2025年浙江省科学中考一轮专题复习:酸碱盐练习题
2025-01-15
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内容正文:
浙教版中考专题复习酸碱盐练习题
一.选择题(共17小题)
1.小明将甲、乙、丙三种金属与两种溶液反应,并根据实验现象编制了如图的检索表,根据检索表可知甲、乙、丙三种金属的活动性顺序为( )
A.甲>乙>丙 B.乙>丙>甲 C.丙>甲>乙 D.甲>丙>乙
2.有一包固体样品,可能含氯化铁、硫酸钠、氢氧化钡、氢氧化钠中的一种或几种。小宁进行了如下实验:
根据实验现象,下列判断错误的是( )
A.滤液丙中含有氯化铁
B.沉淀乙为氢氧化铁、硫酸钡
C.滤液甲中一定不存在氢氧化钠
D.样品中一定有氯化铁、硫酸钠、氢氧化钡
3.向氯化铁溶液中滴入几滴氢氧化钠溶液,可观察到的现象是( )
A. B.
C. D.
4.下列有关“粗盐提纯”的实验操作,错误的是( )
A.称量粗盐 B.溶解粗盐
C.过滤浊液 D.蒸发结晶
5.有一瓶标签无法辨认的试剂,是碳酸钠溶液或硫酸钠溶液中的一种。仅用下列试剂无法进行鉴别的是( )
A.pH试纸 B.酚酞试液
C.稀硫酸 D.硝酸钡溶液
6.将过量盐酸加入一定质量的氢氧化钠溶液中,充分反应后得到溶液X。下列现象或事实描述不合理的是( )
A.溶液X显酸性
B.向X滴加少量硝酸银溶液无沉淀生成
C.向X滴加少量硫酸铜溶液无沉淀生成
D.向X加入锌粒有气体生成
7.实验规范操作是实验成功的关键。粗盐提纯实验中,下列实验操作正确的是( )
A.称量
B.溶解
C.过滤
D.蒸发
8.物质的鉴别是重要的实验技能。鉴别下列各组物质所用试剂或方法选择错误的是( )
选项
需鉴别物质
试剂或方法
A
铁粉、木炭粉
磁铁吸引
B
盐酸、氯化钠溶液
硝酸银溶液
C
氧气、二氧化碳气体
用燃着的木条
D
氢氧化钠固体、氯化钠固体
水
A.A B.B C.C D.D
9.在以下探究氢氧化钙溶液性质的实验中,还需借助酸碱指示剂证明化学反应发生的是( )
A. B.
C. D.
10.如图是稀硫酸与甲、乙、丙、丁、戊五种常见物质反应出现的不同现象。下列有关说法正确的是( )
A.甲可能是无色酚酞试液
B.乙、戊一定是金属单质
C.稀硫酸与丙生成的白色沉淀不可能属于盐
D.稀硫酸与丁的反应类型可能是置换反应
11.台州湿润多雨,土壤多呈酸性,下列不适合在台州大面积种植的植物是( )
植物
茶树
柑橘
水稻
冬枣
适宜生长的pH
5.0﹣5.5
6.0﹣6.5
6.0﹣7.0
8.0﹣8.5
A.茶树 B.柑橘 C.水稻 D.冬枣
12.稀盐酸与氢氧化钠溶液反应时溶液pH的变化如图所示,下列说法正确的是( )
A.实验时把氢氧化钠溶液滴入稀盐酸中
B.a点溶液中的溶质是氯化氢和氯化钠
C.b点对应的溶液中,Na+数目等于Cl﹣数目
D.实验中用纯碱替代氢氧化钠溶液,反应没有明显现象
13.有甲、乙、丙三支试管,所装无色溶液如图所示,已知牵牛花汁的颜色变化与溶液酸碱性的关系如表所示。将牵牛花汁分别滴入三支试管后,丙试管内溶液颜色将变成( )
溶液
牵牛花汁颜色
酸性
红色
中性
紫色
碱性
蓝色
A.蓝色 B.紫色 C.红色 D.无色
14.小龙运用“认识物质性质”的思维模型展开如下实验,某气体X能与氢氧化钠反应,且不产生其他气体。向充满气体X的烧瓶中注入氢氧化钠溶液,反应结束后打开止水夹,下列说法正确的是( )
A.从变化看,烧杯中的导管口有气泡冒出
B.从性质看,气体X一定不会与Ca(OH)2反应
C.从结构看,气体有可能是二氧化碳气体
D.从应用看,用氢氧化钠固体干燥气体X
15.下列实验方案能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别稀盐酸和稀硫酸溶液
加入硝酸银溶液,观察现象
B
检验氢氧化钠溶液变质程度
先加过量的氯化钡,过滤后向滤液中加入酚酞
C
除去二氧化碳中混有的氯化氢
将气体通过足量的氢氧化钠溶液
D
除去MnO2中混有的KCl
加水溶解、蒸发结晶
A.A B.B C.C D.D
16.1943年,我国科学家侯德榜发明的“侯氏制碱法”在世界反响很大。“侯氏制碱法”的反应原理之一:NH4HCO3+NaCl(饱和)═NaHCO3↓+NH4Cl,该反应属于复分解反应的依据是( )
A.一种物质变化生成多种物质
B.多种物质变化生成一种物质
C.单质与化合物反应生成新的单质与新的化合物
D.两种化合物相互交换成分生成新的两种化合物
17.小明研究酸碱反应中pH的变化情况,将稀盐酸逐滴滴入盛氢氧化钠溶液的烧杯中,溶液的pH变化如图所示。此过程烧杯中水的质量变化图像正确的是( )
A. B.
C. D.
二.填空题(共11小题)
18.有一包白色固体可能含Na2CO3、Na2SO4、NaCl、Ba(NO3)2、NaOH中的一种或几种。某化学兴趣小组为探究其成分做了以下实验:
Ⅰ.取少量固体于烧杯中,逐渐加水并不断搅拌,烧杯内固体的质量随加入水的质量的变化如甲图所示;
Ⅱ.取少量B点时的清液于试管中,滴加酚酞溶液,酚酞溶液不变色;
Ⅲ.继续向烧杯中滴加稀硝酸并不断搅拌,烧杯内固体的质量随加入稀硝酸的质量的变化如乙图所示。请回答下列问题:
(1)BC段可观察到的现象是 ;
(2)为进一步确定该白色固体的成分,该组同学取少量原固体样品于试管中,加足量水充分溶解后,依次加入过量稀HNO3和硝酸银溶液,最终观察到有白色沉淀产生,从而确定原白色固体中可能存在的物质一定存在。评价该方案是否可行并说明理由。 。
19.实验室用水吸收HCl气体时,若用导管直接将HCl气体通入水中,由于它溶解快、溶解度大,会造成导管内外压强差,形成倒吸(如图1),带来实验安全问题。图2装置用水吸收HCl气体时,可以防止发生倒吸。
(1)结合图2装置中液体分层情况,可得液体A的密度 水的密度。(选填“大于”、“等于”或者“小于”)
(2)用图2装置吸收HCl气体可以防止发生倒吸,请分析选择的液体A还应该具有 的性质。
20.豆腐是我国的传统食物之一。从大豆到豆腐需经历磨浆、凝固等过程。
(1)如图所示,将大豆研磨后倒入纱布,豆渣留在纱布上,豆乳流入下方容器。该过程相当于物质分离方法中的 。
(2)豆乳凝固过程中需要加入硫酸钙(CaSO4)等凝固剂。按物质的组成分类,CaSO4属于纯净物中的 。
21.某混合气体由CO、CO2、H2、水蒸气中的两种组成。小金利用如图装置探究其成分(所用药品均足量,反应均完全)。
(1)检查装置气密性:在甲、丙装置中倒入适量的水,关闭丙丁之间止水夹,往甲装置中鼓入一定量空气后,停止鼓气。如果气密性良好,甲装置中广口瓶内观察到的现象是 。
(2)实验过程中,先点燃丁处酒精灯,再通入混合气体,过一会点燃乙处酒精灯,先观察到丙装置中澄清石灰水变浑浊,过一会观察到乙装置中黑色粉末变红,甲装置电子天平读数恒定不变,则原混合气体组成可能是 。
22.在配制硝酸钾(KNO3)营养液时,小敏操作过程如图所示,请回答下列问题。
硝酸钾在不同温度时的溶解度
温度/℃
20
30
40
50
溶解度/克
31.6
45.8
63.9
85.5
(1)硝酸钾能为农作物的生长提供养料,属于 (选填“钾”、“氮”或“复合”)肥。
(2)上述溶液中属于饱和溶液的是 (填序号)。
(3)现要配制20%的硝酸钾营养液,需向烧杯③溶液中加水 克。
23.实验室有氧化铜和铁的混合物粉末,为提炼其中的铜,现有如下方法:
(1)步骤Ⅱ的操作是 。
(2)溶液D中的溶质是 。
24.电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀覆盖有一薄层铜的绝缘板,制成印刷电路板。为了从废腐蚀液(含有CuCl2、FeCl2和FeCl3)中回收金属铜,并重新得到FeCl3溶液,设计如下实验流程:
(已知:①2FeCl3+Fe═3FeCl2,②Cl2能将Fe2+氧化成Fe3+)
(1)反应①②后都要进行的分离操作名称是: 。
(2)试剂A的名称是 。
(3)反应③的基本反应类型是 。
25.为了检验二氧化碳与氢氧化钠的反应,兴趣小组设计了图甲所示的实验:向左右两个试管中同时滴入等体积的水和氢氧化钠溶液。
【实验现象】
一段时间后,U型管中液面出现 现象,可证明二氧化碳与氢氧化钠会发生反应。
【实验拓展】
为了定量测定氢氧化钠与二氧化碳的反应,兴趣小组查阅了如下资料并设计了图乙所示的实验(装置气密性良好)。
①15℃、101kPa时,1L水可溶解1L二氧化碳;
②通常情况下,稀溶液的体积近似等于溶剂的体积。
【实验操作】
(1)在上述条件下,将一定体积的二氧化碳通入图乙的锥形瓶中。
(2)将氢氧化钠稀溶液完全滴入锥形瓶中,待注射器活塞稳定后,读出注射器中剩余空气的体积为20mL。
【实验结果】图乙实验中,与氢氧化钠反应的二氧化碳气体体积应为 mL。
【实验反思】若实验不在上述条件下进行,实验结果可能会产生较大的偏差,请你分析其原因 。
26.小金同学取了适量实验室制二氧化碳发生装置中的剩余溶液,逐滴滴加纯碱溶液,绘制产生沉淀的图象如甲图所示。
(1)请写出B点对应溶液的溶质是 (写化学式)。
(2)乙图是甲图中O点到A点的反应微观实质模型图。则“”表示 (写化学符号)。
27.“庄稼一枝花,全靠肥当家”。近年来,随着农业生产的不断发展,对硫酸镁(MgSO4)肥料的需求量逐年上升。以氧化镁矿粉(主要成分氧化镁)和浓硫酸为原料,生产MgSO4的部分生产流程如图所示。
(1)氧化镁与硫酸发生反应的化学方程式为 。
(2)经过回转化成室后形成了酸雾和水蒸气,说明其中发生的化学反应是 。(填“吸热”或“放热”)
28.有一包白色固体样品,可能由硫酸钠、氢氧化钠、碳酸钙、氯化钡、氯化镁中的一种或几种物质组成,为探究该样品的组成,小柯取适量样品按下列流程进行实验。
(1)过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。
(2)滤渣a的成分是 (填化学式)。
(3)加入足量稀盐酸过程中,所涉及的基本反应类型是 。
(4)若现象①是“滤渣部分溶解”,其他现象均不变。则原样品中不能确定是否存在的物质是 (填化学式)。
三.实验探究题(共17小题)
29.已知某混合气体由H2、CO和CO2三种气体组成。为验证该混合气体成分,科学研究小组的同学经过讨论,设计了如图1所示的实验方案。
根据方案回答下列问题:
(1)装置C在实验中的作用是
(2)仅根据D装置中黑色粉末变红这一现象,能否证明混合气体中一定存在CO?请判断并说明理由
(3)小丁根据装置E中出现白色硫酸铜粉末变成蓝色的实验现象,得出该混合气体中有氢气存在的结论。你认为结论是否可靠?若可靠,请说明理由;若不可靠,请对图1实验装置提出改进意见
(4)图1方案B装置可用来吸收CO2但没有现象。为证明CO2和NaOH能发生反应,小丁又设计了图2所示的方案。则图2方案中所加试剂X应该是 。
30.某KNO3化肥中可能混进了NH4Cl、(NH4)2SO4、K2CO3三种物质中的一种或几种,同学们对该化肥开展了以下探究活动。
(1)探究一:取少量化肥样品与熟石灰,在研钵中混合研磨,有刺激性气味的气体产生,该气体的化学式为 ,它能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色。
(2)探究二:另取少量化肥样品溶于水得到溶液A,按图进行实验,现象如图中所述,请回答下列问题:
①白色沉淀E是 。
②小明认为由探究二可以确定该化肥中一定混进了NH4Cl和(NH4)2SO4、一定没有K2CO3,小强认为这个结论不正确,请说明原因并写出你的改进方案 。
(3)按照改进后的方案来完成探究二,最终的溶液D中一定存在的溶质是(写化学式) ,该废液不能直接排放。
31.浓硫酸具有吸水性和脱水性。老师演示了如下实验:在一定量的饱和硫酸铜溶液中加入浓硫酸,可以观察到液体上部呈蓝色、下部为无色,出现白色固体沉积(如图1所示),试管壁发烫。经检测白色固体是无水硫酸铜。请回答。
(1)试管壁发烫的原因是浓硫酸与水混合 (填“吸热”或“放热”)。
(2)无色液体在下部的原因是 。
(3)进一步实验:
①取出白色固体置于烧杯A中,配制成饱和溶液,将A、B两个烧杯放在密闭的玻璃罩内(如图2所示),一段时间后,烧杯A中出现蓝色晶体。
②取出烧杯A中的晶体,在该晶体中加入浓硫酸,又出现白色固体。
根据以上实验推测,如果老师在图1试管中继续加入浓硫酸,可观察到的变化是 。
(4)老师提醒同学们,浓硫酸除以上实验中表现出的性质之外,还有腐蚀性,做实验时务必规范操作。写出一条在使用浓硫酸时的注意事项: 。
32.小科在学习了碱和盐的性质后,将少量硫酸铜溶液滴入2mL氢氧化钠溶液中,没有观察到预期的蓝色絮状沉淀,这是为什么呢?
