥后稱得質量為25克，充分灼燒后冷卻稱得剩余固體質量為20克，則濾渣中二氧化錳與碳粉的質量比為___________。經(jīng)分析，此結果偏大，老師指出同學們在實驗中缺少一步操作，該操作是___________。（4）為驗證二氧化錳，同學們用A、B兩支潔凈試管，分別取5毫升3%的過氧化氫溶液，往A試管中加入少量上述實驗灼燒后得到的固體，如果出現(xiàn)___________的現(xiàn)象，說明為二氧化錳。反應的化學方程式為___________。（三）用拆解得到的鋅皮（含雜質）制取硫酸鋅晶體。實驗步驟：①將剪碎后的鋅皮放入燒杯中，加入足量的稀硫酸，充分反應；②將上述反應后的混合物過濾。③將濾液加熱濃縮、_____、過濾，得到ZnSO4·7H2O晶體。（5）步驟①中反應方程式為___________，將鋅皮剪碎的目的是__________。（6）步驟②需要的儀器有鐵架臺、燒杯、___________和玻璃棒，玻璃棒的作用是___________。（7）步驟③缺少的操作是____________。（四）測定鋅皮中鋅的質量分數(shù)。同學們設計了如下實驗裝置，取1克鋅皮放于試管中，實驗中將注射器內50毫升稀硫酸（足量）完全注入試管中。當試管中不再產(chǎn)生氣泡時立刻讀數(shù)得到量筒中水的體積為350毫升。已知實驗條件下氫氣的密度為0.09g/L。（8）計算該鋅皮中鋅的質量分數(shù)___________。（寫出計算過程，結果保留兩位小數(shù)）（9）上述方法測得的鋅的質量分數(shù)偏大，不可能的原因是____________A．沒等裝置冷卻就讀數(shù)

