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初中科学中考二轮复习:空气
一、单选题
1.(2022九下·舟山开学考)某反应前后分子变化的微观示意图如下,下列说法正确的是( )
A.反应有单质生成 B.反应前后原子种类、数目不变
C.反应物和生成物共有8种物质 D.该反应为分解反应
2.(2022·慈溪模拟)我们在学习物质变化规律时,常用图像来描述化学变化中物质量的变化,下列图线的变化趋势能正确描述对应的实验操作的是( )
A.①向一定量稀硫酸中加入NaOH溶液
B.②向一定量稀硫酸中加入Zn粉
C.③将CO2通入一定量的NaOH溶液
D.④向一定量NaOH和Ca(OH)2的混合溶液中加入Na2CO3溶液
3.(2022·慈溪模拟)如图所示为小明整理的与氧气化学性质有关的部分笔记,下列关于笔记内容的说法正确的是( )
A.都是化合反应 B.反应物都是非金属
C.都有气体生成 D.只有两个是氧化反应
4.(2022·西湖模拟)杭州正在创建文明城市,以下做法提倡的是( )
A.聚餐时使用公勺公筷
B.使用冷空调时把温度降到最低
C.将废旧电池丢入其他垃圾桶
D.化工厂加高烟囱排放废气,防止酸雨形成
5.(2022·舟山模拟)化学兴趣小组利用如图所示的改进装置测定空气中氧气的含量。胶头滴管中的水接触生石灰一段时间后, 白磷开始燃烧, 待白磷熄灭冷却至室温后打开弹簧夹。下列关于该实验的说法错误的是( )
A.白磷不足会使测定结果偏小
B.注射器活塞会先向左再向右最终停在 10mL 刻度处
C.白磷燃烧的过程中会产生大量白烟
D.胶头滴管中的水和注射器中的水作用是不相同的
6.(2022·温州模拟)实验室测定蜡烛在盛有一定体积空气的密闭容器内燃烧至熄灭过程中,O2和CO含量随时间变化曲线如图,通过分析该图可推理出的结论是( )
A.曲线①表示CO含量的变化 B.蜡烛熄灭时,容器内氧气耗尽
C.蜡烛由碳、氢元素组成 D.蜡烛发生了不完全燃烧
7.(2022·余姚模拟)某化学反应的反应物和生成物的微观示意图及反应前后的质量如下表所示:
物质 甲 乙 丙 丁
微观示意图
反应前质量/g 32 200 1 0
反应后质量/g 0 x y z
下列有关该反应的说法正确的是( )
A.甲物质由碳原子和氢原子直接构成
B.该反应属于置换反应
C.参加反应的反应物分子个数比为1: 1
D.x+y+z= 233
8.(2022·北仑模拟)6月5日是世界环境日,2022年世界环境8的主题是“共建清洁美丽的世界”。下列措施会引起环境污染的是( )
A. 将煤脱硫后再综合利用
B.用人畜粪便等废弃物制得甲烷作燃料
C.直接焚烧生活垃圾
D.大力推广使用太阳能、风能等绿色能源
9.(2022·北仑模拟)实验室制取CO2气体的有关操作如下图,正确的是( )
A.检查气密性
B.制取气体
C.收集
D.验满
10.(2022·北仑模拟)在密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质在一定条件下反应,测得反应前及反应过程中的两个时刻各物质的质量分数如图所示。图中a、b、c、d分别表示相应物质的质量分数。下列说法正确的是( )
A.乙可能是催化剂 B.丁是反应物
C.甲和乙是反应物 D.乙是生成物
11.(2022·嵊州模拟)如图是探究反应前后质量变化的实验,玻璃管在酒精灯上烧热后,塞紧橡皮塞的同时玻璃管触碰瓶底的白磷,白磷燃烧。下列说法正确的是( )
A.反应结束后,瓶内物质的总质量减少
B.白磷燃烧时锥形瓶内有大量白烟生成
C.玻璃管顶端气球的体积先变小再变大
D.实验中反应的化学方程式为:S+O2=SO2
二、填空题
12.(2022·慈溪模拟)如图所示,AOB为一杠杆(质量忽略不计),A端悬挂一铜块,并浸没在饱和的AgNO3溶液中,B端用一弹簧测力计竖直向下拉,使杠杆始终处于水平位置平衡(金属块体积变化忽略不计)。
(1)写出烧杯中发生变化的化学方程式: 。
(2)该过程中整个装置的实验现象是: 。
13.(2022·杭州模拟)请你根据下列实验装置图回答:
(1)若用氯酸钾制取一瓶干燥的O2应选用的发生装置和收集装置分别是 。(用编号表示)
(2)实验室若用块状固体和液体且无需加热来制取气体,改用E装置(多孔隔板用来放块状固体)代替B装置的优点是 。
14.(2022·余姚模拟)在化学实验中,有时药品的滴加顺序不同会导致实验现象不同。某同学使用图甲所示实验装置进行实验,广口瓶内气球的体积变化与滴加药品体积的关系如图乙所示,其中A点表示开始滴加某种药品,B点表示开始滴加另一一种药品 (不考虑由于滴入液体的体积及反应导致的温度变化对集气瓶内气压的影响)。据图回答:
(1)实验中首先加入的试剂是 。
(2)
BC段气球体积不变的原因(请用化学方程式表示) 。
(3)
CD段气球体积增大的原因是 。
15.(2022·北仑模拟)2022年1月,南太平洋岛国汤加的洪阿哈阿帕伊岛海底火山剧烈喷发。卫星探测显示,火山灰到达了30公里的高度,向平流层注入的二氧化硫总质量约为40万吨。作为自1991年皮纳图博火山之后最大规模的火山爆发事件之一,汤加火山爆发是否会对全球气候造成显著影响,引发社会关注。实验室可以利用氢氧化钠溶液吸收SO2,写出此反应化学方程式 。
16.(2022·龙港模拟)火锅是一种深受大家喜爱的美食,如图所示为“番茄鱼”火锅。
(1)酒精炉侧壁设计了很多小孔是为了满足燃烧的条件之一: 。
(2)“番茄鱼”中充满着番茄的汁液,这些汁液来自于番茄细胞结构中的 。
(3)若质量为m1的酒精(C2H6O)
燃烧后生成质量为m2的二氧化碳和质量为m3的一氧化碳,则m1、m2、m3三者应该满足的关系是 。
17.(2022·嵊州模拟)实验是学习科学的重要手段,请结合下列实验回答问题。
(1)图1是硫在氧气中燃烧的实验。当火焰变得微弱时,将燃烧匙进-一步伸入瓶内, 火焰又变旺,可得出氧气具有的性质是 。
(2)在做铁与硫反应的实验时,应选用图2中的装置 (选填字母)。
(3)实验室用图2中的装置B作为反应容器来制取氧气,所用的反应物是 。
18.(2022·江山模拟)质量守恒定律是物质科学中的一条重要规律,为了验证质量守恒定律:.
(1)小衢设计了如图甲的实验装置,小科提出该装置不能用来验证质量守恒定律。小科否定甲装置的理由是 。
(2)小科改进了实验装置,如图乙(装置气密性良好)。以下药品组合中,既能看到明显的实验现象又能达到实验目的的有 。
A.锌粒和稀盐酸 B.氢氧化钠固体和水 C.碳酸钡和稀盐酸
19.(2022·常山模拟)实验室制取气体是初中科学学习的重要内容,下图是实验室常见的实验装置。
(1)图甲利用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气,氨气密度比空气小、易溶于水并能与水反应,应选择的制取和收集装置是 。(填字母)
(2)小科利用图甲中装置 A 制取氧气时,发现气体难以收集。他提出改用图乙装置及药品可以产生 平稳的气流,顺利完成实验,他的理由是 。
三、实验探究题
20.(2022·浦江模拟)建筑工程制图时,需要亮绿色的K3[Fe(C2O4)3] 3H2O(三草酸合铁酸钾)晶体做感光剂,这种晶体在一定温度下才会分解,为了探究三草酸合铁酸钾的热分解产物,某科学兴趣小组思考后建立了如下思维模型,并根据模型设计了以下实验装置进行探究:
气体检验→气体净化→气体转化→气体检验→得出结论。
实验过程中,各装置内发生现象如下表所示(C中氢氧化钠溶液足量)
装置 现 象
装置A 亮绿色晶体变成白色和红棕色固体,玻璃管壁上有小水珠
装置B、F 澄清石灰水均变浑浊
装置E 固体变为红色
(1)科学老师指出,从实验安全角度考虑该小组建立的思维模型不够完善,设计的实验方案有缺陷。你认为该小组所设计的图示装置还应采取的改进措施是 。
(2)小明认为若去除F装置也能得出三草酸合铁酸钾的分解产物中有CO的结论,请说明理由 。
(3)反应后将A中固体溶于水,过滤得到红棕色固体和无色滤液,在无色滤液中滴加盐酸产生了能使澄清石灰水变浑浊的气体。由此推测三草酸合铁酸钾受热分解的固体产物中除氧化铁外,还含有的一种盐是 (写化学式)。
21.(2022·文成模拟)2022年2月底,我国多地普降大雪,融雪剂的使用加快了积雪结冰路面的冰雪融化,为恢复交通发挥了重要作用。图甲为高效融雪剂BY4的合格证,小文为测定该融雪剂显否合格,做了如下实验:取100g融雪剂加水充分溶解,配制成300g溶液,将250g碳酸钠溶液分5次加入其中(已知本实验的化学反应方程式为:Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl,融雪剂杂质溶于水但不参与反应),测出每次完全反应后溶液的总质量。实验数据记录如下表:
实验次数 1 2 3 4 5
加入Na2CO3溶液的质量/g 50.0 50.0 50.0 50.0 50.0
反应后溶液的总质量/g 345.0 390.0 M 483.0 533.0
(1)表格中M的数值为 。
(2)计算100克高效融雪剂BY4中氯化钙的质量分数,并判断该融雪剂是否合格 (写出计算过程)
(3)在图乙中画出实验中产生沉淀的大致曲线图,并在横坐标标出恰好完全反应时碳酸钠溶液的质量。
22.(2022·鹿城模拟)小明得知氯酸钾与氧化铜、氧化铁混合加热也能较快产生氧气,他想要研究氧化铜、氧化铁是“本身有参与反应”还是“仅像二氧化锰一样只起到催比作用”,按下表进行实验井测定出了氨酸钾的分解温度(实验装置略) 。查阅资料:氯酸钾的熔点为356℃,酒精灯加热温度为400℃---500℃。
实验编号 实验药品 分解温度
1 3.0g氯酸钾 460℃
2 3.0g氯酸钾和0.5g二氧化锰 248℃
3 3.0g氯酸钾和0.5g氧化铜 267℃
4 3.0g氯酸钾和Xg氧化铁 290℃
(1)小明认为不能选用图甲作为实验1的发生装置,其理由是 。
(2)为实现实验目的,完全反应后,还需测量的量有 。
(3)为了验证不同质量的二氧化锰对氯酸钾分解温度有影响,小明将等质量的氧酸钾分别与不同质量的二氧化锰混合后得到混合物A、B,并用如图乙装置进行实验,比较AB分解温度的高低。请简要说明他的实验方案 。
23.(2022·嵊州模拟)兴趣小组同学设计了探究二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的方案,实验步骤如下:
①如甲图所示装置的气密性良好,三只250mL的烧瓶内收集满CO2气体,三个注射器内各装有90mL的水、饱和澄清石灰水、40%的氢氧化钠溶液。连接好装置和压强传感器。
②三位同学同时迅速将注射器内90mL的液体注入各自烧瓶中,关闭活塞。
③一段时间后,同时振荡烧瓶。观察传感器传回烧瓶内气压变化形成的图像情况如乙图所示。
(1)曲线3与曲线2差异较大的原因是 。
(2)实验过程中,导致CD段气压急速减小的操作是 。
(3)不改变装置和药品的情况下,能进一步降低 E点的方法是 。
(4)对比曲线1、2、3,不能得出的结论是 。
A.CO2能与水发生反应 B.CO2能与NaOH溶液发生反应
C.检验CO2用澄清石灰水较合适 D.吸收CO2用NaOH浓溶液较合适
24.(2022·衢江模拟)家庭生活中制作面包经常用到碳酸钠(苏打)和碳酸氢钠(小苏打)。碳酸氢钠不稳定,潮湿空气中缓慢分解,受热至 65℃以上迅速分解,270℃时完全分解为碳酸钠。某同学为探究它们的性质差异,设计了如图所示装置进行实验.请回答:
(1)加热一段时间后 a、b 两烧杯分别看到的现象是 。
(2)碳酸氢钠分解的化学反应方程式 。
(3)该装置设计的优点是 。
25.(2022·开化模拟)为了探究“使带火星木条复燃的氧气含量的最小值”,同学们用了如图装置进行实验。
(1)根据发生装置,制取氧气的药品可选 ;
A.高锰酸钾
B.氯酸钾和二氧化锰
C.双氧水和二氧化锰
(2)用图示方法收集氧气是因为氧气具有 性质;
(3)小红同学先收集一瓶气体,检验它能否使带火星的木条复燃,分析后再依次收集下一瓶气体进行实验。实验结果记录如下表:
实验顺序 第1瓶 第2瓶 第3瓶 第4瓶 第5瓶 第6瓶
氧气含量 60% 40% 30% 50% 35% 32.5%
带火星的木条 复燃 复燃 不复燃 复燃 复燃 不复燃
【交流评价】小明认为实验中有一瓶氧气无需收集进行实验,请指出是哪一瓶并说明理由 。
【实验结论】继续实验,最终得出使带火星木条复燃的氧气含量的最小值约为33%。
26.(2022·开化模拟)兴趣小组同学做如图实验的过程中发现试管变热,温度变化的原因是什么呢?
