浙教版科学九年级上册2.5物质的转化 同步练习
一、单选题
1.(2020九上·秀洲月考)物质王国的“小朋友”在做游戏,五位“小朋友”手拉手围成一圈(如图所示),要求相邻的“小朋友”之间必须能互相“配合”(即必须能发生化学反应),他们才能将游戏进行下去。场外还有四位替补“队员”。下列有关说法正确的是( )
A.圈内相邻“小朋友”的溶液均为无色
B.五位“小朋友”中的任意两位均不能互相调换位置
C.若“Na2CO3”小朋友玩累了,可换上场外的“K2CO3”
D.若“Ba(OH)2”小朋友玩累了,可换上场外的“KOH”
2.(2020九上·西湖期末)下列物质间的转化不能通过一步反应实现的是( )
A.Fe→FeS B.AgNO3→Ag
C.CaCl2→CaCO3 D.Cu→Cu(OH)2
3.(2020九上·余姚期末)如图,给出了三种物质可能存在的转化关系,根据所学的物质性质及化学变化规律,判断下列选项正确的是( )
A.实现①转化,可加入氧化铜 B.实现②转化,可通入CO2
C.实现③转化,可加入稀盐酸 D.能一步实现转化的是④
4.(浙教版科学九年级上册 2.5.1非金属及其化合物之间的转化)下列物质之间的转化,经过一步反应不能实现的是( )
A.CuCl2→KCl B.KNO3→K2SO4
C.Fe(OH)3→Fe2(SO4)3 D.BaCl2→BaCO3
5.(2020九上·杭州期中)下列各组转化关系中的反应均为初中化学常见的反应,其中的“→”表示某种物质可以一步反应生成另一种物质。甲、乙、丙三种物质不符合对应“转化关系”的是( )
选项 A B C D
转化关系
物质 甲 H2O2 C CaCO3 FeCl2
乙 O2 CO CO2 Fe
丙 H2O CO2 Na2CO3 Fe2O3
A.A B.B C.C D.D
6.(2020九上·宁波期中)下列物质间的转化能一步实现的是( )
A.Na2CO 3 →NaOH B.CaCO3 →Ca(OH)2
C.NaNO 3 →NaCl D.FeSO 4 →CuSO4
7.(华师大版初中科学九年级上学期 3.3 常见的盐(第1课时))下列物质的转化,不能一步实现的是( )
A.Cu(OH)2→CuCl2 B.Zn→H2
C.H2O→H2 D.AgCl→NaCl
8.(2020九上·鄞州月考)如图所示,给出了三种物质可能存在的转化关系;根据所学的物质性质及化学变化规律, 判断下列选项正确的是( )
A.不能一步实现转化的有①②
B.实现③转化,可通至氯化钠溶液
C.实现⑤转化,可加入碳酸钙粉末
D.实现⑥转化,可加入氢氧化钾溶液
9.(2021九上·温州期中)工业炼铁的部分反应如图所示,则( )
A.X可以是木炭 B.X与CO都具有氧化性
C.③反应后的尾气可直接排放 D.Y中铁元素以游离态存在
10.(2021九上·温州期中)类推是一种重要的学习方法,下列类推结论错误的是( )
①CO能与Fe2O3反应生成Fe,CO也能与CuO反应生成Cu
②活泼金属与酸反应有气体产生,则与酸反应产生气体的一定是活泼金属
③有机化合物含碳元素,则含碳元素的化合物一定是有机化合物
④中和反应生成盐和水,则生成盐和水的反应一定是中和反应
⑤碱性溶液能使酚酞试液变红,则能使酚酞试液变红的溶液一定是碱性溶液
A.①②③④⑤ B.①②⑤ C.①⑤ D.②③④
11.(2020九上·嘉兴期中)如图,甲和乙分别是氢气和一氧化碳还原氧化铜实验,下列说法正确是( )
A.甲实验试管口向下倾斜可防止生成的水倒流,也有利于将试管内的空气完全排出
B.乙实验只能通过澄清石灰水是否变浑浊判断反应是否发生
C.甲乙两实验中,都应先使试管、玻璃管均匀受热,再通入气体,以防止发生爆炸
D.甲乙两实验中,氢气和一氧化碳都将氧化铜变成游离态的铜,都发生置换反应
12.(2021九上·温州期中)如图所示为小嘉构建的甲、乙、丙,丁四种不同物质的关系图,“—”表示相邻的两种物质能发生反应。若甲为铁,乙、丙、丁分别是稀H2SO4、CuCl2溶液、NaOH溶液中的任意一种,则下列判断正确的是( )
A.乙一定是CuCl2溶液 B.丙一定是NaOH溶液
C.丁一定是稀H2SO4 D.丙可能是稀H2SO4
13.(2021九上·海曙期中)同学们进行了如图所示实验,成功探究出了久置氢氧化钠固体是否完全变质的情况。下列说法正确的是( )
A.甲溶液可以选择稀盐酸或BaCl2溶液(提示:BaCl2溶液显中性)
B.溶液B中的溶质一定只含有NaOH和甲
C.甲溶液的作用仅为检验Na2CO3是否存在
D.若Ⅱ有明显现象、Ⅲ无明显现象,则说明样品完全变质
14.(2021九上·金华期中)将一定质量的镁加入含AgNO3和Cu(NO3)2两种溶质的溶液中,反应结束后过滤,分别向滤液和滤渣中加入稀盐酸,均无明显现象,下列对滤渣和滤液的说明中,肯定正确的是( )
A.反应结束后,溶液显无色
B.滤液中的溶质是 Mg(NO3)2、Cu(NO3)2
C.滤渣的成分是银、铜的混合物
D.所得滤液的质量小于反应前原溶液的质量
15.(2021九上·慈溪期中)向AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量锌粉,充分反应后过滤,得到滤渣和蓝色滤液。关于该滤渣和滤液说法正确的是( )
A.向滤渣中加入稀盐酸,可能有气泡产生
B.滤液中一定有Cu(NO3)2和Zn(NO3)2
C.滤渣中一定有Ag,可能有Cu和Zn
D.滤液中一定无AgNO3,可能有Zn(NO3)2
二、填空题
16.(2021九上·义乌期中)为了确定某含杂质的硝酸钠溶液中所含杂质的成分,某同学设计了如下实验:
请回答下列问题:
(1)I,Ⅱ为 操作。
(2)经分析,原溶液中的杂质可能由一种或几种物质组成。杂质的成分可能是:
①若原溶液中的杂质由一种物质组成,则该杂质是 ;(填物质的名称)
②若原溶液中的杂质由两种物质组成,则该杂质的成分组成可能有 种情况;
17.(2021九上·乐清期中)有一包白色固体可能含有碳酸钙、氢氧化钙、碳酸钠中的一种或几种。小明同学为探究其成分设计并完成了如下实验:
(1)操作1是 。
(2)步骤②的现象中出现了气泡,请判断原白色固体一定含有的成分是 。
18.(2021九上·萧山期中)某固体由 Ba2+、Cu2+、Na+、Cl-、 、 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
(1)该固体中一定含有的离子 ,
(2)请设计简单实验证明可能存在的离子 。
19.(2021九上·绍兴期中)A、B、C、D
均含有同一种元素,它们的转化关系如右图(部分物质和反应条件已略去)。
(1)若 A 是紫红色金属,D 为难溶性碱.则D 的化学式为 ,C转化为 A 的化学方程式为 。
(2)若 A属于氧化物,其相对分子质量为56,A与水化合得B,C是白色难溶固体,则由D转化为C的化学方程式为 。
20.(2021九上·淳安期中)我们在做“物质的鉴别”实验时,曾对硫酸铜、氯化钠、硝酸钾、氢氧化钠四种白色粉末进行鉴别以下是某同学设计的鉴别方案,请你沿着该同学的思路回答相关问题。
①是 (填化学式)②是 。
21.(2021九上·淳安期中)某同学在实验室中以碳酸钡原料(含少量SiO2,SiO2不参与反应)制备高纯碳酸钡的流程如图:
(1)试剂x应选用 (填字母)。
a.稀硫酸
b.盐酸
(2)操作1、操作2用到的玻璃仪器有 、烧杯、玻璃棒等。
(3)滤液Y中的溶质除有:KOH、K2CO3以外肯定含有的是 (填化学式)
22.(2021九上·长兴期中)某科学兴趣小组将一定质量的Fe和Zn的混合粉末加入AgNO3溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液:
(1)如果滤液呈无色,则滤渣中一定含有的金属是 ;
(2)如果滤液呈浅绿色,则关于该滤渣和滤液的下列说法中正确的是 。
A.向滤渣中加入稀盐酸,一定有气泡产生
B.向滤液中加入稀盐酸,一定有白色沉淀产生
C.滤渣中一定含有Ag
D.滤液中一定含有Fe(NO3)2,一定不含AgNO3,可能含有Zn(NO3)2
23.(2021九上·长兴期中)小科同学取了适量实验室制二氧化碳发生装置中的剩余溶液。逐滴滴加纯碱溶液,绘制产生沉淀的图象如甲图所示。
(1)请写出B点对应溶液的溶质是 (写化学式)。
(2)乙图是甲图中O点到A点的反应微观实质模型图。则“o”表示 (写化学符号)。
(3)写出OA之间发生的化学方程式 。
24.(2021九上·金华月考)有一包固体粉末可能含有NaOH、NaCl、CuCl2、Mg(OH)2、CaCO3中的一种或多种,为探究其成分,某同学取样进行了如下图所示实验:
(1)反应生成无色气体的化学方程式为
(2)原固体粉末中不能确定是否含有的物质是 。
25.(2021九上·洞头期中)碳和部分碳的化合物间转化关系如右图所示:
(1)物质X的化学式为 。
(2)在物质的分类中,CO属于 。
A.酸 B.碱 C.盐 D.氧化物
(3)写出图中任意一种物质的一种用途 。
三、实验探究题
26.(2021九上·温州期中)小明在冬天输液时发现护士在输液管上加了一个如图所示的装置,护士告诉他这是一次性输液加热棒,可以消除药液温度与体温的差异。加热棒里的成分到底是什么呢?科学研究小组通过上网查阅资料发现:一次性输液加热棒内的主要成分是还原性铁粉、炭粉和氯化钠等物质。该加热棒内是否真的含有这几种物质呢?科学研究小组设计了如下实验:
(1)探究加热棒内是否含有氯化钠。
①将加热棒内的物质放入烧杯中,加入足量的水充分溶解、过滤,得到滤渣和滤液。
②取适量滤液于试管中,滴加 (填写正确的实验操作),出现白色沉淀,证明滤液中含有Cl-,在老师的指导下通过进一步的实验证明滤液中还含有Na+,从而确定含有氯化钠。
(2)探究加热棒内是否含有铁粉,小明用磁铁靠近滤渣,发现部分黑色粉末被吸引。但被吸引的黑色物质也有可能是四氧化三铁。小明通过如下装置探究黑色物质是否含有四氧化三铁,该物质鉴定的原理是:Fe3O4+4H2 3Fe+4H2O。当观察到 这一现象时,排除了四氧化三铁存在的可能性。小英同学认为这还不能确定铁粉的存在,因为除了四氧化三铁外,钴粉、镍粉也是能被磁铁吸引的黑色粉末。研究小组的同学在查阅资料的基础上,进行如下实验:取适量被吸引的黑色物质于试管中,加入足量的稀盐酸,充分反应后,向试管中加入足量的过氧化氢溶液(能将Fe2+转化为Fe3+),然后滴加硫氰化钾溶液,溶液变为血红色,证明溶液中有Fe3+,得出加热棒中含有铁粉这一结论。
(3)探究加热棒内是否含有炭粉,点燃不能被磁铁吸引的黑色粉末,并将产生的气体通入足量澄清石灰水,石灰水变浑浊,得出加热棒内含有炭粉这一结论。请写出此操作过程中确认炭粉存在的化学方程式: 、 。
综合上述实验,小明验证了加热棒内的主要成分。加热棒为什么能够起到加热作用呢?小明还将进一步探究。
27.(2021九上·临海月考)实验室有一包没有标签的白色固体粉末,老师告知同学其可能由氯化钾、碳酸钾、氢氧化钾中的一种或几种组成。为了检测该白色粉末的成分,科学兴趣小组取一定量样品按以下流程进行实验:
(1)上述实验中,“操作Ⅰ”的名称是 。
(2)根据实验现象,可确定组成白色固体粉末的物质有 。
(3)步骤①中不能用 BaCl2 溶液代替 Ba(NO3)2 溶液,其理由是 。
28.(2021九上·台州期中)在课堂上,老师向同学们表演了“水能生火”的魔术:向包有过氧化钠(Na2O2)粉末的脱脂棉上滴水,脱脂棉燃烧起来。小蔡很感兴趣,于是,他和同学们进行探究。
[提出问题]过氧化钠与水反应生成了什么物质?为什么脱脂棉会燃烧?
