专题16 常见的化学反应
【命题重点】说明金属氧化物与还原剂的转化关系,物质燃烧的条件与现象,催化剂性质与在反应中的作用,用质量守恒定律解决实际生活化学变化的问题,解答方程式的计算等,题型较分散:选择、填空、计算、实验等都会出现。
高频考点1:氢气和一氧化碳具有还原性
考点解读: 氢气 一氧化碳
反应 H2+CuOCu+H2O CO+CuOCu+CO2
装置
现象 黑色固体变红色;试管壁上有水珠生成 黑色固体变红色;生成能使澄清石灰水变浑浊的气体(注意:尾气燃烧或收集起来,防止污染)
【典例1】(2023·湖州)如图是某科学老师设计的一氧化碳还原氧化铁的实验装置。
(1)在B装置的液面下降到安全线之前,不能加热氧化铁,这是因为 。
(2)反应结束后停止加热,继续通CO,此时B装置的作用是 。
【答案】(1)CO和空气混合,加热可能会发生爆炸(2)收集CO,防止污染空气
【解析】根据CO与氧化铁反应要先通CO然后再加热,以防止加热CO与空气混合气发生爆炸及CO实验要有尾气处理装置以防止污染空气分析。
【解答】(1)因 CO和空气混合,加热可能会发生爆炸 ,所以一氧化碳还原氧化铁实验要先通入CO,然后再加热,所以 在B装置的液面下降到安全线之前,不能加热氧化铁 ;
(2)一氧化碳有毒,排放到空气中会污染空气,B装置可收集一氧化碳,防止污染空气;
故答案为:(1) CO和空气混合,加热可能会发生爆炸 ;(2) 收集CO,防止污染空气 。
高频考点2:燃烧的条件,剧烈氧化和缓慢氧化
考点解读:
灭火的方法及原理(破坏任何一个条件即可) 燃烧条件(三者缺一不可)
清除可燃物或使可燃物跟其他物品隔开 有可燃物
隔绝助燃剂,如空气、氧气等 有充足的助燃剂
降低温度至可燃物的着火点以下 温度达到可燃物的着火点
注意:①着火点是物质的一种特性,不同可燃物的着火点不同,且一般是不会变的,所以不能说“降低可燃物的着火点”。②助燃剂不一定是氧气或空气,例如:镁能在二氧化碳中燃烧,此时的助燃剂是二氧化碳。
【典例2】(2023·杭州)将燃烧的蜡烛放人图甲装置中,一段时间后,蜡烛会慢慢熄灭。兴趣小组探究其原因的过程如下(气体的含量用体积分数表示):
(1)甲同学认为,蜡烛熄灭是装置内的氧气被消耗完了。他设计了图乙的实验装置,待蜡烛熄灭后,用凸透镜聚焦太阳光使白磷的温度达到着火点,观察到 现象,从而否定了自己的猜想。他重新实验,测得蜡烛燃烧过程中烛焰附近的二氧化碳含量从0.04%上升到7.4%,氧气含量从21%下降到13.8%。
(2)甲同学又认为可能是二氧化碳含量过高导致蜡烛熄灭。乙同学不赞同,他改变图甲装置中的气体成分,只进行了一次实验,就否定了甲同学的观点。则乙同学进行的实验是 。
实验 氧气含量 二氧化碳含量 蜡烛能否燃烧
A 21% 8.4% 能
B 21% 3.4% 能
c 12.8% 3.4% 不能
(3)还有一种观点:随着蜡烛的燃烧,氧气含量下降,产热速度变慢;当产热量小于散热量,烛芯的温度下降至着火点以下,蜡烛熄灭。如果该观点正确,将图甲装置置于温度更低的环境中实验,则测得烛焰附近的氧气含量最小值会如何变化?并解释原因。
【答案】(1)白磷燃烧 (2)A
(3)大于13.8%(或变大)。低温环境中,烛焰散热快,降温快,为了维持蜡烛燃烧,需要增加产热,所以需要浓度更高的氧气。
【解析】(1)燃烧条件为:可燃物,助燃剂,温度到达着火点;
(2)可能是二氧化碳含量过高导致蜡烛熄灭 ,故应使氧气浓度不变,升高二氧化碳浓度;
(3)氧气浓度越高,燃烧速度越快,温度越高。
【解答】(1)观察到白磷燃烧,说明瓶中还有氧气可以助燃;
(2)使氧气浓度不变,升高二氧化碳浓度,故为A;
(3) 图甲装置置于温度更低的环境中实验时,原因为: 大于13.8%(或变大)。低温环境中,烛焰散热快,降温快,为了维持蜡烛燃烧,需要增加产热,所以需要浓度更高的氧气。
高频考点3:催化剂在化学反应中的应用
考点解读:催化剂:在化学反应中只起改变反应速度的作用,本身的质量和化学性质在反应前后都没有改变的物质。催化剂在化学反应中的作用如下:
【典例3】(2023·舟山模拟)为了比较不同催化剂对过氧化氢催化速率的影响,小龙按图甲所示装置进行了如下实验:
①检查装置气密性;
②称取2克二氧化锰固体放在锥形瓶中,用注射器抽取5毫升溶质质量分数为10%的过氧化氢溶液.将注射器插入带活塞的锥形瓶中:
③将过氧化氢溶液注入锥形瓶中,测量并记录相应的数据:
④换用相同质量的ZnO固体和 Fe2O3固体重复步骤②和③,记录并处理数据,结果如图乙。
(1)该实验通过 反映催化剂的催化速率。
(2)待每次实验完全反应后,小龙均记录了瓶内的最终气压值,分别为p1、p2、p3,请比较三次实验气压大小,并说明理山。 。
(3)小龙取一定质量的FeCl3固体进行上述实验。发现也能加快过氧化氢的分解速率。实验过程中发现锥形瓶内溶液颜色逐渐由浅黄色变为浅绿色,最终又变回浅黄色。根据实验现象判断FeCl3是否为过氧化氢分解的催化剂,并说明理由. 。
【答案】(1)比较相同时间产生气压的大小(比较产生相同气压所用时间)
(2)气压相同,因为每次实验所加过氧化氢的溶质质量是相等的。
(3)不确定,因为还需要进一步证明FeCl3溶液反应前后的质量与化学性质是否发生改变。
【解析】(1)催化剂的催化速率越大,则相同时间内反应生成氧气的体积越大,那么相同时间内锥形瓶内的气压变化越大;
(2)催化剂只能改变反应速率,不能改变反应产物的种类和质量。实验中加入过氧化氢的质量相同,则反应结束时生成氧气的体积相同,最终气压也相同。
(3)在反应前后,催化剂的质量和化学性质保持不变,据此分析解答。
【解答】(1)该实验通过比较相同时间产生气压的大小(比较产生相同气压所用时间)反映催化剂的催化速率。
(2)每次实验完全反应后,小龙记录瓶内的最终气压值,它们都是相等的,因为:每次实验所加过氧化氢的溶质质量是相等的。
(3)根据实验现象不能判断FeCl3是否为过氧化氢分解的催化剂,理由是:因为还需要进一步证明FeCl3溶液反应前后的质量与化学性质是否发生改变。
高频考点4:质量守恒定律
考点解读:理解质量守恒定律应抓住“五个一定不变”、“两个一定改变”及“一个可能改变”。
