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第6节 几种重要的盐
考点一、常见的盐
盐是指由金属阳离子(或铵根离子)和酸根离子构成的一类化合物。盐可分为可溶性盐和难溶性盐,常见的可溶性盐有钾盐、钠盐、铵盐、硝酸盐。常见的难溶性盐有AgCl、BaSO4及大部分的碳酸盐。
纯碱又称苏打,是碳酸钠(化学式Na2CO3)的俗名。它的水溶液呈碱性,能使无色酚酞变红色。当碳酸钠从溶液中结晶析出时,晶体里结合了一定数量的水分子,其化学式为Na2CO3·10H2O。碳酸钠晶体暴露在干燥的空气中易失去结晶水而最后变成粉末,此变化叫风化,属于化学变化。
碳酸钙是大理石、石灰石的主要成分,它是一种白色固体,难溶于水。碳酸钙形成的岩石是重要的建筑材料。
氯化钠俗称食盐,它是一种白色固体,易溶于水,有咸味。氯化钠既是人类不可缺少的食物佐料,又是重要的化工原料。
典例1:(2025九下·温州开学考)下列物质的名称、俗名、化学式及类别中, 完全对应的是( )
物质的名称 俗名 化学式 类别
A 碳酸钠 纯碱、苏打 NaCO3 盐
B 碳酸钙 生石灰 CaCO3 盐
C 氢氧化钙 熟石灰 CaO 金属氧化物
D 氢氧化钠 苛性钠、烧碱 NaOH 碱
A.A B.B C.C D.D
变式1:下列物质的制备或用途不正确的是( )
A.大理石——用作建筑材料
B.小苏打——用于焙制糕点
C.氯化钠——可从海水中提取
D.纯碱——用于除去热水瓶中的水垢
变式2:下列关于氯化钠性质和用途的描述中,不正确的是( )
A.易溶于水
B.能吸收空气中水分而潮解
C.其溶液能跟硝酸银溶液反应
D.0.9%的NaCl溶液用作医疗上的生理盐水
变式3:(2023九上·余姚期末)小明给硫酸、盐酸、氢氧化钠、氯化钠四种物质制作了一个二歧分类检索表如表:
1a能与铁反应............... 2
1b不能与铁反应...............3
2a加入氯化钡溶液,产生白色沉淀.......A
2b加入氯化钡溶液,无明显现象........B
3a滴加酚酞试剂,溶液变红..........C
3b滴加酚酞试剂,溶液不变色.........D
(1)C的俗称是 。
(2)写出D在生活中的一种用途 。
考点二、盐的化学性质
盐的化学性质:
①盐溶液+金属→新盐+新金属(条件:盐要可溶;金属单质必须比盐中的金属元素活动性更强)
②盐溶液+酸溶液→新盐+新酸(条件:一般盐、酸均溶于水;符合复分解反应的条件;碳酸盐等弱酸盐可与强酸反应)
③盐溶液+碱溶液→新盐+新碱(条件:盐和碱必须可溶;符合复分解反应的条件)
④盐溶液+盐溶液→新盐+新盐(条件:盐和盐必须可溶;符合复分解反应的条件)
典例1:(2025九上·黄岩期末)以海水为原料生产的NaOH 固体中可能含有NaCl、Na2CO3、Na2SO4、CaCl2、MgSO4中的一种或几种。某同学想确定固体成分,进行如下实验。
(1)仅根据步骤①的实验现象,可得出原固体中一定不含 。
(2)根据步骤②④的现象,白色固体B的成分是 。
(3)步骤③滴加的试剂C为 溶液,则能判断原固体中一定含氯化钠。
变式1:(2025九上·慈溪期末)有甲、乙、丙、丁四种无色溶液, 它们分别是 Na2CO3、BaCl2、HCl、H2SO4溶液中的一种。为区别这四种溶液,现将它们两两混合并得到下面现象:
溶液 甲+乙 乙+丙 丙+丁 甲+丁
现象 无明显现象 白色沉淀 白色沉淀 无色气体
根据对上述现象的分析,可推知甲、乙、丙、丁四种溶液的顺序依次是( )
A.HCl、BaCl2、Na2CO3、H2SO4 B.Na2CO3、BaCl2、H2SO4、HCl
C.H2SO4、HCl、Na2CO3、BaCl2 D.HCl、H2SO4、BaCl2、Na2CO3
变式2:(2025九下·浙江开学考)如图是小科同学的学习笔记,其中“→”表示物质之间能转化,“—”表示物质之间能发生化学反应。关于该图,下列说法中不正确的是( )
A.该图中的X可以是
B.反应①是一个放热反应
C.反应②的转化中必须有盐类物质参加
D.反应⑤不一定属于分解反应
变式3:(2025九上·慈溪期末)如图为“领取奖杯游戏”的物质阶梯,当阶梯上相邻物质之间能发生反应时,方可向上攀登。如攀登阶梯甲能领取奖杯。
(1)认识阶梯甲
①阶梯上的5种物质中,属于氧化物的是 (填化学式);
②攀登过程中 Ca(OH)2和CO2反应的化学方程式为 。
(2)搭建阶梯乙
请你从O2、Al、Al2O3、HCl、NaOH中选择四种物质放置在图中相应的台阶上,使攀登阶梯乙能领取奖杯,则阶梯乙最低的台阶上的物质应为 (填化学式)。
考点三、盐的制取,复分解反应及其发生条件
1、由两种化合物相互交换成分,生成两种新的化合物的反应叫复分解反应。复分解反应发生的条件:
①反应物如果没有酸,则反应物必须都可溶(无酸皆可溶);
②生成物中有难溶的物质(如BaSO4、AgCl)或难电离的物质(如H2O)或挥发性的物质(如气体CO2)生成,即:生成物中必须有水、沉淀或气体。
2、自贡的盐井,成为我国开采深层岩盐的标志和率先进行天然气田工业性开采的象征。在凿井、取卤、煮盐等工序中所运用的科学技术,以及各种工具、装置的发明和制造,无不体现出我国劳动人民的聪明才智。
3、铵盐的制取与检验
碳铵的制取:NH3十H2O+CO2 == NH4HCO3;
硫铵的制取:2NH3+H2SO4 ==(NH4)2SO4;
铵盐与碱混合加热后,都有氨气放出,氨气能使湿润的红色石蕊试纸变红色。
4.波尔多液是无机铜素杀菌剂,是硫酸铜、氢氧化铜和氢氧化钙的碱式复盐。
典例1:某种粗盐水中有少量含SO42-、K+的杂质,小金用这种粗盐水经过下列实验流程制取纯净氯化钠晶体。
(1)固体A是 (填化学式)。
(2)加碳酸钠溶液时发生反应的化学方程式: 。
(3)若将溶液C蒸发至出现大量固体时停止加热,利用余热将溶液蒸干得到晶体,所得晶体仍不是纯净的氯化钠,理由是
变式1:(2023九上·杭州期末)镧(La)是一种活动性比锌更强的元素,它的氧化物化学式为La2O3,La(OH)3是不溶于水的碱,而LaCl3、La(NO3)3都可溶于水。下列几组物质,不能直接反应制取LaCl3的是( )
A.La2O3和HCl B.La(OH)3和HCl C.NaCl和La(OH)3 D.La和HCl
变式2:(2024九上·嘉兴期中)思维模型是依据事物发展内在规律建立的解决问题的基本框架,能引导有序思维、增进深度理解,促进问题解决。小新建构了“物质除杂”的思维模型(如图)。
(1)铜粉中混有少量的铁粉,用磁铁吸引除去,该方法属于上述模型中的 (填“分离转移”或“反应转化”);
(2)根据“性质差异”,铜粉中混有少量的氧化铁可用足量稀盐酸除去,请写出相应的化学方程式 。
(3)除去氯化钠中的杂质氯化钡,小新采用反应转化的方法,需要的物质是 (写出化学式)。
变式3:某科学兴趣小组的同学为了探究“复分解反应发生的条件”,做了以下两个实验。
①CuSO4溶液和BaCl2溶液反应 ②CuSO4溶液和NaOH溶液反应
(1)写出实验①发生反应的化学方程式: 。
(2)实验结束后,将两个实验后的废液倒入同一干净的烧杯中,充分混合后过滤,得到滤液呈无色,则滤液中一定不含的离子是 。
取少量滤液于试管中,滴入紫色石蕊试液,溶液呈紫色,则滤液呈 性(填“酸”“碱”或“中”)。
(3)该小组同学对滤液中溶质成分继续进行如下探究:
【提出问题】滤液中溶质成分是什么
【作出猜想】小红认为:只有NaCl;
小亮认为:可能有NaCl、BaCl2;
小明认为:可能有NaCl、BaCl2、Na2SO4。
【交流讨论】从物质共存的角度分析,你认为 同学的猜想一定不正确。你的猜想是 。
【设计实验】请设计实验证明谁的猜想正确。
实验操作 实验现象 实验结论
取少量滤液于试管中,滴加适量 溶液 无明显现象 小亮猜想不正确
取少量滤液于试管中,滴加适量BaCl2溶液 你的猜想成立
考点四、常见化肥的种类、用途
化学肥料,简称化肥,是用矿物、空气、水等做原料,经过化学加工精制而成的肥料。化肥主要包括氮肥、磷肥、钾肥以及含两种或两种以上主要营养元素的复合肥料。
氮肥:含有组成叶绿素的重要元素,能促使农作物的茎叶生长茂盛。
磷肥:能促进农作物根系发达,增强吸收养分和抗寒抗旱能力,促进作物穗数增多、籽粒饱满。常见的磷肥有过磷酸钙(CaSO4和Ca(H2PO4)2的混合物)。
钾肥:能促使农作物生长旺盛,茎秆粗壮,增强抗病虫害能力,促进糖和淀粉的生成。常见的钾肥有硫酸钾、氯化钾和草木灰(主要成分为K2CO3)。
典例1:(2025九上·永康期末) 尿素[化学式为CO(NH2)2]是常用的化肥。
(1)向土壤中施加尿素,对农作物生长所起的主要作用是____(填选项字母);
A.增强抗寒抗旱能力 B.使茎叶生长茂盛 C.增强抗倒伏能力
(2)碳酸氢铵也是一种氮肥,为了区分碳酸氢铵和尿素可以将化肥放在手心与熟石灰一起研磨,说出其中原理 。
变式1:(2025九上·绍兴竞赛) 大豆根瘤菌能将空气中的氮氧转化为被农作物吸收的营养物质,使植物生长茂盛,叶色浓绿,玉米植株没有根瘤菌,施用下列化肥可达到同样效果的是
A.KCl B.K2SO4 C.Ca 3(PO4)2 D.(NH4)2SO4
变式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8.0 g,与足量的NaOH固体充分混合,加热到固体质量不再减小,生成0.17 g 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4.0 g。(已知:NH4NO3+ NaOHNaNO3+ NH3↑+ H2O;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,硝酸铵钙在植物生活中的主要作用是 。
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.使茎杆健壮,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。
变式3:某农场有一袋标签已破损的铵态氮肥,破损标签内容如图所示,同学们对这袋氮肥的成分进行探究并验证其还有肥效,设计了如下实验活动。
活动一:探究氮肥的成分。
【猜想与假设】
猜想1:NH4NO3
猜想2:(NH4)2SO4
猜想3:NH4HCO3
猜想4:NH4Cl
经分析,同学们一致认为猜想2不合理,理由是 。
【实验探究】
(1)取少量样品于试管中,滴加稀盐酸,观察到无气泡产生,则该氮肥的成分一定不是 (填化学式)。
(2)为了确定该氮肥究竟是剩余两种中的哪一种,写出实验操作、现象及结论 。
活动二:验证氮肥还有肥效。
【实验操作】如图向盛有氮肥样品的锥形瓶中注入NaOH浓溶液。
【实验现象】 。
【实验结论】该氮肥还有肥效。
【施用指导】施用铵态氮肥时要注意
1.(2023九上·温州期末)钾肥能促使农作物生长茂盛,茎秆粗壮,促进糖和淀粉的生成。下列属于钾肥的是( )
A.KH2PO4 B.K2CO3 C.Ca3(PO4)2 D.KNO3
2.硝酸钾是重要的盐,化学式为KNO3。硝酸钾是我国古代劳动人民发明的黑火药的重要组成成分(“一硫二硝三木炭”的硝就是指硝酸钾),下列两种溶液混合不能制取硝酸钾的是( )
A.硫酸钾和硝酸钡 B.氢氧化钾和硝酸 C.碳酸钾和硝酸钙 D.氯化钾和硝酸钠
3.(2022·浙江嘉兴·九年级期末)下列各组物质能在酸性无色溶液中大量共存的是( )
A.K2SO4; Ba(OH)2 ; KCl B.Na2CO3; KNO3; NH4Cl
C.MgSO4; NaNO3; KCl D.Cu(NO3)2; NaCl; KNO3
4.下列离子能在pH=13的水溶液中大量共存的是 ( )
A.SO42-、Cl-、Na+、H+ B.K+、SO42-、Cu2+、NO3-
C.Cl-、K+、SO42-、Na+ D.Ca2+、Cl-、Na+、CO32-
5.(2022·浙江舟山)下表有关物质的除杂方法中,正确的是( )
选项 括号内的物质是杂质 除杂方法
A NaCl溶液(NaNO3) 加入适量的稀盐酸、蒸发结晶
B CaCO3(CaO) 加入适量的稀盐酸、过滤
C NaOH溶液(Na2CO3) 加入适量的CaCl2溶液、过滤
D NaCl溶液(CuCl2) 加入适量的NaOH溶液、过滤
A.A B.B C.C D.D
6.(2025九下·温州开学考)下面的四种溶液,不用其它任何试剂,只需组内两两物质间反应.不能加以鉴别的是( )
A.K2SO4、CuSO4、NaOH、NaNO3 B.Ba(OH)2、NH4Cl、K2CO3、NaNO3
C.HCl、Na2CO3、CaCl2、NaNO3 D.
