中考化学压轴题专题金属与酸反应的图像的经典综合题含答案解析

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一、中考初中化学金属与酸反应的图像
1.如图所示曲线正确的是
A.加热一定质量的高锰酸钾
B.一定量的Fe加到AgNO3溶液中
C.等质量的Mg和Zn分别加足量盐酸
D.氢氧化钠溶液加水稀释
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A、加热一定质量的高锰酸钾,当加热一段时间,达到一定温度后,高锰酸钾才开始分解
生成氧气,随着反应的进行,氧气质量逐渐增加,待高锰酸钾完全反应后,不再变化,故不是一开始就产生氧气,不符合题意;
B 、一定量的Fe 加到AgNO 3溶液中,332=Fe Fe+2AgNO NO ()+2Ag ,56份的铁置换出216份的银,固体质量不断增加,待完全反应后,不再变化,不符合题意;
C 、等质量的Mg 和Zn 分别加足量盐酸,镁与盐酸反应:22Mg+2HCl=MgCl +H ↑,锌与稀盐酸反应:22Zn+2HCl=ZnCl +H ↑,锌的相对原子质量大于镁,故最后,镁生成氢气的质量大,符合题意;
D 、氢氧化钠溶液加水稀释,氢氧化钠浓度变小,pH 值逐渐减小至无限接近于7 ,但是不会小于7,不符合题意。

故选C 。

2.下列图象能正确反应对应变化关系的是( )
A .表示水通电分解产生的气体质量m 与反应时间t 的关系
B .表示两份完全相同的双氧水在有无MnO 2的情况下,产生O 2的质量m 与反应时间t 的关系
C .表示等质量的Fe 、Mg 与足量稀盐酸的反应
D .向稀盐酸中逐渐滴加NaOH 溶液至过量
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A、水通电时,产生氢气和氧气的体积比是2:1,不是质量比,不符合题意;
B、在该反应中,加入的二氧化锰属于催化剂,只能改变反应速率,产生氧气的质量相等,不符合题意;
Fe+2HCl=FeCl+H↑,镁与稀盐酸反应:
C、铁与稀盐酸反应:
22
Mg+2HCl=MgCl+H↑,铁的相对分子质量大于镁,故等质量的Fe、Mg与足量稀盐22
酸的反应,镁产生的氢气多,而且镁反应速率快,不符合题意;
D、向稀盐酸中逐渐滴加NaOH溶液至过量,一开始,pH<7,氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠与水,随着反应的进行,pH逐渐增大,待氢氧化钠与稀盐酸恰好完全反应时,
pH=7,氢氧化钠过量后,pH>7,符合题意。

故选D。

3.下列四个图像的变化趋势,能正确描述对应操作的是( )
A.常温下,相同质量的锌和铁分别与足量的溶质质量分数相同的稀盐酸反应
B.向一定量的氢氧化钠溶液中滴加pH=3的稀盐酸
C.向含有硫酸和硫酸铜的溶液中滴加氢氧化钠溶液
D.一氧化碳还原一定质量的氧化铜
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A 、锌的活动性比铁强,反应速率快,反应时间短;相同质量的锌和铁分别与足量的溶质质量分数相同的稀硫酸反应,反应的关系式为2442Zn +H SO =ZnSO +H 652↑,
2442Fe+H SO =FeSO +H 562↑
,铁生成氢气的质量比锌多,故A 不正确;
B 、向氢氧化钠溶液中不断滴加稀盐酸,碱性逐渐减弱,酸性逐渐增强,pH 值的变化是从大于7逐渐的增大到小于7,但不可能小于3,故B 不正确;
C 、向硫酸和硫酸铜的溶液中滴加氢氧化钠溶液,先与硫酸反应,开始时不会生成沉淀,硫酸耗完再与硫酸铜反应会生成氢氧化铜沉淀,故沉淀的质量先是零,滴加一定量的氢氧化钠溶液后,再不断上升,最后形成一条水平直线,故C 正确;
D 、一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,固体的质量不断减少,但不可能为0,故D 不正确。

