精品解析:2020年黑龙江省哈尔滨市中考二模化学试题(解析版+原卷版)
展开二0二0年哈尔滨市升学模拟大考卷(二)化学试题
可能用到的相对原子质量: H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64 Zn-65
一、选择题(本题包括10小题, 每小题4分, 共40分。每小题只有一个选项符合要求)
1. 化学与我们的生活 相关。以下说法正确的是
①为保护水资源应禁止使用化肥农药
②回收废旧金属有利于节约资源
③天然气泄漏应立即打开排气扇换气
④用聚氯乙烯塑料包装食品
⑤减少燃煤发电,增加太阳能发电,有利于治理雾霾
A. ②⑤ B. ②③⑤ C. ④⑤ D. ①③④
【答案】A
【解析】
【详解】①为保护水资源应合理使用化肥农药,不能禁止。
②回收废旧金属有利于节约金属资源,同时有利于保护环境;
③天然气泄漏不能开启任何电器,否则易导致爆炸;
④聚氯乙烯塑料在光照或加热条件下易产生有毒物质,不能用作包装食品;
⑤减少燃煤发电,增加太阳能发电,可以减少污染物的排放,有利于治理雾霾;选A
2. 诗词是民族灿烂文化的瑰宝,下列著名诗句中只含有物理变化的是( )
A. 爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏
B. 粉身碎骨浑不怕,要留清白在人间
C. 忽如一夜春风来,千树万树梨花开
D. 春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干
【答案】C
【解析】
【详解】A、燃放烟花爆竹过程中生成二氧化碳等物质,是化学变化,不符合题意;
B、碳酸钙高温条件下分解生成氧化钙和二氧化碳,是化学变化,不符合题意;
C、梨花开放过程中没有生成新物质,是物理变化,符合题意;
D、蜡烛燃烧生成水和二氧化碳,是化学变化,不符合题意。故选C。
【点睛】判断变化是否属于化学变化唯一标准是:是否有新物质生成,如果有新物质生成,就是化学变化,如果没有新物质生成,就不是化学变化。
3. 下列实验操作符合规范要求的是( )
A. 给液体加热 B. 称量NaOH固体的质量
C. 过滤 D. 稀释浓硫酸
【答案】D
【解析】
【详解】A、给试管内的液体加热时,试管内的液体已经超过试管体积的13,故A选项实验操作错误;
B、氢氧化钠具有强腐蚀性,因此氢氧化钠要放在玻璃器皿中称量,故B选项实验操作错误;
C、过滤实验要用玻璃棒引流,故C选项实验操作错误;
D、稀释浓硫酸应该把浓硫酸注入水中,并用玻璃棒搅拌,故D选项实验操作正确;故该题正确答案为D。
4. 下列反应的化学方程式与事实相符且正确的是( )
A. 铁在氧气中燃烧:4Fe+3O22Fe2O3
B. 硫酸铵与烧碱混合并加热(NH4)2SO4+2NaOHNa2SO4+H2O+2NH3↑
C. 铝片放入硝酸银溶液中: A1+AgNO3=AlNO3+Ag
D. 配制农药波尔多液:Ca(OH)2 + CuSO4CaSO4+Cu(OH)2↓
【答案】D
【解析】
【详解】A.铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,正确的化学方程式为:3Fe+2O2Fe3O4,选项错误;
B. 硫酸铵与烧碱(氢氧化钠)混合并加热生成硫酸钠、水、氨气,注意配平,正确的化学方程式为:(NH4)2SO4+2NaOHNa2SO4+2H2O+2NH3↑,选项错误;
C.铝片放入硝酸银溶液中生成硝酸铝和银,正确的化学方程式为:A1+3AgNO3=Al(NO3)3+3Ag,选项错误;
D.配制农药波尔多液时发生的反应是氢氧化钙和硫酸铜反应生成硫酸钙和氢氧化铜沉淀,选项书写的方程式完全正确;
故选:D。
5. 善于归纳知识,有利于提高学习能力。下列知识整理的内容不完全正确的一组是
A.化学反应基本类型
B.化学与生活
①化合反应
②分解反应
③置换反应
④复分解反应
①液氧—可用于火箭的助燃剂
②人体缺乏碘元素—导致甲状腺肿大
③鉴别羊毛和合成纤维—点燃后闻气味
④用洗洁精除去餐具油污—利用乳化作用
C.化学实验数据记录
D.化学中常见的“三”
①用托盘天平称取7.8g铁粉
②用50m L量筒量取47.25mL水
③用pH试纸测得苹果汁的pH为3.2