【猜想】猜想一:氢氧化钠与硫酸铜反应放热,使氢氧化铜的溶解度增大。猜想二:生成的氢氧化铜继续与氢氧化钠发生反应。
【实验】实验操作及现象如图:
(1)为了验证猜想一,小科应选择 两组实验进行对比。
(2)若猜想二正确,C中“?”处应填写的现象是 。
(3)查阅资料得知:氢氧化铜能与氢氧化钠溶液发生反应,生成可溶物。小科再次做硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应的实验时,他应该怎么做才能立即观察到预期的蓝色絮状沉淀,请你写出一种方法。
33.小宁在课外资料中获悉:在锌和稀硫酸的反应中,加入硫酸铜溶液会影响反应的快慢。为此,他进行了探究。实验装置如图甲所示。
【实验步骤】
①在规格相同的A、B试管中分别放入大小相近、数量相同的锌粒,胶头滴管吸入等量的溶液,如图甲所示。塞紧橡胶塞。
②将两个胶头滴管中的溶液同时挤入试管后,立即开启数据采集器。
③约100s后,停止采集数据。电脑显示气压p随时间t变化的关系如图乙。
【实验分析】
(1)图甲中“★”处应填 。
(2)要确保实验成功,实验前应检查反应装置的 。
(3)实验中,锌和稀硫酸反应的快慢通过采集到的试管内 值的变化快慢来反映。
【实验结论】
在锌和稀硫酸的反应中,加入硫酸铜溶液可以 (填“减慢”或“加快”)反应速度。
34.酸碱灭火器是利用两种“灭火剂”混合后喷出液体来扑灭火灾的一种灭火器。小金拟制作一款简易酸碱灭火器,进行了如下探究。
实验一:灭火剂的选择
可供选择的试剂:20%的盐酸、20%的硫酸溶液、20%的硫酸钠溶液和饱和碳酸钠溶液。
小金为了寻找反应最快的“灭火剂”组合,利用如图甲所示装置和如表所示试剂进行实验,装置A和B中的注射器、橡胶塞、U形管、气球的规格均相同,装置A和B的气密性良好,初始状态均相同。
装置
A
B
注射器内试剂
10mL
10mL20%的盐酸
U形管内试剂
10mL饱和碳酸钠溶液
10mL饱和碳酸钠溶液
(1)装置A中注射器盛放的试剂为 。
(2)若实验中同时将装置A和B的注射器内试剂全部推入U形管,装置B中发生反应的化学方程式为 ,通过观察 (填写现象)比较两组“灭火剂”反应的快慢。
实验二:灭火器制作及使用
(3)小金制作了如图乙所示灭火器,推动注射器活塞,喷嘴喷出液体将燃烧的蜡烛熄灭,蜡烛熄灭的原因是 。
35.研究小组同学在完成“酸的性质”实验①②后,将①②实验后试管中的物质全部倒入各自废液缸③中(如图甲),结果出现了不同现象,部分小组同学的实验现象记录如下表。
组别
废液缸中现象
现象解释
第1小组
无沉淀、有气泡产生
第2小组
无沉淀、无气泡产生
第3小组
…
…
…
【原理分析】小组同学在老师指导下讨论后认为:任何一个化学反应,反应物的用量不同,反应后物质的组成成分就会不同,这是最终导致各组废液缸中出现不同现象的原因。
【交流讨论】
(1)为分析第1小组废液缸中溶液的溶质成分,用玻璃棒蘸取溶液测得pH=3,则该小组废液中的溶质组成成分为 (写化学式)。
(2)第2小组废液缸中无沉淀、无气泡产生,从反应物用量的角度分析实验①②,可以得出该小组的实验②中反应物盐酸的用量应该是 。
(3)如果其他小组实验所用反应物的用量都不一样,除了上面第1、2小组出现的现象外,还会出现的现象是 。
【实验拓展】取第1小组废液缸中的溶液于试管中,逐滴加入碳酸钠溶液,并振荡,产生的气体全部逸出。图乙表示“溶液质量”随加入“碳酸钠溶液质量”的变化情况。
(4)解释图中AB段和BC段溶液质量呈现不同增重趋势的原因 。
36.碳捕集是实现“碳中和”的措施之一,其中一种方法是用氢氧化钠溶液来吸收二氧化碳。某探究小组将二氧化碳持续通入氢氧化钠溶液中,并利用传感器实时测定氢氧化钠溶液吸收二氧化碳后溶液的pH,装置如图甲所示。溶液的pH随时间变化情况如图乙,且pH等于11.6时溶液处于饱和状态。通过查阅资料发现。
①碳酸钠能与二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠(Na2CO3+CO2+H2O═2NaHCO3)。
②该温度下,饱和碳酸钠溶液的pH为11.6,饱和碳酸氢钠溶液的pH为8.3。
③该温度下碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠的溶解度。
根据以上现象和信息,小组同学展开进一步探究。
【提出问题】二氧化碳持续通入氢氧化钠溶液中,形成的产物是什么?
【建立假设】假设1:只有碳酸钠;假设2:碳酸钠、碳酸氢钠;假设3:只有碳酸氢钠;假设4:………
小敏根据图乙曲线判断假设1不成立,理由是 。
【实验过程】继续通入二氧化碳,溶液的pH随时间变化情况如图丙。
【实验结论】小敏根据图丙曲线认为二氧化碳持续通入氢氧化钠溶液后的最终产物是 。
【交流评价】
(1)小金认为该曲线还不能确定最终产物。因为pH可能还未呈稳定状态,接下去的操作是 。
(2)小兴受小金的启发,猜测最后溶液可能呈酸性,他猜想的依据是 ,所以建议小组同学继续展开探究。
37.实验室里有两个试剂瓶,各装有8克氢氧化钠固体,久置未用。为检验氢氧化钠变质程度,小科和小丽对瓶中样品进行了如下探究。
【定性探究】小科取其中一瓶氢氧化钠样品进行实验,实验过程及现象如图甲。
(1)图中蓝色絮状沉淀是 ;
(2)上述探究可得出该瓶氢氧化钠 (填“没有变质”或“部分变质”);
【定量实验】小丽取另—瓶氢氧化钠样品进行定量实验。将瓶中样品全部倒入烧杯中,加水充分溶解。逐滴加入溶质质量分数为7.3%的稀盐酸充分反应,当溶液的pH恰好为7时,所加稀盐酸的质量为100克。
(3)小丽通过计算得出结论氢氧化钠完全变质(如图乙)。小科认为小丽的结论不正确,理由是 ;
(4)要确定样品中氢氧化钠的质量,在小丽的实验方案中,缺少 质量的测定。
38.科学兴趣小组的同学在学校STEM项目化学习活动中,对“暖宝宝”进行了研究。
(1)探究:暖宝宝中的主要成分是什么?剪开内包装袋,倒出其中的粉末,发现呈黑色。
【提出猜想】该黑色粉末可能含有炭粉、铁粉、二氧化锰、氧化铜、四氧化三铁中的一种或几种。
【初步验证】将磁铁靠近黑色粉末,部分被吸引。
【查阅资料】四氧化三铁具有磁性,能被磁铁吸引;炭粉、二氧化锰不与稀硫酸反应。
【进行实验】
实验编号
实验操作
实验现象
①
取黑色粉末加足量稀硫酸
固体部分溶解,剩余固体仍为黑色粉末,有气泡产生,溶液无蓝色
②
取实验①的残渣灼烧,将内壁涂有澄清石灰水的小烧杯罩在上方
澄清石灰水变浑浊
【得出结论】该黑色粉末中肯定含 ,肯定不含有 。
(2)思考:暖宝宝为什么会发热?
【查阅资料】暖宝宝中的铁粉在空气中发生了缓慢氧化,进而放出热量。
利用上述原理,兴趣小组的同学设计用暖宝宝贴来测定空气的组成(实验中消耗的水忽略不计)。实验装置如图所示,实验前量筒中水的体积为100mL。当温度计的读数恢复到室温后,打开弹簧夹,量筒中的水流入容积为250mL的集气瓶中。最终量筒内水的读数为45mL,则可测得空气中氧气的体积分数。上述结果与理论值相比,造成误差的原因可能是 。
A.装置漏气
B.暖宝宝贴量不足
C.暖宝宝贴过量
D.最终读取量筒中剩余水的体积时俯视读数
E.最终读取量筒中剩余水的体积时仰视读数
39.工业烧碱具有较好的杀菌消毒作用且廉价易得,但工业烧碱中常含有杂质碳酸钠。某科学学习小组同学围绕工业烧碱样品纯度测定问题,展开了讨论与探究。
【原理思路】利用Na2CO3与稀H2SO4反应产生CO2,通过CO2质量的测定,确定样品中碳酸钠的质量,从而计算样品纯度。
(1)【实验方案】小科同学根据以上思路,设计了如图甲的实验方案(固定装置省略)。装置中,仪器A的名称 ,作用是 。
(2)【方案改进】小明认为图甲实验方案的设计有缺陷,若按该方案进行测定会导致难以避免的误差。为减少误差,使CO2质量的测定更准确,该小组同学根据以上讨论,对图甲方案进行改进,设计了如图乙的实验方案(固定装置省略)。图乙B装置中样品在与稀硫酸反应前和停止反应后,都要通过量的空气,反应前通过量空气的目的是 。
(3)【数据分析】若撤去图乙中的C装置,则测得工业烧碱的纯度将 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(4)【拓展提高】已知Na2CO3溶液与稀硫酸反应先生成NaHCO3,当Na2CO3全部转化为NaHCO3后,生成的NaHCO3能继续与稀硫酸反应生成CO2,现向样品中加一定量的稀硫酸,反应后产生无色气体并得到X溶液。请分析推断反应后所得X溶液的溶质,其所有的可能组成 。
40.钴酸锂一般用作锂离子电池的正电极材料。如图是从钴酸锂废极片(主要成分为钴酸锂LiCoO2)中回收得到Co2O3和Li2CO3的一种工艺流程。
(1)操作1粉碎的目的是 。
(2)已知锂的化合价是+1价,则LiCoO2中钴元素的化合价是 。
(3)已知Li2CO3在水中的溶解性与氢氧化钙相似。为了获得较多高纯度Li2CO3,操作5中热水洗涤沉淀的效果比冷水更好,请阐述理由 。
(4)操作5得到Li2CO3,Li2CO3固体表面是否有硫酸根离子残留,请写出检验方法 。
41.化学变化中常伴随着能量的变化,酸与碱的反应是对外放热还是吸热呢?兴趣小组用如图所示装置开展了以下探究。
组别
1
2
3
4
初温/℃
22.4
22.5
22.5
22.4
末温/℃
25.0
25.2
23.2
25.1
温差/℃
2.6
2.7
0.7
2.7
【建立假设】酸与碱的反应对外放热。
【实验过程】
①用量筒量取10%的稀盐酸和10%的氢氧化钠溶液各20mL。
②用温度计测量混合前溶液的初温并记录。
③将稀盐酸和氢氧化钠溶液加入如图装置的小烧杯中。
④迅速盖上杯盖后上下移动玻璃搅拌器,充分反应后测量混合液温度并记录。
装置中碎泡沫塑料的作用是 。
【数据处理】第3组数据温差明显偏小,你认为可能是由于 (写出1点即可)。
【实验结论】酸与碱的反应对外放热。
【实验反思】有同学认为该实验结论不够可靠,兴趣小组接下来的操作应是 。
42.小龙利用图示装置和药品验证可溶性碱的性质。装置气密性良好,实验前弹簧夹处于关闭状态。
(资料:碳酸铜遇水会出现蓝色沉淀物)。
(1)验证可溶性碱能与酸反应。打开活塞a,向锥形瓶中逐滴滴入稀盐酸。能证明Ba(OH)2溶液与稀盐酸反应的实验现象是 。
(2)验证可溶性碱能与CO2反应。完成(1)后,打开活塞b,向锥形瓶中滴入足量的NaOH溶液后,立即关闭活塞b,打开弹簧夹,观察到装置甲中锥形瓶内的液体沿导管流入乙中,乙中溶液出现 现象可证明NaOH与CO2发生反应。
(3)验证可溶性碱能与盐溶液反应。完成(2)后,装置乙中锥形瓶内的溶液呈红色,取少量该溶液于试管中,滴入足量的CuSO4溶液,观察到有蓝色沉淀生成。据上述实验现象能否验证NaOH溶液与CuSO4溶液反应,判断并说明理由 。
43.某同学将稀盐酸逐滴加入到氢氧化钡溶液中(如图甲),无明显现象。为确定反应后溶液中溶质组成,他进行以下实验探究:
【建立猜想】猜想①:氢氧化钡过量;猜想②:盐酸过量;猜想③:两者恰好完全反应。
【实验设计】
方案一:取少量反应后溶液于试管1中,滴入少量无色酚酞,溶液不变色,得出猜想①不成立。
方案二:用表中步骤进行探究,得出猜想②成立:
步骤
实验操作
实验现象
Ⅰ
重新取样,滴加少量紫色石蕊试剂
变红
Ⅱ
继续滴加过量的Na2CO3的溶液
先产生气泡,后产生白色沉淀,溶液由红色变蓝色
(1)如图乙描述的是氢氧化钡与盐酸反应的微观过程,请从微观角度分析反应的实质是 。
(2)根据实验结果分析可知图甲中反应后溶液中溶质组成是 。
(3)他的同学认为方案二中步骤Ⅱ多余,你认为他的同学的理由是: 。
【拓展探究】
(4)相同条件下,离子浓度越大,电导率越大。他将某Ba(OH)2溶液平均分成两份置于两个烧杯中并插入电导率传感器(如丙图1),往其中一份滴加稀硫酸,往另一份滴加盐酸溶液,测得溶液的电导率变化(如丙图2)所示。结合材料信息和所学知识分析:曲线 (选填“甲”或“乙”)对应氢氧化钡与硫酸反应。
44.小明为测量某品牌碳酸钙颗粒中碳酸钙的质量分数,采用不同的方法。
组序
反应前总质量/克
反应后总质量/克
二氧化碳的质量/克
1
237.71
237.25
0.46
2
232.06
231.62
0.44
3
220.00
219.58
0.42
(1)方法一:体积法。利用如图甲所示的装置进行实验,经检查该装置气密性良好。先将空注射器活塞从20毫升处开始推至底部,流入量筒内水的体积为13毫升;然后,实验中将20毫升的稀盐酸(足量)注入锥形瓶中与样品充分反应后,排出水的体积记为V,则生成二氧化碳的体积为 毫升。
(2)方法二:质量法。利用如图乙所示的装置,检测气密性良好后,取该品牌碳酸钙颗粒2克与足量盐酸反应,比较反应前后的总质量求出了生成二氧化碳的质量,重复3次实验,得到数据如表1所示。根据表格数据,计算出该品牌碳酸钙颗粒中碳酸钙的质量分数。(CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,钙片中的其它成分不与盐酸反应) 。
(3)从测量精确度角度考虑,你认为以上两种方法中哪种方法较好并说说你的理由。 。
45.造纸术是中国四大发明之一,请根据题意回答问题:
(1)造纸过程中需要将生石灰和草木灰(主要成分K2CO3)混合配制浸泡用的“灰水”,该过程中发生的化学反应有: (写一个化学方程式)。小柯同学为了检验反应所得的上层清液中是否存在,设计了如下的实验方案,请你对该方案作出评价并说明理由 。
实验方案
现象
结论
取适量样品于试管中,滴加少量稀盐酸
溶液无气泡生成
溶液中不含
(2)小柯进行了下一个实验:测定m克草木灰中K2CO3的含量(忽略草木灰中其他成分对实验的影响,常温常压下,二氧化碳的密度为ρ克/毫升)。
①小柯利用如图装置开展实验,用排水法测量产生气体的体积,请正确绘制集气瓶中的导管。
②正确连接装置后,通过注射器向锥形瓶中持续注入稀硫酸至10毫升时,瓶内不再产生气泡,最终在量筒内收集到48毫升水。为了减小水残留在导管中等因素的影响,小柯用相同的实验装置,向锥形瓶中注入10毫升水,最终在量筒中只收集到4毫升水,则测得草木灰中K2CO3含量约为 (用m、ρ等表示)。
四.解答题(共11小题)
46.织物处理工艺中蕴含着很多的科学知识。请回答。
组别
酸
加入酸的体积(毫升)
溶液pH
1
3.6%醋酸(pH=2.5)
10.1
6.7
30.0
4.4
2
3.6%盐酸(pH=0)
5.9
11.4
6.1
3.6
3
0.012%盐酸(pH=2.5)
1824
8.2
1825
7.0
(1)古法工艺:采用贝壳灼烧而成的灰烬(主要成分CaO)和草木灰(含K2CO3)在水中浸泡并不断搅拌,得到强碱性溶液,用于织物的处理。浸泡获取强碱性溶液时,发生的化学反应有:Ⅰ.CaO+H2O═Ca(OH)2;Ⅱ.K2CO3+Ca(OH)2═CaCO3↓+2KOH。
①Ⅰ的化学反应类型是 。
②该强碱性溶液中,有效成分是 。
(2)现代工艺:通常用氢氧化钠溶液来处理织物。
①配制100千克溶质的质量分数为0.4%的氢氧化钠溶液,需要溶质的质量分数为20%的氢氧化钠溶液多少千克?
②碱液处理后的织物,用醋酸调节pH至7.5~4.0之间。为什么用醋酸呢?表中是在60毫升0.4%的氢氧化钠溶液(pH=13.0)中加入酸的体积和溶液pH的部分数据。根据表中信息,解释使用醋酸的原因: 。
47.为测定某品牌钙片中碳酸钙的质量分数,小明先将钙片粉碎,再各取2.5g粉末与一定量的同浓度稀盐酸反应(钙片中其他成分不参与反应),测出生成二氧化碳的质量(不考虑二氧化碳的损失)。实验数据如下表所示:
实验数据记录表
组序
粉末样品的质量(g)
盐酸的质量(g)
二氧化碳的质量(g)
1
2.5
10
0.22
2
2.5
20
0.44
3
2.5
30
0.44
(1)小明先将钙片进行粉碎,其目的是 。
(2)通过分析第2组和第3组数据,可知第3组反应中 过量。
(3)求该钙片中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程)
48.古籍中有记载制烧碱的方法,其核心反应可表示为:Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓。小宁模仿古法,以实验室中的Na2CO3、Ca(OH)2固体为原料,制备400g溶质质量分数为10%的NaOH溶液用于制作叶脉书签。
(1)制作叶脉书签时,用NaOH溶液去除叶肉,是利用了NaOH的 性。
(2)400g溶质质量分数为10%的NaOH溶液中,含NaOH的质量为 g、水的质量为 g。
(3)需称取Na2CO3、Ca(OH)2的质量各为多少?
