中考化学基础复习专项突破三实验原理分析之二氧化碳和氢氧化钠反应的探究练习.docx
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中考化学基础复习专项突破三实验原理分析之二氧化碳和氢氧化钠反应的探究练习
专项突破（三） 实验原理分析之二氧化碳和氢氧化钠反应的探究
1．某同学在探究CO2和NaOH是否发生反应时，设计出如图Z3－1所示的三种装置进行实验，请回答问题：
图Z3－1
（1）写出图中标有字母的仪器名称：
a__________；b____________。
（2）以上三个实验中，B、C两个实验有明显现象，请你记录该同学所观察到的实验现象：
实验B：
________________________________________________________________________；
实验C：
________________________________________________________________________。
（3）实验A因选用的仪器不当导致未能观察到明显现象，请你寻找一种物品替代该装置中的烧瓶，使实验获得成功，你将选用的物品是__________。
（4）请你进一步设计实验来检验CO2和NaOH溶液反应生成了Na2CO3，实验方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
2．[·石景山一模]实验小组同学用完全相同的4个充满二氧化碳的软塑料瓶验证二氧化碳的化学性质。
已知：
通常状况下，1体积的水约能溶解1体积二氧化碳。
实验
操作
现象
1
向瓶①内倒入
体积水，迅速拧紧瓶盖，振荡
瓶子均变瘪，变瘪程度依次为①＜②＜④＜③
2
向瓶②内倒入
体积饱和石灰水，迅速拧紧瓶盖，振荡
3
向瓶③内倒入
体积5%氢氧化钠溶液，迅速拧紧瓶盖，振荡
4
向瓶④内倒入
体积氢氧化钠固体，迅速拧紧瓶盖，振荡
（1）实验一中发生反应的化学方程式为__________________________；实验二中发生反应的化学方程式为____________________________________。
（2）上述4个实验中，验证了CO2能与NaOH反应的实验有__________________（填序号）。
（3）请判断实验1能否证明二氧化碳与水反应？
并说明理由_________________________________________。
3．[·门头沟一模]利用如图Z3－2装置验证二氧化碳的部分性质，进行如下实验（甲、乙试剂瓶的体积均为250mL）。
图Z3－2
实验一：
若乙中盛有用紫色石蕊溶液染成的干燥的纸花，关闭K1，打开K2，通入潮湿的CO2气体，紫色纸花不变色，则甲中所盛试剂可能是________________________。
关闭K2，打开K1，通入潮湿的CO2气体，紫色纸花变红，用化学方程式解释纸花变红的原因：
________________________________________________________________________。
实验二：
若甲中盛有100mLNaOH溶液，乙中盛有100mLCa（OH）2溶液。
验证二氧化碳与氢氧化钠发生了反应。
资料：
通常状况下，1体积的水约能溶解1体积二氧化碳。
（1）甲中发生反应的化学方程式为______________________________________。
（2）你设计的实验方案是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
4．[·延庆一模]如图Z3－3是某研究性学习小组进行CO2与NaOH溶液反应的探究实验装置。
