1、科学探究1某化学兴趣小组回收废旧干电池填料中的二氧化锰和氯化铵查阅资料：废旧干电池填料的主要成分为二氧化锰、炭粉、氯化铵和氯化锌等，其中氯化铵、氯化锌可溶于水兴趣小组的同学们设计回收物质的流程如下图所示（1）操作 1 的名称是_，该操作中玻璃棒的作用是_（2）灼烧滤渣 l 的目的是_ （3）二氧化锰是氯酸钾受热分解的催化剂，下表是他们的有关实验数据，请你回答有关问题：二氧化锰与氯酸钾的质量比 1/40 1/20 1/10 1/5 1/3 1/2 2/3 1/1 2/1生成 1L 氧气所需的时间（s）124 79 50 54 75 93 106 153 240据上表可知二氧化锰与氯酸钾的质量比为
2、_时，反应速率最快分析可知反应前后二氧化锰在固体混合物中质量分数是_（选填“不变”或“变大”或“变小” ） 2以海水（主要含 MgCl2、MgSO4、CaC12 ）为原料可制备精盐， Mg（OH）2 等。（1）为使海水中的 MgSO4 转化为 Mg（OH）2 备用，可选用的试剂为_。要使MgSO4 完全转化为沉淀加入该试剂的量应_，分离出 Mg（OH）2 沉淀的装置如图，其中有_处错误。（2）将分离出 Mg（OH）2 后的滤液中除 NaCl 外的可溶物除去，并得到中性的食盐溶液，下列所加试剂：加过量的 Na2CO3 溶液，加过量的 BaCl2 溶液，加适量的稀盐酸，试剂的添加顺序为_（填序号）
3、 ，其中稀盐酸的作用为_。3某同学进行如图实验，充分反应后，将试管内的物质倒入同一烧杯中混合再充分反应后过滤，结果得到滤渣 A 和无色滤液 B。（1）试管中反应的化学方程式为：_；试管中观察到的现象是：有红色固体出现，溶液_。（2）过滤操作中需要的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒和_。（3）设计实验探究滤渣 A 的成分（提出问题）滤渣 A 的成分是什么？（查阅资料）银、铜、铁、铝四种金属中，只有铝可以和氢氧化钠溶液反应，化学方程式为：2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H2。（作出猜想）滤渣 A 的成分为：猜想：银、铜；猜想：银、铜、铁；猜想：银、铜、铁、铝。（分析思考）猜想一定不正确，原
4、因是_。（进行实验）取两份滤渣样品进行实验：样品 加入试剂 现象第一份样品 足量稀盐酸 产生气泡，固体部分溶解，溶液变浅绿色第二份样品足量氢氧化钠溶液现象 b（作出判断）如果现象 b 为“产生气泡，固体部分溶解” ，则猜想_成立；如果现象 b 为_，则猜想_成立。4某小组同学为探究二氧化锰对过氧化氢分解速度的影响，设计了以下实验：（1）完善实验一、实验二：实验步骤 实验现象 实验结论实验一 带火星的木条不复燃过氧化氢分解的速率较慢实验二 _ _（2）实验三：待实验二结束，剩余的液体化学式为_，倒出多余液体，继续向其中加入 5%的过氧化氢溶液，实验现象为 _，得出结论_，写出此时的反应方程式_；
5、（3）实验四，实验之前称量加入二氧化锰的质量为 m1，待实验三结束后，取出二氧化锰，干燥后称量质量为 m2，则 m1_m2（填“” 、 “” 、 “”、 “=”） ，得出结论_，从液体中取出二氧化锰的操作名称为_；【答案】有气泡产生，带火星的小木条复燃 二氧化锰能加快过氧化氢溶液的分解速率 H2O 有气泡产生 二氧化锰反应前后化学性质不变 2H2O2 2H2O + O2 = 化学反应前后二氧化锰质量不变 过滤 【解析】 （1）因为二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率，过氧化氢溶液中加入二氧化锰能迅速产生氧气，所以实验现象是有气泡产生，带火星的小木条复燃，根据此实验现象可知，二氧化锰能加快过氧化氢溶