(1)五个一定不变
(2)两个一定改变
(3)一个可能改变:分子总数可能改变
注意:①“化学反应”是前提。质量守恒定律的适用范围是化学变化,不适用于物理变化,任何化学变化都遵循质量守恒定律。
②“参加反应”是基础。概念中明确指出是“参加反应”的各物质的质量总和,不参加反应的物质质量不能计算在内。
③“质量总和”是核心。无论是参加反应的物质,还是反应后生成的物质,计算时不能漏掉任何一项。
【典例4】(2023·杭州)某同学用图甲装置验证质量守恒定律。
(1)将图甲中的两种溶液混合,观察到 的现象,证明两者发生了化学反应,且天平仍然保持平衡,可验证质量守恒定律。
(2)仅利用图甲的器材,可继续验证质量守恒定律的实验是 。
A.冰熔化成水 B.铜丝和硝酸银溶液反应 C.碳酸钙固体和稀盐酸混合
(3)该同学以电解水为例,用图乙从分子和原子的角度解释质量守恒定律的微观本质,请你帮他补充完整。
【答案】(1)蓝色絮状沉淀(2)B(3)
【解析】质量守恒定律是指在化学反应前后参与反应的物质质量等于生成物的总质量;在微观条件下,化学反应前后原子的个数和种类,质量均不变。
【解答】(1)氢氧化钠与硫酸铜反应会生成氢氧化铜蓝色絮状沉淀;
(2)A属于物理变化,C碳酸钙与盐酸在反应过程中的气体会跑出去,无法测得气体质量,故选B;
(3)在微观条件下,化学反应前后原子的个数和种类,质量均不变。故为
高频考点5:化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应的特点
考点解读:
反应类型 概念 表达式
化合反应 由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应 A+B===AB
分解反应 由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应 AB===A+B
置换反应 由一种单质跟一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应 A+BC===B+AC
复分解反应 由两种化合物相互交换成分,生成另外两种化合物的反应 AB+CD===AD+CB
【典例5】(2023·湖州)现在人们广泛使用的某种复合膨松剂中含有碳酸氢钠。碳酸氢钠在受热时发生反应的方程式为:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,这一化学反应的类型是( )
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
【答案】B
【解析】根据化合反应符合“多变一”的特点、分解反应符合“一变多”的特点、置换反应为“单化化单”、复分解反应为“双交换价不变”进行分析。
【解答】该反应为一种物质生成三种物质,符合“一变多”的特点,属于分解反应;
高频考点6:根据化学方程式进行生成物和反应物之间的计算
考点解读:根据化学方程式计算的解题步骤:设未知数→写出并配平化学方程式→写出相关物质的相对分子质量和已知量、未知量→列出比例式、求解→简明地写出答案。计算步骤简记为:设、写、找、列、求、答。即:
【典例6】(2023·绍兴模拟)某化学兴趣小组为了测定当地的石灰石中CaCO3的含量,他们做了如下实验:取12克样品放入烧杯中,向其中逐渐加入50克一定质量分数的稀盐酸(杂质不溶于水也不与酸反应),所用盐酸的质量分数与剩余固体的质量关系如图所示,请根据图中的数据进行计算:
(1)石灰石样品中CaCO3的质量为 克。
(2)12克石灰石样品与盐酸充分反应后最多产生二氧化碳的质量为 克。
(3)求所用盐酸的溶质质量分数。(请根据化学方程式写出完整的计算步骤)
【答案】(1)10
(2)4.4
(3)设参加反应的盐酸中HCl的质量为x,生成的二氧化碳的质量是y;
x=7.3g
y=4.4g
答:所用盐酸的质量分数为 ×100%=18.25%
【解析】碳酸钙可以和稀盐酸反应生成氯化钙,水和二氧化碳,通过反应前后的质量变化来判断反应的碳酸钙的质量。
【解答】(1)反应前12g,最后剩2g,故反应的碳酸钙质量为10g;
(2)
100 44
10 x
一、选择题
1.(2023九下·义乌模拟)如图,小明将一张白纸紧紧地卷成棍状,在其表面缠绕一根铜丝。用蜡烛对铜丝处进行加热,纸棍不燃烧;而对纸棍未卷铜丝处进行加热,很快就能点燃。据此推测,铜丝在实验中的作用是( )
A.隔绝白纸周围氧气 B.升高白纸的着火点
C.降低白纸表面温度 D.降低蜡烛火焰温度
【答案】C
【解析】燃烧的三个必要条件:第一,燃烧需要助燃剂;第二,燃烧必须具有可燃物;第三,燃烧需要达到可燃物的着火点;
【解答】小明将一张白纸紧紧地卷成棍状,在其表面缠绕一根铜丝。用蜡烛对铜丝处进行加热,纸棍不燃烧;而对纸棍未卷铜丝处进行加热,很快就能点燃。 说明铜丝具有很好的导热性,降低了白纸表面的温度;
2.(2023·衢州)下列关于氧气性质及其制备的说法正确的是( )
A.氧气的化学性质很不活泼,与其他物质反应必须要加热
B.氧气参与很多燃烧反应,它是一种常见的可燃物
C.实验室可用加热分解高锰酸钾的方法制备氧气
D.要除去N2中的O2得到纯净的N2,只需将混合气体通过红热的炭
【答案】C
【解析】A、根据氧气与铝、铁等常温可发生反应分析;
B、根据氧气的助燃性分析;
C、根据实验室高锰酸钾制氧气分析;
D、根据除杂时不能引入新杂质分析。
【解答】A.氧气的化学性质比较活泼,与其他物质反应可以在常温下进行,如铁生锈,不符合题意;
B.氧气参与很多燃烧反应,它是一种常见的助燃物 ,不符合题意;
C.实验室可用加热分解高锰酸钾的方法制备氧气 ,不符合题意;
D.将氮气和氧气混合气体通过红热的炭 ,氧气与碳反应会生成二氧化碳,引入新杂质,不符合题意;
3.(2023·湖州)工业炼铁的部分反应如图所示,则( )
A.X可以是木炭 B.X与CO都具有氧化性
C.③反应后的尾气可直接排放 D.Y中铁元素以游离态存在
【答案】A
【解析】根据碳、一氧化碳、二氧化碳间的转化关系分析,结合CO的毒性及元素的存在形态解答。
