第7章应用广泛的酸、碱、盐同步练习题
一、选择题
1.把铁粉和氧化铜的混合物加入到一定量的盐酸中,充分反应后过滤,在滤液中加入少量铁粉,无现象。下列判断正确的是( )
A.滤渣中一定不含铜
B.滤渣可能是铜和铁的混合物
C.滤液中含有FeCl2和HCl
D.滤液中含有FeCl2和CuCl2
2.将一定质量的铝粉、铁粉、铜粉的混合物与足量的稀硫酸完全反应,生成0.4g氢气,则金属混合物的质量不可能是( )
A.3.6g B.5.6g C.11.2g D.12.8g
3.下列图像能正确反映对应变化关系的是( )
A.向足量的锌、镁中分别加入等质量、等浓度的稀盐酸
B.向一定量的氢氧化钠溶液中滳加稀硫酸
C.向一定量混有少量盐酸的氯化镁溶液中加入足量氢氧化钠溶液
D.向一定溶质质量分数的不饱和氯化钠溶液中加入氯化钠固体
4.向稀盐酸中滴加氢氧化钠溶液,溶液的pH变化的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
5.工业上常采用与稀盐酸在持续通入的条件下制取,其原理如图所示,下列说法正确的是( )
A.转化②中铁元素的化合价升高
B.反应过程中需要不断添加溶液
C.转化①发生的反应为:
D.若反应恰好完全进行,将的铜完全反应,需消耗溶质质量为的盐酸溶液
6.下列图象能正确反映对应变化关系的是( )
A.水的电解 B.将等质量的锌和铁投入到足量稀硫酸中 C.用酒精灯加热一定量的高锰酸钾固体 D.向盛有少量二氧化锰的烧杯中不断地加入过氧化氢溶液
A.A B.B C.C D.D
7.2021年“世界水日”的主题为“Valuin Water”。下列关于水的说法正确的是( )
A.组成:水是由氢气与氧气组成的
B.性质:水能与生石灰反应生成熟石灰
C.净化:河水经沉淀、过滤、吸附、消毒、蒸馏等方法得到自来水
D.防治:防止水体污染,应该禁止使用农药和化肥
8.下列物质的化学名称、俗称和化学式完全正确的是
A.乙酸、醋酸、CH3COOH B.氢氧化钠、纯碱、NaOH
C.干冰、冰、H2O D.水银、银、Ag
9.下列实验方案错误的是( )
A.通过用磁铁吸引区别粉末状的铁和四氧化三铁
B.按溶解、过滤、蒸发的操作顺序分离NaCl和泥沙
C.通过观察在空气中的变化区别氢氧化钠和氢氧化钙固体
D.用高锰酸钾溶液检测二氧化碳中是否含有二氧化硫气体
10.下列各种物质间的转换能通过一步反应实现的是( )
A.CuSO4 Cu(OH)2 Cu B.S SO3 Na2SO4
C.Mg C CO D.NaOH NaNO3 KNO3
11.下列依据实验目的所设计的实验方案中,正确的是
选项 实验目的 实验方案
A 分离CaO和CaCO3的混合物 加水充分溶解后,过滤
B 鉴别NaOH和Ca(OH)2溶液 加适量Na2CO3溶液
C 除去二氧化碳中的水蒸气 通过碱石灰(NaOH和CaO)
D 检验NaCl中含有Na2CO3 加水溶解
A.A B.B C.C D.D
