


2021年中考考前最后一课-化学(正式版)
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这是一份2021年中考考前最后一课-化学(正式版),文件包含第7课地球水的星球pptx、第7课地球水的星球docx、地球仪mp4、水是生命存在的可能mp4等4份课件配套教学资源,其中PPT共20页, 欢迎下载使用。主要包含了化学基本概念3,元素与化合物17,质量守恒定律与化学方程式34,溶液与溶解度的应用40,酸碱盐46,化学实验基础60,化学综合推断72,化工流程83等内容,欢迎下载使用。
目 录
考前预测篇
一、化学基本概念 3
二、元素与化合物 17
三、质量守恒定律与化学方程式 34
四、溶液与溶解度的应用 40
五、酸碱盐 46
六、化学实验基础 60
七、化学综合推断 72
八、化工流程 83
九、综合实验与科学探究 91
十、化学计算 111
考前技巧篇
一、化学基本概念 120
二、元素与化合物 127
三、质量守恒定律与化学方程式 134
四、溶液与溶解度的应用 136
五、酸碱盐 140
六、化学实验基础 148
七、化学综合推断 155
八、化工流程 162
九、综合实验与科学探究 165
十、化学计算 168
考前提醒篇
中考获胜第一步:培养健康心理 170
送给考生的中考小贴士 172
终极考问:遇上不会做的题怎么办? 174
考后心理篇
7种方法舒缓考生考试后心理压力 175
考后提醒:中考结束适当娱乐可以放松不可放纵 176
【考前预测篇】
一、化学基本概念
1.(2020江苏扬州)下列物质由离子构成的是( )
A.氢气 B.氯化钾
C.金刚石 D.二氧化碳
【答案】B
【解析】A、氢气(H2)是由氢气分子构成的,故不符合题意;B、氯化钾(KCl)是由钾离子和氯离子构成的,故符合题意;C、金刚石(C)是碳的一种单质,属于单质,故不符合题意;D、二氧化碳(CO2)是由二氧化碳分子构成的,故不符合题意。故选:B。
2.(2020山东青岛)下列物质由分子直接构成的是( )
A.氧气 B.金刚石
C.铜 D.氯化钠固体
【答案】A
【解析】A、氧气是由氧分子构成,符合题意;B、金刚石是由碳原子构成,不符合题意;C、铜是由铜原子构成,不符合题意;D、氯化钠固体是由氯离子和钠离子构成,不符合题意。故选A。
3.(2020河北省卷)下列事实能够说明“分子在不停地运动”的是( )
A.公园里花香四溢 B.春天里柳絮飞扬
C.海面上浪花飞溅 D.天空中乌云翻滚
【答案】A
【解析】A、公园里花香四溢是花香分子不断运动,说明分子在不停地运动,故A正确;B、春天里柳絮飞扬,不能说明分子在不停地运动,柳絮是宏观物体,故B不正确;C、海面上浪花飞溅,不能说明分子在不停地运动,浪花是宏观物体,故C不正确;D、天空中乌云翻滚,不能说明分子在不停地运动,乌云水蒸气形成,是宏观物体,故D不正确。故选A。
4.(2020山东枣庄)1911年,英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子轰击金箔实验,根据实验,不能获得的结论是( )
A.金原子核带正电 B.金原子核外电子带负电
C.金原子核体积很小 D.金原子核的质量比α粒子大得多
【答案】B
【解析】A、由图可知,带正电的α粒子遇到原子核后,方向发生了偏转,说明原子核带正电,不符合题意;
B、由该实验不能得出金原子核外电子带负电,符合题意;C、由图可知,绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,只有少量α粒子的运转方向发生了偏转,说明金原子核体积很小,不符合题意;D、由图可知,有少数的α粒子被反弹了回来,说明遇到了质量很大的物质,故金原子核的质量比α粒子大得多,不符合题意。故选B。
5.(2020年黑龙江牡丹江)今有四种粒子的结构示意图,下列说法正确的是 ( )
A.它们表示四种元素
B.②对应的原子在化学反应中易失去电子
C.④表示的元素是非金属元素
D.①③表示的都是阳离子
【答案】B
【解析】A、决定元素种类的是核内质子数。原子结构示意图中圆圈内的数字表示核内质子数,①②③④的质子数分别为:8、12、11、12,故它们表示三种不同的元素,故选项错误;B、对于原子,核内质子数数=核外电子数,②表示原子,其最外层电子数为2,小于4,易失去,故选项正确;C、④中质子数为12,为镁元素,所以表示的元素是金属元素,故选项错误;D、①中核内质子数=8<核外电子数=10,属于阴离子;④中核内质子数=12>核外电子数=10,属于阳离子,故选项错误。故选B。
6.(2020安徽中考) 磷元素对生命活动具有重要意义,其相关信息如图所示。下列有关磷元素的说法正确的是( )
A.属于金属元素 B.原子核外有16个电子
C.相对原子质量为30.97 g D.是农作物必需的营养元素
【答案】D
【解析】A、由“石”字旁可知,磷属于非金属元素,不符合题意;B、在元素周期表中,元素名称左上角的数字表示原子序数,原子序数=原子的核外电子数=15,不符合题意;C、在元素周期表中,元素名称下方的数字表示相对原子质量,故磷的相对原子质量为30.97,相对原子质量是一个比值,单位为“1”,常省略不写,不符合题意;D、氮、磷、钾是农作物必需的营养元素,符合题意。故选D。
7. 2018年3月15日,央视曝光了另一种“瘦肉精”,其中添加了“人用西药”,如硫酸新霉素C23H48N6O17S。下列关于硫酸新霉素的说法正确的是( )
A. 硫酸新霉素属于氧化物 B. 氢、氧元素的质量比为48:17
C. 碳元素的质量分数最大 D. 1g硫酸新霉素中含有6个氮原子
【答案】C
【解析】A、氧化物中只能含有两种元素,而硫酸新霉素C23H18N6O17S中含有五种元素,不属于氧化物,错误;B、硫酸新霉素C23H18N6O17S中氢、氧元素的质量比为(1×18):(16×17)=18:272,错误;C、硫酸新霉素C23H18N6O17S中碳、氢、氮、氧、硫元素的质量比为:(12×23):(1×18):(14×6):(16×17):32=276:18:84:272,可见其中碳元素的质量分数最大,正确;D、由硫酸新霉素C23H18N6O17S的化学式可知,每个硫酸新霉素分子中含有6个氮原子,错误。故选C。学科!网
点睛:某元素质量分数=该原子的相对原子质量×该原子个数该物质的相对分子质量×100%。
8.(2020四川巴中)硒元素有防癌作用。硒原子的结构示意图及硒元素在周期表中的信息如图所示。下列说法错误的是( )
A.硒元素是非金属元素 B.图中n的值为4
C.硒原子的质子数为34 D.硒的相对原子质量为78.96
【答案】B
【解析】A、硒元素带“石”是非金属元素,A正确。B、在原子中,原子序数=质子数=核电荷数=核外电子数,硒原子原子序数为34,故核外电子数34,2+8+18+n=34,故n=6,故B错。C、在原子中,原子序数=质子数=核电荷数=核外电子数,硒原子原子序数为34,故质子数等于34,C正确。D、元素周期表小方格下面数字表示相对原子质量,硒的相对原子质量为78.96,D正确。故选:B。
9.【2020山东济宁】对下列物质构成的说法中,不正确的是( )
A.铜是由铜原子构成的金属单质
B.氧气是由氧分子构成的气体单质
C.水是由水分子构成的化合物
D.氯化钠是由氯化钠分子构成的化合物
【答案】D
【解析】
A、铜属于金属单质,是由铜原子直接构成的,说法正确;
B、氧气属于气态非金属单质,是由氧分子构成的,说法正确;
C、水由氢元素和氧元素组成,水是由水分子构成的化合物,说法正确;
D、氯化钠是离子化合物,由钠离子和氯离子构成,说法错误。
故选:D。
10.【2019广东省梅州一模】关于分子、原子的说法错误的是( )
A.分子和原子总在不断地运动 B.同种原子可能构成不同分子
C.分子的质量一定大于原子的质量 D.化学变化中分子可分、原子不可分
【答案】C
【解析】A、根据分子、原子的性质可知,分子和原子总在不断地运动,故A正确;
B、分子是由原子构成的,同种原子可能构成不同分子,例如氧原子可以构成氧分子,也可以构成臭氧分子,故B正确;
C、分子的质量不一定大于原子的质量,故C错误;
D、分子、原子的根本区别:在化学变化中分子可分、原子不可分,故D正确。
故选C。
11.(2018年山东省菏泽市)宏观辨识和微观剖析是化学核心素养之一。下列说法正确的是( )
A.反应前后元素的种类及化合价均未发生改变
B.参加反应的和的微粒个数比是4:3
C.反应涉及到的物质中, 是由原子构成的单质,只有属于氧化物
D.该反应生成的单质和化合物的质量比是3:20
【答案】D
【解析】由反应的微观示意图可知,反应物分别是镁和二氧化碳,生成物分别是氧化镁和碳,反应的方程式是:2Mg+CO22MgO+C,由此可知:A、由方程式可知,碳元素从CO2转化为C,镁元素从Mg转化为MgO,碳元素和镁元素的化合价发生改变,故错误;B、由方程式可知,参加反应的和的微粒个数比是比为:2:1,故错误;C、反应涉及到的物质中,是金属镁,由原子构成的单质,和都属于氧化物,故错误;D、由方程式可知,反应生成的单质和化合物的质量比是12:[2×(24+16)]=3:20,故正确。故选D。
12.【2020四川凉山】微粒结构示意图是初中化学常见的示意图。现有下列微粒结构示意图,根据题意回答问题:
(1)写出沼气主要成分的化学式_____________。
(2)写出人体中含量最多金属元素的离子符号____________。
(3)写出雪碧、可乐等饮料中含有的一种酸的化学式____________。
(4)写出一种可用于中和胃酸过多的碱的化学式____________。
(5)写出六大营养素中最简单营养素的化学式____________。
【答案】(1).CH4;(2).Ca2+;(3).H2CO3; (4).Al(OH)3; (5).H2O
【解析】(1)沼气的主要成分是甲烷,化学式为CH4,故填:CH4。
(2)人体含量最多的金属元素是钙元素,F是钙离子的符号,钙离子中质子数比核外电子数多2个,带两个单位正电荷,故填:Ca2+。
(3)写出雪碧、可乐等饮料中含有的一种酸是碳酸,化学式H2CO3,故填:H2CO3。
(4)氢氧化铝和盐酸反应,生成氯化铝和水,可治疗胃酸,故填:Al(OH)3。
(5)六大营养素中最简单营养素是水,故填:H2O。
速率越慢,不符合题意。故选C。
13.化学是在分子、原子层次上研究物质的科学。
(1)构成物质的粒子有分子、原子和________。
(2)下图为三种元素的原子结构示意图。
①氧原子在化学反应中容易________电子(填“得到”或“失去”)。
②二氧化硫和二氧化碳都能与氢氧化钠溶液反应生成盐和水。将二氧化硫气体通入氢氧化钠溶液中生成亚硫酸钠(Na2SO3)和水,写出该反应的化学方程式________。
③硒元素能增强人体免疫力,延缓衰老,山药等食物中富含硒元素。硒(Se)在氧气中燃烧生成二氧化硒。回答下列问题:
A.硒原子的核电荷数为________。
B.硒元素与氧、硫元素的化学性质相似,原因是它们的原子________相同。
【答案】(1)离子 (2)①得到;②2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O ③ A.34 B.最外层电子数C.Se+O2SeO2
【解析】(1)构成物质的粒子有分子、原子和离子;(2)①氧原子最外层电子数为6,在化学反应中容易得到2个电子,变成氧离子O2-;②二氧化硫气体SO2类似于CO2,通入氢氧化钠溶波中生成亚硫酸钠和水,反应的化学方程式:2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O;③A.硒原子的核电荷数=质子数=34;B.硒元素与氧、硫元素的化学性质相似,原因是它们的原子最外层电子数相同均为6,最外层电子数决定元素的化学性质;
14.秘物质的构成
科学理论的建立与发展是一代代科学家不懈努力的结果。人们对物质构成的认识,经历了漫长的探索过程。
(1)原子的构成:汤姆森、卢瑟福等科学家都是根据实验证据进行推理,再用原子模型来表征原子的内部结构。
①汤姆森之前,科学家对原子的认识是________________。1897年,汤姆森在实验中发现所有原子都能释放出一种带负电的粒子,这种粒子就是________________。如果你在当时的实验现场,根据这一实验结果,你推理获得的结论是____________________________。
②卢瑟福等科学家在汤姆森研究的基础上,根据a粒子轰击金箔实验结论,提出了原子的____________模型。
③在化学变化中,构成原子的微粒_____________不变,__________________可变。
(2)分子的构成:十九世纪初,科学家们提出早期的分子学说,部分观点如下:
观点1:一切物质都是由分子构成,分子是由原子构成。
观点2:单质分子由相同种类原子组成,化合物分子由不同种类原子组成。
观点3:分子不能用物理方法分割,化学方法可使它解离。
观点4:分子质量等于组成它的原子质量总和。
根据以上材料回答问题:
①按现代分子理论,观点1是否正确?_________________________。
②从元素角度谈谈你对观点2的认识_________________________。
③根据观点3,从微观角度分析“氢气和氧气反应生成水”,反应中发生改变的微粒是_____________(用符号表示,下同),不变的微粒是________________________________。
④原子、分子质量很小,为计算和使用方便引入相对原子质量,结合观点4判断下列说法正确的是______________(填字母序号)。
A 相对原子质量是采用以小比小使数值变大的计量原理
B 相对原子质量是一个原子质量与一个碳-12原子质量1/12的比值
C 相对分子质量等于组成它的所有原子的相对原子质量之和
D 1个分子质量一定大于1个原子质量
(3)离子的构成:2019年度诺贝尔化学奖授予在可充电锂离子电池研究领域做出突出贡献的三位科学家。
①锂的原子结构示意图如图2所示,写出金属锂(Li)与稀盐酸反应的化学方程式_______。
②某种可充电锂离子电池以钴酸锂(LiCoO2)为正极,以碳素材料为负极。在钴酸锂中钴(Co)元素的化合价为_________。根据物质组成分类,钴酸锂属于__________。
(4)万物皆原子,原子是构成一切化学物质的基本单元。图3是氢、氖、钠和氯的原子结构示意图:
请你以氖气、氯化氢和氯化钠三种物质为例,从原子直接或间接构成物质的角度,简要谈谈你对“原子是构成一切化学物质的基本单元”的理解。__________。
【答案】(1). 原子是构成物质的最小粒子,不可再分 (2). 电子 (3). 原子可分,原子内部存在带正电荷的粒子 (4). 核式(有核行星) (5). 原子核(质子和中子) (6). 核外电子(或电子) (7). 不完全正确(或不正确) (8). 单质由同种元素组成,化合物由不同种元素组成 (9). H2、O2 (10). H、O (11). ABC (12).Li+2HCl=2LiCl+H2↑ (13). +3 (14). 盐(化合物) (15). 能直接构成物质的微粒有分子、原子、离子。氖原子可以直接构成氖气;氢原子和氯原子(通过共用电子对)先构成氯化氢分子,再间接构成氯化氢这种物质;氯原子和钠原子(通过得失电子)先变成氯离子和钠离子,再间接构成氯化钠这种物质
【解析】(1)①汤姆森之前,科学家对原子的认识是原子是构成物质的最小粒子,不可再分。
1897年,汤姆森在实验中发现所有原子都能释放出一种带负电的粒子,这种粒子就是电子。原子能释放出电子,且原子不带电,故原子中含有带正电荷的粒子,故推理获得的结论是原子可分,原子内部存在带正电荷的粒子;
②卢瑟福等科学家在汤姆森研究的基础上,根据a粒子轰击金箔实验结论,提出了原子的核式(有核行星)模型;
③在化学变化中,构成原子的微粒原子核不变,核外电子可变。
(2)①观点1不正确,因为构成物质的微粒有分子、原子、离子等;
②单质分子由相同种类原子组成,化合物分子由不同种类原子组成。从元素角度,单质由同种元素组成,化合物由不同种元素组成;
③氢气和氧气生成水,氢分子分解为氢原子,氧分子分解为氧原子,2个氢原子和1个氧原子结合成一个水分子,故反应中发生改变的微粒是H2、O2,不变的微粒是H、O;
④A、原子的质量很小,书写和使用都不方便,故国际上一致同意采用相对质量,即以一种碳原子质量的1/12为标准,其它原子的质量与它相比较所得到的比,作为这种原子的相对原子质量,故相对原子质量是采用以小比小使数值变大的计量原理,符合题意;
B、相对原子质量是以一种碳原子质量的1/12为标准,其它原子的质量与它相比较所得到的比,作为这种原子的相对原子质量,符合题意;
C、相对分子质量:化学式中各原子的相对原子质量的总和,符合题意;
D、1个分子质量一定比组成它的原子的质量大,但是不一定比其它原子质量大,如氢分子的质量小于铁原子,不符合题意。
故选ABC。
(3)①由图可知,锂原子的最外层电子数是1,在化学反应中容易失去1个电子,从而带上一个单位的正电荷,故锂元素通常显+1价,故锂与稀盐酸反应生成氯化锂和氢气,该反应的化学方程式为:Li+2HCl=2LiCl+H2↑;
②锂元素通常显+1价,氧元素通常显-2价,设钴元素的化合价为x,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得:(+1)+x+(-2)×2=0,x=+3;
钴酸锂是由锂离子和钴酸根离子构成的化合物,属于盐;
(4)能直接构成物质的微粒有分子、原子、离子。氖原子可以直接构成氖气;氢原子和氯原子(通过共用电子对)先构成氯化氢分子,再间接构成氯化氢这种物质;氯原子和钠原子(通过得失电子)先变成氯离子和钠离子,再间接构成氯化钠这种物质。
15.(2020四川乐山)元素周期表是学习和研究化学的重要工具。请根据下表(元素周期表的部分内容)回答有关问题:
族周期
I A
II A
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
0
2
3 Li
锂
6.941
4 Be
铍
9.012
5 B
硼
10.81
6 C
碳
12.01
7 N
氮
14.01
8 O
氧
16.00
9 F
氟
19.00
10 Ne
氖
20.18
3
11 Na
钠
22.99
12 Mg
镁
24.31
13 Al
铝
26.98
14 Si
硅
28.09
15 P
磷
30.97
16 S
硫
32.06
17 Cl
氯
35.45
18 Ar
氩
39.95
(1)请从上表中查出关于氟元素的一条信息:_________。
(2) 写出该结构简图的微粒符号_______。
(3)第13号元素与第17号元素组成的化合物的化学式是 _______。
(4)在元素周期表中,同一族(纵行)的元素具有相似的化学性质。则下列各组元素具有相似化学性质的是____________(填字母序号)。
A.Be和Mg B.C和Ne
C.Al和Si D. F和Cl
【答案】 (1) 元素符号F或氟的相对原子质量是19 ;(2) Mg2+ ;(3) AlCl3;(4)AD
【解析】(1)元素周期表中每一小方格中左上角数字表示原子序数即核电荷数,符号表示元素符号,下方数字表示相对原子质量,氟元素的信息为元素符号F或氟的相对原子质量是19。(2)是镁原子失去最外层2个电子得到的,为镁离子,故微粒符号Mg2+。(3)第13号元素是铝元素,第17号元素是氯元素,则第13号元素与第17号元素组成的化合物是氯化铝,氯元素的化合价为-1价,铝元素的化合价为+3价,故化学式是AlCl3。(4)A、Be和Mg属于同一主族元素,最外层电子数相同,化学性质相似,故A正确;B、C和Ne不属于同一主族,最外层电子数不相同,化学性质不相似,故B不正确;C、Al属于金属元素,Si是非金属元素,Al和Si化学性质不相似,故C不正确; D、F和Cl属于同一主族元素,最外层电子数相同,化学性质相似,故D正确。故选AD。
16.元素周期表是学习化学的重要工具。下表中列出了部分元素的原子序数,回答下列问题:
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
第一周期
1
2
第二周期
3
4
5
6
7
8
9
10
第三周期
11
12
Al
14
15
16
17
Ar
(1)表中铝元素原子的核内质子数为 。
(2)18号元素的原子结构示意图为 。
(3)9号和12号元素形成的化合物的化学式为 。
(4)如图是某化学反应的微观示意图,该反应的化学方程式为 。
【答案】13;;MgF2;2H2S+3O22SO2+2H2O。
【解析】(1)表中铝元素原子的核内质子数为13。
故填:13。
(2)18号元素是氩元素,氩原子结构示意图为。
故填:。
(3)9号(氟元素)和12号(镁元素)形成的化合物是氟化镁,氟化镁中镁元素化合价是+2,氟元素化合价是﹣1,根据化合物中元素化合价代数和为零可知,氟化镁的化学式为MgF2。
故填:MgF2。
(4)由图中信息可知,硫化氢和氧气在一定条件下反应生成二氧化硫和水,该反应的化学方程式为:2H2S+3O22SO2+2H2O。
故填:2H2S+3O22SO2+2H2O。
17. 2019年为“元素周期表年”,元素周期表是学习和研究化学的重要工具。
(1)原子序数为1~18的元素在元素周期表中的位置如下表所示(图1)。
①Al属于 (填“金属”或“非金属”)元素,其原子的核电荷数为 。
②Na原子的结构示意图为,则钠离子的核外电子数为 。
③周期表中磷元素的有关信息为,图中“30.97”所表示的含义是 。
(2)根据周期表体现的结构与性质之间的关系,某同学构建了铜及其化合物的“化合价﹣物质类别”关系图(图2)。
①写出物质X的化学式: 。
②写出由物质Y转化为CuSO4的化学反应方程式: 。
【答案】(1)①金属; 13; ②10; ③磷原子的相对原子质量为30.97;
(2)①Cu2O ②Cu(OH)2+H2SO4=CuSO4+2H2O;
【解析】
(1)①Al属于金属元素,铝原子的质子数为13,质子数等于核电荷数,所以硅原子的核电荷数为13;
②Na原子的结构示意图为,最外层电子数为1,小于4个,易失去最外层电子数,则钠离子的核外电子数为10;
③周期表中磷元素的有关信息为,图中“30.97”所表示的含义是磷原子的相对原子质量为30.97;
(2)①X中铜元素的化合价为+1价,氧元素的化合价为﹣2价,物质X的化学式为:Cu2O;
②根据题意可知:Y是氢氧化铜,由物质Y转化为CuSO4的
18.(2019•娄底)建立“宏观﹣微观”之间的联系,是化学学习的重要方法。根据图示回答下列问题:
(1)硒元素被科学家称为“抗癌之王”,科学界研究发现血硒水平的高低与癌的发生息息相关。如图一是硒元素的相关信息:硒元素属于 (填“金属”或“非金属”)元素,相对原子质量是 。
(2)如图二,Na、Mg、Al三种元素位于元素周期表中第 周期,对于Na、Mg、Al三种元素来说,原子最外层电子数越多,原子半径反而越小,原子核对核外电子的引力越大,Na、Mg、Al三种原子失电子能力由强到弱顺序是 。
(3)二氧化碳和氢气在一定条件下转换为化工原料乙烯(C2H4),是我国科学研究的又一重大突破,其反应微观过程如图三所示,用化学方程式表示为 ,由图三得到启示。请用微观的观点解释化学变化的实质 。
【答案】(1)非金属;78.96;(2)三、Na>Mg>Al;(3)2CO2+6H2C2H4+4H2O,分子分成原子,原子重新组合成新的分子
【解析】(1)硒元素名称中带有“石”字旁,属于非金属元素,相对原子质量是78.96。
(2)Na、Mg、Al三种原子的核外都有三个电子层,三种元素位于元素周期表中第三周期;对于Na、Mg、Al三种元素来说,原子最外层电子数越多,原子半径反而越小,原子核对核外电子的引力越大,所以Na、Mg、Al三种原子失电子能力由强到弱顺序是:Na>Mg>Al。
(3)二氧化碳和氢气在一定条件下转换为化工原料乙烯(C2H4),化学方程式表示为:2CO2+6H2C2H4+4H2O,由微粒的变化可知,化学变化的实质是:分子分成原子,原子重新组合成新的分子。
19.“微观﹣宏观﹣符号”三重表征是化学独特的表示物质及其变化的方法.请结合图示完成下列问题:
(1)图1中,“Cu”表示多种信息,如表示铜元素、一个铜原子,还能表示 .
(2)稀盐酸中存在的微粒有 ,Na2CO3溶液能使无色酚酞溶液变红色,则Na2CO3溶液呈 性.
(3)观察图2微粒的示意图,请在下列横线上填写合适的离子符号.
Na2CO3溶液与稀盐酸反应,其反应的实质是 :和 结合生成H2CO3,
Na2CO3溶液与稀盐酸反应中,实际没有参与反应的离子是 .
【答案】(1)单质铜;(2)氢离子和氯离子,Na2CO3溶液呈碱性;(3)氢离子,碳酸根离子,钠离子和氯离子.
【解析】(1)“Cu”表示多种信息,如表示铜元素、金属单质铜,还能表示一个铜原子;
(2)从图可以看出稀盐酸中存在的微粒有氢离子和氯离子,Na2CO3溶液能使无色酚酞溶液变红色,则Na2CO3溶液呈碱性;
(3)由微粒的构成可知:Na2CO3溶液与稀盐酸反应,其反应的实质是氢离子和碳酸根离子结合生成H2CO3,Na2CO3溶液与稀盐酸反应中,实际没有参与反应的离子是钠离子和氯离子.
