浙江省2018-2022年科学中考真题汇编25:物质之间的转化&物质推断和鉴别
一、单选题
1.(2022·湖州)下列物质间的转化不能实现的是( )
A.CO2 H2CO3
B.Fe2O3 Fe
C.S FeS
D.CuOCu(OH)2
2.(2022·丽水)某兴趣小组为探究“猪肝中的铁元素”,进行了以下实验:选用新鲜猪肝,如图操作I将猪肝中的铁转化为铁离子,再用硫氰化钾溶液检验(硫氰化钾溶液遇铁离子变红色)。有关该实验的说法正确的是( )
A.实验研究的问题是新鲜猪肝中是否含有铁离子
B.新鲜猪肝中的铁是以游离态形式存在的
C.实验中获得的土黄色混合液属于溶液
D.新鲜猪肝中含铁元素的证据是滴加硫氰化钾溶液后溶液变红
3.(2021·湖州)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
4.(2021·湖州)某科学兴趣小组在课余时间做了“开门大吉”的游戏,其规则是:每把钥匙代表一种试剂,每扇门代表需要鉴别的两种溶液,见下图。如果钥匙代表的试剂能够鉴别出门上代表的两种溶液,钥匙就能把门打开(每把钥匙只能使用一次),下列能够依次将四扇门打开的钥匙顺序是( )
A.①②③④ B.④②③① C.④③②① D.①③②④
5.(2019·台州)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.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
6.(2019·台州)某同学对Fe2O3做了如图探究活动,已知氯气在水溶液中能将Fe2+转变为Fe3+,且每一步都充分反应。下列分析正确的是( )
A.无色气体可以使澄清石灰水变浑浊
B.黑色粉末是Fe3O4
C.①过程Fe2O3中的氧元素全部转人无色气体
D.②过程有置换反应发生
7.(2019·杭州)下列实验中,实验原理和主要操作方法都符合实验目的的是验目的( )
实验目的 实验原理 主要操作方法
A 除去粗盐中的泥沙 各成分的溶解性差异 蒸发
B 分离水与酒精的混合物 各成分的密度差异 蒸馏
C 鉴别稀盐酸和稀硫酸 酸根离子的化学性质差异 加碳酸钠溶液,观察产生气泡快慢
D 除去FeSO4、CuSO4混合溶液中的CuSO4 金属活动性差异 加过量铁粉,充分反应后过滤
A.A B.B C.C D.D
8.(2018·台州)某固体由Ba2+、Cu2+、Na+、Cl-、CO32-、SO42-中的几种离子构成,取一定质量的该固体样品,进行如下实验:
①将固体溶于水得无色透明溶液,加入足量BaCl2溶液,过滤后得到5克白色沉淀。
②在沉淀中加入过量稀硝酸,仍有3克白色沉淀。
③在滤液中滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀。则该固体中一定含有( )
A.Na+、CO32-、SO42- B.Cu2+、CO32-、SO42-
C.Cl-、CO32-、SO42- D.Na+、Ba2+、Cl-
二、实验探究题
9.(2022·丽水)小丽和小科在做“金属与酸反应”的实验时,他们分别将镁条投入盛有稀盐酸的试管中,小丽加入少量镁条,而小科加入了足量镁条。一段时间后,小科的试管底部“意外”地出现了灰白色固体。为探究该固体是什么物质,他们开展了如下探究:
[提出问题]足量镁和稀盐酸反应生成的灰白色固体是什么
[查阅资料]氢氧化镁和碱式氯化镁[Mg(OH)Cl]都难溶于水,但都能与稀硝酸反应,后者能生成Mg(NO3)2
[建立假设]假设1:未溶解完的氯化镁;假设2:氢氧化镁;假设3:碱式氯化镁.....
[进行实验]将灰白色固体过滤、充分洗涤后进行如下实验:
序号 实验操作 实验现象 实验结论
实验一 取灰白色固体于试管中,加入足量蒸馏水,充分振荡 固体不溶解 假设1 。
实验二 取灰白色固体于试管中,加入足量稀硝酸,充分振荡 固体溶解 假设2不成立
往上述溶液中滴加硝酸银溶液:的 。
[评价交流]小丽认为该灰白色固体平定是碱式氯化镁。小科认为上述探究还不足以说明该固体就是碱式氯化镁,其理由是 。
[继续探究]......
10.(2021·宁波)有一瓶气体,可能由O2、CO、CO2中的一种或几种组成。为确定其组成,在老师的指导下,实验小组对该瓶气体进行了如下探究:
[查阅资料]脱氧剂(还原铁粉)能够吸收氧气和水蒸气。
[实验设计]用下图所示的装置进行实验(已略去夹持装置)。
[实验步骤]①检查装置气密性;②通入一定量氮气;③通入该气体,点燃酒精灯。
[实验现象]步骤③实验过程中,A装置无现象,B和F装置出现白色沉淀,E装置中出现光亮的红色物质。
(1)[实验结论]该气体由 组成。
(2)[实验反思]C装置的作用是 。
(3)步骤②通入一定量氮气的目的是 。
(4)E装置中氧化铜粉末发生反应的化学方程式为 。
11.(2021·杭州)小金为了探究氧化铜与氢气的反应和反应产物,用如图所示装置进行实验。注射器内装满氢气,并将注射器针头扎200m注射器入橡皮塞中,将少许氧化铜粉末送入长柄U形石英玻璃管内并平铺于管底。将少量白色的无水硫酸铜粉末送入长柄U形石英玻璃管中并平铺于直管中部。然后将一个气球套在长柄U形石英玻璃管的直管出口处,连接好整个实验装置并检查装置气密性……
(1)为确保实验安全,在点燃酒精灯加热前的操作是 。
(2)装置末端连接的气球的作用是 。
(3)实验过程中,当观察到 现象时可判断一定有产物水生成。
(4)实验开始时加入a克纯氧化铜粉末,实验结束后取出U形管底的固体称量为b克,当b为 (用含有a式子表示)时,可判断氧化铜已完全转化为铜。
12.(2021·杭州)牙是人体口腔内的消化器官,而龋齿(俗称蛀牙是青少年中发生率很高的牙病。
(1)下列龋齿形成的过程中,哪一环节会导致患者感觉到剧烈牙疼 。
(2)使用含氟牙膏是预防龋齿的一种有效途径,但过量摄入氟化物,也会引起氟斑牙等疾病,因此在含氟牙膏上往往标明:六岁及以下儿童使用豌豆大小牙膏,在成人指导下刷牙。估测豌豆大小牙膏的体积约为 。
A.0.3mm3 B.0.3cm3 C.0.3dm3 D.0.3m3
(3)含氟牙膏中摩擦剂的种类对氟化物能否有效预防龋齿有较大影响。假如某含氟牙膏中使用的摩擦剂分可能为碳酸钙、水合硅石不溶于水且不与盐酸反应)中的一种或两种,而牙膏的其他成分均能溶于水且不与盐酸反应。请设计实验探究此牙膏中摩擦剂的成分。(写出实验思路即可)
13.(2021·金华)思维模型的建构既方便于问题的解决,又能促进深度学习。某科学研究小组同学,在研究了气体检验专题内容后,认为气体检验的关键是干扰气体的界定,判断标准是对后续实验是否会产生干扰。于是在老师的指导下对解决“气体检验”类问题建构了如下思维模型:
【模型应用】同学们为检验天然气燃烧后的气体产物成分,应用思维模型设计了如图甲实验方案(固定装置未画出),将天然气在氧气中燃烧后得到的混合气体通过该方案进行实验。
(1)实验过程中观察到A装置中的无水硫酸铜变蓝,B、F装置中的澄清石灰水均变浑浊,D装置中的澄清石灰水不变浑浊,由此可得出该气体产物的成分为 ;
(2)图甲实验方案中,装置C和D归属于上述思维模型中的 环节;
(3)【改进创新】小金同学认为,原气体产物中的CO2对CO的检验不会产生干扰,于是从简约装置、节约实验药品的角度出发,对图甲方案进行了改进与创新,去掉B、C、D装置,替换F、G装置,改用图乙所示的装置对该气体产物的成分进行探究。在实验中,小金先从A处通一段时间混合气体,再点燃E处酒精灯加热,观察现象,也实现了气体产物成分的检验。
实验中,小金在加热前先通一段时间的混合气体,其目的是 ;
(4)实验中,判断E中玻璃管内空气已排净的实验现象是 。
14.(2021·湖州)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,滴加适量的硝酸钡溶液和稀硝酸,无明显现象, (填写正确的实验操作及现象),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Fe 2+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。
15.(2020·湖州)小明在实验室做镁条和稀盐酸反应的实验时,发现试管中产生大量气体、试管壁发烫。放置较长时间后,管底部有沉淀生成。针对这一现象,小明进行了探究:
(1)小明最初认为试管底部的沉淀可能是镁与稀盐酸反应生成大量的MgCl2不能完全溶于水所致。但随后小明通过实验证实了沉淀不是MgCl2。你认为小明的实验操作是 。
(2)小明查阅资料知道镁与水在加热的条件下能生成氢氧化镁(难溶性物质)和氢气。于是,他进行了实验验证:将去除氧化膜的镁条和水放在试管中加热,发现镁条表面有少量气泡生成。停止加热后,却始终没有观察到沉淀。请对“没有观察到沉淀”这一结果作出合理的解释。 。
(3)镁与水反应没有观察到沉淀,而镁与稀盐酸混合却有沉淀。小明经过思考,认为沉淀的产生与氯离子有关。后来查阅资料得知,沉淀的主要成分是一种可溶于稀硝酸,并生成氯化镁、硝酸镁和水的碱式氯化镁[Mg(OH)Cl]。请你设计实验验证沉淀中含有氯元素。 。
16.(2020·宁波)在“探究稀盐酸和稀硫酸的化学性质”实验中,小科发现镁带与稀盐酸反应后的试管内出现了灰白沉淀。
【提出问题】灰白色沉淀是什么物质?
【提出猜想】小科在老师指导下,猜想灰白色沉淀是下列物质中的一种或几种:
①镁;②氯化镁;③氢氧化镁;④碱式氯化镁[Mg(OH)Cl]。
老师肯定了小科的猜想,并鼓励他继续进行实验探究。
【实验探究】步骤一:将上述镁带与稀盐酸反应后试管内的物质过滤,得到滤液和灰白色滤渣。
步骤二:取滤液于试管中,加入适量的氯化镁粉末,粉末全部溶解。
步骤三:取少量灰白色滤渣于试管中,加入适量稀盐酸,沉淀全部溶解,无其他现象。
步骤四:将剩余滤渣用蒸馏水充分洗涤。取洗涤后的滤渣于试管中,加入过量稀硝酸,滤渣全部溶解,再加入硝酸银溶液,有白色沉淀产生。
【实验反思及结论】
(1)从步骤二可知,灰白色沉淀不可能是氯化镁,因为滤液是氯化镁的 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(2)从步骤三可知,该沉淀中没有 。
(3)步骤四中将滤渣用蒸馏水充分洗涤是为了 。
(4)根据实验探究可知,该反应产生的灰白色沉淀中一定含有 。
17.(2020·金华·丽水)除H2、CO能还原氧化铜外,CH4及其它一些具有还原性的气体也能与氧化铜发生反应。如:加热时,CH4能与CuO反应生成Cu、CO2和H2O。某拓展小组同学设计了如图所示实验装置(夹持装置省略),分别对有关气体问题进行探究。请按要求回答相关问题。
(1)【探究Ⅰ】对已知气体性质的探究。
将CH4气体按如图所示装置进行规范实验,可观察到的实验现象有 (填序号);
①A装置中的黑色粉末变成光亮的红色物质
②B装置中的固体由白色变蓝色
③C装置中溶液变浑浊
(2)【探究Ⅱ】对气体组成的探究。
气体X可能由H2、CH4中的一种或两种组成,同学们按如图所示实验装置对其组成进行探究。
①C装置中溶液变浑浊,可证明气体X中含有 ;
②根据B装置中的固体由白色变蓝色的现象,得出气体X中含有H2的结论,请对此结论作出评价,并说明理由 。
(3)【探究Ⅲ】对未知气体的探究。
将某火箭燃料X通过如图所示装置,观察到A装置中的黑色粉末变成光亮的红色物质;B装置中的固体由白色变蓝色,C装置中溶液不变浑浊。C中导出的气体是空气中含量最多的物质。已知燃料X是由2种元素组成的纯净物,其相对分子质量为32。根据现象及信息推断并写出:A装置中发生反应的化学方程式为 。
18.(2020·杭州)小金利用图示装置进行“一氧化碳还原氧化铁”及产物检验的实验。实验步骤如下
步骤1:连接装置并检查装置的气密性,在确保装置气密性良好的基础上,按图示在各装置中添加药品;
步骤2:缓慢推注射器活塞,利用甲酸(一种无色溶液,溶质为HCOOH)与浓硫酸在80℃水浴的条件下制
备一氧化碳(反应原理:HCOOH CO↑+H2O);
步骤3:待万用瓶中澄清石灰水下降至安全线以下后再点燃酒精灯,当W型管右侧弯管处的氧化铁全部
变为黑色时,继续加热2分钟后熄灭酒精灯;
步骤4:撤去酒精灯和盛热水的烧杯,用磁铁吸引黑色物质至W型管左侧弯管处进行固体产物的检验。
(1)进行气密性检査时,可在万用瓶中盛适量水,然后推注射器活塞,当观察到 (填写现象),说明装置气密性良好。
(2)点燃酒精灯前,需要“待万用瓶中澄清石灰水下降至安全线以下”的原因是
(3)步骤3后,W型管左侧弯管处为反应后得到的稀硫酸,若固体产物全部是铁,步骤4中能观察到的现象是
三、填空题
19.(2022·宁波)某白色固体M可能由Na2CO3、Na2SO4、MgCl2、Ba(OH)2中的一种或几种物质组成。为确定其成分,小宁进行如图所示实验。
则:
(1)白色沉淀G的化学式为 。
(2)白色固体M的成分是 。
20.(2022·金华)某混合气体X由CO2、CO、H2O(水蒸气)、H2中的两种或两种以上组成,X气体依次通过如图1装置(假定每步反应均完全),现象分别为:A中溶液变浑浊;B中固体变为红色;C中粉末变为蓝色;D中溶液变浑浊。
完成下列问题:
(1)该实验能得出CO气体一定存在的证据是 ;
(2)只要在图1中加装一个图2装置,就能确定原混合气体X中是否含有H2。
①写出图2装置中试剂名称 ;
②该装置连接在图1中哪两个装置之间 (用字母表示)。
21.(2022·舟山)小舟归纳了金属及其化合物之间的部分转化关系,如图所示。
(1)请写出符合图中转化规律①的化学方程式 (写一个即可)。
(2)我国古代劳动人民最早发明使用湿法炼铜,其原理是:第一步用硫酸将铜矿中的铜转变为可溶性的硫酸铜,第二步将铁放入硫酸铜溶液中把铜置换出来。其中利用了图中转化规律⑧的是第 步。
22.(2021·宁波)有一包白色粉末,可能由BaCl2、NaOH、Na2CO3、Na2SO4中的一种或几种组成。为确定其成分,某兴趣小组做了如图所示实验。
则:
(1)无色溶液A中一定含有的溶质是 。
(2)白色粉末的成分是 。
23.(2021·金华)学习了物质推断专题内容后,科学研究小组同学设计了如下实验方案进行探究。步骤如下:
①往镁粉和氧化铜的混合物中加入过量稀硫酸,充分反应并过滤,得到滤渣甲和滤液A;
②往滴有无色酚酞的氢氧化钠和硝酸钡的混合溶液中,加入一定量的稀硫酸,充分反应并过滤,得到沉淀乙和无色滤液B;
③将滤液A和B充分混合后,得到沉淀丙和滤液C; ④往滤液C中滴加氯化钡溶液,没有沉淀产生。
回答下列问题:
(1)步骤②中沉淀乙的化学式为 ;
(2)滤液C中除酚酞外,一定含有的溶质是 。
24.(2020·宁波)铁的化合物有广泛用途,如碳酸亚铁(FeCO3)可作补血剂。某硫酸厂产生的炉渣中除了有Fe2O3、FeO,还有一定量的SiO2。兴趣小组利用炉渣尝试制备FeCO3,其流程如下:
【已知:Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4;SiO2不溶于水,也不与稀硫酸反应】
(1)操作①的名称是 。
(2)溶液A中的溶质除H2SO4外,还存在 。
(3)上述流程中生成固体c的化学方程式 。
25.(2020·宁波)如图是某科学老师设计的一氧化碳还原氧化铁的实验装置。
(1)在B装置的液面下降到安全线之前,不能加热氧化铁,这是因为 。
(2)反应结束后停止加热,继续通CO,此时B装置的作用是 。
26.(2020·金华·丽水)“飞花令”是中国诗词的一种接龙游戏。科学兴趣小组模仿“飞花令”游戏规则,进行物质间转化的接龙比赛,其比赛规则是:从同一物质开始进行转化,接龙物质不能重复且必须含有指定元素,以转化路径长且正确者为比赛胜者。某两场比赛的过程记录如下(“→”表示某一种物质经一步反应可转化为另一种物质)。
