(共28张PPT)
课题4 物质性质的研究
课件1
课题一
学习重难点:
1.能够运用已学知识、技能对一些物质的性质进行探究。
2.学会比较法研究物质性质的方法。
3.通过对锌及其化合物性质的探究,掌握研究物质性质的基本方法和程序。
比较法研究物质性质的方法。
课题一
高温
课题一
知识·回顾区
熔化
低于
大
课题一
知识·回顾区
不同于
课题一
纯净物与混合物性质的比较
搅拌
试管内的甘油溶液没有凝固,蒸
馏水已经凝固
甘油溶液
氯化钠
冰盐水
混合物凝固点降
低
课题一
熔点
抗
腐蚀
组
分金属的熔点>合金
铁丝>纯铁>
不锈钢
课题一
课题一
学习·探究区
A
课题一
学习·探究区
D
课题一
学习·探究区
课题一
学习·探究区
锌及其化合物性质的探究
4
ⅡB
两个
易失去两个
较活泼
金属氧化物
强碱
通性
两性
复分解
氧化还原
课题一
学习·探究区
剧烈反应生
成一种白色
物质
加热条件
下锌能与
硫反应
两试管均产
生大量气
泡,且点火
后均产生爆
鸣声
锌能与
酸、强碱
反应
锌粒表面有
一层红色物
质析出,溶
液颜色变浅
锌能从铜
盐溶液中
置换出铜
课题一
学习·探究区
ZnO均能溶
解,得到无
色溶液
ZnO既能与酸
反应,又能与
强碱反应
课题一
学习·探究区
pH<7
镁条表面析出一
层银白色略带青
蓝色的金属,并
有气泡冒出
ZnCl2溶液水
解显酸性
镁与ZnCl2溶
液发生置换
反应
ZnCl2溶液能
与碱溶液反
应
两支试管中均产
生白色沉淀
三支试管中的白
色沉淀均溶解
Zn(OH)2能与
盐酸、NaOH
溶液、氨水
反应
课题一
学习·探究区
课题一
学习·探究区
课题一
学习·探究区
课题一
学习·探究区
产生气泡较慢
产生气泡快
产生气泡较快
课题一
学习·探究区
铝条
镁条
产生少量氢气、有红色铜析出
产生大量氢气和蓝色沉淀
有红色铜析出
课题一
学习·探究区
金属活泼性:Mg>Al>Zn
蓝色
课题一
学习·探究区
课题一
学习·探究区
学习小结
A
课题一
自我·检测区
B
A
课题一
自我·检测区
B
课题一
自我·检测区
本节内容结束。
课下完成课时达标训练。
课题一(共35张PPT)
课题4 身边化学问题的探究
课件1
NaClO
Ca(ClO)2
Ca(ClO)2
NaClO
次氯酸
课题二
知识·回顾区
不正确的
若溶液不显中性,则H+或OH-被稀释,测出的不
是溶液中H+或OH-对应的pH
酸碱滴定
课题二
知识·回顾区
不
成酸
成碱
碳、氮、
硫、磷
钾、钠、
钙、镁
课题二
学习·探究区
探究西红柿是酸性食物还是碱性食物
100g
0.1
mol·L-1酸或碱
负值
正值
pH
酸碱滴定
课题二
学习·探究区
B
课题二
学习·探究区
A
课题二
学习·探究区
氧化
漂白
NaClO
碱
含氯消毒液性质、作用的探究
课题二
学习·探究区
现象是溶液先变蓝后褪色
现象是溶液先变红后褪色
约为10
比未加稀硫酸的品红溶液漂白效
果强
出现红褐色沉淀,离子方程式是
溶液的pH变小
课题二
学习·探究区
现象是溶液变为血红色
出现黄绿色气体,离子方程式是
现象是溶液变蓝色
课题二
学习·探究区
强氧化性
爆炸燃烧
腐蚀
刺激
性
浓
度
使用量
课题二
学习·探究区
课题二
学习·探究区
D
课题二
学习·探究区
课题二
学习·探究区
课题二
学习·探究区
碱性
课题二
学习·探究区
pH试纸或pH计
酸碱滴定
总
酸
酚酞
脱色
pH计
课题二
学习·探究区
饮料的研究
抗坏血酸
还原
I2
尽快
氧化
新煮沸并冷却
淀粉
蓝
课题二
学习·探究区
加水稀释
较大
醋酸
要快
课题二
学习·探究区
课题二
学习·探究区
D
课题二
学习·探究区
课题二
学习·探究区
课题二
学习·探究区
溶液变为稳定的蓝色
酸式滴定管或移液管
活塞
锥形瓶中的溶液
课题二
学习·探究区
课题二
学习·探究区
课题二
学习·探究区
学习小结
A
课题二
自我·检测区
D
课题二
自我·检测区
A
课题二
自我·检测区
课题二
自我·检测区
课题二
自我·检测区
课题二
自我·检测区
氯水与NaOH反应生成两种盐,碱性减弱
本节内容结束。
课下完成课时作业
课题二(共24张PPT)
课题4
物质性质的研究
课件2
一七四三年,拉瓦锡出生在一个律师之家。二十岁的时候,拉瓦锡从大学法律系毕业。可是,他酷爱化学,二十五岁时成为法国科学院院士。
1774年
研究空气的20天实验
拉瓦锡发现,实验结束时,
钟罩里的空气的体积,大
约减少了五分之一。
拉瓦赐把那占空气总体积
五分之一的气体,称为“氧
气”,剩下的占空气总体积五
分之四的气体,拉瓦锡称
它为“氮气”。在空气中,还
有“固定空气”,即二氧化碳,不过,含量很少。
空气是由氧气、氮气、二氧
化碳等气体混合组成的。
结论:
思考与交流
1.拉瓦锡研究空气组成时,人类对相关知识(如氮气、氧气和稀有气体等)已有哪些认识?
已经了解氧气,氮气,汞的性质,
不知道空气的组成.
2.拉瓦锡通过哪些实验才得出最后结论?你理解拉瓦锡设计这些实验时,分别要探究或解决哪些问题吗?
拉无锡通过4个实验才得出结论:研究
剩余气体,加热反应产物,复原空气.
3.今天看来,拉瓦锡关于空气组成的结论并不准确,这是否影响他这项研究对化学发展的贡献?说说你的理由。
并不影响他这项研究对化学发展的贡献.
4.我们在化学课中所做的测量空气中氧气含量的实验,利用的是磷在空气中的燃烧,能否换成其他可燃物,如蜡烛、硫、碳等?
不能,因为反应有气体生成.
5.对比今昔两个测量空气中氧气含量的实验,试从实验目的、条件、精确度、难易等方面分析、评价它们。从中你是否获得一些与实验设计有关的启示?
昔日实验是科学实验,追求尽可能的精确,
今日实验是教学重现,需要简便易行.
实验目的决定了实验效果的追求.
实验设计
首先受实验目的影响,同时受条件制约,
还要考虑环境保护,人身健康,实验安全
等因素.
思考与交流
根据我们以往学习和探究各种物质性质及
其规律的经验,思考并举例说明下列问题:
1.我们通常通过物质的哪些性质来了解或
介绍某一种物质?
一般通过研究物理性质与化学性质两方面来了解某一物质,物理性质包括颜色,气味,熔点,沸点,硬度,密度,溶解性,导电性等,化学性质包括通性,特性,氧化性,还原性,酸碱性等.
2.我们通常从哪些方面研究某一类物质(金属、非金属,有机物、无机物等)的性质?
基本思路:
通常从物质的分类-----通性(相同)------
特性(差异).
实验4-1
纯净物与混合物性质的比较
实验目的
1.研究比较纯水与水溶液的凝固点的不同。
2.设计实验,比较合金与成分金属的密度、硬度、熔点及抗腐蚀能力上的区别。
3.通过实验,比较研究不同类物质性质的方法,并运用这一方法研究、获得
某些物质性质的知识。
实验用品
甘油溶液、粗盐、蒸馏水、冰块、费水、
铜片、铁片、锡片、黄铜制品、不锈钢制
品、焊锡条。
温度计、玻璃棒、试管、药匙、烧杯、
细木条、标签纸。
请利用上述用品设计合理的实验方案。
实验进程
一.比较水和水溶液的凝固点
实验步骤
现象,解释,结论
1.向预先编好号的两支小试管中分别加甘油和蒸馏水各约半试管,再插入一支细木条.
2.向盛有冰水混合物的烧杯中加入4-5药匙粗盐,搅拌,使其温度下降至-5--6℃后将上述两支试管同时放入冰水中冷却.6-7min后,同时取出试管,观察现象,动一动木条,有什么现象.
问题与讨论
1.物质的性质与哪些因素有关?请举例说明.
物质的性质与其组成成分和混合状态有关.
2.在凉开水中加点糖,水变甜了,若再加点醋或盐等,味道如何?回家试试,记下感觉味道最好的调配方案,与同学交流,看看发现了什么?
(略)
3.通过本实验,对甘油水溶液可作汽车
防冻液,氯化钠可作融雪剂及本实验中
以冰盐作制冷剂等事实,你是否有了进
一步的认识
甘油水溶液作汽车防冻剂,氯化钠作
融雪剂,冰盐水作制冷剂应用的都是
混合物凝固点降低的性质.
这些青铜器,钢铁是单质还是合金呢
有人说”顾名思义合金就是几种金属熔合
在一起而形成的物质.”这句话全面吗
单质金属与合金相比较,性质上
有什么不同呢
二.比较单质金属与合金的某些性质
比较的性质
实验步骤
现象,解释,结论
密度
硬度
熔点
抗腐蚀能力
如何比较
同学们讨论拓展实验
请阅读课本58面
同学们讨论
同学们交流实验方案
学以致用
下列实验操作中错误的是(
)
A.分液时,分液漏斗中的下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出
B.蒸馏时,应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶支管口
C.滴定时,左手控制滴定管活塞,右手握持锥形瓶,边滴边振荡,眼睛注视滴定管中的液面
D.称量时,称量物放在称量纸上,置于托盘天平的左盘,砝码放在托盘天平的右盘中
C
实验4-2
金属镁,铝,锌化学性质的探究
实验目的
1.通过实验直接获取镁,铝,锌的一些化学
性质或反应规律方面的知识.
2.学习通过实验研究同类不同种物质的
性质的思路,方法.
实验用品
镁条,铝片,锌粒或锌片.
金属性质
Mg
Zn
Al
与H2O
与O2
与非金属(S,Cl2)
与盐溶液
稀盐酸/稀硫酸
冷浓硫酸,硝酸
稀硝酸
强碱/氨水
与氧化物
拓展实验
Mg2+,Zn2+,Al3+的检验及Zn(OH)2性质研究
取足量金属与稀盐酸充分反应后的澄清溶液
Mg2+
Zn2+
Al3+
滴加适量NaOH溶液,分为两份
继续滴加NaOH
滴加盐酸
滴加氨水
问题与讨论
1.与不同实验小组的同学交流实验结果
之后,小结通过实验探究,同学们对镁,铝,
锌的化学性质有了哪些新的了解.
(同学们交流)
2.回顾以往化学课程中你所学习过的各种
金属的有关性质,结合本实验的体验,概括
小结人们通常从哪些方面研究金属性质.
金属在化学反应中通常体现还原性,一般
可与非金属,水或酸,某些盐溶液等反应.
一定条件下易与其他各种氧化剂反应,如
铁可被过氧化氢,高锰酸钾溶液等氧化,
铝可发生铝热反应等.此外某些两性金属
可以与碱反应.第四单元
实验4-4
饮料的研究
一、选择题
1.
下列关于食物酸碱性的说法正确的是()
A.食物本身具有酸味,即为酸性食物
B.蔬菜、水果等均属于酸性食物
C.蛋白质中含N、P、S等元素,其中氮元素最终变成硝酸
D.在人体代谢后最终生成碱性物质的食物,称为碱性食物
答案:D
解析:
解答:
A项,柠檬本身具有酸味,但属于碱性食物;B项,蔬菜、水果等属于碱性食物;C项氮元素最终变成尿酸。
分析:本题考查了食物的酸碱性判断,难度不大,注意食物的酸碱性是根据食物在体内代谢最终产物的性质来分类的,不是根据口感来进行分类的.并非在味觉上具有酸性的食物,就是酸性食物。
2.
分别向盛有淀粉—碘溶液的两烧杯中滴加新鲜黄瓜汁和久置黄瓜汁,黄瓜汁中含有的维生素C能使淀粉—碘溶液褪色,实验结果见下表。下列说法不正确的是()
黄瓜汁
新鲜
久置
滴数
12
20
A.维生素C具有还原性,能将碘单质还原为I-
B.实验时两烧杯中的淀粉—碘溶液的浓度和体积相等
C.新鲜黄瓜汁中比久置黄瓜汁中维生素C含量低
D.维生素C缺乏的病人要多吃新鲜的蔬菜和水果
答案:C
解析:
解答:由表可知久置黄瓜汁含有的Vc少,由题意可知Vc具有还原性,能还原碘单质。
分析:本考点考查了元素与人体健康的关系,属于实验探究题,有关食品问题是高考的主要考点之一,基础性比较强.食品在现实生活中应用很广泛,应该好好把握.要合理膳食,均衡营养,保证身体健康
3.
维生素C是一种水溶性维生素(其水溶液呈酸性)化学式为C6H8O6,结构如下图所示。人体缺乏这种维生素C易得坏血症,所以维生素C又称抗坏血酸。维生素C易被空气中的氧气氧化。在新鲜的水果、蔬菜、乳制品中都含维生素C,如新鲜的橙汁中维生素C的含量在500
mg/L左右。下列关于维生素C的叙述错误的是()
A.Vc是人体必需的一种维生素,人体自身不能合成
B.可以直接用I2的标准溶液滴定待测含Vc的溶液,测知Vc的含量
C.在碱性条件下,Vc更易被空气氧化
D.在滴定法测定Vc含量时,要谨慎缓慢操作
答案:D
解析:
解答:Vc易被空气氧化,所以滴定操作时应尽快进行,以防Vc被氧化。
分析:本题考查有机物的结构与性质,注意把握有机物的官能团与性质的关系,熟悉烯烃、醇的性质即可解答,题目难度不大。
4.
人体血红蛋白中含有Fe2+,如果误食亚硝酸盐,会使人中毒,因为亚硝酸盐会使Fe2+转变成Fe3+,生成高铁血红蛋白而丧失与O2结合的能力,服用维生素C可缓解亚硝酸盐的中毒,这说明维生素C具有()。
A.酸性
B.碱性
C.氧化性
D.还原性
答案:D
解析:
解答:亚硝酸盐会使Fe2+转变为Fe3+,服用维生素C可缓冲症状,说明维生素C具有还原性。
分析:本题考查氧化还原反应中的有关知识,可以根据所学知识进行回答,较简单。
5.
下列实验操作能达到相应目的的是()
A.用足量的澄清石灰水确定SO2中含有CO2
B.用pH试纸确定Na2CO3溶液中含有NaOH
C.用NaOH溶液来确定Na2CO3溶液中含有NaHCO3
D.用KSCN来确定FeCl2溶液中含有Fe3+
答案:D
解析:
解答:Fe3+与KSCN得到血红色溶液而Fe2+不能。A中两种气体均可产生白色沉淀;B中碳酸钠水解而使溶液呈碱性;C中反应无明显的现象。
分析:化学实验常用仪器的使用方法和化学实验基本操作是进行化学实验的基础,对化学实验的考查离不开化学实验的基本操作,该类试题主要是以常见仪器的选用、实验基本操作为中心,通过是什么、为什么和怎样做重点考查实验基本操作的规范性和准确性及灵活运用知识解决实际问题的能力。
6.
咖喱是一种烹饪辅料,若白衬衣被咖喱汁玷污后,用普通肥皂洗涤该污渍时会发现,黄色污渍变为红色。经水漂洗后红色又变为黄色。据此现象,你认为咖喱汁与下列何种试剂可能有相似的化学作用()
A.品红溶液
B.石蕊溶液
C.氯水
D.KI 淀粉溶液
答案:B
解析:
解答:普通肥皂的主要成分是高级脂肪酸钠,洗涤液呈碱性,使黄色的咖喱汁污渍转化为红色,水漂洗后溶液的碱性减弱重新成为黄色,其化学作用原理与石蕊溶液相似。
分析:此题考查对肥皂性质的掌握和对酸碱指示剂的认识,错误在于不会把已有知识和题目中提供的新情景联系起来。
7.
生活中的一些问题常涉及到化学知识,下列叙述不正确的是
()
A.糯米中的淀粉一经发生水解反应,就酿造成酒
B.福尔马林是一种良好的杀菌剂,但不可用来消毒饮用水
C.棉花和人造丝的主要成分都是纤维素
D.室内装饰材料中缓慢释放出的甲醛、甲苯等有机物会污染空气
答案:A
解析:
解答:A项.糯米中的淀粉经水解反应生成的是葡萄糖.不是酒精,B项.福尔马林可用于环境消毒.但不能消毒饮用水.原因它本身也是一种有毒的物质,C项正确,D项.装饰材料中的甲醛和甲苯都是有毒的.故会污染空气
分析:本题考查淀粉的化学性质、福尔马林的用途、纤维素、甲醛的性质等,题目难度不大。
8.
山梨酸是一种常用的酸性防腐剂,其结构简式为CH3CH===CHCH===CH—COOH,下列不属于山梨酸具有的性质的是
()
A.能与Br2发生加成反应
B.能与乙醇发生酯化反应
C.易与空气中的O2发生氧化反应
D.能在NaOH溶液作用下发生水解反应
答案:D
解析:
解答:山梨酸中含有碳碳双键和羧基,具有不饱和烃和羧酸的性质,但不能发生水解反应,答案选D。
分析:本题考查有机化合物的官能团的性质,题目难度不大,熟练掌握有机化合物的官能团的性质是解题的关键 。
9.