①煤、石油、天然气—三大化石燃料
②塑料、合成纤维、合成橡胶—三大合成材料
③分子、原子、离子—构成物质的三种基本粒子
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A、化合反应指由两种或两种以上的物质反应生成一种新物质的反应,①正确;分解反应指由一种物质生成两种或两种以上其它的物质的反应叫分解反应,②正确;置换反应指一种单质与化合物反应生成另外一种单质和化合物的化学反应,③正确;复分解反应:由两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应,④正确。故A完全正确;
B、氧气中具有助燃性,与状态无关,①正确;人体缺乏碘元素会导致甲状腺肿大,②正确;羊毛点燃后有烧焦羽毛的气味,天然纤维点燃后没有烧焦羽毛的气味,故可用点燃的方法鉴别,③正确;洗洁精除去餐具油污,利用了乳化作用,④正确。故B完全正确;
C、托盘天平称取能称取的最小质量为0.1g,故能用托盘天平称取7.8g铁粉,①正确;50m L量筒能无法量取0.05mL的液体,②错误;pH试纸只粗略能测定溶液酸碱度,无法测定溶液具体的pH数值,③错误;故C不完全正确;
D、化石燃料指煤、石油、天然气,①正确;三大合成材料指的是塑料、合成纤维、合成橡胶,②正确;分子、原子、离子均可直接构成物质,是构成物质的三种基本粒子,③正确。故D完全正确。
故本题选C。
6. 下列说法中,正确的是
A. 将铁片放入硫酸铜溶液中反应一会儿取出,溶液的质量增加
B. 氢氧化钠的俗名:火碱、烧碱、纯碱
C. 测定某溶液的pH时,要先用蒸馏水将pH试纸润湿
D. 可选用紫色石蕊溶液或铁粉为试剂,鉴别氢氧化钠溶液和稀盐酸
【答案】D
【解析】
【详解】A.将铁片放入硫酸铜溶液中反应一会儿取出,根据化学方程式,可知反应56g铁的质量,生成64g质量的铜,故溶液的质量减少,故A不正确;B.氢氧化钠的俗名:火碱、烧碱、苛性钠,故B不正确;C.将pH试纸用蒸馏水润湿后,滴加药品后溶液会被稀释,测得的pH不准确,故C不正确;D.可选用紫色石蕊试液或铁粉为试剂,鉴别氢氧化钠溶液和稀盐酸,故D正确;故选D
7. 下列除去杂质(少量)的方法中正确的是
选项
物质
杂质
除杂方法
A
CaCO3固体
CaO
加足量稀盐酸,过滤
B
HCl气体
H2O
通过氢氧化钠固体,收集
C
NaOH溶液
Na2CO3
加入足量的石灰水,过滤
D
MnO2
NaCl固体
溶解、过滤、洗涤、烘干
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A、 CaO和CaCO3均能与稀盐酸反应,不但能把杂质除去,也会把原物质除去,不符合除杂原则,错误;B、氢氧化钠属于碱性物质,不能用来干燥酸性气体,错误;C、加入石灰水能把碳酸钠除去,但会引入新的杂质氢氧化钙,错误;D、二氧化锰不溶于水,氯化钠能溶于水,故可用溶解、过滤、洗涤、烘干来分离除杂,正确。故选D。
点睛:根据原物质和杂质的性质选择适当的除杂剂和分离方法,所谓除杂(提纯),是指除去杂质,同时被提纯物质不得改变.除杂质题至少要满足两个条件:①加入的试剂只能与杂质反应,不能与原物质反应;②反应后不能引入新的杂质。
8. 下列四个图象分别对应四种实验操作过程,其中正确的是
A. 甲表示分别向等质量且足量的Zn中加入等质量、不同浓度的稀硫酸
B. 乙表示向一定质量的稀盐酸中逐渐加入镁条,充分反应
C. 丙表示向一定质量的稀硫酸中逐滴加入氢氧化钡溶液至过量
D. 丁表示高温加热一定质量的石灰石
【答案】D
【解析】
【详解】A、稀硫酸浓度越大,反应越剧烈,但金属的质量相等,最终生成氢气的质量相等,故选项图象错误。
B、向一定质量的稀盐酸中逐渐加入镁条,原溶液是稀盐酸,一开始溶液的质量不可能为0,故选项图象错误。
C、稀硫酸与氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和水,至完全反应溶质质量分数变为0,继续加入氢氧化钡溶液,溶质质量分数逐渐增大,故选项图象错误。
D、高温加热一定质量的石灰石,但达到一定温度才能分解;碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳,剩余固体的质量逐渐减少,至完全反应,不再发生改变,故选项图象正确。
