内容正文:
专项加练
●常见气体的制取
1.根据如图回答有关问题。
(1)仪器a的名称是 。
(2)图中可用于加热高锰酸钾制备氧气的发生装置为 (填字母),此时若把F装置装满水,用排水法收集氧气并测定气体体积,应在 (填“b”或“c”)端连接上一个量筒。该反应的文字或符号表达式为 。
(3)若实验室用过氧化氢溶液制备氧气,溶液中必须加入一定量的 ,最好选用的发生装置为 (填字母)。
(4)图中可用于固体与液体反应制备气体的装置中,能控制反应随时发生或停止的装置有 (填字母)。
(5)若用铁片与稀盐酸在A装置中制备氢气,铁片应放在 ;用F装置收集氢气时导入气体的导管端为 (填“b”或“c”)。
2.下列装置是O2、CO2、H2三种气体的实验室制取和收集装置,回答下列问题。说明:分液漏斗可以通过活塞控制液体的流量。
(1)仪器①的名称是 。
(2)A~D四个装置都能用于制取同一种气体,写出用装置A制取该气体的化学方程式: 。
(3)在上述制取气体装置中,中间过程可以添加液体试剂的装置是 (填字母)。
(4)制取密度最小的气体可用 (填字母)装置来收集。
(5)用装置E收集CO2气体,验满的方法是 。
(6)下列说法错误的是 (填字母)。
A.用装置A制取气体,试管口略向下倾斜
B.用装置C制取气体,长颈漏斗下端插入液面以下
C.用装置G收集气体,导管口有气泡放出时立即收集
D.用装置A、G制取并收集气体,结束时先撤导管再熄灭酒精灯
3.实验是学习化学的重要途径。
如图各图是实验室用来制取气体的发生装置和收集装置,请回答下列问题。
(1)写出仪器①的名称 。
(2)实验室选用装置A制取氧气,反应的化学方程式是 。主要实验步骤有:①固定装置②装入试剂③加热④检查装置气密性⑤收集。其正确的操作顺序为 (填数字序号)。
(3)若用C装置收集一瓶较纯净氧气,当观察到 时开始收集,观察到 证明已经收集满。
(4)B、D也可以用于制取氧气,所用试剂中,催化剂是 ,其作用是 ,该装置制取氧气的缺点是 (填一种即可)。
(5)某同学设计的家庭小实验:用鸡蛋壳和浓度为3%的食醋制取二氧化碳,并利用矿泉水瓶、烧杯、导管、止水夹等组装了如图所示甲、乙两套装置。
①比较甲、乙装置,乙装置的优点是 。
②实验过程中,为解决反应速率较慢的问题,该同学将鸡蛋壳研磨的更碎,请再写出一种解决方法 。
●溶解度图表
4.硝酸钾的溶解度曲线如图。20℃时,将20g硝酸钾固体加入盛有50g水的烧杯中,充分溶解后,再升温至40℃(不考虑水蒸发)。下列说法不正确的是( )
A.硝酸钾的溶解度随温度升高而增大
B.20℃时,烧杯中溶液的质量为70g
C.40℃时,烧杯中溶液为不饱和溶液
D.由20℃升温至40℃,烧杯中溶液溶质质量分数变大
5.KCl和NaCl是运动饮料中的常见电解质补充剂。两者的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.20℃时,KCl的溶解度是34.0
B.NaCl的溶解度小于KCl的溶解度
C.80℃时,将30gKCl加入50g水中,形成溶液的质量为80g
D.将t℃时的NaCl饱和溶液升温至80℃,溶液中溶质的质量分数不变
6.制盐在我国有悠久的历史,利用该工艺可得到氯化钠和氯化镁等物质。氯化钠和氯化镁的溶解度曲线如图。下列说法正确的是( )
A.海水晒盐利用降温结晶的方法获得晶体
B.t℃时,将38g氯化镁加入50g水中,所得溶液质量为88g
C.氯化钠的溶解度受温度影响较大
D.t℃时,氯化镁饱和溶液升温,溶质质量分数不变
7.除NaCl外,海水中还含有大量的MgCl2和MgSO4,两种物质的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.t1℃,a点可表示MgSO4的不饱和溶液
B.t2℃,取40gMgCl2固体放入50g水中,得到85gMgCl2溶液
C.t2℃降温至t1℃,MgSO4饱和溶液会析出晶体
D.t2℃,MgCl2溶液的溶质质量分数大于MgSO4溶液的溶质质量分数
8.海洋中蕴藏着丰富的化学资源,含有80多种化学元素,某海域海水中所含3种盐的溶解度曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A.t2℃时,氯化钠和硝酸钾的溶解度相等
B.降温能将接近饱和的硒酸镉溶液变为饱和溶液
C.t3℃时,等质量的三种物质配制饱和溶液,需要水最多的是硝酸钾
D.提纯含少量氯化钠的硝酸钾,采用降温结晶的方法
●碱变质的探究
9.氢氧化钠露置在空气中会与二氧化碳发生反应而变质,但反应时无明显现象发生。现实验室有一瓶新制的氢氧化钠溶液和一瓶久置的氢氧化钠溶液,某小组同学利用这两瓶溶液进行研究:
(1)证明氢氧化钠能与二氧化碳反应
【提出问题】二氧化碳与氢氧化钠溶液反应没有明显现象,从哪些视角可以证明CO2与NaOH溶液发生了反应?
