探究二氧化碳与水或氢氧化钠稀溶液的反应-初中化学微专题-重点实验专项

探究二氧化碳与水或氢氧化钠稀溶液的反应(专项训练) 【基础练习】 1．区分下列各组物质的方法均正确的是 选项 需区分的物质 实验方法（一） 实验方法（二） A 18k黄金和黄铜 观察颜色 灼烧后观察 B 铝和硬铝 相互刻画 加入等质量稀盐酸 C 石灰水与氢氧化钠溶液 通入二氧化碳气体 加入紫色石蕊溶液 D 碳铵和磷矿粉 闻气味 观察颜色 A．A B．B C．C D．D 2．化学是实验的科学，下列能实现实验目的的是             A．除去中的 B．测定空气中含量 C．验证中和反应放出热量 D．验证不支持燃烧 A．A B．B C．C D．D 3．如图所示，当把胶头滴管内的液体全部滴入集气瓶中时，下列实验中能达到实验目的的是 A．检查装置的气密性 B．  验证硝酸铵溶于水吸热 C．验证分子运动 D．验证反应发生 4．如图所示，甲、乙、丙三个烧瓶的容积均为250mL，且充满CO2。将分液漏斗内液体同时全部注入三个烧瓶中，立即关闭活塞，振荡烧瓶。下列说法不正确的是（已知初始阶段三只气球大小相同）    A．实验甲中可观察到石灰水变浑浊 B．对比实验乙、丙，可证明NaOH与CO2发生了反应 C．向反应后的溶液中加入紫色石蕊，溶液均变为红色 D．最终气球的大小顺序为：乙>甲>丙 5．下列实验能达到相应目的的是    A．验证分子在不断运动 B．验证质量守恒定律 C．验证镁、铝的金属活动性 D．验证NaOH能与CO2反应 【能力提升】 6．下列实验方案，不能达到相应实验目的的是 A．探究分子在不断运动探究   B．验证质量守恒定律   C．验证NaOH能吸收CO2   D．探究MnO2能否加快H2O2的分解   7．下列验证“与溶液反应”的装置中不能观察到明显现象的是（装置气密性均良好） A．   B．   C．   D．   8．认识物质是化学研究的主要任务之一，同学们对NaOH展开了如下探究活动。 活动一：探究NaOH的化学性质    【查阅资料】Mg(OH)2是难溶于水的白色固体 (1)A试管中观察到酚酞溶液变为红色，说明氢氧化钠溶液显 性。向A试管中继续加入稀硫酸，观察到 ，由此证明NaOH能与H2SO4反应。 (2)B试管中无明显现象。为证明B试管中已发生化学反应，向该试管中再加入足量的 ，观察到有气泡产生。 (3)C试管中出现白色沉淀，发生反应的化学方程式为 。 活动二：了解NaOH的制备 (4)工业上，可以通过电解饱和食盐水的方法获得NaOH，该反应的化学方程式为：，则X的化学式为 。 活动三：测定NaOH样品的纯度 工业制得的NaOH中常含有一定量的NaCl。同学们采用“沉淀法”对某NaOH样品的纯度进行测定。实验方案如下：    (5)判断方案中MgCl2溶液过量的化学方法是 。 (6)称量前需将滤渣洗涤、干燥，否则会导致测定结果 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。 9．某学习小组的同学在整理归纳反应规律时发现，有些化学反应发生时没有伴随明显的现象，他们就此进行了以下探究。 【提出问题】 怎样证明NaOH溶液分别与CO2及稀盐酸发生了反应？ 【分析讨论】 (1)同学们讨论后认为，可以用两种思路探究上述反应是否发生。 思路I：验证有 ； 思路Ⅱ：验证反应物减少或消失。 【实验探究】同学们分两组分别设计方案进行探究。 组别 第一组 第二组 实验示意图       【实验结论】 (2)第一组同学将充满CO2气体的试管倒扣在NaOH溶液中，观察到 ，认为NaOH溶液和CO2发生了反应。但有同学指出，还应进行CO2与 反应的对比实验才能得出这一结论。 (3)第二组的小明同学向丙中滴入无色酚酞溶液后，观察到溶液颜色 ，得出NaOH溶液与稀盐酸发生了反应的结论。小亮同学向丁中滴入AgNO3溶液后，观察到有白色沉淀生成，由此他认为NaOH溶液与稀盐酸反应生成了NaCl，你认为小亮的结论是 （填“合理”或“不合理”）的。 (4)第二组同学进一步讨论后认为，如果将乙中的溶液蒸发结晶，再将得到的晶体溶于水，若在室温下测得该溶液的pH （填“>”“<”或“=”）7时，则能证明有氯化钠生成。 【反思与拓展】 (5)氢氧化钠在空气中易变质，为了防止该药品变质，该药品要 保存。 (6)下列物质，能进一步证明第二组的实验中“氢氧化钠溶液与稀盐酸是否恰好完全反应”的是_______（填字母）。 A．