初中科学浙教版 九年级上册 第二章 物质转化和材料利用单元综合卷
一、单选题
1.(2023九上·金华期末)下列冬奥会比赛用品的材料不属于合成材料的是( )
A.冰壶壶体—— 花岗石
B.滑雪板基础材料 聚乙烯
C.护目镜镜片 聚碳酸酯
D.冰 球 合成橡胶
2.(2023九上·定海月考)有一瓶标签无法辨认的试剂,是碳酸钠溶液或硫酸钠溶液中的一种。仅用下列试剂无法进行鉴别的是( )
A.试纸 B.酚酞试液 C.稀硫酸 D.硝酸钡溶液
3.(2023九上·定海月考)构建元素化合价和物质类别的二维图是学习化学的一种重要方法。如图是硫元素的“价类二维图”。查阅资料:物质A由硫元素与氢元素组成,通常情况下是一种无色、有臭鸡蛋气味的气体,密度比空气大,能溶于水,其水溶液显酸性,下列说法错误的是( )
A.物质A的化学式为H2S,其水溶液中含有H+
B.物质B常温下为淡黄色固体
C.物质C是形成酸雨的主要物质
D.实验室常用物质E的稀溶液做干燥剂
4.(2023九上·义乌开学考)用下列试剂中的一种就能将BaCl2、Na2CO3和NaCl这三种无色溶液一一区别开来,这种试剂是( )
A.稀H2SO4 B.NaOH溶液 C.AgNO3溶液 D.KNO3溶液
5.(2023九上·台州开学考)为了探究实验室中久置的生石灰样品变质情况,同学们进行如图所示的实验.下列分析和结论不正确的是( )
A.该样品已完全变质
B.液体丙呈红色或无色
C.该样品中一定含有碳酸钙
D.白色固体甲可能为Ca(OH)2和CaCO3的混合物
6.(2023九上·慈溪月考)把一些锌粉放入Fe(NO3)2和AgNO3的混合溶液中,完全反应后过滤,向滤渣中加入稀盐酸有气体产生,根据以上现象,得出正确结论是( )
A.滤渣中一定有Zn、Fe、Ag B.滤渣中一定有Fe、Ag,可能有Zn
C.滤渣中一定有Zn、Fe,可能有Ag D.滤渣中一定有Ag,可能有Zn、Fe
7.(2023九上·慈溪月考)”类推”是学习科学过程中常用的思维方法。现有以下类推结果,其中错误的是( )
①酸碱中和反应生成盐和水,所以生成盐和水反应一定是中和反应
②氧化物中含有氧元素,所以含有氧元素的化合物一定是氧化物
③金属铝与盐酸反应生成AICl3和H2,所以金属铁与盐酸反应生成FeCl3和H2
④浓盐酸试剂瓶敞口久置后变稀且质量减轻,所以浓硫酸敞口久置也变稀且质量减轻
A.① B.①③ C.①②④ D.全部
8.(2020九上·黄岩期中)下列物质间的转化,在一定条件下均能一步实现的是( )
①C→CO→CO2②Al→Al2O3→AlCl3③Na2CO3→NaCl→NaNO3
④CaCO3→CaO→Ca(OH)2
A.①②③ B.①③④ C.①②④ D.①②③④
9.(2023九上·宁海期末)分离、提纯、除杂、鉴别是基本的实验技能。下列实验设计能达到实验目的的组别是( )
组别 实验目的 实验设计
A 除去FeCl3溶液中混有的少量CuCl2 加入过量的铁粉,过滤
B 分离铜粉和镁粉的混合物 加入足量的稀HCl,过滤、洗涤、干燥
C 提纯混有少量Ca(OH)2的NaOH溶液 加入过量的Na2CO3溶液,振荡、静置、过滤
D 鉴别Na2CO3、BaCl2、NaCl溶液 取样后,分别滴加稀H2SO4溶液,观察现象
A.A B.B C.C D.D
10.(2023九上·舟山开学考)”证据理论”是科学学科核心素养的重要组成部分。下列推论合理的是( )
A.化学变化常常伴随能量的变化,所以有能量变化的一定属于化学变化
B.Na2O,CaO均能与水反应生成碱,因此所有金属氧化物都能与水反应生成碱
C.活泼金属与酸反应生成氢气是置换反应,所以有单质气体生成的反应都是置换反应
D.合金的硬度一般比组成它们的纯金属更高,因此黄铜(铜锌合金)的硬度高于铜和锌
11.(2022九上·平湖期末)下列有关实验的说法正确的是( )
A.为用浓硫酸配制稀硫酸
B.NaOH溶液保存在图所示试剂瓶中
C.测得的氧气的体积偏小
D.可比较Al和Fe的金属活动性
12.(2023九上·杭州期末)小乐利用如图所示装置和药品进行实验。实验时,先加热炭粉,一段时间后,将酒精喷灯移至CuO处加热,最终CuO变为紫红色固体。下列分析错误的是( )
A.装置中气球的作用:收集尾气、防止污染空气
B.反应过程中,CuO变为Cu
C.反应过程中,体现出炭粉具有还原性
D.装置中发生的反应:C+2CuO2Cu+CO2↑
13.(2023九上·温州期末)硫化氢(H2S)俗称“臭蛋气”,可用于工业制取硫磺,化学方程式为2H2S+O22H2O+2S,该反应属于( )
A.复分解反应 B.置换反应 C.分解反应 D.化合反应
14.(2023九上·温州期末)将质量均为10克的Mg、Fe、Zn三种金属分别放入质量和溶质质量分数均相同的三份稀硫酸中,反应完成后有2种金属剩余,则它们生成氢气的质量关系是( )
A. B.
C. D.
15.(2023九上·永康期末)下图表示了金属活动性顺序表中铜、锡和铝被人类大规模冶炼、利用的大致年限。
分析该图的规律,你认为金属被大规模冶炼、利用的先后顺序跟下列哪个因素有关( )
A.金属的导电性 B.金属的延展性
C.金属的颜色 D.金属的活动性
16.(2022九上·余姚月考)把三种无色气体组成的混合气体A,依次通过如图所示的连续装置:各装置内的现象是:B:出现白色浑浊,D:生成红色物质,E:白色变蓝,F:出现沉淀。根据上述现象可以判断在以下气体组成中,最可能是混合气体A的是( )
A.CO2、H2、O2 B.N2、CO、H2 C.CO2、CO、O2 D.CO2、H2、CO
二、填空题
17.(2023九上·长兴期末)目前,铁在生活和生产中都有着非常重要的作用。
(1)铁与铬(Cr)、镍(Ni) 等金属熔合可形成“不锈钢”,用不锈钢丝和聚乙烯纤维为原料可制作耐酸防护服材料。以上叙述中不涉及到 (选填序号)。
A.合金 B.无机非金属材料
C.合成材料 D.复合材料
(2)某品牌的麦片中含微量铁粉,食用后可在胃酸的作用下转化为人体可吸收的铁元素,胃酸的主要成分是 (填化学式)。
18.(2023九上·定海月考)某无色透明溶液由Ba2+、Cu2+、Na+、Cl-、、中的几种离子构成,取一定质量的该溶液,进行如下实验:①向溶液中,加入足量BaCl2溶液,过滤后得到5克白色沉淀;②在该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。则该溶液中一定含有溶质是 ,可能含有的溶质是 。
19.(2023九上·义乌开学考)下列物质中:①空气②氯化钠溶液③食醋④汞⑤五水硫酸铜晶体⑥冰水混合物⑦稀硫酸⑧氢气⑨二氧化碳。(填序号)
(1)属于混合物的有 ;
(2)属于单质的是 。
20.(2023九上·舟山开学考)构建元素单质及其化合物的“价态-类别”二维图是科学学习一种有效方法。如图是铜元素的“价态-类别”二维图,请根据图回答如下问题:
(1)写出甲转化成乙的化学反应基本类型 ;
(2)丁经过一步反应转化为丙时,一定会出现的反应现象是 。
21.(2023九上·金华期末)下图所示实验可用于研究金属的性质。
铁丝 铜丝 铁丝 铜丝
稀硫酸 -稀硫酸 硫酸铜溶液 硝酸银溶液
① ② ③ ④
(1)①中有气体生成,生成的气体为
(2)下列实验组合中,能得出铁、铜、银的金属活动性顺序的是 。(填序号)
A.①④ B.③④ C.①②④
22.(2022九上·舟山月考)《天工开物》中记载古人挖煤时的情景“初见煤端时,毒气灼人”。指挖煤时发现一种“毒气”(现俗称瓦斯)。瓦斯的主要成分是甲烷,含少量一氧化碳、二氧化碳、硫化氢等气体,无色、易燃、有毒、密度比空气小。
(1)甲烷(CH4)属于化合物中的 。
(2)古人挖煤时,先打通竹子中的节,并将一端削尖,插入煤层中,待“毒气”沿竹子内部通向高空后,矿工再下到煤井挖煤。这种做法主要利用的瓦斯的性质是 。
(3)在现代,人们用氢氧化钠来吸收“毒气”中的硫化氢气体,其反应的化学方程式是:2NaOH+H2S= +2H2O,请将空格处补充完整。
23.(2022九上·余姚月考)A~J都是初中化学中的常见物质,其中D、E对维持自然界生命活动至关重要,A、B为黑色固体,C、G都是金属单质,I为无色气体.它们的相互转化关系如图所示:请回答:
(1)写出下列A的化学式 ;
(2)反应①②③④⑤中属于置换反应的为 (填序号);
(3)写出反应②的化学反应中Fe2O3为该反应的 剂;
(4)写出反应⑤的化学方程式 。
三、实验探究题
24.(2023九上·义乌开学考)某同学做“证明鸡蛋壳的主要成分是碳酸盐,并收集纯净干燥的气体”的实验.设计了如图方案进行实验:(制得的CO2中常含有HCl和水蒸气)
(1)写出所标仪器的名称:①
(2)根据我们所学的知识,你认为A装置和 装置相连并产生的现象时就足以说明鸡蛋壳的主要成分是碳酸盐.
