精品解析:山东省烟台市经济开发区2024-2025学年九年级上学期期中考试化学试题
2024-11-06
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内容正文:
2024-2025学年度第一学期期中九年级化学监测题
注意事项:
1.本试卷共8页,共100分;考试时间90分钟。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
2.选择题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。
3.可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 Na-23 Cl-35.5 Mg-24
一、选择题(本题包括10个小题。每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 20℃时,氯化钠的溶解度为36.0g,对这句话的理解错误的是
A. 20℃时,100g水中最多能溶解氯化钠固体36.0g
B. 20℃时,36.0g氯化钠固体全部溶解至少需要100g水
C. 20℃时,100g氯化钠饱和溶液中含有氯化钠36.0g
D. 20℃时,氯化钠的饱和溶液中水与氯化钠的质量比为
2. 下列过程中,去污原理与其他三个不同的是
A. 用汽油除去衣服上的油污
B. 用酒精除去附着在试管内壁的碘
C. 用洗涤剂洗去餐具上的油脂
D. 用热水洗去附着在烧杯底部的硝酸钾
3. 一些食物的pH范围如下,其中酸性最强的是
A. 橘子汁(3-4) B. 西瓜汁(5-6) C. 牛奶(6~7) D. 鸡蛋清(7~8)
4. 下列关于溶液的说法,正确的是
A. 物质的溶解度与溶剂的量有关
B. 凡是均一的、稳定的液体一定是溶液
C. 用于消毒的碘酒是碘的水溶液
D. 氢氧化钠固体在溶于水形成溶液的过程中会放出热量
5. 以下物质名称、俗名及分类对应正确的是
A. 氢氧化钠—纯碱—碱 B. 氧化钙—熟石灰—氧化物
C. 氯化钠—食盐—盐 D. 碳酸钙—大理石—酸
6. 实验设计的严谨性会直接影响实验结论的准确性。下列设计不能达到实验目的的是
A. 验证NaOH固体溶于水放热
B. 探究温度对分子运动速率的影响
C. 探究物质形状对反应速率的影响
D. 探究木炭燃烧的剧烈程度与氧气浓度有关
7. 向氢氧化钠溶液中加入一定质量的稀盐酸,取少量反应后的混合液进行下列实验,能证明二者恰好完全中和的是
A. 滴入几滴酚酞试液,溶液变红色 B. 滴入适量CuCl2溶液,无沉淀生成
C. 滴入AgNO3溶液有沉淀生成 D. 溶液中Na+、Cl-个数之比是1:1
8. 下列实验操作不能达到实验目的的是
选项
物质
目的
主要实验操作
A
Fe粉末和CuO粉末
鉴别
分别滴加稀H2SO4,观察现象
B
稀硝酸中含有稀盐酸
检验
加入适量硝酸银溶液,观察现象
C
NH3中混有少量水蒸气
除杂
通过盛有浓硫酸的洗气瓶
D
BaCl2和BaSO4的混合物
分离
溶解、过滤、洗涤滤渣,并蒸发滤液
A. A B. B C. C D. D
9. 对比是学习化学的重要方法,下列关于HCl和H2SO4的比较中不正确的是
A. 只要把试剂瓶的瓶塞打开,放在空气中观测,就可以鉴别浓盐酸和浓硫酸
B. 实验室制取二氧化碳,用块状石灰石和稀盐酸或稀硫酸
C. 盐酸、硫酸溶液中都含有氢离子
D. 浓盐酸、浓硫酸敞口放置一段时间后,它们的溶质质量分数均会变小,都应该密闭保存
10. 实验小组用pH传感器探究稀盐酸和氢氧化钠溶液的反应,实验中溶液pH的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A. 该实验是将氢氧化钠溶液滴加到稀盐酸中
B. 向a点时的溶液中滴加无色酚酞试液,酚酞试液不变色
C. c点时的溶液中溶质只有氯化钠
D. 该反应的微观实质是H+和OH﹣结合生成H2O
二、选择题(本题包括5个小题。每小题2分,共10分。每小题有一个或两个选项符合题意。若有两个答案,漏选1个扣1分,错选则不得分)
11. 现有100g质量分数为10%的硝酸钠溶液,若要把它的质量分数变为20%,可采用的方法有
A. 蒸发掉溶剂质量的一半 B. 蒸发掉50g溶剂
C. 加入10g硝酸钠 D. 加入20g硝酸钠
12. 如图是a、b、c三种固体物质的溶解度曲线。下列说法正确的是
A. t1℃时,将5ga加到20g水中充分搅拌可得到25ga的饱和溶液
B. t3℃时将M点的a溶液转变为N点的a溶液,可采用加水的方法
C. 将t1℃时c的饱和溶液升温到t2℃,其溶质质量分数不变
D. t3℃时,分别将a、b、c的饱和溶液恒温蒸发相同质量的水,a析出固体的质量最大
13. 中和反应在工农业生产和日常生活中有广泛的用途,下列应用与中和反应无关的是
A. 使用浓硫酸干燥O2
B. 在蚊虫叮咬处涂肥皂水等碱性物质,可减轻痛痒
C. 稀硫酸和氧化铜反应制取硫酸铜
D. 硫酸厂的污水可以用消石灰进行处理
14. 推理和归纳是化学学习和研究中常用的思维方法,下列推理正确的是
A. 溶液中有晶体析出时,溶质质量减小,所以溶质的质量分数一定减小
B. 中和反应生成盐和水,所以生成盐和水的反应一定是中和反应
C. 碱溶液能使无色酚酞试液变红,故Cu(OH)2也能使无色酚酞试液变红
D. 酸能跟碱反应生成盐和水,能跟碱反应生成盐和水的物质不一定是酸
15. 图像能直观表达化学反应中相关量的关系。下列图像能正确反映其对应关系的是
A. 氢氧化钠溶液长时间敞口露置于空气中
B. 向一定量的硫酸铜和硫酸溶液中滴加氢氧化钠溶液
C. 向一定质量分数的稀硫酸中逐滴滴加NaOH溶液
D. 向一定量的碳酸钠和氢氧化钠混合溶液中逐滴滴加稀盐酸
三、理解与应用(本题包括4个小题。共38分)
16. 化学来源于生活又服务于生活,它为满足人类不断增长的物质、精神需求作出了巨大的贡献。
(1)下列物质中可用于治疗胃酸过多的药物有(填序号)_______。
A.氢氧化铝 B.碳酸钙粉末 C.氯化钠 D.氢氧化钠 E.氧化铜
写出上述胃药中碱与胃酸反应的化学方程式_______,选择一种不能治疗胃酸过多的药物,说明不能使用的理由_____。
(2)某地区常见农作物最适宜生长的土壤pH范围如表。该地区某农田土壤为弱碱性,则该农田比较适合种植的下列农作物是_______。
农作物
茶树
油菜
小麦
萝卜
土壤pH
5.0~5.5
5.8~6.7
6.0~7.0
7.2~7.5
(3)一粒好种,万担好粮。在农业生产上,溶质质量分数是16%的氯化钠溶液用于选种,配制150kg这种溶液需要氯化钠的质量是_______kg。
