第十一单元盐 化肥
一、选择题(共16题)
1.保护环境,人人有责。以下保护环境的措施中正确的是( )
A.生活垃圾就地焚烧 B.不使用含磷洗衣粉
C.大量施用化肥农药 D.随意丢弃旧废电池
2.“绿色化学”是21世纪化学发展的主导方向,其核心要求是从源头上清除污染。下列做法符合“绿色化学”理念的是( )
A.将垃圾废物浇上汽油焚烧 B.施用大量农药减少植物病虫害
C.研究开发利用氢能源 D.禁止化工厂生产化工产品
3.下列物质变化中只有加酸才能一步实现的是( )
A.Mg→MgSO4 B.KOH→KCl C.Fe2O3→FeCl3 D.CaCO3→CO2
4.下列化肥中属于复合肥的是
A.NH4C1 B.KNO3 C.K2CO3 D.Ca(H2PO4)2
5.下列离子能在含有盐酸的溶液中大量共存的是( )
A.Mg2+、 B.Na+、
C.К+ 、 D.Ag+、
6.下列做法有利于环境保护的是( )
A.露天焚烧处理生活垃圾和农作物秸秆
B.积极推广使用新能源公交车
C.大量使用农药和化肥,增加农作物产量
D.工厂废水就地排放,减少成本
7.化学肥料和农药对农业的高产丰收具有重要作用。下列有关说法错误的是
A.KNO3 是复合肥料
B.化肥能提高粮食产量,施用越多越好
C.熟石灰可以用于改良酸性土壤
D.铵态氮肥与熟石灰混合研磨后能嗅到刺激性气味
8.53gNa2CO3 和42gNaHCO3分别与过量的盐酸完全反应,则
A.Na2CO3消耗的氯化氢多 B.NaHCO3消耗的氯化氢多
C.Na2CO3放出的CO2多 D.NaHCO3放出的CO2多
9.下列有关“侯氏制碱法”的叙述中,不正确的是( )
氨碱法生产纯碱的主要反应原理如下:NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3+NH4Cl 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O.
A.加热时的稳定性:碳酸钠>碳酸氢钠
B.用食盐制纯碱还需要要含碳、氧元素的物质
C.配制饱和食盐水时,可通过搅拌来提高食盐的溶解度
D.向饱和食盐中先通入氨气的作用是使溶液呈碱性,促进二氧化碳的吸收
10.下列说法不正确的是()
A.除去 Cu 中含有少量的 Fe 加入足量的稀盐酸,并过滤、洗涤、干燥
B.铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体
C.用稀硫酸区分氢氧化钠、碳酸钾、氯化钡三种固体
D.在 pH=11 的无色溶液中,NO、Cl-、Ca2+、Fe3+可以共存
11.下列物质的性质与用途的对应关系错误的是
性质 用途
A 氯化钠易溶于水,水溶液有咸味 作调味品
B 稀盐酸能与某些金属氧化物反应 除铁锈
C 浓硫酸具有脱水性 干燥氧气
D 氢氧化钠能与某些非金属氧化物反应 吸收二氧化硫
A.A B.B C.C D.D
12.下列图像不能正确反映对应变化关系的是
A.图A是向等质量的氧化钙、氢氧化钙中分别加入等质量分数的稀盐酸至过量
B.图B是向硫酸和硫酸铜的混合溶液中滴加过量的氢氧化钠溶液
C.图C是向盐酸和氯化钙的混合溶液中逐滴加入纯碱溶液至过量
D.图D是向等质量的镁、铝中分别加入等质量分数的稀硫酸至过量
13.在四种基本反应类型中,能生成水的反应类型有
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
14.下列两种溶液混合后能发生化学反应,且溶液的总质量不会发生变化的是
A.氢氧化钾溶液和硫酸溶液 B.碳酸钠溶液和稀盐酸
C.食盐溶液和稀硝酸 D.三氯化铁溶液和烧碱溶液
15.西汉古籍中曾有记载:“曾青得铁则化为铜”。“曾青”是指硫酸铜溶液,硫酸铜溶液属于
A.酸 B.碱 C.盐 D.混合物
16.下列图象能正确反映对应变化关系的是
A.足量的铁片与镁条分别与等质量、等质量分数的稀硫酸反应
B.向氢氧化钠和氯化钡的混合溶液中逐滴加入稀硫酸
C.在一定温度下向接近饱和的KNO3溶液中加入KNO3固体