【解答】A.X与氧气反应生成二氧化碳,二氧化碳与X反应生成一氧化碳,X为碳 ,符合题意;
B.X与CO都具有还原性,不具有氧化性 ,不符合题意;
C.③反应后的尾气中含有CO,不可直接排放 ,不符合题意;
D.Y为铁的氧化物,铁元素以化合态存在 ,不符合题意;
4.(2023·宁波模拟)甲醇(CH3OH)等液体燃料被形象的称为“液体阳光”。甲醇燃烧前后分子种类变化的微观示意图如下。下列说法正确的是( )
A.甲醇属于碱类物质
B.甲醇中碳、氢元素质量比为1:4
C.乙在反应中体现氧化性
D.生成的丙与丁的分子个数比为1:1
【答案】C
【解析】A、根据甲醇为含碳化合物分析;
B、根据元素质量比为相对原子质量×原子个数之比分析;
C、根据氧气的氧化性分析;
D、根据反应前后原子种类和个数不变分析。
【解答】A、甲醇属于有机化合物 ,不符合题意;
B.甲醇中碳、氢元素质量比为12:4=3:1,不符合题意;
C.乙为氧气,在反应中体现氧化性 ,符合题意;
D、由反应前后原子种类和个数不变可知,生成的丙与丁的分子个数比为2:1 ,不符合题意;
5.(2023·衢州)氢气是一种清洁能源,下图是氢气燃烧微观模型,说法正确的是( )
A.反应物是水
B.参加反应的甲和乙分子个数之比为1:8
C.反应前后原子的数目不变
D.该反应的化学方程式:2O2+H2=2HO2
【答案】C
【解析】根据图示中各物质的分子构成分析,结合化学反应前后原子种类和个数不变解答。
【解答】A、反应物是氢气和氧气,生成物为水,不符合题意;
B.参加反应的甲和乙分子个数之比为2:1 ,不符合题意;
C.反应前后原子的数目不变 ,符合题意;
D.该反应的化学方程式:O2+2H22H2O ,不符合题意;
6.(2022·南湖模拟)二氧化氯是新一代自来水消毒剂,如图为制取二氧化氯的化学反应模型。下列有关说法正确的是( )
A.参加反应的X、Y个数之比为2:1
B.该反应属于复分解反应
C.氯元素在物质Y中显-1价
D.X、Y、Z、W均为化合物
【答案】A
【解析】(1)将方程式配平,X、Y的分子系数之比就是它们的个数之比;
(2)两种化合物相互交换成分,然后生成两种新的化合物的反应,叫复分解反应;
(3)单质中元素的化合价为0;
(4)有两种或多种元素组成的纯净物叫化合物。
【解答】A.将模型图配平如下:
则参加反应的X、Y个数之比为2:1,故A正确;
B.在反应物中,物质Y只有氯元素组成,为单质,而不是化合物,则该反应不是复分解反应,故B错误;
C.物质为Y为氯气,即单质,则氯元素的化合价为0价,故C错误;
D.Y为单质,而不是化合物,故D错误。
7.(2023·慈溪模拟)有甲、乙、丙、丁四种物质,它们的微观示意图和在密闭容器中反应的质量变化如下表所示。下列说法正确的是( )
物质序号 甲 乙 丙 丁
微观示意图
反应前质量/g 68 100 0 0
反应后质量/g 0 4 x y
A.x:y=9:32
B.乙、丙、丁都是氧化物
C.该反应中只有硫元素的化合价发生了改变
D.反应前后元素的种类发生了变化
【答案】A
【解析】微观状态下的质量守恒定律指在化学反应前后参与反应的物质质量等于生成物的物质质量。
【解答】A.由质量守恒定律可知,x:y=18:64=9:32;
B.乙为单质不属于氧化物;
C.反应前后氧元素的质量也发生了变化;
D.化学反应前后元素种类不发生变化。
二、非选择题
8.(2023·温州模拟)按如图所示方案进行“探究燃烧条件之一是温度要达到可燃物的着火点”的实验(已知:白磷的着火点是40℃),往甲装置的水中加入某种固体物质后白磷燃烧,乙中白磷不燃烧。实验后,将甲中的试管倒置于水中,去掉橡胶塞,发现水进入试管中。
(1)甲装置的水中加入的固体物质可能是 ;
(2)乙试管中的Y为 ;
(3)“水进入试管中”的原因是 。
【答案】(1)氢氧化钠或者氧化钙(2)空气(3)试管内气压减小,大气压将水压进试管
【解析】物体的燃烧条件为可燃物,助燃剂,温度达到着火点三个条件缺一不可;同时还考查了关于物质溶解时放热和吸热的现象。
【解答】(1)甲装置中白磷燃烧,故下方溶液使白磷的温度到达了着火点,故固体在溶解时应放热,如氢氧化钠或氢氧化钙;
(2)本题的实验变量为温度,故需控制其它条件相同且适宜,往其中通入与甲一样的空气即可;
(3)白磷燃烧消耗了空气中的氧气,故使内部气压减小,在大气压的作用下将水压进试管
9.(2022·温州)图甲是一款潜水艇紧急供氧设备的结构示意图,产氧药块主要成分是氯酸钠,需要镁粉氧化放热启动并维持反应进行,快速产生氧气。
(1)启动时,镁粉(Mg)与氧气反应生成氧化镁(MgO)。其化学方程式为: 。
(2)产氧药块反应会产生极少量有毒的氯气,推测图甲中试剂X应具有的性质是 。
(3)氯酸钠受热分解生成氯化钠和氧气。m克氯酸钠分解过程中各物质质量变化如图乙所示,选择a、b、d、rn中的部分数据,列出它们的等式关系以体现质量守恒定律。
【答案】(1)2Mg+O2 2MgO
(2)吸收氯气,但不吸收氧气
(3)a+d=b+c(或a+d=m、b+c=m)
【解析】(1)根据化学反应原理书写化学方程式;
(2)由甲图分析可知,产氧药块产生的氧气和氯气,通过试剂X,氯气被吸收,氧气排出;
(3)根据质量守恒定律,反应前后各物质的质量总和相等,生成气体的质量即为固体减少的质量,结合图像乙分析解答。【解答】(1)启动时,镁粉(Mg)与氧气反应生成氧化镁(MgO),
其化学方程式为:2Mg+O2 2MgO;
(2)产氧药块反应会产生极少量有毒的氯气,由甲图可知,通过试剂X,氯气被吸收,氧气排出,故推测图甲中试剂X能吸收氯气,但不吸收氧气;
(3)氯酸钠受热分解生成氯化钠和氧气,根据质量守恒定律,反应前后各物质的质量总和相等,生成气体的质量即为固体减少的质量,由图乙可知,m-d=a,即m=a+d;m-c=b,即m=b+c;a+d=b+c;故能体现质量守恒定律的关系式有a+d=b+c、m=a+d、m=b+c。
10.(2023·鄞州模拟)小金进行了模拟炼铁实验。选用CO和氧化铁粉末进行反应,实验步骤如下:
I.连接好装置,并检查装置的气密性;
II装好药品,先通一会儿CO,再点燃酒精喷灯;
