浙教版科学2022-2023学年上学期九年级“冲刺重高”讲义(二十一):小专题5:化学反应的坐标与曲线【word,含解析】

资源下载
  1. 二一教育资源

浙教版科学2022-2023学年上学期九年级“冲刺重高”讲义(二十一):小专题5:化学反应的坐标与曲线【word,含解析】

资源简介

一、PH曲线
1. 酸、碱中加水稀释时溶液pH的变化曲线
2. 水中加酸、碱的pH变化曲线
3.酸中加入碱,碱中加入酸的pH变化曲线
二、 气体或沉淀产生的曲线
三、金属与酸反应
例1、某实验小组用传感器探究稀氢氧化钠溶液与稀盐酸反应过程中温度和pH的变化,测定结果如图所示。下列说法正确的是( )
A.实验中溶液的温度一直升高、pH一直增大
B.氢氧化钠与盐酸的中和反应先放热后吸热
C.40s时溶液中的溶质为氢氧化钠和氯化钠
D.该实验是将稀氢氧化钠溶液滴入稀盐酸中
例2、某溶液含有Cu(NO3)2和AgNO3,现向其中加入一定量的锌粉,参加反应的锌的质量与溶液中金属离子种类的关系(如图所示)。下列说法不正确的是( )
A. a~b间(不含两点)的溶液中金属离子为Zn2+、Ag+、Cu2+
B. c~d间(不含两点)的溶液中金属离子为Zn2+、Cu2+
C. 当参加反应的锌的质量为m3时,溶液中金属离子为Zn2+
D. 当参加反应的锌的质量分别为m1、m2时溶液中Cu(NO3)2的质量分数相等
例3、我们可通过建立图像来表示化学反应过程中物质间的量的相互关系,图像是一种表示方法,也是了解化学反应的“窗口”。现一烧杯中含有 HCl 和 CuCl2 的混合液,将一定质量分数的氢氧化钠溶液滴加入混合液中直至过量(忽略 CuCl2 溶液的弱酸性即 CuCl2 溶液看成中性),则反应中各个量的图像正确的是( )
A.甲、乙、丁 B.乙、丙、丁 C.甲、丙 D.甲
例4、酸和破反应是一类重要的化学反应。 某同学利用图1实验研究稀盐酸与氢氧化钠溶液反应阳过程,并测量反应过程中溶液的pH和温度的变化情况,得到图2和图3,请回答下列问题:
(1)胶头滴管中A溶液的溶质是:________(填化学式)。
(2)要配置50克15%的稀盐酸,需要质量分数为30%的浓盐酸________克。
(3)该兴趣小组同学推断出图3中V的值为12,他的理由是:________ 。
(4)下列说法正确的是( )
A.图2中b点所示溶液中的溶质是NaCl和HCl
B.取图2中d点所示溶液加热蒸干所得固体为纯净物
C.图2中c→d所示溶液中NaCl的质量不断增加
D.图3中e→f变化趋势可说明该反应是放热反应
例5、向含CuCl2和HCl的100g混合溶液中,逐滴加入溶质质量分数为10%的NaOH溶液,生成沉淀质量与加入的NaOH溶液质量关系如图,仅考虑沉淀为Cu(OH)2。据图回答:
(1)整个反应过程中,________离子个数不变。
(2)试通过计算确定a的值。
1.向一定量硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中加入锌粉,充分反应后所得溶液的质量与加入锌粉的质量关系如图。下列说法正确的是(  )
A. a点所得固体为银和铁
B. b点所得溶液中的溶质为硝酸银、硝酸亚铁和硝酸锌
C. c点所得固体为银、铁和锌
D. d点所得溶液中的溶质为硝酸锌
2.下列图像能正确反映其对应关系的是(  )
A B C D
A.将一定质量的高锰酸钾加热制氧气
B.向一定量的饱和石灰水中不断加入生石灰
C.向盛有相同质量锌和氧化锌的烧杯中分别加入相同溶质质量分数的稀盐酸至过量
D.向硫酸和硫酸铜混合溶液中滴加氢氧化钡溶液
3.下列四个图像中,能正确反应化学变化过程中对应量变化关系的是( )
A.甲图:向一定量的氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸B.乙图:向一定量的稀盐酸中加入大理石
C.丙图:一定量的稀盐酸中加入铁粉 D.丁图:加热一定量的高锰酸钾固体
4.如图为三种不同浓度的氢氧化钠溶液与对应浓度的盐酸反应的曲线。下列说法正确的是( )
A.在a、b、c三种曲线所示的实验中,所用盐酸浓度越大,V时所得溶液的pH越大
B.在a曲线所示的实验中,若用酚酞做指示剂,酚酞试液由红色变为无色
C.在a、b、c三种曲线所示的实验中,反应速率相同
D.在a、b、c三种曲线所示的实验中,溶液酸性由强到弱的顺序是a>b>c
5.在定量研究金属与酸的化学反应时,绘制出如图所示金属与氢气质量关系的图像,分析图像得到的以下结论中,正确的是( )

