2014中考化学特训卷实验探究3有关反应物过量导致物质组成改变的探究 5页

实验探究3 有关反应物过量导致物质组成改变的探究 ‎1．(2013年庆阳)某化学兴趣小组在做完制取二氧化碳的实验后(用石灰石和稀盐酸制取)，对反应后反应器内的剩余溶液的溶质成分产生了兴趣，他们继续进行了以下实验探究。‎ ‎【分析推断】根据制取二氧化碳的反应原理，可以确定剩余溶液中一定含有氯化钙。但其中是否含有氯化氢需要通过实验来证明。若剩余溶液显酸性(含有H＋)，说明含有氯化氢。‎ ‎【查阅资料】碳酸钙不溶于水，氢氧化钙微溶于水，氯化钙溶液呈中性。‎ ‎【实验过程】将剩余的溶液倒入烧杯中，微热后冷却到室温。‎ 实验操作 实验现象 实验结论 甲同学 取烧杯中溶液少许于试管中，向其中滴加__________‎ 溶液变为红色 溶液显酸性(含有H＋)；溶质中有氯化氢 乙同学 取烧杯中溶液少许于试管中，向其中加入少量锌粒 ‎____________________________________________________，‎ 反应的化学方程式是：____________________‎ 丙同学 取烧杯中溶液少许于试管中，向其中加入少量石灰石 ‎_________________________________________________‎ ‎【拓展提高】若要从剩余溶液中得到尽可能多的纯净的氯化钙固体，同学们认为可以向剩余溶液中加入稍过量的________，经__________、蒸发等操作后即可完成。‎ ‎2．(原创)实验室废液中含有硝酸银、硝酸铜，实验小组利用稀硝酸和铁粉分离回收银和铜，设计如下方案。‎ 先在废液中加入过量的铁粉，充分反应后过滤得到滤渣A，其成分为银、铜和铁。再对滤渣A按如下流程图处理：‎ ‎(1)先在废液中加入过量的铁粉，过量的目的是__________________________________。‎ ‎①加快反应速度；②铁的金属活动性较强；③使反应充分进行。‎ ‎(2)写出CuO与H2SO4反应的化学方程式：__________________________。‎ ‎(3)滤液D中溶质的成分有______________(填化学式)。‎ ‎(4)含有硫酸亚铁的滤液有____________________(填框图中字母)。‎ ‎(5)如果在过滤操作中发现滤液浑浊，在仪器洁净、滤纸不破损的前提下，你认为滤液浑浊的原因可能是：______________________________________________________。‎ ‎3．(2012年潍坊)小娜及学习小组的同学在老师的指导下对黄铜样品中铜和锌的性质展开了探究。将一定量试样放入一定量的硝酸银溶液中，使其充分反应后过滤，得到固体和蓝色滤液，并对滤液的组成进行探究。‎ ‎(1)锌和硝酸银溶液反应的化学方程式：________________________________。‎ ‎(2)同学们对蓝色滤液中所含的溶质做出多种猜想，其中只有两种猜想可能成立，这两种猜想是：①溶质为硝酸锌和硝酸铜；②溶质为____________________。‎ ‎(3)设计两种实验方案来验证以上猜想。‎ 方案 实验操作 实验现象 结论 方案一 取少量滤液于试管中，在滤液中插入一根铜丝 ‎______________________________‎ 猜想①成立 ‎______________________________‎ 猜想②成立 方案二 ‎_______________________‎ ‎_______________________‎ ‎______________________________‎ 猜想①成立 ‎______________________________‎ 猜想②成立 ‎4.小红同学想探究实验室中碳酸钙和盐酸制取二氧化碳后废液中溶质的成分，请你一同参与探究并回答横线上的①～⑦七个问题。‎ ‎【提出问题】废液中的溶质是什么物质？‎ ‎【作出猜想】小红认为废液中溶质只有CaCl2。‎ 你认为还可能含有的溶质是①________(填化学式)。‎ ‎【查阅资料】CaCl2溶液呈中性。‎ ‎【实验与结论】‎ ‎(1)请你写出碳酸钙和盐酸反应的化学方程式：②________________________________。‎ ‎(2)分别取少量该废液和CaCl2溶液加入到两支试管中，并向其中分别滴入无色酚酞溶液作对比试验，结果两支试管中溶液均无色，于是小红认为自己的猜想是正确的。