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第三章 金属与盐
一.选择题(共25小题)
1.酸碱反应在日常生活和工农业生产中有广泛的应用。下列实例不属于酸碱反应在生活中应用的是( )
A.土壤酸化后加入熟石灰改良 B.金属表面锈蚀后,可用稀盐酸进行清洗
C.蚊虫叮咬后涂稀氨水减轻痛痒 D.服用含Al(OH)3的药物治疗胃酸过多
2.酸碱盐的用途非常广泛,下列说法错误的是( )
A.可用稀盐酸除铁锈
B.可用Ca(OH)2治疗胃酸过多
C.NaOH固体易潮解,可以作某些气体的干燥剂
D.农业上常用硫酸铜配制波尔多液
3.下列试剂中能一次性区分硝酸银溶液、碳酸钠溶液和氯化钙溶液的是( )
A.酚酞试液 B.氯化钠溶液
C.盐酸 D.氯化钡溶液
4.将一定量稀硫酸逐滴加入氢氧化钠溶液中充分反应,若要检验反应后的溶液中是否含有稀硫酸,可行的操作是( )
A.取样,滴加少量无色酚酞试液 B.取样,加入少量Na2CO3粉末
C.取样,滴加少量CuSO4溶液 D.取样,滴加少量Ba(NO3)2溶液
5.下列各组常见的固体物质中,用水不能区分的是( )
A.NaOH和NH4NO3 B.CuSO4和Na2SO4
C.Na2CO3和CaCO3 D.NaCl和KCl
6.宏观辨识与微观探析是科学学习的重要思想方法。借助它们有助于理解物质具有的性质或发生变化的规律,以下对宏观事实的微观解释错误的是( )
选项 宏观事实 微观解释
A 氨水呈碱性 NH3 H2O能电离出OH﹣
B 用稀盐酸辨别氯化钠溶液与碳酸钠溶液 氯离子和钠离子结合生成氯化钠
C CuSO4溶液呈蓝色 溶液中存在Cu2+
D 稀盐酸和稀硫酸具有相似的化学性质 两种溶液中都含有H+
7.下列各组物质在溶液中能大量共存,且溶液为无色、透明的是( )
A.Ca(OH)2、KNO3、NH4Cl B.Na2CO3、CaCl2、KNO3
C.HCl、Na2SO4、CuSO4 D.KOH、NaNO3、BaCl2
8.向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸后,为判断稀盐酸是否滴过量,以下可选用的试剂是( )
A.AgNO3 B.BaSO4 C.NaCl D.CaCO3
9.下列化合物能由金属跟稀硫酸直接反应制取的是( )
A.Fe2(SO4)3 B.ZnSO4 C.CuSO4 D.Ag2SO4
10.下列对于氢氧化钠溶液样品是否变质进行的相关实验中,实验现象及结论均合理的是( )
A.取少量样品,加入几滴酚酞试液,溶液由无色变红色,证明氢氧化钠溶液没有变质
B.若样品部分变质,滴入稀盐酸,立即有大量气体产生
C.取少量样品,加入过量的氯化钡溶液,有白色沉淀生成,过滤,向滤液中加入几滴酚酞试液,溶液不变色,证明氢氧化钠溶液完全变质
D.取少量样品,加入过量的氢氧化钡溶液,有白色沉淀生成,过滤,向滤液中加入几滴酚酞试液,溶液由无色变红色,证明氢氧化钠溶液部分变质
11.某化工厂废水池中的溶液是无色透明的,用pH试纸检测废液,废液pH=3,则废液中存在物质合理的一组是( )
A.ZnCl2、KNO3、Fe2(SO4)3 B.Na2SO4、Al(NO3)3、BaCl2
C.Na2CO3、NaNO3、KCl D.Na2SO4、KNO3、MgCl2
12.为探究Fe、Cu、Ag的金属活动性强弱,兴趣小组的同学利用下列四组试剂进行实验,其中不能达到实验目的的是( )
A.CuSO4溶液、Fe、Ag B.FeSO4溶液、稀H2SO4、Cu、Ag
C.AgNO3溶液、稀H2SO4、Fe、Cu D.AgNO3溶液、FeSO4溶液、Cu
13.室温下,等质量的铁片和铝片分别与足量的稀硫酸反应,产生氢气的质量(m)与时间(t)的关系图正确的是( )
A.B. C.D.
14.下列各组物质中符合“酸、碱、盐、氧化物”顺序的是( )
A.H2SO4、Na2O、MgCl2、CO2 B.Na2SO4、Ba(OH)2、Na2CO3、ZnS
C.HNO3、KOH、Na2CO3、O2 D.HCl、KOH、Na2CO3、MnO2
15.将质量相等的镁、锌、铁三种金属分别投入到三份等浓度且过量的稀硫酸溶液的烧杯中,下列判断正确的是( )
A.a、b、c三条曲线分别对应锌、铁、镁
B.a、b、c三条曲线分别对应镁、锌、铁
C.n点时曲线c表示溶液中存在的溶质仅为硫酸、硫酸锌
D.n点时曲线b表示烧杯中存在的物质仅为硫酸、硫酸铁、铁
16.将一小块CaO放入CuCl2溶液中,发现白色粉末消失,杯底出现蓝色沉淀,溶液仍为蓝色。下列说法错误的是( )
A.整个过程中溶剂质量减少,溶质质量减少
B.整个过程发生了化合反应、复分解反应
C.整个过程中Cl﹣的数量不变
D.若向反应结束后的烧杯中滴入无色酚酞试液,则试液变红色
17.向一定质量AgNO3和Fe(NO3)2的混合溶液中加入Zn,溶液质量与加入Zn的质量关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.a点溶液中的溶质有2种
B.c点溶液中的溶质为Zn(NO3)2
C.若取bc段溶液,滴加稀盐酸,有白色沉淀生成
D.取d点的固体,加入稀盐酸,无气泡产生
18.向下表的甲物质中逐滴加入相应的乙溶液至过量,反应过程中生成气体或沉淀的质量与加入乙的质量关系,能用如图所示曲线表示的是( )
序号 甲 乙
① HNO3和Mg(NO3)2的混合溶液 KOH溶液
② Ag﹣Zn合金 稀H2SO4
③ 久置空气中的铝片 稀盐酸
④ 含有Na2CO3的NaOH溶液 稀HNO3
⑤ HCl和H2SO4的混合酸 Ba(NO3)2溶液
A.①②③ B.①③④ C.③④⑤ D.①④⑤
19.向含有CuCl2和HCl的混合溶液100g中逐滴加入质量分数为10%的NaOH溶液,参加反应的NaOH溶液质量与生成沉淀质量关系如图,仅考虑沉淀为Cu(OH)2,则下列说法正确的是( )
A.整个反应过程中,氯离子个数减少 B.P点溶液中的溶质只有一种
C.沉淀完全时,m1的数值为80 D.M点溶液中溶质质量为17.55g
20.现有Fe,稀H2SO4,CuCl2溶液,NaOH溶液,Fe2O3,两两混合后,能发生反应的有( )
A.7个 B.6个 C.5个 D.4个
21.某金属加工厂生产过程中的废液含有少量的硝酸银和硝酸铜,为回收利用资源和防止污染,该厂向废液中加入一定量的铁粉,反应停止后过滤,向滤液中加入少量的稀盐酸,无沉淀产生,则下列有关说法中正确的是( )
A.滤液中一定含有硝酸亚铁,一定没有硝酸银
B.滤液中一定含有有硝酸亚铁,可能含有硝酸银和硝酸铜
C.滤出的固体中一定含有铜,可能含有银
D.滤出的固体中一定含有银和铜,一定不含有铁
22.除去下列物质中混有的杂质,所选用的试剂及操作方法均正确的是( )
物质 杂质 除杂质选用的试剂和操作方法
A CO2 CO 通入氢氧化钠溶液
B NaOH固体 Na2CO3固体 加入过量盐酸,蒸发
C Cu(NO3)2溶液 AgNO3溶液 加入过量的HCl,过滤
D KNO3溶液 KOH溶液 加入适量的Cu(NO3)2溶液,过滤
23.把盛有5g 16%的NaOH溶液的短试管放入盛有10g 16%的CuSO4溶液的锥形瓶里,如图所示,倾斜锥形瓶直到使两溶液充分混合,混合后不可能的是( )
A.产生蓝色沉淀0.98g
B.锥形瓶内物质总质量不变
C.所得溶液的Na2SO4质量分数大于9.5%
D.所得的Na2SO4溶液质量与原CuSO4溶液质量相等
24.如图所示,将滴管甲中的液体挤出,气球明显鼓起,一段时间后恢复原状,再将滴管乙中的液体挤出,气球又明显鼓起且不恢复原状。则滴管甲、乙和烧杯①②中的物质可能是( )
A.甲:水 ①:食盐;乙:水,②:蔗糖
B.甲:水 ①硝酸铵;乙:稀盐酸,②:铁
C.甲:水 ①氢氧化钠;乙:稀硫酸 ②:锌
D.甲:水 ①生石灰;乙:稀盐酸 ②:氢氧化钠
25.烧杯中盛有CuCl2和HCl的混合溶液100g,向其中滴加10%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。下列说法正确的是( )
A.ab段反应产生蓝色沉淀 B.bc段溶液增加80g
C.c点对应的溶质质量分数为4.9% D.d点溶液中溶质有2种,且pH大于7
二.填空题(共10小题)
26.某无色溶液中可能有Na+、Mg2+、Fe3+、Cl﹣、OH﹣、SO42﹣等离子中的一种或几种,经pH试纸测定,该溶液的pH为11.由此可知,该溶液中一定存在的阴离子有 ,一定不存在的阳离子有 .
