【答案】 (1). BD (2). Mg?2HCl=MgCl2?H2?或NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O (3). 溶液由红色变为无色 (4). 在金属活动顺序中铜位于氢后面,所以不与稀盐酸反应 【解析】
【详解】(1)铜片和稀盐酸不反应,镁条和稀盐酸生成氯化镁和氢气,化学方程式为
Mg?2HCl=MgCl2?H2?,石灰水和稀盐酸反应生成氯化钙和水,碳酸氢钠和稀盐酸反应生成氯化钠二
氧化碳和水,化学方程式为NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O,氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水,石蕊试液遇酸变红,有气泡产生的是BD,故填:BD;Mg?2HCl=MgCl2?H2?。
(2)酚酞遇碱变红,滴加稀盐酸后,溶液呈酸性,溶液由红色变无色,说明C试管中发生了化学反应,故填:溶液由红色变为无色。
(3)在金属活动顺序中铜位于氢后面,所以铜不与稀盐酸反应,故填:在金属活动顺序中铜位于氢后面,所以不与稀盐酸反应。
21.硝酸钾和氯化铵的溶解度曲线如图1所示。某化学兴趣小组的同学进行了如图2所示实验,R是硝酸钾、氯化铵中的一种物质。
(1)硝酸钾和氯化铵两种物质的溶解度均随温度的升高而___________。 (2)由图1可知:t1℃时,氯化铵饱和溶液中溶质与溶液的质量比为_________。
(3)结合图1和图2判断:烧杯内的物质R是________。①、②、③三种情况下,一定是饱和溶液的有____(填序号)。
【答案】 (1). 增大 (2). 2∶7 (3). 硝酸钾 (4). ②③ 【解析】
【详解】(1)根据图1中硝酸钾和氯化铵的溶解度曲线变化趋势,硝酸钾和氯化铵两种物质的溶解度均随温度的升高而增大。
(2)由图1可知:t1℃时,氯化铵的溶解度是40g,根据固体溶解度的含义,此时氯化铵饱和溶液中溶质与
溶液的质量比为:40g∶(40g+100g)=2∶7。
(3)根据图1,t2℃时硝酸钾的溶解度是60g,氯化铵的溶解度是40g。实验开始加入的物质R是60g,t2℃时烧杯中只剩100g水(原来200g水,升温时蒸发了100g水)。如果t2℃时物质R的溶解度小于60g,比如是氯化铵,应该有晶体析出,而根据图2所示,t2℃时烧杯内的物质R没有析出,说明物质R不是氯化铵;如果t2℃时物质R的溶解度大于或等于60g,烧杯内的物质R就不会析出,因为t2℃时硝酸钾的溶解度是60g,所以物质R是硝酸钾。根据图1,t1℃时硝酸钾的溶解度大于40g,t2℃时硝酸钾的溶解度是60g。图2中,溶液①是60g硝酸钾加入200g水中形成的溶液,因为t1℃时硝酸钾的溶解度大于40g,所以溶液①是t1℃时的不饱和溶液;溶液②是60g硝酸钾和100g水中形成的溶液,因为t2℃时硝酸钾的溶解度是60g,所以溶液②是t2℃时硝酸钾的饱和溶液;溶液③是溶液②降温至t1℃时得到的溶液,因为温度降低,硝酸钾的溶解度减小,溶液中有晶体析出,所以得到的溶液即溶液③为t1℃时硝酸钾的饱和溶液。根据以上分析,①、②、③三种情况下,一定是饱和溶液的是:②③。
【点睛】本题中判断物质R的依据是:t2℃时物质R的溶解度必须大于或等于60g,结合图1给出的氯化铵和硝酸钾的溶解度便可得出答案。
三、实验与探究(本大题包括2个小题,共22分)
(1)从下图中选择合适的仪器,组装成制取氧气的发生装置,且能够随时添加药品,所选仪器应是_______22.
(填序号)。适用于这种装置制取氧气的化学方程式为_______。
(2)生活中,有许多物品的使用与实验室中仪器的作用相似。请在上图中选择作用相似的仪器,将其名称填入下表中对应的位置。 生活物品 酒瓶 洗脸盆 两根筷子 一根筷子 物品的使用 盛放白酒 盛放清水 夹取盘中的青菜 水中放入白糖,搅拌 作用相似的仪器名称 ____ ____ ____ ____
【答案】 (1). BCDH (2). 2H2O2(6). 玻璃棒 【解析】
【详解】(1)选择合适的仪器,组装成制取氧气的发生装置,且能够随时添加药品,需要用长颈漏斗,和双孔塞、导管以及锥形瓶,所以选仪器应是BCDH;由长颈漏斗、双孔塞、导管以及锥形瓶,组成的发生装置是固液不加热型,所以用双氧水制取氧气,其化学方程式为2H2O2MnO22H2O+O2? (3). 细口瓶 (4). 水槽 (5). 镊子
MnO22H2O+O2?;
(2)白酒是液体,盛装液体药品的仪器是细口瓶;像洗脸盆一样盛放清水的较大容器,是水槽;像两根筷子一样,夹取盘中的青菜的仪器,是镊子;在水中放入白糖,搅拌,能搅拌的仪器是玻璃棒。
23.小倩同学了解到:外国人把中国称为“China”,在英文中与瓷器是同一个单词。“青花瓷”又是在中国瓷器中最具代表性的。绘制青花瓷纹饰的原料中主要含有氧化钴(CoO)。
她查阅元素周期表发现钴【读音:gu 】元素符号为Co,在周期表中与铁元素同位于第4周期、第Ⅷ族。
?