7.(2025九上·浙江月考)下列各组溶液,不用其他试剂就无法鉴别出来的是( )
A.NaOH、NaCl、稀硫酸、CuSO4
B.BaCl2、MgSO4、KNO3、NaOH
C.MgCl2、稀盐酸、KNO3、AgNO3
D.稀盐酸、稀硫酸、Ka2CO3、BaCl2
8.(2023·宁波模拟)为了除去KCl溶液中少量的MgCl2和MgSO4,某科学兴趣小组从①Na2CO3溶液,②盐酸,③Ba(NO3)2溶液,④K2CO3溶液,⑤Ba(OH)2溶液中,选择A、B、C三种试剂,按以下方案进行实验,试问:
(1)A试剂为(填序号)
(2)如何检验B已过量?
9.(2021·杭州)某种粗盐水中有少量含SO42-、K+的杂质,小金用这种粗盐水经过下列实验流程制取纯净氯化钠晶体。
(1)固体A是________。(填化学式)
(2)加碳酸钠溶液时发生反应的化学方程式________。
(3)若将溶液C蒸发至出现大量固体时停止加热,利用余热将溶液蒸干得到晶体,所得体仍不是纯净的氯化钠,理由是________。
10.(2025九上·南湖期末)下列两种方案体现了物质除杂的不同思路:
思路一:将杂质直接转化为所需物质;
思路二:将杂质物质转化为中间物质,再将中间物质转化为所需物质。
(1)运用思路一:除去氯化镁粉末中混有的少量氯化钡,先加足量的水溶解,再向溶液中加入适量的 溶液,过滤、蒸发,即得氯化镁固体。
(2)运用思路二:除去氯化镁粉末中混有的少量氯化钡、氯化钠和硫酸钾。根据流程回答以下问题。步骤①后,滤液B中一定含有的溶质是 。步骤②中加入的甲溶液可以是 。
A.碳酸钠溶液 B.氢氧化钠溶液 C.氢氧化钾溶液 D.氢氧化钡溶液
11.为了除去NaCl溶液中含有少量的MgCl2、CaCl2和Na2SO4等杂质,某小组同学选用Na2CO3溶液、稀盐酸、Ba(OH)2溶液三种试剂,按一定的顺序进行如图所示的实验。
回答下列问题:
(1)实验Ⅰ中加入试剂A除去的杂质是________ ;
(2)滤液②中除Na+和Cl﹣外,还含有的离子是________(填离子符号);
(3)实验Ⅲ中发生的中和反应的化学方程式是________。
12.(2025九上·慈溪期末)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。小科进行了如下实验,请根据实验现象回答下列问题。
(1)沉淀乙的成分为 。
(2)固体样品中一定含有的物质是 。
(3)写出沉淀乙加足量稀盐酸发生反应的化学方程式: 。
(4)上述实验中,若滤液甲中加入的稀硫酸不是足量的,是否还能产生沉淀 。(填“能”、 “不能”或“不一定”)
13.(2025九下·永嘉月考)灭火器是常见的消防设备,有多种类型,某项目化小组计划制作一款简易泡沫灭火器模型。
【项目学习】在一个密闭的容器中装有两种物质,并添加发泡剂(混入气体时能产生大量泡沫).灭火器不使用时,两种物质彼此分离;使用时,将两种物质混合能快速产生大量气体,将液体、泡沫从管口喷出。
【产品设计】器材:吸滤瓶,小试管,橡皮塞,乳胶管,细线等。
试剂:浓盐酸,碳酸钠粉末,饱和碳酸钠溶液,发泡剂.装置:如图所示。
【评价量表】
指标 优秀 合格 待改进
指标一:喷射物速度 液体、泡沫喷射距离大 液体、泡沫喷射距离较大 液体、泡沫喷射距离小
指标二:泡沫的量 泡沫多、均匀 泡沫多、不均匀 泡沫少、不均匀
指标三:喷出液体的安全性 酸性物质和碱性物质恰好完全反应 反应后酸性物质或碱性物质有少量剩余 喷出的液体酸性或碱性较强
【产品制作】
(1)从指标一考虑,小组需要选择与盐酸反应的碳酸钠.经讨论,大家一致认定选用饱和碳酸钠溶液比碳酸钠粉末效果好,其原因是 。
(2)泡沫灭火器产生的泡沫中含有水分,泡沫里的一个个“泡泡”也会帮助二氧化碳更好地“粘附”在燃烧物表面.请你解释发泡剂能提升灭火效果的原理 。
(3)将含有5.3克溶质的饱和碳酸钠溶液装入吸滤瓶,小试管中装入20克质量分数为36.5%浓盐酸,按照指标三等级,通过计算说明该项目是否符合优秀标准。
14.(2025九上·黄岩期末)市场上有一种果蔬洗盐,主要成分为 NaCl、NaHCO3、Na2CO3等。某同学对成分中NaHCO3非常感兴趣,开展了一系列的研究:
(1) 探究 NaHCO3溶液的酸碱性。
取少量NaHCO3于试管中加水溶解,用pH试纸测得该碳酸氢钠溶液呈弱碱性。请写出pH试纸的使用方法: ,将试纸显示的颜色与标准比色卡对照。
(2)探究NaHCO3溶液能否与酸反应。如甲所示将足量稀盐酸滴入到 NaHCO3溶液中,发现有气泡冒出,充分反应后,生成物中有一种常见的盐,该盐的化学式是 。
(3)探究 NaHCO3溶液能否与碱反应。
将NaOH 溶液加入到NaHCO3溶液中,无明显现象,为确定两者混合后是否反应,他提出两种方法:
①判断反应物是否消失;②判断是否有新物质生成。
他想用方法②得出结论,于是做了如图乙、丙两个实验,发现乙中有白色沉淀生成,而丙中无明显现象。为使结论更可靠,应再增加的一个对照实验是 。
15.(2025九下·浙江开学考)某校项目化小组同学以食品包装袋干燥剂为主题开展微项目化学习。
【认识干燥剂】
(1)生活中常见的干燥剂有生石灰、浓硫酸、氢氧化钠……从食品安全角度考虑,食品包装袋内的干燥剂最有可能是 。
【探秘干燥剂】
小明同学对一包久置的生石灰干燥剂成分(如图)进行如下探究:查阅资料:
①生石灰会吸收空气中的水分,生成氢氧化钙,氢氧化钙在500℃以上会分解为氧化钙和水。
②氢氧化钙与空气中二氧化碳反应能生成碳酸钙,碳酸钙在900℃左右分解为二氧化碳和氧化钙。
(2)为检验样品中是否存在氢氧化钙,小明设计了如下实验:用天平称量少量干燥剂质量为m1,在700℃条件下,加热一段时间后,测其质量为m2。若样品中含氢氧化钙,则m1 m2(选填“>”、“<”或“=”)。
(3)为检验样品中是否存在碳酸钙,取样品于试管中,加水后发现试管底部有固体剩余。小明认为样品中一定含有碳酸钙,小敏认为小明的结论不正确,理由是 。
【项目评价】物质的检验有不同的方案,不同方案中所用试剂的量会影响检验的结果。为此他们设计了如下评价量表。
评价等级 优秀 合格 待改进
指标 有明显的实验现象,可用感觉器官直接判断 现象不是很明显,但可借助仪器判断 借助仪器也不能判断
(4)在检验样品中是否存在氧化钙时,小明设计的方案是取适量样品于试管中,加入少量水振荡,观察现象,这一方案的评价等级是 。
16.(2025九上·上虞期末)草木灰是一种常见的肥料,柴火烧尽后会剩下草木灰。草木灰的主要成分为K2CO3,可能含有少量K2SO4和KCl。
(1)从化肥分类角度分析碳酸钾属于 (选填“氮肥”、“磷肥”、“钾肥”或“复合肥”)。
(2)已知草木灰中其他成分不与稀盐酸反应产生气体。为测定草木灰中碳酸钾的质量分数,小虞和小云分别采用不同的方案进行实验:
小虞的实验方案(如图A):取一定质量的样品于烧杯中,加入足量的盐酸,分别测出反应前后的总质量,计算出CO2的质量,再计算出样品中K2CO3的质量分数。
小云的实验方案(如图B):用图示装置(图中夹持仪器已略去)进行实验,实验中通过测定丁装置质量的增加量来计算K2CO3的质量分数。
反应结束后需缓缓抽气一段时间,其目的 。
(3)小虞和小云的方案各有优缺点,请你任选一个方案说说它的优点 。
(4)为确定草木灰是否含有K2SO4和KCl,小虞取适量草木灰于烧杯中,加足量水浸泡;取少量浸出液于试管中,进行如图操作:
小虞得出结论:草木灰中肯定含有 。小云认为要确定另一物质,只需改掉一种药品即可,小云的方案是 。
17.(2025九上·杭州期末)膨松剂是一种食品添加剂,能使食物具有松软的特点。某品牌膨松剂的成分为碳酸氢钠、碳酸氢铵中的一种或两种,某学习小组对该膨松剂的成分进行了探究。请回答下列问题。
【查阅资料】
①氨气极易溶于水,溶液显碱性;氨气能被浓硫酸吸收。
②碱石灰是氢氧化钠和生石灰两种固体的混合物。
③碳酸氢铵分解的化学方程式为:
碳酸氢钠分解的化学方程式为:
Ⅰ.探究膨松剂的成分
如图1所示,装置B、C、D中试剂均足量。打开止水夹1,关闭止水夹2,点燃酒精灯,观察到澄清石灰水变浑浊。打开止水夹2,关闭止水夹1,观察到无色酚酞溶液变为红色,熄灭酒精灯。
(1)装置A中试管口略低于试管底部的原因是 。
甲同学根据以上现象得出结论:该膨松剂的成分是碳酸氢铵。
(2)乙同学提出:通过以上现象不能确定该膨松剂中只含有碳酸氢铵。经过小组讨论,他们继续加热装置,充分反应后,当观察到 的现象,得出结论:该膨松剂中还含有碳酸氢钠的混合物。
Ⅱ.测定膨松剂中碳酸氢铵的质量分数
如图2所示,小组同学称量10.0g该膨松剂放入硬质玻璃管中,其他各装置中的试剂均足量。关闭止水夹3,点燃酒精灯。
(3)充分反应后停止加热,打开止水夹3,从硬质玻璃管a端缓缓通入空气一段时间,实验后称量装置G的质量,比实验前增重1.7g,则该膨松剂中碳酸氢铵的质量分数为 。
(4)若没有装置H,会造成测定结果 (选填“偏大”“不变”或“偏小”)。
18.(2025九下·萧山月考)某纯碱样品中含有少量氯化钠杂质。称取该样品22.8g,加入到盛有一定质量稀盐酸的烧杯中,碳酸钠与稀盐酸恰好充全反应,气体完全逸出,得到不饱和NaCl溶液。反应过程中测得烧杯内混合物的质量(m)与反应时间(t)关系如图所示。试回答:
(1)生成CO2的质量为
(2)22.8g样品中氯化钠的质量为
(3)计算所得溶液中溶质的质量分数 。(写出解题过程,计算结果精确到0.1%)
19.(2025九上·杭州期中)向一定质量CaCl2和HCl的混合溶液中逐滴加入溶质质量分数为10.0%的Na2CO3溶液。反应过程中加入的Na2CO3溶液的质量与或气产生沉淀或气体的质量关系如图所示。请回答:
(1)从图中可知,0a段与Na2CO3溶液反应的物质是 。
(2)d点溶液中的溶质是 。
20.(2025九上·杭州期中)实验室有一瓶敞口放置一段时间的氢氧化钠固体(不考虑水分),为测定这瓶样品中氢氧化钠的质量分数,做如下实验:现取M克样品放入盛有足量水的烧杯中(充分溶解),向烧杯中逐滴加入200克一定溶质质量分数的稀盐酸。实验数据如图所示:
试分析计算回答:
(1)氢氧化钠变质的化学方程式为 ;由图得,加入的稀盐酸与样品反应时,产生气体的质量是 克;
(2)与P点对应的溶液溶质是 ;
(3)M克样品中氢氧化钠的质量分数是多少?(精确到)
21.(2025九上·慈溪期末)某兴趣小组收集到含有碳酸钠和氢氧化钠的混合液 5.11kg ,他们用溶质质量分数为19.6%的稀硫酸来处理废液。在向废液中加入稀硫酸过程中,测得所得溶液的质量与加入稀硫酸质量的关系如图所示。
(1)AB 段所对应的化学反应方程式为 ;BC 段可观察到的现象是 。
(2) 写出B点的坐标(x0, y0) : 。
(3)求C点时溶液的溶质质量分数。
22.(2025九下·义乌开学考)现有一家庭使用纯碱样品,其中含杂质氯化钠(不含其它杂质),为了测定样品中杂质氯化钠的质量分数,李明同学进行了三次实验。实验数据如表。
编号 第1次 第2次 第3次
所取固体样品的质量/g 15 12 12
加入氯化钙溶液的质量/g 100 100 150
反应后生成沉淀的质量/g 10 10 10
完成下列计算(计算结果精确到0.1%):
(1) 第 次实验中样品与氯化钙恰好完全反应?