6、液的分解速率。 （2）过氧化氢发生分解反应生成水和氧气，氧气逸出，所以待实验二结束，剩余的液体是水。催化剂在反应前后化学性质不变，所以倒出多余液体，继续向其中加入 5%的过氧化氢溶液，试管中又有大量气泡冒出，所以实验现象为有气泡产生，由此得出结论二氧化锰反应前后化学性质不变，过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下发生分解反应生成水和氧气。 （3）催化剂在反应前后质量不变，所以化学反应前后二氧化锰质量不变。通过过滤可将难溶性的固体与液体分离。5蔗糖是常用的调味品。对蔗糖的制备及成分进行如下探究：一、蔗糖的工业制备：工业制备蔗糖的流程如下。（1）实验室进行操作 A 所需玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒、_；其
7、中玻璃棒的作用是_；（2）常利用活性炭的_作用来给糖汁脱色；（3）操作 C 的名称是_ ，实验室进行该操作时，所用玻璃棒的作用是_；（4）由甘蔗制得蔗糖的整个过程中主要发生了_（选填“物理”或“化学” ）变化。二、蔗糖组成探究（资料卡片）绿色植物吸收 CO2 和 H2O 先生成葡萄糖，再将葡萄糖转化为蔗糖。蔗糖不易燃烧，掺入少量烟灰后，就能直接点燃（烟灰不能燃烧） 。烟灰的作用可能为_作用。（定性探究）蔗糖可能由碳、氢、氧三种元素组成。实验 1：点燃蔗糖与烟灰混合物，在火焰上方罩一干冷烧杯，烧杯壁有水雾，则蔗糖含有_元素。实验 2：迅速将烧杯倒转过来，加入少量石灰水，石灰水变浑浊，则蔗糖含有_
8、元素。实验 3：将蔗糖隔绝空气高温加热，容器内壁出现水雾，并产生黑色固体（炭黑） 。通过该实验可证明蔗糖中一定含有_元素。（定量探究）在化学变化前后，元素的种类和质量都不发生改变。现称取 171g 蔗糖，加入少量烟灰点燃，测得生成 264gCO2 和 99gH2O试计算：（1）171g 蔗糖中各元素的质量_（2）蔗糖中各原子的个数比。_【答案】漏斗 引流 吸附 蒸发 搅拌，防止局部温度过高造成液体飞溅 物理 催化 氢（或 H） 碳（或 C） 碳、氢、氧（或 C、H、O） 17.1g蔗糖中各元素的质量：碳：26.4g =7.2g 氢： 9.9g =1.1g 氧：17.1g-7.2g-1.1g=8
9、.8g 蔗糖中碳氢氧原子的个数比是 ： ： =12：2:11 【解析】一、 （1）通过过滤可将固体与液体分离，所以操作 A 是过滤。过滤时用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒，其中玻璃棒的作用是引流。 （2）活性炭具有吸附性，可吸附色素、除去异味。 （3）给溶液加热，溶剂蒸发，溶质析出， 。所以操作 C 是蒸发，蒸发操作中玻璃棒的作用是搅拌，防止局部温度过高造成液体飞溅。 （4）由甘蔗制得蔗糖的整个过程中，无新物质生成，所以是物理变化。二、催化剂在化学反应中改变了化学反应速率，蔗糖不易燃烧，掺入少量烟灰后，就能直接点燃（烟灰不能燃烧） ，烟灰的作用可能为催化作用。定性探究实验 1：化学反应前后元
10、素的种类不变，点燃蔗糖与烟灰混合物，在火焰上方罩一干冷烧杯，烧杯壁有水雾，说明生成了水，则蔗糖含有氢元素。实验 2：迅速将烧杯倒转过来，加入少量石灰水，石灰水变浑浊，说明生成了二氧化碳气体，则蔗糖含有碳元素。实验 3：将蔗糖隔绝空气高温加热，容器内壁出现水雾，并产生黑色固体（炭黑） ，生成物中含有氢、氧、碳三种元素，则证明蔗糖中一定含有碳、氢、氧元素。定量探究 （1）在化学变化前后，元素的种类和质量都不发生改变， 26.4gCO2 中碳元素的质量等于蔗糖中碳元素的质量，9.9gH 2O 中氢元素的质量等于蔗糖中氢元素的质量。蔗糖的质量等于蔗糖中碳元素、氢元素、氧元素的质量之和。 （2）元素质量