12.下图装置可以做CO还原Fe2O3的实验并检验该反应的气体生成物。已知由一氧化碳发生装置得到的CO中混有杂质CO2和水蒸气。下列说法不正确的是
A.加热前应先通入一段时间的CO以排尽装置内的空气
B.装置A的作用是除去CO气体中混有的CO2和水蒸气杂质
C.装置C中的Ca(OH)2溶液作用是检验产生的CO2气体
D.反应后的固体可能是Fe和Fe2O3的混合物,可通过加入盐酸并过滤的方法分离得到Fe
二、科学探究题
13.化学兴趣小组的同学为了探究稀硫酸的化学性质 ,进行如图所示实验。A、 B、 C、D 四支试管中盛有一定量的稀硫酸,向其中分别滴加四种化合物的溶液。请回答下列问题:
【查阅资料】
碳酸钾溶液呈碱性。
(1)四支试管中不能发生化学反应的是 (填字母)。
(2)向A试管中滴入几滴酚酞溶液,观察到 现象,证明稀硫酸能和氢氧化钠溶液发生化学反应,写出该反应的化学方程式 。
(3)D试管中观察到 现象,证明稀硫酸能和硝酸钡溶液发生化学反应,写出该反应的化学方程式 。
实验后,将 A、C 两支试管中所有物质倒入同一个烧杯中,观察到有气泡产生,最终形成无色溶液,为了得出烧杯内废液的溶质成分,同学们进行了以下实验探究。
【提出问题】
烧杯中废液的溶质成分有哪些? (酚酞除外)
【进行猜想】
(4)猜想1: 。
猜想2:硫酸钠、硫酸钾和硫酸。
【设计实验】
(5)请设计实验方案,证明猜想 2 成立。
实验步骤 实验现象 实验结论
取少量样品于试管中,加入 。 。 猜想 2 成立
【拓展应用】
(6)将烧杯中的废液直接倒入铸铁下水道 ,会导致的后果是 (答一点即可)。
三、计算题
14.测定氢氧化钠的质量分数
某学习小组对课本中“食盐常用于制氯气、烧碱”的内容产生兴趣。小组同学用自制的实验装置(主体部分如图所示)进行电解饱和食盐水制取氢氧化钠的实验(忽略其他可能发生的反应对实验的影响)。实验过程中发生反应的化学方程式是 。一段时间后,关闭电源,从K处导出40g待测液,向其中逐滴加入质量分数为4.9%的稀硫酸至pH等于7,测得反应后溶液的总质量为140g,试计算待测液中氢氧化钠的质量分数。
四、填空与简答
15.请用所学化学知识解释下列原理。
(1)为了健康,提倡饮用软水,生活中通常采用 的方法来降低水的硬度;
(2)用化学方程式解释为什么不能用铁桶配制农药波尔多液 ;
(3)森林发生大火,及时开辟隔离带,是通过 原理来达到灭火的目的。
16.甲、乙、丙、丁四种物质在一定条件下能发生如下反应:甲+乙→丙+丁
(1)若甲、丙为化合物,乙、丁为单质,写出一个符合该反应类型的化学方程式: 。
(2)若甲、乙、丙、丁均为化合物,且丙为水、丁为盐,则该反应 (填“一定”或“不一定”)是中和反应。
(3)若甲、乙、丙为化合物,丁为单质,且乙、丙是组成元素相同的气体,该反应在工业上的用途是 。
17.AgNO3、Cu(NO3)2、Mg(NO3)2的混合溶液中加入一定量的锌粉并充分反应,过滤得滤渣和滤液.往滤液中加稀盐酸,若无明显现象,则反应后滤液中一定含有的溶质是 ,可能含有的溶质是 ,滤渣中一定含有的物质是 .