铜片 B．氧化铜 C．紫色石蕊溶液 10．化学兴趣小组同学对NaOH的化学性质进行了整理归纳，进行了如下实验。 【探究一】探究氢氧化钠的化学性质： 在盛有NaOH溶液的试管中分别加入下列物质，如图所示：    （1）A中的实验现象为 。 （2）B中发生反应的方程式为 。 （3）通过实验，同学们发现C、D试管中均无明显现象，于是继续进行探究： ①请设计一个实验方案，证明试管中已发生化学反应 。（简述实验操作和现象） ②为了证明D中已发生化学反应，同学们设计了下列实验方案：    i.甲同学向该试管中再加入足量的 ，观察到有气泡产生，证明CO2和NaOH发生了反应。 ii.乙同学用图1所示装置进行实验。实验前U形管两端液面相平，将NaOH溶液滴入试管中，恢复到室温后，U形管中的液面 。据此，他得出“CO2与NaOH发生了化学反应”的结论。丙同学认为乙同学的结论证据不充足，理由是 。 iii.乙同学在老师的指导下改进实验，利用如图2装置测定二氧化碳浓度变化，采集数据绘制成曲线（如图3）。据图3分析，能说明二氧化碳与氢氧化钠发生反应的时间段是 。a—b段数据不再变化的原因是 。 【探究二】探究氢氧化钠的变质情况 （4）为了确定NaOH的变质情况，丁同学取100g质量分数为A%的氢氧化钠溶液向溶液中加入过量的稀盐酸，蒸发结晶，得到5.85g固体，则可确定A的数值。你认为是否可以？ ，请简述理由 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．D 【详解】A、18k金指的是黄金含量75%的合金，黄铜是铜锌合金，观察颜色：都是黄色，无法区分；取样，灼烧后观察，18k黄金不变色，黄铜变黑，可以区分，不符合同意； B、铝和硬铝相互刻画，有划痕的是铝，没有划痕的是硬铝，可以区分；取样，加入等质量稀盐酸，都有气泡生成，无法区分，不符合题意； C、石灰水与氢氧化钠溶液，通入二氧化碳气体，变浑浊的是石灰水，不变浑浊的是氢氧化钠溶液；石灰水和氢氧化钠溶液都显碱性，都能使无色酚酞溶液变蓝，取样，加入紫色石蕊溶液，无法区分，不符合题意； D、碳铵和磷矿粉，闻气味， 有刺激性气味的是碳铵，没有刺激性气味的是磷矿粉，可以区分；观察颜色，碳铵是白色固体，磷矿粉是灰色固体，可以区分，符合题意； 答案：D。 2．D 【详解】A. 一氧化碳不能与氢氧化钠溶液反应，二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应，所以用氢氧化钠溶液不能除去一氧化碳，此选项不符合题意； B. 测定空气中氧气的含量，所选物质必须只能与氧气反应，且反应后不生成气体。硫燃烧生成二氧化硫气体，所以用硫粉不能测定空气中氧气的含量，此选项不符合题意； C. 稀盐酸中的溶剂是水，氢氧化钠固体溶于水放出热量，所以该反应中温度升高，不能验证中和反应放出热量，此选项不符合题意； D. 碳酸钠能与稀盐酸反应生成二氧化碳气体，该实验中蜡烛熄灭，说明二氧化碳不支持燃烧，此选项符合题意。 故选D。 3．B 【详解】A、图中实验，该装置未构成封闭体系，即右边的U型管与大气相通，无论该装置气密性是否良好，都不能判断气密性是否良好，不符合题意； B、图中实验，U型管液面左高右低，可验证硝酸铵溶于水吸热、装置中压强减少、U型管中溶液向左侧运动，符合题意； C、硫酸属于非挥发性酸，U型管中的紫色石蕊溶液不会变色，不能验证分子运动，不符合题意； D、图中实验，二氧化碳能溶于水，能与水反应，不能验证CO2可与NaOH反应，不符合题意； 故选：A。 4．C 【详解】A.二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，A正确，不符合题意； B.乙中小气球变大速度比丙快，且比丙大，可以证明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应，B正确，不符合题意； C.酸性溶液能使紫色石蕊试剂变红，甲乙反应后的溶液仍为碱性，不会使紫色石蕊试剂变红，丙中二氧化碳与水反应生成碳酸，能使紫色石蕊试剂变红，C错误，符合题意； D.相同温度下，氢氧化钠 的溶解度比氢氧化钙大，所以乙中氢氧化钠和水吸收二氧化碳，气球最大；甲中氢氧化钙和水吸收二氧化碳，但氢氧化钙比氢氧化钠少，气球较乙小；丙中只有水吸收二氧化碳，气球最小；所以最终气球的大小顺序为：乙>甲>丙，D正确，不符合题意； 故选C。 5．