8.2常见的酸和碱
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.正确的实验操作是进行科学探究的基本要求。下列实验操作正确的是
A.量液体体积 B.加热固体
C.收集气体 D.稀释浓硫酸
2.下列化学实验操作中都使用到了玻璃棒,其中操作正确的是
A.测定 B.过滤液体
C.溶解氯化钠 D.稀释浓硫酸
3.下列四个图像分别对应四个变化过程,其中正确的是
A.加水稀释氢氧化钠溶液
B.向相同质量的锌和铁中分别加入足量的溶质质量分数相同的稀硫酸
C.向一定质量的硝酸银溶液中不断加入铜粉
D.向稀硫酸和硫酸铜的混合溶液中加入足量的氢氧化钡溶液
4.科学思维是从化学视角研究物质及其变化规律的思路和方法。下列说法正确的是
A.向H2O2溶液中加入少量CuO,迅速产生气泡,可证明CuO是催化剂
B.铝制品具有良好的抗腐蚀性,则常温下铝不易与氧气反应
C.锌片放入稀硫酸中会生成氢气,则镁片放入稀硫酸中也会生成氢气
D.CO2和SO2都能与碱溶液反应,则非金属氧化物都能与碱溶液反应
5.下列实验目的对应的试剂或方法不正确的是
选项 实验目的 试剂或方法
A 鉴别三种白色固体 水
B 除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳 将混合气体点燃
C 区分蔗糖水和生理盐水 取样后测导电性
D 分离铁粉和铜粉 用磁铁石吸引
A.A B.B C.C D.D
6.胃酸的主要成分是盐酸,盐酸中含有氢离子,表示氢离子的符号是
A. B. C. D.
7.下列有关实验现象的描述中,正确的是
A.打开盛有浓硫酸的试剂瓶的瓶盖,有白雾出现
B.红磷在空气中燃烧,产生大量白烟
C.硝酸铵溶于水后,溶液温度升高
D.向石灰水中滴加酚酞溶液,溶液由紫色变成红色
8.下列关于硫酸和盐酸性质和用途的说法,错误的是
A.浓硫酸具有腐蚀性,该性质属于物理性质
B.盐酸的化学性质比较活泼,能用于金属除锈
C.打开盛有浓盐酸的试剂瓶可看到白雾,说明浓盐酸有挥发性
D.浓硫酸放置于空气中会变重,说明浓硫酸具有吸水性
9.化学兴趣小组设计如下图所示的装置测定空气中氧气的含量。胶头滴管中的水滴入生石灰一段时间后,试管内的白磷(白磷的着火点为40℃)开始燃烧,待白磷熄灭并冷却至室温后打开弹簧夹。下列说法正确的是
A.白磷可以像红磷一样暴露在空气中保存
B.试管内物质总质量关系:
C.胶头滴管中的水和注射器中的水作用不同
D.实验结束后,注射器活塞停留在刻度线处
10.规范的实验操作是实验成功的保障。下列实验基本操作不正确的是
A.滴加液体 B.添加酒精
C.连接仪器 D.稀释浓硫酸
A.A B.B C.C D.D
二、非选择题
11.A~F是初中化学常见的六种物质,已知A是人体胃液中的一种物质,可帮助消化;B、C、E在常温常压下为无色无味的气体,C、D、E为氧化物,F为固体。它们之间的转换关系如下图所示,(“→”表示一种物质可以转化为另一种物质,“一”表示相连两物质之间可以发生反应,部分反应物、生成物以及反应条件省略)
请回答下列问题:
(1)物质A的化学式是 。
(2)物质F的用途是 (任写一种即可);
(3)若物质D为黑色固体,请写出D与E发生反应的化学方程式: 。
(4)实验室制取气体B的化学反应方程式为: 。
12.某校兴趣小组以石灰石为原料模拟制备轻质碳酸钙的工艺流程如下图。
(1)反应前常将石灰石粉碎,这样做的目的是 。
(2)反应①的化学方程式为 ,此反应的基本类型为 。
(3)反应③后还需进行相关操作:a.洗涤、b.烘干、c.过滤,方可得到轻质碳酸钙,其正确顺序是 (填字母)。