【提出问题】小倩同学产生疑问:为什么钴和铁都在第Ⅷ族呢? 【寻求帮助】
(1)【咨询老师】得知:因为铁与钴两种元素原子的结构具有相同点(见右图),使得二者的化学性质相似。因此把这两种元素放在一起。请你帮助小倩完成下列问题:
①钴元素在元素周期表中的原子序数为_______,一个钴原子比一个铁原子多一个_____(填序号)。 a.中子
b.电子 c.质子
d电子层
②铁原子与钴原子具有相同的___(填序号,下同)。元素的化学性质主要与原子的______有关,因此二者的化学性质相似。 a.核电荷数
b.核外电子数 c.电子层数
d.最外层电子数
③在化学反应中,金属钴和铁一样,也能与稀盐酸发生反应放出氢气,反应的化学方程式为_____;钴在氧气中燃烧生成Co3O4,化学方程式为_________。
(2)【查阅资料】钴元素有着广泛的用途:钴及其化合物在材料生产、化工生产、医疗中都有着广泛的应用。钴在电池制造中需求量增长很快,钴酸锂(已知:化学式为LiCoO2,锂元素化合价为+1)常用作手机电池的正极材料,其中钻元素的化合价为____________。 【深入探讨】
【产生问题】既然钴与铁的单质具有相似的性质,那么两种元素的化合物是否也有相似的化学性质? 【设计并实验验】
(1)根据所学知识,同学们已知下列反应可以进行,并进行实验:
a.稀盐酸b.氢氧化钠溶液FeO?????FeCl2??????Fe(OH)2
.观察记录实验现象:氧化亚铁为黑色固体;实验a中,随着稀盐酸的加入,黑色固体逐渐溶解,溶液呈现浅绿色;实验b中,加入氢氧化钠溶液后出现白色沉淀,静置在空气中,沉淀物颜色发生变化,最后变为红褐色。【查阅资料得知:原因是溶液中的Fe(OH)2遇空气中的氧气生成Fe(OH)3】 (2)同学们欲探究钴元素化合物的性质,设计并进行了如下实验:
①盐酸②氢氧化钠溶液CoO????CoCl2??????Co(OH)2
请你依据实验现象,完成下列问题:
I.实验①中,取少量灰黑色的氧化钴放入试管中,加入稀盐酸,固体被溶解,溶液呈红色,写出反应的化学方程式________________。另取一支试管加入少量氧化钴,滴入浓盐酸,固体被溶解溶液呈绿色。说明反应后钴离子在溶液中呈现的颜色与加入酸的____________有关。
Ⅱ.实验②中,加入氢氧化钠溶液,出现青蓝色沉淀。将试管静置在空气中,沉淀物颜色发生变化,最终变为棕色,试推测沉淀物颜色变化可能与空气中的____________有关。通过实验探究,同学们得出结论:铁和钴两种元素的化合物化学性质相似。
【答案】 (1). 27 (2). bc (3). cd (4). d (5). Co?2HCl?CoCl2?H2? (6).
3Co+2O2【解析】
点燃Co3O4 (7). +3 (8). CoO+2HCl?CoCl2?H2O (9). 浓度 (10). 氧气
【详解】(1)由图可知钴核电荷数为27,原子序数=核电荷数=27,由图可知一个钻原子比一个铁原子多一个质子同时也多一个电子,故填:27;bc。
(2)铁原子与钴原子具有相同的电子层数和最外层电子数,元素的化学性质主要与原子的最外层电子数有关,因此二者的化学性质相似,故填:cd;d。
(3)在化学反应中,金属钴和铁一样,故钴和稀盐酸反应生成二价钴和氢气,化学方程式为
Co?2HCl?CoCl2?H2?,和氧气反应生成四氧化三钴,化学方程式为3Co+2O2点燃Co3O4,故填:
Co?2HCl?CoCl2?H2?;3Co+2O2点燃Co3O4。
(4)根据化合价代数和为零,设钴元素化合价为x,则(+1)+x+(-2)×2=0,故x=+3,故填:+3。 (5)I.实验①中,取少量灰黑色的氧化钴放入试管中,加入稀盐酸,固体被溶解,溶液呈红色,氧化钴属于金属氧化物和酸反应属于复分解反应,化学方程式为CoO+2HCl?CoCl2?H2O,另取一支试管加入少量氧化钴,滴入浓盐酸,固体被溶解溶液呈绿色。说明反应后钴离子在溶液中呈现的颜色与加入酸的浓度有关,故填:CoO+2HCl?CoCl2?H2O;浓度。
(6)实验②中,加入氢氧化钠溶液,出现青蓝色沉淀。将试管静置在空气中,沉淀物颜色发生变化,最终变为棕色,溶液中的Fe(OH)2遇空气中的氧气生成Fe(OH)3,钴和铁化学性质似,推测沉淀物颜色变化可能与空气中的氧气有关,故填:氧气。
四、计算题(本大题包括2个小题,共12分)
24.用4g酚酞与酒精配制溶质质量分数为4%的酚酞溶液,需要酒精的质量是______________g,这些酒精的体积为_______________mL(酒精的密度为0.8g/mL)。 【答案】(1)96 (2)120 【解析】