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物质的转化
一.选择题(共22小题)
1.如图,给出了三种物质可能存在的转化关系,根据所学的物质性质及化学变化规律,判断下列选项正确的是( )
A.实现①转化,可加入氧化铜 B.实现②转化,可通入CO2
C.实现③转化,可加入稀盐酸 D.能一步实现转化的是④
2.下列叙述不符合实验事实的是( )
A.将CO2气体通入Ca(OH)2溶液中,产生白色沉淀
B.在Na2CO3、K2SO4、AgNO3溶液中分别滴加BaCl2溶液,都产生白色沉淀
C.在滴有无色酚酞试液的蒸馏水中加入Fe(OH)3,溶液显红色
D.久置于空气中的熟石灰,加入稀盐酸有气泡产生
3.构建知识网络是一种重要的学习方法。如图是关于盐酸化学性质的知识网络图:“﹣”表示相连的两种物质能发生反应,“→”表示一种物质能转化为另一种物质。若A、B、C分别属于不同类别的化合物,则A、B、C可能是( )
A.CuO、Ba(OH)2、CuSO4 B.NaOH、HNO3、K2CO3
C.KOH、FeCl3、Na2CO3 D.NaOH、Ba(NO3)2、H2SO4
4.常温下,下列各组物质中,乙既能与甲反应又能与丙反应的是( )
选项 物质甲 物质乙 物质丙
A HCl Zn AgCl
B H2SO4 Fe2O3 NaOH
C H2SO4 Ba(OH)2 NaCl
D Ba(OH)2 Na2CO3 CaCl2
A.A B.B C.C D.D
5.实验室有一瓶敞口放置的氢氧化钠溶液。对于该溶液变质情况的探究,下列实验设计合理且结论正确的是( )
A.取样,在溶液中加入少量的稀盐酸,若无气泡产生,则可证明该溶液没有变质
B.取样,在溶液中滴加酚酞,若溶液呈红色,则可证明该溶液没有变质
C.取样,在溶液中加入过量的稀盐酸,若有气泡产生,则可证明该溶液已变质
D.取样,在溶液中加入过量氯化钡溶液,若产生白色沉淀,则可证明溶液已完全变质
6.某同学想用实验证明硫酸铜溶液显蓝色与SO42﹣无关,只进行下列实验无意义的是( )
A.观察硫酸钠溶液没有颜色
B.向硫酸铜溶液中滴加适量的氯化钡溶液,振荡后静置,溶液蓝色未消失
C.向硫酸铜溶液中滴加适量的氢氧化钠溶液,振荡后静置,溶液蓝色消失
D.加水稀释硫酸铜溶液,溶液蓝色变浅
7.生锈的铁钉放入盛有稀盐酸的密闭容器中,用压强传感器测得容器内气体压强和反应时间的变化曲线如图,说法正确的是( )
A.CD段压强变化的主要因素是反应速度减慢 B.AB段的化学反应是:Fe+2HCl═FeCl2+H2↑
C.D点反应结束 D.E点温度等于A点
8.向盛有一定量铜和CaCO3混合物的烧杯中滴加稀盐酸,边滴边搅拌,反应过程中剩余固体的质量与加入稀盐酸的质量关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.M点时,剩余固体是铜和CaCO3 B.M、N点时,溶液中的溶质均只有CaCl2
C.混合物中铜的质量为(a﹣b)g D.P点时,溶液中溶质有两种
9.向盛有盐酸和氯化镁溶液的烧杯中加入一定量的氢氧化钠溶液,充分反应后发现有沉淀产生,过滤后得到滤液。有关滤液的成分,下列说法正确的有( )
①滤液中可能含有HCl②滤液可能只含有1种溶质
③取少量滤液于试管中,加入CuSO4溶液,无明显现象,则滤液一定含2种溶质
④取少量滤液于试管中,加入NaOH溶液,无明显现象,则滤液中可能含有NaOH
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
10.小智和小临在校实验室发现一锥形瓶内盛有盐酸和氯化铜的混合溶液100克,他们向其中加入溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液,锥形瓶内溶液质量m1与加入的氢氧化钠溶液质量m2的变化关系如图所示。他们展开讨论,正确的是( )
A.反应至A点时,所加NaOH溶液的质量为60克
B.反应至B点时,锥形瓶内溶液中NaCl的质量为29.25克
C.反应至B点时,锥形瓶内溶液的质量为300克
D.反应至A点时,锥形瓶内溶液中NaCl的质量为11.7克
11.将某氢氧化钠溶液逐滴滴入硫酸和硫酸铜的混合溶液中,直至过量。根据实验事实绘制如图所示曲线。其中说法错误的是( )
A.b至c段有蓝色沉淀生成 B.a至d段硫酸钠质量不断增大
C.c至d段,溶液pH不断增大 D.c点比a点所含的溶质种类少
12.小金完成了如图实验①②③,下列判断正确的是( )
A.实验①最终一定有锌固体剩余 B.实验②最终可能有氧化铜剩余
C.实验③所得溶液一定为无色 D.实验③所得溶液一定含有硫酸锌和硫酸铜
13.小金同学查阅资料发现:Al(OH)3与NaOH会发生反应,反应式为:Al(OH)3+NaOH═NaAlO2+2H2O。他想得到往一定量的氯化铝溶液中不断的滴加NaOH溶液,产生沉淀质量与加入的NaOH溶液质量的图像。你认为下列图像中最符合他要求的是( )
A.B.C.D.
14.现有NaOH和BaCl2的混合溶液,向其中逐滴加入稀硫酸,生成沉淀质量与加入稀硫酸质量的变化关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.滴至a点时,溶液中可能只有一个化学反应进行 B.滴至b点时,溶液中一定不含BaCl2
C.滴至b点时,溶液中的pH一定等于7
D.滴至c点时,溶液的pH可能等于7,也可能大于7或小于7
15.在做氧化铜与稀盐酸反应的实验,容器中溶液总质量随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
①该实验是将氧化铜逐渐加入到盛有稀盐酸的容器中②a点表示氧化铜与稀盐酸恰好完全反应
③a点和b点对应溶液中铜元素的质量相等④a点和b点对应溶液蒸发结晶后得到的固体成分不相同
A.②③ B.①②③ C.③④ D.②③④
16.小陈在探究氢氧化钙的性质,进行图甲所示的实验。实验后,他向反应后的溶液中逐滴滴加碳酸钠溶液,溶液pH的变化如乙图所示,下列分析正确的是( )
A.进行甲实验后,试管中溶液颜色呈红色 B.图乙中d﹣m段反应过程中有沉淀产生
C.图乙中m﹣n段反应过程中有气泡产生 D.图乙中n点之后溶液中的溶质有Na2CO3和NaCl
17.某同学欲检验一瓶NaOH溶液是否变质,设计了下列三种检验方法:①加少量澄清的石灰水,有沉淀生成,则氢氧化钠溶液已变质;②加入少量稀硫酸,有气泡产生,则氢氧化钠溶液已变质;③加少量BaCl2溶液,有沉淀生成,则氢氧化钠溶液已变质。其中方法和结论都正确的是( )
A.①② B.②③ C.①③ D.①②③
18.常温下,向一定量的碳酸钠溶液中不断加入氢氧化钡粉末,溶液质量的变化情况如图所示。对该图的分析有如下几种说法,正确的是( )
A.向a点溶液中滴加无色酚酞溶液,溶液变红,可证明有氢氧化钠生成
B.取少量b点溶液,滴入过量稀盐酸,有气泡产生
C.c点溶液中的溶质只有氢氧化钠
D.该温度下,向d点溶液中加入氢氧化钡粉末,溶质质量不变
19.小乐完成了图示甲、乙实验后,依次将反应后的溶液缓慢倒入同一洁净的废液缸中,观察到废液缸中先有气泡产生,然后又出现白色沉淀,则下列说法中,正确的是( )
A.甲实验结束后,试管中的废液含稀盐酸和CaCl2
B.乙实验结束后,试管中的废液只含NaCl溶质
C.最终,废液缸中一定含NaCl、CaCl2两种溶质
