化学综合题难题及答案经典
一、中考化学综合题
1.(1)某兴趣小组准备通过锌与稀硫酸反应产生的氢气来测定稀硫酸中溶质的质量分数,装置如下:
①小明同学用如图1所示装置进行实验,你认为他应该选择的最简易
...的装置及其连接顺序是:A→______→ D。
②小明若用图2装置收集氢气,应选择集气装置____(填“A”或“B”),为保证测量结果的准确性,收集气体的时机是_________。
a.导管口还没有气泡产生时
b.导管口连续均匀冒出气泡时
c.导管口冒出气泡很多时
③小张同学用如图3所示装置进行了实验:
Ⅰ.下列能说明装置气密性良好的是_________。
A连接仪器后,向水准管中注水,直至左右两边管内形成稳定高度差。
B向水准管内注水,连接好左侧装置,抬高水准管,左右两边液面始终相平。
Ⅱ.反应完毕后,气体体积逐渐减小的原因是_________________(排除仪器和实验操作的影响因素)。
Ⅲ.若实验中测得稀硫酸的溶质质量分数偏大,下列可能的原因是____________。
a.装置漏气
b.读取数据时水准管的水面高于量气管的水面
c.未待冷却就读取量气管读数
(2)在金属活动性顺序表中,排在前面的金属能把位于后面的金属从它的盐溶液中置换出来,但小明在做金属钠与硫酸铜溶液反应的实验时,却出现了异常现象。
(进行实验)取一块绿豆大小的金属钠,放入盛有20毫升硫酸铜溶液的小烧杯中,发现金属钠浮在液面上不停打转,产生大量气体,烧杯发烫,溶液中出现了蓝色絮状沉淀,一会儿部分沉淀渐渐变黑,将反应后烧杯中的混合物进行过滤,得滤渣和无色滤液。
(提出问题)①生成的气体是什么?
②滤渣的成分是什么?
③无色滤液中的溶质是什么?
(查阅资料)①钠能与水反应生成一种碱,同时放出气体。
②氢氧化铜受热至60~80℃变暗,温度再高分解为相应的金属氧化物(化合价不变)和水。(实验探究一)探究生成的气体是什么?
小明将上述实验药品放入锥形瓶中,立即塞上带导管的单孔塞,把气体通入肥皂水中,将燃着的木条靠近飘起的肥皂泡,有爆鸣声。说明生成的气体是___________。
(实验探究二)探究滤渣的成分是什么?
(猜想假设)滤渣中含有Cu(OH)2和_____________,还可能含有Cu。
(实验验证)
(实验结论)通过实验,小明同学得出结论:钠加入到硫酸铜溶液中会先与水反应,生成物再与硫酸铜反应生成氢氧化铜。请写出上述发生的两个反应的化学方程式
______________ ,________________。
(实验探究三)探究无色滤液的溶质是什么?
(猜想假设)猜想① Na2SO4,猜想②________________。
(实验验证)
(反思交流)钠加入硫酸铜溶液中出现黑色物质的可能原因是(用化学方程式表示)
_________。
【答案】C B a A 反应放热、气体在冷却过程中体积逐渐减小 c H2 CuO 固体全部溶解、溶液变成蓝色 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑ CuSO4+2NaOH = Cu(OH)2↓+Na2SO4
Na2SO4和NaOH 无色酚酞试液 Cu(OH)2
CuO + H2O
【解析】
【详解】
①最简易的装置及其连接顺序是:A→C→ D。用C收集氢气,同时通过读取压入D中水的