小科猜想:Na2CO3和盐酸反应放热。
小开认为小科猜想有不足之处,为此设计实验进一步研究:
①取0.5gNa2CO3固体放入烧杯中,加入10mL水(20℃),搅拌,测量温度t1
②静置一段时间后,测量温度t2
③加入10mL 20%的盐酸(t0),搅拌,测量温度t3
多次实验后取平均值记录如下:
t1/℃ t2/℃ t3/℃
23.3 20.0 23.7
(1)小开认为小科猜想的不足之处是 ;
(2)步骤③中盐酸的温度t0为 ;
(3)通过步骤②和③得到的结论是:Na2CO3和盐酸反应是放热反应。老师指出小开的设计仍存在不足,并补充做实验:向盛有10mL水(20℃)的烧杯中加入10mL与上述实验一样的盐酸,搅拌,测量温度为22.2℃,此实验的目的是 。
27.(2022·江山模拟)为验证空气中氧气的体积分数,小科按照如甲图所示的装置进行实验,其中燃烧匙内的红磷用大功率激光笔点燃,集气瓶内的气压用气压测量仪测定,瓶内气压变化如乙图所示。
(1)甲图中,对集气瓶内进行5等分的空间是指 (填字母)。
A.整个集气瓶的内部 B.集气瓶内水面以上部分
(2)乙图中,t1时刻后的一.段时间内气压显著增加,其原因是 。
(3)小江对该装置进行了一定的改进(丙图),导管伸入集气瓶内的水面以下,并且去掉止水夹,其它装置和相应操作均不变。改进后,重新做实验。请你对实验改进后与实验改进前,t1时刻后的一段时间内气压变化情况作一比较并作出解释。
28.(2022·常山模拟)小科用图甲所示方法验证二氧化碳气体具有“不燃烧、不支持燃烧、密度比空气大”这些性质。小科利用如图甲装置多次实验发现结果与预期现象不符,和同学交流后认为可能是倾倒二氧化碳气体的方法存在问题,为此对实验装置进行了改进(如图乙)。
(1)小科对甲图实验的预期现象是 。
(2)你认为小科改进后的实验装置是否可行,并说明理由 。
(3)为了确保实验达到预期现象并能验证二氧化碳的上述性质,请你提出一条建议 。
29.(2022·常山模拟)利用图甲所示的教材装置测量空气中氧气的体积分数,选用红磷作为药品是最佳选择吗?某兴趣小组设计并开展了如下实验:
①准备如图乙所示的玻璃容器,顶部用密封盖密封,检查该装置的气密性。
②将氧气传感器(能实时显示容器内氧气的体积分数)固定在容器内壁,装入足量的红磷。
③用激光笔点燃红磷,红磷剧烈燃烧,观察并记录氧气传感器所显示的氧气体积分数,绘制氧气体积分数随时间变化的图像(如图丙)。
④将红磷分别用白磷、食品脱氧剂替换(只与空气中的氧气反应),重复上述步骤。
(1)步骤①中检查气密性时,将玻璃容器浸没水中,观察到 现象,说明装置气密性好。
(2)在装置甲集气瓶中装入 1/5 的水,量筒中装 50 毫升的水,根据图丙的实验数据,用红磷做实验,理论上实验结束后量筒内剩余的水为 毫升。
(3)小科认为食品脱氧剂是完成测定空气体积分数实验的最佳药品,他的理由是 。
四、解答题
30.(2022·衢州)科学处理工业污水,呵护衢州绿水青山。含盐酸的废水不能直接排放,可用于制备氯化钙,其主要工艺流程如图所示。
(1)化灰池中发生的化学反应为:CaO+H2O=Ca(OH)2,该反应的基本类型是 。
(2)工作时,“反应锅"内不断搅拌的目的是 。
(3)现有100吨含盐酸质量分数为1.46%的废水,理论上最多可生产氯化钙多少吨?
31.(2022·西湖模拟)为测定某NaCl、Na2CO3固体混合物的组成,小金同学取16g该混合物样品放入烧杯中,称得烧杯及所盛固体混合物的总质量为78g,再把100g稀盐酸分四次平均分成四份依次加入盛有固体样品的烧杯中,每次都充分反应。实验数据如表:
加入稀盐酸的次数 第一次 第二次 第三次 第四次
烧杯及反应后混合物的总质量/g 101.4 124.8 148.6 173.6
请分析以上数据后计算:
(1)该固体混合物中碳酸钠的质量分数
(2)根据实验数据,在答题纸绘制出所加稀盐酸质量与生成质量关系的曲线(不要求写出计算过程,只画出曲线)
32.(2022·杭州模拟)如图为我校师生设计的 “粗略测定空气中氧气含量”的实验改进装置。
【实验步骤】:
①把足量的白磷放入带刻度的小药瓶中,再把小药瓶放入热水中;(气密性良好)
②待白磷自燃冒出白烟后冷却至室温;
③把输液管的A端伸入装有硫酸铜溶液的烧杯中,打开阀门;
【实验现象】:
进入小药瓶的硫酸铜溶液约占小药瓶体积的1/5。
【交流评价】:
(1)硫酸铜溶液会进入小药瓶的原因是 ;
(2)与教材中实验相比,列举本实验改进后的优点。
33.(2022·浦江模拟)复方碳酸氢钠片是一
种常用药,主要成分是碳酸氢钠,能用于治疗胃酸过多,反应化学方程式为:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O
+CO2↑,为测定该药片中碳酸氢钠的质量分数,小科进行了如下思考和实验:
(1)小科认为,要测定药片中碳酸氢钠的质量分数,实验中需要采集两个数据:一是测出 的质量;二是根据碳酸氢钠与盐酸的反应原理,通过实验测出反应生成的二氧化碳质量。
(2)小科按如图甲的实验方案,取药片和足量的稀盐酸进行实验,通过测量反应前后总质量的变化来采集实验数据。同学们认为该方案测得的碳酸氢钠的质量分数会偏大,原因是 (答出一点即可)。
(3)为减小实验误差,小科又设计了如图乙的实验方案,取药片和足量的秘盐酸进行了三次实验, 采集的实验数据如下表:
实验序号 1 2 3
碳酸氢钠片样品质量/克 6.0 6.0 6.0
反应前总质量/克 193.8 194.6 193.6
反应后总质量/克 191.6 192.6 191.2
二氧化碳质量/克
请计算出药片中碳酸氢钠的质量分数。
34.(2022·龙港模拟)小明同学设计了如图甲所示实验装置探究石灰石样品中CaCO3的质量分数(各种试剂均足量)。
(1)检查装置的气密性。写出检查装置B (如图乙所示)的气密性的方法: (可适当添加其他仪器或实验用品)。
(2)实验前称取固体样品的质量为50克,从左侧缓缓通入一段时间空气,后称得装置D的初始质量为150克。打开分液漏斗活塞,缓缓将稀盐酸滴入,直到B装置中不再产生气泡后再通一段时间的空气,称量装置D的最终质量为163.2克。
①实验前缓缓通入一段时间的空气,这段时间长度的标准是:__________。
②计算石灰石样品中碳酸钙的质量分数
35.(2022·嵊州模拟)现有一份水垢样品,其成分为氢氧化镁和碳酸钙。已知:氢氧化镁受热易分解,反应的化学方程式为:Mg(OH)2=加热=MgO+H2O;碳酸钙高温下才分解。某兴趣小组为测定其中各成分的质量分数,取12.9g水垢样品加热,加热过程中剩余固体的质量随加热时间的变化如图所示。
(1)水垢样品受热分解生成的水的质量为 。
(2)水垢样品中Mg(OH)2的质量分数为多少 (精确到0.1%)
(3)
x的值为多少 (要写出计算过程)
(4)当剩余固体中钙元素的质量分数为36.0%时,剩余固体的成分是 .
36.(2022·江山模拟)科学家认为,碳排放导致全球变暖,极端天气事件增加,对生命系统形成威胁。在这一背景下,世界各国以全球协约的方式减排温室气体,我国向全世界宣布了2030年前实现“碳达峰”2060年前实现“碳中和”目标。回答下列问题:过去的200年里,人类向大气层排放了数万亿吨CO2,有科学家提出回收利用CO2的构想:把空气吹入碳酸钾溶液,从溶液中提取出CO2,又在合成塔变为燃料甲醇(CH3OH)。
该技术流程的主要反应化学方程式如下:
根据以上资料,回答下列问题
(1)上述流程中可以循环利用的物质是 ( 写物质名称)。
(2)若回收空气中的CO26.6吨,可生产出甲醇多少吨 (写出计算过程)
(3)有人认为这样并不能够减少CO2的排放,因为合成甲醇的过程中也需要消耗能源,仍需要排放CO2,你是否认同他的观点并阐述理由。
五、综合说理题
37.(2022·浦江模拟)小明设计了“测定空气中氧气体积分数”的改进装置,如图所示。该装置气密性良好,燃烧匙内白磷足量;实验前往集气瓶内装少量水,塞紧瓶塞,先将装置放在阳光充足的环境下,再夹紧止水夹,利用放大镜使白磷燃烧。反应结束,待装置冷却后,打开止水夹,该小组同学发现烧杯中有部分水通过导管进入到集气瓶中。请你用所学知识解释烧杯中水能进入集气瓶的原因。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】化合反应和分解反应;质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】A、根据单质是由同种元素组成的纯净物分析;
B、根据化学反应遵循质量守恒定律分析;
C、根据所给反应前后分子种类分析;
D、根据分解反应符合“一变多”的特点分析。
【解答】A、由微观图示可知,该反应生成物中都是化合物,不符合题意;
B、化学变化遵循质量守恒定律, 反应前后原子种类、数目不变 ,符合题意;
C、 反应物和生成物共有4种物质 ,不符合题意;
D、该反应中反应物为两种物质,不是分解反应,不符合题意;
故选B。
2.【答案】C
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】本题是图像的判断题,解答时要通过题目要求分析涉及到的各物质之间量的关系,结合变化趋势先做出判断,如随着横坐标物质量的变化,纵坐标表示的物质的量的变化趋势,增加或降低等,再确定图形中的起点、终点、转折点是否符合题意。
【解答】A、向一定量稀硫酸中加入NaOH溶液,因氢氧化钠溶液中含有水,所以水的质量随氢氧化钠溶液质量增加而不断增大,且氢氧化钠与硫酸反应生成水,反应时增大幅度大于反应结束后 ,不符合题意;
B、 向一定量稀硫酸中加入Zn粉,锌与硫酸反应生硫酸锌和氢气,溶液质量随锌的加入增加,至反应结束后保持不变 ,不符合题意;
C、将CO2通入一定量的NaOH溶液,二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,溶液质量随二氧化碳的增加而增加,至反应结束保持不变,符合题意;
D、向一定量NaOH和Ca(OH)2的混合溶液中加入Na2CO3溶液,碳酸钠不与氢氧化钠反应,只与氢氧化钙反应产生碳酸钙沉淀,沉淀应从原点起增加,至反应结束保持不变 ,不符合题意;
故选C。
3.【答案】A
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象;化合反应和分解反应;氧化反应
【解析】【分析】根据化合反应符合“多变一”的特点,物质与氧气的反应属于氧化反应及各反应物的种类、生成物的状态分析。
【解答】A、三个反应都是两种物质生成一种物质,属于化合反应,符合题意;
B、铁与氧气反应,反应物中铁为金属,不符合题意;
C、铁与氧气反应生成物为固体,不符合题意;
D、三个反应都是物质与氧气的反应,都属于氧化反应,不符合题意;
故选A。
4.【答案】A
【知识点】全球性大气环境问题(酸雨、温室效应、臭氧空洞);环保与节能措施
【解析】【分析】从环境保护知识入手,结合选项解答。
【解答】A:聚餐时使用公勺公筷,能减少病毒和细菌的传播,故正确。
B:使用冷空调时把温度降到最低,浪费电力资源,故错误。
C:废电池不可以和其它垃圾放在同一垃圾箱里,要单独放在专门收集不可回收垃圾的红色箱里,故错误。
D:化工厂加高烟囱排放废气,并未消除对环境的污染,防止不了酸雨的产生,故错误;
故选A。
5.【答案】B
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】根据用白磷燃烧测氧气体积含量,依据磷燃烧消耗氧气,装置内因氧气反应气体体积减小,水补充减少体积,补充水的体积即为氧气体积分析。
【解答】A、白磷不足则不能将装置内氧气完全耗尽,会使测定结果偏小 ,不符合题意;
B、因装置中有止水夹,磷燃烧时止水夹关闭, 待白磷熄灭冷却至室温后打开弹簧夹,注射器活塞会向左移动,最终停在10mL刻度处 ,符合题意;
C、白磷燃烧的过程中会产生大量白烟 ,不符合题意;
D、胶头滴管中的水是作反应物,与生石灰反应,注射器中的水是补充试管内减小体积,作用是不相同的 ,不符合题意;
故选B。
6.【答案】D
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】根据含碳化合物不充分燃烧生成CO,生成物随反应发生增加,反应物减小分析。
【解答】A、CO为生成物,随反应的发生增加, 氧气为反应物,随反应的发生而减小,曲线①随反应发生减小,表示氧气含量的变化 ,不符合题意;
B、蜡烛熄灭时,氧气含量并未降至0,说明容器内氧气没有完全耗尽,不符合题意;
C、该实验只能证明蜡烛中含有碳元素,不能证明氧或其它元素,不符合题意;
D、蜡烛燃烧生成了CO,发生了不完全燃烧,符合题意;
故选D。
7.【答案】D
【知识点】质量守恒定律及其应用;置换反应及其应用
【解析】【分析】根据化学反应的反应物和生成物的微观示意图写出反应的方程式,根据甲变化的质量可求出参加反应的乙和生成的丙、丁的质量,再根据物质的构成、反应的特点等分析判断。【解答】由化学反应的反应物和生成物的微观示意图可知,该反应的方程式是:。
A.由物质的构成可知,甲物质由甲烷分子构成的,故A错误;
B.由物质的构成可知,该反应的生成物是两种化合物,不符合置换反应的特点,故B错误;
C.由方程式可知,参加反应的反应物分子个数比为1:2,故C错误;
D. 根据质量守恒定律可知,反应前后物质的总质量保持不变,即:32+200+12+0=0+x+y+z,解得:x+y+z=233,故D正确。
