在一次化学实验中,同学们将饱和硫酸铜溶液逐滴加到5mL饱和氢氧化钠溶液中,观察到以下异常实验现象:
实验序号 | 滴加CuSO4溶液的量 | 实验现象 |
① | 第1~6滴 | 产生蓝色沉淀,但震荡后沉淀消失,形成亮蓝色溶液 |
② | 第7~9滴 | 产生蓝色沉淀,且沉淀逐渐增多,振荡后沉淀不消失,很快沉淀逐渐变黑色 |
在实验①中同学们根据所学初中化学知识判断蓝色沉淀是氢氧化铜,请你写出生成蓝色沉淀的化学方程式 。
实验①中蓝色沉淀为什么消失?同学们继续进行如下探究。
【查阅资料】
I.氢氧化铜在室温下温度,70℃—80℃时可脱水分解生成氧化铜
II.铜酸钠[Na2Cu(OH)4]溶于水,溶液呈亮蓝色。
【猜想与讨论】
小陶认为蓝色沉淀消失可能是氢氧化铜发生了分解。其他同学一致否定了他的猜测,理由是 。
同学们交流讨论后,提出以下两种猜想。
猜想一:少许氢氧化铜可溶于足量水中。
猜想二:氢氧化铜可在足量氢氧化钠浓溶液中溶解,溶液呈亮蓝色。
【实验探究】
为验证猜想,同学们用氢氧化铜粉末(其它试剂可任选)设计如下实验。请你填写表中的空格。
实验序号 | 实验方法与操作 | 实验现象 | 结论 |
③ | 将少许Cu(OH)2粉末加到5mL蒸馏水中,充分振荡 | 猜想一错误 | |
④ | 猜想二正确 |
【结论与反思】
(1)根据实验,并进一步查阅资料知道,氢氧化铜在氢氧化钠溶液中溶解生成Na2Cu(OH)4,反应的化学方程式是 。
(2)根据实验可知饱和硫酸铜溶液与饱和氢氧化钠溶液的反应是放热反应,依据的实验现象是 。
九年级化学探究题极难题查看答案及解析
某化学兴趣小组同学在实验室找到一包“神秘的红色粉末”,老师提示说该红色粉末由Cu 、Fe2O3二种固体中的一种或两种组成。该小组同学在教师指导下探究其组成。请你参与探究过程并回答有关问题。
【猜想】红色粉末可能的组成有:
①只有Cu;②只有________ ;③是Cu 、Fe2O3的混合物
【查阅资料】Cu在FeCl3溶液中发生反应:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
【探究过程】
(1)甲同学说如果结论是猜想①,粉末在空气中加热后颜色应变为________色。如果结论为猜想②,粉末应能与稀盐酸发生反应,反应方程式为________。
(2)乙同学取少量红色粉末于试管中,滴加足量稀盐酸,振荡后观察,发现固体全部溶解。乙同学认为可以排除猜想中的①和③,而丙同学认为只能排除猜想①,你认为________的观点正确(填“乙”或“丙”)。
(3)丁同学为进一步确定红色粉末的组成,取该粉末适量装入硬质玻璃管中,按右图在通风橱中进行实验。开始时缓缓通入CO气体,过一段时间后再加热使其充分反应。待反应完全后,停止加热,仍继续通CO气体直至玻璃管冷却。观察发现玻璃管中红色粉末部分变黑,取反应后粉末少量加入足量的稀盐酸,发现有________产生,并且有________色粉末剩余。
【交流讨论】
①在装置A中先通CO气体的作用是________。
②则A中发生反应的化学方程式为________。
③戊同学指出:丁同学所用装置虽能完成实验,但明显存在缺点,理由是________。
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结合图示实验装置,回答下列问题。
(1)图中a、b仪器的名称:a________,b________。
(2)用A装置制取氧气的化学方程式是________,收集氧气选用的装置是________(填装置字母,下同)。
(3)实验室制取二氧化碳气体的化学方程式是________,发生装置和收集装置的组合是。
(4)实验室常加热醋酸钠和碱石灰的固体混合物的方法制取甲烷气体,甲烷气体密度比空气小,难溶于水,则实验室制取并收集甲烷气体的装置组合是________。
(5)观察F装置中的实验现象:红磷在氧气中剧烈燃烧,产生大量________,这是因为生成了________
________(填化学式)的固体小颗粒的缘故。
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铁、铝、铜是常见的三种金属.同学们发现生活中的铝和铜制品表面一般不用防锈,而铁制品一般需要做防锈处理.