27.向只含有硝酸银的溶液中加入一定量的锌粉和铜粉,充分反应后溶液中仍有金属固体。若过滤后向滤渣中加入稀盐酸,有无色气体放出,则滤液中一定存在的溶质是 ,若滤液呈蓝色,则滤液中一定存在的溶质是 。
28.将金属铜进行如图1实验,向得到的C溶液中逐滴滴加Ba(OH)2溶液,滴加Ba(OH)2溶液的质量与产生沉淀的质量关系如图2所示。请回答:
(1)写出Cu→A的化学方程式 。
(2)写出固体A到溶液C的实验现象 。
(3)写出C溶液中溶质的化学式 。
29.某科学兴趣小组将一定质量的Fe和Zn的混合粉末加入AgNO3溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液:
(1)如果滤液呈无色,则滤渣中一定含有的金属是 。
(2)如果滤液中加入稀盐酸有白色沉淀,则滤液中的金属阳离子有 。
(3)如果滤液呈浅绿色,则关于该滤渣和滤液的下列说法中正确的是 。
A.向滤渣中加入稀盐酸,一定有气泡产生
B.向滤液中加入稀盐酸,一定有白色沉淀产生
C.滤渣中一定含有Ag
D.滤液中一定含有Fe(NO3)2,一定不含AgNO3,可能含有Zn(NO3)2
30.物质王国举行一场趣味篮球赛。某队由铁、二氧化碳、稀硫酸、澄清石灰水、氯化铜溶液五名“队员”组成,比赛中,由氯化铜溶液“队员”发球,“队员”间传接球,最后由D位置“队员”投篮进球完成有效进攻。传接球“队员”间物质必须能相互反应,场上“队员”位置及传球路线如图。
(1)已知D位置上投篮的“队员”是个灭火“能手”,写出B位置“队员”所代表的物质的一种用途 。
(2)为实现“快速进攻”,氯化铜溶液除了把球传给A位置“队员”外,还能直接传球给 “队员”(填化学式)。
31.铝铁铜银是常见的金属。
(1)铝在空气中比铁不易锈蚀,原因是 (填字母)。
A.铝的密度比铁小
B.铝在地壳中含量比铁高
C.在空气中铝的表面能够形成一层致密的氧化膜
D.铝的金属活动性比铁弱
(2)在质量相等、溶质质量分数相同的稀硫酸中,分别加入等质量的铝粉和铁粉,生成氢气质量(m)随反应时间(t)的变化曲线如图所示。下列表述正确的是 (填序号)。
①A表示铝和稀硫酸的反应曲线
②反应结束后生成的氢气质量相等
③反应结束后稀硫酸都没有剩余。
32.中和反应是一类重要的化学反应。某同学利用图1装置研究稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的过程,并用pH和温度传感器测量反应过程中相关物理量的变化情况,得到图2和图3。
(1)仪器A中溶液的溶质是 (填化学式)。
(2)图3中V的数值最接近 (填“6”“12“或“16“)。
(3)下列说法错误的是 。
A.图2中b点所示溶液中的溶质是NaCl和NaOH
B.取图2中d点所示溶液加热蒸干所得固体为纯净物
C.图2中c→d所示溶液中NaCl的质量不断增加
D.图3中e→f变化趋势可说明该反应是放热反应
33.用金属铁制备自来水的新型消毒、净水剂K2FeO4的流程如下:
请回答下列问题:
(1)固体B的成分是 (用符号表示)。
(2)操作Ⅰ的称为 。
(3)反应②的化学方程式为 。
34.小科在探究金属化学性质时,做了如图甲、乙的两次实验。
(1)图甲中向滤液中加入稀盐酸观察到有白色沉淀产生。请写出产生滤渣的反应的化学方程式: 。
(2)图乙中向滤渣中加入过量的稀盐酸,观察到有无色气体产生。实验结束后所得滤液质量 (填大于、小于或等于)反应前原烧杯中混合溶液质量。
35.如图A、B、C是没有标签的三瓶无色溶液,分别NaOH溶液、Na2CO3溶液和稀盐酸中的一种,请你与学习小组同学进行以下探究与学习。
任务:鉴别A、B、C三瓶无色溶液
(1)如图,小明在小烧杯中加入一定A,向其中滴加2~3滴无色酚酞溶液,观察到溶液变红,接着向该溶液中加入一定量B,只观察到溶液变为无色,再向其中滴加一定量C,只观察到生成无色气泡,生成气泡的化学反应方程式为 。
依据上述实验现象,你认为下列结论 (填序号)是正确的。
①A是NaOH溶液,B是Na2CO3溶液,C是稀盐酸
②A是Na2CO3溶液,B是稀盐酸,C是NaOH溶液
③A是NaOH溶液,B是稀盐酸,C是Na2CO3溶液
(2)小亮认为不用无色酚酞溶液也可以完成鉴别,他用三支洁净的玻璃棒分别蘸取少量A、B、C,并在酒精灯火焰上加热,最终无固体残留的那支玻璃棒所蘸的溶液一定是 (填名称)。
(3)小红提出仅通过A、B、C三种溶液任意两种相互倾倒直接混合的方法也能鉴别出A、B、C,你认为该方法 (填“能”或“不能”)达到鉴别目的。
三.解答题(共5小题)
36.金属与酸反应会放出热量。为深入研究金属和酸反应的特点,小明用如图甲所示装置进行实验:在烧瓶中加入0.48克镁和足量的溶质质量分数为14.6%的稀盐酸,塞紧瓶塞,利用传感器记录160秒内瓶内气压变化。用等质量的铁和锌重复上述实验,得到相关曲线如图乙。
(1)图乙中,能支持锌比铁活动性强的证据是 。
(2)实验中,若0.48克镁完全反应,至少需要稀盐酸多少克?(镁与盐酸反应的化学方程式为:Mg+2HCl═MgCl2+H2↑)
(3)解释镁与稀盐酸反应,0~80秒瓶内气压发生如图乙变化的原因: 。
37.小明对实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳后的废液,进行溶质成分鉴定。取废液上层清液50克,逐滴加入质量分数为10.6%的碳酸钠溶液,出现气泡,滴加至20克开始出现白色沉淀。继续滴加至沉淀不再产生,过滤,测得沉淀的质量为5克,并绘制了图象。
(1)碳酸钠属于 (选填“盐”或“碱”)。
(2)废液中含有的溶质是 (写化学式)。
(3)图象中的a点数值是 。
(3)通过计算说明,图象横坐标中的b点表示的溶液的质量是多少克?
38.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次加入到该溶液中,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。
39.为探究一瓶久置的氢氧化钠固体样品是“部分变质还是完全变质”,小德取少量样品配制成溶液,进行了如图所示的实验(提示:BaCl2溶液呈中性)。
(1)实验一:定性分析。按如图所示进行实验。
①试管乙中的白色沉淀是 。
②实验中,下列溶液能代替氯化钡溶液,起到相同的作用的有 。(可多选)
A.氢氧化钡 B、硝酸钡 C、硝酸钙 D、氯化钠
(2)实验二:定量测量
如图戊,准确称取10g变质的NaOH样品放入锥形瓶中,用电子秤称得锥形瓶及样品的总质量为50g,再把150.00g7.3%稀盐酸平均分成5等份,每份30.00g依次加入锥形瓶中,充分反应后用电子秤称得锥形瓶及所盛物质的总质量,实验数据记录如下:
加入盐酸的次数 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次
锥形瓶及所剩物质总质量 80 110 139.9 167.7 196.7
根据上述实验数据计算样品中氢氧化钠的质量分数。
40.将铁粉和稀硫酸先后加入到一定量的硫酸铜溶液中,搅拌使之充分反应。实验过程中,加入物质的质量与烧杯中剩余固体的质量关系如图所示。
(1)a点时剩余的固体物质是 (填化学式)。
(2)n点对应的横坐标数值是 。
(3)实验过程中共产生FeSO4多少克?
(4)模型能够直观反映化学变化的结果。将一定质量的镁条放入某一溶液(如图),其溶质硫酸铜和硫酸亚铁的质量相同,充分反应后烧杯内固体的组成和质量大小关系不可能的是 。
A.B.C.D.