[查阅资料]水的沸点与气体压强有关，气体压强小，沸点低；气体压强大，沸点高。
[实验探究]实验步骤如下：
步骤①：
如图所示，锥形瓶A盛满CO2气体，锥形瓶B盛有96℃以上但未沸腾的热水，烧杯中加入同样温度的热水（起保持锥形瓶B中水温恒定的作用）；
步骤②：
取2支注射器，一支抽取20mL水，另一支抽取20mL浓NaOH溶液；
步骤③：
将注射器中20mL水注入锥形瓶A中，振荡后观察，锥形瓶B中的热水没有沸腾；
步骤④：
取下盛水的注射器，再将盛20mL浓NaOH溶液的注射器迅速连接到锥形瓶A上，注入该溶液并振荡，观察到明显的现象。
图Z3－3
（1）实验开始前，依图连接好装置（锥形瓶A、B和烧杯均未盛装物质），将一支空注射器连接到锥形瓶A上，并将其活塞缓慢向上拉，几秒后松手，观察活塞是否复位，这个操作的目的是__________________________。
（2）锥形瓶A中CO2与NaOH溶液反应的化学方程式是__________________________________________。
（3）步骤④锥形瓶B中产生的明显现象是________________；产生明显现象的原因是__________________________。
5．化学兴趣小组的同学们在课外活动中设计了以下实验（如图Z3－4所示）研究某混合气体的组成。
图Z3－4
图Z3－5
（1）第一组：
取三支试管，在其容积的二分之一处做标记。
分别充满气体（甲为CO2，乙为A气体，丙为CO2和A的混合气体）后倒扣在NaOH溶液中。
最终观察到的实验现象如图Z3－4所示（压强差忽略不计）。
据此推测，气体A的性质有______________________。
（2）第二组：
同学们利用如图Z3－5所示的装置进行实验。
实验步骤：
关闭止水夹，向充满丙气体的集气瓶中注入10mLNaOH溶液（足量），充分反应后，冷却至室温，打开止水夹。
观察到的实验现象是______________________________________________________。
实验过程中发生反应的化学方程式为___________________________________________、________________________________________________。
6．[·西城二模]某化学小组同学用图Z3－6所示的三套装置进行二氧化碳性质的探究。
已知：
15℃、101kPa下，1体积水约能溶解1体积的二氧化碳。
图Z3－6
（1）A和B中质地较软的塑料瓶容积相等，装置的气密性良好，且充满CO2。
将A的瓶盖打开，加入体积约为塑料瓶容积
的蒸馏水，旋紧瓶盖后充分振荡；向B中也注入体积约为塑料瓶容积
的蒸馏水，充分振荡。
①A中观察到的实验现象是____________。
②B中塑料瓶无明显变化，其原因是_________________________________________________。
（2）用传感器测量C装置中圆底烧瓶内压强的变化。
①某同学检验C装置气密性。
图Z3－7甲中图像说明装置气密性良好，该同学进行的操作是__________________________________________。
②在圆底烧瓶中充满CO2，通过注射器向瓶中注入液体。
图乙是向C装置中分别加入同体积水和氢氧化钠溶液得到的气压变化图像，其中表示氢氧化钠与二氧化碳发生了化学反应的曲线是______（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）。
图Z3－7
参考答案
1．
（1）试管 烧杯
（2）烧瓶中的气球逐渐鼓起
试管中的液面逐渐上升
（3）软塑料瓶
（4）从烧杯（或烧瓶）中取少量液体于试管中，并向试管中滴加过量稀盐酸
2．
（1）CO2＋H2O===H2CO3