[猜想]①可能有一种气体和另一种物质生成;
②反应过程中可能有热量放出。
[实验装置]如图所示
[实验探究]
实验一:探究反应后生成的气体是什么?
(1)打开如图装置中分液漏斗的活塞,控制滴加水的速度,观察到试管内有气泡产生,用带火星的木条靠近P处,木条复燃。说明生成的气体是氧气;实验中,还观察到伸入烧杯中的导管口有气泡冒出,请解释产生该现象的原因: 。
实验二:继续探究反应后生成的另一种物质是什么?
(2)小张猜想另一种物质是Na2CO3,小蔡认为不可能。小蔡的依据是: 。
(3)小蔡取反应后所得的溶液于试管中,滴入无色酚酞试液,发现酚酞试液变红色。说明反应后所得的溶液呈碱性。
[表达]由实验探究的结果,写出过氧化钠和水反应的化学方程式 。
29.(2021九上·杭州期中) 小兰同学设计了一个验证某NaCl溶液中是否混有Na2CO3、Na2SO4和NaOH的实验流程,如图所示。(已知BaCl2溶液呈中性)
(1)试管A中的溶液呈红色,则不一定有氢氧化钠,因为 。
(2)滴加过量BaCl2溶液,充分反应后试管B中有白色沉淀产生,溶液仍显红色,则可判断原溶液中一定含有 。(填化学式)
(3)再向C中加入适量X溶液,即可确定溶液成分,则X溶液可能是 (填字母)。
A.稀HCl B.稀H2SO4 C.CaCl2
30.(2021九上·慈溪期中)盐化工是我市的一项重点产业,绿色应用是化工生产的发展方向。为了除去NaCl溶液中含有的少量MgCl2、CaCl2和Na2SO4等杂质,某小组同学选用Na2CO3溶液、Ba(OH)2溶液、稀盐酸三种试剂,按一定的顺序进行如图所示的实验。回答下列问题。
(1)实验Ⅰ中加入试剂A除去的杂质是MgCl2和Na2SO4,那试剂A是 溶液。
(2)实验Ⅱ中加入试剂B后过滤得到的沉淀是 (填化学式)。
(3)滤液②中除NaCl外,还含有的溶质是 (填化学式)。
四、解答题
31.(2021九上·江干期末)小金为测定某样品中氧化铜的质量分数,称量固体样品20.0g,用图甲所示的装置进行实验(杂质不参与反应且生成水完全被吸收),实验中共消耗0.6克氢气,测得B装置反应前后的质量增加了3.6克。
(1)C装置的作用是 ;
(2)计算固体样品中氧化铜的质量分数(根据化学方程式列式计算)。
32.(2020九上·鄞州月考)I.同学们参观了某钢铁厂,了解到钢铁厂在选矿时测定铁矿石中含铁量的方法较多,小明结合所学知识,设计了如图1所示的实验装置测定某赤铁矿样品中Fe2O3的质量分数。他称取10.0g赤铁矿,当赤铁矿中的Fe2O3全部还原为Fe时,剩余固体在CO的保护下冷却、称量。质量为7.6g(假设赤铁矿中的杂质均不与CO反应).
(1)图中酒精灯的作用是 。
(2)该赤铁矿中Fe2O3的质量分数是多少?(需有计算过程)。
(3)II.在钢铁厂的实验室,同学们采集了用某种热分析仪记录的CO与Fe2O3进行反应时的有关数据,并得到固体质量与反应温度的关系曲线。如图2所示。根据图象分析。
写出P点时固体主要成分的化学式 。
(4)此时至少消粍CO的质量是多少?(列方程式计算)
33.(2020九上·衢州期中)赤铁矿石的主要成分是氧化铁。小明取干燥赤铁矿石样品15g,用如图所示实验来测定其中氧化铁的质量(矿石中的杂质不发生化学变化),氧化铁与氢气反应的化学方程式为:
Fe2O3+3H2 2Fe+3H2O。
(1)实验时,加热前要先通一会儿氢气,其目的是 。
(2)完全反应后,继续通入氢气直至乙装置完全冷却。小明测得丙装置反应前后质量增加3.6g,则该赤铁矿石样品中氧化铁的质量有多少?(计算结果保留至小数点后一位)
(3)其他同学认为小明的方式会导致氧化铁质量分测量结果存在误差,比较测量值与真实值的大小关系并说明理由: 。
34.(2020九上·新昌期中)钢铁的使用是人类文明和进步的重要标志。某钢铁公司用500吨含氧化铁(Fe2O3)64%的赤铁矿石进行炼铁,高炉炼铁的原理为3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2。计算
(1)铁矿石中氧化铁的质量为 吨;
(2)这些矿石理论上能炼得铁多少吨?(写出简明的计算过程)
35.(2020九上·遂昌期中)某科学兴趣小组对一份含铁的固体样品进行探究。通过实验已确定该样品由氧化铁和铁粉混合而成。他们称取了17.6克固体样品,用图甲所示的装置进行实验,测定的数据如图乙所示。
(1)目前世界上已有50%以上的废钢铁得到回收利用,其目的是 。
A.节约金属资源 B.加大矿物开采 C.保护环境
(2)该实验有明显的不足,应该如何改进 。
(3)乙图可知,原样品中含氧元素的质量为 g。
(4)某钢铁厂每天消耗5000t含氧化铁84%的赤铁矿石,该厂理论上可日产含铁98%的生铁的质量是多少?
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】金属、金属氧化物、碱之间的转化
【解析】【分析】根据化合物的性质和反应规律判断即可。
【解答】A.硫酸铜溶液呈蓝色,故A错误;
B.将Ba(OH)2和Ca(OH)2互换位置后,几种相邻的物质照样能相互反应,故B错误;
C.碳酸钾和上面的氢氧化钡反应,生成碳酸钡沉淀和氢氧化钾;和右边的硫酸铜反应,生成碳酸铜沉淀和硫酸钠,因此它可以替换碳酸钠,故C正确;
D.KOH和上面的二氧化碳反应,但是不能与下面的碳酸钠反应,因此不能替换氢氧化钡,故D错误。
故选C。
2.【答案】D
【知识点】金属、金属氧化物、碱之间的转化
【解析】【分析】根据所给物质的性质分析,由物质的性质判断转化是否可以一步完成。
【解答】A、铁与氢硫酸发生置换反应可生直接生成硫化亚铁,不符合题意;
B、硝酸银与铜等活泼金属反应可以直接生成银,不符合题意;
C、氯化钙与碳酸钠等反应可生直接直接生成碳酸钙,不符合题意;
D、铜不能一步直接生成氢氧化铜,符合题意;
故选D。
3.【答案】C
【知识点】金属、金属氧化物、碱之间的转化
【解析】【分析】根据铁、氧化铁、氯化铁间的转化方法分析,铁与氧气、水共同作用可转化为氧化铁,氧化铁与还原剂反应产生铁,氧化铁与盐酸反应产生氯化铁,而氯化铁不能一步转化为氧化铁。
【解答】A、 实现①转化,需要氧气和水,不符合题意;
B、实现②转化,可通入CO ,不符合题意;
C、氧化铁转化成氯化铁,可加入稀盐酸,符合题意;
D、氯化铁不能一步转化为氧化铁,不符合题意;
故答案为:C。
4.【答案】B
【知识点】非金属、非金属氧化物、酸之间的转化
【解析】【分析】一步反应反应实现即原物质只发生一个反应即可转化为目标物质.根据所涉及物质的性质,分析能否只通过一个反应而实现转化即可.
【解答】A、氯化铜与氢氧化钾溶液反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钾,通过一步反应能实现,错误。B、由KNO3转化为K2SO4,假设能反应,对应的是硝酸盐和钾盐,而硝酸盐和钾盐均是可溶性盐,不符合复分解反应的条件,通过一步反应不能实现,正确。C、氢氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水,通过一步反应能实现,错误。D、氯化钡与碳酸钠溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,转化不能由一步反应实现,错误。
故答案为:B。
5.【答案】D
【知识点】化合物之间的相互转化
【解析】【分析】根据所给物质的性质分析,利用图示关系判断相互间转化是否可以进行。
【解答】A、过氧化氢可分解生成水和氧气,氢气在氧气中燃烧生成水,水通电分解可生成氧气,不符合题意;
B、碳充分燃烧生成二氧化碳,不充分燃烧生成一氧化碳,一氧化碳与氧气反应生成二氧化碳,二氧化碳与碳反应生成一氧化碳,不符合题意;
C、碳酸钙高温分解可生成二氧化碳,二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠,碳酸钠与盐酸反应生成二氧化碳,碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙,不符合题意;
D、氯化亚铁与锌反应可生成铁,铁与氯化铜反应可生成氯化亚铁, 铁生锈可生成氧化铁,氧化铁与一氧化碳反应可生成铁,氧化铁不能直接生成氯化亚铁,符合题意;
故选D。
6.【答案】A
【知识点】化合物之间的相互转化
【解析】【分析】根据复分解反应条件结合各物质的类别及性质进行判断分析。
【解答】A、碳酸钠与氢氧化钙反应可生成碳酸钙和氢氧化钠,符合题意;
B、碳酸钙为沉淀的盐,不能与碱发生反应生成氢氧化钙 ,不符合题意;
C、 硝酸钠与其它物质无法生成水或气体或沉淀,不能直接转化为氯化钠,不符合题意;
D、铜的活动性小于铁及按复分解反应条件判断,都不能使硫酸亚铁转化为硫酸铜,不符合题意;
故选A。
7.【答案】D
【知识点】化合物之间的相互转化
【解析】【分析】根据选项中所给物质的性质分析,利用其性质判断是否可以转化成所需物质。
【解答】 A、氢氧化铜与盐酸反应可生成氯化铜,不符合题意;
B、锌与硫酸反应可生成氢气,不符合题意;
C、水通电分解可产生氢气,不符合题意;
D、氯化银不能与其它物质反应生成氯化钠,符合题意;
故选D。
8.【答案】A
【知识点】化合物之间的相互转化
【解析】【分析】根据二氧化碳、氢氧化钠、碳酸钠的转化关系分析。
【解答】A、二氧化碳不能一步生成氢氧化钠,氢氧化钠与不能一步生成二氧化碳,符合题意;
B、 实现③转化,需二氧化碳与氢氧化钠反应,而通至氯化钠溶液不能转化,不符合题意;
C、 实现⑤转化,可加入二氧化碳,而氢氧化钠与碳酸钙粉末不能反应,不符合题意;
D、 实现⑥转化,可加入氢氧化钙溶液,加氢氧化钾溶液不能发生反应,不符合题意;
故选A。
9.【答案】A
【知识点】还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】根据碳和一氧化碳的性质分析,结合一氧化碳的毒性、化合物中元素的存在形态解答。
【解答】A、氧气与碳或一氧化碳反应都会生成二氧化碳,符合题意;
B、X与CO都具有还原性,不具有氧化性,不符合题意;
C、 ③反应后的尾气含有CO,不可直接排放 ,不符合题意;
D、 Y中铁元素以化合态存在 ,不符合题意;
故选A。
10.【答案】D
【知识点】酸与碱的反应及用途;还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】根据一氧化碳的还原性、有机化合物定义、酸的化学性质等分析。
【解答】①CO能与Fe2O3反应生成Fe,CO也能与CuO反应生成Cu,正确;②活泼金属与酸反应有气体产生,但与酸反应产生气体的不一定是活泼金属,也可能是碳酸盐,错误;③有机化合物含碳元素,但含碳元素的化合物不一定是有机化合物,如碳酸钠,错误;④中和反应生成盐和水,但生成盐和水的反应不一定是中和反应,如氧化铁与盐酸的反应,错误;⑤碱性溶液能使酚酞试液变红,则能使酚酞试液变红的溶液一定是碱性溶液 ,正确。
故选C。
11.【答案】A
【知识点】还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】根据氢气和一氧化碳还原氧化铜的操作步骤及现象分析。
【解答】A、 甲实验试管口向下倾斜可防止生成的水倒流,也有利于将试管内的空气完全排出,符合题意;
B、 乙实验除通过澄清石灰水是否变浑浊判断反应是否发生外,还可通过氧化铜由黑色变红色来证明 , 不符合题意;
C、 甲乙两实验中都应先通入气体,然后再加热,以防止发生爆炸 ,不符合题意;
D、 乙中一氧化碳与氧化铜反应不属于置换反应,不符合题意;
故选A。
12.【答案】B
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据铁、硫酸、氯化铜、氢氧化钠的性质分析,结合框图中物质间的反应进行判断。