①Na、Mg、Zn三种金属都能置换出酸中的氢
②生成相同质量的氢气消耗金属的质量为Na>Mg=Zn
③生成相同质量的氢气消耗Na、Mg、Zn三种金属的质量 比为23:24:65
④生成相同质量的氢气消耗Na、Mg、Zn三种金属的原子个数比为2:1:1
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
6.室温下,将稀盐酸慢慢滴入装有氢氧化钠溶液的烧杯中,利用温度计测出烧杯中溶液的温度随加入盐酸质量而变化的曲线如图所示。
(1)表明稀盐酸和氢氧化钠恰好完全反应的是________(选填“A”、“B”、“C”)点。
(2)在C点溶液中加入碳酸钙,现象为________。
7.将V1 mL 3.65% HCl溶液逐滴滴入盛有V2mL未知浓度的NaOH溶液的烧杯中(图1),测量并记录溶液的pH变化(图2)和温度变化(图3).(实验中始终保持 V1+V2=50.0mL且各种溶液密度均为1.0g/mL).
(1)图2中V1=0mL时,图1中烧杯内溶液的颜色显________色;
(2)实验中发生反应的化学方程式为________;
(3)图2中的pH=7时,此时滴入的HCl溶液的体积V1=________mL;
(4)通过该实验给出的判断,其中正确的是 ;
A.进行该实验时环境温度为22℃
B.该反应是放热反应
C.该实验表明有水生成的反应都是放热反应
D.溶液由碱性转变为中性,再转变为酸性且酸性不断减弱
(5)实验中所用NaOH溶液的溶质质量分数为________.
1.下列图像能正确反映其对应实验过程中相关量的变化关系的是(  )
A. 向一定量的饱和石灰水中逐渐加入一定量的生石灰
B. 向装有未打磨的铝片的试管中逐渐加入稀盐酸
C. 向一定量的Ba(NO3)2溶液中逐渐加入稀硫酸
D. 向一定量的稀盐酸中逐渐加入NaOH溶液
2.向盛有HCl和CuCl2混合溶液的烧杯中逐滴加入NaOH溶液至过量。在该过程中,下列4个图像能正确反映烧杯内物质的某些物理量变化趋势的是(  )
A. ①③   B. ①②④   C. ②④   D. ①②③
3.如图所示的四个图象,与对应实验相符的是( )
A.20℃时,向一瓶饱和的KNO3溶液中加入KNO3晶体
B.将一瓶浓硫酸敞口放置在空气中
C.加热MnO2和KClO3的混合物制取氧气
D.向PH=1的盐酸中不断加入水
4.向下表的甲物质中逐渐加入相应的乙物质至过量,反应过程中生成气体或沉淀的质量与加入乙的质量关系,能用右图曲线表示的是(  )
序号 甲 乙
HCl和H2SO4的混合酸 Ba(NO3)2溶液
Cu-Zn合金 稀H2SO4
生锈的铁钉 稀盐酸
澄清石灰水 CO2和HCl混合气体
Na2CO3和NaOH的混合溶液 盐酸
A.①④ B.③⑤ C.②⑤ D. ③④
5.某校化学小组在利用硫酸和氢氧化钠溶液探究酸碱中和反应时,测得烧杯中溶液 pH 的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.a点所示溶液呈酸性
B.向b点所示溶液中滴加石蕊溶液,溶液呈紫色
C.该实验是将NaOH溶液逐滴滴入稀硫酸中
D.c点所示溶液中,含有的溶质是Na2SO4和NaOH
6.探究中和反应是否发生的方法有多种。小方同学进行了以下4个实验,并用图象分别描述了实验过程中的現象。其中依据图像不能对断中和反应一定发生的是( )
A.在稀盐酸中加入氯化铜,然后向其中逐滴加入NaOH溶液
B.在NaOH溶液中加入CaCO3,然后向其中逐滴加入稀盐酸
C.在NaOH溶液中加入CuO,然后向其中逐滴加入稀硫酸
D.在NaOH溶液中加入Ba(NO3)2,溶液,然后向其中逐滴加入稀硫酸
