2020-2021化学 综合题的专项 培优易错试卷练习题及答案解析
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一、中考初中化学综合题
1.化学兴趣小组对某工业废水(含有H2SO4、Na2SO4)中H2SO4的含量进行测定.甲、乙两同学各提出不同的测定方法,请回答有关问题:
(1)甲同学:取50g废水于烧杯中,逐渐滴入溶质质量分数为20%的NaOH 溶液,反应过程溶液pH变化如图.
①当加入 30gNaOH溶液时,烧杯中的溶质为______(填化学式)。
②50g废水中 H2SO4的质量分数是_______?(写出计算过程)。
(2)乙同学:改用BaCl2溶液代替NaOH溶液测定废水中的H2SO4的含量,结果可能会
_____(填“偏高”、“偏低”、“不变”),理由是_______。
【答案】NaOH、Na2SO4 19.6% 偏高 Na2SO4与BaCl2反应
【解析】
【分析】
【详解】
(1)①当加入 30gNaOH溶液时,氢氧化钠过量,烧杯中的溶质为过量的NaOH、生成的
Na2SO4;
②设50g废水中 H2SO4的质量为x
24242
2NaOH+ H SO Na SO2H O
2
=+
8098
20g x
0%
⨯
20
80
%
98
=
20g x
⨯
x=4.9g
50g废水中 H2SO4的质量分数是4.9g÷50g×100%=9.8%
(2)硫酸、硫酸钠都和氯化钡反应生成白色沉淀,改用BaCl2溶液代替NaOH溶液测定废水中的H2SO4的含量,结果可能会偏高。
2.在牙膏中常用轻质碳酸钙粉末作摩擦剂。
小雪同学在实验室以石灰石(杂质不反应也不溶于水)为原料制取轻质碳酸钙钙和氢氧化钠。
(1)在制取过程中固体M 的俗称是___________,操作②的名称是________。
(2)为了验证加入Na 2CO 3溶液后,得到的NaOH 溶液中是否含有Na 2CO 3,可取少量溶液加入_________(填序号)进行检验。
A 无色酚酞
B 氧化铁
C 稀盐酸
(3)实验室也可用Ca(OH)2溶液与Na 2CO 3溶液反应制取少量的NaOH 溶液。
取2000g Ca(OH)2溶液逐滴滴加10.6%Na 2CO 3溶液,产生沉淀的质量与所加Na 2CO 3
溶液的质量关系如图所示。
①当加Na 2CO 3溶液至A 点时,溶液中的溶质是___________(写化学式)。
②滴加10.6%Na 2CO 3溶液至C 点时,求所得不饱和溶液的质量________。
【答案】生石灰; 蒸发结晶 C Ca(OH)2、NaOH 2095g
【解析】
【详解】
(1)M 为石灰石高温分解产生的氧化钙,俗称是生石灰;操作②是从溶液中得到晶体,故是蒸发结晶;
(2)碳酸钠与稀盐酸反应产生二氧化碳气体,会冒泡,故可通过加入稀盐酸进行检验; (3)①A 点Ca(OH)2还未反应完,故此时溶液中的溶质有Ca(OH)2,同时还有Ca(OH)2和Na 2CO 3反应生成的NaOH ;
②由图像知加入50g10.6%Na 2CO 3溶液时完全反应,设完全反应生成CaCO3的质量为x 2233Ca(OH)+Na CO =CaCO +2NaOH
106100
50g 10.6%x
106100=50g 10.6%x
x=5g
⨯⨯ 故溶液质量为:100g 2000g 5g 2095g +-=
3.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。
4.下图装置常用于实验室制取常见的气体
(1)仪器①的名称____________。
(2)若用装置 A 和 E 制取氧气,写出相关的化学方程式______。
验证氧气收集满的方法______.