火腿中常用NaNO2、苯甲酸钠作防腐剂,下列关于NaNO2的说法不正确的是
()
A.NaNO2既有氧化性,又有还原性
B.NaNO2属于工业用盐,不能误做食盐
C.NaNO2为NO2对应的盐
D.NaNO2是一种致癌性物质,用量不能太大
答案:C
解析:
解答:A.NaNO2中N元素的化合价是+4价,处于中间价态,既有氧化性又有还原性,正确;B.NaNO2具有毒性,不能代替食盐,正确;C.NO2是不成盐氧化物,错误;D.NaNO2具有毒性,不能大量食用,正确。
分析:本题考查亚硝酸钠的化学性质,题目难度不大,熟练掌握氧化还原反应规律是解题的关键 。
二.非选择题
10.
(1)维生素C的结构简式如下图,它的分子式是________。
答案:C6H8O6
(2)由于它能防治坏血病,又称为抗坏血酸。维生素C溶液中滴入紫色石蕊试液,溶液颜色变红,说明维生素C溶液具有________性;在维生素C溶液中滴入少量蓝色有淀粉的碘水,可观察到的现象是蓝色褪去,说明维生素C具有________性。
答案:酸|还原
(3)用如图所示的实验可以初步比较苹果汁和橙汁中维生素含量的多少。要得出正确的结论,实验过程中不需要控制的条件是________。
A.烧杯的大小必须完全相等
B.烧杯中的淀粉—碘溶液的浓度必须相等
C.胶头滴管滴出的每滴果汁的体积必须相等
D.胶头滴管滴出的滴数必须相等
答案:
AD
解析:
解答:由结构简式可以看出其分子式为C6H8O6,加入石蕊后显红色,说明其水溶液呈酸性,维生素C具有还原性,可被I2氧化,因此含有淀粉的碘水蓝色会褪去。
分析:本题考查了有机物中的官能团及其结构等知识点,难度不大,会根据物质的结构推断其具有的性质是解题的关键 。
11.
维生素C是一种水溶性维生素(其水溶液呈酸性),它的分子式是C6H8O6。人体缺乏这种维生素C易得坏血症,所以维生素C又称抗坏血酸。维生素C易被空气中的氧气氧化。在新鲜的水果、蔬菜、乳制品中都含维生素C,如新鲜的橙汁中维生素C的含量在500
mg·L-1左右。
校课外活动小组测定了某品牌的软包装橙汁中维生素C的含量。下面是测定实验分析报告。(请填写有关空白)
(1)测定目的:___________
答案:测定××牌软包装橙汁维生素C的含量。
(2)测定原理:_________。
答案:C6H8O6+I2―→C6H6O6+2H++2I-
(3)实验用品及试剂:
①仪器和用品:(自选,略)
②试剂:指示剂________(填名称)、浓度为7.50×10-3
mol·L-1标准碘溶液、蒸馏水等。
答案:淀粉溶液
(4)实验过程:
①洗涤仪器,检查滴定管是否漏水,润洗后装好标准碘溶液待用。
②打开橙汁包装,目测:颜色——橙黄色
,澄清度——好。用________(填仪器名称)向锥形瓶中移入20.00
mL待测橙汁,滴入2滴指示剂。
③用左手控制滴定管的________(填部位),右手振动锥形瓶,眼睛注视________,直到滴定终点。滴定至终点的现象是________________________。
答案:酸式滴定管或移液管|活塞|锥形瓶中的溶液颜色变化|溶液由无色变为蓝色且半分钟内不褪色
解析:
解答:滴定时,反应是否完全是通过指示剂变色来表现的,因此必须选择合适的指示剂。根据实验原理可知,用淀粉溶液作指示剂(利用I2与淀粉作用变蓝的性质)。根据中和滴定实验,滴定前须装好标准液和待测液。题目要求量取20.00
mL的待测橙汁,根据量取精度要求和橙汁的性质(显酸性),必须选用酸式滴定管或移液管。在滴定过程中,左手控制滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛密切注视锥形瓶,观察溶液是否变色(这是滴定过程中相当关键的一环)。解答实验过程(3)时,必须搞清原理,是哪种溶液向哪种溶液中滴入,否则可能答反。正确的是:溶液蓝色不褪色,而不是蓝色褪去。必须注意的是:维生素C容易被空气中的氧气氧化,因此实验时不宜剧烈振动锥形瓶,以尽量减少维生素C被氧化的可能。当锥形瓶中的溶液恰好由无色变为蓝色时,滴定终点出现。由于该实验为定量实验,为减少偶然误差,滴定实验必须重复两次以上,且在数据处理时,取两次或多次数据的平均值。在设计记录数据表格时,必须体现这样的要求。
完成上述实验后,处理实验数据并获取结论。根据计算,该橙汁中维生素C的浓度为990
mg·L-1,超过题目给出的“500
mg·L-1左右”的标准,说明该橙汁并非是天然橙汁。
分析:该题为一酸碱中和滴定原理的应用,维生素C与碘反应的特点是,当I2与其恰好反应,一旦有极少的I2剩余,则可与淀粉反应而变蓝,故可用淀粉作指示剂,其他操作均与中和滴定相同。
12.
硫代硫酸钠(Na2S2O3)是常用的还原剂。在维生素C(化学式C6H8O6)的水溶液中加入过量I2溶液,使维生素C完全氧化,剩余的I2用Na2S2O3溶液滴定,可测定溶液中维生素C的含量。发生的反应为:
C6H8O6+I2=C6H6O6+2H++2I-2S2O32-+I2=S4O62-+2I-
在一定体积的某维生素C溶液中加入a
mol·L-1I2溶液V1
mL,充分反应后,用Na2S2O3溶液滴定剩余的I2,消耗b
mol·L-1Na2S2O3溶液V2
mL。该溶液中维生素C的物质的量是________mol。
答案:(aV1-0.5bV2)×10-3
解析:
解答:根据化学方程式可知,I2的物质的量等于硫代硫酸钠的物质的量的一半加上维生素C的物质的量,则维生素C的物质的量为:(V1·a×10-3-0.5V2·b×10-3)mol。
分析:本题考查根据化学方程式的计算,题目难度不大。(共54张PPT)
探究西红柿是酸性食物还是碱性食物
不
成酸
成碱
钾、钠
100g
0.1mol·L-1酸或碱
负值
正值
食物灰化后水溶液
酸碱滴定
含氯消毒液性质、作用的探究
褪色
NaClO
弱
饮料的研究
pH
酸碱滴定
抗坏血酸
6
还原
I2、O2
I2
碱性
HAc
“84”消毒液的性质、作用探究及实验注意事项
饮料中Vc含量的测定
知识山
知识
知识
探究
探究
对身边化学问题的关注
发现化学问题
明确想研究的化学问题
收集资料与事
动学习新的原理、概念
料与事实
发现新问题
设计方案
讨论评价方
实施方案
得出结论
发现新(共24张PPT)
《身边化学问题的探究》课件3
一、背景材料分析
(一)从现行教材看
子课题
1
原电池实验
子课题
2
制作氢氧燃料电池
子课题
3
金属的电化学腐蚀
拓展课题
干电池的模拟实验
课题1
原电池
教材资料:锌-铜-稀硫酸为材料的原电池。
专题作业:从理论上分析用铝-铜-氢氧化钠为材料,
能否形成原电池。
《化学2》第39~40页
《化学教学》2007(10)4页
《化学教育》2007(2)53页
(二)从学科指导看
基本要求:
通过原电池实验,加深对原电池工作原理的认识。
发展要求:
能根据已知的电池总反应式,判断电池的正负极,
书写电极反应式。
说
明:
电极的极化作用对原电池产生电流的影响只作一
般了解。
课时安排:
1
课时,(总
2
课时,制作氢氧燃料电池和析氢
腐蚀、吸氧腐蚀拟放在第二课时)
(三)从实验视角看
必修2第38页“化学能转变为电能的活动与探究”
一是电流微弱,
用灵敏检流计检测;
二是供电时间短暂,
电池的放电效率低;
三是锌极板有大量气泡,
干扰铜极板现象的观察。
(三)从实验视角看
选修3第12页“原电池的工作原理活动与探究”
克服了锌极板有大量气泡的现象
盐桥能说明内电路中离子的迁移
电流密度依然较小,不足以使小灯泡发亮
提出课题——用更有说服力的实验来证实
具有实际价值的电池
探究电池效率的因素,
放大电池的电流密度,
延长电池的工作时间,
。。。。。。。
二、实验基本原理
电子迁移
正极
负极
Cu2+
+
2e-
=
Cu
Zn
-
2e-
=
Zn2+
电池反应
Zn
+
Cu2+
=
Zn2+
+
Cu
离子迁移
外电路
检流计
内电路
盐
桥
ZnSO4溶液
K+迁入
Cl-
迁入
CuSO4溶液
实验表明:
电池的电流密度的大小与电极的表面积、极板之
间的距离和介质等因素有关;
无论何种材料制作的原电池,电池的极化作用都
是很强的,极化作用会使电极的放电反应变得迟
钝,影响电池的工作时间,而去极化剂(如高锰
酸钾、重铬酸钾和过氧化氢等氧化剂)由于有效
降低了电极的极化作用,提高了电池的放电效率。
为此设计了如下图的实验装置。
铜锌原电池
三、实验操作要点
1.装置的组装
取一块锌片(6cm×3.3cm)和一块铜片
(6cm×3.3cm),两者之间放一块海绵(厚度2cm),
用橡皮筋固定好,用导线把小灯泡(2.5V
0.3A)和
锌片、铜片连接起来,插入放有50ml蒸馏水的100ml
小烧杯中,组装这样的装置多个备用。
2.去极化剂的选择
向三个装置中分别加入
10ml
的稀硫酸,编号为甲
乙、丙,观察小灯泡是否发光。
向甲装置中加入
5ml
3%
的双氧水,振荡溶液,
记录小灯泡发光的时间和亮度。
向乙装置中加入
0.5
g
的重铬酸钾晶体,振荡溶液,
记录小灯泡发光的时间和亮度。
向丙装置中加入
0.5
g
的高锰酸钾晶体,振荡溶液,
记录小灯泡发光的时间和亮度。
2.去极化剂的选择
加入物质
小灯泡发光的时间
小灯泡发光的亮度
实验结论
5ml
3%的双氧水
约6
min
灯丝亮
重铬酸钾
效果最好
0.5
g
重铬酸钾
约13
min
三者中最亮
0.5
g
高锰酸钾
约4
min
较双氧水亮
3.电极材料的选择
电极材料:Zn-C(直径1.1cm),与Zn-Cu对比
溶液介质:稀硫酸
去极化剂:重铬酸钾晶体
电极材料:Al
-C
(直径1.1cm),与Al-Cu对比
溶液介质:稀盐酸
去极化剂:重铬酸钾晶体
按照上述实验装置和操作方法进行实验,观察现象。
3.电极材料的选择
电极材料
电解液
小灯泡发光的亮度
实验结论
Zn
-
C
稀硫酸
亮,可照明
碳电极
优于
铜电极
Al
-
C
稀盐酸
亮,可照明
4.溶液介质的选择
Zn-C-NaOH:
小灯泡不亮,检流计偏转。
Al-C-NaOH:
小灯泡不亮,两极有气泡。
电极材料:Zn
-
C(直径1.1cm)
,Al
-
C
溶液介质:加入约
10
g
氢氧化钠固体
去极化剂:重铬酸钾晶体
按照上述实验装置和操作方法进行实验,观察实验
现象。
四、实验注意事项
1.电解质用浓硫酸或固体氢氧化钠立即加水配制成溶
液,由于它们溶解放热,形成热的介质,加快了电
极反应。
2.如要灯泡持续发亮,不断振荡是关键。可以用电极
搅拌溶液。海绵比两极板稍长,以防碰破烧杯底。
锌片和铜片先用碱液处理,再用酸液处理,然后用
蒸馏水漂洗。
再见!第四单元
实验4-5
综合实验设计实践
一、选择题
1.
下列实验的设计不可行的是()
A.在浓氨水中加入生石灰可以制取少量的NH3
B.用水就能一次性鉴别溴苯、苯、乙酸三种物质
C.用如图所示的装置测定黄铜(Cu、Zn合金)中Zn的含量
D.除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-,依次加入的物质是H2O、Ba(OH)2、Na2CO3、HCl
答案:C
解析:
解答:
C项,不能用稀硝酸,应该用盐酸,装置中集气瓶应该短管进气,长管出水。
分析:本题主要考查学生对课本实验的掌握以及气体体积的测量方法,题目难度不大。
2.
如图所示装置有洗气、除气等多种功能。下列关于该装置的用途的说法中正确的是()
A.除去O2中混有的水蒸气,瓶内装浓硫酸(瓶的容积的一半),气体从b端进
B.用排水法收集氮气,将瓶内装满水,气体从a端进
C.用于病人输氧,瓶内装水(瓶的容积的一半),b端接供氧钢瓶
D.测量不溶于水的气体的体积,将瓶内装满水,气体从b端进,a端接量筒
答案:D
解析:
解答:A.
气体从b端进,洋气不能与浓硫酸接触,错误;B.收集气体应该短进长出,错误;C.
b端接供氧钢瓶回去流其中的水,错误;D.测量气体体积应该短进长出,正确。
分析:解答本题要从装置的特点等进行分析、判断,从而得出正确的结论,题目难度不大。
3.
下图为实验室制氢气的简易装置。若在加稀硫酸时,发现锌粒与稀硫酸没有接触而稀硫酸又不够了,为使该反应顺利进行,则可以从长颈漏斗中加入的试剂是()
①食盐水②KNO3溶液③适量稀硫酸铜溶液
④Na2CO3溶液⑤CCl4⑥浓氨水
A.①③⑤B.②⑥
C.③⑤
D.①②④
答案:A
解析:
解答:①食盐水,将稀硫酸稀释,液面上升 ②KNO3溶液,与稀硫酸混合,相当于HNO3与Zn反应得不到H2 ③适量稀硫酸铜溶液,
将稀硫酸稀释,液面上升,并产生Cu与Zn形成原电池,加快反应速率。④Na2CO3溶液与稀硫酸反应⑤CCl4,密度大于水,使液面上升 ⑥浓氨水与稀硫酸反应。综上所述,答案为A。
分析:本题考查气体的制取发生装置以及试剂的选择,熟练掌握反应物的性质是解题的关键 。
4.
下图所示实验操作中正确的是()
A.A
B.B
C.C
D.D
答案:A
解析:
解答:给试管中的液体加热时,液体的量不能超过试管容积的1/3,故B错;为避免试剂污染,滴管不能伸入容器内部滴加试剂,故C错;为避免失火,不能用燃着的酒精灯去点燃另一个酒精灯,故D错。
分析:本题考查实验室中常见化学实验基本操作正误的判断,熟练掌握化学仪器的使用及基本操作是解题的关键 。
5.
下列技术手段或仪器在化学研究中的应用的说法中不正确的是()
A.用电子天平可直接称出某个分子或原子的质量
B.用pH计测定溶液的pH
C.用移液管量取25.00
mL溶液
D.用量热计测定某些化学反应中的热效应
答案:A
解析:
解答:电子天平虽然很灵敏,但其量程和一个分子或原子的质量不是一个数量级的,用其称不出一个分子或原子的质量,A错。pH计可以很精确地测定溶液的pH,B对。移液管和滴定管均可以精确到小数点后2位,C对。用量热计可以测定某些化学反应的反应热,如中和热的测定,D对。
分析:本题考查常见仪器的使用和化学基本操作的方法,题目难度不大,注意在学习中加强基础知识的积累。
6.
下列是摘取学生实验报告单中的语句,其中说法正确的是()
A.日常生活中不能用粥汤检验碘盐中是否含有KIO3
B.将铁屑、浓溴水、苯混合可制得溴苯
C.用蒸馏方法除去乙醇中的水
D.洗涤沉淀时,应用玻璃棒轻轻搅拌,使得沉淀表面上的杂质溶于水中
答案:A
解析:
解答:粥汤只能检验碘单质的存在,而不能检验KIO3的存在,故A项正确;B
项,制溴苯需要液溴而不是浓溴水;C项,须加入氧化钙后,再进行蒸馏方可除去水,否则会形成乙醇、水二元恒沸体系;洗涤沉淀不能搅拌,否则会捅破滤纸,故D项错误,正确操作是向沉淀中加蒸馏水,使水没过沉淀,等水流完后再重复操作几次。
分析:本题考查化学物质的检验、制备、除杂等,题目难度中等,熟练掌握化学实验基本操作是解题的关键 。
7.
下图装置可用于()
A.加热NaHCO3制CO2
B.用Cu与稀HNO3反应制NO
C.用NH4Cl与浓NaOH溶液反应制NH3
D.用NaCl与浓H2SO4反应制HCl
答案:B
解析:
解答:列举的四个实验都是所熟悉的。从图示装置分析,加热部分试管口朝上,因此绝不可能加热固体。集气采用排水集气法,则不可能收集易溶于水的气体,而CO2、NH3、HCl都是易溶于水的气体。NO极易与O2反应,因此收集NO只能用排水集气法。
分析:本题考查化学实验装置的评价,熟练掌握常见气体的制备方法是解题的关键 。
8.
下列实验能达到实验目的且符合安全要求的是()
A.A
B.B
C.C
D.D
答案:B
解析:
解答:向新制的硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液时会生成氢氧化亚铁沉淀,在溶液表面生成的氢氧化亚铁与空气接触,由白色沉淀变成灰绿色沉淀,最终变成红褐色沉淀,这个过程变化很快,无法观察到白色沉淀的生成,不能达到实验目的。正确的操作是将装有氢氧化钠溶液的滴管插入新制硫酸亚铁溶液下部,滴出氢氧化钠溶液,A选项错误。氧气不易溶于水,可以用排水法收集,B选项正确。开始排出的氢气中混有空气,点燃后会发生爆炸,不符合实验安全要求。正确操作是先检验氢气的纯度,后点燃,C选项错误。浓硫酸的密度大于水的密度,混合后放出大量的热,将水注入浓硫酸中,会造成液滴飞溅,不符合实验安全要求,正确操作是将浓硫酸沿烧杯壁注入水中,D选项错误。
分析:本题考查氢氧化亚铁的制备、气体的制取和收集、浓硫酸的稀释等基本操作,题目难度不大。
9.
