内容正文:
热点题型08 坐标图像题
目录
1.命题趋势解读:明考情、知方向
2.热点考点诠释:知热点、掌技巧、攻薄弱
考点01 金属与酸反应的曲线
考点02金属与盐反应的曲线
考点03中和反应中的曲线
考点04 催化作用曲线
考点05 二氧化碳与碱反应中的曲线
考点06测定空气中氧气含量的曲线
考点07电解水实验中的曲线
考点08溶液类曲线
考点09溶解度曲线
考点10启普法发生器曲线
考点11 思路与方法
4.限时检测训练:热点通关、争分培优
三年考情分析
2025考向预测
2022 选择题形式考察
2023 简答题形式考察
2024 选择题形式考察
溶解度曲线常以选择题、简答题的形式进行考查,命题点有:溶解度随温度的变化情况、溶解度大小的判断及比较、溶解度曲线上的点的含义等
中和反应的考查,在实验探究题和选择题中呈现。常见的考点有:无明显现象的中和反应的判断;溶液酸碱性的判断。
二氧化碳与水或氢氧化钠稀溶液的反应,在实验探究题和选择题中呈现。主要考点气体压强变化、无现象反应发生的验证。
考点01 金属与酸反应中的曲线
1.足量酸与等质量金属反应
(1)产生氢气的质量由金属的质量决定,金属在生成盐中的化合价/金属的相对原子质量的值越大,最终产生的氢气的质量越大,图像的拐点越高
(2)曲线的倾斜程度越大,反应速率越快,金属活动性越强
2.足量金属与等质量酸反应
(1)等质量、等浓度的酸与足量金属反应,产生氢气的质量由酸的质量决定,最终产生氢气的质量相等
(2)曲线的倾斜程度越大,反应速率越快,金属活动性越强
3.分别向等质量的金属中逐渐加入质量分数相同的酸至过量
(1)开始反应时金属过量,酸完全反应,产生
氢气的质量由酸决定,故产生氢气的质量相等
(2)随着酸的不断增加,酸过量,金属完全反
应后,氢气的质量不再改变,产生氢气的质量
由金属决定,金属在生成盐中的化合价/金属的相对原子质量的值越大,最终产生氢气的质量越大
(3)该图不能说明金属的活动性顺序
易混易错
(1)酸过量时,最终产生氢气的质量由金属的质量及化合价决定。
(2)金属过量时,最终产生氢气的质量由酸的质量决定。
考点02 金属与盐反应中的曲线
将一定量的铁粉加到硝酸银、硝酸铜和硝酸锌的混合溶液中,充分反应后过滤,对滤渣、滤液成分可能性判断
加入铁粉量
反应方程式
滤液
滤渣
Fe极少
2AgNO3+Fe→Fe(NO3)2+2Ag
硝酸锌、硝酸亚铁、硝酸铜、硝酸银
银
Fe少
2AgNO3+Fe→Fe(NO3)2+2Ag
硝酸锌、硝酸亚铁、硝酸铜
银
Fe较多
2AgNO3+Fe→Fe(NO3)2+2Ag
Cu(NO3)2+Fe→Fe(NO3)2+Cu
硝酸锌、硝酸亚铁、硝酸铜
银、铜
Fe多
2AgNO3+Fe→Fe(NO3)2+2Ag
Cu(NO3)2+Fe→Fe(NO3)2+Cu
硝酸锌、硝酸亚铁
银、铜
Fe很多
2AgNO3+Fe→Fe(NO3)2+2Ag
Cu(NO3)2+Fe→Fe(NO3)2+Cu
硝酸锌、硝酸亚铁
银、铜、铁
根据实验现象探究在AgNO3、Zn(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的铁粉
注意事项:
1、反应先后顺序,距离产生美,明确是否反应后,确定金属与盐溶液反应的先后顺序。
2、一定量的铁粉,也就是不确定铁粉的量,需要将铁粉的量分情况讨论,从最少量只能反应一部分硝酸银、恰好反应所有的硝酸银、又多一些反应掉部分硝酸铜、恰好反应硝酸银和硝酸铜、铁过量五种情况分情况讨论,从生成物、过量的反应、没参加反应的物质去三个方向去找滤渣和滤液成分。
3、在清楚五种滤渣滤液情况后,根据题干信息判断对应的是哪些情况或哪种情况,在这些情况中都存在的是一定存在的,都不存在的是一定不存在的,有些情况有、有些情况没有的物质是可能存在的,要明确一定有、可能有、一定没有的含义。比如向滤渣中加稀盐酸没有现象可判断对应的是前四种情况,则滤渣中一定有Ag,可能有Cu,滤液中一定有硝酸亚铁,可能有硝酸铜和硝酸银。务必看清楚是向滤渣中加入某溶液,还是向滤液中加入某溶液,情况千差万别,务必审题标记。
考点03中和反应中的pH曲线
酸碱中和反应时的溶液pH变化曲线
酸碱中和反应时的溶液pH变化曲线
往酸溶液中加入碱溶液(起点pH<7,随着碱溶液的加入,pH逐渐变大,当二者恰好完全反应时,pH=7,再继续加入碱溶液,溶液显碱性,pH>7)
往碱溶液中加入酸溶液(起点pH>7,随着酸溶液的加入,pH逐渐变小,当二者恰好完全反应时,pH=7,再继续加入酸溶液,溶液显酸性,pH<7)
易混易错
1.如果pH曲线没有过“7”,若不过“7”,则为酸碱溶液的稀释,如果过“7”,则为酸碱的中和反应。
2.关注pH图像起始点、终止点的位置,起早在酸的位置,终点在碱的位置,为酸中加碱,反之为碱中加酸。
考点04 催化作用曲线
图Ⅰ:相同条件下,有催化剂的反应比无催化剂的反应速率快,曲线斜率大,反应结束时间早,但二者完全反应时生成物的质量相等。
图Ⅱ:催化剂在化学反应前后质量不变。
考点05 二氧化碳与碱反应中的曲线
(1)曲线I对应加入的水使瓶内压强减小,说明二氧化碳溶于水,但不能说明与水反应,曲线Ⅱ对应加入与水等体积氢氧化钠溶液,压强急剧减小,说明二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了反应;
(2)曲线I与曲线Ⅱ可知瓶内压强都是先短暂增加,然后都减小,短暂增加是因为加入液体使瓶内气体被压缩;振荡锥形瓶增大了二氧化碳与氢氧化钠溶液的接触面积,使溶解接触更充分,反应速率加快,因此导致FG段气压快速变小;
(3)由于二氧化碳能与氢氧化钙、氢氧化钠反应,氢氧化钙微溶于水,氢氧化钠易溶于水,所以与氢氧化钠溶液反应的二氧化碳减少的最多,石灰水次之,溶于水的二氧化碳最少。
考点06测定空气中氧气含量的曲线
集气瓶内气压的变化情况如图,
BC段气压增大的主要原因是红磷燃烧放热导致的气压增大比氧气消耗导致的气压减小差更明显;
CD段气压减小的主要原因是氧气消耗,温度降低;
DE段气压增大的主要原因是水进入集气瓶。
考点07电解水实验中的曲线
电解水得到氢气和氧气的体积比是1:2,质量比为1:8
考点08溶液类曲线
解读:一定温度下,向一定量A物质的饱和溶液中加入A物质。A不再溶解,溶质质量分数不变。
解读:一定温度下,向一定量A物质的接近饱和的溶液中加入A物质。A溶解至饱和后不再溶解,溶解质量分数先增大,后不变。
考点09溶解度曲线
曲线中点的含义
(1)曲线上的点:物质在对应温度下的溶解度,此时恰好为饱和溶液。
(2)曲线上方的点:物质在对应温度时的饱和溶液且有未溶解的晶体。
(3)曲线下方的点:物质在对应温度时的不饱和溶液。
(4)交点:某温度下两种物质的溶解度相等。
曲线中线的含义
线:表示物质的溶解度随温度变化的情况。
(1)陡升型(大部分固体,其溶解度随温度变化影响较大,如KNO3等)。
(2)缓升型(少数固体,其溶解度随温度变化影响较小,如NaCl等)。
(3)下降型(极少数固体,随温度升高溶解度反而减小,如熟石灰等)。
点的移动代表的含义
(1)点向正上方移动:加溶质可以认为使点向正上方移动(但是点不能被移动到对应物质的溶解度曲线的上方)。
(2)点向下竖直移动:加溶剂相当于把点向下竖直移动。
(3)点向左水平移动:降温相当于把点向左水平移动。
(4)点向右水平移动:升温相当于把点向右水平移动。
有关溶解度曲线的常见问题
如图所示,以甲、乙、丙三种固体物质的溶解度曲线为例:
溶解度大小的判断及比较
根据溶解度曲线的升降情况判断提纯方法
曲线走向
提纯方法
陡升型(如甲)
降温结晶或冷却热饱和溶液
缓升型(如乙)
恒温蒸发溶剂
(1)若甲中混有少量丙,可采用降温结晶或冷却热饱和溶液法提纯甲。
(2)若乙中混有少量甲,可采用恒温蒸发溶剂法提纯乙。
(3)若丙中混有少量甲,可采用升温结晶法提纯丙。
(4)若甲中混有少量乙,可采用降温结晶或冷却热饱和溶液法提纯甲。
2.气体溶解度曲线
图1:气体的溶解度随温度的升高而减小;
图2:气体的溶解度随压强的升高而增大。
【方法归纳】①溶解度曲线是一条饱和线,线上各点均为相应温度下该物质的饱和溶液,而线下各点则为该温度下的不饱和溶液。
②改变饱和溶液的温度,可能析出晶体,并始终为饱和状态;也可能无晶体析出,变为不饱和溶液。
③改变饱和溶液的温度,溶剂质量始终不变。若析出晶体,则溶质质量分数减小;若不析出晶体,则溶质质量分数不变。
④判断溶液中溶质质量分数是否发生变化,关键在于分析清楚溶质、溶剂和溶液质量的变化情况。
a .若对饱和溶液恒温蒸发溶剂,由于温度和溶解度均不变,因此此过程中溶质质量分数不变。
b .若对不饱和溶液恒温蒸发溶剂,在溶液由不饱和变为饱和状态的过程中,溶剂质量减小,溶质质量不变,溶质质量分数增大。
⑤物质的溶解度越大,其饱和溶液的溶质质量分数越大,等量饱和溶液中溶剂质量就越小
考点10启普法发生器曲线
.启普发生器原理的应用
①原理:荷兰科学家启普(Kipp)设计的气体发生器,使用时打开导气管上的活塞,不断产生气体。不用时关闭导气管上的活塞,在气体的压力下,酸液下降,固液分离。反应停止。这种装置被称为启普发生器。
②简易装置:
根据启普发生器的原理,还可以制成简易启普发生器。例如图,用多孔塑料片把大理石和液体隔开,当弹簧夹打开时,大理石和盐酸接触,发生反应;当弹簧夹关闭后,盐酸被反应产生的CO2气体压回长颈漏斗,与大理石分离,停止反应。用该装置制备CO2可起到节约药品和取用方便的效果。
考点11 思路与方法
知识点一 一般思路和方法
1. 数字化实验:借助温度传感器、压强传感器、pH传感器、气体浓度传感器等仪器实现定量采集数据,并以坐标图的形式实时、清晰、明确呈现出来的现代化新型实验。
2. 解题步骤:
3. 看横、纵坐标(横、纵坐标表示的含义)。
4. 看特殊点(起点、拐点、终点):
①起点:起点在原点,说明变化是从“0”开始的,纵坐标的量随横坐标而变。起点在横坐标上,说明在起点之前,纵坐标的量无变化,且为0。起点在纵坐标上,说明在未发生反应或变化时,纵坐标的量已有一定的数值。
②拐点:表示某阶段的反应或变化终止,另一阶段的反应或变化开始。
③终点:曲线变平,表示反应或变化在最后一个转折点处结束;曲线向某一方向无限延伸,表示反应或变化会随着横坐标的变大而一直发生。
5. 看曲线走势。
走势分析:表示变化的方向和快慢或幅度。斜率越大,变化越快或幅度越大。
知识点二 常见类型及解决思路
1. 压强变化
因素
举例
气体体积增加(气压增大)
生成气体
产生H2、O2、CO2
放热
反应放热:生石灰与水反应、
金属与酸反应、中和反应、氧化反应等
加液体或注气
溶解放热:氢氧化钠固体和浓硫酸
气体体积减小(气压减小)
消耗气体
气体溶解:二氧化碳、氨气溶于水
吸热
反应减少气体
抽气
硝酸铵溶解
2. pH变化
(1)溶液稀释时pH的变化
解读:稀释碱性溶液时,开始时溶液的pH﹥7,随着加水量的增加, pH不断减小,但不会小于7。
解读:稀释酸性溶液时,开始时溶液的pH﹤7,随着加水量的增加, pH不断增大,但不会大于或等于7。
(2)酸碱中和过程中pH变化
酸入碱:
开始时溶液呈碱性,pH>7,随着酸的加入,pH逐渐减小,当酸碱刚好完全反应时,pH=7,溶液呈中性;随着酸的继续加入,溶液的pH<7,溶液呈酸性。
碱入酸:
开始时溶液呈酸性,pH<7,随着碱的加入,pH逐渐增大,当酸碱恰好完全反应时,pH=7,溶液呈中性;随着碱的继续加入,溶液的pH >7,溶液呈碱性
(3)曲线上各点对应溶液中的离子
3.温度变化
因素
举例
温度升高
溶解放热
氢氧化钠、浓硫酸溶于水
反应放热
金属与酸反应、中和反应、氧化反应生石灰与水反应、等
温度降低
溶解吸热
硝酸铵溶于水
考向01 金属与酸反应的曲线
1.(2024·上海杨浦·二模)烧杯中盛有锌粉和铁粉的混合物mg,向其中逐渐加入一定浓度的稀盐酸,测得剩余固体的质量与加入稀盐酸体积的关系如图所示。下列有关结论错误的是
A.加入V1mL稀盐酸时,剩余固体中不含锌
B.加入V2mL稀盐酸时,溶液中有2种溶质
C.反应中由铁粉产生的氢气质量为
D.整个过程中产生氢气的质量一定小于g
【答案】C
【分析】金属活动性顺序:锌>铁>氢,则滴加稀盐酸时,锌先和盐酸反应生成氯化锌和氢气,待锌完全反应后,铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气。
【详解】A、由分析可知,第一段是锌粉和稀盐酸反应,第二段是铁粉和稀盐酸反应,则加入V1mL稀盐酸时,表示锌和盐酸恰好反应,此时剩余固体中不含锌,该选项结论正确;
B、加入V2mL稀盐酸时,铁和盐酸恰好反应,此时溶液中的溶质为氯化锌和氯化亚铁,该选项结论正确;
C、设铁粉生成的氢气的质量为x,则
解得x=,该选项结论不正确;
D、结合前面计算,ng铁粉生成氢气的质量为,若铁粉质量为mg时,则生成氢气的质量为,由于锌的相对原子质量比铁大,且氯化锌、氯化亚铁中金属元素的化合价均为+2价,则等质量的锌和铁与足量稀盐酸反应时,锌产生氢气较少,则整个过程中产生氢气的质量一定小于,该选项结论正确。
故选C。
1.(2024·四川德阳·中考真题)室温时,利用压强传感器研究质量相同的一块镁片和一块锌片分别与等浓度、等质量的稀盐酸反应的实验如图甲,压强传感器测得装置内压强随时间的变化关系如图乙。下列说法正确的是
A.根据压强变化推测两个反应都有热量放出
B.曲线①的压强上升比曲线②高,说明①产生H2总量更多
C.曲线②是Mg与稀盐酸反应的压强变化曲线
D.反应结束后Zn一定有剩余
【答案】A
【详解】A、镁、锌都能与稀盐酸反应生成氢气,根据图乙随着反应的进行,曲线①、曲线②的压强都是先增大,后小幅下降,可推测两个反应过程中都有热量放出,故选项说法正确;
B、根据图乙,曲线①、曲线②最后压强相等,说明两者产生的氢气质量相等,故选项说法不正确;
C、镁的活动性比锌强,则曲线①是镁与稀盐酸反应的压强变化曲线,故选项说法不正确;
D、最终压强相等,说明反应后生成氢气质量相等,生成氢气质量相等时,消耗镁、锌的质量比是24:65,因此镁片一定有剩余,而锌片不一定有剩余,故选项说法不正确;
故选A。
2.(2024·四川德阳·中考真题)室温时,利用压强传感器研究质量相同的一块镁片和一块锌片分别与等浓度、等质量的稀盐酸反应的实验如图甲,压强传感器测得装置内压强随时间的变化关系如图乙。下列说法正确的是
A.根据压强变化推测两个反应都有热量放出
B.曲线①的压强上升比曲线②高,说明①产生H2总量更多
C.曲线②是Mg与稀盐酸反应的压强变化曲线
D.反应结束后Zn一定有剩余
【答案】A
【详解】A、镁、锌都能与稀盐酸反应生成氢气,根据图乙随着反应的进行,曲线①、曲线②的压强都是先增大,后小幅下降,可推测两个反应过程中都有热量放出,故选项说法正确;
B、根据图乙,曲线①、曲线②最后压强相等,说明两者产生的氢气质量相等,故选项说法不正确;