【解答】甲为铁,则乙和丁为硫酸和氯化铜的一种,丙为氢氧化钠;
A、乙可能是硫酸,可能是氯化铜,不符合题意;
B、 丙一定是NaOH溶液 ,符合题意;
C、 丁可能是硫酸,可能是氯化铜,不符合题意;
D、 丙 一定是NaOH溶液 ,不符合题意;
故选B。
13.【答案】D
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据变质后的氢氧化钠溶液中含有碳酸钠,碳酸钠、氢氧化钠均显碱性,探究久置氢氧化钠固体的变质情况,要证明固体中含有碳酸钠、氢氧化钠,碳酸钠、氢氧化钠均显碱性,检验氢氧化钠的存在应先排除碳酸钠的干扰,进行分析判断。
【解答】A.甲溶液不能选择稀盐酸,因为氢氧化钠、碳酸钠均能与稀盐酸反应生成氯化钠溶液,溶液B为氯化钠溶液和盐酸的混合溶液,滴加酚酞溶液不变色,无法确定溶液中是否含有氢氧化钠,故A错误;
B.溶液B中的溶质中一定含有碳酸钠与氯化钙反应生成的氯化钠,不一定含有氢氧化钠,故B错误;
C.甲溶液的作用不仅为检验Na2CO3是否存在,还能除去碳酸钠,故C错误;
D.甲溶液可以选用氯化钙溶液,若Ⅱ有产生白色沉淀生成、Ⅲ中酚酞溶液变不红色,则说明只含有碳酸钠,而不含有氢氧化钠,则说明样品全部变质,故D正确。
故选D。
14.【答案】D
【知识点】盐的性质及用途;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】镁先和硝酸银反应,生成硝酸锰和银单质,再和硝酸铜反应,生成硝酸锰和铜单质,根据题目描述的情况对各个选项进行分析判断。
【解答】A.向滤渣中加入稀盐酸,没有明显的现象,那么说明其中没有金属镁,即金属镁没有剩余。如果溶液中的硝酸铜没有完全反应,那么反应后溶液可能呈蓝色,故A错误;
B.如果镁恰好和硝酸铜完全反应,那么溶液中的溶质就只有硝酸镁,故B错误;
C.如果镁的质量不足够,那么可能只与硝酸银反应,而没有和硝酸铜反应,因此滤渣中可能只有银,而没有铜,故C错误;
D.进入溶液的是镁,而析出的金属为银和铜。因为银和铜的相对原子质量都大于镁,所以溶液的质量会变小,故D正确。
故选D。
15.【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】锌粉先和硝酸银反应,生成硝酸锌和银单质,再和硝酸铜反应,生成硝酸锌和铜单质,根据题目条件确定反应的完成情况即可。
【解答】锌粉先和硝酸银反应,生成硝酸锌和银单质,再和硝酸铜反应,生成硝酸锌和铜单质。充分反应后,得到蓝色溶液,说明溶液中还存在硝酸铜,那么加入的锌肯定完全反应,即滤渣中肯定存在银,可能存在铜,故C错误;
由于滤渣中肯定没有锌单质,一定含有银单质,可能含有铜单质,因此加入稀盐酸后,肯定没有气泡产生,故A错误;
反应后的溶液呈蓝色,则滤液肯定含有硝酸铜。无论锌是否和硝酸铜开始反应,但是锌肯定和硝酸银开始反应,则滤液中肯定存在反应产物硝酸锌。如果硝酸银全部反应,那么溶液中没有硝酸银;否则,滤液中存在硝酸银,故B正确,D错误。
故选B。
16.【答案】(1)过滤
(2)氯化钙;3
【知识点】过滤的原理、方法、操作及其应用;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体物质;
(2)①②根据题目描述的现象,对溶液中的离子种类进行推断,然后再判断可能存在的杂质种类。
【解答】(1)操作I和II都用于分离溶液和白色沉淀,因此都是过滤。
(2)加入硝酸银溶液后,生成了不溶于稀硝酸的白色沉淀,那么沉淀就是氯化银,即溶液中存在氯离子。在无色溶液B中加入碳酸钠溶液后,生成了白色沉淀碳酸钙,那么溶液中肯定存在钙离子。
①若原溶液中的杂质由一种物质组成,则该杂质是氯化钙;
②溶液中的离子分别为硝酸根离子、氯离子、钙离子和钠离子,那么杂质还可能为硝酸钙、氯化钙和氯化钠。两两组合为:硝酸钙和氯化钙;硝酸钙和氯化钠;氯化钙和氯化钠,因此两种杂质的可能有3种。
17.【答案】(1)过滤
(2)Na2CO3
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)根据过滤操作原理分析;
(2)根据碳酸钙难溶于水,碳酸钠易溶于水及碳酸盐与酸反应产生二氧化碳气体分析。
【解答】(1)操作1是固体和液体的分离操作,属于过滤;
(2) 步骤②为向无色溶液中加入足量稀盐酸,现象中出现了气泡, 说明溶液中含有碳酸根离子,则原白色固体中一定含有碳酸钠。
故答案为:(1)过滤;(2) Na2CO3 。
18.【答案】(1)Na+、 、
(2)取固体样品少量溶于水,先加入过量Ba(NO3)2溶液,过滤后向滤液中加入适量AgNO3溶液,产生白色沉淀,证明有Cl-(合理即可)
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据铜离子的溶液呈蓝色,钡离子与碳酸根离子产生可溶于酸的碳酸钡沉淀,与硫酸根离子产生不溶于酸的硫酸钡沉淀及氯离子用硝酸银溶液通过产生白色沉淀来验证分析。
【解答】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,说明一定不含溶液呈蓝色的铜离子;②在沉淀中加入过量稀硝酸,仍有3克白色沉淀。说明沉淀即有可溶于酸的碳酸钡沉淀,又有不溶于酸的硫酸钡沉淀,则固体中一定有碳酸根离子和硫酸根离子,因碳酸根离子和硫酸根离子在溶液中与钡离子不能共存,则一定不含钡离子;③因加入氯化钡溶液中引入了氯离子,在滤液中滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀,不能证明是否含氯离子。所以固体中阳离子为钠离子,即该固体中一定含有的离子是Na+、 、 ;
(2)要证明氯离子是否含有,可取固体样品少量溶于水,先加入过量Ba(NO3)2溶液,过滤后向滤液中加入适量AgNO3溶液,产生白色沉淀,证明有Cl-。
故答案为:(1)Na+、 、 ;(2)取固体样品少量溶于水,先加入过量Ba(NO3)2溶液,过滤后向滤液中加入适量AgNO3溶液,产生白色沉淀,证明有Cl-。
19.【答案】(1)Cu(OH)2;CuCl2+Fe=FeCl2+Cu
(2)CaCl2 +Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据所给各物质的转化关系分析,结合铜为紫红色金属,氢氧化铜为蓝色沉淀,氧化钙的化学式及氧化钙与水反应生成氢氧化钙。
【解答】(1) 若 A 是紫红色金属,则为铜,D 为难溶性碱,则D为氢氧化铜,化学式为 Cu(OH)2 ,C为铜盐, C转化为 A可以是铁与氯化铜的反应,方程式为 CuCl2+Fe=FeCl2+Cu ;
(2) 若 A属于氧化物,其相对分子质量为56,则A为氧化钙,A与水化合得B,B为氢氧化钙,C是白色难溶固体,则C为碳酸钙,D可以是碳酸钠或二氧化碳,由D转化为C的化学方程式为 CaCl2 +Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH 。
故答案为:(1) Cu(OH)2 ; CuCl2+Fe=FeCl2+Cu ;(2) CaCl2 +Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
20.【答案】AgNO3;蓝
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据四种物质的物理性质和化学性质分析解答。
【解答】A试管发热,则A是氢氧化钠。D是硫酸铜,则试管中看到蓝色,则B、C应该是氯化钠和硝酸钾。分别加入硝酸银后,氯化钠和硝酸银反应,生成氯化银沉淀和硝酸钠,则C为氯化钠;硝酸钾和硝酸银不反应,没有明显现象,则B是硝酸钾。
①是AgNO3;②是蓝色。
21.【答案】(1)b
(2)漏斗
(3)KCl
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)碳酸钡与稀硫酸反应,生成硫酸钡沉淀、水和二氧化碳;碳酸钡与稀盐酸反应,生成氯化钡、水和二氧化碳。氯化钡溶于水,而二氧化硅不溶于水,则可以通过过滤操作将二者分离;硫酸钡和二氧化钡都不溶于水,不能通过过滤分离;
(2)操作1和操作2,都是用于将液体和不溶于液体的固体分离,因此都是过滤,根据过滤操作的实验过程确定所需的器材。
(3)根据反应产物和剩余物确定溶质种类。
【解答】(1)氯化钡溶于水,而硫酸钡不溶于水,因此试剂x应该选用盐酸,故选b;
(2)操作1、操作2用到的玻璃仪器有漏斗 、烧杯、玻璃棒等。
(3)试剂X为稀盐酸,它是过量的,在操作1后,溶质为氯化钡和剩余的稀盐酸。再加入过量的KOH后,稀盐酸与氢氧化钾反应,生成氯化钾和水;氢氧化钾和二氧化碳反应,生成碳酸钾和水;碳酸钾和氯化钡反应,生成碳酸钡沉淀和氯化钾,则滤液Y中的溶质:KOH、K2CO3以外肯定含有的是KCl。
22.【答案】(1)Ag、Fe
(2)C
【知识点】金属活动性顺序及其应用;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)锌和硝酸银反应,生成硝酸锌和银单质,此时溶液呈无色;铁和硝酸银反应,生成硝酸亚铁和银单质,此时溶液呈浅绿色;
(2)根据金属活动性顺序表可知,硝酸银先和锌反应,再和铁反应,据此分析判断。
【解答】(1)如果溶液呈无色,那么铁还没有与硝酸银反应,此时只有锌和硝酸银反应,因此滤渣中一定含有置换出的Ag和没有反应的Fe。
(2)如果滤液呈浅绿色,那么铁已经和硝酸银反应,此时锌已经完全反应,则滤渣中肯定含有银,肯定没有锌,可能含有铁。向滤渣中加入稀盐酸时,如果没有铁,那么就没有气泡生成,故A错误;
此时的滤液中,肯定含有硝酸锌,硝酸亚铁,可能含有硝酸银。则向滤液中加入稀盐酸,不一定会生成白色沉淀氯化银,故B、D错误;
滤渣中一定含有银,故C正确。
故选C。
23.【答案】(1)CaCl2、NaCl
(2)H+
(3)Na2CO3+2HCl=2NaCl+ H2O+CO2↑
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)在实验室中,用碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳。根据甲图可知,加入碳酸钠溶液后,没有发生生成沉淀,应该是与剩余的稀盐酸发生反应,生成氯化钠、水和二氧化碳。当稀盐酸反应结束后,再与其中的氯化钙反应,生成碳酸钙沉淀和氯化钠,据此解答;
(2)根据反应的方程式,确定反应前后离子种类的变化即可;
(3)确定反应物、反应条件和生成物,据此写出反应的方程式。
【解答】(1)OA段为稀盐酸和碳酸钠的反应,AB段为氯化钙与碳酸钠的反应,B点时这个反应正在进行,那么溶质应该为前面的反应产物NaCl和剩余的CaCl2。
(3)O点时,溶液中的离子为Ca2+、H+和Cl-,A点时,只有其中的H+生成了H2O而消失了,因此“○”为H+;
(3)OA段,碳酸钠和稀盐酸反应,生成氯化钠、水和二氧化碳,方程式为: Na2CO3+2HCl=2NaCl+ H2O+CO2↑ 。
24.【答案】(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(2)NaCl和Mg(OH)2
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据碳酸钙能与盐酸反应产生二氧化碳气体,氢氧化铜能与盐酸反应产生蓝色溶液分析。
【解答】固体粉末加水后得沉淀和无色溶液,沉淀加足量稀盐酸产生无色气体和蓝色溶液,说明沉淀一定有氢氧化铜和碳酸钙,可能有氢氧化镁,即固体粉末中一定有氢氧化钠、氯化铜、碳酸钙;无色溶液中加入稀硝酸和硝酸银,产生白色沉淀和无色溶液,因氢氧化钠和氯化铜反应生成氯化钠,该步无法证明原固体粉末中成分;
