題目列表(包括答案和解析)
學(xué)完中和反應(yīng)的知識后,某化學(xué)興趣小組的同學(xué)在老師的指導(dǎo)下,對酸堿反應(yīng)過程中,溶液溫度變化進(jìn)行了進(jìn)一步的探究。請你一起參與。 【提出問題】酸堿反應(yīng)過程中,溶液的溫度是如何變化? 【設(shè)計實驗方案】室溫下,取10份相同體積10%NaOH溶液于10支試管中,分別滴加一定體積10%鹽酸,并測定溶液溫度的最高值。 【進(jìn)行實驗】依照所設(shè)計的實驗方案進(jìn)行實驗。記錄數(shù)據(jù)如下: | ||||||
【解釋與結(jié)論】 (1)寫出氫氧化鈉與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________。 (2)由溶液溫度的變化可知,氫氧化鈉與鹽酸反應(yīng)_______(選填“放出”或“吸收”)熱量。 (3)從實驗記錄的數(shù)據(jù)看,氫氧化鈉完全反應(yīng)時,加入鹽酸的體積是在________mL至_______mL之間的某一數(shù)值。 【反思與評價】加鹽酸的體積在12~20mL之間,溶液溫度下降的一種可能原因是____________。 【交流與討論】結(jié)合實驗過程記錄的數(shù)據(jù),任選以下兩種情況的一種,用實驗證明溶液的酸堿性。 Ⅰ.加入鹽酸的體積為4mL時; Ⅱ.加入鹽酸的體積為16mL時。你選擇的是______(選填“Ⅰ”或“Ⅱ”): | ||||||
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學(xué)習(xí)中和反應(yīng)時,老師和同學(xué)們展開了如下探究:
【探究一】:探究實驗過程中的能量變化
用膠頭滴管將10%的稀鹽酸逐滴加入NaOH溶液中,并用溫度計測量溫度變化。
小文發(fā)現(xiàn):隨著稀鹽酸的不斷滴入,溶液的溫度先升高后降低。對此合理的解釋 ;
【探究二】:探究反應(yīng)發(fā)生及反應(yīng)終點(diǎn)問題
實驗中,除了溫度有變化外,沒有任何現(xiàn)象能證明反應(yīng)是否發(fā)生及反應(yīng)是否已至終點(diǎn),小苗在老師的幫助下,進(jìn)行了下圖所示的探究實驗(滴加試劑時同時攪拌)。
①通過實驗現(xiàn)象,小苗排除了實驗B,你認(rèn)為她的理由是 ;
②實驗C中溶液的顏色最終變成了紅色,但也被排除,原因是 ;
③實驗時,老師告訴小苗:相對于實驗A,實驗D也有不足。通過下面的資料,你認(rèn)為理由是 ;
【資料卡片】:
④小波認(rèn)為:將NaOH溶液和稀鹽酸混合后的溶液蒸干,若得到白色固體,則說明反應(yīng)生成NaCl,從而確認(rèn)反應(yīng)已發(fā)生,你認(rèn)為這種觀點(diǎn)是否正確,并說出理由? 。
【探究三】:探究實驗過程中的意外情況
(1)為了提高實驗的趣味性,老師演示了如下圖所示的連貫實驗,回答下列問題:
①實驗1所得溶液沸騰時的溫度 100℃(填“>”或“<”或“=”);
②實驗后溶液一定顯堿性的試管有 支,實驗3后溶液中NaOH質(zhì)量分?jǐn)?shù) (填“>”或“<”或“=”)實驗2后溶液中NaOH質(zhì)量分?jǐn)?shù);
③通過上述探究,你對酚酞試液在堿性溶液中的顏色變化有何新的認(rèn)識? ;
(2)小岳在他的實驗過程中意外發(fā)現(xiàn)有氣泡出現(xiàn),你認(rèn)為原因是 。
【探究四】:從部分變質(zhì)的NaOH樣品中回收較為純凈的NaOH
小岳同學(xué)查閱了不同溫度下NaOH的溶解度(見資料卡片),并按如下步驟進(jìn)行了實驗(其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ為實驗操作):
【資料卡片】:
①試劑A是 (填化學(xué)式)溶液;
②操作名稱:Ⅰ 、Ⅱ 、Ⅲ ;
③為獲得純度較高的NaOH固體,小岳同學(xué)應(yīng)在干燥前將其用 進(jìn)行淋洗。
【探究五】:測定NaOH樣品中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
