备战2021 浙教版科学中考专题训练 第39讲 常见的化学反应 16页

第39讲　常见的化学反应重点突破氢气和一氧化碳的性质【例1】(2019·湖州)课堂上,老师演示氢气还原氧化铜实验时,试管内壁出现光亮的紫红色。科学兴趣小组重做了这个实验,小明发现试管内壁变成砖红色。为什么会出现不同的颜色呢?是否产生了别的物质?小明查阅了相关资料。资料1:氧化亚铜是砖红色不溶于水的固体资料2:氧化亚铜能与硫酸反应,化学方程式为Cu2O+H2SO4Cu+CuSO4+H2O于是,小明往试管中加入一些稀硫酸浸泡一段时间后,根据产生的现象得出结论:附着在试管内壁上的物质中含有氧化亚铜。(1)得出“附着在试管内壁上的物质中含有氧化亚铜”这一结论,依据的现象是　试管中溶液变蓝色　。 (2)小明与其他几个兴趣小组的同学进行了交流,发现加热前:第一小组是在潮湿的试管内放入氧化铜粉末的;第二小组氧化铜粉末堆积在试管底部;第三小组氧化铜粉末薄薄地平铺在试管内壁。三个小组其他操作都相同且规范。第一、二小组实验后试管内壁都是砖红色的,第三小组试管内壁是光亮的紫红色。通过比较分析,试管内壁出现砖红色物质的原因可能是　参与反应的氢气量不足(反应不充分等)　。 (3)第三小组实验虽然很成功,但是实验后试管内壁不容易清洗。老师告诉他们这是由于氧化铜粉末铺在试管内壁上造成的。如何既让实验成功又不会在试管内壁留下难以清洗的铜?小明经过思考重新设计了一个实验:他选择一束光亮的铜丝,对铜丝进行第-16-页共16页-16- 　将铜丝绕成螺旋状后在酒精灯火焰上灼烧(或“灼烧”“加热”等)　处理,将处理过的铜丝代替氧化铜粉末进行实验,达到了预期的效果。 1.(2020·杭州)小金利用图示装置进行“一氧化碳还原氧化铁”及产物检验的实验。实验步骤如下:步骤1:连接装置并检查装置的气密性,在确保装置气密性良好的基础上,按图示在各装置中添加药品;步骤2:缓慢推注射器活塞,利用甲酸(一种无色溶液,溶质为HCOOH)与浓硫酸在80℃水浴的条件下制备一氧化碳(反应原理:HCOOHCO↑+H2O);步骤3:待万用瓶中澄清石灰水下降至安全线以下后再点燃酒精灯,当W形管右侧弯管处的氧化铁全部变为黑色时,继续加热2分钟后熄灭酒精灯;步骤4:撤去酒精灯和盛热水的烧杯,用磁铁吸引黑色物质至W形管左侧弯管处进行固体产物的检验。(1)进行气密性检查时,可在万用瓶中盛适量水,然后推注射器活塞,当观察到　万用瓶中的水会进入导管并形成一段稳定的水柱　(填写现象),说明装置气密性良好。 (2)点燃酒精灯前,需要“待万用瓶中澄清石灰水下降至安全线以下”的原因是　排尽W形管内的空气,防止点燃酒精灯进行加热时发生爆炸　。 第-16-页共16页-16- (3)步骤3后,W形管左侧弯管处为反应后得到的稀硫酸,若固体产物全部是铁,步骤4中能观察到的现象是　有气泡产生,固体有溶解,且溶液呈浅绿色(写出有气泡产生即可)　。 四类基本反应的判断【例2】(2020·衢州)某品牌新能源电动汽车使用磷酸铁锂电池,其反应原理:LiFePO4FePO4+Li。该电池具有容量大、续航能力强的特点。(1)LiFePO4中铁元素与氧元素的质量比为　7∶8　。 (2)该电池充电时发生的化学反应属于　分解反应　(填基本反应类型)。 2.(2020·北京)CuO是某种无机胶黏剂的组分之一,制备的部分流程如图。已知:CuO难溶于水。(1)反应釜中发生的反应有:①2NaOH+CuSO4Na2SO4+Cu(OH)2↓②Cu(OH)2CuO+H2O,其中属于复分解反应的是　①　(填“①”或“②”)。 (2)过滤器分离出的滤液中一定含有的溶质是　Na2SO4　。 燃烧和缓慢氧化【例3】(2019·北京)用如图装置进行实验。升温至60℃的过程中,仅①燃烧;继续升温至260℃的过程中,仅③燃烧。下列分析不正确的是(D)第-16-页共16页-16- A.