11、与相对原子质量之比等于原子个数比。6水垢是日常生活中常见的物质，某兴趣小组收集了一部分水垢主要成分 CaCO3 和Mg（OH）2，不考虑其他成分对实验的影响并对其进行实验探究。（查阅资料）Mg（OH）2 受热易分解，生成 MgO 和 H2O；无水硫酸铜是白色固体，遇水变蓝色。（探究活动一）验 证水垢中的 CaCO3 和 Mg（OH）2（1）小斌取一定量水垢样品，高温灼烧，将生成的气体依次通过澄清石灰水和无水硫酸铜，观察到澄清石灰水变浑浊、无水硫酸铜变_色。得出结论：水垢中含 CaCO3 和Mg（OH）2。（2）小红提出小斌的实验方案存在明显缺陷，小红的理由是_。（探究活动二）分离水垢中的 Ca
12、CO3 和 Mg（OH）2小林设计了如下实验流程（部分产物已略去）：（1）过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_。（2）滤液 A 中的溶质有_ （用化学式表示） 。（3）加入 MgCl2 溶液时，发生反应的化学方程式是_ 。（4）操作 II 的实验步骤是_。【答案】 蓝 色。 气体通过澄清石灰水时会带出水蒸气 。 漏斗 。 CaCl2、MgCl 2、HCl MgCl 2+Ca（OH） 2Mg（OH） 2+CaCl 2 。 加入足量水溶解，过滤 。【解析】 【探究活动一】 （1）将生成的气体依次通过澄清石灰水和无水硫酸铜，气体会从石灰水中带出水分，故无水硫酸铜会变为蓝色；（2）当混合气体先经过澄清
13、石灰水后，会有水分带出，故无水硫酸铜会变为蓝色，不能说明原混合气体中一定有水生成，故不能确定一定有氢氧化镁；【探究活动二】 （1）过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗；（2）碳酸钙与过量的稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳气体和水，氢氧化镁与过量的稀盐酸反应生成氯化镁和水，故反应后滤液 A 中的溶质是氯化钙、氯化镁和过量的稀盐酸；（3）沉淀 C 是氢氧化镁和石灰乳的混合物，加入氯化镁溶液后，氯化镁与氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙，故方程式为 MgCl2+Ca（OH） 2Mg（OH） 2+CaCl 2；（4）操作II 是将氢氧化镁固体过滤出来，故操作 II 是加入足量水溶解，过滤。7化学实验
14、是进行科学探究的重要手段。请你参与探究并填空：（制取气体）（1）实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，发生装置可以从上图所示的实验装置中选用A、B、C ，请分析选择的理由是_，从控制反应速率和节约药品的角度考虑，发生装置最好选用_（选填装置序号） 。（2）因为二氧化碳能溶于水，密度大于空气所以可以选用装置_（选填装置序号）收集。（废液成分）同学们在做完制取二氧化碳的实验后（用石灰石和稀盐酸制取） ，对反应器内的剩余溶液的溶质成分产生了兴趣，他们开展了下列探究活动：（提出问题）石灰石和稀盐酸反应后所得溶液中溶质的成分有哪些。（猜想假设）甲同学猜想：只有 CaCl2；你的猜想：_（写物质的化学式）
15、。（查阅资料碳酸钙难溶于水，氢氧化钙微溶于水，氯化钙溶液呈中性。（实验过程）将反应器内的剩余溶液倒入烧杯中。实验操作 实验现象 实验结论取烧杯中溶液少量于试管中，向其中加入_ 你的猜想成立（拓展提高）若要从反应器内的剩余溶液中尽可能多的得到纯净的氯化钙固体，你认为可以向剩余溶液中加入稍过量的_（写物质的化学式） ，经_、蒸发等操作后即可完成。【答案】反应物是固体与液体，反应无需加热 B E CaCl2、HCl 锌粒 有气泡冒出 CaCO3 过滤 【解析】 （1）实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，反应物是固体与液体，反应无需加热，所以可选择装置 A 或 B 或 C 来制取；其中 B 装置中的分