49.金属与酸反应会放出热量。为深入研究金属和酸反应的特点,小明用如图甲所示装置进行实验:在中烧瓶加入0.48克镁和足量的溶质质量分数为14.6%的稀盐酸,塞紧瓶塞,利用传感器记录160秒内瓶内气压变化。用等质量的铁和锌重复上述实验,得到相关曲线如图乙。
(1)图乙中,能支持锌比铁活动性强的证据是 。
(2)实验中,若0.48克镁完全反应,至少需要稀盐酸多少克?(镁与盐酸反应的化学方程式为:Mg+2HCl=MgCl2+H2↑)
(3)解释镁与稀盐酸反应,0~80秒瓶内气压发生如图乙变化的原因: 。
50.食用碱的主要成分是Na2CO3(含有少量NaCl),研究小组为测定市售食用碱中Na2CO3的含量,设计了如图所示实验装置。
取12克食用碱样品放入锥形瓶进行实验。按定量测定实验的正确步骤,进行规范操作,并用电子天平对某一装置进行连续称重,直至该装置质量不再改变时停止实验,此时该装置质量增加了4.4克。(假设每步吸收都完全,ACDE装置中试剂均过量)回答下列问题。
(1)装置A的作用是 。
(2)根据某装置质量不再改变时,作为停止实验的依据,则该装置应该是 。
(3)计算食用碱中Na2CO3的质量分数。(要求根据化学方程式计算)
51.在探究酸、碱性质时,小敏的操作过程如图甲所示,烧杯中固体质量与加入溶液的质量关系如图乙所示。请回答下列问题。
(1)加入稀盐酸后出现的现象是 。
(2)bc段发生反应的化学方程式有 。
(3)c点时,溶液中含有的溶质是 。
(4)通过计算得出d点坐标 。
52.思维模型是依据事物发展内在规律建立的解决问题的基本框架,能引导有序思维、增进深度理解,促进问题解决。小科建构了“物质除杂”的思维模型(如图)。
(1)铜粉中混有少量的铁粉,用磁铁吸引除去,该方法属于上述模型中的 (填“分离转移”或”反应转化”);
(2)根据“性质差异”,铜粉中混有少量的氧化铜可用足量稀盐酸除去,原因是 能与稀盐酸反应;
(3)上述模型中“不增不减”是除杂原则,“不增”是指不增加新杂质,“不减”是指不减少目标物质质量。除去氯化钠中的杂质氯化钡,小科采用反应转化的方法,原理是BaCl2+K2SO4=BaSO4↓+2KCl。从反应的生成物有KCl可知,这种方法是不正确的,原因是不符合除杂中的 原则(填“不增”或“不减”)。
(4)将氯化钠中的杂质BaCl2除去,实质上是除去钡离子。2.08克BaCl2中钡元素的质量为 克。
53.小科在某次家庭劳动实践时发现,厕所污垢通常用洁厕灵进行清洗,他对家里某品牌洁厕灵的有效成分及其含量进行实验研究。
查阅资料可知洁厕灵(如图)的有效成分是HCl,HCl的含量可利用NaHCO3溶液来测定,反应的化学方程式为HCl+NaHCO3═NaCl+H2O+CO2↑。洁厕灵其他成分均不参加反应。
向一锥形瓶中加入100克该品牌洁厕灵,再逐次加入相同质量分数的NaHCO3溶液,测出每次锥形瓶中充分反应后溶液的总质量,数据记录如表。
第一次
第二次
第三次
加入NaHCO3溶液的质量/克
100
100
100
反应后溶液的总质量/克
197.8
295.6
395.6
(1)该洁厕灵呈 (填“酸性”或“碱性”)。
(2)第一次实验产生的气体质量为 克。
(3)求该品牌洁厕灵中HCl的质量分数。
(4)下列关于家庭小实验活动的说法中,你认为合理的有 。
A.开展家庭小实验活动时,需要规范操作
B.明白实验原理和安全事项后,有安全保障才开展实验
C.只要网上能买到的,可随意购买药品或器材进行各类实验
54.小舟在学习“常见的碱”过程中,将新配制的饱和Ca(OH)2溶液滴入到FeCl3溶液中,发现没有出现预期的红褐色沉淀。这是为什么呢?小舟查阅资料,获取如下信息:
①Ca(OH)2微溶于水;
②FeCl3溶液呈酸性。
于是他提出以下猜想:
猜想一:Ca(OH)2没有参加化学反应。
猜想二:滴入的Ca(OH)2溶液中OH﹣数量太少。
猜想三:FeCl3溶液呈酸性,Fe(OH)3沉淀不能存在。
(1)小舟用pH试纸测Ca(OH)2和FeCl3混合液的酸碱度,测得pH<7,说明溶液中没有OH﹣。该现象 (选填“支持”或“不支持”)猜想一。
(2)为增加OH﹣的数量,换用浓NaOH溶液滴加到FeCl3溶液中(如图甲),若猜想二正确,则观察到的现象是 。
(3)经过实验,猜想三验证成立。然后,小舟将FeCl3溶液逐滴滴加到饱和Ca(OH)2溶液中(如图乙),先观察到红褐色沉淀产生,持续滴加后沉淀又消失了,请你解释沉淀会消失的原因 。
55.如图,小舟制作了一个简易泡沫灭火器,为增加泡沫量,添加少量不参与反应的发泡剂。
(1)使用灭火器时,只需将装置倒置,浓盐酸与碳酸钠反应后喷出大量含有CO2的泡沫,当泡沫“粘附”在燃烧物表面后,起到隔绝 作用,即可灭火。选用CO2作为灭火气体是因为该气体具有的性质是 。
(2)制作成本也是须考虑的重要指标。将含有10.6克溶质的饱和碳酸钠溶液装入吸滤瓶,理论上需要质量分数为36.5%的浓盐酸多少克,才能恰好完全反应。(已知:Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑)
56.某兴趣小组用10g镁条与一定溶质质量分数的稀硫酸反应。测得产生氢气的质量与稀硫酸的质量关系如下表(假设镁条中除表面有氧化镁外,没有其它杂质)。
加入稀硫酸质量/g
20
40
60
80
产生气体质量/g
0
0.2
0.4
0.5
(1)用化学方程式说明当稀硫酸的质量为20g时,不产生氢气的原因是 。
(2)计算镁条中金属镁的质量分数(写出计算过程)。
(3)在图中画出产生气体与加入稀硫酸的质量的关系图,标出有关物质的量。
五.计算题(共1小题)
57.家庭食用碱的主要成分是Na2CO3为测定食用碱中Na2CO3的质量分数。小金取了40 g食用碱平均分成四份,每份中滴入CaCl2溶液的质量及生成沉淀的质量见表,假设该食用碱中不含难溶性杂质且杂质均不与CaCl2溶液产生沉淀,分析回答:
实验一
实验二
实验三
实验四
食用碱的质量/g
10
10
10
10
加入CaCl2溶液的质量/g
20
40
60
80
生成沉淀的质量/g
3
6
8
m
(1)表格中m的值应为 ;
(2)Na2CO3在实验 (填数字)中是反应完全的;
(3)计算该食用碱中Na2CO3的质量分数是多少(结果精确到0.1%)?
浙教版中考专题复习酸碱盐练习题
参考答案与试题解析
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
A
C
A
A
D
B
A
B
C
D
D
题号
12
13
14
15
16
17
答案
C
A
C
B
D
B
一.选择题(共17小题)
1.小明将甲、乙、丙三种金属与两种溶液反应,并根据实验现象编制了如图的检索表,根据检索表可知甲、乙、丙三种金属的活动性顺序为( )
A.甲>乙>丙 B.乙>丙>甲 C.丙>甲>乙 D.甲>丙>乙
【解答】解:在金属活动性顺序中,位于氢前面的金属能置换出酸中的氢,甲能与盐酸反应,乙、丙不能与盐酸反应,说明甲的位置排在氢的前面,乙、丙的位置排在氢的后面,即甲>H>乙、丙。
如果把乙、丙分别放入硝酸银溶液中,乙能与硝酸银溶液反应,丙不能,说明乙的金属活动性比银强,丙的金属活动性比银弱,即乙>银>丙。
则三种金属的活动性顺序为:甲>乙>丙。
故选:A。
2.有一包固体样品,可能含氯化铁、硫酸钠、氢氧化钡、氢氧化钠中的一种或几种。小宁进行了如下实验:
根据实验现象,下列判断错误的是( )
A.滤液丙中含有氯化铁
B.沉淀乙为氢氧化铁、硫酸钡
C.滤液甲中一定不存在氢氧化钠
D.样品中一定有氯化铁、硫酸钠、氢氧化钡
【解答】解:A、由分析可知,滤液丙中含有氯化铁,故选项说法正确。
B、由分析可知,沉淀乙为氢氧化铁、硫酸钡,故选项说法正确。
C、由分析可知,滤液甲中可能不存在氢氧化钠,故选项说法错误。
D、由分析可知,样品中一定有氯化铁、硫酸钠、氢氧化钡,故选项说法正确。
故选:C。
3.向氯化铁溶液中滴入几滴氢氧化钠溶液,可观察到的现象是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:氯化铁与氢氧化钠反应生成氢氧化铁红褐色沉淀和氯化钠,由于氯化铁过量,所以现象为:上层为黄色溶液,下层为红褐色沉淀。
故选:A。
4.下列有关“粗盐提纯”的实验操作,错误的是( )
A.称量粗盐 B.溶解粗盐
C.过滤浊液 D.蒸发结晶
【解答】解:A、托盘天平的使用要遵循“左物右码”的原则,图中所示操作砝码与药品位置放反了,图中所示操作错误。
B、溶解操作应在烧杯中进行,用玻璃棒不断搅拌,图中所示操作正确。
C、过滤时,要注意“一贴、二低、三靠”的原则,图中所示操作正确。
D、蒸发时,应用玻璃棒不断搅拌,以防止局部温度过高,造成液体飞溅,图中所示操作正确。
故选:A。
5.有一瓶标签无法辨认的试剂,是碳酸钠溶液或硫酸钠溶液中的一种。仅用下列试剂无法进行鉴别的是( )
A.pH试纸 B.酚酞试液
C.稀硫酸 D.硝酸钡溶液
【解答】解:A.碳酸钠溶液显碱性,硫酸钠溶液显中性,可以用pH试纸检验,故正确;
B.碳酸钠溶液显碱性,硫酸钠溶液显中性,酚酞遇碱变红,可以鉴别,故正确;
C.碳酸钠可与稀硫酸反应生成二氧化碳,有气泡产生,硫酸钠与稀硫酸不反应,可以鉴别,故正确;
D.碳酸钠、硫酸钠均能与硝酸钡溶液反应产生白色沉淀,不能鉴别,故错误;
故选:D。
6.将过量盐酸加入一定质量的氢氧化钠溶液中,充分反应后得到溶液X。下列现象或事实描述不合理的是( )
A.溶液X显酸性
B.向X滴加少量硝酸银溶液无沉淀生成
C.向X滴加少量硫酸铜溶液无沉淀生成
D.向X加入锌粒有气体生成
【解答】解:A、将过量盐酸加入一定质量的氢氧化钠溶液中,稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,充分反应后得到溶液X,X是氯化钠和盐酸的混合溶液,溶液X显酸性,故选项说法正确。
B、氯化钠、盐酸均能与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀,向X滴加少量硝酸银溶液有沉淀生成,故选项说法错误。
C、X是氯化钠和盐酸的混合溶液,氯化钠和盐酸均不与硫酸铜溶液反应,向X滴加少量硫酸铜溶液无沉淀生成,故选项说法正确。
D、X是氯化钠和盐酸的混合溶液,向X加入锌粒,锌和稀盐酸反应生成氢气,有气体生成,故选项说法正确。
故选:B。
7.实验规范操作是实验成功的关键。粗盐提纯实验中,下列实验操作正确的是( )
A.称量
B.溶解
C.过滤
D.蒸发
【解答】解:A、托盘天平的使用要遵循“左物右码”的原则,图中所示操作正确。
B、溶解操作应在烧杯中进行,不能在量筒内进行,图中所示操作错误。
C、过滤时,要注意“一贴、二低、三靠”的原则,图中缺少玻璃棒引流、漏斗下端没有紧靠在烧杯内壁上,图中所示操作错误。
D、正在加热的蒸发皿温度较高,为防止烫伤手,不能用手直接拿热的蒸发皿,应用坩埚钳夹取,图中所示操作错误。
故选:A。
8.物质的鉴别是重要的实验技能。鉴别下列各组物质所用试剂或方法选择错误的是( )
选项
需鉴别物质
试剂或方法
A
铁粉、木炭粉
磁铁吸引
B
盐酸、氯化钠溶液
硝酸银溶液
C
氧气、二氧化碳气体
用燃着的木条
D
氢氧化钠固体、氯化钠固体
水
A.A B.B C.C D.D
【解答】解:A、铁粉能被磁铁吸引,木炭粉不能被磁铁吸引,用磁铁吸引能鉴别二者,故选项不符合题意。
B、盐酸和氯化钠溶液都能和硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀,用硝酸银溶液不能鉴别二者,故选项符合题意。
C、氧气具有助燃性,能使燃着的木条烧的更旺,二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧,会使燃着的木条熄灭,用燃着的木条能鉴别二者,故选项不符合题意。
D、氢氧化钠固体溶于水放热,使溶液温度升高,氯化钠固体溶于水温度基本不变,用水能鉴别二者,故选项不符合题意。
故选:B。
9.在以下探究氢氧化钙溶液性质的实验中,还需借助酸碱指示剂证明化学反应发生的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:A、氢氧化钙溶液和硫酸铁反应生成氢氧化铁红褐色沉淀和硫酸钙,现象明显,不需借助酸碱指示剂就能判断出反应发生,故选项错误。
B、氢氧化钙溶液和氯化铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和氯化钙,现象明显,不需借助酸碱指示剂就能判断出反应发生,故选项错误。
C、氢氧化钙溶液和稀硫酸反应生成硫酸钙和水,反应无明显现象,需要借助指示剂才能判断出反应发生,故选项正确。
D、氢氧化钙溶液和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,溶液变浑浊,现象明显,不需借助酸碱指示剂就能判断出反应发生,故选项错误。
故选:C。
10.如图是稀硫酸与甲、乙、丙、丁、戊五种常见物质反应出现的不同现象。下列有关说法正确的是( )
A.甲可能是无色酚酞试液
B.乙、戊一定是金属单质
C.稀硫酸与丙生成的白色沉淀不可能属于盐
D.稀硫酸与丁的反应类型可能是置换反应
【解答】解:A、稀硫酸不能使无色酚酞试液变色,说法错误;
B、含有铜离子的溶液是蓝色的,含有铁离子的溶液是黄色的,而铜是一种不活泼的金属,与稀硫酸不反应;铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,硫酸亚铁溶液是浅绿色的,说法错误;
C、稀硫酸与丙生成的白色沉淀可能属于盐,如硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡白色沉淀(是一种盐)和盐酸,说法错误;
D、稀硫酸与丁的反应类型可能是置换反应,如稀硫酸与锌反应生成硫酸锌和氢气,该反应是由一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物的反应,属于置换反应,说法正确。
故选:D。
11.台州湿润多雨,土壤多呈酸性,下列不适合在台州大面积种植的植物是( )
植物
茶树
柑橘
水稻
冬枣
适宜生长的pH
5.0﹣5.5
6.0﹣6.5
6.0﹣7.0
8.0﹣8.5
A.茶树 B.柑橘 C.水稻 D.冬枣
【解答】解:由题可知,台州湿润多雨,土壤多呈酸性,则适合在台州大面积种植的植物要耐酸性。由表格可知,茶树、柑橘和水稻适宜生长的pH都小于7.0,适宜生长的环境为酸性;而冬枣适宜生长的pH大于7.0,适宜生长的环境为碱性。所以,不适合在台州大面积种植的植物是冬枣。
故选:D。
12.稀盐酸与氢氧化钠溶液反应时溶液pH的变化如图所示,下列说法正确的是( )
A.实验时把氢氧化钠溶液滴入稀盐酸中
B.a点溶液中的溶质是氯化氢和氯化钠
C.b点对应的溶液中,Na+数目等于Cl﹣数目
D.实验中用纯碱替代氢氧化钠溶液,反应没有明显现象
【解答】解:A、由图可知,溶液初始的pH大于7,显碱性,之后pH逐渐减小,说明是把稀盐酸滴加到氢氧化钠溶液中,故选项说法不正确。
B、盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,a点溶液的pH大于7,显碱性,说明氢氧化钠未反应完,所得溶液中的溶质是生成的氯化钠和未反应完的氢氧化钠,故选项说法不正确。
C、b点时pH=7,盐酸和氢氧化钠恰好完全反应,溶液中的溶质是氯化钠,其中Na+数目等于Cl﹣数目,故选项说法正确。
D、纯碱是碳酸钠的俗称,碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,实验中用纯碱替代氢氧化钠溶液,会有气泡产生,故选项说法不正确。
故选:C。
13.有甲、乙、丙三支试管,所装无色溶液如图所示,已知牵牛花汁的颜色变化与溶液酸碱性的关系如表所示。将牵牛花汁分别滴入三支试管后,丙试管内溶液颜色将变成( )
溶液
牵牛花汁颜色
酸性
红色
中性
紫色
碱性
蓝色
A.蓝色 B.紫色 C.红色 D.无色
【解答】解:由牵牛花汁的颜色变化与溶液酸碱性的关系表,牵牛花汁遇酸性溶液变红,遇中性溶液显紫色,遇碱性溶液变蓝,碳酸钠溶液显碱性,则丙试管内溶液颜色将变成蓝色。
故选:A。
14.小龙运用“认识物质性质”的思维模型展开如下实验,某气体X能与氢氧化钠反应,且不产生其他气体。向充满气体X的烧瓶中注入氢氧化钠溶液,反应结束后打开止水夹,下列说法正确的是( )
A.从变化看,烧杯中的导管口有气泡冒出
B.从性质看,气体X一定不会与Ca(OH)2反应
C.从结构看,气体有可能是二氧化碳气体
D.从应用看,用氢氧化钠固体干燥气体X
【解答】解:A、某气体X能与氢氧化钠反应,且不产生其他气体,向充满气体X的烧瓶中注入氢氧化钠溶液,装置内气体体积减少,压强减小,烧杯中的导管口液面上升,故选项说法错误。
B、从性质看,气体X可能是二氧化碳、氯化氢等气体,二氧化碳、氯化氢均能与Ca(OH)2反应,故选项说法错误。
C、二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,气体有可能是二氧化碳气体,故选项说法正确。