(1)指定元素:氢元素 起始物质:HCl 比赛胜者:乙同学
甲同学:HCl→H2O
乙同学:HCl→H2O→
乙同学在方框中应填物质的化学式是 。(写一种即可);
(2)指定元素:钡元素 起始物质:BaO 比赛胜者:丁同学
丙同学:BaO→Ba(OH)2→BaSO4
下列能使丁同学获胜的方案有 (填字母)。
A.BaO→BaSO4→Ba(OH)2→BaCO3
B.BaO-BaCl2→Ba(NO3)2→BaSO4
C.BaO→Ba(OH)2→BaCO3→BaCl2→Ba(NO3)2→BaSO4
D.BaO→BaCl2→BaCO3→Ba(NO3)2→Ba(OH)2→BaSO4
27.(2019·宁波)有一包白色固体,可能由BaCl2、NaOH、Na2CO3、Na2SO4中的一种或几种组成。为确定其成分,实验小组进行实验。实验过程中所加试剂均足量,实验过程及现象如图所示。
(1)白色沉淀A稀盐酸反应的化学反应方程式为 。
(2)白色沉淀C的化学式为 。
(3)这包白色固体是由 (填化学式)组成的。
28.(2019·宁波)某气体可能由CO、H2、水蒸气中的一种或几种组成。小科利用下图的装置探究其成分,已知无水硫酸铜遇水会变蓝色。
(1)甲装置中盛放的液体是 。
(2)实验过程中观察到无水硫酸铜不变色,澄清石灰水变浑浊,则原气体中一定含有 (填化学式),同时乙装置中黑色固体变 色。
29.(2019·湖州)如图中的a、b、c、d是初中科学中常见的四种不同类别的物质,连线的两物质(或其水溶液)都能发生化学反应,分别生成甲、乙、丙、丁四种物质(部分生成物已经略去)。其中甲是标准状况下密度最小的气体;乙为氯化物,是家庭做菜时必要的调味品;a为常见的单质,它的制品在生活中应用极广,其组成元素是合成人体血红蛋白所必需的;c中含有三种元素,c和d相混时会产生蓝色絮状沉淀物丙。
(1)c的化学式是 。
(2)a与b反应的化学方程式是 。
(3)c与d反应的基本类型属于 。
30.(2019·金华)A、B、C为初中科学常见的三种无机物,它们之间有如图所示的转化关系(“→”表示某一种物质经一步反应可转化为另一种物质,部分反应物、生成物及反应条件已略去)。请回答:
(1)若C是气体,它能使带火星的木条复燃,A、B所属的物质类别和组成元素都相同,则A→B的化学方程式为 ;
(2)若A为光合作用的原料之一,A与B属于不同物质类别,B和C属于同种物质类别,A、B、C三种物质中都含有相同的两种元素,则C可能的物质类别是 。
31.(2019·金华)有一包白色固体样品,可能含氢氧化钠、硝酸钠、碳酸钠、硫酸钠、氯化钡中的一种或几种。
小金同学为探究其成分完成了以下实验:
①取少量白色固体溶于水,得到无色溶液,等分为两份;
②往一份无色溶液中加入稀硫酸,产生沉淀质量与所加稀硫酸质量关系如图所示;
③往另一份无色溶液中通入适量的CO2,产生白色沉淀。
请回答:
(1)仅根据②推测原样品中一定不存在的物质是 ;
(2)原样品的所有可能组成是 。
32.(2018·宁波)下图是铁、盐酸、氢氧化钙、硫酸铜和氯化镁五种物质的反应与转化关系,“一”表示两种物质之间能发生化学反应,“→”表示在一定条件下的物质转化。
(1)A物质是 (填化学式)。
(2)C与E反应的基本类型是 。
(3)从物质反应规律分析,在单质、氧化物、酸、碱和盐中,能与B反应生成D的物质有 (填序号)。
①2类 ②3类 ③4类 ④5类
33.(2018·杭州)某化工厂利用含有1%-2%BaCO3的废料制取BaCl2(废料中其他物质不溶于水和稀盐酸、且不与稀盐酸反应)。其部分流程如下:
滤渣必须经过充分洗涤,确保其中Ba2+含量达到规定标准才能作为固体废弃物处理,检验Ba2+的试剂可用 ,洗涤滤渣的主要目的是 。
34.(2018·绍兴)有一固体物质可能含有硫酸钾、硝酸铵、氯化钡中的一种或几种.现需要对此物质成分进行检侧。甲同学向固体中加入足量的水,形成无色溶液;乙同学向固体中加入足量氢氧化钡溶液,产生白色沉淀,放出刺激性气体。
(1)该气体为 (写化学式)。
(2)根据两同学的实验现象可推定此物质的组成是 。
35.(2018·金华)A,B,C,D是初中科学常见的四种物质,其中A,B属于相同物质类别的化合物,C,D物质类别不同,它们之间的转化和反应关系如图。图中“→”表示某一种物质经一步反
应可转化为另一种物质,“一”表示相连两物质能发生化学反应,部分反应物、生成物及反应条件已略去,请回答:
(1)若C是二氧化碳,B是氢氧化钙,则B→A的化学方程式是 ;
(2)若C是锌,A和B都属于酸,写出D可能的化学式 (物质类别不同的两种即可)
36.(2018·金华)有一包白色固体可能含有碳酸钠、硫酸钠、硝酸钡、氢氧化钠中的一种或几种.某个科学兴趣小组为探究其成分做了以下实验:
①取少量固体于烧杯中,加足量的水溶解,烧杯内有固体残留并得到无色溶液甲;
②取少量无色溶液甲于试管中,滴加酚酞溶液,溶液不变色;
③继续向①的烧杯中滴加稀硝酸并不断搅拌,烧杯内固体的质量随加入稀硝酸质量的变化如图所示。
(1)仅通过①可以得出的结论是:原白色固体中一定有 ;
(2)无色溶液甲中一定不存在的物质是( )(填字母)
A.碳酸钠 B.硫酸钠 C.硝酸钡 D.氢氧化钠
四、解答题
37.(2021·衢州)实验室有一瓶敞口放置的氢氧化钠固体样品,为探究样品中的成分,小科进行如下实验:
(1)操作①是加水充分溶解,操作②的名称是 。
(2)沉淀B的化学式是 。
(3)小科根据实验现象认为样品中一定含有氢氧化钠,请你评价小科的判断是否正确,并说明理由。 。
38.(2021·绍兴)取敞口放置的氢氧化钠溶液于烧杯中,倒入一定量的稀硫酸充分反应。为探究反应后所得溶液X的成分,兴趣小组进行了如下实验(所加试剂均足量):
(1)过滤中玻璃棒的作用是 。
(2)产生的无色气体是 。
(3)溶液X的溶质是 。
(4)计算滤液A中氯化钠的质量。
39.(2020·衢州)如图所示,是小科建构的铜及其化合物之间相互转化的关系图。
(1)写出图中“?”处物质的化学式 。
(2)要一步实现图中“Cu→Cu2”的转化,可将铜加入适量的某种盐溶液中,则该溶液的溶质是 。
(3)根据图中的转化关系,利用硝酸铜溶液制备纯净的硫酸铜晶体。请设计一个实验方案,要求写出主要操作步骤及所需要的试剂 。
40.(2020·湖州)有一包白色粉末,可能含氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠中的一种或几种。为了确定其组成,小明称取了9.3克粉末,向其中加入100克7.3%的稀盐酸充分反应,生成的二氧化碳气体完全逸出(忽略其他物质逸出),所得溶液的质量为107.1克。用pH试纸检测溶液呈中性。
(1)产生二氧化碳气体的化学反应方程式为 。
(2)这包白色粉末的成分为 。
(3)求所得溶液中溶质的质量分数。(写出计算过程,结果保留一位小数)
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】非金属及其化合物之间的转化;金属及其化合物之间的转化;化合物之间的相互转化
【解析】【分析】根据不同物质之间的转化方法判断。
【解答】A.二氧化碳和水反应,生成碳酸钙,故A不合题意;
B.氧化铁和一氧化碳在高温下反应,生成铁和二氧化碳,故B不合题意;
C.硫和铁在加热的条件下反应,生成硫化铁,故C不合题意;
D.氧化铜和水不能直接反应,需要先与稀盐酸反应生成氯化铜,再与氢氧化钡反应生成氢氧化铜,故D符合题意。
故选D。
2.【答案】D
【知识点】分子、原子、离子、元素与物质之间的关系;化合物之间的相互转化
【解析】【分析】根据题中各转化过程,结合铁发生置换反应转化为亚铁离子、溶液的均一性和稳定性及铁离子的验证方法分析。
【解答】A、 实验研究的问题是新鲜猪肝中是否含有铁元素,不符合题意;
B、 新鲜猪肝中的铁与硝酸反应转化为铁离子,说明铁是化合态形式存在的 ,不符合题意;
C、 实验中获得的土黄色混合液过滤后有滤渣, 说明为悬浊液 ,不符合题意;
D、 硫氰化钾溶液遇铁离子变红色 ,新鲜猪肝中含铁元素的证据是滴加硫氰化钾溶液后溶液变红 ,符合题意;
故选D。
3.【答案】A
【知识点】非金属及其化合物之间的转化
【解析】【分析】根据碳、一氧化碳、二氧化碳间的转化关系分析,结合CO的毒性及元素的存在形态解答。
【解答】A、 X与氧气反应生成二氧化碳,二氧化碳与X反应生成一氧化碳,X为碳 ,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反应后的尾气中含有CO,不可直接排放 ,不符合题意;
D、 Y为铁的氧化物,铁元素以化合态存在 ,不符合题意;
故选A。
4.【答案】B
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据各门中两种物质的性质分析,由所加物质与各门中两物质是否反应及反应现象是否不完全相同确定能否鉴别。
【解答】A、 ④ 无法区别盐酸和硫酸,第四道门打不开,不符合题意;
B、各组物质均可鉴别 ,符合题意;
C、 ② 不能鉴别氢氧化钙和氯化钙,第三道门打不开,不符合题意;
D、② 不能鉴别氢氧化钙和氯化钙,第三道门打不开,不符合题意;
故选B。
5.【答案】A
【知识点】化合物之间的相互转化
【解析】【分析】(1)复分解反应发生的条件:有沉淀生成;有气体生成;有水或弱酸弱碱生成;
(2)酸性氧化物只能和碱反应生成盐;碱性氧化物只能和酸反应生成盐,据此解答。
【解答】A.由于酸性氧化物只能和碱反应生成盐,而不能生成碱,所以CO2与NaOH不能直接转化,故A正确;
B.二氧化碳和氯化钠溶液不能反应,因此③不可以直接转化,故B错误;
C.由于碳酸钙不溶于水,因此和NaOH无法反应,故C错误;
D.Na2CO3如果和氢氧化钾反生复分解反应,生成物中既没有沉淀,也没有气体,更没有水生成,因此它们不能反应,故D错误。
故选A。
6.【答案】B
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)氧化铁在高温下分解为氧气和四氧化三铁;四氧化三铁、稀盐酸和氯气反应生成氯化铁;氯化铁和氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀。
(2)二氧化碳气体能使澄清的石灰水变浑浊;
(3)四氧化三铁是黑色固体,含有 Fe2+ 的溶液呈浅绿色,含有 Fe3+ 的溶液呈黄色;而氢氧化铁是红褐色的。
【解答】A.无色气体是氧气,不能使澄清的石灰水变浑浊,故A错误;
B.氧化铁在高温下分解为氧气和四氧化三铁,因此黑色粉末是Fe3O4,故B正确;
C.①中的氧元素除了变成氧气外,还与铁元素生成四氧化三铁,故C错误;
D.置换反应中必须有单质参加,而②中没有,故D错误。
故选B。
7.【答案】D
【知识点】物质除杂或净化;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据物质的分离及提纯的方法分析,在解答时要先确定实验原理的正确性,再利用实验原理确定操作方法。
【解答】A、除去粗盐中的泥沙要用过滤的方法,错误;
B、分离水和酒精用蒸馏的方法是根据沸点不同的原理,错误;
C、稀盐酸和稀硫酸都能与碳酸钠溶液反应产生二氧化碳气体,无法鉴别,错误;
D、加过量铁粉可以除去硫酸亚铁中的硫酸铜,利用金属活动性差异的原理,正确。
故答案为:D。
8.【答案】A
【知识点】复分解反应及其应用;离子或物质的共存问题;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】结合物质的颜色、物质的溶解性、复分解反应的条件等分析回答。
【解答】含Cu2+的溶液呈蓝色,Ba2+与CO32-、SO42-都会生成白色沉淀,所以从将固体溶于水得无色透明溶液,说明溶液中无Cu2+,Ba2+与CO32-、SO42-不会同时存在。加入足量BaCl2溶液,过滤后得到5克白色沉淀,在沉淀中加入过量稀硝酸,仍有3克白色沉淀,说明固体中含有CO32-、SO42-,因为碳酸钡、硫酸钡是白色沉淀且碳酸钡与稀硝酸反应,硫酸钡不与稀硝酸反应,同时也可得固体中无Ba2+。根据溶液呈中性,则固体中一定含有阳离子Na+。因为加入aCl2溶液时引入了Cl-,所以在滤液中滴加AgNO3溶液产生白色沉淀的现象不能说明固体中一定含有Cl-。综上分析可知,固体中一定含有的离子是Na+、CO32-、SO42-,A说法正确。
故答案为:A
9.【答案】不成立;产生白色沉淀;只证明了氯元素的存在,未证明碱式氯化镁中的其他元素
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据氯化镁的可溶性,氢氧化镁与硝酸反应生成硝酸镁和水,硝酸镁与硝酸银不反应,氯化镁与硝酸银反应产生氯化银沉淀分析。
【解答】 [进行实验] 氯化镁能溶于水,加水后固体不溶解,则说明假设1不成立。氢氧化镁与硝酸反应生成硝酸镁和水,硝酸镁与硝酸银不反应,假设2不成立,则固体中加入稀硝酸溶解后,再加入硝酸银,会产生白色沉淀。
[评价交流] 实验中只证明了氯元素的存在,未证明碱式氯化镁中的其他元素,所以实验方案不足以得出结论。
故答案为:不成立;产生白色沉淀; 只证明了氯元素的存在,未证明碱式氯化镁中的其他元素。
10.【答案】(1)一氧化碳和二氧化碳(CO和CO2)
(2)除去CO2气体
(3)排尽装置中原有的空气
(4)CO+CuO Cu+CO2
【知识点】实验方案设计与评价;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)B中澄清的石灰水变浑浊,说明气体中含有二氧化碳;F中澄清的石灰水变浑浊,E装置中出现红色物质,说明气体与氧化铜反应,生成了二氧化碳和铜单质,那么该气体应该是一氧化碳。
(2)二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,因此C中的氢氧化钠溶液用于吸收二氧化碳,避免对后面的实验产生影响。
(3)实验中要验证是否存在二氧化碳气体,而空气中含有二氧化碳,因此必须在实验前将装置中的空气排出去。
(4)确定反应物、反应条件和生成物,进而写出反应的方程式。
【解答】(1)[实验结论]该气体由一氧化碳和二氧化碳(CO和CO2)组成。
(2)[实验反思]C装置的作用是除去CO2气体。
(3)步骤②通入一定量氮气的目的是排尽装置中原有的空气。
(4)E装置中氧化铜粉末与一氧化碳反应,生成铜单质和二氧化碳气体,反应的方程式为: CO+CuO Cu+CO 。
11.【答案】(1)通入氢气
(2)收集尾气(或防止空气中的水蒸气进入)
(3)U形石英玻璃管的直管中部白色粉末变蓝
(4)0.8a
【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查;还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】根据氢气与氧化铜反应生成铜和水,进行实验时为防止发生爆炸要先排除装置内空气及氧化铜中铜元素质量即为生成铜的质量分析。
【解答】(1)氢气与空气混合气体受热易发生爆炸,所以为确保实验安全,在点燃酒精灯加热前应先通入纯净氢气排除装置内空气;
(2)空气中水蒸气会干扰实验结果,装置末端连接的气球可收集尾气且防止空气中的水蒸气进入;
(3)硫酸铜遇水会变蓝, U形石英玻璃管的直管中部白色粉末变蓝可判断有水生成;
(4)a克氧化铜中铜元素质量为,若生成0.8a则说明氧化铜已完全转化为铜。
故答案为:(1)通入氢气;(2) 收集尾气(或防止空气中的水蒸气进入) ;(3) U形石英玻璃管的直管中部白色粉末变蓝 ;(4)0.8a.
