内容正文:
绍兴市2025-2026学年九年级上学期10月月考科学试题
考生须知:
1.本试卷分试题卷和答题卷两部分,满分160分,考试时间为120分钟。
2.本卷可能用到的相对原子质量:C:12 H:1 O:16 S:32 N:14 Fe:56 Cl:35.5 Ca:40
K:39 Cu:64 Fe:56 Ba:137 Na:23 Zn:65
一、选择题(本题共15小题,每题3分,共45分)
1.下列各组物质的化学多俗称、化学式表示同一种物质的是( )
A.氢氧化钠 纯碱 Na2CO3 B.氯化钠 食盐 NaCl
C.胆矾 五水硫酸铜 D.碳酸钙 生石灰
2.下列各组溶液,两两混合后,能发生反应,且溶液的总质量不发生改变的是( )
A.氯化钠溶液与硝酸钾溶液 B.碳酸钠溶液与稀盐酸
C.氢氧化钠溶液与稀盐酸 D.硝酸银溶液和氯化铁溶液
3.下列物质加入盐酸中,溶液的pH不会明显改变的是( )
A.Zn B.AgNO3 C.Na2CO3 D.
4.将质量相等、溶质质量分数也相同的氢氧化钠溶液与稀硫酸混合,充分反应,再滴入石蕊试液,溶液呈现的颜色是( )
A.红色 B.蓝色 C.紫色 D.无色
5.M是一种金属元素,M2+与其他几种离子构成的化合物的溶解性如表,据表判断下列反应肯定能发生的是( )
难溶
难溶
难溶
易溶
易溶
易溶
A.M+HCl B. C. D.
6.对于反应下列分析中正确的是( )
A.Y中一定没有钠元素 B.X和Y的相对分子质量之差为18
C.X可能是MgCl2或Mg(NO3)2 D.Y可能是
7.要使如图装置中的小气球明显鼓起来,则使用的固体和液体可以是(( )
①锌和稀硫酸;②石灰石和稀盐酸;③氧化铁和硫酸;④生石灰和水。
A. ①② B.①②③
C.①②④ D.①②③④
8.甲、乙两工厂的生产污水中各含有下列五种离子中的三种(两厂含有一种相同的离子):H+、Cu2+、K+、NO3-、OH-。若两厂单独排放都会造成严重的污染,若将两厂的污水按一定比例混合,沉淀后污水会变成只含一种溶质的无色澄清溶液,此溶质可做化肥,下列关于污水的分析,正确的是( )
A.OH-和Cu2+来自同一工厂 B.K+和H+来自同一工厂
C.Cu2+和K+来自同一工厂 D.K+和OH-来自同一工厂
9.常温下,下列转化不能通过一步反应实现的是( )
A.CaO→Ca(OH)2 B.CO2→Na2CO3
C.BaSO4→BaCl2 D.HNO3→KNO3
10.在一定条件下,同一反应进行的快慢与反应物的浓度成正比,现用100克溶质质量分数为30%硫酸溶液与过量的镁粉反应,为使反应速度降低而又不影响生成氢气的总量,可向所用硫酸中加入适量的( )
A.盐酸 B.氢氧化钠溶液
C.硫酸钾溶液 D.碳酸钠溶液
11.电导率传感器可辅助探究复分解反应的实质。相同条件下,离子浓度越大,电导率越大,溶液导电性越强。将含有酚酞的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,往其中一份滴加稀硫酸,往另一份滴加硫酸钠溶液,测得溶液的电导率变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.乙曲线电导率减小过程中,溶液由红色变为无色
B.乙曲线对应的反应中四种离子数目都减少
C.甲曲线对应氢氧化钡与硫酸钠反应
D.甲曲线上的M点代表两种溶液恰好完全反应
12.“茶山杨梅”是我国四大精品杨梅之一。为促进杨梅花芽分化和根系生长,需要在开花后补充磷肥,下列属于磷肥的是( )
A.KNO3 B.CO(NH2)2
C.K2CO3 D.Ca(H2PO4)2
13.小金进行了如下实验:则②的无色滤液中( )
①将稀盐酸分别滴入试管甲和乙中,如图所示;
②将反应后甲、乙试管中的废液倒入一洁净的烧杯中,观察到先有气泡产生,后有白色沉淀生成,过滤后得到白色沉淀和无色滤液;
③取少量滤液于试管中,滴加少量碳酸钠溶液,无明显现象;
④取少量滤液于试管中,滴加少量盐酸,有气泡产生。
A.一定含有NaCl和Na2CO3 B.可能含有NaCl、CaCl2和Na2CO3
C.一定含有NaCl和CaCl2 D.可能含有HCl
14.在含有H2SO4和Na2SO4的混合溶液中,逐渐加入BaCO3粉末至过量,下列图象能正确反映沉淀的质量(m1)与加入BaCO3粉末的质量(m2)的关系的是( )
A.B.C.D.
13.如图甲所示,水平路面由三段粗糙程度不同的区域组成。物块在F=2N的水平拉力作用下从区域①的最左端由静止开始运动,在刚进入区域③时撤去拉力,物块最终停在区域③的最右端。图乙为物块运动的v-t图像,下列说法正确的是( )
A.区域②F的功率为4W
B.区域③F做功12J
C.区域①路面最粗糙
D.区域①②③F所做的功相同
二、简答题(本题共8小题,每空2分,共40分)
16.已知某碱溶液的溶解度随温度升高而增大;温度一定时,该碱溶液的浓度越大,其碱性越强。
(1)要使该碱饱和溶液的pH升高(溶质不变),可采取的方法是
(2)要使该碱饱和溶液的pH降低,在下列试剂中,哪些可选择加入?
A.CO2
B.CaCO3
C.Fe(OH)3
D.CuSO4
17.为了除去NaCl溶液中含有少量的和等杂质,某小组同学选用溶液、稀盐酸、溶液三种试剂,按一定的顺序进行如图所示的实验。
回答下列问题:
(1)实验Ⅰ中加入试剂A除去的杂质是 ,
(2)滤液②中除和外,还含有的离子是 (填离子符号);
(3)提纯后精盐质量 样品中氯化钠的质量(填“>”,“<”或“=”)
18.化学实验室有失去标签的4瓶无色溶液:稀硫酸、澄清石灰水、碳酸钠溶液、酚酞试液。现将其任意编号:A、B、C、D,然后两两组合进行实验。其部分现象如表(碳酸钠溶液显碱性)。请回答:
(1)酚酞试液是 。
(2)B与C反应的化学方程式为 。
19.兴趣小组研究酸碱反应时利用稀硫酸、氢氧化钠溶液、紫色石蕊指示剂进行实验,实验操作和溶液颜色变化如下图所示。
(1)根据乙图颜色的变化,判断图甲中B溶液是
(填写溶液名称)。
(2)图乙中M点时,溶液中除紫色石蕊外还存在的溶质有 。
20.为了探究氢氧化钠与盐酸是否发生化学反应,某化学小组向滴有几滴酚酞溶液的稀氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸并不断搅拌,他们通过溶液颜色的变化,得出了氢氧化钠与盐酸发生了化学反应的结论。溶液颜色的变化过程为 ;反应的化学方程式为 ;反应过程中溶液的pH (填“变大”“不变”或“变小”)。
21.某混合物可能由氯化钠、硫酸钠、碳酸钠中的一种或几种组成。为确定其成分,进行了如下实验:
(1)过滤操作中除了需带铁圈的铁架台、滤纸、玻璃棒外,还需要用到的仪器有 。
(2)本实验中加硝酸钡的目的是 。
(3)小龙认为,上述实验设计还存在不足,为了确定原混合物的成分,建议需换用上述实验中的其中一种试剂。试分析该如何换用试剂,并说明理由 。
22.如图为游乐园过山车的轨道,小科坐过山车从高处滑下的过程中,依次经过A、B、C、D四处位置,轨道对车的支持力 (选填“做”或“不做”)功,小科在 (选填“A”“B”“C ”或“D”)处动能最大。从A到D的过程中,机械能在减小,理由是
。
23.每年校运动会中都会有跳远、实心球和4×100接力赛等传统项目。
(1)如图甲,小科在跳远比赛中助跑是为了增大 (填“惯性”或“动能”);
(2)如图乙是同学在投掷实心球的场景,若不计空气阻力,A处动能 C处动能(填“大于”“小于”或“等于”);
(3)如图丙,四位同学在田径场指定位置按照顺序参加4×100接力,他们总平均功率为1200瓦,共做了66000焦的功,通过计算分析,他们 (填“已经”或“没有”)打破学校该项目56.07秒的记录。
24.一包白色粉末,由、、、、中的两种或两种以上的物质混合而成。为探究其组成,进行如下实验:
(1)取少量白色粉末,向其中加入足量的水,充分搅拌后过滤,得到白色沉淀和无色滤液。则原白色粉末中一定不含有 .