故选:D。
9. 在某温度下,分别向盛有等质量蒸馏水的两烧杯中逐渐加入固体溶质甲、乙,图中 x表示所加固体的质量,y 表示溶液中溶质与水的质量比。 下列有关说法正确的是
A. 甲物质的溶解度比乙物质的溶解度大
B. a 点之前,该温度下两溶液均为不饱和溶液
C. 该温度时,乙饱和溶液的溶质质量分数为 25%
D. 该温度时,甲物质的溶解度为 50g
【答案】D
【解析】
【详解】A、在比较物质的溶解度时必须指明温度,故A错误;
B、由图象可知,该温度下,a点之前,b点以后,乙的溶液为饱和溶液,故B错误;
C、由图象可知,该温度时,乙的饱和溶液中溶质与水的质量比为0.25,可计算出乙饱和溶液的溶质质量分数为20%,故C错误;
D、由图象可知,该温度时,甲的饱和溶液中溶质与水的质量比为0.5,可计算甲的溶解度是50g。故D正确。
故选D
10. 从海水中制备纯碱和金属镁的流程如下图所示( )
下列说法错误的是
A. 流程I依次向粗盐水中加入过量Ca(OH)2溶液、Na2CO3溶液和适量稀盐酸去除杂质
B. 流程Ⅱ先吸氨气使溶液呈碱性,有利于吸收二氧化碳
C. 上述流程涉及到三种基本反应类型
D. 流程Ⅵ中元素化合价都发生了改变
【答案】C
【解析】
【详解】A、流程I中,向粗盐水中加入过量Ca(OH)2溶液,氢氧化钙与氯化镁反应生成氢氧化镁和氯化钙,然后加入过量的Na2CO3溶液,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠,碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠,过滤,除去碳酸钙和氢氧化镁,加入适量稀盐酸,碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,不符合题意;
B、流程Ⅱ先吸氨气,可以使溶液呈碱性,二氧化碳在碱性溶液中更容易吸收,不符合题意;
C、流程Ⅰ中:氯化镁与氢氧化钙反应生成氢氧化镁和氯化钙、碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠,氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙和氯化钠,碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,这些反应都符合“两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物”的反应,属于复分解反应;流程Ⅱ:,该反应不属于基本反应类型;流程Ⅲ:碳酸氢钠受热分解为碳酸钠、二氧化碳和水,该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应;流程Ⅳ:氯化镁与氢氧化钙反应生成氢氧化镁和氯化钙,该反应符合“两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物”的反应,属于复分解反应;流程Ⅴ:氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水,该反应符合“两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物”的反应,属于复分解反应;流程Ⅵ:氯化镁在通电的条件下分解为镁和氯气,该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应,故共涉及2种基本反应类型,符合题意;
D、流程Ⅵ中由化合物变为单质,元素化合价都发生了改变,不符合题意。
故选C。
二、填空题(本大题包括5小题,共29分)
11. 按要求填写
(1)原油是一种黏稠状液体,属于不可再生资源,它主要含有_____两种元素(填元素符号);
(2)金刚石和石墨均是碳元素组成的单质,但两者物理性质差异较大,其原因是构成它们的碳原子________不同;
(3)打开装有浓盐酸的试剂瓶瓶塞会看到瓶口出现白雾,这是浓盐酸的__________性造成的;
