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7.2.2 常见的酸和碱
一、单选题
1.若金属锰(Mn)在金属活动性顺序中位于铝和锌之间,则下列反应不正确的是( )
A.Mn+2HCl=MnCl2+H2↑
B.Mg+MnSO4=MgSO4+Mn
C.Mn+Cu(NO3)2=Mn(NO3)2 + Cu
D.Fe+MnSO4 =FeSO4+Mn
2.下列家庭小实验不能成功的是( )
A.用食品级的柠檬酸和小苏打自制汽水
B.用10%的氢氧化钠溶液浸泡树叶制“叶脉书签”
C.用食盐水浸泡菜刀除去表面的铁锈
D.用紫包菜的酒精浸出液试验食醋的酸性
3.类推是化学学习中常用的思维方法.下列类推正确的是( )
A.活泼金属与酸反应有气体产生,则与酸反应产生气体的一定是活泼金属
B.酸与碱发生中和反应生成盐和水,则生成盐和水的反应一定是中和反应
C.单质一定是由同种元素组成的物质,则由同种元素组成的物质一定是单质
D.碱性溶液能使酚酞溶液变红,则能使酚酞溶液变红的溶液一定是碱性溶液
4.下列四个图像对应的变化过程正确的是( )
A.足量的镁、铁、锌三种金属分别与等量等浓度的稀硫酸反应
B.气体物质的溶解度与温度和压强的关系
C.把一定质量的NaOH和NH4NO3固体分别溶于水中
D.向一定质量的氯化铜和稀盐酸混合溶液中逐滴加入NaOH溶液
5.用如图所示装置探究CO2能否与H2O反应。滴加盐酸,待试管乙中液体变红后,将其加热至沸腾( )
A.甲中逸出的气体只含CO2
B.乙中液体变红,证明CO2能与水反应
C.加热后红色不褪去,说明碳酸受热不分解
D.欲达到实验目的,可将盐酸改为稀硫酸
6.如图所示的实验操作规范的是()
A. 贮存呼出的气体 B. O2验满
C. 点燃酒精灯 D. 稀释浓硫酸
7.下列反应方程式正确且书写正确的是( )
A.正常雨水的pH值接近5.6的原因:CO2+H2O=H2CO3
B.证明铜的活动性比银强:Cu+2AgCl=CuCl2+2Ag
C.医疗上用氢氧化镁中和过多胃酸:Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+H2O
D.用稀硫酸除铁锈:H2SO4+FeO=FeSO4+H2O
8.下列图像能正确反映对应变化关系的是( )
A B C D
电解水 等质量、等浓度的过氧化氢溶液的分解 向混有氧化铜和碳粉的黑色粉末中加入过量的稀硫酸 向氢氧化钾溶液中加入稀硫酸
A.A B.B C.C D.D
9.对下列事实的解释错误的是( )
选项 事实 解释
A 酒精溶液不能导电 溶液中没有自由移动的带电粒子
B 稀硫酸、稀盐酸都能使紫色石蕊溶液变红色 溶液中都含有氢离子
C 白色纸张沾浓硫酸后变黑 浓硫酸具有吸水性,能使纸张炭化
D 硫酸铜和氯化铜溶液都呈蓝色 溶液中都含有铜离子
A.A B.B C.C D.D
10.下列物质置于空气中,一段时间后,发生化学变化使质量增大的是( )
A.碳酸钙 B.氢氧化钠 C.浓盐酸 D.浓硫酸
11.下列物质长时间暴露在空气中,质量会减少的是( )
A.木炭 B.烧碱 C.石灰石 D.浓盐酸
12.氢氧化钠固体长时间露置在空气中,表面已经潮湿,经充分干燥后,该固体的质量( )
A.增大 B.减少 C.不变 D.无法确定
13.向盛有CuSO4和H2SO4混合溶液的烧杯中,逐滴加入NaOH溶液至过量,沉淀质量、溶质质量和溶剂质量随NaOH溶液质量变化关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.乙代表溶质质量
B.Q点溶液中溶质为Na2SO4
C.0→P反应的化学方程式为2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
D.原溶液中CuSO4和H2SO4质量比为1:1
14.把过量的铁粉放入Al(NO3)3和AgNO3的混合溶液中,搅拌,待充分反应后过滤,滤纸上留下的是( )
A.Ag B.Al和Fe C.Ag和Fe D.Ag、Fe和Al
15.“结构决定性质、性质决定用途”是学习化学的重要思想方法.下列说法中正确的是( )
①CO和CO2的分子构成不同,所以它们的化学性质不同
②金刚石和石墨中碳原子排列方式不同,所以它们的物理性质差异很大
③纯碱和烧碱都能与酚酞溶液变红,所以它们都属于碱
④氮气常温下化学性质稳定,所以可用于制氮肥
⑤熟石灰能与酸发生中和反应,所以可用于改良酸性土壤
A.①②⑤ B.①②④
C.①②③ D.①③⑤
16.现有X、Y、Z三种金属,如果把X、Y金属分别放入稀硫酸中,X没有明显现象,Y表面有气泡产生,如果把X和Z分别放入硝酸银溶液中,过一会,在X表面有银析出,而Z没有变化。根据以上实验实验事实,判断X、Y和Z三种金属的活动性顺序为( )
A.X>Y>Z B.Y>Z>X C.Z>Y>X D.Y>X>Z
二、填空题
17.回答下列与金属有关的问题。
(1)黄铜和纯钢相比,硬度较大的是 。
(2)铁生锈是铁与O2、 共同作用的结果:
(3)向CuSO4和Na2SO4的混合溶液中加入一定量锌粉,反应停止后过滤,所得滤液中一定含有的溶质是
。
18.成功着陆月球背面的“嫦娥四号”探测器使用了多种材料。
(1)探测器上的五星红旗中含有一种聚酰亚胺的有机高分子材料。该材料属于 (填”金属”或“合成”)材料。
(2)探测器使用的铝合金硬度比纯铝的硬度 (填“大”或”小”)。
(3)探测器广泛使用了Al、Fe、Cu。利用它们完成如下实验:
①将未打磨的铝片放入FeSO4溶液中,没有明显现象
②将打磨过的铝片放入FeSO4溶液中,铝片表面有明显变化
③将打磨过的铁片放入CuSO4溶液中,铁片表面变红
实验①中无现象是因为铝片表面有一层致密的 (填化学式)薄膜。实验③中发生反应的化学方程式为 。
19.化学方法可以解决生活中的一些问题
(1)热水瓶用久后。瓶胆内壁常附着一层水垢(主要成分是CaCO3和Mg(OH)2。可以用 洗涤。
(2)实验室中含有盐酸的废水直接倒入下水道会造成铸铁管道腐蚀。所以。需要将废液处理后再排放。你的处理方法是 。
20.如图所示是化学试剂瓶上的标签。取10 mL该硫酸可配制成9.8%的稀硫酸质量为 g,配制9.8%的稀硫酸的操作 ; 如果量水时仰视刻度,其他操作都正确,则最后配制的溶液质量分数 9.8% (填“>”“<”或“=”)。
三、实验探究题
21.某研究性学习小组对中和反应进行探究。
(问题提出)怎样证明NaOH溶液与稀盐酸能发生化学反应?