(2)取实验(1)滤出的白色沉淀,向其中加入足量的盐酸,沉淀全部溶解,并产生无色气体,则原白色粉末中一定含有 .
根据上述实验可推断:原白色粉末的组成有 种可能。
为进一步探究原白色粉末组成,取实验(1)得到的滤液,向其中通入,产生白色沉淀,则可推断原白色粉末中一定还含有 。
三、实验探究题(本题共5小题,每空2分,共40分)
25.某研究性学习小组在实验中发现:不仅碱溶液可以使酚酞试液变红,Na2CO3溶液也能使酚酞试液变红。碱溶液可以使酚酞试液变红,是因为碱在水中电离出了。那么Na2CO3溶液中究竟是哪种粒子可以使酚酞试液变红呢?他们设计了如图所示三个实验。
(1)实验I是为了探究
(2)实验II加入蒸馏水的目的是探究水分子是否能使酚酞试液变红,小组内有同学认为实验没必要做,你认为他们的理由是
(3)实验Ⅲ滴入Na2CO3溶液,振荡,酚酞试液变红,向变红后的溶液中再逐滴滴入过量的CaCl2溶液,红色消失,同时还观察到生成 ,发生反应的化学方程式为 。由实验I、II、III得出结论:可以使酚酞试液变红。小组同学在与老师交流上述结论时,老师说:“其实Na2CO3溶液能使酚酞试液变红也是由于溶液中存在OH-。”小组同学查阅资料后发现:实Na2CO3溶液能使酚酞试液变红是因为与H2O发生了反应,产生了。
26.中和反应在工农业生产和日常生活中有广泛的用途。某科学兴趣小组以“中和反应”为课题进行项目式学习,请你一起参与。
【任务一】探究酸和碱之间能否反应
通过pH传感器和温度传感器完成以下实验:向40mL溶质质量分数为0.4%的氢氧化钠溶液中逐滴滴入稀盐酸,测定溶液的pH随滴入稀盐酸体积的变化情况如图1所示。利用温度传感器测得反应过程中溶液温度随时间变化的曲线如图2所示。
(1)由图1得出酸和碱之间发生了反应的依据是 。
(2)如图2,当33s<t≤40s时,对应溶液中所含溶质的成分为 (填化学式)。
【任务二】证明酸与碱反应有水生成。
【查阅资料】
a.变色硅胶吸水后由蓝色变红色;
b.无水醋酸在常温下为无色液体;
c.无水醋酸和氢氧化钠固体混合后生成醋酸钠和水。
【实验方案】如图3,首先分别往4支试管中装入对应的试剂,然后迅速塞紧橡胶塞。
(3)能证明酸与碱反应生成水的现象是 。
(4)设置A、B、C三个实验的目的是 。
27.证据是科学探究中获得结论的最重要的依据,让我们一起经历一次寻找证据的旅程吧。
【实验目的】制取纯净的硫酸钡
【反应原理】Na2SO4+Ba(NO3)2=BaSO4↓+2NaNO3
【实验步骤】取适量的硫酸钠和硝酸钡溶液反应,过滤、洗涤、干燥得到纯净的硫酸钡。
(1)实验中,能直接观察到说明硫酸钠和硝酸钡溶液发生化学反应的证据是: 。
(2)判断任一反应物是否完全反应的证据可按如下方法获取,请完成表格:
猜想
方案
证据
结论
硝酸钡可能已完全反应
取少量滤液,加入稀硫酸溶液,观察现象
无白色沉淀生成
硝酸钡已完全反应
硫酸钠可能已完全反应
硫酸钠未完全反应
(3)如果实验证明硝酸钡已经反应完全,要寻找硫酸钡已纯净的证据,我们可以从证明实验制得的硫酸钡中没有 (填化学式)来设计实验方案。
28.贝壳粉是一种由贝壳制成的天然物质,主要成分为碳酸钙(CaCO3),还可能含少量不溶性杂质和氯化钠(NaCl)等。某科学小组欲测定某贝壳粉中碳酸钙的质量分数,进行了如下探究:
【原理思路】利用CaCO3与稀盐酸反应产生CO2,通过CO2质量的测定,确定样品中碳酸钙的质量,从而计算样品纯度。
【实验方案】小敏同学根据以上思路,设计了如图的实验方案。
(1)装置A的作用是 。
(2)稀盐酸与样品反应前和停止反应后,都要通过量的空气。反应前通空气时b、c两个弹簧夹的开闭情况是 (填字母)。
A.打开弹簧夹b,关闭弹簧夹c B.打开弹簧夹c,关闭弹簧夹b
(3)通过测定 (填字母)装置前后质量差,从而确定生成CO2的质量。
【交流与讨论】
(4)实验结束后,同学发现测得的碳酸钙质量分数比实际值偏高,可能的原因是 (填字母)。
A.鼓入的空气含有水蒸气 B.盐酸浓度过大,挥发出HC1气体
C.实验过程中未安装C装置 D.干燥管E中的碱石灰部分失效
29.小科每天都是骑车上学,他发现骑行中最困难的是上坡。那么,自行车冲上斜坡的最大距离跟哪些因素有关呢?他提出以下猜想:
猜想一:物体冲上斜坡的最大距离可能与物体的质量大小有关;
猜想二:物体冲上斜坡的最大距离可能与斜坡的倾角大小有关;
猜想三:物体冲上斜坡的最大距离可能与物体在坡底的初始速度大小有关。
(1)你认为猜想三的依据是: 。
(2)通过多次实验后,小科得出了“物体冲上斜坡的最大距离与物体的质量大小无关”的结论,与之相应的实验结果是:当不同质量的木块以相同初始速度滑上长木板时, 。这说明猜想一是错误的。
(3)在验证猜想二的实验中,小科让一木块以相同的初始速度分别滑上不同倾角的长木板,测得五组数据并在图乙中描点作出s-θ图像。由图像可知木块向上滑行的最大距离s与倾角θ的关系是
。
(4)在验证猜想三的实验中,小科还发现,木块从右侧轨道返回左侧轨道所能达到的最大高度始终低于木块释放时的高度,请从功、能关系的角度说明出现这种现象的原因是
。
30.海螺蛸是中药,其主要成分是碳酸钙,某同学利用如图装置测定其中碳酸钙的含量。实验掭如下:
①组装好仪器并检查气密性;
②朋托盘天平称量干燥管Ⅰ的质量为m1:
③称取质量为m的海螺蛸,装入广口瓶B内;
④关闭弹簧夹,打开分液漏斗a的活塞,缓缓滴入稀盐酸至不再产生气泡;
⑤打开弹簧夹,往试管A中缓缓鼓入空气数分钟,然后称量干燥管Ⅰ的质量为m2。
(1)试管A中试剂X应选用 步骤⑤图中往试管A缓缓鼓入空气数分钟,其目的是
(2)干燥管Ⅱ的作用是
(3)根据实验数据可得该海螺蛸中碳酸钙的质量分数为
(4)下列各项措施中,能提高测定准确度的是( )
A.为了缩短实验时间,快速滴加稀盐酸
B.实验结束后持续缓缓通入空气
C.海螵蛸尽可能研成粉末,使之与稀盐酸充分反应
四、解答题(本题共4小题,共35分)
31.将12.9克和固体混合物完全溶于水中形成溶液,再将75克溶液分5次加入该溶液中,充分反应,测得的实验数据如下表。
实验序号
1
2
3
4
5
加入溶液质量/克
15
15
15
15
15
生成沉淀的总质量/克
3
m
9
10
10
求:
(1)表格中m的数值是 。
(2)溶液中完全反应是在第 次实验。
(3)固体混合物中的质量分数 。(精确到0.1%)
(4)请画出上述过程溶液中质量的变化图 。
32.做实验时,小科取了40mL的Ba(OH)2溶液,并随手倒入等量的稀盐酸(均未知浓度)。老师发现后,递给他一瓶未知质量分数的K2CO3溶液,让小科来检测混合溶液的酸碱性。小科在混合液中慢慢滴入K2CO3溶液,获得相关数据并绘成如图所示图象。
(1)刚加入K2CO3溶液时,发现没有沉淀生成,却有气泡产生,则原混合溶液呈_______(填“酸性”、“碱性”或“中性”),其中所含的溶质有_________________(用化学式表示)。
(2)计算K2CO3溶液中溶质的质量分数________________。
