安徽省宿州市砀山县2023中考调研二
化学
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 S-32
一、选择题(本大题包括12个小题,每小题1分,共12分。每小题的4个选项中只有1个符合题意)
1. 化学是推动人类社会可持续发展的重要力量,我们应树立建设美丽中国、为全球生态安全做贡献的理念。下列行为符合这一理念的是
A. 利用化学合成药物,保障人体健康 B. 大量使用农药化肥,提高粮食产量
C. 加大燃煤发电,保障电力供应 D. 深埋处理废旧电池,美化生活环境
2. 每年5月20日为“中国学生营养日”,青少年应关注营养与健康。下列饮食习惯中对人体健康有益的是
A. 为人体补充钙元素,适量饮用牛奶 B. 剧烈运动后,大量饮用碳酸饮料
C. 为保持身材纤细,只吃蔬菜水果 D. 为预防甲状腺肿大,大量食用加碘食盐
3. 稀土有“工业维生素”的美誉,稀土元素铥在元素周期表中的部分信息如图所示。下列说法正确的是
A. 铥属于非金属元素 B. 铥原子核外有100个电子
C. 铥原子核内质子数为69 D. 铥相对原子质量为168.9g
4. 端午节是我国的传统节日,民间有挂艾草的习俗。艾草中含有丰富的黄酮素(C15H10O2),其药用价值非常高。下列关于黄酮素的说法正确的是
A. 属于氧化物 B. 含有O2
C. 由27个原子构成 D. 其中碳、氢元素的质量比为18:1
5. 规范的实验操作是实验成功的保证。下列操作错误的是
A. 取用固体粉末 B. 稀释浓硫酸
C. 溶解粗盐 D. 蒸发食盐水
6. 我省有众多国家级非物质文化遗产,如阜阳剪纸、芜湖铁画、绿茶制作技艺(黄山毛峰)和宣纸制作等。下列有关说法错误的是
A. 阜阳剪纸的裁剪过程中不涉及化学变化
B. 在铁画表面镀金除了美观外,另一个作用是防止铁生锈
C. 冲泡绿茶时茶香四溢,说明分子在不断运动
D. 宣纸制作时常加入草木灰(主要成分是碳酸钾)蒸煮,草木灰还可用作复合肥
7. 构建模型是学习化学的重要方法。下列有关模型正确的是
A. 地壳中元素含量 B. 燃烧条件模型
C. 空气成分模型 D. 金属性质模型
8. 科研人员制备了一种新型纳米催化剂,在其表面发生的某反应的微观示意图如图所示。下列说法错误的是
A. 丙属于化合物 B. 该反应前后纳米催化剂的质量不变
C. 该反应前后元素的种类发生改变 D. 该反应为二氧化碳的利用拓展了新途径
9. 下列实验现象与实验操作相匹配的是
选项 实验操作 实验现象
A 打开盛有浓盐酸的试剂瓶瓶塞 瓶口会出现白色烟雾
B 向氢氧化钠溶液中加入氯化铜溶液 产生蓝色沉淀
C 将光亮的铁钉放在稀硫酸中 铁钉表面有气泡冒出,溶液变为黄色
D 空气中点燃镁条 剧烈燃烧,发出耀眼白光,生成黑色固体
A. A B. B C. C D. D
10. 下列实验方案能达到相应实验目的的是
选项 实验目的 实验方案
A 鉴别热塑性塑料和热固性塑料 取样,加热,观察是否变形熔化
B 鉴别CH4和H2 点燃气体,在火焰上方罩一个干冷的小烧杯
C 除去氧化钙中的碳酸钙 加足量水溶解,过滤
D 测定某废水的酸碱度 取样,将湿润的pH试纸浸入样品中
A A B. B C. C D. D
11. NH4Cl和KNO3在不同温度下的溶解度如下表。下列说法正确的是
温度/℃ 0 10 20 30 40 50 60
溶解度/g NH4Cl 29.4 33.3 37.2 41.4 45.8 50.4 55.2
KNO3 13.3 20.9 316 45.8 63.9 85.5 110
A. NH4Cl的溶解度大于KNO3的溶解度
B. 降低温度可将接近饱和的KNO3溶液变成饱和溶液
C. 30℃时,NH4C1饱和溶液的溶质质量分数为41.4%
D. 60℃时,将100gKNO3加入100g水中,充分溶解后可得到饱和溶液
