九年级化学化学综合题专项训练100(附答案)
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
九年级化学化学综合题专项训练100(附答案)
一、中考化学综合题
1.工业废料石膏(CaSO4•2H2O)可以“变废为宝”,用于生产氧化钙、硫酸钾、电石(化学名称为碳化钙)等。
某研究性学习小组展开了如下系列研究。
一、高纯CaO的制备
(资料一)
Ⅰ.石膏(CaSO4•2H2O)与碳粉高温煅烧生成氧化钙和几种气态非金属氧化物。
Ⅱ.SO2能使品红溶液褪色,也能使澄清石灰水变浑浊。
甲同学用如图1装置制备CaO并验证石膏与焦炭高温反应的其他产物。
实验过程中发现:B中无水硫酸铜变蓝;C中产生__现象证明有SO2生成;装置__中无明显变化和装置F中__现象证明有CO2生成。
写出石膏与碳粉在高温条件下反应的化学方程式:____。
二、硫酸钾和电石的制备
乙同学模拟生产化肥硫酸钾和电石的流程如图2:
(资料二)CaO与C在高温下反应生成碳化钙(化学式为CaC x)和CO。
(1)反应①的化学方程式为___。
证明固体M中不含CaCO3的方法是____(写出实验的方法、现象)。
(2)反应②的化学方程式为(NH4)2SO4+2KCl═K2SO4↓+2NH4Cl,该反应能析出K2SO4晶体的原因是__。
三、假设上述流程中制得的碳化钙(化学式为CaC x)固体中只含杂质CaO,乙小组同学为测定CaC x中x的值进行如下实验。
(资料三)CaC x在空气中灼烧生成CaO和CO2。
步骤一:称取3.76g样品于图3所示石英管中(测定装置图如图3,夹持及加热装置省略),反应前缓缓通入空气,高温灼烧石英管中的样品至反应完全后继续缓缓通入空气,测得丙溶液的质量比反应前增重了4.4g。
(玻璃纤维可防止固体粉末进入导管)
步骤二:将石英管内剩余固体全部转移到水中,加入足量碳酸钠溶液,经搅拌、过滤、洗涤、干燥等操作得到碳酸钙固体6克。
试回答下列问题:
(1)装置甲的作用是__。
反应完全后继续缓缓通入空气的目的是__。
(2)根据步骤一、二计算该样品中钙、碳、氧的质量比为___,
计算确定CaC x的化学式(请写出计算过程)______________。
(3)若碳酸钙未能完全干燥,则会导致CaC X中的x的值____(填“偏大”、“偏小”、“无影响”)。
【答案】品红溶液褪色E出现浑浊2CaSO4·2H2O + C 2CaO + CO2↑+ 2SO2↑+
4H2O↑CaSO4 + (NH4)2CO3 ===CaCO3↓+ (NH4)2SO4取少量固体,加入稀盐酸,无气泡生成,则无碳酸钙相同温度下,K2SO4的溶解度小除去通入空气中的CO2气体将生成的CO2完全排入丙装置中吸收【答题空10】30:15:2CaC2偏小
【解析】
一、高纯CaO的制备
实验过程中发现:B中无水硫酸铜变蓝(说明生成了水)。
根据信息提示“SO2能使品红溶液褪色”,而结论是证明有二氧化硫生成,所以对应的现象为C中的品红溶液褪色现象,装置D是吸收二氧化硫,而导致高锰酸钾褪色.E装置的作用是证明二氧化硫已经完全被吸收,后面若石灰水变浑浊,则是二氧化碳所致,而非二氧化硫,所以证明二氧化碳生成的现象是装置 E中无明显变化(无二氧化硫的干扰)和装置F中澄清石灰水变浑浊现象(有二氧化碳),碳粉在高温条件下生成氧化钙、水、二氧化碳和二氧化硫,对应的化学方程式为2CaSO4•2H2O+C 2CaO + CO2↑+2SO2↑+ 4H2O↑;