(4)光伏发电可为电解水制氢气提供电能。光伏发电用到的高纯硅,可用SiO2和碳在高温条件下反应制取,同时生成一种可燃性气体。该反应的化学方程式是_______。
(5)CO2的“捕集”。如图是一种利用NaOH溶液实现CO2“捕集”的主要技术流程。
①“捕集室”中发生反应的化学方程式是______。
②整个设计流程中,可以循环利用的物质是______(写化学式)。
(6)CO2的利用。
①在高温高压下,CO2和NH3可以合成尿素[CO(NH2)2],同时生成水。该反应中参加反应的CO2与NH3的分子个数比______。
②超临界CO2是指温度与压强达到一定值时,CO2形成气态与液态交融在一起的流体。研究发现超临界CO2流体和水相似,溶解能力强,被誉为“绿色环保溶剂”。下列关于超临界CO2流体说法正确的是______(填序号)。
A.它是混合物
B.它的化学性质与普通二氧化碳相同
C.它的分子不再运动
D.它可代替许多有害、有毒、易燃的溶剂
17. 某化学兴趣小组为探究盐酸的化学性质,进行了如下实验(所加稀盐酸均过量)。
(1)试管A中观察到紫色石蕊试液变______色。
(2)试管B中观察到溶液由无色逐渐变成黄色,是因为反应生成了______(填化学式),一段时间后有气泡产生,写出产生气泡的化学方程式______。
(3)试管C中发生反应的化学方程式是______。
(4)试管D中加稀盐酸至过量,始终没有明显现象。请你设计实验方案证明试管D中的NaOH与HCl发生了反应,______(写出操作及其现象)。
18. I.某兴趣小组展开对硝酸钾固体及其溶液的实验探究,欲配制50g5%的硝酸钾溶液。
(1)以上正确的操作顺序是______。
A. ④⑤①②③ B. ①②③④⑤ C. ⑤②①④③ D. ③④①②⑤
(2)本实验若称取固体时,托盘天平的指针略微向右偏移,需要进行的操作是______。
(3)现有10g20%的硝酸钾溶液,若将其稀释成5%的溶液,需要加入_____g水。
(4)若所配50g5%硝酸钾溶液中溶质的质量分数偏小(1克以下用游码),可能的原因有_____。
A. 用托盘天平称取时,左边放砝码右边放硝酸钾
B. 转移已配好的溶液时,有少量液体溅出
C. 用量筒量取水时仰视读数
D. 烧杯用蒸馏水润洗后再配制溶液
II.如图1为甲、乙两种物质(均不含结晶水)的溶解度曲线图。请回答下列问题:
(5)20℃时,向盛有50g水的烧杯中加入30g甲物质,所得溶液溶质质量分数是______(保留到0.1%)。
(6)30℃时,将等质量的甲、乙两种物质的饱和溶液降温到10℃,所得甲物质溶液的质量______乙物质溶液的质量(填“>”、“<”或“=”)。
(7)取乙进行如图2所示的实验,属于饱和溶液的是_____(填字母,下同),溶质质量分数最大的是______。
(8)根据溶解度曲线图解释夏天晒盐的化学原理______。
19. 造纸术是中国古代四大发明之一,氢氧化钾是造纸的重要原料。我国古代制造氢氧化钾的主要流程如图所示,其原理是将干燥的木料烧成灰(含K2CO3),再向灰汁中加入石灰浆,充分反应后,进一步提纯得到氢氧化钾。
(1)“制浆池”中发生反应的基本类型是______,从能量变化的角度分析该反应为_____(填“放热”或“吸热”)反应。
(2)操作①的名称是______,“反应池”中发生反应的化学方程式是_____。
(3)燃烧窑中产生的热量可供煅烧和操作_____(填“①”或“②”或“③”)利用。
四、实验与探究(本题包括3个小题。共26分)
20. 某兴趣小组在实验室探究氢氧化钠与稀硫酸是否发生化学反应。
(一)从温度变化上探究:
(1)甲同学将固体NaOH放入盛有稀硫酸的试管中并振荡,管壁发烫,得出酸碱中和反应是放热反应的结论,乙同学认为推理不合理,理由是__________。
(2)乙同学将实验改进:将稀硫酸慢慢滴入装有NaOH溶液的烧杯中,用温度计测出NaOH溶液温度随加入稀硫酸质量的变化,如图所示:
①由图知稀硫酸与NaOH溶液发生的反应是______(填“放热”或“吸热”)反应,B点表示的含义是___________。
②从A到B过程中,烧杯中溶液pH逐渐_______(填“变大”“变小”或“不变”)。
③B到C的过程中,烧杯内溶液中的阴离子有_______(写离子符号)。
(二)从指示剂上探究:
(3)向盛有NaOH的酚酞溶液的烧杯中滴加稀硫酸至恰好完全反应,证明反应发生的实验现象为______________。
(4)中和反应的微观实质是______________。
(三)从产物上探究:
(5)于同学认为NaOH溶液与稀硫酸混合没有明显现象,于是他想借助下列物质来验证反应是否真的发生,你觉得可行的是_______(填序号)。
A. pH试纸 B. BaCl2 C. CuSO4 D. KNO3
21. 登山运动员常用的能源提供剂是氢化钙(CaH2)。某化学兴趣小组取一定量的CaH2加入NaCO3溶液中,充分反应后过滤,得到白色沉淀和无色溶液,经检验白色沉淀为碳酸钙。
【查阅资料】氢化钙固体(CaH2)遇水发生反应生成氢氧化钙和氢气。
【提出问题】无色溶液中的溶质成分除NaOH外,还可能含有什么?
【提出猜想】猜想一:Ca(OH)2;猜想二:Na2CO3 猜想三:Na2CO3、Ca(OH)2,同学们一致认为猜想三不成立,请用化学方程式说明原因_______。
【实验探究】
实验步骤
实验操作
实验现象
实验结论
步骤一
取少量无色溶液于试管中,加入碳酸钠溶液
无明显现象
猜想一_____
步骤二
另取少量无色溶液于试管中,加入几滴稀盐酸
_____
猜想二不成立
【交流研讨】甲同学对步骤二的结论提出质疑,理由是_____。该同学采用以下两种方法,都证明了猜想二成立。
方法一:另取少量无色溶液于试管中,加入少量_______溶液,有白色沉淀生成。
方法二:另取少量无色溶液于试管中,加入_______,有气泡产生。
【拓展思考】CaH2作为能源提供剂,与罐装氢气相比,其优点是_______。
22. 某化学兴趣小组为验证硫酸的部分化学性质,使用氢氧化钠、碳酸钠、金属铝和另外一种不同类别的物质A进行了相关实验。
(1)实验时观察到稀硫酸与A反应有蓝色溶液生成,则A物质是______(填化学式),发生反应的化学方程式为______。
(2)稀硫酸与氢氧化钠溶液反应时没有明显现象,为了证明二者发生了反应,该组同学设计了如图一所示实验,传感器测定的pH和温度随溶液质量变化的情况见图二、图三。则B溶液是_____溶液,图三中的M与图二中X、Y、Z中的______数值相等。
(3)该化学兴趣小组又做了如图四所示实验:
【提出问题】②号试管中无色溶液的溶质是什么?
