实验活动7溶液酸碱性的检验
一、选择题(共15题)
1.蚊虫叮咬时释放出的液体中含有蚁酸(显酸性),为了减轻痒痛,可以在被叮咬处涂抹( )
物质名称 西红柿汁 苹果汁 牛奶 牙膏
pH范围 4~5 2~3 6~7 8~9
A.西红柿汁 B.苹果汁 C.牛奶 D.牙膏
2.下列实验操作正确的是( )
A.二氧化碳验满 B.稀释浓硫酸
C.过滤 D.测定溶液的酸碱度
3.下列有关实验基本操作,正确的是( )
A.倾倒稀硫酸 B.测稀硫酸的pH C.蒸发食盐水 D.氢气验纯
A.A B.B C.C D.D
4.用pH试纸测定某氢氧化钠溶液的酸碱度,如果先将蒸馏水润湿,再把氢氧化钠溶液滴到试纸上,则测得的结果与原氢氧化钠溶液实际的pH比较( )
A.偏低 B.偏高 C.相等 D.无法比较
5.化学学习过程中会接触到很多数据,下列数据正确的是 ( )
A.生铁的含碳量为2%~4.3%
B.原子的质量很小,1个碳原子的质量约为12g
C.用pH试纸测得某溶液得pH为3.04
D.空气中氮气约占空气质量的78%
6.下表为家庭中一些常见物质水溶液的pH,酸性最强的是( )
选项 A B C D
物质 洁厕灵 牙膏 糖水 肥皂水
pH 1 9 7 10
A.洁厕灵 B.牙膏 C.糖水 D.肥皂水
7.下列操作能使溶液的pH显著降低的是( )
A.向Na2SO4溶液中加入BaCl2溶液 B.向稀硫酸中加入烧碱
C.向澄清石灰水中加入稀盐酸 D.向BaCl2中加入NaCl溶液
8.下列实验操作中,正确的是
A.滴加试剂 B.振荡试管
C.氧气验满 D.测酸碱度
9.规范实验操作是我们完成实验的基本保障。你认为以下操作正确的是( )
A.测定溶液的pH B.过滤河水
C.氧气验满 D.取用锌粒
10.下列实验操作中,有明显错误的是( )
A.稀释浓硫酸 B.测溶液pH
C.闻食醋 D.检查装置气密性
11.下表是健康人体内一些液体近似pH,其中呈酸性的是( )
胃液
胆汁
血浆
胰液
0.9~1.5
7.1~7.3
7.35~7.45
7.5~8.0
A.胃液 B.胆汁 C.血浆 D.胰液
12.推理是学习化学的一种方法,以下推理正确的是( )
A.溶液是均一稳定的,所以均一稳定的物质一定是溶液
B.碱溶液的pH都大于7,pH大于7的溶液一定是碱溶液
C.中和反应生成盐和水,所以生成盐和水的反应一定是中和反应
D.氧气由氧元素组成,所以制取氧气的反应物一定含有氧元素
13.以下各图象描述的实验现象与对应的实验操作不相符合的是( )
A.向稀盐酸和CaCl2的混合溶液中加入纯碱
B.室温时,向一定量的稀盐酸中加入少量镁条
C.向一定量的碳酸钠和氢氧化钠的混合溶液中逐滴加入稀盐酸,生成气体的质量
D.将一杯20℃时的硝酸钾的饱和溶液升温至60℃,溶液中溶质质量分数的变化
14.下列图像不能正确反映对应变化关系的是( )
A.向一定量稀硫酸中加入锌粒
B.向碳酸钠和氢氧化钠的混合溶液中逐滴加入稀盐酸
C.将一定量的木炭粉末和氧化铜粉末充分混合后高温加热
D.向NaOH溶液中不断加水
15.下列四个图象,能正确反应对应变化关系的是( )
A.温室下将接近饱和的氯化钠溶液继续加入氯化钠固体 B.在水中通直流电
C.浓盐酸敞口放置在空气中 D.向氯化钙和盐酸的混合溶液中逐滴加入纯碱溶液至过量
二、非选择题(共7题)
16.新版《生活饮用水卫生标准》(简称新国标)中水质检测指标从原来的35项增加到106项。对供水各环节的水质提出了相应的要求。
(1)新国标中对水的pH的规定为6.5≤pH≤8.5。实验室用pH试纸测得自来水的pH=8,说明该自来水显____ (填“酸”“碱”或“中”)性。
(2)新国标中消毒剂由1项增至4项,加入了对用臭氧、二氧化氯和氯胺消毒的规定。
①臭氧(O3)在消毒过程中转化为氧气。臭氧转化为氧气属于____(填“物理”或者“化学”)变化。
②二氧化氯消毒过程中产生的次氯酸根离子(ClO-)也有消毒作用。ClO-中氯元素的化合价为____价。
③氯胺(NH2Cl)由____(填数字)种元素组成。用氯胺消毒时,反应的化学方程式是,其中X的化学式为____。
17.正常雨水的pH约为5.6原因是______(用化学方程式表示),加油站着火时用干粉灭火器进行灭火的原理是______.
