精选备战中考化学易错题专题复习综合题附答案
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一、中考初中化学综合题
1.水与溶液在生产生活中有广泛的用途。
(1)将硬水转化为软水的原理是将硬水中溶有较多含________(填元素符号,下同)、________的物质除去。
(2)在水中加入洗涤剂可增强去油污的能力,这是因为洗涤剂有________作用。
(3)自热米饭是利用发热包中的生石灰与水反应放出热量来进行加热,生石灰与水反应的化学方程式为________ 。
(4)如图为甲、乙、丙三种物质的溶解度曲线。
①在30℃时,向30g 甲物质中加入50g 水,充分搅拌后,需再加入________g 水恰好形成饱和溶液。
②若甲中混有少量乙,采用________的方法提纯甲。
③30℃时,将甲、乙、丙的饱和溶液降温到10℃,所得溶液的溶质质量分数最小的是_______。
【答案】Ca 、Mg 乳化 CaO + H 2O=Ca(OH)2 25 冷却热饱和溶液 丙
【解析】
【分析】
【详解】
(1)将硬水转化为软水的原理是:将硬水中溶有较多含Ca 、Mg 的物质除去;故答案为Ca ;Mg ;
(2)在水中加入洗涤剂可增强去油污的能力,这是因为洗涤剂有乳化作用;故答案为乳化;
(3)生石灰与水反应生成熟石灰;故答案为22CaO+H O Ca OH =() ;
(4)①设30℃时,30g 甲物质到达饱和状态需要水的质量为x ,3040100g g x g
,x =75g ,75g ﹣50g =25g ;②若甲中混有少量乙,采用降温结晶或冷却热饱和溶液的方法提纯甲,因为甲的溶解度受温度的影响变化比较大;③30℃时,将甲、乙、丙的饱和溶液降温到10℃,所得溶液的溶质质量分数最小的是丙,因为降温后丙的质量分数不变,还是最小;故答案为①25;②降温结晶或冷却热饱和溶液;③丙。
2.金属在日常生活、工农业生产和科学研究方面应用广泛。
(1)某实验小组为了探究锌与硫酸反应快慢的影响因素,进行了如下实验。
实验编号硫酸的质量分数
(均取20 mL)
锌的形状
(均取1g)
氢气的体积(mL)
①20%锌粒31.7
②20%锌片50.9
③30%锌粒61.7
④30%锌片79.9
①用如图装置收集并测量氢气的体积,其中量筒作用是_____________________,氢气应从_____(填e或f或g)管通入。
②要比较不同质量分数的硫酸对反应快慢的影响,应选择的实验编号是___________。
③下表是小兵第①组实验的详细数据。
时段第1分钟第2分钟第3分钟第4分钟第5分钟第6分钟H2的体积 3.1mL16.7mL11.9mL9.6mL7.6mL 6.0mL
请描述锌与硫酸反应的快慢的变化_________________________________________。
解释原因_________________________________________________________。
(2)保险粉(化学式 Na2S2O4)在工农业生产中有广泛的用途,Na2S2O4 在碱性溶液中稳定,在中性和酸性溶液中极不稳定;在 NaCl 存在下,Na2S2O4 在水中溶解度显著下降。
Na2S2O4 制备流程如下:
①已知反应Ⅰ的原理为:Zn + 2SO2 == ZnS2O4,反应Ⅱ为复分解反应,反应Ⅱ的化学方程式为______________________________________________。
②操作a的名称为_______________________。
③滤液中含有 Na2S2O4,为使 Na2S2O4 结晶析出还需要加入少量 NaOH 的原因是
__________________________,加入NaCl的原因是_______________________。
④198gZn(OH)2理论上能得到Zn的质量为_____________。
【答案】根据进入量筒中水的体积,判断生成氢气的体积f①③或②④由慢到快然后逐渐减慢反应开始放出热量,温度升高,反应由慢到快,随着反应的进行,硫酸被消耗,硫酸溶质质量分数变小反应减慢 (原因答对一个即可得分)2NaOH + ZnS2O4 ==
Zn(OH)2↓+Na2S2O4过滤Na2S2O4 在碱性溶液中稳定降低 Na2S2O4 在水中的溶解度130g 【解析】
