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2014年中考化学押题特训卷:实验探究三 有关反应物过量导致物质组成改变的探究

 紫曦唯幂1 2014-05-14
1.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
 
现象: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现象:
 

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现象:
 
【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
 
(填化学式),经
 
、蒸发等操作后即可完成.
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2.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:
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①先再废液中加入过量的铁粉,过量的目的是
 

Ⅰ.加快反应速度Ⅱ.铁的金属活动性较强Ⅲ.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,你认为滤液的浑浊的原因可能是
 
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3.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
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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
 
(填化学式).
【查阅资料】CaCl2溶液呈中性.
【实验与结论】
(1)请你写出实验室制取二氧化碳的化学方程式
 

(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试液做对比试验,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
 
(填“能”或“不能”)证明她的猜想,理由是
 

(4)如果要证明你的猜想是正确的,你选择
 
(填字母:A、石蕊试液  B、氢氧化钠溶液 C、稀盐酸 )来代替酚酞试液,理由是
 

(5)若实验证明了你的猜想是正确的,向废液中加入过量的
 
,反应完成后过滤就可得到只含CaCl2一种溶质的溶液.
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5.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】小亮、小丽、小林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
小亮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
小丽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
小林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生产盐酸过量,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】小亮猜想:溶质有NaCl、HCl、NaOH
            小丽猜想:溶质只有NaCl
            小林猜想:溶质有NaCl、HCl
            你的猜想:溶质有
 
(填化学式)
小丽认为小亮的猜想是错误的,她的理由是
 

【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
 
小林猜想正确
 
有蓝色沉淀生成你的猜想正确
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6.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,并对烧杯内溶液中的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试液.振荡.观察到酚酞试液不变色.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,反应的方程式为
 
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7.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滴无色酚酞试液无色酚酞试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,不能证实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
 

 
无色溶液中确实含有氢氧化钠
(3)小玉的实验可靠性高的原因是①
 
 
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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,将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NaOH溶液,产生蓝色沉淀.试回答:
(1)加入过量的盐酸,生成的白色沉淀是
 
;加入NaOH溶液,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
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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
 
 
(填序号).
A.K2CO3B.Fe (NO32C.MgCl2D.Ba (NO32
③第Ⅳ步反应的化学方程式为
 
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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,同学们设计了如图的实验方案:
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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.
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10.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:
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(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
 
.
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11.某金属冶炼厂的管道烟泥中含有炭黑及金属铜和锌.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,实验过程如图所示:
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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
 
(填标号).
a.磁铁    b.稀盐酸   c.蒸馏水    d.氯化铜溶液.(2012·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:
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(1)步骤①中,金属X是
铁(或Fe)
,该反应的化学方程式为
Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
;
(2)步骤②中,加入过量稀硫酸的目的是
除去铜中的铁
;
(3)从滤液中获得硫酸亚铁晶体采用的方法是
蒸发
.
专题:压轴实验题
分析:(1)由于目的是获得铜单质和硫酸亚铁,所以需要将铜离子转化为铜单质,而溶液中需要的是硫酸亚铁而不能引入新的杂质,所以加入的能够将铜离子转化为铜单质的只能是单质铁;
(2)由于加入的铁是过量的,加入过量稀硫酸的目的是除去铜中的铁;
(3)蒸发从溶液中获得晶体常采用的方法.
解答:解:(1)由题意可知,由于需要将铜离子转化为铜单质,而溶液还必须为硫酸亚铁,即不能引入新的杂质,所以可以加入铁将铜离子转化为铜单质.该反应的化学方程式为:Fe+CuSO═FeSO+Cu;
(2)步骤②中,加入过量稀硫酸的目的是 除去铜中的铁;
(3)从滤液中获得硫酸亚铁晶体采用的方法是蒸发.
故答为:(1)铁,Fe+CuSO═FeSO+Cu;(2)除去铜中的铁;(3)蒸发.
点评:解答本题时要注意混合物的分离要考虑为彻底分开而加入过量试剂,所以后一环节需要将之除去.
(2012·泉州)某金属冶炼厂的管道烟泥中含有炭黑及金属铜和锌.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,实验过程如图所示:
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请回答:
(1)步骤①中,过滤操作使用了玻璃棒,其作用是
引流
;滤液B中的溶质有
硫酸锌
(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
Fe
,有关反应的化学方程式
CuSO4+Fe═Cu+FeSO4

