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学习了复分解反应之后,某化学兴趣小组同学对“水溶液中复分解反应的实质是什么”产生了兴趣,请你一起研究学习,并回答下列问题。

(提出问题)水溶液中复分解反应的实质是什么?

(查阅资料)a.酸在溶液中能电离出H+和酸根离子,碱在溶液中能电离出金属离子和___________(填离子符号);Ba2+结合生成BaSO4BaSO4难溶于水,即在水中难电离。

b.一定体积的溶液中,离子的数目越多,其离子的浓度越大,电导率传感器用于测量溶液的导电性强弱,能反映离子浓度大小。相同温度下同种溶液电导率越大,离子浓度越大。

(实验探究1

恒温条件下,向一定体积、一定浓度的稀Ba(OH)2溶液中滴加12滴无色酚酞试液,插入电导率传感器,然后滴加稀硫酸,测得溶液的电导率变化如图所示。

1)写出Ba(OH)2H2SO4反应的化学方程式:______________

2)甲曲线上M点时,混合液体由____________色变为无色。

3)通过对甲曲线的分析,下列说法正确的是________(填字母,下同)。

AM点前曲线下降的过程中,H+OH-结合成H2OBa2+结合成BaSO4

BM点时离子浓度几乎为零

CM点后溶液电导率逐渐增大,仅由于溶液中H+浓度逐渐增大

(实验探究2

恒温条件下,向等体积、同浓度的稀Ba(OH)2溶液中滴加23滴无色酚酞试液,插入电导率传感器,然后滴加稀Na2SO4溶液,测得溶液的电导率变化如上图中乙曲线所示。

4)通过对乙曲线的分析,下列说法错误的是__________

A开始至完全反应过程中,电导率减小,溶液由红色逐渐变为无色

B电导率下降到最低点时仍然较大,表明溶液中还存在较多离子

C整个实验过程中,溶液中Na+数目一直增大

5)通过比较分析,结合已学知识可知,溶液中复分解反应的实质是参与反应的离子,结合生成了沉淀、气体或水,导致其浓度_________(填“增大”或“减小”)。

6N点时,溶液中所含的离子有___________(填离子符号)。

7)恒温条件下,向等体积、同浓度的稀Ba(OH)2溶液中插入电导率传感器,然后滴加稀CuSO4溶液,请你预测,溶液的电导率变化与上图中的____________(填“甲”或“乙”)曲线更接近。

 

红 AB A 减小 甲 【解析】 [查阅资料] a.酸在溶液中能电离出和酸根离子,碱在溶液中能电离出金属离子和氢氧根离子,氢氧根离子的符号为:。 [实验探究1] (1)与反应生成硫酸钡沉淀和水,反应的化学方程式为:。 (2)甲曲线M点时二者恰好完全反应,溶液呈中性,酚酞为无色,原氢氧化钡溶液显碱性,使酚酞变红,故混合液体由红色变为无色。 (3)A、M点前曲线下降的过程中,溶液中离子浓度减小,其原因是:和结合成,和结合成沉淀,说法正确; B、M点时氢氧化钡、稀硫酸恰好完全反应,离子浓度几乎为零,说法正确; C、M点后溶液电导率逐渐增大,不仅由于溶液中浓度在逐渐增大,硫酸根离子浓度也在增大,说法错误。 故选:AB。 [实验探究2] (4)A、开始至完全反应过程中,因为反应生成了氢氧化钠,溶液始终呈红色,说法不正确; B、电导率下降到最低点时仍然较大,表明溶液中还存在较多离子,这是因为氢氧化钡和硫酸钠反应生成氢氧化钠,氢氧化钠溶于水解离出钠离子和氢氧根离子,说法正确; C、整个实验过程中,逐渐加入硫酸钠溶液,没有转化成沉淀、气体和水,存在于溶液中,故溶液中数目一直增大,说法正确。 故选:A。 (5)通过比较分析以上两个反应,结合已学知识可知,溶液中复分解反应的实质是参与反应的离子,结合生成了沉淀、气体或水,导致其浓度减小。 (6)N点时,导电率趋于稳定,说明氢氧化钡与硫酸钠恰好完全反应,而氢氧化钡和硫酸钠反应生成氢氧化钠,氢氧化钠溶于水解离出钠离子和氢氧根离子,故溶液中所含的离子有:。 (7)恒温条件下,向等体积、同浓度的稀Ba(OH)2溶液中插入电导率传感器,然后滴加稀CuSO4溶液,反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化铜沉淀,没有可溶性的酸碱盐生成,故溶液的电导率变化与上图中的甲曲线更接近。
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考点分析:
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同学们在做铝与硫酸铜溶液反应的实验时,发现各小组形成“铜树”的速度不相同。课后,化学兴趣小组的同学们“对影响铝与硫酸铜溶液反应速率的因素”进行了进一步探究。

