浙江省2018-2022年科学中考真题汇编19:质量守恒定律

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名称 浙江省2018-2022年科学中考真题汇编19:质量守恒定律
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资源类型 试卷
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科目 科学
更新时间 2023-02-17 13:14:09

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浙江省2018-2022年科学中考真题汇编19:质量守恒定律
一、单选题
1.(2022·绍兴)小敏称取等质量的铜粉和铁粉,分别加入到25毫升溶质质量分数为12%的硝酸银溶液中(如图所示),充分反应。下列情况可能出现的是(  )
A.铁和铜都有剩余,甲、乙生成银的质量比为7:8
B.铁和铜都没有剩余,甲、乙生成银的质量比为1:1
C.铁有剩余,铜没有剩余,甲、乙生成银的质量比为15:16
D.铜有剩余,铁没有剩余,甲、乙生成银的质量比为15:14
2.(2021·嘉兴)北宋沈括在《梦溪笔谈》中记载了用“苦泉水”制取铜的方法,其主要生产流程如图所示。下列解释合理的是(  )
A.①通过蒸发溶剂可获得晶体
B.②是通过复分解反应获得铜
C.③所得硫酸铜溶液一定是饱和的
D.④说明铁元素变成了铜元素
3.(2020·湖州)下图是一定量的B2和AB在一定条件下混合以及混合结果的模型,则(  )
A.反应得到的生成物有两种
B.反应前后元素化合价不变
C.参加反应的两种分子个数比为3:2
D.该反应为化合反应
4.(2018·衢州)小柯做了一个趣味实验:他先将鸡蛋壳碾碎装入气球,再把气球套在盛有白醋的锥形瓶瓶口,然后把气球中的蛋壳加入锥形瓶中(装置的气密性良好),实验过程如图。下列对该实验的分析正确的是(  )
A.不能验证质量守恒定律,因为气球受到浮力
B.冷却至室温时,瓶内气体分子间空隙变大
C.反应没有气体生成
D.反应没有热量放出
二、填空题
5.(2021·杭州)二氧化碳的资源化利用是实现碳减排的重要途径以下是一种实现二氧化碳转化为重要原料二甲醚(化学式为C2H6O)的途径:
(1)转化①是二氧化碳与一种常见单质反应生成甲醇和水,这种单质的化学式为   。
(2)转化②是甲醇发生分解反应生成二甲醚和水反应中生成二甲醚和水的分子数之比为   。
6.(2020·杭州)北宋张潜在其《浸铜要略序》一书中对铜的冶炼有如下记载:“山麓有胆泉,土人汲以浸铁,数日辄类朽木,刮取其屑,锻炼成铜
(1)书中提及的“胆泉”为硫酸铜溶液,“浸铁”即将铁放入其中,写出此冶 炼铜方法中生成铜的化学方程式   
(2)若“浸铁”前后溶液中存在的离子种类如图所示,其中 “”“”“”表示不同种类的离子,则 ” 表示   填写离子符号)
7.(2020·杭州)医用消毒酒精为75%的乙醇溶液,化工生产中可用A(主要成分的化学式为C8H18)作原料,经以下流程制取乙醇:
(1)步骤①的转化属于   (选填“化学”或“物理”变化)
(2)步骤②是乙烯和含两种元素的化合物B发生化合反应,则B中所含元素是   
8.(2020九下·宁波保送考试)某同学为了研究生石灰CaO露置于空气中变质情况,设计如下实验,请通过分析计算:
取10克生石灰 粉末A质量为12克 气体B 沉淀质量为2.5克
(1)生成气体B的质量为   。
(2)粉末A的成分除CaO外还有   。(写化学式)
(3)粉末A中CaO质量分数是   。(结果精确到0.1%)
9.(2020九下·宁波保送考试)镁铝水滑石(Mg2Al(OH)6Cl xH2O)是一种人工合成的新材料,它在高温下完全分解为MgO、Al2O3、HCl和水蒸气。用下图所示的装置进行实验以确定其化学式。
(1)若只通过测定装置C、D的增重来确定x,则装置的连接顺序为   。(按气流方向,用接口字母表示)
(2)加热前先通N2以排尽装置中的空气,称取C、D的初始质量后,再持续通入N2。对通N2的作用描述错误的是(  )。
A.加热前通N2,为排尽装置中的空气
B.持续通N2,为将产生的气体被C,D完全吸收
C.持续通N2,为防止倒吸
D.持续通N2,为防止氧化镁氧化铝和氧气反应
(3)完全分解后测得C增重3.65g、D增重9.90g,则x=   。
(4)上述水滑石在空气中放置时易发生反应生成[Mg2Al(OH)6Cl1—2y(CO3)y·zH2O],该生成物能发生类似的热分解反应,现以此物为样品,用(2)中连接的装置和试剂进行实验测定z,除测定D的增重外,至少还需测定(  )
A样品的质量 B装置C的增重
C样品的质量和装置C的增重 D样品分解后残余物的质量
10.(2019·杭州)据报道,“火星快车”号探测器在火星大气层中发现了一种二氧化碳分子,它的化学式可表示为:C16O18O(元素符号左上角的数字代表该原子中质子数和中子数之和)
(1)18O中的质子数是   中子数是   
(2)相同分子数的C16O2和C16O18O.分别与足量CaO化合全部转化为CaCO3,生成CaCO3的质量前者   后者(选填“大于”“小于”或“等于”)
三、实验探究题
11.(2022·杭州)同学们用4%的NaOH溶液和8%的CuSO4,溶液制备Cu(OH)2,有同学并未得到预期的蓝色沉淀,而是得到浅绿色沉淀(经测定为碱式硫酸铜):还有同学观察到一段时间后蓝色沉淀中出现黑色物质(经测定为氧化铜)。针对这些异常现象,小金在室温下进行了以下探究:
探究1:生成沉淀颜色与反应物的质量比的关系
两种溶液取用的质量及实验现象如表所示(两种溶液混合后充分振荡试管)
编号 4%的NaOH溶液的质量/g 8%的CuSO4溶液的质量/g 沉淀颜色 出现黑色物质所等待的时间/min
① 2 2 浅绿色 不出现
② 4 待填 蓝色中混有浅绿色 5
③ 6 2 蓝色 3
(1)根据探究目的及相关实验现象,②中8%的CuSO,溶液的质量应为   g(选填“2”“4”或“6”)。
(2)③中生成蓝色沉淀的化学方程式为   。
(3)探究2:Cu(OH)2分解难易与溶液碱性强弱的关系
按探究1中③的方法制备5份含蓝色沉淀的混合物,处理方式和实验结果如表所示:
编号 ① ② ③ ④ ⑤
处理方式 不做处理 直接向试管中加8mL水 直接向试管中加16mL水 滤出蓝色沉淀,洗涤至中性后放入洁净试管,加8mL水 滤出蓝色沉淀,洗涤至中性后放入洁净试管,加8mL 4%的Na2SO4溶液
出现黑色物质所等待的时间/min 3 11 17 不出现 不出现
判断④中的蓝色沉淀已洗涤至中性的操作是   。
(4)分析实验结果,可得出Cu(OH)2分解难易与溶液碱性强弱的关系是   。
12.(2022·舟山)小舟选用白磷、锥形瓶、气球、天平等药品和器材,探究化学反应中物质质量的变化规律,装置如图。
[实验思路]先确认化学反应已经发生,再比较反应物的质量总和和生成物的 质量总和是否相等。
[实验步骤]
I.锥形瓶内装人白磷,塞紧瓶塞放在天平托盘上,调节平衡:
II.取下锥形瓶,将瓶塞上的铁丝在酒精灯上烧红后,接触引燃白磷,并立即塞紧瓶塞;
III.待反应结束冷却后,将锥形瓶放回天平托盘上,观察   。
[实验结论]参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。
[交流反思]
⑴要确认化学反应已经发生,本实验中观察到的现象是   。
⑵反应结束后。若白磷有剩余,你认为是否仍能得出上述结论,并请说明理由。   。
13.(2022·丽水)定律是对自然现象或关系的描述,通常可用数学方式加以表达。在学习“质量守恒定律”时,小丽查阅到以下材料:
(1)玻义耳实验中,金属灰增加的质量是   。
(2)质量守恒定律的发现过程,带给我们的启示有 (填字母);
A.要善于总结前人的成果和经验
B.实验的成功与否,取决于药品的选择
C.定量方法是科学研究的重要方法
(3)受上述研究启发,小丽对相关实验进行了深入探究。
在白磷燃烧前后质量测定实验中(如图)。气球的作用有   。
(4)小丽认为,蜡烛燃烧后剩下的固体质量比燃烧前少了,因此该现象不符合质量守恒定律。诸你设计世个能说服小丽的简明实验思路   。
14.(2021·台州)某班同学研究碱的性质时,进行如图实验,观察到有蓝色絮状沉淀产生。一段时间后,发现试管中的沉淀有些小组部分变黑,有些小组仍为蓝色。
(1)反应生成的蓝色絮状沉淀物质是   。
(2)根据质量守恒定律、推测黑色物质可能是 。
A.铁 B.碳 C.二氧化锰 D.氧化铜
(3)某同学认为试管中沉淀的颜色变黑可能是由于反应物的溶质质量分数较高所致。为验证猜想是否成立。他改用溶质质量分数更大的硫酸铜溶液再一次进行了实验,发现生成的蓝色絮状沉淀过一段时间并未变黑。因此,他认为自己的猜想是错误的。请回答,他能否据此否定自己的猜想?并说明理由。
15.(2020·衢州)利用加热高锰酸钾的方法,验证化学反应中质量守恒定律。如图,小科将适量高锰酸钾装入试管,塞入一团棉花并测出试管、棉花与药品的总质量为m。加热使之充分反应后,测得量筒中气体体积为V,再次测得反应装置与物质总质量为m2,已知常温常压下氧气密度为p。据此请回答:
(1)实验中用量筒收集气体的好处是   。
(2)实验中,试管口内壁附着紫红色小液滴,请解释产生该现象的原因   。
(3)根据实验数据计算发现: ,与质量守恒定律不符。造成这一实验结果的原因分析正确的是
A.试管中高锰酸钾没有完全分解
B.导管口连续均匀冒气泡时才收集气体
C.未调节量筒内外液面相平就读数
D.停止加热时,先将导管移出水面,再熄灭酒精灯
16.(2020·杭州)一种制备氢氧化镁的生产流程如图所示,MgCl2和NaOH按恰好完全反应的比例加料
(1)写出步骤c中发生反应的化学方程式:   
(2)x=   
(3)过滤得到的粗产品还要经过洗涤,洗涤时主要除去的杂质是   。
(4)上述流程中若用下列物质代替氢氧化钠,也能制得氢氧化镁的是   
①盐酸 ②氯化钙 ③氨水 ④硫酸镁
17.(2019·绍兴)材料一:1673年,玻义耳曾经做过一个实验:在密闭的曲颈瓶中加热金属时,得到了金属灰,冷却后打开容器,称量金属灰的质量,发现与原来金属相比质量增加了。
材料二:1703年,施塔尔提出“燃素学说”,其主要观点有:
① 燃素是组成物体的一种成分,一般条件下被禁锢在可燃物中;
②燃素在可燃物燃烧时会分离出来,且燃素可穿透一切物质。
材料三:1756年,罗蒙诺索夫重做了玻义耳的实验。他将金属铅装入容器后密封、称量。然后把容器放到火上加热,白色的金属变成了灰黄色,待容器冷却后再次称量,发现容器的总质量没有发生变化。罗蒙诺索夫对此的解释是:“容器里原来有一定量的空气,且容器中的空气质量减少多少,金属灰的质量就比金属增加多少,在化学变化中物质的质量是守恒的。”后来,拉瓦锡等科学家经过大量的定量实验,推翻了“燃素学说”,质量守恒定律得到公认。
(1)由“燃素学说”可知,物质燃烧后质量应该减少。请根据所学知识写出一个可以推翻“燃素学说”的事实:   。
(2)罗蒙诺索夫重做了玻义耳的实验是基于金属加热后,增加的质量并非来自燃素而是来自   的假设。
(3)对比材料一和材料三,玻义耳错过了发现质量守恒定律的一个重要原因是   。
(4)质量守恒定律的发现过程,给我们的启示是__________。
A.分析问题应该全面、严谨
B.实验的成功与否,取决于药品的选择
C.定量方法是科学研究的重要方法
D.科学研究既要尊重事实,也要勇于创新
四、解答题
18.(2022·杭州)某火力发电厂用石灰石为原料吸收废气中的二氧化硫,以防止污染环境,发生反应的化学方程式为:2CaCO3+2SO2+O2=2CaSO4+2CO2。若每天需要吸收0.64吨二氧化硫,则该发电厂每个月(按30天计)需要含碳酸钙为90%的石灰石多少吨?(杂质不参与反应)
19.(2022·温州)图甲是一款潜水艇紧急供氧设备的结构示意图,产氧药块主要成分是氯酸钠,需要镁粉氧化放热启动并维持反应进行,快速产生氧气。
(1)启动时,镁粉(Mg)与氧气反应生成氧化镁(MgO)。其化学方程式为:   。
(2)产氧药块反应会产生极少量有毒的氯气,推测图甲中试剂X应具有的性质是   。
(3)氯酸钠受热分解生成氯化钠和氧气。m克氯酸钠分解过程中各物质质量变化如图乙所示,选择a、b、d、rn中的部分数据,列出它们的等式关系以体现质量守恒定律。
20.(2022·绍兴)举重前运动员常常会抓一把“镁粉”在手里搓,以起到防滑效果。某种“镁粉”中只含有MgO、Mg(OH)2、MgCO3中的一种或几种固体。某兴趣小组对其成分展开了探究:
分别取4.2克MgO、Mg(OH)2、MgCO3和“镁粉”置于烧杯中,逐滴加入相同溶质质量分数的稀盐酸直至粉末恰好消失。四种固体消耗稀盐酸的质量如表所示,且烧杯③和烧杯④中产生了大量气泡。请结合实验现象和数据回答问题。
物质 MgO Mg(OH)2 MgCO3 “镁粉”
消耗稀盐酸的质量/克 121.8 m 58.0 61.9
(1)烧杯③中产生的气体是   。
(2)“镁粉”中不只含有MgCO3一种物质,理由是   。
(3)表格中m的值为多少?(请写出计算过程)
(4)为确定“镁粉”的具体成分,兴趣小组补充了如下实验:取“镁粉”和MgCO3各4.2克,加入足量稀盐酸,生成相同条件下的气体体积分别为952毫升和1120毫升。由此可知该种“镁粉”的成分是   。
21.(2022·舟山) 2022年我国将有6名航天员生活在空间站。氧气、水、食物等是维持航天员驻留空间站的必要物质。为提高物质的利用率,目前空间站通过以下途径实现物质循环利用:
(1)由图可知目前空间站通过物质循环获得水的途径共有   条,其中尿液净化时必须除去尿液中的   等代谢废物。
(2)为实现氧的循环,目前空间站内利用氢气和航天员呼出的二氧化碳,在一定条件下转化为甲烷和水,化学方程式为:4H2+ CO22H2O+CH4。据测算,正常情况下一位航天员一天呼出的二氧化碳质量约1.1千克,若这些二氧化碳全部与氢气反应,则可生成水多少千克
22.(2021·宁波)小宁用稀盐酸和石灰石反应制取二氧化碳(石灰石中的杂质既不溶于水也不和酸反应),为了探究反应后溶液的成分,他又进行如下实验:取反应后的溶液50g于烧杯中,逐滴滴入碳酸钠溶液,发现先有气泡产生,后生成白色沉淀。下表为产生的气体总质量、沉淀总质量与滴入碳酸钠溶液总质量的关系。
碳酸钠溶液总质量/g 25.0 50.0 75.0 100.0 125.0 150.0 175.0 200.0
气体总质量/g 1.1 2.2 2.2 2.2 2.2 2.2 2.2 2.2
沉淀总质量/g 0 0 2.5 5.0 m n 9.0 9.0
(1)表中n=   。
(2)所取的反应后50g溶液中溶质是    。
(3)所用碳酸钠溶液中溶质的质量分数是多少?
23.(2021·金华)某品牌钙片的部分信息:①钙片主要成分为碳酸钙;②每片钙片的质量为1克。某科学学习小组同学用该品牌钙片做了如下实验:把100克稀盐酸分成五等份,分次将稀盐酸添加到放有10片钙片的烧杯中,充分反应(钙片中其他成分不溶于水且不与盐酸反应)。得到的实验数据见下表。
实验次数 1 2 3 4 5
加入稀盐酸的质量/克 20 20 20 20 20
剩余固体的质量/克 8.0 6.0 4.0 2.2 2.2
回答下列问题:
(1)钙片用于补“钙”。钙片中所含的钙是指 ;
A.元素 B.单质 C.原子
(2)10片钙片中所含碳酸钙的总质量为   克;
(3)计算该实验中所用稀盐酸的溶质质量分数。(写出计算过程)
24.(2021·嘉兴)小嘉发现:向碳酸钠溶液中倾倒稀盐酸,很快就产生了气泡;向碳酸钠溶液中逐滴加入稀盐酸,滴加一定量后才有气泡产生。查阅资料:向碳酸钠溶液中逐滴加入稀盐酸,先发生的反应是Na2CO3+HCl==NaCl+NaHCO3;当Na2CO3全部转化成NaHCO3后,再发生反应NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑。为此他用如图所示装置进行了如下实验:
(1)步骤二中,观察到烧杯中澄清石灰水   。
(2)上述实验中,加入稀盐酸多少克后,才开始产生二氧化碳
(3)向一定量碳酸钠溶液中无论是倾倒还是逐滴加入足量的稀盐酸,完全反应后产生二氧化碳质量是相同的,其本质原因是什么
25.(2021·湖州)市场上常见的苏打水有苏打气泡水和无汽苏打水两种。它们的主要成分中都含有碳酸氢钠,俗称小苏打,具有以下性质。