故选D。
8.【答案】C
【知识点】空气污染与保护
【解析】【分析】根据环境污染的原因分析,由污染原因确定做法是否有利于保护环境。
【解答】A、 将煤脱硫后再综合利用,可减少二氧化硫等空气污染物的排放,不符合题意;
B、 用人畜粪便等废弃物制得甲烷作燃料 ,达到废物利用且保护环境的目的,不符合题意;
C、 直接焚烧生活垃圾会造成空气污染,符合题意;
D、 大力推广使用太阳能、风能等绿色能源,减少化石燃料的使用可保护环境,减少污染,不符合题意;
故选C。
9.【答案】A
【知识点】制取二氧化碳的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】根据压强差检查装置气密性的操作方法,二氧化碳制气装置的特点要求,二氧化碳利用向上排空气法收集及验满时要将燃着木条放瓶口处分析。
【解答】A、将长颈漏斗下端液封,通过推拉注射器活塞改变压强可检验该装置的气密性,符合题意;
B、实验室制取二氧化碳时,要将长颈漏斗下端浸入液面以下,以防止气体逸出,不符合题意;
C、二氧化碳密度大于空气,应用向上排空气法收集,不符合题意;
D、二氧化碳验满需将燃着木条入在集气瓶口处,不能伸入瓶中,不符合题意;
故选A。
10.【答案】B
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】由反应前后各物质的质量分数变化分析,密闭容器中反应前后物质质量总和不变,则质量分数变大,物质质量变大,质量分数变小,物质质量变小,反应后物质质量减小的为反应物,质量增加的为生成物。
【解答】A、b=100%-40%-10%-42%=8%,即乙反应后质量减小,为反应物,不符合题意;
B、丁反应前后质量未变,则可能是催化剂,可能是杂质未参与反应,符合题意;
C、甲和乙是反应物反应后质量减少,为反应物 ,不符合题意;
D、 乙是反应物 ,不符合题意;
故选B。
11.【答案】B
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象;质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】根据白磷燃烧的现象和过程分析判断。
【解答】A.由于整个装置是封闭的,因此反应结束后,瓶内物体的总质量不变,故A错误;
B.白磷燃烧生成五氧化二磷固体粉末,即有大量白烟生成,故B正确;
C.在反应过程中,由于不断放热,因此瓶内气体体积膨胀,此时气球变大。当反应结束后,随着温度的降低,瓶内气体体积减小,此时气球变小,故C错误;
D.磷和氧气反应,生成五氧化二磷固体,则反应的方程式为:,,故D错误。
故选B。
12.【答案】(1)Cu+AgNO3=Ag+Cu(NO3)2
(2)铜块表面有银白色固体析出,弹簧秤读数慢慢变大,溶液慢慢变成蓝色
【知识点】书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】(1)确定反应物和反应条件,以及生成物,据此写出反应的化学方程式。
(2)根据铜和硝酸银的反应描述溶液中的变化,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析弹簧测力计的示数变化。
【解答】(1)铜和硝酸银反应,生成银单质和硝酸铜,反应的方程式为: Cu+AgNO3=Ag+Cu(NO3)2 ;
(2)银单质为白色,而硝酸铜溶液为蓝色。反应后,溶液的密度减小,则铜块受到的浮力减小,由于银附着在铜块上,因此铜块的重力增大,那么A端受到的拉力增大。根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,B端测力计的示数增大,因此实验现象为:铜块表面有银白色固体析出,弹簧秤读数慢慢变大,溶液慢慢变成蓝色。
13.【答案】(1)AD
(2)可以控制反应的发生和停止
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】(1)根据反应物状态及反应条件选择发生装置,利用密度及溶解性选择收集装置,其中排空气法收集气体干燥,排水法收集气体纯净;
(2)根据能控制药品接触与分离的装置可控制反应发生与停止分析。
【解答】(1) 若用氯酸钾制取一瓶干燥的O2应选用的发生装置是A,因向上排空气法比排水法收集氧气干燥,所以收集装置选择D。
(2)E装置可通过改变压强控制药品接触与分离,从而控制反应发生与停止。
故答案为:(1)AD;(2)可以控制反应的发生和停止 。
14.【答案】(1)盐酸
(2)HCl+NaOH=NaCl+H2O
(3)NaOH和CO2反应,消耗瓶中的二氧化碳,导致瓶内气压下降,瓶内气压小于大气压,在大气压的作用下,气球体积增大。(合理可给分)
【知识点】书写化学方程式、文字表达式;二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】(1)根据乙图可在,从A到B时,气球的体积保持不变,即瓶内气压保持不变,那么应该是先滴入盐酸,盐酸与二氧化碳不反应。从B到C时,滴入氢氧化钠溶液,先与瓶中的稀盐酸反应,生成氯化钠和水,则这段时间内瓶内气压保持不变。当稀盐酸完全反应后,氢氧化钠和二氧化碳反应,生成碳酸钠和水,则导致瓶内气压减小,而气球的体积变大。
(2)确定反应物反应条件和生成物,据此写出反应的方程式。
(3)气球的体积变大,说明瓶内的气压减小,应该是其中的二氧化碳被消耗了,即氢氧化钠和二氧化碳反应,生成碳酸钠和水,据此分析解答。
【解答】(1)根据图乙可知,AB段气压不变,则应该是稀盐酸与二氧化碳不反应引起的,即首先加入的试剂是稀盐酸。
(2)BC段时,稀盐酸与氢氧化钠反应,生成氯化钠和水,则反应的方程式: HCl+NaOH=NaCl+H2O 。
(3) CD段气球体积增大的原因是:NaOH和CO2反应,消耗瓶中的二氧化碳,导致瓶内气压下降,瓶内气压小于大气压,在大气压的作用下,气球体积增大。
15.【答案】2NaOH+SO2=Na2SO4+H2O
【知识点】书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】根据氢氧化钠与二氧化硫反应生成亚硫酸钠和水分析。
【解答】 氢氧化钠与二氧化硫反应生成亚硫酸钠和水,方程式为 2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O 。
16.【答案】(1)提供(补充)助燃剂(氧气)或与助燃剂(氧气)接触
(2)液泡
(3)4m1/23 =m2/11+m3/7 (未化简也给分,其他正确变式也给分)
【知识点】细胞的结构;燃烧与灭火
【解析】【分析】(1)物质燃烧需要同时具备可燃物、助燃物和着火源这三要素。
1.可燃物:指能与空气中的氧或其他氧化剂起燃烧反应的物质,如木材、纸张、布料等。可燃物中有一些物品,遇到明火特别容易燃烧,称为易燃物品,常见的有汽油、酒精、液化石油气等。
2.助燃物 :能帮助和支持可燃物质燃烧的物质,即能与可燃物发生氧化反应的物质,如空气、氧气。
3.着火源:指供给可燃物与助燃剂发生燃烧反应能量的来源。除明火外,电火花、摩擦、撞击产生的火花及发热,造成自燃起火的氧化热等物理化学因素都能成为着火源。
(2)液泡中含有细胞液,有各种味道的物质以及营养物质,如各种蔬果汁中含各种有味道的物质以及丰富的营养物质,就是来自于细胞中液泡的细胞液。
(3)根据质量守恒定律及化学反应方程式解答。
【解答】(1)酒精炉侧壁设计了很多小孔是为了满足燃烧的条件之一:提供(补充)助燃剂(氧气)或与助燃剂(氧气)接触。
(2)“番茄鱼”中充满着番茄的汁液,这些汁液来自于番茄细胞结构中的液泡。
(3)根据燃烧先后C元素质量守恒分析:
质量为m1的酒精(C2H6O) C元素质量:
质量为m2的二氧化碳 C元素质量:
质量为m3的一氧化碳 C元素质量:
故
化简为:
17.【答案】(1)支持燃烧,且密度比空气大
(2)A
(3)H2O2 (和MnO2)
【知识点】氧气的性质和利用;制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】(1)加入氧气后火焰变得更旺,说明氧气进入瓶内后向下运动,即它的密度大于空气。而火焰更旺,则说明氧气可以支持燃烧,据此分析解答;
(2)(3)根据反应物的状态和反应条件选择合适的气体发生装置。
【解答】(1)图1是硫在氧气中燃烧的实验。当火焰变得微弱时,将燃烧匙进一步伸入瓶内, 火焰又变旺,可得出氧气具有的性质是:支持燃烧,且密度比空气大。
(2)铁和硫都是固体,且反应需要加热,那么应该选取“固态加热型”,即选A;
(3)图2中的装置为“固液常温型”,即反应物为固态和液体,且无需加热,那么制取氧气选择的反应物应该是H2O2 (和MnO2)。
18.【答案】(1)装置敞口,反应产生的气体外逸,烧杯内总质量变小
(2)A;C
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据有气体参与的化学反应敞口容器不能用于验证质量守恒定律分析;
(2)根据密闭装置中所有化学变化都可用于验证质量守恒定律分析。
【解答】(1)石灰石粉末与盐酸反应产生二氧化碳气体,装置敞口,气体逸出,不能用于检验质量守恒定律;
(2)装置密闭,只要化学反应都可用于验证质量守恒定律,所以能发生化学反应又有明显现象的组成都符合要求,锌与稀盐酸反应有气泡冒出,A正确;氢氧化钠固体和水不能发生化学反应,B错误;碳酸钡和稀盐酸反应有气泡冒出,C正确。
故答案为:(1) 装置敞口,反应产生的气体外逸,烧杯内总质量变小 ;(2)AC。
19.【答案】(1)AD
(2)分液漏斗能够控制反应速度或水可以稀释双氧水(写出一点即可)
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】(1)根据反应物状态及反应条件确定发生装置,由气体的密度和溶解性选择收集装置分析;
(2)根据分液漏斗可控制药品的流速及反应速率与溶液浓度有关分析。
【解答】(1) 利用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气,需选择固液常温型发生装置,氨气密度比空气小、易溶于水并能与水反应,所以选择向下排空气法收集,装置组合为AD;
(2) 分液漏斗能够控制反应速度,从而控制反应速率,锥形瓶中加水,使进入的双氧水稀释后接触二氧化锰,可以减慢反应,产生平稳的气流。
故答案为:(1)AD;(2)分液漏斗能够控制反应速度或水可以稀释双氧水(写出一点即可)。
20.【答案】(1)增加尾气处理装置
(2)E装置中黑色固体变红色,即可说明分解产物中有CO
(3)K2CO3
【知识点】实验方案设计与评价;二氧化碳的检验和验满;还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】(1)根据CO排放到空气中会污染空气分析;
(2)根据CO的还原性分析;
(3)根据碳酸盐的化学性质分析。
【解答】(1)由所给实验现象可知, K3[Fe(C2O4)3] 3H2O分解产生了CO,CO排放到空气中会污染空气,所给装置中缺少尾气处理装置,需要改进;
(2) E装置中黑色固体变红色,即可说明分解产物中有CO,所以可去掉F装置;
(3)碳酸盐与盐酸反应会产生使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳,由所给反应物的组成元素可知,该碳酸盐为碳酸钾,化学式为K2CO3 。
故答案为:(1)增加尾气处理装置;(2) E装置中黑色固体变红色,即可说明分解产物中有CO ;(3)K2CO3 。
21.【答案】(1)435
(2)由题中所给数据可知,氯化钙完全反应产生碳酸钙质量为300.0g+250g-533.0g=17g,设氯化钙质量为x
Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
111 100
x 17g
111:100=x:17g
x=18.87g
则100克高效融雪剂BY4中氯化钙的质量分数为=18.87%<20% , 该融雪剂不合格;
(3)
【知识点】质量守恒定律及其应用;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)根据反应后减少质量即为产生沉淀质量,由此确定M的值分析;
(2)根据产生碳酸钙质量及方程式中物质间质量关系计算氯化钙质量及质量分数分析;
(3)根据题中所给数据绘制图像,并由碳酸钙与碳酸钠溶液的质量关系计算恰好完全反应消耗碳酸钠溶液质量分析。
【解答】(1)由前两次实验可知,每加入50.0克碳酸钠溶液,都会产生350.0g-345.0g=5g碳酸钙沉淀,则M=390.0g+50.0g-5g=435g;
(2)由题中所给数据可知,氯化钙完全反应产生碳酸钙质量为300.0g+250g-533.0g=17g,设氯化钙质量为x
Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
111 100
x 17g
111:100=x:17g
x=18.87g
则100克高效融雪剂BY4中氯化钙的质量分数为=18.87%<20% , 该融雪剂不合格;
(3)由表中数据描点绘制图像,50克碳酸钠溶液完全反应产生5克碳酸钙,则产生17克碳酸钙需碳酸钠溶液质量为=170g,即图像转折点坐标为(170,17).