D、气体X能与氢氧化钠反应,不能用氢氧化钠固体干燥气体X,故选项说法错误。
故选:C。
15.下列实验方案能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别稀盐酸和稀硫酸溶液
加入硝酸银溶液,观察现象
B
检验氢氧化钠溶液变质程度
先加过量的氯化钡,过滤后向滤液中加入酚酞
C
除去二氧化碳中混有的氯化氢
将气体通过足量的氢氧化钠溶液
D
除去MnO2中混有的KCl
加水溶解、蒸发结晶
A.A B.B C.C D.D
【解答】解:A、稀盐酸和稀硫酸溶液中均加入硝酸银溶液,观察现象,均有白色沉淀产生,故A错误;
B、碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡和氯化钠,检验氢氧化钠溶液变质程度,先加过量的氯化钡,过滤后向滤液中加入酚酞,若变红,说明部分变质,若不变红,说明全部变质,故B正确;
C、二氧化碳和氯化氢均能与氢氧化钠反应,不能除去二氧化碳中混有的氯化氢,故C错误;
D、氯化钾易溶于水,二氧化锰难溶于水,除去MnO2中混有的KCl 加水溶解、过滤、蒸发结晶,可以得到氯化钾,故D错误。
故选:B。
16.1943年,我国科学家侯德榜发明的“侯氏制碱法”在世界反响很大。“侯氏制碱法”的反应原理之一:NH4HCO3+NaCl(饱和)═NaHCO3↓+NH4Cl,该反应属于复分解反应的依据是( )
A.一种物质变化生成多种物质
B.多种物质变化生成一种物质
C.单质与化合物反应生成新的单质与新的化合物
D.两种化合物相互交换成分生成新的两种化合物
【解答】解:“侯氏制碱法”的反应原理之一:NH4HCO3+NaCl(饱和)═NaHCO3↓+NH4Cl,该反应是两种化合物相互交换成分生成两种新的化合物的反应,属于复分解反应。
故选:D。
17.小明研究酸碱反应中pH的变化情况,将稀盐酸逐滴滴入盛氢氧化钠溶液的烧杯中,溶液的pH变化如图所示。此过程烧杯中水的质量变化图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:将稀盐酸逐滴滴入盛氢氧化钠溶液的烧杯中,氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,同时加入的稀盐酸也含有水,水的质量不断增加,至Q点时,反应停止,继续滴加稀盐酸,水的质量增加量等于加入的稀盐酸的含有水的质量,所以图像应为先陡后缓,且开始有氢氧化钠溶液,起始值不为0。
故选:B。
二.填空题(共11小题)
18.有一包白色固体可能含Na2CO3、Na2SO4、NaCl、Ba(NO3)2、NaOH中的一种或几种。某化学兴趣小组为探究其成分做了以下实验:
Ⅰ.取少量固体于烧杯中,逐渐加水并不断搅拌,烧杯内固体的质量随加入水的质量的变化如甲图所示;
Ⅱ.取少量B点时的清液于试管中,滴加酚酞溶液,酚酞溶液不变色;
Ⅲ.继续向烧杯中滴加稀硝酸并不断搅拌,烧杯内固体的质量随加入稀硝酸的质量的变化如乙图所示。请回答下列问题:
(1)BC段可观察到的现象是 固体部分溶解,有气泡冒出 ;
(2)为进一步确定该白色固体的成分,该组同学取少量原固体样品于试管中,加足量水充分溶解后,依次加入过量稀HNO3和硝酸银溶液,最终观察到有白色沉淀产生,从而确定原白色固体中可能存在的物质一定存在。评价该方案是否可行并说明理由。 可行,加入稀硝酸可以排除碳酸根离子的干扰,氯离子和银离子会生成氯化银沉淀 。
【解答】解:碳酸钠、硫酸钠、氯化钠、硝酸钡、氢氧化钠都是可溶于水的物质,加入水,有不溶物,说明了上述物质间发生反应生成了沉淀,由于碳酸钠、硫酸钠都能与硝酸钡反应生成沉淀,由此可知,一定存在硝酸钡;沉淀加入稀硝酸沉淀部分溶解,沉淀应为碳酸钡和硫酸钡的混合物,说明了原混合物中一定有碳酸钠和硫酸钠,由取少量B点时的清液于试管中,滴加酚酞溶液,酚酞溶液不变色,说明了不含有氢氧化钠,题中的现象不能确定混合物中是否含有氯化钠,所以
(1)BC段可观察到的现象是:固体部分溶解,有气泡冒出;
(3)为进一步探究该白色固体的成分,该组同学取少量原固体样品于试管中,加足量水溶解,加足量稀HNO3溶液,过滤;再向滤液中加硝酸银溶液,观察现象,所以该方案可行,原因是:加入稀硝酸可以排除碳酸根离子的干扰,氯离子和银离子会生成氯化银沉淀。
故答案为:(1)固体部分溶解,有气泡冒出;
(2)可行,加入稀硝酸可以排除碳酸根离子的干扰,氯离子和银离子会生成氯化银沉淀。
19.实验室用水吸收HCl气体时,若用导管直接将HCl气体通入水中,由于它溶解快、溶解度大,会造成导管内外压强差,形成倒吸(如图1),带来实验安全问题。图2装置用水吸收HCl气体时,可以防止发生倒吸。
(1)结合图2装置中液体分层情况,可得液体A的密度 大于 水的密度。(选填“大于”、“等于”或者“小于”)
(2)用图2装置吸收HCl气体可以防止发生倒吸,请分析选择的液体A还应该具有 不易溶解HCl气体,不与HCl气体反应 的性质。
【解答】解:(1)由图可知,液体A位于水下面,所以液体A的密度大于水的密度;
(2)由“若用导管直接将HCl气体通入水中,由于它溶解快、溶解度大,会造成导管内外压强差,形成倒吸”可知,用图2装置吸收HCl气体可以防止发生倒吸,液体A还应该具有不易溶解HCl气体,不与HCl气体反应的性质。
故答案为:(1)大于;
(2)不易溶解HCl气体,不与HCl气体反应。
20.豆腐是我国的传统食物之一。从大豆到豆腐需经历磨浆、凝固等过程。
(1)如图所示,将大豆研磨后倒入纱布,豆渣留在纱布上,豆乳流入下方容器。该过程相当于物质分离方法中的 过滤 。
(2)豆乳凝固过程中需要加入硫酸钙(CaSO4)等凝固剂。按物质的组成分类,CaSO4属于纯净物中的 化合物 。
【解答】解:(1)如图所示,将大豆研磨后倒入纱布,豆渣留在纱布上,豆乳流入下方容器。该过程相当于物质分离方法中的过滤;故答案为:过滤;
(2)纯净物分为单质和化合物,硫酸钙由三种元素组成的纯净物,属于化合物;故答案为:化合物。
21.某混合气体由CO、CO2、H2、水蒸气中的两种组成。小金利用如图装置探究其成分(所用药品均足量,反应均完全)。
(1)检查装置气密性:在甲、丙装置中倒入适量的水,关闭丙丁之间止水夹,往甲装置中鼓入一定量空气后,停止鼓气。如果气密性良好,甲装置中广口瓶内观察到的现象是 甲装置导管液面上升,并停留在一定的位置上不下降 。
(2)实验过程中,先点燃丁处酒精灯,再通入混合气体,过一会点燃乙处酒精灯,先观察到丙装置中澄清石灰水变浑浊,过一会观察到乙装置中黑色粉末变红,甲装置电子天平读数恒定不变,则原混合气体组成可能是 CO2、CO或CO2、H2 。
【解答】解:(1)在甲、丙装置中倒入适量的水,关闭丙丁之间止水夹,往甲装置中鼓入一定量空气后,此时装置内压强比外界大,停止鼓气,如果气密性良好,甲装置中左边的导管液体会从导管中流出或液面上升,故答案为:甲装置左边导管液面上升,并停留在一定的位置上不下降;
(2)某混合气体由CO、CO2、H2、水蒸气中的二种组成,点燃乙处酒精灯后,先观察到丙装置中澄清石灰水变浑浊,说明该混合气体中有CO2;过一会观察到乙装置中黑色粉末变红,而某混合气体由CO、CO2、H2、水蒸气中的两种组成,说明该混合气体中含有CO或H2中的一种,因为CO、H2都能与乙装置中的氧化铜粉末发生反应,观察到乙装置中黑色粉末变红;而甲装置电子天平读数恒定不变,说明该混合气体中一定不含水蒸气,故答案为:CO2、CO或CO2、H2。
22.在配制硝酸钾(KNO3)营养液时,小敏操作过程如图所示,请回答下列问题。
硝酸钾在不同温度时的溶解度
温度/℃
20
30
40
50
溶解度/克
31.6
45.8
63.9
85.5
(1)硝酸钾能为农作物的生长提供养料,属于 复合 (选填“钾”、“氮”或“复合”)肥。
(2)上述溶液中属于饱和溶液的是 ② (填序号)。
(3)现要配制20%的硝酸钾营养液,需向烧杯③溶液中加水 60 克。
【解答】解:(1)硝酸钾能为农作物的生长提供氮元素与钾元素两种养料,属于复合肥;故答案为:复合;
(2)由表格中的硝酸钾的溶解度数据可知,20℃时,硝酸钾的溶解度为31.6g,50℃时,硝酸钾的溶解度为85.5g,因此在20℃时40g硝酸钾中加入100g水得到的是该温度下硝酸钾的饱和溶液;升温至50℃时,溶液变成了不饱和状态;故答案为:②;
(3)设现要配制20%的硝酸钾营养液,需向烧杯③溶液中加水的质量为x,则:
140g100%=(140g+x)×20%
x=60g
故答案为:60。
23.实验室有氧化铜和铁的混合物粉末,为提炼其中的铜,现有如下方法:
(1)步骤Ⅱ的操作是 过滤 。
(2)溶液D中的溶质是 硫酸、硫酸亚铁 。
【解答】解:(1)根据流程可知,步骤Ⅱ为分离滤渣和溶液的操作,则步骤Ⅱ为过滤;
(2)滤渣B为铁和铜的混合物,铜与稀硫酸不反应,而铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁,由于加入过量的稀硫酸,那么溶液D中的溶质为硫酸亚铁和剩余的硫酸。
故答案为:
(1)过滤;
(2)硫酸、硫酸亚铁;
24.电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀覆盖有一薄层铜的绝缘板,制成印刷电路板。为了从废腐蚀液(含有CuCl2、FeCl2和FeCl3)中回收金属铜,并重新得到FeCl3溶液,设计如下实验流程:
(已知:①2FeCl3+Fe═3FeCl2,②Cl2能将Fe2+氧化成Fe3+)
(1)反应①②后都要进行的分离操作名称是: 过滤 。
(2)试剂A的名称是 稀盐酸 。
(3)反应③的基本反应类型是 化合反应 。
【解答】解:(1)操作①、②都是将液体和固体分离,故名称是过滤; (2)步骤①是加入过量的铁粉将CuCl2 中铜置换出来,铁和FeCl3反应转化为FeCl2,由于所加的铁是过量的,故滤渣中所含的物质是:除了生成的铜,还有过量的铁;步骤②很明显是将滤渣中过量的铁除去,故所加的适量的试剂A是稀盐酸;
(3)向滤液中加入过量的氯气,化学方程式为2FeCl2+Cl2=2FeCl3;故该反应类型是化合反应;
故答案为:(1)过滤;
(2)稀盐酸;
(3)化合反应。
25.为了检验二氧化碳与氢氧化钠的反应,兴趣小组设计了图甲所示的实验:向左右两个试管中同时滴入等体积的水和氢氧化钠溶液。
【实验现象】
一段时间后,U型管中液面出现 U型管液面左低右高 现象,可证明二氧化碳与氢氧化钠会发生反应。
【实验拓展】
为了定量测定氢氧化钠与二氧化碳的反应,兴趣小组查阅了如下资料并设计了图乙所示的实验(装置气密性良好)。
①15℃、101kPa时,1L水可溶解1L二氧化碳;
②通常情况下,稀溶液的体积近似等于溶剂的体积。
【实验操作】
(1)在上述条件下,将一定体积的二氧化碳通入图乙的锥形瓶中。
(2)将氢氧化钠稀溶液完全滴入锥形瓶中,待注射器活塞稳定后,读出注射器中剩余空气的体积为20mL。
【实验结果】图乙实验中,与氢氧化钠反应的二氧化碳气体体积应为 27 mL。
【实验反思】若实验不在上述条件下进行,实验结果可能会产生较大的偏差,请你分析其原因 二氧化碳溶于水 。
【解答】解:【实验现象】一段时间后,U型管中液面出现U型管液面左低右高现象,可证明二氧化碳与氢氧化钠会发生反应;
【实验结果】图乙实验中,与氢氧化钠反应的二氧化碳气体体积应为20mL+7mL=27mL;
【实验反思】若实验不在上述条件下进行,实验结果可能会产生较大的偏差,原因是:二氧化碳溶于水。
故答案为:【实验现象】U型管液面左低右高;
【实验结果】27;
【实验反思】二氧化碳溶于水。
26.小金同学取了适量实验室制二氧化碳发生装置中的剩余溶液,逐滴滴加纯碱溶液,绘制产生沉淀的图象如甲图所示。
(1)请写出B点对应溶液的溶质是 CaCl2、NaCl (写化学式)。
(2)乙图是甲图中O点到A点的反应微观实质模型图。则“”表示 Na+ (写化学符号)。
【解答】解:(1)实验室制二氧化碳发生装置中的剩余溶液中一定含有氯化钙,可能含有盐酸;逐滴滴加纯碱溶液,一开始没有产生沉淀,说明加入的纯碱溶液先与盐酸反应,盐酸反应完,再与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,B点时氯化钙还没完全反应,对应溶液的溶质是氯化钙、氯化钠,其化学式为CaCl2、NaCl。
(2)O点到A点,是盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,O点时溶质是氯化氢和氯化钙,由O点到A点的反应微观实质模型图,“”表示的是钠离子,其离子符号为Na+。
故答案为:
(1)CaCl2、NaCl;
(2)Na+。
27.“庄稼一枝花,全靠肥当家”。近年来,随着农业生产的不断发展,对硫酸镁(MgSO4)肥料的需求量逐年上升。以氧化镁矿粉(主要成分氧化镁)和浓硫酸为原料,生产MgSO4的部分生产流程如图所示。
(1)氧化镁与硫酸发生反应的化学方程式为 MgO+H2SO4=MgSO4+H2O 。
(2)经过回转化成室后形成了酸雾和水蒸气,说明其中发生的化学反应是 放热 。(填“吸热”或“放热”)
【解答】解:(1)氧化镁与硫酸发生反应生成硫酸镁和水,反应的化学方程式为MgO+H2SO4=MgSO4+H2O;
(2)经过回转化成室后形成了酸雾和水蒸气,说明其中发生的化学反应是放热反应。
故答案为:
(1)MgO+H2SO4=MgSO4+H2O;
(2)放热。
28.有一包白色固体样品,可能由硫酸钠、氢氧化钠、碳酸钙、氯化钡、氯化镁中的一种或几种物质组成,为探究该样品的组成,小柯取适量样品按下列流程进行实验。
(1)过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 漏斗 。
(2)滤渣a的成分是 CaCO3、Mg(OH)2 (填化学式)。
(3)加入足量稀盐酸过程中,所涉及的基本反应类型是 复分解反应 。
(4)若现象①是“滤渣部分溶解”,其他现象均不变。则原样品中不能确定是否存在的物质是 MgCl2 (填化学式)。
【解答】解:(1)过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗;
(2)样品溶于水得到滤渣1.5g,滤渣能全部溶于稀盐酸,且产生0.44g的二氧化碳,说明沉淀一定含有碳酸钙,一定没有硫酸钡;
设产生0.44g的二氧化碳需要碳酸钙的质量为x。
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 0.44g
x=1g<1.5g,所以沉淀还有氢氧化镁,即滤渣a的成分是:CaCO3、Mg(OH)2;
(3)加入足量稀盐酸过程中,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水,两个反应都符合双交换、价不变的特点,所涉及的基本反应类型是复分解反应;
(4)若现象①是“滤渣部分溶解”,其他现象均不变,说明沉淀中还有硫酸钡,则沉淀a一定含有碳酸钙和硫酸钡沉淀,不一定含有氢氧化镁沉淀,原样品中一定含有硫酸钠和氯化钡;滤液中通入二氧化碳气体,能产生沉淀,说明一定含有氢氧化钠,原因是二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,碳酸钠再和氯化钡或氯化镁反应生成碳酸钡或碳酸镁沉淀,所以原样品中不能确定是否存在的物质是:MgCl2。
故答案为:
(1)漏斗;
(2)CaCO3、Mg(OH)2;
(3)复分解反应;
(4)MgCl2。
三.实验探究题(共17小题)
29.已知某混合气体由H2、CO和CO2三种气体组成。为验证该混合气体成分,科学研究小组的同学经过讨论,设计了如图1所示的实验方案。
根据方案回答下列问题:
(1)装置C在实验中的作用是 检验二氧化碳气体是否除尽
(2)仅根据D装置中黑色粉末变红这一现象,能否证明混合气体中一定存在CO?请判断并说明理由 不能,H2能与氧化铜反应
(3)小丁根据装置E中出现白色硫酸铜粉末变成蓝色的实验现象,得出该混合气体中有氢气存在的结论。你认为结论是否可靠?若可靠,请说明理由;若不可靠,请对图1实验装置提出改进意见 不可靠,图1实验装置中应在CD之间加一个气体干燥装置
(4)图1方案B装置可用来吸收CO2但没有现象。为证明CO2和NaOH能发生反应,小丁又设计了图2所示的方案。则图2方案中所加试剂X应该是 氢氧化钠和氯化钡 。
【解答】解:(1)根据可用澄清石灰水检验二氧化碳气体知,装置C在实验中的作用是检验二氧化碳气体是否除尽;
(2)在加热条件下,H2、CO均能与氧化铜反应,使D装置中产生黑色粉末变红这一现象,所以仅根据D装置中黑色粉末变红这一现象,不能证明混合气体中一定存在CO;
(3)装置E中出现白色硫酸铜粉末变成蓝色的实验现象,说明有水蒸气进入,该水蒸气可能是氢气与氧化铜反应产生的,也可能是气体从C中带入的,所以小丁根据装置E中出现白色硫酸铜粉末变成蓝色的实验现象,得出该混合气体中有氢气存在的结论是不可靠的,图1实验装置中应在CD之间加一个气体干燥装置;
(4)钡离子遇碳酸根离子会产生碳酸钡沉淀,则图2方案中所加试剂X应该是氢氧化钠和氯化钡.