18.请从A~D中任选三个作答,若均作答,按前三个给分。如图所示,在两支试管中进行实验,补全实验方案。
序号 目的 步骤或现象
A 鉴别NaCl溶液和Na2CO3溶液 ①试管1、2中分别加入两种溶液;②再向两支试管中加入 。
B ①试管1中加入一粒碘和5mL水;②试管2中加入一粒碘和5mL汽油。观察到1中固体几乎不溶解,2中固体全部溶解。
C 比较锌、铁、铜的金属活动性 ①试管1中加入ZnSO4溶液,试管2中加入CuSO4溶液; ②再分别向两支试管中插入铁丝。观察到的现象是 。
D ①试管1、2中均放入一小块白磷和80℃热水浸没白磷 ②用导管对准试管2中白磷通入氧气。
19.如图是氢氧燃料电池的示意图。
(1)电池工作的反应原理: (写化学反应方程式);
(2)电池工作一段时间后,KOH溶液的pH ;(填变大、变小或不变)。
20.下图中的A→K分别代表初中化学中的常见物质。已知:A、C两物质组成元素相同;G溶液为某物质的稀溶液,G的浓溶液能使小木棍变黑。图中部分生成物未标出。
请回答下列问题:
(1)若k是白色沉淀和蓝色沉淀混合物则它们的化学式为: 。
(2)写出下列反应的化学方程式:
①AC+D: ;
②F+H→E+C: ;(基本反应类型是 )
(3)写出实验室检验气体D的方法: 。
21.现代社会电子垃圾越来越多,为了体现“绿色化学”,可以从废线路板中提炼贵重金属和制备硫酸铜晶体,其中一种工艺流程如下:
已知:在酸性环境中有过氧化氢存在时,铁和铜分别会转化为铁离子和铜离子。
(1)操作①的名称是 。提炼出的贵重金属其成分是 (填化学式)。
(2)写出铝与稀硫酸反应的化学方程式 。
(3)调节pH的主要目的是除去滤液中 (填金属离子符号)。如果需要调节pH=5.4则适宜使用下列试剂为 (填编号)
A.CuO B.NaOH溶液 C. KOH溶液 D.Cu(OH)2
(4)最后得到的硫酸铜晶体可能会含有硫酸杂质,以下最适宜的洗涤液为____________(填编号)
A.蒸馏水 B.饱和硫酸铜溶液 C.饱和氢氧化钠溶液 D.饱和氯化钡溶液
(5)已知硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O,相对分子质量为250)在不同温度下会逐步失去结晶水。下图是兴趣小组同学取2.50gCuSO4·5H2O样品,进行晶体受热脱水实验的热重曲线图(样品质量随温度变化的曲线)。
①根据图像可知,保存CuSO4·5H2O晶体温度不能超过 ℃;
②加热至200℃时所得固体物质的化学式为 。
参考答案:
1.B
【分析】由题意可知,把铁粉和氧化铜的混合物加入到一定量的盐酸中,氧化铜和盐酸反应生成氯化铜和水,铁粉和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,在滤液中加入少量铁粉,无现象,说明滤液中没有盐酸和氯化铜(铁与氯化铜反应生成铜和氯化亚铁,会有红色固体析出),即盐酸不过量,已经全部反应完,滤液中没有氯化铜,那么滤渣中一定含有铜,也可能含有铁。
【详解】A、滤渣中若不含铜,那么铜只能以氯化铜的形式存在于滤液中,当滤液中有氯化铜时,加入铁粉,铁粉会与氯化铜反应生成铜和氯化亚铁,即会有红色固体析出,与无现象相悖,故A错误,不符合题意;
B、由分析可知,滤渣中一定含有铜,也可能含有铁,当氧化铜和铁粉的混合物中只要铁粉的量够多,滤渣就有可能含有铜和铁,故B正确,符合题意;
C、由分析可知,滤液中没有盐酸和氯化铜,故C错误,不符合题意;
D、铁与氯化铜反应生成铜和氯化亚铁,会有红色固体析出,而题干中在滤液中加入少量铁粉,无现象,说明滤液中没有盐酸和氯化铜,故D错误,不符合题意;
故选:B。
2.A
【详解】根据金属活动性顺序:Al>Fe>H>Cu,铝和铁均可以与硫酸反应,铜与硫酸不反应;
设生成0.4g氢气需要铝的质量为x,
,
解得x=3.6g;
设生成0.4g氢气需要铁的质量为y,
,
解得y=11.2g;
将一定质量的铝粉、铁粉、铜粉的混合物与足量的稀硫酸完全反应,生成0.4g氢气,则金属混合物的质量应不小于3.6g,可大于11.2g,因为铜粉可以任意加;