二、元素与化合物
1.下列有关电解水的说法错误的是( )
A.电解水实验中,正负极产生的气体体积之比约为1:2
B.实验中若加入少量NaOH溶液,则导电性增强
C.水通电分解生成两种单质
D.电解水时在负极得到氧气
【答案】D
【解析】A、电解水实验中“正氧负氢,氢二氧一”,正极产生的氧气与负极产生的氢气体积之比约为1:2,故A正确;
B、由于NaOH在水中能解离出自由移动的离子,实验中若加入少量NaOH溶液,则导电性增强,故B正确;
C、水电解产生氢气和氧气两种单质,故C正确;
D、由“电解水时“正氧负氢、氢二氧一”可知,电解水时在正极得到氧气,故D错误;
故选:D。
2.实验室用燃烧法测定空气中氧气的含量,最适宜选用的可燃物是( )
A.红磷 B.木炭 C.细铁丝 D.蜡烛
【答案】A
【解析】A.红磷可用来测定空气中氧气的含量,因红磷能在空气中燃烧,且产物是固体,如装置内红磷燃烧消耗尽氧气,瓶内气压减小,水吸入装置的体积数就是空气中氧气的体积数,故正确;
B.木炭虽然能在空气中燃烧,也不能用来测定空气中氧气的含量,因其产物也是气体;故不能用来测定空气中氧气的含量,故错误;
C.细铁丝不能在空气中燃烧,不能用来测定空气中氧气含量,故错误;
D.蜡烛能在空气中燃烧,但生成二氧化碳气体,在反应装置中虽然消耗了氧气,却又产生了新的气体,因而不能用来测定空气中氧气的含量。故错误。
故选:A。
3.下列关于CO2性质和用途描述错误的是( )
A.CO2既不能燃烧也不能支持燃烧
B.CO2能从一个容器倾倒到另一个容器
C.CO2不溶于水
D.CO2的固体(干冰)可作制冷剂
【答案】C
【解析】A、CO2既不能燃烧,也不能支持燃烧,故选项说法正确。
B、在标准状况下密度为1.977g/L,约是空气的1.5倍,能从一个容器倾倒到另一个容器,故选项说法正确。
C、CO2能溶于水,故选项说法错误。
D、干冰升华吸热,可作制冷剂,故选项说法正确。
故选:C。
4.(2019•徐州)某同学用如图所示装置测定空气里氧气的含量,实验时,连接好装置并检查不漏气后再进行后续操作,下列说法正确的是( )
A.所用红磷要过量,以保证集气瓶内空气里的氧气能充分反应
B.在空气里点燃红磷后,应缓慢把燃烧匙伸入瓶内并塞紧橡皮塞
C.红磷燃烧时,要打开止水夹,以免瓶因温度升高,气压较大,造成橡皮塞从瓶口脱落
D.仍用本装置,只把红磷换成燃烧的木炭,能够更精确测定空气里氧气的含量
【答案】A
【解析】A、所用红磷要过量,以保证集气瓶内空气里的氧气能充分反应,故选项说法正确。
B、在空气里点燃红磷后,应迅速把燃烧匙伸入瓶内并塞紧橡皮塞;缓慢伸入,会使集气瓶中的气体受热排出一部分,会导致实验结果偏大,故选项说法错误。
C、红磷燃烧时,要关闭止水夹,否则实验过程中由于温度升高,压强变大,会有部分气体从导管口逸出,故选项说法错误。
D、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体,虽除去氧气,而增加了新的气体,没有形成压强差,不能用来测定空气中氧气含量,故选项说法错误。
故选:A。
5.(2019•宜昌)如图是硫在空气和氧气中燃烧的实验。下列说法不正确的是( )
A.氧气含量越多硫燃烧越剧烈
B.硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰
C.瓶底的水可以吸收生成的有害气体
D.硫在空气和氧气中燃烧的生成物不同
【答案】D
【解析】A、氧气含量越多,硫燃烧越剧烈,故选项说正确。
B、硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰,故选项说法正确。
C、瓶底的水,可吸收生成的二氧化硫,可以吸收生成的有害气体,故选项说法正确。
D、硫在空气和氧气中燃烧的生成物均为二氧化硫,故选项说法错误。
故选:D。
6.下列有关电解水实验的说法正确的是( )
A.电解水实验证明水是由氢氧两种元素组成的
B.负极端产生的气体能使带火星的木条复燃
C.两个电极产生气泡的速率一样
D.正极端产生的气体体积更大
【答案】A
【解析】A、电解水生成氢气和氧气,证明水是由氢、氧两种元素组成的,该选项说法正确;
B、负极端产生的气体是氢气,不能使带火星的木条复燃,该选项说法不正确;
C、在实验中可以看到负极产生气体的体积是正极的两倍,因此负极产生气泡的速率也是正极的两倍,该选项说法不正确;
D、负极产生的气体体积约是正极的两倍,该选项说法不正确。
故选:A。
7.如图,集气瓶中充满二氧化碳,大烧杯中燃着2支高低不等的蜡烛,实验时打开止水夹,移开玻璃片。下列说法正确的是( )
A.将观察到高的蜡烛先熄灭
B.不移开玻璃片,实验现象更明显
C.蜡烛会熄灭,是因为二氧化碳降低了蜡烛的着火点
D.去掉烧杯中的1支蜡烛,也能得出同样的实验结论
【答案】D
【解析】A.由于二氧化碳的密度比空气大,且不燃烧也不支持燃烧,将观察到低的蜡烛先熄灭,故A错误;
B.如果不将玻璃片拿下,集气瓶中的二氧化碳形不成压强差,不会流下进入烧杯内,蜡烛不会熄灭,故B错误;
C.蜡烛会熄灭,是因为二氧化碳覆盖在蜡烛表面,隔绝了空气,故C错误;
D.由题干所给装置可知,二氧化碳从高处流到烧杯中,说明二氧化碳的密度比空气的大,蜡烛熄灭说明二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧,故D正确。
故选:D。
8.(2018•乌鲁木齐)下列关于碳和碳的化合物知识网络图(图中表示转化关系)的说法正确的是( )
A.“C→CO”的反应中碳发生还原反应
B.“CO→CO2”的反应类型为置换反应
C.“CO2→CaCO3”的反应可用于检验二氧化碳
D.“CO2⇌H2CO3”的反应可用酚酞试剂验证
【答案】C
【解析】A、碳不充分燃烧生成一氧化碳,碳与氧气发生了化学反应,发生的是氧化反应,故选项说法错误。
B、一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,该反应的反应物均为化合物,不属于置换反应,故选项说法错误。
C、检验二氧化碳使用澄清的石灰水,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,故选项说法正确。
D、二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸不能使酚酞溶液变色,“CO2⇌H2CO3”的反应不能用酚酞试剂验证,故选项说法错误。
故选:C。
9.(2019•南通)氧气是生命活动的必需气体。下列关于氧气的性质、制备说法正确的是( )
A.保持氧气化学性质的最小粒子是氧分子
B.可用向下排空气法或排水法收集氧气
C.铁丝在氧气中剧烈燃烧,生成Fe2O3
D.利用如图装置可比较MnO2和CuO对H2O2分解的影响
【答案】A
【解析】A、保持氧气化学性质的最小粒子是氧分子,说法正确;
B、由于氧气的密度比空气略大,不易溶于水,可用向上排空气法或排水法收集氧气,说法不正确;
C、铁丝在氧气中剧烈燃烧,生成Fe3O4,不生成Fe2O3,说法不正确;
D、由于过氧化氢溶液的浓度不同,利用如图装置不可比较MnO2和CuO对H2O2分解的影响,说法不正确。
故选:A。
10.(2019•锦州)下列有关实验现象描述正确的是( )
A.红磷燃烧产生大量白色烟雾
B.硫在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰
C.铁在空气中燃烧生成黑色固体
D.镁在空气中燃烧生成氧化镁
【答案】B
【解析】A、红磷燃烧,产生大量的白烟,而不是白色烟雾,故选项说法错误。
B、硫在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,产生一种具有刺激性气味的气体,故选项说法正确。
C、铁丝在空气中只能烧至发红,不会生成黑色固体,故选项说法错误。
D、镁在空气中燃烧生成氧化镁是实验结论而不是实验现象,故选项说法错误。
故选:B。
11.(2018•巴彦淖尔)如图是电解水的简易实验装置,下列有关叙述错误的是( )
A.a、b分别是电源的正、负极
B.在水中加入少许稀硫酸,能增强水的导电性
C.电解水实验表明,水是由氢气和氧气组成的
D.目前通过电解水获得氢能,成本高、效率低
【答案】C
【解析】A、由上述分析可知,试管b中气体较多,是氢气,a收集的气体较少是氧气,a、b分别是电源的正极、负极,故正确;
B、在水中加入少许稀硫酸,可以增强导电性,故正确;
C、电解水实验表明,一个水分子是由2个氢原子、1个氧原子构成,水是由氢元素和氧元素组成的,故错误;
D、目前通过电解水获得氢能,成本高、效率低,应寻找合适的催化剂,故正确。
故选:C。
12.利用生活中的废弃材料来做家庭小实验,其乐无穷!小美同学设计了如图所示的装置(a、d为浸有紫色石蕊试液的湿润棉花,b、c为用紫色石蕊试液浸过的干燥棉花。垂直固定玻璃管的装置未画出)来探究二氧化碳的制取和性质。下列关于该实验装置的叙述不正确的是( )
A.通过推压性注射器活塞,可以控制进入饮料瓶内液体的量
B.利用该装置制取二氧化碳时注射器内的液体可为稀硫酸
C.利用该装置可验证二氧化碳的密度比空气大及二氧化碳能与水发生反应
D.该装置的左半部也可用于制取氧气
【答案】B
【解析】A、通过推压性注射器活塞,根据推压的速率可以控制进入饮料瓶内液体的量,故A叙述正确;
B、由于稀硫酸与碳酸反应生成的硫酸钙是微溶性的,利用该装置制取二氧化碳时注射器内的液体不可为稀硫酸,故B叙述不正确;
C、利用该装置实验时,由d处的浸有紫色石蕊试液的湿润棉花先变成红色,可验证二氧化碳的密度比空气大及二氧化碳能与水发生反应,故C叙述正确;
D、该装置的左半部属于固液常温下反应制取气体,也可以利用该装置过氧化氢和二氧化锰制取氧气,故D叙述正确。
故选:B。
13.(2019•玉林)图1所示装置可用于测定空气中氧气的含量,图2是用该装置测得实验过程中集气瓶内气压与时间关系图(该装置气密性良好,p0是集气瓶内初始气压)。下列说法正确的是( )
A.红磷的多少对实验结果无影响
B.集气瓶中气压瞬间变大是O2迅速消耗造成的
C.c点时反应刚好停止
D.b、c、d点时集气瓶中所含物质相同
【答案】D
【解析】A.在测定空气中氧气的含量实验中,红磷要过量,故A错误;
B.集气瓶中气压瞬间变大是红磷燃烧放热造成的,故B错误;
C.a点温度最高,由此可知,在a点时反应刚好停止,故C错误;
D.在a点反应已经结束了,b、c、d点时集气瓶中所含物质相同,故D正确。
故选:D。
14.(2019•重庆)氧气在中学化学中有着举足轻重的地位。
(1)实验Ⅰ中仪器①的名称为 ,现象为铁丝剧烈燃烧,火星四射,产生 色固体。
(2)实验Ⅱ为电解水制氧气,发生反应的化学方程式为 。气体a在电源的 (填“正”或“负”)极端产生。
(3)实验Ⅲ为测定空气中氧气含量的实验,在瓶内加入少量水、并将水面上方空间分为5等份,接下来的实验步骤依次为 (填序号),最后打开弹簧夹。
①冷却到室温
②弹簧夹夹紧橡皮管
③点燃燃烧匙内的红磷后,立即伸入瓶中并把塞子塞紧
【答案】(1)集气瓶;黑;(2)2H2O2H2↑+O2↑;负;(3)②③①;
【解析】(1)实验Ⅰ中仪器①的名称为集气瓶,现象为铁丝剧烈燃烧,火星四射,产生黑色固体;故答案为:集气瓶;黑;
(2)实验Ⅱ为电解水制氧气,水在通电的条件下生成氢气和氧气,配平即可;气体a在电源的负极端产生;故答案为:2H2O2H2↑+O2↑;负;
(3)实验Ⅲ为测定空气中氧气含量的实验,在瓶内加入少量水、并将水面上方空间分为5等份,接下来的实验步骤依次为:②弹簧夹夹紧橡皮管③点燃燃烧匙内的红磷后,立即伸入瓶中并把塞子塞紧①冷却到室温;故答案为:②③①;
15.(2019•广东)燃烧是人类最早利用的化学反应之一。请回答:
(1)按图进行铁丝在O2中燃烧的实验,反应的化学方程式为 。该实验装置存在明显不足,改进措施是 。
(2)对比铁丝在空气中不能燃烧、在氧气中剧烈燃烧的现象,分析室内起火时,如果打开门窗,火会烧得更旺的原因 。
【答案】(1)3Fe+2O2Fe3O4,在瓶底加少量的水和细沙。(2)打开门窗,给可燃物的燃烧提供了充足的氧气。
【解析】(1)实验室进行铁丝在O2中燃烧的实验,燃烧生成了四氧化三铁,反应的化学反应方程式是:3Fe+2O2Fe3O4,该实验容易导致集气瓶炸裂,为了避免这种情况,应采取的措施是在瓶底加少量的水和细沙。
(2)室内起火时,如果打开门窗,火会烧得更旺的原因是:打开门窗,给可燃物的燃烧提供了充足的氧气。
14.(2019•苏州中考节选)水是生命之源,是“永远值得探究的物质”,人类从未停止过对水的研究。
(3)1800年,英国化学家尼科尔森通过电解水得到氢气和氧气,后人不断研究和改进该实验。现有某同学在水电解器中加入含酚酞的稀Na2SO4溶液,至充满管A和管B(Na2SO4溶液呈中性且不参与反应)。通直流电一段时间后现象如图2所示。电解结束后将容器内所有液体倒入烧杯中,溶液呈无色。
①下列说法正确的是 (填字母)。
a.硫酸钠在水中形成自由移动的Na+和SO42﹣,可增强水的导电性
b.电解过程中化学能转化为电能
c.电极N与电源负极相连
②电解后,管A中生成的微粒有 (填微粒符号)。
【答案】(3)①ac;
②O2和H+;
【解析】(3)①a.水中加入少量的稀Na2SO4溶液以增强水的导电性,故a正确;
b.电解过程中是电能转化为化学能,故b错误;
c.与电源负极相连的玻璃管内产生的气体是氢气,气体体积约是氧气的2倍,故c正确;
②电解后,管A中生成物质是氧气和未来得及转移到B管的氢离子,管A中生成的微粒有:O2和H+;
15.(2018•湖州)某科学兴趣小组对“测定空气中氧气含量”的实验进行了改进:将数显设备、气体压强传感器和空气中氧气含量测量装置按下图连接。装置气密性良好,调节右边敞口容器和集气瓶里的水面相平,此时集气瓶内气体的体积为V1.关闭活塞,点燃燃烧匙内的红磷,立即塞紧瓶塞,待火焰熄灭后,过一段时间打开活塞,观察到集气瓶中的水位上升。待集气瓶内的水面不再上升时,集气瓶内的气体体积为V2. 然后向右边容器内加入一定量的水至两边水面再次相平,此时集气瓶内的气体体积为V3.在点燃红磷至打开活塞这一过程中,观察到数显设备显示集气瓶内的气体压强先上升后下降,再趋于稳定。
请回答:
(1)数显设备显示,开始一段时间集气瓶内气体压强上升,这是因为温度升高导致的气压变化量 (选填“大于”、“等于”或“小于”)氧气量减少导致的气压变化量。
(2)基于数显设备显示的气压变化,“过一段时间打开活塞”中的“一段时间”指的是火焰熄灭后到 所经历的时间。
(3)在整个实验过程中,集气瓶中减少的氧气体积为 (选填“V1﹣V2”、“V1﹣V3”或“V2﹣V3”)。
【答案】大于;装置冷却至室温;V1﹣V3。
【解析】(1)实验开始时,红磷燃烧放热,由于温度升高导致的气压变化量大于氧气量减少导致的气压变化量,所以开始一段时间集气瓶内气体压强上升;故填:大于;(2)在实验结束后,必须等到装置冷却至室温后才能打开活塞;故填:装置冷却至室温;
(3)参加反应的氧气即为集气瓶内减少的氧气,其体积为:V1﹣V3;故填:V1﹣V3。
16. CO2能使润湿的蓝色石蕊试纸变红,原因是 (用化学方程式表示)。
若用如图装置证明:使蓝色石蕊试纸变红的物质是碳酸,不是水,也不是二氧化碳。有以下操作,应采取的操作顺序是 (填序号,其中①②③可重复使用)
①从b端通N2
②打开分液漏斗活塞,向广口瓶中滴加适量水
③从a端通CO2
④将干燥的蓝色石蕊试纸放入广口瓶中
【答案】CO2+H2O═H2CO3;④①③①②③。
【解析】二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变红色,反应的化学方程式为:CO2+H2O═H2CO3。
若用如图装置证明使蓝色石蕊试纸变红的物质是碳酸而不是水或二氧化碳,应该采取的实验操作顺序是④将干燥的蓝色石蕊试纸放入装置的广口瓶中;①从b端通N2
;③从a端通CO2(前三步证明变红不是二氧化碳的缘故);①从b端通N2;②打开分液漏斗活塞,向广口瓶中滴加适量水(赶走二氧化碳加入水,证明变红与水无关);③从从a端通CO2(证明变红是二氧化碳和水共同作用的结果)。
17.(2019•兴安盟)某校同学开展以“燃烧的条件”为主题的探究实验活动,请你作为成员一起来完成下列过程。(说明:进行小组实验时,每组用到的仪器自行选择)
【实验准备】烧杯、镊子、坩埚钳、酒精灯、三脚架、水槽等
【实验过程】
组别
实验用品
实验操作
实验现象
实验结论
A
相同大小的棉花团、酒精
用棉花团分别蘸酒精和水,放到酒精格灯火焰上
1.加热片刻,
I
2.加热较长时间后两棉花团都燃烧起来
Ⅱ
B
相同大小的滤纸和乒乓球的碎 片、薄铜片
把滤纸和乒乓球的碎片分开放在薄铜片的两侧,放在三脚架上加热铜片的中部
一侧的碎片先燃烧,一段时间后另一侧的碎片也燃烧起来
与A组中结论 相同(填“I““Ⅱ“)
C
蜡烛
一支熄灭,一支继续燃烧
燃烧需要有氧气(或空气)
【交流讨论】同学们通过讨论,正确解释了得出A组结论I的原因: 。
【反思提升】从安全角度考虑应注意避免因操作不当引起的烫伤烧伤等危险;从知识角度考虑有利于灭火原理的学习。
【答案】【实验过程】蘸酒精的棉花团先燃烧;可燃物达到着火点才能燃烧;酒精能燃烧,水不能燃烧,即物质具有可燃性;I;取两只大小相同的蜡烛,点燃,其中一支用烧杯罩着;
【交流讨论】酒精达到着火点就燃烧了,产生的热量使棉花团继续燃烧;而蘸水的棉花团,通过加热,水分蒸发,达到棉花的着火点也燃烧了;
【解析】【实验过程】A,相同大小的棉花团、酒精,用棉花团分别蘸酒精和水,放到酒精格灯火焰上;1.加热片刻,蘸酒精的棉花团先燃烧;2.加热较长时间后两棉花团都燃烧起来;实验结论,I,可燃物达到着火点才能燃烧,Ⅱ,酒精能燃烧,水不能燃烧,即物质具有可燃性;B,相同大小的滤纸和乒乓球的碎 片、薄铜片;把滤纸和乒乓球的碎片分开放在薄铜片的两侧,放在三脚架上加热铜片的中部;一侧的碎片先燃烧,一段时间后另一侧的碎片也燃烧起来;与A组中结论I相同;C,蜡烛,取两只大小相同的蜡烛,点燃,其中一支用烧杯罩着,一支熄灭,一支继续燃烧;燃烧需要有氧气;故答案为:蘸酒精的棉花团先燃烧;可燃物达到着火点才能燃烧;酒精能燃烧,水不能燃烧,即物质具有可燃性;I;取两只大小相同的蜡烛,点燃,其中一支用烧杯罩着;
【交流讨论】同学们通过讨论,正确解释了得出A组结论I的原因:酒精达到着火点就燃烧了,产生的热量使棉花团继续燃烧;而蘸水的棉花团,通过加热,水分蒸发,达到棉花的着火点也燃烧了;故答案为:酒精达到着火点就燃烧了,产生的热量使棉花团继续燃烧;而蘸水的棉花团,通过加热,水分蒸发,达到棉花的着火点也燃烧了;
18.以下四个实验装置,可用于“测定空气中氧气的含量”。请认真分析,回答下列问题。
(1)拉瓦锡用装置 (填写字母)定量研究了空气的成分,在密闭容器中,空气中的氧气与 反应,生成固态物质。人们沿着科学家的足迹,对反应物进行了优化,分别用铜粉、红磷等进行实验,其原理都是采用 (填“物理”或“化学”)方法,从混合气体中除去某种气体,从而达到物质的分离。
(2)实验过程中,需要不断推拉注射器活塞的装置是 (填写字母),利用此装置进行实验,可能造成实验误差的因素是 (答一条)。
(3)装置C、D的实验都用到了红磷,写出反应的化学方程式 ;反应结束后,待装置冷却至室温,打开弹簧夹,装置D中(试管容积为40mL),注射器活塞从10mL刻度处缓慢移动至 mL刻度处停止(误差忽略不计)。
【答案】(1)A;汞;化学;(2)B;反应前后气球的体积不相等;(3)4P+5O22P2O5;2。
【解析】(1)拉瓦锡用装置A定量研究了空气的成分,在密闭容器中,空气中的氧气与汞反应,生成固态物质;
分别用铜粉、红磷等进行实验,其原理都是采用化学方法,从混合气体中除去某种气体,从而达到物质的分离。
故填:A;汞;化学。
(2)实验过程中,需要不断推拉注射器活塞的装置是B,能使装置中的氧气充分反应,利用此装置进行实验,可能造成实验误差的因素是反应前后气球的体积不相等。
故填:B;反应前后气球的体积不相等。
(3)装置C、D的实验都用到了红磷,红磷燃烧生成五氧化二磷,反应的化学方程式:4P+5O22P2O5;
注射器活塞从10mL刻度处缓慢移动至:10mL﹣40mL×=2mL刻度处停止。
故填:4P+5O22P2O5;2。
19.(2019•南京)某课外兴趣小组的同学对二氧化碳的制取和性质进行相关探究。
【实验回顾】
(1)实验室用大理石与稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为 。用向上排空气法收集二氧化碳的原因是 。
【实验探究】
(2)如图1所示,打开汽水瓶盖,有大量气泡冒出,塞上带导管的橡皮塞,导管另一端伸入装有滴加了紫色石蕊溶液的蒸馏水的试管中,轻轻振荡汽水瓶,观察到紫色石蕊溶液变红;加热上述试管,发现溶液颜色由红色变为紫色,写出上述变化过程中反应的化学方程式 。
(3)打开汽水瓶盖时,有大量气泡冒出,说明气体的溶解度随 。
(4)如图2所示,在C处放入用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花完成以下实验:
在A处持续而缓缓地通入气体X.当关闭K时,C处的紫色石蕊纸花不变色;当打开K后,C处的紫色石蕊纸花变为红色。
若气体X为未经干燥的二氧化碳,则B瓶中盛放的溶液可以为 (填字母)。
若气体X为未经干燥且混有氯化氢的二氧化碳,则B瓶中盛放的溶液可以为 (填字母)。
A.浓硫酸
B.氢氧化钠溶液
C.饱和碳酸氢钠溶液
【交流反思】
(5)该小组用空气样品和提高二氧化碳含量的空气的样品,控制相同条件测定二者在光照前后温度的变化,实验结果如图3.则与空气样品对应的温度变化曲线是 (填“a”或“b”),二氧化碳可以产生温室效应。
请简述温室效应对人类生存环境的功与过: (各写一点)。
【答案】(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 二氧化碳的密度比空气大,且不与空气的主要成分反应;
(2)CO2+H2O=H2CO3 H2CO3H2O+CO2↑;
(3)压强的降低而减少;
(4)AB AB;
(5)a 功:温室效应使全球平均地表温度提高到目前适合人类生存的温度;过:温室效应增强,全球气候变暖,使土壤沙漠化。
【解析】(1)硫酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;二氧化碳的密度比空气大,且不与空气的主要成分反应,所以收集二氧化碳用向上排空气法;
(2)二氧化碳和水反应生成碳酸,化学方程式为:CO2+H2O=H2CO3;碳酸不稳定受热生成二氧化碳和水,化学方程式为:H2CO3H2O+CO2↑;
(3)打开汽水瓶盖时,有大量气泡冒出,说明气体的溶解度随着压强的降低而减少;
(4)通过题干所给信息可知,气体X为未经干燥的二氧化碳时,当关闭K时,C处的紫色石蕊纸花不变色,有两种情况可以出现这样的现象,①二氧化碳气体中的水蒸气被除去了;②把二氧化碳气体给除去了;气体X为未经干燥且混有氯化氢的二氧化碳时和上面情况类似,当气体中的水蒸气被除去或气体被吸收时,C处的紫色石蕊纸花不变色;
(5)根据图示可知,曲线b表示提高二氧化碳含量的空气的样品在光照前后温度的变化;a是空气样品对应的温度变化曲线;
结合所学知识描述温室效应的功:温室效应使全球平均地表温度提高到目前适合人类生存的温度;
过:温室效应增强,全球气候变暖,使土壤沙漠化。
20.(2020贵州遵义 )用一氧化碳还原氧化铁的实验中,Fe2O3转化为铁的具体过程是: 。已知铁的氧化物除Fe2O3外,其余均为黑色。下列说法正确的是( )
A. 装置中漏斗的作用是防止倒吸
B. 通过实验现象可以判断氧化铁是否完全转化为铁
C. 该实验中所有的化学反应里,氧元素的化合价均未改变
D. 当硬质玻璃管内固体中铁元素的质量分数为74%时,固体成分是Fe3O4和FeO
【答案】D
【解析】A、一氧化碳有毒,倒置漏斗的作用是点燃过量的一氧化碳,防止污染空气,故选项错误; B、随着反应的进行现象为:玻璃管中的粉末由红色逐渐变为黑色,通过实验现象不可以判断氧化铁是否完全转化为铁,因为铁和四氧化三铁和氧化亚铁均为黑色固体,故选项错误;C、该实验中所有的化学反应里,最后一步一氧化碳在空气中点燃生成二氧化碳,其中氧气为单质,化合价为0价,生成物二氧化碳中氧元素化合价为-2价,化合价发生变化,故选项错误;D、Fe2O3、Fe3O4和FeO中铁元素的质量分数依次为×100%=70%、×100%=72.4%、×100%=77.8%。随着反应的进行,可知氧化铁反应生成四氧化三铁,铁的质量分数变高,当全部是四氧化三铁时变为72.4%,当四氧化三铁反应生成氧化亚铁时,铁的质量分数变高,当全部是氧化亚铁时变为77.8%。当硬质玻璃管内固体中铁元素的质量分数为74%时,可知处在72.4%和77.8%之间,所以此时固体成分是Fe3O4和FeO,故选项正确。故选D。
21.(2020云南省卷)对比是学习化学的重要方法。下列关于CO2与CO的比较中错误的是( )
A.CO2可用于灭火,CO可用作燃料
B.CO2能溶于水,CO难溶于水
C.CO2可用于光合作用,CO可用于人工降雨
D.CO2会造成温室效应,CO易与血液中的血红蛋白结合引起中毒
【答案】C
【解析】A、二氧化碳不燃烧、也不支持燃烧,可用于灭火,一氧化碳具有可燃性,可用作燃料,不符合题意;B、二氧化碳能溶于水,一氧化碳难溶于水,说法正确,不符合题意;C、二氧化碳是光合作用的重要原料,干冰是固体二氧化碳,干冰升华吸热,可用于人工降雨,不是一氧化碳,符合题意;D、二氧化碳会造成温室效应,一氧化碳有毒,极易与血液中的血红蛋白结合,从而使血红蛋白不能再与氧气结合,造成生物体缺氧,不符合题意。故选C。
三、质量守恒定律与化学方程式
1.(2020·湛江模拟)化学反应前后,下列各项一定不变的是( )
①原子种类;②原子数目;③分子数目;④元素的化合价;⑤元素质量;⑥物质的总质量
A. ①②⑤⑥ B. ①②⑥
C. ①②③⑤⑥ D. ①②④⑤⑥
【答案】A
【解析】化学反应前后原子种类、数目不变,元素种类、质量不变,物质总质量不变,分子数目可能改变,元素化合价可能改变,故选A。
故选A。
2. 下列实验能够直接用于验证质量守恒定律的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
A、镁条在空气中燃烧,反应后固体质量会明显增大,因为有氧气参加,故不能直接验证质量守恒定律;
B、过氧化氢溶液在二氧化锰做催化剂的条件下反应生成氧气,生成的氧气逸出,故不能验证质量守恒定律;
C、铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,没有物质跑出,反应前后容器中物质的总质量不变,故能直接验证质量守恒定律;
D、稀盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳气体逸出,反应后烧杯中的物质质量减少,故不能直接验证质量守恒定律.
故选C.