D.等质量的氯酸钾在有、无MnO2的情况下加热产生氧气
二、综合题(共6题)
17.某化学兴趣小组利用数字化传感器探究氢氧化钠溶液和稀盐酸中和反应的过程,测得烧杯中溶液的pH随滴加液体体积变化的曲线如图所示
(1)该变化对应的实验操作是将_____填“稀盐酸”或“氢氧化钠溶液”滴加到另一种溶液中。用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子叫做离子方程式。请写出氢氧化钠与盐酸反应的离子方程式_____
(2)c点溶液中存在的阴离子是_____(填化学符号)
(3)若将b点所用的氢氧化钠溶液滴入到与稀盐酸相同质量、相同质量分数的稀硫酸中,请判断反应后溶液的酸碱性_____
(4)向久置的c点处的溶液中滴加稀盐酸发现有气泡产生,请用文字解释出现这一现象的原因_____
(5)请设计实验证明久置的的c点处的溶液中不含有氢氧化钠。简要写出实验步骤、现象和结论。____
(6)120克稀盐酸与一定质量分数的氢氧化钠溶液恰好完全反应,得到200克质量分数为11.7%的氯化钠溶液,试计算该氢氧化钠溶液的溶质质量分数_______。
18.实验三:兴趣小组为探究酸的化学性质,他们将一定量稀硫酸加入到盛有少量氧化铜的烧杯中,观察到黑色粉末全部溶解,溶液显___________色
【拓展研究】兴趣小组同学又进行了如下实验:取124.5g该反应后溶液于烧杯中,然后将120g氢氧化钠溶液分6次加去其中,每次充分反应后称量所得溶液的质量,测量数据如下表所示:
第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次
加入氢氧化钠溶液的质量/g 20 20 20 20 20 20
反应后溶液的质量/g 144.5 164.5 179.6 189.8 200 220
产生沉淀的质量/g 0 0 m 9.8 9.8 9.8
请回答:
(1)第一次,第二次不产生沉淀的原因是: ___________
(2)上述表格中产生沉淀的质量:m=___________
(3)请计算所加氢氧化钠溶液的溶质质量分数(要求写出具体的计算过程) ___________
19.酸、碱、盐在生产和生活中有广泛的应用。
(1)酸、碱、盐之间相互发生复分解反应的条件是生成物中有沉淀、气体或___________。
(2)向盛有氢氧化钠溶液的烧杯中,逐滴滴加稀硫酸,如图1所示为测得溶液的pH与加入稀硫酸的质量关系曲线。
①写出该反应的化学方程式___________。
②酸碱中和反应的实质为OH﹣+H+=H2O,写出硫酸铜和氢氧化钠反应的实质___________。
③写出b点溶液中溶质的成分:___________(填化学式)。
(3)某同学欲除去NaCl溶液中的CaCl2、MgCl2、Na2SO4杂质制取精盐,制作流程如图2.提示:Mg(OH)2、BaSO4、BaCO3难溶于水。
①操作b中玻璃棒的作用是:___________;
②写出用氢氧化钠除去氯化镁的化学方程式:___________;
③某同学为验证溶液A中含有NaOH,设计如下实验:取A中溶液于试管中,加入过量的澄清石灰水,有白色沉淀产生,静置,向上层清液中滴加酚酞,溶液变红,说明溶液A中含有NaOH。请分析该实验设计不合理的原因___________。
(4)某同学对久置的氢氧化钠固体中氢氧化钠的含量进行探究。取样品20g于烧杯中,加水全部溶解后,滴加Ca(OH)2溶液至不再产生沉淀。过滤、洗涤、干燥后称量,得到10g沉淀。计算该样品中氢氧化钠的质量分数。
20.以 FeSO4·7H2O 为原料制备铁红(Fe2O3)的制备方法如下:向 FeSO4·7H2O 粉末中加水溶解,得到浅绿色的 FeSO4溶液,再向该溶液中加入过量的过氧化氢溶液,可生成沉淀 A 【沉淀 A 的化学式为:FeO(OH)】 和初中一种常见的酸。反应后过滤,得到沉淀 A 和滤液 B.最后高温煅烧沉淀 A 可得到铁红和另一种氧化物。
请回答以下问题:
(1)FeO(OH)中铁元素的化合价为______。请写出生成沉淀 A 的反应的化学方程式:______(提示:反应物有三种物质)。
(2)用该方法制备 Fe2O3,计算理论上 55.6 t FeSO4·7H2O(相对分子质量为 278)可制得 Fe2O3的质量为______。
(3)FeSO4溶液能与 O2反应,溶液颜色由绿色变为黄色。为研究影响 FeSO4溶液与 O2反应速率的因素,小明同学进行了以下实验:
实验编号 FeSO4溶液 温度℃ 溶液酸碱性 实验现象
体积/mL 溶质质量分数/% 实验前 30分钟 120分钟
1 30 20 20 / 溶液为浅绿色 溶液略显黄色 溶液黄色略有加深
2 30 10 20 / 溶液为浅绿色 溶液明显变黄 溶液黄色明显加深
3 30 10 40 / 溶液立即变黄 / /
4 30 10 20 5滴稀H2SO4 溶液为浅绿色 溶液为浅绿色 溶液为浅绿色
请回答:
①小明的实验中,研究影响上述反应速率的因素是______。
②若要研究溶液酸碱性对反应速率的影响,需要对比______(填实验编号)。
③对比实验 2 和 3,得出的结论是______。
21.化学兴趣小组的同学进行了以下实验:向烧杯中加入变质的氢氧化钙固体和一定量的稀盐酸,一段时间后固体全部溶解。他们对所得溶液中的溶质成分进行了探究。
Ⅰ.探究烧杯内溶液中溶质的成分。
【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么?
【猜想】猜想一: ______________ ; 猜想二:CaCl2和HCl;
猜想三: CaCl2、Ca(OH)2; 猜想四: CaCl2、Ca(OH)2和HCl;
根据所学知识判断, _________ 一定不成立。
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性,碳酸钠溶液呈碱性。
【进行实验】
实验步骤:取少量烧杯内溶液加入试管中,滴入几滴酚酞溶液,振荡。
实验现象1: _________ 。结论:猜想三不成立。
实验步骤:取少量烧杯内溶液加入另一支试管中,逐滴加入碳酸钠溶液至过量。
实验现象2: _________ 。结论:猜想一不成立,猜想二成立。
【反思与拓展】
酸性较强的液体直接进入下水道,会污染环境。要处理上述烧杯内的溶液,使其溶质只含有CaCl2,应向烧杯中加入过量的 _________ 。
A.CaO B.CaCO3 C.Ca(OH)2
(2)氢氧化钠在空气中变质的化学方程式 _________________ 。
Ⅱ.取50g含CaCl2和HCl的混合溶液,向其中逐滴滴入溶质质量分数为5.3%的碳酸钠溶液,同时充分搅拌。测得生成的气体和沉淀的质量与加入的碳酸钠溶液的质量关系如下图所示。
(1)由图可知,当碳酸钠溶液质量加到 _________ g时,溶液中盐酸恰好反应完。
(2)原烧杯溶液中氯化钙的质量分数 ______ 。(请写出计算过程)
22.某化工厂用石灰石和废铜屑等设计生产石青、波尔多液的工艺流程如下:
一、产品制备
(1)流程图中X的化学式为______;
(2)反应②分两步进行,化学方程式分别为:第一步______,第二步______;
(3)硫酸铜的溶解度如下表:
温度/℃ 0 10 20 30 40 50 60 80 100
溶解度/g 14.3 17.4 20.7 25.0 28.5 33.3 40.0 55.0 75.4
蒸发浓缩后热溶液经处理大量析出晶体,温度到达30℃时,剩余硫酸铜溶液的溶质质量分数为______;待结晶完毕后,滤出晶体,用少量冰水洗涤2-3次,用冰水洗涤的目的是:Ⅰ是除去晶体表面的杂质; Ⅱ是______。
(4)反应④中硫酸铜、生石灰和水制备波尔多液,其总反应化学方程式为______。
二、组成测定
资料:石青的化学式是aCuCO3·bCu(OH)2,已知Cu(OH)2和CuCO3都能受热分解,分别生成两种氧化物,其中Cu(OH)2的分解温度为66℃到68℃,CuCO3的分解温度为200℃到220℃。