故选:A。
3.C
【详解】A、镁的金属活动性比锌活泼,相同时间内产生的氢气,镁大于锌;该反应中稀盐酸的质量一定且少量,镁、锌与盐酸反应产生的气体相同;故图像所示错误。
B、氢氧化钠溶液呈碱性,pH值应大于7,向一定量的氢氧化钠溶液中滴加稀硫酸,pH值应逐渐下降,故图像所示错误。
C、盐酸先和氢氧化钠反应,生成水和氯化钠,没有沉淀产生;盐酸完全反应后,氯化镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠;故图像所示正确。
D、一定溶质质量分数的不饱和氯化钠溶液的质量分数应大于0,起点错误,加入氯化钠固体后,溶质质量增大至饱和,饱和后溶质质量分数不变,故图像所示错误。
故选:C。
4.D
【详解】向往稀盐酸中滴加氢氧化钠溶液,稀盐酸属于酸溶液,显酸性,pH<7,因此未加入氢氧化钠溶液之前溶液的pH<7,曲线起点在纵坐标小于7的位置,随着加入氢氧化钠,与稀盐酸反应生成氯化钠和水,盐酸逐渐反应酸性减弱,pH增大,至恰好完全反应时溶液中只含有氯化钠和水,均显中性pH=7,再加入氢氧化钠溶液,不再反应,氢氧化钠溶液显碱性pH>7,随着氢氧化钠溶液浓度增大碱性随之增强PH增大,如图所示选项D符合要求。
故选:D。
5.C
【详解】A、转化②时,FeCl3转化为FeCl2,FeCl3中,氯元素化合价为-1价,设铁元素化合价为x,根据“化合物中各元素化合价代数和为零”,则x+(-1)×3=0,解得x=+3,同理可知FeCl2中铁元素化合价为+2价,则转化②中铁元素化合价降低,该选项说法不正确;
B、由流程可知,反应过程中FeCl3可循环使用,不需要添加,该选项说法不正确;
C、根据反应前后元素的种类不变,水中含有氧元素,则说明空气中的氧气参与反应,即转化①为FeCl2和氧气、盐酸反应生成FeCl3和H2O,反应的化学方程式为,该选项说法正确;
D、由流程可知,该反应为铜和氧气、HCl在催化剂作用下生成CuCl2和水,设消耗的盐酸中溶质质量为x,则
解得x=7.3g
则需消耗溶质质量为7.3g的盐酸溶液,该选项说法不正确。
故选C。
6.B
【详解】A、在电解水实验中,“正氧负氢”,生成氢气和氧气的体积比约为2:1,不是质量比,不符合题意;
B、将等质量的锌和铁投入到足量稀硫酸中,锌比铁活泼,反应速率快,锌与稀硫酸反应:,铁与稀硫酸反应: ,锌的相对原子质量比铁大,故最后铁生成氢气的质量大,符合题意;
C、用酒精灯加热一定量的高锰酸钾固体,高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类和质量不变,故固体中锰元素的质量不变,不符合题意;
D、向盛有少量二氧化锰的烧杯中不断地加入过氧化氢溶液,过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,二氧化锰是催化剂,化学反应前后,二氧化锰的质量和化学性质不变,故随着过氧化氢的不断加入,生成氧气的质量不断增加,不符合题意。
故选B。
7.B
【详解】A、水是由氢元素和氧元素组成的,故A错误;
B、水与生石灰(氧化钙)反应生成熟石灰(氢氧化钙),故B正确;
C、自来水厂净化水的方法:沉淀、过滤、吸附、消毒等,蒸馏是实验室净水方法,故C错误;
D、防止水体污染应适量使用农药和化肥,不能禁止使用,故D错误。
故选:B。
8.A
【详解】A、乙酸俗称醋酸,乙酸的化学式为CH3COOH,A正确;
B、氢氧化钠俗称为火碱、烧碱和苛性钠,化学式为NaOH,B错误;
C、固态的水为冰,水的化学式为H2O,C错误;
D、水银是液态汞,汞的化学式为Hg,D错误;
故选A。
9.A
【分析】根据磁铁能吸引铁和四氧化三铁;氯化钠易溶于水,泥沙难溶于水;氢氧化钠易潮解;高锰酸钾溶液具有强氧化性,进行分析判断。
【详解】A、磁铁能吸引铁和四氧化三铁,不能用磁铁吸引区别粉末状的铁和四氧化三铁,实验方案错误。故符合题意;