四.计算题(共4小题)
41.黄铜是一种重要的金属,它是铜和锌的合金,可用来制造机器、电器零件及日常用品。为了测定黄铜样品的组成,取五份样品分别加稀硫酸反应,其实验数据记录如下:
样品 第1份 第2份 第3份 第4份 第5份
取样品质量(g) 40.0 40.0 40.0 40.0 40.0
取稀硫酸质量(g) 30.0 60.0 90.0 120.0 150.0
产生气体质量(g) 0.3 0.6 0.9 1.0 1.0
按要求回答下列问题:
(1)根据实验数据分析,从第 份开始,金属已经反应完全了。
(2)列式计算该黄铜样品中金属锌的质量分数。
(3)列式计算稀硫酸的质量分数。
42.某班同学完成制取二氧化碳的实验后,对回收的盐酸和氯化钙混合溶液(不考虑其他杂质)进行了以下实验:取40mL该溶液于烧杯中,滴入40g溶质质量分数为13.8%的K2CO3溶液。滴入K2CO3溶液质量与生成沉淀质量的关系如图所示。求:
(1)所取40mL溶液中HCl和CaCl2的质量。
(2)实验结束后,若将烧杯中的物质蒸干,得到固体的质量。
43.现有硫酸和硫酸铜的混合溶液200g,向该溶液中逐滴加入质量分数为10%的氢氧化钠溶液直至生成Cu(OH)2沉淀,沉淀质量与所加入的氢氧化钠溶液的质量关系如图所示。求:
(1)Cu(OH)2的式量是 。
(2)生成最大沉淀量时所加入的氢氧化钠溶液的总质量。
(3)生成最大沉淀量时所得溶液中溶质的质量分数。(结果保留到0.1%)。
44.石灰石是主要矿产品之一,某学校研究性学习小组为了测量当地矿石山石灰石中CaCO3的质量分数,取一些矿石样品,并取稀盐酸200g,平均分成4份,分4次进行实验,每次实验加入不同质量的矿石样品(矿石中其它成分不与稀盐酸反应,也不溶于水),结果如下:
实验 1 2 3 4
加入样品的质量(g) 5 10 15 20
生成CO2的质量(g) 1.76 3.52 4.4 m
请根据表格信息,完成下列各题:
(1)表中m的数值是 。
(2)这种石灰石中CaCO3的质量分数是 。
(3)如图所示中能正确描述实验4反应过程中溶液pH变化的图像是 。
计算这种稀盐酸溶质的质量分数。(写计算过程)
参考答案与试题解析
一.选择题(共25小题)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 B B C B D B D D B C D
题号 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
答案 B A D C D B B D C A D
题号 23 24 25
答案 D C D
一.选择题(共25小题)
1.酸碱反应在日常生活和工农业生产中有广泛的应用。下列实例不属于酸碱反应在生活中应用的是( )
A.土壤酸化后加入熟石灰改良
B.金属表面锈蚀后,可用稀盐酸进行清洗
C.蚊虫叮咬后涂稀氨水减轻痛痒
D.服用含Al(OH)3的药物治疗胃酸过多
【解答】解:A、熟石灰是一种碱,能与土壤中的酸反应,因此,熟石灰可用于酸性土壤的改良,故A不合题意;
B、金属锈渍的主要成分是金属氧化物,能与酸反应,但不是酸与碱的反应,故B符合题意;
C、氨水是一种碱,能与蚊虫释放的酸反应,故C不合题意;
D、氢氧化铝是一种碱,能与胃酸中的盐酸反应,故D不合题意。
故选:B。
2.酸碱盐的用途非常广泛,下列说法错误的是( )
A.可用稀盐酸除铁锈
B.可用Ca(OH)2治疗胃酸过多
C.NaOH固体易潮解,可以作某些气体的干燥剂
D.农业上常用硫酸铜配制波尔多液
【解答】解:A、铁锈的主要成分是氧化铁,氧化铁能与盐酸反应,因此可用稀盐酸除铁锈,故A说法正确;
B、氢氧化钙虽然能与胃液中的盐酸反应,但其具有腐蚀性,不能用于治疗胃酸过多,故B说法错误;
C、NaOH固体易潮解,可以作某些气体的干燥剂,故C说法正确;
D、农业上常用硫酸铜配制波尔多液,故D说法正确。
故选:B。
3.下列试剂中能一次性区分硝酸银溶液、碳酸钠溶液和氯化钙溶液的是( )
A.酚酞试液 B.氯化钠溶液
C.盐酸 D.氯化钡溶液
【解答】解:A、酚酞试液遇酸性溶液、中性溶液不变色,遇碱性溶液变红,硝酸银溶液呈弱酸性,不能使酚酞试液变色,碳酸钠溶液显碱性,能使酚酞试液变红,氯化钙溶液显中性,不能使酚酞试液变色,所以用酚酞试液不能一次性鉴别硝酸银溶液、碳酸钠溶液和氯化钙溶液,故A错误;
B、氯化钠溶液与硝酸银溶液反应产生白色沉淀;氯化钠溶液不能与碳酸钠溶液反应,无现象;氯化钠溶液不能与氯化钙溶液反应,无现象,所以用氯化钠溶液不能一次性鉴别出硝酸银溶液、碳酸钠溶液和氯化钙溶液,故B错误;
C、盐酸与硝酸银溶液反应产生白色沉淀;盐酸与碳酸钠溶液反应有气泡产生;盐酸与氯化钙溶液不反应,无现象,所以用盐酸能一次性区别硝酸银溶液、碳酸钠溶液和氯化钙溶液,故C正确;
D、氯化钡溶液与硝酸银溶液反应产生白色沉淀;氯化钡溶液与碳酸钠溶液反应产生白色沉淀;氯化钡溶液与氯化钙溶液不反应,无现象,所以用氯化钡溶液不能一次性区分出氯化钙溶液、硝酸银溶液、碳酸钠溶液,故D错误。
故选:C。
4.将一定量稀硫酸逐滴加入氢氧化钠溶液中充分反应,若要检验反应后的溶液中是否含有稀硫酸,可行的操作是( )
A.取样,滴加少量无色酚酞试液
B.取样,加入少量Na2CO3粉末
C.取样,滴加少量CuSO4溶液
D.取样,滴加少量Ba(NO3)2溶液
【解答】解:稀硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水。
A、硫酸显酸性,不能使无色酚酞试液变色,不可证明反应后硫酸有剩余,故选项错误。
B、碳酸钠与稀硫酸反应会产生二氧化碳气体,取样,加入少量粉末,如果有气泡产生,说明溶液中含有稀硫酸,故选项正确。
C、硫酸铜不能与硫酸反应,无法证明硫酸有剩余,故选项错误。
D、硝酸钡与硫酸钠和硫酸都能反应产生硫酸钡白色沉淀,不能证明硫酸有剩余,故选项错误。
故选:B。
5.下列各组常见的固体物质中,用水不能区分的是( )
A.NaOH和NH4NO3 B.CuSO4和Na2SO4
C.Na2CO3和CaCO3 D.NaCl和KCl
【解答】解:A、NaOH和NH4NO3溶于水分别放热、吸热,会使溶液的温度升高、降低,现象不同,可以鉴别,故选项错误。
B、无水CuSO4和Na2SO4均易溶于水,分别形成蓝色溶液、无色溶液,现象不同,可以鉴别,故选项错误。
C、Na2CO3易溶于水,CaCO3难溶于水,现象不同,可以鉴别,故选项错误。
D、NaCl、KCl均易溶于水形成无色溶液,且溶于水均无明显的温度变化,现象相同,用水不能鉴别,故选项正确。
故选:D。
6.宏观辨识与微观探析是科学学习的重要思想方法。借助它们有助于理解物质具有的性质或发生变化的规律,以下对宏观事实的微观解释错误的是( )
选项 宏观事实 微观解释
A 氨水呈碱性 NH3 H2O能电离出OH﹣
B 用稀盐酸辨别氯化钠溶液与碳酸钠溶液 氯离子和钠离子结合生成氯化钠
C CuSO4溶液呈蓝色 溶液中存在Cu2+
D 稀盐酸和稀硫酸具有相似的化学性质 两种溶液中都含有H+
A.A B.B C.C D.D
【解答】解:A、氨水呈碱性,NH3 H2O能电离出OH﹣;故A正确;
B、用稀盐酸辨别氯化钠溶液与碳酸钠溶液,氢离子和碳酸根离子离子结合生成水和二氧化碳;故B错误;
C、CuSO4溶液呈蓝色,溶液中存在Cu2+,故C正确;
D、稀盐酸和稀硫酸具有相似的化学性质,是因为两种溶液中都含有H+,故D正确;
故选:B。
7.下列各组物质在溶液中能大量共存,且溶液为无色、透明的是( )
A.Ca(OH)2、KNO3、NH4Cl B.Na2CO3、CaCl2、KNO3
C.HCl、Na2SO4、CuSO4 D.KOH、NaNO3、BaCl2
【解答】解:A、Ca(OH)2、NH4Cl在溶液中能相互交换成分生成氯化钙、氨气和水,不能大量共存,故选项错误。
B、Na2CO3、CaCl2在溶液中能相互交换成分生成碳酸钙沉淀和氯化钠,不能大量共存,故选项错误。
C、三种物质在溶液中相互交换成分不能生成沉淀或气体或水,能在溶液中大量共存,但硫酸铜的水溶液显蓝色,故选项错误。
D、三种物质在溶液中相互交换成分不能生成沉淀或气体或水,能在溶液中大量共存,且不存在有色离子,故选项正确。
故选:D。
8.向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸后,为判断稀盐酸是否滴过量,以下可选用的试剂是( )
A.AgNO3 B.BaSO4 C.NaCl D.CaCO3
【解答】解:氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,
A、AgNO3与生成的氯化钠和过量的盐酸反应都生成氯化银的白色沉淀,故A错误;
B、硫酸钡不会与稀盐酸反应,故B错误;
C、氯化钠不会与稀盐酸反应,故C错误;
D、碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,故D正确。
故选:D。
9.下列化合物能由金属跟稀硫酸直接反应制取的是( )
A.Fe2(SO4)3 B.ZnSO4 C.CuSO4 D.Ag2SO4
【解答】解:A、铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁,不能生成硫酸铁,故错误;
B、在金属活动性顺序中,锌排在氢前面,能和硫酸反应生成硫酸锌,故正确;
