2025年科学中考专题复习——盐和化肥易错点培优专题
题型一 常用盐的用途
例1:食盐是生活中不可缺少的一种物质,也是科学学习中重要的一种盐。某校以《自然界的盐到餐桌的食盐》为主题进行项目化学习,同学们在这个项目学习中需要完成以下几个项目。科学判断:以下不属于食盐用途的是( )
A.厨房调味品 B.制作腌制品
C.配制生理盐水 D.为人体提供能量变式训练
1、[2024宁波一模]某项目学习小组制作蓝色晶体玫瑰花,可以选择下列哪种药品( )
A.硫酸铜 B.氯化钠 C.碳酸钠 D.氧化铁
2、有些游泳池中的水呈蓝色,是因为加入了一种能杀菌消毒的物质.这种物质可能是( )
A.烧碱 B.食盐 C.硫酸铜 D.熟石灰
题型二 盐的化学性质
例1.(2024 西湖区校级模拟)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
例2.(2024秋 萧山区月考)向实验室制取二氧化碳后的废液中加入碳酸钠溶液进行处理,如图所示,x表示加入碳酸钠溶液的质量,则y可能表示( )
A.气体的体积 B.沉淀的质量
C.NaCl的质量 D.混合溶液的pH
例3.(2023 镇海区模拟)碳酸钠溶液中滴入少量盐酸并不会产生气体,原因是先发生如下反应:Na2CO3+HCl═NaHCO3+NaCl,当加入一定量盐酸时才会产生气体。某锥形瓶内盛有100g碳酸钠溶液,现逐滴加入溶质质量分数为3.65%的盐酸溶液,产生的气体质量m1与加入的盐酸溶液质量m2的变化关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.反应至A点时,锥形瓶内溶液中的溶质为碳酸氢钠和氯化钠
B.b的数值为100g
C.碳酸钠溶液的溶质质量分数为10.6%
D.反应至B点时,产生的气体质量为2.2g
例4.(2023 桐庐县一模)小桐同学在学习了物质的转化规律后,绘制了可以通过一步反应制取ZnSO4的思维导图。下列选项中各字母所对应的物质不能达到目的的是( )
A.A—Zn(OH)2 B.B—CuSO4 C.C—ZnO D.D—H2SO4
例5.(2023 温州模拟)现有盐酸和氯化钡的混合溶液,向其中逐滴滴入碳酸钠溶液,生成沉淀质量与滴入碳酸钠溶液质量的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.滴加碳酸钠溶液质量为0~a克时,溶液中发生的反应为BaCl2+Na2CO3=2NaCl+BaCO3↓
B.滴加碳酸钠溶液质量至a克时,溶液中含有三种溶质
C.滴加碳酸钠溶液质量为a~c克时,有气体产生
D.滴加碳酸钠溶液质量至c克时,溶液呈中性
变式训练
1、(2023 玉环市校级模拟)现有锌、氧化铜、硫酸钡和石灰石四种固体,为了区分它们,小明参照二歧分类检索表制作了一个物质检索表,如表所示。下列判断正确的是( )
1a只含一种物质……21b含有多种物质……甲2a只含一种元素……乙2b含有多种元素……33a▲…………………丙3b白色固体…………丁
A.甲表示的是锌
B.乙表示的是石灰石
C.表中“▲”应该表示为“黑色固体”
D.也可根据是否含有氧元素对丙、丁分类
2、向一定质量的CaCl2和HCl的混合溶液中逐滴加入Na2CO3溶液,并振荡。反应过程中溶液质量随加入Na2CO3溶液质量的变化情况如图所示。下列分析错误的是( )
A.ab段对应的实验现象是有气泡生成
B.bc段对应的实验现象是有沉淀生成
C.从a点到c点,溶液中NaCl的质量逐渐增大
D.从b点到c点,溶液的pH逐渐增大
3、(2023 海曙区校级三模)向一定质量的Na2CO3溶液中滴加一定质量的Ba(OH)2溶液,反应一段时间后改为滴加Ca(OH)2溶液,当恰好不再产生沉淀时,再滴加稀盐酸至沉淀消失。反应过程中产生沉淀的质量与加入物质的质量关系如图所示。下列说法错误的有( )
A.a点溶液中溶质只有NaOH
B.c﹣d段发生反应的化学方程式为NaOH+HCl═NaCl+H2O
C.整个过程溶液中的溶质种类最多含有3种
D.d﹣e段有气泡产生
4、(2023 平阳县模拟)烧杯中盛有MgSO4和HCl的混合溶液100.0g,向其中逐滴滴加Ba(OH)2溶液,产生沉淀的质量与滴加的溶液质量关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.a点对应溶液中只有1种溶质
B.b~c段发生2个反应
C.Ba(OH)2溶液的溶质质量分数约为13.7%
D.m=37.85
5、将Ba(OH)2溶液逐滴滴入硫酸铜溶液中,溶质的质量与加入的Ba(OH)2溶液的质量关系如图。下列分析正确的是( )
A.a点溶液的溶质是 CuSO4和Ba(OH)2
B.a点溶液呈无色,c点溶液呈蓝色
C.b、c两点沉淀的质量相等
D.b点溶液中含有3种离子
6、【新素材】(2024 金华三模)洗衣史上的第一个奇迹发生在公元前600年,当时腓尼基人把山羊脂和草木灰混在一起造就了最原始肥皂,也就是洗衣皂。已知草木灰的主要成分是碳酸钾,小科做了如图实验,请回答下列问题:
(1)碳酸钾溶液和碳酸钠溶液化学性质相似,A试管中溶液变 色;
(2)C试管中有白色沉淀产生,请写出该反应的化学方程式 ;
(3)实验结束后,同学们将A、B、C三支试管中的所有物质倒入同一个洁净烧杯中,静置一段时间后,观察到烧杯底部有白色沉淀,上层为无色透明的溶液。无色溶液中除酚酞外,一定含有的溶质是 (填化学式)。
7、(2023 鄞州区校级一模)证据是科学探究中获得结论的最重要的依据,让我们一起经历一次寻找证据的旅程吧。
【实验目的】制取纯净的硫酸钡
【反应原理】Na2SO4+Ba(NO3)2=BaSO4↓+2NaNO3
【实验步骤】取适量的硫酸钠和硝酸钡溶液反应,过滤、洗涤、干燥得到纯净的硫酸钡。
(1)实验中,能直接观察到说明硫酸钠和硝酸钡溶液发生化学反应的证据是: 。
(2)判断任一反应物是否完全反应的证据可按如下方法获取:
猜想 方案 证据 结论
硝酸钡可能已完全反应 取少量滤液,加入稀硫酸溶液,观察现象 无白色沉淀生成 硝酸钡已完全反应
硫酸钠可能已完全反应 硫酸钠未完全反应
(3)如果实验证明硝酸钡已经反应完全,要寻找硫酸钡已纯净的证据,我们可以从证明实验制得的硫酸钡中没有 (填化学式)来设计实验方案。
8、【新考向】《天工开物》中有“煤饼烧石成灰”的记载(文中的“石”指石灰石),小金对其展开如下探究:如图甲所示,先利用煤气灯(煤气的主要成分是CO)煅烧石灰石,然后完成后续操作;最后又补充做了如图乙所示实验。
观察到的现象:
①烧杯内壁上的澄清石灰水变浑浊。
②试管A中无色酚酞试液变红,试管B中无色酚酞试液不变色。
(1)能成为煅烧石灰石是化学反应的证据是现象 (选填“①”“②”或“①和②”)。
(2)继续向试管A上层清液中逐滴滴加稀盐酸,至红色褪去。请用化学方程式解释红色褪去的原因: 。
(3)为检验图甲所示实验中的石灰石是否完全分解,可取冷却研细后的粉末少许于试管中, (补全实验方案)。
题型三 常见离子的检验
例1.[2024嘉兴一模]物质的结构决定性质、性质决定用途。下列物质的结构、性质和用途之间关系匹配正确的是( )
选项 物质结构 性质 用途
A 氢氧化钡中含有Ba2+ 具有碱性 可以除去溶液中的SO42﹣
B 氢氧化钡中含有OH- 具有碱性 可以除去溶液中的H+
C 稀硫酸中含有H+ 具有酸性 检验溶液中是否存在Ba2+
D 稀硫酸中含有SO42﹣ 具有酸性 检验溶液中是否存在CO32﹣
例2.[2024杭州一模]一包白色粉末中可能含有CuSO4、CaCO3、BaCl2、Na2SO4、NaOH中的一种或几种。同学们为探究其组成进行如下实验:
①取少量白色粉末,向其中加入足量的水,充分搅拌后过滤,得到白色沉淀和无色滤液;
②取实验①滤出的白色沉淀,向其中加入足量的盐酸,沉淀全部溶解,并产生无色气体;
③取实验①得到的滤液,向其中通入CO2,产生白色沉淀。
根据以上实验现象,判断白色粉末的组成。下列结论不正确的是( )
A.白色粉末中一定不含CuSO4、Na2SO4
B.白色粉末中一定含有CaCO3、BaCl2
C.白色粉末中一定含有CaCO3、BaCl2、NaOH
D.白色粉末中可能含有NaOH
例3.(2023 镇海区模拟)今有一混合物的水溶液,只可能含有以下离中的若干种:Na+、NH4+、Ba2+、Cl﹣、CO32﹣、SO42﹣,现取两份200毫升的溶液进行如下实验:1、第一份加足量氢氧化钠溶液,加热,收集到气体0.17g.2、第二份加足量氯化钡溶液后,得干燥沉淀2.33g,经足量盐酸洗涤、干燥后,沉淀质量不变.根据以上实验,以下推测错误的是( )
A.一定有铵根离子和硫酸根离子
B.一定有钠离子
C.一定有氯离子
D.一定没有钡离子
变式训练
1、[2024宁波一模]无土栽培是利用营养液栽培作物的一种方法。现有一种无色营养液,其溶质成分可能含硝酸钙、碳酸钾、氯化钾、硝酸钾中的一种或几种。为探究其成分,某同学设计并完成了如图所示的实验。下列关于该营养液溶质的判断,正确的是( )
A.可能不含硝酸钙
B.一定含有硝酸钾
C.一定含有碳酸钾
D.可能由硝酸钙、氯化钾、硝酸钾组成
2.[2023宁波]有一包固体样品,可能含氯化铁、硫酸钠、氢氧化钡、氢氧化钠中的一种或几种。小宁进行了如下实验:
根据实验现象,下列判断错误的是( )
A.滤液丙中含有氯化铁
B.沉淀乙为氢氧化铁、硫酸钡
C.滤液甲中一定不存在氢氧化钠
D.样品中一定有氯化铁、硫酸钠、氢氧化钡
3、[2024宁波一模]某氯化钠固体样品中可能含有硫酸钠、硝酸钡、氯化镁、硫酸铜和碳酸钙中的一种或几种。为确定其成分,取40g固体样品,按下列流程进行实验。回答下列问题:
(1) 白色沉淀A的化学式为____________。
(2) 写出生成白色沉淀B的化学方程式:____________________________________________。
(3) 固体样品中除氯化钠外,还一定存在__________________________。
4、[2024温州一模]某混合物可能由氯化钠、硫酸钠、碳酸钠中的一种或几种组成。为确定其成分,进行了如下实验:
(1) 过滤操作中除了需要带铁圈的铁架台、滤纸、玻璃棒外,还需要用到的仪器有____________。
(2) 本实验中加硝酸钡的目的是________________________。
(3) 小龙认为,上述实验设计还存在不足,为了确定原混合物的成分,建议换用上述实验中的其中一种试剂。试分析该如何换用试剂,并说明理由:______________________________________________________________________________。
5.[2023湖州一模]有一包白色粉末,是由硫酸铜、氯化钠、碳酸钠、硫酸钠中的一种或几种组成的,为检验其中的成分,按以下流程进行实验:
(1) 根据实验现象,白色粉末中一定没有________________。
(2) 实验中不能用BaCl2溶液代替Ba(NO3)2溶液的理由是____________________________________________________。
6.[2024杭州模拟]使用甲醇(CH3OH)作为汽车的燃料,可以减少汽车尾气对环境造成的污染,某研究性学习小组为了探究甲醇在氧气中燃烧的产物,将燃烧后的混合气体通过如下的装置进行实验。
A B C D
(1) 为尽可能多地检验出甲醇的燃烧产物,如图所示装置的正确连接顺序为混合气体 ______ ______ ______ 尾气处理。(填写装置序号,装置不重复使用)
(2) 实验开始时,先进行的操作是______(填序号)。
①通入甲醇燃烧后的气体产物 ②加热
(3) 该学习小组的同学选择正确的设计并进行实验,在实验过程中观察到的部分现象为D和A中①装置内的澄清石灰水均变浑浊,而A中③装置内的澄清石灰水不变浑浊,得出这次实验中甲醇的燃烧产物为________________________________。
7.[2024杭州一模]科学兴趣小组的同学在学校STEM项目化学习活动中,对“暖宝宝”进行了研究。
(1) 探究:暖宝宝中的主要成分是什么?