(3)若实验室制取氢气,应选用的发生装置是_____ (填字母,下同),该装置的特点
________,若用 F 装置收集氢气,气体应从_______(填“a”或“b”)端导管导入,若用 F 装置除去一氧化碳气体中混有的二氧化碳气体,瓶中应盛放的试剂是_______溶液(填化学式)
(4)实验室常用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,现要制备二氧化碳 8.8g,至少需要含碳酸钙 80%的石灰石多少克?_____
【答案】铁架台 2KClO3 2KCl+3O2↑有气泡从集气瓶口向外冒 B 能控制反应的发生和停止 b NaOH 25g
【解析】
【分析】
【详解】
(1)仪器①是铁架台;
(2)若用装置A需要加热并且试管口没有棉团,适用于氯酸钾制氧气,化学方程式为
2KClO32KCl+3O2↑;排水取气法收集时有气泡从集气瓶口向外冒说明已满;
(3)制取氢气用稀硫酸和锌粒,是固体和液体不需要加热,发生装置选B.该装置的特点是可以通过控制活塞的开关,控制装置中的压强,使固液接触或分离,控制反应的发生和停止;因为氢气的密度比空气小,若用F装置收集氢气,气体应从b端导管导入;氢氧化钠溶液能够吸收二氧化碳气体,并且氢氧化钠不能和一氧化碳反应,所以瓶中应盛放的试剂是氢氧化钠溶液;
(4)解:设需要含碳酸钙80%的石灰石为x,
x=25g
答:需要含碳酸钙80%的石灰石为25g。
5.(1)新时代,要树立和践行“绿水青山就是金山银山”的发展理念。
目前,我国已开发和利用的新能源有______(合理即可)。
近年来,有些城市部分汽车的燃料改为压缩天
然气,天然气的主要成分是甲烷,甲烷燃烧的化学方程式为________。
(2)在一定条件下,A 和B 两种物质发生反应生成C 和D .如图为该反应的微观示意图。
①从微观角度分析该反应的实质是______。
②该反应中,生成C 和D 的质量比是______。
(3)在托盘天平(灵敏度极高)两边各放盛有等质量、等质量分数足量稀硫酸的烧杯,天平平衡。
向左烧杯中加入一定质量的金属M ,同时向右烧杯中加入相同质量的金属N ,观察到从反应开始至结束天平指针始终偏向右边(注:反应中都生成+2价的硫酸盐)则: ①M 、N 两种金属的活动性由强到弱的顺序为______。
②M 、N 两种金属的相对原子质量由大到小的顺序为______。
【答案】太阳能(合理即可) 42
22 CH +2O CO +2H O 点燃 分子破裂成原子,原子重新结合成新分子 14:3; M>N M<N
【解析】
【分析】
【详解】
(1)目前,我国已开发和利用的新能源有太阳能、氢能等。
天然气的主要成分是甲烷,甲烷燃烧生成水和二氧化碳,反应的化学方程式为4222 CH +2O CO +2H O 点燃。
(2)①从微观角度分析化学反应的实质是:分子破裂成原子,原子重新结合成新分子。
②根据微观示意图,该反应的化学方程式为:422CH +H O CO+3H 一定条件 ,故C 和D 的质量比是28:6=14:3。
(3)①由题意可知,从反应开始至结束天平指针始终偏向右边。
在反应过程中天平的指针偏向右边,说明左边放出氢气的速率快,相同的时间内产生的氢气多,左边的金属比右边的金属活泼;由此可知,M 与酸反应比N 剧烈,金属M 活动性比N 的活动性强。
②由题意可知,从反应开始至结束天平指针始终偏向右边,说明到反应结束时右边产生气体较少,左边生成的氢气多,即等质量金属完全反应N 产生氢气的量小于M ,根据放出氢气的质量=×金属的化合价金属质量金属的相对原子质量
,金属的质量相等、化合价也相同,则产生氢气质量与相对原子质量成反比,等质量金属完全反应N 产生氢气的量小于M ,所以金属N 的相对原子质量大于金属M 的相对原子质量。
6.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。
7.某化学兴趣小组为探究碱和盐的化学性质,进行了如图24所示实验(忽略空气中CO 2对本实验的影响)。
请你参与并完成相关内容。
(1)步骤一:关闭K ,向下缓慢推动注射器活塞并轻轻振荡锥形瓶,使二氧化碳全部进入锥形瓶,并与m 克溶质质量分数为10%的NaOH 溶液恰好完全反应转化为碳酸钠,反应的化学方程式为______,轻轻振荡锥形瓶的目的是_____.
步骤二:打开K ,向上缓慢拉动注射器活塞,观察到乙中溶液进入甲。
(2)上述实验过程中,甲中溶质总质量变化情况如图25所示,B 点对应的溶质总质量为(用含m 的代数式表示,可以不化简)_____克。
BC 段反应的化学方程式为______,BC 段溶质总质量下降的原因是___.
(3)步骤一和步骤二结束后,将甲和乙中的物质全部转移到烧杯中,搅拌后过滤,得到白色沉淀和滤液。
结合图25中C 点的值确定滤液中溶质的成分为___,理由是____________.