下列装置或操作能达到实验目的的是()
A.A
B.B
C.C
D.D
答案:C
解析:
解答:A中由于氨气的密度小于空气的密度,所以用向下排空气法收集是正确的,但集气瓶口不能密封(塞橡皮塞),可塞一团疏松的棉花,目的是防止气体对流,以便收集到较纯的氨气。B中左边烧杯中电解质溶液硫酸铜将与Zn电极直接反应,无法形成原电池;要构成铜锌原电池,在两个烧杯中电解质溶液不变的情况下应将两个电极交换。装置C中,通过观察长颈漏斗中液面是否下降,可以检验装置的气密性。D中收集比空气重的二氧化碳气体应该为长管进,短管出。
分析:本题考查气体的制取和收集,熟练掌握气体的性质和反应原理是解题的关键 。
10.
某同学仿照“喷泉”实验的原理,在实验室中做了一个“喷烟”实验,如图所示。他在甲、乙两个烧瓶中分别充入X、Y两种无色气体,在胶头滴管中盛有含酚酞的NaOH溶液,实验时将胶头滴管内的液体挤入甲烧瓶内,然后打开止水夹,便可看到甲烧瓶中的导管口喷出白色的烟,同时甲烧瓶中的溶液颜色逐渐变浅。若已知X、Y是HCl、NH3、Cl2、O2、CH4、SO2、NO七种气体中的两种,则下列判断中,正确的是()
A.X是NH3,Y是HCl
B.X是Cl2,Y是CH4
C.X是SO2,Y是O2
D.X是NO,Y是O2
答案:A
解析:
解答:X必须是一种易溶于NaOH溶液的气体,才能使甲内气压减小导致乙中的气体进入甲,可排除D;乙中的气体进入甲后反应产生白烟,可排除B、C,因Cl2与CH4光照能反应但无白烟现象,SO2与O2在通常情况下不反应。
分析:本题考查气体的性质,明确气体的性质、发生的化学反应及反应生成物的颜色、状态即可解答,题目难度不大.
11
下列各组物质的分离、提纯或除杂,可采用相同的原理和操作方法的是()
A.除去苏打中混有的小苏打杂质;分离氯化钠固体中混有的碘单质
B.除去粗食盐中的泥沙;除去氯化钾中的二氧化锰
C.分离硝酸钾与氯化钠;除去氢氧化铁胶体中混有的氯化钠
D.除去二氧化碳中混有的少量二氧化硫;除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳
答案:B
解析:
解答:除去苏打中混有的小苏打杂质是利用小苏打易分解为苏打的性质;分离氯化钠固体中混有的碘单质是利用碘易升华的性质,A项不正确。分离硝酸钾与氯化钠用重结晶法;除去氢氧化铁胶体中混有的氯化钠用渗析法,C项不正确。除去二氧化碳中混有的少量二氧化硫,是将混合气体通入饱和碳酸氢钠溶液;除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳,则是将混合气体通过灼热的氧化铜,D项不正确。
分析:本题考查混合物的分离和提纯操作,熟练掌握混合物的组成成分的性质是解题的关键 。
12.
如图所示:烧瓶中充满干燥气体a,将滴管中的液体b挤入烧瓶内,轻轻震荡烧瓶,然后打开弹簧夹,烧杯中的液体呈喷泉状喷出,则a、b不可能是
(
)
A.a为HCl,b为H2O
B.a为CO2,b为浓NaOH溶液
C.a为Cl2,b为饱和NaCl溶液
D.a为NH3,b为浓NH4Cl溶液
答案:C
解析:
解答:若能形成喷泉实验,则气体在烧杯中的液体中的溶解度应该很大,可以形成压强差值。只有C.中的Cl2在饱和NaCl溶液中溶解度很小,不能形成喷泉现象。因此选项是C。
分析:喷泉”形成的根本原因是烧瓶内外产生一定的压强差,也就是说能使烧瓶内的气体大量地减少就能使烧瓶内外产生一定的压强差.如:①盛有NH3、HCl、SO2、NO2等气体的烧瓶内挤入少量的水,②盛有CO2、SO2、H2S等酸性气体的烧瓶内挤入少量的NaOH溶液。
13.
下图是气体制取装置,下列能用此装置制取气体并能“随开随用、随关随停”的是()
A.大理石和稀硫酸制取二氧化碳
B.锌粒和稀硫酸制氢气
C.浓硫酸和亚硫酸钠制取二氧化硫
D.电石和水制取乙炔
答案:B
解析:
解答:该装置的使用条件是:块状固体和液体反应且不需加热,生成的气体不溶于水.
A大理石和稀硫酸反应生成的硫酸钙附着在大理石表面阻止了进一步的反应,故A错误.
B、锌粒和稀硫酸制氢气,符合该装置的使用条件,故B正确.
C、二氧化锰和浓盐酸制氯气,需要加热,故C错误.
D、碳化钙在反应时粉末化,该装置无法控制:另外,生成的氢氧化钙堵塞了小孔,使该装置失效,且反应大量放热,易燃易爆,故D错误。
分析:该题考查了制取气体的反应装置,气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关,该装置的使用条件是:块状固体和液体反应且不需加热,生成的气体不溶于水,生成物不能阻塞多孔塑料板;是高考的热点,多在实验题中出现。
14.
用下列装置不能达到有关实验目的的是()
A.用甲图装置证明ρ(煤油)<ρ(钠)<ρ(水)
B.用乙图装置制备Fe(OH)2
C.用丙图装置制取金属锰
D.用丁图装置比较NaHCO3和Na2CO3的热稳定性
答案:D
解析:
解答:A.由图可知,钠在水与煤油液面中间,则可知钠的密度比水的小,比煤油的大,故A正确;B.由图可知,制备氢氧化亚铁应防止被氧化,而煤油能隔绝空气,可防止生成的氢氧化亚铁被氧化,故B正确;C.由图可知,Al与二氧化锰发生铝热反应生成Mn,故C正确;D.因碳酸氢钠不稳定,碳酸钠稳定,比较稳定性应将碳酸氢钠放在小试管中,故D错误;故选D。
分析:本题考查实验方案的评价,熟练掌握实验方案的设计和评价方法是解题的关键 。
15.
下列实验不能达到预期目的的是()
序号
实验内容
实验目的
A
Cl2、Br2分别与H2反应
比较Cl2、Br2的非金属性强弱
B
Cl2、S分别与Fe反应
比较Cl2、S的氧化性强弱
C
测定相同浓度的Na2CO3、Na2SO4两溶液的pH
比较碳酸、硫酸的稳定性强弱
D
测定相同浓度的盐酸、醋酸两溶液的导电性
比较盐酸、醋酸的酸性强弱
A.A
B.B
C.C
D.D
答案:C
解析:
解答:含氧酸的稳定性与其盐溶液pH间不存在关系,不能通过测盐的pH来比较不同盐对应含氧酸的稳定性强弱。
分析:本题考查实验内容与实验目的的一致性,熟练掌握金属活泼性比较、废金属氧化性比较等是解题的关键 。
二.非选择题
16.
某校化学兴趣小组为探究铁与浓硫酸反应,设计了图1、图2所示装置进行实验。
(1)比较两实验装置,图2所示装置的优点是:
①能更好地吸收有毒气体SO2,防止其污染环境;
②___________________________________________。
答案:便于控制反应的发生和停止
(2)能说明有SO2气体产生的实验现象是
答案:品红溶液褪色
(3)反应一段时间后,用滴管吸取A试管中的溶液滴入适量水中为试样,试样中所含金属离子的成分有以下三种可能:
Ⅰ:只含有Fe3+;Ⅱ:只含有Fe2+;Ⅲ:既有Fe3+又有Fe2+。
为验证Ⅱ、Ⅲ的可能性,选用如下试剂,填写下列空白:
A.稀盐酸溶液
B.稀硫酸溶液
C.KSCN溶液
D.KMnO4溶液
E.NaOH溶液
F.淀粉KI溶液
G.H2O2溶液
验证Ⅱ:取试样,先滴加少量的________(填试剂序号,下同),振荡,再滴加少量的________,根据溶液颜色的变化可确定假设Ⅱ是否正确。
验证Ⅲ:步骤1.取试样,滴加少量的________(填试剂序号),溶液的颜色变________色则试样中含有Fe3+,发生反应的离子方程式为_______________________________。
步骤2.再取适量的试样滴加到少量的________(填试剂序号),溶液的颜色变为________色,则试样中含有Fe2+。
答案:
C|G|
C(或F)|红(或蓝)|Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3(或2Fe3++2I-=2Fe2++I2)|D|浅红或变浅
解析:
解答:(1)比较两个装置的不同点,发现发生装置设计不同,可抽动的铁丝可以随时控制反应的发生与停止,而铁片却不具有这样的优势。(3)检验溶液中仅含Fe2+需事先确定溶液中是否含Fe3+(用KSCN溶液),再利用氧化剂(不要有很深的颜色,以免影响血红色的观察)把Fe2+氧化成Fe3+,观察有无血红色现象出现;检验溶液中既有Fe2+又有Fe3+,首先可用KSCN溶液检验Fe3+的存在,因为Fe3+的存在必然会影响Fe2+的检验,故只能选择KMnO4溶液与Fe2+反应,观察KMnO4溶液颜色的变化情况。
分析:本题主要考查了实验方案的设计,依据铁与浓硫酸反应的原理是解答的关键,题目较难.
22.
硫酸工业尾气中二氧化硫的含量超过0.05%(体积分数)时需经处理后才能排放。某校兴趣小组欲测定硫酸工业尾气中二氧化硫的含量,采用以下方案:
甲方案:如图所示,图中气体流量计B用于准确测量通过尾气的体积。将尾气通入一定体积已知浓度的碘水中测定SO2的含量。当洗气瓶C中溶液蓝色消失时,立即关闭活塞A。
(1)洗气瓶C中导管末端连接一个多孔球泡D,可以提高实验的准确度,其理由是:_________________________。
答案:增大气体与溶液的接触面积,有利于SO2与碘水充分反应
(2)洗气瓶C中的溶液可以用其他试剂替代,请你举出一种?
答案:酸性高锰酸钾溶液(或其他合理答案)
(3)洗气瓶C中溶液蓝色消失后,没有及时关闭活塞A,测得的SO2含量________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
答案:偏低
乙方案:实验步骤如下面流程图所示:
(4)写出步骤②中反应的化学方程式____________________________________________。
答案:H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O
(5)步骤③中洗涤沉淀的方法是___________________________________。
答案:向漏斗里注入蒸馏水,使水面没过沉淀物,待水流尽后,重复操作2~3次
(6)通过的尾气体积为V
L(已换算成标准状况)时,该尾气中二氧化硫的含量(体积分数)为________(用含有V、m的代数式表示)。
丙方案:将乙方案中步骤①省略,直接将尾气通入过量Ba(OH)2溶液中,其余步骤与乙方案相同。
答案:或%
(7)你认为丙方案是否合理,说明理由:
________________________________________。
答案:不合理;部分亚硫酸钡可被(空气中的氧气)氧化为硫酸钡
解析:
解答:(1)甲方案利用的原理为:SO2+I2+2H2OH2SO4+2HI。洗气瓶C中导管末端连接一个多孔球泡D,可以增大SO2与碘水的接触面积,使SO2和碘水充分反应。(2)洗气瓶C中的溶液还可以用酸性高锰酸钾溶液、溴水等代替。(3)洗气瓶C中溶液蓝色消失后,没有及时关闭活塞A,则通入尾气的体积增大,因此SO2含量偏低。(4)乙方案利用的原理为:SO2+H2O2=H2SO4,H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O。(5)步骤③中洗涤沉淀时需要重复洗涤2~3次。(6)根据SO2~BaSO4,则尾气中二氧化硫的体积为×22.4
L,故尾气中二氧化硫的含量为×100%=%。(7)丙方案利用的原理是SO2+Ba(OH)2=BaSO3↓+H2O,由于BaSO3容易被空气中的氧气氧化为BaSO4,因此BaSO3的质量m的数值不准确,故该方案不合理。
分析:本题考查学生对实验原理与实验操作的理解、实验方案设计、元素化合物性质、化学计算等,难度中等,清楚实验原理是解题的关键,需要学生具备扎实的基础知识与综合运用知识分析问题、解决问题的能力.
17.
氧化铜是一种黑色固体,可溶于稀硫酸。某同学想知道是稀硫酸中的哪种粒子(H2O、H+、SO42-)能使氧化铜溶解。请你和他一起通过图Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ三个实验完成这次探究活动。
(1)该同学提出的假设是__________________________。
答案:H2O、H+、SO42-中的某一种粒子能够使CuO溶解
(2)通过实验Ⅰ可以证明__________________________。
答案:水不能使氧化铜溶解,而是H+、SO42-两种粒子中的一种使CuO溶解
(3)要证明另外两种粒子能否溶解氧化铜,还需要进行实验Ⅱ和Ⅲ,在Ⅱ中加入稀硫酸后氧化铜溶解,则进一步所做的确认实验为:在Ⅲ中先加入________溶液,再加入________溶液。
答案:Na2SO4(或K2SO4等)|稀盐酸
(4)探究结果为________。你认为除实验Ⅱ和Ⅲ所用的试剂外,还能溶解氧化铜的一种常见物质是________。
答案:氧化铜固体溶于稀H2SO4,是稀硫酸中H+在起作用,而H2O、SO42-两种粒子都不能使CuO溶解|稀硝酸(或稀盐酸等)
解析:
解答:(2)水与CuO不反应,则与CuO反应的只能是H+、SO42-中的一种;(3)要验证是H+还是SO42-能与CuO反应,在选择试剂时,最好一种含SO42-而不含H+,另一种含H+而不含SO42-;(4)结果显然应该是H+使CuO溶解,而不是H2O或SO42-。利用所学知识可以判断稀盐酸、稀硝酸等可以使CuO溶解。
分析:主要考查了酸溶液和氧化铜反应的本质,是溶液中的氢离子和氧化铜反应的结果,培养学生分析问题、解决问题的能力。
18.
某化学兴趣小组的同学在分析甲酸的组成和结构后,对甲酸的性质提出如下猜想并设计了相关实验加以验证:
猜想Ⅰ:甲酸具有酸性
实验Ⅰ:在甲酸溶液中滴加紫色石蕊试液
猜想Ⅱ:甲酸能发生酯化反应
实验Ⅱ:[装置如图(1)所示]
猜想Ⅲ:甲酸能发生银镜反应
实验Ⅲ:[步骤如图(2)所示]
(1)问题Ⅰ:请你进一步设计实验证明甲酸是强酸还是弱酸?
答案:测定HCOONa溶液的pH(或将等pH的HCOOH溶液和HCl溶液稀释相同倍数测其pH的变化或比较等浓度甲酸和盐酸的导电性等)
(2)问题Ⅱ:实验Ⅱ能验证猜想Ⅱ吗?________;如能,请说明你的理由;如不能,请指出实验Ⅱ中的错误__________________________________________________。
答案:不能|反应混合液中没有浓硫酸;吸收装置中导管伸到饱和碳酸钠溶液液面以下
(3)问题Ⅲ:分析甲酸的结构,实验Ⅲ中没有出现任何现象的可能原因是_______________________________。
答案:由于羟基对醛基的影响,导致甲酸中的醛基不具有典型醛基的性质
(4)问题Ⅳ:请你在仔细分析甲酸的组成和结构的基础上,再提出一个关于甲酸性质的猜想并设计实验方案验证你的猜想:
①你提出的猜想是______________________。
②你设计的实验方案是__________________________。
答案:甲酸在浓硫酸的作用下脱水生成CO和H2O
|
解析:
解答:问题Ⅰ的证明方法很多,相当于验证HCOOH是强电解质还是弱电解质。图(1)是酯化反应的实验,很显然有两个不当之处,一是没有使用催化剂浓硫酸致使酯化反应很难发生,二是导管不能插入饱和碳酸钠溶液的下方,易引起倒吸。不能盲目回答问题Ⅲ,从图(2)的实验操作过程上分析应该没有问题,题目提示要从甲酸结构上分析,甲酸可看成醛基连接一个羟基;因此实验Ⅲ中没有出现任何现象的可能原因是羟基的影响。
分析:本题主要是根据甲酸的结构特点,既含有羧基,又含有醛基,考查了由物质结构推断物质性质的能力以及设计实验探究物质性质的能力。
19.
如图虚线框中的装置可用来检验浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应产生的所有气体产物,填写下列空白。
(1)如图将装置中①②③三部分仪器的连接顺序转变为②①③,则可以检出的物质是________;不能检出的物质是________。
答案:SO2、CO2|H2O
(2)如果将仪器的连接顺序变为①③②,则可以检出的物质是________,不能检出的物质是________。
答案:H2O|SO2、CO2
(3)如果将仪器的连接顺序变为②③①,则可以检出的物质是________,不能检出的物质是________。
答案:SO2|CO2H2O
解析:
解答:首先要明确木炭和浓硫酸反应产生的气体产物为H2O(g)、CO2、SO2,然后弄清装置中各部分仪器的作用,装置①用来检验H2O,装置②用来检验SO2,装置③用来检验CO2。当连接顺序为②①③时,无法检验产物H2O,因气体通过②时会带入水蒸气;当连接顺序为①③②时,无法检出SO2和CO2,因通过足量石灰水时SO2、CO2都被吸收;当连接顺序变为②③①时,则不能检出H2O,因为产物通过②、③装置时带出H2O。
分析:本题考查学生浓硫酸的性质中的和碳单质的反应,注意产物检验所用的试剂以及检验的先后顺序知识,综合性较强,难度大。(共26张PPT)
《物质性质的研究》第一课时
一七四三年,拉瓦锡出生在一个律师之家。二十岁的时候,拉瓦锡从大学法律系毕业。可是,他酷爱化学,二十五岁时成为法国科学院院士。
1774年
研究空气的20天实验
拉瓦锡发现,实验结束时,
钟罩里的空气的体积,大
约减少了五分之一。
拉瓦赐把那占空气总体积
五分之一的气体,称为“氧
气”,剩下的占空气总体积五
分之四的气体,拉瓦锡称
它为“氮气”。在空气中,还
有“固定空气”,即二氧化碳,不过,含量很少。
空气是由氧气、氮气、二氧
化碳等气体混合组成的。
结论:
思考与交流
1.拉瓦锡研究空气组成时,人类对相关知识(如氮气、氧气和稀有气体等)已有哪些认识?