故选C 。

4.下列图象能正确反映相应变化的是
A .向等质量等体积的稀硫酸中加入镁粉和铁粉
B .向pH 为3的稀盐酸中逐滴加入pH 为11的氢氧化钠溶液
C .向一定质量的铜粉中加入硝酸银溶液
D.将一定量的红磷置于充满空气的密闭容器中燃烧
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A、根据
2442
Fe+H SO=FeSO+H
982


2442
Mg+H SO=MgSO+H
982


知,向等质量等体积的稀硫酸中加入镁粉和铁粉,稀硫酸完全反应,等质量等体积的稀硫酸与足量的镁粉、铁粉反应生成等质量的氢气,此选项错误;
B、向pH为3的稀盐酸中逐滴加入pH为11的氢氧化钠溶液,溶液的酸性减弱,碱性增强,所以溶液的pH从3开始增大,当恰好反应时,溶液的pH=7,继续加入氢氧化钠溶液,溶液的pH大于7,由于反应过程中有水生成,反应后的溶液浓度小于开始的氢氧化钠浓度,最终溶液的pH小于11,此选项错误;
C、根据
332
Cu+2AgNO=2Ag+C()
6
u NO
4216可知,向一定质量的铜粉中加入硝酸银溶
液,铜粉与硝酸银溶液反应生成银和硝酸铜溶液,反应后固体质量增大,此选项正确;
D、将一定量的红磷置于充满空气的密闭容器中燃烧,由于燃烧放出热量,密闭容器中压强先变大,反应消耗氧气,无气体生成,冷却至室温后,密闭容器中的压强小于反应前的压强,此选项错误。

故选C。

【点睛】
图像问题主要是结合化学反应分析图的起点位置、变化趋势、转折点、终点位置是否正确。

5.下列化学反应过程中的质量与时间关系合理的是( )
A.镁带燃烧B.木炭完全燃烧C.双氧水D.等量锌铁与足量盐

【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A、镁燃烧时,随着反应的进行,氧化镁的质量不断增加,当镁完全燃烧后,氧化镁的质量不再增加,故A正确;
B、木炭完全燃烧生成二氧化碳,木炭的质量减少为零,故B不正确;
C、二氧化锰是催化剂,反应前后质量不变,故C不正确;
D、根据化学方程式:Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑,Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑可知:65份的锌和盐酸反应生成2份的氢气,56份的铁和盐酸反应生成2份的氢气,等量锌、铁与足量盐酸反应,最终铁生成氢气的质量较多,锌的活动性比铁强,锌反应先结束,图像应有交点,故D不正确。

故选A。

6.观察实验图象,得到结论正确的是()
A.向饱和石灰水中加入少量的CaO
B.将等质量的镁片和铁片投入到足量稀硫酸中
C .向硝酸和硫酸铜的混合溶液中滴加氢氧化钡溶液
D .将浓硫酸露置在空气中
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A 、向饱和石灰水中加入少量的CaO ,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,反应放出大量的热,使溶液温度升高,氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小,故氢氧化钙的溶解度逐渐减小,待完全反应后,温度逐渐冷却至室温,氢氧化钙的溶解度又逐渐增大至恢复原样,符合题意;
B 、将等质量的镁片和铁片投入到足量稀硫酸中,镁与稀硫酸反应:
2442Mg+H SO MgSO +H =↑,铁与稀硫酸反应:2442=F Fe+H SO SO +H e ↑,镁的相对原子质量小于铁,故最后镁生成氢气的质量大于铁,不符合题意;
C 、向硝酸和硫酸铜的混合溶液中滴加氢氧化钡溶液,氢氧化钡与硝酸反应生成硝酸钡和水,同时,氢氧化钡也会与硫酸铜反应生成氢氧化铜和硫酸钡,由于硫酸钡不溶于硝酸,故一开始就产生沉淀,不符合题意;
D 、将浓硫酸露置在空气中,浓硫酸具有吸水性,会吸收空气中的水蒸气,溶液质量增加,溶质质量分数减小,但是不会减小至零,不符合题意。