二、硫酸钾和电石的制备
(1)反应①是碳酸铵和硫酸钙反应生成碳酸钙和硫酸铵,对应的化学方程式为
CaSO4+(NH4)2CO3═CaCO3↓+(NH4)2 SO4.由于碳酸盐遇到盐酸会生成气体,所以要证明固体M中不含CaCO3的方法是取样,加入足量稀盐酸,无气泡冒出;
(2)反应②的化学方程式为(NH4)2SO4+2KCl═K2SO4↓+2NH4Cl,由于硫酸钾标注了沉淀符号,而已有的知识是硫酸钾可溶,说明在给定物质中溶解度相对最小,所以该反应能析出K2SO4晶体的原因是该温度下,K2SO4的溶解度小;
三、实验设计是通过通入不含二氧化碳的空气(避免对后期生成的二氧化碳的质量的干
扰),将碳化钙样品转化为氧化钙和二氧化碳,然后将生成的二氧化碳用丙装置完全吸收,也就是装置丙的质量增加就是生成的二氧化碳,为将二氧化碳完全吸收而避免残留于试管中,所以在反应完全后应该继续通入除去了二氧化碳的空气。
右侧的碱石灰是避免右侧的空气进入装置内导致二氧化碳等被吸收,影响实验结果的准确性;
所以:
①装置甲的作用是 除去空气中的CO 2气体。
反应完全后继续缓缓通入空气的目的是 使残留在装置内的CO 2气体被丙装置充分吸收;
②碳元素的质量为4.4g×1212162+⨯×100%=1.2g ,钙元素的质量为6g×40100×100%=2.4g ,则氧元素的质量为3.76g-1.2g-2.4g=0.16g ,该样品中钙、碳、氧的质量比为
2.4g :1.2g :0.16g=30:15:2;
对应的氧化钙的质量为0.16g÷(
161640+ ×100%)=0.56g ,则氧化钙中的钙元素的质量为0.56g-0.16g=0.4g ;
对应的碳化钙中的钙元素的质量2.4g-0.4g=2g ,则碳化钙中钙原子和碳原子的个数比为2 1.2:4012
g g =1:2; 所以CaC x 的化学式CaC 2;
(3)若碳酸钙未能完全干燥,则钙元素的质量会偏高,会导致CaC X 中的x 的值偏小。
2.在化学兴趣小组活动中,老师为大家变了一个“水生火”的魔术:在两片蓬松的脱脂棉中间包夹一些淡黄色固体粉末,做成“夹心饼干”。
用胶头滴管向“夹心饼干”上滴水。
数滴后“夹心饼干”燃烧起来。
经老师介绍,该淡黄色固体为过氧化钠(Na 2O 2),能与水反应生成一种常见可溶性固体化合物X 和一种常见气体Y 。
(提出问题)化合物X 和气体Y 分别是什么?
(作出猜想)同学们认为X 应为NaOH ,但对Y 的成分产生了分歧,猜想:①O 2;②H 2;③CO 2;
经讨论,猜想_____(填序号)肯定不合理,理由是_____。
老师指导:同一化学反应中,若有元素化合价降低,必有元素化合价升高。
Na 2O 2中O 元素显—1价。
结合以上规律,你认为气体Y 的化学式为_____。
(实验验证)
写出Na2O2与H2O反应的化学方程式_____;
(发现问题)Na2O2固体敞口放置一段时间后,有细心的同学发现其中含有少量白色粉末。
(查阅资料)Na2O2在空气中可以和CO2反应而变质,生成Na2CO3和O2。