已经了解氧气,氮气,汞的性质,
不知道空气的组成.
2.拉瓦锡通过哪些实验才得出最后结论?你理解拉瓦锡设计这些实验时,分别要探究或解决哪些问题吗?
拉无锡通过4个实验才得出结论:研究
剩余气体,加热反应产物,复原空气.
3.今天看来,拉瓦锡关于空气组成的结论并不准确,这是否影响他这项研究对化学发展的贡献?说说你的理由。
并不影响他这项研究对化学发展的贡献.
4.我们在化学课中所做的测量空气中氧气含量的实验,利用的是磷在空气中的燃烧,能否换成其他可燃物,如蜡烛、硫、碳等?
不能,因为反应有气体生成.
5.对比今昔两个测量空气中氧气含量的实验,试从实验目的、条件、精确度、难易等方面分析、评价它们。从中你是否获得一些与实验设计有关的启示?
昔日实验是科学实验,追求尽可能的精确,
今日实验是教学重现,需要简便易行.
实验目的决定了实验效果的追求.
实验设计
首先受实验目的影响,同时受条件制约,
还要考虑环境保护,人身健康,实验安全
等因素.
思考与交流
根据我们以往学习和探究各种物质性质及
其规律的经验,思考并举例说明下列问题:
1.我们通常通过物质的哪些性质来了解或
介绍某一种物质?
一般通过研究物理性质与化学性质两方面来了解某一物质,物理性质包括颜色,气味,熔点,沸点,硬度,密度,溶解性,导电性等,化学性质包括通性,特性,氧化性,还原性,酸碱性等.
2.我们通常从哪些方面研究某一类物质(金属、非金属,有机物、无机物等)的性质?
基本思路:
通常从物质的分类-----通性(相同)------
特性(差异).
实验4-1
纯净物与混合物性质的比较
实验目的
1.研究比较纯水与水溶液的凝固点的不同。
2.设计实验,比较合金与成分金属的密度、硬度、熔点及抗腐蚀能力上的区别。
3.通过实验,比较研究不同类物质性质的方法,并运用这一方法研究、获得
某些物质性质的知识。
实验用品
甘油溶液、粗盐、蒸馏水、冰块、费水、
铜片、铁片、锡片、黄铜制品、不锈钢制
品、焊锡条。
温度计、玻璃棒、试管、药匙、烧杯、
细木条、标签纸。
请利用上述用品设计合理的实验方案。
实验进程
一.比较水和水溶液的凝固点
实验步骤
现象,解释,结论
1.向预先编好号的两支小试管中分别加甘油和蒸馏水各约半试管,再插入一支细木条.
2.向盛有冰水混合物的烧杯中加入4-5药匙粗盐,搅拌,使其温度下降至-5--6℃后将上述两支试管同时放入冰水中冷却.6-7min后,同时取出试管,观察现象,动一动木条,有什么现象.
问题与讨论
1.物质的性质与哪些因素有关?请举例说明.
物质的性质与其组成成分和混合状态有关.
2.在凉开水中加点糖,水变甜了,若再加点醋或盐等,味道如何?回家试试,记下感觉味道最好的调配方案,与同学交流,看看发现了什么?
(略)
3.通过本实验,对甘油水溶液可作汽车
防冻液,氯化钠可作融雪剂及本实验中
以冰盐作制冷剂等事实,你是否有了进
一步的认识
甘油水溶液作汽车防冻剂,氯化钠作
融雪剂,冰盐水作制冷剂应用的都是
混合物凝固点降低的性质.
这些青铜器,钢铁是单质还是合金呢
有人说”顾名思义合金就是几种金属熔合
在一起而形成的物质.”这句话全面吗
单质金属与合金相比较,性质上
有什么不同呢
二.比较单质金属与合金的某些性质
比较的性质
实验步骤
现象,解释,结论
密度
硬度
熔点
抗腐蚀能力
如何比较
同学们讨论拓展实验
请阅读课本58面
同学们讨论
同学们交流实验方案
学以致用
下列实验操作中错误的是(
)
A.分液时,分液漏斗中的下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出
B.蒸馏时,应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶支管口
C.滴定时,左手控制滴定管活塞,右手握持锥形瓶,边滴边振荡,眼睛注视滴定管中的液面
D.称量时,称量物放在称量纸上,置于托盘天平的左盘,砝码放在托盘天平的右盘中
C
实验4-2
金属镁,铝,锌化学性质的探究
实验目的
1.通过实验直接获取镁,铝,锌的一些化学
性质或反应规律方面的知识.
2.学习通过实验研究同类不同种物质的
性质的思路,方法.
实验用品
镁条,铝片,锌粒或锌片.
金属性质
Mg
Zn
Al
与H2O
与O2
与非金属(S,Cl2)
与盐溶液
稀盐酸/稀硫酸
冷浓硫酸,硝酸
稀硝酸
强碱/氨水
与氧化物
拓展实验
Mg2+,Zn2+,Al3+的检验及Zn(OH)2性质研究
取足量金属与稀盐酸充分反应后的澄清溶液
Mg2+
Zn2+
Al3+
滴加适量NaOH溶液,分为两份
继续滴加NaOH
滴加盐酸
滴加氨水
问题与讨论
1.与不同实验小组的同学交流实验结果
之后,小结通过实验探究,同学们对镁,铝,
锌的化学性质有了哪些新的了解.
(同学们交流)
2.回顾以往化学课程中你所学习过的各种
金属的有关性质,结合本实验的体验,概括
小结人们通常从哪些方面研究金属性质.
金属在化学反应中通常体现还原性,一般
可与非金属,水或酸,某些盐溶液等反应.
一定条件下易与其他各种氧化剂反应,如
铁可被过氧化氢,高锰酸钾溶液等氧化,
铝可发生铝热反应等.此外某些两性金属
可以与碱反应.
学以致用
1.实验中通常用稀硝酸溶液跟铜反应
制取一氧化氮气体,但该反应的速率很
低,甚至几乎看不到有气体生成.为了提
高该化学反应的速率,下列措施中最适
合的是(
)
A.加一块铁片并使之与铜接触
B.加一块石墨棒并使之与铜接触
C.加少量浓硫酸
D.加少量浓硫酸
B
2.用一定体积,一定浓度的盐酸跟过量
的锌反应制取一定的氢气,为了提高化
学反应速率而又不影响生成氢气的体
积,下列措施中合理的是(
)
A.加少量稀硫酸
B.加热
C.加蒸馏水
D.加少量蓝矾
D
3.两份铝粉,第一份和足量NaOH溶液
反应,第二份和足量盐酸反应。如在
相同条件下放出等体积的气体,则两
份铝粉的质量比为____________。
1:1第四单元
实验4-3
含氯消毒液性质、作用的探究
一、选择题
1.
自来水养金鱼时,通常先将自来水日晒一段时间后,再注入鱼缸。其目的是(
)
A.利用紫外线杀死水中的细菌
B.提高水温,有利金鱼生长
C.增加水中氧气的含量
D.促使水中的次氯酸分解
答案:D
解析:
解答:自来水常用Cl2做消毒剂,Cl2溶于水会与水反应生成HClO,HClO是强氧化剂,影响金鱼的生长,而HClO见光能分解,故选D。
分析:本题考查氯气与水的反应、次氯酸的强氧化性等,题目难度不大。
2.
世界卫生组织(WHO)将二氧化氯(ClO2)列为A级高效安全灭菌消毒剂,它在食品保鲜、饮用水消毒等方面有着广泛应用,由此可判断二氧化氯(
)
A.是强氧化剂
B.是强还原剂
C.是离子化合物
D.分子中氯元素为-1价
答案:A
解析:
解答:ClO2中氯元素为+4价,具有较强的氧化性,可用于消毒、食品保鲜。
分析:本题考查氧化还原反应中氧化剂和还原剂的判断,熟练掌握根据化合价变分析氧化还原反应的能力是解题的关键 。
3.
下列物质露置在空气中易变质的是(
)
①漂白粉②苯酚③水玻璃④硫酸钠⑤烧碱⑥亚硫酸钠⑦胆矾⑧硬化油⑨Vc
A.除④⑦⑧外B.除④⑦外
C.除⑥⑦⑧外
D.全部易变质
答案:A
解析:
解答:苯酚和亚硫酸钠易被空气中的氧气氧化,漂白粉、水玻璃、烧碱易吸收空气中的二氧化碳,只有硫酸钠、胆矾和硬化油在空气中是稳定的。
分析:本题考查氧化还原反应的分析,熟练掌握常见化学物质的性质和在空气中的反应是解题的关键 。
4.
一定条件下新制的氯水中,加入少量下列物质,能使HClO的浓度增大的是(
)
①CaCO3(固)②AgNO3(1
mol·L-1)③蒸馏水
A.①②
B.②
C.②③
D.①
答案:A
解析:
解答:Cl2+H2O=H++Cl-+HClO
加
①:CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑,酸性H2CO3>HClO;加②:Ag++Cl-=AgCl↓,平衡移动;加③:平衡移动,但HClO的浓度降低。
分析:本题考查氯气与水反应的可逆反应平衡的移动影响因素,熟练掌握化学平衡移动原理是解题的关键。
5.
常用氯气给自来水消毒,某学生用自来水配制下列物质的溶液,不会产生明显药品变质的是(
)
A.石蕊B.硝酸银
C.亚硫酸钠
D.氯化铝
答案:D
解析:
解答:Cl2溶于水会部分发生下列反应:Cl2+H2O=HCl+HClO。HClO可使石蕊氧化褪色;HCl跟AgNO3反应:AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3;Cl2氧化Na2SO3即Cl2+Na2SO3+H2O=2HCl+Na2SO4;Cl2不跟AlCl3反应。
分析:本题考查氯水中复杂的成分组成,熟练掌握氯气与水的反应是解题的关键 。
6.
2003年,全国发生了严重的非典型肺炎疫情,消毒液一时成为抢购商品。“84”消毒液是市售主力军,其商标注明:①本品为无色液体,呈碱性,②使用时加水稀释,③可对餐具、衣物消毒,可漂白浅色衣物。其有效成分是(
)。
A.CH3CH2OH
B.KMnO4
C.NaClO
D.C6H5OH
答案:C
解析:
解答:根据无色溶液可排除KMnO4,根据对餐具、衣物消毒,可漂白浅色衣物可排除CH3CH2OH和C6H2OH,所以答案选C。
分析:本题考查物质推断,根据对“84”消毒液的性质叙述判断其有效成分,熟练掌握次氯酸的性质是解题的关键 。
7.
世界卫生组织(WHO)将二氧化氯(ClO2)列为A级高效安全灭菌消毒剂,它在食品保鲜、饮用水消毒等方面有着广泛应用,由此可判断二氧化氯(
)。
A.是强氧化剂
B.是强还原剂
C.是离子化合物
D.分子中氯为负1价
答案:A
解析:
解答:选A。ClO2中氯元素为+4价,具有较强的氧化性,可用于消毒、食品保鲜。
分析:本题考查氧化还原反应常见氧化剂和常见还原剂的判断,熟练掌握氧化还原反应的规律是解题的关键 。
8.
某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器,用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液,通电时,为使Cl2被完全吸收,制得有较强杀菌能力的消毒液,设计了如右图的装置,对此,下列有关电源电极名称和消毒液的主要成分的判断正确的是(
)。
A.a为正极,b为负极;NaClO和NaCl
B.a为负极,b为正极;NaClO和NaCl
C.a为阳极,b为阴极;HClO和NaCl
D.a为阴极,b为阳极;HClO和NaCl
答案:B
解析:
解答:电解氯化钠溶液时,阳极是氯离子失电子生成氯气的过程,阴极是氢离子的电子生成氢气的过程,为使Cl2被完全吸收,制得有较强杀菌能力的消毒液,所以一定要让氯气在d电极产生,所以d电极是阳极,c电极是阴极,即a为负极,b为正极,氯气和氢氧化钠反应生成的是氯化钠和次氯酸钠.故选B.
分析:本题考查了利用电解NaCl溶液的产物制取消毒液的装置,题目难度不大.
9.
浓盐酸与次氯酸钙能发生如下反应:
Ca(ClO)2+4HCl(浓)=CaCl2+2Cl2↑+2H2O,用贮存较久的漂白粉与浓盐酸反应制得的氯气中,可能含有的杂质气体是①CO2
②
HCl
③水蒸气
④O2中的(
)。
A.①②③
B.②③④
C.②③
D.①③
答案:A
解析:
解答:选A。浓盐酸易挥发,故可能有HCl气体,漂白粉中含有CaCO3,故与盐酸反应产生CO2
分析:该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题,试题基础性强,侧重对学生基础知识的巩固和训练,有利于培养学生的逻辑推理能力,提高学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。该题的关键是明确漂白粉的成分以及变质的原理,然后灵活运用即可。
10.
在制Cl2的反应中,若0.048
mol
RO-4
与
100
mL
12
mol/L的盐酸恰好完全反应,得Cl2标准状况下体积2.688
L,在还原产物中R的化合价为(
)。
A.+4
B.+3
C.+2
D.0
答案:C
解析:
解答:设在还原产物中R的化合价为n。生成氯气的物质的量是,由于盐酸中氯元素的化合价从-1价升高到0价,失去1个电子,又因为RO-4
中R的化合价设+7价,所以根据氧化还原反应中电子的得失守恒可知,0.12mol×2=0.048mol×(7-n),解得n=+2,答案选C。
分析:本题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题。该题主要是训练如何利用电子的得失守恒进行氧化还原反应的有关计算的,有利于开阔学生的视野,提高学生的学习效率。
11.
用氯气消毒的水常有异味,长期食用氯气处理过的食物可能导致人体摄自食物的不饱和脂肪酸活性减弱,产生活性毒素,对人造成潜在危害。约从40年代起,国外就有用ClO2来消毒饮用水的。ClO2是一种广谱型的消毒剂,根据世界环保联盟的要求,ClO2将逐渐取代Cl2,成为生产自来水的消毒剂。工业上ClO2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加H2SO4酸化后反应制得,在这个反应中NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为(
)。
A.1∶1
B.2∶1
C.1∶2D.2∶3
答案:B
解析:
解答:据元素的化合价变化可知,NaClO3中氯元素的化合价从+5价降低到+4价,得到1个电子;Na2SO3中S元素的化合价从+4价升高到+6价,失去2个电子,所以根据氧化还原反应中电子的得失守恒可知,反应中NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为2∶1,答案选B。
分析:本题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题。该题主要是训练如何利用电子的得失守恒进行氧化还原反应的有关计算的,有利于开阔学生的视野,提高学生的学习效率。
12.
生活中的一些问题常涉及到化学知识,下列叙述不正确的是(
)。
A.糯米中的淀粉一经发生水解反应,就酿造成酒
B.福尔马林是一种良好的杀菌剂,但不可用来消毒饮用水
C.棉花和人造丝的主要成分都是纤维素
D.室内装饰材料中缓慢释放出的甲醛、甲苯等有机物会污染空气
答案:A
解析:
解答:选A。A项淀粉水解首先生成葡萄糖,并不生成乙醇。
分析:本题考查淀粉、蛋白质的性质及生活中有毒的物质等,题目难度不大,注意甲醛、甲苯等有机物有毒会污染室内空气。
13.
2008年5月17日,在“5. 12汶川大地震”抗震救灾现场,自贡市疾病预防控制中心的防疫人员受到了胡锦涛总书记的接见,当时他们正在喷洒“含氯消毒液”.“含氯消毒液”中的“氯”在这里指的是(
)
A.元素
B.原子
C.分子
D.离子
答案:A
解析:物质的宏观组成是指元素.故选A
分析:了解元素的概念及应用范围是解题的关键
14.
湿润的KI 淀粉试纸接触某气体而显蓝色,该气体中可能有(
)
①Cl2②NO2③H2S④SO2⑤HCl⑥溴蒸气
A.①③④
B.①②⑤
C.①②⑥
D.②④⑤
答案:C
解析:
解答:能使淀粉碘化钾试纸变蓝的气体应具有较强的氧化性,能将I-氧化为I2,从而与淀粉溶液作用,使试纸显蓝色。
分析:本题考查氧化还原反应的桂良恶应用,熟练掌握淀粉碘化钾试纸的性质是解题的关键。
15.
在实验室利用浓盐酸和MnO2制氯气,制备装置中应安装分液漏斗而不能使用长颈漏斗,有关理由叙述错误的是(
)
A.防止氯气扩散到空气中造成污染
B.便于控制加入盐酸的量
C.长颈漏斗不便于添加液体
D.尽量避免HCl挥发到空气中
答案:C
解析:
解答:分液漏斗的作用是防止氯气扩散,防止浓盐酸挥发,可以控制浓盐酸的加入量;长颈漏斗可以添加液体,但不能控制加入量,易造成氯化氢和生成的氯气气体扩散到空气中污染空气;故选C。
分析:本题考查实验室中氯气的制取方法,正确解答本题的关键是明确分液漏斗和长颈漏斗的区别。
16.