Ca（OH）2＋CO2===CaCO3↓＋H2O
（2）4；1和3；2和3
（3）不能；因为通常情况下，1体积水能溶解1体积二氧化碳，该实验没有证明有碳酸生成
[解析]
（2）要想通过压强变化验证二氧化碳与氢氧化钠的反应，首先要排除水的干扰，实验4选择氢氧化钠固体与二氧化碳反应，排除水的干扰，可行；实验1和实验3，实验2和实验3，是两组对比实验，通过与同体积水反应，根据实验中瓶子变瘪程度不同，对比得出二氧化碳与氢氧化钠及氢氧化钙反应，也可行。
（3）二氧化碳除了可以和水反应外，二氧化碳还能溶于水，仅凭瓶子变瘪不能够说明二氧化碳与水反应了。
3．实验一：
浓硫酸或浓氢氧化钠溶液
CO2＋H2O===H2CO3
实验二：
（1）CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O
（2）先关闭K1，打开K2，往导管中缓缓通入远远高于100mL的二氧化碳，若甲、乙试剂瓶均无明显现象，打开K1，关闭K2，继续往导管中通入二氧化碳，若观察到乙试剂瓶中出现浑浊，则说明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应
4．
（1）检查装置气密性
（2）2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O
（3）水沸腾 B中气压减小，水的沸点降低
[解析]
（2）二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水。
（3）二氧化碳与氢氧化钠反应，瓶内的气体减少，压强变小，水的沸点降低，故水会沸腾。
5．
（1）不溶于水，也不与水或NaOH反应
（2）澄清石灰水倒吸入集气瓶中约115mL，集气瓶中的液体变浑浊
2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O
Na2CO3＋Ca（OH）2===CaCO3↓＋2NaOH
[解析]
（1）由于二氧化碳能被氢氧化钠溶液全部吸收，所以第一支试管中的气体为甲，都是二氧化碳气体，才能充满液体；第二支试管中没有二氧化碳气体，都是A气体，液体没有进入试管中，说明A气体不溶于水，也不与水或氢氧化钠反应；丙为二者的混合气体，在第三支试管中，从液体上升到试管的一半可推知二氧化碳和A气体的体积比为1∶1。
（2）集气瓶体积为250mL，其中二氧化碳和A气体各125mL，因此最终集气瓶中液体体积应为二氧化碳的体积，即125mL，由于开始已向集气瓶中注入10mL的氢氧化钠溶液，所以澄清石灰水倒吸入集气瓶的体积约为115mL。
6．
（1）①塑料瓶变瘪
②1体积水约能溶解1体积的二氧化碳，瓶内气体压强保持不变
（2）①缓慢向外拉动注射器活塞一段距离，并保持活塞不动 ②Ⅱ
[解析]
（1）A中观察到的实验现象是：
塑料瓶变瘪；B中塑料瓶无明显变化，其原因是：
1体积水约能溶解1体积的二氧化碳，瓶内气体压强保持不变。
（2）甲中图像说明装置气密性良好，该学生进行的操作是：
缓慢向外拉动注射器活塞一段距离，并保持活塞不动；表示氢氧化钠与二氧化碳发生化学反应的曲线是Ⅱ，因为二氧化碳与氢氧化钠反应后，压强几乎变为零。
2020年中考化学模拟试卷
一、选择题
1．下列物质的性质与用途对应关系错误的是
A．干冰升华时吸收大量的热—致冷剂
B．生石灰能与水反应—食品干燥剂
C．酒精具有可燃性—溶剂
D．氮气的化学性质不活泼—食品防腐
2．下列知识的归纳中，有错误的一组是（）
A
影响环境的物质
B
化学之最
①造成煤气中毒的气体﹣﹣CO
②造成酸雨的主要物质﹣﹣SO2、NO2
③造成温室效应的主要气体﹣﹣CO2
①最清洁的燃料﹣﹣氢气
②天然存在最硬的物质﹣﹣金刚石
③地壳中含量最多的元素﹣﹣氧元素
