10.2常见酸和碱(课时一)练习二---2024-2025学年九年级化学人教版(2024)下册
2025-01-20
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内容正文:
第十单元课题2常见的酸和碱课时一练习二
一.选择题
1.下列四组物质,其酸碱性与其它三种不同的是( )
A.石灰水 B.肥皂水 C.醋酸 D.氨水
2.东东同学用pH试纸测定家中几种物质的pH,数据如下表。其中呈碱性,不宜用手直接接触的是( )
物质
白醋
橘汁
纯净水
炉具清洁剂
pH
2
3
7
13
A.白醋 B.橘汁
C.纯净水 D.炉具清洁剂
3.对某无色溶液进行下列实验,根据实验现象得出的结论中,不正确的是( )
A.滴入紫色石蕊溶液,溶液变红,则该溶液显酸性
B.滴入酚酞溶液,溶液保持无色,则该溶液显酸性
C.pH为7的溶液使紫色石蕊呈紫色
D.一定条件下,能使酚酞变红的溶液可以使紫色石蕊变蓝色
4.下列检测某溶液pH的操作正确的是( )
A.将pH试纸投入待测液,对照标准比色卡读数
B.用玻璃棒蘸取待测液沾在pH试纸上,3分钟后对照标准比色卡读数
C.用玻璃棒蘸取待测液沾在用蒸馏水润湿的pH试纸上.对照标准比色卡读数
D.用干燥、洁净的玻璃棒蘸取少量待测液,沾在置于洁净表面皿的pH试纸上,半分钟内根据试纸呈现颜色,对照标准比色卡读数
5.下列有关物质的性质与用途对应关系正确的是( )
A.盐酸易挥发,可用于制取二氧化碳
B.氧气具有助燃性,常作医疗急救
C.金属铁具有导电性,可用于制铁锅
D.金刚石硬度大,可用于切割玻璃
6.下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A.氧气具有助燃性,可用于医疗急救
B.镁粉具有金属光泽,可用作照明弹
C.氮气的化学性质稳定,可用作保护气
D.浓硫酸具有吸水性,可干燥氨气
7.在下列各组物质中,每组的3种物质两两之间都能发生化学反应的是( )
①C、CO、Fe2O3②Fe、稀盐酸、CuSO4溶液③稀硫酸、Ca(OH)2、Na2CO3溶液
A.①② B.①③ C.②③ D.③
8.下列有关化学事实的说法正确的是( )
A.河水的净化和粗盐的提纯都要进行过滤、吸附和消毒
B.浓硫酸和浓盐酸露置在空气中一段时间,两种溶液质量都会增大
C.碳铵与草木灰(含K2CO3)混用,可供给作物更多的营养元素并增强肥效
D.生石灰常用作干燥剂,熟石灰可配制农药波尔多液
9.下列化学方程式书写完全正确的是( )
A.2H2O═2H2+O2
B.Mg+O2MgO2
C.4Fe+3O22Fe2O3
D.CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O
10.除去下列物质中混有的少量杂质(括号内为杂质),所用方法错误的是( )
A.CO(CO2)﹣﹣通过澄清石灰水、干燥
B.N2(O2)﹣﹣通过灼热的铜网
C.食盐(泥沙)﹣﹣溶解、过滤、蒸发
D.NH3(H2O)﹣﹣通过浓硫酸
11.下列有关实验现象的说法,不正确的是( )
A.铁丝生锈后产生一种疏松多孔的红棕色物质
B.加热“铜绿”时,绿色固体变成红色固体,管壁出现小水珠
C.向鸡蛋清中滴加饱和硫酸铵溶液,析出白色固体
D.加热碳酸氢铵时,产生有刺激性气味的气体,同时管壁出现小水珠
12.下列说法中,正确的是( )
A.Fe、Fe2O3都能与稀盐酸反应,都属于置换反应
B.CaO、NaOH固体都能与水反应,都能作干燥剂
C.浓盐酸、浓硫酸都有挥发性,敞口放置浓度都会变小
D.NH4Cl、(NH4)2SO4都含有NH4+,都能与熟石灰反应生成NH3
13.下列各组物质在一起不会发生反应的是( )
A.稀硫酸和铁锈
B.铜和稀硫酸
C.氯化镁溶液和氢氧化钡溶液
D.铁和硫酸铜溶液
14.下列溶液颜色的变化,与其它三种有本质区别的是( )
A.铁屑放入稀硫酸中:溶液由无色变为浅绿色
B.氧化铜粉末放入稀硫酸中:溶液由无色变为蓝色
C.氢氧化铜粉末放入稀硫酸中:溶液由无色变为蓝色
D.硫酸铜粉末放入稀硫酸中:溶液由无色变为蓝色
15.稀盐酸中混有少量硫酸,为了除去硫酸,可加入适量的( )
A.硝酸银溶液 B.铁粉
C.氯化钡溶液 D.硝酸钡溶液
16.对酸具有相似的化学性质,解释正确的是( )
A.都能与指示剂作用 B.都能解离出酸根离子
C.都能解离出氢离子 D.都含有氢元素
17.盐酸是化学实验常用到的试剂,下列情境中盐酸使用恰当的是( )
A.除去铁粉中混有的铜粉
B.用浓盐酸与锌粒制取氢气
C.用稀盐酸除去水壶中的水垢
D.除去硫酸钠溶液中的氢氧化钠
18.现有一枚生锈的铁钉(铁锈的主要成分是氧化铁)。取13.6g该铁钉放入烧杯中,然后加入100g溶质质量分数为14.6%的盐酸,一段时间后,烧杯中的物质恰好完全反应。下列说法中,错误的是( )(已知:2FeCl3+Fe═3FeCl2)
A.此过程中涉及多种基本反应类型
B.得到的溶液为浅绿色溶液
C.生锈铁钉中氧化铁的质量为8g
D.反应过程中生成0.2g氢气
19.向100g稀硫酸中先加入20g的CuO粉末充分反应后再加入20g的铁粉,所得溶液质量与加入粉末总质量之间的关系如图所示,下列分析中有误的是( )
A.原稀硫酸的溶质质量分数为19.6%
B.m值为16
C.d点对应的溶液质量为111.2g
D.e点对应的固体能被磁铁吸引
20.在CuO和Fe的混合物中加入一定量的稀硫酸,微热,待反应停止后过滤,滤出不溶物后再往滤液里加入一枚铁钉,若铁钉无变化,则错误的叙述是( )
A.不溶物中一定有铜 B.不溶物可能是纯净物
C.滤液是硫酸亚铁溶液 D.滤液中可能有两种溶质
二.填空题(共2小题)
21.废弃的生锈铁制品可以制成氯化铁用于工业废水的处理。由部分锈蚀的铁制品制备氯化铁晶体的主要过程如图所示。
(1)Ⅰ中铁锈与稀盐酸发生反应的化学方程式为 。
(2)Ⅱ中通入氯气的目的是 。
22.厨房内有一瓶无标签的无色溶液,经①闻气味②尝味道,初步确定其为醋酸.取此溶液少量倒在两个杯子中,分别③加入纯碱和④一枚铁钉,两个杯子中均产生气泡,进一步证明其为醋酸.根据上述信息回答如下问题:
(1)①②根据物质的 性质来作判断.
