2023年中考化学知识点模拟新题专项练习(江苏扬州专用)-22实验题、科学探究题(含解析)
2023年中考化学知识点模拟新题专项练习(江苏扬州专用)-22实验题、科学探究题
一、实验题
1.(2023·江苏扬州·统考二模)乳酸亚铁(C6H10FeO6) 是一种很好的食品铁强化剂,吸收效果比无机铁好,可由乳酸(C3H6O3)与碳酸亚铁(FeCO3)反应制得。
已知:
(1) Fe2+容易被氧气氧化成Fe3+。
(2)乳酸亚铁溶于水形成浅绿色的透明溶液,几乎不溶于乙醇。
I.制备碳酸亚铁(装置如下图所示)
【实验步骤】
①检查装置气密性,添加药品;
②打开活塞K1、K3,关闭K2,向装置C中通入一段时间H2;
③调节活塞,将装置B中溶液导入C中产生FeCO3,同时产生(NH4)2SO4和CO2;
④将C中混合物分离提纯,获得纯净的FeCO3。
【交流反思】
(1)仪器A的名称是______。
(2)步骤③中应打开活塞______(填“K1”、“K2” 或“K3”),并关闭其它活塞。
(3)氢气在该实验中的作用是_______。
(4)装置C中三颈烧瓶内反应的化学方程式为______。
(5)若装置C中三颈烧瓶内改用Na2CO3溶液,会大大降低FeCO3的纯度,其原因是______。
II.制备乳酸亚铁
将制得的FeCO3加入到乳酸溶液中,再加入一定量铁粉(防止Fe2+被氧化),75℃以下搅拌反应。
(6)反应结束后,无需过滤,除去过量铁粉所需的试剂是_______(填字母)。
A.盐酸 B.乳酸 C.CuSO4
(7)从乳酸亚铁溶液中获得乳酸亚铁晶体的主要步骤为:隔绝空气条件下,____、降温结晶、过滤、用乙醇洗涤、重复几次,最后低温烘干。
①请将上述主要步骤补充完整____。
②用乙醇洗涤的目的是洗去晶体表面的杂质、_____。
③最后需要低温烘干,由此能推出乳酸亚铁晶体的化学性质有______(任写一条)。
2.(2023·江苏扬州·统考二模)实验是化学研究物质世界的重要方法。兴趣小组同学用图-2实验装置(加热装置已省略)探究冶炼铜的化学原理。
资料:湿润的氯化钯试纸与CO作用,其颜色会由黄色逐渐变为蓝色,故常用以检验CO的存在。
实验操作过程如下:
①将氧化铜粉末加水制成糊状,用小型排笔蘸取并刷在双具支试管内壁,晾干;按图-1装置组装并加入一定量的木炭,再向其中通入干燥的CO2。
②按图-2进行固定,用酒精喷灯对准双具支试管中的氧化铜部位加热一段时间,无明显现象。
③集中加热木炭3~4min,观察到木炭略有减少,小气球逐渐变大,湿润的氯化钯试纸也由黄色逐渐变为蓝色。
④用酒精喷灯加热氧化铜部位,2min左右黑色固体变成红色。
(1)步骤①中使氧化铜粉末平铺于双具支试管中的目的是___________,利用图-1收集干燥CO2,验满的操作是___________。
(2)步骤②中实验现象说明CO2___________(选填“能”或“不能”)与CuO反应。
(3)步骤③中依据实验现象,用化学方程式表示木炭减少的原因是___________。
(4)步骤④中发生反应的化学方程式为___________。
(5)本实验利用小气球收集尾气,目的是___________。相较利用图-3进行铜的冶炼而言,该装置还具有的优点有___________。
3.(2023·江苏扬州·统考二模)Co3O4可应用于磁性材料等领域,实验室利用乙酸钴晶体[Co(CH3COO)2·4H2O)]制备Co3O4的步骤如下:
Ⅰ、将乙酸钴晶体配制成溶液X,缓慢滴加(NH4)2CO3溶液,30℃水浴加热一段时间。
II、将混合液高压密封加热到160℃,得到含碱式碳酸钴晶体的浊液。
Ⅲ、制备碱式碳酸钴晶体。
Ⅳ、将碱式碳酸钴晶体在空气中煅烧得Co3O4产品。
【资料卡片】:
① 碱式碳酸钴晶体不溶于冷水和乙醇,易溶于温水,常压下高于30℃开始分解。
② +2的Co易被空气中的氧气氧化为+3。
(1)步骤1中配制的“溶液X”为100g溶质质量分数为17.7%的乙酸钴溶液,则需乙酸钴晶体的质量为______g,溶解时,玻璃棒的作用是______。
(2)30℃水浴的装置如图所示,温度计应置于______处(填“a”或“b”)。
(3)步骤II中加热时采用高压密封的目的分别是______、______。
(4)步骤III中由步骤II的浊液制备碱式碳酸钴的主要步骤有:冷却至室温,______→用蒸馏水洗涤→用乙醇洗涤→低温干燥。“用乙醇洗涤”优点是______,这是利用了乙醇的______。
(5)Co3O4中钴元素既有+2价又有+3价,若改写为mCo2O3·nCoO,则m:n为______。
(6)步骤IV煅烧碱式碳酸钴过程中发生的反应方程式为:
6[2CoCO3·3Co(OH)2·H2O]+5O210Co3O4+12CO2↑+24H2O
① 乙酸俗称醋酸,化学式为CH3COOH。试分析在由乙酸钴晶体制备碱式碳酸钴的过程中钴元素的化合价______(填“升高”或“不变”或“降低”)。
② 若在煅烧时通入的氧气过多,则会使产品中钴元素的质量分数______(填“偏大”或“不变”或“偏小”)。
③ 将钴粉末在温度不高于890℃的空气中焙烧氧化,也可制得四氧化三钴,写出反应的方程式______。
4.(2023·江苏扬州·统考二模)气体的制备是化学实验基本技能之一。下图为实验室常见的气体制取、收集等装置,回答下列问题。
(1)图中标号①仪器的名称是_______。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,反应的化学方程式为_______,发生装置A需改进的地方是_______。
(3)实验室用固体硫化亚铁(FeS)和稀硫酸反应制取H2S,反应的化学方程式是 ,H2S是有毒气体,密度比空气大,能溶于水,其水溶液为氢硫酸。若用CE组合收集一瓶硫化氢气体,导管口“g”应与导管口_______(填字母)连接,则E装置中NaOH溶液的作用是_______,仪器漏斗的作用是_______。
(4)某同学在完成二氧化碳的制取实验后,观察到锥形瓶内无气泡产生,石灰石固体有剩余。他对该反应是否停止提出了疑问,在老师的帮助下,从反应开始到无气泡产生的较长一段时间内,用pH传感器测出溶液pH变化的曲线如图所示。
①AB段溶液pH快速上升的原因是_______。
②C点时无气泡产生,固体有剩余,此时溶液中的溶质为_______(填化学式)。
③反思:肉眼无法观察到气泡,只能说明反应_______,不能认为反应已经停止。
5.(2023·江苏扬州·统考二模)用如图装置对镁及其化合物的性质进行实验探究。
(1)步骤I将打磨过的镁条放入三颈烧瓶中,关闭K1、打开K2,加入一定量饱和NH4C1溶液,发生反应。
①装置A中应观察到的现象有_______。
②验证反应气体产物的操作和现象为_______。
(2)步骤Ⅱ已知。打开K1,通入少量NH3观察到溶液变浑浊。经过一系列操作得到白色固体纯净物。猜想1白色固体是Mgx(OH)yClz;猜想2白色固体是Mg(OH)2。
资料:碱式氯化镁【Mgx(OH)yClz】,白色固体,不溶于水,能与酸反应,加热分解生成MgO·H2O和HCl。
①请补充完整实验方案:取少量白色固体,_______,则猜想2不正确。
②由浊液得到白色固体纯净物,需采取的一系列操作为_______。
(3)步骤Ⅲ取少量碱式氯化镁,充分加热,残留1.20g固体。将生成气体用足量AgNO3溶液吸收,生成2.87g沉淀。则碱式氯化镁的化学式为_______(写出计算过程)。
(4)问题讨论:若步骤Ⅲ中生成的气体未被AgNO3溶液完全吸收,则测得的Mgx(OH)yClz中y值_______(填“偏大”“不变”或“偏小”)。
6.(2023·江苏扬州·统考二模)碳酸盐与酸的反应有多种应用,备受研究重视。
(1)室温下配制100g质量分数为16%的Na2CO3溶液,用于演示灭火器原理。
①用托盘天平准确称取无水Na2CO3的质量为_______g。
②若取用的Na2CO3带有结晶水,则配得溶液的浓度_______(填“偏大”“偏小”“无影响”)。
(2)两个实验小组分别设计了图1、图2装置,测定贝壳中碳酸钙含量。
①图1装置反应结束后读数前应采取的措施为_______。
②检查图2装置气密性的方法是_______。
③图2装置中加入足量稀硫酸,一段时间后反应停止。再加入氯化铵溶液,发现又产生气泡。推测加入氯化铵溶液的作用是_______。
④图2实验中,样品质量为mg,加入稀硫酸体积为V1mL,加入氯化铵溶液体积为V2mL,右侧针筒最后读数为V3mL。该实验条件下,CO2密度为dg·mL-1,则该样品中碳酸钙质量分数表达式为_______。
⑤请对实验小组设计的图1装置做出评价_______。
7.(2023·江苏扬州·统考一模)如图是实验室制备气体的常用装置,请根据要求回答问题:
(1)仪器a的名称是______,它是由______(填“无机”“合成”或“复合”)材料制成。
(2)A、B装置均可用来制取CO2气体,B装置的优点是______;实验室更多使用A装置制取CO2气体的原因是______(答一点即可),使用C装置(正放)排空法收集CO2,验满的方法是______。