A 【详解】A、氨水显碱性，能使无色酚酞溶液变红，浓氨水具有挥发性，挥发出的氨分子不断运动到无色酚酞溶液中使溶液变红，验证了分子在不断运动，故A正确； B、稀盐酸和锌粒反生成的氢气逸散到空气中，使得天平不平衡，无法验证质量守恒定律，故B错误； C、图中实验金属的表面积不同，不能用于探究Mg和Al的金属活动性，故C错误； D、二氧化碳溶于水、和水反应也会使瓶子变瘪，该实验无法验证氢氧化钠能与二氧化碳反应，故D错误； 故选A。 6．B 【详解】A、实验中蘸有酚酞溶液的棉花会变红色，是因为浓氨水具有挥发性，挥发出来的氨气分子不断运动，运动到蘸有酚酞溶液的棉花，与水反应生成氨水，氨水显碱性，使无色酚酞溶液变红色，该实验可用于探究分子在不断运动，故A能达到实验目的，不符合题意； B、稀盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水，生成的二氧化碳逸出装置，导致装置不再平衡，该实验不能用于验证质量守恒定律，故B不能达到实验目的，符合题意； C、该实验中，左边二氧化碳溶于水中，而右边氢氧化钠与二氧化碳反应，右边消耗的二氧化碳的量更多，则压强更小，左边压强大于右边压强，使红墨水左低右高，该实验可用于验证NaOH能吸收CO2 ，故C能达到实验目的，不符合题意； D、实验中，加入二氧化锰的试管产生气泡速率较快，带火星的木条复燃，没有加入二氧化锰的试管中产生气泡速率较慢，带火星的木条不能复燃，说明二氧化锰能够加快过氧化氢的分解速率，故D能达到实验目的，不符合题意； 故选B。 7．A 【详解】A、通入二氧化碳时，虽然氢氧化钠能和二氧化碳反应生成生成碳酸钠和水，但是无明显现象，符合题意； B、实验过程中，由于二氧化碳和氢氧化钠反应生成了碳酸钠和水，导致试管中气压减小，从而导致液体在试管中上升，不符合题意； C、实验过程中，由于二氧化碳和氢氧化钠反应生成了碳酸钠和水，使得锥形瓶内的压强减小，导致气球膨胀，不符合题意； D、实验过程中，由于二氧化碳和氢氧化钠反应生成了碳酸钠和水，导致烧杯中的水流入锥形瓶中。 故选：A。 8．(1) 碱 溶液由红色变为无色 (2)稀盐酸(或稀硫酸等合理即可) (3) (4)H2O (5)取少量滤液于试管中，加入氢氧化钠溶液，有白色沉淀产生(合理即可) (6)偏大 【详解】（1）无色酚酞遇碱性溶液变为红色，遇中性和酸性溶液不变色，A试管中观察到酚酞溶液变为红色，说明氢氧化钠溶液显碱性； 向A试管中继续加入稀硫酸，NaOH能与稀硫酸反应生成硫酸钠与水，硫酸钠溶液呈中性，则向A试管中继续加入稀硫酸，可以观察到溶液由红色变为无色；由此证明氢氧化钠被消耗，则证明氢氧化钠能与硫酸反应； （2）B试管中二氧化碳氧氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，该反应无明显现象，所以为了验证该反应的发生，即为验证生成了碳酸钠，碳酸钠与盐酸（或硫酸）反应生成氯化钠（或硫酸钠）、二氧化碳和水，故可向该试管中再加入足量的稀盐酸（或稀硫酸），观察到有气泡产生，说明B试管中已发生反应； （3）C试管中氯化镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，该反应的化学方程式为：； （4）根据质量守恒定律，反应前后原子种类和数目不变，反应前有2个Na、2个Cl，反应后有2个Na、2个Cl、2个O、4个H，故2X中含有2个O和4个H，X中含有1个O和2个H，X的化学式为H2O； （5）根据氯化镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，所以判断方案中MgCl2溶液过量的化学方法为：取少量滤液于试管中，加入氢氧化钠溶液，有白色沉淀产生，说明氯化镁溶液过量； （6）该实验室根据沉淀的质量计算出氢氧化钠的质量，继而得出氢氧化钠的纯度，称量前需将滤渣洗涤、干燥，否则会导致滤渣质量偏大，导致测定结果偏大。 9．