12. 兴趣小组同学用下图所示的“W”形玻璃管进行微型实验。下列说法正确的是
A. a处红色粉末变黑 B. a处的反应属于置换反应
C. b处的现象为紫色石蕊溶液变红 D. 该实验体现了CO的可燃性
二、非选择题(本大题包括5个小题,共28分)
13. 阅读下列科技短文并回答问题
电解水时,常在水中加入氢氧化钠或硫酸钠,通直流电过程中,氢气在负极形成,氧气则在正极形成。然而,科学家发现在含有表面活性剂的酸性水溶液中,采用二氧化钌涂层钛为阳极材料和玻璃碳为阴极材料,在电极两端加上直流电进行电解制取氢气和过氧化氢。同时,发现电解含有表面活性剂的水时生成过氧化氢的浓度与初始溶液的pH有关,当相同电压下,得到的过氧化氢浓度和溶液pH的关系如图所示。
(1)电解水制取氢气和氧气时,在水中加入氢氧化钠或硫酸钠的目的是_______。
(2)电解水的过程中,不发生改变的是_______(填微粒符号);从能量角度看是_______能转化为化学能。
(3)过氧化氢的化学式H2O2的微观意义是_______(写出1点即可)。
(4)下列说法正确的是_______。(填字母)
A. 文中涉及的材料都为金属材料
B. 电解含有表面活性剂酸性水时,在负极生成H2O2,正极生成H2
C. 当电解含有表面活性剂水的pH为7时无H2O2产生
D. 当溶液为碱性时抑制了过氧化氢的的生成
14. 掌握实验室制取常见气体的方法是初中生必备的化学素养。下图是实验室中常见仪器,回答下列问题。
(1)某同学利用氯酸钾和二氧化锰制氧气时,反应的化学方程式为_______,其中二氧化锰起_______作用;组装制取氧气的发生装置,应选择的仪器是③④⑥和_______(填仪器名称)。
(2)若用排水法收集氧气,发现收集到的氧气不纯,可能的原因是_______。(写出1点即可)
(3)若要选取上述仪器制取并收集二氧化碳,所需的仪器有_______(填序号)。
15. 某工厂排放的废液中含有硫酸铜和硫酸亚铁,为减少水质污染和节约资源,从废液中回收金属铜并得到FeSO4晶体,设计工艺流程如下。回答下列问题:
(1)FeSO4中S的化合价是_______。
(2)操作a的名称是_______。
(3)步骤①加入过量Y的目的是_______。
(4)固体A的成分是_______(填化学式)。
(5)步骤②中发生反应的化学方程式为_______。
16. 在学习碱的化学性质时,某兴趣小组将二氧化碳通入氢氧化钠溶液中发现无明显现象,为进一步探究二者是否发生反应,开展了如下探究。
【活动一】探究二氧化碳和氢氧化钠固体反应
小组同学按下列实验步骤开展探究。
步骤1:室温下,取一软质塑料瓶向其中充满二氧化碳。
步骤2:向塑料瓶中快速加入2g氢氧化钠固体,旋紧瓶塞后振荡,观察现象。
(1)上述实验中,观察到软质塑料瓶_______,内壁有大量水雾产生,软质塑料瓶外壁发透,证明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应,反应的化学方程式为_______。
(2)小组同学提出实验中若用氢氧化钠溶液代替氢氧化钠固体进行实验则不能证明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应,理由是_______。
【活动二】探究二氧化碳和氢氧化钠溶液的反应
【查阅资料】I.紫甘蓝汁、无色酚酞溶液在不同pH范围内的变色情况如下表:
指示剂 紫甘蓝汁 无色酚酞溶液
颜色 紫色 蓝色 深绿 黄绿 黄色 无色 浅红色 深红色
pH 4~8 8~9 9~11 11~12 >12 <8 8~10 >10
Ⅱ.二氧化碳和氢氧化钠溶液反应时,若二氧化碳过量,生成碳酸钠会继续与二氧化碳反应生成碳酸氢钠;饱和碳酸钠溶液的pH≈10.5,饱和碳酸氢钠溶液的pH≈8.3。