B．鋅皮中含有少量鐵

C．試管中有氣體沒有排出

D．將注射器中稀硫酸全部注入試管中后忘掉夾緊彈簧夾10、我國西北地區(qū)有很多咸水湖，其中最大的是柴達木盆地的察爾汗鹽池。某鹽湖附近的農民通過“冬天撈堿，夏天曬鹽”獲得大量湖鹽。小偉同學取該湖鹽樣品進行探究。（提出問題）該湖鹽樣品的成分是什么？（查閱資料）冬天撈堿的“堿”指Na2CO3，夏天曬鹽的“鹽”指NaCl。（猜想與假設）猜想一：Na2CO3猜想二：NaCl猜想三：Na2CO3和NaCl（實驗探究）實驗實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結論實驗一取少量樣品于試管中，加適量水溶解后，加入過量稀HNO3產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的氣體①猜想_____不成立實驗二②向實驗一所得的溶液中加入適量的_____③_____猜想三成立（拓展延伸）為進一步確定該湖鹽樣品中Na2CO3的質量分數(shù)，小偉同學再取該湖鹽樣品10.00g做了如圖所示的補充實驗。（1）反應結束之后通入空氣的目的是_____。（2）裝置A中濃NaOH溶液的作用是_____（用方程式表示）。（3）實驗結束后測得裝置D增重0.44g，則湖鹽樣品中Na2CO3的質量分數(shù)為_____%（保留一位小數(shù)）。============參考答案============一、科學探究題1、除去鼓入的空氣中的二氧化碳防止空氣中的二氧化碳和水進入B中影響實驗結果防止D中的水蒸氣進入B中用除去二氧化碳的空氣趕走體系中原來存在的二氧化碳用除去二氧化碳的空氣將反應產(chǎn)生的二氧化碳全部趕入B中，使生成的二氧化碳全部被吸收不能空氣中的二氧化碳含量與反應后體系中的二氧化碳含量不同43.395.4%【詳解】（1）空氣中含有二氧化碳，如果不把鼓入空氣中的二氧化碳除去，就不能把裝置內原來的二氧化碳除去，從而影響測定結果。堿石灰的主要成分是氧化鈣和氫氧化鈉，氫氧化鈉能和空氣中的二氧化碳反應，氧化鈣和水反應生成的氫氧化鈣也能和空氣中的二氧化碳反應，鼓入的空氣經(jīng)過堿石灰，就能除去空氣中的二氧化碳，因此干燥管A的作用是：除去鼓入的空氣中的二氧化碳。該套裝置中如果沒有干燥管C，干燥管B就會和空氣直接接觸，干燥管B中的堿石灰吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣，導致實驗測得的數(shù)據(jù)偏大，而如圖干燥管B右端連接同樣盛有堿石灰的干燥管C，使干燥管B中的堿石灰不能吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣，保證實驗測得的數(shù)據(jù)準確，因此干燥管C的作用是：防止空氣中的二氧化碳和水進入B中影響實驗結果。因為樣品和稀硫酸反應是在溶液中進行，所以生成的二氧化碳氣體中混有水蒸氣，而堿石灰既能吸收二氧化碳，又能吸收水分，因此為了測定二氧化碳的質量，必須先除去氣體中的水蒸氣，E裝置中的濃硫酸具有吸水性，因此E裝置的作用是：防止D中的水蒸氣進入B中。因為裝置內原來存在空氣，空氣中含有二氧化碳，所以步驟③中鼓氣的目的是：用除去二氧化碳的空氣趕走體系中原來存在的二氧化碳；因為反應結束后裝置內殘留有二氧化碳，所以步驟⑥中鼓氣的目的是：用除去二氧化碳的空氣將反應產(chǎn)生的二氧化碳全部趕入B中，使生成的二氧化碳全部被吸收；本實驗不能同時省略③、⑥兩個步驟，其原因是：空氣（裝置內原來存在的）中的二氧化碳含量與反應后體系中殘留的二氧化碳含量不同。（2）為確保實驗順利進行稀硫酸必須足量，若所取樣品的質量為5g，假設樣品全部是碳酸鈉，計算分液漏斗F中至少要盛放10%的稀硫酸體積。設需要稀硫酸的質量為x。解得x≈46.3g（采用進一法）故分液漏斗F中至少要盛放10％的稀硫酸體積為：46.3g÷1.07g/mL≈43.3mL。若m1為51.20g，m2為53.18g，則反應中生成二氧化碳的質量為：53.18g-51.20g=1.98g。設樣品中碳酸鈉的質量分數(shù)為y。解得y=95.4%樣品中碳酸鈉的質量分數(shù)為95.4%。2、2KClO32KCl+3O2↑Fe3O4放出大量的熱將產(chǎn)生的CO2和O2排入后續(xù)的反應裝置中參與反應2Cu+O22CuO部分71【詳解】Ⅰ.探究“初期生氧器”：（1）氯酸鉀和二氧化錳制氧的化學方程式是2KClO32KCl+3O2↑。（2）加入足量稀硫酸得到澄清的黃色溶液，說明反應后溶液中有Fe3+,所以被吸引物質中一定含有Fe3O4。（3）因為氯酸鉀的分解反應需要吸熱，所以鐵粉與氧氣反應能放出大量的熱才能維持氯酸鉀的分解反應持續(xù)進行。Ⅱ.探究“生氧罐”：（1）反應開始后A裝置中通入N2的目的是將產(chǎn)生的CO2和O2排入后續(xù)的反應裝置中參與反應，使實驗測量結果更準確。（2）銅在加熱條件下可以和氧氣發(fā)生反應生成氧化銅，所以E裝置中發(fā)生反應的化學反應方程式為2Cu+O22CuO。（3）因為C裝置增重2.2g說明有二氧化碳生成。所取樣品中含有碳酸鉀。E裝置內固體變黒色且增重19.2g說明有超氧化鉀發(fā)生反應生成氧氣，所以超氧化鉀部分變質。（4）E裝置內固體變黒色且增重19.2g，說明生產(chǎn)氧氣19.2g根據(jù)4KO2+2H2SO4=2K2SO4+3O2↑+2H2O，設參與該反應的KO2的質量為x，KO2與生成的氧氣的質量關系為C裝置增重2.2g，說明有2.2g二氧化碳生成。根據(jù)4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2，K2CO3+H2SO4=K2SO4+H2O+CO2↑，設變質的KO2的質量為y,K2CO3的質量為z。KO2與生成的K2CO3，CO2的關系為樣品質量為69.3g中有氫氧化鉀的質量為69.3g-56.8g-6.9g=5.6g。根據(jù)4KO2+2H2O=4KOH+3O2↑，設參與此反應的KO2的質量為m，KO2與KOH的關系為所以生產(chǎn)該“生氧罐”時加入的超氧化鉀的質量為56.8g+7.1g+7.1g=71g。3、燒杯B中酚酞溶液變紅色