12.【答案】(1)D
(2)B
(3)⒈取一定量的牙膏样品,加蒸馏水溶解
⒉过滤,分离滤液与沉淀
⒊取沉淀加过量盐酸,观察其溶解的情况
①若全部溶解,则摩擦剂的成分是CaCO3
③若全部不溶解则摩擦剂的成分是水合硅石
【知识点】消化系统的组成;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)牙齿的结构, 牙齿的结构,最外面的就是牙釉质。中间的是牙本质,最里面的牙髓。
(2)根据常识可判断豌豆大小牙膏的体积;
(3)要分析牙膏的成分,先要分离牙膏中可溶物和不可溶物。然后要检验是否有碳酸钙.
【解答】(1)牙髓里有神经,神经破坏了,人感觉到剧烈疼痛。故选D
(2) 豌豆大小的牙膏,一般以立方厘米,故选B
13.【答案】(1)H2O、CO2、CO
(2)气体净化
(3)防止加热时发生爆炸,检验CO2
(4)H装置中澄清石灰水变浑浊
【知识点】二氧化碳的检验和验满;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据水能使无水硫酸铜变蓝,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,一氧化碳与氧化铜反应后生成二氧化碳分析。
【解答】(1) 实验过程中观察到A装置中的无水硫酸铜变蓝,说明含有水,B装置中的澄清石灰水均变浑浊,说明含有二氧化碳,D装置中的澄清石灰水不变浑浊,F石灰水变浑浊,说明将原二氧化碳除去,经过反应又生成了二氧化碳,即原气体中含有一氧化碳;
(2) 装置C和D是除去原有二氧化碳,归属于上述思维模型中的气体净化 ;
(3)加热CO与空气的混合气体时易发生爆炸,且为验证气体中有二氧化碳,需在CO反应前检验,所以小金在加热前先通一段时间的混合气体,目的是防止加热时发生爆炸,并检验CO2;
(4) H装置中澄清石灰水变浑浊,则说明有通入气体进入H,装置内空气已排净;
故答案为:(1) H2O、CO2、CO ;(2)气体净化;(3) 防止加热时发生爆炸,检验CO2 ;(4) H装置中澄清石灰水变浑浊 。
14.【答案】(1)滴加适量的硝酸银溶液,出现白色沉淀。
(2)无水硫酸铜粉末不变蓝
(3)C+O2 CO2;Ca(OH)2+CO2=CaCO3 +H2O
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)根据验证氯离子用硝酸银和稀硝酸,通过产生不溶于酸的白色沉淀分析;
(2)根据四氧化三铁与氢气反应生成铁和水分析;
(3)根据碳充分燃烧时生成二氧化碳,二氧化碳能使石灰水浑浊分析。
【解答】(1)要证明氯离子,先向溶液中加程度硝酸钡溶液和稀硝酸,排除硫酸根离子的干扰,然后加硝酸银溶液,出现白色沉淀,即含有氯离子;
(2)四氧化三铁与氢气反应生成铁和水,所以反应发生时若无水硫酸铜粉末不变蓝色,即没有水生成,则可排除四氧化三铁的可能性;
(3)碳充分燃烧时生成二氧化碳,二氧化碳能使石灰水浑浊,反应方程式为
C+O2 CO2、Ca(OH)2+CO2=CaCO3 +H2O;
故答案为:(1) 滴加适量的硝酸银溶液,出现白色沉淀 ;(2) 无水硫酸铜粉末不变蓝 ;(3)C+O2 CO2、Ca(OH)2+CO2=CaCO3 +H2O。
15.【答案】(1)取少量沉淀于试管中,加入水。
(2)镁和水反应,生成的氢氧化镁覆盖在镁条表面阻止了反应的进行。
(3)取沉淀洗涤干净后,加稀硝酸溶解,再加硝酸银,若有白色沉淀则证明沉淀中含有氯元素。
【知识点】饱和溶液与不饱和溶液;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)根据氯化镁的可溶性分析;
(2)根据氢氧化镁难溶会覆盖在固体表面使反应停止分析;
(3)根据氯离子的验证方法分析。
【解答】(1)氯化镁可溶,所以要证明固体是否为氯化镁,可取少量沉淀加水,看是否溶解即可;(2)镁和水反应生成氢氧化镁沉淀,会覆盖在镁表面阻止反应进行,所以可能观察不到沉淀产生;
(3)验证氯元素要利用硝酸银溶液和稀硝酸, 沉淀的主要成分是一种可溶于稀硝酸的物质,要证明其中含氯元素,可先用硝酸溶解,然后向溶液中加硝酸银溶液,若产生白色沉淀则证明含有氯元素;
故答案为:(1) 取少量沉淀于试管中,加入水 ;(2) 镁和水反应,生成的氢氧化镁覆盖在镁条表面阻止了反应的进行 ;(3) 取沉淀洗涤干净后,加稀硝酸溶解,再加硝酸银,若有白色沉淀则证明沉淀中含有氯元素。
16.【答案】(1)不饱和
(2)Mg
(3)洗去滤渣表面的氯化镁,防止氯化镁干扰后续实验
(4)Mg(OH)Cl
【知识点】饱和溶液与不饱和溶液;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)根据向溶液中加溶质可继续溶解确定溶液为不饱和溶液分析;
(2)根据金属镁与盐酸反应产生气泡分析;
(3)根据过滤所得滤渣中含有滤液成分分析;
(4)根据氯离子的验证方法分析。
【解答】(1)由步骤二加入氯化镁粉末,粉末全部溶解可知,所得滤液是氯化镁的不饱和溶液;
(2) 步骤三中 加入适量稀盐酸,沉淀全部溶解 ,而镁与盐酸反应会产生氢气,由此可知沉淀中没有镁;
(3) 滤渣上会附着有氯化镁,步骤四中将滤渣用蒸馏水充分洗涤是为了 洗去滤渣表面的氯化镁,防止氯化镁干扰后续实验 ;
(4) 滤渣中加入过量稀硝酸,滤渣全部溶解,再加入硝酸银溶液,有白色沉淀产生,说明含有氯离子,由此可知该反应产生的灰白色沉淀中一定含有 Mg(OH)Cl ;
故答案为:(1)不饱和;(2) Mg ;(3) 洗去滤渣表面的氯化镁,防止氯化镁干扰后续实验 ;(4) Mg(OH)Cl 。
17.【答案】(1)①②③
(2)CH4;不合理,因为CH4与氧化铜反应后也生成了水
(3)N2H4+2CuO 2Cu+N2+2H2O
【知识点】实验方案设计与评价;还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】(1)氧化铜为黑色固体,铜单质为红色固体;无水硫酸铜粉末为白色,而一旦吸水会变成蓝色的五水硫酸铜晶体;二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀,根据甲烷和氧化铜的反应产物分析即可;
(2)①氢氧化钙溶液变浑浊,说明有二氧化碳气体产生。氢气中不含碳元素,而甲烷中含有碳元素,因此肯定有甲烷存在;
②固体由白色变成蓝色,说明硫酸铜粉末吸收了水,即反应中有水生成。由于氧化铜中只含有氧元素,所以水中的氢元素肯定来自于气体X,由于氢气和甲烷中都含有氢元素,所以无法判断是否有氢气的存在。
(3)根据反应现象分析火箭燃料X与氧化铜反应的产物,然后根据质量守恒定律确定X的元素组成,并对它的化学式进行推断,最后写出反应的化学方程式。
【解答】(1) 加热时,CH4能与CuO反应生成Cu、CO2和H2O , 那么将CH4气体按如图所示装置进行规范实验,可观察到的实验现象有: A装置中的黑色粉末变成光亮的红色物质 ; B装置中的固体由白色变蓝色 ; C装置中溶液变浑浊 ,故选①②③。
(2)① C装置中溶液变浑浊,可证明气体X中含有CH4;
② 根据B装置中的固体由白色变蓝色的现象,得出气体X中含有H2的结论, 我认为这个结论不合理,理由是: CH4与氧化铜反应后也生成了水 。
(3)A装置中的黑色粉末变成光亮的红色物质,肯定有铜单质生成;B装置中的固体由白色变蓝色,肯定有水生成;C装置中溶液不变浑浊,肯定没有二氧化碳产生。C中导出的气体是空气中含量最多的物质,肯定有氮气生成。据此可知,反应产物是Cu、H2O和N2。由于氧化铜中只含有Cu和O元素,而X只由两种元素组成,根据质量守恒定律可知,那么X肯定有N和H元素组成。设它的化学式为NxHy,根据它的相对分子质量为32得到:14x+1y=32,解得:x=2,y=4,因此X的化学式为N2H4,那么反应的化学方程式为:N2H4+2CuO 2Cu+N2+2H2O.
18.【答案】(1)万用瓶中的水会进入导管并形成一段稳定的水柱
(2)排尽W型管内的空气,防止点燃酒精灯进行加热时发生爆炸
(3)有气泡产生,固体有溶解,且溶液呈浅绿色(写出有气泡产生即可)
【知识点】实验方案设计与评价;还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】(1)在注射器活塞的推力作用下,万用瓶中的水会进入导管。如果装置的气密性良好,那么装置内的压强不会改变,因此在外界大气压强作用下托住的水柱长度会保持不变;
(2)一氧化碳中如果混入空气,一旦点燃很容易发生爆炸。利用一氧化碳的压力,将装置内的空气完全排放出去,可以保证加热时的安全性。
(3)铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,且含有2价铁离子的溶液呈浅绿色。
【解答】(1)进行气密性检査时,可在万用瓶中盛适量水,然后推注射器活塞,当观察到万用瓶中的水会进入导管并形成一段稳定的水柱,说明装置气密性良好。
(2)点燃酒精灯前,需要“待万用瓶中澄清石灰水下降至安全线以下”的原因是:排尽W型管内的空气,防止点燃酒精灯进行加热时发生爆炸;
(3)步骤3后,W型管左侧弯管处为反应后得到的稀硫酸,若固体产物全部是铁,步骤4中能观察到的现象是:有气泡产生,固体有溶解,且溶液呈浅绿色。
19.【答案】(1)AgCl
(2)Na2CO3、MgCl2、Ba(OH)2
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据氢氧根离子和镁离子会生成氢氧化镁沉淀,碳酸根离子和钡离子反应生成溶于酸的碳酸钡沉淀,硫酸根离子和钡离子反应生成不溶于酸的硫酸钡沉淀,氯离子和银离子反应生成氯化银沉淀等知识进行分析。
【解答】(1)白色固体加入足量的水溶解得到白色沉淀A和无色溶液,白色沉淀A中加入足量的稀盐酸,产生气泡,沉淀全部溶解,所以白色沉淀中含有碳酸钡,一定不含硫酸钡,即样品中一定含有碳酸钠、氢氧化钡或氯化镁,一定不含硫酸钠;无色溶液B中通入二氧化碳气体,生成白色沉淀E,所以A中一定含有氢氧化钡,无色溶液F中加入稀硝酸和硝酸银溶液生成白色沉淀G,所以G是氯化银,样品中一定含有氯化镁,所以白色沉淀G的化学式为AgCl;
(2)白色固体M的成分是Na2CO3、MgCl2、Ba(OH)2。
20.【答案】(1)澄清石灰水变浑浊
(2)浓硫酸;A与B之间
【知识点】酸的物理性质及用途;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】一氧化碳和氢气与氧化铜反应生成铜和二氧化碳、水;可通过通入氧化铜后生成物的验证来验证一氧化碳和氢气的存在。
【解答】(1)可利用CO与氧化铜反应生成铜和二氧化碳来证明,所以通过澄清石灰水变浑浊的现象证明CO存在;
(2)要证明氢气,需利用氢气与氧化铜反应生成铜和水证明,图2装置中试剂应为浓硫酸,该装置是为了除去原气体中的水蒸气,应连接在A与B之间。
故答案为:(1)澄清石灰水变浑浊;(2)浓硫酸;A与B之间。
21.【答案】(1)2Mg+O2 2MgO
(2)二
【知识点】金属及其化合物之间的转化
【解析】【分析】根据金属与氧气反应生成金属氧化物及金属与盐溶液反应生成金属分析。
【解答】(1) 转化规律①为金属与氧气的反应,如镁与氧气转化为氧化镁,方程式为 2Mg+O2 2MgO ;
(2) ⑧ 为金属与盐发生置换反应生成金属,属于第二步。
故答案为:(1) 2Mg+O2 2MgO ;(2)二。
22.【答案】(1)氯化钠(NaCl)
(2)氯化钡和碳酸钠(BaCl2和Na2CO3)
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】①碳酸钡和硫酸钡都是白色沉淀,但是硫酸钡与稀硝酸不反应,而碳酸钡与稀硝酸反应生成二氧化碳气体;
②碳酸钠和氢氧化钠溶液都成碱性,据此分析解答。
【解答】①白色粉末溶于水,生成了白色沉淀,加入稀硝酸后,沉淀全部溶解且有气体生成,则沉淀为碳酸钡,即溶液中肯定存在氯化钡和碳酸钠,没有硫酸钠。
②将白色粉末溶于水后得到的无色溶液A用试纸测试,pH=7,则其中肯定没有氢氧化钠。
(1)无色溶液A中一定含有的溶质是氯化钡和碳酸钠的反应产物氯化钠(NaCl)。
(2)白色粉末的成分是氯化钡和碳酸钠(BaCl2和Na2CO3)。
23.【答案】(1)BaSO4
(2)HNO3、Mg(NO3)2、NaNO3
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据各步物质间的反应分析,确定反应后成分时要注意反应物的用量,若反应物过量,则反应后物质中一定存在过量的物质,结合钡离子与硫酸根离子能生成硫酸钡沉淀解答。
【解答】①往镁粉和氧化铜的混合物中加入过量稀硫酸,镁和氧化铜分别与硫酸反应生成硫酸镁和硫酸铜,镁能与硫酸铜反应生成硫酸镁和铜,充分反应并过滤,得到滤渣甲和滤液A,甲成分为铜,A的溶质一定有硫酸镁和硫酸,可能有硫酸铜;
②往滴有无色酚酞的氢氧化钠和硝酸钡的混合溶液中,加入一定量的稀硫酸,充分反应并过滤,得到沉淀乙和无色滤液B,沉淀乙为硫酸钡,B溶质一定有硝酸钠,可能有硫酸钠或硝酸钡或硫酸;
③将滤液A和B充分混合后,得到沉淀丙和滤液C;说明B中有硝酸钠、硝酸钡;
④往滤液C中滴加氯化钡溶液,没有沉淀产生,说明C中不含硫酸根离子,则一定含有溶质为 HNO3、Mg(NO3)2、NaNO3 。
故答案为:(1) BaSO4 ;(2) HNO3、Mg(NO3)2、NaNO3 。
24.【答案】(1)过滤
(2)Fe2(SO4)3、FeSO4
(3)Na2CO3+FeSO4=Na2SO4+FeCO3↓
【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)根据过滤原理分析;
(2)根据金属氧化物与酸反应产生盐分析;
(3)根据碳酸钠与硫酸亚铁反应生成硫酸钠和碳酸亚铁分析。
【解答】(1) 操作①将溶液和固体分离,名称是过滤;
(2) 溶液A中的溶质除H2SO4外,还存在氧化铁和氧化亚铁与硫酸反应生成的硫酸铁和硫酸亚铁;
(3) 上述流程中生成固体c是碳酸钠与硫酸亚铁的反应,化学方程式为 Na2CO3+FeSO4=Na2SO4+FeCO3↓ ;
故答案为:(1)过滤;(2) Fe2(SO4)3、FeSO4 ;(3) Na2CO3+FeSO4=Na2SO4+FeCO3↓ 。
25.【答案】(1)CO和空气混合,加热可能会发生爆炸
(2)收集CO,防止污染空气
【知识点】还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】根据CO与氧化铁反应要先通CO然后再加热,以防止加热CO与空气混合气发生爆炸及CO实验要有尾气处理装置以防止污染空气分析。
【解答】(1)因 CO和空气混合,加热可能会发生爆炸 ,所以一氧化碳还原氧化铁实验要先通入CO,然后再加热,所以 在B装置的液面下降到安全线之前,不能加热氧化铁 ;
(2)一氧化碳有毒,排放到空气中会污染空气,B装置可收集一氧化碳,防止污染空气;
故答案为:(1) CO和空气混合,加热可能会发生爆炸 ;(2) 收集CO,防止污染空气 。
26.【答案】(1)H2(或NaOH或H2CO3合理即可)
(2)B;C
【知识点】非金属及其化合物之间的转化;金属及其化合物之间的转化
【解析】【分析】(1)从了解的物质中,寻找含有氢元素,且能够由水转化而成的物质即可;
(2)对各个转化过程进行分析,确定相邻的两种物质之间是否存在向右的转化关系即可。
【解答】(1)①水分解可以生成氢气,因此乙同学方框内可以是H2;
②水和钠反应生成氢氧化钠和水,因此方框内可以是NaOH;