体积,测定收集到氢气的体积,因为进入C的气体体积等于进入D的水的体积;②收集氢气,应选择集气装置B,A中导管太长,不易于操作;为保证测量结果的准确性,收集气体的时机是导管口连续均匀冒出气泡时,太早,收集的气体不纯,太晚,会导致收集的气体偏少;③Ⅰ. A.连接仪器后,向水准管中注水,直至左右两边管内形成稳定高度差。说明装置不漏气,在压力差的作用下形成液面差;B.向水准管内注水,连接好左侧装置,抬高水准管,左右两边液面始终相平,说明两边液面上的压强始终都等于大气压,说明装置内始终和大气相同,即漏气;Ⅱ.气体体积逐渐减小的原因是反应放热,气体在冷却过程中随压强变小,体积逐渐减小,Ⅲ.通过锌与稀硫酸反应产生的氢气来测定稀硫酸中溶质的质量分数,就是利用氢气计算硫酸,若实验中测得稀硫酸的溶质质量分数偏大,应该是测定的氢气比实际偏多, a.装置漏气导致气体体积偏少; b.读取数据时水准管的水面高于量气管的水面,导致气体压强增大,气体被压缩,体积应变小; c.未待冷却就读取量气管读数,由于气体受热膨胀,导致测定结果偏大;故选C;(2)【实验探究一】将燃着的木条靠近飘起的肥皂泡,有爆鸣声。说明生成的气体是氢气;【猜想假设】据质量守恒定律,反应前后元素的种类不变,滤渣中含有Cu(OH)2和氧化铜,还可能含有Cu;【实验验证】铜不能与常见的酸溶液反应,取少量滤渣,向其中加入足量的稀硫酸,没有固体剩余,说明滤渣中没有Cu;【实验结论】钠加入到硫酸铜溶液中会先与水反应,生成物再与硫酸铜反应生成氢氧化铜。上述发生的两个反应的化学方程式2Na + 2H2O = 2NaOH +
H2↑ ,CuSO4+2NaOH = Cu(OH)2↓+Na2SO4;【猜想假设】溶液为无色,说明硫酸铜完全反应,猜想①刚好完全反应时溶质为 Na2SO4,当氢氧化钠过量时,所得溶液中的溶质为硫酸钠和氢氧化钠;取少量无色滤液,向其中加入酚酞试液,无明显变化,说明无氢氧化钠,猜想①成立;【反思交流】钠加入硫酸铜溶液中出现黑色物质的可能原因是氢氧化铜受热
分解生成氧化铜,方程式为:Cu(OH)2
CuO + H2O。
2.(1)如图1是元素周期表中的一部分,图2是铜原子的结构示意图。据图回答:
①图2中n的值为____;铜元素位于元素周期表中的第____周期。
②古代青铜器工艺精湛,但出土的青铜器表面大都锈蚀,锈蚀部分存在CuCl,CuCl的化学名称为________,为防止出土的青铜器再锈蚀,文物工作者将糊状Ag2O涂在被腐蚀部位,Ag2O与CuCl发生复分解反应,可以防止青铜器进一步被腐蚀,写出该反应的化学方程式_______。某新出土的青铜器通过分析测得Sn、Pb的质量分别为119 g、20.7 g,则该青铜器中Sn和Pb原子的数目之比为__。
(2)二氧化氯(ClO2)是一种高效净水剂。以粗盐为原料生产ClO2的工艺主要包括:
A .粗盐精制;
B .特殊条件下电解NaCl 溶液制NaClO 3;
C .ClO 2的制取。工艺流程如图。
(其中反应Ⅲ制取ClO 2的化学方程式为:2NaClO 3+4HCl==2ClO 2↑+Cl 2↑+2NaCl+2H 2O ) ①试剂X 中溶质的化学式为________________;操作A 名称_____________。
②分析完成反应Ⅱ的化学方程式:_______________________________。
③我国最近已研究出ClO 2的新制法,其反应的微观过程如图所示:
该反应的化学方程式是___________________;该反应中,反应物和生成物所属物质类别有________类。
(3)下图中A ~H 是初中化学常见的物质。B 是最常用的溶剂,E 有很好的抗腐蚀性能;D 、E 、F 、H 是四种不同类别的物质,且均含有地壳中含量最高的金属元素;四个虚线圈中的反应各属于四个不同的基本反应类型。图中“—”表示两端的物质间能发生化学反应;“→”表示物质间存在转化关系;反应条件、部分反应物和生成物已略去。
①写出H 的化学式:___________。
②写出相关的反应的化学方程式:A→C :_____________; E —G :______________。 ③G 中一定含有(填元素符号)_______元素。
【答案】1 四 氯化亚铜 Ag 2O+2CuCl= 2 AgCl + Cu 2O 10:1 Na 2CO 3 过滤
