第5节 物质的转化(3)
[学生用书A26]
1．[2019·湖州吴兴区校级三模]反推是科学学习中的常用方法，下列关于反推的说法错误的是( C )
A．溶液的特点是均一、稳定，则均一、稳定的物质不一定是混合物
B．活泼金属能与稀盐酸反应产生气体，则能与稀盐酸反应产生气体的不一定是金属
C．碱性溶液的pH>7，则pH>7的溶液一定是碱溶液
D．酸与碱反应生成盐和水，则生成盐和水的反应不一定是酸与碱的反应
2．[2019·包头]下列实验能够达到目的的是( C )
A．除去KNO3溶液中混有的K2SO4，加入适量的BaCl2溶液，过滤
B．制备Cu(OH)2，可将Ba(OH)2溶液和适量CuSO4溶液混合，过滤
C．鉴别NaOH、NaCl、CuSO4和稀盐酸四种溶液，不需添加任何试剂就可完成
D．分离NaCl和MgCl2的固体，先加水溶解，再加入适量的NaOH溶液过滤，向滤渣滴加适量稀盐酸
【解析】
硫酸钾与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钾，则引入了新杂质；氢氧化钡与硫酸铜反应生成硫酸钡和氢氧化铜两种沉淀，无法分离；MgCl2＋2NaOH===2NaCl
＋Mg(OH)2↓，经过滤后滤液中溶质是氯化钠，而没得到氯化钠固体，向滤渣Mg(OH)2中滴加适量稀盐酸，发生的反应为Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O，得到的是MgCl2溶液，不是MgCl2固体，D选项不能达到目的。
3．某无色气体可能含有CO2、CO、H2中的一种或几种，依次进行以下实验(假设每步反应均完全进行)：①通过赤热的炭层后，恢复到原状态，气体体积不变；②通过灼热的CuO时，固体变成红色；③通过白色CuSO4粉末时，粉末变成蓝色晶体；④通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊。下列判断正确的是( D )
A．原混合气体中一定含有CO2、CO、H2
B．原混合气体中可能含有CO2，一定含有H2和CO
C．原混合气体中一定含H2和CO2，可能含CO
D．根据①④可推断实验过程中一定有CO2生成
4．以铜为原料制取氢氧化铜，下列方案中合理的是( B )
A．CuCuCl2Cu(OH)2
B．CuCuOCuSO4Cu(OH)2
C．CuCuOCuSO4Cu(OH)2
D．CuCu(NO3)2Cu(OH)2
5．[2019·杭州二模]小金在一次实验中进行了如图所示实验：实验后，小组同学充分振荡U形玻璃管，将U形玻璃管内的物质过滤后，向滤液中滴加无色酚酞试液，滤液变为红色。以下分析正确的是( C )
图2－5－17
A．向滤液中加入足量的硝酸银溶液观察到有白色沉淀产生，说明氯化钡一定过量
B．向滤液中加入无色酚酞试液，滤液变为红色，说明碳酸钠一定过量
C．向滤渣中加入足量的稀硝酸，滤渣一定全部溶解
D．向滤液中加入足量的稀硝酸，一定会产生大量气泡
6．如图，处于连线两端的物质，在一定的条件下都能发生化学反应的物质组别是( C )
图2－5－18
甲
乙
丙
丁
A
C
O2
H2SO4
CuO
B
Fe
H2SO4
CuCl2
NaOH
C
NaOH
CO2
KOH
CuCl2
D
Na2SO4
Ba(OH)2
HCl
Ba(NO3)2
7.[2018·
南充]下列图像能正确反映对应变化关系的是( B )
图2－5－19
A．等质量的镁和锌中分别加入等浓度的稀H2SO4至过量
B．等质量的CaO和Ca(OH)2中分别加入等浓度的稀盐酸至过量
C．CaCl2和HCl的混合溶液中加入Na2CO3溶液至过量
D．AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入锌粉至过量
8．[2019·台州预测]有一包白色粉末，可能含有氢氧化钡、硝酸钾、氯化铜、碳酸钠、硫酸钠中的一种或几种。为了确定其成分，进行如下实验：(填化学式)
①取一定量的白色粉末加入足量的水，振荡，静置，得白色沉淀，上层清液为无色。
②过滤，在白色沉淀中加入足量稀盐酸，白色沉淀部分溶解，且有气泡产生。
(1)据此推断，该白色粉末中一定含有__Ba(OH)2、Na2CO3、Na2SO4__；可能含有__KNO3__；一定不含有__CuCl2__。
(2)写出步骤②中发生反应的化学方程式：__BaCO3＋2HCl===BaCl2＋CO2↑＋H2O__。
9．[2019·孝感]下列实验方案能达到预期目的的是( D )
A．除去二氧化碳中的水蒸气——通过氢氧化钠固体干燥剂