C、镁的活动性比锌强,则曲线①是镁与稀盐酸反应的压强变化曲线,故选项说法不正确;
D、最终压强相等,说明反应后生成氢气质量相等,生成氢气质量相等时,消耗镁、锌的质量比是24:65,因此镁片一定有剩余,而锌片不一定有剩余,故选项说法不正确;
故选A。
3.(2022徐汇二模 不定向) 镁与稀硫酸反应时会放出大量热,将一段表面有氧化镁层的镁带与过量稀硫酸在密闭容器中混合,用压强传感器测得容器内压强和反应时间的变化曲线如下图所示,下列分析正确的是
A. AB段主要发生的反应是
B. 气体温度升高是造成BC段压强增大的唯一原因
C. 90秒时镁带恰好完全溶解
D. C点、D点、E点时反应生成气体的质量相同
【答案】AD
【解析】
【详解】A、AB段容器内压强的变化不大,主要发生的反应是氧化镁和稀硫酸的反应,故A选项正确;
B、BC段压强增大,一方面是因为温度升高,另-方面是因为镁和稀硫酸反应生成了氢气,而且生成氢气是其中的主要原因,故B选项错误;
C、C点时压强最大,CD段压强逐渐下降,这是由于放热是气体温度升高后,逐渐冷却到室温所造成的气体压强下降,所以在C点处镁带完全溶解,而不是D点,故C选项错误;
D、C点后不再产生气体,所以C, D, E点气体质量相同,故D选项正确
考向02金属与盐反应的曲线
1.(不定向)(2024·上海闵行·二模)将铁粉和稀硫酸先后加到一定量的硫酸铜溶液中,搅拌使之充分反应。过程中,加入物质的质量与烧杯中剩余固体的质量关系如下图,说法错误的是
A.3g固体中含Cu1.6g B.a、b点对应的溶液中溶质种类相同
C.实验过程中生成FeSO4共8g D.取c点溶液,加入XgZn粉充分反应,剩余固体质量可能还是Xg
【答案】CD
【详解】A、将铁粉和稀硫酸先后加到一定量的硫酸铜溶液中,加入铁粉,铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,再加入稀硫酸,铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,铜和稀硫酸不反应,加入稀硫酸后,固体质量减小,说明铁与硫酸铜反应后,铁粉剩余,由图可知,加入1.4g铁粉前后,图像斜率不同,说明加入1.4g铁粉时,铁和硫酸铜恰好完全反应。
解:设1.4g铁粉与硫酸铜反应生成铜的质量为x
x=1.6g,则3g固体中含有1.6g铜,不符合题意;
B、由A的分析可知,加入1.4g铁粉时,铁和硫酸铜恰好完全反应,则a点时,溶液中的溶质是硫酸亚铁,b点时铁粉还未完全反应,铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,故b点时溶液中的溶质是硫酸亚铁,则a、b点对应的溶液中溶质种类相同,不符合题意;
C、解:设1.4g铁粉和硫酸铜反应生成硫酸亚铁的质量为y
y=3.8g
3g固体中含有铁粉的质量为:3g-1.6g=1.4g
设1.4g铁粉与稀硫酸反应生成硫酸亚铁的质量为z
z=3.8g
则实验过程中生成硫酸亚铁的质量为:3.8g+3.8g=7.6g,符合题意;
D、c点溶液中稀硫酸过量,溶液中的溶质为硫酸亚铁和硫酸,加入锌粉,金属活动性:Zn>Fe>H,锌先与硫酸反应:,反应后,固体质量减小,待硫酸完全反应后,锌和硫酸亚铁反应:,65份质量的锌置换出56份质量的铁,固体质量减小,故取c点溶液,加入XgZn粉充分反应,剩余固体质量小于Xg,符合题意。
故选CD。
2.(2023·上海宝山·统考二模)向一定量含有等物质的量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中,分多次加入金属X粉末(化合物中X价),测得反应后所得固体质量与加入的X质量关系如图所示。下列说法正确的是
A.X可能为活动性大于银的金属
B.金属活动性顺序为:X>Cu>Ag
C.金属活动性顺序为:Cu>X>Ag
D.p点对应的溶液中,溶质成分为X(NO3)2
【答案】C
【详解】A、根据题意可知,向一定量含有等物质的量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中,分多次加入金属X粉末,反应后固体质量发生变化,所以说X一定为活动性大于银的金属,故A说法错误;
B、若金属活动性顺序为:X>Cu>Ag,根据题意可知,向一定量含有等物质的量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中,分多次加入金属X粉末,X会先与硝酸银反应,待硝酸银反应完全,X会与硝酸铜反应,待硝酸铜反应完全,继续加入X,固体质量不断增加,故图像应该为三段折线,图示中为两段,故B说法错误;
C、由图可知,图示中为两段折线,若金属活动性顺序为:Cu>X>Ag,向一定量含有等物质的量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中,分多次加入金属X粉末,X会与硝酸银反应,待硝酸银反应完全,继续加入金属X,固体质量的变化为两段折线,故C说法正确;
D、由C分析可知,金属活动性顺序为:Cu>X>Ag,P点为X与硝酸银恰好完全反应,得到X(NO3)2,还存在没有反应的硝酸铜,故p点对应的溶液中,溶质为X(NO3)2和硝酸铜,故D说法错误;
故选C。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共13页
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
3.(2023·上海徐汇·统考二模)
将粉末状的金属M加入一定量的AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液,加入金属M的质量与充分反应后剩余金属种类的关系如图所示,下列说法正确的是
A.金属活动性:Cu>M>Ag
B.加入ag金属M,充分反应后剩余的金属是Cu
C.加入bg金属M,充分反应后溶液中含有Cu(NO3)2
D.加入cg金属M,充分反应后溶液中含有2种溶质
【答案】C
【详解】根据图示可知,随着金属M加入,剩余金属的种类逐渐增多,最多是3种,说明M能置换出银、铜,三种金属的活动性顺序是M>Cu>Ag,即M先与硝酸银反应生成M的硝酸盐和银,再与硝酸铜反应,生成M的硝酸盐和铜。
A 、根据分析可知,金属活动性:M>Cu>Ag;说法错误;
B、加入ag金属M,剩余固体只有1种,说明M中与硝酸银反应,充分反应后剩余的金属是Ag,说法错误;
C、加入bg金属M,剩余固体有2种,充分反应后剩余的金属是Ag、Cu,根据图示可知,此时硝酸铜没有完全反应,充分反应后溶液中含有Cu(NO3)2,说法正确;
D、加入cg金属M,剩余固体有3种,M与硝酸银、硝酸铜完全反应,充分反应后溶液中含有M的硝酸盐,只有1种溶质,说法错误。
故选C。
考向03中和反应中的曲线
1(2024·上海静安·二模)稀盐酸与氢氧化钠溶液反应时溶液pH的变化如图所示。下列说法错误的是
A.该反应属于复分解反应
B.p点所示溶液中的溶质只有NaOH
C.如向n点时的溶液中滴入酚酞,溶液显无色
D.该实验是将氢氧化钠溶液滴入稀盐酸中
【答案】B
【分析】由图可知,一开始pH小于7,随着反应的进行,pH逐渐增大至大于7,故该实验是将氢氧化钠溶液滴入稀盐酸中。
【详解】A、氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,该反应符合“两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物”的反应,属于复分解反应,不符合题意;
B、p点溶液pH>7,此时氢氧化钠过量,氢氧化钠和稀盐酸反应生成了氯化钠和水,故此时溶液中的溶质是:NaOH、NaCl,符合题意;
C、n点pH=7,此时溶液显中性,如向n点时的溶液中滴入酚酞,溶液显无色,不符合题意;
D、由分析可知,该实验是将氢氧化钠溶液滴入稀盐酸中,不符合题意。
故选B。
2.(2024·上海嘉定·二模)某小组根据酸碱盐之间的化学反应的关系开展了项目式学习。
(1)项目1:探究酸碱中和反应(如图1所示)。
实验开始将注射器内的液体缓慢地全部注入烧瓶内,观察到 现象,证明NaOH能与HCl反应。c点所示溶液中所含溶质是 (填化学式)。
(2)项目2:探究酸碱盐之间反应(如图2所示)。
把甲、乙反应后的溶液倒入同一烧杯中发现溶液显红色,决定继续对烧杯内溶液中溶质成分进行探究。
【提出问题】反应后所得溶液中溶质的成分是什么?
【提出猜想】烧杯内溶液中的溶质成分可能有:
猜想一:Na2SO4、Na2CO3 猜想二: 。
猜想三:Na2SO4、NaOH、Na2CO3 猜想四:Na2SO4、H2SO4
【实验分析】通过分析,大家认为猜想四不成立,原因是 。
【实验探究】同学们对剩余的几种猜想继续探究(提示:BaCl2溶液呈中性)
实验操作
实验现象及结论
①取烧杯中的溶液于试管中,加入过量的BaCl2溶液
,说明猜想一不成立
②过滤,再向沉淀中加入 。
沉淀部分溶解有气泡产生,说明猜想三成立
【答案】(1) 溶液由红色变成无色 HCl、NaCl
(2) Na2SO4、NaOH 猜想四中溶液呈酸性,不能使酚酞溶液变红 产生白色沉淀,溶液仍为红色 足量稀硝酸
【详解】(1)无色酚酞遇酸性、中性溶液不变色,遇到碱性溶液变红,向氢氧化钠溶液中加入酚酞溶液,溶液变红,再加入过量稀盐酸,溶液由红色变为无色,说明溶液中的氢氧化钠被消耗,由此可证明证明NaOH能与HCl反应;氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,图1中c点的pH<7,溶液呈酸性,说明此时盐酸过量,则图乙中c点的溶液中溶质为HCl、NaCl,故填:溶液由红色变成无色;HCl、NaCl;
(2)提出猜想:把甲、乙反应后的溶液倒入同一烧杯中发现溶液显红色,说明反应后所得溶液呈碱性,反应后所得溶液中溶质的成分一定有生成的硫酸钠,而NaOH溶液和碳酸钠溶液均显碱性,则可能含有Na2CO3、NaOH,根据猜想,因此猜想二为Na2SO4、NaOH,故填:Na2SO4、NaOH;
实验分析:猜想四中溶液呈酸性,不能使酚酞溶液变红,所以猜想四不成立,故填:猜想四中溶液呈酸性,不能使酚酞溶液变红;
实验探究:①试管甲、乙中均生成硫酸钠,验证三个猜想,需要验证碳酸根离子、氢氧根离子,其中碳酸根离子对氢氧根离子的检验有干扰,需先除去碳酸根离子,则取烧杯中的溶液于试管中,加入过量的BaCl2溶液,若产生白色沉淀,溶液仍为红色,可确定一定含有氢氧化钠,说明猜想一不成立;
②实验结论是猜想三成立,说明烧杯内溶液中的溶质成分是Na2SO4,NaOH、Na2CO3,则过滤得到的沉淀是硫酸钡和碳酸钡,硫酸钡不溶于稀硝酸,碳酸钡和稀硝酸反应生成硝酸钡、二氧化碳和水,实验现象是沉淀部分溶解有气泡产生,则实验操作为:过滤,再向沉淀中加入足量稀硝酸;
故填:产生白色沉淀,溶液仍为红色;足量稀硝酸。
3.(2024·新疆·中考真题)用数字传感器探究稀盐酸与稀氢氧化钠溶液反应过程中温度和的变化,测定结果如图所示。下列说法正确的是
A.该反应为吸热反应
B.反应过程中,溶液的酸性逐渐增强
C.该实验是向稀氢氧化钠溶液中加入稀盐酸
D.时,稀盐酸与稀氢氧化钠溶液恰好完全反应
【答案】D
【详解】A、根据图像可知,反应过程中温度升高,说明该反应为放热反应,错误;
B、根据图像可知,pH 逐渐增大,说明溶液的碱性逐渐增强,错误;
C、根据图像可知,反应过程中,pH 是从小于 7 逐渐增大到大于 7,盐酸pH<7,氢氧化钠pH>7,说明该实验是向稀盐酸中加入稀氢氧化钠溶液,错误;
D、根据图像可知,45s 时,pH 等于 7,表示稀盐酸与稀氢氧化钠溶液恰好完全反应,正确。
故选D。
考向04 催化作用曲线
1.(2023·上海浦东新区·统考二模)实验小组探究影响H2O2溶液对化学反应速率的因素。
(1)用H2O2溶液和MnO制取较纯氧气,为使反应平稳进行,可选择的发生装置如图中的______,采用的收集方法是______,发生反应的化学方程式为______。
(2)用下图装置探究反应物浓度和温度对H2O2溶液反应速率的影响,记录实验现象如下表:
试管
A
B
C
浓度
10% H2O2溶液
15%H2O2溶液
20%H2O2溶液
温度
50℃
无明显气泡
无明显气泡
极少量气泡
60℃
无明显气泡
极少世气泡
少量气泡
70℃
极少量气泡
少量气泡
较多气泡
分析表中现象可得出:______(选填“升高”或“降低”)温度,______,都可加快H2O2溶液的反应速率。
(3)为探究催化剂(MnO2和CuO)对H2O2溶液反应速率的影响,设计如下装置进行实验,测得反应后70秒内的O2含量如下图所示。
I、对比分析哪两条曲线,可说明催化剂能加快H2O2溶液反应速率?______。
II、和CuO相比,MnO2能使H2O2分解得更快,判断依据是______。
【答案】(1) B 排水法
(2) 升高 增大过氧化氢溶液浓度
(3) 图3和图1或图3和图2 相同的时间内,加入MnO2装置内的氧气浓度大于加入CuO装置内的氧气浓度
【详解】(1)过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,该反应的反应物是固体和液体,不需加热,发生装置可用固、液混合不加热型,发生装置可用A或B,B装置中的分液漏斗能控制液体的滴加速率,从而能控制反应速率,用H2O2溶液和MnO制取较纯氧气,为使反应平稳进行,可选择的发生装置如图中的B;氧气密度大于空气,不易溶于水,可用向上排空气法收集或排水法收集,排水法收集的气体较纯,收集氧气的装置是排水法;反应的化学方程式是:;
(2)分析表中现象可得出:升高温度(C管在不同温度的实验现象),增大过氧化氢溶液浓度(70℃时,A、B、C三试管的实验现象),都可加快H2O2溶液的反应速率。
(3)I、说明催化剂能加快H2O2溶液反应速率需作对比实验,在相同条件下,一个实验不加催化剂,一个实验加入催化剂比较两个实验的反应速率,因此对比分析图3和图1或图3和图2,可说明催化剂能加快H2O2溶液反应速率;
II、和CuO相比,MnO2能使H2O2分解得更快,判断依据是相同的时间内,加入MnO2装置内的氧气浓度大于加入CuO装置内的氧气浓度。
2(2022·上海中考)催化剂可显著提高反应效率,二氧化锰是常见的催化剂。
(1)实验室用H2O2溶液制取氧气,常用MnO2作催化剂反应的化学方程式是________________;用排水法收集氧气,是因为氧气_______(选填“易”或“不易”)溶于水;将带火星的木条伸入盛有氧气的集气瓶中,现象是__________________________________________。