NaCl+3H 2O 特殊条件下通电H 2O+NaClO 3+3H 2↑ 2NaClO 2 + Cl 2 =2NaCl +2ClO 2 三 Al(OH)3 2H 2O 22MnO 2H 2O+ O 2↑ 2Al+6HCl ═2AlCl 3+3H 2↑ H
【解析】
【详解】
(1)①同一原子中,质子数=核外电子数,图2中n的值为1;在元素周期表中,周期数等于原子的电子层数,铜元素位于元素周期表中的第四周期;②CuCl中铜元素显+1价,根据化合物的命名原则,CuCl的化学名称为氯化亚铜,复分解反应就是两种化合物相互交换成分生成两种新的化合物的反应,Ag2O与CuCl发生复分解反应,该反应的化学方程式
Ag2O+2CuCl= 2 AgCl + Cu2O;Sn、Pb的质量分别为119 g、20.7 g,Sn、Pb的相对原子质量
分别为:119、207,则该青铜器中Sn和Pb原子的数目之比为:11920.7g
:
119207
g
=10:1;
(2)①由流程图可知,试剂X将氯化钙转化成碳酸钙沉淀,所以其溶质是碳酸钠,化学式为:Na2CO3;操作A将难溶固体与液体分离,应是过滤操作;②反应Ⅲ制取ClO2的化学方程式为:2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O,可知反应Ⅱ的生成物有氯酸钠,即电解食盐水的产物有氯酸钠,因此反应Ⅱ的化学方程式:
NaCl+3H2O 特殊条件下
通电
H2O+NaClO3+3H2↑;③由图中信息可知,该反应的化学方程式是
2NaClO2 + Cl2 = 2NaCl + 2ClO2;该反应中,Cl2是由一种元素组成的纯净物,是单质;NaClO2和NaCl是由金属和酸根组成的化合物,属于盐;ClO2是由两种元素组成,且其中一种元素是氧的化合物,属于氧化物,共三类物质;(3)A~H是初中化学常见的物质。四个虚线圈中的反应各属于四个不同的基本反应类型。由两种或两种以上物质生成一种物质的反应叫化合反应;由一种物质生成两种或两种以上物质的反应叫分解反应;由一中单质和一种化合物生成另一种和另一种化合物的反应叫置换反应。由两种化合物相互交换成分形成两种新的化合物的反应叫复分解反应。B是最常用的溶剂,所以B是水,E有很好的抗腐蚀性能,D、E、F、H是四种不同类别的物质,且均含有地壳中含量最高的金属元素——铝;所以E是铝,F是氯化铝,D是氧化铝,H是氢氧化铝,A是过氧化氢,C是氧气,G是酸——盐酸或硫酸。代入转化关系,检验推理正确。①H的化学式:Al(OH)3。②相关的反应
的化学方程式:A→C(即过氧化氢分解生成水和氧气):2H2O2
2
MnO
2H2O+O2↑; E—G:
(即铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气)2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑或铝和硫酸生成硫酸铝和氢气:2Al+3H2SO4 = Al2(SO4)3+3H2↑。③酸中一定含有氢元素-H。
3.某化学小组为测定一瓶失去标签的盐酸的溶质质量分数,分成甲、乙两组,分别用不同的方法进行测定。实验设计:
甲组:取纯净碳酸钙粉末5g于烧杯中,加入20g该盐酸溶液,充分反应后,过滤、洗涤、干燥,称量得剩余固体3g。
乙组:取纯净碳酸钙粉末5g于锥形瓶中,将20g该盐酸溶液加入分液漏斗,测定产生二氧化碳的体积0.4L(20℃、标准大气压,二氧化碳的密度为1.977g/L)计算盐酸浓度。
(数据处理):
(1)你认为哪一种实验方法不准确,请说明原因_______________________________。
(2)请利用你认为实验合理的一组数据计算该盐酸的溶质质量分数为__________。(写出计算过程)
