题目内容

如图是某化学反应的微观示意图，其中不同的圆球代表不同原子。下列说法中正确的是

A．该反应涉及到四种原子
B．该反应属于置换反应
C．该反应前后所有元素的化合价都没有变化
D．参加反应的两种分子的个数比为1∶1

D

解析

练习册系列答案
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26、日常用的干电池构造、组成如图1．某校化学活动小组进行的研究课题是《回收电池，变废为宝，保护环境》
实验操作 实验现象 实验结论
①取样于试管中，滴入
氢氧化钠
    溶液微热；		 ①有
气体
    产生；		 回收的物质中有NH4+
②将湿润的
红
 色石蕊试纸放在试管口．		 ②试纸变
蓝
．
生成的气体是氨气
　
（1）图1中所标物质中含有有机物的是
封蜡
　（写一种）；用碳棒做电极主要利用了石墨的
导电
性．
（2）如表回收得到的NH4Cl是一种重要的
氮
肥，设计实验证明其有NH4+写出操作①中的化学反应方程式
NH4Cl+NaOH═NaCl+H2O+NH3↑
．
（3）用锌皮与废弃的稀硫酸反应制得ZnSO4晶体和一种气体，写出其化学方程式：
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
．
（2013?北塘区二模）某校化学小组对热水壶底部水垢的主要成分进行了如下探究，请完成以下活动并回答相关问题．
【查阅资料】天然水中含有Ca2+、Mg2+、HCO3-等离子，在加热条件下，这些离子趋于生成溶解度更小的物质--水垢（主要成分为碳酸盐和碱）．有关物质的溶解性见下表（20℃）：
阴离子
阳离子		 OH- CO32- HCO3-
Ca2+ 微溶 不溶 可溶
Mg2+ 不溶 微溶 可溶
根据上述物质的溶解性，小组同学确定水垢的主要成分中一定含有
CaCO3
CaCO3
和
Mg（OH）2
Mg（OH）2
，可能含有Ca（OH）2和MgCO3．
【提出问题】水垢的主要成分中是否含有Ca（OH）2和MgCO3呢？
【实验方案1】确定水垢中是否含Ca（OH）
实验步骤 实验现象 结论
在少量研碎的水垢中，加入适量的蒸馏水充分搅拌，过滤，在滤液里加入Na2CO3溶液． 没有白色沉淀产生 水垢中
不含Ca（OH）2
不含Ca（OH）2
．
【实验方案2】确定水垢中是否含MgCO3
利用如图所示的实验装置，完成实验2探究．其主要实验步骤如下：
精确称量D、E装置总质量为600.0g，按上图组装后，将9.8g水垢试样放入锥形瓶中，加入足量稀盐酸溶液，待锥形瓶中不再产生气泡时，打开止水夹K，从导管a处缓缓鼓入空气，一段时间后称量装置D、E的总质量为604.4g（碱石灰主要成分为CaO和NaOH，不考虑稀盐酸的挥发性以及装置内空气、外界空气对实验的影响）．
【实验讨论】
（1）加入药品前应
检查装置的气密性
检查装置的气密性
，反应结束后打开止水夹K，缓缓鼓入空气的目的是
将残留在装置中的二氧化碳全部排入D、E装置中充分吸收
将残留在装置中的二氧化碳全部排入D、E装置中充分吸收
．
（2）任写一个装置B中生成气体的化学反应方程式：
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
．
（3）装置 B中生成CO2的质量为
4.4
4.4
g．通过计算说明该水垢中
A
A
（填序号）含MgCO3．
A．一定          B．一定不           C．可能          D．无法确定
【实验方案3】定量探究水垢中氢氧化镁的质量分数
另取质量为9.8g的水垢试样，加入7.3%稀盐酸与之恰好完全反应，测得消耗稀盐酸110g．结合以上数据和实验结论，计算水垢样品中氢氧化镁的质量分数（写出完整的计算过程，计算结果保留一位小数）．
某研究小组在实验室制取二氧化碳的研究中发现，通常不选用大理石与稀硫酸反应制取二氧化碳，其原因是反应生成硫酸钙微溶物覆盖在固体的表面，阻碍了大理石与稀硫酸的接触，应逐渐减慢甚至停止．
学校实验小组设立研究课题：选择合适浓度的硫酸和适当的反应温度制取二氧化碳．
[实验一]选择合适浓度的硫酸
操作：在28℃时．用装有5mL硫酸溶液的注射器向盛有lg直径为2mm大理石的大试管中注入硫酸，记录15分钟内生成气体的体积，见下表：
试管编号 1 2 3 4 5
硫酸浓度（%） 15 20 25 30 35
气体体积（ mL） 35 47 55 51 42
[实验二]选择合适反应温度
操作：往盛有lg直径为2mm大理石的大试管中分别加入5mL相同合适浓度而不同温度的硫酸溶液，观察反应的情况，记录如下表：
试管编号 A B C D E
温度 （℃） 40 50 60 70 80
现象和比较 有少量气泡 气泡比A号试管多 气泡明显比B试管多 大量气泡产生，与常温用盐酸反应相似 反应激烈，迅速产生大量气体
请根据本次活动的研究目的，分析处理以上两个表中数据，得出结论：
问题分析：
（1）稀硫酸与大理石反应，在28℃时，选用硫酸的浓度最合适为
25
25
%，其理由是
高于或低于此温度产生气体量都发生减少
高于或低于此温度产生气体量都发生减少