(2)你认为③④两个实验是根据酸类的哪些性质设计的?
(3)你还能说出醋酸在生活中的其他一种用途? .
三.实验题(共2小题)
23.为认识酸和碱的性质,某化学学习小组进行了如下实验。
(1)20℃时,配制80g溶质质量分数为10%的NaOH溶液。
①用图一中仪器完成实验,还缺少的玻璃仪器是 (填名称),玻璃棒在配制实验中的作用是 。
②用量筒量取水时,俯视读数会导致所配溶液的溶质质量分数 10%(填“大于”或“小于”)。
(2)如图二:向1﹣5号小试管中分别滴加少量稀硫酸。
① 中溶液变为红色(填“试管1”或“试管2”)。
②试管3中产生气泡,试管4中无明显现象,由此推断金属活动性Cu比Zn (填“强”或“弱”)。
③试管5中生成一种盐和两种氧化物,该反应的化学方程式为 。
(3)借助传感器对稀NaOH溶液与稀盐酸的中和反应进行研究,实验装置如图,三颈烧瓶中盛放溶液X,用恒压漏斗匀速滴加另一种溶液。
①甲同学用pH传感器测得三颈烧瓶内溶液pH的变化如题图,判断溶液X是 ,实验进行到60s时溶液中的溶质为 (填化学式)。
②乙同学用温度传感器测得三颈烧瓶内温度变化如图(实验过程中热量散失忽略不计),据此可得出反应过程中 能量的结论(填“吸收”或“释放”)。
24.研究酸的化学性质。向点滴板的1~3孔穴中滴入足量稀硫酸,4~6孔穴中滴入足量稀盐酸。
(1)1~4中有明显现象的是 (填序号)。
(2)5中反应的化学方程式为 。
(3)6中加入的X与稀盐酸发生置换反应,选择X并写出相应的反应化学方程式 。
四.科学探究题(共1小题)
25.某研究小组探究一定条件下CO热还原Fe2O3所得到的一种黑色粉末的成分(只含一种成分)。试回答下列问题:
【提出问题】黑色固体成分是什么呢?
【查阅资料】①铁的氧化物中,Fe2O3为砖红色,FeO、Fe3O4均为黑色;
②Fe3O4中铁元素的化合价既有+2价,也有+3价,它的组成可写成FeO•Fe2O3;
③Fe2+遇到K3(CN)6溶液生成蓝色沉淀。
【猜想与假设】
猜想一:黑色粉末的成分可能是Fe;
猜想二:黑色粉末的成分可能是FeO;
猜想三:黑色粉末的成分可能是 。
假设“猜想一”正确,请写出发生的化学反应方程式 。
证明Fe2O3已被还原的现象是 。
【实验设计】研究小组设计并完成实验如下:
步骤
操作
现象
①
取一定量的黑色粉末于试管中,加入足量的盐酸
固体完全溶解,无气泡
②
取步骤①中所得溶液少量于试管,滴加K3[Fe(CN)6]溶液
有蓝色沉淀生成
③
【讨论交流】实验结束后,老师和同学们一起交流。老师告诉同学们,Fe3O4俗称磁性氧化铁,是一种具有磁性的铁的氧化物,溶于盐酸可以生成两种盐,写出反应的化学方程式 。
【探究启示】CO属于可燃性气体、有毒,在加热还原Fe2O3前,需要进行 。实验结束后需要进行 。
五.解答题(共4小题)
26.同学们利用长柄 W 形玻璃管,完成了下面两个化学实验。
(1)图 1 所示是探究微粒性质的实验。
①向玻璃管左端加入试剂 X,观察到无色酚酞溶液变红,湿润的红色石蕊试纸变蓝,试剂X可能是 ,该装置的优点是
②该实验说明微粒具有的性质是 。
(2)图 2 所示是一氧化碳与氧化铁反应的实验。
①甲酸(HCOOH)在浓硫酸和加热的条件下,分解生成一氧化碳和水,该反应的化学方程式是
②实验时,A 处可以观察到的现象是 。
27.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.
【提出问题】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.
你认为废液中含有的溶质是 (填化学式).
【查阅资料】CaCl2溶液呈中性.
【实验与结论】
(1)请你写出碳酸钙和盐酸反应的化学方程式 .
(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.
(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.现象是 .
(5)为了防止这种废液造成环境污染,可以在废液中加入过量的 充分反应后过滤,废液中就只剩一种溶质了.
28.某研究小组在实验室制取二氧化碳的研究中发现,通常不选用大理石与稀硫酸反应制取二氧化碳,其原因是反应生成硫酸钙微溶物覆盖在固体的表面,阻碍了大理石与稀硫酸的接触,反应速率逐渐减慢甚至停止.为此,设立研究课题:选择合适浓度的硫酸和反应的温度制取二氧化碳.
实验一,选择合适浓度的硫酸
操作:用含有5mL硫酸溶液的注射器向盛有1g直径为2mm大理石的大试管中注入硫酸,在28℃时记录15分钟后生成气体的体积,见下表:
试管编号
1
2
3
4
5
硫酸浓度%
15
20
25
30
35
气体体积mL
35
47
55
51
42
实验二,选择合适的反应温度
操作:往盛有1g直径为2mm大理石的大试管中分别加入5mL相同合适浓度而不同温度的硫酸溶液,观察反应的情况,记录如下表:
试管编号
A
B
C
D
E
温度℃
40
50
60
70
80
现象和
比较
有气泡
气泡比A试管多
气泡明显比B号试管多
大量气泡产生,与常温用盐酸反应相似
反应激烈,迅速产生大量气体
根据本次活动的研究目的,分析处理以上两个表中数据,得出结论:
(1)稀硫酸与大理石反应,在28℃时,选用硫酸的浓度最合适为 %,因为浓度小于或大于合适浓度对反应的影响是 .
(2)在合适的硫酸浓度下,应选择最合适的反应温度为 ℃,因为温度高于或低于该温度对反应的影响是 .在最合适反应温度时硫酸与大理石反应方程式为 .
(3)除选用合适温度和浓度硫酸之外,在反应过程中,为防止硫酸钙覆盖在大理石上,应增加 操作,更有利气体的制备.
(4)你认为该研究小组还可以研究 对该反应速率的影响.
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
C
D
B
D
D
C
D
D
D
D
B
题号
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
D
B
D
C
C
C
D
C
D
一.选择题(共20小题)
1.下列四组物质,其酸碱性与其它三种不同的是( )
A.石灰水 B.肥皂水 C.醋酸 D.氨水
【分析】根据石灰水、肥皂水、醋酸、氨水等常见化学物质的酸碱性,进行分析判断即可.
【解答】解:A、石灰水是氢氧化钙溶液的俗称,显碱性。
B、肥皂水显碱性。
C、醋酸属于酸,显酸性。
D、氨水属于碱,显碱性。
其酸碱性与其它三种不同的是醋酸。
故选:C。
【点评】本题难度不大,了解常见化学物质的酸碱性即可正确解答本题.