【提出问题】这是不是因为铁、铝、铜三种金属中铁的活动性最强呢?
【实验探究】同学们对这三种金属的活动性顺序展开了探究,请你参与探究并填写空格.将粗细相同的铁丝、铝丝、铜丝分别插入体积相同、溶质质量分数也相同的稀盐酸中:
操作 | 根据现象得出金属活动性顺序 | |||
片刻后现象 | 有少量气泡 | 无气泡 | 无气泡 | Fe>Al,Fe>Cu |
几分钟后现象 | 有少量气泡 | 有大量气泡 | 无气泡 | ________ |
【讨论交流】为什么同一个实验得出了两种结论呢?同学们带着这个疑问查阅了相关资料,明白了铝丝在稀盐酸中短时间内无气泡,是因为铝表面致密的氧化膜会先与盐酸反应.
【反思评价】做金属性质实验时需将金属进行打磨,打磨的目的是________________________________.
【实验验证】为了进一步确认铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序,同学们又将两根粗细相同的、打磨过的铁丝分别插入硫酸铝溶液、硫酸铜溶液中:
操作 | 根据现象得出金属活动性顺序 | ||
现象 | 无明显现象 | ________ | Al>Fe>Cu |
写出铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式:________________________________________.
【拓展迁移】(1)若只有一支盛有少量稀盐酸的试管,只需合理安排金属丝的插入顺序(能与盐酸反应的要一次将盐酸消耗完),也能证明铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序.金属丝的插入顺序为________________________.
(2)金属被人类大规模开发利用的大致年限也与金属活动性顺序有关,请写出铁、铝、铜三种金属材料被人类利用的先后顺序________________________________.
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同学们发现NaOH溶液与NaHCO3溶液混合后无明显现象,产生疑问:两种物质是否发生了化学反应?在老师的帮助下,他们通过以下探究过程证明NaHCO3溶液与NaOH溶液发生了反应。
(1)实验准备
①查阅资料:NaHCO3+NaOH=====Na2CO3+H2O
②用一定溶质的质量分数的NaHCO3、NaOH和Na2CO3三种溶液进行如下实验,为设计实验方案提供参考。
NaHCO3溶液 | NaOH溶液 | Na2CO3溶液 | |
加入稀盐酸 | 现象Ⅰ | 无明显变化 | 产生气泡 |
加入澄清石灰水 | 溶液变浑浊 | 无明显变化 | 现象Ⅱ |
加入CaCl2溶液 | 无明显变化 | 溶液变浑浊 | 溶液变浑浊 |
加热溶液至沸腾,将 气体通入澄清石灰水 | 澄清石灰水 变浑浊 | 澄清石灰水 无明显变化 | 澄清石灰水 无明显变化 |
表中的现象Ⅱ为_________
(2)实验过程
【实验1】证明反应生成了Na2CO3
同学们选用上表实验中的药品,设计了如图所示实验,先在NaHCO3溶液中加入A溶液,无明显现象,再滴加NaOH溶液,溶液变浑浊,则A溶液是__________。
有同学提出这个实验不足以证明有Na2CO3生成,其理由是_________。
【实验2】证明反应后NaHCO3不存在
同学们参考上表中的实验,又设计了一个实验,虽然没有观察到明显的实验现象,但可以证明反应发生了,该实验方案是________。
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图Ⅰ是小红按课本进行的一个化学实验,在实验时同学们闻到了一股难闻的刺激性气味。于是小明对原实验装置进行了改进,装置如图Ⅱ。
【实验操作】
a.向B、C、E三支试管中分别加入5mL的蒸馏水,各滴入1~2滴无色酚酞溶液,振荡,观察溶液颜色 。
b.在A、D试管中分别加入2 mL浓氨水,立即用带导管的橡皮塞按实验图Ⅱ连接好,并将D试管放置在盛有热水的烧杯中,观察几分钟。
【分析讨论】:
⑴E试管放有酚酞溶液的目的是对比证明:____________。
⑵进行操作b时观察到的现象是_________________。
⑶由此可以得到的实验结论是(从分子的角度回答)①___________,
②________________________________。
⑷对比改进前的实验,改进后实验的优点是___________。
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课本“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的催化作用”以及“寻找新的催化剂”研究性实验,引起了化学探究小组的兴趣。
【提出问题】氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂?如果能,其催化效果如何?
