浙教版科学九年级上册第二章 第2章 物质转化与材料利用 拓展攀登练习题
一、单选题
1.(2021·绍兴)向一定质量的Mg(NO3)2和Cu(NO3)2混合溶液中加入a克锌粉和铁粉的混合物,充分反应后过滤,得到不饱和的滤液和滤渣,将滤渣洗涤、干燥后再称量,得到的固体质量仍为a克。下列分析合理的是( )
①滤渣中可能有铜 ②向滤渣中加稀盐酸,可能有气泡产生
③滤液中一定有Mg(NO3)2、Zn(NO3)2和Fe(NO3)2,可能有Cu(NO3)2
④若忽略过滤操作中溶液损失,滤液中溶质的质量一定大于原混合溶液溶质的质量
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
2.(2019·台州)某同学对Fe2O3做了如图探究活动,已知氯气在水溶液中能将Fe2+转变为Fe3+,且每一步都充分反应。下列分析正确的是( )
A.无色气体可以使澄清石灰水变浑浊
B.黑色粉末是Fe3O4
C.①过程Fe2O3中的氧元素全部转人无色气体
D.②过程有置换反应发生
3.(2018·台州)某固体由Ba2+、Cu2+、Na+、Cl-、CO32-、SO42-中的几种离子构成,取一定质量的该固体样品,进行如下实验:
①将固体溶于水得无色透明溶液,加入足量BaCl2溶液,过滤后得到5克白色沉淀。
②在沉淀中加入过量稀硝酸,仍有3克白色沉淀。
③在滤液中滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀。则该固体中一定含有( )
A.Na+、CO32-、SO42- B.Cu2+、CO32-、SO42-
C.Cl-、CO32-、SO42- D.Na+、Ba2+、Cl-
4.常见金属R与硝酸银溶液反应的化学方程式为R+3AgNO33Ag+R(NO3)3,有关该反应的说法正确的是()
A.反应后溶液质量一定增加 B.该金属可能是铁
C.R的活泼性比Ag弱 D.R表面有固体析出
5.(2012·湖州)下列实验能达到目的的是( )
A.检验硫酸根离子
B.探究水的运输部位
C.组装省力到1/3的滑轮组
D.验证酶的专一性
6.下列图像能正确表示对应变化关系的是( )
A.图甲表示水通电分解产生的气体质量m与反应时间t的关系
B.图乙表示两份完全相同的双氧水在有无MnO2的情况下,产生的O2质量m与反应时间t的关系
C.图丙表示往锌中加入足量的稀H2SO4,产生的H2质量m与反应时间t的关系
D.图丁表示往稀盐酸和CuCl2混合液中滴人NaOH溶液,产生的沉淀质量m2与NaOH溶液质量m1的关系
7.下列图像不能正确反映对应变化关系的是( )
A.在一定量AgNO3和Zn(NO3)2的混合溶液中加入铁粉
B.向等质量的锌粉和铁粉中,分别加入相同质量分数的稀盐酸
C.常温下,向硝酸钾的不饱和溶液中加入硝酸钾晶体
D.向一定量的稀盐酸中加入过量的NaOH溶液
8.(2013·宁波)现有铁、氧化铁、稀硫酸、氢氧化钙溶液、碳酸钠溶液等五种物质,存在着如图所示的相互反应或转化关系(图中“—”表示物质间可以发生化学反应,“→”表示物质间存在相应的转化关系)。下列判断合理的是( )
A.丙可能是碳酸钠溶液 B.丁可能是氢氧化钙溶液
C.乙必须通过置换反应转化为铁 D.甲和丁的反应一定是中和反应
9.(2021·温州模拟)向 AgNO3、和Fe(NO3)2的混合溶液中加入一定量的Zn粉,充分反应后过滤,将滤渣洗涤、干燥、称量,发现滤渣的质量等于加入Zn粉的质量。下列分析正确的是 ( )
A.滤液中的溶质至少有两种
B.取反应后的滤液滴加稀盐酸,可能有白色沉淀
C.取反应后的滤渣滴加稀盐酸,一定有气泡生成
D.反应后所得的溶液一定是无色的
10.(2021·柯桥模拟)用等质量的锌、铁、镁三种金属分别与三份溶质质量分数相同的稀盐酸充分反应。产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示。下列说法中正确的是( )
A.反应后可能没有剩余的金属是锌和铁
B.反应后不一定有剩余的金属是镁
C.根据图像分析,金属镁产生氢气最多
D.曲线X、Y、Z分别表示锌、铁、镁的反应情况
11.(2021·桐乡模拟)相同质量的Mg、Fe、Zn三种金属,分別与足量的、质量相同、质量分数相同的稀H2SO4充分反应,生成氢气与消耗稀H2SO4的质量关系如图,所得的结论与事实相符的是:( )
A.三种金属消耗稀H2SO4的质量:MgB.三种金属的失去电子总数量:Mg>Fe>Zn
C.三种金属的活动性顺序:Mg=Fe=Zn
D.三种金属与稀H2SO4反应后溶液的质量:Mg>Fe>Zn
12.(2021·余杭模拟)向质量均为m的锌粉和铁粉中分别滴加100g同浓度的稀硫酸,反应过程中产生气体的质量与所加稀硫酸的质量关系如图所示,下列叙述正确的是( )
A.a表示的是锌和稀硫酸反应的情况
B.反应后均得到无色溶液
C.由图可知,锌比铁的化学活动性强
D.反应结束后两种金属均有剩余,所得溶液的质量相等
13.(2020·余杭模拟)将质量均为20克的Mg、Fe、Zn三种金属分别放入质量和溶质质量分数均相同的三份稀硫酸中,反应完成后,生成氢气的质量关系不可能的是( )
A. B.
C. D.
14.(2020·宁波模拟)“五水共治”大大美化了河道环境某学校实验室排出的废水中含有Ag+、Ba2+”和NO3-三种离子。该校实验小组设计实验从该废水中回收银,并得到副产品碳酸钡固体,操作步骤和实验结果如下:
已知滤液B中只含有一种溶质,则下列说法不正确的是( )
A.蓝色沉淀是Cu(OH)2
B.乙一定是氢氧化钡
C.若丙是K2CO3,滤液C结晶后可以作为化学肥料
D.若得到19.7g碳酸钡,则证明原废水中含有13.7g钡
15.(2020·宁波模拟)某固体粉末可能含有碳酸钙、氧化铜、氧化铁、木炭粉中的几种,取mg该固体粉末按下列流程进行实验(本流程涉及到的反应均为初中化学常用的反应,且各步均恰好完全反应)。
下列说法中正确的是( )
A.溶液N中只含一种溶质
B.原固体粉末中可能含有碳酸钙
C.白色沉淀Y一定是碳酸钙,气体W可能是氢气
D.原固体粉末中一定没有氧化铜,一定含有碳酸钙
16.(2020九下·宁波保送考试)测Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3的质量分数x%。可用下列两种方法:取a克样品分别与过量稀盐酸充分反应(NaHCO3+HCl→NaCl+CO2↑+H2O),分析正确的是( )
①逸出气体若用碱石灰吸收,增重b克,则x偏小(碱石灰:CaO和NaOH的混合物)
②逸出气体若用碱石灰吸收,增重b克,则x偏大
③所得溶液蒸干并灼烧至恒重,得c克固体,灼烧时有固体飞溅出去,则x偏小
④所得溶液蒸干并灼烧至恒重,得c克固体,灼烧时有固体飞溅出去,则x偏大
A.①② B.③④ C.①③ D.②③
17.(2019·吴兴模拟)通过海水晒得的粗盐,除NaCl外,还含有MgCl2、CaCl2等杂质,将粗盐按如图流程,可获得较纯净的氯化钠,以备工业生产所需。在此过程中,a、b物质分别为()
A.NaOH、K2CO3 B.Ca(OH)2、Na2CO3
C.KOH、K2CO3 D.KOH、Na2CO3
18.(2019·杭州模拟)某溶液含有Cu(NO3)2和AgNO3,现向其中加入一定量的锌粉进行处理,并绘制参加反应的锌与溶液中溶质种类的关系图(如图所示)下列说法中不正确的是( )
A.Cu的活动性比Ag强,只用盐酸无法探究两者活动性强弱
B.当溶质种类为1种时,金属单质种类可能为1种
C.c~d间(不含两点)的溶液中金属离子为Zn2+、Cu2+
D.从m1变化到m2时,溶液中硝酸铜的质量分数变大
19.(2019·杭州模拟)如图所示,已知甲是含两种或两种以上初中化学常见盐的黄色溶液,乙为NaNO3溶液.为探究甲的组成,同学们按如图所示进行了探究(每步加的试剂都是过量的)。下列推断中不正确的是( )
A.①一定不是氧化还原反应
B.甲中溶质不一定是FcCl3和Na2SO4
C.C可能是碳酸钡
D.E一定是氯化银
20.(2019·海曙模拟)下列图像不能正确反映对应变化关系的是( )
A.在一定量AgNO3和Zn(NO)2的混合溶液中加入铁粉
B.向等质量的锌粉和铁粉中,分别加入相同质量分数的稀盐酸
C.常温下,向硝酸钾的不饱和溶液中加入硝酸钾晶体
D.向一定量的稀盐酸中加入过量的NaOH溶液
二、填空题
21.(2021·金华)学习了物质推断专题内容后,科学研究小组同学设计了如下实验方案进行探究。步骤如下:
①往镁粉和氧化铜的混合物中加入过量稀硫酸,充分反应并过滤,得到滤渣甲和滤液A;
②往滴有无色酚酞的氢氧化钠和硝酸钡的混合溶液中,加入一定量的稀硫酸,充分反应并过滤,得到沉淀乙和无色滤液B;
③将滤液A和B充分混合后,得到沉淀丙和滤液C; ④往滤液C中滴加氯化钡溶液,没有沉淀产生。
回答下列问题:
(1)步骤②中沉淀乙的化学式为 ;
(2)滤液C中除酚酞外,一定含有的溶质是 。
22.(2019·宁波)有一包白色固体,可能由BaCl2、NaOH、Na2CO3、Na2SO4中的一种或几种组成。为确定其成分,实验小组进行实验。实验过程中所加试剂均足量,实验过程及现象如图所示。
(1)白色沉淀A稀盐酸反应的化学反应方程式为 。
(2)白色沉淀C的化学式为 。
(3)这包白色固体是由 (填化学式)组成的。
23.(2015·金华)实验室有一久置的生石灰样品,科学小组同学利用该样品进行了一系列探究活动,具体操作步骤如下:
①称取0.75克样品,加足量的水充分溶解,过滤得滤液A和0.1克沉淀B。
②将滤液A等分成2份,一份先加少量酚酞试液再加稀盐酸至过量,得混合物C,另一份加过量的碳酸钠溶液,得混合物D。
③将混合物C、D倒入一个洁净的烧杯中,发现烧杯中有白色沉淀且上层清夜呈红色,过滤,得滤液E和1克滤渣
④向滤液E中滴加CaCl2溶液,有白色沉沉生成。
(1)则滤液E中一定含有的溶质是 。
(2)依据实验现象和及数据判断,原样品的成分是 。
24.现有一包固体粉末,可能由CaCO3、CaO、Na2CO3中的一种或几种组成。为确定其组成,进行了如下图所示的实验。
请回答:
(1)若X溶液只含一种溶质,根据实验可以确定X溶液的溶质是 ;
(2)原固体粉末的所有可能组成是 。
25.(2020·江干模拟)铁及其化合物在生活生产中有重要的应用,请回答下列问题:
(1)已知铁能与氯化铁反应生成氯化亚铁.将生锈的铁钉(铁锈的主要成分是 Fe2O3)放入盐酸中,反应一会后,看到有气泡冒出,充分反应后有铁剩余,写出产生气泡的化学方程式 ,该反应属于基本反应中的 ,反应结束后溶液中的金属阳离子是 (用化学符号表示)。
(2)把铁粉和铜粉的混合物放入硝酸银溶液中,反应结束后有固体剩余。下列说法正确的是 (填写字母序号)。
A.剩余固体肯定含有银
B.剩余固体肯定是银和铜
C.反应后溶液中一定有硝酸亚铁和硝酸铜
D.反应后溶液中可能含有硝酸银和硝酸铜
26.(2020·慈溪模拟)铜、铁、铝是生活中常见的金属,请回答:
(1)黄铜是铜锌合金,其硬度比纯铜 (选填“大”或“小”)。
(2)“双吸剂”的主要成分是还原铁粉,常用于食品保鲜,其原因是铁粉能吸收空气中的 。
(3)用等质量的锌、铁、镁三种金属分別与三份溶质质量分数相同的稀盐酸充分反应。产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示。下列说法中正确的是 。(选填字母代号)
A.曲线X、Y、Z分别表示锌、铁、镁的反应情况
B.反应后一定有剩余的金属是镁
C.反应后可能没有剩余的金属是锌和铁
三、实验探究题
27.小明在学习金属活动性顺序后,知道钾、钙、钠金属活动性特别强,能与水反应生成碱和氢气,他想镁紧排在钠后面,它是否也能与水反应呢?
【提出问题】镁是否能与水反应?