30.某工厂利用废铁屑(主要成分为Fe,含少量C等杂质)与稀硫酸反应制取硫酸亚铁。现取废铁屑样品20g,加入到200g一定浓度的稀硫酸中,恰好完全反应,测得反应后物质的总质量为219.6g(假设杂质不参与反应,且生成的气体全部逸出)。请回答:
(1)产生氢气的质量为 g。
(2)废铁屑样品中铁的质量分数。
(3)反应后所得溶液中溶质的质量分数。(计算结果精确到0.1%)
31.运动员从高空竖直向下跳伞,人(包括装备)的质量为80kg。若只考虑人(包括装备)受到重力和空气阻力,下降时的速度—时间图线如右图所示,求:(g=10N/kg)
(1)人在第30s时所受空气阻力 (选填“大于”、“等于”、“小于”)第50s时所受空气阻力。
(2)从第10到第30s这个过程中,人(包括装备)的机械能减小,而动能 ;
(3)人在前30s内下落了1500m,求这段时间内人(包括装备)所受重力做的功和功率。
32.科学兴趣小组测定溶质为Na2CO3和Na2SO4的混合溶液中两者的质量分数。向质量为100g的该混合溶液中逐滴滴加BaCl2溶液至恰好完全反应,再向其中滴加HCl溶液,反应过程中加入溶液的质量与产生沉淀或气体的质量关系如图所示。据图回答下列问题:
(1)加入HCl溶液所观察到的现象是 。
(2)m的值为多少?
(3)该混合溶液中Na2CO3的质量分数是多少?(结果精确到0.01%)
(4)若将稀盐酸换成稀硫酸(边滴加硫酸边搅拌),则所绘制的沉淀图形是怎样的?请用计算得到的数据,在右图的方框中完整补画出来。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】盐的性质及用途;碱的化学性质
【解析】【分析】(1)许多化学物质拥有俗名,不同物质可能会有相似俗称,需要区分物质正式名称、俗名与对应化学式。氢氧化钠俗称为烧碱、火碱、苛性钠;碳酸钠俗称为纯碱;氯化钠俗称为食盐;胆矾是五水硫酸铜;生石灰指氧化钙。
(2)带有结晶水的晶体,书写化学式时需要把结晶水写进去,五水硫酸铜的化学式需要带上五个结晶水,不能简单写成硫酸铜。
【解答】A、氢氧化钠俗称为烧碱、火碱、苛性钠, 其化学为NaOH, 纯碱是碳酸钠的俗称,名称、俗称、化学式不对应,A 错误;
B、氯化钠的俗名是食盐,化学式为 NaCl,名称、俗称、化学式表示同一种物质,B 符合题意;
C、 硫酸铜晶体是五水合硫酸铜的俗称,其化学式为CuSO4•5H2O,其物质的名称、俗称、化学式表示的不是同一种物质,故错误;
D、生石灰是氧化钙的俗称,化学式为氧化钙 CaO ,不是氢氧化钙,物质与化学式不匹配,D 错误;
故答案为:B。
2.【答案】C
【知识点】盐的性质及用途;酸的化学性质;碱的化学性质
【解析】【分析】(1)复分解反应发生的条件:有气体、水或沉淀生成;
(2)哪个选项中的反应只有水生成,而没有气体或沉淀生成,就是正确选项。
【解答】A.氯化钠溶液与硝酸钾溶液,没有气体、水或沉淀生成,该反应不能发生,故A不合题意;
B.碳酸钠溶液与稀盐酸反应生成二氧化碳气体,溶液的总质量变小,故B不合题意;
C.氢氧化钠溶液与稀盐酸反应,生成氯化钠和水,溶液的总质量不变,故C符合题意;
D.硝酸银溶液和氯化铁溶液反应生成氯化银沉淀,溶液的质量减小,故D不合题意。
故选C。
3.【答案】B
【知识点】溶液的酸碱性与pH值的关系;酸的化学性质
【解析】【分析】(1)酸性溶液的 pH 小于 7,溶液酸性强弱和氢离子浓度有关,氢离子被消耗,氢离子浓度减小,溶液酸性减弱,pH 就会变大。盐酸中含有大量氢离子,当发生反应消耗氢离子时,溶液 pH 会发生明显改变。
(2)复分解反应发生的条件是生成沉淀、气体或者水,部分物质和盐酸反应时,只消耗氯离子,但氢离子保留在溶液中,溶液中氢离子浓度几乎不变,则溶液 pH 不会发生明显变化。
【解答】A、锌和盐酸发生置换反应,消耗溶液中的氢离子,溶液酸性减弱,pH 增大,A 不符合题意;
B、硝酸银和盐酸反应生成氯化银沉淀与硝酸 AgNO3+HCl= AgCl↓+ HNO3 ,反应前后氢离子没有被消耗,氢离子浓度基本不变,pH 不会明显改变,B 符合题意;
C、碳酸钠和盐酸反应 Na2CO3+2HCl =2NaCl + H2O + CO2↑ ,氢离子参与反应被消耗,溶液酸性减弱,pH 增大,C 不符合题意;
D、氢氧化钙和盐酸发生中和反应 Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O ,氢离子被消耗,溶液酸性减弱,pH 增大,D 不符合题意;
故答案为:B。
4.【答案】B
【知识点】酸碱指示剂及其性质
【解析】【分析】(1)中和反应是酸和碱互相作用生成盐和水的反应,参与反应的酸、碱要按照化学方程式中固定的质量比进行反应。从硫酸和氢氧化钠的反应方程式可以知道,98 份质量的硫酸能够和 80 份质量的氢氧化钠恰好完全反应,当二者溶质质量相等时,氢氧化钠会有剩余。
(2)紫色石蕊试液属于酸碱指示剂,遇到酸性溶液变为红色,遇到中性溶液显示紫色,遇到碱性溶液变为蓝色,可以根据变色情况判断溶液酸碱性。
【解答】A、红色是石蕊试液遇酸性溶液显示的颜色,该反应后氢氧化钠剩余,溶液呈碱性,不会显示红色,A 不符合题意;
B、等质量、等溶质质量分数的氢氧化钠溶液与稀硫酸充分混合,反应中消耗硫酸与氢氧化钠的质量比关系如下: H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O ,可以看出98份质量的硫酸与80份质量的氢氧化钠恰好完全反应,则等质量的硫酸与氢氧化钠混合后氢氧化钠有剩余,溶液显碱性,故溶液呈现蓝色。
C、紫色是石蕊试液在中性溶液中的颜色,反应后碱过量,溶液不为中性,C 不符合题意;
D、石蕊试液遇酸、碱、中性溶液均不会变为无色,D 不符合题意;
故答案为:B。
5.【答案】B,D
【知识点】盐的性质及用途;复分解反应及其应用;金属的化学性质
【解析】【分析】(1)金属和酸发生置换反应的条件是金属在金属活动性顺序中排在氢的前面,题目没有给出金属 M 的活动性,因此无法确定金属单质能不能和盐酸发生反应。
(2)复分解反应发生的条件是两种化合物互相交换成分之后,能够生成沉淀、气体或者水;碱和盐发生反应,参与反应的碱与盐都需要可溶于水;金属氧化物一般都可以和酸发生反应,生成盐和水。
【解答】A、金属 M 的活动性顺序未知,无法判断 M 是否排在氢之前,不能确定该反应一定可以发生,A 不符合题意;
B、 MSO4与Ba(NO3)2 交换成分会生成硫酸钡沉淀,满足复分解反应发生条件,反应可以发生,B 符合题意;
C、 M(OH)2 由表格可知属于难溶物质,碱和盐反应要求反应物均可溶,该反应无法进行,C 不符合题意;
D、MO 属于金属氧化物,金属氧化物能够和硫酸反应生成盐和水,反应可以发生,D 符合题意;
故答案为:BD。
6.【答案】C
【知识点】质量守恒定律及其应用;化学方程式的概念、读法和含义;盐的性质及用途
【解析】【分析】(1)质量守恒定律指出,化学反应前后,元素的种类保持不变,原子的种类、数目、质量也不会发生改变,可以利用该定律推断生成物的元素组成,同时也可以结合化学方程式,计算相关物质相对分子质量之间的数量关系。