(查阅资料)可从三个方面设计实验证明:
一是设计实验证明反应物的消失;
二是设计实验证明有新物质生成;
三是设计实验证明化学反应有能量变化。
(实验探究)
(1)方案一:在NaOH溶液中滴入几滴酚酞后再滴加盐酸,当观察到 时,即可确定二者发生了化学反应。其中和反应方程式为 。但有同学认为颜色变化可能是盐酸与NaOH溶液反应,也可能是盐酸和酚酞反应了,请设计实验加以证明 。
(2)方案二:往NaOH溶液滴加盐酸的过程中,用pH计不断测量溶液的酸碱度,当pH<7即可确定二者发生了化学反应。实验测得其图像如图1。
a点表示溶液中的溶质是 (写名称),将该溶液蒸发结晶后得到固体是 (填“纯净物”或“混合物”)
(3)滴加盐酸的过程中,强调“pH<7时”而不是“pH减小”作为判断二者发生化学反应的理由是 。
(4)方案三:NaOH溶液与稀盐酸反应放热,若混合前后温度有变化,则证明发生了化学反应。某同学将不同溶质质量分数的盐酸和NaOH溶液各10mL混合(注:所用溶液溶质质量分数很小,密度均相等),用温度计测定室温下混合前后温度的变化,并记录了每次混合前后温度的升高值△t(如表)
编号 盐酸 NaOH溶液 △t/℃
1 3.65% 2.00% 3.5
2 3.65% 4.00% x
3 7.30% 8.00% 14
表中x约为 。
(5)某同学在没有使用温度计的情况下,通过图2所示装置完成了实验(烧瓶内装氢氧化钠溶液,分液漏斗装盐酸,U形管装红墨水)。则该同学根据U形管装红墨水液面左低右高的现象判断NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应。但有同学认为单凭此现象不足以说明该反应放热,其理由是 。
(6)如图3对上述过程采用微观模型加以认识,NaOH溶液和盐酸反应的微观实质是 。
22.某化学兴趣小组开展的氢氧化钠性质系列探究活动如下图所示。
回答下列问题:
(1)实验①观察到氢氧化钠表面变 。
(2)实验②观察到紫色石蕊溶液变成 色,实验③观察到无色酚酞溶液变成 色。由此得出:碱溶液能使指示剂变色。
(3)实验④: I.当滴加稀盐酸至溶液呈中性时,溶液显 色;继续滴加稀盐酸并用玻璃棒不断搅拌,此时溶液中的溶质除酚酞外还有 (填化学式)。
(4)Ⅱ.如图是氢氧化钠与盐酸反应的微观模拟示意图:
从微观的角度分析,甲、乙两处应填入的离子符号分别为 、 。
(5)实验⑤观察到的现象是 ,说明碱溶液能与某些盐反应。该反应的化学方程式为 。
(6)实验④⑤对应的化学反应,属于中和反应的是 (填数字序号)。
(7)实验⑥⑦为用软矿泉水瓶所做的对比实验,装 的软矿泉水瓶变瘪更明显,原因是 (用化学方程式表示)。
四、综合题
23.我国自主设计的大型客机成功试飞,首艘航母正式下水,标志着我国的合金制造技术取得重大突破。根据所学的知识回答下列问题:
(1)生铁和钢都是铁的合金, 的含碳量高。
(2)探究铝与酸反应前,用砂纸打磨铝条,是因为 。
(3)为保证航母的使用寿命,下列防锈措施不可行的是______。
A.用抗锈蚀性能优异的合金制造航母零部件
B.刷防锈漆
C.船体表面镀一层黄金
D.给某些部位涂油
(4)某合金中含有金属钪(Sc)。相同条件下,取相同状态的金属钪和锌分别与相同浓度的盐酸反应,钪产生气泡的速率比锌更快,则金属活动性Sc Zn(填“<”或“>”)。已知Sc与稀盐酸发生置换反应,生成+3价的化合物,写出该反应的化学方程式: 。
24.硫酸和盐酸既是实验室常用的试剂,又是重要的化工原料。它们既有相似之处,又有不同之处。
(1)它们水溶液的pH都 (填“>”“<”或“=”) 7。
(2)它们都能除铁锈,写出盐酸与铁锈主要成分反应的化学方程式: 。
(3)它们都能与碱反应生成盐和水,该类反应叫做 反应。
(4)打开两瓶分别盛有浓硫酸和浓盐酸的试剂瓶,瓶口出现白雾的是 。
五、推断题
25.构建模型和构建知识网络是学习化学的重要方法,某同学们在学习酸、碱的化学性质时构建了如图所示的知识网络,A、B、C、D分别属于不同类别的化合物,短线“-”表示物质之间在一定条件下可以发生化学反应。请回答下列问题:
(1)反应①的实验现象为 。
(2)写出符合反应②的一个化学方程式 。
(3)写出一种符合条件的C物质的化学式 。
(4)反应⑥属于 (填基本反应类型)。
六、科普阅读题
26.1965年12月,考古人员寻得越王勾践的青铜剑,该剑的含铜量约为80%-83%、含锡量约为16%-17%,另外还有少量的铅和铁(资料:标准大气压下,铜的熔点1083℃,锡的熔点232℃)。
材料1:西汉刘安所著的《淮南万毕术》中有“曾青得铁则化为铜”的记载(“曾青”指的是铜的化合物),开创了湿法炼铜的先驱。
材料2:我们的祖先很早就掌握了炼铜工艺,他们先将孔雀石【主要成分为Cu2(OH)2CO3】加热分解得到氧化铜和另外两种氧化物,再用木炭作还原剂高温加热,将氧化铜中的铜还原出来。
材料3:古代术士将护甘石(主要成分为ZnCO3)与赤铜矿(主要成分为Cu2O)、木炭放在炼炉中高温灼烧,炼出金光灿灿的黄铜(铜、锌合金),该过程称为“炼石成金”。
(1)根据资料可知,青铜的熔点范围是____。
A.小于232℃
B.232℃和1083℃之间
C.大于1083℃
(2)材料1中“曾青”若为硫酸铜溶液,则它和铁反应的化学方程式为 ,该反应能够发生的理论依据是 。