2.东东同学用pH试纸测定家中几种物质的pH,数据如下表。其中呈碱性,不宜用手直接接触的是( )
物质
白醋
橘汁
纯净水
炉具清洁剂
pH
2
3
7
13
A.白醋 B.橘汁
C.纯净水 D.炉具清洁剂
【分析】当溶液的pH等于7时,呈中性;当溶液的pH小于7时,呈酸性;当溶液的pH大于7时,呈碱性。
【解答】解:A、白醋的pH为2,小于7,显酸性,故选项错误。
B、橘汁的pH为3,小于7,显酸性,故选项错误。
C、纯净水的pH为7,显中性,故选项错误。
D、炉具清洁剂的pH为13,大于7,显碱性,故选项正确。
故选:D。
【点评】本题难度不大,掌握溶液的酸碱性和溶液pH大小之间的关系是正确解答此类题的关键。
3.对某无色溶液进行下列实验,根据实验现象得出的结论中,不正确的是( )
A.滴入紫色石蕊溶液,溶液变红,则该溶液显酸性
B.滴入酚酞溶液,溶液保持无色,则该溶液显酸性
C.pH为7的溶液使紫色石蕊呈紫色
D.一定条件下,能使酚酞变红的溶液可以使紫色石蕊变蓝色
【分析】根据溶液的酸碱性与指示剂变色的知识进行分析解答即可。
【解答】解:A、酸性溶液使石蕊变红,使石蕊变红的溶液呈酸性,故A正确;
B、使酚酞呈无色的溶液显酸性或中性,故B错误;
C、pH为7的溶液呈中性,使紫色石蕊呈紫色,故C正确;
D、一定条件下,能使酚酞变红的溶液呈碱性,可以使紫色石蕊变蓝色,故D正确。
故选:B。
【点评】加强对指示剂的变色知识的掌握是正确解答本题的关键。
4.下列检测某溶液pH的操作正确的是( )
A.将pH试纸投入待测液,对照标准比色卡读数
B.用玻璃棒蘸取待测液沾在pH试纸上,3分钟后对照标准比色卡读数
C.用玻璃棒蘸取待测液沾在用蒸馏水润湿的pH试纸上.对照标准比色卡读数
D.用干燥、洁净的玻璃棒蘸取少量待测液,沾在置于洁净表面皿的pH试纸上,半分钟内根据试纸呈现颜色,对照标准比色卡读数
【分析】根据实验室中pH的测量方法分析解答;
【解答】解:
A、将pH试纸“浸入”待测液后取出,会污染待测液,操作错误;
B、用玻璃棒蘸取待测液沾在pH试纸上,3分钟后对照标准比色卡读数,操作错误。
C、用玻璃棒蘸取待测液沾在“用蒸馏水润湿”的pH试纸上,测得pH不准,操作错误;
D、实验室中溶液pH的测量方法是用玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上,与标准比色卡对照,所以此处的测量方法也不例外,操作正确;
故选:D。
【点评】此题是对溶液pH试纸的使用的考查,解决的关键是掌握pH试纸的使用,属常规性实验考查题.
5.下列有关物质的性质与用途对应关系正确的是( )
A.盐酸易挥发,可用于制取二氧化碳
B.氧气具有助燃性,常作医疗急救
C.金属铁具有导电性,可用于制铁锅
D.金刚石硬度大,可用于切割玻璃
【分析】A、根据二氧化碳的实验室制法分析;
B、根据氧气的性质分析;
C、根据金属的性质分析;
D、根据金刚石的性质分析。
【解答】解:A、由于盐酸具有酸的通性,能与碳酸盐(如碳酸钙)反应生成二氧化碳气体,可用于制取二氧化碳,而不是利用盐酸易挥发的性质,故物质的性质与用途对应关系不正确,故不符合题意;
B、氧气具有助燃性,可用作火箭推进的助燃剂;氧气能支持呼吸,常作医疗急救,故物质的性质与用途对应关系不正确,故不符合题意;
C、金属铁具有良好的导热性,可用于制铁锅,故物质的性质与用途对应关系不正确,故不符合题意;
D、金刚石硬度大,可用于切割玻璃,故物质的性质与用途对应关系正确,故符合题意。
故选:D。
【点评】本题难度不大,物质的性质决定物质的用途,了解常见化学物质的性质和用途是正确解答此类题的关键。
6.下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A.氧气具有助燃性,可用于医疗急救
B.镁粉具有金属光泽,可用作照明弹
C.氮气的化学性质稳定,可用作保护气
D.浓硫酸具有吸水性,可干燥氨气
【分析】物质的性质决定物质的用途,根据常见物质的性质与用途,进行分析解答。
【解答】解:A、氧气能供给呼吸,可用于医疗急救,故选项说法错误。
B、镁粉燃烧发出耀眼的白光,可用作照明弹,故选项说法错误。
C、氮气的化学性质稳定,可用作保护气,故选项说法正确。
D、浓硫酸具有吸水性,但能与氨气反应,不能用于干燥氨气,故选项说法错误。
故选:C。
【点评】本题难度不大,物质的性质决定物质的用途,了解常见化学物质的性质和用途是正确解答此类题的关键。
7.在下列各组物质中,每组的3种物质两两之间都能发生化学反应的是( )
①C、CO、Fe2O3②Fe、稀盐酸、CuSO4溶液③稀硫酸、Ca(OH)2、Na2CO3溶液
A.①② B.①③ C.②③ D.③
【分析】①根据碳与一氧化碳不反应进行解答;②根据金属的化学性质进行分析;③根据复分解反应的条件考虑。
【解答】解:①碳和一氧化碳不反应,②铁排在氢和铜的前面,铁与稀盐酸、硫酸铜溶液都反应;但稀盐酸与硫酸铜溶液不反应;③硫酸与氢氧化钙反应生成硫酸钙和水,硫酸和碳酸钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,都符合复分解反应的条件,都能反应。
故选:D。
【点评】解答本题关键是熟悉金属与酸反应的条件,知道复分解反应的条件。
8.下列有关化学事实的说法正确的是( )
A.河水的净化和粗盐的提纯都要进行过滤、吸附和消毒
B.浓硫酸和浓盐酸露置在空气中一段时间,两种溶液质量都会增大
C.碳铵与草木灰(含K2CO3)混用,可供给作物更多的营养元素并增强肥效
D.生石灰常用作干燥剂,熟石灰可配制农药波尔多液
【分析】A.根据水的净化方法和粗盐提纯步骤。
B.浓硫酸有吸水性和浓盐酸有挥发性。
C.铵盐的氮肥不能和碱性肥料混合使用。
D.生石灰与水反应,可做干燥剂,熟石灰和硫酸铜可配制农药波尔多液。
【解答】解:A.河水的净化方法有过滤、吸附和消毒,粗盐的提纯步骤溶解、过滤、蒸发、转移固体,故A错误。
B.浓硫酸有吸水性,露置在空气中一段时间,溶液质量增大,浓盐酸有挥发性,露置在空气中一段时间,溶液质量减小,故B错误。
C.碳铵与草木灰(含K2CO3)混用,碳酸钾呈碱性,与碳铵反应,放出氨气,降低肥效,故C错误。
D.生石灰与水反应,可做干燥剂,熟石灰和硫酸铜可配制农药波尔多液,故D正确。
故选:D。
【点评】在解此类题时,首先要将题中的知识认知透,然后结合学过的知识进行解答。
9.下列化学方程式书写完全正确的是( )
A.2H2O═2H2+O2
B.Mg+O2MgO2
C.4Fe+3O22Fe2O3
D.CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O
【分析】根据方程式判断正误的方法考虑:化学式是否正确;是否配平;反应条件是否正确,↑和↓的标注是否正确.