(1)生成无色气体的反应为碳酸钙与盐酸的反应,方程式为 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ ;
(2)实验中没有验证氯化钠和氢氧化镁是否含有。
故答案为:(1) CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ ;(2) NaCl和Mg(OH)2 。
25.【答案】(1)CO2
(2)D
(3)CO可做燃料(合理即可)
【知识点】常见物质的分类;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据碳、一氧化碳、二氧化碳、碳酸间的相互转化关系先推导出X,再由氧化物定义及各物质用途解答分析。
【解答】(1)X由碳生成,可与一氧化碳、碳酸相互转化,则X为二氧化碳,化学式为 CO2 ;
(2)CO属于氧化物;
(3)图中CO可用作燃料、冶炼金属,二氧化碳可用于灭火、制气体肥料等。
故答案为:(1) CO2 ;(2)D;(3) CO可做燃料(合理即可) 。
26.【答案】(1)适量的硝酸银溶液和稀硝酸
(2)无水硫酸铜粉末不变蓝
(3)C+O2 CO2;Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
【知识点】二氧化碳的检验和验满;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)根据氯离子验证利用加入硝酸银产生不溶于硝酸的白色沉淀分析;
(2)根据氢气与四氧化三铁生成铁和水,水能使无水硫酸铜变蓝分析;
(3)根据碳燃烧生成二氧化碳,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水分析。
【解答】(1)要验证氯离子,需加入硝酸银溶液和稀硝酸,若产生不溶于硝酸的白色沉淀,则可证明氯离子的存在;
(2)氢气与四氧化三铁反应生成铁和水,无水硫酸铜粉末遇水变蓝,若实验中无水硫酸铜粉末不变蓝,则可排除了四氧化三铁存在的可能性 ;
(3)碳燃烧会生成二氧化碳,二氧化碳能使石灰水变浑浊,由此确定炭粉的存在,方程式为
C+O2 CO2、Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;
故答案为:(1) 适量的硝酸银溶液和稀硝酸 ;(2)无水硫酸铜粉末不变蓝 ;(3)C+O2 CO2;Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。
27.【答案】(1)过滤
(2)氯化钾、碳酸钾
(3)BaCl2 中有Cl- 影响氯化钾的检验
【知识点】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)加入硝酸钡溶液生成白色沉淀,应该是碳酸钾和硝酸钡反应生成了碳酸钡沉淀;过滤后的无色溶液滴加硝酸银后生成了白色沉淀,应该是氯化钾和硝酸银反应生成了氯化银沉淀;再滴加酚酞试液后,溶液不变色,即溶液不呈碱性,即溶液中没有氢氧化钾。
(3)后面还要用硝酸银检验是否有氯离子的存在,因此加入的试剂中不能认为引入氯离子,据此分析解答。
【解答】(1)上述实验中,“操作Ⅰ”的名称是过滤。
(2)根据实验现象,可确定组成白色固体粉末的物质有氯化钾、碳酸钾。
(3)步骤①中不能用 BaCl2 溶液代替 Ba(NO3)2 溶液,其理由是:BaCl2 中有Cl- 影响氯化钾的检验。
28.【答案】(1)过氧化钠与水反应放出热量,使吸滤瓶中的空气受热膨胀
(2)根据质量守恒定律,反应物中没有碳元素
(3)2Na2O2 +2H2O=4NaOH+O2↑
【知识点】书写化学方程式、文字表达式;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)烧杯中的导气管处出现气泡,肯定是锥形瓶中的空气排出,即锥形瓶中气体体积膨胀。由于锥形瓶内没有物质反应,那么肯定是试管内的过氧化钠和水反应放出了热量,据此分析解答。
(2)根据质量守恒定律可知,反应前后的元素种类和数量保持不变;
(3)确定反应物、反应条件和生成物,据此写出反应的方程式。
【解答】(1)实验中,还观察到伸入烧杯中的导管口有气泡冒出,产生该现象的原因:过氧化钠与水反应放出热量,使吸滤瓶中的空气受热膨胀。
(2)小张猜想另一种物质是Na2CO3,小蔡认为不可能。小蔡的依据是:根据质量守恒定律,反应物中没有碳元素。
(3)滴入无色酚酞变成红色,说明反应后的溶液成碱性,即有氢氧化钠生成,即过氧化钠和水反应,生成氢氧化钠和氧气,则方程式为: 2Na2O2 +2H2O=4NaOH+O2↑ 。
29.【答案】(1)碳酸钠的水溶液也呈碱性,也能使无色酚酞试液变红色
(2)NaOH
(3)A
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)碳酸钠虽然是盐,但是它的水溶液却呈碱性,也能使酚酞试液变红;
(2)加入过量的氯化钡后,其中的碳酸钠与其反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,而氯化钠溶液呈中性,如果此时溶液仍然呈碱性,那么肯定是因为其中含有氢氧化钠;
(3)碳酸钡和硫酸钡都是白色沉淀,但是前者能够和稀盐酸反应生成二氧化碳气体,而后者不溶于稀盐酸。根据沉淀的溶解情况,就能判断溶液中是否同时存在碳酸钠和硫酸钠,据此分析判断。
【解答】(1)试管A中的溶液呈红色,则不一定有氢氧化钠,因为:碳酸钠的水溶液也呈碱性,也能使无色酚酞试液变红色。
(2)滴加过量BaCl2溶液,充分反应后试管B中有白色沉淀产生,溶液仍显红色,则可判断原溶液中一定含有NaOH。
(3)滴加稀盐酸后,如果沉淀全部溶解,那么溶液中含有氢氧化钠和碳酸钠;如果溶液中沉淀部分溶解,那么含有氢氧化钠,硫酸钠和碳酸钠;如果沉淀不溶解,那么含有氢氧化钠和硫酸钠,故选A。
30.【答案】(1)Ba(OH)2
(2)CaCO3、BaCO3
(3)NaOH、Na2CO3
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)氢氧化钡与氯化镁反应,生成氯化钡和氢氧化镁沉淀;氢氧化钡与硫酸钠反应,生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠;
(2)滤液①中存在氯化钡,氢氧化钠和氯化钙,加入碳酸钠溶液后,它与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠;
(3)在滤液②中,肯定存在氯化钠,然后根据前面的反应产物和剩余物质确定溶质种类。
【解答】(1)实验Ⅰ中加入试剂A除去的杂质是MgCl2和Na2SO4,那试剂A是Ba(OH)2溶液。
(2)实验Ⅱ中加入试剂B后过滤得到的沉淀是碳酸钙和碳酸钡,化学式为:CaCO3、BaCO3。
(3)滤液②中除NaCl外,还含有的溶质是前面的反应产物NaOH和过剩的Na2CO3。
31.【答案】(1)防止空气中的水、二氧化碳进入装置B中,影响实验结果。
(2)解:设反应物中含有CuO的质量为x,
H2+ CuO Cu+ H2O
80 18
x (59.6-56.0)g=3.6g
X =16.0g
CuO的质量分数= ×100%=80.0%
答:固体样品中氧化铜的质量分数为80.0%
【知识点】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)根据空气中二氧化碳和水对实验的影响分析;
(2)根据B装置增加质量为生成水的质量,由水的质量代入方程式计算氧化铜质量,从而计算氧化铜质量分数分析。
【解答】(1)空气中含有水和二氧化碳,对实验有影响,所以C装置作用是防止空气中的水、二氧化碳进入装置B中,影响实验结果;
故答案为:(1) 防止空气中的水、二氧化碳进入装置B中,影响实验结果。 ;(2)80.0%。
32.【答案】(1)点燃尾气中的一氧化碳,防止污染空气
(2)设该赤铁矿中Fe2O3的质量分数为x
Fe2O3+3CO 3CO2+2Fe 固体质量差量
160 112 160-112=48
10.0gx 10.0g-7.6g=2.4g
;
解得:x=80.0%;
(3)Fe
(4)设此时消耗的一氧化碳质量至少为y,
Fe2O3+3CO 3CO2+2Fe 固体质量差量
160 84 112 160-112=48
y 48.0g-33.6g=14.4g
;
解得:y=25.2g。
【知识点】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)由于通入的一氧化碳气体有毒,所以排放到空气中会造成空气污染。在结束的位置放上酒精灯,将其点燃转换为二氧化碳,可以减小对环境的污染。
(2)反应前后固体的质量之差就是氧化铁中氧元素的质量,写出氧化铁和一氧化碳反应的方程式的,根据这个质量差计算出参加反应的氧化铁的质量分数。
(3)只要反应进行,氧化铁的质量就会减小。而图像中P点的固体质量已经不再变化,即氧化铁完全分解,只有生成的铁。
(4)根据图像可知,反应开始时固体的质量为48g,反应结束时固体的质量为33.6g,而质量差就是氧化铁中氧元素的质量,利用(2)中的方法计算出消耗一氧化碳的质量即可。
【解答】(1)图中酒精灯的作用是:点燃尾气中的一氧化碳,防止污染空气;
(2)设该赤铁矿中Fe2O3的质量分数为x
Fe2O3+3CO 3CO2+2Fe 固体质量差量
160 112 160-112=48
10.0gx 10.0g-7.6g=2.4g
;
解得:x=80.0%;
(3)P点时固体质量不再变化,所以已经没有氧化铁,所以固体主要成分的化学式为Fe。
(4)设此时消耗的一氧化碳质量至少为y,
Fe2O3+3CO 3CO2+2Fe 固体质量差量
160 84 112 160-112=48
y 48.0g-33.6g=14.4g
;
解得:y=25.2g。
33.【答案】(1)排净装置内的空气,防止点燃时发生爆炸
(2)解:设氧化铁的质量为x
Fe2O3+3H2 2Fe+ 3H2O
160 54
x 3.6g
X=10.7g
答:该赤铁矿石样品中氧化铁的质量为10.7克
(3)测量值大于真实值甲装置中产生的氢气带有水蒸气,丙装置中增重的质量包含了这部分水蒸气。
【知识点】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)可燃性气体内如果混入空气,那么受热后很容易发生爆炸,先通入一段时间的氢气,可以排出装置内的空气,防止氢气在点燃酒精灯时发生爆炸。
(2)丙中浓硫酸会吸收生成的水,因此它质量的增加量就是生成水的质量,利用氧化铁和氢气反应的方程式,计算出参加反应的氧化铁的质量即可。
(3)由于氢气是通过锌和稀硫酸的反应制取的,因此肯定会带出部分水蒸气,从而使丙中测出水的质量偏大,导致实验测量结果偏大,据此分析解答。
34.【答案】(1)320
(2)设铁的质量为x
3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2
160 112
320t x
160:112=320t:x
x=224t;
【知识点】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)根据纯净物的质量=混合物质量×纯净物质量分数分析;
(2)根据反应的氧化铁质量代入方程式计算生成铁的质量分析。
【解答】(1)氧化铁的质量为500t×64%=320t;
(2)设铁的质量为x
3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2
160 112
320t x
160:112=320t:x
x=224t;
故答案为:(1)320;(2)224.