③水和二氧化碳反应生成碳酸,银方框内可以是 H2CO3 。
(2)A. BaSO4 为不溶于水和酸的白色沉淀,因此无法直接转化为 Ba(OH)2 ,故A错误;
B.氧化钡和稀盐酸反应生成氯化钡,氯化钡和硝酸银反应生成硝酸钡,硝酸钡和稀硫酸反应生成硫酸钡,故B正确;
C.氧化钡和水反应生成氢氧化钡,氢氧化钡和二氧化碳反应生成碳酸钡,碳酸钡和稀盐酸反应生成氯化钡,氯化钡和硝酸银反应生成硝酸钡,硝酸钡和稀硫酸反应生成硫酸钡,故C正确;
D.硝酸钡无法直接转化为氢氧化钡,故D错误。
故选BC。
27.【答案】(1)BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2↑
(2)CacO3
(3)BaCl2、Na2CO3
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据所给物质的性质结合流程图中各步骤的反应现象进行推断,掌握碳酸盐沉淀可溶于酸,而硫酸钡沉淀不溶于酸是解题关键。
【解答】白色固体加水得到白色沉淀和无色溶液B,白色沉淀A加稀盐酸生成无色气体和无色溶液,说明沉淀A能全溶于盐酸,则一定含有氯化钡、碳酸钠,一定不含硫酸钠,无色溶液B与氯化钙溶液反应产生白色沉淀C和无色溶液D,D中加酚酞无色,说明固体中不含氢氧化钠。
(1) 白色沉淀A为碳酸钡,与稀盐酸反应的化学反应方程式为 BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2↑ ;
(2)白色沉淀C为B中碳酸钠与氯化钙反应产生的碳酸钙,化学式为 CacO3 ;
(3)这包白色固体是由 BaCl2、Na2CO3 组成的。
故答案为:(1) BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2↑ ;(2) CacO3 ;(3) BaCl2、Na2CO3 。
28.【答案】(1)浓硫酸(或浓H2SO4)
(2)CO;红
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据一氧化碳和氢气都有还原性,一氧化碳还原氧化铜生成铜和二氧化碳,氢气还原氧化铜生成铜和水,由此判断气体成分。
【解答】(1)甲装置为吸收水蒸气装置,则盛放液体为浓硫酸。
(2)实验过程中观察到无水硫酸铜不变色,则说明没有水生成,即原气体中没有氢气,澄清 石灰水变浑浊,则说明有二氧化碳生成,即原气体含有CO,一氧化碳有还原性,能使氧化铜还原成铜,乙装置现象为黑色固体变成红色。
故答案为:(1)浓硫酸;(2)CO;红。
29.【答案】(1)NaOH
(2)Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
(3)复分解反应
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】本题考查了物质的推断,在解此类题时,首先将题中有特征的物质推出,然后结合推出的物质和题中的转化关系推导剩余的物质,最后将推出的各种物质代入转化关系中进行验证即可。
【解答】 甲是标准状况下密度最小的气体,则为氢气;乙为氯化物,是家庭做菜时必要的调味品,则为氯化钠;a为常见的单质,它的制品在生活中应用极广,其组成元素是合成人体血红蛋白所必需的,则为铁;a和b反应可生成氢气,则b为酸,b和c反应可生成氯化钠,则 b为盐酸,c中含有三种元素,则c为氢氧化钠,c和d相混时会产生蓝色絮状沉淀物丙,a和d反应可生成丁,则d为铜盐。
(1) c的化学式是 NaOH ;
(2) a与b反应的化学方程式是 Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ ;
(3) c与d反应为复分解反应。
故答案为:(1)NaOH;(2) Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ ;(3)复分解反应。
30.【答案】(1)2H2O2= =2H2O+O2↑
(2)酸或碱或盐
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】该题主要是通过考查常见的物质作为题眼,来考查学生对物质转化情况的应用。
【解答】(1)C是气体,它能使带火星的木条复燃,则说明C是氧气;A能够生成氧气,则可能是双氧水、水、高锰酸钾、氯酸钾,而B与A组成元素相同,且也能生成氧气,所以B是水;A是双氧水;故答案为:2H2O2= =2H2O+O2↑;
(2)A为光合作用的原料之一,则A可能是二氧化碳或者水;当A是二氧化碳时,B可能是碳酸钠,C可能是碳酸钙;则C是盐,同时二氧化碳也可能形成碳酸;如果A是水,则与氧化钙反应会形成氢氧化钙;故C可能是酸或碱或盐;
故答案为:(1)2H2O2= =2H2O+O2↑;(2)酸或碱或盐.
31.【答案】(1)Na2CO3和Na2SO4
(2)BaC2、NaOH;BaCl2、NaOH、NaNO3
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】物质共存实质上就是看离子间是否发生反应的问题。若在溶液中发生反应,就不能共存。看能否发生反应,不仅是因为有沉淀、气体、水、难电离的物质产生,还涉及到溶液酸碱性、有色、无色,能否进行氧化还原反应等。
【解答】取少量白色固体溶于水,得到无色溶液,说明碳酸钠、硫酸钠、氯化钡不可同时存在;往一份无色溶液中加入稀硫酸,由图可知,沉淀立即出现,则说明溶液中一定存在氯化钡,不存在碳酸钠、硫酸钠;往另一份无色溶液中通入适量的CO2,产生白色沉淀,说明溶液中还存在碱性物质,不然通入二氧化碳不可能出现沉淀;但是硝酸钠不确定是否存在,即可能存在;
故答案为:(1)Na2CO3和Na2SO4;(2)BaC2、NaOH;BaCl2、NaOH、NaNO3。
32.【答案】(1)Fe
(2)复分解反应
(3)③
【知识点】化合物之间的相互转化
【解析】【分析】(1)根据图示中物质间的反应和转化关系可以确定出A、B、C、D、E分别是什么物质;(2)根据C与E的反应,可以确定反应的类型;(3)根据物质间的反应关系,可以确定能与B反应生成D的物质的种类。
【解答】(1)根据图示可知,能与E反应的物质有三种,可以确定E是氢氧化钙。A不能与E反应所以A是铁。D只能与E反应,所以D是氯化镁。盐酸在一定条件下能转化成氯化镁,所以B是盐酸,C是硫酸铜;(2)C是硫酸铜,E是氢氧化钙,反应的化学方程式是:CuSO4+Ca(OH)2=Cu(OH)2↓+CaSO4,所以反应的基本类型是复分解反应;(3)B是盐酸,D是氯化镁,盐酸与金属镁、盐酸与氧化镁、盐酸与氢氧化镁、盐酸与碳酸镁反应都能生成氯化镁,所以物质有4类,选③。
故答案为:(1)Fe;(2)复分解反应;(3)③
33.【答案】稀硫酸;防止固体废弃物中可溶性钡盐对环境的污染
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】该题主要考查了离子的检验和环境污染问题;
【解答】钡离子与硫酸根离子能够生成沉淀,所以只需加入可溶性含有硫酸根的物质即可;因为氯化钡是可溶的,且钡是重金属,会造成污染;同时洗涤后可以充分回收氯化钡;
故答案为:稀硫酸(合理即可);防止固体废弃物中可溶性钡盐对环境的污染。
34.【答案】(1)NH3
(2)硫酸钾、硝酸铵
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】该题主要考查物质的推断及化学物质之间反应的现象;
【解答】硫酸钾、硫酸铵、氯化钡之间可能的反应为: 而甲同学把样品加水后形成无色溶液,说明没有沉淀产生;则氯化钡和硫酸钾不能同时存在;而加入氢氧化钡有沉淀产生,说明一定含有硫酸根,并且会产生刺激性气体,能与氢氧根产生气体的只有氨气;说明一定有铵根离子;所以原固体样品中一定存在硝酸铵、硫酸钾,一定不存在氯化钡;
故答案为:(1)NH3;(2)硫酸钾、硝酸铵。
35.【答案】(1)Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH
(2)Na2CO3,CuO,NaOH
【知识点】盐的性质及用途;物质的鉴别、推断;酸的化学性质;碱的化学性质
【解析】【分析】该题主要考查了学生 对中学化学中常见物质之间反应和转化的掌握情况;
【解答】(1)C是二氧化碳,B是氢氧化钙,因为AB是同类物质,都是碱且能与二氧化碳反应,常见的物质是NaOH;而氢氧化钙和一种物质反应能生成新碱,根据碱的通性可知,应该是与一种盐反应;所以这种盐是Na2CO3;故答案为:Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH;
(2)AB是酸,而C是锌;则D不能为金属单质;根据酸的通性可知,金属氧化物、盐、碱都能与酸发生反应,所以只需写几种常见的金属氧化物、盐、碱即可;故答案为:Na2CO3,CuO,NaOH(合理即可);
故答案为:(1)Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH;(2)Na2CO3,CuO,NaOH(合理即可)。
36.【答案】(1)Ba(NO3)2
(2)A;B;D
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】该题主要考查了物质的共存和推断,结合了酸碱盐的性质综合应用;
【解答】(1)由图可知,白色固体混合后产生了沉淀,当加入稀硝酸后沉淀会部分溶解,说明一定产生了硫酸钡和碳酸钡;而仅由第一步推测时,只能确定有沉淀产生,而 都可以产生沉淀,所以无法确定碳酸钠和硫酸钠,哪种物质一定存在,但硝酸钡一定存在;故答案为:Ba(NO3)2;
⑵无色溶液甲中加酚酞不变色,说明溶液一定不是碱性,所以溶于水呈碱性的物质一定不存在,氢氧化钠和碳酸钠肯定没有,因为溶液中有硝酸钡,则不会存在硫酸钠;故答案为:ABD;
故答案为:(1)Ba(NO3)2;(2)ABD。
37.【答案】(1)过滤
(2)CaCO3
(3)不正确,加入的氢氧化钙中的氢氧根离子干扰实验
【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态物质;
(2)氢氧化钠和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠,碳酸钠和氢氧化钙反应,生成沉淀碳酸钙和氢氧化钠;
(3)红褐色的沉淀为氢氧化铁,其中的氢氧根离子可能来自与氢氧化钙,也可能来自与样品中的氢氧化钠,据此分析解答。
【解答】(1)操作②后得到沉淀B和溶液C,它用于分离固体和液体,因此名称为过滤。
(2)沉淀B为碳酸钙,化学式为 CaCO3 ;
(3)我认为小科的判断不正确,理由: 加入的氢氧化钙中的氢氧根离子干扰实验 。
38.【答案】(1)引流
(2)CO2
(3)NaOH 、Na2CO3、Na2SO4
(4)设反应生成的氯化钠的质量为X
Na2SO4+BaCl2= BaSO4↓+ 2NaCl
233 117
4.66克 X
X=2.34克
设反应生成的氯化钠的质量为Y
Na2 CO3+BaCl2= BaCO3↓+ 2NaCl
197 117
7.88克 X
Y=4.68克
氯化钠的质量为2.34克+4.68克=7.02克
【知识点】根据化学反应方程式的计算;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)根据过滤时玻璃棒作用是引流分析;
(2)根据碳酸钡与酸反应产生二氧化碳分析;
(3)根据碳酸钡溶于酸,硫酸钡不溶于酸,氢氧化钠溶液呈碱性分析;
(4)根据产生碳酸钡和硫酸钡的质量代入方程式,利用方程式计算生成氯化钠分析。
【解答】(1)过滤时玻璃棒作用是引流;
(2)加入氯化钡产生能与硝酸反应且生成气体的固体甲,则甲中含有碳酸钡沉淀,无色气体为二氧化碳;
(3)溶液X加入氯化钡产生部分溶于硝酸的沉淀,则沉淀为碳酸钡和硫酸钡,则X中含有硫酸钠和碳酸钠,加氯化钡所得溶液加无色酚酞,呈红色,说明含氢氧化钠,故溶液X中溶质为 NaOH 、Na2CO3、Na2SO4 ;
故答案为:(1)引流;(2) CO2 ;(3) NaOH 、Na2CO3、Na2SO4 ;(4)7.02g。
39.【答案】(1)CuO
(2)硝酸银(AgNO3,)或硝酸汞[Hg(NO3)2]
(3)方案一:在硝酸铜溶液中加入氢氧化钠溶液,沉淀后过滤、洗涤,并将适量稀硫酸加入到固体中,充分反应后并结晶。方案二:在硝酸铜溶液中加入适量铁粉,反应后过滤、洗涤,取所得固体在空气中充分加热,再将适量稀硫酸加入该固体中,充分反应后并结晶。
【知识点】金属活动性顺序及其应用;金属及其化合物之间的转化
【解析】【分析】(1)只由两种元素组成,且其中一种是氧元素的化合物叫氧化物;
(2)在金属活动性顺序表中,只有排在前面的金属才能将后面的金属从盐溶液中置换出来;
(3)方案一:硝酸铜溶液先与碱反应生成不溶性的氢氧化铜,再与酸反应生成硫酸铜;
方案二:先通过置换反应得到铜单质,再通过加热得到氧化铜,最后与酸反应生成硫酸铜。
【解答】(1)图中“?”处物质为铜的氧化物,肯定由铜元素和氧元素组成,那么化学式为:CuO;
(2)在金属活动性顺序表中,银和汞都排在铜的后面,因此可以用它们的可溶性盐溶液与铜单质发生置换反应,因此该溶液的溶质是:硝酸银(AgNO3,)或硝酸汞[Hg(NO3)2];
(3)根据图中的转化关系,利用硝酸铜溶液制备纯净的硫酸铜晶体。
方案一:在硝酸铜溶液中加入氢氧化钠溶液,沉淀后过滤、洗涤,并将适量稀硫酸加入到固体中,充分反应后并结晶。
方案二:在硝酸铜溶液中加入适量铁粉,反应后过滤、洗涤,取所得固体在空气中充分加热,再将适量稀硫酸加入该固体中,充分反应后并结晶。
40.【答案】(1)2HCl+Na2CO3=2NaCl+CO2↑+H2O
(2)氢氧化钠和碳酸钠
(3)解:设固体粉末中含碳酸钠x克,与碳酸钠反应消耗HCl y克, 同时生成NaCl z克:
2HCl+ Na2CO3= 2NaCl+ CO2↑+H2O
36.5×2 106 58.5×2 44
y x z 100+9.3-107.1
解得:x=5.3(克)
y=3.65(克)
z=5.85(克)
设固体粉末中含氢氧化钠a克,与盐酸反应后生成NaCl b克
HCl+ NaOH= NaCl+H2O
36.5 40 58.5
100×7.3%-3.65 a b
解得:a=4(克)
b=5.85(克)
因为固体总质量为9.3克,等于碳酸钠与氢氧化钠的质量和,所以固体中无氯化钠。所以,所得溶液中溶质的质量分数= ×100%=10.9%
【知识点】根据化学反应方程式的计算;物质的鉴别、推断;酸的化学性质
【解析】【分析】(1)根据碳酸钠与盐酸反应会产生二氧化碳气体分析;
(2)根据溶液呈中性,说明盐酸全部反应,再由方程式计算出若盐酸全部与碳酸钠反应消耗碳酸钠质量,由固体总质量判断氢氧化钠的存在分析;
(3)根据碳酸钠和氢氧化钠都能与盐酸反应生成氯化钠,通过方程式计算出氯化钠质量,再计算氯化钠的溶质质量分数分析。
【解答】(1)碳酸钠与盐酸反应会产生二氧化碳、氯化钠和水,所以产生二氧化碳气体的方程式为 2HCl+Na2CO3=2NaCl+CO2↑+H2O ;
(2) 加入100克7.3%的稀盐酸充分反应, 所得溶液呈中性,盐酸中溶质质量为7.3克,设盐酸全部与碳酸钠反应时消耗碳酸钠质量为x
2HCl+Na2CO3=2NaCl+CO2↑+H2O
73 106
7.3g x
73:106=7.3g:x
x=10.6g,而固体总质量为9.3克,说明还含有其它与盐酸反应的氢氧化钠,白色粉末的成分为碳酸钠和氢氧化钠;
故答案为:(1) 2HCl+Na2CO3=2NaCl+CO2↑+H2O ;(2) 氢氧化钠和碳酸钠 ;(3)10.9%。
