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九上 化学综合
一.选择题(共18小题)
1.实验室有两瓶失去标签的无色溶液,分别是稀盐酸和稀硫酸。下列物质能区分两瓶溶液的是( )
A.紫色石蕊试液 B.生锈的铁钉
C.氢氧化钠溶液 D.氯化钡溶液
2.推理论证是一种重要的科学思维能力,如图曲线能正确反映下列化学变化中y与x变化关系的是( )
A.黄铜(铜锌合金)中滴入稀硫酸:y代表氢气的质量
B.氢氧化钠和氢氧化钙的混合溶液中通入CO2气体:y代表沉淀的质量
C.稀盐酸中滴入氢氧化钠溶液:y代表混合溶液的pH
D.硫酸铜和稀硫酸的混合溶液中加入氢氧化钠溶液:y代表沉淀的质量
3.小宁分别将不同质量的锌粉加入一定量的Cu(NO3)2和AgNO3混合溶液中,充分反应后过滤,以下是在不同情况下对滤渣或滤液成分的说法,错误的是( )
A.若滤液中只含一种溶质,滤渣一定含有Ag、Cu,可能含有Zn
B.当滤液含两种溶质时,滤渣一定含有Ag,可能含有Cu,一定不含Zn
C.若滤渣中有红色固体,滤液一定含有Zn(NO3)2,一定不含Cu(NO3)2
D.若向所得滤液中滴加稀盐酸有白色沉淀生成,滤渣一定只含有Ag
4.在硫酸铜和硫酸亚铁的混合溶液中,缓慢连续加入锌粉直至过量。下列图像描述正确的是( )
A. B.
C. D.
5.向氯化铜溶液加入一定量的锌粉充分反应,下列情况中可能出现的是( )
①溶液中有Zn2+、Cu2+,不溶物为Cu
②溶液中有Zn2+、Cu2+,不溶物为Zn
③溶液只有Zn2+,不溶物为Zn
④溶液只有Zn2+,不溶物为Zn、Cu。
A.①③ B.②③ C.①④ D.③④
6.下列各组物质检验与鉴别方案的描述,错误的是( )
A.FeCl3、NaOH、H2SO4、KNO3四种稀溶液,只利用组内物质无法鉴别
B.Ca(OH)2、HCl、NaCl、Na2CO3四种溶液,只利用组内物质即可鉴别
C.NaCl、NaOH、CaO、CuSO4四种固体,只用适量水即可鉴别
D.用稀硝酸和AgNO3溶液,可以检验溶液中的Cl﹣
7.向一定质量FeSO4和CuSO4的混合溶液中逐渐加入足量的锌粒,下列图像能正确反映对应关系的是( )
A. B.
C. D.
8.有四种澄清透明的溶液:①MgCl2溶液,②Cu(NO3)2溶液,③Na2SO4溶液,④NaOH溶液。不用其他试剂就可将它们一一鉴别出来,其被鉴别出来的先后顺序是( )
A.②④①③ B.④①②③ C.③②①④ D.②①③④
9.图像能直观体现化学中的各种变化关系,下列图象中,能正确反映对应变化关系的是( )
A.如图1所示,将等质量的锌粉、铁粉分别放入盛有足量且相同浓度稀盐酸的容器中
B.如图2所示,向NaOH和BaCl2的混合溶液中滴加H2SO4溶液
C.如图3所示,实验室的浓硫酸、浓盐酸敞口放置一段时间
D.如图4所示,向20g10%氢氧化钠溶液中逐滴滴入7.3%的稀盐酸(Q点表示恰好完全反应)
10.蚀刻印刷电路的溶液后的溶液为FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液,如图向200g该溶液中加入铁粉的质量与溶液质量的变化关系。下列说法正确的是( )(查阅资料:2FeCl3+Fe═3FeCl2)
①200~a段发生的反应为2FeCl3+Fe═3FeCl2
②m点的溶液中溶质成分为:FeCl3和FeCl2
③x=16.8
④原溶液中FeCl3与CuCl2的质量之比为65:81
A.①④ B.①③ C.②③ D.②④
11.实验室常用碱性KClO溶液与弱酸性的Fe(NO3)3溶液反应制备高效水处理剂K2FeO4.该处理剂具有下列性质:①可溶于水、微溶于浓KOH溶液;②在0℃~5℃、强碱性溶液中比较稳定;③在Fe3+等催化作用下发生分解;④在酸性至弱碱性条件下,能与水反应生成Fe(OH)3、O2以及一种可溶性碱。
下列说法错误的是( )
A.K2FeO4中Fe的化合价为+6
B.与水反应有KOH生成
C.制备K2FeO4时,应将Fe(NO3)3饱和溶液缓缓的滴入到KClO饱和溶液中,使反应在碱性环境中进行
D.提纯K2FeO4粗产品时,应将产品放入冰浴中的浓KOH溶液中再进行过滤、用水洗涤
12.如图中,甲、乙、丙是初中化学中常见的物质,图中“—”表示相连的物质之闻可以在溶液中发生化学反应,“→”表示由某种物质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)。下列说法中不正确的是( )
A.甲、乙、丙可能依次为Fe、NaOH、CO2
B.当甲为一种碱时,它与硫酸铜溶液的反应可能产生两种沉淀
C.当乙为NaOH时,它可由Ca(OH)2与Na2CO3反应生成
D.丙物质只能是氧化物或盐
13.如图为CO还原CuO“微型”实验装置(夹持仪器略)。已知HCOOHHCOOH=H2O+CO↑。下列说法正确的是( )
A.挤压甲中胶头滴管的同时点燃酒精灯
B.乙中固体减少的质量等于丙中增加的质量
C.丙中气球阻碍了气流的单向流动可以去掉
D.装置内部空间越小,空气越易排尽,实验越安全
14.下列从原料到制取的最终产物的实验设计中,理论上正确、操作上可行、经济上合理的是( )
A.CuCu(NO3)2溶液Cu(OH)2
B.CaCO3CaOCa(OH)2溶液NaOH溶液
C.FeFe2O3Fe2(SO4)3溶液
D.CuOCuCl2溶液CuSO4溶液
15.托盘天平的左、右两托盘中各放一只烧杯,调节至平衡,向烧杯分别注入等质量、等质量分数的且足量的稀硫酸,然后向两只烧杯中分别加入相同质量的镁和铜铝合金,两烧杯中物质完全后,天平仍保持平衡,合金中铝与铜的质量比是( )
A.3:1 B.2:1 C.3:4 D.2:3
16.聚合氯化铝(PAC)的化学式为[Al2(OH)nCl6﹣n]m,是无机高分子混凝剂。它是以软铝矿(主要成分是Al2O3 H2O)为原料制备…,最后一步反应是将Al(OH)3凝胶与[Al(OH)2(H2O)4]Cl按照一定配比恰好完全反应制得PAC,则该反应中两种反应物的计量数之比为( )
A.1:1 B. C. D.
