中考化学备考之综合题压轴突破训练∶培优篇
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一、中考初中化学综合题
1.下图是A、B、C三种固体物质的溶解度曲线,请回答下列问题。
(1)P点的含义是___________________。
(2)在t1℃时,将20g A物质加入到50g水中,充分溶解,得到溶液的质量为________。
(3)将t3℃时A、B、C三种物质的饱和溶液降温到t2℃,此时三种溶液中溶质的质量分数大小关系是________。
(4)若A中混有少量B时,最好采用___________的方法提纯A。
【答案】t2℃ A、C两物质的溶解度相同 60g B>A>C降温结晶
【解析】
【分析】
【详解】
(1)溶解度曲线的交点代表在该温度下两种物质的溶解度一样。
(2)依据A物质的溶解度曲线可知。
t1℃时,将20g A物质加入到50g水中,只能溶解10g,故溶液的质量为50g+10g=60g。
(3)A、B的物质此时依然为饱和溶液,t2℃时B的溶解度大于A,则B的质量分数大于A,C物质变为不饱和溶液,则应该使用t3℃时C的溶解度进行计算,C的溶解度明显小于A、B。
则其大小关系为:B>A>C。
(4)A的溶解度随着温度的变化较大,故采用降温结晶的方法。
2.金属及其金属材料在人类生产、生活中的作用发生了巨大变化。
(1)我国第五套人民币硬币的成分如下:一角币用不锈钢,伍角币在钢芯表面镀铜,一元币在钢芯表面镀镍(Ni)。
为探究镍在金属活动性表中的位置,课外小组的同学设计了如图所示实验。
①B中有气泡产生,反应的化学方程式为_____。
②C中观察到的现象是_____。
(2)首钢旧址中,一座座废弃的高炉已经锈迹斑斑,用硫酸可以除去铁锈,其化学方程式为_____。
这些废弃的高炉曾经用于炼铁,用化学方程式表示一氧化碳和赤铁矿(主要成分为Fe2O3)炼铁的反应原理_____。
(3)钛白粉的化学名称是二氧化钛(TiO2),无毒,有极佳的白度和光亮度,是目前性能最好的白色颜料。
以主要成分为TiO2的金红石作原料,通过氯化法可以制备钛白粉,主要流程如下:
①TiO2中钛元素的化合价是_____。
②补全TiCl4与氧气反应的化学方程式:TiCl4+O2高温
_____Cl2+_____。
③根据绿色化学理念,生产过程中应充分利用原料和减少有害物质排放。
从绿色化学的角度看,该工艺流程的明显优点是_____。
【答案】Ni+2HCl=H2↑+NiCl2无现象 Fe2O3+ 3H2SO4 == Fe2(SO4)3+ 3H2O Fe2O3+3CO 高温
2Fe+3CO2 +4 2 TiO2氯气循环利用或减少有害气体排放
【解析】
【分析】
【详解】
(1)①B中有气泡产生,是镍与盐酸发生了反应生成了氢气,反应的化学方程式为:
Ni+2HCl=H2↑+NiCl2。
②由于镍能与稀盐酸反应,说明了镍在金属活动性顺序表中位于氢的前边,活动性大于铜,所以C中观察到的现象是无现象。
(2)铁锈的成分是氧化铁,用硫酸可以除去铁锈,其化学方程式为Fe2O3+ 3H2SO4 == Fe2(SO4)3+ 3H2O;用赤铁矿(主要成分为Fe2O3)和一氧化碳炼铁的反应物是一氧化碳和氧化铁,写在等号的左边,生成物铁和二氧化碳写在等号的右边,根据得失氧进行配平,反
应条件是高温写在等号的上边,所以化学方程式为:Fe2O3+3CO 高温
2Fe+3CO2
(3)①氧的化合价为-2价,设钛的化合价为x,x+(-2)×2=0,x=+4;
②补全TiCl4与氧气反应的化学方程式:TiCl4+O2高温
2Cl2+TiO2。
故填:2;TiO2;