【答案】CO 2+2NaOH =NaCO 3+H 2O 增大接触面使氢氧化钠溶液与二氧化碳充分反应 1060.1m 80
Na 2CO 3+Ba (OH )2=BaCO 3↓+2NaOH 加入的氢氧化钡溶液与碳酸钠溶液反应生成沉淀,每171份质量的氢氧化钡,生成197份质量的碳酸钡沉淀,溶质质量减少26份 NaOH 和Ba (OH )2 C 点对应的溶液中溶质质量与A 点相等,都为0.1m 克,说明步骤一生成的碳酸钠和步骤二中进入的氢氧化钡恰好完全反应,此时溶液中的溶质只有氢氧化钠,将甲和乙混合后氢氧化钡有剩余,因此滤液中的溶质成分为氢氧化钠和氢氧化钡。
【解析】
【详解】
解:(
1)二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,化学方程式为:
2NaOH+CO 2=Na 2CO 3+H 2O ;轻轻振荡锥形瓶的目的是:增大接触面积使氢氧化钠溶液和二氧化碳充分反应;
(2)设二氧化碳和氢氧化钠恰好完全反应时生成碳酸钠的质量为x ,
22322NaOH CO Na CO H O
m =80106
x
10%++⨯克 m 10%x 10680
=⨯克 x=1060.1m 80
⨯克; 氢氧化钡和碳酸钠反应生成氢氧化钠和碳酸钡,所以BC 段反应的化学方程式为:Na 2CO 3+Ba (OH )2=BaCO 3↓+2NaOH ;根据化学方程式可知:加入的氢氧化钡溶液和碳酸钠溶液反应生成沉淀,每171份质量的氢氧化钡,生成197份质量的碳酸钡沉淀溶质质量减少26质量,所以BC 段溶质总质量下降;
(3)根据图2 所提供的信息可知,在C 点溶质的质量为0.1m 克与A 点相等,说明步骤一生成的碳酸钠和步骤二中进入的氢氧化钡恰好完全反应,此时溶液中只有氢氧化钠,乙中剩余氢氧化钡,将甲和乙混合后氢氧化钡有剩余,因此溶液中的溶质成分为氢氧化钡和氢氧化钠。
8.甲、乙两组同学为探究氢氧化钙的化学性质,分别做了如下相同的四个实验: 请回答下列问题:
(1)试管D 中的现象是____。
(2)以上实验中,能发生反应但无明显现象的化学方程式____。
(继续探究)
实验结束后,甲、乙两组同学分别将本组A 、B 、C 、D 四支试管中的物质各倒入一个洁净的大烧杯中,充分反应后静置,发现:
①甲组烧杯底部有白色沉淀,上层清液为无色。
则上层清液中一定含有的溶质是_____(指示剂除外),可能含有的溶质是_____。
②乙组烧杯底部有白色沉淀,上层清液为红色,则上层清液中一定没有的离子是____。
(拓展延伸)
甲、乙两组同学共同讨论后一致认为两个烧杯底部的白色沉淀为同一物质,请写出本实验过程中产生该白色沉淀的化学方程式____(写一个即可)。
【答案】溶液变浑浊 ()222Ca OH +2HCl=CaCl +2H O 氯化钙 氯化钠 氢离子 ()2322Ca OH +CO CaCO +H O =↓
【解析】
【分析】
氢氧化钙溶液显碱性,能使无色酚酞溶液变红色,稀盐酸和氢氧化钙反应生成氯化钙和水,碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水。
【详解】
(1) 二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,故试管D 中的现象是溶液变浑浊。
(2) 稀盐酸和氢氧化钙反应生成氯化钙和水,能发生反应但无明显现象,化学方程式为()222Ca OH +2HCl=CaCl +2H O 。
[继续探究]
①甲、乙两组同学分别将本组A 、B 、C 、D 四支试管中的物质各倒入一个洁净的大烧杯中,充分反应后静置,甲组烧杯底部有白色沉淀,上层清液为无色,说明不含碱性物质。
则上层清液中一定含有的溶质是氯化钙,可能含有的溶质是氯化钠。
②乙组烧杯底部有白色沉淀为碳酸钙,上层清液为红色,说明溶液显碱性,则上层清液中一定没有的离子是氢离子。
[拓展延伸]
碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,故白色沉淀的化学方程式为()2322Ca OH +CO CaCO +H O =↓。
【点睛】
