2022年中考压轴题——化学
一.选择题(共25小题)
1.如图为实验室模拟炼铁实验装置,现将ag Fe2O3在高温下与足量CO反应,实验结束后测得B中产生3g白色沉淀,下列说法正确的是( )
A.实验开始应该先打开弹簧夹①
B.该实验过程中共消耗0.84g CO
C.氧化铁质量为1.6g
D.硬质玻璃管中固体由黑色变为红色
2.向一定质量的Mg(NO3)2和Cu(NO3)2混合溶液中加入a克锌粉和铁粉的混合物,充分反应后过滤,得到不饱和的滤液和滤渣,将滤渣洗涤、干燥后再称量,得到的固体质量仍为a克。下列分析合理的是( )
①滤渣中可能有铜
②向滤渣中加稀盐酸,可能有气泡产生
③滤液中一定有Mg(NO3)2、Zn(NO3)2和Fe(NO3)2,可能有Cu(NO3)2
④若忽略过滤操作中溶液损失,滤液中溶质的质量一定大于原混合溶液溶质的质量
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
3.“推理归纳”是化学学习过程中常用的方法,下列推理合理的是( )
A.原子都是由原子核和核外电子构成的,所以原子中一定含有质子、中子和电子
B.化学变化通常会伴随发光放热、颜色改变等变化,所以化学变化中会同时发生物理变化
C.CO2不可燃,一般也不支持燃烧,所以能使燃着的木条熄灭的气体一定是CO2
D.分子、原子都可以直接构成物质,所以同种分子或原子构成的物质一定是纯净物
4.在5.6g铁粉中,先逐滴加入一定量的Cu(NO3)2溶液,充分反应后再逐滴加入AgNO3溶液,剩余固体质量与所加溶液总质量的关系如图所示,下列说法正确的个数有( )
①所加溶液质量为M1g时,生成Cu的质量为m1g
②b﹣c段发生的是Cu和AgNO3溶液的反应
③向c点对应的固体中加稀盐酸,有气泡产生
④m3的值为21.6
⑤e点溶液中不含Cu(NO3)2
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
5.小金完成了如图实验①②③,下列判断正确的是( )
A.实验①最终一定有锌固体剩余
B.实验②最终可能有氧化铜剩余
C.实验③所得溶液一定为无色
D.实验③所得溶液一定含有硫酸锌和硫酸铜
6.下列图像能正确反映对应变化关系的是( )
A.一定量的镁在过量的氧气中充分燃烧
B.两份等质量、等浓度的过氧化氢溶液分别在有、无MnO2的情况下反应
C.等质量的CaCO3粉末分别与足量的浓度为5%和10%的稀盐酸反应
D.等质量的锌粉和铁粉分别与足量的等浓度的稀盐酸反应
7.已知硝酸钾的溶解度随温度升高增大,现将200g不饱和KNO3溶液分成两等分,实验过程如图所示。分析实验过程,可作出的正确判断是( )
A.①→③过程中,KNO3的溶解度和质量分数都增大
B.②→④蒸发过程中,水的质量分数不断增大
C.25℃时,KNO3的溶解度是43g
D.③比④溶液中溶质的质量分数大
8.下列实验操作中,能达到实验目的的是( )
选项 实验目的 实验方案
A 鉴定某固体样品的主要成分是碳酸钙 加稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体
B 去除氢氧化铜粉末中的杂质硫酸铜 加入适量水溶解、过滤、洗涤、干燥
C 配制质量分数为6%的NaCl溶液 取3.0g NaCl溶解于50.0mL的水中
D 探究NaOH固体是否完全变质 取样加水溶解、滴加无色酚酞试液
9.为比较Zn、Cu、Ag的金属活动性顺序,以及它们置换酸中的氢的能力,某科学兴趣小组设计了如图所示的四个实验、其中不必进行的实验是( )
A. B. C. D.
10.将宏观、微观以及化学符号联系在一起是化学特有的思维方式,如图是某化学反应的微观模型示意图,根据图示得到的信息不正确的是( )
A.甲物质是一种有机物
B.反应前后各原子的种类和数目都没有发生改变
C.反应过程中乙、丙两物质的分子个数比为3:2
D.反应过程中甲、丁两物质的质量比为14:9
11.已知在20℃和60℃时,CaCl2的溶解度分别为74.5g和137g。现配制5% CaCl2溶液如图,下列说法正确的是( )
A.②中溶液和③中溶液分别为20℃和60℃时的饱和溶液
B.②到③的过程中溶质质量分数不变
C.③稀释至④的过程需加水1420g
D.③中溶液的溶质质量大于④中溶液的溶质质量
12.暖宝宝贴的热量来源于其中铁粉的氧化.某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(导管中预先装满水),实验后从量筒中 流.入.广口瓶(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( )
①通过本次实验数据测得空气中氧气的体积分数为 18%
②实验前必须检查装置的气密性
③必须待温度计的读数恢复 至实验前的温度时才能记录量筒内剩余水体积
④若实验测得 空气中氧气体积分数偏低,可能是导管中残留部分水没流入广 口瓶
⑤若实验测得空气中氧气体积分数偏低,可能是暖宝宝贴和温度计占有了广口瓶内部分体积.
A.②③ B.①④ C.①③ D.④⑤
13.“五水共治”大大美化了河道环境,某学校实验室排出的废水中含有Ag+、Ba2+和NO3﹣三种离子,该校实验小组设计实验从该废水中回收银,并得到副产品碳酸钡固体,操作步骤和实验结果如图:已知滤液B中只含有一种溶质,则下列说法不正确的是( )
A.蓝色沉淀是Cu(OH)2
B.乙一定是氢氧化钡
C.若丙是K2CO3,滤液C结晶后可以作为化学肥料
D.若得到19.7g碳酸钡,则证明原废水中含有13.7g钡
14.如图,室温下,盛水的烧杯内放置两支分别盛有等质量KNO3溶液和饱和石灰水的试管甲和乙,向烧杯内的水中加入NH4NO3固体后,甲中未观察到明显现象。下列说法正确的是( )
A.乙中溶液一定变浑浊
B.甲中溶液一定变成饱和溶液
C.乙中溶液溶质的质量分数一定变小
D.甲、乙中溶液质量一定相等
15.现有一混合物的水溶液,只可能含有以下离子中的若干种:K+、NH4+、Cl﹣、Mg2+、Ba2+、CO32﹣、SO42﹣.现取3份100mL该溶液分别进行如下实验:
第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生;
第二份加入足量NaOH溶液加热后,有刺激性气味的气体产生;
第三份加入足量BaCl2溶液后,产生白色沉淀,将沉淀经足量盐酸洗涤,发现沉淀部分溶解。
根据上述实验得出的以下结论正确的是( )
A.该混合液中一定含NH4+、CO32﹣、SO42﹣、Cl﹣,可能含K+
B.该混合液中一定含NH4+、CO32﹣、SO42﹣,可能含K+、Cl﹣
C.该混合液中一定含NH4+、CO32﹣、SO42﹣,可能含Mg2+、K+、Cl﹣
D.该混合液中一定含NH4+、SO42﹣、Cl﹣,可能含Mg2+、K+
16.用气体压力传感器研究二氧化碳与氢氧化钠的反应。图Ⅰ表示的是该实验的设计方案,图Ⅱ中曲线1和曲线2分别表示瓶1和瓶2内气压随时间的变化趋势。下列说法不正确的是( )
A.曲线1说明1体积水约消耗1体积二氧化碳
B.曲线1不能说明水和二氧化碳发生化学反应
C.对比曲线1和曲线2可知,二氧化碳和氢氧化钠一定发生了化学反应
D.继续向瓶2注入稀盐酸至气体不再放出,共注入稀盐酸40mL,此时瓶内的气压刚好恢复到起始气压
17.空气是人类生产活动的重要资源。下列生活生产中用到的气体不是来自空气的是( )
A.炼钢过程用到的氧气 B.磁悬浮列车用到的氮气
C.用于探空气球的氢气 D.制作电光源的稀有气体
18.小东通过查阅资料,根据铁在空气中生锈的原理,设计了如图所示的实验装置,来测定空气中氧气含量(装置中的饱和食盐水、活性炭会加速铁生锈)已知广口瓶的有效容积为242mL,实验8分钟后打开止水夹,水从烧杯流入广口瓶中的体积为48mL.下列说法错误的是( )
A.该实验的不足之处在于实验前广口瓶底未放少量水
B.通过分析本次实验数据,可知空气中氧气的体积分数约为19.8%
C.若实验药品充足,时间足够长,可十分接近拉瓦锡实验的结果
D.此实验可有效解决拉瓦锡实验中的汞污染问题
19.下列关于气密性检查的装置及描述错误的是( )