18.A、B两烧杯中分别盛有质量和溶质质量分数都相同的盐酸和烧碱溶液。若将A烧杯中溶液注入B烧杯中,B烧杯中溶液的pH按图线①变化;若将B烧杯中溶液注入A烧杯A烧杯中溶液的pH按图线②变化。
(1)A烧杯中溶液为__________溶液。
(2)两种溶液混合后,所得溶液显__________(填“酸”“碱”或“中”)性。
(3)写出发生反应的化学方程式__________。
19.在硫酸和氢氧化钠反应的过程中,下图是利用数字化传感器得到的溶液pH变化图像。
(1)反应的化学方程式为 _______________________
(2)当溶液呈中性时,所消耗氢氧化钠溶液的体积是 _________ mL;
(3)图中b点所示溶液中,含有的溶质是 _______________ ;
(4)该实验中所用的稀硫酸是用浓硫酸稀释而来的,请写出稀释浓硫酸的操作方法 ___________ ;
(5)浓硫酸具有 _________ ,所以可用作某些气体的干燥剂。
20.酸、碱、盐是初中化学学习中重要的化合物。
(1) 下列有关盐酸和硫酸的说法不正确的是______。
A.稀盐酸和稀硫酸都可用来除铁锈
B.打开浓盐酸或浓硫酸的试剂瓶瓶塞,瓶口都会产生白雾
C.稀盐酸和稀硫酸化学性质相似的原因是溶液中都有H+
D.将浓盐酸和浓硫酸敞口放置,溶液的溶质质量分数均减小
(2) 向pH = 10的氢氧化钠溶液中滴加几滴酚酞溶液,再加入一定量的盐酸后变为无色,测得溶液的pH = 4,此时溶液中所含溶质的化学式为___________________。
(3)生产、生活中常需配制溶液。配制一定质量分数的氯化钠溶液时,下列操作会导致溶液的质量分数偏小的有(选填序号)______________。
①用量筒量取水时仰视读数;②往烧杯中加水时有水溅出;③称量含不溶性杂质的氯化钠来配制溶液;④将配制好的溶液往试剂瓶中转移时有少量溅出。
(4)已知过氧化钠(Na2O2)能分别与H2O、CO2反应,与H2O反应生成氧气和一种碱,与CO2反应生成氧气和一种盐。实验室有一瓶敞口放置的固体过氧化钠已全部变质,用化学方程式表示变质的原因____________________ 、_______________________。
设计实验方案证明Na2O2已全部变质后的成分_______________。
(5)氢化镁(MgH2)固体可为氢动力汽车提供能源,其与水反应生成氢氧化镁和氢气。若用52 kg氢化镁与水反应来制取氢气,理论上会生成氢气的质量是多少?___
21.利用下图所示实验装置制备常见气体,请回答有关问题:
①实验室用装置A制取氧气,写出有关反应的化学方程式____________________。
②用装置C排空气法收集氧气,氧气从_______________端(选填“a”或“b”)进入。
③装置D是用软塑料管自制的气体发生装置,可控制反应的发生和停止,若利用该装置制取二氧化碳气体,药品加入完毕后(如图D 所示),欲产生二氧化碳接下来的操作是:________________。
④实验中用足量的石灰石和稀盐酸反应,制得二氧化碳为0.2mol。试计算:稀盐酸中参加反应的HCl的物质的量为多少mol (根据化学方程式列式计算):____________________。
⑤“数字化实验”丰富了实验研究的方法,它可将实验过程中某些因素(酸碱性、气压等)的变化以数据、图像的形式呈现出来,下面是探究二氧化碳与水的反应的两种方案。请回答:
Ⅰ. 图1中可观察到甲试管中的紫色液体变为________________色,写出发生反应的化学方程式_________________,乙试管的作用是_______________。