(1)①该实验是通过比较相同时间内产生的氢气的体积的大小来比较反应速率的快慢,故使用排水法收集氢气,可根据进入量筒中水的体积,判断生成氢气的体积;由于水只能从e端排出,故氢气从f端通入;②要比较不同质量分数的硫酸对反应快慢的影响,那么要采用控制变量法,即硫酸的质量分数不同,其他的条件要完全相同,故应选择的实验编号是①③或②④;③由表格数据可知锌与硫酸反应的快慢的变化是由慢到快然后逐渐减慢;由于锌和稀硫酸反应放出热量,温度升高,反应由慢到快,随着反应的进行,硫酸被消耗,硫酸溶质质量分数变小反应减慢;(2)①复分解反应是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物的反应。
反应Ⅱ是氢氧化钠和ZnS2O4分数复分解反应,故氢氧化钠与
ZnS2O4反应的化学方程式表示为2NaOH + ZnS2O4 == Zn(OH)2↓+Na2S2O4;②通过操作a分别得到了固体和溶液,故该操作是过滤;③根据资料“Na2S2O4 在碱性溶液中稳定”,故为使 Na2S2O4 结晶析出还需要加入少量 NaOH;在 NaCl 存在下,Na2S2O4 在水中溶解度显著下降,故加入NaCl的原因是降低 Na2S2O4 在水中的溶解度,以便得到更多的晶体;
④198gZn(OH)2中锌元素的质量=
65
198100%
6534
g⨯⨯=
+
130g,根据质量守恒定律化学
反应前后元素的质量不变,故理论上能得到Zn的质量为130g。
3.下图中,①是钠元素在元素周期表中的信息,A、B、C是三种粒子的结构示意图。
试回答下列问题:
(1)钠元素的相对原子质量为________。
(2)A、B、C中属于同种元素的粒子是________(写字母编号)。
(3)A和B两种粒子的________________相同,所以它们有相似的化学性质;在化学反应中它们容易________(填“得到”或“失去”)电子。
(4)C所表示的粒子的符号为________。
【答案】 22.99 B C 最外层电子数得到 Cl-
【解析】
(1)由钠元素的元素周期表中的信息可知钠元素的原子序数为11;由钠元素元素周期表中
的一格可知,左上角的数字为11,表示原子序数为11;根据原子序数=核电荷数=质子数,则钠元素的原子核内质子数为11;(2)根据决定元素种类的是核电荷数(即核内质子数),因为BC的核内质子数相同,所以BC属于同种元素的粒子;(3)由图示可知A、B两者的最外层电子数相同,都是7,所以它们具有相似的化学性质,在化学反应中都容易得到电子;
(4)C表示的粒子表示氯离子,符号为:Cl−。
4.科技活动中,化学兴趣小组做了如下实验,请回答以下问题。
(1)图甲所示实验可观察到A烧杯溶液变为红色,此实验不能得到的结论是_____(填序号)。
①氨分子是不断运动的
②氨分子有一定质量
③浓氨水具有挥发性
④氨气易溶于水
(2)图乙所示实验观察到紫色石蕊纸花变为红色,纸花变红的原因是_____(用化学方程式表示)。
(3)图丙所示实验中有组对比实验,其a、b实验目的是为了探究_____。
【答案】② CO2+H2O═H2CO3影响物质溶解性的因素是否与溶剂的种类有关
【解析】
本题主要考查浓氨水的性质、酸碱指示剂与酸碱显示不同的颜色、二氧化碳性质以及影响物质溶解性的因素。
(1)浓氨水中挥发出来的氨气溶解在棉花团的水中生成显碱性的氨水能使无色的酚酞试液变红,涉及到的相关性质有:①氨分子是在不断运动到的②浓氨水具有挥发性③氨气溶解在水中形成的溶液显碱性。
氨分子有一定的质量则没有得到体现。
故选②;
(2)二氧化碳与水反应生成的碳酸呈酸性,能使石蕊试液变红该反应的化学方程式为
CO2+H2O═H2CO3;
(3)图丙中有碘分别在水和汽油中的溶解情况;碘和高锰酸钾在水中的溶解情况两组实验,前一组是同种溶质在不同溶剂中的溶解能力的探究,后一组是不同的溶质在同种溶剂中的溶解能力的探究,这两组实验探究影响物质溶解性的因素是否与溶质、溶剂的种类有关。
5.能源、资源、环境与人类的生活和社会的发展密切相关。
(1)根据《天津市推广使用车用乙醇汽油实施方案》,我市已于2018年10月1日起,
在市域范围内全部加油站仅供应车用乙醇汽油,可节省石油资源,减少污染物排放。
则乙醇燃烧的化学方程式为_____。
(2)菱铁矿主要成分的化学式为_____。
(3)炼铁选用的铁矿石不仅要求含铁量高,而且要“有害元素”少。