剪开内包装袋,倒出其中的粉末,发现呈黑色。
【提出猜想】该黑色粉末可能含有炭粉、铁粉、二氧化锰、氧化铜、四氧化三铁中的一种或几种。
【初步验证】将磁铁靠近黑色粉末,部分被吸引。
【查阅资料】四氧化三铁具有磁性,能被磁铁吸引;炭粉、二氧化锰不与稀硫酸反应。
【进行实验】
实验编号 实验操作 实验现象
① 取黑色粉末向其中加足量稀硫酸 固体部分溶解,剩余固体仍为黑色粉末,有气泡产生
② 取实验①的残渣灼烧,将内壁涂有澄清石灰水的小烧杯罩在上方 澄清石灰水变浑浊
【得出结论】黑色粉末中肯定含____________。
(2) 思考:暖宝宝为什么会发热?
【查阅资料】暖宝宝中的铁粉在空气中发生了缓慢氧化,进而放出热量。
利用上述原理,兴趣小组的同学设计用暖宝宝贴来测定空气的组成(实验中消耗的水忽略不计)。实验装置如图所示,打开弹簧夹,量筒中的水流入容积为250ml的集气瓶中。最终量筒内水的读数为45ml,造成误差的原因可能是______(填字母)。
A.装置漏气
B.暖宝宝贴量不足
C.暖宝宝贴过量
D.最终读取量筒中剩余水的体积时俯视读数
E.最终读取量筒中剩余水的体积时仰视读数
8.[2024宁波一模]日前,某知名品牌钙片钙含量不足的新闻引发热议。为研究钙片中碳酸钙的含量,小科进行了如下实验探究。
【实验设计】小科设计了如图所示的装置进行实验(部分夹持装置未画出)。
【实验步骤】
①按图连接好仪器,并检查装置气密性。
②在B中形管内放入若干钙片样品,样品总质量m0,通过A往装置中通入氮气。
③一段时间后,测得C装置质量为m1。
④打开分液漏斗活塞,加入稀盐酸,至B装置不再产生气泡。
⑤再次通入氮气,一段时间后,测得C装置质量m2。
【实验分析】
(1) 写出B装置中发生反应的化学方程式:___________________________________。
(2) 实验步骤⑤中再次通入氮气的目的是__________________________________。
(3) 该实验装置的设计存在明显缺陷,请指出问题并完善:__________________________________________________________________________________________________(不考虑稀盐酸的挥发)。
(4) 若题述数据是在装置完善后称得,则该钙片中碳酸钙含量为__________________________________(结果用含mo、m1、m2的式子表示)。
9.[2024宁波模拟]铁矿石是钢铁生产企业的重要原材料,通常赤铁矿中铁含量高达50~60%。现有一块铁矿石是红色的,同学们猜测岩石中可能含有氧化铁,为了验证猜想并测定其含铁量,在老师的指导下进行了以下研究:
A B
【查阅资料】
①赤铁矿的主要成分是Fe2O3,其他成分不含铁元素且不能与酸反应。
②一定温度下,CH4可将Fe2O3还原为单质铁,若温度控制不当,还可能生成少量的Fe3O4。
③单质铁和Fe3O4均能被磁铁吸引。
【实验探究】
(1) 小明利用A装置进行实验时,连接好装置、检查装置气密性并装入药品后的第一步操作是____________________________。
(2) 小明将A装置中得到的固体经过水洗、过滤、干燥处理后,再通过B装置进行实验,得出了岩石中含有氧化铁的结论,在此实验中能支持此结论的证据是________________________________________________________________________。
(3) 通过测量岩石样品质量、收集的气体体积可以计算岩石中氧化铁的质量分数。若B装置的固体含有一定量的Fe3O4,则会导致测得的岩石中氧化铁的质量分数比实际含量____(选填“偏高”“偏低”或“不变”)。
题型四 纯碱的制取、碳酸钠与碳酸氢钠的性质探究
例1.(2023 镇海区模拟)侯氏制碱法以氯化钠为原料制备纯碱,反应原理是:NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl
(NaHCO3在低温下溶解度较小、2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O)。
(1)循环中物质X的化学式 ;
(2)将所得滤液(NH4Cl与NaCl的混合溶液)浓缩后降温,NH4Cl晶体大量析出,而NaCl却仍留在了溶液中,主要原因是 。
例2.侯德榜是我国著名的化学家,为纯碱和氮肥工业技术的发展做出了杰出的贡献,他发明的侯氏制碱法大大提高了原料的利用率,其工业流程大致如图:
(1)过程①是 变化(选填“物理”或“化学”)
(2)过程②的化学方程式为 。
(3)上述流程中,为了节约成本,可循环利用的物质是 。
例3.(2023 杭州模拟)侯氏氨碱法生产纯碱主要的工艺流程如下:
【资料】如图中虚线框内的主要反应为:NaCl(饱和)+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,CO2+H2O+Na2CO3=2NaHCO3;碳酸氢钠在20℃时溶解度为9.6g,在50℃以上开始分解生成碳酸钠、水和二氧化碳;碳酸氢钠的溶解度受温度影响较大。请完成下列各题:
(1)操作Ⅰ的名称 ,如在实验室进行此操作,其中玻璃棒的作用是 。
(2)写出NH4Cl的一种用途 ;在该工艺流程中能循环使用的物质有 。
(3)加入稍过量Ca(OH)2溶液后反应的化学方程式为 ;滤液B加入盐酸后反应的化学方程式为 。
(4)为除尽粗食盐水中的氯化钙和氯化镁,加入的氢氧化钙和碳酸钠试剂的先后顺序不能颠倒,原因是 。
例4.[2023金华]食用碱的主要成分是Na2CO3(含有少量NaCl),研究小组为测定市售食用碱中Na2CO3的含量,设计了如图所示实验装置。
取12克食用碱样品放入锥形瓶进行实验。按定量测定实验的正确步骤,进行规范操作,并用电子天平对某一装置进行连续称重,直至该装置质量不再改变时停止实验,此时该装置质量增加了4.4克。(假设每步吸收都完全,A、C、D、E装置中试剂均过量)
回答下列问题:
装置A的作用是____________________
____________________________________________________________;
(2) 根据某装置质量不再改变时,作为停止实验的依据,则该装置应该是______;
(3) 计算食用碱中Na2CO3的质量分数。(要求根据化学方程式计算)
变式训练
1、(2023 鹿城区模拟)一天,小影惊奇的发现妈妈蒸馒头时用的不是纯碱,而是小苏打,她好奇的问:“为什么不用纯碱而用小苏打?”妈妈说“面团没发酵,不能用纯碱”.通过查阅资料小影发现小苏打的化学式为NaHCO3,是一种常用的膨松剂,加热后可转化为纯碱.下列小影相关的推断不合理的是( )
A.小苏打对人体无害
B.小苏打是膨松剂是因为能产生二氧化碳气体
C.吃这种馒头可抑制胃酸
D.小苏打能和酸反应,所以小苏打属于碱
2、形瓶中,向锥形瓶中滴加一定浓度的稀盐酸。实验测得锥形瓶中溶液的总质量与加入稀盐酸的质量关系如图所示,下列说法错误的是( )
A.m1的值无法确定
B.理论上稀盐酸的质量分数可以求解
C.加入m1g稀盐酸后,才开始产生气泡
D.该方法测得的碳酸钠质量分数可能偏小
3、[2023杭州一模]某校科学兴趣社团的同学们在化学实验室进行“从NaCl和Na2CO3的混合物中提纯NaCl”的探究活动。同学们经过讨论认为利用两物质化学性质的差异,可采用如下化学方法来提纯。
(1) 图中固体X的化学式为____________。
(2) 由于BaCl2溶液的用量不易控制,因此会使溶液b的溶质有多种情况,导致蒸发后得到的固体可能不纯。同学们对方案中溶液b的溶质成分进行了猜想。猜想一:NaCl、BaCl2;猜想二:NaCl;猜想三:____________________________。
(3) 经讨论大家认为只用一种试剂就能判断出溶液b中溶质的成分,这种试剂是________。
4、【新考向】(2024 杭州模拟)某研究小组对一款在中小学生中盛行的炸包玩具进行了项目式探究。
【查阅资料】在炸包内,隐藏着一个小塑料袋,用手捏破塑料袋后,液体与白色粉末接触产生二氧化碳气体,炸包会在3s内迅速膨胀,产生“爆炸”效果。
任务:探究炸包中小塑料袋内白色固体的成分
【提出猜想】
猜想1:碳酸钙
猜想2:碳酸钠
猜想3:碳酸氢钠
【查阅资料】碳酸钠受热不分解,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳。
【进行实验】
(1)将少量白色粉末放入水中搅拌,固体全部溶解,说明猜想 (选填“1”、“2”或“3”)不成立。
(2)另取炸包内的白色粉末进行如图实验,进一步探究白色固体的成分观察到 ,说明白色固体为碳酸氢钠。写出试管B中发生反应的化学方程式: 。
5、(2024 玉环市模拟)疫情期间足不出户,数以百万的中国人发现了烹饪的乐趣,碳酸氢钠(NaHCO3)俗称小苏打,被大家广泛应用于面点的制作中。某科学兴趣小组的同学对碳酸氢钠的热稳定性进行了探究。
[查阅资料]碳酸氢钠受热容易分解,生成水、二氧化碳气体和一种常见的固体物质。
[进行实验]为验证碳酸氢钠受热时会分解,兴趣小组的同学取一定质量的碳酸氢钠到铜片上加热,如图所示。
(1)加热一段时间后,观察到烧杯内壁有水珠。
(2)充分加热后,将烧杯迅速倒转过来,倒入适量的澄清石灰水,振荡,观察到石灰水变浑浊。写出该反应的化学方程式: 。
(3)兴趣小组的同学认为充分加热后的这种固体产物可能是NaOH或Na2CO3。
①他们猜想的理论依据是 。
②请设计实验来检验反应后的固体产物是NaOH还是Na2CO3,并填入下表:
实验操作 预期实验现象 结论
方案一:取少量反应后的固体产物溶于水,加入适量氯化钙溶液 固体产物是Na2CO3,而不是NaOH
方案二: 产生大量气泡 固体产物是Na2CO3,而不是NaOH
6、(2024 西湖区模拟)市场上常见的苏打水有苏打气泡水和无汽苏打水两种。它们的主要成分中都含有碳酸氢钠,俗称小苏打,具有以下性质。
性质一:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑(NaHCO3在50℃以上开始逐渐分解)
性质二:NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑
(1)苏打气泡水中含有大量二氧化碳,瓶盖一打开就有大量气泡产生,所以叫气泡水。无汽苏打水则不含二氧化碳,但小明认为他喝入体内也会产生二氧化碳,主要是利用了碳酸氢钠的性质 (选填“—”或“二”),理由是 。