Ⅱ. 由图2坐标图中的曲线可知,烧杯内溶液的酸性逐渐变_____________(填“强”或“弱”)。
22.二氧化锰因在工业生产中应用广泛而备受关注,制备二氧化锰是一项有意义的工作,某研究性小组对此展开了系列研究。
Ⅰ.用高锰酸钾制备
资料一:3K2MnO4+2H2SO4=2KMnO4+MnO2↓+2K2SO4+2H2O, K2MnO4易溶于水
(1)实验室加热高锰酸钾制氧气,反应的化学方程式为_____。将反应后的固体剩余物用稀硫酸浸取一段时间后过滤、洗涤、烘干即得MnO2。用稀硫酸而不用水浸取的原因是____。
Ⅱ.用硫酸锰制备
(2)电解MnSO4溶液可制得活性MnO2,同时生成氢气和硫酸,该反应的化学方程式为_____,一段时间后溶液的pH将________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
Ⅲ.用废锂电池制备
资料二:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
用废锂电池正极材料(LiMn2O4、碳粉等涂覆在铝箔上)制备纳米MnO2,并进行锂资源回收,流程如下:
请回答下列问题:
(3)“滤液”中溶质的主要成分是_________(填化学式)。
(4)在实验室进行“过滤”操作时,需要的玻璃仪器有烧杯、_______和_________。
(5) MnO2与碳粉经下列三步反应制得纳米MnO2:
①②MnO+H2SO4=MnSO4+H2O
③3MnSO4+2KMnO4+2H2O=5MnO2↓+K2SO4+2H2SO4
上述涉及元素化合价变化的反应有___________(填序号)。
IV.用碳酸锰制备
控制一定的温度,焙烧MnCO3制取MnO2的装置如下:
(6)实验中观察到澄清石灰水变浑浊,写出石英管中发生反应的化学方程式
(7) MnCO3在空气中加热易转化为锰的不同氧化物,其残留固体质量随温度的变化如上图所示。图中A点(300, 75.65)对应固体成分的化学式为____________。
参考答案
1.D
【分析】
蚊虫叮咬时释放出的液体中含有蚁酸(显酸性),酸和碱反应生成盐和水,则需要涂抹显碱性的物质。
【详解】
A、西红柿汁的pH为4~5,显酸性,不和蚁酸反应,不能涂抹,不正确;
B、苹果汁的pH为2~3,显酸性,不和蚁酸反应,不能涂抹,不正确;
C、牛奶的pH为6~7,显弱酸性,不和蚁酸反应,不能涂抹,不正确;
D、牙膏的pH为8~9,显碱性,和蚁酸反应,能涂抹,正确;
故选D。
2.A
【详解】
A、检验二氧化碳是否收集满时,应将燃着的木条放在集气瓶口,故选项正确;
B、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,故选项错误;
C、过滤液体时,要注意“一贴、二低、三靠”的原则,图中缺少玻璃棒引流,故选项错误;
D、用pH试纸测定未知溶液的pH时,正确的操作方法为用玻璃棒蘸取少量待测液滴在干燥的pH试纸上,与标准比色卡对比来确定pH,不能将pH试纸伸入待测液中,以免污染待测液,故选项错误。故选A。
3.D
【详解】
A、倾倒液体需试管口紧靠试剂瓶瓶口,瓶塞要倒放,以免污染试剂。错误。
B、测量溶液pH时,pH试纸不能放入待测液中,以免污染试剂。错误。
C、蒸发要用玻璃棒搅拌,使液体受热均匀。错误。
D、验纯氢气的操作是将集满氢气的试管用拇指堵住管口,管口朝下,立即移近酒精灯火焰,点燃试管里的氢气。正确。
故选D。
4.A
【详解】
试题分析:碱性溶液碱性越弱,pH值越小,掺入蒸馏水使溶液浓度降低,碱性变弱.