(3)制备CO2常用1:3的稀盐酸(用体积比为1:3的浓盐酸与水混合配制),已知浓盐酸的溶质质量分数为37%,密度为1.19g·mL-1,1:3的稀盐酸溶质质量分数为______(计算结果保留一位小数)。
8.(2023·江苏扬州·统考一模)氧气用途广泛,生活、生产都需要氧气。
活动一:生产、生活中制氧
(1)工业上采用分离液态空气法制取氧气,属于_______(填“物理”或“化学”)变化。
(2)为满足生产生活对氧气的需求,市场上出现多种类型制氧机。分子筛制氧机以空气为原料,空气经过分子筛时氮气被吸附,氧气通过,获得高浓度的O2.。其微观示意图如下,请在方框中画出空气通过后的微粒图示_______。
活动二:实验室制氧
(3)写出图中标号的仪器名称:①_______,②_______。
(4)用双氧水制取氧气时发生反应的化学方程式是_______,二氧化锰的作用是_______,应选择的发生装置是_______(选填“A”或“B”)。
(5)收集较纯净的氧气可选择装置_______(选填“C”“D”或“E”),某同学利用空塑料输液袋(图G)收集制得的氧气,氧气应从_______(填“a”或“b”)端进入。
9.(2023·江苏扬州·统考一模)一氧化碳还原硫酸镁制各氧化镁,检验气体产物中有CO2、SO2,实验装置如下:
已知:①足量的SO2能使紫红色的KMnO4溶液褪为无色
②SO2能与澄清石灰水反应,也能使澄清石灰水变浑浊
(1)组装仪器并检查___________,然后装入药品。
(2)反应前先___________(填“通CO”或“打开电加热器”),目的是___________。
(3)当装置B中紫红色的KMnO4溶液___________(填实验现象)证明有SO2生成;当装置C、D出现的现象分别是___________、___________,则可证明有CO2生成,装置D中发生反应的化学方程式为___________。
(4)该装置的明显不足之处是___________。
(5)XRD图谱可用于判断某固体物质是否存在。图1为CO还原MgSO4在不同温度下的的XRD图谱,图2为加热时间对硫酸镁转化率的影响。根据图1、图2分析,温度为___________℃,MgO纯度最高,最佳加热时间为___________min。
10.(2023·江苏扬州·统考一模)请结合下列实验室制取气体的常见装置回答相关问题。
(1)仪器a的名称是___________。
(2)实验室用A装置制取氧气的反应方程式为___________;若用E装置收集氧气,检验氧气是否集满时应将___________放在导管口c处:若将装置E装满水,用排水法收集氧气,气体应从导管口___________(填“b”或“c”)处进入。
(3)若用B装置制取CO2气体,长颈漏斗下端管口必须伸入液面下的原因是___________;若用D装置干燥CO2气体,D装置中应盛放___________(填试剂名称)。
(4)B、C装置均可用来制取CO2气体,C装置的优点是能控制反应的发生和停止,其原理是___________;实验室更多使用B装置制取CO2气体的原因是___________(答一点即可)。
(5)实验室制备二氧化碳常用1:3的稀盐酸(用体积比为1:3的浓盐酸与水混合配制)。已知浓盐酸的溶质质量分数为37%,密度为1.19g·mL-1.1:3的稀盐酸溶质质量分数为___________(计算结果保留一位小数)。
(6)实验室用上述稀盐酸制得的二氧化碳气体中除了混有水蒸气外还含有___________。通过饱和的碳酸氢钠溶液可以除去该杂质气体,反应方程式为___________,实验结束后,测得废酸液酸性较强,可向废酸液中缓慢加入___________(填字母),搅拌,将pH调节至7~9,再倒入指定容器。
A.水 B.稀氨水 C.氢氧化钠溶液
11.(2023·江苏扬州·统考一模)请结合下图回答问题:
(1)仪器名称:① ______________ ,② ______________ 。
(2)实验室用高锰酸钾来制备氧气,反应的化学方程式为 ______________ ,若用 A 装置作为发生装置,还需要补充的实验用品是 ______________ ,若用 D 装置收集氧气,当看到 ______________ 现象时,说明氧气已经收集满。
(3)实验室用稀盐酸与石灰石制取二氧化碳,反应的化学方程式为 ______________ ,发生装置 C 相较于 B 的优点是 ______________ 。若用 E 装置收集 CO2,气体应从 ______________ (选填“a”或“b”)端通入。制得的 CO2中可能会混有少量的氯化氢,在洗气瓶 E 中装入足量的 ______________ 溶液,气体由导管 b 通入,即可获得较纯净的 CO2。
(4)如图 1 所示进行白磷燃烧实验时,由于热水的温度(约 80℃)明显高于白磷的熔点(约 44℃),会使白磷熔化,加上氧气流的冲击造成白磷分散,燃烧现象时隐时现,且白磷燃烧的产物与水反应后会生成刺激呼吸道黏膜的有毒物质偏磷酸(HPO3)。
对实验进行改进,得到如图 2 装置。
①白磷在热水中剧烈燃烧的化学方程式是 ______________ 。
②本实验对鸟巢状铁丝绒的形状有要求,如果太稀疏,白磷容易掉落;如果太紧密,会导致 ______________ 。
③图 2 装置中 NaOH 溶液的作用是 ______________ 。
12.(2023·江苏扬州·模拟预测)化学是一门以实验为基础的科学。回答下列问题:
(1)实验室中常见的气体发生装置及收集装置如下图。
①选用装置A制取气体时,对药品和反应条件的要求是______。
②仪器a的名称是______,实验时为防止气体从该仪器的上口逸出,应采取的措施是______。
③铁和稀盐酸反应制取氢气的化学方程式是______,若用排空气法收集氢气,气体应从装置D的______(填“b”或“c”)端进入。
(2)向试管中加入2mL蒸馏水,滴入1-2滴石蕊溶液(图I),按图Ⅱ、Ⅲ依次进行实验。
①Ⅲ中观察到的实验现象是______。
②由于CO2的干扰,该实验不能直接证明使石蕊溶液变色的物质一定是H2CO3。设计实验方案排除CO2的干扰______。
13.(2023·江苏扬州·模拟预测)掌握实验室制取气体的一般思路和方法是化学学习的必备能力。请根据下图所示装置回答问题。
(1)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰固体制取氧气的化学方程式为______,二氧化锰的作用是______,应选用的发生装置是______(选填装置字母序号)。实验时过氧化氢溶液应从所选装置中的______(填仪器名称)加入。
(2)已知常温常压下,氨气是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小,极易溶于水,水溶液显碱性。下列两种反应原理均可用于实验室制备氨气。
①浓氨水和生石灰固体混合:
②氯化铵固体和氢氧化钙粉末混合加热:
若选用A装置制备氨气,应选择的反应原理是______(选填数字序号)。收集氨气应选用的装置是______。(选填装置字母序号)。检验氨气已收集满的方法是______(写出操作、现象和结论)。
(3)实验室制取气体时,不需要考虑的因素是______(选填字母序号)。
A.反应原理 B.发生和收集装置
C.检验和验满方法 D.气体的颜色
二、科学探究题
14.(2023·江苏扬州·统考二模)化学兴趣小组对CO2与NaOH溶液反应的发生进行了探究。
(1)从压强变化的角度探究。
①利用图1装置进行实验,先挤压胶头滴管,再打开止水夹,观察到烧瓶内形成红色“喷泉”,原因是:烧瓶内压强___________(填“大于”或“小于”)外界大气压。
②利用图2装置进行实验,分别将等体积的NaOH溶液和水同时注入盛有等体积CO2的玻璃容器中。证明CO2与NaOH溶液发生反应的实验现象是___________。
③写出CO2与NaOH溶液反应的化学方程式:___________。
(2)利用“数字化实验”探究。
①石灰石和稀盐酸反应的化学方程式为:___________,检验CO2的方法是___________。
②实验测得烧杯中溶液的pH随时间的变化关系如图4所示,可推知反应过程中浓度不断减小的离子是___________(填离子符号)。
(3)氯碱工业生产的烧碱样品中常含有Na2CO3和NaCl等杂质。为测定烧碱样品中Na2CO3的质量分数,称取20g烧碱样品,加足量水溶解,再加入足量的BaCl2溶液,充分反应后,过滤,将滤渣洗涤、干燥、称量,得到0.197g碳酸钡(BaCO3)固体。
①检验烧碱样品中是否含有Na2CO3,可选择的试剂是___________(填序号)。
A.稀盐酸 B.澄清石灰水 C.酚酞
②计算烧碱样品中Na2CO3的质量分数___________ (写出计算过程)。
15.(2023·江苏扬州·统考二模)(11 分)垃圾分类从我做起。某校化学兴趣小组的同学们对垃圾分类、处理、回收产生了浓厚的兴趣并开启了项目性学习之旅。
品名 雪碧汽水
配料 水、白砂糖、食品添加剂(二氧化碳、柠檬酸、柠檬酸钠、苯甲酸钠)、食用香精等
【项目一】垃圾分类
玻璃瓶 B.塑料瓶
C.铁制易拉罐 D.