(3)某同学依据材料2进行实验:将Cu2(OH)2CO3和过量木炭粉混合均匀,隔绝空气高温加热至充分反应,得到 的固体混合物;若想得到纯净的铜,还需要进行的操作为 。
(4)材料3中的黄铜(铜、锌合金)可广泛应用于机器零件、仪表、日用品等工业。若将一定量黄铜废屑与硝酸银溶液混合,充分反应后过滤,得到的固体存在 种情况。
七、计算题
27.水和溶液在生产、生活中具有广泛的用途。
(1)实验室稀释浓硫酸的正确操作顺序是 (填字母),并用玻璃棒不断搅拌。
a.将水沿器壁缓慢注入浓硫酸中 b.将浓硫酸沿器壁缓慢注入水中
(2)甲、乙两种不含结晶水的固体物质的溶解度曲线如图所示。
①t2℃时,甲物质的溶解度是 g。
②t2℃时,将质量相等的甲、乙的饱和溶液分别降温到t1℃,得到的两种溶液中溶质的质量分数相比,甲 乙(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)实验室用H2O2溶液制氧气。
①将50mL溶质质量分数为30%的H2O2溶液加水稀释为质量分数为5%的H2O2溶液。已知所用质量分数为30%的H2O2溶液密度为1.11g/cm3;水的密度为1g/cm3,则需加水的体积是 mL(计算结果保留一位小数)。
②取68g溶质质量分数为5%的H2O2溶液和MnO2混合制氧气,完全反应后,生成氧气的质量是多少 ?(利用化学方程式进行计算,并在答题卡上写出完整计算过程)
28.取NaOH和NaCl的混合物3.63克放入烧杯中,加水溶解配制成70克溶液。向该溶液滴加溶质质量分数为7.3%的稀盐酸,测得溶液pH与滴入稀盐酸的质量关系如图所示。
(1)当滴入稀盐酸的质量为11.2克时,溶液的pH 7(填“>”、“<”或“=”);此时溶液中的溶质是 (填化学式)。
(2)当pH=7时,计算该溶液中溶质的质量分数。(写出计算过程) 。
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】A. 金属活动性顺序中,位于氢前的金属能与盐酸反应生成氢气,金属锰(Mn)在金属活动性顺序中位于铝和锌之间,则锰位于氢前,能与盐酸反应, ,此选项不符合题意;
B. 镁的金属活动性比铝强,锰的金属活动性比铝弱,故镁的金属活动性比锰强,位于前面的金属能将位于后面的金属从其化合物的水溶液中置换出来, ,此选项不符合题意;
C. 由于锰的金属活动性比铜强,锰能置换出硝酸铜溶液中的铜, ,此选项不符合题意;
D. 铁的金属活动性不如锰强,不能置换出MnSO4 中的Mn,此选项符合题意。
故答案为:D。
【分析】掌握金属活动性顺序中,氢前置氢、排前置后的规律是解答此题的关键。
2.【答案】C
【解析】【解答】A. 小苏打是碳酸氢钠,能与酸反应生成二氧化碳气体,所以可用食品级的柠檬酸和小苏打自制汽水,A不符合题意;
B. 氢氧化钠具有腐蚀性,能将叶肉腐蚀掉,所以可用10%的氢氧化钠溶液浸泡树叶制“叶脉书签”,B不符合题意;
C. 铁制品用食盐水浸泡,加快生锈的速度,C符合题意;
D. 紫包菜的酒精浸出液遇酸性溶液变红,可用紫包菜的酒精浸出液试验食醋的酸性,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A、根据酸和碳酸氢钠反应有二氧化碳产生分析
B、根据氢氧化钠有腐蚀性分析
C、根据铁在盐水中加快了生锈分析
D、根据指示剂的原理分析
3.【答案】D
【解析】【解答】A、活泼金属与酸反应有气体产生,与酸反应产生气体的不一定是活泼金属,也可能是碳酸钠等盐,不符合题意;
B、酸与碱发生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CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O,不符合题意;
C、单质是由同种元素组成的纯净物,单质由同种元素组成,但由同种元素组成的物质不一定属于单质,也可能是混合物,如氧气和臭氧的混合物,不符合题意;
D、无色酚酞溶液遇酸性溶液不变色,遇碱性溶液变红色,碱性溶液能使酚酞溶液变红,则能使酚酞溶液变红的溶液一定是碱性溶液,符合题意。
故答案为:D。
【分析】A,能够与酸反应生成气体的有活泼金属、碳酸盐等;
B、生成盐和水的反应包括酸碱中和反应、酸与金属氧化物的反应、碱与非金属氧化物的反应等;
C、同种元素可能组成不同种单质,故也可以组成混合物;
D、使酚酞变红的是碱性溶液中的氢氧根离子,只要含有氢氧根离子的溶液一定呈碱性。
4.【答案】A
【解析】【解答】A、等质量、等浓度的稀硫酸分别与足量的镁、铁、锌三种金属反应,镁的活动性最强,反应速率最快,其次是锌,铁反应最慢,生成的氢气质量都等于硫酸中氢元素的质量,即最终生成的氢气的质量相等,图像符合题意;
B、气体的溶解度随温度的升高而减小,随着压强的增大而增大,如图,2个标准大气压下气体溶解度应该更大,图像不符合题意;
C、NaOH溶于水温度升高,NH4NO3固体溶于水使水温降低,一段时间后均恢复至常温,图像不符合题意;
D、向一定质量的氯化铜和稀盐酸的混合溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液,氢氧化钠先和盐酸反应生成氯化钠和水,后和氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠,沉淀的质量先是零,滴加一定量的氢氧化钠溶液后,再不断上升,氯化铜完全反应后,最后保持不变,图像不符合题意。