为测定其组成,小组同学称取石青样品34.6g,用下图装置进行实验。
(5)洗气瓶A中氢氧化钠溶液的作用是______;B中所装液体为______。
(6)现控制C装置中的温度为250℃对石青进行热分解,直至C装置中剩余固体质量不再变化为止,再缓缓通入一段时间空气后,冷却后装置D增重1.8g,装置E增重8.8g。通过计算可得 a︰b=______。
(7)若缺少F装置,测得的a︰b的值会______(选填“偏大”、“偏小”、“不变”)。
三、产物探究
取22.2g样品,对固体进行热分解实验,测定剩余固体质量与分解温度之间关系如图。请回答下列问题:
(8)0~66℃固体质量没有发生变化的原因可能是_______。
(9)m=________。
(10)若将mg剩余固体继续加热到更高的温度,发现固体质量减少了2.4g后质量不再改变,写出此过程中可能发生反应的化学方程式:______。
参考答案:
1.B
【详解】
A、生活垃圾就地焚烧,会产生有污染性的气体和粉尘,会污染环境,A错误;
B、含磷洗衣粉会污染水资源,故应该不使用含磷洗衣粉,B正确;
C、大量施用化肥农药,会污染水资源,C错误;
D、随意丢弃旧废电池,电池中含有一些重金属会污染土壤和地下水,D错误;
故选B。
2.C
【详解】
A、将垃圾废物浇上汽油焚烧,该做法虽然能清除垃圾,但垃圾被焚烧后,会产生许多有害气体,对空气造成严重污染,这种方法不科学,故A错误;
B、大量使用化肥和农药会污染水资源,造成环境污染,故B错误;
C、氢气燃烧生成水,对环境也没有污染,符合绿色化学的要求,故C正确;
D、禁止化工厂生产化工产品是错误的,应该减少污染物排放,而不能禁止生产,故D错误。
故选C。
3.C
【详解】
A、镁和稀硫酸反应生成硫酸镁溶液和氢气,能与硫酸铜溶液反应生成硫酸镁和铜,不加入酸也能一步实现,故选项错误;
B、氢氧化钾与稀盐酸反应生成氯化钾和水,但与氯化铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钾,不一定加入酸才能一步实现,故选项错误;
C、氧化物与酸反应生成盐和水,氧化铁只有与稀盐酸反应才能生成FeCl3,只有加入酸才能一步实现,故选项正确;
D、碳酸钙与稀盐酸反应能生成二氧化碳;但高温下分解也能生成二氧化碳,不加入酸就能一步实现,故选项错误。
故选C。
4.B
【详解】
A、NH4Cl中含有氮元素,属于氮肥,不符合题意;
B、KNO3中含有氮元素和钾元素,属于复合肥,符合题意;
C、K2CO3中含有钾元素,属于钾肥,不符合题意;
D、Ca(H2PO4)2中含有磷元素,属于磷肥,不符合题意。故选B。
5.A
【详解】
A、Mg2+、能在含有盐酸的溶液中大量共存,彼此不反应,此选项符合题意;
B、能与盐酸中的氢离子反应生成水和二氧化碳气体,不能在含有盐酸的溶液中大量共存,此选项不符合题意;
C、OH-能与盐酸中的氢离子反应生成水,此选项不符合题意;
D、Ag+能与盐酸中的氯离子反应生成氯化银沉淀,此选项不符合题意。
故选A。
6.B
【详解】
A、露天焚烧处理生活垃圾和农作物秸秆,会产生大量烟尘、有害气体等,不利于环境保护。
B、积极推广使用新能源公交车,能减少污染,有利于环境保护。
C、大量使用农药和化肥,会造成水体污染,不利于环境保护。
D、工厂废水就地排放,会造成水土污染,不利于环境保护。
故选:B。
7.B
【详解】
A、硝酸钾中含有钾元素和氮元素,因此是复合肥,A正确;
B、过量的使用化肥会对水资源造成污染,B错误;
C、熟石灰是氢氧化钙的俗称,能与土壤中的酸性物质发生中和反应,达到改良酸性土壤的目的,C正确
D、铵态氮肥和熟石灰有氨气放出,氨气具有刺激性气味,D正确;
故选B。
8.A
【详解】
下面计算过程分别为53gNa2CO3和42gNaHCO3分别与过量的盐酸完全反应后,消耗氯化氢的质量和产生二氧化碳的质量。
设碳酸钠完全反应后消耗的氯化氢质量为,生成二氧化碳的质量为。
设碳酸钠完全反应后消耗的氯化氢质量为 ,生成二氧化碳的质量为 。