13.高纯碳酸钙广泛应用于医药、生产和生活领域。工业上利用石灰石(含SiO2等杂质)制备高纯碳酸钙的一种工艺流程如图1所示。
已知:反应釜中发生的反应为:CO2+2NH3+CaCl2+H2O=CaCO3↓+2NH4Cl,回答下列问题:
(1)将石灰石先粉碎再投入“酸溶槽”中,目的是 。
(2)“酸溶槽”中发生反应的化学方程式为 。
(3)“设备1”和“设备2”中进行的分离操作 (填“相同”或“不同”)。
(4)若按如下图2所示工艺流程也能制得高纯碳酸钙。X是 。
(5)与图1所示流程相比,图2所示流程具有利用原料种类少等优点,不足之处是 (写1条)。
14.钢铁是目前应用最广泛的金属。钢铁工业的发展状况是衡量一个国家工业化水平的重要标志。
(1)早在春秋时期,我国就掌握了炼铁方法,其原理是,反应过程中化合价降低的元素是 。
(2)随着生产力的发展,我国炼铁技术又有新突破,是少数几个掌握羰基铁粉生产技术的国家之一。羰基铁粉在国防军工领域有重要应用,其制备的简易流程如图所示。
制备时,先往设备中通入一段时间CO再加热的原因是 ;制备过程中可循环利用的物质是 。
(3)生活中经常发现钢铁锈蚀现象,铁制品生锈应及时除锈。盐酸和硫酸都可以作为除锈剂,相同浓度的盐酸和硫酸除锈效果一样吗?实践小组进行了以下实验探究:
实验序号 实验操作 实验现象 实验结论
l 取一枚生锈的铁钉放入试管中,加入5mL的稀盐酸,加热 铁钉表面有气泡产生,铁锈少量剥落,溶液迅速变黄,铁锈很快消失 两者除锈效果几乎相同。铁锈发生反应的化学方程式为: (写出其中一个即可)
2 取与实验1相同的一枚生锈铁钉放入另一试管中,加入 同浓度的稀硫酸,加热 铁钉表面有气泡产生,铁锈少量剥落,溶液呈浅棕色,铁锈很快消失
(4)同学们发现从上述实验中取出的铁钉在空气中放置一段时间后又发生锈蚀。
①小组设计了防锈方案,主要涉及以下操作:a.酸洗b.烘干c.水洗d.刷漆或涂油。合理的操作顺序为a→ → → (用字母填写)。
②钢铁生锈会造成很大损失,但利用铁生锈的原理也可服务于生活。举出铁生锈原理应用于生活的一个实例: 。
15.超细碳酸钙可用于生产钙片、牙膏等产品。利用碳化法生产超细碳酸钙的主要流程示意图如图:
(1)乳化池中,生石灰与水发生反应,写出该反应的化学方程式。
(2)生活中常利用(1)中反应加热食物,说明该反应过程 (填“吸热”或“放热”);过筛的目的是拦截 (填“大于”或“小于”)筛孔直径的颗粒。
(3)写出碳化塔中反应的化学方程式。
16.某化学兴趣小组设计如图实验,模拟工业炼铁原理并验证实验产物。
【查阅资料】一氧化碳还原氧化铁是分步进行的,还原产物还可能有四氧化三铁、氧化亚铁。
【装置探讨】
(1)某同学提出虽然F可以收集尾气防止污染,但是最好在F后添加 (填仪器名称),防止液体流出。
【进行实验】连好装置,确保不漏气,装入药品,进行实验。
(2)先点燃A处的酒精喷灯,稍后点燃E处的酒精喷灯,待E装置玻璃管内红棕色粉末全部变为黑色时,先熄灭 (填“A”或“E”)处酒精喷灯。
【问题讨论】
(3)写出A装置内发生的化学反应方程式 。
(4)在C和F中能证明装置E中有CO2生成的现象是 。
(5)为了防止水蒸气对实验造成干扰,D瓶中应盛放的试剂是 。
17.在“双碳”目标愿景下,氨气()作为“零碳”能源前景广泛。
I.制氨
(1)如图工业合成氨及尿素的流程示意图如图:
a.“空气分离”获取的一种原理示意图如图。分子的直径:,压缩后获取氮气,应选择区域 (填“A”或“B”)的气体。
b.合成塔①里和利用铁触媒制取的微观反应示意图如图。将海绵状的附着在多孔上即可制得铁触媒。的海绵状的结构优点是 ;图中的反应②中氢元素的化合价 (选填“升高”或“降低”或“不变”)。
c.合成塔②合成尿素时的“一定条件”是“低温加压”,其目的是 。
