九年级上学期科学期末易错点专题复习(含解析)

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名称 九年级上学期科学期末易错点专题复习(含解析)
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文件大小 3.1MB
资源类型 教案
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2025-01-12 12:31:41

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九年级科学期末易错点专题复习
易错点一:混合物的推断——定性判定和定量判断
1.(2024·宁波模拟) 现有一定质量的铁粉和氧化铜固体混合物,小宁进行了如下实验操作,根据实验过程和实验现象,下列判断错误的是( )
A.操作A中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒
B.滤渣B中一定有铜,可能有铁和氧化铜
C.滤渣B的质量一定小于原固体混合物的质量
D.滤液C中只含有一种溶质,加入NaOH后会产生红褐色絮状沉淀
2.(2024九上·武义月考)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,实验小组进行试验。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C的化学式为   。
(2)这包白色固体是由   (填化学式)组成的。
3.(2024·宁波模拟)有一包固体样品,可能由氢氧化钠、硫酸钠、碳酸钠、硝酸镁、碳酸钙中的一种或几种物质组成。为确定该样品的组成,科学兴趣小组同学取适量样品进行探究,过程如图(微溶视为不溶):
根据以上信息回答下列问题:
(1)白色沉淀B中可能存在的物质有______;
(2)该样品中一定存在的物质是______。
4.(2024九上·诸暨月考)一包混有杂质的Na2CO3,其杂质可能是Ba(NO3)2、KCl、NaHCO3一种或几种,今取10.6g样品,溶于水得澄清溶液,另取5.3克样品,加入足量的盐酸,收集到2gCO2,则下列判断正确的是(  )
A.样品中只含有NaHCO3
B.样品中一定混有NaHCO3,可能有KCl
C.样品中有NaHCO3,也有Ba(NO3)2
D.样品中混有KCl,也可能有NaHCO3
5.有一包固体样品可能是由NaOH、CaCO3、K2SO4、CuSO4、MgSO4中的一种或几种组成。某兴趣小组同学为了确定其成分,进行如图实验:
(1)白色固体a的成分是    。
(2)固体样品中一定没有   。
6:实验室有一包白色固体,其中除了碳酸钠,还可能含有硝酸钡、硫酸钠、氢氧化钠中的一种或几种。步骤①:取少量白色固体于烧杯中,向烧杯中加入足量水并不断搅拌,固体部分溶解。步骤②:接着向烧杯中加入足量稀硝酸并不断搅拌,此时固体质量变化如图。下列正确的是(  )
A.A→B段对应的实验现象是固体部分溶解,无气泡冒出
B.B→C段对应溶液pH逐渐变大
C.C点对应溶液中一定含有的溶质是硝酸、硝酸钠、硝酸钡
D.原白色固体中一定含有碳酸钠、硫酸钠、硝酸钡、氢氧化钠
7.(2024·金华)同学们在学习碱的化学性质时,进行了如图所示的实验。实验结束后,将A、B、C三个实验的废液倒入同一个干净烧杯D中,发现烧杯底部有白色沉淀,上层清液呈红色。
【提出问题】烧杯D中上层清液含有哪些溶质(除指示剂外)?
【分析讨论】小组讨论后认为,确定反应后物质成分的思维路径:
①考虑反应物用量的不同; ②抓住化学反应的本质,即微粒的重组。
某小组同学分析过程笔记如下:
【初步结论】
(1)通过分析确定:烧杯D上层清夜中肯定不含H+,肯定含有Na+、Cl-。判断一定含有Na+、Cl-的依据是   ;
(2)【实验探究】小组按如下方案进行实验探究
实验 实验内容 实验现象 实验结论
Ⅰ 取少量上层清液于试管中,加入过量碳酸钠溶液,静置。 无沉淀,溶液呈红色 肯定没有Ca2+
Ⅱ 取少量上层清液于试管中,加入过量“ ”溶液,静置。 有白色沉淀,溶液呈红色 肯定有OH-、CO32-
根据实验Ⅰ可以初步推断:上层清液中溶质(除指示剂外)所有可能的组成   (用化学式表示);
(3)实验Ⅱ中应加入过量的   溶液。
【实验结论】烧杯D中上层清液的溶质有指示剂、氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠。
8.(2024·宁波·九年级阶段练习)已知A~G是初中化学常见的7种不同物质,其中D~G中都含有两种元素,C为蓝色沉淀。它们之间的转化关系如图所示(图中用“—”表示两种物质之间能发生化学反应,用“→”表示一种物质能转化为另一种物质,部分反应物、生成物及反应条件已略去)。请回答下列问题:
(1)写出D物质的化学式:________。
(2)写出G物质的一种用途:____________。
(3)写出E→F的化学方程式:____________。
9.(2024·鹿城模拟)生石灰(氧化钙)是常见的干燥剂,小明对久置的生石灰干燥剂开展了以下探究活动。
【提出问题】久置后生石灰样品的成分是什么
【作出猜想】可能是CaO、Ca(OH)2和CaCO3中的一种或几种。
【实验探究】小明同学设计如下实验进行探究。
实验步骤操作 实验现象 实验结论
①取少量样品于试管中, 加水溶解, 用手触摸试管壁 试管壁发热 有 CaO
②将①所得溶液过滤得到滤渣, 向滤渣中加入足量稀盐酸 有 CaCO3
【结论与解释】
(1)步骤②过滤操作中需要用到的器材有   。 (列举2个)
(2)写出步骤②的实验现象:   。
(3)为证明样品中含有Ca(OH)2,小红提出可向步骤①的试管中滴加几滴无色酚酞试液,若溶液变红,则证明样品中含有Ca(OH)2。请判断这种做法是否合理,并说明理由:   。
(4)【拓展延伸】 小明针对Ca(OH)2和CaCO3的性质,又查到如下资料:
CaCO3—900℃→CaO+CO2; Ca(OH)2—500℃→CaO+H2O
根据资料信息,写出一种判断生石灰样品中是否含有 Ca(OH)2的方法:   。
10:(2024·义乌模拟)如图,学习小组对A、B试管反应后的物质成分进行了探究,并作出评价改进。
【初步分析】(1)反应后,试管B中一定有的溶质是   ;
【深度探究】小金将A、B试管中反应后的物质全部倒入废液杯C中,按照图中流程继续进行实验,记录实验现象并根据现象进行了以下判断。
步骤 现象 判断A、B试管中反应物过量情况
① 沉淀增多,没有气泡生成 A中一定有氯化钡,B中一定无稀硫酸
② 一段时间后出现气泡;沉淀减少但未消失 A中一定有碳酸钠
③ 溶液变红 B中一定有氢氧化钠
(2)步骤①中的增加的沉淀是   ;(填化学式)
【评价改进】
评价指标 优秀 合格 待改进
实验环节与分析的合理性 分析结论科学合理,且实验环节无重复论证 分析结论存在1处错误,或实验环节存在1处重复论证 分析结论存在错误,且实验环节存在重复论证
(3)结合评价量表,小组同学们对小金的探究实验进行打分,给出了待改进的评价。其理由为:Ⅰ根据步骤①推导出A试管中一定有氯化钡,就可以判断A试管中一定   ,故存在分析结论错误;Ⅱ根据   现象,说明B试管一定有氢氧化钠,故步骤③没有必要重复论证。
【反思总结】在老师和同学们的帮助下,小金最后得出了正确的结论。
二、化学计算
1.(2024·浙江金华·九年级期末)科学兴趣小组同学实验后得到了盐酸和氯化钙的混合溶液。为了解其组成成分的含量,张强同学取100g盐酸和氯化钙的混合溶液盛与烧杯中,向其中不断滴加碳酸钠溶液,并振荡,其反应生成沉淀的质量关系如图所示。请分析回答:
(1)在混合溶液中不断滴加碳酸钠溶液,并振荡,反应开始阶段能观察到的现象是___________。
(2)图中a点时,烧杯溶液中的溶质是___________。
(3)根据如图,计算100克原混合溶液中含氯化钙的质量__________。
2:(2024九上·瓯海期中)为测量某稀盐酸溶液的质量分数,小明取一定质量分数的碳酸钠溶液于烧杯中(如图甲),分5次加入该稀盐酸溶液,每次加入稀盐酸溶液⒉5克,观察到烧杯内刚开始没有明显现象,随后才有气泡产生,并记录实验相关数据如下:
实验操作 0 1 2 3 4 5
加入稀盐酸的总质量(克) 0 2.5 5 7.5 10 12.5
烧杯和相关物质的总质量(克) 74.50 77.00 79.50 81.78 84.06 86.56
查阅资料发现:碳酸钠与盐酸发生的化学反应:Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑,实验过程中,若碳酸钠过量时发生的化学反应:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,碳酸钠完全反应后继续加入盐酸发生的化学反应:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑。
(1)该实验结束后,往烧杯中滴入紫色石蕊试液,溶液呈   色。
(2)根据实验数据计算稀盐酸的溶质质量分数   。
(3)已知随着加入的稀盐酸总质量的增加,溶液中Na+的数量变化如图乙所示。用图像表示出实验过程中溶液里HCO3-的数量变化。   
3:将12.9克NaCl和Na2CO3固体混合物完全溶于水中形成溶液,再将75克CaCl2溶液分5次加入该溶液中,充分反应,测得的实验数据如下表。
实验序号 1 2 3 4 5
加入CaCl2溶液质量/克 15 15 15 15 15
生成沉淀的总质量/克 3 m 9 10 10
求:(1)表格中m的数值是     。
(2)溶液中Na2CO3完全反应是在第  次实验。
(3)固体混合物中Na2CO3的质量分数。(精确到0.1%)
(4)请画出上述过程溶液中NaCl质量的变化图。
3.(2024九上·湖州月考)烧杯中盛有MgCl2和HCl的混合溶液100.0g,向其中滴加溶质质量分数为10.0%的NaOH溶液,烧杯中溶液的质量与滴加溶液的质量关系如图所示.