故选A 。

7.下列图像不能正确反映其对应关系的是( )
A .等质量、等质量分数的硫酸溶液与氢氧化钠溶液混合
B.向等质量的锌和镁中分别加入足量的稀盐酸
C.向一定量的氯化钙与盐酸的混合溶液中逐滴加入碳酸钠溶液至过量
D.某温度时,向一定量的饱和石灰水中加入少量生石灰
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A、由化学方程式H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O可知,反应中硫酸与氢氧化钠的质量比为98:80,所以等质量、等质量分数的硫酸溶液与氢氧化钠溶液混合后,氢氧化钠有剩余,稀硫酸完全反应,选项正确;
B、由化学方程式Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑可知,参加反应的锌与生成的氢气的质量比为65:2,由化学方程式Mg+2HCl=MgCl2+H2↑可知,参加反应的镁与生成的氢气的质量比为24:2,所以生成等质量的氢气需要金属锌的质量多一些,则向等质量的锌和镁中分别加入足量的稀盐酸后,镁生成的氢气多一点;横坐标代表加入的稀盐酸的质量,随着稀盐酸的加入,开始时生成氢气的质量应该是重合曲线,当锌完全反应后,镁生成的氢气的质量继续增加,直至镁完全反应,选项错误;
C、向一定量的氯化钙与盐酸的混合溶液中逐滴加入碳酸钠溶液至过量,碳酸钠会先与盐酸反应,溶液的酸性逐渐减小,溶液的pH逐渐增大,直至盐酸完全反应时溶液的PH=7,然后碳酸钠再与氯化钙反应,溶液的pH不变,碳酸钠溶液过量后溶液呈碱性,溶液的pH大于7,选项正确;
D、氧化钙和溶液中的水反应生成氢氧化钙的同时放出热量,氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小,溶剂质量减少,溶液中的溶质质量减少,即使恢复至室温,溶液中的溶质质量小于原溶液中的溶质质量,选项正确,故选B。

8.下列图像能正确反映对应变化关系的是()
A.加热一定量的高锰酸钾制氧气
B.表示将稀盐酸滴入氢氧化钠溶液中,在M点时,溶液中的溶质只有氯化钠
C.常温下,相同质量的锌和铁分别与足量的溶质质量分数相同的稀硫酸反应
D.在恒温的条件下,将足量的氯化钠饱和溶液蒸发适量的水分
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A、加热一定量的高锰酸钾制取氧气,随着反应的进行,高锰酸钾逐渐被消耗,则不会再生成氧气,所以曲线应该到后期为一条横线。

A错误;
B、将稀盐酸滴入到氢氧化钠溶液中,图中的M点对应的溶液pH<7,则溶液显酸性,则此时溶液中的溶质除了有生成的氯化钠,还应该含有过量的稀盐酸。

B错误;
C、等质量的金属锌和铁分别滴入溶质质量分数相等的稀硫酸至过量,开始时,由于金属过量,稀硫酸完全反应,则产生的氢气质量相同。

当向等质量的铁和锌加入溶质质量分数相同的稀硫酸至过量,则铁和锌全部反应。

根据方程式:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑、
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑,可知,每56份质量的铁会生成2份质量的氢气,每65份质量的锌会生成2份质量的氢气,则相同质量的金属过量的稀硫酸,铁产生的氢气比锌多。