【实验探究】在两个烧杯中,分别加入等量的冷水和镁条,用酚酞作指示剂,实验过程和现象如图:
【反思与总结】
(1)小明得出的实验结论是 ;
(2)小明发现B试管放置在空气中一会儿,溶液的红色会褪色,这说明溶液的碱性减弱了,于是他大胆作出了一个猜想并设计了验证方案:
猜想 验证方案
可能是氢氧化镁的溶解度受温度的影响,温度降低,溶解度变小,从而导致溶液碱性减弱 将褪色后的溶液 ,如果溶液变红,说明小明的猜想正确
小明通过实验证明了自己的猜想是正确的。
(3)一段时间后,小明观察到镁条在热水中无现象,但当他想到实验室制取二氧化碳不能用稀硫酸与大理石反应时,便有了解释,他的解释是 。
28.学习碱的个性时,同学们在实验室中做“检测氢氧化钙性质 ”的实验,实验方案如图所示(说明:实验中使用的药品均是溶液)。
请回答下列问题:
(1)写出盐酸加入氢氧化钙中反应的化学方程式: ;
在实验过程中 ,并没有观察到该反应的明显现象 ,请你写出一种能观察到变化发生的方法: 。
(2)实验结束后,同学们将四支试管中的物质全部倒入废液缸中,为了处理废液渣,首先对废液缸中物质的成分进行初步分析,过程如下图所示:
由上述分析可知:
①固体A中一定还有碳酸钙和 。
②无色溶液 B中使酚酞试液变红的物质是 。
29.小明为了测定铜和氧化铜混合物中氧化铜的质量分数,设计组装了如图的实验装置:
(1)仪器识别:a ;b 。
(2)装置A中发生反应的化学方程式 。
(3)能除去H2中混有少量HCl气体的装置是 (填装置序号)。
(4)装置E中硫酸铜粉末变蓝色,说明硬质试管中反应后有 生成。
(5)实验前硬质试管中混合物的质量为5g,实验后剩余固体质量为4.2g,求混合物中氧化铜的质量分数 %。
30.硫燃烧产生的二氧化硫气体会造成空气污染。为避免二氧化硫污染空气,某教师对教材中“硫在空气和氧气中燃烧”的实验进行了改进与创新,设计了如图甲所示的实验装置:
【实验原理】
① B装置是燃烧匙固定在带有A导管的单塞上,硬质玻璃管透光性好,不影响实验现象的观察;
② C装置的广口瓶中盛放氢氧化钠溶液可吸收二氧化硫气体,避免污染;
③ 打开D装置中的阀门,气体就会从左向右依次进入装置。
【实验过程】
步骤一:将硫粉放在燃烧匙上,在空气中点燃后,迅速伸入硬质玻璃管内(如图B装置),打开阀门,观察硫在空气中燃烧的现象;
步骤二:将导管a伸入盛有氧气的集气瓶中(如图A装置),观察硫在氧气中燃烧的现象。
【交流讨论】
(1)硫在空气中燃烧并发出 火焰,生成的SO2气体被氢氧化钠溶液吸收的反应原理是 (用化学方程式表示);
(2)气流能从左向右作定向流动的原因是 ;
(3)【拓展应用】
小丽同学认为,运用该装置设计原理,还能进行其它有毒气体的实验,同样能达到避免污染的目的。于是设计了图乙实验装置,用以完成“CO
还原氧化铜”实验。
图乙D装置在实验中除了形成气体定向流动外,还有的用途是 ;
(4)实验时,小芳同学先打开止水夹K1和阀门,过一会儿再点燃酒精灯,她这样操作的目的是 。
31.天然气作为燃料已进入千家万户。小聪在帮助父母烧菜时想到:天然气燃烧的产物是什么呢?带着这一问题,小聪和同学一起进行了如下的探究。
(1)设计与实验:同学们设计了甲图装置(固定装置未画出),将天然气在氧气中点燃后得到的混合气体通过该装置进行实验。开始时应 (填“先通气体”或“先加热”);加热过程中发现黑色CuO固体变红,澄清石灰水变浑浊。写出CuO固体变红的化学方程式 。
仅根据甲图装置出现的现象,写出混合气体所有的可能组成 。
(2)评价与改进:小聪认为上述实验方案有缺陷,通过讨论,增加了乙图中的3个装置(固定装置未画出),对方案作了改进并进行实验:将混合气体先通过乙图中连接的装置后,再通入甲图装置。实验中部分现象如下:A装置质量增加,B装置中溶液不变浑浊,甲图装置中实验现象(1)相同。请你写出改进方案的装置连接顺序(装置不重复使用):混合气体→ →甲图装置(填装置编号)。
(3)交流与讨论:通过对改进实验的现象分析,同学们得出了正确的结论。
32.(2014·丽水)现有一包固体粉末,可能由碳酸钠、硫酸钠、碳酸钙和氯化钠中的一种或几种组成,某同学想确定其组成成分,按如图所示步骤进行了如下实验(各步骤中加入的试剂均为足量):
请回答:
(1)固体粉末中肯定存在的物质是 ,用化学方程式表示白色沉淀部分溶解的原因 ;
(2)如何判断固体粉末中是否有“可能存在的物质”,简述实验操作步骤、现象和结论 。
四、解答题
33.(2021·绍兴)取敞口放置的氢氧化钠溶液于烧杯中,倒入一定量的稀硫酸充分反应。为探究反应后所得溶液X的成分,兴趣小组进行了如下实验(所加试剂均足量):
(1)过滤中玻璃棒的作用是 。
(2)产生的无色气体是 。
(3)溶液X的溶质是 。
(4)计算滤液A中氯化钠的质量。
34.(2020·湖州)有一包白色粉末,可能含氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠中的一种或几种。为了确定其组成,小明称取了9.3克粉末,向其中加入100克7.3%的稀盐酸充分反应,生成的二氧化碳气体完全逸出(忽略其他物质逸出),所得溶液的质量为107.1克。用pH试纸检测溶液呈中性。
(1)产生二氧化碳气体的化学反应方程式为 。
(2)这包白色粉末的成分为 。
(3)求所得溶液中溶质的质量分数。(写出计算过程,结果保留一位小数)
35.(2018·宁波)为测定CuCl2和FeCl2组成的混合溶液中FeCl2的质量分数进行如下实验:
①取200g混合溶液加入足量的AgNO3溶液,经过滤洗涤、干燥、称量得到143.5gAgCl固体;
②另取原混合溶液各200与含有杂质的废铁用反应(杂质不溶于水,也不参与反应),共做了五组实验,其实验数据如下表。
实验组别 一 二 三 四 五
混合溶液质量/g 200 200 200 200 200
铁屑质量/g 6 9 12 15 18
析出铜的质量/g 6.4 9.6 m 16 16
请分析计算:
(1)表中第三组实验的m值为 。
(2)第 组实验恰好完全反应。
(3)铁屑中铁的质量分数为多少?(计算结果精确到0.1%)
(4)原混合溶液中FeCl2的质量分数为多少?(计算结果精确到0.1%)
36.(2012·湖州)用氢气还原氧化铜的方法测定某氧化铜样品的纯度(杂质不与氢气反应),同学们设计了以下实验装置。准确称取15克干燥样品进行实验。
(1)在实验中,乙装置的作用是 。
(2)准确称取完全反应前后装置丙和丁的质量如表:
装置丙 装置丁
反应前 48.8克 161.2克
反应后 46.5克 163.9克
小明根据装置丙减少的质量就是氧元素质量,求得氧化铜的质量为11.5克,纯度为76.7%。
小丽想根据装置丁的质量变化进行计算,请帮小丽求出氧化铜样品的纯度(写出计算过程)。
(3)比较两种计算结果,请分析导致这一结果的原因可能是( )
A.装置的气密性不好
B.空气中的水分被丁处浓硫酸吸收
C.通入的氢气量不足
D.空气中的二氧化碳被丁处浓硫酸吸收
37.(2021·鹿城模拟)易拉罐的主要成分是铝镁合金(已知其他杂质不溶于酸也不与稀硫酸反应),为了测定易拉罐铝镁合金中两种元素的质量比,小明开展了如图甲的实验,实验中生成沉淀的质量与滴入氢氧化钠溶液的质量的关系如图乙所示。
资料:氢氧化铝是一种白色沉淀,可与氢氧化钠反应:Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,氢氧化镁不与氢氧化钠反应。
(1)操作①表示的物质分离方法是 。
(2)当滴入氢氧化钠溶液为c克时,充分反应后,溶液乙中的溶质为 (填化学式) 。
(3)根据实验数据,该易拉罐中铝元素和镁元素的质量比为 (用mA和mB表示)。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】根据化学反应方程式的计算;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据向一定质量的Mg(NO3)2和Cu(NO3)2混合溶液中加入锌粉和铁粉的混合物, 锌和铁都能与硝酸铜反应,且锌先反应,然后铁再反应,锌与硝酸铜反应固体质量减少,铁与硝酸铜反应固体质量增加分析。
【解答】 向一定质量的Mg(NO3)2和Cu(NO3)2混合溶液中加入a克锌粉和铁粉的混合物, 锌和铁都能与硝酸铜反应,不能与硝酸镁反应,且锌与硝酸铜反应固体质量减少,铁与硝酸铜反应固体质量增加,反应后固体质量不变则说明锌和铁都与硝酸铜发生了反应,由金属活动性顺序可知,锌要与硝酸铜反应完全后铁才能与硝酸铜反应,说明反应后锌一定没有剩余,滤渣中一定有铜,一定没有锌,可能有铁,滤液中一定有硝酸镁、硝酸锌、硝酸亚铁,可能有硝酸铜,①滤渣中可能有铜,错误;②向滤渣中加稀盐酸,可能有气泡产生,正确;③滤液中一定有Mg(NO3)2、Zn(NO3)2和Fe(NO3)2,可能有Cu(NO3)2 ,正确;④若忽略过滤操作中溶液损失,滤液中溶质的质量等于原混合溶液溶质的质量,错误。
故选C。
2.【答案】B
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)氧化铁在高温下分解为氧气和四氧化三铁;四氧化三铁、稀盐酸和氯气反应生成氯化铁;氯化铁和氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀。
(2)二氧化碳气体能使澄清的石灰水变浑浊;
(3)四氧化三铁是黑色固体,含有 Fe2+ 的溶液呈浅绿色,含有 Fe3+ 的溶液呈黄色;而氢氧化铁是红褐色的。
【解答】A.无色气体是氧气,不能使澄清的石灰水变浑浊,故A错误;
B.氧化铁在高温下分解为氧气和四氧化三铁,因此黑色粉末是Fe3O4,故B正确;
C.①中的氧元素除了变成氧气外,还与铁元素生成四氧化三铁,故C错误;
D.置换反应中必须有单质参加,而②中没有,故D错误。
故选B。
3.【答案】A
【知识点】复分解反应及其应用;离子或物质的共存问题;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】结合物质的颜色、物质的溶解性、复分解反应的条件等分析回答。
【解答】含Cu2+的溶液呈蓝色,Ba2+与CO32-、SO42-都会生成白色沉淀,所以从将固体溶于水得无色透明溶液,说明溶液中无Cu2+,Ba2+与CO32-、SO42-不会同时存在。加入足量BaCl2溶液,过滤后得到5克白色沉淀,在沉淀中加入过量稀硝酸,仍有3克白色沉淀,说明固体中含有CO32-、SO42-,因为碳酸钡、硫酸钡是白色沉淀且碳酸钡与稀硝酸反应,硫酸钡不与稀硝酸反应,同时也可得固体中无Ba2+。根据溶液呈中性,则固体中一定含有阳离子Na+。因为加入aCl2溶液时引入了Cl-,所以在滤液中滴加AgNO3溶液产生白色沉淀的现象不能说明固体中一定含有Cl-。综上分析可知,固体中一定含有的离子是Na+、CO32-、SO42-,A说法正确。
故答案为:A
4.【答案】D
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据金属活动性顺序的应用推断,金属R能与硝酸银反应置换出银,说明R的活动性比银强;由生成了R(NO3)3可知,R在化合物中的化合价为+3价;单质中元素的化合价为0。
【解答】A、R与硝酸银溶液反应的化学方程式为R+3AgNO33Ag+R(NO3)3,由于不知道R的相对原子质量,无法判断反应后溶液质量的变化,故A错误;
B、由R与硝酸银溶液反应的生成了R(NO3)3,R在化合物中的化合价为+3价,铁与硝酸银溶液反应生成了硝酸亚铁,故该金属不可能是铁,有可能是铝,故B错误;
C、由金属R能与硝酸银反应置换出银,说明R的活动性比银强,故C错误;
D、由金属R能与硝酸银反应置换出银,单质中元素的化合价为0,因此R和Ag的化合价均发生了变化,故D正确。
故选D。
5.【答案】B
【知识点】实验方案设计与评价;水分进入植物体内的途径;酶及其催化作用;滑轮组绳子拉力的计算;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】本题考查根据实验目的设计实验装置
【解答】检验硫酸根离子的存在常用方法是:加入硝酸钡溶液,产生白色沉淀,再加入稀硝酸(排除碳酸根的干扰)沉淀不溶解或者用稀盐酸和BaCl2溶液检验,先加稀盐酸(排除是碳酸根和银离子的干扰),再加BaCl2溶液,如果产生白色沉淀,则说明含硫酸根离子。A选项是想通过Ag+和未知溶液中的SO42-离子反应生成微溶的Ag2SO4白色沉淀而达到目的,而实际上如果未知溶液中含有Cl-也会与Ag+反应生成AgCl白色沉淀,对结果会产生干扰,所以A选项错误;B选项中植物的茎中含有导管和筛管且水带运输是从下自上的,只要看茎的截面中那哪一部分被红墨水染红,就可以知道水分的运输部位,所以B选项正确;C选项中该滑轮组如果从两轮中间水平剪开,只有二股绳子与下面的动滑轮相连,所以该滑轮组省二分之一的力,所以C选项错误;D选项装置中的变量是温度,只能说明酶的活性受温度的影响,而不能说明酶具有专一性,如果要说明酶具有专一性,实验的变量应该是两种不同的待分解溶液且温度应该保持相同,所以D选项错误。故选B。
6.【答案】D
【知识点】金属的化学性质;酸的化学性质;碱的化学性质;影响化学反应速率的因素
【解析】【分析】
A、根据电解水时生成的氢气和氧气的质量关系分析;
B、根据双氧水放出氧气的质量与有无催化剂无关分析;
C、根据锌与硫酸反应生成的氢气和时间的之间的关系分析;
D、往稀盐酸和CuCl2混合液中滴入NaOH溶液,首先稀盐酸与NaOH溶液反应,当稀盐酸反应完,CuCl2再与NaOH溶液反应生成沉淀。
【解答】
A、电解水时生成的氢气和氧气的质量比是1:8,故A错误;
B、双氧水放出氧气的质量与有无催化剂无关,生成的氧气的质量相等,故B错误;
C、锌与硫酸反应生成的氢气随时间的增加而增大,故C错误;
D、向含有盐酸和CuCl2的混合溶液中加入NaOH溶液,开始没有沉淀生成,因为如果生成氢氧化铜沉淀也会被盐酸溶解.当盐酸完全和氢氧化钠溶液反应后开始生成沉淀,当氯化铜完全和氢氧化钠溶液反应后不再生成沉淀,故D正确。
故选D。
7.【答案】A
【知识点】溶质的质量分数及相关计算;溶液的酸碱性与pH值的关系;金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】坐标曲线类试题,一般先要观察横纵坐标所表示的量,然后观察曲线的特点,包括起点、转折点、终点和变化趋势。
【解答】A.起点位置不正确,再加入铁粉质量为“0”时,溶液中不可能有三种溶质,另外依据金属活动性顺序表可知,铁的活动性比银强比锌弱,铁能与硝酸银反应生成硝酸亚铁,不能与硝酸锌反应,故在加入足量铁时,硝酸银完全反应,溶质为硝酸锌和硝酸亚铁两种;故图像错误。
B.开始加盐酸时,盐酸不足完全反应时,氯化氢的质量相等,由化学方程式可知生成氢气的质量也相等,开始一段直线重合;加入的盐酸逐渐增多时,金属完全反应,由化学方程式可知,等质量的金属完全反应铁比锌生成的氢气多;当金属完全反应后,再加入盐酸,反应不再继续,氢气不再增多,图像是一段水平线;选项图像正确。
C.开始时硝酸钾的不饱和溶液一定量,加入硝酸钾晶体会逐渐溶解,溶液质量增加,达到饱和后不再溶解,溶液质量不再增加,选项图像正确;
D.开始时,溶液是稀盐酸,pH小于7,逐渐加入NaOH溶液(pH大于7),溶液pH逐渐增大,当恰好反应时溶液pH=7,当氢氧化钠过量时pH大于7,选项图像正确。
8.【答案】A
【知识点】盐的性质及用途;物质的鉴别、推断;酸的化学性质;碱的化学性质
【解析】【分析】首先根据所给的物质的性质结合反应间的转化关系,找到题中的题眼进行推断解题,硫酸会和其余的四种物质反应,可以知道丁就是硫酸,然后根据其他物质的性质进行验证推导。要发现题眼,要先了解它们之间的相互是否会反应,它们之间的反应关系如下:
铁 氧化铁 硫酸 氢氧化钙 碳酸钠
铁 不会反应 不会反应 会反应 不会反应 不会反应
氧化铁 不会反应 不会反应 会反应 不会反应 不会反应
硫酸 会反应 会反应 不会反应 会反应 会反应
氢氧化钙 不会反应 不会反应 不会反应 不会反应 会反应
碳酸钠 不会反应 不会反应 不会反应 会反应 不会反应
【解答】
A、根据上面可以看出,碳酸钠会和两种物质反应,而碳酸钠和氢氧化钙都会和两种物质反应,所以甲和丙要从碳酸钠和氢氧化钙中选,丙可能是碳酸钠溶液,故A正确;
B、根据上表可以看出,会与四种物质发生反应的只有硫酸,可知丁一定是硫酸,故B错;
C、只有氧化铁会转化成铁,但是不一定都是置换反应,比如一氧化碳还原氧化铁就不是置换反应,故C错;
D、中和反应必须是酸和碱反应生成盐和水,丁是硫酸,属于酸,但是甲可能是氢氧化钙,也可能是碳酸钠,所以不一定是中和反应,故D错。
故选A。
9.【答案】C
【知识点】盐的性质及用途;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】锌粉先和硝酸银反应,生成硝酸锌和银,再和硝酸亚铁反应,生成硝酸锌和铁,据此分析判断。
【解答】A.锌粉先和硝酸银反应,生成硝酸锌和银,这会使滤渣的质量增大;锌粉和硝酸亚铁反应,生成硝酸锌和铁,这会使滤渣的质量减小。因为滤渣的质量等于加入锌粉时的质量,那么硝酸银肯定全部反应,而硝酸亚铁可能部分反应,可能全部反应。当全部反应时,滤液中溶质只有硝酸锌,故A错误;
B.由于硝酸银全部反应,因此加入稀盐酸后,不会有白色沉淀生成,故B错误;
C.滤渣中可能为银和铁,也可能为银、铁和锌,因此加入稀盐酸后,肯定有氢气产生,故C正确;
D.如果硝酸亚铁部分反应,那么溶液成浅绿色,故D错误。
故选C。
10.【答案】A
【知识点】质量守恒定律及其应用;金属的化学性质
【解析】【分析】根据三种金属的活动性顺序和质量守恒定律分析。
【解答】根据金属活动性顺序表可知,三种金属的活动性顺序:镁>锌>铁,因此与酸反应的快慢为:镁>锌>铁。根据图片可知,曲线X、Y、Z分别表示镁、锌和铁的反应情况,故D错误;
根据图片可知,金属铁生成的氢气质量最多,故C错误;
根据反应的化学方程式可知,生成2份氢气,需要消耗镁24份、铁56份、锌64份,即消耗金属的质量大小:镁<铁<锌。镁和锌生成氢气的质量相等,即反应的稀盐酸的质量相等,那么二者的质量之比为:24:64,因此如果有一种金属剩余,那么就是金属镁,故B错误;