3. (2020湖北天门等四市)两种单质X2、Y2发生反应的微观示意图如下,相同球代表相同原子。下列说法正确的是( )
A.X原子、Y原子在化学变化中是可分的
B.X2分子与Y2分子在化学变化中是不可分的
C.完全反应时,X2与Y2的化学计量数之比为3:2
D.每1个Y原子与3个X原子构成1个生成物分子
【答案】D
【解析】A、在化学反应中,原子不可再分,不符合题意;
B、由图可知,X2分子与Y2分子在化学变化中分为X原子和Y原子,X原子和Y原子又重新组合成新的分子,不符合题意;
C、由图可知,1个Y2分子未参与反应,故完全反应时,X2与Y2的化学计量数之比为3:1,不符合题意;
D、由图可知,每1个Y原子与3个X原子构成1个生成物分子,符合题意。
故选D。
4.(2020江苏扬州)潜艇供氧的一种反应原理为2X+2CO2=2Na2CO3+O2,其中X的化学式是( )
A.Na B.Na2O C.Na2O2 D.NaOH
【答案】C
【解析】根据反应前后原子的种类、数目均不变,反应前碳原子个数为2,氧原子个数为4;反应后钠原子个数为4,碳原子个数为2,氧原子个数为8,由于X前的化学计量数是2,则X的化学式是Na2O2,故选C
5.(2019湖南娄底)甲、乙、丙、丁四种物质在一定的条件下反应,测得反应前后各物质的质量分数如图所示,则有关说法中正确的是( )
A.该反应为分解反应 B.甲可能是单质
C.丙、丁两物质变化的质量比为9:10 D.乙一定是这个反应的催化剂
【答案】B
【解析】甲的质量分数减小,甲为反应物,乙的质量分数不变,乙可能是催化剂,也可能没参加反应,丙的质量分数增加,丙为生成物,丁的质量分数减小,丁为反应物。
A、甲的质量分数减小,甲为反应物,乙的质量分数不变,乙可能是催化剂,也可能没参加反应,丙的质量分数增加,丙为生成物,丁的质量分数减小,丁为反应物,则反应为甲和丁生成丙,符合多变一,反应为化合反应,故A不正确;
B、甲的质量分数减小,甲为反应物,则甲可能是单质,故B正确;
C、丙、丁两物质变化的质量比为9%:8%=9:8,故C不正确;
D、乙的质量分数不变,乙可能是催化剂,也可能没参加反应,故D不正确。故选B。
6.(2020·汕尾模拟)某有机物6.0 g在空气中完全燃烧,共得到17.6 g二氧化碳和10.8 g水,则该化合物的组成元素是( )
A. 一定只含有碳元素
B. 一定只含有碳、氢两种元素
C. 一定含有碳、氢、氧三种元素
D. 一定含有碳、氢元素,可能含有氧元素
【答案】B
【解析】该有机物燃烧后生成的二氧化碳中碳元素的质量为17.6×(12/44) =4.8 g,生成的水中氢元素的质量为10.8 g×(2/18)=1.2 g,两种元素的总质量为4.8 g+1.2 g=6.0 g,恰好与燃烧的有机物的质量相等,根据质量守恒定律,该有机物中不含氧元素,即该有机物只含碳元素和氢元素。
故选B。
7.在一密闭容器中发生某反应,其中甲、乙、丙、丁四种物质的质量变化如表所示,下列判断不正确的是( )
物质
甲
乙
丙
丁
反应前质量(g)
10
16
0
0
反应中质量(g)
m2
1.6
反应后质量(g)
m1
0
15.2
6.4
A.m1的值是4.4 B.m2的值是4
C.甲和乙是反应物 D.甲、丁间反应的质量比为7:8
【答案】B
【解析】反应后质量增加的属于生成物,反应后质量减少的属于反应物,反应后质量不变可能属于催化剂,进行分析判断。由表中数据分析可知,反应前后乙的质量减少了16g−0g=16g,故乙是反应物,参加反应的乙的质量为16g,同理可以确定丙是生成物,生成的丙的质量为15.2g−0g=15.2g,丁是生成物,生成的丁的质量为6.4g−0g=6.4g。A、由质量守恒定律,甲应是反应物,且参加反应的甲的质量为15.2g+6.4g−16g=5.6g,故m1的值是10g−5.6g=4.4g,错误;B、反应中乙、丁的质量比为16g:6.4g,当生成1.6g丁时,参加反应的乙的质量应为4g,m2的值是16g−4g=12g,正确。C、甲和乙是反应物,错误。D、甲、丁间反应的质量比为5.6g:6.4g=7:8,错误。故选B。
8.(2019•枣庄模拟)镁在氧气与氮气的混合气体中燃烧不仅生成氧化镁,还有少量的镁与氮气化合生成氮化镁(Mg3N2)。由此推知8 g镁在氧气与氮气的混和气体中完全燃烧后所得产物的质量可能是( )
A.13.3 g B.12 g C.11.1 g D.无法确定
【答案】B。
【解析】设镁与氧气生成的氧化镁的质量为x
2Mg+O22MgO
48 80
8g x
4880=8gx
x≈13.3g
设镁与氮气生成的氮化镁的质量为y
3Mg+N2Mg3N2
72 100
8g y
72100=8gy
y≈11.1g
故生成物介于11.1g到13.3g之间。
9.在“质量守恒定律“的课堂教学中,老师引导同学们进行“化学反应中,反应物与生成物的质量关系”的实验探究。同学们按如图所示的实验装置和选用药品进行了规范的操作、准确的称量和细致的观察。
(1)A实验:白磷刚引燃,立即将锥形瓶放到天平上称量,天平不平衡。结论一:质量不守恒;待锥形瓶冷却后,重新放到托盘天平上称量,天平平衡。结论二:质量守恒。你认为哪个结论是正确的 。而导致另一种结论错误的原因是 。
(2)B、C实验中发生了相同的化学反应(2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑),但化学反应结束后称量,发现 B 实验中天平指针指向 (填“偏左”或“偏右”)。而C实验中天平仍然平衡,分析其原因是 。
(3)D组同学完成镁带燃烧实验后发现镁带质量增加了,你认为镁带燃烧符合“质量守恒定律”吗? 。
【答案】后一种;白磷刚引燃时,装置内气体受热膨胀将气球胀大,装置受到的浮力增大;
偏右;碳酸钠和稀盐酸反应生成的二氧化碳气体从烧杯中逸出,被软塑料瓶收集起来;
符合。
【解析】(1)由于白磷刚引燃时燃烧放出大量的热,使装置内气体受热膨胀将气球胀大,装置受到的浮力增大所以天平不平衡;故填:后一种;白磷刚引燃时,装置内气体受热膨胀将气球胀大,装置受到的浮力增大;(2)B、C实验中发生了相同的化学反应,但化学反应结束后称量,发现B实验中天平指针偏右,而C实验中天平仍然平衡,原因是:碳酸钠和稀盐酸反应生成的二氧化碳气体从烧杯中逸出,被软塑料瓶收集起来;故填:偏右;碳酸钠和稀盐酸反应生成的二氧化碳气体从烧杯中逸出,被软塑料瓶收集起来;(3)镁带燃烧后,生成物的质量比镁带质量增加了,是因为镁与空气中的氧气反应生成氧化镁,属于化学变化,能用质量守恒定律来解释,故填:符合。
10.(2020安徽)碳酸氢钠是面点膨松剂的主要成分之一。
小芳同学研究反应2NaHCO3+H2SO4═Na2SO4+2H2O+2CO2↑中NaHCO3与CO2之间量的关系。
(1)理论计算:1.26g NaHCO3粉末与足量稀硫酸反应,计算生成CO2的质量(写出计算过程)。
(2)实验分析:小芳用如图装置进行实验,向盛有足量稀硫酸的锥形瓶中加入1.26g NaHCO3粉末,完全反应至不再产生气泡。称取反应前后质量如下表,发现反应前后质量变化值 (填“大于”、“小于”或“等于”)生成CO2质量的理论值,原因可能是 。
反应前
反应后
NaHCO3/g
锥形瓶+稀硫酸/g
锥形瓶+反应后溶液/g
1.26
24.59
25.36
【答案】(1)0.66g (2)小于;有部分二氧化碳溶解在反应后的溶液中了。
【解析】(1)设1.26g NaHCO3完全反应时,生成CO2的质量为x。
2NaHCO3+H2SO4═Na2SO4+2H2O+2CO2↑
168 88
1.26g x
16888=1.26gx
x=0.66g
答:理论上生成CO2的质量为0.66g。
(2)称取反应前后质量如下表,发现反应前后质量变化值:1.26g+24.59g﹣25.36g=0.49g,0.49g<0.66g;发现反应前后质量变化值小于生成CO2质量的理论值,因为二氧化碳能溶于水,可能是有部分二氧化碳溶解在反应后的溶液中了。故填:小于;有部分二氧化碳溶解在反应后的溶液中了。
四、溶液与溶解度的应用
1.(2020•南宁)下列关于溶液的说法正确的是( )
A.溶液都是无色的 B.冰水混合物不属于溶液
C.溶质一定是固体 D.均一的、稳定的液体叫做溶液
【答案】B
【解析】A.溶液不一定都是无色的,如蓝色的硫酸铜溶液,浅绿色的氯化亚铁溶液等,选项说法错误;
B.冰水混合物中只含一种物质,属于纯净物,不属于溶液,选项说法正确;
C.溶质不一定是固体,如盐酸中的溶质是氯化氢气体,白酒中的溶质是液态的酒精,选项说法错误;
D.均一的、稳定的液体不一定是溶液,如水具有均一性、稳定性,但不属于溶液,选项说法错误。
故选:B。
2. (2020湖南长沙)在“停课不停学”期间,小兰同学通过网课学习了溶液的形成后,将少量下列物质分别放入水中并充分搅拌,其中不能形成溶液的是( )
A.白砂糖 B.食盐 C.纯碱 D.植物油
【答案】D
【解析】A、白砂糖易溶于水,形成均一、稳定的混合物,属于溶液,故A错;
B、食盐易溶于水,形成均一、稳定的混合物,属于溶液,故B错;
C、纯碱易溶于水,形成均一、稳定的混合物,属于溶液,故C错误;
D、植物油不溶于水,与水混合形成乳浊液,不属于溶液,故D正确。
故选:D。
3. (2020辽宁营口)将下列固体分别放入水中,可使溶液温度明显降低的是( )
A.硝酸铵 B.熟石灰 C.烧碱 D.食盐
【答案】A
【解析】A、硝酸铵溶于水,吸热多于放热,最终表现为吸热,可使溶液温度明显降低,选项正确;
B、熟石灰即氢氧化钙,溶于水没有明显温度变化,选项错误;
C、烧碱即氢氧化钠,溶于水放热,可使溶液温度明显升高,选项错误;
D、食盐,溶于水没有明显温度变化,选项错误。
故选A。
4.(2020·丹东·中考)溶液在生产生活中有着广泛的应用,下列溶液中溶剂不是水的是( )
A.碘酒 B.盐酸 C.氯化钠溶液 D.酒精溶液
【答案】A
【解析】根据溶液中只要有水,水一定是溶剂回答本题。
A、碘酒是将碘溶解于酒精中,溶质是碘,溶剂是酒精,故正确;
B、盐酸中溶质是氯化氢气体,溶剂是水,故错误;
C、氯化钠溶液中溶质是氯化钠,溶剂是水,故错误;
D、酒精溶液中溶质是酒精,溶剂是水,故错误。
故选:A。
5.(2019•萧山区期中)下列物质依次为悬浊液、乳浊液、溶液的一组是( )
A.牛奶、汽水、石灰水 B.矿泉水、自来水、汽油和水的混合物
C.泥水、肥皂水、碘酒 D.酒精、泥浆、汽水
【答案】C。
【解析】A、牛奶是乳浊液,汽水是溶液,石灰水是溶液,错误;
B、矿泉水、自来水是溶液,汽油和水的混合物是乳浊液,错误;
C、泥水是悬浊液,肥皂水是乳浊液,碘酒是溶液,正确;
D、酒精是纯净物,泥浆是悬浊液,汽水是溶液,错误;
6.(2020·江苏泰州·中考真题)下列说法错误的是( )
A.活性炭可用于净水,是因为能吸附水中的杂质
B.洗洁精能洗去油污,是因为洗洁精能溶解油污
C.水和过氧化氢的化学性质不同,是因为它们的分子构成不同
D.铝制品不能用钢丝球擦洗,是因为易破坏表面的致密氧化膜
【答案】B
【解析】A、活性炭具有吸附性,可吸附水中的色素和异味,不符合题意;
B、洗洁精能洗去油污,是因为洗洁精中含有乳化剂,具有乳化作用,能将油污乳化为细小油滴随水冲走,符合题意;
C、水和过氧化氢的化学性质不同,是因为水由水分子构成,过氧化氢由过氧化氢分子构成,分子构成不同,化学性质不同,不符合题意;
D、铝制品不能用钢丝球擦洗,是因为铝制品表面有一层致密的氧化铝薄膜,用钢丝球擦洗,会破坏这层氧化膜,减少其使用寿命,不符合题意。
故选B。
7.(2020·北京延庆·初三一模)能将不饱和NaCl溶液变为饱和NaCl溶液的方法是( )
A.加水 B.升高温度 C.加入NaCl D.倒出部分溶液
【答案】C
【解析】
A、加水,能溶解更多的氯化钠,溶液仍为不饱和溶液,故选项错误。
B、氯化钠的溶解度随着温度的升高而增大,升高温度,氯化钠的溶解度增大,溶液仍为不饱和溶液,故选项错误。
C、加NaCl固体,能将不饱和NaCl溶液变为饱和NaCl溶液,故选项正确。
D、溶液具有均一性,倒出部分溶液,溶液仍为不饱和溶液,故选项错误。
故选:C。
8.(2020安徽省卷)20℃时,NaCl的溶解度为36g。配制此温度下20g质量分数为5%的NaCl溶液,下列说法正确的是( )
A.配制该溶液需要5g NaCl
B.该溶液为饱和溶液
C.将该溶液长时间敞口放置,最终有晶体析出
D.配溶液时,量取所需体积水倒入烧杯,有少量水洒出,则所配溶液浓度小于5%
【答案】C
【解析】A、需要氯化钠的质量:20g×5%=1g,故选项错误;B、20℃时,NaCl的溶解度为36g,饱和溶液的溶质的质量质量分数:36g36g+100g×100%≈26.5%,故选项错误;C、将该溶液长时间敞口放置,水会不断蒸发,当溶液饱和后,水继续减少,氯化钠会以晶体形式析出,故选项正确;D、配溶液时,量取所需体积的水倒入烧杯,有少量水洒出,导致水的质量减少,则溶液的浓度会大于5%,故选项错误。故选C。
9.(2020海南省卷)如图是甲、乙、丙三种固体物质的溶解度曲线, 下列说法正确的是( )
A.三种物质的溶解度都随温度升高而增大
B.t1℃时 20g 丙加入 50g 水中,充分搅拌得到 70g 溶液
C.甲的饱和溶液中混有少量乙,可通过降温结晶获得较纯净的甲
D.t2℃时三种物质的饱和溶液降温到t1℃,所得溶液中甲和丙的溶质质量分数相等
【答案】C
【解析】A、由溶解度曲线可知,甲、乙的溶解度随温度升高而增大,丙的溶解度随温度升高而减小,此选项错误;B、1℃时,丙的溶解度为20g, 20g 丙加入 50g 水中,最多能溶解10g,充分搅拌得到 10g+50g=60g 溶液,此选项错误;C、甲的溶解度受温度影响较大,对于溶解度受温度影响较大的物质,用降温结晶法获得晶体,故甲的饱和溶液中混有少量乙,可通过降温结晶获得较纯净的甲,此选项正确;D、t2℃时三种物质的饱和溶液降温到 t1℃,甲的溶解度减小,有晶体析出,而丙的溶解度增大,溶液变为不饱和溶液,该过程中溶质质量分数不变,由于t1℃甲的溶解度大于t2℃丙的溶解度,故t2℃时三种物质的饱和溶液降温到 t1℃,所得溶液中甲的溶质质量分数大于丙的溶质质量分数,此选项错误。故选C。
10.(2020江苏常州)甲、乙试管中各盛有10.0g水,向其中一支中加入3.0gKNO3固体,另一支中加入
3.0gNaCl固体,按图1进行实验(KNO3和NaCl的溶解度曲线如图2),下列说法正确的是( )
A.甲中加入的固体是KNO3
B.0℃时,甲中溶液可能饱和,乙中溶液一定饱和
C.KNO3中含有少量NaCl杂质,可用冷却KNO3热饱和溶液的方法提纯
D.40℃时,若使图1中甲、乙试管内的溶液恰好变为相应饱和溶液,甲中加入对应的溶质质量大于乙中加入对应的溶质质量
【答案】C
【解析】A、0℃时,硝酸钾溶解度小于氯化钠溶解度,从40℃降温至0℃时乙试管有晶体析出,故乙中加入的固体是硝酸钾,说法错误;B、0℃时,乙中有晶体析出,溶液一定饱和,甲中加入的是氯化钠,0℃时氯化钠的溶解度为35.7g,10g水中最多能溶解氯化钠的质量为3.57g>3g,故甲中溶液为不饱和溶液,说法错误;C、硝酸钾溶解度随温度降低而快速减小,硝酸钾中含有少量NaCl杂质,可用冷却硝酸钾热饱和溶液的方法提纯,说法正确;D、40℃时,硝酸钾溶解度大于氯化钠溶解度,若使图1中甲、乙试管内的溶液恰好变为相应饱和溶液,乙中加入的硝酸钾的质量要更大,故乙中加入对应的溶质质量大于甲中加入对应的溶质质量,说法错误。故选C。
11.不同温度下,氧气的溶解度随压强的变化如图所示,图中t1对应的温度为30℃,则t2对应的温度( )
A.大于30℃ B.小于30℃ C.等于30℃ D.无法确定
【答案】A
【解析】气体的溶解度随温度的升高而减小,由氧气的溶解度随压强的变化图,t1对应的溶解度大于t2对应的溶解度,t1对应的温度为30℃,则t2对应的温度应大于30℃。
故选A。
12. 如图中a、b代表不同压强下气体的溶解度曲线。
(1)自来水加热时,在水沸腾前可观察到有气泡。由此可见,温度升高,气体的溶解度 (填“增大”或“减小”)。
(2)图中曲线a对应的气压为2个大气压,则曲线b对应的气压 2个大气压
(填字母编号)。
A.小于 B.等于 C.大于
【答案】(1)减小 (2)C
【解析】温度升高,气体的溶解度减小、压强增大,气体的溶解度增大。
(1)自来水加热时,由于温度升高,气体的溶解度减小,所以水沸腾前可观察到有气泡;
(2)如下图
作X轴垂线分别叫曲线a、b与p1和p2两点,p1对应的值大于p2 ,所以曲线b对应的压强大于曲线a,故选C。
五、酸碱盐
1.(2020·湖南湘西·中考真题)下列关于酸、碱的说法错误的是( )
A.苛性钠、烧碱、火碱都是氢氧化钠
B.氢氧化钙可以用来改良酸性土壤
C.稀盐酸能够使酚酞溶液变红
D.生活中许多常见的物质(如柠檬、柑橘)中含有酸
【答案】C
【解析】A、苛性钠、烧碱、火碱都是氢氧化钠的俗称,说法正确,不符合题意;
B、氢氧化钙显碱性,可用来改良酸性土壤,不符合题意;
C、稀盐酸显酸性,不能使无色酚酞试液变色,符合题意;
D、生活中很多物质中都含有酸,如柠檬含柠檬酸,不符合题意。
故选C。
2.(2020·江苏南京·中考)按如图所示装置,玻璃棒末端固定一团喷有酚酞溶液的脱脂棉Y。先加入物质X,再塞上带玻璃棒的橡胶塞。片刻后,能观察到喷有酚酞溶液的脱脂棉Y变红,则物质X可能是( )
A.浓盐酸 B.浓氨水
C.浓醋酸 D.浓氢氧化钠溶液
【答案】B
【解析】A、浓盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢气体与Y中的水结合成盐酸,盐酸显酸性,不能使喷有酚酞溶液的脱脂棉Y变红,不符合题意;
B、浓氨水具有挥发性,挥发出的氨气与Y中的水结合成氨水,氨水显碱性,能使喷有酚酞溶液的脱脂棉Y变红,符合题意;
C、浓醋酸具有挥发性,但是醋酸显酸性,不能使喷有酚酞溶液的脱脂棉Y变红,不符合题意;
D、氢氧化钠显碱性,能使无色酚酞试液变红,但是浓氢氧化钠不具有挥发性,不能使喷有酚酞溶液的脱脂棉Y变红,不符合题意。
故选B。
3.(2020·黑龙江绥化·中考真题)下列关于实验现象描述不正确的是( )
A.打开盛有浓盐酸的试剂瓶盖,瓶口上方会出现白雾
B.镁条在空气中燃烧发出耀眼的白光,生成白色固体
C.将空气中燃着的硫粉伸入氧气瓶中,火焰由黄色变为蓝紫色
D.把生锈的铁钉放入足量的稀盐酸中,溶液先由无色变为黄色,一段时间后有气泡生成
【答案】C
【解析】A、打开盛有浓盐酸的试剂瓶盖,瓶口上方会出现白雾,是因为挥发出的氯化氢气体和空气中的水蒸气结合生成盐酸小液滴,形成白雾,故A正确;
B、镁条在空气中燃烧发出耀眼的白光,生成白色固体,放出热量,故B正确;
C、将空气中燃着的硫粉伸入氧气瓶中,火焰由淡蓝色变为蓝紫色,放出热量,产生刺激性气味,故C错误;
D、把生锈的铁钉放入足量的稀盐酸中,盐酸先和氧化铁反应生成氯化铁和水,后和铁反应生成氯化亚铁和氢气,溶液先由无色变为黄色,一段时间后有气泡生成,故D正确。故选C。
4.(2020·安徽)下列实验方案能达到目的的是( )
A.除去铜粉中混有的少量炭粉,可采用在空气中灼烧混合物的方法
B.鉴别澄清石灰水和氢氧化钠溶液,可分别加入紫色石蕊溶液
C.除去FeSO4溶液中的CuSO4,加入足量的铁粉,充分反应后过滤
D.除去铁制品表面的铁锈,用过量的稀盐酸长时间浸泡
【答案】C
【解析】A、铜和碳都能和氧气反应,因此不能采用在空气中灼烧混合物的方法除去铜粉中混有的少量炭粉,A项错误;
B、澄清石灰水和氢氧化钠溶液都是碱溶液,碱溶液能使紫色石蕊溶液变蓝,B项错误;
C、铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,所以充分反应后过滤,可以除杂,C项正确;
D、稀盐酸既能与铁锈反应,也能与铁反应,所以不能用过量的稀盐酸长时间浸泡,来除去铁制品表面的铁锈,D项错误;
故选C。
5.(2020·内蒙古二模)在①氧化铁②金属锌③氢氧化铜④氯化钡溶液四种物质中,跟稀硫酸、稀盐酸都能发生反应且反应中表现了“酸的通性”的组合是( )
A.①②③④ B.①②③ C.①③④ D.②③④
【答案】B
【解析】氧化铁与稀盐酸、稀硫酸均能反应,生成盐和水;金属锌与稀盐酸、稀硫酸均能发生置换反应,生成盐和氢气;氢氧化铜与稀盐酸、稀硫酸均能发生中和反应,生成盐和水;氯化钡溶液与稀硫酸反应生成硫酸钡白色沉淀和盐酸,与稀盐酸不反应,故表现了“酸的通性”的组合是①②③。
故选B。
6.(2020·海南九年级其他模拟)某校化学兴趣小组利用数字化传感器探究稀盐酸和氢氧化钠溶液的反应过程,测得烧杯 中溶液的 pH 随滴加液体体积变化的曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.图中 a 点所示溶液中,溶质是 NaCl,NaOH
B.向图中 c 点所示溶液中滴加无色酚酞,溶液不变色
C.该实验是将稀盐酸溶液逐滴滴入盛有氢氧化钠的烧杯中
D.由 a 点到 c 点的 pH 变化过程证明酸和碱发生了中和反应
【答案】D
【解析】A、图中a点,pH<7,说明这时稀盐酸未完全反应,氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,故溶液中的溶质是:NaCl、HCl,不符合题意;
B、图中c点,pH>7,说明溶液显碱性,向图中 c 点所示溶液中滴加无色酚酞,无色酚酞试液遇碱变红,故溶液变为红色,不符合题意;
C、由分析可知,该实验是将氢氧化钠逐滴加入稀盐酸中,不符合题意;
D、一开始,烧杯中是稀盐酸,溶液显酸性,pH小于7,加入氢氧化钠,pH逐渐增大至大于7 ,说明氢氧化钠与稀盐酸发生了反应,符合题意。
故选D。
7.(2020·西安高新第三中学九年级其他模拟)下图为向NaOH溶液中加入不同物质时微观粒子变化情况,请分析以下说法正确的是( )
A.图甲与图乙涉及的变化都是化学变化
B.KOH与H2SO4反应实质与图乙反应实质相同
C.加入物质后图甲溶液pH不变,图乙溶液pH变小
D.该变化前后Na+、OH-数量均不会变化
【答案】B
【解析】根据图示可知,图甲是将水加入到氢氧化钠溶液中,发生了物理变化,溶液被稀释。
图乙是将稀盐酸加入到氢氧化钠溶液中。稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,该反应的微观实质是稀盐酸中的氢离子和氢氧化钠中的氢氧根离子结合形成水分子的过程。
A、图甲中的水和氢氧化钠不反应,无新物质生成,发生的是物理变化,图乙中加入的稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,发生了化学反应。A错误;
B、氢氧化钾和硫酸反应生成硫酸钾和水,其反应的本质是氢氧化钾中的氢氧根离子和硫酸中的氢离子结合形成水分子的过程,该过程与图乙描述的反应实质相同。B正确;
C、图甲中,加入水后,氢氧化钠溶液由于被稀释,溶液的碱性减弱,则溶液的pH逐渐减小。图乙中,加入稀盐酸后,稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,溶液的碱性减弱,则溶液的pH逐渐减小。C错误;
D、通过图示可知,图甲中变化前后Na+、OH-数量均不会发生变化。图乙中变化前后Na+数量不变,但是OH-的数量会逐渐的减小。D错误。
故选B。
8.(2020·山东临沂市·九年级期中)下列各组物质分别加入到足量的水中,能共存并得到无色透明溶液的是( )
A.KNO3、NaCl、HCl B.Na2CO3、H2SO4、KCl
C.CuSO4、H2SO4、NaCl D.HCl、KCl、NaOH
【答案】A
【解析】A、三者之间不反应,符合无色透明的要求,故选项正确,符合题意;
B、碳酸钠与硫酸反应,所以三者不能共存,选项不正确,不符合题意;
C、三者之间不反应,但CuSO4溶于水呈蓝色,故选项错误,不符合题意;
D、盐酸与氢氧化钠反应,二者不能共存,选项不正确,不符合题意;
故选A。
9.(2020·辽宁铁岭市·九年级其他模拟)下列实验操作能达到实验目的是( )
选项
实验目的
实验操作
A
除去KCl溶液中的CuCl2
加入适量的NaOH溶液,过滤
B
分离CaCO3和CaCl2的混合物
加入足量的水溶解、过滤、洗涤、干燥
C
比较铜、银的金属活动性强弱
将铜、银分别放入稀盐酸中,观察
D
鉴别氢气和一氧化碳
点燃,火焰上方罩一个干而冷的烧杯
【答案】D
【解析】A、CuCl2能与适量的NaOH溶液反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠,能除去杂质但引入了新的杂质氯化钠,不符合除杂原则,故选项实验操作不能达到实验目的。
B、氯化钙易溶于水,碳酸钙难溶于水,加入足量的水,再过滤,洗涤,干燥,蒸发,故选项实验操作不能达到实验目的。
C、将铜、银分别放入稀盐酸中,均不反应,不能比较铜、银的金属活动性强弱,故选项实验操作不能达到实验目的。
D、氢气燃烧生成水,一氧化碳燃烧生成二氧化碳,点燃,火焰上方罩一个干而冷的烧杯,有水雾出现的是氢气,没有水雾出现的是一氧化碳,可以鉴别,故选项实验操作能达到实验目的。
故选:D。
10.(2020·山东青岛市·九年级一模)在pH=5的无色溶液中,下列离子可以大量共存的是( )
A.Na+、Ca2+、NO、CO
B.NH、Cu2+、Cl-、SO
C.Ba2+、K+、OH-、NO
D.Na+、K+、NO、Cl-
【答案】D
【解析】A、在pH=5的无色溶液是酸性溶液,H+不和碳酸根离子共存,Ca2+与CO32-结合生成碳酸钙沉淀,不能共存,故A错误;
B、含Cu2+溶液是蓝色溶液,故B错误;
C、在pH=5的无色溶液是酸性溶液,H+不和OH-共存,故C错误;
D、该四种离子不发生反应,溶液是无色溶液,故D正确;
故选D。
11.(2019·四川眉山)某混合溶液中大量存在四种离子,其个数比为Fe3+:Cl﹣:SO42﹣:M=1:3:2:4,则M为( )
A.Ag+ B.Cu2+
C.Na+ D.CO32﹣
【答案】C
【解析】某混合溶液中大量存在四种离子,其个数比为Fe3+:Cl﹣:SO42﹣:M=1:3:2:4,溶液不显电性,阳离子所带的正电荷总数与阴离子所带的负电荷总数相等,设铁离子的个数为1,则正电荷总数为3×1,负电荷总数为1×3+2×2,则M应带正电荷,设一个离子所带的电荷数为x,则3×1+4x=1×3+2×2,x=1;因为银离子不能与氯离子共存,则M为Na+。故选C。
12.(2020·泰安第六中学九年级月考)某粗盐固体样品中含有少量CaC12、MgC12、Na2SO4、MgSO4和泥沙,进行以下操作可得到纯净的NaC1晶体;①加过量的NaOH溶液;②加H2O溶解;③加过量的BaC12溶液;④过滤;⑤蒸发;⑥加过量的Na2CO3溶液;⑦加适量的稀盐酸,则正确的操作顺序是( )
A.②①⑥③④⑦⑤ B.②①③⑥⑦④⑤
C.⑥②①③④⑤⑦ D.②③①⑥④⑦⑤
【答案】D
【解析】首先要加水溶解粗盐固体得到溶液,再进行除杂。镁离子用氢氧根离子沉淀,加入过量的氢氧化钠可溶液以将镁离子沉淀;硫酸根离子用钡离子沉淀,加入过量的氯化钡溶液可以将硫酸根离子沉淀;至于先除镁离子,还是先除硫酸根离子都可以;钙离子用碳酸根离子沉淀,除钙离子加入过量的碳酸钠溶液转化为沉淀,但是加入碳酸钠溶液要放在加入的氯化钡溶液之后,这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡;完全反应后,再进行过滤,最后再加入盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子,所以正确的顺序为:②③①⑥④⑦⑤。故选D。
13.(2020·辽宁铁岭市·九年级其他模拟)下列物质中,可作化肥,且能促进植物茎、叶生长茂盛,叶色浓绿的是( )
A.氯化钾(KCl)
B.硝酸(HNO3)
C.尿素[CO(NH2)2]
D.磷酸二氢钙[Ca(H2PO4)2]
【答案】C
【解析】A、氯化钾(KCl)中含有钾元素,属于钾肥,故选项错误。
B、硝酸(HNO3)含有氮元素,但具有腐蚀性,不能用作氮肥,故选项错误。
C、尿素[CO(NH2)2]中含有氮元素,属于氮肥,故选项正确。
D、磷酸二氢钙[Ca(H2PO4)2]中含有磷元素,属于磷肥,故选项错误。
故选:C。
14.构建知识网络,可以帮助我们理解知识间的内在联系。如图是盐酸与不同类别物质之间反应的知识网络。
(1)图中M应为 类物质。
(2)写出一种金属能与盐酸反应生成浅绿色溶液的化学方程式 。
(3)盐酸与碱反应的中和反应的实质是盐酸中的 (写符号)与碱中的OH﹣反应生成H2O。
(4)用盐酸除铁锈(主要成分Fe2O3)的化学方程式是 。
(5)写出一种盐能与盐酸反应生成白色沉淀的化学方程式 。
【答案】盐;Fe+2HCl═FeCl2+H2↑;H+;Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O;HCl+AgNO3═AgCl↓+HNO3。
【解析】 (1)盐酸能和某些盐反应,例如盐酸能和碳酸盐反应生成盐、水和二氧化碳等物质,因此图中M应为盐类物质。
故填:盐。
(2)铁与盐酸反应生成浅绿色氯化亚铁溶液和氢气,反应的化学方程式为:Fe+2HCl═FeCl2+H2↑。
故填:Fe+2HCl═FeCl2+H2↑。
(3)盐酸与碱反应的中和反应的实质是盐酸中的H+与碱中的OH﹣反应生成H2O。
故填:H+。
(4)用盐酸除铁锈(主要成分Fe2O3)时,盐酸和氧化铁反应生成氯化铁和水,反应的化学方程式是:Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O。
故填:Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O。
(5)硝酸银属于盐,能与盐酸反应生成白色沉淀氯化银和硝酸,反应的化学方程式为:HCl+AgNO3═AgCl↓+HNO3。
故填:HCl+AgNO3═AgCl↓+HNO3。
15.(2020·阳江模拟)浓硫酸是一种无色黏稠的油状液体,具有很强的腐蚀性。
(1)实验室有一敞口放置的浓硫酸,其质量分数会________ ,是因为________ 。
(2)将10克98%的浓硫酸稀释成19.6%的稀硫酸,需加水________ 克;配置过程中用到的三种玻璃仪器为________ 。
(3)将一颗生锈铁钉加入稀盐酸,开始看到的现象是________,反应方程式为________。
盐酸不宜过量是因为________(方程式表示)。
【答案】 (1)减小;浓硫酸有吸水性
(2)40;量筒、烧杯、玻璃棒
(3)铁锈消失,溶液变黄色;Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O;Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
【解析】(1)浓硫酸敞口放置一段时间后溶液质量分数会变小,这是因为浓硫酸具有吸水性,一段时间后溶质质量不变,溶剂质量增加,则溶液质量分数变小;
(2)溶液稀释前后溶质的质量不变,可设应将浓硫酸加入到水的质量为X,则可得出10×98%═(10+X)×19.6%,则X═40g;配制的步骤为计算、量取、溶解,用到的三种玻璃仪器为量筒、烧杯、玻璃棒;
(3)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,所以铁锈消失,溶液变黄色,化学方程式为:Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O;盐酸过量后会与铁继续反应,生成氯化亚铁和氢气,化学方程式为:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑.
故答案为:(1)减小,浓硫酸有吸水性;(2)40,量筒、烧杯、玻璃棒;(3)铁锈消失,溶液变黄色.Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O,Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑.