【解答】解:A、缺少反应条件通电,气体没标上升符号,故A错误;
B、生成物化学式不对,应去掉“2”,故B错误;
C、铁在氧气中燃烧的生成物是四氧化三铁,故C错误;
D、化学方程式是正确的,故D正确。
故选:D。
【点评】化学方程式正误判断方法是:先看化学式是否正确,再看配平,再看反应条件,再看气体和沉淀,最后短线改成等号.
10.除去下列物质中混有的少量杂质(括号内为杂质),所用方法错误的是( )
A.CO(CO2)﹣﹣通过澄清石灰水、干燥
B.N2(O2)﹣﹣通过灼热的铜网
C.食盐(泥沙)﹣﹣溶解、过滤、蒸发
D.NH3(H2O)﹣﹣通过浓硫酸
【分析】根据原物质和杂质的性质选择适当的除杂剂和分离方法,所谓除杂(提纯),是指除去杂质,同时被提纯物质不得改变.除杂质题至少要满足两个条件:①加入的试剂只能与杂质反应,不能与原物质反应;②反应后不能引入新的杂质.
【解答】解:A、二氧化碳能与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水,一氧化碳不与澄清石灰水反应,再进行干燥,能除去杂质且没有引入新的杂质,故选项所采取的方法正确。
B、氧气通过灼热的铜网时可与铜发生反应生成氧化铜,而氮气不与铜反应,能除去杂质且没有引入新的杂质,故选项所采取的方法正确。
C、食盐易溶于水,泥沙难溶于水,可采取加水溶解、过滤、蒸发的方法进行分离除杂,故选项所采取的方法正确。
D、NH3能与浓硫酸反应,用浓硫酸干燥反而会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误。
故选:D。
【点评】物质的分离与除杂是中考的重点,也是难点,解决除杂问题时,抓住除杂质的必需条件(加入的试剂只与杂质反应,反应后不能引入新的杂质)是正确解题的关键.
11.下列有关实验现象的说法,不正确的是( )
A.铁丝生锈后产生一种疏松多孔的红棕色物质
B.加热“铜绿”时,绿色固体变成红色固体,管壁出现小水珠
C.向鸡蛋清中滴加饱和硫酸铵溶液,析出白色固体
D.加热碳酸氢铵时,产生有刺激性气味的气体,同时管壁出现小水珠
【分析】A、根据铁丝生锈后产生铁锈的颜色进行分析判断.
B、铜绿是碱式碳酸铜的俗称,加热生成氧化铜、水和二氧化碳,据此进行分析判断.
C、根据蛋白质的性质进行分析判断.
D、加热碳酸氢铵生成氨气、水和二氧化碳,据此进行分析判断.
【解答】解:A、铁丝生锈后产生的铁锈是一种疏松多孔的红棕色物质,故选项说法正确。
B、铜绿是碱式碳酸铜的俗称,加热生成氧化铜、水和二氧化碳,会观察到加热“铜绿”时,绿色固体变成黑色固体,管壁出现小水珠,故选项说法错误。
C、饱和硫酸铵溶液可使蛋白质的溶解性变小,此过程叫做蛋白质的“盐析”,故向鸡蛋清中加入饱和硫酸铵溶液,可以观察到有沉淀析出,故选项说法正确。
D、加热碳酸氢铵生成氨气(具有刺激性气味)、水和二氧化碳,故加热碳酸氢铵时,产生有刺激性气味的气体,同时管壁出现小水珠,故选项说法正确。
故选:B。
【点评】本题难度不大,掌握铁锈的物理性质、常见盐的化学性质、镁条燃烧的现象是正确解答本题的关键.
12.下列说法中,正确的是( )
A.Fe、Fe2O3都能与稀盐酸反应,都属于置换反应
B.CaO、NaOH固体都能与水反应,都能作干燥剂
C.浓盐酸、浓硫酸都有挥发性,敞口放置浓度都会变小
D.NH4Cl、(NH4)2SO4都含有NH4+,都能与熟石灰反应生成NH3
【分析】A、根据金属氧化物和酸反应生成盐和水,属于复分解反应进行分析;
B、根据氢氧化钠固体易溶于水,不会与水反应进行分析;
C、根据浓盐酸有挥发性,浓硫酸有吸水性进行分析;
D、根据铵态氮肥和碱混合会生成氨气进行分析.
【解答】解:A、金属氧化物和酸反应生成盐和水,属于复分解反应,故A错误;
B、氢氧化钠固体易溶于水,不会与水反应,氧化钙会与水反应,都能作干燥剂故B错误;
C、浓盐酸有挥发性,浓硫酸有吸水性,敞口放置浓度都会变小,故C错误;
D、NH4Cl、(NH4)2SO4都含有NH4+,都能与熟石灰反应生成氨气,故D正确。
故选:D。
【点评】本题主要考查了化学中的一些物质的性质,难度不大,需要加强识记.
13.下列各组物质在一起不会发生反应的是( )
A.稀硫酸和铁锈
B.铜和稀硫酸
C.氯化镁溶液和氢氧化钡溶液
D.铁和硫酸铜溶液
【分析】在金属活动性顺序中,位置在前的金属能把位于其后的金属从其盐溶液中置换出来,氢前金属能与稀酸反应产生氢气,酸碱盐之间要发生复分解反应,需符合复分解反应的条件,即有沉淀、气体或水生成,据此分析解答即可;
【解答】解:A、铁锈的主要成分是氧化铁,氧化铁能与稀硫酸反应生成硫酸铁和水,故A正确;
B、在金属活动性顺序表中铜排在氢的后面,所以铜不能与稀硫酸发生置换反应,故B错误;
C、氯化镁能与氢氧化钡反应生成氢氧化镁的沉淀和氯化钡,故C正确;
D、在金属活动性顺序表中铁排在铜的前面,所以铁能与硫酸铜发生置换反应生成铜与硫酸亚铁,故D正确;
故选:B。
【点评】本题考查了金属活动性顺序的应用和复分解反应的条件,完成此题,可以依据金属活动性顺序及其意义和复分解反应的条件进行.
14.下列溶液颜色的变化,与其它三种有本质区别的是( )
A.铁屑放入稀硫酸中:溶液由无色变为浅绿色
B.氧化铜粉末放入稀硫酸中:溶液由无色变为蓝色
C.氢氧化铜粉末放入稀硫酸中:溶液由无色变为蓝色
D.硫酸铜粉末放入稀硫酸中:溶液由无色变为蓝色
【分析】硫酸可以与铁、氧化铜、氢氧化铜反应,而与硫酸铜不反应.