③根据绿色化学理念,生产过程中应充分利用原料和减少有害物质排放,氯气有毒,可以循环使用,氯气循环利用或减少有害气体排放。
故答案为
(1)+4;
(2)2,TiO2;
(3)氯气循环利用或减少有害气体排放。
3.味精是常用的调味品,它的鲜味来自于其中的主要成分“谷氨酸钠”(化学式是
C5H8NO4Na,易溶于水,与AgNO3不反应),另外还含有NaCl,其它成分不考虑。
请回答下列问题:
(1)味精中至少含有__________(填数字)种元素。
(2)称取5.0g味精配制成50g溶液,量取蒸馏水的量筒规格是_________(填字母)。
A.5mL B.10 mL C.50 mL D.100 mL
(3)下图是配制过程,正确的操作顺序为_______(填字母) 。
A.①②③④ B.②①④③ C.②④①③
(4)为测定NaCl在味精中的质量分数,进行如下实验:
①向所配制的50g溶液中加入AgNO3溶液充分反应,检验沉淀是否完全的方法是:静置后,在上层清液中加入______(填化学式)溶液,观察是否有沉淀生成。
②在其它操作均正确的情况下,若在配制溶液过程中,仰视刻度量取蒸馏水,则所配制溶液中,谷氨酸钠的质量分数____(填“偏大”、“偏小”或“无影响”),所测定的味精中NaCI的质量分数___(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
③精确测定AgCl沉淀质量为2.87 g,则该味精中NaCl的质量分数为___。
(计算结果精确到0.1%。
有关物质的相对分子质量:NaCl-58. 5 , AgCl-143. 5 )
【答案】6C B AgNO3偏小无影响23.4%
【解析】
味精是常用的调味品,化学式是C5H8NO4Na。
(1)味精中至少含有碳、氢、氧、氮、钠和氯6种元素。
(2)称取5.0g味精配制成50g溶液,根据就近原则,量取蒸馏水的量筒规格是50 mL,故选C。
(3)配制过程,正确的操作顺序为②①④③,故选B。
(4)测定NaCl在味精中的质量分数。
①向所配制的50g溶液中加入AgNO3溶液充分反应,检验沉淀是否完全的方法是:静置后,在上层清液中加入AgNO3溶液,与氯化钠反应生成氯化银白色沉淀,观察是否有沉淀生成。
②在配制溶液过程中,仰视刻度量取蒸馏水,读数比实际少,则所配制溶液中,谷氨酸钠的质量分数偏小。
③精确测定AgCl沉淀质量为2.87 g,则该味精中NaCl的
质量分数为∶NaCl→AgCl,58. 5→143. 5,
58.5
143.5
=
x
2.87g
,x=0.117g,
1.17g
5g
×100%
=23.4%。
点睛∶量筒量程的选择应根据就近原则,量筒读数应平视。
味精是常用的调味品,主要成分是谷氨酸钠。
4.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
5.金属材料具有优良的性能,被广泛应用于生产、生活中。
⑴下列金属制品中,主要利用了金属导电性的是_________。
(填序号)
A.黄金饰品 B.铁锅 C.铜导线 D.不锈钢刀具
⑵钢铁锈蚀会造成严重的资源浪费,防止或减缓钢铁锈蚀的常用方法有__________。
(写出一条即可)
⑶“曾青得铁则化为铜”,这是世界湿法冶金的先驱。
试写出用铁和硫酸铜溶液为原料进行湿法炼铜的化学方程式____________,它属于__________ 反应。
(填“化合”、“分解”、“复分解”、“置换”之一)
⑷为了测定某黄铜(铜锌合金)样品的组成,某研究性学习小组称取了该样品20g,向其中逐滴加入9.8%的稀硫酸至刚好不再产生气体为止。
反应过程中,生成气体与所用硫酸溶液的质量关系如下图所示。
试计算:该黄铜样品中铜的质量为______________?