已知:柠檬酸化学性质稳定。
(1)小组的同学们收集到如上图ABC所示三种“雪碧”汽水的包装,其中应放入图D的垃圾箱中的是______(填字母) 。
(2)三种包装中所使用的主要材料属于有机合成材料的是______ (填字母)。
(3)若取少量“雪碧”汽水加入试管中,并滴加紫色石营试液,溶液显红色,而后将该溶液加热,溶液仍然显红色,请结合雪碧的配料表分析,加热后溶液颜色不变的原因是______。
【项目二】垃圾处理
垃圾焚烧发电是生活垃圾处理的有效方式之一 ,但垃圾焚烧会产生烟尘和有害气体。我国烟气处理协同P2G技术很好地解决了这些问题,其主要流程如图所示。
(4)烟气中含有SO2,过多的SO2排放到空气中,会形成_________(填一环境问题) 。
(5)"甲烷化装置”利用催化剂将混合气体转化为水和甲烷(CH4),该反应的化学方程式为________。
(6)根据流程图分析,使用P2G技术最大的优点是__________。
【项目三】垃圾回收
【提出问题】如何回收废旧电池中的镉(Cd)
【查阅资料】
①镉从溶液中析出时呈海绵状固体在化合物中通常表现为+2价。
②碳酸镉、氢氧化镉都是白色固体,难溶于水。
【设计实验】先将废旧电池进行处理,制得硫酸镉(CdSO4)溶液,用于以下三组实验。
实验设计 实验步骤 实验现象 实验结论
Ⅰ.与金属反应 取少许溶液于试管中,加入足量的Zn粉,充分反应 _______ Zn的金属活动性比Cd强
Ⅱ.与碱反应 取少许溶液于试管中,加入足量的NaOH溶液,充分反应 产生白色沉淀 用化学方程式表示______
Ⅲ.与盐反应 取少许溶液于试管中,加入足量的______溶液,充分反应 产生白色沉淀 可用该试剂将CdSO4中的Cd2+沉淀
【回收处理】实验结束后,将实验Ⅱ或Ⅲ反应后的混合物通过过滤、洗涤、加热,进而再制得镉。
16.(2023·江苏扬州·统考一模)碳酸钠和碳酸氢钠在食品工业中均可用作食品添加剂,它们也是生活中常见的日用化学品。小泽和小泮两位同学对碳酸钠和碳酸氢钠的制备和性质等开展项目式学习。
任务一:了解碳酸氢钠和碳酸钠的制备
【查阅资料】
①通常情况下,1体积水大约能溶解700体积NH3,1体积水大约能溶解1体积CO2;
②步骤Ⅱ、Ⅲ发生的总反应为:
(常温下,NaHCO3的溶解度为9.6g,NH4Cl的溶解度为37.2g)。
(1)流程中得到的溶液A中的溶质除NaCl外,还一定含有的溶质是______。
任务二:探究NaHCO3和Na2CO3的溶解性和水溶液的酸碱性。
实验操作 观察到的实验现象
Na2CO3 NaHCO3
① 在2支试管里分别加入1gNaHCO3和Na2CO3,各加入10mL水,振荡 全部溶解,得到透明溶液 部分溶解,试管底部有少许固体
② 将步骤①的试管中溶液分别分成两份其中1份溶液中各滴加2滴酚酞溶液 溶液变红色 溶液变浅红色
③ 在步骤②的另两份溶液中各滴加2滴10%盐酸,振荡 没有气泡产生 产生少量气泡
根据上述实验现象,回答下列问题:
(2)常温下,NaHCO3的溶解度______(填“大于”“小于”或“等于”)Na2CO3的溶解度。
(3)下列推断正确的是______(填字母)。
A.碳酸钠溶液呈碱性,碳酸氢钠溶液呈酸性
B.碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液都呈碱性
C.碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液都呈酸性
D.碳酸钠溶液呈碱性,碳酸氢钠溶液呈中性
任务三:探究NaHCO3和Na2CO3的热稳定性。
观察到的实验现象如下表所示:
物质 装置B中现象 装置C中现象
Na2CO3 无明显变化 开始断断续续产生气泡,一会儿后,没有气泡,溶液保持澄清
NaHCO3 白色粉末变蓝 开始断断续续产生气泡,一会儿后产生连续气泡,溶液变浑浊
根据上述实验现象,回答下列问题:
(4)加热Na2CO3时,装置C中产生气泡的原因是______。
(5)实验结论是______。
(6)A装置试管中发生反应的化学方程式为______。
任务四:测定样品中碳酸钠含量
准确称取2g干燥纯碱样品(杂质中不含碳元素),加水溶解,逐滴加入溶质质量分数为3.65%的稀盐酸,边滴加边搅拌,当两者恰好完全反应时(含碳物质全部转化为CO2),消耗盐酸体积为37.00mL。(该盐酸的密度近似等于1g/mL,杂质不与盐酸反应)
(7)通过计算判断该纯碱样品的等级______。(写出计算过程)
无水碳酸钠等级规定如下:
优等品 一等品 合格品
碳酸钠质量分数 ≥99.2% ≥98.8% ≥98.0%
(8)实验发现,当滴入盐酸体积略少于37.00mL时,溶液pH就降至7以下,溶液pH小于7的原因是______。将此时的溶液煮沸,pH会略有升高,其原因______。
17.(2023·江苏扬州·统考一模)硫酸铜是一种常见的杀菌剂,在纺织、印刷、电镀等行业有广泛用途。为测定某镀铜工艺电镀液中CuSO4溶液的溶质的质量分数,兴趣小组设计了两个方案进行探究性学习。
Ⅰ.甲方案
【实验原理】锌与CuSO4溶液、锌与稀H2SO4的反应。
(1)锌与CuSO4溶液反应的方程式为:_______;
【实验步骤】
①组装仪器,_______。
②装药品,调节量气装置两边液面相平,读数。
③将CuSO4溶液滴入装有mg锌粉三颈烧瓶中并搅拌,充分反应后,再滴加稀H2SO4至不再有气体产生。
④冷却至室温,调节量气装置两边液面相平,读数。
(2)请将上述实验步骤补充完整_____。
(3)如图中仪器M名称叫恒压滴液漏斗,其主要作用是使液体顺利滴下,_______(填字母)。
A.加快反应速率 B.防止滴入的液体对气体体积的影响
(4)步骤④中调节两边液面相平的操作是将水准管缓慢_______(填“上移”或“下移”)。
(5)下列因素中,可能使测得的CuSO4溶液的溶质的质量分数偏高的是_______(填字母)。
A.加入的锌粉中混有少量的铜粉
B.实验结束后,有部分 H2残留在三颈烧瓶中
C.反应前量气管水面在 0 刻度处,反应后俯视读数
Ⅱ.乙方案
【实验原理】CuSO4溶液与BaCl2溶液反应。
【实验步骤】
(6)判断加入BaCl2溶液是否过量的最佳方法是_______,然后观察现象判断。
A.静置混合物X,向上层清液中再滴少许BaCl2溶液
B.向滤液Y中滴加少许BaCl2溶液
(7)判断固体是否洗涤干净的方法是:取最后一次洗涤液,滴加_______(①稀盐酸、②AgNO3溶液、③BaCl2溶液,填写序号),无明显现象,则已洗净。
(8)计算该CuSO4溶液的溶质的质量分数。(写出计算过程)_______
(9)若固体烘干不彻底,则所得结果将_______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
18.(2023·江苏扬州·统考一模)学习小组对影响铁锈蚀因素及控制实验条件的探究开启了项目化学习之旅。
【项目一】探究铁锈蚀的条件
(1)铁生锈是_______(填“剧烈”或“缓慢”)氧化。
(2)一天后试管a中的铁钉生锈而c中的铁钉没有生锈,由此可得出:铁生锈需要与_______接触。
(3)铁钉生锈的其中一步反应是铁与氧气、水共同作用生成Fe(OH)2,该反应化学方程式为__。
【项目二】探究植物油能否完全隔绝氧气
一段时间后,仔细观察试管b中铁钉,发现也有锈蚀现象。为此大家又设计了如下实验。
[实验1]将涂水的铁片置于植物油中,并放置于密封的无氧容器中,一天后观察铁片无锈迹。
[实验2]将涂水的铁片置于植物油中,并敞口放置于空气中,一天后发现少量锈斑,再过一段时间观察,锈斑面积增大。
(4)植物油_______(填“能”或“不能”)完全隔绝空气中的氧气。
(5)根据实验1和实验2的对比,为达到任务一的目的,试管b可采取的改进措施为_______。
【项目三】探究植物油隔离对CO2在水中溶解情况的影响
已知:CO2在水中的逸出速率大于溶解速率,故也可用排水法收集CO2。
(6)图二中仪器①的名称_______,发生装置有一处明显的错误_______。
(7)实验室制取CO2的化学方程式为_______。