III.实验结束, 。
(1)步骤Ⅲ中缺少的操作应为 。(填序号)
A.先撤酒精喷灯,再继续通CO B.先停止通CO,再撤酒精喷灯
(2)装置B的作用除吸收、检验CO2外,还起到的作用是 。
(3)实验开始时加入a克纯氧化铁粉末,实验结束后取出玻璃管内的固体称量为b克,当b为 (用含有a式子表示)时,可判断氧化铁已完全转化为铁。
【答案】(1)A
(2)收集CO, 防止污染空气
(3)0.7a
【解析】金属冶炼是把金属从化合态变为游离态的过程。用碳、一氧化碳、氢气等还原剂与金属氧化物在高温下发生还原反应,获得金属单质。
【解答】(1)实验结束后,应该先撤酒精喷灯,再继续通CO,防止生成的铁在高温的环境下和氧气反应重新变成氧化铁;选A;
(2)CO是有毒气体,装置B的作用除吸收、检验CO2外,还起到的作用是收集CO, 防止污染空气;
(3)氧化铁全部转化为铁,氧化铁中铁的质量分数=112/160;所以铁的质量b=a×=0.7a;
故答案为:(1)A(2) 收集CO, 防止污染空气 (3) 0.7a
11.(2022·海曙模拟)某气体可能由CO2、CO、H2中的一种或几种组成。小宁利用如图的装置探究其成分。
(1)为探究气体组成,C装置中应加入的试剂是 。
(2)实验过程中,氧化铜粉末变成红色,氧化铜发生 (填“氧化"或“还原")反应。
(3)经过一段时间后,小宁发现A装置中澄清石灰水变浑浊,E装置中无水硫酸铜变蓝,其余装置无明显变化,则气体组成成分为 。
【答案】(1)浓硫酸(2)还原(3)CO2 H2
【解析】根据二氧化碳利用澄清石灰水检验,一氧化碳和氢气需利用与氧化铜反应后的产物检验,在检验一氧化碳和氢气前需除去原有水和二氧化碳,然后由实验现象判断气体成分分析。
【解答】(1)为探究气体组成,A装置是验证二氧化碳,B装置除去二氧化碳,因一氧化碳和氢气需通过与氧化铜反应后的产物验证,氢气与氧化铜反应生成铜和水,一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,所以要确保通入氧化铜前气体中不含二氧化碳和水,故C中为除去水的装置,药品为浓硫酸;
(2) 实验过程中,氧化铜粉末变成红色,氧化铜失氧发生还原反应;
(3) A装置中澄清石灰水变浑浊,说明气体中含有二氧化碳,E装置中无水硫酸铜变蓝,说明气体通过D后有水生成,则气体中否定还含有氢气,故气体成分为CO2 H2 。
12.(2022·南湖模拟)某兴趣小组的同学们利用如图所示的装置对CO还原Fe2O3粉末的实验进行探究(固定装置略)。
【查阅资料】CO能溶于铜液。铜液:醋酸二氨合铜和氨水的混合液
(1)按如图连接装置A﹣E,在装入试剂前,先 。
(2)装置C中玻璃管的作用: 。
(3)反应一段时间后,能证明CO与Fe2O3反应的实验现象: 。
(4)某同学认为该装置有缺陷,需在装置E后再连接装置F,装置E、F的接口连接顺序:a连接 (填“b”或“c”)。
【答案】(1)检查装置的气密性(2)调节压强
(3)D中玻璃管内红色固体变成黑色,E中澄清的石灰水变浑浊
(4)c
【解析】(1)根据密闭装置中进行的实验加药品前要先检查装置气密性分析;
(2)根据有气体参与的装置要注意压强的变化分析;
(3)根据一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳分析;
(4)根据吸收气体装置要使气体与药品充分接触分析。
【解答】(1)该反应需在密闭装置中进行, 按如图连接装置A﹣E,在装入试剂前,要先检查装置的气密性 ;
(2) 装置C中玻璃管连接外界,其作用是调节压强。
(3)一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,反应一段时间,观察到D中玻璃管内红色固体变成黑色,E中澄清的石灰水变浑浊 ,可证明一氧化碳与氧化铁发生了反应。
(4) CO能溶于铜液 , 在装置E后再连接装置F,是为了吸收尾气中的CO,防止污染空气,为使药品充分接触,则a连接c。
13.(2023·宁波模拟)某科学兴趣小组的同学对一份固体样品进行了探究。通过实验已确定该样品由氧化铁和铁粉混合而成。他们称取了13.6g固体样品,用图甲所示的装置继续实验,测定的部分数据如图乙所示。
(1)请写出玻璃管内发生的化学方程式 。
(2)固体样品中氧化铁的质量是 克。
【答案】(1)(2)8
【解析】
(1)根据CO和Fe2O3在高温条件下反应生成CO2和Fe进行分析。
(2)利用A中固体减少的质量是Fe2O3中氧元素的质量(13.6-11.2克=2.4克)计算Fe2O3的质量。
【解答】(2)氧化铁中氧元素的质量分数是。
所以氧化铁的质量是。
14.(2022·丽水)定律是对自然现象或关系的描述,通常可用数学方式加以表达。在学习“质量守恒定律”时,小丽查阅到以下材料:
(1)玻义耳实验中,金属灰增加的质量是 。
(2)质量守恒定律的发现过程,带给我们的启示有 (填字母);
A.要善于总结前人的成果和经验
B.实验的成功与否,取决于药品的选择
C.定量方法是科学研究的重要方法
(3)受上述研究启发,小丽对相关实验进行了深入探究。在白磷燃烧前后质量测定实验中(如图)。气球的作用有 。
(4)小丽认为,蜡烛燃烧后剩下的固体质量比燃烧前少了,因此该现象不符合质量守恒定律。诸你设计世个能说服小丽的简明实验思路 。
【答案】(1)参加反应的氧气质量(或氧化汞中氧元素的质量)(2)A;C
(3)形成密闭空间,使瓶内气压保持在一定范围内,防止瓶塞因气压过大而冲出
(4)在密闭装置中完成蜡烛燃烧﹐并测量蜡烛燃烧前后整个装置的质量,比较两者的质量大小
【解析】根据化学变化都遵循质量守恒定律,但有气体参与的化学反应,若在敞口容器中进行,无法通过反应前后质量的测定来验证质量守恒定律,要得出结论,需利用密闭容器进行分析。
【解答】(1)玻义耳实验中,金属灰增加的质量是参加反应的氧气质量;
(2) 质量守恒定律告诉我们要善于总结前人的成果和经验 ,A正确; 药品的选择不足以决定实验的成功与否,B错误; 定量方法可通过数据的采集确定实验结论,是科学研究的重要方法 ,C正确;