答案:
(1)检验二氧化碳气体是否除尽;
(2)不能,H2能与氧化铜反应;
(3)不可靠,图1实验装置中应在CD之间加一个气体干燥装置;
(4)氢氧化钠和氯化钡.
30.某KNO3化肥中可能混进了NH4Cl、(NH4)2SO4、K2CO3三种物质中的一种或几种,同学们对该化肥开展了以下探究活动。
(1)探究一:取少量化肥样品与熟石灰,在研钵中混合研磨,有刺激性气味的气体产生,该气体的化学式为 NH3 ,它能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色。
(2)探究二:另取少量化肥样品溶于水得到溶液A,按图进行实验,现象如图中所述,请回答下列问题:
①白色沉淀E是 硫酸钡 。
②小明认为由探究二可以确定该化肥中一定混进了NH4Cl和(NH4)2SO4、一定没有K2CO3,小强认为这个结论不正确,请说明原因并写出你的改进方案 步骤一引入氯离子,干扰判断;将步骤一中稀盐酸改为稀硝酸 。
(3)按照改进后的方案来完成探究二,最终的溶液D中一定存在的溶质是(写化学式) NH4NO3、KNO3、HNO3 ,该废液不能直接排放。
【解答】解:(1)KNO3样品中加入熟石灰研磨生成气体,气体能使紫色石蕊试液变蓝色,可知气体是氨气,样品中的杂质一定含有铵根离子;
(2)①溶液B加入硝酸钡,硝酸钡和硫酸铵反应生成硫酸钡沉淀和硝酸铵;
②溶液A中加入稀盐酸,引入氯离子,所以干扰氯化铵的鉴定,需将稀盐酸改为稀硝酸;
(3)溶液A中加入稀盐酸,无气泡产生,说明溶液A中一定不含有碳酸钾溶液,B与硝酸钡反应生成白色沉淀E,该反应是硫酸铵和硝酸钡反应生成白色沉淀硫酸钡和硝酸铵,C中一定含有硝酸铵,E是硫酸钡,溶液C中加入硝酸银产生白色沉淀,说明原化肥中含有氯化铵,氯化铵和硝酸银生成氯化银沉淀和硝酸铵,因此溶液D中一定有硝酸铵,溶液中还含有没有参加反应的硝酸钾和稀硝酸溶质。
故答案为:(1)NH3;
(2)①硫酸钡;
②因为步骤一引入氯离子,干扰判断;将步骤一中稀盐酸改为稀硝酸;
(3)NH4NO3、KNO3、HNO3。
31.浓硫酸具有吸水性和脱水性。老师演示了如下实验:在一定量的饱和硫酸铜溶液中加入浓硫酸,可以观察到液体上部呈蓝色、下部为无色,出现白色固体沉积(如图1所示),试管壁发烫。经检测白色固体是无水硫酸铜。请回答。
(1)试管壁发烫的原因是浓硫酸与水混合 放热 (填“吸热”或“放热”)。
(2)无色液体在下部的原因是 浓硫酸密度比硫酸铜溶液大 。
(3)进一步实验:
①取出白色固体置于烧杯A中,配制成饱和溶液,将A、B两个烧杯放在密闭的玻璃罩内(如图2所示),一段时间后,烧杯A中出现蓝色晶体。
②取出烧杯A中的晶体,在该晶体中加入浓硫酸,又出现白色固体。
根据以上实验推测,如果老师在图1试管中继续加入浓硫酸,可观察到的变化是 先出现蓝色晶体,然后又变成白色固体 。
(4)老师提醒同学们,浓硫酸除以上实验中表现出的性质之外,还有腐蚀性,做实验时务必规范操作。写出一条在使用浓硫酸时的注意事项: 不能滴到手上 。
【解答】解:(1)浓硫酸溶于水放热,温度升高,试管壁发烫。故答案为:放热;
(2)浓硫酸密度比硫酸铜溶液大,因此蓝色硫酸铜溶液在上部。故答案为:浓硫酸密度比硫酸铜溶液大;
(3)浓硫酸具有吸水性,吸收饱和硫酸铜溶液中的水,饱和硫酸铜溶液中析出蓝色硫酸铜晶体;浓硫酸又有脱水性,使蓝色硫酸铜晶体失去水变成白色无水硫酸铜。i故答案为:先出现蓝色晶体,然后又变成白色固体;
(4)浓硫酸有腐蚀性,在使用浓硫酸时注意不能滴到手上。故答案为:不能滴到手上。
32.小科在学习了碱和盐的性质后,将少量硫酸铜溶液滴入2mL氢氧化钠溶液中,没有观察到预期的蓝色絮状沉淀,这是为什么呢?
【猜想】猜想一:氢氧化钠与硫酸铜反应放热,使氢氧化铜的溶解度增大。猜想二:生成的氢氧化铜继续与氢氧化钠发生反应。
【实验】实验操作及现象如图:
(1)为了验证猜想一,小科应选择 A、B 两组实验进行对比。
(2)若猜想二正确,C中“?”处应填写的现象是 固体消失 。
(3)查阅资料得知:氢氧化铜能与氢氧化钠溶液发生反应,生成可溶物。小科再次做硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应的实验时,他应该怎么做才能立即观察到预期的蓝色絮状沉淀,请你写出一种方法。
【解答】解:(1)猜想一是:氢氧化钠与硫酸铜反应放热,使氢氧化铜的溶解度增大,为了验证猜想一,小科应选择A、B两组实验进行对比;故答案为:A、B;
(2)猜想二是:生成的氢氧化铜继续与氢氧化钠发生反应,C中的现象是固体消失;故答案为:固体消失;
(3)查阅资料得知:氢氧化铜能与氢氧化钠溶液发生反应,生成可溶物。小科再次做硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应的实验时,他应该避免氢氧化钠溶液剩余或过量,因此可将氢氧化钠溶液滴入硫酸铜溶液中或硫酸铜浓溶液与氢氧化钠稀溶液反应;故答案为:将氢氧化钠溶液滴入硫酸铜溶液中(或硫酸铜浓溶液与氢氧化钠稀溶液反应)。
33.小宁在课外资料中获悉:在锌和稀硫酸的反应中,加入硫酸铜溶液会影响反应的快慢。为此,他进行了探究。实验装置如图甲所示。
【实验步骤】
①在规格相同的A、B试管中分别放入大小相近、数量相同的锌粒,胶头滴管吸入等量的溶液,如图甲所示。塞紧橡胶塞。
②将两个胶头滴管中的溶液同时挤入试管后,立即开启数据采集器。
③约100s后,停止采集数据。电脑显示气压p随时间t变化的关系如图乙。
【实验分析】
(1)图甲中“★”处应填 硫酸铜 。
(2)要确保实验成功,实验前应检查反应装置的 气密性 。
(3)实验中,锌和稀硫酸反应的快慢通过采集到的试管内 气压 值的变化快慢来反映。
【实验结论】
在锌和稀硫酸的反应中,加入硫酸铜溶液可以 加快 (填“减慢”或“加快”)反应速度。
【解答】解:(1)对比实验中只能有一组变量,其他的实验数据均需要相同,则B试管中加入0.4mL10%的稀硫酸和0.1mL硫酸铜溶液;故答案为:硫酸铜;
(2)实验前应检查反应装置的气密性,确保实验成功;故答案为:气密性;
(3)锌能与稀硫酸反应产生氢气,则实验中,锌和稀硫酸反应的快慢通过采集到的试管内气压值的变化快慢来反映;故答案为:气压;
(4)根据图乙分析可知等时间内B试管中气压增加的更多,故加入硫酸铜溶液可以加快反应速度;故答案为:加快。
34.酸碱灭火器是利用两种“灭火剂”混合后喷出液体来扑灭火灾的一种灭火器。小金拟制作一款简易酸碱灭火器,进行了如下探究。
实验一:灭火剂的选择
可供选择的试剂:20%的盐酸、20%的硫酸溶液、20%的硫酸钠溶液和饱和碳酸钠溶液。
小金为了寻找反应最快的“灭火剂”组合,利用如图甲所示装置和如表所示试剂进行实验,装置A和B中的注射器、橡胶塞、U形管、气球的规格均相同,装置A和B的气密性良好,初始状态均相同。
装置
A
B
注射器内试剂
10mL
10mL20%的盐酸
U形管内试剂
10mL饱和碳酸钠溶液
10mL饱和碳酸钠溶液
(1)装置A中注射器盛放的试剂为 20%的硫酸溶液 。
(2)若实验中同时将装置A和B的注射器内试剂全部推入U形管,装置B中发生反应的化学方程式为 Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ ,通过观察 气球膨胀的速率 (填写现象)比较两组“灭火剂”反应的快慢。
实验二:灭火器制作及使用
(3)小金制作了如图乙所示灭火器,推动注射器活塞,喷嘴喷出液体将燃烧的蜡烛熄灭,蜡烛熄灭的原因是 降低蜡烛的温度至着火点以下 。
【解答】解:(1)对比实验中只能有一组实验数据不同,其他的实验数据均需要相同,则实验A中注射器中加入的试剂为:10mL20%的硫酸溶液;故答案为:20%的硫酸溶液;
(2)碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水与二氧化碳,反应的化学方程式为:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;实验中反应速率越快产生的气体越多,气球膨胀的速率越快,则可以观察气球膨胀的速率比较两组“灭火剂”反应的快慢;故答案为:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;气球膨胀的速率;
(3)燃烧的三要素为:有可燃物,可燃物与氧气接触、可燃物的温度达到着火点;则喷嘴喷出液体将燃烧的蜡烛熄灭的原理为:降低蜡烛的温度至着火点以下;故答案为:降低蜡烛的温度至着火点以下。
35.研究小组同学在完成“酸的性质”实验①②后,将①②实验后试管中的物质全部倒入各自废液缸③中(如图甲),结果出现了不同现象,部分小组同学的实验现象记录如下表。
组别
废液缸中现象
现象解释
第1小组
无沉淀、有气泡产生
第2小组
无沉淀、无气泡产生
第3小组
…
…
…
【原理分析】小组同学在老师指导下讨论后认为:任何一个化学反应,反应物的用量不同,反应后物质的组成成分就会不同,这是最终导致各组废液缸中出现不同现象的原因。
【交流讨论】
(1)为分析第1小组废液缸中溶液的溶质成分,用玻璃棒蘸取溶液测得pH=3,则该小组废液中的溶质组成成分为 CaCl2、NaCl、HCl (写化学式)。
(2)第2小组废液缸中无沉淀、无气泡产生,从反应物用量的角度分析实验①②,可以得出该小组的实验②中反应物盐酸的用量应该是 恰好完全反应或者过量 。
(3)如果其他小组实验所用反应物的用量都不一样,除了上面第1、2小组出现的现象外,还会出现的现象是 有沉淀、无气泡产生,或有气泡、有沉淀产生 。
【实验拓展】取第1小组废液缸中的溶液于试管中,逐滴加入碳酸钠溶液,并振荡,产生的气体全部逸出。图乙表示“溶液质量”随加入“碳酸钠溶液质量”的变化情况。
(4)解释图中AB段和BC段溶液质量呈现不同增重趋势的原因 AB段是盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳气体,BC段是氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀,二氧化碳的相对分子质量比碳酸钙小,等质量的碳酸钠完全反应,生成气体的质量比沉淀的质量小,所以AB段溶液质量增大得快,BC段溶液质量增大得慢 。
【解答】解:(1)①中的反应是盐酸和氢氧化钙反应生成氯化钙和水,②中的反应是盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳;为分析第1小组废液缸中溶液的溶质成分,用玻璃棒蘸取溶液测得pH=3,溶液显酸性,说明盐酸过量,则该小组废液中的溶质组成成分为生成的氯化钙、氯化钠和过量的盐酸,化学式为:CaCl2、NaCl、HCl。
(2)第2小组废液缸中无沉淀、无气泡产生,从反应物用量的角度分析实验①②,可以得出该小组的实验②中反应物盐酸的用量应该是恰好完全反应或者过量,将碳酸钠完全反应,就算①中氢氧化钙过量,盐酸和氢氧化钙反应也不会有明显现象。
(3)如果其他小组实验所用反应物的用量都不一样,若①中盐酸完全反应,溶液中有生成的氯化钙和可能过量的氢氧化钙,②中碳酸钠过量,碳酸钠和氢氧化钙、氯化钙反应能生成碳酸钙沉淀,则此时还会出现的现象是有沉淀、无气泡产生;若①中盐酸稍过量,溶液中有生成的氯化钙和过量的盐酸,②中碳酸钠过量,稍过量的盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳气体,盐酸反应完后,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀,则此时还会出现的现象是有有气泡、有沉淀产生;综上所述,除了上面第1、2小组出现的现象外,还会出现的现象是有沉淀、无气泡产生,或有气泡、有沉淀产生。
【实验拓展】取第1小组废液缸中的溶液于试管中,逐滴加入碳酸钠溶液,并振荡,产生的气体全部逸出。图乙表示“溶液质量”随加入“碳酸钠溶液质量”的变化情况。
(4)第1小组废液缸中的溶液中含有生成的氯化钙、氯化钠和过量的盐酸,将碳酸钠滴入该溶液,盐酸先和碳酸钠反应,盐酸反应完后,氯化钙再和碳酸钠反应,则图中AB段和BC段溶液质量呈现不同增重趋势的原因是:AB段是盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳气体,BC段是氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀,二氧化碳的相对分子质量比碳酸钙小,等质量的碳酸钠完全反应,生成气体的质量比沉淀的质量小,所以AB段溶液质量增大得快,BC段溶液质量增大得慢。
故答案为:
(1)CaCl2、NaCl、HCl;
(2)恰好完全反应或者过量;
(3)有沉淀、无气泡产生,或有气泡、有沉淀产生;
(4)AB段是盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳气体,BC段是氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀,二氧化碳的相对分子质量比碳酸钙小,等质量的碳酸钠完全反应,生成气体的质量比沉淀的质量小,所以AB段溶液质量增大得快,BC段溶液质量增大得慢。
36.碳捕集是实现“碳中和”的措施之一,其中一种方法是用氢氧化钠溶液来吸收二氧化碳。某探究小组将二氧化碳持续通入氢氧化钠溶液中,并利用传感器实时测定氢氧化钠溶液吸收二氧化碳后溶液的pH,装置如图甲所示。溶液的pH随时间变化情况如图乙,且pH等于11.6时溶液处于饱和状态。通过查阅资料发现。
①碳酸钠能与二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠(Na2CO3+CO2+H2O═2NaHCO3)。
②该温度下,饱和碳酸钠溶液的pH为11.6,饱和碳酸氢钠溶液的pH为8.3。
③该温度下碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠的溶解度。
根据以上现象和信息,小组同学展开进一步探究。
【提出问题】二氧化碳持续通入氢氧化钠溶液中,形成的产物是什么?