A. B.
C. D.
20.如图,等体积的A、B两集气瓶充满空气,燃烧匙内分别盛有过量的红磷和硫,当完全燃烧后,冷却至室温,打开弹簧夹,你将看到的现象( )
A.A瓶中有水流入 B.A、B瓶中均无水流入
C.A、B瓶中均有水流入 D.B瓶中有水流入
21.如图是测定空气中氧气含量的实验。对该实验的认识不正确的是( )
A.要等到装置冷却至室温后再读数,否则测定结果偏小
B.该实验中的铜粉换成铁粉无法达到实验目的
C.将装置1中的气球更换为注射器(见装置2),可使空气与铜粉接触更充分,数据更加准确
D.正确操作情况下,反应消耗氧气的体积应该是反应前注射器内气体和玻璃管内气体体积总和的
22.在一密闭容器中发生某反应,容器中各物质的质量变化如下表所示,下列说法正确的是( )
甲的质量/g 乙的质量/g 丙的质量/g 丁的质量/g
反应前 50 40 10 0
反应中 M1 M2 M3 5.4
反应后 33 M4 40 27
A.该反应一定是氧化还原反应 B.反应后乙物质可能有剩余
C.M3的值一定为16 D.M1的值可能为36.4
23.1985年科学家发现了C60分子,它由60个碳原子构成,形状像足球,又叫足球烯.下列有关C60的描述正确的是( )
A.它是一种复杂的混合物 B.它由60个碳单质构成
C.它是一种单质 D.它是一种有机物
24.一定量的锌粉和铁粉的混合物放入硫酸铜溶液中,充分反应后过滤,向滤渣中滴加稀硫酸,有气泡产生,下列分析正确的是( )
A.滤渣中一定有锌 B.滤渣中一定有铁
C.滤液中可能有硫酸铜 D.滤液中一定没有硫酸亚铁
25.如图是某兴趣小组探究金属化学性质时做的两组实验。实验结束后,将两组实验试管中的物质全部倒入一个洁净的烧杯中,甲烧杯中的物质完全反应后,发现红色固体物质明显增多,下列说法正确的是( )
①试管②反应后的固体中一定不含铁
②完全反应后,甲烧杯中的固体一定含有铁
③完全反应后,甲烧杯中的溶液中可能含有Cu2+
④完全反应后,甲烧杯中的溶液中一定含有Mg2+、Fe2+
⑤完全反应后,甲烧杯中的溶液质量与反应前加入试管①和②中氯化铁和氯化铜溶液的质量总和可能相等
A.①③④ B.②③④ C.①③④⑤ D.②⑤
二.填空题(共2小题)
26.质量守恒定律是重要的规律,请根据要求填空。
(1)若用如图实验来验证质量守恒定律,装置中气球的作用是 。
(2)某物质在空气中燃烧的方程式:X+3O22CO2+2H2O,则X的化学式 。
(3)现有反应A+B═C+D,若10g A和足量B混合,充分反应后生成8g C和4g D,则参加反应的A和B质量比为 。
(4)若将8g氯酸钾和2g二氧化锰混合加热,反应一段时间后得到6g固体混合物,则生成的氧气的质量为 g。
27.某同学为探究酸碱中和反应,设计了如图所示的实验,当溶液恰好由红色变为无色时停止实验。最终溶液中的溶质是 (酚酞除外);该实验设计是通过验证 (选填“某种反应物的消失”或“某种新物质的生成”)来完成的;若把NaOH溶液换成等质量等浓度的KOH溶液,盐酸质量不变,则反应后的溶质能与 (填字母)反应。
A.CO2 B.Mg C.Na2CO3溶液 D.AgNO3溶液
三.实验探究题(共11小题)
28.下面所示为常见气体制备、干燥和性质实验的部分仪器。试根据题目要求,回答下列问题:
(1)欲在实验室中制备并收集干燥的二氧化碳气体。
①所选装置的连接顺序为 (填写装置序号字母)。
②装置A中,发生反应的化学方程式为 。
(2)欲用一氧化碳气体测定某10g不纯氧化铁样品的纯度(杂质不反应)。并验证反应中气体生成物的性质。所选装置的连接顺序为:CO气体→D→B→C。
①装置B中出现的现象是 。
②写出装置D大玻璃管中发生的化学反应方程式 。
③装置C的作用是 。
④通过测量反应前、后D处大玻璃管的质量变化,来计算氧化铁样品的纯度。测得D中硬质玻璃管内固体质量减少2.4g,则氧化铁样品中氧化铁的质量分数为 。若实验结束后大玻璃管中的物质里还有少许红色氧化铁,则计算出样品纯度的结果将 (选填“偏大”、“偏小”或“不受影响”)。
29.因发现青蒿素而获诺贝尔奖的科学家屠呦呦还发现了双青蒿素,查阅资料可知,双青蒿素由碳、氢、氧三种元素组成。为测定双青蒿素中碳、氢、氧三种元素的质量比。兴趣小组进行了以下探究。
【设计实验】兴趣小组设计并进行了如图一所示的实验。(装置气密性良好)
将7.1g双青蒿素放在装置C的玻璃管中,燃烧至无固体灰分残留。
(1)装置A、B中盛放的试剂分别是 (填序号)。
①足量NaOH溶液、足量浓硫酸
②足量浓硫酸、足量NaOH溶液
(2)装置F可吸收从装置E的气流中带出来的少量水蒸气,生石灰与水蒸气发生反应的化学方程式是 。
【记录数据】加热前,先通入空气一段时间,再称量装置D的质量、装置E和F的总质量(反应前的质量)。双青蒿素完全反应后,停止加热,继续通入空气一段时间,再次称量装置D的质量、装置E和F的总质量(反应后的质量),实验数据如表所示。
装置 反应前的质量/g 反应后的质量/g
D 74.7 80.1
E和F 80.3 96.8
【实验结论】(3)根据表中数据分析,双青蒿素中碳、氢、氧三种元素的质量比是 。
【拓展分析】(4)双青蒿素分子中碳、氢、氧三种原子的个数比是 。
【实验反思】(5)实验过程中,加热前要先通入空气一段时间,该操作的作用是 。
(6)有同学建议,为使实验结果更准确,需要在装置C和D之间增加图二所示的装置,其目的是 。
30.某科学小组利用如图装置对 FeSO4 nH2O 晶体中的结晶水的含量进行测定(铁架台等已省略)。 已知:①FeSO4 和 FeSO4 nH2O 加热时易被空气氧化;②FeSO4 nH2O FeSO4+nH2O;③碱石灰是生石灰和氢氧化钠的混合物。
实验步骤如上右:
请回答:
(1)步骤Ⅰ打开 K1导入二氧化碳气体,排尽装置中的空气,其目的是 。
(2)步骤Ⅳ中的操作乙是通二氧化碳直至 C 装置冷却至室温,则操作甲指的是 。
(3)有同学建议,为加快产生 CO2的速率,可将 A 中装置中盐酸浓度增大、石灰石磨成粉状。试问,制取气体时反应速度是否越快越好?其理由是 。
(4)步骤Ⅵ称量,若晶体 FeSO4 nH2O 质量为 m,反应前后 C 装置质量减少了 m1,D 装置质量增加了m2,则此晶体中的结晶水的百分含量为 (用字母表示)
31.在浓 CaCl2 溶液中通入 NH3 和 CO2,可以制得纳米级碳酸钙。如图1所示 A~E为实验室常见的仪器装置(部分固定夹持装置略去),请根据要求回答问题。
(1)实验室若用 NH4Cl 和熟石灰作试剂来制取、收集干燥的NH3,则需选用上述仪器装置中的 (填装置序号)。若要制取、收集干燥的CO2,请选择装置并按气流方向连接各仪器接口 。
(2)若在A的分液漏斗内改加浓氨水,圆底烧瓶内加 NaOH 固体,也能制取氨气。请解释装置 A 中能产生氨气的原因: 。
(3)向浓 CaCl2 溶液中通入NH3和CO2制纳米级碳酸钙时,应先通入的气体是 ,若实验过程中有氨气逸出,应选用如图2 装置回收(填代号)。
写出制纳米级碳酸钙的化学方程式: 。
32.实验室常利用下列装置制取并探究气体的有关性质,请你根据所学知识回答下列问题:
(1)仪器甲的名称是 ;
(2)氧气与世间万物如影随形,动植物呼吸、燃料燃烧、钢铁冶炼等都需要氧气,实验室利用B装置制取氧气时所发生反应的化学方程式为 ,若要收集一瓶干燥的氧气,装置接口连接顺序为b→ → → ;
(3)甲烷是一种密度小于空气,难溶于水且具有可燃性的气体,实验室里也可利用上述装置通过加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物的方法来制取,则制取装置为 。某同学将一定量的甲烷气体置于盛有氧气的密闭容器中点燃,反应结束后测得容器中CO和CO2的总质量为37.6g,同时测得水的质量为36g,请根据数据写出该反应的化学方程式 。
该同学对甲烷的其它化学性质产生了兴趣:
【提出问题】甲烷除了可燃性外,还具有什么化学性质?