(2)电解合成氨。科学家最新研制了常温、常压下电解法合成氨的方法,原理如图所示。电源的正极产生氧气,负极产生氨气,氨气加压储存在氨气罐中。
a.写出上图反应的化学方程式 。
b.实际实验测得的氧气质量远大于理论值,可能的原因是 。
Ⅱ.用氨
(3)清洁燃料。科研人员采用氨气分级燃烧技术,反应原理示意图如图:
a.写出反应中X的化学式 。
b.我国科学研究人员发现在氨气中掺混一定比例的其他燃料,可以提高氨气燃烧的稳定性。为真正实现“零碳排放,应选择掺混的物质是 (填字母)。
A.煤粉 B.氢气 C.甲烷
c.完全燃烧生成,请计算充分燃烧氨气消耗氧气的质量 。(请根据化学方程式计算并写出计算过程)
18.金属材料的使用与生产、生活和社会发展密切相关。
(1)金属冶炼。利用CO与Fe2O3的反应炼铁,反应的化学方程式为 。
(2)金属材料的使用和保护。
①“贵州桥梁”闻名世界。桥梁建造中使用大量钢,钢的硬度比纯铁的 (填“大”或“小”)。
②铁制品在潮湿的空气里容易生锈,写一条防止铁生锈的措施 。
(3)金属与盐溶液间的反应。向一定量AgNO3和Cu(NO3) 2的混合溶液中加入Zn,质量关系如图所示。
①银、锌、铜的活动性由强到弱的顺序为: 。
②ac段发生反应的化学方程式是 ,反应的基本类型是 ,b点对应溶液中溶质组成为 。
③若将d点时刻反应后的混合物过滤,滤渣中一定含有 。
④试分析cd段溶液质量增加的原因是 。
⑤d点与a点相比,溶液减少的质量为 (用含m的代数式表示)。
(4)金属与酸的反应。一小块未打磨的铝片和一定质量的稀盐酸反应,产生气泡的快慢和反应时间关系如图。下列猜想正确的有 。
①0~t1时段,可能是铝表面有层氧化膜
②t1~t2时段,可能是铝和稀盐酸反应放出热量
③t3时刻,可能是稀盐酸过量
④t3时刻,可能是稀盐酸不足
A.1项 B.2项 C. 3项 D.4项
19.化学在生产生活中发挥着重要的作用。
Ⅰ.化学与生活
(1)直饮水机的水处理过程如图所示
①炭罐的作用是脱色除味,这是利用了活性炭的 性。
②超滤膜的孔径只有0.0001~0.001微米,可以阻挡水中的细颗粒物穿过,其原理与化学实验操作中的 操作相似。
③紫外灯管照射的作用是 。
(2)香水要密封保存,用分子的观点解释其原因 。
(3)某海苔的食品干燥剂为生石灰,其干燥的原理为 。(用化学方程式表示)
Ⅱ.化学与工业
高锰酸钾具有强氧化性,广泛应用于化工、医药、金属冶炼等领域。工业上以高纯度的二氧化锰为原料制备高锰酸钾的主要流程如图所示:
(4)将氢氧化钾和二氧化锰研磨成粉再混合均匀的目的是: 。
(5)已知氢氧化钾、二氧化锰和氧气在高温条件下反应生成锰酸钾和一种常见液态氧化物,据此写出该反应的化学方程式 。
(6)操作1发生的是 (填“物理”或“化学”)变化。
(7)该工艺流程中共出现 种氧化物,可循环使用的是: 。
(8)经上述流程,261吨的二氧化锰理论上消耗氢氧化钾的质量为 吨,若净消耗(投入减去产出)的二氧化锰中锰元素质量等于生成的高锰酸钾中锰元素质量,则该流程理论上可生成高锰酸钾 吨。
《8.2常见的酸和碱》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A D C C B B B A C D
1.A
【详解】A、用量筒量取液体的体积,读数时视线要与量筒内液体凹液面的最低处保持水平,故A正确;
B、加热试管中的固体时,试管口应略低于试管底,防止水倒流,使试管炸裂,故B错误;
C、用排空气法收集气体时,应将导管伸到接近瓶底,以排净空气,使收集气体较纯,故C错误;