【建立假设】假设1:只有碳酸钠;假设2:碳酸钠、碳酸氢钠;假设3:只有碳酸氢钠;假设4:………
小敏根据图乙曲线判断假设1不成立,理由是 该温度下,饱和碳酸钠溶液的pH为11.6,此时pH小于11.6 。
【实验过程】继续通入二氧化碳,溶液的pH随时间变化情况如图丙。
【实验结论】小敏根据图丙曲线认为二氧化碳持续通入氢氧化钠溶液后的最终产物是 碳酸氢钠 。
【交流评价】
(1)小金认为该曲线还不能确定最终产物。因为pH可能还未呈稳定状态,接下去的操作是 继续通入二氧化碳,直到pH不再变化 。
(2)小兴受小金的启发,猜测最后溶液可能呈酸性,他猜想的依据是 二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸呈酸性 ,所以建议小组同学继续展开探究。
【解答】解:【建立假设】该温度下,饱和碳酸钠溶液的 pH为11.6,此时pH小于11.6;
【实验结论】该温度下,饱和碳酸钠溶液的pH为11.6,饱和碳酸氢钠溶液的pH为8.3,根据图丙曲线认为二氧化碳持续通入氢氧化钠溶液后的最终产物是碳酸氢钠;
【交流评价】(1)碳酸钠能与二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠,溶液的pH可能还未呈稳定状态,接下去的操作是继续通入二氧化碳,直到pH不再变化;
(2)猜测最后溶液可能呈酸性,他猜想的依据是二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸呈酸性。
故答案为:【建立假设】该温度下,饱和碳酸钠溶液的 pH为11.6,此时pH小于11.6;
【实验结论】碳酸氢钠;
【交流评价】(1)继续通入二氧化碳,直到pH不再变化;
(2)二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸呈酸性。
37.实验室里有两个试剂瓶,各装有8克氢氧化钠固体,久置未用。为检验氢氧化钠变质程度,小科和小丽对瓶中样品进行了如下探究。
【定性探究】小科取其中一瓶氢氧化钠样品进行实验,实验过程及现象如图甲。
(1)图中蓝色絮状沉淀是 氢氧化铜 ;
(2)上述探究可得出该瓶氢氧化钠 部分变质 (填“没有变质”或“部分变质”);
【定量实验】小丽取另—瓶氢氧化钠样品进行定量实验。将瓶中样品全部倒入烧杯中,加水充分溶解。逐滴加入溶质质量分数为7.3%的稀盐酸充分反应,当溶液的pH恰好为7时,所加稀盐酸的质量为100克。
(3)小丽通过计算得出结论氢氧化钠完全变质(如图乙)。小科认为小丽的结论不正确,理由是 由反应的化学方程式NaOH+HCl=NaCl+H2O(即2NaOH+2HCl=2NaCl+2H2O)、2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O、Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑可知,氢氧化钠变质生成碳酸钠,不论氢氧化钠变质程度如何,当pH为7时,消耗盐酸的质量是一样的,所以用盐酸的质量来计算是错误的 ;
(4)要确定样品中氢氧化钠的质量,在小丽的实验方案中,缺少 二氧化碳 质量的测定。
【解答】解:【定性探究】
(1)氢氧化钠和氯化铜反应生成氢氧化铜蓝色絮状沉淀和氯化钠,则图中蓝色絮状沉淀是氢氧化铜。
(2)碳酸钠和硝酸钡反应生成碳酸钡沉淀和硝酸钠,氢氧化钠和氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠;向溶液中加入硝酸钡得到固体,说明溶液中有碳酸钠,向滤液中加入氯化铜得到蓝色沉淀,说明滤液中有氢氧化钠,所以上述探究可得出该瓶氢氧化钠部分变质。
【定量实验】
小丽取另—瓶氢氧化钠样品进行定量实验。将瓶中样品全部倒入烧杯中,加水充分溶解。逐滴加入溶质质量分数为7.3%的稀盐酸充分反应,当溶液的pH恰好为7时,所加稀盐酸的质量为100克。
(3)氢氧化钠和碳酸钠都显碱性,当pH为7时,二者和盐酸恰好完全反应;小丽通过计算得出结论氢氧化钠完全变质,小科认为小丽的结论不正确,由反应的化学方程式NaOH+HCl=NaCl+H2O(即2NaOH+2HCl=2NaCl+2H2O)、2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O、Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑可知,氢氧化钠变质生成碳酸钠,不论氢氧化钠变质程度如何,当pH为7时,消耗盐酸的质量是一样的,所以用盐酸的质量来计算是错误的。
(4)要确定样品中氢氧化钠的质量,在小丽的实验方案中,缺少二氧化碳质量的测定,由二氧化碳的质量可以计算出碳酸钠的质量,由碳酸钠的质量可以计算出变质的氢氧化钠的质量,用总质量减去变质质量就可以得到不变质的氢氧化钠的质量。
故答案为:
(1)氢氧化铜;
(2)部分变质;
(3)由反应的化学方程式NaOH+HCl=NaCl+H2O(即2NaOH+2HCl=2NaCl+2H2O)、2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O、Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑可知,氢氧化钠变质生成碳酸钠,不论氢氧化钠变质程度如何,当pH为7时,消耗盐酸的质量是一样的,所以用盐酸的质量来计算是错误的;
(4)二氧化碳。
38.科学兴趣小组的同学在学校STEM项目化学习活动中,对“暖宝宝”进行了研究。
(1)探究:暖宝宝中的主要成分是什么?剪开内包装袋,倒出其中的粉末,发现呈黑色。
【提出猜想】该黑色粉末可能含有炭粉、铁粉、二氧化锰、氧化铜、四氧化三铁中的一种或几种。
【初步验证】将磁铁靠近黑色粉末,部分被吸引。
【查阅资料】四氧化三铁具有磁性,能被磁铁吸引;炭粉、二氧化锰不与稀硫酸反应。
【进行实验】
实验编号
实验操作
实验现象
①
取黑色粉末加足量稀硫酸
固体部分溶解,剩余固体仍为黑色粉末,有气泡产生,溶液无蓝色
②
取实验①的残渣灼烧,将内壁涂有澄清石灰水的小烧杯罩在上方
澄清石灰水变浑浊
【得出结论】该黑色粉末中肯定含 炭粉、铁粉 ,肯定不含有 氧化铜 。
(2)思考:暖宝宝为什么会发热?
【查阅资料】暖宝宝中的铁粉在空气中发生了缓慢氧化,进而放出热量。
利用上述原理,兴趣小组的同学设计用暖宝宝贴来测定空气的组成(实验中消耗的水忽略不计)。实验装置如图所示,实验前量筒中水的体积为100mL。当温度计的读数恢复到室温后,打开弹簧夹,量筒中的水流入容积为250mL的集气瓶中。最终量筒内水的读数为45mL,则可测得空气中氧气的体积分数。上述结果与理论值相比,造成误差的原因可能是 E 。
A.装置漏气
B.暖宝宝贴量不足
C.暖宝宝贴过量
D.最终读取量筒中剩余水的体积时俯视读数
E.最终读取量筒中剩余水的体积时仰视读数
【解答】解:(1)由于黑色固体物质能够被磁铁吸引,所以要么是本身具有磁性的四氧化三铁,要么是能够被吸附的铁粉,加入稀硫酸,黑色固体部分溶解产生气泡,在黑色物中只有铁粉和硫酸能够反应得到氢气,溶液无蓝色,说明原物质一定不含氧化铜,对固体残渣加热,用石灰水检验时,发现石灰水变浑浊,说明生成了二氧化碳,则原物质一定含有炭粉,故该黑色粉末中肯定含有炭粉、铁,肯定不含有氧化铜;
(2)该实验测得空气中氧气的体积分数为100%=25%,与理论值相比,实验结果偏大;
A、装置漏气,会导致吸入的水量不足,测得氧气的体积偏小,氧气的体积分数偏小,故A不符合题意;
B、暖宝宝贴量不足,会导致氧气消耗不足,氧气的体积分数偏小,故B不符合题意;
C、暖宝宝贴过量,铁粉将氧气消耗完后就不反应,不会造成氧气的体积分数偏大,故C不符合题意;
D、最终读取量筒中剩余水的体积时俯视读数,读数偏大,实际水量偏小,测得氧气的体积偏小,氧气的体积分数偏小,故D不符合题意;
E、最终读取量筒中剩余水的体积时仰视读数,读数偏小,实际水量偏大,测得氧气的体积偏大,氧气的体积分数偏大,故E符合题意;
故选:E。
故答案为:(1)炭粉、铁粉;氧化铜;
(2)E。
39.工业烧碱具有较好的杀菌消毒作用且廉价易得,但工业烧碱中常含有杂质碳酸钠。某科学学习小组同学围绕工业烧碱样品纯度测定问题,展开了讨论与探究。
【原理思路】利用Na2CO3与稀H2SO4反应产生CO2,通过CO2质量的测定,确定样品中碳酸钠的质量,从而计算样品纯度。
(1)【实验方案】小科同学根据以上思路,设计了如图甲的实验方案(固定装置省略)。装置中,仪器A的名称 分液漏斗 ,作用是 控制稀硫酸的滴加速率,从而控制反应速率 。
(2)【方案改进】小明认为图甲实验方案的设计有缺陷,若按该方案进行测定会导致难以避免的误差。为减少误差,使CO2质量的测定更准确,该小组同学根据以上讨论,对图甲方案进行改进,设计了如图乙的实验方案(固定装置省略)。图乙B装置中样品在与稀硫酸反应前和停止反应后,都要通过量的空气,反应前通过量空气的目的是 用不含二氧化碳的空气排尽装置内的空气 。
(3)【数据分析】若撤去图乙中的C装置,则测得工业烧碱的纯度将 偏低 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(4)【拓展提高】已知Na2CO3溶液与稀硫酸反应先生成NaHCO3,当Na2CO3全部转化为NaHCO3后,生成的NaHCO3能继续与稀硫酸反应生成CO2,现向样品中加一定量的稀硫酸,反应后产生无色气体并得到X溶液。请分析推断反应后所得X溶液的溶质,其所有的可能组成 硫酸钠、硫酸钠和硫酸、硫酸钠和碳酸氢钠 。
【解答】解:(1)由图可知,仪器A的名称是分液漏斗,作用是控制稀硫酸的滴加速率,从而控制反应速率;
(2)图乙B装置中样品在与稀硫酸反应前和停止反应后,都要通过量的空气,反应前通过量空气的目的是用不含二氧化碳的空气排尽装置内的空气;
(3)反应生成的气体在逸出的过程中要带出一部分水蒸气,若撤去图乙中的C装置,水蒸气会进入装置D中,导致质量偏大,计算出的碳酸钠质量偏大,则测得工业烧碱的纯度将偏低;
(4)硫酸和碳酸钠反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,若硫酸和碳酸钠恰好完全反应,则生成溶液中的溶质是硫酸钠,若硫酸过量,则生成溶液中的溶质是硫酸钠和硫酸,若硫酸的量不足,则得到的溶液中的溶质为硫酸钠和硫酸氢钠,故反应后所得X溶液的溶质可能组成为硫酸钠、硫酸钠和硫酸、硫酸钠和碳酸氢钠。
故答案为:(1)分液漏斗;控制稀硫酸的滴加速率,从而控制反应速率;
(2)用不含二氧化碳的空气排尽装置内的空气;
(3)偏低;
(4)硫酸钠、硫酸钠和硫酸、硫酸钠和碳酸氢钠。
40.钴酸锂一般用作锂离子电池的正电极材料。如图是从钴酸锂废极片(主要成分为钴酸锂LiCoO2)中回收得到Co2O3和Li2CO3的一种工艺流程。
(1)操作1粉碎的目的是 增大反应物接触面积,加快反应速率 。
(2)已知锂的化合价是+1价,则LiCoO2中钴元素的化合价是 +3 。
(3)已知Li2CO3在水中的溶解性与氢氧化钙相似。为了获得较多高纯度Li2CO3,操作5中热水洗涤沉淀的效果比冷水更好,请阐述理由 Li2CO3的溶解度随着温度升高而减小 。
(4)操作5得到Li2CO3,Li2CO3固体表面是否有硫酸根离子残留,请写出检验方法 取洗涤液适量于试管中,加入足量稀硝酸,滴加氯化钡溶液,如果不产生沉淀,说明洗涤干净,即Li2CO3固体表面没有硫酸根离子残留 。
【解答】解:(1)操作1粉碎的目的是增大反应物接触面积,加快反应速率;
(2)锂的化合价是+1价,氧元素的化合价为﹣2价,所以LiCoO2中钴元素的化合价是+3价;
(3)操作5中热水洗涤沉淀的效果比冷水更好,是因为Li2CO3的溶解度随着温度升高而减小;
(4)实验方案:取洗涤液适量于试管中,加入足量稀硝酸,滴加氯化钡溶液,如果不产生沉淀,说明洗涤干净,即Li2CO3固体表面没有硫酸根离子残留。
故答案为:(1)增大反应物接触面积,加快反应速率;
(2)+3;
(3)Li2CO3的溶解度随着温度升高而减小;
(4)取洗涤液适量于试管中,加入足量稀硝酸,滴加氯化钡溶液,如果不产生沉淀,说明洗涤干净,即Li2CO3固体表面没有硫酸根离子残留。
41.化学变化中常伴随着能量的变化,酸与碱的反应是对外放热还是吸热呢?兴趣小组用如图所示装置开展了以下探究。
组别
1
2
3
4
初温/℃
22.4
22.5
22.5
22.4
末温/℃
25.0
25.2
23.2
25.1
温差/℃
2.6
2.7
0.7
2.7
【建立假设】酸与碱的反应对外放热。
【实验过程】
①用量筒量取10%的稀盐酸和10%的氢氧化钠溶液各20mL。
②用温度计测量混合前溶液的初温并记录。
③将稀盐酸和氢氧化钠溶液加入如图装置的小烧杯中。
④迅速盖上杯盖后上下移动玻璃搅拌器,充分反应后测量混合液温度并记录。
装置中碎泡沫塑料的作用是 保温、隔热,防止热量的损失 。
【数据处理】第3组数据温差明显偏小,你认为可能是由于 没有迅速盖上杯盖,导致热量散失(合理即可) (写出1点即可)。
【实验结论】酸与碱的反应对外放热。
【实验反思】有同学认为该实验结论不够可靠,兴趣小组接下来的操作应是 迅速盖上杯盖后上下移动玻璃搅拌器,密切关注温度变化,将最高温度记为反应后的温度 。
【解答】解:【实验过程】酸与碱的反应是对外放热还是吸热需要做好保温措施,装置中碎泡沫塑料的作用是保温、隔热,防止热量的损失;
【数据处理】第3组数据温差明显偏小,保温效果不好,可能是由于没有迅速盖上杯盖,导致热量散失(合理即可);
【实验反思】为提高实验结论可靠性,迅速盖上杯盖后上下移动玻璃搅拌器,密切关注温度变化,将最高温度记为反应后的温度。
故答案为:
【实验过程】保温、隔热,防止热量的损失;
【数据处理】没有迅速盖上杯盖,导致热量散失(合理即可);