(2)FeCl3对H2O2分解也有催化作用。为比较MnO2和FeCl3对H2O2分解快慢的不同影响,用下图左装置进行实验:启动传感器,注入H2O2溶液。氧气体积分数随时间变化情况如下:
i.初始时氧气的体积分数不为0,原因是________________________________。
ii.写出使H2O2分解较快的催化剂及判断依据:________________________________________。
iii.用5% H2O2溶液制取氧气,若采用下图所示装置进行实验,上述两种催化剂中较为合适的是
___________。
【答案】(1)2H2O22H2O+O2↑;不易;带火星木条复燃
(2)i.装置中含有空气,空气中约含21%氧气
ii.MnO2;因为MnO2作催化剂时,产生等量氧气所需的时间比FeCl3更短。
iii.FeCl3
【解析】
(1)实验室用H2O2溶液制取氧气的原理是:H2O2溶液在二氧化锰的催化下反应生成水和氧气,该反应的方程式为:2H2O22H2O+O2↑;由于氧气不易溶于水,故可以采用排水法收集,氧气具有助燃性,所以将带火星的木条伸入盛有氧气的集气瓶中,现象是带火星木条复燃。故答案:2H2O22H2O+O2↑;不易;带火星木条复燃,
(2)i由于装置中空气含有氧气,所以初始时氧气的体积分数不为0。故答案为:装置中含有空气,空气中约含21%氧气,
i根据比较MnO2和FeCl3使H2O2分解快慢的曲线图,可知当氧气体积分数都达到32%时,加MnO2用的时间为9s,加FeCl3的时间大于60s;所以使H2O2分解较快的催化剂是MnO2,原因是MnO2作催化剂时,产生等量氧气所需的时间比FeCl3更短。故答案为:MnO2,因为MnO2作催化剂时,产生等量氧气所需的时间比FeCl3更短,
i如图所示装置不能控制反应的速度,根据之前分析MnO2比FeCl3使H2O2分解速度更快,选择FeCl3可以使H2O2分解反应速度适中得到平稳的氧气流。故答案为:FeCl3。
3.(2024·山东烟台·中考真题)实验探究是学习化学的重要方法。请根据下列实验装置图回答问题。
(1)装置B中仪器①的名称是 。
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取,应选用的发生装置是 (填字母序号,下同),实验室加热高锰酸钾固体制取,应选用的发生装置是 。
(3)实验室制取和,均不能选用的收集装置是 。
(4)兴趣小组用图甲所示装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂,分别加入10mL相同浓度的过氧化氢稀溶液后,用传感器测量装置中气压的变化,如图乙中曲线a、b所示。
①结合实验和曲线a、b分析,两种催化剂中催化效率更高的是 。
②从曲线a、b的变化可以看出,过氧化氢分解的反应是 (填“放热”或“吸热”)反应,加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是 s(填“30”“65”或“120”)。
③曲线a、b最终达到相同的压强,说明 。
【答案】(1)分液漏斗
(2) B A
(3)D
(4) 猪肝块 放热 30 催化剂只改变化学反应速率,不改变生成物的质量
【详解】(1)装置B中仪器①的名称是分液漏斗;
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取,制取原理是碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,该反应中反应物为固体和液体,反应条件为常温,则应选用固液常温型发生装置,即装置B;
实验室加热高锰酸钾固体制取,制取原理是高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应中反应物为固体,反应条件为加热,则应选用固体加热型发生装置,即装置A;
(3)二氧化碳密度比空气大、能溶于水且与水反应,应采用向上排空气法进行收集;氧气密度比空气略大且不易溶于水,可采用向上排空气法和排水法进行收集,因此实验室制取和,均不能选用的收集装置是D;
(4)①由图乙可知,相同时间内猪肝块作催化剂使装置内压强变化更大,说明相同时间内猪肝块作催化剂对过氧化氢分解产生的氧气更多,则两种催化剂中催化效率更高的是猪肝块;
②由图乙可知,装置内压强先增大后减小,是因为反应产生气体使装置内压强增大,反应结束后温度降低使装置内压强减小,说明过氧化氢分解的反应是放热反应;由图可知,30s时加猪肝块催化的过氧化氢使装置内压强达到最大,说明加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是30s;
③该实验为取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂,分别加入10mL相同浓度的过氧化氢稀溶液,由图乙可知,曲线a、b最终达到相同的压强,说明最终生成氧气的体积相同,说明催化剂只改变化学反应速率,不改变生成物的质量。
考向05 二氧化碳与碱反应中的曲线
1.(2024·上海青浦·二模)我国承诺:在2060年前实现“碳中和”。“碳封存”和“碳捕集”是实现“碳中和”的其中两种途径。
(1)碳封存:海洋封存是实现“碳封存”的途径之一,其原理主要是利用二氧化碳在水中的溶解性来吸收CO2。海洋封存会导致海水酸化,其原因为 (用化学方程式表示)。
(2)碳捕集:碳捕集的过程中,可选择合适的碱溶液吸收CO2。为了探究不同碱溶液对CO2的吸收效果,某实验小组选取等量的饱和石灰水和饱和NaOH溶液进行实验(见图)。
除了观察到气球变大,实验1中还能观察到的现象是 。导致实验2中气球变大的原因是 (用化学方程式表示)。通过比较实验1和实验2的现象,实验小组认为两种物质中,对CO2吸收效果较好的是 。
(3)实验小组对实验2所得溶液的溶质成分进一步探究,请将下表填写完整。
实验步骤
实验现象
实验结论
步骤1:
产生白色沉淀
溶液中溶质的成分为Na2CO3
步骤2:过滤后,在滤液中滴加酚酞试液
【答案】(1)H2O+CO2=H2CO3
(2) 石灰水变浑浊 饱和NaOH溶液
(3) 取样,滴加足量(或过量)BaCl2溶液 溶液不变色
【详解】(1)海洋封存会导致海水酸化,其原因为二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸显酸性,导致海水酸化,化学方程式为:;
(2)实验1中二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,装置内气体减小,压强减小,则可观察到石灰水变浑浊,气球变大;
实验2中二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,装置内气体减小,压强减小,则可观察到气球变大,化学方程式为:;
通过比较实验1和实验2的现象,实验②中气球变大更明显,说明对CO2吸收效果较好的是饱和氢氧化钠溶液;
(3)实验2中二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,反应后的溶液中一定含有碳酸钠,可能含有氢氧化钠,对实验2所得溶液的溶质成分进一步探究,由于碳酸钠和氢氧化钠均显碱性,均能使无色酚酞溶液变红色,根据碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,需要先用过量的氯化钡溶液检验并除去碳酸钠,然后用无色酚酞溶液检验氢氧化钠是否存在;
根据实验结论溶液中溶质的成分为碳酸钠,步骤1:取样,滴加足量(或过量)BaCl2溶液,观察到产生白色沉淀,则说明溶液中含有碳酸钠,步骤2:过滤后,在滤液中滴加酚酞试液,溶液不变色,说明溶液中不含有氢氧化钠,接口说明该溶液中溶质的成分为碳酸钠。
2(2023杨浦区二模)利用创新的实验装置进行实验(装置气密性良好)。
实验一:制取氧气并验证其性质
①写出编号a仪器的名称_____。
②利用A装置制取氧气的化学方程式是_____。
③打开弹簧夹1、关闭弹簧夹2,在尖嘴处观察到带火星的小木条复燃,说明_____。
④关闭弹簧夹1、打开弹簧夹2,利用_____收集氧气。反应一段时间后,B装置中液面不再发生变化时,关闭弹簧夹2,将红热的铁丝(图一)放入B装置中,观察到的现象是_____。
实验二:制取二氧化碳并验证其性质
①用粉末状大理石和稀盐酸为原料,利用A装置也可以制取CO2的原因是_____。
②打开弹簀夹1、关闭弹簧夹2,用3个250mL的烧瓶收集满CO2进行实验。
如图二所示,同时迅速将注射器内液体全部注入各自烧瓶中,关闭活塞;一段时间后,同时振荡三个烧瓶。得到如图三所示的烧瓶内压强与时间的关系曲线图。
I、曲线1中导致cd段气压快速变小的操作是_____。
II、曲线2中发生反应的化学方程式为_____。
Ⅲ、比较曲线2与曲线3的差异,说明原因_____。
IV、根据图三所示,可以得出的结论是_____(填序号)。
A 1体积水中溶解CO2的量小于1体积
B CO2能与水发生反应
C CO2能与NaOH溶液发生反应
D 检验CO2用饱和澄清石灰水较合适
V、实验室制取2.2g二氧化碳,至少需要碳酸钙多少mol?(请根据化学方程式列式计算)_____。
【答案】锥形瓶 氧气具有助燃性 排水法 火星四射,有黑色固体生成 反应物为固液混合物,且不需要加热 振荡烧瓶 氢氧化钠浓度大于氢氧化钙浓度,吸收二氧化碳多 C 0.05(详见解析)
【详解】实验一:①、a为固液反应容器锥形瓶;
②、装置为固液不加热发生装置,所以选择过氧化氢和二氧化锰制取氧气,过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,化学方程式为;
③、木条在氧气存在时复燃,说明氧气具有助燃性;
④、B内充满了水,氧气不易溶于水,所以可以用排水法收集;铁与氧气在点燃条件下反应生成四氧化三铁,火星四射,四氧化三铁为黑色固体,观察到的现象是火星四射,有黑色固体生成;
实验二:①、实验室采用大理石与稀盐酸制取二氧化碳,反应物为固液混合物,不需要加热,据此选择发生装置;
②Ⅰ.cd段二氧化碳溶于水造成压强减小,通过振荡烧瓶,增加液体与气体接触,加快了溶解速率;
Ⅱ.氢氧化钙溶解度小,溶解的氢氧化钙较少,所以反应后压强减小的少,因此曲线2是二氧化碳溶解在澄清石灰水中的数据,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为;
Ⅲ.氢氧化钠浓度高,吸收的二氧化碳多,气体减少的体积多,所以压强减小的多,曲线2与曲线3的差异原因是:氢氧化钠浓度大于氢氧化钙浓度,吸收二氧化碳多;
ⅣA、曲线1反应前后压强基本不变,说明加入水的体积溶解相等体积的气体,因此压强不变,相当于1体积水溶解1体积二氧化碳,A错误;
B、二氧化碳与水是否发生反应,无法证明,只能证明加入水的体积消耗了等体积的二氧化碳,是反应还是溶解,无法判断,B错误;
C、曲线1和曲线3压缩下降不同,说明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应,C正确;
D、图三知识压强变化数据,没有涉及反应中实际现象,所以检验二氧化碳选用饱和澄清石灰水不是根据此图得出的,D错误。
故填:C。
V、设反应消耗碳酸钙质量为x,则
3.(2024·四川巴中·中考真题)某实验小组利用图1所示装置进行实验,探究的性质:分别向三个烧瓶中注入等体积的水、饱和氢氧化钠溶液、饱和氢氧化钙溶液。利用数字化实验装置分别测定烧瓶内的压强变化,得到如图2所示的曲线图。
(1)图2中ab段压强增大,对应的操作是 。
(2)实验过程中,观察到注入饱和氢氧化钙溶液的烧瓶中产生白色沉淀,该反应的化学方程式是 。
(3)对比图2中三条曲线,能反映出吸收二氧化碳效果最好的是曲线 (选填“x”“y”或“z”),对应的物质是 (填化学式)。
【继续探究】氢氧化钠溶液吸收二氧化碳后溶液中溶质成分的分析。
【查阅资料】①氯化钙溶液显中性;②若过量,会有生成。
【进行实验】
(4)设计如下实验进行探究:
实验操作
实验现象
实验结论
Ⅰ
取少量反应后的溶液于试管中,滴加过量氯化钙溶液
含有
Ⅱ
将Ⅰ反应后的上层清液分成两等份
向其中一份加入稀盐酸
无气泡产生
不含
向另一份滴加无色酚酞溶液
溶液变红
【反思交流】
(5)操作Ⅰ中的氯化钙溶液 (选填“能”或“不能”)用氢氧化钙溶液代替。
(6)操作Ⅱ中的无色酚酞溶液可用___________(选填字母)代替,也能达到相同目的。
A.紫色石蕊溶液 B.硫酸铜溶液 C.稀盐酸
【答案】(1)注入液体
(2)
(3) z NaOH
(4) 产生白色沉淀 含有NaOH
(5)不能
(6)AB
【详解】(1)ab段压强增大,说明此时注入液体,装置中的气体压缩,从而压强增大。
(2)二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为:。
(3)由图可知,曲线z最终压强最小,说明二氧化碳减少最多,即吸收二氧化碳效果最好;
氢氧化钠吸收二氧化碳效果最好,化学式为NaOH。
(4)Ⅰ、碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,则可观察到有白色沉淀产生;
Ⅱ、过量的氯化钙能除去溶液中的碳酸钠,而氢氧化钠能使酚酞溶液变红色,则说明溶液中还含有氢氧化钠。
(5)氢氧化钙能和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,则无法证明溶液中是否含有氢氧化钠,则不能用氢氧化钠代替。
(6)A、氢氧化钠能使紫色石蕊溶液变红色,也能证明溶液中是否含有氢氧化钠,该选项符合题意;
B、硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,也能证明溶液中是否含有氢氧化钠,该选项符合题意;
C、稀盐酸和氢氧化钠反应无明显反应,则无法证明溶液中是否含有氢氧化钠,该选项不符合题意。
故选AB。
考向06测定空气中氧气含量的曲线
11.(2024·吉林·中考真题)为探究铜的化学性质,某同学借助氧气传感器在密闭装置中进行下图所示实验,观察实验现象并分析氧气含量随时间变化的曲线图。其中终点D(203,6.15%)表示时间为203秒时,装置中氧气含量为6.15%。结合图示判断下列说法错误的是
A.加热前的空气样品中氧气含量为20.99%
B.铜在加热条件下能与氧气发生化学反应
C.拐点C至终点D所对应的时间范围内,装置内物质的总质量逐渐减少
D.通过现象证据和数据证据,可以从定性和定量的视角分析得出合理解释
【答案】C
【详解】A、根据图示可知,加热前的空气样品中氧气含量为 20.99%,说法正确,不符合题意;
B、加热过程中氧气含量减少,说明铜在加热条件下能与氧气发生化学反应,说法正确,不符合题意;