(定量探究)测定该Na2O2样品中Na2CO3的质量分数。
①取5.0g该样品于装置1中,加水配成溶液,冷却至室温;
②将装置2与装置1连接;将b处分液漏斗替换为装置3(内盛稀硫酸);
③上下调节装置2的水准管至左右两管液面相平,记录左管中液面读数为20.0mL;
④用装置3向溶液中滴加稀硫酸至_____(填实验现象);
⑤再次上下调节装置2的水准管至左右两管液面相平;
⑥记录左管中液面读数为80.0mL;
已知CO2在该实验环境下的密度约为1.8×10-3g/mL,根据实验数据计算:
(1)生成CO2的质量为_____g(计算结果精确到0.01);
(2)该Na2O2样品中Na2CO3的质量分数(写出计算过程)_____;
(实验分析)用装置3替换分液漏斗的优点是_____;
(魔术揭秘)“水生火”的原理:
①脱脂棉具有可燃性;②脱脂棉与O2接触;③从能量变化的角度分析:Na2O2与H2O的反应是_____反应。
【答案】③反应物中不含碳元素 O2关闭止水夹产生蓝色沉淀
2Na O+2H O=4NaOH+O 不再产生气泡 0.11 5.3% 使装置内的压强与分液漏2222
斗内的压强相等放热
【解析】
【分析】
[作出猜想]:根据质量守恒定律和元素的化合价分析;
[实验验证]:根据装置气密性的检查方法和物质反应的现象分析;
[定量探究]:根据化学反应现象和化学方程式的计算分析;
[实验分析]:根据实验装置的优点分析;
[魔术揭秘]:根据可燃物燃烧的条件分析。
【详解】
[作出猜想]根据质量守恒定律,化学变化前后元素的种类不变,而反应物过氧化钠(Na 2O 2)粉末和水中无碳元素,故反应物中不可能含有CO 2;同一化学反应中,若有元素化合价降低,必有元素化合价升高。
Na 2O 2中O 元素显-1价,H 2O 中O 元素显-2价,H 元素显+1价,生成物NaOH 中O 元素显-2价,H 元素显+1价,故O 元素化合价降低,假设生产H 2,H 元素化合价也降低,结合以上规律,故气体Y 的化学式为O 2。
故填:③;反应物无碳元素;O 2。
[实验验证]:装置气密性的检查方法:关闭止水夹,向分液漏斗中加水,打开分液漏斗活塞,分液漏斗中有一段稳定的水柱,说明装置1气密性良好;CuSO 4溶液NaOH 溶液反应,生成蓝色的Cu(OH)2沉淀,Na 2O 2与H 2O 反应生成NaOH 和O 2,化学方程式为22222Na O +2H O=4NaOH+O ↑。
故填:关闭止水夹;产生蓝色沉淀,
22222Na O +2H O=4NaOH+O ↑。
[定量探究]:测定该Na 2O 2样品中Na 2CO 3的质量分数滴加稀硫酸, Na 2CO 3与稀硫酸反应有气泡产生,当不再产生气泡时,说明Na 2CO 3反应已消耗完。
故填:不再产生气泡; 生成二氧化碳的质量为:1.8×10-3g/mL ×(80 mL -20 mL )=0.11g ,故填:0.11g ; 解:设碳酸钠质量为x 。
23242422Na CO +H SO Na SO +H O +CO 10644x
0.11g ↑
═
x=0.265g
部分变质的氢氧化钠固体中碳酸钠的质量分数为:
0.265g 100%=5.3%5.0g ⨯ 答:碳酸钠的质量分数为5.3%.