B．检验酒精中是否含有碳、氢、氧三种元素——在空气中点燃检验生成的产物
C．探究铁锈蚀的条件——将一枚光亮的铁钉放入盛有适量水的试管中，观察现象
D．用一种试剂一次性鉴别出硝酸铵溶液、硫酸铵溶液、稀硫酸和氯化钠溶液——分别取样装于4支试管中，再分别滴加氢氧化钡溶液，微热，观察现象
【解析】
氢氧化钠固体能与二氧化碳反应，不能用于除去二氧化碳中的水蒸气；含碳、氢元素的化合物在空气中燃烧会生成水和二氧化碳，所以通过检验生成的产物只能检验酒精中是否含有碳、氢元素，不能确定是否含有氧元素；探究铁锈蚀的条件要做对比实验，不能单凭一枚铁钉一个实验确定铁生锈的条件。
10．[2018·
重庆A卷]某工厂的废水中含有MgSO4和FeCl3，技术人员逐渐加入NaOH溶液调节废水的pH，先后分离出两种沉淀，并通过系列处理得到有价值的产品。操作流程如图所示：
图2－5－20
(1)固体A与某酸反应的化学方程式为__H2SO4＋Mg(OH)2===MgSO4＋2H2O__。操作②时，当__析出大量晶体__即可停止加热。
(2)固体B加热的产物是两种常见氧化物，则另一种氧化物的化学式为__H2O__。
(3)溶液a除了可能含有NaOH外，还一定含有的溶质是__NaCl、Na2SO4__(填化学式)。
11．[2018·金华丽水]有一包白色固体可能含有碳酸钠、硫酸钠、硝酸钡、氢氧化钠中的一种或几种。某科学兴趣小组为探究其成分做了以下实验：
图2－5－21
①取少量固体于烧杯中，加足量的水溶解，烧杯内有固体残留并得到无色溶液甲；
②取少量无色溶液甲于试管中，滴加酚酞试液，溶液不变色；
③继续向①的烧杯中滴加稀硝酸并不断搅拌，烧杯内固体的质量随加入稀硝酸质量的变化如图所示。
(1)仅通过①可以得出的结论是：原白色固体中一定有__Ba(NO3)2__。
(2)无色溶液甲中一定不存在的物质是__ABD__(填字母)。
A．碳酸钠
B．硫酸钠
C．硝酸钡
D．氢氧化钠
【解析】
(1)加足量的水溶解，烧杯内有固体残留并得到无色溶液甲，说明了上述物质间发生反应生成了沉淀，由于碳酸钠、硫酸钠都能与硝酸钡反应生成沉淀，由此可知，原白色固体一定存在硝酸钡。(2)②取少量无色溶液甲于试管中，滴加酚酞试液，溶液不变色，说明无色溶液甲一定不含碳酸钠和氢氧化钠；③继续向①的烧杯中滴加稀硝酸并不断搅拌，沉淀部分溶解，沉淀应为碳酸钡和硫酸钡的混合物，若无色溶液甲中含有硫酸钠，加入稀硝酸，碳酸钡沉淀溶解，同时会有硫酸钡沉淀生成，固体质量会增大，与图示不符，故无色溶液甲中一定没有硫酸钠。
12．【核心素养：变化观念、平衡思想】
[2019·广东]Mg(OH)2具有广泛的应用，常用菱镁矿制备。研究人员向一定质量的菱镁矿粉中加入过量的稀硫酸，充分溶解后除杂、过滤，得到只含MgSO4和H2SO4的混合溶液，为确定混合溶液中镁的含量，取4份混合溶液各50g，向每份混合溶液中加入一定质量的4%的NaOH溶液，得到实验数据如表所示：
实验编号
①
②
③
④
NaOH溶液质量(g)
10.0
20.0
30.0
40.0
Mg(OH)2质量(g)
0.232
0.522
0.580
0.580
(1)实验__③④__(填实验编号)中硫酸镁完全反应。
(2)计算混合溶液中MgSO4的质量分数。
(3)分析实验数据，在图中画出加入4%的NaOH溶液质量0～30.0g过程中产生Mg(OH)2沉淀质量对应的变化图，并标注必要的数值。
图2－5－22
【答案】
(2)设50g混合溶液中MgSO4的质量为x。
MgSO4＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋Na2SO4
120
58
x 0.58g
＝，x＝1.2g，
则混合溶液中MgSO4的质量分数为×100%＝2.4%。
(3)如答图所示。
第12(3)题答图
【解析】
(1)由实验①②可知每消耗10.0g
NaOH溶液生成氢氧化镁沉淀0.29g，实验③中增加10.0g
NaOH溶液沉淀增加的质量为0.058g，说明此时硫酸镁完全反应，氢氧化钠已过量，故实验③④中硫酸镁完全反应。(3)由于每消耗10.0g
NaOH溶液生成氢氧化镁沉淀0.29g，第①次与硫酸镁反应的氢氧化钠溶液质量为×0.232g＝8.0g，即与硫酸反应的氢氧化钠溶液的质量为10.0g－8.0g＝2.0g，与硫酸镁反应的氢氧化钠溶液总质量为×0.580g＝20g。第5节 物质的转化(2)
[学生用书B24]
1．木炭、氢气、一氧化碳分别跟灼热的氧化铜反应，下列叙述正确的是( C )
A．反应后都有水生成
B．反应后都有二氧化碳生成