C
物质的组成或结构关系
D
现象的解释：
①金刚石和石墨──碳原子排列方式不同
②钠原子和钠离子──质子数相同
③CO、CO2──每个分子中氧原子个数不同
①夏天钢轨之间的缝隙变小：
温度升高，原子变大
②糖是甜的，醋是酸的：
分子不同，性质不同
③汽油洗油污：
利用乳化作用
A．AB．BC．CD．D
3．景德镇的高岭土[主要成分为
]是制造陶瓷器的优良原料。
已知
中硅元素的化合价为+4价，则x为
A．2B．3C．4D．5
4．下列离子在溶液中能大量共存，并能形成无色透明溶液的是（）
A．Cu2+、H+、NO3-、SO42-B．K+、Na+、SO42-、Cl-
C．Be2+、NH4+、OH-、SO42-D．Fe3+、K+、H+、Cl-
5．如图是甲、乙两种固体物质的溶解度曲线，下列说法错误的是（）
A．甲中含有少量的乙可以采用降温结晶的方法提纯甲
B．将t1℃甲、乙的饱和溶液升温至t2℃时，乙溶质质量分数变小
C．t2℃时，甲饱和溶液中溶质的质量分数比乙饱和溶液大
D．t2℃时，等质量的甲、乙两种物质配饱和溶液，甲溶液质量大
6．硫酸锰广泛用于医药、食品、造纸等行业．硫酸锰的溶解度曲线如图所示．下列说法正确的是（）
A．硫酸锰的溶解度随温度的升高而增大
B．硫酸锰的溶解度随温度的升高而减小
C．100℃的硫酸锰饱和溶液升高温度时有晶体析出
D．硫酸锰饱和溶液的质量分数约为21.9%
7．下图是钙元素在周期表中的信息和钙离子结构示意图，下列说法正确的是
A．钙元素位于第三周期
B．钙的相对原子质量为40.08g
C．图中n值为8
D．钙原子的最外层电子数为8
8．恰当的安全措施能减少生命财产损失。
下列事故处理措施正确的是（）
A．电器着火，立即用水扑灭
B．厨房燃气泄漏，立即关闭阀门并打开排气扇
C．不小心将酒精灯洒在桌面上燃烧起来，立即用湿抹布扑灭
D．高层楼房失火时，要迅速乘电梯撤离
9．实验现象和对应结论的描述都正确的是（）
A．向某无色溶液中滴入石蕊试液，溶液变红色，该溶液一定是酸溶液
B．将氢氧化钠固体放入稀盐酸中，放出热量，该反应一定是放热反应
C．向某无色溶液中滴入硝酸钡溶液，产生白色沉淀，该溶液一定是硫酸溶液
D．一定温度下向饱和的石灰水加入氧化钙，溶质、溶剂的质量一定减小
10．下列有关能源和资源说法错误的是（）
A．在金属资源中，铝的年产量已超过铜，位于铁之后，居第二位
B．作为高能燃料，液氢已应用于航天等领域
C．陆地储水中也有咸水，淡水只约占全球水储量的0.97%、
D．地壳中氧元素的含量最多，它的质量分数接近50%
11．构建化学基本观念是学好化学的基础。
下列对化学基本观念的认识中，错误的是（）
A．微粒观：
保持水的化学性质的最小微粒是水分子
B．转化观：
金属镁在一定条件下可以转化为氧化镁
C．守恒观：
2g氢气和2g氧气反应，一定生成4g水
D．元素观：
一氧化碳、二氧化碳都是由碳元素和氧元素组成的
12．下列知识归纳，完全正确的一组（）
A．“三”的小结
B环境保护
①燃烧必须同时具备：
可燃物、氧气、温度达到着火点
②构成原子的粒子：
质子、中子、电子
③三大化石燃料：
氢气、石油、煤
①滥用施用化肥和农药
②重复使用热固性塑料制品
③工业“三废”处理达标后排放
C数字含义
D物质俗名
①Fe2+：
一个铁离子带2个单位正电荷
②SO2：
一个二氧化硫分子中含有2个原子
③
：
化合物中钙元素显+2价
①固体二氧化碳俗名干冰
②大理石的主要成分是碳酸钙
③金属汞俗名水银
A．AB．BC．CD．D
13．推理是学习化学的一种方法，以下推理合理的是
A．氧化物含有氧元素，所以含有氧元素的化合物都是氧化物
B．置换反应有单质生成，所以有单质生成的反应一定是置换反应
C．化学反应伴随能量变化，所以金属腐蚀过程中一定有能量变化