【答案】C 制成不锈钢( Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu 置换 13.5g
【解析】
⑴金属做导线是利用了金属的导电性,故选C
⑵防止金属锈蚀的方法有将钢铁制成不锈钢或钢铁表面洁净后,覆盖保护层,例如涂油、漆,镀锌,烤蓝工艺等)
⑶铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,反应方程式为Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu ,该反应是单质与化合物反应生成新的单质和新的化合物,是置换反应;
⑷解:设Zn的质量为x,则
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
65 2
x 0.2g
∴652
6.5 x0.2g
x g
,得
==
则样品中Cu的质量 = 20g - 6.5g = 13.5g
答:该样品中含有13.5g Cu 。
6.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】25222C
H OH+3O 2CO +3H O 点燃 FeCO 3 A 4FeS 2+11O 2高温8SO 2+2Fe 2O 3
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:
25222C H OH+3O 2CO +3H O 点燃;
(2)菱铁矿主要成分是碳酸亚铁,化学式为:FeCO 3;
(3)磁铁矿 (Fe 3O 4)、赤铁矿(Fe 2O 3)、黄铁矿(FeS 2),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4FeS 2+11O 2高温8SO 2+2Fe 2O 3;
②设理论上可以炼出含杂质4%的生铁的质量为x 。
23
200003CO +Fe O 2Fe +3CO 160
1122000t 40(1-4)x ⨯高温
0000160112=2000t 40(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 。
7.金属材料广泛应用于生产生活中。
(1)下图金属应用的实例,主要利用金属的导热性的是____________(填序号);
(2)用一氧化碳和磁铁矿石(主要成分是Fe 3O 4)炼铁,其反应的化学方程式是
______________________;如果用2000t 含Fe 3O 480%的磁铁矿,理论上能炼出含铁96%的生铁的质量为____________t 。
(3)铝制品形成致密保护膜的化学方程式是________________________;
(4)氢化镁(MgH 2)是一种贮氢合金,当它与H 2O 混合时释放出氢气,同时生成一种
碱,该反应的化学方程式是____________________________________。
(5)某同学在实验室进行了两个有关金属性质的实验:
实验I :硫酸镁溶液和锌粉混合
实验II:硫酸亚铁溶液与锌粉混合
在上述两个实验结束后,该同学将实验I 和II 的物质全部倒入同一个烧杯中,发现烧杯内的银白色固体明显增多,原因是______________________(用方程式说明)。
一段时间后过滤,向滤渣中滴加盐酸,结果有气泡产生。
那么,滤液中所含金属离子的情况可能是______________________(填写序号)。
①Mg 2+②Mg 2+、Zn 2+③Mg 2+、Fe 3+④Zn 2+、Fe 2+ ⑤Mg 2+、Zn 2+、Fe 2+
【答案】B 4CO+Fe 3O 4高温3Fe+4CO 2 1206.9 4A1+3O 2=2A12O 3 MgH 2+2H 2O=Mg (OH )2+H 2↑ FeSO 4+Zn=ZnSO 4+Fe ②⑤
【解析】
【详解】
(1)
A 、金属制成电缆主要是利用了金属的导电性,故不符合题意;
B 、电热水壶主要是利用了金属的导热性,故符合题意;
C 、金属丝主要是利用了金属的延展性,故不符合题意;
D 、金属乐器主要是利用了金属的耐腐性和特殊光泽,故不符合题意;故填B ;
(2)一氧化碳还原Fe 3O 4生成铁和二氧化碳,化学方程式故填
3424CO Fe O 3Fe+4CO +高温 ;
设生成含铁96%的生铁的质量为x ,
34
24CO Fe O 3Fe+4CO 232
1682000t 80%96%x +⨯高温
232∶168=(2000t ×80%)∶96%x
解得x ≈1206.9t ,故填1206.9t ;
(3)铝在空气中和氧气反应生成致密的氧化铝薄膜,阻止里层的铝继续被氧化,反应的化学方程式故填4A1+3O 2=2A12O 3;
(4)由题意可知氢化镁(MgH 2)与H 2O 反应生成氢气和氢氧化镁,反应的化学方程式故填MgH 2+2H 2O=Mg (OH )2+H 2↑;
(5)锌的活动性比铁强,但比镁弱,锌粉和硫酸镁溶液混合后不反应,锌粉剩余,但实验Ⅱ中的锌和硫酸亚铁反应,能置换出铁,当实验结束后混合废液出现银白色固体明显增多,说明锌和硫酸亚铁继续反应生成铁和硫酸锌,方程式故填FeSO 4+Zn=ZnSO 4+Fe ;一段时间后过滤,向滤渣中滴加盐酸,有气泡产生,说明滤渣中一定含有铁,可能含有锌,滤液中一定含有未参加反应的镁离子,反应生成的锌离子,可能含有剩余的亚铁离子,即溶液中所含金属离子的情况可能是Mg 2+、Zn 2+或Mg 2+、Zn 2+、Fe 2+,故填②⑤。
8.某化学兴趣小组的同学,通过咨询老师准备用亚硫酸钠溶液与浓硫酸反应来制备一定量的SO2(Na2SO3 +H2SO4(浓)==Na2SO4+SO2↑+H2O]。
老师给他们提供了一瓶亚硫酸钠溶液并告知该瓶溶液放置时间可能较长,不知是否变质。
兴趣小组的同学分成甲、乙两小组对该瓶亚硫酸钠溶液成分进行实验探究。
(提出问题)①该瓶溶液中溶质的成分是什么?
