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2022年中考化学二轮专题09 实验分析评价类实验探究题(含答案解析)
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这是一份2022年中考化学二轮专题09 实验分析评价类实验探究题(含答案解析),共43页。试卷主要包含了一氧化碳常在冶金工业中作还原剂,实验室常用的气体发生装置如下,利用创新的实验装置进行实验,化学是一门以实验为基础的科学等内容,欢迎下载使用。
拉分练09 实验分析评价类实验探究题
1.小明发现一种淡黄色的粉末可以用于杀菌、消毒和漂白,于是想探究该固体的成份。
(提出问题)该淡黄色固体的化学成份是什么?
(查阅资料)
Ⅰ.硫单质是一种淡黄色固体,难溶于水,在空气中点燃硫单质,生成一种无色、有刺激性气味的气体。
Ⅱ.过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体,能与水反应,生成气体并放出大量的热。
(设计实验方案)
方案一:取少量该固体粉末于试管中,加2mL水,振荡并观察现象。
方案二:在燃烧匙里放少量该固体,在酒精灯上加热,观察现象。
(1)比较以上两方案,从环保或操作角度分析,你认为的最佳方案是 (填“方案一”或“方案二”),理由是 。(答一点即可)
(2)(实验验证并得出结论)
小明向盛有少量该固体的试管中加入2mL水,立刻观察到有无色气泡产生,并且验证出该反应同时生成了氢氧化钠(NaOH),确定该淡黄色粉末为过氧化钠(Na2O2)。
小明还想对生成的气体成分进行判断,他提出了以下三种假设:
A.该气体是CO2 B.该气体是O2C.该气体是H2
同学们首先一致认为上述假设中的 (填“A”或“B”或“C”)肯定不合理,理由是 。
通过查阅资料,同学们又得知:在化学反应中,有元素化合价升高,就必然有元素化合价降低。于是通过小组讨论,大家一致认为上述假设中B成立。同学们用图1装置(装置气密性良好)进行实验检验,验证了上述分析的合理性:
(3)他们的方法是:打开活塞使水流入试管,将带火星的木条放在导管 (填“a”或“b”)处,发现 ,说明生成的气体是氧气。
(4)小佳同学待试管内固体完全溶解且不再有气泡产生后,往试管内加入少量二氧化锰,又立即产生大量气泡,由此可知过氧化钠与水反应后的溶液中含有过氧化氢,写出过氧化氢在二氧化锰催化下分解的化学方程式: 。
(5)小王同学用图2装置中的B,测量生成氧气的体积,读数前需冷却到室温后,调节量筒使内外液面相平,若仰视读数,则读数 实际值。(填“大于”、“小于”或“等于”)
(6)(交流与反思)
下列关于Na2O2说法错误的是___________(填字母)。
A.Na2O2中氧元素的化合价是-2价 B.Na2O2必须密封保存
C.Na2O2着火后可用水扑灭
(7)(定量计算)
进一步查阅资料可知:在潜水艇中常用过氧化钠(Na2O2)来吸收艇上人员呼出的二氧化碳,同时生成碳酸钠和供人们呼吸的气体,写出该反应的化学方程式 。
(8)若15.6克过氧化钠与二氧化碳完全反应,生成的碳酸钠 克(写出计算过程)
2.实验室常用高锰酸钾制取氧气,可能用到的装置如图所示。
(1)本实验可选用的发生和收集装置为 (填字母)。
(2)取一定量的高锰酸钾固体,充分加热,发现实际产生氧气量远高于理论值,则可能的原因有 (测定过程中产生的误差可忽略)。
(3)某同学进行该实验并用排水法收集O2.下列操作正确的是__(填字母)
A.未检查装置气密性即向大试管中加入高锰酸钾固体
B.当导管口有连续气泡均匀冒出时,开始收集氧气
C.集气瓶中氧气收集满后,先用玻璃片盖住集气瓶口,再将其移出水面
D.气体收集完毕后,先熄灭酒精灯,再将导管移出水面
(4)实验室也可用双氧水制氧气。某同学为研究MnO2粉末用量对双氧水分解速率的影响,做了以下实验:采用不同质量的MnO2粉末做催化剂,每次均用30mL 10%的双氧水(其他实验条件均相同),测定收集500mL氧气所用的时间,结果如表:
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
MnO2用量/g
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
所用时间/s
17
8
6
3
2
2
2
2
2
①写出上述反应的符号表达式: ,该反应的基本类型是 。
②该实验可得出的结论是 。
③若上述实验选用B做发生装置,也可以制取氧气则长颈漏斗下端管口必须浸没在液体中,原因是 。若选用C做发生装置,你认为选用装置C的优点是 。
④在实验中也可以将注射器连接到装置B的导管口处,用来 。
(5)实验室需少量甲烷气体,可用加热无水醋酸钠与碱石灰两种固体混合物制得。制甲烷气体的发生装置应选用 (填字母)装置,收集甲烷气可选用E或F装置,由此推断甲烷气具有的物理性质是 ,若用如图装置收集该甲烷,气体由 端通入(填“a”或“b”)
(6)在实验室里制取氧气,既可采用分解过氧化氢的方法,也可采用分解氯酸钾的方法。上述两种方法的主要共同点有___________。
①采用MnO2均可改变其反应速率 ②反应都不需加热
③都利用含氧物质的分解来达到目的 ④两种方法所需仪器相同。
A.①③ B.③ ④ C.①② D.②④
(7)某同学在学习了MnO2对H2O2的分解的催化作用之后,对催化剂产生了浓厚的兴趣。于是,他设计下表所示实验,探究金属铜对H2O2分解速率的影响。
操 作
装 置
现 象
1.取一个铜丝网,卷成筒形,固定在铁丝上。
2.分别向①和②中注入15mL、30%的H2O2溶液,并放入盛有热水的③中。
约1min后可观察到①和②中都有少量气泡产生。
3.把铜丝网插入①中。
①中有大量气泡产生,5min后不再有气泡产生;此时②中仍然不断有少量气泡产生。
回答下列问题:
(a)仪器②在实验中的目的是
(b)能否可以得出铜可以加快H2O2分解的速率 (填“是”或“否”)理由是 。
(c)如果用上述实验探究铜是不是H2O2分解的催化剂,需要对上述实验方案进行补充,其中必要的是 。
A.称量实验前铜丝网的质量并将实验后的铜丝网干燥称重
B.向仪器②中加入二氧化锰
C.将实验后的铜丝网插入AgNO3溶液中(已知铜可以和AgNO3溶液反应生成银白色固体)
D.将铁丝换成铜丝
E.将过氧化氢溶液稀释
(d)该同学查阅资料得知,CuO、CuSO4、猪肝、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是 。
A.MnO2只能作过氧化氢溶液分解的催化剂
B.同一个化学反应可以有多种催化剂
C.催化剂只能加快化学反应的速率
D.用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物
3.一氧化碳常在冶金工业中作还原剂。某兴趣小组为探究CO具有还原性,设计了一套实验装置如图1所示)。
请回答以下有关问题
(1)实验开始时,先通入CO一段时间,然后再加热,其原因是 。
(2)该实验中,能证明CO具有还原性的实验现象 。
(3)装置B的试管中,发生反应的化学反应方程式为 。
(4)经过思考,小明同学改进了实验(如图2所示)。请参与完成下列实验探究:
步骤
实验操作
实验现象
结论或解释
①
将插入胶塞的一根光亮的红色铜丝绕成螺旋状,在酒精灯的火焰上灼烧一段时间。
铜丝表面变成黑色
发生反应的化学方程式为: 。
②
再次灼烧铜丝至红热,趁热将铜丝迅速伸入盛有CO气体的集气瓶中,塞紧胶塞。
铜丝表面由黑色变为 。
发生反应的化学方程式为: 。
(5)对比原实验,改进后的实验具有的优点是 。
4.众所周知,二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊(生成白色沉淀).但是,在分组实验中,向石灰水中通入二氧化碳(如图1所示),出现了意想不到的现象:有的石灰水未变浑浊;有的出现浑浊后又变澄清(沉淀消失).