D、稀释浓硫酸时,应将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌,使热量及时扩散,防止酸液飞溅,切不可将水倒入硫酸中,故D错误。
故选A。
2.D
【详解】A、用 pH 试纸测定溶液 pH 时,不能将 pH 试纸湿润,否则会稀释待测溶液,导致测定结果不准确,A 错误;
B、过滤时,应遵循“一贴二低三靠”的规则,使用玻璃棒引流,图中漏斗下端管口没有靠在烧杯内壁,B 错误;
C、溶解氯化钠应在烧杯中进行,不能在量筒中溶解物质,因为量筒是用于量取液体体积的仪器,不能用于溶解、反应等操作,C 错误;
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,以使热量及时扩散,一定不能把水注入浓硫酸中,D 正确。
故选D。
3.C
【详解】A、加水稀释氢氧化钠溶液,溶液碱性减弱,pH逐渐减小,但始终大于7,不会等于7,更不会小于7,A错误;
B、锌比铁活泼,反应速率快;根据化学方程式:,,相对原子质量Zn>Fe,所以相同质量的锌和铁与足量稀硫酸反应,铁生成氢气的质量大,B错误;
C、铜与硝酸银溶液反应的化学方程式为:,相对原子质量Cu>Ag ,反应后固体质量增重,溶液的质量减小至不变, C正确;
D、向稀硫酸和硫酸铜的混合溶液中加入足量的氢氧化钡溶液,化学方程式为:
,,反应一开始就有沉淀生成,D错误。
故选C。
4.C
【详解】A. 催化剂是能改变化学反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后都不变的物质。加入CuO后产生气泡(可能是氧气),说明反应速率加快,还需验证反应后CuO的质量和化学性质是否改变。该推理不严谨,此选项错误;
B. 铝制品抗腐蚀性好是因为铝在常温下与氧气反应生成一层致密的氧化铝保护膜,从而阻止铝进一步被腐蚀。铝本身易与氧气反应,并非“不易反应”,此选项错误;
C. 锌片放入稀硫酸中会生成氢气,则镁片放入稀硫酸中也会生成氢气
金属活动性顺序中,排在氢前面的金属能与稀硫酸反应生成氢气。锌和镁在金属活动性顺序中均位于氢前面(活动性:Mg > Zn > H),因此都能与稀硫酸发生置换反应生成氢气,此选项正确;
D. 二氧化碳和二氧化硫是酸性氧化物,能与碱反应,但并非所有非金属氧化物都是酸性氧化物,例如一氧化碳是非金属氧化物,却不与碱溶液反应,此选项错误。
故选C。
5.B
【详解】A、鉴别NaOH、NaCl、CuSO4三种白色固体,方法是用水溶解。NaOH溶于水时会放热,溶液温度升高;NaCl溶于水时无明显现象;CuSO4溶于水时溶液呈蓝色,通过这些不同的现象,可以鉴别这三种物质,故A选项不符合题意;
B、除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳,方法是将混合气体点燃。二氧化碳不支持燃烧,大量二氧化碳中混有的少量一氧化碳无法被点燃,因此,这种方法不能除去一氧化碳,故B选项符合题意;
C、区分蔗糖水和生理盐水,方法是取样后测导电性。蔗糖水是蔗糖的水溶液,蔗糖是蔗糖分子构成,溶液中没有自由移动的离子,因此不导电;生理盐水是氯化钠的水溶液,氯化钠由钠离子和氯离子构成,溶液中有自由移动的离子,因此导电,通过导电性的差异可以区分这两种溶液,故C选项不符合题意;
D、分离铁粉和铜粉。 方法是用磁铁吸引。铁粉具有磁性,能被磁铁吸引;铜粉没有磁性,不会被磁铁吸引,通过磁铁吸引可以将铁粉和铜粉分离,故D选项不符合题意。
故选B。
6.B
【详解】盐酸在水中电离生成氢离子和氯离子,氢离子带正电,符号为H+,故选B。
7.B
【详解】A.浓硫酸没有挥发性,打开盛有浓硫酸的试剂瓶的瓶盖,瓶口不会出现白雾,故A选项错误;