【解答】解:A、铁屑放入稀硫酸中:溶液由无色变为浅绿色,是因为铁与硫酸反应生成的硫酸亚铁的水溶液呈浅绿色;
B、氧化铜粉末放入稀硫酸中:溶液由无色变为蓝色,是因为氧化铜与硫酸反应生成的硫酸铜的水溶液呈蓝色;
C、氢氧化铜粉末放入稀硫酸中:溶液由无色变为蓝色,是因为氢氧化铜与硫酸反应生成的硫酸铜的水溶液呈蓝色;
D、硫酸铜粉末放入稀硫酸中:溶液由无色变为蓝色,是因为硫酸铜溶于水其水溶液为蓝色。
ABC均为化学反应,而D为物理变化。
故选:D。
【点评】本题考查了硫酸的化学性质,完成此题,可以依据酸的性质进行,要求同学们在平时的学习中加强基础知识的储备,识记有关的实验现象,以便能够灵活应用.
15.稀盐酸中混有少量硫酸,为了除去硫酸,可加入适量的( )
A.硝酸银溶液 B.铁粉
C.氯化钡溶液 D.硝酸钡溶液
【分析】根据除杂质的原则:首先方法要可行,既要能除掉杂质,又不能和原物质反应,同时也不能带入新的杂质,另外,实验操作越简单越好.要除去盐酸中的硫酸,实质就是除硫酸根离子,可用含钡离子的溶液把硫酸根转化成沉淀.
【解答】解:A、硝酸银能和盐酸反应,故不可行。
B、铁粉和盐酸、硫酸都反应,把盐酸也除掉了,故不可行。
C、氯化钡能把硫酸转化成硫酸钡沉淀,同时得到盐酸,可行。
D、硝酸钡溶液能除去硫酸,但反应后带入新的杂质硝酸,故不可行。
故选:C。
【点评】在选择除杂质的试剂时,所选试剂不能和原物质反应,原物质的质量不能减少,可以增加.
16.对酸具有相似的化学性质,解释正确的是( )
A.都能与指示剂作用 B.都能解离出酸根离子
C.都能解离出氢离子 D.都含有氢元素
【分析】根据酸是电离时产生的阳离子全部是氢离子的化合物,据此进行分析判断即可。
【解答】解:A、稀盐酸和稀硫酸具有相似的化学性质的本质原因是在水溶液中都能电离出氢离子,而不是都能与指示剂作用,故选项错误。
B、稀盐酸和稀硫酸具有相似的化学性质的本质原因是在水溶液中都能电离出氢离子,而不是都能解离出酸根离子,故选项错误。
C、稀盐酸和稀硫酸具有相似的化学性质的本质原因是在水溶液中都能电离出氢离子,故选项正确。
D、稀盐酸和稀硫酸具有相似的化学性质的本质原因是在水溶液中都能电离出氢离子,而不是都含有氢元素,故选项错误。
故选:C。
【点评】本题难度不大,主要考查了酸具有相似化学性质的原因,从而加深学生对酸的通性的理解。
17.盐酸是化学实验常用到的试剂,下列情境中盐酸使用恰当的是( )
A.除去铁粉中混有的铜粉
B.用浓盐酸与锌粒制取氢气
C.用稀盐酸除去水壶中的水垢
D.除去硫酸钠溶液中的氢氧化钠
【分析】A、根据铜不与盐酸反应分析;
B、根据浓盐酸具有挥发性分析;
C、根据盐酸能够和碳酸钙反应分析;
D、根据氢氧化钠和稀盐酸反应产生氯化钠分析.
【解答】解:A、铜不与盐酸反应,而与铁反应,故错误;
B、浓盐酸具有挥发性,使制得的氢气中混有氯化氢气体而不纯,故错误;
C、稀盐酸能够和碳酸钙等反应而把难溶性的水垢除去,故正确;
D、氢氧化钠可以和稀盐酸反应生成氯化钠,会增加新的杂质,故错误;
故选:C。
【点评】本题考查了盐酸的用途,完成此题,可以依据盐酸的性质进行.进行物质鉴别时,反应的现象要不同,进行物质除杂时不能引入新的杂质.
18.现有一枚生锈的铁钉(铁锈的主要成分是氧化铁)。取13.6g该铁钉放入烧杯中,然后加入100g溶质质量分数为14.6%的盐酸,一段时间后,烧杯中的物质恰好完全反应。下列说法中,错误的是( )(已知:2FeCl3+Fe═3FeCl2)
A.此过程中涉及多种基本反应类型
B.得到的溶液为浅绿色溶液
C.生锈铁钉中氧化铁的质量为8g
D.反应过程中生成0.2g氢气
【分析】根据铁锈的主要成分是氧化铁,氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水,铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,铁与氯化铁反应生成氯化亚铁,结合题意进行分析判断。
【解答】解:A、铁锈的主要成分是氧化铁,氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水,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;铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应,属于置换反应;铁与氯化铁反应生成氯化亚铁,该反应符合“多变一”的形式,属于化合反应;此过程中涉及多种基本反应类型,故A正确;
B、铁锈的主要成分是氧化铁,氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水,铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,铁与氯化铁反应生成氯化亚铁,一段时间后,烧杯中的物质恰好完全反应,最终所得溶液为氯化亚铁溶液,呈浅绿色,故B正确;
C、恰好完全反应后,溶液中溶质氯化亚铁中氯元素质量等于盐酸中氯元素质量,即100g×14.6%××100%=14.2g,氯化亚铁中铁元素质量为14.2g×=11.2g;
设铁钉中氧化铁的质量为x,则铁的质量为13.6g﹣x,则13.6g﹣x+x××100%=11.2g,x=8g;则铁的质量为13.6g﹣8g=5.6g,则生锈铁钉中氧化铁的质量为8g,故C正确;
D、设参加反应的铁的质量为x。
Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O、2FeCl3+Fe=3FeCl2
Fe2O3~2FeCl3~Fe
160 56
8g x
= x=2.8g
与盐酸反应的铁的质量为5.6g﹣2.8g=2.8g。
设生成氢气的质量为y。
Fe+2HCl═FeCl2+H2↑
56 2
2.8g y
= y=0.1g
反应过程中生成0.1g氢气,故D错误。
故选:D。
【点评】本题有一定难度,熟练掌握酸和金属的化学性质、利用化学方程式和溶质质量分数的计算等正确解答本题的关键。
19.向100g稀硫酸中先加入20g的CuO粉末充分反应后再加入20g的铁粉,所得溶液质量与加入粉末总质量之间的关系如图所示,下列分析中有误的是( )
A.原稀硫酸的溶质质量分数为19.6%
B.m值为16
C.d点对应的溶液质量为111.2g