(3)除去不纯铜中的杂质金属X,可选用的试剂有
b
(填标号).
a.磁铁    b.稀盐酸   c.蒸馏水    d.氯化铜溶液.
分析:(1)依据过滤中玻璃棒的引流作用分析判断,依据铜锌混合物与稀硫酸反应时铜不能参与分析判断;
(2)依据金属活动性顺序结合金属X具有广泛用途分析该金属是铁,并得到相关的方程式;
(3)依据铁铜的性质对两者进行分离即可;
解答:解:(1)在过滤操作中玻璃棒起到引流的作用,以防止液体飞溅,由于锌的活动性在氢前,铜的活动性在氢后,所以铜锌混合物与稀硫酸反应时,铜不能参与反应,碳也不能反应,而锌与稀硫酸反应会生成硫酸锌,所以过滤时滤液是硫酸锌,固体A是铜与炭黑的混合物;
(2)经过步骤②碳加热生成二氧化碳,铜加热生成氧化铜,氧化铜经步骤③转化成硫酸铜的溶液,硫酸铜加过量的x铜说明x的活动性比铜强,由条件金属X与Zn的活动性顺序是Zn>X,金属X具有广泛用途知X是金属铁,反应是铁与硫酸铜发生置换反应,方程式为:CuSO4+Fe═Cu+FeSO4
(3)经过以上过程所得的不纯的铜是铜与未反应的铁粉,铜附着在铁的表面,用磁铁吸引和加氯化铜时虽原理可行,但实际操作不易完成,而加稀盐酸时铜不能反应而铁能,因此能分离两者,而采用蒸馏水不能分离两者.
故答案为:(1)引流;硫酸锌;(2)Fe;CuSO4+Fe═Cu+FeSO4;(3)b;
点评:此题是一道常规的资源回收题,解题的方法是对设计方案所涉及的化学反应要能明确,并进而对反应物生成物作出判断,此题属基础性回收实验题.(2011·滨州)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,同学们设计了如图的实验方案:
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试回答:
(1)步骤①中锌粉必须过量的原因是
将废液中的Cu2+和Fe2+全部置换出来

(2)写出步骤①中任一反应的化学方程式
Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu(或Zn+FeSO4=Fe+ZnSO4

(3)要检验步骤④中加入的稀硫酸是否足量的方法是
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)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
固体D(或铜)
的质量.
分析:(1)加入过量的锌会把溶液中的铁与铜置换的更彻底一些.
(2)步骤一中会发生两个金属与盐溶液的反应.
(3)步骤④中的酸是否足量主要看固体D中是否含有未反应的锌.
(4)得到的硫酸锌的质量应该比废液中的硫酸锌质量大,因为反应过程中由于锌的加入而使其质量变大了,要计算硫酸铜的质量可通过最后得到的铜的质量完成.
解答:解:(1)因为只有加入过量的锌才会把溶液中的铁与铜置换的更彻底一些.
故答案为:将废液中的Cu2+和Fe2+全部置换出来
(2)在此过程中发生了锌与硫酸铜和铁与硫酸铜的反应.
故答案为:Zn+CuSO4═ZnSO4+Cu(或Zn+FeSO4=Fe+ZnSO4
(3)步骤④中的酸是否足量主要看固体D中是否含有未反应的锌,有则酸不足量,没有则酸足量.
故答案为: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)因为反应过程中由于锌的加入而使其得到的硫酸锌质量变大了,由过程知铜的来源只有硫酸铜,则求硫酸铜的质量可利用得到铜的质量.
故答案为:>;固体D(或铜)
点评:此题是对物质分离知识的考查,解题时只要抓住反应过程中金属与盐溶液的反应实质,并结合相关的实验过程就能顺利解题.(2006·广东)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,将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NaOH溶液,产生蓝色沉淀.试回答:
(1)加入过量的盐酸,生成的白色沉淀是
AgCl
;加入NaOH溶液,生成的蓝色沉淀是
Cu(OH)2