C．反应后都有红色固体生成
D．反应类型均属于置换反应
2．炼钢炉中有一化学反应：FeO＋CFe＋CO↑，下列对于该反应的说法不正确的是( B )
A．该反应为置换反应
B．一氧化碳为还原剂
C．氧元素的化合价不发生改变
D．碳具有还原性
3．[2019·乐清七校一模]已知甲、乙、丙、X是4种初中化学中常见的物质，其转化关系如图所示。则甲和
X
分别是( B )
图2－5－9
A．S和O2
B．C和O2
C．O2
和
Fe
D．CO和CuO
4．在隔绝空气下，用木炭还原氧化铜。下列叙述正确的是( D )
A．反应前后固体中氧元素的质量保持不变
B．反应前后固体减轻的质量等于氧化铜中氧元素的质量
C．反应中消耗的氧化铜与碳的质量一定相等
D．反应中铜元素在固体中的质量分数逐渐变大
5．[2019·嘉善一模]某同学为研究相同条件下一氧化碳和氢气哪个还原氧化铁的量更多，将一氧化碳和氢气等体积混合后先通过图甲装置，再通过图乙中的仪器组合。为达到实验目的，图乙中仪器选择和连接最好的是( C )
图2－5－10
A．defga
B．bcdea
C．debca
D．edbca
【解析】
一氧化碳和氢气等体积混合后还原氧化铁，要想知道哪个还原氧化铁的量更多，我们要根据生成的二氧化碳和水的质量进一步求出。要知道生成二氧化碳和水的质量，我们要先用浓硫酸质量变化测出生成水的质量，再用氢氧化钠溶液的质量变化测出生成二氧化碳的质量，然后进行尾气处理，防止未反应的一氧化碳污染空气。因为氢氧化钙的溶解度小，所以我们选择氢氧化钠，若先除二氧化碳会使所测水的质量变大，影响实验结果。
6．实验室用如图装置还原CuO，从A处通入CO，B处是CuO，C处是澄清石灰水，根据实验现象，回答下列问题：
图2－5－11
(1)加热一段时间后，在B处可观察到的现象是__黑色粉末变红__，在C处可观察到的现象是__澄清石灰水变浑浊__。
(2)在做这个实验时，有几个问题需要注意：
①通入CO之前应先__检验CO的纯度__；
②应先__通入一段时间CO__，再给试管__加热__，以免__不纯的气体引起爆炸__；
③D处排出的气体不能直接排放到空气中，应__收集(或点燃)__，以免__污染空气__。
7．[2019·德州]化学是一门以实验为基础的科学。请结合图示回答以下问题：
图2－5－12
(1)图甲是某同学稀释浓硫酸的操作，请指出该操作可能出现的现象：__水沸腾，液滴飞溅__。
(2)在实验室中选用图乙装置制取氧气。请用化学方程式表示其制取原理：
__2H2O22H2O＋__O2↑__。
(3)图丙是一氧化碳还原氧化铁的实验装置图。实验过程中玻璃管内出现的现象是__红棕色粉末逐渐变黑__；试管内发生反应的化学方程式为__Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O__。
8．[2018·扬州]铜元素有多种氧化物，如CuO、Cu2O。称取14.4g仅含Cu、O两种元素的固体样品，采用如下装置实验(夹持装置省略)，测得实验前后装置B增重4.4g。下列说法正确的是( B )
图2－5－13
A．装置B的作用是吸收反应生成的H2O和CO2
B．实验开始前应先关闭K2，打开K1，让CO通一段时间
C．根据实验数据进行计算，可以确定该固体为Cu2O
D．若缺少装置C，则实验所得Cu、O个数比偏高
【解析】
由题意可知，装置B增重的4.4g是产生的二氧化碳质量，由质量守恒定律可知，铜的氧化物中氧元素的质量为4.4g××100%×＝1.6g，所以铜原子与氧原子的个数比为∶＝2∶1，则固体组成为①Cu2O，②Cu、CuO，③Cu2O、Cu、CuO三种可能，不能确定该固体为Cu2O。若缺少装置C，装置B增重的质量偏大，则实验所得Cu、O个数比偏低。
9．[2019·金华丽水]某兴趣小组在实验室相对封闭的装置内燃烧某种含碳、氢、氧元素的垃圾，对产生的废气成分(不考虑气态有机物)按如图所示的装置进行检验。
【实验研究】
拉动注射器，让废气依次通过装置。
图2－5－14
【实验分析】
(1)能证明废气中有水蒸气存在的现象是__A中的固体由白色变蓝色__。
(2)F处的大号注射器，可以引导气体流向，其另一个主要作用是__收集尾气(或储气)__。
【反思评价】
(3)小金认为，仅根据E中澄清石灰水变浑浊，无法确定一氧化碳的存在，其理由是__CO2不一定来自CO和CuO的反应，可能是原来的CO2在B装置没有被除尽__。
(4)小金根据D中的粉末由黑色变为红色，得出废气中存在一氧化碳。小丽认为该结论不够严密，若废气中存在氢气也会出现该现象。要使上述结论更加严密，还应添加的一个实验装置及位置是__在DE之间连接装有无水硫酸铜的U形管(或在DE之间连接A装置)__。