故答案为:(1) 435 ;(2) 18.87%;不合格;(3) 。
22.【答案】(1)氯酸钾在受热过程中将熔化外流
(2)反应后经溶解过滤烘干得到的氧化铜、氧化铁的质量或各组产生氧气的量
(3)将混合物AB分别放置于内外两试管中,加热试管,若内试管物质先反应,则该物质分解温度低。若外试管物质先反应,则将内外试管物质交换重复实验。
【知识点】实验方案设计与评价;催化剂在化学反应中的作用
【解析】【分析】(1)根据氯酸钾的熔点低分析;
(2)根据要研究物质是参与反应还是催化剂,需测定反应前后物质质量和生成氧气质量分析;
(3)根据内试管受热温度低,外试管温度高,由水中导管冒气泡的快慢进行判断分析。
【解答】(1)图甲中装置试管口略向下倾斜,氯酸钾在受热过程中将熔化外流,所以不能选用图甲作为实验1的发生装置;
(2) 要研究氧化铜、氧化铁是“本身有参与反应”还是“仅像二氧化锰一样只起到催比作用”,完全反应后需测量反应后经溶解过滤烘干得到的氧化铜、氧化铁的质量或各组产生氧气的量;
(3)要验证不同质量的二氧化锰对氯酸钾分解温度有影响,小明将等质量的氧酸钾分别与不同质量的二氧化锰混合后得到混合物A、B,用如图乙装置进行实验,比较AB分解温度的高低,实验方案是 将混合物AB分别放置于内外两试管中,加热试管,若内试管物质先反应,则该物质分解温度低。若外试管物质先反应,则将内外试管物质交换重复实验。
故答案为:(1) 氯酸钾在受热过程中将熔化外流 ;(2)反应后经溶解过滤烘干得到的氧化铜、氧化铁的质量或各组产生氧气的量 ;(3) 将混合物AB分别放置于内外两试管中,加热试管,若内试管物质先反应,则该物质分解温度低。若外试管物质先反应,则将内外试管物质交换重复实验。
23.【答案】(1)氢氧化钠浓度高,吸收二氧化碳的量多,石灰水浓度低,吸收二氧化碳的量少
(2)振荡加速了二氧化碳的溶解
(3)降温或冷却
(4)A;C
【知识点】二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】(1)氢氧化钠溶液浓度较高,对二氧化碳的吸收量较多;而石灰水的浓度低,对二氧化碳的吸收量少,于是烧瓶内气压变化相差较大;
(2)根据振荡操作可以加快气体溶解解答;
(3)气体的溶解度与温度有关,且温度越低,溶解度越大;
(4)比较三条曲线,从中提取信息,从而对各个选项进行判断。
【解答】(1)曲线3与曲线2差异较大的原因是:氢氧化钠浓度高,吸收二氧化碳的量多,石灰水浓度低,吸收二氧化碳的量少。
(2)实验过程中,导致CD段气压急速减小的操作是:振荡加速了二氧化碳的溶解;
(3)不改变装置和药品的情况下,能进一步降低 E点的方法是降温或冷却;
(4)A.要想得到二氧化碳能够与水反应的结论,可以在水里面加入石蕊试液,根据溶液颜色的变化进行判断,而图像无法得到这个结论,故A错误符合题意;
B.将曲线1和曲线3对比可知,后者的气压远远小于前者,这说明二氧化碳与氢氧化钠发生反应被溶解了,故B正确不合题意;
C.图线中没能反应二氧化碳和澄清的石灰水反应,生成碳酸钙白色沉淀,即不能得到用澄清石灰水检验二氧化碳的目的,故C错误符合题意;
D.相同体积的氢氧化钠对二氧化碳的吸收能力远远大于氢氧化钙,故D正确不合题意。
故选AC。
24.【答案】(1)a中石灰水不变浑浊,b中石灰水变浑浊
(2)2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑
(3)可以对比两种物质是否能分解
【知识点】实验方案设计与评价;书写化学方程式、文字表达式;二氧化碳的检验和验满
【解析】【分析】根据将固体加入试管中同时加热,可通过两处石灰水的浑浊情况判断碳酸钠和碳酸氢钠受热是否能分解分析。
【解答】(1)碳酸钠受热不分解,a中石灰水不变浑浊,碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳,b中石灰水变浑浊 ;
(2)碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,化学反应方程式为2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑ ;
(3)该实验对比现象明显,可同时观察到两物质的反应情况;
故答案为:(1)a中石灰水不变浑浊,b中石灰水变浑浊 ;(2)2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑ ;(3)可以对比两种物质是否能分解 。
25.【答案】(1)A;B
(2)不易溶于水且不与水反应
(3)第4瓶 由第1瓶和第2瓶可以判断出使木条复燃的氧气含量最小值在40%以下/由第2瓶和第3瓶可以判断出使木条复燃的氧气含量最小值在30%和40%之间
【知识点】实验方案设计与评价;制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】(1)根据加热固体制氧气且试管口有棉花则需选择高锰酸钾分解分析;
(2)根据氧气不易溶于水且不与水反应,可用排水法收集分析;
(3)根据所给实验中第1瓶和第2瓶可以判断出使木条复燃的氧气含量最小值在40%以下,不需再进行中间数值实验分析。
【解答】(1)该发生装置是加热固体制取气体,则选择药品为高锰酸钾或者氯酸钾和二氧化锰 ,故选AB。
(2)图示为排水法收集氧气,能用该方法收集氧气是由于氧气不易溶于水且不与水反应。
(3) 由第1瓶和第2瓶可以判断出使木条复燃的氧气含量最小值在40%以下,所以第4瓶50%的氧气含量不需要实验。
故答案为:(1)A;(2) 不易溶于水且不与水反应;(3)第4瓶;由第1瓶和第2瓶可以判断出使木条复燃的氧气含量最小值在40%以下/由第2瓶和第3瓶可以判断出使木条复燃的氧气含量最小值在30%和40%之间 。
26.【答案】(1)没有考虑碳酸钠固体溶于水是否放热
(2)20℃
(3)探究20%盐酸稀释过程中是否放出热量
【知识点】实验方案设计与评价;化学反应中能量的变化
【解析】【分析】(1)根据碳酸钠固体溶解可能放热分析;
(2)根据要证明反应放热则需反应前各物质温度相同,然后接触后温度升高可证明分析;
(3)根据将盐酸加入水中搅拌测温度是为了证明盐酸溶解是否放热分析。
【解答】(1)碳酸钠固体中加入盐酸放热,可能是反应放热,也可能是溶解放热,小科猜想中没有考虑碳酸钠固体溶于水是否放热,所以存在不足;
(2)为证明是反应放热,则加入盐酸和碳酸钠溶解静置后温度应相同,然后二者接触后温度升高即可证明反应放热,步骤③中盐酸的温度t0为20℃;
(3)补充向盛有10mL水(20℃)的烧杯中加入10mL与上述实验一样的盐酸,搅拌,测量温度为22.2℃的实验是为了探究20%盐酸稀释过程中是否放出热量。
故答案为:(1) 没有考虑碳酸钠固体溶于水是否放热 ;(2)20℃ ;(3) 探究20%盐酸稀释过程中是否放出热量 。
27.【答案】(1)B
(2)红磷燃烧放出大量热量,使密闭装置内气体温度急剧升高,气压增大
(3)改进后,瓶内气压升高幅度减小。因为,导管伸入瓶内水面以下,气体膨胀时会将瓶内的水压入导管,具有缓冲作用。
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】(1)根据对集气瓶内进行5等分的空间是指空气所占空间分析;
(2)根据磷燃烧放热并消耗氧气,燃烧时放热使压强增大的量大于消耗的氧气的压强减小的量分析;
(3)根据导管伸入瓶内水面以下会对压强的变大具有缓冲作用分析。
【解答】(1) 甲图中,对集气瓶内进行5等分的空间是指空气所占空间,即集气瓶内水面以上部分,故选B;
(2)因红磷燃烧放出大量热量,使密闭装置内气体温度急剧升高,气压增大,所以t1时刻后的一.段时间内气压显著增加;
(3)改进后,导管伸入瓶内水面以下,气体膨胀时会将瓶内的水压入导管,具有缓冲作用,所以 瓶内气压升高幅度减小。
故答案为:(1)B;(2) 红磷燃烧放出大量热量,使密闭装置内气体温度急剧升高,气压增大 ;(3) 改进后,瓶内气压升高幅度减小。因为,导管伸入瓶内水面以下,气体膨胀时会将瓶内的水压入导管,具有缓冲作用。
28.【答案】(1)蜡烛自下而上依次熄灭
(2)不可行,导管内的气压大于大气压将二氧化碳压入杯底,不能说明二氧化碳密度比空气大。
(3)在图甲所示装置的集气瓶口,竖直放置的一片玻璃片。(合理即可)
【知识点】实验方案设计与评价;二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】根据二氧化碳密度比空气大,不支持燃烧且本身不燃烧的性质分析,直接将气体通入烧杯底部无法验证密度大的性质,倾倒时可利用一玻璃片作隔层,防止气体大面积直接倒入烧杯。
【解答】(1)二氧化碳密度比空气大,不支持燃烧且本身不燃烧,所以甲实验预期现象为蜡烛自下而上依次熄灭。
(2)改进后的实验导管内的气压大于大气压将二氧化碳直接压入杯底,不能说明二氧化碳密度比空气大,所以装置不可行;
(3)为了确保实验达到预期现象并能验证二氧化碳的上述性质,可利用图甲装置,在集气瓶口处 竖直放置的一片玻璃片,以缓解气流。
故答案为:(1) 蜡烛自下而上依次熄灭 ;(2)不可行,导管内的气压大于大气压将二氧化碳压入杯底,不能说明二氧化碳密度比空气大;(3) 在图甲所示装置的集气瓶口,竖直放置的一片玻璃片。(合理即可) 。
29.【答案】(1)容器内未出现水或没有气泡冒出
(2)33.2
(3)因为其能耗尽密闭容器内的氧气且不需要点燃
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】(1)根据压强差的原理检查装置气密性方法分析;
(2)根据图像中反应前及反应后氧气的体积含量分析;
(3)根据食品脱氧剂能耗尽密闭容器内的氧气分析。
【解答】(1)步骤①中检查气密性时,将玻璃容器浸没水中,若装置气密性良好,则容器内不会出现水,也没有气泡冒出;
(2) 在装置甲集气瓶中装入 1/5 的水,则空气体积为120毫升,由丙可知,实验前氧气体积为21%,红磷反应后剩余氧气7%,则减少氧气的体积为120毫升×14%=16.8毫升,量筒中装 50毫升的水, 理论上实验结束后量筒内剩余的水为50-16.8=33.2毫升;
(3) 由图示可知,红磷和白磷反应结束后氧气都有剩余,食品脱氧剂能耗尽密闭容器内的氧气且不需要点燃,所以食品脱氧剂是完成测定空气体积分数实验的最佳药品。
故答案为:(1)容器内未出现水或没有气泡冒出 ;(2)33.2;(3)因为其能耗尽密闭容器内的氧气且不需要点燃。
30.【答案】(1)化合反应
(2)使石灰浆和盐酸充分反应,或加快石灰浆和盐酸的反应。
(3)解:设理论上最多可生产氯化钙的质量为×
Ca(OH)2+ 2HCl= CaCl2+2H2O
73 111
100t×1.46% x
x= = 2.22t
答:理论上最多可生产氯化钙2.22吨。
【知识点】化合反应和分解反应;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)根据“多变一”的反应为化合反应分析;
(2)根据反应过程中搅拌可加快反应速率分析;
(3)根据反应的盐酸质量及方程式中物质间质量关系计算氯化钙质量分析。
【解答】(1)氧化钙与水反应生成氢氧化钙,由两种物质生成一种物质,属于化合反应;
(2)反应锅内不断搅拌是为了使石灰浆和盐酸充分反应,或加快石灰浆和盐酸的反应;
故答案为:(1)化合反应;(2) 使石灰浆和盐酸充分反应,或加快石灰浆和盐酸的反应;(3)2.22吨。
31.【答案】(1)解:设:样品中碳酸钠的质量分数为X;
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+ CO2↑
106 44
16g×X 4.4g
列比例求出X=66.25%
(2)
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)根据生成的二氧化碳的质量代入方程式中,利用方程式中物质间质量关系计算碳酸钠质量及碳酸钠质量分数分析;
(2)根据表中数据每一次加入25g稀盐酸,产生二氧化碳质量(即烧杯内减小物质质量),由此描点绘制图像分析。
32.【答案】(1)白磷燃烧产生大量的白烟,消耗瓶内的氧气,瓶内气压减小,冷却后打开阀门,可以看到硫酸铜溶液在大气压作用下进入小药瓶中,进入的溶液的体积约为小药瓶体积的五分之一。
(2)优点:①把白磷换成红磷,白磷的着火点低于红磷,在热水中就能自燃。②整个装置微型节能经济,操作方便。③用硫酸铜溶液代替水现象更明显。④防止燃烧匙伸入集气瓶中时导致的部分气体受热膨胀逸出,使实验结果更准确⑤同时防止反应生成的五氧化二磷扩散到空气中污染环境。
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】(1)根据磷燃烧消耗氧气,瓶内压强减小分析;
(2)根据该实验所需温度低,节能、操作方便、现象明显、始终密闭环境结果准确分析。
33.【答案】(1)药片的质量
(2)二氧化碳逸出时带出了水蒸气(合理即可)
(3)解:三次实验所得二氧化碳质量的平均值:
m(CO2)=(2.2克+2.0克+2.4克)÷3=2.2克
设药片中碳酸氢钠的质量为x
NaHCO3+HC=NaCl+H2O+ CO2↑
84 44
x 2.2克
解得:x=4.2克
碳酸氢钠的质量分数=[m(NaHCO3)M(碳酸氢钠片)]×100%=4.2克/6克×100%=70%
【知识点】实验方案设计与评价;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)根据要测定药片中碳酸氢钠质量分数需知道实验所用药片质量分析;
(2)根据二氧化碳中含有水蒸气分析;
(3)由生成二氧化碳质量代入方程式中,计算出碳酸氢钠质量及质量分数分析。
【解答】(1) 要测定药片中碳酸氢钠的质量分数,实验中需要采集药片质量及反应时生成二氧化碳质量;
(2)因二氧化碳逸出时会带出水蒸气,使得二氧化碳质量偏大,计算出碳酸氢钠质量分数偏大;
故答案为:(1)药片质量;(2) 二氧化碳逸出时带出了水蒸气(合理即可) ;(3)70%。
34.【答案】(1)关闭分液漏斗的活塞,用止水夹夹住(关闭)其中一个导管,把另一个导管插入水中,用手捂住锥形瓶(微热锥形瓶),若导管口有气泡胃出则说明气密性良好或用止水夹夹住(关闭)两侧导管,向分液漏斗内加入水,若分液漏斗中形成稳定的一段液柱,则说明气密性良好。
(2)①装置D的质量不再变化(增加)或D电子秤的示数不再变化(增加)
②解:石灰石样品中碳酸钙的质量为× 163.2g-150g =13.2克
CaCO3+2HCl=CaCl3+H2O+ CO2↑
100 44
x 13.2g
列式: 解得×=30g CaCO3= ×100%=60%
【知识点】实验步骤的探究;常见实验操作;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】 (1)根据装置气密性检查相关方法分析。
(2) 碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,根据反应的化学方程式及其提供的数据可以进行相关方面的计算和判断。
【解答】(1)检查装置B (如图乙所示)的气密性的方法:关闭分液漏斗的活塞,用止水夹夹住(关闭)其中一个导管,把另一个导管插入水中,用手捂住锥形瓶(微热锥形瓶),若导管口有气泡胃出则说明气密性良好或用止水夹夹住(关闭)两侧导管,向分液漏斗内加入水,若分液漏斗中形成稳定的一段液柱,则说明气密性良好。