(2)小明查阅了相关资料想自制苏打水,于是购买了一袋小苏打,包装袋上标注的碳酸氢钠含量是99%。真的有这么高吗?小明取了10克小苏打样品放入装置,逐次加入稀硫酸进行实验,得到相关数据。请通过计算帮助
小明判断包装袋上的标注是否准确。(2NaHCO3+H2SO4═Na2SO4+2H2O+2CO2↑)
序号 反应前 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
加入稀硫酸溶液质量/克 0 10 10 10 10 10
C装置中溶液总质量/克 100.0 101.1 102.2 103.3 104.4 105.0
(3)如果去掉装置B,测量结果将会 (选填“偏大”或“偏小”)。
7、[2023丽水]小科在某次家庭劳动实践时发现,厕所污垢通常用洁厕灵进行清洗,他对家里某品牌洁厕灵的有效成分及其含量进行实验研究。
查阅资料可知洁厕灵(如图)的有效成分是HCl。HCl的含量可利用NaHCO3溶液来测定,反应的化学方程式为 ,洁厕灵其他成分均不参加反应。
向一锥形瓶中加入100克该品牌洁厕灵,再逐次加入相同质量分数的NaHCO3溶液,测出每次锥形瓶中充分反应后溶液的总质量,数据记录如表。
第一次 第二次 第三次
加入NaHCO3溶液的质量/克 100 100 100
反应后溶液的总质量/克 197.8 295.6 395.6
(1) 该洁厕灵呈____(选填“酸性”或“碱性”);
(2) 第一次实验产生的气体质量为____克;
(3) 求该品牌洁厕灵中HCl的质量分数;
(4) 下列关于家庭小实验活动的说法中,你认为合理的有__。
A.开展家庭小实验活动时,需要规范操作
B.明白实验原理和安全事项后,有安全保障才开展实验
C.只要网上能买到的,可随意购买药品或器材进行各类实验
题型五 粗盐的提纯
例1.(2024 西湖区校级模拟)从海水中提取粗盐的流程如图所示,过程中温度变化忽略不计,下列说法不正确的是( )
A.在结晶过程中氯化钠的质量分数先增大后不变
B.结晶池内母液蒸发得到的盐卤(亦称苦卤)属于混合物
C.第④步的操作主要是过滤
D.③步骤中随着水分的蒸发,氯化钠的溶解度逐渐变小,析出晶体
例2.(2023 宁波模拟)“粗盐提纯”的实验内容和步骤如图,下列说法错误的是( )
A.本实验需查阅资料,了解食盐在加热至高温时的溶解度
B.操作Ⅲ中,若未能充分溶解,则实验的产率将偏低
C.操作Ⅳ中,得到的滤渣是粗盐中的难溶性杂质
D.操作Ⅴ中,需加热至液体中有大量固体出现为止
例3、(2023 宁波模拟)84消毒液是常用的消毒剂,其消毒的有效成分是次氯酸钠(化学式是NaClO)。次氯酸钠工业生产原料的来源是粗盐,粗盐中含有硫酸钠、氯化镁、氯化钙和泥沙等杂质,流程如图:
(1)气体C是密度最小的无色无味气体,它的化学式是 。
(2)操作2中加入的过量碳酸钠溶液,不仅除去了粗盐中含有的氯化钙杂质,还除去了 (填化学式)。
(3)反应Ⅳ的化学方程式为 。
变式训练
1、(2024 温州三模)粗盐中常含有(CaCl2、Na2SO4及泥沙等杂质),某兴趣小组经讨论后按以下流程进行提纯。下列说法错误的是( )
A.整个流程中共使用玻璃棒3次
B.操作b是为了除去NaCl溶液中的水及过量的盐酸
C.沉淀中含CaCO3、BaSO4及泥沙
D.A试剂为Na2CO3,B试剂为BaCl2
2、(2024 杭州模拟)现有一定质量的粗盐样品(含有少量泥沙等不溶性杂质和少量Na2SO4、MgCl2、CaCl2等可溶性杂质)。某实验小组利用实验室常用仪器对粗盐样品进行提纯,提纯步骤如下:
请根据提纯步骤回答下列问题:
(1)步骤⑥中加入过量盐酸的目的是 。
(2)步骤②和步骤④不可以颠倒,理由是 。
(3)同学提出精盐中的NaCl比原来粗盐中的多,简要说明 。
3、(2024 舟山模拟)在新冠肺炎防疫中,84消毒液是常用的消毒剂,其消毒的有效成分是次氯酸钠(化学式是NaClO)。次氯酸钠工业生产原料来源是粗盐,粗盐中含有硫酸钠、氯化镁、氯化钙和泥沙等杂质,流程如图:
(1)标出次氯酸钠中氯元素的化合价: 。
(2)气体C为氢气,请写出反应Ⅳ中发生的化学反应方程式: 。
(3)流程Ⅱ中加入的过量碳酸钠溶液,可以除去的离子有 。
4、(2024 椒江区一模)食用盐是生活中重要的调味品,其主要成分是氯化钠。
(1)将从盐田得到的粗盐精制为食用盐,需要除去其中的泥沙等杂质。图甲为粗盐精制的主要步骤,正确的顺序是 (填字母)。
(2)食用盐中通常还含有CaCl2、MgCl2等杂质,我国古代常用以下方法除去这些杂质:
方法一:淋灰法
将草木灰水淋在食用盐上,利用草木灰中含有的碳酸钾与食用盐中的Ca2+、Mg2+反应形成沉淀除去杂质。请写出该方法涉及到的一个化学反应方程式: 。
方法二:淋卤法
往食用盐中反复浇淋卤水除去杂质,如图乙。卤水是海水制盐时所残留的母液,即析出NaCl后留下的溶液。请简要说明淋卤法除去CaCl2、MgCl2等杂质的原理: 。
5、(2024 浙江模拟)现有一定质量含有少量氯化钙、氯化镁等可溶性杂质的粗盐样品,实验室提纯流程如图。请分析各步骤的信息作答:
(1)过滤得到的固体有 。
(2)加入过量X溶液的目的是什么? 。
6.[2024宁波二模]高纯碳酸钙广泛应用于精密电子陶瓷、医药等的生产。如图为模拟制备高纯碳酸钙的主要流程,已知该大理石中的杂质是二氧化硅和氧化铁。下列有关说法错误的是 ( )
A.由“酸溶”可知,二氧化硅不溶于水和稀盐酸
B.“除杂”中,氨水只与溶液中的氯化铁反应
C.“转化”发生的主要反应是
D.操作a为组合操作,包含过滤、洗涤、干燥
7、[2023杭州一模]医用氯化钙可用于补钙、抗过敏和消炎等。生产医用的二水合氯化钙常以工业碳酸钙(含少量铝离子、铁离子杂质)为原料,主要经过溶解、除杂、过滤、酸化、蒸发结晶等过程,其工艺流程如图所示:
(1) 在溶解和酸化的操作过程中,加入的酸是____。
(2) 除杂操作的方法是加入适量的氢氧化钙,然后将所得沉淀过滤,滤渣中一定含有的成分是________________________________(填化学式)。
题型六 化肥 铵根离子的检验
例1.(2024 滨江区一模)“测土配方施肥”技术能有效解决施肥比例不合理的问题,如下为农技人员通过该技术对某农田开出的施肥配方,有 NH4H2PO4、K2SO4、KCl、NH4NO3等肥料,其中属于复合肥料的是( )
A.NH4H2PO4 B.K2SO4 C.KCl D.NH4NO3
例2.(2023 柯城区校级二模)小科给校园里植株矮小、叶色发黄的植物施用尿素CO(NH2)2,尿素是一种( )
A.复合肥料 B.氮肥 C.磷肥 D.钾肥
例3.(2024秋 慈溪市校级月考)某同学在家中找到一种白色粉末,到学校实验室进行实验,实验过程与现象如下:
对此粉末成分判断正确的是( )
A.该粉末一定是碳酸钙
B.该粉末中含有碳酸根,不可能含碳酸氢根离子
C.该粉末一定是一种碱
D.该粉末可能是碳酸钠或碳酸氢钠
例4.[2023杭州一模]草木灰是一种重要的农家肥,主要含有K2CO3,还含有少量KCl、K2SO4和大量难溶性固体。为了测定某草木灰样品中K2CO3的含量,小乐进行了如下实验。
(1) 实验中,小乐用60摄氏度的蒸馏水而不用冷水溶解草木灰的原因是________________________________________________________________________________________。
(2) 在“测定”环节中,小乐利用如图所示的装置(气密性良好)和药品进行了如下操作:
①连接A和B,打开弹簧夹通入足量N2,再接上C(质量已知)和D;
②关闭弹簧夹,打开分液漏斗活塞,缓慢滴入足量的稀硫酸后关闭活塞;
③________________________________________(填写具体操作);
④拆下C和D,对C进行称重。
(3) 在上述“测定”环节中,若①中未通入足量N2,则测定结果____(选填“偏大”“偏小”或“无影响”);若④中对C进行称重后得到C增重0.88克,则此草木灰样品中K2CO3的质量分数为____________。
变式训练
1、[2022宁波]“庄稼一枝花,全靠肥当家”。有一种新型化肥——硝酸铵钙,其有效成分为NH4NO3和Ca(NO3)2,进入土壤后,都成为可吸收的离子,不会引起土壤板结,且钙离子可提高农作物对病害的抵抗力。小宁利用某品牌的硝酸铵钙化肥,进行以下实验:取化肥样品8克,与足量的NaOH固体充分混合,加热到固体质量不再减少,生成0.17克氨气(NH3)。把反应所得固体溶于适量水中,再加入足量的Na2CO3溶液充分反应,过滤得到沉淀和滤液,测得沉淀质量为4克。(已知:;化肥中的其他成分不含Ca、N元素,且不参加反应)
(1) 作为氮肥,硝酸铵钙在植物生长中的主要作用是______。
A.促进细胞分裂和生长,使枝叶长得繁茂
B.促进幼苗的生长发育和开花,使果实、种子的成熟提早
C.使茎秆健壮,促进淀粉的形成
(2) 计算样品中NH4NO3的质量分数。
(3) 计算滤液中NaNO3的质量。
2、“庄稼一枝花,全靠肥当家”。有一种新型化肥——硝酸铵钙,其有效成分为NH4NO3和Ca(NO3)2,进入土壤后,都成为可吸收的离子,不会引起土壤板结,且钙离子可提高农作物对病害的抵抗力。
小宁利用某品牌的硝酸铵钙化肥,进行以下实验:取化肥样品8.0g,与足量的NaOH固体充分混合,加热到固体质量不再减少,生成0.17g氨气(NH3)。把反应所得固体溶于适量水中,再加入足量的Na2CO3溶液充分反应,过滤得到沉淀和滤液,测得沉淀质量为4.0g。(已知:NH4NO3+NaOHNaNO3+NH3↑+H2O;化肥中的其它成分不含Ca、N元素,且不参加反应)
(1)计算样品中NH4NO3的质量分数。
(2)计算滤液中NaNO3的质量。
3、(2023 南浔区二模)草木灰(主要成分为K2CO3)是一种常见的肥料。烧制草木灰是我国传统农耕方式,但会造成一定的环境污染。为护卫蓝天白云,我市发布通告,禁止露天烧制草木灰。
(1)从化学肥料分类角度分析,碳酸钾属于 (填“氮肥”、“磷肥”或“钾肥”);
(2)要确认草木灰浸出液中含有CO32﹣,需用到的试剂是 ;
(3)为测定草木灰中碳酸钾的质量分数,小科进行以下实验:
①取50克样品加入足量的蒸馏水,充分搅拌静置后,将浸出液全部转移到烧杯中;
②在烧杯中加入足量的CaCl2溶液,得到沉淀;
③将沉淀过滤、洗涤、烘干后得到5克固体。
求该样品中碳酸钾的质量分数。(杂质不发生化学反应,K2CO3+CaCl2═2KCl+CaCO3↓)
4、[2022嘉兴]开春以来,为提高水稻产量,某农场积极做好科学施肥、精准防治病虫害等工作。
(1) 水稻不同生长期需要不同的肥料。如在水稻抽穗、开花时期,为促进穗数增多、籽粒饱满,需要多施磷肥。下列属于磷肥的是______。