当酸的质量足够时,质量相等的锌和铁,生成氢气的质量铁大于锌,因此反应后可能没有剩余的金属是铁和锌,故A正确。
故选A。
11.【答案】B
【知识点】根据化学反应方程式的计算;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据相同质量的Mg、Fe、Zn三种金属,分別与足量的、质量相同、质量分数相同的稀H2SO4充分反应,等质量的金属产生氢气相等,金属完全反应时镁消耗硫酸质量最多,产生氢气质量最大,锌消耗硫酸质量最少,产生氢气质量最小分析。
【解答】A、由方程式中物质的质量关系可知,三种金属消耗稀H2SO4的质量:Mg>Fe>Zn ,不符合题意;
B、每个镁原子与酸反应失去2个电子,每个铁原子与酸反应失去2个电子,每个锌原子与酸反应失去2个电子,因相等质量的三种金属,各原子个数关系为 Mg>Fe>Zn ,所以失电子总数 Mg>Fe>Zn ,符合题意;
C、三种金属的活动性由强到弱的顺序为镁、铁、锌,不符合题意;
D、 三种金属与稀H2SO4反应后产生氢气质量关系为Mg>Fe>Zn,所以反应后溶液的质量:Mg故选B。
12.【答案】A
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据等质量锌和铁完全反应,铁消耗硫酸的质量大于锌,产生氢气质量铁大于锌、金属活动性顺序判断需利用反应速率分析。
【解答】A、因等质量锌和铁完全反应,铁消耗硫酸的质量大于锌,产生氢气质量铁大于锌,a产生氢气质量小于b,则a表示的是锌和稀硫酸反应的情况,符合题意;
B、铁与硫酸反应生成溶液呈浅绿色,不符合题意;
C、图示中没有表示出反应速率的快慢,不能证明锌与铁的活动性强弱 ,不符合题意;
D、 反应结束后消耗酸的质量不相等,说明酸没有完全反应,则两种金属没有剩余,产生氢气质量不相等,所得溶液的质量不相等,不符合题意;
故选A。
13.【答案】D
【知识点】金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据三种金属与稀硫酸反应的化学方程式可以计算出生成氢气的量。题中没有具体告诉我们稀硫酸的量,所以可对稀硫酸的量进行讨论。
【解答】A、当三种金属都过量时,根据等量的稀硫酸计算得到氢气的质量,可得氢气质量相等,A选项可能;
B、如果三个反应中酸过量,24份的Mg可得2份质量的氢气,56份的Fe可得2份质量的氢气,65份的Zn可得2份质量的氢气。现在金属的质量都是20g,得到氢气的质量应该是Mg>Fe>Zn,B选项可能;
C、三种金属与稀硫酸反应时,等量的金属消耗稀硫酸的量由大到小顺序是,Mg>Fe>Zn,所以当金属Mg、Fe有过量Zn消耗完时,Mg和Fe反应产生的氢气相同,Zn产生的氢气较少,C选项可能;
D、三种金属与稀硫酸反应时,等量的金属消耗稀硫酸的量由大到小顺序是,Mg>Fe>Zn,所以当金属Mg有过量Fe、Zn消耗完时,产生氢气的质量是Mg最大,Fe、Zn产生的氢气根据金属计算可得Fe产生的氢气质量大于Zn产生氢气的质量,D不可能出现,D正确。
故选D
14.【答案】D
【知识点】金属、金属氧化物、碱之间的转化
【解析】【分析】根据蓝色沉淀氢氧化铜推导出甲为铜,由最终得到碳酸钡副产品结合除杂原则,推导出乙为氢氧化钡,再结合硝酸钾是复合肥等知识进行判断。
【解答】A、蓝色沉淀为氢氧化铜,不符合题意;
B、滤液A中含有铜离子,为除去铜离子且不引入新杂质,乙为氢氧化钡,不符合题意;
C、 若丙是K2CO3,滤液C结晶后物质为硝酸钾,是一种常用复合肥,可以作为化学肥料 ,不符合题意;
D、 若得到19.7g碳酸钡,根据反应前后钡元素质量不变可知,原废水中含有13.7g钡元素, 符合题意;
故选D。
15.【答案】B
【知识点】根据化学反应方程式的计算;盐的性质及用途;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】①某固体粉末高温的条件下生成气体X,X能使澄清的石灰水变浑浊,肯定是二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水,那么X是二氧化碳,Y是碳酸钙;
②浅绿色溶液应该是氯化亚铁溶液,根据方程式:
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑;
56 73
5.6g 100g×7.3%=7.3g;
可知,固体Z5.6g加入100g7.3%的盐酸恰好完全反应,生成气体W,因此Z中有铁,W是氢气。
CaO+2HCl=CaCl2+H2O;
56 73
5.6g 100g×7.3%=7.3g;
可知,固体中还可能含有CaO,那么溶液N中还可能含有CaCl2。【解答】A.溶液N中可能含有氯化亚铁和氯化钙两种溶质,故A错误;
B.二氧化碳可能是木炭粉和氧化铁反应产生的,也可能是碳酸钙分解产生,故B正确;
C.白色沉淀Y一定是碳酸钙,而气体W一定是氢气,故C错误;
D.如果原固体粉末中含有氧化铜,那么固体Z和盐酸就不会正好完全反应,故D错误。
故选B。
16.【答案】C
【知识点】盐的性质及用途;化合物之间的相互转化;碱的化学性质
【解析】【分析】 碳酸氢钠与稀盐酸反应方程式为:NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O,碳酸钠与稀盐酸反应方程式为:Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O。假设碳酸钠的质量,根据反应方程式,列出方程组,得出关于碳酸钠质量的表达式,在进行分析。
【解答】①②假设混合物中Na2CO3的质量为m,NaHCO3等质量为(a-m),碱石灰增重的质量是二氧化碳的质量分别为M1、M2,根据化学反应方程式
NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O
84 44
(a-m) M1
M1=44(a-m)/84
Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O
106 44
m M2
M2=44m/106
因为M1+M2=b,所以44(a-m)/84+44m/106=b
解得m=(44a/84-b)÷(44/84-44/106)
又因为碱石灰吸收的二氧化碳气体中混有水蒸气,使得b偏大,则求得m偏小,故x也偏小,①分析正确。
③④假设混合物中Na2CO3的质量为n,NaHCO3等质量为(a-n),生成氯化钠的质量分别为N1、N2,根据化学反应方程式
NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O
84 58.5
(a-n) N1
N1=58.5(a-n)/84
Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O
106 117
n N2
N2=117n/106
因为N1+N2=c,所以58.5(a-n)/84+117n/106=c
解得n=(c-58.5a/84)÷(117/106-58.5/84)
又因为灼烧时有固体飞溅出去,使得c偏小,则求得n偏小,故x也偏小, ③分析正确。
故答案为:C
17.【答案】B
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)在物质除杂的过程中,要尽可能的不引入其他的杂质;
(2)根据生成的氢氧化镁沉淀推算出a溶液的溶质;
(3)根据物质a与CaCl2反应推算溶液A中的溶质,再根据碳酸钙沉淀推算b溶液的溶质。
【解答】(1)将粗盐加水溶解,这时溶液中含有NaCl、MgCl2、CaCl2;
(2)因为Ca(OH)2与MgCl2反应生成Mg(OH)2沉淀和CaCl2,所以a溶液可能是Ca(OH)2;
(3)溶液A中含有CaCl2,因为CaCl2与Na2(CO)3反应生成碳酸钙沉淀和NaCl,所以b物质是Na2(CO)3;
(4)最后如果有剩余的Na2(CO)3,可以与稀盐酸反应生成NaCl,到此除杂结束。
因此a物质是Ca(OH)2,b物质是Na2(CO)3。
故选B。
18.【答案】B
【知识点】溶质的质量分数及相关计算;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据金属活动性顺序及其意义进行分析,注意金属在与两种金属的盐溶液发生置换反应时,会先置换活动性较弱的金属。
【解答】A. Cu的活动性比Ag强 ,但是Cu和Ag都排在H后面,都不能与酸发生反应,因此只用盐酸无法探究两者活动性强弱 ,A正确,不符合题意。
B.银的金属性比铜弱,锌会优先与硝酸银发生置换反应,待硝酸银反应完后,锌再与硝酸铜发生置换反应,当溶质种类为1种时,说明溶液中只存在硝酸锌,银和铜被完全置换出,此时金属单质的种类可能为两种,若锌过量则为三种,不可能为一种,B错误,符合题意。
C.硝酸银已在c点之前反应完,c-d点之间锌与硝酸铜发生反应,d点硝酸铜才反应完,因此在 c~d间(不含两点)的溶液中金属离子为Zn2+、Cu2+ ,C正确,不符合题意。
D. 从m1变化到m2时,发生的反应是锌与硝酸银反应生成银单质和硝酸锌,硝酸铜还没有开始反应,银的相对原子质量是大于锌的相对原子质量,溶液质量变小,溶液中硝酸铜的质量分数变大,D正确,不符合题意。
故答案为:B
19.【答案】C
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】能与氢氧化钠溶液生成红褐色沉淀,能与硝酸钡、硝酸银生成白色沉淀,推断出甲溶液一定含有的离子,从而推断出甲溶液中可能含有的物质。【解答】能与氢氧化钠溶液生成红褐色沉淀,说明甲溶液中肯定含有铁离子;能与硝酸钡反应生产白色沉淀,说明甲溶液中肯定有硫酸根离子;能与硝酸银溶液反应生产白色沉淀,说明甲溶液中肯定含有氯离子。
A.①是一种铁盐与氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀,因此一定是复分解反应,故A正确不合题意;
B.甲溶液一定含有氯离子、硫酸根离子和铁离子,故可能为氯化铁和硫酸钠溶液,即溶质可能为FeCl3和Na2SO4但不是肯定是,故B正确不合题意;
C.因为碳酸铁在溶液中不存在,故C不是碳酸钡,故C错误符合题意;
D.根据图框,则推测E一定是氯化银,故D正确不合题意。
故选C。
20.【答案】A
【知识点】饱和溶液与不饱和溶液;根据化学反应方程式的计算;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】本题是图像的判断题,解答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】A、 在一定量AgNO3和Zn(NO)2的混合溶液中加入铁粉,铁不能与硝到锌反应,能和硝酸银反应,所以反应结束后溶液中溶质有硝酸锌和硝酸亚铁两种,错误;
B、横纵坐为盐酸的质量,等质量盐酸产生氢气质量相等,但最终铁消耗盐酸多,所以产生氢气多,正确;
C、常温下向硝酸银不饱和溶液中加入硝酸钾,硝酸钾继续溶解,溶质质量分数增大,直到达到饱和时不再发生改变,正确;
D、 向一定量的稀盐酸中加入过量的NaOH溶液,溶液pH由小于7到等于7,最后到大于7,与所加氢氧化钠溶液pH接近时几乎不再变化,正确;
故答案为:A。
21.【答案】(1)BaSO4
(2)HNO3、Mg(NO3)2、NaNO3
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据各步物质间的反应分析,确定反应后成分时要注意反应物的用量,若反应物过量,则反应后物质中一定存在过量的物质,结合钡离子与硫酸根离子能生成硫酸钡沉淀解答。
【解答】①往镁粉和氧化铜的混合物中加入过量稀硫酸,镁和氧化铜分别与硫酸反应生成硫酸镁和硫酸铜,镁能与硫酸铜反应生成硫酸镁和铜,充分反应并过滤,得到滤渣甲和滤液A,甲成分为铜,A的溶质一定有硫酸镁和硫酸,可能有硫酸铜;
②往滴有无色酚酞的氢氧化钠和硝酸钡的混合溶液中,加入一定量的稀硫酸,充分反应并过滤,得到沉淀乙和无色滤液B,沉淀乙为硫酸钡,B溶质一定有硝酸钠,可能有硫酸钠或硝酸钡或硫酸;
③将滤液A和B充分混合后,得到沉淀丙和滤液C;说明B中有硝酸钠、硝酸钡;
④往滤液C中滴加氯化钡溶液,没有沉淀产生,说明C中不含硫酸根离子,则一定含有溶质为 HNO3、Mg(NO3)2、NaNO3 。
故答案为:(1) BaSO4 ;(2) HNO3、Mg(NO3)2、NaNO3 。
22.【答案】(1)BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2↑
(2)CacO3
(3)BaCl2、Na2CO3
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据所给物质的性质结合流程图中各步骤的反应现象进行推断,掌握碳酸盐沉淀可溶于酸,而硫酸钡沉淀不溶于酸是解题关键。
【解答】白色固体加水得到白色沉淀和无色溶液B,白色沉淀A加稀盐酸生成无色气体和无色溶液,说明沉淀A能全溶于盐酸,则一定含有氯化钡、碳酸钠,一定不含硫酸钠,无色溶液B与氯化钙溶液反应产生白色沉淀C和无色溶液D,D中加酚酞无色,说明固体中不含氢氧化钠。
(1) 白色沉淀A为碳酸钡,与稀盐酸反应的化学反应方程式为 BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2↑ ;
(2)白色沉淀C为B中碳酸钠与氯化钙反应产生的碳酸钙,化学式为 CacO3 ;
(3)这包白色固体是由 BaCl2、Na2CO3 组成的。
故答案为:(1) BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2↑ ;(2) CacO3 ;(3) BaCl2、Na2CO3 。
23.【答案】(1)NaCl、Na2CO3
(2)CaO、Ca(OH)2、CaCO3
【知识点】离子或物质的共存问题;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)从出现的各种反应的现象入手分析,先确定不含稀盐酸,在得出可能含有碳酸钠和氢氧化钠,在确定肯定含有碳酸钠和氯化钠。
(2)根据①称取0.75克样品,加足量的水充分溶解,过滤得滤液A和0.1克沉淀B,可以判断原样品的成分中有碳酸钙;在根据该元素的质量守恒,分成只有氧化钙和氢氧化钙两种情况考虑,从而得出两种都要有。
【解答】(1)通过实验分析可知:将混合物C、D倒入一个洁净的烧杯中,发先烧杯中有白色沉淀且上层清液呈红色,过滤,得滤液E和1g滤渣,向滤液E中滴加CaCl2溶液,有白色沉淀生成。因为最后上层清夜呈红色,说明溶液最后成碱性,所以肯定没有HCl ,可能Na2CO3和NaOH;又因为滴加CaCl2溶液,有白色沉沉生成 ,说明肯定含有Na2CO3;而前面所加的稀盐酸是过量的,所以肯定E中含有生成物 NaCl ,故滤液E中一定含有的溶质是碳酸钠、氯化钠,一定没有盐酸,氢氧化钠可能有也可能没有。
(2)根据①称取0.75克样品,加足量的水充分溶解,过滤得滤液A和0.1克沉淀B,可以判断原样品的成分中有碳酸钙;那么剩余物是0.65g,根据③将混合物C、D倒入一个洁净的烧杯中,发现烧杯中有白色沉淀且上层清液呈红色,过滤,得滤液E和1g滤渣碳酸钙,1g碳酸钙中钙元素的质量=1.0g×40/100=0.4g根据质量守恒定律,钙元素质量守恒,剩余的0.65g物质中就含有0.4g钙;假设0.65g都是氧化钙,那么钙含元素的质量=0.65g×40/56≈0.46g,0.46g>0.4g;假设0.65g都是氢氧化钙,那么含钙元素的质量0.65g×40/74≈0.35g,0.35g<0.4g,因此可知原样品的成分中还有氧化钙和氢氧化钙。
故答案为:(1) NaCl、Na2CO3 ;(2) CaO、Ca(OH)2、CaCO3
24.【答案】(1)NaCl(或“氯化钠”)
(2)CaCO3、CaO、Na2CO3;CaCO3、Na2CO3;CaO、Na2CO3
【知识点】盐的性质及用途;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】
本题属于推断题,根据题目给出的流程图和信息:加入盐酸有无色气体生成,说明原物质中一定有碳酸钠;若X溶液只含一种溶质,碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠和水和二氧化碳,根据实验可以确定X溶液的溶质是氯化钠;加入足量的水过滤,有白色沉淀,因此白色沉淀是碳酸钙,可能有少量的氧化钙,也可能没有;由此可以判断原固体粉末的所有可能组成是:CaCO3、CaO、Na2CO3;CaCO3、Na2CO3;CaO、Na2CO3。
【解答】
(1)加入盐酸有无色气体生成,说明原物质中一定有碳酸钠;若X溶液只含一种溶质,根据实验可以确定X溶液的溶质是氯化钠。故答案为:NaCl(或“氯化钠”)。
(2)加入足量的水过滤,有白色沉淀,因此白色沉淀是碳酸钙,可能有少量的氧化钙,也可能没有;由此可以判断原固体粉末的所有可能组成是:
CaCO3、CaO、Na2CO3;CaCO3、Na2CO3;CaO、Na2CO3。故答案为:CaCO3、CaO、Na2CO3;CaCO3、Na2CO3;CaO、Na2CO3。
25.【答案】(1)Fe+2HCl=FeCl2+H2↑;置换反应;Fe2+
(2)
【知识点】金属活动性顺序及其应用;物质的鉴别、推断;酸的化学性质
【解析】【分析】(1)铁锈先与稀盐酸反应生成氯化铁和水,然后铁与稀盐酸反应生成氢气;当稀盐酸完全反应后,铁会和氯化铁反应生成氯化亚铁,据此解答;
(2)铁先和硝酸银反应,当铁完全反应后,铜再和硝酸银反应,根据铁粉和铜粉质量的不同对剩余固体的物质种类进行推测。
【解答】(1)铁单质与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,反应的方程式为: Fe+2HCl=Fe2Cl+H2↑ ;反应物和生成物都是由单质和化合物组成,因此属于置换反应。
由于充分反应后铁有剩余,那么最终溶液中的溶质是氯化亚铁,那么金属阳离子是Fe2+;
(2)A.无论是铁和硝酸银反应,还是铜和硝酸银反应,只要有反应发生,肯定会有银被置换出来,故A正确;