(3)白磷燃烧时放热,会使装置内压强增大,装置中气球的作用是形成密闭空间,使瓶内气压保持在一定范围内,防止瓶塞因气压过大而冲出 ;
(4)化学变化都遵循质量守恒定律,蜡烛燃烧后剩余固体质量比燃烧前少,是由于生成气体逸出,要证明质量守恒,需在密闭装置中完成蜡烛燃烧﹐并测量蜡烛燃烧前后整个装置的质量,比较两者的质量大小 。
15.(2023·浦江模拟)为了比较3种催化剂对分解H2O2的催化作用,小科进行了如下实验:
①按下表所示在锥形瓶内放入等量的催化剂;
组别 a b c
5%的H2O2溶液/mL 20 20 20
催化剂 MnO2 CuO Fe2O3
②连接如图1所示装置3套,注射器内盛入5%的H2O2溶液20mL;
③推动每套装置的注射器活塞,向锥形瓶中注入5%的H2O2溶液20mL;
④待全部注入后,用压强传感器采集200s内压强数据。
已知:H2O2分解反应为放热反应,不同组别锥形瓶内压强数据如图2所示。回答问题:
(1)如何检验图1装置的气密性 。
(2)根据图2曲线信息,分析实验室用二氧化锰作为催化剂的理由是 。
(3)a组在60s左右时压强突然恢复至常压,造成此现象的原因可能是 。
【答案】(1)向外拉动注射器的活塞,松开手后若活塞能恢复到原位置,说明该装置的气密性是良好的
(2)在相同时间内,二氧化锰能使装置内的压强增加幅度最大
(3)瓶内气压过大,导致瓶塞被弹开
【解析】本题考查的是催化剂的特点与催化作用,仪器的连接与装置气密性的检查。
(1)根据检查装置气密性的方法来分析;
(2)根据图像信息来分析;
(3)根据压强变化分析回答此题。
【解答】(1)图1所示装置检查气密性的方法是向外拉动注射器的活塞,松开手后若活塞能恢复到原位置,说明该装置的气密性是良好的;
(2)根据图2曲线信息可知,实验室用二氧化锰作为催化剂的理由是在相同时间内,二氧化锰能使装置内的压强增加幅度最大;
(3)由于二氧化锰催化效果最佳,所以产生氧气速率过快,压强骤然升高,将瓶塞弹开,使瓶内压强瞬间与外界大气压相同,所以压强此时降低。
16.同学们从山上采集到一种石灰石,进行实验。取用8克石灰石样品,把40克稀盐酸分四次加入样品中(杂质既不与酸反应,也不溶于水),充分反应后经过过滤、干燥等操作,最后称量,得实验数据如表。
实验次数 第一次 第二次 第三次 第四次
加入稀盐酸的质量/g 10 10 10 10
剩余固体的质量/g 5.5 M 1.0 1.0
(1)上表中M的值应为________。
(2)列式计算实验所用的稀盐酸的质量分数________;
(3)求第三次实验充分反应后,溶液的质量为________克。
【答案】(1)3;(2)设2.5g碳酸钙完全反应需要HCl的质量为x,
解得:x=1.825g实验所用的稀盐酸的质量分数为:。
(3)在第三次实验中,参加反应的碳酸钙的质量为:8g-1g=7g;
设生成二氧化碳的质量为y
解得:y=3.08g则第三次实验中溶液的质量为:7g+30g-3.08g=33.92g。
【解析】(1)根据表格数据可知,第一次加入10g稀盐酸后,剩余固体的质量为5.5g,则参加反应的碳酸钙的质量应该为:8g-5.5g=2.5g。则第二次加入10g稀盐酸后,仍然有2.5g碳酸钙反应,那么剩余固体的质量为:8g-2.5g×2=3g。
17.(2022·杭州模拟)为测定敞口放置一段时间的氢氧化钠固体的质量分数,做了如下实验:现取Wg样品放入盛有足量水的烧杯中充分溶解后,逐滴加入200g一定溶质质量分数的稀盐酸。产生CO2量随加入稀盐酸量的变化关系如图所示。试分析计算回答:
(1)恰好完全反应时,产生气体的质量是 g,与P点对应的溶液溶质是 。
(2)Wg样品中氢氧化钠的质量是多少
【答案】(1)2.2;氢氧化钠、碳酸钠、氯化钠
(2)由图像可知,与碳酸钠反应的稀盐酸质量为50g,设稀盐酸的溶质质量分数为x
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
73 44
50gx 2.2g
73:44=50gx:2.2g x=7.3%
与氢氧化钠反应的稀盐酸质量为150g,设氢氧化钠质量为y
NaOH+HCl=NaCl+H2O
40 36.5
y 150g×7.3%
40:36.5=y:(150g×7.3%) y=12g。
【解析】(1)根据图像确定加入盐酸时先氢氧化钠反应,然后碳酸钠反应及产生二氧化碳质量分析;
(2)由生成二氧化碳质量计算出盐酸的溶质质量分数,再由与氢氧化钠反应的盐酸的质量代入方程式中计算氢氧化钠质量分析。
【解答】(1)由图像可知恰好完全反应时,产生气体的质量是2.2克,加入盐酸时先没有二氧化碳生成,说明盐酸与氢氧化钠发生反应,P点是氢氧化钠部分反应,溶质为氢氧化钠、碳酸钠、氯化钠;
18.(2023·绍兴)小科在某次家庭劳动实践时发现,厕所污垢通常用洁厕灵进行清洗,他对家里某品牌洁厕灵的有效成分及其含量进行实验研究.查阅资料可知洁厕灵(如图)的有效成分是HCl。HCl的含量可利用NaHCO3溶液来测定,反应的化学方程式为HCl+NaHCO3=NaCl+H2O+CO2↑,洁厕灵其他成分均不参加反应。向一锥形瓶中加入100克该品牌洁厕灵,再逐次加入相同质量分数的NaHCO3溶液,测出每次锥形瓶中充分反应后溶液的总质量,数据记录如表。
第一次 第二次 第三次
加入NaHCO3溶液质量/克 100 100 100
反应后溶液的总质量/克 197.8 295.6 395.6
(1)该洁厕灵呈 (域“酸性”或“碱性”)
(2)第一次实验产生的气体质量为 克;
(3)求该品牌洁厕灵中HCl的质量分数;
(4)下列关于家庭小实验活动的说法中,你认为合理的有 。
A.开展家庭小实验活动时,需要规范操作
B.明白实验原理和安全事项后,有安全保障才开展实验
C.只要网上能买到的,可随意购买药品或器材进行各类实验
【答案】(1)酸性
(2)2.2
(3)由一二两次实验可知CO2的质量为4.4克:
设洁厕灵中HCl的质量为x
HCl+ NaHCO3=NaCl+H2O+ CO2↑
36.5 44
x 4.4g
36.5:44=x:4.4克
得x=3.65克
洁厕灵中HCl的质量分数=(3.65克/100克) ×100%=3.65%