（2）当硫酸浓度一定时，反应速度与温度之间存在的关系是
温度越高，反应速率越快
温度越高，反应速率越快
，请你从微粒的角度分析出现这种反应规律的原因可能是
温度升高，微粒的运动速率加快，反应速率加快
温度升高，微粒的运动速率加快，反应速率加快
．其中最合适用于实验室制取二氧化碳的反应温度为
70
70
℃．
（3）拓展研究：
[提出问题]影响化学反应速率还受什么因素影响？
[实验装置]如右图所示：
a．装置中红墨水的作用是
便于观察实验现象
便于观察实验现象
．
b．装置中长玻璃导管的作用是
便于进行比较
便于进行比较
．
[实验验证]
装置A 装置B
长玻璃导管中现象
红墨水在长玻璃管中上升较快
红墨水在长玻璃管中上升较快
红墨水在长玻璃管中上升较慢
红墨水在长玻璃管中上升较慢
通过本实验研究中变量是：
反应物间的接触面积
反应物间的接触面积
，所以可以得出的结论是“
反应物间接触面积越大反应速率越快．
反应物间接触面积越大反应速率越快．
化学反应的速率越快”．
化学是一门以实验为基础的学科，通过一年的学习，相信你的实验能力一定有了很大提高，请你一同参与回答以下问题．
（一）某实验小组设计了图1所示的实验装置．