性质一:2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O,(NaHCO3在50℃以上开始逐渐分解)
性质二:NaHCO+HCl==NaCl+H2O+ CO2↑
(1)苏打气泡水中含有大量二氧化碳,瓶盖一打开就有大量气泡产生,所以叫气泡水。无汽苏打水则不含二氧化碳,但小明认为他喝人体内也会产生二氧化碳,主要是利用了碳酸氢钠的性质   (选填“一”或“二”),理由是   。
(2)小明查阅了相关资料想自制苏打水,于是购买了一袋小苏打,包装袋上标注的碳酸氢钠含量是99%。真的有这么高吗 小明取了10克小苏打样品放入装置,逐次加入稀硫酸进行实验,得到相关数据。请通过计算帮助小明判断包装袋上的标注是否准确。
序号 反应前 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
加入稀硫酸溶液质量/克 0 10 10 0 10 10
C装置中溶液总质量/克 100.0 101.1 102.2 103.3 104.4 105.0
(2NaHCO3+H2SO4==Na2SO4+2H2O+2CO2↑)
(3)如果去掉装置B,测量结果将会   (选填“偏大”或“偏小”)。
26.(2020·衢州)小科用如图所示的装置来测量某石灰石样品中碳酸钙的质量分数,注射器水平放置,夹持装置未画出。他在试管中加入1g石灰石样品和足量的稀盐酸(石灰石中其它成分不与稀盐酸反应产生气体),快速将连有注射器的橡皮塞塞紧试管口,实验结果如下表。(忽略活塞与筒壁之间的摩擦及温度变化对实验的影响)
(1)实验中判断石灰石和盐酸反应完的依据是   。
(2)当时实验条件下二氧化碳的密度约为2g/L,请利用表格中的数据,根据化学方程式计算该石灰石样品中碳酸钙的质量分数。
27.(2020·台州)某同学用足量的金属镁与7.3克5%的稀盐酸反应,测量产生气的体积。
(1)已知氢气的密度比空气小,难溶于水。应选择甲图中的   装置进行制取和收集。
(2)乙图为检查发生装置气密性的操作,当观察到水中的导管口有   产生,则表示该装置气密性良好。
(3)已知氢气的密度为0.09克/升,请计算能收集到多少升氢气。(计算结果精确到0.01%)
(4)反应结束后,发现实际收集到的气体体积比计算值要大,请分析可能原因(写出两点).
28.(2020·温州)工业纯碱中含少量氯化钠。兴趣小组分别采用不同的方法测定工业纯碱样品中碳酸钠的质量分数。
(1)方法一:差量法。称取W克样品与足量的稀盐酸充分反应,生成的二氧化碳通过装有试剂X的乙装置,并利用测量乙装置增加的质量,求得样品中碳酸钠的质量分数。该方法中试剂X可选用   。
(2)方法二:沉淀法。称取15克样品完全溶解于水中配成60克样品溶液,取三个烧杯分三次进行实验,每次加入30克氯化钙溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥所得的沉淀质量记录如表。计算样品中碳酸钠的质量分数。
  烧杯1 烧杯2 烧杯3
样品溶液(克) 10 20 30
氯化钙溶液(克) 30 30 30
沉淀质量(克) 2 4 5
(Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl)
(3)请写出提高方法一测量精确度的操作建议(写出2条)。
29.(2020·绍兴)将12.9克NaCl和Na2CO3固体混合物完全溶于水中形成溶液,再将75克CaCl2溶液分5次加入到该溶液中,充分反应,测得的实验数据如下表。
实验序号 1 2 3 4 5
加入CaCl2溶液质量/克 15 15 15 15 15
生成沉淀的总质量/克 3 m 9 10 10
求:
(1)表格中m的数值是   。
(2)溶液中Na2CO3完全反应是在第   次实验。
(3)固体混合物Na2CO3的质量分数。(精确到0.1%)
(4)请画出上述过程中溶液中NaCl质量的变化图。
30.(2020·杭州)氢气的储存是科学研究热点之一。X是一种储存氢气的材料,取11.2gX在O2中完全燃烧后只生成8.0gCuO、8.0gMgO
(1)上述燃烧过程中消耗O2的质量为   克。
(2)通过计算求X中各元素的原子个数比。(写出计算过程)
31.(2020九下·宁波保送考试)社会实践活动中,课外兴趣小组对某钢铁厂的铁矿石样品和钢样进行实验、分析、计算,了解了该钢铁厂生产原料、产品的相关信息.下面请你根据他们的实验帮助计算回答:
取该厂的某钢样粉末28.36g(假设只含Fe和C),在氧气流中充分反应,将产生的气体通入足量的澄清石灰水中,得到3g白色沉淀.
(1)此钢样粉末中铁和碳的质量之比为   。
(2)再取三份不同质量的钢样粉末分别加到50g质量分数相同的硫酸中,充分反应后,测得的实验数据如下表所示:(标准状况下,2gH2的体积为22.4L)
实验序号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
加入钢样粉末的质量/g 2.836 5.672 8.508
生成气体的体积(标准状况)/L 1.12 2.24 2.80
请根据表中数据计算硫酸中H2SO4的质量分数.
(3)若在实验Ⅱ中继续加入mg钢样粉末,计算反应结束后剩余的固体质量为多少?(用含m的代数式表示)
32.(2019·温州)过氧化氢溶液保存时,因缓慢分解导致质量分数变小(化学方程式为2H2O2=2H2O+O2↑)。为探究酸碱性对过氧化氢分解快慢的影响,小明利用图甲装置,每次实验往锥形瓶中加10克30%过氧化氢溶液,再滴加调节剂,使其pH分别从3依次调至13,在60℃反应温度下进行实验,获得数据如图乙。
(1)氧气能用排水法收集,是因为    。
(2)根据本实验结果,对实验室常温保存过氧化氢溶液提出合理的建议:    。
(3)某次实验中,当10克溶质质量分数为30%的过氧化氢溶液分解产生0.32克氧气时,剩余过氧化氢溶液的溶质质量分数为多少 (滴加的试剂对溶液质量的影响忽略不计,计算结果精确到1%)
33.(2019·宁波)实验室有一份在空气中潮解变质的氢氧化钠样品,质量为1.5g。某实验小组将这份样品完全溶解,配成50g溶液。然后缓慢滴入7.3%的稀盐酸,同时进行搅拌,使二氧化碳全部逸出。滴加过程中,多次测得溶液pH和溶液总质量,部分数据如下表所示:
测量次数 第1次 第6次 第16次 第21次 第26次
滴加的盐酸总质量/g 0 5 15 20 25
溶液总质量/g 50 55 m 69.78 74.78
溶液pH 12.4 12.1 7.0 2.2 2.1
请分析计算:
(1)第   次测量时,溶液中只有一种溶质。
(2)表中m=   。
(3)样品中碳酸钠的质量分数。(计算结果精确到0.1%)
(4)1.5g样品中氢氧化钠固体的质量。
34.(2019·嘉兴)用久的热水瓶内胆有一层水垢【主要成分是CaCO3和Mg(OH)2】,兴趣小组为了解具体成分进行了实验。他们取样品25克放入质量为100克的锥形瓶中,置于电子天平上,往瓶内加入150克稀盐酸时,恰好完全反应(样品中的杂质不与稀盐酸反应),此时天平示数如图。对所得混合物进行过滤、洗涤、干燥、称量,得到固体4.2克。请回答下列问题:
(1)恰好完全反应时,溶液中的溶质为   (填化学式)
(2)样品中CaCO3的质量分数是多少
(3)反应结束时溶液中MgCl2的质量分数是多少?(精确到0.1%)
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.(2018·杭州)用“盐酸—硫化钡法”生产BaCl2会放出有毒气体H2S(其水溶液有酸性)可用 NaOH吸收H2S制取Na2S进行处理。下表为H2S回收工艺的各项生产成本:
项目 单价(元/吨)
NaOH
2500
Na2S
5000
辅助费用(以处理1吨H2S计) 1114
(1)工业处理尾气需考虑经济效益和社会效益,根据上述资料分析,单从经济效益考虑这种处理H2S的方法是   (选填“盈利”或“亏损”)的。
(2)若某化工厂每天要处理10吨H2S,需消耗NaOH多少吨?(写出计算过程,结果保留1位小数)
37.(2018·台州)某同学用如图装置验证质量守恒定律。称取一定质量的碳酸钠装入气球,将气球套在锥形瓶上。将药品全部倒入装有足量稀盐酸的锥形瓶中,气球迅速胀大。称量反应前后装置的总质量,实验数据如下表所示。
实验次数 1 2 3
碳酸钠质量/克 0.53 1.06 2.12
反应前装置总质量/克 66.33 66.86 67.92
反应后装置总质量/克 66.19 66.62 67.42
(1)计算第1次反应产生的二氧化碳质量。
(2)分析数据发现每次反应前后装置的总质量均不相等,请以第1次反应为例,通过计算说明该反应是否遵循质量守恒定律。(空气密度取1.3克/升,二氧化碳密度取2.0克/升,结果精确到0.01)
38.(2018·金华)碳酸氢钠片是一种常用药,能用于治疗胃酸过多,这是因为人体的胃液中含有盐酸,已知:NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑,为测定药片中碳酸氢钠的含量,小科进行了如下实验:
(1)小科认为,要测定药片中碳酸氢钠的含量,实验中需要采集两个数据:一是测出碳酸氢钠片样品的质量;二是根据碳酸氢钠与盐酸的反应原理,通过实验测出反应生成的   质量。
(2)小科按如图甲的实验方案,取药片和足量的稀盐酸进行实验,通过测量反应前后总质量的变化来采集实验数据。同学们认为,测得碳酸氢钠的质量分数会偏大,原因是   (答出一点即可)。
(3)为减小实验误差,小科又设计了如图乙的实验方案,取药片和足量的稀盐酸进行了三次实验,采集的实验数据如表:
实验序号 1 2 3
碳酸氢钠片样品质量/克 3.0 3.0 3.0
反应前总质量/克 193.8 194.6 193.6
反应后总质量/克 192.6 193.6 192.5
二氧化碳质量/克
请计算药片中碳酸氢钠的质量分数。
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;金属的化学性质
【解析】【分析】根据题目中的数据解和化学方程式进行分析。【解答】由于金属的活动性顺序是铁>铜>银,等质量的铜粉和铁粉,分别加入到25毫升溶质质量分数为12%的硝酸银溶液中,反应的质量关系是:
Fe+2AgNO3═Fe(NO3)2+2Ag
56 216
Cu+2AgNO3═Cu(NO3)2+2Ag
64 216
A.铁和铜都有剩余时,硝酸银全部参加反应,因为硝酸银溶液的体积和溶质质量分数相同,因此甲、乙生成银的质量比为1:1,故A错误;
B.铁和铜都没有剩余,则金属铜和银全部反应,根据化学方程式,设金属的质量均为m,则生成银的质量比为:,故B错误;
C.由方程式可知,每64份质量的铜能与340份质量的硝酸银溶液恰好反应,每56份质量的铁能与340份质量的硝酸银溶液恰好反应,等质量的硝酸银溶液完全反应消耗的铜的质量大于铁的质量,故铁有剩余时,铜能完全反应,甲、乙生成的质量在7:8~1:1之间,故C正确;
D.等质量的铜和银,铜有剩余,则铁一定有剩余,故D错误。
故选C。
2.【答案】A
【知识点】饱和溶液与不饱和溶液;结晶的概念与方法;质量守恒定律及其应用;复分解反应及其应用
【解析】【分析】(1)结晶的方法:①降温结晶;②蒸发溶剂结晶;
(2)两种化合物相互交换成分,生成两种新的化合物的反应,叫复分解反应;
(3)如果有未溶的物质存在,那么溶液是饱和的;否则,溶液就是不饱和的;
(4)根据质量守恒定律分析判断。
【解答】A.苦泉水被加热后,其中的水被蒸发从而析出晶体,即使用了蒸发溶剂的方法获得晶体,故A正确;
B.②的反应为:C+CuSO4Cu+SO2↑+CO2↑,反应物不是两种化合物,肯定不是复分解反应,故B错误;
C.③中没有未溶的晶体,溶液可能恰好饱和,也可能不饱和,故C错误;
D.根据质量守恒定律可知,反应前后元素的种类不变,故D错误。
故选A。
3.【答案】D
【知识点】模型与符号;书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】先根据反应前后相同的粒子是未参加反应的粒子,确定出参加反应和生成的微粒,再结合单质到化合物的变化中一定有元素化合价变化及“多变一”的反应为化合反应分析。
【解答】A、划去没有参加反应的粒子,该反应为,由此可知生成物只一种物质,不符合题意;
B、该反应为一种单质和一种化合物发生的化合反应,一定有元素化合价的变化,不符合题意;
C、参加反应的两种分子个数比为2:1,不符合题意;
D、该反应为两种物质生成一种物质,属于化合反应,符合题意;
故答案为:D。
4.【答案】A
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】在化学反应里,参加反应的各物质的质量总和,等于反应后生成的各物质的质量总和,这就是质量守恒定律。
【解答】A、由图可知,冷却至室温时气球的体积比反应开始前变大,会受到空气的浮力,所以在测量质量时,由于浮力的原因会偏小;故A正确;
B、 冷却过程中,气球的体积在减小,所以气体分子的间隙变小;故B错误;
C、 醋酸与碳酸 钙反应会生成二氧化碳气体;故C错误;
D、 反应开始到反应结束的过程中,气球体积是先增大再减小,说明反应过程中放出热量;故D错误;
故答案为:A。
5.【答案】(1)H2
(2)1:1
【知识点】质量守恒定律及其应用;书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】(1)根据质量守恒定律分析;
(2)根据方程式中化学计量数分析。
【解答】(1) 转化①是二氧化碳与一种常见单质反应生成甲醇和水, 由反应后生成物的元素组成可知,这种单质为氢气,化学式为H2 ;
(2) 转化②是甲醇发生分解反应生成二甲醚和水 ,反应方程式为2CH4O=C2H6O+H2O, 反应中生成二甲醚和水的分子数之比为1:1.
故答案为:(1) H2 ;(2)1:1.
6.【答案】(1)Fe+CuSO4=FeSO4十Cu
(2)Fe2+
【知识点】质量守恒定律及其应用;书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】(1)铁和硫酸铜反应,生成硫酸亚铁和铜,据此写出反应的方程式;
(2)反应前溶液中含有的离子是Cu2+和SO42-,反应后除了Cu2+和SO42-,还有新生成的2价铁离子。
【解答】(1) 冶炼铜方法中生成铜的化学方程式:Fe+CuSO4=FeSO4十Cu ;
(2) 若“漫铁”前后溶液中存在的离子种类如图所示,其中 “”“”“” 表示不同种类的离子,则 ” 表示Fe2+ 。
7.【答案】(1)化学
(2)氢、氧元素(或H,O)
【知识点】化学变化与物理变化的判别;质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】(1)化学变化和物理变化的本质区别:有无新物质生成;
(2)根据质量守恒定律分析即可。
【解答】(1)A的成分为C8H18 ,乙烯的化学式为C2H4,因此有新物质生成,所以步骤①的转化属于化学变化;
(2)根据乙醇的化学式C2H6O可知,乙醇由C、H和O三种元素组成;和乙烯的化学式C2H4对比可知,反应前后碳原子的个数相同,因此B中肯定不含碳元素。由于B含有两种元素,根据质量守恒定律可知,它所含的元素肯定是氢、氧元素。
8.【答案】(1)1.1g
(2)CaCO3、Ca(OH)2
(3)48.3%
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)气体B是二氧化碳,而2.5g是二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙的质量,根据氢氧化钙和二氧化碳反应的方程式,利用碳酸钙的质量计算出生成二氧化碳的质量即可;
(2)通过氧化钙和水生成氢氧化钙、氢氧化钙与二氧化碳生成碳酸钙和水的方程式,找到氧化钙和碳酸钙之间的关系式,计算出参加反应的氧化钙的质量,并用碳酸钙和氧化钙的质量相减得到质量的增加量,再用粉末A的质量与生石灰的质量相减得到质量的增加量,最后将两个增加量对比判断物质的组成;
(3)上面两个质量增加量的差值就是生成的氢氧化钙与参加反应的氧化钙的质量之差,利用氧化钙和水生成氢氧化钙的方程式计算出参加反应的氧化钙的质量,最后用生石灰的质量减去前面计算出两个氧化钙的质量就是原来含有的氧化钙的质量,最后再计算粉末A中氧化钙的质量分数即可。【解答】(1)设生成二氧化碳的质量为x,
Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O,
44 100
x 2.5g