B.红磷与氧气在点燃的条件下反应生成白色的五氧化二磷固体,观察到的现象是产生大量白烟,故B选项正确;
C.硝酸铵溶于水吸收热量,溶液温度降低,故C选项错误;
D. 石灰水显碱性,能够使无色的酚酞溶液变红,所以向石灰水中滴加酚酞溶液,溶液由无色变成红色,故D选项错误;
故选B。
8.A
【详解】A、浓硫酸腐蚀物质过程中有新物质生成,故浓硫酸具有腐蚀性,属于化学性质,而非物理性质,故选项说法不正确。
B、盐酸能与金属氧化物反应,用于除锈,故选项说法正确。
C、打开盛有浓盐酸的试剂瓶可看到白雾,是因为浓盐酸挥发出氯化氢气体遇到空气中的水蒸气,形成盐酸小液滴的缘故,故选项说法正确。
D、浓硫酸放置于空气中会变重,是因为浓硫酸具有吸水性,吸水导致质量增加,故选项说法正确。
故选A。
9.C
【详解】A、白磷着火点为40℃,在空气中容易发生缓慢氧化产生的热量积累使温度达到着火点而自燃,所以白磷不能暴露在空气中保存,通常保存在水中;而红磷着火点较高,性质相对稳定,可以在空气中保存,错误;
B、a到c过程中,白磷燃烧消耗氧气,试管内气压降低,注射器中水会进入试管中,试管内物质总质量a≠c,错误;
C、胶头滴管中的水滴入生石灰,生石灰与水反应放出大量的热,使温度达到白磷的着火点,从而引发白磷燃烧;注射器中的水在白磷燃烧消耗氧气后,会被大气压压入试管内,通过注射器内水减少的体积来测定空气中氧气的含量,二者作用不同,正确。
D、空气中氧气约占空气体积的,注射器内原有20mL水,试管内空气体积为50mL,则氧气的体积约为,实验结束后,注射器内水减少10mL,活塞应停留在20mL 10mL=10mL刻度线处,而不是9mL刻度线处,错误。
故选C。
10.D
【详解】A、滴加液体时,胶头滴管垂直悬空于试管口上方,避免污染试剂,操作正确。
B、向酒精灯添加酒精时,通过漏斗添加可防止酒精洒出(需注意酒精灯应熄灭后操作),操作正确。
C、连接仪器时,用水润湿玻璃管能减小摩擦,便于玻璃管插入橡胶塞,操作正确。
D、稀释浓硫酸时要把浓硫酸沿杯壁缓缓注入水中,并用玻璃棒不断搅拌,以使热量快速散发;若将水倒入浓硫酸中,浓硫酸溶于水放热会导致液体飞溅,操作错误。
故选D。
11.(1)HCl
(2)用作燃料(合理即可)
(3)CO+CuOCu+CO2
(4)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
【分析】A~F是初中化学常见的六种物质。A是人体胃液中的一种物质,可帮助消化,则A是盐酸;B、C、E在常温常压下为无色无味的气体,C、D、E为氧化物;盐酸能转化为B、C两种气体,由盐酸能与活泼金属反应生成氢气,盐酸能与碳酸盐反应生成二氧化碳,二氧化碳能转化为一氧化碳,一氧化碳和氢气具有还原性,能与金属氧化物反应,则B是氢气,C是二氧化碳,E是一氧化碳,D是金属氧化物;F为固体,能与金属氧化物反应且能转化为一氧化碳,则F是碳,代入检验,推断合理。
【详解】(1)由分析可知,A是盐酸,其化学式为HCl,故填:HCl;
(2)由分析可知,F是碳,具有可燃性,可作燃料,具有还原性,可用于冶炼金属,故填:用作燃料(合理即可);
(3)D为金属氧化物,E为一氧化碳,若物质D为黑色固体,则D是氧化铜,D与E发生的反应是一氧化碳与氧化铜在加热的条件下生成铜和二氧化碳,反应的化学方程式为CO+CuOCu+CO2,故填:CO+CuOCu+CO2;
(4)B是氢气,实验室制取氢气的原理是锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气,反应的化学方程式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,故填:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。