(1)图中ab段所对应的反应的化学方程式   ;
(2)图中bc段溶液增加的质量为   克
(3)求图中c点对应溶液的溶质质量分数.
(4)图中d点对应溶液中的溶质是   .
易错点三、推断及探究的计算
1:(2024·浙江·一模)小乐为了获知某化肥(主要成分为NH4HCO3,杂质不含氮元素)的含氮量,设计了如图所示实验装置进行测定。
已知:①; ②NH3能被浓硫酸吸收,不能被氢氧化钠固体吸收。
(1)装置B的作用是___________。
(2)将化肥样品装入试管前,必须进行的一步操作是___________。
装置 反应前质量/克 反应后质量/克
B 186 198.4
C 159 162.4
(3)待装置符合实验要求后,取20克化肥样品装入试管,通入氮气排尽试管内的空气,然后点燃酒精灯,每步都充分反应后,再通入氮气。装置B和C反应前后质量如表所示;则反应生成的氨气的质量为___________克;此化肥的含氮量为___________。
易错点四、金属和酸反应与天平平衡问题相结合
1:(2024九上·金华期中)如图所示,烧杯中盛有质量相等、质量分数相等的稀盐酸,天平调平后,同时向其中分别加入等质量的过量锌 片和铁片,则反应开始到反应结束的过程中,天平指针指向的变化是(  )
A.先向左偏后平衡 B.先向左偏后向右偏
C.先向右偏后平衡 D.先向右偏后向左
2:天平左右托盘各放一盛有20g溶质质量分数为18.25%的盐酸的烧杯,将天平调整平衡,然后在左盘烧杯中加入5g铁,在右盘的烧杯中加入5g锌,充分反应后天平将(  )
A.向右盘倾斜 B.仍然平衡 C.向左盘倾斜 D.无法判断
3.在托盘天平的两盘上各放一只质量相同的烧杯,在两只烧杯里分别加入100g溶质质量分数为19.6%的稀硫酸,将天平调节至平衡,然后向左盘的烧杯中投入一定质量的铁,向右盘的烧杯中投入一定质量的镁,均恰好完全反应。下列说法正确的是(  )
A.实验结束后,指针偏向右盘
B.由于消耗的硫酸质量相等,实验结束后,指针不偏转
C.实验结束后,欲使天平重新平衡,则可向右盘的烧杯中加入6.4g的镁
D.实验结束后,欲使天平重新平衡,则可向左盘的烧杯中加入6.4g的铁
4:铝、铁、铜是人类广泛使用的三种金属,与我们生活息息相关。
(1)用下列试剂验证这三种金属的活动性顺序。能达到目的是___________(填序号)
A.硫酸铝溶液 B.硫酸亚铁溶液 C.硫酸铜溶液
(2)天平两托盘上的烧杯中,分别放在50克、溶质质量分数9.8%的稀硫酸,调整天平至平衡后,向天平左端烧杯中加入4.4克铁锈(不含单质铁),写出铁锈与稀硫酸发生反应的化学方程:___________;欲保持天平平衡,应向右端的烧杯中加入金属镁质量为___________克。
易错点五、金属与酸反应图像分析
1:(2024九上·余杭期末)现有质量相等的甲.乙.丙三种金属,分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中,生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示(已知甲.乙.丙在生成物中均显+2价)。则下列说法正确的是(  )
A.甲.乙.丙依次可能是Mg.Zn.Fe B.金属活动性:甲>乙>丙
C.相对原子质量:乙>丙>甲 D.消耗硫酸的质量:甲>乙>丙
(1) (2)
2:向质量均为m的锌粉和铁粉中分别滴加100g同浓度的稀硫酸,反应过程中产生气体的质量与所加稀硫酸的质量关系如图所示,下列叙述正确的是(  )
A.a表示的是锌和稀硫酸反应的情况
B.反应后均得到无色溶液
C.由图可知,锌比铁的化学活动性强
D.反应结束后两种金属均有剩余,所得溶液的质量相等
3:(2024九上·诸暨月考)向两份装有等质量的镁粉和铁粉的烧杯中逐渐加入等浓度的稀硫酸直至过量,下列图像中正确的是(  )
A.B.C.D.
易错点六、金属及其化合物(金属氧化物与碱、铁及其化合物)之间的转化
1:(2023九上·联合月考)如图是小科同学绘制的单质铜及其化合物的转化模型图,其中能转化的环节有(  )
A.①② B.②③ C.①③ D.②④
2.(2022·浙江九年级专题练习)下图中的是初中化学常见的化合物,且分别是由、、、、、中的两种或三种元素组成的,其中、是氧化物,中两种元素的质量之比为2:3;、、为相同类别的化合物,易溶于水并放出大量的热,的溶液呈蓝色。图中的“一”表示两端的物质间能发生化学反应,“→”表示物质间存在转化关系;部分反应物、生成物或反应条件已略去。
(1)的化学式为__________。
(2)写出和反应的化学方程式:____________。
(3)和反应的基本反应类型为______________。
(4)写出→发生分解反应的化学方程式:____________。
3:(2023·宁波模拟) A~H为初中常见的化学物质,它们之间的转化关系如图所示(部分生成物已略去)。已知A是黑色固体,B是人体胃酸的主要成分,C是红棕色固体,D、F是由相同元素组成的两种气体,K是食用调味品。请按要求回答下列问题:
(1)物质甲是   (填化学式)
(2)请写出反应①的化学方程式   。
(3)请写出G的一种用途   。
易错点七、还原金属氧化物实验和混合气体的检验
1:(2024九上·温州期中)小明设计了如图甲所示的实验装置,进行一氧化碳还原氧化铜的实验。为分离A装置中反应排出的一氧化碳和二氧化碳,他又设计了如图乙所示的装置(铁架台、铁夹等固定用装置已略去,a、b为活塞)。请回答:
(1)实验前先要检查装置的气密性,并检验气体的纯度,再对图甲装置进行加热,加热前还要进行的一步操作是   。
(2)为分离得到CO和CO2,应该对图乙装置进行怎样的操作?   。
(3)对A装置中反应后得到的红色固体(此时氧化铜全部反应完),小明又进行了以下探究:
【查阅资料】:①氧化铜经一氧化碳还原不仅能生成铜,还可能生成中间产物氧化亚铜(Cu2O);
②Cu2O是不溶于水的红色固体,能与酸发生反应,生成Cu2+和Cu。
【提出猜想】:氧化铜经一氧化碳还原所得到的红色固体中除Cu外还可能含有Cu2O。
【进行实验】:小明设计了一个最简单的实验方案:
实验步骤 取少量该红色固体放入盛有稀盐酸的试管中,振荡
实验现象及结论    
2.(2023·绍兴模拟)实验室可用如图所示的装置模拟炼铁过程。
(1)加热前,先往大玻璃管中通入一氧化碳气体的目的是   。
(2)若玻璃管中氧化铁全部还原成铁,冷却后称量管内固体质量,比反应前减少了2.4克,则玻璃管中加入的氧化铁质量是   克。
(3)B装置除了吸收反应生成的二氧化碳外,还具有的作用是   避免污染
3:(2024九上·绍兴期末)天然气的主要成分为甲烷,燃烧可能会产生CO,为了检验天然气燃烧后的气体产物成分,进行如下实验:
(1)实验开始时,点燃D处酒精灯之前,先通一会儿N2,其目的是   。
(2)A中无水CuSO4变蓝,说明气体产物中含有水;B中澄清石灰水变浑浊,证明气体产物中含有    (填化学式)。
(3)实验中观察到   现象,说明气体产物中还有CO。
(4)F处为尾气处理装置,下列装置中合理的是   。
4.(2023九下·金华月考)某气体X可能是由H2、CO、CO2中的一种或几种组成,为了解其组成情况,小金设计了如下装置进行实验。
请回答下列问题:
(1)写出CO还原CuO的化学方程式:   ;
(2)如果省略B装置,对实验结果的影响是:   ;
(3)气体X通过整套装置时,A中液体不浑浊,C中黑色粉末变成光亮的红色,D中液体变浑浊,则气体X的组成情况是   ;
(4)若要检验H2的存在,则应对该装置作何改进   。