16、液漏斗可以控制液体试剂的滴加速率，从而控制反应速率和节约药品；（2）因为二氧化碳能溶于水，密度大于空气所以可以选用向上排空气法收集，故选：E；猜想假设 石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，若反应恰好完成，则反应后的溶液中只含氯化钙；若盐酸过量，则反应后的溶液中含有氯化钙和氯化氢；若石灰石有剩余，则反应后的溶液中只含氯化钙，故填：CaCl 2、HCl；实验过程若反应后的溶液中含有氯化钙和氯化氢，则溶液显酸性，可以取烧杯中溶液少量于试管中，向其中加入锌粒，会观察到有气泡冒出；拓展提高 因为稀盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙、水、二氧化碳气体；所以若要从剩余溶液中得到尽可能
17、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石灰石（CaCO 3） ，经过滤、蒸发等操作后即可完成。8某草木灰(主要成分为 K2CO3，杂质不溶于水)样品，可能还添加了 K2SO4、KCl。某化学兴趣小组进行了如下实验：（1）样品的预处理：操作 a 的名称为_，其目的是_溶液 A 中主要的阴离子，除 CO32-外，可能还含有_(填离子符号)（2）样品成分的确定：设计实验方案，完成下述表格；限选试剂：稀盐酸、稀硝酸、稀硫酸、氯化钡溶液、硝酸钡溶液、硝酸银溶液实验操作 预期现象和必要结论步骤 1：取溶液 A 少量于试管中，加入足量_，充分振荡，静置，过滤。步骤 2：取少量步骤 1
18、所得的滤液于试管中，_，说明样品中未添加 KCl步骤 3：取少量步骤 1 所得的滤渣于试管中，_，说明样品中添加了 K2SO4【答案】过滤除去草木灰中不溶于水的杂质 SO42-、Cl -加入足量的 Ba(NO3)2 溶液加入稀HNO3 酸化，滴入几滴 AgNO3 溶液若无明显现象加入足量的稀盐酸或稀硝酸，充分振荡若固体没有完全溶解【解析】 （1）根据分离固体和液体的混合物的方法是过滤解答；根据草木灰中可能添加了 K2SO4、KCl 分析解答；（2）根据确定样品的成分分析解答。 （1）为除去草木灰中不溶于水的杂质需进行过滤。故操作 a 的名称为过滤；草木灰中可能添加了K2SO4、 KCl。故溶液
19、 A 中主要的阴离子，除 CO32-外，可能还含有 SO42-、Cl -；（2）为除去碳酸钠避免干扰样品成分的确定，故步骤 1：取溶液 A 少量于试管中，加入足量 Ba(NO3)2溶液，充分振荡，静置，过滤；步骤 2：取少量步骤 1 所得的滤液于试管中，加入稀HNO3 酸化，滴入几滴 AgNO3 溶液，若无明显现象，说明样品中未添加 KCl；步骤 3：取少量步骤 1 所得的滤渣于试管中，加入足量的稀盐酸或稀硝酸，充分振荡，若固体没有完全溶解，说明样品中添加了 K2SO4。9晋祠难老泉闻名天下。某化学兴趣小组的同学们在相关人员的帮助下，采集了晋祠水域的水样，并进行探究。【查阅资料】 早期晋祠水中