【作出猜想】猜想一:从生成物的视角;
猜想二:从 的视角;
猜想三:从能量变化的视角……
【实验探究1】第一组同学取适量新制的氢氧化钠溶液,通入适量二氧化碳充分反应后,分别取适量所得溶液于3支试管中,按如下3种方案实验:
A.滴加无色酚酞溶液,若变红则说明没发生反应;
B.滴加CaCl2溶液,若有白色沉淀生成,则说明发生了反应;
C.滴加足量的稀盐酸,若产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,则说明发生了反应。
①该小组同学通过讨论,一致认为 方案不正确,原因是 。
②若B方案正确,请写出此方案涉及的化学方程式: 。
【实验探究2】化学反应常常伴随着能量的变化,第二组同学利用温度传感器获得了实验过程中温度随时间变化的曲线(如图),曲线a为CO2与NaOH溶液的反应,曲线b为CO2与水的反应。由此证明CO2与NaOH的反应是 (选填“吸热”或“放热”)反应。
(2)探究久置的氢氧化钠溶液的变质程度
【实验探究3】第三小组同学在讨论后设计了如下方案:取适量久置的氢氧化钠溶液于试管中,加入过量的BaCl2溶液,静置后再滴加几滴无色酚酞溶液,若整个过程中观察到 的现象,可得出结论:该氢氧化钠溶液部分变质。
【拓展延伸】若取适量久置的氢氧化钠溶液于试管中,滴入几滴稀盐酸,无气泡产生,则该氢氧化钠溶液变质程度为 (选填“未变质”“部分变质”“完全变质”或“不确定”)。
10.使用果蔬保鲜剂是果蔬保鲜的一种方法。某小组同学围绕果蔬保鲜剂进行了如下实验活动。
【查阅资料】体积分数在1%~3%之间的CO2能有效抑制果蔬呼吸、延长保鲜时间,但CO2浓度过高也不利于果蔬保鲜。如图所示是某气调型果蔬保鲜剂的部分说明。消石灰是 的俗称。
探究Ⅰ.该保鲜剂为什么选用消石灰而不用氢氧化钠?
【进行实验】向两个CO2浓度均为5%的烧瓶中,分别加入等质量的消石灰和氢氧化钠,测得容器内二氧化碳的体积分数随时间延长的变化情况,有关数据见下表。
时间
t0
t1
t2
t3
t4
CO2的体积分数(加入消石灰)
5.00%
4.80%
4.40%
3.80%
2.90%
CO2的体积分数(加入氢氧化钠)
5.00%
4.50%
3.25%
2.20%
0.80%
【表达交流】分析表中数据可知“该保鲜剂选用消石灰而不用氢氧化钠”的原因是 。从氢氧化钠的化学性质考虑,“不用氢氧化钠”的原因还有 (写出一条即可)。
探究Ⅱ.该保鲜剂使用一段时间后消石灰的变质情况
【作出猜想】猜想一:全部是碳酸钙;猜想二: 。
【进行实验】取使用一段时间后的该保鲜剂,按照图所示步骤进行实验(辅料不参与反应)。
【表达交流】
(1)小明认为:仅通过步骤①后烧杯C中还有大量不溶固体的现象,就能说明猜想一成立。小组同学讨论后认为小明的判断是不合理的,他们的理由是 。
(2)小组同学又依据步骤②得出猜想二成立的结论。步骤②中加入的试剂M及产生的现象N为 。
(3)步骤③中一个反应的化学方程式为 。
●无明显现象反应的探究
11.化学兴趣小组以“中和反应”为课题进行项目式学习,请你一起参与。
【任务一】认识中和反应
(1)小孔同学通过阅读教材知道中和反应是酸和碱作用生成盐和水的反应,生成盐和水的反应 (填“一定”或“不一定”)是中和反应。小光通过查阅资料还认识到中和反应都放出热量。
【任务二】探究中和反应
探究氢氧化钠与稀盐酸能发生中和反应。小秦同学通过实验发现氢氧化钠与稀盐酸反应无明显现象,于是从不同角度设计了如下实验方案进一步证明反应能够发生。
方案
操作
现象
方案一:证明一种反应物消失了
通过pH传感器完成以下实验:向40mL溶质质量分数为0.04%的氢氧化钠溶液中逐滴滴入一定浓度的稀盐酸,测定溶液的pH
溶液的pH随滴入稀盐酸的体积变化情况如图1所示
方案二:证明有新物质生成
①取少量氢氧化钠溶液加入足量稀盐酸,振荡,将所得的溶液倒入蒸发皿中进行蒸发
②将步骤①所得的晶体溶于水,滴加无色酚酞溶液
①产生白色晶体
②
方案三:利用中和反应能放出热量
通过如图2所示装置将2mL的稀盐酸滴加到烧瓶内