(3)该同学想要收集一瓶纯净干燥的该气体,连接上述装置的顺序是:(填写各接口字母)a→ .其中,写出C装置的作用是:
25.(2023九上·余姚期末)为探究锌、铁、铜、银的四种金属的活动性顺序,小科设计了如图所示的实验。
(1)运用控制变量法设计实验方案是科学研究的重要方法。在A、B、C三个实验中,需要控制的实验条件除了金属与稀硫酸的接触面积、稀硫酸的体积、温度以外还需要控制的条件是
。
(2)你认为从中选择四个实验即可验证锌、铁、铜、银的金属活动性顺序。这四个实验的组合是 。
26.(2023九上·嘉兴期末)小嘉发现学校草地周围都做上新的铁栅栏,师傅们在上面涂油漆。铁栅栏上为什么要涂油漆呢 某兴趣小组为此进行研究:
【方案】取四支试管编号为①、②、③、④,分别作如图处理,两周后,观察铁钉表面的锈蚀情况。
【分析】
(1)设置①③两支试管对照,基于的猜想是 。
(2)若两周后观察到①中铁钉生锈而④中铁钉未生锈,据此可得出:导致铁钉生锈的因素为 。
(3)若得出食盐会加速金属锈蚀,则实验中支持该结论的证据是 。
【解释】根据以上实验,请解释学校铁栅栏涂漆能防锈的原因是: 。
27.(2023九上·海曙期末)小科阅读课外资料时得知:某些金属氧化物也可以和二氧化锰样作为双氧水分解制氧气的催化剂。
他猜想氧化铁也可以作为此反应的催化剂,于是他进行了如下实验进行验证,并将数据记录如下:
实验编号 双氧水质量 加入固体物质 产生气体的体积 耗时 结束后固体质量(滤出后烘干)
1 100g / 32mL 380S /
2 100g 0.2g二氧化锰 32mL 36.5S 0.2g
3 100g 0.2g氧化铁 32mL 89.5S 0.2g
(1)实验1的作用是 。要证明氧化铁是该反应的催化剂,还需要证明反应前后氧化铁 不变。
(2)为证明氧化铁是该反应的催化剂,小科又接着进行了以下实验:将过量的CO通入实验3滤出的固体,按如图所示装置进行实验,结果发现A装置中红色物质逐渐变成黑色,B装置的澄清石灰水变浑浊。小宁认为此实验装置有不足之处,其不足之处为 。
(3)小宁提出氧化亚铁、四氧化三铁也是黑色固体,上述实验产生的固体不一定是单质铁,于是进行了如下实验:将黑色固体研磨后,取少量置于试管中,加入足量的 (填化学式) 溶液,观察到黑色固体全部消失转化为红色固体,由此确认了黑色固体是铁。
28.(2023九上·丽水期末)科学兴趣小组进行《从自然界中的铜到纪念币中的铜》的项目化学习。同学们查阅资料整理了湿法炼铜和火法炼铜两种方案:
方案一、湿法炼铜
(1)上述步骤2中,涉及的化学方程式是 ;
(2)小组同学模仿湿法炼铜,提出了如下湿法炼铁:
查阅资料发现该方法在实际生产中应用不广,请结合参考资料分析原因 ;
(3)方案二、火法炼铜
如图所示为氢气还原氧化铜的装置,甲中锥形瓶内装有锌粒,分液漏斗里装有稀硫酸,乙中盛有浓硫酸,丙中试管底部黑色固体为氧化铜。
开始反应时,先打开甲处分液漏斗活塞,反应一段时间后再点燃丙处的酒精灯,这样操作的目的是 ;
(4)反应结束后,甲乙两装置中质量减少0.3克,丙装置试管中固体粉末质量减少0.8克。则被还原的氧化铜的质量为 克;
(5)不能用丙装置进行CO还原氧化铜的实验,理由是 。
29.(2022九上·舟山月考)图、图二是某兴趣小组探究金属,酸的化学性质时所做的两组实验。实验结束后,将两组实验试管中的物质分别全部倒入甲、乙两个洁净的烧杯中,据图回答:
(1)甲烧杯中的物质完全反应后,发现红色固体物质明显增多。下列说法正确的是 。
A.试管②反应后的固体中一定不含铁
B.完全反应后,甲烧杯中的固体一定含有铁
C.完全反应后,甲烧杯的溶液中可能含有Cu2+
D.完全反应后,甲烧杯的溶液中一定含有Mg2+、Fe2+
(2)乙烧杯中的物质充分反应后,仅观察到有白色沉淀,无其他现象。则试管③反应后的溶液中的溶质所有可能组合是 (写化学式)。
(3)将乙烧杯内的物质进行过滤,对所得滤液中溶质成分进行了如下探究:
实验操作 实验现象 实验结论
步骤1:取少量滤液于试管中,向其中滴加足量硝酸钡溶液 有白色沉淀生成 滤液中的溶质是
步骤2:静置,向上层清液中滴加无色酚酞溶液 溶液变红
四、解答题
30.(2023九上·慈溪月考)现有铜与金属镁、锌中的一种组成的混合物,现欲测定其组成。取该混合物粉末8.0g放入烧杯中,将140.0g溶质的质量分数为14.0%的稀硫酸平均分四次加入该烧杯中,充分反应后,测得剩余固体质量数据记录如图:通过计算,
求:
(1)该混合物粉末中铜的质量分数是
(2)计算确定混合物中另一种金属成分(写出计算过程)
(3)加入稀硫酸充分反应后,所得溶液中溶质的质量分数是多少?(写出计算过程)
31.(2023九上·嘉兴期末)现代炼铁的主要方法是高炉炼铁,从炉顶装入铁矿石、焦炭、石灰石,从位于炉子下部的进风口吹入经预热的空气,经发生系列反应后最终得到生铁(如图所示)。
(1)从出铁口得到的为生铁,含 2%~4.5%的碳,在物质分类上其属于 。
(2)用赤铁矿(Fe2O3)为原料炼铁需要还原剂CO,其来源是以焦炭为原料,经①与②两个化学变化过程,请写出反应②的化学方程式 。
(3)某大型高炉年产生铁4×106吨(设生铁的含铁质量分数为98%,在冶炼过程中铁的损耗不计),则需要含氧化铁质量分数为70%的赤铁矿石多少万吨
32.(2023九上·温州期末)小明查阅资料发现:氢气还原氧化铜的一些实验中,得到的固体产物是铜和氧化亚铜组成的混合物。氧化亚铜也呈红色,从颜色上与金属铜难以辨别,但氧化亚铜能与稀硫酸反应生成铜、硫酸铜和水。
小明对反应产物的变化情况进行了如下探究:利用图甲所示实验装置,称取若干份质量均为0.60克的氧化铜,在相同条件下分别用氢气还原不同时间并检测固体中氧化亚铜的质量。
(1)如得到的固体产物是铜和氧化亚铜,加入稀硫酸的现象是 。
(2)在加热氧化铜前,需先通一段时间的氢气,图甲中通入氢气的导管末端应位于试管 (选填“①”、“②”或“③”)处。
(3)在相同条件下分别用氢气还原不同时间(t),检测所得固体中氧化亚铜的质量(m),结果如图乙所示。为确保反应所得固体中氧化亚铜尽可能少,可采取的措施是 。
(4)小明对氢气还原氧化铜的反应过程提出如下假设:经历2CuO+H2Cu2O+H2O,H2+Cu2O2Cu+H2O两个反应,且在同一条件下两个反应同时进行。试根据图乙所示的数据分析,假设是否合理,并说明理由 。
33.(2023九上·上虞期末)小李用下图气体发生装置来制取二氧化碳,老师给他提供了石灰石、无标签的稀盐酸和氯化钠水溶液各一瓶。
(1)小李要把稀盐酸选出,可选用下列的______来检验。
A.硝酸银溶液 B.酚酞试液 C.pH试纸
(2)小李把石灰石和100克稀盐酸装进发生器中,用天平称量发生器和里面物质的总质量,发现总质量的减小值m与反应时间t的关系如图所示,最后还有少量石灰石剩余。根据图象可知,最终生成二氧化碳的质量为 克。
(3)所用稀盐酸的溶质质量分数是多少?(不计水蒸发和稀盐酸的挥发,写出计算过程)。
34.(2023九上·余姚期末)同学们用石灰石和稀盐酸制取CO2后,用废液缸收集了残留的废液(石灰石所含杂质不与酸反应且不溶于水)。小科想探究废液中溶质的组成,进行了如下实验。
①向少量废液中滴加石蕊试液,试液变红色。
②向10mL废液中滴加Na2CO3溶液,测得沉淀总质量与加入的Na2CO3溶液总质量的关系如下表所示:
第一次测量 第二次测量 第三次测量 第四次测量
加入Na2CO3溶液的总质量/g 10 20 30 40
生成沉淀总质量/g a 0.5 1.5 2
(1)实验室制取CO2后,废液中的溶质是 ( 填化学式)。
(2)表格中a= 。
(3)另取10mL废液置于通风橱充分加热蒸发,计算可得固体质量多少克?
(4)第三次测量后,再加入质量为m(m<10g)的Na2CO3溶液,则生成沉淀的总质量可能为 (要求答出所有的可能性)。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】材料的利用与发展
【解析】【分析】根据合成材料包括塑料、合成纤维、合成橡胶分析。
【解答】花岗石属于无机非金属材料;
故选A。
2.【答案】D
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据物质的不同性质分析判断。
【解答】A.碳酸钠溶液呈碱性,硫酸钠溶液呈中性,可以用pH试纸分辨,故A不合题意;
B.碳酸钠溶液滴加酚酞变成红色,硫酸钠溶液滴加酚酞不变色,故B不合题意;
C.碳酸钠和稀硫酸反应生成二氧化碳气体,而硫酸钠和稀硫酸不反应,故C不合题意;
D.碳酸钠和硝酸钡反应生成碳酸钡白色沉淀,硫酸钠和硝酸钡反应生成硫酸钡白色沉淀,二者无法分辨,故D符合题意。
故选D。
3.【答案】D
【知识点】元素化合价的规则与计算;酸的物理性质及用途;常见物质的分类
【解析】【分析】A、根据硫化氢化学式书写分析;
B、根据硫单质为淡黄色固体分析;
C、根据二氧化硫是形成酸雨的主要物质分析;
D、根据浓硫酸具有吸水性分析。
【解答】A. 物质A中硫元素化合价为-2价,氢元素化合价为+1价,则化学式为H2S,其水溶液中含有H+,不符合题意;
B. 物质B为硫单质,常温下为淡黄色固体 ,不符合题意;
C. 物质C为+4价硫的氧化物,为二氧化硫,是形成酸雨的主要物质 ,不符合题意;
D. 物质E为硫酸,浓硫酸具有吸水性,稀硫酸不具有吸水性 ,实验室常用物质浓溶液做干燥剂,符合题意;
故答案为:D。
4.【答案】A
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】对于物质鉴别题,首先要掌握各物质的性质,然后根据物质的性质选择所需物质,再利用反应的不同现象加以区分,鉴别题时各物质的现象必须不能相同,否则无法区分。
【解答】A.加入稀硫酸,氯化钡与稀硫酸反应会产生白色沉淀,碳酸钠与稀硫酸反应会产生气体,氯化钡不与稀硫酸反应,可以鉴别,符合题意;
B.加入氢氧化钠溶液,三种溶液都无明显变化,不能鉴别,不符合题意;
C.加入 AgNO3溶液 ,三种溶液中都会反应产生白色沉淀,不能鉴别,不符合题意;
D.加入硝酸钾溶液,三种溶液都会无明显变化,不能鉴别,不符合题意;
故答案为:A。
5.【答案】A
【知识点】物质的鉴别、推断;碱的化学性质
【解析】【分析】根据氧化钙与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙与空气中二氧化碳反应生成碳酸钙,碳酸钙能与酸反应产生二氧化碳,氢氧化钙溶液呈碱性分析。
【解答】A.生石灰与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙与盐酸反应无明显现象,白色固体甲与盐酸反应产生气体,说明白色固体中含碳酸钙,液体乙加入酚酞未指明现象,实验只能证明样品变质,无法证明样品完全变质,符合题意;
B. 氧化钙与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙溶液呈碱性,能使酚酞变红,若液体乙中含氢氧化钙,则滴入酚酞呈红色,若不含氢氧化钙,滴入酚酞呈无色,即液体丙呈红色或无色 ,不符合题意;
C. 该样品中一定含有碳酸钙 ,不符合题意;
D. 氢氧化钙微溶于水,白色固体甲可能为Ca(OH)2和CaCO3的混合物 ,不符合题意;
故答案为:A。
6.【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据把一些锌粉放入Fe(NO3)2和AgNO3的混合溶液中, 锌先与硝酸银反应生成银和硝酸锌,当硝酸银完全反应后,锌再与硝酸亚铁反应,生成铁与硝酸锌,银不与盐酸反应,铁和锌与盐酸反应,结合反应现象分析。
【解答】 锌、铁、银的活动性强弱关系为锌>铁>银,把一些锌粉放入Fe(NO3)2和AgNO3的混合溶液中, 锌先与硝酸银反应生成银和硝酸锌,当硝酸银完全反应后,锌再与硝酸亚铁反应,生成铁与硝酸锌,银不与盐酸反应,铁和锌与盐酸反应,反应后向滤渣中加入稀盐酸有气体生成,证明滤渣成分一定有银和铁,可能有锌。
故答案为:B。
7.【答案】D
【知识点】酸的物理性质及用途;酸与碱的反应及用途;金属的化学性质
【解析】【分析】根据中和反应为酸和碱的反应,氧化物是由两种元素组成其中一种为氧元素的化合物,铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,浓盐酸的挥发性,浓硫酸的吸水性分析。
【解答】①酸碱中和反应生成盐和水,但生成盐和水反应不一定是中和反应,如金属氧化物与酸的反应,错误;②氧化物中含有氧元素,但含有氧元素的化合物不一定是氧化物,错误;③金属铝与盐酸反应生成AlCl3和H2,金属铁与盐酸反应生成FeCl2和H2,错误;④浓盐酸具有挥发性,试剂瓶敞口久置后变稀且质量减轻,浓硫酸具有吸水性,敞口久置也变稀且质量增加,错误;