今有铁矿石:黄铁矿(2
FeS)、赤铁矿、磁铁矿,你认为不适宜直接炼铁的矿石应是_____(填字母)。
A 黄铁矿
B 磁铁矿
C 赤铁矿
(4)以黄铁矿为原料(主要成分是2
FeS)为原料,生产硫酸的简要流程图如下:
①沸腾炉中,发生反应的方程式为_____。
②工业上用上述流程中的炉渣去炼铁:2000t含氧化铁40%的炉渣炼铁,理论上可以炼出含杂质4%的生铁的质量是_____t(计算结果保留整数)。
【答案】
25222
C H OH+3O2CO+3H O
点燃
FeCO3 A 4FeS2+11O2
高温
8SO2+2Fe2O3 583
【解析】
【分析】
【详解】
(1)乙醇燃烧生成水和二氧化碳,反应的化学方程式为:
25222
C H OH+3O2CO+3H O
点燃
;
(2)菱铁矿主要成分是碳酸亚铁,化学式为:FeCO3;
(3)磁铁矿(Fe3O4)、赤铁矿(Fe2O3)、黄铁矿(FeS2),黄铁矿含铁量低,含有对环境有害的元素硫,并且在冶炼过程中会产生有毒气体二氧化硫,污染环境,因此黄铁矿不宜炼铁,故选A;
(4)①沸腾炉内是二硫化亚铁和氧气在高温的条件下生成二氧化硫和氧化铁,对应的化学方程式为4FeS2+11O2
高温
8SO2+2Fe2O3;
②设理论上可以炼出含杂质4%的生铁的质量为x。
232
00
00
3CO+Fe O2Fe+3CO
160112
2000t40(1-4)x
⨯
高温
00
00
160112
=
2000t40(1-4)x
⨯
x≈583t
答:理论上可以炼出含杂质4%的生铁的质量是583t。
6.某兴趣小组用下图所示流程制取氧气,并回收提纯氯化钾和二氧化锰。
(1)在溶解固体1的过程中需要控制水的用量,原因有__________(填标号)。
A提高实验效率 B保证固体1全部溶解 C节约能源
(2)若整个流程中物质的量无损耗,则最后所得二氧化锰的质量为________g。
(3)根据化学方程式计算,理论上可回收得到氯化钾的质量是______。
(4)实验结束后,称得回收到的氯化钾的质量比理论值小,可能的原因
____________________(写一点)。
【答案】AC 5 14.9g 氯化钾固体没有完全溶解或蒸发过程中氯化钾溶液飞溅
【解析】
【详解】
(1)在回收提纯的过程中需要控制水的用量,是为了提高实验效率,如在蒸发过程中水量太多,会使蒸发时间过长,同时也能节约能源;
(2)二氧化锰在此反应中做催化剂,若整个流程中物质的量无损耗,则最后所得二氧化锰的质量为5g;
(3)设生成氯化钾的质量为x,
2
32
MnO
2KClO2KCl
245149
24.5g x
3O
+
∆↑
x149
24.5g245
=
x=14.9g;
(4)称得回收的氯化钾的质量比理论值小,可能的原因有氯化钾固体没有完全溶解,蒸发过程中氯化钾溶液飞溅等。
7.溶液与人类生产、生活密切相关。
(1)A、B、C三种固体物质的溶解度曲线如图所示。
t C时,A、B、C三种物质的溶解度由大到小的顺序是_____。
①°
1
②A、B、C三种物质中,溶解度随温度升高而减小的是_____。
t C时,完全溶解ag A物质最少需要水的质量是_____ g。
③°
2
t C时,相同质量的A、B饱和溶液中,A的饱和溶液中所含水的质量_____B的饱和溶④°
2
液中所含水的质量(填“大于”、“等于”或“小于”)
(2)实验室欲除去粗盐样品中含有的不溶性泥沙,在过滤操作中需要用到的实验仪器和用品有:烧杯、铁架台(带铁圈)、玻璃棒、_____和滤纸。
(3)在实验室中,配制溶质质量分数为10 %的氯化钠溶液45g,需要氯化钠固体的质量是_____g。
将45g10%的氯化钠济配成含氯化钠为0.9%的溶液,得到氯化钠溶液的质量是_____g。
【答案】CBA .C 100 小于漏斗 4.5 500
【解析】
【分析】
根据固体的溶解度曲线可以:①查出某物质在一定温度下的溶解度,从而确定物质的溶解性,②比较不同物质在同一温度下的溶解度大小,从而判断饱和溶液中溶质的质量分数的大小,③判断物质的溶解度随温度变化的变化情况,从而判断通过降温结晶还是蒸发结晶的方法达到提纯物质的目的。
【详解】
(1)
①根据溶解度曲线可知,t1℃时,A、B、C三种物质的溶解度由大到小的顺序是C>B>A;
②根据溶解度曲线可知,A、B、C三种物质中,溶解度随温度升高而减小的是C;