B.如果铁和铜的总和不足以将硝酸银完全置换出来,那么剩余固体中就只有银,故B错误;
C.如果铁的量足以将硝酸银全部置换出来,那么铜就不用与硝酸银反应,这时反应后溶液中一定有硝酸亚铁,但没有硝酸铜,故C错误;
D.反应后溶液中一定有银,若硝酸银未完全反应,则溶液中有硝酸亚铁、硝酸银、硝酸铜,硝酸银完全反应,则溶液中无硝酸银,D正确
因为固体有剩余,所有硝酸银肯定被全部置换出来,反应后的溶液中不可能含有硝酸银,故D错误。
故选AD。
26.【答案】(1)大
(2)水蒸气和氧气
(3)B;C
【知识点】根据化学反应方程式的计算;合金与合金的性质;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】(1)合金的特点:①熔点低;②硬度大;③导电性和导热性差;④抗腐蚀能力强;
(2)铁粉能够和空气中的水蒸气、氧气反应,生成铁锈;
(3)①根据金属活动性顺序判断曲线与金属的对应关系;
②产生相同质量的氢气时需要消耗相同质量的酸,据此确定镁和铁是否完全反应;
③根据锌产生氢气的质量大小分析金属锌是否有剩余。
【解答】(1) 黄铜是铜锌合金,其硬度比纯铜大;
(2)“双吸剂”的主要成分是还原铁粉,常用于食品保鲜,其原因是铁粉能吸收空气中的水蒸气和氧气 ;
(3)根据反应的化学方程式可知,产生2份质量的氢气,需要消耗镁24份质量,铁56份质量和锌65份质量。
A.根据金属活动性顺序表可知,金属活动性:镁>锌>铁,因此图像中镁的图像倾斜角度最大,而铁的图像倾斜角度最小,因此X是镁,Y是锌,Z是铁,故A错误;
B.产生相同质量的氢气时,消耗镁的质量少,锌的质量大,因此反应后金属镁一定有剩余,故B正确;
C.如果金属锌和铁完全反应,那么铁产生氢气的质量肯定大于锌产生氢气的质量,故C正确。
故选BC。
27.【答案】(1)镁不能与冷水反应,能与热水反应
(2)加热
(3)镁条表面覆盖了难溶于水的氢氧化镁导致反应终止
【知识点】酸碱指示剂及其性质;金属的化学性质
【解析】【分析】(1)根据图示可知,镁条放入冷水中没有气泡产生,放入热水中有气泡产生。
(2)根据实验猜想来选择实验方法。
(3)氢氧化镁是一种白色的难溶性固体。
【解答】(1)根据A图可知,镁条放入冷水中,镁条表面没有气泡产生,且加入酚酞试液也没有出现红色;而镁条加入热水中,镁条表面产生气泡,且加入酚酞试液变成了红色,由此可知,镁不能与冷水反应,能与热水反应;故填:镁不能与冷水反应,能与热水反应;
(2)因为猜想中提出了可能是因为温度降低造成的,所以可以将褪色后的溶液加热来观察是否变红色;故填:加热;
(3)镁与水反应生成氢氧化镁白色沉淀和氢气,生成的氢氧化镁会覆盖在镁条的表面阻止反应的进一步发生;故填:镁条表面覆盖了难溶于水的氢氧化镁导致反应终止。
故答案为:(1)镁不能与冷水反应,能与热水反应;(2)加热;(3)镁条表面覆盖了难溶于水的氢氧化镁导致反应终止。
28.【答案】(1)Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O;在一定量的氢氧化钙溶液中,滴加2--3滴酚酞试液,溶液变红,然后加入适量盐酸至红色消失,变为无色液体,说明盐酸与氢氧化钙能够发生化学反应
(2)氢氧化铁;一定有碳酸钠,可能有氢氧化钠
【知识点】书写化学方程式、文字表达式;物质的鉴别、推断;酸的化学性质;碱的化学性质
【解析】【分析】
(1)借助中和反应发生时溶液的pH的变化情况,借助指示剂判断设计即可。
(2)根据氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化钙与氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀.根据酚酞试液遇碱性物质变红,红色溶液加稀盐酸生成无色气体进行分析。
【解答】
(1)盐酸与氢氧化钙反应生成氯化钙和水,反应的化学方程式为:Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O。
借助中和反应发生时溶液的pH的变化情况,在碱的溶液中滴加酚酞,溶液变红加酸能使红色消失,则说明酸与碱能够发生反应,故答案为:在一定量的氢氧化钙溶液中,滴加2--3滴酚酞试液,溶液变红,然后加入适量盐酸至红色消失,变为无色液体,说明盐酸与氢氧化钙能够发生化学反应。
(2)①因为氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化钙与氯化铁反应生成红褐色的氢氧化铁沉淀,故固体A中一定含有碳酸钙和氢氧化铁。
②根据红色溶液加稀盐酸生成无色气体,故溶液中一定有碳酸钠,碳酸钠有剩余,说明氢氧化钙完全反应,生成氢氧化钠,如果氯化铁不足量,则会有氢氧化钠剩余。故无色溶液B中使酚酞试液变红的物质一定有碳酸钠,可能有氢氧化钠。
故答案为:(1)Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O;在一定量的氢氧化钙溶液中,滴加2--3滴酚酞试液,溶液变红,然后加入适量盐酸至红色消失,变为无色液体,说明盐酸与氢氧化钙能够发生化学反应;(2)①氢氧化铁;②一定有碳酸钠,可能有氢氧化钠。
29.【答案】(1)锥形瓶;酒精灯
(2)Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
(3)B
(4)水(或水蒸气或H2O)
(5)80
【知识点】物质除杂或净化;常用仪器的名称;有关化学式的计算和推断;物质的鉴别、推断;酸的化学性质
【解析】【分析】(1)依据对常见仪器的认识解决即可。
(2)依据A中锌与硫酸反应会生成硫酸锌和氢气分析判断。
(3)依据氯化氢气体的性质分析解答。
(4)依据硫酸铜粉末遇水会变蓝分析判断。
(5)根据反应过程分析固体减小的质量是氧化铜中氧元素的质量,然后利用化学式的计算求出氧化铜的质量,进而求的混合物中氧化铜的质量分数。
【解答】(1)依据对常见仪器的认识可知:a是锥形瓶,b是酒精灯。
(2)A中发生的是锌与稀盐酸生成氯化锌和氢气的反应,其方程式为:Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑。
(3)氯化氢气体溶于水形成盐酸,盐酸能和氢氧化钠发生中和反应,所以能除去H2中混有少量HCl气体的装置是B。
(4)硫酸铜粉末遇水会与之反应生成蓝色的硫酸铜晶体,所以装置E中硫酸铜粉末变蓝色,说明硬质试管中反应后有水生成。
(5)氢气还原氧化铜会生成水与铜,所以固体减小的质量就是氧化铜中氧元素的质量=5g-4.2g=0.8g,氧化铜的质量=0.8g÷ =4g,则混合物中氧化铜的质量分数= ×100%=80%。
30.【答案】(1)微弱的淡蓝色;2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O
(2)水位下降,压强减小,形成内外压强差
(3)储存气体(或收集气体)
(4)排尽装置中的空气,防止爆炸
【知识点】大气压的综合应用;氧气的性质和利用;书写化学方程式、文字表达式;还原反应与金属的冶炼;碱的化学性质
【解析】【分析】
(1)根据硫在空气中燃烧的现象进行分析,根据二氧化硫与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水正确书写化学方程式。
(2)根据D装置的阀门打开,水流出后,水位下降,造成压强减小,形成内外压强差进行分析。
(3)根据未参加反应的一氧化碳进入D装置进行分析D装置的作用。
(4)根据一氧化碳与空气混合在加热的条件下会发生爆炸进行分析。
【解答】
(1)硫在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰,生成二氧化硫,二氧化硫与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水,反应的化学方程式为:2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O。
(2)D装置的阀门打开,水流出后,水位下降,造成压强减小,形成内外压强差,故气流能从左向右作定向流动。
(3)未反应的一氧化碳和反应生成的二氧化碳进入C装置,二氧化碳被氢氧化钙吸收,一氧化碳与氢氧化钙不反应,然后进入D装置,故装置还有储存气体的作用。
(4)因为B中玻璃管内有空气,如果在加热的条件下进入一氧化碳,可能会引起爆炸,故先打开止水夹和阀门,通一会儿一氧化碳把玻璃管内的空气排净,然后点燃酒精灯,目的是排尽装置中的空气,防止爆炸。
故答案为:
(1)微弱的淡蓝色; 2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O;
(2)水位下降,压强减小,形成内外压强差;
(3)储存气体(或收集气体);
(4)排尽装置中的空气,防止爆炸;
31.【答案】(1)先通气体;;①CO ②CO和CO2
(2)C→A→B
【知识点】物质除杂或净化;书写化学方程式、文字表达式;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】
(1)根据甲烷不完全燃烧生成一氧化碳,一氧化碳属于可燃性气体,不纯加热可能会发生爆炸;一氧化碳具有还原性,能和氧化铜反应生成铜和二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊进行解答。
(2)根据水能使无水硫酸铜变蓝,用于检验水的存在,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,用于检验二氧化碳的存在,氢氧化钠溶液和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,用于吸收二氧化碳气体进行解答。
【解答】
(1)甲烷不完全燃烧生成一氧化碳,一氧化碳属于可燃性气体,不纯加热可能会发生爆炸,所以开始时应先通气体;一氧化碳具有还原性,能和氧化铜反应生成铜和二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,所以CuO固体变红的化学方程式;澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳气体,所以混合气体所有的可能组成是一氧化碳或一氧化碳和二氧化碳的混合气体。
(2)水能使无水硫酸铜变蓝,用于检验水的存在,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,用于检验二氧化碳的存在,二氧化碳和氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,故氢氧化钠溶液用于吸收二氧化碳气体,所以先通过无水硫酸铜检验水的存在,再通过氢氧化钠溶液吸收二氧化碳,再通过澄清石灰水检验二氧化碳是否吸收完全,所以改进方案的装置连接顺序(装置不重复使用),混合气体→C→A→B→甲图装置。
32.【答案】(1)碳酸钠和硫酸钠;BaCO3+2HNO3=Ba(NO3)2+CO2↑+H2O
(2)取澄清溶液少许,加入足量硝酸钡溶液,过滤,在滤液中再滴加硝酸银溶液,若能观察到沉淀产生,就可确认固体中有氯化钠存在,否则就不存在氯化钠
【知识点】盐的性质及用途;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据碳酸钙难溶于水,碳酸根离子和钡离子会生成碳酸钡沉淀,硫酸根离子和钡离子会生成硫酸钡沉淀,碳酸钡沉淀会溶于酸,硫酸钡沉淀不溶于酸等知识进行分析。
【解答】碳酸钙难溶于水,碳酸根离子和钡离子会生成碳酸钡沉淀,硫酸根离子和钡离子会生成硫酸钡沉淀,碳酸钡沉淀会溶于酸,硫酸钡沉淀不溶于酸。取固体粉末加水搅拌充分溶解,得到澄清溶液,所以固体粉末中一定不含碳酸钙,加入氯化钡会生成白色沉淀,白色沉淀部分溶于硝酸,所以沉淀中含有碳酸钡和硫酸钡,固体粉末中一定含有硫酸钠、碳酸钠,固体粉末中是否含有氯化钠,不会影响题中的实验现象,所以固体粉末中可能含有氯化钠。
(1)通过推导可知,固体粉末中肯定存在的物质是碳酸钠、硫酸钠,碳酸钡和硝酸反应生成硝酸钡、水和二氧化碳,所以白色沉淀部分溶解的化学方程式为:BaCO3+2HNO3=Ba(NO3)2+H2O+CO2↑;
(2)要检验可能含有的物质氯化钠,可以用硝酸银检验,但是硫酸根离子和碳酸根离子会对氯离子的检验造成干扰,要先加入硝酸钡除去,但不能加氯化钡,因为会引入氯离子,因此实验步骤是:取澄清溶液少许,加入足量硝酸钡溶液,过滤,在滤液中加入硝酸银溶液,若能观察到沉淀产生,就可以确认固体中有氯化钠存在,否则就不存在氯化钠。
故答案为:碳酸钠、硫酸钠 BaCO3+2HNO3=Ba(NO3)2+H2O+CO2↑ 取澄清溶液少许,加入足量硝酸钡溶液,过滤,在滤液中加入硝酸银溶液,若能观察到沉淀产生,就可以确认固体中有氯化钠存在,否则就不存在氯化钠。
33.【答案】(1)引流
(2)CO2
(3)NaOH 、Na2CO3、Na2SO4
(4)设反应生成的氯化钠的质量为X
Na2SO4+BaCl2= BaSO4↓+ 2NaCl
233 117
4.66克 X
X=2.34克
设反应生成的氯化钠的质量为Y
Na2 CO3+BaCl2= BaCO3↓+ 2NaCl
197 117
7.88克 X
Y=4.68克
氯化钠的质量为2.34克+4.68克=7.02克
【知识点】根据化学反应方程式的计算;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)根据过滤时玻璃棒作用是引流分析;
(2)根据碳酸钡与酸反应产生二氧化碳分析;
(3)根据碳酸钡溶于酸,硫酸钡不溶于酸,氢氧化钠溶液呈碱性分析;
(4)根据产生碳酸钡和硫酸钡的质量代入方程式,利用方程式计算生成氯化钠分析。
【解答】(1)过滤时玻璃棒作用是引流;
(2)加入氯化钡产生能与硝酸反应且生成气体的固体甲,则甲中含有碳酸钡沉淀,无色气体为二氧化碳;
(3)溶液X加入氯化钡产生部分溶于硝酸的沉淀,则沉淀为碳酸钡和硫酸钡,则X中含有硫酸钠和碳酸钠,加氯化钡所得溶液加无色酚酞,呈红色,说明含氢氧化钠,故溶液X中溶质为 NaOH 、Na2CO3、Na2SO4 ;
故答案为:(1)引流;(2) CO2 ;(3) NaOH 、Na2CO3、Na2SO4 ;(4)7.02g。
34.【答案】(1)2HCl+Na2CO3=2NaCl+CO2↑+H2O
(2)氢氧化钠和碳酸钠
(3)解:设固体粉末中含碳酸钠x克,与碳酸钠反应消耗HCl y克, 同时生成NaCl z克:
2HCl+ Na2CO3= 2NaCl+ CO2↑+H2O
36.5×2 106 58.5×2 44
y x z 100+9.3-107.1
解得:x=5.3(克)
y=3.65(克)
z=5.85(克)
设固体粉末中含氢氧化钠a克,与盐酸反应后生成NaCl b克
HCl+ NaOH= NaCl+H2O
36.5 40 58.5
100×7.3%-3.65 a b
解得:a=4(克)
b=5.85(克)
因为固体总质量为9.3克,等于碳酸钠与氢氧化钠的质量和,所以固体中无氯化钠。所以,所得溶液中溶质的质量分数= ×100%=10.9%
【知识点】根据化学反应方程式的计算;物质的鉴别、推断;酸的化学性质
【解析】【分析】(1)根据碳酸钠与盐酸反应会产生二氧化碳气体分析;
(2)根据溶液呈中性,说明盐酸全部反应,再由方程式计算出若盐酸全部与碳酸钠反应消耗碳酸钠质量,由固体总质量判断氢氧化钠的存在分析;
(3)根据碳酸钠和氢氧化钠都能与盐酸反应生成氯化钠,通过方程式计算出氯化钠质量,再计算氯化钠的溶质质量分数分析。
【解答】(1)碳酸钠与盐酸反应会产生二氧化碳、氯化钠和水,所以产生二氧化碳气体的方程式为 2HCl+Na2CO3=2NaCl+CO2↑+H2O ;
(2) 加入100克7.3%的稀盐酸充分反应, 所得溶液呈中性,盐酸中溶质质量为7.3克,设盐酸全部与碳酸钠反应时消耗碳酸钠质量为x
2HCl+Na2CO3=2NaCl+CO2↑+H2O
73 106
7.3g x
73:106=7.3g:x
x=10.6g,而固体总质量为9.3克,说明还含有其它与盐酸反应的氢氧化钠,白色粉末的成分为碳酸钠和氢氧化钠;
故答案为:(1) 2HCl+Na2CO3=2NaCl+CO2↑+H2O ;(2) 氢氧化钠和碳酸钠 ;(3)10.9%。
35.【答案】(1)12.8
(2)四
(3)解:设参加反应的铁的质量为a
Fe+CuCl2= Cu+FeCl2
56 64
a 16g
=
a=14g
Fe%= ×100%= ×100%=93.3%
答:铁屑中铁的质量分数为93.3%.
(4)解:设参加反应的氯化铜的质量为x,生成氯化银的质量为y,参加反应的氯化亚铁的质量为z。
Fe+ CuCl2= Cu+FeCl2
135 64
x 16g
=
x=33.75g
2AgNO3+ CuCl2==Cu(NO3)2+ 2AgCl↓
135 287
33.75g y
= y=71.75g
m=m总-m1=143.5g-71.75g=71.75g
2AgNO3+ FeCl2==Fe(NO3)2+ 2AgCl↓
127 287
z 71.75g
= z=31.75gFeCl2%= = ×100%=15.9%答:原混合溶液中FeCl2的质量分数为15.9%。
【知识点】质量守恒定律及其应用;化合物之间的相互转化
【解析】【分析】(1)根据表格中的实验组一和二可知,每增加3g铁屑析出铜的质量增加3.2g,根据实验组二与四可知,实验三中铁屑全部反应完,可得到m的数值;(2)根据实验组三、四和五比较可确定实验恰好完全反应的组;(3)根据实验组四中两者恰好完全反应,这组提供的数据来计算铁屑中铁的质量分数;(4)先根据生成铜的质量计算出混合溶液中有的CuCl2的质量。再根据混合溶液中有的CuCl2计算出AgCl的质量。用已知条件中的143.5gAgCl减去与CuCl2反应产生的AgCl质量,得到也FeCl2反应产生的AgCl的质量,用这一质量可计算出混合溶液中含有的FeCl2的质量。最后可计算出质量分数。
【解答】(1)根据表格中的实验组一和二可知,每增加3g铁屑析出铜的质量增加3.2g,根据实验组二与四可知,实验三中铁屑全部反应完,所以m为9.6g+3.2g=12.8g;(2)实验组三、四相比可知,增加3g铁屑之后,析出铜的质量增加了3.2g,所以15g铁屑已反应完。由实验组中继续增加铁屑析出铜的质量不变,说明混合溶液中的CuCl2已经反应完,所以可判断出第四组实验恰好完全反应。