(2)加入氯化钙溶液的溶质质量分数;
(3)恰好完全反应时,反应后所得溶液中氯化钠的质量分数。
23.(2025九上·绍兴竞赛) 将13g氯化钠和碳酸钠固体混合物完全溶于水中形成溶液,再将75g氯化钙溶液分5次Ⅲ入到该溶液中,充分反应,测得实验数据如下表.
实验序号 1 2 3 4 5
氯化钙溶液质量(g) 15 15 15 15 15
沉淀总质量(g) 3 6 m 10 10
(1)求表格中m的值为 ;
(2)计算固体混合物中碳酸钠的质量分数:(保留到0.1%)
(3)在答题卡上的图中画出上述过程中氯化钠质量随加入氯化钙溶液质量而变化的线。
24.(2025九上·江北期末)实验小组在实验室找到一瓶含有铜和铁的均匀混合物。为测定该混合物中铁的质量分数,分别取一定质量的混合物与稀硫酸进行反应,实验分四组,所得数据如下表所示。请分析数据,回答下列问题:
实验组 第1组 第2组 第3组 第4组
取用金属混合物的质量/g 15 15 25 30
取用稀硫酸的质量/g 100 120 120 100
反应后过滤、洗涤、干燥后的固体质量/g 6 6 W 16
(1)该混合物中铁的质量分数为多少?
(2)表中的 W= 。
(3)第1组实验中所得滤液中的溶质是 。
(4)计算第4组实验中所得溶液溶质的质量分数。(写出计算过程,结果精确到0.1%)
25.(2025九上·义乌期末)小科同学向一定质量的石灰石中(杂质不与酸反应且不溶于水)加入7.3%的稀盐酸来制取二氧化碳,测得反应过程中溶液的pH与加入的稀盐酸的关系如图1所示。
(1)配置7.3%的稀盐酸1000克,需要36.5%的浓盐酸多少毫升?(浓盐酸的密度为1.17g/cm3)(保留一位小数)
(2)该实验产生的二氧化碳的质量是多少?(写出计算过程)
(3)小科同学把制取气体后的废液过滤,向滤液中加入10.6%的Na2CO3溶液,测得加入的Na2CO3溶液与产生的沉淀数据如下:则m=_______。
Na2CO3溶液质量/g 10 20 30 40 50 60 70
沉淀质量/g 0 1 n 3 4 5 m
(4)在滤液中加入10gNa2CO3溶液发生的现象是_______。
(5)请在图2中画出向废液中加入Na2CO3溶液时加入的Na2CO3溶液与产生的沉淀的曲线?
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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第6节 几种重要的盐
考点一、常见的盐
盐是指由金属阳离子(或铵根离子)和酸根离子构成的一类化合物。盐可分为可溶性盐和难溶性盐,常见的可溶性盐有钾盐、钠盐、铵盐、硝酸盐。常见的难溶性盐有AgCl、BaSO4及大部分的碳酸盐。
纯碱又称苏打,是碳酸钠(化学式Na2CO3)的俗名。它的水溶液呈碱性,能使无色酚酞变红色。当碳酸钠从溶液中结晶析出时,晶体里结合了一定数量的水分子,其化学式为Na2CO3·10H2O。碳酸钠晶体暴露在干燥的空气中易失去结晶水而最后变成粉末,此变化叫风化,属于化学变化。
碳酸钙是大理石、石灰石的主要成分,它是一种白色固体,难溶于水。碳酸钙形成的岩石是重要的建筑材料。
氯化钠俗称食盐,它是一种白色固体,易溶于水,有咸味。氯化钠既是人类不可缺少的食物佐料,又是重要的化工原料。
典例1:(2025九下·温州开学考)下列物质的名称、俗名、化学式及类别中, 完全对应的是( )
物质的名称 俗名 化学式 类别
A 碳酸钠 纯碱、苏打 NaCO3 盐
B 碳酸钙 生石灰 CaCO3 盐
C 氢氧化钙 熟石灰 CaO 金属氧化物
D 氢氧化钠 苛性钠、烧碱 NaOH 碱
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】根据常见化学物质的名称、俗名和化学式的质量分析判断。
【解答】A.碳酸钠俗名纯碱、苏打,化学式为Na2CO3,属于盐,故A错误;
B.碳酸钙俗名石灰石,化学式为CaCO3,属于盐,故B错误;
C.氢氧化钙俗名熟石灰,化学式为Ca(OH)2,属于碱,故C错误;
D.氢氧化钠,俗名苛性钠和烧碱,化学式为NaOH,属于碱,故D正确。
故选D。
变式1:下列物质的制备或用途不正确的是( )
A.大理石——用作建筑材料
B.小苏打——用于焙制糕点
C.氯化钠——可从海水中提取
D.纯碱——用于除去热水瓶中的水垢
【答案】D
【解析】大理石可用作建筑材料,A正确;用小苏打焙制糕点时,小苏打受热分解能生成碳酸钠、水和二氧化碳,从而使糕点疏松多孔,B正确;氯化钠可从海水中提取,C正确;水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁,不能与纯碱溶液反应,不能用纯碱除去热水瓶中的水垢,D错误。
变式2:下列关于氯化钠性质和用途的描述中,不正确的是( )
A.易溶于水
B.能吸收空气中水分而潮解
C.其溶液能跟硝酸银溶液反应
D.0.9%的NaCl溶液用作医疗上的生理盐水
【答案】B
【解析】氯化钠易溶于水,A正确;氯化钠没有吸水性,不能吸收空气中水分而潮解,B不正确;氯化钠能和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钠,C正确;生理盐水是0.9%的NaCl溶液,D正确。
变式3:(2023九上·余姚期末)小明给硫酸、盐酸、氢氧化钠、氯化钠四种物质制作了一个二歧分类检索表如表:
1a能与铁反应............... 2
1b不能与铁反应...............3
2a加入氯化钡溶液,产生白色沉淀.......A
2b加入氯化钡溶液,无明显现象........B
3a滴加酚酞试剂,溶液变红..........C
3b滴加酚酞试剂,溶液不变色.........D
(1)C的俗称是 。
(2)写出D在生活中的一种用途 。
【答案】(1)烧碱(或火碱,或苛性钠)(2)作调味品(合理即可)
【解析】(1)根据描述可知,C滴加酚酞试液不变成红色,则它呈碱性,应该为氢氧化钠,俗称烧碱(或火碱,或苛性钠)。
(2)根据描述可知,A中滴加氯化钡溶液,产生白色沉淀,那么A为硫酸,B为稀盐酸。D滴加酚酞试液,溶液不变色,则D只能呈中性,即为氯化钠,用途为调味品。
考点二、盐的化学性质
盐的化学性质:
①盐溶液+金属→新盐+新金属(条件:盐要可溶;金属单质必须比盐中的金属元素活动性更强)
②盐溶液+酸溶液→新盐+新酸(条件:一般盐、酸均溶于水;符合复分解反应的条件;碳酸盐等弱酸盐可与强酸反应)
③盐溶液+碱溶液→新盐+新碱(条件:盐和碱必须可溶;符合复分解反应的条件)
④盐溶液+盐溶液→新盐+新盐(条件:盐和盐必须可溶;符合复分解反应的条件)
典例1:(2025九上·黄岩期末)以海水为原料生产的NaOH 固体中可能含有NaCl、Na2CO3、Na2SO4、CaCl2、MgSO4中的一种或几种。某同学想确定固体成分,进行如下实验。
(1)仅根据步骤①的实验现象,可得出原固体中一定不含 。
(2)根据步骤②④的现象,白色固体B的成分是 。
(3)步骤③滴加的试剂C为 溶液,则能判断原固体中一定含氯化钠。
【答案】(1)硫酸镁
(2)碳酸钡
(3)过量的硝酸和硝酸银
【解析】(1)物质的溶解性及离子反应:MgSO4与NaOH反应会生成Mg(OH)2白色沉淀。若固体加水溶解后得到无色澄清溶液,说明不存在能相互反应产生沉淀的物质。
(2)钡盐沉淀的性质:
BaCl2与Na2 CO3反应生成BaCO3 白色沉淀,BaCl2与Na2 SO4反应生成BaSO4 白色沉淀。
BaCO3能与稀盐酸反应,固体溶解并产生二氧化碳气体;
BaSO4不溶于稀盐酸。
(3)氯离子的检验:检验Cl 常用试剂是AgNO3溶液和稀硝酸。先加稀硝酸排除CO32 等干扰离子,再加AgNO3溶液,若产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,则证明有Cl 存在。
【解答】氢氧化钠与硫酸镁反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钠,固体物质加水溶解,得到无色溶液,所以以海水为原料生产的NaOH 固体中一定不含硫酸镁;无色溶液A中加入氯化钡生成的白色沉淀全部溶于盐酸,硫酸钠和氯化钡反应生成不溶于酸的硫酸钡沉淀,碳酸钠和氯化钡反应生成溶于酸的碳酸钡沉淀,碳酸钠能与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,碳酸钠与氯化钙不能共存,所以以海水为原料生产的NaOH 固体中一定含有碳酸钠,一定不含硫酸钠、氯化钙;
无色溶液A加入试剂C得到白色沉淀D,再加入过量的稀硝酸,固体不溶解,根据上述分析可知,样品中一定存在氢氧化钠、碳酸钠,稀硝酸与氢氧化钠反应生成硝酸钠为水,与碳酸钠反应生成硝酸钠、水和二氧化碳,为了防止碳酸根离子、氢氧根离子对氯离子检验的影响,先加入过量的稀HNO3酸化,以除去碳酸根离子、氢氧根离子,NaCl能与AgNO3溶液反应生成白色沉淀氯化银和硝酸钠,则滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀,则原固体中一定含NaCl;则白色固体 D是氯化银,试剂C是过量的硝酸和硝酸银溶液。
(1)仅根据步骤①的实验现象,可得出原固体中一定不含硫酸镁(或MgSO4);
(2)根据步骤②④的现象,白色固体B的成分碳酸钡(或BaCO3);
(3)步骤③滴加的试剂C为过量的硝酸和硝酸银溶液,则能判断原固体中一定含氯化钠。
(1)仅根据步骤①的实验现象,可得出原固体中一定不含硫酸镁(或MgSO4);
(2)根据步骤②④的现象,白色固体B的成分碳酸钡(或BaCO3);
(3)步骤③滴加的试剂C为过量的硝酸和硝酸银溶液,则能判断原固体中一定含氯化钠。
变式1:(2025九上·慈溪期末)有甲、乙、丙、丁四种无色溶液, 它们分别是 Na2CO3、BaCl2、HCl、H2SO4溶液中的一种。为区别这四种溶液,现将它们两两混合并得到下面现象:
溶液 甲+乙 乙+丙 丙+丁 甲+丁
现象 无明显现象 白色沉淀 白色沉淀 无色气体
根据对上述现象的分析,可推知甲、乙、丙、丁四种溶液的顺序依次是( )
A.HCl、BaCl2、Na2CO3、H2SO4 B.Na2CO3、BaCl2、H2SO4、HCl
C.H2SO4、HCl、Na2CO3、BaCl2 D.HCl、H2SO4、BaCl2、Na2CO3
【答案】D
【解析】氯化钡与碳酸钠以及稀硫酸都能产生白色沉淀,可知丙是氯化钡。
【解答】甲和丁混合有气体产生,可知甲和丁中一定有一种是碳酸钠,且一定不是氯化钡;乙和丙、丙和丁都有白色沉淀生成,即丙能与两份溶液产生沉淀,可知丙是氯化钡,甲和乙混合没有现象,可知甲和乙一定是稀盐酸和稀硫酸中的某一份溶液,由上述分析可知,甲是盐酸、乙是硫酸、丙是氯化钡、丁是碳酸钠。故答案为:D。
变式2:(2025九下·浙江开学考)如图是小科同学的学习笔记,其中“→”表示物质之间能转化,“—”表示物质之间能发生化学反应。关于该图,下列说法中不正确的是( )
A.该图中的X可以是
B.反应①是一个放热反应
C.反应②的转化中必须有盐类物质参加