C正确;
D、恒温下蒸发饱和的氯化钠溶液,由于温度不变,则氯化钠的溶解度也不变,则饱和溶
液的溶质质量分数不变。

D错误。

故选C。

9.下列图像不能正确反映对应变化关系的是()
A.加热一定质量的高锰酸钾
B.向含有一定量HCl和CaCl2的溶液中滴加Na2CO3溶液
C.常温下,相同质量的锌和铁分别与足量的溶质质量分数相同的稀硫酸反应
D.向两份质量相同的块状大理石和粉末状大理石中,分别加入足
量的等浓度的稀盐酸
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A、加热一定质量的高锰酸钾,锰元素的质量分数逐渐增加,高锰酸钾分解完全后,质量分数不变,故A正确;
B、向含有一定量HCl和CaCl2的溶液中滴加Na2CO3溶液,盐酸先和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,盐酸反应完全,氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙和氯化钠,故B正确;
C、65份的锌和稀硫酸反应生成2份的氢气,56份的铁和稀硫酸反应生成2份的氢气,常
温下,相同质量的锌和铁分別与足量的溶质质量分数相同的稀硫酸反应,产生氢气的质量是铁比锌多,但锌比铁快,故C 不正确;
D 、向两份质量相同的块状大理石和粉末状大理石中,分别加入足量的等浓度的稀盐酸,粉末状大理石反应较快,最终生成的气体的质量相同,故D 正确。

故选C 。

10.相同质量的Zn 、Fe 分别与足量稀盐酸作用,产生H 2的质量与反应时间关系如下图所示,其中正确的是( )
A .
B .
C .
D .
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
相同质量的Zn 、Fe 分别与足量稀盐酸作用,由于稀硫酸过量,因此充分反应后放出氢气的质量大小由金属决定,根据化学方程式2442=F Fe+H SO SO +H e ↑ ,每56g 铁生成2g 氢气,又根据化学方程式2442=Z Zn+H SO SO +H n ↑,每65g 锌生成2g 氢气,所以相同质量的Zn 、Fe 分别与足量稀盐酸作用,铁比锌生成氢气量多;根据金属的活动性强弱关系锌>铁,可判断锌与稀硫酸反应快,铁与稀硫酸反应慢,锌反应完所用的时间短,图像先出现拐点。

故选C 。

11.图像能有效地把抽象的知识直观化。

下列关于图像的叙述合理的是( ) A .向pH=9的NaOH 溶液中不断加水
B.向部分变质的NaOH溶液中加入盐酸
C.分别向足量的稀盐酸中加入等质量的Fe和Mg
D.向饱和KNO3溶液中加入KNO3晶体
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A、原点代表没有加水,溶液的pH应为9,加水过程中溶液的pH不断减小无限趋近于7,故A错误;
B、部分变质的氢氧化钠溶液中含有碳酸钠,加盐酸,盐酸先与氢氧化钠反应没有气泡,后与碳酸钠反应,且有气体产生,当碳酸钠反应完全,气体质量不再增加,故B正确;
C、镁的活动性大于铁,相对原子质量小于铁,想稀盐酸加等量的金属,镁先反应完且产生气体多,故C错误;
D、向饱和KNO3溶液中加入KNO3晶体,不能继续溶解,则溶质的质量分数不变,故D错误。

故选B
12.如图是对实验绘制的相关变化的图形,其中实验结果与图形对应准确的是()A.向等质量的金属镁和铝中加入足量且质量分数相等的稀硫酸
B.向硫酸中加水,溶液pH的变化
C .向饱和食盐水中不断加水,溶液中溶质的质量变化D.向一定量硫酸铜溶液中不断加入锌粉,溶液的质量变化
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A、设加入金属质量为m,镁生成的氢气质量为x,铝生成氢气质量为y,
2442
Mg+H SO=MgSO+H
242
m x

24m
= 2x ,x=
1
m
12
242432
2Al+3H SO=Al(SO)+3H 546
m y

54m
= 6y ,y=
1
m
9
x小于y,所以最终生成氢气的质量是铝的大于镁的,当金属没有完全反应时,硫酸完全消耗,产生的氢气质量等于硫酸中氢离子的质量,产生的氢气质量相等,选项A正确;
B、硫酸显酸性,pH小于7,加入水后,溶液稀释,溶液pH有所增大,但是无限稀释后,溶液的仍然为硫酸,所以pH无限接近与7,但是不会超过7,选项B错误;
C、饱和食盐水的中不断加入水,溶质质量不变,溶剂质量增加,所以溶质质量保持不变,选项C错误;
D、溶液为硫酸铜质量,所以开始时溶液质量不为零,选项D错误。