【作出猜想】猜想一:硫酸钠;猜想二:硫酸钠、硫酸;猜想三:______;猜想四:硫酸钠、硫酸、氢氧化钠。兴趣小组成员一致认为猜想四不合理,理由是______。
【实验验证】
(4)该小组同学用试管取适量②号试管中的无色溶液,加入一种试剂后,根据产生的现象推断出了②号试管中溶质的成分,该试剂是______。
【质疑反思】
(5)甲同学认为猜想三不能成立,因为①②号试管中溶液混合后烧杯中没有蓝色沉淀生成。乙同学则认为猜想三是可以成立的,理由是______。
五、分析与计算(本题包括1个小题。共6分)
23. 某化学兴趣小组为测定某工厂生产的MgCl2的纯度(即质量分数),称取10.0g该MgCl2样品放于烧杯中,加水使之完全溶解,再向烧杯中加入60.0g溶质质量分数为16%的NaOH溶液,充分反应后,过滤,将沉淀洗涤、常温干燥,称得固体质量为5.8g。(已知:该MgCl2产品中含有少量Na2SO4等杂质,杂质均能溶于水,且不与NaOH反应)
请计算:
(1)假设60.0g溶质质量分数为16%的NaOH溶液完全反应,需要MgCl2的质量是______g(不写计算过程)。由此可以判断,烧杯内10.0g样品中的MgCl2______(填“全部”或“部分”)与NaOH溶液发生了反应。
(2)该样品中MgCl2的质量分数是多少?(写出计算过程)
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2024-2025学年度第一学期期中九年级化学监测题
注意事项:
1.本试卷共8页,共100分;考试时间90分钟。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
2.选择题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。
3.可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 Na-23 Cl-35.5 Mg-24
一、选择题(本题包括10个小题。每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 20℃时,氯化钠的溶解度为36.0g,对这句话的理解错误的是
A. 20℃时,100g水中最多能溶解氯化钠固体36.0g
B. 20℃时,36.0g氯化钠固体全部溶解至少需要100g水
C. 20℃时,100g氯化钠饱和溶液中含有氯化钠36.0g
D. 20℃时,氯化钠的饱和溶液中水与氯化钠的质量比为
【答案】C
【解析】
【详解】A、20℃时,食盐的溶解度为36g,其含义是在20℃时,在100g水中最多能溶解36g食盐,故A说法正确;
B、由溶解度的含义可知,20℃时,将36g氯化钠溶解于100g水中,所得溶液为该温度下氯化钠的饱和溶液,故B说法正确;
C、20℃时,食盐的溶解度为36g,即在20℃时,将36g氯化钠溶解于100g水中,所得溶液为该温度下氯化钠的饱和溶液,由此可知20℃时136g食盐饱和溶液中含有食盐36g,故C说法错误;
D、由溶解度的含义可知,20℃时,氯化钠饱和溶液中水与氯化钠的质量比为100:36,故D说法正确;
故选C。
2. 下列过程中,去污原理与其他三个不同的是
A. 用汽油除去衣服上的油污
B. 用酒精除去附着在试管内壁的碘
C. 用洗涤剂洗去餐具上的油脂
D. 用热水洗去附着在烧杯底部的硝酸钾
【答案】C
【解析】
【详解】A、用汽油除去衣服上的油污,利用的原理是汽油能溶解油污;
B、用酒精除去附着在试管内壁的碘,利用的原理是酒精能溶解碘;
C、用洗涤剂洗去餐具上的油脂,利用的是乳化原理,能将油污分散成细小的油滴随水冲走;
D、用热水洗去附着在烧杯底部的硝酸钾,利用的原理是水能溶解硝酸钾。
故选:C。
3. 一些食物的pH范围如下,其中酸性最强的是
A. 橘子汁(3-4) B. 西瓜汁(5-6) C. 牛奶(6~7) D. 鸡蛋清(7~8)
【答案】A
【解析】
【详解】A、橘子汁的pH为3-4,显酸性;
B、西瓜汁的pH为5-6,显酸性;
C、牛奶的pH为6~7,显弱酸性;
D、鸡蛋清的pH为7~8,显碱性;
pH小于7,显酸性,pH值越小,酸性越强。
故选A。
4. 下列关于溶液的说法,正确的是
A. 物质的溶解度与溶剂的量有关
B. 凡是均一的、稳定的液体一定是溶液
C. 用于消毒的碘酒是碘的水溶液
D. 氢氧化钠固体在溶于水形成溶液的过程中会放出热量
【答案】D
【解析】
【详解】A、溶解度是指在一定温度下,某固态物质在100g溶剂里达到饱和状态时所溶解的溶质的质量,固体溶解度只受温度影响,与溶剂的量无关,说法错误,不符合题意;
B、溶液是均一、稳定的混合物,但均一的、稳定的液体不一定是溶液,如蒸馏水是均一、稳定的,但蒸馏水是纯净物,不是溶液,说法错误,不符合题意;
C、用于消毒的碘酒是碘的酒精溶液,说法错误,不符合题意;
D、氢氧化钠固体在溶于水形成溶液的过程中,会放出热量,说法正确,符合题意。
故选:D。
5. 以下物质名称、俗名及分类对应正确的是
A. 氢氧化钠—纯碱—碱 B. 氧化钙—熟石灰—氧化物
C. 氯化钠—食盐—盐 D. 碳酸钙—大理石—酸
【答案】C
【解析】
【详解】A、氢氧化钠的俗名是烧碱、火碱、苛性钠,氢氧化钠属于碱;纯碱是碳酸钠的俗名,碳酸钠属于盐,说法错误,不符合题意;
B、氧化钙的俗名是生石灰,氧化钙是由两种元素组成且其中一种元素为氧元素的化合物,属于氧化物;熟石灰是氢氧化钙的俗名,氢氧化钙属于碱,说法错误,不符合题意;
C、氯化钠的俗名是食盐,氯化钠属于盐,说法正确,符合题意;
D、大理石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙属于盐,说法错误,不符合题意。
故选:C。
6. 实验设计的严谨性会直接影响实验结论的准确性。下列设计不能达到实验目的的是
A. 验证NaOH固体溶于水放热
B. 探究温度对分子运动速率的影响
C. 探究物质形状对反应速率的影响
D. 探究木炭燃烧的剧烈程度与氧气浓度有关
【答案】C
【解析】
【详解】A、氢氧化钠固体溶于水放热,温度升高,会使得集气瓶内气体受热而造成体积膨胀,使得导气管中红墨水左侧液面下降、右侧液面上升,故A不符合题意;
B、图中实验,除了温度不同外,其他条件均相同,可探究温度对分子运动速率的影响,故B不符合题意;