C、在密闭装置中进行实验,化学反应遵循质量守恒定律。拐点 C 至终点 D 所对应的时间范围内,铜与氧气发生反应生成氧化铜,但装置内物质的总质量不变,说法错误,符合题意;
D 、通过铜表面变黑的现象证据(定性)和氧气含量变化的数据证据(定量),可以从定性和定量的视角分析得出合理解释,说法正确,不符合题意。
故选C。
2.(2023·上海杨浦·统考二模).实验小组用如图所示装置进行空气中氧气含量测定实验。
①关闭K,打开甲的胶塞,点燃硫粉后迅速塞紧胶塞
②冷却至常温,将胶头滴管中足量NaOH溶液挤入瓶中,振荡,使反应充分
③打开K,观察乙中的现象
下列说法不正确的是
A.①中,硫燃烧呈淡蓝色火焰
B.②中,甲装置内的气压减小最终小于大气压
C.③中,乙中的长导管内液面上升
D.甲装置中硫粉换做碳粉,则乙中长导管口可能冒出的气泡比硫偏少
【答案】C
【详解】A.①中硫在空气中燃烧,火焰呈淡蓝色,能生成一种无色、有刺激性气味,故选项说法正确;
B.②中氢氧化钠溶液挤入瓶中振荡,氢氧化钠与二氧化硫反应生成亚硫酸钠,二氧化硫气体减少,压强减小,小于大气压强,故选项说法正确;
C.③中打开K,外界大气压大于瓶内气压,乙中的长导管口冒气泡,故选项说法错误;
D.甲装置中硫粉换做碳粉,由于碳不完全燃烧时会生成一氧化碳,则乙中长导管口可能冒出的气泡比硫偏少,故选项说法正确;
故选C。
考向07电解水实验中的曲线
12.(2024·黑龙江·中考真题)下列图像所表示对应关系错误的是
A.足量的镁粉和铝粉分别与等量等浓度的稀盐酸反应
B.向稀盐酸中滴加氢氧化钠溶液
C.向一定量稀盐酸、氯化钙混合溶液中滴加碳酸钠溶液
D.将水通电分解
【答案】AD
【详解】A、足量的镁粉和铝粉分别与等量等浓度的稀盐酸反应,则生成的氢气的质量相等,根据、可知,当生成等质量的氢气时,消耗镁的质量要多,故A符合题意;
B、稀盐酸中含有水,故开始时溶液中水的质量不是零,向稀盐酸中滴加氢氧化钠溶液,盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,溶液中水的质量增加,当盐酸和氢氧化钠完全反应后,继续滴加氢氧化钠,此时溶液中水的来自氢氧化钠溶液,水质量增加的幅度变小,故B不符合题意;
C、向一定量稀盐酸、氯化钙混合溶液中滴加碳酸钠溶液,碳酸钠先与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,随着反应的进行溶液的pH逐渐增大至7,此时盐酸反应完全,碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,溶液pH仍为7,当氯化钙完全反应后,继续加入碳酸钠(呈碱性),此时溶液pH逐渐增大,故C不符合题意;
D、电解水生成氢气和氧气,氢气和氧气的体积比为2:1,质量比为1:8,故D符合题意。
故选AD。
13.(2024·江苏常州·中考真题节选)太空舱制氧过程中消耗的水和生成的氧气的质量关系是___________(填序号)。
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】水通电分解生成氢气和氧气,即,消耗水和生成氧气的质量比为:。
故选A;
考向08溶液类曲线
1.(不定向)(2024·上海松江·二模)硝酸钾和氯化钠的溶解度曲线如图所示。将 等质量的硝酸钾饱和溶液、氯化钠饱和溶液,分别降温到 ,下列说法正确的是
A.所得溶液都饱和 B.析出晶体质量相等
C.所得溶液中溶质质量相等 D.所得溶液溶质质量分数相等
【答案】AD
【详解】A、硝酸钾和氯化钠的溶解度都随温度的降低而减小,所以将硝酸钾和氯化钠的饱和溶液降温,都会析出晶体,析出晶体后的溶液仍然饱和,选项正确;
B、硝酸钾和氯化钠的溶解度都随温度的降低而减小,所以将等量的硝酸钾和氯化钠的饱和溶液降温,都会析出晶体,由于硝酸钾的溶解度受温度影响更大,所以硝酸钾溶液析出晶体质量更大,选项错误;
C、t1℃时,硝酸钾和氯化钠的溶解度相等,所以硝酸钾和氯化钠的饱和溶液溶质质量分数相等,由于硝酸钾析出晶体质量更大,所以剩余的溶液质量,硝酸钾<氯化钠,所以所得溶液中溶质质量,硝酸钾<氯化钠,选项错误;
D、两种饱和溶液降温后,仍为饱和,t1℃时,硝酸钾和氯化钠的溶解度相等,所以硝酸钾和氯化钠的饱和溶液溶质质量分数相等,选项正确。
故选AD。
2(2024·四川遂宁·中考真题)下列4个坐标图分别表示实验过程中某些量的变化,其中正确的是
A
B
C
D
向一定量的氢氧化钠溶液中加水
在密闭装置内点燃红磷
电解水
向一定量饱和氢氧化钙溶液中加入少量氧化钙,再恢复至原温度
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A、氢氧化钠溶液为碱性,pH>7,加水稀释,溶液碱性减弱,pH降低,但溶液始终是氢氧化钠溶液,始终为碱性,pH只会无限接近7,但不会小于7或等于7。不符合题意;
B、红磷燃烧放热,装置内气体受热膨胀,气压变大。红磷燃烧消耗氧气,气体减少,气压降低。所以装置内气压开始增大,后随着气体减少、反应结束温度下降逐渐下降,且最终比初始气压低。符合题意;
C、电解水试验正极产生的是氧气,负极产生的是氢气,产生氢气和氧气的体积比为2:1,产生的氢气体积较大。不符合题意;
D、氧化钙和水反应生成氢氧化钙,消耗溶剂,则饱和氢氧化钙中有氢氧化钙析出,溶质质量减少。反应放出热量,温度升高,氢氧化钙溶解度降低,饱和氢氧化钙中会析出氢氧化钙,但随着反应结束温度恢复到室温,氢氧化钙溶解度又升高,这部分析出的氢氧化钙又溶解,溶质质量增加。所以过程中溶质质量先减小后增大,但最终溶质质量比开始时小。不符合题意;
故选B。
3.(2024·山东济宁·中考真题)下列图像能正确反映对应变化关系的是
A.图Ⅰ表示向一定量的盐酸和硫酸混合溶液中不断加入溶液
B.图Ⅱ表示向一定量的稀盐酸中不断滴加水
C.图Ⅲ表示向等质量不同金属粉末中分别加入足量等浓度的稀硫酸
D.图Ⅳ表示在恒温条件下,将饱和氯化钠溶液蒸发适量的水
【答案】C
【详解】A、向一定量的盐酸和硫酸混合溶液中不断加入 Ba ( OH ) 2 溶液,氢氧根离子与氢离子会结合成水,钡离子与硫酸根会结合成不溶于酸的沉淀硫酸钡,沉淀一开始就会出现,图像错误;
B、稀盐酸溶液显酸性,pH<7,向一定量的稀盐酸中不断滴加水,溶液的pH逐渐增大,但不会大于7,图像错误;
C、向等质量不同金属粉末中分别加入足量等浓度的稀硫酸,由于三种金属的活动性:镁>锌>铁,所以相同时间,镁反应速度最快,铁最慢,相同时间镁产生气体最多,曲线最陡,铁产生气体最少,曲线最缓;镁与硫酸反应生成硫酸镁和氢气,铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气,方程式及相关质量关系如下:、、,由于酸足量,所以金属完全反应,消耗等量的三种金属,镁产生气体最多,锌产生气体最少,图像正确;
D、恒温条件下,将饱和氯化钠溶液蒸发适量的水,有氯化钠析出,析出晶体后的溶液仍为该温度下的饱和溶液,溶质质量分数不变,图像错误;
考向09溶解度曲线
1(2024·上海金山·二模)水,是地球上最宝贵的资源之一,也是一切生命的起源点。
(1)净化水可使用分子筛,其表面疏松多孔,结构与活性炭类似,具有 作用。
(2)航天员呼吸所需的O2来自水的电解,其反应的化学方程式是 。
(3)理论上,通过测量外星球矿样中氢元素的质量,可推算出水含量。若1kg某矿样含氢的质量为0.08g,则该矿样中含水的质量m(H2O)= g。
(4)氯化钠、硝酸钾在水中的溶解度曲线和溶解度数据表如图所示。
温度/℃
溶解度/g/100g水
氯化钠
硝酸钾
0
35.7
13.3
20
36.0
31.6
40
36.6
63.9
60
37.3
(110)
80
38.4
169
①图中P点的含义是 。
②硝酸钾溶液中有少量氯化钠,提纯硝酸钾的方法是加热浓缩、 。
③某同学按下图所示步骤进行实验。
Ⅰ、烧杯C中的溶液质量是 克。
Ⅱ、烧杯D中的溶液是硝酸钾的 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
Ⅲ、烧杯E所得溶液的溶质质量分数为 。
【答案】(1)吸附
(2)
(3)0.72
(4) t℃时,硝酸钾和氯化钠的溶解度曲线相等 降温结晶 65.8 不饱和 25%
【详解】(1)净化水可使用分子筛,其表面疏松多孔,结构与活性炭类似,则具有吸附作用。
(2)水通电分解生成氢气和氧气,化学方程式为:;
(3)若1kg某矿样含氢的质量为0.08g,则该矿样中含水的质量m(H2O)=;
(4)①图中P点硝酸钾和氯化钠的溶解度曲线相交,故P的含义是t℃时,硝酸钾和氯化钠的溶解度曲线相等;
②硝酸钾和氯化钠的溶解度均随温度升高而增大,硝酸钾的溶解度受温度变化影响较大,氯化钠的溶解度随温度变化影响较小,故硝酸钾溶液中有少量氯化钠,提纯硝酸钾的方法是加热浓缩、降温结晶;
③Ⅰ、20℃时,硝酸钾的溶解度为31.6g,即100g水中最多能溶解31.6g硝酸钾,达到饱和状态,则50g水中最多能溶解15.8g硝酸钾,达到饱和状态;烧杯C中温度为20℃,溶剂水的质量为50g,烧杯底部有晶体析出,则所得溶液为饱和溶液,溶液质量是50g+15.8g=65.8g;
Ⅱ、60℃时硝酸钾的溶解度为110g,即100g水中最多能溶解110g硝酸钾,达到饱和状态,则50g水中最多能溶解55g硝酸钾,达到饱和状态,烧杯D中温度为60℃ ,溶剂水的质量为50g,50g硝酸钾可以全部溶解,此时所得的溶液是硝酸钾的不饱和溶液;
Ⅲ、40℃时硝酸钾的溶解度为63.9g,即100g水中最多能溶解63.9g硝酸钾,达到饱和状态,则150g水中最多能溶解95.85g硝酸钾,达到饱和状态,烧杯E的温度为40℃,溶剂水的质量为50g+100g=150g,50g溶质可以全部溶解,得到此温度下的不饱和溶液,所得溶液的溶质质量分数为。
2(2024·上海奉贤·二模)如图1是NaCl、KNO3的溶解度曲线。
(1)60℃时,NaCl的溶解度为 g/100g水。
(2)NaCl中混有少量KNO3,提纯NaCl可采用的方法是 。
(3)用洁净的铂丝蘸取NaCl溶液灼烧,火焰呈 色。
(4)10℃时,KNO3饱和溶液的溶质质量分数为 (列式即可)。
(5)60℃时,在甲、乙两烧杯中分别取Xg固体进行如图2所示实验。
①甲烧杯中的固体是 (选填“NaCl”或“KNO3”)。
②乙烧杯中状态1时为 (选填“饱和”或“不饱和”)溶液。若向状态2时的乙烧杯中继续加入一定量该种固体,充分搅拌形成状态3,请在图3中绘出符合状态3的点 。
【答案】(1)37.7
(2)蒸发结晶
(3)黄
(4)
(5) NaCl 不饱和 或
【详解】(1)由图知,60℃时,NaCl的溶解度为37.3g,故填:37.3。
(2)硝酸钾的溶解度受温度影响较大,氯化钠的溶解度受温度影响较小,NaCl中混有少量KNO3,提纯NaCl可采用蒸发结晶的方法,故填:蒸发结晶。
(3)含有钠元素的焰色试验为黄色,则用洁净的铂丝蘸取NaCl溶液灼烧,火焰呈黄色,故填:黄。
(4)由图知,10℃时,硝酸钾的溶解度为20.9g,10℃时,KNO3饱和溶液的溶质质量分数为 ,故填: 。
(5)①由图知,60℃时,硝酸钾的溶解度比氯化钠大,在甲、乙两烧杯中分别取 XgNaCl 和 XgKNO3固体加100g水后,甲部分溶解,乙完全溶解,说明甲的溶解度小于乙的溶解度,则加入甲烧杯中的固体是NaCl,乙烧杯中加入的是硝酸钾,故填:NaCl。
②乙烧杯中加入Xg硝酸钾后,硝酸钾全部溶解,得到状态1,再加入Xg硝酸钾后,又全部溶解,则乙烧杯中状态1时为不饱和溶液,故填:不饱和。
③60℃时,NaCl的溶解度为37.3g,KNO3的溶解度为110g,则X>37.3,若乙中状态2的硝酸钾溶液恰好饱和,则加入硝酸钾的质量为55g,硝酸钾由状态1到状态2溶质的质量加倍,再加一定质量的硝酸钾不再溶解;若乙中状态2的硝酸钾溶液不饱和,加一定质量的硝酸钾,溶质的质量先增大,饱和后不变,但溶质增加的量一定小于X, 因为,则图3中绘出符合状态3的点如图示,或 。
3.(不定向)(2024·上海虹口·二模)硝酸钾、氯化钾的溶解度曲线如图所示,相关分析正确的是
A.降温结晶可以除去氯化钾溶液中的少量硝酸钾
B.10℃时,氯化钾饱和溶液的质量大于硝酸钾饱和溶液的质量
C.60℃时,等质量的两种物质放入100g水中所得溶液质量可能相等
D.若两种物质的饱和溶液溶质质量分数相等则溶液温度一定相等
【答案】CD
【详解】A、由溶解度曲线图分析看出,硝酸钾的溶解度随温度升高而变化较大,氯化钾的溶解度随温度升高变化不大,所以除去氯化钾溶液中的少量硝酸钾应采取蒸发溶剂法,故错误;
A、10℃时,硝酸钾和氯化钾的溶解度不相同,但没有指明溶质或者溶剂的质量,无法比较氯化钾饱和溶液与硝酸钾饱和溶液的质量大小,故错误;
C、由溶解度曲线图分析看出,在20℃到30℃之间,两条曲线有个相交点,表示在该温度下硝酸钾和氯化钾的溶解度相等,此时硝酸钾和氯化钾的质量相等,溶剂水为100g,溶液质量相等,两者溶解度都是随温度升高而增大的,温度升高到60℃时都变成不饱和溶液,但溶质、溶剂质量不变,所得溶液质量相等,故正确;
D、由溶解度曲线图分析看出,两条曲线的相交点,表示在该温度下,两种物质的溶解度相等,饱和溶液的溶质质量分数一定相等,所以两种物质的饱和溶液溶质质量分数相等则溶液温度一定相等,故正确。
故选CD。
考向10 启普法发生器曲线
1(2023·上海长宁·二模)关闭启普发生器的活塞后,能表示装置内大理石上方压强变化的图像是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】关闭启普发生器的活塞前,装置内有生成的二氧化碳,因此气压不能为0,关闭启普发生器的活塞后,二氧化碳不能导出,随着二氧化碳不断增多,气压增大,在气压的作用下,液面下降,导致固液分离,反应停止;
故选D。
故选D。
2(2022·上海宝山·二模)根据下列实验装置图,回答有关问题。
③E是实验室制备二氧化碳气体的发生装置,请写出反应的化学方程式_________________该装置的优点是___________________。若在装置E中连接压强传感器(如图F),测定实验中试管内气体压强变化的情况(如下图)。压强变化与实验现象或操作相对应的是________(填序号)。
序号
图像
实验现象或操作
Ⅰ
a-b
试管中液面逐渐上升
Ⅱ
b-c
大理石与稀盐酸脱离接触
Ⅲ
c-d
打开弹簧夹
④实验室以锌和稀硫酸为原料,_______________(填“能”或“不能”)用E装置制氢气,若要制取0.1mol的氢气,需要9.8%的稀硫酸多少克?(根据化学方程式计算)________________
【答案】 控制反应的发生或停止 Ⅱ、Ⅲ 能
解:设需要硫酸的物质的量为.