由上面计算可以看出,反应后碳酸钠消耗的氯化氢比碳酸氢钠消耗的多,但产生的二氧化碳的质量是一样的,所以A选项是正确的。
故选A。
9.C
【详解】
A、由2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O可知,加热时的稳定性:碳酸钠>碳酸氢钠;故选项正确,不符合题意;
B、由质量守恒定律,反应前后元素种类不变,纯碱中含有碳元素和氧元素,用食盐制纯碱还需要要含碳、氧元素的物质;故选项正确,不符合题意;
C、溶解度是在一定温度下,某固体溶质在100g溶剂里达到饱和状态所溶解的溶质质量,搅拌不能提高食盐的溶解度;故选项错误,符合题意;
D、氨气的水溶液显碱性,能与二氧化碳反应,向饱和食盐中先通入氨气的作用是使溶液呈碱性,促进二氧化碳的吸收;故选项错误,不符合题意;
故选C。
10.D
【详解】
A、Fe能与足量的稀盐酸反应生成氯化亚铁溶液和氢气,铜不与稀盐酸反应,再过滤、洗涤、干燥,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项说法正确,不符合题意;
B、铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成一种黑色固体,故选项说法正确,不符合题意;
C、稀硫酸能与氯化钡反应生成硫酸钡白色沉淀,与碳酸钾反应生成二氧化碳气体,与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,可以鉴别,故选项说法正确,不符合题意;
D、pH为11的水溶液显碱性,水溶液中含有大量的OH-,Fe3+能与OH-能结合成氢氧化铁沉淀,不能在碱性溶液中大量共存,故选项说法错误,符合题意。
故选:D。
11.C
【详解】
A、氯化钠易溶于水,水溶液有咸味通常用作调味品,此选项正确,不符合题意;
B、铁锈的主要成分是氧化铁,稀盐酸能与某些金属氧化物反应,所以可用于除铁锈,此选项正确,不符合题意;
C、浓硫酸用于干燥氧气,是利用了浓硫酸具有吸水性,此选项错误,符合题意;
D、氢氧化钠能与某些非金属氧化物反应,能与二氧化硫反应生成亚硫酸钠和水,可用于吸收二氧化硫,此选项正确,不符合题意。
故选C。
12.D
【详解】
A、等质量的氧化钙、氢氧化钙中,氧化钙中含有的钙元素的质量多,分别加入等质量分数的稀盐酸至过量,生成的氯化钙的质量多,一开始,稀盐酸不足,消耗稀盐酸的质量相同,则生成氯化钙的质量相同,故开始两斜线重合,最后,稀盐酸过量,氧化钙中含有的钙元素的质量多,生成的氯化钙的质量多,拐点高些,故选项图象正确;
B、向硫酸和硫酸铜的混合溶液中滴加过量的氢氧化钠溶液,先与硫酸反应生成硫酸钠和水,开始时不会生成沉淀,硫酸消耗完再与硫酸铜反应会生成氢氧化铜沉淀,故沉淀的质量先是零,滴加一定量的氢氧化钠溶液后,再不断上升,待硫酸铜完全反应后,不再变化,最后形成一条水平直线,故选项图象正确;
C、向盐酸和氯化钙的混合溶液中逐滴加入纯碱溶液至过量,碳酸钠先与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体,溶液的酸性逐渐减弱,pH逐渐增大,稀盐酸消耗完,溶液显中性,pH=7,碳酸钠再与氯化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠,这一过程中pH=7:继续滴加碳酸钠溶液,溶液显碱性,pH大于7,故选项图象正确;
D、向等质量的镁、铝中分别加入等质量分数的稀硫酸至过量,一开始,稀硫酸含量不足,消耗硫酸相同,则生成氢气质量相同,故开始两斜线重合,后因硫酸过量,铝与稀硫酸反应:
,镁与稀硫酸反应: ,铝消耗硫酸多,生成氢气多,拐点高些,故选项图象错误。
故选:D。
13.D
【详解】
化合反应可以生成水,例如氢气燃烧生成水;
分解反应可以生成水,例如过氧化氢分解能生成水;
置换反应可以生成水,例如氢气和氧化铜反应能生成水;
复分解反应可以生成水,例如盐酸和氢氧化钠反应能生成水.