35.【答案】(1)A、C
(2)进行尾气处理(点燃或收集)
(3)3.6
(4)解法一:5000t赤铁矿中含Fe2O3:m氧化铁=5000t×84%=4200t
Fe2O3中含铁元素的质量分数:
×100%= ×100%=70%
5000t赤铁矿中含铁量:m铁=4200t×70%=2940t
需含铁98%的生铁: =3000t
解法二:5000t赤铁矿中含Fe2O3:m氧化铁=5000t×84%=4200t
设可冶炼出Fe的质量为x。
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
160 112
4200t x
=
解得:x=2940t
需含铁98%的生铁: =3000t
答:该厂理论上可日产含铁98%的生铁的质量是3000t。
【知识点】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)根据回收废钢铁是为了节约金属资源和保护环境分析;
(2)根据一氧化碳的毒性分析;
(3)根据固体减少质量即为氧元素质量分析;
(4)根据氧化铁的质量利用化学式或方程式计算生成铁的质量,再由含铁量计算生铁质量分析。
【解答】(1)回收废钢铁是为了节约金属资源和保护环境,A、C正确;
(2)该实验中尾气有CO,会污染空气,所以没有进行尾气处理存在不足;
(3)由图示可知,固体减少质量为17.6g-14g=3.6g,固体减少质量即为样品中氧元素质量,所以氧元素质量为3.6克;
故答案为:(1)AC;(2) 进行尾气处理(点燃或收集) ;(3)3.6g;(4) 3000t。
1 / 1浙教版科学九年级上册2.5物质的转化 同步练习
一、单选题
1.(2020九上·秀洲月考)物质王国的“小朋友”在做游戏,五位“小朋友”手拉手围成一圈(如图所示),要求相邻的“小朋友”之间必须能互相“配合”(即必须能发生化学反应),他们才能将游戏进行下去。场外还有四位替补“队员”。下列有关说法正确的是( )
A.圈内相邻“小朋友”的溶液均为无色
B.五位“小朋友”中的任意两位均不能互相调换位置
C.若“Na2CO3”小朋友玩累了,可换上场外的“K2CO3”
D.若“Ba(OH)2”小朋友玩累了,可换上场外的“KOH”
【答案】C
【知识点】金属、金属氧化物、碱之间的转化
【解析】【分析】根据化合物的性质和反应规律判断即可。
【解答】A.硫酸铜溶液呈蓝色,故A错误;
B.将Ba(OH)2和Ca(OH)2互换位置后,几种相邻的物质照样能相互反应,故B错误;
C.碳酸钾和上面的氢氧化钡反应,生成碳酸钡沉淀和氢氧化钾;和右边的硫酸铜反应,生成碳酸铜沉淀和硫酸钠,因此它可以替换碳酸钠,故C正确;
D.KOH和上面的二氧化碳反应,但是不能与下面的碳酸钠反应,因此不能替换氢氧化钡,故D错误。
故选C。
2.(2020九上·西湖期末)下列物质间的转化不能通过一步反应实现的是( )
A.Fe→FeS B.AgNO3→Ag
C.CaCl2→CaCO3 D.Cu→Cu(OH)2
【答案】D
【知识点】金属、金属氧化物、碱之间的转化
【解析】【分析】根据所给物质的性质分析,由物质的性质判断转化是否可以一步完成。
【解答】A、铁与氢硫酸发生置换反应可生直接生成硫化亚铁,不符合题意;
B、硝酸银与铜等活泼金属反应可以直接生成银,不符合题意;
C、氯化钙与碳酸钠等反应可生直接直接生成碳酸钙,不符合题意;
D、铜不能一步直接生成氢氧化铜,符合题意;
故选D。
3.(2020九上·余姚期末)如图,给出了三种物质可能存在的转化关系,根据所学的物质性质及化学变化规律,判断下列选项正确的是( )
A.实现①转化,可加入氧化铜 B.实现②转化,可通入CO2
C.实现③转化,可加入稀盐酸 D.能一步实现转化的是④
【答案】C
【知识点】金属、金属氧化物、碱之间的转化
【解析】【分析】根据铁、氧化铁、氯化铁间的转化方法分析,铁与氧气、水共同作用可转化为氧化铁,氧化铁与还原剂反应产生铁,氧化铁与盐酸反应产生氯化铁,而氯化铁不能一步转化为氧化铁。
【解答】A、 实现①转化,需要氧气和水,不符合题意;
B、实现②转化,可通入CO ,不符合题意;
C、氧化铁转化成氯化铁,可加入稀盐酸,符合题意;
D、氯化铁不能一步转化为氧化铁,不符合题意;
故答案为:C。
4.(浙教版科学九年级上册 2.5.1非金属及其化合物之间的转化)下列物质之间的转化,经过一步反应不能实现的是( )
A.CuCl2→KCl B.KNO3→K2SO4
C.Fe(OH)3→Fe2(SO4)3 D.BaCl2→BaCO3
【答案】B
【知识点】非金属、非金属氧化物、酸之间的转化
【解析】【分析】一步反应反应实现即原物质只发生一个反应即可转化为目标物质.根据所涉及物质的性质,分析能否只通过一个反应而实现转化即可.
【解答】A、氯化铜与氢氧化钾溶液反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钾,通过一步反应能实现,错误。B、由KNO3转化为K2SO4,假设能反应,对应的是硝酸盐和钾盐,而硝酸盐和钾盐均是可溶性盐,不符合复分解反应的条件,通过一步反应不能实现,正确。C、氢氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水,通过一步反应能实现,错误。D、氯化钡与碳酸钠溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,转化不能由一步反应实现,错误。
故答案为:B。
5.(2020九上·杭州期中)下列各组转化关系中的反应均为初中化学常见的反应,其中的“→”表示某种物质可以一步反应生成另一种物质。甲、乙、丙三种物质不符合对应“转化关系”的是( )
选项 A B C D
转化关系
物质 甲 H2O2 C CaCO3 FeCl2
乙 O2 CO CO2 Fe
丙 H2O CO2 Na2CO3 Fe2O3
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】化合物之间的相互转化
【解析】【分析】根据所给物质的性质分析,利用图示关系判断相互间转化是否可以进行。
【解答】A、过氧化氢可分解生成水和氧气,氢气在氧气中燃烧生成水,水通电分解可生成氧气,不符合题意;
B、碳充分燃烧生成二氧化碳,不充分燃烧生成一氧化碳,一氧化碳与氧气反应生成二氧化碳,二氧化碳与碳反应生成一氧化碳,不符合题意;
C、碳酸钙高温分解可生成二氧化碳,二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠,碳酸钠与盐酸反应生成二氧化碳,碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙,不符合题意;
D、氯化亚铁与锌反应可生成铁,铁与氯化铜反应可生成氯化亚铁, 铁生锈可生成氧化铁,氧化铁与一氧化碳反应可生成铁,氧化铁不能直接生成氯化亚铁,符合题意;
故选D。
6.(2020九上·宁波期中)下列物质间的转化能一步实现的是( )
A.Na2CO 3 →NaOH B.CaCO3 →Ca(OH)2
C.NaNO 3 →NaCl D.FeSO 4 →CuSO4
【答案】A
【知识点】化合物之间的相互转化
【解析】【分析】根据复分解反应条件结合各物质的类别及性质进行判断分析。
【解答】A、碳酸钠与氢氧化钙反应可生成碳酸钙和氢氧化钠,符合题意;
B、碳酸钙为沉淀的盐,不能与碱发生反应生成氢氧化钙 ,不符合题意;
C、 硝酸钠与其它物质无法生成水或气体或沉淀,不能直接转化为氯化钠,不符合题意;
D、铜的活动性小于铁及按复分解反应条件判断,都不能使硫酸亚铁转化为硫酸铜,不符合题意;
故选A。
7.(华师大版初中科学九年级上学期 3.3 常见的盐(第1课时))下列物质的转化,不能一步实现的是( )
A.Cu(OH)2→CuCl2 B.Zn→H2
C.H2O→H2 D.AgCl→NaCl
【答案】D
【知识点】化合物之间的相互转化
【解析】【分析】根据选项中所给物质的性质分析,利用其性质判断是否可以转化成所需物质。
【解答】 A、氢氧化铜与盐酸反应可生成氯化铜,不符合题意;
B、锌与硫酸反应可生成氢气,不符合题意;
C、水通电分解可产生氢气,不符合题意;
D、氯化银不能与其它物质反应生成氯化钠,符合题意;
故选D。
8.(2020九上·鄞州月考)如图所示,给出了三种物质可能存在的转化关系;根据所学的物质性质及化学变化规律, 判断下列选项正确的是( )
A.不能一步实现转化的有①②
B.实现③转化,可通至氯化钠溶液
C.实现⑤转化,可加入碳酸钙粉末
D.实现⑥转化,可加入氢氧化钾溶液
【答案】A
【知识点】化合物之间的相互转化
【解析】【分析】根据二氧化碳、氢氧化钠、碳酸钠的转化关系分析。
【解答】A、二氧化碳不能一步生成氢氧化钠,氢氧化钠与不能一步生成二氧化碳,符合题意;
B、 实现③转化,需二氧化碳与氢氧化钠反应,而通至氯化钠溶液不能转化,不符合题意;
C、 实现⑤转化,可加入二氧化碳,而氢氧化钠与碳酸钙粉末不能反应,不符合题意;
D、 实现⑥转化,可加入氢氧化钙溶液,加氢氧化钾溶液不能发生反应,不符合题意;
故选A。
9.(2021九上·温州期中)工业炼铁的部分反应如图所示,则( )
A.X可以是木炭 B.X与CO都具有氧化性
C.③反应后的尾气可直接排放 D.Y中铁元素以游离态存在
【答案】A
【知识点】还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】根据碳和一氧化碳的性质分析,结合一氧化碳的毒性、化合物中元素的存在形态解答。
【解答】A、氧气与碳或一氧化碳反应都会生成二氧化碳,符合题意;
B、X与CO都具有还原性,不具有氧化性,不符合题意;
C、 ③反应后的尾气含有CO,不可直接排放 ,不符合题意;
D、 Y中铁元素以化合态存在 ,不符合题意;
故选A。
10.(2021九上·温州期中)类推是一种重要的学习方法,下列类推结论错误的是( )
①CO能与Fe2O3反应生成Fe,CO也能与CuO反应生成Cu
②活泼金属与酸反应有气体产生,则与酸反应产生气体的一定是活泼金属
③有机化合物含碳元素,则含碳元素的化合物一定是有机化合物
④中和反应生成盐和水,则生成盐和水的反应一定是中和反应
⑤碱性溶液能使酚酞试液变红,则能使酚酞试液变红的溶液一定是碱性溶液
A.①②③④⑤ B.①②⑤ C.①⑤ D.②③④
【答案】D
【知识点】酸与碱的反应及用途;还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】根据一氧化碳的还原性、有机化合物定义、酸的化学性质等分析。
【解答】①CO能与Fe2O3反应生成Fe,CO也能与CuO反应生成Cu,正确;②活泼金属与酸反应有气体产生,但与酸反应产生气体的不一定是活泼金属,也可能是碳酸盐,错误;③有机化合物含碳元素,但含碳元素的化合物不一定是有机化合物,如碳酸钠,错误;④中和反应生成盐和水,但生成盐和水的反应不一定是中和反应,如氧化铁与盐酸的反应,错误;⑤碱性溶液能使酚酞试液变红,则能使酚酞试液变红的溶液一定是碱性溶液 ,正确。
故选C。
11.(2020九上·嘉兴期中)如图,甲和乙分别是氢气和一氧化碳还原氧化铜实验,下列说法正确是( )
A.甲实验试管口向下倾斜可防止生成的水倒流,也有利于将试管内的空气完全排出
B.乙实验只能通过澄清石灰水是否变浑浊判断反应是否发生
C.甲乙两实验中,都应先使试管、玻璃管均匀受热,再通入气体,以防止发生爆炸
D.甲乙两实验中,氢气和一氧化碳都将氧化铜变成游离态的铜,都发生置换反应
【答案】A
【知识点】还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】根据氢气和一氧化碳还原氧化铜的操作步骤及现象分析。
【解答】A、 甲实验试管口向下倾斜可防止生成的水倒流,也有利于将试管内的空气完全排出,符合题意;
B、 乙实验除通过澄清石灰水是否变浑浊判断反应是否发生外,还可通过氧化铜由黑色变红色来证明 , 不符合题意;