故答案为:D。
8.【答案】D
【知识点】盐的性质及用途;金属的化学性质
【解析】【分析】根据常见化学物质的性质分析判断。
【解答】①碳和氧气反应生成一氧化碳,一氧化碳和氧气反应生成二氧化碳,故①符合题意;
②铝和氧气反应生成三氧化二铝,氧化铝再与稀盐酸反应生成氯化铝和水,故②符合题意;
③碳酸钠和稀盐酸反应,生成氯化钠,水和二氧化碳气体;氯化钠和硝酸银反应,生成氯化银和硝酸钠,故③符合题意;
④碳酸钙高温分解生成氧化钙,而氧化钙和水反应生成氢氧化钙,故④符合题意。
则能够一步实现的是①②③④。
故选D。
9.【答案】D
【知识点】物质除杂或净化;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据物质的除杂原则和鉴别方法分析,物质除杂时选择的药品要只与杂质发生反应,不与原物质反应,且在除杂时不能引入新杂质,而物质的鉴别需通过不同现象加以区分。
【解答】A、 加入过量的铁粉, 铁与氯化铜反应生成氯化亚铁,引入了新杂质,不符合题意;
B、 加入足量的稀HCl,过滤、洗涤、干燥 ,只分离出铜粉,没有得到镁粉,不符合题意;
C、 加入过量的Na2CO3溶液,氢氧化钙发生反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,但碳酸钠过量会引入新杂质,不符合题意;
D、 取样后,分别滴加稀H2SO4溶液,观察现象 ,有气泡产生的为碳酸钠,有沉淀产生的为氯化钡,无明显现象的为氯化钠,可以鉴别,符合题意;
故选D。
10.【答案】D
【知识点】合金与合金的性质;置换反应及其应用
【解析】【分析】(1)分析物理变化是否存在能量变化;
(2)分析氧化铜能否与水反应生成碱;
(3)注意氧气的制取是否属于置换反应;
(4)根据合金的优点判断。
【解答】A.在摩擦生热的过程中,将机械能转化为内能,为物理变化,不是化学变化,故A错误;
B.氧化铜不能溶于水,不会与水反应生成碱,故B错误;
C.过氧化氢分解生成氧气和水,属于分解反应,故C错误;
D.合金的硬度一般比组成它们的纯金属更高,因此黄铜(铜锌合金)的硬度高于铜和锌,故D正确。
故选D。
11.【答案】C
【知识点】常用仪器的名称;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】A、根据量筒的用途分析;
B、根据氢氧化钠能与二氧化硅等反应分析;
C、根据量气管高压强偏大分析;
D、根据铝与铁不与硫酸铜反应分析。
【解答】A、不能在量筒中稀释浓硫酸,不符合题意;
B、氢氧化钠溶液应使用橡胶塞,不能用滴瓶保存,不符合题意;
C、量气管高于水准管,会使液体压强大于水准管,使测得氧气体积偏小,符合题意;
D、铝和铁都能与硫酸铜反应,无法比较铝和铁的活动性强弱,不符合题意;
故选C。
12.【答案】D
【知识点】还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】根据装置的特点及物质间反应分析,该反应是炭与二氧化碳反应生成一氧化碳,一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳。
【解答】A、该反应中有CO参与,尾气中会含有CO, 装置中气球的作用收集尾气、防止污染空气 ,不符合题意;
B、反应过程中氧化铜失氧变成铜,不符合题意;
C、反应过程中,炭与二氧化碳反应生成一氧化碳,体现出炭粉具有还原性 ,不符合题意;
D、装置中的反应为 C+2CO22CO和 CO+2CuOCu+CO2,符合题意;
故选D。
13.【答案】B
【知识点】置换反应及其应用
【解析】【分析】根据反应物和生成物的种类和种数确定反应的种类。
【解答】根据方程式 2H2S+O2 2H2O+2S 可知,反应物为单质和化合物,生成物也是单质和化合物,那么该反应为置换反应,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
14.【答案】C
【知识点】根据化学反应方程式的计算;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据金属活动性顺序越强的金属与酸反应速率越快,化合价相等时,相对原子质量越小的金属等质量完全反应时产生氢气质量越多分析。
【解答】 镁、铁、锌三金属活动性强弱顺序为镁>锌>铁,形成化合物时均为+2价,且相对原子质量关系为锌>铁>镁,将质量均为10克的Mg、Fe、Zn三种金属分别放入质量和溶质质量分数均相同的三份稀硫酸中,反应完成后有2种金属剩余,则剩余金属为镁和铁,即三金属反应的速率由快到慢的顺序为镁、锌、铁,反应结束后产生氢气质量关系为镁=铁>锌;
故选C。
15.【答案】D
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据图片提取信息,从而对各个选项进行判断即可。
【解答】根据图片可知,从左到右,金属的活动性越来越弱。而金属的活动性越弱,被发现的时间越早,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
16.【答案】D
【知识点】二氧化碳的检验和验满;还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】根据二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,氢气与氧化铜反应生成铜和水,一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳分析。
【解答】 气体通过B出现白色浑浊,说明气体中有二氧化碳,通过C进行干燥,通过D生成红色物质,说明气体有还原性物质,通过E白色变蓝,说明有水生成,则气体中含有氢气,通过F出现沉淀,说明又有二氧化碳生成,说明气体中含CO;
故选D。
17.【答案】(1)B
(2)HCl
【知识点】酸与碱的反应及用途;材料的利用与发展
【解析】【分析】(1)根据各种材料的定义和分类解答;
(2)根据胃酸的成分解答。
【解答】(1)不锈钢属于合金,聚乙烯纤维属于合成材料,而防护服材料属于合成材料,就是没有无机非金属材料,故选B。
(2)胃酸的主要成分为稀盐酸,化学式为HCl。
18.【答案】碳酸钠、硫酸钠;氯化钠
【知识点】离子或物质的共存问题;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据氯化钡与碳酸根离子和硫酸根离子反应产生碳酸钡、硫酸钡沉淀,碳酸钡能溶于酸,硫酸钡不能溶于酸,能反应的离子不能共存,溶液中需阴、阳离子共存分析。
【解答】 ①向溶液中,加入足量BaCl2溶液,过滤后得到5克白色沉淀,该沉淀可能是碳酸钡、硫酸钡、碳酸铜中的一种或多种;②在该沉淀中加入过量稀硝酸,仍有3克白色沉淀,说明沉淀中一定有不足于硝酸的硫酸钡,碳酸钡、碳酸铜至少含一种,由此确定溶液中一定有硫酸根和碳酸根离子,因钡离子和铜离子与碳酸根离子不能共存,即溶液中一定不含钡离子和铜离子,所以加入氯化钡产生的沉淀为硫酸钡和碳酸钡;③在滤液中滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀,因①中加入过量氯化钡引入氯离子,所以不能证明原溶液中是否含氯离子,因溶液中阴、阳离子共存,由此确定一定含钠离子。 该溶液中一定含有溶质是碳酸钠和硫酸钠,可能含氯化钠。
故答案为:碳酸钠、硫酸钠;氯化钠。
19.【答案】(1)1、2、3、7
(2)4、8
【知识点】常见物质的分类
【解析】【分析】根据纯净物、混合物、单质、化合物的定义分析,纯净物为一种物质组成的物质,混合物为多种物质组成的物质,单质是由同种元素组成的纯净物,化合物为不同种元素组成的纯净物。
【解答】 ①空气、②氯化钠溶液、③食醋、⑦稀硫酸都是由不同种物质组成,混合物,④汞、⑤五水硫酸铜晶体、⑥冰水混合物、⑧氢气、⑨二氧化碳为纯净物,其中④汞、⑧氢气由同种元素组成,属于单质。
故答案为:(1)①②③⑦;(2)④⑧。
20.【答案】(1)化合反应
(2)产生蓝色沉淀
【知识点】常见物质的分类
【解析】【分析】(1)根据反应物的种类和种数,确定反应的基本类型。
(2)根据氢氧化铜的特点解答。
【解答】(1)根据图片可知,甲为铜单质,乙为铜的氧化物,即氧化铜,那么甲转化成乙的反应为:
铜+氧气→氧化铜。反应物有两种,而生成物只有一种,那么该反应为化合反应。
(2)丙为碱,其中的铜元素化合价为+2价,那么丙肯定为氢氧化铜,那么看到的反应现象为:产生蓝色沉淀。
21.【答案】(1)氢气(或H2)
(2)B;C
【知识点】金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据铁与酸反应产生氢气,利用金属能否与酸或盐反应验证金属活动性强弱分析。
【解答】(1) ①中铁与硫酸反应产生气体为氢气;
(2) ① 可向出铁的活动性大于氢, ② 得出铜的活动性小于氢, ③ 得出铁的活动性大于铜, ④ 得出铜的活动性大于银,要得出铁、铜、银的金属活动性顺序的实验组合是①②④ 或③④;
故答案为:(1)氢气(或H2);(2)BC。
22.【答案】(1)有机物
(2)密度比空气小
(3)Na2S
【知识点】有关化学式的计算和推断;有机物与无机物的区别
【解析】【分析】(1)有机物是含碳化合物(一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸盐、碳酸氢盐、金属碳化物、氰化物、硫氰化物等氧化物除外)或碳氢化合物及其衍生物的总称。
(2)密度大的气体向下运动,密度小的气体向上运动,这就是气体的对流;
(3)根据质量守恒定律可知,反应前后原子的个数和种类保持不变,据此推算空格处的化学式。
【解答】(1)根据化学式CH4可知,甲烷富含碳元素,属于有机物。
(2)古人挖煤时,先打通竹子中的节,并将一端削尖,插入煤层中,待“毒气”沿竹子内部通向高空后,矿工再下到煤井挖煤。这种做法主要利用的瓦斯的性质是密度比空气小。
(3)根据方程式 2NaOH+H2S= +2H2O 得到:2Na+2O+4H+1S=4H+2O+X,解得:x=2Na+1S=Na2S。
23.【答案】(1)C
(2)①⑤
(3)氧化
(4)Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】先由题中所给信息及框图中物质转化关系推导出各物质,再按化学式、方程式书写、置换反应特点解答即可。
【解答】A为黑色固体,与足量E点燃生成D,D可与澄清石灰水反应产生白色沉淀,D可与A反应生成F,F能与氧化铁反应生成G和D,则D为二氧化碳,A为碳,E为氧气,F为一氧化碳,G为铁,铁与盐酸反应生成氢气和氯化亚铁,则I为氢气,H为氯化亚铁,碳和黑色固体B反应生成C和D,C为金属单质,B为黑色固体,则B为氧化铜,C为铜。
(1)A的化学式为C;
(2)反应 ①⑤为置换反应,②和③不属于基本反应类型,④为化合反应;
(3)反应②为一氧化碳与氧化铁的反应,Fe2O3为该反应的氧化剂;
(4)反应⑤为铁与盐酸的反应,方程式为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑;
故答案为:(1)C;(2)①⑤ ;(3)氧化;(4) Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ 。
24.【答案】(1)长颈漏斗
(2)D
(3)debcgf;吸收HCl
【知识点】制取二氧化碳的装置、步骤、收集与注意事项;二氧化碳的检验和验满;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)根据常用仪器名称分析;
(2)根据验证碳酸盐需利用碳酸盐与酸反应产生二氧化碳分析;
(3)根据收集的二氧化碳气体中常含有氯化氢和水蒸气,要先除去氯化氢,再除水蒸气,然后利用向上排空气法收集二氧化碳分析。
【解答】(1) 仪器① 的名称是长颈漏斗。
(2)要证明鸡蛋壳的成分为碳酸盐,需向鸡蛋壳样品中加入稀盐酸,然后利用澄清石灰水验证产生气体是二氧化碳,则A装置需与D装置相连。
(3)因盐酸具有挥发性,收集的二氧化碳气体中常含有氯化氢和水蒸气, 要收集一瓶纯净干燥的该气体, 气体需先通过硝酸银溶液除去氯化氢,再通过浓硫酸进行干燥除去水蒸气,最后利用向上排空气法收集,装置连接顺序为adebcgf,C装置作用是吸收HCl。
故答案为:(1)长颈漏斗;(2)D;(3)debcgf;吸收HCl。
25.【答案】(1)稀硫酸的浓度
(2)ABCE 或 ABDE