小海取13.5g部分變質(zhì)的NaOH固體樣品加適量的水配成溶液,向其中加入足量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.3%的稀鹽酸,使其充分反應(yīng),生成二氧化碳2.2g(假設(shè)生成的CO2被完全吸收)。求:
①樣品中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(精確到小數(shù)點(diǎn)后一位,3分);
②在右圖中畫出以縱坐標(biāo)表示二氧化碳質(zhì)量,橫坐標(biāo)表示鹽酸質(zhì)量的關(guān)系圖(不要求精確,1分);
解題過程: ;
【交流討論】:經(jīng)過討論,大家一致認(rèn)為小海方法有誤,求出的NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比實際值大,造成錯誤最有可能的原因是什么?(1分) ;
【反思提高】:欲使實驗結(jié)果準(zhǔn)確可靠,你對小海的實驗會做怎樣的改進(jìn)?(1分) 。
學(xué)習(xí)中和反應(yīng)時,老師和同學(xué)們展開了如下探究:
【探究一】:探究實驗過程中的能量變化
用膠頭滴管將10%的稀鹽酸逐滴加入NaOH溶液中,并用溫度計測量溫度變化。
小文發(fā)現(xiàn):隨著稀鹽酸的不斷滴入,溶液的溫度先升高后降低。對此合理的解釋 ▲ ;
【探究二】:探究反應(yīng)發(fā)生及反應(yīng)終點(diǎn)問題
實驗中,除了溫度有變化外,沒有任何現(xiàn)象能證明反應(yīng)是否發(fā)生及反應(yīng)是否已至終點(diǎn),小苗在老師的幫助下,進(jìn)行了下圖所示的探究實驗(滴加試劑時同時攪拌)。
①通過實驗現(xiàn)象,小苗排除了實驗B,你認(rèn)為她的理由是 ▲ ;
②實驗C中溶液的顏色最終變成了紅色,但也被排除,原因是 ▲ ;
③實驗時,老師告訴小苗:相對于實驗A,實驗D也有不足。通過下面的資料,你認(rèn)為理由是 ▲ ;
【資料卡片】:
④小波認(rèn)為:將NaOH溶液和稀鹽酸混合后的溶液蒸干,若得到白色固體,則說明反應(yīng)生成NaCl,從而確認(rèn)反應(yīng)已發(fā)生,你認(rèn)為這種觀點(diǎn)是否正確,并說出理由? ▲ 。
【探究三】:探究實驗過程中的意外情況
(1)為了提高實驗的趣味性,老師演示了如下圖所示的連貫實驗,回答下列問題:
①實驗1所得溶液沸騰時的溫度 ▲ 100℃(填“>”或“<”或“=”);
②實驗后溶液一定顯堿性的試管有 ▲ 支,實驗3后溶液中NaOH質(zhì)量分?jǐn)?shù) ▲ (填“>”或“<”或“=”)實驗2后溶液中NaOH質(zhì)量分?jǐn)?shù);
③通過上述探究,你對酚酞試液在堿性溶液中的顏色變化有何新的認(rèn)識? ▲ ;
(2)小岳在他的實驗過程中意外發(fā)現(xiàn)有氣泡出現(xiàn),你認(rèn)為原因是 ▲ 。
【探究四】:從部分變質(zhì)的NaOH樣品中回收較為純凈的NaOH
小岳同學(xué)查閱了不同溫度下NaOH的溶解度(見資料卡片),并按如下步驟進(jìn)行了實驗(其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ為實驗操作):
【資料卡片】:
①試劑A是 ▲ (填化學(xué)式)溶液;
②操作名稱:Ⅰ ▲ 、Ⅱ ▲ 、Ⅲ ▲ ;
③為獲得純度較高的NaOH固體,小岳同學(xué)應(yīng)在干燥前將其用 ▲ 進(jìn)行淋洗。
【探究五】:測定NaOH樣品中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
小海取13.5g部分變質(zhì)的NaOH固體樣品加適量的水配成溶液,向其中加入足量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.3%的稀鹽酸,使其充分反應(yīng),生成二氧化碳2.2g(假設(shè)生成的CO2被完全吸收)。求:
①樣品中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(精確到小數(shù)點(diǎn)后一位,3分);
②在右圖中畫出以縱坐標(biāo)表示二氧化碳質(zhì)量,橫坐標(biāo)表示鹽酸質(zhì)量的關(guān)系圖(不要求精確,1分);
解題過程: ▲ ;
【交流討論】:經(jīng)過討論,大家一致認(rèn)為小海方法有誤,求出的NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比實際值大,造成錯誤最有可能的原因是什么?(1分) ▲ ;
【反思提高】:欲使實驗結(jié)果準(zhǔn)確可靠,你對小海的實驗會做怎樣的改進(jìn)?(1分) ▲ 。
加入鹽酸的體積(V)/mL | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 | 14 | 16 | 18 | 20 |
溶液溫度上升(△t)/℃ | 5.2 | 9.6 | 12.0 | 16.0 | 18.2 | 16.7 | 15.7 | 14.7 | 13.7 | 12.9 |
在電纜生產(chǎn)過程中,不可避免地會產(chǎn)生一定量的含銅廢料(如:零碎電纜)。某化學(xué)興趣小組提出可以用含銅廢料制備膽礬(CuSO4·XH2O)。
查閱資料:(1)過氧化氫在常溫下會緩慢分解為氧氣和水。對其水溶液加熱、光照或加催化劑(如MnO2)都會促進(jìn)其分解。
(2)CuSO4·XH2O可溶于水,在加熱時會生成CuSO4和H2O。
I、硫酸銅的制備
方案1:甲同學(xué)根據(jù)已學(xué)知識,提出了制備硫酸銅方案:
方案2:乙同學(xué)根據(jù)查閱資料找到了一種工業(yè)制備硫酸銅的流程:
(1)寫出上述方案中的②處銅或銅的化合物有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式是: 。
(2)從環(huán)保角度對兩套方案的不同部分進(jìn)行比較,你認(rèn)為方案 (填1或2)更合理。理由是: 。
(3)方案2中,加入H2O2后要求溫度控制在50℃到60℃加熱的可能的原因為 。
(4)若上述方案所用的稀硫酸是在實驗室中由稀釋濃硫酸得到,在稀釋濃硫酸時的操作是:
。
(5)興趣小組同學(xué)一致指出,將濾液經(jīng)蒸發(fā)、降溫結(jié)晶等操作后,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得硫酸銅晶體。晶體采用酒精淋洗的優(yōu)點(diǎn)是 。
II、硫酸銅晶體(CuSO4·xH2O)中結(jié)晶水(xH2O)含量的測定
學(xué)習(xí)小組取12.5g硫酸銅晶體(CuSO4·xH2O)進(jìn)行熱分解,獲得相關(guān)數(shù)據(jù),并繪制成固體質(zhì)量一溫度的關(guān)系如圖。
(1)在加熱過程中,隨著水分的失去,固體顏色將由藍(lán)色逐漸變?yōu)?u> 色,最終變?yōu)楹谏?br />(2)650℃以上時,硫酸銅固體就會發(fā)生分解,生成黑色金屬氧化物、二氧化硫及氧氣,此反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ;
(3)根據(jù)圖中數(shù)據(jù),計算CuSO4·xH2O中x的值為 。(請寫出計算過程)
(4)若將4.0g剩余固體繼續(xù)加熱到更高的溫度,發(fā)現(xiàn)固體質(zhì)量減少了0.4g后質(zhì)量不再改變,寫出剩余固體的化學(xué)式: 。
Ⅲ、硫酸銅的應(yīng)用
波爾多液是用硫酸銅和石灰乳配成的一種天藍(lán)色、粘稠的懸濁液,其有效成分是Cu4(OH)6SO4,其中銅元素的化合價為 。堿式鹽可以寫成鹽和堿的形式,例如堿式碳酸銅可以寫成CuCO3·Cu(OH)2,則Cu4(OH)6SO4可以寫成鹽和堿的形式為 ,其殺菌機(jī)理可看作是Cu2+使病原菌失去活性,這說明病原菌的主體是 (填一種有機(jī)物名稱)。
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