[实验分析]:装置3用乳胶管连接分液漏斗口与装置内,优点是使装置内的压强与分液漏斗内的压强相等,使分液漏斗内的液体容易滴下;故填:使装置内的压强与分液漏斗内的压强相等;
[魔术揭秘]:脱脂棉能够燃烧,温度需达到脱脂棉的着火点,该反应为放热反应,从而使温度达到脱脂棉的着火点。
故填:放热。
【点睛】
掌握质量守恒定律、物质反应的现象、根据化学方程式的计算等是正确解答本题的关键。
3.二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)3K 2MnO 4+ 2H 2SO 4=2KMnO 4+MnO 2↓+2K 2SO 4+2H 2O
(2)K 2MnO 4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MnO 2。
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①③MnCO3高温CO2↑+MnO2 Mn2O3
【解析】
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+MnO
2+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MnO2,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MnSO4溶液可制得活性MnO2,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 2H2O+MnSO4通电H2↑+H2SO4+MnO2↓,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+2H2O═2NaAlO2+3H2↑”,可知生成了偏铝酸钠,所以溶质的主要成分是 NaAlO2(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)MnO2与碳粉经下列三步反应制得纳米MnO2: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,
①MnCO3高温CO2↑+MnO2,有单质参与反应,所以有化合价改变;
②MnO+H2SO4═MnSO4+H2O,为复分解反应,无化合价改变;
③3MnSO4+2KMnO4+2H2O═5MnO2↓+K2SO4+2H2SO4,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 MnCO3高温CO2↑+MnO2;(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×
55
55+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
10068.70100
55+12+1635512163
5516
g g
⨯-⨯
⨯++⨯
:≈2:3;则固体成分的化学式为Mn2O3。
4.2018年2月《自然》杂志上发表了一项新研究,展示了一种全新的加工木材的方法(如图),把天然木材放在NaOH和Na2SO3的混合液中煮沸以除去部分木质素,接着在100℃以上的高温中进行机械压缩制成致密木材。
(1)致密木材是由天然木材加工而成的,其密度为天然木材的3倍。
①加工致密木材的材料主要取自于植物的_____(填植物器官名称)。
②充分压缩后木材的厚度减小到原天然木材的20%,这一过程主要是_____变化。
若在压缩
过程中底面积保持不变,则说明处理过程中木材的质量减少了_____(用百分数表示)。
(2)致密木材的硬度、拉伸强度都很大,为天然木材的10倍左右,甚至超过了部分金属。
①致密木材的拉伸强度和纤维素有关。
纤维素的化学式为(C12H10O5)n,则其中三种元素的质量比是C:H:O=_____。
②拉伸强度=,它用来表示材料的坚韧程度。
拉伸强度与我们所学
的科学量_____的单位是相同的。
(3)与其他材料相比,致密木材的优点是_____。
A.加工过程中没有任何污染
B.可代替部分金属材料,具有广阔的应用前景
C.原料来源丰富,能通过无限制砍伐树木加工制成
【答案】茎物理40%72:5:40 。
压强 B 。
【解析】
【分析】
根据给出的转化关系对应的过程分析每个对应的问题,或者直接分析每个问题,从给出的信息中找对应的信息。