17.某无色气体可能含有H2、CO、CH4中的一种或几种,依次进行下列实验(假设每一步反应或吸收均完全):①无色气体在氧气中充分燃烧;②燃烧生成的气体通过盛浓硫酸的洗气瓶,装置质量增加10.8g;③再将剩余气体通过盛NaOH溶液的洗气瓶,装置质量增加13.2g。下列推断不正确的是( )
A.该气体一定含有H2、CO、CH4
B.该气体可能含有H2和CO
C.该气体可能含有CO和CH4
D.该气体可能含有CH4
18.已知所含元素化合价发生变化的反应是氧化还原反应,其中被还原的元素化合价降低,被氧化的元素化合价升高。海洋中有丰富的资源,如图所示利用海水可获得许多化工产品。
下列有关说法正确的是( )
A.第①步中除去粗盐中的SO42﹣、Ca2+、Mg2+等杂质,加入的试剂顺序为:Na2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液,过滤后加盐酸
B.第②步中加入的试剂为CaCl2溶液
C.第③步中发生分解反应
D.在第④步中溴元素被还原
二.填空题(共4小题)
19.敞口放置的氢氧化钠溶液易吸收空气中的二氧化碳而变质。现向一定质量且部分变质的氢氧化钠溶液中逐滴加入稀盐酸,并振荡。如图表示反应过程中溶液质量随加入盐酸质量的变化而变化的情况。
(1)写出氢氧化钠溶液变质的化学方程式 。
(2)图中线段BC对应的实验现象是 。
(3)图中B点时溶液中的溶质是 。
20.如图是铁、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)C与E反应的基本类型是 。
(2)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 (填字母)。
A、2类 B、3类 C、4类 D、5类
21.有一包白色粉末,可能是由硫酸铜、氯化钠、碳酸钠、硫酸钠中的一种或几种组成,为检验其中的成分,按以下流程进行实验:
(1)根据实验现象,白色粉末中一定有 。
(2)加入足量稀HNO3,后沉淀全部溶解的化学方程式为 。
(3)实验中不能用BaCl2溶液代替Ba(NO3)2溶液的理由是 。
22.现有4包白色粉末,编号为A、B、C、D,他们是硫酸铜、氯化钠、硝酸钾、氢氧化钠,通过下列实验,一一加以鉴别。
(1)确定B是硫酸铜,该试管中看到的现象是 。
(2)酚酞滴入A溶液中变红色,则A的化学式是 。
(3)将 C、D 鉴别出来,“?”代表的试剂是 。
三.计算题(共5小题)
23.某小组在拓展学习中开展了如下实验:将Cu2O和Cu的固体混合物20g放入烧杯中,逐渐加入一定质量分数的稀硫酸,当加入稀硫酸质量为50g时,恰好完全反应。过滤、洗涤、干燥,得到10g固体。已知:Cu2O+H2SO4═CuSO4+Cu+H2O。试求:
(1)求原混合物中Cu2O与Cu的质量比?
(2)稀硫酸的溶质质量分数是多少?
(3)按要求在图中画出实验中铜的质量变化图像。
24.某化学兴趣小组为了测定一批石灰石样品中碳酸钙的质量分数,取用8g石灰石样品,把40g稀盐酸分为4次加入样品中(杂质既不与盐酸反应,也不溶于水),充分反应后经过滤、干燥等操作,最后称量,得实验数据如下:
(1)表中m为 。
(2)从以上数据可知,这四次实验中,第 次实验后石灰石样品中的碳酸钙已完全反应。
(3)求石灰石样品中碳酸钙的质量分数为多少?
序号 加入稀盐酸的质量(g) 剩余固体的质量(g)
1 10 5.5
2 10 m
3 10 1.2
4 10 n
25.实验室有一份在空气中潮解变质的氢氧化钠样品,质量为3克。某实验小组将这份样品完全溶解,配成50g溶液。然后缓慢滴入14.6%的稀盐酸,同时进行搅拌,使二氧化碳全部逸出。滴加过程中,多次测得溶液pH和溶液总质量,部分数据如下表表示:
测量次数 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次
加入稀盐酸的质量/g 0 5 15 20 25
溶液的总质量/g 50 55 m 69.78 74.78
溶液的pH 12.4 12.1 7.0 2.2 2.1
请分析计算:
(1)第 次测量时,溶液中只有一种溶质。
(2)表格中的m数值为 。
(3)求样品中碳酸钠的质量分数?
(4)求样品中氢氧化钠固体的质量?
26.准确称取5克铝土矿(含Al2O3,Fe2O3,SiO2)样品,放入盛有50克某质量分数的硫酸溶液的烧杯中,充分反应后过滤,再向滤液中加入20%的氢氧化钠溶液,产生沉淀的质量与所加入的氢氧化钠溶液质量的关系如右图所示.试求:
(1)硫酸溶液的溶质质量分数为多少?
(2)铝土矿中含Al2O3、Fe2O3、SiO2各多少?