C、在金属活动性顺序中,铜也排在氢的后面,铜不与酸反应,故错误;
D、在金属活动性顺序中,银排在氢的后面,不能用金属和稀硫酸反应制的硫酸银,故错误;
故选:B。
10.下列对于氢氧化钠溶液样品是否变质进行的相关实验中,实验现象及结论均合理的是( )
A.取少量样品,加入几滴酚酞试液,溶液由无色变红色,证明氢氧化钠溶液没有变质
B.若样品部分变质,滴入稀盐酸,立即有大量气体产生
C.取少量样品,加入过量的氯化钡溶液,有白色沉淀生成,过滤,向滤液中加入几滴酚酞试液,溶液不变色,证明氢氧化钠溶液完全变质
D.取少量样品,加入过量的氢氧化钡溶液,有白色沉淀生成,过滤,向滤液中加入几滴酚酞试液,溶液由无色变红色,证明氢氧化钠溶液部分变质
【解答】解:A、由于氢氧化钠和碳酸钠溶液都显碱性,所以滴加酚酞溶液,即使溶液变红,也不能证明氢氧化钠溶液没有变质;故错误;
B、由于部分变质的氢氧化钠一定含有碳酸钠,滴入稀盐酸,应该是先没有气泡产生(此时和氢氧化钠反应),等到氢氧化钠反应完毕,才和碳酸钠反应,此时才会有气体产生。现象表述错误;故错误;
C、氯化钡溶液显中性,取少量样品,加入过量的氯化钡溶液,有白色沉淀生成,说明已变质,过滤,向滤液中加入几滴酚酞试液,溶液不变色,因此证明氢氧化钠溶液完全变质;故正确;
D、取少量样品,加入过量的氢氧化钡溶液,有白色沉淀生成,说明已变质,过滤,向滤液中加入几滴酚酞试液,溶液由无色变红色,不能说明有氢氧化钠,因为氢氧化钡溶液也显碱性,因此不证明氢氧化钠溶液部分变质;故错误。
故选:C。
11.某化工厂废水池中的溶液是无色透明的,用pH试纸检测废液,废液pH=3,则废液中存在物质合理的一组是( )
A.ZnCl2、KNO3、Fe2(SO4)3
B.Na2SO4、Al(NO3)3、BaCl2
C.Na2CO3、NaNO3、KCl
D.Na2SO4、KNO3、MgCl2
【解答】解:A、三种物质在溶液中相互交换成分不能生成沉淀或气体或水,能在溶液中大量共存,但Fe2(SO4)3的水溶液显黄色,故选项错误。
B、Na2SO4和BaCl2在溶液中能相互交换成分生成硫酸钡沉淀和氯化钠,不能大量共存,故选项错误。
C、Na2CO3中的碳酸根离子和酸性溶液中氢离子反应生成水和二氧化碳,不能大量共存,故选项错误。
D、三种物质在溶液中相互交换成分不能生成沉淀或气体或水,能在溶液中大量共存,且不存在有色离子,故选项正确。
故选:D。
12.为探究Fe、Cu、Ag的金属活动性强弱,兴趣小组的同学利用下列四组试剂进行实验,其中不能达到实验目的的是( )
A.CuSO4溶液、Fe、Ag
B.FeSO4溶液、稀H2SO4、Cu、Ag
C.AgNO3溶液、稀H2SO4、Fe、Cu
D.AgNO3溶液、FeSO4溶液、Cu
【解答】解:A、铁能与CuSO4溶液反应置换出铜,说明了金属活动性铁>铜;银和CuSO4溶液不反应,说明了金属活动性铜>银;可得出三种金属活动性铁>铜>银,故选项不符合题意。
B、Cu、Ag与FeSO4溶液、稀H2SO4均不反应,说明了金属活动性铁>铜,铁>银,但无法确定银和铜的活动性强弱,故选项符合题意。
C、Fe能与稀H2SO4 反应生成氢气,铜不能与稀H2SO4 反应,说明活动性强到弱为铁、(氢)、铜;铜能与硝酸银溶液置换出银,说明了金属活动性铜>银;可得出三种金属活动性铁>铜>银,故选项不符合题意。
D、铜能与硝酸银溶液置换出银,说明了金属活动性铜>银;铜不能与FeSO4溶液反应,说明了金属活动性铁>铜;可得出三种金属活动性铁>铜>银,故选项不符合题意。
故选:B。
13.室温下,等质量的铁片和铝片分别与足量的稀硫酸反应,产生氢气的质量(m)与时间(t)的关系图正确的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:由于金属铝的活动性大于铁,在相同时间内铝片所放出氢气的质量大于铁片,
假设两种金属的质量为m,则与足量稀硫酸完全反应放出氢气的质量分别为:
铁完全反应产生氢气的质量m;
铝完全反应产生氢气的质量m。
因为,所以等质量铝与硫酸完全反应所产生氢气质量大于铁,
故选:A。
14.下列各组物质中符合“酸、碱、盐、氧化物”顺序的是( )
A.H2SO4、Na2O、MgCl2、CO2
B.Na2SO4、Ba(OH)2、Na2CO3、ZnS
C.HNO3、KOH、Na2CO3、O2
D.HCl、KOH、Na2CO3、MnO2
【解答】解:A、H2SO4是由H+和硫酸根离子构成,属于酸;Na2O是由钠元素和氧元素组成的化合物,属于氧化物;不符合排列要求,故选项错误。
B、Na2SO4是由钠离子和硫酸根离子构成的化合物,属于盐,不符合排列要求,故选项错误。
C、硝酸是由H+和硝酸根离子构成,属于酸;KOH是由钾离子和OH﹣构成的,属于碱;Na2CO3是由钠离子和碳酸根离子构成的化合物,属于盐;O2属于单质,不属于氧化物;不符合排列要求,故选项错误。
D、HCl是由H+和氯离子构成,属于酸;KOH是由钾离子和OH﹣构成的,属于碱;Na2CO3是由钠离子和碳酸根离子构成的化合物,属于盐;MnO2是由锰元素和氧元素组成的化合物,属于氧化物;符合排列要求,故选项正确。
故选:D。
15.将质量相等的镁、锌、铁三种金属分别投入到三份等浓度且过量的稀硫酸溶液的烧杯中,下列判断正确的是( )
A.a、b、c三条曲线分别对应锌、铁、镁
B.a、b、c三条曲线分别对应镁、锌、铁
C.n点时曲线c表示溶液中存在的溶质仅为硫酸、硫酸锌
D.n点时曲线b表示烧杯中存在的物质仅为硫酸、硫酸铁、铁
【解答】解:将质量相等的镁、锌、铁三种金属分别投入到三份等浓度且过量的稀硫酸溶液的烧杯中,镁最活泼,反应需要时间最短,铁最不活泼,反应需要时间最长,最终镁反应生成氢气质量最大,锌反应生成氢气质量最小。a、b、c三条曲线分别对应镁、铁、锌。n点时曲线c表示溶液中存在的溶质仅为硫酸、硫酸锌。n点时曲线b表示烧杯中存在的物质仅为过量的硫酸和反应生成的硫酸亚铁。
故选:C。
16.将一小块CaO放入CuCl2溶液中,发现白色粉末消失,杯底出现蓝色沉淀,溶液仍为蓝色。下列说法错误的是( )
A.整个过程中溶剂质量减少,溶质质量减少
B.整个过程发生了化合反应、复分解反应
C.整个过程中Cl﹣的数量不变
D.若向反应结束后的烧杯中滴入无色酚酞试液,则试液变红色
【解答】解:A、CaO与水反应消耗了水,因此溶剂水的质量确实减少。初始溶质主要是CuCl2,反应后,部分Cu2 转化为Cu(OH)2沉淀,从溶液中析出,因此CuCl2(溶质)的质量减少,新生成的CaCl2是可溶的,每135份质量的氯化铜转化为111份质量的氯化钙,溶剂和原始溶质的质量都减少,故正确;
B、CaO与水反应生成Ca(OH)2属于化合反应,生成的Ca(OH)2会与CuCl2发生复分解反应,故正确;
C、Cl 的来源是CuCl2,反应后Cl 存在于CaCl2中,整个过程中Cl﹣的数量不变,故正确;
D、CaO与水反应生成Ca(OH)2,生成的Ca(OH)2会与CuCl2发生复分解反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和氯化钙,如果CaO过量,可能有剩余的Ca(OH)2使溶液显碱性,“白色粉末消失”,CaO完全反应,生成的Ca(OH)2与CuCl2反应,溶液转化为中性,滴入无色酚酞试液比变色,故错误。
故选:D。
17.向一定质量AgNO3和Fe(NO3)2的混合溶液中加入Zn,溶液质量与加入Zn的质量关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.a点溶液中的溶质有2种
B.c点溶液中的溶质为Zn(NO3)2
C.若取bc段溶液,滴加稀盐酸,有白色沉淀生成
D.取d点的固体,加入稀盐酸,无气泡产生
【解答】解:A、a点溶液中的溶质有3种,即反应生成的硝酸锌、没有反应的硝酸亚铁和硝酸银,故选项不正确。
B、c点硝酸银、硝酸亚铁都完全反应,溶液中的溶质为Zn(NO3)2,故选项正确。
C、b点时硝酸银已经完全反应,若取bc段溶液,滴加稀盐酸,没有白色沉淀生成,该选项不正确。
D、取d点的固体,加入稀盐酸,有气泡产生,是因为过量的锌和反应生成的铁都能和稀盐酸反应生成氢气,故选项不正确。
故选:B。
18.向下表的甲物质中逐滴加入相应的乙溶液至过量,反应过程中生成气体或沉淀的质量与加入乙的质量关系,能用如图所示曲线表示的是( )
序号 甲 乙
① HNO3和Mg(NO3)2的混合溶液 KOH溶液
② Ag﹣Zn合金 稀H2SO4
③ 久置空气中的铝片 稀盐酸
④ 含有Na2CO3的NaOH溶液 稀HNO3
⑤ HCl和H2SO4的混合酸 Ba(NO3)2溶液
A.①②③ B.①③④ C.③④⑤ D.①④⑤
【解答】解:①向HNO3和Mg( NO3)2的混合溶液滴加KOH溶液,首先是硝酸和碱反应,没有沉淀生成,继续滴加KOH溶液,硝酸镁与KOH溶液生成不溶于水氢氧化镁沉淀,因此随溶液的加入生成沉淀的量不断增加,至KOH溶液完全反应为止;与曲线所示一致,故正确;
②向银、锌合金中滴加稀硫酸,锌与硫酸反应放出氢气而银不反应,因此随稀硫酸的加入氢气就不断放出至锌完全反应为止;与曲线所示不一致,故错误;
③久置空气中的铝片,与稀盐酸混合时,首先稀盐酸和表面的氧化铝反应,过一会多余的稀盐酸才和铝反应生成氢气,与曲线所示一致,故正确;