7.为探究“稀盐酸和氢氧化钠溶液反应过程中,溶液的pH及温度随时间变化关系”,小科按图甲连接好实验装置,往盛有一种溶液的烧杯中滴人另一种初温相同的溶液、同时用玻璃棒搅拌、数字采集器和计算机实时显示数据和曲线(如图乙):横坐标表示时间,左边纵坐标表示pH,右边纵坐标表示溶液的温度。结合反应过程并分析曲线,回答下列问题:
(1)胶头滴管中的试剂是________ ,150秒时烧杯中溶液含有的溶质是________;
(2)烧杯中溶液的温度升高的原因是________。
8.用质量分数为5%的稀盐酸和10%的氢氧化钠溶液进行中和反应实验时,反应过程中溶液的酸碱度变化如图所示:
(1)该实验是将________ (选填“稀盐酸”或“氢氧化钠溶液”)滴加到另一种溶液中。
(2)当加入溶液的质量为b时,溶液中存在阴离子有 ________;(填离子符号)
(3)当加入溶液的质量a为20g时,求所得溶液中溶质的质量?
答案及解析
例1、【答案】D
【解析】根据图示中pH的变化确定实验是向盐酸中加入氢氧化钠溶液,以及温度的变化确定反应放热分析。
A、由图示可知,实验中溶液的温度先升高后减小,不符合题意;
B、 氢氧化钠与盐酸的中和反应放热,然后温度慢慢恢复减小,不符合题意;
C、该反应是向盐酸中加入氢氧化钠溶液, 40s时氢氧化钠和盐酸未完全反应,溶液溶质为盐酸和氯化钠 ,不符合题意;
D、由pH的变化可知,该反应是向盐酸中加入氢氧化钠溶液,符合题意;
例2、D
例3、【答案】D
【解析】先根据题中所给物质判断反应的情况,然后结合图像分析,分析图像时要通过题目要求分析涉及到的各物质之间量的关系,结合变化趋势先做出判断,如随着横坐标物质量的变化纵坐标表示的物质的量的变化趋势,增加或降低等,再确定图形中的起点、终点、转折点是否符合题意。
【解答】向 HCl 和 CuCl2 的混合液中加入氢氧化钠溶液,氢氧化钠先与盐酸反应,然后再与氯化铜反应,所以沉淀的质量要加入氢氧化钠过一段时间才开始产生,甲正确;溶液的pH会从小于7逐渐增大,到氢氧化钠与盐酸恰好完全反应时,pH=7,氢氧化钠与氯化铜反应时溶液pH保持不变,直到氯化铜完全反应时,pH再增大到大于7,乙错误;加入氢氧化钠溶液时,水的增加量除了氢氧化钠溶液中的还有盐酸与氢氧化钠反应生成的,所以增加幅度大,盐酸反应完后,与氯化铜反应不再生成水,所以水的质量只有氢氧化钠溶液的质量,且一直保持相同的增加幅度,丙错误;氯化铜的质量要加入氢氧化钠一段时间后才开始减少,丁错误;
例4、【答案】(1)NaOH (2)25
(3)稀HCl与NaOH溶液反应放热,当两者恰好完全反应时,溶液温度最高,且pH值刚好为7,所以图3中的V与图2中的12相对应
(4)A,D
【解析】(1)根据反应中溶液pH由小于7增加可判断滴管中药品分析;
(2)根据溶液稀释前后溶质质量相等分析;
(3)根据酸和碱恰好完全反应时溶液pH=7且放热最多分析;
(4)根据图示中各点反应进程分析,先确定出反应物的用量,从而判断反应后溶液中溶质成分。
【解答】(1)由反应中溶液pH的变化可知,该反应是将氢氧化钠滴入盐酸中,所以胶头滴管中药品为氢氧化钠;
(2) 要配置50克15%的稀盐酸,设需要质量分数为30%的浓盐酸 x
则50×15%=30%x x=25g;
(3)稀HCl与NaOH溶液反应放热,当两者恰好完全反应时,溶液温度最高,且pH值刚好为7,所以图3中的V与图2中的12相对应 ;
(4) 图2中b点所示溶液盐酸部分反应,溶液中的溶质是NaCl和HCl ,A正确;d点溶液为氢氧化钠过量,溶液中溶质为氯化钠和氢氧化钠, 取图2中d点所示溶液加热蒸干所得固体为混合物 ,B错误; 图2中c→d反应已结束,所示溶液中NaCl的质量不再增加 ,C错误; 图3中e→f段温度升高,可说明该反应是放热反应,D正确;