(8)装置改进后,用两个量筒分别收集100mLCO2并倒置于水槽中,向其中一个量筒内迅速注入少量植物油,使CO2与水被植物油隔开(CO2与植物油不反应)。测得量筒内CO2体积随时间的变化曲线如图三。
①分析图三,可得出植物油不能完全将CO2与水隔离,可以_______(填“加快”或“减缓”)CO2在水中的溶解。
②取量筒内的液体少量于试管中,滴加_______(填试剂名称),溶液变红色,说明显酸性。
19.(2023·江苏扬州·统考一模)化学小组对钢铁的锈蚀进行实验研究。
I.探究钢铁锈蚀的基本条件
(1)一段时间后,C、D、E中铁钉生锈,A、B中铁钉无明显锈蚀。由A、B、C的现象可知,铁的锈蚀是铁跟___________(填化学式)等物质作用的过程。D中铁钉比C中铁钉锈蚀程度严重,说明___________。
(2)使用自来水重新进行如图实验,一段时间后发现试管B中铁钉生锈了,其可能的原因是___________。
II.探究食盐水对钢铁腐蚀速率的影响
用如图装置进行实验,锥形瓶中放生铁粉末,滴管中预先加入2mL不同浓度的食盐水,并用氧气传感器测定锥形瓶内的氧气浓度,数据如下表所示:
实验组 生铁粉末质量 食盐水浓度 3min时瓶内氧气浓度
实验① 3.5g 4% 18.96%
实验② 3.5g 8% 18.56%
实验③ 3.5g 16% 18.28%
实验④ 3.5g 24% 17.99%
(3)该实验探究的是___________对钢铁腐蚀速率的影响,其实验结论是___________。
(4)查阅资料得知,食盐水中的氯离子能破坏钢筋表面的钝化膜(其原理如图所示),并促使铁发生一系列反应得到Fe(OH)3,Fe(OH)3在空气中风化失水后变成氧化铁。
①氯离子破坏钢筋表面的钝化膜的过程中,从阳极向阴极转移的微粒是___________。
②钢筋锈蚀过程中得到氧化铁的反应方程式为___________。
III.探究水样的pH及溶解氧浓度对钢铁腐蚀速率的影响
步骤1:按如图连接好装置,检查装置气密性。
步骤2:向三颈烧瓶中放入3.5g生铁粉末,向分液漏斗内加入10mL不同浓度的稀盐酸。
步骤3:将盐酸全部注入三颈烧瓶内,关闭分液漏斗活塞,同时采集数据见下表:
序号 盐酸pH 压强p/kPa 溶解氧/mg·L-1
p反应前 p反应后 DO反应前 DO反应后 开始降低所需时间/s
实验① 2.0 90.8 91.8 5.2 4.3 131
实验② 3.0 90.8 91.5 5.0 3.7 68
实验③ 4.0 90.8 90.3 4.9 3.4 24
实验④ 5.0 90.8 90.5 4.9 3.7 98
实验⑤ 6.0 90.8 90.6 4.4 3.7 175
(5)步骤1中检查装置气密性的方法为___________。
(6)实验1和实验2反应后压强变大的主要原因是___________(用化学方程式表示)。
(7)进行实验3时,观察到溶液中有气泡冒出,反应后体系内压强却变小了。其原因是___________。
(8)分析表中数据,在该实验条件下,下列说法正确的有___________。
A.当pH=2时,铁粉与氧气的锈蚀速率最快
B.稀盐酸中的溶解氧含量与盐酸的pH有关
C.铁粉和盐酸,氧气的反应可以同时发生
20.(2023·江苏扬州·模拟预测)在复习“镁及其性质”时,化学兴趣小组同学查阅资料发现:镁在空气中燃烧时,不仅能与氧气反应,还能与二氧化碳、氮气反应。同学们在老师指导下展开了相关探究。
I.铁在中气中燃烧
(1)镁在空气中燃烧,发出耀跟的白光,生成白色粉末状固体。人们将镁粉广泛用于节日焰火,主要是该反应把化学能转化为_________能。
【质疑】镁燃烧后得到白色粉末状固体,为什么几乎看不到淡黄色固体?
Ⅱ.镁在二氧化碳中燃烧(如图)
(2)镁在二氧化碳中剧烈燃烧,产生大量白烟,瓶内壁有黑色物质附着,该反应属于______反应(填基本反应类型)。
(3)实验可知:燃烧______(填“一定”或“不一定”)需要氧气,盛放金属镁的仓库着火,_____(填“能”或“不能”)使用二氧化碳灭火器灭火。
(4)甲同学认为:由于镁也能与CO2反应,所以不能用“镁燃烧法”来粗略测定空气中氧气含量,你赞成他的说法吗?说明理由。_____________
III.镁在氮气中燃烧
【资料】①。
②氮化镁(MgN2)是一种淡黄色粉末,能与水反应。
兴趣小组同学设计如下图实验研究镁在氮气中的燃烧(假设各步反应完全,仅考虑空气中的N2、O2、CO2和水蒸气,不考虑其它成分)。
(5)A中的现象是________,B的作用是________。
(6)C中固体变成暗红色,有大量白烟,冷却后有淡黄色粉末;D中液体变成红色且有白色沉淀,湿润的红色石蕊试纸变蓝,冷却后D中红色褪去。写出D中反应的化学方程式____,该反应_______(填“是”或“不是”)复分解反应。热水的作用是:①使产生的气体全部逸出;_______。
(7)根据以上信息,24g镁在足量空气中充分燃烧,得到固体质量可能为__________。
A.33.3g B.35g C.39g D.40g
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.(1)分液漏斗
(2)
(3)排尽装置中的空气,将溶液压入C中
(4)
(5)溶液呈碱性,会生成Fe(OH)2沉淀
(6)B
(7) 蒸发浓缩 减少乳酸亚铁晶体溶解损耗(或乳酸亚铁溶于水,几乎不溶于乙醇或提高产率) ;乙醇易挥发,便于快速烘干 受热易分解
【详解】(1)仪器A的名称是分液漏斗;
(2)步骤③中调节活塞,将装置B中溶液导入C中产生FeCO3,同时产生(NH4)2SO4和CO2;由图可知,应打开活塞K2(由于K2导管伸入液面以下),并关闭其它活塞;
(3)步骤②中打开活塞K1、K3,关闭K2,向装置C中通入一段时间氢气,用于排尽装置内的空气,步骤③中打开活塞K2,关闭活塞K1和K3,此时氢气可以将B中产生的 FeSO4 溶液压入C中;
(4)装置C中三颈烧瓶内硫酸亚铁与碳酸氢铵在50℃水浴中反应生成FeCO3、硫酸铵、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为;
(5)若装置C中三颈烧瓶内改用Na2CO3溶液,由于Na2CO3 溶液呈碱性,会生成Fe(OH)2沉淀,会大大降低FeCO3的纯度;
(6)制备乳酸亚铁,将制得的FeCO3加入到乳酸溶液中,再加入一定量铁粉(防止Fe2+被氧化),75℃以下搅拌反应,反应结束后,无需过滤,除去过量的铁粉,
A、加入盐酸,盐酸与铁反应生成氯化亚铁和氢气,会引入新的杂质氯化亚铁,不符合除杂原则,不符合题意;
B、加入乳酸,乳酸与铁反应生成乳酸亚铁和氢气,除去了杂质铁,没有引入新的杂质,符合除杂原则,符合题意;
C、加入硫酸铜,硫酸铜与铁反应生成硫酸亚铁和铜,引入了新的杂质硫酸亚铁,不符合除杂原则,不符合题意;
故选B;
(7)①从乳酸亚铁溶液中获得乳酸亚铁晶体的主要步骤为:隔绝空气条件下,蒸发浓缩、降温结晶、过滤、用乙醇洗涤、重复几次,最后低温烘干;
②用乙醇洗涤的目的是洗去晶体表面的杂质、还可以减少乳酸亚铁晶体溶解损耗(或乳酸亚铁溶于水,几乎不溶于乙醇或提高产率) ;乙醇易挥发,便于快速烘干;
③最后需要低温烘干,由此能推出乳酸亚铁晶体受热易分解的化学性质。
2.(1) 增大氧化铜与一氧化碳的接触面积,使反应更充分 将燃着的小木条放在双具支试管口,观察木条是否熄灭
(2)不能
(3)
(4)
(5) 收集一氧化碳,防止污染空气 小气球使装置密闭、可以调节体系内外压强,更环保、更有利于反应充分进行
【详解】(1)步骤①中使氧化铜粉末平铺于双具支试管中,目的是增大氧化铜与一氧化碳的接触面积,使反应更充分;
二氧化碳不可燃、不支持燃烧,利用图-1收集干燥CO2,验满的操作是将燃着的小木条伸到双具支试管口,观察燃着的木条是否熄灭;
(2)步骤②中,用酒精喷灯对准双具支试管中的氧化铜部位加热一段时间,无明显现象,说明CO2不能与CuO反应;
(3)步骤③中木炭略有减少,小气球逐渐变大,湿润的氯化钯试纸也由黄色逐渐变为蓝色,说明发生反应气体增多,且有一氧化碳生成,反应为碳与二氧化碳高温生成一氧化碳,反应的化学方程式为;
(4)用酒精喷灯加热氧化铜部位,2min左右黑色固体变成红色,说明有铜生成,发生反应为一氧化碳与氧化铜加热生成铜和二氧化碳,反应的化学方程式为;
