13.(5分)(1)将一定质量的锌粒放入含有$\ce{Cu(NO_{3})_{2}}$和$\ce{Fe(NO_{3})_{2}}$的混合溶液中,充分反应后过滤,若滤液呈无色,则滤渣中一定含有
(2)废弃金属是重要的可再生资源。从废旧电器的某些部件中可以回收铜和银,其操作流程如图所示。按要求回答问题。

①步骤Ⅰ的名称为
②步骤Ⅱ中发生反应的化学方程式是
③步骤Ⅲ中发生反应的基本类型是
Cu和Fe
,滤液中含有的溶质是Zn(NO₃)₂
。(均填化学式)(2)废弃金属是重要的可再生资源。从废旧电器的某些部件中可以回收铜和银,其操作流程如图所示。按要求回答问题。
①步骤Ⅰ的名称为
过滤
。②步骤Ⅱ中发生反应的化学方程式是
Cu+2AgNO₃=2Ag+Cu(NO₃)₂
。③步骤Ⅲ中发生反应的基本类型是
置换反应
。答案
13.(1)Cu和Fe Zn(NO₃)₂
(2)①过滤
②$\ce{Cu +2AgNO_{3}\xlongequal{\;\;}2Ag +Cu(NO_{3})_{2}}$
③置换反应
(2)①过滤
②$\ce{Cu +2AgNO_{3}\xlongequal{\;\;}2Ag +Cu(NO_{3})_{2}}$
③置换反应
解析
【分析】
本题分为两部分,第(1)问考查金属活动性顺序的应用,需依据金属活动性$\ce{Zn > Fe > Cu}$判断反应先后顺序,结合滤液颜色确定反应程度;第(2)问考查金属回收流程,需分析每一步的物质变化,明确操作名称、反应方程式及反应类型。
【解析】
(1) 金属活动性顺序为$\ce{Zn > Fe > Cu}$,将锌粒放入$\ce{Cu(NO_{3})_{2}}$和$\ce{Fe(NO_{3})_{2}}$的混合溶液中,锌先与$\ce{Cu(NO_{3})_{2}}$反应,待$\ce{Cu(NO_{3})_{2}}$完全反应后,再与$\ce{Fe(NO_{3})_{2}}$反应。滤液呈无色,说明溶液中不含$\ce{Fe^{2+}}$,即$\ce{Fe(NO_{3})_{2}}$和$\ce{Cu(NO_{3})_{2}}$均已完全反应,因此滤渣中一定含有反应生成的$\ce{Cu}$和$\ce{Fe}$,滤液中的溶质只有反应生成的$\ce{Zn(NO_{3})_{2}}$。
(2) ① 步骤Ⅰ是将反应后的固体和液体分离,操作名称为过滤;
② 废旧部件中的$\ce{Fe}$、$\ce{Mg}$与足量稀硫酸反应溶解,$\ce{Cu}$、$\ce{Ag}$不反应,故固体甲为$\ce{Cu}$和$\ce{Ag}$;步骤Ⅱ中$\ce{Cu}$与硝酸银溶液反应,生成银和硝酸铜,化学方程式为$\ce{Cu + 2AgNO_{3} = 2Ag + Cu(NO_{3})_{2}}$;
③ 步骤Ⅲ中,铁与$\ce{Cu(NO_{3})_{2}}$反应生成铜和硝酸亚铁,该反应是单质与化合物反应生成新单质和新化合物,属于置换反应。
【答案】
(1) $\ce{Cu}$和$\ce{Fe}$;$\ce{Zn(NO_{3})_{2}}$
(2) ① 过滤;② $\ce{Cu + 2AgNO_{3} = 2Ag + Cu(NO_{3})_{2}}$;③ 置换反应
【知识点】
金属活动性顺序、过滤操作、置换反应
【点评】
本题结合金属活动性规律和金属回收流程,考查基础化学知识的应用,难度适中,需掌握金属与盐溶液反应的规律及基本实验操作。
【难度系数】
0.6
本题分为两部分,第(1)问考查金属活动性顺序的应用,需依据金属活动性$\ce{Zn > Fe > Cu}$判断反应先后顺序,结合滤液颜色确定反应程度;第(2)问考查金属回收流程,需分析每一步的物质变化,明确操作名称、反应方程式及反应类型。
【解析】
(1) 金属活动性顺序为$\ce{Zn > Fe > Cu}$,将锌粒放入$\ce{Cu(NO_{3})_{2}}$和$\ce{Fe(NO_{3})_{2}}$的混合溶液中,锌先与$\ce{Cu(NO_{3})_{2}}$反应,待$\ce{Cu(NO_{3})_{2}}$完全反应后,再与$\ce{Fe(NO_{3})_{2}}$反应。滤液呈无色,说明溶液中不含$\ce{Fe^{2+}}$,即$\ce{Fe(NO_{3})_{2}}$和$\ce{Cu(NO_{3})_{2}}$均已完全反应,因此滤渣中一定含有反应生成的$\ce{Cu}$和$\ce{Fe}$,滤液中的溶质只有反应生成的$\ce{Zn(NO_{3})_{2}}$。