下列对氯气的描述中不正确的是(
)
A.在标准状况下,氯气的密度是3.17
g·L-1
B.实验室不能用排水法收集Cl2
C.液氯不导电是非电解质,氯水能导电是电解质
D.湿润的氯气遇二氧化硫其漂白性减弱
答案:C
解析:
解答:标准状况下,氯气密度为71
g·mol-1÷22.4
L·mol-1=3.17
g·L-1;氯气溶于水而不能用排水法收集;液氯为单质,氯水为混合物,故二者既不是电解质又不是非电解质;湿润的氯气遇二氧化硫时,SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl,故使SO2、Cl2量均减少,从而减弱漂白作用。
分析:本题考查氯气的物理性质和化学性质,题目难度不大。
17.
汶川发生8.0级大地震后,为确保“大灾之后无大疫”,防疫人员可以喷洒“含氯消毒液”(成分为次氯酸钠)进行消毒.下列说法错误的是(
)
A.“含氯消毒液”中的次氯酸钠是弱电解质
B.升温会使“含氯消毒液”pH变大
C.“含氯消毒液”能够有效地杀死病毒
D.在含有Fe2+和SCN-的溶液中滴加“含氯消毒液”,溶液变红色
答案:A
解析:
解答:A.次氯酸钠易溶于水完全电离,属于强电解质,故A错误;B.存在平衡ClO-+H2O HClO+OH-,水解过程是吸热过程,升高温度促进水解,溶液碱性增强,故B正确;C.NaClO具有强氧化性,可以使蛋白质变性,能够有效地杀死病毒,故C正确;D.NaClO具有强氧化性,可以将Fe2+氧化为Fe3+,Fe3+遇SCN-生成Fe(SCN)3,溶液呈红色,故D正确,故选A.
分析:本题考查次氯酸盐的性质、盐类水解、Fe3+离子检验、强弱电解质等,题目比较综合,需要学生熟练掌握基础知识,难度不大。
18.
某溶液有漂白性,滴加AgNO3溶液后生成不溶于稀硝酸的白色沉淀,遇石蕊试液先显红色又褪色,该溶液可能是(
)
A.盐酸
B.久置氯水
C.SO2水溶液
D.溶液中可能含Cl-、H+、Cl2和HClO等粒子
答案:D
解析:
解答:滴入硝酸银溶液生成不溶于稀硝酸的白色沉淀,说明有Cl-,遇石蕊先变红后褪色,该溶液可能为新制氯水,新制氯水中含Cl-、H+、HClO、Cl2,这些粒子的性质满足题干的要求。
分析:该题是高考中的常见题型,属于中等难度试题的考查,试题基础性强,侧重对学生基础知识的巩固和训练,有利于培养学生的逻辑推理能力,提高学生
灵活运用基础知识解决实际问题的能力。该类试题需要注意的是在进行物质的检验时,要依据物质的特殊性质和特征反应,选择适当的试剂和方法,准确观察反应中
的明显现象,如颜色的变化、沉淀的生成和溶解、气体的产生和气味、火焰的颜色等,进行判断、推理、验证即可。
19.
如图,将潮湿的Cl2通过甲装置后,再通过放有干燥红色布条的乙装置,红色布条不褪色。则甲装置中所盛试剂(足量)可能是(
)
①浓硫酸②NaOH溶液③KI溶液④饱和食盐水
A.①②
B.②③
C.①②③
D.①②③④
答案:C
解析:
解答:右边干燥管已吸收外界水分,故甲可能为:①浓H2SO4,②NaOH(aq)耗尽Cl2,③KI(aq)吸收Cl2。而④饱和食盐水吸收Cl2能力弱,且可以湿化。
分析:该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题。试题综合性强,在注重对学生基础知识巩固和训练的同时,侧重对学生实验探究能力的培养,有利于培养学生规范严谨的实验设计能力,也有助于培养学生的逻辑推理能力,提升学生的学科素养。
20.
已知工业上制备二氧化氯的方法之一是用甲醇在酸性介质中与氯酸钠反应,其反应关系为CH3OH+6NaClO3+3H2SO4→6ClO2+CO2+3Na2SO4+5H2O,则下列说法正确的是(
)
A.氧化剂是甲醇
B.氧化产物是二氧化氯
C.还原产物与氧化产物的物质的量之比为6:1
D.氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1
答案:C
解析:
解答:A.该反应中,碳元素化合价由-2价变为+4价,所以甲醇是还原剂,故A错误;B.该反应中,碳元素化合价由-2价变为+4价,氯元素化合价由+5价变为+4价,所以氧化剂是NaClO3,则二氧化氯是还原产物,故B错误;C.该反应中氧化产物是CO2,还原产物是ClO2,所以还原产物和氧化产物的物质的量之比是6:1,故C正确;D.该反应中,碳元素化合价由-2价变为+4价,氯元素化合价由+5价变为+4价,所以氧化剂是NaClO3,还原剂是甲醇,则氧化剂和还原剂的物质的量之比是6:1,故D错误
分析:本题考查了氧化还原反应中有关概念及物质的量的判断,明确元素化合价是解本题关键,根据元素化合价变化来分析解答即可,难度不大.
二.非选择题
21.
过氧化氢是重要的氧化剂、还原剂,它的水溶液又称为双氧水,常用作消毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液,测定过氧化氢的含量。
请填写下列空白:
(1)移取10.00
mL密度为ρ
g/mL的过氧化氢溶液至250
mL________(填仪器名称)中,加水稀释至刻度,摇匀。移取稀释后的过氧化氢溶液25.00
mL至锥形瓶中,加入稀硫酸酸化,用蒸馏水稀释,作被测试样。
答案:容量瓶
(2)用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样,其反应的离子方程式:
答案:2MnO+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑
(3)滴定时,将高锰酸钾标准溶液注入________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。滴定到达终点的现象是________________________。
答案:酸式|滴入一滴KMnO4溶液,溶液呈浅红色,且30秒内不褪色
(4)重复滴定三次,平均耗用c
mol/L
KMnO4标准溶液V
mL,则原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为________。
答案:%
(5)若滴定前滴定管尖嘴中有气泡,滴定后气泡消失,则测定结果________(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
答案:偏高
解析:
解答:(1)配制一定物质的量浓度的溶液,要使用相应规格的容量瓶。(3)由于KMnO4标准溶液具有强氧化性,只能使用酸式滴定管。滴定达到终点的现象是:滴入一滴KMnO4溶液,溶液呈浅红色,且30秒内不褪色。
第(4)2MnO~5H2O2
25
c×molmol
w(H2O2)=×100%
=%。
第(5)若滴定前滴定管尖嘴中有气泡,滴定后气泡消失,有一部分溶液占据了气泡的体积,并没有滴入锥形瓶中,则测定结果偏高。
分析:本题考查了实验设计,明确物质的性质是解本题的关键,知道碘遇淀粉变蓝色、氧气能使带火星的木条复燃分别是碘和氧气的特征现象.
22.
用滴管将新制的饱和氯水慢慢滴入含酚酞的NaOH稀溶液中,当滴到最后一滴时红色突然褪去。试回答下列问题:
(1)实验室保存饱和氯水的方法是__________________。
答案:在阴凉处置于棕色试剂瓶中密封保存
(2)产生上述现象的原因可能有两种(简要文字说明):
①是由于_____________________________________;
②是由于___________________________________。
答案:①氯水与NaOH反应生成两种盐,碱性减弱|氯水过量后HClO的漂白性将溶液变成无色
(3)简述用实验证明红色褪去原因是①还是②?
答案:向无色溶液中再滴加NaOH溶液,若不再出现红色,应为原因②;若再出现红色,应为原因①
解析:
解答:能使变红的酚酞溶液褪色的原因可能是溶液碱性减弱或过量氯水中的HClO将变红的酚酞溶液漂白。若要设计实验证明褪色的可能原因,最简便的方法就是在褪色后的溶液中再滴加NaOH溶液,若不再出现红色,说明是由于HClO漂白作用的原因;若再出现红色,说明是由于氯水与NaOH反应,碱性减弱。
分析:本题较简单,考查氯水中酸的性质及次氯酸的漂白性,明确碱遇酚酞变红及氯水的成分、各成分的性质是解答本题的关键.
23.
某品牌消毒液包装说明的部分内容摘录如下:主要有效成分为次氯酸钠,有效氯含量8000~10000
mg·L-1。可用于各类家居用品、餐具、棉织衣物等的消毒,对彩色织物可能有褪色作用。本品须密封,置阴凉暗处保存。请完成以下填空:
(1)推测该消毒液的酸碱性:________,
原因是(用离子方程式表示)____________________________________________。
答案:碱性|ClO-+H2OHClO+OH-
(2)该消毒液还具有的化学性质是________性和________性。
答案:氧化|漂白|不稳定(任选两项)
(3)从该消毒液的保存要求分析,导致其失效的外界因素主要是?
答案:CO2等酸性气体、光和热等
解析:
解答:次氯酸钠为强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性,水解反应的离子方程式为ClO-+H2OHClO+OH-;该消毒液还具有的化学性质从氧化性、漂白性、不稳定性中任选2项即可;根据“本品须密封,置阴凉暗处保存”,结合次氯酸钠的性质可知,导致其失效的外界因素主要是CO2等酸性气体、光和热等。
分析:该题是基础性试题的考查,也是高考中的常见考点和题型。试题基础性强,贴近生活,有利于调动学生的学习兴趣和学习积极性,提高学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。
24.
室温下,单质A、B、C分别为固体、黄绿色气体、无色气体,在合适反应条件下,它们可以按以下框图进行反应。又知E溶液是无色的,请回答:
(1)A是________、B是________、C是________(请填化学式)。
答案:Fe|Cl2|H2
(2)反应①的化学方程式为:_____________________________________。
答案:2Fe+3Cl22FeCl3
(3)反应③的化学方程式为:____________________________________________。
答案:2HCl+Fe===FeCl2+H2↑
(4)反应④的化学方程式为:__________________________________________。
答案:2FeCl2+Cl2===2FeCl3
解析:
解答:B是Cl2,因为它是黄绿色气体,从B(Cl2)与A作用得D,B(Cl2)与F作用也得到D,而A、F又是不同的物质,可知A是变价金属,在中学知识范畴内,A应为Fe。与Cl2反应的气体C应为H2,因此,E为HCl,F为FeCl2。
分析:化学推断题是一类综合性较强的试题,如元素及化合物性质和社会生活,环境保护,化学计算等知识,还可引入学科间综合。它不仅可考察学生对化学知识的
理解程度,更重要的是培养学生的综合分析能力和思维方法。解框图题的方法:最关键的是寻找“突破口”,“突破口”就是抓“特”字,例如特殊颜色、特殊状
态、特殊气味、特殊反应、特殊现象、特殊制法、特殊用途等。
25.
某化学兴趣小组的同学买来一瓶“84”消毒液,请大家与他们一同来研讨以下问题:
(1)此瓶“84”消毒液的说明书上这样写道:“本品为无色液体,呈碱性……”,请你推测它的有效成分________(填序号)。
A.Cl2
B.H2O2
C.NaClO
D.KMnO4
答案:C
(2)该化学兴趣小组的同学在瓷碗中盛放20
mL的“84”消毒液,露置在阳光充足的室内,他们对“84”消毒液的消毒效果和组成成分的变化进行了研究。得出数据如下:
从数据图1和图2可得知“84”消毒液暴露在空气中半小时后,“84”消毒液中的主要溶质是________,用化学方程式或离子方程式表示其中变化的主要原因
________________________、______________________、__________________________。
答案:氯化钠(或NaCl)|2NaClO+CO2+H2O===2HClO+Na2CO3|2HClO2HCl+O2↑|2HCl+Na2CO3===CO2↑+H2O+2NaCl(写离子方程式也可)
(3)该化学兴趣小组的同学选了紫色石蕊试液对“84”消毒液的性质进行实验检验,请你帮助他们完成实验报告:
实验操作
预期现象
结论
答案:
实验操作
预期现象
结论
取一干净试管,加入1~2
mL“84”消毒液,然后滴加几滴紫色石蕊试液
先变蓝后褪色
“84”消毒液具有碱性和氧化性(或漂白性)
(4)该化学实验小组同学上网查询有关“84”消毒液的信息时,发现这样一则消息:有一家庭主妇把抗SARS用的“84”消毒液和清洁剂(呈酸性、含Cl-)都倒出一些混合在一起,进行刷洗。一会儿,她就晕倒在房间里。这几位同学感到迷惑不解。请你用离子方程式帮助他们解开这一悬念__________________________________________________________。
答案:ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O
解析:
解答:(1)通过“本品为无色液体,”即可排除A.Cl2和D.KMnO4;通过“呈碱性……”可知为C.NaClO。(2)从数据图1和图2可得知“84”消毒液暴露在空气中半小时后,消毒效果几乎为零,溶液pH接近为7,溶液中的主要溶质应该是氯化钠(或NaCl),所发生反应的化学方程式或离子方程式表示为2NaClO+CO2+H2O===2HClO+Na2CO32HClO2HCl+O2↑2HCl+Na2CO3===CO2↑+H2O+2NaCl(或2ClO-+CO2+H2O===2HClO+CO32-2HClO2H++2Cl-+O2↑2H++CO===CO2↑+H2O)。(3)由于“84”消毒液具有碱性和氧化性(或漂白性),紫色石蕊试液遇“84”消毒液出现先变蓝后褪色的实验现象。(4)不同品牌洁污剂混合使用可能发生氯气中毒。“84”消毒液与清洁剂(呈酸性、含Cl-)混合,ClO-在酸性条件下能氧化Cl-生成氯气,发生反应的离子方程式是:ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O。
分析:本题考查氯气的化学性质以及化学实验探究,题目难度中等,熟练掌握实验设计及探究方法是解题的关键。第四单元
实验
4-2
金属镁、铝、锌化学性质的探究
一、选择题
1.
下列金属不能在氧气中剧烈燃烧的是( )
A.Mg B.Al
C.Fe
D.Cu
答案:D
解析:
解答:镁在空气中能被点燃而剧烈燃烧,因此有些反应可用镁来“引火”,如铝热反应;铝和铁虽不能在空气中被点燃,但在氧气中能被点燃,与氧气剧烈反应而燃烧;铜在空气中或在氧气中加热,但反应不剧烈(不能称为燃烧),铜被氧化为黑色的氧化铜。
分析:本题考查常见金属与氧气的反应,题目难度不大,熟练掌握镁、铝、铁、铜的金属活泼性是解题的关键 。
2.
用铜锌合金制成的假金元宝欺骗人的事件屡有发生。下列不易区别其真伪的方法是( )
A.测定密度 B.放入硝酸中
C.放入盐酸中
D.观察外观
答案:D
解析:
解答:金元宝主要成分是铂、金等贵重金属,密度大于铜锌合金;铜锌合金能与硝酸、盐酸发生反应而表面被腐蚀,而铂、金不会与硝酸、盐酸发生反应;金元宝与铜锌合金外观酷似,难以用肉眼区别。
分析:本题考查金属锌和铜的化学性质、常见金属的鉴别方法,题目难度不大,熟练掌握金元宝与假元宝的组成成分是解题的关键 。
3.
下列叙述中,正确的是( )
A.常温下铝和浓硫酸、浓硝酸不反应
B.两份相同质量的铝粉,分别与足量的稀硫酸和氢氧化钠溶液反应,产生的氢气前者多
C.合金的熔点一般比组成它的各成分的熔点都高
D.工业上常利用铝热反应冶炼难熔的金属,如钒
答案:D
解析:
解答:A项中常温下铝遇到浓硫酸、浓硝酸发生钝化现象,是由于与其反应生成一层致密氧化膜阻碍继续反应,而不是不反应。B项中Al既与酸反应又与碱反应,但都有关系:2Al~3H2↑,足量酸或碱,等质量的铝反应放出H2一样多。C项中合金的熔点低于各成分金属的熔点。
分析:本题考查金属铝的化学性质,熟练掌握金属铝是活泼金属、能与酸和强碱反应是解题的关键 。
4.
锌粉、铝粉、镁粉的混合物a
g与一定量的某浓度的稀硫酸恰好完全反应,蒸发水分后得固体(不含结晶水)b
g,则反应中生成的氢气为( )
A.(b-a)/48
g
B.(b-a)/49
g
C.(b+a)/98
g
D.无法计算
答案:A
解析:
解答:锌粉、铝粉、镁粉的混合物a
g最后得固体(不含结晶)b
g即为相应金属的硫酸盐,(b-a)
g为SO42-的质量,综合电荷守恒“SO42-~2H+~H2”,m(H2)=(b-a)/48
g。
分析:本题考查金属混合物的根据化学方程式的计算,题目难度不大,熟练掌握守恒法的应用是解题的关键 。
5.
下列物质不能溶于浓氨水的是( )
A.AgCl B.Zn(OH)2
C.AgOH
D.Al(OH)3
答案:D
解析:
解答:本题考查常见配合物的形成。AgCl、Zn(OH)2、AgOH与氨水分别形成[Ag(NH3)2]+、[Zn(NH3)4]2+、[Ag(NH3)2]+而使沉淀溶解,Al(OH)3不与浓氨水反应,选D。
分析:本题考查中学阶段常见能发生络合反应的物质的性质,题目难度不大。
6.
下表中是各组反应的反应物和温度,反应刚开始时,放出H2速率最快的是(
)
编号
金属(粉末状)
酸的浓度及体积
反应温度
(mol)
(℃)
A
Mg,0.1
6
mol·L-1
硝酸10mL
80
B
Mg,0.1
3
mol·L-1
盐酸10mL
60
C
Fe,0.1
3
mol·L-1L
盐酸10mL
60
D
Mg,0.1
3
mol·L-1
硫酸10mL
60
答案:D
解析:
解答:在其它体积不变的情况下,增大反应物浓度,或升高温度,或使用催化剂、或增大反应物的接触面积等均可以即可反应速率。由于硝酸是氧化性酸,和金属反应得不到氢气。镁的活泼性其余铁,所以正确的答案选D。
分析:考查外界条件对反应速率的影响,熟练掌握影响化学反应速率的因素是解题的关键 。
7.