D.最终,废液缸中一定含NaCl、Na2CO3两种溶质
20.小金完成了图示实验①②③,下列判断正确的是( )
A.实验①中石灰水有剩余 B.实验②中有气泡产生
C.实验③中没有明显现象 D.实验③所得溶液一定不呈碱性
21.为探究锌、铜、铁三种金属的活动性顺序,某学习小组做了如甲图所示实验。实验结束后将试管①、试管②内的物质全部倒入同一烧杯中,充分反应后发现烧杯中的红色固体物质明显增多(如乙图所示)。下列说法不正确的是( )
A.甲图所示试管②中反应后固体一定不含铁 B.乙图所示反应后烧杯中的固体一定含有铁
C.乙图所示反应后烧杯中的溶液一定含有氯化锌和氯化亚铁,可能含有氯化铜
D.乙图所示反应后烧杯中最后所得固体的质量一定大于2a g
22.实验室有一瓶水垢样品,其成分为氢氧化镁和碳酸钙,已知:氢氧化镁受热易分解,反应的化学方程式为:Mg(OH)2MgO+H2O;碳酸钙高温下分解。某兴趣小组为测定其中各成分的质量分数,取15.8g水垢样品加热,加热过程中剩余固体的质量随加热时间的变化如图所示。关于加热一段时间后剩余固体的判断,下列说法正确的是( )
A.a、b、d三点剩余固体中钙元素的质量逐渐减小
B.图中ab间任一点(不含a、b两点)的剩余固体成分为CaCO3、MgO和Mg(OH)2
C.若剩余固体中钙元素的质量分数为40.0%,则剩余固体的成分为CaCO3、MgO
D.若向c点的剩余固体中加入足量稀盐酸,充分反应生成CO2的质量为(15.8﹣x)g
二.填空题(共4小题)
23.一定质量的某有机化合物完全燃烧,生成2.2g CO2和1.8g H2O,另取3.2g该有机化合物在O2中完全燃烧,消耗4.8g O2,该有机物中碳氢元素的质量比为 ;该有机化合物的化学式可能是 。
A.C2H4 B.CH4O C.CH4 D.C2H4O
24.某化学实验小组欲探究盐酸(HCl)、氢氧化钙[Ca(OH)2]的化学性质,取7支试管分别用A﹣G编号后,做如下实验。
(1)实验中观察到溶液变红色的试管有 (填试管编号,下同);
(2)实验中观察到有气泡生成的试管有 ;
(3)实验中无明显现象产生的试管是 。
25.化学实验小组的同学用Na2CO3、H2SO4、BaCl2和NaOH四种无色溶液进行实验。
(1)小组同学经讨论后,一致认为这四种无色溶液两两之间能发生的反应有 个,写出其中有气泡产生的化学方程式 。
(2)小组同学将四种无色溶液倒入同一大烧杯中,得悬浊液,将其过滤,得到白色沉淀和无色滤液,向无色滤液中加入紫色石蕊试液,试液变红,则白色沉淀是 (填化学式),无色滤液中一定含有的离子是 (填离子符号)。
26.化学实验小组为验证氢氧化钙的化学性质进行了一系列实验。
(1)按如图进行实验,写出甲实验中发生反应的化学方程式 。
(2)为确定两个实验后剩余物的成分,继续实验:
①将少量氧化铁加入甲实验后的溶液中,发现红棕色固体消失,溶液变为 色。
②取乙实验所得上层清液于烧杯中,为确定溶质成分,下列实验方案可行的是 (填序号)。
A.将烧杯久置于空气中,杯内物质质量增加(忽略水的蒸发)
B.向烧杯内通入二氧化碳,变浑浊
C.向烧杯内加入足量稀盐酸,没有气泡产生
D.向烧杯内加入氯化铵并微热,产生有氨味的气体
③取乙实验所得白色固体,加入足量水并振荡,固体减少,其成分是 (用化学式填空)。
27.某兴趣小组做了如下实验:
①在止水夹K1、K2处于关闭状态时,将针筒A中溶液挤入试管B中,接着打开止水夹K1,发现D中的部分溶液被吸入试管B中,充分反应后,试管B留下的溶液也显红色;
②打开止水夹K2,风哨振动鸣叫,C中的部分溶液被吸入B和D中,反应后B、D中溶液都变为无色。
回答:
(1)步骤①中,充分反应后,试管B里的CO2最终转化为 (填化学式)和水。
(2)解释步骤②中“风哨振动鸣叫”的原因 。
(3)实验开始时C、D中两种溶液中溶质质量分数大小关系为:a% b%(选填“>”“=”“<”)
28.无土栽培是利用营养液栽培作物的一种方法。
(1)下列化学肥料中属于复合肥的是 (填序号)。
①硝酸铵 ②磷酸二氢铵 ③硝酸钾 ④硫酸钾
(2)现有一种无色的营养液可能由KNO3、Ca(NO3)2、K2CO3、KCl中的一种或几种物质组成,为探究其成分,某同学设计并完成了如图所示的实验。
根据以上实验,请你进行有关推断。
①由实验1可确定原营养液中一定没有的物质是 ;
②根据实验1、实验2推测原营养液的组成可能有 种情况;
③若测得原营养液中K+和Cl﹣的数目之比为1:1,则原营养液的组成中的溶质是 。
29.如图甲是氢气和氧化铜反应的实验,如图乙是木炭和氧化铁反应的实验。
(1)在上述两个实验中,氢气和木炭表现出相同的化学性质是 性。
(2)实验步骤的先后次序非常重要,比如甲实验中,反应前必须先通氢气后点燃酒精灯,否则易发生爆炸;反应结束后必须先停止 (填“通气”或“加热”),否则生成的红色固体又会变黑。
(3)某同学正确操作做完图乙实验后,发现澄清石灰水变浑浊,试管中粉末全部变为黑色,取少量黑色粉末,加入足量稀硫酸充分振荡,但她惊讶地发现黑色粉末没有溶解,试管中也未产生预期的气泡,这说明该反应并没有生成铁粉。
(4)该同学查阅资料,得到关于铁的氧化物信息如表:
铁的氧化物化学式 Fe2O3 Fe3O4 FeO
颜色 红 黑 黑
化学性质 可溶于酸 常温下不溶于稀酸 可溶于酸
根据以上表中信息,写出图乙实验试管中木炭与氧化铁反应的化学方程式 。经分析后,该同学试着提高反应温度后,实验出现了预期的现象。
30.为验证稀H2SO4的化学性质,同学们做了如图实验:
(1)能产生气泡的试管是 (填字母)。
(2)写出试管A中发生反应的化学方程式 。
(3)为了检验试管C中变成无色的溶液中是否含H2SO4,可以往试管中再加入 检验。
A.BaCl2溶液 B.Ba(NO3)2溶液 C.Na2CO3溶液 D.Cu(OH)2
(4)将试管E中的浊液过滤,为探究滤液的成分,小李设计了如下方案:
方案一:滤液加入锌粒,验证滤液中含有HCl和H2SO4。
方案二:滤液加入Na2SO4溶液,验证滤液中含有HCl和BaCl2。
其中方案 (填“—”或“二”)不能达到实验目的,应将药品更换为 (填字母)。
a.AgNO3溶液 b.BaCl2溶液 c.Na2CO3固体 d.金属铝
31.往503.2gFeCl3和CuCl2的混合溶液中加入铁粉。已知反应的先后顺序和化学方程式分别为:2FeCl3+Fe═3FeCl2 CuCl2+Fe═FeCl2+Cu.如图为加入铁粉的质量与反应后剩余固体质量关系,请回答下列问题
(1)AB两点间(不包括AB两点)的溶液中的溶质为 。
(2)取DE两点间的剩余固体加入盐酸,可以观察现象是 。
(3)往503.2gFeCl3和CuCl2的混合溶液中入过量的铁粉,使它们完全反应,然后过滤,求所得滤液的溶质质量分数为多少?(要求列式计算)
32.某化学实验小组为了除去混在N2中的O2,将混合气体通过红热的铜丝网后,发现铜丝网变黑.在研究如何除去黑色物质,回收再利用铜丝网的讨论中,制定了下列方案.
请根据以上方案回答:
(1)乙方案的烧杯中发生反应的化学方程式是(其中B物质自行确定) .两种方案相比较,甲方案明显的不足之处是 .
(2)若采用甲、乙两种方案处理此黑色铜丝网,则回收的铜丝网a的质量 (填“<”、“>”、“=”)铜丝网b的质量.
(3)实验小组的同学发现,反应后烧杯中的液体有腐蚀性,应加以适当的处理.他们采取加入铁粉的方案处理废液.加入足量的铁粉充分搅拌,最后得到的溶液中溶质为 .