4.为进一步确定湖边收集的气体的组成,同学们进行了以下探究过程,请你参与并协助他们完成相关学习任务。
【提出猜想】收集的气体中可能含有CH4、CO2、CO和H2O。
【查阅资料】CO+CuOCu+CO2 CH4+4CuO4Cu+CO2+2H2O
【设计方案】:学习小组的同学经过讨论,设计了如图所示的装置进行“猜想”的实验探究。已知:A为储气罐,存放湖边收集的气体;B中装有浓硫酸;C中装有CuO;D中盛装无水硫酸铜白色粉末;E中装有氢氧化钙溶液。
【讨论与交流】
(1)该系列装置还缺少尾气处理装置,写出一种你认为可行的尾气处理方法   。
(2)请你设计完成如图方框内的实验方案(选用下列装置,按连接顺序填写)   。
(3)原气体中若含有CH4,则D中的现象是   。
(4)老师认为以上设计仍有缺陷,不能确定CO气体是否存在。小王同学和小李同学想通过定量实验的方法进行检验,于是对实验方案进行了改进,E装置中的试剂改为足量的氢氧化钠溶液,同时对D、E装置在实验前后的质量进行称量,数据计入下表中:
反应前 反应后
D装置 100g 103.6g
E装置 120g 125.5g
你认为根据上述数据计算后能否得出原气体中含有CO的结论,并简要分析:   。
九年级科学期末易错点专题复习
易错点一:混合物的推断——定性判定和定量判断
1.(2024·宁波模拟) 现有一定质量的铁粉和氧化铜固体混合物,小宁进行了如下实验操作,根据实验过程和实验现象,下列判断错误的是( )
A.操作A中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒
B.滤渣B中一定有铜,可能有铁和氧化铜
C.滤渣B的质量一定小于原固体混合物的质量
D.滤液C中只含有一种溶质,加入NaOH后会产生红褐色絮状沉淀
【答案】D
【解析】铁粉和氧化铜固体混合物,加入一定量的稀硫酸,氧化铜与硫酸反应得到硫酸铜溶液,铁与稀硫酸反应得到硫酸亚铁和氢气,铁与硫酸铜反应得到硫酸亚铁和铜;滤液C中加入一定量的铁,没有明显现象,说明滤液C中没有铜离子剩余,因此滤液C为硫酸亚铁溶液;滤渣B中一定含有铜,可能含有铁,据以上分析解答。
【解答】 A.操作A为过滤,用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒,故A正确;
B.滤渣B中一定有铜,可能有铁,不可能有氧化铜,故B错误;
C.滤渣B中一定有铜,可能有铁,而原固体为铁粉和氧化铜,因此滤渣B的质量一定小于原固体混合物的质量,故C正确;
D.滤液C中只含有一种溶质硫酸亚铁,加入NaOH后,遇到空气,最终会产生红褐色絮状沉淀,故D正确。
2.(2024九上·武义月考)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,实验小组进行试验。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C的化学式为   。
(2)这包白色固体是由   (填化学式)组成的。
【答案】(1)CaCO3(2)BaCl2、Na2CO3
【解析】根据碳酸钡能与盐酸反应产生二氧化碳气体,硫酸钡不能与盐酸反应,氢氧化钠溶液能使酚酞变红分析。
【解答】白色固体中加水得白色沉淀A和无色溶液B,A加入盐酸产生气体和无色溶液,说明沉淀全部溶于盐酸,即为碳酸钡沉淀,一定不含硫酸钡沉淀,则白色固体中一定含氯化钡和碳酸钠,一定不含硫酸钠,无色溶液B中加氯化钙溶液得白色沉淀C,为碳酸钠与氯化钙反应生成的碳酸钙沉淀,无色溶液D中加酚酞不变色,说明一定不含氢氧化钠。
(1) 白色沉淀C的化学式为CaCO3;
(2) 这包白色固体是由BaCl2、Na2CO3 组成的。
故答案为:(1) CaCO3;(2) BaCl2、Na2CO3 。
3.(2024·宁波模拟)有一包固体样品,可能由氢氧化钠、硫酸钠、碳酸钠、硝酸镁、碳酸钙中的一种或几种物质组成。为确定该样品的组成,科学兴趣小组同学取适量样品进行探究,过程如图(微溶视为不溶):
根据以上信息回答下列问题:
(1)白色沉淀B中可能存在的物质有______;
(2)该样品中一定存在的物质是______。
【答案】BaCO3、Mg(OH)2 Na2SO4
【解析】有一包固体样品,可能由氢氧化钠、硫酸钠、硝酸镁、碳酸钠、碳酸钙中的一种或几种物质组成。加入足量的水充分溶解后,得到白色沉淀A,加入过量稀硝酸,充分反应后沉淀全部溶解,生成气体,说明沉淀中含有碳酸盐,应为碳酸钙,沉淀中还可能含有氢氧化镁,说明原混合物中可能含有氢氧化钠、硫酸镁;得到的无色滤液,说明原混合物中不含硝酸铜;无色滤液中加入过量的氢氧化钡溶液,得到白色沉淀B,加入过量稀硝酸,只有部分沉淀溶解,说明沉淀中含有硫酸钡,则原混合物中一定含有硫酸钠;还含有能与稀硝酸反应的沉淀,同时还应生成了溶于酸的氢氧化镁沉淀或碳酸钡沉淀。
由分析可知:(1)白色沉淀B中可能存在的物质有:BaCO3、Mg(OH)2;
(2)该样品中一定存在的物质是Na2SO4。
4.(2024九上·诸暨月考)一包混有杂质的Na2CO3,其杂质可能是Ba(NO3)2、KCl、NaHCO3一种或几种,今取10.6g样品,溶于水得澄清溶液,另取5.3克样品,加入足量的盐酸,收集到2gCO2,则下列判断正确的是(  )
A.样品中只含有NaHCO3
B.样品中一定混有NaHCO3,可能有KCl
C.样品中有NaHCO3,也有Ba(NO3)2
D.样品中混有KCl,也可能有NaHCO3
【答案】D
【解析】(1)碳酸钠和硝酸钡反应生成碳酸钡沉淀和硝酸钠,而碳酸钡为不溶于水的白色沉淀;
(2)写出碳酸钠和碳酸氢钠和稀盐酸反应的化学方程式,根据质量之间的比例关系分析所含物质的可能性。【解答】(1)取10.6g样品,溶于水得澄清溶液,说明样品中不含有硝酸钡;
(2)碳酸钠、碳酸氢钠和稀盐酸反应的化学方程式及其质量关系为:
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑,
106 44
5.3g 2.2g
NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑,
84 44
5.3g 2.78g
由以上质量关系可知,如果5.3g样品全部为碳酸钠,加入足量的盐酸,收集到2.2gCO2,因此碳酸钠中肯定含有氯化钾;如果碳酸钠中还含有碳酸氢钠,那么产生的二氧化碳质量也可能等于2g,因此说明样品中一定含有氯化钾,可能含有碳酸氢钠。
5.有一包固体样品可能是由NaOH、CaCO3、K2SO4、CuSO4、MgSO4中的一种或几种组成。某兴趣小组同学为了确定其成分,进行如图实验:
(1)白色固体a的成分是    。
(2)固体样品中一定没有   。
【答案】(1)碳酸钙、氢氧化镁(2)CuSO4 K2SO4
【解析】根据硫酸铜溶液呈蓝色,碳酸钙与盐酸反应产生二氧化碳气体,由二氧化碳的质量及方程式中物质间质量关系计算碳酸钙质量,再由生成固体质量与原固体药品质量判断物质的组成分析。
【解答】12克固体样品加足量水,得到4.9g固体a和无色溶液,说明一定不存在溶液呈蓝色的硫酸铜,沉淀中加入稀盐酸,产生0.88克气体,说明沉淀中一定含与盐酸反应产生二氧化碳气体的碳酸钙,设产生0.88克二氧化碳需碳酸钙质量为x,由方程式可知
CaCO3 ---CO2
100 44
x 0.88g
100:44=x:0.88g
x=2g
而a沉淀质量为4.9g,说明沉淀中还有氢氧化镁,氢氧化镁沉淀质量为2.9g,即固体中还一定含有氢氧化钠和硫酸镁,设氢氧化钠和硫酸镁的质量分别为y和z
2NaOH+ MgSO4 = Mg(OH) 2 ↓+ Na2SO4