B、氯化钠易溶于水,泥沙难溶于水,按溶解、过滤、蒸发的操作顺序分离NaCl和泥沙,实验方案正确。故不符合题意;
C、氢氧化钠易潮解,氢氧化钙不能,可以通过观察在空气中的变化区别氢氧化钠和氢氧化钙固体,实验方案正确。故不符合题意;
D、高锰酸钾溶液具有强氧化性,二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色,实验方案正确。故不符合题意;
故选A
【点睛】本题难度不是很大,化学实验方案的设计是考查学生能力的主要类型,同时也是实验教与学难点,在具体解题时要对其原理透彻理解,可根据物质的物理性质和化学性质结合实验目的进行分析判断。
10.C
【详解】A、硫酸铜与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,葡萄糖与氢氧化铜反应生成氧化亚铜沉淀,不能由一步反应生成铜单质,不符合题意;
B、硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,不能一步反应生成三氧化硫,不符合题意;
C、镁在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和碳,碳与二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳,符合题意;
D、氢氧化钠与硝酸反应生成硝酸钠和水,硝酸钠与氯化钾交换成分没有沉淀、气体或水生成,即不反应,不能通过一步反应实现,不符合题意。故选C。
11.B
【详解】A、加水溶解,氧化钙能与水反应生成氢氧化钙,无法得到氧化钙,错误;B、氢氧化钠不与碳酸钠反应,无现象,氢氧化钙溶液与碳酸钠溶液反应产生白色沉淀,正确;C、二氧化碳能与碱石灰反应,无法得到二氧化碳,错误;D、氯化钠和碳酸钠都易溶于水,错误。故选B。
12.D
【详解】A、一氧化碳为可燃性气体,不纯时加热会发生爆炸,则加热前应先通入一段时间的CO,除去装置内的空气,该选项说法正确;
B、氢氧化钠具有吸水性,氧化钙能和水反应生成氢氧化钙,且氢氧化钠和氢氧化钙能和二氧化碳反应,则装置A的作用是除去CO气体中混有的CO2和水蒸气杂质 ,该选项说法正确;
C、一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,则装置C中的Ca(OH)2溶液作用是检验产生的CO2气体 ,该选项说法正确;
D、铁和氧化铁都能和盐酸反应,则不能通过加入盐酸并过滤的方法分离得到Fe,该选项说法不正确。
故选D。
13.(1)B
(2) 无色酚酞溶液不变色
(3) 产生白色沉淀
(4)硫酸钠、硫酸钾
(5) 紫色石蕊溶液(合理即可) 紫色石蕊溶液变红(合理即可)
(6)腐蚀铁制下水道(合理即可)
【详解】(1)硫酸会与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,硫酸与碳酸钾反应生成硫酸钾、水和二氧化碳,硫酸与硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀和硝酸,所以四支试管中不能发生化学反应的是B;
(2)向A试管中滴入几滴酚酞溶液,观察到无色酚酞溶液不变色现象,证明稀硫酸能和氢氧化钠溶液发生化学反应,该反应是氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水,化学方程式为:;
(3)硫酸根离子和钡离子反应生成硫酸钡沉淀,所以D试管中观察到产生白色沉淀现象,证明稀硫酸能和硝酸钡溶液发生化学反应;反应的方程式是;
(4)硫酸和碳酸钾反应生成硫酸钾、水和二氧化碳,硫酸不会与氯化钠反应;[猜想]猜想1:硫酸钠、硫酸钾。[猜想2]:硫酸钠、硫酸钾和硫酸。
(5)猜想2成立。则硫酸过量,则取少量样品于试管中,加入紫色石蕊溶液(合理即可);观察到紫色石蕊溶液变红(合理即可);
(6)将烧杯中的废液直接倒入铸铁下水道,铁和硫酸反应,则会导致的后果是:腐蚀铁制下水道。
14.设待测液中氢氧化钠的质量为x