故选A。

【点睛】
酸性或碱性溶液无限稀释后,溶液本身的酸碱性不会发生改变。

二、中考初中化学流程图
13.高炉炼铁所需的原料有铁矿石、焦炭、石灰石等,其过程可用下图简要表示:
已知气体①、气体②和固体③均属于氧化物。

(1)气体②的化学式为_____。

根据氧化物的性质推测炉渣的主要成分为_____(填化学式)。

(2)炼铁高炉底部通过不同高度的出口分离铁水与炉渣(如图2所示)。

能实现渣铁分离的原因是是因为炉渣具有_____、_____的性质。

(3)反应Ⅰ~Ⅴ中属于化合反应的有_____个,属于分解反应的有_____个,属于置换反应的有_____个。

(4)高炉气体中含有多种成分,其中含量最高(占55%~60%)的是_____(填化学式),此外还含有25~30%的可燃性气体_____(填化学式),以及9~12%左右的_____(填化学式)。

【答案】CO CaSiO3熔点高密度比铁水小 3 1 0 N2 CO CO2
【解析】
【分析】
【详解】
(1)碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳,二氧化碳和碳在高温的条件下生成一氧化碳,所以气体②的化学式为CO,化学反应前后,元素种类不变,所以依据氧化物的性质推测炉渣的主要成分为:CaSiO3;
(2)炉渣的出口在上方,铁水的出口在下方,所以炉渣具有熔点高、密度比铁水小的性质;
(3)Ⅰ是碳和氧气反应生成二氧化碳,属于化合反应,Ⅱ是二氧化碳和碳高温生成一氧化碳,属于化合反应,Ⅲ是一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳,不属于基本反应类型,Ⅳ是氧化钙、二氧化硅反应生成硅酸钙,属于化合反应,Ⅴ是碳酸钙高温生成氧化钙和二氧化碳,属于分解反应,所以反应Ⅰ~Ⅴ中属于化合反应的有3个,属于分解反应的有1个,属于置换反应的有0个;
(4)空气中含量最高的是氮气,所以高炉气中含有多种成分,其中含量最高(占55~60%)的是N2,此外还含有25~30%的可燃性气体CO,以及9~12%左右的CO2。

14.以氯化钠和硫酸铵为原料制各氯化铵及副产品硫酸钠,工艺流程如下:
己知:氮化铵受热能分解生成氯化氢气体和氨气,硫酸钠受热不易分解。

氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如下图所示。

回答下列问题:
(1)实验室进行蒸发浓缩用到的主要仪器有__________、烧杯、玻璃棒、酒精灯等,蒸发时玻璃棒的作用是______________________。

(2)“冷却结晶”过程中,析出NH4Cl晶体的合适温度范围为______________℃。

(3)对得到的NH4Cl产品,不用其它试剂,检查其是否纯净的操作是_______________。

(4)用简单的化学方法验证副产品Na2SO4中含有NH4Cl_______________________。

【答案】蒸发皿搅拌,使溶液受热均匀,防止液滴飞溅 35°~45°加热一部分产品,若加热的产品全都消失,则产80纯净加热副产品,若产生有刺激性气味气体,则副产品中含有NH4Cl
【解析】
(1)实验室进行蒸发浓缩用到的主要仪器有蒸发皿、烧杯、玻璃棒、酒精灯等;蒸发时玻璃棒的作用是搅拌,使溶液受热均匀,防止液滴飞溅。