解:pH试纸用蒸馏水湿润,会降低碱溶液的浓度,使其碱性减弱, 使溶液pH值降低.
答案:A
5.A
【详解】
A、生铁的含碳量为2%~4.3%,选项数据正确;
B、原子的质量很小,1个碳原子的质量约为,选项数据错误;
C、pH试纸测出的结果为整数,不会出现小数,选项数据错误;
D、空气中氮气约占空气体积的78%,选项数据错误。
故选:A。
6.A
【详解】
酸性最强的物质水溶液,pH最小,洁厕灵pH=1,最小,其酸性最强;
故选:A。
7.C
【详解】
A、硫酸钠、氯化钡、氯化钠等物质的溶液都显中性,反应前后pH没有变化;
B、稀硫酸显酸性,与氢氧化钠反应后酸性减弱,pH升高;
C、石灰水显碱性,和稀盐酸反应后碱性减弱,pH显著降低;
D、氯化钡不能和氯化钠反应,氯化钡和氯化钠溶液都显中性,反应前后PH没有变化。
故选:C。
8.D
【详解】
A. 滴加试剂,滴管应悬空竖直。故A错误。B. 振荡试管,不应上下震荡。故B错误。C. 氧气验满,应放在集气瓶口。故C错误。 D. 测酸碱度。故D正确。
9.C
【详解】
A、测定溶液pH的方法是将pH试纸放在干燥的玻璃片上,用玻璃棒蘸取少许溶液滴在pH试纸上,待试纸变色后和比色卡对比,故A不符合题意;
B、过滤时需要用玻璃棒过滤,操作错误,故B不符合题意;
C、验满氧气时,将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,操作正确,故C符合题意;
D、取用固体大颗粒药品的方法是“一横、二放、三慢立”,操作错误,故D不符合题意;
故答案为:C
10.B
【详解】
A、稀释浓硫酸时,要把浓硫酸沿器壁缓缓地注入水中,同时用玻璃棒不断搅拌,以使热量及时地扩散,此选项正确,不符合题意;
B、用pH试纸测定未知溶液的pH时,正确的操作方法为取一片pH试纸放在玻璃片或白瓷板上,用玻璃棒蘸取少量待测液滴在干燥的pH试纸上,与标准比色卡对比来确定pH,此选项错误,符合题意;
C、闻气体的气味时,应用手在瓶口处轻轻的扇动,使极少量的气体飘进鼻子中,不能将鼻子凑到集气瓶口去闻气体的气味,此选项正确,不符合题意;
D、检查装置气密性的方法:把导管的一端浸没在水里,双手紧贴容器外壁,若导管口有气泡冒出,则装置不漏气,此选项正确,不符合题意。
故选B。
11.A
【详解】
试题分析:pH=7溶液呈中性,pH<7溶液呈酸性,pH>7溶液呈碱性,故选A。
12.D
【详解】
A、溶液是均一稳定的,但均一稳定的物质不一定是溶液,比如水,A错误;
B、碱溶液的pH都大于7,pH大于7的溶液一定是碱性溶液,B错误;
C、中和反应生成盐和水,但生成盐和水的反应不一定是中和反应,如氧化铜与盐酸反应生成盐和水,但不属于中和反应,C错误;
D、氧气由氧元素组成,所以制取氧气的反应物一定含有氧元素,D正确。
故选D。
13.D
【详解】
A、向稀盐酸和CaCl2的混合溶液中加入纯碱时,碳酸钠先和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,随着反应进行,溶液酸性减弱,pH升高,后和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,反应过程中溶液pH=7,完全反应后,继续加入碳酸钠时,碳酸钠溶液显碱性,溶液的pH升高,该选项对应关系正确,故不符合题意;
B、镁和稀盐酸反应生成氯化镁和氢气,同时放热,溶液温度升高,完全反应后,溶液温度逐渐降低至室温,该选项对应关系正确,故不符合题意;