(2)复分解反应是两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应,结合化学方程式中的化学计量数,能够推断反应物、生成物的可能物质。
【解答】A、依据质量守恒定律,反应前氢氧化钠含有钠元素,氢氧化镁中不含钠元素,所以 Y 中一定含有钠元素,A 错误;
B、根据化学方程式列出相对质量关系式,X 的相对分子质量加上两倍氢氧化钠相对分子质量,等于两倍 Y 的相对分子质量加上氢氧化镁相对分子质量,计算可得 X 与 Y 相对分子质量之差不等于 18,B 错误;
C、若X为MgCl2,则反应为MgCl2+2NaOH=2NaCl+Mg(OH)2↓,符合该反应形式;若X为Mg(NO3)2,则反应为Mg(NO3)2+2NaOH=2NaNO3+Mg(OH)2↓,也符合该反应形式。所以X可能是MgCl2或Mg(NO3)2,正确;
D、Y 的化学计量数是 2,如果 Y 是硫酸钠,生成物里面钠原子数目会大于反应物中的钠原子数目,不满足质量守恒,Y 不可能为硫酸钠,D 错误;
故答案为:C。
7.【答案】C
【知识点】溶解时的吸热或放热现象;金属的化学性质
【解析】【分析】(1)密闭装置内,固体和液体反应如果生成气体,瓶内气体增多,内部气压变大,就可以让装置相连的小气球鼓起来。
(2)物质之间反应或者物质溶解时放出大量的热,会让瓶内空气受热膨胀,瓶内气压增大,同样也能够使小气球鼓起来;反应既不产生气体,又没有明显放热现象,则瓶内气压几乎不变,气球不会鼓起。
【解答】A、①锌和稀硫酸反应生成氢气,②石灰石和稀盐酸反应生成二氧化碳,两组反应均产生气体,可使气球鼓起,但缺少④生石灰和水放热的组合,A 不符合题意;
B、①②可以使气球鼓起,③氧化铁和硫酸反应,既不生成气体,反应也没有明显放热,不能让气球鼓起,B 不符合题意;
C、①生成氢气、②生成二氧化碳,④生石灰和水反应放出大量热,瓶内空气受热膨胀,都能够使小气球明显鼓起来,C 符合题意;
D、其中③氧化铁和硫酸的反应无法使气球鼓起,D 不符合题意;
故答案为:C。
8.【答案】D
【知识点】离子或物质的共存问题
【解析】【分析】根据两厂单独排放都会造成严重的污染。若将两厂的污水按一定比例混合,沉淀后污水会变成只含一种溶质的无色澄清溶液,利用离子的共存来判断两厂废水的成分,因OH-与H+、Cu2+不能共存,且每个工厂的生产污水中各含有下列五种离子中的三种,则含H+、Cu2+的污水中的阴离子为NO3-,即其中一个厂污水中的离子为:H+、Cu2+、NO3-;则另一厂污水中离子为K+、NO3-、OH-。
【详解】
A、因OH-和Cu2+能结合生成沉淀,则不能来自同一工厂,故A错误;
B、根据两厂污水中的离子可知,H+和K+不来自同一工厂,故B错误;
C、根据离子的共存及两厂污水中各含三种离子,两厂污水中的离子分别为:H+、Cu2+、NO3-;K+、NO3-、OH-,故C错误;
D、根据离子的共存及两厂污水中各含三种离子,其中一厂污水中有K+、NO3-、OH-,故D正确;
故答案为: D。
9.【答案】C
【知识点】盐的性质及用途;酸的化学性质;二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】(1)一步转化指的是物质只通过一个化学反应就能够得到目标产物,部分氧化物可以直接和水、碱等物质发生反应实现转化;酸可以和碱、部分盐发生反应生成新盐。
(2)复分解反应发生需要满足生成沉淀、气体或者水,硫酸钡属于既不溶于水,也不溶于酸的沉淀,很难参与复分解反应。
【解答】A、氧化钙可以和水发生反应直接生成氢氧化钙 CaO+H2O=Ca(OH)2 ,能够一步实现转化,A 不符合题意;
B、二氧化碳和氢氧化钠溶液反应可以直接得到碳酸钠 . 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O ,能够一步实现转化,B 不符合题意;
C、硫酸钡是难溶于水、难溶于酸的沉淀,常温下无法通过一步反应转变为氯化钡,C 符合题意;
D、硝酸可以和氢氧化钾发生中和反应直接生成硝酸钾 HNO3+KOH= KNO3+ H2O ,能够一步实现转化,D 不符合题意;
故答案为:C。
10.【答案】C
【知识点】盐的性质及用途;酸的化学性质;影响化学反应速率的因素
【解析】【分析】(1)化学反应速率和反应物浓度有关,反应物浓度越小,反应进行的速度就越慢;本题想要降低反应速率,可以加水或者加入不参与反应的溶液对原酸进行稀释。
(2)镁和硫酸反应生成氢气,氢气的总量由参与反应的硫酸里面的氢离子总量决定,加入的物质不能消耗氢离子,也不能额外引入氢离子,否则会改变最终产生氢气的总质量。
【解答】A、盐酸可以和镁粉发生反应生成氢气,会增加氢气生成的总质量,A 不符合题意;
B、氢氧化钠溶液会和硫酸发生中和反应,消耗硫酸中的氢离子,使生成氢气总量变少,B 不符合题意;
C、硫酸钾溶液不和硫酸、镁发生化学反应,加入后稀释硫酸,降低反应物浓度,减慢反应速度,同时氢离子总量不变,氢气总质量不受影响,C 符合题意;
D、碳酸钠溶液能够和硫酸反应,消耗氢离子,造成生成氢气的总量减小,D 不符合题意;
故答案为:C。
11.【答案】D
【知识点】复分解反应及其应用
【解析】【分析】(1)复分解反应原理:两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应。反应发生的条件是有沉淀、气体或水生成。
(2)溶液导电原理:溶液中存在自由移动的离子就能导电,离子浓度越大,电导率越大,溶液导电性越强。
(3)酸碱指示剂变色规律:酚酞在碱性溶液中变红,在中性和酸性溶液中无色。
(4)氢氧化钡与稀硫酸反应生成了硫酸钡沉淀和水,恰好反应时,溶液的电导率为0;氢氧化钡与硫酸钠反应生成了硫酸钡沉淀和氢氧化钠,溶液始终显碱性。由此可知,甲为加入稀硫酸的曲线,乙为加入硫酸钠的曲线。
【解答】A、乙为加入硫酸钠,反应生成了氢氧化钠,乙曲线电导率减小过程中,溶液红色不变,故A错误;
B、乙曲线对应的反应中钡离子、硫酸根离子数目都减少,氢氧化根离子、钠离子数据不变,故B错误;
C、由上述分析可知,甲曲线对应氢氧化钡与稀硫酸反应,故C错误;
D、由上述分析可知,甲曲线上的M点代表两种溶液恰好完全反应,故D正确。
故答案为:D。
12.【答案】D
【知识点】盐与化肥
【解析】【分析】根据有氮元素的肥料称为氮肥,含有磷元素的肥料称为磷肥,含有钾元素的肥料称为钾肥,同时含有氮、磷、钾三种元素中的两种或两种以上的肥料称为复合肥分析。
【解答】A、KNO3中含有钾元素和氮元素,不含磷元素,属于复合肥,不属于磷肥,故A错误;
B、CO(NH2)2中含有氮元素,不含磷元素,属于氮肥,不属于磷肥,故B错误;
C、K2CO3中含有钾元素,不含磷元素,属于钾肥,不属于磷肥,故C错误;
D、Ca(H2PO4)2中含有磷元素,属于磷肥,故D正确。
故答案为:D。
13.【答案】A
【知识点】盐的性质及用途;酸的化学性质;碱的化学性质