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】(1)在其它条件相同时,稀硫酸的浓度越大,则与金属的反应速率会加快;
(2)在金属活动性顺序表中,活泼金属能够将后面的金属从盐溶液中置换出来,据此分析解答。
【解答】(1)在A、B、C三个实验中,需要控制的实验条件除了金属与稀硫酸的接触面积、稀硫酸的体积、温度以外还需要控制的条件是稀硫酸的浓度。
(2)组合:
①ABCE。锌片与稀硫酸反应生成气泡的速度明显大于铁,则活动性:锌>铁。铁能和稀硫酸反应,而铜不能与它反应,因此活动性:铁>铜。铜片能够和硝酸银溶液反应,则活动性:铜>银。
②ABDE。片与稀硫酸反应生成气泡的速度明显大于铁,则活动性:锌>铁。铁能够和硫酸铜反应,则活动性:铁>铜。铜片能够和硝酸银溶液反应,则活动性:铜>银。
26.【答案】(1)铁钉生锈可能与空气(氧气)有关
(2)水分
(3)试管②中铁钉生锈速度比①中快;涂油漆可以使栅栏隔绝空气和水分,有利于减慢栅栏生锈速度
【知识点】金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】根据铁生锈是铁与氧气和水共同作用,由对比实验的变量的唯一性选择对比实验探究各条件分析。
【解答】(1) ①中铁钉接触水和氧气,生锈,③中铁钉只接触水不接触氧气,不生锈,设计两实验对照,是为了探究 铁钉生锈可能与空气(氧气)有关 ;
(2) ④中铁钉因不接触水而不生锈,与 ①实验对比可证明铁生锈的因素为水分;
(3)试管①②中变量为是否加食盐,由试管②中铁钉生锈速度比①中快的现象可证明食盐会加速金属锈蚀; 涂油漆可以使栅栏隔绝空气和水分,有利于减慢栅栏生锈速度 。
故答案为:(1) 铁钉生锈可能与空气(氧气)有关 ;(2)水分;(3) 试管②中铁钉生锈速度比①中快 ; 涂油漆可以使栅栏隔绝空气和水分,有利于减慢栅栏生锈速度 。
27.【答案】(1)进行对照;化学性质
(2)未进行尾气处理
(3)CuSO4或Cu(NO3)2
【知识点】实验方案设计与评价;催化剂在化学反应中的作用;金属的化学性质
【解析】【分析】(1)根据对比实验的设计要求及催化剂“一变两不变”特点分析;
(2)根据CO的毒性分析;
(3)根据铁与铜盐溶液反应可生成红色铜单质分析。
【解答】(1)实验1的作用是进行对照,要证明氧化铁是该反应的催化剂,还需要证明反应前后氧化铁化学性质不变。
(2)该反应的尾气中含有CO,直接排放到空气中会污染空气,装置中无尾气处理装置,存在不足。
(3)铁能与铜盐的溶液反应生成红色铜,所以所加试剂可以是CuSO4或Cu(NO3)2 等。
故答案为:(1)进行对照;化学性质;(2)未进行尾气处理;(3) CuSO4或Cu(NO3)2 。
28.【答案】(1)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
(2)铁的价格低于活动性比它更强的锌、铝、镁金属,成本高
(3)为保证实验安全,排尽试管内的空气
(4)4
(5)CO有毒性,会造成大气污染
【知识点】有关化学式的计算和推断;常见金属与金属的物理性质及用途;金属的化学性质
【解析】【分析】(1)根据铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜分析;
(2)根据活性性高于铁的金属价格高分析;
(3)根据氢气与空气混合气体加热易发生爆炸分析;
(4)根据元素质量为物质质量×元素质量分数分析;
(5)根据CO的毒性及装置的特点分析。
【解答】(1) 上述步骤2为铁与硫酸铜的反应,涉及的化学方程式是Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;
(2)铁的价格低于活动性比它更强的锌、铝、镁金属,成本高 ,所以湿法炼铁在实际生产中应用不广;
(3) 开始反应时,先打开甲处分液漏斗活塞,反应一段时间后再点燃丙处的酒精灯, 是为了排尽试管内的空气,防止发生爆炸,保证实验安全;
(4)甲乙两装置中质量减少0.3克,即产生0.3克氢气,氢气并未全部参加反应,丙装置试管中固体粉末质量减少0.8克,即氧化铜中氧元素质量为0.8克,则被还原的氧化铜质量为;
(5)丙装置敞口,气体直接排放到空气中,CO有毒性,用丙装置进行CO还原氧化铜的实验,会造成大气污染,所以不能用丙装置进行CO还原氧化铜的实验 。
故答案为:(1) Fe+CuSO4=FeSO4+Cu ;(2) 铁的价格低于活动性比它更强的锌、铝、镁金属,成本高 ;(3) 为保证实验安全,排尽试管内的空气 ;(4)4;(5) CO有毒性,会造成大气污染 。
29.【答案】(1)A;C;D
(2) 或
(3)
【知识点】盐的性质及用途;物质的鉴别、推断;酸的化学性质
【解析】【分析】(1)根据实验现象结合选项内容判断是否符合题意;
(2)乙烧杯中的物质充分反应后,仅观察到有白色沉淀,这个白色沉淀应该是碳酸钡。根据图二可知,试管④中应该有碳酸钠剩余,它和试管③中的钡离子结合生成白色沉淀,那么③中的钡离子可能来自于氢氧化钡,也可能来自于反应产物氯化钡,而无论哪种情况,氯化钡肯定是存在的,据此分析解答;
(3)根据实验现象总结实验结论。
【解答】(1)混合后红色固体增多,说明铁与氯化铜继续反应,而①试管内铁与氯化镁不反应,②中铁与氯化铜反应生成铜,此时红色物质增多,说明②中铁已经反应完毕,有剩余的氯化铜;
A.根据红色物质增多,可知②中氯化铜过滤,铁已经反应完毕,故A正确;
B.甲中铁与氯化铜反应后是否含有剩余无法判断,故B错误;
C.完全反应后,甲中氯化铜是否有剩余无法判断,所以可能含有铜离子,故C正确;
D.氯化镁不参与反应,镁离子一定存在,而铁与氯化铜一定发生了反应,生成了氯化亚铁,因此一定含有亚铁离子,故D正确。
故选ACD。
(2)乙烧杯中的物质充分反应后,仅观察到有白色沉淀,无其他现象。则试管③反应后的溶液中的溶质所有可能组合是: 或 。
(3)加入硝酸钡有沉淀产生,说明含有碳酸钠,而加入酚酞后变红,说明溶液显碱性。足量的硝酸钡已经将碳酸钠消耗完毕,而碳酸钠存在,说明氢氧化钡不存在,但是氢氧化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,氢氧化钠可使溶液显碱性,所以溶质含有氢氧化钠、碳酸钠和反应生成的氯化钠,即滤液中的溶质为 。
30.【答案】(1)52.5%
(2)35克稀硫酸中溶质质量为,设金属的相对原子质量为x
R --H2SO4
x 98
1.2g 4.9g
x:98=1.2g:4.9g
x=24,即另一种金属成分为镁。
(3)8.0克混合物中铜的质量为4.2克,镁的质量为3.8克,设反应生成硫酸镁质量为y,生成氢气质量为z
Mg+ H2SO4=MgSO4+ H2↑
24 120 2
3.8g y z
24:120=3.8g:y 24:2=3.8g:z
y=19g z=0.3g
加入稀硫酸充分反应后,所得溶液中溶质的质量分数是
【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】
【解答】(1)由图示可知,每加入35克稀硫酸完全反应,参加反应的固体减少1.2克,第4次加入稀硫酸,固体减少0.2克,说明硫酸过量,混合物中镁或锌完全反应,4.2克固体全部是不能与酸反应的铜,则该混合物中铜的质量分数为.
31.【答案】(1)混合物
(2)C+CO2 2CO
(3)解:设需要含氧化铁质量分数为70%的赤铁矿石x吨
3CO+ Fe2O3= 2Fe+3CO2
160 112
x×70% 4×106 吨×98%
x=8×106 吨=800万吨
答:需要含氧化铁质量分数为 70%的赤铁矿石 800 万吨。
【知识点】根据化学反应方程式的计算;常见物质的分类
【解析】【分析】(1)根据由不同种物质组成的为混合物分析;
(2)根据碳与二氧化碳高温条件下反应生成一氧化碳分析;
(3)根据生成的铁的质量及方程式中物质间质量关系计算出氧化铁质量分析。
【解答】(1)生铁是铁与碳形成的合金,属于混合物;
(2) 反应②为碳与二氧化碳高温条件下反应生成一氧化碳,化学方程式为 C+CO2 2CO ;
故答案为:(1)混合物;(2) C+CO2 2CO ;(3) 800 万吨。
32.【答案】(1)固体部分溶解,溶液由无色变蓝色
(2)①
(3)反应时间越长,生成氧化亚铜质量越小,为确保反应所得固体中氧化亚铜尽可能少,可采取的措施是尽量延长还原时间
(4)假设不合理;是因为由两个反应可知,生成1个氧化亚铜“分子”消耗1个氢分子,反应1个氧化亚铜“分子”消耗1个氢分子,如果在同一条件下两个反应同时进行,则几乎不能生成氧化亚铜
【知识点】还原反应与金属的冶炼;酸的化学性质
【解析】【分析】(1)根据氧化亚铜与稀硫酸反应生成铜、硫酸铜和水分析;
(2)根据氢气还原氧化铜时要使氢气与氧化铜充分接触分析;
(3)根据图像确定产生氧化亚铜的质量随时间的延长而减小分析;
(4)根据所给方程式中氧化铜和氧化亚铜与氢反应的量分析。
【解答】(1)铜不与稀硫酸反应,氧化亚铜与稀硫酸反应生成铜、硫酸铜和水,所以得到的固体产物是铜和氧化亚铜,加入稀硫酸可观察到固体部分溶解,溶液由无色变蓝色;
(2)为使药品充分接触,氢气导管应伸入到氧化铜药品上方,即① 处;
(3)由图像可知,产生氧化亚铜的质量从5分钏后随反应时间延长而减小,所以要想确保反应所得固体中氧化亚铜质量尽可能少,可采取的措施是尽量延长还原时间;
(4)由两个反应可知,生成1个氧化亚铜“分子”消耗1个氢分子,反应1个氧化亚铜“分子”消耗1个氢分子,如果在同一条件下两个反应同时进行,则几乎不能生成氧化亚铜;
故答案为:(1)固体部分溶解,溶液由无色变蓝色 ;(2) ① ;(3)尽量延长还原时间;(4)假设不合理;是因为由两个反应可知,生成1个氧化亚铜“分子”消耗1个氢分子,反应1个氧化亚铜“分子”消耗1个氢分子,如果在同一条件下两个反应同时进行,则几乎不能生成氧化亚铜 。
33.【答案】(1)C
(2)4.4
(3)解:设参加反应的HCl的质量为X克
CaCO3+ 2HCl= CaCl2+H2O+ CO2↑
73 44
x 4.4g
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)根据氯化钠和盐酸都能与硝酸银反应、都不能使酚酞变色,盐酸溶液pH小于7,氯化钠溶液pH等于7分析;
(2)根据反应后减少质量即为生成二氧化碳质量分析;
(3)根据生成二氧化碳质量及利用方程式中物质间质量关系计算盐酸的溶质质量及溶质质量分数分析。
【解答】(1)稀盐酸和氯化钠溶液都能与硝酸银溶液反应产生氯化银沉淀,A错误;稀盐酸和氯化钠溶液都不能使酚酞变色,B错误;稀盐酸和氯化钠溶液pH不同,可利用pH试纸选出稀盐酸,C正确。
(2)反应中总质量减少质量即为生成二氧化碳质量,由图像可知,最终生成二氧化碳质量为4.4克。
故答案为:(1)C;(2)4.4;(3)7.3%。
34.【答案】(1)CaCl2、HCl
(2)0
(3)解:将10mL废液加热蒸发,溶液中的HCl挥发,最后得到的固体为CaCl2。
设:10mL废液中CaCl2质量为x
Na2CO3+ CaCl2=2NaCl+ CaCO3↓
111 100
x 2g
得:x=2.22g
答:将10mL废液蒸发,可得固体质量2.22g
(4)当m<5g时,沉淀质量为1.5g+0.1m;当5g≤m<10g时,沉淀质量为2g。
【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)石蕊试液遇到酸呈红色,据此结合反应产物确定废液中的溶质种类;
(2)根据表格数据,分析第一次加入10g碳酸钠时是否有氯化钙参加反应即可;
(3)废液蒸发后,氯化氢挥发,则剩余的固体肯定为氯化钙。写出碳酸钠和氯化钙反应的方程式,根据沉淀碳酸钙的质量计算出参加反应的氯化钙的质量即可。
(4)根据表格数据,找到碳酸钠完全反应时生成沉淀的质量,并确定它恰好完全反应的质量,据此推断生成沉淀的质量范围。
【解答】(1)由题意可知,向废液中加入石蕊试剂,试剂变成红色,说明溶液呈酸性,证明废液中有HCl剩余,且盐酸与石灰石反应会生成氯化钙,所以废液中的溶质为:HCl,CaCl2;
(2)由表格可知,第二次测量开始出现沉淀,说明从第二次测量开始,HCl已经完全反应,如果HCl剩余不会有沉淀生成。从第三次到第四次多加入了10g碳酸钠溶液,沉淀增加了0.5g,而且第二次到第三次增加10g碳酸钠溶液生成了1g沉淀,说明第四次测量碳酸钠溶液过量,所以由以上数据可以得出,从第二次测量到第三次测量10g碳酸钠溶液可以生成1g沉淀,也就是生成0.5g沉淀需要5g碳酸钠溶液,而第二次测量只是生成了0.5g,说明加入15g碳酸钠溶液开始,出现沉淀。所以加入10g碳酸钠溶液时,没有沉淀生成,故a=0;