解得:x=1.1g。
(2)设这些CaCO3是由质量为y的CaO转化而来,
由CaO+H2 O═Ca(OH)2,Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O可知,
CaO~CaCO3,
56 100
y 2.5g

解得:y=1.4g,
1.4g氧化钙转化成2.5g碳酸钙后,固体质量增加:2.5g-1.4g=1.1g,而固体粉末质量增加:12g-10g=2g。因为2g>1.4g,所以肯定会有一部分氧化钙氧化钙除部分转化成碳酸钙外,还有一部分转化成氢氧化钙。
(3)设转化成氢氧化钙的氧化钙的质量为z,
CaO+H2 O═Ca(OH)2,固体质量增加
56 74 74-56=18
z 2g-1.1g=0.9g

解得:z=2.8g,
粉末A中CaO的质量为:10g-1.4g-2.8g=5.8g;
粉末A中CaO质量分数为:。
9.【答案】(1)aedbc
(2)D
(3)3
(4)C
【知识点】实验方案设计与评价;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)装置C的作用是吸收反应生成的HCl气体,装置D的作用是吸收水蒸气,应该首先通过D装置吸收水蒸气,后通过C装置吸收HCl;将气体通过洗气瓶进行洗气时,应该从长导管一侧通入气体,让气体与溶液充分接触反应;
(2)根据镁铝水滑石在高温下分解生成氧化镁、氧化铝、氯化氢和水蒸气,足量氢氧化钠吸收氯化氢气体,浓硫酸吸水,通过测定CD装置增重的质量求出生成的氯化氢和水的质量,根据化学方程式求出化学式中的x,因此在加热前通氮气目的是排尽装置中的空气,防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入DC装置,造成误差。然后称量CD质量,然后持续通氮气,是将产生的气体全部排入CD装置,被完全吸收进行分析;
(3)根据生成物和反应物写出反应的方程式并配平,然后列出HCl和水的质量关系式,最后计算即可。
(4)根据化学式中出现两个未知数,所以必须测量3个数据,列二元一次方程组进行求解,需测定D的增重、装置C的增重及样品质量进行分析。【解答】(1)若只通过测定装置C、D的增重来确定x,则装置的连接顺序为:aedbc ;
(2)A.空气中存在水蒸气和二氧化碳,如果实验前不将其排出,会使测量值偏大,故A正确不合题意;
B.因为加热后的装置中含有残留的HCl和水蒸气,为了避免引起实验误差,保证反应产生的气体全部被装置C、D吸收,故B正确不合题意;
C.在实验过程中,如果停止加热,反应结束,那么容器内压强减小,可能会将液体倒吸进导管,故C正确不合题意;
D.氧化镁和氧化铝和氧气不会发生反应,故D错误符合题意。
故选D。
(3)
73 18×(5+2x)
3.65g 9.90g
解得:x=3。
(4)由于化学式中出现两个未知数,所以必须测量3个数据,列二元一次方程组进行求解,所以除测定D的增重外,还需要测量两个数据,即装置C的增重及样品质量(或样品质量及样品分解后残余物质量或装置C的增重及样品分解后残余物质量),故选C。
10.【答案】(1)8;10
(2)小于
【知识点】原子的构成与探索过程;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】根据氧原子质量数分析,根据左上角数字为相对原子质量,相对原子质量大则原子实际质量大。
【解答】(1) 18O为氧原子,质子数是8,中子数为16-8=10;
(2) C16O18O 中氧原子质量大于 C16O2 ,所以分别与足量CaO化合全部转化为CaCO3,生成CaCO3的质量 C16O2小于C16O18O 。
故答案为:(1)8;10;(2)小于。
11.【答案】(1)2
(2)2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+ Na2SO4
(3)取最后一次洗涤液。滴入1~2滴无色酚酞试液,观察到无色酚酞试液不变色
(4)溶液的碱性越强Cu(OH)2越易分解
【知识点】实验方案设计与评价;书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】(1)根据控制变量法的要求可知,探究某个因素对物理量的影响时,必须控制其它因素相同;
(2)确定反应物、反应条件和生成物,据此写出反应的方程式;
(3)如果蓝色沉淀还没有被洗涤至中性,那么它的再次洗涤液中肯定存在氢氧化钠,能够使无色酚酞试液变红;
(4)根据表格可知,加水越多,则溶液被稀释,则碱性越弱,出现黑色物质的时间越长,即氢氧化铜分解越慢,据此分析得出结论。
【解答】(1)探究沉淀盐酸与反应物的质量比的关系时,要不断的改变反应物的质量比。根据探究1表格可知,氢氧化钠的溶液质量不断增大,此时就要控制硫酸铜溶液的质量相等,因此②中溶液质量为2。
(2)③中的沉淀为氢氧化铜,即氢氧化钠和硫酸铜反应,生成氢氧化铜和硫酸钠,则反应的方程式为: 2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+ Na2SO4 。
(3)判断④中的蓝色沉淀已洗涤至中性的操作是:取最后一次洗涤液。滴入1~2滴无色酚酞试液,观察到无色酚酞试液不变色。
(4)分析实验结果,可得出Cu(OH)2分解难易与溶液碱性强弱的关系是:溶液的碱性越强Cu(OH)2越易分解。
12.【答案】天平是否平衡;白磷燃烧,产生大量白烟;能,剩余白磷未参加反应,反应前后质量不变。
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】根据验证质量守恒定律需测定反应前后物质质量,磷燃烧现象及未参与反应的物质不影响质量变化分析。
【解答】 [实验步骤] 要验证质量守恒定律,需测定反应前后装置内物质的质量,即待反应结束冷却后,将锥形瓶放回天平托盘上,观察天平是否平衡 ;
[交流反思] (1) 要确认化学反应已经发生,即磷发生燃烧,观察到的现象是白磷燃烧,产生大量白烟 ;(2) 反应结束后白磷有剩余,因剩余白磷未参加反应,不影响反应前后质量 ,所以能得出结论。
故答案为: 天平是否平衡 ; 白磷燃烧,产生大量白烟 ; 能,剩余白磷未参加反应,反应前后质量不变。
13.【答案】(1)参加反应的氧气质量(或氧化汞中氧元素的质量)
(2)A;C
(3)形成密闭空间,使瓶内气压保持在一定范围内,防止瓶塞因气压过大而冲出
(4)在密闭装置中完成蜡烛燃烧﹐并测量蜡烛燃烧前后整个装置的质量,比较两者的质量大小
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】根据化学变化都遵循质量守恒定律,但有气体参与的化学反应,若在敞口容器中进行,无法通过反应前后质量的测定来验证质量守恒定律,要得出结论,需利用密闭容器进行分析。
【解答】(1)玻义耳实验中,金属灰增加的质量是参加反应的氧气质量;
(2) 质量守恒定律告诉我们要善于总结前人的成果和经验 ,A正确; 药品的选择不足以决定实验的成功与否,B错误; 定量方法可通过数据的采集确定实验结论,是科学研究的重要方法 ,C正确;
(3)白磷燃烧时放热,会使装置内压强增大,装置中气球的作用是形成密闭空间,使瓶内气压保持在一定范围内,防止瓶塞因气压过大而冲出 ;
(4)化学变化都遵循质量守恒定律,蜡烛燃烧后剩余固体质量比燃烧前少,是由于生成气体逸出,要证明质量守恒,需在密闭装置中完成蜡烛燃烧﹐并测量蜡烛燃烧前后整个装置的质量,比较两者的质量大小 。
故答案为:(1) 参加反应的氧气质量 ;(2)AC;(3) 形成密闭空间,使瓶内气压保持在一定范围内,防止瓶塞因气压过大而冲出 ;(4) 在密闭装置中完成蜡烛燃烧﹐并测量蜡烛燃烧前后整个装置的质量,比较两者的质量大小 。
14.【答案】(1)氢氧化铜
(2)D
(3)不能,因为仅用CuSO4质量分数增大的一种溶液进行了实验,不能排除硫酸铜或者氯氧化钠溶液浓度过大所示
【知识点】实验步骤的探究;质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】(1)硫酸铜与氢氧化钠反应,生成硫酸钠和蓝色沉淀氢氧化铜;
(2)根据常见物质的性质以及质量守恒定律分析黑色物质的名称;
(3)反应物有硫酸铜和氢氧化钠两种溶液,如果要探究溶质质量分数的大小是否是造成沉淀变黑的原因,就要分别改变这两种溶液的溶质质量分数,最后得到的结论才可靠客观。
【解答】(1)反应生成的蓝色絮状沉淀物质是氢氧化铜。
(2)在反应物中,有铜、钠、硫、氧和氢五种元素,在它们组成的化合物中,只有氧化铜为黑色固体,因此黑色物质可能是氧化铜,故选D。
(3)它不能能据此否定自己的猜想,理由:因为仅用CuSO4质量分数增大的一种溶液进行了实验,不能排除硫酸铜或者氯氧化钠溶液浓度过大所致。
15.【答案】(1)便于直接读出氧气的体积
(2)高锰酸钾粉末溶于冷凝水形成溶液
(3)B;C;D
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】(1)量筒上有刻度,通过这些刻度可以直接读出生成氧气的体积;
(2)高锰酸钾溶液呈紫红色;
(3)分析各个选项,只要能够造成计算出的氧气质量与装置的总质量之差不相等的,就是正确选项。
【解答】(1)实验中用量筒收集气体的好处是:便于直接读出氧气的体积。
(2)实验中,试管口内壁附着紫红色小液滴,请解释产生该现象的原因:高锰酸钾粉末溶于冷凝水形成溶液。
(3)A.试管中高锰酸钾没有完全分解,那么反应前后的总质量之差会偏小,而生成氧气的体积偏小,不会造成二者不相等,故A错误;
B.导管口连续均匀冒气泡时才收集气体,这样会有一些生成的氧气溢出,即收集到的氧气质量会偏小,故B正确;
C.如果未调节量筒内外液面相平就读数,必然导致量筒内气压不是标准气压,而氧气的密度或偏大或偏小,计算出的氧气质量偏大或偏小,故C正确;
D.停止加热时,先将导管移出水面,再熄灭酒精,这样肯定会造成氧气的散失,故D正确。
故选BCD。
16.【答案】(1)MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl
(2)280
(3)氯化钠(或NaCl)
(4)③
【知识点】书写化学方程式、文字表达式;根据化学反应方程式的计算;碱的化学性质
【解析】【分析】(1)步骤C中,氯化镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,据此写出反应的方程式;
(2)写出反应的化学方程式,根据氯化镁的质量计算出完全反应时氢氧化钠的质量即可;
(3)根据反应产物解答;
(4)氢氧化镁成碱性,因此替换它的溶液必须也成碱性。
【解答】(1) 步骤c中发生反应的化学方程式:MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl ;
(2)设参加反应的氢氧化钠的质量为x,
MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl ;
95 80
332.5g x

解得:x=280g;
(3)该反应的产物为氢氧化镁沉淀和氯化钠,因此过滤得到的粗产品还要经过洗涤,洗涤时主要除去的杂质是氯化钠(或NaCl)。
(4)在四种物质中,只有氨水溶液呈碱性,因此若用物质代替氢氧化钠,也能制得氢氧化镁的是氨水,故选③。
17.【答案】(1)铁丝在氧气中燃烧后质量会增加(合理即可)
(2)空气
(3)打开容器前没有称量容器的总质量。
(4)A;C;D
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】根据题中所给资料结合质量守恒定律的验证方法进行分析。
【解答】(1) 铁丝或镁等物质在氧气中燃烧后质量会增加,可说明燃素学说的错误;
(2)金属加热后质量增加, 增加的质量并非来自燃素而是来自于空气中的氧气;
(3) 玻义耳错过了发现质量守恒定律的一个重要原因是打开容器前没有称量容器的总质量 ;
(4)A、 分析问题应该全面、严谨,正确;B、实验的成功与否,取决于实验的设计与操作,错误;C、 定量方法是科学研究的重要方法,正确;D、 科学研究既要尊重事实,也要勇于创新 ,正确。
故答案为:(1) 铁丝在氧气中燃烧后质量会增加 ;(2)空气;(3) 玻义耳错过了发现质量守恒定律的一个重要原因是 ;(4)ACD。
18.【答案】解:设每天需要消耗CaCO3的质量为x
2CaCO3+ 2SO2+O2=2CaSO4+2CO2
200 128
x 0.64吨
x=1吨
则每个月需要石灰石的质量:m= ×30=33.3吨
答:该发电厂每个月需要含碳酸钙为90%的石灰石33.3吨
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】首先写出碳酸钙与二氧化碳、氧气反应的方程式,然后根据二氧化硫的质量计算出参加反应的碳酸钙的质量,接下来用碳酸钙的质量除以90%×一个月的天数得到每个月需要石灰石的质量。
19.【答案】(1)2Mg+O2 2MgO
(2)吸收氯气,但不吸收氧气
(3)a+d=b+c(或a+d=m、b+c=m)
【知识点】质量守恒定律及其应用;书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】(1)根据化学反应原理书写化学方程式;
(2)由甲图分析可知,产氧药块产生的氧气和氯气,通过试剂X,氯气被吸收,氧气排出;
(3)根据质量守恒定律,反应前后各物质的质量总和相等,生成气体的质量即为固体减少的质量,结合图像乙分析解答。【解答】(1)启动时,镁粉(Mg)与氧气反应生成氧化镁(MgO),
其化学方程式为:2Mg+O2 2MgO;
(2)产氧药块反应会产生极少量有毒的氯气,由甲图可知,通过试剂X,氯气被吸收,氧气排出,故推测图甲中试剂X能吸收氯气,但不吸收氧气;
(3)氯酸钠受热分解生成氯化钠和氧气,根据质量守恒定律,反应前后各物质的质量总和相等,生成气体的质量即为固体减少的质量,由图乙可知,m-d=a,即m=a+d;m-c=b,即m=b+c;a+d=b+c;故能体现质量守恒定律的关系式有a+d=b+c、m=a+d、m=b+c。
20.【答案】(1)CO2
(2)相等质量的“镁粉”和MgCO3消耗稀盐酸的质量不同
(3)解:设与MgCO3反应的HCl的质量为x,与Mg(OH)2反应的HCl的质量为y
MgCO3+ 2HCl=MgCl2+CO2↑+H2O
84 73
4.2g x
Mg(OH)2+ 2HCl=MgCl2+2H2O
58 73
4.2g y
x=3.65克 ; y=5.286克
m=5.286克/6.29%=84克
(4)MgCO3和Mg(OH)2
【知识点】根据化学反应方程式的计算;盐的性质及用途
【解析】【分析】(1)根据碳酸镁和稀盐酸的反应产物解答;
(2)将镁粉和碳酸镁完全反应时消耗的稀盐酸的质量进行比较,如果稀盐酸的质量相同,那么就只有碳酸镁,否则,肯定含有其它物质。
(3)写出碳酸镁和稀盐酸反应的化学方程式,根据碳酸镁的质量计算出参加反应的稀盐酸中溶质HCl的质量,并计算出稀盐酸的溶质质量分数。再根据氢氧化镁和稀盐酸反应的化学方程式,计算出此时参加反应的HCl的溶质质量,最后根据“”计算出m的数值即可。
(4)根据表格中的数据,进行设计实验,根据数据进行分析:“镁粉”中除MgCO3外的另一种物质。
【解答】(1)碳酸镁和稀盐酸反应,生成氯化镁、水和二氧化碳,因此烧杯③中产生的气体是CO2;
(2)“镁粉”中不只含有MgCO3一种物质,理由是:相等质量的“镁粉”和MgCO3消耗稀盐酸的质量不同。
(4)设MgCO3的质量为m,则;
解得:m=3.57g,
消耗盐酸的质量为;
“镁粉”中另一种物质的质量为:4.2g-3.57g=0.63g,
消耗稀盐酸的质量为:61.9g-49.3g=12.6g,
则设4.2g该物质消耗稀盐酸的质量为n,则;
解得:n=84g,
故“镁粉”中除MgCO3外的另一种物质为Mg(OH)2。
21.【答案】(1)3;尿素、尿酸
(2)解:设可生成水的质量为x
4H2+ CO2 2H2O+CH4
  44   36
  1.1千克   x
x=0.9千克
答:可生成水0.9千克。
【知识点】水盐平衡;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】1.尿的形成包括肾小球和肾小囊壁的滤过和肾小管的重吸收作用,当血液流经肾小球时,除了血细胞和大分子的蛋白质外,其他的如水、无机盐、尿素、葡萄糖会滤过到肾小囊腔形成原尿;当原尿流经肾小管时,其中大部分水、部分无机盐和全部的葡萄糖被重新吸收回血液,而剩下的如尿素、一部分无机盐和水等由肾小管流出形成尿液。
2.根据化学反应方程式计算解答。
【解答】(1)由图可知目前空间站通过物质循环获得水的途径共有3条,其中尿液净化时必须除去尿液中的尿素、尿酸等代谢废物。
22.【答案】(1)9.0
(2)氯化钙和氯化氢(CaCl2和HCI)
(3)解:设所用碳酸钠溶液中溶质的质量分数为x
Na2CO3+2HCl=2NaCl+ CO2↑+H2O
106 44
50g×x 2.2g
x= 10.6%
答:所用碳酸钠溶液中溶质的质量分数是10.6%。
【知识点】根据化学反应方程式的计算;盐的性质及用途
【解析】【分析】(1)滴入碳酸钠后,先有气泡产生,肯定是碳酸钠与剩余的稀盐酸反应,生成了二氧化碳气体,然后再与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀。根据表格确定与稀盐酸反应的碳酸钠溶液的质量,并确定生成沉淀与滴入碳酸钠溶液的质量关系,再根据最终沉淀质量计算出与氯化钙反应的碳酸钠的溶液质量,然后与150g比较从而确定n的数值。
(2)根据(1)中的分析确定50g溶液中的溶质种类;
(3)写出碳酸钠和稀盐酸反应的方程式,根据生成二氧化碳的质量计算出参加反应的碳酸钠溶液质量,并计算出碳酸钠溶液的质量分数。
【解答】(1)根据表格可知,生成二氧化碳的质量为2.2g,与稀盐酸反应的碳酸钠溶液的质量为50g。比较第3和第4组数据可知,每滴加25g碳酸钠溶液,生成沉淀碳酸钙2.5g。
实验最终生成沉淀的质量为9g,那么参加反应的碳酸钠溶液的质量为:,则此时滴入碳酸钠溶液的质量:50g+90g=140g。因为150g>140g,所以此时沉淀已经生成完毕,则沉淀总质量n=9g。
(2)所取的反应后50g溶液中溶质是氯化钙和氯化氢(CaCl2和HCl) 。
23.【答案】(1)A
(2)7.8
(3)解 :设稀盐酸的溶质质量为x
CaCO3+ 2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 73
2g x
X=1.46g
答:稀盐酸的溶质质量分数为7.3%
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)根据钙片中钙指钙元素分析;
(2)根据反应后固体质量为其它成分从而计算碳酸钙分析;
(3)根据20克稀盐酸完全反应消耗碳酸钙质量为2克,利用碳酸钙质量代入方程式计算盐酸的溶质质量分数分析。
【解答】(1)钙片中所含的钙是指钙元素;
(2)由表中数据可知,加入20克稀盐酸完全反应碳酸钙质量为2克,10片钙片完全反应剩余固体质量为2.2克,则碳酸钙的总质量为10.0-2.2g=7.8g;
故答案为:(1)A;(2)7.8;(3)7.3%。
24.【答案】(1)变浑浊
(2)解:加入稀盐酸的质量为x后,才开始产生二氧化碳。
Na2CO3+ HCl=NaCl+NaHCO3
106 36.5
10g×10.6% x×7.3%
x=5g
答:加入稀盐酸的质量5克后,才开始产生二氧化碳。
(3)两种方式都是碳酸钠中碳元素全部转化为二氧化碳中的碳元素。
【知识点】根据化学反应方程式的计算;二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】(1)澄清石灰水与二氧化碳反应变浑浊。
(2)写出碳酸钠和稀盐酸反应的方程式,根据溶液质量×溶质质量分数得到碳酸钠的质量,然后利用方程式计算出稀盐酸溶液的质量即可。
(3)根据质量守恒定律分析解答。
【解答】二氧化碳与澄清的石灰水中的氢氧化钙反应,生成碳酸钙白色沉淀,从而使石灰水变浑浊。
25.【答案】(1)二;人体内不能达到50℃的温度或人体的胃内有盐酸
(2)解:mCO2=105g-100g=5g
2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2H2O+ 2CO2↑
168 88
x 5g
x=9.55g
碳酸氢钠的质量分数为:
(3)偏大
【知识点】根据化学反应方程式的计算;盐的性质及用途
【解析】【分析】(1)根据体内温度不能达到50℃的温度及碳酸氢钠与酸反应产生二氧化碳分析;
(2)根据生成二氧化碳的质量代入方程式,利用方程式中物质间质量关系计算碳酸氢钠分析;
(3)根据去掉B装置空气中二氧化碳会使结果偏大分析。
【解答】(1)因人体内不能达到50℃的温度,但人体的胃内有盐酸,碳酸氢钠与胃酸反应产生二氧化碳,利用了碳酸氢钠与酸反应的性质;
(3)去掉装置B,则空气中二氧化碳会进入C中,使得结果偏大;
故答案为:(1)二;人体内不能达到50℃的温度或人体的胃内有盐酸;(2)95.5%;(3)偏大。
26.【答案】(1)活塞对应的刻度不变(或活塞不再移动、没有气泡产生、气体体积不再增加、CO2最大体积为176mL)
(2)解:反应生成CO2的质量为m=ρV=2g/L×0.176L=0. 352g
设样品中碳酸钙的质量为x
CaCO3十2HCl=CaCl2+H2O+ CO2↑
100 44
x 0.352g
X=0.8g
CaCO3%= ×100%=80%
答:石灰石样品中碳酸钙的质量分数为80%.
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)石灰水与稀盐酸反应,生成氯化钙、水和二氧化碳气体,试管内气压增大,会推动注射器的活塞向外移动。当溶液中没有气泡产生时,活塞对应的刻度不再发生改变,说明二者完全反应;
(2)根据表格可知,反应最终生成二氧化碳体积为176mL,根据公式m=ρV计算出它的质量,根据碳酸钙和稀盐酸反应的方程式列出比例式,计算出参加反应的碳酸钙的质量,最后根据计算出质量分数。
【解答】(1)实验中判断石灰石和盐酸反应完的依据是:活塞对应的刻度不变(或活塞不再移动、没有气泡产生、气体体积不再增加、CO2最大体积为176mL)。
(2)根据表格可知,反应生成CO2的质量为:m=ρV=2g/L×0.176L=0. 352g;
设样品中碳酸钙的质量为x,
CaCO3十2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
100 44
x 0.352g