D．液态水电解产生氢气和氧气，所以水由氧气和氢气组成
14．在20℃时，某固体物质（不含结晶水）的水溶液，经历如下变化（）
下列说法你认为正确的（）
A．溶液甲是饱和溶液
B．20℃时，该固体物质的溶解度是40g
C．溶液丙若蒸发10g水，析出的晶体一定大于4g
D．溶液乙溶质的质量分数小于溶液丙溶质的质量分数
15．下列有关计算结果错误的是（）
A．K2Cr2O7中Cr元素的化合价为+6价
B．NH4NO3中氮元素的质量分数为35%
C．C2H4与C4H8中碳元素和氢元素的质量比相同，均为6：
1
D．配制15%的过氧乙酸溶液60克，需过氧乙酸质量为15克
二、填空题
16．坚持“人与自然和谐共生”是新时代中国特色社会主义的基本方略之一，让“山更绿，水更清，空气更清新”是我们共同的追求。
（1）“山更绿”离不开绿色植物。
①植物的光合作用需要吸收空气中的水和_____（填化学式），可有效减缓温室效应。
②酸雨不利于植物生长。
煤燃烧产生的_____（填化学式）进入大气后可形成“硫酸型”酸雨。
（2）“水更清”就得保护好水资源。
“赤潮”或“水华”主要是由于水中某些营养元素含量过高导致藻类大量繁殖鱼类等死亡。
这里的营养元素主要指_____（填化学用语，写出一种即可）。
（3）“空气更清新”需要监测防治大气污染。
硝酸工厂排放的尾气中常含有NO、NO2等有害气体，可用氢氧化钠溶液来吸收：
NO+NO2+2NaOH＝2X+H2O．X的化学式为_____。
17．某同学梳理并归纳了以下知识点：
（1）A用肥皂水能区分软水和硬水；B在化学反应中只有燃烧才能放出热量；C农业上可以用熟石灰改良酸性土壤；D由不同种元素组成的物质是一定是化合物；E全棉棉线燃烧时能闻到烧焦羽毛气味；F不饱和溶液变成饱和溶液溶质质量分数可能不变，其中正确的是_____
（2）请从下列A,B两题中任选一个作答
A-测溶液的PH
B--酸碱中和反应
（1）先取少量待测液于________中（从所提供的仪器中选择合适序号）
（2） 取待测液时用_________蘸取，滴在PH试纸上；
（3）待测液滴在PH试纸上与标准比色卡比较PH=12，则该溶液呈_______性。
（1）先向氢氧化钠溶液中加入2-3滴无色酚酞，再用_______滴入稀盐酸；（从所提供的仪器中选择合适序号）
（2）为了使酸和碱充分反应应该_____ （填操作方法） 。
（3）中和反应生成盐和______（填化学式）
可供选择仪器：
A 漏斗B试管C量筒D蒸发皿E胶头滴管
18．化学源于生活，生活中蕴含着许多化学知识。
（1）生活用水在净化过程中常用_____吸附色素和异味。
生活中一般可以通过_____的方法降低水的硬度。
（2）用洗洁精清洗油污，是利用了洗洁精的_____作用。
（3）车体多用钢材制造。
其表面喷漆不仅美观，而且可有效防止与_____接触而生锈。
（4）“洁厕灵”含有盐酸，不能用于大理石地面清洁，理由是_____（用化学方程式表示）。
三、简答题
19．判断下列各组物质间在通常情况下能否发生反应，能反应的写出相应的化学方程式，不能反应的在横线上注明“不反应”。
（1）锌片和稀盐酸：
_____。
（2）锌片和稀硫酸：
_____。
（3）氧化镁粉末和稀盐酸：
_____。
（4）氧化镁粉末和稀硫酸：
_____。
（5）氢氧化铁固体和稀盐酸：
_____。
（6）氢氧化铁固体和稀硫酸：
_____。
（7）碳酸氢钠晶体和稀盐酸：
_____。
（8）碳酸氢钠晶体和稀硫酸：
_____。
（9）氯化钡溶液和稀盐酸：
_____。
（10）氯化钡溶液和稀硫酸：
_____。
（11）稀氨水和稀盐酸：
_____。
（12）稀氨水和稀硫酸：