故答案为:(1)12.8;(2)四
36.【答案】(1)对照
(2)解:根据浓硫酸质量的增加量就是生成的水的质量可知,生成水的质量=163.9g-161.2g=2.7g。
设要生成2.7g水需要参加反应的氧化铜的质量为X。
80 18
x 2.7g
=
X=12g
氧化铜的纯度=×100%=80%
答:氧化铜样品的纯度为80%。
(3)B
【知识点】误差分析;根据化学反应方程式的计算;还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】(1)解这类题要明确每一种化学药品在装置中所起的作用,此题最关键要清楚浓硫酸的作用。
(2) 关键要考虑到丁装置中增加的质量就是氢气与氧化铜反应生成的水的质量,在利用化学方程式进行进一步的求解。
(3) 实验计算中小明的方法没有误差,而小丽的方法受到浓硫酸吸收水多少的影响而会存在一定的误差,所以应抓住小丽计算出的质量分数 偏大来进行分析。
【解答】(1)根据图分析可知,氢气通过浓硫酸,是为了除去氢气中混有的水分,而无水硫酸铜遇到水会由白色变蓝色,所以再通过无水硫酸铜就是检
验浓硫酸是否把氢气中的水分完全除尽。
(2)由于浓硫酸具有吸水性,故丁中浓硫酸质量的增加量就是反应生成的水的质量,再根据水的质量,利用反应的方程式中水与氧化铜的质量 比,计算出氧化铜的质量,最后计算纯度即可。
解:根据浓硫酸质量的增加量就是生成的水的质量可知,生成水的质量=163.9g-161.2g=2.7g。
设要生成2.7g水需要参加反应的氧化铜的质量为X。
80 18
x 2.7g
=
X=12g
氧化铜的纯度=×100%=80%
答:氧化铜样品的纯度为80%。
(3)根据题意,小丽根据装置丁的质量变化进行计算的结果偏大,说明丁装置中吸收的水的量偏大,故其原因是由于浓硫酸与空气相通,吸收了空气中的水分而变大,B正确;装置的气密性不好或通入的氢气量不足会使结果偏小,故A、C错误;浓硫酸不吸收二氧化碳,故D也错误。
37.【答案】(1)过滤
(2)Na2SO4和NaAlO2
(3)87(mA-mB):104m B
【知识点】过滤的原理、方法、操作及其应用;有关化学式的计算和推断;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)过滤操作用于分离液体和不溶于液体的固态物质;
(2)①铝和稀硫酸反应,生成硫酸铝和氢气,镁和稀硫酸反应,生成硫酸镁和氢气。
②加入氢氧化钠后,硫酸铝和氢氧化钠反应生成氢氧化铝沉淀和硫酸钠;硫酸镁和氢氧化钠反应,生成氢氧化镁沉淀和硫酸钠,故A点时的溶质为硫酸钠;
③随着氢氧化钠的加入,氢氧化铝沉淀和氢氧化钠反应,生成了偏铝酸钠和水,直到B点时氢氧化铝全部反应,此时溶质为硫酸钠和偏铝酸钠。
(3)根据乙图分别确定沉淀氢氧化镁和氢氧化铝的质量,然后用它们的质量分别乘以镁或铝的质量分数,最后将得到的质量作比即可。
【解答】(1)操作①用于分离固体杂质和溶液甲,因此为过滤。
(2)当滴入氢氧化钠溶液为c克时,充分反应后,溶液乙中的溶质为Na2SO4和NaAlO2;
(3)根据图乙可知,剩余的沉淀就是氢氧化镁,即它的质量为mB;
那么镁元素的质量:;
氢氧化镁和氢氧化铝的总质量为mA,那么铝元素的质量:;
该易拉罐中铝元素和镁元素的质量比:。
1 / 1浙教版科学九年级上册第二章 第2章 物质转化与材料利用 拓展攀登练习题
一、单选题
1.(2021·绍兴)向一定质量的Mg(NO3)2和Cu(NO3)2混合溶液中加入a克锌粉和铁粉的混合物,充分反应后过滤,得到不饱和的滤液和滤渣,将滤渣洗涤、干燥后再称量,得到的固体质量仍为a克。下列分析合理的是( )
①滤渣中可能有铜 ②向滤渣中加稀盐酸,可能有气泡产生
③滤液中一定有Mg(NO3)2、Zn(NO3)2和Fe(NO3)2,可能有Cu(NO3)2
④若忽略过滤操作中溶液损失,滤液中溶质的质量一定大于原混合溶液溶质的质量
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
【答案】C
【知识点】根据化学反应方程式的计算;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据向一定质量的Mg(NO3)2和Cu(NO3)2混合溶液中加入锌粉和铁粉的混合物, 锌和铁都能与硝酸铜反应,且锌先反应,然后铁再反应,锌与硝酸铜反应固体质量减少,铁与硝酸铜反应固体质量增加分析。
【解答】 向一定质量的Mg(NO3)2和Cu(NO3)2混合溶液中加入a克锌粉和铁粉的混合物, 锌和铁都能与硝酸铜反应,不能与硝酸镁反应,且锌与硝酸铜反应固体质量减少,铁与硝酸铜反应固体质量增加,反应后固体质量不变则说明锌和铁都与硝酸铜发生了反应,由金属活动性顺序可知,锌要与硝酸铜反应完全后铁才能与硝酸铜反应,说明反应后锌一定没有剩余,滤渣中一定有铜,一定没有锌,可能有铁,滤液中一定有硝酸镁、硝酸锌、硝酸亚铁,可能有硝酸铜,①滤渣中可能有铜,错误;②向滤渣中加稀盐酸,可能有气泡产生,正确;③滤液中一定有Mg(NO3)2、Zn(NO3)2和Fe(NO3)2,可能有Cu(NO3)2 ,正确;④若忽略过滤操作中溶液损失,滤液中溶质的质量等于原混合溶液溶质的质量,错误。
故选C。
2.(2019·台州)某同学对Fe2O3做了如图探究活动,已知氯气在水溶液中能将Fe2+转变为Fe3+,且每一步都充分反应。下列分析正确的是( )
A.无色气体可以使澄清石灰水变浑浊
B.黑色粉末是Fe3O4
C.①过程Fe2O3中的氧元素全部转人无色气体
D.②过程有置换反应发生
【答案】B
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)氧化铁在高温下分解为氧气和四氧化三铁;四氧化三铁、稀盐酸和氯气反应生成氯化铁;氯化铁和氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀。
(2)二氧化碳气体能使澄清的石灰水变浑浊;
(3)四氧化三铁是黑色固体,含有 Fe2+ 的溶液呈浅绿色,含有 Fe3+ 的溶液呈黄色;而氢氧化铁是红褐色的。
【解答】A.无色气体是氧气,不能使澄清的石灰水变浑浊,故A错误;
B.氧化铁在高温下分解为氧气和四氧化三铁,因此黑色粉末是Fe3O4,故B正确;
C.①中的氧元素除了变成氧气外,还与铁元素生成四氧化三铁,故C错误;
D.置换反应中必须有单质参加,而②中没有,故D错误。
故选B。
3.(2018·台州)某固体由Ba2+、Cu2+、Na+、Cl-、CO32-、SO42-中的几种离子构成,取一定质量的该固体样品,进行如下实验:
①将固体溶于水得无色透明溶液,加入足量BaCl2溶液,过滤后得到5克白色沉淀。
②在沉淀中加入过量稀硝酸,仍有3克白色沉淀。
③在滤液中滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀。则该固体中一定含有( )
A.Na+、CO32-、SO42- B.Cu2+、CO32-、SO42-
C.Cl-、CO32-、SO42- D.Na+、Ba2+、Cl-
【答案】A
【知识点】复分解反应及其应用;离子或物质的共存问题;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】结合物质的颜色、物质的溶解性、复分解反应的条件等分析回答。
【解答】含Cu2+的溶液呈蓝色,Ba2+与CO32-、SO42-都会生成白色沉淀,所以从将固体溶于水得无色透明溶液,说明溶液中无Cu2+,Ba2+与CO32-、SO42-不会同时存在。加入足量BaCl2溶液,过滤后得到5克白色沉淀,在沉淀中加入过量稀硝酸,仍有3克白色沉淀,说明固体中含有CO32-、SO42-,因为碳酸钡、硫酸钡是白色沉淀且碳酸钡与稀硝酸反应,硫酸钡不与稀硝酸反应,同时也可得固体中无Ba2+。根据溶液呈中性,则固体中一定含有阳离子Na+。因为加入aCl2溶液时引入了Cl-,所以在滤液中滴加AgNO3溶液产生白色沉淀的现象不能说明固体中一定含有Cl-。综上分析可知,固体中一定含有的离子是Na+、CO32-、SO42-,A说法正确。
故答案为:A
4.常见金属R与硝酸银溶液反应的化学方程式为R+3AgNO33Ag+R(NO3)3,有关该反应的说法正确的是()
A.反应后溶液质量一定增加 B.该金属可能是铁
C.R的活泼性比Ag弱 D.R表面有固体析出
【答案】D
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据金属活动性顺序的应用推断,金属R能与硝酸银反应置换出银,说明R的活动性比银强;由生成了R(NO3)3可知,R在化合物中的化合价为+3价;单质中元素的化合价为0。
【解答】A、R与硝酸银溶液反应的化学方程式为R+3AgNO33Ag+R(NO3)3,由于不知道R的相对原子质量,无法判断反应后溶液质量的变化,故A错误;
B、由R与硝酸银溶液反应的生成了R(NO3)3,R在化合物中的化合价为+3价,铁与硝酸银溶液反应生成了硝酸亚铁,故该金属不可能是铁,有可能是铝,故B错误;
C、由金属R能与硝酸银反应置换出银,说明R的活动性比银强,故C错误;
D、由金属R能与硝酸银反应置换出银,单质中元素的化合价为0,因此R和Ag的化合价均发生了变化,故D正确。
故选D。
5.(2012·湖州)下列实验能达到目的的是( )
A.检验硫酸根离子
B.探究水的运输部位
C.组装省力到1/3的滑轮组
D.验证酶的专一性
【答案】B
【知识点】实验方案设计与评价;水分进入植物体内的途径;酶及其催化作用;滑轮组绳子拉力的计算;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】本题考查根据实验目的设计实验装置
【解答】检验硫酸根离子的存在常用方法是:加入硝酸钡溶液,产生白色沉淀,再加入稀硝酸(排除碳酸根的干扰)沉淀不溶解或者用稀盐酸和BaCl2溶液检验,先加稀盐酸(排除是碳酸根和银离子的干扰),再加BaCl2溶液,如果产生白色沉淀,则说明含硫酸根离子。A选项是想通过Ag+和未知溶液中的SO42-离子反应生成微溶的Ag2SO4白色沉淀而达到目的,而实际上如果未知溶液中含有Cl-也会与Ag+反应生成AgCl白色沉淀,对结果会产生干扰,所以A选项错误;B选项中植物的茎中含有导管和筛管且水带运输是从下自上的,只要看茎的截面中那哪一部分被红墨水染红,就可以知道水分的运输部位,所以B选项正确;C选项中该滑轮组如果从两轮中间水平剪开,只有二股绳子与下面的动滑轮相连,所以该滑轮组省二分之一的力,所以C选项错误;D选项装置中的变量是温度,只能说明酶的活性受温度的影响,而不能说明酶具有专一性,如果要说明酶具有专一性,实验的变量应该是两种不同的待分解溶液且温度应该保持相同,所以D选项错误。故选B。
6.下列图像能正确表示对应变化关系的是( )
A.图甲表示水通电分解产生的气体质量m与反应时间t的关系
B.图乙表示两份完全相同的双氧水在有无MnO2的情况下,产生的O2质量m与反应时间t的关系
C.图丙表示往锌中加入足量的稀H2SO4,产生的H2质量m与反应时间t的关系
D.图丁表示往稀盐酸和CuCl2混合液中滴人NaOH溶液,产生的沉淀质量m2与NaOH溶液质量m1的关系
【答案】D
【知识点】金属的化学性质;酸的化学性质;碱的化学性质;影响化学反应速率的因素
【解析】【分析】
A、根据电解水时生成的氢气和氧气的质量关系分析;
B、根据双氧水放出氧气的质量与有无催化剂无关分析;
C、根据锌与硫酸反应生成的氢气和时间的之间的关系分析;
D、往稀盐酸和CuCl2混合液中滴入NaOH溶液,首先稀盐酸与NaOH溶液反应,当稀盐酸反应完,CuCl2再与NaOH溶液反应生成沉淀。
【解答】
A、电解水时生成的氢气和氧气的质量比是1:8,故A错误;
B、双氧水放出氧气的质量与有无催化剂无关,生成的氧气的质量相等,故B错误;
C、锌与硫酸反应生成的氢气随时间的增加而增大,故C错误;
D、向含有盐酸和CuCl2的混合溶液中加入NaOH溶液,开始没有沉淀生成,因为如果生成氢氧化铜沉淀也会被盐酸溶解.当盐酸完全和氢氧化钠溶液反应后开始生成沉淀,当氯化铜完全和氢氧化钠溶液反应后不再生成沉淀,故D正确。
故选D。
7.下列图像不能正确反映对应变化关系的是( )
A.在一定量AgNO3和Zn(NO3)2的混合溶液中加入铁粉
B.向等质量的锌粉和铁粉中,分别加入相同质量分数的稀盐酸
C.常温下,向硝酸钾的不饱和溶液中加入硝酸钾晶体
D.向一定量的稀盐酸中加入过量的NaOH溶液
【答案】A
【知识点】溶质的质量分数及相关计算;溶液的酸碱性与pH值的关系;金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】坐标曲线类试题,一般先要观察横纵坐标所表示的量,然后观察曲线的特点,包括起点、转折点、终点和变化趋势。
【解答】A.起点位置不正确,再加入铁粉质量为“0”时,溶液中不可能有三种溶质,另外依据金属活动性顺序表可知,铁的活动性比银强比锌弱,铁能与硝酸银反应生成硝酸亚铁,不能与硝酸锌反应,故在加入足量铁时,硝酸银完全反应,溶质为硝酸锌和硝酸亚铁两种;故图像错误。
B.开始加盐酸时,盐酸不足完全反应时,氯化氢的质量相等,由化学方程式可知生成氢气的质量也相等,开始一段直线重合;加入的盐酸逐渐增多时,金属完全反应,由化学方程式可知,等质量的金属完全反应铁比锌生成的氢气多;当金属完全反应后,再加入盐酸,反应不再继续,氢气不再增多,图像是一段水平线;选项图像正确。
C.开始时硝酸钾的不饱和溶液一定量,加入硝酸钾晶体会逐渐溶解,溶液质量增加,达到饱和后不再溶解,溶液质量不再增加,选项图像正确;
D.开始时,溶液是稀盐酸,pH小于7,逐渐加入NaOH溶液(pH大于7),溶液pH逐渐增大,当恰好反应时溶液pH=7,当氢氧化钠过量时pH大于7,选项图像正确。
8.(2013·宁波)现有铁、氧化铁、稀硫酸、氢氧化钙溶液、碳酸钠溶液等五种物质,存在着如图所示的相互反应或转化关系(图中“—”表示物质间可以发生化学反应,“→”表示物质间存在相应的转化关系)。下列判断合理的是( )
A.丙可能是碳酸钠溶液 B.丁可能是氢氧化钙溶液
C.乙必须通过置换反应转化为铁 D.甲和丁的反应一定是中和反应
【答案】A
【知识点】盐的性质及用途;物质的鉴别、推断;酸的化学性质;碱的化学性质
【解析】【分析】首先根据所给的物质的性质结合反应间的转化关系,找到题中的题眼进行推断解题,硫酸会和其余的四种物质反应,可以知道丁就是硫酸,然后根据其他物质的性质进行验证推导。要发现题眼,要先了解它们之间的相互是否会反应,它们之间的反应关系如下:
铁 氧化铁 硫酸 氢氧化钙 碳酸钠
铁 不会反应 不会反应 会反应 不会反应 不会反应
氧化铁 不会反应 不会反应 会反应 不会反应 不会反应
硫酸 会反应 会反应 不会反应 会反应 会反应
氢氧化钙 不会反应 不会反应 不会反应 不会反应 会反应
碳酸钠 不会反应 不会反应 不会反应 会反应 不会反应
【解答】
A、根据上面可以看出,碳酸钠会和两种物质反应,而碳酸钠和氢氧化钙都会和两种物质反应,所以甲和丙要从碳酸钠和氢氧化钙中选,丙可能是碳酸钠溶液,故A正确;
B、根据上表可以看出,会与四种物质发生反应的只有硫酸,可知丁一定是硫酸,故B错;
C、只有氧化铁会转化成铁,但是不一定都是置换反应,比如一氧化碳还原氧化铁就不是置换反应,故C错;
D、中和反应必须是酸和碱反应生成盐和水,丁是硫酸,属于酸,但是甲可能是氢氧化钙,也可能是碳酸钠,所以不一定是中和反应,故D错。
故选A。
9.(2021·温州模拟)向 AgNO3、和Fe(NO3)2的混合溶液中加入一定量的Zn粉,充分反应后过滤,将滤渣洗涤、干燥、称量,发现滤渣的质量等于加入Zn粉的质量。下列分析正确的是 ( )
A.滤液中的溶质至少有两种
B.取反应后的滤液滴加稀盐酸,可能有白色沉淀
C.取反应后的滤渣滴加稀盐酸,一定有气泡生成
D.反应后所得的溶液一定是无色的
【答案】C
【知识点】盐的性质及用途;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】锌粉先和硝酸银反应,生成硝酸锌和银,再和硝酸亚铁反应,生成硝酸锌和铁,据此分析判断。
【解答】A.锌粉先和硝酸银反应,生成硝酸锌和银,这会使滤渣的质量增大;锌粉和硝酸亚铁反应,生成硝酸锌和铁,这会使滤渣的质量减小。因为滤渣的质量等于加入锌粉时的质量,那么硝酸银肯定全部反应,而硝酸亚铁可能部分反应,可能全部反应。当全部反应时,滤液中溶质只有硝酸锌,故A错误;
B.由于硝酸银全部反应,因此加入稀盐酸后,不会有白色沉淀生成,故B错误;
C.滤渣中可能为银和铁,也可能为银、铁和锌,因此加入稀盐酸后,肯定有氢气产生,故C正确;
D.如果硝酸亚铁部分反应,那么溶液成浅绿色,故D错误。
故选C。
10.(2021·柯桥模拟)用等质量的锌、铁、镁三种金属分别与三份溶质质量分数相同的稀盐酸充分反应。产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示。下列说法中正确的是( )
A.反应后可能没有剩余的金属是锌和铁
B.反应后不一定有剩余的金属是镁
C.根据图像分析,金属镁产生氢气最多
D.曲线X、Y、Z分别表示锌、铁、镁的反应情况
【答案】A
【知识点】质量守恒定律及其应用;金属的化学性质
【解析】【分析】根据三种金属的活动性顺序和质量守恒定律分析。
【解答】根据金属活动性顺序表可知,三种金属的活动性顺序:镁>锌>铁,因此与酸反应的快慢为:镁>锌>铁。根据图片可知,曲线X、Y、Z分别表示镁、锌和铁的反应情况,故D错误;
根据图片可知,金属铁生成的氢气质量最多,故C错误;
根据反应的化学方程式可知,生成2份氢气,需要消耗镁24份、铁56份、锌64份,即消耗金属的质量大小:镁<铁<锌。镁和锌生成氢气的质量相等,即反应的稀盐酸的质量相等,那么二者的质量之比为:24:64,因此如果有一种金属剩余,那么就是金属镁,故B错误;
当酸的质量足够时,质量相等的锌和铁,生成氢气的质量铁大于锌,因此反应后可能没有剩余的金属是铁和锌,故A正确。
故选A。
11.(2021·桐乡模拟)相同质量的Mg、Fe、Zn三种金属,分別与足量的、质量相同、质量分数相同的稀H2SO4充分反应,生成氢气与消耗稀H2SO4的质量关系如图,所得的结论与事实相符的是:( )