【答案】乙组数据不准确,原因:测量的水的体积小于生成气体的体积; B、C之间的导管内实验前无水,实验后有水;内外气压相同时,二氧化碳无法将相应体积的水压入量筒;二氧化碳可能溶解在A中反应后的溶液中 7.3%
【解析】
(1)乙组数据不准确,原因:测量的水的体积小于生成气体的体积;B、C之间的导管内实验前无水,实验后有水;内外气压相同时,二氧化碳无法将相应体积的水压入量筒;少量二氧化碳可能溶解在A中反应后的溶液中。(2)根据甲数据计算,设参加反应的HCl质量为x,消耗碳酸钙质量为5g?3g=2g。
3222
2HCl+CaCO==CaCl+H O+CO↑
73 100
x 2g
73100
2
x g
=
x=1.46g
盐酸的溶质质量分数为:1.46
100%7.3% 20
g
g
?=。
4.常见的酸(盐酸、硫酸、硝酸)和常见的碱(氢氧化钠、氢氧化钾)完全反应时,所得的溶
液呈中性。已知固体A是一种纯净物,B是一种无色中性液体,C和D是两种常见的溶
液。将固体A与液体B混合进行如下实验(实验过程中的各步反应均恰好完全):
请回答下列有关问题:
(1)操作a的方法叫做______________。
(2)有色溶液与D溶液反应的化学方程式为________________________________。
(3)若无色中性液体B是纯净物,则该中性液体的化学式为__________________。
(4)若无色中性液体B是含一种溶质的溶液,则该溶质可能是______或_______。
【答案】过滤 CuCl2+2NaOH═Cu(OH)2↓+2NaCl H2O 氯化钠(或NaCl) 硫酸钠(或Na2SO4) 【解析】
【分析】
【详解】
(1)根据操作a 得到的物质为固体和液体,可以得出操作a 为过滤;故填:过滤。
(2)固体A 加入无色中性溶液后得到蓝色溶液,可以推测固体A 为铜盐的溶液,而中性液体B 可以为水或是不与铜盐反应的中性溶液,最后得到的是氯化钠溶液,可以判断操作a 后的有色溶液为氯化铜,那么D 为氢氧化钠溶液,而白色沉淀只能为硫酸钡,所以可以判断A 为硫酸铜,那么C 为氯化钡溶液,所以操作b 后的蓝色沉淀为氢氧化铜,故可以知道有色溶液与D 的反应为氢氧化钠和氯化铜的反应,它们反应生成了氢氧化铜和氯化钠;故填:22CuCl +2NaOH=Cu(OH)+2NaCl
(3)若无色中性液体B 是纯净物,则该液体为水;故填:H 2O 。
(4)若无色中性液体为含一种溶质的溶液,则该溶质可以是氯化钠,硫酸钠等中性物质的溶液;故填:氯化钠、硫酸钠。
5.人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。
(1)我国“蛟龙”号载人潜入器上使用了钛合金,钛合金放在海水中数年仍光亮如初,这是因为它_____。(填字母代号)
a .易加工
b .密度小
c .熔点高
d .耐腐蚀
(2)铁制品在潮湿的空气中容易生锈,用盐酸清除铁锈的化学方程式为_____。 (3)向含有 Cu (NO 3)2 和AgNO 3 的混合溶液中加入一定量的锌粉,充分反应后过滤,所得固体的质量等于加入锌粉的质量。
①请分析所得固体的成分_____。
②写出一个有关反应的化学方程式_____。
(4)钢铁是基本的结构材料,称为“工业的骨骼”。实验室可利用下图装置模拟炼铁反应。 a b
①写出 A 装置玻璃管内发生反应的化学方程式_____。
②虚线框内选择 D 装置用于吸收 CO 2 并收集 CO ,装置的连接顺序是:c 接_____,_____接 d 。
③请设计实验证明 C 装置烧杯中溶质的成分。_____(简要写出实验步骤、现象及结论) (5)国产 C919 大型客机上使用了大量的铝合金。工业上常用电解熔融的氧化铝冶炼铝,
同时得到氧气。计算电解 20.4 t 氧化铝,理论上能生成铝的质量是多少_____?