（1）写出仪器A的名称
分液漏斗
分液漏斗
．
（2）甲同学认为打开K1、关闭K2时，利用I、Ⅱ装置，可以制取并收集氧气，该化学反应方程式为：
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2↑
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2↑
．
（3）乙同学认为利用Ⅰ、Ⅲ装置可以测定空气中氧气的含量．关闭K、K1、K2，用凸透镜引燃B中的白磷，待冷却后打开K2，整个实验过程中能观察到的现象是：①
白磷燃烧，产生大量白烟，放出热量
白磷燃烧，产生大量白烟，放出热量
；②
待冷却后打开K2，Ⅲ中的水倒流入Ⅰ中约占瓶内气体体积的
1
5
待冷却后打开K2，Ⅲ中的水倒流入Ⅰ中约占瓶内气体体积的
1
5
．
（4）丙同学认为可以利用Ⅰ、Ⅲ装置验证二氧化碳能与氢氧化钠溶液发生反应．他在广口瓶B中预先收集满二氧化碳气体，在仪器A中盛放氢氧化钠浓溶液，烧杯中盛放稀盐酸，K1关闭、K2打开，然后打开K将氢氧化钠浓溶液滴入广口瓶中，关闭K，依据
Ⅲ中稀盐酸倒流入Ⅰ中，并有气泡产生
Ⅲ中稀盐酸倒流入Ⅰ中，并有气泡产生
现象，可以证明二氧化碳能与氢氧化钠溶液发生化学反应．
（二）甲、乙两同学对有关镁与盐酸的反应进行了系列研究（如图2）
探究一：镁与盐酸反应过程中的能量变化以及反应速率的变化：
（1）实验时需将镁条进行打磨，其目的是
除去金属表面的氧化物
除去金属表面的氧化物
．
（2）反应中试管外壁发烫，说明镁与稀盐酸反应是放热反应，化学方程式为
Mg+2HCl═MgCl2+H2↑
Mg+2HCl═MgCl2+H2↑
．
（3）实验测得镁片产生气体的速率（v）与时间（t）的关系如图3所示，你认为在t1～t2时间内反应速率逐渐加快的主要原因是：
镁与盐酸反应放热，温度越高，反应速率越快
镁与盐酸反应放热，温度越高，反应速率越快
．
探究二：．反应后所得溶液的酸碱性探究
【发现问题】
（1）反应后甲同学用pH试纸测定试管中溶液的酸碱性，发现pH小于7，说明甲同学所得溶液呈
酸
酸
性，（选填“酸”“碱”或“中”）．
（2）反应后乙同学的试管中镁条有剩余，向试液中滴入两滴酚酞溶液，溶液变红．
【查阅资料】氢氧化镁微溶于热水，且溶解度随温度升高而增大．
【提出猜想】
甲同学：
猜想Ⅰ：稀盐酸过量，使溶液pH小于7；
猜想Ⅱ：氯化镁溶液pH小于7．
乙同学：
猜想Ⅰ：氯化镁溶液呈碱性使酚酞变成红色；
猜想Ⅱ：镁与热水反应后生成碱使酚酞变红色．
【实验与思考】
（1）为验证猜想，甲、乙两同学均需测定
氯化镁
氯化镁
溶液的酸碱性，实验表明该溶液显弱酸性．
（2）乙同学为验证猜想Ⅱ，在滴有两滴酚酞的热水中放入一段打磨过的镁条，观察到溶液很快变为红色，同时还观察到镁条表面有气泡产生，收集并点燃该气体，发现气体能燃烧，请根据以上现象写出镁与热水反应的化学方程式
Mg+2H2O
  △  
.
 
Mg（OH）2+H2↑
Mg+2H2O
  △  
.
 
Mg（OH）2+H2↑
；
（3）乙同学在进行上述猜想Ⅱ的探究时，发现实验一段时间后，酚酞的红色总是会逐渐消失，于是他猜想可能是镁与热水反应后生成的碱逐渐被空气中的二氧化碳反应掉了，但甲同学猜想可能是水温逐渐降低，导致
Mg（OH）2的溶解度减小而析出沉淀
Mg（OH）2的溶解度减小而析出沉淀
，请你设计一个简单的实验方案验证甲或乙的猜想是否成立 （写出相应的操作、现象和结论）：
方案一：将褪色后的溶液加热，若溶液又变红，则是由于温度降低导致Mg（OH）2的溶解度减小．
方案二：在滴有两滴酚酞的热水中放入一段打磨过的镁条后，立即滴入适量的植物油进行液封，使溶液与空气隔绝，若冷却后红色依然褪去，则是由于温度降低导致Mg（OH）2的溶解度减小．
方案一：将褪色后的溶液加热，若溶液又变红，则是由于温度降低导致Mg（OH）2的溶解度减小．
方案二：在滴有两滴酚酞的热水中放入一段打磨过的镁条后，立即滴入适量的植物油进行液封，使溶液与空气隔绝，若冷却后红色依然褪去，则是由于温度降低导致Mg（OH）2的溶解度减小．
．
【结论】
镁与稀盐酸反应，若镁反应完全后所得溶液显酸性，若镁过量时所得溶液显碱性．
精英家教网“见著知微”是化学学科的重要特点之一．如图是某化学反应的微观粒子示意图．
（1）该反应的基本类型属于
 
，写一个符合这一反应类型的化学方程式：
 
．
（2）根据化学反应的本质，生成物的方框内还应补充的粒子及数目是
 

A．一个 精英家教网    B．两个精英家教网C．一个精英家教网       D．两个精英家教网
（3）通过化学反应的微观粒子示意图你能得出的一条信息：
 
．

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