【实验结果】
经检验，废气中存在CO2、CO、H2O。
10．小金利用图示装置进行甲、乙对比实验，探究温度对CO和Fe2O3反应的影响(固定装置已略)。
图2－5－15
(1)从实验安全角度考虑，图示装置还应采取的改进措施是__在装置末端尖嘴导管处，放置一盏燃着的酒精灯__。
(2)完全反应后，两组的生成物均为黑色粉末(纯净物)，分别用两组生成物进行以下实验：
步骤
操作
甲组
乙组
1
称量黑色粉末质量(g)
m1
m2
2
取黑色粉末，用磁铁吸引
能被吸引
能被吸引
3
取黑色粉末，加入稀盐酸
全部溶解，有大量气泡
无明显现象
4
取黑色粉末，加入足量CuSO4溶液
有红色物质生成
无明显现象
①甲组的黑色粉末与稀盐酸反应的化学方程式是
__Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑__。
②小金查阅资料后发现Fe3O4在常温下不与稀盐酸、CuSO4溶液反应，故猜想乙组的生成物为Fe3O4。他又发现m2恰好为__4.64__g，这可成为支持上述猜想的新证据。
(3)甲、乙两组实验说明温度对CO和Fe2O3反应有影响，且均体现出CO的__还原性和可燃性(写出还原性即可)__(填化学性质)。
11．钢铁厂购进含氧化铁(Fe2O3)85%的赤铁矿石1000t，准备用CO还原这些铁矿石炼取含杂质3%的生铁，请利用化学方程式计算生铁的质量。(计算结果保留整数)
【答案】
设这些铁矿石可炼出纯铁的质量为x。
3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2
160
112
1000t×85%
x
＝，x＝595t，
则生铁的质量为≈613t。
12．【核心素养：实验探究、创新意识】
[2018·宿迁]实验课上，老师给了同学们一包红色粉末，该粉末可能是铜粉和氧化铁(Fe2O3)粉末中的一种或两种。为确定该粉末的成分，同学们进行了如下探究，请你参与其中并回答问题：
【提出猜想】甲组：铜粉；
乙组：氧化铁粉末；
丙组：__铜粉和氧化铁粉末__。
【设计实验】
方案1：取少量红色粉末放入试管中，滴加足量的__稀盐酸__(从下列试剂中选择：氯化钠溶液、稀盐酸、氢氧化钠溶液)振荡，若甲组猜想正确，则实验现象为__无明显现象__。
方案2：取8g红色粉末放入硬质玻璃管中，先通入CO，然后用酒精喷灯加热一段时间(实验装置如图甲所示)，停止加热并继续通入CO至装置冷却。
图2－5－16
若乙组或丙组猜想正确，则硬质玻璃管内发生反应的化学方程式是__3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2__。实验时要先通CO再加热的目的是__排尽硬质玻璃管内的空气，防止爆炸__。
【数据处理】
等装置完全冷却到室温，称量硬质玻璃管内剩余固体质量为m
g。若乙组猜想正确，则m的取值范围是__5.6≤m＜8__。
【实验反思】
图甲虚线框内的装置是用于吸收CO2并收集CO；图乙(广口瓶内均为氢氧化钠溶液)中最合适的装置为__③__(填序号)。第5节 物质的转化(1)
[学生用书A24]
1．元素M的氧化物的化学式是MO，将此氧化物加入水中，滴入无色酚酞试液，溶液变红，则元素M可能是( D )
A．铜
B．钠
C．硫
D．钙
2．下列操作中能使溶液的pH减小的是( D )
①在水中通入二氧化硫 ②在水中加入生石灰
③在稀硫酸中逐渐滴入氢氧化钠溶液 ④向水中不断吹气
A．①③
B．①②
C．②③
D．①④
3．物质X可发生下列所示的两个反应，则X是( A )
①X＋酸―→盐＋水 ②X＋水―→碱
A．CaO
B．Fe2O3
C．CO2
D．CuO
4．[2019·杭州富阳区期中]诺贝尔化学奖得主德国化学家Gerhard
Ertl
对CO在催化剂
Pt/Al2O3/Ba表面进行的研究，催生了汽车尾气净化装置。如图为该反应过程的模型，下列说法中不正确的是( C )
图2－5－1
A．该反应遵循质量守恒定律
B．CO2、NO2属于非金属氧化物
C．该反应为置换反应
D．该装置的最大贡献是将有毒气体处理为无污染气体
5．[2019·湖州]镓酸锌是一种新型半导体发光材料，它的化学式为ZnGa2O4(或ZnO·Ga2O3)。镓酸锌在紫外线或低压电子的激发下能发出很纯的蓝光。镓酸锌也是一种新型光催化材料，能将CO2高效转化为甲醇(CH3OH)，其化学反应模型如图所示。下列叙述中错误的是( C )