D.反应⑤不一定属于分解反应
【答案】C
【解析】碳酸钙可以和二氧化碳相互转化,二氧化碳能和氢氧化钙反应,则X可以是二氧化碳,据此解答。【解答】A.二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,碳酸钙在高温的条件下分解成氧化钙和二氧化碳,二氧化碳与碳酸钙之间能相互转化、二氧化碳能与氢氧化钙反应,物质X可以是二氧化碳,故A正确,不符合题意;
B.反应①是氧化钙和水反应生成氢氧化钙,是一个放热反应,故B正确,不符合题意;
C.反应②可以是二氧化碳能和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,二氧化碳是氧化物,该转化中不一定有盐类物质参加,故C错误,符合题意;
D.反应⑤是碳酸钙转化成二氧化碳,可以是碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,该反应属于复分解反应,反应⑤不一定属于分解反应,故D正确,不符合题意。故答案为:C。
变式3:(2025九上·慈溪期末)如图为“领取奖杯游戏”的物质阶梯,当阶梯上相邻物质之间能发生反应时,方可向上攀登。如攀登阶梯甲能领取奖杯。
(1)认识阶梯甲
①阶梯上的5种物质中,属于氧化物的是 (填化学式);
②攀登过程中 Ca(OH)2和CO2反应的化学方程式为 。
(2)搭建阶梯乙
请你从O2、Al、Al2O3、HCl、NaOH中选择四种物质放置在图中相应的台阶上,使攀登阶梯乙能领取奖杯,则阶梯乙最低的台阶上的物质应为 (填化学式)。
【答案】(1);
(2)
【解析】(1)镁是金属单质,硫酸是酸、碳酸钠是盐、氢氧化钙是碱、二氧化碳是氧化物。
(2)因为二氧化碳是确定的,所以应根据二氧化碳从上向下分析每个阶梯上的物质。
【解答】(1)氧化物只含两种元素,且有一种元素为氧元素,可知氧化物为。
碱与酸性氧化物生成盐和水,方程式为:。
(2)二氧化碳能与氢氧化钠反应,所以乙最高的物质是氢氧化钠;氢氧化钠能与稀盐酸反应,可知下一个阶梯为稀盐酸;稀盐酸能与铝反应,所以下一个阶梯是铝,铝能与氧气反应,所以最下面一个阶梯上的物质是氧气,即。
考点三、盐的制取,复分解反应及其发生条件
1、由两种化合物相互交换成分,生成两种新的化合物的反应叫复分解反应。复分解反应发生的条件:
①反应物如果没有酸,则反应物必须都可溶(无酸皆可溶);
②生成物中有难溶的物质(如BaSO4、AgCl)或难电离的物质(如H2O)或挥发性的物质(如气体CO2)生成,即:生成物中必须有水、沉淀或气体。
2、自贡的盐井,成为我国开采深层岩盐的标志和率先进行天然气田工业性开采的象征。在凿井、取卤、煮盐等工序中所运用的科学技术,以及各种工具、装置的发明和制造,无不体现出我国劳动人民的聪明才智。
3、铵盐的制取与检验
碳铵的制取:NH3十H2O+CO2 == NH4HCO3;
硫铵的制取:2NH3+H2SO4 ==(NH4)2SO4;
铵盐与碱混合加热后,都有氨气放出,氨气能使湿润的红色石蕊试纸变红色。
4.波尔多液是无机铜素杀菌剂,是硫酸铜、氢氧化铜和氢氧化钙的碱式复盐。
典例1:某种粗盐水中有少量含SO42-、K+的杂质,小金用这种粗盐水经过下列实验流程制取纯净氯化钠晶体。
(1)固体A是 (填化学式)。
(2)加碳酸钠溶液时发生反应的化学方程式: 。
(3)若将溶液C蒸发至出现大量固体时停止加热,利用余热将溶液蒸干得到晶体,所得晶体仍不是纯净的氯化钠,理由是
【答案】(1) BaSO4
(2) BaCl2+Na2CO3===BaCO3↓+2NaCl
(3)钾离子未除去
【解析】(1)粗盐水中含有SO42-,加入过量氯化钡溶液, Ba2+与SO42-结合生成硫酸钡白色沉淀,化学式为BaSO4; ( 2 )溶液A中有过量氯化钡,加入过量碳酸钠溶液,氯化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,化学方程式为BaCl2+ Na2CO3===BaCO3↓+ 2NaCl。
变式1:(2023九上·杭州期末)镧(La)是一种活动性比锌更强的元素,它的氧化物化学式为La2O3,La(OH)3是不溶于水的碱,而LaCl3、La(NO3)3都可溶于水。下列几组物质,不能直接反应制取LaCl3的是( )
A.La2O3和HCl B.La(OH)3和HCl C.NaCl和La(OH)3 D.La和HCl
【答案】C
【解析】当有水、气体或沉淀生成时,复分解反应才能发生,据此分析判断。
【解答】A.La2O3和HCl反应,生成 LaCl3 和H2O,故A正确不合题意;
B.La(OH)3和HCl反应,生成LaCl3 和H2O,故B正确不合题意;
C.NaCl和La(OH)3,二者没有沉淀、水或气体生成,不能反应,故C错误符合题意;
D.La和HCl,可生成 LaCl3 和H2,故D正确不合题意。
变式2:(2024九上·嘉兴期中)思维模型是依据事物发展内在规律建立的解决问题的基本框架,能引导有序思维、增进深度理解,促进问题解决。小新建构了“物质除杂”的思维模型(如图)。
(1)铜粉中混有少量的铁粉,用磁铁吸引除去,该方法属于上述模型中的 (填“分离转移”或“反应转化”);
(2)根据“性质差异”,铜粉中混有少量的氧化铁可用足量稀盐酸除去,请写出相应的化学方程式 。
(3)除去氯化钠中的杂质氯化钡,小新采用反应转化的方法,需要的物质是 (写出化学式)。
【答案】(1)分离转移
(2)
(3)硫酸钠(或)(合理即可)
【解析】(1)分离转移和反应转化的区别在于是否发生化学变化;
(2)根据反应物、反应条件和生成物,确定反应的化学方程式;
(3)除杂的原则:①不与除杂试剂反应;②不引入新的杂质。
【解答】(1)根据题意可知,用磁铁将铜粉中的铁粉除去,没有发生化学反应,该方法属于上述模型中的分离转移;
(2)铜粉不能与稀盐酸反应,而氧化铁能够与稀盐酸反应生成氯化铁和水,反应的化学方程式为:Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3+ 3H2O ;
(3)除去氯化钠中的杂质氯化钡,小新采用反应转化的方法,需要的物质可以是硫酸钠(或Na2SO4),理由是:硫酸钠能与氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,能除去杂质且没有引入新的杂质,
(1)铜粉中混有少量的铁粉,用磁铁吸引除去,没有发生化学反应,该方法属于上述模型中的分离转移;
(2)铜粉中混有少量的氧化铁可用足量稀盐酸除去,原因是铜位于金属活动性顺序表中氢的后面,不能与稀盐酸反应,而氧化铁能够与稀盐酸反应生成氯化铁和水,反应的化学方程式为:Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3+ 3H2O ;
(3)硫酸钠能与氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,能除去杂质且没有引入新的杂质,除去氯化钠中的杂质氯化钡,小新采用反应转化的方法,需要的物质可以是硫酸钠(或Na2SO4)。
变式3:某科学兴趣小组的同学为了探究“复分解反应发生的条件”,做了以下两个实验。
①CuSO4溶液和BaCl2溶液反应 ②CuSO4溶液和NaOH溶液反应
(1)写出实验①发生反应的化学方程式: 。
(2)实验结束后,将两个实验后的废液倒入同一干净的烧杯中,充分混合后过滤,得到滤液呈无色,则滤液中一定不含的离子是 。
取少量滤液于试管中,滴入紫色石蕊试液,溶液呈紫色,则滤液呈 性(填“酸”“碱”或“中”)。
(3)该小组同学对滤液中溶质成分继续进行如下探究:
【提出问题】滤液中溶质成分是什么
【作出猜想】小红认为:只有NaCl;
小亮认为:可能有NaCl、BaCl2;
小明认为:可能有NaCl、BaCl2、Na2SO4。
【交流讨论】从物质共存的角度分析,你认为 同学的猜想一定不正确。你的猜想是 。
【设计实验】请设计实验证明谁的猜想正确。
实验操作 实验现象 实验结论
取少量滤液于试管中,滴加适量 溶液 无明显现象 小亮猜想不正确
取少量滤液于试管中,滴加适量BaCl2溶液 你的猜想成立
【答案】(1)CuSO4+BaCl2===BaSO4↓+CuCl2
(2)Cu2+(或铜离子) 中
(3)【交流讨论】小明 NaCl、Na2SO4 【设计实验】Na2CO3或Na2SO4 (含CO32-或SO42-的可溶性物质) 有白色沉淀生成
【解析】(2)实验结束后,将两个实验后的废液倒入同一干净的烧杯中,充分混合后过滤,得到滤液呈无色,说明滤液中一定不含的离子是Cu2+;取少量滤液于试管中,滴入紫色石蕊试液,溶液呈紫色,则滤液呈中性。(3)【交流讨论】小明的猜想一定不正确,因为氯化钡与硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,氯化钡与硫酸钠不能共存,因此“你的猜想”应是NaCl、Na2SO4。【设计实验】钡离子与碳酸根离子结合生成碳酸钡沉淀,与硫酸根离子结合生成硫酸钡沉淀,故取少量滤液于试管中,滴加适量Na2CO3或Na2SO4溶液,无明显现象,证明小亮猜想不正确。根据实验结论“你的猜想成立”可知,氯化钡与硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,实验现象为有白色沉淀生成。
考点四、常见化肥的种类、用途
化学肥料,简称化肥,是用矿物、空气、水等做原料,经过化学加工精制而成的肥料。化肥主要包括氮肥、磷肥、钾肥以及含两种或两种以上主要营养元素的复合肥料。
氮肥:含有组成叶绿素的重要元素,能促使农作物的茎叶生长茂盛。
磷肥:能促进农作物根系发达,增强吸收养分和抗寒抗旱能力,促进作物穗数增多、籽粒饱满。常见的磷肥有过磷酸钙(CaSO4和Ca(H2PO4)2的混合物)。
钾肥:能促使农作物生长旺盛,茎秆粗壮,增强抗病虫害能力,促进糖和淀粉的生成。常见的钾肥有硫酸钾、氯化钾和草木灰(主要成分为K2CO3)。
典例1:(2025九上·永康期末) 尿素[化学式为CO(NH2)2]是常用的化肥。
(1)向土壤中施加尿素,对农作物生长所起的主要作用是____(填选项字母);
A.增强抗寒抗旱能力 B.使茎叶生长茂盛 C.增强抗倒伏能力
(2)碳酸氢铵也是一种氮肥,为了区分碳酸氢铵和尿素可以将化肥放在手心与熟石灰一起研磨,说出其中原理 。
【答案】(1)B
(2)碳酸氢铵与熟石灰反应生成有刺激性气味的氨气,尿素不与熟石灰反应
【解析】化肥是指含有氮、磷、钾的盐,它们对植物的生长有着重要的作用。
【解答】(1)尿素中含有氮元素,属于氮肥,它能够使茎叶生长茂盛,故选B;
(2)碳酸氢铵也是一种氮肥,碳酸氢铵与熟石灰反应生成有刺激性气味的氨气,尿素不与熟石灰反应,因此用这种方法能够区分碳酸氢铵与尿素。
故答案为:(1)B;(2)碳酸氢铵与熟石灰反应生成有刺激性气味的氨气,尿素不与熟石灰反应。
变式1:(2025九上·绍兴竞赛) 大豆根瘤菌能将空气中的氮氧转化为被农作物吸收的营养物质,使植物生长茂盛,叶色浓绿,玉米植株没有根瘤菌,施用下列化肥可达到同样效果的是