解得:x=0.8g;
石灰水样品中碳酸钙的质量分数为:。
27.【答案】(1)B和D
(2)气泡,松手后导管口有一段水柱
(3)解:盐酸中溶质氯化氢的质量:7.3克×5%=0.365克
设生成氢气的质量为m。
Mg+ 2HCl=MgCl2+ H2↑
73   2
0.365克   m
=
m=0.01克
V= = =0.11升
答:能收集到0.11升的氢气。
(4)反应放热使反应容器内的气体受热膨胀、镁与水发生反应产生气体(或“气体中含有水蒸气”、“读数时量筒内的液面高于水槽液面”、“量筒内气压低于外界气压”“量筒内水没有装满”等合理答案均可)
【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)根据反应物的状态和反应条件选择气体的发生装置,根据气体的性质确定收集方法;
(2)如果装置气密性良好,那么当试管中的气体受热后体积膨胀,会从烧杯的管口处排出,形成气泡。松手后,温度下降,试管内气压减少,在大气压强的作用下,烧杯内的水会被吸入导管形成一段水柱。
(3)首先根据溶液质量×溶质质量分数计算出盐酸中溶质的质量,然后根据镁和稀盐酸反应的方程式,计算出生成氢气的质量,最后根据密度公式计算生成氢气的体积。
(4)收集到气体的体积偏大,可能是气体温度高引起的,也可能是里面混有其它气体,比如镁和水反应生成的、气体中的水蒸气,还可能是量筒内水没有装满等角度解答。
【解答】(1)反应物金属镁为固体,而稀盐酸为液体,且不需要加热,因此选择“固液常温型”,也就是发生装置选择B;因为氢气难溶于水,所以可以使用排水法收集,故收集装置选择D。
(2)乙图为检查发生装置气密性的操作,当观察到水中的导管口有气泡,松手后导管口有一段水柱产生,则表示该装置气密性良好。
(3)盐酸中溶质氯化氢的质量:7.3g×5%=0.365g;
设生成氢气的质量为m,
Mg+ 2HCl=MgCl2+ H2↑
73   2
0.365克   m

解得:m=0.01g;

(4)反应结束后,发现实际收集到的气体体积比计算值要大,原因可能是:反应放热使反应容器内的气体受热膨胀、镁与水发生反应产生气体(或“气体中含有水蒸气”、“读数时量筒内的液面高于水槽液面”、“量筒内气压低于外界气压”“量筒内水没有装满”)。
28.【答案】(1)氢氧化钠溶液
(2)解:分析表中数据可知,15克样品完全反应生成沉淀的量:2克×60/10=12克
设纯碱中的碳酸钠质量为x。
Na2CO3+CaCl2= CaCO3↓+2NaCl
106 100
x 12克
z=12.72克
样品中碳酸钠的质量分数Na2CO3%= ×100%=84.8%
答:纯碱中碳酸钠的质量分数为84.8%
(3)缓慢滴加稀盐酸以减慢通气速度;反应结束后向装置内通氮气;在甲、乙两装置之间加吸收水蒸气的装置
【知识点】实验方案设计与评价;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)碳酸钠和稀盐酸反应生成二氧化碳气体,而二氧化碳与碳酸氢钠溶液能够反应并被吸收,利用试剂X所在的装置反应前后的质量之差就可以得到二氧化碳质量,并根据反应的方程式计算出碳酸钠的质量分数;
(2)沉淀的质量与样品溶液的质量成正比,根据烧杯1可知,当样品溶液中的碳酸钠完全反应时,每加入10g生成沉淀2g,据此计算出60g样品溶液完全反应生成沉淀的质量,再利用碳酸钠和氯化钙反应的方程式计算出参加反应的碳酸钠的质量,最后根据计算即可。
(3)滴入的稀盐酸越缓慢,产生的二氧化碳气体速度越小,越能够被氢氧化钠溶液充分吸收;反应结束后,锥形瓶和导管内肯定会残留部分二氧化碳,可以通入氮气,将它们压进装置乙,让它们被充分吸收;反应过程中,肯定会生成水蒸气,这些水蒸气被乙吸收,会使测量结果偏大。
【解答】(1)二氧化碳与碳酸氢钠溶液能够反应并被吸收,因此该方法中试剂x应该是氢氧化钠溶液;
(2) 分析表中数据可知,15克样品完全反应生成沉淀的量:;
设纯碱中的碳酸钠质量为x,
Na2CO3+CaCl2= CaCO3↓+2NaCl
106 100
x 12克

解得:z=12.72g;
样品中碳酸钠的质量分数;
(3) 提高方法一测量精确度的操作 :①缓慢滴加稀盐酸以减慢通气速度;②反应结束后向装置内通氮气;③在甲、乙两装置之间加吸收水蒸气的装置。
29.【答案】(1)6
(2)4
(3)解:设固体混合物中Na2CO3质量为x
Na2CO3+CaCl2=2NaCl+ CaCO3↓
106 100
x 10克
求得x=10.6克
Na2CO3%=(10.6克/12.9克)×100%=82.2%
(4)
【知识点】根据化学反应方程式的计算;盐的性质及用途
【解析】【分析】分析表格中产生沉淀的质量与加入氯化钙的质量之间的关系,再根据沉淀的质量可以得出碳酸钠的质量,从而得出原样品中的氯化钠以及反应生成的氯化钠质量即可画出氯化钠的图像;
【解答】(1)对比第1次实验和第三次实验可知,加入15g氯化钙,产生3g沉淀,所以第2次产生的沉淀是6g;
(2)分析表中数据可知,最后沉淀的质量是10g,而第3次实验产生的沉淀是10g.,第4次实验相对第3次实验沉淀增加了1g,所以氯化钙过量,碳酸钠反应完全;
(3)由表格可知,沉淀的总质量为10g;
解:设固体混合物中Na2CO3质量为x
Na2CO3+CaCl2=2NaCl+ CaCO3↓
106 117 100
x y 10克
求得x=10.6克
Na2CO3%=(10.6克/12.9克)×100%=82.2%;
(4)由(3)可知,样品中的氯化钠质量为:12.9g-10.6g=2.3g;
解:设固体混合物中NaCl质量为y
 
  所以最后溶液的氯化钠质量为11.7g+2.3g=14g
   
故答案为:(1)6;(2)4;(3)82.2%;(4)。
30.【答案】(1)4.8
(2)8.0gCuO中含铜元素的质量;mcu=8.0g× =6.4g
8.0gMgO中含镁元素的质量:mMg=8.0g× =4.8g
∵mCu+mMg=6.4g+4.8g=11.2g
∴X中只含铜、镁元素,故可设该物质的化学式为CuaMgb(或MgaCub)
又∵
∴a:b=1:2(或a:b=2:1)
∴X中铜、镁元素的原子个数比为1:2(或X中镁铜元素的原子个数比为2:1)
【知识点】有关化学式的计算和推断;质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据质量守恒定律计算;
(2)首先根据氧化铜的质量×铜元素的质量分数计算出其中铜元素的质量,根据氧化镁的质量×镁元素的质量分数计算出其中镁元素的质量,然后将二者的质量相加与X的质量进行比较。如果正好相等,则说明X中只含有Mg和Cu两种元素,然后根据元素的质量之比等于相对原子质量和个数的乘积之比,计算出两种原子的个数之比。
【解答】(1)生成物的总质量为:8g+8g=16g,根据质量守恒定律可知:11.2g+x=16g,解得:x=4.8g,即燃烧过程中消耗O2的质量为4.8g。
(2) 8.0gCuO中含铜元素的质量:mcu=8.0g× =6.4g;
8.0gMgO中含镁元素的质量:mMg=8.0g× =4.8g;
∵mCu+mMg=6.4g+4.8g=11.2g;
∴X中只含铜、镁元素,
故可设该物质的化学式为CuaMgb(或MgaCub),
又∵
∴a:b=1:2(或a:b=2:1)
∴X中铜、镁元素的原子个数比为1:2(或X中镁铜元素的原子个数比为2:1)。
31.【答案】(1)700:9
(2)根据实验数据可知,实验I、Ⅱ中硫酸过量,8.508g中Fe完全反应生成氢气为1.12L× =3.36L,但在Ⅲ中生成的氢气不是3.36L,说明硫酸不足。所以产生的氢气质量是 ×2g=0.25g,则稀硫酸中溶质是 ×98g/mol=12.25g。所以硫酸的质量分数是 ×100%=24.5%,
答:硫酸的质量分数是24.5%。
(3)根据以上分析可知,实验Ⅱ中剩余硫酸反应生成氢气的质量是 ×2g=0.05g,物质的量为0.025mol,则实验Ⅱ中剩余硫酸为0.025mol,
根据方程式Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,可知溶解铁的质量是0.025mol×56g/mol=1.4g则对应样品质量是1.4g× =1.418g,
当m>1.418g,则硫酸不足,所以剩余固体质量为:(m+5.672﹣12.25× )g=(m﹣1.328)g
当m≤1.418g,硫酸过量,所以剩余固体是碳,质量为:(5.672+m)× g,
故答案为:当m>1.418g,所剩余固体质量为(m﹣1.328)g,
当m≤1.418g,所剩余固体质量为(5.672+m)× g。
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)二氧化碳与氢氧化钙生成碳酸钙和水,据此写出反应的化学方程式,然后根据沉淀碳酸钙的质量计算燃烧生成二氧化碳的质量,再用二氧化碳的质量乘以碳的质量分数计算出碳的质量,用样品的质量减去碳的质量就是铁的质量,最后两个质量作比即可;
(2)根据实验数据可知,实验I、Ⅱ中硫酸过量,但在Ⅲ中生成的氢气不是3.36L,说明硫酸不足,计算Ⅲ中生成氢气物质的量,根据H原子守恒计算硫酸的质量,进而计算硫酸的质量分数;
(3)根据Ⅱ、Ⅲ生成氢气体积之差计算Ⅱ中剩余硫酸物质的量,再计算可以溶解Fe的质量,结合(1)中质量之比计算Ⅱ中剩余硫酸完全反应时加入钢样质量,如果m大于该值,则硫酸不足,如果 m≤该值,所剩余固体是碳。
【解答】(1)设生成二氧化碳的质量为m,则:
CO2+ Ca(OH)2= CaCO3+H2O
44 100
m 3g
解得m= =1.32g
所以碳原子的质量是 ,
所以铁的质量是28.36g﹣0.36g=28.00g
因此钢样粉末中铁和碳的质量之比28.00:0.36=700:9。
(2) 根据实验数据可知,实验I、Ⅱ中硫酸过量,
那么8.508g中Fe完全反应生成氢气为1.12L× =3.36L,
但在Ⅲ中生成的氢气不是3.36L,说明硫酸不足。
所以产生的氢气质量是 ×2g=0.25g,
则稀硫酸中溶质是 ×98g/mol=12.25g。
所以硫酸的质量分数是 ×100%=24.5%。
(3)实验Ⅱ中剩余硫酸反应生成氢气的质量是 ×2g=0.05g,
那么物质的量为,
则实验Ⅱ中剩余硫酸为0.025mol,
根据方程式Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑可知,
溶解铁的质量是0.025mol×56g/mol=1.4g,
则对应样品质量是1.4g× =1.418g,
当m>1.418g,则硫酸不足,所以剩余固体质量为:(m+5.672﹣12.25× )g=(m﹣1.328)g
当m≤1.418g,硫酸过量,所以剩余固体是碳,质量为:(5.672+m)× g。
32.【答案】(1)氧气不易溶于水
(2)在pH约为3~5的酸性条件下保存
(3)解:设当产生氧气0.32克时,消耗掉过氧化氢的质量为x.
2H2O2=2H2O+ O2↑
68 32
x 0.32克
x=0.68克
剩余过氧化氢质量m=10克×30%-0.68克=2.32克
剩余过氧化氢溶液的溶质质量分数H2O2%=2.32克/(10-0.32)克×100%=24%
答:剩余过氧化氢溶液的溶质质量分数为24%。
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)溶于水的气体用排空气法收集,密度大的用向上排空气法收集,密度小的用向下排空气法收集;不溶于水的气体用排水法收集;
(2)根据乙图分析不同pH值环境下产生氧气的快慢,产生氧气越慢的越利于保存过氧化氢;
(3)首先通过化学式方程式计算出消耗掉的过氧化氢的质量,然后用原来过氧化氢的质量减去消耗的质量得到剩余溶液中过氧化氢的质量,接下来用原来溶液的质量减去产生氧气的质量得到剩余溶液的质量,最后用溶质质量除以剩余溶液质量求出剩余溶液的质量分数。
【解答】(1)氧气能用排水法收集,是因为:氧气不溶于水;
(2)根据乙图可知,当溶液的pH值在3~5之间时,氧气的产生量最小,说明过氧化氢溶液变质最慢,因此常温下保存过氧化氢溶液应该:在pH约为3~5的酸性条件下保存;
(3) 设当产生氧气0.32克时,消耗掉过氧化氢的质量为x.
2H2O2=2H2O+ O2↑
68 32
x 0.32克
x=0.68克
剩余过氧化氢质量m=10克×30%-0.68克=2.32克
剩余过氧化氢溶液的溶质质量分数H2O2%=2.32克/(10-0.32)克×100%=24%
答:剩余过氧化氢溶液的溶质质量分数为24%。
33.【答案】(1)16
(2)64.78
(3)解:由表格可知,第16次测量时样品中的氢氧化钠和碳酸钠恰好完全反应,此时产生的CO2的质量mco2=50g+20g-69.78g=0.22g
设:1.5g样品中碳酸钠的质量为x,与碳酸钠反应消耗的氯化氢质量为y
Na2CO3+ 2HCl=2NaCl+H2O+ CO2↑
106 73 44
x y 0.22g
解得:x=0.53g
解得:y=0.365g
Na2CO3%= ×100%= ×100%≈35.3%
答:样品中碳酸钠的质量分数为35.3%。
(4)解:与氢氧化钠反应消耗的氯化氢质量为15g×7.3%-0.365g=0.73g
设:1.5g样品中氢氧化钠的质量为z
NaOH+ HCl=NaCl+H2O
40 36.5
z 0.73g
解得:z=0.8g
答:1.5g样品中氢氧化钠固体的质量为0.8克。
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】根据表中数据溶液中pH分析,pH=7说明酸碱物质恰好完全反应,根据没有气体生成的反应,反应后溶液质量为反应前各溶液质量和分析;根据方程式计算的方法步骤分析,注意代入方程式中的质量要是参加反应的纯净物的质量。
【解答】(1)由表中数据可知,第16次所得溶液pH=7,说明氢氧化钠样品与盐酸恰好完全反应,溶液中只有一种溶质。
(2)因第21将所加盐酸不再反应,所以m=69.78-5=64.78。
故答案为:(1)16;(2)64.78;(3)35.3%;(4)0.8.
34.【答案】(1)CaCl2、MgCl2
(2)CO2的质量:25克+100克+150克-268.4克=6.6克
解:设样品中CaCO3的质量为x
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 6.6g
x=15g
样品中CaCO3的质量分数= ×100%=60%
答:样品中CaCO3的质量分数是60%g
(3)解:设反应结束后产生的MgCl2为y
样品中Mg(OH)2的质量为25g-15g-4.2g=5.8g
Mg(OH)2+2HCl= MgCl2+2H2O
58 95
5.8克 y
y=9.5g
最后溶液的质量:25g-4.2g+150g-6.6g=164.2g
样品中MgCl2的质量分数= ×100%=5.8%
答:反应结束时溶液中MgCl2质量分数是5.8%。
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)根据碳酸钙和氢氧化镁分别与盐酸反应的生成物分析;
(2)根据反应前后质量差为生成二氧化碳质量,利用二氧化碳质量计算碳酸钙质量分析;
(3)根据氢氧化镁质量计算出生成氯化镁,再计算氯化镁的质量分数分析。
【解答】(1)碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,氢氧化镁与盐酸反应生成氯化镁和水,所以恰好完全反应时,溶液中的溶质为 CaCl2、MgCl2 ;
故答案为:(1) CaCl2、MgCl2 ;(2)60%;(3)5.8%。
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)盈利
(2)解:设需消耗NaOH的质量为x。
2NaOH+ H2S=Na2S + 2H2O
80 34
x 10t
解得:x≈23.5t
答:需消耗 NaOH 的质量为 23.5 吨。
【知识点】根据化学反应方程式的计算;碱的化学性质
【解析】【分析】该题主要是结合实际生产中环境污染的处理来考查化学计算问题;
【解答】(1)由表格可知,NaOH是2500元一顿;而用NaOH吸收硫化氢之后生成的Na2S是5000元一吨,如果不考虑其他消耗,则一定是盈利的;故答案为:盈利;(2)该题直接书写出化学方程式之后,根据化学方程式进行计算即可;
设消耗的NaOH的质量为X吨;
2NaOH+ H2S=Na2S + 2H2O
80 34
x 10t
解得:x≈23.5t
故答案为:(1)盈利;(2)x=23.5t.
37.【答案】(1)将0.53g碳酸钠加入足量稀盐酸中,则碳酸钠完全反应,设生成二氧化碳的质量是x。
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+ CO2↑
106 44
0.53 x
解得x=0.22g
(2)第1次反应后,装置总质量减少的质量是:66.33克-66.19克=0.14克。
因为装置减少的重力=气球受到的浮力,F浮=ρ空×g×V排,
所以装置减少的质量为: =ρ空×V排=ρ空× =1.3克/升× =0.143克≈0.14克,所以该反应遵循质量守恒定律。
【知识点】阿基米德原理;质量守恒定律及其应用;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)根据稀盐酸是足量的可知,加入的碳酸钠全部参加反应,再利用化学方程式解答。
(2)要考虑气球体积膨胀,使得受到的浮力增加,从而使锥形瓶对装置的压力减小。
【解答】(1)碳酸钠与稀盐酸反应的方程式为:
将0.53g碳酸钠加入足量稀盐酸中,则碳酸钠完全反应,设生成二氧化碳的质量是X。
106 44
0.53g X
解得X=0.22g
(2)第1次反应后,装置总质量减少的质量=66.33克-66.19克=0.14克
因为装置减少的重力=气球受到的浮力,根据F浮=ρ空×g×V排,
所以装置减少的质量为: =ρ空×V排=ρ空× =1.3克/升× =0.143克≈0.14克,所以该反应遵循质量守恒定律。
故答案为:(1)0.22g;(2)遵循
38.【答案】(1)二氧化碳
(2)二氧化碳逸出时带走了水蒸气(或有部分液体溅出烧杯)
(3)三次实验所得二氧化碳质量的平均值
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+ CO2↑
84 44
x 1.1克
84/x=44/1.1克,
解得:x=2.1克
碳酸氢钠的质量分数=2.1克/3克×100%=70%
【知识点】物质除杂或净化;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】该题主要考查了学生对实验过程中可能出现的误差情况分析及实验数据的处理,并结合了化学方程式计算的内容;
【解答】(1)碳酸氢钠与盐酸反应能够生成二氧化碳,测量出二氧化碳的质量,然后通过化学方程式计算出碳酸氢钠的质量即可;故答案为:二氧化碳;
⑵采用如图甲的装置,导致测得实验结果偏大,说明气体质量偏大,而因为是固液混合反应,所以气体逸出时会带走部分水蒸气从而导致气体质量偏大;故答案为:二氧化碳逸出时带走了水蒸气(或有部分液体溅出烧杯)
⑶第一次产生气体质量为:193.8-192.6=1.2g;第二次产生气体质量为:194.6-193.6=1g;第三次产生气体质量为:193.6-192.5=1.1g;为了减小误差,要求数据的平均值:(1.2g+1g+1.1g)/3=1.1g;
设碳酸氢钠的质量为Xg;
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+ CO2↑
84 44
x 1.1克
84/x=44/1.1克,解得:x=2.1克
碳酸氢钠的质量分数=2.1克/3克×100%=70%;故答案为:70%;
故答案为:(1)二氧化碳;(2)二氧化碳逸出时带走了水蒸气(或有部分液体溅出烧杯);(3)70%。
1 / 1浙江省2018-2022年科学中考真题汇编19:质量守恒定律
一、单选题
1.(2022·绍兴)小敏称取等质量的铜粉和铁粉,分别加入到25毫升溶质质量分数为12%的硝酸银溶液中(如图所示),充分反应。下列情况可能出现的是(  )
A.铁和铜都有剩余,甲、乙生成银的质量比为7:8
B.铁和铜都没有剩余,甲、乙生成银的质量比为1:1
C.铁有剩余,铜没有剩余,甲、乙生成银的质量比为15:16
D.铜有剩余,铁没有剩余,甲、乙生成银的质量比为15:14
【答案】C
【知识点】根据化学反应方程式的计算;金属的化学性质
【解析】【分析】根据题目中的数据解和化学方程式进行分析。【解答】由于金属的活动性顺序是铁>铜>银,等质量的铜粉和铁粉,分别加入到25毫升溶质质量分数为12%的硝酸银溶液中,反应的质量关系是:
Fe+2AgNO3═Fe(NO3)2+2Ag
56 216
Cu+2AgNO3═Cu(NO3)2+2Ag
64 216
A.铁和铜都有剩余时,硝酸银全部参加反应,因为硝酸银溶液的体积和溶质质量分数相同,因此甲、乙生成银的质量比为1:1,故A错误;
B.铁和铜都没有剩余,则金属铜和银全部反应,根据化学方程式,设金属的质量均为m,则生成银的质量比为:,故B错误;
C.由方程式可知,每64份质量的铜能与340份质量的硝酸银溶液恰好反应,每56份质量的铁能与340份质量的硝酸银溶液恰好反应,等质量的硝酸银溶液完全反应消耗的铜的质量大于铁的质量,故铁有剩余时,铜能完全反应,甲、乙生成的质量在7:8~1:1之间,故C正确;
D.等质量的铜和银,铜有剩余,则铁一定有剩余,故D错误。
故选C。
2.(2021·嘉兴)北宋沈括在《梦溪笔谈》中记载了用“苦泉水”制取铜的方法,其主要生产流程如图所示。下列解释合理的是(  )
A.①通过蒸发溶剂可获得晶体
B.②是通过复分解反应获得铜
C.③所得硫酸铜溶液一定是饱和的
D.④说明铁元素变成了铜元素
【答案】A
【知识点】饱和溶液与不饱和溶液;结晶的概念与方法;质量守恒定律及其应用;复分解反应及其应用
【解析】【分析】(1)结晶的方法:①降温结晶;②蒸发溶剂结晶;
(2)两种化合物相互交换成分,生成两种新的化合物的反应,叫复分解反应;
(3)如果有未溶的物质存在,那么溶液是饱和的;否则,溶液就是不饱和的;
(4)根据质量守恒定律分析判断。
【解答】A.苦泉水被加热后,其中的水被蒸发从而析出晶体,即使用了蒸发溶剂的方法获得晶体,故A正确;
B.②的反应为:C+CuSO4Cu+SO2↑+CO2↑,反应物不是两种化合物,肯定不是复分解反应,故B错误;
C.③中没有未溶的晶体,溶液可能恰好饱和,也可能不饱和,故C错误;
D.根据质量守恒定律可知,反应前后元素的种类不变,故D错误。
故选A。
3.(2020·湖州)下图是一定量的B2和AB在一定条件下混合以及混合结果的模型,则(  )
A.反应得到的生成物有两种
B.反应前后元素化合价不变
C.参加反应的两种分子个数比为3:2
D.该反应为化合反应
【答案】D
【知识点】模型与符号;书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】先根据反应前后相同的粒子是未参加反应的粒子,确定出参加反应和生成的微粒,再结合单质到化合物的变化中一定有元素化合价变化及“多变一”的反应为化合反应分析。
【解答】A、划去没有参加反应的粒子,该反应为,由此可知生成物只一种物质,不符合题意;
B、该反应为一种单质和一种化合物发生的化合反应,一定有元素化合价的变化,不符合题意;
C、参加反应的两种分子个数比为2:1,不符合题意;
D、该反应为两种物质生成一种物质,属于化合反应,符合题意;
故答案为:D。
4.(2018·衢州)小柯做了一个趣味实验:他先将鸡蛋壳碾碎装入气球,再把气球套在盛有白醋的锥形瓶瓶口,然后把气球中的蛋壳加入锥形瓶中(装置的气密性良好),实验过程如图。下列对该实验的分析正确的是(  )
A.不能验证质量守恒定律,因为气球受到浮力
B.冷却至室温时,瓶内气体分子间空隙变大
C.反应没有气体生成
D.反应没有热量放出
【答案】A
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】在化学反应里,参加反应的各物质的质量总和,等于反应后生成的各物质的质量总和,这就是质量守恒定律。
【解答】A、由图可知,冷却至室温时气球的体积比反应开始前变大,会受到空气的浮力,所以在测量质量时,由于浮力的原因会偏小;故A正确;
B、 冷却过程中,气球的体积在减小,所以气体分子的间隙变小;故B错误;
C、 醋酸与碳酸 钙反应会生成二氧化碳气体;故C错误;
D、 反应开始到反应结束的过程中,气球体积是先增大再减小,说明反应过程中放出热量;故D错误;
故答案为:A。
二、填空题
5.(2021·杭州)二氧化碳的资源化利用是实现碳减排的重要途径以下是一种实现二氧化碳转化为重要原料二甲醚(化学式为C2H6O)的途径:
(1)转化①是二氧化碳与一种常见单质反应生成甲醇和水,这种单质的化学式为   。
(2)转化②是甲醇发生分解反应生成二甲醚和水反应中生成二甲醚和水的分子数之比为   。
【答案】(1)H2
(2)1:1
【知识点】质量守恒定律及其应用;书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】(1)根据质量守恒定律分析;
(2)根据方程式中化学计量数分析。
【解答】(1) 转化①是二氧化碳与一种常见单质反应生成甲醇和水, 由反应后生成物的元素组成可知,这种单质为氢气,化学式为H2 ;
(2) 转化②是甲醇发生分解反应生成二甲醚和水 ,反应方程式为2CH4O=C2H6O+H2O, 反应中生成二甲醚和水的分子数之比为1:1.
故答案为:(1) H2 ;(2)1:1.
6.(2020·杭州)北宋张潜在其《浸铜要略序》一书中对铜的冶炼有如下记载:“山麓有胆泉,土人汲以浸铁,数日辄类朽木,刮取其屑,锻炼成铜
(1)书中提及的“胆泉”为硫酸铜溶液,“浸铁”即将铁放入其中,写出此冶 炼铜方法中生成铜的化学方程式   
(2)若“浸铁”前后溶液中存在的离子种类如图所示,其中 “”“”“”表示不同种类的离子,则 ” 表示   填写离子符号)
【答案】(1)Fe+CuSO4=FeSO4十Cu
(2)Fe2+
【知识点】质量守恒定律及其应用;书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】(1)铁和硫酸铜反应,生成硫酸亚铁和铜,据此写出反应的方程式;
(2)反应前溶液中含有的离子是Cu2+和SO42-,反应后除了Cu2+和SO42-,还有新生成的2价铁离子。
【解答】(1) 冶炼铜方法中生成铜的化学方程式:Fe+CuSO4=FeSO4十Cu ;
(2) 若“漫铁”前后溶液中存在的离子种类如图所示,其中 “”“”“” 表示不同种类的离子,则 ” 表示Fe2+ 。
7.(2020·杭州)医用消毒酒精为75%的乙醇溶液,化工生产中可用A(主要成分的化学式为C8H18)作原料,经以下流程制取乙醇:
(1)步骤①的转化属于   (选填“化学”或“物理”变化)
(2)步骤②是乙烯和含两种元素的化合物B发生化合反应,则B中所含元素是   
【答案】(1)化学
(2)氢、氧元素(或H,O)
【知识点】化学变化与物理变化的判别;质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】(1)化学变化和物理变化的本质区别:有无新物质生成;
(2)根据质量守恒定律分析即可。
【解答】(1)A的成分为C8H18 ,乙烯的化学式为C2H4,因此有新物质生成,所以步骤①的转化属于化学变化;
(2)根据乙醇的化学式C2H6O可知,乙醇由C、H和O三种元素组成;和乙烯的化学式C2H4对比可知,反应前后碳原子的个数相同,因此B中肯定不含碳元素。由于B含有两种元素,根据质量守恒定律可知,它所含的元素肯定是氢、氧元素。
8.(2020九下·宁波保送考试)某同学为了研究生石灰CaO露置于空气中变质情况,设计如下实验,请通过分析计算:
取10克生石灰 粉末A质量为12克 气体B 沉淀质量为2.5克
(1)生成气体B的质量为   。
(2)粉末A的成分除CaO外还有   。(写化学式)
(3)粉末A中CaO质量分数是   。(结果精确到0.1%)
【答案】(1)1.1g
(2)CaCO3、Ca(OH)2
(3)48.3%
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)气体B是二氧化碳,而2.5g是二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙的质量,根据氢氧化钙和二氧化碳反应的方程式,利用碳酸钙的质量计算出生成二氧化碳的质量即可;
(2)通过氧化钙和水生成氢氧化钙、氢氧化钙与二氧化碳生成碳酸钙和水的方程式,找到氧化钙和碳酸钙之间的关系式,计算出参加反应的氧化钙的质量,并用碳酸钙和氧化钙的质量相减得到质量的增加量,再用粉末A的质量与生石灰的质量相减得到质量的增加量,最后将两个增加量对比判断物质的组成;
(3)上面两个质量增加量的差值就是生成的氢氧化钙与参加反应的氧化钙的质量之差,利用氧化钙和水生成氢氧化钙的方程式计算出参加反应的氧化钙的质量,最后用生石灰的质量减去前面计算出两个氧化钙的质量就是原来含有的氧化钙的质量,最后再计算粉末A中氧化钙的质量分数即可。【解答】(1)设生成二氧化碳的质量为x,
Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O,
44 100
x 2.5g