【查阅资料】无水硫酸铜遇水变成蓝色
【作出假设】甲烷具有还原性
【设计并进行实验】该同学按如图装置进行实验:
【实验现象与结论】
通入甲烷加热一段时间后才观察到A装置中黑色固体变为红色,B装置中无水硫酸铜变为蓝色,C装置中氢氧化钙溶液变浑浊。根据现象写出甲烷与氧化铜发生反应的化学方程式 。通过实验证明,甲烷具有还原性。
【反思与评价】
实验时,先向装置中通入一段时间的氮气,再通入甲烷加热的目的是 。
33.在学了生活中常见盐的性质以后,某校化学兴趣小组的同学开展了测定Na2CO3和NaCl混合固体中Na2CO3含量的探究实验,他们设计了如下的实验方案:
(1)如图甲所示(铁夹夹持的仪器是注射器),把一定量的混合物与足量稀硫酸反应后,测定产生的二氧化碳气体的体积,检查该装置的气密性的方法是: ;
(2)小明同学提出用图乙代替图甲中的收集装置,则所测CO2气体的体积 (填“偏大”、“偏小”、“不变”);有同学对乙装置中的缺陷提出三种改进方案。
A方案:将广口瓶中的水改为饱和的CO2水溶液;B方案:将广口瓶中的水改为氢氧化钠稀溶液;C方案:在广口瓶中的水面上覆盖一层植物油。你认为错误的方案是 (填字母代号);广口瓶内原有的空气对实验结果 (填“有”或“没有”)影响;
(3)小宇同学用图丙装置测定CO2的质量。则图丙实验装置主要存在哪些缺陷?这些缺陷对实验结果有何影响?请写出其中两点主要缺陷及对实验结果的影响。
① ;② 。
34.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如图连接。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”)。
(4)能否用铁丝代替红磷来完成该实验 (填能或者不能)。
35.小金为了探究温度对H2O2分解反应速率的影响,借助如图所示实验装置(夹持装置略去),进行了两次实验,两次实验的部分设计如表所示:
实验1 实验2
MnO2的质量/克 0.6 0.6
5%的H2O2的体积/毫升 35 待填
水浴温度/。C 25 75
温馨提示:本实验中的“水浴”是指通过水槽中的热水把热量传递到需要加热的锥形瓶里:达到加热的目的。
(1)写出实验中发生的化学反应的文字表达式 ;二氧化锰在反应中的作用是 。
(2)实验2中应加入5% H2O2 毫升。
(3)在两次实验中,可通过相同时间内,注射器内气体的体积多少,来比较 大小。
(4)实验2中水浴温度控制在80℃时,测定的反应速率会比真实值偏大,其原因是 。
a.生成更多的氧气 b.锥形瓶内气体受热膨胀
c.收集到的氧气中混有空气 d.温度较高时水蒸发成水蒸气
(5)实验结束后若要将不溶于水的MnO2从剩余物中分离出来,实验操作步骤(简单描述)是 →用水冲洗MnO2→烘干二氧化锰。其烘干二氧化锰其质量为 g。
(6)探究使带火星木条复燃的氧气的最低浓度,用容积为300mL的集气瓶排水法收集氧气,当刚好把瓶中预先留有的100mL水排尽时,集气瓶中氧气的体积分数=收集的氧气占容积的体积分数+瓶中空气占容积的体积分数×21%= %。(结果保留1位小数)
【实验研究结果显示】:
O2的体积分数大于49%时就可使带火星的木条复燃,因此,用带火星的木条验满O2的方法 (填“可靠”或“不可靠”)。为此,收集O2时最好使用 集气法(不需要验满)。
36.小乐在验证“CO2能与NaOH溶液反应”时,进行了如下实验:
已知:①20℃、101KPa时,1体积H2O中最多可溶解1体积CO2,1体积酒精中最多可溶解0.3体积CO2;
②20℃,在酒精中,NaOH易溶,Na2CO3微溶。
(1)利用两套图甲装置进行实验,在第一套装置中注入3mL浓NaOH溶液;在第二套装中注入等量的H2O,振荡试管;当观察到 (填写现象),可证明CO2与NaOH发生了反应。
(2)利用图乙装置进行实验,将3mL浓NaOH溶液注入试管后,观察到注射器自动向左移动,最终注射器中剩余5mL酒精,试管内出现白色沉淀物。出现白色沉淀物的原因是 ,与NaOH反应的CO2至少是 mL(酒精和氢氧化钠溶液混合后的总体积等于两者体积之和)。
37.小叶发现,在锌和稀硫酸的反应中,加入适量硫酸铜溶液可以加快反应速率。小叶设计并完成了如下实验,探究其原因。(已知硫酸铜对锌和稀硫酸反应没有催化作用)
组别 第一组 第二组
A B C D
固体 锌片 待填 铁片 绑有铜片的铁片
30%硫酸溶液(mL) 20 20 20 20
产生气泡快慢 快 明显加快 慢 明显加快
(1)写出锌与稀硫酸、硫酸铜的混合溶液发生的化学反应方程式 。
(2)第一组实验中B处的待填的固体是 。
(3)根据小叶的实验设计,小叶的实验假设是 。
38.实验室用燃烧法测定某种氨基酸(CxHyOzNm)的分子构成。取W g该种氨基酸放在纯氧中充分燃烧,生成二氧化碳、水和氮气。按图所示装置进行实验,每步均充分反应,回答下列问题:
(1)实验开始时,首先通入一段时间的氧气,其理由是 。
(2)以上装置中需要加热的仪器有A和D两处,操作时应先点燃 处的酒精灯。
(3)实验测得B、C装置分别增重m1克和m2克,则该物质化学式中x、y比值为 。
2022年中考压轴题——化学
参考答案与试题解析
一.选择题(共25小题)
1.如图为实验室模拟炼铁实验装置,现将ag Fe2O3在高温下与足量CO反应,实验结束后测得B中产生3g白色沉淀,下列说法正确的是( )
A.实验开始应该先打开弹簧夹①
B.该实验过程中共消耗0.84g CO
C.氧化铁质量为1.6g
D.硬质玻璃管中固体由黑色变为红色
【解答】解:A.一氧化碳具有可燃性,所以实验开始时应该先打开弹簧夹②通入一氧化碳排净装置内的空气,以免加热时发生爆炸,故错误;
B.设参加反应的一氧化碳的质量为x,氧化铁的质量为y。
由化学方程式Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O可知:
Fe2O3~3CO~3CaCO3
160 84 300
y x 3.00g
x=8.4g
y=1.6g
理论上需要通入一氧化碳的质量为0.84g,但是在反应前后都需要通入一氧化碳,所以实际通入的CO质量大于0.84g,故错误;
C.由B项分析可知,参加反应的氧化铁质量为1.6g,故正确;
D.一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳,硬质玻璃管内的现象是红色固体变成黑色,故错误。
故选:C。
2.向一定质量的Mg(NO3)2和Cu(NO3)2混合溶液中加入a克锌粉和铁粉的混合物,充分反应后过滤,得到不饱和的滤液和滤渣,将滤渣洗涤、干燥后再称量,得到的固体质量仍为a克。下列分析合理的是( )
①滤渣中可能有铜
②向滤渣中加稀盐酸,可能有气泡产生
③滤液中一定有Mg(NO3)2、Zn(NO3)2和Fe(NO3)2,可能有Cu(NO3)2
④若忽略过滤操作中溶液损失,滤液中溶质的质量一定大于原混合溶液溶质的质量
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
【解答】解:向一定质量的Mg(NO3)2和Cu(NO3)2混合溶液中加入a克锌粉和铁粉的混合物,硝酸镁不能反应,硝酸铜先和锌反应生成硝酸锌和铜,反应后固体质量减小,后和铁反应生成硝酸亚铁和铜,反应后固体质量增大,充分反应后过滤,得到不饱和的滤液和滤渣,将滤渣洗涤、干燥后再称量,得到的固体质量仍为a克,说明锌完全反应,铁部分或全部反应;
①滤渣中一定有铜,该选项说法不正确;
②向滤渣中加稀盐酸,可能有气泡产生,例如铁过量时,铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,该选项说法正确;
③滤液中一定有不反应的Mg(NO3)2、反应生成的Zn(NO3)2和Fe(NO3)2,可能有过量的Cu(NO3)2,该选项说法正确;
④若忽略过滤操作中溶液损失,滤液中溶质的质量一定等于原混合溶液溶质的质量,是因为加入a克锌粉和铁粉得到的固体质量仍为a克,即反应前后固体质量相等,该选项说法不正确。
故选:C。
3.“推理归纳”是化学学习过程中常用的方法,下列推理合理的是( )
A.原子都是由原子核和核外电子构成的,所以原子中一定含有质子、中子和电子
B.化学变化通常会伴随发光放热、颜色改变等变化,所以化学变化中会同时发生物理变化
C.CO2不可燃,一般也不支持燃烧,所以能使燃着的木条熄灭的气体一定是CO2
D.分子、原子都可以直接构成物质,所以同种分子或原子构成的物质一定是纯净物
【解答】解:A、原子都是由原子核和核外电子构成的,原子中一定含有质子和电子,但不一定都含有中子,例:氢原子不含中子,故A错误;
B、化学变化通常会伴随发光放热、颜色改变等变化,在发生化学变化中一定会同时伴随发生物理变化,故B正确;
C、CO2不可燃,一般也不支持燃烧,能使燃着的木条熄灭的气体可能是CO2,也可能是其他不支持燃烧的气体,例如:氮气,故C错误;
D、分子、原子都可以直接构成物质,同种分子构成的物质一定是纯净物,但同种原子构成的物质可能是纯净物,也可能是混合物,例如:金刚石和石墨都由碳原子构成,将金刚石和石墨混合在一起得到的物质就是混合物,故D错误。
故选:B。
4.在5.6g铁粉中,先逐滴加入一定量的Cu(NO3)2溶液,充分反应后再逐滴加入AgNO3溶液,剩余固体质量与所加溶液总质量的关系如图所示,下列说法正确的个数有( )
①所加溶液质量为M1g时,生成Cu的质量为m1g
②b﹣c段发生的是Cu和AgNO3溶液的反应
③向c点对应的固体中加稀盐酸,有气泡产生
④m3的值为21.6
⑤e点溶液中不含Cu(NO3)2
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【解答】解:将5.6g的铁粉加入Cu(NO3)2溶液中,则铁与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜,ab段为铁与硝酸铜反应,根据图像分析,加入硝酸银后反应出现两个拐点,则是硝酸银与两种金属反应,即和铁与铜反应,所以b点铁有剩余,b点固体为铁和铜,溶液中溶质为硝酸亚铁而无硝酸铜。充分反应后再逐滴加入AgNO3溶液,铁先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,铁完全反应后,铜再与硝酸银反应生成银和硝酸铜,所以bc段是铁与硝酸银反应,cd段是铜与硝酸银反应。最后由于加入硝酸银过量,所以此时有生成的硝酸亚铁、硝酸铜以及剩余的硝酸银。