C、向一定量的碳酸钠和氢氧化钠的混合溶液中逐滴加入稀盐酸,稀盐酸先和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,后和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,该选项对应关系正确,故不符合题意;
D、将一杯20℃时的硝酸钾的饱和溶液升温至60℃时,溶解度增大,溶液变成不饱和溶液,但是溶质质量和溶液质量都不变,因此溶质质量分数不变,该选项对应关系不正确,故符合题意。
14.A
【详解】
A、向一定量稀硫酸中加入锌粒,反应前溶液中溶质为硫酸,完全反应后溶质为硫酸锌,因此完全反应后溶液中溶质质量增大,待稀硫酸反应完后,溶质质量不再变化,故A不正确;
B、向碳酸钠和氢氧化钠的溶液中逐滴加人稀盐酸,稀盐酸会优先与氢氧化钠反应,故开始没有气体生成,待氢氧化钠消耗完,稀盐酸再与碳酸钠反应生成二氧化碳气体,碳酸钠反应完后,气体质量不再变化,故B正确;
C、将一定量的木炭粉末和氧化铜粉末充分混合后高温加热,生成铜和氧化碳气体,固体质量减少,完全反应后剩余固体质量不再变化,故C正确;
D、氢氧化钠溶液显碱性,其pH >7,向NaOH溶液中不断加水,溶液的pH会无限的接近于7,但溶液始终呈碱性,故D正确。故选A。
15.C
【详解】
A. 温室下将接近饱和的氯化钠溶液继续加入氯化钠固体,溶质质量分数从一定数值逐渐增大,当溶液变为饱和溶液以后,溶质质量分数不再增大,错误;B. 在水中通直流电,生成氢气与氧气的体积比为2:1,错误;C. 浓盐酸具有挥发性,能挥发出溶质氯化氢气体,故浓盐酸敞口放置在空气中,溶质质量分数逐渐减少,正确;D. 向氯化钙和盐酸的混合溶液中逐滴加入纯碱溶液至过量,溶液由酸性逐渐变为中性、碱性,但碱性不能一直增强,错误。故选 C。
16.碱 化学 +1 3 H2O
【详解】
(1)溶液的pH<7,显酸性,pH=7,显中性,pH>7,显碱性,实验室用pH试纸测得自来水的pH=8,说明该自来水显碱性;
故填:碱
(2)①氧气和臭氧属于不同的物质,所以氧气转化为臭氧属于化学变化;
故填:化学
②设氯元素的化合价为x,x+(-2)=-1,x=+1;
故填:+1
③NH2Cl含有氮、氢、氯3种元素;根据所给化学方程式可以看出:化学方程式的右边比左边多出了2个氢原子和1个氧原子;根据质量守恒定律中的元素种类不变和原子个数不变的特点,可知多出的原子全部来自1个X分子中,即X的化学式为H2O。
故填:3;H2O
17.CO2+H2O═H2CO3 二氧化碳覆盖在可燃物上隔绝了空气
【分析】
二氧化碳能和水反应生成碳酸,碳酸显酸性;二氧化碳不燃烧不支持燃烧,密度比空气大
【详解】
正常雨水的pH约为5.6,原因是空气中的二氧化碳溶于水生成碳酸,反应的化学方程式为CO2+H2O=H2CO3;干粉灭火器进行灭火是利用压缩的二氧化碳吹干粉,干粉的主要成分是碳酸氢钠,碳酸氢钠受热分解为碳酸钠、二氧化碳和水,二氧化碳既不能燃烧也不支持燃烧,密度比空气大,故灭火的原理是二氧化碳覆盖在可燃物上隔绝了空气。
18.烧碱 酸
【详解】
氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,氢氧化钠溶液显碱性,pH值大于7,盐酸显酸性,pH值小于7,
(1)分析A烧杯曲线pH的变化可知,A烧杯溶液的pH>7,将A烧杯中溶液注入B烧杯中,pH逐渐减小,所以A烧杯中的溶液为烧碱溶液;
(2)由化学方程式可知,
每36.5份质量的HCl与40份质量的NaOH恰好完全反应,所以质量和溶质质量分数都相同的盐酸和烧碱溶液反应后,盐酸过量,溶液中的溶质NaCl和HCl,所以两种溶液混合后,所得溶液显酸性;
(3)氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,化学方程式为:。