‎ ‎(3)你认为小红的实验③______________(填“能”或“不能”)证明她的猜想，理由是④________________________________________________________________________‎ ‎____________________________________。‎ ‎(4)如果要证明你的猜想是正确的，你选择⑤______(填字母：A.石蕊溶液　B．氢氧化钠溶液　C．稀盐酸)来代替酚酞溶液，理由是⑥_______________________________________。‎ ‎(5)若实验证明了你的猜想是正确的，向废液中加入过量的⑦______________________，反应完成后过滤就可得到只含CaCl2一种溶质的溶液。‎ ‎5．(原创)某校兴趣小组对氢氧化钠溶液与稀盐酸混合后的有关问题，进行了如下探究，请同学们一起参与此次探究之旅。‎ ‎(1)探究一：判断氢氧化钠溶液与稀盐酸混合后是否恰好完全中和？‎ ‎【方案设计】小明、小亮、小晶三位同学设计了如下方案进行探究：‎ 方案设计者 方案步骤 方案预估现象 方案预估结论 小明 取少量反应后的溶液于一支试管中，并向试管中滴加几滴无色酚酞试液，振荡 酚酞试液不变色 恰好完全中和 小亮 用一根洁净的玻璃棒蘸取反应后的溶液沾在pH试纸上，把试纸呈现的颜色与标准比色卡对照 pH＝7‎ 恰好完全中和 小晶 取少量反应后的溶液于一支试管中，并向试管中滴加稀硝酸和硝酸银溶液 有白色沉淀产生 盐酸过量，没 有完全中和 ‎【方案评价】请判断以上设计的三个方案中，________________同学的方案是正确的。‎ ‎【方案反思】请分析另外两个方案错误的原因：‎ ‎________________________________________________________________________；‎ ‎______________________________________ 。‎ ‎(2)探究二：氢氧化钠溶液与稀盐酸混合后，所得溶液中溶质的成分是什么？‎ ‎【作出猜想】小明猜想：溶质有NaCl、HCl、NaOH；‎ 小亮猜想：溶质只有NaCl；‎ 小晶猜想：溶质有NaCl、HCl；‎ 你的猜想：溶质有__________________________(填化学式)。‎ 小亮认为小亮的猜想是错误的，他的理由是______________________________________。‎ ‎【实验设计及验证】请你将下列实验报告填写完整：‎ 实验操作 实验现象 实验结论 取反应后的溶液于试管中，加入碳酸钠溶液 ‎__________________‎ 小晶猜想正确 ‎____________________________________‎ 有蓝色沉淀生成 你的猜想正确 ‎6.(2012年乐山)某实验小组的同学用氢氧化钙溶液和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滴加稀盐酸一会儿后，发现忘记了滴加指示剂。此时，他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯溶液中溶质的成分进行探究。‎ ‎(1)写出该中和反应的化学方程式：____________________________________。‎ ‎(2)探究烧杯内溶液中溶质的成分。‎ ‎【提出问题】该烧杯内的溶液中溶质是什么？‎ ‎【进行猜想】A.溶质可能是CaCl2与Ca(OH)2；B.溶质可能只是CaCl2；C.溶质可能是CaCl2与盐酸。‎ ‎【实验探究】①小明从烧杯中取了少量反应后的溶液于一支试管中，并向试管中滴加几滴无色酚酞溶液，振荡，观察到酚酞溶液不变色。于是他排除了猜想A，你认为他排除猜想(A)的理由是____________________________________________。‎ ‎②小华想用碳酸钠溶液来验证后两种猜想，请你帮他完成实验，填写以下表格：‎ 实验步骤 预计现象 预计结论 取少量反应后的溶液于试管中，逐滴加入碳酸钠溶液 ‎____________________‎ 猜想B正确 ‎____________________‎ 猜想C正确 通过以上探究，最后确定猜想C正确。