【答案】d Fe 2O 3+6HCl=2FeCl 3+3H 2O 银、铜或银、铜、锌 Zn +2AgNO 3 == 2Ag+ Zn(NO 3)2 或Zn + Cu(NO 3)2 = Cu + Zn(NO 3)2 Fe 2O 3+3CO 高温2Fe+3CO 2 b a 取C 中溶液适量,于试管中,先加入足量的氯化钙溶液,生成白色沉淀,证明有碳酸钠,然后向所得溶液中加入酚酞试液,如溶液变红则证明溶液中除有碳酸钠外,有氢氧化钠,如不变色,则溶液中只有碳酸钠。 10.8t
【解析】
【分析】
【详解】
(1)我国“蛟龙”号载人潜入器上使用了钛合金,钛合金放在海水中数年仍光亮如初,这是因为它耐腐蚀性强,故选d ;
(2)铁制品在潮湿的空气中容易生锈,铁锈的主要成分是氧化铁,用盐酸清除铁锈的原理是氧化铁和盐酸生成氯化铁和水,化学方程式为Fe 2O 3+6HCl=2FeCl 3+3H 2O ;
(3)锌、铜、银三种金属的活动性顺序是锌>铜>银,向含有 Cu (NO 3)2 和AgNO 3 的混合溶液中加入一定量的锌粉,锌先与硝酸银溶液反应生成硝酸锌和银,每65份质量的锌生成216份质量的银,使固体质量增加;硝酸银完全反应后,加入的锌与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜,每65份质量的锌生成64份质量的铜,使固体质量减少。充分反应后过滤,所得固体的质量等于加入锌粉的质量,说明硝酸银、硝酸铜都与锌发生了反应。
①据上述分析可知所得固体的成分银、铜(锌刚好完全反应)或银、铜、锌(锌过量); ②有关反应的化学方程式Zn +2AgNO 3 =2Ag+ Zn(NO 3)2 或Zn + Cu(NO 3)2 =Cu + Zn(NO 3)2; (4)① A 装置玻璃管内发生反应为氧化铁和一氧化碳在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,化学方程式Fe 2O 3+3CO 高温2Fe+3CO 2 ;
②虚线框内选择D 装置用于吸收 CO 2并收集CO ,装置的连接顺序是:c 接b ,a 接 d ; ③氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,C 中的溶质一定有碳酸钠,可能有氢氧化钠,即溶质可能是Na 2CO 3或Na 2CO 3、NaOH ;
设计实验证明 C 装置烧杯中溶质的成分的方法:取C 中溶液适量,放入试管中,先加入足量的氯化钙溶液,生成白色沉淀,验证并除掉碳酸钠(排除对氢氧化钠的验证的干扰),燃烧向所得溶液中加入酚酞试液,如溶液变红则证明溶液中还有氢氧化钠,如不变色,则溶液中只有碳酸钠;
(5)设电解 20.4 t 氧化铝,理论上能生成铝的质量是x 232+204108
20.4t
2Al O Al O x 43
通电 204108=20.4t x
x=10.8t
6.化学是一门实用的基础科学,在人类社会的发展历程中起着重要作用。
正确认识物质
人们在实验研究中总结出常见金属的活动性顺序:
(1)表中□内对应的元素符号为______。
(2)Mg、Sn、Pt、Au四种金属,能与稀盐酸(或稀硫酸)发生置换反应的金属有_____种。
(3)Cu能从AgNO3溶液中置换出Ag,请说明理由:_____。
合理利用资源
(1)工业上用含氧化铁480t的赤铁矿为原料炼铁,得到含杂质4%的生铁_____t。(2)化学小组通过实验将生锈铁钉回收处理。
(铁钉处理)
实验过程实验现象实验原理保存方法
a.向盛有生锈铁钉
的烧杯中加入稀盐
酸,浸没铁钉
溶液由无色变为黄
色、铁钉表面有气泡
产生、铁锈脱落请写出稀盐酸除铁锈
的化学方程式:____
写出一条防止铁制品
生锈的方法:____ b.取出铁钉,洗
涤、干燥,妥善保管
铁钉呈现银白色
(3)小组同学提出,烧杯中的废液也可以回收处理。
(废液处理)
同学们查阅相关资料,获知:
a Fe2O3是一种红棕色粉末,俗称铁红,常用作红色油漆和涂料。
b FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl
c 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
d 不溶性碱受热易分解,生成对应的金属氧化物和水。
实验流程:
①悬浊液A静置一天的原因是_____。
②操作I是_____。
③写出固体C转化为铁红的化学方程式_____。
促进科技发展
化学学科在合成药物等方面发挥若巨大作用,以下是几种常见的合成药物,请根据信息回答下列问题:
(1)解热镇痛药
阿司匹林是人们熟知的治感冒药,具有解热镇痛作用,化学式为C 9H 8O 4,相对分子质量是_____。
(2)抗生素
青霉素是最重要的抗生素,即消炎药,能治疗肺炎和外伤感染等。青霉素中用得较多的是青霉素钠,化学式为C 16H 17O 4N 2SNa ,其中氢、氧元素质量比为_____。
(3)抗酸药
抗酸药是一类治疗胃痛的药物,能中和胃里过多的盐酸,缓解胃部不适。抗酸药的种类很多,通常含有一种或几种化学物质,如NaHCO 3、MgCO 3、Mg (OH )2等。请写出其中一个与盐酸反应的化学方程式_____。
