1选择题
下列有关电解水实验的说法正确的是
- A. 正极产生的气体能燃烧,发出淡蓝色火焰
- B. 正、负两极产生的气体质量比约为1:2
- C. 该实验证明了水是由氢气和氧气组成的
- D. 该实验可证明在化学变化中,分子可以再分,而原子不能再分
答案:D
解析:A选项错误,正极产生的是氧气,氧气具有助燃性,不能燃烧。B选项错误,正、负两极产生的气体是氧气和氢气,其体积比约为1:2,质量比约为8:1。C选项错误,电解水生成氢气和氧气,证明水是由氢元素和氧元素组成的,而不是由氢气和氧气组成的混合物。D选项正确,水分子在通电条件下分解成氢原子和氧原子,氢原子结合成氢分子,氧原子结合成氧分子,说明在化学变化中分子可以再分,而原子不能再分。故选D。
2选择题
下列关于实验室制取二氧化碳的装置和操作,正确的是
- A. 选用稀硫酸与石灰石反应,以获得平稳气流
- B. 用向下排空气法收集二氧化碳气体
- C. 将燃着的木条伸入集气瓶口,若木条熄灭,证明二氧化碳已收集满
- D. 将生成的气体直接通入紫色石蕊溶液中,溶液变红,说明二氧化碳与水反应生成了碳酸
答案:C
解析:A选项错误,稀硫酸与石灰石反应会生成微溶于水的硫酸钙,覆盖在石灰石表面,阻止反应继续进行,应选用稀盐酸。B选项错误,二氧化碳密度比空气大,应使用向上排空气法收集。C选项正确,利用二氧化碳不燃烧、不支持燃烧的性质,将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,说明已收集满。D选项错误,将气体直接通入石蕊溶液,溶液变红,只能说明生成了酸性物质,但不能直接说明是二氧化碳与水反应,也可能是二氧化碳本身具有酸性(实际上二氧化碳需与水反应生成碳酸才能使石蕊变红),该操作缺少对照实验,结论不严谨。故选C。
3选择题
下列物质分类正确的是
- A. 冰水混合物——混合物
- B. 稀盐酸——纯净物
- C. 矿泉水——纯净物
- D. 液态氧——纯净物
答案:D
解析:本题考查纯净物与混合物的判断。A项,冰水混合物中只含有水分子一种微粒,属于纯净物,故A错误;B项,稀盐酸是氯化氢气体的水溶液,属于混合物,故B错误;C项,矿泉水中含有水和多种矿物质,属于混合物,故C错误;D项,液态氧是氧气的液态形式,只含有氧分子,属于纯净物,故D正确。易错点在于受名称中“混合”、“稀”等字眼或生活经验干扰,误判物质类别。故选D。
4填空题
水是生命之源。某同学利用下图所示简易装置进行水的净化实验(装置中A为小卵石,B为石英砂,C为活性炭,D为蓬松棉)。
(1) 该装置主要涉及的净水方法有________和________(填两种)。
(2) 小卵石和石英砂的作用主要是________,活性炭的作用主要是________。
(3) 为了检验净化后的水是否为硬水,可向其中加入________,若观察到________,则为硬水。生活中通过________可以降低水的硬度。
答案:(1) 过滤;吸附(顺序可互换)
(2) 过滤(或除去不溶性杂质);吸附(或吸附色素和异味)
(3) 肥皂水;泡沫少(或浮渣多);煮沸(或加热煮沸)
解析:本题综合考查水的净化方法、原理及硬水软化。(1) 易错点:不能准确识别装置中涉及的净水操作,小卵石、石英砂和蓬松棉主要起过滤作用,活性炭起吸附作用。需区分“过滤”和“吸附”是两种不同的物理方法。(2) 易错点:将活性炭的“吸附”作用误答为“杀菌”或“过滤”。(3) 易错点:检验硬水用“肥皂水”而非“食盐水”;描述现象时混淆“泡沫少”和“泡沫多”;软化硬水的常用方法是“煮沸”,而非“过滤”。解题关键在于理解各净水步骤的原理和目的,并准确记忆硬水的相关检验与软化知识。
5解答题
实验室常用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气。请回答:
(1)写出该反应的化学方程式。
(2)若要收集一瓶干燥的氧气,应选择的收集方法是______(填“向上排空气法”或“排水法”),并简述选择该方法的依据。
(3)计算:若要制取3.2g氧气,理论上需要分解过氧化氢的质量是多少?(相对原子质量:H-1,O-16)
答案:(1)2H₂O₂ =MnO₂= 2H₂O + O₂↑
(2)向上排空气法;氧气密度比空气大,且不易溶于水,用向上排空气法可收集到较干燥的氧气。
(3)设需要过氧化氢的质量为x。
2H₂O₂ =MnO₂= 2H₂O + O₂↑
68 32
x 3.2g
68/32 = x/3.2g
x = (68 × 3.2g) / 32 = 6.8g
答:理论上需要分解过氧化氢的质量是6.8g。
解析:本题考查氧气的实验室制取、收集方法选择及根据化学方程式的简单计算。
(1)易错点:化学式书写错误,如将H₂O₂写成H₂O,或忘记写催化剂MnO₂和反应条件。必须准确书写。