_____。
20．现有浓盐酸、浓硫酸、氢氧化钠、石灰水四种溶液，将其长期露放在空气中，溶液质量因发生物理变化而减少的是_____，而增大的是_____．因发生化学变化而减少的反应方程为_____，因发生化学变化而增大的反应的方程式_____．
四、实验题
21．某化学课外活动小组进行了一系列的实验探究，请按要求作答：
（1）实验室可用Zn粒和稀硫酸制氢气，甲同学按图（Ⅰ）所示配制实验所需的稀硫酸，你认为他的操作是否正确？
___．（请填“正确”或“不正确”）
（2）按要求从图（Ⅳ）A→E装置中选择（填装置的字母序号）．乙同学要用高锰酸钾制取和收集氧气，则应选择___．
（3）小松同学探究B装置后，作了改进，改进的装置如图（Ⅱ）所示．写出一个可用此装置制取气体的化学方程式___．
（4）小松同学使用图（Ⅱ）装置制取CO2，现有①Na2CO3固体②块状大理石③稀HCl和④稀H2SO4，应选用的试剂是___（填序号）；反应进行过程中，关闭该装置中的止水夹a后，可以观察到的现象是___．
（5）小亮同学也改进了B装置，改进的装置如图（Ⅲ）所示，与B装置相比较，图（Ⅲ）装置以分液漏斗代替___漏斗，其优点是___；橡皮管的作用是___．
五、流程题
22．工业上可以用食盐和石灰石为原料制取纯碱（Na2CO3），生产的关键是在沉淀池中让NaCl、NH3、CO2和H2O尽可能多地转化成NaHCO3（固体沉淀物）和NH4Cl（溶液）。
主要生产流程如下：
（1）“煅烧炉”中发生反应的化学方程式是_______________________。
（2）若在化学实验室里分离“设备（I）”中的混合物，用到的操作名称是____________。
（3）在“设备（Ⅱ）”中固体A与水反应的化学方程式是___________________。
（4）对“设备（Ⅱ）”中的母液处理后，除水以外可在本流程中再利用的物质有______________。
（填写化学式）。
（5）请写出一个该生产流程的优点：
_________________________。
六、计算题
23．小明将30%的H2O2溶液加水稀释，并用其制取O2。
（1）稀释过程中要用到的实验仪器有________（填序号）。
a.量筒b.烧杯c.托盘天平d.玻璃棒e.漏斗f.胶头滴管
（2）用稀释后的H2O2溶液按图所示实验，分析并计算稀释后的溶液中溶质的质量分数________。
24．向54.5g某物质质量分数的盐酸溶液中加入4g氢氧化钠固体恰好完全反应，求所得溶液中溶质的质量分数________。
七、探究题
25．化学兴趣小组的同学将足量的锌加入到浓硫酸中，发现有大量的气泡放出，他们对产生的所有气体的成分进行了探究。
（提出问题）锌粒加入浓硫酸后生成的气体是什么？
（查阅资料）①浓硫酸能与锌反应，但不产生氢气，也不会产生氧气；
②SO2有刺激性气味，易溶于水，能使品红（一种红色色素）溶液褪色。
（提出猜想）甲：
气体是___；乙：
气体是SO2；丙：
气体是SO2和H2；
（实验探究）针对上述猜想，同学们在老师的指导下设计了如图的装置进行探究：
（部分夹持器材略去，假设每个能发生的反应都完全进行）。
（1）实验开始后，观察到___，证明气体中含有SO2。
（2）B装置的作用是___。
（3）C装置在点燃酒精灯加热之前应先通一段时间的气体，目的是___；加热一段时间后，观察到___，证明气体中含有H2。
（交流与讨论）
（4）小明查阅资料发现，锌和浓硫酸反应生成硫酸锌、水和二氧化硫，请写出化学方程式___。
但为什么在反应过程中又产生了氢气呢？
用文字简述原因：
___。
（5）锌与浓硫酸和稀硫酸反应都可以产生硫酸锌。
如果需要制取硫酸锌，最好选择锌与___反应，优点是___。
（6）小童提出：
SO2是有害气体，需要连接一个尾气处理装
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