①所加溶液质量为M1g时,m1g为生成铜质量与剩余铁质量和,所以生成Cu的质量不等于m1g,故错误;
②bc段是铁与硝酸银反应,cd段是铜与硝酸银反应,故错误;
③c点固体是铜,铜和稀盐酸不反应,没有气泡产生,故错误;
④5.6g铁先与硝酸铜反应生成铜,铜再与硝酸银反应生成银的质量,与5.6g铁与硝酸银反应生成银的质量相等,根据图像,m3即为最终生成银的质量。
Fe+2AgNO3═Fe(NO3)2+2Ag
56 216
5.6g m3
m3=21.6g
故正确;
⑤bc段是铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,cd段是铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜,所以e点溶质有硝酸亚铁、硝酸铜和剩余的硝酸银,故错误。
故选:A。
5.小金完成了如图实验①②③,下列判断正确的是( )
A.实验①最终一定有锌固体剩余
B.实验②最终可能有氧化铜剩余
C.实验③所得溶液一定为无色
D.实验③所得溶液一定含有硫酸锌和硫酸铜
【解答】解:A、装置烧杯内只有红色固体,是因为实验①最终一定有锌固体剩余,剩余的锌和②中的硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,该选项说法正确;
B、实验②最终不可能有氧化铜剩余,是因为①中稀硫酸完全反应,②中如果稀硫酸完全反应,则③中一定含有黑色固体,该选项说法不正确;
C、实验③所得溶液不一定为无色,例如锌和硫酸铜反应时锌不足,则溶液中含有硫酸铜,显蓝色,该选项说法不正确;
D、实验③所得溶液一定含有硫酸锌,不一定含有硫酸铜,例如锌恰好和硫酸铜完全反应时,该选项说法不正确。
故选:A。
6.下列图像能正确反映对应变化关系的是( )
A.一定量的镁在过量的氧气中充分燃烧
B.两份等质量、等浓度的过氧化氢溶液分别在有、无MnO2的情况下反应
C.等质量的CaCO3粉末分别与足量的浓度为5%和10%的稀盐酸反应
D.等质量的锌粉和铁粉分别与足量的等浓度的稀盐酸反应
【解答】解:A、一定量的镁在过量的氧气中充分燃烧,则镁全部参加反应,氧气有剩余,A图像符合;
B、两份等质量、等浓度的过氧化氢溶液分别在有、无MnO2的情况下反应,最终生成氧气的质量是相等的,B图像不符合;
C、等质量的CaCO3粉末分别与足量的浓度为5%和10%的稀盐酸反应,10%的稀盐酸与碳酸钙反应的速率大,C图像不符合;
D、等质量的锌粉和铁粉分别与足量的等浓度的稀盐酸反应,锌粉的快,但是产生的氢气的质量少,D图像不符合;
故选:A。
7.已知硝酸钾的溶解度随温度升高增大,现将200g不饱和KNO3溶液分成两等分,实验过程如图所示。分析实验过程,可作出的正确判断是( )
A.①→③过程中,KNO3的溶解度和质量分数都增大
B.②→④蒸发过程中,水的质量分数不断增大
C.25℃时,KNO3的溶解度是43g
D.③比④溶液中溶质的质量分数大
【解答】解:A、①→③过程中,温度不变,则KNO3的溶解度不变;溶解的溶质的质量增加,则KNO3的质量分数都增大,故选项说法错误。
B、②→④的过程中,溶液由25℃时的不饱和溶液变为25℃时的饱和溶液,溶质质量分数不断增加,水的质量分数不断减小,故选项说法错误。
C、由图示可知,①→③过程中,溶液变为恰好饱和的溶液;②→④的过程中,溶液变为恰好饱和的溶液,即25℃时,20g水中溶解8.6g硝酸钾,溶液恰好饱和,25℃时,KNO3的溶解度是8.6g×=43g,故选项说法正确。
D、③、④均为25℃时的饱和溶液,溶质质量分数相等,故选项说法错误。
故选:C。
8.下列实验操作中,能达到实验目的的是( )
选项 实验目的 实验方案
A 鉴定某固体样品的主要成分是碳酸钙 加稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体
B 去除氢氧化铜粉末中的杂质硫酸铜 加入适量水溶解、过滤、洗涤、干燥
C 配制质量分数为6%的NaCl溶液 取3.0g NaCl溶解于50.0mL的水中
D 探究NaOH固体是否完全变质 取样加水溶解、滴加无色酚酞试液
A.A B.B C.C D.D
【解答】解:A、加稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,鉴定某固体样品的主要成分是碳酸盐,但不一定是碳酸钙,也可能是碳酸钠等,故选项不能达到实验目的。
B、硫酸铜易溶于水,氢氧化铜难溶于水,可采取加水溶解、过滤、洗涤、干燥的方法进行分离除杂,故选项能达到实验目的。
C、取3.0gNaCl溶解于50.0mL的水中,所得溶液中溶质质量分数为×100%≈5.7%,故选项不能达到实验目的。
D、变质后的氢氧化钠中含有碳酸钠,碳酸钠、氢氧化钠均显碱性,均能使无色酚酞试液变红色,不能探究NaOH固体是否完全变质,故选项不能达到实验目的。
故选:B。
9.为比较Zn、Cu、Ag的金属活动性顺序,以及它们置换酸中的氢的能力,某科学兴趣小组设计了如图所示的四个实验、其中不必进行的实验是( )
A. B. C. D.
【解答】解:A、锌与硫酸反应生成氢气,说明锌>氢;
B、锌能与硫酸铜反应生成铜,说明锌>铜;
C、铜不与硫酸反应,说明氢>铜;
D、铜能与硝酸银反应生成银,说明铜>银。
由上述分析可知,不做实验B既不影响三种金属活动性的判断,也不影响置换酸中的氢的能力判断。故B没必要进行。
故选:B。
10.将宏观、微观以及化学符号联系在一起是化学特有的思维方式,如图是某化学反应的微观模型示意图,根据图示得到的信息不正确的是( )
A.甲物质是一种有机物
B.反应前后各原子的种类和数目都没有发生改变
C.反应过程中乙、丙两物质的分子个数比为3:2
D.反应过程中甲、丁两物质的质量比为14:9
【解答】解:A、甲是含有碳元素的化合物,是有机物,该选项正确。
B、反应前后各原子的种类和数目都没有发生改变,该选项正确。
C、一定条件下乙烯和氧气反应生成二氧化碳和水,反应的化学方程式:C2H4+3O22H2O+2CO2,反应过程中乙(氧气)、丙(二氧化碳)两物质的分子个数比为3:2,该选项正确。
D、反应过程中甲(乙烯)、丁(水)两物质的质量比为28:36=7:9,该选项不正确。
故选:D。
11.已知在20℃和60℃时,CaCl2的溶解度分别为74.5g和137g。现配制5% CaCl2溶液如图,下列说法正确的是( )
A.②中溶液和③中溶液分别为20℃和60℃时的饱和溶液
B.②到③的过程中溶质质量分数不变
C.③稀释至④的过程需加水1420g
D.③中溶液的溶质质量大于④中溶液的溶质质量
【解答】解:A、由于在20℃和60℃时,CaCl2的溶解度分别为74.5g和137g,②溶液温度为20℃,而20℃时100g水中最多溶解氯化钙74.5g,故②溶液为饱和溶液,③溶液温度为60℃,而60℃时100g水中最多溶解氯化钙137g,故溶液③为不饱和溶液,故该选项错误;
B、从②到③温度升高,氯化钙溶解度增大,②中未溶的固体继续溶解,溶质增多,溶质的质量分数增大,故该选项错误;
C、根据稀释前后溶质质量不变,设需加水的质量为x,可列出式子:80g=(180g+x)×5%,解得x=1420g,故该选项正确;
D、从③到④稀释过程需要加水,但加水稀释溶质质量不变,故该选项说法错误;
故选:C。
12.暖宝宝贴的热量来源于其中铁粉的氧化.某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(导管中预先装满水),实验后从量筒中 流.入.广口瓶(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( )
①通过本次实验数据测得空气中氧气的体积分数为 18%
②实验前必须检查装置的气密性
③必须待温度计的读数恢复 至实验前的温度时才能记录量筒内剩余水体积
④若实验测得 空气中氧气体积分数偏低,可能是导管中残留部分水没流入广 口瓶
⑤若实验测得空气中氧气体积分数偏低,可能是暖宝宝贴和温度计占有了广口瓶内部分体积.
A.②③ B.①④ C.①③ D.④⑤
【解答】解:①铁生锈消耗氧气,使装置内的气压减小,进入水的体积就是消耗氧气的体积,集气瓶内空气的体积是(250﹣20)mL=230ml,进入水的体积是45mL,即氧气的体积是45mL,因此氧气的体积分数=×100%≈19.6%
故①错误;
②该反应有气体参加反应,实验前必须检查装置的气密性,故②正确
③必须待温度计的读数恢复 至实验前的温度时才能记录量筒内剩余水体积,使结果准确,故③正确。
④在本实验中导管中残留部分水没流入广 口瓶,不影响量筒的读数,故④错误;
⑤若实验测得空气中氧气体积分数偏低,可能是暖宝宝贴和温度计占有了广口瓶内部分体积。故⑤正确。
由上述分析可知B符合题意。
故选:B。
13.“五水共治”大大美化了河道环境,某学校实验室排出的废水中含有Ag+、Ba2+和NO3﹣三种离子,该校实验小组设计实验从该废水中回收银,并得到副产品碳酸钡固体,操作步骤和实验结果如图:
已知滤液B中只含有一种溶质,则下列说法不正确的是( )
A.蓝色沉淀是Cu(OH)2
B.乙一定是氢氧化钡
C.若丙是K2CO3,滤液C结晶后可以作为化学肥料
D.若得到19.7g碳酸钡,则证明原废水中含有13.7g钡
【解答】解:A、蓝色沉淀是氢氧化钡和硝酸铜反应生成的氢氧化铜,该选项说法正确;
B、滤液B中只含有一种溶质,乙中一定含有钡离子和氢氧根离子,因此乙是氢氧化钡,该选项说法正确;
C、若丙是K2CO3,碳酸钾和硝酸钡反应生成碳酸钡沉淀和硝酸钾,滤液C结晶后得到硝酸钾,可以作为化学肥料,该选项说法正确;
D、若得到19.7g碳酸钡,则钡离子质量:19.7g×=13.7g,由于加入的乙是氢氧化钡溶液,则原废水中的钡离子质量小于13.7g,该选项说法不正确。