【提出问题】分组实验中,出现意想不到现象的原因是什么呢?
(1)【猜想与假设】
I.石灰水未变浑浊,是因为二氧化碳中混有少量氯化氢气体.
Ⅱ.石灰水未变浑浊,是因为 .
Ⅲ.石灰水出现浑浊后又变澄清,与石灰水的浓度、通入二氧化碳的时间有关.
(2)【进行实验】实验装置如图2所示.
提示:①实验中所用盐酸与分组实验所用盐酸相同;
②CO2在饱和NaHCO3溶液中的溶解度非常小.
步骤1:分别取一定体积的饱和澄清石灰水与一定体积的蒸馏水混合配制成50mL溶液.
步骤2:分别向50mL溶液中通入一段时间的二氧化碳,记录现象.
实验序号
V饱和石灰水/mL
V蒸馏水
/mL
出现现象所需时间/s
开始浑浊
明显浑浊
沉淀减少
是否澄清
①
50
0
19
56
366
持续通入CO28min以上,沉淀不能完全消失
②
40
10
24
51
245
③
30
20
25
44
128
④
20
30
27
35
67
89s后完全澄清
⑤
10
40
通3min以上,均无明显现象
【解释与结论】
⑴实验中,所用石灰水为饱和溶液的是 (填序号).
⑵二氧化碳使澄清石灰水变浑浊原因是 (用化学方程式表示).
⑶饱和NaHCO3溶液的作用是 .
⑷通过实验分析,猜想 I (填“成立”或“不成立”),猜想Ⅱ、Ⅲ成立.
【反思与评价】
⑸向澄清的石灰水中通入二氧化碳,为避免出现“意想不到的现象”,你的建议是 .
5.实验室常用的气体发生装置如下:
(1)装置A的名称 ,用该装置制取二氧化碳气体的化学方程式是 .
(2)搭建B装置时,酒精灯应在固定试管之 (填“前”或“后”)放置.
(3)用粉末状二氧化锰和3%的过氧化氢溶液混合制取氧气的化学方程式 ,用C装置进行该反应时,为较好地控制氧气的产生速率,应采取的操作是 .
(4)在研究实验室制取二氧化碳的过程中,进行了如下实验:
实验编号
甲
乙
丙
丁
大理石
m g,块状
mg,块状
mg,粉末状
mg,粉末状
盐酸(过量)
w g,稀盐酸
wg,浓盐酸
wg,稀盐酸
wg,浓盐酸
①研究盐酸浓度大小对反应速率的影响,可选择实验甲与实验 进行对比实验(选填实验编号).
②上述实验说明影响反应速率的因素有浓度、 .
③实验丁最后所得溶液的质量小于实验甲最后所得溶液的质量,其原因是 .