(5)一氧化碳有毒,会污染空气,则本实验利用小气球收集尾气,目的是收集一氧化碳,防止污染空气;
相较利用图-3进行铜的冶炼而言,该装置还具有的优点有小气球使装置密闭、可以调节体系内外压强,更环保、更有利于反应充分进行。
3.(1) 24.9 搅拌,加快溶解速率
(2)b
(3) 高压是防止生成的碱式碳酸钴分解 密封是防止+2价钴被空气中的氧气氧化
(4) 过滤 便于快速低温干燥 挥发性
(5)1∶1
(6) 不变 偏低
【详解】(1)需乙酸钴的质量为:100g×17.7%=17.7g,则需要乙酸钴晶体的质量为:;
溶解时,玻璃棒的作用是:搅拌、加速溶解;
(2)利用水浴装置进行加热时,温度计应放在水槽中,便于对水浴温度进行调节,故填:b;
(3)碱式碳酸钴晶体常压下高于30℃开始分解,故高压的目的是:防止生成的碱式碳酸钴分解;
+2的Co易被空气中的氧气氧化为+3,故密封的目的是:防止+2价钴被空气中的氧气氧化;
(4)要想从浊液中得到碱式碳酸钴,需要过滤,实现固液分离,故步骤III中由步骤II的浊液制备碱式碳酸钴的主要步骤有:冷却至室温,过滤→用蒸馏水洗涤→用乙醇洗涤→低温干燥;
碱式碳酸钴晶体不溶于冷水和乙醇,用“乙醇洗涤”,乙醇易挥发,便于快速低温干燥,这是利用了乙醇的挥发性;
(5)Co3O4改写为mCo2O3·nCoO,每个分子中含3个钴原子,4个氧原子,即:2m+n=3,3m+n=4,则m=1,n=1,则m:n=1:1;
(6)①乙酸中氢元素显+1价,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得乙酸根离子显-1价,同理可得乙酸钴中钴元素显+2价,碱式碳酸钴中碳酸根离子显-2价,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得钴元素显+2价,氢氧根离子显-1价,同理可得钴元素显+2价,故在由乙酸钴晶体制备碱式碳酸钴的过程中钴元素的化合价不变;
②若在煅烧时通入的氧气过多,钴元素被全部氧化为+3价,所得产物为Co2O3,Co2O3中钴元素的质量分数为:;Co3O4中钴元素的质量分数为:,则会使产品中钴元素的质量分数偏低;
③将钴粉末在温度不高于890℃的空气中焙烧氧化,也可制得四氧化三钴,该反应的化学方程式为:。
4.(1)铁架台
(2) 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 在试管口塞一团棉花
(3) d 吸收H2S气体 防止液体倒吸入集气瓶中
(4) 碳酸钙和稀盐酸反应 HCl、CaCl2 进行缓慢
【详解】(1)由图可知,仪器①的名称是铁架台,故填:铁架台;
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,即高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;选择A作发生装置需改进的地方是在试管口塞一团棉花,防止加热时粉末状的物质进入导管,故填:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;在试管口塞一团棉花;
(3)H2S是有毒气体,密度比空气大,能溶于水,只能采用向上排空气法收集,若用CE组合收集一瓶硫化氢气体,气体应从c端进入,空气从d端排出,因此导管口“g”应与导管口d连接;H2S是有毒气体,氢氧化钠能与氢硫酸反应,因此E装置中NaOH溶液的作用是吸收H2S气体,由于H2S气体能溶于水,因此仪器漏斗的作用是防止液体倒吸入集气瓶中,故填:d;吸收H2S气体;防止液体倒吸入集气瓶中;
(4)①AB段溶液pH快速上升的原因是碳酸钙和盐酸反应,稀盐酸被消耗,故填:碳酸钙和稀盐酸反应;
②C点溶液的pH小于7,则此时溶液中溶质是氯化氢和氯化钙,故填:HCl、CaCl2;
③肉眼无法观察到气泡,只能说明反应进行缓慢,不能认为反应已经停止,故填:进行缓慢。
5.(1) 镁条溶解,形成无色溶液,有大量气泡产生 将气体通入试管B中,湿润的红色石蕊试纸变蓝,证明生成了氨气,点燃E处气体,产生淡蓝色火焰,证明生成了氢气
(2) 溶于适量的稀硝酸,再滴加硝酸银溶液,观察到白色沉淀 过滤、洗净、低温烘干
(3)解:残留固体为MgO,则Mg的质量为
生成2.87g沉淀,为氯化银的质量,则Cl的质量为
故Mg和Cl的个数比为
则Mgx(OH)yClz为Mg3(OH)yCl2根据化合物中各元素的正负化合价代数和0
,解得y=4
则碱式氯化镁的化学式为Mg3(OH)4Cl2;
(4)偏大
【详解】(1)①根据可知:装置A中应观察到的现象有镁条溶解,形成无色溶液,有大量气泡产生;
②反应气体产物有氨气和氢气,氨气溶于水形成氨水为碱性,能使石蕊变蓝,氢气具有可燃性,燃烧产生淡蓝色火焰。检验氨气和氢气操作和现象为将气体通入试管B中,湿润的红色石蕊试纸变蓝,证明生成了氨气,点燃E处气体,产生淡蓝色火焰,证明生成了氢气;
(2)①由题干信息猜想2不正确,猜想1中含有氯元素,能与酸反应,生成氯离子,则方案为检验氯离子,则方案:取少量白色固体,溶于适量的稀硝酸,再滴加硝酸银溶液,观察到白色沉淀;
②由浊液得到白色固体纯净物,可以采用过滤操作得到白色固体,然后进行洗涤,由题干信息碱式氯化镁加热分解,需在低温下烘干,则需采取的一系列操作为过滤、洗净、低温烘干;
(3)见答案。
(4)若步骤Ⅲ中生成的气体未被AgNO3溶液完全吸收,则Cl的质量偏小,根据质量守恒定律,则OH的质量偏大,y值偏大。
6.(1) 16 偏小
(2) 调节水准管与量气管液面相平 连接好仪器,推或拉注射器活塞,松开手后活塞回到原处,说明装置气密性良好 增大硫酸钙的溶解度,使碳酸钙与稀硫酸充分接触,完全反应 稀硫酸与碳酸钙反应生成硫酸钙微溶于水,覆盖在贝壳表面,阻止反应进行,贝壳中的碳酸钙无法完全反应,测量结果不准确
【详解】(1)①称取无水Na2CO3的质量为:;
②若取用的Na2CO3带有结晶水,则溶质碳酸钠质量减小,溶剂水质量增大,溶液的浓度偏小;
(2)①为了使装置内外气压,使反应前后的读数在等压的条件下进行,图1装置反应结束后读数前应采取的措施为先调节水准管,再调节量气管,最后平找凹液面最低处读数;
②结合装置特点,检查图2装置气密性的方法是连接好仪器,推或拉注射器活塞,松开手后活塞回到原处,说明装置气密性良好;
③反应生成硫酸钙微溶于水,覆盖在贝壳表面阻碍反应进行,所以加入足量的稀硫酸,一段时间后反应停止,再加入氯化铵溶液,发现又产生气泡,可知加入氯化铵的作用是增大硫酸钙的溶解度,使碳酸钙与稀硫酸充分接触,完全反应;
④解:反应中生成二氧化碳的质量为:
设mg样品中碳酸钙的质量为x。
x=
样品中碳酸钙的质量分数为,即;
⑤图1装置中稀硫酸与碳酸钙反应生成硫酸钙微溶于水,覆盖在贝壳表面,阻止反应进行,贝壳中的碳酸钙无法完全反应,测量结果不准确。
7.(1) 铁架台 无机
(2) 控制反应的开始和停止 A装置的反应容器为锥形瓶,能装的药品较多,则可制取大量的二氧化碳气体 将燃着的木条放在c口处,若木条熄灭,则瓶中二氧化碳收集满
(3)10.5%
【详解】(1)由图可知,仪器a是铁架台,铁架台是金属材料制成的,是无机材料。
(2)B装置的多孔隔板可以分隔固体和液体,通过控制固体和液体的接触从而控制反应的开始和停止,实验室更多使用A装置制取CO2气体的原因是:A装置的反应容器为锥形瓶,能装的药品较多,则可制取大量的二氧化碳气体,使用C装置(正放)排空法收集CO2,验满的方法是将燃着的木条放在c口处,若木条熄灭,则瓶中二氧化碳收集满。
(3)设浓盐酸的体积为V,则水的体积为3V,则浓盐酸的质量为1.19g·mL-1×V,水的质量为1.0g·mL-1×3V,浓盐酸中溶质的质量为1.19g·mL-1×V×37%,则1:3的稀盐酸溶质质量分数为。
8.(1)物理
(2)
(3) 试管 分液漏斗
(4) 2H2O22H2O+O2↑ 催化剂
B
(5) C a
【详解】(1)工业上采用分离液态空气法制取氧气,没有产生新物质,是物理变化。
(2)由分子结构模型可知,氮分子的体积大于氧分子的体积,因此当空气经过分子筛时氮气被吸附,氧气通过,图示方框内的应补充两个氧分子,即图示为 。