小组同学设计了如图1所示实验,打开分液漏斗瓶塞,旋开活塞,慢慢滴下稀硫酸,向滴有紫甘蓝汁、pH=13的氢氧化钠溶液的烧杯中持续通入二氧化碳气体,用pH传感器测得烧杯中溶液的pH随时间变化如图2所示。
(3)实验选择稀硫酸而不用浓盐酸的原因是_______。
(4)实验中,观察到溶液由黄色最终变为_______色。
(5)①实验中,选紫甘蓝汁指示反应的进行过程而不选无色酚酞溶液的原因是_______。
②请设计实验方案验证C点时溶液中的溶质:_______。
17. 在实验室中进行硫在氧气中燃烧的实验,会生成有毒的二氧化硫气体。
(1)为防止造成污染,进行实验时,可在集气瓶中预先放少量的_______吸收二氧化硫。
(2)计算:16g硫粉在氧气中完全燃烧,生成二氧化硫的质量(写出计算过程)。
答案解析
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 S-32
一、选择题(本大题包括12个小题,每小题1分,共12分。每小题的4个选项中只有1个符合题意)
1. 化学是推动人类社会可持续发展的重要力量,我们应树立建设美丽中国、为全球生态安全做贡献的理念。下列行为符合这一理念的是
A. 利用化学合成药物,保障人体健康 B. 大量使用农药化肥,提高粮食产量
C. 加大燃煤发电,保障电力供应 D. 深埋处理废旧电池,美化生活环境
【答案】A
【解析】
【详解】A、利用化学合成药物,可以保障人体健康,该选项符合题意;
B、大量使用农药化肥,会污染土壤,该选项不符合题意;
C、加大燃煤发电,会加快化石燃料的使用,污染环境,该选项不符合题意;
D、深埋废旧电池,会污染环境,该选项不符合题意。
故选A。
2. 每年5月20日为“中国学生营养日”,青少年应关注营养与健康。下列饮食习惯中对人体健康有益的是
A. 为人体补充钙元素,适量饮用牛奶 B. 剧烈运动后,大量饮用碳酸饮料
C. 为保持身材纤细,只吃蔬菜水果 D. 为预防甲状腺肿大,大量食用加碘食盐
【答案】A
【解析】
【详解】A、牛奶富含钙元素,为人体补充钙元素,适量饮用牛奶,正确;
B、剧烈运动后,人体会失去水分和盐分,可以补充水或淡盐水,不宜大量饮用碳酸饮料,错误;
C、为保持身材纤细,只吃蔬菜水果会导致糖类等营养物质缺失引起身体健康问题,错误;
D、为预防甲状腺肿大,适量食用加碘食盐,碘过量也会导致甲状腺疾病,错误。
故选:A。
3. 稀土有“工业维生素”的美誉,稀土元素铥在元素周期表中的部分信息如图所示。下列说法正确的是
A. 铥属于非金属元素 B. 铥原子核外有100个电子
C. 铥原子核内质子数为69 D. 铥相对原子质量为168.9g
【答案】C
【解析】
【详解】A、铥为“钅”字旁,属于金属元素,该选项说法不正确;
B、元素周期表中,左上角的数字表示原子序数,而原子序数=质子数=核外电子数,则铥原子核外有69个电子,该选项说法不正确;
C、结合前面分析,可知铥原子核内质子数为69,该选项说法正确;
D、相对原子质量的单位为“1”,而不是“g”,该选项说法不正确。
故选C。
4. 端午节是我国的传统节日,民间有挂艾草的习俗。艾草中含有丰富的黄酮素(C15H10O2),其药用价值非常高。下列关于黄酮素的说法正确的是
A. 属于氧化物 B. 含有O2
C. 由27个原子构成 D. 其中碳、氢元素的质量比为18:1
【答案】D
【解析】
【详解】A、氧化物是由两种元素组成,其中一种是氧元素的纯净物,该物质含有三种元素,因此不属于氧化物,选项错误;
B、该物质属于纯净物,由黄酮素分子构成,不含氧分子,选项错误;
C、黄酮素是由黄酮素分子构成的,选项错误;
D、黄酮素中碳、氢元素的质量比为,选项正确;
故选:D。
5. 规范的实验操作是实验成功的保证。下列操作错误的是
A. 取用固体粉末 B. 稀释浓硫酸
C. 溶解粗盐 D. 蒸发食盐水
【答案】B
【解析】
【详解】A、取用固体粉末,应该“一横、二送、三慢立”,操作正确;
B、不能在量筒中稀释浓硫酸,操作错误;