A.碳酸钾(K2CO3)
B.尿素
C.磷酸二氢钙
(2) 氮肥能促进水稻幼苗生长。该农场水稻需要施3 950千克碳酸氢铵(NH4HCO3),这些碳酸氢铵用氨气、水和二氧化碳反应来合成,需要氨气(NH3)多少千克
(3) 井冈霉素是防治水稻纹枯病的常用药。要为农场中水稻喷洒该农药,需要配制溶质质量分数为0.01%的药液7 500千克,应购买溶质质量分数为5%的井冈霉素药液多少千克
2025年科学中考专题复习——盐和化肥易错点培优专题
题型一 常用盐的用途
例1:食盐是生活中不可缺少的一种物质,也是科学学习中重要的一种盐。某校以《自然界的盐到餐桌的食盐》为主题进行项目化学习,同学们在这个项目学习中需要完成以下几个项目。科学判断:以下不属于食盐用途的是( )
A.厨房调味品 B.制作腌制品
C.配制生理盐水 D.为人体提供能量
【解答】解:A.食盐具有咸味,可做厨房调味品,属于食盐用途,不符合题意;
B.食盐可以用作食品添加剂,可以制作腌制品,属于食盐用途,不符合题意;
C.人体的体液中含有氯化钠,因此食盐可以配制生理盐水,属于食盐用途,不符合题意;
D.食盐属于无机盐,不能为人体提供能量,符合题意;
故选:D。
变式训练
1、[2024宁波一模]某项目学习小组制作蓝色晶体玫瑰花,可以选择下列哪种药品( )
A.硫酸铜 B.氯化钠 C.碳酸钠 D.氧化铁
A
[解析]硫酸铜晶体为蓝色。
2、有些游泳池中的水呈蓝色,是因为加入了一种能杀菌消毒的物质.这种物质可能是( )
A.烧碱 B.食盐 C.硫酸铜 D.熟石灰
【解答】解:有些游泳池中的水呈蓝色,是因为加入了一种能杀菌消毒的物质,这种物质可能是硫酸铜,硫酸铜的水溶液显蓝色,属于重金属盐,是一种能杀菌消毒的物质。
故选:C。
题型二 盐的化学性质
例1.(2024 西湖区校级模拟)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。
例2.(2024秋 萧山区月考)向实验室制取二氧化碳后的废液中加入碳酸钠溶液进行处理,如图所示,x表示加入碳酸钠溶液的质量,则y可能表示( )
A.气体的体积 B.沉淀的质量
C.NaCl的质量 D.混合溶液的pH
【解答】解:A、加入碳酸钠溶液前气体的体积应该是0,该选项说法不正确;
B、向实验室制取二氧化碳后的废液中滴加Na2CO3溶液时,碳酸钠先和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,因此加入碳酸钠溶液前沉淀质量是0,该选项说法不正确;
C、加入碳酸钠溶液前溶液中不含有氯化钠,因此质量应该是0,该选项说法不正确;
D、加入碳酸钠溶液前溶液中含有稀盐酸,显酸性,pH小于7,随着碳酸钠溶液的不断加入,稀盐酸被消耗,酸性减弱,pH升高,稀盐酸恰好和碳酸钠完全反应时,溶液显中性,pH等于7,继续加入碳酸钠溶液时,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠,反应过程中容易显中性,pH始终等于7,当氯化钙完全反应后,继续加入碳酸钠溶液时,溶液显碱性,pH升高,该选项说法正确;
故选:D。
例3.(2023 镇海区模拟)碳酸钠溶液中滴入少量盐酸并不会产生气体,原因是先发生如下反应:Na2CO3+HCl═NaHCO3+NaCl,当加入一定量盐酸时才会产生气体。某锥形瓶内盛有100g碳酸钠溶液,现逐滴加入溶质质量分数为3.65%的盐酸溶液,产生的气体质量m1与加入的盐酸溶液质量m2的变化关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.反应至A点时,锥形瓶内溶液中的溶质为碳酸氢钠和氯化钠
B.b的数值为100g
C.碳酸钠溶液的溶质质量分数为10.6%
D.反应至B点时,产生的气体质量为2.2g
【解答】解:A、A点时,碳酸钠刚好转化为碳酸氢钠和氯化钠,正确;
B、碳酸钠和稀盐酸反应生成碳酸氢钠的化学方程式为Na2CO3+HCl═NaHCO3+NaCl,碳酸钠和稀盐酸反应的化学方程式为Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑,由化学方程式可得,碳酸钠转化为碳酸氢钠和碳酸钠转化为二氧化碳时,消耗稀盐酸的质量比为1:2,而碳酸钠转化为碳酸氢钠消耗盐酸的质量为50g,则b的值为100g,正确;
C、设碳酸钠溶液的溶质质量分数为x
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
106 73
100g×x 100g×3.65%
x=5.3%,错误;
D、设反应至B点时,产生气体的质量为y
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
73 44
100g×3.65% y
y=2.2g,正确。
故选:C。
例4.(2023 桐庐县一模)小桐同学在学习了物质的转化规律后,绘制了可以通过一步反应制取ZnSO4的思维导图。下列选项中各字母所对应的物质不能达到目的的是( )
A.A—Zn(OH)2 B.B—CuSO4 C.C—ZnO D.D—H2SO4
【解答】解:A、氢氧化锌难溶于水,不能与硫酸镁发生置换反应,不能达到目的,故选项正确。
B、CuSO4能与锌反应生成硫酸锌和铜,能达到目的,故选项错误。
C、氧化锌和硫酸反应生成硫酸锌和水,能达到目的,故选项错误。
D、氢氧化锌和硫酸反应生成硫酸锌和水,能达到目的,故选项错误。
故选:A。
例5.(2023 温州模拟)现有盐酸和氯化钡的混合溶液,向其中逐滴滴入碳酸钠溶液,生成沉淀质量与滴入碳酸钠溶液质量的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.滴加碳酸钠溶液质量为0~a克时,溶液中发生的反应为BaCl2+Na2CO3=2NaCl+BaCO3↓
B.滴加碳酸钠溶液质量至a克时,溶液中含有三种溶质
C.滴加碳酸钠溶液质量为a~c克时,有气体产生
D.滴加碳酸钠溶液质量至c克时,溶液呈中性
【解答】解:A、滴加碳酸钠溶液质量为0~a克时,没有沉淀生成,溶液中发生的反应为Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑,故选项说法错误。
B、滴加碳酸钠溶液质量至a克时,盐酸和碳酸钠恰好完全反应,溶液中含有氯化钠、氯化钡两种溶质,故选项说法错误。
C、滴加碳酸钠溶液质量为a~c克时,发生的是氯化钡和碳酸钠溶液反应,有沉淀产生,故选项说法错误。
D、滴加碳酸钠溶液质量至c克时,溶液中的溶质是氯化钠,呈中性,故选项说法正确。
故选:D。
变式训练
1、(2023 玉环市校级模拟)现有锌、氧化铜、硫酸钡和石灰石四种固体,为了区分它们,小明参照二歧分类检索表制作了一个物质检索表,如表所示。下列判断正确的是( )
1a只含一种物质……21b含有多种物质……甲2a只含一种元素……乙2b含有多种元素……33a▲…………………丙3b白色固体…………丁
A.甲表示的是锌
B.乙表示的是石灰石
C.表中“▲”应该表示为“黑色固体”
D.也可根据是否含有氧元素对丙、丁分类
【解答】解:A、甲中含有多种物质,说明其是混合物,四种固体中石灰石属于混合物,所以甲表示的是石灰石,说法错误;
B、乙中只含有一种元素,锌中只含有一种元素,所以乙表示的是锌,说法错误;
C、丙和丁中含有多种元素,丁是白色固体,氧化铜、硫酸钡中含有多种元素,硫酸钡是白色固体,氧化铜是黑色固体,则表中“▲”应该表示为“黑色固体”,说法正确;
D、氧化铜、硫酸钡中均含有氧元素,不能根据是否含有氧元素对丙、丁分类,说法错误。
故选:C。
2、向一定质量的CaCl2和HCl的混合溶液中逐滴加入Na2CO3溶液,并振荡。反应过程中溶液质量随加入Na2CO3溶液质量的变化情况如图所示。下列分析错误的是( )
A.ab段对应的实验现象是有气泡生成
B.bc段对应的实验现象是有沉淀生成
C.从a点到c点,溶液中NaCl的质量逐渐增大
D.从b点到c点,溶液的pH逐渐增大
【解答】解:向一定质量的CaCl2和HCl的混合溶液中逐滴加入Na2CO3溶液,并振荡,稀盐酸会先和碳酸钠反应生成二氧化碳气体,随着碳酸钠的加入,碳酸钠再与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,所以
A、ab段对应的实验现象是有气泡生成,故A正确;
B、bc段对应的实验现象是有沉淀生成,故B正确;
C、从a点到c点,先是碳酸钠和盐酸反应生成了氯化钠,再是碳酸钠和氯化钙反应生成了氯化钠,所以溶液中NaCl的质量逐渐增大,故C正确;
D、从b点到c点,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,所以溶液的pH逐渐不变,故D错误。
故选:D。
3、(2023 海曙区校级三模)向一定质量的Na2CO3溶液中滴加一定质量的Ba(OH)2溶液,反应一段时间后改为滴加Ca(OH)2溶液,当恰好不再产生沉淀时,再滴加稀盐酸至沉淀消失。反应过程中产生沉淀的质量与加入物质的质量关系如图所示。下列说法错误的有( )
A.a点溶液中溶质只有NaOH
B.c﹣d段发生反应的化学方程式为NaOH+HCl═NaCl+H2O
C.整个过程溶液中的溶质种类最多含有3种
D.d﹣e段有气泡产生
【解答】解:A、碳酸钠和氢氧化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,a点溶液中碳酸钠有剩余,溶质有Na2CO3、NaOH、故选项说法错误。
B、c﹣d段,沉淀的质量不变,发生反应是稀盐酸先与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,反应的化学方程式为NaOH+HCl═NaCl+H2O,故选项说法正确。
C、d﹣e段,溶液中的溶质种类最多含有氯化钠、氯化钡、氯化钙3种,故选项说法正确。
D、d﹣e段,稀盐酸和碳酸钡、碳酸钙反应会生成二氧化碳气体,有气泡产生,故选项说法正确。
故选:A。
4、(2023 平阳县模拟)烧杯中盛有MgSO4和HCl的混合溶液100.0g,向其中逐滴滴加Ba(OH)2溶液,产生沉淀的质量与滴加的溶液质量关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.a点对应溶液中只有1种溶质
B.b~c段发生2个反应
C.Ba(OH)2溶液的溶质质量分数约为13.7%
D.m=37.85
【解答】解:o~a段生成的是硫酸钡沉淀,a~b段生成的是硫酸钡和氢氧化镁沉淀,b~c段生成的是氢氧化镁沉淀,所以