C、探究物质形状对反应速率的影响,要控制的变量是物质的形状,而题给实验中物质的形状和酸的浓度均不相同,变量不唯一,无法探究,故C符合题意;
D、图中实验,木炭在氧气中燃烧得更剧烈,可探究木炭燃烧的剧烈程度与氧气浓度有关,故D不符合题意。
故选C。
7. 向氢氧化钠溶液中加入一定质量的稀盐酸,取少量反应后的混合液进行下列实验,能证明二者恰好完全中和的是
A. 滴入几滴酚酞试液,溶液变红色 B. 滴入适量CuCl2溶液,无沉淀生成
C. 滴入AgNO3溶液有沉淀生成 D. 溶液中Na+、Cl-个数之比是1:1
【答案】D
【解析】
【详解】A、酚酞遇碱变红色,溶液变红色,说明溶液中仍含有氢氧化钠,该选项不符合题意;
B、氯化铜能和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀,则能证明溶液中不含氢氧化钠,但不能证明盐酸和氢氧化钠恰好反应,该选项不符合题意;
C、氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠,氯化钠能与硝酸银反应生成氯化银沉淀,不能证明盐酸和氢氧化钠恰好反应,该选项不符合题意;
D、氯化钠中钠离子和氯离子个数比为1:1,则若溶液中Na+、Cl-个数之比是1:1,则说明盐酸和氢氧化钠恰好反应,该选项符合题意。
故选D。
8. 下列实验操作不能达到实验目的的是
选项
物质
目的
主要实验操作
A
Fe粉末和CuO粉末
鉴别
分别滴加稀H2SO4,观察现象
B
稀硝酸中含有稀盐酸
检验
加入适量硝酸银溶液,观察现象
C
NH3中混有少量水蒸气
除杂
通过盛有浓硫酸的洗气瓶
D
BaCl2和BaSO4的混合物
分离
溶解、过滤、洗涤滤渣,并蒸发滤液
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A、铁粉与稀硫酸反应产生气泡,溶液呈浅绿色,氧化铜与硫酸反应生成蓝色溶液,可以鉴别,故选项正确;
B、稀盐酸与硝酸银反应产生沉淀,稀硝酸与硝酸银不反应,可以检验,故选项正确;
C、浓硫酸会与氨气反应,所以不能使用浓硫酸,除去氨气中的水蒸气,故选项错误;
D、氯化钡可溶于水,硫酸钡不溶于水,可以通过溶解、过滤、洗涤滤渣得到硫酸钡,并蒸发滤液分离出氯化钡,故选项正确。
故选C。
9. 对比是学习化学的重要方法,下列关于HCl和H2SO4的比较中不正确的是
A. 只要把试剂瓶的瓶塞打开,放在空气中观测,就可以鉴别浓盐酸和浓硫酸
B. 实验室制取二氧化碳,用块状石灰石和稀盐酸或稀硫酸
C. 盐酸、硫酸溶液中都含有氢离子
D. 浓盐酸、浓硫酸敞口放置一段时间后,它们的溶质质量分数均会变小,都应该密闭保存
【答案】B
【解析】
【详解】A、打开试剂瓶的瓶塞,放在空气中观察,可以鉴别浓盐酸和浓硫酸,瓶口上方有白雾产生的是浓盐酸,无明显现象的是浓硫酸,故选项说法正确。
B、实验室用块状石灰石和稀盐酸反应,制取二氧化碳,不能使用稀硫酸,因石灰石与稀硫酸反应,生成微溶于水的硫酸钙,硫酸钙覆盖在石灰石表面,阻止反应进一步进行,故选项说法错误。
C、盐酸、硫酸溶液中都含有氢离子,有相似的化学性质,故选项说法正确。
D、浓盐酸具有挥发性,敞口放置一段时间后,溶质质量减少,溶剂质量不变,溶质质量分数变小;浓硫酸具有吸水性,敞口放置一段时间后,溶质质量不变,溶剂质量增加,溶质质量分数变小,故选项说法正确。
故选:B。
10. 实验小组用pH传感器探究稀盐酸和氢氧化钠溶液的反应,实验中溶液pH的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A. 该实验是将氢氧化钠溶液滴加到稀盐酸中
B. 向a点时的溶液中滴加无色酚酞试液,酚酞试液不变色
C. c点时的溶液中溶质只有氯化钠
D. 该反应的微观实质是H+和OH﹣结合生成H2O
【答案】D
【解析】
【详解】A、由图象可知,pH是开始时大于7逐渐减小到7然后小于7,可知原溶液显碱性,然后不断的加入酸性溶液,使pH减小,说明是把稀盐酸滴加到氢氧化钠溶液中,故A选项说法错误。
B、a点时的溶液的pH大于7,显碱性,滴加无色酚酞试液,酚酞试液变红色,故B选项说法错误。
C、c点时的溶液的pH小于7,显酸性,溶质有氯化钠、氯化氢,故C选项说法错误。
D、稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,该反应的微观实质是H+和OH﹣结合生成H2O,故D选项说法正确。
故选D。
二、选择题(本题包括5个小题。每小题2分,共10分。每小题有一个或两个选项符合题意。若有两个答案,漏选1个扣1分,错选则不得分)
11. 现有100g质量分数为10%的硝酸钠溶液,若要把它的质量分数变为20%,可采用的方法有
A. 蒸发掉溶剂质量的一半 B. 蒸发掉50g溶剂
C. 加入10g硝酸钠 D. 加入20g硝酸钠
【答案】B
【解析】
【分析】100g质量分数为10%的硝酸钠溶液,溶质质量为:100g×10%=10g,溶剂质量为:100g-10g=90g。
【详解】A、蒸发掉溶剂质量的一半,所得溶液的溶质质量分数为:,不符合题意;
B、蒸发掉50g溶剂,所得溶液的溶质质量分数为:,符合题意;
C、加入10g硝酸钠,所得溶液的溶质质量分数为:,不符合题意;
D、加入20g硝酸钠,所得溶液的溶质质量分数为:,不符合题意。
故选B。
12. 如图是a、b、c三种固体物质的溶解度曲线。下列说法正确的是
A. t1℃时,将5ga加到20g水中充分搅拌可得到25ga的饱和溶液
B. t3℃时将M点的a溶液转变为N点的a溶液,可采用加水的方法
C. 将t1℃时c的饱和溶液升温到t2℃,其溶质质量分数不变
D. t3℃时,分别将a、b、c的饱和溶液恒温蒸发相同质量的水,a析出固体的质量最大
【答案】BD
【解析】
【详解】A、由溶解度曲线图可知,t1℃时a的溶解度为20g,此温度下将5ga加到20g水中充分搅拌最多能溶解4ga,因此可得到a的饱和溶液,说法错误,不符合题意;
B、由溶解度曲线图可知,t3℃时,M点表示a的饱和溶液,N点表示a的不饱和溶液,所以若要将M点的a溶液转变为N点的a溶液,可采取加水的方法,说法正确,符合题意;
C、由溶解度曲线图可知,c的溶解度随温度升高而减小,将t1℃时c的饱和溶液升温到t2℃,有溶质从溶液中析出,溶质质量分数变小,说法错误,不符合题意;