(4)生活中炉具清洁剂含有氢氧化钠,能去除油污的原因是_________________;
(5)向盐酸中滴加硝酸银溶液,可观察到的实验现象是_______。
【答案】 ①. C、H ②. 排列方式 ③. 挥发 ④. 氢氧化钠能和油脂反应 ⑤. 产生白色沉淀
【解析】
【详解】(1)原油主要含有碳元素、氢元素,元素符号为:C、H;
(2)金刚石和石墨物理性质差异较大,原因是构成它们的碳原子排列方式不同;
(3)浓盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢气体溶于空气中的水蒸气会产生白雾;
(4)氢氧化钠能去除油污是因为氢氧化钠能和油脂反应;
(5)盐酸和硝酸银反应生成硝酸和氯化银沉淀,因此向盐酸中滴加硝酸银溶液,可观察到的实验现象是:产生白色沉淀。
12. 请结合下列实验装置,回答有关问题。
(1)写出图中仪器a的名称:①_____。
(2)实验室用加热高锰酸钾制取并收集氧气,应选择的装置为②_____(填字母,下同),发生反应的化学方程式为③_____。
(3)实验室用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳,应选择的发生装置为④_____。
有学生对此反应后的溶液感兴趣,他取适量反应后过滤的滤液,逐滴滴入碳酸钠溶液(碳酸钠溶液显碱性),并用pH传感器连续监测,得到如图曲线图(纵坐标为pH,横坐标为时间)
I.请分析图,写出AB段内发生的化学反应方程式⑤_____。
Ⅱ.图中CD段上升的原因你认为是⑥_____。
【答案】 ①. 酒精灯 ②. AC或AD ③. 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ ④. B ⑤. Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑ ⑥. 滴入过量的碱性碳酸钠溶液,使溶液碱性逐渐增强
【解析】
【详解】(1)据图可以看出,图中仪器a是酒精灯;
(2)实验室用加热高锰酸钾制取并收集氧气,是固体加热型反应,选择A装置,采用排水法或是向上排空气法收集,故应选择的装置为AC或AD,发生反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;
(3)实验室用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳,是固液常温型反应,故应选择发生装置为B;
有学生对此反应后的溶液感兴趣,他取适量反应后过滤的滤液,逐滴滴入碳酸钠溶液(碳酸钠溶液显碱性),并用pH传感器连续监测,得到如图曲线图(纵坐标为pH,横坐标为时间)
I.AB段内发生的化学反应是碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,方程式为Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑;
Ⅱ.图中CD段pH上升是因为滴入过量的碱性碳酸钠溶液,使溶液碱性逐渐增强,故填:滴入过量的碱性碳酸钠溶液,使溶液碱性逐渐增强。
【点睛】气体制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关;气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关。
13. 元素周期表是学习研究化学的重要工具.
(1)自元素被发现以来,科学家一直在寻找已发现元素的排列规律,1869年,俄国化学家______________发现化学元素的周期性,排列出第一张元素周期表。成为科学家探索未知世界的有力工具
(2)元素周期表中每一个横行叫做一个周期。根据第二周期各元素的原子结构示意图,分析同一周期元素之间的排列有一定的规律,如:___________ (填字母)。
A 从左到右,各元素原子的电子层数相同
B 从左到右,各元素的原子序数依次递增
C 从左到右,各元素原子的最外层电子数相同。
(3)12号元素属于________元素(填“金属”或“非金属”),它的离子与______(写元素符号)原子具有相同的核外电子数.