33.化学兴趣小组对铁锈的形成过程和除去过程展开如下探究:
(一)铁锈的前生:
为了探究铁生锈的过程,同学们设计了如图装置:
加入药品进行实验,一段时间后发现A处铁丝光亮,B处铁丝表面灰暗有锈迹,C处铁丝光亮,同学们对比AB两处可发现铁生锈与 有关,C处铁丝暴露在空气中,生锈缓慢,主要是说明生锈快慢与 有关。
(二)铁锈的今生:
课后同学们对“可乐除铁锈”实验展开探究。同学们将几枚生锈的铁钉放入盛有可乐的烧杯中,观察到铁钉表面有气泡产生,反应一阵后取出铁钉,发现烧杯底部沉有固体物质。
Ⅰ.容器底部固体成分探究。
【实验探究1】取出烧杯底部的固体物质,用水清洗后干燥,分成甲、乙两份备用。
实验操作 实验现象 解释与结论
①用磁铁靠近固体物质甲 固体物质 (填“能”或“不能”)被吸引 固体物质中不含铁单质
②将固体物质甲放入20%的盐酸中 固体逐渐消失,溶液变成黄色 固体物质主要是氧化铁,化学方程式为 。
Ⅱ.溶液中逸出气体成分探究。
【猜想假设】气体中除了可乐本身含有的CO2外,可能还有H2。
【查阅资料】①H2可以还原CuO,生成Cu和H2O。②无水硫酸铜为白色固体,遇水变蓝。
【实验探究2】将逸出气体依次通过如图的组合装置。
(1)B装置中NaOH溶液的作用是 。
(2)实验过程中观察到 现象,证明逸出气体中含有氢气。
(三)铁锈与生活:
通过探究,化学兴趣小组明白了铁锈的形成和除去原理,他们打算将所学化学知识应用于生活,下列做法不正确的是 (可多选)。
A.生活中,除了可乐,白醋和食盐水也可以用来除铁锈
B.除铁锈的过程中,不能将铁制品长时间浸泡在酸性溶液中
C.铁锅清洗完后,应该保持干燥
D.工业上,工厂回收废弃的铁制品,也可以用氢氧化钠溶液除去铁锈
34.向Ba(OH)2溶液中先滴加一定量CuSO4溶液,直至沉淀质量为m克,再不断滴加H2SO4溶液。整个过程中,产生沉淀的质量与加入溶液的质量关系如图所示。
(1)a点对应溶液pH (选填“>”、“=”或“<”)7。
(2)取c点对应的溶液,不断滴加NaOH溶液,观察到的现象是 。
(3)通过计算确定m的值。
参考答案与试题解析
一.选择题(共22小题)
1.如图,给出了三种物质可能存在的转化关系,根据所学的物质性质及化学变化规律,判断下列选项正确的是( )
A.实现①转化,可加入氧化铜
B.实现②转化,可通入CO2
C.实现③转化,可加入稀盐酸
D.能一步实现转化的是④
【解答】解:A、铁和氧化铜不会发生反应,故A错误;
B、二氧化碳不具有还原性,氧化铁和二氧化碳不会反应生成铁,故B错误;
C、氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水,故C正确;
D、氯化铁不会通过一步反应转化为氧化铁,故D错误。
故选:C。
2.下列叙述不符合实验事实的是( )
A.将CO2气体通入Ca(OH)2溶液中,产生白色沉淀
B.在Na2CO3、K2SO4、AgNO3溶液中分别滴加BaCl2溶液,都产生白色沉淀
C.在滴有无色酚酞试液的蒸馏水中加入Fe(OH)3,溶液显红色
D.久置于空气中的熟石灰,加入稀盐酸有气泡产生
【解答】解:A、将CO2气体通入Ca(OH)2溶液中,生成碳酸钙沉淀,会产生白色沉淀,故A正确;
B、在Na2CO3、K2SO4、AgNO3溶液中分别滴加BaCl2溶液,分别生成碳酸钡、硫酸钡、氯化银白色沉淀,都有白色沉淀生成,故B正确;
C、氢氧化铁难溶于水,滴有酚酞试液的蒸馏水中加入Fe(OH)3,溶液不变色,故C错误;
D、久置于空气中的熟石灰,含有与空气中的二氧化碳反应生成的碳酸钙,碳酸钙与稀盐酸反应生成二氧化碳气体,加入稀盐酸有气泡产生,故D正确。
故选:C。
3.构建知识网络是一种重要的学习方法。如图是关于盐酸化学性质的知识网络图:“﹣”表示相连的两种物质能发生反应,“→”表示一种物质能转化为另一种物质。若A、B、C分别属于不同类别的化合物,则A、B、C可能是( )
A.CuO、Ba(OH)2、CuSO4
B.NaOH、HNO3、K2CO3
C.KOH、FeCl3、Na2CO3
D.NaOH、Ba(NO3)2、H2SO4
【解答】解:A、盐酸不与硫酸铜反应,盐酸不能转化为氢氧化钡,氢氧化钡不与氧化铜反应;
B、盐酸和氢氧化钠、碳酸钾反应,和硝酸银反应生成硝酸,硝酸和氢氧化钠、碳酸钾反应;
C、氯化铁和碳酸钠均为盐,属于相同类别的化合物;
D、盐酸不能转化为硝酸钡,盐酸不与硫酸反应。
故选:B。
4.常温下,下列各组物质中,乙既能与甲反应又能与丙反应的是( )
选项 物质甲 物质乙 物质丙
A HCl Zn AgCl
B H2SO4 Fe2O3 NaOH
C H2SO4 Ba(OH)2 NaCl
D Ba(OH)2 Na2CO3 CaCl2
A.A B.B C.C D.D
【解答】解:A、Zn能与稀盐酸反应氯化锌溶液和氢气,氯化银难溶于水,不能与锌发生置换反应,故选项错误。
B、Fe2O3能与稀硫酸反应生成硫酸铁和水,不能与氢氧化钠溶液反应,故选项错误。
C、Ba(OH)2能与硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水,与NaCl溶液不反应,故选项错误。
D、Na2CO3与Ba(OH)2溶液反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,故选项正确。
故选:D。
5.实验室有一瓶敞口放置的氢氧化钠溶液。对于该溶液变质情况的探究,下列实验设计合理且结论正确的是( )
A.取样,在溶液中加入少量的稀盐酸,若无气泡产生,则可证明该溶液没有变质
B.取样,在溶液中滴加酚酞,若溶液呈红色,则可证明该溶液没有变质
C.取样,在溶液中加入过量的稀盐酸,若有气泡产生,则可证明该溶液已变质
D.取样,在溶液中加入过量氯化钡溶液,若产生白色沉淀,则可证明溶液已完全变质
【解答】解:A、取样,在溶液中加入少量的稀盐酸,若无气泡产生,不能证明该溶液没有变质,也可能是氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液,加入少量的稀盐酸,先与氢氧化钠反应,故选项说法错误。
B、氢氧化钠、碳酸钠均显碱性,均能使无色酚酞溶液变红色,不能证明该溶液没有变质,故选项说法错误。
C、取样,在溶液中加入过量的稀盐酸,若有气泡产生,说明溶液中存在碳酸钠,则可证明该溶液已变质,故选项说法正确。
D、取样,在溶液中加入过量氯化钡溶液,若产生白色沉淀,碳酸钠能与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,能可证明该溶液已变质,但无法判断溶液中是否存在氢氧化钠,不能证明溶液已完全变质,故选项说法错误。
故选:C。
6.某同学想用实验证明硫酸铜溶液显蓝色与SO42﹣无关,只进行下列实验无意义的是( )
A.观察硫酸钠溶液没有颜色
B.向硫酸铜溶液中滴加适量的氯化钡溶液,振荡后静置,溶液蓝色未消失
C.向硫酸铜溶液中滴加适量的氢氧化钠溶液,振荡后静置,溶液蓝色消失
D.加水稀释硫酸铜溶液,溶液蓝色变浅
【解答】解:A、硫酸钠溶液由钠离子和硫酸根离子构成,硫酸钠溶液没有颜色说明硫酸钠含有的三种微观离子都没有颜色,故A正确。、
B、硫酸铜和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化铜,氯化铜的溶液仍然呈蓝色,原硫酸铜中的硫酸根离子被沉淀,铜离子存在于氯化铜溶液中,氯化钡溶液无色说明氯离子和钡离子都无色,故说明铜离子呈蓝色,硫酸铜溶液显蓝色与硫酸根离子无关。
C、硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,振荡后溶液蓝色消失,说明硫酸钠中的离子都与蓝色无关,硫酸钠中含有硫酸根离子和钠离子,故能证明硫酸铜显蓝色与硫酸根离子无关。
D、硫酸铜是由铜离子和硫酸根离子构成的,水无色,水由水分子构成,故加水稀释硫酸铜溶液蓝色变浅不能证明硫酸铜溶液显蓝色与硫酸根离子无关。
故选:D。
7.生锈的铁钉放入盛有稀盐酸的密闭容器中,用压强传感器测得容器内气体压强和反应时间的变化曲线如图,说法正确的是( )
A.CD段压强变化的主要因素是反应速度减慢
B.AB段的化学反应是:Fe+2HCl═FeCl2+H2↑
C.D点反应结束
D.E点温度等于A点
【解答】解:A、CD段压强变化的主要因素是完全反应后温度降低,气压减小,A不正确;