(2) ① 步骤Ⅰ是将反应后的固体和液体分离,操作名称为过滤;
② 废旧部件中的$\ce{Fe}$、$\ce{Mg}$与足量稀硫酸反应溶解,$\ce{Cu}$、$\ce{Ag}$不反应,故固体甲为$\ce{Cu}$和$\ce{Ag}$;步骤Ⅱ中$\ce{Cu}$与硝酸银溶液反应,生成银和硝酸铜,化学方程式为$\ce{Cu + 2AgNO_{3} = 2Ag + Cu(NO_{3})_{2}}$;
③ 步骤Ⅲ中,铁与$\ce{Cu(NO_{3})_{2}}$反应生成铜和硝酸亚铁,该反应是单质与化合物反应生成新单质和新化合物,属于置换反应。
【答案】
(1) $\ce{Cu}$和$\ce{Fe}$;$\ce{Zn(NO_{3})_{2}}$
(2) ① 过滤;② $\ce{Cu + 2AgNO_{3} = 2Ag + Cu(NO_{3})_{2}}$;③ 置换反应
【知识点】
金属活动性顺序、过滤操作、置换反应
【点评】
本题结合金属活动性规律和金属回收流程,考查基础化学知识的应用,难度适中,需掌握金属与盐溶液反应的规律及基本实验操作。
【难度系数】
0.6
14.(10分)酸碱中和反应是酸与碱作用生成盐和水的一类反应。
某化学学习小组的同学分三组对该类反应从定性和定量两个角度进行探究。

(1)第一组同学首先在烧杯中加入一定量的氢氧化钠溶液,滴入几滴无色酚酞溶液后再滴入足量稀盐酸,若观察到
为探究此时溶液中溶质成分,下列选项中可用的是
A. CO₂ B. 硫酸铜溶液 C. pH试纸
D. 氢氧化钠溶液 E. 碳酸钠溶液
(2)第二组将稀盐酸滴入盛有氢氧化钠固体的锥形瓶中,测得该过程中U形管中的红墨水“左低右高”。经讨论分析,此现象不能作为该反应发生的证据,理由是
(3)第三组将所选的酸、碱溶液充分混合后,将混合溶液蒸发结晶,理论上可得固体
(4)通过溶液酸碱性的变化和定量计算等均可验证中和反应的发生。从微观角度分析该反应的实质为
某化学学习小组的同学分三组对该类反应从定性和定量两个角度进行探究。
(1)第一组同学首先在烧杯中加入一定量的氢氧化钠溶液,滴入几滴无色酚酞溶液后再滴入足量稀盐酸,若观察到
溶液由红色变为无色
的现象,则可证明二者发生了反应。为探究此时溶液中溶质成分,下列选项中可用的是
CE
(填字母)。A. CO₂ B. 硫酸铜溶液 C. pH试纸
D. 氢氧化钠溶液 E. 碳酸钠溶液
(2)第二组将稀盐酸滴入盛有氢氧化钠固体的锥形瓶中,测得该过程中U形管中的红墨水“左低右高”。经讨论分析,此现象不能作为该反应发生的证据,理由是
NaOH固体溶解放热也会使瓶内气体受热膨胀,使U形管中的红墨水“左低右高”
。(3)第三组将所选的酸、碱溶液充分混合后,将混合溶液蒸发结晶,理论上可得固体
5.85
g,证明该反应发生了。(4)通过溶液酸碱性的变化和定量计算等均可验证中和反应的发生。从微观角度分析该反应的实质为
氢离子和氢氧根离子结合生成水分子
。答案
14.(1)溶液由红色变为无色 CE
(2)NaOH固体溶解放热也会使瓶内气体受热膨胀,使U形管中的红墨水“左低右高”
(3)5.85
(4)氢离子和氢氧根离子结合生成水分子
(2)NaOH固体溶解放热也会使瓶内气体受热膨胀,使U形管中的红墨水“左低右高”
(3)5.85
(4)氢离子和氢氧根离子结合生成水分子
解析
【分析】
本题围绕酸碱中和反应从定性、定量角度展开探究,需逐一分析各小问:
1. 第(1)问:氢氧化钠溶液呈碱性,能使无色酚酞变红,滴加稀盐酸后酸碱中和使碱性消失,酚酞红色褪去;反应后溶质可能为NaCl或NaCl与过量HCl,需选择能检验是否含HCl的试剂,结合各试剂性质判断。
2. 第(2)问:U形管红墨水左低右高说明锥形瓶内压强增大,需考虑氢氧化钠固体溶解本身的放热对压强的影响,判断该现象能否作为反应证据。
3. 第(3)问:根据化学方程式,结合反应物的质量计算生成氯化钠的质量,需先算出HCl和NaOH的质量,再利用反应的计量关系求解。
4. 第(4)问:从微观角度分析中和反应的本质,即离子的结合过程。
【解析】
(1) 氢氧化钠溶液显碱性,滴加酚酞后溶液变红,滴加稀盐酸发生中和反应,碱性消失,故观察到溶液由红色变为无色,证明反应发生;反应后溶质可能为NaCl或NaCl和HCl:A选项CO₂与两者均不反应,无法检验;B选项硫酸铜与NaCl、HCl都不反应,无现象;C选项pH试纸可测溶液pH,若pH<7说明含HCl,可检验;D选项NaOH溶液与HCl反应无明显现象,无法检验;E选项碳酸钠溶液与HCl反应产生CO₂气泡,可检验,故选CE。