解得x=4g;
氢氧化钠中溶质的质量分数为
答:待测液中氢氧化钠的质量分数为10%。
【详解】根据题意可知,参加反应的硫酸的质量=140g-40g=100g。详见答案。
15. 煮沸 Fe+CuSO4═FeSO4+Cu 清除可燃物
【详解】(1)硬水中含有较多钙镁离子,加热硬水,溶解在水中的可溶性钙镁化合物会以沉淀的形式析出,从而使硬水软化,故生活中常用煮沸的方法降低水的硬度。
(2)在金属活动性顺序中,位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来。因此铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,故不能用铁桶配制波尔多液,反应的化学方程式是:Fe+CuSO4═FeSO4+Cu。
(3)物质燃烧必须同时具备三个条件:可燃物、与氧气接触、温度达到着火点。因此只要破坏燃烧的条件就可以实现灭火,设置隔离带灭火依据的原理是:清除可燃物。
16.(1)
(2)不一定
(3)冶炼金属(或冶炼铁)
【详解】(1)若甲、丙为化合物,乙、丁为单质,则该反应符合“一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物”的反应,属于置换反应,如铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,该反应的化学方程式为:;
(2)中和反应是酸与碱作用生成盐和水的反应,若甲、乙、丙、丁均为化合物,且丙为水、丁为盐,则该反应不一定是中和反应,如氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水;
(3)若甲、乙、丙为化合物,丁为单质,且乙、丙是组成元素相同的气体,甲与乙反应转化为丙和丁,则乙为一氧化碳,丙为二氧化碳,丁为金属单质,如铁,该反应可能是一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,故该反应在工业上的用途是冶炼金属。
17. Mg(NO3)2、Zn(NO3)2 Cu(NO3)2 Ag
【详解】根据在金属活动性顺序中,镁>锌>氢>铜>银,锌不能与Mg(NO3)2溶液反应,而锌能与硝酸银反应生成银和硝酸锌溶液,和硝酸铜溶液反应生成铜和硝酸锌溶液;稀盐酸能与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀,过滤后向滤液中加稀盐酸,若无明显现象,说明滤液中不含硝酸银,无法确定Cu(NO3)2中金属离子是否被置换出,可能硝酸铜溶液没有反应或者是反应了一部分,也可能是完全反应,故滤渣中一定会有银,无法确定是否含有铜;所以溶液中的金属阳离子会有生成的锌离子和没有反应的镁离子,所以反应后滤液中一定含有的溶质是 Mg(NO3)2、Zn(NO3)2,故填Mg(NO3)2、Zn(NO3)2;
可能含有的溶质是Cu(NO3)2,故填Cu(NO3)2;
滤渣中一定含有的物质是银,故填银。
18. 氯化钙溶液或澄清石灰水(合理给分) 比较碘在水和汽油中的溶解性 试管1中无明显现象;试管2中溶液由蓝色变为浅绿色(或者溶液颜色变浅),铁丝表面有红色固体析出 证明可燃物燃烧需要与氧气接触
【详解】实验A:要鉴别NaCl溶液和Na2CO3溶液,可取两支试管,编号1、2,分别加入两种溶液,再向两支试管中加入氯化钙溶液(或澄清石灰水),氯化钠不和氯化钙反应,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,所以产生白色沉淀的是碳酸钠溶液;
实验B:根据实验步骤①试管1中加入一粒碘和5mL水;②试管2中加入一粒碘和5mL汽油,和实验现象观察到1中固体几乎不溶解,2中固体全部溶解可知,该实验是比较碘在水和汽油中的溶解性;