观察到红色墨水向右移动
【交流讨论】
(2)图1中C点对应的溶液中溶质成分为 (填化学式)。
(3)请你完善方案二中现象②的内容: 。
(4)小聪同学提出,方案三的现象不足以证明氢氧化钠与稀盐酸能发生反应,请你分析原因: 。
【反思评价】
(5)对于无明显现象的化学反应,通常可以通过反应物的消失或者生成新物质证明反应的发生。
回顾教材实验:在烧杯中加入5mL稀氢氧化钠溶液,滴入几滴酚酞溶液。然后用滴管慢慢滴入稀盐酸,并不断搅拌溶液,至溶液颜色恰好变成无色为止。通过氢氧化钠的消失的方法验证反应的发生,但是有同学认为加入稀盐酸也可能消失的是酚酞,如何证明稀盐酸是和氢氧化钠反应还是和酚酞反应,请你设计实验方案验证。
取少量反应后的无色溶液于试管中, (将操作及现象补充完整),最终证实了稀盐酸是和氢氧化钠反应。
【任务三】应用中和反应
(6)中和反应在工农业生产和日常生活中有广泛的用途,可以用 改良酸性土壤,以利于农作物的生长。
12.同学们在整理归纳碱的化学性质时,发现氢氧化钠和二氧化碳反应无明显现象,于是进行了如下实验探究证明氢氧化钠和二氧化碳能发生反应。
【探究一】
(1)分别向两个充满二氧化碳的软塑料瓶中加入20mL氢氧化钠溶液和蒸馏水,振荡,使其充分反应,证明氢氧化钠与二氧化碳发生了化学反应的现象是 。设计图2实验的目的是 。
【探究二】
(2)取图1实验反应后的少量溶液于试管中,加入足量稀硫酸,现象为 ,再次证明二者发生了反应。
【探究三】
[查阅资料]时,NaOH、在水和乙醇中的溶解性如下表所示:
溶质
溶剂
水
乙醇
NaOH
溶
溶
Na2CO3
溶
微
(3)20℃时,兴趣小组进行了如图3实验,装置A中出现白色沉淀,装置B中无明显现象。装置A中CO2需要缓慢通入的原因是 。
【探究四】
在老师指导下,小组同学将CO2,持续通入一定浓度一定量的NaOH溶液中,用数字化实验技术测定反应过程中溶液的pH和温度变化,结果如图4、图5所示:
【查阅资料】
①向NaOH溶液中持续通入CO2,先后发生两步化学反应:
第一步,CO2与NaOH溶液反应生成和H2O;
第二步,CO2与溶液继续反应生成。
②本实验条件下,溶液和溶液的pH分别约为11和8。
【实验结论】
(4)Na2CO3溶液和NaHCO3溶液显 (填“酸性”或“碱性”)。图4中BC段发生的是第 (填“一”或“二”)步反应。图5显示CO2与NaOH溶液的反应属于 (填“吸热”或“放热”)反应。
【总结提升】
(5)①写出氢氧化钠和二氧化碳反应的化学方程式 ;②对于无明显现象的化学反应,一般可以从反应物的减少或 等角度进行分析;此外对于现象不明显的化学反应,也可以通过现代技术手段进行数据测定。
●质量守恒定律的应用
13.合成气(CO和H2)在不同催化剂的作用下,可合成不同的物质,从物质组成的角度考虑,仅用合成气为原料不能得到的物质是( )
A.甲醇(CH3OH) B.乙醇(C2H5OH)
C.尿素[CO(NH2)2] D.甲烷(CH4)
14.质量为3g的化合物在空气中完全燃烧,生成4.4g二氧化碳和3.6g水,关于该化合物的组成的论断正确的是( )
A.只含有碳、氢
B.一定含有碳、氢元素,可能含有氧元素
C.一定含有碳、氢元素,一定不含氧元素
D.一定含有氢、氢元素,一定含有氧元素
15.生产中用氧炔焰切割金属,其反应原理:。x的值是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
16.废水中氨氮(以NH3的形式存在)含量过高,直接排放会导致水体富营养化。次氯酸(HClO)可除去废水中的NH3,发生的反应为2NH3+3HClO=X+3HCl+3H2O。X的化学式为( )
A.NO B.N2O3 C.N2 D.N2O5
17.一定条件下,下列物质在密闭容器内反应一段时间,测得反应前后各物质的质量关系如表:
物质
X
Y
Z
W
反应前质量/g
5
2
16
9
反应后质量/g
a
4
0
18
根据表中信息判断,下列说法中不正确的是( )
A.a=10
B.该反应属于化合反应