‎ ‎【反思与拓展】你认为上述烧杯内溶液如果未经处理直接倒入铁制下水道，可能造成的危害是______________________。要想处理烧杯内溶液使其只得到CaCl2溶液，应向溶液中加入过量__________，充分反应后过滤，反应的化学方程式为：______________________。‎ ‎7．(2012年鸡西)实验课上，小舟同学向盛有澄清石灰水的烧杯中加入过量的碳酸钠溶液，生成白色沉淀，过滤后得到无色溶液，他说：“我制得了氢氧化钠溶液！”‎ ‎(1)小帆同学却说：“这种无色溶液中不一定含有氢氧化钠”。他做了如下实验：‎ 实验步骤 实验现象 实验结论 用试管取无色溶液少许，滴入2滴无色酚酞溶液 无色酚酞溶液变红 无色溶液中含有氢氧化钠 小玉认为小帆的实验方案也不严密，不能证明无色溶液中一定含有氢氧化钠，理由是________________________________________________________________________ ‎ ‎____________________________________________。‎ ‎(2)小玉设计了另一个实验：‎ 实验步骤 实验现象 实验结论 ‎①取少量样品于试管中，加入_________________________；‎ ‎②过滤，向滤液中滴加几滴硫酸铜溶液 ‎③_______________________；‎ ‎④________________________‎ 无色溶液中含有氢氧化钠 ‎(3)小玉的实验可靠性高的原因是①__________________；②______________________。‎ ‎8．某化工厂排出的废水透明、澄清、略显蓝色。一同学取少量废水，加入过量的盐酸，有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成。过滤，所得的滤液分成两份，一份滤液中加入稀硫酸，也有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成；另一份滤液中加入氢氧化钠溶液，产生蓝色沉淀。试回答：‎ ‎(1)用化学式回答：加入过量的盐酸，生成的白色沉淀是__________；生成的蓝色沉淀是________。‎ ‎(2)废水中一定含有的物质是__________(填编号)。‎ A．氯化物 B．硫酸盐 C．硝酸盐 D．碳酸盐 ‎(3)该同学设计了一个从废水中除去重金属离子的实验方案如下[已知白色的Fe(OH)2固体在潮湿的空气中可生成红褐色的Fe(OH)3]：‎ ‎①金属X为__________，固体A中一定含有的物质为__________(写化学式)。‎ ‎②B溶液中的溶质一定含有__________和__________(填字母)。‎ A．K2CO3 B．Fe(NO3)‎2 C．MgCl2 D．Ba(NO3)2‎ ‎③第Ⅳ步反应的化学方程式为：____________________________________。‎ ‎9．某化学实验小组实验结束时，将含有CuSO4、ZnSO4、FeSO4的废液倒在废液缸里，为回收有关金属和盐，同学们设计了如下实验方案：‎ 试回答：‎ ‎(1)步骤①中锌粉必须过量的原因是__________________________________________。‎ ‎(2)写出步骤①中任一反应的化学方程式：______________________________________。‎ ‎(3)要检验步骤④中加入的稀硫酸是否足量的方法是________________________________________________________________________ ‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)若实验过程中的物质损失可以忽略，最终所得硫酸锌的质量______(填“>”“<”或“＝”)原废液中硫酸锌的质量。要计算该废液中硫酸铜质量，必须要称量__________的质量。‎ ‎10．(2012年泰安)某兴趣小组的同学从实验室收集到一桶含有FeSO4、CuSO4的废液，他们想从中回收金属铜和硫酸亚铁晶体，设计了如下实验方案。结合实验方案回答下列问题：‎ ‎(1)步骤①中，金属X是______，该反应的化学方程式为：_____________________。