D、由溶解度曲线图可知,t3℃时,溶解度a>b>c,等质量的水中溶解a物质的质量最大,故将a、b、c的饱和溶液恒温蒸发相同质量的水,a析出固体的质量最大,说法正确,符合题意。
故选:BD。
13. 中和反应在工农业生产和日常生活中有广泛的用途,下列应用与中和反应无关的是
A. 使用浓硫酸干燥O2
B. 在蚊虫叮咬处涂肥皂水等碱性物质,可减轻痛痒
C. 稀硫酸和氧化铜反应制取硫酸铜
D. 硫酸厂的污水可以用消石灰进行处理
【答案】AC
【解析】
【详解】A、使用浓硫酸干燥,是因为浓硫酸具有吸水性且不与氧气反应,与中和反应无关,符合题意;
B、蚊虫叮咬分泌出的蚁酸为酸,在蚊虫叮咬处涂肥皂水等碱性物质可与蚁酸反应,与中和反应有关,不符合题意;
C、氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,硫酸属于酸,氧化铜属于氧化物,该反应不是酸和碱的反应,与中和反应无关,符合题意;
D、硫酸属于酸,消石灰是氢氧化钙的俗称,属于碱,氢氧化钙与硫酸反应生成硫酸钙和水,该反应是酸和碱的反应,与中和反应有关,不符合题意。
故选:AC。
14. 推理和归纳是化学学习和研究中常用的思维方法,下列推理正确的是
A. 溶液中有晶体析出时,溶质质量减小,所以溶质的质量分数一定减小
B. 中和反应生成盐和水,所以生成盐和水的反应一定是中和反应
C. 碱溶液能使无色酚酞试液变红,故Cu(OH)2也能使无色酚酞试液变红
D. 酸能跟碱反应生成盐和水,能跟碱反应生成盐和水的物质不一定是酸
【答案】D
【解析】
【详解】A、溶液中有晶体析出时,溶质质量减小,但溶质的质量分数不一定减小,若原溶液是饱和溶液,采用的恒温蒸发溶剂的方法,溶液中有晶体析出时,所得溶液仍为该温度下的饱和溶液,溶质的质量分数不变,说法错误,不符合题意;
B、中和反应生成盐和水,但生成盐和水的反应不一定是中和反应,如氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,不属于中和反应,说法错误,不符合题意;
C、碱溶液能使无色酚酞试液变红,但难溶于水,不能使无色酚酞试液变红,说法错误,不符合题意;
D、酸能跟碱反应生成盐和水,能跟碱反应生成盐和水的物质不一定是酸,也可能是非金属氧化物,如二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,说法正确,符合题意。
故选:D。
15. 图像能直观表达化学反应中相关量的关系。下列图像能正确反映其对应关系的是
A. 氢氧化钠溶液长时间敞口露置于空气中
B. 向一定量的硫酸铜和硫酸溶液中滴加氢氧化钠溶液
C. 向一定质量分数的稀硫酸中逐滴滴加NaOH溶液
D. 向一定量的碳酸钠和氢氧化钠混合溶液中逐滴滴加稀盐酸
【答案】CD
【解析】
【详解】A、氢氧化钠溶液长时间敞口露置于空气中,氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,反应中氢氧化钠与生成的碳酸钠的质量比为80:106,则溶液的质量逐渐增加,直至氢氧化钠完全反应,选项错误;
B、向一定量的硫酸铜和硫酸溶液中滴加氢氧化钠溶液,氢氧化钠先与硫酸发生中和反应生成硫酸钠和水,不生成沉淀,硫酸完全反应后,氢氧化钠再与硫酸铜反应生成硫酸钠和氢氧化铜沉淀,沉淀的质量逐渐增加,直至硫酸铜完全反应,选项错误;
C、向一定质量分数的稀硫酸中逐滴滴加NaOH溶液,氢氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠和水,溶液的酸性减弱,pH逐渐增大,氢氧化钠与硫酸恰好完全反应时,溶液呈中性,pH为7,再加入氢氧化钠溶液,溶液呈碱性,且逐渐增强,溶液的pH大于7,选项正确;
D、向一定量的碳酸钠和氢氧化钠混合溶液中逐滴滴加稀盐酸,稀盐酸先与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,不生成气体,氢氧化钠完全放后,稀盐酸再与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,生成的气体的质量逐渐增加,直至碳酸钠完全反应,选项正确;
故选CD。
三、理解与应用(本题包括4个小题。共38分)
16. 化学来源于生活又服务于生活,它为满足人类不断增长的物质、精神需求作出了巨大的贡献。
(1)下列物质中可用于治疗胃酸过多的药物有(填序号)_______。
A.氢氧化铝 B.碳酸钙粉末 C.氯化钠 D.氢氧化钠 E.氧化铜
写出上述胃药中碱与胃酸反应的化学方程式_______,选择一种不能治疗胃酸过多的药物,说明不能使用的理由_____。
(2)某地区常见农作物最适宜生长的土壤pH范围如表。该地区某农田土壤为弱碱性,则该农田比较适合种植的下列农作物是_______。
农作物
茶树
油菜
小麦
萝卜
土壤pH
5.0~5.5
5.8~6.7
6.0~7.0
7.2~7.5
(3)一粒好种,万担好粮。在农业生产上,溶质质量分数是16%的氯化钠溶液用于选种,配制150kg这种溶液需要氯化钠的质量是_______kg。
(4)光伏发电可为电解水制氢气提供电能。光伏发电用到的高纯硅,可用SiO2和碳在高温条件下反应制取,同时生成一种可燃性气体。该反应的化学方程式是_______。
(5)CO2的“捕集”。如图是一种利用NaOH溶液实现CO2“捕集”的主要技术流程。
①“捕集室”中发生反应的化学方程式是______。
②整个设计流程中,可以循环利用的物质是______(写化学式)。
(6)CO2的利用。
①在高温高压下,CO2和NH3可以合成尿素[CO(NH2)2],同时生成水。该反应中参加反应的CO2与NH3的分子个数比______。
②超临界CO2是指温度与压强达到一定值时,CO2形成气态与液态交融在一起的流体。研究发现超临界CO2流体和水相似,溶解能力强,被誉为“绿色环保溶剂”。下列关于超临界CO2流体说法正确的是______(填序号)。
A.它是混合物
B.它的化学性质与普通二氧化碳相同
C.它的分子不再运动
D.它可代替许多有害、有毒、易燃的溶剂
【答案】(1) ①. AB ②. ③. 氢氧化钠具有腐蚀性,不能用于治疗胃酸过多
(2)萝卜 (3)24
(4)
(5) ①. ②.