C、 甲乙两实验中都应先通入气体,然后再加热,以防止发生爆炸 ,不符合题意;
D、 乙中一氧化碳与氧化铜反应不属于置换反应,不符合题意;
故选A。
12.(2021九上·温州期中)如图所示为小嘉构建的甲、乙、丙,丁四种不同物质的关系图,“—”表示相邻的两种物质能发生反应。若甲为铁,乙、丙、丁分别是稀H2SO4、CuCl2溶液、NaOH溶液中的任意一种,则下列判断正确的是( )
A.乙一定是CuCl2溶液 B.丙一定是NaOH溶液
C.丁一定是稀H2SO4 D.丙可能是稀H2SO4
【答案】B
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据铁、硫酸、氯化铜、氢氧化钠的性质分析,结合框图中物质间的反应进行判断。
【解答】甲为铁,则乙和丁为硫酸和氯化铜的一种,丙为氢氧化钠;
A、乙可能是硫酸,可能是氯化铜,不符合题意;
B、 丙一定是NaOH溶液 ,符合题意;
C、 丁可能是硫酸,可能是氯化铜,不符合题意;
D、 丙 一定是NaOH溶液 ,不符合题意;
故选B。
13.(2021九上·海曙期中)同学们进行了如图所示实验,成功探究出了久置氢氧化钠固体是否完全变质的情况。下列说法正确的是( )
A.甲溶液可以选择稀盐酸或BaCl2溶液(提示:BaCl2溶液显中性)
B.溶液B中的溶质一定只含有NaOH和甲
C.甲溶液的作用仅为检验Na2CO3是否存在
D.若Ⅱ有明显现象、Ⅲ无明显现象,则说明样品完全变质
【答案】D
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据变质后的氢氧化钠溶液中含有碳酸钠,碳酸钠、氢氧化钠均显碱性,探究久置氢氧化钠固体的变质情况,要证明固体中含有碳酸钠、氢氧化钠,碳酸钠、氢氧化钠均显碱性,检验氢氧化钠的存在应先排除碳酸钠的干扰,进行分析判断。
【解答】A.甲溶液不能选择稀盐酸,因为氢氧化钠、碳酸钠均能与稀盐酸反应生成氯化钠溶液,溶液B为氯化钠溶液和盐酸的混合溶液,滴加酚酞溶液不变色,无法确定溶液中是否含有氢氧化钠,故A错误;
B.溶液B中的溶质中一定含有碳酸钠与氯化钙反应生成的氯化钠,不一定含有氢氧化钠,故B错误;
C.甲溶液的作用不仅为检验Na2CO3是否存在,还能除去碳酸钠,故C错误;
D.甲溶液可以选用氯化钙溶液,若Ⅱ有产生白色沉淀生成、Ⅲ中酚酞溶液变不红色,则说明只含有碳酸钠,而不含有氢氧化钠,则说明样品全部变质,故D正确。
故选D。
14.(2021九上·金华期中)将一定质量的镁加入含AgNO3和Cu(NO3)2两种溶质的溶液中,反应结束后过滤,分别向滤液和滤渣中加入稀盐酸,均无明显现象,下列对滤渣和滤液的说明中,肯定正确的是( )
A.反应结束后,溶液显无色
B.滤液中的溶质是 Mg(NO3)2、Cu(NO3)2
C.滤渣的成分是银、铜的混合物
D.所得滤液的质量小于反应前原溶液的质量
【答案】D
【知识点】盐的性质及用途;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】镁先和硝酸银反应,生成硝酸锰和银单质,再和硝酸铜反应,生成硝酸锰和铜单质,根据题目描述的情况对各个选项进行分析判断。
【解答】A.向滤渣中加入稀盐酸,没有明显的现象,那么说明其中没有金属镁,即金属镁没有剩余。如果溶液中的硝酸铜没有完全反应,那么反应后溶液可能呈蓝色,故A错误;
B.如果镁恰好和硝酸铜完全反应,那么溶液中的溶质就只有硝酸镁,故B错误;
C.如果镁的质量不足够,那么可能只与硝酸银反应,而没有和硝酸铜反应,因此滤渣中可能只有银,而没有铜,故C错误;
D.进入溶液的是镁,而析出的金属为银和铜。因为银和铜的相对原子质量都大于镁,所以溶液的质量会变小,故D正确。
故选D。
15.(2021九上·慈溪期中)向AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量锌粉,充分反应后过滤,得到滤渣和蓝色滤液。关于该滤渣和滤液说法正确的是( )
A.向滤渣中加入稀盐酸,可能有气泡产生
B.滤液中一定有Cu(NO3)2和Zn(NO3)2
C.滤渣中一定有Ag,可能有Cu和Zn
D.滤液中一定无AgNO3,可能有Zn(NO3)2
【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】锌粉先和硝酸银反应,生成硝酸锌和银单质,再和硝酸铜反应,生成硝酸锌和铜单质,根据题目条件确定反应的完成情况即可。
【解答】锌粉先和硝酸银反应,生成硝酸锌和银单质,再和硝酸铜反应,生成硝酸锌和铜单质。充分反应后,得到蓝色溶液,说明溶液中还存在硝酸铜,那么加入的锌肯定完全反应,即滤渣中肯定存在银,可能存在铜,故C错误;
由于滤渣中肯定没有锌单质,一定含有银单质,可能含有铜单质,因此加入稀盐酸后,肯定没有气泡产生,故A错误;
反应后的溶液呈蓝色,则滤液肯定含有硝酸铜。无论锌是否和硝酸铜开始反应,但是锌肯定和硝酸银开始反应,则滤液中肯定存在反应产物硝酸锌。如果硝酸银全部反应,那么溶液中没有硝酸银;否则,滤液中存在硝酸银,故B正确,D错误。
故选B。
二、填空题
16.(2021九上·义乌期中)为了确定某含杂质的硝酸钠溶液中所含杂质的成分,某同学设计了如下实验:
请回答下列问题:
(1)I,Ⅱ为 操作。
(2)经分析,原溶液中的杂质可能由一种或几种物质组成。杂质的成分可能是:
①若原溶液中的杂质由一种物质组成,则该杂质是 ;(填物质的名称)
②若原溶液中的杂质由两种物质组成,则该杂质的成分组成可能有 种情况;
【答案】(1)过滤
(2)氯化钙;3
【知识点】过滤的原理、方法、操作及其应用;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体物质;
(2)①②根据题目描述的现象,对溶液中的离子种类进行推断,然后再判断可能存在的杂质种类。
【解答】(1)操作I和II都用于分离溶液和白色沉淀,因此都是过滤。
(2)加入硝酸银溶液后,生成了不溶于稀硝酸的白色沉淀,那么沉淀就是氯化银,即溶液中存在氯离子。在无色溶液B中加入碳酸钠溶液后,生成了白色沉淀碳酸钙,那么溶液中肯定存在钙离子。
①若原溶液中的杂质由一种物质组成,则该杂质是氯化钙;
②溶液中的离子分别为硝酸根离子、氯离子、钙离子和钠离子,那么杂质还可能为硝酸钙、氯化钙和氯化钠。两两组合为:硝酸钙和氯化钙;硝酸钙和氯化钠;氯化钙和氯化钠,因此两种杂质的可能有3种。
17.(2021九上·乐清期中)有一包白色固体可能含有碳酸钙、氢氧化钙、碳酸钠中的一种或几种。小明同学为探究其成分设计并完成了如下实验:
(1)操作1是 。
(2)步骤②的现象中出现了气泡,请判断原白色固体一定含有的成分是 。
【答案】(1)过滤
(2)Na2CO3
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)根据过滤操作原理分析;
(2)根据碳酸钙难溶于水,碳酸钠易溶于水及碳酸盐与酸反应产生二氧化碳气体分析。
【解答】(1)操作1是固体和液体的分离操作,属于过滤;
(2) 步骤②为向无色溶液中加入足量稀盐酸,现象中出现了气泡, 说明溶液中含有碳酸根离子,则原白色固体中一定含有碳酸钠。
故答案为:(1)过滤;(2) Na2CO3 。
18.(2021九上·萧山期中)某固体由 Ba2+、Cu2+、Na+、Cl-、 、 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
(1)该固体中一定含有的离子 ,
(2)请设计简单实验证明可能存在的离子 。
【答案】(1)Na+、 、
(2)取固体样品少量溶于水,先加入过量Ba(NO3)2溶液,过滤后向滤液中加入适量AgNO3溶液,产生白色沉淀,证明有Cl-(合理即可)
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据铜离子的溶液呈蓝色,钡离子与碳酸根离子产生可溶于酸的碳酸钡沉淀,与硫酸根离子产生不溶于酸的硫酸钡沉淀及氯离子用硝酸银溶液通过产生白色沉淀来验证分析。
【解答】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,说明一定不含溶液呈蓝色的铜离子;②在沉淀中加入过量稀硝酸,仍有3克白色沉淀。说明沉淀即有可溶于酸的碳酸钡沉淀,又有不溶于酸的硫酸钡沉淀,则固体中一定有碳酸根离子和硫酸根离子,因碳酸根离子和硫酸根离子在溶液中与钡离子不能共存,则一定不含钡离子;③因加入氯化钡溶液中引入了氯离子,在滤液中滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀,不能证明是否含氯离子。所以固体中阳离子为钠离子,即该固体中一定含有的离子是Na+、 、 ;
(2)要证明氯离子是否含有,可取固体样品少量溶于水,先加入过量Ba(NO3)2溶液,过滤后向滤液中加入适量AgNO3溶液,产生白色沉淀,证明有Cl-。
故答案为:(1)Na+、 、 ;(2)取固体样品少量溶于水,先加入过量Ba(NO3)2溶液,过滤后向滤液中加入适量AgNO3溶液,产生白色沉淀,证明有Cl-。
19.(2021九上·绍兴期中)A、B、C、D
均含有同一种元素,它们的转化关系如右图(部分物质和反应条件已略去)。
(1)若 A 是紫红色金属,D 为难溶性碱.则D 的化学式为 ,C转化为 A 的化学方程式为 。
(2)若 A属于氧化物,其相对分子质量为56,A与水化合得B,C是白色难溶固体,则由D转化为C的化学方程式为 。
【答案】(1)Cu(OH)2;CuCl2+Fe=FeCl2+Cu
(2)CaCl2 +Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据所给各物质的转化关系分析,结合铜为紫红色金属,氢氧化铜为蓝色沉淀,氧化钙的化学式及氧化钙与水反应生成氢氧化钙。
【解答】(1) 若 A 是紫红色金属,则为铜,D 为难溶性碱,则D为氢氧化铜,化学式为 Cu(OH)2 ,C为铜盐, C转化为 A可以是铁与氯化铜的反应,方程式为 CuCl2+Fe=FeCl2+Cu ;
(2) 若 A属于氧化物,其相对分子质量为56,则A为氧化钙,A与水化合得B,B为氢氧化钙,C是白色难溶固体,则C为碳酸钙,D可以是碳酸钠或二氧化碳,由D转化为C的化学方程式为 CaCl2 +Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH 。
故答案为:(1) Cu(OH)2 ; CuCl2+Fe=FeCl2+Cu ;(2) CaCl2 +Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
20.(2021九上·淳安期中)我们在做“物质的鉴别”实验时,曾对硫酸铜、氯化钠、硝酸钾、氢氧化钠四种白色粉末进行鉴别以下是某同学设计的鉴别方案,请你沿着该同学的思路回答相关问题。
①是 (填化学式)②是 。
【答案】AgNO3;蓝
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据四种物质的物理性质和化学性质分析解答。
【解答】A试管发热,则A是氢氧化钠。D是硫酸铜,则试管中看到蓝色,则B、C应该是氯化钠和硝酸钾。分别加入硝酸银后,氯化钠和硝酸银反应,生成氯化银沉淀和硝酸钠,则C为氯化钠;硝酸钾和硝酸银不反应,没有明显现象,则B是硝酸钾。
①是AgNO3;②是蓝色。
21.(2021九上·淳安期中)某同学在实验室中以碳酸钡原料(含少量SiO2,SiO2不参与反应)制备高纯碳酸钡的流程如图:
(1)试剂x应选用 (填字母)。
a.稀硫酸
b.盐酸
(2)操作1、操作2用到的玻璃仪器有 、烧杯、玻璃棒等。
(3)滤液Y中的溶质除有:KOH、K2CO3以外肯定含有的是 (填化学式)
【答案】(1)b
(2)漏斗
(3)KCl