下列实验现象、操作或反应原理的解释正确的是( )
现象、操作或反应
解释
A.铝箔在酒精灯火焰上加热熔化不滴落
铝箔对熔化的铝有吸附作用
B.向滴有稀硫酸的热淀粉液中滴加碘水,液体呈蓝色
淀粉在此条件下未水解
C.向盛有足量Zn和稀硫酸的试管中滴加少量硫酸铜溶液
形成锌铜原电池,使反应速率加快
D.鸡蛋清溶液遇乙酸铅溶液会产生沉淀
蛋白质发生盐析
答案:
解析:
解答:A.氧化铝熔点较高,铝箔在酒精灯火焰上加热生成氧化铝,导致熔化不滴落,故A错误;
B.淀粉遇碘变蓝色,滴加碘水液体呈蓝色,说明含有碘,但不能说明未水解,故B错误;
C.锌与硫酸铜发生置换反应生成铜,铜、锌、稀硫酸组成原电池,加快反应速率,正确;
D.铅为重金属盐,可使蛋白质变性,故D错误。
分析:考查实验方案的评价,实验现象与物质的性质和制取的关系、反应原理及金属冶炼的关系等知识。
8.
下列有关Na2CO3和NaHCO3性质的比较中,正确的是(
)
A.等浓度的溶液中滴入稀盐酸,放出气体的快慢Na2CO3B.热稳定性Na2CO3C.常温时水溶性Na2CO3D.相对分子质量Na2CO3答案:A
解析:
解答:B、NaHCO3加热分解,而Na2CO3加热不分解,即热稳定性Na2CO3>NaHCO3,故错;C、常温时水溶性Na2CO3>NaHCO3,故错;D、相对分子质量Na2CO3>NaHCO3,故错。故选A。
分析:本题考查Na2CO3和NaHCO3性质的异同,题目难度不大,注意把握Na2CO3和NaHCO3性质,注重基础知识的积累。
9.
查阅资料发现,金属钠不仅能与氧气和水反应,还能与很多种其他物质发生反应,其中包括与酒精在常温下反应,要研究金属钠和酒精、金属钠和水反应的异同点,下列的研究方法中用不到的是(
)
A.观察法
B.
分类法
C.
实验法
D.
比较法
答案:B
解析:
解答:研究金属钠和酒精、金属钠和水反应的异同点,可以采用的研究方法有观察法,即观察两者发生反应的剧烈情况;
实验法和比较法,即通过实验比较两者反应的剧烈情况,分类法对研究金属钠和酒精、金属钠和水反应的异同点没有意义,故本题的答案选择B。
分析:本题考查了化学探究过程中所采用的研究方法,所以对学生科研基本功的考查,该题比较简单。
10.
为测定一小块铁铝合金样品中的含铝量,现先将其溶于足量盐酸中,然后再向其中加入足量的烧碱溶液,待沉淀全部转化为红褐色时过滤,洗涤。将沉淀物在空气中灼烧,最后得到红棕色粉末,经称量知其质量跟原合金的质量相等。合金中铝的质量分数为( )
A.70%
B.30%
C.54%
D.无法计算
答案:B
解析:
解答:红棕色粉末的质量跟原合金的质量相等,得出铝的质量与氧化铁中氧元素的质量相同,其质量分数就等于氧化铁中氧元素的质量分数,(16×3)/(56×2+16×3)=48/160=0.3,即30%
分析:本题考查金属铝的化学性质、混合物的计算等,题目难度中等,熟练掌握化学反应过程是解题的关键 。
11.
在蒸发皿中加热蒸干并灼烧(低于400℃)下列物质的溶液,可得到该物质固体的是(
)
A.氯化铝
B.碳酸氢钠
C.硫酸镁
D.高锰酸钾
答案:C
解析:
解答:A.氯化铝溶液加热蒸干并灼烧得到氧化铝。错误。B.碳酸氢钠溶液加热蒸干并灼烧得到碳酸钠。错误。C.硫酸镁是难挥发性的强酸弱碱盐,硫酸镁溶液加热蒸干并灼烧得到硫酸镁。正确。D.高锰酸钾溶液加热蒸干并灼烧得到锰酸钾、二氧化锰。错误。
分析:本题考查铝盐的水解反应产物的判断、盐类的水解等,题目难度不大。
12.
可用于鉴别MgCl2、AlCl3与ZnCl2溶液的试剂组是()。
A.盐酸、氢氧化钠
B.氢氧化钠、氨水
C.盐酸、氨水
D.硝酸银、氢氧化钠
答案:B
解析:
解答:MgCl2、AlCl3与ZnCl2加入NaOH溶液都生成白色沉淀,继续加入NaOH溶液,沉淀消失的是AlCl3,在另外两种原溶液中加入过量氨水,先生成沉淀、然后溶解的是ZnCl2,只生成沉淀的是MgCl2。
分析:本题考查常见化合物的检验方法和具体操作,题目难度中等,熟练掌握被检验物质的行知是解题的关键 。
13.
如图为实验室制氢气的简易装置。若在加稀硫酸时,发现锌粒与稀硫酸没有接触,而稀硫酸准备的又不够了,为使该反应顺利进行,则可以从长颈漏斗中加入的试剂是( )
①食盐水 ②KNO3溶液 ③适量硫酸铜稀溶液 ④Na2CO3溶液 ⑤CCl4 ⑥浓氨水
A.①③⑤
B.②⑥
C.③⑤
D.①②④
答案:A
解析:
解答:原装置是锌粒与稀硫酸制氢气,从长颈漏斗中加入的试剂不能消耗硫酸,不能引发产生其他气体的副反应。Na2CO3溶液、浓氨水会消耗稀硫酸,KNO3溶液会与锌粒、稀硫酸共同反应产生一氧化氮气体。可以选用的是食盐水、适量硫酸铜稀溶液、CCl4,适量硫酸铜稀溶液还会加快反应生成H2的速率。
分析:本题一金属锌与稀硫酸的反应为载体考查实验室中气体的制取方法和装置。
14.
将质量相同的锌粒分别投入下列四个烧杯的溶液中,反应速率最快的是( )
答案:D
解析:
解答:由计算可知,上述A、B、C三种溶液物质的量浓度相同,反应速率应该相等,但D烧杯H2SO4溶液中H+浓度较前三者大,故反应速率最快。反应速率与溶液体积大小无关,而与浓度大小有关。
分析:本题考查氢离子浓度对锌的反应速率的影响,熟练掌握影响化学反应速率的因素是解题的关键 。
15.
下列叙述中,正确的是( )
A.常温下铝和浓硫酸、浓硝酸不反应
B.两份相同质量的铝粉,分别与足量的稀硫酸和氢氧化钠溶液反应,产生的氢气前者多
C.合金的熔点一般比组成它的各成分的熔点都高
D.工业上常利用铝热反应冶炼难熔的金属,如钒
答案:D
解析:
解答:A项中常温下铝遇到浓硫酸、浓硝酸发生钝化现象,是由于与其反应生成一层致密氧化膜阻碍继续反应,而不是不反应。B项中Al既与酸反应又与碱反应,但都有关系:2Al~3H2↑,足量酸或碱,等质量的铝反应放出H2一样多。C项中合金的熔点低于各成分金属的熔点。
分析:本题考查金属铝的化学性质,熟练掌握铝的性质是解题的关键 。
16.
某研究性学小组为了探索镁粉与溴水反应的机理,做了如下四组实验:①将镁粉投入冷水中,未见任何现象;②将镁粉放入溴水中,观察到只是开始时产生极少量的气泡,但溴水的颜色逐渐褪去;③将镁粉放入液溴中,未观察到任何明显现象;④向含足量镁粉的液溴中滴加几滴水,观察到溴的红棕色很快褪去。则下列关于镁与溴水的反应机理的叙述中正确的是( )
A.镁粉只能直接与溴水中的溴反应
B.水是镁粉与溴发生反应的催化剂
C.产生极少量的气泡是由镁粉与水反应得到的
D.镁粉与溴水中的酸发生反应,导致平衡移动使溴水褪色
答案:B
解析:
解答:由①把镁放入冷水中,未见任何现象,说明镁与冷水不反应,溴水中存在少量Br-,镁粉放入溴水中有气体生成,但溴水的颜色褪去,所以Mg与溴反应导致溴水的颜色逐渐褪去;③④比较可知镁粉在水的催化下与溴发生反应,速率较快,所以B项正确。
分析:本题是一道探究性实验题,熟练掌握金属镁的性质是解题的关键
。
17.
正在火星上工作的美国“勇气号”“机遇号”探测车的一个重要任务就是收集有关Fe2O3及硫酸盐的信息,以证明火星上存在或曾经存在过水。以下叙述正确的是( )
A.铝热剂就是单指Fe2O3粉和铝粉的混合物
B.检验从火星上带回来的红色物质是否是Fe2O3的操作步骤为:样品→粉碎→加水溶解→过滤→向滤液中滴加KSCN溶液
C.分别还原a
mol
Fe2O3所需H2、Al、CO物质的量之比为3∶2∶3
D.明矾属硫酸盐,含结晶水,
是混合物
答案:C
解析:
解答:铝热剂是指铝粉和铁、铬、锰等一些金属的氧化物的混合物,故A错;粉碎后的Fe2O3不溶于水,故B错;明矾是复盐,化学式为K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O,是纯净物,故D错。
分析:本题考查铝、铁单质及其化合物的性质以及检验方法,题目难度不大,熟练掌握其化合物的性质是解题的关键 。
18.
将炭粉和铁粉均匀混合,撒入内壁分别用氯化钠溶液和稀醋酸溶液润湿过的具支试管中,并按下图装置连接好仪器,观察下图,示意图正确的是( )
答案:B
解析:
解答:发生析氢腐蚀时产生H2,具支试管内压强增大,A装置盛水试管中导管的液面应该下降而不是上升,故A错;注意D装置的具支试管没有用橡皮塞密封,故D装置盛水试管中导管的液面应该不变;发生吸氧腐蚀时,具支试管内O2被消耗,气压减小,故B对,C错。
分析:将炭粉和铁粉均匀混合,撒入内壁分别用氯化钠溶液和稀醋酸溶液润湿过的具支试管中,铁粉分别发生吸氧腐蚀和析氢腐蚀。
19.
等量镁铝合金粉末分别与下列4种过量的溶液充分反应,放出氢气最多的是( )
A.2
mol·L-1
H2SO4溶液
B.18
mol·L-1
H2SO4溶液
C.6
mol·L-1
KOH溶液
D.3
mol·L-1
HNO3溶液
答案:A
解析:
解答:A项中镁铝均与其反应产生氢气最多;B项中浓H2SO4使铝钝化;C项中KOH溶液不与镁反应;D项中HNO3与镁铝反应不能生成氢气。
分析:本题考查镁铝的化学性质、与酸碱溶液的反应等,题目难度不大。
20.
下列实验不能达到预期目的的是( )
代号
实验
实验目的
A
观察镁、铝分别与相同浓度的稀盐酸反应的剧烈程度
比较镁与铝的金属性强弱
B
同温下测定相同浓度的Na2CO3和Na2SO4溶液的酸碱性
比较硫酸与碳酸的酸性强弱
C
AlCl3、MgCl2溶液中通入过量氨气
比较镁与铝单质的还原性强弱
D
同温下用同一电路分别测定同浓度的盐酸和某一元酸溶液导电能力
比较该一元酸与盐酸酸性的强弱
答案:C
解析:
解答:AlCl3、MgCl2和氨水的反应为复分解反应,没有化合价的变化,不能比较镁、铝单质还原性的强弱。
分析:本题考查镁铝的化学性质、溶液的导电能力的判断等,题目难度不大。
二.非选择题
21.
下表是某种常见金属的部分性质:
颜色状态
硬度
密度
熔点
导电性
导热性
延展性
银白色固体
较软
2.70
g·cm-3
660.4℃
良好
良好
良好
将该金属投入冷水中无变化,投入稀盐酸中可产生大量的无色气体。试回答:
(1)推断该金属可能的一种用途:________,该金属的活泼性比铜________(填“强”或“弱”)。
答案:电线电缆(或加热器皿等)|强
(2)请自选试剂,设计不同的实验方案探究该金属与铁的活泼性强弱,并完成下表:
猜想
验证方法
预测实验现象
该金属比铁活泼
该金属活泼性比铁弱
答案:
猜想
验证方法
预测实验现象
该金属比铁活泼
将该金属投入到FeCl2溶液中
溶液的浅绿色逐渐消失
该金属活泼性比铁弱
将该金属与铁片、稀硫酸溶液组成原电池
铁片溶解,该金属上有气泡产生
解析:
解答:根据比较金属活泼性的方法进行回答即可,注意不能将该金属投入到FeCl3溶液中来判断该金属与铁的活泼性强弱。
分析:本题考查了金属的性质及验证金属活泼性的实验设计(利用金属间的置换反应或原电池原理等)。
22.
资料显示:镁与饱和碳酸氢钠溶液反应产生大量气体和白色不溶物。某同学通过如下实验探究反应原理并验证产物。
实验I:用砂纸擦去镁条表面氧化膜,将其放入盛适量滴有酚酞的饱和碳酸氢钠溶液的烧杯中,迅速反应,产生大量气泡和白色不溶物,溶液的浅红色加深。
(1)该同学对反应中产生的白色不溶物做出如下猜测:
猜测1:白色不溶物可能为
猜测2:白色不溶物可能为MgCO3
猜测3:白色不溶物可能为碱式碳酸镁[xMg(OH)2 yMgCO3]
答案:猜测1:Mg(OH)2
(2)为了确定产物成份(包括产生的气体、白色不溶物及溶液中溶质),进行以下定性实验。请填写表中空白:
实验序号
实
验
实验现象
结
论
实验Ⅱ
将实验I中收集到的气体点燃
安静燃烧,火焰呈淡蓝色
气体成分为
①
实验Ⅲ
将实验I中的白色不溶物滤出、洗涤,取少量加入足量
②
③
白色不溶物中含有MgCO3
实验Ⅳ
取实验Ⅲ中的滤液,向其中加入适量
④
稀溶液
产生白色沉淀,溶液红色变浅
溶液中存在CO32-离子
答案:氢气(或H2)|稀盐酸(合理均可)|产生气泡,沉淀全部溶解|
CaCl2或BaCl2
(3)为进一步确定实验I中白色不溶物的成分,进行以下定量实验,装置如图所示:
称取干燥、纯净的白色不溶物
4.52
g,充分加热至不再产生气体为止,并使分解产生的气体全部进入装置A和B中。实验后装置A增重0.36
g,装置B增重1.76
g。
①装置C的作用是
;
②白色不溶物的化学式为
。
答案:防止空气中的水蒸气和CO2进入装置B中,影响实验结果|Mg(OH)2 2MgCO3
或
Mg3(OH)2(CO3)2
(4)根据以上(2)及(3)的定性定量实验,写出镁与饱和碳酸氢钠溶液反应的化学方程式______________________________________________________________。
答案:
3Mg+4NaHCO3+2H2O=
Mg(OH)2
2MgCO3↓+2Na2CO3+3H2↑
解析:
解答:(1)根据猜测2和猜测3可判断猜测1应该是生成的白色沉淀是Mg(OH)2。(2)①火焰呈淡蓝色说明产生的气体是氢气(或H2);
②碳酸镁能与酸反应生成CO2气体,所以实验Ⅲ中所加试剂应该是稀盐酸;
③产生的实验现象是产生气泡,沉淀全部溶解,说明含有碳酸镁。
④碳酸根在溶液中水解溶液显碱性,能使酚酞试液显红色。根据实验现象有白色沉淀产生,且红色变浅可知所需要的试剂是CaCl2或BaCl2。(3)①由于空气中含有水蒸气和CO2,进入装置后会干扰CO2的吸收,所以①装置C的作用是防止空气中的水蒸气和CO2进入装置B中,影响实验结果。
②实验后装置A增重0.36
g,装置B增重1.76
g
,这说明生成的水是0.36g,CO2是1.76g,物质的量分别是0.02mol和0.04mol,即氢原子和碳原子的个数之比是1:1,因此氢氧化镁和碳酸镁的个数之比是1:2,则化学式可表示为Mg(OH)2 2MgCO3或Mg3(OH)2(CO3)2。(4)根据以上分析可知镁与碳酸氢钠溶液反应生成Mg(OH)2 2MgCO3、氢气、碳酸钠,则反应的化学方程式为3Mg+4NaHCO3+2H2O=
Mg(OH)2
2MgCO3↓+2Na2CO3+3H2↑。
分析:本题难度较大,考查全面,从定性和定量两个方面测定物质的种类,关键在于知道碳酸根离子与酸反应能产生二氧化碳,镁和氢离子反应生成氢气,题目难度较大.
23.