A.三种金属消耗稀H2SO4的质量:MgB.三种金属的失去电子总数量:Mg>Fe>Zn
C.三种金属的活动性顺序:Mg=Fe=Zn
D.三种金属与稀H2SO4反应后溶液的质量:Mg>Fe>Zn
【答案】B
【知识点】根据化学反应方程式的计算;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据相同质量的Mg、Fe、Zn三种金属,分別与足量的、质量相同、质量分数相同的稀H2SO4充分反应,等质量的金属产生氢气相等,金属完全反应时镁消耗硫酸质量最多,产生氢气质量最大,锌消耗硫酸质量最少,产生氢气质量最小分析。
【解答】A、由方程式中物质的质量关系可知,三种金属消耗稀H2SO4的质量:Mg>Fe>Zn ,不符合题意;
B、每个镁原子与酸反应失去2个电子,每个铁原子与酸反应失去2个电子,每个锌原子与酸反应失去2个电子,因相等质量的三种金属,各原子个数关系为 Mg>Fe>Zn ,所以失电子总数 Mg>Fe>Zn ,符合题意;
C、三种金属的活动性由强到弱的顺序为镁、铁、锌,不符合题意;
D、 三种金属与稀H2SO4反应后产生氢气质量关系为Mg>Fe>Zn,所以反应后溶液的质量:Mg故选B。
12.(2021·余杭模拟)向质量均为m的锌粉和铁粉中分别滴加100g同浓度的稀硫酸,反应过程中产生气体的质量与所加稀硫酸的质量关系如图所示,下列叙述正确的是( )
A.a表示的是锌和稀硫酸反应的情况
B.反应后均得到无色溶液
C.由图可知,锌比铁的化学活动性强
D.反应结束后两种金属均有剩余,所得溶液的质量相等
【答案】A
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据等质量锌和铁完全反应,铁消耗硫酸的质量大于锌,产生氢气质量铁大于锌、金属活动性顺序判断需利用反应速率分析。
【解答】A、因等质量锌和铁完全反应,铁消耗硫酸的质量大于锌,产生氢气质量铁大于锌,a产生氢气质量小于b,则a表示的是锌和稀硫酸反应的情况,符合题意;
B、铁与硫酸反应生成溶液呈浅绿色,不符合题意;
C、图示中没有表示出反应速率的快慢,不能证明锌与铁的活动性强弱 ,不符合题意;
D、 反应结束后消耗酸的质量不相等,说明酸没有完全反应,则两种金属没有剩余,产生氢气质量不相等,所得溶液的质量不相等,不符合题意;
故选A。
13.(2020·余杭模拟)将质量均为20克的Mg、Fe、Zn三种金属分别放入质量和溶质质量分数均相同的三份稀硫酸中,反应完成后,生成氢气的质量关系不可能的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据三种金属与稀硫酸反应的化学方程式可以计算出生成氢气的量。题中没有具体告诉我们稀硫酸的量,所以可对稀硫酸的量进行讨论。
【解答】A、当三种金属都过量时,根据等量的稀硫酸计算得到氢气的质量,可得氢气质量相等,A选项可能;
B、如果三个反应中酸过量,24份的Mg可得2份质量的氢气,56份的Fe可得2份质量的氢气,65份的Zn可得2份质量的氢气。现在金属的质量都是20g,得到氢气的质量应该是Mg>Fe>Zn,B选项可能;
C、三种金属与稀硫酸反应时,等量的金属消耗稀硫酸的量由大到小顺序是,Mg>Fe>Zn,所以当金属Mg、Fe有过量Zn消耗完时,Mg和Fe反应产生的氢气相同,Zn产生的氢气较少,C选项可能;
D、三种金属与稀硫酸反应时,等量的金属消耗稀硫酸的量由大到小顺序是,Mg>Fe>Zn,所以当金属Mg有过量Fe、Zn消耗完时,产生氢气的质量是Mg最大,Fe、Zn产生的氢气根据金属计算可得Fe产生的氢气质量大于Zn产生氢气的质量,D不可能出现,D正确。
故选D
14.(2020·宁波模拟)“五水共治”大大美化了河道环境某学校实验室排出的废水中含有Ag+、Ba2+”和NO3-三种离子。该校实验小组设计实验从该废水中回收银,并得到副产品碳酸钡固体,操作步骤和实验结果如下:
已知滤液B中只含有一种溶质,则下列说法不正确的是( )
A.蓝色沉淀是Cu(OH)2
B.乙一定是氢氧化钡
C.若丙是K2CO3,滤液C结晶后可以作为化学肥料
D.若得到19.7g碳酸钡,则证明原废水中含有13.7g钡
【答案】D
【知识点】金属、金属氧化物、碱之间的转化
【解析】【分析】根据蓝色沉淀氢氧化铜推导出甲为铜,由最终得到碳酸钡副产品结合除杂原则,推导出乙为氢氧化钡,再结合硝酸钾是复合肥等知识进行判断。
【解答】A、蓝色沉淀为氢氧化铜,不符合题意;
B、滤液A中含有铜离子,为除去铜离子且不引入新杂质,乙为氢氧化钡,不符合题意;
C、 若丙是K2CO3,滤液C结晶后物质为硝酸钾,是一种常用复合肥,可以作为化学肥料 ,不符合题意;
D、 若得到19.7g碳酸钡,根据反应前后钡元素质量不变可知,原废水中含有13.7g钡元素, 符合题意;
故选D。
15.(2020·宁波模拟)某固体粉末可能含有碳酸钙、氧化铜、氧化铁、木炭粉中的几种,取mg该固体粉末按下列流程进行实验(本流程涉及到的反应均为初中化学常用的反应,且各步均恰好完全反应)。
下列说法中正确的是( )
A.溶液N中只含一种溶质
B.原固体粉末中可能含有碳酸钙
C.白色沉淀Y一定是碳酸钙,气体W可能是氢气
D.原固体粉末中一定没有氧化铜,一定含有碳酸钙
【答案】B
【知识点】根据化学反应方程式的计算;盐的性质及用途;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】①某固体粉末高温的条件下生成气体X,X能使澄清的石灰水变浑浊,肯定是二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水,那么X是二氧化碳,Y是碳酸钙;
②浅绿色溶液应该是氯化亚铁溶液,根据方程式:
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑;
56 73
5.6g 100g×7.3%=7.3g;
可知,固体Z5.6g加入100g7.3%的盐酸恰好完全反应,生成气体W,因此Z中有铁,W是氢气。
CaO+2HCl=CaCl2+H2O;
56 73
5.6g 100g×7.3%=7.3g;
可知,固体中还可能含有CaO,那么溶液N中还可能含有CaCl2。【解答】A.溶液N中可能含有氯化亚铁和氯化钙两种溶质,故A错误;
B.二氧化碳可能是木炭粉和氧化铁反应产生的,也可能是碳酸钙分解产生,故B正确;
C.白色沉淀Y一定是碳酸钙,而气体W一定是氢气,故C错误;
D.如果原固体粉末中含有氧化铜,那么固体Z和盐酸就不会正好完全反应,故D错误。
故选B。
16.(2020九下·宁波保送考试)测Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3的质量分数x%。可用下列两种方法:取a克样品分别与过量稀盐酸充分反应(NaHCO3+HCl→NaCl+CO2↑+H2O),分析正确的是( )
①逸出气体若用碱石灰吸收,增重b克,则x偏小(碱石灰:CaO和NaOH的混合物)
②逸出气体若用碱石灰吸收,增重b克,则x偏大
③所得溶液蒸干并灼烧至恒重,得c克固体,灼烧时有固体飞溅出去,则x偏小
④所得溶液蒸干并灼烧至恒重,得c克固体,灼烧时有固体飞溅出去,则x偏大
A.①② B.③④ C.①③ D.②③
【答案】C
【知识点】盐的性质及用途;化合物之间的相互转化;碱的化学性质
【解析】【分析】 碳酸氢钠与稀盐酸反应方程式为:NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O,碳酸钠与稀盐酸反应方程式为:Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O。假设碳酸钠的质量,根据反应方程式,列出方程组,得出关于碳酸钠质量的表达式,在进行分析。
【解答】①②假设混合物中Na2CO3的质量为m,NaHCO3等质量为(a-m),碱石灰增重的质量是二氧化碳的质量分别为M1、M2,根据化学反应方程式
NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O
84 44
(a-m) M1
M1=44(a-m)/84
Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O
106 44
m M2
M2=44m/106
因为M1+M2=b,所以44(a-m)/84+44m/106=b
解得m=(44a/84-b)÷(44/84-44/106)
又因为碱石灰吸收的二氧化碳气体中混有水蒸气,使得b偏大,则求得m偏小,故x也偏小,①分析正确。
③④假设混合物中Na2CO3的质量为n,NaHCO3等质量为(a-n),生成氯化钠的质量分别为N1、N2,根据化学反应方程式
NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O
84 58.5
(a-n) N1
N1=58.5(a-n)/84
Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O
106 117
n N2
N2=117n/106
因为N1+N2=c,所以58.5(a-n)/84+117n/106=c
解得n=(c-58.5a/84)÷(117/106-58.5/84)
又因为灼烧时有固体飞溅出去,使得c偏小,则求得n偏小,故x也偏小, ③分析正确。
故答案为:C
17.(2019·吴兴模拟)通过海水晒得的粗盐,除NaCl外,还含有MgCl2、CaCl2等杂质,将粗盐按如图流程,可获得较纯净的氯化钠,以备工业生产所需。在此过程中,a、b物质分别为()
A.NaOH、K2CO3 B.Ca(OH)2、Na2CO3
C.KOH、K2CO3 D.KOH、Na2CO3
【答案】B
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)在物质除杂的过程中,要尽可能的不引入其他的杂质;
(2)根据生成的氢氧化镁沉淀推算出a溶液的溶质;
(3)根据物质a与CaCl2反应推算溶液A中的溶质,再根据碳酸钙沉淀推算b溶液的溶质。
【解答】(1)将粗盐加水溶解,这时溶液中含有NaCl、MgCl2、CaCl2;
(2)因为Ca(OH)2与MgCl2反应生成Mg(OH)2沉淀和CaCl2,所以a溶液可能是Ca(OH)2;
(3)溶液A中含有CaCl2,因为CaCl2与Na2(CO)3反应生成碳酸钙沉淀和NaCl,所以b物质是Na2(CO)3;
(4)最后如果有剩余的Na2(CO)3,可以与稀盐酸反应生成NaCl,到此除杂结束。
因此a物质是Ca(OH)2,b物质是Na2(CO)3。
故选B。
18.(2019·杭州模拟)某溶液含有Cu(NO3)2和AgNO3,现向其中加入一定量的锌粉进行处理,并绘制参加反应的锌与溶液中溶质种类的关系图(如图所示)下列说法中不正确的是( )
A.Cu的活动性比Ag强,只用盐酸无法探究两者活动性强弱
B.当溶质种类为1种时,金属单质种类可能为1种
C.c~d间(不含两点)的溶液中金属离子为Zn2+、Cu2+
D.从m1变化到m2时,溶液中硝酸铜的质量分数变大
【答案】B
【知识点】溶质的质量分数及相关计算;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据金属活动性顺序及其意义进行分析,注意金属在与两种金属的盐溶液发生置换反应时,会先置换活动性较弱的金属。
【解答】A. Cu的活动性比Ag强 ,但是Cu和Ag都排在H后面,都不能与酸发生反应,因此只用盐酸无法探究两者活动性强弱 ,A正确,不符合题意。
B.银的金属性比铜弱,锌会优先与硝酸银发生置换反应,待硝酸银反应完后,锌再与硝酸铜发生置换反应,当溶质种类为1种时,说明溶液中只存在硝酸锌,银和铜被完全置换出,此时金属单质的种类可能为两种,若锌过量则为三种,不可能为一种,B错误,符合题意。
C.硝酸银已在c点之前反应完,c-d点之间锌与硝酸铜发生反应,d点硝酸铜才反应完,因此在 c~d间(不含两点)的溶液中金属离子为Zn2+、Cu2+ ,C正确,不符合题意。
D. 从m1变化到m2时,发生的反应是锌与硝酸银反应生成银单质和硝酸锌,硝酸铜还没有开始反应,银的相对原子质量是大于锌的相对原子质量,溶液质量变小,溶液中硝酸铜的质量分数变大,D正确,不符合题意。
故答案为:B
19.(2019·杭州模拟)如图所示,已知甲是含两种或两种以上初中化学常见盐的黄色溶液,乙为NaNO3溶液.为探究甲的组成,同学们按如图所示进行了探究(每步加的试剂都是过量的)。下列推断中不正确的是( )
A.①一定不是氧化还原反应
B.甲中溶质不一定是FcCl3和Na2SO4
C.C可能是碳酸钡
D.E一定是氯化银
【答案】C
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】能与氢氧化钠溶液生成红褐色沉淀,能与硝酸钡、硝酸银生成白色沉淀,推断出甲溶液一定含有的离子,从而推断出甲溶液中可能含有的物质。【解答】能与氢氧化钠溶液生成红褐色沉淀,说明甲溶液中肯定含有铁离子;能与硝酸钡反应生产白色沉淀,说明甲溶液中肯定有硫酸根离子;能与硝酸银溶液反应生产白色沉淀,说明甲溶液中肯定含有氯离子。
A.①是一种铁盐与氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀,因此一定是复分解反应,故A正确不合题意;
B.甲溶液一定含有氯离子、硫酸根离子和铁离子,故可能为氯化铁和硫酸钠溶液,即溶质可能为FeCl3和Na2SO4但不是肯定是,故B正确不合题意;
C.因为碳酸铁在溶液中不存在,故C不是碳酸钡,故C错误符合题意;
D.根据图框,则推测E一定是氯化银,故D正确不合题意。
故选C。
20.(2019·海曙模拟)下列图像不能正确反映对应变化关系的是( )
A.在一定量AgNO3和Zn(NO)2的混合溶液中加入铁粉
B.向等质量的锌粉和铁粉中,分别加入相同质量分数的稀盐酸
C.常温下,向硝酸钾的不饱和溶液中加入硝酸钾晶体
D.向一定量的稀盐酸中加入过量的NaOH溶液
【答案】A
【知识点】饱和溶液与不饱和溶液;根据化学反应方程式的计算;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】本题是图像的判断题,解答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】A、 在一定量AgNO3和Zn(NO)2的混合溶液中加入铁粉,铁不能与硝到锌反应,能和硝酸银反应,所以反应结束后溶液中溶质有硝酸锌和硝酸亚铁两种,错误;
B、横纵坐为盐酸的质量,等质量盐酸产生氢气质量相等,但最终铁消耗盐酸多,所以产生氢气多,正确;
C、常温下向硝酸银不饱和溶液中加入硝酸钾,硝酸钾继续溶解,溶质质量分数增大,直到达到饱和时不再发生改变,正确;
D、 向一定量的稀盐酸中加入过量的NaOH溶液,溶液pH由小于7到等于7,最后到大于7,与所加氢氧化钠溶液pH接近时几乎不再变化,正确;
故答案为:A。
二、填空题
21.(2021·金华)学习了物质推断专题内容后,科学研究小组同学设计了如下实验方案进行探究。步骤如下:
①往镁粉和氧化铜的混合物中加入过量稀硫酸,充分反应并过滤,得到滤渣甲和滤液A;
②往滴有无色酚酞的氢氧化钠和硝酸钡的混合溶液中,加入一定量的稀硫酸,充分反应并过滤,得到沉淀乙和无色滤液B;
③将滤液A和B充分混合后,得到沉淀丙和滤液C; ④往滤液C中滴加氯化钡溶液,没有沉淀产生。
回答下列问题:
(1)步骤②中沉淀乙的化学式为 ;
(2)滤液C中除酚酞外,一定含有的溶质是 。
【答案】(1)BaSO4
(2)HNO3、Mg(NO3)2、NaNO3
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据各步物质间的反应分析,确定反应后成分时要注意反应物的用量,若反应物过量,则反应后物质中一定存在过量的物质,结合钡离子与硫酸根离子能生成硫酸钡沉淀解答。
【解答】①往镁粉和氧化铜的混合物中加入过量稀硫酸,镁和氧化铜分别与硫酸反应生成硫酸镁和硫酸铜,镁能与硫酸铜反应生成硫酸镁和铜,充分反应并过滤,得到滤渣甲和滤液A,甲成分为铜,A的溶质一定有硫酸镁和硫酸,可能有硫酸铜;
②往滴有无色酚酞的氢氧化钠和硝酸钡的混合溶液中,加入一定量的稀硫酸,充分反应并过滤,得到沉淀乙和无色滤液B,沉淀乙为硫酸钡,B溶质一定有硝酸钠,可能有硫酸钠或硝酸钡或硫酸;
③将滤液A和B充分混合后,得到沉淀丙和滤液C;说明B中有硝酸钠、硝酸钡;
④往滤液C中滴加氯化钡溶液,没有沉淀产生,说明C中不含硫酸根离子,则一定含有溶质为 HNO3、Mg(NO3)2、NaNO3 。
故答案为:(1) BaSO4 ;(2) HNO3、Mg(NO3)2、NaNO3 。
22.(2019·宁波)有一包白色固体,可能由BaCl2、NaOH、Na2CO3、Na2SO4中的一种或几种组成。为确定其成分,实验小组进行实验。实验过程中所加试剂均足量,实验过程及现象如图所示。
(1)白色沉淀A稀盐酸反应的化学反应方程式为 。
(2)白色沉淀C的化学式为 。
(3)这包白色固体是由 (填化学式)组成的。
【答案】(1)BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2↑
(2)CacO3
(3)BaCl2、Na2CO3
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据所给物质的性质结合流程图中各步骤的反应现象进行推断,掌握碳酸盐沉淀可溶于酸,而硫酸钡沉淀不溶于酸是解题关键。
【解答】白色固体加水得到白色沉淀和无色溶液B,白色沉淀A加稀盐酸生成无色气体和无色溶液,说明沉淀A能全溶于盐酸,则一定含有氯化钡、碳酸钠,一定不含硫酸钠,无色溶液B与氯化钙溶液反应产生白色沉淀C和无色溶液D,D中加酚酞无色,说明固体中不含氢氧化钠。
(1) 白色沉淀A为碳酸钡,与稀盐酸反应的化学反应方程式为 BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2↑ ;
(2)白色沉淀C为B中碳酸钠与氯化钙反应产生的碳酸钙,化学式为 CacO3 ;