解得:x=1.1g。
(2)设这些CaCO3是由质量为y的CaO转化而来,
由CaO+H2 O═Ca(OH)2,Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O可知,
CaO~CaCO3,
56 100
y 2.5g

解得:y=1.4g,
1.4g氧化钙转化成2.5g碳酸钙后,固体质量增加:2.5g-1.4g=1.1g,而固体粉末质量增加:12g-10g=2g。因为2g>1.4g,所以肯定会有一部分氧化钙氧化钙除部分转化成碳酸钙外,还有一部分转化成氢氧化钙。
(3)设转化成氢氧化钙的氧化钙的质量为z,
CaO+H2 O═Ca(OH)2,固体质量增加
56 74 74-56=18
z 2g-1.1g=0.9g

解得:z=2.8g,
粉末A中CaO的质量为:10g-1.4g-2.8g=5.8g;
粉末A中CaO质量分数为:。
9.(2020九下·宁波保送考试)镁铝水滑石(Mg2Al(OH)6Cl xH2O)是一种人工合成的新材料,它在高温下完全分解为MgO、Al2O3、HCl和水蒸气。用下图所示的装置进行实验以确定其化学式。
(1)若只通过测定装置C、D的增重来确定x,则装置的连接顺序为   。(按气流方向,用接口字母表示)
(2)加热前先通N2以排尽装置中的空气,称取C、D的初始质量后,再持续通入N2。对通N2的作用描述错误的是(  )。
A.加热前通N2,为排尽装置中的空气
B.持续通N2,为将产生的气体被C,D完全吸收
C.持续通N2,为防止倒吸
D.持续通N2,为防止氧化镁氧化铝和氧气反应
(3)完全分解后测得C增重3.65g、D增重9.90g,则x=   。
(4)上述水滑石在空气中放置时易发生反应生成[Mg2Al(OH)6Cl1—2y(CO3)y·zH2O],该生成物能发生类似的热分解反应,现以此物为样品,用(2)中连接的装置和试剂进行实验测定z,除测定D的增重外,至少还需测定(  )
A样品的质量 B装置C的增重
C样品的质量和装置C的增重 D样品分解后残余物的质量
【答案】(1)aedbc
(2)D
(3)3
(4)C
【知识点】实验方案设计与评价;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)装置C的作用是吸收反应生成的HCl气体,装置D的作用是吸收水蒸气,应该首先通过D装置吸收水蒸气,后通过C装置吸收HCl;将气体通过洗气瓶进行洗气时,应该从长导管一侧通入气体,让气体与溶液充分接触反应;
(2)根据镁铝水滑石在高温下分解生成氧化镁、氧化铝、氯化氢和水蒸气,足量氢氧化钠吸收氯化氢气体,浓硫酸吸水,通过测定CD装置增重的质量求出生成的氯化氢和水的质量,根据化学方程式求出化学式中的x,因此在加热前通氮气目的是排尽装置中的空气,防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入DC装置,造成误差。然后称量CD质量,然后持续通氮气,是将产生的气体全部排入CD装置,被完全吸收进行分析;
(3)根据生成物和反应物写出反应的方程式并配平,然后列出HCl和水的质量关系式,最后计算即可。
(4)根据化学式中出现两个未知数,所以必须测量3个数据,列二元一次方程组进行求解,需测定D的增重、装置C的增重及样品质量进行分析。【解答】(1)若只通过测定装置C、D的增重来确定x,则装置的连接顺序为:aedbc ;
(2)A.空气中存在水蒸气和二氧化碳,如果实验前不将其排出,会使测量值偏大,故A正确不合题意;
B.因为加热后的装置中含有残留的HCl和水蒸气,为了避免引起实验误差,保证反应产生的气体全部被装置C、D吸收,故B正确不合题意;
C.在实验过程中,如果停止加热,反应结束,那么容器内压强减小,可能会将液体倒吸进导管,故C正确不合题意;
D.氧化镁和氧化铝和氧气不会发生反应,故D错误符合题意。
故选D。
(3)
73 18×(5+2x)
3.65g 9.90g
解得:x=3。
(4)由于化学式中出现两个未知数,所以必须测量3个数据,列二元一次方程组进行求解,所以除测定D的增重外,还需要测量两个数据,即装置C的增重及样品质量(或样品质量及样品分解后残余物质量或装置C的增重及样品分解后残余物质量),故选C。
10.(2019·杭州)据报道,“火星快车”号探测器在火星大气层中发现了一种二氧化碳分子,它的化学式可表示为:C16O18O(元素符号左上角的数字代表该原子中质子数和中子数之和)
(1)18O中的质子数是   中子数是   
(2)相同分子数的C16O2和C16O18O.分别与足量CaO化合全部转化为CaCO3,生成CaCO3的质量前者   后者(选填“大于”“小于”或“等于”)
【答案】(1)8;10
(2)小于
【知识点】原子的构成与探索过程;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】根据氧原子质量数分析,根据左上角数字为相对原子质量,相对原子质量大则原子实际质量大。
【解答】(1) 18O为氧原子,质子数是8,中子数为16-8=10;
(2) C16O18O 中氧原子质量大于 C16O2 ,所以分别与足量CaO化合全部转化为CaCO3,生成CaCO3的质量 C16O2小于C16O18O 。
故答案为:(1)8;10;(2)小于。
三、实验探究题
11.(2022·杭州)同学们用4%的NaOH溶液和8%的CuSO4,溶液制备Cu(OH)2,有同学并未得到预期的蓝色沉淀,而是得到浅绿色沉淀(经测定为碱式硫酸铜):还有同学观察到一段时间后蓝色沉淀中出现黑色物质(经测定为氧化铜)。针对这些异常现象,小金在室温下进行了以下探究:
探究1:生成沉淀颜色与反应物的质量比的关系
两种溶液取用的质量及实验现象如表所示(两种溶液混合后充分振荡试管)
编号 4%的NaOH溶液的质量/g 8%的CuSO4溶液的质量/g 沉淀颜色 出现黑色物质所等待的时间/min
① 2 2 浅绿色 不出现
② 4 待填 蓝色中混有浅绿色 5
③ 6 2 蓝色 3
(1)根据探究目的及相关实验现象,②中8%的CuSO,溶液的质量应为   g(选填“2”“4”或“6”)。
(2)③中生成蓝色沉淀的化学方程式为   。
(3)探究2:Cu(OH)2分解难易与溶液碱性强弱的关系
按探究1中③的方法制备5份含蓝色沉淀的混合物,处理方式和实验结果如表所示:
编号 ① ② ③ ④ ⑤
处理方式 不做处理 直接向试管中加8mL水 直接向试管中加16mL水 滤出蓝色沉淀,洗涤至中性后放入洁净试管,加8mL水 滤出蓝色沉淀,洗涤至中性后放入洁净试管,加8mL 4%的Na2SO4溶液
出现黑色物质所等待的时间/min 3 11 17 不出现 不出现
判断④中的蓝色沉淀已洗涤至中性的操作是   。
(4)分析实验结果,可得出Cu(OH)2分解难易与溶液碱性强弱的关系是   。
【答案】(1)2
(2)2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+ Na2SO4
(3)取最后一次洗涤液。滴入1~2滴无色酚酞试液,观察到无色酚酞试液不变色
(4)溶液的碱性越强Cu(OH)2越易分解
【知识点】实验方案设计与评价;书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】(1)根据控制变量法的要求可知,探究某个因素对物理量的影响时,必须控制其它因素相同;
(2)确定反应物、反应条件和生成物,据此写出反应的方程式;
(3)如果蓝色沉淀还没有被洗涤至中性,那么它的再次洗涤液中肯定存在氢氧化钠,能够使无色酚酞试液变红;
(4)根据表格可知,加水越多,则溶液被稀释,则碱性越弱,出现黑色物质的时间越长,即氢氧化铜分解越慢,据此分析得出结论。
【解答】(1)探究沉淀盐酸与反应物的质量比的关系时,要不断的改变反应物的质量比。根据探究1表格可知,氢氧化钠的溶液质量不断增大,此时就要控制硫酸铜溶液的质量相等,因此②中溶液质量为2。
(2)③中的沉淀为氢氧化铜,即氢氧化钠和硫酸铜反应,生成氢氧化铜和硫酸钠,则反应的方程式为: 2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+ Na2SO4 。
(3)判断④中的蓝色沉淀已洗涤至中性的操作是:取最后一次洗涤液。滴入1~2滴无色酚酞试液,观察到无色酚酞试液不变色。
(4)分析实验结果,可得出Cu(OH)2分解难易与溶液碱性强弱的关系是:溶液的碱性越强Cu(OH)2越易分解。
12.(2022·舟山)小舟选用白磷、锥形瓶、气球、天平等药品和器材,探究化学反应中物质质量的变化规律,装置如图。
[实验思路]先确认化学反应已经发生,再比较反应物的质量总和和生成物的 质量总和是否相等。
[实验步骤]
I.锥形瓶内装人白磷,塞紧瓶塞放在天平托盘上,调节平衡:
II.取下锥形瓶,将瓶塞上的铁丝在酒精灯上烧红后,接触引燃白磷,并立即塞紧瓶塞;
III.待反应结束冷却后,将锥形瓶放回天平托盘上,观察   。
[实验结论]参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。
[交流反思]
⑴要确认化学反应已经发生,本实验中观察到的现象是   。
⑵反应结束后。若白磷有剩余,你认为是否仍能得出上述结论,并请说明理由。   。
【答案】天平是否平衡;白磷燃烧,产生大量白烟;能,剩余白磷未参加反应,反应前后质量不变。
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】根据验证质量守恒定律需测定反应前后物质质量,磷燃烧现象及未参与反应的物质不影响质量变化分析。
【解答】 [实验步骤] 要验证质量守恒定律,需测定反应前后装置内物质的质量,即待反应结束冷却后,将锥形瓶放回天平托盘上,观察天平是否平衡 ;
[交流反思] (1) 要确认化学反应已经发生,即磷发生燃烧,观察到的现象是白磷燃烧,产生大量白烟 ;(2) 反应结束后白磷有剩余,因剩余白磷未参加反应,不影响反应前后质量 ,所以能得出结论。
故答案为: 天平是否平衡 ; 白磷燃烧,产生大量白烟 ; 能,剩余白磷未参加反应,反应前后质量不变。
13.(2022·丽水)定律是对自然现象或关系的描述,通常可用数学方式加以表达。在学习“质量守恒定律”时,小丽查阅到以下材料:
(1)玻义耳实验中,金属灰增加的质量是   。
(2)质量守恒定律的发现过程,带给我们的启示有 (填字母);
A.要善于总结前人的成果和经验
B.实验的成功与否,取决于药品的选择
C.定量方法是科学研究的重要方法
(3)受上述研究启发,小丽对相关实验进行了深入探究。
在白磷燃烧前后质量测定实验中(如图)。气球的作用有   。
(4)小丽认为,蜡烛燃烧后剩下的固体质量比燃烧前少了,因此该现象不符合质量守恒定律。诸你设计世个能说服小丽的简明实验思路   。
【答案】(1)参加反应的氧气质量(或氧化汞中氧元素的质量)
(2)A;C
(3)形成密闭空间,使瓶内气压保持在一定范围内,防止瓶塞因气压过大而冲出
(4)在密闭装置中完成蜡烛燃烧﹐并测量蜡烛燃烧前后整个装置的质量,比较两者的质量大小
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】根据化学变化都遵循质量守恒定律,但有气体参与的化学反应,若在敞口容器中进行,无法通过反应前后质量的测定来验证质量守恒定律,要得出结论,需利用密闭容器进行分析。
【解答】(1)玻义耳实验中,金属灰增加的质量是参加反应的氧气质量;
(2) 质量守恒定律告诉我们要善于总结前人的成果和经验 ,A正确; 药品的选择不足以决定实验的成功与否,B错误; 定量方法可通过数据的采集确定实验结论,是科学研究的重要方法 ,C正确;
(3)白磷燃烧时放热,会使装置内压强增大,装置中气球的作用是形成密闭空间,使瓶内气压保持在一定范围内,防止瓶塞因气压过大而冲出 ;
(4)化学变化都遵循质量守恒定律,蜡烛燃烧后剩余固体质量比燃烧前少,是由于生成气体逸出,要证明质量守恒,需在密闭装置中完成蜡烛燃烧﹐并测量蜡烛燃烧前后整个装置的质量,比较两者的质量大小 。
故答案为:(1) 参加反应的氧气质量 ;(2)AC;(3) 形成密闭空间,使瓶内气压保持在一定范围内,防止瓶塞因气压过大而冲出 ;(4) 在密闭装置中完成蜡烛燃烧﹐并测量蜡烛燃烧前后整个装置的质量,比较两者的质量大小 。
14.(2021·台州)某班同学研究碱的性质时,进行如图实验,观察到有蓝色絮状沉淀产生。一段时间后,发现试管中的沉淀有些小组部分变黑,有些小组仍为蓝色。
(1)反应生成的蓝色絮状沉淀物质是   。
(2)根据质量守恒定律、推测黑色物质可能是 。
A.铁 B.碳 C.二氧化锰 D.氧化铜
(3)某同学认为试管中沉淀的颜色变黑可能是由于反应物的溶质质量分数较高所致。为验证猜想是否成立。他改用溶质质量分数更大的硫酸铜溶液再一次进行了实验,发现生成的蓝色絮状沉淀过一段时间并未变黑。因此,他认为自己的猜想是错误的。请回答,他能否据此否定自己的猜想?并说明理由。
【答案】(1)氢氧化铜
(2)D
(3)不能,因为仅用CuSO4质量分数增大的一种溶液进行了实验,不能排除硫酸铜或者氯氧化钠溶液浓度过大所示
【知识点】实验步骤的探究;质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】(1)硫酸铜与氢氧化钠反应,生成硫酸钠和蓝色沉淀氢氧化铜;
(2)根据常见物质的性质以及质量守恒定律分析黑色物质的名称;
(3)反应物有硫酸铜和氢氧化钠两种溶液,如果要探究溶质质量分数的大小是否是造成沉淀变黑的原因,就要分别改变这两种溶液的溶质质量分数,最后得到的结论才可靠客观。
【解答】(1)反应生成的蓝色絮状沉淀物质是氢氧化铜。
(2)在反应物中,有铜、钠、硫、氧和氢五种元素,在它们组成的化合物中,只有氧化铜为黑色固体,因此黑色物质可能是氧化铜,故选D。
(3)它不能能据此否定自己的猜想,理由:因为仅用CuSO4质量分数增大的一种溶液进行了实验,不能排除硫酸铜或者氯氧化钠溶液浓度过大所致。
15.(2020·衢州)利用加热高锰酸钾的方法,验证化学反应中质量守恒定律。如图,小科将适量高锰酸钾装入试管,塞入一团棉花并测出试管、棉花与药品的总质量为m。加热使之充分反应后,测得量筒中气体体积为V,再次测得反应装置与物质总质量为m2,已知常温常压下氧气密度为p。据此请回答:
(1)实验中用量筒收集气体的好处是   。
(2)实验中,试管口内壁附着紫红色小液滴,请解释产生该现象的原因   。
(3)根据实验数据计算发现: ,与质量守恒定律不符。造成这一实验结果的原因分析正确的是
A.试管中高锰酸钾没有完全分解
B.导管口连续均匀冒气泡时才收集气体
C.未调节量筒内外液面相平就读数
D.停止加热时,先将导管移出水面,再熄灭酒精灯
【答案】(1)便于直接读出氧气的体积
(2)高锰酸钾粉末溶于冷凝水形成溶液
(3)B;C;D
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】(1)量筒上有刻度,通过这些刻度可以直接读出生成氧气的体积;
(2)高锰酸钾溶液呈紫红色;
(3)分析各个选项,只要能够造成计算出的氧气质量与装置的总质量之差不相等的,就是正确选项。
【解答】(1)实验中用量筒收集气体的好处是:便于直接读出氧气的体积。
(2)实验中,试管口内壁附着紫红色小液滴,请解释产生该现象的原因:高锰酸钾粉末溶于冷凝水形成溶液。
(3)A.试管中高锰酸钾没有完全分解,那么反应前后的总质量之差会偏小,而生成氧气的体积偏小,不会造成二者不相等,故A错误;
B.导管口连续均匀冒气泡时才收集气体,这样会有一些生成的氧气溢出,即收集到的氧气质量会偏小,故B正确;
C.如果未调节量筒内外液面相平就读数,必然导致量筒内气压不是标准气压,而氧气的密度或偏大或偏小,计算出的氧气质量偏大或偏小,故C正确;
D.停止加热时,先将导管移出水面,再熄灭酒精,这样肯定会造成氧气的散失,故D正确。
故选BCD。
16.(2020·杭州)一种制备氢氧化镁的生产流程如图所示,MgCl2和NaOH按恰好完全反应的比例加料
(1)写出步骤c中发生反应的化学方程式:   
(2)x=   
(3)过滤得到的粗产品还要经过洗涤,洗涤时主要除去的杂质是   。
(4)上述流程中若用下列物质代替氢氧化钠,也能制得氢氧化镁的是   
①盐酸 ②氯化钙 ③氨水 ④硫酸镁
【答案】(1)MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl
(2)280
(3)氯化钠(或NaCl)
(4)③
【知识点】书写化学方程式、文字表达式;根据化学反应方程式的计算;碱的化学性质
【解析】【分析】(1)步骤C中,氯化镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,据此写出反应的方程式;
(2)写出反应的化学方程式,根据氯化镁的质量计算出完全反应时氢氧化钠的质量即可;
(3)根据反应产物解答;
(4)氢氧化镁成碱性,因此替换它的溶液必须也成碱性。
【解答】(1) 步骤c中发生反应的化学方程式:MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl ;
(2)设参加反应的氢氧化钠的质量为x,
MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl ;
95 80
332.5g x

解得:x=280g;
(3)该反应的产物为氢氧化镁沉淀和氯化钠,因此过滤得到的粗产品还要经过洗涤,洗涤时主要除去的杂质是氯化钠(或NaCl)。
(4)在四种物质中,只有氨水溶液呈碱性,因此若用物质代替氢氧化钠,也能制得氢氧化镁的是氨水,故选③。
17.(2019·绍兴)材料一:1673年,玻义耳曾经做过一个实验:在密闭的曲颈瓶中加热金属时,得到了金属灰,冷却后打开容器,称量金属灰的质量,发现与原来金属相比质量增加了。
材料二:1703年,施塔尔提出“燃素学说”,其主要观点有:
① 燃素是组成物体的一种成分,一般条件下被禁锢在可燃物中;
②燃素在可燃物燃烧时会分离出来,且燃素可穿透一切物质。
材料三:1756年,罗蒙诺索夫重做了玻义耳的实验。他将金属铅装入容器后密封、称量。然后把容器放到火上加热,白色的金属变成了灰黄色,待容器冷却后再次称量,发现容器的总质量没有发生变化。罗蒙诺索夫对此的解释是:“容器里原来有一定量的空气,且容器中的空气质量减少多少,金属灰的质量就比金属增加多少,在化学变化中物质的质量是守恒的。”后来,拉瓦锡等科学家经过大量的定量实验,推翻了“燃素学说”,质量守恒定律得到公认。
(1)由“燃素学说”可知,物质燃烧后质量应该减少。请根据所学知识写出一个可以推翻“燃素学说”的事实:   。