故答案为:A。
【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。
5.【答案】D
【解析】【解答】A、盐酸具有挥发性,因此甲中逸出的气体除了二氧化碳外含有氯化氢气体,错误;
B、乙中液体变红可能是氯化氢气体溶于水形成盐酸造成的,错误;
C、加热红色不褪去,可能溶液中存在盐酸,不能说明碳酸受热不分解,错误;
D、将盐酸改为硫酸,硫酸不会逸出酸性气体,正确。
故答案为:D
【分析】根据盐酸的挥发性进行分析。
6.【答案】A
【解析】【解答】A、贮存呼出的气体时,毛玻璃的粗糙面应向下盖住集气瓶口,图中所示操作符合题意;
B、检验氧气是否收集满时,应将带火星的木条放在集气瓶口,不能伸入瓶中,图中所示操作不符合题意。
C、使用酒精灯时要注意“两查、两禁、一不可”,禁止用一酒精灯去引燃另一酒精灯,图中所示操作不符合题意。
D、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;图中所示操作不符合题意。
故答案为:A。
【分析】A、根据集气瓶中玻璃片要磨口处向下分析;
B、根据氧气验满要在瓶口检验分析;
C、根据酒精灯的使用方法分析;
D、根据浓硫酸稀释要酸入水中且用玻璃棒搅拌分析。
7.【答案】A
【解析】【解答】A. 正常雨水的pH值接近5.6的原因是二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸呈酸性。化学方程式正确,故符合题意。
B. 氯化银不溶于水,不能和铜反应,不能使用铜和氯化银证明铜的活动性比银强,故错误,不符合题意。
C. 医疗上用氢氧化镁中和过多胃酸发生的反应是氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水,化学方程式未配平,化学方程式为Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O。故错误,不符合题意。
D. 铁锈主要成分是氧化铁,不是氧化亚铁。用稀硫酸除铁锈的化学方程式为。故错误,不符合题意。
故答案为:A。
【分析】判断一个化学方程式是否正确:1、反应物与生成物是否遵守客观事实;2、反应条件是否正确;3、气体符号及沉淀符号使用是否正确;4、化学方程式是否配平。
8.【答案】B
【解析】【解答】A、通电分解水,生成氢气和氧气的体积(而不是质量)之比为2:1,质量比为1:8,图象不符合题意。
B、等质量、等浓度的过氧化氢溶液的分解,催化剂只能影响反应速率,不影响产生氧气的质量,加了催化剂的反应速率快,至完全反应所需时间短,图象符合题意。
C、氧化铜能与过量的稀硫酸反应生成硫酸铜和水,木炭不能与过量的稀硫酸反应,随着反应的进行,剩余固体的质量逐渐减少,至完全反应不再发生改变,剩余固体的质量不可能为0,图象不符合题意。
D、向氢氧化钾溶液中加入稀硫酸,碱性逐渐减弱,酸性逐渐增强,pH值的变化是从大于7逐渐的减小到等于7、小于7,图象不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A.电解水可知生成氢气和氧气的体积比为2:1。
B.催化剂性质一变两不变,催化剂只能影响反应速率,不影响生成物(题中的氧气)的质量,而加了催化剂的反应速率快,所以完全反应所需时间短。
C.碳的化学性质可知不与硫酸反应,所以生成物必定有剩。
D.由题可知原溶液为氢氧化钾所以开始应该为碱性,pH值大于7。
9.【答案】C
【解析】【解答】A、酒精溶液不导电,说明溶液中没有可以自由移动的带电粒子,故A不符合题意;
B、稀硫酸和稀盐酸能使紫色石蕊变红,是因为二者的溶液中都有氢离子,显酸性,故B不符合题意;
C、浓硫酸具有脱水性,会导致纸张碳化形成黑色的碳而变黑,故C符合题意;
D、硫酸铜和氯化铜都含有铜离子,所以溶液呈蓝色,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、根据溶液导电的原因分析
B、根据酸的性质分析
C、根据浓硫酸的性质分析
D、根据铜离子的颜色分析
10.【答案】B
【解析】【解答】A、碳酸钙在空气中不会发生化学变化,故A不符合题意;
B、氢氧化钠放置在空气中会与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,质量增加,故B符合题意;
C、浓盐酸具有挥发性,放置在空气中挥发出HCl气体,会使溶质质量减小,且未发生化学变化,故C不符合题意;
D、浓硫酸具有吸水性,放置在空气中会吸收空气中的水分,使溶液质量增加,但未发生化学变化,故D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A、根据碳酸钙的性质进行分析;
B、根据氢氧化钠的化学性质进行分析;
C、根据浓盐酸的挥发性进行分析;
D、根据浓硫酸的吸水性进行分析。
11.【答案】D
【解析】【解答】A、木炭长时间暴露在空气中质量基本不变,不符合题意;
B、烧碱具有吸水性,能吸收空气中的水分二潮解,且能进一步与空气中的二氧化碳反应使烧碱的固体质量增加,不符合题意;
C、石灰石在空气中质量几乎不会变化,不符合题意;