C、溶解粗盐时,可以用玻璃棒搅拌加速溶解,操作正确;
D、蒸发食盐水时,用玻璃棒可以使液体均匀受热,防止局部温度过高造成液滴飞溅,操作正确。
故选B。
6. 我省有众多国家级非物质文化遗产,如阜阳剪纸、芜湖铁画、绿茶制作技艺(黄山毛峰)和宣纸制作等。下列有关说法错误的是
A. 阜阳剪纸的裁剪过程中不涉及化学变化
B. 在铁画表面镀金除了美观外,另一个作用是防止铁生锈
C. 冲泡绿茶时茶香四溢,说明分子在不断运动
D. 宣纸制作时常加入草木灰(主要成分是碳酸钾)蒸煮,草木灰还可用作复合肥
【答案】D
【解析】
【详解】A、裁剪过程中只是物质的形状发生改变,并没有新物质生成,属于物理变化,该选项说法正确;
B、铁与氧气和水共同接触时会生锈,则在铁画表面镀金除了美观外,另一个作用是防止铁生锈,该选项说法正确;
C、茶香四溢,说明分子在不断运动,该选项说法正确;
D、碳酸钾中只含有氮、磷、钾元素中的钾元素,属于钾肥,该选项说法错误。
故选D。
7. 构建模型是学习化学的重要方法。下列有关模型正确的是
A. 地壳中元素含量 B. 燃烧条件模型
C. 空气成分模型 D. 金属性质模型
【答案】D
【解析】
【详解】A、地壳中各元素含量由多到少依次为氧、硅、铝、铁等,而模型中铁含量大于铝,该选项不正确;
B、燃烧的条件为:可燃物、与氧气接触、温度达到着火点以上,三者缺一不可,其中氧气为助燃剂,该选项不正确;
C、按空气体积分数划分由多到少依次为:氮气78%、氧气21%,而不是按质量计,该选项不正确;
D、活泼金属能与酸反应生成盐和氢气,且金属能与盐反应生成另一种金属和另一种盐,该选项正确
故选D。
8. 科研人员制备了一种新型纳米催化剂,在其表面发生的某反应的微观示意图如图所示。下列说法错误的是
A. 丙属于化合物 B. 该反应前后纳米催化剂的质量不变
C. 该反应前后元素的种类发生改变 D. 该反应为二氧化碳的利用拓展了新途径
【答案】C
【解析】
【详解】A、由图可知,丙为CH3OH,含有多种元素,属于化合物,该选项说法正确;
B、反应前后,催化剂质量和化学性质不变,该选项说法正确;
C、化学反应前后,元素的种类不变,该选项说法错误;
D、由图可知,该反应是将二氧化碳和水在催化剂作用下生成CH3OH和氧气,则为二氧化碳的利用拓展了新途径,该选项说法正确。
故选C。
9. 下列实验现象与实验操作相匹配的是
选项 实验操作 实验现象
A 打开盛有浓盐酸的试剂瓶瓶塞 瓶口会出现白色烟雾
B 向氢氧化钠溶液中加入氯化铜溶液 产生蓝色沉淀
C 将光亮的铁钉放在稀硫酸中 铁钉表面有气泡冒出,溶液变为黄色
D 在空气中点燃镁条 剧烈燃烧,发出耀眼白光,生成黑色固体
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A、浓盐酸有挥发性,挥发的氯化氢气体溶解在空气中的水中,形成盐酸小液滴,打开瓶口会出现白雾,错误;
B、氢氧化钠和氯化铜反应生成氯化钠和氢氧化铜,生成蓝色沉淀,正确;
C、光亮的铁钉与稀硫酸反应生成氢气和硫酸亚铁,溶液颜色为浅绿色,错误;
D、镁条反应生成氧化镁是白色的,错误。
故选:B。
10. 下列实验方案能达到相应实验目的的是
选项 实验目的 实验方案
A 鉴别热塑性塑料和热固性塑料 取样,加热,观察是否变形熔化
B 鉴别CH4和H2 点燃气体,在火焰上方罩一个干冷的小烧杯
C 除去氧化钙中的碳酸钙 加足量水溶解,过滤
D 测定某废水的酸碱度 取样,将湿润pH试纸浸入样品中
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A、取样,加热,热塑性塑料受热要熔化,而热固性塑料在受热时不易熔化,现象不同,能够鉴别,选项正确;
B、甲烷和氢气点燃后都会生成水,故现象相同无法鉴别,选项错误;
C、加水后氧化钙能和水反应生成氢氧化钙,原物质被反应,无法除杂,选项错误;