④NaOH和Na2CO3都可以与稀硝酸反应,硝酸先于氢氧化钠反应,没有气体生成,当氢氧化钠反应完后,硝酸继续与碳酸钠反应,Na2CO3+2HNO3=2NaNO3+CO2↑+H2O;有气体放出,与曲线所示一致,故正确;
⑤向盐酸和稀硫酸的混合溶液中滴加Ba(NO3)2溶液,硫酸与Ba(NO3)2溶液生成不溶于水也不溶于盐酸的硫酸钡沉淀,因此随溶液的加入生成沉淀的量不断增加,至硫酸完全反应为止;与曲线所示不一致,故错误。
故选:B。
19.向含有CuCl2和HCl的混合溶液100g中逐滴加入质量分数为10%的NaOH溶液,参加反应的NaOH溶液质量与生成沉淀质量关系如图,仅考虑沉淀为Cu(OH)2,则下列说法正确的是( )
A.整个反应过程中,氯离子个数减少
B.P点溶液中的溶质只有一种
C.沉淀完全时,m1的数值为80
D.M点溶液中溶质质量为17.55g
【解答】解:A、复分解反应的实质是能生成气体、水、沉淀的离子参加了反应,即氢离子、氢氧根离子、铜离子、而氯离子实际并没有参加反应,所以整个反应过程中,氯离子个数不变,故A错误;
B、P点表示氢氧化钠与盐酸恰好反应完,但氯化铜还没有反应,此时溶质是氯化铜、氯化钠,故B错误;
C、根据沉淀质量算出氢氧化钠质量为8g,所以需氢氧化钠溶液质量为80g,但这是与氯化铜反应需要的氢氧化钠,再加上与盐酸反应的氢氧化钠应该是120g,沉淀完全时,m1的数值为60,故C错误;
D、M表示两种物质都与氢氧化钠恰好完全反应,根据沉淀质量结合氢氧化钠和氯化铜反应的方程式算出氢氧化钠质量为8克,所以需氢氧化钠溶液质量为8克÷10%=80克,但这是与氯化铜反应需要的氢氧化钠,再加上与盐酸反应的氢氧化钠应该是120克,
设M生成氯化钠质量为x。
有反应可知所用氢氧化钠与生成氯化钠的关系为
NaOH~NaCl
40 58.5
120g×10% x
x=17.55g
故D正确。
故选:D。
20.现有Fe,稀H2SO4,CuCl2溶液,NaOH溶液,Fe2O3,两两混合后,能发生反应的有( )
A.7个 B.6个 C.5个 D.4个
【解答】解:利用各种反应的发生要求可知Fe,稀H2SO4,CuCl2溶液,NaOH溶液,Fe2O3两两组合时,Fe粉和CuCl2溶液及稀H2SO4均能反应,NaOH溶液和CuCl2溶液及稀H2SO4均能发生反应,稀硫酸和氧化铁也能反应,一共5个反应。
故选:C。
21.某金属加工厂生产过程中的废液含有少量的硝酸银和硝酸铜,为回收利用资源和防止污染,该厂向废液中加入一定量的铁粉,反应停止后过滤,向滤液中加入少量的稀盐酸,无沉淀产生,则下列有关说法中正确的是( )
A.滤液中一定含有硝酸亚铁,一定没有硝酸银
B.滤液中一定含有有硝酸亚铁,可能含有硝酸银和硝酸铜
C.滤出的固体中一定含有铜,可能含有银
D.滤出的固体中一定含有银和铜,一定不含有铁
【解答】解:由题意可知,在金属活动性顺序中,铁排在铜和银的前边,可以和硝酸银及硝酸铜溶液反应,生成银和铜以及硝酸亚铁。向滤液中加入少量的稀盐酸,无沉淀产生,说明滤液中一定没有硝酸银。滤出的固体中一定有银。滤液中一定有硝酸亚铁。由以上分析可知:
A、滤液中一定有硝酸亚铁,一定没有硝酸银,可能含有硝酸铜。故正确。
B、滤液中一定有硝酸亚铁,一定没有硝酸银,无法确定是否含有硝酸铜。故错误;
C、滤出的固体中一定含有银,无法确定是否含有铜,可能含有铜和铁。故错误;
D、滤出的固体中一定含有银,如果可能有铜和铁。故错误;
故选:A。
22.除去下列物质中混有的杂质,所选用的试剂及操作方法均正确的是( )
物质 杂质 除杂质选用的试剂和操作方法
A CO2 CO 通入氢氧化钠溶液
B NaOH固体 Na2CO3固体 加入过量盐酸,蒸发
C Cu(NO3)2溶液 AgNO3溶液 加入过量的HCl,过滤
D KNO3溶液 KOH溶液 加入适量的Cu(NO3)2溶液,过滤
A.A B.B C.C D.D
【解答】解:A、CO2能与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,CO不与氢氧化钠溶液反应,反而会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项错误。
B、NaOH固体、Na2CO3固体均能与过量稀盐酸反应,不但能把杂质除去,也会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项错误。
C、AgNO3溶液能与过量的HCl反应生成氯化银沉淀和硝酸,能除去杂质但引入了新的杂质硝酸、盐酸(过量的),不符合除杂原则,故选项错误。
D、KOH溶液能与适量的Cu(NO3)2溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硝酸钾,再过滤,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项正确。
故选:D。
23.把盛有5g 16%的NaOH溶液的短试管放入盛有10g 16%的CuSO4溶液的锥形瓶里,如图所示,倾斜锥形瓶直到使两溶液充分混合,混合后不可能的是( )
A.产生蓝色沉淀0.98g
B.锥形瓶内物质总质量不变
C.所得溶液的Na2SO4质量分数大于9.5%
D.所得的Na2SO4溶液质量与原CuSO4溶液质量相等
【解答】解:CuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu(OH)2↓
160 80
通过化学方程式可以看出,硫酸铜和氢氧化钠反应是按照质量比2:1的进行,
CuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu(OH)2↓
160 80 142 98
10g×16% 5g×16% 1.42g 0.98g
A、所以氢氧化钠和硫酸铜完全反应,生成氢氧化铜沉淀是0.98g,故A正确;
B、反应后没有气体生成,所以锥形瓶内物质总质量不变,故B正确;
C、反应后的溶液质量是10g+5g﹣0.98g=14.02g,硫酸钠为1.42g,所得溶液的Na2SO4质量分数为:100%=10.1%,故C正确;
D、硫酸钠溶液的质量为14.02g,原硫酸铜溶液的质量为10,不相等,故D错误。
故选:D。
24.如图所示,将滴管甲中的液体挤出,气球明显鼓起,一段时间后恢复原状,再将滴管乙中的液体挤出,气球又明显鼓起且不恢复原状。则滴管甲、乙和烧杯①②中的物质可能是( )
A.甲:水 ①:食盐;乙:水,②:蔗糖
B.甲:水 ①硝酸铵;乙:稀盐酸,②:铁
C.甲:水 ①氢氧化钠;乙:稀硫酸 ②:锌
D.甲:水 ①生石灰;乙:稀盐酸 ②:氢氧化钠
【解答】解:A、食盐溶于水、蔗糖溶于水,水温变化不大,气压不变,气球不能鼓起来,故A错误;
B、硝酸铵遇水吸热,瓶内压强减小,气球鼓不会鼓起来,故B错误;
C、氢氧化钠遇水放热,瓶内压强增大气球鼓起来,恢复室温后气球恢复原状;稀硫酸与锌混合产生氢气,瓶内压强增大,气球重新鼓起来,且由于氢气不溶于水,因此气球不会恢复原状,故C正确;
D、氧化钙遇水放热,瓶内压强增大气球鼓起来,恢复室温后气球恢复原状;氢氧化钠与稀盐酸反应放热,使瓶内压强增大,气球重新鼓起来,恢复室温后气球恢复原状,故D错误。
故选:C。
25.烧杯中盛有CuCl2和HCl的混合溶液100g,向其中滴加10%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。下列说法正确的是( )
A.ab段反应产生蓝色沉淀
B.bc段溶液增加80g
C.c点对应的溶质质量分数为4.9%
D.d点溶液中溶质有2种,且pH大于7
【解答】解:向盛有CuCl2和HCl的混合溶液100g中滴加10%的NaOH溶液,氢氧化钠首先与稀盐酸反应生成氯化钠和水,当稀盐酸反应完后,再与氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠。
A、ab段反应是氢氧化钠与稀盐酸反应生成了氯化钠和水,无明显现象,故选项说法错误。
B、与氯化铜反应的氢氧化钠的质量为(160.0g﹣80.0g)×10%=8g;设生成的氢氧化铜的质量为x,生成的氯化钠的质量为y。
CuCl2+2NaOH═Cu(OH)2↓+2NaCl
80 98 117
8g x y
x=9.8g
y=11.7g
bc段溶液增加的溶液的质量是80g﹣9.8g=70.2g,故选项说法错误。
C、设氢氧化钠与盐酸反应生成的氯化钠的质量为z。
NaOH+HCl=NaCl+H2O
40 58.5
80.0g×10% z
z=11.7g
c点对应的溶质质量分数为100%≈9.4%,故选项说法错误。
D、d点溶液中含有氯化钠和过量的氢氧化钠,溶质有2种;显碱性,pH大于7,故选项说法正确。
故选:D。
二.填空题(共10小题)
26.某无色溶液中可能有Na+、Mg2+、Fe3+、Cl﹣、OH﹣、SO42﹣等离子中的一种或几种,经pH试纸测定,该溶液的pH为11.由此可知,该溶液中一定存在的阴离子有 OH﹣ ,一定不存在的阳离子有 Mg2+、Fe3+ .
【解答】解:pH为11的水溶液显碱性,该溶液的水溶液中一定存在大量的OH﹣;Mg2+、Fe3+和OH﹣在溶液中分别能结合生成氢氧化镁沉淀、氢氧化铁沉淀,不能大量共存;OH﹣、Na+、Cl﹣、SO42﹣等离子不能结合成沉淀、气体或水,能大量共存.
故答案为:OH﹣;Mg2+、Fe3+.