C.Z为化合物
D.反应中Y、W两种物质发生改变的质量比为2:9
18.将一定质量的a、b、c、d四种物质放入一密闭容器中,在一定条件下反应一段时间后,测得反应后各物质的质量如下。下列说法正确的是( )
A.d一定是催化剂
B.c一定是化合物
C.a参与反应的质量为3.84g
D.该反应中物质a和b的化学计量数之比3:1
19.二氧化碳在一定条件下可以转化为甲醇(CH3OH),其反应的微观示意图如下。下列说法中不正确的是( )
A.X的数值为3
B.在化学反应前后原子的种类不变
C.该反应为置换反应
D.该反应符合质量守恒定律
20.如图是某化学反应前后的微观示意图,下列说法不正确的是( )
A.该反应属于分解反应
B.该反应前后各元素的化合价都不变
C.生成的甲、乙分子个数比是1:3
D.该反应的生成物都是单质
21.我国科研人员以水滑石为载体,通过一种复杂的催化剂,在阳光驱动下使甲烷(CH4)和水在常温下产生氢气,其微观反应示意图如图所示,下列说法错误的是( )
A.反应前后原子的种类和数目都不变
B.该反应充分利用太阳能,更加节能
C.该反应共涉及二种氧化物
D.甲烷是由碳原子和氢原子构成
参考答案
●常见气体的制取
1. (1)漏斗
(2)C b 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气或KMnO4K2MnO4+MnO2+O2
(3)二氧化锰 B
(4)ADE
(5)有孔塑料片上 c
2. (1)锥形瓶
(2)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
(3)CD
(4)F或G
(5)将燃着的木条放在集气瓶口,木条熄灭,说明二氧化碳已收集满
(6)C
3. (1)长颈漏斗
(2)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ ④②①③⑤
(3)导管口有连续均匀的气泡冒出 集气瓶口有大气泡逸出
(4)二氧化锰(或MnO2) 加快反应速率 无法控制反应速率(答案不唯一)
(5)①控制反应的发生与停止
②提高食醋浓度(或加热、搅拌等)
●溶解度图表
4.B 5.D 6.D 7.B 8.D
●碱变质的探究
9. (1)【作出猜想】反应物
【实验探究1】①A 碳酸钠溶液也显碱性,加入酚酞后溶液变红
②Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
【实验探究2】放热
(2)【实验探究3】有白色沉淀产生,上层清液变为红色
【拓展延伸】不确定
10. 【查阅资料】Ca(OH)2或氢氧化钙
探究I.【表达交流】氢氧化钠会使二氧化碳浓度降低过快,不利于果蔬持续保鲜 氢氧化钠有强烈的腐蚀性
探究Ⅱ.【作出猜想】氢氧化钙和碳酸钙
【表达交流】(1)氢氧化钙微溶于水,也会剩余大量固体不溶物
(2)无色酚酞溶液,溶液由无色变为红色
(3)2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O或CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
●无明显现象反应的探究
11. (1)不一定
(2)NaCl、HCl
(3)酚酞溶液不变色
(4)氢氧化钠固体溶于水放热也会使瓶内的压强增大,导致红色墨水向右移动
(5)加入氢氧化钠溶液,溶液由无色变为红色
(6)熟石灰
12. (1)图1的塑料瓶更瘪 排除二氧化碳溶于水因素的影响
(2)有气泡产生
(3)使二氧化碳与氢氧化钠溶液充分反应
(4)碱性 二 放热
(5)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 有新物质生成
●质量守恒定律的应用
13.C 14.D 15.B 16.C 17.B 18.B 19.C 20.B 21.D
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