(4)由表格和第二问及第三问的分析可知,当碳酸钠溶液为35g时,碳酸钠溶液与废液中的溶质恰好完全反应。
①比较第二次和第三次数据可知,加入碳酸钠的质量为10g时,生成沉淀的质量为1g,即沉淀质量为加入碳酸钠质量的0.1倍。第三次后,加入m克碳酸钠,如果m<5g,那么碳酸钠肯定完全反应,那么增加的沉淀质量为0.1m,此时沉淀质量为:1.5g+0.1m。
②如果5g≤m<10g,那么此时只有5g碳酸钠产生反应,即沉淀只增加0.5g,因此沉淀质量为:1.5g+0.5g=2g。
1 / 1初中科学浙教版 九年级上册 第二章 物质转化和材料利用单元综合卷
一、单选题
1.(2023九上·金华期末)下列冬奥会比赛用品的材料不属于合成材料的是( )
A.冰壶壶体—— 花岗石
B.滑雪板基础材料 聚乙烯
C.护目镜镜片 聚碳酸酯
D.冰 球 合成橡胶
【答案】A
【知识点】材料的利用与发展
【解析】【分析】根据合成材料包括塑料、合成纤维、合成橡胶分析。
【解答】花岗石属于无机非金属材料;
故选A。
2.(2023九上·定海月考)有一瓶标签无法辨认的试剂,是碳酸钠溶液或硫酸钠溶液中的一种。仅用下列试剂无法进行鉴别的是( )
A.试纸 B.酚酞试液 C.稀硫酸 D.硝酸钡溶液
【答案】D
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据物质的不同性质分析判断。
【解答】A.碳酸钠溶液呈碱性,硫酸钠溶液呈中性,可以用pH试纸分辨,故A不合题意;
B.碳酸钠溶液滴加酚酞变成红色,硫酸钠溶液滴加酚酞不变色,故B不合题意;
C.碳酸钠和稀硫酸反应生成二氧化碳气体,而硫酸钠和稀硫酸不反应,故C不合题意;
D.碳酸钠和硝酸钡反应生成碳酸钡白色沉淀,硫酸钠和硝酸钡反应生成硫酸钡白色沉淀,二者无法分辨,故D符合题意。
故选D。
3.(2023九上·定海月考)构建元素化合价和物质类别的二维图是学习化学的一种重要方法。如图是硫元素的“价类二维图”。查阅资料:物质A由硫元素与氢元素组成,通常情况下是一种无色、有臭鸡蛋气味的气体,密度比空气大,能溶于水,其水溶液显酸性,下列说法错误的是( )
A.物质A的化学式为H2S,其水溶液中含有H+
B.物质B常温下为淡黄色固体
C.物质C是形成酸雨的主要物质
D.实验室常用物质E的稀溶液做干燥剂
【答案】D
【知识点】元素化合价的规则与计算;酸的物理性质及用途;常见物质的分类
【解析】【分析】A、根据硫化氢化学式书写分析;
B、根据硫单质为淡黄色固体分析;
C、根据二氧化硫是形成酸雨的主要物质分析;
D、根据浓硫酸具有吸水性分析。
【解答】A. 物质A中硫元素化合价为-2价,氢元素化合价为+1价,则化学式为H2S,其水溶液中含有H+,不符合题意;
B. 物质B为硫单质,常温下为淡黄色固体 ,不符合题意;
C. 物质C为+4价硫的氧化物,为二氧化硫,是形成酸雨的主要物质 ,不符合题意;
D. 物质E为硫酸,浓硫酸具有吸水性,稀硫酸不具有吸水性 ,实验室常用物质浓溶液做干燥剂,符合题意;
故答案为:D。
4.(2023九上·义乌开学考)用下列试剂中的一种就能将BaCl2、Na2CO3和NaCl这三种无色溶液一一区别开来,这种试剂是( )
A.稀H2SO4 B.NaOH溶液 C.AgNO3溶液 D.KNO3溶液
【答案】A
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】对于物质鉴别题,首先要掌握各物质的性质,然后根据物质的性质选择所需物质,再利用反应的不同现象加以区分,鉴别题时各物质的现象必须不能相同,否则无法区分。
【解答】A.加入稀硫酸,氯化钡与稀硫酸反应会产生白色沉淀,碳酸钠与稀硫酸反应会产生气体,氯化钡不与稀硫酸反应,可以鉴别,符合题意;
B.加入氢氧化钠溶液,三种溶液都无明显变化,不能鉴别,不符合题意;
C.加入 AgNO3溶液 ,三种溶液中都会反应产生白色沉淀,不能鉴别,不符合题意;
D.加入硝酸钾溶液,三种溶液都会无明显变化,不能鉴别,不符合题意;
故答案为:A。
5.(2023九上·台州开学考)为了探究实验室中久置的生石灰样品变质情况,同学们进行如图所示的实验.下列分析和结论不正确的是( )
A.该样品已完全变质
B.液体丙呈红色或无色
C.该样品中一定含有碳酸钙
D.白色固体甲可能为Ca(OH)2和CaCO3的混合物
【答案】A
【知识点】物质的鉴别、推断;碱的化学性质
【解析】【分析】根据氧化钙与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙与空气中二氧化碳反应生成碳酸钙,碳酸钙能与酸反应产生二氧化碳,氢氧化钙溶液呈碱性分析。
【解答】A.生石灰与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙与盐酸反应无明显现象,白色固体甲与盐酸反应产生气体,说明白色固体中含碳酸钙,液体乙加入酚酞未指明现象,实验只能证明样品变质,无法证明样品完全变质,符合题意;
B. 氧化钙与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙溶液呈碱性,能使酚酞变红,若液体乙中含氢氧化钙,则滴入酚酞呈红色,若不含氢氧化钙,滴入酚酞呈无色,即液体丙呈红色或无色 ,不符合题意;
C. 该样品中一定含有碳酸钙 ,不符合题意;
D. 氢氧化钙微溶于水,白色固体甲可能为Ca(OH)2和CaCO3的混合物 ,不符合题意;
故答案为:A。
6.(2023九上·慈溪月考)把一些锌粉放入Fe(NO3)2和AgNO3的混合溶液中,完全反应后过滤,向滤渣中加入稀盐酸有气体产生,根据以上现象,得出正确结论是( )
A.滤渣中一定有Zn、Fe、Ag B.滤渣中一定有Fe、Ag,可能有Zn
C.滤渣中一定有Zn、Fe,可能有Ag D.滤渣中一定有Ag,可能有Zn、Fe
【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据把一些锌粉放入Fe(NO3)2和AgNO3的混合溶液中, 锌先与硝酸银反应生成银和硝酸锌,当硝酸银完全反应后,锌再与硝酸亚铁反应,生成铁与硝酸锌,银不与盐酸反应,铁和锌与盐酸反应,结合反应现象分析。
【解答】 锌、铁、银的活动性强弱关系为锌>铁>银,把一些锌粉放入Fe(NO3)2和AgNO3的混合溶液中, 锌先与硝酸银反应生成银和硝酸锌,当硝酸银完全反应后,锌再与硝酸亚铁反应,生成铁与硝酸锌,银不与盐酸反应,铁和锌与盐酸反应,反应后向滤渣中加入稀盐酸有气体生成,证明滤渣成分一定有银和铁,可能有锌。
故答案为:B。
7.(2023九上·慈溪月考)”类推”是学习科学过程中常用的思维方法。现有以下类推结果,其中错误的是( )
①酸碱中和反应生成盐和水,所以生成盐和水反应一定是中和反应
②氧化物中含有氧元素,所以含有氧元素的化合物一定是氧化物
③金属铝与盐酸反应生成AICl3和H2,所以金属铁与盐酸反应生成FeCl3和H2
④浓盐酸试剂瓶敞口久置后变稀且质量减轻,所以浓硫酸敞口久置也变稀且质量减轻
A.① B.①③ C.①②④ D.全部
【答案】D
【知识点】酸的物理性质及用途;酸与碱的反应及用途;金属的化学性质
【解析】【分析】根据中和反应为酸和碱的反应,氧化物是由两种元素组成其中一种为氧元素的化合物,铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,浓盐酸的挥发性,浓硫酸的吸水性分析。
【解答】①酸碱中和反应生成盐和水,但生成盐和水反应不一定是中和反应,如金属氧化物与酸的反应,错误;②氧化物中含有氧元素,但含有氧元素的化合物不一定是氧化物,错误;③金属铝与盐酸反应生成AlCl3和H2,金属铁与盐酸反应生成FeCl2和H2,错误;④浓盐酸具有挥发性,试剂瓶敞口久置后变稀且质量减轻,浓硫酸具有吸水性,敞口久置也变稀且质量增加,错误;
故答案为:D。
8.(2020九上·黄岩期中)下列物质间的转化,在一定条件下均能一步实现的是( )
①C→CO→CO2②Al→Al2O3→AlCl3③Na2CO3→NaCl→NaNO3
④CaCO3→CaO→Ca(OH)2
A.①②③ B.①③④ C.①②④ D.①②③④
【答案】D
【知识点】盐的性质及用途;金属的化学性质
【解析】【分析】根据常见化学物质的性质分析判断。
【解答】①碳和氧气反应生成一氧化碳,一氧化碳和氧气反应生成二氧化碳,故①符合题意;
②铝和氧气反应生成三氧化二铝,氧化铝再与稀盐酸反应生成氯化铝和水,故②符合题意;
③碳酸钠和稀盐酸反应,生成氯化钠,水和二氧化碳气体;氯化钠和硝酸银反应,生成氯化银和硝酸钠,故③符合题意;
④碳酸钙高温分解生成氧化钙,而氧化钙和水反应生成氢氧化钙,故④符合题意。
则能够一步实现的是①②③④。
故选D。
9.(2023九上·宁海期末)分离、提纯、除杂、鉴别是基本的实验技能。下列实验设计能达到实验目的的组别是( )
组别 实验目的 实验设计
A 除去FeCl3溶液中混有的少量CuCl2 加入过量的铁粉,过滤
B 分离铜粉和镁粉的混合物 加入足量的稀HCl,过滤、洗涤、干燥
C 提纯混有少量Ca(OH)2的NaOH溶液 加入过量的Na2CO3溶液,振荡、静置、过滤
D 鉴别Na2CO3、BaCl2、NaCl溶液 取样后,分别滴加稀H2SO4溶液,观察现象
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】根据物质的除杂原则和鉴别方法分析,物质除杂时选择的药品要只与杂质发生反应,不与原物质反应,且在除杂时不能引入新杂质,而物质的鉴别需通过不同现象加以区分。
【解答】A、 加入过量的铁粉, 铁与氯化铜反应生成氯化亚铁,引入了新杂质,不符合题意;
B、 加入足量的稀HCl,过滤、洗涤、干燥 ,只分离出铜粉,没有得到镁粉,不符合题意;
C、 加入过量的Na2CO3溶液,氢氧化钙发生反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,但碳酸钠过量会引入新杂质,不符合题意;
D、 取样后,分别滴加稀H2SO4溶液,观察现象 ,有气泡产生的为碳酸钠,有沉淀产生的为氯化钡,无明显现象的为氯化钠,可以鉴别,符合题意;
故选D。
10.(2023九上·舟山开学考)”证据理论”是科学学科核心素养的重要组成部分。下列推论合理的是( )
A.化学变化常常伴随能量的变化,所以有能量变化的一定属于化学变化
B.Na2O,CaO均能与水反应生成碱,因此所有金属氧化物都能与水反应生成碱
C.活泼金属与酸反应生成氢气是置换反应,所以有单质气体生成的反应都是置换反应
D.合金的硬度一般比组成它们的纯金属更高,因此黄铜(铜锌合金)的硬度高于铜和锌
【答案】D
【知识点】合金与合金的性质;置换反应及其应用
【解析】【分析】(1)分析物理变化是否存在能量变化;
(2)分析氧化铜能否与水反应生成碱;
(3)注意氧气的制取是否属于置换反应;
(4)根据合金的优点判断。
【解答】A.在摩擦生热的过程中,将机械能转化为内能,为物理变化,不是化学变化,故A错误;
B.氧化铜不能溶于水,不会与水反应生成碱,故B错误;
C.过氧化氢分解生成氧气和水,属于分解反应,故C错误;
D.合金的硬度一般比组成它们的纯金属更高,因此黄铜(铜锌合金)的硬度高于铜和锌,故D正确。
故选D。
11.(2022九上·平湖期末)下列有关实验的说法正确的是( )
A.为用浓硫酸配制稀硫酸
B.NaOH溶液保存在图所示试剂瓶中
C.测得的氧气的体积偏小
D.可比较Al和Fe的金属活动性
【答案】C
【知识点】常用仪器的名称;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】A、根据量筒的用途分析;
B、根据氢氧化钠能与二氧化硅等反应分析;
C、根据量气管高压强偏大分析;
D、根据铝与铁不与硫酸铜反应分析。
【解答】A、不能在量筒中稀释浓硫酸,不符合题意;
B、氢氧化钠溶液应使用橡胶塞,不能用滴瓶保存,不符合题意;
C、量气管高于水准管,会使液体压强大于水准管,使测得氧气体积偏小,符合题意;
D、铝和铁都能与硫酸铜反应,无法比较铝和铁的活动性强弱,不符合题意;
故选C。
12.(2023九上·杭州期末)小乐利用如图所示装置和药品进行实验。实验时,先加热炭粉,一段时间后,将酒精喷灯移至CuO处加热,最终CuO变为紫红色固体。下列分析错误的是( )
A.装置中气球的作用:收集尾气、防止污染空气
B.反应过程中,CuO变为Cu
C.反应过程中,体现出炭粉具有还原性
D.装置中发生的反应:C+2CuO2Cu+CO2↑
【答案】D
【知识点】还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】根据装置的特点及物质间反应分析,该反应是炭与二氧化碳反应生成一氧化碳,一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳。