16.微观粒子模型化是研究化学变化的重要方法。
(1)用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子叫离子方程式,如Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑的离子方程式为Mg+2H+=Mg2++H2↑,如图1是碳酸钠溶液与稀盐酸反应示意图,该反应的离子方程式为______。
(2)我国科学家研究出碳化钼(Mo2C)负载金原子组成的高效催化体系,使水煤气中的CO和H2O在120℃下发生反应,反应微观模型如图:图示所表示的反应的化学方程式为______。
(3)A、B、C、D表示4种物质,如图是部分物质的微观示意图。A和B在一定条件下反应生成C和D。
物质
B
C
D
微观示意图
一定质量的A和4.8gB恰好完全反应,可生成4.4gC和2.7gD,则A的化学式是______。
【答案】2H++CO32-=H2O+CO2↑ CO+H2OCO2+H2 C2H6O
【解析】
(1)由微粒的变化可知,该反应的离子方程式为2H++CO32-=H2O+CO2↑,故填2H++CO32-=H2O+CO2↑。
(2)碳化钼(Mo2C)负载金原子组成的高效催化体系使水煤气中的CO和H2O在120℃下发生反应生成二氧化碳和氢气,故反应的化学方程式写为:CO+H2OCO2+H2;
(3)若一定质量的A和4.8g的B恰好完全反应,可生成4.4gC和2.7gD,4.4gC含有:氧元素的质量为4.4g×3244×100%=3.2g,碳元素的质量为4.4-3.2=1.2克;2.7gD含有:氧元素的质量为:2.7g×1618×100%=2.4g,则氢元素2.7g-2.4g=0.3g,因为B的质量为4.8g,小于C、D中氧元素的质量;则A中含有氧元素的质量是:3.2g+2.4g-4.8g=0.8g。所以A中含有碳、氢、氧元素的原子个数比为:1.2g12:0.3g1:0.8g16 =2:6:1,所以A的化学式为C2H6O,故填C2H6O。
17.(2020云南省卷)某教师在进行“常见的碱”的教学时做了以下演示实验:取少量纯净的氢氧化钠固体于50mL干燥的烧杯中,置于电子天平上。一段时间后,氢氧化钠固体表面出现了液体,天平示数增加。取下烧杯,将其放置在空气中。一周后,向烧杯中加适量水配制成溶液,取少量烧杯中的溶液于试管中,滴加足量稀盐酸,观察到有气泡冒出。
(交流与解释)
(1)氢氧化钠固体表面出现液体是因为氢氧化钠吸收空气中的水分而潮解。
(2)电子天平示数增加的原因除了吸收水分以外,还有另一个原因是_____(用化学方程式表示)。
教师安排兴趣小组同学对烧杯中的溶液是否还含有氢氧化钠进行了以下探究。
(作出猜想)
猜想一:有氢氧化钠
猜想二:没有氢氧化钠
(查阅资料)BaCl2溶液、NaNO3溶液、Ba(NO3)2溶液均呈中性。
(进行实验)小明同学取少量烧杯中的溶液于试管中,滴入几滴无色酚酞,观察到溶液变红,小明同学认为猜想一成立。
(交流与评价)小玲同学认为小明同学的结论不一定正确,原因是________。于是,小玲同学继续进行探究。
(进行实验)
实验操作
实验现象
实验结论
小玲同学在小明同学所做实验后的溶液中,滴入足量的Ba(NO3)2溶液
_____
猜想一成立
(反思与拓展)(1)根据氢氧化钠固体易潮解的性质,可用氢氧化钠固体作某些气体的____。
(2)另取少量烧杯中的溶液进行以下实验,也能证明猜想一成立的是____(填序号)。
A 先加足量稀盐酸,再滴加紫色石蕊溶液
B 先加足量BaCl2溶液,静置,取上层清液,再滴加CuCl2溶液
C 先加足量Ca(OH)2溶液,静置,取上层清液,再滴加酚酞溶液
D 先加足量Ba(NO3)2溶液,静置,取上层清液,再滴加FeCl3溶液
【答案】CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O NaOH与变质后的Na2CO3溶液均显碱性,遇酚酞均变红 产生白色沉淀,溶液仍为红色 干燥剂 BD
【解析】(2)电子天平示数增加的原因除了吸收水分以外,还有另一个原因是氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,化学方程式为:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;交流与评价: 氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,碳酸钠溶液呈碱性,遇酚酞均变红。,小玲同学认为小明同学的结论不一定正确,原因是NaOH与变质后的Na2CO3溶液均显碱性,遇酚酞均变红;进行实验:根据题中“一周后,向烧杯中加适量水配制成溶液,取少量烧杯中的溶液于试管中,滴加足量稀盐酸,观察到有气泡冒出。”可知,溶液中一定存在碳酸钠,碳酸钠与硝酸钡反应生成碳酸钡沉淀和硝酸钠,硝酸钠溶液呈中性。若猜想一成立,则溶液存在碳酸钠和氢氧化钠,小玲同学在小明同学所做实验后的溶液中,滴入足量的Ba(NO3)2溶液产生的实验现象是产生白色沉淀,溶液仍为红色;反思与拓展:(1)根据氢氧化钠固体易潮解的性质,可用氢氧化钠固体作某些气体的干燥剂;(2)A 先加足量稀盐酸,盐酸会将碳酸钠、氢氧化钠完全消耗,再滴加紫色石蕊溶液,不能检验溶液中是否存在氢氧化钠,故A错误;B 碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,氯化钠溶液呈中性。先加足量BaCl2溶液,静置,除去溶液中的碳酸钠,再取上层清液,再滴加CuCl2溶液,氢氧化钠与CuCl2溶液反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠,若出现蓝色沉淀,说明溶液中有氢氧化钠,故B正确;C 碳酸钠与氢氧化钙反应生成氢氧化钠和碳酸钙,先加足量Ca(OH)2溶液,静置,取上层清液,再滴加酚酞溶液,由于反应生成了氢氧化钠,不能检验原溶液中是否存在氢氧化钠,故C错误;D 硝酸钡与碳酸钠反应生成碳酸钡和硝酸钠,硝酸钠溶液呈中性,先加足量Ba(NO3)2溶液,能完全除去碳酸钠,静置,取上层清液,再滴加FeCl3溶液,氢氧化钠与氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠,若出现红褐色沉淀,说明溶液中有氢氧化钠,故D正确。故选择BD。
18.(2019•建邺区)根据碱的部分化学性质回答下列问题。
(1)补上图中碱类物质的第④点化学性质: 。
(2)小红同学为了验证碱溶液与指示剂的作用,向石灰水中滴入几滴无色酚酞,发现溶液由无色变成___________色。澄清石灰水来检验二氧化碳气体,就是利用碱溶液能与某些非金属氧化物发生反应的性质。可观察到的现象是 。
(3)图中的X代表一类物质,则X为 (填物质类别),以氢氧化钠为例,请写出符合性质③的一个化学反应方程式: 。该反应的微观实质是 。
(4)碱具有相似化学性质的原因是在不同的碱溶液中都含有 。
【答案】(1)碱与盐反应生成新碱和新盐
(2)红 澄清的石灰水变浑浊
(3)酸 NaOH+HCl=NaCl+H2O H++OH﹣=H2O
(4)OH﹣
【解析】(1)碱能与盐反应生成新碱和新盐。
(2)酚酞溶液遇酸性溶液不变色,遇碱性溶液变红色,氢氧化钙溶液显碱性,故小红将无色酚酞试液滴入氢氧化钙溶液中,溶液由无色变成红色。二氧化碳与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙白色沉淀和水,用澄清的石灰水检验二氧化碳,该化学反应的现象是澄清的石灰水变浑浊。
(3)碱能与酸碱指示剂、某些非金属氧化物、酸和某些盐反应,碱能与X反应生成盐和水,所以X应是酸,盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,化学方程式为:NaOH+HCl=NaCl+H2O。
(3)碱溶液有相似化学性质的原因是都含有氢氧根离子。
19.(2020吉林省卷)结合某校师生线上“互动探究”活动,回答有关问题。
(学习目标)了解生活中常见的几种盐的化学性质。
(实验用品)教师用品:NaCl溶液、Na2CO3溶液、酚酞溶液、CaCl2溶液、KNO3溶液等。
学生用品:洁厕灵(主要成分稀盐酸,不考虑其它成分)、Ca(OH)2溶液(用生石灰干燥剂制备)、纯碱(Na2CO3)溶液、小苏打( NaHCO3)溶液、注射器、废塑料瓶、吸管等。
(互动探究)
探究目的
探究过程
主要现象
解释或结论
探究一:盐溶液是否一定显中性
教师实验:
向分别盛有NaCl溶液、Na2CO3溶液的两支试管中滴加_______溶液
所加溶液遇NaCl溶液不变色,遇Na2CO3溶液变红色
盐溶液不一定显中性
探究二:Na2CO3溶液和 NaHCO3溶液能否与某些
酸溶液反应
学生实验:
有______产生,Ca(OH)2溶液变浑浊
Na2CO3溶液和 NaHCO3溶液能与某些酸溶液反应
探究三:Na2CO3溶液能否与某些________溶液反应
学生实验:
产生白色沉淀
写出化学方程式______
探究四:Na2CO3溶液能否与某些盐溶液反应
教师实验:
(1)取少量KNO3溶液于试管中,向其中滴加Na2CO3溶液
(2)取少量CaCl2溶液于试管中,向其中滴加Na2CO3溶液
(1)无明显现象
(2)_____
Na2CO3溶液能与某些盐溶液反应
(拓展延伸)“垃圾是放错了位置的资源”,对下列物质的利用,正确的是____。
A“探究一”中剩余溶液的混合液,可用于检验“探究二”中洁厕灵是否过量
B“探究二”中生成的这种气体,可以作为气体肥料
C“探究三”中生成的这种固体,可以作食品干燥剂
D“探究四”中剩余溶液的混合液,可以除去NaNO3溶液中混入的Ca(NO3)2
【答案】酚酞 气泡(或气体) 碱 Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH 产生白色沉淀(或产生沉淀) AB
【解析】[互动探究]碳酸钠溶液显碱性,能使酚酞溶液变红色,氯化钠溶液显中性,不能使酚酞溶液变红色;稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,稀盐酸和碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳;氢氧化钙是由钙离子和氢氧根离子构成,属于碱;碳酸钠和氢氧化钙反应生成生成碳酸钙和氢氧化钠;碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠。
探究目的
探究过程
主要现象
解释或结论
探究一:盐溶液是否一定显中性
教师实验:
向分别盛有NaCl溶液、Na2CO3溶液的两支试管中滴加酚酞溶液
所加溶液遇NaCl溶液不变色,遇Na2CO3溶液变红色
盐溶液不一定显中性
探究二:Na2CO3溶液和NaHCO3溶液能否与某些
酸溶液反应
学生实验:
有气泡产生,Ca(OH)2溶液变浑浊
Na2CO3溶液和NaHCO3溶液能与某些酸溶液反应
探究三:Na2CO3溶液能否与某些碱溶液反应
学生实验:
产生白色沉淀
化学方程式为Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH
探究四:Na2CO3溶液能否与某些盐溶液反应
教师实验:
(1)取少量KNO3溶液于试管中,向其中滴加Na2CO3溶液
(2)取少量CaCl2溶液于试管中,向其中滴加Na2CO3溶液
(1)无明显现象
(2)产生白色沉淀(或产生沉淀)
Na2CO3溶液能与某些盐溶液反应
[拓展延伸]A、“探究一”中剩余溶液的混合液中含有碳酸钠,洁厕灵主要成分是稀盐酸,稀盐酸和碳酸钠生成氯化钠、水和二氧化碳,则可用于检验“探究二”中洁厕灵是否过量,故A正确;B、碳酸钠、碳酸氢钠均与稀盐酸反应生成二氧化碳,二氧化碳可用于植物光合作用,则“探究二”中生成的这种气体,可以作为气体肥料,故B正确;C、碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠,碳酸钙不溶于水,不吸收水分,则“探究三”中生成的这种固体,不能作食品干燥剂,故C不正确;D、碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠,“探究四”中剩余溶液的混合液中含有硝酸钾和生成的氯化钠,碳酸钠和硝酸钙反应生成碳酸钙和硝酸钠,可以除去NaNO3溶液中混入的Ca(NO3)2,但引入了杂质,故D不正确。故选AB。
六、化学实验基础
1.某同学利用如图装置测定空气中氧气的含量,红磷燃烧后恢复到室温,打开弹簧夹后,发现进入广口瓶的液体体积小于广口瓶容积的15,造成这一现象的原因可能是( )
A.实验前没有将弹簧夹夹紧
B.实验装置可能漏气
C.实验中所取的红磷过量
D.集气瓶中预先未加入一定量的水
【答案】B
【解析】A、实验前没有将弹簧夹夹紧 使进入瓶内的液体体积的大,结果偏大,故A错
B、实验装置可能漏气 实验装置漏气可导致部分气体进入瓶中从而液体体积减少,故B正确
C、实验中所取的红磷过量 红磷过量仍然能完全消耗掉氧气,不影响进入瓶内的液体体积,故C错
D、集气瓶中预先未加入一定量的水 集气瓶中加入水是为了保护集气瓶,不影响进入瓶中的液体体积。
2.暖宝宝贴(主要成分为铁粉、木炭、食盐)的热量来源于铁粉的氧化。小涛同学设计使用暖宝宝贴来测定空气中氧气的含量,实验开始前的装置如图所示,实验后从量筒中流入玻璃瓶(容积为250mL)中的水的体积为45mL(铁粉生锈消耗的水忽略不计)。下列说法错误的是( )
A.如果装置漏气,会使测量结果偏小
B.本实验数据测得空气中氧气的体积分数为19.6%
C.若装置气密性良好,实验测得空气中氧气体积分数偏低,可能是暖宝宝贴的使用数量不足
D.不必等温度计的读数恢复至实验前的温度后就能记录量筒内剩余水的体积
【答案】D
【解析】A.若装置漏气,实验后玻璃瓶中的压强偏大,流入玻璃瓶中的水的体积偏小,会使测量结果偏小,故A正确;
B.本次实验数据测得空气中氧气的体积分数约为45ml250ml-20ml×100%≈19.6%,故B正确;
C.若装置气密性良好,实验测得空气中氧气体积分数偏低,可能是暖宝宝贴的使用数量不足,故C正确;
D.需等温度计读数恢复至实验前的温度才可以记录量筒内剩余水的体积,因为该反应放热,会使气体体积膨胀,不等气体冷却就记录数据,测得的进入集气瓶中的水的体积偏小,从而导致实验结果偏小,故D错误。
3.取一滤纸条,等间距滴10滴紫色石蕊试液,然后装入玻璃管中(如图所示),两端管口同时放入分别蘸有浓氨水和浓盐酸的棉球,几秒后观察到图示现象。下列说法错误的是( )
A.氨水的pH大于7
B.酸、碱能使紫色石蕊试液显示不同颜色
C.浓氨水和浓盐酸都具有挥发性
D.氨分子和氯化氢分子的运动速率相等
【答案】D
【解析】A、氨水属于弱碱,所以氨水的pH大于7,故A正确;
B、紫色石蕊试液是指遇到酸变红色,遇到碱不变色,故B正确;
C、浓氨水和浓盐酸都易发挥,故C正确;
D、由图示现象可知变蓝得点要比变红的点多,说明氨分子运动速度比氯化氢分子运动得快,故D不正确。
4.用Y形管或Y形导管完成以下实验.
(1)图1中Y形管左侧管中加入无色酚酞试液,右侧管中加入浓氨水,一段时间后,可观察到的现象: ,用分子的观点解释这一现象: .
(2)图2中Y形导管平放于桌面,实验中可观察到的现象; ,用化学方程式解释结论: ;若把Y形导管固定在铁架台上(如图3),a管位于上方,b管位于下方,两石蕊试纸均湿润,可观察到b管中试纸变色比a管明显,原因: .
【答案】(1)无色酚酞试液变红色;分子的不断运动;
(2)湿润的紫色石蕊试纸变红色,干燥的紫色石蕊试纸无明显变化;H2O+CO2=H2CO3;二氧化碳的密度比空气大,主要从b管中通过.
【解析】(1)浓氨水具有挥发性,挥发出来的氨分子极易溶于水,形成氨水且溶液显碱性,能使无色酚酞试液变红色;从微观上来理解就是分子是不断运动的,故答案为:无色酚酞试液变红色;分子的不断运动;
(2)二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使紫色石蕊试液变红色;另外,由于二氧化碳的密度比空气大,所以位于下方的 b 管中试纸变色比 a 管明显,故答案为:湿润的紫色石蕊试纸变红色,干燥的紫色石蕊试纸无明显变化;H2O+CO2=H2CO3;二氧化碳的密度比空气大,主要从b管中通过。
5.如图是电解水实验的装置图,下列说法错误的是( )
A.在水中加入少量氢氧化钠以增强导电性
B.反应一段时间后,a、b玻璃管中产生的气体体积比约为2:1
C.将燃着的木条分别放在两个玻璃管尖嘴口,打开活塞,a管的气体使燃着的木条燃的更旺,b管的气体被点燃
D.由电解水实验得出结论:水是由氢、氧两种元素组成的
【答案】C
【解析】A、由于氢氧化钠在水中能解离出自由移动的离子,在水中加入少量氢氧化钠以增强导电,故A说法正确;
B、由电解水的实验装置可知,反应一段时间后,a、b玻璃管中产生的气体体积比约为2:1,故B说法正确;
C、将燃着的木条分别放在两个玻璃管尖嘴口,打开活塞,a管的气体较多是氢气,具有可燃性,气体被点燃,b管的气体较少,是氧气,具有助燃性,使燃着的木条燃的更旺,故C说法错误;
D、电解水实验得出结论:水是由氢、氧两种元素组成的,故D说法正确。
6.物质发生化学变化的前后,总质量是否发生改变?是增加、减小还是不变?小刘、小李按下面的步骤进行探究:
(1)提出假设:物质发生化学变化前后总质量不变。
(2)设计并进行实验:小刘设计的实验装置和选用药品如A所示,小李设计的实验装置和选用药品如B所示,他们在反应前后都进行了规范的操作、准确的称量和细致的观察。
①这两个实验所发生的化学反应方程式为:
小刘的实验:__________________________________________________
小李的实验:__________________________________________________
②实验结论:
小刘认为:在化学反应中,生成物的总质量与反应物的总质量相等;
小李认为:在化学反应中,生成物总质量与反应物总质量不相等。
③你认为_______的结论正确,导致另一个实验结论错误的原因是:_________________________
④请从原子的角度分析你认为正确的结论的原因:________________________________________
⑤使用上述实验装置,请你选择另外两种药品进行实验达到实验目的,这两种药品分别可以是_____和_____(填化学式)[注:以上四种药品均不能再用]。
【答案】
①BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
③小刘 反应后生成的气体逸散到空气中去了
④在化学反应中,反应前后原子的种类没有改变,数目没有增减,原子的质量也没有改变
⑤NaCl AgNO3
【解析】
①氯化钡和硫酸钠相互交换成分生成硫酸钡沉淀和氯化钠;碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水和二氧化碳;书写化学方程式分别为:BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl,Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
③小刘的结论是正确的,因为在质量守恒定律中,反应物的总质量等于生成物的总质量,小李的实验漏掉生成物气体的质量。
④从原子的角度解释质量守恒定律,是因为反应前后原子的种类,数目,质量都不改变。⑤选择药品验证质量守恒定律时,两种物质要能发生化学反应,且最好不生成气体物质,若有气体生成或参加的反应则应在密闭容器中进行,故可以选NaCl、AgNO3。
7.根据如图实验装置,回答问题:
(1)A、B、C三个实验共同的反应是_____(用化学方程式表示)
(2)与A装置相比,B装置一个显著的优点是_____。
(3)C实验,若止水夹没有夹紧,会导致测得的结果_____(“偏低”或“偏高”或“无法确定”)
(4)D、E是探究质量守恒定律的实验,D实验_____(填“能”或“不能”)验证质量守恒定律,理由是_____,E实验_____(填“能”或“不能”)验证质量守恒定律,理由是_____。
(5)实验室现有三瓶无色溶液,分别是氯化钠溶液、蔗糖溶液、蒸馏水,因为标签脱落无法辨认,请你设计实验加以辨别。
实验操作
实验现象及结论
方案一
_____
_____
方案二
_____
_____
【答案】4P+5O22P2O5 环保 偏高 不能 酒精和水混合是物理变化 不能 气球体积膨胀,浮力变大 用玻璃棒蘸取待测溶液,分别在酒精灯火焰上加热 ①有白色固体析出的是氯化钠溶液②析出的白色固体在灼烧后变成黑色的是蔗糖溶液③没有固体析出的是蒸馏水 先测定溶液的导电性,再测定不导电的两种溶液的密度 能导电的是氯化钠溶液。不能导电的两种溶液中密度较小的是蒸馏水
【解析】(1)A、B、C三个实验中均发生了磷与氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷;故填:4P+5O22P2O5;(2)B装置是一个密封装置,生成物的污染物不会扩散到空气中造成污染;故填:环保;(3)若止水夹没有夹紧,则在压强差的作用下,导管口有气泡冒出;由于实验中逸出了一部分气体,最终进入瓶内的水增多,会导致测定结果偏高。故填:偏高;(4)D装置是物理变化,不能用来验证质量守恒定律;而装置E中生成的二氧化碳气体会造成气球膨胀,产生浮力,影响实验的测定;故填:不能;酒精和水混合是物理变化;不能;气球体积膨胀,浮力变大;(5)根据蔗糖溶液与氯化钠溶液灼烧会出现晶体,且继续灼烧蔗糖会变成黑色;可以根据液体的导电性与密度来分析。故答:
实验操作
结论
方案一
用玻璃棒蘸取待测溶液,分别在酒精灯火焰上加热
①有白色固体析出的是氯化钠溶液
②析出的白色固体在灼烧后变成黑色的是蔗糖溶液
③没有固体析出的是蒸馏水
方案二
先测定溶液的导电性,再测定不导电的两种溶液的密度
能导电的是氯化钠溶液。不能导电的两种溶液中密度较小的是蒸馏水
8.某兴趣小组在探究金属化学性质时,将锌粉和铁粉的混合物加入到盛有一定量硝酸银和硝酸铜溶液的烧杯中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。实验结果有图1、图2两种情况。请回答下列问题:
(1)图1是向滤液中加入稀盐酸,观察到有白色沉淀产生。
①滤液中一定含有的金属离子为______(填离子符号);
②写出一个产生滤渣的反应的化学方程式______。
(2)图2是向滤渣中加入稀盐酸,观察到有无色气体产生。
①滤渣中一定含有______(填化学式,下同);
②滤液中可能含有______。
【答案】
(1) ①Ag+、Cu2+、Fe2+、Zn2+。
②Zn+2AgNO3═Zn(NO3)2+2Ag或Fe+2AgNO3═Fe(NO3)2+2Ag。
(2) ①Ag、Cu、Fe。②Fe(NO3)2。
【解析】(1)①向滤液中加入稀盐酸,观察到有白色沉淀产生,是因为盐酸和硝酸银反应生成白色沉淀氯化银,即硝酸银过量,硝酸铜没有反应,滤液中一定含有的金属离子为过量硝酸银中的Ag+、没有反应的硝酸铜中的Cu2+、铁和硝酸银反应生成的硝酸亚铁中的Fe2+、锌和硝酸银反应生成的硝酸锌中的Zn2+。
故填:Ag+、Cu2+、Fe2+、Zn2+。
②滤渣是银,即硝酸银和锌反应生成硝酸锌和锌,和铁反应生成硝酸亚铁和银,反应的化学方程式:Zn+2AgNO3═Zn(NO3)2+2Ag、Fe+2AgNO3═Fe(NO3)2+2Ag。
故填:Zn+2AgNO3═Zn(NO3)2+2Ag或Fe+2AgNO3═Fe(NO3)2+2Ag。
(2)图2是向滤渣中加入稀盐酸,观察到有无色气体产生,是因为铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,或铁、锌和盐酸反应生成氢气,即滤渣中含有银、铜、铁,或含有银、铜、铁、锌;
①滤渣中一定含有Ag、Cu、Fe,可能含有Zn。
故填:Ag、Cu、Fe。
②滤液中一定含有反应生成的硝酸锌,可能含有反应生成的Fe(NO3)2。
故填:Fe(NO3)2。
9. 世界上每年因锈蚀而报废的金属设备和材料,高达产量的20%-40%,某科学小组想对铁生锈进行探究。
【实验探究】探究一:铁钉锈蚀条件:如图1所示,取3根粗细、长度均相同的 光亮细铁钉,其中两根放入经煮沸迅速冷却的蒸馏水中,A试管上方加一层 植物油;C试管中的铁钉放在干燥的空气中,加盖密封。一段时间后观察到:A、C中铁钉都没有生锈,而 B中铁钉生锈。根据探究回答下列问题。
(1)A试管中加植物油的作用防止空气中的氧气进入水中 。
(2)将蒸馏水煮沸的目的:排出水中溶解的氧气 。
(3)分析 A、B、C试管中铁钉的锈蚀情况,由此可以得出铁制品锈蚀的条件铁与氧气、水同时接触 。
【实验探究】探究二:铁粉腐蚀的影响因素探究如图2所示,将包有样品潮湿的滤纸包用大头针固定在橡胶塞上,迅速塞紧,观察到量筒内水沿着细导管慢慢进广口瓶(容积为200mL)。当温度恢复至室温,且量筒内液面高度不变时读数(此时瓶内氧气含量近似为零),记录起始和最终量筒的读数以及所需时间如表:
序号
铁粉/g
炭粉/g
NaC质量分数/%
量筒起始读数/mL
量筒最终读数/mL
所需时间/s
①
2.0
2.0
0
100
60
约190
②
2.0
2.0
5
100
60
约140
③
2.0
2.5
5
100
60
约160
④
2.0
2.5
10
100
60
约175
⑤
2.0
2.5
15
100
60
约185
(4)实验开始后,广口瓶内温度有所上升,说明铁的锈蚀过程是放热 (填“放热”或“吸热”)过程。
(5)实验开始一段时间后,量筒内的水会沿着导管进入集气瓶内,原因是广口瓶中氧气消耗,导致气压减小 。
(6)从数据表上可以得出结论有氯化钠溶液能够促进铁生锈;氯化钠质量分数相等时,铁粉和炭粉质量比是1:1时,铁生锈速率较快 (写任意两点)。
(7)影响金属锈蚀的因素除了上述的以外还有哪些其他因素温度、氧气浓度等 ,请设计实验证明其中一种因素取相同的铁钉放入试管中,加入等体积的水浸泡铁钉,在试管内通入不同浓度的氧气,然后观察铁钉生锈所用的时间 。
【答案】(1)防止空气中的氧气进入水中;(2)排出水中溶解的氧气;(3)铁与氧气、水同时接触;(4)放热;(5)广口瓶中氧气消耗,导致气压减小;(6)氯化钠溶液能够促进铁生锈;氯化钠质量分数相等时,铁粉和炭粉质量比是1:1时,铁生锈速率较快;(7)温度、氧气浓度等;取相同的铁钉放入试管中,加入等体积的水浸泡铁钉,在试管内通入不同浓度的氧气,然后观察铁钉生锈所用的时间。
【解析】(1)A试管中,将铁钉完全浸没在蒸馏水中后,在水面上放一层植物油,防止空气中的氧气进入水中,控制了氧气这个条件;故填:防止空气中的氧气进入水中;
(2)气体的溶解度随着温度的升高而减小,所以将蒸馏水煮沸的目的排出水中溶解的氧气;故填:排出水中溶解的氧气;
(3)A试管中,将铁钉完全浸没在蒸馏水中后,在水面上放一层植物油,防止空气中的氧气进入水中,控制了氧气这个条件。经过一周后,三个实验的现象是:B试管中,铁钉生锈;A试管和C试管中,铁钉没有生锈;因此铁生锈是铁、氧气和水共同作用的结果。故填:铁与氧气、水同时接触;
(4)实验开始后,广口瓶内温度有所上升,说明铁的锈蚀过程是放热过程;故填:放热;
(5)铁锈蚀消耗了装置内的氧气,造成装置内的压强减小,在外界大气压的作用下,量筒内的水会沿着导管进入集气瓶内;故填:广口瓶中氧气消耗,导致气压减小;
(6)由表中的数据可知,氯化钠溶液能够促进铁生锈;氯化钠质量分数相等时,铁粉和炭粉质量比是1:1时,铁生锈速率较快;故填:氯化钠溶液能够促进铁生锈;氯化钠质量分数相等时,铁粉和炭粉质量比是1:1时,铁生锈速率较快;
(7)影响金属锈蚀的因素除了上述的以外还有温度、氧气浓度等,探究氧气浓度对金属锈蚀因素的影响可设计如下实验:取相同的铁钉放入试管中,加入等体积的水浸泡铁钉,在试管内通入不同浓度的氧气,然后观察铁钉生锈所用的时间;故填:温度、氧气浓度等;取相同的铁钉放入试管中,加入等体积的水浸泡铁钉,在试管内通入不同浓度的氧气,然后观察铁钉生锈所用的时间。
10.木炭与氧化铜、一氧化碳与氧化铜反应的实验装置分别如图所示
下列说法正确的是( )
A.一氧化碳与氧化铜的反应中A的作用是尾气处理
B.木炭、一氧化碳与氧化铜的反应中,都只有碳元素的化合价发生变化
C.两个实验中都可以观察到红色固体变黑
D.木炭、一氧化碳与氧化铜的反应都属于置换反应
【答案】A
【解析】本题考查了一氧化碳、木炭的化学性质,它们共同的化学性质是可燃性和还原性,因此都可以做还原剂;一氧化碳、木炭还原氧化铜的现象相同:黑色变红色,澄清的石灰水变浑浊;由于一氧化碳有毒,能够污染环境,所以一氧化碳还原氧化铜要对尾气进行处理;木炭还原氧化铜时发生的是置换反应,一氧化碳发生的不是置换反应。A、一氧化碳是有毒的气体,一氧化碳与氧化铜的反应中A的作用是尾气处理,正确;B、木炭、一氧化碳与氧化铜的反应中,不是只有碳元素的化合价发生变化,铜元素的化合价也改变,错误;C、两个实验中都有铜生成,都可以观察到黑色固体变红,错误;D、一氧化碳发生的不是置换反应,错误。故选A。
11.在实验室里配制75g10%的氯化钠溶液,操作如图。请回答下列问题:
第62题图
(1)配制该溶液需要氯化钠的质量是________g。
(2)请用图中的序号表示配制溶液的正确操作顺序____________。
(3)认真观察,改正图中的错误操作________________________________。若不进行改正,其他操作步骤正确,则所配溶液的溶质的质量分数______________(填“大于”、“小于”或“等于”)10%。
【答案】
(1)7.5
(2)④②③⑤①
(3)左盘放氯化钠,右盘放砝码 小于
【解析】(1)溶质质量=溶液质量×溶质质量分数,配制75g10%的氯化钠溶液需要氯化钠的质量=75g×10%=7.5g;(2)配制75g10%的氯化钠溶液,首先要计算所需氯化钠和水的质量,再称量氯化钠和水的质量,最后进行溶解,正确的操作顺序是④②③⑤①;(3)托盘天平使用时,要遵循“左物右码”的原则,图示中的操作发麻和药品放反了,若不改正,称量得到的溶质质量偏小,则所配溶液的溶质的质量分数偏小。
12.某化学小组欲配制49g20%的稀硫酸来进行实验,老师给他们提供了98%的浓硫酸。
(1)通过计算,他们需要用到98%的浓硫酸的质量是________g。
(2)如图A所示,所配制好的溶液装入试剂瓶中,贴上标签。则标签上的空白处应填写的是________。
(3)图B和图C是两个同学稀释浓硫酸的操作,你认为正确的是________。
第24题图
【答案】(1)10;(2)20%;(3)B.