6.化学兴趣小组对某品牌牙膏中碳酸钙含量进行以下探究。该牙膏摩擦剂主要由碳酸钙、氢氧化铝组成,其他成分遇到盐酸时无气体生成。现利用下图所示装置(图中夹持仪器略去)进行实验,充分反应后,测定B中生成的BaCO3沉淀质量,以确定碳酸钙的质量分数。请回答下列问题。(已知:碱石灰固体的主要成分是生石灰和烧碱)
(1)装置A中牙膏样品放置在 (填仪器名称)中,盐酸放置在装置 (填仪器名称)中,A中至少发生 (填数字)个反应,写出其中一个反应的化学方程式
(2)若测定值比实际值小,可能的原因有 (填字母)
a.装置A中水蒸气、HCl等进入装置B中
b.装置A中CO2未完全进入装置B
c.CO2气流速度太快导致Ba(OH)2未完全吸收
d.盐酸未滴加过量
(3)为减少误差,现采取以下一些措施:
①在A、B之间增加一个装有 (填化学式)溶液的洗气瓶,它的作用是 ;
②若将装置B中的长导管下方增加一个多孔球泡,作用是 ;
③若将装置A的前面再增加一个鼓入氮气的装置,目的是 ;
④若在装置B的后面再增加一个装有碱石灰固体的干燥管,目的是 。
(4)准确称取三份各16.00g的样品,进行测定,测得BaCO3质量分别为3.96g、3.92g、3.94g。请计算样品中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程)
(5)某同学利用上述方法测定牙膏中钙元素的质量分数。小李同学认为即使排除实验仪器和操作的影响,上述测定的结果仍有可能偏小,理由是: 。
7.利用创新的实验装置进行实验
实验一
实验二
实验一:
①关闭弹簧夹K,滴入过氧化氢溶液,单球管中发生反应的化学方程式是 。
②将带火星的细碳棒伸入集气管,细碳棒复燃,原因是 。
A.氧气的浓度增大 B.碳棒的表面积增大
C.反应放出的热量,使温度达到了细碳棒的着火点
③将装有红磷的燃烧匙迅速放进集气管,塞紧橡皮塞,打开弹簧夹K,继续滴入过氧化氢溶液,此时观察到的现象是 ,反应的化学方程式为 。
实验二:
①实验中先滴入稀硫酸,后用酒精灯加热的原因是 。
②实验中能说明H2具有还原性的现象是 。
③本实验中涉及到的化学反应类型有 。
8.同学们在实验室用块状大理石和5%的稀盐酸反应制取CO2,观察不到气泡产生时,发现固体还有剩余,对此进行探究(杂质不溶水且不与酸反应)。
(提出问题)不再产生气泡的原因是什么?
(猜想假设)猜想一:盐酸已经完全反应 猜想二:剩余固体中无碳酸钙
猜想三:生成物或杂质附着在大理石表面,阻碍反应继续进行
(1)(实扮探究一)反应后溶液中是否有盐酸。
小亮取上述反应后的溶液,测得溶液pH=2,说明溶液显 性,由此得出猜想一不成立的结论。
(2)小慧认为此结论不够严谨,还应考虑生成物对溶液酸碱度的影响,补充了如夏实验。
①取洁净的烧杯,另配制 溶液,测得溶滚pH=7。
②取洁净的试管,加入适量水和紫色石蕊溶液,持续通入CO2,发现溶液变为 色。但小亮认为实验②不能说明CO2对溶液酸碱度的影响,他重新改进了实验。
③另取洁净的试管,加入适量水,持续通入CO2至饱和,测得溶液pH=5.6。
由以上实验可知,该反应的生成物对溶液酸碱度影响不大,猜想一不成立,反应后的溶液中有盐酸。
(3)(实验探究二)剩余固体中是否有碳酸钙。
小亮先振荡反应容器,使剩余固体和液体充分接触,观察到仍无气泡产生。再向容器中滴加
少量5%的稀盐酸,又有气泡产生。一段时间后,不再产生气泡,仍有固体剩余。产生气泡的化学方程式是 。
由以上实验可知,猜想二和猜想三不成立。
(4)(得出结论)
根据以上实验探究,可得出影晌反应是否进行的因素之一是 。
(5)(反思交流)小慧又提出,也可能是反应太慢,无法观察到气泡产生。她设计了如下对比实验:取出(实验探究二)所得的部分清液,放置一段时间后,测得pH为X,同时测得(实验探究二)容器中剩余溶液的pH为Y,若X Y(填“>”“=”“”“=”“Y,则她的猜想成立。
9.学习兴趣小组对贝壳中碳酸钙的含量进行探究。
(提出问题)如何选择药品和设计装置进行测定?