【实验反思】迅速盖上杯盖后上下移动玻璃搅拌器,密切关注温度变化,将最高温度记为反应后的温度。
42.小龙利用图示装置和药品验证可溶性碱的性质。装置气密性良好,实验前弹簧夹处于关闭状态。
(资料:碳酸铜遇水会出现蓝色沉淀物)。
(1)验证可溶性碱能与酸反应。打开活塞a,向锥形瓶中逐滴滴入稀盐酸。能证明Ba(OH)2溶液与稀盐酸反应的实验现象是 溶液由红色变成无色 。
(2)验证可溶性碱能与CO2反应。完成(1)后,打开活塞b,向锥形瓶中滴入足量的NaOH溶液后,立即关闭活塞b,打开弹簧夹,观察到装置甲中锥形瓶内的液体沿导管流入乙中,乙中溶液出现 白色沉淀 现象可证明NaOH与CO2发生反应。
(3)验证可溶性碱能与盐溶液反应。完成(2)后,装置乙中锥形瓶内的溶液呈红色,取少量该溶液于试管中,滴入足量的CuSO4溶液,观察到有蓝色沉淀生成。据上述实验现象能否验证NaOH溶液与CuSO4溶液反应,判断并说明理由 不能,因为碳酸钠溶液也呈碱性,也能与硫酸铜生成氢氧化铜蓝色沉淀 。
【解答】解:(1)氢氧化钡溶液显碱性,能使无色酚酞试液变红色,滴加足量的稀盐酸,氢氧化钡和盐酸反应生成氯化钡和水,恰好完全反应时溶液呈中性,观察到溶液由红色变成无色,能证明Ba(OH)2溶液与稀盐酸反应;
(2)乙装置内的二氧化碳与加入的足量氢氧化钠溶液充分反应造成装置内的压强减小,打开弹簧夹,在外界大气压的作用下,装置甲的液体进入装置乙,甲装置溶液中的氯化钡与装置乙溶液中的碳酸钠反应生成碳酸钡白色沉淀;
(3)完成(2)后,装置乙中锥形瓶内的溶液呈红色,水溶液显碱性,取少量该溶液于试管中,滴入足量的CuSO4溶液,观察到有蓝色沉淀生成,乙装置内中的碳酸钠溶液也呈碱性,也能与硫酸铜生成氢氧化铜蓝色沉淀,所以上述实验现象不能验证NaOH溶液与CuSO4溶液反应。
故答案为:(1)溶液由红色变成无色;
(2)白色沉淀;
(3)不能,因为碳酸钠溶液也呈碱性,也能与硫酸铜生成氢氧化铜蓝色沉淀。
43.某同学将稀盐酸逐滴加入到氢氧化钡溶液中(如图甲),无明显现象。为确定反应后溶液中溶质组成,他进行以下实验探究:
【建立猜想】猜想①:氢氧化钡过量;猜想②:盐酸过量;猜想③:两者恰好完全反应。
【实验设计】
方案一:取少量反应后溶液于试管1中,滴入少量无色酚酞,溶液不变色,得出猜想①不成立。
方案二:用表中步骤进行探究,得出猜想②成立:
步骤
实验操作
实验现象
Ⅰ
重新取样,滴加少量紫色石蕊试剂
变红
Ⅱ
继续滴加过量的Na2CO3的溶液
先产生气泡,后产生白色沉淀,溶液由红色变蓝色
(1)如图乙描述的是氢氧化钡与盐酸反应的微观过程,请从微观角度分析反应的实质是 氢离子与氢氧根离子结合成水分子 。
(2)根据实验结果分析可知图甲中反应后溶液中溶质组成是 BaCl2、HCl 。
(3)他的同学认为方案二中步骤Ⅱ多余,你认为他的同学的理由是: 氢氧化钡与盐酸反应生成氯化钡和水,溶液中一定含有氯化钡,步骤Ⅰ中石蕊变红已可以确定溶液中盐酸过量 。
【拓展探究】
(4)相同条件下,离子浓度越大,电导率越大。他将某Ba(OH)2溶液平均分成两份置于两个烧杯中并插入电导率传感器(如丙图1),往其中一份滴加稀硫酸,往另一份滴加盐酸溶液,测得溶液的电导率变化(如丙图2)所示。结合材料信息和所学知识分析:曲线 甲 (选填“甲”或“乙”)对应氢氧化钡与硫酸反应。
【解答】解:(1)氢氧化钡与盐酸反应生成氯化钡和水,从微观角度分析反应的实质是氢离子与氢氧根离子结合成水分子。
(2)氢氧化钡与盐酸反应生成氯化钡和水,溶液中一定含有氯化钡,取样,滴加少量紫色石蕊试剂,变红色,说明溶液中含有氯化氢,所以甲中反应后溶液中溶质组成是BaCl2、HCl;
(3)氢氧化钡与盐酸反应生成氯化钡和水,溶液中一定含有氯化钡,步骤Ⅰ中石蕊变红已可以确定溶液中盐酸过量,所以方案二中步骤Ⅱ多余;
(4)Ba(OH)2溶液与稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水,恰好反应时,溶液的导电率为0;氢氧化钡与硫酸钠反应生成了硫酸钡沉淀和氢氧化钠,导电性不可能为0。由此可知,甲为加入稀硫酸的曲线,乙为加入硫酸钠的曲线。
故答案为:(1)氢离子与氢氧根离子结合成水分子;
(2)BaCl2、HCl;
(3)氢氧化钡与盐酸反应生成氯化钡和水,溶液中一定含有氯化钡,步骤Ⅰ中石蕊变红已可以确定溶液中盐酸过量;
(4)甲。
44.小明为测量某品牌碳酸钙颗粒中碳酸钙的质量分数,采用不同的方法。
组序
反应前总质量/克
反应后总质量/克
二氧化碳的质量/克
1
237.71
237.25
0.46
2
232.06
231.62
0.44
3
220.00
219.58
0.42
(1)方法一:体积法。利用如图甲所示的装置进行实验,经检查该装置气密性良好。先将空注射器活塞从20毫升处开始推至底部,流入量筒内水的体积为13毫升;然后,实验中将20毫升的稀盐酸(足量)注入锥形瓶中与样品充分反应后,排出水的体积记为V,则生成二氧化碳的体积为 V﹣20 毫升。
(2)方法二:质量法。利用如图乙所示的装置,检测气密性良好后,取该品牌碳酸钙颗粒2克与足量盐酸反应,比较反应前后的总质量求出了生成二氧化碳的质量,重复3次实验,得到数据如表1所示。根据表格数据,计算出该品牌碳酸钙颗粒中碳酸钙的质量分数。(CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,钙片中的其它成分不与盐酸反应) 50% 。
(3)从测量精确度角度考虑,你认为以上两种方法中哪种方法较好并说说你的理由。 方法一较好,因为方法一中进入量筒中的体积是加入的盐酸体积与生成二氧化碳的体积之和,得到的二氧化碳的体积比较准确,而方法二中球形干燥管的另一端与空气相连,会吸收空气中的水蒸气,使反应后总质量偏大,得到二氧化碳的质量偏大,计算得到的碳酸钙质量偏大,质量分数也偏大 。
【解答】解:(1)实验中将20毫升的稀盐酸(足量)注入锥形瓶中与样品充分反应后,排出水的体积记为V,20毫升的稀盐酸注入锥形瓶中会占据锥形瓶内的体积,则生成二氧化碳的质量为V﹣20毫升;
(2)二氧化碳的质量要求三次测出的平均值,则二氧化碳的质量为0.44g,
设该品牌2g碳酸钙颗粒中碳酸钙的质量为x,
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 0.44g
x=1g
该品牌碳酸钙颗粒中碳酸钙的质量分数为100%=50%;
(3)方法一较好,因为方法一中进入量筒中的体积是加入的盐酸体积与生成二氧化碳的体积之和,得到的二氧化碳的体积比较准确,而方法二中球形干燥管的另一端与空气相连,会吸收空气中的水蒸气,使反应后总质量偏大,得到二氧化碳的质量偏大,计算得到的碳酸钙质量偏大,质量分数也偏大。
故答案为:(1)V﹣20;
(2)50%;
(3)方法一较好,因为方法一中进入量筒中的体积是加入的盐酸体积与生成二氧化碳的体积之和,得到的二氧化碳的体积比较准确,而方法二中球形干燥管的另一端与空气相连,会吸收空气中的水蒸气,使反应后总质量偏大,得到二氧化碳的质量偏大,计算得到的碳酸钙质量偏大,质量分数也偏大。
45.造纸术是中国四大发明之一,请根据题意回答问题:
(1)造纸过程中需要将生石灰和草木灰(主要成分K2CO3)混合配制浸泡用的“灰水”,该过程中发生的化学反应有: CaO+H2O═Ca(OH)2或Ca(OH)2+K2CO3═CaCO3↓+2KOH (写一个化学方程式)。小柯同学为了检验反应所得的上层清液中是否存在,设计了如下的实验方案,请你对该方案作出评价并说明理由 不合理,加入盐酸的量少,只与碱发生反应,没有与碳酸钾反应产生气体 。
实验方案
现象
结论
取适量样品于试管中,滴加少量稀盐酸
溶液无气泡生成
溶液中不含
(2)小柯进行了下一个实验:测定m克草木灰中K2CO3的含量(忽略草木灰中其他成分对实验的影响,常温常压下,二氧化碳的密度为ρ克/毫升)。
①小柯利用如图装置开展实验,用排水法测量产生气体的体积,请正确绘制集气瓶中的导管。
②正确连接装置后,通过注射器向锥形瓶中持续注入稀硫酸至10毫升时,瓶内不再产生气泡,最终在量筒内收集到48毫升水。为了减小水残留在导管中等因素的影响,小柯用相同的实验装置,向锥形瓶中注入10毫升水,最终在量筒中只收集到4毫升水,则测得草木灰中K2CO3含量约为 % (用m、ρ等表示)。
【解答】解:(1)生石灰是氧化钙的俗称,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和碳酸钾反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾,反应的化学方程式分别为CaO+H2O═Ca(OH)2、Ca(OH)2+K2CO3═CaCO3↓+2KOH,根据上述分析可知,上层清液中一定有KOH,加入盐酸,盐酸先于KOH反应,KOH完全消耗后,才可能与碳酸钾反应,则该实验方案不合理,理由是加入盐酸的量少,只与碱发生反应,没有与碳酸钾反应产生气体;
(2)①二氧化碳的密度小于瓶内液体的密度,集气瓶中的导管应短进长出,便于排出集气瓶的水,得到较准确的气体体积,则正确绘制集气瓶中的导管为;
②根据题意可知,反应过程中生成二氧化碳的体积为48毫升﹣4毫升=44毫升,则二氧化碳的质量为44毫升×ρ克/毫升=44ρ克;
设m克草木灰中碳酸钾的质量为x,
K2CO3+H2SO4=K2SO4+CO2↑+H2O
138 44
x 44ρ克
x=138ρ克
则测得草木灰中K2CO3含量约为100%%。
故答案为:(1)CaO+H2O═Ca(OH)2或Ca(OH)2+K2CO3═CaCO3↓+2KOH;不合理,加入盐酸的量少,只与碱发生反应,没有与碳酸钾反应产生气体;
(2)①;
②%。
四.解答题(共11小题)
46.织物处理工艺中蕴含着很多的科学知识。请回答。
组别
酸
加入酸的体积(毫升)
溶液pH
1
3.6%醋酸(pH=2.5)
10.1
6.7
30.0
4.4
2
3.6%盐酸(pH=0)
5.9
11.4
6.1
3.6
3
0.012%盐酸(pH=2.5)
1824
8.2
1825
7.0
(1)古法工艺:采用贝壳灼烧而成的灰烬(主要成分CaO)和草木灰(含K2CO3)在水中浸泡并不断搅拌,得到强碱性溶液,用于织物的处理。浸泡获取强碱性溶液时,发生的化学反应有:Ⅰ.CaO+H2O═Ca(OH)2;Ⅱ.K2CO3+Ca(OH)2═CaCO3↓+2KOH。
①Ⅰ的化学反应类型是 化合反应 。
②该强碱性溶液中,有效成分是 氢氧化钾 。
(2)现代工艺:通常用氢氧化钠溶液来处理织物。
①配制100千克溶质的质量分数为0.4%的氢氧化钠溶液,需要溶质的质量分数为20%的氢氧化钠溶液多少千克?
②碱液处理后的织物,用醋酸调节pH至7.5~4.0之间。为什么用醋酸呢?表中是在60毫升0.4%的氢氧化钠溶液(pH=13.0)中加入酸的体积和溶液pH的部分数据。根据表中信息,解释使用醋酸的原因: 使用的醋酸量适中 。
【解答】解:(1)古法工艺:采用贝壳灼烧而成的灰烬(主要成分CaO)和草木灰(含K2CO3)在水中浸泡并不断搅拌,得到强碱性溶液,用于织物的处理。浸泡获取强碱性溶液时,发生的化学反应有:Ⅰ.CaO+H2O═Ca(OH)2;Ⅱ.K2CO3+Ca(OH)2═CaCO3↓+2KOH。
①Ⅰ.CaO+H2O═Ca(OH)2的特点是“多变一”,化学反应类型是化合反应;故答案为:化合反应;
②由化学方程式K2CO3+Ca(OH)2═CaCO3↓+2KOH看出,有效成分是氢氧化钾;故答案为:氢氧化钾;
(2)①设需要溶质的质量分数为20%的氢氧化钠溶液的质量为x。
100kg×0.4%=x×20%
x=2kg
答:需要溶质的质量分数为20%的氢氧化钠溶液的质量为2kg;
②从表中的数据看出,使用醋酸碱液处理后的织物,调节pH至7.5~4.0之间使用的醋酸量适中;故答案为:使用的醋酸量适中。
47.为测定某品牌钙片中碳酸钙的质量分数,小明先将钙片粉碎,再各取2.5g粉末与一定量的同浓度稀盐酸反应(钙片中其他成分不参与反应),测出生成二氧化碳的质量(不考虑二氧化碳的损失)。实验数据如下表所示:
实验数据记录表
组序
粉末样品的质量(g)
盐酸的质量(g)
二氧化碳的质量(g)
1
2.5
10
0.22
2
2.5
20
0.44
3
2.5
30
0.44
(1)小明先将钙片进行粉碎,其目的是 增大反应物的接触面积,有利于充分反应 。
(2)通过分析第2组和第3组数据,可知第3组反应中 盐酸 过量。
(3)求该钙片中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程)
【解答】解:(1)将钙片进行粉碎,其目的是增大反应物的接触面积,有利于充分反应;
(2)第1组加入10g盐酸生成0.22g二氧化碳,第2组加入20g盐酸生成0.44g二氧化碳,说明盐酸都完全反应,第3组加入30g盐酸生成0.44g二氧化碳,说明盐酸过量;
(3)设样品中碳酸钙的质量为x。
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 0.44g
解得:x=1g
所以钙片中的碳酸钙的质量分数为100%=40%
答:钙片中的碳酸钙的质量分数为40%。
故答案为:(1)增大反应物的接触面积,有利于充分反应;
(2)盐酸;
(3)40%。
48.古籍中有记载制烧碱的方法,其核心反应可表示为:Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓。小宁模仿古法,以实验室中的Na2CO3、Ca(OH)2固体为原料,制备400g溶质质量分数为10%的NaOH溶液用于制作叶脉书签。
(1)制作叶脉书签时,用NaOH溶液去除叶肉,是利用了NaOH的 腐蚀 性。
(2)400g溶质质量分数为10%的NaOH溶液中,含NaOH的质量为 40 g、水的质量为 360 g。
(3)需称取Na2CO3、Ca(OH)2的质量各为多少?