D、浓盐酸具有挥发性,易挥发出溶质氯化氢而使溶质质量较少,符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、根据木炭常温性质稳定分析;
B、根据烧碱能与空气中二氧化碳反应分析;
C、根据石灰石敞口放置质量不变分析;
D、根据浓盐酸的挥发性分析。
12.【答案】A
【解析】【解答】氢氧化钠固体露置在空气中易吸水潮解,易和二氧化碳反应生成碳酸钠,经充分干燥后,剩余的固体中含有了碳酸钠,使固体质量增加。
故答案为:A。
【分析】氢氧化钠固体长时间放置在空气中会发生潮解,然后会和空气中的二氧化碳发生反应生成碳酸钠,即使充分干燥后固体的质量也会增加。
13.【答案】D
【解析】【解答】A. 反应开始,氢氧化钠溶液中的氢氧化钠先与硫酸反应生成硫酸钠和水,反应的化学方程式为:2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O,反应硫酸与生成的硫酸钠的质量比为98:142,反应后溶质的质量增加,氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,反应的化学方程式为:2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+ Na2SO4,参加反应的硫酸铜的质量与生成的硫酸钠的质量比为160:142,且反应生成沉淀,则溶液中的溶质的质量减少,硫酸铜完全反应后再键入氢氧化钠溶液,溶液中的溶质质量增加,所以乙代表溶质质量,故正确,不符合题意;
B. Q点时,硫酸完全与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,硫酸铜完全与氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,所以Q点溶液中溶质为Na2SO4,故正确,不符合题意;
C. 向盛有CuSO4和H2SO4混合溶液的烧杯中,逐滴加入NaOH溶液至过量,加入的氢氧化钠溶液中的氢氧化钠先与硫酸反应生成硫酸钠和水,即0→P的反应是氢氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠和水,反应的化学方程式为:2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O,故正确,不符合题意;
D. 由图可知,与硫酸、硫酸铜反应的氢氧化钠溶液的质量都为ag,即与两种物质反应的氢氧化钠的质量相等,等质量的氢氧化钠,消耗的硫酸与硫酸铜的质量比为98:160,则原溶液中CuSO4和H2SO4质量比=160:98≠1:1,故错误,符合题意,
故答案为:D。
【分析】氢氧化钠先与硫酸反应生成硫酸钠和水,硫酸完全反应后,氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠。
14.【答案】C
【解析】【解答】在金属活动性顺序中,铝>铁>银,将过量的铁粉放入含Al(NO3)3和AgNO3的混合溶液里,铁能与硝酸银发生置换反应生成银,不能与Al(NO3)3发生置换反应,由于铁过量,充分反应后铁有剩余,故滤纸上留下的金属是铁和银。
故答案为:C。
【分析】根据金属的活动性顺序可知,排在前面的金属可以把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来。根据优先原则,金属活动性相差越大的,越容易反应。
15.【答案】A
【解析】【解答】①分子是保持物质化学性质的最小微粒,CO和CO2的分子构成不同,所以它们的化学性质不同,正确;②金刚石和石墨中碳原子排列方式不同,所以它们的物理性质差异很大,正确;③纯碱和烧碱都能与酚酞溶液变红,但是烧碱属于碱,纯碱属于盐,错误;④氮气常温下化学性质稳定,不是制氮肥的原因,错误;⑤熟石灰能与酸发生中和反应,所以可用于改良酸性土壤,正确。故①②⑤正确,
故答案为:A。
【分析】根据分子是保持物质化学性质的最小粒子进行分析,一氧化碳二氧化碳分子构成不同,所以化学性质不同,根据金刚石和石墨原子排列不同,所以物理性质不同分析;根据纯碱为碳酸钠,属于盐类进行分析,根据酸和碱能发生反应进行分析。
16.【答案】D
【解析】【解答】金属活动性氢前面金属和酸反应,氢后面的金属和酸不反应,如果把X、Y金属分别放入稀硫酸中,X没有明显现象,Y表面有气泡产生,故金属活动性Y>X,金属活动性强的金属可以置换出金属活动性弱的金属,如果把X和Z分别放入硝酸银溶液中,过一会,在X表面有银析出,而Z没有变化,故金属活动性X>Z,故金属活动性顺序,Y>X>Z,
故答案为:D。
【分析】金属活动性顺序中,前面的金属能把后面的金属从其盐溶液中置换出来,两种金属相距越远,优先反应,据此分析
17.【答案】(1)黄铜
(2)水蒸气
(3)Na2SO4、ZnSO4
【解析】【解答】(1)黄铜为合金,合金比其组分纯金属硬度大;
(2)铁生锈是铁与氧气和水共同作用的结果;
(3) 向CuSO4和Na2SO4的混合溶液中加入一定量锌粉,锌能与硫酸铜反应但不能与硫酸钠反应,所以反应停止后过滤,所得滤液中一定含有的溶质是硫酸钠和硫酸锌;
【分析】(1)根据合金的硬度比纯金属的大分析;
(2)根据铁生锈实质分析;
(3)根据金属活动性顺序中排在前面的金属能与排在后面的金属的盐溶液反应分析。
18.【答案】(1)合成
(2)大