(3)由图可知①是试管,②是分液漏斗。
(4)用双氧水制取氧气是过氧化氢在二氧化锰催化下生成水和氧气,化学方程式为:2H2O22H2O+O2↑,在这个过程中二氧化锰起到催化作用,该反应是固液常温下发生的,所以应选择的发生装置是B。
(5)收集较纯净的氧气应该选用排水法收集氧气,故收集装置选C,某同学利用空塑料输液袋收集氧气,由于氧气密度比空气大,所以氧气应从a端进入。
9.(1)装置的气密性
(2) 通CO 除去装置中的空气,防止加热时发生爆炸
(3) 褪色 无明显现象 澄清的石灰水变浑浊 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
(4)没有处理尾气CO的装置
(5) 700 30
【详解】(1)实验中为防止装置漏气,需要先检查装置的气密性,确认装置气密性后再装入药品;
(2)反应前需要先通入CO,排净装置中的空气,防止CO与氧气混合,加热时发生爆炸;
(3)SO2能KMnO4溶液褪色,则实验中观察到B中高锰酸钾溶液褪色,可以证明实验中有SO2产生;C装置作用为确认SO2是否吸收完全,防止SO2对检验CO2产生干扰,SO2被B中高锰酸钾溶液完全吸收,则C中实验现象应该为无明显现象;CO2能使澄清的石灰水变浑浊,则D装置中观察到现象为澄清的石灰水变浑浊,能证明气体中含有CO2;澄清的石灰水中的溶质为氢氧化钙,氢氧化钙与二氧化碳反应的化学方程式为:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
(4)该实验中产生的尾气中会含有有毒气体CO,则装置中还需要加尾气处理装置,除去CO,防止污染空气;
(5)根据图示可知温度在700℃时MgO的纯度最高;加热时间30分钟时转化率达到最大值,则最佳的加热时间为30min。
10.(1)铁架台
(2) 带火星的木条 c
(3) 防止生成的气体从长颈漏斗逸出 浓硫酸
(4) 关闭活塞,试管内压强变大,将液体压入长颈漏斗中,液体和固体分离后,反应停止 反应容器为锥形瓶,可以制取大量的二氧化碳气体
(5)12.8%
(6) HCl BC
【详解】(1)仪器a是铁架台;
(2)实验室用A装置制取氧气,A为固体加热型装置,试管口没有棉花,应用氯酸钾和二氧化锰制氧气,氯酸钾在二氧化锰的作用下加热生成氯化钾和氧气,反应的化学方程式为:;氧气的密度大于空气,若用E装置收集氧气,氧气从b端通入,检验氧气是否集满时应将带火星的木条放在c端管口处,若木条复燃,证明已满;若将装置E装满水,用排水法收集氧气,氧气的密度小于水,气体应从导管口c处进入;
(3)若用B装置制取CO2气体,长颈漏斗下端管口必须伸入液面下的原因是防止生成的二氧化碳气体从长颈漏斗逸出;二氧化碳是酸性气体,应用浓硫酸干燥,则D中应盛放浓硫酸;
(4)C装置的优点是能控制反应的发生和停止,其原理是关闭活塞,试管内压强变大,将液体压入长颈漏斗中,液体和固体分离后,反应停止;实验室更多使用B装置制取CO2气体的原因是反应容器为锥形瓶,可以制取大量的二氧化碳气体;
(5)依据稀释前后溶质的质量不变,设浓盐酸的体积为VmL,则水的体积为3VmL,则稀盐酸溶质质量分数为:12.8%;
(6)稀盐酸具有挥发性,所以实验室用上述稀盐酸制得的二氧化碳气体中除了混有水蒸气外还含有HCl,通过饱和的碳酸氢钠溶液可以除去该杂质气体,碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、水、二氧化碳,反应的化学方程式为:;将溶液pH调节至7~9,则加入的溶液显碱性,水显中性,稀氨水和氢氧化钠溶液均显碱性,故选BC。
11.(1) 铁架台 长颈漏斗
(2) 一团蓬松的棉花团 集气瓶口有大气泡向外冒出
(3) 可以控制反应的发生和停止 b AgNO3/饱和 NaHCO3
(4) 白磷接触不到充足的氧气 吸收生成的偏磷酸,防止污染空气
【详解】(1)由图可知,仪器①为铁架台,仪器②为长颈漏斗。
(2)高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为;
高锰酸钾制取氧气时,试管口应塞一团棉花,防止固体粉末进入导管,堵塞导管,则若用 A 装置作为发生装置,还需要一团棉花;
D为排水法收集装置,当看到集气瓶口有大气泡向外冒出,则说明已收集满。
(3)石灰石中的碳酸钙能与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为;
发生装置 C 相较于 B,可将石灰石放在多孔隔板上,反应进行时,关闭弹簧夹,产生的气体无法排出,则装置中的压强变大,液体被压入长颈漏斗中,固液分离,反应停止,则C装置能控制反应的开始与停止;
二氧化碳密度比空气大,若用E装置收集时,气体应从b端通入;
氯化氢能与碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,或氯化氢能与硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸,则可在洗气瓶中装入足量的碳酸氢钠溶液或硝酸银溶液,除去二氧化碳中的氯化氢气体。
(4)①磷燃烧生成五氧化二磷,反应的化学方程式为。
②若太紧密,则会导致白磷接触不到充足的氧气而不能充分燃烧。
③白磷燃烧的产物与水反应后会生成刺激呼吸道黏膜的有毒物质偏磷酸,而氢氧化钠能与偏磷酸反应,则装置中 NaOH 溶液的作用是吸收生成的偏磷酸,防止污染空气。
12.(1) 药品为固体,反应条件需要加热 长颈漏斗 使长颈漏斗伸入液面以下 c
(2) 溶液红色褪去 将用石蕊染成干燥的纸花,放入盛有二氧化碳的集气瓶中,纸花不变红
【详解】(1)①装置A为固固加热型发生装置,要求反应物的状态为固体,反应条件需要加热,故填:药品为固体,反应条件需要加热;
②仪器a是长颈漏斗,实验时为防止气体从该仪器的上口逸出,应采取的措施使长颈漏斗伸入液面以下,故填:长颈漏斗;使长颈漏斗伸入液面以下;
③铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,反应的化学方程式为,若用排空气法收集氢气,因为氢气密度比空气小,气体应从装置D的c端进入,故填:;c;
(2)①Ⅰ蒸馏水中滴入紫色石蕊溶液,溶液不变红,证明蒸馏水不能使紫色石蕊变红;Ⅱ中通入二氧化碳,与水反应生成碳酸,碳酸使紫色石蕊变红;Ⅲ加热,碳酸分解生成二氧化碳和水,溶液红色褪去,故填:溶液红色褪去;
②Ⅱ中通入二氧化碳,紫色石蕊变红,可能是二氧化碳的作用,要排除CO2的干扰,可以将用石蕊染成干燥的纸花,放入盛有二氧化碳的集气瓶中,纸花不变红,从而证明通入二氧化碳紫色石蕊变红,不是二氧化碳的作用,结合实验Ⅰ,可知二氧化碳变红是碳酸,故填:将用石蕊染成干燥的纸花,放入盛有二氧化碳的集气瓶中,纸花不变红。
13.(1)
催化作用 B 分液漏斗
(2) ② C 将湿润红色石蕊试纸放在集气瓶口,试纸变蓝色,说明满了
(3)D
【详解】(1)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰固体制取氧气,即过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为:;
二氧化锰是该反应的催化剂,在该反应中所起的作用是催化作用;
该反应属于固液常温型,选择的发生装置为B;过氧化氢溶液是液体,可通过分液漏斗中加入,故填:;催化作用;B;分液漏斗;
(2)A装置适用于固体混合加热制取气体,应选择的反应原理是②;
氨气密度比空气小,极易溶于水,只能用向下排空气法收集,选择的收集装置为C;
氨气水溶液显碱性,氨气能使湿润红色石蕊试纸变蓝色,故检验氨气收集满的方法是将湿润红色石蕊试纸放在集气瓶口,试纸变蓝色,说明满了,故填:②;C;将湿润红色石蕊试纸放在集气瓶口,试纸变蓝色,说明满了;
(3)A、实验室制取气体时,需要考虑制取气体的化学反应原理,需要考虑反应的需要的药品和反应条件,故选项不符合题意;
B、实验室制取气体时,需要考虑制取气体应采用的实验装置,故选项不符合题意;
C、实验室制取气体时,需要考虑制取气体检验和验满方法,故选项不符合题意;