浸有酚酞溶液的紗布條紅色消失

是在不斷地運動的；濃氨水具有揮發(fā)性等

節(jié)約藥品Cu濃硫酸吸收了未反應的氨氣，導致氫元素的質量分數(shù)偏大

與理論值相符

氨氣中氮元素和氫元素的質量比為14:3；氧化銅中氧元素的質量為4.8g，則水中氧元素的質量為4.8g，水中氫元素的氧元素的質量比為1:8，則氫元素的質量為0.6g；C中增加了2.8g，則氮元素的質量為2.8g；則氮元素和氫元素的質量比為2.8g:0.6g=14:3

BC取少量樣品于試管中，加水溶解，滴加硝酸鋇溶液至不再產(chǎn)生沉淀，靜置，取上層清液，滴加硝酸銀溶液【詳解】（1）濃氨水具有揮發(fā)性，遇到酚酞，能使酚酞試液變?yōu)榧t色，故實驗一中的現(xiàn)象是燒杯B中酚酞溶液變紅色。（2）濃氨水與濃鹽酸反應生成氯化銨，出現(xiàn)白煙現(xiàn)象，向集氣瓶中滴濃氨水時，浸有酚酞的白紗布變?yōu)榧t色，再滴入濃鹽酸時，濃鹽酸與濃氨水反應，浸有酚酞的白紗布紅色消失。（3）從微觀而言分子做無規(guī)則的運動，從宏觀來講，濃氨水和濃鹽酸揮發(fā)，浸有酚酞的白紗布先變?yōu)榧t色，后變?yōu)闊o色。（4）實驗2的明顯優(yōu)點是節(jié)約藥品。（5）氨氣在加熱條件下能與氧化銅反應，反應方程式為2NH3+3CuO3X+N2+3H2O，反應物中氮、氫、銅、氧元素的原子個數(shù)分別是2、6、3、3，生成物中氮、氫、銅、氧元素的原子個數(shù)分別是2、6、0、3，根據(jù)質量守恒定律，3X中含有3個銅原子，故X的化學式為Cu。（6）B裝置中的硫酸可以與氨氣反應，使氫元素的質量分數(shù)偏大，故氮、氫元素的質量比都與理論值明顯不符。（7）氨氣中氮元素和氫元素的質量比為14:3；氧化銅中氧元素的質量為4.8g，則水中氧元素的質量為4.8g，水中氫元素和氧元素的質量比為1:8，則氫元素的質量為0.6g；C中增加了2.8g，則氮元素的質量為2.8g；則氮元素和氫元素的質量比為2.8g:0.6g=14:3，故測量值與理論值相符。（8）氨態(tài)氮肥遇到堿性物質易反應放出氨氣。A、硝酸鉀顯中性，不與硫酸銨反應，故可以混合使用；B、草木灰是碳酸鉀，顯堿性，可以與氨態(tài)氮肥反應，故不能混合使用；C、熟石灰是堿，不能與氨態(tài)氮肥混合使用、D、氯化鉀顯中性，可以與氨態(tài)氮肥混合使用；故選BC。（9）工業(yè)上生產(chǎn)的(NH4)2SO4中常?；煊猩倭縆Cl，檢驗其是否含有KCl的操作方法是取少量樣品于試管中，加水溶解，滴加硝酸鋇溶液至不再產(chǎn)生沉淀，靜置，取上層清液，滴加硝酸銀溶液，如有白色沉淀生成，則有氯化鉀。4、Cl22Cl2+2Ca(OH)2＝Ca(ClO)2+CaCl2+2H2OAC過濾漏斗燒杯引流CaCO3Ca(OH)2＜Ca(ClO3)2+2KCl=2KClO3↓+CaCl2降溫結晶高于試管內氣壓增大，排出一部分空氣，氯酸鉀還沒有分解生成氧氣納米二氧化錳0.67L【詳解】（1）根據(jù)資料和質量守恒定律可得，X的化學式為Cl2；X和Ca(OH)2反應生成Ca(ClO)2的化學方程式為：2Cl2+2Ca(OH)2＝Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O；（2）氯化時，為提高X轉化為Ca(ClO3)2的轉化率，需要增加反應物之間的接觸面積。