例5、【答案】(1)氯(离子) (Cl-)
(2)设:与氯化铜反应的氢氧化钠溶液的质量为x
2NaOH+CuCl2= Cu(OH)2↓+2NaCl
80 98
x·10% 9.8g
80/ x·10%=98/9.8g
x=80g
a=80+50=130
【解析】(1)如果某种离子没有与其它离子结合成水、气体或生成沉淀,那么它的离子个数保持不变;
(2)根据图像确定生成沉淀氢氧化铜的质量,利用氢氧化钠和氯化铜反应的方程式,计算出参加反应的氢氧化钠的质量,最后将其与50g相加得到a的值。
【解答】(1)铜离子和氢氧根离子结合成沉淀,氢离子和氢氧根离子结合成水,只有氯离子的个数保持不变;
(2)根据图像可知,生成沉淀氢氧化铜的质量为9.8g,
设参加反应的氢氧化钠的溶液质量为x,
2NaOH+CuCl2=Cu(OH)2↓+2NaCl
80 98
x-10% 9.8g
; 解得:x=80g。 那么图像中a的值:a=80g+50g=130g。
1.D
2.C
3.【答案】B
【解析】A.氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,氯化钠的质量逐渐增加,溶液质量也逐渐增加,因此不能确定氯化钠溶质质量分数的变化情况,故A错误;
B.碳酸钙与稀盐酸反应,生成氯化钙、水和二氧化碳气体。由于加入碳酸钙的质量远远大于二氧化碳的质量,所以溶液质量增加;当大理石完全反应后,溶液的总质量保持不变,故B正确;
C.当稀盐酸完全反应时,溶液中铁元素的质量就保持不变了,故C错误;
D.高锰酸钾中钾元素的质量保持不变,分解产生了氧气,那么固体的总质量减小了,因此反应后钾元素的质量分数增大了,故D错误。
4.【答案】A
【解析】根据图像中溶液pH由低到高的增加规律可知,是向盐酸中加氢氧化钠溶液,因两溶液溶质质量分数相同,当氢氧化钠过量时,浓度越大则pH越大及酸碱性溶液与酚酞反应的颜色变化分析。
A、由图可以看出是向盐酸中加入氢氧化钠溶液,在a、b、c三种曲线所示的实验中,恰好完全反应,即pH=7时,需要氢氧化钠溶液体积相等,因此所用盐酸浓度越大,需要加入的氢氧化钠溶液浓度也越大,V时氢氧化钠溶液过量,所得溶液的pH越大,符合题意;
B、在a曲线所示的实验中,若用酚酞做指示剂,酚酞试液由无色变成红色 ,不符合题意;
C、化学反应速率与溶液的浓度有关,在a、b、c三种曲线所示的实验中,反应速率不相同,不符合题意;
D、在a、b、c三种曲线所示的实验中,溶液酸性由强到弱的顺序是a【解析】根据金属活动性顺序分析;根据三种金属与盐酸反应的化学方程式分析。
①Na、Mg、Zn三种金属都排在金属活动性顺序氢前,所以都能置换出酸中的氢,正确;
②生成相同质量的氢气消耗金属的质量为Zn>Na>Mg,错误;
③生成相同质量的氢气消耗Na、Mg、Zn三种金属的质量 比为46:24:65,错误;
④生成相同质量的氢气消耗Na、Mg、Zn三种金属的原子个数比为2:1:1,正确;
6.【答案】(1)B (2)固体逐渐溶解,有气泡产生
【解析】(1)氢氧化钠与盐酸反应放热,温度升至最高时恰好完全反应,即B点;
(2)C点为盐酸过量,溶液中溶质为氯化钠和氯化氢,加入碳酸钙,碳酸钙会与盐酸发生反应,观察到 固体逐渐溶解,有气泡产生 ;
7.【答案】(1)红
(2)HCl+NaOH═NaCl+H2O
(3)30
(4)B
(5)6.0%
【解析】(1) V1=0mL时,烧杯中溶液为氢氧化钠溶液,则烧杯内溶液的颜色显红色;
(2)实验为盐酸与氢氧化钠的反应,方程式为 HCl+NaOH═NaCl+H2O ;