B、AB段的化学反应是:Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O,B不正确;
C、C点压强达到最大值,是反应结束的点,C不正确;
D、E点温度等于A点,都是室温,D正确。
故选:D。
8.向盛有一定量铜和CaCO3混合物的烧杯中滴加稀盐酸,边滴边搅拌,反应过程中剩余固体的质量与加入稀盐酸的质量关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.M点时,剩余固体是铜和CaCO3
B.M、N点时,溶液中的溶质均只有CaCl2
C.混合物中铜的质量为(a﹣b)g
D.P点时,溶液中溶质有两种
【解答】解:铜与盐酸不反应;稀盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙和水;
A、从图中看出,M点时,碳酸钙部分反应,剩余固体是铜和碳酸钙,故A正确;
B、M、N点时,碳酸钙分别是部分反应和完全反应,溶液中的溶质均只有CuCl2,故B正确;
C、铜与盐酸不反应,因此剩余固体为铜,故混合物中铜的质量为bg,故C错误;
D、稀盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,P点时,稀盐酸过量,因此溶液中的溶质有两种氯化钙和氯化氢,故D正确;
故选:C。
9.向盛有盐酸和氯化镁溶液的烧杯中加入一定量的氢氧化钠溶液,充分反应后发现有沉淀产生,过滤后得到滤液。有关滤液的成分,下列说法正确的有( )
①滤液中可能含有HCl
②滤液可能只含有1种溶质
③取少量滤液于试管中,加入CuSO4溶液,无明显现象,则滤液一定含2种溶质
④取少量滤液于试管中,加入NaOH溶液,无明显现象,则滤液中可能含有NaOH
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【解答】解:向盛有盐酸和氯化镁溶液的烧杯中加入一定量的氢氧化钠溶液,氢氧化钠溶液先与盐酸反应生成氯化钠和水,盐酸反应完,再与氯化镁溶液反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠。充分反应后发现有沉淀产生,说明发生了氢氧化钠与氯化镁的反应,但无法确定反应的程度,可能是恰好完全反应,可能是氢氧化钠溶液有剩余,也可能是氯化镁溶液有剩余。
①向盛有盐酸和氯化镁溶液的烧杯中加入一定量的氢氧化钠溶液,氢氧化钠溶液先与盐酸反应生成氯化钠和水,盐酸反应完,再与氯化镁溶液反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠。充分反应后发现有沉淀产生,说明发生了氢氧化钠与氯化镁的反应,滤液中不可能含有HCl,故说法错误。
②若氢氧化钠溶液和氯化镁溶液恰好完全反应,滤液可能只含有氯化钠1种溶质,故说法正确。
③取少量滤液于试管中,加入CuSO4溶液,无明显现象,说明滤液中一定不含氢氧化钠,不能说明滤液一定含2种溶质,可能是恰好完全反应,滤液只含有氯化钠1种溶质,故说法错误。
④取少量滤液于试管中,加入NaOH溶液,无明显现象,说明滤液中不含氯化镁,则滤液中可能含有NaOH,故说法正确。
故说法正确的有2个。
故选:B。
10.小智和小临在校实验室发现一锥形瓶内盛有盐酸和氯化铜的混合溶液100克,他们向其中加入溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液,锥形瓶内溶液质量m1与加入的氢氧化钠溶液质量m2的变化关系如图所示。他们展开讨论,正确的是( )
A.反应至A点时,所加NaOH溶液的质量为60克
B.反应至B点时,锥形瓶内溶液中NaCl的质量为29.25克
C.反应至B点时,锥形瓶内溶液的质量为300克
D.反应至A点时,锥形瓶内溶液中NaCl的质量为11.7克
【解答】解:A、反应至A点时,氢氧化钠和盐酸恰好完全反应,溶液质量增加40g,说明所加NaOH溶液的质量为40g,该选项不正确。
B、反应至B点时,氯化铜恰好完全反应,氢氧化钠中的钠元素完全转化到反应生成的氯化钠中,氢氧化钠质量=200g×10%=20g,钠元素质量=20g×=11.5g,锥形瓶内溶液中NaCl的质量=11.5g÷=29.25g,该选项正确。
C、过程中反应生成氢氧化铜沉淀,因此反应至B点时,锥形瓶内溶液的质量小于300g,该选项不正确。
D、反应至A点时,反应的氢氧化钠溶液质量是40g,氢氧化钠质量是40g×10%=4g,钠元素质量=4g×=2.3g,锥形瓶内溶液中NaCl的质量=2.3g÷=5.85g,该选项不正确。
故选:B。
11.将某氢氧化钠溶液逐滴滴入硫酸和硫酸铜的混合溶液中,直至过量。根据实验事实绘制如图所示曲线。其中说法错误的是( )
A.b至c段有蓝色沉淀生成
B.a至d段硫酸钠质量不断增大
C.c至d段,溶液pH不断增大
D.c点比a点所含的溶质种类少
【解答】解:A、a至b段,氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水,溶液质量增大,b至c段,氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,有蓝色沉淀生成,该选项说法正确;
B、a至b段,氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水,溶液质量增大,硫酸钠质量不断增大,b﹣c段,氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,溶液质量减小,硫酸钠质量不断增大,c点反应结束,c点以后,硫酸钠质量不再变化,该选项说法不正确;
C、c至d段,随着氢氧化钠溶液的加入,溶液碱性增强,pH不断增大,该选项说法正确;
D、a点溶质有硫酸和硫酸铜,c点溶质是硫酸钠,该选项说法正确。
故选:B。
12.小金完成了如图实验①②③,下列判断正确的是( )
A.实验①最终一定有锌固体剩余
B.实验②最终可能有氧化铜剩余
C.实验③所得溶液一定为无色
D.实验③所得溶液一定含有硫酸锌和硫酸铜
【解答】解:A、装置烧杯内只有红色固体,是因为实验①最终一定有锌固体剩余,剩余的锌和②中的硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,该选项说法正确;
B、实验②最终不可能有氧化铜剩余,是因为①中稀硫酸完全反应,②中如果稀硫酸完全反应,则③中一定含有黑色固体,该选项说法不正确;
C、实验③所得溶液不一定为无色,例如锌和硫酸铜反应时锌不足,则溶液中含有硫酸铜,显蓝色,该选项说法不正确;
D、实验③所得溶液一定含有硫酸锌,不一定含有硫酸铜,例如锌恰好和硫酸铜完全反应时,该选项说法不正确。
故选:A。
13.小金同学查阅资料发现:Al(OH)3与NaOH会发生反应,反应式为:Al(OH)3+NaOH═NaAlO2+2H2O。他想得到往一定量的氯化铝溶液中不断的滴加NaOH溶液,产生沉淀质量与加入的NaOH溶液质量的图像。你认为下列图像中最符合他要求的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:氯化铝与氢氧化钠反应生成氢氧化铝与氯化钠,化学方程式为:AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl,Al(OH)3与NaOH会发生反应,反应式为:Al(OH)3+NaOH═NaAlO2+2H2O。可见,反应过程中,生成氢氧化铝沉淀与使氢氧化铝沉淀溶解消耗的氢氧化钠的质量为3:1。
故选:D。
14.现有NaOH和BaCl2的混合溶液,向其中逐滴加入稀硫酸,生成沉淀质量与加入稀硫酸质量的变化关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.滴至a点时,溶液中可能只有一个化学反应进行
B.滴至b点时,溶液中一定不含BaCl2
C.滴至b点时,溶液中的pH一定等于7
D.滴至c点时,溶液的pH可能等于7,也可能大于7或小于7
【解答】解:A、氢氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠和水,硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和盐酸,反应同时发生,若滴至a点前,氢氧化钠已反应完,则a点时溶液中只有氯化钡与稀硫酸的反应,故选项说法正确。