(3)这包白色固体是由 BaCl2、Na2CO3 组成的。
故答案为:(1) BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2↑ ;(2) CacO3 ;(3) BaCl2、Na2CO3 。
23.(2015·金华)实验室有一久置的生石灰样品,科学小组同学利用该样品进行了一系列探究活动,具体操作步骤如下:
①称取0.75克样品,加足量的水充分溶解,过滤得滤液A和0.1克沉淀B。
②将滤液A等分成2份,一份先加少量酚酞试液再加稀盐酸至过量,得混合物C,另一份加过量的碳酸钠溶液,得混合物D。
③将混合物C、D倒入一个洁净的烧杯中,发现烧杯中有白色沉淀且上层清夜呈红色,过滤,得滤液E和1克滤渣
④向滤液E中滴加CaCl2溶液,有白色沉沉生成。
(1)则滤液E中一定含有的溶质是 。
(2)依据实验现象和及数据判断,原样品的成分是 。
【答案】(1)NaCl、Na2CO3
(2)CaO、Ca(OH)2、CaCO3
【知识点】离子或物质的共存问题;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)从出现的各种反应的现象入手分析,先确定不含稀盐酸,在得出可能含有碳酸钠和氢氧化钠,在确定肯定含有碳酸钠和氯化钠。
(2)根据①称取0.75克样品,加足量的水充分溶解,过滤得滤液A和0.1克沉淀B,可以判断原样品的成分中有碳酸钙;在根据该元素的质量守恒,分成只有氧化钙和氢氧化钙两种情况考虑,从而得出两种都要有。
【解答】(1)通过实验分析可知:将混合物C、D倒入一个洁净的烧杯中,发先烧杯中有白色沉淀且上层清液呈红色,过滤,得滤液E和1g滤渣,向滤液E中滴加CaCl2溶液,有白色沉淀生成。因为最后上层清夜呈红色,说明溶液最后成碱性,所以肯定没有HCl ,可能Na2CO3和NaOH;又因为滴加CaCl2溶液,有白色沉沉生成 ,说明肯定含有Na2CO3;而前面所加的稀盐酸是过量的,所以肯定E中含有生成物 NaCl ,故滤液E中一定含有的溶质是碳酸钠、氯化钠,一定没有盐酸,氢氧化钠可能有也可能没有。
(2)根据①称取0.75克样品,加足量的水充分溶解,过滤得滤液A和0.1克沉淀B,可以判断原样品的成分中有碳酸钙;那么剩余物是0.65g,根据③将混合物C、D倒入一个洁净的烧杯中,发现烧杯中有白色沉淀且上层清液呈红色,过滤,得滤液E和1g滤渣碳酸钙,1g碳酸钙中钙元素的质量=1.0g×40/100=0.4g根据质量守恒定律,钙元素质量守恒,剩余的0.65g物质中就含有0.4g钙;假设0.65g都是氧化钙,那么钙含元素的质量=0.65g×40/56≈0.46g,0.46g>0.4g;假设0.65g都是氢氧化钙,那么含钙元素的质量0.65g×40/74≈0.35g,0.35g<0.4g,因此可知原样品的成分中还有氧化钙和氢氧化钙。
故答案为:(1) NaCl、Na2CO3 ;(2) CaO、Ca(OH)2、CaCO3
24.现有一包固体粉末,可能由CaCO3、CaO、Na2CO3中的一种或几种组成。为确定其组成,进行了如下图所示的实验。
请回答:
(1)若X溶液只含一种溶质,根据实验可以确定X溶液的溶质是 ;
(2)原固体粉末的所有可能组成是 。
【答案】(1)NaCl(或“氯化钠”)
(2)CaCO3、CaO、Na2CO3;CaCO3、Na2CO3;CaO、Na2CO3
【知识点】盐的性质及用途;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】
本题属于推断题,根据题目给出的流程图和信息:加入盐酸有无色气体生成,说明原物质中一定有碳酸钠;若X溶液只含一种溶质,碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠和水和二氧化碳,根据实验可以确定X溶液的溶质是氯化钠;加入足量的水过滤,有白色沉淀,因此白色沉淀是碳酸钙,可能有少量的氧化钙,也可能没有;由此可以判断原固体粉末的所有可能组成是:CaCO3、CaO、Na2CO3;CaCO3、Na2CO3;CaO、Na2CO3。
【解答】
(1)加入盐酸有无色气体生成,说明原物质中一定有碳酸钠;若X溶液只含一种溶质,根据实验可以确定X溶液的溶质是氯化钠。故答案为:NaCl(或“氯化钠”)。
(2)加入足量的水过滤,有白色沉淀,因此白色沉淀是碳酸钙,可能有少量的氧化钙,也可能没有;由此可以判断原固体粉末的所有可能组成是:
CaCO3、CaO、Na2CO3;CaCO3、Na2CO3;CaO、Na2CO3。故答案为:CaCO3、CaO、Na2CO3;CaCO3、Na2CO3;CaO、Na2CO3。
25.(2020·江干模拟)铁及其化合物在生活生产中有重要的应用,请回答下列问题:
(1)已知铁能与氯化铁反应生成氯化亚铁.将生锈的铁钉(铁锈的主要成分是 Fe2O3)放入盐酸中,反应一会后,看到有气泡冒出,充分反应后有铁剩余,写出产生气泡的化学方程式 ,该反应属于基本反应中的 ,反应结束后溶液中的金属阳离子是 (用化学符号表示)。
(2)把铁粉和铜粉的混合物放入硝酸银溶液中,反应结束后有固体剩余。下列说法正确的是 (填写字母序号)。
A.剩余固体肯定含有银
B.剩余固体肯定是银和铜
C.反应后溶液中一定有硝酸亚铁和硝酸铜
D.反应后溶液中可能含有硝酸银和硝酸铜
【答案】(1)Fe+2HCl=FeCl2+H2↑;置换反应;Fe2+
(2)
【知识点】金属活动性顺序及其应用;物质的鉴别、推断;酸的化学性质
【解析】【分析】(1)铁锈先与稀盐酸反应生成氯化铁和水,然后铁与稀盐酸反应生成氢气;当稀盐酸完全反应后,铁会和氯化铁反应生成氯化亚铁,据此解答;
(2)铁先和硝酸银反应,当铁完全反应后,铜再和硝酸银反应,根据铁粉和铜粉质量的不同对剩余固体的物质种类进行推测。
【解答】(1)铁单质与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,反应的方程式为: Fe+2HCl=Fe2Cl+H2↑ ;反应物和生成物都是由单质和化合物组成,因此属于置换反应。
由于充分反应后铁有剩余,那么最终溶液中的溶质是氯化亚铁,那么金属阳离子是Fe2+;
(2)A.无论是铁和硝酸银反应,还是铜和硝酸银反应,只要有反应发生,肯定会有银被置换出来,故A正确;
B.如果铁和铜的总和不足以将硝酸银完全置换出来,那么剩余固体中就只有银,故B错误;
C.如果铁的量足以将硝酸银全部置换出来,那么铜就不用与硝酸银反应,这时反应后溶液中一定有硝酸亚铁,但没有硝酸铜,故C错误;
D.反应后溶液中一定有银,若硝酸银未完全反应,则溶液中有硝酸亚铁、硝酸银、硝酸铜,硝酸银完全反应,则溶液中无硝酸银,D正确
因为固体有剩余,所有硝酸银肯定被全部置换出来,反应后的溶液中不可能含有硝酸银,故D错误。
故选AD。
26.(2020·慈溪模拟)铜、铁、铝是生活中常见的金属,请回答:
(1)黄铜是铜锌合金,其硬度比纯铜 (选填“大”或“小”)。
(2)“双吸剂”的主要成分是还原铁粉,常用于食品保鲜,其原因是铁粉能吸收空气中的 。
(3)用等质量的锌、铁、镁三种金属分別与三份溶质质量分数相同的稀盐酸充分反应。产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示。下列说法中正确的是 。(选填字母代号)
A.曲线X、Y、Z分别表示锌、铁、镁的反应情况
B.反应后一定有剩余的金属是镁
C.反应后可能没有剩余的金属是锌和铁
【答案】(1)大
(2)水蒸气和氧气
(3)B;C
【知识点】根据化学反应方程式的计算;合金与合金的性质;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】(1)合金的特点:①熔点低;②硬度大;③导电性和导热性差;④抗腐蚀能力强;
(2)铁粉能够和空气中的水蒸气、氧气反应,生成铁锈;
(3)①根据金属活动性顺序判断曲线与金属的对应关系;
②产生相同质量的氢气时需要消耗相同质量的酸,据此确定镁和铁是否完全反应;
③根据锌产生氢气的质量大小分析金属锌是否有剩余。
【解答】(1) 黄铜是铜锌合金,其硬度比纯铜大;
(2)“双吸剂”的主要成分是还原铁粉,常用于食品保鲜,其原因是铁粉能吸收空气中的水蒸气和氧气 ;
(3)根据反应的化学方程式可知,产生2份质量的氢气,需要消耗镁24份质量,铁56份质量和锌65份质量。
A.根据金属活动性顺序表可知,金属活动性:镁>锌>铁,因此图像中镁的图像倾斜角度最大,而铁的图像倾斜角度最小,因此X是镁,Y是锌,Z是铁,故A错误;
B.产生相同质量的氢气时,消耗镁的质量少,锌的质量大,因此反应后金属镁一定有剩余,故B正确;
C.如果金属锌和铁完全反应,那么铁产生氢气的质量肯定大于锌产生氢气的质量,故C正确。
故选BC。
三、实验探究题
27.小明在学习金属活动性顺序后,知道钾、钙、钠金属活动性特别强,能与水反应生成碱和氢气,他想镁紧排在钠后面,它是否也能与水反应呢?
【提出问题】镁是否能与水反应?
【实验探究】在两个烧杯中,分别加入等量的冷水和镁条,用酚酞作指示剂,实验过程和现象如图:
【反思与总结】
(1)小明得出的实验结论是 ;
(2)小明发现B试管放置在空气中一会儿,溶液的红色会褪色,这说明溶液的碱性减弱了,于是他大胆作出了一个猜想并设计了验证方案:
猜想 验证方案
可能是氢氧化镁的溶解度受温度的影响,温度降低,溶解度变小,从而导致溶液碱性减弱 将褪色后的溶液 ,如果溶液变红,说明小明的猜想正确
小明通过实验证明了自己的猜想是正确的。
(3)一段时间后,小明观察到镁条在热水中无现象,但当他想到实验室制取二氧化碳不能用稀硫酸与大理石反应时,便有了解释,他的解释是 。
【答案】(1)镁不能与冷水反应,能与热水反应
(2)加热
(3)镁条表面覆盖了难溶于水的氢氧化镁导致反应终止
【知识点】酸碱指示剂及其性质;金属的化学性质
【解析】【分析】(1)根据图示可知,镁条放入冷水中没有气泡产生,放入热水中有气泡产生。
(2)根据实验猜想来选择实验方法。
(3)氢氧化镁是一种白色的难溶性固体。
【解答】(1)根据A图可知,镁条放入冷水中,镁条表面没有气泡产生,且加入酚酞试液也没有出现红色;而镁条加入热水中,镁条表面产生气泡,且加入酚酞试液变成了红色,由此可知,镁不能与冷水反应,能与热水反应;故填:镁不能与冷水反应,能与热水反应;
(2)因为猜想中提出了可能是因为温度降低造成的,所以可以将褪色后的溶液加热来观察是否变红色;故填:加热;
(3)镁与水反应生成氢氧化镁白色沉淀和氢气,生成的氢氧化镁会覆盖在镁条的表面阻止反应的进一步发生;故填:镁条表面覆盖了难溶于水的氢氧化镁导致反应终止。
故答案为:(1)镁不能与冷水反应,能与热水反应;(2)加热;(3)镁条表面覆盖了难溶于水的氢氧化镁导致反应终止。
28.学习碱的个性时,同学们在实验室中做“检测氢氧化钙性质 ”的实验,实验方案如图所示(说明:实验中使用的药品均是溶液)。
请回答下列问题:
(1)写出盐酸加入氢氧化钙中反应的化学方程式: ;
在实验过程中 ,并没有观察到该反应的明显现象 ,请你写出一种能观察到变化发生的方法: 。
(2)实验结束后,同学们将四支试管中的物质全部倒入废液缸中,为了处理废液渣,首先对废液缸中物质的成分进行初步分析,过程如下图所示:
由上述分析可知:
①固体A中一定还有碳酸钙和 。
②无色溶液 B中使酚酞试液变红的物质是 。
【答案】(1)Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O;在一定量的氢氧化钙溶液中,滴加2--3滴酚酞试液,溶液变红,然后加入适量盐酸至红色消失,变为无色液体,说明盐酸与氢氧化钙能够发生化学反应
(2)氢氧化铁;一定有碳酸钠,可能有氢氧化钠
【知识点】书写化学方程式、文字表达式;物质的鉴别、推断;酸的化学性质;碱的化学性质
【解析】【分析】
(1)借助中和反应发生时溶液的pH的变化情况,借助指示剂判断设计即可。
(2)根据氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化钙与氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀.根据酚酞试液遇碱性物质变红,红色溶液加稀盐酸生成无色气体进行分析。
【解答】
(1)盐酸与氢氧化钙反应生成氯化钙和水,反应的化学方程式为:Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O。
借助中和反应发生时溶液的pH的变化情况,在碱的溶液中滴加酚酞,溶液变红加酸能使红色消失,则说明酸与碱能够发生反应,故答案为:在一定量的氢氧化钙溶液中,滴加2--3滴酚酞试液,溶液变红,然后加入适量盐酸至红色消失,变为无色液体,说明盐酸与氢氧化钙能够发生化学反应。
(2)①因为氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化钙与氯化铁反应生成红褐色的氢氧化铁沉淀,故固体A中一定含有碳酸钙和氢氧化铁。
②根据红色溶液加稀盐酸生成无色气体,故溶液中一定有碳酸钠,碳酸钠有剩余,说明氢氧化钙完全反应,生成氢氧化钠,如果氯化铁不足量,则会有氢氧化钠剩余。故无色溶液B中使酚酞试液变红的物质一定有碳酸钠,可能有氢氧化钠。
故答案为:(1)Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O;在一定量的氢氧化钙溶液中,滴加2--3滴酚酞试液,溶液变红,然后加入适量盐酸至红色消失,变为无色液体,说明盐酸与氢氧化钙能够发生化学反应;(2)①氢氧化铁;②一定有碳酸钠,可能有氢氧化钠。
29.小明为了测定铜和氧化铜混合物中氧化铜的质量分数,设计组装了如图的实验装置:
(1)仪器识别:a ;b 。
(2)装置A中发生反应的化学方程式 。
(3)能除去H2中混有少量HCl气体的装置是 (填装置序号)。
(4)装置E中硫酸铜粉末变蓝色,说明硬质试管中反应后有 生成。
(5)实验前硬质试管中混合物的质量为5g,实验后剩余固体质量为4.2g,求混合物中氧化铜的质量分数 %。
【答案】(1)锥形瓶;酒精灯
(2)Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
(3)B
(4)水(或水蒸气或H2O)
(5)80
【知识点】物质除杂或净化;常用仪器的名称;有关化学式的计算和推断;物质的鉴别、推断;酸的化学性质
【解析】【分析】(1)依据对常见仪器的认识解决即可。
(2)依据A中锌与硫酸反应会生成硫酸锌和氢气分析判断。
(3)依据氯化氢气体的性质分析解答。
(4)依据硫酸铜粉末遇水会变蓝分析判断。
(5)根据反应过程分析固体减小的质量是氧化铜中氧元素的质量,然后利用化学式的计算求出氧化铜的质量,进而求的混合物中氧化铜的质量分数。
【解答】(1)依据对常见仪器的认识可知:a是锥形瓶,b是酒精灯。
(2)A中发生的是锌与稀盐酸生成氯化锌和氢气的反应,其方程式为:Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑。
(3)氯化氢气体溶于水形成盐酸,盐酸能和氢氧化钠发生中和反应,所以能除去H2中混有少量HCl气体的装置是B。
(4)硫酸铜粉末遇水会与之反应生成蓝色的硫酸铜晶体,所以装置E中硫酸铜粉末变蓝色,说明硬质试管中反应后有水生成。
(5)氢气还原氧化铜会生成水与铜,所以固体减小的质量就是氧化铜中氧元素的质量=5g-4.2g=0.8g,氧化铜的质量=0.8g÷ =4g,则混合物中氧化铜的质量分数= ×100%=80%。
30.硫燃烧产生的二氧化硫气体会造成空气污染。为避免二氧化硫污染空气,某教师对教材中“硫在空气和氧气中燃烧”的实验进行了改进与创新,设计了如图甲所示的实验装置:
【实验原理】
① B装置是燃烧匙固定在带有A导管的单塞上,硬质玻璃管透光性好,不影响实验现象的观察;
② C装置的广口瓶中盛放氢氧化钠溶液可吸收二氧化硫气体,避免污染;
③ 打开D装置中的阀门,气体就会从左向右依次进入装置。
【实验过程】
步骤一:将硫粉放在燃烧匙上,在空气中点燃后,迅速伸入硬质玻璃管内(如图B装置),打开阀门,观察硫在空气中燃烧的现象;
步骤二:将导管a伸入盛有氧气的集气瓶中(如图A装置),观察硫在氧气中燃烧的现象。
【交流讨论】
(1)硫在空气中燃烧并发出 火焰,生成的SO2气体被氢氧化钠溶液吸收的反应原理是 (用化学方程式表示);
(2)气流能从左向右作定向流动的原因是 ;
(3)【拓展应用】
小丽同学认为,运用该装置设计原理,还能进行其它有毒气体的实验,同样能达到避免污染的目的。于是设计了图乙实验装置,用以完成“CO
还原氧化铜”实验。
图乙D装置在实验中除了形成气体定向流动外,还有的用途是 ;
(4)实验时,小芳同学先打开止水夹K1和阀门,过一会儿再点燃酒精灯,她这样操作的目的是 。
【答案】(1)微弱的淡蓝色;2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O
(2)水位下降,压强减小,形成内外压强差
(3)储存气体(或收集气体)
(4)排尽装置中的空气,防止爆炸
【知识点】大气压的综合应用;氧气的性质和利用;书写化学方程式、文字表达式;还原反应与金属的冶炼;碱的化学性质
【解析】【分析】
(1)根据硫在空气中燃烧的现象进行分析,根据二氧化硫与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水正确书写化学方程式。
(2)根据D装置的阀门打开,水流出后,水位下降,造成压强减小,形成内外压强差进行分析。
(3)根据未参加反应的一氧化碳进入D装置进行分析D装置的作用。
(4)根据一氧化碳与空气混合在加热的条件下会发生爆炸进行分析。
【解答】
(1)硫在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰,生成二氧化硫,二氧化硫与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水,反应的化学方程式为:2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O。
(2)D装置的阀门打开,水流出后,水位下降,造成压强减小,形成内外压强差,故气流能从左向右作定向流动。