(2)根据硫酸钠的溶解度曲线不难看出,在低于40℃时,硫酸钠的溶解度随温度的升高而增大,高于40℃时硫酸钠的溶解度随温度的升高而减小;由两物质的溶解度曲线不难看出,只有在35-45℃时,氯化铵的溶解度小于硫酸钠的溶解度.所以,析出NH4Cl晶体的合适温度为35~45℃;
(3)根据氯化铵受热时分解生成了氨气和氯化氢气体,可用加热法检查NH4Cl产品是否纯净,操作是:取少量氯化铵产品于试管底部,加热,若试管底部无残留物,表明氯化铵产品纯净;
(4)根据“氮化铵受热能分解生成氯化氢气体和氨气,硫酸钠受热不易分解”,可以加热副产品,若产生有刺激性气味气体,则副产品中含有NH4Cl。

15.硼(B)及其化合物在工业上有许多用途。

以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4,还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和难溶性SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示:
已知:①Mg2B2O5·H2O+2H2SO42MgSO4+2H3BO3②CaSO4微溶于水
③H2O2溶液可将Fe2+氧化为Fe3+④Fe3+、Fe2+、Al3+以氢氧化物形式开始沉淀和完全沉淀时的pH如下表:
开始沉淀完全沉淀
Fe3+ 1.14 3.0
Fe2+ 5.858.35
Al3+ 3.0 4.7
请回答下列问题:
(1)利用______(填物质名称)的磁性,可将该物质直接从“铁硼矿粉”中分离。

(2)酸浸时,矿粉中的金属氧化物会和酸反应,试写出Fe2O3酸浸时的化学反应方程式
__________。

(3)为了提高浸出速率(即加快反应速率),除适当增加硫酸浓度外,还可采取的措施有
______(写出一条)。

(4)操作a为______,“浸渣”中含有CaSO4和______(填物质化学式)。

(5)“净化除杂”需先加H2O2溶液,然后再调节溶液的pH约为5,目的是_____。

(6)制得的粗硼酸中的主要杂质为________________(填物质化学式)。

【答案】四氧化三铁 Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O 搅拌(或加热)过滤 SiO2
将亚铁离子转化为铁离子,使铁离子和铝离子完全沉淀 Na2SO4
【解析】
(1)根据四氧化三铁有磁性解答;(2)根据氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水解答;(3)根据搅拌和加热可以加快反应速率解答;(4)根据过滤操作解答;根据原物质中含有难溶性SiO2解答;(5)根据H2O2溶液可将Fe2+氧化为Fe3+,进一步将铁离子和铝离子通过控制pH为5使之完全沉淀解答;(6)根据酸浸时加入硫酸及调节pH用到氢氧化钠解答。

(1)由于四氧化三铁有磁性所以对应的矿石叫磁铁矿,所以可以利用四氧化三铁的磁性,可将该物质直接从“铁硼矿粉”中分离;(2)酸浸时,矿粉中的金属氧化物会和酸反应,Fe2O3酸浸时是氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水,对应的化学反应方程式为:
Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O;(3)为了提高浸出速率(即加快反应速率),除适当增加硫酸浓度外,还可采取的措施有搅拌(同时温度越高,反应越快,所以也可以加热加速反应的进行);(4)操作a是固液分离,为过滤;“浸渣”中含有氧化钙和硫酸反应生成的CaSO4以及原物质含有的不溶于硫酸的 SiO2;(5)“净化除杂”需先加H2O2溶液,然后再调节溶液的pH约为5,目的是将亚铁离子转化为铁离子,进一步将铁离子和铝离子通过控制pH为5使之完全沉淀;(6)由于过程加入了硫酸进行酸浸以及调节pH用到氢氧化钠,制得的粗硼酸中的主要杂质为 Na2SO4。

16.我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”曾获世博会金奖。

有关反应的原理为: 32243NH CO NaCl H O NH Cl N =aHCO ++++↓;
323222NaHCO Na CO CO H O +↑+△。