【答案】Al 2 铜的金属活动性排在银的前面 350 Fe 2O 3+6HCl =2FeCl 3+3H 2O 刷漆涂油 使氢氧化亚铁转化成氢氧化铁沉淀 过滤 2Fe (OH )3
ΔFe 2O 3+3H 2O 180 17:64
NaHCO 3+HCl =NaCl+H 2O+CO 2↑
【解析】
【详解】
正确认识物质:
(1)通过分析金属活动性顺序表中的金属可知,表中□内填写对应的元素符号是Al ; (2)排在氢前面的金属可以将酸中的氢置换出来,所以Mg 、Sn 、Pt 、Au 四种金属,能与稀盐酸(或稀硫酸)发生置换反应的金属有Mg 、Sn 两种;
(3)排在前面的金属可以将排在后面的金属从其盐溶液中置换出来,所以Cu 能从AgNO 3溶液中置换出Ag ;
合理利用资源:
(1)设得到含杂质4%的生铁质量为x 2323CO Fe O +2Fe+3CO 160
112480t 14%x
高温
(﹣) 160112=480t (1-4%)x
x =350t
(2)氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水,所以
(3)①氢氧化亚铁和氧气反应生成氢氧化铁,所以悬浊液A静置一天的原因是:使氢氧化亚铁转化成氢氧化铁沉淀;
②过滤可以将不溶性固体从溶于中分离出来,所以操作I是过滤;
③氢氧化铁在加热的条件下生成氧化铁和水,化学方程式为:2Fe(OH)3Δ
Fe2O3+3H2O;
促进科技发展:
(1)化学式为C9H8O4,相对分子质量是12×9+8×1+16×4=180;
(2)元素质量比等于相对原子质量和原子个数乘积的比值,所以氢、氧元素质量比为(17×1):(16×4)=17:64;
(3)碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,化学方程式为:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑。
【点睛】
方程式的计算,关键根据化学反应方程式找出相关物质的质量关系,利用反应中物质的质量比不变进行列比例计算,易错点是,由方程式求质量比算数错误,所以这一步要仔细检查。
7.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:
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Na2SO3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Na2SO3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Na2SO3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Na2SO3和Na2SO4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Na2SO4全部转化成沉淀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) BaCl 2与Na 2SO 4能发生复分解反应生成BaSO 4沉淀,加入氯化钡溶液过量的目的是使溶液中Na 2SO 4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 、BaCl 2,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。
8.甲、乙、丙三种固体物质的溶解度曲线如图所示,请回答。
(1)t 2℃时,甲、乙、丙三种物质溶解度的大小关系为_____
(2)若甲中含有少量乙,提纯甲的方法是_____
(3)t 3℃时,将甲、乙、丙三种物质的饱和溶液分别降温到t 1℃,所得溶液中溶质的质量分数由小到大的顺序为_____。
(4)t 1℃时,溶质与溶剂质量比为2:11的甲溶液是_____(填“饱和”或“不饱和”)溶液。
【答案】乙>甲=丙降温结晶丙<甲<乙不饱和
【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)通过分析溶解度曲线可知,t2℃时,甲、乙、丙三种物质溶解度的大小关系为:乙>甲=丙;
(2)甲物质的溶解度曲线受温度变化影响较大,所以若甲中含有少量乙,提纯甲的方法是降温结晶;
(3)t1℃时,乙物质的溶解度最大,甲、丙物质的溶解度相等,降低温度,甲、乙物质的溶解度减小,丙物质的溶解度增大,应该按照t3℃时的溶解度进行计算,所以t3℃时,将甲、乙、丙三种物质的饱和溶液分别降温到t1℃,所得溶液中溶质的质量分数由小到大的顺序为:丙<甲<乙;
(4)t1℃时,甲物质的溶解度是20g,所以溶质和溶液质量比是2:10,溶质与溶剂质量比为2:11的甲溶液是不饱和溶液。
【点睛】
本题难度不是很大,主要考查了固体的溶解度曲线所表示的意义,及根据固体的溶解度曲线来解决相关的问题,从而培养分析问题、解决问题的能力。
9.(1)在H、C、O、Na、Fe、Cl几种元素中,选择适当元素组成符合下列要求的物质,将其化学式填在下面相应横线上.