③t2℃时,A的溶解度是ag,即t2℃时100g水中最多溶解A的质量为ag就达到饱和状态,则完全溶解ag A物质最少需要水的质量是100g;
④t2℃时,由于A物质的溶解度大于B,所以相同质量的A、B饱和溶液中,A的饱和溶液中所含水的质量小于B的饱和溶液中所含水的质量;
(2)过滤是把不溶于液体的固体与液体分离,过滤操作的实验仪器和用品有铁架台、烧杯、玻璃棒、漏斗、滤纸,则还需要的是漏斗;
(3)溶质质量=溶液质量×溶质质量分数,则需要氯化钠固体的质量=45g×10%=4.5g;根据溶液稀释过程中溶质质量不变,设得到的0.9%氯化钠的溶液质量为x,则
45g×10%=0.9%x,x=500g。
8.碳及其氧化物性质的应用。
(1)如图所示,向盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶里投入几小块烘烤过的木炭,红棕色消失,说明木炭具有______能力,其原因是木炭具有______的结构。
(2)在书写具有保存价值的档案时,规定应使用碳素墨水,原因是______。
(3)将一定质量的金刚石在足量的氧气中充分燃烧,固体全部消失,写出反应的化学方程式_______;将生成的产物用足量的氢氧化钠溶液来充分吸收并测定其质量,当金刚石的质量恰好等于______时,则可证明金刚石是由碳元素组成的单质。
(4)在实验室里,检验二氧化碳一般用澄清石灰水,而吸收二氧化碳常用氢氧化钠溶液,理由是_______。
(5)写出碳在高温时还原氧化铜的化学方程式,并计算要使80 g氧化铜完全还原,需要碳的质量至少是多少_________?(在答题卡上写出计算过程)
【答案】吸附;疏松多孔碳素墨水中含有碳,在常温下,碳的化学性质不活泼。
C+O2点燃
CO2,生成的二氧化碳中碳元素的质量澄清石灰水、氢氧化钠溶液分别与二氧
化碳反应的现象不同;氢氧化钠、氢氧化钙溶解性的大小,氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液分别吸收二氧化碳的能力不同。
6g。
【解析】
【详解】
(1)向盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶里投入几小块烘烤过的木炭,红棕色消失,说明木炭具有吸附能力,其原因是木炭具有疏松多孔的结构,木炭可以吸附色素和异味。
(2)在书写具有保存价值的档案时,规定应使用碳素墨水,原因是碳素墨水中含有碳,在常温下,碳的化学性质不活泼。
(3)将一定质量的金刚石在足量的氧气中充分燃烧,固体全部消失,
反应的化学方程式是C+O2点燃
CO2,;将生成的产物用足量的氢氧化钠溶液来充分吸收并
测定其质量,当金刚石的质量恰好等于生成的二氧化碳中碳元素的质量时,则可证明金刚石是由碳元素组成的单质。
(4) 检验二氧化碳一般用澄清石灰水,而吸收二氧化碳常用氢氧化钠溶液,理由是澄清石灰水、氢氧化钠溶液分别与二氧化碳反应的现象不同,澄清石灰水变浑浊,氢氧化钠溶液无明显现象。
(5)解∶设要使80 g氧化铜完全还原,需要碳的质量至少是x
C + 2CuO 高温
2Cu + CO2↑
12 160
x 80g
12 x =
160
80g
,x=6g。
9.某研究性学习小组的同学用电解水的方法测定水的组成后,提出问题:“测定水的组成还有其他的方法吗?”经过讨论后,得到了肯定的答案,邀请你一起对此展开探究。
[设计方案]甲同学利用氢气还原氧化铜的原理和下图装置及药品进行实验(操作规范)。
装置A中发生反应的化学方程式为,洗气瓶B中浓硫酸的作用为
[实验探究]当玻璃管中固体由黑色转变为红色时,实验测得:①装置C的玻璃管和其中固体的总质量在反应后减少了1.6g;②装置D的干燥管和其中物质的总质量在反应后增加了1.82g,用此数据算得水中H、O元素的质量比为,而由水的化学式算得H、O元素的质量比为。
[分析交流]针对上述结果与理论值有偏差,乙同学认为:该装置存在缺陷,此观点得到了大家的认同,你对此改进的方法是(假设生成的水完全被D中碱石灰吸收,装置内空气中的水蒸气、CO2忽略不计)。
小组同学用改进后的装置重新实验得到了正确结果。
[意外发现]丙同学不小心将反应后的少量红色固体a洒落到多量稀硫酸中了,发现除了有红色固体b以外,溶液的颜色由无色变为蓝色。
[提出问题]铜与稀硫酸是不反应的,这里溶液的颜色为什么会变蓝呢?
