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    19．化学兴趣小组设计的创新实验是“火龙生字”．在成果展示现场，某同学用硝酸钾的热饱和溶液先在白纸上书写“火”字，晾干后白纸上出现硝酸钾晶体（见图1）．用带火星的木条接触硝酸钾晶体，就会观察到白纸上写过字的地方燃烧并迅速蔓延，留下“火”字的黑色痕迹（见图2）．在场的同学对此产生了浓厚的兴趣，并进行了如下研究：
    【提出问题】为什么附有硝酸钾的白纸更容易燃烧？
    【查阅资料】硝酸钾受热易分解，生成亚硝酸钾（KNO2）和一种常见的气体单质．
    【猜想与假设】对于产生的是什么气体，四位同学有如下猜测：
    甲：二氧化氮； 乙：氮气； 丙：氧气； 丁：氢气；
    同学乙认为也不可能是氢气，理由是：硝酸钾中不含有氢元素；
    同学丙指出不可能是二氧化氮，理由是：二氧化氮不是单质．
    【进行实验】四位同学设计了实验对同学丙的猜想进行了验证，他们的操作方法是：将少量硝酸钾晶体放在试管中加热，把带火星的木条放在试管中，观察到的现象是木条复燃，说明同学丙的猜想正确．
    【解释与结论】白纸上写过字的地方更容易燃烧的原因是：硝酸钾晶体受热分解生成氧气，使写过字的白纸附近氧气的浓度增大；
    【反思与评价】为什么要用“硝酸钾的热饱和溶液”书写文字？
    已知硝酸钾在不同温度时的溶解度如表：
    温度/℃20406080100
    溶解度/g31.663.9110169246
    你对上述问题的解释是：硝酸钾的溶解度较大，用热饱和溶液能使白纸上附着更多的硝酸钾晶体．

    分析 根据已有的知识进行分析，化学反应前后元素的种类不变；要证明生成了氧气，可以使用带火星的木条进行检验；促进燃烧可以增大氧气的浓度；根据硝酸钾的溶解度进行分析解答．

    解答 解：【猜想与假设】：二氧化氮不是单质，而硝酸钾中不含有氢元素，不可能生成氢气．
    故答案为：硝酸钾中不含有氢元素；二氧化氮不是单质；
    【进行实验】：要证明生成氧气，可以取硝酸钾晶体放在试管中加热，然后将带火星的木条伸进试管内，观察到木条复燃，证明生成的是氧气；
    故答案为：将少量硝酸钾晶体放在试管中加热，把带火星的木条放在试管中；木条复燃；
    【解释与结论】：促进燃烧可以增大氧气的浓度，白纸上写过字的地方更容易燃烧的原因是硝酸钾晶体受热分解生成氧气，使写过字的白纸附近氧气的浓度增大；
    故答案为：硝酸钾晶体受热分解生成氧气，使写过字的白纸附近氧气的浓度增大；
    【反思与评价】：根据表格可以看出，硝酸钾的溶解度随温度的升高而增大，使用“硝酸钾的热饱和溶液”书写文字，可以使更多的硝酸钾晶体附着在白纸表面．
    故答案为：硝酸钾的溶解度较大，用热饱和溶液能使白纸上附着更多的硝酸钾晶体．

    点评 本题考查了化学实验的设计以及溶解度的知识，完成此题，可以依据已有的知识进行．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：初中化学 来源： 题型：填空题

    3．某化学兴趣小组为了从海水（主要含氯化钠、氯化钙、氯化镁）中提取金属镁，同时得到副产品氯化钠，进行了如下操作：

    资料：工业上常用电解熔融氯化钠的方法制取单质镁，同时生成有毒的气体．回答下列问题：
    （1）试剂 ①是氢氧化钙，试剂 ①需稍过量，理由是充分使氯化镁参加反应．
    （2）滤液 ①中的溶质有（填化学式）NaCl、CaCl2、Ca（OH）2；加入过量碳酸钠溶液的理由是将氯化钙和氢氧化钙充分反应掉．
    （3）请写出氢氧化镁沉淀与试剂②发生中和发应的化学方程式2HCl+Mg（OH）2═MgCl2+2H2O．
    （4）此实验操作流程中存在的不足是没有对生成的氯气进行处理．