D、湿润的pH试纸浸入样品中,会使样品被稀释则测出的pH不准确,且会污染待测液,选项错误;
故选:A。
11. NH4Cl和KNO3在不同温度下的溶解度如下表。下列说法正确的是
温度/℃ 0 10 20 30 40 50 60
溶解度/g NH4Cl 29.4 33.3 37.2 41.4 45.8 50.4 55.2
KNO3 13.3 20.9 31.6 45.8 63.9 85.5 110
A. NH4Cl的溶解度大于KNO3的溶解度
B. 降低温度可将接近饱和的KNO3溶液变成饱和溶液
C. 30℃时,NH4C1饱和溶液的溶质质量分数为41.4%
D 60℃时,将100gKNO3加入100g水中,充分溶解后可得到饱和溶液
【答案】B
【解析】
【详解】A、未说明温度,无法比较物质的溶解性,错误;
B、硝酸钾溶解度随温度升高而升高降温可以将接近饱和的溶液变成饱和溶液,正确;
C、30℃时,氯化铵的溶解度为41.4g,饱和溶液的溶质质量分数=,错误;
D、60℃时,硝酸钾的溶解度为110g,在100g水中最多能够溶解110g硝酸钾,将100gKNO3加入100g水中,充分溶解后可得到不饱和溶液,错误。
故选:B。
12. 兴趣小组同学用下图所示的“W”形玻璃管进行微型实验。下列说法正确的是
A. a处红色粉末变黑 B. a处的反应属于置换反应
C. b处的现象为紫色石蕊溶液变红 D. 该实验体现了CO的可燃性
【答案】C
【解析】
【详解】A、一氧化碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳,固体由黑色变成红色,错误;
B、置换反应是单质和化合物生成另一种单质和另一种化合物,a处一氧化碳和氧化铜均是化合物,不属于置换反应,错误;
C、b处二氧化碳与水反应生成碳酸能使紫色石蕊试液变红,正确;
D、实验利用一氧化碳还原氧化铜,体现了一氧化碳的还原性,错误。
故选:C。
二、非选择题(本大题包括5个小题,共28分)
13. 阅读下列科技短文并回答问题
电解水时,常在水中加入氢氧化钠或硫酸钠,通直流电过程中,氢气在负极形成,氧气则在正极形成。然而,科学家发现在含有表面活性剂的酸性水溶液中,采用二氧化钌涂层钛为阳极材料和玻璃碳为阴极材料,在电极两端加上直流电进行电解制取氢气和过氧化氢。同时,发现电解含有表面活性剂的水时生成过氧化氢的浓度与初始溶液的pH有关,当相同电压下,得到的过氧化氢浓度和溶液pH的关系如图所示。
(1)电解水制取氢气和氧气时,在水中加入氢氧化钠或硫酸钠的目的是_______。
(2)电解水的过程中,不发生改变的是_______(填微粒符号);从能量角度看是_______能转化为化学能。
(3)过氧化氢化学式H2O2的微观意义是_______(写出1点即可)。
(4)下列说法正确的是_______。(填字母)
A. 文中涉及的材料都为金属材料
B. 电解含有表面活性剂的酸性水时,在负极生成H2O2,正极生成H2
C. 当电解含有表面活性剂水的pH为7时无H2O2产生
D. 当溶液为碱性时抑制了过氧化氢的的生成
【答案】(1)增强水的导电性
(2) ①. H、O ②. 电
(3)1个过氧化氢分子 (4)D
【解析】
【小问1详解】
电解水时,加入少量的氢氧化钠或硫酸钠,可增强水的导电性。
【小问2详解】
电解水的过程中,水分子分解为氢原子和氧原子,氢原子重新组合成氢分子,氧原子重新组合成氧分子,则没有发生改变的为氢原子和氧原子,符号为H、O;
反应过程中,电能转化为化学能。
【小问3详解】
H2O2可表示1个过氧化氢分子。
【小问4详解】
A、短文中的玻璃碳属于复合材料,则该选项说法不正确;
B、电解水时,正极产生氧气,负极产生氢气,则电解含有表面活性剂的酸性水时,应在正极生成H2O2,负极生成H2,该选项说法不正确;