[查阅资料]①CuO被还原的过程中会有Cu2O生成,Cu2O也能被还原在Cu;
②Cu2O固体是红色的,它一稀硫酸的反应为:
Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O.
[得出结论]红色固体a中含有Cu2O。
[分析交流]红色固体a中含有Cu2O是否会影响水组成的测定结果(填“影响”或“不影响”)。
[提出猜想]针对红色固体a的成分,小组同学提出猜想①是:Cu2O和Cu;猜想②是:。
[拓展探究]丁同学利用改进后的装置及药品重新实验,通过测量反应前后固体质量的方法去确定哪种猜想成立,他已称得:①玻璃管的质量;②反应前红色固体a和玻璃管的总质量,完全反应后,你认为他还需要称量的质量。
[教师点拨]称取一定质量的红色固体a与足量的稀硫酸充分反应后,经过滤、洗涤、干燥后再称量红色固体b的质量,也可以确定哪种猜想成立。
[定量分析]小组同学再次实验,他们开始称取质量为3.6g的红色固体a,与足量的稀硫酸完全反应后得到红色固体b为2g 。
假如3.6g红色固体a都是Cu2O,请你计算出生成铜的质量(利用Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O.进行计算,写出计算过程);然后,通过与实际得到的固体2g进行比较,判断猜想成立(填①或②)。
【答案】[设计方案]Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑;干燥
[实验探究]11:80 ;1:8
[分析交流]在D装置的后面,再连接一个D装置,防止空气中的水蒸气对实验造成干扰[分析交流]不影响
[提出猜想]Cu2O
[拓展探究]反应后玻璃管的质量和红色固体的总质量
[定量分析]①
【解析】
该题中水是实验的关键,故需要对水的质量从各个方面防止其它不是本实验产生水的干扰。
为了防止制取H2的过程带出水分,故要对H2进行干燥处理,H2是中性气体,故可选择浓硫酸干燥;防止空气中的水蒸气对实验造成干扰,故需要在D装置后再连接一个和D一样的装置;
由于装置C中发生H2+CuO Cu+H2O,D中的水其实是C中反应产生的水,装置C的玻璃管和其中固体的总质量在反应后减少了1.6g,其实质是CuO中氧元素的质量为1.6g;装置D的干燥管和其中物质的总质量在反应后增加了1.82g,其实质是产生水的总质量为1.82g,故氢元素质量为1.82-1.6=0.22g,所以水中H、O元素的质量比=0.22:1.6=11:80 ;红色固体a中含有Cu2O是不会影响水组成,原因是它的存在不产生水;本实验中测定C、D装置质量变化是关键,而C、D装置质量变化都是由于水的质量变化引起的。
解:设生成铜的质量为x,则
Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O
144 64
3.6 x
x=" 1." 6g
答:生成铜的质量为1.6g
由于 1.6g<2g ,故红色固体中一定含有Cu2O,猜想1成立
10.兴趣小组的同学探究一瓶敞口放置的NaOH溶液(原质量分数为10%)是否变质,进行了下述实验:
同学小柯小江小龙
操作各取一支相同规格的试管,在试管中加入一定量的待测溶液
滴入无色酚酞加入足量的?加入足量的BaCl2溶液现象变红产生气泡产生白色沉淀
结论没变质变质变质
(1)小江加入的“?”是___。
(2)小江认为小柯的实验和结论不正确,理由是___。
(3)小龙将沉淀过滤、洗涤、干燥,称量质量为1.97g。
已知小龙所取的待测溶液质量为10g,请根据化学方程式计算,该待测溶液中变质生成物的质量分数。
_________
【答案】稀盐酸溶液(或稀硫酸或稀硝酸)碳酸钠溶液也是碱性的,也能使无色酚酞变红 10.6%
【解析】
【分析】
【详解】
(1)因为氢氧化钠溶液在空气中如果变质,就会生成碳酸钠,而碳酸钠跟稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸等反应生成二氧化碳气体,所以根据实验现象有气泡生成可知,小江加入的是稀盐酸(或稀硫酸或稀硝酸),且可判断氢氧化钠溶液变质;