(2)①实验前缓缓通入一段时间的空气,是为落排尽导管中气体,根据D装置电子秤的示数不再变化可以判断。
35.【答案】(1)0.9
(2)解:Mg(OH)2 的质量为2.9克,Mg(OH)2%=22.5%
(3)解:生成CaO的质量为5.6克,MgO的质量为2克,x=5.6+2=7.6克
另法:生成CO2的质量为4.4克,x=12-4.4=7.6 克
(4)MgO CaO CaCO3
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】根据图片可知,从a~b,固体的质量不断减小,应该为氢氧化镁分解,生成氧化镁和水。从b~c,固体质量不变,此时氢氧化镁完全反应,而温度尚未达到碳酸钙的分解温度。从c~d时,固体质量不断减小,即碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳。从d~e,固体的质量保持不变,即整个分解反应结束,据此分析解答。
【解答】(1)水垢样品中分解生成水的质量为:12.9g-12g=0.9g;
(2)设氢氧化镁的质量为x,生成氧化镁的质量为y;
;
58 40 18
xg y 0.9g
;
解得:x=2.9g,y=2g;
水垢样品中氢氧化镁的质量分数:;
(3)碳酸钙的质量为:12.9g-2.9g=10g;
设反应生成氧化钙的质量为z,
;
100 56
10g z
;
解得:z=5.6g;
那么最终剩余固体的质量为:x=2g+5.6g=7.6g。
(4)根据上面的计算可知,如果剩余固体为氧化镁和氧化钙,
那么其中钙元素的质量分数为:;
而实际钙元素的质量分数为36%<53%,
那么碳酸钙应该没有完全分解;
即剩余固体的成分是MgO、CaO和CaCO3。
36.【答案】(1)碳酸钾
(2)解:设可生产出甲醇的质量为x
CO2+3H2 CH3OH+H2O
44 32
6.6吨 x
x=4.8吨
(3)认同,因为合成甲醇(CH3OH)过程需要高温高压条件,需要消耗大量化石能源,必然会产生大量CO2;另外,合成的甲醇主要作为汽车燃料,也会产生大量CO2。
或者:不认同,合成甲醇(CH3OH)过程虽然会消耗少量能量,但能够把目前难以利用的能量形式进行转化和“固定”,使得合成的甲醇中储存着大量的化学能。另外,甲醇还是一种重要的工业原料。
【知识点】实验方案设计与评价;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)根据可循环利用的物质即是流程中的反应物,又是生成物分析;
(2)根据反应的二氧化碳质量代入方程式中,利用方程式中物质质量关系计算生成甲醇质量分析;
(3)根据合成甲醇的条件分析。
37.【答案】平行光照到凸透镜(放大镜)上,凸透镜对光有会聚作用,光线会聚在白磷处:白磷温度升高,达到着火点,且白磷是可燃物,又有氧气,满足燃烧的条件,白磷燃烧。白磷燃烧消耗集气瓶中的氧气,且生成物是固体。反应结束待装置冷却后集气瓶内气体减少,气压减小,小于外界大气压。打开止水夹后,在大气压的作用下,把烧杯中水通过导管压入到集气瓶中。
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】根据凸透镜对光有会聚作用,可汇集太阳光引燃白磷,白磷燃烧消耗氧气,使集气瓶内压强减小,打开止水夹,大气压将烧杯中水压入集气瓶中,补充减少氧气体积分析。
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初中科学中考二轮复习:空气
一、单选题
1.(2022九下·舟山开学考)某反应前后分子变化的微观示意图如下,下列说法正确的是( )
A.反应有单质生成 B.反应前后原子种类、数目不变
C.反应物和生成物共有8种物质 D.该反应为分解反应
【答案】B
【知识点】化合反应和分解反应;质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】A、根据单质是由同种元素组成的纯净物分析;
B、根据化学反应遵循质量守恒定律分析;
C、根据所给反应前后分子种类分析;
D、根据分解反应符合“一变多”的特点分析。
【解答】A、由微观图示可知,该反应生成物中都是化合物,不符合题意;
B、化学变化遵循质量守恒定律, 反应前后原子种类、数目不变 ,符合题意;
C、 反应物和生成物共有4种物质 ,不符合题意;
D、该反应中反应物为两种物质,不是分解反应,不符合题意;
故选B。
2.(2022·慈溪模拟)我们在学习物质变化规律时,常用图像来描述化学变化中物质量的变化,下列图线的变化趋势能正确描述对应的实验操作的是( )
A.①向一定量稀硫酸中加入NaOH溶液
B.②向一定量稀硫酸中加入Zn粉
C.③将CO2通入一定量的NaOH溶液
D.④向一定量NaOH和Ca(OH)2的混合溶液中加入Na2CO3溶液
【答案】C
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】本题是图像的判断题,解答时要通过题目要求分析涉及到的各物质之间量的关系,结合变化趋势先做出判断,如随着横坐标物质量的变化,纵坐标表示的物质的量的变化趋势,增加或降低等,再确定图形中的起点、终点、转折点是否符合题意。
【解答】A、向一定量稀硫酸中加入NaOH溶液,因氢氧化钠溶液中含有水,所以水的质量随氢氧化钠溶液质量增加而不断增大,且氢氧化钠与硫酸反应生成水,反应时增大幅度大于反应结束后 ,不符合题意;
B、 向一定量稀硫酸中加入Zn粉,锌与硫酸反应生硫酸锌和氢气,溶液质量随锌的加入增加,至反应结束后保持不变 ,不符合题意;
C、将CO2通入一定量的NaOH溶液,二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,溶液质量随二氧化碳的增加而增加,至反应结束保持不变,符合题意;
D、向一定量NaOH和Ca(OH)2的混合溶液中加入Na2CO3溶液,碳酸钠不与氢氧化钠反应,只与氢氧化钙反应产生碳酸钙沉淀,沉淀应从原点起增加,至反应结束保持不变 ,不符合题意;
故选C。
3.(2022·慈溪模拟)如图所示为小明整理的与氧气化学性质有关的部分笔记,下列关于笔记内容的说法正确的是( )
A.都是化合反应 B.反应物都是非金属
C.都有气体生成 D.只有两个是氧化反应
【答案】A
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象;化合反应和分解反应;氧化反应
【解析】【分析】根据化合反应符合“多变一”的特点,物质与氧气的反应属于氧化反应及各反应物的种类、生成物的状态分析。
【解答】A、三个反应都是两种物质生成一种物质,属于化合反应,符合题意;
B、铁与氧气反应,反应物中铁为金属,不符合题意;
C、铁与氧气反应生成物为固体,不符合题意;
D、三个反应都是物质与氧气的反应,都属于氧化反应,不符合题意;
故选A。
4.(2022·西湖模拟)杭州正在创建文明城市,以下做法提倡的是( )
A.聚餐时使用公勺公筷
B.使用冷空调时把温度降到最低
C.将废旧电池丢入其他垃圾桶
D.化工厂加高烟囱排放废气,防止酸雨形成
【答案】A
【知识点】全球性大气环境问题(酸雨、温室效应、臭氧空洞);环保与节能措施
【解析】【分析】从环境保护知识入手,结合选项解答。
【解答】A:聚餐时使用公勺公筷,能减少病毒和细菌的传播,故正确。
B:使用冷空调时把温度降到最低,浪费电力资源,故错误。
C:废电池不可以和其它垃圾放在同一垃圾箱里,要单独放在专门收集不可回收垃圾的红色箱里,故错误。
D:化工厂加高烟囱排放废气,并未消除对环境的污染,防止不了酸雨的产生,故错误;
故选A。
5.(2022·舟山模拟)化学兴趣小组利用如图所示的改进装置测定空气中氧气的含量。胶头滴管中的水接触生石灰一段时间后, 白磷开始燃烧, 待白磷熄灭冷却至室温后打开弹簧夹。下列关于该实验的说法错误的是( )
A.白磷不足会使测定结果偏小
B.注射器活塞会先向左再向右最终停在 10mL 刻度处
C.白磷燃烧的过程中会产生大量白烟
D.胶头滴管中的水和注射器中的水作用是不相同的
【答案】B
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】根据用白磷燃烧测氧气体积含量,依据磷燃烧消耗氧气,装置内因氧气反应气体体积减小,水补充减少体积,补充水的体积即为氧气体积分析。
【解答】A、白磷不足则不能将装置内氧气完全耗尽,会使测定结果偏小 ,不符合题意;
B、因装置中有止水夹,磷燃烧时止水夹关闭, 待白磷熄灭冷却至室温后打开弹簧夹,注射器活塞会向左移动,最终停在10mL刻度处 ,符合题意;
C、白磷燃烧的过程中会产生大量白烟 ,不符合题意;
D、胶头滴管中的水是作反应物,与生石灰反应,注射器中的水是补充试管内减小体积,作用是不相同的 ,不符合题意;
故选B。
6.(2022·温州模拟)实验室测定蜡烛在盛有一定体积空气的密闭容器内燃烧至熄灭过程中,O2和CO含量随时间变化曲线如图,通过分析该图可推理出的结论是( )
A.曲线①表示CO含量的变化 B.蜡烛熄灭时,容器内氧气耗尽
C.蜡烛由碳、氢元素组成 D.蜡烛发生了不完全燃烧
【答案】D
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】根据含碳化合物不充分燃烧生成CO,生成物随反应发生增加,反应物减小分析。
【解答】A、CO为生成物,随反应的发生增加, 氧气为反应物,随反应的发生而减小,曲线①随反应发生减小,表示氧气含量的变化 ,不符合题意;
B、蜡烛熄灭时,氧气含量并未降至0,说明容器内氧气没有完全耗尽,不符合题意;
C、该实验只能证明蜡烛中含有碳元素,不能证明氧或其它元素,不符合题意;
D、蜡烛燃烧生成了CO,发生了不完全燃烧,符合题意;
故选D。
7.(2022·余姚模拟)某化学反应的反应物和生成物的微观示意图及反应前后的质量如下表所示:
物质 甲 乙 丙 丁
微观示意图
反应前质量/g 32 200 1 0
反应后质量/g 0 x y z
下列有关该反应的说法正确的是( )
A.甲物质由碳原子和氢原子直接构成
B.该反应属于置换反应
C.参加反应的反应物分子个数比为1: 1
D.x+y+z= 233
【答案】D
【知识点】质量守恒定律及其应用;置换反应及其应用
【解析】【分析】根据化学反应的反应物和生成物的微观示意图写出反应的方程式,根据甲变化的质量可求出参加反应的乙和生成的丙、丁的质量,再根据物质的构成、反应的特点等分析判断。【解答】由化学反应的反应物和生成物的微观示意图可知,该反应的方程式是:。
A.由物质的构成可知,甲物质由甲烷分子构成的,故A错误;
B.由物质的构成可知,该反应的生成物是两种化合物,不符合置换反应的特点,故B错误;
C.由方程式可知,参加反应的反应物分子个数比为1:2,故C错误;
D. 根据质量守恒定律可知,反应前后物质的总质量保持不变,即:32+200+12+0=0+x+y+z,解得:x+y+z=233,故D正确。
故选D。
8.(2022·北仑模拟)6月5日是世界环境日,2022年世界环境8的主题是“共建清洁美丽的世界”。下列措施会引起环境污染的是( )
A. 将煤脱硫后再综合利用
B.用人畜粪便等废弃物制得甲烷作燃料
C.直接焚烧生活垃圾
D.大力推广使用太阳能、风能等绿色能源
【答案】C
【知识点】空气污染与保护
【解析】【分析】根据环境污染的原因分析,由污染原因确定做法是否有利于保护环境。
【解答】A、 将煤脱硫后再综合利用,可减少二氧化硫等空气污染物的排放,不符合题意;
B、 用人畜粪便等废弃物制得甲烷作燃料 ,达到废物利用且保护环境的目的,不符合题意;
C、 直接焚烧生活垃圾会造成空气污染,符合题意;
D、 大力推广使用太阳能、风能等绿色能源,减少化石燃料的使用可保护环境,减少污染,不符合题意;
故选C。
9.(2022·北仑模拟)实验室制取CO2气体的有关操作如下图,正确的是( )
A.检查气密性
B.制取气体
C.收集
D.验满
【答案】A
【知识点】制取二氧化碳的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】根据压强差检查装置气密性的操作方法,二氧化碳制气装置的特点要求,二氧化碳利用向上排空气法收集及验满时要将燃着木条放瓶口处分析。
【解答】A、将长颈漏斗下端液封,通过推拉注射器活塞改变压强可检验该装置的气密性,符合题意;
B、实验室制取二氧化碳时,要将长颈漏斗下端浸入液面以下,以防止气体逸出,不符合题意;
C、二氧化碳密度大于空气,应用向上排空气法收集,不符合题意;
D、二氧化碳验满需将燃着木条入在集气瓶口处,不能伸入瓶中,不符合题意;
故选A。
10.(2022·北仑模拟)在密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质在一定条件下反应,测得反应前及反应过程中的两个时刻各物质的质量分数如图所示。图中a、b、c、d分别表示相应物质的质量分数。下列说法正确的是( )
A.乙可能是催化剂 B.丁是反应物
C.甲和乙是反应物 D.乙是生成物
【答案】B
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】由反应前后各物质的质量分数变化分析,密闭容器中反应前后物质质量总和不变,则质量分数变大,物质质量变大,质量分数变小,物质质量变小,反应后物质质量减小的为反应物,质量增加的为生成物。
【解答】A、b=100%-40%-10%-42%=8%,即乙反应后质量减小,为反应物,不符合题意;
B、丁反应前后质量未变,则可能是催化剂,可能是杂质未参与反应,符合题意;
C、甲和乙是反应物反应后质量减少,为反应物 ,不符合题意;
D、 乙是反应物 ,不符合题意;
故选B。
11.(2022·嵊州模拟)如图是探究反应前后质量变化的实验,玻璃管在酒精灯上烧热后,塞紧橡皮塞的同时玻璃管触碰瓶底的白磷,白磷燃烧。下列说法正确的是( )
A.反应结束后,瓶内物质的总质量减少
B.白磷燃烧时锥形瓶内有大量白烟生成
C.玻璃管顶端气球的体积先变小再变大
D.实验中反应的化学方程式为:S+O2=SO2
【答案】B
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象;质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】根据白磷燃烧的现象和过程分析判断。
【解答】A.由于整个装置是封闭的,因此反应结束后,瓶内物体的总质量不变,故A错误;
B.白磷燃烧生成五氧化二磷固体粉末,即有大量白烟生成,故B正确;
C.在反应过程中,由于不断放热,因此瓶内气体体积膨胀,此时气球变大。当反应结束后,随着温度的降低,瓶内气体体积减小,此时气球变小,故C错误;
D.磷和氧气反应,生成五氧化二磷固体,则反应的方程式为:,,故D错误。
故选B。
二、填空题
12.(2022·慈溪模拟)如图所示,AOB为一杠杆(质量忽略不计),A端悬挂一铜块,并浸没在饱和的AgNO3溶液中,B端用一弹簧测力计竖直向下拉,使杠杆始终处于水平位置平衡(金属块体积变化忽略不计)。
(1)写出烧杯中发生变化的化学方程式: 。
(2)该过程中整个装置的实验现象是: 。
【答案】(1)Cu+AgNO3=Ag+Cu(NO3)2
(2)铜块表面有银白色固体析出,弹簧秤读数慢慢变大,溶液慢慢变成蓝色
【知识点】书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】(1)确定反应物和反应条件,以及生成物,据此写出反应的化学方程式。