【解析】
(1)设需要用到98%的浓硫酸的质量为x,根据溶液稀释前后溶质的质量不变,
则49g×20%=x×98% x=10g;
(2)图A的标签中填上相应的内容是溶液的名称、溶质的质量分数,应填写稀硫酸、20%.
(3)稀释浓硫酸时,要把浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中,同时用玻璃棒不断搅拌,以使热量及时地扩散;一定不能把水注入浓硫酸中.
13.实验是学习化学的重要途径。小亮在学习酸碱盐的化学性质时做了如图实验,请你和他一起完成实验活动。
(1)在白色点滴板上完成实验A,请将实验现象补充完整:
稀硫酸
氢氧化钙溶液
实验现象
____________________________
溶液变蓝色
(2)在实验B的烧杯②中滴加2滴酚酞溶液后,扣上大烧杯。一段时间后看到的现象是________________________,得出的结论是______________________________。
(3)在实验C的试管①中,滴加少量的氢氧化钠溶液,看到的现象是____________________,反应的化学方程式是____________________________。要使试管②中产生白色沉淀,应滴加________溶液(写一种溶液)。
(4)小亮用实验D验证二氧化碳与氢氧化钠溶液反应,看到的现象是______________。他根据三氧化硫与二氧化碳所属的类别,推断三氧化硫也能与氢氧化钠溶液反应,反应的化学方程式为______________________________________。
【答案】
(1)
稀硫酸
氢氧化钙溶液
实验现象
溶液变红色
(2)氢氧化钠溶液由红色变成无色,浓盐酸具有挥发性,酸碱会发生中和反应;
(3)有蓝色沉淀生成,2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4,氯化钡;
(4)气球胀大,SO3+2NaOH=Na2SO4+H2O
【解析】(1)紫色石蕊遇酸变红色,遇碱变蓝色,所以
稀硫酸
氢氧化钙溶液
实验现象
溶液变红色
溶液变蓝色
(2)碱能使酚酞变红色,浓盐酸具有挥发性,所以一段时间后看到的现象是:氢氧化钠溶液由红色变成无色,得出的结论是浓盐酸具有挥发性,酸碱会发生中和反应;
(3)氢氧化钠和硫酸铜反应会生成氢氧化铜沉淀,看到的现象是:有蓝色沉淀生成,化学方程式为:2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4,硫酸根离子和钡离子反应会使白色的硫酸钡沉淀,要使试管②中产生白色沉淀,应滴加氯化钡溶液;
(4)氢氧化钠会与二氧化碳反应,导致集气瓶内的气压减小,所以看到的现象是气球胀大,三氧化硫和氢氧化钠反应会生成硫酸钠和水,化学方程式为:SO3+2NaOH=Na2SO4+H2O。
七、化学综合推断
1.现有一包固体粉末,可能是由CaCO3、Na2CO3、Na2SO4、FeCl3、NaCl、Ba(NO3)2中的一种或几种组成,为确定其成分,进行下列实验(微溶物质按可溶处理)。
步骤一:取少量固体粉末于试管中,加入足量的水溶解,静置后得到白色沉淀A和无色溶液B;
步骤二:过滤,将白色沉淀A放入试管中,滴加过量的稀硝酸,有气泡产生,沉淀部分溶解。过滤得无色溶液C和白色沉淀D;
步骤三:取无色溶液B少许于试管中,滴加过量的稀硝酸,有气泡产生,得到无色溶液E:
步骤四:在溶液E溶液中滴加硝酸银溶液,有白色沉淀产生。
(1)根据步骤一中的现象,可分析出原固体粉末中一定没有的物质是_______:
(2)步骤四中产生沉淀的化学方程式为_________;
(3)白色沉淀A一定含有的物质是_______;
(4)原白色固体中只有一种物质没有确定其是否存在,要确定其是否存在,所补充实验的具体操作是_____。
【答案】(1)FeCl3 (2)NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3 (3)BaSO4、BaCO3
(4)取无色溶液C,滴加适量稀H2SO4,不再产生沉淀后过滤,向滤液加入碳酸钠溶液,观察是否有沉淀
【解析】碳酸钙难溶于水,氯化铁在溶液中显黄色,碳酸钠和硝酸钡反应生成溶于酸的碳酸钡沉淀,硫酸钠和硝酸钡反应生成不溶于酸的硫酸钡沉淀,氯离子和银离子反应生成氯化银沉淀。步骤一:取少量固体粉末于试管中,加入足量的水溶解,静置后得到白色沉淀A和无色溶液B,所以样品中一定不含氯化铁,可能含有碳酸钙,可能含有硝酸钡和碳酸钠,硝酸钡和硫酸钠等;步骤二:过滤,将白色沉淀A放入试管中,滴加过量的稀硝酸,有气泡产生,沉淀部分溶解,过滤得无色溶液C和白色沉定D,所以沉淀中一定会有硫酸钡,碳酸钡和碳酸钙中至少有一种,样品中一定含有硝酸钡和硫酸钠,可能会有碳酸钠或碳酸钙;步骤三:取无色溶液B少许于试管中,滴加过量的稀硝酸,有气泡产生,得到无色溶液E,所以样品中一定含有碳酸钠;结合步骤二、三实验现象可知,溶液C中一定存在硝酸钡,可存在硝酸钙,白色沉淀A一定含有的物质是BaSO4、BaCO3,可能存在碳酸钙。步骤四:在溶液E溶液中滴加硝酸银溶液,有白色沉淀产生,所以样品中一定含有氯化钠。
(1)根据步骤一中的现象,可分析出原固体粉末中一定没有的物质是FeCl3;(2)步骤四中产生沉淀的反应是氯化钠和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钠,化学方程式为:NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3;(3)白色沉淀A一定含有的物质是BaSO4、BaCO3;(4)溶液C中一定存在硝酸钡,可存在硝酸钙,硝酸钡与稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钠,硝酸钙与稀硫酸不能反应(生成硫酸钙微溶,不符合复分解条件),硝酸钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和硝酸钠。原白色固体中只有一种物质碳酸钙,没有确定其是否存在,要确定其是否存在,所补充实验的具体操作是:取无色溶液C,滴加适量的稀硫酸,不再产生沉淀后过滤,向滤液加入碳酸钠溶液,观察是否有沉淀。
2.有一包粉末,可能由KCl、K2SO4、K2CO3、CuCl2、MgCl2中的一种或几种物质组成。现做如下实验:
实验①:取少量粉末,加水溶解后得到无色透明溶液。
实验②:取①所得溶液少许,加入氢氧化钠溶液后看不到明显现象。
实验③:取①所得溶液少许,加入适量硝酸钡溶液后出现白色沉淀,过滤后,在沉淀中加入适量稀硝酸,沉淀全部溶解。
根据以上实验过程,请回答:
(1)原粉末中一定没有____________________, 一定有__________。
(2)原粉末中可能有_____________。
【答案】(1)CuCl2、MgCl2、K2SO4 K2CO3
(2)KCl
【解析】取少量粉末,加水溶解后得到无色透明溶液,说明其中一定不含有在溶液中呈蓝色的Cu2+,即一定不含有CuCl2;取①所得溶液少许,加入氢氧化钠溶液后看不到明显现象,其中剩余可能存在的四种溶质,其中MgCl2可与NaOH反应产生白色沉淀,无明显现象则一定不含有MgCl2;取①所得溶液少许,加入适量硝酸钡溶液后出现白色沉淀,过滤后,在沉淀中加入适量稀硝酸,沉淀全部溶解,反应产生的沉淀可能是硫酸钡、碳酸钡,但沉淀完全溶解,则产生的一定是碳酸钡,一定没有硫酸钡,故一定含有K2CO3,一定不含K2SO4。最后剩余KCl无法判断。(1)原粉末中一定没有CuCl2、MgCl2、K2SO4。一定有K2CO3。(2)原粉末中可能有KCl,该实验无法判断。
3.某校实验室有一包固体粉末可能由NH4Cl、Na2CO3、Ba(OH)2、BaCl2、Na2SO4中的一种或几种组成。为了确定其组成,某化学兴趣小组做了以下实验:
已知,步骤1中无明显现象;
请回答下列问题:
(1)这包固体中一定不存在的物质是_____;
(2)写出步骤2中产生白色沉淀A一定发生反应的化学方程式_____。
(3)步骤4所得红色溶液D中一定含有的溶质是_____。
(4)该实验小组实验结束后处理废液时,将无色溶液B、无色溶液F和沉淀E倒在了同一个废液缸里,发现沉淀消失并产生气泡,则废液缸中最终得到的废液中一定含有的溶质是_____。
【答案】(1)NH4Cl、Na2SO4 (2)Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl (3)氢氧化钠、氯化钡
(4)硝酸钡、氯化钠
【解析】铵根离子和碱混合研磨会生成氨气,碳酸根离子和钡离子反应会生成溶于酸的碳酸钡沉淀,硫酸根离子和钡离子反应生成不溶于酸的硫酸钡沉淀,氢氧化钠能使酚酞变红色,氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀,所以:固体粉末中加入熟石灰研磨,没有明显现象,所以固体粉末中一定不含氯化铵,得到的白色沉淀全部溶解,所以样品中一定不含硫酸钡,一定含有碳酸钠,无色溶液C中滴加酚酞变红色,溶液D中通入二氧化碳,会生成白色沉淀,所以C中一定含有氢氧化钠、氯化钡。(1)这包固体中一定不存在的物质是NH4Cl、Na2SO4;(2)步骤2中产生白色沉淀A一定发生的反应是碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,化学方程式为 Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl。(3)步骤4所得红色溶液D中一定含有的溶质是:氢氧化钠、氯化钡;(4)该实验小组实验结束后处理废液时,将无色溶液B、无色溶液F和沉淀E倒在了同一个废液缸里,发现沉淀消失并产生气泡,则废液缸中最终得到的废液中一定含有的溶质是硝酸钡、氯化钠。
4.已知某固体样品 A 可能含有 NH4NO3、CaCl2、FeCl3、CaO、NH4Cl五种物质中的两种或多种。现欲探究其组分,按下图所示进行探究实验,出现的现象如图中所示:(设过程中所有可能发生的反应均恰好完全反应)
试根据上述信息进行分析推理,回答下列问题:
(1)气体 B 是_____________,滤渣 D 是______________(写化学式)。
(2)滤液 C 中,一定大量存在的酸根离子是______________(写离子符号)。
(3)固体样品 A 中,一定不存在的物质是______________(写化学式)。
(4)写出步骤①中一定发生的一个化学反应方程式______________。
(5)固体样品 A 中,仍不能确定的物质是____(写化学式),得此结论的理由是_________。
【答案】(1)NH3 Fe(OH)3
(2)Cl-
(3) NH4NO3
(4) CaO+H2O=Ca(OH)2
(5)CaCl2 2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O+2NH3↑
【解析】根据使湿润的红色石蕊变为蓝色,气体一定是氨气,则样品A可能含有:NH4NO3、NH4Cl;根据得黄色溶液,可知一定有铁离子,故原物质一定含有FeCl3,而固体样品A加入水得无色溶液和氨气、滤渣D一定含有氢氧化铁,则样品A一定有氧化钙;根据无色溶液只有一种溶质,则样品A一定含有:FeCl3、CaO、NH4Cl。
(1)根据分析,气体B是NH3,滤渣D是:Fe(OH)3;(2)滤液C中,一定大量存在的酸根离子是Cl-;(3)根据分析,根据无色溶液只有一种溶质,则固体样品A中,一定不存在的物质是NH4NO3;
(4)步骤①中一定发生的一个化学反应方程式CaO+H2O=Ca(OH)2;(5)固体样品A中,仍不能确定的物质是CaCl2,因为氯化铵和氢氧化钙反应也会生成氯化钙,反应方程式是2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O+2NH3↑。
5. 如图是A、B、C、D、E五种不同类别物质卡片组成的“化学拼图”,相邻两张卡片所标的物质(或其溶液)间能发生反应。
(1)若D与E能发生反应,则该反应属于 (填基本反应类型);
(2)若C为氧化铁,写出C与稀盐酸反应的化学方程式 ;
(3)若E为碳酸钠,将二氧化碳通入E溶液时,可化合生成碳酸氢钠,该反应的反应物有 种;
(4)若甲+乙→盐+水,从初中化学知识的角度,根据图判断,一定符合条件的组合是 (填序号)。
①A+B ②A+C ③C+D ④A+E ⑤A+D ⑥D+E
【答案】
(1) 复分解反应 ;
(2) Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O ;
(3) 三 ;
(4) ②③⑤ )
【解析】(1)D与E能发生反应,则是碱和盐的反应,属于复分解反应,故填:复分解反应;
(2)氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水,故填:Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O;
(3)二氧化碳通入碳酸钠中,与水共同反应生成碳酸氢钠,反应物是三种,故填:三;
(4)生成盐和水的反应有酸和碱的反应,酸和金属氧化物的反应,非金属氧化物和碱的反应,故填:②③⑤。
6. 科研人员研发出一种制备氢气的新工艺,流程如图所示。
(1)铝镓合金属于________ (填“金属”或“有机合成”)材料,铝镓合金的硬度比铝的硬度________(填“大”或“小”)。
(2)空气中,铝在常温下有良好的耐腐蚀性能是因为________。
(3)上述过程中,涉及到的非金属单质有________。
(4)写出铝镓合金与水反应的化学方程式:________,此反应属于基本反应类型的________。
(5)镓(Ga)的金属活动性与锌相似,却比铝弱,元素主要化合价与铝元素相同,下列说法正确的是________。
A 反应 Ga+2HCl=GaCl2+H2↑ 可以发生
B 反应 Al+GaCl3=AlCl3+Ga 可以发生
C 将镓丝、铝片分别放入稀盐酸中可探究金属活动性顺序
D 将镓丝放入硫酸铜溶液中,镓丝表而有红色物质析出
【答案】 (1)金属;大
(2)铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜
(3)氧气、氢气
(4)2Al+3H2OAl2O3+3H2↑;置换反应
(5)BD
【解析】(1)金属材料包括纯金属以及它们的合金,铝镓合金属于金属材料;合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大,铝镓合金的硬度比铝的硬度大;
(2)铝在常温下有良好的抗腐蚀性,是因为铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜;
(3)氧气、氢气都属于非金属单质;
(4)铝镓合金在一定条件下与水反应得到氧化铝、氢气和镓,即镓未参加反应,实际上发生的反应是铝和水,生成物是氧化铝和氢气,反应的化学方程式为: 2Al+3H2OAl2O3+3H2↑ ;此反应是由一种单质与一种化合物反应生成一种单质与一种化合物反应,属于置换反应;
(5)A、镓与盐酸反应生成氯化镓和氢气,镓元素显+3价,反应的化学方程式:2Ga+6HCl=2GaCl3+3H2↑,故不正确;
B、镓比铝弱,此反应能发生,故正确;
C、镓丝、铝片与盐酸的接触面积不同,分别放入稀盐酸中,不能通过比较反应的速率来探究金属活动性,故不正确;
D、镓比铝弱,但比铜强,所以镓和硫酸铜反应生成红色铜和硫酸镓,故正确。
故答案为:BD。
7. 南海、钓鱼岛及其附属海域是我国固有领土,蕴藏着丰富的海洋资源,我国制碱工业先驱侯德榜发明了“侯氏制碱法”,在充分利用海洋资源的基础上,结合“侯氏制碱法”的基本原理,可模拟实现工业生产纯碱的过程如下(某些反应产物以略去):
回答下列问题:
(1)操作a的名称是________。
(2)反应②的化学方程式为________。
(3)反应④的化学方程式为________;请列举小苏打在生活中的一种常见用途________。
(4)向精制饱和食盐水中通入两种气体的顺序是:先通氨气形成饱和氨盐水,然后在加压条件下通入二氧化碳。这样操作的目的是________。
(5)仔细观察流程图,其中可循环利用的物质除二氧化碳之外,还有________。
【答案】 (1)过滤
(2)CaO + H2O = Ca(OH)2
(3)2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑;作发酵粉的主要成分
(4)使溶液显碱性,与尽量多二氧化碳反应生成更多的碳酸氢钠
(5)氯化铵
【解析】(1)操作a的名称是过滤,为经操作后固液分离;
(2)反应②的化学方程式为CaO + H2O = Ca(OH)2;
(3)反应④的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑;小苏打在生活中的一种常见用途是作发酵粉的主要成分;
(4)向精制饱和食盐水中通入两种气体的顺序是:先通氨气形成饱和氨盐水,然后在加压条件下通入二氧化碳。这样操作的目的是使溶液显碱性,与尽量多二氧化碳反应生成更多的碳酸氢钠;
(5)观察流程图,其中可循环利用的物质除二氧化碳之外,还有氯化铵。
8. 图中A﹣G是初中化学常见的物质,且分别是由H、C、O、Na、S、Cu中的一种或几种元素组成.A、C为单质;B、D、E由两种元素组成,其中E中两种元素质量比为1:8;F、G、H由三种元素组成,H可用于含铅蓄电池中.图中“﹣”表示两端的物质间能发生化学反应;“→”表示物质间存在转化关系;反应条件、部分反应物和生成物已略去.
(1)写出化学式:E .
(2)写出B物质的一种用途: .
(3)写出H和D反应的化学方程式 .
(4)写出E→C反应的化学方程式 .
【答案】
(1)H2O;
(2)灭火(化工原料、气体肥料等合理即可)
(3)CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
(4)2H2O2H2↑+O2↑
【解析】根据“H可用于含铅蓄电池中”,则H为硫酸;根据“E中两种元素质量比为1:8”,则E为水;根据“A、C为单质;B、D、E由两种元素组成”、“F、G、H由三种元素组成”,结合图框,因为图中A﹣G是初中化学常见的物质,且分别是由H、C、O、Na、S、Cu中的一种或几种元素组成,故推测:A为碳,B为二氧化碳,C为氧气,D为氧化铜,F为氢氧化钠,G为硫酸钠,代入检验,符合题意.
(1)根据分析,E为水,故化学式:H2O.
(2)根据分析,B物质为二氧化碳,其一种用途:灭火.
(3)H和D反应,即氧化铜与稀硫酸反应,其反应的化学方程式CuO+H2SO4=CuSO4+H2O.
(4)E→C反应,即反应的化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑。
9. 图中的A~I表示几种初中化学常见的物质,分别是由H、C、O、S、Na、Ca、K、Cu中的一种或几种元素组成的。其中B、C、D属于氧化物,且C中两种元素的质量比为1:1;E、F属于碱;A是可供动植物呼吸的气体,G是草木灰的主要成分,I的溶液呈蓝色。图中“﹣”表示两端的物质间能发生化学反应,“→”表示物质间存在转化关系;部分反应物、生成物和反应条件已略去。
(1)A是 。
(2)E的俗称为 。
(3)写出C→B反应的化学方程式: 。
(4)写出G与H反应的化学方程式: 。
【答案】
(1)O2(或氧气);
(2)熟石灰(或消石灰);
(3)2NaOH+SO2═Na2SO3+H2O;
(4)K2CO3+H2SO4═K2SO4+H2O+CO2↑。
【解析】(1)A~I表示几种初中化学常见的物质,分别是由H、C、O、S、Na、Ca、K、Cu中的一种或几种元素组成的,其中B、C、D属于氧化物,且C中两种元素的质量比为1:1,所以C是二氧化硫,E、F属于碱,E会转化成F,所以E是氢氧化钙,F是氢氧化钠,A是可供动植物呼吸的气体,所以A是氧气,G是草木灰的主要成分,所以G是碳酸钾,I的溶液呈蓝色,氧气、碳酸钾都会转化成D,D会与氢氧化钙反应,所以D是二氧化碳,氧气、二氧化硫会转化成B,B会转化成氢氧化钙,所以B是水,
H会与碳酸钾、氢氧化钙反应,转化成的I会与氢氧化钠反应,所以H是硫酸,I是硫酸铜,经过验证,推导正确,所以A是氧气;
(2)E的俗称为熟石灰;
(3)C→B的反应是氢氧化钠和二氧化硫反应生成亚硫酸钠和水,化学方程式为:2NaOH+SO2═Na2SO3+H2O;
(4)G与H的反应是碳酸钾和硫酸反应生成硫酸钾、水和二氧化碳,化学方程式为:K2CO3+H2SO4═K2SO4+H2O+CO2↑。
10.图中A~J是初中化学常见的物质,且分别由H、C、O、S、K、Fe、Cu中一种或几种元素组成。A由三种元素组成,B中含有的成分在农业上可作为肥料使用,可以增强农作物抗病虫害和抗倒伏;J是紫红色固体;D中只含两种元素且质量之比为7:3,C、G均只含两种元素且元素种类相同;E、H、I均为气体。图中“﹣”表示两端的物质间能发生化学反应;“→”表示物质间存在转化关系;部分反应物、生成物或反应条件已略去。
(1)写出化学式J 。
(2)写出G→H反应的化学方程式: 。
(3)写出A与B反应的化学方程式 。
(4)写出E与F反应的化学方程式 。
【答案】
(1)Cu;
(2)2H2O22H2O+O2↑;
(3)H2SO4+K2CO3=K2SO4+H2O+CO2↑;
(4)C+CO22CO。
【解析】(1)A~J是初中化学常见的物质,且分别由H、C、O、S、K、Fe、Cu中一种或几种元素组成,A由三种元素组成,B中含有的成分在农业上可作为肥料使用,可以增强农作物抗病虫害和抗倒伏,所以B是碳酸钾,A会与碳酸钾反应,所以A是硫酸,J是紫红色固体,F、I都会转化成J,所以J是铜,D中只含两种元素且质量之比为7:3,C、G均只含两种元素且元素种类相同,E、H、I均为气体,碳酸钾会转化成E,所以E是二氧化碳,二氧化碳会与F反应,二氧化碳转化成的I也会生成铜,所以F是碳,I是一氧化碳,H会与一氧化碳反应,所以H是氧气,D会与硫酸反应,所以D是氧化铁,G会生成氧气和C,氧化铁和会生成C,所以G是过氧化氢溶液,C是水,经过验证,推导正确,所以J是:Cu;
(2)G→H的反应是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,化学方程式为: 2H2O22H2O+O2↑;
(3)A与B的反应是硫酸和碳酸钾反应生成硫酸钾、水和二氧化碳,化学方程式为:H2SO4+K2CO3=K2SO4+H2O+CO2↑;
(4)E与F的反应是碳和二氧化碳在高温的条件下生成一氧化碳,化学方程式为:C+CO22CO。
11.图中A~H是初中化学常见的物质,且分别由H、C、O、S、Fe、Cu、Ag中一种或几种元素组成。其中A、B、C、G为单质,B为紫红色固体,D、E、F为氧化物,D中两种元素质量之比为4:1,H的水溶液为蓝色。图中“﹣”表示两端的物质能发生化学反应;“→”表示物质间存在转化关系;部分反应物、生成物或反应条件已略去。
(1)写出化学式:G ,H 。
(2)写出D与E反应的化学方程式 。
(3)写出B→C反应的化学方程式 。
【答案】
(1)H2,CuSO4;
(2)CO+CuOCO2+Cu;
(3)Cu+2AgNO3═Cu(NO3)2+2Ag。
【解析】(1)图中A~H是初中化学常见的物质,且分别由H、C、O、S、Fe、Cu、Ag中一种或几种元素组成,其中A、B、C、G为单质,B为紫红色固体,所以B是铜,D、E、F为氧化物,D中两种元素质量之比为4:1,H的水溶液为蓝色,铜和D可以相互转化,所以D是氧化铜,H会转化成铜,所以H是硫酸铜,E会转化成铜,会与氧化铜反应,所以E是一氧化碳,A会与硫酸铜反应,所以A是铁,铁、铜都会生成C,所以C是银,F和铁可以相互转化,所以F是四氧化三铁,G是氢气,经过验证,推导正确,所以G是H2,H是CuSO4;
(2)D与E的反应是一氧化碳和氧化铜在加热的条件下生成铜和二氧化碳,化学方程式为:CO+CuOCO2+Cu;
(3)B→C的反应是铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银,化学方程式为:Cu+2AgNO3═Cu(NO3)2+2Ag。
八、化工流程
1.硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2等)是工业生产硫酸的废渣,利用硫铁矿烧渣制备铁红(氧化铁)等产品的部分流程如图所示:
(1)焙烧时C与O2不完全燃烧产生的气体能将铁的多种氧化物都还原成铁。试写出该气体与Fe3O4反应的化学方程式为_______。
(2)酸浸、过滤后滤液中的溶质主要是____(填化学式),反应1的反应温度一般需控制在35℃以下,其目的是___,操作1的名称是____。
(3)在空气中煅烧FeCO3即FeCO3与空气中的O2反应生成Fe2O3和CO2,试写出该反应的化学反应方程式为_____。
(4)若产品a的主要成分是K2SO4,得到产品a时加入的试剂X为____。由此判断在此条件下K2SO4的溶解度____NH4Cl的溶解度(选填“<”“>”或“=”)。
(5)可选用下列____(填字母)洗涤产品a。
A KCl饱和溶液 B 水 C 饱和K2SO4溶液
【答案】
(1)4CO+Fe3O43Fe+4CO2。
(2)FeSO4 防止碳酸氢铵分解 过滤
(3)4FeCO3+ O22Fe2O3+4CO2
(4)氯化钾 < (5)C
【详解】
(1)碳在氧气中不完全燃烧生成一氧化碳,一氧化碳和四氧化三铁高温生成铁和二氧化碳,故气体与Fe3O4反应的化学方程式为4CO+Fe3O43Fe+4CO2。
(2) 还原剂碳能将硫铁矿烧渣中的主要成分氧化铁、四氧化三铁、氧化亚铁等铁的氧化物还原为铁,铁与硫酸反应生成硫酸亚铁,故酸浸、过滤后滤液中溶质主要是硫酸亚铁,其化学式为FeSO4,碳酸氢铵36℃以上分解为二氧化碳、氨和水,60℃可分解完,则反应1的反应温度一般需控制在35℃以下,其目的是防止碳酸氢铵分解,操作1是将固体和液体分离,故名称是过滤。
(3)在空气中煅烧FeCO3即FeCO3与空气中的O2反应生成Fe2O3和CO2,故该反应的化学反应方程式为4FeCO3+ O22Fe2O3+4CO2。
(4)反应2过滤后得到氯化铵,若产品a的主要成分是K2SO4,则是氯化钾和硫酸铵生成硫酸钾和氯化铵,故得到产品a时加入的试剂X为氯化钾。要过滤得到硫酸钾,说明在此条件下硫酸钾的溶解度小于氯化铵的溶解度,故在此条件下K2SO4的溶解度<NH4Cl的溶解度。
(5) 产品a的主要成分是硫酸钾,所选试剂必须能溶解其他物质但不能溶解硫酸钾,应该选饱和硫酸钾溶液,故选C。
2.钇是人类1794年发现的第一种稀土金属元素,在工业中用途很广。稀土金属钇的氧化物(Y203)广 泛应用于航空航天涂层材料,其颗粒大小决定了产品的质量。利用富钇稀土(含Y203约70%,含Fe203、Cu0、 Si02等约30%)生产大颗粒氧化钇的一种工艺如下:
(1)操作I的名称为________,进行该操作时常使用到的玻璃容器有烧杯、玻璃棒、______。
(2)加稀盐酸的过程中,氧化钇与盐酸反应的化学方程式是_______,该反应的基本类型是_________。
(3)滤液1中含有的盐类物质有______________。(填化学式)
(4)已知一些氢氧化物沉淀的pH范围如下表:
氢氧化物
开始沉淀和完全沉淀的pH
Fe(OH)3
1.1~3.0
Cu(OH)2
4.2~6.7
Y(OH)3
6.0~8.2
调节pH时最先得到的沉淀是___________,调节pH的最佳值应是_______。
(5)碳酸钇灼烧分解的化学方程式是_______________。
【答案】
(1)过滤 漏斗
(2)Y2O3+6HCl=2YCl3+3H2O 复分解反应
(3)YCl3、FeCl3、CuCl2
(4)Fe(OH)3 6.7
(5)Y2(CO3)3Y2O3+3CO2↑
【详解】
(1)操作I为将固液分离,名称为过滤,进行该操作时常使用到的玻璃容器有烧杯、玻璃棒、漏斗。
(2)加稀盐酸的过程中,氧化钇与盐酸反应生成YCl3和水,反应的化学方程式是Y2O3+6HCl=2YCl3+3H2O,该反应是两种化合物交换成分生成另外两种化合物,反应的基本类型是复分解反应。
(3)氧化钇和盐酸反应生成氯化钇和水,氧化铜和盐酸反应生成氯化铜和水,氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水,所以滤液1中含有的盐类物质有YCl3、FeCl3、CuCl2。
(4)滤液1中含有氯化铜、氯化铁、氯化钇,以及反应剩余的盐酸,在调节pH时最先得到的沉淀是Fe(OH)3;调节pH的最佳值应是6.7,达到此酸碱度,氢氧化铁、氢氧化铜完全沉淀。
(5)碳酸钇灼烧分解生成Y2O3和二氧化碳,反应的化学方程式是Y2(CO3)3Y2O3+3CO2↑。
3.氯化亚铜(CuCl)广泛应用于冶金、电镀、医药等行业。已知CuCl难溶于水和乙醇,在潮湿空气中易变质。CuCl 的制备流程如下:
(1)“滤液 1”中除了Na+、SO42-外,还存在较多的离子是_____、_____(写离子符号)。
(2)“反应”中发生的化学变化是 2CuCl2+Na2SO3=2CuCl+2NaCl+SO3,产生的SO3迅速与水化合生成一种酸,该反应的化学方程式为_____, 反应的基本类型为_____。
(3)“操作 a”的名称是_____。本流程中可以循环利用的物质(水除外)是_____(写化学式)。
(4)可用“水洗”的原因是_________,“醇洗”的目的是_____。
(5)160g CuSO4与足量NaCl 经上述制备流程,可生成的 CuCl 最多是_____g。
【答案】(1)Cl- Cu2+ (2)SO3+H2O=H2SO4 化合反应 (3)过滤 NaCl (4)CuCl难溶于水,用水洗去可溶性杂质,保留CuCl 快速去除CuCl表面的水、防止其变质 (5)99.5
【详解】
(1)从“溶解”步骤可知,放入的药品有氯化钠和硫酸铜,故“滤液 1”中除了 Na+、SO42-外,还存在较多的Cu2+、Cl-。
(2)部分非金属氧化物能与水反应生成酸,产生的SO3迅速与水化合生成硫酸,反应的化学方程式为SO3+H2O=H2SO4, 该反应是两种物质生成一种物质的反应,属于化合反应。