【解答】A、该反应中有CO参与,尾气中会含有CO, 装置中气球的作用收集尾气、防止污染空气 ,不符合题意;
B、反应过程中氧化铜失氧变成铜,不符合题意;
C、反应过程中,炭与二氧化碳反应生成一氧化碳,体现出炭粉具有还原性 ,不符合题意;
D、装置中的反应为 C+2CO22CO和 CO+2CuOCu+CO2,符合题意;
故选D。
13.(2023九上·温州期末)硫化氢(H2S)俗称“臭蛋气”,可用于工业制取硫磺,化学方程式为2H2S+O22H2O+2S,该反应属于( )
A.复分解反应 B.置换反应 C.分解反应 D.化合反应
【答案】B
【知识点】置换反应及其应用
【解析】【分析】根据反应物和生成物的种类和种数确定反应的种类。
【解答】根据方程式 2H2S+O2 2H2O+2S 可知,反应物为单质和化合物,生成物也是单质和化合物,那么该反应为置换反应,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
14.(2023九上·温州期末)将质量均为10克的Mg、Fe、Zn三种金属分别放入质量和溶质质量分数均相同的三份稀硫酸中,反应完成后有2种金属剩余,则它们生成氢气的质量关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】根据化学反应方程式的计算;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据金属活动性顺序越强的金属与酸反应速率越快,化合价相等时,相对原子质量越小的金属等质量完全反应时产生氢气质量越多分析。
【解答】 镁、铁、锌三金属活动性强弱顺序为镁>锌>铁,形成化合物时均为+2价,且相对原子质量关系为锌>铁>镁,将质量均为10克的Mg、Fe、Zn三种金属分别放入质量和溶质质量分数均相同的三份稀硫酸中,反应完成后有2种金属剩余,则剩余金属为镁和铁,即三金属反应的速率由快到慢的顺序为镁、锌、铁,反应结束后产生氢气质量关系为镁=铁>锌;
故选C。
15.(2023九上·永康期末)下图表示了金属活动性顺序表中铜、锡和铝被人类大规模冶炼、利用的大致年限。
分析该图的规律,你认为金属被大规模冶炼、利用的先后顺序跟下列哪个因素有关( )
A.金属的导电性 B.金属的延展性
C.金属的颜色 D.金属的活动性
【答案】D
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据图片提取信息,从而对各个选项进行判断即可。
【解答】根据图片可知,从左到右,金属的活动性越来越弱。而金属的活动性越弱,被发现的时间越早,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
16.(2022九上·余姚月考)把三种无色气体组成的混合气体A,依次通过如图所示的连续装置:各装置内的现象是:B:出现白色浑浊,D:生成红色物质,E:白色变蓝,F:出现沉淀。根据上述现象可以判断在以下气体组成中,最可能是混合气体A的是( )
A.CO2、H2、O2 B.N2、CO、H2 C.CO2、CO、O2 D.CO2、H2、CO
【答案】D
【知识点】二氧化碳的检验和验满;还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】根据二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,氢气与氧化铜反应生成铜和水,一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳分析。
【解答】 气体通过B出现白色浑浊,说明气体中有二氧化碳,通过C进行干燥,通过D生成红色物质,说明气体有还原性物质,通过E白色变蓝,说明有水生成,则气体中含有氢气,通过F出现沉淀,说明又有二氧化碳生成,说明气体中含CO;
故选D。
二、填空题
17.(2023九上·长兴期末)目前,铁在生活和生产中都有着非常重要的作用。
(1)铁与铬(Cr)、镍(Ni) 等金属熔合可形成“不锈钢”,用不锈钢丝和聚乙烯纤维为原料可制作耐酸防护服材料。以上叙述中不涉及到 (选填序号)。
A.合金 B.无机非金属材料
C.合成材料 D.复合材料
(2)某品牌的麦片中含微量铁粉,食用后可在胃酸的作用下转化为人体可吸收的铁元素,胃酸的主要成分是 (填化学式)。
【答案】(1)B
(2)HCl
【知识点】酸与碱的反应及用途;材料的利用与发展
【解析】【分析】(1)根据各种材料的定义和分类解答;
(2)根据胃酸的成分解答。
【解答】(1)不锈钢属于合金,聚乙烯纤维属于合成材料,而防护服材料属于合成材料,就是没有无机非金属材料,故选B。
(2)胃酸的主要成分为稀盐酸,化学式为HCl。
18.(2023九上·定海月考)某无色透明溶液由Ba2+、Cu2+、Na+、Cl-、、中的几种离子构成,取一定质量的该溶液,进行如下实验:①向溶液中,加入足量BaCl2溶液,过滤后得到5克白色沉淀;②在该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。则该溶液中一定含有溶质是 ,可能含有的溶质是 。
【答案】碳酸钠、硫酸钠;氯化钠
【知识点】离子或物质的共存问题;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据氯化钡与碳酸根离子和硫酸根离子反应产生碳酸钡、硫酸钡沉淀,碳酸钡能溶于酸,硫酸钡不能溶于酸,能反应的离子不能共存,溶液中需阴、阳离子共存分析。
【解答】 ①向溶液中,加入足量BaCl2溶液,过滤后得到5克白色沉淀,该沉淀可能是碳酸钡、硫酸钡、碳酸铜中的一种或多种;②在该沉淀中加入过量稀硝酸,仍有3克白色沉淀,说明沉淀中一定有不足于硝酸的硫酸钡,碳酸钡、碳酸铜至少含一种,由此确定溶液中一定有硫酸根和碳酸根离子,因钡离子和铜离子与碳酸根离子不能共存,即溶液中一定不含钡离子和铜离子,所以加入氯化钡产生的沉淀为硫酸钡和碳酸钡;③在滤液中滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀,因①中加入过量氯化钡引入氯离子,所以不能证明原溶液中是否含氯离子,因溶液中阴、阳离子共存,由此确定一定含钠离子。 该溶液中一定含有溶质是碳酸钠和硫酸钠,可能含氯化钠。
故答案为:碳酸钠、硫酸钠;氯化钠。
19.(2023九上·义乌开学考)下列物质中:①空气②氯化钠溶液③食醋④汞⑤五水硫酸铜晶体⑥冰水混合物⑦稀硫酸⑧氢气⑨二氧化碳。(填序号)
(1)属于混合物的有 ;
(2)属于单质的是 。
【答案】(1)1、2、3、7
(2)4、8
【知识点】常见物质的分类
【解析】【分析】根据纯净物、混合物、单质、化合物的定义分析,纯净物为一种物质组成的物质,混合物为多种物质组成的物质,单质是由同种元素组成的纯净物,化合物为不同种元素组成的纯净物。
【解答】 ①空气、②氯化钠溶液、③食醋、⑦稀硫酸都是由不同种物质组成,混合物,④汞、⑤五水硫酸铜晶体、⑥冰水混合物、⑧氢气、⑨二氧化碳为纯净物,其中④汞、⑧氢气由同种元素组成,属于单质。
故答案为:(1)①②③⑦;(2)④⑧。
20.(2023九上·舟山开学考)构建元素单质及其化合物的“价态-类别”二维图是科学学习一种有效方法。如图是铜元素的“价态-类别”二维图,请根据图回答如下问题:
(1)写出甲转化成乙的化学反应基本类型 ;
(2)丁经过一步反应转化为丙时,一定会出现的反应现象是 。
【答案】(1)化合反应
(2)产生蓝色沉淀
【知识点】常见物质的分类
【解析】【分析】(1)根据反应物的种类和种数,确定反应的基本类型。
(2)根据氢氧化铜的特点解答。
【解答】(1)根据图片可知,甲为铜单质,乙为铜的氧化物,即氧化铜,那么甲转化成乙的反应为:
铜+氧气→氧化铜。反应物有两种,而生成物只有一种,那么该反应为化合反应。
(2)丙为碱,其中的铜元素化合价为+2价,那么丙肯定为氢氧化铜,那么看到的反应现象为:产生蓝色沉淀。
21.(2023九上·金华期末)下图所示实验可用于研究金属的性质。
铁丝 铜丝 铁丝 铜丝
稀硫酸 -稀硫酸 硫酸铜溶液 硝酸银溶液
① ② ③ ④
(1)①中有气体生成,生成的气体为
(2)下列实验组合中,能得出铁、铜、银的金属活动性顺序的是 。(填序号)
A.①④ B.③④ C.①②④
【答案】(1)氢气(或H2)
(2)B;C
【知识点】金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据铁与酸反应产生氢气,利用金属能否与酸或盐反应验证金属活动性强弱分析。
【解答】(1) ①中铁与硫酸反应产生气体为氢气;
(2) ① 可向出铁的活动性大于氢, ② 得出铜的活动性小于氢, ③ 得出铁的活动性大于铜, ④ 得出铜的活动性大于银,要得出铁、铜、银的金属活动性顺序的实验组合是①②④ 或③④;
故答案为:(1)氢气(或H2);(2)BC。
22.(2022九上·舟山月考)《天工开物》中记载古人挖煤时的情景“初见煤端时,毒气灼人”。指挖煤时发现一种“毒气”(现俗称瓦斯)。瓦斯的主要成分是甲烷,含少量一氧化碳、二氧化碳、硫化氢等气体,无色、易燃、有毒、密度比空气小。
(1)甲烷(CH4)属于化合物中的 。
(2)古人挖煤时,先打通竹子中的节,并将一端削尖,插入煤层中,待“毒气”沿竹子内部通向高空后,矿工再下到煤井挖煤。这种做法主要利用的瓦斯的性质是 。
(3)在现代,人们用氢氧化钠来吸收“毒气”中的硫化氢气体,其反应的化学方程式是:2NaOH+H2S= +2H2O,请将空格处补充完整。
【答案】(1)有机物
(2)密度比空气小
(3)Na2S
【知识点】有关化学式的计算和推断;有机物与无机物的区别
【解析】【分析】(1)有机物是含碳化合物(一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸盐、碳酸氢盐、金属碳化物、氰化物、硫氰化物等氧化物除外)或碳氢化合物及其衍生物的总称。
(2)密度大的气体向下运动,密度小的气体向上运动,这就是气体的对流;
(3)根据质量守恒定律可知,反应前后原子的个数和种类保持不变,据此推算空格处的化学式。
【解答】(1)根据化学式CH4可知,甲烷富含碳元素,属于有机物。
(2)古人挖煤时,先打通竹子中的节,并将一端削尖,插入煤层中,待“毒气”沿竹子内部通向高空后,矿工再下到煤井挖煤。这种做法主要利用的瓦斯的性质是密度比空气小。
(3)根据方程式 2NaOH+H2S= +2H2O 得到:2Na+2O+4H+1S=4H+2O+X,解得:x=2Na+1S=Na2S。
23.(2022九上·余姚月考)A~J都是初中化学中的常见物质,其中D、E对维持自然界生命活动至关重要,A、B为黑色固体,C、G都是金属单质,I为无色气体.它们的相互转化关系如图所示:请回答:
(1)写出下列A的化学式 ;
(2)反应①②③④⑤中属于置换反应的为 (填序号);
(3)写出反应②的化学反应中Fe2O3为该反应的 剂;
(4)写出反应⑤的化学方程式 。
【答案】(1)C
(2)①⑤
(3)氧化
(4)Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】先由题中所给信息及框图中物质转化关系推导出各物质,再按化学式、方程式书写、置换反应特点解答即可。
【解答】A为黑色固体,与足量E点燃生成D,D可与澄清石灰水反应产生白色沉淀,D可与A反应生成F,F能与氧化铁反应生成G和D,则D为二氧化碳,A为碳,E为氧气,F为一氧化碳,G为铁,铁与盐酸反应生成氢气和氯化亚铁,则I为氢气,H为氯化亚铁,碳和黑色固体B反应生成C和D,C为金属单质,B为黑色固体,则B为氧化铜,C为铜。
(1)A的化学式为C;
(2)反应 ①⑤为置换反应,②和③不属于基本反应类型,④为化合反应;
(3)反应②为一氧化碳与氧化铁的反应,Fe2O3为该反应的氧化剂;
(4)反应⑤为铁与盐酸的反应,方程式为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑;
故答案为:(1)C;(2)①⑤ ;(3)氧化;(4) Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ 。
三、实验探究题
24.(2023九上·义乌开学考)某同学做“证明鸡蛋壳的主要成分是碳酸盐,并收集纯净干燥的气体”的实验.设计了如图方案进行实验:(制得的CO2中常含有HCl和水蒸气)
(1)写出所标仪器的名称:①
(2)根据我们所学的知识,你认为A装置和 装置相连并产生的现象时就足以说明鸡蛋壳的主要成分是碳酸盐.