故选:D。
14.如图,室温下,盛水的烧杯内放置两支分别盛有等质量KNO3溶液和饱和石灰水的试管甲和乙,向烧杯内的水中加入NH4NO3固体后,甲中未观察到明显现象。下列说法正确的是( )
A.乙中溶液一定变浑浊
B.甲中溶液一定变成饱和溶液
C.乙中溶液溶质的质量分数一定变小
D.甲、乙中溶液质量一定相等
【解答】解:A、氢氧化钙的溶解度随着温度的升高而减小,硝酸铵溶于水吸热,使温度降低,氢氧化钙的溶解度增大,没有氢氧化钙析出,无明显现象,故选项说法错误。
B、硝酸钾的溶解度随着温度的升高而增大,硝酸铵溶于水吸热,使温度降低,硝酸钾的溶解度减小,甲中未观察到明显现象,甲中溶液不一定变成饱和溶液,也可能是不饱和溶液,故选项说法错误。
C、氢氧化钙的溶解度随着温度的升高而减小,硝酸铵溶于水吸热,使温度降低,氢氧化钙的溶解度增大,没有氢氧化钙析出,无明显现象,溶液的组成没有发生改变,乙中溶液溶质的质量分数不变,故选项说法错误。
D、甲、乙中溶液的组成均没有发生改变,则甲、乙中溶液质量一定相等,故选项说法正确。
故选:D。
15.现有一混合物的水溶液,只可能含有以下离子中的若干种:K+、NH4+、Cl﹣、Mg2+、Ba2+、CO32﹣、SO42﹣.现取3份100mL该溶液分别进行如下实验:
第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生;
第二份加入足量NaOH溶液加热后,有刺激性气味的气体产生;
第三份加入足量BaCl2溶液后,产生白色沉淀,将沉淀经足量盐酸洗涤,发现沉淀部分溶解。
根据上述实验得出的以下结论正确的是( )
A.该混合液中一定含NH4+、CO32﹣、SO42﹣、Cl﹣,可能含K+
B.该混合液中一定含NH4+、CO32﹣、SO42﹣,可能含K+、Cl﹣
C.该混合液中一定含NH4+、CO32﹣、SO42﹣,可能含Mg2+、K+、Cl﹣
D.该混合液中一定含NH4+、SO42﹣、Cl﹣,可能含Mg2+、K+
【解答】解:由题意可知,第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生,则可能含有Cl﹣、CO32﹣、SO42﹣中的一种或几种;
第二份加入足量NaOH溶液加热后,有刺激性气味的气体产生,一定含有NH4+,不含有Mg2+;
第三份加入足量BaCl2溶液后,产生白色沉淀,将沉淀经足量盐酸洗涤,发现沉淀部分溶解,一定含有CO32﹣、SO42﹣,一定不含有Ba2+。
A、由第一份实验不能确定Cl﹣,故A错误;
B、由上述分析可知,该混合液中一定含NH4+、CO32﹣、SO42﹣,可能含K+、Cl﹣,故B正确;
C、由第二份的实验可知,不可能含有Mg2+,故C错误;
D、由上述分析可知,不能确定Cl﹣,不可能含有Mg2+,故D错误。
故选:B。
16.用气体压力传感器研究二氧化碳与氢氧化钠的反应。图Ⅰ表示的是该实验的设计方案,图Ⅱ中曲线1和曲线2分别表示瓶1和瓶2内气压随时间的变化趋势。下列说法不正确的是( )
A.曲线1说明1体积水约消耗1体积二氧化碳
B.曲线1不能说明水和二氧化碳发生化学反应
C.对比曲线1和曲线2可知,二氧化碳和氢氧化钠一定发生了化学反应
D.继续向瓶2注入稀盐酸至气体不再放出,共注入稀盐酸40mL,此时瓶内的气压刚好恢复到起始气压
【解答】解:A、20mL水注入容量瓶后,若二氧化碳不溶解到水中,则此时瓶内气体相当于被压缩,压强会变大,而曲线1显示压强没有变化,说明20mL水正好溶解20mL二氧化碳,使瓶内气体体积变化减小的体积等于加入水的体积,相当于二氧化碳减少体积由水的体积补充,使得内部体积不发生变化,保持在等压条件下,选项A正确;
B、曲线1是压力变化曲线,不能说明有新物质的生成,不能判断有化学反应,选项B正确;
C、按照对比实验原则,改变是溶液,一个是水,一个是氢氧化钠溶液,水作为空白实验,而在30s之后出现压力不同变化,说明只能是氢氧化钠与二氧化碳发生反应,将二氧化碳消耗掉,压强出现变化,选项C正确;
D、加入40mL盐酸中含有水,造成此时内部水的体积大于生成二氧化碳的体积,根据曲线1的结果,等体积的水会吸收等体积的二氧化碳,但是此时反应后烧瓶内水的体积大于二氧化碳体积,所以水的增多,引起内部压强变化,所以此时压强不等于反应前压强,选项D错误。
故选:D。
17.空气是人类生产活动的重要资源。下列生活生产中用到的气体不是来自空气的是( )
A.炼钢过程用到的氧气 B.磁悬浮列车用到的氮气
C.用于探空气球的氢气 D.制作电光源的稀有气体
【解答】解:A、炼钢过程用到的氧气,是来自空气的成分,氧气大约占空气体积的21%;故选项错误;
B、磁悬浮列车用到的氮气,是来自空气的成分,氮气大约占空气体积的78%;故选项错误;
C、用于探空气球的氢气,氢气不是空气的成分,故选项正确;
D、制作电光源的稀有气体,是来自空气的成分,稀有气体大约占空气体积的0.94%;故选项错误;
故选:C。
18.小东通过查阅资料,根据铁在空气中生锈的原理,设计了如图所示的实验装置,来测定空气中氧气含量(装置中的饱和食盐水、活性炭会加速铁生锈)已知广口瓶的有效容积为242mL,实验8分钟后打开止水夹,水从烧杯流入广口瓶中的体积为48mL.下列说法错误的是( )
A.该实验的不足之处在于实验前广口瓶底未放少量水
B.通过分析本次实验数据,可知空气中氧气的体积分数约为19.8%
C.若实验药品充足,时间足够长,可十分接近拉瓦锡实验的结果
D.此实验可有效解决拉瓦锡实验中的汞污染问题
【解答】解:A.纸袋内的铁粉与氧气、水充分接触,在氯化钠的作用下,锈蚀速率加快,但是广口瓶内无需事先加入少量的水,故错误;
B.进入广口瓶内的水的体积即为消耗的氧气的体积,也就是广口瓶内氧气的体积,所以空气中氧气的体积分数约为≈19.8%,故正确;
C.若实验药品充足,时间足够长,铁粉锈蚀可将广口瓶内的氧气完全耗尽,则实验结果就与拉瓦锡实验的结果十分接近,故正确;
D.拉瓦锡的实验中用到的药品是金属汞,汞有毒;而该实验中用到的是铁粉、活性炭粉、氯化钠等,不会对环境造成污染,故正确。
故选:A。
19.下列关于气密性检查的装置及描述错误的是( )
A.
B.
C.
D.
【解答】解:A、将导管伸进水中,用手握住试管外壁,出现气泡说明装置气密性良好,故正确;
B、将注射器活塞向里推,则长颈漏斗中出现液柱说明气密性良好,故错误;
C、将注射器活塞向外拉,导管内出现液柱,则气密性良好,故正确;
D、将弹簧夹夹住,通过长颈漏斗加水形成的液柱不下降,则气密性良好,故正确;
故选:B。
20.如图,等体积的A、B两集气瓶充满空气,燃烧匙内分别盛有过量的红磷和硫,当完全燃烧后,冷却至室温,打开弹簧夹,你将看到的现象( )
A.A瓶中有水流入 B.A、B瓶中均无水流入
C.A、B瓶中均有水流入 D.B瓶中有水流入
【解答】解:红磷燃烧生成的五氧化二磷是固体,消耗了瓶中的氧气,使压强减小,小于大气压,从而使水进入瓶中。硫燃烧生成的二氧化硫是气体,虽然消耗了氧气,但是二氧化硫代替了氧气的位置,使压强几乎不变,水不能进入瓶中,观察选择项,D正确。
故选:D。
21.如图是测定空气中氧气含量的实验。对该实验的认识不正确的是( )
A.要等到装置冷却至室温后再读数,否则测定结果偏小
B.该实验中的铜粉换成铁粉无法达到实验目的
C.将装置1中的气球更换为注射器(见装置2),可使空气与铜粉接触更充分,数据更加准确
D.正确操作情况下,反应消耗氧气的体积应该是反应前注射器内气体和玻璃管内气体体积总和的
【解答】解:A.停止加热后,待装置冷却后再读数,否则此时剩余的气体在受热状态下,处于膨胀状态,会导致测定结果偏小,故选项说法正确;
B.在加热的条件下,铁也能与空气中的氧气反应生成铁的固体氧化物,因此该实验中的铜粉换成铁粉也能达到实验目的,选项说法错误;
C.将装置1中的气球更换为注射器(见装置2),可使装置内的空气充分流通,使空气与铜粉接触更充分,数据更加准确,选项说法正确;
D.正确操作情况下,反应结束后,消耗的氧气的总体积应该是反应前注射器内气体和玻璃管内气体体积总和的,选项说法正确。
故选:B。
22.在一密闭容器中发生某反应,容器中各物质的质量变化如下表所示,下列说法正确的是( )
甲的质量/g 乙的质量/g 丙的质量/g 丁的质量/g
反应前 50 40 10 0
反应中 M1 M2 M3 5.4
反应后 33 M4 40 27
A.该反应一定是氧化还原反应
B.反应后乙物质可能有剩余
C.M3的值一定为16
D.M1的值可能为36.4
【解答】解:由表中数据分析可知,反应前后甲的质量减少了50g﹣33g=17g,故是反应物,参加反应的质量为17g;同理可以确定丙是生成物,生成的丙的质量为40g﹣10g=30g;丁是生成物,生成的丁的质量为27g﹣0g=27g。由质量守恒定律,乙应为反应物,参加反应的质量为30g+27g﹣17g=40g。
A、该反应的反应物是甲和乙,生成物是丙和丁,该反应不一定是氧化还原反应,故选项说法错误。
B、反应后乙物质的质量为40g﹣40g=0g,不可能有剩余,故选项说法错误。
C、反应中丙、丁的质量比为30g:27g=10:9,当生成5.4g丁时,生成的丙的质量应为6g,M3的值是10g+6g=16g,故选项说法正确。
D、反应中甲、丁的质量比为17g:27g=17:27,当生成5.4g丁时,参加反应的甲的质量应为3.4g,M1的值是50g﹣3.4g=46.6g,故选项说法错误。
故选:C。
23.1985年科学家发现了C60分子,它由60个碳原子构成,形状像足球,又叫足球烯.下列有关C60的描述正确的是( )
A.它是一种复杂的混合物 B.它由60个碳单质构成
C.它是一种单质 D.它是一种化合物
【解答】解:
A、C60是由一种物质组成的物质,属于纯净物。错误;
B、1个C60分子是由60个碳原子构成的,C60属于单质。错误;
C、C60是由一种元素组成的纯净物,属于单质。正确;
D、C60中含有一种元素,不可能属于化合物。错误。
故选:C。
24.一定量的锌粉和铁粉的混合物放入硫酸铜溶液中,充分反应后过滤,向滤渣中滴加稀硫酸,有气泡产生,下列分析正确的是( )