图2－5－2
A．镓酸锌中镓元素的化合价为＋3价
B．上述反应中镓酸锌的质量和化学性质都不变
C．上述反应中的反应物和生成物都属于化合物
D．在紫外线或低压电子激发下的镓酸锌是一种光源
【解析】
化合物中所有元素化合价的代数和为零，设ZnGa2O4中Ga为x价，则＋2＋2×x＋4×(－2)＝0，解得x＝＋3。镓酸锌是该化学反应的催化剂，反应前后质量和化学性质都不变。自身能发光的物体称为光源，在紫外线或低压电子激发下发光的镓酸锌属于光源。
6．如图为海水吸收CO2并进行碳循环的原理。下列说法错误的是( C )
图2－5－3
A．光合中太阳能转化为化学能
B．此碳循环中将CO2转化为无机物和有机物
C．吸收的CO2与钙化中释放的CO2的量相等
D．钙化中释放CO2的反应为2NaHCO3＋CaCl2===CaCO3↓＋CO2↑＋2NaCl＋H2O
7．酸雨的危害很大，如图所示，硫酸型酸雨的形成有两种途径。
图2－5－4
(1)正常雨水略显酸性，主要原因是__二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸溶液显酸性__。
(2)pH＜5.6的降水称为酸雨，它会使土壤酸化，施用适量__熟石灰__可改良被酸化的土壤。
(3)SO2通入碘水(I2的水溶液)会发生反应生成硫酸(H2SO4)和氢碘酸(HI)，我们可利用此原理来测定空气中SO2的含量。SO2的变化过程可表示为SO2H2SO4，请写出该反应的化学方程式：__SO2＋2H2O＋I2===H2SO4＋2HI__。
8．[2019·绍兴柯桥区月考]实验室采用还原法制备新型材料纳米级铁粉，其流程如图所示：
图2－5－5
(1)纳米级铁粉在空气中易燃烧，其生成物的名称为__四氧化三铁__。
(2)Ⅱ中反应的化学方程式为__FeCl2＋H2Fe＋2HCl__。
9．[2019·湖州模拟]“一般不用K、Ca、Na等活泼金属来置换盐溶液中的其他金属元素”，这是某科学资料上的一句话。小科对此进行了思考，并查阅资料，对金属钠和硫酸铜溶液的反应进行探究。
【查阅资料】钠常温下就能与水发生剧烈反应，反应方程式为2Na＋2H2O===2NaOH
＋H2↑。
【提出猜想】猜想一：金属钠和硫酸铜溶液反应会有铜生成。
猜想二：金属钠和硫酸铜溶液反应，生成的沉淀只有氢氧化铜。
【实验及现象】切取不同大小的钠块分别投入到两种不同浓度的硫酸铜溶液中，有关产生沉淀的现象如表所示。
实验编号
钠块大小
硫酸铜溶液
实验中产生沉淀的现象
①
绿豆大小
稀溶液10mL
产生蓝绿色沉淀
②
绿豆大小
浓溶液10mL
产生蓝色絮状沉淀
③
豌豆大小
稀溶液10mL
产生蓝色絮状沉淀
④
豌豆大小
浓溶液10mL
产生蓝色絮状沉淀，并出现黑色固体
小科咨询老师后得知蓝绿色沉淀为碱式铜盐。
【实验结论】(1)上述实验中均未观察到__红__色固体生成，由此判断猜想一错误。
(2)实验①中观察到的沉淀是蓝绿色的，由此判断猜想二也错误。
【实验反思】(1)实验中生成氢氧化铜沉淀的原理是__钠和水先反应生成氢氧化钠，生成的氢氧化钠与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜蓝色沉淀__。
(2)由上述实验可知，导致钠和硫酸铜溶液反应的产物不同的因素有__钠块的大小、硫酸铜溶液的浓度__。
10．[2018·贵阳]实验室有一包白色固体，其中除了碳酸钠以外，还可能含有硝酸钡、硫酸钠、氢氧化钠中的一种或几种。步骤①：取少量白色固体于烧杯中，向烧杯中加入足量水并不断搅拌，固体部分溶解。步骤②：接着向烧杯中加入足量稀硝酸并不断搅拌，此时固体质量变化如图。下列说法正确的是( C )
图2－5－6
A．A→B段对应的实验现象是固体部分溶解，无气泡冒出
B．B→C段对应溶液pH逐渐变大
C．C点对应溶液中一定含有的溶质是硝酸、硝酸钠、硝酸钡
D．原白色固体中一定含有碳酸钠、硫酸钠、硝酸钡、氢氧化钠
【解析】
A→B段对应的反应是碳酸钡和硝酸反应生成硝酸钠、水和二氧化碳，实验现象是固体部分溶解，有气泡冒出。B→C段对应溶液pH逐渐变小。C点对应溶液中一定含有的溶质是硝酸、硝酸钠、硝酸钡，原白色固体中一定含有碳酸钠、硫酸钠、硝酸钡，由图可知，加入稀硝酸后，固体立即开始减少，说明不可能含有氢氧化钠。
11．[2018·哈尔滨]化学是以实验为基础的科学，实验是实验探究的重要手段。某科学兴趣小组在一次活动中进行了如图所示的探究实验。
【实验探究】
图2－5－7