D、实验室制取气体时,不需要考虑气体的颜色,故选项符合题意。
故选D。
14.(1) 小于 U型管内左侧液面上升,右侧下降 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
(2) CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 把气体通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊,就证明是二氧化碳 OH﹣
(3) ab/ba 设碳酸钠的质量为x
x=0.106g
烧碱样品中Na2CO3的质量分数为:
答:烧碱样品中Na2CO3的质量分数0.53%。
【详解】(1)①二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,二氧化碳被吸收,烧瓶内气体减少,压强变小,压强小于外界大气压,形成“喷泉”;
②二氧化碳与氢氧化钠反应的压强变化大于二氧化碳溶于水的压强变化,因此证明CO2与NaOH溶液发生反应的实验现象是U型管内左侧液面上升,右侧下降;
③二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,化学方程式为CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O。
(2)①石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙和水和二氧化碳,化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
二氧化碳一般用澄清的石灰水检验:把气体通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊,就证明是二氧化碳;
②由图4所示可知,反应过程中溶液的pH不断减小,碱性减弱,因此反应过程中浓度不断减小的离子是OH﹣;
(3)①a、稀盐酸与氢氧化钠反应无明显现象,碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,产生气泡;故a正确,符合题意;
b、氢氧化钙与氢氧化钠反应无明显现象,碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,产生沉淀;故b正确,符合题意;
c.氢氧化钠与碳酸钠溶液均呈碱性,都能使无色酚酞变红;故c错误,不符合题意。
故选:ab;
②见答案。
15. ABC B 配料中含有柠檬酸,柠檬酸化学性质稳定(受热不分解) 酸雨 产生CH4可循环利用(或节约资源,合理即可) 产生海绵状固体 (或)
【详解】(1)玻璃瓶、塑料瓶、铁制易拉罐都属于可回收垃圾,故选ABC;
(2)A、玻璃属于无机非金属材料,故A错误;
B、有机合成材料包括塑料、合成纤维、合成橡胶,故B正确;
C、铁是金属材料,故C错误;
故选B;
(3)紫色石蕊遇酸性溶液变红;汽水中含有二氧化碳,二氧化碳和水反应生成碳酸,将溶液加热后,碳酸受热分解生成二氧化碳和水,所以溶液中仍有酸性物质,结合雪碧的配料表分析,柠檬酸使石蕊变红,则加热后溶液不变色是因为配料中含有柠檬酸,柠檬酸化学性质稳定;
(4)烟气中含有SO2,过多的SO2排放到空气中,会形成酸雨,二氧化硫和水反应生成亚硫酸,亚硫酸和氧气反应生成硫酸,形成酸雨;
(5)"甲烷化装置”利用催化剂将氢气和二氧化碳转化为水和甲烷(CH4),该反应的化学方程式为:;
(6)根据流程图分析,使用P2G技术最大的优点是产生CH4可循环利用,节约资源;
设计实验:
Ⅰ、结论是Zn的金属活动性比Cd强,所以将锌粉放入到硫酸镉溶液中,锌和硫酸镉反应生成镉和硫酸锌,根据查阅资料“镉从溶液中析出时呈海绵状固体”可知,能观察到产生海绵状固体;
Ⅱ、取少许溶液于试管中,加入足量的NaOH溶液,充分反应,产生白色沉淀,氢氧化钠和硫酸镉反应生成氢氧化镉沉淀和硫酸钠,根据“镉在化合物中通常表现为+2价。”可知氢氧化镉化学式为Cd(OH)2,化学方程式为:;
Ⅲ、根据碳酸镉难溶于水,要将CdSO4中的Cd2+沉淀,可加入碳酸盐溶液,如碳酸钠或碳酸钾溶液等,碳酸钠和硫酸镉反应生成碳酸镉沉淀和硫酸钠。
16.(1)NaHCO3、NH4Cl
(2)小于
(3)B
(4)加热时排出了部分装置内空气
(5)Na2CO3的热稳定性比NaHCO3强
(6)2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
(7)合格品
解:消耗氯化氢的质量为1g/mL×37.00mL×3.65%=1.3505g
设纯碱样品中碳酸钠质量为x,
纯碱中碳酸钠的质量分数为×100%=98.05%,根据表格知,该纯碱样品的等级为合格品,故填:合格品;
(8) 碳酸钠和稀盐酸生成的二氧化碳溶于水,与水生成碳酸,碳酸显酸性,使溶液pH小于7 碳酸受热分解为水和二氧化碳
【详解】(1)由步骤Ⅱ、Ⅲ发生的总反应可知,流程中得到的溶液A中的溶质除NaCl外,还一定含有的溶质是NaHCO3和NH4Cl,故填:NaHCO3、NH4Cl;
(2)根据实验步骤①中现象可知,相同条件下NaHCO3的溶解度小于Na2CO3,故填:小于;
(3)根据实验步骤②可知,两溶液都能使酚酞溶液变红色,说明两溶液均显碱性,故选B;
(4)根据“断断续续产生气泡”可知,气流成分是装置内的空气,加热时排出了部分装置内的空气,故填:加热时排出了部分装置内空气;
(5)根据加热时的实验现象可知,NaHCO3受热分解,且生成CO2和水蒸气,而Na2CO3受热不分解,由此可判断Na2CO3的热稳定性比NaHCO3强,故填:Na2CO3的热稳定性比NaHCO3强;
(6)NaHCO3受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,故填:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑;
(7)见答案;
(8)当滴入盐酸体积略少于37.00mL时,溶液pH小于7的原因是:碳酸钠和稀盐酸生成的二氧化碳溶于水,与水生成碳酸,碳酸显酸性,使溶液pH小于7;将此时的溶液煮沸,pH会略有升高,其原因碳酸不稳定,受热分解为水和二氧化碳,故填:碳酸钠和稀盐酸生成的二氧化碳溶于水,与水生成碳酸,碳酸显酸性,使溶液pH小于7;碳酸受热分解为水和二氧化碳。
17.(1)
(2)检查装置的气密性
(3)B
(4)下移
(5)AC
(6)A
(7)②
(8)解:设样品中硫酸铜的质量是x,
x=1.6g
则硫酸铜溶液的溶质质量分数为,
答:硫酸铜溶液的溶质的质量分数为16%。
(9)偏大
【详解】(1)锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,该反应方程式为;
(2)由于铜锌与稀硫酸反应会生成氢气,所以组装仪器,检查装置的气密性;
(3)如图中仪器M名称叫恒压滴液漏斗,由于锌与稀硫酸反应会产生氢气,恒压漏斗在使用的时候,可以平衡气压,其主要作用是使液体顺利滴下,防止滴入的液体对气体体积的影响(进入装置内液体后会有相同体积的气体进入恒压漏斗),故选B;
(4)由于锌与硫酸反应产生了氢气,水准管液面上升,为了防止量气管内气体压强过大,步骤④中调节两边液面相平的操作是将水准管缓慢下移;
(5)A、加入的锌粉中混有少量的铜粉,铜不与硫酸反应,所以产生的气体减少,说明锌与硫酸反应的量减小,则计算出对应与硫酸铜反应的锌的质量变大,因此得到的硫酸铜的质量增大,使测得的CuSO4溶液的溶质的质量分数偏高,符合题意;
B、 实验结束后,有部分 H2残留在三颈烧瓶中,但有原三颈烧瓶中的空气进入了量气管,因为内外气压相同,则量取的体积与生成氢气的体积相同,不会影响结果,不符合题意;
C、 反应前量气管水面在 0 刻度处,反应后俯视读数,因0刻度在上,所以读数偏小,则说明计算出的锌与硫酸反应的量减小,则计算出对应与硫酸铜反应的锌的质量变大,因此得到的硫酸铜的质量偏大,使测得的CuSO4溶液的溶质的质量分数偏大,符合题意;
故选AC;