(提示:Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,NaAlO2易溶于水)
27.工业纯碱中含少量氯化钠。兴趣小组分别采用不同的方法测定工业纯碱样品中碳酸钠的质量分数。
(1)方法一:差量法。称取m克样品与足量的稀盐酸充分反应,生成的
二氧化碳通过装有试剂X的乙装置,并利用测量乙装置增加的质量,求得样品中碳酸钠的质量分数。该方法中试剂X可选用 。
A.氢氧化钠溶液 B.氢氧化钙溶液 C.氯化钡溶液 D.饱和碳酸氢钠溶液
(2)方法二:沉淀法。利用氯化钙与纯碱反应生成沉淀,然后称量出沉淀的质量,现称取15克样品完全溶解于水中配成60克样品溶液,取三个烧杯分三次进行实验,每次加入30克氯化钙溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥所得的沉淀质量记录如表。
①如图所示,哪几个烧杯内样品中的纯碱完全反应? 。
②请计算样品中碳酸钠的质量分数?
烧杯1 烧杯2 烧杯3
样品溶液(克) 10 20 30
氯化钙溶液(克) 30 30 30
沉淀质量(克) 2 4 5
参考答案与试题解析
一.选择题(共18小题)
1.实验室有两瓶失去标签的无色溶液,分别是稀盐酸和稀硫酸。下列物质能区分两瓶溶液的是( )
A.紫色石蕊试液 B.生锈的铁钉
C.氢氧化钠溶液 D.氯化钡溶液
【解答】解:A、稀盐酸和稀硫酸均显酸性,均能使紫色石蕊试液变红色,不能鉴别,故选项错误。
B、生锈的铁钉表面的氧化铁均能与稀盐酸、稀硫反应,分别生成氯化铁和水、硫酸铁和水,现象相同,不能鉴别,故选项错误。
C、稀盐酸、稀硫酸均能与氢氧化钠溶液反应,分别生成氯化钠和水、硫酸钠和水,均无明显现象,不能鉴别,故选项错误。
D、氯化钡溶液与稀盐酸不反应,与稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和盐酸,会产生白色沉淀,可以鉴别,故选项正确。
故选:D。
2.推理论证是一种重要的科学思维能力,如图曲线能正确反映下列化学变化中y与x变化关系的是( )
A.黄铜(铜锌合金)中滴入稀硫酸:y代表氢气的质量
B.氢氧化钠和氢氧化钙的混合溶液中通入CO2气体:y代表沉淀的质量
C.稀盐酸中滴入氢氧化钠溶液:y代表混合溶液的pH
D.硫酸铜和稀硫酸的混合溶液中加入氢氧化钠溶液:y代表沉淀的质量
【解答】解:A、锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,一开始就产生氢气,与图像不符,故选项错误。
B、氢氧化钠和氢氧化钙的混合溶液中通入CO2气体,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,一开始就产生沉淀,与图像相符,故选项错误。
C、稀盐酸显酸性,溶液的pH小于7;向稀盐酸中不断滴加氢氧化钠溶液,酸性逐渐减弱,碱性逐渐增强,pH的变化是从小于7逐渐的增大到等于7、大于7,故选项图像错误。
D、硫酸铜和稀硫酸的混合溶液中加入氢氧化钠溶液,氢氧化钠先与稀硫酸反应生成硫酸钠和水,开始时不会生成沉淀,稀硫酸消耗完,氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀,故沉淀的质量先是零,滴加一定量的氢氧化钠溶液后,再不断上升,最后形成一条水平直线;与图像相符,故选项正确。
故选:D。
3.小宁分别将不同质量的锌粉加入一定量的Cu(NO3)2和AgNO3混合溶液中,充分反应后过滤,以下是在不同情况下对滤渣或滤液成分的说法,错误的是( )
A.若滤液中只含一种溶质,滤渣一定含有Ag、Cu,可能含有Zn
B.当滤液含两种溶质时,滤渣一定含有Ag,可能含有Cu,一定不含Zn
C.若滤渣中有红色固体,滤液一定含有Zn(NO3)2,一定不含Cu(NO3)2
D.若向所得滤液中滴加稀盐酸有白色沉淀生成,滤渣一定只含有Ag
【解答】解:分别将不同质量的锌粉加入一定量的Cu(NO3)2和AgNO3混合溶液中,锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银,后和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜。
A、若滤液中只含一种溶质,滤渣一定含有Ag、Cu,可能含有Zn,例如锌过量时,该选项正确。
B、当滤液含两种溶质时,滤渣一定含有Ag,可能含有Cu,例如硝酸银完全反应,硝酸铜部分反应时,一定不含Zn,该选项正确。
C、若滤渣中有红色固体,滤液一定含有Zn(NO3)2,可能含Cu(NO3)2,例如硝酸铜部分反应时,该选项不正确。
D、若向所得滤液中滴加稀盐酸有白色沉淀生成,是因为盐酸和硝酸银反应生成白色沉淀氯化银和硝酸,即硝酸银部分反应,滤渣一定只含有Ag,该选项正确。
故选:C。
4.在硫酸铜和硫酸亚铁的混合溶液中,缓慢连续加入锌粉直至过量。下列图像描述正确的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:A、反应前溶液质量不是0,该选项不正确。
B、锌先和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,后和硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁,反应的锌质量相等时,析出铜的质量大于铁,因此第一个拐点后析出固体幅度应该比前面减小,该选项不正确。