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)碳酸钡与稀硫酸反应,生成硫酸钡沉淀、水和二氧化碳;碳酸钡与稀盐酸反应,生成氯化钡、水和二氧化碳。氯化钡溶于水,而二氧化硅不溶于水,则可以通过过滤操作将二者分离;硫酸钡和二氧化钡都不溶于水,不能通过过滤分离;
(2)操作1和操作2,都是用于将液体和不溶于液体的固体分离,因此都是过滤,根据过滤操作的实验过程确定所需的器材。
(3)根据反应产物和剩余物确定溶质种类。
【解答】(1)氯化钡溶于水,而硫酸钡不溶于水,因此试剂x应该选用盐酸,故选b;
(2)操作1、操作2用到的玻璃仪器有漏斗 、烧杯、玻璃棒等。
(3)试剂X为稀盐酸,它是过量的,在操作1后,溶质为氯化钡和剩余的稀盐酸。再加入过量的KOH后,稀盐酸与氢氧化钾反应,生成氯化钾和水;氢氧化钾和二氧化碳反应,生成碳酸钾和水;碳酸钾和氯化钡反应,生成碳酸钡沉淀和氯化钾,则滤液Y中的溶质:KOH、K2CO3以外肯定含有的是KCl。
22.(2021九上·长兴期中)某科学兴趣小组将一定质量的Fe和Zn的混合粉末加入AgNO3溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液:
(1)如果滤液呈无色,则滤渣中一定含有的金属是 ;
(2)如果滤液呈浅绿色,则关于该滤渣和滤液的下列说法中正确的是 。
A.向滤渣中加入稀盐酸,一定有气泡产生
B.向滤液中加入稀盐酸,一定有白色沉淀产生
C.滤渣中一定含有Ag
D.滤液中一定含有Fe(NO3)2,一定不含AgNO3,可能含有Zn(NO3)2
【答案】(1)Ag、Fe
(2)C
【知识点】金属活动性顺序及其应用;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)锌和硝酸银反应,生成硝酸锌和银单质,此时溶液呈无色;铁和硝酸银反应,生成硝酸亚铁和银单质,此时溶液呈浅绿色;
(2)根据金属活动性顺序表可知,硝酸银先和锌反应,再和铁反应,据此分析判断。
【解答】(1)如果溶液呈无色,那么铁还没有与硝酸银反应,此时只有锌和硝酸银反应,因此滤渣中一定含有置换出的Ag和没有反应的Fe。
(2)如果滤液呈浅绿色,那么铁已经和硝酸银反应,此时锌已经完全反应,则滤渣中肯定含有银,肯定没有锌,可能含有铁。向滤渣中加入稀盐酸时,如果没有铁,那么就没有气泡生成,故A错误;
此时的滤液中,肯定含有硝酸锌,硝酸亚铁,可能含有硝酸银。则向滤液中加入稀盐酸,不一定会生成白色沉淀氯化银,故B、D错误;
滤渣中一定含有银,故C正确。
故选C。
23.(2021九上·长兴期中)小科同学取了适量实验室制二氧化碳发生装置中的剩余溶液。逐滴滴加纯碱溶液,绘制产生沉淀的图象如甲图所示。
(1)请写出B点对应溶液的溶质是 (写化学式)。
(2)乙图是甲图中O点到A点的反应微观实质模型图。则“o”表示 (写化学符号)。
(3)写出OA之间发生的化学方程式 。
【答案】(1)CaCl2、NaCl
(2)H+
(3)Na2CO3+2HCl=2NaCl+ H2O+CO2↑
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)在实验室中,用碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳。根据甲图可知,加入碳酸钠溶液后,没有发生生成沉淀,应该是与剩余的稀盐酸发生反应,生成氯化钠、水和二氧化碳。当稀盐酸反应结束后,再与其中的氯化钙反应,生成碳酸钙沉淀和氯化钠,据此解答;
(2)根据反应的方程式,确定反应前后离子种类的变化即可;
(3)确定反应物、反应条件和生成物,据此写出反应的方程式。
【解答】(1)OA段为稀盐酸和碳酸钠的反应,AB段为氯化钙与碳酸钠的反应,B点时这个反应正在进行,那么溶质应该为前面的反应产物NaCl和剩余的CaCl2。
(3)O点时,溶液中的离子为Ca2+、H+和Cl-,A点时,只有其中的H+生成了H2O而消失了,因此“○”为H+;
(3)OA段,碳酸钠和稀盐酸反应,生成氯化钠、水和二氧化碳,方程式为: Na2CO3+2HCl=2NaCl+ H2O+CO2↑ 。
24.(2021九上·金华月考)有一包固体粉末可能含有NaOH、NaCl、CuCl2、Mg(OH)2、CaCO3中的一种或多种,为探究其成分,某同学取样进行了如下图所示实验:
(1)反应生成无色气体的化学方程式为
(2)原固体粉末中不能确定是否含有的物质是 。
【答案】(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(2)NaCl和Mg(OH)2
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据碳酸钙能与盐酸反应产生二氧化碳气体,氢氧化铜能与盐酸反应产生蓝色溶液分析。
【解答】固体粉末加水后得沉淀和无色溶液,沉淀加足量稀盐酸产生无色气体和蓝色溶液,说明沉淀一定有氢氧化铜和碳酸钙,可能有氢氧化镁,即固体粉末中一定有氢氧化钠、氯化铜、碳酸钙;无色溶液中加入稀硝酸和硝酸银,产生白色沉淀和无色溶液,因氢氧化钠和氯化铜反应生成氯化钠,该步无法证明原固体粉末中成分;
(1)生成无色气体的反应为碳酸钙与盐酸的反应,方程式为 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ ;
(2)实验中没有验证氯化钠和氢氧化镁是否含有。
故答案为:(1) CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ ;(2) NaCl和Mg(OH)2 。
25.(2021九上·洞头期中)碳和部分碳的化合物间转化关系如右图所示:
(1)物质X的化学式为 。
(2)在物质的分类中,CO属于 。
A.酸 B.碱 C.盐 D.氧化物
(3)写出图中任意一种物质的一种用途 。
【答案】(1)CO2
(2)D
(3)CO可做燃料(合理即可)
【知识点】常见物质的分类;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据碳、一氧化碳、二氧化碳、碳酸间的相互转化关系先推导出X,再由氧化物定义及各物质用途解答分析。
【解答】(1)X由碳生成,可与一氧化碳、碳酸相互转化,则X为二氧化碳,化学式为 CO2 ;
(2)CO属于氧化物;
(3)图中CO可用作燃料、冶炼金属,二氧化碳可用于灭火、制气体肥料等。
故答案为:(1) CO2 ;(2)D;(3) CO可做燃料(合理即可) 。
三、实验探究题
26.(2021九上·温州期中)小明在冬天输液时发现护士在输液管上加了一个如图所示的装置,护士告诉他这是一次性输液加热棒,可以消除药液温度与体温的差异。加热棒里的成分到底是什么呢?科学研究小组通过上网查阅资料发现:一次性输液加热棒内的主要成分是还原性铁粉、炭粉和氯化钠等物质。该加热棒内是否真的含有这几种物质呢?科学研究小组设计了如下实验:
(1)探究加热棒内是否含有氯化钠。
①将加热棒内的物质放入烧杯中,加入足量的水充分溶解、过滤,得到滤渣和滤液。
②取适量滤液于试管中,滴加 (填写正确的实验操作),出现白色沉淀,证明滤液中含有Cl-,在老师的指导下通过进一步的实验证明滤液中还含有Na+,从而确定含有氯化钠。
(2)探究加热棒内是否含有铁粉,小明用磁铁靠近滤渣,发现部分黑色粉末被吸引。但被吸引的黑色物质也有可能是四氧化三铁。小明通过如下装置探究黑色物质是否含有四氧化三铁,该物质鉴定的原理是:Fe3O4+4H2 3Fe+4H2O。当观察到 这一现象时,排除了四氧化三铁存在的可能性。小英同学认为这还不能确定铁粉的存在,因为除了四氧化三铁外,钴粉、镍粉也是能被磁铁吸引的黑色粉末。研究小组的同学在查阅资料的基础上,进行如下实验:取适量被吸引的黑色物质于试管中,加入足量的稀盐酸,充分反应后,向试管中加入足量的过氧化氢溶液(能将Fe2+转化为Fe3+),然后滴加硫氰化钾溶液,溶液变为血红色,证明溶液中有Fe3+,得出加热棒中含有铁粉这一结论。
(3)探究加热棒内是否含有炭粉,点燃不能被磁铁吸引的黑色粉末,并将产生的气体通入足量澄清石灰水,石灰水变浑浊,得出加热棒内含有炭粉这一结论。请写出此操作过程中确认炭粉存在的化学方程式: 、 。
综合上述实验,小明验证了加热棒内的主要成分。加热棒为什么能够起到加热作用呢?小明还将进一步探究。
【答案】(1)适量的硝酸银溶液和稀硝酸
(2)无水硫酸铜粉末不变蓝
(3)C+O2 CO2;Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
【知识点】二氧化碳的检验和验满;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)根据氯离子验证利用加入硝酸银产生不溶于硝酸的白色沉淀分析;
(2)根据氢气与四氧化三铁生成铁和水,水能使无水硫酸铜变蓝分析;
(3)根据碳燃烧生成二氧化碳,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水分析。
【解答】(1)要验证氯离子,需加入硝酸银溶液和稀硝酸,若产生不溶于硝酸的白色沉淀,则可证明氯离子的存在;
(2)氢气与四氧化三铁反应生成铁和水,无水硫酸铜粉末遇水变蓝,若实验中无水硫酸铜粉末不变蓝,则可排除了四氧化三铁存在的可能性 ;
(3)碳燃烧会生成二氧化碳,二氧化碳能使石灰水变浑浊,由此确定炭粉的存在,方程式为
C+O2 CO2、Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;
故答案为:(1) 适量的硝酸银溶液和稀硝酸 ;(2)无水硫酸铜粉末不变蓝 ;(3)C+O2 CO2;Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。
27.(2021九上·临海月考)实验室有一包没有标签的白色固体粉末,老师告知同学其可能由氯化钾、碳酸钾、氢氧化钾中的一种或几种组成。为了检测该白色粉末的成分,科学兴趣小组取一定量样品按以下流程进行实验:
(1)上述实验中,“操作Ⅰ”的名称是 。
(2)根据实验现象,可确定组成白色固体粉末的物质有 。
(3)步骤①中不能用 BaCl2 溶液代替 Ba(NO3)2 溶液,其理由是 。
【答案】(1)过滤
(2)氯化钾、碳酸钾
(3)BaCl2 中有Cl- 影响氯化钾的检验
【知识点】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)加入硝酸钡溶液生成白色沉淀,应该是碳酸钾和硝酸钡反应生成了碳酸钡沉淀;过滤后的无色溶液滴加硝酸银后生成了白色沉淀,应该是氯化钾和硝酸银反应生成了氯化银沉淀;再滴加酚酞试液后,溶液不变色,即溶液不呈碱性,即溶液中没有氢氧化钾。
(3)后面还要用硝酸银检验是否有氯离子的存在,因此加入的试剂中不能认为引入氯离子,据此分析解答。
【解答】(1)上述实验中,“操作Ⅰ”的名称是过滤。
(2)根据实验现象,可确定组成白色固体粉末的物质有氯化钾、碳酸钾。
(3)步骤①中不能用 BaCl2 溶液代替 Ba(NO3)2 溶液,其理由是:BaCl2 中有Cl- 影响氯化钾的检验。
28.(2021九上·台州期中)在课堂上,老师向同学们表演了“水能生火”的魔术:向包有过氧化钠(Na2O2)粉末的脱脂棉上滴水,脱脂棉燃烧起来。小蔡很感兴趣,于是,他和同学们进行探究。
[提出问题]过氧化钠与水反应生成了什么物质?为什么脱脂棉会燃烧?
[猜想]①可能有一种气体和另一种物质生成;
②反应过程中可能有热量放出。
[实验装置]如图所示
[实验探究]
实验一:探究反应后生成的气体是什么?
(1)打开如图装置中分液漏斗的活塞,控制滴加水的速度,观察到试管内有气泡产生,用带火星的木条靠近P处,木条复燃。说明生成的气体是氧气;实验中,还观察到伸入烧杯中的导管口有气泡冒出,请解释产生该现象的原因: 。
实验二:继续探究反应后生成的另一种物质是什么?