碱能使无色酚酞溶液变红色,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。
9.金属钴(Co)在国防工业中有重要应用。
某矿石中含钻的氧化物(CoO 、Co 2O 3)研究人员在实验室用硫酸酸浸的方法提取钴元素,并探究最佳提取条件。
(1)写出下列化合物中Co 元素的化合价:CoO_________,Co 2O 3______________。
(2)酸浸时钴的氧化物发生如下反应:
反应I CoO+H 2SO 4=CoSO 4+H 2O
反应Ⅱ 2Co 2O 3+4H 2SO 4=4CoSO 4+O 2↑+4H 2O
反应Ⅲ Co 2O 3+2H 2SO 4+Na 2SO 3=2CoSO 4+2H 2O+Na 2SO 4
①反应后溶液中含钴元素的微粒是_________ (填化学符号)
②已知反应前矿石中CoO 的质量为ag,Co 2O 3的质量为bg,则理论上可以生成
CoSO 4____g(用含a 、b 的式子表示)
(3)为探究最佳提取条件,将矿石在一定条件下酸浸4小时,测量钴元素的浸出率部分数据如下:
①本实验研究了哪些因素对钴元素浸出率的影响__________________________________;
②根据上表数据,其他条件不变,温度升高,钴元素的浸出率___________________________;
③工业生产中采用实验______________(填编号)的提取条件更合理。
【答案】+2 +3 Co2+ 155×(a/75 + b/83) 硫酸用量、亚硫酸钠用量、温度增大 4 【解析】
【分析】
【详解】
(1)单质中元素的化合价为零,化合物中元素的化合价代数和为零。
化合物中氧元素的化合价为-2价, CoO中Co为+2价,Co2O3中Co为+3价;(2) ①由上述方程式可知,反应后钴元素以CoSO4存在于溶液中,所以溶液中含钴元素的微粒是Co2+;②设CoO生成CoSO4的质量为x,Co2O3生成CoSO4的质量为y,
CoO+H2SO4=CoSO4+H2O
75 155
ag x 75/ag=166/x x=155×ag÷75
2Co2O3+4H2SO4=4CoSO4+O2↑+4H2O
332 155×4
bg y 332/bg= 155×4/y y= 155×4×bg÷332
则理论上可以生成CoSO4的质量为:155×(a/75 + b/83);
(3) ①由表格中数据可知,对钴元素浸出率产生影响的因素有硫酸用量、亚硫酸钠用量、温度;②根据上表数据,其他条件不变,温度升高,钴元素的浸出率增大;③工业生产中应采用实验4的方案,虽然实验5的方案中钴元素浸出率最高,但考虑到实验4中亚硫酸钠的使用量接近实验5方案中的一半,综合考虑选择实验4的方案。
10.金属及其化合物在生产生活中有广泛的应用。
(一)金属的应用和防护
(1)用不锈钢、合成橡胶、氧化镁等材料制造的飞机轮胎属于___________________材料。
(2)航空煤油是飞机的燃料,它主要是由___________炼制的。
(3)铁易生锈,提出防止铁生锈的一种方法__________。
(4)特种钢中含有少量Mn 。
2MnO 和Al 粉混合在高温下反应可得到Mn ,该反应的化学方程式为_______.
(5)2Mg(OH)受热分解生成高熔点的MgO 。
2Mg(OH)可用作阻燃剂,其主要原理是__________(选填序号)。
a 分解吸热,降低可燃物着火点
b MgO 覆盖燃烧物,隔绝氧气
(二)制备还原性铁粉
实验室利用废铁屑(含少量23Fe O )为原料制备还原性铁粉的流程如下:
(1)Fe 粉可使“酸溶”产生的()243Fe SO 转化为4FeSO ,该反应的化学方程式为_________.
(2)检验3FeCO 已洗净的方法:取最后一次洗涤后的滤液,先加入一定量稀盐酸,再滴加_______溶液,无明显现象。
(3)“干燥”时有少量3FeCO 发生下列转化:22H O,O
32FeCO FeOOH CO −−−→+,该转化的化学方程式为____________________.
(4)“焙烧”前,应将炭粉与“干燥”所得固体均匀混合,目的是_______________.