A.滤渣中一定有锌
B.滤渣中一定有铁
C.滤液中可能有硫酸铜
D.滤液中一定没有硫酸亚铁
【解答】解:A、如果铁没有反应,或部分反应,则滤渣中的铁能和稀硫酸反应生成氢气,因此滤渣中不一定含有锌,该选项说法不正确;
B、因为锌先和硫酸铜反应,向滤渣中滴加稀硫酸,有气泡产生,说明滤渣中一定含有铁,该选项说法正确;
C、如果滤液中含有硫酸铜,则锌和铁都已经完全反应,滤渣中只含有铜,加入稀硫酸时不能产生气泡,因此滤液中不含有硫酸铜,该选项说法不正确;
D、如果铁部分反应时,滤液中含有硫酸亚铁,该选项说法不正确。
故选:B。
25.如图是某兴趣小组探究金属化学性质时做的两组实验。实验结束后,将两组实验试管中的物质全部倒入一个洁净的烧杯中,甲烧杯中的物质完全反应后,发现红色固体物质明显增多,下列说法正确的是( )
①试管②反应后的固体中一定不含铁
②完全反应后,甲烧杯中的固体一定含有铁
③完全反应后,甲烧杯中的溶液中可能含有Cu2+
④完全反应后,甲烧杯中的溶液中一定含有Mg2+、Fe2+
⑤完全反应后,甲烧杯中的溶液质量与反应前加入试管①和②中氯化铁和氯化铜溶液的质量总和可能相等
A.①③④ B.②③④ C.①③④⑤ D.②⑤
【解答】解:由于金属的活动性顺序是镁>铁>铜,铁不能与氯化镁反应,能与氯化铜反应生成氯化亚铁和铜,混合后红色固体增多,说明铁与氯化铜继续反应,而①试管内铁与氯化镁不反应,②中铁与氯化铜反应生成铜,此时红色物质增多,说明②中铁已经反应完毕,有剩余的氯化铜;
①、根据红色物质增多,可知②中氯化铜过量,铁已经反应完毕,选项①正确;
②甲中铁与氯化铜反应后是否有剩余无法判断,选项②错误;
③完全反应后,甲中氯化铜是否有剩余无法判断,所以可能含有铜离子,选项③正确;
④氯化镁不参与反应,镁离子一定存在,而铁与氯化铜一定发生了反应,生成了氯化亚铁,因此一定含有亚铁离子,选项④正确;
⑤铁与氯化铜反应生成氯化亚铁和铜,每56份质量的铁能置换出64份质量的铜,则完全反应后,甲烧杯中的溶液质量一定小于反应前加入试管①和②氯化铁和氯化铜溶液的质量总和,故⑤错误。
由上述分析可知,A正确。
故选:A。
二.填空题(共2小题)
26.质量守恒定律是重要的规律,请根据要求填空。
(1)若用如图实验来验证质量守恒定律,装置中气球的作用是 缓冲装置中的压强,能够防止橡皮塞被冲出 。
(2)某物质在空气中燃烧的方程式:X+3O22CO2+2H2O,则X的化学式 C2H4 。
(3)现有反应A+B═C+D,若10g A和足量B混合,充分反应后生成8g C和4g D,则参加反应的A和B质量比为 5:1 。
(4)若将8g氯酸钾和2g二氧化锰混合加热,反应一段时间后得到6g固体混合物,则生成的氧气的质量为 4 g。
【解答】解:(1)红磷燃烧放出热量,锥形瓶中气体受热膨胀,瓶中气压增大,装置中气球能够缓冲装置中的压强,能够防止橡皮塞被冲出,故填:缓冲装置中的压强,能够防止橡皮塞被冲出;
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,反应前有6个O,反应后有2个C、6个O和4个H,则X中含有2个C和4个H,X的化学式为C2H4,故填:C2H4;
(3)根据质量守恒定律得出,参加反应的B的质量为8g+4g﹣10g=2g,因此参加反应的A和B的质量比为10g:2g=5:1,故填:5:1;
(4)根据质量守恒定律得出,生成氧气的质量为8g+2g﹣6g=4g,故填:4.
27.某同学为探究酸碱中和反应,设计了如图所示的实验,当溶液恰好由红色变为无色时停止实验。最终溶液中的溶质是 氯化钠 (酚酞除外);该实验设计是通过验证 某种反应物的消失 (选填“某种反应物的消失”或“某种新物质的生成”)来完成的;若把NaOH溶液换成等质量等浓度的KOH溶液,盐酸质量不变,则反应后的溶液能与 BCD (填字母)反应。
A.CO2
B.Mg
C.Na2CO3溶液
D.AgNO3溶液
【解答】解:氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,当溶液恰好由红色变为无色时,溶液显中性,最终溶液中的溶质是氯化钠(酚酞除外)。
滴有酚酞溶液的氢氧化钠溶液显红色,无色酚酞溶液遇酸性溶液不变色,遇碱性溶液变红,逐滴滴入稀盐酸,至恰好完全反应,溶液显中性,溶液由红色变为无色,即通过验证某种反应物的消失,证明盐酸和氢氧化钠发生了化学反应。
HCl+NaOH═NaCl+H2O
36.5 40
HCl+KOH═KCl+H2O
36.5 56
可知,36.5份质量的盐酸与40份质量的氢氧化钠恰好完全反应,36.5份质量的盐酸与56份质量的氢氧化钾恰好完全反应。则若把NaOH溶液换成等质量等浓度的KOH溶液,盐酸质量不变,稀盐酸有剩余,溶液显酸性。
稀盐酸能与镁反应生成氯化镁和氢气,能与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,氯化钠、盐酸能与硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀,不能与二氧化碳反应。
故答案为:
氯化钠;某种反应物的消失;BCD。
三.实验探究题(共11小题)
28.下面所示为常见气体制备、干燥和性质实验的部分仪器。试根据题目要求,回答下列问题:
(1)欲在实验室中制备并收集干燥的二氧化碳气体。
①所选装置的连接顺序为 A→E→F (填写装置序号字母)。
②装置A中,发生反应的化学方程式为 CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ 。
(2)欲用一氧化碳气体测定某10g不纯氧化铁样品的纯度(杂质不反应)。并验证反应中气体生成物的性质。所选装置的连接顺序为:CO气体→D→B→C。
①装置B中出现的现象是 石灰水变浑浊 。
②写出装置D大玻璃管中发生的化学反应方程式 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 。
③装置C的作用是 处理尾气,防止污染空气 。
④通过测量反应前、后D处大玻璃管的质量变化,来计算氧化铁样品的纯度。测得D中硬质玻璃管内固体质量减少2.4g,则氧化铁样品中氧化铁的质量分数为 80% 。若实验结束后大玻璃管中的物质里还有少许红色氧化铁,则计算出样品纯度的结果将 偏小 (填“偏大”、“偏小”、“不受影响”其中之一)。
【解答】解:(1)①所选装置的连接顺序为A→E→F。
故填:A→E→F。
②装置A中,发生反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑。
故填:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑。
(2)①装置B中澄清石灰水变浑浊,说明反应生成了二氧化碳。
故填:澄清石灰水变浑浊。
②装置D大玻璃管中氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳,发生的化学反应方程式为:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
故填:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
③装置C的作用是把一氧化碳转化成二氧化碳,防止污染环境。
故填:处理尾气,防止污染空气。
④D中硬质玻璃管内固体质量减少2.4g,说明氧化铁中氧元素质量是2.4g,则氧化铁质量为:2.4g÷(×100%)=8g,
则氧化铁样品中氧化铁的质量分数为:×100%=80%;
若实验结束后大玻璃管中的物质里还有少许红色氧化铁,则计算出样品纯度的结果将偏小;
故填:80%;偏小。
29.因发现青蒿素而获诺贝尔奖的科学家屠呦呦还发现了双青蒿素,查阅资料可知,双青蒿素由碳、氢、氧三种元素组成。为测定双青蒿素中碳、氢、氧三种元素的质量比。兴趣小组进行了以下探究。
【设计实验】兴趣小组设计并进行了如图一所示的实验。(装置气密性良好)
将7.1g双青蒿素放在装置C的玻璃管中,燃烧至无固体灰分残留。
(1)装置A、B中盛放的试剂分别是 ① (填序号)。
①足量NaOH溶液、足量浓硫酸
②足量浓硫酸、足量NaOH溶液
(2)装置F可吸收从装置E的气流中带出来的少量水蒸气,生石灰与水蒸气发生反应的化学方程式是 CaO+H2O=Ca(OH)2 。
【记录数据】加热前,先通入空气一段时间,再称量装置D的质量、装置E和F的总质量(反应前的质量)。双青蒿素完全反应后,停止加热,继续通入空气一段时间,再次称量装置D的质量、装置E和F的总质量(反应后的质量),实验数据如表所示。
装置 反应前的质量/g 反应后的质量/g
D 74.7 80.1
E和F 80.3 96.8
【实验结论】(3)根据表中数据分析,双青蒿素中碳、氢、氧三种元素的质量比是 45:6:20 。
【拓展分析】(4)双青蒿素分子中碳、氢、氧三种原子的个数比是 15:24:5 。
【实验反思】(5)实验过程中,加热前要先通入空气一段时间,该操作的作用是 将装置中的二氧化碳和水排尽,以免影响实验结果 。
(6)有同学建议,为使实验结果更准确,需要在装置C和D之间增加图二所示的装置,其目的是 将碳元素转化成的一氧化碳转化成二氧化碳 。
【解答】解:(1)根据实验的原理是通过将一定量双青蒿素燃烧生成二氧化碳和水,根据D、E装置增重分别为生成的水和二氧化碳的质量,因此,应除去空气中的二氧化碳和水,以免影响测定结果,应先用氢氧化钠溶液除去二氧化碳,再用浓硫酸吸收水蒸气,若顺序颠倒,从氢氧化钠溶液中会再引入水蒸气;故选:①;
(2)生石灰与水蒸气反应生成氢氧化钙,化学方程式为CaO+H2O=Ca(OH)2;故填:CaO+H2O=Ca(OH)2;
(3)反应生成水的质量:80.1g﹣74.7g=5.4g,其中氢元素质量:5.4g××100%=0.6g,
反应生成二氧化碳的质量:96.8g﹣80.3g=16.5g,其中碳元素质量:16.5g××100%=4.5g,
双青蒿素中氧元素质量:7.1g﹣0.6g﹣4.5g=2g,