所需要硫酸的质量为:0.1mol×98g/mol=9.8g
所需要稀硫酸的质量为:9.8g÷9.8%=100g
【详解】
③实验室制取二氧化碳用大理石和稀盐酸,反应的化学方程式为:;
该装置是长颈漏斗、有孔隔板、弹簧夹、试管的组合,其优点是能控制反应的发生和停止;
由图示可知,装置内气体压强由小到大,再由大到小,所以是药品接触产生气体,气体在试管内聚集,气压增大,当打开弹簧夹后,产生的气体排出,气压减小,因此,对应的操作是Ⅱ、Ⅲ。
④锌和稀硫酸在常温下反应生成氢气,属于固液常温型制取气体,且锌为固体颗粒物,能置于有孔隔板之上,所以能选用E装置制取氢气;制取0.1mol的氢气所需要稀硫酸的质量根据化学方程式可求出,详解见答案。
考向11 思路与方法
1.(24-25九年级上·辽宁丹东·期中)完成以下基础实验与学科实践内容
Ⅱ.化学兴趣小组借助数字化实验手段用装置A探究其他条件对过氧化氢分解速率的影响,选用粉末作催化剂分组进行实验,通过压强传感器得到的数据如图所示。
分析图中实验1,溶液的浓度越大(即),反应速率 (选填“越快”、“越慢”或“不影响”);分析图中实验2所示数据,你认为影响该反应速率的条件是 。
(3)探究制氧机的原理
查阅资料:过氧化氢和过碳酸钠都可以产生氧气。
小组同学取上述两种药品分别加入0.2g二氧化锰进行对比实验,比较过氧化氢溶液和过碳酸钠制取氧气的效率。测得数据如图1(20min后几乎不产生氧气)请分析制氧剂选择过碳酸钠的依据是 。
化学制氧机内缸如图2,为保证制氧的效果稳定,制氧机反应仓的加水量在夏季比冬季的高,原因是 。
【答案】 越快 温度
(3) 20分钟以内,过碳酸钠产生的氧气比过氧化氢产生的氧气多 夏天温度高,反应速率快,需要多加水,可以减慢氧气产生的速度
【详解】
Ⅱ. 根据图中实验1,相同时间内,H2O2的浓度越大,产生的气体越多,锥形瓶内压强越大,反应速率越快;图中实验2所示数据,影响该反应速率的条件是温度;
(3)根据图1中测得数据(20min后几乎不产生氧气),制氧剂选择过碳酸钠的依据是:20min内,生成氧气的量比过氧化氢多;
为保证制氧的效果稳定,制氧机反应仓的加水量在夏季比冬季的高,是因为夏季温度高,反应速率快,多加水,可减缓生成氧气的速率。
1.(2023·上海浦东新区·统考二模)Y型管的左侧分别装有等质量的铁粉和铝粉,右侧分别装有等质量等浓度的稀硫酸。同时倾斜两支Y型管,使稀硫酸同时全部流入左侧与金属反应。实验结束后观察到注射器活塞停留的刻度相同。有关说法正确的是
A.反应过程中甲管活塞向上推动较快
B.乙管产生氢气多,所以铝比铁活泼
C.反应结束后,硫酸没有剩余,铁粉一定有剩余
D.反应结束后,铝粉有剩余,铁粉可能没有剩余
【答案】D
【详解】A、在金属活动顺序中,铝活动性强于铁,相同条件下铝粉反应速率比铁粉快,反应过程中乙管活塞向上推动较快,错误;
B、比较金属活动性强弱可根据在相同条件下金属与酸反应的剧烈程度或金属与另一种金属的盐溶液反应的可能性来判断,不可根据金属与酸反应产生的氢气多少来判断,错误;
C、根据化学方程式2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑,可知每54g铝与294份质量硫酸反应生成6g氢气即每18g铝与98份质量硫酸反应生成2g氢气,根据化学方程式Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑,可知每56g铁与98份质量硫酸反应生成2g氢气;相同质量的硫酸完全反应消耗的铝质量小于铁,反应结束后,硫酸没有剩余,铝粉一定有剩余,铁可能有剩余,错误;
D、根据选项C的分析可知,反应结束后,当铝粉有剩余时,铁粉可能没有剩余,正确。
故选D。
2.如图所示,倾斜锥形瓶使试管内的稀盐酸流入瓶中与固体发生反应,利用数字化设备采集瓶内气压,瓶内气压与时间关系如曲线所示。有关说法正确的是( )
A.反应结束后,稀盐酸可能有剩余
B.曲线①表示锌粒与稀盐酸的反应
C.比较b、c两点,说明影响反应速率的因素之一是反应物的接触面积
D.a、b、c、d四点处的溶质成分相同
【答案】A
【解析】
A、反应结束后生成氢气质量相等,稀盐酸可能有剩余,该选项说法正确;
B、曲线①反应速率较快,表示锌粉与稀盐酸的反应,该选项说法不正确;
C、比较d、c两点,说明影响反应速率的因素之一是反应物的接触面积,该选项说法不正确;
D、a、b、d处的溶质成分相同,都是反应生成的氯化锌和过量的氯化氢,c处溶质可能是氯化锌,也可能是氯化锌和氯化氢(盐酸过量时),该选项说法不正确。
故选A。
3(不定向)(2024·上海金山·二模)以化合价为纵坐标,以物质类别为横坐标绘制的图像叫“价类图”。如图所示为铁元素的“价类二维图”。下列说法正确的是
A.X 是碱
B.物质 a可与稀盐酸反应生成 FeCl3
C.物质b是铁锈
D.FeCl3溶液可与 NaOH 溶液反应生成Fe(OH)3
【答案】AD
【详解】A、如图,根据X对应的物质是,该物质电离出的阴离子全部是氢氧根离子,属于碱类,选项正确;
B、如图,物质a中铁元素0价,即铁单质,铁活动性排在氢前,能与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,而不是氯化铁,选项错误;
C、如图,物质b是+3价的铁的氧化物,即氧化铁,但铁锈是混合物,主要成分是氧化铁,因此不能是b是铁锈,选项错误;
D、FeCl3溶液可与 NaOH 溶液反应生成氢氧化铁沉淀()和氯化钠,选项正确。
故选:AD。
4.(2023·湖南益阳·中考真题)数字化实验利用传感器能准确地测定实验过程的相关数据。下图是某同学将少量锌粒放入盛有过量稀硫酸的恒容密闭容器中,用压强传感器测得容器内气体压强与反应时间的变化曲线。据图回答下列问题:
(1)AB段发生反应的化学方程式为 。
(2)C点表示的溶液中含有的溶质有 (填化学式)。
【答案】(1)
(2)ZnSO4、H2SO4
【详解】(1)AB段装置内压强增大,反生的反应为锌和稀硫酸生成硫酸锌和氢气,反应的化学方程式为;故填:。
(2)由图可知,B点时压强最大,说明锌和稀硫酸反应结束,气体总量不再变化,BC段压强略减小,是因为锌和稀硫酸反应放热,反应结束后容器内温度逐渐恢复到室温,压强减小,C点表示的溶液中含有的溶质有ZnSO4、H2SO4;故填:ZnSO4、H2SO4。
5.(2024·四川南充·中考真题)下列图像能正确反映其对应关系的是
A.①表示常温下,向pH=2的稀盐酸中滴加pH=12的NaOH溶液
B.②表示在盛有空气的密闭容器(体积不变)中点燃足量红磷
C.③表示分别向等质量镁粉和铝粉中加入足量溶质质量分数相同的稀硫酸
D.④表示向一定量H2O2溶液中加入MnO2制取O2
【答案】D
【详解】A、最终溶液pH>12,则加入的氢氧化钠溶液的pH应大于12。不符合题意;
B、红磷在密闭容器内燃烧,开始燃烧放热,气体膨胀,气压变大。反应结束后停止放热温度会恢复到室温,所以一段时间后压强会降低。红磷燃烧消耗氧气,最终容器内气体减少,但容器体积不变,则压强会比开始时小,不符合题意;
C、,,则消耗等质量的镁和铝,铝生成的氢气较多。所以分别向等质量镁粉和铝粉中加入足量溶质质量分数相同的稀硫酸,开始硫酸不足,产生的氢气质量相同,最终铝产生的氢气较多。不符合题意;
D、根据及反应前后元素的质量不变可知,液体中氢元素的质量不变,但氧元素质量减少,所以液体总质量减少,所以液体中氢元素的质量分数随着反应的进行逐渐增大,反应结束后液体中氢元素的质量分数不再变化。符合题意;
故选D。
6.(2024·山东菏泽·中考真题)某兴趣小组利用图1装置,对“和溶液是否反应”进行数字化实验再探究。实验1:在盛满的烧瓶中滴加80mL蒸馏水;实验2:在同样的烧瓶中滴加溶液。实验得到如图2所示曲线。下列说法不正确的是
A.由实验1得到的图像是A曲线
B.A曲线中ab段上升是因为加液体使烧瓶内分子数增多
C.该实验能证明与溶液发生了反应
D.通过此实验说明,利用数字化实验可以实现对化学反应由定性到定量的研究
【答案】B
【详解】A、二氧化碳能溶于水,压强减少,但二氧化碳的溶解度较小,所以压强变化不大;二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,二氧化碳减少的更多,压强变化更大,所以曲线A表示实验1的变化,故A正确;
B、A曲线中ab段曲线上升的原因是用注射器注入液体,压缩了烧瓶内的气体,使压强增大,故B错误;
C、曲线B二氧化碳减少更多,且二氧化碳与水的实验可排除二氧化碳溶于水对实验造成影响,上述实验可以证明氢氧化钠与二氧化碳能发生反应,故C正确;
D、通过此实验说明,由压强的变化量对比可得出化学反应的发生,故利用数字化实验可以实现对化学反应由定性到定量的研究,故D正确。
故选:B。
7(不定向)(2023·上海崇明·统考二模)现有t2℃时等质量的甲、乙、丙三种物质(不含结晶水)的饱和溶液,将其均降温到t1℃,对所得溶液的描述正确的是
A.溶质质量分数:乙>甲=丙
B.溶液质量:乙>甲>丙
C.溶剂质量:丙>乙>甲
D.溶解度:乙>甲=丙
【答案】CD
【详解】A、降温过程中,甲、乙的饱和溶液均会析出固体,达到在t1℃时的饱和状态,丙溶液降温过程中溶液组成不变,会向左平移到与原来等高的位置,故在t1℃时,乙的点最高,其次是甲,最后是丙,溶质质量分数由大到小是甲、乙、丙,A错误;
B、原三种溶液质量相等,丙未析出固体,甲析出固体较多,乙析出固体较少,溶液质量由大到小是丙、乙、甲,B错误;
C、溶剂的质量在降温过程中不变,三种等质量的溶液在t2℃时溶质质量分数最大的溶剂质量最小,溶剂最小的是甲,其次是乙,最多的是丙,溶剂质量由大到小的顺序是丙>乙>甲,C正确;
D、溶解度大小与物质是否达到饱和状态无关,图中可知,t1℃时溶解度由大到小的顺序是乙>甲=丙,D正确。
故选:CD。
8.(2023·上海静安·统考二模)下表是氯化钠和硝酸钾在不同温度下的溶解度。请回答下列问题:
温度/℃
0
10
20
30
40
50
溶解度(g/100gH2O)
NaCl
35.7
35.8
36.0
36.3
36.6
37.0
KNO3
13.3
20.9
31.6
45.8
63.9
85.5
(1)60℃时,向100g水中加入一定量KNO3形成溶液,再降温至20℃,析出固体质量的变化如图所示,回答下列问题。
1.20℃时KNO3溶解度为______g/100g水,该温度下,20gKNO3溶解在50g水中,所得溶液的质量为______g。
II.60℃时加入的KNO3质量为______g,此时所得溶液为______(填“饱和”或“不饱和”)。
III.降温过程中,下列说法正确的是______。
A.时间0至t1过程中,溶液中溶质质量分数不变
B.时间t1时,溶液为20℃时KNO3溶解度的饱和溶液
C.时间t1至t2过程中,硝酸钾的溶解度逐渐变小
(2)50℃时,将80.0g一定质量分数的氯化钠溶液恒温蒸发,溶液的质量随蒸发水的质量变化关系如图所示,则a点溶液中溶质的质量为______g。
(3)除去硝酸钾中含有的少量氯化钠,采用的方法是______。
【答案】(1) 31.6 65.8 41.6 不饱和 AC
(2)18.5
(3)降温结晶
【详解】(1)Ⅰ、由表中数据可知,20℃时,KNO3溶解度为31.6g/100g水;
该温度下,50g水中最多可溶解硝酸钾的质量为,则将20gKNO3溶解在50g水中,所得溶液的质量为15.8g+50g=65.8g。
Ⅱ、由于降温至20℃时,析出10g固体,而20℃时,KNO3溶解度为31.6g,则说明加入的硝酸钾的质量为31.6g+10g=41.6g;
由于降温一段时间后才有固体析出,则说明所得溶液为不饱和溶液。
Ⅲ、A、时间0至t1过程中,没有固体析出,则溶液中的溶质质量不变,则溶液中溶质质量分数不变,该选项说法正确;
B、t1之后,溶液中有固体析出,则说明该溶液为KNO3溶液的饱和溶液,但温度不是20℃,该选项说法不正确;
C、时间t1至t2过程中,由于析出固体越来越多,则说明硝酸钾的溶解度逐渐变小,该选项说法正确。
故选AC。
(2)由于a点后,随着水的蒸发,溶液质量减少变多,则说明a点之前没有固体析出,则a点时溶液质量为80g-11.5g=68.5g,而50℃时,氯化钠的溶解度为37g,则68.5g饱和溶液中溶质质量为。
(3)硝酸钾和氯化钠的溶解度均随温度升高而增大,且硝酸钾溶解度受温度影响比较大,氯化钠溶解度受温度影响较小,则除去硝酸钾中含有的少量氯化钠,可采用降温结晶的方法。
9.(24-25九年级上·重庆·期末)下列图像不能正确表示对应叙述的是
A.在高温条件下,利用木炭还原氧化铜
B.将等质量的镁粉和铝粉分别加入足量等浓度的稀硫酸中
C.向一定质量的溶液中加入锌粉
D.向两份等浓度、等质量的稀盐酸中分别逐渐加入铁粉和锌粉至过量
【答案】C
【详解】A、高温条件下氧化铜和碳反应生成铜和二氧化碳,过程中固体中的铜元素质量不变,故选项图像正确;
B、将等质量的镁粉和铝粉分别与足量等浓度的稀硫酸反应,镁的金属活动性比铝强,反应速率快,至完全反应所需时间短;根据反应关系、可知,酸足量,金属反应完,等质量的镁粉和铝粉反应完,产生氢气质量:铝>镁,故选项图像正确;
C、向一定质量的溶液中加入锌粉,锌与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜,反应的化学方程式为Zn+Cu(NO3)2═Zn(NO3)2+Cu,由反应时的质量比可知,每65份质量的锌可置换出64份质量的铜,溶液的质量增加,完全反应后不再发生改变,故选项图像错误;
D、金属与酸反应时氢气来源于酸中的氢元素,因为酸的量相同,金属过量,故最终生成的氢气应该相等,生成等质量的氢气,消耗的锌的质量多,故选项图像正确。
故选C。
10.(24-25九年级上·江西宜春·期末)下列图像能正确反映对应变化关系的是
A.电解水
B.将一定量的二氧化碳通入足量的澄清石灰水中
C.加热一定量氯酸钾和二氧化锰的混合物(氯酸钾粉末在二氧化锰作催化剂并加热条件下分解成氯化钾固体和氧气)
D.镁条在空气中燃烧
【答案】C
【详解】A、电解水生成氢气和氧气,化学方程式为,产生的氢气和氧气的质量比为,而不是2∶1,A选项错误;
B、将一定量的二氧化碳通入足量的澄清石灰水中,二氧化碳与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀、水,随着反应的进行,产生的沉淀不断增多,则固体质量不断增大,待二氧化碳完全反应后,固体质量不再增大,但固体的初始质量为0,图中固体的初始质量不为0,B选项错误;
C、加热一定量氯酸钾和二氧化锰的混合物(氯酸钾粉末在二氧化锰作催化剂并加热条件下分解成氯化钾固体和氧气),氯酸钾分解前,固体含有氯酸钾、二氧化锰,共2种;氯酸钾开始分解但未完全分解时,固体含有氯酸钾、二氧化锰、氯化钾,共3种;氯酸钾完全分解后,固体含有二氧化锰、氯化钾,共2种,C选项正确;
D、镁条在空气中燃烧生成氧化镁,随着反应的进行,固体质量不断增大,待镁条完全反应后,固体质量不再增大,但固体的初始质量为镁条的质量,不为0,图中固体的初始质量为0,D选项错误。
故选:C。
11.(24-25九年级上·上海闵行·期末)有一瓶水垢样品,其成分为Mg(OH)2和CaCO3.资料:Mg(OH)2受热易分解,生成氧化镁和水。取25.8g水垢样品加热,加热过程中剩余固体的质量随加热时间的变化如图所示。分析错误的是
A.样品中含碳酸钙20g
B.b点的成分为CaO和MgO
C.t1时固体中镁元素的质量与t2时相等
D.参加反应的CaCO3质量等于(24-x)g
【答案】B
【分析】Mg(OH)2受热易分解,生成氧化镁和水,化学方程式为;碳酸钙在高温条件下分解生成CaO、CO2,化学方程式为。取25.8g水垢样品加热,加热过程中,Mg(OH)2先分解,CaCO3后分解。