(3)Al2O3;Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
【解析】【解答】(1)有机高分子材料属于合成材料,故填:合成。
(2)合金的硬度一般比纯金属大,故填:大。
(3)铝常温下可以和氧气生成一层致密的氧化膜,氧化铝阻止铝和硫酸亚铁的反应,打磨后的铁,和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,故铁片表面变红,反应化学方程式为;Fe+CuSO4=Cu+FeSO4,故填:Al2O3;Fe+CuSO4=Cu+FeSO4。
【分析】(1)根据有机高分子材料属于合成材料,进行分析。
(2)根据合金的选择,进行分析。
(3)铝常温下可以和氧气生成氧化铝。
根据铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,写出化学方程式。
19.【答案】(1)稀盐酸或食醋
(2)先加熟石灰中和后再排放
【解析】【解答】(1)水垢的主要成分CaCO3和Mg(OH)2均不溶于水,但都能与酸反应生成可溶性的物质,所以可用酸液洗去,如稀盐酸或食醋,故填稀盐酸或食醋。(2)含有盐酸的废水直接倒入下水道会造成铸铁管道腐蚀,所以可用碱液来处理,处理方法是先加熟石灰中和后再排放,故填先加熟石灰中和后再排放。
【分析】(1)水垢的主要成分都可以和酸反应,可以用酸洗涤;
(2)可以用碱性溶液中和废液中的盐酸。
20.【答案】184;用量筒量取浓硫酸和水,把浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中,同时用玻璃棒不断搅拌;<
【解析】【解答】(1)10mL=10cm3,设可配制成9.8%的稀硫酸质量为x,根据溶液稀释前后溶质的质量不变,则有1.84g/cm3×10cm3×98%=x×9.8%解得x=184g,故填184;(2)计算完之后,接下来操作是用量筒量取浓硫酸和水,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,防止液滴飞溅;(3)若量取水时仰视读数,则量取水的体积大于理论值,导致溶液变稀,故最后配制的溶液质量分数小于9.8%,故填<。
【分析】根究稀释前后溶质的质量不变分析解答;
根据浓硫酸的稀释方法解答;
根据量筒读数俯大氧小分析解答
21.【答案】(1)红色逐渐褪去;;往混合溶液中滴加NaOH溶液,若变红,说明原来褪色的原因是NaOH和盐酸反应
(2)氯化氢、氯化钠;纯净物
(3)若不反应也可能是加入的溶液起到稀释的作用导致pH减小
(4)7
(5)加入一定体积的稀盐酸也可导致压强增大,使得U形管装红墨水液面左低右高
(6)NaOH溶液中的氢氧根和盐酸中的氢离子结合成水
【解析】【解答】实验探究:
(1)方案一:
无色酚酞遇碱变红,遇酸或中性溶液不变色,在NaOH溶液中滴入几滴酚酞后再滴加盐酸,当观察到红色逐渐褪去时,即可确定二者发生了化学反应。氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,反应方程式为 。但有同学认为颜色变化可能是盐酸与NaOH溶液反应,也可能是盐酸和酚酞反应了,设计实验加以证明:往混合溶液中滴加NaOH溶液,若变红,说明原来褪色的原因是NaOH和盐酸反应。
方案二:
(2)a点pH小于7,表示溶液中的溶质是氯化氢、氯化钠,将该溶液蒸发结晶后得到固体是纯净物,因为氯化氢能挥发,随着水的蒸发而挥发,剩下氯化钠。
(3)滴加盐酸的过程中,强调“pH<7时”而不是“pH减小”作为判断二者发生化学反应的理由是:若不反应也可能是加入的溶液起到稀释的作用导致pH减小。
方案三:
(4)根据编号1、编号2数据,盐酸浓度相同,编号2中氢氧化钠浓度为编号1中的两倍,表中x约为7。
(5)根据U形管装红墨水液面左低右高的现象不能确定NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应,理由是加入一定体积的稀盐酸也可导致压强增大,使得U形管装红墨水液面左低右高。
(6)由图3可知,NaOH溶液和盐酸反应的微观实质是NaOH溶液中的氢氧根和盐酸中的氢离子结合成水。
【分析】氢氧化钠溶液显碱性,能使酚酞试液变红色,能和稀盐酸反应生成氯化钠和水,放热;溶液的pH<7时,显酸性,pH=7时,显中性,pH>7时,显碱性;酸碱中和反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子。
22.【答案】(1)潮湿
(2)蓝;红
(3)无;NaCl、HCl
(4)OH-;H+
(5)产生蓝色沉淀;CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4
(6)④
(7)氢氧化钠溶液;2NaOH + CO2= Na2CO3+ H2O
【解析】【解答】(1)氢氧化钠在空气中易吸收水蒸气而潮解,实验①观察到氢氧化钠表面变潮湿;
(2)氢氧化钠溶液呈碱性,能使紫色的石蕊溶液变蓝色,无色的酚酞变红色。实验②观察到紫色石蕊溶液变成蓝色,实验③观察到无色酚酞溶液变成红色。由此得出:碱溶液能使指示剂变色;
(3)I.氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,氯化钠溶液呈中性,酚酞遇中性溶液呈无色。当滴加稀盐酸至溶液呈中性时,溶液显无色;继续滴加稀盐酸并用玻璃棒不断搅拌,此时溶液中的溶质除酚酞外还有氯化钠和氯化氢,化学式分别为:NaCl、HCl;