【解析】【分析】甲乙混合后的气泡由甲中的稀盐酸和碳酸钠反应产生,甲中的稀盐酸与氢氧化钙不共存,可知甲中氢氧化钙完全反应;同理,乙中稀盐酸一定完全反应。【解答】②将反应后甲、乙试管中的废液倒入一洁净的烧杯中,观察到先有气泡产生,后有白色沉淀生成,过滤后得到白色沉淀和无色滤液。先有气泡产生,说明甲试管中有稀盐酸剩余,乙试管中有碳酸钠溶液剩余,稀盐酸与碳酸钠发生反应生成氯化钠、水、二氧化碳,反应的化学方程式为:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑。后有白色沉淀生成,是甲试管中反应生成的氢氧化钙与乙试管中的碳酸钠溶液发生反应:Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH,③取少量滤液于试管中,滴加少量碳酸钠溶液,无明显现象,说明滤液中无CaCl2、盐酸;④取少量滤液于试管中,滴加少量盐酸,有气泡产生,则滤液中含有Na2CO3。所以②的无色滤液中一定含有NaCl和Na2CO3。
故答案为:A。
14.【答案】C
【知识点】盐的性质及用途;酸的化学性质
【解析】【分析】(1)复分解反应发生的条件是反应后能够生成沉淀、气体或者水。碳酸钡可以和硫酸反应,生成硫酸钡沉淀、水和二氧化碳;当硫酸被消耗完以后,碳酸钡继续和硫酸钠发生反应,生成硫酸钡沉淀和碳酸钠,两个阶段都会产生沉淀。
(2)化学反应速率会受反应物种类影响,碳酸钡和硫酸的反应速率更快,相同质量的碳酸钡参与反应,沉淀质量增加更快;硫酸耗尽后,碳酸钡和硫酸钠反应速率变慢,沉淀质量增长速度放缓;因为碳酸钡固体过量,最终体系中会包含新生成的硫酸钡沉淀,还有过量未反应的碳酸钡固体,沉淀质量会持续变大,不会保持不变。
【解答】A、图像显示沉淀先快速增加,之后质量不再变化,但是碳酸钡粉末过量时,过量的碳酸钡固体也属于沉淀,沉淀质量不会维持恒定,A 不符合题意;
B、图像一开始没有沉淀,过一段时间沉淀才开始生成,但是该反应一开始加入碳酸钡就会生成硫酸钡沉淀,起点不应出现空白段,B 不符合题意;
C、刚开始碳酸钡和硫酸快速反应,沉淀质量上升较快;硫酸反应完毕后,碳酸钡和硫酸钠反应速率变慢,沉淀增长斜率变小;碳酸钡过量,沉淀质量继续增大,图像变化和反应过程相匹配,C 符合题意;
D、图像第二段沉淀的增长斜率大于第一段,代表后期反应速率比前期更快,和实际反应速率快慢关系相反,D 不符合题意;
故答案为:C。
15.【答案】A
16.【答案】升高溶液温度并在该温度下蒸发溶剂;AD
【知识点】溶液的酸碱性与pH值的关系;碱的化学性质
【解析】【分析】(1)碱溶液显碱性,pH 大于 7,在温度保持不变的条件下,碱溶液的浓度越大,溶液中氢氧根离子浓度越高,碱性越强,pH 数值也就越大;该碱的溶解度随温度升高而变大,升高温度,饱和溶液可以继续溶解该种溶质。
(2)想要降低碱溶液的 pH,需要减少溶液里氢氧根离子的数量,可以利用物质和碱发生化学反应,消耗氢氧根离子;不与碱发生反应的物质,则不会改变溶液的 pH 大小。
【解答】(1)题目要求溶质不发生改变,要提高饱和碱溶液 pH,就要增大溶液溶质质量分数。该碱溶解度随温度升高而增大,升高温度之后,原本的饱和溶液变为不饱和,在该温度下蒸发部分溶剂,溶液溶质质量分数变大,碱性增强,pH 升高。
(2)A、二氧化碳与该碱溶液反应,使OH-浓度下降,所以碱饱和溶液的pH降低,故正确;
B、碳酸钙不溶于水,不与该碱溶液反应,所以不改变溶液的pH,故错误;
C、氢氧化铁不与该碱溶液反应,不溶于水,所以不改变溶液的pH,故错误;
D、硫酸铜能与该碱溶液反应生成了氢氧化铜沉淀,使OH-浓度下降,所以碱饱和溶液的pH降低,故D正确。
故选AD。
17.【答案】(1)氯化镁、硫酸钠(或MgCl2、Na2SO4)
(2)OH-、
(3)>
【知识点】物质除杂或净化;盐的性质及用途;酸的化学性质
【解析】【分析】根据镁离子用氢氧根离子沉淀,硫酸根离子用钡离子沉淀,钙离子用碳酸根离子沉淀,过滤要放在所有的沉淀操作之后,加碳酸钠溶液要放在加Ba(OH)2溶液之后,可以将过量的钡离子沉淀,最后再用盐酸处理溶液中的碳酸根离子和氢氧根离子进行分析。
【解答】(1)镁离子用氢氧根离子沉淀,硫酸根离子用钡离子沉淀,钙离子用碳酸根离子沉淀,过滤要放在所有的沉淀操作之后,加碳酸钠要放在加Ba(OH)2溶液之后,可以将过量的钡离子沉淀,最后再用盐酸处理溶液中的碳酸根离子和氢氧根离子,则实验Ⅰ中加入试剂A是氢氧化钡溶液,氢氧化钡能与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,能与硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠,除去的杂质是氯化镁(MgCl2)、硫酸钠(Na2SO4);
(2)实验Ⅱ中加入的试剂B是Na2CO3溶液,目的是除去氯化钙和过量的氢氧化钡,发生的反应是碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,与氢氧化钡与反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,滤液②中含有氯化钠、碳酸钠、氢氧化钠,除Na+和Cl-外,还含有的离子是OH-、;
(3)过程中反应生成了部分氯化钠,提纯后的精盐质量>样品中氯化钠的质量。
(1)镁离子用氢氧根离子沉淀,硫酸根离子用钡离子沉淀,钙离子用碳酸根离子沉淀,过滤要放在所有的沉淀操作之后,加碳酸钠要放在加Ba(OH)2溶液之后,可以将过量的钡离子沉淀,最后再用盐酸处理溶液中的碳酸根离子和氢氧根离子,则实验Ⅰ中加入试剂A是氢氧化钡溶液,氢氧化钡能与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,能与硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠,除去的杂质是氯化镁(MgCl2)、硫酸钠(Na2SO4);
(2)实验Ⅱ中加入的试剂B是Na2CO3溶液,目的是除去氯化钙和过量的氢氧化钡,发生的反应是碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,与氢氧化钡与反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,滤液②中含有氯化钠、碳酸钠、氢氧化钠,除Na+和Cl-外,还含有的离子是OH-、;
(3)过程中反应生成了部分氯化钠,提纯后的精盐质量>样品中氯化钠的质量。
18.化学实验室有失去标签的4瓶无色溶液:稀硫酸、澄清石灰水、碳酸钠溶液、酚酞试液。现将其任意编号:A、B、C、D,然后两两组合进行实验。其部分现象如表(碳酸钠溶液显碱性)。请回答:
(1)酚酞试液是A。
(2)B与C反应的化学方程式为Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH。
19.兴趣小组研究酸碱反应时利用稀硫酸、氢氧化钠溶液、紫色石蕊指示剂进行实验,实验操作和溶液颜色变化如下图所示。