【收集证据】A烧杯中发生反应的化学方程式：__H2SO4＋Ba(OH)2===BaSO4↓＋2H2O__。根据C试管中的现象能得出B烧杯的溶液中一定没有的离子是__H＋、SO__(填符号)。滴加氢氧化钡溶液的实验现象：__A黄色溶液中出现白色沉淀，D试管中出现红褐色沉淀，溶液由黄色逐渐变为无色__。
【结论应用】通过上述实验现象可以得出，在此过程中__在同一反应容器中同时存在碱与酸和碱与盐的反应时，酸碱反应一般优先于碱与盐的反应__(从宏观角度回答)。根据这个结论，若向C试管溶液中加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，则B烧杯的溶液中一定含有的离子是__Cl－、Fe3＋、SO、H＋__(填符号)。
【归纳总结】经讨论我们能够总结出，根据明显的实验现象可以得出许多结论。一般来说，常根据__颜色改变、产生气泡、生成沉淀等实验现象(合理即可)__，证明物质发生了化学变化。
12．【核心素养：变化观念、平衡思想】
[2019·杭州校级二模]锌与稀硫酸发生反应时，容器中溶液质量随时间的变化曲线如图所示，不考虑水分的损失。下列说法正确的是( D )
图2－5－8
A．该实验是将锌逐渐加入稀硫酸中
B．a点和c点对应溶液中硫酸根离子个数相同
C．b点和c点对应溶液中锌离子个数不相同
D．溶液的溶质质量随时间的变化也符合该曲线的变化趋势
13．【核心素养：宏观辨识与微观探析、实验探究与创新意识】
[2018·安徽]某兴趣小组在相同条件下，将10.00g下列物质分别置于相同规格的烧杯，并敞口存放于空气中，烧杯中物质质量随时间变化如表，回答下列问题。
时间
质量(g)
水
饱和石灰水
稀盐酸
浓硫酸
氯化钠浓溶液
氯化钙浓溶液
1天
8.16
8.37
8.64
11.18
9.38
10.25
2天
5.76
5.94
6.69
12.55
8.47
10.33
(1)下列图示能反映水在空气中放置时发生变化的微观示意图是__D__(填字母)。(图中“”表示氧原子，“”表示氢原子)
A
B
C
D
(2)石灰水在空气中久置后有浑浊现象，写出该反应的化学方程式：__Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O__。
(3)为研制一种安全、环保的除湿剂，可选择表中的__CaCl2__(填溶质的化学式)。
(4)为进一步研究稀盐酸敞口久置后浓度变化，该小组开展如下探究。
①甲同学猜想浓度可能会变大，理由是__盐酸中水的蒸发量大于氯化氢的蒸发量__。
②为验证甲同学的猜想是否正确，设计实验方案：__取等质量的原盐酸和久置的盐酸，滴加相同滴数的酚酞试液，再分别滴加等浓度的氢氧化钠溶液；当溶液由无色变成红色时停止滴加氢氧化钠溶液；比较消耗氢氧化钠溶液的体积即可判断久置盐酸浓度的变化情况(合理即可)__。
(5)乙同学取20%的氢氧化钠溶液20.00g，敞口放置一段时间后部分变质，得到18.80g溶液，由此能否计算所得溶液中溶质组成？若能，请计算其组成；若不能，请补充完成实验方案设计，同时说明需要测定的数据(用a表示)，并计算a的取值范围。(不要求写出计算过程)
【答案】
(5)不能。实验方案：将18.80g溶液蒸干，称量所得固体质量是a
g，通过计算可知a的取值范围是4.00＜a＜5.30。
【解析】
(5)由于只知道氢氧化钠溶液质量及其质量分数和最终得到的溶液质量，因此不能判断溶质组成；没有变质时，固体质量为20.00g×20%＝4.00g，设完全变质时，固体质量为x。
2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O
80 106
4.00g x
＝，x＝5.30g，
则a的取值范围是4.00＜a＜5.30。第5节 物质的转化(4)
[学生用书B26]
1．[2018·齐齐哈尔]下列离子在水中能大量共存，并形成无色溶液的是( B )
A．Fe3＋、Na＋、NO、Cl－
B．K＋、Na＋、Al3＋、SO
C．H＋、K＋、SO、OH－
D．Mg2＋、NO、OH－、Cl－
2．下列实验方案设计中，正确的是( B )
A．除去NaCl中少量的Na2CO3杂质，先加入过量的CaCl2溶液，过滤后再蒸发结晶
B．检验可燃性气体中是否含有氢元素，在其燃烧火焰上方罩上干冷的烧杯，观察有无水雾
C．实验室测定某矿石中碳酸钙的质量分数，先加入稀硫酸，再比较反应前后的质量变化
D．实验室制备干燥纯净的氢气，用锌与浓盐酸反应，产生的气体经浓硫酸干燥后收集
3．[2018·孝感]除去下列物质中的少量杂质所选的试剂正确的是( A )
选项
物质(括号内物质为杂质)
除杂试剂