A、a点对应溶液中有氯化镁、硫酸镁2种溶质,故A错误;
B、b~c段只发生氢氧化钡和氯化镁的反应1个反应,故B错误;
C、设氢氧化钡的质量分数为x
Ba(OH)2+MgSO4=BaSO4↓+Mg(OH)2↓
171 233
x×100g 23.3g
x=17.1%,故C错误;
D、设硫酸钡质量为y,氢氧化镁质量为z。
Ba(OH)2+MgSO4=BaSO4↓+Mg(OH)2↓
171 233 58
50g×17.1% y z
y=11.65g,z=2.9g
所以m=23.3g+11.65g+2.9g=37.85g,故D正确。
故选:D。
5、将Ba(OH)2溶液逐滴滴入硫酸铜溶液中,溶质的质量与加入的Ba(OH)2溶液的质量关系如图。下列分析正确的是( )
A.a点溶液的溶质是 CuSO4和Ba(OH)2
B.a点溶液呈无色,c点溶液呈蓝色
C.b、c两点沉淀的质量相等
D.b点溶液中含有3种离子
【解答】解:A、a点溶液的溶质是没有反应的 CuSO4,该选项不正确。
B、a点溶液中含有硫酸铜,呈蓝色,该选项不正确。
C、b、c两点沉淀的质量相等,是因为b点后不再产生沉淀,该选项正确。
D、b点中不含有离子,是因为氢氧化钡和硫酸铜恰好完全反应,该选项不正确。
故选:C。
6、【新素材】(2024 金华三模)洗衣史上的第一个奇迹发生在公元前600年,当时腓尼基人把山羊脂和草木灰混在一起造就了最原始肥皂,也就是洗衣皂。已知草木灰的主要成分是碳酸钾,小科做了如图实验,请回答下列问题:
(1)碳酸钾溶液和碳酸钠溶液化学性质相似,A试管中溶液变 色;
(2)C试管中有白色沉淀产生,请写出该反应的化学方程式 ;
(3)实验结束后,同学们将A、B、C三支试管中的所有物质倒入同一个洁净烧杯中,静置一段时间后,观察到烧杯底部有白色沉淀,上层为无色透明的溶液。无色溶液中除酚酞外,一定含有的溶质是 (填化学式)。
【解答】解:(1)碳酸钾溶液和碳酸钠溶液化学性质相似,碳酸钠溶液显碱性,碳酸钾溶液也显碱性,A试管中溶液变红色。
故答案为:红。
(2)C试管中有白色沉淀产生,是因为碳酸钾和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾,该反应的化学方程式是K2CO3+Ca(OH)2═CaCO3↓+2KOH。
故答案为:K2CO3+Ca(OH)2═CaCO3↓+2KOH。
(3)实验结束后,同学们将A、B、C三支试管中的所有物质倒入同一个洁净烧杯中,静置一段时间后,观察到烧杯底部有白色沉淀,说明溶液中不含有盐酸,上层为无色透明的溶液,说明溶液不显碱性,即溶液中不含有碳酸钾、氢氧化钾、氢氧化钙。无色溶液中除酚酞外,一定含有的溶质是反应生成的KCl。
故答案为:KCl。
7、(2023 鄞州区校级一模)证据是科学探究中获得结论的最重要的依据,让我们一起经历一次寻找证据的旅程吧。
【实验目的】制取纯净的硫酸钡
【反应原理】Na2SO4+Ba(NO3)2=BaSO4↓+2NaNO3
【实验步骤】取适量的硫酸钠和硝酸钡溶液反应,过滤、洗涤、干燥得到纯净的硫酸钡。
(1)实验中,能直接观察到说明硫酸钠和硝酸钡溶液发生化学反应的证据是: 。
(2)判断任一反应物是否完全反应的证据可按如下方法获取:
猜想 方案 证据 结论
硝酸钡可能已完全反应 取少量滤液,加入稀硫酸溶液,观察现象 无白色沉淀生成 硝酸钡已完全反应
硫酸钠可能已完全反应 硫酸钠未完全反应
(3)如果实验证明硝酸钡已经反应完全,要寻找硫酸钡已纯净的证据,我们可以从证明实验制得的硫酸钡中没有 (填化学式)来设计实验方案。
【解答】解:(1)硫酸钠与硝酸钡反应生成了硫酸钡沉淀,因此看到白色沉淀产生,证明两者发生了反应;
故答案为:有白色沉淀生成。
(2)硫酸钠有残留,则可以加入氯化钡溶液,此时硫酸钠与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,因此可以看到白色沉淀生成;
故答案为:取少量滤液,加入氯化钡溶液;有白色沉淀生成。
(3))硫酸钠和硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钠,该反应的反应物是硫酸钠和硝酸钡。如果实验证明硝酸钡已经反应完全,要寻找硫酸钡已纯净的证据,我们可以从证明实验制得的硫酸钡中没有硝酸钠、硫酸钠的残留来设计实验方案;
故答案为:NaNO3和Na2SO4。
8、【新考向】《天工开物》中有“煤饼烧石成灰”的记载(文中的“石”指石灰石),小金对其展开如下探究:如图甲所示,先利用煤气灯(煤气的主要成分是CO)煅烧石灰石,然后完成后续操作;最后又补充做了如图乙所示实验。
观察到的现象:
①烧杯内壁上的澄清石灰水变浑浊。
②试管A中无色酚酞试液变红,试管B中无色酚酞试液不变色。
(1)能成为煅烧石灰石是化学反应的证据是现象 (选填“①”“②”或“①和②”)。
(2)继续向试管A上层清液中逐滴滴加稀盐酸,至红色褪去。请用化学方程式解释红色褪去的原因: 。
(3)为检验图甲所示实验中的石灰石是否完全分解,可取冷却研细后的粉末少许于试管中, (补全实验方案)。
【解答】解:(1)①中加热石灰石时,在火焰上方倒扣一个用澄清石灰水润湿的烧杯,石灰水变浑浊,是因为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,此实验不能推断石灰石煅烧产生二氧化碳,因为酒精燃烧也会生成二氧化碳,使澄清石灰水变浑浊,②试管A中无色酚酞试液变红,而试管B中无色酚酞试液不变色,碳酸钙是难溶于水的,不能使酚酞变色,所以煅烧石灰石有新的物质生成,属于化学变化,故能成为煅烧石灰石是化学反应的证据是现象②;
(2)氢氧化钙与盐酸反应生成氯化钙和水,酚酞溶液的红色褪去,反应的化学方程式为Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O;
(3)若石灰石部分分解,则石灰石中还含有碳酸钙,碳酸钙能和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,氧化钙与稀盐酸反应生成氯化钙和水,故可设计的实验是取研细后的粉末少许于试管中,滴入适量稀盐酸,若有气泡产生,说明石灰石未完全分解,若无气泡产生,说明石灰石完全分解。
题型三 常见离子的检验
例1.[2024嘉兴一模]物质的结构决定性质、性质决定用途。下列物质的结构、性质和用途之间关系匹配正确的是( )
选项 物质结构 性质 用途
A 氢氧化钡中含有Ba2+ 具有碱性 可以除去溶液中的SO42﹣
B 氢氧化钡中含有OH- 具有碱性 可以除去溶液中的H+
C 稀硫酸中含有H+ 具有酸性 检验溶液中是否存在Ba2+
D 稀硫酸中含有SO42﹣ 具有酸性 检验溶液中是否存在CO32﹣
【答案】B
例2.[2024杭州一模]一包白色粉末中可能含有CuSO4、CaCO3、BaCl2、Na2SO4、NaOH中的一种或几种。同学们为探究其组成进行如下实验:
①取少量白色粉末,向其中加入足量的水,充分搅拌后过滤,得到白色沉淀和无色滤液;
②取实验①滤出的白色沉淀,向其中加入足量的盐酸,沉淀全部溶解,并产生无色气体;
③取实验①得到的滤液,向其中通入CO2,产生白色沉淀。
根据以上实验现象,判断白色粉末的组成。下列结论不正确的是( )
A.白色粉末中一定不含CuSO4、Na2SO4
B.白色粉末中一定含有CaCO3、BaCl2
C.白色粉末中一定含有CaCO3、BaCl2、NaOH
D.白色粉末中可能含有NaOH
【答案】.D
[解析]①中得到白色沉淀和无色滤液,故白色粉末中一定不含硫酸铜。不溶于盐酸,可与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,根据②中现象分析,白色沉淀中一定不含,一定含有,则白色粉末中,与不能同时存在。取实验①得到的滤液,向其中通入,产生的白色沉淀是二氧化碳与反应生成的继续与反应生成的沉淀,则一定不含。
例3.(2023 镇海区模拟)今有一混合物的水溶液,只可能含有以下离中的若干种:Na+、NH4+、Ba2+、Cl﹣、CO32﹣、SO42﹣,现取两份200毫升的溶液进行如下实验:1、第一份加足量氢氧化钠溶液,加热,收集到气体0.17g.2、第二份加足量氯化钡溶液后,得干燥沉淀2.33g,经足量盐酸洗涤、干燥后,沉淀质量不变.根据以上实验,以下推测错误的是( )
A.一定有铵根离子和硫酸根离子
B.一定有钠离子
C.一定有氯离子
D.一定没有钡离子
【解答】解:①能与足量NaOH溶液共热产生气体的物质应为铵盐,因此溶液中应含有铵根离子;故一定存在NH4+;收集到气体0.17g,即0.01mol,根据铵根和氢氧根1:1反应得到氨气可知铵根的物质的量为0.01mol;
②在溶液可能存在的六种离子中,能与氯化钡溶液反应形成的沉淀只有碳酸钡和硫酸钡,因此沉淀有三种情况:可能是碳酸钡;可能是硫酸钡;可能是既有碳酸钡又有硫酸钡;其中硫酸钡不溶于酸也不能与酸反应;而碳酸钡与酸能反应而沉淀质量减少;根据(得干燥沉淀2.33 g,经足量盐酸洗涤、干燥后,沉淀质量为不变)故沉淀为:只有硫酸钡,没有碳酸钡;
确定原溶液中存在SO42﹣;因为Ba2+与SO42﹣在溶液中不能共存,确定原溶液中一定不存在Ba2+;
Cl﹣对①②的现象,没有影响,因此可能有,也可能没有;
第二份得到沉淀质量为2.33g,根据硫酸钡的质量可求硫酸根的物质的量为0.01mol;
则铵根带有的正电荷的物质的量为0.01mol×1=0.01mol,硫酸根带有的负电荷的物质的量为0.01mol×2=0.02mol,发现负电荷多,故还应该含有带正电荷的离子,则还含有Na+;
故原溶液中一定存在NH4+、SO42﹣、Na+,一定不存在Ba2+、CO32﹣,可能存在Cl﹣;
故选:C。
变式训练
1、[2024宁波一模]无土栽培是利用营养液栽培作物的一种方法。现有一种无色营养液,其溶质成分可能含硝酸钙、碳酸钾、氯化钾、硝酸钾中的一种或几种。为探究其成分,某同学设计并完成了如图所示的实验。下列关于该营养液溶质的判断,正确的是( )
A.可能不含硝酸钙
B.一定含有硝酸钾
C.一定含有碳酸钾
D.可能由硝酸钙、氯化钾、硝酸钾组成
【答案】.D
[解析]向其中一份营养液中加溶液有白色沉淀生成,则其溶液中一定有硝酸钙,硝酸钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和硝酸钠;溶液中一定不含碳酸钾,否则碳酸钾会与硝酸钙发生反应,两者不共存,故A、C错误。向其中一份营养液中加溶液有白色沉淀生成,则其溶液中一定有氯化钾,氯化钾与硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钾。营养液中可能含有硝酸钾,故B错误、D正确。