12.(1)增大反应物的接触面积,使反应更充分
(2) 分解反应
(3)c、a、b
【详解】(1)将石灰石粉碎,目的是增大反应物的接触面积,使反应(高温分解)更充分、更快。
(2)① 反应①的化学方程式:石灰石(主要成分为)在高温下分解生成氧化钙(生石灰)和二氧化碳,方程式为:;
② 反应基本类型:该反应是 “一种物质生成两种物质”,属于分解反应。
(3)反应③生成轻质碳酸钙(沉淀),需先通过过滤(c)分离出沉淀,再洗涤(a)除去沉淀表面的杂质,最后烘干(b)得到干燥的轻质碳酸钙。因此正确顺序是c、a、b。
13.(1)增大反应物之间的接触面积,使反应充分,同时提高反应速率
(2)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(3)相同
(4)二氧化碳
(5)耗能
【详解】(1)石灰石在投入酸溶槽之前要先研成粉末的原因是增大反应物之间的接触面积,使反应充分,同时提高反应速率;
(2)石灰石主要成分是碳酸钙,含杂质,二氧化硅不溶于水且不与酸反应,则酸溶槽中发生的反应是碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,化学方程式为;
(3)设备1”和“设备2”中进行的分离操作都是将固体和液体的分离,所以操作都是过滤,相同。
(4)将石灰乳变成碳酸钙,反应化学方程式为,故X是二氧化碳。
(5)图2所示流程具有利用原料种类少等优点,不足之处是要创造高温条件,比较耗能。
14.(1)Fe/铁
(2) 排出设备中的空气(合理即可) CO
(3) 5mL /
(4) c b d 暖宝宝(合理即可)
【详解】(1)Fe2O3中铁元素显+3价,生成的Fe中铁元素显0价,化合价降低;CO中碳元素显+2价,生成的CO2中碳元素显+4价,化合价升高;氧元素均显-2价,化合价不变;
(2)在制备Fe(CO)5的过程中,先往设备中通入一段时间CO再加热的原因是为了排尽设备内的空气,防止加热时空气中的氧气与铁发生反应,影响产品的纯度和质量;同时,在制备过程中,一氧化碳既是反应物又是生成物,因此可以循环利用,以节约资源和降低成本;
(3)实验2:该实验的目的是探究相同浓度的盐酸和硫酸除锈效果,所以要求体积和浓度相同,所以应加入5mL同浓度的稀硫酸;
铁锈的主要成分是氧化铁,用酸除铁锈,可以为稀盐酸和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;或用稀硫酸和氧化铁反应生成硫酸铁和水,反应的化学方程式为:Fe2O2+3H2SO4=Fe2(SO4)2+3H2O;
(4)实际除锈防锈中,应先进行“酸洗”除锈,再水洗、烘干,最后刷漆或涂油防锈,故操作顺序应为a→c→b→d;
铁会与氧气、水反应而生锈,所以如果将“铁生锈”原理应用得当,同样可以造福人类,如:暖宝宝等。
15.(1)
(2) 放热 大于
(3)
【详解】(1)生石灰是氧化钙的俗称,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,化学方程式为;
(2)生活中常利用(1)中反应加热食物,说明该反应过程放热;
过筛的目的是拦截大于筛孔直径的颗粒;
(3)乳化池中氧化钙与水反应生成氢氧化钙,则生浆池中主要成分是氢氧化钙,故碳化塔中发生的反应是二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为。
16.(1)烧杯
(2)E
(3)
(4)C中澄清石灰水不变浑浊,F中澄清石灰水变浑浊
(5)浓硫酸