【详解】
(1)①加工致密木材的材料主要取自于植物的茎;
②充分压缩后木材的厚度减小到原天然木材的20%,这一过程没有生成新物质,主要是物理变化。
在压缩过程中底面积保持不变,设原来的密度为ρ,体积为v,则压缩后的密度
为3ρ,体积为1
5
v,故此时的质量为
1
3
5
v
,故减少的质量为:ρv-
3
5
ρv=
2
5
ρv,则说明处
理过程中木材的质量减少了 40%;
(2)①纤维素的化学式为(C12H10O5)n中三种元素的质量比是
C:H:O=(12×12):(1×10):(16×5)=72:5:40;
②拉伸强度=,则拉伸强度与我们所学的科学量压强的单位是相同
的;
(3)致密木材可代替部分金属材料,具有广阔的应用前景,故填B。
【点睛】
读图,从中获得解答题目所需的信息,所以在解答题目时先看解答的问题是什么,然后带着问题去读给出的图进而去寻找解答有用的信息,这样提高了信息扑捉的有效性。
解答的问题实际上与复杂的转化图相比,其实很简单很基础,或者可以说转化图提供的是情境,考查基本知识。
5.2018年1月11日,广西某地高速公路大桥上用于融冰作业的2包共100公斤含有亚硝酸钠的工业盐遗失,当地迅速组织警力开展搜寻遗失的工业盐,确保不流入市场和家庭。
(资料卡1)亚硝酸钠与食盐氯化钠相似,为白色有咸味的固体,但误食会使人中毒。
腌
制食品、泡菜等制作过程中会产生亚硝酸钠。
根据以上资料,回答下列问题:
(1)用盐融冰的原理是____,该过程主要发生的是___(填“物理变化”或“化学变化”)。
(2)下图是用不同浓度盐水腌制泡菜过程中亚硝酸盐含量测定曲线图。
据此回答:当盐水浓度为6%时,第____天亚硝酸盐含量达到最大值。
为了安全,泡菜腌制时盐水浓度最好是____并在腌制____天后再食用。
(3)兴趣小组欲测定某工业盐中亚硝酸钠的质量分数
(资料卡2)实验室常用亚硝酸钠与氯化铵溶液反应制取纯净的氮气,其化学方程式为:
NaNO2 + NH4Cl 加热
NaCl + N2↑+ 2H2O(此反应是放热反应)
(资料卡3)在酸性环境中高锰酸钾能与亚硝酸钠发生如下反应:2KMnO4 + 5NaNO2 +
3H2SO4 = K2SO4 + 2MnSO4 + 5NaNO3 + 3H2O
(方案一)取1g该工业盐样品与足量氯化铵溶液于如图装置中充分反应(该工业盐中其他成分不与氯化铵溶液反应),实验时加热片刻后,即可移去酒精灯,其原因___。
最终量筒中收集到300mL水,已知该条件下氮气的密度为1.25g/L,则该工业盐样品中亚硝酸钠的质量分数为____(写出计算过程,结果保留一位小数,)。
实验结束后发现测量结果偏大,可能原因是____。
(方案二)为更准确地测定该工业盐中亚硝酸钠的含量,称取4.000g样品溶于水配成
250mL溶液,取25.00mL溶液于锥形瓶中,用含量为15.8g/L的酸性KMnO4溶液进行反应,实验所得数据如下表所示:
实验次序1234
上述第____次实验所得数据明显异常,剔除异常数据后,计算出该工业盐中亚硝酸钠的质量分数为___。
【答案】降低凝固点(或凝固温度降低) 物理变化 5 8% 13 节约能源,防止反应太剧烈(合理即可) 92.4% 分液漏斗中液体的体积算成了氮气体积/没等完全冷却就读数(合理即可) 1 86.25%
【解析】
【详解】
(1)因为加盐后冰的熔点降低,所以用盐融冰的原理是:降低凝固点(或凝固温度降低),该过程中没有生成新物质,因此主要发生的是:物理变化。
(2)从用不同浓度盐水腌制泡菜过程中亚硝酸盐含量测定曲线图可以发现,当盐水浓度为6%时,第5天亚硝酸盐含量达到最大值。
因为三种浓度的盐水中,浓度最大即8%的盐水腌制过程中产生的亚硝酸盐含量最低,所以为了安全,泡菜腌制时盐水浓度最好是:8%,图中还可以看出,腌制时间达到13天,亚硝酸盐的含量就达到低点,并比较稳定,所以在腌制13天后再食用比较安全。
(3)方案一:因为该反应是放热反应,随着反应的进行溶液的温度会越来越高,粒子的运动就越剧烈,反应速度就越快,所以实验时加热片刻使反应开始进行后,即可移去酒精灯,其原因是:节约能源,防止反应太剧烈。
根据量筒中收集到300mL 水,可以推知,生成的氮气是300mL 即0.3L
设工业盐样品中亚硝酸钠的质量分数为x 。
2
422NaNO +NH Cl NaCl +N +2H O 69
281gx