②该瓶溶液中亚硫酸钠的质量分数是多少?
(查阅资料)
(1) Na2SO3有较强还原性,在空气中易被氧气氧化:2 Na2SO3 +O2==2Na2SO4;
(2) Na2SO3能与酸反应产生SO2气体;
(3)SO32-、SO42-均能与Ba2+反应产生白色沉淀,BaSO3可溶于稀盐酸。
(作出猜想)
猜想1:没有变质,成分是Na2SO3;
猜想2完全变质,成分是Na2SO4;
你认为还可能有的猜想3: _____________________。
(实验探究I)甲、乙两组分别进行实验探究溶液是否变质:
小
组
实验操作现象结论
甲组取少量样品于试管中加入过量稀盐酸;
产生气
泡
没有变质,还是
Na2SO3
乙组取少量样品于试管中加入氯化钡溶液,再加
入足量稀盐酸。
_____已部分变质
(评价)有同学质疑甲组方案不合理,理由是___________。
(实验探究II)
甲组设计如下实验测定Na2SO3溶液的溶质质量分数。
(注:空气中二氧化碳的影响忽略不计)
(1)连好装置并检查装置气密性,在锥形瓶中放入126g该样品
(2)实验前称量C装置的质量;
(3)关闭活塞K,用注射器推入浓硫酸至不再产生气泡;
(4)打开活塞K,缓缓鼓入一定量的氮气,关闭活塞K;
(5)再次称量C 装置的质量发现比反应前增重6.4g 。
由此,计算出该溶液中Na 2SO 3的质量分数为_____________;
(解释)若没有进行第4步操作,则测得亚硫酸钠溶液的溶质质量分数比实际的____(填”偏小”或”偏大”)。
乙组仍使用第一次实验的原理,进行如下实验测定Na 2SO 3溶液的溶质质量分数。
第一步:称取试样ag ;
第二步:在溶液中加入过量氯化钡溶液和足量稀盐酸;
第三步:过滤、洗涤、烘干沉淀;
第四步:称量沉淀的质量为bg ;
第五步:计算溶液中Na 2SO 3的溶质质量分数=(1-142b/233a) ×100%。
试完成下列问题:
(1)加入氯化钡溶液过量的目的是________________;
(2)第三步操作要洗涤沉淀的原因是______________________;
(反思)由此可得出,保存亚硫酸钠时应___________________________。
【答案】部分变质,成分是Na 2SO 3和Na 2SO 4 产生白色沉淀,加入稀盐酸后沉淀部分消失,
生成气体 部分变质也会产生气泡 10% 偏小 使溶液中Na 2SO 4全部转化成沉淀 沉淀表面溶液中含有NaCl 、BaCl 2,烘干时一并析出造成沉淀质量偏大 密封保存防止氧化
【解析】
本题通过实验探究物质的组成成分以及含量,主要考查了盐、酸、碱的性质,根据化学方程式的计算等。
认真审题,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断得出正确的结论。
作出猜想:猜想1是没有变质,成分是Na 2SO 3;猜想2完全变质,成分是Na 2SO 4;还可能有的猜想3是部分变质:成分是Na 2SO 3和Na 2SO 4;
实验探究I :若已部分变质,则固体成分是Na 2SO 3和Na 2SO 4,BaCl 2与Na 2SO 3和Na 2SO 4能发生复分解反应生成BaSO 3和BaSO 4沉淀,其中Na 2SO 3能与盐反应产生SO 2气体,BaSO 4不能与盐酸反应,所以取少量样品于试管中加入氯化钡溶液,再加入足量稀盐酸,产生白色沉淀,加入稀盐酸后沉淀部分消失,生成气体,则亚硫酸钠已部分变质;
评价:由实验探究I 的分析可知,部分变质也会产生气泡,甲组方案不合理;
实验探究II :甲组实验:氢氧化钠溶液能吸收二氧化硫,C 装置的质量发现比反应前增重