故选D.
14.A
【详解】
A、氢氧化钾溶液和稀硫酸反应生成硫酸钾和水,质量不变,故正确;B、碳酸钠溶液和稀盐酸反应生成二氧化碳气体,质量减小,故错误;C、食盐的主要成分是氯化钠,氯化钠溶液和稀硝酸不发生反应,故错误;D、三氯化铁溶液和烧碱溶液反应生成氢氧化铁沉淀,质量减小,故错误。故选A。
15.D
【详解】
硫酸铜溶液是由水和硫酸铜组成,故它属于混合物。
故选D。
16.A
【详解】
A、足量的铁片与镁条分别与等质量、等质量分数的稀硫酸反应,产生的氢气质量相等,镁的金属活泼性强,需要反应的时间短,选项A正确;
B、向氢氧化钠和氯化钡的混合溶液中逐滴加入稀硫酸,立刻产生硫酸钡沉淀,图像起点位置错误,选项B错误;
C、在一定温度下向接近饱和的KNO3溶液中加入KNO3固体,未加入硝酸钾固体时,未饱和的硝酸钾溶液的溶质质量分数不为“0”,图像起点位置错误,选项C错误;
D、等质量的氯酸钾在有、无MnO2的情况下加热产生氧气的质量相等,选项D错误。故选A。
17. 氢氧化钠 H++OH-=H2O Cl-、OH- 反应后溶液呈碱性
久置的c点处的溶液中的氢氧化钠吸收二氧化碳变质成碳酸钠,与稀盐酸反应产生气泡 取少量c点处的溶液,加入过量的氯化钙溶液,产生白色沉淀,证明含有碳酸钠,过滤,向滤液中加入无色酚酞,溶液未变红,则不含氢氧化钠 设氢氧化钠溶液中溶质的质量为x,
x=16g,
氢氧化钠溶液的质量为:200g-120g=80g;
氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为:×100%=20%;
答:氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为20%。
【详解】
(1)根据溶液的pH变化情况可知,开始时溶液的pH小于7,显酸性,后来溶液的pH大于7,是向酸溶液中滴加碱溶液,所以是将氢氧化钠滴入稀盐酸溶液中;盐酸与氢氧化钠反应的实质是氢离子和氢氧根离子反应生成水分子,离子方程式为:H++OH-=H2O;
(2)c处是盐酸和氢氧化钠溶液反应生氯化钠钠和水,且碱过量,则混合溶液中的溶质是氯化钠钠和氢氧化钠,存在的阴离子为:OH-、Cl-;
(3)由2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O 的方程式可知,80g的氢氧化钠能消耗98g硫酸,由NaOH+HCl=NCl+H2O可得,80g的氢氧化钠能中和73克的氯化氢,等量的氢氧化钠能消耗的硫酸更多,将盐酸换成相同质量、相同质量分数的稀硫酸时,氢氧化钠过量,因此溶液是碱性的;
(4)久置后c点处溶液中的氢氧化钠吸收二氧化碳变质成碳酸钠,而碳酸钠能与稀盐酸反应产生气泡;
(5)由于碳酸钠溶液也显碱性,故要检验是否含有氢氧化钠前须先除去溶液中的碳酸钠,取反应后的溶液,加入足量CaCl2溶液(或BaCl2溶液等),产生白色沉淀,静置,取上层清液滴加酚酞溶液。若溶液变成红色,则溶质为Na2CO3和NaOH;若溶液没有变成红色,则溶质只有Na2CO3;
(6)见答案。
18. 蓝色 反应后溶液中硫酸有剩余,氢氧化钠先与硫酸反应 4.9 40%
【详解】
本题考查了酸、碱的化学性质,根据化学方程式的计算。
实验三:氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水,,硫酸铜溶液呈蓝色。将一定量稀硫酸加入到盛有少量氧化铜的烧杯中,观察到黑色粉末全部溶解,溶液显蓝色;
拓展研究:
拓展研究:(1)第一次,第二次不产生沉淀的原因是: 反应后溶液中硫酸有剩余,氢氧化钠先与硫酸反应;