C、加入锌后锌立即反应生成硫酸锌,该选项不正确。
D、反应前后硫酸根离子个数始终不变,该选项正确。
故选:D。
5.向氯化铜溶液加入一定量的锌粉充分反应,下列情况中可能出现的是( )
①溶液中有Zn2+、Cu2+,不溶物为Cu
②溶液中有Zn2+、Cu2+,不溶物为Zn
③溶液只有Zn2+,不溶物为Zn
④溶液只有Zn2+,不溶物为Zn、Cu。
A.①③ B.②③ C.①④ D.③④
【解答】解:①若加入锌粉的量不足,氯化铜部分被置换,则溶液中含有氯化铜和氯化锌,所得固体只含有铜,即溶液中有ZnCl2、CuCl2,不溶物为Cu;故该情况有可能;②溶液中有ZnCl2、Cu Cl2,不溶物为Zn,因为锌会继续与氯化铜发生反应,故该情况不可能出现;③溶液只有 ZnCl2不溶物为Zn,因为加入的锌粉一定会与氯化铜反应而得到铜,固体中一定含有铜,因此该情况不可能出现;④若加入锌粉的过量,氯化铜全部被置换,则溶液中只含有氯化锌,所得固体含有铜及剩余的锌粉,即溶液中只有ZnCl2,不溶物为Zn、Cu;故该情况有可能。由以上分析可知:
A、③不可能出现。故A错误;
B、②③不可能出现。故B错误;
C、①④可能出现。故C正确;
D、③不可能出现。故D错误。
故选:C。
6.下列各组物质检验与鉴别方案的描述,错误的是( )
A.FeCl3、NaOH、H2SO4、KNO3四种稀溶液,只利用组内物质无法鉴别
B.Ca(OH)2、HCl、NaCl、Na2CO3四种溶液,只利用组内物质即可鉴别
C.NaCl、NaOH、CaO、CuSO4四种固体,只用适量水即可鉴别
D.用稀硝酸和AgNO3溶液,可以检验溶液中的Cl﹣
【解答】解:A.FeCl3溶液呈黄色,首先鉴别出黄色的FeCl3溶液;把FeCl3溶液与另外三种溶液混合,出现红褐色沉淀的溶液为NaOH溶液;然后把剩余的两种溶液分别加入红褐色沉淀中,沉淀溶解的为硫酸,不溶解的为硝酸钾,可以鉴别,故错误;
B.选取其中的一种物质,分别滴加到剩余的三种物质中,分别观察到有白色沉淀产生、有无色气体产生、没有明显现象;因此选取的该物质为碳酸钠,出现白色沉淀的,原物质为氢氧化钙,出现无色气体的,原物质为HCl,没有明显现象的,原物质为氯化钠,可以鉴别,故正确;
C.分别加入水,溶于水形成蓝色溶液的是硫酸铜,溶于水温度几乎没有明显变化的是氯化钠,温度升高的是氢氧化钠、氧化钙,试管内有白色不溶物的是原物质是氧化钙,形成无色溶液的是氢氧化钠,可以鉴别,故正确;
D.银离子与氯离子反应生成氯化银白色沉淀,该沉淀不溶于稀硝酸;因此用稀硝酸和AgNO3溶液,可以检验溶液中的Cl﹣,故正确。
故选:A。
7.向一定质量FeSO4和CuSO4的混合溶液中逐渐加入足量的锌粒,下列图像能正确反映对应关系的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:向一定质量FeSO4和CuSO4的混合溶液中逐渐加入足量的锌粒,锌先和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,后和硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁。
A、加入锌立即产生铜,该选项不正确。
B、65份质量的锌反应生成64份质量的铜,反应后溶液质量增大,65份质量的锌反应生成56份质量的铁,反应后溶液质量增大,增大幅度大于前者,该选项正确。
C、反应前溶质是硫酸亚铁和硫酸铜,锌和硫酸铜反应并且硫酸铜部分反应时,溶质是硫酸锌、硫酸铜和硫酸铜,硫酸铜完全反应后溶质是硫酸锌和硫酸亚铁,硫酸亚铁完全反应后溶质是硫酸锌,该选项不正确。
D、反应前硫酸锌质量是0,该选项不正确。
故选:B。
8.有四种澄清透明的溶液:①MgCl2溶液,②Cu(NO3)2溶液,③Na2SO4溶液,④NaOH溶液。不用其他试剂就可将它们一一鉴别出来,其被鉴别出来的先后顺序是( )
A.②④①③ B.④①②③ C.③②①④ D.②①③④
【解答】解:Cu(NO3)2溶液是蓝色的,首先鉴别出蓝色的Cu(NO3)2溶液;能与Cu(NO3)2溶液反应产生蓝色沉淀的是NaOH溶液,能与NaOH溶液反应产生白色沉淀的是MgCl2溶液,无明显变化的是Na2SO4溶液,不加其它试剂可以鉴别,被鉴别出来的先后顺序是②④①③或②④③①。
故选:A。
9.图像能直观体现化学中的各种变化关系,下列图象中,能正确反映对应变化关系的是( )
A.如图1所示,将等质量的锌粉、铁粉分别放入盛有足量且相同浓度稀盐酸的容器中
B.如图2所示,向NaOH和BaCl2的混合溶液中滴加H2SO4溶液
C.如图3所示,实验室的浓硫酸、浓盐酸敞口放置一段时间
D.如图4所示,向20g10%氢氧化钠溶液中逐滴滴入7.3%的稀盐酸(Q点表示恰好完全反应)
【解答】解:A、常温下,相同质量的锌和铁分别与足量的溶质质量分数相同的稀盐酸反应,锌的活动性大于铁,锌的反应速率快,完全反应铁生成的氢气多,故A错误;
B、向NaOH和BaCl2的混合溶液中滴加H2SO4溶液的反应,H2SO4与NaOH和BaCl2同时反应且生成硫酸钡沉淀,则产生沉淀应从0点开始,故B错误;
C、浓盐酸易挥发,浓盐酸敞口放置时,溶质质量分数变小;浓硫酸能够吸收水蒸气,敞口放置时,溶液质量不断增大,溶质质量分数变小,故C正确;
D、设恰好完全反应时消耗盐酸质量为x,
NaOH+HCl═NaCl+H2O
40 36.5
20g×10% x×7.3%
,x=25g,故D错误;
故选:C。