A.KCl B.K2SO4 C.Ca 3(PO4)2 D.(NH4)2SO4
【答案】D
【解析】A是钾肥,B是钾肥,C是磷肥。
【解答】由题中描述可知,根瘤菌可以固氮,可知施加氮肥能达到同样的效果。
故答案为:D。
变式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8.0 g,与足量的NaOH固体充分混合,加热到固体质量不再减小,生成0.17 g 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4.0 g。(已知:NH4NO3+ NaOHNaNO3+ NH3↑+ H2O;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,硝酸铵钙在植物生活中的主要作用是 。
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.使茎杆健壮,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。
【答案】(1)A
(2)解:设样品中含有硝酸铵的质量为x,生成硝酸钠的质量为y。
NH4NO3 + NaOHNaNO3+NH3↑+ H2O
80 85 17
x y 0.17 g
= x=0.8 g
= y=0.85 g
样品中NH4NO3的质量分数为×100%=10%
(3)解:设硝酸钙和碳酸钠反应生成硝酸钠的质量为z。
Ca(NO3)2+Na2CO3====CaCO3↓+2NaNO3
100 170
4.0 g z
=
z=6.8 g
滤液中NaNO3的质量为0.85 g+6.8 g=7.65 g
答:(2)样品中NH4NO3的质量分数为10%。(3)滤液中NaNO3的质量为7.65 g。
【解析】(1)作为氮肥,硝酸铵钙在植物生活中的主要作用是促进细胞分裂和生长,使枝叶长得繁茂,故选A。
变式3:某农场有一袋标签已破损的铵态氮肥,破损标签内容如图所示,同学们对这袋氮肥的成分进行探究并验证其还有肥效,设计了如下实验活动。
活动一:探究氮肥的成分。
【猜想与假设】
猜想1:NH4NO3
猜想2:(NH4)2SO4
猜想3:NH4HCO3
猜想4:NH4Cl
经分析,同学们一致认为猜想2不合理,理由是 。
【实验探究】
(1)取少量样品于试管中,滴加稀盐酸,观察到无气泡产生,则该氮肥的成分一定不是 (填化学式)。
(2)为了确定该氮肥究竟是剩余两种中的哪一种,写出实验操作、现象及结论 。
活动二:验证氮肥还有肥效。
【实验操作】如图向盛有氮肥样品的锥形瓶中注入NaOH浓溶液。
【实验现象】 。
【实验结论】该氮肥还有肥效。
【施用指导】施用铵态氮肥时要注意
【答案】【猜想与假设】从标签中的化学式可知,铵根离子数为1,所以不是硫酸铵
【实验探究】(1)NH4HCO3 (2)取少量样品于试管中加水溶解,滴加硝酸银溶液,若有白色沉淀产生,则该氮肥是NH4Cl;若无白色沉淀产生,则该氮肥是NH4NO3
【实验现象】湿润的红色石蕊试纸变蓝,气球变大
【施用指导】避免与碱性物质混合使用
【解析】【猜想与假设】据题图可知,该氮肥化学式中铵根离子数是1,而硫酸铵的化学式为(NH4)2SO4,故猜想2不合理。【实验探究】(1)碳酸氢铵与稀盐酸反应会有二氧化碳气体生成,该铵态氮肥中加入稀盐酸后没有气体产生,说明该氮肥不是碳酸氢铵。(2)证明该氮肥是氯化铵还是硝酸铵,选择的试剂是硝酸银溶液,选取一定量的该氮肥溶于水,再滴加硝酸银溶液,若有白色沉淀生成,说明是氯化铵;若没有沉淀生成,则是硝酸铵。【实验现象】铵态氮肥与NaOH浓溶液混合会产生有刺激性气味的氨气,氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色,同时会观察到气球变大。【施用指导】由实验可知,铵态氮肥不能与碱性物质混合使用。
1.(2023九上·温州期末)钾肥能促使农作物生长茂盛,茎秆粗壮,促进糖和淀粉的生成。下列属于钾肥的是( )
A.KH2PO4 B.K2CO3 C.Ca3(PO4)2 D.KNO3
【答案】B
【解析】根据化肥的分类分析,植物所需氮、磷、钾三种营养元素,含氮元素的化肥为氮肥,含磷元素的化肥为磷肥,含钾元素的化肥为钾肥,含两种或以上营养元素的为复合肥。
【解答】A.KH2PO4 含植物所需钾和磷两种元素,为复合肥,不符合题意;
B.K2CO3 含植物所需钾元素,为钾肥,符合题意;
C.Ca3(PO4)2 含植物所需磷元素,磷合肥,不符合题意;
D.KNO3 含植物所需钾和氮两种元素,为复合肥,不符合题意;
2.硝酸钾是重要的盐,化学式为KNO3。硝酸钾是我国古代劳动人民发明的黑火药的重要组成成分(“一硫二硝三木炭”的硝就是指硝酸钾),下列两种溶液混合不能制取硝酸钾的是( )
A.硫酸钾和硝酸钡 B.氢氧化钾和硝酸 C.碳酸钾和硝酸钙 D.氯化钾和硝酸钠
【答案】D
【解析】A、硫酸钾和硝酸钡两种溶液混合会反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钾,能制取硝酸钾,故错误;
B、氢氧化钾和硝酸两种溶液混合会反应生成水和硝酸钾,能制取硝酸钾,故错误;
C、碳酸钾和硝酸钙两种溶液混合会反应生成碳酸钙沉淀和硝酸钾,能制取硝酸钾,故错误;
D、氯化钾和硝酸钠两种溶液混合不会发生反应,不能制取硝酸钾,故正确。
3.(2022·浙江嘉兴·九年级期末)下列各组物质能在酸性无色溶液中大量共存的是( )
A.K2SO4; Ba(OH)2 ; KCl B.Na2CO3; KNO3; NH4Cl
C.MgSO4; NaNO3; KCl D.Cu(NO3)2; NaCl; KNO3
【答案】C
【解析】A. Ba(OH)2属于碱,不能在酸性溶液中大量共存,此选项不符合题意;
B. Na2CO3是一种碳酸盐,能与酸反应,不能在酸性溶液中大量共存,此选项不符合题意;
C. MgSO4;NaNO3;KCl在酸性无色溶液中大量共存,此选项符合题意;
D. Cu(NO3)2溶液是蓝色的,此选项不符合题意。故选C。
4.下列离子能在pH=13的水溶液中大量共存的是 ( )
A.SO42-、Cl-、Na+、H+
B.K+、SO42-、Cu2+、NO3-
C.Cl-、K+、SO42-、Na+
D.Ca2+、Cl-、Na+、CO32-
【答案】C
【解析】pH为13的水溶液显碱性,水溶液中含有大量的OH-。H+、OH-两种离子能结合生成水,A不能大量共存。Cu2+、OH-两种离子能结合成氢氧化铜沉淀,B不能大量共存。Ca2+、CO32-两种离子能结合成碳酸钙沉淀,D不能大量共存。故选C。
5.(2022·浙江舟山)下表有关物质的除杂方法中,正确的是( )
选项 括号内的物质是杂质 除杂方法
A NaCl溶液(NaNO3) 加入适量的稀盐酸、蒸发结晶
B CaCO3(CaO) 加入适量的稀盐酸、过滤
C NaOH溶液(Na2CO3) 加入适量的CaCl2溶液、过滤
D NaCl溶液(CuCl2) 加入适量的NaOH溶液、过滤
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A.稀盐酸与硝酸钠不反应,不能除去杂质硝酸钠,故A错误。
B.稀盐酸和碳酸钙以及氧化钙都能发生反应,不符合除杂原则,故B错误。
C.氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,引入新杂质氯化钠,不符合除杂原则,故C错误。
D.氢氧化钠和氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故D正确。
6.(2025九下·温州开学考)下面的四种溶液,不用其它任何试剂,只需组内两两物质间反应.不能加以鉴别的是( )
A.K2SO4、CuSO4、NaOH、NaNO3 B.Ba(OH)2、NH4Cl、K2CO3、NaNO3
C.HCl、Na2CO3、CaCl2、NaNO3 D.
【答案】A
【解析】不用其他试剂,就能将组内物质鉴别出来,首先需考虑物质的颜色,然后将鉴别出来的物质与其他物质混合,根据现象的不同加以鉴别,若物质都是没有颜色,则让溶液之间两两混合,根据不同的实验现象加以鉴别。
【解答】A.硫酸铜溶液为蓝色,根据溶液颜色,首先鉴别出硫酸铜,然后将硫酸铜与其他三种物质混合,能产生蓝色沉淀的是氢氧化钠,但不能鉴别硫酸钾和硝酸钠,故A符合题意;
B.氢氧化钡能与氯化铵混合产生有刺激性气味的气体氨气,能与碳酸钾混合产生白色沉淀,不能与硝酸钠反应,故既能产生刺激性气味的气体又能产生白色沉淀的是氢氧化钡,只能产生刺激性气味气体的是氯化铵,只能产生沉淀是碳酸钾,无现象的是硝酸钠,不加任何试剂可以鉴别,故B不符合题意;
C.碳酸钠能和盐酸反应生成气体、与氯化钙反应生成白色沉淀,所以既有气体又有沉淀生成的为碳酸钠,只有气体生成的为盐酸,只有沉淀生成的为氯化钙,无现象的为硝酸钠,不加任何试剂可以鉴别,故C不符合题意;
D.氯化铁溶液为黄色,根据溶液颜色,首先鉴别出氯化铁,然后将氯化铁与其他三种物质混合,能产生红褐色沉淀的是氢氧化钠和氢氧化钡,无现象的为硫酸,最后将硫酸滴加氢氧化钠和氢氧化钡溶液中,有白色沉淀生成的为氢氧化钡,无现象的为氢氧化钠,不加任何试剂可以鉴别,故D不符合题意。
故答案为:A。
7.(2025九上·浙江月考)下列各组溶液,不用其他试剂就无法鉴别出来的是( )
A.NaOH、NaCl、稀硫酸、CuSO4
B.BaCl2、MgSO4、KNO3、NaOH
C.MgCl2、稀盐酸、KNO3、AgNO3
D.稀盐酸、稀硫酸、Ka2CO3、BaCl2
【答案】B,C
【解析】A.根据硫酸铜是蓝色溶液,再根据其它试剂与硫酸铜的反应现象及其它试剂间的反应现象进行解答;
BCD.根据取样后两两反应后的现象进行分析解答;
【解答】A.硫酸铜为蓝色溶液,可直接观察出来,然后分别取样,将硫酸铜分别滴加到其他三种试剂中,能够产生蓝色沉淀的是氢氧化钠;将剩余两种物质分别加入到蓝色沉淀中,能使蓝色沉淀溶解的是稀硫酸,无变化的是氯化钠,可以区分,故A正确;
B.取样后两两滴加,其中一种试剂滴加到另外三种试剂中,有两组能产生白色沉淀,则该试剂为硫酸镁;将硫酸镁滴入其他三种试剂中,无明显变化的是硝酸钾,有白色沉淀产生的是氢氧化钠和氯化钡,但是氯化钡和氢氧化钠无法区分,故B错误;
C.取样后两两滴加,其中一种试剂滴加到另外三种试剂中,有两组能产生白色沉淀,则该试剂为氯化银;将氯化银滴入其他三种试剂中,能够产生白色沉淀的是氯化镁和稀盐酸,无明显变化的是硝酸钾,但是氯化镁和稀盐酸无法区分,故C错误;
D.取样后两两滴加,有一种试剂能够与其他的两种溶液产生气泡,则该试剂为碳酸钠;将碳酸钠加入其他三种试剂中,有白色沉淀产生的是氯化钡,再将氯化钡加入剩余的两种试剂中,有白色沉淀产生的是稀硫酸,无明显变化的是稀盐酸,故D正确。
故答案为:BC。
8.(2023·宁波模拟)为了除去KCl溶液中少量的MgCl2和MgSO4,某科学兴趣小组从①Na2CO3溶液,②盐酸,③Ba(NO3)2溶液,④K2CO3溶液,⑤Ba(OH)2溶液中,选择A、B、C三种试剂,按以下方案进行实验,试问:
(1)A试剂为(填序号)
(2)如何检验B已过量?