(进行实验)

如图所示进行实验。小组同学做了实验1和实验2两组实验,实验记录如下表。每次实验中所用铝条长度、粗细相同,伸入到硫酸铜溶液部分绕成的螺旋数相同;硫酸铜溶液的体积相同。

实验1

编号

温度/

硫酸铜溶液的溶质质量分数

铝条是否打磨

实验现象

20

8%

打磨

生成红色铜树的速度较慢

30

8%

打磨

生成红色铜树的速度较快

40

8%

打磨

生成红色铜树的速度快

 

实验2

编号

温度/

硫酸铜溶液的溶质质量分数

铝条是否打磨

实验现象

20

16%

打磨

生成红色铜树的速度较快

20

16%

未打磨

生成红色铜树的速度较慢

 

(解释与结论)

1)铝与硫酸铜溶液反应的化学方程式为_________________

2)通过实验1可得到的结论是________________

3)通过对比实验_____________(填编号),可得到“硫酸铜溶液的溶质质量分数是影响铝与硫酸铜溶液反应速率的因素之一”。

4)实验2的目的是____________

(反思与评价)

5)影响铝与硫酸铜溶液反应速率的因素还可能有______________(写出1条即可)。

 

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化学是一门以实验为基础的学科,请结合下列实验装置回答问题。

1)仪器②的名称是___________

2)若用A装置制取氧气,化学方程式为____________;用D装置干燥氧气,D中应加入的试剂是_____________(填名称),气体从_______________(填“m”或“n”)端通入。

3)在实验室制取二氧化碳的实验中,装置C与装置B相比,C的优点是_______________。将产生的CO2通入E装置的小烧杯中,烧杯内ac为湿润的紫色石蕊试纸,bd为干燥的紫色石蕊试纸。能说明“CO2可与水发生反应”的现象是____________;能说明“CO2密度大于空气”的现象是_______________

 

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“水是生命之源”,水与人类生活和生产关系密切,请回答下列问题。

1)自然水经过处理可直接饮用。其处理步骤可用图1表示:步骤①的作用是____________

2)若所用原水含有较多的Ca2+Mg2+,则处理后的水不能直接饮用,需经过______处理后方能饮用。

3)降雨是自然界中水循环的一个环节。酸雨是由____________NO2气体或这些气体在空气中反应后的生成物溶于雨水所形成。ABC三个地区雨水的pH如右图所示,其中________地区的雨水是酸雨。

4)夏天来了,若不小心被蚊虫叮咬(蚊虫能分泌出蚁酸),可用下列物质之一涂抹以减轻疼痛,该物质是____________(填字母)。

A食盐水    B食醋    C肥皂水   D小苏打溶液

 

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在实验室制取二氧化碳气体后,小明向反应后的废液中逐滴加入碳酸钠溶液,测得废液的pH随加入碳酸钠溶液质量的变化曲线如图所示。通过分析该图可推理出的结论正确的是:


 

A.反应后的废液中只有一种溶质

B.AB段表示生成沉淀的过程

C.BC段反应过程中无明显现象

D.CD段没有新物质生成

 

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废弃的生锈铁制品可以制成氯化铁用于工业废水的处理。由部分锈蚀的铁制品制备氯化铁晶体的主要过程如图所示。下列说法不正确的是:


 

A.铁锈的主要成分是氧化铁

B.除油和碾碎的目的是:除去铁制品表面的杂质,并增大接触面积,使反应更充分

C.溶液B中溶质为:FeCl3HCl

D.操作I:过滤;操作Ⅲ:蒸发结晶

 

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