D.e点对应的固体能被磁铁吸引
【分析】根据氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水,硫酸铜和铁反应生成硫酸亚铁和铜进行分析。
【解答】解:向100g稀硫酸中先加入20g的CuO粉末,溶液质量从100g逐渐的增大到116g,氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水,加入的氧化铜全部转化成了溶液的成分,所以m是16g,b﹣c段加入氧化铜后,溶液质量不变,所以b点时,稀硫酸完全反应,再加入20g的铁粉,铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,溶液质量逐渐减小。
CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
80 98 160
16g 19.6g 32g
A、原稀硫酸的溶质质量分数为×100%=19.6%,故A正确;
B、m值为16,故B正确;
C、CuSO4+Fe=FeSO4+Cu 溶液质量减少
160 56 152 64 8
32g 11.2g 1.6g
所以d点对应的溶液质量为116g﹣1.6g=114.4g,故C错误;
D、d点加入铁粉的质量是11.2g,刚好与硫酸铜完全反应,所以e点对应的固体中铁粉过量,能被磁铁吸引,故D正确。
故选:C。
【点评】本题的综合性较强,难度较大,只有熟练掌握金属活动性顺序表的应用和根据化学方程的计算才能较好地完成本题。
20.在CuO和Fe的混合物中加入一定量的稀硫酸,微热,待反应停止后过滤,滤出不溶物后再往滤液里加入一枚铁钉,若铁钉无变化,则错误的叙述是( )
A.不溶物中一定有铜
B.不溶物可能是纯净物
C.滤液是硫酸亚铁溶液
D.滤液中可能有两种溶质
【分析】根据氧化铜和铁的混合物中加入一定量的稀硫酸,微热,硫酸与氧化铜反应生成了硫酸铜和水,硫酸与铁反应生成了硫酸亚铁和氢气,铁又能与生成的硫酸铜反应生成了铜和硫酸亚铁。滤出不溶物后再往滤液里加入一枚铁钉,若铁钉表面无变化,说明了滤液中一定没有硫酸和硫酸铜,铁不能确定是否完全反应进行分析。
【解答】解:氧化铜和铁的混合物中加入一定量的稀硫酸,微热,硫酸和氧化铜反应生成硫酸铜和水,硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气,铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,滤出不溶物后再往滤液里加入一枚铁钉,若铁钉表面无变化,说明了滤液中一定不含硫酸和硫酸铜,铁不能确定是否完全反应。
A、铜的金属活动性排在氢的后面,铜生成后不再与物质反应,说明不溶物中一定有铜,叙述正确;
B、滤液中没有硫酸和硫酸铜,说明不溶物中有铜,但铁是否反应完无法确定,当铁完全反应时,不溶物只有铜,属于纯净物,叙述正确;
C、因为硫酸和铁参加了反应生成了硫酸亚铁,不再与其他物质反应,所以滤液中一定有硫酸亚铁,往滤液里加入一枚铁钉,若铁钉表面无变化,说明了溶液中一定没有硫酸和硫酸铜,滤液是硫酸亚铁溶液,叙述正确;
D、往滤液里加入一枚铁钉,若铁钉表面无变化,说明了滤液中一定不含硫酸和硫酸铜,滤液是硫酸亚铁溶液,只有一种溶质,叙述错误。
故选:D。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
二.填空题(共2小题)
21.废弃的生锈铁制品可以制成氯化铁用于工业废水的处理。由部分锈蚀的铁制品制备氯化铁晶体的主要过程如图所示。
(1)Ⅰ中铁锈与稀盐酸发生反应的化学方程式为 Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O,Fe+2HCl═FeCl2+H2↑ 。
(2)Ⅱ中通入氯气的目的是 将氯化亚铁转化为氯化铁 。
【分析】(1)根据生锈的铁制品中含有铁和氧化铁,铁和盐酸反应会生成氯化亚铁和氢气,氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水进行分析;
(2)根据氯气具有强氧化性,可以将氯化亚铁氧化成氯化铁进行分析。
【解答】解:(1)生锈的铁制品中含有铁和氧化铁,铁和盐酸反应会生成氯化亚铁和氢气,氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水,化学方程式为:Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O,Fe+2HCl═FeCl2+H2↑;
(2)氯气具有强氧化性,可以将氯化亚铁氧化成氯化铁。
故答案为:(1)Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O,Fe+2HCl═FeCl2+H2↑;
(2)将氯化亚铁转化为氯化铁。
【点评】在解此类题时,首先分析题中考查的问题,然后结合反应流程图和学过的知识进行解答。
22.厨房内有一瓶无标签的无色溶液,经①闻气味②尝味道,初步确定其为醋酸.取此溶液少量倒在两个杯子中,分别③加入纯碱和④一枚铁钉,两个杯子中均产生气泡,进一步证明其为醋酸.根据上述信息回答如下问题:
(1)①②根据物质的 物理 性质来作判断.
(2)你认为③④两个实验是根据酸类的哪些性质设计的? 酸能与碳酸盐、活泼金属反应生成气体
(3)你还能说出醋酸在生活中的其他一种用途? 用作调味品(合理即可) .
【分析】(1)①闻气味、②尝味道,是不需要通过化学变化表现出来的性质,据此进行分析解答.
(2)③加入纯碱(碳酸钠的俗称),④一枚铁钉,结合酸的化学性质,进行分析解答.
(3)根据醋酸在生活中的用途,进行分析解答.
【解答】解:(1)①闻气味、②尝味道,是不需要通过化学变化表现出来的性质,是根据物质的物理性质来作判断.
(2)③加入纯碱(碳酸钠的俗称),④一枚铁钉,两个杯子中均产生气泡,是利用了碳酸盐能与酸反应生成盐、水和二氧化碳,活泼金属能与酸反应生成盐和氢气的性质.
(3)醋酸在生活中可用作调味品(合理即可).
故答案为:(1)物理;(2)酸能与碳酸盐、活泼金属反应生成气体;(3)用作调味品(合理即可).
【点评】本题难度不大,掌握酸的化学性质(能与活泼金属、金属氧化物、碱、碳酸盐等反应)并能灵活运用是正确解答本题的关键.