①燃烧,说明白磷是可燃物B.对比①③,可说明红磷的着火点比白磷的高C.对比②③,可验证燃烧需可燃物与氧气接触D.④未燃烧,说明无烟煤不是可燃物3.(2019·湖州)普通火柴的火柴头中含有可燃物、摩擦剂及氯酸钾和二氧化锰的混合物(氯酸钾和二氧化锰的混合物可提供助燃剂)。火柴头在火柴皮上摩擦产生的热使可燃物燃烧放热,让氯酸钾快速分解产生助燃剂,使火柴头猛烈燃烧,从而引燃火柴梗。(1)火柴头和火柴梗燃烧是因为温度达到了它们各自的　着火点　。 (2)写出快速产生助燃剂的化学反应方程式　2KClO32KCl+3O2↑　。 化学反应中的能量变化【例4】(2020·宁波)如图是某科学老师设计的一氧化碳还原氧化铁的实验装置。第-16-页共16页-16- (1)在B装置的液面下降到安全线之前,不能加热氧化铁,这是因为　CO和空气混合,加热可能会发生爆炸　。 (2)反应结束后停止加热,继续通CO,此时B装置的作用是　收集CO,防止污染空气　。 4.(2019·杭州)水葫芦是一种繁殖能力极强的水生植物。某地因水葫芦疯长成灾,采用机械捕捞、利用天敌生物、植物病原体与化学除草剂进行综合防治外,还大力发展水葫芦为原料制取燃料乙醇。(1)该地的生态系统中,引入专食水葫芦的动物——水葫芦象甲,从生态系统的成分来看,主要是增加了　消费者　。 (2)化学除草剂能有效防治水葫芦的蔓延。现有溶质质量分数为30%的某除草剂溶液1千克,若要配制成溶质质量分数为10%的溶液,需加入　2　千克水。 (3)以水葫芦为原料制取乙醇,并利用如图甲所示乙醇燃料电池(模式图)发电,可实现水葫芦的深度利用。请在图甲中a、b电极处标出这个电池的正负极,并写出该电池发电过程中的能量变化　a:(-)　b:(+)　化学能→电能　。 (4)如图乙是该地2016年能源消费结构扇形图,如果在此区域大力推广以作物为原料制取乙醇,以乙醇燃料电池作为汽车动力,请预测未来几年该地能源消费结构的变化　在能源消费结构中,生物质能所占比例增加,石油所占比例减少　。 第-16-页共16页-16- 第-16-页共16页-16- 诊断自测1.(2020·温州)伏打电堆于1800年问世,它利用化学反应将化学能转化为电能,其中的一条化学反应是2Zn+O2+2H2O2Zn(OH)2,该反应属于(A)A.化合反应　　　　　　B.分解反应C.置换反应D.复分解反应2.(2020·广州)火灾救援离不开化学知识,扑灭森林火灾的有效方法之一是在大火蔓延路线前清理出一片隔离带,大火会逐渐熄灭。该灭火方法的原理是(B)A.隔绝氧气　　B.隔离可燃物C.降低温度至着火点以下　　D.以上都有3.(2020·绍兴)与图示微观变化相符的化学反应是(A)A.2CO+O22CO2B.H2+CuOH2O+CuC.2H2+O22H2OD.H2CO3H2O+CO2↑4.(2020·绍兴)下列实验中,能证明燃烧需要氧气的是(D)第-16-页共16页-16- 5.(2019·杭州)某小组用耐强碱的反应管等仪器组装成如图实验装置,以研究铜酸钠(NaCuO2)跟H2的反应,实验中观察到如下现象:①固体中出现紫红色物质;②试管中无水硫酸铜由白色变为蓝色。回答:(1)经检验紫红色物质为一种金属单质,完成下列反应的化学方程式:2NaCuO2+3H22NaOH+　2Cu　+　2H2O　。 (2)若实验过程中包含下列步骤(没有根据操作顺序排列):①停止通H2;②通纯净H2排净装置里空气;③点燃酒精灯加热;④熄灭酒精灯停止加热。正确的操作顺序是　②③④①　(填序号)。 (3)根据题干中给出的实验现象　②　(选填“①”或“②”),可直接判断氢气发生了化学变化。 (4)完全反应后,为了测定固体产物中Cu的质量,要用蒸馏水多次洗涤后晾干,称量。在洗涤环节中判断洗涤干净的操作方法是　取最后一次的洗涤液,检测pH是否等于7　。 第-16-页共16页-16- 6.