(4)我们知道元素周期表中,每一竖列(族)中元素的化学性质都很相似。
ⅦA族
元素组成的物质
单质
化合物
F
F2
HF
Cl
Cl2
HCl
HClO HClO2 HClO3 HClO4
Br
Br2
HBr
HBrO HBrO2_______HBrO4
I
I2
HI
……
根据表中规律.在表中横线上写出物质的化学式____________
(5)推断53号元素I元素的最高正化合价为________,17号元素其最低负化合价与Si形成化合物的化学式为___________。
【答案】 ①. 门捷列夫 ②. AB ③. 金属 ④. 氖 ⑤. HBrO3 ⑥. +7 ⑦. SiCl4
【解析】
【详解】(1)自元素被发现以来,科学家一直在寻找已发现元素的排列规律,1869年,俄国化学家门捷列夫发现化学元素的周期性,排列出第一张元素周期表。成为科学家探索未知世界的有力工具。故填:门捷列夫
(2)A.同为第二周期元素,从左到右,各元素原子的电子层数相同,均为2层,故说法正确;符合题意;
B.同为第二周期元素,从左到右,各元素的原子序数依次递增,从3-10依次增大,说法正确,故符合题意;
C.同为第二周期元素,从左到右,各元素原子的最外层电子数依次增大,从1增大到8。说法错误,故不符合题意;
故填:AB
(3)12号元素为镁元素,最外层有两个电子,属于金属元素,它的离子为镁离子,有两个电子层,共10个电子与氖原子具有相同的核外电子数。故填:金属;氖
(4)由表中规律HClO HClO2 HClO3 HClO4;得知每个化合物后氧原子以加1的方式增大。故有HBrO HBrO2 HBrO3 HBrO4;故填:HBrO3
(5)根据每一竖列(族)中元素的化学性质都很相似,Cl和Br的最高正价为+7价,故可知53号元素I元素的最高正化合价为+7;17号元素其最低负化合价为-1与Si形成化合物的化学式为SiCl4;故填:+7;SiCl4
14. 某工厂的废水中含有MgSO4和FeCl3,技术人员逐渐加入NaOH溶液调节废水的pH,先后分离出两种沉淀,并通过系列处理得到有价值的产品。操作流程如下图所示。
(1)固体A与某酸反应的化学方程式为____________。操作②时,当__________即可停止加热。
(2)固体B加热的产物是两种常见氧化物,则另一种氧化物的化学式为__________。
(3)溶液a除了可能含有NaOH外,还一定含有的溶质是_____________(填化学式)。
【答案】 ①. Mg(OH)2+H2SO4=MgSO4+2H2O ②. 少量水(或析出大量晶体) ③. H2O ④. NaCl、Na2SO4
【解析】
【详解】本题考查了酸、碱、盐的化学性质,混合物的分离等。根据物质的性质以及物质间的反应,结合化学方程式的书写的知识进行分析解答。
工业废水加入氢氧化钠溶液,会与硫酸镁反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钠,与氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠,A中加入某酸后得到硫酸镁,则加入的酸是硫酸,固体A是氢氧化镁;固体B加热得到的是氧化铁, 则B是氢氧化铁,溶液a中含有生成的氯化钠和硫酸钠。因此:
(1)固体A与某酸反应是氢氧化镁与硫酸的反应,生成的是硫酸镁和水,反应的化学方程式为Mg(OH)2+H2SO4=MgSO4+2H2O;操作②是蒸发操作,当还有少量水(或析出大量晶体)时停止加热;
(2)固体B是氢氧化铁,加热的产物是两种常见氧化物,一种是氧化铁,根据质量守恒定律可知,另一种氧化物是水,化学式是H2O;
(3)溶液a中含有生成的氯化钠和硫酸钠,化学式分别是NaCl、Na2SO4。
15. A、B、C、D、E是初中化学中常见的五种物质,且它们都含有一种相同的元素。如图是各物质间的转化关系图,其中A为食盐的主要成分, B中含钡元素, D、E的溶液都有颜色,其它溶液都为无色。⑤和⑥为置换反应,其它均为复分解反应。
(1)物质C_______为(填化学式); D溶液中的阳离子为_______(填离子符号);
(2)B转化为A的化学方程式为________________ ;
(3)E转化为D的化学方程式为_______,其溶液颜色变化为________ 。
【答案】 ①. HCl ②. Fe2+ ③. (合理即可) ④. ⑤. 绿色
【解析】
【分析】A是食盐的主要成分,所以A就是氯化钠,B中含有钡元素,A、B、C、D、E都含有一种相同的元素,所以B就是氯化钡,C会转化成氯化钡和氯化钠,发生的又是复分解反应,所以C就是盐酸,D溶液显色,盐酸发生置换反应会生成D,所以D就是氯化亚铁,E也有颜色,发生置换反应会生成氯化亚铁,所以E就是氯化铜。
【详解】(1)A是氯化钠,B是氯化钡,C会转化成氯化钡和氯化钠,发生的又是复分解反应,所以C就是盐酸;D溶液显色,盐酸发生置换反应会生成D,所以D就是氯化亚铁;故①空填HCl,②空填Fe2+;
(2)A是氯化钠,B是氯化钡,氯化钡要转化成氯化钠,只能将钡离子转化为沉淀,加入的盐还得是可溶的,可以是碳酸钠(或硫酸钠)和氯化钡反应生成碳酸钡(或硫酸钡)沉淀和氯化钠,反应化学方程式可以为:(合理即可);
(3)E是氯化铜,D是氯化亚铁,E转化为D的反应为铁和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜的反应,其反应化学方程式为:,其溶液中含亚铁离子,故溶液颜色变化为绿色。
三、实验题(本大题包括2小题,共23分)
16. 金属镁可与热水反应生成氢氧化镁和氢气,所得溶液呈碱性,可使酚酞溶液显红色。某同学将镁条放在水中煮沸,趁热取出部分溶液,滴加酚酞溶液,变为红色,放置在空气中一段时间后,发现溶液的红色褪去了。
(1)镁与热水反应的化学方程式是:______________, 该反应的基本类型为________;
(2)查阅资料:溶液红色褪去的原因是溶液碱性减弱。
【提出问题】
导致溶液碱性减弱的原因是什么?