(2)废水中一定含有的物质是
C
(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
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①金属x为
Fe
,固体A中一定含有的物质为
Fe、Ag和Cu
(写化学式).
②B溶液中的溶质一定含有
B
D
(填序号).
A.K2CO3B.Fe (NO32C.MgCl2D.Ba (NO32
③第Ⅳ步反应的化学方程式为
Ba(NO32+Na2SO4=BaSO4↓+2NaNO3
分析:(1)根据常见的不溶于稀硝酸的白色沉淀是氯化银和硫酸钡,常见蓝色沉淀是氢氧化铜可解答.
(2)根据离子共存知识,用已经肯定存在的离子进行验证,只要不反应证明可以共存于体系.
(3)由题中的框图可知:已知红褐色固体是氢氧化铁,可知X是金属铁,铁把银、铜置换出来,故固体A为Ag Cu Fe;又由于加入过量的铁和出现的白色沉淀,所以B溶液中一定有Fe (NO32和Ba (NO32.书写化学方程式时要注意配平和沉淀符号.
解答:解:(1)和盐酸反应生成不溶于硝酸的白色沉淀是氯化银;由于盐酸是过量的,所以滤液中没有银离子,所以和硫酸反应反应生成不溶于硝酸的白色沉淀是硫酸钡;和氢氧化钠反应生成蓝色沉淀是氢氧化铜.
故答案为:(1)AgCl;  Cu(OH)2
(2)根据第一问已经肯定溶液中含有的离子有Ba2+、Ag+ Cu2+,如果废水中含有其它物质,必须和这三种离子共存,分析四个选项可知A生成了氯化银沉淀,B生成了硫酸钡沉淀,D生成了碳酸钡、碳酸铜等沉淀.故应选C.
(3)①由题中的图知:废水加过量固体X,然后向滤液中加氢氧化钠,产生白色沉淀又变成红褐色沉淀由题中信息知白色沉淀是氢氧化亚铁,红褐色沉淀是氢氧化铁.可知金属X是铁,废水中含有银离子、钡离子和铜离子,铁可将银离子和铜离子置换出来,还有过量的铁.
②因为废水中没有氯离子和碳酸根,所以AC不对,加入铁粉后反应生成了亚铁离子,钡离子没有参与反应,所以应选BD.
③溶液C为Ba(NO32,加入硫酸钠发生反应的方程式为:Ba(NO32+Na2SO4=BaSO4↓+2NaNO3
故答案为:
(3)①Fe;Fe、Ag、Cu;
②B  D;
③Ba(NO32+Na2SO4=BaSO4↓+2NaNO3
点评:只有熟练掌握酸碱盐的化学性质才能快速准确的做出这类题的正确答案,本题综合性强,有利于培养学生分析实验解决实验的能力.
(2012·齐齐哈尔)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滴无色酚酞试液无色酚酞试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,不能证实无色溶液中一定含有氢氧化钠,理由是:
碳酸钠溶液也能使无色酚酞溶液变红

(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
足量的可溶性的钡盐溶液或钙盐溶液

②过滤,向滤液中滴加几滴硫酸铜溶液
生成白色沉淀

生成蓝色沉淀
无色溶液中确实含有氢氧化钠
(3)小玉的实验可靠性高的原因是①
排除碳酸钠的干扰
证明有氢氧化钠的生成
分析:本题考查的是盐与碱的反应,盐与碱反应生成新盐和新碱.加入的碳酸钠过量时,滤液中的溶质有两种:氢氧化钠和碳酸钠.氢氧化钠和碳酸钠溶液都能使无色酚酞变红色,因此小帆的实验方案不严密.因此要证明有氢氧化钠生成,就必须排除碳酸钠溶液的干扰.排除碳酸钠溶液的干扰时,不能加入和生成新的碱性溶液.
解答:解:(1)因为加入的碳酸钠是过量的,而碳酸钠显碱性,也能使无色的酚酞试液变红色,故无色酚酞试液变红,不能证明有氢氧化钠的存在;
(2)因为制得的溶液中有碳酸钠,所以应首先除去碳酸钠,故可用可溶性的钡盐或钙盐溶液,与碳酸根反应生成沉淀,从而除去了碳酸钠,然后把沉淀过滤去,向滤液中滴加几滴硫酸铜溶液,生成了蓝色沉淀,故能证明有氢氧化钠存在;
(3)小玉的实验可靠性高的原因是,首先排除了碳酸钠的干扰,其次能证明氢氧化钠的生成;
故答案为:(1)碳酸钠溶液也能使无色酚酞溶液变红;(2)①足量的可溶性的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排除碳酸钠的干扰;②证明有氢氧化钠的生成;
点评:本考点属于实验设计题,是中考的重点也是一个难点,根据物质之间的反应条件,物质的溶解性规律和除杂质的条件,要认真分析,综合把握.还要加强记忆除去常用离子的方法,注意不要加入新的杂质,本考点经常出现在填空题和实验题中.(2012·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,并对烧杯内溶液中的溶质的成分进行探究.
(1)写出该中和反应的化学方程式
Ca(OH)2+2HCl═CaCl2+2H2O