C、由图可知,pH=7时,仍有H2O2产生,该选项说法不正确;
D、由图可知,当pH>7,且随着pH增大时,过氧化氢的生成量越来越小,而pH>7显碱性,则当溶液为碱性时抑制了过氧化氢的的生成,该选项说法正确。
故选D。
14. 掌握实验室制取常见气体的方法是初中生必备的化学素养。下图是实验室中常见仪器,回答下列问题。
(1)某同学利用氯酸钾和二氧化锰制氧气时,反应的化学方程式为_______,其中二氧化锰起_______作用;组装制取氧气的发生装置,应选择的仪器是③④⑥和_______(填仪器名称)。
(2)若用排水法收集氧气,发现收集到的氧气不纯,可能的原因是_______。(写出1点即可)
(3)若要选取上述仪器制取并收集二氧化碳,所需的仪器有_______(填序号)。
【答案】(1) ①. ②. 催化 ③. 试管
(2)导管口有气泡开始冒出时就收集(或集气瓶中未装满水)
(3)①②⑦⑧
【解析】
【小问1详解】
氯酸钾在二氧化锰的催化下,分解生成氯化钾和氧气,其中二氧化锰起到催化作用,发生装置需要选择固体加热型装置,除了带导管的橡皮塞、酒精灯、铁架台,还需要试管,故填:;催化;试管;
【小问2详解】
排水法收集氧气,不纯可能是混入空气导致的,未等到导管口连续均匀冒出气泡,将装置内原有空气排尽就收集,或者集气瓶未事先装满水等,故填:导管口有气泡开始冒出时就收集(或集气瓶中未装满水);
【小问3详解】
制取二氧化碳需要选择固液常温制气体的发生装置,二氧化碳密度比空气大,能溶于水且与水反应,选择向上排空气法收集,发生装置需要锥形瓶、长颈漏斗、双孔橡皮塞、导管,收集装置需要集气瓶,故填:①②⑦⑧。
15. 某工厂排放的废液中含有硫酸铜和硫酸亚铁,为减少水质污染和节约资源,从废液中回收金属铜并得到FeSO4晶体,设计工艺流程如下。回答下列问题:
(1)FeSO4中S的化合价是_______。
(2)操作a的名称是_______。
(3)步骤①加入过量Y的目的是_______。
(4)固体A的成分是_______(填化学式)。
(5)步骤②中发生反应的化学方程式为_______。
【答案】(1)+6 (2)过滤
(3)使废液中的硫酸铜完全反应
(4)Fe、Cu (5)
【解析】
【小问1详解】
FeSO4中硫酸根的化合价为-2价,其中氧元素化合价为-2价,设S的化合价是x,则:x+(-2)×4=-2,解得x=+6。
【小问2详解】
由图可知,操作a将固体和液体分离,则为过滤。
【小问3详解】
废液中含有硫酸铜和硫酸亚铁,若想回收铜和硫酸亚铁晶体,且操作b是将溶液变为硫酸亚铁晶体,则为蒸发,则溶液为硫酸亚铁溶液,又由于铁能与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,则Y为铁,则步骤①加入过量Y的目的是使废液中的硫酸铜完全反应。
【小问4详解】
由前面分析可知,固体A中含有铜和过量的铁,化学式为Fe、Cu。
【小问5详解】
硫酸能与铁反应生成硫酸亚铁和氢气,但不能与铜反应,则步骤②中发生反应的化学方程式为。
16. 在学习碱的化学性质时,某兴趣小组将二氧化碳通入氢氧化钠溶液中发现无明显现象,为进一步探究二者是否发生反应,开展了如下探究。
【活动一】探究二氧化碳和氢氧化钠固体反应
小组同学按下列实验步骤开展探究。
步骤1:室温下,取一软质塑料瓶向其中充满二氧化碳。
步骤2:向塑料瓶中快速加入2g氢氧化钠固体,旋紧瓶塞后振荡,观察现象。
(1)上述实验中,观察到软质塑料瓶_______,内壁有大量水雾产生,软质塑料瓶外壁发透,证明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应,反应的化学方程式为_______。
(2)小组同学提出实验中若用氢氧化钠溶液代替氢氧化钠固体进行实验则不能证明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应,理由是_______。
