當前位置： 2012年第二十二屆“天原杯”全國初中學生化學素質和實驗能力競賽模擬試卷> 試題詳情

如圖是木炭還原氧化銅的探究實驗裝置。
【提出問題】木炭還原氧化銅產(chǎn)生什么氣體？
【提出猜想】產(chǎn)生的氣體有三種情況：
①CO；②CO₂；③
CO和CO₂
CO和CO₂
。
【設計方案】實驗前后分別對試管和燒杯里的物質進行稱量，數(shù)據(jù)設計如下：
  稱量對象反應前質量反應后質量質量差
試管+固體混合物 M₁ M₂ △m₁即（ M₁-M₂）
燒杯+澄清石灰水 M₃ M₄ △m₂即（ M₄-M₃）
（1）若△m₂=0，說明反應產(chǎn)生的氣體不能被澄清石灰水吸收，則猜想
①
①
成立。
（2）若猜想②正確，理論上△m₁與△m₂的關系是：△m₁
=
=
△m₂（填“＞”、“＜”或“=”）。
【實驗并記錄】實驗得到的數(shù)據(jù)如下表：
稱量對象反應前質量反應后質量質量差
試管+固體混合物 69.8g 65.4g △m₁
燒杯+澄清石灰水 118.8g 122.6g △m₂
用以上實驗數(shù)據(jù)分析，結果應該是猜想
③
③
成立。
【反思與評價】經(jīng)查閱資料知道：木炭還原氧化銅產(chǎn)生CO₂氣體，該反應的化學方程式為：
C+2CuO

高溫

2Cu+CO₂↑
C+2CuO

高溫

2Cu+CO₂↑
。
本次實驗結果與資料顯示不一致。對其可能原因有同學提出下列分析，其中合理的是
ABCD
ABCD
。
A．裝置漏氣                  B．生成的CO₂部分與過量的C反應生成了CO
C．澄清石灰水吸收CO₂效果不好   D．裝置內還有CO₂氣體未被吸收。

【考點】實驗探究物質的性質或變化規(guī)律；常見氣體的檢驗與除雜方法；碳的化學性質；書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式．

【答案】CO和CO₂；①；=；③；C+2CuO

高溫

2Cu+CO₂↑；ABCD

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：424引用：13難度：0.1

相似題

1．碳酸氫鈉是一種應用廣泛的鹽，化學小組對其進行了探究。
（1）NaHCO₃可稱為鈉鹽或碳酸氫鹽，它是由Na⁺和

  （填離子符號）構成，醫(yī)療上能用于治療胃酸（含有鹽酸）過多癥，反應的化學方程式為

。
【提出問題】實驗室中如何制取少量NaHCO₃？
【查閱資料】
材料一：侯氏制堿的原理：NaCl+NH₃+CO₂+H₂O═NaHCO₃↓+NH₄Cl；2NaHCO₃
△

Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O。
材料二：研究發(fā)現(xiàn)，NaHCO₃溶于水時吸收熱量，Na₂CO₃溶于水時放出熱量。
【實驗制備】根據(jù)侯氏制堿原理設計如圖1所示裝置制取NaHCO₃。

反應結束后，將試管中的混合物過濾洗滌，低溫烘干得白色固體。
（2）燒杯中冰水的作用是

。
（3）能進一步確認該白色固體是NaHCO₃的實驗方案是

  （須用到的儀器和藥品：試管、溫度計、水）。
（4）如圖2中碳酸氫鈉的溶解度在60℃后無數(shù)據(jù)的原因可能是

。
【性質探究】
常溫下，取一定量的NaHCO₃溶液于燒杯中，插入pH傳感器，向燒杯中持續(xù)滴加CaCl₂溶液，有白色沉淀生成，當溶液的pH變?yōu)?.68時開始有無色氣體產(chǎn)生。反應過程中溶液的pH隨時間變化如圖3所示。
【查閱資料】
材料三NaHCO₃溶于水后，少量的
HCO
-
3
能同時發(fā)生如下變化：
變化①：
HCO
-
3
+H₂O→H₂CO₃+OH^-；
變化②：
HCO
-
3
→
CO
2
-
3
+H⁺。
材料四：溶液的酸堿性與溶液中H⁺和OH^-數(shù)目的相對大小有關。常溫下，當單位體積溶液中OH^-的數(shù)目大于H⁺的數(shù)目時溶液的pH＞7，反之pH＜7；單位體積溶液中所含的H⁺數(shù)目越大，溶液的pH越小。
【交流反思】
（5）NaHCO₃溶液顯

  （填“酸”“堿”或“中”）性，結合材料三、四從微觀角度說明原因：

。
（6）根據(jù)本實驗，下列說法錯誤的是

  （填字母）。
a.pH＜6.68時生成的無色氣體為CO₂
b.從0～30s,單位體積溶液中H⁺數(shù)目不斷增大
c.不能用CaCl₂溶液鑒別Na₂CO₃和NaHCO₃溶液
發(fā)布：2024/12/25 15:30:1組卷：547引用：4難度：0.5
解析
2．關于鹽的性質研究是一項重要的課題，某興趣小組以“探究碳酸氫鈉的性質”為主題開展項目式學習。
【任務一】認識碳酸氫鈉
（1）下列關于碳酸氫鈉的說法正確的是