(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试液.振荡.观察到酚酞试液不变色.于是他排除了猜想(A),你认为他排除猜想(A)的理由是
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

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.
只有白色沉淀产生
猜想(B)正确
先有气泡产生,后有白色沉淀产生
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
腐蚀下水道
.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
CaCO3
,充分反应后过滤,反应的方程式为
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2
分析:(1)根据题中的叙述找出反应物、生成物,根据方程式的书写规则进行书写方程式,氢氧化钙和盐酸反应生成了氯化钙和水;
【实验探究】
①根据酚酞遇碱变红来进行解答,根据碳酸盐会与酸反应生成二氧化碳气体进行分析;
②氯化钙溶液可以和碳酸钠溶液反应生成沉淀,和稀盐酸反应生成二氧化碳气体,所以可以据此解答,注意加入的碳酸钠溶液必须是足量的;
(3)根据酸会与铁反应进行分析,根据除杂的原则进行分析.
解答:解:(1)氢氧化钙和盐酸发生中和反应生成氯化钙和水,故答案为:Ca(OH)2+2HCl═CaCl2+2H2O;
①根据酚酞遇碱会变红色,而待测液体加入酚酞不变色,说明溶液不呈碱性,而猜想A的溶液呈碱性,所以可以排除;
②氯化钙溶液可以和碳酸钠溶液反应生成沉淀,和稀盐酸反应生成二氧化碳气体,碳酸钙盐酸存在的情况下不能以沉淀的形式析出,所以加入的碳酸钠溶液必须是足量的;
(3)盐酸会与铁反应而将下水道腐蚀;除去盐酸又不能引入新的杂质,还要防止过量,只能加碳酸钙;碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳.
故答案为:(1)Ca(OH)2+2HCl═CaCl2+2H2O;
【实验探究】
①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.
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.只有白色沉淀产生猜想(B)正确
先有气泡产生,后有白色沉淀产生猜想(C)正确
(3)腐蚀下水道;CaCO3;CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑.
点评:解此类题时,首先对题中考查的问题进行全面的分析,然后再结合学过的知识进行解答,注意氯化钙中的盐酸只能用碳酸钙除去,根据溶解的情况,判断除杂的效果.(2012·遵义)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】小亮、小丽、小林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
小亮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
小丽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
小林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生产盐酸过量,没有完全中和
【方案评价】请判断以上设计的三个方案中,
小丽
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:
小亮方案错误的原因:反应后的溶液如果呈酸性,酚酞试液也不变色
小林方案错误的原因: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

(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】小亮猜想:溶质有NaCl、HCl、NaOH
            小丽猜想:溶质只有NaCl
            小林猜想:溶质有NaCl、HCl
            你的猜想:溶质有
NaCl和NaOH
(填化学式)
小丽认为小亮的猜想是错误的,她的理由是
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】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
产生气体
小林猜想正确
取反应后的溶液于试管中,加入氯化铜溶液
有蓝色沉淀生成你的猜想正确
分析:(1)【方案评价】盐酸和氢氧化钠溶液反应生成了氯化钠和水,其中盐酸和氯化钠都不能使酚酞变色;可以据此解答该题;
【方案反思】根据盐酸呈酸性,而氯化钠呈中性,并且盐酸和氯化钠都能和硝酸银反应生成白色沉淀,可以据此解答;
(2)【作出猜想】如果氢氧化钠没有完全反应,则溶液的中含有氯化钠和氢氧化钠,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,可以据此解答;
【实验设计及验证】碳酸钠可以和盐酸反应生成气体,氢氧化钠溶液可以和氯化铜溶液反应生成蓝色沉淀,可以据此解答该题.
解答:解:(1)【方案评价】盐酸和氢氧化钠溶液反应生成了氯化钠和水,氯化钠溶液为中性溶液,其pH值等于7,所以可以判断小丽的方案是正确的;
【方案反思】根据盐酸呈酸性,而氯化钠呈中性,其中盐酸和氯化钠都不能使酚酞变色;所以不能仅仅根据酚酞不变色就判断反应恰好完全.盐酸和氯化钠都能和硝酸银反应生成白色沉淀,所以不能仅仅根据产生了白色沉淀就判断盐酸过量.
(2)【作出猜想】如果氢氧化钠没有完全反应,则溶液的中含有氯化钠和氢氧化钠,所以你的猜想为溶质为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,即小亮的猜想是错误的.
【实验设计及验证】碳酸钠可以和盐酸反应生成气体,取反应后的溶液于试管中,加入碳酸钠溶液,若观察到有气体产生,则说明小林的猜想是正确的;氢氧化钠溶液可以和氯化铜溶液反应生成蓝色沉淀,所以取反应后的溶液于试管中,加入氯化铜溶液,若观察到蓝色沉淀产生,则说明你的猜想正确.
故答案为:(1)【方案评价】小丽;
【方案反思】小亮方案错误的原因:反应后的溶液如果呈酸性,酚酞试液也不变色;
小林方案错误的原因: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;
(2)【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】
实验操作实验现象实验结论
取反应后的溶液于试管中,加入碳酸钠溶液产生气体小林猜想正确
取反应后的溶液于试管中,加入氯化铜溶液有蓝色沉淀生成你的猜想正确
点评:要想解答好这类题目,首先,要理解和熟记中和反应及其应用等相关知识.然后,根据所给的实验、问题情景等,结合所学的相关知识和技能,以及自己的生活经验所得,细致地分析题意等各种信息资源,联系起来综合分析,并细心地探究、推理后,按照题目要求进行认真地选择或解答即可.(2011·铜仁地区)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
HCl
(填化学式).
【查阅资料】CaCl2溶液呈中性.
【实验与结论】
(1)请你写出实验室制取二氧化碳的化学方程式
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2