‎ ‎(2)步骤②中，加入过量稀硫酸的目的是________________________________________________________________________。‎ ‎(3)从滤液中获得硫酸亚铁晶体采用的方法是________________。‎ ‎11．(2012年泉州)某金属冶炼厂的管道烟泥中含有炭黑及金属铜和铁。综合实践活动小组的同学设计了从管道烟泥中回收金属铜的实验方案，实验过程如下图所示：‎ 请回答：‎ ‎(1)步骤①中，过滤操作使用了玻璃棒，其作用是__________________；滤液B中的溶质有__________(填一种)。‎ ‎(2)步骤④中，所加入的金属X与Zn的活动性顺序是Zn >X, 金属X具有广泛用途，X是______。有关反应的化学方程式：__________________________________________。‎ ‎(3)除去不纯铜中的杂质金属X，可选用的试剂有__________(填字母)。‎ A．铁 B．稀盐酸 C．蒸馏水 D．氯化铜溶液 ‎ ‎ 有关反应物过量导致物质组成改变的探究 ‎1．[实验过程]紫色石蕊试液　锌粒逐渐溶解，有气泡产生　Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑　石灰石逐渐溶解，有气泡产生 ‎[拓展提高]CaCO3　过滤 ‎2．(1)③　(2)CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O ‎(3)CuSO4、H2SO4　(4)C、E ‎(5)过滤时漏斗中液面高于滤纸边缘，导致液体直接进入烧杯 ‎3．(1)Zn＋2AgNO3===Zn(NO3)2＋2Ag ‎(2)②硝酸锌、硝酸铜和硝酸银 ‎(3)‎ 实验操作 实验现象 结论 铜丝表面无变化 铜丝表面有银白色固体析出 取少量滤液于试管中，滴加几滴稀盐酸(或其他氯化物溶液)‎ 滤液无明显变化 生成白色沉淀 ‎4.①HCl　②CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑‎ ‎③不能　④酚酞在酸性条件和中性条件下均为无色(其他合理答案也可)　⑤A　⑥石蕊溶液在酸性条件下为红色，在中性条件下为紫色(其他合理答案也可)　⑦CaCO3‎ ‎5．[方案评价]小亮 ‎[方案反思]反应后的溶液如果呈酸性，酚酞试液也不变色　因为中和反应的产物NaCl和硝酸银溶液反应也会产生白色沉淀 ‎[作出猜想]NaCl和NaOH　由于氢氧化钠可以和稀盐酸反应，所以盐酸和氢氧化钠不能共存 ‎[实验设计及验证]产生气体　取反应后的溶液于试管中，加入氯化铜溶液 ‎6．(1)Ca(OH)2＋2HCl===CaCl2＋2H2O ‎(2)[实验探究]酚酞溶液不变色，说明溶液不呈碱性，而猜想A的溶液呈碱性，所以可以排除(答案合理即可)‎ 预计现象 只有白色沉淀产生 先有气泡产生，后有白色沉淀产生 ‎[反思与拓展]腐蚀下水道　CaCO3　CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑‎ ‎7．(1)碳酸钠溶液也能使无色酚酞溶液变红(或碳酸钠溶液也显碱性)‎ ‎(2)①足量的可溶性钡盐溶液或钙盐溶液　③生成白色沉淀　④生成蓝色沉淀 ‎(3)①排除干扰因素(或排除碳酸钠的干扰)　②证明有氢氧化钠的生成(其他合理答案也可)‎ ‎8．(1)AgCl　Cu(OH)2　(2)C ‎(3)①Fe　Fe、Ag和Cu　②B　D　③Ba(NO3)2＋Na2SO4===BaSO4↓＋2NaNO3‎ ‎9．(1)将废液中的Cu2＋和Fe2＋全部置换出来 ‎(2)Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu(合理即可)‎ ‎(3)取步骤④的滤渣于试管中，加入少量稀硫酸，若有气泡产生，则酸不足量(或若无气泡产生，则酸已足量)‎ ‎(4)＞　固体D(或铜)‎ ‎10．(1)铁　Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4‎ ‎(2)使铁完全反应，与铜分离开来　(3)蒸发结晶 ‎11．(1)引流，防止液滴飞溅　硫酸亚铁(或硫酸)‎ ‎(2)Fe　Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4　(3)BD