【详解】(1)F可以收集尾气防止污染,但是最好在F后添加烧杯,将液体排入烧杯中,防止液体流出;
(2)先点燃A处的酒精喷灯,稍后点燃E处的酒精喷灯,待E装置玻璃管内红棕色粉末全部变为黑色时,先熄灭E处酒精喷灯,继续通入一氧化碳使玻璃管冷却,防止装置F中澄清石灰水倒流使试管破裂,防止生成的铜被再次氧化;
(3)A装置内二氧化碳和碳高温下反应生成一氧化碳,化学方程式为:;
(4)A装置内二氧化碳和碳高温下反应生成一氧化碳,B装置氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳,若C装置澄清石灰水不变浑浊,说明二氧化碳已经除尽,E装置中一氧化碳和氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳,则F装置澄清石灰水变浑浊,即能证明装置E中有 CO2 生成;
(5)为了防止水蒸气对实验造成干扰,D瓶中应盛放的试剂液体试剂,因此是浓硫酸,浓硫酸具有吸水性,且不与一氧化碳反应,可用于干燥一氧化碳气体。
17.(1) A 增大与反应物的接触面积,加快反应速率 升高 促进CO2和NH3溶于水,提高反应速率和生产效率
(2) 水通电后,产生了一部分氧气
(3) H2O B 设充分燃烧68g氨气,消耗氧气的质量为x,
x=96g,
答:消耗氧气的质量为96g。
【详解】(1)a.分子的直径:N2>O2,氧气能够进入区域B中,压缩后获取氮气,应选择区域A的气体;
b. 海绵状的结构可以增大与反应物的接触面积,加快反应速率;
图中,反应②中反应前氢气为单质,其化合价为0,反应后氢元素存在于氨气中,氢元素的化合价为+1,故氢元素的化合价升高;
c. 合成塔②将CO2和NH3溶于水合成尿素,由于气体的溶解度随温度的降低而增大,随压强的升高而增大,所以反应条件控制为“低温加压”的目的是促进CO2和NH3溶于水,提高反应速率和生产效率;
(2)a.如图所示的化学反应是氮气和水在通电的条件下反应生成氨气和氧气,反应的化学方程式为;
b.实验测得反应实际所得到的氧气质量远大于理论值,可能是因为水通电后,产生了一部分氧气;
(3)a.化学反应前后元素的种类不变,据图可以看出,反应中X是水,其化学式为H2O;
b.氢气燃烧的产物是水,为真正实现零碳排放,选择掺混的物质最可能是氢气,故选B;
c.见答案。
18.(1)
(2) 大 保持铁制品表面的洁净和干燥(涂油、刷漆等合理即可)
(3) Zn>Cu>Ag 置换反应 Zn(NO3)2、AgNO3、Cu(NO3)2 Ag、Cu、Zn 每65份质量的锌置换出64份质量的铜,进入溶液的锌的质量大于从溶液中析出的铜的质量
(4)D
【详解】(1)CO与Fe2O3反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为:;
(2)①钢是铁的合金,合金比组成的纯金属硬度更大,因此钢的硬度比纯铁的大;
②铁制品在潮湿的空气里容易生锈,防止铁生锈的措施有保持铁制品表面的洁净和干燥、涂油和刷漆等;
(3)①向AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液中加Zn,图像显示溶液质量先减小后增大,质量减小阶段:Zn先与AgNO3反应,65份质量的Zn置换出216份质量的Ag,说明Zn能置换Ag,故Zn比Ag活泼;质量增大阶段:待AgNO3反应完后,Zn与Cu(NO3)2反应,65份质量的Zn置换出64份质量的Cu,说明Zn能置换Cu,故Zn比Cu活泼;因此金属活动性:Zn>Cu>Ag;