(3)该同学想要收集一瓶纯净干燥的该气体,连接上述装置的顺序是:(填写各接口字母)a→ .其中,写出C装置的作用是:
【答案】(1)长颈漏斗
(2)D
(3)debcgf;吸收HCl
【知识点】制取二氧化碳的装置、步骤、收集与注意事项;二氧化碳的检验和验满;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)根据常用仪器名称分析;
(2)根据验证碳酸盐需利用碳酸盐与酸反应产生二氧化碳分析;
(3)根据收集的二氧化碳气体中常含有氯化氢和水蒸气,要先除去氯化氢,再除水蒸气,然后利用向上排空气法收集二氧化碳分析。
【解答】(1) 仪器① 的名称是长颈漏斗。
(2)要证明鸡蛋壳的成分为碳酸盐,需向鸡蛋壳样品中加入稀盐酸,然后利用澄清石灰水验证产生气体是二氧化碳,则A装置需与D装置相连。
(3)因盐酸具有挥发性,收集的二氧化碳气体中常含有氯化氢和水蒸气, 要收集一瓶纯净干燥的该气体, 气体需先通过硝酸银溶液除去氯化氢,再通过浓硫酸进行干燥除去水蒸气,最后利用向上排空气法收集,装置连接顺序为adebcgf,C装置作用是吸收HCl。
故答案为:(1)长颈漏斗;(2)D;(3)debcgf;吸收HCl。
25.(2023九上·余姚期末)为探究锌、铁、铜、银的四种金属的活动性顺序,小科设计了如图所示的实验。
(1)运用控制变量法设计实验方案是科学研究的重要方法。在A、B、C三个实验中,需要控制的实验条件除了金属与稀硫酸的接触面积、稀硫酸的体积、温度以外还需要控制的条件是
。
(2)你认为从中选择四个实验即可验证锌、铁、铜、银的金属活动性顺序。这四个实验的组合是 。
【答案】(1)稀硫酸的浓度
(2)ABCE 或 ABDE
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】(1)在其它条件相同时,稀硫酸的浓度越大,则与金属的反应速率会加快;
(2)在金属活动性顺序表中,活泼金属能够将后面的金属从盐溶液中置换出来,据此分析解答。
【解答】(1)在A、B、C三个实验中,需要控制的实验条件除了金属与稀硫酸的接触面积、稀硫酸的体积、温度以外还需要控制的条件是稀硫酸的浓度。
(2)组合:
①ABCE。锌片与稀硫酸反应生成气泡的速度明显大于铁,则活动性:锌>铁。铁能和稀硫酸反应,而铜不能与它反应,因此活动性:铁>铜。铜片能够和硝酸银溶液反应,则活动性:铜>银。
②ABDE。片与稀硫酸反应生成气泡的速度明显大于铁,则活动性:锌>铁。铁能够和硫酸铜反应,则活动性:铁>铜。铜片能够和硝酸银溶液反应,则活动性:铜>银。
26.(2023九上·嘉兴期末)小嘉发现学校草地周围都做上新的铁栅栏,师傅们在上面涂油漆。铁栅栏上为什么要涂油漆呢 某兴趣小组为此进行研究:
【方案】取四支试管编号为①、②、③、④,分别作如图处理,两周后,观察铁钉表面的锈蚀情况。
【分析】
(1)设置①③两支试管对照,基于的猜想是 。
(2)若两周后观察到①中铁钉生锈而④中铁钉未生锈,据此可得出:导致铁钉生锈的因素为 。
(3)若得出食盐会加速金属锈蚀,则实验中支持该结论的证据是 。
【解释】根据以上实验,请解释学校铁栅栏涂漆能防锈的原因是: 。
【答案】(1)铁钉生锈可能与空气(氧气)有关
(2)水分
(3)试管②中铁钉生锈速度比①中快;涂油漆可以使栅栏隔绝空气和水分,有利于减慢栅栏生锈速度
【知识点】金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】根据铁生锈是铁与氧气和水共同作用,由对比实验的变量的唯一性选择对比实验探究各条件分析。
【解答】(1) ①中铁钉接触水和氧气,生锈,③中铁钉只接触水不接触氧气,不生锈,设计两实验对照,是为了探究 铁钉生锈可能与空气(氧气)有关 ;
(2) ④中铁钉因不接触水而不生锈,与 ①实验对比可证明铁生锈的因素为水分;
(3)试管①②中变量为是否加食盐,由试管②中铁钉生锈速度比①中快的现象可证明食盐会加速金属锈蚀; 涂油漆可以使栅栏隔绝空气和水分,有利于减慢栅栏生锈速度 。
故答案为:(1) 铁钉生锈可能与空气(氧气)有关 ;(2)水分;(3) 试管②中铁钉生锈速度比①中快 ; 涂油漆可以使栅栏隔绝空气和水分,有利于减慢栅栏生锈速度 。
27.(2023九上·海曙期末)小科阅读课外资料时得知:某些金属氧化物也可以和二氧化锰样作为双氧水分解制氧气的催化剂。
他猜想氧化铁也可以作为此反应的催化剂,于是他进行了如下实验进行验证,并将数据记录如下:
实验编号 双氧水质量 加入固体物质 产生气体的体积 耗时 结束后固体质量(滤出后烘干)
1 100g / 32mL 380S /
2 100g 0.2g二氧化锰 32mL 36.5S 0.2g
3 100g 0.2g氧化铁 32mL 89.5S 0.2g
(1)实验1的作用是 。要证明氧化铁是该反应的催化剂,还需要证明反应前后氧化铁 不变。
(2)为证明氧化铁是该反应的催化剂,小科又接着进行了以下实验:将过量的CO通入实验3滤出的固体,按如图所示装置进行实验,结果发现A装置中红色物质逐渐变成黑色,B装置的澄清石灰水变浑浊。小宁认为此实验装置有不足之处,其不足之处为 。
(3)小宁提出氧化亚铁、四氧化三铁也是黑色固体,上述实验产生的固体不一定是单质铁,于是进行了如下实验:将黑色固体研磨后,取少量置于试管中,加入足量的 (填化学式) 溶液,观察到黑色固体全部消失转化为红色固体,由此确认了黑色固体是铁。
【答案】(1)进行对照;化学性质
(2)未进行尾气处理
(3)CuSO4或Cu(NO3)2
【知识点】实验方案设计与评价;催化剂在化学反应中的作用;金属的化学性质
【解析】【分析】(1)根据对比实验的设计要求及催化剂“一变两不变”特点分析;
(2)根据CO的毒性分析;
(3)根据铁与铜盐溶液反应可生成红色铜单质分析。
【解答】(1)实验1的作用是进行对照,要证明氧化铁是该反应的催化剂,还需要证明反应前后氧化铁化学性质不变。
(2)该反应的尾气中含有CO,直接排放到空气中会污染空气,装置中无尾气处理装置,存在不足。
(3)铁能与铜盐的溶液反应生成红色铜,所以所加试剂可以是CuSO4或Cu(NO3)2 等。
故答案为:(1)进行对照;化学性质;(2)未进行尾气处理;(3) CuSO4或Cu(NO3)2 。
28.(2023九上·丽水期末)科学兴趣小组进行《从自然界中的铜到纪念币中的铜》的项目化学习。同学们查阅资料整理了湿法炼铜和火法炼铜两种方案:
方案一、湿法炼铜
(1)上述步骤2中,涉及的化学方程式是 ;
(2)小组同学模仿湿法炼铜,提出了如下湿法炼铁:
查阅资料发现该方法在实际生产中应用不广,请结合参考资料分析原因 ;
(3)方案二、火法炼铜
如图所示为氢气还原氧化铜的装置,甲中锥形瓶内装有锌粒,分液漏斗里装有稀硫酸,乙中盛有浓硫酸,丙中试管底部黑色固体为氧化铜。
开始反应时,先打开甲处分液漏斗活塞,反应一段时间后再点燃丙处的酒精灯,这样操作的目的是 ;
(4)反应结束后,甲乙两装置中质量减少0.3克,丙装置试管中固体粉末质量减少0.8克。则被还原的氧化铜的质量为 克;
(5)不能用丙装置进行CO还原氧化铜的实验,理由是 。
【答案】(1)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
(2)铁的价格低于活动性比它更强的锌、铝、镁金属,成本高
(3)为保证实验安全,排尽试管内的空气
(4)4
(5)CO有毒性,会造成大气污染
【知识点】有关化学式的计算和推断;常见金属与金属的物理性质及用途;金属的化学性质
【解析】【分析】(1)根据铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜分析;
(2)根据活性性高于铁的金属价格高分析;
(3)根据氢气与空气混合气体加热易发生爆炸分析;
(4)根据元素质量为物质质量×元素质量分数分析;
(5)根据CO的毒性及装置的特点分析。
【解答】(1) 上述步骤2为铁与硫酸铜的反应,涉及的化学方程式是Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;
(2)铁的价格低于活动性比它更强的锌、铝、镁金属,成本高 ,所以湿法炼铁在实际生产中应用不广;
(3) 开始反应时,先打开甲处分液漏斗活塞,反应一段时间后再点燃丙处的酒精灯, 是为了排尽试管内的空气,防止发生爆炸,保证实验安全;
(4)甲乙两装置中质量减少0.3克,即产生0.3克氢气,氢气并未全部参加反应,丙装置试管中固体粉末质量减少0.8克,即氧化铜中氧元素质量为0.8克,则被还原的氧化铜质量为;
(5)丙装置敞口,气体直接排放到空气中,CO有毒性,用丙装置进行CO还原氧化铜的实验,会造成大气污染,所以不能用丙装置进行CO还原氧化铜的实验 。
故答案为:(1) Fe+CuSO4=FeSO4+Cu ;(2) 铁的价格低于活动性比它更强的锌、铝、镁金属,成本高 ;(3) 为保证实验安全,排尽试管内的空气 ;(4)4;(5) CO有毒性,会造成大气污染 。
29.(2022九上·舟山月考)图、图二是某兴趣小组探究金属,酸的化学性质时所做的两组实验。实验结束后,将两组实验试管中的物质分别全部倒入甲、乙两个洁净的烧杯中,据图回答:
(1)甲烧杯中的物质完全反应后,发现红色固体物质明显增多。下列说法正确的是 。
A.试管②反应后的固体中一定不含铁
B.完全反应后,甲烧杯中的固体一定含有铁
C.完全反应后,甲烧杯的溶液中可能含有Cu2+
D.完全反应后,甲烧杯的溶液中一定含有Mg2+、Fe2+
(2)乙烧杯中的物质充分反应后,仅观察到有白色沉淀,无其他现象。则试管③反应后的溶液中的溶质所有可能组合是 (写化学式)。
(3)将乙烧杯内的物质进行过滤,对所得滤液中溶质成分进行了如下探究:
实验操作 实验现象 实验结论
步骤1:取少量滤液于试管中,向其中滴加足量硝酸钡溶液 有白色沉淀生成 滤液中的溶质是
步骤2:静置,向上层清液中滴加无色酚酞溶液 溶液变红
【答案】(1)A;C;D
(2) 或
(3)
【知识点】盐的性质及用途;物质的鉴别、推断;酸的化学性质
【解析】【分析】(1)根据实验现象结合选项内容判断是否符合题意;
(2)乙烧杯中的物质充分反应后,仅观察到有白色沉淀,这个白色沉淀应该是碳酸钡。根据图二可知,试管④中应该有碳酸钠剩余,它和试管③中的钡离子结合生成白色沉淀,那么③中的钡离子可能来自于氢氧化钡,也可能来自于反应产物氯化钡,而无论哪种情况,氯化钡肯定是存在的,据此分析解答;
(3)根据实验现象总结实验结论。
【解答】(1)混合后红色固体增多,说明铁与氯化铜继续反应,而①试管内铁与氯化镁不反应,②中铁与氯化铜反应生成铜,此时红色物质增多,说明②中铁已经反应完毕,有剩余的氯化铜;
A.根据红色物质增多,可知②中氯化铜过滤,铁已经反应完毕,故A正确;
B.甲中铁与氯化铜反应后是否含有剩余无法判断,故B错误;
C.完全反应后,甲中氯化铜是否有剩余无法判断,所以可能含有铜离子,故C正确;
D.氯化镁不参与反应,镁离子一定存在,而铁与氯化铜一定发生了反应,生成了氯化亚铁,因此一定含有亚铁离子,故D正确。
故选ACD。
(2)乙烧杯中的物质充分反应后,仅观察到有白色沉淀,无其他现象。则试管③反应后的溶液中的溶质所有可能组合是: 或 。
(3)加入硝酸钡有沉淀产生,说明含有碳酸钠,而加入酚酞后变红,说明溶液显碱性。足量的硝酸钡已经将碳酸钠消耗完毕,而碳酸钠存在,说明氢氧化钡不存在,但是氢氧化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,氢氧化钠可使溶液显碱性,所以溶质含有氢氧化钠、碳酸钠和反应生成的氯化钠,即滤液中的溶质为 。
四、解答题
30.(2023九上·慈溪月考)现有铜与金属镁、锌中的一种组成的混合物,现欲测定其组成。取该混合物粉末8.0g放入烧杯中,将140.0g溶质的质量分数为14.0%的稀硫酸平均分四次加入该烧杯中,充分反应后,测得剩余固体质量数据记录如图:通过计算,
求:
(1)该混合物粉末中铜的质量分数是
(2)计算确定混合物中另一种金属成分(写出计算过程)
(3)加入稀硫酸充分反应后,所得溶液中溶质的质量分数是多少?(写出计算过程)
【答案】(1)52.5%
(2)35克稀硫酸中溶质质量为,设金属的相对原子质量为x
R --H2SO4
x 98
1.2g 4.9g
x:98=1.2g:4.9g
x=24,即另一种金属成分为镁。
(3)8.0克混合物中铜的质量为4.2克,镁的质量为3.8克,设反应生成硫酸镁质量为y,生成氢气质量为z
Mg+ H2SO4=MgSO4+ H2↑
24 120 2
3.8g y z
24:120=3.8g:y 24:2=3.8g:z
y=19g z=0.3g
加入稀硫酸充分反应后,所得溶液中溶质的质量分数是
【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】
【解答】(1)由图示可知,每加入35克稀硫酸完全反应,参加反应的固体减少1.2克,第4次加入稀硫酸,固体减少0.2克,说明硫酸过量,混合物中镁或锌完全反应,4.2克固体全部是不能与酸反应的铜,则该混合物中铜的质量分数为.