【假设与分析】
假设1:可能是氢氧化镁与N2或O2发生了反应;
假设2:可能是溶液吸收了空气中的_________ ;
假设3:可能是氢氧化镁的溶解度随温度的降低而__________ .由__________可知,假设1不成立。
【实验探究】
实验操作
实验现象
结论
1.取上述红色溶液,保持温度不变,在空气中放置一段时间,观察现象
①_________
假设2成立
2.取上述红色溶液,②______,③________,观察现象
红色褪去
假设3成立
【拓展延伸】
(3)将一小块金属钠投入硫酸铜溶液时,产生蓝色沉淀。请用化学方程式解释其原因: ①_______ ;②_________;
(4)除上述金属外,根据金属活动性顺序,预测________也能跟硫酸铜溶液反应产生上述现象。(举一例即可)
【答案】 ①. ②. 置换反应 ③. CO2 ④. 减小 ⑤. 碱的性质 ⑥. 红色褪去 ⑦. 降低温度 ⑧. 隔绝空气放置一段时间 ⑨. ⑩. ⑪. 钾(或钙)
【解析】
【详解】(1)根据题目信息可知,镁与热水反应生成氢氧化镁和氢气,书写化学方程式注意配平及气体符号,所以化学方程式为;该反应为单质与化合物反应生成化合物和单质,符合置换反应特点;
故答案为:;置换反应。
(2)[假设与分析]假设2中,由于空气中含有二氧化碳,可以溶于水,形成碳酸溶液,与氢氧化镁发生反应,消耗氢氧化镁,碱性减弱,可使红色褪去;假设3中氢氧化镁常温下不溶于水,所以随着温度降低,溶解度减小,氢氧化镁析出,溶液碱性减弱,红色褪去;碱可与酸、非金属氧化物、某些盐可以反应,但是不与气体单质反应,因此根据碱的性质可知,假设1不成立;
故答案为:CO2;减小;碱的性质。
[实验探究]步骤1中取红色溶液,保持温度不变,置于空气中,则变量为排除了温度影响,实验结论为假设2成立,说明空气中的二氧化碳被吸收,使溶液红色褪去;步骤2中是假设3成立,则说明是温度降低,氢氧化镁溶解度减少析出,使溶液碱性减弱,同时要排除二氧化碳的影响,所以取上述红色溶液后,降低温度,隔绝空气放置一段时间,观察到红色褪去,证明假设3成立;
故答案为:红色褪去;降低温度;隔绝空气放置一段时间。
[拓展延伸](3)根据上述镁的性质,且钠的金属活动性强于镁,钠投入硫酸铜溶液中,钠与水先反应生成氢氧化钠和氢气,生成的氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,所以化学方程式为,;
故答案为:;。
(4)根据金属活动顺序表可知,钾、钙的金属活动性都强于钠,所以钾或钙都可以与硫酸铜溶液反应产生上述实验现象;
故答案为:钾(或钙)。
17. 课堂上,老师取20 g蔗糖放入烧杯中,加少量水使它润湿,注入10 mL浓硫酸, 搅拌, 同学们看到蔗糖先变黑后“发酵”形成“黑面包”, 同时还闻到了刺激性气味。
(1)同学们判断黑色固体是碳, 原因是浓硫酸具有__________;形成“黑面包”的主要原因是什么? 在老师的指导下, 同学们开展了探究活动。
【猜想与假设】浓硫酸与碳反应,生成大量气体使黑色固体膨胀
【查阅资料】
I.浓硫酸与碳加热条件下反应, 生成物中有SO2、CO2两种气体;
Ⅱ.SO2是一种具有刺激性气味的气体, 能与Ca(OH)2溶液反应生成白色沉淀;
Ⅲ. SO2能使品红溶液褪色, 而CO2不能。
(2)写出SO2和Ca(OH)2溶液反应的化学方程式_______________;
【实验探究】
为验证碳与浓硫酸在加热条件下生成的气体产物,同学们在老师指导下设计并进行如图实验:
【事实与结论】
(3)请将能得出对应结论的实验现象填入表中。
验证气体