①遇到干旱时节,可用于人工降雨的干冰___;
②厨房中常备,可用作调味剂的是____;
③天然气的主要成分_____;
④可用来冶炼铁的赤铁矿的主要成分是________.
(2)学好化学,必须要熟悉物质的组成与分类.图中“”和“”分别表示质子数不同的两种原子,则下列图中表示化合物的是______.(填字母)
(3)随着日本福岛核电站放射性碘泄漏,碘这种元素被人们所关注.图1是元素周期表中提供的碘元素的部分信息及碘原子的结构示意图.
由此可知,下列说法错误的是______.(填字母)
A.碘原子的核电荷数为53
B.碘原子核外有五个电子层,在化学反应中容易失去电子
C.碘属于非金属元素
D.碘的相对原子质量为126.9
(4)甲、乙两固体物质的溶解度曲线如图2所示,下列说法正确的是____.(填字母,可能有多个选项)
A.随着温度的升高,甲的溶解度增大,乙的溶解度减小
B.t1℃时,30g甲加入到50g水中最多可得80g溶液
C.t2℃,等质量的甲、乙两物质的饱和溶液分别降温到t1℃时,所得溶液质量的大小关系为:甲<乙
D.t2℃,甲、乙两物质的饱和溶液分别降温到t1℃时,所得溶液中溶质质量分数的大小关系是:甲>乙.
【答案】(1)①CO2;②NaCl;③CH4;④Fe2O3 (2)A (3)B (4)ACD
【解析】
试题分析:(1)①干冰是固态的二氧化碳,其化学式是CO2;
②厨房中常备,可用作调味剂的是氯化钠,其化学式是NaCl;
③天然气的主要成分是甲烷,其化学式为CH4;
④赤铁矿的主要成分是氧化铁,其化学式是Fe2O3;
故答案为(1)①CO2;②NaCl;③CH4;④Fe2O3;
(2)A、图中四个分子构成相同,为同种物质的分子,该图所示物质为纯净物;每个分子由不同种原子构成,为化合物的分子;故A图所示物质为化合物;故A正确;
B、图中四个分子构成相同,为同种物质的分子,图所示物质为纯净物;而每个分子是由同种原子构成的单质分子,则该图所示物质为单质;故B不正确;
C、图中四种分子其中有两个分子构成相同,而其余两个分子构成不同,图中共有三种分子,图所示物质为混合物;故C不正确;
D、图中四个分子为两种构成不同的分子,为两种物质的分子,图示物质为化合物的混合物;故D不正确;
故选A;
(3)A、由元素周期表中提供的碘元素的部分信息及碘原子的结构示意图,可知碘的原子序数是53,因此核电荷数是53,故说法正确;
B、由碘原子的结构示意图,碘原子核外有五个电子层,最外层有7个电子,在化学反应中容易得到电子,故说法错误;
C、由汉语名称“碘”,可知其为非金属元素,故说法正确;
D、由元素周期表中提供的碘元素的部分信息及碘原子的结构示意图,可知碘的相对原子质量为126.9,故说法正确.