(查阅资料)贝壳的主要成分是CaCO3,其它成分对实验影响忽略不计室温时,CaCO3不溶于水,CaSO4微溶于水
(1)(设计与实验)
实验一:选择药品。分别取等质量颗粒状和粉末状的贝壳样品与等体积、等浓度的稀盐酸在图1的三颈烧瓶中反应,采集数据
图1中反应的化学方程式是
(2)据图2分析,选择粉末状样品的依据是
(3)据图3分析,影响实验测定准确性的原因:一是水蒸气含量增加;二是
(4)实验二:设计装置。小组设计了图4装置进行测定
打开活塞,稀硫酸进入试管,观察到的现象是 。反应结束后进行读数。读数前调节水准管与量气管液面相平的原因是
(5)实验三:优化装置。在老师指导下,小组优化并设计了图5装置进行测定
试剂a是
(6)检查该装置气密性的方法是
(7)加入足量稀硫酸,一段时间后反应停止。再加入氯化铵溶液,发现又产生气泡,推测加入氯化铵的作用是
(8)(数据处理)
实验三中,样品质量为m g,加入稀硫酸体积为V1mL,加入氯化铵溶液体积为V2 mL,右侧针筒最后读数为V mL,则反应生成CO2体积为 。该实验条件下CO2密度为d g/mL,则样品碳酸钙质量分数表达式为
(9)(反思与评价)
与实验二相比,实验三的优点是 (写一点)。
【答案】(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ (2)单位时间内,反应效率更高
(3)浓盐酸挥发出来的HCl气体增加
(4)试管中出现气泡,量气管内液面下降,水准管内液面上升;使内外压强平衡
(5)浓硫酸
(6)将右侧注射器的活塞向右拉,松手,活塞恢复至原处
(7)促进微溶的硫酸钙溶解,使硫酸继续与碳酸钙反应
(8)VmL−(V1mL+V2mL);(VmL−V1mL−V2mL)×100×d44×m ×100%
(9)样品中的碳酸钙能全部与稀硫酸反应,测定的结果更准确
【解析】(1)由题意可知,图1中的反应是贝壳中的碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,故反应的化学方程式写为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。(2)由图2可知,粉末状贝壳与盐酸反应的时间短,说明单位时间内,反应效率更高,故填单位时间内,反应效率更高。(3)由图3可知,随反应时间的延长,浓盐酸挥发出来的HCl气体增加,也能影响实验测定准确性,故填浓盐酸挥发出来的HCl气体增加。(4)稀硫酸与碳酸钙反应生成硫酸钙、水和二氧化碳,观察到的现象是试管中出现气泡,量气管内液面下降,水准管内液面上升,故填试管中出现气泡,量气管内液面下降,水准管内液面上升;由题意可知,影响实验测定准确性的因素包括压强,读数前调节水准管与量气管液面相平可以使内外压强平衡,避免压强不同对实验的准确性产生干扰,故填使内外压强平衡。(5)试剂a为浓硫酸,用浓硫酸吸收生成二氧化碳中的水分,避免水分对测定二氧化碳产生干扰,故填浓硫酸。(6)检查该装置气密性的方法是连接装置,将右侧注射器的活塞向右拉,松手,如果活塞恢复至原处,证明装置不漏气,故填将右侧注射器的活塞向右拉,松手,活塞恢复至原处。(7)氯化铵溶液,发现又产生气泡,说明加入氯化铵后硫酸与碳酸钙继续反应,说明氯化铵能够促进硫酸钙的溶解,故填促进微溶的硫酸钙溶解,使硫酸继续与碳酸钙反应。(8)实验后收集到的气体包括二氧化碳和空气,其中空气的体积=V1mL+V2mL,所以反应生成CO2体积=VmL−(V1mL+V2mL),故填VmL−(V1mL+V2mL);由化学方程式CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2↑可知,参加反应的碳酸钙与生成的二氧化碳的质量比=100:44,消耗碳酸钙的质量为 (VmL−V1mL−V2mL)×100×d44 g,样品碳酸钙质量分数表达式= (VmL−V1mL−V2mL)×100×d44×m ×100%,故填 (VmL−V1mL−V2mL)×100×d44×m ×100%。(9)与实验二相比,实验三的优点是样品中的碳酸钙能全部与稀硫酸反应,测量的结果更准确,故填样品中的碳酸钙能全部与稀硫酸反应,测定的结果更准确。