锌和铝都是活泼金属,其氢氧化物既能溶于强酸,又能溶于强碱。但是氢氧化铝不溶于氨水,而氢氧化锌能溶于氨水,生成[Zn(NH3)]42+。
回答下列问题:
(1)单质铝溶于氢氧化钠溶液后,溶液中铝元素的存在形式为________(用化学式表示)。
答案:AlO2-
(2)写出锌和氢氧化钠溶液反应的化学方程式________________________________________。
答案:Zn+2NaOH===Na2ZnO2+H2↑
(3)下列各组中的两种溶液,用相互滴加的实验方法即可鉴别的是________。
①硫酸铝和氢氧化钠 ②硫酸铝和氨水 ③硫酸锌和氢氧化钠 ④硫酸锌和氨水
答案:①③④
(4)写出可溶性铝盐与氨水反应的离子方程式_______________________________________。
试解释在实验室不适宜用可溶性锌盐与氨水反应制备Zn(OH)2的原因________________。
答案:Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH4+|可溶性锌盐与氨水反应产生的Zn(OH)2可溶于过量的氨水中,生成[Zn(NH3)4]2+,氨水用量不易控制
解析:
解答:(1)Al与NaOH反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑。溶液中铝元素以AlO形式存在。(2)Zn与NaOH反应的化学方程式为Zn+2NaOH===Na2ZnO2+H2↑。(3)①Al2(SO4)3滴入NaOH溶液中无沉淀,产物是AlO2-;NaOH溶液滴入Al2(SO4)3溶液中有沉淀。②Al2(SO4)3溶液滴入氨水中有沉淀;氨水滴入Al2(SO4)3溶液中有沉淀,发生了同样的反应:Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH4+。③ZnSO4溶液滴入NaOH溶液中无沉淀:Zn2++4OH-===ZnO22-+2H2O;NaOH溶液滴入ZnSO4溶液中有沉淀;Zn2++2OH-===Zn(OH)2↓。④ZnSO4溶液滴入氨水中无沉淀:Zn2++4NH3===[Zn(NH3)4]2+;氨水滴入ZnSO4溶液中有沉淀:Zn2++2NH3·H2O===Zn(OH)2↓+2NH4+。所以用互滴的实验方法就能鉴别①③④。(4)可溶性锌盐与氨水的反应由④可以看出,一旦氨水过量就会有部分Zn(OH)2溶解:Zn(OH)2+4NH3===[Zn(NH3)4]2++2OH-,即在实验过程中加入氨水的用量不易控制。
分析:本题是一道信息给定题,考查学生分析和解决问题的能力,难度较大.
24.
(1)人的胃液呈酸性,其中主要是盐酸,胃酸过多会使身体不适形成疾病,常用胃舒平来治疗,胃舒平主要成分为Al(OH)3,试写出服用胃舒平后,胃中发生的反应:__________________________________________________________________。
沿海渔民也用墨鱼骨(主要成分是CaCO3)治疗胃酸过多,反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
答案:Al(OH)3+3HCl===AlCl3+3H2O|CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O
(2)在铝制易拉罐中收集满CO2气体,然后向其中倒入10
mL浓NaOH溶液,并迅速用胶带将易拉罐口封住。过一段时间后,罐壁内凹而瘪。再过一段时间后,瘪了的罐壁重新鼓起来(假设易拉罐不会被腐蚀烂)。解释下列变化的实验现象,写出有关化学方程式。
①罐壁内凹而瘪的原因是__________________,反应的化学方程式是______________。
②罐重新鼓起的原因是___________________,化学方程式是____________________。
答案:NaOH溶液消耗了罐内的CO2,使罐内气压小于大气压|CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O|铝与NaOH反应生成了气体H2,使罐内的气压又大于大气压|2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑
(3)铝在人体内积累可使人慢性中毒,1989年世界卫生组织正式将铝定为“食品污染源之一”而加以控制。
铝在下列使用场合须加以控制的是________。
①糖果和食品内包装 ②电线电缆 ③牙膏皮 ④氢氧化铝胶囊(胃舒平,作内服药) ⑤用明矾净水 ⑥用明矾和小苏打混合物作食品膨化剂 ⑦制造炊具和餐具 ⑧制防锈漆
答案:①③④⑤⑥⑦
解析:
解答:(1)Al(OH)3和CaCO3都能与胃酸中的盐酸反应,达到治疗胃酸过多的目的。(2)易拉罐的“凹”与“鼓”是因为罐内压强与外界大气压的压力差的变化而引起的。因罐内气体的消耗,罐内气压要减小,因罐内有气体生成,罐内气压要增大。(3)强调“病从口入”,与饮食有关的问题才需要作为污染源加以控制。
分析:本题是基础性试题的考查,难度不大。该题有利于增强学生的学兴趣,有利于激发学生的学积极性。
25.
铝矾石(主要成分是Al2O3,还含有少量杂质SiO2、Fe2O3)是工业上用于炼铝的主要矿物之一,由铝矾石制取金属铝的工艺流程图如下:
请回答下列有关问题:
(1)下列有关铝矾石以及用铝矾石炼铝的说法中,不正确的是________。
A.铝矾石中只含有金属氧化物
B.铝矾石与河沙含有相同的成分
C.铝矾石炼铝需要消耗电能
D.铝矾石炼铝的过程中不涉及置换反应
答案:A
(2)原料A的名称是________,步骤①用到的主要玻璃仪器有________。
答案:盐酸(或硫酸)|烧杯、玻璃棒、漏斗
(3)滤液Ⅰ中要加入稍过量的原料B,原料B的化学式是________,步骤②反应的离子方程式为______________________________________________________________。
答案:NaOH|H++OH-===H2O、Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓、Al3++4OH-===Al(OH)4-
(4)在步骤③中________(填“能”或“不能”)用盐酸代替CO2,原因是_____________________。
答案:不能|因为过量的盐酸会将Na[Al(OH)4]转化成AlCl3而得不到Al(OH)3沉淀
解析:
解答:(1)铝矾石中含有的SiO2是非金属氧化物,故A项说法错误;河沙的主要成分为SiO2,故B项正确;电解法炼铝,必定消耗电能,C项正确;铝矾石炼铝的过程中涉及复分解反应、分解反应等,不涉及置换反应,故D项说法正确。(2)原料A溶解矿石,可利用强酸,分离出不溶物SiO2,步骤①为过滤操作,使用的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、漏斗等。(3)步骤②中可加入强碱,沉淀出Fe3+,使Al3+转化为Al(OH)4-留在溶液里,通入CO2发生反应:CO2+Al(OH)4-===Al(OH)3↓+HCO3-;过滤得Al(OH)3沉淀,加热生成氧化铝,电解熔融的氧化铝得到铝。(4)Al(OH)3也能溶于盐酸,所以不能用盐酸代替CO2气体。
分析:本题是基础性试题的考查,难度不大。该题主要考察铝的化学性质和实验操作,有利于增强学生的学兴趣,有利于激发学生的学积极性。第四单元
实验4-1
纯净物与混合物性质的比较
一、选择题
1.
下图,实验桌上放置的两容器中有等体积的甲、乙两种液体。几天后,两者的体积都明显减少,且甲比乙减少得多。由此现象得出的正确结论是(
)
甲
乙
A.甲比乙易挥发
B.甲的沸点比乙高
C.甲的熔点比乙小
D.甲与乙都能挥发
答案:D
解析:
解答:甲、乙两容器中的液体虽然都是敞口放置,但甲容器是广口的,有利于液体的挥发,因此甲容器中的液体挥发得快,不一定是甲容器中的液体易挥发,更不能说明甲的沸点比乙高,也不能说明甲的熔点比乙小,只能说明甲与乙两种液体都能挥发。
分析:考查液体的挥发性,属容易题。
2.
用下图所示装置不能达到有关实验目的是(
)
A.用甲图装置证明密度ρ(煤油)<ρ(钠)<ρ(水)
B.用乙图装置除去CO2中的HCl
C.用丙图装置分离二氧化锰和氯化钠溶液
D.用丁图装置比较NaHCO3和Na2CO3的热稳定性
答案:D
解析:
解答:A.钠在水与煤油液面中间,则可知钠的密度比水的小,比煤油的大,正确;B.除去CO2中HCl,洗气瓶中盛装的液体既要吸收盐酸又不能与二氧化碳反应,正确;C.分离难溶性固体与可溶性液体混合物用过滤的方法,正确;D.因碳酸氢钠不稳定,碳酸钠稳定,比较稳定性应将碳酸氢钠放在小试管中,错误。
分析:本题考查化学实验的设计和混合物的分离以及碳酸盐的性质等,题目难度不大。
3.
可用于分离MgCl2与AlCl3混合溶液的是()。
A.氢氧化钠、盐酸
B.盐酸、氨水
C.氢氧化钠、氨水
D.氢氧化钠、二氧化碳
答案:A
解析:
解答:根据氢氧化铝可以溶解于NaOH溶液可知,在混合溶液中加入NaOH溶液可得到Mg(OH)2沉淀和NaAlO2溶液,过滤后分别在沉淀和荣誉三维入适量盐酸即可得到MgCl2和AlCl3。
分析:本题考查混合溶液中溶质的分离试剂的选择,不对,熟练掌握氯化镁和氯化铝的性质是解题的关键 。
4.
商品“纯净水”、“太空水”、“蒸馏水”等作为日常饮料水,因缺少某些成分而不利于少年儿童身体健康,你认为在制备上述商品饮用水时至少还需要添加微量的化学物质( )
A.钙和镁的碳酸氢盐
B.含碘酸盐的食盐
C.漂白粉等消毒剂
D.小苏打
答案:A
解析:
解答:青少年要补充Ca等元素,选A;食盐不是微量物质,B项错;漂白粉易生成有毒的氯化物,C项错;D项是常用的洗涤剂。
分析:本题考查化学与生物的联系以及常见与生活有关的物质的用途。
5.
下列物质露置在空气中易变质的是( )
①漂白粉 ②苯酚 ③水玻璃 ④硫酸钠 ⑤烧碱⑥亚硫酸钠 ⑦胆矾 ⑧硬化油
A.除④⑦⑧外
B.除④⑦外
C.除⑥⑦⑧外
D.全部易变质
答案:A
解析:
解答:物质露置在空气中是否变质,除应考虑空气中所含氧气外,还应考虑二氧化碳、水蒸气等物质的作用,有时甚至需要考虑光照对物质的影响。此题中,苯酚和亚硫酸钠易被空气中的氧气氧化,漂白粉、水玻璃、烧碱易吸收空气中的二氧化碳,只有硫酸钠、胆矾和硬化油在空气中是稳定的。
分析:考查学生对有关物质性质和空气成分的知识以及对常见化学试剂主要成分的熟悉程度。理解“露置在空气中”的含意是解此题的关键。
6.
下列实验中没有涉及气体压强原理的是( )
答案:D
解析:
解答:苯和水不相溶是产生分层的原因,与压强无关。
分析:本题考查喷泉实验、装置的气密性检验、分液操作等,题目难度不大,熟练掌握常用实验仪器是解题的关键 。
7.
下列各组物质的分离、提纯或除杂,可采用相同的原理和操作方法的是( )
A.除去苏打中混有的小苏打杂质;分离氯化钠固体中混有的碘单质
B.除去粗食盐中的泥沙;除去氯化钾中的二氧化锰
C.分离硝酸钾与氯化钠;除去氢氧化铁胶体中混有的氯化钠
D.除去二氧化碳中混有的少量二氧化硫;除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳
答案:B
解析:
解答:除去苏打中混有的小苏打杂质是利用小苏打易分解为苏打的性质;分离氯化钠固体中混有的碘单质是利用碘易升华的性质,A项不正确。分离硝酸钾与氯化钠用重结晶法;除去氢氧化铁胶体中混有的氯化钠用渗析法,C项不正确。除去二氧化碳中混有的少量二氧化硫,是将混合气体通入饱和碳酸氢钠溶液;除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳,则是将混合气体通过灼热的氧化铜,D项不正确。
分析:本题考查混合物的分离、提纯或除杂的原理和操作方法,题目难度中等,熟练掌握混合物的组成成分是解题的关键 。
8.
有关物质分类或归类正确的是( )
①混合物:石炭酸、福尔马林、水玻璃、水银 ②化合物:CaCl2、烧碱、聚苯乙稀、HD ③电解质:明矾、胆矾、冰醋酸、硫酸钡 ④同系物:CH2O2、C2H4O2、C3H6O2、C4H8O2 ⑤同素异形体:C60、C70、金刚石、石墨
A.①③④
B.③⑤
C.②③④
D.②④
答案:B
解析:
解答:可采用排除法分析:①中水银(Hg)为单质,故①错误,排除A选项;②中HD为单质,聚苯乙烯为混合物,故②错误,排除C、D选项。
分析:本题考查化学物质的分类,熟练掌握化学物质的分类方法和标准是解题的关键 。
9.
下列物质中,不属于合金的是( )
A.硬铝
B.黄铜
C.钢铁
D.水银
答案:D
解析:
解答:本题采用逐个检验法不难看出,只有水银(即汞)的化学成分是唯一的,其余三个选项均符合合金的要求。
分析:本题不仅考查了合金的概念,而且将该化学知识点与学生的生活常识有机地联系起来,考查了学生理论联系实际的能力。
10.
如图所示,集气瓶内充满某混合气体,置于光亮处,将滴管内的水挤入集气瓶后,烧杯中的水会进入集气瓶,集气瓶内气体是( )
①CO、O2 ②Cl2、CH4 ③NO2、O2 ④N2、H2
A.①②
B.②④
C.③④
D.②③
答案:D
解析:
解答:烧杯中的水进入集气瓶,集气瓶内气体压强在滴加水后必须减小。CH4+Cl2CH3Cl+HCl,HCl极易溶于水,压强减小,4NO2+O2+2H2O===4HNO3,气体压强减小,①④光照不反应。
分析:本题考查喷泉实验的原理,形成较大的压强差是实现喷泉实验的基本要求。
11.
铁和铁合金是生活中常用的材料,下列说法正确的是( )
A.不锈钢是铁合金,只含金属元素
B.一定条件下,铁粉可与水蒸气反应
C.铁与盐酸反应,铁合金不与盐酸反应
D.在空气中,铁板比镀锌铁板更耐腐蚀
答案:B
解析:
解答:任何铁合金中都或多或少含有碳元素,A错;铁和铁合金都能与盐酸反应,C错;锌在空气中形成致密氧化膜保护了铁不被腐蚀,D错。
分析:本题考查合金的概念、铁的化学性质等,熟练掌握铁合金的性质是解题的关键 。
12.
下列说法正确的是( )
A.所有不锈钢都只含有金属元素
B.我国流通的硬币材质是金属单质
C.广东正在打捞的明代沉船上存在大量铝制餐具
D.镁合金的硬度和强度均高于纯镁
答案:D
解析:
选项
内容指向·联系分析
结论
A
不锈钢中除含有金属元素外,还含有碳元素,有的还可能含有硅元素
错误
B
硬币材质是合金
错误
C
铝是较活泼金属,在海水中易被腐蚀
错误
D
合金的硬度、强度高于组成合金的各成分金属
正确
分析:解答本题不仅要注意合金的性能以及组成金属的化学性质,而且还要联系实际进行分析判断。
13.
将两种金属组成的合金溶于盐酸,再滴入足量的NaOH溶液,开始出现白色沉淀并逐渐增多,当NaOH溶液加到一定量时,白色沉淀减少但不完全消失,这种合金是( )
A.Fe Al合金 B.Zn Al合金
C.Cu Mg合金
D.Mg Al合金
答案:D
解析:
解答:Fe、Al、Zn、Mg与盐酸反应生成Fe2+、Al3+、Zn2+、Mg2+,逐滴滴入NaOH溶液后分别生成Fe(OH)2、Al(OH)3、Zn(OH)2、Mg(OH)2,都是白色沉淀,但Fe(OH)2在空气中易被氧化成红褐色的Fe(OH)3,故A不符合题意;Zn(OH)2、Al(OH)3能溶于过量的NaOH溶液中,故B组生成的沉淀能全溶,C组生成的沉淀是Mg(OH)2,不能溶于过量的NaOH溶液中,因此只有D选项符合题意。
分析:本题考查金属镁和金属铝的化学性质,熟练掌握铝及其化合物的性质是解题的关键 。
14.
下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是( )
选项
实验操作
现象
解释或结论
A
Al箔插入稀HNO3中
无现象
Al箔表面被HNO3氧化,形成致密的氧化膜
B
Zn片插入NaOH溶液中
有无色气体产生
Al和Zn都能与强碱溶液反应
C
将表面积相等的Mg、Al、Zn片投入浓度相等温度相同的盐酸中
产生气泡的速率相等
Mg、Al、Zn的金属性强弱相同
D
将点燃的镁条伸入到盛满CO2的集气瓶中
火焰熄灭
CO2有灭火作用
答案:B
解析:
解答:A项,稀HNO3不能将铝钝化,因此现象应为Al箔逐渐溶解并产生气体;C项,金属性Mg>Al>Zn,与盐酸反应产生H2的速率为Mg>Al>Zn;D项,2Mg+CO22MgO+C,在CO2中Mg条继续燃烧,CO2灭火是有条件的。
分析:本题考查金属的化学性质,熟练掌握进行单质及其合金的性质是解题的关键 。
15.
合金有许多特点,如Na K合金为液体,而Na和K的单质均为固体。据此,试推测:生铁、纯铁、碳三种物质中,熔点最低的是( )
A.纯铁 B.生铁
C.碳
D.无法确定
答案:B
解析:
解答:一般来说,合金的性质并不是各成分金属(或非金属)性质的“平均值”。合金的性能在许多方面优于各成分金属(或非金属)。例如,合金的硬度一般比它的各成分金属的大,多数合金的熔点一般也比它的各成分金属的低。生铁是铁碳合金,其熔点要低于纯铁和碳。
分析:本题考查合金的性质与金属单质性质的区别,题目难度不大。
16.
通过下列实验探究物质性质得出的结论,其中不合理的是( )
A.甲实验中黄铜片能在铜片上刻画出痕迹可以说明黄铜的硬度比铜片大
B.乙实验既可以说明分子在不停地运动着,又可以说明氨水显碱性
C.丙实验既可以说明二氧化碳易溶于水,又可以说明二氧化碳具有酸性
D.丁实验既可以说明一氧化碳具有还原性,又可以说明一氧化碳具有可燃性
答案:C
解析:
解答:丙实验,往瓶子中加水,会排出气体,不能说明CO2溶于水,也不能说明CO2具有酸性。
分析:本题考查合金的性质、一氧化碳还原氧化铜等实验,熟练掌握合金的性质和性质实验的操作是解题的关键 。
17.