(1)根据乙图颜色的变化,判断图甲中B溶液是稀硫酸(填写溶液名称)。
(2)图乙中M点时,溶液中除紫色石蕊外还存在的溶质有Na2SO4、H2SO4。
20.为了探究氢氧化钠与盐酸是否发生化学反应,某化学小组向滴有几滴酚酞溶液的稀氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸并不断搅拌,他们通过溶液颜色的变化,得出了氢氧化钠与盐酸发生了化学反应的结论。溶液颜色的变化过程为溶液由红色变为无色;反应的化学方程式为 HCl+NaOH=NaCl+H2O ;反应过程中溶液的pH变小(填“变大”“不变”或“变小”)。
21.某混合物可能由氯化钠、硫酸钠、碳酸钠中的一种或几种组成。为确定其成分,进行了如下实验:
(1)过滤操作中除了需带铁圈的铁架台、滤纸、玻璃棒外,还需要用到的仪器有漏斗和烧杯。
(2)本实验中加硝酸钡的目的是检验原混合物中是否含有硫酸钠。
(3)小龙认为,上述实验设计还存在不足,为了确定原混合物的成分,建议需换用上述实验中的其中一种试剂。试分析该如何换用试剂,并说明理由把稀盐酸换成稀硝酸,防止盐酸中的氯离子对检验氯化钠产生干扰。
22.如图为游乐园过山车的轨道,小科坐过山车从高处滑下的过程中,依次经过A、B、C、D四处位置,轨道对车的支持力不做(选填“做”或“不做”)功,小科在B(选填“A”“B”“C”或“D”)处动能最大。从A到D的过程中,机械能在减小,理由是轨道存在摩擦,部分机械能转化为内能。
23.每年校运动会中都会有跳远、实心球和4×100接力赛等传统项目。
(1)如图甲,小科在跳远比赛中助跑是为了增大动能(填“惯性”或“动能”);
(2)如图乙是同学在投掷实心球的场景,若不计空气阻力,A处动能小于C处动能(填“大于”“小于”或“等于”);
(3)如图丙,四位同学在田径场指定位置按照顺序参加4×100接力,他们总平均功率为1200瓦,共做了66000焦的功,通过计算分析,他们已经(填“已经”或“没有”)打破学校该项目56.07秒的记录。
14.【答案】CuSO4;CaCO3;五;BaCl2、NaOH
【知识点】盐的性质及用途;碱的化学性质
【解析】【分析】(1)部分盐溶于水会显现特殊颜色,硫酸铜溶于水后会形成蓝色的溶液;在固体混合物加水溶解过滤之后得到无色滤液,就能够排除溶于水显颜色的物质。
(2)常见白色固体沉淀中,碳酸钙可以和盐酸反应,沉淀完全溶解,同时放出二氧化碳气体;硫酸钡沉淀不溶于稀盐酸,据此可以区分这两种沉淀,判断固体成分。
(3)氢氧化钠属于碱,二氧化碳可以和氢氧化钠反应生成碳酸钠;当溶液中同时存在钡离子时,生成的碳酸钠就会和钡离子结合生成碳酸钡白色沉淀,由此可以推断滤液里面含有的溶质。
【解答】(1)将白色粉末加足量水搅拌过滤,得到无色滤液,硫酸铜溶于水会形成蓝色溶液,因此原粉末中一定不存在硫酸铜。
(2)向得到的白色沉淀中加入足量盐酸,沉淀全部溶解且产生气体,硫酸钡沉淀不溶于盐酸,所以沉淀只能是碳酸钙,确定原粉末一定含有碳酸钙;
因此原白色粉末可能是:CaCO3、BaCl2;CaCO3、Na2SO4;CaCO3、NaOH;CaCO3、BaCl2、NaOH;CaCO3、Na2SO4、NaOH五种可能;
(3)向实验后的滤液通入二氧化碳气体,出现白色沉淀,二氧化碳先和氢氧化钠反应生成碳酸钠。
(4)生成的碳酸钠再和溶液中的氯化钡发生反应,生成碳酸钡白色沉淀,由此推出原粉末一定同时含有氯化钡与氢氧化钠。
25.【答案】(1)使酚酞试液变红的不是钠离子
(2)酚酞试液中本身含有水,已经说明水不能使酚酞试液变红
(3)白色沉淀;Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
【知识点】书写化学方程式、文字表达式;酸碱指示剂及其性质;盐的性质及用途
【解析】【分析】(1)酚酞是酸碱指示剂,遇到碱性环境会变成红色。碳酸钠属于盐,但其水溶液呈现碱性;探究盐溶液中哪种微观粒子使酚酞变红,需要采用控制变量法,逐一排除钠离子、水分子,最后确定起作用的粒子。
(2)复分解反应发生条件是生成沉淀、气体或者水。氯化钙溶液和碳酸钠溶液反应,会生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠;碳酸根被消耗之后,溶液碱性消失,酚酞的红色就会褪去。
(3)部分盐的水溶液可以显碱性,盐溶液显碱性并不是因为物质属于碱,而是盐和水发生反应,在溶液当中生成氢氧根离子,使溶液呈碱性。
【解答】(1)氯化钠溶液中含有钠离子,滴加酚酞试液不变色,以此实验排除钠离子可以让酚酞试液变红的可能性,探究使酚酞试液变红的不是钠离子。
(2)酚酞试剂本身就是水溶液,试剂内部已经含有水分子,能看到酚酞本身没有变红,因此不用额外再做蒸馏水和酚酞的对照实验。
(3)实验Ⅲ滴入Na2CO3溶液,振荡,酚酞试液变红,向变红后的溶液中再逐滴滴入过量的CaCl2溶液,红色消失,同时还观察到生成白色沉淀,发生反应的化学方程式为:Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl。由实验I、II、III得出结论:可以使酚酞试液变红。小组同学在与老师交流上述结论时,老师说:“其实Na2CO3溶液能使酚酞试液变红也是由于溶液中存在OH-。”小组同学查阅资料后发现:实Na2CO3溶液能使酚酞试液变红是因为与H2O发生了反应,产生了。
(1)实验I是为了探究使酚酞试液变红的不是钠离子。
(2)实验II加入蒸馏水的目的是探究水分子是否能使酚酞试液变红,小组内有同学认为实验没必要做,你认为他们的理由是:酚酞试液中本身含有水,已经说明水不能使酚酞试液变红。
(3)实验Ⅲ滴入Na2CO3溶液,振荡,酚酞试液变红,向变红后的溶液中再逐滴滴入过量的CaCl2溶液,红色消失,同时还观察到生成白色沉淀,发生反应的化学方程式为:Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl。由实验I、II、III得出结论:可以使酚酞试液变红。小组同学在与老师交流上述结论时,老师说:“其实Na2CO3溶液能使酚酞试液变红也是由于溶液中存在OH-。”小组同学查阅资料后发现:实Na2CO3溶液能使酚酞试液变红是因为与H2O发生了反应,产生了。
26.中和反应在工农业生产和日常生活中有广泛的用途。某科学兴趣小组以“中和反应”为课题进行项目式学习,请你一起参与。
【任务一】探究酸和碱之间能否反应
通过pH传感器和温度传感器完成以下实验:向40mL溶质质量分数为0.4%的氢氧化钠溶液中逐滴滴入稀盐酸,测定溶液的pH随滴入稀盐酸体积的变化情况如图1所示。利用温度传感器测得反应过程中溶液温度随时间变化的曲线如图2所示。
(1)由图1得出酸和碱之间发生了反应的依据是溶液pH逐渐减小至小于7。
(2)如图2,当33s<t≤40s时,对应溶液中所含溶质的成分为NaCl、HCl(填化学式)。
【任务二】证明酸与碱反应有水生成。
【查阅资料】
a.变色硅胶吸水后由蓝色变红色;
b.无水醋酸在常温下为无色液体;