【答案】(1)⑤
(2)取第二次过滤后的少量滤液于试管中,滴加稀盐酸,若有气泡产生,则 K2CO3 过量
【解析】要除掉镁离子,可以选择含氢氧根离子的物质,形成氢氧化镁沉淀;要除掉硫酸根离子,可以选择含钡离子的物质,形成硫酸钡沉淀,所给的物质中若选用碳酸钠或硝酸钡易引入新的杂质,故不能选,应选稀盐酸、碳酸钾、氢氧化钡这三种物质。添加试剂时,先加过量的氢氧化钡,除掉镁离子和硫酸根离子,过滤得到的滤液中有多余的钡离子和氢氧根离子,再加过量的碳酸钾,即可除掉多余的钡离子,过滤得到的滤液中有多余的碳酸根离子和氢氧根离子,加适量的盐酸就可以除掉。
【解答】(1)A试剂为氢氧化钡溶液,故选⑤。
(2)B为碳酸钾,检验碳酸钾过量的方法为:取第二次过滤后的少量滤液于试管中,滴加稀盐酸,若有气泡产生,则 K2CO3 过量。
9.(2021·杭州)某种粗盐水中有少量含SO42-、K+的杂质,小金用这种粗盐水经过下列实验流程制取纯净氯化钠晶体。
(1)固体A是________。(填化学式)
(2)加碳酸钠溶液时发生反应的化学方程式________。
(3)若将溶液C蒸发至出现大量固体时停止加热,利用余热将溶液蒸干得到晶体,所得体仍不是纯净的氯化钠,理由是________。
【答案】(1)BaSO4 (2)BaCl2 +Na2CO3=BaCO3↓ +2NaCI (3)钾离子未除去
【解析】根据流程图中加氯化钡可除去硫酸根离子,加碳酸钠可除去钡离子分析。
【解答】(1)固体A是加入过量氯化钡产生的,为硫酸根与钡离子生成的硫酸钡;
(2)加碳酸钠可除去A中过量的氯化钡,反应方程式为 BaCl2 +Na2CO3=BaCO3↓ +2NaCI ;
(3)因整个过程中没有除去钾离子,所以所得晶体不是纯净氯化钠。
10.(2025九上·南湖期末)下列两种方案体现了物质除杂的不同思路:
思路一:将杂质直接转化为所需物质;
思路二:将杂质物质转化为中间物质,再将中间物质转化为所需物质。
(1)运用思路一:除去氯化镁粉末中混有的少量氯化钡,先加足量的水溶解,再向溶液中加入适量的 溶液,过滤、蒸发,即得氯化镁固体。
(2)运用思路二:除去氯化镁粉末中混有的少量氯化钡、氯化钠和硫酸钾。根据流程回答以下问题。步骤①后,滤液B中一定含有的溶质是 。步骤②中加入的甲溶液可以是 。
A.碳酸钠溶液 B.氢氧化钠溶液 C.氢氧化钾溶液 D.氢氧化钡溶液
【答案】(1)硫酸镁
(2)氯化镁、氯化钾、氯化钠;BCD
【解析】(1)物质除杂原则:不引入新杂质,不减少原物质,操作简便等。
(2)根据除杂思路选择合适试剂与杂质反应,使杂质转化或分离。
(3)分析各反应中物质的转化关系,确定溶液中溶质成分。
(4)判断加入试剂是否符合除杂要求。
【解答】(1)除去氯化镁粉末中混有的少量氯化钡,先加足量的水溶解,再向溶液中加入适量的硫酸镁溶液,生成硫酸钡沉淀和氯化镁,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,再过滤、蒸发,即得氯化镁固体;
(2)除去氯化镁粉末中混有的少量氯化钡、氯化钠和硫酸钾,先加足量的水溶解,氯化钡与硫酸钾反应生成硫酸钡沉淀和氯化钾,过滤,向滤液中加入足量的氢氧化钠溶液,氯化镁和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,氢氧化镁与稀盐酸反应生成氯化镁和水,再进行蒸发即可,所以滤液B中一定含有氯化镁、氯化钾、氯化钠;步骤②中加入的甲溶液是可溶性碱即可,故答案为:BCD。
(1)除去氯化镁粉末中混有的少量氯化钡,先加足量的水溶解,再向溶液中加入适量的硫酸镁溶液,生成硫酸钡沉淀和氯化镁,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,再过滤、蒸发,即得氯化镁固体;
(2)除去氯化镁粉末中混有的少量氯化钡、氯化钠和硫酸钾,先加足量的水溶解,氯化钡与硫酸钾反应生成硫酸钡沉淀和氯化钾,过滤,向滤液中加入足量的氢氧化钠溶液,氯化镁和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,氢氧化镁与稀盐酸反应生成氯化镁和水,再进行蒸发即可,所以滤液B中一定含有氯化镁、氯化钾、氯化钠;步骤②中加入的甲溶液是可溶性碱即可,故选BCD。
11.为了除去NaCl溶液中含有少量的MgCl2、CaCl2和Na2SO4等杂质,某小组同学选用Na2CO3溶液、稀盐酸、Ba(OH)2溶液三种试剂,按一定的顺序进行如图所示的实验。
回答下列问题:
(1)实验Ⅰ中加入试剂A除去的杂质是________ ;
(2)滤液②中除Na+和Cl﹣外,还含有的离子是________(填离子符号);
(3)实验Ⅲ中发生的中和反应的化学方程式是________。
【答案】(1)MgCl2和Na2SO4 (或者填Mg2+、SO42-)
(2)OH﹣、CO32﹣
(3)NaOH+HCl=NaCl+H2O
【解析】(1)实验Ⅰ中加入试剂A为过量的碳酸钠和氢氧化钡溶液,为了除去氯化镁和硫酸钠;
(2)滤液②中除Na+和Cl﹣外 还有氢氧化钠和碳酸钠,还含有 OH﹣、CO32﹣ ;
(3)实验Ⅲ中加入盐酸氢氧化钠与盐酸反应为中和反应,方程式为 NaOH+HCl=NaCl+H2O ;
12.(2025九上·慈溪期末)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。小科进行了如下实验,请根据实验现象回答下列问题。
(1)沉淀乙的成分为 。
(2)固体样品中一定含有的物质是 。
(3)写出沉淀乙加足量稀盐酸发生反应的化学方程式: 。
(4)上述实验中,若滤液甲中加入的稀硫酸不是足量的,是否还能产生沉淀 。(填“能”、 “不能”或“不一定”)
【答案】(1)氢氧化铁、硫酸钡(2)氯化铁、硫酸钠、氢氧化钡
(3)(4)一定
【解析】(1)根据沉淀乙加稀盐酸后的现象可知沉淀有两种。
(2)根据(1)中所得的沉淀,可知固态的成分,注意氢氧化钡中也有氢氧根离子,不能说明溶液中是否含有氢氧化钠。
(3)反应前后铁元素的化合价保持不变。
(4)酸碱优先反应,但当氯离子遇到银离子、钡离子遇到氢氧根离子时,会立即产生白色沉淀。
【解答】(1)铁离子是黄色的,向沉淀乙中加足量稀盐酸,得到黄色溶液和沉淀,由样品中可能含有的物质可知,沉淀乙中含有氢氧化铁和不溶于酸的白色沉淀硫酸钡。
故答案为:氢氧化铁和硫酸钡。
(2)由(1)可知,沉淀含有氢氧化铁,可知原固体中一定含有氯化铁;有硫酸钡,可知原固体中一定含有氢氧化钡和硫酸钠。
(3)氢氧化铁属于碱,碱与酸反应生成盐和水,方程式为:。
(4)甲中加足量稀硫酸,有沉淀生成,该沉淀为硫酸钡,硫酸钡不溶于酸,技术溶液中可能存在氢氧化钠,硫酸根离子也会先和钡离子产生沉淀,所以即使稀硫酸没有过量,也会有沉淀生成。
13.(2025九下·永嘉月考)灭火器是常见的消防设备,有多种类型,某项目化小组计划制作一款简易泡沫灭火器模型。
【项目学习】在一个密闭的容器中装有两种物质,并添加发泡剂(混入气体时能产生大量泡沫).灭火器不使用时,两种物质彼此分离;使用时,将两种物质混合能快速产生大量气体,将液体、泡沫从管口喷出。
【产品设计】器材:吸滤瓶,小试管,橡皮塞,乳胶管,细线等。
试剂:浓盐酸,碳酸钠粉末,饱和碳酸钠溶液,发泡剂.装置:如图所示。
【评价量表】
指标 优秀 合格 待改进
指标一:喷射物速度 液体、泡沫喷射距离大 液体、泡沫喷射距离较大 液体、泡沫喷射距离小
指标二:泡沫的量 泡沫多、均匀 泡沫多、不均匀 泡沫少、不均匀
指标三:喷出液体的安全性 酸性物质和碱性物质恰好完全反应 反应后酸性物质或碱性物质有少量剩余 喷出的液体酸性或碱性较强
【产品制作】
(1)从指标一考虑,小组需要选择与盐酸反应的碳酸钠.经讨论,大家一致认定选用饱和碳酸钠溶液比碳酸钠粉末效果好,其原因是 。
(2)泡沫灭火器产生的泡沫中含有水分,泡沫里的一个个“泡泡”也会帮助二氧化碳更好地“粘附”在燃烧物表面.请你解释发泡剂能提升灭火效果的原理 。
(3)将含有5.3克溶质的饱和碳酸钠溶液装入吸滤瓶,小试管中装入20克质量分数为36.5%浓盐酸,按照指标三等级,通过计算说明该项目是否符合优秀标准。
【答案】反应物浓度高、接触面积大,反应速率快,快速增大容器内部压强,使液体和泡沫快速被压出;发泡剂会产生大量二氧化碳和泡沫,覆盖在可燃物表面,隔绝氧气(或空气)灭火;设需要浓盐酸的质量为x。因为,酸性物质和碱性物质没有恰好完全反应,所以该项目不符合优秀标准。
【解析】(1)根据影响反应速率的因素分析;
(2)依据灭火原理解答;
(3)根据常见反应的碳酸钠的质量,由反应的化学方程式列式计算出参加反应的浓盐酸的质量即可。
【解答】(1)选用饱和碳酸钠溶液比碳酸钠粉末效果好,其原因是反应物浓度高、接触面积大,反应速率快,快速增大容器内部压强,使液体和泡沫快速被压出;
(2)发泡剂能提升灭火效果的原理发泡剂会产生大量二氧化碳和泡沫,覆盖在可燃物表面,隔绝氧气(或空气)灭火。
14.(2025九上·黄岩期末)市场上有一种果蔬洗盐,主要成分为 NaCl、NaHCO3、Na2CO3等。某同学对成分中NaHCO3非常感兴趣,开展了一系列的研究:
(1) 探究 NaHCO3溶液的酸碱性。
取少量NaHCO3于试管中加水溶解,用pH试纸测得该碳酸氢钠溶液呈弱碱性。请写出pH试纸的使用方法: ,将试纸显示的颜色与标准比色卡对照。
(2)探究NaHCO3溶液能否与酸反应。如甲所示将足量稀盐酸滴入到 NaHCO3溶液中,发现有气泡冒出,充分反应后,生成物中有一种常见的盐,该盐的化学式是 。
(3)探究 NaHCO3溶液能否与碱反应。
将NaOH 溶液加入到NaHCO3溶液中,无明显现象,为确定两者混合后是否反应,他提出两种方法:
①判断反应物是否消失;②判断是否有新物质生成。
他想用方法②得出结论,于是做了如图乙、丙两个实验,发现乙中有白色沉淀生成,而丙中无明显现象。为使结论更可靠,应再增加的一个对照实验是 。
【答案】(1)用玻璃棒蘸取少量溶液,滴在pH试纸上
(2)NaCl
(3)在氢氧化钠溶液中加入足量碳酸氢钠溶液,充分反应后,加入氯化钙溶液,观察到的现象是产生白色沉淀。
【解析】(1)根据pH试纸的使用方法解答;
(2)根据碳酸氢钠和稀盐酸的反应产物解答;
(3) 根据实验的目的以及氢氧化钠、碳酸氢钠与氯化钙不反应,碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠分析。
【解答】(1) pH试纸的使用方法:用玻璃棒蘸取少量溶液,滴在pH试纸上,再将试纸显示的颜色与标准比色卡对照。
(2)碳酸氢钠与稀盐酸反应,生成氯化钠、水和二氧化碳气体,则该盐的化学式为NaCl;
(3) 该实验是证明混合后是否生成了碳酸钠,甲、乙两个实验只是证明了氢氧化钠、碳酸氢钠与氯化钙不反应,因此还需增加实验为:在氢氧化钠溶液中加入足量碳酸氢钠溶液,充分反应后,加入氯化钙溶液,观察到的现象是产生白色沉淀。
15.(2025九下·浙江开学考)某校项目化小组同学以食品包装袋干燥剂为主题开展微项目化学习。
【认识干燥剂】
(1)生活中常见的干燥剂有生石灰、浓硫酸、氢氧化钠……从食品安全角度考虑,食品包装袋内的干燥剂最有可能是 。
【探秘干燥剂】
小明同学对一包久置的生石灰干燥剂成分(如图)进行如下探究:查阅资料:
①生石灰会吸收空气中的水分,生成氢氧化钙,氢氧化钙在500℃以上会分解为氧化钙和水。
②氢氧化钙与空气中二氧化碳反应能生成碳酸钙,碳酸钙在900℃左右分解为二氧化碳和氧化钙。
(2)为检验样品中是否存在氢氧化钙,小明设计了如下实验:用天平称量少量干燥剂质量为m1,在700℃条件下,加热一段时间后,测其质量为m2。若样品中含氢氧化钙,则m1 m2(选填“>”、“<”或“=”)。
(3)为检验样品中是否存在碳酸钙,取样品于试管中,加水后发现试管底部有固体剩余。小明认为样品中一定含有碳酸钙,小敏认为小明的结论不正确,理由是 。
【项目评价】物质的检验有不同的方案,不同方案中所用试剂的量会影响检验的结果。为此他们设计了如下评价量表。
评价等级 优秀 合格 待改进
指标 有明显的实验现象,可用感觉器官直接判断 现象不是很明显,但可借助仪器判断 借助仪器也不能判断