下列实验操作、现象与结论对应关系正确的是( )
答案:D
解析:
解答:A、涂有石灰水的烧杯罩在酒精灯火焰上方,石灰水变浑浊,只能说明酒精的组成中含有碳元素,不能说明酒精中含有氧元素,故A错误;B、S02通入紫色石蕊试液中,溶液变红色,说明SO2的水溶液呈酸性,故B正确;C、氯化铵和氢氧化钙粉末混合研磨,闻到有氨的气味,氮肥与碱性物质混合施用丧失肥效,故C错误;D、铝合金在铝片上刻划,铝片上有明显划痕,说明铝合金的硬度比铝的大,故D正确。
分析:本题考查二氧化碳、二氧化硫的化学性质以及铝合金的性质,为高频考点,把握二氧化硫的漂白性为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,题目难度不大。
18.
下列叙述中,正确的是( )
A.常温下铝和浓硫酸、浓硝酸不反应
B.两份相同质量的铝粉,分别与足量的稀硫酸和氢氧化钠溶液反应,产生的氢气前者多
C.合金的熔点一般比组成它的各成分的熔点都高
D.工业上常利用铝热反应冶炼难熔的金属,如钒
答案:D
解析:
解答:A项中常温下铝遇到浓硫酸、浓硝酸发生钝化现象,是由于与其反应生成一层致密氧化膜阻碍继续反应,而不是不反应。B项中Al既与酸反应又与碱反应,但都有关系:2Al~3H2↑,足量酸或碱,等质量的铝反应放出H2一样多。C项中合金的熔点低于各成分金属的熔点。
分析:本题考查金属铝及其合金的性质,题目难度不大,熟练掌握铝的性质是解题的关键 。
二.非选择题
19.
某校进行化学实验考查时,教师给了同学们一小包黑色粉末,这种黑色粉末可能是氧化铜、炭粉或者是这两种的混合物,让同学们通过实验探究来确定。某同学探究过程如下:
(1)提出假设:
假设1:黑色粉末是炭粉;
假设2:_________________________________________________________________;
假设3:_________________________________________________________________。
答案:黑色粉末是氧化铜|黑色粉末是炭粉和氧化铜的混合物
(2)设计实验方案:
他对实验做了如下设想和分析:取少量黑色粉末于烧杯中,并加入过量的稀硫酸。则实验中可能出现的现象与对应结论如下表,请你完成下表。
实验中可能出现的现象
结论
①
假设1成立
②
假设2成立
③
假设3成立
答案:①无变化 ②溶液变蓝色,黑色粉末完全溶解 ③溶液变蓝色,仍有部分黑色不溶物
(3)进行实验:通过实验及分析,确定该黑色物质为炭粉和氧化铜的混合物。
(4)拓展:为了进一步探究炭粉和氧化铜的性质,他又利用这种混合物补充做了如下实验,将此黑色粉末隔绝空气加热(若炭完全反应),待冷却到室温后,取剩余固体于烧杯中,再加入过量稀硫酸,反应完全后,静置。请完成下列各题:
①烧杯中________(填“有”或“无”)不溶物;
②若静置后溶液呈无色,则该溶液中溶质是________(写化学式);
③若静置后溶液呈蓝色,该反应的化学方程式为:_____________________________________。
答案:有|H2SO4|CuO+H2SO4===CuSO4+H2O
解析:
解答:炭粉不溶于稀硫酸,氧化铜溶于稀硫酸,发生反应CuO+H2SO4===CuSO4+H2O,根据不同的现象可确定黑色粉末的可能组成。炭粉在隔绝空气和氧化铜反应后的固体物质可能是Cu或Cu和CuO的混合物。
分析:根据炭粉、氧化铜、的物理化学性质作答.炭粉、氧化铜均为黑色,木炭有还原性,可以还原氧化铜.
20.
为测定碳酸钙粉末的纯度(含杂质SiO2),某学校学生设计了如下几个实验方案:
方案一:①称取碳酸钙样品M
g;②加入过量盐酸;③收集并测定生成的气体体积V
mL。
方案二:①称取碳酸钙样品M
g;②用c
mol/L盐酸V
mL(过量)溶解样品;③取溶解后的溶液用c′mol/L
NaOH溶液滴定,恰用去V′
mL。
方案三:①称取碳酸钙样品M
g;②高温1000
℃煅烧直至质量不再改变,冷却后称量,质量为M′
g。
方案四:①称取碳酸钙样品M
g;②加入足量c
mol/L盐酸V
mL使之完全溶解;③过滤并取滤液;④在滤液中加入过量的c′mol/L
Na2CO3溶液V′mL;⑤将步骤④中的沉淀滤出,洗涤、干燥、称量为M′g。
依据以上实验方案回答以下问题:
(1)方案一中如果称量样品时,砝码底部有一处未被发现的残缺,那么测得的碳酸钙纯度会________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
答案:偏低
(2)方案二中:列出本实验中所用到的仪器名称(除铁架台、烧杯、铁架台附件外)?
答案:托盘天平、药匙、滴定管夹、酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、玻璃棒
(3)方案三中的“冷却”应如何操作:________________________________________________;
理由是_________________________________________________________。
答案:在干燥器中冷却|防止生成的氧化钙与空气中的水蒸气反应,造成质量改变而产生误差
(4)方案四中计算碳酸钙纯度的公式为______________;步骤⑤中要将沉淀进行洗涤,如果未经洗涤,则测定结果碳酸钙纯度将________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
答案:×100%|偏高
(5)综上所述,请从实验条件的难易、操作引起实验误差的大小等方面进行综合判断,你认为四个方案中,最好的方案是________。其他方案的缺点分别是:
方案四:沉淀的洗涤、干燥、称量操作过程复杂,容易造成较大误差。
方案________:_____________________________________________________。
方案________:____________________________________________________。
答案:方案二|一|气体体积难以测量准确,气体体积受外界影响太大|三|实验温度高(1000
℃的高温),对实验条件要求较高
解析:
解答:(1)砝码底部有残缺,则所称样品的质量偏小,通过实验所测得的二氧化碳的体积偏小,即所测的碳酸钙样品纯度偏低;(2)称取碳酸钙样品需要托盘天平和药匙,量取盐酸用酸式滴定管,用盐酸溶解样品时需要烧杯和玻璃棒,用氢氧化钠溶液滴定需要铁架台、滴定管夹、碱式滴定管、锥形瓶等仪器;(3)碳酸钙分解产物固体是氧化钙,因氧化钙会吸收空气中的水蒸气,故必须在干燥器中冷却;(4)碳酸钙样品与盐酸反应后,将不溶性的杂质过滤除去,在滤液中加入过量的碳酸钠溶液,形成碳酸钙沉淀,如果未洗涤,干燥后,固体上残留氯化钠,则所得碳酸钙的纯度偏高;计算公式为×100%;(5)从实验条件的难易和操作引起的实验误差大小综合判断,四个方案中最好的是方案二。方案一的缺点是气体的体积难以测量,另外气体的体积受温度和压强的影响;方案三的缺点是加热所需的温度太高。
分析:该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题。试题综合性强,侧重对学生能力的培养和训练,有利于培养学生规范严谨的实验设计、操作能力。该类试题主要是
以常见仪器的选用、实验基本操作为中心,通过是什么、为什么和怎样做重点考查实验基本操作的规范性和准确性及灵活运用知识解决实际问题的能力。该类试题综
合性强,理论和实践的联系紧密,有的还提供一些新的信息,这就要求学生必须认真、细致的审题,联系所学过的知识和技能,进行知识的类比、迁移、重组,全面
细致的思考才能得出正确的结论。(共26张PPT)
《物质性质的研究》第二课时
教学目标
1、认识化学实验在学习与研究化学中的作用
2、具有安全意识,能顺利完成化学实验
3、能发现学习和生产、生活中有意义的化学问题,并进行实验探究
4、能根据具体情况设计解决化学问题的实验方案,并予以评价和优化
实验一、铝与氧气反应的实验探究
1、2Al+3/2O2==Al2O3
△rG0=-1582kJ/mol
Mg+1/2O2==MgO
△rG0=-569.4kJ/mol
3Fe+2O2==Fe3O4
△rG0=-1015kJ/mol
2、在金属活动顺序表中,金属活动性:Mg>Al>Fe
实验一、铝与氧气反应的实验探究
3、镁、铝和铁三种元素的电离势数值比较
第Ⅰ电离势
第Ⅱ电离势
第Ⅲ电离势
Mg
7.646eV
15.035eV
Al
5.986eV
18.828eV
28.447eV
Fe
7.870eV
16.18eV
30.651eV
从金属活动顺序表和△rG0(<0)数值看,”铝与氧气”这个自发反应最容易发生.
从离子势数值看,”铝与氧气反应”要比”铁与氧气反应”稍容易.
但实际上铝在氧气中燃烧实验最不容易成功.
这是为什么呢
第一:铝是活泼金属,在空气中能与氧气生成一种致密的氧化铝保护层,使氧气不能继续与铝发生反应,不采取任何擦除氧化铝保护层措施而直接进行点火,必定是铝难于燃烧。
氧化镁薄膜和氧化铁薄膜可能都不如氧化铝薄膜更致密,不能阻止金属与氧气的接触,因此金属镁和金属铁更容易在氧气中燃烧.
铝在氧气中燃烧实验不容易成功原因
第二:氧气的浓度偏低或氧气的量不足而导致燃烧现象不明显。
一是集气瓶中收集到氧气的浓度偏低,不能引起铝与氧气的充分反应;
二是绕有火柴的铝箔,若过早伸入集气瓶中,火柴燃烧会消耗大量的氧气,致使氧气浓度降低而导致实验失败;
三是集气瓶容积小而导致氧气量不足或者铝箔太多反应不充分.
铝在氧气中燃烧实验不容易成功原因
铝在氧气中燃烧实验不容易成功原因
案例:标号125mL集气瓶中充满氧气,5cmⅹ2cm铝箔,实验能成功。
原因分析(假设在标准状况下进行该反应)
5cmⅹ2cm铝箔质量约125mg
;
标号125mL集气瓶实际装有氧气140mL,
n(O2)=140÷22400=0.00625mol;
该氧气最多能消耗的铝箔质量是:(0.00625×27×4)÷3=0.225g=225mg.
因为225mg>
125mg
,
所以反应能成功进行。
启示:本实验不仅要关注铝箔的大小和形状,还要关注集气瓶的容积。
第三:铝箔与氧气的接触面积太少.
一是没有掌握好铝箔的厚度,过厚的铝箔在一定程度上减少了单质铝与氧气的接触
。
二是铝箔与火柴梗的缠绕方式不正确导致实验难以成功。A图铝箔与氧气接触面积小,另外火柴不能充分燃烧,不能达到铝的着火点,难以引发铝箔燃烧.B图和C图正确.
铝在氧气中燃烧实验不容易成功原因
A
B
C
实验一的注意事项:
①集气瓶中氧气浓度要尽可能大,最好采用排水集气法收集氧气.
②选择容积较大的集气瓶作为反应器.(体积与铝质量关系)
③铝箔以螺旋状绕紧一根火柴.待火柴烧到2/3以后,火焰能“包围”
铝条时,再迅速将铝条伸进集气瓶中;铝条不能太早或太迟伸入集气瓶;
④可以用H2O2溶液与MnO2粉末混合直接在集气瓶中制O2。(一定要氧气纯度足够大才开始实验)
方法1:在集气瓶里放少许30%的双氧水,准备少许二氧化锰在实验时投入集气瓶;这样在实验前就不需要制备和储存氧气,保证在实验时有氧可用。
方法2:铝箔在氧气中很难燃烧起来,这里用铝粉代替铝箔实验:用脱脂棉或者直接用方便易得的纸巾沾上少许铝粉,用坩埚钳夹住在空气里加热之,就可以看到火星四射!此时迅速将二氧化锰投入盛有双氧水的集气瓶里,同时将沾有铝粉的棉花或纸巾伸入集气瓶,可以看见铝在氧气里剧烈的燃烧,现象明显,操作简便!
介绍另外三种“铝在氧气中燃烧”实验
介绍另外三种“铝在氧气中燃烧”实验
方法3:在石棉板的中央放上2克干燥的过氧化钠,堆成小丘状 将铝粉撒在过氧化钠上面,使它完全覆盖过氧化钠并呈薄薄的一层 然后用喷水器向小堆上均匀地喷上水雾,使过氧化钠刚润湿为止 过氧化钠跟水反应产生氧气并放出热量,会使铝粉着火燃烧
。
实验二:铝表面氧化膜的实验探究
第一,硫酸铜溶液的浓度要小,最好不要超过课本规定的0.5mol.L-1。
原因:硫酸铜溶液水解显酸性。若浓度过大时,酸性太强,铝片表面的氧化膜被溶解,与编者的设计意图相悖。
看似简单但容易失败的是第21页步骤(3):将一块未擦去氧化膜的铝片放入20mL0.5mol.L-1CuSO4溶液中,观察铝片表面的现象。
实验二:铝表面氧化膜的实验探究
第二,选择氧化膜完美无损的铝片做实验。
原因:如果铝片表面的氧化膜局部破损,硫酸铜溶液就会从破损处乘虚而入,与金属铝发生置换反应,这样步骤(2)与步骤(3)的实验现象就相似,与编者的设计意图相悖了。
哪些铝片的氧化膜是完美无损的?
长期露置于实验室中的小块铝片或铝箔。
实验二的注意事项:
①、CuSO4溶液浓度不要太大。
(0.5mol.L-1较合适)。
②、选择氧化膜完美无损的铝片做实验的步骤(3)。不选择新切开的小铝片。不选择灼烧成的铝片。
③、铝片在浓硝酸中钝化的时间一定要足够长久。
因为依据课本第21页“钝化1~2min后”的铝片,再放在20mL0.5mol.L-1CuSO4溶液中约半小时后,铝片表面有明显的溶解现象,这与编者的编写意图不合。
实验三:铝配合物的生成
。
最困惑的是第22页步骤(2):在另一支试管中(1mLmol.L-1AlCl3溶液)滴加2mL10%NH4F溶液,再滴加1mL3.0mol.L-1NH3.H2O溶液,边滴加边振荡试管,观察实验现象。
实验前,我对该实验现象猜测是:
无明显现象.
原因之一:中学阶段的铵盐均易溶于水,故(NH4)3AlF6也易溶于水.
原因之二:课本第21页的”信息提示”中有离子方程式:Al3++6F-=AlF63-
实验三:铝配合物的生成
。
白色沉淀,呈浑浊状
我的实验现象:
加NH4F溶液后出现白色浑浊,加NH3.H2O溶液后仍为白色浑浊。静置片刻,试管底部出现白色沉淀。
静置一段时间后的沉淀,呈粉末状
实验三:铝配合物的生成
对实验现象的几个猜想与验证:
猜想之一:会不会是试剂NH4F和试剂AlCl3的纯度不够,生成了未知名的白色沉淀.
。
一般不会,但也不敢百分之百确定。
实验三:铝配合物的生成
。
实验三:铝配合物的生成
对实验现象的几个猜想与验证:
猜想之二:白色沉淀会不会是Al(OH)3沉淀?
因为NH4F不稳定,
NH4F受热分解成NH3和HF,而NH3与H2O生成NH3.H2O,
NH3.H2O再与AlCl3溶液作用生成了氢氧化铝沉淀.
实验三:铝配合物的生成
实验验证该白色沉淀是否真的是氢氧化铝?
把白色沉淀等分成两份,往其中一份加稀盐酸,往另一份加氢氧化钠溶液,结果白色沉淀都很快溶解。
该白色沉淀很类似于氢氧化铝的两性,既能溶解于酸,又能溶解于碱。
实验三:铝配合物的生成
氢氧化铝絮状沉淀,颗粒较大
六氟铝酸铵沉淀,颗粒较小,呈粉末状
能否确定该白色就是氢氧化铝呢?
再看一个对比实验。
实验三:铝配合物的生成
实验结论:
1、该白色沉淀是氢氧化铝的可能性不大,很可能是六氟铝酸铵[(NH4)3AlF6]。
2、六氟铝酸铵是一种溶解性不大的白色固体。
3、六氟铝酸钠和六氟铝酸的溶解性都大于六氟铝酸铵。
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氟铝酸铵
产品名称
氟铝酸铵(
(NH4)3AlF6)
氟化铝铵
分子量
195.00
,英文名称
Ammonium
Hexafluoroaluminate,
Ammonium
fluoroaluminate
性状
白色或浅灰色粉末,微溶于水。
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产品目录
化工
农药
杀虫剂
氟铝酸铵(氟化铝铵)Ammonium
Fluoroaluminate(Ammonium
Aluminate
Fluoride)
分子式:(NH4)3AIF6:相对分子质量:
195.09:性质:白色或浅灰色粉末。微溶于水。用途:用作刹虫剂,也用于陶瓷、玻璃工业及铝纤焊。
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上海豪申化学试剂有限公司
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产品类别
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试剂产品。
名
称:氟铝酸铵
;
分子量:195.09
;
性
状:白色结晶性粉末,易溶于水,水溶剂能腐蚀玻璃。
实验三的注意事项:
①、NH4F溶液要略过量,否则加氨水后,试管中剩余的AlCl3溶液会与氨水作用后产生白色的氢氧化铝沉淀。
②、注意NH4F是无机毒品,注意安全。
③、NaOH溶液浓度不能太大。
实验四:培养明矾晶体
实验四的注意事项:
①、配制的明矾溶液一定要饱和,每次把母液配成30~40℃的溶液,有利于晶核的快速长大,不至于晶体在室温升高时溶解。否则晶核会被溶解。
②、选取形状完整的小晶体作为晶核。
③、溶液饱和度太大产生不规则小晶体附在原晶核之上,晶体不透明;饱和度太低,成长缓慢或溶解。
再见!