(2) 由质量守恒定律可知,上述表格中产生沉淀的质量:m=164.5g+20g-179.6g=4.9g,
(3)由表中的数据可知,20g的氢氧化钠溶液与硫酸铜反应生成了的氢氧化铜的质量为9.8g
设20g的氢氧化钠中溶质的质量为x
2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4
80 98
x 9.8g
解得:x=8g
NaOH溶液中溶质的质量分数是:×100%=40%。
19.(1)水
(2) H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O 2OH﹣+Cu2+=Cu(OH)2↓ NaOH、Na2SO4
(3) 搅拌,防止局部温度过高造成液滴飞溅 2NaOH+MgCl2=Mg(OH)2↓+2NaCl 加入的澄清石灰水会引入新的氢氧根离子,无法验证溶液A中是否含有氢氧化钠
(4)47%
解:设样品中碳酸钠的质量为x
解得x=10.6g
则样品中氢氧化钠的质量分数=
答:该样品中氢氧化钠的质量分数为47%。
【分析】
(1)
酸、碱、盐之间相互发生复分解反应的条件是生成物中有沉淀、气体或水;
(2)
①稀硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,该反应的化学方程式:;
②酸碱中和反应的实质为OH﹣+H+═H2O,硫酸铜和氢氧化钠反应的实质是铜离子和氢氧根离子结合生成氢氧化铜沉淀,可以表示为:;
③b点溶液中溶质的成分是反应生成的硫酸钠和过量的氢氧化钠;
(3)
①操作b(蒸发)中玻璃棒的作用是搅拌,防止局部温度过高造成液滴飞溅;
②氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,反应的化学方程式:;
③澄清石灰水会引入新的氢氧根离子,无法验证溶液A中是否含有氢氧化钠;
(4)
已知生成物碳酸根的质量为10g,可结合方程式计算出碳酸钠的质量,则样品中氢氧化钠的质量等于20g减去碳酸钠的质量,即可算出氢氧化钠的质量分数。
20.(1) +3
(2)16t
(3) FeSO4溶液的溶质质量分数、温度、溶液酸碱性 2、4 在其他条件相同的情况下,温度越高,FeSO4溶液与O2反应速率越快
【分析】
(1)
FeO(OH)中氢氧根带一个单位负电荷,O原子显-2价,故Fe的化合价为+3。
生成沉淀A的反应物为FeSO4溶液和过氧化氢溶液,且题目提示反应物有三种,故反应物应为FeSO4、H2O2、H2O。生成物为FeO(OH)和初中常见酸,根据反应前后元素种类不变,生成的酸中应含有硫元素,故推测为硫酸。该反应的方程式应为。
故答案为+3;。
(2)
55.6 t FeSO4·7H2O制备Fe2O3,根据质量守恒定律,反应前后元素质量不变,因此铁元素的质量守恒。55.6 t FeSO4·7H2O中,铁元素的质量为。因此制得的Fe2O3的质量为。
(3)
四组实验中硫酸亚铁溶液的质量保持不变,改变的量分别为溶液的溶质质量分数、温度和溶液酸碱性,故小明研究的影响因素分别为以上三种。
若比较溶液酸碱度对反应速率的影响,则需要保证温度、溶质质量分数均相同,仅溶液酸碱度不同,因此应选择实验2、4。
对比实验2、3,两组实验的变量为温度,且3组实验现象明显快于2组出现,由此可知在其他条件相同的情况下,温度越高,FeSO4溶液与O2反应速率越快。
故答案为FeSO4溶液的溶质质量分数、温度、溶液酸碱性;2、4;在其他条件相同的情况下,温度越高,FeSO4溶液与O2反应速率越快。
21. CaCl2 猜想四 不变红色 先产生气泡后生成沉淀 B CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O 20 4.44%