三.实验题(共2小题)
23.为认识酸和碱的性质,某化学学习小组进行了如下实验。
(1)20℃时,配制80g溶质质量分数为10%的NaOH溶液。
①用图一中仪器完成实验,还缺少的玻璃仪器是 烧杯 (填名称),玻璃棒在配制实验中的作用是 搅拌,加速溶解 。
②用量筒量取水时,俯视读数会导致所配溶液的溶质质量分数 大于 10%(填“大于”或“小于”)。
(2)如图二:向1﹣5号小试管中分别滴加少量稀硫酸。
① 试管1 中溶液变为红色(填“试管1”或“试管2”)。
②试管3中产生气泡,试管4中无明显现象,由此推断金属活动性Cu比Zn 弱 (填“强”或“弱”)。
③试管5中生成一种盐和两种氧化物,该反应的化学方程式为 Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+3H2O+CO2↑ 。
(3)借助传感器对稀NaOH溶液与稀盐酸的中和反应进行研究,实验装置如图,三颈烧瓶中盛放溶液X,用恒压漏斗匀速滴加另一种溶液。
①甲同学用pH传感器测得三颈烧瓶内溶液pH的变化如题图,判断溶液X是 稀盐酸 ,实验进行到60s时溶液中的溶质为 NaCl、NaOH (填化学式)。
②乙同学用温度传感器测得三颈烧瓶内温度变化如图(实验过程中热量散失忽略不计),据此可得出反应过程中 释放 能量的结论(填“吸收”或“释放”)。
【分析】(1)①根据配制80g溶质质量分数为10%的NaOH溶液的步骤及玻璃棒的作用分析;
②根据溶质质量=溶液质量×溶质质量分数,溶剂质量=溶液质量﹣溶质质量,用量筒量取水时,俯视读数,读数偏大,实际水的体积偏小;
(2)①盐酸呈酸性,能使紫色石蕊试液变红,酚酞不变色;
②根据金属活动性顺序的应用分析。排在氢前面的金属,能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气;
③根据化学反应原理书写化学方程式;
(3)①根据溶液酸碱性与pH关系,结合图像分析;氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,实验进行到60s时pH大于7,说明氢氧化钠过量,溶液中的溶质为NaOH、NaCl;
②根据图像信息分析。
【解答】解:(1)①配制一定溶质质量分数的溶液,用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、胶头滴管和玻璃棒,图中缺少烧杯,该实验中,玻璃棒的作用是搅拌,加速固体的溶解;
②读取量筒中液体的体积数时,俯视读取时,读数大于液体的实际体积数,即量取的水的体积偏小,则所配溶液的溶质质量分数大于10%;
(2)①试管1稀硫酸呈酸性,能够使紫色石蕊试液变红,不能使无色酚酞试液变红;
②试管3中产生气泡,即锌能够与稀硫酸反应生成氢气,试管4中无明显现象,即铜不能与稀硫酸反应生成氢气,由金属活动性顺序可知,由此推断金属活动性Cu比Zn弱;
③试管5中生成一种盐和两种氧化物,即碱式碳酸铜与稀硫酸反应生成硫酸铜、水和二氧化碳,故反应的化学方程式写为:Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+3H2O+CO2↑;
(3)①由图4可知,实验开始前,X溶液的pH小于7,溶液呈酸性,则溶液X是稀盐酸;实验进行到60s时溶液的pH大于7,则溶液中的溶质是氢氧化钠与稀盐酸反应生成的氯化钠和加入的过量的氢氧化钠,其化学式分别为NaCl、NaOH;
②由图可知,反应开始后溶液的温度升高,据此可得出反应过程中释放能量的结论。
故答案为:
(1)①烧杯;搅拌,加速溶解;②大于;
(2)①试管1;②弱;③Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+3H2O+CO2↑;
(3)①稀盐酸;NaCl、NaOH;②释放。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
24.研究酸的化学性质。向点滴板的1~3孔穴中滴入足量稀硫酸,4~6孔穴中滴入足量稀盐酸。
(1)1~4中有明显现象的是 2、3、4 (填序号)。
(2)5中反应的化学方程式为 NaOH+HCl=NaCl+H2O 。
(3)6中加入的X与稀盐酸发生置换反应,选择X并写出相应的反应化学方程式 Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ 。
【分析】(1)根据稀硫酸不能使酚酞溶液变色,碳酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水,稀盐酸能使石蕊溶液变红色来分析;
(2)根据氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水来分析;
(3)根据锌与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气来分析。
【解答】解:(1)孔穴1中稀硫酸不能使酚酞溶液变色,无明显现象;孔穴2中碳酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,有气泡生成;孔穴3中氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水,红色固体逐渐溶解,溶液由无色变为黄色;孔穴4中稀盐酸能使石蕊溶液变红色;综上所述,孔穴1~4中有明显现象的是2、3、4;
(2)孔穴5中氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,反应的化学方程式为:NaOH+HCl=NaCl+H2O;
(3)孔穴6中加入的X与稀盐酸发生置换反应,则X可以为锌,锌与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,反应的化学方程式为:Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑。
故答案为:
(1)2、3、4;
(2)NaOH+HCl=NaCl+H2O;
(3)Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑。
【点评】本题主要考查了物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
四.科学探究题(共1小题)
25.某研究小组探究一定条件下CO热还原Fe2O3所得到的一种黑色粉末的成分(只含一种成分)。试回答下列问题:
【提出问题】黑色固体成分是什么呢?
【查阅资料】①铁的氧化物中,Fe2O3为砖红色,FeO、Fe3O4均为黑色;
②Fe3O4中铁元素的化合价既有+2价,也有+3价,它的组成可写成FeO•Fe2O3;
③Fe2+遇到K3(CN)6溶液生成蓝色沉淀。
【猜想与假设】
猜想一:黑色粉末的成分可能是Fe;
猜想二:黑色粉末的成分可能是FeO;
猜想三:黑色粉末的成分可能是 Fe3O4 。
假设“猜想一”正确,请写出发生的化学反应方程式 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 。
证明Fe2O3已被还原的现象是 固体由砖红色变黑色 。
【实验设计】研究小组设计并完成实验如下:
步骤
操作
现象
①
取一定量的黑色粉末于试管中,加入足量的盐酸
固体完全溶解,无气泡
②
取步骤①中所得溶液少量于试管,滴加K3[Fe(CN)6]溶液
有蓝色沉淀生成
③
另取步骤①中溶液,加入足量的氢氧化钠溶液
有红褐色沉淀生成
【讨论交流】实验结束后,老师和同学们一起交流。老师告诉同学们,Fe3O4俗称磁性氧化铁,是一种具有磁性的铁的氧化物,溶于盐酸可以生成两种盐,写出反应的化学方程式 Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O 。
【探究启示】CO属于可燃性气体、有毒,在加热还原Fe2O3前,需要进行 检验CO的纯度 。实验结束后需要进行 尾气处理,防止污染 。
【分析】【猜想与假设】根据题干信息,一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳分析;
【实验设计】根据检验是否含有铁离子分析;
【讨论交流】根据氧化亚铁和盐酸反应生成氯化亚铁和水,氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水分析;
【探究启示】根据一氧化碳的性质分析。
【解答】解:【猜想与假设】根据所学内容一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳,题干“所得到的一种黑色粉末的成分(只含一种成分)”及查阅资料FeO,Fe3O4都为黑色,结合其他猜想可知,猜想三:黑色粉末的成分可能是Fe3O4。假设“猜想一”生成的是铁,则发生反应一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳,化学方程式为Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2。Fe2O3 为砖红色,而“得到一种黑色粉末”说明有新物质生成,所以说明氧化铁被还原的现象是固体由砖红色变黑色。故答案为:Fe3O4;Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2;固体由砖红色变黑色;
【实验设计】①铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,加入盐酸后无气泡,则无铁。
②Fe2+遇到K3(CN)6溶液生成蓝色沉淀。根据现象有蓝色沉淀生成说明有亚铁离子。氧化亚铁和盐酸反应生成氯化亚铁和水,四氧化三铁中铁元素的化合价有+2价和+3价,所以与酸反应也会有亚铁离子出现。
③为区分猜想二还是猜想三正确,需要检验是否含有铁离子,铁离子和氢氧根离子结合生成红褐色的氢氧化铁沉淀。所以操作可以是另取步骤①中溶液,加入足量的氢氧化钠溶液,现象可能为有红褐色沉淀生成。故答案为:另取步骤①中溶液,加入足量的氢氧化钠溶液;有红褐色沉淀生成;
【讨论交流】根据四氧化三铁的组成可写成“FeO⋅Fe2O3”,则可理解为发生了2个反应:氧化亚铁和盐酸反应生成氯化亚铁和水,氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水,则化学方程式为Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O。
故答案为:Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O;
【探究启示】一氧化碳是可燃性气体,不纯可能受热发生爆炸,所以需要进行检验CO的纯度。一氧化碳是空气污染物,所以实验结束需要进行尾气处理,防止污染。故答案为:检验CO的纯度;尾气处理,防止污染。
【点评】在研究物质组成时,通过定性的探究实验不能确定某组成成分时,可通过定量研究加以判断;定量研究时,质量守恒思想是进行推断的根本依据。
五.解答题(共4小题)
26.同学们利用长柄 W 形玻璃管,完成了下面两个化学实验。
(1)图 1 所示是探究微粒性质的实验。
①向玻璃管左端加入试剂 X,观察到无色酚酞溶液变红,湿润的红色石蕊试纸变蓝,试剂X可能是 浓氨水 ,该装置的优点是 节约药品
②该实验说明微粒具有的性质是 分子在不断运动 。
(2)图 2 所示是一氧化碳与氧化铁反应的实验。
①甲酸(HCOOH)在浓硫酸和加热的条件下,分解生成一氧化碳和水,该反应的化学方程式是 HCOOHH2O+CO↑
②实验时,A 处可以观察到的现象是 红棕色粉末变成黑色粉末 。
【分析】(1)根据试剂具有的性质和实验现象进行分析;
(2)①根据质量守恒定律及化学方程式的书写方法进行分析;
②根据实验过程中的反应现象进行分析。
【解答】解:(1)①试剂X能使无色酚酞试液变红,湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明试剂X呈碱性,这可能是浓氨水,因为浓氨水中含有的氨气是碱性气体,且很容易从氨水中分离出来;W形玻璃管装置的特点是装置简单,操作方便,且能节约药品,从而有利于环保;
②该实验说明微粒具有的性质是:分子在不断运动;
(2)①由题意可知,甲酸(HCOOH)在热浓硫酸的作用下,分解生成一氧化碳和水,该反应的化学方程式为:HCOOHH2O+CO↑;
②实验时,A处可以观察到的现象是红棕色的氧化铁粉末变成黑色的单质铁粉末。
故答案为:(1)①节约药品;
②分子在不断运动;
(2)①HCOOHH2O+CO↑;
②红棕色粉末变成黑色粉末。
【点评】本题考查实验基本操作及化学方程式的书写,熟悉各种仪器的用途及使用注意事项、常见化学实验基本操作的注意事项是解答此类试题的关键。
27.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.