10.蚀刻印刷电路的溶液后的溶液为FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液,如图向200g该溶液中加入铁粉的质量与溶液质量的变化关系。下列说法正确的是( )(查阅资料:2FeCl3+Fe═3FeCl2)
①200~a段发生的反应为2FeCl3+Fe═3FeCl2
②m点的溶液中溶质成分为:FeCl3和FeCl2
③x=16.8
④原溶液中FeCl3与CuCl2的质量之比为65:81
A.①④ B.①③ C.②③ D.②④
【解答】解:A.向FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合溶液中加入铁粉后,由图可知,200~a段溶液的质量随着铁粉的加入不断增大,发生的反应是2FeCl3+Fe=3FeCl2;,故A说法正确;
B.a~b段溶液的质量随着铁粉的加入不断减少,发生的化学反应是CuCl2+Fe=FeCl2+Cu,m点氯化铜没完全反应,m点的溶液中溶质成分为FeCl2和CuCl2;故B说法错误;
C.设a~b段加入的铁粉的质量为y,根据质量守恒定律,固体增加的质量=溶液减少的质量=205.6g﹣203.2g=2.4g;
CuCl2+Fe=FeCl2+Cu 固体增加量
56 64 64﹣56=8
y 2.4g
y=16.8g
参加反应的铁粉质量为16.8g,所以x=5.6g+16.8g=22.4g,C说法错误;
D.由图可知,200~a段参加反应的铁粉质量为5.6g,代入A中的化学方程式即可算出FeCl3的质量为32.5g,同理,根据选项B中的化学方程式可以计算出CuCl2的质量为40.5g,则原溶液中FeCl3与CuCl2的质量比为:32.5g:40.5g=65:81,D说法正确;
故选:A。
11.实验室常用碱性KClO溶液与弱酸性的Fe(NO3)3溶液反应制备高效水处理剂K2FeO4.该处理剂具有下列性质:①可溶于水、微溶于浓KOH溶液;②在0℃~5℃、强碱性溶液中比较稳定;③在Fe3+等催化作用下发生分解;④在酸性至弱碱性条件下,能与水反应生成Fe(OH)3、O2以及一种可溶性碱。
下列说法错误的是( )
A.K2FeO4中Fe的化合价为+6
B.与水反应有KOH生成
C.制备K2FeO4时,应将Fe(NO3)3饱和溶液缓缓的滴入到KClO饱和溶液中,使反应在碱性环境中进行
D.提纯K2FeO4粗产品时,应将产品放入冰浴中的浓KOH溶液中再进行过滤、用水洗涤
【解答】解:A、在K2FeO4中,氧元素显﹣2价,钾元素显+1价,所以铁元素的化合价为+6,故A正确;
B、在酸性至弱碱性条件下,能与水反应生成Fe(OH)3、O2以及氢氧化钾,故B正确;
C、制备K2FeO4时,应将Fe(NO3)3饱和溶液缓缓的滴入到KClO饱和溶液中,使反应在碱性环境中进行,故C正确;
D、提纯K2FeO4粗产品时,应将产品放入冰浴中的浓KOH溶液中再进行过滤、用氢氧化钾溶液洗涤,故D错误。
故选:D。
12.如图中,甲、乙、丙是初中化学中常见的物质,图中“—”表示相连的物质之闻可以在溶液中发生化学反应,“→”表示由某种物质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)。下列说法中不正确的是( )
A.甲、乙、丙可能依次为Fe、NaOH、CO2
B.当甲为一种碱时,它与硫酸铜溶液的反应可能产生两种沉淀
C.当乙为NaOH时,它可由Ca(OH)2与Na2CO3反应生成
D.丙物质只能是氧化物或盐
【解答】解:A、铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,当甲、乙、丙依次为Fe、NaOH、CO2时,各物质均满足转化关系,故选项说法正确。
B、氢氧化钡和硫酸铜反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化铜沉淀,当甲氢氧化钡时,它与硫酸铜溶液的反应可能产生两种沉淀,故选项说法正确。
C、氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,当乙为NaOH时,它可由Ca(OH)2和Na2CO3反应生成,故选项说法正确。
D、碱能够和部分非金属氧化物、酸、盐反应,丙物质除了可能是氧化物或盐之外,还能是酸,比如盐酸,故选项说法错误。
故选:D。
13.如图为CO还原CuO“微型”实验装置(夹持仪器略)。已知HCOOHHCOOH=H2O+CO↑。下列说法正确的是( )
A.挤压甲中胶头滴管的同时点燃酒精灯
B.乙中固体减少的质量等于丙中增加的质量
C.丙中气球阻碍了气流的单向流动可以去掉
D.装置内部空间越小,空气越易排尽,实验越安全
【解答】解:A、为了防止一氧化碳与空气混合在点燃时发生爆炸,挤压甲中的胶头滴管后,过一会儿再点燃酒精灯,以排尽装置中的空气,防止发生爆炸,故选项说法错误;
B、乙中一氧化碳和氧化铜加热生成铜和二氧化碳,乙中固体减少的质量是氧化铜中氧元素的质量,丙中二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,丙中增加的质量是生成二氧化碳的质量,二者不相等,故选项说法错误;
C、一氧化碳有毒,直接排放会污染空气,丙中气球可以收集尾气一氧化碳,防止污染空气,不可以去掉,故选项说法错误;
D、“微型”实验装置内空间较小,空气易排尽,实验危险系数小,故选项说法正确。
故选:D。
14.下列从原料到制取的最终产物的实验设计中,理论上正确、操作上可行、经济上合理的是( )
A.CuCu(NO3)2溶液Cu(OH)2