80 120 58
y z 2.9g
80:y=120:z=58:2.9g
y=4g,z=6g
4g+6g+2g=12g,无色溶液中加入氯化钡溶液产生白色沉淀,说明是与生成的硫酸钠发生了反应,而固体中不含硫酸钠。
6:实验室有一包白色固体,其中除了碳酸钠,还可能含有硝酸钡、硫酸钠、氢氧化钠中的一种或几种。步骤①:取少量白色固体于烧杯中,向烧杯中加入足量水并不断搅拌,固体部分溶解。步骤②:接着向烧杯中加入足量稀硝酸并不断搅拌,此时固体质量变化如图。下列说法正确的是(  )
A.A→B段对应的实验现象是固体部分溶解,无气泡冒出
B.B→C段对应溶液pH逐渐变大
C.C点对应溶液中一定含有的溶质是硝酸、硝酸钠、硝酸钡
D.原白色固体中一定含有碳酸钠、硫酸钠、硝酸钡、氢氧化钠
【答案】C
【解析】根据所给固体中碳酸钠、硫酸钠都能与硝酸钡反应产生白色沉淀,碳酸钡沉淀能溶于硝酸,硫酸钡沉淀不能溶于硝酸,结合加酸后沉淀的变化分析。
【解答】 步骤①:取少量白色固体于烧杯中,向烧杯中加入足量水并不断搅拌,固体部分溶解,说明固体溶于水有后难溶物,所给物质中碳酸钠、硫酸钠都能与硝酸钡反应产生白色沉淀,由此说明固体中一定有硝酸钡,碳酸钠和硫酸钠至少含一种。步骤②:接着向烧杯中加入足量稀硝酸并不断搅拌,固体部分溶解,说明沉淀中既有碳酸钡又有硫酸钡。
A、A→B段是碳酸钡与盐酸的反应,对应的实验现象是固体部分溶解,有气泡冒出 ,不符合题意;
B、B→C段硝酸过量,对应溶液pH逐渐变小 ,不符合题意;
C、C点对应溶液中一定含有的溶质是硝酸、硝酸钠、硝酸钡 ,符合题意;
D、原白色固体中一定含有碳酸钠、硫酸钠、硝酸钡,可能有氢氧化钠 ,不符合题意;
7.(2024·金华)同学们在学习碱的化学性质时,进行了如图所示的实验。实验结束后,将A、B、C三个实验的废液倒入同一个干净烧杯D中,发现烧杯底部有白色沉淀,上层清液呈红色。
【提出问题】烧杯D中上层清液含有哪些溶质(除指示剂外)?
【分析讨论】小组讨论后认为,确定反应后物质成分的思维路径:
①考虑反应物用量的不同; ②抓住化学反应的本质,即微粒的重组。
某小组同学分析过程笔记如下:
【初步结论】
(1)通过分析确定:烧杯D上层清夜中肯定不含H+,肯定含有Na+、Cl-。判断一定含有Na+、Cl-的依据是   ;
(2)【实验探究】小组按如下方案进行实验探究
实验 实验内容 实验现象 实验结论
Ⅰ 取少量上层清液于试管中,加入过量碳酸钠溶液,静置。 无沉淀,溶液呈红色 肯定没有Ca2+
Ⅱ 取少量上层清液于试管中,加入过量“ ”溶液,静置。 有白色沉淀,溶液呈红色 肯定有OH-、CO32-
根据实验Ⅰ可以初步推断:上层清液中溶质(除指示剂外)所有可能的组成   (用化学式表示);
(3)实验Ⅱ中应加入过量的   溶液。
【实验结论】烧杯D中上层清液的溶质有指示剂、氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠。
【答案】(1)Na+和Cl-在整个过程中没有参与反应
(2)NaCl、NaOH或NaCl、Na2CO3 或NaCl、NaOH、Na2CO3
(3)BaCl2(或CaCl2或Ca(NO3)2或Ba(NO3)2)
【解析】(1)根据钠离子和氯离子不参反应分析;
(2)根据反应后溶液中一定有氯化钠,没有钙离子,氢氧化钠和碳酸钠可能存在一种分析;
(3)根据碳酸钠、氢氧化钠都呈碱性,要验证同时存在,需先验证碳酸钠并除去碳酸钠分析。
【解答】(1) Na+和Cl-在整个过程中没有参与反应,所以反应后溶液中一定有钠离子和氯离子;
(2)由实验I可知,清液中加入过量碳酸钠溶液,无沉淀且溶液呈红色,得出溶液中肯定没有钙离子,即清液中一定有氯化钠,氢氧化钠、碳酸钠至少含有一种,则上层清液中溶质除指示剂外可能组成为 NaCl、NaOH或NaCl、Na2CO3 或NaCl、NaOH、Na2CO3;
(3)要证明溶液中肯定存在氢氧根离子和碳酸根离子,因碳酸钠和氢氧化钠都呈碱性,则需先加入过量氯化钡或氯化钙等溶液,先证明并除去碳酸根离子,然后利用酚酞证明氢氧根离子。
8.(2024·宁波·九年级阶段练习)已知A~G是初中化学常见的7种不同物质,其中D~G中都含有两种元素,C为蓝色沉淀。它们之间的转化关系如图所示(图中用“—”表示两种物质之间能发生化学反应,用“→”表示一种物质能转化为另一种物质,部分反应物、生成物及反应条件已略去)。请回答下列问题:
(1)写出D物质的化学式:________。
(2)写出G物质的一种用途:____________。
(3)写出E→F的化学方程式:____________。
【答案】CuO 清除铁锈等 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
【解析】C为蓝色沉淀,则C为氢氧化铜,氢氧化铜可转化为F,能与G反应,且F和G都两种元素组成,则G为盐酸,F为氯化物或水,D可生成F,D可生成A,A能生成氢氧化铜,则A为铜盐,D可以是氧化铜,F为水,E两种元素组成,可以是二氧化碳,B可与氢氧化铜相互转化,B为铜盐,A可生成B,则A可以是硫酸铜,B为氯化铜或硝酸铜,代入验证,推理正确。
由分析可知:(1)D的化学式为CuO;
(2)G为盐酸,可用于除铁锈等;
(3)E→F可以是氢氧化钙与二氧化碳的反应,反应的化学方程式为Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。
9.(2024·鹿城模拟)生石灰(氧化钙)是常见的干燥剂,小明对久置的生石灰干燥剂开展了以下探究活动。
【提出问题】久置后生石灰样品的成分是什么
【作出猜想】可能是CaO、Ca(OH)2和CaCO3中的一种或几种。
【实验探究】小明同学设计如下实验进行探究。
实验步骤操作 实验现象 实验结论
①取少量样品于试管中, 加水溶解, 用手触摸试管壁 试管壁发热 有 CaO
②将①所得溶液过滤得到滤渣, 向滤渣中加入足量稀盐酸 有 CaCO3
【结论与解释】
(1)步骤②过滤操作中需要用到的器材有   。 (列举2个)
(2)写出步骤②的实验现象:   。
(3)为证明样品中含有Ca(OH)2,小红提出可向步骤①的试管中滴加几滴无色酚酞试液,若溶液变红,则证明样品中含有Ca(OH)2。请判断这种做法是否合理,并说明理由:   。
(4)【拓展延伸】 小明针对Ca(OH)2和CaCO3的性质,又查到如下资料:
CaCO3—900℃→CaO+CO2; Ca(OH)2—500℃→CaO+H2O
根据资料信息,写出一种判断生石灰样品中是否含有 Ca(OH)2的方法:   。
【答案】(1)玻璃棒、滤纸、漏斗、烧杯等
(2)现气泡
(3)不合理,因为氧化钙与水反应会生成氢氧化钙,也能使酚酞变红。
(4)将样品加热至 500℃~900℃间,称量固体质量是否有减小/或是否有水生成。
【解析】 (1)根据过滤需要用到的器材分析;
(2)根据实验结论分析;
(3)根据氧化钙与水反应会生成氢氧化钙,也能使酚酞变红分析;
(4)根据分析。
【解答】 (1)过滤操作中需要用到的器材有玻璃棒、滤纸、漏斗、烧杯等;
(2)根据实验结论样品中有CaCO3,加入稀盐酸会生成CO2,产生气泡;
(3)为证明样品中含有Ca(OH)2,小红提出可向步骤①的试管中滴加几滴无色酚酞试液,若溶液变红,则证明样品中含有Ca(OH)2。这种做法不合理,因为氧化钙与水反应会生成氢氧化钙,也能使酚酞变红;
(4)由于,故可将样品加热至500℃~900℃间,称量固体质量是否有减小,或检验是否有水生成。
10:(2024·义乌模拟)如图,学习小组对A、B试管反应后的物质成分进行了探究,并作出评价改进。