(2)根据铜和硝酸银的反应描述溶液中的变化,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析弹簧测力计的示数变化。
【解答】(1)铜和硝酸银反应,生成银单质和硝酸铜,反应的方程式为: Cu+AgNO3=Ag+Cu(NO3)2 ;
(2)银单质为白色,而硝酸铜溶液为蓝色。反应后,溶液的密度减小,则铜块受到的浮力减小,由于银附着在铜块上,因此铜块的重力增大,那么A端受到的拉力增大。根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,B端测力计的示数增大,因此实验现象为:铜块表面有银白色固体析出,弹簧秤读数慢慢变大,溶液慢慢变成蓝色。
13.(2022·杭州模拟)请你根据下列实验装置图回答:
(1)若用氯酸钾制取一瓶干燥的O2应选用的发生装置和收集装置分别是 。(用编号表示)
(2)实验室若用块状固体和液体且无需加热来制取气体,改用E装置(多孔隔板用来放块状固体)代替B装置的优点是 。
【答案】(1)AD
(2)可以控制反应的发生和停止
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】(1)根据反应物状态及反应条件选择发生装置,利用密度及溶解性选择收集装置,其中排空气法收集气体干燥,排水法收集气体纯净;
(2)根据能控制药品接触与分离的装置可控制反应发生与停止分析。
【解答】(1) 若用氯酸钾制取一瓶干燥的O2应选用的发生装置是A,因向上排空气法比排水法收集氧气干燥,所以收集装置选择D。
(2)E装置可通过改变压强控制药品接触与分离,从而控制反应发生与停止。
故答案为:(1)AD;(2)可以控制反应的发生和停止 。
14.(2022·余姚模拟)在化学实验中,有时药品的滴加顺序不同会导致实验现象不同。某同学使用图甲所示实验装置进行实验,广口瓶内气球的体积变化与滴加药品体积的关系如图乙所示,其中A点表示开始滴加某种药品,B点表示开始滴加另一一种药品 (不考虑由于滴入液体的体积及反应导致的温度变化对集气瓶内气压的影响)。据图回答:
(1)实验中首先加入的试剂是 。
(2)
BC段气球体积不变的原因(请用化学方程式表示) 。
(3)
CD段气球体积增大的原因是 。
【答案】(1)盐酸
(2)HCl+NaOH=NaCl+H2O
(3)NaOH和CO2反应,消耗瓶中的二氧化碳,导致瓶内气压下降,瓶内气压小于大气压,在大气压的作用下,气球体积增大。(合理可给分)
【知识点】书写化学方程式、文字表达式;二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】(1)根据乙图可在,从A到B时,气球的体积保持不变,即瓶内气压保持不变,那么应该是先滴入盐酸,盐酸与二氧化碳不反应。从B到C时,滴入氢氧化钠溶液,先与瓶中的稀盐酸反应,生成氯化钠和水,则这段时间内瓶内气压保持不变。当稀盐酸完全反应后,氢氧化钠和二氧化碳反应,生成碳酸钠和水,则导致瓶内气压减小,而气球的体积变大。
(2)确定反应物反应条件和生成物,据此写出反应的方程式。
(3)气球的体积变大,说明瓶内的气压减小,应该是其中的二氧化碳被消耗了,即氢氧化钠和二氧化碳反应,生成碳酸钠和水,据此分析解答。
【解答】(1)根据图乙可知,AB段气压不变,则应该是稀盐酸与二氧化碳不反应引起的,即首先加入的试剂是稀盐酸。
(2)BC段时,稀盐酸与氢氧化钠反应,生成氯化钠和水,则反应的方程式: HCl+NaOH=NaCl+H2O 。
(3) CD段气球体积增大的原因是:NaOH和CO2反应,消耗瓶中的二氧化碳,导致瓶内气压下降,瓶内气压小于大气压,在大气压的作用下,气球体积增大。
15.(2022·北仑模拟)2022年1月,南太平洋岛国汤加的洪阿哈阿帕伊岛海底火山剧烈喷发。卫星探测显示,火山灰到达了30公里的高度,向平流层注入的二氧化硫总质量约为40万吨。作为自1991年皮纳图博火山之后最大规模的火山爆发事件之一,汤加火山爆发是否会对全球气候造成显著影响,引发社会关注。实验室可以利用氢氧化钠溶液吸收SO2,写出此反应化学方程式 。
【答案】2NaOH+SO2=Na2SO4+H2O
【知识点】书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】根据氢氧化钠与二氧化硫反应生成亚硫酸钠和水分析。
【解答】 氢氧化钠与二氧化硫反应生成亚硫酸钠和水,方程式为 2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O 。
16.(2022·龙港模拟)火锅是一种深受大家喜爱的美食,如图所示为“番茄鱼”火锅。
(1)酒精炉侧壁设计了很多小孔是为了满足燃烧的条件之一: 。
(2)“番茄鱼”中充满着番茄的汁液,这些汁液来自于番茄细胞结构中的 。
(3)若质量为m1的酒精(C2H6O)
燃烧后生成质量为m2的二氧化碳和质量为m3的一氧化碳,则m1、m2、m3三者应该满足的关系是 。
【答案】(1)提供(补充)助燃剂(氧气)或与助燃剂(氧气)接触
(2)液泡
(3)4m1/23 =m2/11+m3/7 (未化简也给分,其他正确变式也给分)
【知识点】细胞的结构;燃烧与灭火
【解析】【分析】(1)物质燃烧需要同时具备可燃物、助燃物和着火源这三要素。
1.可燃物:指能与空气中的氧或其他氧化剂起燃烧反应的物质,如木材、纸张、布料等。可燃物中有一些物品,遇到明火特别容易燃烧,称为易燃物品,常见的有汽油、酒精、液化石油气等。
2.助燃物 :能帮助和支持可燃物质燃烧的物质,即能与可燃物发生氧化反应的物质,如空气、氧气。
3.着火源:指供给可燃物与助燃剂发生燃烧反应能量的来源。除明火外,电火花、摩擦、撞击产生的火花及发热,造成自燃起火的氧化热等物理化学因素都能成为着火源。
(2)液泡中含有细胞液,有各种味道的物质以及营养物质,如各种蔬果汁中含各种有味道的物质以及丰富的营养物质,就是来自于细胞中液泡的细胞液。
(3)根据质量守恒定律及化学反应方程式解答。
【解答】(1)酒精炉侧壁设计了很多小孔是为了满足燃烧的条件之一:提供(补充)助燃剂(氧气)或与助燃剂(氧气)接触。
(2)“番茄鱼”中充满着番茄的汁液,这些汁液来自于番茄细胞结构中的液泡。
(3)根据燃烧先后C元素质量守恒分析:
质量为m1的酒精(C2H6O) C元素质量:
质量为m2的二氧化碳 C元素质量:
质量为m3的一氧化碳 C元素质量:
故
化简为:
17.(2022·嵊州模拟)实验是学习科学的重要手段,请结合下列实验回答问题。
(1)图1是硫在氧气中燃烧的实验。当火焰变得微弱时,将燃烧匙进-一步伸入瓶内, 火焰又变旺,可得出氧气具有的性质是 。
(2)在做铁与硫反应的实验时,应选用图2中的装置 (选填字母)。
(3)实验室用图2中的装置B作为反应容器来制取氧气,所用的反应物是 。
【答案】(1)支持燃烧,且密度比空气大
(2)A
(3)H2O2 (和MnO2)
【知识点】氧气的性质和利用;制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】(1)加入氧气后火焰变得更旺,说明氧气进入瓶内后向下运动,即它的密度大于空气。而火焰更旺,则说明氧气可以支持燃烧,据此分析解答;
(2)(3)根据反应物的状态和反应条件选择合适的气体发生装置。
【解答】(1)图1是硫在氧气中燃烧的实验。当火焰变得微弱时,将燃烧匙进一步伸入瓶内, 火焰又变旺,可得出氧气具有的性质是:支持燃烧,且密度比空气大。
(2)铁和硫都是固体,且反应需要加热,那么应该选取“固态加热型”,即选A;
(3)图2中的装置为“固液常温型”,即反应物为固态和液体,且无需加热,那么制取氧气选择的反应物应该是H2O2 (和MnO2)。
18.(2022·江山模拟)质量守恒定律是物质科学中的一条重要规律,为了验证质量守恒定律:.
(1)小衢设计了如图甲的实验装置,小科提出该装置不能用来验证质量守恒定律。小科否定甲装置的理由是 。
(2)小科改进了实验装置,如图乙(装置气密性良好)。以下药品组合中,既能看到明显的实验现象又能达到实验目的的有 。
A.锌粒和稀盐酸 B.氢氧化钠固体和水 C.碳酸钡和稀盐酸
【答案】(1)装置敞口,反应产生的气体外逸,烧杯内总质量变小
(2)A;C
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据有气体参与的化学反应敞口容器不能用于验证质量守恒定律分析;
(2)根据密闭装置中所有化学变化都可用于验证质量守恒定律分析。
【解答】(1)石灰石粉末与盐酸反应产生二氧化碳气体,装置敞口,气体逸出,不能用于检验质量守恒定律;
(2)装置密闭,只要化学反应都可用于验证质量守恒定律,所以能发生化学反应又有明显现象的组成都符合要求,锌与稀盐酸反应有气泡冒出,A正确;氢氧化钠固体和水不能发生化学反应,B错误;碳酸钡和稀盐酸反应有气泡冒出,C正确。
故答案为:(1) 装置敞口,反应产生的气体外逸,烧杯内总质量变小 ;(2)AC。
19.(2022·常山模拟)实验室制取气体是初中科学学习的重要内容,下图是实验室常见的实验装置。
(1)图甲利用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气,氨气密度比空气小、易溶于水并能与水反应,应选择的制取和收集装置是 。(填字母)
(2)小科利用图甲中装置 A 制取氧气时,发现气体难以收集。他提出改用图乙装置及药品可以产生 平稳的气流,顺利完成实验,他的理由是 。
【答案】(1)AD
(2)分液漏斗能够控制反应速度或水可以稀释双氧水(写出一点即可)
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】(1)根据反应物状态及反应条件确定发生装置,由气体的密度和溶解性选择收集装置分析;
(2)根据分液漏斗可控制药品的流速及反应速率与溶液浓度有关分析。
【解答】(1) 利用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气,需选择固液常温型发生装置,氨气密度比空气小、易溶于水并能与水反应,所以选择向下排空气法收集,装置组合为AD;
(2) 分液漏斗能够控制反应速度,从而控制反应速率,锥形瓶中加水,使进入的双氧水稀释后接触二氧化锰,可以减慢反应,产生平稳的气流。
故答案为:(1)AD;(2)分液漏斗能够控制反应速度或水可以稀释双氧水(写出一点即可)。
三、实验探究题
20.(2022·浦江模拟)建筑工程制图时,需要亮绿色的K3[Fe(C2O4)3] 3H2O(三草酸合铁酸钾)晶体做感光剂,这种晶体在一定温度下才会分解,为了探究三草酸合铁酸钾的热分解产物,某科学兴趣小组思考后建立了如下思维模型,并根据模型设计了以下实验装置进行探究:
气体检验→气体净化→气体转化→气体检验→得出结论。
实验过程中,各装置内发生现象如下表所示(C中氢氧化钠溶液足量)
装置 现 象
装置A 亮绿色晶体变成白色和红棕色固体,玻璃管壁上有小水珠
装置B、F 澄清石灰水均变浑浊
装置E 固体变为红色
(1)科学老师指出,从实验安全角度考虑该小组建立的思维模型不够完善,设计的实验方案有缺陷。你认为该小组所设计的图示装置还应采取的改进措施是 。
(2)小明认为若去除F装置也能得出三草酸合铁酸钾的分解产物中有CO的结论,请说明理由 。
(3)反应后将A中固体溶于水,过滤得到红棕色固体和无色滤液,在无色滤液中滴加盐酸产生了能使澄清石灰水变浑浊的气体。由此推测三草酸合铁酸钾受热分解的固体产物中除氧化铁外,还含有的一种盐是 (写化学式)。
【答案】(1)增加尾气处理装置
(2)E装置中黑色固体变红色,即可说明分解产物中有CO
(3)K2CO3
【知识点】实验方案设计与评价;二氧化碳的检验和验满;还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】(1)根据CO排放到空气中会污染空气分析;
(2)根据CO的还原性分析;
(3)根据碳酸盐的化学性质分析。
【解答】(1)由所给实验现象可知, K3[Fe(C2O4)3] 3H2O分解产生了CO,CO排放到空气中会污染空气,所给装置中缺少尾气处理装置,需要改进;
(2) E装置中黑色固体变红色,即可说明分解产物中有CO,所以可去掉F装置;
(3)碳酸盐与盐酸反应会产生使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳,由所给反应物的组成元素可知,该碳酸盐为碳酸钾,化学式为K2CO3 。
故答案为:(1)增加尾气处理装置;(2) E装置中黑色固体变红色,即可说明分解产物中有CO ;(3)K2CO3 。
21.(2022·文成模拟)2022年2月底,我国多地普降大雪,融雪剂的使用加快了积雪结冰路面的冰雪融化,为恢复交通发挥了重要作用。图甲为高效融雪剂BY4的合格证,小文为测定该融雪剂显否合格,做了如下实验:取100g融雪剂加水充分溶解,配制成300g溶液,将250g碳酸钠溶液分5次加入其中(已知本实验的化学反应方程式为:Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl,融雪剂杂质溶于水但不参与反应),测出每次完全反应后溶液的总质量。实验数据记录如下表:
实验次数 1 2 3 4 5
加入Na2CO3溶液的质量/g 50.0 50.0 50.0 50.0 50.0
反应后溶液的总质量/g 345.0 390.0 M 483.0 533.0
(1)表格中M的数值为 。
(2)计算100克高效融雪剂BY4中氯化钙的质量分数,并判断该融雪剂是否合格 (写出计算过程)
(3)在图乙中画出实验中产生沉淀的大致曲线图,并在横坐标标出恰好完全反应时碳酸钠溶液的质量。
【答案】(1)435
(2)由题中所给数据可知,氯化钙完全反应产生碳酸钙质量为300.0g+250g-533.0g=17g,设氯化钙质量为x
Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
111 100
x 17g
111:100=x:17g
x=18.87g
则100克高效融雪剂BY4中氯化钙的质量分数为=18.87%<20% , 该融雪剂不合格;
(3)
【知识点】质量守恒定律及其应用;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)根据反应后减少质量即为产生沉淀质量,由此确定M的值分析;
(2)根据产生碳酸钙质量及方程式中物质间质量关系计算氯化钙质量及质量分数分析;
(3)根据题中所给数据绘制图像,并由碳酸钙与碳酸钠溶液的质量关系计算恰好完全反应消耗碳酸钠溶液质量分析。
【解答】(1)由前两次实验可知,每加入50.0克碳酸钠溶液,都会产生350.0g-345.0g=5g碳酸钙沉淀,则M=390.0g+50.0g-5g=435g;
(2)由题中所给数据可知,氯化钙完全反应产生碳酸钙质量为300.0g+250g-533.0g=17g,设氯化钙质量为x
Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
111 100
x 17g
111:100=x:17g
x=18.87g
则100克高效融雪剂BY4中氯化钙的质量分数为=18.87%<20% , 该融雪剂不合格;
(3)由表中数据描点绘制图像,50克碳酸钠溶液完全反应产生5克碳酸钙,则产生17克碳酸钙需碳酸钠溶液质量为=170g,即图像转折点坐标为(170,17).