B.CaCO3CaOCa(OH)2溶液NaOH溶液
C.FeFe2O3Fe2(SO4)3溶液
D.CuOCuCl2溶液CuSO4溶液
【解答】解:A、铜能和硝酸银反应生成硝酸铜,硝酸铜和氢氧化钠反应能生成氢氧化铜沉淀,此项实验,理论上正确、操作上可行、但经济上不合理,因为AgNO3很贵,此项错误;
B、碳酸钙高温下分解生成的氧化钙与水反应可生成氢氧化钙,氢氧化钙溶液与碳酸钠溶液通过复分解反应,可以得到氢氧化钠溶液,此方案理论上正确,操作也较为简单可行,又可实验纯碱制得烧碱,经济上合理;故此项正确;
C、理论上错误,因为Fe在O2里燃烧的生成物是Fe3O4,而不是Fe2O3,故此项错误;
D、实验设计得不合理,因为从CuO→CuSO4只需CuO→H2SO4一步即可完成;故此项错误。
故选:B。
15.托盘天平的左、右两托盘中各放一只烧杯,调节至平衡,向烧杯分别注入等质量、等质量分数的且足量的稀硫酸,然后向两只烧杯中分别加入相同质量的镁和铜铝合金,两烧杯中物质完全后,天平仍保持平衡,合金中铝与铜的质量比是( )
A.3:1 B.2:1 C.3:4 D.2:3
【解答】解:设产生氢气的质量为2g,需要镁的质量为x,需要铝的质量为y,则有
Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑
24 2
x 2g
= x=24g
2Al+3H2SO4═Al2(SO4)3+3H2↑
54 6
y 2g
= y=18g
铜铝合金的质量与镁的质量相等,故铜的质量为24g﹣18g=6g,所以铝和铜的质量比为18g:6g=3:1。
故选:A。
16.聚合氯化铝(PAC)的化学式为[Al2(OH)nCl6﹣n]m,是无机高分子混凝剂。它是以软铝矿(主要成分是Al2O3 H2O)为原料制备…,最后一步反应是将Al(OH)3凝胶与[Al(OH)2(H2O)4]Cl按照一定配比恰好完全反应制得PAC,则该反应中两种反应物的计量数之比为( )
A.1:1 B. C. D.
【解答】解:将Al(OH)3凝胶与[Al(OH)2(H2O)4]Cl按照一定配比恰好完全反应制得PAC,PAC的化学式为[Al2(OH)nCl6﹣n]m,设[Al2(OH)nCl6﹣n]m的化学计量数为1。
由氯原子反应前后个数不变,则[Al(OH)2(H2O)4]Cl前面的化学计量数为(6﹣n)m。
由铝原子反应前后个数不变,Al(OH)3.前面的化学计量数为(n﹣4)m。
可知该反应中两种反应物的计量数之比是。
故选:C。
17.某无色气体可能含有H2、CO、CH4中的一种或几种,依次进行下列实验(假设每一步反应或吸收均完全):①无色气体在氧气中充分燃烧;②燃烧生成的气体通过盛浓硫酸的洗气瓶,装置质量增加10.8g;③再将剩余气体通过盛NaOH溶液的洗气瓶,装置质量增加13.2g。下列推断不正确的是( )
A.该气体一定含有H2、CO、CH4
B.该气体可能含有H2和CO
C.该气体可能含有CO和CH4
D.该气体可能含有CH4
【解答】解:由生成的气体通过浓硫酸,装置质量增加10.8g,可判断燃烧生成了10.8g水,说明混合气体中含氢元素,且氢元素质量=10.8g××100%=1.2g;
由气体通过氢氧化钠溶液,装置质量增加13.2g,可判断燃烧生成了13.2g二氧化碳,说明混合气体中含碳元素,且碳元素质量=13.2g××100%=3.6g;
甲烷气体中C、H元素质量比=12:(1×4)=3:1,则混合气体中C、H元素质量比=3.6g:1.2g=3:1,因此可判断混合气体可能只有甲烷;也可能只含有CO和H2;也可能是甲烷、氢气、一氧化碳同时存在,不可能含有甲烷和另外任何一种气体。
A、该气体一定含有H2、CO、CH4,是错误的;
B、该气体可能只含H2和CO,是正确的;
C、该气体可能只含CO和CH4,是错误的;
D、原无色气体中可能只含有CH4,是正确的。
故选:AC。
18.已知所含元素化合价发生变化的反应是氧化还原反应,其中被还原的元素化合价降低,被氧化的元素化合价升高。海洋中有丰富的资源,如图所示利用海水可获得许多化工产品。
下列有关说法正确的是( )
A.第①步中除去粗盐中的SO42﹣、Ca2+、Mg2+等杂质,加入的试剂顺序为:Na2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液,过滤后加盐酸
B.第②步中加入的试剂为CaCl2溶液
C.第③步中发生分解反应
D.在第④步中溴元素被还原
【解答】解:A、除去粗盐中的SO42﹣、Ca2+、Mg2+等杂质,先除硫酸根离子,需要BaCl2溶液,再除镁离子,需要NaOH溶液,最后除钙离子,加入Na2CO3溶液,故A错误;
B、由②中物质的组成可知,要与氢氧化镁反应应选择盐酸,故B错误;
C、由③的转化可知,结晶水合物失去结晶水并生成氯化镁,是一种物质反应生成两种物质,则属于分解反应,故C正确;
D、由④可知NaBr→Br2,NaBr中溴元素的化合价为﹣1价,单质中溴元素的化合价为0,则在反应中溴元素的化合价升高,由信息可知溴元素被氧化,故D错误;
故选:C。
二.填空题(共4小题)
19.敞口放置的氢氧化钠溶液易吸收空气中的二氧化碳而变质。现向一定质量且部分变质的氢氧化钠溶液中逐滴加入稀盐酸,并振荡。如图表示反应过程中溶液质量随加入盐酸质量的变化而变化的情况。
(1)写出氢氧化钠溶液变质的化学方程式 2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O 。
(2)图中线段BC对应的实验现象是 有气泡产生 。