【初步分析】(1)反应后,试管B中一定有的溶质是   ;
【深度探究】小金将A、B试管中反应后的物质全部倒入废液杯C中,按照图中流程继续进行实验,记录实验现象并根据现象进行了以下判断。
步骤 现象 判断A、B试管中反应物过量情况
① 沉淀增多,没有气泡生成 A中一定有氯化钡,B中一定无稀硫酸
② 一段时间后出现气泡;沉淀减少但未消失 A中一定有碳酸钠
③ 溶液变红 B中一定有氢氧化钠
(2)步骤①中的增加的沉淀是   ;(填化学式)
【评价改进】
评价指标 优秀 合格 待改进
实验环节与分析的合理性 分析结论科学合理,且实验环节无重复论证 分析结论存在1处错误,或实验环节存在1处重复论证 分析结论存在错误,且实验环节存在重复论证
(3)结合评价量表,小组同学们对小金的探究实验进行打分,给出了待改进的评价。其理由为:Ⅰ根据步骤①推导出A试管中一定有氯化钡,就可以判断A试管中一定   ,故存在分析结论错误;Ⅱ根据   现象,说明B试管一定有氢氧化钠,故步骤③没有必要重复论证。
【反思总结】在老师和同学们的帮助下,小金最后得出了正确的结论。
【答案】(1)硫酸钠(或Na2SO4)
(2)BaSO4
(3)没有Na2CO3;Ⅱ:一段时间后出现气泡
【解析】硫酸钠与氯化钡反应,产生BaSO4,氯化钡与碳酸钠产生碳酸钡沉淀,氢氧化钠与硫酸产生硫酸钠。
【解答】(1)氢氧化钠与硫酸反应产生硫酸钠, 反应后,试管B中一定有的溶质是硫酸钠;
(2)硫酸钠与氯化钡反应,产生BaSO4, 步骤①中的增加的沉淀是BaSO4;
(3)氯化钡过量,则另一种物质 Na2CO3 一定完全反应,即就可以判断A试管中一定没有Na2CO3, 一段时间后出现气泡 ,而不是立即出现气泡,说明 B试管一定有氢氧化钠。
二、化学计算
1.(2024·浙江金华·九年级期末)科学兴趣小组同学实验后得到了盐酸和氯化钙的混合溶液。为了解其组成成分的含量,张强同学取100g盐酸和氯化钙的混合溶液盛与烧杯中,向其中不断滴加碳酸钠溶液,并振荡,其反应生成沉淀的质量关系如图所示。请分析回答:
(1)在混合溶液中不断滴加碳酸钠溶液,并振荡,反应开始阶段能观察到的现象是___________。
(2)图中a点时,烧杯溶液中的溶质是___________。
(3)根据如图,计算100克原混合溶液中含氯化钙的质量__________。
【答案】有气泡生成 Na2CO3、NaCl 解:根据图像可知,生成碳酸钙沉淀的质量为10g,设100克原混合溶液中含氯化钙的质量为x。
x=11.1g
答:原混合溶液中含氯化钙的质量为11.1g。
【解析】(1)在混合溶液中不断滴加碳酸钠溶液,碳酸钠先与稀盐酸反应生成氯化钠、水、二氧化碳,当稀盐酸完全反应后,碳酸钠与氯化钙溶液发生反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,所以充分振荡,反应开始阶段能观察到的现象是有气泡生成。
(2)图中a点时,是加入的碳酸钠过量,此时烧杯溶液中的溶质是剩余的Na2CO3、生成的NaCl。
2:(2024九上·瓯海期中)为测量某稀盐酸溶液的质量分数,小明取一定质量分数的碳酸钠溶液于烧杯中(如图甲),分5次加入该稀盐酸溶液,每次加入稀盐酸溶液⒉5克,观察到烧杯内刚开始没有明显现象,随后才有气泡产生,并记录实验相关数据如下:
实验操作 0 1 2 3 4 5
加入稀盐酸的总质量(克) 0 2.5 5 7.5 10 12.5
烧杯和相关物质的总质量(克) 74.50 77.00 79.50 81.78 84.06 86.56
查阅资料发现:碳酸钠与盐酸发生的化学反应:Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑,实验过程中,若碳酸钠过量时发生的化学反应:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,碳酸钠完全反应后继续加入盐酸发生的化学反应:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑。
(1)该实验结束后,往烧杯中滴入紫色石蕊试液,溶液呈   色。
(2)根据实验数据计算稀盐酸的溶质质量分数   。
(3)已知随着加入的稀盐酸总质量的增加,溶液中Na+的数量变化如图乙所示。用图像表示出实验过程中溶液里HCO3-的数量变化。   
【答案】(1)红
(2)7.3%
(3)
【解析】显酸性溶液能使石蕊试液变红色;
碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,根据反应的化学方程式及其提供数据可以进行相关方面的计算。
【解答】(1)由表中数据可知,加入5g稀盐酸,稀盐酸和碳酸钠反应生成碳酸氢钠和氯化钠,再加入5g稀盐酸,稀盐酸和碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,加入10g稀盐酸时恰好完全反应,生成二氧化碳质量:74.50g+10g-84.06g=0.44g,加入12.5g稀盐酸时,稀盐酸过量,溶液显酸性,能使石蕊试液变红色,因此该实验结束后,往烧杯中滴入紫色石蕊试液,溶液呈红色;
(2)设10g稀盐酸中氯化氢质量为x,
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑,
73 44
x 0.44g

x=0.73g,
稀盐酸的溶质质量分数是:;
(3)由表中数据可知,加入5g稀盐酸,稀盐酸和碳酸钠反应生成碳酸氢钠和氯化钠,再加入5g稀盐酸,稀盐酸和碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,即加入5g稀盐酸时,溶液中的碳酸氢根离子是钠离子的一半,加入10g稀盐酸时碳酸氢根离子变成0,如下图所示:

3:将12.9克NaCl和Na2CO3固体混合物完全溶于水中形成溶液,再将75克CaCl2溶液分5次加入该溶液中,充分反应,测得的实验数据如下表。
实验序号 1 2 3 4 5
加入CaCl2溶液质量/克 15 15 15 15 15
生成沉淀的总质量/克 3 m 9 10 10
求:
(1)表格中m的数值是     。
(2)溶液中Na2CO3完全反应是在第  次实验。
(3)固体混合物中Na2CO3的质量分数。(精确到0.1%)
(4)请画出上述过程溶液中NaCl质量的变化图。
【答案】(1)6 (2)4
(3)解:设混合物中碳酸钠的质量为x。
Na2CO3+CaCl2=== CaCO3↓+2NaCl
106        100
x        10 g
= 解得x=10.6 g
固体混合物中Na2CO3的质量分数是×100%≈82.2%
答:固体混合物中Na2CO3的质量分数为82.2%。
(4)
【解析】(1)由表中数据可知,每加入15 g的CaCl2溶液生成沉淀的质量是3 g,第三次共生成沉淀9 g,则第二次共生成沉淀6 g,所以m=6。
(2)由表中数据可知,第四次加入氯化钙溶液共产生10 g沉淀,说明碳酸钠已完全反应。
(4)由计算可知,固体混合物中氯化钠的质量为12.9 g-10.6 g=2.3 g,氯化钠的总质量为2.3 g+11.7 g=14 g。设参加反应的氯化钙溶液的总质量为a,3 g∶15 g=10 g∶a,解得a=50 g。据此,可画出NaCl质量随加入CaCl2溶液质量变化的曲线。
3.(2024九上·湖州月考)烧杯中盛有MgCl2和HCl的混合溶液100.0g,向其中滴加溶质质量分数为10.0%的NaOH溶液,烧杯中溶液的质量与滴加溶液的质量关系如图所示.