(2)小张猜想另一种物质是Na2CO3,小蔡认为不可能。小蔡的依据是: 。
(3)小蔡取反应后所得的溶液于试管中,滴入无色酚酞试液,发现酚酞试液变红色。说明反应后所得的溶液呈碱性。
[表达]由实验探究的结果,写出过氧化钠和水反应的化学方程式 。
【答案】(1)过氧化钠与水反应放出热量,使吸滤瓶中的空气受热膨胀
(2)根据质量守恒定律,反应物中没有碳元素
(3)2Na2O2 +2H2O=4NaOH+O2↑
【知识点】书写化学方程式、文字表达式;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)烧杯中的导气管处出现气泡,肯定是锥形瓶中的空气排出,即锥形瓶中气体体积膨胀。由于锥形瓶内没有物质反应,那么肯定是试管内的过氧化钠和水反应放出了热量,据此分析解答。
(2)根据质量守恒定律可知,反应前后的元素种类和数量保持不变;
(3)确定反应物、反应条件和生成物,据此写出反应的方程式。
【解答】(1)实验中,还观察到伸入烧杯中的导管口有气泡冒出,产生该现象的原因:过氧化钠与水反应放出热量,使吸滤瓶中的空气受热膨胀。
(2)小张猜想另一种物质是Na2CO3,小蔡认为不可能。小蔡的依据是:根据质量守恒定律,反应物中没有碳元素。
(3)滴入无色酚酞变成红色,说明反应后的溶液成碱性,即有氢氧化钠生成,即过氧化钠和水反应,生成氢氧化钠和氧气,则方程式为: 2Na2O2 +2H2O=4NaOH+O2↑ 。
29.(2021九上·杭州期中) 小兰同学设计了一个验证某NaCl溶液中是否混有Na2CO3、Na2SO4和NaOH的实验流程,如图所示。(已知BaCl2溶液呈中性)
(1)试管A中的溶液呈红色,则不一定有氢氧化钠,因为 。
(2)滴加过量BaCl2溶液,充分反应后试管B中有白色沉淀产生,溶液仍显红色,则可判断原溶液中一定含有 。(填化学式)
(3)再向C中加入适量X溶液,即可确定溶液成分,则X溶液可能是 (填字母)。
A.稀HCl B.稀H2SO4 C.CaCl2
【答案】(1)碳酸钠的水溶液也呈碱性,也能使无色酚酞试液变红色
(2)NaOH
(3)A
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)碳酸钠虽然是盐,但是它的水溶液却呈碱性,也能使酚酞试液变红;
(2)加入过量的氯化钡后,其中的碳酸钠与其反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,而氯化钠溶液呈中性,如果此时溶液仍然呈碱性,那么肯定是因为其中含有氢氧化钠;
(3)碳酸钡和硫酸钡都是白色沉淀,但是前者能够和稀盐酸反应生成二氧化碳气体,而后者不溶于稀盐酸。根据沉淀的溶解情况,就能判断溶液中是否同时存在碳酸钠和硫酸钠,据此分析判断。
【解答】(1)试管A中的溶液呈红色,则不一定有氢氧化钠,因为:碳酸钠的水溶液也呈碱性,也能使无色酚酞试液变红色。
(2)滴加过量BaCl2溶液,充分反应后试管B中有白色沉淀产生,溶液仍显红色,则可判断原溶液中一定含有NaOH。
(3)滴加稀盐酸后,如果沉淀全部溶解,那么溶液中含有氢氧化钠和碳酸钠;如果溶液中沉淀部分溶解,那么含有氢氧化钠,硫酸钠和碳酸钠;如果沉淀不溶解,那么含有氢氧化钠和硫酸钠,故选A。
30.(2021九上·慈溪期中)盐化工是我市的一项重点产业,绿色应用是化工生产的发展方向。为了除去NaCl溶液中含有的少量MgCl2、CaCl2和Na2SO4等杂质,某小组同学选用Na2CO3溶液、Ba(OH)2溶液、稀盐酸三种试剂,按一定的顺序进行如图所示的实验。回答下列问题。
(1)实验Ⅰ中加入试剂A除去的杂质是MgCl2和Na2SO4,那试剂A是 溶液。
(2)实验Ⅱ中加入试剂B后过滤得到的沉淀是 (填化学式)。
(3)滤液②中除NaCl外,还含有的溶质是 (填化学式)。
【答案】(1)Ba(OH)2
(2)CaCO3、BaCO3
(3)NaOH、Na2CO3
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)氢氧化钡与氯化镁反应,生成氯化钡和氢氧化镁沉淀;氢氧化钡与硫酸钠反应,生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠;
(2)滤液①中存在氯化钡,氢氧化钠和氯化钙,加入碳酸钠溶液后,它与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠;
(3)在滤液②中,肯定存在氯化钠,然后根据前面的反应产物和剩余物质确定溶质种类。
【解答】(1)实验Ⅰ中加入试剂A除去的杂质是MgCl2和Na2SO4,那试剂A是Ba(OH)2溶液。
(2)实验Ⅱ中加入试剂B后过滤得到的沉淀是碳酸钙和碳酸钡,化学式为:CaCO3、BaCO3。
(3)滤液②中除NaCl外,还含有的溶质是前面的反应产物NaOH和过剩的Na2CO3。
四、解答题
31.(2021九上·江干期末)小金为测定某样品中氧化铜的质量分数,称量固体样品20.0g,用图甲所示的装置进行实验(杂质不参与反应且生成水完全被吸收),实验中共消耗0.6克氢气,测得B装置反应前后的质量增加了3.6克。
(1)C装置的作用是 ;
(2)计算固体样品中氧化铜的质量分数(根据化学方程式列式计算)。
【答案】(1)防止空气中的水、二氧化碳进入装置B中,影响实验结果。
(2)解:设反应物中含有CuO的质量为x,
H2+ CuO Cu+ H2O
80 18
x (59.6-56.0)g=3.6g
X =16.0g
CuO的质量分数= ×100%=80.0%
答:固体样品中氧化铜的质量分数为80.0%
【知识点】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)根据空气中二氧化碳和水对实验的影响分析;
(2)根据B装置增加质量为生成水的质量,由水的质量代入方程式计算氧化铜质量,从而计算氧化铜质量分数分析。
【解答】(1)空气中含有水和二氧化碳,对实验有影响,所以C装置作用是防止空气中的水、二氧化碳进入装置B中,影响实验结果;
故答案为:(1) 防止空气中的水、二氧化碳进入装置B中,影响实验结果。 ;(2)80.0%。
32.(2020九上·鄞州月考)I.同学们参观了某钢铁厂,了解到钢铁厂在选矿时测定铁矿石中含铁量的方法较多,小明结合所学知识,设计了如图1所示的实验装置测定某赤铁矿样品中Fe2O3的质量分数。他称取10.0g赤铁矿,当赤铁矿中的Fe2O3全部还原为Fe时,剩余固体在CO的保护下冷却、称量。质量为7.6g(假设赤铁矿中的杂质均不与CO反应).
(1)图中酒精灯的作用是 。
(2)该赤铁矿中Fe2O3的质量分数是多少?(需有计算过程)。
(3)II.在钢铁厂的实验室,同学们采集了用某种热分析仪记录的CO与Fe2O3进行反应时的有关数据,并得到固体质量与反应温度的关系曲线。如图2所示。根据图象分析。
写出P点时固体主要成分的化学式 。
(4)此时至少消粍CO的质量是多少?(列方程式计算)
【答案】(1)点燃尾气中的一氧化碳,防止污染空气
(2)设该赤铁矿中Fe2O3的质量分数为x
Fe2O3+3CO 3CO2+2Fe 固体质量差量
160 112 160-112=48
10.0gx 10.0g-7.6g=2.4g
;
解得:x=80.0%;
(3)Fe
(4)设此时消耗的一氧化碳质量至少为y,
Fe2O3+3CO 3CO2+2Fe 固体质量差量
160 84 112 160-112=48
y 48.0g-33.6g=14.4g
;
解得:y=25.2g。
【知识点】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)由于通入的一氧化碳气体有毒,所以排放到空气中会造成空气污染。在结束的位置放上酒精灯,将其点燃转换为二氧化碳,可以减小对环境的污染。
(2)反应前后固体的质量之差就是氧化铁中氧元素的质量,写出氧化铁和一氧化碳反应的方程式的,根据这个质量差计算出参加反应的氧化铁的质量分数。
(3)只要反应进行,氧化铁的质量就会减小。而图像中P点的固体质量已经不再变化,即氧化铁完全分解,只有生成的铁。
(4)根据图像可知,反应开始时固体的质量为48g,反应结束时固体的质量为33.6g,而质量差就是氧化铁中氧元素的质量,利用(2)中的方法计算出消耗一氧化碳的质量即可。
【解答】(1)图中酒精灯的作用是:点燃尾气中的一氧化碳,防止污染空气;
(2)设该赤铁矿中Fe2O3的质量分数为x
Fe2O3+3CO 3CO2+2Fe 固体质量差量
160 112 160-112=48
10.0gx 10.0g-7.6g=2.4g
;
解得:x=80.0%;
(3)P点时固体质量不再变化,所以已经没有氧化铁,所以固体主要成分的化学式为Fe。
(4)设此时消耗的一氧化碳质量至少为y,
Fe2O3+3CO 3CO2+2Fe 固体质量差量
160 84 112 160-112=48
y 48.0g-33.6g=14.4g
;
解得:y=25.2g。
33.(2020九上·衢州期中)赤铁矿石的主要成分是氧化铁。小明取干燥赤铁矿石样品15g,用如图所示实验来测定其中氧化铁的质量(矿石中的杂质不发生化学变化),氧化铁与氢气反应的化学方程式为:
Fe2O3+3H2 2Fe+3H2O。
(1)实验时,加热前要先通一会儿氢气,其目的是 。
(2)完全反应后,继续通入氢气直至乙装置完全冷却。小明测得丙装置反应前后质量增加3.6g,则该赤铁矿石样品中氧化铁的质量有多少?(计算结果保留至小数点后一位)
(3)其他同学认为小明的方式会导致氧化铁质量分测量结果存在误差,比较测量值与真实值的大小关系并说明理由: 。
【答案】(1)排净装置内的空气,防止点燃时发生爆炸
(2)解:设氧化铁的质量为x
Fe2O3+3H2 2Fe+ 3H2O
160 54
x 3.6g
X=10.7g
答:该赤铁矿石样品中氧化铁的质量为10.7克
(3)测量值大于真实值甲装置中产生的氢气带有水蒸气,丙装置中增重的质量包含了这部分水蒸气。
【知识点】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)可燃性气体内如果混入空气,那么受热后很容易发生爆炸,先通入一段时间的氢气,可以排出装置内的空气,防止氢气在点燃酒精灯时发生爆炸。
(2)丙中浓硫酸会吸收生成的水,因此它质量的增加量就是生成水的质量,利用氧化铁和氢气反应的方程式,计算出参加反应的氧化铁的质量即可。
(3)由于氢气是通过锌和稀硫酸的反应制取的,因此肯定会带出部分水蒸气,从而使丙中测出水的质量偏大,导致实验测量结果偏大,据此分析解答。
34.(2020九上·新昌期中)钢铁的使用是人类文明和进步的重要标志。某钢铁公司用500吨含氧化铁(Fe2O3)64%的赤铁矿石进行炼铁,高炉炼铁的原理为3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2。计算
(1)铁矿石中氧化铁的质量为 吨;
(2)这些矿石理论上能炼得铁多少吨?(写出简明的计算过程)
【答案】(1)320
(2)设铁的质量为x
3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2
160 112
320t x
160:112=320t:x
x=224t;
【知识点】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)根据纯净物的质量=混合物质量×纯净物质量分数分析;
(2)根据反应的氧化铁质量代入方程式计算生成铁的质量分析。
【解答】(1)氧化铁的质量为500t×64%=320t;
(2)设铁的质量为x
3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2
160 112
320t x
160:112=320t:x
x=224t;
故答案为:(1)320;(2)224.
35.(2020九上·遂昌期中)某科学兴趣小组对一份含铁的固体样品进行探究。通过实验已确定该样品由氧化铁和铁粉混合而成。他们称取了17.6克固体样品,用图甲所示的装置进行实验,测定的数据如图乙所示。
(1)目前世界上已有50%以上的废钢铁得到回收利用,其目的是 。
A.节约金属资源 B.加大矿物开采 C.保护环境
(2)该实验有明显的不足,应该如何改进 。
(3)乙图可知,原样品中含氧元素的质量为 g。
(4)某钢铁厂每天消耗5000t含氧化铁84%的赤铁矿石,该厂理论上可日产含铁98%的生铁的质量是多少?
【答案】(1)A、C
(2)进行尾气处理(点燃或收集)
(3)3.6
(4)解法一:5000t赤铁矿中含Fe2O3:m氧化铁=5000t×84%=4200t
Fe2O3中含铁元素的质量分数:
×100%= ×100%=70%
5000t赤铁矿中含铁量:m铁=4200t×70%=2940t
需含铁98%的生铁: =3000t
解法二:5000t赤铁矿中含Fe2O3:m氧化铁=5000t×84%=4200t
设可冶炼出Fe的质量为x。
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
160 112
4200t x
=
解得:x=2940t
需含铁98%的生铁: =3000t
答:该厂理论上可日产含铁98%的生铁的质量是3000t。
【知识点】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)根据回收废钢铁是为了节约金属资源和保护环境分析;
(2)根据一氧化碳的毒性分析;
(3)根据固体减少质量即为氧元素质量分析;
(4)根据氧化铁的质量利用化学式或方程式计算生成铁的质量,再由含铁量计算生铁质量分析。
【解答】(1)回收废钢铁是为了节约金属资源和保护环境,A、C正确;
(2)该实验中尾气有CO,会污染空气,所以没有进行尾气处理存在不足;
(3)由图示可知,固体减少质量为17.6g-14g=3.6g,固体减少质量即为样品中氧元素质量,所以氧元素质量为3.6克;
故答案为:(1)AC;(2) 进行尾气处理(点燃或收集) ;(3)3.6g;(4) 3000t。
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