(3)通过“操作 a”可以得到滤液2和氯化亚铜固体相品,故“操作 a”是过滤。根据该反应方程式可知,通过“操作 a”后可以得到氯化钠溶液,而在“溶解”步骤中需要氯化钠,故本流程中可以循环利用的物质是NaCl。
(4)已知CuCl难溶于水和乙醇,在潮湿空气中易变质。所以用“水洗”是因为CuCl难溶于水,用水洗去可溶性杂质,保留CuCl;“醇洗”目的是快速去除CuCl表面的水、防止其变质。
(5)分析上述制备流程,在整个过程中铜元素的质量没有改变,故反应物硫酸铜中含铜元素的质量与生成物氯化亚铜的质量是相等的,设生成 CuCl 的质量最多为x。
160g× ×100%=x× ×100%,解得x=99.5g。
4. 以镁矿石(主要成分MgCO3、SiO2)为原料生产MgO的工艺流程如下:
注SiO2难溶于水和常见的酸;“沉镁”过程中有Mg(OH)2生成。
(1)滤渣X的主要成分为 (填化学式)。
(2)实验室中用题图-1所示装置进行过滤。
①该装置中仪器A的名称为 。
②若过滤时滤液出现浑浊,可能的原因是 (填字母)。
a.滤纸已破损 b.漏斗中液面低于滤纸边缘 c.滤纸未紧贴漏斗内壁
(3)沉镁时MgSO4与NH3·H2O发生反应。结合题38图-2,写出该反应的化学方程式 。
(4)已知在不同温度下,充分加热等质量的Mg(OH)2,加热温度与固体残留率的关系如图-3所示。加热时温度至少要达到350℃,原因是 。
【答案】
(1)SiO2
(2)①烧杯 ②a
(3)2NH3·H2O+MgSO4=(NH4)2SO4+Mg(OH)2↓
(4) 低于350℃时,氢氧化镁未分解完全,所得MgO不纯
解析(1)矿镁石的中的二氧化硅不溶于酸不溶于水,根据流程图可知,加入硫酸后,碳酸镁跟硫酸发生复分解反应生成硫酸镁、二氧化碳和水,二氧化硅不溶于酸不溶于水,过滤后以固体形式存在,故残渣的成分是二氧化硅,化学式为SiO2;
(2)②根据滤纸破损会造成滤液浑浊,液面应该低于滤纸边缘,所以不会造成浑浊,滤纸未紧贴漏斗会造成过滤速率减慢,不会造成浑浊。
(3)根据题目可知,氨水由NH4+和OH-组成,由(1)可知,碳酸镁和硫酸反应后生成硫酸镁,过滤后滤液为硫酸镁,据复分解反应的条件,反应后有沉淀、气体或水生成,Mg(OH)2是白色沉淀,所以氨水和硫酸镁发生复分解反应,化学反应方程式为:2NH3·H2O+MgSO4=(NH4)2SO4+Mg(OH)2↓。
(4) 可以根据题目给出的图示分析温度跟固体残留物的关系可知,当温度在350℃时,残留物趋于稳定,说明氢氧化镁分解完成,所以需要保证温度在350℃是发生转变的最低温度。
5. 某金属冶炼厂的管道烟泥中含有少量铜、锌、硫等单质。现欲回收铜和锌,并对硫进行环保处理,主要步骤如图所示:
已知:加热的条件下,Zn、Cu都可以与氧气反应生成相应的金属氧化物。
(1)烟泥最初处理需要除油污,用洗涤剂除油污的过程中发生了 现象。步骤①产生的废气B中,一定含有的有害气体是 (填化学式)。环保处理最好釆用的试剂是 (填字母序号)。
A.浓硫酸 B.食盐水 C.石灰乳
(2)写出步骤④中得到铜的化学方程式 ,它属于基本反应类型中的 反应。
(3)步骤③和④中主要操作的名称是 。
(4)我国古代就制得了一种外观似金子的锌和铜的合金,也就是黄铜,它的硬度比纯铜 (填“高”或者“低”)。
(5)取少量的溶液C,往其中加入一定质量的镁粉,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。往滤渣中加入稀盐酸有气泡产生,则滤液中一定没有 (填字母序号)。
A.硫酸镁 B.硫酸锌 C.硫酸铜 D.硫酸铜和硫酸锌
【答案】
(1)乳化 SO2 C
(2)Zn+CuSO4═Cu+ZnSO4 置换
(3)过滤
(4)高
(5)C
【解析】(1)用洗涤剂除油污的过程中发生了乳化现象,硫和氧气在点燃的条件下生成二氧化硫,所以步骤①产生的废气B中,一定含有的有害气体是SO2,二氧化硫和氢氧化钙反应生成亚硫酸钙和水,所以环保处理最好釆用的试剂是石灰乳,故选C。
(2)锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,化学方程式为:Zn+CuSO4═Cu+ZnSO4,该反应属于置换反应。
(3)过滤可以将不溶性固体从溶液中分离出来,所以步骤③和④中主要操作的名称是过滤。
(4)合金的硬度比组成其纯金属的硬度大,所以黄铜的硬度比纯铜高。
(5)滤渣中加入稀盐酸有气泡产生,则说明滤渣中一定含有锌,而不一定含有镁,锌可能被完全置换出来,也可能部分被置换出来,则溶液中一定不含有硫酸铜,而可能含有硫酸锌,故选C。
6. 碳酸钡是工业上一种重要的化工产品。以下是某工厂用含二氧化硅杂质的碳酸钡原料来生产碳酸钡的工艺流程,请你根据流程回答下列问题(说明:操作B为洗涤,干燥)
(1)生产流程中为节约成本,生成的气体B直接应用于流程中,其气体B是 。
(2)操作A的名称为 。
(3)流程中溶液A中含有的溶质有 (写化学式)。
(4)写出反应室中有关反应的化学方程式(任意一个即可) 。
(5)写出电解氯化钠溶液的化学方程式 。
【答案】
(1)二氧化碳
(2)过滤
(3)BaCl2和HCl
(4)Na2CO3+BaCl2═BaCO3↓+2NaCl或者NaOH+HCl=NaCl+H2O或者2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
(5)2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
【解析】(1)含二氧化硅的碳酸钡中加入过量盐酸时,二氧化硅和盐酸不反应,碳酸钡和盐酸反应生成二氧化碳,所以气体B是碳酸钡和盐酸反应生成的二氧化碳;
(2)操作A是将固体和液体分开的一种方法,所以为过滤;
(3)含二氧化硅的碳酸钡中加入过量盐酸时,二氧化硅和盐酸不反应,碳酸钡和盐酸反应生成氯化钡、水、二氧化碳,反应后盐酸过量的,所以溶液A中含有的溶质有生成的氯化钡以及剩余的盐酸,对应的化学式为 BaCl2和HCl;
(4)反应室中二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水、氯化钡和生成的碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠、盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水;
(5)根据质量守恒定律可得:电解氯化钠溶液生成氢氧化钠以及氢气和氯气。
九、综合实验与科学探究
1. 请结合图回答问题:
(1)仪器名称:① ,② 。
(2)用高锰酸钾制取氧气,可选用的发生装置是 (选填序号),该反应的化学方程式为 。用E装置收集氧气完毕后,应先 (选填“从水中取出导气管”或“熄灭酒精灯”)。
(3)实验室制取CO2,反应的化学方程式为 ,为方便控制反应的发生和停止,应选择的发生装置是 (选填序号),可用D装置收集CO2的理由是 。
(4)NH4Cl溶液与NaNO2溶液混合共热可制取氮气,氮气和氢气在一定条件下可生成氨气。如图是实验室制氮气并模拟合成氨的装置。
①合成氨时参加反应的氮气和氢气的质量比为 。
②实验中烧杯内导管口有气泡,还可观察到 现象。
【答案】
(1)铁架台, 分液漏斗;
(2)A,2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 从水中取出导气管 ;
(3)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑, C, 二氧化碳的密度比空气的密度大;
(4)14:3, 紫色变蓝色;
【解析】
(1)铁架台是常用的夹持仪器,分液漏斗可以控制反应的速率,故答案为:铁架台;分液漏斗;
(2)如果用高锰酸钾制氧气就需要加热,高锰酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧化锰和氧气,要注意配平;实验结束应先移出导管,后熄灭酒精灯,其原因是:防止水倒流,使试管炸裂;故答案为:A;2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;从水中取出导气管;
(3)实验室制取CO2,是在常温下,用大理石或石灰石和稀盐酸制取的,碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳,因此不需要加热。二氧化碳能溶于水,密度比空气的密度大,因此只能用向上排空气法收集;C装置能控制反应的发生和停止;故答案为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;C;二氧化碳的密度比空气的密度大;
(4)如图是实验室制氮气并模拟合成氨的装置,①氮气和氢气在一定条件下可生成氨气,合成氨时参加反应的氮气和氢气的质量比=N2:3H2=28:6=14:3;②实验中烧杯内导管口有气泡,还可观察到:紫色变蓝色,因为氨气和水反应生成氨水,氨水显碱性;故答案为:①14:3;②紫色变蓝色;
2. 小苏打和食盐是厨房中常见物质。现有一包白色固体,可能由碳酸氢钠、氯化钠中的一种或两种物质组成。某科学小组同学展开了系列研究。
(一)定性分析
【实验目的】确定白色固体的组成
【实验方案】:如图1所示:
【实验结论】小明同学经过上述实验得出结论:该白色固体由碳酸氢钠、氯化钠两种物质组成。
(1)步骤①发生反应的化学方程式是 ;
(2)步骤②中的澄清石灰水也可以用其它碱溶液代替,如 ;
(3)科学小组认真研究讨论后认为,此方案不能得出小明同学的结论。一致认为将上述方案中使用的一种试剂进行调换,如仍出现上述现象,则小明同学的结论正确。调换措施是 。
(二)定量分析
【实验目的】测定该白色固体中碳酸氢钠的质量分数
【实验方案】该小组利用图2所示的实验装置(固定装置已略去,装置气密性良好)进行实验,每一步反应均完全进行。
(1)首先称取a克该样品放入装置甲中,然后进行有关实验操作,正确的顺序
是 (填序号,可重复选择)
a.称量装置丙的质量
b.打开弹簧夹,通入足量的氮气,关闭弹簧夹
c.打开分液漏斗的活塞,注入足量的稀硫酸,关闭活塞
(2)如果没有装置乙,会造成测定结果 (填“偏大”“偏小”或“不变”);
(3)装置丁的作用是 。
(三)拓展交流
经査阅材料:将二氧化碳气体持续通入一定量的氢氧化钠溶液中会先后发生以下两个化学反应:
①2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O ②Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3
小明同学将5g二氧化碳气体通入100g 5%的氢氧化钠溶液中,充分反应后,所得溶液的溶质是 (填化学式)。
【答案】
(一)
(1) NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑ ;
(2) 氢氧化钡溶液 ;
(3) 把稀盐酸改为稀硝酸;
(二)
(1) b、a、c、b、a
(2) 偏大
(3)防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入丙装置
(三)Na2CO3、NaHCO3
【解析】(一)定性分析
【实验结论】
(1)步骤①中,碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,发生反应的化学方程式是:NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑。
故填:NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑。
(2)步骤②中的澄清石灰水也可以用其它碱溶液代替,如氢氧化钡溶液,这是因为氢氧化钡能和二氧化碳反应生成白色沉淀碳酸钡和水。
故填:氢氧化钡溶液。
(3)调换措施是把稀盐酸改为稀硝酸,这样能够防止过量盐酸或反应生成的氯化钠对实验产生影响。
故填:把稀盐酸改为稀硝酸。
(二)定量分析
【实验方案】
(1)首先称取a克该样品放入装置甲中,然后进行有关实验操作,正确的顺序:b、a、c、b、a。
故填:b、a、c、b、a。
(2)如果没有装置乙,导致水蒸气被丙装置吸收,从而会造成测定结果偏大。
故填:偏大。
(3)装置丁的作用是防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入丙装置。
故填:防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入丙装置。
(三)拓展交流
反应的化学方程式及其质量关系为:
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,
80 44 106
5g 2.75g 6.625g
Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3
106 44
6.625g 2.75g
由以上质量关系可知,5g氢氧化钠恰好和2.75g二氧化碳反应生成6.625g碳酸钠,6.625g碳酸钠和二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠时,消耗二氧化碳质量是2.75g,而和氢氧化钠反应后剩余二氧化碳质量是2.25g,因此二氧化碳不足,所得溶液的溶质是Na2CO3、NaHCO3。
故填:Na2CO3、NaHCO3。
3. 根据下列实验常用仪器回答有关问题。
(1)仪器B的名称是 。
(2)若用KMnO4加热制取氧气,发生装置应选用上述仪器中的 (填序号);其化学方程式为 ;当用铁夹固定好试管后,要使试管口略低于试管底部,应调节螺旋 (填“K1”、“K2”或“K3”);要调节试管与酒精灯相对高度,应调节螺旋 (填“K1”、“K2”或“K3”)。
(3)若用废铁片与稀盐酸反应制取氢气,并装配一个控制反应发生与停止的发生装置,应选上述仪器
中 (填序号,下同).若需测量收集到氢气的体积,则收集的仪器应选 。
(4)图2为某同学制作的微型实验装置(夹持仪器略).甲酸与热的浓硫酸反应的方程式为:HCOOHX+CO↑,则X是 (填化学式);氧化铜的颜色变化为 ,其化学反应的方程式为 。此实验装置的主要优点是环保,其理由是 。
【答案】
(1)酒精灯(1分)
(2)ABE(1分);2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑(2分);K2(1分);K1(1分)。
(3)CDI(1分);F(1分)。
(4)H2O(1分);黑色变红色(1分);CO+CuOCu+CO2(2分);没有和氧化铜反应的一氧化碳被点燃生成二氧化碳,不污染环境,并且节约能源(1分)。
【解析】(1)仪器B的名称是酒精灯。故填:酒精灯。
(2)若用KMnO4加热制取氧气,发生装置应选用上述仪器中的铁架台A、酒精灯B和试管E,其化学方程式为:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;
当用铁夹固定好试管后,要使试管口略低于试管底部,应调节螺旋K2;
要调节试管与酒精灯相对高度,应调节螺旋K1。
(3)若用废铁片与稀盐酸反应制取氢气,并装配一个控制反应发生与停止的发生装置,应选上述仪器中的C、D、I;
若需测量收集到氢气的体积,则收集的仪器应选量筒F,方法是:先在量筒中装满水,用排水法收集氢气,根据量筒上的刻度变化可以判断收集的氢气体积。
(4)由HCOOHX+CO↑可知,反应前氢原子是2个,反应后应该是2个,包含在X中,反应前氧原子是2个,反应后应该是2个,其中1个包含在X中,反应前后碳原子都是1个,则X是H2O;
氧化铜和一氧化碳反应生成铜和二氧化碳,颜色变化为黑色变成红色,其化学反应的方程式为:CO+CuOCu+CO2;
此实验装置的主要优点是环保,其理由是:没有和氧化铜反应的一氧化碳被点燃生成二氧化碳,不污染环境,并且节约能源。
4.近几年我国某些城市酸雨污染较为严重,主要是因为大量燃烧含硫量高的煤而形成的,此外,各种机动车排放的尾气也是形成酸雨的重要原因.
【提出问题】通过实验证明煤中含有碳元素和硫元素.
【查阅资料】
(1)“二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色(由紫红色变为无色),该反应的化学方程式为:5SO2+2KMnO4+2H2O═K2SO4+2MnSO4+2X”.这个化学方程式中最后一种物质X的化学式是: .
(2)“二氧化硫和二氧化碳一样,也能使澄清石灰水变浑浊.”请写出二氧化硫与澄清石灰水反应的化学方程式: .
根据上述资料,甲同学、乙同学和丙同学分别设计实验方案进行探究.
【实验探究】甲同学:“实验操作”:甲同学进行了如图所示1、2两步实验:
“实验现象”:A中稀高锰酸钾溶液褪色,B中澄清石灰水变浑浊.
“得出结论”:煤燃烧生成二氧化硫和二氧化碳,证明煤中含有碳元素和硫元素.
(3)乙同学认为甲同学的实验方案不合理,其理由是: .
丙同学:“实验操作”:丙同学进行了如图3所示实验(部分装置在图中略去):
【探究与结论】
(4)如图3尾气中可能存在的有害气体是 (填序号)。
A.SO2B.CO2 C.CO D.O2
(5)如图C装置的作用是 。
(6)要证明煤中含有碳元素和硫元素的现象是:丙同学的实验中现象,证明含有硫元素; 现象,证明含有碳元素。
答案】
(1)H2SO4;(1分)
(2)SO2+Ca(OH)2═CaSO3↓+H2O;(2分)
(3)二氧化硫也会使澄清石灰水变浑浊,无法证明煤中含有碳元素;(1分)
(4)C(1分)
(5)除去过多的二氧化硫或排除二氧化硫的干扰;(1分)
(6)B中的溶液褪色,C中的溶液不褪色,D中澄清的石灰水变浑浊(1分)
【解析】(1)根据反应的化学方程式5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2X及质量守恒定律(反应
前后各原子种类和数目不变)判断:反应前5SO2、2KMnO4、2H2O中共含有5个硫原子、2个钾原子、2个锰原子、20个氧原子、4个氢原子,反应后K2SO4、2MnSO4中共含有3个硫原子、2个钾原子、2个锰原子、12个氧原子、0个氢原子,2X中应含有4个氢原子、2个硫原子、8个氧原子;一个X分子中应含有2个氢原子、1个硫原子、4个氧原子,所以这个化学方程式中最后一种物质X的化学式是H2SO4;
(2)由二氧化硫和二氧化碳一样,也能使澄清石灰水变浑浊,说明二氧化硫与澄清石灰水反应有沉淀生成,再写化学方程式为SO2+Ca(OH)2═CaSO3↓+H2O;
(3)由于二氧化硫也能使石灰水变浑浊,所以不能判断含有碳元素;
(4)碳发生不完全燃焼时会生成一氧化碳,所以煤燃烧后产生的气体还有可能含有CO,二氧化硫已经被除去,CO2、O2无毒;
(5)主要是验证二氧化硫是否被除尽或排除二氧化硫的干扰;
(6)先通过使高锰酸钾溶液褪色证明有二氧化硫,再除去二氧化硫,再验证二氧化碳即可,故B中的溶液褪色,C中的溶液不褪色,D中澄清的石灰水变浑浊.
5. 请结合如图1回答问题:
(1)仪器名称:① ,② 。
(2)实验室用氯酸钾和二氧化锰制取O2,反应的化学方程式为 ;若选E装置收集,气体收集好时,应先 (选填“从水中取出导气管”或“熄灭酒精灯”)。
(3)实验室可用装置B或C制取CO2,反应的化学方程式为 ;C装置相对于B的优点有 不用F装置收集CO2的理由是 。
(4)实验室也可用加热碳酸氢钠(NaHCO3)固体来制取CO2(同时得到碳酸钠和水),反应的化学方程式为 ,用此法制取CO2应选用的发生装置为 (选填装置序号)。
(5)收集一瓶O2,插入绕成螺旋状的光亮铁片(如图2,铁片上涂有铁粉、活性炭粉、食盐按一定比例加水混合后的混合物)。下列有关该实验的说法正确的是 (选填序号)。
A.铁片上出现红棕色物质 B.食盐是铁锈蚀的催化剂 C.在O2中进行是为加快铁的锈蚀
【答案】
(1)铁架台(1分);长颈漏斗(1分)。
(2)2KClO32KCl+3O2↑(1分);从水中取出导气管(1分)。
(3)CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑(1分);能控制反应的发生和停止(1分);二氧化碳的密度大于空气(1分)。
(4)2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O(2分); A(1分)。
(5)AC(1分)。
【解析】(1)仪器①是铁架台,②是长颈漏斗,故填:铁架台;长颈漏斗。
(2)实验室用氯酸钾和二氧化锰制取O2的反应的化学方程式为2KClO32KCl+3O2↑;若选E装置收集,气体收集好时,应先从水中取出导气管再熄灭酒精灯,故填:2KClO32KCl+3O2↑;从水中取出导气管。
(3)实验室可用装置B或C制取CO2,反应的化学方程式为CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;C装置相对于B,C中的有孔隔板和活塞的控制能控制反应的发生和停止,不用F装置收集CO2是因为二氧化碳的密度大于空气,故填:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;能控制反应的发生和停止;二氧化碳的密度大于空气。
(4)实验室也可用加热碳酸氢钠(NaHCO3)固体来制取CO2(同时得到碳酸钠和水)的反应的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,用此法制取CO2,是固体加热型反应,故选用的发生装置为A,故填:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O; A。
(5)A.在此条件下帖会生锈,故会观察到铁片上出现红棕色物质,正确;
B.食盐不是铁锈蚀的催化剂,错误;
C.在O2中进行,能个增大氧气的浓度,是为加快铁的锈蚀,正确;
故填:AC。
6. 实验室利用如图所示装置进行相关实验,请回答问题:
(1)实验室用高锰酸钾制取并收集氧气可选择的一种装置组合是 ,写出该反应的化学方程式 ,用此方法制取氧气的实验步骤有:①在试管中加入药品并固定好装置②把导管移出水面③点燃酒精灯加热,当气泡连续均匀冒出时开始收集④熄灭酒精灯⑤检查装置的气密性。下列排序正确的是 。
A.①⑤②④B.⑤①③②④C.①⑤③④②D.⑤①③④②
(2)实验室制取二氧化碳的药品是 ,用C装置收集二氧化碳验满的方法是 ,图F是某同学利用塑料瓶和其它用品设计的制取二氧化碳的发生装置,该设计与B装置比较除了废物利用的优点外,请另写一个优点 。
(3)实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气(NH3).常温下NH3是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小.NH3极易溶于水,其水溶液呈碱性.
①制取氨气反应的方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2X.X的化学式为: .
②制取并收集NH3,应该从上图中选择的发生和收集装置是 .
③NH3是一种碱性气体,干燥时不能选用下列干燥剂中的 (填序号).
A、固体氢氧化钠 B、浓硫酸 C、生石灰
【答案】
(1)AD或AE; 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑; B
(2) 石灰石和稀盐酸 将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,说明已集满 随时控制反应的发生和停止。
(3)① H2O (1分).② AE (1分).③ B (1分)
【解析】(1)实验室用高锰酸钾制取氧气,属于固体加热型,应该选用的发生装置是A,氧气不易溶于水,密度比空气的大,能用排水法、向上排空气法收集,即收集装置是D或E,故填AD或AE;高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式故填:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
;实验室加热高锰酸钾制取氧气的操作步骤和注意点分别是:连(连接仪器、组装实验装置)→查(检查装置的气密性)→装(装入固体药品,注意用高锰酸钾时,在试管口放一团棉花)→定(用铁架台固定仪器装置)→点(用火柴点燃酒精灯,给试管加热)→收(收集氧气)→移(把导管移出水面)→熄(熄灭酒精灯),可得正确的操作顺序是⑤①③②④,故选B;
(2)实验室中制取二氧化碳常用大理石或石灰石和稀盐酸反应来制取,故填石灰石和稀盐酸;装置C是采用排空气法收集二氧化碳,验满时将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,说明已集满,故填将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,说明已集满;图F是某同学利用塑料瓶和其它用品设计的制取二氧化碳的发生装置,该设计与B装置比较除了废物利用的优点外,图F通过控制固体药品与液体药品的接触,可随时控制反应的发生和停止,故填随时控制反应的发生和停止。
(3)①反应的方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2X.据化学反应前后原子的种类、数目不变,反应前有氮原子2个,氢原子8个,氯原子2个,钙原子1个,氧原子2个,反应后有钙原子1个,氯原子2个,氢原子6个,故X的化学式为H2O;
②用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气(NH3),属于固体加热型,故选发生装置A,氨气密度比空气大,难溶于水,所以用向下排空气法收集;
③浓硫酸与氨气可反应,故氨气不能用浓硫酸干燥;
7. 工业烧碱具有较好的杀菌消毒作用且廉价易得,但工业烧碱中常含有杂质碳酸钠。某科学学习小组同学围绕工业烧碱样品纯度测定问题,展开了讨论与探究。
【原理思路】利用Na2CO3与稀H2SO4反应产生CO2,通过CO2质量的测定,确定样品中碳酸钠的质量,从而计算样品纯度;请写出实验原理 。
【实验方案】小科同学根据以上思路,设计了如图甲的实验方案(固定装置省略),装置中,仪器A的名称 ;
【交流讨论】小明认为图甲实验方案的设计有缺陷,若按该方案进行测定会导致难以避免的误差。你认为下列哪些因素会导致难以避免的误差(填序号) ;
①加入的稀硫酸量不足
②装置内空气中的CO2没有排出
③反应产生的CO2未被完全吸收
④干燥管与空气直接相通
【方案改进】为减少误差,使CO2质量的测定更准确,该小组同学根据以上讨论,对图甲方案进行改进,设计了如图乙的实验方案(固定装置省略)。图乙中A装置的作用是 ;图乙中E装置的作用是 ;
图乙B装置中样品在与稀硫酸反应前和停止反应后,都要通过量的空气,反应前通空气的作用是 ;反应停止后通空气的作用是 ;反应前通空气时a、b、c三个弹簧夹的控制方法是 ;
【数据分析】若撤去图乙中的C装置,则测得工业烧碱的纯度将 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
【答案】
【原理思路】Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑
【实验方案】锥形瓶
【交流讨论】②③④
【方案改进】吸收空气中的二氧化碳;防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入D装置;排出装置中的二氧化碳;使反应生成的二氧化碳全部被D装置吸收;打开a、b,关闭c;
【数据分析】偏低
【解析】【原理思路】
实验原理是:碳酸钠和稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑。
【实验方案】
装置中,仪器A的名称是锥形瓶。
【交流讨论】
①加入的稀硫酸量不足时,会导致实验错误;
②装置内空气中的CO2没有排出,会导致测定的二氧化碳质量偏大,从而会导致难以避免的误差;
③反应产生的CO2未被完全吸收,会导致测定的二氧化碳质量偏小,从而会导致难以避免的误差;
④干燥管与空气直接相通,会导致测定的二氧化碳质量偏大,从而会导致难以避免的误差。故填:②③
④。
【方案改进】
图乙中A装置的作用是吸收空气中的二氧化碳;
图乙中E装置的作用是防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入D装置;
图乙B装置中样品在与稀硫酸反应前和停止反应后,都要通过量的空气,反应前通空气的作用是排出装置中的二氧化碳;
反应停止后通空气的作用是使反应生成的二氧化碳全部被D装置吸收;
反应前通空气时a、b、c三个弹簧夹的控制方法是打开a、b,关闭c。
【数据分析】
若撤去图乙中的C装置,会导致水蒸气被D装置吸收,从而导致测定的二氧化碳质量偏大,进一步导致碳酸钠质量分数偏大,则测得工业烧碱的纯度将偏低。
8. 科学探究是学习化学重要而有效的学习方法。某校化学兴趣小组的同学做实验,向盛有少量NaOH溶液的试管中通入CO2,未看到明显的实验现象。同学们对NaOH与CO2能否反应进行验证,并对废液的成分进行探究。
活动一
同学们经过讨论,设计了甲装置并进行实验,请你把实验现象补充完整。
实验步骤
实验现象
猜测
如图甲,向集满二氧化碳的软塑料瓶中滴加足量的氢氧化钠溶液,振荡
①CO2溶于NaOH溶液中
②CO2与NaOH反应
活动二
兴趣小组的同学对猜测②进行如下探究实验
(1)取软塑料瓶中的液体于三支试管中,三位同学分别完成如图所示实验。
(2)同学们观察到A试管中有气泡冒出,B、C试管中均有白色沉淀生成。请你写出A试管中生成气体的化学反应方程式 。
(3)以上三个实验均能证明CO2与NaOH发生了反应。请写出甲装置中发生反应的化学方程式 。
活动三
实验结束后,同学们将三支试管中反应后的剩余物倒入一个洁净的大烧杯中(如图),充分搅拌、静置,观察到烧杯内上层是无色溶液,下层有白色沉淀。请你分析烧杯上层溶液中一定不含有的离子是 (填离子符号)。小组同学对烧杯内上层溶液中可能含有的离子进行如下探究。
【提出问题】烧杯内上层溶液中可能含有哪些离子?