(6) ①. 1:2 ②. BD
【解析】
【小问1详解】
A、胃酸主要成分是盐酸,氢氧化铝能与盐酸反应生成氯化铝和水,可用于治疗胃酸过多,符合题意;
B、胃酸主要成分是盐酸,碳酸钙能与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,可用于治疗胃酸过多,符合题意;
C、胃酸主要成分是盐酸,氯化钠与盐酸不反应,不能用于治疗胃酸过多,不符合题意;
D、胃酸主要成分是盐酸,氢氧化钠能与盐酸反应生成氯化钠和水,但氢氧化钠具有腐蚀性,不能用于治疗胃酸过多,不符合题意;
E、胃酸主要成分是盐酸,氧化铜能与盐酸反应生成氯化铜和水,但铜离子会使人体中毒,不能用于治疗胃酸过多,不符合题意。
故选:AB;
氢氧化铝与盐酸反应生成氯化铝和水,化学方程式为;
氢氧化钠具有腐蚀性,不能用于治疗胃酸过多;
【小问2详解】
由表格数据可知,茶树、油菜、小麦适宜在酸性或中性环境中生长;萝卜适合种植的土壤pH范围在7.2~7.5,呈弱碱性,则该农田比较适合种植的农作物是萝卜;
【小问3详解】
在农业生产上,溶质质量分数是16%的氯化钠溶液用于选种,配制150kg这种溶液需要氯化钠的质量为;
【小问4详解】
二氧化硅与碳在高温条件下反应生成硅和一种可燃性气体,根据质量守恒定律可知,化学反应前后元素种类不变,反应物二氧化硅、碳中含有硅元素、氧元素、碳元素,生成物硅中含有硅元素,则该可燃性气体是含有碳元素、氧元素的一氧化碳,化学方程式为;
【小问5详解】
①由流程图可知,“捕集室”中发生的反应是二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,化学方程式为;
②由流程图可知,氧化钙、氢氧化钠既作为反应物,又作为生成物,则整个设计流程中可以循环利用的物质是;
【小问6详解】
①在高温高压下,CO2和NH3可以合成尿素[CO(NH2)2],同时生成水,化学方程式为,则该反应中参加反应的CO2与NH3的分子个数比1:2;
②A、超临界CO2是指温度与压强达到一定值时,CO2形成气态与液态交融在一起的流体,只由一种物质组成,属于纯净物,说法错误,不符合题意;
B、超临界CO2流体是一种与二氧化碳化学组成相同的物质,同种分子化学性质相似,说法正确,符合题意;
C、超临界CO2流体的分子仍在不断运动,说法错误,不符合题意;
D、超临界CO2流体溶解能力强,被誉为“绿色环保溶剂”,可代替许多有害、有毒、易燃的溶剂,说法正确,符合题意。
故选:BD。
17. 某化学兴趣小组为探究盐酸的化学性质,进行了如下实验(所加稀盐酸均过量)。
(1)试管A中观察到紫色石蕊试液变______色。
(2)试管B中观察到溶液由无色逐渐变成黄色,是因为反应生成了______(填化学式),一段时间后有气泡产生,写出产生气泡的化学方程式______。
(3)试管C中发生反应的化学方程式是______。
(4)试管D中加稀盐酸至过量,始终没有明显现象。请你设计实验方案证明试管D中的NaOH与HCl发生了反应,______(写出操作及其现象)。
【答案】(1)红
(2) ①. FeCl3 ②.
(3)
(4)取少量试管D中溶液于试管中,加入硫酸铜溶液,无蓝色沉淀生成,说明氢氧化钠发生了反应(合理即可)
【解析】
【小问1详解】
稀盐酸显酸性,能使紫色石蕊试液变红色;
【小问2详解】
铁锈的主要成分是氧化铁,氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水,故溶液由无色变为黄色,故填:FeCl3;
一段时间后有气泡产生,是因为铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,该反应的化学方程式为:;
【小问3详解】
试管C中发生反应为碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:;
【小问4详解】
证明试管D中的NaOH与HCl发生了反应,可设计实验证明试管D中氢氧化钠消失,氢氧化钠能与硫酸铜反应生成氢氧化铜和硫酸钠,故可取少量试管D中溶液于试管中,加入硫酸铜溶液,无蓝色沉淀生成,说明氢氧化钠发生了反应。
18. I.某兴趣小组展开对硝酸钾固体及其溶液的实验探究,欲配制50g5%的硝酸钾溶液。
(1)以上正确的操作顺序是______。
A. ④⑤①②③ B. ①②③④⑤ C. ⑤②①④③ D. ③④①②⑤
(2)本实验若称取固体时,托盘天平的指针略微向右偏移,需要进行的操作是______。
(3)现有10g20%的硝酸钾溶液,若将其稀释成5%的溶液,需要加入_____g水。
(4)若所配50g5%硝酸钾溶液中溶质的质量分数偏小(1克以下用游码),可能的原因有_____。
A. 用托盘天平称取时,左边放砝码右边放硝酸钾
B. 转移已配好的溶液时,有少量液体溅出
C. 用量筒量取水时仰视读数
D. 烧杯用蒸馏水润洗后再配制溶液
II.如图1为甲、乙两种物质(均不含结晶水)的溶解度曲线图。请回答下列问题:
(5)20℃时,向盛有50g水的烧杯中加入30g甲物质,所得溶液溶质质量分数是______(保留到0.1%)。
(6)30℃时,将等质量的甲、乙两种物质的饱和溶液降温到10℃,所得甲物质溶液的质量______乙物质溶液的质量(填“>”、“<”或“=”)。
(7)取乙进行如图2所示的实验,属于饱和溶液的是_____(填字母,下同),溶质质量分数最大的是______。
(8)根据溶解度曲线图解释夏天晒盐的化学原理______。
【答案】(1)A (2)在左盘继续添加少量硝酸钾固体直至天平平衡
(3)30 (4)ACD
(5)28.6% (6)>
(7) ①. C ②. B
(8)氯化钠溶解度受温度影响较小,夏天温度高,水蒸发快,氯化钠晶体析出
【解析】
【小问1详解】
固体配制一定质量分数溶液的操作步骤是计算、称量、量取、溶解,则正确操作顺序为④⑤①②③,故选:A;
【小问2详解】
本实验若称取固体时,托盘天平的指针略微向右偏移,说明固体质量偏少,需要进行的操作是在左盘继续添加少量硝酸钾固体直至天平平衡;
【小问3详解】
现有10g20%的硝酸钾溶液,若将其稀释成5%的溶液,设需要加入水的质量为x,则,解得,故需要加入30g水;
【小问4详解】
A、配50g5%硝酸钾溶液需要硝酸钾的质量为,则需要砝码的质量为2g,游码的质量为0.5g,托盘天平应遵循“左物右码”的使用原则,用托盘天平称取时,左边放砝码,右边放硝酸钾,会导致实际称量的硝酸钾质量偏小,根据,则所配的硝酸钾溶液中溶质质量分数偏小,符合题意;
B、溶液具有均一性、稳定性,转移已配好的溶液时,有少量液体溅出,不影响所配的硝酸钾溶液中溶质质量分数的大小,不符合题意;
C、用量筒量取水时仰视读数,会导致实际量取的水的质量偏大,根据,则所配的硝酸钾溶液中溶质质量分数偏小,符合题意;
D、烧杯用蒸馏水润洗后再配制溶液,会导致溶剂水的质量偏大,根据,则所配的硝酸钾溶液中溶质质量分数偏小,符合题意。
故选:ACD;
【小问5详解】
由溶解度曲线图可知,20℃时甲物质的溶解度为40g,此温度下向盛有50g水的烧杯中加入30g甲物质,最多能溶解20g,则所得溶液溶质质量分数是;
【小问6详解】
由溶解度曲线图可知,甲、乙的溶解度均随温度降低而减小,30℃时溶解度乙>甲,10℃时溶解度甲>乙,则30℃时将等质量的甲、乙两种物质的饱和溶液降温到10℃,乙析出的固体质量比甲大,因此所得甲物质溶液的质量>乙物质溶液的质量;
【小问7详解】
由溶解度曲线图可知,10℃时乙的溶解度大于,则烧杯A中20g乙能全部溶解,得到乙的不饱和溶液;30℃时乙的溶解度为60g,则烧杯B中50g乙能全部溶解,得到乙的不饱和溶液;20℃时乙的溶解度为40g,烧杯C中有固体析出,则C中溶液为乙的饱和溶液;
烧杯A、B、C中溶液的溶质质量分数分别是、、,则溶质质量分数最大的是B;
【小问8详解】
根据溶解度曲线图解释夏天晒盐的化学原理是:氯化钠溶解度受温度影响较小,夏天温度高,水蒸发快,氯化钠晶体析出。
19. 造纸术是中国古代四大发明之一,氢氧化钾是造纸的重要原料。我国古代制造氢氧化钾的主要流程如图所示,其原理是将干燥的木料烧成灰(含K2CO3),再向灰汁中加入石灰浆,充分反应后,进一步提纯得到氢氧化钾。
(1)“制浆池”中发生反应的基本类型是______,从能量变化的角度分析该反应为_____(填“放热”或“吸热”)反应。
(2)操作①的名称是______,“反应池”中发生反应的化学方程式是_____。
(3)燃烧窑中产生的热量可供煅烧和操作_____(填“①”或“②”或“③”)利用。
【答案】(1) ①. 化合反应 ②. 放热
(2) ①. 过滤 ②.