B、滴至b点时,生成的沉淀质量最多,此后继续滴加稀硫酸,沉淀质量不再增加,说明此时溶液中一定不含BaCl2,故选项说法正确。
C、b点及b点以后,氯化钡已经完全反应,因溶液的氢氧化钠的质量不确定,若在b点前已经消耗完,则b点及b点以后溶液显酸性;若b点时氢氧化钠恰好完全反应,则b点溶液显中性;若b点时氢氧化钠溶液有剩余,则b点溶液显碱性;滴至b点时,溶液中的pH不一定等于7,故选项说法错误。
D、根据C选项的分析,同理,继续滴至c点时,溶液的pH可能等于7,也可能大于7或小于7,故选项说法正确。
故选:C。
15.在做氧化铜与稀盐酸反应的实验,容器中溶液总质量随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
①该实验是将氧化铜逐渐加入到盛有稀盐酸的容器中
②a点表示氧化铜与稀盐酸恰好完全反应
③a点和b点对应溶液中铜元素的质量相等
④a点和b点对应溶液蒸发结晶后得到的固体成分不相同
A.②③ B.①②③ C.③④ D.②③④
【解答】解:①反应前溶液质量是0,该实验是将稀盐酸逐渐加入到盛有氧化铜的容器中,该选项说法不正确;
②a点表示氧化铜与稀盐酸恰好完全反应,此时溶液中的溶质是氯化铜,该选项说法正确;
③b点对应溶液中的溶质是氯化铜和过量的氯化氢,a点和b点对应溶液中铜元素的质量相等,该选项说法正确;
④a点和b点对应溶液蒸发结晶后得到的固体成分相同,都是氯化铜,是因为随着蒸发,b中的氯化氢挥发出去,该选项说法不正确。
故选:A。
16.小陈在探究氢氧化钙的性质,进行图甲所示的实验。实验后,他向反应后的溶液中逐滴滴加碳酸钠溶液,溶液pH的变化如乙图所示,下列分析正确的是( )
A.进行甲实验后,试管中溶液颜色呈红色
B.图乙中d﹣m段反应过程中有沉淀产生
C.图乙中m﹣n段反应过程中有气泡产生
D.图乙中n点之后溶液中的溶质有Na2CO3和NaCl
【解答】解:A、由乙图中的溶液初始状态可知,进行甲实验后,试管中的溶液显酸性,试管中溶液颜色呈无色,故A错误;
B、由溶液pH 的变化图,d~m段pH增大,发生的是碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,d﹣m段反应过程中有气泡产生,故B错误;
C、由溶液pH 的变化图,m~n段pH不变,碳酸钠能与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,反应过程中有沉淀产生,故C错误;
D、图乙中n 点之后溶液pH>7,溶液中是氯化钠和碳酸钠的混合溶液,溶质有Na2CO3和 NaCl,故D正确。
故选:D。
17.某同学欲检验一瓶NaOH溶液是否变质,设计了下列三种检验方法:①加少量澄清的石灰水,有沉淀生成,则氢氧化钠溶液已变质;②加入少量稀硫酸,有气泡产生,则氢氧化钠溶液已变质;③加少量BaCl2溶液,有沉淀生成,则氢氧化钠溶液已变质。其中方法和结论都正确的是( )
A.①② B.②③ C.①③ D.①②③
【解答】解:①加少量澄清的石灰水,有沉淀生成,是因为碳酸钠和氢氧化钙反应生成了碳酸钙沉淀,则氢氧化钠溶液已变质;
②加入少量稀硫酸,有气泡产生,是因为稀硫酸和碳酸钠反应生成了二氧化碳气体,则氢氧化钠溶液已变质;
③加少量BaCl2溶液,有沉淀生成,是因为氯化钡和碳酸钠反应生成了碳酸钡沉淀,则氢氧化钠溶液已变质。
故选:D。
18.常温下,向一定量的碳酸钠溶液中不断加入氢氧化钡粉末,溶液质量的变化情况如图所示。对该图的分析有如下几种说法,正确的是( )
A.向a点溶液中滴加无色酚酞溶液,溶液变红,可证明有氢氧化钠生成
B.取少量b点溶液,滴入过量稀盐酸,有气泡产生
C.c点溶液中的溶质只有氢氧化钠
D.该温度下,向d点溶液中加入氢氧化钡粉末,溶质质量不变
【解答】解:向一定量的碳酸钠溶液中不断加入氢氧化钡粉末,氢氧化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,所以
A、向a点溶液中滴加无色酚酞溶液,溶液变红,不能证明有氢氧化钠生成,因为碳酸钠溶液就是呈碱性,故A错误;
B、到达b点,碳酸钠恰好完全反应,所以没有碳酸钠,取少量b点溶液,滴入过量稀盐酸,不会有气泡产生,故B错误;
C、c点溶液中,氢氧化钡过量,所以溶质有氢氧化钠和氢氧化钡,故C错误;
D、该温度下,向d点溶液为氢氧化钡的饱和溶液,加入氢氧化钡粉末,溶质质量不变,故D正确。
故选:D。
19.小乐完成了图示甲、乙实验后,依次将反应后的溶液缓慢倒入同一洁净的废液缸中,观察到废液缸中先有气泡产生,然后又出现白色沉淀,则下列说法中,正确的是( )
A.甲实验结束后,试管中的废液含稀盐酸和CaCl2
B.乙实验结束后,试管中的废液只含NaCl溶质
C.最终,废液缸中一定含NaCl、CaCl2两种溶质
D.最终,废液缸中一定含NaCl、Na2CO3两种溶质
【解答】解:观察到废液缸中先有气泡产生,然后又出现白色沉淀,说明甲中盐酸过量,乙中碳酸钠过量;
A、甲中盐酸过量,实验结束后,试管中的废液含稀盐酸和CaCl2,该选项说法正确;
B、乙中碳酸钠过量,实验结束后,试管中的废液中含有的溶质是氯化钠和碳酸钠,该选项说法不正确;
C、最终,废液缸中一定含碳酸钠和氯化钙反应生成的NaCl、不一定含有CaCl2,该选项说法不正确;
D、最终,废液缸中一定含NaCl、不一定含有Na2CO3,该选项说法不正确。
故选:A。
20.小金完成了图示实验①②③,下列判断正确的是( )
A.实验①中石灰水有剩余
B.实验②中有气泡产生
C.实验③中没有明显现象
D.实验③所得溶液一定不呈碱性
【解答】解:A.实验①反应后试管中一定含有氯化钙,可能含有HCl或Ca(OH)2,实验②反应后的试管中一定含有CaCO3和NaOH,可能含有Na2CO3,或Ca(OH)2,将实验①②反应后的物质混合,最终得无色溶液,则说明实验①反应后试管中一定含有CaCl2和HCl,则实验①中石灰水无剩余,故A错误;
B.碳酸钠与石灰水反应生成白色碳酸钙沉淀和氢氧化钠,则实验②的实验现象为产生白色沉淀,故B错误;
C.综合分析实验①②③可知,实验①中一定是盐酸有剩余,则实验①反应后盐酸与实验②中碳酸钙反应生成CaCl2、水和二氧化碳,所以实验③的现象是固体溶解,有气泡产生,故C错误;
D.①反应后试管中HCl,先与②反应后的NaOH(或NaOH和Ca(OH)2)反应,再与CaCO3反应,最终得无色溶液,则实验③所得溶液一定不呈碱性,故D正确;
故选:D。
21.为探究锌、铜、铁三种金属的活动性顺序,某学习小组做了如甲图所示实验。实验结束后将试管①、试管②内的物质全部倒入同一烧杯中,充分反应后发现烧杯中的红色固体物质明显增多(如乙图所示)。下列说法不正确的是( )
A.甲图所示试管②中反应后固体一定不含铁
B.乙图所示反应后烧杯中的固体一定含有铁
C.乙图所示反应后烧杯中的溶液一定含有氯化锌和氯化亚铁,可能含有氯化铜
D.乙图所示反应后烧杯中最后所得固体的质量一定大于2a g
【解答】解:A、充分反应后发现烧杯中的红色固体物质明显增多,是因为图所示试管②中反应后氯化铜过量,过量的氯化铜和①中的铁反应生成铜和氯化亚铁,即甲图所示试管②中反应后固体一定不含铁,该选项说法正确;
B、乙图所示反应后烧杯中的固体不一定含有铁,例如氯化铜溶液过量时则铁完全反应,该选项说法不正确;
C、乙图所示反应后烧杯中的溶液一定含有氯化锌和氯化亚铁,是因为氯化锌不能反应,可能含有氯化铜(氯化铜和铁反应后有剩余),该选项说法正确;
D、铁和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜,反应后固体质量增大,因此乙图所示反应后烧杯中最后所得固体的质量一定大于2ag,该选项说法正确。
故选:B。
22.实验室有一瓶水垢样品,其成分为氢氧化镁和碳酸钙,已知:氢氧化镁受热易分解,反应的化学方程式为:Mg(OH)2MgO+H2O;碳酸钙高温下分解。某兴趣小组为测定其中各成分的质量分数,取15.8g水垢样品加热,加热过程中剩余固体的质量随加热时间的变化如图所示。关于加热一段时间后剩余固体的判断,下列说法正确的是( )
A.a、b、d三点剩余固体中钙元素的质量逐渐减小
B.图中ab间任一点(不含a、b两点)的剩余固体成分为CaCO3、MgO和Mg(OH)2