(3)未反应的一氧化碳和反应生成的二氧化碳进入C装置,二氧化碳被氢氧化钙吸收,一氧化碳与氢氧化钙不反应,然后进入D装置,故装置还有储存气体的作用。
(4)因为B中玻璃管内有空气,如果在加热的条件下进入一氧化碳,可能会引起爆炸,故先打开止水夹和阀门,通一会儿一氧化碳把玻璃管内的空气排净,然后点燃酒精灯,目的是排尽装置中的空气,防止爆炸。
故答案为:
(1)微弱的淡蓝色; 2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O;
(2)水位下降,压强减小,形成内外压强差;
(3)储存气体(或收集气体);
(4)排尽装置中的空气,防止爆炸;
31.天然气作为燃料已进入千家万户。小聪在帮助父母烧菜时想到:天然气燃烧的产物是什么呢?带着这一问题,小聪和同学一起进行了如下的探究。
(1)设计与实验:同学们设计了甲图装置(固定装置未画出),将天然气在氧气中点燃后得到的混合气体通过该装置进行实验。开始时应 (填“先通气体”或“先加热”);加热过程中发现黑色CuO固体变红,澄清石灰水变浑浊。写出CuO固体变红的化学方程式 。
仅根据甲图装置出现的现象,写出混合气体所有的可能组成 。
(2)评价与改进:小聪认为上述实验方案有缺陷,通过讨论,增加了乙图中的3个装置(固定装置未画出),对方案作了改进并进行实验:将混合气体先通过乙图中连接的装置后,再通入甲图装置。实验中部分现象如下:A装置质量增加,B装置中溶液不变浑浊,甲图装置中实验现象(1)相同。请你写出改进方案的装置连接顺序(装置不重复使用):混合气体→ →甲图装置(填装置编号)。
(3)交流与讨论:通过对改进实验的现象分析,同学们得出了正确的结论。
【答案】(1)先通气体;;①CO ②CO和CO2
(2)C→A→B
【知识点】物质除杂或净化;书写化学方程式、文字表达式;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】
(1)根据甲烷不完全燃烧生成一氧化碳,一氧化碳属于可燃性气体,不纯加热可能会发生爆炸;一氧化碳具有还原性,能和氧化铜反应生成铜和二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊进行解答。
(2)根据水能使无水硫酸铜变蓝,用于检验水的存在,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,用于检验二氧化碳的存在,氢氧化钠溶液和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,用于吸收二氧化碳气体进行解答。
【解答】
(1)甲烷不完全燃烧生成一氧化碳,一氧化碳属于可燃性气体,不纯加热可能会发生爆炸,所以开始时应先通气体;一氧化碳具有还原性,能和氧化铜反应生成铜和二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,所以CuO固体变红的化学方程式;澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳气体,所以混合气体所有的可能组成是一氧化碳或一氧化碳和二氧化碳的混合气体。
(2)水能使无水硫酸铜变蓝,用于检验水的存在,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,用于检验二氧化碳的存在,二氧化碳和氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,故氢氧化钠溶液用于吸收二氧化碳气体,所以先通过无水硫酸铜检验水的存在,再通过氢氧化钠溶液吸收二氧化碳,再通过澄清石灰水检验二氧化碳是否吸收完全,所以改进方案的装置连接顺序(装置不重复使用),混合气体→C→A→B→甲图装置。
32.(2014·丽水)现有一包固体粉末,可能由碳酸钠、硫酸钠、碳酸钙和氯化钠中的一种或几种组成,某同学想确定其组成成分,按如图所示步骤进行了如下实验(各步骤中加入的试剂均为足量):
请回答:
(1)固体粉末中肯定存在的物质是 ,用化学方程式表示白色沉淀部分溶解的原因 ;
(2)如何判断固体粉末中是否有“可能存在的物质”,简述实验操作步骤、现象和结论 。
【答案】(1)碳酸钠和硫酸钠;BaCO3+2HNO3=Ba(NO3)2+CO2↑+H2O
(2)取澄清溶液少许,加入足量硝酸钡溶液,过滤,在滤液中再滴加硝酸银溶液,若能观察到沉淀产生,就可确认固体中有氯化钠存在,否则就不存在氯化钠
【知识点】盐的性质及用途;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据碳酸钙难溶于水,碳酸根离子和钡离子会生成碳酸钡沉淀,硫酸根离子和钡离子会生成硫酸钡沉淀,碳酸钡沉淀会溶于酸,硫酸钡沉淀不溶于酸等知识进行分析。
【解答】碳酸钙难溶于水,碳酸根离子和钡离子会生成碳酸钡沉淀,硫酸根离子和钡离子会生成硫酸钡沉淀,碳酸钡沉淀会溶于酸,硫酸钡沉淀不溶于酸。取固体粉末加水搅拌充分溶解,得到澄清溶液,所以固体粉末中一定不含碳酸钙,加入氯化钡会生成白色沉淀,白色沉淀部分溶于硝酸,所以沉淀中含有碳酸钡和硫酸钡,固体粉末中一定含有硫酸钠、碳酸钠,固体粉末中是否含有氯化钠,不会影响题中的实验现象,所以固体粉末中可能含有氯化钠。
(1)通过推导可知,固体粉末中肯定存在的物质是碳酸钠、硫酸钠,碳酸钡和硝酸反应生成硝酸钡、水和二氧化碳,所以白色沉淀部分溶解的化学方程式为:BaCO3+2HNO3=Ba(NO3)2+H2O+CO2↑;
(2)要检验可能含有的物质氯化钠,可以用硝酸银检验,但是硫酸根离子和碳酸根离子会对氯离子的检验造成干扰,要先加入硝酸钡除去,但不能加氯化钡,因为会引入氯离子,因此实验步骤是:取澄清溶液少许,加入足量硝酸钡溶液,过滤,在滤液中加入硝酸银溶液,若能观察到沉淀产生,就可以确认固体中有氯化钠存在,否则就不存在氯化钠。
故答案为:碳酸钠、硫酸钠 BaCO3+2HNO3=Ba(NO3)2+H2O+CO2↑ 取澄清溶液少许,加入足量硝酸钡溶液,过滤,在滤液中加入硝酸银溶液,若能观察到沉淀产生,就可以确认固体中有氯化钠存在,否则就不存在氯化钠。
四、解答题
33.(2021·绍兴)取敞口放置的氢氧化钠溶液于烧杯中,倒入一定量的稀硫酸充分反应。为探究反应后所得溶液X的成分,兴趣小组进行了如下实验(所加试剂均足量):
(1)过滤中玻璃棒的作用是 。
(2)产生的无色气体是 。
(3)溶液X的溶质是 。
(4)计算滤液A中氯化钠的质量。
【答案】(1)引流
(2)CO2
(3)NaOH 、Na2CO3、Na2SO4
(4)设反应生成的氯化钠的质量为X
Na2SO4+BaCl2= BaSO4↓+ 2NaCl
233 117
4.66克 X
X=2.34克
设反应生成的氯化钠的质量为Y
Na2 CO3+BaCl2= BaCO3↓+ 2NaCl
197 117
7.88克 X
Y=4.68克
氯化钠的质量为2.34克+4.68克=7.02克
【知识点】根据化学反应方程式的计算;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)根据过滤时玻璃棒作用是引流分析;
(2)根据碳酸钡与酸反应产生二氧化碳分析;
(3)根据碳酸钡溶于酸,硫酸钡不溶于酸,氢氧化钠溶液呈碱性分析;
(4)根据产生碳酸钡和硫酸钡的质量代入方程式,利用方程式计算生成氯化钠分析。
【解答】(1)过滤时玻璃棒作用是引流;
(2)加入氯化钡产生能与硝酸反应且生成气体的固体甲,则甲中含有碳酸钡沉淀,无色气体为二氧化碳;
(3)溶液X加入氯化钡产生部分溶于硝酸的沉淀,则沉淀为碳酸钡和硫酸钡,则X中含有硫酸钠和碳酸钠,加氯化钡所得溶液加无色酚酞,呈红色,说明含氢氧化钠,故溶液X中溶质为 NaOH 、Na2CO3、Na2SO4 ;
故答案为:(1)引流;(2) CO2 ;(3) NaOH 、Na2CO3、Na2SO4 ;(4)7.02g。
34.(2020·湖州)有一包白色粉末,可能含氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠中的一种或几种。为了确定其组成,小明称取了9.3克粉末,向其中加入100克7.3%的稀盐酸充分反应,生成的二氧化碳气体完全逸出(忽略其他物质逸出),所得溶液的质量为107.1克。用pH试纸检测溶液呈中性。
(1)产生二氧化碳气体的化学反应方程式为 。
(2)这包白色粉末的成分为 。
(3)求所得溶液中溶质的质量分数。(写出计算过程,结果保留一位小数)
【答案】(1)2HCl+Na2CO3=2NaCl+CO2↑+H2O
(2)氢氧化钠和碳酸钠
(3)解:设固体粉末中含碳酸钠x克,与碳酸钠反应消耗HCl y克, 同时生成NaCl z克:
2HCl+ Na2CO3= 2NaCl+ CO2↑+H2O
36.5×2 106 58.5×2 44
y x z 100+9.3-107.1
解得:x=5.3(克)
y=3.65(克)
z=5.85(克)
设固体粉末中含氢氧化钠a克,与盐酸反应后生成NaCl b克
HCl+ NaOH= NaCl+H2O
36.5 40 58.5
100×7.3%-3.65 a b
解得:a=4(克)
b=5.85(克)
因为固体总质量为9.3克,等于碳酸钠与氢氧化钠的质量和,所以固体中无氯化钠。所以,所得溶液中溶质的质量分数= ×100%=10.9%
【知识点】根据化学反应方程式的计算;物质的鉴别、推断;酸的化学性质
【解析】【分析】(1)根据碳酸钠与盐酸反应会产生二氧化碳气体分析;
(2)根据溶液呈中性,说明盐酸全部反应,再由方程式计算出若盐酸全部与碳酸钠反应消耗碳酸钠质量,由固体总质量判断氢氧化钠的存在分析;
(3)根据碳酸钠和氢氧化钠都能与盐酸反应生成氯化钠,通过方程式计算出氯化钠质量,再计算氯化钠的溶质质量分数分析。
【解答】(1)碳酸钠与盐酸反应会产生二氧化碳、氯化钠和水,所以产生二氧化碳气体的方程式为 2HCl+Na2CO3=2NaCl+CO2↑+H2O ;
(2) 加入100克7.3%的稀盐酸充分反应, 所得溶液呈中性,盐酸中溶质质量为7.3克,设盐酸全部与碳酸钠反应时消耗碳酸钠质量为x
2HCl+Na2CO3=2NaCl+CO2↑+H2O
73 106
7.3g x
73:106=7.3g:x
x=10.6g,而固体总质量为9.3克,说明还含有其它与盐酸反应的氢氧化钠,白色粉末的成分为碳酸钠和氢氧化钠;
故答案为:(1) 2HCl+Na2CO3=2NaCl+CO2↑+H2O ;(2) 氢氧化钠和碳酸钠 ;(3)10.9%。
35.(2018·宁波)为测定CuCl2和FeCl2组成的混合溶液中FeCl2的质量分数进行如下实验:
①取200g混合溶液加入足量的AgNO3溶液,经过滤洗涤、干燥、称量得到143.5gAgCl固体;
②另取原混合溶液各200与含有杂质的废铁用反应(杂质不溶于水,也不参与反应),共做了五组实验,其实验数据如下表。
实验组别 一 二 三 四 五
混合溶液质量/g 200 200 200 200 200
铁屑质量/g 6 9 12 15 18
析出铜的质量/g 6.4 9.6 m 16 16
请分析计算:
(1)表中第三组实验的m值为 。
(2)第 组实验恰好完全反应。
(3)铁屑中铁的质量分数为多少?(计算结果精确到0.1%)
(4)原混合溶液中FeCl2的质量分数为多少?(计算结果精确到0.1%)
【答案】(1)12.8
(2)四
(3)解:设参加反应的铁的质量为a
Fe+CuCl2= Cu+FeCl2
56 64
a 16g
=
a=14g
Fe%= ×100%= ×100%=93.3%
答:铁屑中铁的质量分数为93.3%.
(4)解:设参加反应的氯化铜的质量为x,生成氯化银的质量为y,参加反应的氯化亚铁的质量为z。
Fe+ CuCl2= Cu+FeCl2
135 64
x 16g
=
x=33.75g
2AgNO3+ CuCl2==Cu(NO3)2+ 2AgCl↓
135 287
33.75g y
= y=71.75g
m=m总-m1=143.5g-71.75g=71.75g
2AgNO3+ FeCl2==Fe(NO3)2+ 2AgCl↓
127 287
z 71.75g
= z=31.75gFeCl2%= = ×100%=15.9%答:原混合溶液中FeCl2的质量分数为15.9%。
【知识点】质量守恒定律及其应用;化合物之间的相互转化
【解析】【分析】(1)根据表格中的实验组一和二可知,每增加3g铁屑析出铜的质量增加3.2g,根据实验组二与四可知,实验三中铁屑全部反应完,可得到m的数值;(2)根据实验组三、四和五比较可确定实验恰好完全反应的组;(3)根据实验组四中两者恰好完全反应,这组提供的数据来计算铁屑中铁的质量分数;(4)先根据生成铜的质量计算出混合溶液中有的CuCl2的质量。再根据混合溶液中有的CuCl2计算出AgCl的质量。用已知条件中的143.5gAgCl减去与CuCl2反应产生的AgCl质量,得到也FeCl2反应产生的AgCl的质量,用这一质量可计算出混合溶液中含有的FeCl2的质量。最后可计算出质量分数。
【解答】(1)根据表格中的实验组一和二可知,每增加3g铁屑析出铜的质量增加3.2g,根据实验组二与四可知,实验三中铁屑全部反应完,所以m为9.6g+3.2g=12.8g;(2)实验组三、四相比可知,增加3g铁屑之后,析出铜的质量增加了3.2g,所以15g铁屑已反应完。由实验组中继续增加铁屑析出铜的质量不变,说明混合溶液中的CuCl2已经反应完,所以可判断出第四组实验恰好完全反应。
故答案为:(1)12.8;(2)四
36.(2012·湖州)用氢气还原氧化铜的方法测定某氧化铜样品的纯度(杂质不与氢气反应),同学们设计了以下实验装置。准确称取15克干燥样品进行实验。
(1)在实验中,乙装置的作用是 。
(2)准确称取完全反应前后装置丙和丁的质量如表:
装置丙 装置丁
反应前 48.8克 161.2克
反应后 46.5克 163.9克
小明根据装置丙减少的质量就是氧元素质量,求得氧化铜的质量为11.5克,纯度为76.7%。
小丽想根据装置丁的质量变化进行计算,请帮小丽求出氧化铜样品的纯度(写出计算过程)。
(3)比较两种计算结果,请分析导致这一结果的原因可能是( )
A.装置的气密性不好
B.空气中的水分被丁处浓硫酸吸收
C.通入的氢气量不足
D.空气中的二氧化碳被丁处浓硫酸吸收
【答案】(1)对照
(2)解:根据浓硫酸质量的增加量就是生成的水的质量可知,生成水的质量=163.9g-161.2g=2.7g。
设要生成2.7g水需要参加反应的氧化铜的质量为X。
80 18
x 2.7g
=
X=12g
氧化铜的纯度=×100%=80%
答:氧化铜样品的纯度为80%。
(3)B
【知识点】误差分析;根据化学反应方程式的计算;还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】(1)解这类题要明确每一种化学药品在装置中所起的作用,此题最关键要清楚浓硫酸的作用。
(2) 关键要考虑到丁装置中增加的质量就是氢气与氧化铜反应生成的水的质量,在利用化学方程式进行进一步的求解。
(3) 实验计算中小明的方法没有误差,而小丽的方法受到浓硫酸吸收水多少的影响而会存在一定的误差,所以应抓住小丽计算出的质量分数 偏大来进行分析。
【解答】(1)根据图分析可知,氢气通过浓硫酸,是为了除去氢气中混有的水分,而无水硫酸铜遇到水会由白色变蓝色,所以再通过无水硫酸铜就是检
验浓硫酸是否把氢气中的水分完全除尽。
(2)由于浓硫酸具有吸水性,故丁中浓硫酸质量的增加量就是反应生成的水的质量,再根据水的质量,利用反应的方程式中水与氧化铜的质量 比,计算出氧化铜的质量,最后计算纯度即可。
解:根据浓硫酸质量的增加量就是生成的水的质量可知,生成水的质量=163.9g-161.2g=2.7g。
设要生成2.7g水需要参加反应的氧化铜的质量为X。
80 18
x 2.7g
=
X=12g
氧化铜的纯度=×100%=80%
答:氧化铜样品的纯度为80%。
(3)根据题意,小丽根据装置丁的质量变化进行计算的结果偏大,说明丁装置中吸收的水的量偏大,故其原因是由于浓硫酸与空气相通,吸收了空气中的水分而变大,B正确;装置的气密性不好或通入的氢气量不足会使结果偏小,故A、C错误;浓硫酸不吸收二氧化碳,故D也错误。
37.(2021·鹿城模拟)易拉罐的主要成分是铝镁合金(已知其他杂质不溶于酸也不与稀硫酸反应),为了测定易拉罐铝镁合金中两种元素的质量比,小明开展了如图甲的实验,实验中生成沉淀的质量与滴入氢氧化钠溶液的质量的关系如图乙所示。
资料:氢氧化铝是一种白色沉淀,可与氢氧化钠反应:Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,氢氧化镁不与氢氧化钠反应。
(1)操作①表示的物质分离方法是 。
(2)当滴入氢氧化钠溶液为c克时,充分反应后,溶液乙中的溶质为 (填化学式) 。
(3)根据实验数据,该易拉罐中铝元素和镁元素的质量比为 (用mA和mB表示)。
【答案】(1)过滤
(2)Na2SO4和NaAlO2
(3)87(mA-mB):104m B
【知识点】过滤的原理、方法、操作及其应用;有关化学式的计算和推断;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)过滤操作用于分离液体和不溶于液体的固态物质;
(2)①铝和稀硫酸反应,生成硫酸铝和氢气,镁和稀硫酸反应,生成硫酸镁和氢气。
②加入氢氧化钠后,硫酸铝和氢氧化钠反应生成氢氧化铝沉淀和硫酸钠;硫酸镁和氢氧化钠反应,生成氢氧化镁沉淀和硫酸钠,故A点时的溶质为硫酸钠;
③随着氢氧化钠的加入,氢氧化铝沉淀和氢氧化钠反应,生成了偏铝酸钠和水,直到B点时氢氧化铝全部反应,此时溶质为硫酸钠和偏铝酸钠。
(3)根据乙图分别确定沉淀氢氧化镁和氢氧化铝的质量,然后用它们的质量分别乘以镁或铝的质量分数,最后将得到的质量作比即可。
【解答】(1)操作①用于分离固体杂质和溶液甲,因此为过滤。
(2)当滴入氢氧化钠溶液为c克时,充分反应后,溶液乙中的溶质为Na2SO4和NaAlO2;
(3)根据图乙可知,剩余的沉淀就是氢氧化镁,即它的质量为mB;
那么镁元素的质量:;
氢氧化镁和氢氧化铝的总质量为mA,那么铝元素的质量:;
该易拉罐中铝元素和镁元素的质量比:。
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