【实验探究】
实验步骤 | 实验现象 |
I.分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入A、B 两支试管中,向A试管中加入ag氧化铁粉末,并分别在A、B两支试管中插入带火星木条,观察现象。 | A试管中产生气泡,带火星木条复燃,B试管中无明显现象 |
II.待A试管中没有现象发生时,重新加入过氧化氢溶液,并把带火星的木条伸入试管,如此反复多次试验,观察现象。 | 试管中均产生气泡,带火星木条均复燃 |
III.将实验II中的剩余物小心过滤,并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量,所得固体质量仍为ag。 | |
IV.分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入C、D 两支试管中,向C试管中加入ag氧化铁粉末,向D试管中加入ag二氧化锰粉末,观察现象。 |
【实验结论】
(1)A中产生的气体是______________。
(2)实验II、III证明:氧化铁的 ___________和_____________ 在反应前后均没有发生变化,可以作过氧化氢溶液分解的催化剂。
(3)写出氧化铁催化过氧化氢溶液分解的文字表达式______________________。
【实验评价】
(1)实验设计IV的目的是比较:___________________________。
(2)若实验IV观察到D试管中产生气泡的速率更快,由此你可以得到的结论是_____________。
【实验拓展】
(1)查阅资料得知:氧化铜、硫酸铜、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是_______________(填序号)。
A.MnO2 是所有反应的催化剂 B.同一个化学反应可以有多种催化剂
C.催化剂只能加快化学反应的速率
D.用作催化剂的物质也可能是其他反应的反应物或生成物
(2)实验创新是中学生最为重要的科学素养。下图是某学校的师生对“MnO2催化H2O2溶液分解实验装置的创新设计”,实验过程如下:
①将一支球形干燥管水平放置,用滴管吸取3ml(密度为1g/ml)质量分数为5%的H2O2加入干燥管的球泡内,再用药匙取0.2gMnO2粉末,加在干燥管的进气管的管壁上。
②点燃橡胶塞上棒香后,塞紧干燥管并将其竖立,观察到带火星的棒香立即复燃。
对该创新实验的评价,你认为不合理的是__________(填序号)。
A.实验中所用的仪器、材料及药品均易得到 B.实验使用的药品用量太大
C.反应速度太慢,耽误时间
D.实验现象明显,整个装置好似点燃的灯塔,趣味性强
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(12分)某兴趣小组对普通干电池的化学成分及相关问题进行相关探究。
(1)下列是各种垃圾的回收图标。废旧电池应放入 (填序号)。
(2)普通干电池的构造示意图如图。
①电池中的石墨表现出优良的 性;石墨与金刚石物理性质明显差异的原因是 不同。
②普通干电池使用时化学能转化为 能;
(3)小组同学对废旧普通干电池进行拆解分离得到黑色固体混合物和锌、铜、碳棒等。他们对黑色固体混合物进行探究。
[查找资料]向ZnCl2溶液中逐滴滴入稀氨水,先生成Zn(OH)2白色沉淀,然后沉淀溶解,生成可溶性的[Zn(NH3)4]Cl2
[实验探究]同学们设计了如图所示的实验:
[实验反思1]操作①中玻璃棒的作用是 ,操作②的名称是 。
[实验反思2]将操作②所得黑色滤渣进行灼烧时(如图③所示),会产生一种能使澄清石灰水变浑浊的气体;再将灼烧所得残渣进行操作④时,试管中产生的气体能使带火星的木条复燃,写出操作④中反应的化学方程式 。
由此得出结论:滤渣中除含有MnO2 外,还含有黑色粉末 。
[实验反思3]滤液中溶质的主要成分是NH4Cl,还是ZnCl2?