(2)小柯的实验和结论不正确,理由是:变质后产生的碳酸钠溶液也是碱性的,也能使无色酚酞变红
(3)解:设该溶液中碳酸钠的质量为x。
↓
Na CO+BaCl=2NaCl+BaCO
2323
106197
x 1.97g
106:197=x:1.97g,解之,x=1.06g,
1.06g
⨯。
100%=10.6%
10g
答:该溶液中碳酸钠的质量分数是10.6%。
11.工业生产常用“苛化法”制取氢氧化钠其原料为碳酸钠、石灰乳[由Ca(OH)2和水组成的混合物],大致流程如下。
科学兴趣小组模拟上述流程,在实验室中制备氢氧化钠。
(1)实验室进行“操作1”时,需要用到下列器材中的_______(可多选).
(2)制备氢氧化钠的化学方程式为,Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓.将53克溶质质量分数为20%的碳酸钠溶液与17克石灰乳混合,若二者恰好完全反应出计算所得氢氧化钠溶液的溶质质量分数_______。
(写出计算过程,计算结果精确到0.1%)
【答案】BDE13.3%
【解析】
根据所学知识和题中信息知,(1)实验室“操作1”是过滤,需要用到下列器材中的烧杯,漏斗和玻璃棒。
故选BDE。
(2) 解∶设反应所得氢氧化钠质量为x,生成碳酸钙质量为y
Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓
106 80 100
53g x y
106 53g =
80
x
,x=40g。
106
53g
=
100
y
,y=10g。
所得氢氧化钠溶液的溶质质量分数是
40
531710
g
g g g
+-
×100%=13.3%。
点睛∶灵活应用质量守恒定律,正确书写化学方程式是顺利完成本题的重要保证。
12.二氧化锰因在工业生产中应用广泛而备受关注,制备二氧化锰是一项有意义的工作,某研究性小组对此展开了系列研究。
Ⅰ.用高锰酸钾制备
资料一:(1)3K2MnO4+ 2H2SO4=2KMnO4+MnO2↓+2K2SO4+2H2O
(2)K2MnO4易溶于水
实验室加热高锰酸钾制氧气,反应的化学方程式为_____________,其反应类型是
_______。
将反应后的固体剩余物用稀硫酸浸取一段时间后过滤、洗涤、烘干即得MnO2。
用稀硫酸而不用水浸取的原因是____________。
Ⅱ.用硫酸锰制备
电解MnSO4溶液可制得活性MnO2,同时生成氢气和硫酸,该反应的化学方程式为
______,一段时间后溶液的pH将_______(填“变大”、“变小”或“不变”)
Ⅲ.用废锂电池制备
资料二:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
用废锂电池正极材料(LiMn2O4、碳粉等涂覆在铝箔上)制备纳米MnO2,并进行锂资源回收,流程如下:
请回答下列问题:
(1)“滤液”中溶质的主要成分是________ (填化学式)。
(2)在实验室进行“过滤”操作时,需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗和______。
(3)MnO2与碳粉经下列三步反应制得纳米MnO2:
① 2MnO2+C2MnO+CO2↑
② MnO+H2SO4=MnSO4+H2O
③ 3MnSO4+2KMnO4+2H2O=5MnO2↓+K2SO4+2H2SO4
上述涉及元素化合价变化的反应有_______(填序号)。
IV.用碳酸锰制备
控制一定的温度,焙烧MnCO3制取MnO2的装置如下:
(1)实验中观察到澄清石灰水变浑浊,写出石英管中发生反应的化学方程式___________。
(2)MnCO3在空气中加热易转化为锰的不同氧化物,其残留固体质量随温度的变化如上图所示。