(三)测定还原性铁粉的组成
还原性铁粉中含有少量x y Fe C ,小组同学在老师的指导下进行以下实验。
资料:①x y Fe,Fe C 在加热时与2O 反应能生成相应氧化物。
②x y Fe C 不与酸反应。
实验1:取29.52g 样品,加入足量稀24H SO ,充分反应后生成21.00gH 。
实验2:另取29.52g 样品,按下图进行实验。
表:装置A和B的质量变化
装置A B
反应前300.00400.00
反应后m400.44
实验后A中固体全部变为红棕色,装置A、B的质量变化如上表。
(1)装配好装置后,实验前先要_____________________________
(2)装置C的作用是____________________________________
(3)x y
Fe C中,x:y=___________。
表中m的值是____________.
反思:若用空气替代2
O进行实验,测得x:y的值偏小,可能的原因是___________。
【答案】复合石油涂油、喷漆等 4Al+3MnO2高温
2Al2O3+3Mn b
Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4氯化钡(或硝酸钡)溶液 4FeCO3+2H2O+O2=4FeOOH+4CO2增大接触面积,加快反应速率,提高产物的质量和产量检验装置的气密性阻止空气中的水和二氧化碳进入B装置,避免影响实验准确性 5:2 312.48 空气中存在的二氧化碳被B装置吸收
【解析】
【分析】
【详解】
(一)金属的应用和防护
(1)用不锈钢、合成橡胶、氧化镁等材料制造的飞机轮胎属于复合材料;
(2)航空煤油是飞机的燃料,它主要是由石油炼制的。
(3)铁生锈的条件是与空气(氧气)和水分同时接触,要防止铁生锈则是通过控制生锈的条件来实现.一是保持铁制品表面的干燥,二是使铁制品与空气隔绝.常用的方法有涂油、喷漆等;
(4)2
MnO和Al粉混合在高温下反应可得到Mn,根据质量守恒定律,该反应的另外一
种生成物为氧化铝,该反应的化学方程式为4Al+3MnO 2高温2Al 2O 3+3Mn ;
(5)2Mg(OH)受热分解生成高熔点的MgO 。
2Mg(OH)可用作阻燃剂,其主要原理是反应生成MgO 覆盖燃烧物,隔绝氧气,可燃物着火点是物质的一种属性,一般不会改变,故选b ;
(二)制备还原性铁粉
(1)Fe 粉可使“酸溶”产生的()243Fe SO 转化为4FeSO ,该反应的化学方程式为Fe 2(SO 4)3+Fe=3FeSO 4;
(2)最后一次洗涤后的滤液中存在硫酸钠说明没有洗干净,不存在硫酸钠说明已洗干净,硫酸钠与氯化钡(或硝酸钡)能产生硫酸钡的沉淀。
检验3FeCO 已洗净的方法:取最后一次洗涤后的滤液,先加入一定量稀盐酸,再滴加氯化钡(或硝酸钡)溶液,无明显现象;
(3)“干燥”时有少量3FeCO 发生下列转化:22H O,O
32FeCO FeOOH CO −−−→+,该转化的化学方程式为4FeCO 3+2H 2O+O 2=4FeOOH+4CO 2;
(4)“焙烧”前,应将炭粉与“干燥”所得固体均匀混合,目的是增大接触面积,加快反应速率,提高产物的质量和产量;
(三)测定还原性铁粉的组成
(1)装配好装置后,实验前先要检验装置的气密性;
(2)装置C 的作用是阻止空气中的水和二氧化碳进入B 装置,避免影响实验准确性; (3)设:产生1.00g 的氢气需铁的质量为x 。
2442Fe + H SO = F 562x eS 1O + g
H .00↑
56x =2 1.00g
x=28g ;所以还原性铁粉中含有的x y Fe C 质量=29.52 g-28g=1.52g ;B 装置中增加的质量,是反应生成的二氧化碳质量,根据质量守恒定律可知,二氧化碳中碳元素的质量等于x y Fe C 中碳元素质量,反应生成的二氧化碳的质量=400.00g-400.44g=0.44g ,0.44g 二氧化碳中碳元素的质量=120.44g 100%0.12g 44⨯
⨯=,x y Fe C 中铁元素的质量=1.52g-0.12g=1.4g ;x y Fe C 中, 1.4g 0.12x:y=:=5:25612
; 设:1.40g 的铁元素形成红色氧化铁所需氧元素的质量为y ,则有1.40g 562y 163
⨯=⨯, y=0.6g ,设含28g 铁的红色氧化铁时,需要的氧气质量为z ,则有:
28g 562z 163⨯=⨯ ,z=12g ,m=300.00g+0.6g+12g-0.12g=312.48g ;
反思:若用空气替代2O 进行实验,测得x:y 的值偏小,可能的原因是空气中存在的二氧化碳被B 装置吸收。
11.小明进行H2O2溶液制O2的实验探究。
结合下列过程,回答有关问题。
(1)MnO2作催化剂,向5mL5%的H2O2溶液中加入少量MnO2,立即产生大量气泡。
①写出用H2O2溶液制备O2的化学方程式:____________________________________。
②用上述反应原理制备并收集一瓶干燥的O2,从所给装置图中选择并组装一套装置,其连接顺序为_______→ __________→ ________(填标号)。
为了确保实验成功,在装药品之前应该_________。
③检验O2的方法是___________________________,若木条复燃,则证明收集的气体为
O2。
(2)FeCl3溶液做催化剂
向5mL5%的H2O2溶液中加入2滴一定浓度的 FeCl3溶液,立即产生大量气泡。
(已知)FeCl3溶液中主要含有三种微粒:H2O、Fe3+、Cl-
(问题)那种微粒对H2O2溶液的分解起催化作用?