(2) 氢氧化钠固体溶于水时会放出热量,使锥形瓶内气体受热膨胀,压强增大,同样会导致U形管红墨水“左低右高”,因此该现象不能证明稀盐酸与氢氧化钠发生了中和反应。
(3) 计算:HCl的质量=36.5g×10%=3.65g,NaOH的质量=40g×10%=4g,根据反应$\ce{HCl + NaOH = NaCl + H_{2}O}$,两者恰好完全反应,设生成NaCl的质量为$x$:
$\ce{HCl + NaOH = NaCl + H_{2}O}$
$36.5\quad 40\quad\quad 58.5$
$3.65g\quad 4g\quad\quad x$
$\frac{36.5}{3.65g}=\frac{58.5}{x}$,解得$x=5.85g$。
(4) 酸碱中和反应的微观实质是酸中的氢离子($\ce{H^{+}}$)和碱中的氢氧根离子($\ce{OH^{-}}$)结合生成水分子($\ce{H_{2}O}$)。
【答案】
(1) 溶液由红色变为无色;CE
(2) NaOH固体溶解放热也会使瓶内气体受热膨胀,使U形管中的红墨水“左低右高”
(3) 5.85
(4) 氢离子和氢氧根离子结合生成水分子
【知识点】
酸碱中和反应、化学方程式计算、中和反应实质
【点评】
本题通过三组实验从定性和定量角度探究酸碱中和反应,结合实验现象分析、化学计算等知识点,全面考察学生对中和反应的理解与应用,难度适中,注重基础与实验分析能力的结合。
【难度系数】
0.6
本题围绕酸碱中和反应从定性、定量角度展开探究,需逐一分析各小问:
1. 第(1)问:氢氧化钠溶液呈碱性,能使无色酚酞变红,滴加稀盐酸后酸碱中和使碱性消失,酚酞红色褪去;反应后溶质可能为NaCl或NaCl与过量HCl,需选择能检验是否含HCl的试剂,结合各试剂性质判断。
2. 第(2)问:U形管红墨水左低右高说明锥形瓶内压强增大,需考虑氢氧化钠固体溶解本身的放热对压强的影响,判断该现象能否作为反应证据。
3. 第(3)问:根据化学方程式,结合反应物的质量计算生成氯化钠的质量,需先算出HCl和NaOH的质量,再利用反应的计量关系求解。
4. 第(4)问:从微观角度分析中和反应的本质,即离子的结合过程。
【解析】
(1) 氢氧化钠溶液显碱性,滴加酚酞后溶液变红,滴加稀盐酸发生中和反应,碱性消失,故观察到溶液由红色变为无色,证明反应发生;反应后溶质可能为NaCl或NaCl和HCl:A选项CO₂与两者均不反应,无法检验;B选项硫酸铜与NaCl、HCl都不反应,无现象;C选项pH试纸可测溶液pH,若pH<7说明含HCl,可检验;D选项NaOH溶液与HCl反应无明显现象,无法检验;E选项碳酸钠溶液与HCl反应产生CO₂气泡,可检验,故选CE。
(2) 氢氧化钠固体溶于水时会放出热量,使锥形瓶内气体受热膨胀,压强增大,同样会导致U形管红墨水“左低右高”,因此该现象不能证明稀盐酸与氢氧化钠发生了中和反应。
(3) 计算:HCl的质量=36.5g×10%=3.65g,NaOH的质量=40g×10%=4g,根据反应$\ce{HCl + NaOH = NaCl + H_{2}O}$,两者恰好完全反应,设生成NaCl的质量为$x$:
$\ce{HCl + NaOH = NaCl + H_{2}O}$
$36.5\quad 40\quad\quad 58.5$
$3.65g\quad 4g\quad\quad x$
$\frac{36.5}{3.65g}=\frac{58.5}{x}$,解得$x=5.85g$。
(4) 酸碱中和反应的微观实质是酸中的氢离子($\ce{H^{+}}$)和碱中的氢氧根离子($\ce{OH^{-}}$)结合生成水分子($\ce{H_{2}O}$)。
【答案】
(1) 溶液由红色变为无色;CE
(2) NaOH固体溶解放热也会使瓶内气体受热膨胀,使U形管中的红墨水“左低右高”
(3) 5.85
(4) 氢离子和氢氧根离子结合生成水分子
【知识点】
酸碱中和反应、化学方程式计算、中和反应实质
【点评】
本题通过三组实验从定性和定量角度探究酸碱中和反应,结合实验现象分析、化学计算等知识点,全面考察学生对中和反应的理解与应用,难度适中,注重基础与实验分析能力的结合。
【难度系数】
0.6
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