故选B;
(4)A、根据甲、乙两固体物质的溶解度曲线图可知,随着温度的升高,甲的溶解度增大,乙的溶解度减小,说法正确;
B、根据甲、乙两固体物质的溶解度曲线图可知,t1℃时,甲的溶解度是20g,即100g水中最多溶解20g甲,因此30g甲加入到50g水中最多溶解10g,可得60g溶液,故说法错误;
C、降低温度甲的溶解度减小析出晶体,乙的溶解度增大,不会析出晶体,所以t2℃时等质量的甲、乙两物质的饱和溶液分别降温到t1℃时,所得溶液质量的大小关系为:甲<乙,说法正确;
D、t2℃时,将甲、乙两物质的溶解度甲大于乙,所以该温度下甲乙的饱和溶液溶质质量分数也是甲大于乙;降低温度甲的溶解度减小析出晶体,溶质质量分数减小,乙的溶解度增大,但不会析出晶体所以溶液的溶质质量分数不变;降温到t1℃甲仍是饱和溶液,溶质质
量分数=×100%;温度从t2℃降温到t1℃时乙不饱和,溶质质量分数小于×100%,t1℃时甲乙的溶解度相等,所以得出该温度时所得溶液溶质质量分
数甲大于乙,故说法正确.
故选ACD.
考点:化学式的书写及意义;固体溶解度曲线及其作用;单质和化合物的判别;原子结构示意图与离子结构示意图;元素周期表的特点及其应用.
点评:本题难度不大,熟练掌握常见物质的性质、用途、组成及化学式的书写、物质的分类以及溶解度曲线的相关知识是正确解答此类题的关键所在.
10.某工厂用电解饱和食盐水的方法生产氯气、烧碱、氢气等化工产品(反应的化学方程式:2NaCl+2H2O通电2NaOH+H2↑+Cl2↑),这种工业称为“氯碱工业”。某研究性学习小组对该厂生产的烧碱样品进行如下探究。
I.定性探究
(提出问题)烧碱样品中可能含有哪些杂质?
(猜想)猜想一:可能含有Na2CO3,作出此猜想的依据是(用化学方程式表示)。
猜想二:可能含有NaCl,作出此猜想的依据是(用简洁的文字表述)。
(设计实验)
实验步骤实验现象解释或结论
①取适量烧碱样品置于
试管中,加水溶解,并
用手触摸试管外壁。
试管外壁发热原因是
②向①所得的溶液中逐
滴加入稀硝酸至过量
一开始无明显现象,一段
时间后产生能使澄清石灰
水变浑浊的气体。
样品中含有的杂质是
③向②所得的溶液中滴
加几滴硝酸银溶液
产生白色沉淀样品中还含有的杂质是
(交流与讨论)小明同学提出:“上述实验中稀硝酸也可以用稀盐酸代替”。你认为他的观点
(填“正确”或“不正确”)。
II.定量探究
(提出问题)烧碱样品中氢氧化钠的质量分数是多少呢?
(设计实验)小婉同学设计探究方案后进行实验并测得数据如下:
请你利用小婉同学测得的数据计算烧碱样品中氢氧化钠的质量分数(请列出计算过程)。(交流与反思)小强同学认为小婉同学设计的探究方案不够严密,其理由是:
(1)探究方案中未考虑氢氧化钠的吸水性。
(2)探究方案中因缺少(填操作名称),导致测得的氢氧化钠的质量分数偏小。【答案】2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O
氢氧化钠从电解后的溶液中析出时有少量未反应的氯化钠同时析出
氢氧化钠固体溶于水放热;碳酸钠;氯化钠;不正确
91.5% 洗涤
【解析】
(1)二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,因此可能有碳酸钠;氯化钠可能没有全部反应,因此可能有氯化钠;
(2)加水溶解,试管外壁发热,原因是氢氧化钠固体溶于水放热;向①所得的溶液中逐渐加入稀硝酸至过量,一开始无明显现象,一段时间后产生能使澄清石灰水浑浊的气体,因此样品中含有的杂质是碳酸钠;向②所得的溶液中滴加几滴硝酸银溶液,产生白色沉淀氯化银,说明样品中还含有的杂质是氯化钠;上述实验中稀硝酸不可以用稀盐酸代替,因为盐酸中有氯离子,影响氯化钠中氯离子的检验.
解:设20g样品中含Na2CO3的质量为x,NaCl的质量为y。
Na2CO3+2HCl====2NaCl+H2O+CO2↑ NaCl+AgNO3====AgCl↓+NaNO3
106 44 58.5 143.5
x0.22g y2.87g
x=0.53g(1分) y=1.17g
氢氧化钠的质量分数=
答:样品中氢氧化钠的质量分数为91.5%
洗涤