Ⅱ.氢氧化钠与盐酸的实质是氢氧化钠中氢氧根离子与盐酸中的氢离子结合生成水,从微观的角度分析,甲、乙两处应填入的离子符号分别为OH-、H+;
(5)氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜和硫酸钠。实验⑤观察到的现象是产生蓝色沉淀,说明碱溶液能与某些盐反应。该反应的化学方程式为CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4;
(6)中和反应是酸与碱反应生成盐和水的反应,实验④是氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,属于中和反应;实验⑤是氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜和硫酸钠,是碱与盐反应生成另一种碱和另一种盐。实验④⑤对应的化学反应,属于中和反应的是④;
(7)氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳气体,使软矿泉水瓶中的气压降低。实验⑥⑦为用软矿泉水瓶所做的对比实验,装氢氧化钠溶液的软矿泉水瓶变瘪更明显,原因是2NaOH + CO2= Na2CO3+ H2O。
【分析】(1)根据氢氧化钠易潮解分析;
(2)根据碱性溶液使石蕊试液变蓝,使酚酞变红分析;
(3)根据酚酞遇酸性或中性溶液都呈无色及氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠分析;
(4)根据氢氧化钠与盐酸反应是氢离子和氢氧根离子结合成水分析;
(5)根据硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠分析;
(6)根据中和反应是酸和碱的反应分析;
(7)根据氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水分析。
23.【答案】(1)生铁
(2)铝条在空气中氧化表面形成一层致密的氧化铝薄膜
(3)C
(4)>;2Sc+6HCl=2ScCl3+3H2↑
【解析】【解答】(1)生铁是指含碳量为2%~4.3%的铁的合金,钢是指含碳量为0.03%~2%的铁的合金,可知生铁的含碳量比钢高,故填生铁;(2)铝条在空气中氧化表面形成一层致密的氧化铝薄膜,影响实验效果,所以探究铝与酸反应前应用砂纸打磨铝条,故填铝条在空气中氧化,表面形成一层致密的氧化铝薄膜;(3)A、合金往往具有良好的抗腐蚀性,制成具有防锈性能的合金能防止生锈,A不符合题意
B、刷漆能使铁与水隔绝,达到防锈的目的,B不符合题意;
C、虽然黄金的化学性质不活泼,但是其价格昂贵、且密度过大,给船体镀黄金的防锈措施不合理,C符合题意;
D、油膜能隔绝氧气和水,给某些部位涂油可以达到防锈的目的;D不符合题意;
(4)相同条件下,取相同状态的金属钪和锌分别与相同浓度的盐酸反应,钪产生气泡速率明显更快,说明金属活动性Se>Zn,故填>;已知Sc与稀盐酸发生置换反应,生成+3价化合物即ScCl3,根据题意可知该反应的化学方程式为2Sc+6HCl=2ScCl3+3H2↑,故填2Sc+6HCl=2ScCl3+3H2↑。
【分析】(1)根据生铁的含碳量高于钢解答
(2)根据铝和空气中的氧气生成氧化铝分析
(3)根据铁与空气中的氧气和水结合易生锈分析,黄金的价格昂贵
(4)在金属活动性顺序中,排列在氢前面的金属和酸反应生成氢气,反应速度越快,金属越活波, 钪和稀盐酸反应生成氯化钪和氢气
24.【答案】(1)<
(2)Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
(3)中和
(4)浓盐酸
【解析】【解答】(1)硫酸和盐酸属于酸,它们水溶液的pH值< 7。
(2)盐酸与铁锈主要成分氧化铁反应生成氯化铁和水,反应的化学方程式为Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O。
(3)硫酸和盐酸都能与碱反应生成盐和水,该类反应叫做中和反应。
(4)打开两瓶分别盛有浓硫酸和浓盐酸的试剂瓶,瓶口出现白雾的是浓盐酸,浓盐酸挥发出的氯化氢气体溶于水形成盐酸小液滴。
【分析】(1)酸性溶液pH值< 7。
(2)盐酸与氧化铁反应生成氯化铁和水。
(3)根据中和反应的概念,进行分析。
(4)根据浓盐酸具有挥发性,进行分析。
25.【答案】(1)红色(或红棕色)固体不断溶解,溶液由无色变成黄色
(2)(答案合理即可)
(3)Na2CO3(答案合理即可)
(4)复分解反应
【解析】【解答】(1)氧化铁是红色(或红棕色)的金属氧化物,能酸反应生成铁离子的溶液和水,现象是:红色(或红棕色)固体不断溶解,溶液由无色变成黄色,故填:红色(或红棕色)固体不断溶解,溶液由无色变成黄色。
(2)由图和酸的通性可知,②的反应是活泼金属(常见的是镁、铝、锌、铁)与酸的反应,所以符合反应②的一个化学方程式可以为,故填:
(答案合理即可)。
(3)由图可知,C物质既能和酸反应又能和碱反应,则C的物质类别为盐,且该盐能溶于水,并与酸或碱反应时能生成水或沉淀或气体,所以C物质可为碳酸钠,其化学式为Na2CO3,故填; Na2CO3(答案合理即可)。