(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试液做对比试验,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
不能
(填“能”或“不能”)证明她的猜想,理由是
酚酞试液遇酸性、中性溶液不显色,遇碱性溶液才显红色

(4)如果要证明你的猜想是正确的,你选择
A
(填字母:A、石蕊试液  B、氢氧化钠溶液 C、稀盐酸 )来代替酚酞试液,理由是
石蕊试液遇酸性溶液显红色

(5)若实验证明了你的猜想是正确的,向废液中加入过量的
CaCO3(或碳酸钙)
,反应完成后过滤就可得到只含CaCl2一种溶质的溶液.
分析:【作出猜想】从盐酸与碳酸钙是否恰好完全反应的角度进行分析.
【实验与结论】(1)熟记常用的化学方程式.
(3)从酸碱指示剂遇酸碱溶液的变色情况分析.
(4)要证明我的猜想正确,也就是要证明溶液中有盐酸,根据盐酸的化学性质设计实验进行检验.
(5)要得到纯净的氯化钙固体,也就是要将盐酸转化为氯化钙,盐酸与氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙反应都能生成氯化钙.
解答:解:【作出猜想】若盐酸与碳酸钙恰好完全反应,溶液中的溶质是氯化钙,若盐酸过量,溶液中的溶质除了氯化钙之外还有氯化氢气体.
【实验与结论】(1)碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳.化学方程式为:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;
(3)氯化钙溶液显中性,不能使酚酞溶液变色,氯化钙与盐酸的混合溶液显酸性,也不能使酚酞溶液变色,因而酚酞溶液呈无色,两种猜想都有可能.因此不能采取滴入无色酚酞试液做对比试验的方法进行检验其猜想;
(4)盐酸溶液显酸性,能使紫色石蕊溶液变红; 而与氢氧化钠反应无明显现象;
(5)要加入过量的某物质将盐酸转化为氯化钙,该物质一定不溶于水,若溶于水的话,虽然除去了盐酸,溶液中还会有剩余的该物质,那么该物质可以是碳酸钙.
故答案为:
【作出猜想】HCl;
【实验与结论】(1)CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;
(3)不能;酚酞试液遇酸性、中性溶液不显色,遇碱性溶液才显红色;
(4)A;石蕊试液遇酸性溶液显红色;
(5)CaCO3(或碳酸钙).
点评:除杂一般有两种方法:将杂质彻底除去或将杂质转化为主物质,但所选物质不能与主物质发生反应,除去杂质的同时也不要混入其它物质.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:
Zn+2AgNO3═Zn(NO32+2Ag