31.(2023九上·嘉兴期末)现代炼铁的主要方法是高炉炼铁,从炉顶装入铁矿石、焦炭、石灰石,从位于炉子下部的进风口吹入经预热的空气,经发生系列反应后最终得到生铁(如图所示)。
(1)从出铁口得到的为生铁,含 2%~4.5%的碳,在物质分类上其属于 。
(2)用赤铁矿(Fe2O3)为原料炼铁需要还原剂CO,其来源是以焦炭为原料,经①与②两个化学变化过程,请写出反应②的化学方程式 。
(3)某大型高炉年产生铁4×106吨(设生铁的含铁质量分数为98%,在冶炼过程中铁的损耗不计),则需要含氧化铁质量分数为70%的赤铁矿石多少万吨
【答案】(1)混合物
(2)C+CO2 2CO
(3)解:设需要含氧化铁质量分数为70%的赤铁矿石x吨
3CO+ Fe2O3= 2Fe+3CO2
160 112
x×70% 4×106 吨×98%
x=8×106 吨=800万吨
答:需要含氧化铁质量分数为 70%的赤铁矿石 800 万吨。
【知识点】根据化学反应方程式的计算;常见物质的分类
【解析】【分析】(1)根据由不同种物质组成的为混合物分析;
(2)根据碳与二氧化碳高温条件下反应生成一氧化碳分析;
(3)根据生成的铁的质量及方程式中物质间质量关系计算出氧化铁质量分析。
【解答】(1)生铁是铁与碳形成的合金,属于混合物;
(2) 反应②为碳与二氧化碳高温条件下反应生成一氧化碳,化学方程式为 C+CO2 2CO ;
故答案为:(1)混合物;(2) C+CO2 2CO ;(3) 800 万吨。
32.(2023九上·温州期末)小明查阅资料发现:氢气还原氧化铜的一些实验中,得到的固体产物是铜和氧化亚铜组成的混合物。氧化亚铜也呈红色,从颜色上与金属铜难以辨别,但氧化亚铜能与稀硫酸反应生成铜、硫酸铜和水。
小明对反应产物的变化情况进行了如下探究:利用图甲所示实验装置,称取若干份质量均为0.60克的氧化铜,在相同条件下分别用氢气还原不同时间并检测固体中氧化亚铜的质量。
(1)如得到的固体产物是铜和氧化亚铜,加入稀硫酸的现象是 。
(2)在加热氧化铜前,需先通一段时间的氢气,图甲中通入氢气的导管末端应位于试管 (选填“①”、“②”或“③”)处。
(3)在相同条件下分别用氢气还原不同时间(t),检测所得固体中氧化亚铜的质量(m),结果如图乙所示。为确保反应所得固体中氧化亚铜尽可能少,可采取的措施是 。
(4)小明对氢气还原氧化铜的反应过程提出如下假设:经历2CuO+H2Cu2O+H2O,H2+Cu2O2Cu+H2O两个反应,且在同一条件下两个反应同时进行。试根据图乙所示的数据分析,假设是否合理,并说明理由 。
【答案】(1)固体部分溶解,溶液由无色变蓝色
(2)①
(3)反应时间越长,生成氧化亚铜质量越小,为确保反应所得固体中氧化亚铜尽可能少,可采取的措施是尽量延长还原时间
(4)假设不合理;是因为由两个反应可知,生成1个氧化亚铜“分子”消耗1个氢分子,反应1个氧化亚铜“分子”消耗1个氢分子,如果在同一条件下两个反应同时进行,则几乎不能生成氧化亚铜
【知识点】还原反应与金属的冶炼;酸的化学性质
【解析】【分析】(1)根据氧化亚铜与稀硫酸反应生成铜、硫酸铜和水分析;
(2)根据氢气还原氧化铜时要使氢气与氧化铜充分接触分析;
(3)根据图像确定产生氧化亚铜的质量随时间的延长而减小分析;
(4)根据所给方程式中氧化铜和氧化亚铜与氢反应的量分析。
【解答】(1)铜不与稀硫酸反应,氧化亚铜与稀硫酸反应生成铜、硫酸铜和水,所以得到的固体产物是铜和氧化亚铜,加入稀硫酸可观察到固体部分溶解,溶液由无色变蓝色;
(2)为使药品充分接触,氢气导管应伸入到氧化铜药品上方,即① 处;
(3)由图像可知,产生氧化亚铜的质量从5分钏后随反应时间延长而减小,所以要想确保反应所得固体中氧化亚铜质量尽可能少,可采取的措施是尽量延长还原时间;
(4)由两个反应可知,生成1个氧化亚铜“分子”消耗1个氢分子,反应1个氧化亚铜“分子”消耗1个氢分子,如果在同一条件下两个反应同时进行,则几乎不能生成氧化亚铜;
故答案为:(1)固体部分溶解,溶液由无色变蓝色 ;(2) ① ;(3)尽量延长还原时间;(4)假设不合理;是因为由两个反应可知,生成1个氧化亚铜“分子”消耗1个氢分子,反应1个氧化亚铜“分子”消耗1个氢分子,如果在同一条件下两个反应同时进行,则几乎不能生成氧化亚铜 。
33.(2023九上·上虞期末)小李用下图气体发生装置来制取二氧化碳,老师给他提供了石灰石、无标签的稀盐酸和氯化钠水溶液各一瓶。
(1)小李要把稀盐酸选出,可选用下列的______来检验。
A.硝酸银溶液 B.酚酞试液 C.pH试纸
(2)小李把石灰石和100克稀盐酸装进发生器中,用天平称量发生器和里面物质的总质量,发现总质量的减小值m与反应时间t的关系如图所示,最后还有少量石灰石剩余。根据图象可知,最终生成二氧化碳的质量为 克。
(3)所用稀盐酸的溶质质量分数是多少?(不计水蒸发和稀盐酸的挥发,写出计算过程)。
【答案】(1)C
(2)4.4
(3)解:设参加反应的HCl的质量为X克
CaCO3+ 2HCl= CaCl2+H2O+ CO2↑
73 44
x 4.4g
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)根据氯化钠和盐酸都能与硝酸银反应、都不能使酚酞变色,盐酸溶液pH小于7,氯化钠溶液pH等于7分析;
(2)根据反应后减少质量即为生成二氧化碳质量分析;
(3)根据生成二氧化碳质量及利用方程式中物质间质量关系计算盐酸的溶质质量及溶质质量分数分析。
【解答】(1)稀盐酸和氯化钠溶液都能与硝酸银溶液反应产生氯化银沉淀,A错误;稀盐酸和氯化钠溶液都不能使酚酞变色,B错误;稀盐酸和氯化钠溶液pH不同,可利用pH试纸选出稀盐酸,C正确。
(2)反应中总质量减少质量即为生成二氧化碳质量,由图像可知,最终生成二氧化碳质量为4.4克。
故答案为:(1)C;(2)4.4;(3)7.3%。
34.(2023九上·余姚期末)同学们用石灰石和稀盐酸制取CO2后,用废液缸收集了残留的废液(石灰石所含杂质不与酸反应且不溶于水)。小科想探究废液中溶质的组成,进行了如下实验。
①向少量废液中滴加石蕊试液,试液变红色。
②向10mL废液中滴加Na2CO3溶液,测得沉淀总质量与加入的Na2CO3溶液总质量的关系如下表所示:
第一次测量 第二次测量 第三次测量 第四次测量
加入Na2CO3溶液的总质量/g 10 20 30 40
生成沉淀总质量/g a 0.5 1.5 2
(1)实验室制取CO2后,废液中的溶质是 ( 填化学式)。
(2)表格中a= 。
(3)另取10mL废液置于通风橱充分加热蒸发,计算可得固体质量多少克?
(4)第三次测量后,再加入质量为m(m<10g)的Na2CO3溶液,则生成沉淀的总质量可能为 (要求答出所有的可能性)。
【答案】(1)CaCl2、HCl
(2)0
(3)解:将10mL废液加热蒸发,溶液中的HCl挥发,最后得到的固体为CaCl2。
设:10mL废液中CaCl2质量为x
Na2CO3+ CaCl2=2NaCl+ CaCO3↓
111 100
x 2g
得:x=2.22g
答:将10mL废液蒸发,可得固体质量2.22g
(4)当m<5g时,沉淀质量为1.5g+0.1m;当5g≤m<10g时,沉淀质量为2g。
【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)石蕊试液遇到酸呈红色,据此结合反应产物确定废液中的溶质种类;
(2)根据表格数据,分析第一次加入10g碳酸钠时是否有氯化钙参加反应即可;
(3)废液蒸发后,氯化氢挥发,则剩余的固体肯定为氯化钙。写出碳酸钠和氯化钙反应的方程式,根据沉淀碳酸钙的质量计算出参加反应的氯化钙的质量即可。
(4)根据表格数据,找到碳酸钠完全反应时生成沉淀的质量,并确定它恰好完全反应的质量,据此推断生成沉淀的质量范围。
【解答】(1)由题意可知,向废液中加入石蕊试剂,试剂变成红色,说明溶液呈酸性,证明废液中有HCl剩余,且盐酸与石灰石反应会生成氯化钙,所以废液中的溶质为:HCl,CaCl2;
(2)由表格可知,第二次测量开始出现沉淀,说明从第二次测量开始,HCl已经完全反应,如果HCl剩余不会有沉淀生成。从第三次到第四次多加入了10g碳酸钠溶液,沉淀增加了0.5g,而且第二次到第三次增加10g碳酸钠溶液生成了1g沉淀,说明第四次测量碳酸钠溶液过量,所以由以上数据可以得出,从第二次测量到第三次测量10g碳酸钠溶液可以生成1g沉淀,也就是生成0.5g沉淀需要5g碳酸钠溶液,而第二次测量只是生成了0.5g,说明加入15g碳酸钠溶液开始,出现沉淀。所以加入10g碳酸钠溶液时,没有沉淀生成,故a=0;
(4)由表格和第二问及第三问的分析可知,当碳酸钠溶液为35g时,碳酸钠溶液与废液中的溶质恰好完全反应。
①比较第二次和第三次数据可知,加入碳酸钠的质量为10g时,生成沉淀的质量为1g,即沉淀质量为加入碳酸钠质量的0.1倍。第三次后,加入m克碳酸钠,如果m<5g,那么碳酸钠肯定完全反应,那么增加的沉淀质量为0.1m,此时沉淀质量为:1.5g+0.1m。
②如果5g≤m<10g,那么此时只有5g碳酸钠产生反应,即沉淀只增加0.5g,因此沉淀质量为:1.5g+0.5g=2g。
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