故答案为:(1) 435 ;(2) 18.87%;不合格;(3) 。
22.(2022·鹿城模拟)小明得知氯酸钾与氧化铜、氧化铁混合加热也能较快产生氧气,他想要研究氧化铜、氧化铁是“本身有参与反应”还是“仅像二氧化锰一样只起到催比作用”,按下表进行实验井测定出了氨酸钾的分解温度(实验装置略) 。查阅资料:氯酸钾的熔点为356℃,酒精灯加热温度为400℃---500℃。
实验编号 实验药品 分解温度
1 3.0g氯酸钾 460℃
2 3.0g氯酸钾和0.5g二氧化锰 248℃
3 3.0g氯酸钾和0.5g氧化铜 267℃
4 3.0g氯酸钾和Xg氧化铁 290℃
(1)小明认为不能选用图甲作为实验1的发生装置,其理由是 。
(2)为实现实验目的,完全反应后,还需测量的量有 。
(3)为了验证不同质量的二氧化锰对氯酸钾分解温度有影响,小明将等质量的氧酸钾分别与不同质量的二氧化锰混合后得到混合物A、B,并用如图乙装置进行实验,比较AB分解温度的高低。请简要说明他的实验方案 。
【答案】(1)氯酸钾在受热过程中将熔化外流
(2)反应后经溶解过滤烘干得到的氧化铜、氧化铁的质量或各组产生氧气的量
(3)将混合物AB分别放置于内外两试管中,加热试管,若内试管物质先反应,则该物质分解温度低。若外试管物质先反应,则将内外试管物质交换重复实验。
【知识点】实验方案设计与评价;催化剂在化学反应中的作用
【解析】【分析】(1)根据氯酸钾的熔点低分析;
(2)根据要研究物质是参与反应还是催化剂,需测定反应前后物质质量和生成氧气质量分析;
(3)根据内试管受热温度低,外试管温度高,由水中导管冒气泡的快慢进行判断分析。
【解答】(1)图甲中装置试管口略向下倾斜,氯酸钾在受热过程中将熔化外流,所以不能选用图甲作为实验1的发生装置;
(2) 要研究氧化铜、氧化铁是“本身有参与反应”还是“仅像二氧化锰一样只起到催比作用”,完全反应后需测量反应后经溶解过滤烘干得到的氧化铜、氧化铁的质量或各组产生氧气的量;
(3)要验证不同质量的二氧化锰对氯酸钾分解温度有影响,小明将等质量的氧酸钾分别与不同质量的二氧化锰混合后得到混合物A、B,用如图乙装置进行实验,比较AB分解温度的高低,实验方案是 将混合物AB分别放置于内外两试管中,加热试管,若内试管物质先反应,则该物质分解温度低。若外试管物质先反应,则将内外试管物质交换重复实验。
故答案为:(1) 氯酸钾在受热过程中将熔化外流 ;(2)反应后经溶解过滤烘干得到的氧化铜、氧化铁的质量或各组产生氧气的量 ;(3) 将混合物AB分别放置于内外两试管中,加热试管,若内试管物质先反应,则该物质分解温度低。若外试管物质先反应,则将内外试管物质交换重复实验。
23.(2022·嵊州模拟)兴趣小组同学设计了探究二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的方案,实验步骤如下:
①如甲图所示装置的气密性良好,三只250mL的烧瓶内收集满CO2气体,三个注射器内各装有90mL的水、饱和澄清石灰水、40%的氢氧化钠溶液。连接好装置和压强传感器。
②三位同学同时迅速将注射器内90mL的液体注入各自烧瓶中,关闭活塞。
③一段时间后,同时振荡烧瓶。观察传感器传回烧瓶内气压变化形成的图像情况如乙图所示。
(1)曲线3与曲线2差异较大的原因是 。
(2)实验过程中,导致CD段气压急速减小的操作是 。
(3)不改变装置和药品的情况下,能进一步降低 E点的方法是 。
(4)对比曲线1、2、3,不能得出的结论是 。
A.CO2能与水发生反应 B.CO2能与NaOH溶液发生反应
C.检验CO2用澄清石灰水较合适 D.吸收CO2用NaOH浓溶液较合适
【答案】(1)氢氧化钠浓度高,吸收二氧化碳的量多,石灰水浓度低,吸收二氧化碳的量少
(2)振荡加速了二氧化碳的溶解
(3)降温或冷却
(4)A;C
【知识点】二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】(1)氢氧化钠溶液浓度较高,对二氧化碳的吸收量较多;而石灰水的浓度低,对二氧化碳的吸收量少,于是烧瓶内气压变化相差较大;
(2)根据振荡操作可以加快气体溶解解答;
(3)气体的溶解度与温度有关,且温度越低,溶解度越大;
(4)比较三条曲线,从中提取信息,从而对各个选项进行判断。
【解答】(1)曲线3与曲线2差异较大的原因是:氢氧化钠浓度高,吸收二氧化碳的量多,石灰水浓度低,吸收二氧化碳的量少。
(2)实验过程中,导致CD段气压急速减小的操作是:振荡加速了二氧化碳的溶解;
(3)不改变装置和药品的情况下,能进一步降低 E点的方法是降温或冷却;
(4)A.要想得到二氧化碳能够与水反应的结论,可以在水里面加入石蕊试液,根据溶液颜色的变化进行判断,而图像无法得到这个结论,故A错误符合题意;
B.将曲线1和曲线3对比可知,后者的气压远远小于前者,这说明二氧化碳与氢氧化钠发生反应被溶解了,故B正确不合题意;
C.图线中没能反应二氧化碳和澄清的石灰水反应,生成碳酸钙白色沉淀,即不能得到用澄清石灰水检验二氧化碳的目的,故C错误符合题意;
D.相同体积的氢氧化钠对二氧化碳的吸收能力远远大于氢氧化钙,故D正确不合题意。
故选AC。
24.(2022·衢江模拟)家庭生活中制作面包经常用到碳酸钠(苏打)和碳酸氢钠(小苏打)。碳酸氢钠不稳定,潮湿空气中缓慢分解,受热至 65℃以上迅速分解,270℃时完全分解为碳酸钠。某同学为探究它们的性质差异,设计了如图所示装置进行实验.请回答:
(1)加热一段时间后 a、b 两烧杯分别看到的现象是 。
(2)碳酸氢钠分解的化学反应方程式 。
(3)该装置设计的优点是 。
【答案】(1)a中石灰水不变浑浊,b中石灰水变浑浊
(2)2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑
(3)可以对比两种物质是否能分解
【知识点】实验方案设计与评价;书写化学方程式、文字表达式;二氧化碳的检验和验满
【解析】【分析】根据将固体加入试管中同时加热,可通过两处石灰水的浑浊情况判断碳酸钠和碳酸氢钠受热是否能分解分析。
【解答】(1)碳酸钠受热不分解,a中石灰水不变浑浊,碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳,b中石灰水变浑浊 ;
(2)碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,化学反应方程式为2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑ ;
(3)该实验对比现象明显,可同时观察到两物质的反应情况;
故答案为:(1)a中石灰水不变浑浊,b中石灰水变浑浊 ;(2)2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑ ;(3)可以对比两种物质是否能分解 。
25.(2022·开化模拟)为了探究“使带火星木条复燃的氧气含量的最小值”,同学们用了如图装置进行实验。
(1)根据发生装置,制取氧气的药品可选 ;
A.高锰酸钾
B.氯酸钾和二氧化锰
C.双氧水和二氧化锰
(2)用图示方法收集氧气是因为氧气具有 性质;
(3)小红同学先收集一瓶气体,检验它能否使带火星的木条复燃,分析后再依次收集下一瓶气体进行实验。实验结果记录如下表:
实验顺序 第1瓶 第2瓶 第3瓶 第4瓶 第5瓶 第6瓶
氧气含量 60% 40% 30% 50% 35% 32.5%
带火星的木条 复燃 复燃 不复燃 复燃 复燃 不复燃
【交流评价】小明认为实验中有一瓶氧气无需收集进行实验,请指出是哪一瓶并说明理由 。
【实验结论】继续实验,最终得出使带火星木条复燃的氧气含量的最小值约为33%。
【答案】(1)A;B
(2)不易溶于水且不与水反应
(3)第4瓶 由第1瓶和第2瓶可以判断出使木条复燃的氧气含量最小值在40%以下/由第2瓶和第3瓶可以判断出使木条复燃的氧气含量最小值在30%和40%之间
【知识点】实验方案设计与评价;制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】(1)根据加热固体制氧气且试管口有棉花则需选择高锰酸钾分解分析;
(2)根据氧气不易溶于水且不与水反应,可用排水法收集分析;
(3)根据所给实验中第1瓶和第2瓶可以判断出使木条复燃的氧气含量最小值在40%以下,不需再进行中间数值实验分析。
【解答】(1)该发生装置是加热固体制取气体,则选择药品为高锰酸钾或者氯酸钾和二氧化锰 ,故选AB。
(2)图示为排水法收集氧气,能用该方法收集氧气是由于氧气不易溶于水且不与水反应。
(3) 由第1瓶和第2瓶可以判断出使木条复燃的氧气含量最小值在40%以下,所以第4瓶50%的氧气含量不需要实验。
故答案为:(1)A;(2) 不易溶于水且不与水反应;(3)第4瓶;由第1瓶和第2瓶可以判断出使木条复燃的氧气含量最小值在40%以下/由第2瓶和第3瓶可以判断出使木条复燃的氧气含量最小值在30%和40%之间 。
26.(2022·开化模拟)兴趣小组同学做如图实验的过程中发现试管变热,温度变化的原因是什么呢?
小科猜想:Na2CO3和盐酸反应放热。
小开认为小科猜想有不足之处,为此设计实验进一步研究:
①取0.5gNa2CO3固体放入烧杯中,加入10mL水(20℃),搅拌,测量温度t1
②静置一段时间后,测量温度t2
③加入10mL 20%的盐酸(t0),搅拌,测量温度t3
多次实验后取平均值记录如下:
t1/℃ t2/℃ t3/℃
23.3 20.0 23.7
(1)小开认为小科猜想的不足之处是 ;
(2)步骤③中盐酸的温度t0为 ;
(3)通过步骤②和③得到的结论是:Na2CO3和盐酸反应是放热反应。老师指出小开的设计仍存在不足,并补充做实验:向盛有10mL水(20℃)的烧杯中加入10mL与上述实验一样的盐酸,搅拌,测量温度为22.2℃,此实验的目的是 。
【答案】(1)没有考虑碳酸钠固体溶于水是否放热
(2)20℃
(3)探究20%盐酸稀释过程中是否放出热量
【知识点】实验方案设计与评价;化学反应中能量的变化
【解析】【分析】(1)根据碳酸钠固体溶解可能放热分析;
(2)根据要证明反应放热则需反应前各物质温度相同,然后接触后温度升高可证明分析;
(3)根据将盐酸加入水中搅拌测温度是为了证明盐酸溶解是否放热分析。
【解答】(1)碳酸钠固体中加入盐酸放热,可能是反应放热,也可能是溶解放热,小科猜想中没有考虑碳酸钠固体溶于水是否放热,所以存在不足;
(2)为证明是反应放热,则加入盐酸和碳酸钠溶解静置后温度应相同,然后二者接触后温度升高即可证明反应放热,步骤③中盐酸的温度t0为20℃;
(3)补充向盛有10mL水(20℃)的烧杯中加入10mL与上述实验一样的盐酸,搅拌,测量温度为22.2℃的实验是为了探究20%盐酸稀释过程中是否放出热量。
故答案为:(1) 没有考虑碳酸钠固体溶于水是否放热 ;(2)20℃ ;(3) 探究20%盐酸稀释过程中是否放出热量 。
27.(2022·江山模拟)为验证空气中氧气的体积分数,小科按照如甲图所示的装置进行实验,其中燃烧匙内的红磷用大功率激光笔点燃,集气瓶内的气压用气压测量仪测定,瓶内气压变化如乙图所示。
(1)甲图中,对集气瓶内进行5等分的空间是指 (填字母)。
A.整个集气瓶的内部 B.集气瓶内水面以上部分
(2)乙图中,t1时刻后的一.段时间内气压显著增加,其原因是 。
(3)小江对该装置进行了一定的改进(丙图),导管伸入集气瓶内的水面以下,并且去掉止水夹,其它装置和相应操作均不变。改进后,重新做实验。请你对实验改进后与实验改进前,t1时刻后的一段时间内气压变化情况作一比较并作出解释。
【答案】(1)B
(2)红磷燃烧放出大量热量,使密闭装置内气体温度急剧升高,气压增大
(3)改进后,瓶内气压升高幅度减小。因为,导管伸入瓶内水面以下,气体膨胀时会将瓶内的水压入导管,具有缓冲作用。
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】(1)根据对集气瓶内进行5等分的空间是指空气所占空间分析;
(2)根据磷燃烧放热并消耗氧气,燃烧时放热使压强增大的量大于消耗的氧气的压强减小的量分析;
(3)根据导管伸入瓶内水面以下会对压强的变大具有缓冲作用分析。
【解答】(1) 甲图中,对集气瓶内进行5等分的空间是指空气所占空间,即集气瓶内水面以上部分,故选B;
(2)因红磷燃烧放出大量热量,使密闭装置内气体温度急剧升高,气压增大,所以t1时刻后的一.段时间内气压显著增加;
(3)改进后,导管伸入瓶内水面以下,气体膨胀时会将瓶内的水压入导管,具有缓冲作用,所以 瓶内气压升高幅度减小。
故答案为:(1)B;(2) 红磷燃烧放出大量热量,使密闭装置内气体温度急剧升高,气压增大 ;(3) 改进后,瓶内气压升高幅度减小。因为,导管伸入瓶内水面以下,气体膨胀时会将瓶内的水压入导管,具有缓冲作用。
28.(2022·常山模拟)小科用图甲所示方法验证二氧化碳气体具有“不燃烧、不支持燃烧、密度比空气大”这些性质。小科利用如图甲装置多次实验发现结果与预期现象不符,和同学交流后认为可能是倾倒二氧化碳气体的方法存在问题,为此对实验装置进行了改进(如图乙)。
(1)小科对甲图实验的预期现象是 。
(2)你认为小科改进后的实验装置是否可行,并说明理由 。
(3)为了确保实验达到预期现象并能验证二氧化碳的上述性质,请你提出一条建议 。
【答案】(1)蜡烛自下而上依次熄灭
(2)不可行,导管内的气压大于大气压将二氧化碳压入杯底,不能说明二氧化碳密度比空气大。
(3)在图甲所示装置的集气瓶口,竖直放置的一片玻璃片。(合理即可)
【知识点】实验方案设计与评价;二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】根据二氧化碳密度比空气大,不支持燃烧且本身不燃烧的性质分析,直接将气体通入烧杯底部无法验证密度大的性质,倾倒时可利用一玻璃片作隔层,防止气体大面积直接倒入烧杯。
【解答】(1)二氧化碳密度比空气大,不支持燃烧且本身不燃烧,所以甲实验预期现象为蜡烛自下而上依次熄灭。
(2)改进后的实验导管内的气压大于大气压将二氧化碳直接压入杯底,不能说明二氧化碳密度比空气大,所以装置不可行;
(3)为了确保实验达到预期现象并能验证二氧化碳的上述性质,可利用图甲装置,在集气瓶口处 竖直放置的一片玻璃片,以缓解气流。
故答案为:(1) 蜡烛自下而上依次熄灭 ;(2)不可行,导管内的气压大于大气压将二氧化碳压入杯底,不能说明二氧化碳密度比空气大;(3) 在图甲所示装置的集气瓶口,竖直放置的一片玻璃片。(合理即可) 。
29.(2022·常山模拟)利用图甲所示的教材装置测量空气中氧气的体积分数,选用红磷作为药品是最佳选择吗?某兴趣小组设计并开展了如下实验:
①准备如图乙所示的玻璃容器,顶部用密封盖密封,检查该装置的气密性。
②将氧气传感器(能实时显示容器内氧气的体积分数)固定在容器内壁,装入足量的红磷。
③用激光笔点燃红磷,红磷剧烈燃烧,观察并记录氧气传感器所显示的氧气体积分数,绘制氧气体积分数随时间变化的图像(如图丙)。
④将红磷分别用白磷、食品脱氧剂替换(只与空气中的氧气反应),重复上述步骤。
(1)步骤①中检查气密性时,将玻璃容器浸没水中,观察到 现象,说明装置气密性好。
(2)在装置甲集气瓶中装入 1/5 的水,量筒中装 50 毫升的水,根据图丙的实验数据,用红磷做实验,理论上实验结束后量筒内剩余的水为 毫升。
(3)小科认为食品脱氧剂是完成测定空气体积分数实验的最佳药品,他的理由是 。
【答案】(1)容器内未出现水或没有气泡冒出
(2)33.2
(3)因为其能耗尽密闭容器内的氧气且不需要点燃
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】(1)根据压强差的原理检查装置气密性方法分析;
(2)根据图像中反应前及反应后氧气的体积含量分析;
(3)根据食品脱氧剂能耗尽密闭容器内的氧气分析。
【解答】(1)步骤①中检查气密性时,将玻璃容器浸没水中,若装置气密性良好,则容器内不会出现水,也没有气泡冒出;
(2) 在装置甲集气瓶中装入 1/5 的水,则空气体积为120毫升,由丙可知,实验前氧气体积为21%,红磷反应后剩余氧气7%,则减少氧气的体积为120毫升×14%=16.8毫升,量筒中装 50毫升的水, 理论上实验结束后量筒内剩余的水为50-16.8=33.2毫升;
(3) 由图示可知,红磷和白磷反应结束后氧气都有剩余,食品脱氧剂能耗尽密闭容器内的氧气且不需要点燃,所以食品脱氧剂是完成测定空气体积分数实验的最佳药品。
故答案为:(1)容器内未出现水或没有气泡冒出 ;(2)33.2;(3)因为其能耗尽密闭容器内的氧气且不需要点燃。
四、解答题
30.(2022·衢州)科学处理工业污水,呵护衢州绿水青山。含盐酸的废水不能直接排放,可用于制备氯化钙,其主要工艺流程如图所示。
(1)化灰池中发生的化学反应为:CaO+H2O=Ca(OH)2,该反应的基本类型是 。
(2)工作时,“反应锅"内不断搅拌的目的是 。
(3)现有100吨含盐酸质量分数为1.46%的废水,理论上最多可生产氯化钙多少吨?