【详解】A、根据图像,ab段是Mg(OH)2分解,固体减少的质量为,即反应生成的水的质量为1.8g,设样品中Mg(OH)2的质量为y,则
y=5.8g
则样品中碳酸钙的质量为:,A选项正确;
B、b点是Mg(OH)2刚好完全反应,而CaCO3尚未开始分解,则b点的成分是MgO、CaCO3,B选项错误;
C、根据、,固体减少的质量为H2O、CO2的质量之和,固体中镁元素的质量一直保持不变,因此t1时固体中镁元素的质量与t2时相等,C选项正确;
D、cd段是CaCO3分解,根据图像,参加反应的CaCO3质量等于(24-x)g,D选项正确。
故选:B。
12.(24-25九年级上·安徽合肥·期末)下列图像能正确反映对应变化关系的是
A.物质着火点为T℃,则图A中M、N、Q点对应状态下物质能燃烧
B.加热一定量高锰酸钾,固体中钾元素质量分数变化趋势如图B
C.红磷在密闭容器内燃烧,容器内压强变化如图C
D.密闭容器内点燃木炭,固体质量变化如图D
【答案】B
【详解】A. 可燃物燃烧需要满足两个条件:温度达到着火点、与氧气接触。物质的着火点为T℃,则图A中M、N、Q点对应状态下的物质温度达到了着火点,再与氧气接触才能燃烧,此选项错误;
B. 加热一定量高锰酸钾,加热到一定温度时高锰酸钾发生分解反应生成锰酸钾、二氧化锰、氧气,反应后固体质量减少,而钾元素的质量不变,所以固体中钾元素质量分数随着反应的进行逐渐增大,当高锰酸钾完全反应后,固体中钾元素质量分数不再增大,此选项正确;
C. 红磷在密闭容器内燃烧放出热量,温度升高,压强变大,随着反应的进行,氧气被消耗,温度逐渐恢复至室温,压强逐渐减小,最终容器内压强小于反应前的压强,不可能减少为0,此选项错误;
D. 密闭容器内点燃木炭,木炭燃烧生成气体,随着反应的进行,固体质量逐渐减少,不可能增多,此选项错误。
故选B。
13.(24-25九年级上·山西阳泉·期中)为了测定空气中氧气含量,小组同学们设计了数字化实验,如图甲所示。实验过程中用传感器实时测定了集气瓶内的压强变化,相关图像如图乙所示。下列关于此实验的叙述不正确的是
A.bc段压强增大的原因是红磷燃烧放出热量,使瓶内气体受热膨胀
B.cd段对应的变化是红磷燃烧
C.d点对应的操作是打开弹簧夹
D.集气瓶中的水可以吸收白烟,降温
【答案】B
【详解】A、 bc 段压强增大的原因是红磷燃烧放出热量,气体受热膨胀,压强增大,叙述正确,不符合题意;
B、 cd 段,压强减小,对应的是红磷完全燃烧后,冷却至室温的过程,温度降低,压强减小,叙述不正确,符合题意;
C、de 段瓶内气压增大,对应的操作是打开弹簧夹,水进入集气瓶,气体体积变小,叙述 正确,不符合题意;
D、红磷燃烧放热,集气瓶中的水可以降温,同时可以吸收白烟(五氧化二磷),防止污染空气,叙述正确,不符合题意;
故选B。
14.(24-25九年级上·河南商丘·期中)某化学兴趣小组用数字化实验技术探究铜加热变黑是和空气中的什么物质发生了化学反应的实验。图1为实验装置,图2为玻璃管内氧气体积分数随时间变化的曲线。
(1)从0~ 200秒氧气的含量下降的原因是 。
(2)该反应的文字表达式为 。
(3)你认为数字化实验的优点是 (答出一点即可)。
【答案】(1)铜与氧气发生反应,消耗了氧气
(2)铜+氧气氧化铜
(3)实时监测、数据精准
【详解】(1)铜与氧气在加热条件下发生反应,生成氧化铜,消耗了氧气,因此从0~ 200秒氧气的含量下降;
(2)铜与氧气在加热条件下发生反应,生成氧化铜,反应的文字表达式为铜+氧气氧化铜;
(3)数字化实验实时监测、数据精准,能为科学探究提供更为直观的证据。
15.(24-25九年级上·山西阳泉·期中)某学习小组利用数字化仪器对镁与盐酸的反应进行研究。将打磨后的镁条放入锥形瓶中,再将注射器中某浓度的盐酸压入锥形瓶中,测定实验过程中密闭容器内压强与时间的关系如图所示。下列说法正确的是
A.段产生氢气的速率比段慢
B.点时镁和盐酸反应结束
C.点的溶质只有一种
D.向点溶液滴加少量溶液并振荡,一定有白色沉淀产生
【答案】B
【详解】A、由图中信息可知,ab段产生氢气的速率比bc段快。A不正确;
B、由图中信息可知,c点时压强不再增大,则c点时镁和盐酸反应结束。B正确;
C、由图中信息可知,b点的溶质是镁与盐酸反应生成的氯化镁和未反应的盐酸中的溶质氯化氢2种。C不正确;
D、向d点溶液滴加少量NaOH溶液并振荡,不一定有白色沉淀产生,因为该点溶液中含有盐酸,如果加入的氢氧化钠不足以和盐酸反应,则不产生沉淀。D不正确。
综上所述:选择B。
16(上海浦东新·二模)兴趣小组利用数字化实验探究了酸、碱、盐、金属的部分性质。
①探究酸碱中和反应。实验开始后将注射器内的液体缓慢地全部注入烧瓶内。
I.盐酸和氢氧化钠反应的化学方程式为____________;
II.c点所示溶液加热蒸干所得固体是___________(选填“混合物”或“纯净物”);
III.能说明盐酸和氢氧化钠发生化学反应的现象是___________。
②探究NaOH和CO2的反应。用下图装置进行实验,实验时先后将两种溶液快速推入,瓶内压强变化如下图所示:
I.ab段反应的化学方程式为___________;
II.cd段的实验现象是___________。
③比较Zn、Fe的金属活动性强弱。用下图所示装置进行实验,倾斜锥形瓶使小试管内的稀硫酸全部流入瓶中与固体接触发生反应,瓶内氢气浓度的变化如图所示(相同条件下,H2的浓度越大,所含H2的物质的量也越大)。
分析图像,既可说明两种金属的活动性强弱顺序为Zn>Fe,又可说明两种金属的摩尔质量为Zn>Fe,理由是___________。
【答案】 纯净物 溶液从红色变为无色 产生气泡 ①相同反应时间内,产生的氢气的量Zn>Fe,化学反应速率Zn>Fe,可推断金属活动性强弱顺序为Zn>Fe;②最终生成H2物质的量Zn<Fe,根据质量守恒定律,参加反应的金属的物质的量n(Zn)<n(Fe),由于m(Fe)=m(Zn),所以M(Zn)>M(Fe)。
【详解】①Ⅰ、在烧杯中氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,化学方程式为:NaOH+HCl=NaCl+H2O;
Ⅱ、由图像可知c点所示溶液盐酸过量,溶液中溶质为氯化氢和氯化钠,加热蒸发过程中氯化氢逸出,最终得到氯化钠,因此c点所示溶液加热蒸干所得固体是纯净物;
Ⅲ、反应前滴有酚酞的氢氧化钠溶液呈红色,随着反应的进行,碱性逐渐减弱,恰好反应时溶液呈中性,溶液有红色变为无色,因此能说明盐酸和氢氧化钠发生化学反应的现象是溶液由红色变为无色;
②Ⅰ、ab段反应的化学方程式为二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,化学方程式为2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O;
Ⅱ、cd段是碳酸钠和稀盐酸反应生成了氯化钠和水,二氧化碳,因此产生气泡;
③分析图像,既可说明两种金属的活动性强弱顺序为Zn>Fe,又可说明两种金属的摩尔质量为Zn>Fe,理由是相同时间内,产生氢气的质量Zn>Fe,化学反应速率Zn>Fe,可推断金属的活动性顺序为Zn>Fe;由图看出最终生成氢气的质量Zn<Fe,根据质量守恒定律,参加反应的金属的物质的量n(Zn)<n(Fe),由于m(Zn)=m(Fe),根据M=,所以M(Zn)>M(Fe)。
学科网(北京)股份有限公司 /
学科网(北京)股份有限公司
$$
热点题型08 坐标图像题
目录
1.命题趋势解读:明考情、知方向
2.热点考点诠释:知热点、掌技巧、攻薄弱
考点01 金属与酸反应的曲线
考点02金属与盐反应的曲线
考点03中和反应中的曲线
考点04 催化作用曲线
考点05 二氧化碳与碱反应中的曲线
考点06测定空气中氧气含量的曲线
考点07电解水实验中的曲线
考点08溶液类曲线
考点09溶解度曲线
考点10启普法发生器曲线
考点11 思路与方法
4.限时检测训练:热点通关、争分培优
三年考情分析
2025考向预测
2022 选择题形式考察
2023 简答题形式考察
2024 选择题形式考察
溶解度曲线常以选择题、简答题的形式进行考查,命题点有:溶解度随温度的变化情况、溶解度大小的判断及比较、溶解度曲线上的点的含义等
中和反应的考查,在实验探究题和选择题中呈现。常见的考点有:无明显现象的中和反应的判断;溶液酸碱性的判断。
二氧化碳与水或氢氧化钠稀溶液的反应,在实验探究题和选择题中呈现。主要考点气体压强变化、无现象反应发生的验证。
考点01 金属与酸反应中的曲线
1.足量酸与等质量金属反应
(1)产生氢气的质量由金属的质量决定,金属在生成盐中的化合价/金属的相对原子质量的值越大,最终产生的氢气的质量越大,图像的拐点越高
(2)曲线的倾斜程度越大,反应速率越快,金属活动性越强
2.足量金属与等质量酸反应
(1)等质量、等浓度的酸与足量金属反应,产生氢气的质量由酸的质量决定,最终产生氢气的质量相等
(2)曲线的倾斜程度越大,反应速率越快,金属活动性越强
3.分别向等质量的金属中逐渐加入质量分数相同的酸至过量
(1)开始反应时金属过量,酸完全反应,产生
氢气的质量由酸决定,故产生氢气的质量相等
(2)随着酸的不断增加,酸过量,金属完全反
应后,氢气的质量不再改变,产生氢气的质量
由金属决定,金属在生成盐中的化合价/金属的相对原子质量的值越大,最终产生氢气的质量越大
(3)该图不能说明金属的活动性顺序
易混易错
(1)酸过量时,最终产生氢气的质量由金属的质量及化合价决定。
(2)金属过量时,最终产生氢气的质量由酸的质量决定。
考点02 金属与盐反应中的曲线
将一定量的铁粉加到硝酸银、硝酸铜和硝酸锌的混合溶液中,充分反应后过滤,对滤渣、滤液成分可能性判断
加入铁粉量
反应方程式
滤液
滤渣
Fe极少
2AgNO3+Fe→Fe(NO3)2+2Ag
硝酸锌、硝酸亚铁、硝酸铜、硝酸银
银
Fe少
2AgNO3+Fe→Fe(NO3)2+2Ag
硝酸锌、硝酸亚铁、硝酸铜
银
Fe较多
2AgNO3+Fe→Fe(NO3)2+2Ag
Cu(NO3)2+Fe→Fe(NO3)2+Cu
硝酸锌、硝酸亚铁、硝酸铜
银、铜
Fe多
2AgNO3+Fe→Fe(NO3)2+2Ag
Cu(NO3)2+Fe→Fe(NO3)2+Cu
硝酸锌、硝酸亚铁
银、铜
Fe很多
2AgNO3+Fe→Fe(NO3)2+2Ag
Cu(NO3)2+Fe→Fe(NO3)2+Cu
硝酸锌、硝酸亚铁
银、铜、铁
根据实验现象探究在AgNO3、Zn(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的铁粉
注意事项:
1、反应先后顺序,距离产生美,明确是否反应后,确定金属与盐溶液反应的先后顺序。
2、一定量的铁粉,也就是不确定铁粉的量,需要将铁粉的量分情况讨论,从最少量只能反应一部分硝酸银、恰好反应所有的硝酸银、又多一些反应掉部分硝酸铜、恰好反应硝酸银和硝酸铜、铁过量五种情况分情况讨论,从生成物、过量的反应、没参加反应的物质去三个方向去找滤渣和滤液成分。
3、在清楚五种滤渣滤液情况后,根据题干信息判断对应的是哪些情况或哪种情况,在这些情况中都存在的是一定存在的,都不存在的是一定不存在的,有些情况有、有些情况没有的物质是可能存在的,要明确一定有、可能有、一定没有的含义。比如向滤渣中加稀盐酸没有现象可判断对应的是前四种情况,则滤渣中一定有Ag,可能有Cu,滤液中一定有硝酸亚铁,可能有硝酸铜和硝酸银。务必看清楚是向滤渣中加入某溶液,还是向滤液中加入某溶液,情况千差万别,务必审题标记。
考点03中和反应中的pH曲线
酸碱中和反应时的溶液pH变化曲线
酸碱中和反应时的溶液pH变化曲线
往酸溶液中加入碱溶液(起点pH<7,随着碱溶液的加入,pH逐渐变大,当二者恰好完全反应时,pH=7,再继续加入碱溶液,溶液显碱性,pH>7)
往碱溶液中加入酸溶液(起点pH>7,随着酸溶液的加入,pH逐渐变小,当二者恰好完全反应时,pH=7,再继续加入酸溶液,溶液显酸性,pH<7)
易混易错
1.如果pH曲线没有过“7”,若不过“7”,则为酸碱溶液的稀释,如果过“7”,则为酸碱的中和反应。
2.关注pH图像起始点、终止点的位置,起早在酸的位置,终点在碱的位置,为酸中加碱,反之为碱中加酸。
考点04 催化作用曲线
图Ⅰ:相同条件下,有催化剂的反应比无催化剂的反应速率快,曲线斜率大,反应结束时间早,但二者完全反应时生成物的质量相等。
图Ⅱ:催化剂在化学反应前后质量不变。
考点05 二氧化碳与碱反应中的曲线
(1)曲线I对应加入的水使瓶内压强减小,说明二氧化碳溶于水,但不能说明与水反应,曲线Ⅱ对应加入与水等体积氢氧化钠溶液,压强急剧减小,说明二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了反应;
(2)曲线I与曲线Ⅱ可知瓶内压强都是先短暂增加,然后都减小,短暂增加是因为加入液体使瓶内气体被压缩;振荡锥形瓶增大了二氧化碳与氢氧化钠溶液的接触面积,使溶解接触更充分,反应速率加快,因此导致FG段气压快速变小;
(3)由于二氧化碳能与氢氧化钙、氢氧化钠反应,氢氧化钙微溶于水,氢氧化钠易溶于水,所以与氢氧化钠溶液反应的二氧化碳减少的最多,石灰水次之,溶于水的二氧化碳最少。
考点06测定空气中氧气含量的曲线
集气瓶内气压的变化情况如图,
BC段气压增大的主要原因是红磷燃烧放热导致的气压增大比氧气消耗导致的气压减小差更明显;
CD段气压减小的主要原因是氧气消耗,温度降低;
DE段气压增大的主要原因是水进入集气瓶。
考点07电解水实验中的曲线
电解水得到氢气和氧气的体积比是1:2,质量比为1:8
考点08溶液类曲线
解读:一定温度下,向一定量A物质的饱和溶液中加入A物质。A不再溶解,溶质质量分数不变。
解读:一定温度下,向一定量A物质的接近饱和的溶液中加入A物质。A溶解至饱和后不再溶解,溶解质量分数先增大,后不变。
考点09溶解度曲线
曲线中点的含义
(1)曲线上的点:物质在对应温度下的溶解度,此时恰好为饱和溶液。
(2)曲线上方的点:物质在对应温度时的饱和溶液且有未溶解的晶体。
(3)曲线下方的点:物质在对应温度时的不饱和溶液。
(4)交点:某温度下两种物质的溶解度相等。
曲线中线的含义
线:表示物质的溶解度随温度变化的情况。
(1)陡升型(大部分固体,其溶解度随温度变化影响较大,如KNO3等)。
(2)缓升型(少数固体,其溶解度随温度变化影响较小,如NaCl等)。
(3)下降型(极少数固体,随温度升高溶解度反而减小,如熟石灰等)。
点的移动代表的含义
(1)点向正上方移动:加溶质可以认为使点向正上方移动(但是点不能被移动到对应物质的溶解度曲线的上方)。
(2)点向下竖直移动:加溶剂相当于把点向下竖直移动。
(3)点向左水平移动:降温相当于把点向左水平移动。
(4)点向右水平移动:升温相当于把点向右水平移动。
有关溶解度曲线的常见问题
如图所示,以甲、乙、丙三种固体物质的溶解度曲线为例:
溶解度大小的判断及比较
根据溶解度曲线的升降情况判断提纯方法
曲线走向
提纯方法
陡升型(如甲)
降温结晶或冷却热饱和溶液
缓升型(如乙)
恒温蒸发溶剂
(1)若甲中混有少量丙,可采用降温结晶或冷却热饱和溶液法提纯甲。
(2)若乙中混有少量甲,可采用恒温蒸发溶剂法提纯乙。
(3)若丙中混有少量甲,可采用升温结晶法提纯丙。
(4)若甲中混有少量乙,可采用降温结晶或冷却热饱和溶液法提纯甲。
2.气体溶解度曲线
图1:气体的溶解度随温度的升高而减小;
图2:气体的溶解度随压强的升高而增大。
【方法归纳】①溶解度曲线是一条饱和线,线上各点均为相应温度下该物质的饱和溶液,而线下各点则为该温度下的不饱和溶液。