(4)在检验样品中是否存在氧化钙时,小明设计的方案是取适量样品于试管中,加入少量水振荡,观察现象,这一方案的评价等级是 。
【答案】生石灰;>;氢氧化钙微溶于水,白色沉淀可能是氢氧化钙;优秀
【解析】(1)根据浓硫酸和氢氧化钠虽具有吸水性,但具有强烈的腐蚀性来分析解答;
(2)根据700℃条件下,氢氧化钙会分解为氧化钙和水,而碳酸钙在该温度下不分解来分析解答;
(3)根据氢氧化钙微溶于水,白色沉淀可能是氢氧化钙来分析解答;
(4)根据氧化钙溶于水会放出大量的热,小科设计的方案有明显的实验现象,可用感觉器官直接判断来分析解答。
【解答】(1)生活中常见的干燥剂有生石灰、浓硫酸、氢氧化钠,从食品安全角度考虑,食品包装袋内的干燥剂最有可能是生石灰,因为生石灰能够与水反应,可以用作食品干燥剂,而浓硫酸和氢氧化钠虽具有吸水性,但具有强烈的腐蚀性,不能用作食品干燥剂;
(2)氢氧化钙在500℃以上会分解为氧化钙和水,碳酸钙在900℃左右分解为二氧化碳和氧化钙,用天平称量少量干燥剂质量为m1在700℃条件下,加热一段时间后,测其质量为m2,由结论可知固体中含有氢氧化钙,说明m1>m2;
(3)为检验样品中是否存在碳酸钙,取样品于试管中,加水后发现试管底部有固体剩余,小科认为样品中一定含有碳酸钙,由于氢氧化钙微溶于水,白色沉淀可能是氢氧化钙,则小丽认为小科的结论不正确;
(4)氧化钙溶于水会放出大量的热,则在检验样品中是否存在氧化钙时,小科设计的方案是取适量样品于试管中,加入少量水振荡,会观察到试管外壁发热,有明显的实验现象,可用感觉器官直接判断,故这一方案的评价等级是优秀。
16.(2025九上·上虞期末)草木灰是一种常见的肥料,柴火烧尽后会剩下草木灰。草木灰的主要成分为K2CO3,可能含有少量K2SO4和KCl。
(1)从化肥分类角度分析碳酸钾属于 (选填“氮肥”、“磷肥”、“钾肥”或“复合肥”)。
(2)已知草木灰中其他成分不与稀盐酸反应产生气体。为测定草木灰中碳酸钾的质量分数,小虞和小云分别采用不同的方案进行实验:
小虞的实验方案(如图A):取一定质量的样品于烧杯中,加入足量的盐酸,分别测出反应前后的总质量,计算出CO2的质量,再计算出样品中K2CO3的质量分数。
小云的实验方案(如图B):用图示装置(图中夹持仪器已略去)进行实验,实验中通过测定丁装置质量的增加量来计算K2CO3的质量分数。
反应结束后需缓缓抽气一段时间,其目的 。
(3)小虞和小云的方案各有优缺点,请你任选一个方案说说它的优点 。
(4)为确定草木灰是否含有K2SO4和KCl,小虞取适量草木灰于烧杯中,加足量水浸泡;取少量浸出液于试管中,进行如图操作:
小虞得出结论:草木灰中肯定含有 。小云认为要确定另一物质,只需改掉一种药品即可,小云的方案是 。
【答案】(1)钾肥
(2)使反应生成的二氧化碳全部被丁装置中的NaOH溶液吸收(合理即可)
(3)小虞的方案优点是操作简单
(4)硫酸钾;把足量的氯化钡溶液改为足量的硝酸钡溶液
【解析】(1)氮磷钾为植物生长的营养素,只含有钾的为钾肥,只含有氮元素的为氮肥,只含有磷元素的为磷肥,同时含有多种营养素的为复合肥。
(2)注意容器导管内会残留部分二氧化碳气体;
(3)根据图片和实验过程,从器材的简易程度和结果的准确性等角度分析解答;
(4)①硫酸钡是不溶于酸的白色沉淀;
②氯化银是不溶于酸的白色沉淀,据此分析解答。
【解答】(1)根据化学式 K2CO3 可知,碳酸钾中含有钾元素,属于钾肥;
(2)反应结束后,容器中还存在部分二氧化碳气体没有被吸收,需缓缓抽气一段时间,使反应生成的二氧化碳全部被丁装置吸收;
(3)小虞的实验方案(如图A):取一定质量的样品于烧杯中,加入足量的盐酸,分别测出反应前后的总质量,计算出CO2的质量,再计算出样品中K2CO3的质量分数,此方案计算出CO2的质量中含有水;所以此方案操作简单但不够准确;
小云的实验方案(如图B):用图示装置(图中夹持仪器已略去)进行实验,实验中通过测定丁装置质量的增加量来计算K2CO3的质量分数;丁装置只吸收了乙中生成的二氧化碳;所以此方案操作繁琐但结果准确;
(4)①加入硝酸和氯化钡后生成的白色沉淀应该是硫酸钡,即氯化钡和硫酸钾反应生成白色沉淀硫酸钡,说明草木灰中肯定含有硫酸钾。
滤液中加入硝酸银生成了白色沉淀氯化银,不能说明存在氯化钾,因为加入的氯化钡中存在氯离子。
则小云的方案是把足量的氯化钡溶液改为足量的硝酸钡溶液。
(1)从化学肥料分类角度分析,碳酸钾中含有钾元素,是钾肥;
(2)反应结束后需缓缓抽气一段时间,其目的是使反应生成的二氧化碳全部被丁装置吸收;
(3)小虞的实验方案(如图A):取一定质量的样品于烧杯中,加入足量的盐酸,分别测出反应前后的总质量,计算出CO2的质量,再计算出样品中K2CO3的质量分数,此方案计算出CO2的质量中含有水;所以此方案操作简单但不够准确;
小云的实验方案(如图B):用图示装置(图中夹持仪器已略去)进行实验,实验中通过测定丁装置质量的增加量来计算K2CO3的质量分数;丁装置只吸收了乙中生成的二氧化碳;所以此方案操作繁琐但结果准确;
(4)加入稀硝酸、氯化钡后得到白色沉淀,是因为氯化钡和硫酸钾反应生成白色沉淀硫酸钡,草木灰中肯定含有硫酸钾,不能确定是否含有氯化钾,是因为氯化钡和硫酸钾反应后生成的氯化钾影响对氯化钾的检验,小云认为要确定另一物质,只需改掉一种药品即可,小云的方案是把足量的氯化钡溶液改为足量的硝酸钡溶液。
17.(2025九上·杭州期末)膨松剂是一种食品添加剂,能使食物具有松软的特点。某品牌膨松剂的成分为碳酸氢钠、碳酸氢铵中的一种或两种,某学习小组对该膨松剂的成分进行了探究。请回答下列问题。
【查阅资料】
①氨气极易溶于水,溶液显碱性;氨气能被浓硫酸吸收。
②碱石灰是氢氧化钠和生石灰两种固体的混合物。
③碳酸氢铵分解的化学方程式为:
碳酸氢钠分解的化学方程式为:
Ⅰ.探究膨松剂的成分
如图1所示,装置B、C、D中试剂均足量。打开止水夹1,关闭止水夹2,点燃酒精灯,观察到澄清石灰水变浑浊。打开止水夹2,关闭止水夹1,观察到无色酚酞溶液变为红色,熄灭酒精灯。
(1)装置A中试管口略低于试管底部的原因是 。
甲同学根据以上现象得出结论:该膨松剂的成分是碳酸氢铵。
(2)乙同学提出:通过以上现象不能确定该膨松剂中只含有碳酸氢铵。经过小组讨论,他们继续加热装置,充分反应后,当观察到 的现象,得出结论:该膨松剂中还含有碳酸氢钠的混合物。
Ⅱ.测定膨松剂中碳酸氢铵的质量分数
如图2所示,小组同学称量10.0g该膨松剂放入硬质玻璃管中,其他各装置中的试剂均足量。关闭止水夹3,点燃酒精灯。
(3)充分反应后停止加热,打开止水夹3,从硬质玻璃管a端缓缓通入空气一段时间,实验后称量装置G的质量,比实验前增重1.7g,则该膨松剂中碳酸氢铵的质量分数为 。
(4)若没有装置H,会造成测定结果 (选填“偏大”“不变”或“偏小”)。
【答案】防止冷凝水倒流造成试管炸裂;B中沉淀不再增加,A中仍有固体剩余;79%;偏大
【解析】(1)试管受热不均匀容易破裂,所以加热固体时为防止冷凝水倒流回试管,要将试管口略向下倾斜。
(2)由题中方程式可知,碳酸氢铵分解后的产物将全部转化为气态物质,而碳酸氢钠分解后的产物中含有固体物质,所以若质量至恒重,仍有固体剩余,说明含有碳酸氢钠。
(3)碱石灰吸收水蒸气和二氧化碳气体,浓硫酸吸收氨气,可知G增重的质量为氨气的质量,根据方程式计算碳酸氢铵的质量分数。
(4)没有H,浓硫酸吸收空气中的水蒸气,导致氨气的质量偏大,则碳酸氢铵的质量分数将偏大。【解答】(1)碳酸氢铵分解的产物中有水蒸气,会在试管口凝结成小水珠,若试管口略高可能会导致冷凝水倒流回试管导致试管炸裂,故装置A中试管口略低于试管底部的原因是防止冷凝水倒流造成试管炸裂。
(2)根据乙同学得出的实验结论可知,膨松剂中含有碳酸氢铵和碳酸氢钠,两物质受热分解均产生二氧化碳,能够观察到B装置变浑浊,另外碳酸氢钠分解还产生固体碳酸钠,因此还能观察到试管内有固体剩余,故当观察到B中沉淀不再增加,A中仍有固体剩余现象,说明该膨松剂是碳酸氢铵和碳酸氢钠的混合物。
(3)G装置增加的质量为膨松剂中碳酸氢铵分解产生的氨气的质量,设10g膨松剂中碳酸氢铵的质量为x,
x=7.9g,
则10g膨松剂中碳酸氢铵的质量分数为×100%=79%。
(4)若没有H装置,空气中的水蒸气可能被G装置吸收,导致G中增加的质量偏大,造成测定结果偏大。
18.(2025九下·萧山月考)某纯碱样品中含有少量氯化钠杂质。称取该样品22.8g,加入到盛有一定质量稀盐酸的烧杯中,碳酸钠与稀盐酸恰好充全反应,气体完全逸出,得到不饱和NaCl溶液。反应过程中测得烧杯内混合物的质量(m)与反应时间(t)关系如图所示。试回答:
(1)生成CO2的质量为
(2)22.8g样品中氯化钠的质量为
(3)计算所得溶液中溶质的质量分数 。(写出解题过程,计算结果精确到0.1%)
【答案】(1)8.8g
(2)设:样品中碳酸钠的质量为x,x=21.2g样品中氯化钠的质量=22.8g 21.2g=1.6g;答:22.8g样品中氯化钠的质量为1.6g。
(3)设:生成氯化钠的质量为y。y=23.4g 反应后溶液中氯化钠的质量=22.8g 21.2g +23.4g=25.0g;所得溶液中溶质的质量分数=;答:所得溶液中溶质的质量分数为12.5%。
【解析】(1)根据质量守恒定律求出二氧化碳的质量即可;
(2)根据二氧化碳的质量和方程式来分析解答;
(3)根据二氧化碳的质量和方程式求出生成氯化钠的质量,再加上原混合物中的氯化钠质量就是溶质质量,进而求出所得溶液中溶质的质量分数即可。
【解答】由图和质量守恒定律可知,生成的二氧化碳的质量=208.8g 200g=8.8g;
(1)由图和质量守恒定律可知,生成的二氧化碳的质量=208.8g 200g=8.8g;
(2)见答案;
(3)见答案。
19.(2025九上·杭州期中)向一定质量CaCl2和HCl的混合溶液中逐滴加入溶质质量分数为10.0%的Na2CO3溶液。反应过程中加入的Na2CO3溶液的质量与或气产生沉淀或气体的质量关系如图所示。请回答:
(1)从图中可知,0a段与Na2CO3溶液反应的物质是 。
(2)d点溶液中的溶质是 。
【答案】(1)HCl
(2)Na2CO3、NaCl
【解析】(1)根据碳酸钠和稀盐酸、氯化钙的反应顺序解答;
(2)根据图片确定d点的反应进度,根据剩余反应物和生成物确定溶质种类即可。
【解答】(1)根据题意可知,加入的碳酸钠溶液先与盐酸反应,再与氯化钙反应,则图中0a段与Na2CO3溶液反应的物质是HCl;
(2)根据图片可知,d点时加入的碳酸钠溶液过量,则的溶质为过量的Na2CO3和反应产物NaCl两种溶质。
(1)向一定质量CaCl2和HCl的混合溶液中逐滴加入溶质质量分数为10.0%的Na2CO3溶液,加入的碳酸钠溶液先与盐酸反应,图中0a段表示生成气体的过程,0a段与Na2CO3溶液反应的物质是HCl;
(2)d点的溶液是与氯化钙恰好完全反应后继续向溶液中滴加碳酸钠溶液,含有Na2CO3、NaCl两种溶质。
20.(2025九上·杭州期中)实验室有一瓶敞口放置一段时间的氢氧化钠固体(不考虑水分),为测定这瓶样品中氢氧化钠的质量分数,做如下实验:现取M克样品放入盛有足量水的烧杯中(充分溶解),向烧杯中逐滴加入200克一定溶质质量分数的稀盐酸。实验数据如图所示:
试分析计算回答:
(1)氢氧化钠变质的化学方程式为 ;由图得,加入的稀盐酸与样品反应时,产生气体的质量是 克;
(2)与P点对应的溶液溶质是 ;
(3)M克样品中氢氧化钠的质量分数是多少?(精确到)
【答案】(1)2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O;2.2
(2)NaOH、Na2CO3、NaCl
(3)设稀盐酸的质量分数为y,设碳酸钠的质量为x,
x=5.3g
y=7.3%,
设氢氧化钠的质量为z,
z=12g
Wg 样品中氢氧化钠的质量分数是×100%≈69.4%;
答:M克样品中氢氧化钠的质量分数是M克样品中氢氧化钠的质量分数是69.4%。
【解析】(1)①根据反应物、反应条件和生成物,确定反应的化学方程式;
②根据图像确定生成二氧化碳的质量。
(2)根据图像确定反应进度,根据剩余的反应物和生成物确定溶质种类;
(3)写出碳酸钠和稀盐酸反应的方程式,根据图像确定与其反应的稀盐酸的质量,根据质量之间的比例关系分别计算出参加反应的碳酸钠的质量和稀盐酸的溶质质量分数。