10.化学是一门以实验为基础的科学。
(1)仪器a的名称是 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 ;选择的装置组合是 (填序号)。
(3)实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气的化学方程式为 ;若要控制反应的发生或停止,应选择的发生装置是 (填序号),利用D装置收集氢气的理由是 。
(4)某化学兴趣小组设计如下表所示的对比实验来比较MnO2、CuO对过氧化氢分解的催化效果,所用实验装置如图所示。
实验序号
过氧化氢溶液
催化剂
实验1
5mL 4%
粉末状MnO20.2g
实验2
5mL 4%
粉末状CuO0.2g
①实验1中制取氧气的化学方程式为 。
②实验需要测量并记录的数据有:氧气体积和 。
③实验时,分别将过氧化氢溶液一次性注入盛有催化剂的小试管中,测量并记录数据,实验过程中发现U型管内右侧液面上升,原因是 。
④结论:MnO2对过氧化氢分解的催化效果比CuO好,得出该结论的依据是 。
【答案】(1)集气瓶
(2)2KMnO4Δ__ K2MnO4+MnO2+O2↑;AE
(3)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;C;氢气的密度比空气小且不与空气中的成分反应
(4)2H2O2MnO2__ 2H2O+O2↑;所需要的时间;反应放热;产生相同体积的氧气时MnO2所用的时间短
【解析】【解答】(1)由图知:仪器a的名称是集气瓶,故填:集气瓶。(2)实验室用高锰酸钾制取氧气时会锰酸钾、二氧化锰和氧气,所以反应的化学方程式为2KMnO4Δ__ K2MnO4+MnO2+O2↑;由此高锰酸钾制氧气是固体在加热条件下进行反应的,生成的氧气不易溶于水,所以选择的装置组合是AE,故填:2KMnO4Δ__ K2MnO4+MnO2+O2↑ AE。(3)实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气时还生成硫酸锌,所以反应的化学方程式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;若要控制反应的发生或停止,应选择的发生装置是C,因为C可以通过将关闭止水夹来使固液分离反应停止,利用D装置收集氢气的理由是氢气的密度比空气小且不与空气中的成分反应,因为D装置是向下排空气法收集气体,适用于密度比空气小的气体,故填:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ C 氢气的密度比空气小且不与空气中的成分反应。(4)①实验1使用了二氧化锰作催化剂,催化过氧化氢制氧气的,所以制取氧气的化学方程式为2H2O2MnO2__ 2H2O+O2↑。
②实验需要测量并记录的数据有:氧气体积和所需要的时间,因为可通过测定收集相同体积的氧气所以需要的时间来比较两者的催化效果。
③实验时,分别将过氧化氢溶液一次性注入盛有催化剂的小试管中,测量并记录数据,实验过程中发现U型管内右侧液面上升,原因是反应放热,因为过氧化氢加入催化剂后生成氧气时会放出热量。
④结论:MnO2对过氧化氢分解的催化效果比CuO好,得出该结论的依据是产生相同体积的氧气时MnO2所用的时间短。故填:2H2O2MnO2__ 2H2O+O2↑ 所需要的时间 反应放热 产生相同体积的氧气时MnO2所用的时间短。
【分析】充分利用反应物的状态与反应条件来选择发生装置,根据气体的性质来选择收集装置。
11.某研究性学习小组对中和反应进行探究。
(问题提出)怎样证明NaOH溶液与稀盐酸能发生化学反应?