【猜想与假设】上层溶液中可能含有OH﹣、CO32﹣、Ca2+中的一种或几种。
【进行实验】
实验步骤
实验现象
实验结论
①取烧杯内无色溶液少许于试管中,滴加 ,静置
有白色沉淀生成
有CO32﹣、无Ca2+
②取①中反应后的上层清液少许于试管中,滴加 (指示剂除外)
有OH﹣
【反思评价】
(1)经过综合分析,最终确定烧杯内上层溶液中一定存在的离子有 (填离子符号)。
(2)将烧杯内的物质过滤,滤渣回收,向滤液中加入适量的 (填名称)进行处理后再排放,可以有效防止水体污染。
【答案】活动一
塑料瓶变瘪;
活动二
(2)Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;
(3)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
活动三
H+;
【进行实验】
①滴加过量的氯化钙溶液(或氯化钡溶液);
②硫酸铜溶液;蓝色沉淀生成;
【反思评价】
(1)Na+、Cl﹣、CO32﹣和OH﹣;
(2)盐酸。
【解析】活动一
如图甲,向集满二氧化碳的软塑料瓶中滴加足量的氢氧化钠溶液,振荡,二氧化碳和氢氧化钠反应,使瓶内压强降低,在外界大气压的作用下塑料瓶变瘪;
活动二
(2)碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,化学方程式为:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;
(3)在甲装置中,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;
活动三
由于碳酸钙和盐酸不能共存,所以烧杯上层溶液中一定不含有的离子是H+;
【进行实验】
①因为溶液中含有CO32﹣,要检验CO32﹣、可用氯化钙或氯化钡溶液进行检验,为了不干扰氢氧根离子的检验,要把CO32﹣完全除去;所以取烧杯内无色溶液少许于试管中,滴加过量的氯化钙溶液(或氯化钡溶液);
②因为有溶液中OH﹣,可用硫酸铜溶液检验。取①中反应后的上层清液少许于试管中,滴加几滴硫酸铜溶液,观察到溶液变浑浊,有蓝色沉淀生成;
【反思评价】
(1)经过综合分析,最终确定烧杯内上层溶液中一定存在的离子有:Na+、Cl﹣、CO32﹣和OH﹣;
(2)排放的污水要大致呈中性,否则会污染水源,将烧杯内的物质过滤,滤渣回收,向滤液中加入适量的盐酸中和掉过量的氢氧化钠。
9. 过氧化钙(CaO2)是一种环境友好型供氧剂,可用于鱼类养殖、农作物栽培等,实验室有一瓶放置一段时间的过氧化钙样品,某兴趣小组对其成分展开了如下探究。
[查阅资料)CaO2能与水反应最终生成Ca(OH)2和O2也能与CO2反应得到 CaCO3和O2.过氧化氢溶液具有漂白性。
[提出问题]该固体样品的成分是什么?
[猜想假设]可能是CaO2、Ca(OH)2、CaCO3中的一种或几种。
[实验探究]
实验编号
实验步骤
实验现象
①
取少量样品于试管中,加入一定量的水,一段时间后,在试管口插入带火星的木条
得到浊液,有气泡产生,木条复燃
②
另取少量样品于试管中,滴加适量的试剂X,并将产生的气体通入澄清石灰水
得到澄清溶液有气泡产生,生成的气体使石灰水变浑浊
③
室温下,取①中上层清液,用试纸测定
溶液的pH
pH约为12
[得出结论]
(1)由实验1、2可知,白色固体中肯定有 ;
(2)实验2中所加试剂X可以是 (填字母序号)。
A.稀硫酸 B.稀盐酸 C.稀硝酸 D.水
(3)根据实验3 (填“能”或者“不能”)判断原固体样品中含有Ca(OH)2理由是 。
[反思交流]
(4)过氧化钙敞口放置在空气中,最终会变质为 (填化学式),原因是 。
(5)该兴趣小组在老师指导下,用装置甲进行少量过氧化钙样品与足量水反应的实验,实验时加入过氧化钙样品与足量水,迅速密闭装置,开始测氧气浓度。滴入几滴酚酞试液,观察到三颈烧瓶中溶液先变红后慢慢褪色。620秒时,将气球内二氧化锰加入三颈烧瓶中,瓶内氧气浓度随反应时间变化如图乙。
①AB段氧气浓度几乎不变的原因可能是 ;
②滴入酚酞试液后,三颈烧瓶中溶液变红后会慢慢褪色的原因可能是 ;
③写出BC段可能发生反应的化学方程式 。
【答案】
(1)过氧化钙、碳酸钙;
(2)BC;
(3)不能;原固体样品中含有的过氧化钙能与水反应生成氢氧化钙;
(4)CaCO3;过氧化钙能与空气中的水蒸气反应生成氢氧化钙,氢氧化钙、过氧化钙均能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙;
(5)①过氧化钙与水接触时,首先生成够氧化氢和氢氧化钙,没有生成氧气;
②过氧化氢溶液具有漂白性;
③2H2O2=2H2O+O2↑。
【解析】(1)由实验1的现象可知,该白色固体中含有过氧化钙;由实验2的现象可知,该固体中含有碳酸钙;故填:过氧化钙、碳酸钙;
(2)因为碳酸钙与硫酸反应生成的硫酸钙是一种微溶于水的物质,会覆盖在碳酸钙饿表面而阻止反应的进一步发生,所以试剂X不能用稀硫酸,也不能用水;可以用稀盐酸或稀硝酸;故填:BC;
(3)室温下,取①中上层清液,用试纸测定溶液的pH,测得溶液的pH大于7,溶液显碱性,但是不能证明原固体中一定含有氢氧化钙,因为过氧化钙与水反应会生成氢氧化钙,故填:不能;原固体样品中含有的过氧化钙能与水反应生成氢氧化钙;
(4)CaO2能与水反应最终生成Ca(OH)2和O2,也能与CO2反应得到 CaCO3和O2.氢氧化钙能与空气中二氧化碳反应生成碳酸钙和水,所以过氧化钙敞口放置在空气中,最终会变质为碳酸钙,故填:CaCO3;过氧化钙能与空气中的水蒸气反应生成氢氧化钙,氢氧化钙、过氧化钙均能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙;
(5)①过氧化钙与水接触时,首先生成够氧化氢和氢氧化钙,没有生成氧气,所以AB段氧气浓度几乎不变,故填:过氧化钙与水接触时,首先生成够氧化氢和氢氧化钙,没有生成氧气;
②氢氧化钙溶液显碱性,能使无色的酚酞试液变红色,但过氧化氢溶液具有漂白性,所以实验中观察到滴入酚酞试液后,三颈烧瓶中溶液变红后会慢慢褪色;故填:过氧化氢溶液具有漂白性;
③在没有加入催化剂时,过氧化氢也会慢慢分解产生水和氧气,所以BC端发生反应的化学方程式为2H2O2=2H2O+O2↑.故填:2H2O2=2H2O+O2↑。
10. 某无色溶液甲,可能含有硫酸钠、氢氧化钠、碳酸钠、氯化钠;某白色固体乙中可能含有硝酸钡、氯化钠。某化学兴趣小组为探究其成分做了以下实验:
Ⅰ.取少量溶液甲于试管中,滴加酚酞溶液,观察到溶液呈红色;
Ⅱ.取一定量白色固体乙于烧杯中,逐渐加入溶液甲并不断搅拌,烧杯内固体的质量随加入溶液甲的质量的变化如图中折线ABC所示;
Ⅲ.继续向烧杯中滴加过量的稀硝酸并不断搅拌,烧杯内固体的质量随加入稀硝酸的质量的变化如图中CD所示;
Ⅳ.再继续向烧杯中滴加硝酸银溶液,烧杯内固体的质量随加入硝酸银溶液的质量的变化如图中DE所示。
请回答下列问题:
(1)溶液甲的pH (填“小于”或“等于”、“大于”)7;
(2)溶液甲中一定含有 ,固体乙中一定含有 。
(3)D点时,烧杯中溶液一定含有的溶质是 。
(4)根据步骤IV不能确定溶液甲中某种物质一定存在,理由是 。要证明甲中该物质的存在,需要补充的实验操作是 。
【答案】
(1)大于;
(2)Na2SO4、NaOH;Ba(NO3)2。
(3)HNO3、NaNO3、NaCl、Na2SO4;
(4)固体乙中也可能含有氯化钠;另取少量溶液甲,加入过量硝酸钡和稀硝酸,过滤,往滤液中加入硝酸银溶液。
【解析】Ⅰ.取少量溶液甲于试管中,滴加酚酞溶液,观察到溶液呈红色,说明溶液显碱性,则含有氢氧化钠、碳酸钠中至少一种;
Ⅱ.取一定量白色固体乙于烧杯中,逐渐加入溶液甲并不断搅拌,加入乙溶液时有沉淀生成,说明乙中含有硝酸钡,
Ⅲ.如果甲中含有碳酸钠时,碳酸钠和硝酸钡反应生成的碳酸钡能够溶于稀硝酸中,因为沉淀不溶解,说明甲中不含有碳酸钠,则一定含有氢氧化钠和硫酸钠,因为沉淀是硫酸钠和硝酸钡反应生成的硫酸钡;
Ⅳ.再继续向烧杯中滴加硝酸银溶液,有沉淀生成,说明其中D点时含有氯化钠;但无法判断来自无色溶液甲还是白色固体乙。
(1)取少量溶液甲于试管中,滴加酚酞溶液,观察到溶液呈红色,说明溶液显碱性,pH大于7;
(2)由推理可知,溶液甲中一定含有Na2SO4、NaOH,固体乙中一定含有Ba(NO3)2。
(3)D点时,烧杯中溶液一定含有的溶质有过量的HNO3、Na2SO4,生成的NaNO3,剩余的NaCl;
(4)由于固体乙中也可能含有氯化钠,根据步骤IV不能确定溶液甲中某种物质一定存在,要证明甲中氯化钠的存在,应另取少量溶液甲,加入过量硝酸钡和稀硝酸,除去硫酸钠,过滤,往滤液中加入硝酸银溶液验证是否有氯化钠。
11. 已知:
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。
为了证明过氧化钠(Na2O2)固体可在呼吸面具和潜水艇中作供氧剂,某化学兴趣小组的同学利用如下图所示实验装置进行探究活动(铁架台等已略去)。
(1)A装置中所发生反应的化学方程式为 。
(2)请将如下图方框中A装置的长颈漏斗和玻璃导管补画完整。
(3)D装置的作用是 ;E装置中可能发生的有关反应的化学方程式为 。
(4)为了达到实验的目的,以上装置导管接口正确的连接顺序为a接 、 接 、接 、 接b。
(5)氧气可采用B装置收集并用带火星的木条检验,这是利用了氧气的哪些性质? 。
(6)实验结束后,取C装置中固体溶于水,无气泡产生。请设计实验,检验C装置中固体的成分:
(简要写出实验步骤、现象和结论)。
【答案】
(1)CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑。
(2)
;
(3)除去HCl气体。 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。
(4)e;f; c;d; h;g。(5)不易溶解于水且支持燃烧。
(6)取所得溶液,加入足量的氯化钙溶液,后沉淀生成,取上层清液,滴入酚酞试液,酚酞试液变红,说明C装置中固体的成分为碳酸钠和氢氧化钠。
【解析】实验为了证明过氧化钠(Na2O2)固体可在呼吸面具和潜水艇中做供氧剂,是制取二氧化碳然后与过氧化钠反应,证明过程中生成了氧气而消耗了二氧化碳,从而结合这个流程分析过程。
(1)A装置中是制取二氧化碳,所以是石灰石和盐酸反应生成氯化钙和水以及二氧化碳,对应的化学方程式为 CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑。
(2)由于长颈漏斗需要插入到液面以下,而导气管露出少许即可,所以图F方框中A装置的长颈漏斗和玻璃导管补画完整为:
(3)由于生成的气体中混有HCl,所以D装置的作用是 除去HCl气体。E装置中是检验二氧化碳是否还有,也就是证明消耗了二氧化碳而生成了氧气,所以可能发生的有关反应的化学方程式为 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。
(4)为了达到实验的目的,需要制备二氧化碳且除去杂质后让二氧化碳和过氧化钠反应,进而检验二氧化碳是否有剩余和检验是否生成了氧气,所以以上装置导管接口正确的连接顺序为a接 e、f接 c、d接 h、g接b。
(5)氧气可采用B装置收集说明氧气不易溶解于水,并用带火星的木条检验说明氧气支持燃烧,这是利用了氧气的不易溶解于水且支持燃烧的性质。
(6)实验结束后,取C装置中固体溶于水,无气泡产生。根据给出的信息可能生成了碳酸钠和氢氧化钠,也就是确定固体有碳酸钠和氢氧化钠。不能直接借助碱性进行确定,因为两者均为碱性。应该先检验碳酸钠后检验氢氧化钠,过程中注意不要对氢氧化钠的检验造成干扰。具体实验过程为:取所得溶液,加入足量的氯化钙溶液,后沉淀生成,取上层清液,滴入酚酞试液,酚酞试液变红,说明C装置中固体的成分为碳酸钠和氢氧化钠。
十、化学计算
1. 由Mg(OH)2和MgO组成的混合物,测得其中含镁元素的质量分数为48%。取该混合物10 g,将其投入110 g的稀硫酸中恰好完全反应,所得溶液中溶质的质量分数为( )
A.12% B.24% C.20% D.30%
【答案】C
【解析】根据在化学反应中镁元素的质量守恒,建立镁元素和MgSO4的质量关系可求得反应后所得溶液中的溶质MgSO4的质量,即可求出所得溶液中溶质的质量分数。
Mg ~ MgSO4
24 120
10 g×48% x
24120=10 g×48%x
x=24 g
所得溶液中溶质MgSO4的质量分数=24 g10 g+110 g×100%=20%,故选C。
2. 一定量的木炭在盛有氮气和氧气的混合气体的密闭容器中燃烧后生成CO和CO2,且测得反应后所得CO、CO2、N2的混合气体中碳元素的质量分数为24%,则其中氮气的质量分数可能为( )
A.10% B.30% C.50% D.70%
【答案】B
【解析】设反应后所得混合气体的质量为100 g,则混合气体中含碳24 g,根据质量守恒定律可知,参加反应的木炭的质量为24 g,假设木炭燃烧完全生成二氧化碳,可求出此时氧元素的质量为24 g÷(1244×100%)×3244×100%=64 g,则此时氮气的质量为100 g-24 g-64 g=12 g。假设木炭燃烧完全生成一氧化碳,可求出此时氧元素的质量为24 g÷(1228×100%)×1628×100%=32 g,则此时氮气的质量为100 g-24 g-32 g=44 g。由此可知,反应后所得混合气体中氮气的质量应在这两个值之间,故氮气的质量分数应介于12%~44%。故选B。
3. 如图所示,在托盘天平两盘上各放一只质量相同的烧杯,分别注入200 g质量分数为7.3%的稀盐酸,天平平衡。向左盘烧杯中加入8 g 某碳酸钙和氧化钙组成的固体混合物,其钙元素质量分数为50%,充分反应。下列有关说法中,不正确的是( )
A.理论上,左盘烧杯中可生成2.4 g气体
B.充分反应后,左盘烧杯溶液中含有两种溶质
C.向右盘烧杯中加入5.6 g铁粉,天平能够重新平衡
D.向右盘烧杯中加入5.6 g质量分数为1.7%的硝酸银溶液,天平能够重新平衡
【答案】C
【解析】氯化氢的质量为200g×7.3%=14.6g;
根据钙元素质量守恒,若碳酸钙和氧化钙组成的固体混合物完全反应,则生成的氯化钙中钙元素的含量为4 g,则氯化钙的质量为11.1 g,由氯化钙与氯化氢的质量关系
2HCl~CaCl2
73 111
X 11.1g
可求出消耗氯化氢的质量为7.3g,则反应后的溶液中含两种溶质,B正确;
根据反应:CaO+2H2Cl= CaCl2+H2O、CaCO3(CaO·CO2)+2H2Cl=CaCl2+H2O+CO2↑,以及钙元素的质量,可知溶液质量增大的量为“CaO”的质量,可知溶液质量增大5.6g,产生气体质量为8g-5.6g=2.4g;加入铁粉有气体放出,右盘增大质量小于5.6g,天平不平衡;加入硝酸银无气体产生,右盘增重5.6g,天平重新平衡,故C错误,A、D正确。
4. 某硝酸钠溶液中Na+的质量分数是4.6%,则该溶液中硝酸钠的质量分数是( )
A.4.6% B.10% C.8.5% D.17%
【答案】D
【解析】
试题分析:硝酸钠溶液中只有硝酸钠中含有钠离子,溶液中钠离子、硝酸根及硝酸的关系是:
Na+~ NO3-~NaNO3
23 85
4.6% x
2385 =4.6%x ,
X=17%,故选D。
5. 锌、铁、镁三种金属中的两种混合物13g,与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为1g,则混合物中一定含有的金属是( )
(A)锌 (B)铁 (C)镁 (D)无法推断
【答案】C
【解析】
根据锌、铁、镁三种金属与足量的盐酸反应,均生成二价金属阳离子得:(R为金属,设平均式量M)
R + 2HCl= RCl2+ H2↑
M 2g
13 1g
M:13=2:1
M=26
则必须有相对原子质量大于26和小于26的金属,又因为锌、铁的相对原子质量均大于26,只有镁的相对原子质量小于26,故答案为C。
6.由 CH4、CO、H2中的一种或几种组成的气体,完全燃烧后,生成的CO2和H2O的质量之比是11∶9,该气体的组成不可能是( )
A.CH4 B.CO和H2 C.CH4和CO D.CH4、H2和CO
【答案】C
【解析】由生成的 CO2 和 H2O的质量之比是11∶9,可知生成的 CO2 和 H2O中碳元素与氢元素的质量比为(11×):(9×)=3:1,根据质量守恒定律,原混合气体中,碳元素与氢元素的质量比也为3:1。
A.CH4中碳、氢元素质量比为12:(1×4)=3:1,不符合题意;
B.CO和 H2的分子个数比为1:2时可以满足碳、氢元素质量比为3:1,不符合题意;
C.CH4和 CO的混合气体,无论二者分子个数比为多少,碳、氢元素质量比一定大于3:1,符合题意;
D.CH4、H2和 CO的混合气体,满足CO和 H2的分子个数比为1:2时,碳、氢元素的质量比可以等于3:1,不符合题意;故选C。
7. 在一定条件下,一密闭容器内发生某反应,测得反应前及反应过程中两时刻各物质的质量如下表所示。下列说法不正确的是( )
物质
甲
乙
丙
丁
反应前的质量/g
20
a
15
3
t1时的质量/g
14
32
b
c
t2时的质量/ g
8
4
d
3
A. 丁可能是催化剂 B. 该反应属化合反应 C. a=60 D. d=68
【答案】D
【解析】A、反应前后丁质量不变,可能是催化剂,该选项说法正确;B、根据题意有:(14-8):(32-4)=(20-8):(a-4):,a=60,反应后甲、乙质量都减小,都是反应物,则丙一定是生成物,该反应是化合反应,该选项说法正确;C、a=60,该选项说法正确;D、d=20+60+15+3-8-4-3=83,该选项说法不正确。故选D。
8. 某化学研究小组对当地的石灰石样品进行了研究。称取石灰石样品8g,把40g稀盐酸分四次加入样品中,测得实验数据见下表(假设石灰石样品中杂质不溶于水、不与盐酸反应,二氧化碳不溶解)。
实验序号
加入稀盐酸的质量/g
剩余物质的质量/g
第1次
10
5.5
第2次
10
3
第3次
10
1.6
第4次
10
m
(1)第4次剩余物质的质量m=________g;
(2)石灰石样品中CaCO3的质量分数为__________。
(3)计算稀盐酸的溶质质量分数。
【答案】
⑴1.6 ⑵80% ⑶18.25%
【解析】从表中的数据可知:随着盐酸的不断加入,剩余固体的质量逐渐减少,第3次加入10g盐酸后固体减少的数值与第1次和第2次不同,说明第3次盐酸有剩余,因此第4次再加入10g盐酸时剩余固体的质量m为1.6g,因此,碳酸钙的质量分数=8g-1.5g8g×100%=80%。
根据第1次10g盐酸与8g-5.5g=2.5g碳酸钙完全反应(或根据第2次10g盐酸与5.5g-3g=2.5g碳酸钙完全反应),可设10g盐酸中含HCl的质量为x,则有
CaCO3 + 2HCl═ CaCl2 + H2O + CO2 ↑
100 73
2.5g x
100 : 73 =2.5g : x
x=1.825g
因此,稀盐酸的溶质质量分数:1.825g/10g ×100% = 18.25%。
9.为了探究氢氧化钡溶液和硫酸钠溶液反应后所得滤液X的成分,同学们做了以下实验:取50克滤液于烧杯中,先向烧杯中滴加溶质质量分数为6%的硫酸镁溶液20克,接着向烧杯中滴加稀硫酸。加入溶液的质量与烧杯内沉淀的质量关系如图所示。
(1)滤液X的pH______7(选填“大于”、“等于”或“小于”)
(2)CD段发生反应的化学方程式为______。
(3)滤液X中含有的溶质是______。
(4)滴加入30克稀硫酸时,烧杯中沉淀的质量m2的值为多少______?(写出计算过程)
【答案】
(1)大于
(2)Mg(OH)2+H2SO4=MgSO4+2H2O
(3) NaOH、Ba(OH)2
(4) 5.24
【解析】(1)氢氧化钡与硫酸钠反应产生硫酸钡沉淀和氢氧化钠(显碱性)溶液,滤液X的pH大于7。(2)CD段加入硫酸,沉淀质量减小,氢氧化镁与硫酸反应产生硫酸镁和水的化学方程式为Mg(OH)2+H2SO4=MgSO4+2H2O。(3)滤液X中加入硫酸镁能产生大量氢氧化镁白色沉淀,继续加入稀硫酸有部分沉淀溶解,则说明氢氧化钡过量,X中含有的溶质是:氢氧化钠和氢氧化钡。
(4)设加入20g硫酸镁产生氢氧化镁的质量为x。
Ba(OH)2+MgSO4=BaSO4↓+ Mg(OH)2↓
120 58
20×6% x
=
x=0.58g,烧杯中沉淀的质量m2的值4.66g+0.58g=5.24g。
10. 某校化学活动小组的同学要测定菱铁矿石(主要成分FeCO3,杂质不含铁元素也不与酸发生反应,且不溶于水)的含量,小组同学取质量为40g的烧杯进行实验,过程如下。请回答下列问题:
(1)上述实验过程中发生的化学反应方程式为______。
(2)根据已知条件列出求解B烧杯中参加反应的物质质量为(x)的比例式______。
(3)实验中过滤得到的不溶物a值是______。
(4)样品中碳酸亚铁的含量是______。
(5)C烧杯中溶质的质量分数是______。
(6)若用该菱铁矿石来生产含铁96%的生铁,在冶炼过程中损失4%的铁元素,则580t该矿石能得到产品的质量是_____。
【答案】
(1)FeCO3+2HCl=FeCl2+H2O+CO2↑
(2)=
(3)5.8
(4)80%
(5)12.7%
(6)224t
【解析】(1)上述实验过程中发生的反应是碳酸亚铁和盐酸反应生成氯化亚铁、二氧化碳和水,反应的化学反应方程式为FeCO3+2HCl=FeCl2+H2O+CO2↑。
(2)反应为碳酸亚铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁、水和二氧化碳,反应的关系为
FeCO3+2HCl=FeCl2+H2O+CO2↑
116 73
11.6g x
故B烧杯中参加反应的物质质量为(x)的比例式为=。
(3)反应后得到一种溶质的溶液,所以盐酸完全反应。
设烧杯A中样品参加反应的碳酸亚铁质量为x,生成的氯化亚铁的质量为y,生成的二氧化碳的质量为z
FeCO3 + 2HCl = FeCl2+H2O+CO2↑
116 73 127 44
x 300×7.3% y z
===
X=34.8g、y=38.1g、z=13.2g
A=69g-40g+11.6g-34.8g=5.8g
故实验中过滤得到的不溶物a值是5.8g。(4)样品中碳酸亚铁的含量是×100%=80%。(5)C烧杯中溶质的质量分数是×100%=12.7%。(6)若用该菱铁矿石来生产含铁96%的生铁,在冶炼过程中损失4%的铁元素,则580t该矿石能得到产品的质量是580t×80%××100%×(1- 4%)÷96%=224t。
11.在化学实验技能考试做完“二氧化碳的制取和性质”实验后,废液桶中有大量的盐酸与氯化钙的混合溶液(不考虑其他杂质)。为避免污染环境并回收利用废液,化学兴趣小组做了如下实验:
取废液桶上层清液共11.88kg,向其中加入溶质质量分数为21.2%的碳酸钠溶液。所得溶液pH与加入的碳酸钠溶液的质量关系如图所示:
(1)通过如图可知当碳酸钠溶液质量加到 千克时,废液恰好处理完(盐酸与氯化钙的混合溶液完全转化成氯化钠溶液)。
(2)求此时沉淀的质量(写出计算过程)。
(3)此时所得溶液 (填“能”或“不能)用于该校生物兴趣小组的小麦选种液。(选种液要求氯化钠的溶质质量分数在10%﹣20%之间)。
【答案】(1)15kg;
(2)由图象可知与溶液中氯化钙反应的碳酸钠溶液的质量为:15kg﹣10kg=5kg,所含碳酸钠的质量是5kg×21.2%=1.06kg
设生成的碳酸钙的质量为z,生成的氯化钠溶液的质量为y,
Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
106 100 117
1.06kg z y
==
y=1.17kg
z=1kg
答:生成沉淀的质量为1g;
(3)能;
【解析】(1)生成的氯化钠溶液显中性,由图示可知,当碳酸钠溶液质量加到15kg时,pH=7,然后又上升,说明此时恰好将废液处理完。
(2)由图象可知与溶液中氯化钙反应的碳酸钠溶液的质量为:15kg﹣10kg=5kg,所含碳酸钠的质量是5kg×21.2%=1.06kg
设生成的碳酸钙的质量为z,生成的氯化钠溶液的质量为y,
Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
106 100 117
1.06kg z y
==
y=1.17kg
z=1kg
答:生成沉淀的质量为1g;
(3)设碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠的质量为a,生成二氧化碳气体的质量为b,
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
106 117 44
10kg×21.2% a b
==
a=2.34kg
b=0.88kg
废液恰好处理完时溶液中氯化钠的质量分数为×100%=14.04%,介于10%﹣20%之间,可以用于选种。
【考前技巧篇】
☞化学基本概念
指点迷津一 构成物质的微粒
1.分子
(1)定义:由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小粒子;
(2)构成:分子由原子构成
(3)性质:分子的质量和体积都很小;分子总是在不断运动,温度越高,运动越快;分子间有间隔;同种分子构成的物质化学性质相同,不同种分子构成的物质化学性质不同。
(4)分子运动现象的实验探究
a.实验装置:
b.实验现象:一段时间后,烧杯A中的溶液变红
c.解释:烧杯B中浓氨水有挥发性,氨分子运动到烧杯A中与水反应生成了氨水,氨水呈碱性,使酚酞溶液变红
d.实验结论:分子在不断运动
2.原子
(1)定义:化学变化中的最小粒子,即在化学变化中不能再分;
(2)构成:原子由原子核和核外电子构成,原子核又由质子和中子构成,一个质子带一个单位正电荷,中子不带电,一个电子带一个单位负电荷;核电荷数=质子数=核外电子数
(3)性质:原子的质量和体积都很小;原子总是在不断运动,温度越高,运动越快;原子间有间隔;
(4)原子结构示意图(以氯原子为例):第一层最多排2个电子,第二层最多排8个电子,最外层不能超过8个电子。
(5)最外层电子数的应用:最外层电子数是8(氦为2)的是稳定结构;最外层电子数小于4的,易失电子,活泼;最外层电子数大于4的,易得电子,活泼。
(6)相对原子质量≈质子数+中子数(相对原子质量没有单位)
3.离子
(1)定义:带电的原子或原子团;
(2)分类:带正电的原子或原子团叫阳离子,带负电的原子或原子团叫阴离子
(3)表示方法:在元素符号的右上角标上离子所带的电荷数及电性,数字在前,正、负号在后;若离子带的电荷数是1,则“1”省略不写;如O2-; 0H-
(4)原子和离子的判断
原子:质子数=核外电子数
阳离子:质子数>核外电子数
阴离子:质子数<核外电子数
指点迷津二 元素及元素周期表
1.元素
(1)定义:质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称。
注:决定元素种类的是质子数
(2)地壳中含量居前五位的元素是:氧、硅、铝、铁、钙。
(3)分类:金属元素、非金属元素和稀有气体元素
宏观:表示一种元素;表示由原子构成的一种物质
(4)书写:首字母必须大写,第二个字母必须小写
微观:表示这种元素的一个原子
(5)意义
(6)元素和原子的区别:元素用于描述物质的宏观组成,只讲种类,不讲个数;
原子用于描述物质的微观构成,既讲种类,又讲个数。
2.元素周期表
(1)门捷列夫发现并编制元素周期表
质子数
(2)结构:7个横行,每个横行叫一个周期,共七个周期;18个纵列,每个纵列叫一个族,8、9、10三个纵列共同组成一个族,共16个族。每一格的意义:
(3)规律:同一周期,电子层数相同,最外层电子数从左至右递增;周期数等于电子层数;同一族,电子层数从上至下递增,最外层电子数相同;同一族的化学性质相似
指点迷津三 化学式
1.概念:用元素符号和数字的组合表示物质组成的式子。
2.化学式的意义
化学式
宏观意义
微观意义
分子构成的物质
(以CO2为例)
①表示一种物质;
②表示该物质的元素组成
①表示该物质的1个分子;
②表示该物质的分子构成
①二氧化碳;
②二氧化碳是由碳、氧两种元素组成的
① 1个二氧化碳分子;
② 1个二氧化碳分子是由1个碳原子和2个氧原子构成的
原子构成的物质 (以Fe为例)
①表示一种物质;②表示一种元素
表示该物质的1个原子
①单质铁;②铁元素
1个铁原子
注:化学式前若出现计量数,则只具有微观意义,如4CO2表示4个二氧化碳分子,2Fe表示2个铁原子。
3.化学式的书写
(1)单质化学式的书写
a.由原子构成的单质,如稀有气体、金属、固态非金属,直接用元素符号表示他们的化学式;例如氦气的化学式是He,铁的化学式是Fe