1 / 1浙江省2018-2022年科学中考真题汇编25:物质之间的转化&物质推断和鉴别
一、单选题
1.(2022·湖州)下列物质间的转化不能实现的是( )
A.CO2 H2CO3
B.Fe2O3 Fe
C.S FeS
D.CuOCu(OH)2
【答案】D
【知识点】非金属及其化合物之间的转化;金属及其化合物之间的转化;化合物之间的相互转化
【解析】【分析】根据不同物质之间的转化方法判断。
【解答】A.二氧化碳和水反应,生成碳酸钙,故A不合题意;
B.氧化铁和一氧化碳在高温下反应,生成铁和二氧化碳,故B不合题意;
C.硫和铁在加热的条件下反应,生成硫化铁,故C不合题意;
D.氧化铜和水不能直接反应,需要先与稀盐酸反应生成氯化铜,再与氢氧化钡反应生成氢氧化铜,故D符合题意。
故选D。
2.(2022·丽水)某兴趣小组为探究“猪肝中的铁元素”,进行了以下实验:选用新鲜猪肝,如图操作I将猪肝中的铁转化为铁离子,再用硫氰化钾溶液检验(硫氰化钾溶液遇铁离子变红色)。有关该实验的说法正确的是( )
A.实验研究的问题是新鲜猪肝中是否含有铁离子
B.新鲜猪肝中的铁是以游离态形式存在的
C.实验中获得的土黄色混合液属于溶液
D.新鲜猪肝中含铁元素的证据是滴加硫氰化钾溶液后溶液变红
【答案】D
【知识点】分子、原子、离子、元素与物质之间的关系;化合物之间的相互转化
【解析】【分析】根据题中各转化过程,结合铁发生置换反应转化为亚铁离子、溶液的均一性和稳定性及铁离子的验证方法分析。
【解答】A、 实验研究的问题是新鲜猪肝中是否含有铁元素,不符合题意;
B、 新鲜猪肝中的铁与硝酸反应转化为铁离子,说明铁是化合态形式存在的 ,不符合题意;
C、 实验中获得的土黄色混合液过滤后有滤渣, 说明为悬浊液 ,不符合题意;
D、 硫氰化钾溶液遇铁离子变红色 ,新鲜猪肝中含铁元素的证据是滴加硫氰化钾溶液后溶液变红 ,符合题意;
故选D。
3.(2021·湖州)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】非金属及其化合物之间的转化
【解析】【分析】根据碳、一氧化碳、二氧化碳间的转化关系分析,结合CO的毒性及元素的存在形态解答。
【解答】A、 X与氧气反应生成二氧化碳,二氧化碳与X反应生成一氧化碳,X为碳 ,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反应后的尾气中含有CO,不可直接排放 ,不符合题意;
D、 Y为铁的氧化物,铁元素以化合态存在 ,不符合题意;
故选A。
4.(2021·湖州)某科学兴趣小组在课余时间做了“开门大吉”的游戏,其规则是:每把钥匙代表一种试剂,每扇门代表需要鉴别的两种溶液,见下图。如果钥匙代表的试剂能够鉴别出门上代表的两种溶液,钥匙就能把门打开(每把钥匙只能使用一次),下列能够依次将四扇门打开的钥匙顺序是( )
A.①②③④ B.④②③① C.④③②① D.①③②④
【答案】B
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据各门中两种物质的性质分析,由所加物质与各门中两物质是否反应及反应现象是否不完全相同确定能否鉴别。
【解答】A、 ④ 无法区别盐酸和硫酸,第四道门打不开,不符合题意;
B、各组物质均可鉴别 ,符合题意;
C、 ② 不能鉴别氢氧化钙和氯化钙,第三道门打不开,不符合题意;
D、② 不能鉴别氢氧化钙和氯化钙,第三道门打不开,不符合题意;
故选B。
5.(2019·台州)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.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】(1)复分解反应发生的条件:有沉淀生成;有气体生成;有水或弱酸弱碱生成;
(2)酸性氧化物只能和碱反应生成盐;碱性氧化物只能和酸反应生成盐,据此解答。
【解答】A.由于酸性氧化物只能和碱反应生成盐,而不能生成碱,所以CO2与NaOH不能直接转化,故A正确;
B.二氧化碳和氯化钠溶液不能反应,因此③不可以直接转化,故B错误;
C.由于碳酸钙不溶于水,因此和NaOH无法反应,故C错误;
D.Na2CO3如果和氢氧化钾反生复分解反应,生成物中既没有沉淀,也没有气体,更没有水生成,因此它们不能反应,故D错误。
故选A。
6.(2019·台州)某同学对Fe2O3做了如图探究活动,已知氯气在水溶液中能将Fe2+转变为Fe3+,且每一步都充分反应。下列分析正确的是( )
A.无色气体可以使澄清石灰水变浑浊
B.黑色粉末是Fe3O4
C.①过程Fe2O3中的氧元素全部转人无色气体
D.②过程有置换反应发生
【答案】B
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)氧化铁在高温下分解为氧气和四氧化三铁;四氧化三铁、稀盐酸和氯气反应生成氯化铁;氯化铁和氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀。
(2)二氧化碳气体能使澄清的石灰水变浑浊;
(3)四氧化三铁是黑色固体,含有 Fe2+ 的溶液呈浅绿色,含有 Fe3+ 的溶液呈黄色;而氢氧化铁是红褐色的。
【解答】A.无色气体是氧气,不能使澄清的石灰水变浑浊,故A错误;
B.氧化铁在高温下分解为氧气和四氧化三铁,因此黑色粉末是Fe3O4,故B正确;
C.①中的氧元素除了变成氧气外,还与铁元素生成四氧化三铁,故C错误;
D.置换反应中必须有单质参加,而②中没有,故D错误。
故选B。
7.(2019·杭州)下列实验中,实验原理和主要操作方法都符合实验目的的是验目的( )
实验目的 实验原理 主要操作方法
A 除去粗盐中的泥沙 各成分的溶解性差异 蒸发
B 分离水与酒精的混合物 各成分的密度差异 蒸馏
C 鉴别稀盐酸和稀硫酸 酸根离子的化学性质差异 加碳酸钠溶液,观察产生气泡快慢
D 除去FeSO4、CuSO4混合溶液中的CuSO4 金属活动性差异 加过量铁粉,充分反应后过滤
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】物质除杂或净化;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据物质的分离及提纯的方法分析,在解答时要先确定实验原理的正确性,再利用实验原理确定操作方法。
【解答】A、除去粗盐中的泥沙要用过滤的方法,错误;
B、分离水和酒精用蒸馏的方法是根据沸点不同的原理,错误;
C、稀盐酸和稀硫酸都能与碳酸钠溶液反应产生二氧化碳气体,无法鉴别,错误;
D、加过量铁粉可以除去硫酸亚铁中的硫酸铜,利用金属活动性差异的原理,正确。
故答案为:D。
8.(2018·台州)某固体由Ba2+、Cu2+、Na+、Cl-、CO32-、SO42-中的几种离子构成,取一定质量的该固体样品,进行如下实验:
①将固体溶于水得无色透明溶液,加入足量BaCl2溶液,过滤后得到5克白色沉淀。
②在沉淀中加入过量稀硝酸,仍有3克白色沉淀。
③在滤液中滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀。则该固体中一定含有( )
A.Na+、CO32-、SO42- B.Cu2+、CO32-、SO42-
C.Cl-、CO32-、SO42- D.Na+、Ba2+、Cl-
【答案】A
【知识点】复分解反应及其应用;离子或物质的共存问题;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】结合物质的颜色、物质的溶解性、复分解反应的条件等分析回答。
【解答】含Cu2+的溶液呈蓝色,Ba2+与CO32-、SO42-都会生成白色沉淀,所以从将固体溶于水得无色透明溶液,说明溶液中无Cu2+,Ba2+与CO32-、SO42-不会同时存在。加入足量BaCl2溶液,过滤后得到5克白色沉淀,在沉淀中加入过量稀硝酸,仍有3克白色沉淀,说明固体中含有CO32-、SO42-,因为碳酸钡、硫酸钡是白色沉淀且碳酸钡与稀硝酸反应,硫酸钡不与稀硝酸反应,同时也可得固体中无Ba2+。根据溶液呈中性,则固体中一定含有阳离子Na+。因为加入aCl2溶液时引入了Cl-,所以在滤液中滴加AgNO3溶液产生白色沉淀的现象不能说明固体中一定含有Cl-。综上分析可知,固体中一定含有的离子是Na+、CO32-、SO42-,A说法正确。
故答案为:A
二、实验探究题
9.(2022·丽水)小丽和小科在做“金属与酸反应”的实验时,他们分别将镁条投入盛有稀盐酸的试管中,小丽加入少量镁条,而小科加入了足量镁条。一段时间后,小科的试管底部“意外”地出现了灰白色固体。为探究该固体是什么物质,他们开展了如下探究:
[提出问题]足量镁和稀盐酸反应生成的灰白色固体是什么
[查阅资料]氢氧化镁和碱式氯化镁[Mg(OH)Cl]都难溶于水,但都能与稀硝酸反应,后者能生成Mg(NO3)2
[建立假设]假设1:未溶解完的氯化镁;假设2:氢氧化镁;假设3:碱式氯化镁.....
[进行实验]将灰白色固体过滤、充分洗涤后进行如下实验:
序号 实验操作 实验现象 实验结论
实验一 取灰白色固体于试管中,加入足量蒸馏水,充分振荡 固体不溶解 假设1 。
实验二 取灰白色固体于试管中,加入足量稀硝酸,充分振荡 固体溶解 假设2不成立
往上述溶液中滴加硝酸银溶液:的 。
[评价交流]小丽认为该灰白色固体平定是碱式氯化镁。小科认为上述探究还不足以说明该固体就是碱式氯化镁,其理由是 。
[继续探究]......
【答案】不成立;产生白色沉淀;只证明了氯元素的存在,未证明碱式氯化镁中的其他元素
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据氯化镁的可溶性,氢氧化镁与硝酸反应生成硝酸镁和水,硝酸镁与硝酸银不反应,氯化镁与硝酸银反应产生氯化银沉淀分析。
【解答】 [进行实验] 氯化镁能溶于水,加水后固体不溶解,则说明假设1不成立。氢氧化镁与硝酸反应生成硝酸镁和水,硝酸镁与硝酸银不反应,假设2不成立,则固体中加入稀硝酸溶解后,再加入硝酸银,会产生白色沉淀。
[评价交流] 实验中只证明了氯元素的存在,未证明碱式氯化镁中的其他元素,所以实验方案不足以得出结论。
故答案为:不成立;产生白色沉淀; 只证明了氯元素的存在,未证明碱式氯化镁中的其他元素。
10.(2021·宁波)有一瓶气体,可能由O2、CO、CO2中的一种或几种组成。为确定其组成,在老师的指导下,实验小组对该瓶气体进行了如下探究:
[查阅资料]脱氧剂(还原铁粉)能够吸收氧气和水蒸气。
[实验设计]用下图所示的装置进行实验(已略去夹持装置)。
[实验步骤]①检查装置气密性;②通入一定量氮气;③通入该气体,点燃酒精灯。
[实验现象]步骤③实验过程中,A装置无现象,B和F装置出现白色沉淀,E装置中出现光亮的红色物质。
(1)[实验结论]该气体由 组成。
(2)[实验反思]C装置的作用是 。
(3)步骤②通入一定量氮气的目的是 。
(4)E装置中氧化铜粉末发生反应的化学方程式为 。
【答案】(1)一氧化碳和二氧化碳(CO和CO2)
(2)除去CO2气体
(3)排尽装置中原有的空气
(4)CO+CuO Cu+CO2
【知识点】实验方案设计与评价;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)B中澄清的石灰水变浑浊,说明气体中含有二氧化碳;F中澄清的石灰水变浑浊,E装置中出现红色物质,说明气体与氧化铜反应,生成了二氧化碳和铜单质,那么该气体应该是一氧化碳。
(2)二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,因此C中的氢氧化钠溶液用于吸收二氧化碳,避免对后面的实验产生影响。
(3)实验中要验证是否存在二氧化碳气体,而空气中含有二氧化碳,因此必须在实验前将装置中的空气排出去。
(4)确定反应物、反应条件和生成物,进而写出反应的方程式。
【解答】(1)[实验结论]该气体由一氧化碳和二氧化碳(CO和CO2)组成。
(2)[实验反思]C装置的作用是除去CO2气体。
(3)步骤②通入一定量氮气的目的是排尽装置中原有的空气。
(4)E装置中氧化铜粉末与一氧化碳反应,生成铜单质和二氧化碳气体,反应的方程式为: CO+CuO Cu+CO 。
11.(2021·杭州)小金为了探究氧化铜与氢气的反应和反应产物,用如图所示装置进行实验。注射器内装满氢气,并将注射器针头扎200m注射器入橡皮塞中,将少许氧化铜粉末送入长柄U形石英玻璃管内并平铺于管底。将少量白色的无水硫酸铜粉末送入长柄U形石英玻璃管中并平铺于直管中部。然后将一个气球套在长柄U形石英玻璃管的直管出口处,连接好整个实验装置并检查装置气密性……
(1)为确保实验安全,在点燃酒精灯加热前的操作是 。
(2)装置末端连接的气球的作用是 。
(3)实验过程中,当观察到 现象时可判断一定有产物水生成。
(4)实验开始时加入a克纯氧化铜粉末,实验结束后取出U形管底的固体称量为b克,当b为 (用含有a式子表示)时,可判断氧化铜已完全转化为铜。
【答案】(1)通入氢气
(2)收集尾气(或防止空气中的水蒸气进入)
(3)U形石英玻璃管的直管中部白色粉末变蓝
(4)0.8a
【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查;还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】根据氢气与氧化铜反应生成铜和水,进行实验时为防止发生爆炸要先排除装置内空气及氧化铜中铜元素质量即为生成铜的质量分析。
【解答】(1)氢气与空气混合气体受热易发生爆炸,所以为确保实验安全,在点燃酒精灯加热前应先通入纯净氢气排除装置内空气;
(2)空气中水蒸气会干扰实验结果,装置末端连接的气球可收集尾气且防止空气中的水蒸气进入;
(3)硫酸铜遇水会变蓝, U形石英玻璃管的直管中部白色粉末变蓝可判断有水生成;
(4)a克氧化铜中铜元素质量为,若生成0.8a则说明氧化铜已完全转化为铜。
故答案为:(1)通入氢气;(2) 收集尾气(或防止空气中的水蒸气进入) ;(3) U形石英玻璃管的直管中部白色粉末变蓝 ;(4)0.8a.
12.(2021·杭州)牙是人体口腔内的消化器官,而龋齿(俗称蛀牙是青少年中发生率很高的牙病。
(1)下列龋齿形成的过程中,哪一环节会导致患者感觉到剧烈牙疼 。
(2)使用含氟牙膏是预防龋齿的一种有效途径,但过量摄入氟化物,也会引起氟斑牙等疾病,因此在含氟牙膏上往往标明:六岁及以下儿童使用豌豆大小牙膏,在成人指导下刷牙。估测豌豆大小牙膏的体积约为 。
A.0.3mm3 B.0.3cm3 C.0.3dm3 D.0.3m3
(3)含氟牙膏中摩擦剂的种类对氟化物能否有效预防龋齿有较大影响。假如某含氟牙膏中使用的摩擦剂分可能为碳酸钙、水合硅石不溶于水且不与盐酸反应)中的一种或两种,而牙膏的其他成分均能溶于水且不与盐酸反应。请设计实验探究此牙膏中摩擦剂的成分。(写出实验思路即可)
【答案】(1)D
(2)B
(3)⒈取一定量的牙膏样品,加蒸馏水溶解
⒉过滤,分离滤液与沉淀
⒊取沉淀加过量盐酸,观察其溶解的情况
①若全部溶解,则摩擦剂的成分是CaCO3
③若全部不溶解则摩擦剂的成分是水合硅石
【知识点】消化系统的组成;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)牙齿的结构, 牙齿的结构,最外面的就是牙釉质。中间的是牙本质,最里面的牙髓。
(2)根据常识可判断豌豆大小牙膏的体积;
(3)要分析牙膏的成分,先要分离牙膏中可溶物和不可溶物。然后要检验是否有碳酸钙.