27.向只含有硝酸银的溶液中加入一定量的锌粉和铜粉,充分反应后溶液中仍有金属固体。若过滤后向滤渣中加入稀盐酸,有无色气体放出,则滤液中一定存在的溶质是 硝酸锌 ,若滤液呈蓝色,则滤液中一定存在的溶质是 硝酸锌、硝酸铜 。
【解答】解:金属活动性顺序Zn>Cu>Ag,向只含有硝酸银的溶液中加入一定量的锌粉和铜粉,锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银,锌反应完,若还有硝酸银溶液,铜才能与硝酸银反应生成硝酸铜和银;若过滤后向滤渣中加入稀盐酸,有无色气体放出,银、铜均不能与稀盐酸反应,说明滤渣中含有锌,即锌有剩余,铜没有参加反应,则滤液中一定存在的溶质是硝酸锌;若滤液呈蓝色,说明滤液中含有硝酸铜,硝酸银可能有剩余,也可能已经完全反应,则滤液中一定存在的溶质是硝酸锌、硝酸铜。
故答案为:
硝酸锌;硝酸锌、硝酸铜。
28.将金属铜进行如图1实验,向得到的C溶液中逐滴滴加Ba(OH)2溶液,滴加Ba(OH)2溶液的质量与产生沉淀的质量关系如图2所示。请回答:
(1)写出Cu→A的化学方程式 2Cu十O22CuO 。
(2)写出固体A到溶液C的实验现象 黑色固体逐渐溶解,溶液由无色变成蓝色 。
(3)写出C溶液中溶质的化学式 HCl、CuCl2[或HNO3、Cu(NO3)2] 。
【解答】解:(1)铜在加热的条件下与氧气反应生成氧化铜,反应的方程式:2Cu十O22CuO;
(2)氧化铜和盐酸或硝酸反应生成氯化铜或硝酸铜和水,所以固体A到溶液C的实验现象为:黑色固体逐渐溶解,溶液由无色变成蓝色;
(3)由题意和图2可知,铜盐的溶液加入Ba(OH)2溶液开始时不产生沉淀,反应一段时间后产生沉淀,说明加入的稀酸B不是硫酸,并且酸是过量的。所以,加入的酸可能是盐酸或稀硝酸,所以C溶液中溶质的化学式可能是:HCl、CuCl2或HNO3、Cu(NO3)2。
故答案为:(1)2Cu十O22CuO;
(2)黑色固体逐渐溶解,溶液由无色变成蓝色;
(3)HCl、CuCl2[或HNO3、Cu(NO3)2]。
29.某科学兴趣小组将一定质量的Fe和Zn的混合粉末加入AgNO3溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液:
(1)如果滤液呈无色,则滤渣中一定含有的金属是 银、铁 。
(2)如果滤液中加入稀盐酸有白色沉淀,则滤液中的金属阳离子有 Zn2+、Fe2+、Ag+ 。
(3)如果滤液呈浅绿色,则关于该滤渣和滤液的下列说法中正确的是 C 。
A.向滤渣中加入稀盐酸,一定有气泡产生
B.向滤液中加入稀盐酸,一定有白色沉淀产生
C.滤渣中一定含有Ag
D.滤液中一定含有Fe(NO3)2,一定不含AgNO3,可能含有Zn(NO3)2
【解答】解:(1)锌、铁的金属活动性比银强,且锌的金属活动性比铁强,将一定质量的Fe和Zn的混合粉末加入AgNO3溶液中,锌先与AgNO3反应生成硝酸锌和银,锌粉反应完,若还有AgNO3溶液,铁才能与AgNO3溶液反应生成硝酸亚铁溶液和银。如果滤液呈无色,说明没有发生铁和硝酸银的反应,只发生了锌和硝酸银的反应,则滤渣中一定含有的金属是银、铁。
(2)如果滤液中加入稀盐酸有白色沉淀,说明溶液中含有硝酸银,则滤液中的金属阳离子有过量的硝酸银中的银离子,反应生成的硝酸锌、硝酸亚铁中的锌离子和亚铁离子。
(3)如果滤液呈浅绿色,说明发生了铁和硝酸银溶液的反应。
A、向滤渣中加入稀盐酸,可能是硝酸银溶液有剩余,也可能是铁和硝酸银恰好完全反应,则不一定有气泡产生,故说法错误。
B、也可能是铁和硝酸银恰好完全反应,也可能是铁有剩余,向滤液中加入稀盐酸,不一定有白色沉淀产生,故说法错误。
C、滤渣中一定含有Ag,故说法正确。
D、硝酸银可能有剩余,也可能是铁和硝酸银恰好完全反应,滤液中一定含有Fe(NO3)2、Zn(NO3)2,可能含有AgNO3,故选项说法错误。
故答案为:
(1)银、铁。
(2)Zn2+、Fe2+、Ag+。
(3)C。
30.物质王国举行一场趣味篮球赛。某队由铁、二氧化碳、稀硫酸、澄清石灰水、氯化铜溶液五名“队员”组成,比赛中,由氯化铜溶液“队员”发球,“队员”间传接球,最后由D位置“队员”投篮进球完成有效进攻。传接球“队员”间物质必须能相互反应,场上“队员”位置及传球路线如图。
(1)已知D位置上投篮的“队员”是个灭火“能手”,写出B位置“队员”所代表的物质的一种用途 除铁锈 。
(2)为实现“快速进攻”,氯化铜溶液除了把球传给A位置“队员”外,还能直接传球给 Ca(OH)2 “队员”(填化学式)。
【解答】解:(1)由分析可知,B位置“队员”所代表的物质是稀硫酸,稀硫酸的一种用途是处铁锈。
(2)氢氧化钙能和二氧化碳反应,则为实现“快速进攻”,氯化铜溶液除了把球传给A位置“队员”外,还能直接传球给Ca(OH)2“队员”。
故答案为:
(1)除铁锈;
(2)Ca(OH)2。
31.铝铁铜银是常见的金属。
(1)铝在空气中比铁不易锈蚀,原因是 C (填字母)。
A.铝的密度比铁小
B.铝在地壳中含量比铁高
C.在空气中铝的表面能够形成一层致密的氧化膜
D.铝的金属活动性比铁弱
(2)在质量相等、溶质质量分数相同的稀硫酸中,分别加入等质量的铝粉和铁粉,生成氢气质量(m)随反应时间(t)的变化曲线如图所示。下列表述正确的是 ①②③ (填序号)。
①A表示铝和稀硫酸的反应曲线
②反应结束后生成的氢气质量相等
③反应结束后稀硫酸都没有剩余。
【解答】解:(1)铝和空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜,阻碍铝的进一步反应,所以铝在空气中比铁不易锈蚀,故选:C;
(2)铝的金属活动性比铁强,所以铝的反应曲线斜率大,由图象可知,生成的氢气质量相等,依据质量守恒定律可知,参加反应的硫酸的质量相等,故选:①②③。
故答案为:(1)C;
(2)①②③。
32.中和反应是一类重要的化学反应。某同学利用图1装置研究稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的过程,并用pH和温度传感器测量反应过程中相关物理量的变化情况,得到图2和图3。
(1)仪器A中溶液的溶质是 HCl (填化学式)。
(2)图3中V的数值最接近 12 (填“6”“12“或“16“)。
(3)下列说法错误的是 C 。
A.图2中b点所示溶液中的溶质是NaCl和NaOH
B.取图2中d点所示溶液加热蒸干所得固体为纯净物
C.图2中c→d所示溶液中NaCl的质量不断增加
D.图3中e→f变化趋势可说明该反应是放热反应
【解答】解:(1)由图像可知,pH是开始时大于7逐渐减小到7然后小于7,可知原溶液显碱性,然后不断的加入酸性溶液,使pH减小,说明是把稀盐酸滴加到氢氧化钠溶液中,图1仪器A中物质是盐酸,溶质的化学式为HCl。
(2)图3中V时放出的热量最多,此时恰好完全反应,溶液的pH=7,则图3中V的数值最接近12。
(4)A、b点溶液的pH大于7,溶液呈碱性,溶液中的溶质是NaCl和NaOH,故选项说法正确。
B、图2中d点所示溶液中pH<7,溶液呈酸性,溶质是NaCl和HCl,氯化氢是气体在蒸发过程中挥发了,所得固体为纯净物,故选项说法正确。
C、图2中在c点时盐酸和氢氧化钠恰好完全反应,c→d所示溶液中,氯化钠的质量不会增加,故选项说法错误。
D、图3中e→f的过程中,温度升高,说明该反应是放热反应,故选项说法正确。
故答案为:
(1)HCl;
(2)12;
(3)C。
33.用金属铁制备自来水的新型消毒、净水剂K2FeO4的流程如下:
请回答下列问题:
(1)固体B的成分是 Fe、Cu (用符号表示)。
(2)操作Ⅰ的称为 过滤 。
(3)反应②的化学方程式为 FeSO4+2KOH=Fe(OH)2↓+K2SO4 。
【解答】解:(1)固体B的成分是过量的铁和反应生成的铜。
故答案为:Fe、Cu。
(2)操作Ⅰ的称为过滤。
故答案为:过滤。
(3)反应②中,硫酸亚铁和氢氧化钾反应生成氢氧化亚铁沉淀和硫酸钾,反应的化学方程式为。
故答案为:FeSO4+2KOH=Fe(OH)2↓+K2SO4。
34.小科在探究金属化学性质时,做了如图甲、乙的两次实验。
(1)图甲中向滤液中加入稀盐酸观察到有白色沉淀产生。请写出产生滤渣的反应的化学方程式: Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag 。
(2)图乙中向滤渣中加入过量的稀盐酸,观察到有无色气体产生。实验结束后所得滤液质量 小于 (填大于、小于或等于)反应前原烧杯中混合溶液质量。
【解答】解:(1)金属活动性顺序为Fe>Cu>Ag,向含有AgNO3、Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的锌粉,铁优先与AgNO3反应生成硝酸亚铁和银,AgNO3反应完,若还有铁粉,铁才能与Cu(NO3)2反应生成硝酸亚铁和铜。图甲是向滤液中加入稀盐酸,观察到有白色沉淀产生,说明滤液中含有硝酸银,过量的硝酸银和盐酸反应生成白色沉淀氯化银和硝酸;产生滤渣,是因为铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,反应的化学方程式为Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag。
(2)图乙是向滤渣中加入稀盐酸,银、铜均不能与稀盐酸反应,观察到有无色气体产生,是因为铁是过量的,铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气;由Fe+2AgNO3═Fe(NO3)2+2Ag可知,每56份质量的铁可置换出216份质量的银,溶液的质量会减少;由Fe+Cu(NO3)2═Fe(NO3)2+Cu可知,每56份质量的铁可置换出64份质量的铜,溶液的质量会减少,所以反应后所得滤液的溶质质量小于原硝酸银和硝酸铜混合溶液的质量。
故答案为:
(1)Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag;
(2)小于。
35.如图A、B、C是没有标签的三瓶无色溶液,分别NaOH溶液、Na2CO3溶液和稀盐酸中的一种,请你与学习小组同学进行以下探究与学习。
任务:鉴别A、B、C三瓶无色溶液