b.由分子构成的单质,如非金属气体,其化学式的写法是在元素符号右下角写上表示分子中所含原子个数的数字(即角标);例如氢气的化学式是H2、臭氧的化学式是O3
(2)化合物化学式的书写
根据化合价书写:一排序(正左负右),二标价,三交叉,四约分,五检查
如下图所示:
4. 有关化学式的计算
指点迷津四 化合价
1.化合价的表示方法
标在元素符号的正上方,“+”“-”号在前,数值在后。数值为“1”时不能省略。如O表示氧化钙中钙元素显+2价。
2.化合价与离子符号的区别
化合价
离子符号
符号和数值的位置
元素符号的正上方
元素符号或原子团的右上角
符号和数值的顺序
先正负号,后数字,如O2
先数字,后正负号,如SO
数值为“1”时的“1”
不能省略,如Cl
省略不写,如NO
3.化合价的一般规律
(1)元素的化合价有正、有负,在化合物里正、负化合价的代数和为0。如在H2O中,H为+1价,O为-2价。
(2)金属元素与非金属元素化合时,金属元素显正价,非金属元素显负价,如。非金属元素与氧元素化合时显正价,与氢元素化合时显负价,如O2、H。
(3)一些元素在不同物质中可显不同的化合价,如在KMnO4、K2MnO4中,Mn的化合价分别为+7、+6。
(4)同一种元素在同一种物质里可显不同的化合价,如在NH4NO3中,N的化合价分别为-3、+5。
(5)在单质里,元素的化合价为0。
(6)原子团的化合价等于各元素正、负化合价的代数和(一定不为0)。
4.化合价口诀
一价氢氯钾钠银,二价氧镁钙钡锌;氮有二三四和五,单质为零要记清;铜汞二,铁二三,二四六硫二四碳;三铝四硅五为磷,变价知识脑中清;负一硝酸、氢氧根(NO、OH-),负二硫酸、碳酸根(SO、CO);负三记住磷酸根(PO),正一价的是铵根(NH)。
5.化合价的计算
指点迷津五 化学符号周围数字表示的意义
当x、m、n等于1时,数字省略不写,a等于1时则不能省略。
指点迷津六 物质的分类
纯净物
物质的分类
混合物:由两种或两种以上的物质混合而成的物质,如空气、合金、煤、石油、天然气、矿石等
概念:只由一种物质组成的物质,如氧气(O2)、二氧化碳(CO2)、高锰酸钾(KMnO4)等
概念:由同种元素组成的纯净物
纯净物
金属单质:铁(Fe)、锌(Zn)、镁(Mg)等
非金属单质:硫(S)、氮气(N2)等
单质
分类
分类
化合物
概念:组成中含有不同种元素的纯净物
概念:简称无机物,通常指不含碳元素的化合物
氧化物:由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物,
如H2O、CaO、Fe2O3等
注:含氧化合物指含有氧元素的化合物,但不一定是氧化物
酸:在水溶液中解离出的阳离子全部为氢离子(H+)的化合物,
如HCl、H2SO4、HNO3等
碱:在水溶液中解离出的阴离子全部为氢氧根离子(OH-)的化合物,
如NaOH、Ca(OH)2、NH3·H2O 等
盐:组成里含有金属离子或铵根离子和酸根离子的化合物,
如NaCl、K2CO3、NH4NO3、NaHCO3、KMnO4等
无机化合物
分类
化合物
分类
有机化合物
有机化合物:
(1)概念:简称有机物,通常指含有碳元素的化合物(CO、CO2、H2CO3、碳酸盐及碳酸氢盐除外)(拓展:根据有机物的概念可知形成化合物种类最多的元素是碳元素)
(2)分类:
a.有机小分子化合物:相对分子质量比较小的有机物,如甲烷、乙醇、葡萄糖(C6H12O6)等
b.有机高分子化合物:相对分子质量比较大的有机物,通常高于一万,甚至高达几百万,如淀粉、蛋白质等
指点迷津七 物质类别的微观表示
类别
单质
化合物
混合物
微观
结构
独立原子的集合体或相同原子构成的相同分子的集合体
不同原子构成的相同分子的集合体
不同原子、不同分子或原子与分子构成的集合体
微观
示意图
或
或
或或
指点迷津八 物理变化和化学变化
1.物理变化
(1)概念:没有生成其他物质的变化
(2)伴随现象:物质形状、状态发生改变
(3)常见物理变化的实例
a.状态变化:融化、熔化、蒸发、升华、结晶、凝固、挥发、液化等
b.实验操作类:过滤、蒸发、稀释、溶解等
c.其他:工业制氧气、风力(水力)发电、活性炭吸附、轮胎爆炸、石油分馏、海水晒盐、灯泡(稀有气体)通电发光等
2.化学变化
(1)概念:生成其他物质的变化
(2)伴随现象:常表现为颜色改变、放出气体、生成沉淀等;还伴随着能量的变化,常表现为吸热、放热、发光等。
(3)常见化学变化的实例
a.燃烧类:火药爆炸、纸张燃烧等
b.变质类:发酵、腐烂(败)、酿酒、发霉、食物变质等
c.锈蚀类:铁生锈、铜生锈(或铜生成铜绿)等
d.其他:光合作用、呼吸作用、冶金、食物消化、电解水、煤的干馏、塑料降解等
3.物理变化和化学变化的判断依据:变化时是否有其他物质(新物质)生成
4.物理变化和化学变化的相互联系:在发生化学变化的过程中,同时发生物理变化
指点迷津九 物质的性质和用途
1.物理性质
(1)概念:物质不需要通过化学变化就表现出来的性质
(2)性质内容:颜色、状态、气味、熔点、沸点、硬度、密度、溶解性、挥发性、吸附性、导电性、导热性、延展性等
2.化学性质
(1)概念:物质在化学变化中表现出来的性质
(2)性质内容:可燃性、助燃性、氧化性、还原性、酸碱性、热稳定性、毒性、腐蚀性等
3.物理性质和化学性质的判断依据:是否通过化学变化表现出来
4.性质和用途的关系:物质的性质决定物质的用途,而物质的用途反映物质的性质
注:叙述性质常用“能”“会”“难”“易”“可”等字,如汽油易挥发、汽油可燃烧。
指点迷津十 化学反应类型
1.四种基本反应类型
(1)化合反应
a.概念:由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应
b.通式:A+B+…→ C
c.特点:多变一
(2)分解反应
a.概念:由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应
b.通式:A → B+C+……
c.特点:一变多
(3)置换反应
a.概念:由一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应
b.通式:A+BC → B+AC
c.特点:单换单
(4)复分解反应
a.概念:由两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应
b.通式:AB+CD → AD+CB
c.特点:双交换、价不变
2.中和反应:酸与碱作用生成盐和水的反应(属于复分解反应)。
3.氧化反应和还原反应(从得失氧的角度划分)
(1)氧化反应:物质与氧气发生的反应。物质(如碳、硫、磷、铁等)在氧气中燃烧是较剧烈的氧化反应;有些氧化反应则进行得很慢,甚至不易被察觉,这种氧化叫做缓慢氧化,如动植物的呼吸、食物腐烂、醋的酿造、农家肥料的腐熟等都包含物质的缓慢氧化。
(2)还原反应:含氧化合物里的氧被夺去的反应。
☞元素与化合物
指点迷津一 空气的主要成分和用途
空气成分
体积分数
主要用途及相应性质
氮气
①_78%__
作保护气,如充入食品包装袋防腐(化学性质不活泼);制造氮肥、硝酸、炸药;液氮用于制造低温环境,医疗上用作冷冻麻醉剂等
氧气
②21%
医疗急救(供给呼吸),炼钢、气焊、气割等(支持燃烧)
稀有气体
0.94%
焊接金属时用作保护气(化学性质很不活泼);可制成多种用途的电光源,如航标灯、闪光灯、霓虹灯等(通电时发出不同颜色的光)
二氧化碳
0.03%
植物进行光合作用的原料,用于灭火,固态二氧化碳可用于人工降雨等。
其他气体和杂质
0.03%
指点迷津二 空气污染及防治措施
(1)计入空气质量评价的主要污染物有:可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧 ;
(2)空气污染的治理:加强大气质量检测,使用清洁能源,植树造林等;
指点迷津三 空气中氧气含量的测定
1、实验原理:物质在密闭容器中燃烧,消耗掉空气中的氧气,使密闭容器内的压强减小,水被压入密闭容器中。进入容器内水的体积,即为减少的氧气的体积。
2、实验装置(如右图所示)
3、反应的化学方程式:4P+5O22P2O5
4、实验步骤:①连接装置,检查装置的气密性;②在集气瓶中加入少量水,把集气瓶液面以上容积分成5等份;③用弹簧夹夹紧胶皮管;④点燃燃烧匙内的红磷(足量)后,迅速伸入集气瓶中,立即塞紧橡胶塞;⑤燃烧结束冷却至室温,打开弹簧夹。
5、实验现象
(1)红磷燃烧,产生大量白烟。
(2)冷却至室温,打开弹簧夹,水沿导管进入集气瓶中的体积约占集气瓶中空气体积的1/5。
6.实验结论:氧气约占空气体积的1/5;该实验还可以说明氮气难溶于水,不能燃烧也不支持燃烧。
指点迷津四 氧气的性质
(1) 物理性质:在标准状况下,氧气是无色、无味的气体,密度比空气略大。它不易溶于水。一定条件下变为淡蓝色液体,继续降温可变成淡蓝色雪花状的固体。
(2) 化学性质(具有助燃性,能支持燃烧;具有氧化性,可与许多物质发生氧化反应)
物质
现象
化学方程式
空气中
氧气中
木炭
持续红热(红光),放热,生成使澄清石灰水变浑浊的气体
发出明亮的白光,生成使澄清石灰水变浑浊的气体
C+O2CO2
硫
发出微弱的淡蓝色火焰,生成有刺激性气味的气体,放热
发出明亮的蓝紫色火焰,生成有刺激性气味的气体,放热
S+O2SO2
红磷
发出黄色火焰,放热,冒出大量白烟
发出耀眼的白光,放热,冒出大量白烟
4P+5O22P2O5
镁条
剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放热,生成白色固体
2Mg+O22MgO
铁丝
红热,不燃烧
剧烈燃烧,火星四射,放出大量热,生成黑色固体
3Fe+2O2Fe3O4
指点迷津五 氧气的制取
1、工业制法:分离液态空气法;
2、实验室制法
制法
原理
发生装置
收集装置
分解高锰酸钾制氧气
固固加热型
排水法或向
上排空气法
分解氯酸钾制氧气
固固加热型
分解过氧化氢制氧气
固液不加热型
3.催化剂(又叫触媒)
(1)概念:在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质。催化剂在化学反应中所起的作用叫做催化作用。
(2)特点:①催化剂只改变化学反应速率,而不改变生成物的质量;②催化剂可以加快反应速率,也可以减慢反应速率;③反应前后催化剂的质量和化学性质不改变,物理性质可能改变。
指点迷津六 单质碳的性质和用途
1、单质碳的物理性质及用途
名称
金刚石
石墨
C60
物理性质
无色透明,天然存在的
最硬的物质
深灰色,质软,有滑腻感,有优良的导电性
分子形似足球,具有一些特殊的物理性质
用途
作装饰品、裁玻璃、切割大理石、作钻探机钻头等
制铅笔芯、润滑剂、电极等
有可能广泛应用于超导、催化、材料、医学及生物等领域
联系
(1)金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质,化学性质相似,但物理性质差异很大,原因是这些单质中碳原子的排列方式不同;(2)石墨在一定条件下转化为金刚石属于化学(填“物理”或“化学”)变化;
2、 单质碳的化学性质及用途
性质
举例
用途
稳定性
用墨(由炭黑等制成)书写或绘制的字画能长时间保存而不易褪色
制碳素墨水
可燃性
氧气充足时,完全燃烧:
氧气不足时,不完全燃烧:
作燃料
还原性
(1)与CO2反应:
(2)与氧化铜反应:
(3)与氧化铁反应:
用于冶
金工业
指点迷津七 一氧化碳
1.物理性质:无色、无味的气体,难溶于水,密度比空气略小。
2.化学性质和用途
(1)可燃性(点燃前要验纯),方程式为:(火焰呈蓝色),用作燃料。
(2)还原性
与氧化铜反应:
与氧化铁反应:
利用一氧化碳的还原性可用于冶金工业。
(3)毒性:CO极易与血液中的血红蛋白结合使之失去携氧能力,造成生物体内缺氧,严重时会危及生命。CO有毒,在实验室中应特别注意尾气处理;用煤等含碳燃料取暖时,要注意室内通风
指点迷津八 还原实验
1、木炭还原氧化铜实验
(1)实验原理(方程式)。
(2)实验装置(如右图所示)
(3)操作步骤:检查装置气密性→装入药品,组装并固定好实验装置→点燃酒精灯,先预热试管,然后固定在盛有混合粉末处加强热→反应结束后,先将导管从石灰水中撤出,再停止加热。
(4)实验现象:黑色粉末逐渐变红,澄清石灰水变浑浊
a.试管口略向下倾斜的目的:防止冷凝水回流到灼热的试管底部,使试管炸裂。
b.药品平铺在试管底部的目的:增大药品的受热面积,使反应更充分。
c.加热时,在酒精灯火焰上加网罩的目的:使火焰集中,提高温度。
d.反应结束时,先将导管从石灰水中撤出,再停止加热,目的是防止石灰水倒吸入灼热的试管中,使试管炸裂。
2、CO还原氧化铜实验
(1)实验原理(方程式)。
(2)实验装置(如右图所示)
(3)操作步骤:检查装置气密性→装入药品,组装并固定好实验装置→通入CO片刻后,点燃右边酒精灯→点燃左边酒精灯→反应结束后,熄灭左边酒精灯,继续通入CO至玻璃管冷却至室温→熄灭右边酒精灯。
(4)实验现象:黑色粉末逐渐变红,澄清石灰水变浑浊
a.先通入一段时间的CO,再点燃左边酒精灯加热的目的:排尽装置内的空气,防止CO不纯,加热后发生爆炸。
b.反应结束后先停止加热,继续通入CO至玻璃管冷却的目的是防止生成的铜在较高温度下重新被氧化成氧化铜;防止石灰水倒吸入灼热的玻璃管中,使玻璃管炸裂。
c.CO有毒,因此应进行尾气处理,可采用点燃法或收集法。
指点迷津九 二氧化碳的性质
1、物理性质:通常状况下,二氧化碳是无色、无味的气体,可溶于水,密度比空气大。在一定条件下二氧化碳气体会变成液体或固体,固态二氧化碳叫做干冰。
2.化学性质
(1)一般情况下,既不燃烧,也不支持燃烧;不能供给呼吸。
(2)与水反应,方程式为:H2O+CO2 === H2CO3
(3)与碱反应:与澄清石灰水反应:Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O,现象:澄清石灰水变浑浊,用于检验CO2。与氢氧化钠溶液反应:2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O,用于吸收CO2。
指点迷津十 二氧化碳的制取
1、工业制取(煅烧石灰石),方程式为:;
2、实验室制取
实验药品
石灰石(或大理石)与稀盐酸
反应原理
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
装置
装置特点
便于添加液体
控制反应速率
操作简便
控制反应的发生与停止
收集方法
二氧化碳能溶于水并与水发生反应,且密度比空气大,应采用向上排空气法收集
操作步骤
连接仪器→检查装置气密性→加入药品(先装固体药品,后加液体药品)→收集气体→验满
验满方法
将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭则说明已收集满
检验方法
把生成的气体通入澄清石灰水中(或向集气瓶中加入少量澄清石灰水,振荡),若石灰水变浑浊,则说明制得(收集)的气体为二氧化碳
除杂
制取的CO2中通常混有HCl气体和水蒸气,应先用饱和碳酸氢钠溶液除去HCl气体,再用浓硫酸干燥
指点迷津十一 二氧化碳的用途及对环境的影响
1、 二氧化碳的用途:作光合作用的原料、用于灭火、作化工产品的原料(生产尿素、制纯碱等)、作气体肥料、固态CO2可用作制冷剂(用于人工降雨)等。
2、 二氧化碳对环境的影响:参与自然界的碳循环,温室效应。
指点迷津十二 爱护水资源
1、原因:淡水资源有限,人均淡水资源少,且分布不均。
2、措施
(1)节约用水:工业上,使用新技术,改革工艺;农业上改大水漫灌为喷灌、滴灌;生活上一水多用。
(2)防治水体污染:工业上,废水要处理达标后才能排放;农业上,合理使用农药、化肥,提倡使用农家肥;生活上,生活污水集中处理后再排放。
指点迷津十三 水的净化
1、水的物理性质:纯水是无色、清澈透明的液体,属于纯净物;自然界中的水都是混合物,自来水、雨水、河水、湖水、海水、矿泉水等都是混合物。
2、自来水净水过程:取水→沉淀→过滤→吸附→消毒→配水。
3、常用净水方法及作用
净水方法
原理或作用
沉淀
除去大颗粒不溶性杂质,分为静置沉淀(除去泥沙等不溶物)和吸附沉淀。吸附沉淀指在水中加入絮凝剂明矾等,利用明矾溶于水后生成的胶状物吸附悬浮杂质,使杂质沉降
过滤
除去水中的不溶性杂质(物理变化)
吸附
利用活性炭吸附一些可溶性杂质,除去水中的色素、臭味(异味)(物理变化)
消毒
投入消毒剂(或通氯气、臭氧等)或用采用紫外线照射,除去水中的细菌和病毒(化学变化)
蒸馏
除去水中所有杂质的方法,得到的蒸馏水属于纯净物(物理变化)
净化程度
单一操作净化程度由低到高的顺序:沉淀→过滤→吸附→蒸馏
特别提醒:只有蒸馏能除去水中所有杂质,降低水的硬度
4、自制简易净水器:起过滤作用的是小卵石和石英砂;活性炭的作用是吸附色素和异味;纱布的作用主要是隔开并固定各层物质。石英砂与小卵石的位置不能(填“能”或“不能”)互换,原因是会降低过滤速率。
可重复使用的是纱布、小卵石和石英砂,使用一段时间需更换的是蓬松棉和活性炭。
5、 水的蒸馏实验
(1)原理:通过加热的方法使水变成水蒸气后再冷凝成水。
(2)注意事项:①蒸馏烧瓶下面应垫上石棉网。蒸馏烧瓶中所盛放液体不能超过其容积的2/3,也不能少于1/3。②在蒸馏烧瓶中要加几粒沸石(或碎瓷片),以防止爆沸。③温度计的水银球应对着蒸馏烧瓶的支管口。④冷凝水从下口进,从上口出。⑤先通冷凝水,再点燃酒精灯;实验结束时先撤酒精灯,再停止通冷凝水。⑥液体不可蒸干。
6. 硬水和软水
定义
硬水
含有较多可溶性钙、镁化合物的水
软水
不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水
鉴别
取样,加肥皂水,振荡,产生浮渣多、泡沫少的水是硬水,反之是软水
硬水的危害
降低肥皂的起泡能力,易起浮渣,洗不净衣物,使衣物变硬;损坏锅炉等
硬水的软化
生活中:煮沸;实验室中:蒸馏
指点迷津十四 验证水的组成实验
水的生成
水的电解
实验装置
反应原理
氢气和氧气在点燃的条件下生成水:
水被电解为氢气和氧气:
实验现象
产生淡蓝色火焰;烧杯内壁有无色液滴生成,烧杯变热
两电极上都产生无色气泡,且与正极和负极相连的玻璃管中产生的气体体积之比约为1∶2
水的电解
产物检验
(1)正极:将燃着的木条放在玻璃管尖嘴处,木条燃烧得更旺,证明该气体是氧气;
(2)负极:将燃着的木条放在玻璃管尖嘴处,气体被引燃,产生淡蓝色火焰,证明该气体是氢气
实验结论
(1)水是由氢元素和氧元素组成的化合物;(2)水分子由氢原子和氧原子构成
拓展
(1)水的电解实验中常向水中加入少量硫酸钠或氢氧化钠,其目的是增强导电性;
(2)通过计算可得出水的电解实验中正、负极得到的气体的质量比为8∶1。
☞质量守恒定律与化学方程式
指点迷津一 质量守恒定律
1.定义:参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。
注:(1)质量守恒定律只适用于化学变化,不能解释物理变化。
(2)反应物的质量必须是参加反应的所有反应物,没参加反应或过量的物质质量不计算,同时切勿忽略气体反应物的质量。
(3)生成的各物质的质量总和包括固、液、气三种状态的生成物的质量,尤其是生成的沉淀、气体的质量不能忽略。
2.化学反应前后的“变”与“不变”
(1)六个一定不变:微观方面,原子的种类、原子的数目、原子的质量不变;宏观方面,元素的种类不变,元素的质量不变,物质的总质量不变。
(2)两个一定改变:微观方面,分子的种类一定改变;宏观方面,物质的种类一定改变。
(3)两个可能改变:微观方面,分子的数目将可能改变;宏观方面,元素的化合价可能改变。
3.质量守恒定律的应用
(1)推断反应物或生成物的元素组成,依据化学反应前后元素种类不变。
(2)推断反应物或生成物的化学式,依据化学反应前后原子的种类和数目不变
(3)化学反应的微观示意图,依据化学反应前后原子的种类和数目不变
(4)密闭容器中的化学反应,依据化学反应前后物质的总质量不变
4.质量守恒定律的实验探究
(1)药品选择:必须发生化学反应,且反应现象明显。
(2)装置选择:如果所选的化学反应有气体参加或生成,反应必须在密闭容器中进行。
(3)方案设计
方案一:红磷燃烧前后质量的测定
反应原理:
实验现象:红磷燃烧产生大量白烟,气球鼓起,冷却后气球变瘪。
方案二:铁与硫酸铜溶液反应前后质量的测定
反应原理:。
实验现象:铁钉表面覆盖一层红色固体,溶液由蓝色变为浅绿色。
实验结论及分析:参加反应的各物质的质量综合等于生成物的质量总和。
指点迷津二 化学方程式
1.定义:用化学式表示化学反应的式子。
2.意义
(1)质的方面:表示反应物、生成物和反应条件
(2)量的方面:宏观上表示反应物和生成物之间的质量比;微观上表示反应物和生成物之间的粒子个数之比。
3.书写
(1)书写原则:以客观事实为基础,遵循质量守恒定律
(2)书写步骤
a.写:写出反应物和生成物的化学式,中间以短线相连
b.配:配平化学方程式
c.标:标出反应条件,生成物状态,把中间的短线改为等号
d.查:检查化学式书写是否正确,方程式是否配平,生成物状态和反应条件是否标注正确。
4.利用化学方程式的计算,解题步骤及要点如下
(1)设:根据题意找出已知量和未知量,并设未知量,注意未知量不能带单位;寻找已知量是难点,通常要分析所给表格或图像才能得出已知量。
(2)写:根据题意写出化学方程式,注意方程式要配平,并标注好气体符号,沉淀符号和反应条件。
(3)标:标出已知量和未知量的相对质量和实际质量,这一步中一定要认真细致,把相对分子质量算清楚,实际质量也要带单位。
(4)列:列比例式,这一步中实际质量仍然要带单位。
(5)答:求解做答,求解的过程中要先约分再计算,保证计算的准确性。
☞溶液与溶解度的应用
指点迷津一 溶液的形成
1、 溶液
溶质:被溶解的物质,可以是固体,液体或气体
a.定义:一种或几种物质分散到另一种物质里形成的均一的、稳定的混合物。
溶剂:能溶解其他物质的物质,水是最常见的溶剂
b.组成:
c.特征:均一性,稳定性,混合物
2、溶解时的吸热或放热现象
(1)放热:有些物质在溶解时会使溶液温度升高,如氢氧化钠 (固)、浓硫酸(液)等。
(2)吸热:有些物质在溶解时会使溶液温度降低,如硝酸铵(固)等。
(3)吸放热不明显:有些物质在溶解时无明显的温度变化,如氯化钠(固)等。
注意 CaO加入水中也会放热,但它是CaO和水反应生成Ca(OH)2的过程中放热。
2、乳化
乳化现象:洗涤剂等乳化剂使植物油在水中分散成无数细小的液滴,而不聚集成大的油珠,从而使油和水不再分层的现象。其中洗涤剂所起的作用叫乳化作用,用洗涤剂去油污即利用了洗涤剂的乳化作用。
注意:用汽油洗去衣服上的油渍用的是溶解原理;用氢氧化钠除油污利用的是氢氧化钠和油脂的反应。
指点迷津二 饱和溶液和不饱和溶液
1、 定义:在一定温度下,向一定量溶剂里加入某种溶质,当溶质不能继续溶解时,所得到的溶液叫做这种溶质的饱和溶液;还能继续溶解的溶液,叫做这种溶质的不饱和溶液。
注意:(1)只有指明“在一定温度下”和“一定量溶剂里”,溶液的“饱和”和“不饱和”才有确定的意义。(2)某物质的饱和溶液对该物质饱和,但还可以溶解其他物质,如一定温度下氯化钠的饱和溶液还可以再溶解硝酸钾。(3)饱和溶液不一定是浓溶液,不饱和溶液也不一定是稀溶液。
2、判断
(1)若有未溶解的溶质(充分搅拌后),则所得溶液一定为该溶质的饱和溶液。
(2)若无未溶解的溶质,保持温度、溶剂的量不变,向溶液中加入少量该溶质,若不溶解,则为该溶质的饱和溶液,反之则为不饱和溶液。
3、相互转化
对大多数溶解度随温度升高而增大的物质,不饱和溶液与饱和溶液之间的转化关系及结晶的方法可表示如下:
对极少数溶解度随温度升高而减小的物质[如Ca(OH)2],上述过程中温度的改变方向相反。
4、结晶
(1)定义:溶质从溶液中以晶体的形式析出的过程。
(2)方法
a.蒸发结晶:适用于溶解度受温度变化影响较小的物质,如氯化钠;
b.降温结晶:适用于溶解度受温度变化影响较大的物质,如硝酸钾。
定义:在一定温度下,某固态物质在100g溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量
指点迷津三 溶解度及溶解度曲线
内因:溶剂、溶质本身的性质
多数固体物质的溶解度随温度的升高而增大,如硝酸钾
外因:
温度
影响因素
1、固体溶解度
少数固体物质的溶解度受温度的变化影响很小,如氯化钠
极少数固体物质的溶解度随温度的升高而减小,氢氧化钙
定义:该气体的压强为101kPa和一定温度时,在1体积水里溶解达到饱和状态时的气体体积。
内因:溶剂、溶质本身的性质
影响因素
2、气体溶解度
外因:
温度:压强一定时,温度越高,气体溶解度越小
压强:温度一定时,压强越大,气体溶解度越大
3、溶解度曲线
(1)概念:物质的溶解度随温度变化的曲线。其中纵坐标表示溶解度,横坐标表示温度。
(2)含义
以右图为例:
点
曲线上的点:表示一定温度下某物质的溶解度,如A点表示t2 ℃时,a物质的溶解度为50 g
两条曲线的交点:表示某温度下两种物质的溶解度相等,如B点表示t1 ℃时,a、c两种物质的溶解度相等
线
表示物质的溶解度随温度改变而变化的趋势。陡升型:物质的溶解度随温度的升高而显著增大(如a);缓升型:物质的溶解度受温度变化的影响不大(如b);下降型:物质的溶解度随温度的升高而减小(如c)
面
曲线下面区域内的点:表示溶液处于不饱和状态
曲线上面区域内的点:表示溶液处于饱和状态,且有未溶固体
指点迷津四 溶质质量分数
1.溶质的质量分数
(1)定义:溶液中溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比。用于表示溶液的浓度,通常以百分数表示。
(2)计算公式
所有溶液:溶质的质量分数=×100%
=×100%
饱和溶液:溶质的质量分数=×100%(S表示相应温度下的溶解度)
2.溶液稀释(或浓缩)的计算
(1)原理:稀释(或浓缩)前后溶质质量不变。
(2)计算公式:m(浓)×ω(浓)=m(稀)×ω(稀),m(浓)+m(水)=m(稀)。
注:ω表示溶质质量分数。
3. 一定溶质质量分数的溶液的配制
玻璃棒
量筒
(1)仪器选用
(2)配制步骤
a.用固体药品配制溶液
①计算:计算所需溶质的质量和水的体积。
②称量:用托盘天平称量所需固体,放入烧杯中。
③量取:用量筒量取所需的水,倒入盛有固体的烧杯中。(注:所选量筒的量程应略大于或等于所需量取的水的体积)
④溶解:用玻璃棒搅拌,使固体完全溶解。(注:溶解必须在烧杯中进行,不能在量筒中进行。玻璃棒的作用是搅拌,加快溶质的溶解速率)
⑤装瓶:将配制好的溶液转移至试剂瓶中,盖上瓶塞并贴好标签。(注:标签上应包含药品名称和溶质质量分数)
b.用浓溶液配制稀溶液
①计算:计算所需浓溶液和水的体积。
②量取:用量筒量取所需的浓溶液和水,倒入烧杯中。
③混匀:用玻璃棒搅拌,使溶液混合均匀。
④装瓶、贴好标签。
☞酸碱盐
指点迷津一 常见的酸
1. 盐酸、硫酸的物理性质、特性和用途
(1)盐酸(HCl的水溶液)
a.物理性质:无色、液体、有刺激性气味
b.挥发性(物理性质),打开浓盐酸的试剂瓶,瓶口有白雾出现
c.用途:化工产品。用于金属表面除锈、制造药物等;人体胃液中含有盐酸,可帮助消化
(2)硫酸(H2SO4)
a.物理性质:浓硫酸:无色、油状黏稠液体、无味;稀硫酸:无色、液体、无味
b.浓硫酸有强腐蚀性(即脱水性,属化学性质)、吸水性(物理性质)
c.化工原料。用于生产化肥、农药、火药、染料及冶炼金属、精炼石油和金属除锈等;浓硫酸在实验室中常用作干燥剂。
注意:(1)浓盐酸具有挥发性,曝露在空气中会因溶质的挥发而使溶液质量减少;浓硫酸具有吸水性,曝露在空气中会因吸收空气中的水蒸气而使溶液质量增加,但二者溶质质量分数都减小,因此浓盐酸与浓硫酸均应密封保存。
(2)如果不慎将浓硫酸沾到皮肤或衣服上,应立即用大量水冲洗,然后再涂上3%~5%的碳酸氢钠溶液。
2.浓硫酸的稀释
(1)操作示意图如右图:
(2)操作要领:酸入水,沿器壁,勤搅拌。
3.酸的化学性质——“酸五条”(酸溶于水解离出的阳离子都是H+,所以酸有一些相似的化学性质)
(1)与指示剂作用:使紫色石蕊溶液变红,不能使无色酚酞溶液变色
(2)与氢前金属反应生成盐和氢气
(3)与金属氧化物反应生成盐和水
(4)与碱反应生成盐和水
(5)与某些盐反应
指点迷津二 常见酸碱指示剂与pH
1.酸碱指示剂在不同酸碱性溶液中显示的颜色
酸性
中性
碱性
石蕊溶液
红色
紫色
蓝色
酚酞溶液
无色
无色
红色
2.溶液酸碱度的表示法——pH
(1)pH与溶液酸碱性的关系
酸
强
酸
强
碱
碱
中
(2)溶液pH的测定方法:测定pH最简便的方法是使用pH试纸。测定时,用玻璃棒蘸取待测溶液滴到pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,读出该溶液的pH。
(3)应用:测定土壤的酸碱性,提供土壤改良依据;监测雨水的pH,以了解空气的污染状况[pH