(3)③
【解析】
【小问1详解】
由图可知,石灰石主要成分是碳酸钙,则“石灰窑”中发生的反应是碳酸钙在高温条件下分解生成氧化钙和二氧化碳,则“制浆池”中发生的反应是氧化钙与水反应生成氢氧化钙,该反应符合“多变一”的特点,属于基本反应类型中的化合反应;
从能量变化的角度分析该反应为放热反应;
【小问2详解】
分离固液的操作为过滤,则操作①的名称是过滤;
“反应池”中发生的反应是制浆池中生成的氢氧化钙与木料烧成的灰中的碳酸钾反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾,化学方程式为;
【小问3详解】
操作①②为过滤,操作③为蒸发,则燃烧窑中产生的热量可供煅烧和操作③利用。
四、实验与探究(本题包括3个小题。共26分)
20. 某兴趣小组在实验室探究氢氧化钠与稀硫酸是否发生化学反应。
(一)从温度变化上探究:
(1)甲同学将固体NaOH放入盛有稀硫酸的试管中并振荡,管壁发烫,得出酸碱中和反应是放热反应的结论,乙同学认为推理不合理,理由是__________。
(2)乙同学将实验改进:将稀硫酸慢慢滴入装有NaOH溶液的烧杯中,用温度计测出NaOH溶液温度随加入稀硫酸质量的变化,如图所示:
①由图知稀硫酸与NaOH溶液发生的反应是______(填“放热”或“吸热”)反应,B点表示的含义是___________。
②从A到B过程中,烧杯中溶液pH逐渐_______(填“变大”“变小”或“不变”)。
③B到C的过程中,烧杯内溶液中的阴离子有_______(写离子符号)。
(二)从指示剂上探究:
(3)向盛有NaOH的酚酞溶液的烧杯中滴加稀硫酸至恰好完全反应,证明反应发生的实验现象为______________。
(4)中和反应的微观实质是______________。
(三)从产物上探究:
(5)于同学认为NaOH溶液与稀硫酸混合没有明显现象,于是他想借助下列物质来验证反应是否真的发生,你觉得可行的是_______(填序号)。
A. pH试纸 B. BaCl2 C. CuSO4 D. KNO3
【答案】(1)氢氧化钠固体溶于水放热
(2) ①. 放热 ②. 氢氧化钠与硫酸恰好完全反应 ③. 变小 ④.
(3)红色溶液变为无色
(4)氢离子与氢氧根离子结合生成水分子 (5)AC
【解析】
【小问1详解】
氢氧化钠固体溶于水放热,所以将固体NaOH放入盛有稀硫酸的试管中并振荡,管壁发烫,不能说明酸碱中和反应是放热反应,故填氢氧化钠固体溶于水放热。
【小问2详解】
①由图可知,稀硫酸与NaOH溶液发生反应时溶液的温度升高,说明该反应是放热反应,故填放热;
酸碱中和反应是放热反应,由图可知,B点温度最高,说明此时氢氧化钠与硫酸恰好完全反应,故填此时氢氧化钠与硫酸恰好完全反应。
②将稀硫酸慢慢滴入装有NaOH溶液的烧杯中,随着稀硫酸的滴入,从A到B过程中,烧杯中溶液pH逐渐变小,故填变小。
③由图可知,B点氢氧化钠与硫酸恰好完全反应,溶液中的阴离子是硫酸根离子,从B到C的过程中,溶液中的溶质是硫酸钠和过量的稀硫酸,则烧杯内溶液中的阴离子是硫酸根离子,其符号为,故填。
【小问3详解】
氢氧化钠溶液呈碱性,能够使酚酞变红,氢氧化钠与稀硫酸恰好完全反应后溶液呈中性,酚酞不变色,仍呈无色,则向盛有NaOH的酚酞溶液的烧杯中滴加稀硫酸至恰好完全反应,证明反应发生的实验现象为红色溶液变为无色,故填红色溶液变为无色。
【小问4详解】
中和反应的微观实质是酸中的氢离子与碱中的氢氧根离子结合生成水分子,故填氢离子与氢氧根离子结合生成水分子。
【小问5详解】
A 氢氧化钠溶液呈碱性,pH大于7,使用pH试纸测溶液的pH,如pH等于7或小于7,说明氢氧化钠能够与硫酸反应,选项正确;
B 氯化钡能够与硫酸钠和硫酸都能够生成硫酸钡的白色沉淀,不能证明氢氧化钠水分能够与硫酸放,选项错误;
C 硫酸铜能够与氢氧化钠反应生成氢氧化铜的蓝色沉淀,向反应后的溶液中加入硫酸铜,如不产生蓝色沉淀,说明氢氧化钠能够与硫酸反应,选项正确;
D 硝酸钾与氢氧化钠混合后不产生沉淀、气体或水,即硝酸钾不能与氢氧化钠反应,不能证明氢氧化钠能否与硫酸反应,选项错误,故填AC。
21. 登山运动员常用的能源提供剂是氢化钙(CaH2)。某化学兴趣小组取一定量的CaH2加入NaCO3溶液中,充分反应后过滤,得到白色沉淀和无色溶液,经检验白色沉淀为碳酸钙。
【查阅资料】氢化钙固体(CaH2)遇水发生反应生成氢氧化钙和氢气。
【提出问题】无色溶液中的溶质成分除NaOH外,还可能含有什么?