(2018·北京)【科学探究】为探究碳还原氧化铜的最佳实验条件,用木炭粉和氧化铜的干燥混合物1～2.5g进行系列实验。【查阅资料】①氧化铜(CuO)为黑色固体。②碳还原氧化铜得到的铜中可能含有少量的氧化亚铜;氧化亚铜为红色固体,能与稀硫酸反应:Cu2O+H2SO4CuSO4+H2O+Cu。【进行实验】实验1:取质量比1∶11的木炭粉和氧化铜混合物1.3g,进行实验。序号1—11—2装置反应后物质的颜色、状态黑色粉末中混有少量红色固体红色固体有金属光泽,混有极少量黑色物质实验2:取一定量的混合物,用1—2装置进行实验。序号木炭粉与氧化铜的质量比反应后物质的颜色、状态2—11∶9红色固体有金属光泽混有少量黑色物质2—21∶10混有很少量黑色物质2—31∶11混有极少量黑色物质2—41∶12无黑色物质2—51∶13混有较多黑色物质【解释与结论】(1)配平化学方程式:第-16-页共16页-16- (2)实验1—2中,证明产生了CO2的现象是　澄清石灰水变浑浊　。 (3)实验1的目的是　探究木炭与氧化铜的受热面积对其反应的影响　。 (4)实验2的结论是　从反应后物质的颜色、状态来看,有本质不同的是实验2-4,反应生成的物质中没有黑色物质,既没有木炭粉,也没有氧化铜粉,即木炭与氧化铜恰好完全反应,此时木炭与氧化铜质量比为1∶12,即木炭与氧化铜反应的最佳质量比为1∶12(合理即可)　。 【反思与评价】(5)实验2没有进行质量比为1∶14的实验,理由是　木炭与氧化铜质量比为1∶13时,氧化铜已过量　。 (6)为检验2—4的红色固体中是否含Cu2O,所需试剂是　稀硫酸　。 第-16-页共16页-16- 高效提分作业1.(2020·南京)下列变化过程中,不包含缓慢氧化的是(D)A.动植物的呼吸　　　　B.醋的酿造C.食物的腐烂D.水的蒸发2.(2020·台州)下列化学反应中,属于化合反应的是(B)A.CaCO3CaO+CO2↑B.H2O+CO2H2CO3C.H2+CuOH2O+CuD.BaCl2+H2SO4BaSO4↓+2HCl3.(2019·南京)除去下列物质中混有的少量杂质(括号内为杂质),拟定的实验方案不可行的是(B)A.N2气体(O2)—通过灼热的铜网B.木炭粉(CuO)—在空气中灼烧C.KCl固体(MnO2)—加入足量的水溶解,过滤,蒸发结晶D.FeCl2溶液(CuCl2)—加入过量的铁粉,过滤4.(2018·岳阳)下列探究燃烧条件的实验中,只能得出“燃烧需要温度达到可燃物的着火点”的是(B)第-16-页共16页-16- 5.在化学反应前后,物质所含元素化合价发生变化的反应属于氧化还原反应。氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系如图所示,下列举例中错误的是(C)A.例1:C+O2CO2B.例2:2H2O2H2↑+O2↑C.例3:Mg(OH)2+2HClMgCl2+2H2OD.例4:Cu+2AgNO32Ag+Cu(NO3)26.(2020·遵义)用一氧化碳还原氧化铁的实验中,Fe2O3转化为铁的具体过程是:Fe2O3Fe3O4FeOFe。已知铁的氧化物除Fe2O3外,其余均为黑色。下列说法正确的是(D)A.装置中漏斗的作用是防止倒吸B.通过实验现象可以判断氧化铁是否完全转化为铁C.该实验中所有的化学反应里,氧元素的化合价均未改变D.当硬质玻璃管内固体中铁元素的质量分数为74%时,固体成分是Fe3O4和FeO7.(2019·绍兴)如图是同学们探究物质燃烧条件的部分装置图。向烧杯中加入适量水,一段时间后,试管中的白磷被引燃。第-16-页共16页-16- (1)上述实验现象说明了生石灰和水反应是一个　放热　(选填“放热”或“吸热”)过程。 (2)实验中涉及的两个化学反应都属于反应基本类型中的　化合　反应。 8.