A、充分攪拌漿料，能增大接觸面積，提高轉化率；B、加足量水使Ca(OH)2完全溶解，導致接觸面積降低而降低了轉化率；C、緩緩通入X，能使反應物接觸時間長，提高轉化率。故選AC。（3）操作1是固體和液體分離，在實驗室中的名稱是過濾，需要用到的玻璃儀器有漏斗、燒杯和玻璃棒，玻璃棒的作用是引流。氯化過程控制電石渣過量，導致氫氧化鈣過量，同時還含有碳酸鈣，所以固體殘渣的主要成分的化學式為CaCO3和Ca(OH)2。（4）由于主要反應生成物Ca(ClO3)2與CaCl2的化學計量數(shù)之比為1：5，而還發(fā)生生成氯化鈣的反應，所以操作1后得到溶液中Ca(ClO3)2與CaCl2的化學計量數(shù)之比＜1：5。轉化時，加入KCl發(fā)生反應是氯酸鈣和氯化鉀反應生成溶解度更小的氯酸鉀和氯化鈣，對應的化學方程式為Ca(ClO3)2+2KCl=2KClO3↓+CaCl2。（5）根據(jù)給出的溶解度曲線可知，氯酸鉀在低溫和氯酸鈣等相比溶解度更小，結合對應的操作，可知操作2包含一系列實驗操作，結合圖分析，主要操作為蒸發(fā)濃縮→降溫結晶→過濾→洗滌→低溫烘干。（6）由圖可知KClO3分解溫度高于其熔點。（7）圖中，在KClO3分解前，傳感器測得氧氣濃度降低的原因可能是試管內氣壓增大，排出一部分空氣，氯酸鉀還沒有分解生成氧氣。（8）分析圖像，由于納米二氧化錳需要的溫度低且固體剩余更少即反應更快，所以對KClO3分解催化效果更好的催化劑是納米二氧化錳。（9）將3.06gKClO3和MnO2混合物以4：1配比加熱至完全反應，則KClO3的質量為：3.06g×≈2.45g，設生成氧氣的質量為x，x=0.96g故生成氧氣的體積V==0.67L【點睛】本題重在考察學生根據(jù)情境解答問題的能力。仔細讀圖，從中獲得解答題目所需的信息，并結合所學知識加以運用是解答關鍵。所以在解答題目時先看解答的問題是什么，然后帶著問題去讀給出的圖進而去尋找解答有用的信息，這樣提高了信息撲捉的有效性。5、試管中有剩余固體濕潤的紅色石蕊試紙變藍色吸收二氧化碳和水蒸氣210：79生成的氣體不能被吸收劑完全吸收等【解析】碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳；碳酸氫銨受熱分解生成氨氣、水和二氧化碳，氨氣和水反應生成氨水，氨水顯堿性，能使石蕊試液變藍色。【設計實驗】依次連接A、C、D裝置，點燃A處的酒精燈，將試管中的該膨松劑樣品充分加熱至完全反應后，觀察到試管中有剩余固體，說明樣品中含有碳酸氫鈉，濕潤的紅色石蕊試紙變藍色，說明樣品中含有碳酸氫銨；其中裝置C的作用是吸收二氧化碳和水蒸氣?！就卣固骄俊垦b置C增重1.98g，說明反應生成了1.98g二氧化碳，裝置B增重0.34g，說明反應生成了0.34g氨氣，設碳酸氫銨質量為x，反應生成二氧化碳質量為y。NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑79