c.无水醋酸和氢氧化钠固体混合后生成醋酸钠和水。
【实验方案】如图3,首先分别往4支试管中装入对应的试剂,然后迅速塞紧橡胶塞。
(3)能证明酸与碱反应生成水的现象是A、B、C中的固体不变色,D中的固体由蓝色变红色。
(4)设置A、B、C三个实验的目的是作对比实验,排除无水醋酸、氢氧化钠固体和醋酸钠的影响。
27.证据是科学探究中获得结论的最重要的依据,让我们一起经历一次寻找证据的旅程吧。
【实验目的】制取纯净的硫酸钡
【反应原理】Na2SO4+Ba(NO3)2=BaSO4↓+2NaNO3
【实验步骤】取适量的硫酸钠和硝酸钡溶液反应,过滤、洗涤、干燥得到纯净的硫酸钡。
(1)实验中,能直接观察到说明硫酸钠和硝酸钡溶液发生化学反应的证据是: 有白色沉淀生成 。
(2)判断任一反应物是否完全反应的证据可按如下方法获取,请完成表格:
猜想
方案
证据
结论
硝酸钡可能已完全反应
取少量滤液,加入稀硫酸溶液,观察现象
无白色沉淀生成
硝酸钡已完全反应
硫酸钠可能已完全反应
取少量滤液,加入氯化钡溶液
有白色沉淀生成
硫酸钠未完全反应
(3)如果实验证明硝酸钡已经反应完全,要寻找硫酸钡已纯净的证据,我们可以从证明实验制得的硫酸钡中没有Na2SO4(填化学式)来设计实验方案。
28.贝壳粉是一种由贝壳制成的天然物质,主要成分为碳酸钙(CaCO3),还可能含少量不溶性杂质和氯化钠(NaCl)等。某科学小组欲测定某贝壳粉中碳酸钙的质量分数,进行了如下探究:
【原理思路】利用CaCO3与稀盐酸反应产生CO2,通过CO2质量的测定,确定样品中碳酸钙的质量,从而计算样品纯度。
【实验方案】小敏同学根据以上思路,设计了如图的实验方案。
(1)装置A的作用是除去空气中的二氧化碳,避免对实验产生干扰。
(2)稀盐酸与样品反应前和停止反应后,都要通过量的空气。反应前通空气时b、c两个弹簧夹的开闭情况是A(填字母)。
A.打开弹簧夹b,关闭弹簧夹c B.打开弹簧夹c,关闭弹簧夹b
(3)通过测定D(填字母)装置前后质量差,从而确定生成CO2的质量。
【交流与讨论】
(4)实验结束后,同学发现测得的碳酸钙质量分数比实际值偏高,可能的原因是BCD(填字母)。
A.鼓入的空气含有水蒸气 B.盐酸浓度过大,挥发出HC1气体
C.实验过程中未安装C装置 D.干燥管E中的碱石灰部分失效
29.小科每天都是骑车上学,他发现骑行中最困难的是上坡。那么,自行车冲上斜坡的最大距离跟哪些因素有关呢?他提出以下猜想:
猜想一:物体冲上斜坡的最大距离可能与物体的质量大小有关;
猜想二:物体冲上斜坡的最大距离可能与斜坡的倾角大小有关;
猜想三:物体冲上斜坡的最大距离可能与物体在坡底的初始速度大小有关。
(1)你认为猜想三的依据是:物体冲上斜坡的过程中动能转化为重力势能,初始速度越大,动能越大,转化后的重力势能越大。
(2)通过多次实验后,小科得出了“物体冲上斜坡的最大距离与物体的质量大小无关”的结论,与之相应的实验结果是:当不同质量的木块以相同初始速度滑上长木板时,向上滑行的最大距离均相同。这说明猜想一是错误的。
(3)在验证猜想二的实验中,小科让一木块以相同的初始速度分别滑上不同倾角的长木板,测得五组数据并在图乙中描点作出s-θ图像。由图像可知木块向上滑行的最大距离s与倾角θ的关系是在其他条件一定时,随着倾角的增大,木块上滑的最大距离先减小后增大。
(4)在验证猜想三的实验中,小科还发现,木块从右侧轨道返回左侧轨道所能达到的最大高度始终低于木块释放时的高度,请从功、能关系的角度说明出现这种现象的原因是在木块滑动过程中,由于克服摩擦力做功,存在能量损失,使木块的机械能减小。重力势能减小,高度减小。
30.【答案】(1)NaOH溶液;使B中产生的二氧化碳全部被干燥管吸收
(2)防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入干燥管Ⅰ中
(3)
(4)B;C
【知识点】根据化学反应方程式的计算;盐的性质及用途;碱的化学性质
【解析】【分析】(1)碳酸钙可以和稀盐酸发生反应,生成氯化钙、水以及二氧化碳气体;氢氧化钠溶液能够吸收二氧化碳气体;浓硫酸具备吸水性,可用来除去气体中混有的水蒸气;碱石灰既可以吸收水,也能够吸收二氧化碳。本实验利用碱石灰吸收反应生成的二氧化碳,通过干燥管反应前后的质量差,得到生成二氧化碳的质量,再借助化学方程式计算出海螵蛸样品中碳酸钙的质量以及质量分数。
(2)定量测定气体质量的实验,要排除外界空气里面的二氧化碳、水蒸气带来的干扰,同时要把装置内部残留的反应生成气体全部驱赶到吸收装置中,否则会造成测得的气体质量偏小,最终计算得到的样品纯度偏低。
(3)影响实验准确度的操作:反应物充分接触可以让反应进行完全;滴加液体速度过快,会造成气体来不及被充分吸收;实验后期通入空气,能够把装置内留存的二氧化碳赶入吸收装置。
【解答】(1)空气中含有二氧化碳,会干扰实验测定结果,试管 A 中的试剂 X 选用氢氧化钠溶液,用来除去通入空气中的二氧化碳;实验结束之后装置内还留存部分二氧化碳,往试管 A 缓缓鼓入空气数分钟,能够把 B 装置内产生的二氧化碳全部赶到干燥管 Ⅰ,让二氧化碳被碱石灰充分吸收,减小实验误差。
(2)干燥管 Ⅱ 内部装有碱石灰,能够阻挡外界空气中的二氧化碳和水蒸气进入干燥管 Ⅰ,避免外界的气体被吸收,防止测得的二氧化碳质量偏大。
(3)干燥管中增重质量为生成二氧化碳质量,设碳酸钙质量为x;
x=
则碳酸钙的质量分数为;
(4)A、快速滴加稀盐酸会使物质反应不充分,影响结果,错误;
B、实验结束后,持续缓缓通入空气可使产生气体全部排出,结果准确,正确;
C、海螵蛸尽可能研成粉末,与稀盐酸充分反应,会使结果更准确,正确。
故选BC。
(1)二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,因空气中二氧化碳会干扰实验结果,所以通入的空气中不能含有二氧化碳,试管A中物质能除去二氧化碳,试剂X应选用NaOH溶液;反应结束后装置内会残留二氧化碳气体,为使结果更准确,步骤⑤中往试管A缓缓鼓入空气数分钟,其目的是使B中产生的二氧化碳全部被干燥管吸收;
(2)空气中水和二氧化碳会干扰实验结果,干燥管Ⅱ的作用是防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入干燥管Ⅰ中;
(3)干燥管中增重质量为生成二氧化碳质量,设碳酸钙质量为x;
x=
则碳酸钙的质量分数为;
(4)A、快速滴加稀盐酸会使物质反应不充分,影响结果,错误;
B、实验结束后,持续缓缓通入空气可使产生气体全部排出,结果准确,正确;
C、海螵蛸尽可能研成粉末,与稀盐酸充分反应,会使结果更准确,正确。
故选BC。
31.【答案】6;4;82.2%;
【知识点】根据化学反应方程式的计算;盐的性质及用途
【解析】【分析】(1)根据表中的数据分析m的值;
(2)根据表中的数据分析溶液中Na2CO3完全反应的实验;
(3)根据碳酸钙的质量和反应的方程式可计算出碳酸钠、生成的氯化钠的质量,即可计算出混合物中Na2CO3的质量分数。