(1)图中ab段所对应的反应的化学方程式   ;
(2)图中bc段溶液增加的质量为   克
(3)求图中c点对应溶液的溶质质量分数.
(4)图中d点对应溶液中的溶质是   .
【答案】(1)HCl+NaOH=NaCl+H2O
(2)74.2
(3)
HCl+ NaOH= NaCl+H2O
  40 58.5
  80g×10% x
X=11.7g
2NaOH+MgCl2=Mg(OH)2↓+ 2NaCl
80 117
80g×10% y
y=11.7
mNaCl%= ≈9.2%
(4)NaCl NaOH
【解析】(1)根据氢氧化钠和两种物质的反应顺序分析并解答。
(2)根据图像确定bc段参加反应的氢氧化钠的溶液质量,然后根据氢氧化钠和氯化镁反应的方程式,计算出生成沉淀的质量,而溶液质量的增加量等于加入的氢氧化钠质量与沉淀的质量之差。
(3)c点时氯化镁和稀盐酸恰好完全反应,根据图像确定与稀盐酸反应的氢氧化钠的溶液质量,然后根据二者反应的方程式计算出生成氯化钠的质量。再用同样的方法计算出与氯化镁反应生成氯化钠的质量,二者质量相加就是最终溶液的溶质质量,再用加入的溶液质量和减去沉淀质量得到最终剩余的溶液质量,最后再计算溶质质量分数即可。
(4)根据反应产物和过剩的反应物确定溶质种类。
【解答】(1)氢氧化钠先和稀盐酸反应,生成氯化钠和水,再和氯化镁反应,生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,则ab段为氢氧化钠和稀盐酸的反应,则方程式为: HCl+NaOH=NaCl+H2O 。
(2)bc段为氢氧化钠和氯化镁的反应,参加反应的氢氧化钠的质量为:160g-80g=80g;
设反应生成的氢氧化镁的质量为x,
2NaOH+MgCl2=Mg(OH)2↓+ 2NaCl
80 58
80g×10% x

解:x=5.8g;
则bc段溶液增加的质量为:80g-5.8g=74.2g。
(4)图中d点时加入的氢氧化钠过量,此时溶质为反应产物氯化钠和剩余的氢氧化钠,即NaCl和NaOH。
易错点三、推断及探究的计算
1:(2024·浙江·一模)小乐为了获知某化肥(主要成分为NH4HCO3,杂质不含氮元素)的含氮量,设计了如图所示实验装置进行测定。
已知:①; ②NH3能被浓硫酸吸收,不能被氢氧化钠固体吸收。
(1)装置B的作用是___________。
(2)将化肥样品装入试管前,必须进行的一步操作是___________。
装置 反应前质量/克 反应后质量/克
B 186 198.4
C 159 162.4
(3)待装置符合实验要求后,取20克化肥样品装入试管,通入氮气排尽试管内的空气,然后点燃酒精灯,每步都充分反应后,再通入氮气。装置B和C反应前后质量如表所示;则反应生成的氨气的质量为___________克;此化肥的含氮量为___________。
【答案】吸收CO2和H2O 检查装置的气密性 3.4 14%
【解析】(1)NH3不能被氢氧化钠固体吸收,所以B装置的作用是吸收生成的二氧化碳和水;
(2)用A装置给化肥加热,装药品前,必须进行检查装置的气密性,避免装置漏气造成实验失败;
(3)碳酸氢铵受热生成氨气、水和二氧化碳,B装置中氢氧化钠吸收生成的二氧化碳和水,C装置中的浓硫酸吸收生成的氨气,因此C增加的质量即为氨气的质量,由表格数据得知,反应中产生氨气的质量为:162.4g-159g=3.4g,故此化肥的含氮量为
易错点四、金属和酸反应与天平平衡问题相结合
1:(2024九上·金华期中)如图所示,烧杯中盛有质量相等、质量分数相等的稀盐酸,天平调平后,同时向其中分别加入等质量的过量锌 片和铁片,则反应开始到反应结束的过程中,天平指针指向的变化是(  )
A.先向左偏后平衡 B.先向左偏后向右偏
C.先向右偏后平衡 D.先向右偏后向左
【答案】C
【解析】根据锌的活动性大于铁,产生氢气速率锌大于铁,锌和铁过量,盐酸完全反应,等质量盐酸反应产生氢气质量相等,由此判断天平各盘上增重质量确定指针偏向分析。
【解答】 烧杯中盛有质量相等、质量分数相等的稀盐酸,天平调平后,同时向其中分别加入等质量的过量锌片和铁片,锌的活动性大于铁,反应速率锌大于铁,即相同时间产生氢气质量锌大于铁,最终酸完全反应,产生氢气质量相等,所以反应开始时加锌一端增重质量小于铁,结束后两端增重质量相等,即指针先偏向右盘最终平衡;
2:天平左右托盘各放一盛有20g溶质质量分数为18.25%的盐酸的烧杯,将天平调整平衡,然后在左盘烧杯中加入5g铁,在右盘的烧杯中加入5g锌,充分反应后天平将(  )
A.向右盘倾斜 B.仍然平衡 C.向左盘倾斜 D.无法判断
【答案】B
【解析】20g溶质质量分数为18.25%的盐酸中所含溶质质量为3.65g
设3.65克盐酸需反应铁的质量为a,锌的质量为b
a=2.8g
b=3.25g
在左盘的烧杯中加入5g铁,在右盘的烧杯中加入5g锌,说明铁和锌均过量,盐酸完全反应,则产生氢气质量相等,所以天平仍平衡。故选B
3.在托盘天平的两盘上各放一只质量相同的烧杯,在两只烧杯里分别加入100g溶质质量分数为19.6%的稀硫酸,将天平调节至平衡,然后向左盘的烧杯中投入一定质量的铁,向右盘的烧杯中投入一定质量的镁,均恰好完全反应。下列说法正确的是(  )
A.实验结束后,指针偏向右盘
B.由于消耗的硫酸质量相等,实验结束后,指针不偏转
C.实验结束后,欲使天平重新平衡,则可向右盘的烧杯中加入6.4g的镁
D.实验结束后,欲使天平重新平衡,则可向左盘的烧杯中加入6.4g的铁
【答案】C
【解析】天平的左边增加的质量为x
解得x=10.8g,
天平的右边增加的质量为y
解得:y=4.4g<10.8g
所以,实验结束后,指针偏向左盘,要使天平平衡,天平的右边应增重10.8g-4.4g=6.4g,由于镁与硫酸恰好反应,加入6.4g镁没有硫酸与之反应,天平增重6.4g,天平会平衡。
由上述计算分析可知,C正确。
4:铝、铁、铜是人类广泛使用的三种金属,与我们生活息息相关。
(1)用下列试剂验证这三种金属的活动性顺序。能达到目的是___________(填序号)
A.硫酸铝溶液 B.硫酸亚铁溶液 C.硫酸铜溶液
(2)天平两托盘上的烧杯中,分别放在50克、溶质质量分数9.8%的稀硫酸,调整天平至平衡后,向天平左端烧杯中加入4.4克铁锈(不含单质铁),写出铁锈与稀硫酸发生反应的化学方程:___________;欲保持天平平衡,应向右端的烧杯中加入金属镁质量为___________克。
【答案】B Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O 4.5
【解析】(1)将铝加入硫酸亚铁溶液的溶液中,铝能将铁置换出来,说明了铝的活动性大于铁;将铜加入硫酸亚铁溶液的溶液中,铜不能将铁置换出来,说明了铁的活动性大于铜,能验证验证这三种金属的活动性顺序;
(2)铁锈的主要成分为氧化铁,氧化铁和稀硫酸反应生成了硫酸铁和水,可以据此写出该反应的化学方程式:Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O;稀硫酸中溶质质量为50g×9.8%=4.9g,设镁的质量是x,生成氢气的质量为y,
x=1.2g,
y=0.1g,
所以实际增加了1.2g-0.1g=1.1g,此时还需加镁的质量为:4.4g-1.1g=3.3g,综上,一共要加镁的质量=1.2g+3.3g=4.5g。
易错点五、金属与酸反应图像分析
1:(2024九上·余杭期末)现有质量相等的甲.乙.丙三种金属,分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中,生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示(已知甲.乙.丙在生成物中均显+2价)。则下列说法正确的是(  )