(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
硝酸锌、硝酸铜和硝酸银

(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
铜丝表面无变化
猜想①成立
铜丝表面有银白色固体析出
猜想②成立
方案二
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
猜想①成立
生成白色沉淀
猜想②成立
分析:(1)根据锌和硝酸盐溶液反应写出反应的方程式;
(2)根据锌、铜与硝酸银溶液的反应进行分析;
(3)根据稀盐酸(或其他氯化物溶液)与硝酸银的反应分析溶液中的溶质.
解答:解:
(1)锌和硝酸盐溶液反应生成硝酸锌和银,故其反应的化学方程式是:Zn+2AgN03=Zn(N032+2Ag.
(2)将黄铜放入一定量的硝酸银溶液中,锌先与硝酸银反应,当锌反应完后,铜再与硝酸银反应.当锌的量不足时,溶液中的溶质可能有:硝酸锌和硝酸铜或硝酸锌、硝酸铜和硝酸银;
(3)方案一:取少量滤液于试管中,在滤液中插入一根铜丝,如果铜丝表面无变化,说明了溶液中无硝酸银,则猜想①成立;如果铜丝表面有银白色固体析出,说明了溶液中有硝酸银,则猜想②成立;
方案二:可以根据稀盐酸(或其他氯化物溶液)与硝酸银的反应鉴别溶液中是否含有硝酸银,所以,取少量滤液于试管中,滴加几滴稀盐酸,如果滤液无明显变化,说明了溶液中无硝酸银,则猜想①成立;如果生成白色沉淀,说明了溶液中有硝酸银,则猜想②成立.
故答案为:(1)Zn+2AgNO3═Zn(NO32+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
点评:在解此类题时,首先要会根据物质质量的多少进行正确的猜想,然后根据各种物质的性质选择有特征的实验选择试剂进行验证.(2011·上海)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:
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①先再废液中加入过量的铁粉,过量的目的是

Ⅰ.加快反应速度Ⅱ.铁的金属活动性较强Ⅲ.使反应充分进行
②写出CuO与H2SO4反应的化学方程式
CuO+H2SO4═CuSO4+H2O

③滤液D中溶质的成分有
CuSO4、H2SO4
(填化学式).
④含有硫酸亚铁的滤液有
C、E
(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,你认为滤液的浑浊的原因可能是
过滤时漏斗中液面高于滤纸边缘,导致液体直接进入烧杯
分析:金属和盐溶液反应时,在金属活动性顺序表中只有前面的金属可以排在它后面的金属从盐溶液中置换出来,钾、钙、钠除外.废液中加入过量的铁,置换出银和铜,银和氧化铜中加入稀硫酸,银不能与稀硫酸反应,氧化铜和硫酸反应,过滤得到银;滤液D中含有硫酸铜和稀硫酸,加入适量铁,置换出铜.
解答:解: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.后面的实验与先前使用的试剂无关,所以不要受先前的硝酸的影响.
①废液中加入过量铁粉,铁的金属活泼性比银和铜强,能把银和铜完全从它的盐溶液中置换出来;
②氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水,化学方程式为:CuO+H2SO4═CuSO4+H2O;
③滤液D中的溶质为反应生成的硫酸铜和剩余的硫酸;
④滤液C和E中含有硫酸亚铁;
⑤过滤操作中,滤液浑浊,由于仪器洁净、滤纸不破损,原因为过滤时漏斗中液面高于滤纸边缘,导致液体直接进入烧杯.
故答案为:①Ⅲ;
②CuO+H2SO4═CuSO4+H2O;
③CuSO4、H2SO4
④C、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.
点评:主要考查了金属活动性顺序的应用,根据反应判断金属的活动性强弱,根据金属的活动性强弱来判断金属和盐溶液是否发生,培养学生应用知识解决问题的能力.
(2013·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
紫色石蕊试液
现象: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现象:
锌粒逐渐溶解,有气泡产生

反应的化学方程式是:
Zn+2HCl=ZnCl2+H2

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现象:
石灰石逐渐溶解,有气泡产生
【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
CaCO3
(填化学式),经
过滤
、蒸发等操作后即可完成.
分析:【实验过程】:根据酸遇石蕊变红进行解答;
根据盐酸和锌粒反应放出氢气进行解答;
根据稀盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳气体进行解答;
解答:解:【实验过程】:甲同学:酸遇石蕊变红,所以取烧杯中溶液少许于试管中,向其中滴加紫色石蕊试液,现象:溶液变为红色;
乙同学:盐酸和锌粒反应放出氢气,取烧杯中溶液少许于试管中,向其中加入少量锌粒,现象:锌粒逐渐溶解,有气泡产生;反应的化学方程式是:Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑;
丙同学:稀盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳气体,取烧杯中溶液少许于试管中,向其中加入少量石灰石,现象:石灰石逐渐溶解,有气泡产生;
【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,经过滤、蒸发等操作后即可完成.
故答案为: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;CaCO3;过滤.
点评:在解此类题时,首先分析题中考查的问题,然后结合学过的知识和题中的知识进行分析解答.

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