2.[2023宁波]有一包固体样品,可能含氯化铁、硫酸钠、氢氧化钡、氢氧化钠中的一种或几种。小宁进行了如下实验:
根据实验现象,下列判断错误的是( )
A.滤液丙中含有氯化铁
B.沉淀乙为氢氧化铁、硫酸钡
C.滤液甲中一定不存在氢氧化钠
D.样品中一定有氯化铁、硫酸钠、氢氧化钡
【答案】.C
[解析]向固体样品中加入水并过滤得到滤液甲,向滤液甲中加入稀硫酸后产生沉淀,说明滤液甲中含有钡离子,所以固体样品中一定含有氢氧化钡。沉淀乙中加入稀盐酸后得到黄色滤液丙,说明丙中有铁离子,所以沉淀乙中一定有氢氧化铁,故原固体样品中一定有氯化铁。沉淀乙中有一部分加稀盐酸没有溶解,说明沉淀乙中有硫酸钡沉淀,故原固体样品中一定有硫酸钠。无法判定滤液甲中是否有氢氧化钠,故C错误。
3、[2024宁波一模]某氯化钠固体样品中可能含有硫酸钠、硝酸钡、氯化镁、硫酸铜和碳酸钙中的一种或几种。为确定其成分,取40g固体样品,按下列流程进行实验。回答下列问题:
(1) 白色沉淀A的化学式为____________。
(2) 写出生成白色沉淀B的化学方程式:____________________________________________。
(3) 固体样品中除氯化钠外,还一定存在__________________________。
【答案】.(1)
(2)
(3) 碳酸钙、硫酸钠、氯化镁
[解析]向固体样品中加入足量水溶解并过滤,得到无色溶液1,则固体样品中一定不含硫酸铜。向白色沉淀A中加入稀盐酸,沉淀全部溶解,则白色沉淀中一定含碳酸钙,一定不含硫酸钡,固体样品中一定含碳酸钙,硫酸钠和硝酸钡不能同时存在。向无色溶液1中加入氯化钡溶液后生成白色沉淀B,且白色沉淀B不与盐酸反应,则白色沉淀B为硫酸钡,则固体样品中一定含硫酸钠,一定不含硝酸钡。向溶液2中加入氢氧化钠溶液后生成白色沉淀C,则白色沉淀C为氢氧化镁,则固体样品中一定含氯化镁。
4、[2024温州一模]某混合物可能由氯化钠、硫酸钠、碳酸钠中的一种或几种组成。为确定其成分,进行了如下实验:
(1) 过滤操作中除了需要带铁圈的铁架台、滤纸、玻璃棒外,还需要用到的仪器有____________。
(2) 本实验中加硝酸钡的目的是________________________。
(3) 小龙认为,上述实验设计还存在不足,为了确定原混合物的成分,建议换用上述实验中的其中一种试剂。试分析该如何换用试剂,并说明理由:______________________________________________________________________________。
【答案】.(1) 漏斗、烧杯
(2) 检验是否存在硫酸钠
(3) 将稀盐酸换成稀硝酸,因为盐酸中氯离子会对氯化钠的检验造成干扰
5.[2023湖州一模]有一包白色粉末,是由硫酸铜、氯化钠、碳酸钠、硫酸钠中的一种或几种组成的,为检验其中的成分,按以下流程进行实验:
(1) 根据实验现象,白色粉末中一定没有________________。
(2) 实验中不能用BaCl2溶液代替Ba(NO3)2溶液的理由是____________________________________________________。
3.(1) 硫酸铜、硫酸钠
[解析]因为硫酸铜溶于水后溶液呈蓝色,但白色粉末加水后为无色溶液,故一定没有硫酸铜;无色溶液中加入足量的硝酸钡后,有白色沉淀,但再加稀硝酸后,沉淀全部溶解,说明白色沉淀中有碳酸钡,一定没有硫酸钡,故白色粉末中有碳酸钠,没有硫酸钠。
(2) 氯化钡溶液中有氯离子,会干扰氯化钠的检验
6.[2024杭州模拟]使用甲醇(CH3OH)作为汽车的燃料,可以减少汽车尾气对环境造成的污染,某研究性学习小组为了探究甲醇在氧气中燃烧的产物,将燃烧后的混合气体通过如下的装置进行实验。
A B C D
(1) 为尽可能多地检验出甲醇的燃烧产物,如图所示装置的正确连接顺序为混合气体 ______ ______ ______ 尾气处理。(填写装置序号,装置不重复使用)
(2) 实验开始时,先进行的操作是______(填序号)。
①通入甲醇燃烧后的气体产物 ②加热
(3) 该学习小组的同学选择正确的设计并进行实验,在实验过程中观察到的部分现象为D和A中①装置内的澄清石灰水均变浑浊,而A中③装置内的澄清石灰水不变浑浊,得出这次实验中甲醇的燃烧产物为________________________________。
【答案】.(1) C; A; B
[解析]甲醇中含有碳、氢、氧元素,在燃烧时可能产生CO、CO2、H20等物质,检验CO常用氧化铜,检验CO2常用澄清石灰水,检验H20常用无水硫酸铜。因为CO和氧化铜反应会生成CO2,所以应该先检验CO2,然后再检验CO;而气体通过澄清石灰水时会带出水蒸气,故应最先检验H20,然后检验CO2,最后检验CO。
(2) ①
(3) CO、CO2、H20
[解析]根据A中①装置内的澄清石灰水变浑浊可知,甲醇燃烧后的产物中有二氧化碳;根据A中③装置内澄清石灰水不变浑浊、D中的澄清石灰水变浑浊可知,产物中有一氧化碳。甲醇中含有碳、氢、氧元素,故生成物中应还有含氢元素的物质,则产物中有水。
7.[2024杭州一模]科学兴趣小组的同学在学校STEM项目化学习活动中,对“暖宝宝”进行了研究。
(1) 探究:暖宝宝中的主要成分是什么?
剪开内包装袋,倒出其中的粉末,发现呈黑色。
【提出猜想】该黑色粉末可能含有炭粉、铁粉、二氧化锰、氧化铜、四氧化三铁中的一种或几种。
【初步验证】将磁铁靠近黑色粉末,部分被吸引。
【查阅资料】四氧化三铁具有磁性,能被磁铁吸引;炭粉、二氧化锰不与稀硫酸反应。
【进行实验】
实验编号 实验操作 实验现象
① 取黑色粉末向其中加足量稀硫酸 固体部分溶解,剩余固体仍为黑色粉末,有气泡产生
② 取实验①的残渣灼烧,将内壁涂有澄清石灰水的小烧杯罩在上方 澄清石灰水变浑浊
【得出结论】黑色粉末中肯定含____________。
(2) 思考:暖宝宝为什么会发热?
【查阅资料】暖宝宝中的铁粉在空气中发生了缓慢氧化,进而放出热量。
利用上述原理,兴趣小组的同学设计用暖宝宝贴来测定空气的组成(实验中消耗的水忽略不计)。实验装置如图所示,打开弹簧夹,量筒中的水流入容积为250ml的集气瓶中。最终量筒内水的读数为45ml,造成误差的原因可能是______(填字母)。
A.装置漏气
B.暖宝宝贴量不足
C.暖宝宝贴过量
D.最终读取量筒中剩余水的体积时俯视读数
E.最终读取量筒中剩余水的体积时仰视读数
【答案】.(1) 铁粉、炭粉
[解析]向黑色粉末中加入稀硫酸,固体部分溶解并产生气泡,则黑色粉末中肯定含有铁粉。澄清石灰水变浑浊,说明加热后生成了二氧化碳,则原物质中一定含有炭粉。
(2) E
[解析]该实验测得空气中氧气的体积分数为,与理论值相比,实验结果偏大。装置漏气会导致吸入的水量不足,使测得氧气的体积分数偏小,A错误。暖宝宝贴量不足,会导致氧气未完全消耗,氧气的体积分数偏小,B错误。暖宝宝贴过量不会使测得的氧气体积分数偏大,C错误。最终读取量筒中剩余水的体积时俯视读数,会使读数偏大,实际水量偏少,测得氧气的体积分数偏小,D错误。最终读取量筒中剩余水的体积时仰视读数,会使读数偏小,实际水量偏多,测得氧气的体积分数偏大,E正确。
8.[2024宁波一模]日前,某知名品牌钙片钙含量不足的新闻引发热议。为研究钙片中碳酸钙的含量,小科进行了如下实验探究。
【实验设计】小科设计了如图所示的装置进行实验(部分夹持装置未画出)。
【实验步骤】
①按图连接好仪器,并检查装置气密性。
②在B中形管内放入若干钙片样品,样品总质量m0,通过A往装置中通入氮气。
③一段时间后,测得C装置质量为m1。
④打开分液漏斗活塞,加入稀盐酸,至B装置不再产生气泡。
⑤再次通入氮气,一段时间后,测得C装置质量m2。
【实验分析】
(1) 写出B装置中发生反应的化学方程式:___________________________________。
(2) 实验步骤⑤中再次通入氮气的目的是__________________________________。
(3) 该实验装置的设计存在明显缺陷,请指出问题并完善:__________________________________________________________________________________________________(不考虑稀盐酸的挥发)。
(4) 若题述数据是在装置完善后称得,则该钙片中碳酸钙含量为__________________________________(结果用含mo、m1、m2的式子表示)。
【答案】.(1)
(2) 将B中产生的全部排入C中
(3) B中产生的混合气体中有水蒸气,应在BC之间插入一个装有浓硫酸的干燥装置
[解析]B中产生的混合气体中含有水蒸气,需要排除水蒸气对实验结果的干扰,浓硫酸具有吸水性,且不与二氧化碳反应,可用来干燥二氧化碳,则可在BC之间插入一个装有浓硫酸的干燥装置。
(4)
[解析]C装置增重的质量就是二氧化碳的质量,则二氧化碳的质量为,
设该钙片中碳酸钙的质量为。
则该钙片中碳酸钙含量为。
9.[2024宁波模拟]铁矿石是钢铁生产企业的重要原材料,通常赤铁矿中铁含量高达50~60%。现有一块铁矿石是红色的,同学们猜测岩石中可能含有氧化铁,为了验证猜想并测定其含铁量,在老师的指导下进行了以下研究:
A B
【查阅资料】
①赤铁矿的主要成分是Fe2O3,其他成分不含铁元素且不能与酸反应。
②一定温度下,CH4可将Fe2O3还原为单质铁,若温度控制不当,还可能生成少量的Fe3O4。
③单质铁和Fe3O4均能被磁铁吸引。
【实验探究】
(1) 小明利用A装置进行实验时,连接好装置、检查装置气密性并装入药品后的第一步操作是____________________________。
(2) 小明将A装置中得到的固体经过水洗、过滤、干燥处理后,再通过B装置进行实验,得出了岩石中含有氧化铁的结论,在此实验中能支持此结论的证据是________________________________________________________________________。
(3) 通过测量岩石样品质量、收集的气体体积可以计算岩石中氧化铁的质量分数。若B装置的固体含有一定量的Fe3O4,则会导致测得的岩石中氧化铁的质量分数比实际含量____(选填“偏高”“偏低”或“不变”)。
【答案】.(1) 通入一段时间的甲烷气体
[解析]连接好装置、检查装置气密性并装入药品后的第一步操作是通入一段时间的甲烷气体,排出装置中的空气,防止加热时发生爆炸。
(2) B装置锥形瓶中固体减少,产生气泡,溶液由无色变成浅绿色