(2)罗蒙诺索夫重做了玻义耳的实验是基于金属加热后,增加的质量并非来自燃素而是来自   的假设。
(3)对比材料一和材料三,玻义耳错过了发现质量守恒定律的一个重要原因是   。
(4)质量守恒定律的发现过程,给我们的启示是__________。
A.分析问题应该全面、严谨
B.实验的成功与否,取决于药品的选择
C.定量方法是科学研究的重要方法
D.科学研究既要尊重事实,也要勇于创新
【答案】(1)铁丝在氧气中燃烧后质量会增加(合理即可)
(2)空气
(3)打开容器前没有称量容器的总质量。
(4)A;C;D
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】根据题中所给资料结合质量守恒定律的验证方法进行分析。
【解答】(1) 铁丝或镁等物质在氧气中燃烧后质量会增加,可说明燃素学说的错误;
(2)金属加热后质量增加, 增加的质量并非来自燃素而是来自于空气中的氧气;
(3) 玻义耳错过了发现质量守恒定律的一个重要原因是打开容器前没有称量容器的总质量 ;
(4)A、 分析问题应该全面、严谨,正确;B、实验的成功与否,取决于实验的设计与操作,错误;C、 定量方法是科学研究的重要方法,正确;D、 科学研究既要尊重事实,也要勇于创新 ,正确。
故答案为:(1) 铁丝在氧气中燃烧后质量会增加 ;(2)空气;(3) 玻义耳错过了发现质量守恒定律的一个重要原因是 ;(4)ACD。
四、解答题
18.(2022·杭州)某火力发电厂用石灰石为原料吸收废气中的二氧化硫,以防止污染环境,发生反应的化学方程式为:2CaCO3+2SO2+O2=2CaSO4+2CO2。若每天需要吸收0.64吨二氧化硫,则该发电厂每个月(按30天计)需要含碳酸钙为90%的石灰石多少吨?(杂质不参与反应)
【答案】解:设每天需要消耗CaCO3的质量为x
2CaCO3+ 2SO2+O2=2CaSO4+2CO2
200 128
x 0.64吨
x=1吨
则每个月需要石灰石的质量:m= ×30=33.3吨
答:该发电厂每个月需要含碳酸钙为90%的石灰石33.3吨
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】首先写出碳酸钙与二氧化碳、氧气反应的方程式,然后根据二氧化硫的质量计算出参加反应的碳酸钙的质量,接下来用碳酸钙的质量除以90%×一个月的天数得到每个月需要石灰石的质量。
19.(2022·温州)图甲是一款潜水艇紧急供氧设备的结构示意图,产氧药块主要成分是氯酸钠,需要镁粉氧化放热启动并维持反应进行,快速产生氧气。
(1)启动时,镁粉(Mg)与氧气反应生成氧化镁(MgO)。其化学方程式为:   。
(2)产氧药块反应会产生极少量有毒的氯气,推测图甲中试剂X应具有的性质是   。
(3)氯酸钠受热分解生成氯化钠和氧气。m克氯酸钠分解过程中各物质质量变化如图乙所示,选择a、b、d、rn中的部分数据,列出它们的等式关系以体现质量守恒定律。
【答案】(1)2Mg+O2 2MgO
(2)吸收氯气,但不吸收氧气
(3)a+d=b+c(或a+d=m、b+c=m)
【知识点】质量守恒定律及其应用;书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】(1)根据化学反应原理书写化学方程式;
(2)由甲图分析可知,产氧药块产生的氧气和氯气,通过试剂X,氯气被吸收,氧气排出;
(3)根据质量守恒定律,反应前后各物质的质量总和相等,生成气体的质量即为固体减少的质量,结合图像乙分析解答。【解答】(1)启动时,镁粉(Mg)与氧气反应生成氧化镁(MgO),
其化学方程式为:2Mg+O2 2MgO;
(2)产氧药块反应会产生极少量有毒的氯气,由甲图可知,通过试剂X,氯气被吸收,氧气排出,故推测图甲中试剂X能吸收氯气,但不吸收氧气;
(3)氯酸钠受热分解生成氯化钠和氧气,根据质量守恒定律,反应前后各物质的质量总和相等,生成气体的质量即为固体减少的质量,由图乙可知,m-d=a,即m=a+d;m-c=b,即m=b+c;a+d=b+c;故能体现质量守恒定律的关系式有a+d=b+c、m=a+d、m=b+c。
20.(2022·绍兴)举重前运动员常常会抓一把“镁粉”在手里搓,以起到防滑效果。某种“镁粉”中只含有MgO、Mg(OH)2、MgCO3中的一种或几种固体。某兴趣小组对其成分展开了探究:
分别取4.2克MgO、Mg(OH)2、MgCO3和“镁粉”置于烧杯中,逐滴加入相同溶质质量分数的稀盐酸直至粉末恰好消失。四种固体消耗稀盐酸的质量如表所示,且烧杯③和烧杯④中产生了大量气泡。请结合实验现象和数据回答问题。
物质 MgO Mg(OH)2 MgCO3 “镁粉”
消耗稀盐酸的质量/克 121.8 m 58.0 61.9
(1)烧杯③中产生的气体是   。
(2)“镁粉”中不只含有MgCO3一种物质,理由是   。
(3)表格中m的值为多少?(请写出计算过程)
(4)为确定“镁粉”的具体成分,兴趣小组补充了如下实验:取“镁粉”和MgCO3各4.2克,加入足量稀盐酸,生成相同条件下的气体体积分别为952毫升和1120毫升。由此可知该种“镁粉”的成分是   。
【答案】(1)CO2
(2)相等质量的“镁粉”和MgCO3消耗稀盐酸的质量不同
(3)解:设与MgCO3反应的HCl的质量为x,与Mg(OH)2反应的HCl的质量为y
MgCO3+ 2HCl=MgCl2+CO2↑+H2O
84 73
4.2g x
Mg(OH)2+ 2HCl=MgCl2+2H2O
58 73
4.2g y
x=3.65克 ; y=5.286克
m=5.286克/6.29%=84克
(4)MgCO3和Mg(OH)2
【知识点】根据化学反应方程式的计算;盐的性质及用途
【解析】【分析】(1)根据碳酸镁和稀盐酸的反应产物解答;
(2)将镁粉和碳酸镁完全反应时消耗的稀盐酸的质量进行比较,如果稀盐酸的质量相同,那么就只有碳酸镁,否则,肯定含有其它物质。
(3)写出碳酸镁和稀盐酸反应的化学方程式,根据碳酸镁的质量计算出参加反应的稀盐酸中溶质HCl的质量,并计算出稀盐酸的溶质质量分数。再根据氢氧化镁和稀盐酸反应的化学方程式,计算出此时参加反应的HCl的溶质质量,最后根据“”计算出m的数值即可。
(4)根据表格中的数据,进行设计实验,根据数据进行分析:“镁粉”中除MgCO3外的另一种物质。
【解答】(1)碳酸镁和稀盐酸反应,生成氯化镁、水和二氧化碳,因此烧杯③中产生的气体是CO2;
(2)“镁粉”中不只含有MgCO3一种物质,理由是:相等质量的“镁粉”和MgCO3消耗稀盐酸的质量不同。
(4)设MgCO3的质量为m,则;
解得:m=3.57g,
消耗盐酸的质量为;
“镁粉”中另一种物质的质量为:4.2g-3.57g=0.63g,
消耗稀盐酸的质量为:61.9g-49.3g=12.6g,
则设4.2g该物质消耗稀盐酸的质量为n,则;
解得:n=84g,
故“镁粉”中除MgCO3外的另一种物质为Mg(OH)2。
21.(2022·舟山) 2022年我国将有6名航天员生活在空间站。氧气、水、食物等是维持航天员驻留空间站的必要物质。为提高物质的利用率,目前空间站通过以下途径实现物质循环利用:
(1)由图可知目前空间站通过物质循环获得水的途径共有   条,其中尿液净化时必须除去尿液中的   等代谢废物。
(2)为实现氧的循环,目前空间站内利用氢气和航天员呼出的二氧化碳,在一定条件下转化为甲烷和水,化学方程式为:4H2+ CO22H2O+CH4。据测算,正常情况下一位航天员一天呼出的二氧化碳质量约1.1千克,若这些二氧化碳全部与氢气反应,则可生成水多少千克
【答案】(1)3;尿素、尿酸
(2)解:设可生成水的质量为x
4H2+ CO2 2H2O+CH4
  44   36
  1.1千克   x
x=0.9千克
答:可生成水0.9千克。
【知识点】水盐平衡;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】1.尿的形成包括肾小球和肾小囊壁的滤过和肾小管的重吸收作用,当血液流经肾小球时,除了血细胞和大分子的蛋白质外,其他的如水、无机盐、尿素、葡萄糖会滤过到肾小囊腔形成原尿;当原尿流经肾小管时,其中大部分水、部分无机盐和全部的葡萄糖被重新吸收回血液,而剩下的如尿素、一部分无机盐和水等由肾小管流出形成尿液。
2.根据化学反应方程式计算解答。
【解答】(1)由图可知目前空间站通过物质循环获得水的途径共有3条,其中尿液净化时必须除去尿液中的尿素、尿酸等代谢废物。
22.(2021·宁波)小宁用稀盐酸和石灰石反应制取二氧化碳(石灰石中的杂质既不溶于水也不和酸反应),为了探究反应后溶液的成分,他又进行如下实验:取反应后的溶液50g于烧杯中,逐滴滴入碳酸钠溶液,发现先有气泡产生,后生成白色沉淀。下表为产生的气体总质量、沉淀总质量与滴入碳酸钠溶液总质量的关系。
碳酸钠溶液总质量/g 25.0 50.0 75.0 100.0 125.0 150.0 175.0 200.0
气体总质量/g 1.1 2.2 2.2 2.2 2.2 2.2 2.2 2.2
沉淀总质量/g 0 0 2.5 5.0 m n 9.0 9.0
(1)表中n=   。
(2)所取的反应后50g溶液中溶质是    。
(3)所用碳酸钠溶液中溶质的质量分数是多少?
【答案】(1)9.0
(2)氯化钙和氯化氢(CaCl2和HCI)
(3)解:设所用碳酸钠溶液中溶质的质量分数为x
Na2CO3+2HCl=2NaCl+ CO2↑+H2O
106 44
50g×x 2.2g
x= 10.6%
答:所用碳酸钠溶液中溶质的质量分数是10.6%。
【知识点】根据化学反应方程式的计算;盐的性质及用途
【解析】【分析】(1)滴入碳酸钠后,先有气泡产生,肯定是碳酸钠与剩余的稀盐酸反应,生成了二氧化碳气体,然后再与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀。根据表格确定与稀盐酸反应的碳酸钠溶液的质量,并确定生成沉淀与滴入碳酸钠溶液的质量关系,再根据最终沉淀质量计算出与氯化钙反应的碳酸钠的溶液质量,然后与150g比较从而确定n的数值。
(2)根据(1)中的分析确定50g溶液中的溶质种类;
(3)写出碳酸钠和稀盐酸反应的方程式,根据生成二氧化碳的质量计算出参加反应的碳酸钠溶液质量,并计算出碳酸钠溶液的质量分数。
【解答】(1)根据表格可知,生成二氧化碳的质量为2.2g,与稀盐酸反应的碳酸钠溶液的质量为50g。比较第3和第4组数据可知,每滴加25g碳酸钠溶液,生成沉淀碳酸钙2.5g。
实验最终生成沉淀的质量为9g,那么参加反应的碳酸钠溶液的质量为:,则此时滴入碳酸钠溶液的质量:50g+90g=140g。因为150g>140g,所以此时沉淀已经生成完毕,则沉淀总质量n=9g。
(2)所取的反应后50g溶液中溶质是氯化钙和氯化氢(CaCl2和HCl) 。
23.(2021·金华)某品牌钙片的部分信息:①钙片主要成分为碳酸钙;②每片钙片的质量为1克。某科学学习小组同学用该品牌钙片做了如下实验:把100克稀盐酸分成五等份,分次将稀盐酸添加到放有10片钙片的烧杯中,充分反应(钙片中其他成分不溶于水且不与盐酸反应)。得到的实验数据见下表。
实验次数 1 2 3 4 5
加入稀盐酸的质量/克 20 20 20 20 20
剩余固体的质量/克 8.0 6.0 4.0 2.2 2.2
回答下列问题:
(1)钙片用于补“钙”。钙片中所含的钙是指 ;
A.元素 B.单质 C.原子
(2)10片钙片中所含碳酸钙的总质量为   克;
(3)计算该实验中所用稀盐酸的溶质质量分数。(写出计算过程)
【答案】(1)A
(2)7.8
(3)解 :设稀盐酸的溶质质量为x
CaCO3+ 2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 73
2g x
X=1.46g
答:稀盐酸的溶质质量分数为7.3%
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)根据钙片中钙指钙元素分析;
(2)根据反应后固体质量为其它成分从而计算碳酸钙分析;
(3)根据20克稀盐酸完全反应消耗碳酸钙质量为2克,利用碳酸钙质量代入方程式计算盐酸的溶质质量分数分析。
【解答】(1)钙片中所含的钙是指钙元素;
(2)由表中数据可知,加入20克稀盐酸完全反应碳酸钙质量为2克,10片钙片完全反应剩余固体质量为2.2克,则碳酸钙的总质量为10.0-2.2g=7.8g;
故答案为:(1)A;(2)7.8;(3)7.3%。
24.(2021·嘉兴)小嘉发现:向碳酸钠溶液中倾倒稀盐酸,很快就产生了气泡;向碳酸钠溶液中逐滴加入稀盐酸,滴加一定量后才有气泡产生。查阅资料:向碳酸钠溶液中逐滴加入稀盐酸,先发生的反应是Na2CO3+HCl==NaCl+NaHCO3;当Na2CO3全部转化成NaHCO3后,再发生反应NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑。为此他用如图所示装置进行了如下实验:
(1)步骤二中,观察到烧杯中澄清石灰水   。
(2)上述实验中,加入稀盐酸多少克后,才开始产生二氧化碳
(3)向一定量碳酸钠溶液中无论是倾倒还是逐滴加入足量的稀盐酸,完全反应后产生二氧化碳质量是相同的,其本质原因是什么
【答案】(1)变浑浊
(2)解:加入稀盐酸的质量为x后,才开始产生二氧化碳。
Na2CO3+ HCl=NaCl+NaHCO3
106 36.5
10g×10.6% x×7.3%
x=5g
答:加入稀盐酸的质量5克后,才开始产生二氧化碳。
(3)两种方式都是碳酸钠中碳元素全部转化为二氧化碳中的碳元素。
【知识点】根据化学反应方程式的计算;二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】(1)澄清石灰水与二氧化碳反应变浑浊。
(2)写出碳酸钠和稀盐酸反应的方程式,根据溶液质量×溶质质量分数得到碳酸钠的质量,然后利用方程式计算出稀盐酸溶液的质量即可。
(3)根据质量守恒定律分析解答。
【解答】二氧化碳与澄清的石灰水中的氢氧化钙反应,生成碳酸钙白色沉淀,从而使石灰水变浑浊。
25.(2021·湖州)市场上常见的苏打水有苏打气泡水和无汽苏打水两种。它们的主要成分中都含有碳酸氢钠,俗称小苏打,具有以下性质。
性质一:2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O,(NaHCO3在50℃以上开始逐渐分解)
性质二:NaHCO+HCl==NaCl+H2O+ CO2↑
(1)苏打气泡水中含有大量二氧化碳,瓶盖一打开就有大量气泡产生,所以叫气泡水。无汽苏打水则不含二氧化碳,但小明认为他喝人体内也会产生二氧化碳,主要是利用了碳酸氢钠的性质   (选填“一”或“二”),理由是   。
(2)小明查阅了相关资料想自制苏打水,于是购买了一袋小苏打,包装袋上标注的碳酸氢钠含量是99%。真的有这么高吗 小明取了10克小苏打样品放入装置,逐次加入稀硫酸进行实验,得到相关数据。请通过计算帮助小明判断包装袋上的标注是否准确。
序号 反应前 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
加入稀硫酸溶液质量/克 0 10 10 0 10 10
C装置中溶液总质量/克 100.0 101.1 102.2 103.3 104.4 105.0
(2NaHCO3+H2SO4==Na2SO4+2H2O+2CO2↑)
(3)如果去掉装置B,测量结果将会   (选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1)二;人体内不能达到50℃的温度或人体的胃内有盐酸
(2)解:mCO2=105g-100g=5g
2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2H2O+ 2CO2↑
168 88
x 5g
x=9.55g
碳酸氢钠的质量分数为:
(3)偏大
【知识点】根据化学反应方程式的计算;盐的性质及用途
【解析】【分析】(1)根据体内温度不能达到50℃的温度及碳酸氢钠与酸反应产生二氧化碳分析;
(2)根据生成二氧化碳的质量代入方程式,利用方程式中物质间质量关系计算碳酸氢钠分析;
(3)根据去掉B装置空气中二氧化碳会使结果偏大分析。
【解答】(1)因人体内不能达到50℃的温度,但人体的胃内有盐酸,碳酸氢钠与胃酸反应产生二氧化碳,利用了碳酸氢钠与酸反应的性质;
(3)去掉装置B,则空气中二氧化碳会进入C中,使得结果偏大;
故答案为:(1)二;人体内不能达到50℃的温度或人体的胃内有盐酸;(2)95.5%;(3)偏大。
26.(2020·衢州)小科用如图所示的装置来测量某石灰石样品中碳酸钙的质量分数,注射器水平放置,夹持装置未画出。他在试管中加入1g石灰石样品和足量的稀盐酸(石灰石中其它成分不与稀盐酸反应产生气体),快速将连有注射器的橡皮塞塞紧试管口,实验结果如下表。(忽略活塞与筒壁之间的摩擦及温度变化对实验的影响)
(1)实验中判断石灰石和盐酸反应完的依据是   。
(2)当时实验条件下二氧化碳的密度约为2g/L,请利用表格中的数据,根据化学方程式计算该石灰石样品中碳酸钙的质量分数。
【答案】(1)活塞对应的刻度不变(或活塞不再移动、没有气泡产生、气体体积不再增加、CO2最大体积为176mL)
(2)解:反应生成CO2的质量为m=ρV=2g/L×0.176L=0. 352g
设样品中碳酸钙的质量为x
CaCO3十2HCl=CaCl2+H2O+ CO2↑
100 44
x 0.352g
X=0.8g
CaCO3%= ×100%=80%
答:石灰石样品中碳酸钙的质量分数为80%.
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)石灰水与稀盐酸反应,生成氯化钙、水和二氧化碳气体,试管内气压增大,会推动注射器的活塞向外移动。当溶液中没有气泡产生时,活塞对应的刻度不再发生改变,说明二者完全反应;
(2)根据表格可知,反应最终生成二氧化碳体积为176mL,根据公式m=ρV计算出它的质量,根据碳酸钙和稀盐酸反应的方程式列出比例式,计算出参加反应的碳酸钙的质量,最后根据计算出质量分数。
【解答】(1)实验中判断石灰石和盐酸反应完的依据是:活塞对应的刻度不变(或活塞不再移动、没有气泡产生、气体体积不再增加、CO2最大体积为176mL)。
(2)根据表格可知,反应生成CO2的质量为:m=ρV=2g/L×0.176L=0. 352g;
设样品中碳酸钙的质量为x,
CaCO3十2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
100 44
x 0.352g