(3)图中B点时溶液中的溶质是 氯化钠和碳酸钠 。
【解答】解:(1)氢氧化钠与二氧化碳反应会生成碳酸钠与水。化学方程式为:2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O
(2)从图象可以看出,溶液在AB段质量增加的比BC段要快,所以可以判断AB是中和反应,BC段是盐酸与碳酸钠的反应,这是由于二氧化碳的产生溶液质量增加放缓,两物质反应的现象是有气泡产生;
(3)到达B点时溶液中氢氧化钠和盐酸的反应结束,而此时碳酸钠尚未参加反应。所以溶质为氯化钠和碳酸钠。
故答案为:(1)CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O;
(2)有气泡生成;
(3)氯化钠和碳酸钠
20.如图是铁、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)C与E反应的基本类型是 复分解反应 。
(2)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 C (填字母)。
A、2类
B、3类
C、4类
D、5类
【解答】解:由题意可知,铁、盐酸、氢氧化钙、硫酸铜和氯化镁五种物质中,氢氧化钙能与其中的三种物质反应,因此E是氢氧化钙;氯化镁只与氢氧化钙反应,因此D是氯化镁;盐酸和镁反应生成氯化镁和氢气,所以B是盐酸;铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,能与硫酸铜反应硫酸亚铁和铜,所以A是铁,C是硫酸铜,将推出的物质进行验证符合题意,所以:
(1)C与E的反应是硫酸铜与氢氧化钙反应生成了氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钙,该反应由两种化合物相互交换成分生成了两种新的化合物,基本类型是复分解反应。
(2)由于B是盐酸,能与镁、氧化镁、碳酸镁、和氢氧化镁反应都生成了氯化镁,所以,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4类。
故答案为:(1)复分解反应;
(2)C。
21.有一包白色粉末,可能是由硫酸铜、氯化钠、碳酸钠、硫酸钠中的一种或几种组成,为检验其中的成分,按以下流程进行实验:
(1)根据实验现象,白色粉末中一定有 氯化钠、碳酸钠 。
(2)加入足量稀HNO3,后沉淀全部溶解的化学方程式为 BaCO3+2HNO3=Ba(NO3)2+H2O+CO2↑ 。
(3)实验中不能用BaCl2溶液代替Ba(NO3)2溶液的理由是 氯化钡引入氯离子会影响对氯化钠的推断 。
【解答】解:(1)由上述分析可知:白色粉末中一定有氯化钠、碳酸钠,故答案为:氯化钠、碳酸钠;
(2)加入足量稀HNO3后,沉淀全部溶解的化学方程式为BaCO3+2HNO3=Ba(NO3)2+H2O+CO2↑,故答案为:BaCO3+2HNO3=Ba(NO3)2+H2O+CO2↑;
(3)实验中不能用BaCl2溶液代替Ba(NO3)2溶液的理由是氯化钡引入氯离子会影响对氯化钠的推断,故答案为:氯化钡引入氯离子会影响对氯化钠的推断。
22.现有4包白色粉末,编号为A、B、C、D,他们是硫酸铜、氯化钠、硝酸钾、氢氧化钠,通过下列实验,一一加以鉴别。
(1)确定B是硫酸铜,该试管中看到的现象是 溶液呈蓝色 。
(2)酚酞滴入A溶液中变红色,则A的化学式是 NaOH 。
(3)将 C、D 鉴别出来,“?”代表的试剂是 硝酸银溶液 。
【解答】解:(1)硫酸铜溶液呈蓝色,观察溶液的颜色可判断出硫酸铜。
(2)酚酞滴入A溶液中变红色,说明A为呈碱性的氢氧化钠,A的化学式是NaOH。
(3)氯化钠能与硝酸银溶液反应产生氯化银沉淀,硝酸钾与硝酸银溶液不反应,所以可利用加硝酸银溶液来鉴别两物质。
故答案为:
(1)溶液呈蓝色;
(2)NaOH;
(3)硝酸银溶液。
三.计算题(共5小题)
23.某小组在拓展学习中开展了如下实验:将Cu2O和Cu的固体混合物20g放入烧杯中,逐渐加入一定质量分数的稀硫酸,当加入稀硫酸质量为50g时,恰好完全反应。过滤、洗涤、干燥,得到10g固体。已知:Cu2O+H2SO4═CuSO4+Cu+H2O。试求:
(1)求原混合物中Cu2O与Cu的质量比?
(2)稀硫酸的溶质质量分数是多少?
(3)按要求在图中画出实验中铜的质量变化图像。
【解答】解:设原混合物中Cu2O的质量为x,参加反应硫酸的质量为y,生成铜的质量为z,
Cu2O+H2SO4═CuSO4+Cu+H2O 固体减少量为△M
144 98 64 80
x y z 20g﹣10g
===
x=18g y=12.25g z=8g
(1)原混合物中Cu2O与Cu的质量比为18g:(20g﹣18g)=9:1;
(2)稀硫酸的溶质质量分数是×100%=24.5%
答:(1)原混合物中Cu2O与Cu的质量比是9:1;(2)稀硫酸的溶质质量分数是24.5%;
(3)通过以上分析可知,原混合物中铜的质量为2g;生成铜的质量为8g,则加入硫酸与铜的质量变化关系如图;故填。
24.某化学兴趣小组为了测定一批石灰石样品中碳酸钙的质量分数,取用8g石灰石样品,把40g稀盐酸分为4次加入样品中(杂质既不与盐酸反应,也不溶于水),充分反应后经过滤、干燥等操作,最后称量,得实验数据如下:
(1)表中m为 3 。
(2)从以上数据可知,这四次实验中,第 三 次实验后石灰石样品中的碳酸钙已完全反应。
(3)求石灰石样品中碳酸钙的质量分数为多少?