(假设)假设一:可能是H2O
假设二:可能是Fe3+
假设三:可能是Cl-
(分析)①假设一不可能成立,理由是__________________________________________。
(实验)
操作现象
其他条件不变,向H2O2溶液中加入NaCl溶液无明显变化
其他条件不变,向H2O2溶液中加入Na2SO4溶液无明显变化
其他条件不变,向H2O2溶液中加入Fe2(SO4)3溶液立即产生大量气泡
(结论)②假设___成立,而假设一和另一种假设不成立。
③催化剂比较从循环利用的角度分析,_____(填化学式)更适合做该反应的催化剂。
【答案】2H 2O22H2O + O2↑ B C E 检查装置气密性将带火星的木条放置在集气瓶内过氧化氢溶液中溶剂是水二 MnO2
【解析】
本题考查了气体的制取装置和收集装置的选择,氧气的检验,催化作用的探究等。
气体的
制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关;气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关;在催化作用的探究时,运用控制变量的原理。
(1)①过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气,化学方程式是2H 2O2 2H2O + O2↑;②用H2O2溶液制备O2时,是固体与液体混合不需加热,可选择的发生装置是B,制得氧气中含有水蒸气,浓硫酸具有吸水性,可用装有浓硫酸的洗气瓶除去水蒸气,氧气密度大于空气,可用向上排空气法收集。
制备并收集一瓶干燥的O2,从所给装置图中选择并组装一套装置,其连接顺序为B→C→E;为了确保实验成功,在装药品之前应该检查装置气密性;
③氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃。
检验O2的方法是将带火星的木条放置在集气瓶内,若木条复燃,则证明收集的气体为O2;
(2)①假设一不可能成立,理由是过氧化氢溶液中溶剂是水;
②其他条件不变,向H2O2溶液中加入NaCl溶液,无明显变化,说明Cl-对H2O2溶液的分解不起催化作用;其他条件不变,向H2O2溶液中加入Fe2(SO4)3溶液,立即产生大量气泡,FeCl3溶液和Fe2(SO4)3溶液都存在Fe3+,说明Fe3+对H2O2溶液的分解起催化作用,假设二成立;
③MnO2不溶于水,更容易回收,催化剂比较从循环利用的角度分析,MnO2更适合做该反应的催化剂。
12.请根据下列实验装置图回答有关问题:
(1)装置B中标号仪器①的名称是_____。
(2)实验室制取二氧化碳的化学方程式为_____。
选择的发生装置是_____(填字母编号)。
(3)用双氧水和二氧化锰制取氧气的化学方程式为_____,反应后过滤、干燥,所得到的二氧化锰___(填“能”或不能”)继续作为双氧水分解的催化剂。
(4)装置C、D、E、F在实验室中都可收集气体,其中不能用来收集氧气的是___(填字母编号)。
若用F装置收集二氧化碳,气体应从____(填“a”或“b”)端通入。
(5)某化学兴趣小组借助氧气传感器探究微粒的运动,数据处理软件可实时绘出氧气体积分数随时间变化的曲线。
收集一塑料瓶氧气进行以下三步实验:①敞口放置;②双手贴在塑料瓶外壁上;③将塑料瓶的瓶口朝下,三步实验中测得氧气的体积分数随时间变化的曲线依次为图2中的MN段、NP段和PQ段。