(1)某碱厂生产纯碱的工艺流程可简单表示如下,下列有关叙述正确的是___________。

A .先通入氨气使溶液呈碱性可促进对2CO 的吸收
B .过滤后获得的滤液中溶质只有4NH Cl
C .在过滤后的滤液中通入氨气可提高析出铵盐的纯度
D ..上述流程中可以循环利用的物质只有水和二氧化碳
(2)某校学生设计了如图(2)所示装置,模拟“侯氏制碱法”,获得碳酸氢钠晶体,其中B 装置中的试管内是溶有氨和氯化钠的溶液,且两者均已达到饱和。

①C 装置中稀硫酸的作用是吸收从B 装置中的试管内逸出的氨气减少污染,使用球形干燥管的目的是__________。

②B 装置中使用冰水有利于碳酸氢钠析出,是因为__________。

③该校学生在检查完此套装置气密性后进行实验,结果没有得到碳酸氢钠晶体,指导教师指出应在A 与B 装置之间连接一个盛有饱和3NaHCO 溶液的洗气瓶,其作用是
________。

(3)某同学为了测定该碱厂生产的纯碱是否属于优等品(国家规定:优等品中碳酸钠的纯度即质量分数不低于99.2%),设计了如下两种实验方案:
①方案一:用沉淀法测定纯碱样品纯度称取样品10.65g ,加水完全溶解向其中加入足量的氯化钡溶液(杂质不与氯化钡反应),充分反应后,过滤、洗涤,干燥得固体19.70g 。

沉淀试剂用2BaCl 代替2CaCl ,可减小测定误差,原因是_____.测得纯碱样品纯度为_______;结论是__________。

②方案二:用如图所示的装置,通过准确测量排出水的体积,也可计算样品的纯度。

实验后同
学们发现所测的碳酸钠的纯度偏低,造成此结果的原因可能是_____________(装置的气密性良好)
【答案】AC 防止倒吸 温度越低,碳酸氢钠的溶解度越小 除去2CO 中混有的HCl 气体 等质量的碳酸钠与氯化钡反应产生的沉淀质量大,称量时的(相对)误差小(其他相近表述也可) 99.5% 属于优等品 2CO 溶于水(或2CO 与水反应)、导管中有水残留,使得排出水的体积偏小
【解析】
【分析】
(1)第一步反应中氨气在水中的溶解度比2CO 大很多,先通氨气使溶液呈碱性可以吸收更多的2CO ;从滤液中分离出4NH Cl ,通入3NH 使溶液呈碱性可促使溶解度较小的 3NaHCO 转化为溶解度较大的23Na CO 而不析出;
(2)第二步反应是利用30°时3NaHCO 溶解度较小而析出,滤液中还存在未完全反应的原料NaCl ;
(3)再利用的物质是能作为起始原料,在反应过程中又生成了或未完全反应的物质。

【详解】
(1)某碱厂生产纯碱的工艺流程叙述正确的是AC 。

A 、先通入氨气使溶液呈碱性可促进对2CO 的吸收,选项A 正确;
B 、过滤后获得的滤液中溶质不是只有4NH Cl ,选项B 错误;
C 、在过滤后的滤液中通入氨气可提高析出铵盐的纯度,选项C 正确;
D 、上述流程中可以循环利用的物质只有水和二氧化碳,选项D 错误。

(2)
①C 装置中稀硫酸的作用是吸收从B 装置中的试管内逸出的氨气减少污染,使用球形干燥管的目的是防止倒吸。

②B 装置中使用冰水降低温度,是因为温度越低,碳酸氢钠的溶解度越小 。

③在A 与B 装置之间连接一个盛有饱和3NaHCO 溶液的洗气瓶,氯化氢和碳酸氢钠反应,二氧化碳不和碳酸氢钠反应,其作用是除去2CO 中混有的HCl 气体。

(3)
①方案一:用沉淀法测定纯碱样品纯度。

称取样品10.65g ,加水完全溶解向其中加入足量的氯化钡溶液(杂质不与氯化钡反应),充分反应后,过滤、洗涤,干燥得固体19.70g 。

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