0.3L 1.25g/L ↑⨯V 691gx =280.3L 1.25g/L
⨯ 解得x=92.4%
答:工业盐样品中亚硝酸钠的质量分数为92.4%。
实验结束后发现测量结果偏大,可能原因是:分液漏斗中液体的体积算成了氮气体积或没等完全冷却就读数等。
方案二: 根据表中提供的数据,第1次数据与其他3次数据相差较多,所以上述第1次实验所得数据明显异常,剔除异常的第1次数据后,根据其他3次数据的平均值,可以计算出该工业盐中亚硝酸钠的质量分数。
根据实验中称取4.000g 样品溶于水配成250mL 溶液,每次取25.00mL 溶液于锥形瓶中,所以每次实验中样品的质量为0.4g ,实验中三次有效的KMnO4溶液体积平均值是20.00mL 即0.02L 。
设:该工业盐中亚硝酸钠的质量分数为y 。
2KMnO+5NaNO3H SO=K SO+2MnSO+5NaNO+3H O 422424432 316345
⨯
0.02L15.8g/L0.4gy
3160.02L 1.58g/L
⨯
=
3450.4gy
解得y=86.25%
答:该工业盐中亚硝酸钠的质量分数为=86.25%。
【点睛】
本题方案一中计算出的结果偏大的原因要认真分析,比如加入的分液漏斗中液体的体积算成了氮气体积或没等完全冷却就读数,这些都是实验中常犯的错误,要吸取教训。
本题的计算比较多,题材来自于高一级学段,只要严格按照化学方程式的计算要求做,就不会犯错。
6.在化学兴趣小组活动中,指导老师拿来了一包已经失效的石灰干燥剂,为了确定其成分,同学们进行了如下的探究活动:
(查阅资料)
Ⅰ.石灰干燥剂的有效成分为生石灰(CaO)
Ⅱ.Ca(OH)2是一种微溶于水的白色固体,其水溶液(俗称石灰水)具有如下性质:能使无色酚酞(一种化学指示剂)溶液变红,与CO2气体反应出现浑浊,能与盐酸反应但无明显现象。
(方案设计)
小组成员设计了如下实验方案以期得到相应推论:取样滴加稀盐酸,有气泡产生,则白色固体为CaCO3;若无气泡产生,则白色固体为Ca(OH)2
(1)请简要说明上述方案中不合理之处:___________。
(2)实验证实,该固体是CaCO3和Ca(OH)2的混合物,请你设计一种实验方案予以证明。
(数据分析)
为了进一步确定该混合物中CaCO3的质量分数,实验小组的同学向10克样品中加入足量的稀盐酸,测得CO2气体的质量如图所示。
(3)根据题给信息猜想一下,实验开始时的一段时间没有CO2气体产生的原因是
_______;计算该混合物中CaCO3的质量分数_____________(请写出过程)。
(反思与评价)
实验中,如有部分二氧化碳气体因溶解于水而没有全部逸出,则测得的混合物中CaCO3的质量分数________(填写“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】若白色固体为CaCO3和Ca(OH)2的混合物,加入盐酸也有气泡产生取少量样品向其中滴加稀盐酸有气泡产生另取少量样品加入适量的水溶解、静置,取上层清液通入CO2气体溶液变浑浊盐酸先与氢氧化钠反应,还未与碳酸钠反应50%偏小
【解析】
(1)上述方案中不合理之处是:若白色固体为CaCO3和Ca(OH)2的混合物,加入盐酸也有气泡产生;(2)
实验步骤实验现象结论
_______取少量样品向其中滴加
稀盐酸_______
____有气泡产生_________含CaCO3
___另取少量样品加入适量的水
溶解、静置,取上层清液通入
CO2气体___________
____溶液变浑浊 _________含Ca(OH)2
(3)盐酸先与氢氧化钙反应,还未与碳酸钙反应;10克样品中加入足量的稀盐酸,测得CO2气体的质量为2.2g,设参加反应的碳酸钙质量为x,
3222
CaCO+2HCl==CaCl+H O+CO↑
100 44
x2.2g
10044
x 2.2g
=
解得x=5g
所以样品中碳酸钙的质量分数为:
5
100%50% 10
g
g
⨯=。
【反思与评价】实验中,如有部分二氧化碳气体因溶解于水而没有全部逸出,则测得的混合物中CaCO3的质量偏小,从而使质量分数偏小。
7.实验室部分装置如图所示,请回答下列问题.
(1)选择发生和收集O2的装置,填写在下表中(填字母).
选用药品发生装置收集装置
H2O2溶液、MnO2______
______
KMnO4______
(2)如果用MnO2与浓H2SO4加热制备O2,可选用的发生装置是______(填字母).