(4)由图可知,反应⑥是酸和碱反应生成盐和水的中和反应,属于四大基本反应类型中的复分解反应;故填:复分解反应。
【分析】(1)根据氧化铁是红色的金属氧化物,能酸反应生成铁离子的溶液和水分析;
(2)根据排在金属活动性顺序中氢前金属能与酸反应生成盐和氢气分析;
(3)根据碳酸盐和酸可发生复分解反应分析;
(4)根据酸和碱的反应为复分解反应分析。
26.【答案】(1)B
(2);在金属活动顺序中,铁排在铜之前且硫酸铜溶于水
(3)铜和木炭;将混合物放在盛有二氧化碳的密闭容器内,加强热待容器冷却到常温后打开容器,将气体收集后再作无害化处理
(4)三/3
【解析】【解答】(1)根据“该剑的含铜量约为80%-83%、含锡量约为16%-17%,另外还有少量的铅和铁(资料:标准大气压下,铜的熔点1083℃,锡的熔点232℃)”,合金的熔点低于纯金属,青铜的熔点范围是232℃和1083℃之间,故答案为:B;
(2)在金属活动性顺序里,位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。硫酸铜和铁反应生成硫酸亚铁和铜,反应的化学方程式为,该反应能够发生的理论依据是在金属活动顺序中,铁排在铜之前且硫酸铜溶于水;
(3)根据“先将孔雀石[主要成分为Cu2(OH)2CO3]加热分解得到氧化铜和另外两种氧化物”和氧化铜与木炭在高温条件生成二氧化碳和铜可知,将Cu2(OH)2CO3和过量木炭粉混合均匀,隔绝空气高温加热至充分反应,得到铜和木炭的固体混合物;碳与二氧化碳在高温条件下生成一氧化碳,若想得到纯净的铜,还需要进行的操作为把混合物放在盛有二氧化碳的密闭容器内,加强热使碳和二氧化碳充分反应生成一氧化碳,待容器冷却到常温后打开容器,一氧化碳逸出余下的就是铜,将气体收集后再作无害化处理。
(4)根据 “材料3中的黄铜(铜、锌合金)”可知,黄铜是铜、锌合金,若将一定量黄铜废屑与硝酸银溶液混合,硝酸银先与锌反应生成硝酸锌和银,锌完全反应后再与铜反应生成硝酸铜和银;充分反应后过滤,得到的固体可能是只有银、银和铜、银、铜和锌,存在三种情况。
【分析】(1)根据合金的熔点低于纯金属分析。
(2)在金属活动性顺序里,位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。
硫酸铜和铁反应生成硫酸亚铁和铜。
(3)Cu2(OH)2CO3]加热分解得到氧化铜和二氧化碳、水。
氧化铜与木炭在高温条件生成二氧化碳和铜。
碳与二氧化碳在高温条件下生成一氧化碳。
(4)硝酸银先与锌反应生成硝酸锌和银,
锌完全反应后再与铜反应生成硝酸铜和银。
27.【答案】(1)b
(2)80;等于
(3)解:50mL溶质质量分数为30%的H2O2溶液的质量=50mL×1.11g/cm3=55.5g设加入水的质量为x55.5g×30%=(55.5g+x)×5%x=277.5g需加水的体积=277.5g÷1g/cm3=277.5mL答:需加水的体积为277.5mL。;解:溶液中H2O2的质量=68g×5%=3.4g设生成氧气的质量为x = x=1.6g答:生成氧气的质量为1.6g。
【解析】【解答】(1)实验室稀释浓硫酸的正确操作是将浓硫酸沿器壁缓慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌来散发热量,故填b。
(2)① 由图可知,t2℃时,甲物质的溶解度是80g,故填80。
② 由图可知,甲、乙两种物质的溶解度都随温度升高而增大,且t2℃时甲、乙两种物质的溶解度都为40g,则t2℃时,将质量相等的甲、乙的饱和溶液分别降温到t1℃,甲、乙的溶解度都减小,溶液仍为饱和溶液,则此时得到的两种溶液中溶质的质量分数相等,故填等于。
【分析】(1)浓硫酸的稀释方法,酸入水,沿器壁,慢慢倒,不断搅。
(2)根据固体的溶解度曲线,可以比较不同物质在同一温度下的溶解度大小;可以判断物质的溶解度随温度变化的变化情况,从而判断降温后析出晶体的多少;可以查出某物质在一定温度下的溶解度,从而计算形成饱和溶液的质量。
(3)先设未知数,正确写出过氧化氢分解的化学方程式;再找准有关物质,已知量是过氧化氢的质量,未知量是生成氧气的质量;列比例式计算。
28.【答案】(1)<;NaCl、HCl
(2)5%
【解析】【解答】(1)氢氧化钠和盐酸反应生成中性的氯化钠和水,所以当滴入稀盐酸的质量为11.2g时,溶液pH<7,溶液呈酸性,此时盐酸过量,所含的溶质为氯化钠和氯化氢;(2)设:反应生成NaCl的质量为x,氢氧化钠的质量为y。
x=1.17g;
y=0.8g;
所得溶液中溶质的质量=(3.63g﹣0.8g)+1.17g=4g;所得溶液的质量=70g+10g=80g;所得溶液中溶质的质量分数= 。答:所得溶液中溶质的质量分数为5%。
【分析】(1)根据酸和碱反应过程中溶液pH的变化情况从而确定对应点的溶质成分分析,刚好完全反应时只有生成物,若不刚好反应则需根据pH确定酸或碱哪一种剩余;
(2)根据 pH=7时刚好完全反应,由图中所经盐酸的质量及溶质质量分数确定参加反应的盐酸的质量,代入方程式中计算出氢氧化钠及生成氯化钠的质量,从而计算反应后的溶液质量分数,注意反应后溶液的溶质除生成的氯化钠外还有原物质中的氯化钠。
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