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    科目：初中化学 来源： 题型：填空题

    4．写出下列生活中物质的主要成分或溶质的化学式：
    白酒C2H5OH、白醋CH3COOH；熟石灰Ca（OH）2、生石灰CaO；铜锈Cu2（OH）2CO3、铁锈Fe2O3．

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    科目：初中化学 来源： 题型：实验探究题

    7．化学实验是学习化学的基础，请根据下列装置图回答问题．

    （1）写出仪器a、b的名称长颈漏斗；b锥形瓶．
    （2）写出A图中产生气体的化学方程式CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑．
    （3）B图中，把二氧化碳气体慢慢倒入放有燃着的蜡烛的烧杯中，下层先灭，说明二氧化碳具有不能燃烧、不支持燃烧和密度比空气大性质．这一性质在实际生活中的应用为灭火．
    （4）C图中螺旋状铁丝的末端系一根火柴的作用是引燃铁丝．
    （5）小明按C图实验时，集气瓶炸裂了，其可能的原因是燃着的铁丝碰到集气瓶壁．
    （6）小明对铁丝在氧气中燃烧为什么会火星四射进行探究．下表是他将纯镁条和不同含碳量的铁丝（镁条和铁丝直径均为0.4mm）放入氧气中燃烧时的实验现象的记录．请你分析回答：
    物质镁条含碳0.05%的铁丝含碳0.2%的铁丝含碳0.6%的铁丝
    燃烧时
    的现象    		剧烈燃烧，发出
    耀眼白光，无火星    		剧烈燃烧
    极少火星    		剧烈燃烧
    少量火星    		剧烈燃烧，大量火星
    铁丝在氧气中燃烧产生火星四射的原因是碳与氧气或熔融状态的铁的氧化物反应生成二氧化碳气体，二氧化碳气体体积迅速膨胀，推动周围的呈熔融状态的铁及其氧化物向四周飞溅．

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    科目：初中化学 来源： 题型：实验探究题

    14．暖贴的发热材料主要由铁粉、活性炭、食盐、水等物质构成．
    【提出问题】
    发热材料中各主要物质起到了什么作用？
    【猜想与假设】
    Ⅰ．铁粉生锈，发生氧化反应，放出热量．
    Ⅱ．活性炭能加快铁粉氧化的速率．
    Ⅲ．食盐能加快铁粉氧化的速率．
    【进行实验】
    实验编号实验药品及用量反应时间
    /min    		温度上升值/°C
    铁粉/g活性炭/g食盐/g水/g
    对照组10.20.151058
    实
    验
    组    		100.20.15100
    2100.15102.7
    310.20.10104.5
    4    1020
    【解释与结论】
    （1）铁生锈的条件是与水和氧气并存．
    （2）已知铁粉在一定条件下生锈，发生氧化反应的产物可能是Fe（OH）3，该反应的化学方程式为4Fe+6H2O+3O2=4Fe（OH）3．
    （3）分析2（填实验编号）数据，可证明猜想与假设Ⅱ正确．
    （4）分析实验组4与对照组数据，可证明猜想与假设Ⅲ正确．请填写表中空缺数据．
    【反思与评价】
    （5）某同学认为没有必要进行实验组1，你是否同意他的观点并说明理由不同意，实验1的目的是想证明没有铁，活性炭和食盐与水混合不会放热．
    （6）某同学质疑此实验中忽略了发热材料中的水．你认为分析3（填实验编号）的数据，可证明水的作用．