序号 加入稀盐酸的质量(g) 剩余固体的质量(g)
1 10 5.5
2 10 m
3 10 1.2
4 10 n
【解答】解:(1)图表数据分析可知,第1次反应后固体物质减少的质量为8g﹣5.5g=2.5g;第二次加入10g稀盐酸,若稀盐酸能完全反应,固体应减少2.5g,m=5.5﹣2.5=3,大于1.2g,说明第二次加入的稀盐酸完全反应,说明m的数值是3。
(2)从所示分析可知,这四次实验中,第三次实验后石灰石样品中的碳酸钙已完全反应。
(3)样品中碳酸钙的质量分数为:
=85%。
故答案为:
(1)3;
(2)三;
(3)85%。
25.实验室有一份在空气中潮解变质的氢氧化钠样品,质量为3克。某实验小组将这份样品完全溶解,配成50g溶液。然后缓慢滴入14.6%的稀盐酸,同时进行搅拌,使二氧化碳全部逸出。滴加过程中,多次测得溶液pH和溶液总质量,部分数据如下表表示:
测量次数 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次
加入稀盐酸的质量/g 0 5 15 20 25
溶液的总质量/g 50 55 m 69.78 74.78
溶液的pH 12.4 12.1 7.0 2.2 2.1
请分析计算:
(1)第 3 次测量时,溶液中只有一种溶质。
(2)表格中的m数值为 64.78 。
(3)求样品中碳酸钠的质量分数?
(4)求样品中氢氧化钠固体的质量?
【解答】解:(1)第3次时,pH=7,溶液呈中性,溶液中只有一种溶质NaCl;故答案为:3;
(2)根据前两组数据,而第四组数据应该是总质量不变,所以m=69.78g﹣5g=64.78g,即m=64.78;故答案为:64.78;
(3)生成二氧化碳的质量为50g+15g﹣64.78g=0.22g
设碳酸钠的质量为x,与碳酸钠反应的稀盐酸的质量为y。
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
106 73 44
x 14.6%y 0.22g
= =
x=0.53g y=2.5g
样品中碳酸钠的质量分数为:
≈17.7%
答:样品中碳酸钠的质量分数为17.7%;
(4)则与氢氧化钠反应的盐酸的质量为15g﹣2.5g=12.5g。设氢氧化钠的质量为z。
NaOH+HCl=NaCl+H2O
40 36.5
z 12.5g×14.6%
=
z=2g
答:3.0g样品中氢氧化钠固体的质量为2g。
26.准确称取5克铝土矿(含Al2O3,Fe2O3,SiO2)样品,放入盛有50克某质量分数的硫酸溶液的烧杯中,充分反应后过滤,再向滤液中加入20%的氢氧化钠溶液,产生沉淀的质量与所加入的氢氧化钠溶液质量的关系如右图所示.试求:
(1)硫酸溶液的溶质质量分数为多少?
(2)铝土矿中含Al2O3、Fe2O3、SiO2各多少?
(提示:Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,NaAlO2易溶于水)
【解答】解:(1)Al2O3、Fe2O3与H2SO4反应生成 Al2(SO4)3、Fe2(SO4)3,从图分析,过滤掉SiO2滤液有H2SO4、Al2(SO4)3、Fe2(SO4)3,
加入氢氧化钠全部反应需用NaOH溶液量为40克,转化为沉淀Fe(OH)3、Al(OH)3,硫酸与它们的反应转化为与NaOH反应.
设硫酸溶液的溶质是质量分数X
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
80 98
40g×20% X×50g
=
X=19.6%
(2)从图分析,后来沉淀减少是由于Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,用于该反应的NaOH
溶液8克.设生成的氢氧化铝的质量是Y
Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
78 40
Y 8g×20%
Y=3.12克
根据化学方程式或化学反应前后原子个数不变
Al2O3~Al2(SO4)3~2Al(OH)3
102 78×2
Z 3.12g
=
Z=2.04克
假设与硫酸铝反应的氢氧化钠质量是A
Al2(SO4)3+6NaOH=2Al(OH)3↓+3Na2SO4
240 156
A 3.12g
=
A=4.8g
Fe2O3~Fe2(SO4)3~6NaOH
160 240
B (40﹣4)g×20%﹣4.8g=2.4g
=
B=1.6g
SiO2:5﹣2.04﹣1.6=1.36克
答:(1)硫酸溶液的溶质质量分数为19.6%(2)铝土矿中含Al2O3、Fe2O3、SiO2的质量分别是2.04g、1.6g、1.36g.
27.工业纯碱中含少量氯化钠。兴趣小组分别采用不同的方法测定工业纯碱样品中碳酸钠的质量分数。
(1)方法一:差量法。称取m克样品与足量的稀盐酸充分反应,生成的
二氧化碳通过装有试剂X的乙装置,并利用测量乙装置增加的质量,求得样品中碳酸钠的质量分数。该方法中试剂X可选用 AB 。
A.氢氧化钠溶液
B.氢氧化钙溶液
C.氯化钡溶液
D.饱和碳酸氢钠溶液
(2)方法二:沉淀法。利用氯化钙与纯碱反应生成沉淀,然后称量出沉淀的质量,现称取15克样品完全溶解于水中配成60克样品溶液,取三个烧杯分三次进行实验,每次加入30克氯化钙溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥所得的沉淀质量记录如表。
①如图所示,哪几个烧杯内样品中的纯碱完全反应? 烧杯1、烧杯2 。
②请计算样品中碳酸钠的质量分数?
烧杯1 烧杯2 烧杯3
样品溶液(克) 10 20 30
氯化钙溶液(克) 30 30 30
沉淀质量(克) 2 4 5
【解答】解:(1)该方法中试剂X可选用氢氧化钠、氢氧化钡,是因为二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,和氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和水。
(2)①如表数据所示,烧杯1、烧杯2内样品中的纯碱完全反应,烧杯3中的碳酸钠过量。
②15g样品配制成60g溶液,10g溶液中样品质量:15g÷6=2.5g,
设2.5g样品中碳酸钠质量为x。
Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
106 100
x 2g
x=2.12g
样品中碳酸钠的质量分数是:×100%=84.8%,
答:样品中碳酸钠的质量分数是84.8%。
故答案为:(1)AB;
(2)①烧杯1、烧杯2;
②84.8%。
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