【提出猜想】猜想一:Ca(OH)2;猜想二:Na2CO3 猜想三:Na2CO3、Ca(OH)2,同学们一致认为猜想三不成立,请用化学方程式说明原因_______。
【实验探究】
实验步骤
实验操作
实验现象
实验结论
步骤一
取少量无色溶液于试管中,加入碳酸钠溶液
无明显现象
猜想一_____
步骤二
另取少量无色溶液于试管中,加入几滴稀盐酸
_____
猜想二不成立
【交流研讨】甲同学对步骤二的结论提出质疑,理由是_____。该同学采用以下两种方法,都证明了猜想二成立。
方法一:另取少量无色溶液于试管中,加入少量_______溶液,有白色沉淀生成。
方法二:另取少量无色溶液于试管中,加入_______,有气泡产生。
【拓展思考】CaH2作为能源提供剂,与罐装氢气相比,其优点是_______。
【答案】 ①. ②. 不成立 ③. 没有气泡产生 ④. 碳酸钠和氢氧化钠同时存在时,滴入盐酸太少,盐酸先和氢氧化钠反应了,盐酸没有和碳酸钠反应 ⑤. 氢氧化钙 ⑥. 足量稀盐酸 ⑦. 方便携带
【解析】
【详解】[提出猜想]
猜想一:Ca(OH)2;猜想二:Na2CO3 ;猜想三:Na2CO3、Ca(OH)2,
猜想三不成立,是因为氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,反应的化学方程式是:;
[实验探究]
步骤一:取少量无色溶液于试管中,加入碳酸钠溶液,无明显现象,说明溶液中不含有氢氧化钙,即猜想一不成立;
步骤二:根据实验结论猜想二不成立,另取少量无色溶液于试管中,加入几滴稀盐酸,盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水,所以若观察到没有气泡产生;
[交流研讨]
甲同学对步骤二的结论提出质疑,因为碳酸钠和氢氧化钠同时存在时,滴入盐酸太少,盐酸先和氢氧化钠反应了,盐酸没有和碳酸钠反应,也不会产生气泡,此时并不能说明不含有碳酸钠,即不能说明猜想二不成立;
方法一:另取少量无色溶液于试管中,加入少量氢氧化钙溶液,氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,有白色沉淀生成,说明含有碳酸钠;
方法二:另取少量无色溶液于试管中,加入足量稀盐酸,有气泡产生,是因为稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳‘;
[拓展思考]
CaH2作为能源提供剂,与罐装氢气相比,其优点是该物质为固体,方便携带,占据空间小,更安全。
22. 某化学兴趣小组为验证硫酸的部分化学性质,使用氢氧化钠、碳酸钠、金属铝和另外一种不同类别的物质A进行了相关实验。
(1)实验时观察到稀硫酸与A反应有蓝色溶液生成,则A物质是______(填化学式),发生反应的化学方程式为______。
(2)稀硫酸与氢氧化钠溶液反应时没有明显现象,为了证明二者发生了反应,该组同学设计了如图一所示实验,传感器测定的pH和温度随溶液质量变化的情况见图二、图三。则B溶液是_____溶液,图三中的M与图二中X、Y、Z中的______数值相等。
(3)该化学兴趣小组又做了如图四所示实验:
【提出问题】②号试管中无色溶液的溶质是什么?
【作出猜想】猜想一:硫酸钠;猜想二:硫酸钠、硫酸;猜想三:______;猜想四:硫酸钠、硫酸、氢氧化钠。兴趣小组成员一致认为猜想四不合理,理由是______。
【实验验证】
(4)该小组同学用试管取适量②号试管中的无色溶液,加入一种试剂后,根据产生的现象推断出了②号试管中溶质的成分,该试剂是______。
【质疑反思】
(5)甲同学认为猜想三不能成立,因为①②号试管中溶液混合后烧杯中没有蓝色沉淀生成。乙同学则认为猜想三是可以成立的,理由是______。
【答案】(1) ①. CuO ②.
(2) ①. 稀硫酸 ②. Y
(3) ①. 硫酸钠、氢氧化钠 ②. 硫酸与氢氧化钠不能共存
(4)紫色石蕊溶液 (5)①号试管中如果有硫酸剩余,会与②号试管中的氢氧化钠反应,也不会产生蓝色沉淀
【解析】
【小问1详解】
氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水,硫酸铜溶液为蓝色溶液,则实验时观察到稀硫酸与A反应有蓝色溶液生成,说明A物质是氧化铜,其化学式为CuO;化学方程式为;
【小问2详解】
由图二可知,溶液一开始的pH>7,说明该实验是向氢氧化钠溶液中逐滴加入稀硫酸,则B溶液为稀硫酸;由图三可知,M点温度达到最高,说明此时氢氧化钠与稀硫酸恰好完全反应,图二中pH=7时表示氢氧化钠与稀硫酸恰好完全反应,则图三中M与图二中X、Y、Z中的Y数值相等;
【小问3详解】
稀硫酸与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,根据猜想一、二、四可知,猜想三为硫酸钠、氢氧化钠;
猜想四不合理,理由是硫酸与氢氧化钠不能共存;
【小问4详解】
酸碱中和后可能呈酸性、碱性或中性,紫色石蕊溶液遇酸变红、遇碱变蓝、遇中性不变色,则加入的试剂可以是紫色石蕊溶液;
【小问5详解】
乙同学认为猜想三是可以成立的,理由是①号试管中如果有硫酸剩余,会与②号试管中的氢氧化钠反应,也不会产生蓝色沉淀。
五、分析与计算(本题包括1个小题。共6分)
23. 某化学兴趣小组为测定某工厂生产的MgCl2的纯度(即质量分数),称取10.0g该MgCl2样品放于烧杯中,加水使之完全溶解,再向烧杯中加入60.0g溶质质量分数为16%的NaOH溶液,充分反应后,过滤,将沉淀洗涤、常温干燥,称得固体质量为5.8g。(已知:该MgCl2产品中含有少量Na2SO4等杂质,杂质均能溶于水,且不与NaOH反应)
请计算:
(1)假设60.0g溶质质量分数为16%的NaOH溶液完全反应,需要MgCl2的质量是______g(不写计算过程)。由此可以判断,烧杯内10.0g样品中的MgCl2______(填“全部”或“部分”)与NaOH溶液发生了反应。
(2)该样品中MgCl2的质量分数是多少?(写出计算过程)
【答案】(1) ①. 11.4 ②. 全部
(2)解:设该样品中MgCl2的质量分数是x
x=95%
答:该样品中MgCl2的质量分数是95%。
【解析】
【小问1详解】
解:设需要MgCl2的质量是y
y=11.4g
答:需要MgCl2的质量是11.4g
由此可以判断,烧杯内10.0g样品中的全部与溶液发生了化学反应。
【小问2详解】
见答案。
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