【详解】
氢氧化钙固体和稀盐酸生成氯化钙和水,所以反应后溶液中一定有氯化钙,还可能由过量的反应物,刚好完全反应时,只有溶质氯化钙;氢氧化钙溶液显碱性,能使酚酞试液变红,所以:取少量烧杯内溶液加入试管中,滴入几滴酚酞溶液,振荡,溶液不变色,可说明,反应后的溶液中无氢氧化钙。由于碳酸钙能与盐酸反应,所以,向CaCl2和HCl的混合溶液中滴加碳酸钠时,先和盐酸反应,因生成二氧化碳而冒气泡,盐酸反应完,再与氯化钙反应生产碳酸钙白色沉淀;将CaCl2和HCl中的氯化氢除掉,溶质只有氯化钙的方法可以向烧杯中加入过量的碳酸钙,因为碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳、水,不引入杂质;(2)氢氧化钠在空气中变质,是氢氧化钠和二氧化碳生成碳酸钠和水,化学方程式为:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O ;(1)由图可知,当碳酸钠溶液质量加到20g时,溶液中盐酸恰好反应完。(2)由图可知,和氯化钙反应的碳酸钠溶液为60g-20g=40g,设原烧杯溶液中氯化钙的质量为x 则
CaCl2 + Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl,
111 106
x 40g×5.3%
111/x= 106/40g×5.3% x=2.22g
原烧杯溶液中氯化钙的质量分数=2.22g÷50g×100%= 4.44%
答:略
22. CO2 20% 减少硫酸铜晶体的溶解损耗 除去空气中CO2 浓硫酸 2︰1 偏大
未达到反应所需温度 24.0 4CuO2Cu2O + O2↑
【详解】
(1)石灰石煅烧生成氧化钙和二氧化碳,流程图中X的化学式为CO2。
(2)反应②分两步进行,先是铜和氧气反应生成氧化铜,然后氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水,化学方程式分别为:第一步为,第二步为。
(3)蒸发浓缩后热溶液经处理大量析出晶体,温度到达30℃时,此时溶解度为25g,所以剩余硫酸铜溶液的溶质质量分数为;待结晶完毕后,滤出晶体,用少量冰水洗涤2 3次,用冰水洗涤的目的是:Ⅰ是除去晶体表面的杂质;Ⅱ是减少硫酸铜晶体的溶解损耗。
(4)反应④中硫酸铜、生石灰和水制备波尔多液,其总反应化学方程式为。
(5)二氧化碳和而氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,洗气瓶A中氢氧化钠溶液的作用是除去空气中CO2;浓硫酸具有吸水性,故B中所装液体为浓硫酸。
(6)控制C装置中的温度为250℃对石青进行热分解,直至C装置中剩余固体质量不再变化为止,再缓缓通入一段时间空气后,冷却后装置D增重1.8g(即来自氢氧化铜的生成物水的质量为1.8g),装置E增重8.8g(来自碳酸铜的生成物二氧化碳的质量为8.8g),生成的水、二氧化碳的分子个数与氢氧化铜与碳酸铜的分子个数相同,故。
(7)若缺少F装置,导致空气中的二氧化碳和水被E吸收,导致二氧化碳质量变大,则测得的a:b的值会偏大。
(8)固体反应需要加热,0~66℃固体质量没有发生变化的原因可能是未达到反应所需温度。
(9)设生成的氧化铜的质量为m
(10)若将mg剩余固体继续加热到更高的温度,发现固体质量减少了2.4g后质量不再改变,说明氧化铜分解生成了气体,所以铜元素降为+1价生成氧化亚铜,同时生成氧气,此过程中可能发生反应的化学方程式为4CuO2Cu2O + O2↑。