(4)根据上述计算的数据做出上述过程溶液中NaCl质量的变化图。
【解答】(1)由题意根据表格中的数据,第一次加入15克氯化钙溶液与碳酸钠反应生成3克沉淀,第二次加入15克氯化钙溶液,只要碳酸钠没有完全反应,理论上也应该生成3克沉淀,第三次加入15克氯化钙溶液,生成沉淀的总质量为9克,说明第二次加入15克氯化钙溶液后碳酸钠仍然没有反应完,生成沉淀的质量为3克+3克=6克,因此表格中m的数值是6。
(2)根据表格中的数据和第一问的分析,第一次加入15克氯化钙溶液与碳酸钠反应生成3克沉淀,第二次加入15克氯化钙溶液,共生成6克沉淀,第三次加入15克氯化钙溶液,共生成9克沉淀,即每加入15克氯化钙溶液充分反应都会增加3克沉淀,在第四次加入15克氯化钙溶液后生成的差点质量为10克-9克=1克,说明第4次加入15克氯化钙溶液后溶液中完全反应。
(3)根据表格中的数据可知,加入氯化钙溶液后,氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,一共生成碳酸钙的质量为10克,设固体混合物中质量为,则有:
由解得
则固体混合物中的质量分数为
答:固体混合物中的质量分数约为82.2%。
(4)根据第(3)小题的计算样品中原有氯化钠的质量为12.9克-10.6克=2.3克,往样品溶液中加入氯化钙溶液,氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,溶液中氯化钠的质量会不断增加,当第四次加入15克氯化钙溶液的时候碳酸钠完全反应,即第四次加入氯化钙溶液的过程中氯化钠的质量达到最大值,设生成10克碳酸钙沉淀时生成氯化钠的质量为,则有:
由解得
则最终生成氯化钠的质量为2.3克+11.7克=14克,根据表格中的数据可知,每加入15克氯化钙溶液生成3克碳酸钙沉淀,那么一共生成10克沉淀,需要加入氯化钙溶液的质量为,即加入50克氯化钙溶液碳酸钠完全反应,溶液中的氯化钠的质量达到最大,样品溶液中加入氯化钙溶液生成氯化钠,溶液中氯化钠的质量变化为一条直线,以加入的氯化钙溶液的质量为横坐标,溶液中氯化钠的质量为纵坐标,根据两点确定一条直线的方法,在坐标图中可以确定两点(0,2.3)和(50,14),在横坐标为50之后为一条平行于x轴的直线,因此在样品溶液中加入氯化钙溶液的过程溶液中质量的变化图为
。
32.【答案】(1)酸性;BaCl2、HCl
(2)23%
【知识点】根据化学反应方程式的计算;盐的性质及用途
【解析】【分析】 (1)Ba(OH)2溶液与稀盐酸反应后生成氯化钡,在加入K2CO3溶液的过程中,开始时没有发现沉淀生成,说明碳酸钾并没有和氯化钡反应,滤液中的溶质除含有氯化钡外,还含有盐酸。
(2)由图意,(40g-10g) K2CO3溶液与氯化钡溶液全部反应,生成9.85g碳酸钡沉淀,要计算碳酸钾溶液中溶质的质量分数,可根据生成沉淀的质量为9.85g,求出碳酸钾的质量,而这些碳酸钾是30g碳酸钾溶液中的碳酸钾的质量,就不难求出质量分数了。
【解答】(1)Ba(OH)2溶液与稀盐酸反应后生成氯化钡,在加入K2CO3溶液的过程中,开始时没有发现沉淀生成,说明碳酸钾并没有和氯化钡反应,滤液中的溶质除含有BaCl2外,还含有过量的盐酸,故答案为:酸性;BaCl2、HCl。
(2)分析图意,(40g-10g) K2CO3溶液与氯化钡溶液全部反应,生成9.85g碳酸钡沉淀,
设:30gK2CO3溶液中溶质的质量为x
该K2CO3溶液中溶质的质量分数为 :
答:K2CO3溶液中溶质的质量分数为23%。
33.某工厂利用废铁屑(主要成分为Fe,含少量C等杂质)与稀硫酸反应制取硫酸亚铁。现取废铁屑样品20g,加入到200g一定浓度的稀硫酸中,恰好完全反应,测得反应后物质的总质量为219.6g(假设杂质不参与反应,且生成的气体全部逸出)。请回答:
(1)产生氢气的质量为0.4g。
(2)废铁屑样品中铁的质量分数。
解:设铁的质量为x,生成FeSO4的质量为y。
Fe + H2SO4==FeS04+H2↑
56 152 2
x y 0.4g
56/x=152/y=2/0.4g 得x=11.2g,y=30.4g
铁的质量分数为11.2g/20g×100%=56%
(3)反应后所得溶液中溶质的质量分数。(计算结果精确到0.1%)
解:反应后所得溶液的质量为200g+11.2g-0.4g=210.8g
溶质质量分数为30.4g/210.8g×100%=14.4%
34.运动员从高空竖直向下跳伞,人(包括装备)的质量为80kg。若只考虑人(包括装备)受到重力和空气阻力,下降时的速度—时间图线如右图所示,求:(g=10N/kg)
(1)人在第30s时所受空气阻力等于(选填“大于”、“等于”、“小于”)第50s时所受空气阻力。
人在第20s~30s时,所受空气阻力是多少;
(2)从第10到第30s这个过程中,人(包括装备)的机械能减小,而动能先增大后不变;
(3)人在前30s内下落了1500m,求这段时间内人(包括装备)所受重力做的功和功率。
解:人和装备的总重力为G=mg=80kg×10N/kg=800N
人在前30s内重力做的功为W=Gh=800N×1500m=1.2×106J/1.2×106J
人在前30s内重力做功的功率为P=W/t=1.2×106J/30s=4×104w
35.科学兴趣小组测定溶质为Na2CO3和Na2SO4的混合溶液中两者的质量分数。向质量为100g的该混合溶液中逐滴滴加BaCl2溶液至恰好完全反应,再向其中滴加HCl溶液,反应过程中加入溶液的质量与产生沉淀或气体的质量关系如图所示。据图回答下列问题:
(1)加入HCl溶液所观察到的现象是沉淀部分溶解,并产生气泡。
(2)m的值为多少?
解:设与HCl反应的BaCO3的质量为x。
BaCO3+2HC1=BaCl2+H20+CO2↑
197 44
x 0.88g
197/44=x/0.88g,得x=3.94g
沉淀总质量减去碳酸钡的质量即为硫酸钡的质量,故m=6.27g-3.94g=2.33g。
(3)该混合溶液中Na2CO3的质量分数是多少?(结果精确到0.01%)
解:设该混合溶液中Na2CO3的质量为y。
BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl
106 197
y 3.94g
106/197=y/3.94g,解得y=2.12g
该混合溶液中Na2CO3的质量分数是2.12g/100g×100%=2.12%
(4)若将稀盐酸换成稀硫酸(边滴加硫酸边搅拌),则所绘制的沉淀图形是怎样的?请用计算得到的数据,在右图的方框中完整补画出来。
解:设3.94g碳酸钡转化为硫酸钡的质量为z。
BaCO3+H2S04=BaS04↓+H20+CO2↑
197 233
3.94g z
197/233=3.94g/z, 得z=4.66g
4.66g-3.94g=0.72g
6.27g+0.72 g=6.99g (或共产生沉:4.66 g+2.33 g=6.99g
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