[解析]可将还原为单质铁,若岩石中含有氧化铁,则A装置中得到的固体中有单质铁。铁与盐酸反应的现象是B装置锥形瓶中固体减少,产生气泡,溶液由无色变成浅绿色。
(3) 偏低
[解析]若B装置的固体含有一定量的,则会导致铁的质量偏小,从而导致计算的氧化铁质量偏小,进一步导致样品中氧化铁质量分数偏低。
题型四 纯碱的制取、碳酸钠与碳酸氢钠的性质探究
例1.(2023 镇海区模拟)侯氏制碱法以氯化钠为原料制备纯碱,反应原理是:NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl
(NaHCO3在低温下溶解度较小、2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O)。
(1)循环中物质X的化学式 ;
(2)将所得滤液(NH4Cl与NaCl的混合溶液)浓缩后降温,NH4Cl晶体大量析出,而NaCl却仍留在了溶液中,主要原因是 。
【解答】解:(1)碳酸氢钠受热分解生成了碳酸钠、二氧化碳和水,碳酸钠为目标产物,而在沉淀池需要通入二氧化碳,所以二氧化碳可以循环使用,因此X为二氧化碳;
故答案为:CO2。
(2)氯化钠溶解度受温度影响变化不大,而氯化铵溶解度随温度降低而减小,因此降温后大量析出,而氯化钠不会析出;
故答案为:氯化钠溶解度受温度影响变化不大。
例2.侯德榜是我国著名的化学家,为纯碱和氮肥工业技术的发展做出了杰出的贡献,他发明的侯氏制碱法大大提高了原料的利用率,其工业流程大致如图:
(1)过程①是 变化(选填“物理”或“化学”)
(2)过程②的化学方程式为 。
(3)上述流程中,为了节约成本,可循环利用的物质是 。
【解答】解:(1)从流程图看出,过程①是分离液态空气得到氮气,没有产生新物质,因此属于物理变化;故答案为:物理变化;
(2)氮气和氢气在高温、高压和催化剂作用下生成氨气;化学方程式为:N2+3H22NH3;故答案为:N2+3H22NH3;
(3)从流程图看出,为了节约成本,可循环利用的物质有CO2;故答案为:CO2。
例3.(2023 杭州模拟)侯氏氨碱法生产纯碱主要的工艺流程如下:
【资料】如图中虚线框内的主要反应为:NaCl(饱和)+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,CO2+H2O+Na2CO3=2NaHCO3;碳酸氢钠在20℃时溶解度为9.6g,在50℃以上开始分解生成碳酸钠、水和二氧化碳;碳酸氢钠的溶解度受温度影响较大。请完成下列各题:
(1)操作Ⅰ的名称 ,如在实验室进行此操作,其中玻璃棒的作用是 。
(2)写出NH4Cl的一种用途 ;在该工艺流程中能循环使用的物质有 。
(3)加入稍过量Ca(OH)2溶液后反应的化学方程式为 ;滤液B加入盐酸后反应的化学方程式为 。
(4)为除尽粗食盐水中的氯化钙和氯化镁,加入的氢氧化钙和碳酸钠试剂的先后顺序不能颠倒,原因是 。
【解答】解:(1)经过操作I可以得到固体和滤液,所以操作I的名称是:过滤,如在实验室进行此操作,其中玻璃棒的作用是引流;故答案为:过滤;引流;
(2)NH4Cl中含有氮元素,所以可做氮肥,由工艺流程图可知,在该工艺流程中能循环使用的物质有二氧化碳、碳酸钠等;故答案为:做氮肥;二氧化碳(合理即可);
(3)加入稍过量Ca(OH)2是为了除去氯化镁杂质,所以发生反应的化学方程式为:Ca(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2↓+CaCl2,滤液B中含有碳酸氢钠,所以加入盐酸后反应的化学方程式为:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑;故答案为:Ca(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2↓+CaCl2;NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑;
(4)碳酸钠可以同时除去过量的氢氧化钙和生成的氯化钙,并且不会影响产品的纯度,如果颠倒,过量的氢氧化钙以及生成的氯化钙会影响产品的纯度;故答案为:如果颠倒,过量的氢氧化钙以及生成的氯化钙会影响产品的纯度。
例4.[2023金华]食用碱的主要成分是Na2CO3(含有少量NaCl),研究小组为测定市售食用碱中Na2CO3的含量,设计了如图所示实验装置。
取12克食用碱样品放入锥形瓶进行实验。按定量测定实验的正确步骤,进行规范操作,并用电子天平对某一装置进行连续称重,直至该装置质量不再改变时停止实验,此时该装置质量增加了4.4克。(假设每步吸收都完全,A、C、D、E装置中试剂均过量)
回答下列问题:
装置A的作用是____________________
____________________________________________________________;
(2) 根据某装置质量不再改变时,作为停止实验的依据,则该装置应该是______;
(3) 计算食用碱中Na2CO3的质量分数。(要求根据化学方程式计算)
(1) 吸收空气中的,排除空气中的对实验测量结果的干扰
[解析]空气中有一定量的二氧化碳,会对中碱石灰吸收二氧化碳后装置增加的质量产生影响,所以装置的作用是吸收空气中的二氧化碳。
(2) D
[解析]本实验通过装置吸收二氧化碳的量来计算食用碱中碳酸钠的含量,所以装置质量不再发生改变时,说明碳酸钠已完全反应。
(3) 解:设Na2CO3的质量为。
克
的质量分数
答:食用碱中的质量分数为。
变式训练
1、(2023 鹿城区模拟)一天,小影惊奇的发现妈妈蒸馒头时用的不是纯碱,而是小苏打,她好奇的问:“为什么不用纯碱而用小苏打?”妈妈说“面团没发酵,不能用纯碱”.通过查阅资料小影发现小苏打的化学式为NaHCO3,是一种常用的膨松剂,加热后可转化为纯碱.下列小影相关的推断不合理的是( )
A.小苏打对人体无害
B.小苏打是膨松剂是因为能产生二氧化碳气体
C.吃这种馒头可抑制胃酸
D.小苏打能和酸反应,所以小苏打属于碱
【解答】解:A、小苏打是对人体无害的化学物质,故A正确;
B、小苏打受热易分解生成二氧化碳,可用做膨松剂,故B正确;
C、小苏打能与酸反应,故吃加有小苏打的馒头可以抑制胃酸,故C正确;
D、小苏打属于盐类物质,不是碱类物质,故D错误;
故选:D。
2、形瓶中,向锥形瓶中滴加一定浓度的稀盐酸。实验测得锥形瓶中溶液的总质量与加入稀盐酸的质量关系如图所示,下列说法错误的是( )
A.m1的值无法确定
B.理论上稀盐酸的质量分数可以求解
C.加入m1g稀盐酸后,才开始产生气泡
D.该方法测得的碳酸钠质量分数可能偏小
【解答】解:A、分析图可知,滴加稀盐酸质量是m1g,溶液质量是100g,m1的值是:100﹣50=50,故A错误;
B、设碳酸钠质量为x,反应的氯化氢质量为y。
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
106 73 44
x y 2.2g
x=5.3g
y=3.65g
与碳酸钠反应的稀盐酸质量:147.8g+2.2g﹣100g=50g,稀盐酸质量分数100%=7.3%,故B正确;
C、稀盐酸先与氢氧化钠反应,再与碳酸钠反应,所以加入m1g稀盐酸后,才开始产生气泡,故C正确;
D、过程中锥形瓶中原有的空气会让二氧化碳替代,造成反应前后的质量差变小,即二氧化碳的质量偏小,使计算的碳酸钠质量分数偏小,故正确。
故选:A。
3、[2023杭州一模]某校科学兴趣社团的同学们在化学实验室进行“从NaCl和Na2CO3的混合物中提纯NaCl”的探究活动。同学们经过讨论认为利用两物质化学性质的差异,可采用如下化学方法来提纯。
(1) 图中固体X的化学式为____________。
(2) 由于BaCl2溶液的用量不易控制,因此会使溶液b的溶质有多种情况,导致蒸发后得到的固体可能不纯。同学们对方案中溶液b的溶质成分进行了猜想。猜想一:NaCl、BaCl2;猜想二:NaCl;猜想三:____________________________。
(3) 经讨论大家认为只用一种试剂就能判断出溶液b中溶质的成分,这种试剂是________。
【答案】.(1)
(2) NaCl、Na2CO3
[解析]加入一定量的溶液时,如果氯化钡过量,溶液中的溶质是、;如果恰好完全反应,溶液中的溶质是;如果氯化钡不足,溶液中的溶质是、Na2CO3。
(3) 稀硫酸
[解析]加入稀硫酸时,如果无明显现象,说明溶质是氯化钠;如果产生白色沉淀,说明溶质是氯化钠和氯化钡;如果产生气泡,说明溶质是氯化钠和碳酸钠。
4、【新考向】(2024 杭州模拟)某研究小组对一款在中小学生中盛行的炸包玩具进行了项目式探究。
【查阅资料】在炸包内,隐藏着一个小塑料袋,用手捏破塑料袋后,液体与白色粉末接触产生二氧化碳气体,炸包会在3s内迅速膨胀,产生“爆炸”效果。
任务:探究炸包中小塑料袋内白色固体的成分
【提出猜想】
猜想1:碳酸钙
猜想2:碳酸钠
猜想3:碳酸氢钠
【查阅资料】碳酸钠受热不分解,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳。
【进行实验】
(1)将少量白色粉末放入水中搅拌,固体全部溶解,说明猜想 (选填“1”、“2”或“3”)不成立。
(2)另取炸包内的白色粉末进行如图实验,进一步探究白色固体的成分观察到 ,说明白色固体为碳酸氢钠。写出试管B中发生反应的化学方程式: 。
【解答】解:(1)将少量白色粉末放入水中搅拌,固体全部溶解,说明猜想1不成立,因为碳酸钙不溶于水,碳酸钠和碳酸氢钠都溶于水;
(2)碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,可观察到澄清石灰水变浑浊,说明白色固体为碳酸氢钠;B中的反应是氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。
故答案为:(1)1;
(2)澄清的石灰水变浑浊;CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。
5、(2024 玉环市模拟)疫情期间足不出户,数以百万的中国人发现了烹饪的乐趣,碳酸氢钠(NaHCO3)俗称小苏打,被大家广泛应用于面点的制作中。某科学兴趣小组的同学对碳酸氢钠的热稳定性进行了探究。
[查阅资料]碳酸氢钠受热容易分解,生成水、二氧化碳气体和一种常见的固体物质。
[进行实验]为验证碳酸氢钠受热时会分解,兴趣小组的同学取一定质量的碳酸氢钠到铜片上加热,如图所示。
(1)加热一段时间后,观察到烧杯内壁有水珠。
(2)充分加热后,将烧杯迅速倒转过来,倒入适量的澄清石灰水,振荡,观察到石灰水变浑浊。写出该反应的化学方程式: 。