A
FeCl2溶液(CuCl2)
过量铁粉
B
CO2(CO)
适量氧气
C
盐酸(硫酸)
适量Ba(NO3)2溶液
D
NaCl(NaOH)
适量稀硫酸
4.[2018·烟台]下列各组物质的溶液，不用其他试剂，只用观察和组内物质相互混合的方法，不能将它们一一鉴别的是( C )
A．HCl NaOH FeCl3 NaCl
B．H2SO4 NaCl Na2CO3 CaCl2
C．NaNO3 HCl CaCl2 KOH
D．MgCl2 KOH Cu(NO3)2 Na2SO4
5．[2019·嘉兴秀洲区调研]检验一份溶液中是否含有Fe3＋的方法有多种，其中一种是利用无色的硫氰化钾(KSCN)溶液，将硫氰化钾溶液滴入盛有待测溶液的试管中，发现溶液变为__血红__色，说明溶液中含有Fe3＋。反应后试管内溶液中一定含有的金属元素：__钾、铁__(填元素名称)。
6．[2019·慈溪三模]为了除去Na2SO4溶液中的CuSO4杂质，得到纯净的Na2SO4溶液。小王同学做了如下实验：①加入适量的KOH溶液，使CuSO4和KOH恰好完全反应；②过滤，使生成的Cu(OH)2沉淀和液体分离。小王认为按此得到的滤液就是纯净的Na2SO4溶液。
(1)你认为小王的除杂质实验是否正确？理由是什么？__不正确。引入了新的杂质硫酸钾__。
(2)上述实验要用到KOH
溶液。小王同学用天平和已知质量为15g的表面皿，准确称取28g
KOH固体来配制该溶液。称量时，他在托盘天平的右盘上放43g砝码，在左盘的表面皿中加入KOH固体。这时指针偏向右边，下面他的操作应该是__继续加氢氧化钾，直至天平平衡__。
7．实验室有一瓶标签残缺的溶液，它可能是硫酸钠、碳酸钠和氯化钠溶液中的一种。龙龙、开开两位同学分别设计了如表所示方案进行鉴别。
实验步骤
实验现象
实验结论
龙龙
①取少量待测溶液于试管中，向其中滴入几滴__________溶液②向步骤①的试管中滴入适量稀盐酸
①产生白色沉淀②白色沉淀不消失
待测溶液是硫酸钠溶液
开开
①取少量待测溶液于试管中，向其中加入适量稀硫酸②向步骤①的试管中滴入适量氯化钡溶液
①无明显现象②产生白色沉淀
待测溶液是硫酸钠溶液
根据表中内容回答问题：
(1)龙龙同学滴加的试剂可能是__氯化钡(合理即可)__溶液(写出一种即可)。
(2)龙龙同学认为开开同学方案存在缺陷，理由是__加入的硫酸中的硫酸根离子会对实验产生干扰__。
8．[2019·黄石]某科学学习小组在学习常见的盐的性质后，完成了如下实验。该学习小组对废液杯上层清液的溶质的成分进行了探究。请完成以下探究过程，并将答案填入相应位置。
图2－5－23
【提出问题】上层清液中含有什么溶质？
【作出猜想】Ⅰ.溶质仅为__KCl__(填化学式)；
Ⅱ.溶质为KCl和BaCl2；
Ⅲ.溶质为KCl和__K2SO4__(填化学式)；
Ⅳ.溶质为KCl和K2CO3；
Ⅴ.溶质为KCl、K2SO4和K2CO3。
【设计方案】
实验操作
现象
结论
取少量废液杯中上层清液，分装于甲、乙两支试管中
先向甲试管中滴加盐酸至过量
无明显现象
猜想Ⅳ、Ⅴ均不正确
再向乙试管中滴加__K2SO4(合理即可)__溶液(填化学式)
__有白色沉淀生成__
猜想Ⅱ正确
【交流反思】学习小组经过讨论认为：实验过程中无须使用AgNO3溶液，其理由是__猜想Ⅰ～Ⅴ中所含成分均含有KCl，则无需证明含有Cl－，也就无须使用AgNO3溶液__(用文字表述)。
【解析】
由图可知，由于K2SO4＋BaCl2===BaSO4
↓＋2KCl，其反应后溶液中溶质有三种情况：KCl、K2SO4或KCl或BaCl2、KCl；又由于K2CO3＋BaCl2===BaCO3
↓＋2KCl，其反应后溶液中溶质有三种情况：KCl、K2CO3或KCl或BaCl2、KCl；最后将两试管中物质全倒入废液杯中，依据各种情况组合分析上层清液中溶质有：KCl或KCl、BaCl2或KCl、K2SO4或KCl、K2CO3或KCl、K2SO4和K2CO3共5种；从题中表格知猜想Ⅱ正确，就是说上层清液中溶质为KCl和BaCl2，从题中知已排除猜想Ⅳ、Ⅴ，要使猜想Ⅱ正确，须排除猜想Ⅰ、Ⅲ。由于猜想Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均含KCl，而Ⅱ中还含BaCl2，Ⅲ中还含K2SO4，说明要证明猜想Ⅱ正确，只需证明溶液中有BaCl2，由于K2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2KCl，且BaSO4为白色沉淀，则可加入K2SO4溶液，实验现象为有白色沉淀生成；证明Cl－就是用少量溶液，滴加硝酸银溶液，若生成白色沉淀，且加入稀硝酸后沉淀不溶解，则证明含氯离子；猜想Ⅰ～Ⅴ中所含成分均含有KCl，则无需证明含有Cl－，也就无须使用AgNO3溶液。