(1)如图,小明在小烧杯中加入一定A,向其中滴加2~3滴无色酚酞溶液,观察到溶液变红,接着向该溶液中加入一定量B,只观察到溶液变为无色,再向其中滴加一定量C,只观察到生成无色气泡,生成气泡的化学反应方程式为 Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ 。
依据上述实验现象,你认为下列结论 ③ (填序号)是正确的。
①A是NaOH溶液,B是Na2CO3溶液,C是稀盐酸
②A是Na2CO3溶液,B是稀盐酸,C是NaOH溶液
③A是NaOH溶液,B是稀盐酸,C是Na2CO3溶液
(2)小亮认为不用无色酚酞溶液也可以完成鉴别,他用三支洁净的玻璃棒分别蘸取少量A、B、C,并在酒精灯火焰上加热,最终无固体残留的那支玻璃棒所蘸的溶液一定是 稀盐酸 (填名称)。
(3)小红提出仅通过A、B、C三种溶液任意两种相互倾倒直接混合的方法也能鉴别出A、B、C,你认为该方法 不能 (填“能”或“不能”)达到鉴别目的。
【解答】解:(1)在小烧杯中加入一定量A,向其中滴加2~3滴无色酚酞溶液,观察到溶液变红,氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液均显碱性,均能使无色酚酞试液变红,接着向该溶液中加入一定量B,只观察到溶液变为无色,氢氧化钠能与稀盐酸反应生成氯化钠和水,氯化钠溶液显中性,稀盐酸显酸性,均不能使无色酚酞试液变色,故只观察到溶液变为无色,说明B为稀盐酸,则A为氢氧化钠溶液,再向其中滴加一定量C,只观察到产生无色气泡,碳酸钠能与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,则C为碳酸钠溶液,则产生气泡的化学反应方程式为:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;
由以上分析可知,A为氢氧化钠溶液,B为稀盐酸,C为碳酸钠溶液,则结论③是正确的;
(2)用三支洁净的玻璃棒分别蘸取少量A、B、C,并在酒精灯火焰上加热,氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液加热后最终均有白色固体残留,而盐酸具有挥发性,加热过程中氯化氢会挥发出去,最后无白色固体残留,故能鉴别出其中一种溶液,该溶液是稀盐酸;
(3)将三种溶液两两混合,碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,产生气泡,氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,无明显现象,氢氧化钠和碳酸钠不反应,无明显现象,故均无明显现象的是氢氧化钠,产生一次气泡和一次无明显现象的是稀盐酸和碳酸钠,无法区分稀盐酸和碳酸钠,故该方法不能达到鉴别目的。
故答案为:(1)Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;③;
(2)稀盐酸;
(3)不能。
三.解答题(共5小题)
36.金属与酸反应会放出热量。为深入研究金属和酸反应的特点,小明用如图甲所示装置进行实验:在烧瓶中加入0.48克镁和足量的溶质质量分数为14.6%的稀盐酸,塞紧瓶塞,利用传感器记录160秒内瓶内气压变化。用等质量的铁和锌重复上述实验,得到相关曲线如图乙。
(1)图乙中,能支持锌比铁活动性强的证据是 160秒内,锌与稀盐酸反应产生的瓶内气压都大于铁与稀盐酸反应产生的瓶内气压 。
(2)实验中,若0.48克镁完全反应,至少需要稀盐酸多少克?(镁与盐酸反应的化学方程式为:Mg+2HCl═MgCl2+H2↑)
(3)解释镁与稀盐酸反应,0~80秒瓶内气压发生如图乙变化的原因: 0﹣40秒内,镁与稀盐酸反应生成氢气并放出热量,装置内压强迅速增大,40秒时镁恰好完全反应,装置内的气压不再增大,40秒后,随着瓶中热量不断散失,温度回落至室温,瓶内气压逐渐减小,但仍高于初始气压 。
【解答】解:(1)图乙中,能支持锌比铁活动性强的证据是160秒内,锌与稀盐酸反应产生的瓶内气压都大于铁与稀盐酸反应产生的瓶内气压。
(2)设需要稀盐酸的质量为x。
Mg+2HCl═MgCl2+H2↑
24 73
0.48g x×14.6%
x=10g
答:至少需要稀盐酸10g。
(3)镁与稀盐酸反应,0~80秒瓶内气压发生如图乙变化的原因:0﹣40秒内,镁与稀盐酸反应生成氢气并放出热量,装置内压强迅速增大,40秒时镁恰好完全反应,装置内的气压不再增大,40秒后,随着瓶中热量不断散失,温度回落至室温,瓶内气压逐渐减小,但仍高于初始气压。
故答案为:
(1)160秒内的任意时刻,锌与稀盐酸反应产生的瓶内气压都大于铁与稀盐酸反应产生的瓶内气压;
(2)10g;
(3)0﹣40秒内,镁与稀盐酸反应生成氢气并放出热量,装置内压强迅速增大,40秒时镁恰好完全反应,装置内的气压不再增大,40秒后,随着瓶中热量不断散失,温度回落至室温,瓶内气压逐渐减小,但仍高于初始气压。
37.小明对实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳后的废液,进行溶质成分鉴定。取废液上层清液50克,逐滴加入质量分数为10.6%的碳酸钠溶液,出现气泡,滴加至20克开始出现白色沉淀。继续滴加至沉淀不再产生,过滤,测得沉淀的质量为5克,并绘制了图象。
(1)碳酸钠属于 盐 (选填“盐”或“碱”)。
(2)废液中含有的溶质是 HCl、CaCl2 (写化学式)。
(3)图象中的a点数值是 0.88 。
(3)通过计算说明,图象横坐标中的b点表示的溶液的质量是多少克?
【解答】解:(1)碳酸钠由钠离子和碳酸根离子构成,属于盐,故答案为:盐;
(2)由图象可知:废液中含有的溶质是氯化氢和氯化钙的混合物,注意写化学式,故答案为:HCl、CaCl2;
(3)a点时加入碳酸钠溶液中溶质的质量=20g×10.6%=2.12g,
图象中的a点数值是二氧化碳的质量,可以根据碳酸钠的质量求出;设二氧化碳的质量为x
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
2.12g x
x=0.88g
故答案为:0.88;
(5)设与氯化钙反应的碳酸钠溶液中溶质质量为y,
CaCl2+Na2CO3=2NaCl+CaCO3↓
106 100
y 5g
y=5.3g
溶液质量是50g
b点质量应标20g+50g=70g
故答案为:70g。
38.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次加入到该溶液中,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 6 。
(2)溶液中Na2CO3完全反应是在第 4 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。
【解答】解:(1)由表中的数据可知,每加入15g的CaCl2溶液生成沉淀的质量是3g,第三次生成沉淀是9g,则第二次生成沉淀的质量是6g,所以m=6。
(2)由表中的数可知,第四次加入的氯化钙溶液若完全反应应生成沉淀的质量应为12g,而实际只产生了10g沉淀,说明了碳酸钠已完全发生了反应。
(3)设原混合物中碳酸钠的质量为x,生成的氯化钠的质量为y
Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
106 100 117
x 10 g y
解得:x=10.6g y=11.7g
固体混合物中Na2CO3的质量分数是:82.2%
答:固体混合物中Na2CO3的质量分数是82.2%。
(4)由上述计算可知,原混合物中氯化钠的质量为12.9g﹣10.6g=2.3g,氯化钠的总质量为:2.3g+11.7g=14g。反应的氯化钙溶液的总质量为a,3g:15g=10g:a,解得:a=50g。
由上述数据可作出反应过程中溶液中NaCl质量的变化图为:
故答案为:(1)6。
(2)4。
(3)82.2%。
(4)见上图。
39.为探究一瓶久置的氢氧化钠固体样品是“部分变质还是完全变质”,小德取少量样品配制成溶液,进行了如图所示的实验(提示:BaCl2溶液呈中性)。
(1)实验一:定性分析。按如图所示进行实验。
①试管乙中的白色沉淀是 碳酸钡 。
②实验中,下列溶液能代替氯化钡溶液,起到相同的作用的有 BC 。(可多选)
A.氢氧化钡
B、硝酸钡
C、硝酸钙
D、氯化钠
(2)实验二:定量测量
如图戊,准确称取10g变质的NaOH样品放入锥形瓶中,用电子秤称得锥形瓶及样品的总质量为50g,再把150.00g7.3%稀盐酸平均分成5等份,每份30.00g依次加入锥形瓶中,充分反应后用电子秤称得锥形瓶及所盛物质的总质量,实验数据记录如下:
加入盐酸的次数 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次
锥形瓶及所剩物质总质量 80 110 139.9 167.7 196.7
根据上述实验数据计算样品中氢氧化钠的质量分数。
【解答】解:(1)①氢氧化钠变质会生成碳酸钠,碳酸钠和氯化钡反应生成白色沉淀碳酸钡,则试管乙中的白色沉淀是碳酸钡;
②甲试管中加入氯化钡溶液的目的是检验并除去碳酸钠,只要能与碳酸钠反应且不引入干扰离子的物质都可以,氢氧化钡和碳酸钠反应会生成氢氧化钠,引入了新的干扰,硝酸钡、硝酸钙都能与碳酸钠反应生成沉淀,且不引入干扰离子,而氯化钠与碳酸钠不反应,则能代替氯化钡溶液的是硝酸钡、硝酸钙,故选:BC;
(2)根据反应前后物质的总质量不变,则生成二氧化碳的质量为50g+150g﹣196.7g=3.3g,
设样品中碳酸钠的质量为x,
Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O
106 44
x 3.3g
x=7.95g
样品中氢氧化钠的质量为10g﹣7.95g=2.05g,则样品中氢氧化钠的质量分数为100%=20.5%;
答:样品中氢氧化钠的质量分数为20.5%。
故答案为:(1)①碳酸钡;
②BC;
(2)20.5%。
40.将铁粉和稀硫酸先后加入到一定量的硫酸铜溶液中,搅拌使之充分反应。实验过程中,加入物质的质量与烧杯中剩余固体的质量关系如图所示。
(1)a点时剩余的固体物质是 Cu、Fe (填化学式)。
(2)n点对应的横坐标数值是 11.2 。
(3)实验过程中共产生FeSO4多少克?