C.若剩余固体中钙元素的质量分数为40.0%,则剩余固体的成分为CaCO3、MgO
D.若向c点的剩余固体中加入足量稀盐酸,充分反应生成CO2的质量为(15.8﹣x)g
【解答】解:A、碳酸钙高温下分解的反应方程式为CaCO3CaO+CO2↑,依据质量守恒定律可知,a、b、d三点剩余固体中钙元素的质量等于碳酸钙中钙元素的质量,故A错误;
B、分析图像可知,ab段的反应为Mg(OH)2MgO+H2O;根据图像可知,a点为氢氧化镁开始分解,b点温度下固体质量刚好不再减少,说明氢氧化镁恰好完全分解,碳酸钙还没有分解,故ab间任一点(不含a、b两点)的剩余固体成分为CaCO3、MgO和Mg(OH)2,故B正确;
C、设氢氧化镁的质量为x,生成氧化镁的质量为B。
Mg(OH)2MgO+H2O
58 40 18
x B 15.8g﹣14.0g
= =
x=5.8g B=4.0g
则水垢中碳酸钙的质量为15.8g﹣5.8g=10.0g,钙元素的质量为10.0g××100%=4.0g;
若剩余固体的成分为CaCO3、MgO,即为b点,b点时固体中钙元素的质量分数为×100%≈28.6%;故C错误;
D、根据图像可知,c点到d点是碳酸钙受热分解,减少的质量即为二氧化碳的质量,与等质量的碳酸钙与足量稀盐酸反应生成的二氧化碳的质量相等,若向c点的剩余固体中加入足量稀盐酸,充分反应生成CO2的的质量为(14.0﹣x)g,故D错误;
故选:B。
二.填空题(共4小题)
23.一定质量的某有机化合物完全燃烧,生成2.2g CO2和1.8g H2O,另取3.2g该有机化合物在O2中完全燃烧,消耗4.8g O2,该有机物中碳氢元素的质量比为 3:1 ;该有机化合物的化学式可能是 B 。
A.C2H4
B.CH4O
C.CH4
D.C2H4O
【解答】解:由质量守恒定律可知,一定质量的某有机化合物完全燃烧,生成2.2gCO2和1.8gH2O,该有机物中含碳元素的质量为:2.2g×=0.6g;含氢元素的质量为:1.8g×=0.2g,该有机物中碳氢元素的质量比为0.6g:0.2g=3:1;碳、氢的原子个数比为::=1:4,该反应中生成二氧化碳和水的质量比为:2.2g:1.8g=11:9,若3.2g该有机化合物在O2中完全燃烧,消耗4.8gO2,则生成二氧化碳的质量为:(3.2g+4.8g)×=4.4g,生成水的质量为:3.2g+4.8g﹣4.4g=3.6g。4.4g二氧化碳中碳元素的质量为:4.4g××100%=1.2g,3.6g水中氢元素的质量为:3.6g×=0.4g,3.2g>(1.2g+0.4g),所以该有机物还含有氧元素。分析各选项可知,故选:B。
故答案为:3:1;B。
24.某化学实验小组欲探究盐酸(HCl)、氢氧化钙[Ca(OH)2]的化学性质,取7支试管分别用A﹣G编号后,做如下实验。
(1)实验中观察到溶液变红色的试管有 AE (填试管编号,下同);
(2)实验中观察到有气泡生成的试管有 BD ;
(3)实验中无明显现象产生的试管是 F 。
【解答】解:(1)紫色石蕊遇酸变红色,酚酞遇碱变红色,所以实验中观察到溶液变红色的试管有AE;
(2)酸和活泼金属反应会生成氢气,碳酸盐和酸反应会生成二氧化碳,所以实验中观察到有气泡生成的试管有BD;
(3)紫色石蕊遇盐酸变红色,铁和盐酸反应生成氢气,氧化铁和盐酸反应生成黄色溶液,碳酸钠和盐酸反应生成二氧化碳气体,无色酚酞遇碱变红色,稀盐酸和氢氧化钙反应生成氯化钙和水,碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,所以实验中无明显现象产生的试管是F。
故答案为:(1)AE;
(2)BD;
(3)F。
25.化学实验小组的同学用Na2CO3、H2SO4、BaCl2和NaOH四种无色溶液进行实验。
(1)小组同学经讨论后,一致认为这四种无色溶液两两之间能发生的反应有 4 个,写出其中有气泡产生的化学方程式 Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑ 。
(2)小组同学将四种无色溶液倒入同一大烧杯中,得悬浊液,将其过滤,得到白色沉淀和无色滤液,向无色滤液中加入紫色石蕊试液,试液变红,则白色沉淀是 BaSO4 (填化学式),无色滤液中一定含有的离子是 H+、Na+、Cl﹣ (填离子符号)。
【解答】解:(1)碳酸钠能与硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,能与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,硫酸能与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和盐酸,能与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,故这四种无色溶液两两之间能发生的反应有4个。
碳酸钠能与硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式为Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑。
(2)将四种无色溶液倒入同一大烧杯中,得悬浊液,将其过滤,得到白色沉淀和无色滤液,向无色滤液中加入紫色石蕊试液,试液变红,说明溶液显酸性,产生的白色沉淀是不溶于酸的硫酸钡,其化学式为BaSO4。
由于硫酸能与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和盐酸,溶液中含有盐酸或硫酸,一定不含碳酸根离子、氢氧根离子,无色滤液中一定含有的离子是氢离子、钠离子、氯离子,其离子符号为H+、Na+、Cl﹣。
故答案为:
(1)4;Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑;
(2)BaSO4;H+、Na+、Cl﹣。
26.化学实验小组为验证氢氧化钙的化学性质进行了一系列实验。
(1)按如图进行实验,写出甲实验中发生反应的化学方程式 Ca(OH)2+2HCl═CaCl2+2H2O 。
(2)为确定两个实验后剩余物的成分,继续实验:
①将少量氧化铁加入甲实验后的溶液中,发现红棕色固体消失,溶液变为 黄 色。
②取乙实验所得上层清液于烧杯中,为确定溶质成分,下列实验方案可行的是 B (填序号)。
A.将烧杯久置于空气中,杯内物质质量增加(忽略水的蒸发)
B.向烧杯内通入二氧化碳,变浑浊
C.向烧杯内加入足量稀盐酸,没有气泡产生
D.向烧杯内加入氯化铵并微热,产生有氨味的气体
③取乙实验所得白色固体,加入足量水并振荡,固体减少,其成分是 Ca(OH)2、CaCO3 (用化学式填空)。
【解答】解:(1)甲实验中氢氧化钙和稀盐酸反应生成氯化钙和水,发生反应的化学方程式:Ca(OH)2+2HCl═CaCl2+2H2O。
故填:Ca(OH)2+2HCl═CaCl2+2H2O。
(2)①将少量氧化铁加入甲实验后的溶液中,发现红棕色固体消失,是因为氧化铁和过量的盐酸反应生成氯化铁和水,溶液变为黄色。
故填:黄。
②A.将烧杯久置于空气中,杯内物质质量增加(忽略水的蒸发),可能是氢氧化钙和空气中的二氧化碳反应,也可能是氢氧化钠和二氧化碳反应,也可能是氢氧化钙、氢氧化钠都和二氧化碳反应,该选项不可行;
B.向烧杯内通入二氧化碳,变浑浊,说明溶液中含有氢氧化钙,即氢氧化钙过量,溶质是氢氧化钙和氢氧化钠,该选项可行;
C.向烧杯内加入足量稀盐酸,没有气泡产生,说明溶液中不含有碳酸钠,不能判断是否含有氢氧化钙,该选项不可行;
D.向烧杯内加入氯化铵并微热,产生有氨味的气体,可能是氯化铵和氢氧化钙、氢氧化钠中的一种或两种物质反应,该选项不可行。、
故填:B。
③取乙实验所得白色固体,加入足量水并振荡,固体减少,是因为氢氧化钙溶于水导致的,其成分是Ca(OH)2、CaCO3。
故填:Ca(OH)2、CaCO3。
三.实验题(共5小题)
27.某兴趣小组做了如下实验:
①在止水夹K1、K2处于关闭状态时,将针筒A中溶液挤入试管B中,接着打开止水夹K1,发现D中的部分溶液被吸入试管B中,充分反应后,试管B留下的溶液也显红色;
②打开止水夹K2,风哨振动鸣叫,C中的部分溶液被吸入B和D中,反应后B、D中溶液都变为无色。
回答:
(1)步骤①中,充分反应后,试管B里的CO2最终转化为 Na2CO3 (填化学式)和水。