②向AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入Zn,锌先与硝酸银反应,化学方程式为Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag,该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物,属于置换反应;在b点时,锌与硝酸银的反应还未完全结束,此时溶液中的溶质有生成的Zn(NO3)2以及未反应完的AgNO3和Cu(NO3)2;
③在d点时,锌已经将硝酸银和硝酸铜都完全反应,所以过滤后滤渣中一定含有生成的Ag和Cu以及过量的Zn;
④cd段是锌与硝酸铜反应,化学方程式为Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu,每65份质量的锌置换出64份质量的铜,进入溶液的锌的质量大于从溶液中析出的铜的质量,所以溶液质量增加;
⑤设mg质量的锌与硝酸银反应生成银的质量为x,
设mg质量的锌与硝酸铜反应生成铜的质量为y,根据
反应前溶液的质量为硝酸银和硝酸铜溶液的质量,反应后溶液的质量为硝酸锌溶液的质量。 参加反应的锌的质量为2m,生成银和铜的质量总和为;根据质量守恒定律,溶液减少的质量为生成银和铜的质量总和减去参加反应的锌的质量,即。
(4)①未打磨的铝片有氧化铝薄膜,氧化铝与稀盐酸反应生成氯化铝和水,不生成氢气,不产生氢气,所以0~t1阶段没有产生气泡,可能是铝表面有层氧化膜,正确;
②由图可知,t1~t2阶段产生气泡的速率逐渐加快,可能是铝和稀盐酸反应放出热量使速率加快,正确;
③t3时刻产生气泡速率为零,即反应结束,此时可能是铝片完全反应,稀盐酸有剩余,正确;
④t3时刻产生气泡速率为零,即反应结束,此时可能是稀盐酸完全反应,铝片有剩余,正确;
故选:D。
19.(1) 吸附 过滤 杀菌消毒
(2)分子在不断运动,密封保存可防止香水分子因运动而扩散到空气中
(3)
(4)增大反应物的接触面积,使反应更充分
(5)
(6)物理
(7) 3/三 二氧化锰/MnO2
(8) 336 316
【详解】(1)①活性炭具有吸附性,能够吸附水中的色素和异味,所以炭罐脱色除味是利用了活性炭的吸附性;
②过滤是将不溶性固体与液体分离的操作,超滤膜阻挡水中细颗粒物穿过,实现了固体(细颗粒物)和液体(水)的分离,其原理与化学实验操作中的过滤相似;
③紫外灯管照射可以杀死水中的细菌和病毒等微生物,起到杀菌消毒的作用;
(2)分子是在不断运动的,香水中的分子会不断运动到空气中,若不密封保存,香水会逐渐挥发而减少,所以香水要密封保存是因为分子在不断运动;
(3)生石灰是氧化钙的俗称,氧化钙能与水反应生成氢氧化钙,从而起到干燥作用,化学方程式为CaO+H2O=Ca(OH)2;
(4)把氢氧化钾和二氧化锰研磨成粉再混合均匀,这样做可以让反应物之间的接触面积增大,从而使反应进行得更快、更充分;
(5)已知氢氧化钾、二氧化锰和氧气在高温条件下反应生成锰酸钾和水(常见液态氧化物),反应式为;
(6)操作1为把固体和液体分开的操作,为过滤操作,此过程没有新物质产生,属于物理变化;
(7)氧化物是由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物;在这个工艺流程中,二氧化锰、二氧化碳、水都符合氧化物的定义,所以共有3种氧化物;从流程图能看到,二氧化锰在反应开始时参与反应,在后面又生成了二氧化锰,所以可循环使用的是二氧化锰(或MnO2);
(8)设生成261吨的二氧化锰理论上消耗氢氧化钾的质量为x;
x=336t;
因为净消耗的二氧化锰中锰元素质量等于生成的高锰酸钾中锰元素质量,根据流程可知,二氧化锰剩余质量为87t,设生成高锰酸钾的质量为y吨,则,y=316t。