(4)模型能够直观反映化学变化的结果。将一定质量的镁条放入某一溶液(如图),其溶质硫酸铜和硫酸亚铁的质量相同,充分反应后烧杯内固体的组成和质量大小关系不可能的是 C 。
A.
B.
C.
D.
【解答】解:(1)a点是铁与硫酸铜完全反应后过量,此时剩余固体中含有剩余的铁和生成的铜;
(2)由图示可知,与硫酸铜反应的铁质量是5.6g,
设5.6g铁与硫酸铜反应生成铜的质量为x,则:
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
56 64
5.6g x
x=6.4g
与硫酸铜反应完剩余的铁是:12g﹣6.4g=5.6g,所以反应前铁的总质量是5.6g+5.6g=11.2g,
n点对应的横坐标数值是11.2;
(3)由图示可知,与硫酸铜反应的铁质量是5.6g,与硫酸铜反应完剩余的铁是:12g﹣6.4g=5.6g,所以反应前铁的总质量是5.6g+5.6g=11.2g,设生成硫酸亚铁的质量为y,根据:
Fe~FeSO4
56 152
11.2g y
y=30.4g
答:实验过程中共生成硫酸亚铁的质量为30.4g。
(4)根据金属的活动性顺序:镁>铁>铜,将镁条加入溶质为硫酸亚铁和硫酸铜的溶液中,镁先与硫酸铜反应生成硫酸镁和铜,该反应方程式为Mg+CuSO4=MgSO4+Cu,即每24份质量的镁能置换出64份质量的铜,硫酸铜反应完全之后,若镁还有剩余,镁会与硫酸亚铁反应生成硫酸镁和铁,该反应方程式为Mg+FeSO4=MgSO4+Fe,即每24份质量的镁能置换出56份质量的铁。
A、经上述分析,若镁无剩余,且只与硫酸铜反应置换了铜,故A不符合题意;
B、经上述分析,若镁无剩余,可能硫酸铜完全反应完,且硫酸亚铁反应了一部分,则生成的铜的质量可能大于生成的铁的质量,故B不符合题意;
C、经上述分析,若镁有剩余,说明硫酸铜和硫酸亚铁均反应完全,根据硫酸铜和硫酸亚铁的质量相同,则生成铁的质量一定小于生成铜的质量,而图示中生成铁和铜的质量相等是不合理的,故C符合题意;
D、经上述分析,若镁有剩余,说明硫酸铜和硫酸亚铁均反应完全,根据硫酸铜和硫酸亚铁的质量相同,则生成铁的质量一定小于生成铜的质量,故D不符合题意。
故答案为:
(1)Cu、Fe;
(2)11.2;
(3)30.4g;
(4)C。
四.计算题(共4小题)
41.黄铜是一种重要的金属,它是铜和锌的合金,可用来制造机器、电器零件及日常用品。为了测定黄铜样品的组成,取五份样品分别加稀硫酸反应,其实验数据记录如下:
样品 第1份 第2份 第3份 第4份 第5份
取样品质量(g) 40.0 40.0 40.0 40.0 40.0
取稀硫酸质量(g) 30.0 60.0 90.0 120.0 150.0
产生气体质量(g) 0.3 0.6 0.9 1.0 1.0
按要求回答下列问题:
(1)根据实验数据分析,从第 4 份开始,金属已经反应完全了。
(2)列式计算该黄铜样品中金属锌的质量分数。
(3)列式计算稀硫酸的质量分数。
【解答】解:(1)第4份加入120g硫酸生成氢气1.0g,第5份中又多加了30g硫酸,但是生成氢气的质量没变,说明锌已经被反应完了,所以从第4份开始,金属已经反应完了;
(2)(3)设40.0g样品中含锌的质量为x,生成1.0g氢气,根据前三次实验数据可知,每生成0.1g氢气消耗硫酸溶液的质量为10g。可知锌恰好完全反应时消耗的硫酸溶液的质量为100g。设稀硫酸的质量分数为y。
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
65 98 2
x 100gy 1.0g
x=32.5g
y=49%
该黄铜样品中金属锌的质量分数为100%=81.25%。
答:(2)该黄铜样品中金属锌的质量分数为81.25%。
(3)稀硫酸的质量分数49%。
故答案为:(1)4;
(2)81.25%;
(3)49%。
42.某班同学完成制取二氧化碳的实验后,对回收的盐酸和氯化钙混合溶液(不考虑其他杂质)进行了以下实验:取40mL该溶液于烧杯中,滴入40g溶质质量分数为13.8%的K2CO3溶液。滴入K2CO3溶液质量与生成沉淀质量的关系如图所示。求:
(1)所取40mL溶液中HCl和CaCl2的质量。
(2)实验结束后,若将烧杯中的物质蒸干,得到固体的质量。
【解答】解:(1)从图象中的数据可以看出,10克之前没有出现沉淀,所以和盐酸反应的碳酸钾是10克,从10开始出现沉淀,到30沉淀不变,说明和氯化钙反应的碳酸钾是20克,生成沉淀是2克,设和碳酸钾反应的盐酸是X,生成氯化钾为y
K2CO3+2HCl=2KCl+H2O+CO2↑
138 73 149
10×13.8% x y
X=0.73克 y=1.49克
所以HCl质量为0.73g,
设和碳酸钾反应的氯化钙为a,生成氯化钾为b,生成的碳酸钙质量为c
K2CO3+CaCl2=2KCl+CaCO3↓
138 111 149 100
20×13.8% a b c
a=2.22克 b=2.98克 c=2g
所以CaCl2的质量为2.22g。
(2)反应后烧杯中的物质包括两个反应中生成的氯化钾,以及反应剩余的碳酸钾和生成的沉淀碳酸钙的质量,故:1.49g+2.98g+13.8%×10g+2g=7.85g。
答:所取40mL溶液中HCl和CaCl2的质量分别是0.73g,2.22g;得到固体的质量是7.85g。
43.现有硫酸和硫酸铜的混合溶液200g,向该溶液中逐滴加入质量分数为10%的氢氧化钠溶液直至生成Cu(OH)2沉淀,沉淀质量与所加入的氢氧化钠溶液的质量关系如图所示。求:
(1)Cu(OH)2的式量是 98 。
(2)生成最大沉淀量时所加入的氢氧化钠溶液的总质量。
(3)生成最大沉淀量时所得溶液中溶质的质量分数。(结果保留到0.1%)。
【解答】解:(1)Cu(OH)2的相对分子质量=64+(16+1)×2=98。
(2)设与CuSO4反应消耗的氢氧化钠质量为x,则
CuSO4+2NaOH═Cu(OH)2↓+Na2SO4
80 98
x 9.8g
解得x=8g
则氢氧化钠溶液的总质量=40g+8g÷10%=120g
答:生成最大沉淀量时所加入的氢氧化钠溶液的总质量为120g。
(3)设生成的硫酸钠的质量为y,根据钠元素守恒,则:
2NaOH~Na2SO4
80 142
120g×10% y
解得y=21.3g
则C点时候,溶液中溶质的质量分数为:
答:计算C点时候,溶液中溶质的质量分数6.9%.
故答案为:(1)98;
(2)120g;
(3)6.9%。
44.石灰石是主要矿产品之一,某学校研究性学习小组为了测量当地矿石山石灰石中CaCO3的质量分数,取一些矿石样品,并取稀盐酸200g,平均分成4份,分4次进行实验,每次实验加入不同质量的矿石样品(矿石中其它成分不与稀盐酸反应,也不溶于水),结果如下:
实验 1 2 3 4
加入样品的质量(g) 5 10 15 20
生成CO2的质量(g) 1.76 3.52 4.4 m
请根据表格信息,完成下列各题:
(1)表中m的数值是 4.4 。
(2)这种石灰石中CaCO3的质量分数是 80% 。
(3)如图所示中能正确描述实验4反应过程中溶液pH变化的图像是 D 。
(4)计算这种稀盐酸溶质的质量分数。(写计算过程)
【解答】解:(1)由表中数据可知,5g石灰石完全反应可以生成二氧化碳的质量为1.76g,第三次15g石灰石若完全反应生成二氧化碳的质量为:1.76g×3=5.28g,而实际生成4.4g二氧化碳,说明此时稀盐酸已经完全反应,所以第四次生成的气体质量和第三次的一样多,即表中m的数值是4.4。
(2)设5g样品中碳酸钙的质量为x。
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 1.76g
x=4g
则这种石灰石中CaCO3的质量分数是:100%=80%。
答:这种石灰石中CaCO3的质量分数是80%。
(3)碳酸钙和盐酸反应生成中性的氯化钙、水和二氧化碳,由(1)的分析可知,实验4中碳酸钙过量,稀盐酸完全反应,则最后溶液的pH为7,故选:D。
(4)设50g稀盐酸中HCl的质量为y。
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
73 44
y 4.4g
y=7.3g
则这种稀盐酸溶质的质量分数为:14.6%。
答:这种稀盐酸溶质的质量分数为14.6%。
故答案为:
(1)4.4;
(2)80%;
(3)D;
(4)14.6%。
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