。
A.碳酸氫鈉是由Na⁺和
HCO
-
3
構成
B.碳酸氫鈉俗稱純堿
C.碳酸氫鈉醫(yī)療上能用于治療胃酸過多癥
D.碳酸氫鈉難溶于水
【任務二】探究碳酸氫鈉的性質
（2）探究碳酸氫鈉與稀鹽酸反應：興趣小組取適量碳酸氫鈉粉末于甲試管中，加入稀鹽酸，如圖1所示，觀察到甲試管中有氣泡產(chǎn)生，乙中

，說明碳酸氫鈉能與稀鹽酸反應生成CO₂，寫出試管甲中反應的化學方程式

。

（3）探究碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性：用酒精燈充分加熱玻璃管，如圖2所示。
資料：無水硫酸銅呈白色，遇水后呈藍色
①發(fā)現(xiàn)玻璃管內無水硫酸銅變藍，紫色石蕊溶液變紅，說明碳酸氫鈉受熱易分解，且有

和二氧化碳生成。
②實驗后興趣小組同學猜想玻璃管A處固體產(chǎn)物僅是Na₂CO₃而不含有NaOH，請設計實驗證明（寫出具體步驟和現(xiàn)象）：

。
（4）常溫下，興趣小組同學取一定量的NaHCO₃溶液于燒杯中，插入pH傳感器，向燒杯中持續(xù)滴加CaCl₂溶液，有白色沉淀生成，當溶液的pH變?yōu)?.68時開始有無色氣體產(chǎn)生。反應過程中溶液的pH隨時間變化如圖3所示。
【查閱資料】
材料一：NaHCO₃溶于水后，少量的
HCO
-
3
能同時發(fā)生如下變化：
變化①：
HCO
-
3
+H₂O→H₂CO₃+OH^-
變化②：
HCO
-
3
→
CO
2
-
3
+H⁺
材料二：溶液的酸堿性與溶液中H⁺和OH^-數(shù)目的相對大小有關。常溫下，當單位體積溶液中OH^-的數(shù)目大于H⁺的數(shù)目時溶液的pH＞7，反之pH＜7；單位體積溶液中所含的H⁺數(shù)目越大，溶液的pH越小。
①根據(jù)上述實驗可知NaHCO₃溶液顯堿性，結合材料一、二從微觀角度說明原因：

。
②根據(jù)本實驗，可知從0～30s,單位體積溶液中H⁺數(shù)目不斷

（填“增大”或“減小”）。
發(fā)布：2024/12/25 17:0:2組卷：87引用：2難度：0.4
解析
3．興趣小組的同學對金屬的某些性質進行相關探究。
【實驗回顧】用圖甲所示裝置制取氫氣。

（1）鋅與稀硫酸反應。化學方程式為

。
（2）可用排水法收集氫氣的原因是

。
（3）在金屬活動性順序里，金屬能否置換出鹽酸、稀硫酸中的氫，判斷依據(jù)是

。
【發(fā)現(xiàn)問題】小路同學為驗證上述“判斷依據(jù)”，將純鋅片和純銅片插入稀硫酸中，實驗過程中偶然將兩種金屬觸碰（如圖乙），發(fā)現(xiàn)銅片表面產(chǎn)生了氣泡。經(jīng)檢驗，產(chǎn)生的氣體仍是氫氣。
【提出問題】圖乙中哪種金屬參與了反應？該反應的原理是什么？
【進行實驗】在老師指導下，小路同學設計并進行了如下實驗：
步驟1：另取純鋅片和純銅片插入盛有稀硫酸的燒杯中（如圖丙），觀察現(xiàn)象；
步驟2：用導線將純鋅片和純銅片連接，并在兩金屬片之間串聯(lián)一個電流表（如圖?。^察現(xiàn)象。
（4）步驟1觀察到的現(xiàn)象是

。
【分析解釋】圖戊為步驟2的微觀原理示意圖（提示：圖中的e^-表示電子）。
（5）氫氣是由

（填“鋅片”或“銅片”）與稀硫酸反應產(chǎn)生的。
（6）請根據(jù)圖示，從微觀角度描述在銅片表面產(chǎn)生氫氣的過程

。
【反思拓展】
（7）若按己圖進行實驗，電流表指針發(fā)生偏轉。則石墨碳棒上

（填“有”或“沒有”）氣泡產(chǎn)生。
（8）若將己圖中稀硫酸換成硫酸銅溶液，電流表指針也發(fā)生偏轉。則

（填“鋅片”或“石墨碳棒”）上會出現(xiàn)紅色固體。
【延伸應用】
（9）一般情況下，兩種活動性不同的金屬在潮濕的環(huán)境中接觸時，活動性強的金屬首先被腐蝕。造船工業(yè)為了避免輪船的鋼鐵外殼被腐蝕，通常在輪船外殼鑲嵌的金屬是

（填字母）。
A．銀塊
B．銅塊
C．錫塊
D．鋅塊
發(fā)布：2024/12/25 12:0:1組卷：81引用：3難度：0.5
解析

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稱量對象	反應前質量	反應后質量	質量差
試管+固體混合物	M₁	M₂	△m₁即（ M₁-M₂）
燒杯+澄清石灰水	M₃	M₄	△m₂即（ M₄-M₃）