A.甲.乙.丙依次可能是Mg.Zn.Fe B.金属活动性:甲>乙>丙
C.相对原子质量:乙>丙>甲 D.消耗硫酸的质量:甲>乙>丙
【答案】D
【解析】(1)(2)金属越活泼,反应速率越快,反应需要时间越短;
(3)根据甲乙丙的化合价模拟写出方程式,从而找到生成氢气质量与相对原子质量的对应关系即可;
(4)反应生成的氢气中的氢元素完全来自于硫酸,据此分析判断。
【解答】A.由图中信息可知,完全反应所需时间:乙<甲<丙,金属活动性强弱是:乙>甲>丙,甲.乙.丙依次不可能是Mg.Zn.Fe,故A错误;
B.由上述分析可知,金属活动活动性强弱是乙>甲>丙,故B错误;
C.甲.乙.丙在生成物中均显+2价,稀硫酸足量,相对原子质量越大,生成的氢气质量越小,因此相对原子质量:丙>乙>甲,故C错误;
D.生成的氢气中的氢元素完全来自于硫酸,因此生成氢气质量越大,消耗硫酸质量越大,则消耗硫酸的质量:甲>乙>丙,故D正确。
2:向质量均为m的锌粉和铁粉中分别滴加100g同浓度的稀硫酸,反应过程中产生气体的质量与所加稀硫酸的质量关系如图所示,下列叙述正确的是(  )
A.a表示的是锌和稀硫酸反应的情况
B.反应后均得到无色溶液
C.由图可知,锌比铁的化学活动性强
D.反应结束后两种金属均有剩余,所得溶液的质量相等
【答案】A
【解析】A、如图可知,将质量相同铁粉和锌粉加入到过量的酸中,金属被完全反应。化合价相同的金属,相对原子质量越小,则完全反应生成的氢气越多,所以铁生成的氢气比锌生成的氢气多,故a表示的是锌和稀硫酸反应的情况,该选项说法正确。
B、铁和稀硫酸反应生成的硫酸亚铁溶液是浅绿色溶液,该选项说法不正确。
C、通过图中信息不能比较两种物质的活泼性,该选项说法不正确。
D、如果反应后两种金属均有剩余,则生成氢气质量相等,而反应生成氢气质量不相等,因此不可能是种金属均有剩余,该选项说法不正确。
3:(2024九上·诸暨月考)向两份装有等质量的镁粉和铁粉的烧杯中逐渐加入等浓度的稀硫酸直至过量,下列图像中正确的是(  )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】(1)(2)金属越活泼,反应速率越快,反应需要时间越短;
(3)根据甲.乙.丙的化合价模拟写出方程式,从而找到生成氢气质量与相对原子质量的对应关系即可;
(4)反应生成的氢气中的氢元素完全来自于硫酸,据此分析判断。
易错点六、金属及其化合物(金属氧化物与碱、铁及其化合物)之间的转化
1:(2023九上·联合月考)如图是小科同学绘制的单质铜及其化合物的转化模型图,其中能转化的环节有(  )
A.①② B.②③ C.①③ D.②④
【答案】C
【解析】根据铜能和氧气在加热的条件下生成氧化铜,氧化铜不能和水反应生成氢氧化铜,氢氧化铜能和酸反应生成铜盐和水,铜不能和稀硫酸、盐酸反应来分析。
【解答】①铜能和氧气在加热的条件下生成氧化铜,则①能转化;
②氧化铜不能和水反应生成氢氧化铜,则②不能转化;
③氢氧化铜和和酸反应生成铜盐和水,则③能转化;
④在金属活动性顺序中,铜排在氢的后面,铜不能和稀硫酸、盐酸反应,则④不能转化;
其中能转化的环节有①③;
故ABD错误,C正确。
故答案为:C。
2.(2022·浙江九年级专题练习)下图中的是初中化学常见的化合物,且分别是由、、、、、中的两种或三种元素组成的,其中、是氧化物,中两种元素的质量之比为2:3;、、为相同类别的化合物,易溶于水并放出大量的热,的溶液呈蓝色。图中的“一”表示两端的物质间能发生化学反应,“→”表示物质间存在转化关系;部分反应物、生成物或反应条件已略去。
(1)的化学式为__________。
(2)写出和反应的化学方程式:____________。
(3)和反应的基本反应类型为______________。
(4)写出→发生分解反应的化学方程式:____________。
【答案】CuSO4 2NaOH+SO3=Na2SO4+H2O 复分解反应 Cu(OH)2△CuO +H2O
【分析】F易溶于水会放出大量的热,故F是氢氧化钠;G的溶液呈蓝色,那么G是硫酸铜;氧化物是由两种元素组成的化合物,其中一种是氧元素。B和E是氧化物,E中两种元素的质量比为2:3,那么E是三氧化硫,S元素和O元素的质量比=32:48=2:3 ;三氧化硫与氢氧化钠反应生成的硫酸钠和水,B也是氧化物,故B是水,那么A是硫酸钠;C、F、H的物质类别相同,F是碱,故C和H也是碱;G是硫酸铜,硫酸铜与碱H发生的是复分解反应,根据复分解反应发生的条件,故一定会生成氢氧化铜沉淀,故C是氢氧化铜沉淀,氢氧化铜加热分解生成氧化铜和水;F是氢氧化钠,故H一定是氢氧化钙,D是硫酸钙。把推断出的物质代入,推断正确。
【解析】(1)G是硫酸铜,化学式为CuSO4。
(2)E是三氧化硫,F是氢氧化钠,二者反应生成硫酸钠和水,反应的化学方程式2NaOH+SO3=Na2SO4+H2O。
(3)G是硫酸铜, H是氢氧化钙,二者在溶液中相互交换成分反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钙,反应的基本反应类型为复分解反应。
(4)C是氢氧化铜,C→B发生的是氢氧化铜受热分解生成氧化铜和水的反应,反应的化学方程式:Cu(OH)2 △CuO +H2O
3:(2023·宁波模拟) A~H为初中常见的化学物质,它们之间的转化关系如图所示(部分生成物已略去)。已知A是黑色固体,B是人体胃酸的主要成分,C是红棕色固体,D、F是由相同元素组成的两种气体,K是食用调味品。请按要求回答下列问题:
(1)物质甲是   (填化学式)
(2)请写出反应①的化学方程式   。
(3)请写出G的一种用途   。
【答案】(1)NaOH (2)Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl (3)制作电线
【解析】先由题中所给信息及框图中物质的转化关系推导出各物质,再由化学式、化学方程式书写进行解答。
【解答】 B是人体胃酸的主要成分,B为盐酸,C是红棕色固体,C为氧化铁,D、F是由相同元素组成的两种气体,D能与氧化铁反应生成F,则D为一氧化碳,F为二氧化碳,E为铁,二氧化碳与甲反应生成I,I与氯化钙反应生成K,K是食用调味品,K为氯化钠,则I为碳酸钠,甲为氢氧化钠,J能电生成L,则L为氧气或氢气,L与G反应生成A,H和铁反应生成G,A是黑色固体,则A为氧化铜,L为氧气,G为铜。
(1)物质甲为氢氧化钠,化学式为 NaOH 。
(2) 反应①为碳酸钠与氯化钙的反应,化学方程式 Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl;
(3)G为铜,可制作电线、炊具等。
易错点七、还原金属氧化物实验和混合气体的检验
1:(2024九上·温州期中)小明设计了如图甲所示的实验装置,进行一氧化碳还原氧化铜的实验。为分离A装置中反应排出的一氧化碳和二氧化碳,他又设计了如图乙所示的装置(铁架台、铁夹等固定用装置已略去,a、b为活塞)。请回答:
(1)实验前先要检查装置的气密性,并检验气体的纯度,再对图甲装置进行加热,加热前还要进行的一步操作是   。
(2)为分离得到CO和CO2,应该对图乙装置进行怎样的操作?   。
(3)对A装置中反应后得到的红色固体(此时氧化铜全部反应完),小明又进行了以下探究:
【查阅资料】:①氧化铜经一氧化碳还原不仅能生成铜,还可能生成中间产物氧化亚铜(Cu2O);
②Cu2O是不溶于水的红色固体,能与酸发生反应,生成Cu2+和Cu。
【提出猜想】:氧化铜经一氧化碳还原所得到的红色固体中除Cu外还可能含有Cu2O。
【进行实验】:小明设计了一个最简单的实验方案:
实验步骤 取少量该红色固体放入盛有稀盐酸的试管中,振荡
实验现象及结论    