(3)选用F装置收集气体时,下列实验操作正确的是______(填序号).
①反应前,将集气瓶注满水,用玻璃片盖着瓶口,倒立在盛水的水槽中
②开始反应后,等到气泡连续且均匀时,再将导管口移入集气瓶
③收集气体后,将集气瓶盖上玻璃片再移出水槽
(4)实验室用KMnO4制备O2的化学方程式是______.若需制备3.2g O2,至少需要消耗
______gKMnO4(已知KMnO4的相对分子质量为158)。
【答案】B A D或F C①②③2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑31.6
【解析】
试题分析:(1)H2O2溶液与MnO2反应为“固体+液体,不加热型”,选用B装置。
加热KMnO4固体反应为“固体+固体,需加热型”,选用A 装置(试管口略向下倾斜)。
氧气不易溶于水,可用排水集气法;氧气密度比空气大,可用向上排空气法,故D 或F。
(2)MnO2与浓H2SO4加热反应为“固体+液体,需加热型”,选用C 装置(试管口向上倾斜)(3)全部正确。
(4)根据化学方程式计算,需注意配平的系数。
2KMnO4K2MnO4+ MnO2+ O2↑
2×158 32
X 3.2g
,解得X=31.6g,故消耗31.6g KMnO4。
考点:考查化学实验装置的选择、气体收集方法的操作掌握判断及有关反应方程式的计算的知识。
8.某固体混合物中可能含有氢氧化钠、硝酸钠、氯化钠、硫酸钠、碳酸钠。
为了研究该混合物的成分,某同学按下列流程进行了实验(各步均恰好完全反应):
根据流程图回答问题:
(1)反应③的化学方程式为_____,反应④的化学方程式为_____。
(2)根据实验现象推断该混合物中一定含有的物质是_____(填化学式)。
(3)该同学为了进一步确定固体混合物的组成,取样品20.9g (其中含钠元素质量为6.9g ),按上述流程图进行实验,产生11.65g 白色沉淀A ,产生2.2g 气体W 。
通过计算,确定该混合物中还含有的物质是_____(填化学式),其质量为_____g 。
【答案】2232CO Ca(OH)CaCO H O +=↓+ 343NaCl AgNO AgCl NaNO +=+
23Na CO 、24Na SO 3NaNO 8.5
【解析】 【分析】
将固体加足量水溶解得到溶液,步骤①中加适量稀盐酸有气体W 生成,则说明样品中含有碳酸钠(碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水和二氧化碳(W ));步骤②中加入稀硝酸和氯化钡,得到白色沉淀A ,说明样品中含有硫酸钠(硫酸钠和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠),A 是硫酸钡,硫酸钡既不溶于水也不溶于稀硝酸;步骤④过滤后向溶液中加入稀硝酸和硝酸银,生成的白色沉淀C 是氯化银(硝酸银和氯化钠反应生成氯化银沉淀和硝酸钠),但不能说明样品中是否含有氯化钠,因为步骤①②中反应都新生成了氯化钠;步骤③中二氧化碳和澄清石灰水反应生成白色沉淀碳酸钙和水,白色沉淀B 是碳酸钙;根据题中实验现象还不能确定是否含有氢氧化钠和硝酸钠。
【详解】
(1)由上分析可知反应③是二氧化碳和澄清石灰水反应生成白色沉淀碳酸钙和水,反应的化学方程式为2232CO Ca(OH)CaCO H O +=↓+;反应④是硝酸银和氯化钠反应生成氯化银沉淀和硝酸钠,化学方程式为33NaCl+AgNO AgCl +NaNO =↓ ; (2)由上分析可知该混合物中一定含有的物质是Na 2SO 4、Na 2CO 3;
(3)由上分析可知产生11.65g 白色沉淀A 是硫酸钡,产生2.2g 气体W 是二氧化碳,根据反应的转化关系,设样品中硫酸钠含有的钠元素质量为m1,硫酸根离子质量为n1,样品中碳酸钠含有的钠元素质量为m2,碳酸根离子质量为n2,。