(3) 由图3中数据可知,pH=7时,氢氧化钠与盐酸恰好完全反应,此时滴入的HCl溶液的体积V1= 30mL;
(4)进行该实验不需温度限制,A错误;该反应为放热反应,B正确;有水生成的反应不一定是放热反应,C错误; 盐酸滴入到氢氧化钠中, 溶液由碱性转变为中性,再转变为酸性且酸性不断增强 ,D错误;
(5)由图像可知,反应消耗盐酸质量为30克,则氢氧化钠溶液质量为20克,参加反应的盐酸质量为30g× 3.65% =1.095g
设实验中所用NaOH溶液的溶质质量分数为x
HCl+NaOH═NaCl+H2O
36.5 40
1.095g 20gx
x=6%;
1.B
2.B
3.C
4.B
5.【答案】B
【解析】根据反应时溶液pH由大于7下降确定该反应是将酸加入到碱的溶液中,以及图像中各点对应溶液pH确定氢氧化钠和硫酸反应的进程分析。
A、a点所示溶液pH大于7,呈碱性 ,不符合题意;
B、b点溶液pH=7呈中性,向b点所示溶液中滴加石蕊溶液,溶液呈紫色 ,符合题意;
C、由pH的变化可知, 该实验是将稀硫酸逐滴滴入氢氧化钠溶液中 ,不符合题意;
D、c点硫酸有剩余,所示溶液中含有的溶质是Na2SO4和H2SO4 ,不符合题意;
6.【答案】D
【解析】A、在稀盐酸中加入氯化铜,然后向其中逐滴加入NaOH溶液 ,氢氧化钠会先与盐酸反应,然后再与氯化铜反应,所以沉淀要加入氢氧化钠一段时间后产生,即可说明酸和碱发生了反应,不符合题意;
B、在NaOH溶液中加入CaCO3,然后向其中逐滴加入稀盐酸 ,加入稀盐酸一段时间后才产生气体,可说明盐酸先与氢氧化钠发生了中和反应,不符合题意;
C、在NaOH溶液中加入CuO,然后向其中逐滴加入稀硫酸 ,溶液蓝色程度在加入硫酸一段时间后开始发生变化,可说明开始加入硫酸与氢氧化钠发生了中和反应消耗,不符合题意;
D、在NaOH溶液中加入Ba(NO3)2,溶液,然后向其中逐滴加入稀硫酸 ,一开始即产生沉淀,无法证明硫酸与氢氧化钠发生了中和反应,符合题意;
7.【答案】(1)稀盐酸;NaCl和HCl
(2)盐酸与氢氧化钠反应放出热量,溶液温度逐渐上升,完全反应时,溶液温度升到最高
【解析】根据图示中溶液pH的变化确定该反应是向氢氧化钠溶液中加入稀盐酸,结合反应过程中pH确定各点溶液中溶质种类分析。
(1)由图示可知,该反应是向氢氧化钠溶液中加入稀盐酸,胶头滴管中液体为稀盐酸,150秒时烧杯中溶液pH小于7,则含有的溶质是 NaCl和HCl ;
(2)盐酸与氢氧化钠反应放出热量,烧杯内溶液温度逐渐上升,完全反应时,溶液温度升到最高 ;
8.【答案】(1)氢氧化钠溶液
(2)Cl-、OH-
(3)所得溶液中溶质氯化钠的质量为2.925g。
【解析】(1)根据反应开始时溶液的pH分析溶液的滴加情况;
(2)根据b点时溶液的pH分析哪种物质过量,然后根据反应产物和过量的物质判断溶液中离子的种类;
(3)写出稀盐酸与氢氧化钠反应的方程式,然后根据参加反应的氢氧化钠的质量计算出生成氯化钠的质量。
【解答】(1)根据图片可知,反应开始时溶液的pH小于7,呈酸性,因此是将氢氧化钠溶液滴加到稀盐酸溶液中;
(2)当加入溶液的质量为b时,溶液的pH>7,呈碱性,此时滴入的氢氧化钠溶液过量,其中的溶质为反应产物氯化钠和剩余的氢氧化钠,那么阴离子为:Cl-、OH-。
(3)当溶液质量为a=20g时,氢氧化钠溶质质量:20g×10%=2g;
设反应生成氯化钠的质量为x,
NaOH+HCl=NaCl+H2O;
40 58.5
2g x
; 解得:x=2.925g。

2022-2023学年上学期浙教版科学九年级“冲刺重高”讲义(二十一)
化学反应的坐标与曲线

展开更多......

收起↑

资源预览