写出氢氧化钠和稀盐酸反应的方程式,根据稀盐酸的质量计算出参加反应的 氢氧化钠的质量,最后计算氢氧化钠的质量分数即可。
【解答】(1)①氢氧化钠吸收空气中的二氧化碳反应,生成碳酸钠和水而发生变质,反应的化学方程式为:2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O。
②由图得,加入的稀盐酸与样品反应时,产生二氧化碳气体的质量是2.2g;
(2)P点没有生成气体,且尚未反应完,说明此时氢氧化钠和稀盐酸反应正在进行,所以与 P 点对应的溶液溶质是剩余的NaOH,尚未参加反应的Na2CO3和生成的NaCl。
(1)氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水而发生变质,反应的化学方程式为:2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O;由图得,加入的稀盐酸与样品反应时,产生二氧化碳气体的质量是2.2g;
(2)P点没有生成气体,且一直到150g稀盐酸时才有气体生成,说明此时氢氧化钠没有完全反应,而碳酸钠尚未开始反应,所以与 P 点对应的溶液溶质是 剩余的NaOH和尚未参加反应的Na2CO3和生成的NaCl;
(3)见答案。
21.(2025九上·慈溪期末)某兴趣小组收集到含有碳酸钠和氢氧化钠的混合液 5.11kg ,他们用溶质质量分数为19.6%的稀硫酸来处理废液。在向废液中加入稀硫酸过程中,测得所得溶液的质量与加入稀硫酸质量的关系如图所示。
(1)AB 段所对应的化学反应方程式为 ;BC 段可观察到的现象是 。
(2) 写出B点的坐标(x0, y0) : 。
(3)求C点时溶液的溶质质量分数。
【答案】(1);有气泡产生
(2)混合液共5.11g,C点时,加入稀硫酸的质量为5g,但此时溶液的质量为10g,可知二氧化碳的质量为,设与碳酸钠反应的稀硫酸中溶质的质量为x
Na2CO3+ H2SO4= Na2SO4+H2O+ CO2↑
106 98x 440.11g
解得x=0.245g,稀硫酸溶液的质量为。可知与氢氧化钠反应的硫酸的质量为5g-1.25g=3.75g。故 (x0, y0) 为:。
(3)解:设与碳酸钠反应生成的硫酸钠的质量为y
Na2CO3+ H2SO4= Na2SO4+H2O+ CO2↑
142
y 44
0.11g
解得y=0.355g。
设与氢氧化钠反应生成的硫酸钠的质量为z
2NaOH+ H2SO4= Na2SO4 H20
98
142
z
解得z=1.065g。
溶质的质量分数为
【解析】(1)花絮图像中,转折点说明一段反应的结束和另一段反应的开始。
(2)根据溶液混合后的质量差计算出二氧化碳的质量,用二氧化碳的质量通过方程式计算出与碳酸钠反应的稀硫酸的质量,从而确定B点的坐标。
(3)两个反应都有硫酸钠生成,利用(2)中的数据分别计算每步反应生成的硫酸钠,再除以溶液质量即可得溶质的质量分数。
【解答】(1)酸碱优先反应,所以AB段是氢氧化钠与稀硫酸在反应,方程式为:。
BC段的方程式为,可知现象为:有气泡产生。
22.(2025九下·义乌开学考)现有一家庭使用纯碱样品,其中含杂质氯化钠(不含其它杂质),为了测定样品中杂质氯化钠的质量分数,李明同学进行了三次实验。实验数据如表。
编号 第1次 第2次 第3次
所取固体样品的质量/g 15 12 12
加入氯化钙溶液的质量/g 100 100 150
反应后生成沉淀的质量/g 10 10 10
完成下列计算(计算结果精确到0.1%):
(1) 第 次实验中样品与氯化钙恰好完全反应?
(2)加入氯化钙溶液的溶质质量分数;
(3)恰好完全反应时,反应后所得溶液中氯化钠的质量分数。
【答案】(1)2
(2)设12g样品中碳酸钠的质量为x,参加反应的氯化钙的质量为y,生成的氯化钠的质量为z
Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
106 111 100 117
x y 10g z
x=10.6g y=11.1g z=11.7g
加入氯化钙溶液的溶质质量分数为×100%=11.1%
(3)好完全反应时,反应后所得溶液中氯化钠的质量分数 ×100%≈12.8%
【解析】(1)将第1次和第3次加入固体的质量以及生产沉淀的质量与第2次实验进行比较,从而确定哪次实验恰好完全反应;
(2)(3)根据生成10g碳酸钙和对应的化学方程式求算碳酸钠和氯化钙以及生成的氯化钠的质量,进而求算对应的质量分数。
【解答】(1)由图表数据分析可知,三次反应后生成沉淀都是10g,第3次中氯化钙溶液的质量多,第1次中固体样品质量多,所以第2次是碳酸钠和氯化钙恰好完全反应生成10g碳酸钙。
23.(2025九上·绍兴竞赛) 将13g氯化钠和碳酸钠固体混合物完全溶于水中形成溶液,再将75g氯化钙溶液分5次Ⅲ入到该溶液中,充分反应,测得实验数据如下表.
实验序号 1 2 3 4 5
氯化钙溶液质量(g) 15 15 15 15 15
沉淀总质量(g) 3 6 m 10 10
(1)求表格中m的值为 ;
(2)计算固体混合物中碳酸钠的质量分数:(保留到0.1%)
(3)在答题卡上的图中画出上述过程中氯化钠质量随加入氯化钙溶液质量而变化的线。
【答案】(1)9
(2)解:设碳酸钠的质量为x
Na2CO3+ CaCl2= 2NaCl+ CaCO3
106 100
x 10g
,解得x=10.6g,碳酸钠的质量分数为。
(3)
【解析】(1)根据表中数据总结规律,每次增加沉淀的质量为3g。
(2)通过方程式结合碳酸钙的质量计算碳酸钠的质量,再与固体质量相比计算质量分数。
(3)图像的起点为固体中原有氯化钠的质量,终点的氯化钠等于固体中原有的氯化钠与反应产生的氯化钠的质量之和,消耗氯化钙的质量可根据产生沉淀的规律进行计算。
【解答】(1)由表中数据可知,每加入15克氯化钙溶液,将析出3克沉淀,可知第3次加入氯化钙溶液,也会产生3克沉淀,故m的质量为6g+3g=9g。
(3)碳酸钠的质量为10.6g,原混合物中氯化钠的质量为:13g-10.6g=2.4g。
由表中数据可知,产生10g碳酸钙沉淀,消耗的氯化钙溶液的质量为,设产生氯化钠的质量为y
Na2CO3+ CaCl2= 2NaCl+ CaCO3
117 100
y 10g
,解得y=11.7g可知最终氯化钠的总质量为m=11.7g+2.4=14.1g,图像为
。
24.(2025九上·江北期末)实验小组在实验室找到一瓶含有铜和铁的均匀混合物。为测定该混合物中铁的质量分数,分别取一定质量的混合物与稀硫酸进行反应,实验分四组,所得数据如下表所示。请分析数据,回答下列问题:
实验组 第1组 第2组 第3组 第4组
取用金属混合物的质量/g 15 15 25 30
取用稀硫酸的质量/g 100 120 120 100
反应后过滤、洗涤、干燥后的固体质量/g 6 6 W 16
(1)该混合物中铁的质量分数为多少?
(2)表中的 W= 。
(3)第1组实验中所得滤液中的溶质是 。
(4)计算第4组实验中所得溶液溶质的质量分数。(写出计算过程,结果精确到0.1%)
【答案】(1)解:在实验1和实验2中,取用金属混合物的质量都是15g,但是加入稀硫酸的质量不同,但是反应后剩余固体质量都是6g,说明其中的铁已经完全反应,则15g混合物铁的质量就是15g-6g=9g。
那么该混合物中铁的质量分数为 ×100%=60%。
(2)解:比较实验4和实验1说明,15g混合物和100g稀硫酸没有恰好完全反应,而是100g对应铁(30g-16g)14g时恰好完全反应。25g固体中铁的质量为:25g×60%=15g,而120g稀硫酸溶解的铁的质量可以为×120g=16.8g,所以此时铁完全反应,剩余的固体的质量为25g-15g=10g,即W=10。
(3)H2SO4、FeSO4
(4)设生成的氢气的质量为x,硫酸亚铁的质量为y,
;
解得:x=0.5g,
;
解得:y=38g,
第 4 组实验中所得溶液溶质的质量分数为×100%≈33.5%;
答:第4 组实验中所得溶液溶质的质量分数33.5%。
【解析】(1)根据实验1和实验2确定15g混合物中铁的质量,然后再与混合物质量作比计算出铁的质量分数;
(2)比较实验1和实验4,从而确定100g稀硫酸恰好完全反应时铁的质量,推算第3组中加入25g混合物时铁的质量和120g稀硫酸中溶解铁的质量,二者比较后用混合物质量减去溶解铁的质量即可;
(3)根据实验1中的反应进度确定溶质种类;
(4)写出铁和稀硫酸反应的方程式,利用铁的质量计算生成硫酸亚铁和氢气的质量,铁的质量+稀硫酸质量-氢气质量得到溶液总质量,最后计算此时溶质质量分数即可。
【解答】(3)结合以上分析可知,第 1 组实验中铁完全反应,而稀硫酸过量,则所得滤液中的溶质是剩余的H2SO4和生成的FeSO4。
(1)根据实验1和实验2可知,15g混合物加入100g稀硫酸已经反应完全,铁的质量就是15g-6g=9g。该混合物中铁的质量分数为 ×100%=60%;
(2)实验4说明,不是15g混合物和100g稀硫酸恰好完全反应,而是100g对应铁14g时恰好完全反应,而25g固体中铁的质量为25g×60%=15g,而120g稀硫酸溶解的铁的质量可以为×120g=16.8g,所以此时铁完全反应,剩余的固体的质量为25g-15g=10g,即W=10;
(3)结合以上分析可知,第 1 组实验中稀硫酸过滤,所得滤液中的溶质是剩余的H2SO4和生成的FeSO4;
(4)见答案。
25.(2025九上·义乌期末)小科同学向一定质量的石灰石中(杂质不与酸反应且不溶于水)加入7.3%的稀盐酸来制取二氧化碳,测得反应过程中溶液的pH与加入的稀盐酸的关系如图1所示。
(1)配置7.3%的稀盐酸1000克,需要36.5%的浓盐酸多少毫升?(浓盐酸的密度为1.17g/cm3)(保留一位小数)
(2)该实验产生的二氧化碳的质量是多少?(写出计算过程)
(3)小科同学把制取气体后的废液过滤,向滤液中加入10.6%的Na2CO3溶液,测得加入的Na2CO3溶液与产生的沉淀数据如下:则m=_______。
Na2CO3溶液质量/g 10 20 30 40 50 60 70
沉淀质量/g 0 1 n 3 4 5 m
(4)在滤液中加入10gNa2CO3溶液发生的现象是_______。
(5)请在图2中画出向废液中加入Na2CO3溶液时加入的Na2CO3溶液与产生的沉淀的曲线?
【答案】解:(1)根据溶液稀释前后溶质质量不变,
设需要36.5%的浓盐酸体积为x,
可得:7.3%×1000g=1.17g/cm3×x×36.5%;
解得:x=170.9cm3=170.9mL。
故需要36.5%的浓盐酸170.9mL。
(2)根据图1可知,与碳酸钙反应的HCl的质量=50g×7.3%=3.65g,
设生成的二氧化碳的质量为x,生成氯化钙的质量为y
;
解得:x=2.2g,y=5.55g。
该实验产生的二氧化碳的质量2.2g。
(3)根据(2)中的分析可知,溶液中的氯化钙的质量为5.55g。
根据钙元素守恒可知,生成的碳酸钙的质量为,
即m=5。
(4)根据图表可知,前10gNa2CO3溶液加入后没有生成沉淀,是Na2CO3与过量的盐酸反应,因为会生成二氧化碳气体,所以实验现象是有气泡产生。
(5)根据数据可知,前10g碳酸钠溶液加入没有沉淀,之后每10g碳酸钠溶液对应1g沉淀,到60g碳酸钠溶液加入沉淀完全,如图所示:
【解析】(1)根据溶液稀释前后溶质的质量不变进行分析;
(2)根据氯化氢的质量分数结合反应的方程式计算二氧化碳的质量;
(3)根据表格数据进行分析;
(4)根据加入碳酸钠后的反应分析;
(5)根据每加入20碳酸钠生成沉淀的质量分析。
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
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典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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