(2)解释步骤②中“风哨振动鸣叫”的原因 B中二氧化碳和氢氧化钠反应而减少,导致气压减小,小于外界大气压,空气进入C中 。
(3)实验开始时C、D中两种溶液中溶质质量分数大小关系为:a% > b%(选填“>”“=”“<”)
【解答】解:(1)步骤①中,充分反应后,试管B里的CO2最终转化为Na2CO3和水。
故填:Na2CO3。
(2)步骤②中“风哨振动鸣叫”的原因:B中二氧化碳和氢氧化钠反应而减少,导致气压减小,小于外界大气压,空气进入C中。
故填:B中二氧化碳和氢氧化钠反应而减少,导致气压减小,小于外界大气压,空气进入C中。
(3)由2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O,2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O可知,2NaOH~H2SO4,
质量关系为:
2NaOH~H2SO4,
80 98
反应后B、D中溶液都变为无色,溶液显中性或显酸性,说明氢氧化钠、碳酸钠已经完全反应,因此a%>b%。
故填:>。
28.无土栽培是利用营养液栽培作物的一种方法。
(1)下列化学肥料中属于复合肥的是 ②③ (填序号)。
①硝酸铵 ②磷酸二氢铵 ③硝酸钾 ④硫酸钾
(2)现有一种无色的营养液可能由KNO3、Ca(NO3)2、K2CO3、KCl中的一种或几种物质组成,为探究其成分,某同学设计并完成了如图所示的实验。
根据以上实验,请你进行有关推断。
①由实验1可确定原营养液中一定没有的物质是 K2CO3 ;
②根据实验1、实验2推测原营养液的组成可能有 2 种情况;
③若测得原营养液中K+和Cl﹣的数目之比为1:1,则原营养液的组成中的溶质是 KCl、Ca(NO3)2 。
【解答】解:(1)磷酸二氢铵中含有氮元素和磷元素,属于复合肥,硝酸钾中含有钾元素和氮元素,属于复合肥。故填:②③。
(2)①碳酸钠能和硝酸钙反应生成白色沉淀碳酸钙,说明营养液中含有硝酸钙;碳酸钾和硝酸钙不能共存,所以由实验1可确定原营养液中一定没有的物质是碳酸钾。故填:K2CO3。
②由实验2可知,生成的白色沉淀是硝酸银和氯化钾反应生成的氯化银,所以营养液中含有氯化钾,硝酸钾是否含有无法确定,根据实验1、实验2推测原营养液的组成为:硝酸钙和氯化钾或硝酸钙、氯化钾和硝酸钾两种情况。故填:2。
③原营养液中K+和Cl一的数目之比为1:1,氯化钾中K+和Cl一的数目之比为1:1,如果混合物中含有硝酸钾,营养液中K+和Cl﹣的数目之比就不是1:1了,所以营养液中不含有硝酸钾。故填:KCl、Ca(NO3)2。
29.如图甲是氢气和氧化铜反应的实验,如图乙是木炭和氧化铁反应的实验。
(1)在上述两个实验中,氢气和木炭表现出相同的化学性质是 还原 性。
(2)实验步骤的先后次序非常重要,比如甲实验中,反应前必须先通氢气后点燃酒精灯,否则易发生爆炸;反应结束后必须先停止 加热 (填“通气”或“加热”),否则生成的红色固体又会变黑。
(3)某同学正确操作做完图乙实验后,发现澄清石灰水变浑浊,试管中粉末全部变为黑色,取少量黑色粉末,加入足量稀硫酸充分振荡,但她惊讶地发现黑色粉末没有溶解,试管中也未产生预期的气泡,这说明该反应并没有生成铁粉。
(4)该同学查阅资料,得到关于铁的氧化物信息如表:
铁的氧化物化学式 Fe2O3 Fe3O4 FeO
颜色 红 黑 黑
化学性质 可溶于酸 常温下不溶于稀酸 可溶于酸
根据以上表中信息,写出图乙实验试管中木炭与氧化铁反应的化学方程式 C+6Fe2O34Fe3O4+CO2↑ 。经分析后,该同学试着提高反应温度后,实验出现了预期的现象。
【解答】解:(1)氢气还原氧化铜,碳能还原氧化铁,体现的是氢气和碳的还原性,故填:还原;
(2)反应结束后必须先停止加热,继续通入气体直到试管冷却,否则生成的红色固体又会变黑,故填:加热;
(4)由于黑色固体不溶于酸,故生成的是四氧化三铁,由于澄清的石灰水变浑浊,故生成的是二氧化碳,此处使用的是酒精灯,故条件是加热,故碳和氧化铁加热生成四氧化三铁和二氧化碳,故填:C+6Fe2O34Fe3O4+CO2↑。
30.为验证稀H2SO4的化学性质,同学们做了如图实验:
(1)能产生气泡的试管是 AD (填字母)。
(2)写出试管A中发生反应的化学方程式 2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑ 。
(3)为了检验试管C中变成无色的溶液中是否含H2SO4,可以往试管中再加入 CD 检验。
A.BaCl2溶液
B.Ba(NO3)2溶液
C.Na2CO3溶液
D.Cu(OH)2
(4)将试管E中的浊液过滤,为探究滤液的成分,小李设计了如下方案:
方案一:滤液加入锌粒,验证滤液中含有HCl和H2SO4。
方案二:滤液加入Na2SO4溶液,验证滤液中含有HCl和BaCl2。
其中方案 一 (填“—”或“二”)不能达到实验目的,应将药品更换为 b (填字母)。
a.AgNO3溶液
b.BaCl2溶液
c.Na2CO3固体
d.金属铝
【解答】解:(1)酸能与活泼金属、碳酸盐等反应生成气体,能产生气泡的是AD;故答案为:AD;
(2)试管A中,铝和硫酸反应生成硫酸铝和氢气,反应的化学方程式为:2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑;故答案为:2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑;
(3)试管氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水,硫酸钠、硫酸都会与氯化钡、硝酸钡反应生也白色沉淀,所以A、B试剂都不可行;碳酸钠与硫酸反应生成二氧化碳气体,所以试剂可以检验硫酸;氢氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水,蓝色固体溶解,所以D可以检验硫酸;故答案为:CD;
(4)试管E中,硫酸与氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和盐酸,滤液中一定含有盐酸,可能含有硫酸或氯化钡中的一种。方案一:锌粒与稀盐酸、稀硫酸反应均产生氢气,不能验证是否含有硫酸,应将药品更换为BaCl2溶液,硫酸能与氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀,根据是否有白色沉淀生成,能确定是否含有硫酸根;不能选用硝酸银溶液、碳酸氢钠溶液、铝,因为硫酸、盐酸均能与硝酸银溶液、碳酸氢钠溶液、铝反应;方案二:硫酸钠溶液能与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,能验证是否含有氯化钡;故答案为:一;b。
31.往503.2gFeCl3和CuCl2的混合溶液中加入铁粉。已知反应的先后顺序和化学方程式分别为:2FeCl3+Fe═3FeCl2 CuCl2+Fe═FeCl2+Cu.如图为加入铁粉的质量与反应后剩余固体质量关系,请回答下列问题
(1)AB两点间(不包括AB两点)的溶液中的溶质为 氯化铜、氯化亚铁 。
(2)取DE两点间的剩余固体加入盐酸,可以观察现象是 有气泡产生,溶液变浅绿色 。
(3)往503.2gFeCl3和CuCl2的混合溶液中入过量的铁粉,使它们完全反应,然后过滤,求所得滤液的溶质质量分数为多少?(要求列式计算)
【解答】解:(1)0﹣A段是铁与氯化铁反应,A﹣B段是铁与氯化铜反应,所以AB两点间(不包括AB两点)的溶液中的溶质为氯化亚铁和氯化铜;
(2)由于由于DE两点间存在铁粉,所以加盐酸后一定能产生气泡,溶液变浅绿色;
(3)设氯化铁与铁反应生成氯化亚铁质量为x
2FeCl3+Fe═3FeCl2,
56 381
5.6g x
=
x=38.1g
设氯化铜与铁反应生成氯化亚铁的质量为y,生成的铜的质量为z
CuCl2+Fe═FeCl2+Cu
56 127 64
5.6g y z
==
y=12.7g
z=6.4g
所以所得滤液的溶质质量分数为×100%=10%。
故答案为:(1)氯化亚铁和氯化铜;
(2)有气泡产生,溶液变浅绿色;
(3)所以所得滤液的溶质质量分数为10%。
四.解答题(共1小题)
32.某化学实验小组为了除去混在N2中的O2,将混合气体通过红热的铜丝网后,发现铜丝网变黑.在研究如何除去黑色物质,回收再利用铜丝网的讨论中,制定了下列方案.