(3)兴趣小组的同学认为充分加热后的这种固体产物可能是NaOH或Na2CO3。
①他们猜想的理论依据是 。
②请设计实验来检验反应后的固体产物是NaOH还是Na2CO3,并填入下表:
实验操作 预期实验现象 结论
方案一:取少量反应后的固体产物溶于水,加入适量氯化钙溶液 固体产物是Na2CO3,而不是NaOH
方案二: 产生大量气泡 固体产物是Na2CO3,而不是NaOH
【解答】解:(1)加热一段时间后,观察到烧杯内壁有水珠,说明反应生成水。
(2)充分加热后,将烧杯迅速倒转过来,倒入适量的澄清石灰水,振荡,观察到石灰水变浑浊,是因为反应生成的二氧化碳和氢氧化钙反应生成白色沉淀碳酸钙和水,该反应的化学方程式:Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O。
故填:Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O。
(3)①他们猜想的理论依据是质量守恒定律,即反应前后元素种类不变。
故填:质量守恒定律。
②方案一:取少量反应后的固体产物溶于水,加入适量氯化钙溶液,产生白色沉淀,是因为碳酸钠和氯化钙反应生成白色沉淀碳酸钙和氯化钠,说明固体是碳酸钠;
方案二:取少量反应后的固体产物溶于水,加入适量稀盐酸,产生气泡,是因为盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,说明固体是碳酸钠。
故填:产生白色沉淀;取少量反应后的固体产物溶于水,加入适量稀盐酸。
6、(2024 西湖区模拟)市场上常见的苏打水有苏打气泡水和无汽苏打水两种。它们的主要成分中都含有碳酸氢钠,俗称小苏打,具有以下性质。
性质一:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑(NaHCO3在50℃以上开始逐渐分解)
性质二:NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑
(1)苏打气泡水中含有大量二氧化碳,瓶盖一打开就有大量气泡产生,所以叫气泡水。无汽苏打水则不含二氧化碳,但小明认为他喝入体内也会产生二氧化碳,主要是利用了碳酸氢钠的性质 (选填“—”或“二”),理由是 。
(2)小明查阅了相关资料想自制苏打水,于是购买了一袋小苏打,包装袋上标注的碳酸氢钠含量是99%。真的有这么高吗?小明取了10克小苏打样品放入装置,逐次加入稀硫酸进行实验,得到相关数据。请通过计算帮助
小明判断包装袋上的标注是否准确。(2NaHCO3+H2SO4═Na2SO4+2H2O+2CO2↑)
序号 反应前 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
加入稀硫酸溶液质量/克 0 10 10 10 10 10
C装置中溶液总质量/克 100.0 101.1 102.2 103.3 104.4 105.0
(3)如果去掉装置B,测量结果将会 (选填“偏大”或“偏小”)。
【解答】解:(1)因为人体内不能达到50℃的温度,所以他喝入无汽苏打水体内也会产生二氧化碳不是受热分解,主要是因为人体的为中有盐酸,盐酸与碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,因此喝入无汽苏打水体内也会产生二氧化碳;
(2)由题意得:生成二氧化碳的质量为105.0g﹣100.0g=5.0g
设样品中碳酸氢钠的质量为x。
2NaHCO3+H2SO4═Na2SO4+2H2O+2CO2↑
168 88
x 5.0g
x≈9.55g
样品中碳酸氢钠的质量分数为:100%=95.5%≠99%,因此包装袋上的标注不准确;
答:包装袋上的标注不准确;
(3)根据图中的实验过程。A装置硫酸与碳酸氢钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,B装置干燥二氧化碳气体,C装置吸收生成的二氧化碳,因此C装置中溶液增加量即为生成的二氧化碳气体,因此如果去掉装置B,则水蒸气也进入C装置,导致二氧化碳的质量增大,计算所得的碳酸氢钠的质量增大,测量结果将会偏大。
故答案为:(1)二;人体内不能达到50℃的温度或人体内有盐酸;
(2)包装袋上的标注不准确;
(3)偏大。
7、[2023丽水]小科在某次家庭劳动实践时发现,厕所污垢通常用洁厕灵进行清洗,他对家里某品牌洁厕灵的有效成分及其含量进行实验研究。
查阅资料可知洁厕灵(如图)的有效成分是HCl。HCl的含量可利用NaHCO3溶液来测定,反应的化学方程式为 ,洁厕灵其他成分均不参加反应。
向一锥形瓶中加入100克该品牌洁厕灵,再逐次加入相同质量分数的NaHCO3溶液,测出每次锥形瓶中充分反应后溶液的总质量,数据记录如表。
第一次 第二次 第三次
加入NaHCO3溶液的质量/克 100 100 100
反应后溶液的总质量/克 197.8 295.6 395.6
(1) 该洁厕灵呈____(选填“酸性”或“碱性”);
(2) 第一次实验产生的气体质量为____克;
(3) 求该品牌洁厕灵中HCl的质量分数;
(4) 下列关于家庭小实验活动的说法中,你认为合理的有__。
A.开展家庭小实验活动时,需要规范操作
B.明白实验原理和安全事项后,有安全保障才开展实验
C.只要网上能买到的,可随意购买药品或器材进行各类实验
【答案】.(1) 酸性
(2) 2.2
[解析]反应后溶液减少的质量为生成的二氧化碳的质量,故第一次实验产生的克克克克。
(3) 解:由一、二两次实验可知的质量为4.4克,
设洁厕灵中的质量为
克
得克
洁厕灵中的质量分数(克/100克)
答:该品牌洁厕灵中的质量分数为。
(4) AB
题型五 粗盐的提纯
例1.(2024 西湖区校级模拟)从海水中提取粗盐的流程如图所示,过程中温度变化忽略不计,下列说法不正确的是( )
A.在结晶过程中氯化钠的质量分数先增大后不变
B.结晶池内母液蒸发得到的盐卤(亦称苦卤)属于混合物
C.第④步的操作主要是过滤
D.③步骤中随着水分的蒸发,氯化钠的溶解度逐渐变小,析出晶体
【解答】解:A、结晶过程中,水分蒸发,溶液达到饱和状态前,溶质质量不变,溶剂质量减少,氯化钠的质量分数增大;达到饱和状态后,所得溶液为该温度下的饱和溶液,溶质质量分数不变,即在结晶过程中氯化钠的质量分数先增大后不变,故选项说法正确。
B、结晶池内母液蒸发得到的盐卤(亦称苦卤)中含有氯化钠、氯化镁等,属于混合物,故选项说法正确。
C、第④步操作能将粗盐和母液分离,第④步的操作主要是过滤,故选项说法正确。
D、③步骤中随着水分的蒸发,溶剂质量减少,析出晶体,故选项说法错误。
故选:D。
例2.(2023 宁波模拟)“粗盐提纯”的实验内容和步骤如图,下列说法错误的是( )
A.本实验需查阅资料,了解食盐在加热至高温时的溶解度
B.操作Ⅲ中,若未能充分溶解,则实验的产率将偏低
C.操作Ⅳ中,得到的滤渣是粗盐中的难溶性杂质
D.操作Ⅴ中,需加热至液体中有大量固体出现为止
【解答】解:A、本实验采用的蒸发结晶的方法,无需查阅资料,了解食盐在加热至高温时的溶解度;需了解食盐在室温时的溶解度,可控制量取水的量,故选项说法错误。
B、操作Ⅲ中,若未能充分溶解,会导致蒸发得到的精盐质量偏小,导致产率偏低,故选项说法正确。
C、操作Ⅳ中,进行过滤后,得到的滤渣是粗盐中的难溶性杂质,故选项说法正确。
D、操作Ⅴ中,需加热至液体中有大量固体出现为止,应停止加热,利用余热将剩余液体蒸干,故选项说法正确。
故选:A。
例3、(2023 宁波模拟)84消毒液是常用的消毒剂,其消毒的有效成分是次氯酸钠(化学式是NaClO)。次氯酸钠工业生产原料的来源是粗盐,粗盐中含有硫酸钠、氯化镁、氯化钙和泥沙等杂质,流程如图:
(1)气体C是密度最小的无色无味气体,它的化学式是 。
(2)操作2中加入的过量碳酸钠溶液,不仅除去了粗盐中含有的氯化钙杂质,还除去了 (填化学式)。
(3)反应Ⅳ的化学方程式为 。
【解答】解:(1)气体C是密度最小的无色无味气体,该气体是氢气,其化学式为H2。
(2)操作2中加入的过量碳酸钠溶液,不仅除去了粗盐中含有的氯化钙杂质,还除去了过量的氢氧化钡、氢氧化钡和氯化镁反应生成的氯化钡,其化学式为Ba(OH)2、BaCl2。
(3)反应Ⅳ中,通电时,氯化钠溶液反应生成氢氧化钠、氯气和氢气,反应的化学方程式:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。
故填:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。
变式训练
1、(2024 温州三模)粗盐中常含有(CaCl2、Na2SO4及泥沙等杂质),某兴趣小组经讨论后按以下流程进行提纯。下列说法错误的是( )
A.整个流程中共使用玻璃棒3次
B.操作b是为了除去NaCl溶液中的水及过量的盐酸
C.沉淀中含CaCO3、BaSO4及泥沙
D.A试剂为Na2CO3,B试剂为BaCl2
【解答】解:A.整个流程中,溶解过程、操作a、b(为过滤)均使用了玻璃棒,故正确;
B.盐酸易挥发,操作b为蒸发操作,这是为了除去NaCl溶液中的水及过量的盐酸,故正确;
C.结合分析可知,沉淀中含CaCO3、BaSO4、BaCO3和泥沙,故错误;
D.结合分析可知,A 试剂为BaCl2,B试剂为Na2CO3,如果顺序颠倒,不能除去钡离子,故错误;
故选:CD。
2、(2024 杭州模拟)现有一定质量的粗盐样品(含有少量泥沙等不溶性杂质和少量Na2SO4、MgCl2、CaCl2等可溶性杂质)。某实验小组利用实验室常用仪器对粗盐样品进行提纯,提纯步骤如下:
请根据提纯步骤回答下列问题:
(1)步骤⑥中加入过量盐酸的目的是 。
(2)步骤②和步骤④不可以颠倒,理由是 。
(3)同学提出精盐中的NaCl比原来粗盐中的多,简要说明 。
【解答】解:(1)由于氢氧化钠、碳酸钠溶液是过量的,滤液中含有氯化钠、碳酸钠和氢氧化钠,因此步骤⑥加入过量盐酸的目的是除去过量的氢氧化钠、碳酸钠。
(2)步骤②和步骤④不可以颠倒,是因为碳酸钠能与过量的氯化钡此反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,如果颠倒,无法除去过量的氯化钡。
(3)除杂过程中,碳酸钠、氢氧化钠均转化为氯化钠,使氯化钠的质量增加,精盐中的NaCl比原来粗盐中的多。
故答案为:
(1)除去过量的氢氧化钠、碳酸钠;
(2)如果颠倒,无法除去过量的氯化钡;
(3)除杂过程中,碳酸钠、氢氧化钠均转化为氯化钠,使氯化钠的质量增加。
3、(2024 舟山模拟)在新冠肺炎防疫中,84消毒液是常用的消毒剂,其消毒