操作1:取少量②的滤液加入盛有NaOH固体的试管,并加热。未能闻到明显的刺激性气味,但把湿润的红色石蕊试纸悬放在试管口一段时间,试纸变蓝色。
操作2:向另一支盛有少量②的滤液的试管中逐滴加入 ,观察到 。
实验结论:该滤液中仅含有少量的NH4Cl,主要成分是ZnCl2。
(4)如图是氢氧燃料电池的示意图。电池工作时,H2和O2反应生成水,同时提供电能,溶液的pH (填“变大”、“变小”、“不变”)。
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(8分)水田或池塘里常常不时地冒出一些气泡,几位同学决心弄清这种气泡的成分。请你与他们一起完成如下的探究:
【对气体猜想】
猜想I:全部是CH4; 猜想Ⅱ:全部是CO2; 猜想Ⅲ:是CH4和CO2的混合气体。
【气体的收集】
他们设计了如右图所示的取气方法:将空的雪碧汽水塑料瓶装满水,倒放在池塘中,瓶口对准水底冒出的气泡收集。这种集气方法叫________。针对瓶口太小不便于收集的特点,在不换瓶的情况下你的改进方法是________。
【实验和推断】
如图1,将雪碧瓶(A)中收集到的气体依次通入B、C中,在D处点燃。
(1)要将A中的气体通入后面的装置中,应选图2中的________ (填序号)“注水装置”。(2)若B中石灰水变浑浊,则说明A中的气体中含有________气体。
(3)装置C作用是。
(4)若D处倒扣的是涂有澄清石灰水的烧杯,出现浑浊,且B中无明显现象,则“猜想 ”成立。若D处倒扣的是干冷的大烧杯,杯壁有水雾出现,有同学认为“猜想I、Ⅲ”可能成立,另有同学认为此现象不能证明收集到的气体中一定含有CH4,理由是气体通过B、C装置时,会带入水蒸气,要排除这种干扰可采取的措施是。
(5)采取(4)中的排除干扰措施后,若D处分别倒扣干冷的烧杯和涂石灰水的烧杯,分别出现水雾和浑浊,且B中也出现浑浊,则证明“猜想 ”成立。
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(8分)某校兴趣小组同学准备进行常见酸、碱、盐的性质实验时,发现实验台上摆放的药品中,有一装溶液的试剂瓶未盖瓶塞且标签破损,于是决定对这瓶溶液进行实验探究:
【提出问题】这瓶溶液是什么溶液?
【提出猜想】这瓶溶液是:
猜想一:氯化钠溶液; 猜想二:氢氧化钠溶液; 猜想三:碳酸钠溶液。
【实验推断】
(1)小丽取样滴加无色酚酞溶液,溶液呈红色,得出结论:该溶液不可能是________溶液,
理由是________。
(2)小刚另取样滴加稀盐酸有________产生,反应的化学方程式为,
小刚得出结论:该溶液是碳酸钠溶液。
(3)小青认为小刚的结论不完全正确,理由是________。
小组同学讨论后一致认为还需要进行如下实验:
【继续探究】为了完全除去溶液中的Na2CO3,另取样加入过量的CaCl2溶液,观察到有 产生。静置后,取上层清液,滴入酚酞溶液,溶液呈红色。
【实验结论】这瓶溶液是________。
【探究启示】
实验过程中取完药品后应立即盖好瓶塞。
【拓展迁移】
若该溶液与盐酸发生中和反应,恰好完全反应的微观过程如右图所示,则反应后溶液中存在的阴、阳离子是________(填符号)。
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