请根据以上方案回答:
(1)乙方案的烧杯中发生反应的化学方程式是(其中B物质自行确定) CuO+H2SO4=CuSO4+H2O .两种方案相比较,甲方案明显的不足之处是 没有对尾气进行处理 .
(2)若采用甲、乙两种方案处理此黑色铜丝网,则回收的铜丝网a的质量 > (填“<”、“>”、“=”)铜丝网b的质量.
(3)实验小组的同学发现,反应后烧杯中的液体有腐蚀性,应加以适当的处理.他们采取加入铁粉的方案处理废液.加入足量的铁粉充分搅拌,最后得到的溶液中溶质为 硫酸亚铁 .
【解答】解:(1)由于金属铜是不活泼金属,不和稀酸发生反应,但氧化铜可以和稀酸反应,因此可以选择稀盐酸或稀硫酸除去铜丝表面的氧化铜;再就是需要制取一氧化碳,而且一氧化碳是一种有毒的气体,因此必须对尾气进行处理,故答案为:CuO+H2SO4═CuSO4+H2O;需要制取CO且CO有毒,尾气CO未处理(其他合理答案也可)
(2)由于一氧化碳和氧化铜反应时把氧化铜转化成了金属铜,即表面的氧化铜中的铜元素和固体铜一起得到称量;而稀酸和氧化铜反应时生成了可溶性的铜盐,称量的是固体铜,所以前一方案质量大于后一方案.故答案为:>
(3)由于烧杯中的有腐蚀性的液体中有剩余的稀酸和生成的硫酸铜,而Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,由于铁粉是足量的,因此充分反应后得到的溶液中溶质只有硫酸亚铁,故答案为:硫酸亚铁(合理即可)
五.科学探究题(共1小题)
33.化学兴趣小组对铁锈的形成过程和除去过程展开如下探究:
(一)铁锈的前生:
为了探究铁生锈的过程,同学们设计了如图装置:
加入药品进行实验,一段时间后发现A处铁丝光亮,B处铁丝表面灰暗有锈迹,C处铁丝光亮,同学们对比AB两处可发现铁生锈与 水 有关,C处铁丝暴露在空气中,生锈缓慢,主要是说明生锈快慢与 氧气浓度 有关。
(二)铁锈的今生:
课后同学们对“可乐除铁锈”实验展开探究。同学们将几枚生锈的铁钉放入盛有可乐的烧杯中,观察到铁钉表面有气泡产生,反应一阵后取出铁钉,发现烧杯底部沉有固体物质。
Ⅰ.容器底部固体成分探究。
【实验探究1】取出烧杯底部的固体物质,用水清洗后干燥,分成甲、乙两份备用。
实验操作 实验现象 解释与结论
①用磁铁靠近固体物质甲 固体物质 不能 (填“能”或“不能”)被吸引 固体物质中不含铁单质
②将固体物质甲放入20%的盐酸中 固体逐渐消失,溶液变成黄色 固体物质主要是氧化铁,化学方程式为 Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O 。
Ⅱ.溶液中逸出气体成分探究。
【猜想假设】气体中除了可乐本身含有的CO2外,可能还有H2。
【查阅资料】①H2可以还原CuO,生成Cu和H2O。②无水硫酸铜为白色固体,遇水变蓝。
【实验探究2】将逸出气体依次通过如图的组合装置。
(1)B装置中NaOH溶液的作用是 吸收二氧化碳 。
(2)实验过程中观察到 玻璃管中黑色固体变红,U形管中白色固体变蓝 现象,证明逸出气体中含有氢气。
(三)铁锈与生活:
通过探究,化学兴趣小组明白了铁锈的形成和除去原理,他们打算将所学化学知识应用于生活,下列做法不正确的是 AD (可多选)。
A.生活中,除了可乐,白醋和食盐水也可以用来除铁锈
B.除铁锈的过程中,不能将铁制品长时间浸泡在酸性溶液中
C.铁锅清洗完后,应该保持干燥
D.工业上,工厂回收废弃的铁制品,也可以用氢氧化钠溶液除去铁锈
【解答】解:(一)对比AB两处可发现铁生锈与水有关,C处铁丝暴露在空气中,生锈缓慢,主要是说明生锈快慢与氧气浓度有关。
故填:水;氧气浓度。
(二)【实验探究1】
实验操作 实验现象 解释与结论
①用磁铁靠近固体物质甲 固体物质不能被吸引 固体物质中不含铁单质
②将固体物质甲放入20%的盐酸中 固体逐渐消失,溶液变成黄色 固体物质主要是氧化铁,化学方程式为:Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O。
故填:不能;Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O。
【实验探究2】
(1)B装置中NaOH溶液的作用是吸收二氧化碳。
故填:吸收二氧化碳。
(2)实验过程中观察到玻璃管中黑色固体变红(加热时氧化铜和氢气反应生成铜和水),U形管中白色固体变蓝(水和硫酸铜反应生成五水硫酸铜),证明逸出气体中含有氢气。
故填:玻璃管中黑色固体变红,U形管中白色固体变蓝。
(三)A.生活中,除了可乐,白醋也可以用来除铁锈,食盐水不能除去铁锈,相反能够促进铁生锈,该选项说法不正确;
B.除铁锈的过程中,不能将铁制品长时间浸泡在酸性溶液中,是因为铁锈完全反应后铁能和酸反应生成盐和水,该选项说法正确;
C.铁锅清洗完后,应该保持干燥,以防止铁生锈,该选项说法正确;
D.工业上,工厂回收废弃的铁制品,不能用氢氧化钠溶液除去铁锈,该选项说法不正确。
故选:AD。
六.计算题(共1小题)
34.向Ba(OH)2溶液中先滴加一定量CuSO4溶液,直至沉淀质量为m克,再不断滴加H2SO4溶液。整个过程中,产生沉淀的质量与加入溶液的质量关系如图所示。
(1)a点对应溶液pH > (选填“>”、“=”或“<”)7。
(2)取c点对应的溶液,不断滴加NaOH溶液,观察到的现象是 开始无明显现象,后产生蓝色沉淀 。
(3)通过计算确定m的值。
【解答】解:(1)a 点加入稀硫酸继续产生沉淀,说明对应溶液中含有氢氧化钡,氢氧化钡溶液显碱性,pH>7。
(2)c点对应的溶液中含有硫酸铜 和稀硫酸,不断滴加 NaOH 溶液,氢氧化钠先和稀硫酸反应,后和硫酸铜反应,观察到的现象是开始无明显现象,后产生蓝色沉淀。
(3)设氢氧化钡和硫酸铜反应生成硫酸钡质量为x,
反应生成氢氧化铜质量:5.64g﹣4.66g=0.98g,
CuSO4+Ba(OH)2═BaSO4↓+Cu(OH)2↓,
233 98
x 0.98g
=,
x=2.33g,
m=2.33+0.98=3.31,
故答案为:>;开始无明显现象,后产生蓝色沉淀,3.31。
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