【解答】(1)牙髓里有神经,神经破坏了,人感觉到剧烈疼痛。故选D
(2) 豌豆大小的牙膏,一般以立方厘米,故选B
13.(2021·金华)思维模型的建构既方便于问题的解决,又能促进深度学习。某科学研究小组同学,在研究了气体检验专题内容后,认为气体检验的关键是干扰气体的界定,判断标准是对后续实验是否会产生干扰。于是在老师的指导下对解决“气体检验”类问题建构了如下思维模型:
【模型应用】同学们为检验天然气燃烧后的气体产物成分,应用思维模型设计了如图甲实验方案(固定装置未画出),将天然气在氧气中燃烧后得到的混合气体通过该方案进行实验。
(1)实验过程中观察到A装置中的无水硫酸铜变蓝,B、F装置中的澄清石灰水均变浑浊,D装置中的澄清石灰水不变浑浊,由此可得出该气体产物的成分为 ;
(2)图甲实验方案中,装置C和D归属于上述思维模型中的 环节;
(3)【改进创新】小金同学认为,原气体产物中的CO2对CO的检验不会产生干扰,于是从简约装置、节约实验药品的角度出发,对图甲方案进行了改进与创新,去掉B、C、D装置,替换F、G装置,改用图乙所示的装置对该气体产物的成分进行探究。在实验中,小金先从A处通一段时间混合气体,再点燃E处酒精灯加热,观察现象,也实现了气体产物成分的检验。
实验中,小金在加热前先通一段时间的混合气体,其目的是 ;
(4)实验中,判断E中玻璃管内空气已排净的实验现象是 。
【答案】(1)H2O、CO2、CO
(2)气体净化
(3)防止加热时发生爆炸,检验CO2
(4)H装置中澄清石灰水变浑浊
【知识点】二氧化碳的检验和验满;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据水能使无水硫酸铜变蓝,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,一氧化碳与氧化铜反应后生成二氧化碳分析。
【解答】(1) 实验过程中观察到A装置中的无水硫酸铜变蓝,说明含有水,B装置中的澄清石灰水均变浑浊,说明含有二氧化碳,D装置中的澄清石灰水不变浑浊,F石灰水变浑浊,说明将原二氧化碳除去,经过反应又生成了二氧化碳,即原气体中含有一氧化碳;
(2) 装置C和D是除去原有二氧化碳,归属于上述思维模型中的气体净化 ;
(3)加热CO与空气的混合气体时易发生爆炸,且为验证气体中有二氧化碳,需在CO反应前检验,所以小金在加热前先通一段时间的混合气体,目的是防止加热时发生爆炸,并检验CO2;
(4) H装置中澄清石灰水变浑浊,则说明有通入气体进入H,装置内空气已排净;
故答案为:(1) H2O、CO2、CO ;(2)气体净化;(3) 防止加热时发生爆炸,检验CO2 ;(4) H装置中澄清石灰水变浑浊 。
14.(2021·湖州)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,滴加适量的硝酸钡溶液和稀硝酸,无明显现象, (填写正确的实验操作及现象),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Fe 2+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)滴加适量的硝酸银溶液,出现白色沉淀。
(2)无水硫酸铜粉末不变蓝
(3)C+O2 CO2;Ca(OH)2+CO2=CaCO3 +H2O
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)根据验证氯离子用硝酸银和稀硝酸,通过产生不溶于酸的白色沉淀分析;
(2)根据四氧化三铁与氢气反应生成铁和水分析;
(3)根据碳充分燃烧时生成二氧化碳,二氧化碳能使石灰水浑浊分析。
【解答】(1)要证明氯离子,先向溶液中加程度硝酸钡溶液和稀硝酸,排除硫酸根离子的干扰,然后加硝酸银溶液,出现白色沉淀,即含有氯离子;
(2)四氧化三铁与氢气反应生成铁和水,所以反应发生时若无水硫酸铜粉末不变蓝色,即没有水生成,则可排除四氧化三铁的可能性;
(3)碳充分燃烧时生成二氧化碳,二氧化碳能使石灰水浑浊,反应方程式为
C+O2 CO2、Ca(OH)2+CO2=CaCO3 +H2O;
故答案为:(1) 滴加适量的硝酸银溶液,出现白色沉淀 ;(2) 无水硫酸铜粉末不变蓝 ;(3)C+O2 CO2、Ca(OH)2+CO2=CaCO3 +H2O。
15.(2020·湖州)小明在实验室做镁条和稀盐酸反应的实验时,发现试管中产生大量气体、试管壁发烫。放置较长时间后,管底部有沉淀生成。针对这一现象,小明进行了探究:
(1)小明最初认为试管底部的沉淀可能是镁与稀盐酸反应生成大量的MgCl2不能完全溶于水所致。但随后小明通过实验证实了沉淀不是MgCl2。你认为小明的实验操作是 。
(2)小明查阅资料知道镁与水在加热的条件下能生成氢氧化镁(难溶性物质)和氢气。于是,他进行了实验验证:将去除氧化膜的镁条和水放在试管中加热,发现镁条表面有少量气泡生成。停止加热后,却始终没有观察到沉淀。请对“没有观察到沉淀”这一结果作出合理的解释。 。
(3)镁与水反应没有观察到沉淀,而镁与稀盐酸混合却有沉淀。小明经过思考,认为沉淀的产生与氯离子有关。后来查阅资料得知,沉淀的主要成分是一种可溶于稀硝酸,并生成氯化镁、硝酸镁和水的碱式氯化镁[Mg(OH)Cl]。请你设计实验验证沉淀中含有氯元素。 。
【答案】(1)取少量沉淀于试管中,加入水。
(2)镁和水反应,生成的氢氧化镁覆盖在镁条表面阻止了反应的进行。
(3)取沉淀洗涤干净后,加稀硝酸溶解,再加硝酸银,若有白色沉淀则证明沉淀中含有氯元素。
【知识点】饱和溶液与不饱和溶液;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)根据氯化镁的可溶性分析;
(2)根据氢氧化镁难溶会覆盖在固体表面使反应停止分析;
(3)根据氯离子的验证方法分析。
【解答】(1)氯化镁可溶,所以要证明固体是否为氯化镁,可取少量沉淀加水,看是否溶解即可;(2)镁和水反应生成氢氧化镁沉淀,会覆盖在镁表面阻止反应进行,所以可能观察不到沉淀产生;
(3)验证氯元素要利用硝酸银溶液和稀硝酸, 沉淀的主要成分是一种可溶于稀硝酸的物质,要证明其中含氯元素,可先用硝酸溶解,然后向溶液中加硝酸银溶液,若产生白色沉淀则证明含有氯元素;
故答案为:(1) 取少量沉淀于试管中,加入水 ;(2) 镁和水反应,生成的氢氧化镁覆盖在镁条表面阻止了反应的进行 ;(3) 取沉淀洗涤干净后,加稀硝酸溶解,再加硝酸银,若有白色沉淀则证明沉淀中含有氯元素。
16.(2020·宁波)在“探究稀盐酸和稀硫酸的化学性质”实验中,小科发现镁带与稀盐酸反应后的试管内出现了灰白沉淀。
【提出问题】灰白色沉淀是什么物质?
【提出猜想】小科在老师指导下,猜想灰白色沉淀是下列物质中的一种或几种:
①镁;②氯化镁;③氢氧化镁;④碱式氯化镁[Mg(OH)Cl]。
老师肯定了小科的猜想,并鼓励他继续进行实验探究。
【实验探究】步骤一:将上述镁带与稀盐酸反应后试管内的物质过滤,得到滤液和灰白色滤渣。
步骤二:取滤液于试管中,加入适量的氯化镁粉末,粉末全部溶解。
步骤三:取少量灰白色滤渣于试管中,加入适量稀盐酸,沉淀全部溶解,无其他现象。
步骤四:将剩余滤渣用蒸馏水充分洗涤。取洗涤后的滤渣于试管中,加入过量稀硝酸,滤渣全部溶解,再加入硝酸银溶液,有白色沉淀产生。
【实验反思及结论】
(1)从步骤二可知,灰白色沉淀不可能是氯化镁,因为滤液是氯化镁的 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(2)从步骤三可知,该沉淀中没有 。
(3)步骤四中将滤渣用蒸馏水充分洗涤是为了 。
(4)根据实验探究可知,该反应产生的灰白色沉淀中一定含有 。
【答案】(1)不饱和
(2)Mg
(3)洗去滤渣表面的氯化镁,防止氯化镁干扰后续实验
(4)Mg(OH)Cl
【知识点】饱和溶液与不饱和溶液;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)根据向溶液中加溶质可继续溶解确定溶液为不饱和溶液分析;
(2)根据金属镁与盐酸反应产生气泡分析;
(3)根据过滤所得滤渣中含有滤液成分分析;
(4)根据氯离子的验证方法分析。
【解答】(1)由步骤二加入氯化镁粉末,粉末全部溶解可知,所得滤液是氯化镁的不饱和溶液;
(2) 步骤三中 加入适量稀盐酸,沉淀全部溶解 ,而镁与盐酸反应会产生氢气,由此可知沉淀中没有镁;
(3) 滤渣上会附着有氯化镁,步骤四中将滤渣用蒸馏水充分洗涤是为了 洗去滤渣表面的氯化镁,防止氯化镁干扰后续实验 ;
(4) 滤渣中加入过量稀硝酸,滤渣全部溶解,再加入硝酸银溶液,有白色沉淀产生,说明含有氯离子,由此可知该反应产生的灰白色沉淀中一定含有 Mg(OH)Cl ;
故答案为:(1)不饱和;(2) Mg ;(3) 洗去滤渣表面的氯化镁,防止氯化镁干扰后续实验 ;(4) Mg(OH)Cl 。
17.(2020·金华·丽水)除H2、CO能还原氧化铜外,CH4及其它一些具有还原性的气体也能与氧化铜发生反应。如:加热时,CH4能与CuO反应生成Cu、CO2和H2O。某拓展小组同学设计了如图所示实验装置(夹持装置省略),分别对有关气体问题进行探究。请按要求回答相关问题。
(1)【探究Ⅰ】对已知气体性质的探究。
将CH4气体按如图所示装置进行规范实验,可观察到的实验现象有 (填序号);
①A装置中的黑色粉末变成光亮的红色物质
②B装置中的固体由白色变蓝色
③C装置中溶液变浑浊
(2)【探究Ⅱ】对气体组成的探究。
气体X可能由H2、CH4中的一种或两种组成,同学们按如图所示实验装置对其组成进行探究。
①C装置中溶液变浑浊,可证明气体X中含有 ;
②根据B装置中的固体由白色变蓝色的现象,得出气体X中含有H2的结论,请对此结论作出评价,并说明理由 。
(3)【探究Ⅲ】对未知气体的探究。
将某火箭燃料X通过如图所示装置,观察到A装置中的黑色粉末变成光亮的红色物质;B装置中的固体由白色变蓝色,C装置中溶液不变浑浊。C中导出的气体是空气中含量最多的物质。已知燃料X是由2种元素组成的纯净物,其相对分子质量为32。根据现象及信息推断并写出:A装置中发生反应的化学方程式为 。
【答案】(1)①②③
(2)CH4;不合理,因为CH4与氧化铜反应后也生成了水
(3)N2H4+2CuO 2Cu+N2+2H2O
【知识点】实验方案设计与评价;还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】(1)氧化铜为黑色固体,铜单质为红色固体;无水硫酸铜粉末为白色,而一旦吸水会变成蓝色的五水硫酸铜晶体;二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀,根据甲烷和氧化铜的反应产物分析即可;
(2)①氢氧化钙溶液变浑浊,说明有二氧化碳气体产生。氢气中不含碳元素,而甲烷中含有碳元素,因此肯定有甲烷存在;
②固体由白色变成蓝色,说明硫酸铜粉末吸收了水,即反应中有水生成。由于氧化铜中只含有氧元素,所以水中的氢元素肯定来自于气体X,由于氢气和甲烷中都含有氢元素,所以无法判断是否有氢气的存在。
(3)根据反应现象分析火箭燃料X与氧化铜反应的产物,然后根据质量守恒定律确定X的元素组成,并对它的化学式进行推断,最后写出反应的化学方程式。
【解答】(1) 加热时,CH4能与CuO反应生成Cu、CO2和H2O , 那么将CH4气体按如图所示装置进行规范实验,可观察到的实验现象有: A装置中的黑色粉末变成光亮的红色物质 ; B装置中的固体由白色变蓝色 ; C装置中溶液变浑浊 ,故选①②③。
(2)① C装置中溶液变浑浊,可证明气体X中含有CH4;
② 根据B装置中的固体由白色变蓝色的现象,得出气体X中含有H2的结论, 我认为这个结论不合理,理由是: CH4与氧化铜反应后也生成了水 。
(3)A装置中的黑色粉末变成光亮的红色物质,肯定有铜单质生成;B装置中的固体由白色变蓝色,肯定有水生成;C装置中溶液不变浑浊,肯定没有二氧化碳产生。C中导出的气体是空气中含量最多的物质,肯定有氮气生成。据此可知,反应产物是Cu、H2O和N2。由于氧化铜中只含有Cu和O元素,而X只由两种元素组成,根据质量守恒定律可知,那么X肯定有N和H元素组成。设它的化学式为NxHy,根据它的相对分子质量为32得到:14x+1y=32,解得:x=2,y=4,因此X的化学式为N2H4,那么反应的化学方程式为:N2H4+2CuO 2Cu+N2+2H2O.