(2)易错点:收集方法选择错误。虽然氧气可用排水法和向上排空气法收集,但题目要求收集“干燥”的氧气,排水法收集的氧气会混有水蒸气,不干燥。因此必须选择向上排空气法,并说明依据(密度比空气大)。
(3)易错点:计算格式不规范,如“设x”不写单位;相对分子质量计算错误,特别是过氧化氢(H₂O₂)的相对分子质量应为1×2+16×2=34,其化学计量数为2,因此2H₂O₂的相对分子质量总和为68;氧气(O₂)的相对分子质量为32。需严格按照“设、写、找、列、解、答”步骤进行,注意单位统一。
6解答题
为验证二氧化碳的部分性质,某同学设计了如下实验:
实验一:将二氧化碳气体通入盛有紫色石蕊溶液的试管中,观察现象。
实验二:将实验一中变色的溶液加热,观察现象。
实验三:将二氧化碳气体通入澄清石灰水中,观察现象。
请回答:
(1)实验一中观察到的现象是______,说明二氧化碳与水反应生成了______(填物质名称)。
(2)实验二中观察到的现象是______,其原因是______(用化学方程式表示)。
(3)实验三中反应的化学方程式为______,该反应常用于检验二氧化碳气体。
(4)综合以上实验,总结二氧化碳的两条化学性质:______、______。
答案:(1)紫色石蕊溶液变红;碳酸
(2)溶液由红色变为紫色;H₂CO₃ =△= H₂O + CO₂↑
(3)CO₂ + Ca(OH)₂ = CaCO₃↓ + H₂O
(4)二氧化碳能与水反应生成碳酸;二氧化碳能与氢氧化钙反应(或二氧化碳能与碱反应)。
解析:本题综合考查二氧化碳与水反应、与碱反应的性质及相关实验现象。
(1)易错点:现象描述不准确,只写“变色”而不明确“变红”;结论写成“二氧化碳”而不是“碳酸”。二氧化碳本身不能使紫色石蕊变红,是它与水反应生成的碳酸使其变红。
(2)易错点:化学方程式书写错误,碳酸分解的条件“△”(加热)漏写;将反应物写成CO₂和H₂O(这是化合反应,逆过程才是分解)。现象描述与原因分析需对应。
(3)易错点:化学方程式配平错误或漏写沉淀符号“↓”。这是二氧化碳的特征反应,必须熟练掌握。
(4)易错点:性质总结不全面或表述不准确。应基于实验现象得出,实验一和二证明了CO₂能与水反应生成碳酸(或CO₂能与水反应),实验三证明了CO₂能与Ca(OH)₂反应(或CO₂能与碱反应)。不能笼统地说“CO₂能使澄清石灰水变浑浊”,这只是现象,不是性质。
7解答题
某元素R的相对原子质量为56,其氧化物的化学式为R₂O₃。
(1) 计算R元素在该氧化物中的质量分数。
(2) 若要制备160吨这种氧化物,理论上需要含R元素80%的矿石(杂质不含R元素)多少吨?
答案:解:(1) R₂O₃的相对分子质量 = 56×2 + 16×3 = 112 + 48 = 160。
R元素的质量分数 = (56×2 / 160) × 100% = (112 / 160) × 100% = 70%。
(2) 设需要矿石的质量为x。
根据质量守恒定律,矿石中R元素的质量 = 氧化物中R元素的质量。
160吨氧化物中R元素的质量 = 160吨 × 70% = 112吨。
则矿石中R元素的质量 = x × 80% = 112吨。
解得 x = 112 / 0.8 = 140吨。
答:(1) R元素的质量分数为70%。(2) 理论上需要矿石140吨。
解析:本题考查化学式计算(元素质量分数)及其在实际生产中的简单应用。(1) 易错点:计算相对分子质量时,忘记将R的相对原子质量乘以化学式中的原子个数2,或计算质量分数时分子分母颠倒。(2) 易错点:不能正确建立“矿石中R元素的质量等于氧化物中R元素的质量”这一守恒关系,或计算时忽略矿石纯度(80%)。解题关键在于熟练运用化学式计算公式,并理解质量守恒定律在元素质量转移中的应用。
8解答题
写出下列反应的化学方程式:
(1)一氧化碳在空气中燃烧。
(2)二氧化碳使澄清石灰水变浑浊。
(3)工业上用一氧化碳还原赤铁矿(主要成分Fe₂O₃)炼铁。
答案:(1)2CO + O₂ (点燃)/( ext) 2CO₂
(2)CO₂ + Ca(OH)₂ = CaCO₃↓ + H₂O
(3)Fe₂O₃ + 3CO (高温)/( ext) 2Fe + 3CO₂
解析:本题综合考查化学方程式的书写,涉及CO的可燃性、CO₂的检验以及CO的还原性。(1)一氧化碳燃烧生成二氧化碳,需配平并注明反应条件“点燃”。(2)二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,注意标注沉淀符号“↓”。(3)一氧化碳在高温下还原氧化铁生成铁和二氧化碳,反应条件为“高温”,需配平。易错点:①忘记标反应条件或“↑”、“↓”符号;②配平错误,如(3)中将CO系数写成2;③将CO₂与Ca(OH)₂反应的生成物CaCO₃写成Ca(HCO₃)₂等错误化学式。