9．[2019·绍兴模拟]一包白色粉末，由CuSO4、CaCO3、BaCl2、K2SO4、KOH中的两种或两种以上的物质混合而成。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，由此可推断混合物中一定没有__CuSO4__。
(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。根据上述实验可推断：原白色粉末中一定有__CaCO3__。为进一步探究原白色粉末的组成，取实验(1)得到的滤液，向其中通入二氧化碳，产生白色沉淀，则可推断原白色粉末中一定还含有__BaCl2和KOH__。
10．[2019·杭州校级模拟]现有含NaCl、Na2SO4、NaNO3的混合溶液，选择适当的试剂将其转化为相应的沉淀或固体，从而实现Cl－、SO、NO的相互分离。相应的实验过程可用下列流程图表示：
图2－5－24
(1)写出上述实验过程中所用试剂、沉淀的化学式：试剂1：__BaCl2[或Ba(NO3)2]__，沉淀C：__BaCO3__。
(2)写出溶液a中所含有的阳离子：__Ba2＋、Na＋__。
(3)恰当地控制试剂4的加入量的方法是__测定溶液pH__。
11．[2018·德阳]氢氧化镁是一种重要的化工原料，某矿石由MgO、Fe2O3、CuO和SiO2组成。用它制备氢氧化镁的流程示意图如下：
图2－5－25
部分金属阳离子以氢氧化物形成沉淀时溶液的pH见表：
沉淀物
Fe(OH)3
Cu(OH)2
Mg(OH)2
开始沉淀
1.9
4.2
9.1
完全沉淀
3.2
6.7
11.1
(1)熟石灰主要成分的化学式是__Ca(OH)2__。
(2)溶液A中的阳离子是__Mg2＋、Fe3＋、Cu2＋、H＋__(填离子符号)。
(3)沉淀C的成分是__Fe(OH)3、Cu(OH)2__。
(4)溶液B与熟石灰反应的化学方程式是__MgCl2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋CaCl2__。
12．【核心素养：变化观念、平衡思想】
[2018·德阳]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10.6%的Na2CO3溶液，实验过程中加入Na2CO3溶液的质量与产生沉淀或气体的质量关系如图所示。下列说法错误的是( A )
图2－5－26
A．P点时的溶液中只含一种溶质
B．R点对应横坐标的数值为180
C．O至P过程中溶液的pH变大
D．Q至R段表示生成沉淀的过程
【解析】
根据题意可知碳酸钠先与盐酸反应，再与氯化钙反应，O至P段表示生成气体的过程，pH变大，P点时溶液中含有CaCl2、NaCl两种溶液，Q至R段表示生成沉淀的过程。由图示可知碳酸钠与盐酸反应生成气体4.4g，碳酸钠与氯化钙反应生成沉淀8g。
设生成4.4g气体所需Na2CO3的质量为x，生成8g沉淀所需Na2CO3的质量为y。
Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O
106
44
x 4.4g
＝，x＝10.6g，
Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl
106
100
y
8g
＝，y＝8.48g，
所以R点对应的横坐标数值为＝180g。
13．【核心素养：实验探究、创新意识】
[2019·诸暨模拟]现有一定质量含有少量泥沙等不溶性杂质和少量Na2SO4、MgCl2、CaCl2等可溶性杂质的粗盐样品，某实验小组利用科学实验室常用仪器对粗盐样品进行提纯，提纯步骤如下：
图2－5－27
请根据提纯步骤回答下列问题：
(1)步骤⑦的操作名称为__蒸发结晶__。
(2)请写出实验步骤②中所涉及的化学方程式：__BaCl2＋Na2SO4===BaSO4↓＋2NaCl__。
(3)步骤⑥中加入过量盐酸的目的是__除去过量的NaOH和Na2CO3__。
(4)步骤②和步骤④__不可以__(选填“可以”或“不可以”)颠倒，理由是__如果颠倒，无法除去过量的BaCl2__。
(5)检验步骤④中Na2CO3溶液已过量的方法是__取上层清液于试管中，滴加CaCl2溶液，如果出现白色沉淀，说明Na2CO3溶液已过量__。