(4)A;B
【解析】本实验HCl的含量可利用NaHCO3溶液来测定 ,通过反应得到的二氧化碳含量来计算出溶液中盐酸的质量。【解答】(1)盐酸呈酸性,故洁厕灵呈酸性;
(2)m=100+100-197.8=2.2g;
(4)家庭实验时为了实验严谨性和安全性,需规范操作,和明确相关原理后才能安全实验。
19.某同学用如图装置验证质量守恒定律。称取一定质量的碳酸钠装入气球,将气球套在锥形瓶上。将药品全部倒入装有足量稀盐酸的锥形瓶中,气球迅速胀大。称量反应前后装置的总质量,实验数据如下表所示。
实验次数 1 2 3
碳酸钠质量/克 0.53 1.06 2.12
反应前装置总质量/克 66.33 66.86 67.92
反应后装置总质量/克 66.19 66.62 67.42
(1)计算第1次反应产生的二氧化碳质量。
(2)分析数据发现每次反应前后装置的总质量均不相等,请以第1次反应为例,通过计算说明该反应是否遵循质量守恒定律。(空气密度取1.3克/升,二氧化碳密度取2.0克/升,结果精确到0.01)
【答案】(1)将0.53g碳酸钠加入足量稀盐酸中,则碳酸钠完全反应,设生成二氧化碳的质量是x。
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+ CO2↑
106 44
0.53 x
解得x=0.22g
(2)第1次反应后,装置总质量减少的质量是:66.33克-66.19克=0.14克。
因为装置减少的重力=气球受到的浮力,F浮=ρ空×g×V排 ,
所以装置减少的质量为: =ρ空×V排=ρ空× =1.3克/升× =0.143克≈0.14克,所以该反应遵循质量守恒定律。
【解析】(1)碳酸钠与稀盐酸反应的方程式为:
将0.53g碳酸钠加入足量稀盐酸中,则碳酸钠完全反应,设生成二氧化碳的质量是X。
106 44
0.53g X
解得X=0.22g
(2)第1次反应后,装置总质量减少的质量=66.33克-66.19克=0.14克
因为装置减少的重力=气球受到的浮力,根据F浮=ρ空×g×V排 ,
所以装置减少的质量为: =ρ空×V排=ρ空× =1.3克/升× =0.143克≈0.14克,所以该反应遵循质量守恒定律。
知识导图
题型分析
聚焦高频
专项练习
9专题16 常见的化学反应
【命题重点】说明金属氧化物与还原剂的转化关系,物质燃烧的条件与现象,催化剂性质与在反应中的作用,用质量守恒定律解决实际生活化学变化的问题,解答方程式的计算等,题型较分散:选择、填空、计算、实验等都会出现。
高频考点1:氢气和一氧化碳具有还原性
考点解读: 氢气 一氧化碳
反应 H2+CuOCu+H2O CO+CuOCu+CO2
装置
现象 黑色固体变红色;试管壁上有水珠生成 黑色固体变红色;生成能使澄清石灰水变浑浊的气体(注意:尾气燃烧或收集起来,防止污染)
【典例1】(2023·湖州)如图是某科学老师设计的一氧化碳还原氧化铁的实验装置。
(1)在B装置的液面下降到安全线之前,不能加热氧化铁,这是因为 。
(2)反应结束后停止加热,继续通CO,此时B装置的作用是 。
高频考点2:燃烧的条件,剧烈氧化和缓慢氧化
考点解读:
灭火的方法及原理(破坏任何一个条件即可) 燃烧条件(三者缺一不可)
清除可燃物或使可燃物跟其他物品隔开 有可燃物
隔绝助燃剂,如空气、氧气等 有充足的助燃剂
降低温度至可燃物的着火点以下 温度达到可燃物的着火点
注意:①着火点是物质的一种特性,不同可燃物的着火点不同,且一般是不会变的,所以不能说“降低可燃物的着火点”。②助燃剂不一定是氧气或空气,例如:镁能在二氧化碳中燃烧,此时的助燃剂是二氧化碳。
【典例2】(2023·杭州)将燃烧的蜡烛放人图甲装置中,一段时间后,蜡烛会慢慢熄灭。兴趣小组探究其原因的过程如下(气体的含量用体积分数表示):
(1)甲同学认为,蜡烛熄灭是装置内的氧气被消耗完了。他设计了图乙的实验装置,待蜡烛熄灭后,用凸透镜聚焦太阳光使白磷的温度达到着火点,观察到 现象,从而否定了自己的猜想。他重新实验,测得蜡烛燃烧过程中烛焰附近的二氧化碳含量从0.04%上升到7.4%,氧气含量从21%下降到13.8%。
(2)甲同学又认为可能是二氧化碳含量过高导致蜡烛熄灭。乙同学不赞同,他改变图甲装置中的气体成分,只进行了一次实验,就否定了甲同学的观点。则乙同学进行的实验是 。
实验 氧气含量 二氧化碳含量 蜡烛能否燃烧
A 21% 8.4% 能
B 21% 3.4% 能
c 12.8% 3.4% 不能
(3)还有一种观点:随着蜡烛的燃烧,氧气含量下降,产热速度变慢;当产热量小于散热量,烛芯的温度下降至着火点以下,蜡烛熄灭。如果该观点正确,将图甲装置置于温度更低的环境中实验,则测得烛焰附近的氧气含量最小值会如何变化?并解释原因。
高频考点3:催化剂在化学反应中的应用
考点解读:催化剂:在化学反应中只起改变反应速度的作用,本身的质量和化学性质在反应前后都没有改变的物质。催化剂在化学反应中的作用如下:
【典例3】(2023·舟山模拟)为了比较不同催化剂对过氧化氢催化速率的影响,小龙按图甲所示装置进行了如下实验:
①检查装置气密性;
②称取2克二氧化锰固体放在锥形瓶中,用注射器抽取5毫升溶质质量分数为10%的过氧化氢溶液.将注射器插入带活塞的锥形瓶中:
③将过氧化氢溶液注入锥形瓶中,测量并记录相应的数据:
④换用相同质量的ZnO固体和 Fe2O3固体重复步骤②和③,记录并处理数据,结果如图乙。
(1)该实验通过 反映催化剂的催化速率。
(2)待每次实验完全反应后,小龙均记录了瓶内的最终气压值,分别为p1、p2、p3,请比较三次实验气压大小,并说明理山。 。
(3)小龙取一定质量的FeCl3固体进行上述实验。发现也能加快过氧化氢的分解速率。实验过程中发现锥形瓶内溶液颜色逐渐由浅黄色变为浅绿色,最终又变回浅黄色。根据实验现象判断FeCl3是否为过氧化氢分解的催化剂,并说明理由. 。
高频考点4:质量守恒定律
考点解读:理解质量守恒定律应抓住“五个一定不变”、“两个一定改变”及“一个可能改变”。
(1)五个一定不变
(2)两个一定改变
(3)一个可能改变:分子总数可能改变