18.(2020·杭州)小金利用图示装置进行“一氧化碳还原氧化铁”及产物检验的实验。实验步骤如下
步骤1:连接装置并检查装置的气密性,在确保装置气密性良好的基础上,按图示在各装置中添加药品;
步骤2:缓慢推注射器活塞,利用甲酸(一种无色溶液,溶质为HCOOH)与浓硫酸在80℃水浴的条件下制
备一氧化碳(反应原理:HCOOH CO↑+H2O);
步骤3:待万用瓶中澄清石灰水下降至安全线以下后再点燃酒精灯,当W型管右侧弯管处的氧化铁全部
变为黑色时,继续加热2分钟后熄灭酒精灯;
步骤4:撤去酒精灯和盛热水的烧杯,用磁铁吸引黑色物质至W型管左侧弯管处进行固体产物的检验。
(1)进行气密性检査时,可在万用瓶中盛适量水,然后推注射器活塞,当观察到 (填写现象),说明装置气密性良好。
(2)点燃酒精灯前,需要“待万用瓶中澄清石灰水下降至安全线以下”的原因是
(3)步骤3后,W型管左侧弯管处为反应后得到的稀硫酸,若固体产物全部是铁,步骤4中能观察到的现象是
【答案】(1)万用瓶中的水会进入导管并形成一段稳定的水柱
(2)排尽W型管内的空气,防止点燃酒精灯进行加热时发生爆炸
(3)有气泡产生,固体有溶解,且溶液呈浅绿色(写出有气泡产生即可)
【知识点】实验方案设计与评价;还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】(1)在注射器活塞的推力作用下,万用瓶中的水会进入导管。如果装置的气密性良好,那么装置内的压强不会改变,因此在外界大气压强作用下托住的水柱长度会保持不变;
(2)一氧化碳中如果混入空气,一旦点燃很容易发生爆炸。利用一氧化碳的压力,将装置内的空气完全排放出去,可以保证加热时的安全性。
(3)铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,且含有2价铁离子的溶液呈浅绿色。
【解答】(1)进行气密性检査时,可在万用瓶中盛适量水,然后推注射器活塞,当观察到万用瓶中的水会进入导管并形成一段稳定的水柱,说明装置气密性良好。
(2)点燃酒精灯前,需要“待万用瓶中澄清石灰水下降至安全线以下”的原因是:排尽W型管内的空气,防止点燃酒精灯进行加热时发生爆炸;
(3)步骤3后,W型管左侧弯管处为反应后得到的稀硫酸,若固体产物全部是铁,步骤4中能观察到的现象是:有气泡产生,固体有溶解,且溶液呈浅绿色。
三、填空题
19.(2022·宁波)某白色固体M可能由Na2CO3、Na2SO4、MgCl2、Ba(OH)2中的一种或几种物质组成。为确定其成分,小宁进行如图所示实验。
则:
(1)白色沉淀G的化学式为 。
(2)白色固体M的成分是 。
【答案】(1)AgCl
(2)Na2CO3、MgCl2、Ba(OH)2
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据氢氧根离子和镁离子会生成氢氧化镁沉淀,碳酸根离子和钡离子反应生成溶于酸的碳酸钡沉淀,硫酸根离子和钡离子反应生成不溶于酸的硫酸钡沉淀,氯离子和银离子反应生成氯化银沉淀等知识进行分析。
【解答】(1)白色固体加入足量的水溶解得到白色沉淀A和无色溶液,白色沉淀A中加入足量的稀盐酸,产生气泡,沉淀全部溶解,所以白色沉淀中含有碳酸钡,一定不含硫酸钡,即样品中一定含有碳酸钠、氢氧化钡或氯化镁,一定不含硫酸钠;无色溶液B中通入二氧化碳气体,生成白色沉淀E,所以A中一定含有氢氧化钡,无色溶液F中加入稀硝酸和硝酸银溶液生成白色沉淀G,所以G是氯化银,样品中一定含有氯化镁,所以白色沉淀G的化学式为AgCl;
(2)白色固体M的成分是Na2CO3、MgCl2、Ba(OH)2。
20.(2022·金华)某混合气体X由CO2、CO、H2O(水蒸气)、H2中的两种或两种以上组成,X气体依次通过如图1装置(假定每步反应均完全),现象分别为:A中溶液变浑浊;B中固体变为红色;C中粉末变为蓝色;D中溶液变浑浊。
完成下列问题:
(1)该实验能得出CO气体一定存在的证据是 ;
(2)只要在图1中加装一个图2装置,就能确定原混合气体X中是否含有H2。
①写出图2装置中试剂名称 ;
②该装置连接在图1中哪两个装置之间 (用字母表示)。
【答案】(1)澄清石灰水变浑浊
(2)浓硫酸;A与B之间
【知识点】酸的物理性质及用途;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】一氧化碳和氢气与氧化铜反应生成铜和二氧化碳、水;可通过通入氧化铜后生成物的验证来验证一氧化碳和氢气的存在。
【解答】(1)可利用CO与氧化铜反应生成铜和二氧化碳来证明,所以通过澄清石灰水变浑浊的现象证明CO存在;
(2)要证明氢气,需利用氢气与氧化铜反应生成铜和水证明,图2装置中试剂应为浓硫酸,该装置是为了除去原气体中的水蒸气,应连接在A与B之间。
故答案为:(1)澄清石灰水变浑浊;(2)浓硫酸;A与B之间。
21.(2022·舟山)小舟归纳了金属及其化合物之间的部分转化关系,如图所示。
(1)请写出符合图中转化规律①的化学方程式 (写一个即可)。
(2)我国古代劳动人民最早发明使用湿法炼铜,其原理是:第一步用硫酸将铜矿中的铜转变为可溶性的硫酸铜,第二步将铁放入硫酸铜溶液中把铜置换出来。其中利用了图中转化规律⑧的是第 步。
【答案】(1)2Mg+O2 2MgO
(2)二
【知识点】金属及其化合物之间的转化
【解析】【分析】根据金属与氧气反应生成金属氧化物及金属与盐溶液反应生成金属分析。
【解答】(1) 转化规律①为金属与氧气的反应,如镁与氧气转化为氧化镁,方程式为 2Mg+O2 2MgO ;
(2) ⑧ 为金属与盐发生置换反应生成金属,属于第二步。
故答案为:(1) 2Mg+O2 2MgO ;(2)二。
22.(2021·宁波)有一包白色粉末,可能由BaCl2、NaOH、Na2CO3、Na2SO4中的一种或几种组成。为确定其成分,某兴趣小组做了如图所示实验。
则:
(1)无色溶液A中一定含有的溶质是 。
(2)白色粉末的成分是 。
【答案】(1)氯化钠(NaCl)
(2)氯化钡和碳酸钠(BaCl2和Na2CO3)
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】①碳酸钡和硫酸钡都是白色沉淀,但是硫酸钡与稀硝酸不反应,而碳酸钡与稀硝酸反应生成二氧化碳气体;
②碳酸钠和氢氧化钠溶液都成碱性,据此分析解答。
【解答】①白色粉末溶于水,生成了白色沉淀,加入稀硝酸后,沉淀全部溶解且有气体生成,则沉淀为碳酸钡,即溶液中肯定存在氯化钡和碳酸钠,没有硫酸钠。
②将白色粉末溶于水后得到的无色溶液A用试纸测试,pH=7,则其中肯定没有氢氧化钠。
(1)无色溶液A中一定含有的溶质是氯化钡和碳酸钠的反应产物氯化钠(NaCl)。
(2)白色粉末的成分是氯化钡和碳酸钠(BaCl2和Na2CO3)。
23.(2021·金华)学习了物质推断专题内容后,科学研究小组同学设计了如下实验方案进行探究。步骤如下:
①往镁粉和氧化铜的混合物中加入过量稀硫酸,充分反应并过滤,得到滤渣甲和滤液A;
②往滴有无色酚酞的氢氧化钠和硝酸钡的混合溶液中,加入一定量的稀硫酸,充分反应并过滤,得到沉淀乙和无色滤液B;
③将滤液A和B充分混合后,得到沉淀丙和滤液C; ④往滤液C中滴加氯化钡溶液,没有沉淀产生。
回答下列问题:
(1)步骤②中沉淀乙的化学式为 ;
(2)滤液C中除酚酞外,一定含有的溶质是 。
【答案】(1)BaSO4
(2)HNO3、Mg(NO3)2、NaNO3
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据各步物质间的反应分析,确定反应后成分时要注意反应物的用量,若反应物过量,则反应后物质中一定存在过量的物质,结合钡离子与硫酸根离子能生成硫酸钡沉淀解答。
【解答】①往镁粉和氧化铜的混合物中加入过量稀硫酸,镁和氧化铜分别与硫酸反应生成硫酸镁和硫酸铜,镁能与硫酸铜反应生成硫酸镁和铜,充分反应并过滤,得到滤渣甲和滤液A,甲成分为铜,A的溶质一定有硫酸镁和硫酸,可能有硫酸铜;
②往滴有无色酚酞的氢氧化钠和硝酸钡的混合溶液中,加入一定量的稀硫酸,充分反应并过滤,得到沉淀乙和无色滤液B,沉淀乙为硫酸钡,B溶质一定有硝酸钠,可能有硫酸钠或硝酸钡或硫酸;
③将滤液A和B充分混合后,得到沉淀丙和滤液C;说明B中有硝酸钠、硝酸钡;
④往滤液C中滴加氯化钡溶液,没有沉淀产生,说明C中不含硫酸根离子,则一定含有溶质为 HNO3、Mg(NO3)2、NaNO3 。
故答案为:(1) BaSO4 ;(2) HNO3、Mg(NO3)2、NaNO3 。
24.(2020·宁波)铁的化合物有广泛用途,如碳酸亚铁(FeCO3)可作补血剂。某硫酸厂产生的炉渣中除了有Fe2O3、FeO,还有一定量的SiO2。兴趣小组利用炉渣尝试制备FeCO3,其流程如下:
【已知:Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4;SiO2不溶于水,也不与稀硫酸反应】
(1)操作①的名称是 。
(2)溶液A中的溶质除H2SO4外,还存在 。
(3)上述流程中生成固体c的化学方程式 。
【答案】(1)过滤
(2)Fe2(SO4)3、FeSO4
(3)Na2CO3+FeSO4=Na2SO4+FeCO3↓
【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)根据过滤原理分析;
(2)根据金属氧化物与酸反应产生盐分析;
(3)根据碳酸钠与硫酸亚铁反应生成硫酸钠和碳酸亚铁分析。
【解答】(1) 操作①将溶液和固体分离,名称是过滤;
(2) 溶液A中的溶质除H2SO4外,还存在氧化铁和氧化亚铁与硫酸反应生成的硫酸铁和硫酸亚铁;
(3) 上述流程中生成固体c是碳酸钠与硫酸亚铁的反应,化学方程式为 Na2CO3+FeSO4=Na2SO4+FeCO3↓ ;
故答案为:(1)过滤;(2) Fe2(SO4)3、FeSO4 ;(3) Na2CO3+FeSO4=Na2SO4+FeCO3↓ 。
25.(2020·宁波)如图是某科学老师设计的一氧化碳还原氧化铁的实验装置。
(1)在B装置的液面下降到安全线之前,不能加热氧化铁,这是因为 。
(2)反应结束后停止加热,继续通CO,此时B装置的作用是 。
【答案】(1)CO和空气混合,加热可能会发生爆炸
(2)收集CO,防止污染空气
【知识点】还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】根据CO与氧化铁反应要先通CO然后再加热,以防止加热CO与空气混合气发生爆炸及CO实验要有尾气处理装置以防止污染空气分析。
【解答】(1)因 CO和空气混合,加热可能会发生爆炸 ,所以一氧化碳还原氧化铁实验要先通入CO,然后再加热,所以 在B装置的液面下降到安全线之前,不能加热氧化铁 ;
(2)一氧化碳有毒,排放到空气中会污染空气,B装置可收集一氧化碳,防止污染空气;
故答案为:(1) CO和空气混合,加热可能会发生爆炸 ;(2) 收集CO,防止污染空气 。
26.(2020·金华·丽水)“飞花令”是中国诗词的一种接龙游戏。科学兴趣小组模仿“飞花令”游戏规则,进行物质间转化的接龙比赛,其比赛规则是:从同一物质开始进行转化,接龙物质不能重复且必须含有指定元素,以转化路径长且正确者为比赛胜者。某两场比赛的过程记录如下(“→”表示某一种物质经一步反应可转化为另一种物质)。
(1)指定元素:氢元素 起始物质:HCl 比赛胜者:乙同学
甲同学:HCl→H2O
乙同学:HCl→H2O→
乙同学在方框中应填物质的化学式是 。(写一种即可);
(2)指定元素:钡元素 起始物质:BaO 比赛胜者:丁同学
丙同学:BaO→Ba(OH)2→BaSO4
下列能使丁同学获胜的方案有 (填字母)。
A.BaO→BaSO4→Ba(OH)2→BaCO3
B.BaO-BaCl2→Ba(NO3)2→BaSO4
C.BaO→Ba(OH)2→BaCO3→BaCl2→Ba(NO3)2→BaSO4
D.BaO→BaCl2→BaCO3→Ba(NO3)2→Ba(OH)2→BaSO4
【答案】(1)H2(或NaOH或H2CO3合理即可)
(2)B;C
【知识点】非金属及其化合物之间的转化;金属及其化合物之间的转化
【解析】【分析】(1)从了解的物质中,寻找含有氢元素,且能够由水转化而成的物质即可;
(2)对各个转化过程进行分析,确定相邻的两种物质之间是否存在向右的转化关系即可。
【解答】(1)①水分解可以生成氢气,因此乙同学方框内可以是H2;
②水和钠反应生成氢氧化钠和水,因此方框内可以是NaOH;
③水和二氧化碳反应生成碳酸,银方框内可以是 H2CO3 。
(2)A. BaSO4 为不溶于水和酸的白色沉淀,因此无法直接转化为 Ba(OH)2 ,故A错误;
B.氧化钡和稀盐酸反应生成氯化钡,氯化钡和硝酸银反应生成硝酸钡,硝酸钡和稀硫酸反应生成硫酸钡,故B正确;
C.氧化钡和水反应生成氢氧化钡,氢氧化钡和二氧化碳反应生成碳酸钡,碳酸钡和稀盐酸反应生成氯化钡,氯化钡和硝酸银反应生成硝酸钡,硝酸钡和稀硫酸反应生成硫酸钡,故C正确;
D.硝酸钡无法直接转化为氢氧化钡,故D错误。
故选BC。
27.(2019·宁波)有一包白色固体,可能由BaCl2、NaOH、Na2CO3、Na2SO4中的一种或几种组成。为确定其成分,实验小组进行实验。实验过程中所加试剂均足量,实验过程及现象如图所示。
(1)白色沉淀A稀盐酸反应的化学反应方程式为 。
(2)白色沉淀C的化学式为 。
(3)这包白色固体是由 (填化学式)组成的。
【答案】(1)BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2↑
(2)CacO3
(3)BaCl2、Na2CO3
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据所给物质的性质结合流程图中各步骤的反应现象进行推断,掌握碳酸盐沉淀可溶于酸,而硫酸钡沉淀不溶于酸是解题关键。
【解答】白色固体加水得到白色沉淀和无色溶液B,白色沉淀A加稀盐酸生成无色气体和无色溶液,说明沉淀A能全溶于盐酸,则一定含有氯化钡、碳酸钠,一定不含硫酸钠,无色溶液B与氯化钙溶液反应产生白色沉淀C和无色溶液D,D中加酚酞无色,说明固体中不含氢氧化钠。
(1) 白色沉淀A为碳酸钡,与稀盐酸反应的化学反应方程式为 BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2↑ ;
(2)白色沉淀C为B中碳酸钠与氯化钙反应产生的碳酸钙,化学式为 CacO3 ;
(3)这包白色固体是由 BaCl2、Na2CO3 组成的。
故答案为:(1) BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2↑ ;(2) CacO3 ;(3) BaCl2、Na2CO3 。
28.(2019·宁波)某气体可能由CO、H2、水蒸气中的一种或几种组成。小科利用下图的装置探究其成分,已知无水硫酸铜遇水会变蓝色。
(1)甲装置中盛放的液体是 。
(2)实验过程中观察到无水硫酸铜不变色,澄清石灰水变浑浊,则原气体中一定含有 (填化学式),同时乙装置中黑色固体变 色。
【答案】(1)浓硫酸(或浓H2SO4)
(2)CO;红
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据一氧化碳和氢气都有还原性,一氧化碳还原氧化铜生成铜和二氧化碳,氢气还原氧化铜生成铜和水,由此判断气体成分。
【解答】(1)甲装置为吸收水蒸气装置,则盛放液体为浓硫酸。
(2)实验过程中观察到无水硫酸铜不变色,则说明没有水生成,即原气体中没有氢气,澄清 石灰水变浑浊,则说明有二氧化碳生成,即原气体含有CO,一氧化碳有还原性,能使氧化铜还原成铜,乙装置现象为黑色固体变成红色。
故答案为:(1)浓硫酸;(2)CO;红。
29.(2019·湖州)如图中的a、b、c、d是初中科学中常见的四种不同类别的物质,连线的两物质(或其水溶液)都能发生化学反应,分别生成甲、乙、丙、丁四种物质(部分生成物已经略去)。其中甲是标准状况下密度最小的气体;乙为氯化物,是家庭做菜时必要的调味品;a为常见的单质,它的制品在生活中应用极广,其组成元素是合成人体血红蛋白所必需的;c中含有三种元素,c和d相混时会产生蓝色絮状沉淀物丙。
(1)c的化学式是 。
(2)a与b反应的化学方程式是 。
(3)c与d反应的基本类型属于 。
【答案】(1)NaOH
(2)Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
(3)复分解反应
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】本题考查了物质的推断,在解此类题时,首先将题中有特征的物质推出,然后结合推出的物质和题中的转化关系推导剩余的物质,最后将推出的各种物质代入转化关系中进行验证即可。
【解答】 甲是标准状况下密度最小的气体,则为氢气;乙为氯化物,是家庭做菜时必要的调味品,则为氯化钠;a为常见的单质,它的制品在生活中应用极广,其组成元素是合成人体血红蛋白所必需的,则为铁;a和b反应可生成氢气,则b为酸,b和c反应可生成氯化钠,则 b为盐酸,c中含有三种元素,则c为氢氧化钠,c和d相混时会产生蓝色絮状沉淀物丙,a和d反应可生成丁,则d为铜盐。
(1) c的化学式是 NaOH ;
(2) a与b反应的化学方程式是 Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ ;
(3) c与d反应为复分解反应。
故答案为:(1)NaOH;(2) Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ ;(3)复分解反应。
30.(2019·金华)A、B、C为初中科学常见的三种无机物,它们之间有如图所示的转化关系(“→”表示某一种物质经一步反应可转化为另一种物质,部分反应物、生成物及反应条件已略去)。请回答:
(1)若C是气体,它能使带火星的木条复燃,A、B所属的物质类别和组成元素都相同,则A→B的化学方程式为 ;
(2)若A为光合作用的原料之一,A与B属于不同物质类别,B和C属于同种物质类别,A、B、C三种物质中都含有相同的两种元素,则C可能的物质类别是 。
【答案】(1)2H2O2= =2H2O+O2↑
(2)酸或碱或盐
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】该题主要是通过考查常见的物质作为题眼,来考查学生对物质转化情况的应用。
【解答】(1)C是气体,它能使带火星的木条复燃,则说明C是氧气;A能够生成氧气,则可能是双氧水、水、高锰酸钾、氯酸钾,而B与A组成元素相同,且也能生成氧气,所以B是水;A是双氧水;故答案为:2H2O2= =2H2O+O2↑;
(2)A为光合作用的原料之一,则A可能是二氧化碳或者水;当A是二氧化碳时,B可能是碳酸钠,C可能是碳酸钙;则C是盐,同时二氧化碳也可能形成碳酸;如果A是水,则与氧化钙反应会形成氢氧化钙;故C可能是酸或碱或盐;
故答案为:(1)2H2O2= =2H2O+O2↑;(2)酸或碱或盐.