19.2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O 10 NaOH、Na2SO4 将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌 吸水性
【详解】
试题分析:(1)硫酸和氢氧化钠反应的化学方程式为:2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
(2)当溶液呈中性时,即PH=7,根据图像,所消耗氢氧化钠溶液的体积是10
(3)图中b点表示溶液的PH>7,说明溶液显碱性,故所示溶液中,含有的溶质出了生成的Na2SO4,还有过量的NaOH
(4)由于浓硫酸稀释时会放出大量的热,故稀释浓硫酸的操作:将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌
(5)浓硫酸具有吸水性,所以可用作某些气体的干燥剂
20.B NaCl 、 HCl ① ③ 2Na2O2+2H2O ═ 4NaOH+O2↑ 2Na2O2+2CO2 ═ 2Na2CO3+O2 取变质后的样品于试管中加水配成溶液,向试管中加入足量CaCl2溶液(或BaCl2溶液等),有白色沉淀生成,证明有Na2CO3。静置,取上层清液于试管中,滴加几滴酚酞溶液,溶液变红色,证明还有NaOH 8kg
【解析】
(1)A、铁锈是主要成分是氧化铁,稀盐酸、稀硫酸均能与氧化铁反应,故都能用于除铁锈,正确;B、浓盐酸具有挥发性,浓硫酸不具有挥发性,故打开浓盐酸的试剂瓶瓶塞,瓶口会产生白雾,错误;C、稀盐酸和稀硫酸均属于酸,稀盐酸和稀硫酸化学性质相似的原因是溶液中都有H+,正确;D、浓盐酸具有挥发性,浓硫酸据吸水性,将它们敞口放置,溶液的溶质质量分数均减小,正确。故选B;(2)氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,反应后测得溶液的pH = 4,说明加入的稀盐酸过量,那么溶液中所含溶质是NaCl 、 HCl;(3)溶质的质量分数= 。①用量筒量取水时仰视读数,会导致溶剂的质量偏大,即溶液的质量偏大,故溶质的质量分数会偏小;②往烧杯中加水时有水溅出,那么溶剂的质量偏小,即溶液的质量偏小,故溶质质量分数偏大;③称量含不溶性杂质的氯化钠来配制溶液,那么会导致溶质的质量偏小,故溶质质量分数会偏小;④溶液具有均一性,故将配制好的溶液往试剂瓶中转移时有少量溅出,溶质的质量分数不变;(4)根据信息可知过氧化钠(Na2O2)能分别与H2O、CO2反应,与水反应生成氧气和氢氧化钠:2Na2O2+2H2O ═ 4NaOH+O2↑;与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气:2Na2O2+2CO2 ═ 2Na2CO3+O2;取变质后的样品于试管中加水配成溶液,向试管中加入足量CaCl2溶液(或BaCl2溶液等),有白色沉淀生成,证明有Na2CO3。静置,取上层清液于试管中,滴加几滴酚酞溶液,溶液变红色,证明还有NaOH;(5)利用化学方程式,根据氢化镁与水反应的质量比即可计算出生成氢气的质量。
设生成的氢气的质量为x;
MgH2 + 2H2O === Mg(OH)2 + 2H2↑
26 4
52kg x
x=8 kg
答:理论上会生成氢气的质量是8 kg 。
21. b 挤压软塑料瓶使液体药品与固体药品接触 0.4(实验中用足量的石灰石和稀盐酸反应,制得二氧化碳为0.2mol,设稀盐酸中参加反应的HCl的物质的量为x,则
解得x=0.4mol。 红 对照 强
【详解】