图中B点对应固体成分的化学式为______(请写出计算过程)。
【答案】2KMnO4Δ
K2MnO4+MnO2+O2↑分解反应使锰酸钾转化得到二氧化锰,获得更
多的二氧化锰 2H2O+MnSO4通电H2↑+H2SO4+MnO2↓变小 NaAlO2玻璃棒①③
2MnCO3+O2高温2CO2↑+2MnO2 Mn2O3
【解析】
【分析】
【详解】
Ⅰ、实验室加热高锰酸钾制氧气是高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾和二氧化锰以及氧
气,对应的化学方程式为 2KMnO4Δ
K2MnO4+MnO2+O2↑;形式上为一变多,为分解反应;
根据信息提示“32H2O+MnSO4通电H2↑+H2SO4+MnO2↓”,将反应后的固体剩余物(锰酸钾
和二氧化锰的混合物)用稀硫酸浸取一段时间后过滤、洗涤、烘干即得MnO 2,使锰酸钾转化得到二氧化锰,获得更多的二氧化锰,所以用稀硫酸而不用水浸取;Ⅱ、电解MnSO 4溶液可制得活性MnO 2,同时生成氢气和硫酸,反应物为硫酸锰和水,条件是通电,生成二氧化锰和氢气以及硫酸,对应的化学方程式为 2H 2O+MnSO 4通电H 2↑+H 2SO 4+MnO 2↓,由于水越来越少,硫酸越来越多,也就是酸的质量分数变大,所以酸性越来越强,而pH 越来越小,所以一段时间后溶液的pH 将 变小;Ⅲ、(1)“滤液”中存在可溶性物质,而废旧锂电池正极材料和氢氧化钠溶液反应,根据信息“2Al+2NaOH+2H 2O ═2NaAlO 2+3H 2↑”,可知生成了偏铝酸钠,所以溶质的主要成分是 NaAlO 2(还可能有剩余的NaOH ;(2)在实验室进行“过滤”操作时,需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗和 玻璃棒;(3)MnO 2与碳粉经下列三步反应制得纳米MnO 2:单质中元素的化合价为零,化合物中元素的化合价的代数和为零,①MnCO 3高温CO 2↑+MnO 2,有单质参与反应,所以有化合价改变;②MnO+H 2SO 4═MnSO 4+H 2O ,为复分解反应,无化合价改变;
③3MnSO 4+2KMnO 4+2H 2O ═5MnO 2↓+K 2SO 4+2H 2SO 4,硫酸锰中的锰元素由+2变化+4价,而高锰酸钾中的锰元素由+7价变为+4价,所以有化合价的改变.上述涉及元素化合价变化的反应有 ①③;IV 、(1)实验中观察到澄清石灰水变浑浊,说明生成了二氧化锰和二氧化碳,对应的化学方程式 2MnCO 3+O 2高温2CO 2↑+2MnO 2;(2)MnCO 3在空气中加热易转化为锰的不同氧化物,其残留固体质量随温度的变化如图所示.样品100g 在图中B 点对应固体的质量为68.70g ,而过程中锰元素的质量不变,100g 碳酸锰中锰元素的质量为100g×
5555+12+163⨯ ,则B 点物质含氧元素的质量为68.70g ﹣100g×55
55+12+163
⨯,在固
体中锰原子和氧原子个数比为:
5555
10068.7010055+12+16355121635516
g g ⨯
-⨯
⨯++⨯: ≈2:3;则固体成分的化学式为Mn 2O 3。
二、中考初中化学科学探究题
13.人被蚊虫叮咬后,蚊虫在人的皮肤内分泌出蚁酸,使叮咬处又痛又痒。
化学小组同学对蚁酸产生了浓厚的兴趣,决定对其进行探究。
[提出问题]蚁酸的成分是什么?它有什么性质?
[查阅资料]I .蚁酸是一种有机酸,化学名称叫做甲酸,化学式为HCOOH ; II .蚁酸在隔绝空气并加热的条件下会分解生成两种氧化物。
[实验探究]
(1)向盛有蚁酸溶液的试管中滴加紫色石蕊试液,观察到溶液颜色变成___色,说明蚁酸溶液显酸性;
(2)小芳同学根据蚁酸中含有_______元素,推测出一种生成物是水; (3)另一种生成的氧化物是气体,小敏提出两种猜想: ①猜想I :该气体是CO 2;猜想II :该气体是_______; 他们将蚁酸分解产生的气体通过下图的装置。