6.4g ,说明反应过程生成了6.4g 的二氧化硫。
设:生成6.4g 的二氧化硫需亚硫酸钠的质量为x ,
Na 2SO 3 +H 2SO 4(浓)==Na 2SO 4+SO 2↑+H 2O
126 64
x 6.4g
126=64 6.4x g
x=12.6g 溶液中Na 2SO 3的质量分数=12.6126g g
×100%=10%;
解释:反应后的装置中充满了生成的二氧化硫,若没有进行第4步操作,生成的二氧化硫没有全部吸收,测得的二氧化硫质量偏小,测得亚硫酸钠溶液的溶质质量分数比实际的偏小;
乙组实验:(1) BaCl2与Na2SO4能发生复分解反应生成BaSO4沉淀,加入氯化钡溶液过量的目的是使溶液中Na2SO4全部转化成沉淀;
(2)第三步操作要洗涤沉淀的原因是沉淀表面溶液中含有NaCl、BaCl2,烘干时一并析出造成沉淀质量偏大;
反思:通过上述实验可知,亚硫酸钠在空气中易氧化变质,保存亚硫酸钠时,应密封保存防止氧化。
9.长期使用的热水壶底部有一层水垢,水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁。
某研究性学习小组为测定水垢中碳酸钙的质量分數利用图I装置将足量的盐酸加入到10.0g水垢中。
随反应进行,装置C质量的变化如图I所示。
请回答:
(1)向图I装置A中不断通入氮气的目的是_______________;
(2)若不考虑盐酸的挥发和水垢中含有其他成分,请根据图II数据计算:水垢中碳酸钙的质量是________,水垢中氢氧化镁的质量分数是___________; (不要求计算过程,精确到0.1) (3)若考虑盐酸的挥发,会造成水垢中碳酸钙质量分数的测量结果_______(填“增大” “减小”或“不变”)。
【答案】将A装置中的二氧化碳全部转移到C装置中与氢氧化钠反应 7.5g 25.0% 偏大【解析】
【详解】
(1)向图I装置A中不断通入氮气的目的是将A装置中的二氧化碳全部转移到C装置中与氢氧化钠反应;
(2)由图可知生成二氧化碳的质量为3.3g,设原样品中碳酸钙的质量为x
CaCO3+2HCl = CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 3.3g
100 x =
44
3.3g
,解得x=7.5g
样品中碳酸钙的质量分数为7.5g 100%10g
⨯=75%,故氢氧化镁的质量分数为1-75%=25.0% (3)如果考虑盐酸的挥发,则C 装置中吸收少量的氯化氢,故测量结果偏大;
10.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+CO2=Na2CO3+H2O;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,
2232
2NaOH CO Na CO H O
m
=
80106
x
10%
++
⨯
克
m10%
x106
80
=
⨯
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:
Na2CO3+Ba(OH)2=BaCO3↓+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。
11.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。
12.人类文明进步与金属材料发展关系十分密切。
某课外兴趣小组探究金属的性质。
(1)用等质量相同表面积的镁条,等体积不同浓度的稀盐酸,在一定条件下反应,实验结果如图所示。