①实验室用装置A制取氧气,试管口没有棉花,是氯酸钾在二氧化锰做催化剂和加热的条件下生成氯化钾和氧气,反应的化学方程式。
②氧气密度比空气大,用装置C排空气法收集氧气,氧气从b进入。
③装置D是用软塑料管自制的气体发生装置,可控制反应的发生和停止,若利用该装置制取二氧化碳气体,药品加入完毕后(如图D 所示),欲产生二氧化碳接下来的操作是:挤压软塑料瓶使液体药品与固体药品接触。
④见答案。
⑤Ⅰ.二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸使紫色石蕊变红,图1中可观察到甲试管中的紫色液体变为红色,发生反应的化学方程式,乙试管的作用是对照
Ⅱ.由图2坐标图中的曲线可知,烧杯内溶液的pH逐渐减小,酸性逐渐变强。
22.2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2↑ 使锰酸钾转化得到二氧化锰,获得更多的二氧化锰; 变小 NaAlO2 漏斗和玻璃棒 ①③ MnO2
【详解】
(1)根据高锰酸钾在加热的条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气解答;根据稀硫酸能与锰酸钾反应生成二氧化锰解答;(2)根据硫酸锰溶液在通电的条件下分解生成氢气、硫酸和二氧化锰解答;(3)根据题中信息分析解答;(4)根据过滤操作需要用到的仪器解答;(5)根据反应的化学方程式分析解答;(6)根据氧气与碳酸锰在一定温度下反应生成二氧化碳和二氧化锰解答;(7)根据图中信息计算解答。(1)高锰酸钾在加热的条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2↑;根据信息提示“3K2MnO4+2H2SO4═2KMnO4+MnO2↓+2K2SO4+H2O”,将反应后的固体剩余物(锰酸钾和二氧化锰的混合物)用稀硫酸浸取一段时间后过滤、洗涤、烘干即得MnO2,使锰酸钾转化得到二氧化锰,获得更多的二氧化锰,所以用稀硫酸而不用水浸取;;(2)硫酸锰溶液在通电的条件下分解生成氢气、硫酸和二氧化锰,反应的化学方程式为2H2O+MnSO4H2↑+H2SO4+MnO2↓,由于水越来越少,硫酸越来越多,也就是酸的质量分数变大,所以酸性越来越强,而pH越来越小,所以一段时间后溶液的pH将变小;(3)滤液中存在可溶性物质,而废旧锂电池正极材料和氢氧化钠溶液反应,根据信息“2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑”,可知生成了偏铝酸钠,所以溶质的主要成分是NaAlO2;(4)在实验室进行“过滤”操作时,需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒;(5)MnO2与碳粉经下列三步反应制得纳米MnO2:①2MnO2+C2MnO+CO2↑,有单质参与反应,所以有化合价改变;②MnO+H2SO4═MnSO4+H2O,为复分解反应,无化合价改变;③3MnSO4+2KMnO4+2H2O═5MnO2↓+K2SO4+2H2SO4,硫酸锰中的锰元素有+2变化+4价,而高锰酸钾中的锰元素由+7价变为+4价,所以有化合价的改变,故选①③;(6)氧气与碳酸锰在一定温度下反应生成二氧化碳和二氧化锰,反应的化学方程式为 O2+2MnCO32CO2+2MnO2;(7)MnCO3在空气中加热易转化为锰的不同氧化物,其残留固体质量随温度的变化如图所示,样品100g在图中A点对应固体的质量为75.65g,而过程中锰元素的质量不变,100g碳酸锰中锰元素的质量为100g×,则A点物质含氧元素的质量为75.65g-100g×,在固体中锰原子和氧原子个数比为:=1:2则固体成分的化学式为MnO2。