(1)新物质生成 (2) 试管内液面升高 水##H2O (3) 仍为无色 不合理 (4)= (5)密封 (6)C 【详解】（1）化学反应发生时，反应物减少，生成了新的物质，因此可以根据反应物减少物，或者新物质的生成来判断反应是否发生； 思路一：验证新物质生成； 思路二：验证反应物减少或消失； （2）第一组同学将充满CO2气体的试管倒扣在NaOH溶液中，根据实验结论二氧化碳与氢氧化钠发生了反应，所以可观察到试管内液面升高； 氢氧化钠溶液由水和氢氧化钠组成，二氧化碳会与水和氢氧化钠都接触并且二氧化碳能溶于水、能与水反应，因此需要设计对比实验排除水的影响，还应进行CO2与水反应的对比实验才能得出这一结论； （3）酚酞加入碱性溶液会显红色，酚酞遇酸性和中性不变色，根据实验结论氢氧化钠与稀盐酸发生了反应，反应后氢氧化钠被消耗，溶液不显碱性，所以向丙中滴入无色酚酞溶液后，观察到溶液颜色仍为无色，说明NaOH溶液与稀盐酸发生了反应； 硝酸银中银离子与氯离子反应生成氯化银沉淀，盐酸本身含有氯离子，稀盐酸和硝酸银生成氯化银沉淀和硝酸，也会生成白色沉淀，所以向丁中滴入AgNO3溶液后，观察到有白色沉淀生成，由此认为NaOH溶液与稀盐酸反应生成了NaCl，该结论是不合理的； （4）盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水，根据结论有氯化钠生成，即得到的晶体为氯化钠，溶于水形成中性溶液，此时溶液的pH=7； （5）氢氧化钠的变质是与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水，为了防止该药品变质，该药品要密封保存； （6）A、在金属活动性顺序中铜排在氢的后面，与酸不反应，与氯化钠和氢氧化钠均不反应，因此不能证明NaOH溶液与稀盐酸是否恰好完全反，故不符合题意； B、氧化铜属于金属氧化物，只与盐酸反应，与氯化钠和氢氧化钠均不反应，因此不能证明NaOH溶液与稀盐酸是否恰好完全反应，故不符合题意； C、紫色石蕊试液遇酸性变红，在中性溶液中仍为紫色，遇碱性变蓝，当滴入紫色石蕊，溶液仍为紫色，则说明NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应，故符合题意； 故选C。 10． 溶液由无色变成红色 2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+2Na2SO4 在混合液中加金属Zn，无气泡产生或在混合液中加无色酚酞，溶液呈无色的或用pH试纸测混合液的，测得等于7（合理即可） 稀盐酸 左高右低 二氧化碳溶于水也能使型管中的液面左高右低 t2到t3 水中二氧化碳已经达到饱和 不可以 因为稀盐酸既可以和氢氧化钠反应生成氯化钠，也可以和碳酸钠反应生成氯化钠 【详解】[探究一] （1）氢氧化钠溶液显碱性，能使无色酚酞试液变红，故 A 中的实验现象为：溶液由无色变成红色。 （2）B 中发生反应为硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜和硫酸钠，该反应的化学方程式为：2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+2Na2SO4。 （3）①在混合液中加金属Zn，无气泡产生或在混合液中加无色酚酞，溶液呈无色的或用pH试纸测混合液的 pH，测得 pH 等于7（合理即可） ②i.二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，碳酸钠能与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，故向该试管中再加入足量的稀盐酸，产生气泡，说明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应； ii.二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，二氧化碳被消耗，装置内压强减小，故恢复到室温后，U 形管中的液面左高右低，二氧化碳能溶于水，且能与水反应，也能使装置内气体减少，压强减小，导致U形管中的液面左高右低，故乙同学的结论证据不充足； iii.t2到t3时间段，滴入氢氧化钠溶液的集气瓶中，二氧化碳的浓度急剧下降，而滴入水的集气瓶中，二氧化碳的浓度减少的幅度较小，说明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应，a~b段二氧化碳溶解在水中达到饱和，故数据不再变化。 [探究二] （4）这样无法确定A的数值，因为稀盐酸既可以和氢氧化钠反应生成氯化钠，也可以和碳酸钠反应生成氯化钠，所以无法确定氯化钠的是稀盐酸和谁生成的。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$