双青蒿素中碳、氢、氧三种元素的质量比为:4.5g:0.6g:2g=45:6:20;
故填:45:6:20;
(4)碳原子、氢原子、氧原子个数比=::=15:24:5;故填:15:24:5;
(5)根据实验的原理是通过将一定量双青蒿素燃烧生成二氧化碳和水,根据D、E装置增重分别为生成的水和二氧化碳的质量,因此实验过程中,加热前要先通入空气一段时间,空气中含有二氧化碳和水,因此该操作的作用是将装置中的二氧化碳和水排尽,以免影响实验结果;故填:将装置中的二氧化碳和水排尽,以免影响实验结果;
(6)在实验过程中部分碳不完全燃烧会生成一氧化碳,碳元素转化成的一氧化碳不能转化成二氧化碳,则测出的双氢青蒿素中碳元素质量偏小,因此在装置C和D之间增加氧化铜可以将碳元素转化成的一氧化碳转化成二氧化碳,使测定结果更准确;故填:将碳元素转化成的一氧化碳转化成二氧化碳。
30.某科学小组利用如图装置对 FeSO4 nH2O 晶体中的结晶水的含量进行测定(铁架台等已省略)。 已知:①FeSO4 和 FeSO4 nH2O 加热时易被空气氧化;②FeSO4 nH2O FeSO4+nH2O;③碱石灰是生石灰和氢氧化钠的混合物。
实验步骤如下:
请回答:
(1)步骤Ⅰ打开 K1导入二氧化碳气体,排尽装置中的空气,其目的是 防止空气中的氧气氧化FeSO4和FeSO4 nH2O 。
(2)步骤Ⅳ中的操作乙是通二氧化碳直至 C 装置冷却至室温,则操作甲指的是 加热直至晶体质量不再变化 。
(3)有同学建议,为加快产生 CO2的速率,可将 A 中装置中盐酸浓度增大、石灰石磨成粉状。试问,制取气体时反应速度是否越快越好?其理由是 不是,这是因为反应速率过快时容易发生安全事故,不利于收集气体等 。
(4)步骤Ⅵ称量,若晶体 FeSO4 nH2O 质量为 m,反应前后 C 装置质量减少了 m1,D 装置质量增加了m2,则此晶体中的结晶水的百分含量为 ×100%=% (用字母表示)
【解答】解:(1)步骤Ⅰ打开 K1导入二氧化碳气体,排尽装置中的空气,其目的是防止空气中的氧气氧化FeSO4 和 FeSO4 nH2O。
故填:防止空气中的氧气氧化FeSO4 和 FeSO4 nH2O。
(2)步骤Ⅳ中的操作乙是通二氧化碳直至 C 装置冷却至室温,则操作甲指的是加热直至晶体质量不再变化。
故填:加热直至晶体质量不再变化。
(3)因为反应速率过快时容易发生安全事故,不利于收集气体等,因此制取气体时反应速度并不是越快越好,要根据实际情况而定。
故填:不是,这是因为反应速率过快时容易发生安全事故,不利于收集气体等。
(4)步骤Ⅵ称量,若晶体 FeSO4 nH2O 质量为 m,反应前后 C 装置质量减少了 m1,说明结晶水的质量是 m1,D 装置质量增加了m2,说明D装置吸收空气中的水蒸气和二氧化碳的质量和是m2,因此此晶体中的结晶水的百分含量为:×100%=%。
故填:×100%=%。
31.在浓 CaCl2 溶液中通入 NH3 和 CO2,可以制得纳米级碳酸钙。如图1所示 A~E为实验室常见的仪器装置(部分固定夹持装置略去),请根据要求回答问题。
(1)实验室若用 NH4Cl 和熟石灰作试剂来制取、收集干燥的NH3,则需选用上述仪器装置中的 BDE (填装置序号)。若要制取、收集干燥的CO2,请选择装置并按气流方向连接各仪器接口 acdgh 。
(2)若在A的分液漏斗内改加浓氨水,圆底烧瓶内加 NaOH 固体,也能制取氨气。请解释装置 A 中能产生氨气的原因: 氢氧化钠溶于水放出大量热,温度升高,使氨的溶解度减小而放出;氢氧化钠电离出的OH﹣增大了氨水中OH﹣浓度,促使氨水电离平衡左移,导致氨气放出 。
(3)向浓 CaCl2 溶液中通入NH3和CO2制纳米级碳酸钙时,应先通入的气体是 NH3 ,若实验过程中有氨气逸出,应选用如图2 b 装置回收(填代号)。
写出制纳米级碳酸钙的化学方程式: CaCl2+CO2+2NH3+H2O=CaCO3↓+2NH4Cl 。
【解答】解:(1)实验室制取氨气采用固体、固体加热型装置,所以应选B为反应装置;生成物中含有水,氨气属于碱性气体,所以应选择碱性物质吸收水蒸气,故选D;氨气极易溶于水,且氨气的密度小于空气的密度,所以应采用向下排空气法收集,故选E;若要制取、收集干燥的CO2,应选择ACE装置,按照制取、除杂、收集的顺序连接实验装置,因氨气密度比空气小,应用向上排空气法收集,则应为acdgh,
故答案为:BDE;acdgh;
(2)NaOH溶于水放出大量的热,可促进氨气的挥发,另外氨水溶液呈碱性,为弱电解质,加入氢氧化钠电离出的OH﹣增大了氨水中OH﹣浓度,促使氨水电离平衡左移,导致氨气放出,
故答案为:氢氧化钠溶于水放出大量热,温度升高,使氨的溶解度减小而放出;氢氧化钠电离出的OH﹣增大了氨水中OH﹣浓度,促使氨水电离平衡左移,导致氨气放出;
(3)氨气极易溶于水,二氧化碳不易溶于水,所以应先通入氨气;氨气极易溶于水,所以尾气处理应采用防止倒吸装置,用水吸收即可,应选择b,氨气溶于水生成氨水,溶液呈碱性,二氧化碳是酸性气体,能和碱反应生成碳酸铵,碳酸铵和氯化钙发生复分解反应生成碳酸钙和氯化铵,反应的方程式为CaCl2+CO2+2NH3+H2O=CaCO3↓+2NH4Cl,
故答案为:NH3;b;CaCl2+CO2+2NH3+H2O=CaCO3↓+2NH4Cl。
32.实验室常利用下列装置制取并探究气体的有关性质,请你根据所学知识回答下列问题:
(1)仪器甲的名称是 分液漏斗 ;
(2)氧气与世间万物如影随形,动植物呼吸、燃料燃烧、钢铁冶炼等都需要氧气,实验室利用B装置制取氧气时所发生反应的化学方程式为 2H2O22H2O+O2↑ ,若要收集一瓶干燥的氧气,装置接口连接顺序为b→ e → f → c ;
(3)甲烷是一种密度小于空气,难溶于水且具有可燃性的气体,实验室里也可利用上述装置通过加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物的方法来制取,则制取装置为 AD 。某同学将一定量的甲烷气体置于盛有氧气的密闭容器中点燃,反应结束后测得容器中CO和CO2的总质量为37.6g,同时测得水的质量为36g,请根据数据写出该反应的化学方程式 5CH4+9O22CO+3CO2+10H2O 。
该同学对甲烷的其它化学性质产生了兴趣:
【提出问题】甲烷除了可燃性外,还具有什么化学性质?
【查阅资料】无水硫酸铜遇水变成蓝色
【作出假设】甲烷具有还原性
【设计并进行实验】该同学按如图装置进行实验:
【实验现象与结论】
通入甲烷加热一段时间后才观察到A装置中黑色固体变为红色,B装置中无水硫酸铜变为蓝色,C装置中氢氧化钙溶液变浑浊。根据现象写出甲烷与氧化铜发生反应的化学方程式 CH4+4CuO4Cu+2H2O+CO2 。通过实验证明,甲烷具有还原性。
【反思与评价】
实验时,先向装置中通入一段时间的氮气,再通入甲烷加热的目的是 排出装置内的空气,以免影响实验结果 。
【解答】解:(1)仪器甲的名称是分液漏斗;故填:分液漏斗;
(2)B装置是固液常温制取气体,因此应用过氧化氢在二氧化锰催化下制取气体,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,化学方程式为:2H2O22H2O+O2↑;要收集一瓶干燥的氧气,从B中的气体应先通过浓硫酸进行干燥,由于氧气的密度比空气大,然后再用排空气法收集,装置接口连接顺序为b→e→f→c;故填:2H2O22H2O+O2↑;e→f→c;
(3)实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物的方法来制取,因此属于固固加热制取气体;甲烷是密度小于空气,极难溶于水的气体,因此可以用排水法和向下排空气法收集,排水法收集的甲烷比较纯净;故填:AD;
生成的水中氢元素的质量为36g××100%=4g,根据氢元素质量守恒,则甲烷的质量为4g÷×100%=16g;,
设生成的一氧化碳质量为x,二氧化碳质量为y
解得:x=11.2g y=26.4g
因此生成的一氧化碳和二氧化碳的分子个数比为::=2:3,因此该反应的化学方程式5CH4+9O22CO+3CO2+10H2O;故填:5CH4+9O22CO+3CO2+10H2O;
【实验现象与结论】根据通入甲烷加热一段时间后才观察到A装置中黑色固体变为红色,说明生成了铜;B装置中无水硫酸铜变为蓝色,说明生成了水;C装置中氢氧化钙溶液变浑浊;说明生成了二氧化碳,因此化学方程式为CH4+4CuO4Cu+2H2O+CO2;故填:CH4+4CuO4Cu+2H2O+CO2;
【反思与评价】空气中含有氧气,水蒸气和二氧化碳,若不除去则会影响生成的水和二氧化碳的检验,因此先向装置中通入一段时间的氮气,再通入甲烷加热的目的是排出装置内的空气,以免影响实验结果;故填:排出装置内的空气,以免影响实验结果。
33.在学了生活中常见盐的性质以后,某校化学兴趣小组的同学开展了测定Na2CO3和NaCl混合固体中Na2CO3含量的探究实验,他们设计了如下的实验方案:
(1)如图甲所示(铁夹夹持的仪器是注射器),把一定量的混合物与足量稀硫酸反应后,测定产生的二氧化碳气体的体积,检查该装置的气密性的方法是: 关闭分液漏斗的活塞,然后将注射器的活塞向外拉,松开后注射器活塞应回到原位,证明装置的气密性是良好的 ;
(2)小明同学提出用图乙代替图甲中的收集装置,则所测CO2气体的体积 偏小 (填“偏大”、“偏小”、“不变”);有同学对乙装置中的缺陷提出三种改进方案。
A方案:将广口瓶中的水改为饱和的CO2水溶液;B方案:将广口瓶中的水改为氢氧化钠稀溶液;C方案:在广口瓶中的水面上覆盖一层植物油。你认为错误的方案是 B (填字母代号);广口瓶内原有的空气对实验结果 没有 (填“有”或“没有”)影响;
(3)小宇同学用图丙装置测定CO2的质量。则图丙实验装置主要存在哪些缺陷?这些缺陷对实验结果有何影响?请写出其中两点主要缺陷及对实验结果的影响。
① 二氧化碳中混有少量的水蒸气,会被碱石灰吸收,造成计算结果偏大 ;② 碱石灰会吸收空气中的水蒸气和二氧化碳,造成计算结果偏大 。
【解答】解:(1)如果装置不漏气向后拉注射器活塞,在外界大气压的作用下,松开后注射器活塞应回到原位;故填:关闭分液漏斗的活塞,然后将注射器的活塞向外拉,松开后注射器活塞应回到原位,证明装置的气密性是良好的;