【答案】(1)化合反应
(2)使石灰浆和盐酸充分反应,或加快石灰浆和盐酸的反应。
(3)解:设理论上最多可生产氯化钙的质量为×
Ca(OH)2+ 2HCl= CaCl2+2H2O
73 111
100t×1.46% x
x= = 2.22t
答:理论上最多可生产氯化钙2.22吨。
【知识点】化合反应和分解反应;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)根据“多变一”的反应为化合反应分析;
(2)根据反应过程中搅拌可加快反应速率分析;
(3)根据反应的盐酸质量及方程式中物质间质量关系计算氯化钙质量分析。
【解答】(1)氧化钙与水反应生成氢氧化钙,由两种物质生成一种物质,属于化合反应;
(2)反应锅内不断搅拌是为了使石灰浆和盐酸充分反应,或加快石灰浆和盐酸的反应;
故答案为:(1)化合反应;(2) 使石灰浆和盐酸充分反应,或加快石灰浆和盐酸的反应;(3)2.22吨。
31.(2022·西湖模拟)为测定某NaCl、Na2CO3固体混合物的组成,小金同学取16g该混合物样品放入烧杯中,称得烧杯及所盛固体混合物的总质量为78g,再把100g稀盐酸分四次平均分成四份依次加入盛有固体样品的烧杯中,每次都充分反应。实验数据如表:
加入稀盐酸的次数 第一次 第二次 第三次 第四次
烧杯及反应后混合物的总质量/g 101.4 124.8 148.6 173.6
请分析以上数据后计算:
(1)该固体混合物中碳酸钠的质量分数
(2)根据实验数据,在答题纸绘制出所加稀盐酸质量与生成质量关系的曲线(不要求写出计算过程,只画出曲线)
【答案】(1)解:设:样品中碳酸钠的质量分数为X;
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+ CO2↑
106 44
16g×X 4.4g
列比例求出X=66.25%
(2)
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)根据生成的二氧化碳的质量代入方程式中,利用方程式中物质间质量关系计算碳酸钠质量及碳酸钠质量分数分析;
(2)根据表中数据每一次加入25g稀盐酸,产生二氧化碳质量(即烧杯内减小物质质量),由此描点绘制图像分析。
32.(2022·杭州模拟)如图为我校师生设计的 “粗略测定空气中氧气含量”的实验改进装置。
【实验步骤】:
①把足量的白磷放入带刻度的小药瓶中,再把小药瓶放入热水中;(气密性良好)
②待白磷自燃冒出白烟后冷却至室温;
③把输液管的A端伸入装有硫酸铜溶液的烧杯中,打开阀门;
【实验现象】:
进入小药瓶的硫酸铜溶液约占小药瓶体积的1/5。
【交流评价】:
(1)硫酸铜溶液会进入小药瓶的原因是 ;
(2)与教材中实验相比,列举本实验改进后的优点。
【答案】(1)白磷燃烧产生大量的白烟,消耗瓶内的氧气,瓶内气压减小,冷却后打开阀门,可以看到硫酸铜溶液在大气压作用下进入小药瓶中,进入的溶液的体积约为小药瓶体积的五分之一。
(2)优点:①把白磷换成红磷,白磷的着火点低于红磷,在热水中就能自燃。②整个装置微型节能经济,操作方便。③用硫酸铜溶液代替水现象更明显。④防止燃烧匙伸入集气瓶中时导致的部分气体受热膨胀逸出,使实验结果更准确⑤同时防止反应生成的五氧化二磷扩散到空气中污染环境。
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】(1)根据磷燃烧消耗氧气,瓶内压强减小分析;
(2)根据该实验所需温度低,节能、操作方便、现象明显、始终密闭环境结果准确分析。
33.(2022·浦江模拟)复方碳酸氢钠片是一
种常用药,主要成分是碳酸氢钠,能用于治疗胃酸过多,反应化学方程式为:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O
+CO2↑,为测定该药片中碳酸氢钠的质量分数,小科进行了如下思考和实验:
(1)小科认为,要测定药片中碳酸氢钠的质量分数,实验中需要采集两个数据:一是测出 的质量;二是根据碳酸氢钠与盐酸的反应原理,通过实验测出反应生成的二氧化碳质量。
(2)小科按如图甲的实验方案,取药片和足量的稀盐酸进行实验,通过测量反应前后总质量的变化来采集实验数据。同学们认为该方案测得的碳酸氢钠的质量分数会偏大,原因是 (答出一点即可)。
(3)为减小实验误差,小科又设计了如图乙的实验方案,取药片和足量的秘盐酸进行了三次实验, 采集的实验数据如下表:
实验序号 1 2 3
碳酸氢钠片样品质量/克 6.0 6.0 6.0
反应前总质量/克 193.8 194.6 193.6
反应后总质量/克 191.6 192.6 191.2
二氧化碳质量/克
请计算出药片中碳酸氢钠的质量分数。
【答案】(1)药片的质量
(2)二氧化碳逸出时带出了水蒸气(合理即可)
(3)解:三次实验所得二氧化碳质量的平均值:
m(CO2)=(2.2克+2.0克+2.4克)÷3=2.2克
设药片中碳酸氢钠的质量为x
NaHCO3+HC=NaCl+H2O+ CO2↑
84 44
x 2.2克
解得:x=4.2克
碳酸氢钠的质量分数=[m(NaHCO3)M(碳酸氢钠片)]×100%=4.2克/6克×100%=70%
【知识点】实验方案设计与评价;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)根据要测定药片中碳酸氢钠质量分数需知道实验所用药片质量分析;
(2)根据二氧化碳中含有水蒸气分析;
(3)由生成二氧化碳质量代入方程式中,计算出碳酸氢钠质量及质量分数分析。
【解答】(1) 要测定药片中碳酸氢钠的质量分数,实验中需要采集药片质量及反应时生成二氧化碳质量;
(2)因二氧化碳逸出时会带出水蒸气,使得二氧化碳质量偏大,计算出碳酸氢钠质量分数偏大;
故答案为:(1)药片质量;(2) 二氧化碳逸出时带出了水蒸气(合理即可) ;(3)70%。
34.(2022·龙港模拟)小明同学设计了如图甲所示实验装置探究石灰石样品中CaCO3的质量分数(各种试剂均足量)。
(1)检查装置的气密性。写出检查装置B (如图乙所示)的气密性的方法: (可适当添加其他仪器或实验用品)。
(2)实验前称取固体样品的质量为50克,从左侧缓缓通入一段时间空气,后称得装置D的初始质量为150克。打开分液漏斗活塞,缓缓将稀盐酸滴入,直到B装置中不再产生气泡后再通一段时间的空气,称量装置D的最终质量为163.2克。
①实验前缓缓通入一段时间的空气,这段时间长度的标准是:__________。
②计算石灰石样品中碳酸钙的质量分数
【答案】(1)关闭分液漏斗的活塞,用止水夹夹住(关闭)其中一个导管,把另一个导管插入水中,用手捂住锥形瓶(微热锥形瓶),若导管口有气泡胃出则说明气密性良好或用止水夹夹住(关闭)两侧导管,向分液漏斗内加入水,若分液漏斗中形成稳定的一段液柱,则说明气密性良好。
(2)①装置D的质量不再变化(增加)或D电子秤的示数不再变化(增加)
②解:石灰石样品中碳酸钙的质量为× 163.2g-150g =13.2克
CaCO3+2HCl=CaCl3+H2O+ CO2↑
100 44
x 13.2g
列式: 解得×=30g CaCO3= ×100%=60%
【知识点】实验步骤的探究;常见实验操作;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】 (1)根据装置气密性检查相关方法分析。
(2) 碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,根据反应的化学方程式及其提供的数据可以进行相关方面的计算和判断。
【解答】(1)检查装置B (如图乙所示)的气密性的方法:关闭分液漏斗的活塞,用止水夹夹住(关闭)其中一个导管,把另一个导管插入水中,用手捂住锥形瓶(微热锥形瓶),若导管口有气泡胃出则说明气密性良好或用止水夹夹住(关闭)两侧导管,向分液漏斗内加入水,若分液漏斗中形成稳定的一段液柱,则说明气密性良好。
(2)①实验前缓缓通入一段时间的空气,是为落排尽导管中气体,根据D装置电子秤的示数不再变化可以判断。
35.(2022·嵊州模拟)现有一份水垢样品,其成分为氢氧化镁和碳酸钙。已知:氢氧化镁受热易分解,反应的化学方程式为:Mg(OH)2=加热=MgO+H2O;碳酸钙高温下才分解。某兴趣小组为测定其中各成分的质量分数,取12.9g水垢样品加热,加热过程中剩余固体的质量随加热时间的变化如图所示。
(1)水垢样品受热分解生成的水的质量为 。
(2)水垢样品中Mg(OH)2的质量分数为多少 (精确到0.1%)
(3)
x的值为多少 (要写出计算过程)
(4)当剩余固体中钙元素的质量分数为36.0%时,剩余固体的成分是 .
【答案】(1)0.9
(2)解:Mg(OH)2 的质量为2.9克,Mg(OH)2%=22.5%
(3)解:生成CaO的质量为5.6克,MgO的质量为2克,x=5.6+2=7.6克
另法:生成CO2的质量为4.4克,x=12-4.4=7.6 克
(4)MgO CaO CaCO3
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】根据图片可知,从a~b,固体的质量不断减小,应该为氢氧化镁分解,生成氧化镁和水。从b~c,固体质量不变,此时氢氧化镁完全反应,而温度尚未达到碳酸钙的分解温度。从c~d时,固体质量不断减小,即碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳。从d~e,固体的质量保持不变,即整个分解反应结束,据此分析解答。
【解答】(1)水垢样品中分解生成水的质量为:12.9g-12g=0.9g;
(2)设氢氧化镁的质量为x,生成氧化镁的质量为y;
;
58 40 18
xg y 0.9g
;
解得:x=2.9g,y=2g;
水垢样品中氢氧化镁的质量分数:;
(3)碳酸钙的质量为:12.9g-2.9g=10g;
设反应生成氧化钙的质量为z,
;
100 56
10g z
;
解得:z=5.6g;
那么最终剩余固体的质量为:x=2g+5.6g=7.6g。
(4)根据上面的计算可知,如果剩余固体为氧化镁和氧化钙,
那么其中钙元素的质量分数为:;
而实际钙元素的质量分数为36%<53%,
那么碳酸钙应该没有完全分解;
即剩余固体的成分是MgO、CaO和CaCO3。
36.(2022·江山模拟)科学家认为,碳排放导致全球变暖,极端天气事件增加,对生命系统形成威胁。在这一背景下,世界各国以全球协约的方式减排温室气体,我国向全世界宣布了2030年前实现“碳达峰”2060年前实现“碳中和”目标。回答下列问题:过去的200年里,人类向大气层排放了数万亿吨CO2,有科学家提出回收利用CO2的构想:把空气吹入碳酸钾溶液,从溶液中提取出CO2,又在合成塔变为燃料甲醇(CH3OH)。
该技术流程的主要反应化学方程式如下:
根据以上资料,回答下列问题
(1)上述流程中可以循环利用的物质是 ( 写物质名称)。
(2)若回收空气中的CO26.6吨,可生产出甲醇多少吨 (写出计算过程)
(3)有人认为这样并不能够减少CO2的排放,因为合成甲醇的过程中也需要消耗能源,仍需要排放CO2,你是否认同他的观点并阐述理由。
【答案】(1)碳酸钾
(2)解:设可生产出甲醇的质量为x
CO2+3H2 CH3OH+H2O
44 32
6.6吨 x
x=4.8吨
(3)认同,因为合成甲醇(CH3OH)过程需要高温高压条件,需要消耗大量化石能源,必然会产生大量CO2;另外,合成的甲醇主要作为汽车燃料,也会产生大量CO2。
或者:不认同,合成甲醇(CH3OH)过程虽然会消耗少量能量,但能够把目前难以利用的能量形式进行转化和“固定”,使得合成的甲醇中储存着大量的化学能。另外,甲醇还是一种重要的工业原料。
【知识点】实验方案设计与评价;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)根据可循环利用的物质即是流程中的反应物,又是生成物分析;
(2)根据反应的二氧化碳质量代入方程式中,利用方程式中物质质量关系计算生成甲醇质量分析;
(3)根据合成甲醇的条件分析。
五、综合说理题
37.(2022·浦江模拟)小明设计了“测定空气中氧气体积分数”的改进装置,如图所示。该装置气密性良好,燃烧匙内白磷足量;实验前往集气瓶内装少量水,塞紧瓶塞,先将装置放在阳光充足的环境下,再夹紧止水夹,利用放大镜使白磷燃烧。反应结束,待装置冷却后,打开止水夹,该小组同学发现烧杯中有部分水通过导管进入到集气瓶中。请你用所学知识解释烧杯中水能进入集气瓶的原因。
【答案】平行光照到凸透镜(放大镜)上,凸透镜对光有会聚作用,光线会聚在白磷处:白磷温度升高,达到着火点,且白磷是可燃物,又有氧气,满足燃烧的条件,白磷燃烧。白磷燃烧消耗集气瓶中的氧气,且生成物是固体。反应结束待装置冷却后集气瓶内气体减少,气压减小,小于外界大气压。打开止水夹后,在大气压的作用下,把烧杯中水通过导管压入到集气瓶中。
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】根据凸透镜对光有会聚作用,可汇集太阳光引燃白磷,白磷燃烧消耗氧气,使集气瓶内压强减小,打开止水夹,大气压将烧杯中水压入集气瓶中,补充减少氧气体积分析。
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