②改变饱和溶液的温度,可能析出晶体,并始终为饱和状态;也可能无晶体析出,变为不饱和溶液。
③改变饱和溶液的温度,溶剂质量始终不变。若析出晶体,则溶质质量分数减小;若不析出晶体,则溶质质量分数不变。
④判断溶液中溶质质量分数是否发生变化,关键在于分析清楚溶质、溶剂和溶液质量的变化情况。
a .若对饱和溶液恒温蒸发溶剂,由于温度和溶解度均不变,因此此过程中溶质质量分数不变。
b .若对不饱和溶液恒温蒸发溶剂,在溶液由不饱和变为饱和状态的过程中,溶剂质量减小,溶质质量不变,溶质质量分数增大。
⑤物质的溶解度越大,其饱和溶液的溶质质量分数越大,等量饱和溶液中溶剂质量就越小
考点10启普法发生器曲线
.启普发生器原理的应用
①原理:荷兰科学家启普(Kipp)设计的气体发生器,使用时打开导气管上的活塞,不断产生气体。不用时关闭导气管上的活塞,在气体的压力下,酸液下降,固液分离。反应停止。这种装置被称为启普发生器。
②简易装置:
根据启普发生器的原理,还可以制成简易启普发生器。例如图,用多孔塑料片把大理石和液体隔开,当弹簧夹打开时,大理石和盐酸接触,发生反应;当弹簧夹关闭后,盐酸被反应产生的CO2气体压回长颈漏斗,与大理石分离,停止反应。用该装置制备CO2可起到节约药品和取用方便的效果。
考点11 思路与方法
知识点一 一般思路和方法
1. 数字化实验:借助温度传感器、压强传感器、pH传感器、气体浓度传感器等仪器实现定量采集数据,并以坐标图的形式实时、清晰、明确呈现出来的现代化新型实验。
2. 解题步骤:
3. 看横、纵坐标(横、纵坐标表示的含义)。
4. 看特殊点(起点、拐点、终点):
①起点:起点在原点,说明变化是从“0”开始的,纵坐标的量随横坐标而变。起点在横坐标上,说明在起点之前,纵坐标的量无变化,且为0。起点在纵坐标上,说明在未发生反应或变化时,纵坐标的量已有一定的数值。
②拐点:表示某阶段的反应或变化终止,另一阶段的反应或变化开始。
③终点:曲线变平,表示反应或变化在最后一个转折点处结束;曲线向某一方向无限延伸,表示反应或变化会随着横坐标的变大而一直发生。
5. 看曲线走势。
走势分析:表示变化的方向和快慢或幅度。斜率越大,变化越快或幅度越大。
知识点二 常见类型及解决思路
1. 压强变化
因素
举例
气体体积增加(气压增大)
生成气体
产生H2、O2、CO2
放热
反应放热:生石灰与水反应、
金属与酸反应、中和反应、氧化反应等
加液体或注气
溶解放热:氢氧化钠固体和浓硫酸
气体体积减小(气压减小)
消耗气体
气体溶解:二氧化碳、氨气溶于水
吸热
反应减少气体
抽气
硝酸铵溶解
2. pH变化
(1)溶液稀释时pH的变化
解读:稀释碱性溶液时,开始时溶液的pH﹥7,随着加水量的增加, pH不断减小,但不会小于7。
解读:稀释酸性溶液时,开始时溶液的pH﹤7,随着加水量的增加, pH不断增大,但不会大于或等于7。
(2)酸碱中和过程中pH变化
酸入碱:
开始时溶液呈碱性,pH>7,随着酸的加入,pH逐渐减小,当酸碱刚好完全反应时,pH=7,溶液呈中性;随着酸的继续加入,溶液的pH<7,溶液呈酸性。
碱入酸:
开始时溶液呈酸性,pH<7,随着碱的加入,pH逐渐增大,当酸碱恰好完全反应时,pH=7,溶液呈中性;随着碱的继续加入,溶液的pH >7,溶液呈碱性
(3)曲线上各点对应溶液中的离子
3.温度变化
因素
举例
温度升高
溶解放热
氢氧化钠、浓硫酸溶于水
反应放热
金属与酸反应、中和反应、氧化反应生石灰与水反应、等
温度降低
溶解吸热
硝酸铵溶于水
考向01 金属与酸反应的曲线
1.(2024·上海杨浦·二模)烧杯中盛有锌粉和铁粉的混合物mg,向其中逐渐加入一定浓度的稀盐酸,测得剩余固体的质量与加入稀盐酸体积的关系如图所示。下列有关结论错误的是
A.加入V1mL稀盐酸时,剩余固体中不含锌
B.加入V2mL稀盐酸时,溶液中有2种溶质
C.反应中由铁粉产生的氢气质量为
D.整个过程中产生氢气的质量一定小于g
1.(2024·四川德阳·中考真题)室温时,利用压强传感器研究质量相同的一块镁片和一块锌片分别与等浓度、等质量的稀盐酸反应的实验如图甲,压强传感器测得装置内压强随时间的变化关系如图乙。下列说法正确的是
A.根据压强变化推测两个反应都有热量放出
B.曲线①的压强上升比曲线②高,说明①产生H2总量更多
C.曲线②是Mg与稀盐酸反应的压强变化曲线
D.反应结束后Zn一定有剩余
2.(2024·四川德阳·中考真题)室温时,利用压强传感器研究质量相同的一块镁片和一块锌片分别与等浓度、等质量的稀盐酸反应的实验如图甲,压强传感器测得装置内压强随时间的变化关系如图乙。下列说法正确的是
A.根据压强变化推测两个反应都有热量放出
B.曲线①的压强上升比曲线②高,说明①产生H2总量更多
C.曲线②是Mg与稀盐酸反应的压强变化曲线
D.反应结束后Zn一定有剩余
3.(2022徐汇二模 不定向) 镁与稀硫酸反应时会放出大量热,将一段表面有氧化镁层的镁带与过量稀硫酸在密闭容器中混合,用压强传感器测得容器内压强和反应时间的变化曲线如下图所示,下列分析正确的是
A. AB段主要发生的反应是
B. 气体温度升高是造成BC段压强增大的唯一原因
C. 90秒时镁带恰好完全溶解
D. C点、D点、E点时反应生成气体的质量相同
考向02金属与盐反应的曲线
1.(不定向)(2024·上海闵行·二模)将铁粉和稀硫酸先后加到一定量的硫酸铜溶液中,搅拌使之充分反应。过程中,加入物质的质量与烧杯中剩余固体的质量关系如下图,说法错误的是
A.3g固体中含Cu1.6g B.a、b点对应的溶液中溶质种类相同
C.实验过程中生成FeSO4共8g D.取c点溶液,加入XgZn粉充分反应,剩余固体质量可能还是Xg
2.(2023·上海宝山·统考二模)向一定量含有等物质的量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中,分多次加入金属X粉末(化合物中X价),测得反应后所得固体质量与加入的X质量关系如图所示。下列说法正确的是
A.X可能为活动性大于银的金属
B.金属活动性顺序为:X>Cu>Ag
C.金属活动性顺序为:Cu>X>Ag
D.p点对应的溶液中,溶质成分为X(NO3)2
3.(2023·上海徐汇·统考二模)
将粉末状的金属M加入一定量的AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液,加入金属M的质量与充分反应后剩余金属种类的关系如图所示,下列说法正确的是
A.金属活动性:Cu>M>Ag
B.加入ag金属M,充分反应后剩余的金属是Cu
C.加入bg金属M,充分反应后溶液中含有Cu(NO3)2
D.加入cg金属M,充分反应后溶液中含有2种溶质
考向03中和反应中的曲线
1(2024·上海静安·二模)稀盐酸与氢氧化钠溶液反应时溶液pH的变化如图所示。下列说法错误的是
A.该反应属于复分解反应
B.p点所示溶液中的溶质只有NaOH
C.如向n点时的溶液中滴入酚酞,溶液显无色
D.该实验是将氢氧化钠溶液滴入稀盐酸中
2.(2024·上海嘉定·二模)某小组根据酸碱盐之间的化学反应的关系开展了项目式学习。
(1)项目1:探究酸碱中和反应(如图1所示)。
实验开始将注射器内的液体缓慢地全部注入烧瓶内,观察到 现象,证明NaOH能与HCl反应。c点所示溶液中所含溶质是 (填化学式)。
(2)项目2:探究酸碱盐之间反应(如图2所示)。
把甲、乙反应后的溶液倒入同一烧杯中发现溶液显红色,决定继续对烧杯内溶液中溶质成分进行探究。
【提出问题】反应后所得溶液中溶质的成分是什么?
【提出猜想】烧杯内溶液中的溶质成分可能有:
猜想一:Na2SO4、Na2CO3 猜想二: 。
猜想三:Na2SO4、NaOH、Na2CO3 猜想四:Na2SO4、H2SO4
【实验分析】通过分析,大家认为猜想四不成立,原因是 。
【实验探究】同学们对剩余的几种猜想继续探究(提示:BaCl2溶液呈中性)
实验操作
实验现象及结论
①取烧杯中的溶液于试管中,加入过量的BaCl2溶液
,说明猜想一不成立
②过滤,再向沉淀中加入 。
沉淀部分溶解有气泡产生,说明猜想三成立
3.(2024·新疆·中考真题)用数字传感器探究稀盐酸与稀氢氧化钠溶液反应过程中温度和的变化,测定结果如图所示。下列说法正确的是
A.该反应为吸热反应
B.反应过程中,溶液的酸性逐渐增强
C.该实验是向稀氢氧化钠溶液中加入稀盐酸
D.时,稀盐酸与稀氢氧化钠溶液恰好完全反应
考向04 催化作用曲线
1.(2023·上海浦东新区·统考二模)实验小组探究影响H2O2溶液对化学反应速率的因素。
(1)用H2O2溶液和MnO制取较纯氧气,为使反应平稳进行,可选择的发生装置如图中的______,采用的收集方法是______,发生反应的化学方程式为______。
(2)用下图装置探究反应物浓度和温度对H2O2溶液反应速率的影响,记录实验现象如下表:
试管
A
B
C
浓度
10% H2O2溶液
15%H2O2溶液
20%H2O2溶液
温度
50℃
无明显气泡
无明显气泡
极少量气泡
60℃
无明显气泡
极少世气泡
少量气泡
70℃
极少量气泡
少量气泡
较多气泡
分析表中现象可得出:______(选填“升高”或“降低”)温度,______,都可加快H2O2溶液的反应速率。
(3)为探究催化剂(MnO2和CuO)对H2O2溶液反应速率的影响,设计如下装置进行实验,测得反应后70秒内的O2含量如下图所示。
I、对比分析哪两条曲线,可说明催化剂能加快H2O2溶液反应速率?______。
II、和CuO相比,MnO2能使H2O2分解得更快,判断依据是______
2(2022·上海中考)催化剂可显著提高反应效率,二氧化锰是常见的催化剂。
(1)实验室用H2O2溶液制取氧气,常用MnO2作催化剂反应的化学方程式是________________;用排水法收集氧气,是因为氧气_______(选填“易”或“不易”)溶于水;将带火星的木条伸入盛有氧气的集气瓶中,现象是__________________________________________。
(2)FeCl3对H2O2分解也有催化作用。为比较MnO2和FeCl3对H2O2分解快慢的不同影响,用下图左装置进行实验:启动传感器,注入H2O2溶液。氧气体积分数随时间变化情况如下:
i.初始时氧气的体积分数不为0,原因是________________________________。
ii.写出使H2O2分解较快的催化剂及判断依据:________________________________________。
iii.用5% H2O2溶液制取氧气,若采用下图所示装置进行实验,上述两种催化剂中较为合适的是
___________。
3.(2024·山东烟台·中考真题)实验探究是学习化学的重要方法。请根据下列实验装置图回答问题。
(1)装置B中仪器①的名称是 。
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取,应选用的发生装置是 (填字母序号,下同),实验室加热高锰酸钾固体制取,应选用的发生装置是 。
(3)实验室制取和,均不能选用的收集装置是 。
(4)兴趣小组用图甲所示装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂,分别加入10mL相同浓度的过氧化氢稀溶液后,用传感器测量装置中气压的变化,如图乙中曲线a、b所示。
①结合实验和曲线a、b分析,两种催化剂中催化效率更高的是 。
②从曲线a、b的变化可以看出,过氧化氢分解的反应是 (填“放热”或“吸热”)反应,加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是 s(填“30”“65”或“120”)。
③曲线a、b最终达到相同的压强,说明 。
考向05 二氧化碳与碱反应中的曲线
1.(2024·上海青浦·二模)我国承诺:在2060年前实现“碳中和”。“碳封存”和“碳捕集”是实现“碳中和”的其中两种途径。
(1)碳封存:海洋封存是实现“碳封存”的途径之一,其原理主要是利用二氧化碳在水中的溶解性来吸收CO2。海洋封存会导致海水酸化,其原因为 (用化学方程式表示)。
(2)碳捕集:碳捕集的过程中,可选择合适的碱溶液吸收CO2。为了探究不同碱溶液对CO2的吸收效果,某实验小组选取等量的饱和石灰水和饱和NaOH溶液进行实验(见图)。
除了观察到气球变大,实验1中还能观察到的现象是 。导致实验2中气球变大的原因是 (用化学方程式表示)。通过比较实验1和实验2的现象,实验小组认为两种物质中,对CO2吸收效果较好的是 。
(3)实验小组对实验2所得溶液的溶质成分进一步探究,请将下表填写完整。
实验步骤
实验现象
实验结论
步骤1:
产生白色沉淀
溶液中溶质的成分为Na2CO3
步骤2:过滤后,在滤液中滴加酚酞试液
2(2023杨浦区二模)利用创新的实验装置进行实验(装置气密性良好)。
实验一:制取氧气并验证其性质
①写出编号a仪器的名称_____。
②利用A装置制取氧气的化学方程式是_____。
③打开弹簧夹1、关闭弹簧夹2,在尖嘴处观察到带火星的小木条复燃,说明_____。
④关闭弹簧夹1、打开弹簧夹2,利用_____收集氧气。反应一段时间后,B装置中液面不再发生变化时,关闭弹簧夹2,将红热的铁丝(图一)放入B装置中,观察到的现象是_____。
实验二:制取二氧化碳并验证其性质
①用粉末状大理石和稀盐酸为原料,利用A装置也可以制取CO2的原因是_____。
②打开弹簀夹1、关闭弹簧夹2,用3个250mL的烧瓶收集满CO2进行实验。
如图二所示,同时迅速将注射器内液体全部注入各自烧瓶中,关闭活塞;一段时间后,同时振荡三个烧瓶。得到如图三所示的烧瓶内压强与时间的关系曲线图。
I、曲线1中导致cd段气压快速变小的操作是_____。
II、曲线2中发生反应的化学方程式为_____。
Ⅲ、比较曲线2与曲线3的差异,说明原因_____。
IV、根据图三所示,可以得出的结论是_____(填序号)。
A 1体积水中溶解CO2的量小于1体积
B CO2能与水发生反应
C CO2能与NaOH溶液发生反应
D 检验CO2用饱和澄清石灰水较合适
V、实验室制取2.2g二氧化碳,至少需要碳酸钙多少mol?(请根据化学方程式列式计算)_____。
3.(2024·四川巴中·中考真题)某实验小组利用图1所示装置进行实验,探究的性质:分别向三个烧瓶中注入等体积的水、饱和氢氧化钠溶液、饱和氢氧化钙溶液。利用数字化实验装置分别测定烧瓶内的压强变化,得到如图2所示的曲线图。
(1)图2中ab段压强增大,对应的操作是 。
(2)实验过程中,观察到注入饱和氢氧化钙溶液的烧瓶中产生白色沉淀,该反应的化学方程式是 。
(3)对比图2中三条曲线,能反映出吸收二氧化碳效果最好的是曲线 (选填“x”“y”或“z”),对应的物质是 (填化学式)。
【继续探究】氢氧化钠溶液吸收二氧化碳后溶液中溶质成分的分析。
【查阅资料】①氯化钙溶液显中性;②若过量,会有生成。
【进行实验】
(4)设计如下实验进行探究:
实验操作
实验现象
实验结论
Ⅰ
取少量反应后的溶液于试管中,滴加过量氯化钙溶液
含有
Ⅱ
将Ⅰ反应后的上层清液分成两等份
向其中一份加入稀盐酸
无气泡产生
不含
向另一份滴加无色酚酞溶液
溶液变红
【反思交流】
(5)操作Ⅰ中的氯化钙溶液 (选填“能”或“不能”)用氢氧化钙溶液代替。
(6)操作Ⅱ中的无色酚酞溶液可用___________(选填字母)代替,也能达到相同目的。
A.紫色石蕊溶液 B.硫酸铜溶液 C.稀盐酸
考向06测定空气中氧气含量的曲线
11.(2024·吉林·中考真题)为探究铜的化学性质,某同学借助氧气传感器在密闭装置中进行下图所示实验,观察实验现象并分析氧气含量随时间变化的曲线图。其中终点D(203,6.15%)表示时间为203秒时,装置中氧气含量为6.15%。结合图示判断下列说法错误的是