(2)以图2代替图1中的收集装置,二氧化碳能溶于水,形成碳酸,所以测得的体积会变小;改进方案是:可在水面涂一层植物油,使二氧化碳不能溶于水;或使用饱和的二氧化碳溶液,但是不能用氢氧化钠溶液,因为二氧化碳能与氢氧化钠溶液发生化学反应,广口瓶内原有的空气对实验结果没有影响;故填:偏小;B;没有;
(3)生成的二氧化碳中混有少量的水蒸气,会被碱石灰吸收,再者碱石灰会吸收空气中的水蒸气和二氧化碳,造成碱石灰的质量偏大,认为生成的二氧化碳偏多,造成计算Na2CO3和NaCl混合固体中Na2CO3含量偏高;故填:二氧化碳中混有少量的水蒸气,会被碱石灰吸收,造成计算结果偏大;碱石灰会吸收空气中的水蒸气和二氧化碳,造成计算结果偏大。
34.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如图连接。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 大于 (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 冷却至室温 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 V1﹣V3 (选填“V1﹣V2”、“V1﹣V3”或“V2﹣V3”)。
(4)能否用铁丝代替红磷来完成该实验 不能 (填能或者不能)。
【解答】解:(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大于氧气量减少导致的气压变化量。
故填:大于。
(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冷却至室温所经历的时间。
故填:冷却至室温。
(3)在整个实验过程中,集气瓶中减少的氧气体积为V1﹣V3。
故填:V1﹣V3。
(4)不能用铁丝代替红磷来完成该实验,是因为铁在空气中不能燃烧。
故填:不能。
35.小金为了探究温度对H2O2分解反应速率的影响,借助如图所示实验装置(夹持装置略去),进行了两次实验,两次实验的部分设计如表所示:
实验1 实验2
MnO2的质量/克 0.6 0.6
5%的H2O2的体积/毫升 35 待填
水浴温度/。C 25 75
温馨提示:本实验中的“水浴”是指通过水槽中的热水把热量传递到需要加热的锥形瓶里:达到加热的目的。
(1)写出实验中发生的化学反应的文字表达式 过氧化氢水+氧气 ;二氧化锰在反应中的作用是 催化作用 。
(2)实验2中应加入5% H2O2 35 毫升。
(3)在两次实验中,可通过相同时间内,注射器内气体的体积多少,来比较 反应速率 大小。
(4)实验2中水浴温度控制在80℃时,测定的反应速率会比真实值偏大,其原因是 bd 。
a.生成更多的氧气
b.锥形瓶内气体受热膨胀
c.收集到的氧气中混有空气
d.温度较高时水蒸发成水蒸气
(5)实验结束后若要将不溶于水的MnO2从剩余物中分离出来,实验操作步骤(简单描述)是 过滤 →用水冲洗MnO2→烘干二氧化锰。其烘干二氧化锰其质量为 0.6 g。
(6)探究使带火星木条复燃的氧气的最低浓度,用容积为300mL的集气瓶排水法收集氧气,当刚好把瓶中预先留有的100mL水排尽时,集气瓶中氧气的体积分数=收集的氧气占容积的体积分数+瓶中空气占容积的体积分数×21%= 47.3 %。(结果保留1位小数)
【实验研究结果显示】:
O2的体积分数大于49%时就可使带火星的木条复燃,因此,用带火星的木条验满O2的方法 不可靠 (填“可靠”或“不可靠”)。为此,收集O2时最好使用 排水 集气法(不需要验满)。
【解答】解:(1)过氧化氢在二氧化锰催化作用下反应生成水和氧气,书写文字表达式不需要配平和气体符号,所以为过氧化氢水+氧气;二氧化锰改变反应速率,但是质量和化学性质不变,作为催化剂使用,起到催化作用;
故答案为:过氧化氢水+氧气;催化作用。
(2)实验探究温度的影响,因此其他实验条件一致,因此加入体积相同,此时也是35mL过氧化氢溶液;
故答案为:35。
(3)实验探究温度对反应速率影响,因此可以通过相同时间内收集气体体积判断反应速率大小;
故答案为:反应速率。
(4)A、反应物的量相同,产物不会增多,选项A错误;
B、温度升高,内部气体受热膨胀,造成体积增大,选项B正确;
C、装置气密性良好,不会混入空气,选项C错误;
D、温度升高,水变为水蒸气,混入气体,造成气体增多,选项D正确;
故答案为:BD。
(5)固液分离方法为过滤;二氧化锰作为催化剂,反应前后质量不变,因此也是0.6g;
故答案为:0.6。
(6)集气瓶中氧气体积分数==47.3%;
故答案为:47.3。
【实验研究结果显示】根据题目信息,氧气体积分数仅为49%也可以使木条复燃,所以不能用带火星木条验满氧气是否集满;排水法收集氧气时,不存在空气的混入,此时收集氧气较为纯净;
故答案为:不可靠;排水。
36.小乐在验证“CO2能与NaOH溶液反应”时,进行了如下实验:
已知:①20℃、101KPa时,1体积H2O中最多可溶解1体积CO2,1体积酒精中最多可溶解0.3体积CO2;
②20℃,在酒精中,NaOH易溶,Na2CO3微溶。
(1)利用两套图甲装置进行实验,在第一套装置中注入3mL浓NaOH溶液;在第二套装中注入等量的H2O,振荡试管;当观察到 第一套装置中水沸腾,第二套装置中水不沸腾 (填写现象),可证明CO2与NaOH发生了反应。
(2)利用图乙装置进行实验,将3mL浓NaOH溶液注入试管后,观察到注射器自动向左移动,最终注射器中剩余5mL酒精,试管内出现白色沉淀物。出现白色沉淀物的原因是 二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,而碳酸钠微溶于酒精,因此会部分析出 ,与NaOH反应的CO2至少是 10.5 mL(酒精和氢氧化钠溶液混合后的总体积等于两者体积之和)。
【解答】解:(1)浓NaOH溶液溶解并与二氧化碳反应,使装置内气压变小,水的沸点降低,从而造成热水沸腾;
(2)二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,而碳酸钠微溶于酒精,因此会出现白色沉淀物,注射器中剩余5mL酒精说明整套装置内CO2体积减小20ml﹣5ml=15ml,酒精溶解15×0.3mL=4.5mL,3mLNaOH溶液溶解3mL,而进入试管中的酒精与氢氧化钠溶液的总体积为18ml,说明还有2mlCO2未溶解未反应,另外还有胶头滴管内的3ml;所以与NaOH反应的CO2至少是20mL﹣4.5mL﹣3mL﹣2mL=10.5mL。
答案为:(1)第一套装置中水沸腾,第二套装置中水不沸腾;
(2)二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,而碳酸钠微溶于酒精,因此会部分析出;10.5。
37.小叶发现,在锌和稀硫酸的反应中,加入适量硫酸铜溶液可以加快反应速率。小叶设计并完成了如下实验,探究其原因。(已知硫酸铜对锌和稀硫酸反应没有催化作用)
组别 第一组 第二组
A B C D
固体 锌片 待填 铁片 绑有铜片的铁片
30%硫酸溶液(mL) 20 20 20 20
产生气泡快慢 快 明显加快 慢 明显加快
(1)写出锌与稀硫酸、硫酸铜的混合溶液发生的化学反应方程式 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑、Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu 。
(2)第一组实验中B处的待填的固体是 绑有铜片的锌片 。
(3)根据小叶的实验设计,小叶的实验假设是 单质铜可以加快锌和稀硫酸的反应 。
【解答】解:(1)锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气,锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,化学方程式为:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑、Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu;
(2)第一组实验中B处的待填的固体是:绑有铜片的锌片;
(3)通过分析表格中的数据可知,小叶的实验假设是:单质铜可以加快锌和稀硫酸的反应。
故答案为:(1)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑、Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu;
(2)绑有铜片的锌片;
(3)单质铜可以加快锌和稀硫酸的反应。
38.实验室用燃烧法测定某种氨基酸(CxHyOzNm)的分子构成。取W g该种氨基酸放在纯氧中充分燃烧,生成二氧化碳、水和氮气。按图所示装置进行实验,每步均充分反应,回答下列问题:
(1)实验开始时,首先通入一段时间的氧气,其理由是 排出装置中的空气,防止影响实验结果 。
(2)以上装置中需要加热的仪器有A和D两处,操作时应先点燃 D 处的酒精灯。
(3)实验测得B、C装置分别增重m1克和m2克,则该物质化学式中x、y比值为 。
【解答】解:(1)实验开始时,首先通入一段时间的氧气,其理由是排出装置中的空气,防止影响实验结果。
故填:排出装置中的空气,防止影响实验结果。
(2)以上装置中需要加热的仪器有A和D两处,操作时应先点燃D处的酒精灯,这是因为先加热D处,能够防止氧气进入E装置,使测定的氮气体积更准确。
故填:D。
(3)实验测得B、C装置分别增重m1g和m2g,说明反应生成水、二氧化碳质量分别是m1g和m2g,碳元素质量为:m2g×,氢元素质量为:m1g×,
根据题意有:12x:y=m2g×:m1g×,
=,
故填:。
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