31.(2019·金华)有一包白色固体样品,可能含氢氧化钠、硝酸钠、碳酸钠、硫酸钠、氯化钡中的一种或几种。
小金同学为探究其成分完成了以下实验:
①取少量白色固体溶于水,得到无色溶液,等分为两份;
②往一份无色溶液中加入稀硫酸,产生沉淀质量与所加稀硫酸质量关系如图所示;
③往另一份无色溶液中通入适量的CO2,产生白色沉淀。
请回答:
(1)仅根据②推测原样品中一定不存在的物质是 ;
(2)原样品的所有可能组成是 。
【答案】(1)Na2CO3和Na2SO4
(2)BaC2、NaOH;BaCl2、NaOH、NaNO3
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】物质共存实质上就是看离子间是否发生反应的问题。若在溶液中发生反应,就不能共存。看能否发生反应,不仅是因为有沉淀、气体、水、难电离的物质产生,还涉及到溶液酸碱性、有色、无色,能否进行氧化还原反应等。
【解答】取少量白色固体溶于水,得到无色溶液,说明碳酸钠、硫酸钠、氯化钡不可同时存在;往一份无色溶液中加入稀硫酸,由图可知,沉淀立即出现,则说明溶液中一定存在氯化钡,不存在碳酸钠、硫酸钠;往另一份无色溶液中通入适量的CO2,产生白色沉淀,说明溶液中还存在碱性物质,不然通入二氧化碳不可能出现沉淀;但是硝酸钠不确定是否存在,即可能存在;
故答案为:(1)Na2CO3和Na2SO4;(2)BaC2、NaOH;BaCl2、NaOH、NaNO3。
32.(2018·宁波)下图是铁、盐酸、氢氧化钙、硫酸铜和氯化镁五种物质的反应与转化关系,“一”表示两种物质之间能发生化学反应,“→”表示在一定条件下的物质转化。
(1)A物质是 (填化学式)。
(2)C与E反应的基本类型是 。
(3)从物质反应规律分析,在单质、氧化物、酸、碱和盐中,能与B反应生成D的物质有 (填序号)。
①2类 ②3类 ③4类 ④5类
【答案】(1)Fe
(2)复分解反应
(3)③
【知识点】化合物之间的相互转化
【解析】【分析】(1)根据图示中物质间的反应和转化关系可以确定出A、B、C、D、E分别是什么物质;(2)根据C与E的反应,可以确定反应的类型;(3)根据物质间的反应关系,可以确定能与B反应生成D的物质的种类。
【解答】(1)根据图示可知,能与E反应的物质有三种,可以确定E是氢氧化钙。A不能与E反应所以A是铁。D只能与E反应,所以D是氯化镁。盐酸在一定条件下能转化成氯化镁,所以B是盐酸,C是硫酸铜;(2)C是硫酸铜,E是氢氧化钙,反应的化学方程式是:CuSO4+Ca(OH)2=Cu(OH)2↓+CaSO4,所以反应的基本类型是复分解反应;(3)B是盐酸,D是氯化镁,盐酸与金属镁、盐酸与氧化镁、盐酸与氢氧化镁、盐酸与碳酸镁反应都能生成氯化镁,所以物质有4类,选③。
故答案为:(1)Fe;(2)复分解反应;(3)③
33.(2018·杭州)某化工厂利用含有1%-2%BaCO3的废料制取BaCl2(废料中其他物质不溶于水和稀盐酸、且不与稀盐酸反应)。其部分流程如下:
滤渣必须经过充分洗涤,确保其中Ba2+含量达到规定标准才能作为固体废弃物处理,检验Ba2+的试剂可用 ,洗涤滤渣的主要目的是 。
【答案】稀硫酸;防止固体废弃物中可溶性钡盐对环境的污染
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】该题主要考查了离子的检验和环境污染问题;
【解答】钡离子与硫酸根离子能够生成沉淀,所以只需加入可溶性含有硫酸根的物质即可;因为氯化钡是可溶的,且钡是重金属,会造成污染;同时洗涤后可以充分回收氯化钡;
故答案为:稀硫酸(合理即可);防止固体废弃物中可溶性钡盐对环境的污染。
34.(2018·绍兴)有一固体物质可能含有硫酸钾、硝酸铵、氯化钡中的一种或几种.现需要对此物质成分进行检侧。甲同学向固体中加入足量的水,形成无色溶液;乙同学向固体中加入足量氢氧化钡溶液,产生白色沉淀,放出刺激性气体。
(1)该气体为 (写化学式)。
(2)根据两同学的实验现象可推定此物质的组成是 。
【答案】(1)NH3
(2)硫酸钾、硝酸铵
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】该题主要考查物质的推断及化学物质之间反应的现象;
【解答】硫酸钾、硫酸铵、氯化钡之间可能的反应为: 而甲同学把样品加水后形成无色溶液,说明没有沉淀产生;则氯化钡和硫酸钾不能同时存在;而加入氢氧化钡有沉淀产生,说明一定含有硫酸根,并且会产生刺激性气体,能与氢氧根产生气体的只有氨气;说明一定有铵根离子;所以原固体样品中一定存在硝酸铵、硫酸钾,一定不存在氯化钡;
故答案为:(1)NH3;(2)硫酸钾、硝酸铵。
35.(2018·金华)A,B,C,D是初中科学常见的四种物质,其中A,B属于相同物质类别的化合物,C,D物质类别不同,它们之间的转化和反应关系如图。图中“→”表示某一种物质经一步反
应可转化为另一种物质,“一”表示相连两物质能发生化学反应,部分反应物、生成物及反应条件已略去,请回答:
(1)若C是二氧化碳,B是氢氧化钙,则B→A的化学方程式是 ;
(2)若C是锌,A和B都属于酸,写出D可能的化学式 (物质类别不同的两种即可)
【答案】(1)Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH
(2)Na2CO3,CuO,NaOH
【知识点】盐的性质及用途;物质的鉴别、推断;酸的化学性质;碱的化学性质
【解析】【分析】该题主要考查了学生 对中学化学中常见物质之间反应和转化的掌握情况;
【解答】(1)C是二氧化碳,B是氢氧化钙,因为AB是同类物质,都是碱且能与二氧化碳反应,常见的物质是NaOH;而氢氧化钙和一种物质反应能生成新碱,根据碱的通性可知,应该是与一种盐反应;所以这种盐是Na2CO3;故答案为:Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH;
(2)AB是酸,而C是锌;则D不能为金属单质;根据酸的通性可知,金属氧化物、盐、碱都能与酸发生反应,所以只需写几种常见的金属氧化物、盐、碱即可;故答案为:Na2CO3,CuO,NaOH(合理即可);
故答案为:(1)Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH;(2)Na2CO3,CuO,NaOH(合理即可)。
36.(2018·金华)有一包白色固体可能含有碳酸钠、硫酸钠、硝酸钡、氢氧化钠中的一种或几种.某个科学兴趣小组为探究其成分做了以下实验:
①取少量固体于烧杯中,加足量的水溶解,烧杯内有固体残留并得到无色溶液甲;
②取少量无色溶液甲于试管中,滴加酚酞溶液,溶液不变色;
③继续向①的烧杯中滴加稀硝酸并不断搅拌,烧杯内固体的质量随加入稀硝酸质量的变化如图所示。
(1)仅通过①可以得出的结论是:原白色固体中一定有 ;
(2)无色溶液甲中一定不存在的物质是( )(填字母)
A.碳酸钠 B.硫酸钠 C.硝酸钡 D.氢氧化钠
【答案】(1)Ba(NO3)2
(2)A;B;D
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】该题主要考查了物质的共存和推断,结合了酸碱盐的性质综合应用;
【解答】(1)由图可知,白色固体混合后产生了沉淀,当加入稀硝酸后沉淀会部分溶解,说明一定产生了硫酸钡和碳酸钡;而仅由第一步推测时,只能确定有沉淀产生,而 都可以产生沉淀,所以无法确定碳酸钠和硫酸钠,哪种物质一定存在,但硝酸钡一定存在;故答案为:Ba(NO3)2;
⑵无色溶液甲中加酚酞不变色,说明溶液一定不是碱性,所以溶于水呈碱性的物质一定不存在,氢氧化钠和碳酸钠肯定没有,因为溶液中有硝酸钡,则不会存在硫酸钠;故答案为:ABD;
故答案为:(1)Ba(NO3)2;(2)ABD。
四、解答题
37.(2021·衢州)实验室有一瓶敞口放置的氢氧化钠固体样品,为探究样品中的成分,小科进行如下实验:
(1)操作①是加水充分溶解,操作②的名称是 。
(2)沉淀B的化学式是 。
(3)小科根据实验现象认为样品中一定含有氢氧化钠,请你评价小科的判断是否正确,并说明理由。 。
【答案】(1)过滤
(2)CaCO3
(3)不正确,加入的氢氧化钙中的氢氧根离子干扰实验
【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态物质;
(2)氢氧化钠和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠,碳酸钠和氢氧化钙反应,生成沉淀碳酸钙和氢氧化钠;
(3)红褐色的沉淀为氢氧化铁,其中的氢氧根离子可能来自与氢氧化钙,也可能来自与样品中的氢氧化钠,据此分析解答。
【解答】(1)操作②后得到沉淀B和溶液C,它用于分离固体和液体,因此名称为过滤。
(2)沉淀B为碳酸钙,化学式为 CaCO3 ;
(3)我认为小科的判断不正确,理由: 加入的氢氧化钙中的氢氧根离子干扰实验 。
38.(2021·绍兴)取敞口放置的氢氧化钠溶液于烧杯中,倒入一定量的稀硫酸充分反应。为探究反应后所得溶液X的成分,兴趣小组进行了如下实验(所加试剂均足量):
(1)过滤中玻璃棒的作用是 。
(2)产生的无色气体是 。
(3)溶液X的溶质是 。
(4)计算滤液A中氯化钠的质量。
【答案】(1)引流
(2)CO2
(3)NaOH 、Na2CO3、Na2SO4
(4)设反应生成的氯化钠的质量为X
Na2SO4+BaCl2= BaSO4↓+ 2NaCl
233 117
4.66克 X
X=2.34克
设反应生成的氯化钠的质量为Y
Na2 CO3+BaCl2= BaCO3↓+ 2NaCl
197 117
7.88克 X
Y=4.68克
氯化钠的质量为2.34克+4.68克=7.02克
【知识点】根据化学反应方程式的计算;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)根据过滤时玻璃棒作用是引流分析;
(2)根据碳酸钡与酸反应产生二氧化碳分析;
(3)根据碳酸钡溶于酸,硫酸钡不溶于酸,氢氧化钠溶液呈碱性分析;
(4)根据产生碳酸钡和硫酸钡的质量代入方程式,利用方程式计算生成氯化钠分析。
【解答】(1)过滤时玻璃棒作用是引流;
(2)加入氯化钡产生能与硝酸反应且生成气体的固体甲,则甲中含有碳酸钡沉淀,无色气体为二氧化碳;
(3)溶液X加入氯化钡产生部分溶于硝酸的沉淀,则沉淀为碳酸钡和硫酸钡,则X中含有硫酸钠和碳酸钠,加氯化钡所得溶液加无色酚酞,呈红色,说明含氢氧化钠,故溶液X中溶质为 NaOH 、Na2CO3、Na2SO4 ;
故答案为:(1)引流;(2) CO2 ;(3) NaOH 、Na2CO3、Na2SO4 ;(4)7.02g。
39.(2020·衢州)如图所示,是小科建构的铜及其化合物之间相互转化的关系图。
(1)写出图中“?”处物质的化学式 。
(2)要一步实现图中“Cu→Cu2”的转化,可将铜加入适量的某种盐溶液中,则该溶液的溶质是 。
(3)根据图中的转化关系,利用硝酸铜溶液制备纯净的硫酸铜晶体。请设计一个实验方案,要求写出主要操作步骤及所需要的试剂 。
【答案】(1)CuO
(2)硝酸银(AgNO3,)或硝酸汞[Hg(NO3)2]
(3)方案一:在硝酸铜溶液中加入氢氧化钠溶液,沉淀后过滤、洗涤,并将适量稀硫酸加入到固体中,充分反应后并结晶。方案二:在硝酸铜溶液中加入适量铁粉,反应后过滤、洗涤,取所得固体在空气中充分加热,再将适量稀硫酸加入该固体中,充分反应后并结晶。
【知识点】金属活动性顺序及其应用;金属及其化合物之间的转化
【解析】【分析】(1)只由两种元素组成,且其中一种是氧元素的化合物叫氧化物;
(2)在金属活动性顺序表中,只有排在前面的金属才能将后面的金属从盐溶液中置换出来;
(3)方案一:硝酸铜溶液先与碱反应生成不溶性的氢氧化铜,再与酸反应生成硫酸铜;
方案二:先通过置换反应得到铜单质,再通过加热得到氧化铜,最后与酸反应生成硫酸铜。
【解答】(1)图中“?”处物质为铜的氧化物,肯定由铜元素和氧元素组成,那么化学式为:CuO;
(2)在金属活动性顺序表中,银和汞都排在铜的后面,因此可以用它们的可溶性盐溶液与铜单质发生置换反应,因此该溶液的溶质是:硝酸银(AgNO3,)或硝酸汞[Hg(NO3)2];
(3)根据图中的转化关系,利用硝酸铜溶液制备纯净的硫酸铜晶体。
方案一:在硝酸铜溶液中加入氢氧化钠溶液,沉淀后过滤、洗涤,并将适量稀硫酸加入到固体中,充分反应后并结晶。
方案二:在硝酸铜溶液中加入适量铁粉,反应后过滤、洗涤,取所得固体在空气中充分加热,再将适量稀硫酸加入该固体中,充分反应后并结晶。
40.(2020·湖州)有一包白色粉末,可能含氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠中的一种或几种。为了确定其组成,小明称取了9.3克粉末,向其中加入100克7.3%的稀盐酸充分反应,生成的二氧化碳气体完全逸出(忽略其他物质逸出),所得溶液的质量为107.1克。用pH试纸检测溶液呈中性。
(1)产生二氧化碳气体的化学反应方程式为 。
(2)这包白色粉末的成分为 。
(3)求所得溶液中溶质的质量分数。(写出计算过程,结果保留一位小数)
【答案】(1)2HCl+Na2CO3=2NaCl+CO2↑+H2O
(2)氢氧化钠和碳酸钠
(3)解:设固体粉末中含碳酸钠x克,与碳酸钠反应消耗HCl y克, 同时生成NaCl z克:
2HCl+ Na2CO3= 2NaCl+ CO2↑+H2O
36.5×2 106 58.5×2 44
y x z 100+9.3-107.1
解得:x=5.3(克)
y=3.65(克)
z=5.85(克)
设固体粉末中含氢氧化钠a克,与盐酸反应后生成NaCl b克
HCl+ NaOH= NaCl+H2O
36.5 40 58.5
100×7.3%-3.65 a b
解得:a=4(克)
b=5.85(克)
因为固体总质量为9.3克,等于碳酸钠与氢氧化钠的质量和,所以固体中无氯化钠。所以,所得溶液中溶质的质量分数= ×100%=10.9%
【知识点】根据化学反应方程式的计算;物质的鉴别、推断;酸的化学性质
【解析】【分析】(1)根据碳酸钠与盐酸反应会产生二氧化碳气体分析;
(2)根据溶液呈中性,说明盐酸全部反应,再由方程式计算出若盐酸全部与碳酸钠反应消耗碳酸钠质量,由固体总质量判断氢氧化钠的存在分析;
(3)根据碳酸钠和氢氧化钠都能与盐酸反应生成氯化钠,通过方程式计算出氯化钠质量,再计算氯化钠的溶质质量分数分析。
【解答】(1)碳酸钠与盐酸反应会产生二氧化碳、氯化钠和水,所以产生二氧化碳气体的方程式为 2HCl+Na2CO3=2NaCl+CO2↑+H2O ;
(2) 加入100克7.3%的稀盐酸充分反应, 所得溶液呈中性,盐酸中溶质质量为7.3克,设盐酸全部与碳酸钠反应时消耗碳酸钠质量为x
2HCl+Na2CO3=2NaCl+CO2↑+H2O
73 106
7.3g x
73:106=7.3g:x
x=10.6g,而固体总质量为9.3克,说明还含有其它与盐酸反应的氢氧化钠,白色粉末的成分为碳酸钠和氢氧化钠;
故答案为:(1) 2HCl+Na2CO3=2NaCl+CO2↑+H2O ;(2) 氢氧化钠和碳酸钠 ;(3)10.9%。
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