解得:x=0.8g;
石灰水样品中碳酸钙的质量分数为:。
27.(2020·台州)某同学用足量的金属镁与7.3克5%的稀盐酸反应,测量产生气的体积。
(1)已知氢气的密度比空气小,难溶于水。应选择甲图中的   装置进行制取和收集。
(2)乙图为检查发生装置气密性的操作,当观察到水中的导管口有   产生,则表示该装置气密性良好。
(3)已知氢气的密度为0.09克/升,请计算能收集到多少升氢气。(计算结果精确到0.01%)
(4)反应结束后,发现实际收集到的气体体积比计算值要大,请分析可能原因(写出两点).
【答案】(1)B和D
(2)气泡,松手后导管口有一段水柱
(3)解:盐酸中溶质氯化氢的质量:7.3克×5%=0.365克
设生成氢气的质量为m。
Mg+ 2HCl=MgCl2+ H2↑
73   2
0.365克   m
=
m=0.01克
V= = =0.11升
答:能收集到0.11升的氢气。
(4)反应放热使反应容器内的气体受热膨胀、镁与水发生反应产生气体(或“气体中含有水蒸气”、“读数时量筒内的液面高于水槽液面”、“量筒内气压低于外界气压”“量筒内水没有装满”等合理答案均可)
【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)根据反应物的状态和反应条件选择气体的发生装置,根据气体的性质确定收集方法;
(2)如果装置气密性良好,那么当试管中的气体受热后体积膨胀,会从烧杯的管口处排出,形成气泡。松手后,温度下降,试管内气压减少,在大气压强的作用下,烧杯内的水会被吸入导管形成一段水柱。
(3)首先根据溶液质量×溶质质量分数计算出盐酸中溶质的质量,然后根据镁和稀盐酸反应的方程式,计算出生成氢气的质量,最后根据密度公式计算生成氢气的体积。
(4)收集到气体的体积偏大,可能是气体温度高引起的,也可能是里面混有其它气体,比如镁和水反应生成的、气体中的水蒸气,还可能是量筒内水没有装满等角度解答。
【解答】(1)反应物金属镁为固体,而稀盐酸为液体,且不需要加热,因此选择“固液常温型”,也就是发生装置选择B;因为氢气难溶于水,所以可以使用排水法收集,故收集装置选择D。
(2)乙图为检查发生装置气密性的操作,当观察到水中的导管口有气泡,松手后导管口有一段水柱产生,则表示该装置气密性良好。
(3)盐酸中溶质氯化氢的质量:7.3g×5%=0.365g;
设生成氢气的质量为m,
Mg+ 2HCl=MgCl2+ H2↑
73   2
0.365克   m

解得:m=0.01g;

(4)反应结束后,发现实际收集到的气体体积比计算值要大,原因可能是:反应放热使反应容器内的气体受热膨胀、镁与水发生反应产生气体(或“气体中含有水蒸气”、“读数时量筒内的液面高于水槽液面”、“量筒内气压低于外界气压”“量筒内水没有装满”)。
28.(2020·温州)工业纯碱中含少量氯化钠。兴趣小组分别采用不同的方法测定工业纯碱样品中碳酸钠的质量分数。
(1)方法一:差量法。称取W克样品与足量的稀盐酸充分反应,生成的二氧化碳通过装有试剂X的乙装置,并利用测量乙装置增加的质量,求得样品中碳酸钠的质量分数。该方法中试剂X可选用   。
(2)方法二:沉淀法。称取15克样品完全溶解于水中配成60克样品溶液,取三个烧杯分三次进行实验,每次加入30克氯化钙溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥所得的沉淀质量记录如表。计算样品中碳酸钠的质量分数。
  烧杯1 烧杯2 烧杯3
样品溶液(克) 10 20 30
氯化钙溶液(克) 30 30 30
沉淀质量(克) 2 4 5
(Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl)
(3)请写出提高方法一测量精确度的操作建议(写出2条)。
【答案】(1)氢氧化钠溶液
(2)解:分析表中数据可知,15克样品完全反应生成沉淀的量:2克×60/10=12克
设纯碱中的碳酸钠质量为x。
Na2CO3+CaCl2= CaCO3↓+2NaCl
106 100
x 12克
z=12.72克
样品中碳酸钠的质量分数Na2CO3%= ×100%=84.8%
答:纯碱中碳酸钠的质量分数为84.8%
(3)缓慢滴加稀盐酸以减慢通气速度;反应结束后向装置内通氮气;在甲、乙两装置之间加吸收水蒸气的装置
【知识点】实验方案设计与评价;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)碳酸钠和稀盐酸反应生成二氧化碳气体,而二氧化碳与碳酸氢钠溶液能够反应并被吸收,利用试剂X所在的装置反应前后的质量之差就可以得到二氧化碳质量,并根据反应的方程式计算出碳酸钠的质量分数;
(2)沉淀的质量与样品溶液的质量成正比,根据烧杯1可知,当样品溶液中的碳酸钠完全反应时,每加入10g生成沉淀2g,据此计算出60g样品溶液完全反应生成沉淀的质量,再利用碳酸钠和氯化钙反应的方程式计算出参加反应的碳酸钠的质量,最后根据计算即可。
(3)滴入的稀盐酸越缓慢,产生的二氧化碳气体速度越小,越能够被氢氧化钠溶液充分吸收;反应结束后,锥形瓶和导管内肯定会残留部分二氧化碳,可以通入氮气,将它们压进装置乙,让它们被充分吸收;反应过程中,肯定会生成水蒸气,这些水蒸气被乙吸收,会使测量结果偏大。
【解答】(1)二氧化碳与碳酸氢钠溶液能够反应并被吸收,因此该方法中试剂x应该是氢氧化钠溶液;
(2) 分析表中数据可知,15克样品完全反应生成沉淀的量:;
设纯碱中的碳酸钠质量为x,
Na2CO3+CaCl2= CaCO3↓+2NaCl
106 100
x 12克

解得:z=12.72g;
样品中碳酸钠的质量分数;
(3) 提高方法一测量精确度的操作 :①缓慢滴加稀盐酸以减慢通气速度;②反应结束后向装置内通氮气;③在甲、乙两装置之间加吸收水蒸气的装置。
29.(2020·绍兴)将12.9克NaCl和Na2CO3固体混合物完全溶于水中形成溶液,再将75克CaCl2溶液分5次加入到该溶液中,充分反应,测得的实验数据如下表。
实验序号 1 2 3 4 5
加入CaCl2溶液质量/克 15 15 15 15 15
生成沉淀的总质量/克 3 m 9 10 10
求:
(1)表格中m的数值是   。
(2)溶液中Na2CO3完全反应是在第   次实验。
(3)固体混合物Na2CO3的质量分数。(精确到0.1%)
(4)请画出上述过程中溶液中NaCl质量的变化图。
【答案】(1)6
(2)4
(3)解:设固体混合物中Na2CO3质量为x
Na2CO3+CaCl2=2NaCl+ CaCO3↓
106 100
x 10克
求得x=10.6克
Na2CO3%=(10.6克/12.9克)×100%=82.2%
(4)
【知识点】根据化学反应方程式的计算;盐的性质及用途
【解析】【分析】分析表格中产生沉淀的质量与加入氯化钙的质量之间的关系,再根据沉淀的质量可以得出碳酸钠的质量,从而得出原样品中的氯化钠以及反应生成的氯化钠质量即可画出氯化钠的图像;
【解答】(1)对比第1次实验和第三次实验可知,加入15g氯化钙,产生3g沉淀,所以第2次产生的沉淀是6g;
(2)分析表中数据可知,最后沉淀的质量是10g,而第3次实验产生的沉淀是10g.,第4次实验相对第3次实验沉淀增加了1g,所以氯化钙过量,碳酸钠反应完全;
(3)由表格可知,沉淀的总质量为10g;
解:设固体混合物中Na2CO3质量为x
Na2CO3+CaCl2=2NaCl+ CaCO3↓
106 117 100
x y 10克
求得x=10.6克
Na2CO3%=(10.6克/12.9克)×100%=82.2%;
(4)由(3)可知,样品中的氯化钠质量为:12.9g-10.6g=2.3g;
解:设固体混合物中NaCl质量为y
 