【活动二】探究二氧化碳和氢氧化钠溶液的反应
【查阅资料】I.紫甘蓝汁、无色酚酞溶液在不同pH范围内的变色情况如下表:
指示剂 紫甘蓝汁 无色酚酞溶液
颜色 紫色 蓝色 深绿 黄绿 黄色 无色 浅红色 深红色
pH 4~8 8~9 9~11 11~12 >12 <8 8~10 >10
Ⅱ.二氧化碳和氢氧化钠溶液反应时,若二氧化碳过量,生成的碳酸钠会继续与二氧化碳反应生成碳酸氢钠;饱和碳酸钠溶液的pH≈10.5,饱和碳酸氢钠溶液的pH≈8.3。
小组同学设计了如图1所示实验,打开分液漏斗瓶塞,旋开活塞,慢慢滴下稀硫酸,向滴有紫甘蓝汁、pH=13的氢氧化钠溶液的烧杯中持续通入二氧化碳气体,用pH传感器测得烧杯中溶液的pH随时间变化如图2所示。
(3)实验选择稀硫酸而不用浓盐酸的原因是_______。
(4)实验中,观察到溶液由黄色最终变为_______色。
(5)①实验中,选紫甘蓝汁指示反应的进行过程而不选无色酚酞溶液的原因是_______。
②请设计实验方案验证C点时溶液中的溶质:_______。
【答案】(1) ①. 变瘪 ②.
(2)二氧化碳能溶于水,气体减少,瓶内压强减小,软质塑料瓶也会变瘪
(3)浓盐酸挥发出的氯化氢会对实验产生干扰
(4)蓝 (5) ①. 若选用无色酚酞溶液,通入二氧化碳后溶液颜色变化不明显 ②. 取适量C点时的溶液于试管中,加入过量CaCl2溶液,产生白色沉淀,说明溶液中含有Na2CO3,静置,向上层清液中滴加无色酚酞溶液,溶液变为红色,说明溶液中含有NaOH
【解析】
【小问1详解】
二氧化碳会和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,导致塑料瓶里压强变小,故填:变瘪;CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;
【小问2详解】
氢氧化钠溶液中有水,二氧化碳能溶于水且与水反应,会对实验有干扰,故填:二氧化碳能溶于水,气体减少,瓶内压强减小,软质塑料瓶也会变瘪;
【小问3详解】
浓盐酸具有挥发性,会使生成的二氧化碳中有氯化氢气体,对实验有影响,故填:浓盐酸挥发出的氯化氢会对实验产生干扰;
【小问4详解】
饱和碳酸氢钠溶液pH≈8.3,这个范围内,紫甘蓝汁呈蓝色,故填:蓝;
【小问5详解】
酚酞试液在深红色变到浅红色过程中,变化不明显,故填:若选用无色酚酞溶液,通入二氧化碳后溶液颜色变化不明显;
饱和碳酸钠溶液pH≈10.5,C点时溶液pH约在11,说明是氢氧化钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸钠的过程,溶液中应该有碳酸钠和氢氧化钠,检验氢氧化钠,需先检验碳酸钠,并将碳酸钠除去,才能检验氢氧化钠,检验并除去碳酸钠的过程选用中性溶液,产生中性产物,以氯化钙溶液为例,能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和中性的氯化钠,对氢氧化钠的检验没有影响,故填:取适量C点时的溶液于试管中,加入过量CaCl2溶液,产生白色沉淀,说明溶液中含有Na2CO3,静置,向上层清液中滴加无色酚酞溶液,溶液变为红色,说明溶液中含有NaOH。
17. 在实验室中进行硫在氧气中燃烧的实验,会生成有毒的二氧化硫气体。
(1)为防止造成污染,进行实验时,可在集气瓶中预先放少量的_______吸收二氧化硫。
(2)计算:16g硫粉在氧气中完全燃烧,生成二氧化硫的质量(写出计算过程)。
【答案】(1)水##H2O
(2)解:设生成二氧化硫的质量为x,则:
解得x=32g
答:生成二氧化硫的质量为32g。
【解析】
【小问1详解】
二氧化硫能溶于水,且与水反应,则在作硫燃烧的实验中,可在集气瓶中预先放少量的水吸收二氧化硫。
【小问2详解】
见答案。