【解答】解:(1)氢氧化钠有强烈的腐蚀性,制作叶脉书签,用NaOH溶液去除叶肉,利用了该性质;
(2)400g溶质质量分数为10%的NaOH溶液中,含NaOH的质量为400g×10%=40g、水的质量为400g﹣40g=360g;
(3)设需称取Na2CO3、Ca(OH)2的质量各为x、y。
Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓
106 74 80
x y 40g
x=53g
y=37g
答:需称取Na2CO3、Ca(OH)2的质量各为53g和37g。
故答案为:(1)腐蚀;
(2)40;360;
(3)53g、37g。
49.金属与酸反应会放出热量。为深入研究金属和酸反应的特点,小明用如图甲所示装置进行实验:在中烧瓶加入0.48克镁和足量的溶质质量分数为14.6%的稀盐酸,塞紧瓶塞,利用传感器记录160秒内瓶内气压变化。用等质量的铁和锌重复上述实验,得到相关曲线如图乙。
(1)图乙中,能支持锌比铁活动性强的证据是 0﹣40秒的任意时间点,锌与稀盐酸反应瓶内气压都大于铁与稀盐酸反应瓶内气压 。
(2)实验中,若0.48克镁完全反应,至少需要稀盐酸多少克?(镁与盐酸反应的化学方程式为:Mg+2HCl=MgCl2+H2↑)
(3)解释镁与稀盐酸反应,0~80秒瓶内气压发生如图乙变化的原因: 由于镁与稀盐酸反应生成氢气,同时放热,0﹣40秒时装置中气压不断增加,40秒时反应停止,瓶中热量不断散失,温度将至室温,瓶内气压逐渐减小,但仍高于初始气压 。
【解答】解:(1)由乙图可知,0﹣40秒的任意时间点,锌与稀盐酸反应瓶内气压都大于铁与稀盐酸反应瓶内气压,可知锌比铁活动性强;
(2)设需要稀盐酸的质量为x。
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
24 73
0.48g x×14.6%
x=10g
答:至少需要稀盐酸10g。
(3)由于镁与稀盐酸反应生成氢气,同时放热,0﹣40秒时装置中气压不断增加,40秒时反应停止,瓶中热量不断散失,温度将至室温,瓶内气压逐渐减小,但仍高于初始气压。
故答案为:(1)0﹣40秒的任意时间点,锌与稀盐酸反应瓶内气压都大于铁与稀盐酸反应瓶内气压;
(2)10g;
(3)由于镁与稀盐酸反应生成氢气,同时放热,0﹣40秒时装置中气压不断增加,40秒时反应停止,瓶中热量不断散失,温度将至室温,瓶内气压逐渐减小,但仍高于初始气压。
50.食用碱的主要成分是Na2CO3(含有少量NaCl),研究小组为测定市售食用碱中Na2CO3的含量,设计了如图所示实验装置。
取12克食用碱样品放入锥形瓶进行实验。按定量测定实验的正确步骤,进行规范操作,并用电子天平对某一装置进行连续称重,直至该装置质量不再改变时停止实验,此时该装置质量增加了4.4克。(假设每步吸收都完全,ACDE装置中试剂均过量)回答下列问题。
(1)装置A的作用是 吸收空气中的二氧化碳 。
(2)根据某装置质量不再改变时,作为停止实验的依据,则该装置应该是 D 。
(3)计算食用碱中Na2CO3的质量分数。(要求根据化学方程式计算)
【解答】解:(1)装置A的作用是吸收空气中的二氧化碳。
故答案为:吸收空气中的二氧化碳。
(2)根据某装置质量不再改变时,作为停止实验的依据,则该装置应该是D(吸收二氧化碳,如果质量不再变化,说明反应完全)。
故答案为:D。
(3)设食用碱中Na2CO3的质量分数是x。
Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑
106 44
12gx 4.4g
x≈88.3%
答:食用碱中Na2CO3的质量分数是88.3%。
51.在探究酸、碱性质时,小敏的操作过程如图甲所示,烧杯中固体质量与加入溶液的质量关系如图乙所示。请回答下列问题。
(1)加入稀盐酸后出现的现象是 固体逐渐消失,溶液显蓝色 。
(2)bc段发生反应的化学方程式有 HCl+NaOH═NaCl+H2O 。
(3)c点时,溶液中含有的溶质是 NaCl、CuCl2 。
(4)通过计算得出d点坐标 (300,14.7) 。
【解答】解:(1)稀盐酸与氧化铜反应生成蓝色的氯化铜和水,故加入稀盐酸后出现的现象是固体逐渐消失,溶液显蓝色;
(2)bc段是稀盐酸与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和水,反应的化学方程式为HCl+NaOH═NaCl+H2O;
(3)稀盐酸与氧化铜反应生成蓝色的氯化铜和水,稀盐酸与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和水,则c点时,溶液中含有的溶质是NaCl、CuCl2;
(4)设12g氧化铜消耗溶质HCl的质量为x,生成氯化铜的质量为y,
CuO+2HCl═CuCl2+H2O
80 73 135
12g x y
x=10.95g
y=20.25g
剩余溶质HCl的质量为200g×7.3%﹣10.95g=3.65g,
设bc段消耗氢氧化钠溶液质量为z,
HCl+NaOH═NaCl+H2O
36.5 40
3.65g 16%z
z=25g
设cd段消耗氢氧化钠溶液质量为m,生成沉淀质量为n,
CuCl2+2NaOH═Cu(OH)2↓+2NaCl
135 80 98
20.25g 16%m n
m=75g
n=14.7g
即生成氢氧化铜沉淀的质量为14.7g,消耗16%的氢氧化钠溶液的质量为25g+75g=100g,则加入的溶液质量为200g+100g=300g,故通过计算得出d点坐标(300,14.7)。
故答案为:(1)固体逐渐消失,溶液显蓝色;
(2)HCl+NaOH═NaCl+H2O;
(3)NaCl、CuCl2;
(4)(300,14.7)。
52.思维模型是依据事物发展内在规律建立的解决问题的基本框架,能引导有序思维、增进深度理解,促进问题解决。小科建构了“物质除杂”的思维模型(如图)。
(1)铜粉中混有少量的铁粉,用磁铁吸引除去,该方法属于上述模型中的 分离转移 (填“分离转移”或”反应转化”);
(2)根据“性质差异”,铜粉中混有少量的氧化铜可用足量稀盐酸除去,原因是 氧化铜 能与稀盐酸反应;
(3)上述模型中“不增不减”是除杂原则,“不增”是指不增加新杂质,“不减”是指不减少目标物质质量。除去氯化钠中的杂质氯化钡,小科采用反应转化的方法,原理是BaCl2+K2SO4=BaSO4↓+2KCl。从反应的生成物有KCl可知,这种方法是不正确的,原因是不符合除杂中的 不增 原则(填“不增”或“不减”)。
(4)将氯化钠中的杂质BaCl2除去,实质上是除去钡离子。2.08克BaCl2中钡元素的质量为 1.37 克。
【解答】解:(1)铜粉中混有少量的铁粉,用磁铁吸引除去,没有发生化学反应,该方法属于上述模型中的分离转移。
(2)氧化铜能与稀盐酸反应生成氯化铜和水,铜不能,再过滤,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则。
(3)模型中“不增不减”是除杂原则,“不增”是指不增加新杂质,“不减”是指不减少目标物质质量。除去氯化钠中的杂质氯化钡,小科采用反应转化的方法,原理是BaCl2+K2SO4=BaSO4↓+2KCl。从反应的生成物有KCl可知,这种方法是不正确的,原因是生成了新的杂质氯化钾,不符合除杂中的不增原则。
(4)2.08克BaCl2中钡元素的质量为2.08g100%=1.37g。
故答案为:
(1)分离转移;
(2)氧化铜;
(3)不增;
(4)1.37。
53.小科在某次家庭劳动实践时发现,厕所污垢通常用洁厕灵进行清洗,他对家里某品牌洁厕灵的有效成分及其含量进行实验研究。
查阅资料可知洁厕灵(如图)的有效成分是HCl,HCl的含量可利用NaHCO3溶液来测定,反应的化学方程式为HCl+NaHCO3═NaCl+H2O+CO2↑。洁厕灵其他成分均不参加反应。
向一锥形瓶中加入100克该品牌洁厕灵,再逐次加入相同质量分数的NaHCO3溶液,测出每次锥形瓶中充分反应后溶液的总质量,数据记录如表。
第一次
第二次
第三次
加入NaHCO3溶液的质量/克
100
100
100
反应后溶液的总质量/克
197.8
295.6
395.6
(1)该洁厕灵呈 酸性 (填“酸性”或“碱性”)。
(2)第一次实验产生的气体质量为 2.2 克。
(3)求该品牌洁厕灵中HCl的质量分数。
(4)下列关于家庭小实验活动的说法中,你认为合理的有 AB 。
A.开展家庭小实验活动时,需要规范操作
B.明白实验原理和安全事项后,有安全保障才开展实验
C.只要网上能买到的,可随意购买药品或器材进行各类实验
【解答】解:(1)由题意,洁厕灵的有效成分是HCl,显酸性。
(2)第一次实验产生的气体质量为100g+100g﹣197.8g=2.2g。
(3)100g该品牌洁厕灵中的稀盐酸能与200g碳酸氢钠溶液恰好完全反应,产生二氧化碳气体的质量为100g+200g﹣295.6g=4.4g。
设参加反应的稀盐酸中溶质的质量为x。
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
36.5 44
x 4.4g
x=3.65g
该品牌洁厕灵中HCl的质量分数为100%=3.65%。
答:该品牌洁厕灵中HCl的质量分数为
(4)A、开展家庭小实验活动时,需要规范操作,以防止发生实验事故,故说法正确。
B、明白实验原理和安全事项后,有安全保障才开展实验,故选项说法正确。
C、并不是只要网上能买到的,就可随意购买药品或器材进行各类实验,以防止发生燃烧、爆炸等意外事故,故选项说法错误。
故答案为:
(1)酸性;
(2)2.2;
(3)3.65%;
(4)AB。
54.小舟在学习“常见的碱”过程中,将新配制的饱和Ca(OH)2溶液滴入到FeCl3溶液中,发现没有出现预期的红褐色沉淀。这是为什么呢?小舟查阅资料,获取如下信息:
①Ca(OH)2微溶于水;
②FeCl3溶液呈酸性。
于是他提出以下猜想:
猜想一:Ca(OH)2没有参加化学反应。
猜想二:滴入的Ca(OH)2溶液中OH﹣数量太少。
猜想三:FeCl3溶液呈酸性,Fe(OH)3沉淀不能存在。
(1)小舟用pH试纸测Ca(OH)2和FeCl3混合液的酸碱度,测得pH<7,说明溶液中没有OH﹣。该现象 不支持 (选填“支持”或“不支持”)猜想一。
(2)为增加OH﹣的数量,换用浓NaOH溶液滴加到FeCl3溶液中(如图甲),若猜想二正确,则观察到的现象是 产生红褐色沉淀 。
(3)经过实验,猜想三验证成立。然后,小舟将FeCl3溶液逐滴滴加到饱和Ca(OH)2溶液中(如图乙),先观察到红褐色沉淀产生,持续滴加后沉淀又消失了,请你解释沉淀会消失的原因 FeCl3溶液显酸性,当FeCl3溶液过量时,产生的Fe(OH)3沉淀在酸性溶液中又消失了 。
【解答】解:(1)小舟用pH试纸测Ca(OH)2和FeCl3混合液的酸碱度,测得pH<7,说明溶液显酸性,则氢氧化钙参加了化学反应,即该现象不支持猜想一。
(2)为增加OH﹣的数量,换用浓NaOH溶液滴加到FeCl3溶液中,若猜想二正确,氢氧化钠和氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠,则观察到的现象是产生红褐色沉淀。
(3)经过实验,猜想三验证成立。然后,小舟将FeCl3溶液逐滴滴加到饱和Ca(OH)2溶液中,先观察到红褐色沉淀产生,持续滴加后沉淀又消失了,沉淀会消失,是因为FeCl3溶液显酸性,当FeCl3溶液过量时,产生的Fe(OH)3沉淀在酸性溶液中又消失了。
故答案为:
(1)不支持;
(2)产生红褐色沉淀;
(3)FeCl3溶液显酸性,当FeCl3溶液过量时,产生的Fe(OH)3沉淀在酸性溶液中又消失了。
55.如图,小舟制作了一个简易泡沫灭火器,为增加泡沫量,添加少量不参与反应的发泡剂。
(1)使用灭火器时,只需将装置倒置,浓盐酸与碳酸钠反应后喷出大量含有CO2的泡沫,当泡沫“粘附”在燃烧物表面后,起到隔绝 氧气 作用,即可灭火。选用CO2作为灭火气体是因为该气体具有的性质是 不能燃烧、不能支持燃烧、密度比空气的大 。
(2)制作成本也是须考虑的重要指标。将含有10.6克溶质的饱和碳酸钠溶液装入吸滤瓶,理论上需要质量分数为36.5%的浓盐酸多少克,才能恰好完全反应。(已知:Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑)
【解答】解:(1)将装置倒置,浓盐酸与碳酸钠反应后喷出大量含有CO2的泡沫,当泡沫“粘附”在燃烧物表面后,起到隔绝氧气的作用;选用CO2作为灭火气体是因为该气体具有的性质是不能燃烧、不能支持燃烧、密度比空气的大。
故答案为:氧气;不能燃烧、不能支持燃烧、密度比空气的大。
(2)设理论上需要质量分数为36.5%的浓盐酸的质量为x。
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
106 73
10.6g 36.5%x
x=20g
答:理论上需要质量分数为36.5%的浓盐酸20g。
56.某兴趣小组用10g镁条与一定溶质质量分数的稀硫酸反应。测得产生氢气的质量与稀硫酸的质量关系如下表(假设镁条中除表面有氧化镁外,没有其它杂质)。
加入稀硫酸质量/g
20
40
60
80
产生气体质量/g
0
0.2
0.4
0.5
(1)用化学方程式说明当稀硫酸的质量为20g时,不产生氢气的原因是 氧化镁先和稀硫酸反应生成硫酸镁和水 。
(2)计算镁条中金属镁的质量分数(写出计算过程)。
(3)在图中画出产生气体与加入稀硫酸的质量的关系图,标出有关物质的量。
【解答】解:(1)不产生氢气的原因是:氧化镁先和稀硫酸反应生成硫酸镁和水。
(2)根据表格数据加入硫酸40g生成氢气0.2g,加入硫酸60g生成氢气0.4g,加入硫酸80g,如果全部反应生成氢气为0.6g,实际生成氢气0.5g说明硫酸剩余,且剩余10g,故镁完全反应,生成氢气0.5g,
Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑
24 2
x 0.5g
x=6g
镁条中金属镁的质量分数为60%
答:镁条中金属镁的质量分数为60%。
(3)产生气体与加入稀硫酸的质量的关系图为:。
故答案为:
(1)氧化镁先和稀硫酸反应生成硫酸镁和水;
(2)60%;
(3)。
五.计算题(共1小题)
57.家庭食用碱的主要成分是Na2CO3为测定食用碱中Na2CO3的质量分数。小金取了40 g食用碱平均分成四份,每份中滴入CaCl2溶液的质量及生成沉淀的质量见表,假设该食用碱中不含难溶性杂质且杂质均不与CaCl2溶液产生沉淀,分析回答:
实验一
实验二
实验三
实验四
食用碱的质量/g
10
10
10
10
加入CaCl2溶液的质量/g
20
40
60
80
生成沉淀的质量/g
3
6
8
m
(1)表格中m的值应为 8 ;
(2)Na2CO3在实验 三、四 (填数字)中是反应完全的;
(3)计算该食用碱中Na2CO3的质量分数是多少(结果精确到0.1%)?
【解答】解:(1)由表中的数据可知,每加入20g氯化钙溶液得到3g沉淀,而加入60g氯化钙溶液得到8g沉淀,说明碳酸钠已完全反应,则加入80g氯化钙溶液也得到8g沉淀,则m=8。
(2)由上述分析可知,碳酸钠在实验三、四中是完全反应。
(3)设10g食用碱中 Na2CO3的质量分数为x。
CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
106 100
10gx 8g
解得:x=84.8%
答:该食用碱中Na2CO3的质量分数是84.8%。
故答案为:(1)8;
(2)三、四;
(3)84.8%。
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