【答案】(1)先通一会一氧化碳
(2)先闭合b打开a,得到一氧化碳;再闭合a打开b,通入稀硫酸得到二氧化碳
(3)若溶液变蓝则含有氧化亚铜;若溶液不变蓝则无氧化亚铜
【解析】金属冶炼是把金属从化合态变为游离态的过程。用碳、一氧化碳、氢气等还原剂与金属氧化物在高温下发生还原反应,获得金属单质。一氧化碳还原氧化铜生成二氧化碳和铜;
【解答】(1) 实验前先要检查装置的气密性,并检验气体的纯度,再对图甲装置进行加热,加热前还要进行的一步操作是先通一会一氧化碳,防止加热前排尽空气防止爆炸;
(2)先闭合b打开a,CO2和NaOH反应生成Na2CO3和H2O,得到一氧化碳;再闭合a打开b,通入稀硫酸,稀硫酸和碳酸钠反应得到二氧化碳;
(3) 因为氧化铜经一氧化碳还原不仅能生成铜,还可能生成中间产物氧化亚铜(Cu2O);Cu2O能与酸反应生成 Cu2+ ,Cu不与酸反应。所以若溶液变蓝则含有氧化亚铜;若溶液不变蓝则无氧化亚铜
故答案为:(1) 先通一会一氧化碳 (2) 先闭合b打开a,得到一氧化碳;再闭合a打开b,通入稀硫酸得到二氧化碳 (3) 若溶液变蓝则含有氧化亚铜;若溶液不变蓝则无氧化亚铜
2.(2023·绍兴模拟)实验室可用如图所示的装置模拟炼铁过程。
(1)加热前,先往大玻璃管中通入一氧化碳气体的目的是   。
(2)若玻璃管中氧化铁全部还原成铁,冷却后称量管内固体质量,比反应前减少了2.4克,则玻璃管中加入的氧化铁质量是   克。
(3)B装置除了吸收反应生成的二氧化碳外,还具有的作用是   避免污染
【答案】(1)防止加热时可能发生爆炸
(2)8
(3)收集气体
【解析】一氧化碳能够还原氧化铁,生成物为二氧化碳和单质铁,再利用B中的氢氧化钠来吸收产生的二氧化碳,通过吸收的二氧化碳的质量来计算生成的铁的质量。
【解答】(1)一氧化碳纯度高时易在空气中爆炸,故在实验前先通入一氧化碳排出其中的气体,避免其发生爆炸;
(2)
160 M=56*2+16*3-2*56=48
X 2.4

(3)一氧化碳属于污染性气体,故应避免排放到空气中,故B还可以收集一氧化碳。
3:(2024九上·绍兴期末)天然气的主要成分为甲烷,燃烧可能会产生CO,为了检验天然气燃烧后的气体产物成分,进行如下实验:
(1)实验开始时,点燃D处酒精灯之前,先通一会儿N2,其目的是   。
(2)A中无水CuSO4变蓝,说明气体产物中含有水;B中澄清石灰水变浑浊,证明气体产物中含有    (填化学式)。
(3)实验中观察到   现象,说明气体产物中还有CO。
(4)F处为尾气处理装置,下列装置中合理的是   。
【答案】(1)将装置的空气排尽,防止加热时发生爆炸
(2)CO2
(3)D中黑色固体变红,E中澄清的石灰水变浑浊(只写出其中一项即可得分)
(4)①②④
【解析】(1)根据一氧化碳具有可燃性,与空气混合遇明火可能会发生爆炸分析。
(2)根据A中无水CuSO4变蓝,说明气体产物中含有水;B中澄清石灰水变浑浊,证明气体产物中含有CO2分析。
(3)根据一氧化碳在加热的条件下会与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊分析。
(4)根据一氧化碳有毒,会污染环境,一氧化碳具有可燃性分析。
【解答】(1)一氧化碳具有可燃性,与空气混合遇明火可能会发生爆炸,所以实验开始时,点燃D处酒精灯之前,先通一会儿N2,其目的是将装置的空气排尽,防止加热时发生爆炸。
(2)A中无水CuSO4变蓝,说明气体产物中含有水;B中澄清石灰水变浑浊,证明气体产物中含有CO2。
(3)在加热的条件下一氧化碳会与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,所以实验中观察到D装置中黑色固体变红,E装置中澄清的石灰水变浑浊,则说明气体产物中还有CO。
(4)由于一氧化碳有毒,会污染环境,一氧化碳具有可燃性,F处为尾气处理装置,可以用①气球收集,也可以用④点燃尾气(一氧化碳点燃生成无毒的二氧化碳),也可以用②排水法收集(长管进长管出才能排出水),而③短管出无法排出水,由于一氧化碳难溶于水,短管会排出一氧化碳,故不合理,故装置中合理的是①②④。
4.(2023九下·金华月考)某气体X可能是由H2、CO、CO2中的一种或几种组成,为了解其组成情况,小金设计了如下装置进行实验。
请回答下列问题:
(1)写出CO还原CuO的化学方程式:   ;
(2)如果省略B装置,对实验结果的影响是:   ;
(3)气体X通过整套装置时,A中液体不浑浊,C中黑色粉末变成光亮的红色,D中液体变浑浊,则气体X的组成情况是   ;
(4)若要检验H2的存在,则应对该装置作何改进   。
【答案】(1)CO+CuO Cu+CO2
(2)无法验证原混合气体中是否含有CO气体
(3)CO或CO、H2
(4)BC之间增加浓硫酸装置,CD之间增加无水硫酸铜装置
【解析】(1)根据反应物、反应条件和生成物,写出反应的化学方程式。
(2)氢氧化钠溶液用于吸收气体中的二氧化碳气体,只有B将其中的二氧化碳气体全部吸收,才能不对后面的验证产生影响。即如果后面D中石灰水变浑浊,则说明反应有二氧化碳产生,即一氧化碳和氧化铜发生了反应,即原来气体含有一氧化碳气体。
(3)A中澄清的石灰水不浑浊,则说明气体中肯定没有二氧化碳。而C中黑色粉末变成光亮的红色,说明氧化铜被还原,则原来气体可能存在一氧化碳或氢气。而D中变浑浊,则说明肯定存在一氧化碳,据此分析解答。
(4)氢气还原氧化铜生成铜和水,因此检验是否有水生成是检验存在氢气的关键。则在反应前要利用浓硫酸的吸水性去掉水分,在反应装置后加入无水硫酸铜检验水的生成,据此分析解答。
【解答】(1)一氧化碳和氧化铜反应,生成铜单质和二氧化碳,则反应的方程式为: CO+CuO Cu+CO2 。
(2)如果省略B装置,对实验结果的影响是:无法验证原混合气体中是否含有CO气体;
(3)气体X通过整套装置时,A中液体不浑浊,C中黑色粉末变成光亮的红色,D中液体变浑浊,则气体X的组成情况是:CO或CO、H2。
(4)若要检验H2的存在,则应对该装置的改进如下:BC之间增加浓硫酸装置,CD之间增加无水硫酸铜装置。
4.为进一步确定湖边收集的气体的组成,同学们进行了以下探究过程,请你参与并协助他们完成相关学习任务。
【提出猜想】收集的气体中可能含有CH4、CO2、CO和H2O。
【查阅资料】CO+CuOCu+CO2 CH4+4CuO4Cu+CO2+2H2O
【设计方案】:学习小组的同学经过讨论,设计了如图所示的装置进行“猜想”的实验探究。已知:A为储气罐,存放湖边收集的气体;B中装有浓硫酸;C中装有CuO;D中盛装无水硫酸铜白色粉末;E中装有氢氧化钙溶液。
【讨论与交流】
(1)该系列装置还缺少尾气处理装置,写出一种你认为可行的尾气处理方法   。
(2)请你设计完成如图方框内的实验方案(选用下列装置,按连接顺序填写)   。
(3)原气体中若含有CH4,则D中的现象是   。
(4)老师认为以上设计仍有缺陷,不能确定CO气体是否存在。小王同学和小李同学想通过定量实验的方法进行检验,于是对实验方案进行了改进,E装置中的试剂改为足量的氢氧化钠溶液,同时对D、E装置在实验前后的质量进行称量,数据计入下表中:
反应前 反应后
D装置 100g 103.6g
E装置 120g 125.5g
你认为根据上述数据计算后能否得出原气体中含有CO的结论,并简要分析:   。
【答案】(1)点燃处理或用气球收集处理等
(2)2、1、3
(3)白色固体变成蓝色
(4)能,由方程式可知,D装置增重质量为甲烷与氧化铜反应产生水的质量,同时生成二氧化碳质量为4.4克,而E装置增重质量为吸收二氧化碳质量,为5.5克。
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