注意:①“化学反应”是前提。质量守恒定律的适用范围是化学变化,不适用于物理变化,任何化学变化都遵循质量守恒定律。
②“参加反应”是基础。概念中明确指出是“参加反应”的各物质的质量总和,不参加反应的物质质量不能计算在内。
③“质量总和”是核心。无论是参加反应的物质,还是反应后生成的物质,计算时不能漏掉任何一项。
【典例4】(2023·杭州)某同学用图甲装置验证质量守恒定律。
(1)将图甲中的两种溶液混合,观察到 的现象,证明两者发生了化学反应,且天平仍然保持平衡,可验证质量守恒定律。
(2)仅利用图甲的器材,可继续验证质量守恒定律的实验是 。
A.冰熔化成水 B.铜丝和硝酸银溶液反应 C.碳酸钙固体和稀盐酸混合
(3)该同学以电解水为例,用图乙从分子和原子的角度解释质量守恒定律的微观本质,请你帮他补充完整。
高频考点5:化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应的特点
考点解读:
反应类型 概念 表达式
化合反应 由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应 A+B===AB
分解反应 由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应 AB===A+B
置换反应 由一种单质跟一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应 A+BC===B+AC
复分解反应 由两种化合物相互交换成分,生成另外两种化合物的反应 AB+CD===AD+CB
【典例5】(2023·湖州)现在人们广泛使用的某种复合膨松剂中含有碳酸氢钠。碳酸氢钠在受热时发生反应的方程式为:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,这一化学反应的类型是( )
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
高频考点6:根据化学方程式进行生成物和反应物之间的计算
考点解读:根据化学方程式计算的解题步骤:设未知数→写出并配平化学方程式→写出相关物质的相对分子质量和已知量、未知量→列出比例式、求解→简明地写出答案。计算步骤简记为:设、写、找、列、求、答。即:
【典例6】(2023·绍兴模拟)某化学兴趣小组为了测定当地的石灰石中CaCO3的含量,他们做了如下实验:取12克样品放入烧杯中,向其中逐渐加入50克一定质量分数的稀盐酸(杂质不溶于水也不与酸反应),所用盐酸的质量分数与剩余固体的质量关系如图所示,请根据图中的数据进行计算:
(1)石灰石样品中CaCO3的质量为 克。
(2)12克石灰石样品与盐酸充分反应后最多产生二氧化碳的质量为 克。
(3)求所用盐酸的溶质质量分数。(请根据化学方程式写出完整的计算步骤)
一、选择题
1.(2023九下·义乌模拟)如图,小明将一张白纸紧紧地卷成棍状,在其表面缠绕一根铜丝。用蜡烛对铜丝处进行加热,纸棍不燃烧;而对纸棍未卷铜丝处进行加热,很快就能点燃。据此推测,铜丝在实验中的作用是( )
A.隔绝白纸周围氧气 B.升高白纸的着火点
C.降低白纸表面温度 D.降低蜡烛火焰温度
2.(2023·衢州)下列关于氧气性质及其制备的说法正确的是( )
A.氧气的化学性质很不活泼,与其他物质反应必须要加热
B.氧气参与很多燃烧反应,它是一种常见的可燃物
C.实验室可用加热分解高锰酸钾的方法制备氧气
D.要除去N2中的O2得到纯净的N2,只需将混合气体通过红热的炭
3.(2023·湖州)工业炼铁的部分反应如图所示,则( )
A.X可以是木炭 B.X与CO都具有氧化性
C.③反应后的尾气可直接排放 D.Y中铁元素以游离态存在
4.(2023·宁波模拟)甲醇(CH3OH)等液体燃料被形象的称为“液体阳光”。甲醇燃烧前后分子种类变化的微观示意图如下。下列说法正确的是( )
A.甲醇属于碱类物质
B.甲醇中碳、氢元素质量比为1:4
C.乙在反应中体现氧化性
D.生成的丙与丁的分子个数比为1:1
5.(2023·衢州)氢气是一种清洁能源,下图是氢气燃烧微观模型,说法正确的是( )
A.反应物是水
B.参加反应的甲和乙分子个数之比为1:8
C.反应前后原子的数目不变
D.该反应的化学方程式:2O2+H2=2HO2
6.(2022·南湖模拟)二氧化氯是新一代自来水消毒剂,如图为制取二氧化氯的化学反应模型。下列有关说法正确的是( )
A.参加反应的X、Y个数之比为2:1
B.该反应属于复分解反应
C.氯元素在物质Y中显-1价
D.X、Y、Z、W均为化合物
7.(2023·慈溪模拟)有甲、乙、丙、丁四种物质,它们的微观示意图和在密闭容器中反应的质量变化如下表所示。下列说法正确的是( )
物质序号 甲 乙 丙 丁
微观示意图
反应前质量/g 68 100 0 0
反应后质量/g 0 4 x y
A.x:y=9:32
B.乙、丙、丁都是氧化物
C.该反应中只有硫元素的化合价发生了改变
D.反应前后元素的种类发生了变化
二、非选择题
8.(2023·温州模拟)按如图所示方案进行“探究燃烧条件之一是温度要达到可燃物的着火点”的实验(已知:白磷的着火点是40℃),往甲装置的水中加入某种固体物质后白磷燃烧,乙中白磷不燃烧。实验后,将甲中的试管倒置于水中,去掉橡胶塞,发现水进入试管中。
(1)甲装置的水中加入的固体物质可能是 ;
(2)乙试管中的Y为 ;
(3)“水进入试管中”的原因是 。
9.(2022·温州)图甲是一款潜水艇紧急供氧设备的结构示意图,产氧药块主要成分是氯酸钠,需要镁粉氧化放热启动并维持反应进行,快速产生氧气。
(1)启动时,镁粉(Mg)与氧气反应生成氧化镁(MgO)。其化学方程式为: 。
(2)产氧药块反应会产生极少量有毒的氯气,推测图甲中试剂X应具有的性质是 。
(3)氯酸钠受热分解生成氯化钠和氧气。m克氯酸钠分解过程中各物质质量变化如图乙所示,选择a、b、d、rn中的部分数据,列出它们的等式关系以体现质量守恒定律。
10.(2023·鄞州模拟)小金进行了模拟炼铁实验。选用CO和氧化铁粉末进行反应,实验步骤如下:
I.连接好装置,并检查装置的气密性;
II装好药品,先通一会儿CO,再点燃酒精喷灯;
III.实验结束, 。
(1)步骤Ⅲ中缺少的操作应为 。(填序号)
A.先撤酒精喷灯,再继续通CO B.先停止通CO,再撤酒精喷灯
(2)装置B的作用除吸收、检验CO2外,还起到的作用是 。
(3)实验开始时加入a克纯氧化铁粉末,实验结束后取出玻璃管内的固体称量为b克,当b为 (用含有a式子表示)时,可判断氧化铁已完全转化为铁。
11.(2022·海曙模拟)某气体可能由CO2、CO、H2中的一种或几种组成。小宁利用如图的装置探究其成分。
(1)为探究气体组成,C装置中应加入的试剂是 。
(2)实验过程中,氧化铜粉末变成红色,氧化铜发生 (填“氧化"或“还原")反应。
(3)经过一段时间后,小宁发现A装置中澄清石灰水变浑浊,E装置中无水硫酸铜变蓝,其余装置无明显变化,则气体组成成分为 。
12.(2022·南湖模拟)某兴趣小组的同学们利用如图所示的装置对CO还原Fe2O3粉末的实验进行探究(固定装置略)。
【查阅资料】CO能溶于铜液。铜液:醋酸二氨合铜和氨水的混合液
(1)按如图连接装置A﹣E,在装入试剂前,先 。
(2)装置C中玻璃管的作用: 。
(3)反应一段时间后,能证明CO与Fe2O3反应的实验现象: 。
(4)某同学认为该装置有缺陷,需在装置E后再连接装置F,装置E、F的接口连接顺序:a连接 (填“b”或“c”)。
13.(2023·宁波模拟)某科学兴趣小组的同学对一份固体样品进行了探究。通过实验已确定该样品由氧化铁和铁粉混合而成。他们称取了13.6g固体样品,用图甲所示的装置继续实验,测定的部分数据如图乙所示。
(1)请写出玻璃管内发生的化学方程式 。
(2)固体样品中氧化铁的质量是 克。
14.(2022·丽水)定律是对自然现象或关系的描述,通常可用数学方式加以表达。在学习“质量守恒定律”时,小丽查阅到以下材料:
(1)玻义耳实验中,金属灰增加的质量是 。
(2)质量守恒定律的发现过程,带给我们的启示有 (填字母);
A.要善于总结前人的成果和经验
B.实验的成功与否,取决于药品的选择
C.定量方法是科学研究的重要方法
(3)受上述研究启发,小丽对相关实验进行了深入探究。在白磷燃烧前后质量测定实验中(如图)。气球的作用有 。
(4)小丽认为,蜡烛燃烧后剩下的固体质量比燃烧前少了,因此该现象不符合质量守恒定律。诸你设计世个能说服小丽的简明实验思路 。
15.(2023·浦江模拟)为了比较3种催化剂对分解H2O2的催化作用,小科进行了如下实验:
①按下表所示在锥形瓶内放入等量的催化剂;
组别 a b c
5%的H2O2溶液/mL 20 20 20
催化剂 MnO2 CuO Fe2O3
②连接如图1所示装置3套,注射器内盛入5%的H2O2溶液20mL;
③推动每套装置的注射器活塞,向锥形瓶中注入5%的H2O2溶液20mL;
④待全部注入后,用压强传感器采集200s内压强数据。
已知:H2O2分解反应为放热反应,不同组别锥形瓶内压强数据如图2所示。回答问题:
(1)如何检验图1装置的气密性 。
(2)根据图2曲线信息,分析实验室用二氧化锰作为催化剂的理由是 。
(3)a组在60s左右时压强突然恢复至常压,造成此现象的原因可能是 。
16.同学们从山上采集到一种石灰石,进行实验。取用8克石灰石样品,把40克稀盐酸分四次加入样品中(杂质既不与酸反应,也不溶于水),充分反应后经过过滤、干燥等操作,最后称量,得实验数据如表。
实验次数 第一次 第二次 第三次 第四次
加入稀盐酸的质量/g 10 10 10 10
剩余固体的质量/g 5.5 M 1.0 1.0
(1)上表中M的值应为________。
(2)列式计算实验所用的稀盐酸的质量分数________;
(3)求第三次实验充分反应后,溶液的质量为________克。
17.(2022·杭州模拟)为测定敞口放置一段时间的氢氧化钠固体的质量分数,做了如下实验:现取Wg样品放入盛有足量水的烧杯中充分溶解后,逐滴加入200g一定溶质质量分数的稀盐酸。产生CO2量随加入稀盐酸量的变化关系如图所示。试分析计算回答:
(1)恰好完全反应时,产生气体的质量是 g,与P点对应的溶液溶质是 。
(2)Wg样品中氢氧化钠的质量是多少
18.(2023·绍兴)小科在某次家庭劳动实践时发现,厕所污垢通常用洁厕灵进行清洗,他对家里某品牌洁厕灵的有效成分及其含量进行实验研究.查阅资料可知洁厕灵(如图)的有效成分是HCl。HCl的含量可利用NaHCO3溶液来测定,反应的化学方程式为HCl+NaHCO3=NaCl+H2O+CO2↑,洁厕灵其他成分均不参加反应。向一锥形瓶中加入100克该品牌洁厕灵,再逐次加入相同质量分数的NaHCO3溶液,测出每次锥形瓶中充分反应后溶液的总质量,数据记录如表。
第一次 第二次 第三次
加入NaHCO3溶液质量/克 100 100 100
反应后溶液的总质量/克 197.8 295.6 395.6
(1)该洁厕灵呈 (域“酸性”或“碱性”)
(2)第一次实验产生的气体质量为 克;
(3)求该品牌洁厕灵中HCl的质量分数;
(4)下列关于家庭小实验活动的说法中,你认为合理的有 。
A.开展家庭小实验活动时,需要规范操作
B.明白实验原理和安全事项后,有安全保障才开展实验
C.只要网上能买到的,可随意购买药品或器材进行各类实验
19.某同学用如图装置验证质量守恒定律。称取一定质量的碳酸钠装入气球,将气球套在锥形瓶上。将药品全部倒入装有足量稀盐酸的锥形瓶中,气球迅速胀大。称量反应前后装置的总质量,实验数据如下表所示。
实验次数 1 2 3
碳酸钠质量/克 0.53 1.06 2.12
反应前装置总质量/克 66.33 66.86 67.92
反应后装置总质量/克 66.19 66.62 67.42
(1)计算第1次反应产生的二氧化碳质量。
(2)分析数据发现每次反应前后装置的总质量均不相等,请以第1次反应为例,通过计算说明该反应是否遵循质量守恒定律。(空气密度取1.3克/升,二氧化碳密度取2.0克/升,结果精确到0.01)
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9