  所以最后溶液的氯化钠质量为11.7g+2.3g=14g
   
故答案为:(1)6;(2)4;(3)82.2%;(4)。
30.(2020·杭州)氢气的储存是科学研究热点之一。X是一种储存氢气的材料,取11.2gX在O2中完全燃烧后只生成8.0gCuO、8.0gMgO
(1)上述燃烧过程中消耗O2的质量为   克。
(2)通过计算求X中各元素的原子个数比。(写出计算过程)
【答案】(1)4.8
(2)8.0gCuO中含铜元素的质量;mcu=8.0g× =6.4g
8.0gMgO中含镁元素的质量:mMg=8.0g× =4.8g
∵mCu+mMg=6.4g+4.8g=11.2g
∴X中只含铜、镁元素,故可设该物质的化学式为CuaMgb(或MgaCub)
又∵
∴a:b=1:2(或a:b=2:1)
∴X中铜、镁元素的原子个数比为1:2(或X中镁铜元素的原子个数比为2:1)
【知识点】有关化学式的计算和推断;质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据质量守恒定律计算;
(2)首先根据氧化铜的质量×铜元素的质量分数计算出其中铜元素的质量,根据氧化镁的质量×镁元素的质量分数计算出其中镁元素的质量,然后将二者的质量相加与X的质量进行比较。如果正好相等,则说明X中只含有Mg和Cu两种元素,然后根据元素的质量之比等于相对原子质量和个数的乘积之比,计算出两种原子的个数之比。
【解答】(1)生成物的总质量为:8g+8g=16g,根据质量守恒定律可知:11.2g+x=16g,解得:x=4.8g,即燃烧过程中消耗O2的质量为4.8g。
(2) 8.0gCuO中含铜元素的质量:mcu=8.0g× =6.4g;
8.0gMgO中含镁元素的质量:mMg=8.0g× =4.8g;
∵mCu+mMg=6.4g+4.8g=11.2g;
∴X中只含铜、镁元素,
故可设该物质的化学式为CuaMgb(或MgaCub),
又∵
∴a:b=1:2(或a:b=2:1)
∴X中铜、镁元素的原子个数比为1:2(或X中镁铜元素的原子个数比为2:1)。
31.(2020九下·宁波保送考试)社会实践活动中,课外兴趣小组对某钢铁厂的铁矿石样品和钢样进行实验、分析、计算,了解了该钢铁厂生产原料、产品的相关信息.下面请你根据他们的实验帮助计算回答:
取该厂的某钢样粉末28.36g(假设只含Fe和C),在氧气流中充分反应,将产生的气体通入足量的澄清石灰水中,得到3g白色沉淀.
(1)此钢样粉末中铁和碳的质量之比为   。
(2)再取三份不同质量的钢样粉末分别加到50g质量分数相同的硫酸中,充分反应后,测得的实验数据如下表所示:(标准状况下,2gH2的体积为22.4L)
实验序号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
加入钢样粉末的质量/g 2.836 5.672 8.508
生成气体的体积(标准状况)/L 1.12 2.24 2.80
请根据表中数据计算硫酸中H2SO4的质量分数.
(3)若在实验Ⅱ中继续加入mg钢样粉末,计算反应结束后剩余的固体质量为多少?(用含m的代数式表示)
【答案】(1)700:9
(2)根据实验数据可知,实验I、Ⅱ中硫酸过量,8.508g中Fe完全反应生成氢气为1.12L× =3.36L,但在Ⅲ中生成的氢气不是3.36L,说明硫酸不足。所以产生的氢气质量是 ×2g=0.25g,则稀硫酸中溶质是 ×98g/mol=12.25g。所以硫酸的质量分数是 ×100%=24.5%,
答:硫酸的质量分数是24.5%。
(3)根据以上分析可知,实验Ⅱ中剩余硫酸反应生成氢气的质量是 ×2g=0.05g,物质的量为0.025mol,则实验Ⅱ中剩余硫酸为0.025mol,
根据方程式Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,可知溶解铁的质量是0.025mol×56g/mol=1.4g则对应样品质量是1.4g× =1.418g,
当m>1.418g,则硫酸不足,所以剩余固体质量为:(m+5.672﹣12.25× )g=(m﹣1.328)g
当m≤1.418g,硫酸过量,所以剩余固体是碳,质量为:(5.672+m)× g,
故答案为:当m>1.418g,所剩余固体质量为(m﹣1.328)g,
当m≤1.418g,所剩余固体质量为(5.672+m)× g。
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)二氧化碳与氢氧化钙生成碳酸钙和水,据此写出反应的化学方程式,然后根据沉淀碳酸钙的质量计算燃烧生成二氧化碳的质量,再用二氧化碳的质量乘以碳的质量分数计算出碳的质量,用样品的质量减去碳的质量就是铁的质量,最后两个质量作比即可;
(2)根据实验数据可知,实验I、Ⅱ中硫酸过量,但在Ⅲ中生成的氢气不是3.36L,说明硫酸不足,计算Ⅲ中生成氢气物质的量,根据H原子守恒计算硫酸的质量,进而计算硫酸的质量分数;
(3)根据Ⅱ、Ⅲ生成氢气体积之差计算Ⅱ中剩余硫酸物质的量,再计算可以溶解Fe的质量,结合(1)中质量之比计算Ⅱ中剩余硫酸完全反应时加入钢样质量,如果m大于该值,则硫酸不足,如果 m≤该值,所剩余固体是碳。
【解答】(1)设生成二氧化碳的质量为m,则:
CO2+ Ca(OH)2= CaCO3+H2O
44 100
m 3g
解得m= =1.32g
所以碳原子的质量是 ,
所以铁的质量是28.36g﹣0.36g=28.00g
因此钢样粉末中铁和碳的质量之比28.00:0.36=700:9。
(2) 根据实验数据可知,实验I、Ⅱ中硫酸过量,
那么8.508g中Fe完全反应生成氢气为1.12L× =3.36L,
但在Ⅲ中生成的氢气不是3.36L,说明硫酸不足。
所以产生的氢气质量是 ×2g=0.25g,
则稀硫酸中溶质是 ×98g/mol=12.25g。
所以硫酸的质量分数是 ×100%=24.5%。
(3)实验Ⅱ中剩余硫酸反应生成氢气的质量是 ×2g=0.05g,
那么物质的量为,
则实验Ⅱ中剩余硫酸为0.025mol,
根据方程式Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑可知,
溶解铁的质量是0.025mol×56g/mol=1.4g,
则对应样品质量是1.4g× =1.418g,
当m>1.418g,则硫酸不足,所以剩余固体质量为:(m+5.672﹣12.25× )g=(m﹣1.328)g
当m≤1.418g,硫酸过量,所以剩余固体是碳,质量为:(5.672+m)× g。
32.(2019·温州)过氧化氢溶液保存时,因缓慢分解导致质量分数变小(化学方程式为2H2O2=2H2O+O2↑)。为探究酸碱性对过氧化氢分解快慢的影响,小明利用图甲装置,每次实验往锥形瓶中加10克30%过氧化氢溶液,再滴加调节剂,使其pH分别从3依次调至13,在60℃反应温度下进行实验,获得数据如图乙。
(1)氧气能用排水法收集,是因为    。
(2)根据本实验结果,对实验室常温保存过氧化氢溶液提出合理的建议:    。
(3)某次实验中,当10克溶质质量分数为30%的过氧化氢溶液分解产生0.32克氧气时,剩余过氧化氢溶液的溶质质量分数为多少 (滴加的试剂对溶液质量的影响忽略不计,计算结果精确到1%)
【答案】(1)氧气不易溶于水
(2)在pH约为3~5的酸性条件下保存
(3)解:设当产生氧气0.32克时,消耗掉过氧化氢的质量为x.
2H2O2=2H2O+ O2↑
68 32
x 0.32克
x=0.68克
剩余过氧化氢质量m=10克×30%-0.68克=2.32克
剩余过氧化氢溶液的溶质质量分数H2O2%=2.32克/(10-0.32)克×100%=24%
答:剩余过氧化氢溶液的溶质质量分数为24%。
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)溶于水的气体用排空气法收集,密度大的用向上排空气法收集,密度小的用向下排空气法收集;不溶于水的气体用排水法收集;
(2)根据乙图分析不同pH值环境下产生氧气的快慢,产生氧气越慢的越利于保存过氧化氢;
(3)首先通过化学式方程式计算出消耗掉的过氧化氢的质量,然后用原来过氧化氢的质量减去消耗的质量得到剩余溶液中过氧化氢的质量,接下来用原来溶液的质量减去产生氧气的质量得到剩余溶液的质量,最后用溶质质量除以剩余溶液质量求出剩余溶液的质量分数。
【解答】(1)氧气能用排水法收集,是因为:氧气不溶于水;
(2)根据乙图可知,当溶液的pH值在3~5之间时,氧气的产生量最小,说明过氧化氢溶液变质最慢,因此常温下保存过氧化氢溶液应该:在pH约为3~5的酸性条件下保存;
(3) 设当产生氧气0.32克时,消耗掉过氧化氢的质量为x.
2H2O2=2H2O+ O2↑
68 32
x 0.32克
x=0.68克
剩余过氧化氢质量m=10克×30%-0.68克=2.32克
剩余过氧化氢溶液的溶质质量分数H2O2%=2.32克/(10-0.32)克×100%=24%
答:剩余过氧化氢溶液的溶质质量分数为24%。
33.(2019·宁波)实验室有一份在空气中潮解变质的氢氧化钠样品,质量为1.5g。某实验小组将这份样品完全溶解,配成50g溶液。然后缓慢滴入7.3%的稀盐酸,同时进行搅拌,使二氧化碳全部逸出。滴加过程中,多次测得溶液pH和溶液总质量,部分数据如下表所示:
测量次数 第1次 第6次 第16次 第21次 第26次
滴加的盐酸总质量/g 0 5 15 20 25
溶液总质量/g 50 55 m 69.78 74.78
溶液pH 12.4 12.1 7.0 2.2 2.1
请分析计算:
(1)第   次测量时,溶液中只有一种溶质。
(2)表中m=   。
(3)样品中碳酸钠的质量分数。(计算结果精确到0.1%)
(4)1.5g样品中氢氧化钠固体的质量。
【答案】(1)16
(2)64.78
(3)解:由表格可知,第16次测量时样品中的氢氧化钠和碳酸钠恰好完全反应,此时产生的CO2的质量mco2=50g+20g-69.78g=0.22g
设:1.5g样品中碳酸钠的质量为x,与碳酸钠反应消耗的氯化氢质量为y
Na2CO3+ 2HCl=2NaCl+H2O+ CO2↑
106 73 44
x y 0.22g
解得:x=0.53g
解得:y=0.365g
Na2CO3%= ×100%= ×100%≈35.3%
答:样品中碳酸钠的质量分数为35.3%。
(4)解:与氢氧化钠反应消耗的氯化氢质量为15g×7.3%-0.365g=0.73g
设:1.5g样品中氢氧化钠的质量为z
NaOH+ HCl=NaCl+H2O
40 36.5
z 0.73g
解得:z=0.8g
答:1.5g样品中氢氧化钠固体的质量为0.8克。
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】根据表中数据溶液中pH分析,pH=7说明酸碱物质恰好完全反应,根据没有气体生成的反应,反应后溶液质量为反应前各溶液质量和分析;根据方程式计算的方法步骤分析,注意代入方程式中的质量要是参加反应的纯净物的质量。
【解答】(1)由表中数据可知,第16次所得溶液pH=7,说明氢氧化钠样品与盐酸恰好完全反应,溶液中只有一种溶质。
(2)因第21将所加盐酸不再反应,所以m=69.78-5=64.78。
故答案为:(1)16;(2)64.78;(3)35.3%;(4)0.8.
34.(2019·嘉兴)用久的热水瓶内胆有一层水垢【主要成分是CaCO3和Mg(OH)2】,兴趣小组为了解具体成分进行了实验。他们取样品25克放入质量为100克的锥形瓶中,置于电子天平上,往瓶内加入150克稀盐酸时,恰好完全反应(样品中的杂质不与稀盐酸反应),此时天平示数如图。对所得混合物进行过滤、洗涤、干燥、称量,得到固体4.2克。请回答下列问题:
(1)恰好完全反应时,溶液中的溶质为   (填化学式)
(2)样品中CaCO3的质量分数是多少
(3)反应结束时溶液中MgCl2的质量分数是多少?(精确到0.1%)
【答案】(1)CaCl2、MgCl2
(2)CO2的质量:25克+100克+150克-268.4克=6.6克
解:设样品中CaCO3的质量为x
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 6.6g
x=15g
样品中CaCO3的质量分数= ×100%=60%
答:样品中CaCO3的质量分数是60%g
(3)解:设反应结束后产生的MgCl2为y
样品中Mg(OH)2的质量为25g-15g-4.2g=5.8g
Mg(OH)2+2HCl= MgCl2+2H2O
58 95
5.8克 y
y=9.5g
最后溶液的质量:25g-4.2g+150g-6.6g=164.2g
样品中MgCl2的质量分数= ×100%=5.8%
答:反应结束时溶液中MgCl2质量分数是5.8%。
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)根据碳酸钙和氢氧化镁分别与盐酸反应的生成物分析;
(2)根据反应前后质量差为生成二氧化碳质量,利用二氧化碳质量计算碳酸钙质量分析;
(3)根据氢氧化镁质量计算出生成氯化镁,再计算氯化镁的质量分数分析。
【解答】(1)碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,氢氧化镁与盐酸反应生成氯化镁和水,所以恰好完全反应时,溶液中的溶质为 CaCl2、MgCl2 ;
故答案为:(1) CaCl2、MgCl2 ;(2)60%;(3)5.8%。
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.(2018·杭州)用“盐酸—硫化钡法”生产BaCl2会放出有毒气体H2S(其水溶液有酸性)可用 NaOH吸收H2S制取Na2S进行处理。下表为H2S回收工艺的各项生产成本:
项目 单价(元/吨)
NaOH
2500
Na2S
5000
辅助费用(以处理1吨H2S计) 1114
(1)工业处理尾气需考虑经济效益和社会效益,根据上述资料分析,单从经济效益考虑这种处理H2S的方法是   (选填“盈利”或“亏损”)的。
(2)若某化工厂每天要处理10吨H2S,需消耗NaOH多少吨?(写出计算过程,结果保留1位小数)
【答案】(1)盈利
(2)解:设需消耗NaOH的质量为x。
2NaOH+ H2S=Na2S + 2H2O
80 34
x 10t
解得:x≈23.5t
答:需消耗 NaOH 的质量为 23.5 吨。
【知识点】根据化学反应方程式的计算;碱的化学性质
【解析】【分析】该题主要是结合实际生产中环境污染的处理来考查化学计算问题;
【解答】(1)由表格可知,NaOH是2500元一顿;而用NaOH吸收硫化氢之后生成的Na2S是5000元一吨,如果不考虑其他消耗,则一定是盈利的;故答案为:盈利;(2)该题直接书写出化学方程式之后,根据化学方程式进行计算即可;
设消耗的NaOH的质量为X吨;
2NaOH+ H2S=Na2S + 2H2O
80 34
x 10t
解得:x≈23.5t
故答案为:(1)盈利;(2)x=23.5t.
37.(2018·台州)某同学用如图装置验证质量守恒定律。称取一定质量的碳酸钠装入气球,将气球套在锥形瓶上。将药品全部倒入装有足量稀盐酸的锥形瓶中,气球迅速胀大。称量反应前后装置的总质量,实验数据如下表所示。
实验次数 1 2 3
碳酸钠质量/克 0.53 1.06 2.12
反应前装置总质量/克 66.33 66.86 67.92
反应后装置总质量/克 66.19 66.62 67.42
(1)计算第1次反应产生的二氧化碳质量。
(2)分析数据发现每次反应前后装置的总质量均不相等,请以第1次反应为例,通过计算说明该反应是否遵循质量守恒定律。(空气密度取1.3克/升,二氧化碳密度取2.0克/升,结果精确到0.01)
【答案】(1)将0.53g碳酸钠加入足量稀盐酸中,则碳酸钠完全反应,设生成二氧化碳的质量是x。
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+ CO2↑
106 44
0.53 x
解得x=0.22g
(2)第1次反应后,装置总质量减少的质量是:66.33克-66.19克=0.14克。
因为装置减少的重力=气球受到的浮力,F浮=ρ空×g×V排,
所以装置减少的质量为: =ρ空×V排=ρ空× =1.3克/升× =0.143克≈0.14克,所以该反应遵循质量守恒定律。
【知识点】阿基米德原理;质量守恒定律及其应用;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)根据稀盐酸是足量的可知,加入的碳酸钠全部参加反应,再利用化学方程式解答。
(2)要考虑气球体积膨胀,使得受到的浮力增加,从而使锥形瓶对装置的压力减小。
【解答】(1)碳酸钠与稀盐酸反应的方程式为:
将0.53g碳酸钠加入足量稀盐酸中,则碳酸钠完全反应,设生成二氧化碳的质量是X。
106 44
0.53g X
解得X=0.22g
(2)第1次反应后,装置总质量减少的质量=66.33克-66.19克=0.14克
因为装置减少的重力=气球受到的浮力,根据F浮=ρ空×g×V排,
所以装置减少的质量为: =ρ空×V排=ρ空× =1.3克/升× =0.143克≈0.14克,所以该反应遵循质量守恒定律。
故答案为:(1)0.22g;(2)遵循
38.(2018·金华)碳酸氢钠片是一种常用药,能用于治疗胃酸过多,这是因为人体的胃液中含有盐酸,已知:NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑,为测定药片中碳酸氢钠的含量,小科进行了如下实验:
(1)小科认为,要测定药片中碳酸氢钠的含量,实验中需要采集两个数据:一是测出碳酸氢钠片样品的质量;二是根据碳酸氢钠与盐酸的反应原理,通过实验测出反应生成的   质量。
(2)小科按如图甲的实验方案,取药片和足量的稀盐酸进行实验,通过测量反应前后总质量的变化来采集实验数据。同学们认为,测得碳酸氢钠的质量分数会偏大,原因是   (答出一点即可)。
(3)为减小实验误差,小科又设计了如图乙的实验方案,取药片和足量的稀盐酸进行了三次实验,采集的实验数据如表:
实验序号 1 2 3
碳酸氢钠片样品质量/克 3.0 3.0 3.0
反应前总质量/克 193.8 194.6 193.6
反应后总质量/克 192.6 193.6 192.5
二氧化碳质量/克
请计算药片中碳酸氢钠的质量分数。
【答案】(1)二氧化碳
(2)二氧化碳逸出时带走了水蒸气(或有部分液体溅出烧杯)
(3)三次实验所得二氧化碳质量的平均值
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+ CO2↑
84 44
x 1.1克
84/x=44/1.1克,
解得:x=2.1克
碳酸氢钠的质量分数=2.1克/3克×100%=70%
【知识点】物质除杂或净化;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】该题主要考查了学生对实验过程中可能出现的误差情况分析及实验数据的处理,并结合了化学方程式计算的内容;
【解答】(1)碳酸氢钠与盐酸反应能够生成二氧化碳,测量出二氧化碳的质量,然后通过化学方程式计算出碳酸氢钠的质量即可;故答案为:二氧化碳;
⑵采用如图甲的装置,导致测得实验结果偏大,说明气体质量偏大,而因为是固液混合反应,所以气体逸出时会带走部分水蒸气从而导致气体质量偏大;故答案为:二氧化碳逸出时带走了水蒸气(或有部分液体溅出烧杯)
⑶第一次产生气体质量为:193.8-192.6=1.2g;第二次产生气体质量为:194.6-193.6=1g;第三次产生气体质量为:193.6-192.5=1.1g;为了减小误差,要求数据的平均值:(1.2g+1g+1.1g)/3=1.1g;
设碳酸氢钠的质量为Xg;
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+ CO2↑
84 44
x 1.1克
84/x=44/1.1克,解得:x=2.1克
碳酸氢钠的质量分数=2.1克/3克×100%=70%;故答案为:70%;
故答案为:(1)二氧化碳;(2)二氧化碳逸出时带走了水蒸气(或有部分液体溅出烧杯);(3)70%。
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