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    科目：初中化学 来源： 题型：实验探究题

    4．小明在做“酸碱中和反应”实验时，向盛有氢氧化钠溶液的烧杯中滴入几滴酚酞溶液，观察到溶液变红，接着，他又向其中加入一定量稀硫酸，发现红色褪去．
    【提出问题】反应后所得溶液中溶质是什么？
    【提出猜想】化学兴趣小组同学根据上述实验现象，一致认为反应后溶液中的溶质（除酚酞溶液外）一定有Na2SO4，理由是2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O（用化学方程式表示）．
    【设计方案】小红经过认真分析，认为反应后所得的溶液中还可能存在硫酸，并针对自己的猜想，设计了下列两种实验方案：
    实验方案实验步骤预期现象结论
    方案1取样，滴入适量的硝酸钡溶液出现白色沉淀有硫酸
    方案2取样，滴入盛有锌粒的试管中出现气泡有硫酸
    【反思评价】小组同学仔细研究上述两种实验方案后，认为方案1无法验证小红猜想的正确性，理由是硫酸钠和硫酸都能与硝酸钡溶液反应，生成白色沉淀，无法确定溶液中是否含有硫酸
    【拓展迁移】大家讨论后，按正确方案进行操作，确认了溶液中有硫酸存在，由此可知，在分析化学反应结束后所得物质的成分时，除了要考虑到生成物外，还要考虑到反应物是否过量．若反应所得溶液的PH=7，此时溶液中大量存在的粒子有Na+\SO42-H2O．

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    科目：初中化学 来源： 题型：实验探究题

    11．小亮在做“盐酸中和氢氧化钠溶液”的实验时，滴加盐酸前忘了加入指示剂，导致无法判断该中和反应进行的程度．于是他对所得溶液的酸碱性进行探究．
    探究目的：探究所得溶液的酸碱性
    提出猜想：所得溶液可能呈碱性，也可能呈中性，还可能呈酸性．
    实验验证：
    实验操作实验现象结论
    用试管取该溶液1～2ml，滴入1～2滴无色酚酞试液，振荡无色酚酞试液变红溶液呈碱性
    无色酚酞试液不变色溶液呈中性或酸性
    [分析与思考]
    （1）若溶液呈碱性，则溶液中使其呈碱性的离子是OH-（填写微粒符号）．
    （2）若无色酚酞试液不变色，为了进一步确定溶液的酸碱性，小亮提出了以下方案：
    方案一：取样，加入碳酸钠溶液，若观察到有气泡产生，则所取溶液呈酸性；若无明显现象，则呈中性．
    方案二：取样，加入金属锌，若有有气泡产生，则所取溶液呈酸性；若无明显现象，则呈中性．

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    科目：初中化学 来源： 题型：选择题

    8．通电使水分解，当在与电源正极相连的试管中得到10mL气体时，在与电源负极的试管中得到的气体（　　）
    A．5mLB．10mLC．15mLD．20mL

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    科目：初中化学 来源： 题型：填空题

    9．阅读材料，回答问题：
    材料1：氯元素（Cl）是一种重要的非金属元素，氯气是双原子分子，在通常情况下为黄绿色气体．
    材料2：氯原子的结构示意图如图，在化学反应中易得到1个电子，达到8电子的稳定结构，氯气化学性质很活泼，具有较强的氧化性，能与多种金属和非金属直接化合，还能与水、碱等化合物反应．
    材料3：燃烧不一定要有氧气参加，任何发光、发热的剧烈的化学反应，都可以叫做燃烧，氢气可以在氯气中燃烧生成氯化氢（HCl）．
    材料4：我国四川5.12地震灾区灾后急需大量消毒剂对灾区饮用水、环境进行消毒，防止灾后疫情发生．氯气可用于制备多种消毒剂、消毒泡腾片，其中二氧化氯是最新一代高效、广谱、安全环保型杀菌消毒、保鲜剂，世界卫生组织（WHO）已将二氧化氯列为第四代A1级安全高效消毒剂．
    问题：（1）氯气的化学式为Cl2，其原子核外电子数为17．
    （2）请总结氯气的有关性质：①物理性质通常情况下为黄绿色气体；②化学性质氯气化学性质很活泼，具有较强的氧化性，能与多种金属和非金属直接化合，还能与水、碱等化合物反应．
    （3）氯气是一种有毒气体，根据所学化学知识你认为闻氯气的方法是：打开瓶盖，用手轻轻地在瓶口扇动，使极少量的氯气飘进鼻孔．
    （4）写出材料3中的化学方程式H2+Cl2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2HCl．
    （5）写出材料4中二氧化氯的化学式ClO2其中氯元素的化合价为+4．

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