(查阅资料)可从三个方面设计实验证明:
一是设计实验证明反应物的消失;
二是设计实验证明有新物质生成;
三是设计实验证明化学反应有能量变化。
(实验探究)
(1)方案一:在NaOH溶液中滴入几滴酚酞后再滴加盐酸,当观察到 时,即可确定二者发生了化学反应。其中和反应方程式为 。但有同学认为顔色变化可能是盐酸与NaOH溶液反应,也可能是盐酸和酚酞反应了,请设计实验加以证明 。
(2)方案二:往NaOH溶液滴加盐酸的过程中,用pH计不断测量溶液的酸碱度,当pH<7即可确定二者发生了化学反应。实验测得其图像如图1。
a点表示溶液中的溶质是 (写名称),将该溶液蒸发结晶后得到固体是 (填“纯净物”或“混合物”)
(3)滴加盐酸的过程中,强调“pH<7时”而不是“pH减小”作为判断二者发生化学反应的理由是 。
(4)方案三:NaOH溶液与稀盐酸反应放热,若混合前后温度有变化,则证明发生了化学反应。某同学将不同溶质质量分数的盐酸和NaOH溶液各10mL混合(注:所用溶液溶质质量分数很小,密度均相等),用温度计测定室温下混合前后温度的变化,并记录了每次混合前后温度的升高值△t(如表)
编号
盐酸
NaOH溶液
△t/℃
1
3.65%
2.00%
3.5
2
3.65%
4.00%
x
3
7.30%
8.00%
14
表中x约为 。
(5)某同学在没有使用温度计的情况下,通过图2所示装置完成了实验(烧瓶内装氢氧化钠溶液,分液漏斗装盐酸,U形管装红墨水)。则该同学根据U形管装红墨水液面左低右高的现象判断NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应。但有同学认为单凭此现象不足以说明该反应放热,其理由是 。
(6)如图3对上述过程采用微观模型加以认识,NaOH溶液和盐酸反应的微观实质是 。
【答案】(1)红色逐渐褪去;NaOH+HCl=NaCl+H2O;往混合溶液中滴加NaOH溶液,若变红,说明原来褪色的原因是NaOH和盐酸反应
(2)氯化氢、氯化钠;纯净物
(3)若不反应也可能是加入的溶液起到稀释的作用导致pH减小
(4)7
(5)加入一定体积的稀盐酸也可导致压强增大,使得U形管装红墨水液面左低右高
(6)NaOH溶液中的氢氧根和盐酸中的氢离子结合成水
【解析】实验探究:
(1)方案一:
无色酚酞遇碱变红,遇酸或中性溶液不变色,在NaOH溶液中滴入几滴酚酞后再滴加盐酸,当观察到红色逐渐褪去时,即可确定二者发生了化学反应。氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,反应方程式为 NaOH+HCl=NaCl+H2O 。但有同学认为顔色变化可能是盐酸与NaOH溶液反应,也可能是盐酸和酚酞反应了,设计实验加以证明:往混合溶液中滴加NaOH溶液,若变红,说明原来褪色的原因是NaOH和盐酸反应。
方案二:
(2)a点pH小于7,表示溶液中的溶质是氯化氢、氯化钠,将该溶液蒸发结晶后得到固体是纯净物,因为氯化氢能挥发,随着水的蒸发而挥发,剩下氯化钠。
(3)滴加盐酸的过程中,强调“pH<7时”而不是“pH减小”作为判断二者发生化学反应的理由是:若不反应也可能是加入的溶液起到稀释的作用导致pH减小。
方案三:
(4)根据编号1、编号2数据,盐酸浓度相同,编号2中氢氧化钠浓度为编号1中的两倍,表中x约为7。
(5)根据U形管装红墨水液面左低右高的现象不能确定NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应,理由是加入一定体积的稀盐酸也可导致压强增大,使得U形管装红墨水液面左低右高。
(6)由图3可知,NaOH溶液和盐酸反应的微观实质是NaOH溶液中的氢氧根和盐酸中的氢离子结合成水。
【分析】氢氧化钠溶液显碱性,能使酚酞试液变红色,能和稀盐酸反应生成氯化钠和水,放热;溶液的pH<7时,显酸性,pH=7时,显中性,pH>7时,显碱性;酸碱中和反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子
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