某化学兴趣小组为了验证甲烷与水蒸气经高温催化反应得到的混合气体(以下简称“合成气”)中含有生成的氢气和一氧化碳,同时检验“合成气”中是否含有未反应完的甲烷和水蒸气,进行了如图所示的实验。查阅资料知,氧化铁与氢气在高温条件下反应生成铁和水;氧化铁与甲烷在高温条件下反应生成铁、二氧化碳和水。(1)请写出甲烷与水蒸气在高温催化条件下反应的化学方程式　CH4+H2O3H2+CO　。 (2)实验开始前要先通一会“合成气”,然后再点燃B处的酒精喷灯,目的是　排净玻璃管中的空气,防止高温时引起爆炸　。 (3)装置C和D的连接顺序颠倒,会影响实验操作,原因是　不能准确地测出生成水的质量　。 (4)实验结束后,测得装置A、C、D的质量均增加,其中装置C增加了3.6g,装置D增加了3.3g。假设加热时“合成气”在装置B中反应完全,则可推断出该“合成气”的组成物质为　CO、H2O、CH4、H2　(写化学式)。 第-16-页共16页-16- (5)装置A与E在实验过程中的作用分别是　除去水蒸气　、　收集尾气,防止污染空气　。 9.科学课上,老师告诉学生“能发生复分解反应的两种盐通常是可溶的”。有“通常”就有“例外”,能否找到某些可溶性盐和难溶性盐发生复分解反应的证据呢?科学兴趣小组进行了探究。【查阅资料】①水溶液中的复分解反应一般朝着溶液中离子浓度(单位体积溶液中离子数目的多少)减少的方向进行。②了解到某些难溶性盐的溶解能力和颜色。【实验取证】取一支试管,加入少量AgNO3溶液,再加入过量NaCl溶液,有白色沉淀生成。再往该试管中加入少量KI溶液,白色沉淀转化为黄色沉淀。【分析讨论】(1)为什么要加入过量的NaCl溶液?请说明理由:　使银离子全部沉淀　。 (2)写出加入少量KI溶液后发生反应的化学方程式:　KI+AgClAgI↓+KCl　。 (3)该反应能发生的原因是AgI在水中的溶解能力　小于　AgCl(选填“大于”“等于”或“小于”)。 【得出结论】某些可溶性盐和难溶性盐之间能发生复分解反应。10.(2020·广州)中国科学院张青莲院士对铟、铱、锗等的相对原子质量测定做出了杰出贡献。锗是重要的半导体材料,由锗精矿(含GeO2、GeS2、As2O3等)制备金属锗的步骤如下:①焙烧,GeS2转化为GeO2,然后用盐酸溶解得到GeCl4。第-16-页共16页-16- ②用Cl2将杂质转化为不易挥发的H3AsO4。③加热混合溶液使GeCl4气化,再冷凝为液态,经过一系列转化得到GeO2。④用H2将GeO2还原为Ge,同时H2转化为H2O。(1)步骤①盐酸溶解GeO2的化学方程式为　GeO2+4HClGeCl4+2H2O　。 (2)完成步骤②除杂反应的化学方程式:AsCl3+4H2O+Cl2H3AsO4+5　HCl　 (3)步骤③分离GeCl4的方法是　B　(填标号)。 A.过滤B.蒸馏C.升华D.蒸发(4)步骤④消耗H2和生成Ge的质量之比为　4∶73　。 11.某小组同学在学习镁条与盐酸反应会放出大量热的实验后,想研究金属铝与盐酸反应是否也放热,同学们设计了如图所示实验,请你和该小组同学共同完成实验。(1)将注射器中的稀盐酸加入锥形瓶内时,可观察到锥形瓶中产生的现象为　银白色固体表面有气泡产生,固体不断减少,放热　。 (2)甲同学观察到反应一段时间后,导管口有气泡冒出的现象,从而得到铝片与稀盐酸反应是放出热量的。乙同学不同意甲的结论,理由是　铝与稀盐酸反应会产生难溶于水的氢气,锥形瓶内气体量增多,沿着导管逸出,也可以产生气泡,不能说明反应放热　。 第-16-页共16页-16- 实验结束后,小组同学发现锥形瓶中的液体的量明显多于加入的稀盐酸,请用理化知识解释锥形瓶液体量增多的原因　由于反应过程中放热,导致锥形瓶中部分气体受热逸出,反应结束后,恢复到了室温,锥形瓶中气体比初始时气体少,因此瓶内气压小于外界气压,在大气压作用下,烧杯中的水进入了锥形瓶中　。 第-16-页共16页-16-