实验现象
实验结论
SO2
_________
有SO2产生
CO2
___________
有CO2产生
(4)碳与浓硫酸反应的化学方程式是________________;浓硫酸与碳在加热条件下产生大量的SO2和CO2, 使黑色固体膨胀, 形成“黑面包”,猜想成立。
【反思与交流】
(5)小明同学提出: 因老师的演示实验没有进行加热, 所以同学们的探究实验无意义, 其他同学一致否定了他的说法, 理由是___________ ;
(6)若B、E中试剂交换,_________(填“能”或“不能”)得出有CO2产生的结论, 理由是____ ;
(7)C中酸性高锰酸钾溶液的作用是___________ 。
【答案】 ①. 脱水性 ②. SO2+ Ca(OH)2=CaSO3+H2O ③. B中品红溶液褪色 ④. D中品红溶液不褪色,E中澄清石灰水变浑浊 ⑤. C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O ⑥. 浓硫酸溶于水放出大量的热,不加热也可进行 ⑦. 不能 ⑧. SO2和CO2均能使E中澄清石灰水变浑浊,若B、E中试剂交换,则无法判断是否有CO2产生 ⑨. 吸收SO2,防止干扰CO2检验
【解析】
【详解】(1)浓硫酸具有脱水性,可以按照水中氢、氧原子个数比脱去蔗糖分子中的氢、氧元素,生成黑色的碳;
(2)SO2和Ca(OH)2溶液反应生成亚硫酸钙沉淀和水,化学方程式为:SO2+ Ca(OH)2=CaSO3+H2O;
(3)SO2能使品红溶液褪色,因此有SO2产生的现象是:B中品红溶液褪色;SO2和CO2都能使澄清石灰水变浑浊,因此要证明有CO2产生,先要用酸性高锰酸钾溶液除尽SO2,然后再通过品红溶液证明SO2除尽,最后通过澄清石灰水证明有CO2产生,因此,有CO2产生的现象是:D中品红溶液不褪色,E中澄清石灰水变浑浊;
(4)碳与浓硫酸在加热的条件下生成SO2和CO2,根据质量守恒定律,还有水生成,化学方程式为:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O;
(5)小明同学提出,因老师的演示实验没有进行加热,所以同学们的探究实验无意义,其他同学一致否定了他的说法,理由是:浓硫酸溶于水放出大量的热,不加热也可进行;
(6)SO2和CO2均能使E中澄清石灰水变浑浊,若B、E中试剂交换,则无法判断是否有CO2产生,故不能将B、E中试剂交换;
(7)由以上分析可知,C中酸性高锰酸钾溶液的作用是吸收SO2,防止干扰CO2检验。
四、计算题(本题1小题,共8分)
18. 某盐酸中混有少量的MgCl2, 小明为了测定该盐酸混合液中HCl的质量分数, 进行如图实验:
请结合如图实验数据,完成以下计算:
(1)坐标中a的数值为 ;
(2)所加NaOH溶液的溶质质量分数为多少?
(3)该盐酸混合液中HCl的质量分数。
【答案】(1)2.9;(2)10%;(3)14.6%
【解析】
【分析】盐酸中混有少量的MgCl2,加入氢氧化钠溶液后,氢氧化钠先和盐酸发生中和反应生成氯化钠和水,待盐酸反应完后,氢氧化钠再和氯化镁反应生成氯化钠和氢氧化镁沉淀。
【详解】(1)化学反应前后各物质的质量总和不变,故a=100+200-297.1=2.9。
(2)设所加NaOH溶液的溶质质量分数为x
x=10%
答:所加NaOH溶液的溶质质量分数为10%。
(3)设盐酸混合液中HCl的质量为y
y=14.6g
该盐酸混合液中HCl的质量分数:。
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