跟踪训练 化学实验小组的同学为了证明生石灰和水反应放出热量,设计了以下三种实验方案展开探究。请回答下列问题。
| 方案 | 实验方法 | 现象 |
| --- | --- | --- |
| 方案一 | 温度计、水、生石灰 | 温度计示数
| 方案二 |
| 右侧试管中
| 方案三 | 红墨水、水、生石灰 | 红墨水向
实验结论:生石灰和水反应
【思路导引】根据氧化钙和水反应生成氢氧化钙,同时放出大量的热,温度升高压强增大进行分析。
| 方案 | 实验方法 | 现象 |
| --- | --- | --- |
| 方案一 | 温度计、水、生石灰 | 温度计示数
升高
(填“升高”或“降低”) || 方案二 |
有气泡冒出
|| 方案三 | 红墨水、水、生石灰 | 红墨水向
右
(填“左”或“右”)移动 |实验结论:生石灰和水反应
放出
热量,生石灰和水反应的化学方程式为$\ce{CaO + H_{2}O = Ca(OH)_{2}}$
。【思路导引】根据氧化钙和水反应生成氢氧化钙,同时放出大量的热,温度升高压强增大进行分析。
答案
方案一 升高
方案二 有气泡冒出
方案三 右
实验结论: 放出 $\ce{CaO + H_{2}O = Ca(OH)_{2}}$
解析 方案一:氧化钙与水反应后温度升高,温度计的示数升高。方案二:氧化钙与水反应后温度升高,左侧试管内气体受热膨胀,压强增大,右侧试管中有气泡冒出。方案三:氧化钙与水反应后温度升高,试管内气体受热膨胀,压强增大,红墨水向右移动。生石灰与水反应放出热量,反应的化学方程式为$\ce{CaO + H_{2}O = Ca(OH)_{2}}$。
方案二 有气泡冒出
方案三 右
实验结论: 放出 $\ce{CaO + H_{2}O = Ca(OH)_{2}}$
解析 方案一:氧化钙与水反应后温度升高,温度计的示数升高。方案二:氧化钙与水反应后温度升高,左侧试管内气体受热膨胀,压强增大,右侧试管中有气泡冒出。方案三:氧化钙与水反应后温度升高,试管内气体受热膨胀,压强增大,红墨水向右移动。生石灰与水反应放出热量,反应的化学方程式为$\ce{CaO + H_{2}O = Ca(OH)_{2}}$。
解析
【分析】
本题探究生石灰与水反应是否放热,核心思路是利用生石灰(氧化钙)与水反应放热的性质,结合不同实验装置的特点,将“放热”这一抽象现象转化为可观察的具体现象。首先明确:氧化钙与水反应会放出大量热,温度升高会使密闭体系内气体压强增大,据此分析各方案的现象,最终得出结论并书写反应方程式。
【解析】
方案一:生石灰(CaO)与水反应放热,使试管内温度升高,因此温度计示数升高;
方案二:反应放热导致左侧密闭试管内空气受热膨胀,压强增大,气体通过导管进入右侧试管,所以右侧试管中有气泡冒出;
方案三:反应放热使试管内气体受热膨胀,压强增大,会推动红墨水向右移动;
实验结论:生石灰和水反应放出热量,反应的化学方程式为$\ce{CaO + H_{2}O = Ca(OH)_{2}}$。
【答案】
方案一:升高;方案二:有气泡冒出;方案三:右;实验结论:放出;$\ce{CaO + H_{2}O = Ca(OH)_{2}}$
【知识点】
化学反应中的能量变化;生石灰的性质;化学方程式书写
【点评】
本题通过三个不同的实验装置,将“反应放热”这一抽象性质转化为可观察的温度、气泡、红墨水移动等现象,考查学生对基础实验的理解,体现了化学实验中“转化法”的应用,注重对核心知识点的掌握。
【难度系数】
0.5
本题探究生石灰与水反应是否放热,核心思路是利用生石灰(氧化钙)与水反应放热的性质,结合不同实验装置的特点,将“放热”这一抽象现象转化为可观察的具体现象。首先明确:氧化钙与水反应会放出大量热,温度升高会使密闭体系内气体压强增大,据此分析各方案的现象,最终得出结论并书写反应方程式。
【解析】
方案一:生石灰(CaO)与水反应放热,使试管内温度升高,因此温度计示数升高;
方案二:反应放热导致左侧密闭试管内空气受热膨胀,压强增大,气体通过导管进入右侧试管,所以右侧试管中有气泡冒出;
方案三:反应放热使试管内气体受热膨胀,压强增大,会推动红墨水向右移动;
实验结论:生石灰和水反应放出热量,反应的化学方程式为$\ce{CaO + H_{2}O = Ca(OH)_{2}}$。
【答案】
方案一:升高;方案二:有气泡冒出;方案三:右;实验结论:放出;$\ce{CaO + H_{2}O = Ca(OH)_{2}}$
【知识点】
化学反应中的能量变化;生石灰的性质;化学方程式书写
【点评】
本题通过三个不同的实验装置,将“反应放热”这一抽象性质转化为可观察的温度、气泡、红墨水移动等现象,考查学生对基础实验的理解,体现了化学实验中“转化法”的应用,注重对核心知识点的掌握。
【难度系数】
0.5
1. 下列物质与空气混合后遇明火,不会发生爆炸的是(
A.一氧化碳
B.氮气
C.面粉
D.煤粉
B
)。A.一氧化碳
B.氮气
C.面粉
D.煤粉
答案