17

44x

0.34g

yx=1.58gy=0.88g設碳酸氫鈉質量為z，碳酸氫鈉分解生成二氧化碳的質量為1.98g﹣0.88g=1.1g2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑168

44z

1.1gz=4.2g該品牌膨松劑中NaHCO3和NH4HCO3的質量比是：4.2g：1.58g=210：79；【實驗反思】小明認為以上拓展探究實驗存在一定誤差，導致誤差的原因是生成的氣體不能被吸收劑完全吸收等。6、dcba醋酸2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑取安多夫樣品少許加入試管中，滴加適量醋酸溶液使之充分反應，把產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中試管中有氣泡生成，澄清石灰水變渾濁過濾CaCO3使碳酸鈉完全反應5.3g偏大【詳解】【實驗探究一】（1）根據(jù)題意，檢驗二氧化碳可用澄清石灰水，檢驗水用無水硫酸銅，因為石灰水中含有水會帶入水蒸氣，所以應先檢驗水后檢驗二氧化碳，順序故填dcba；①根據(jù)題意可知二氧化碳的生成可能有兩種情況：碳酸氫鈉自身分解生成二氧化碳，或者是碳酸氫鈉與醋酸反應生成二氧化碳，故填醋酸；②碳酸氫鈉在加熱的條件下生成碳酸鈉、水和二氧化碳，方程式故填2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑；實驗1是要驗證碳酸氫鈉和醋酸反應生成二氧化碳，可利用澄清石灰水檢驗二氧化碳，且最后的實驗結論是實驗1、2的猜想均正確，實驗1步驟故填：取安多夫樣品少許加入試管中，滴加適量醋酸溶液使之充分反應，把產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中；實驗現(xiàn)象故填試管中有氣泡生成，澄清石灰水變渾濁；【實驗探究二】（1）碳酸鈉和氯化鈣溶液反應生成難溶的碳酸鈣沉淀，可用過濾的方法進行分離，故填過濾；沉淀化學式故填CaCO3；為了使樣品中的碳酸鈉完全反應，加入氯化鈣的量要過量，故填使碳酸鈉完全反應；（2）碳酸鈉和氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀，由題可知生成碳酸鈣質量為5g，根據(jù)化學方程式進行計算，設6.9g樣品種碳酸鈉質量為X，=解得X=5.3g，故填5.3g；（3）上述操作中如果缺少洗滌操作，會導致沉淀碳酸鈣質量偏大，碳酸鈣質量偏大就會使碳酸鈉質量偏大，又因為碳酸鈉是由碳酸氫鈉受熱分解得來的，即2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑，碳酸鈉質量偏大就會導致碳酸氫鈉質量偏大，最終導致測得樣品中碳酸氫鈉質量分數(shù)偏大，故填偏大。7、水和氧氣

Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O

CO2

-2

Fe+CuSO4=CuSO4+Fe

降溫結晶（或冷卻結晶）

水

二氧化硫

防止氫氧化鈉溶液倒吸

偏小

2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑

7

【詳解】探究一：（1）鐵和空氣中的氧氣和水共同接觸會生銹；利用稀硫酸除鐵銹是稀硫酸和氧化鐵反應生成硫酸鐵和水，化學方程式為：Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O；（2）根據(jù)質量守恒定律，反應前后原子的種類和數(shù)目不變，反應前有2個銅原子，三個氧原子和2個氫原子，反應后有2個銅原子、2個氫原子、5個氧原子和1個碳原子，則X中含有2個氧原子和一個碳原子，X為二氧化碳；探究二：（3）化合物中各元素的化合價代數(shù)和為零，CuFeS2中亞鐵元素和銅離子的的化合價為+2價，則（+2）+（+2）+2X=0，得X=-2，即硫元素的化合價是-2價；（4）根據(jù)4CuFeS2+17O2+2H2SO44CuSO4+2Fe2(SO4)3+2H2O，生成物是CuSO4、2Fe2(SO4)3，向上述反應后的溶液中加入Fe粉，得到FeSO4溶液和Cu，則反應為Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4，和鐵和硫酸銅反應生成硫酸銅和鐵，方程式為：Fe+CuSO4=CuSO4+Fe；（5）物質結晶的方法有：濃縮結晶、降溫結晶、過濾等；探究三：（6）裝置B中硫酸銅粉末變藍，質量增加12.6g，說明產(chǎn)物中有水，裝置C中高錳酸鉀溶液褪色，說明產(chǎn)物中還有二氧化硫，裝置D球形干燥管的作用防止氫氧化鈉溶液倒吸，持續(xù)通氮氣使得加熱產(chǎn)生的水蒸氣全部進入U型管中，否則生成的部分水蒸氣會在裝置A處玻璃管內冷凝，水蒸氣停留在裝置中導致結果偏小；（7）根據(jù)題中提示，反應物是硫酸亞鐵，紅棕色固體是氧化鐵，生成物還有二氧化硫和三氧化硫，則方程式為：2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑；（8）由圖象可知剩余固體為氧化鐵質量為8g，而氧化鐵中的鐵全部來自于硫酸亞鐵，又因為FeSO4?xH2O中鐵原子和水分子的個數(shù)比為1：x，則有解得：X=78、c、a

檢驗二氧化碳是否被A裝置完全吸收

把反應生成的二氧化碳全部排入E裝置中

7.0＜m＜7.78

76.0%

偏小

【解析】（2）進入D中的氣體是純凈、干燥的CO，則需要除去二氧化碳氣體和水蒸氣，氫氧化鈉溶液能和二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，除去二氧化碳，濃硫酸能夠吸收水蒸氣；因此裝置A中的試劑為氫氧化鈉溶液，裝置C中的試劑為濃硫酸；故填字母編號為c、a；（3）二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，用B裝置檢驗二氧化碳是否被A裝置完全吸收；（4）該實驗的目的是為了測定鐵紅中鐵的質量分數(shù)，結合相關裝置、實驗流程及反應原理可知，利用一氧化碳還原鐵的氧化物，生成二氧化碳，通過堿石灰吸收產(chǎn)生的二氧化碳，根據(jù)二氧化碳的質量，可以計算鐵紅中氧元素的質量分數(shù)，從而計算出鐵元素的質量分數(shù)，因此對D裝置加熱前和停止加熱后，都要通入過量的CO，其作用分別是：加熱前將裝置中的空氣排出，防止發(fā)生爆炸，停止加熱后把反應生成的二氧化碳全部排入E裝置中；（5）根據(jù)表格中提供的數(shù)據(jù)可以進行計算：①D中充分反應后得到Fe粉的質量為mg，鐵存在與三種氧化物中，最大值按FeO中鐵元素的質量分數(shù)計算，最小值按Fe2O3中鐵元素質量分數(shù)計算，m的取值范圍是：10.0g×70.0%＜mg＜10.0g×77.8%，即7.0＜m＜7.78；故填7.0＜m＜7.78；②實驗前后稱得E裝置增重6.6g，說明反應生成了6.6g二氧化碳，6.6g二氧化碳中氧元素質量為：6.6g××100%＝4.8g，二氧化碳中的氧元素一半來自于鐵的氧化物，因此鐵紅中氧元素質量為：4.8g÷2＝2.4g，則此鐵紅中鐵的質量分數(shù)是：×100%＝76.0%，注意計算結果精確到0.1%；故填：76.0%；（6）本實驗中如果缺少C裝置，有水分進入E裝置中，會導致測定的二氧化碳質量偏大，計算時氧元素質量偏大，從而導致測得樣品中鐵的質量分數(shù)會偏??；故填偏小?！军c睛】本題考查實驗探究與分析，合理設計實驗，科學地實施實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，