A.加热前的空气样品中氧气含量为20.99%
B.铜在加热条件下能与氧气发生化学反应
C.拐点C至终点D所对应的时间范围内,装置内物质的总质量逐渐减少
D.通过现象证据和数据证据,可以从定性和定量的视角分析得出合理解释
2.(2023·上海杨浦·统考二模).实验小组用如图所示装置进行空气中氧气含量测定实验。
①关闭K,打开甲的胶塞,点燃硫粉后迅速塞紧胶塞
②冷却至常温,将胶头滴管中足量NaOH溶液挤入瓶中,振荡,使反应充分
③打开K,观察乙中的现象
下列说法不正确的是
A.①中,硫燃烧呈淡蓝色火焰
B.②中,甲装置内的气压减小最终小于大气压
C.③中,乙中的长导管内液面上升
D.甲装置中硫粉换做碳粉,则乙中长导管口可能冒出的气泡比硫偏少
考向07电解水实验中的曲线
12.(2024·黑龙江·中考真题)下列图像所表示对应关系错误的是
A.足量的镁粉和铝粉分别与等量等浓度的稀盐酸反应
B.向稀盐酸中滴加氢氧化钠溶液
C.向一定量稀盐酸、氯化钙混合溶液中滴加碳酸钠溶液
D.将水通电分解
13.(2024·江苏常州·中考真题节选)太空舱制氧过程中消耗的水和生成的氧气的质量关系是___________(填序号)。
A. B. C. D.
考向08溶液类曲线
1.(不定向)(2024·上海松江·二模)硝酸钾和氯化钠的溶解度曲线如图所示。将 等质量的硝酸钾饱和溶液、氯化钠饱和溶液,分别降温到 ,下列说法正确的是
A.所得溶液都饱和 B.析出晶体质量相等
C.所得溶液中溶质质量相等 D.所得溶液溶质质量分数相等
2(2024·四川遂宁·中考真题)下列4个坐标图分别表示实验过程中某些量的变化,其中正确的是
A
B
C
D
向一定量的氢氧化钠溶液中加水
在密闭装置内点燃红磷
电解水
向一定量饱和氢氧化钙溶液中加入少量氧化钙,再恢复至原温度
A.A B.B C.C D.D
3.(2024·山东济宁·中考真题)下列图像能正确反映对应变化关系的是
A.图Ⅰ表示向一定量的盐酸和硫酸混合溶液中不断加入溶液
B.图Ⅱ表示向一定量的稀盐酸中不断滴加水
C.图Ⅲ表示向等质量不同金属粉末中分别加入足量等浓度的稀硫酸
D.图Ⅳ表示在恒温条件下,将饱和氯化钠溶液蒸发适量的水
考向09溶解度曲线
1(2024·上海金山·二模)水,是地球上最宝贵的资源之一,也是一切生命的起源点。
(1)净化水可使用分子筛,其表面疏松多孔,结构与活性炭类似,具有 作用。
(2)航天员呼吸所需的O2来自水的电解,其反应的化学方程式是 。
(3)理论上,通过测量外星球矿样中氢元素的质量,可推算出水含量。若1kg某矿样含氢的质量为0.08g,则该矿样中含水的质量m(H2O)= g。
(4)氯化钠、硝酸钾在水中的溶解度曲线和溶解度数据表如图所示。
温度/℃
溶解度/g/100g水
氯化钠
硝酸钾
0
35.7
13.3
20
36.0
31.6
40
36.6
63.9
60
37.3
(110)
80
38.4
169
①图中P点的含义是 。
②硝酸钾溶液中有少量氯化钠,提纯硝酸钾的方法是加热浓缩、 。
③某同学按下图所示步骤进行实验。
Ⅰ、烧杯C中的溶液质量是 克。
Ⅱ、烧杯D中的溶液是硝酸钾的 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
Ⅲ、烧杯E所得溶液的溶质质量分数为 。
2(2024·上海奉贤·二模)如图1是NaCl、KNO3的溶解度曲线。
(1)60℃时,NaCl的溶解度为 g/100g水。
(2)NaCl中混有少量KNO3,提纯NaCl可采用的方法是 。
(3)用洁净的铂丝蘸取NaCl溶液灼烧,火焰呈 色。
(4)10℃时,KNO3饱和溶液的溶质质量分数为 (列式即可)。
(5)60℃时,在甲、乙两烧杯中分别取Xg固体进行如图2所示实验。
①甲烧杯中的固体是 (选填“NaCl”或“KNO3”)。
②乙烧杯中状态1时为 (选填“饱和”或“不饱和”)溶液。若向状态2时的乙烧杯中继续加入一定量该种固体,充分搅拌形成状态3,请在图3中绘出符合状态3的点 。
3.(不定向)(2024·上海虹口·二模)硝酸钾、氯化钾的溶解度曲线如图所示,相关分析正确的是
A.降温结晶可以除去氯化钾溶液中的少量硝酸钾
B.10℃时,氯化钾饱和溶液的质量大于硝酸钾饱和溶液的质量
C.60℃时,等质量的两种物质放入100g水中所得溶液质量可能相等
D.若两种物质的饱和溶液溶质质量分数相等则溶液温度一定相等
考向10 启普法发生器曲线
1(2023·上海长宁·二模)关闭启普发生器的活塞后,能表示装置内大理石上方压强变化的图像是
A.
B.
C.
D.
2(2022·上海宝山·二模)根据下列实验装置图,回答有关问题。
③E是实验室制备二氧化碳气体的发生装置,请写出反应的化学方程式_________________该装置的优点是___________________。若在装置E中连接压强传感器(如图F),测定实验中试管内气体压强变化的情况(如下图)。压强变化与实验现象或操作相对应的是________(填序号)。
序号
图像
实验现象或操作
Ⅰ
a-b
试管中液面逐渐上升
Ⅱ
b-c
大理石与稀盐酸脱离接触
Ⅲ
c-d
打开弹簧夹
④实验室以锌和稀硫酸为原料,_______________(填“能”或“不能”)用E装置制氢气,若要制取0.1mol的氢气,需要9.8%的稀硫酸多少克?(根据化学方程式计算)________________
考向11 思路与方法
1.(24-25九年级上·辽宁丹东·期中)完成以下基础实验与学科实践内容
Ⅱ.化学兴趣小组借助数字化实验手段用装置A探究其他条件对过氧化氢分解速率的影响,选用粉末作催化剂分组进行实验,通过压强传感器得到的数据如图所示。
分析图中实验1,溶液的浓度越大(即),反应速率 (选填“越快”、“越慢”或“不影响”);分析图中实验2所示数据,你认为影响该反应速率的条件是 。
(3)探究制氧机的原理
查阅资料:过氧化氢和过碳酸钠都可以产生氧气。
小组同学取上述两种药品分别加入0.2g二氧化锰进行对比实验,比较过氧化氢溶液和过碳酸钠制取氧气的效率。测得数据如图1(20min后几乎不产生氧气)请分析制氧剂选择过碳酸钠的依据是 。
化学制氧机内缸如图2,为保证制氧的效果稳定,制氧机反应仓的加水量在夏季比冬季的高,原因是 。
1.(2023·上海浦东新区·统考二模)Y型管的左侧分别装有等质量的铁粉和铝粉,右侧分别装有等质量等浓度的稀硫酸。同时倾斜两支Y型管,使稀硫酸同时全部流入左侧与金属反应。实验结束后观察到注射器活塞停留的刻度相同。有关说法正确的是
A.反应过程中甲管活塞向上推动较快
B.乙管产生氢气多,所以铝比铁活泼
C.反应结束后,硫酸没有剩余,铁粉一定有剩余
D.反应结束后,铝粉有剩余,铁粉可能没有剩余
2.如图所示,倾斜锥形瓶使试管内的稀盐酸流入瓶中与固体发生反应,利用数字化设备采集瓶内气压,瓶内气压与时间关系如曲线所示。有关说法正确的是( )
A.反应结束后,稀盐酸可能有剩余
B.曲线①表示锌粒与稀盐酸的反应
C.比较b、c两点,说明影响反应速率的因素之一是反应物的接触面积
D.a、b、c、d四点处的溶质成分相同
3(不定向)(2024·上海金山·二模)以化合价为纵坐标,以物质类别为横坐标绘制的图像叫“价类图”。如图所示为铁元素的“价类二维图”。下列说法正确的是
A.X 是碱
B.物质 a可与稀盐酸反应生成 FeCl3
C.物质b是铁锈
D.FeCl3溶液可与 NaOH 溶液反应生成Fe(OH)3
4.(2023·湖南益阳·中考真题)数字化实验利用传感器能准确地测定实验过程的相关数据。下图是某同学将少量锌粒放入盛有过量稀硫酸的恒容密闭容器中,用压强传感器测得容器内气体压强与反应时间的变化曲线。据图回答下列问题:
(1)AB段发生反应的化学方程式为 。
(2)C点表示的溶液中含有的溶质有 (填化学式)。
5.(2024·四川南充·中考真题)下列图像能正确反映其对应关系的是
A.①表示常温下,向pH=2的稀盐酸中滴加pH=12的NaOH溶液
B.②表示在盛有空气的密闭容器(体积不变)中点燃足量红磷
C.③表示分别向等质量镁粉和铝粉中加入足量溶质质量分数相同的稀硫酸
D.④表示向一定量H2O2溶液中加入MnO2制取O2
6.(2024·山东菏泽·中考真题)某兴趣小组利用图1装置,对“和溶液是否反应”进行数字化实验再探究。实验1:在盛满的烧瓶中滴加80mL蒸馏水;实验2:在同样的烧瓶中滴加溶液。实验得到如图2所示曲线。下列说法不正确的是
A.由实验1得到的图像是A曲线
B.A曲线中ab段上升是因为加液体使烧瓶内分子数增多
C.该实验能证明与溶液发生了反应
D.通过此实验说明,利用数字化实验可以实现对化学反应由定性到定量的研究
7(不定向)(2023·上海崇明·统考二模)现有t2℃时等质量的甲、乙、丙三种物质(不含结晶水)的饱和溶液,将其均降温到t1℃,对所得溶液的描述正确的是
A.溶质质量分数:乙>甲=丙
B.溶液质量:乙>甲>丙
C.溶剂质量:丙>乙>甲
D.溶解度:乙>甲=丙
8.(2023·上海静安·统考二模)下表是氯化钠和硝酸钾在不同温度下的溶解度。请回答下列问题:
温度/℃
0
10
20
30
40
50
溶解度(g/100gH2O)
NaCl
35.7
35.8
36.0
36.3
36.6
37.0
KNO3
13.3
20.9
31.6
45.8
63.9
85.5
(1)60℃时,向100g水中加入一定量KNO3形成溶液,再降温至20℃,析出固体质量的变化如图所示,回答下列问题。
1.20℃时KNO3溶解度为______g/100g水,该温度下,20gKNO3溶解在50g水中,所得溶液的质量为______g。
II.60℃时加入的KNO3质量为______g,此时所得溶液为______(填“饱和”或“不饱和”)。
III.降温过程中,下列说法正确的是______。
A.时间0至t1过程中,溶液中溶质质量分数不变
B.时间t1时,溶液为20℃时KNO3溶解度的饱和溶液
C.时间t1至t2过程中,硝酸钾的溶解度逐渐变小
(2)50℃时,将80.0g一定质量分数的氯化钠溶液恒温蒸发,溶液的质量随蒸发水的质量变化关系如图所示,则a点溶液中溶质的质量为______g。
(3)除去硝酸钾中含有的少量氯化钠,采用的方法是______。
9.(24-25九年级上·重庆·期末)下列图像不能正确表示对应叙述的是
A.在高温条件下,利用木炭还原氧化铜
B.将等质量的镁粉和铝粉分别加入足量等浓度的稀硫酸中
C.向一定质量的溶液中加入锌粉
D.向两份等浓度、等质量的稀盐酸中分别逐渐加入铁粉和锌粉至过量
10.(24-25九年级上·江西宜春·期末)下列图像能正确反映对应变化关系的是
A.电解水
B.将一定量的二氧化碳通入足量的澄清石灰水中
C.加热一定量氯酸钾和二氧化锰的混合物(氯酸钾粉末在二氧化锰作催化剂并加热条件下分解成氯化钾固体和氧气)
D.镁条在空气中燃烧
11.(24-25九年级上·上海闵行·期末)有一瓶水垢样品,其成分为Mg(OH)2和CaCO3.资料:Mg(OH)2受热易分解,生成氧化镁和水。取25.8g水垢样品加热,加热过程中剩余固体的质量随加热时间的变化如图所示。分析错误的是
A.样品中含碳酸钙20g
B.b点的成分为CaO和MgO
C.t1时固体中镁元素的质量与t2时相等
D.参加反应的CaCO3质量等于(24-x)g
13.(24-25九年级上·山西阳泉·期中)为了测定空气中氧气含量,小组同学们设计了数字化实验,如图甲所示。实验过程中用传感器实时测定了集气瓶内的压强变化,相关图像如图乙所示。下列关于此实验的叙述不正确的是
A.bc段压强增大的原因是红磷燃烧放出热量,使瓶内气体受热膨胀
B.cd段对应的变化是红磷燃烧
C.d点对应的操作是打开弹簧夹
D.集气瓶中的水可以吸收白烟,降温
14.(24-25九年级上·河南商丘·期中)某化学兴趣小组用数字化实验技术探究铜加热变黑是和空气中的什么物质发生了化学反应的实验。图1为实验装置,图2为玻璃管内氧气体积分数随时间变化的曲线。
(1)从0~ 200秒氧气的含量下降的原因是 。
(2)该反应的文字表达式为 。
(3)你认为数字化实验的优点是 (答出一点即可)。
15.(24-25九年级上·山西阳泉·期中)某学习小组利用数字化仪器对镁与盐酸的反应进行研究。将打磨后的镁条放入锥形瓶中,再将注射器中某浓度的盐酸压入锥形瓶中,测定实验过程中密闭容器内压强与时间的关系如图所示。下列说法正确的是
A.段产生氢气的速率比段慢
B.点时镁和盐酸反应结束
C.点的溶质只有一种
D.向点溶液滴加少量溶液并振荡,一定有白色沉淀产生
16(上海浦东新·二模)兴趣小组利用数字化实验探究了酸、碱、盐、金属的部分性质。
①探究酸碱中和反应。实验开始后将注射器内的液体缓慢地全部注入烧瓶内。
I.盐酸和氢氧化钠反应的化学方程式为____________;
II.c点所示溶液加热蒸干所得固体是___________(选填“混合物”或“纯净物”);
III.能说明盐酸和氢氧化钠发生化学反应的现象是___________。
②探究NaOH和CO2的反应。用下图装置进行实验,实验时先后将两种溶液快速推入,瓶内压强变化如下图所示:
I.ab段反应的化学方程式为___________;
II.cd段的实验现象是___________。
③比较Zn、Fe的金属活动性强弱。用下图所示装置进行实验,倾斜锥形瓶使小试管内的稀硫酸全部流入瓶中与固体接触发生反应,瓶内氢气浓度的变化如图所示(相同条件下,H2的浓度越大,所含H2的物质的量也越大)。
分析图像,既可说明两种金属的活动性强弱顺序为Zn>Fe,又可说明两种金属的摩尔质量为Zn>Fe,理由是___________。
学科网(北京)股份有限公司 /
学科网(北京)股份有限公司
$$