(6)判断加入氯化钡溶液是否过量的合适方法是:静置混合物X,向上层清液中再滴少许氯化钡溶液,如有沉淀生成,说明氯化钡溶液不足;故选A;
(7)判断滤渣是否洗涤干净,实际上是检验过量的氯化钡溶液是否洗净;
①稀盐酸不会与氯化钡反应,不符合题意;
②硝酸银溶液会与氯化钡溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸钡,可以通过观察是否有沉淀产生,判断固体是否洗涤干净,符合题意;
③氯化钡溶液无法判断固体是否洗涤干净,不符合题意;
故选②;
(8)见答案。
(9)若固体烘干不彻底,则得到的沉淀的质量偏大,则计算出的硫酸铜质量偏大,结果偏大。
18.(1)缓慢
(2)水/H2O
(3)2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2
(4)不能
(5)将干燥的铁片置于油中,并敞口放置于潮湿的空气中,观察铁片是否生锈(合理即可)
(6) 锥形瓶 长颈漏斗插在液面之上
(7)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(8) 减缓 石蕊试液
【详解】(1)铁生锈的速度较慢,是缓慢氧化;
(2)试管a中铁与氧气、水接触,试管c铁只与氧气接触,一天后试管a中的铁钉生锈而中的铁钉没有生锈,由此可得出:铁生锈需要与水接触
(3)根据“铁钉生锈的其中一步反应是铁与氧气、水共同作用生成Fe(OH)2”可知,该反应的反应物是铁、氧气和水,生成物是Fe(OH)2,化学方程式为:2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2;
(4)根据实验1、实验2的实验现象,可得出结论是:植物油不能完全隔绝空气中的氧气;
(5)任务一中植物油的目的隔绝氧气,试管b可采取的改进措施为将干燥的铁片置于油中,并敞口放置于潮湿的空气中,观察铁片是否生锈;
(6)图二中仪器①的名称锥形瓶,发生装置有一处明显的错误长颈漏斗插在液面之上,产生的二氧化碳气体会从长颈漏斗处逸出,量筒中可能有收集不到气体;
(7)实验室制取二氧化碳,常用大理石或石灰石与盐酸反应,大理石或石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式是CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(8)①分析图三,无论是否用植物油,二氧化碳气体的体积都减少,用植物油隔离二氧化碳气体减少较慢,可得出植物油不能完全将CO2与水隔离,可以减缓CO2在水中的溶解;
②石蕊遇酸性物质变红色,取量筒内的液体少量于试管中,滴加石蕊试液,溶液变红色,说明显酸性。
19.(1) O2和H2O
食盐水可以加速铁的锈蚀
(2)自来水中含有溶解的氧气
(3) 食盐水浓度
食盐水浓度越大,铁的锈蚀速率越快
(4) 电子
(5)先在分液漏斗内加水,再打开活塞,观察若水不往下滴,表明装置气密性良好
(6)
(7)进行实验3时,观察到溶液中有气泡冒出,是因为盐酸和铁反应生成了氢气,但是铁生锈消耗氧气,且消耗的氧气比生成的氢气多,故反应后体系内压强变小
(8)B
【详解】(1)试管A中的铁钉只与氧气接触,没有生锈;试管B中的铁钉只与水接触,没有生锈;试管C中的铁钉与氧气和水同时接触,生锈了;由A、B、C的现象可知,铁的锈蚀是铁跟O2和H2O等物质作用的过程;
试管D中的铁钉与食盐水接触,比C中铁钉锈蚀程度严重,说明食盐水可以加速铁的锈蚀;
(2)自来水中含有溶解的氧气,铁钉与氧气和水同时接触后发生了锈蚀;
(3)分析表格可知,四组实验中所以食盐水的浓度不同,相同时间内消耗的氧气的量不同,故探究的是食盐水浓度对钢铁腐蚀速率的影响;
根据表格可知,食盐水浓度越大,相同时间内消耗的氧气越多,表明钢铁锈蚀速率越快;
(4)分析原理图可知,阳极发生的反应是,阴极发生的反应是,故从阳极向阴极转移的微粒是电子;
由资料可知Fe(OH)3在空气中风化失水后变成氧化铁,反应的方程式为;
(5) 检查三颈烧瓶气密性,需先在分液漏斗内加水,再打开活塞,观察若水不往下滴,表明装置气密性良好;
(6)实验1和实验2反应后压强变大的主要原因是铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,反应的方程式为;
(7)进行实验3时,观察到溶液中有气泡冒出,是因为盐酸和铁反应生成了氢气,但是铁生锈消耗氧气,且消耗的氧气比生成的氢气多,故反应后体系内压强变小;
(8)A、分析表格可知,当pH=4时,溶解氧含量开始降低所需要的时间最短,此时铁粉与氧气的锈蚀速率最快,说法错误;
B、分析表格可知,随着溶液pH值的增大,溶液中的溶解氧含量越来越低,故稀盐酸中的溶解氧含量与盐酸的pH有关,说法正确;
C、分析表格可知,溶解氧含量开始降低的时间并不是从0开始的,故铁粉和盐酸,氧气的反应不是同时发生的,说法错误;
故选B。
20. 光 置换 不一定 不能 不赞成,二氧化碳约占空气体积的0.03%,含量极少,对于粗略测定空气中氧气的含量,影响不大,不能用“镁燃烧法”来粗略测定空气中氧气含量,主要是镁不仅能与氧气反应,还能与氮气反应 红色固体逐渐变黑 吸收空气中的水蒸气和二氧化碳,得到纯净的氮气 是 加入热水,温度升高,氢氧化镁的溶解度增加,部分氢氧化镁溶于水,解离出氢氧根离子,能使无色酚酞试液变红,从而得出反应生成了碱 BC
【详解】I.(1)人们将镁粉广泛用于节日焰火,是因为镁在空气中燃烧,发出耀眼白光,把化学能转化为光能;
Ⅱ.(2)镁在二氧化碳中剧烈燃烧,产生大量白烟,瓶内壁有黑色物质附着,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,反应物中含Mg、C、O,生成物中也应含Mg、C、O,故生成的白色固体为氧化镁,黑色固体为碳,该反应符合“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,属于置换反应;
(3)镁能在二氧化碳中燃烧,说明燃烧不一定需要氧气;
镁能在二氧化碳中燃烧,故盛放金属镁的仓库着火,不能使用二氧化碳灭火器灭火;
(4)二氧化碳约占空气体积的0.03%,含量极少,对于粗略测定空气中氧气的含量影响不大,故不赞成他的说法,不能用“镁燃烧法”测定空气中氧气的含量,主要是镁不仅能与氧气反应,还能与氮气反应。
III.(5)铜和氧气在加热的条件下反应生成氧化铜,故A中的现象是:红色固体逐渐变黑;
碱石灰能吸收空气中的水蒸气和二氧化碳,故B的作用是:吸收空气中的水蒸气和二氧化碳,得到纯净的氮气;
(6)C中镁和氮气在点燃的条件下反应生成氮化镁,有大量白烟,白烟进入D中,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,反应物中含Mg、N、H、O,故生成物中也应含Mg、N、H、O,D中液体变成红色且有白色沉淀,说明生成了碱性物质,说明生成了氢氧化镁,湿润的红色石蕊试纸变蓝,湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明生成了碱性气体,应生成了氨气,则该反应为氮化镁和水反应生成氢氧化镁和氨气,该反应的化学方程式为:;
该反应符合“两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物”的反应,属于复分解反应;
气体的溶解度随温度的升高而减小,故加入热水,可使产生的气体全部逸出;
氢氧化镁难溶于水,常温下,氢氧化镁在水中几乎不溶,无法用酚酞试液检验是否生成了碱,氢氧化镁的溶解度随温度的升高而增加,故使用热水,温度升高,氢氧化镁的溶解度增加,部分氢氧化镁溶于水,解离出氢氧根离子,使无色酚酞试液变红,从而得出生成了碱;
(7)空气中主要含氮气和氧气,二氧化碳的含量很少,故镁主要和氮气、氧气反应
设24g镁只与氧气反应,生成氧化镁的质量为x
x=40g
设24g镁只与氮气反应,生成氮化镁的质量为y
y≈33.3g
故得到固体的质量应大于33.3g,小于40g。
故选BC。
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