【提出问题】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.
你认为废液中含有的溶质是 CaCl2、HCl (填化学式).
【查阅资料】CaCl2溶液呈中性.
【实验与结论】
(1)请你写出碳酸钙和盐酸反应的化学方程式 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.
(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.现象是 石蕊试液变红色 .
(5)为了防止这种废液造成环境污染,可以在废液中加入过量的 碳酸钙 充分反应后过滤,废液中就只剩一种溶质了.
【分析】稀盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳;
显酸性的溶液能使石蕊试液变红色,不能使酚酞试液变色.
【解答】解:【作出猜想】
如果碳酸钙和稀盐酸恰好完全反应,废液中含有氯化钙;
如果稀盐酸过量,废液中含有氯化钙和氯化氢.
故填:CaCl2、HCl.
【实验与结论】
(1)碳酸钙和盐酸反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑.
故填:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑.
(3)稀盐酸显酸性,不能使酚酞试液变色,因此向其中分别滴入无色酚酞试液做对比试验时,两支试管中溶液均无色,不能说明废液中一定不含有稀盐酸.
故填:不能.
(4)如果要证明自己的猜想是正确的,应该选择石蕊试液来代替酚酞试液,现象是石蕊试液变红色.
故填:A;石蕊试液变红色.
(5)为了防止这种废液造成环境污染,可以在废液中加入过量的碳酸钙,充分反应后过滤,废液中就只剩一种溶质氯化钙了.
故填:碳酸钙.
【点评】实验现象是物质之间相互作用的外在表现,因此要学会设计实验、观察实验、分析实验,为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础.
28.某研究小组在实验室制取二氧化碳的研究中发现,通常不选用大理石与稀硫酸反应制取二氧化碳,其原因是反应生成硫酸钙微溶物覆盖在固体的表面,阻碍了大理石与稀硫酸的接触,反应速率逐渐减慢甚至停止.为此,设立研究课题:选择合适浓度的硫酸和反应的温度制取二氧化碳.
实验一,选择合适浓度的硫酸
操作:用含有5mL硫酸溶液的注射器向盛有1g直径为2mm大理石的大试管中注入硫酸,在28℃时记录15分钟后生成气体的体积,见下表:
试管编号
1
2
3
4
5
硫酸浓度%
15
20
25
30
35
气体体积mL
35
47
55
51
42
实验二,选择合适的反应温度
操作:往盛有1g直径为2mm大理石的大试管中分别加入5mL相同合适浓度而不同温度的硫酸溶液,观察反应的情况,记录如下表:
试管编号
A
B
C
D
E
温度℃
40
50
60
70
80
现象和
比较
有气泡
气泡比A试管多
气泡明显比B号试管多
大量气泡产生,与常温用盐酸反应相似
反应激烈,迅速产生大量气体
根据本次活动的研究目的,分析处理以上两个表中数据,得出结论:
(1)稀硫酸与大理石反应,在28℃时,选用硫酸的浓度最合适为 25 %,因为浓度小于或大于合适浓度对反应的影响是 生成气体体积较少 .
(2)在合适的硫酸浓度下,应选择最合适的反应温度为 70 ℃,因为温度高于或低于该温度对反应的影响是 温度过低反应过慢,温度过高反应剧烈,不利于收集气体 .在最合适反应温度时硫酸与大理石反应方程式为 CaCO3+H2SO4═CaSO4+CO2↑+H2O .
(3)除选用合适温度和浓度硫酸之外,在反应过程中,为防止硫酸钙覆盖在大理石上,应增加 振荡试管 操作,更有利气体的制备.
(4)你认为该研究小组还可以研究 大理石颗粒大小 对该反应速率的影响.
【分析】(1)分析实验一中的表格中数据作对比即可得出正确答案;
(2)观察实验二中表格中的数据作对比即可得出正确答案;
(3)为防止硫酸钙覆盖在大理石上,可以用摇动试管的方法解决;
(4)碳酸钙固体颗粒大小也会影响反应的速率,可以据此解答.
【解答】解:(1)观察实验一图表,3号试管收集的气体最多,此时管中硫酸浓度是25%.浓度大于或小于此浓度值生成的气体体积都少;
(2)观察实验二图表,可知应选择最合适的反应温度为70℃;低于70℃时,生成的气体少并且反应慢,高于70℃反应速率过快,不易收集.硫酸与大理石反应生成硫酸钙、水、二氧化碳,化学反应式是:CaCO3+H2SO4═CaSO4+CO2↑+H2O;
(3)为防止硫酸钙覆盖在大理石上,可以用摇动试管的方法除去覆盖在大理石上的硫酸钙;
(4)碳酸钙固体颗粒大小也会影响反应的速率,也可作为研究课题.
故答案为:(1)25;生成气体体积较少;
(2)70;温度过低反应过慢,温度过高反应剧烈,不利于收集气体;CaCO3+H2SO4═CaSO4+CO2↑+H2O;
(3)振荡试管;
(4)大理石颗粒大小.
【点评】本题以实验探究的形式考查稀硫酸与大理石反应的适宜温度和浓度等问题,培养学生的对比能力、提取信息的能力.
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