1. B
解析
【分析】
要判断物质与空气混合后遇明火是否爆炸,需明确爆炸的条件:可燃性气体或粉尘与空气混合,达到爆炸极限时遇明火会发生爆炸。因此关键是判断物质是否具有可燃性。逐一分析选项:A选项一氧化碳是可燃性气体,符合爆炸条件;B选项氮气不可燃也不助燃,不符合;C选项面粉是可燃性粉尘,符合;D选项煤粉是可燃性粉尘,符合。由此可得出答案。
【解析】
根据爆炸的发生条件:可燃性气体或粉尘与空气混合,达到爆炸极限时遇明火会发生爆炸。对各选项分析如下:
1. A选项:一氧化碳是可燃性气体,与空气混合后遇明火会发生爆炸,不符合题意;
2. B选项:氮气化学性质稳定,既不具有可燃性也不支持燃烧,与空气混合后遇明火不会发生爆炸,符合题意;
3. C选项:面粉是可燃性粉尘,与空气混合后遇明火会发生爆炸,不符合题意;
4. D选项:煤粉是可燃性粉尘,与空气混合后遇明火会发生爆炸,不符合题意。
综上,答案为B。
【答案】
B
【知识点】
燃烧与爆炸的条件,常见物质的可燃性
【点评】
本题考查爆炸的发生条件,核心是判断物质的可燃性,属于化学基础知识点的应用,难度较低,只要掌握常见物质的性质即可正确解答。
【难度系数】
0.8
要判断物质与空气混合后遇明火是否爆炸,需明确爆炸的条件:可燃性气体或粉尘与空气混合,达到爆炸极限时遇明火会发生爆炸。因此关键是判断物质是否具有可燃性。逐一分析选项:A选项一氧化碳是可燃性气体,符合爆炸条件;B选项氮气不可燃也不助燃,不符合;C选项面粉是可燃性粉尘,符合;D选项煤粉是可燃性粉尘,符合。由此可得出答案。
【解析】
根据爆炸的发生条件:可燃性气体或粉尘与空气混合,达到爆炸极限时遇明火会发生爆炸。对各选项分析如下:
1. A选项:一氧化碳是可燃性气体,与空气混合后遇明火会发生爆炸,不符合题意;
2. B选项:氮气化学性质稳定,既不具有可燃性也不支持燃烧,与空气混合后遇明火不会发生爆炸,符合题意;
3. C选项:面粉是可燃性粉尘,与空气混合后遇明火会发生爆炸,不符合题意;
4. D选项:煤粉是可燃性粉尘,与空气混合后遇明火会发生爆炸,不符合题意。
综上,答案为B。
【答案】
B
【知识点】
燃烧与爆炸的条件,常见物质的可燃性
【点评】
本题考查爆炸的发生条件,核心是判断物质的可燃性,属于化学基础知识点的应用,难度较低,只要掌握常见物质的性质即可正确解答。
【难度系数】
0.8
2. 国之重器——斜爆震发动机的工作原理:压缩煤油与空气的混合物,在一定条件下点燃,形成持续的斜爆震波,产生巨大推力。下列说法正确的是(
A.压缩空气可增加单位体积内的含氧量
B.点燃是为了提高煤油的着火点
C.燃烧引起的爆炸与空间大小无关
D.燃料与空气混合点燃都能发生爆炸
A
)。A.压缩空气可增加单位体积内的含氧量
B.点燃是为了提高煤油的着火点
C.燃烧引起的爆炸与空间大小无关
D.燃料与空气混合点燃都能发生爆炸
答案
2. A
解析
【分析】本题结合斜爆震发动机的工作原理,考查燃烧、爆炸及相关概念的理解,需逐一分析每个选项:明确压缩气体对含氧量的影响、着火点的固有属性、爆炸与空间的关系、燃料爆炸的条件,再判断各选项正误。
【解析】1. 选项A:压缩空气时,气体体积减小,单位体积内的氧分子数目增多,因此单位体积内的含氧量增加,该选项正确。2. 选项B:着火点是物质的固有属性,一般不会随外界条件改变,点燃的作用是使温度达到煤油的着火点,而非提高着火点,该选项错误。3. 选项C:燃烧引起的爆炸与空间大小有关,只有在有限空间内,燃烧产生的热量和气体无法及时扩散,才会引发爆炸;若空间足够大,燃烧可平稳进行,不会爆炸,该选项错误。4. 选项D:燃料与空气混合后,需达到爆炸极限且在有限空间内点燃才会发生爆炸,并非所有燃料与空气混合点燃都能爆炸,该选项错误。
【答案】A
【知识点】燃烧与爆炸的条件;着火点的概念;压缩气体的性质
【点评】本题以科技热点为背景考查化学基础概念,需准确区分各概念的本质,难度适中,侧重对基础知识的应用。
【难度系数】0.6
【解析】1. 选项A:压缩空气时,气体体积减小,单位体积内的氧分子数目增多,因此单位体积内的含氧量增加,该选项正确。2. 选项B:着火点是物质的固有属性,一般不会随外界条件改变,点燃的作用是使温度达到煤油的着火点,而非提高着火点,该选项错误。3. 选项C:燃烧引起的爆炸与空间大小有关,只有在有限空间内,燃烧产生的热量和气体无法及时扩散,才会引发爆炸;若空间足够大,燃烧可平稳进行,不会爆炸,该选项错误。4. 选项D:燃料与空气混合后,需达到爆炸极限且在有限空间内点燃才会发生爆炸,并非所有燃料与空气混合点燃都能爆炸,该选项错误。
【答案】A
【知识点】燃烧与爆炸的条件;着火点的概念;压缩气体的性质
【点评】本题以科技热点为背景考查化学基础概念,需准确区分各概念的本质,难度适中,侧重对基础知识的应用。
【难度系数】0.6
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