20、主要含有 K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl- 、 HCO3-和少量 SO42 Mg(OH)2 是一种难溶于水的白色固体 Ca(HCO3)2能与 NaOH 发生反应，NaOH 过量时的反应是：2NaOH Ca(HCO3)2=CaCO3Na2CO32H2O 随着工业发展，该水域内水位下降。导致难老泉断流。且工业排放物导致水中 SO42含量日趋升高，水中高浓度硫酸盐会引起腹泻。【实验探究】 收集到的水样中有泥沙较大,悬浮物等,通过_(填操作名称) 得到澄清水样。 对水样进行浓缩，以确保实验现象明显。 验证水样中有 Ca2+。小明认为可以向水样中加入过量 NaOH 溶液。若有白色沉淀，则说明水样
21、中有 Ca2+。其他同学认为此方案不正确，原因是_ 。之后同学们一起修改了方案，最终成功验证了水样中有 Ca2+。 是验证水样中有 Cl和 SO42。 _、_、_、_;【反思与评价】 第步中可能发生反应的一个化学方程式是_。 同学们猜想该水域的水，可能是硬水检验方法是_。 【总结与提升】 保护生命源泉，爱护人文景观，请提出一条保护难老泉，保护晋祠水的合理化建议_ 。【答案】 过滤 水中 Mg2+与 OH-结合生成的 Mg(OH)2 也是白色沉淀 有气泡产生 Ba（NO 3） 2 AgNO3 有白色沉淀生成 AgNO3+NaCl=AgCl+NaNO 3 取少量水样少许于烧杯中，向其中加入少量肥皂
22、水，搅拌，观察产生泡沫的多少 含有 SO42-的工业废水经过处理后再排放【解析】 （1）通过过滤可将难溶性固体与液体分离。晋祠水中含有 Mg2+，Mg 2+与 OH-结合生成的 Mg(OH)2 也是白色沉淀。含有 HCO3-的物质能与酸反应生成二氧化碳气体。溶液中的 Ba2+与 SO42 结合能生成不溶于稀硝酸的白色沉淀 BaSO4。溶液中的 Cl-能与 Ag+结合生成难溶于稀硝酸的白色沉淀 AgCl【反思与评价】第步是含有 Cl-的可溶性物质与AgNO3 溶液反应生成 AgCl 白色沉淀。检验硬水软水用肥皂水。 【总结与提升】保护晋祠水的合理化建议是工业废水经过处理达标后再排放。10孔雀石主
23、要含 Cu2(OH)2CO3,还含少量 Fe2O3、SiO2,实验室以孔雀石为原料制CuSO45H2O 及 CaCO3，步骤如下：请回答下列问题：（1）反应硫酸需过量的原因是_.（2）溶液 A 中含有的溶质是 _、_等.( 填两种即可)（3）完成操作 1、操作 2 所需的仪器有_.（4）由溶液 B 获得 CuSO45H2O，需要经过加热浓缩、 _、过滤等操作。（5）请将反应的主要反应方程式补充完整：CO2+CaCl2+2NH3H2O=CaCO3+2NH4Cl+H2O,应向 CaCl2 溶液中先加入(或先通入)_,(选填“CO2”或“氨水” )原因是_从反应所得 CaCO3 需经过“洗涤”这步操
24、作，判断沉淀已洗涤干净的操作方法是：取最后一次洗涤液滴加_溶液，若无白色沉淀，则已洗净。【答案】 使碱式碳酸铜和氧化铁完全反应 硫酸铜 硫酸铁 acfg 加热蒸发 氨水 使二氧化碳吸收完全 硝酸银【解析】本题考查了以孔雀石为原料制备 CuSO45H2O 及 CaCO3 的实验流程，要根据已有知识弄清各步操作然后结合所学知识和题中信息解答。 （1）碱式碳酸铜和氧化铁会与硫酸反应生成硫酸铜和硫酸铁，反应硫酸需过量的原因是：使碱式碳酸铜和氧化铁完全反应；（2）硫酸和孔雀石反应后生成了硫酸铜和硫酸铁，所以溶液 A 中含有的溶质是：硫酸铜、硫酸铁；（3）操作 1、操作 2 可以将固体和液体分离，所以操作 1、2 是过滤操作，过滤需要的仪器有：烧杯、漏斗、玻璃棒、铁架台等，故选 acfg；（4）由滤液 A 获得CuSO45H2O，需加热蒸发、冷却结晶、过滤等操作；（5）氨气的溶解度较大，氨水显碱性，二氧化碳是酸性气体，所以应向 CaCl2 溶液中先加入氨水，原因是：使二氧化碳吸收完全，氯离子和银离子会生成氯化银沉淀，洗涤干净后的固体中应无氯离子，所以判断沉淀已洗涤干净的操作方法是：取最后一次洗涤液滴加硝酸银溶液，若无白色沉淀，则已洗净。