实验C:要比较锌、铁、铜的金属活动性,可取两支试管,编号1、2,管1中加入ZnSO4溶液,试管2中加入CuSO4溶液,再分别向两支试管中插入铁丝,试管1中,铁丝和硫酸锌不反应,无明显现象,说明铁的金属活动性小于锌,试管2中,铁丝和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,铁丝表面有红色固体析出,溶液由蓝色变为浅绿色,说明铁的金属活动性大于铜;
实验D:根据实验步骤①试管1、2中均放入一小块白磷和80℃热水浸没白磷,②用导管对准试管2中白磷通入氧气可知,试管1中白磷不燃烧,试管2中白磷燃烧,说明白磷燃烧需要达到着火点和与氧气接触,所以该实验的目的是证明可燃物燃烧需要与氧气接触。
19. 2H2+O2 = 2H2O (条件不作要求) 变小
【详解】(1)氢氧燃料电池的反应原理是氢气与氧气反应生成水,反应的化学方程式:2H2+O2=2H2O;
(2)氢气与氧气反应生成了水,氢氧化钾溶液的浓度变小,碱性减弱,溶液的pH变小。
20.(1) BaSO4 Cu(OH)2
(2) 2H2O22H2O+O2↑ H2+CuOCu+H2O 置换反应
(3)将带火星的小木条放入集气瓶中,若木条复燃则证明是氧气
【分析】A、C两物质组成元素相同,A在黑色粉末B的作用下生成单质气体D和C,所以A是过氧化氢,B是二氧化锰,C是水,D是氧气。C水通电生成氧气和氢气,所以F是氢气。金属单质E和氧气加热生成黑色固体H,则E是铜,H是氧化铜。氧化铜和G溶液生成蓝色溶液I,则G是一种酸,I是铜的盐溶液,J可以和I反应,可以和G溶液反应生成氢气,则是一种活动性比氢强的金属。代入验证无误。
【详解】(1)若k是白色沉淀和蓝色沉淀混合物,则可推出铜盐和碱发生复分解反应生成了2种沉淀,其中一种蓝色沉淀一定是氢氧化铜。常见的可溶性碱有氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡,钡离子和硫酸根离子结合可以生成硫酸钡沉淀,所以G是硫酸、加入的碱是氢氧化钡,生成的白色沉淀硫酸钡,化学式BaSO4。生成的蓝色沉淀氢氧化铜,化学式Cu(OH)2。
(2)①A在B作用下生成C和D是过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,化学方程式为。
②F是氢气,H是氧化铜,E是铜,C是水,则该反应是氢气和氧化铜加热生成同和水,化学方程式为。该反应是单质和化合物反应生成新的单质和化合物的反应,是置换反应。
(3)D是氧气具有助燃性,能使带火星木条复燃。实验室检验氧气的方法是将带火星的小木条放入集气瓶中,若木条复燃则证明是氧气。
21.(1) 过滤 Au、Pt
(2)2Al + 3H2SO4=Al2(SO4)3 + 3H2↑
(3) Fe3+、Al3+ AD
(4)B
(5) 102 CuSO4·H2O
【详解】(1)依据流程图可知操作①是把贵金属固体从溶液中分离出来,所以操作①是过滤,依据金属活动性及从滤液中分离得到硫酸铜,则贵金属活动性比铜弱,可推出粗铜中的“金、铂”为贵金属,化学式分别为:Au、Pt;
(2)铝与稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气,反应的化学方程式为:2Al + 3H2SO4=Al2(SO4)3 + 3H2↑;
(3)依据流程图可知调节滤液的pH值可得到氢氧化铝和氢氧化铁沉淀,因此调节pH的主要目的是除去滤液中 Al3+、Fe3+,依据本实验目的之一制备硫酸铜晶体,根据流程可知滤液的成分是硫酸铜和硫酸(步骤①加入过量),为了避免引入新的杂质,添加的适宜试剂为CuO、Cu(OH)2消耗硫酸,生成硫酸铜,故填:AD;
(4)因为硫酸铜的饱和溶液不能再溶解硫酸铜,但能溶解硫酸,所以最佳的洗涤液是饱和硫酸铜溶液,即洗去表面的硫酸又避免了硫酸铜的损失,故填:B;
(5)①根据图像可知,保存CuSO4 5H2O晶体温度不能超过102℃,是因为温度超过102℃,会失去结晶水。故填:102;
②根据曲线图可知200℃时固体物质质量为1.78g,设200℃时固体物质的化学式为CuSO4 xH2O。
200℃时固体物质的化学式是CuSO4 H2O。