湖南省怀化市五年(2018-2022)中考化学真题分题型分层汇编-05实验探究题&计算题&流程题
展开湖南省怀化市五年(2018-2022)中考化学真题分题型分层汇编
05实验探究题&计算题&流程题
一.药品是否变质的探究(共1小题)
1.(2020•怀化)化学老师交给某研究性学习小组一个任务:测定实验室里一瓶久置的NaOH固体是否变质。该小组的同学进行了如下实验探究:
【提出问题】
猜想Ⅰ:没变质,全部是 ;
猜想Ⅱ:部分变质,既含有NaOH又含有Na2CO3;
猜想Ⅲ:完全变质,全部是Na2CO3。
【查阅资料】
i.已知信息:BaCl2+Na2CO3═2NaCl+BaCO3↓
ⅱ.部分盐溶液在常温下的pH如下:
稀溶液
NaCl
Na2CO3
BaCl2
pH
等于7
大于7
等于7
【设计方案并进行实验】
请你与他们一起共同完成,并回答所给问题:
实验步骤
实验现象
实验结论
①称取上述氢氧化钠固体样品10.00g溶于50mL水配成溶液,向溶液中滴加氯化钡溶液至过量,充分反应,静置
说明久置固体中,一定含有Na2CO3
②用 蘸取少量①中充分反应后的上层清液滴在一小块pH试纸上,与 比较,测出pH
pH=11
说明久置固体中,还一定含有 (填化学式)
滴加过量BaCl2溶液的目的是 。
【实验结论】通过实验,说明上述猜想中 (填“猜想Ⅰ”、“猜想Ⅱ”或“猜想Ⅲ”)是正确的。
【拓展】该小组同学为测定出该NaOH固体的变质程度,继续将上述白色沉淀过滤、洗净、干燥,称得其质量为9.85g,则原试剂中NaOH的质量分数为 (假定试剂中无其他杂质,忽略实验损耗)。
【反思】久置氢氧化钠变质的原因是 (用化学方程式表示)。
【提升】能否通过取适量试剂溶于水,然后滴加酚酞的方法作出判断: (填“能”或“不能”),理由是 。
二.燃烧的条件与灭火原理探究(共1小题)
2.(2019•怀化)用如图装置在相应条件下完成下列实验
(1)探究燃烧条件:B盛木炭粉。
①由A处通N2一段时间后,加热B,B、C无明显变化。
②待B冷却至室温,由A处通入O2一段时间,B、C无明显变化。
③由A处继续通入O2,加热B,木炭粉燃烧,C中溶液变浑浊。
结论:由①、③可知燃烧需要 ;由②、③可知燃烧需要 。
(2)探究CO与金属氧化物反应:B盛金属氧化物。
I、模拟工业炼铁:A处通CO,B盛Fe2O3粉末,B处下方放酒精喷灯,D处放酒精灯。
实验:在A处通入CO时,应立即点燃 处(填“B”或“D”)酒精(喷)灯。在B处加热一段时间后可观察到的现象是 。
II、探究金属氧化物的组成:A处通CO,B盛金属氧化物,B处下方放酒精喷灯、D处放酒精灯。
已知:CuO、Fe3O4均为黑色物质,B中所盛粉末:CuO或Fe3O4或两者混合物。
实验:同Ⅰ操作、B中可观察到既有红色固体生成,又有黑色固体生成。
实验结论(定性):该黑色粉末为 。
定量分析:经测定反应前B重180克,完全反应后B重170.4克。将反应后B中固体全部加入到足量的稀硫酸中,完全反应后经过滤、洗涤、干燥,测得剩余固体12.8克。
实验结论(定量):m(CuO):m(Fe3O4)= (写最简整数比)。
三.实验探究物质的组成成分以及含量(共2小题)
3.(2022•怀化)网红产品自嗨锅和自热米饭深受年轻人喜欢。自嗨锅内有一个发热包,加水后即可加热食物,持续时间长达2小时。怀化某中学化学兴趣小组对发热包非常感兴趣,在学校化学实验室对其成分进行探究。
【查阅资料】
a.发热包内的粉末主要由生石灰、铁粉、铝粉、碳粉、氯化钠等组成;
b.铝是一种两性金属,与强酸、强碱溶液反应都能生成H2;
c.AgCl是既不溶于水又不溶于酸的白色沉淀。
【实验探究】为确认发热包中各种成分的存在,兴趣小组的同学们设计了实验方案并进行操作。
步骤
实验操作
实验现象
实验结论
一
取部分粉末,将磁铁靠近
发现有黑色物质被磁铁吸引
成分中有(1)
二
将磁铁充分吸附后的剩余粉末分成两份,其中一份加水溶解,过滤,取滤液测pH
pH试纸变蓝紫色
pH(2) 7成分中有生石灰
三
取少量滤液于试管中,先加入过量稀硝酸,再加入少量(3) 溶液
生成白色沉淀
成分中有(4)
四
将另一份粉末放入烧杯,加入适量NaOH溶液
(5)
成分中有铝粉
五
将步骤二中过滤得到的滤渣放入硬质玻璃管中(6) ,将产生的气体通入澄清石灰水
石灰水变浑浊
成分中有碳粉
【实验反思】生石灰与水反应放出的热量是发热包主要的热量来源,该反应的化学方程式为(7) ;自嗨锅注入冷水后可以升温至150℃以上,而蒸汽的温度可达到200℃,反应过程中还会产生大量的气体,操作不当很有可能引发爆炸。用完后的发热包按(8) (填“厨余垃圾”、“可回收垃圾”或“其它垃圾”)分类处理。
4.(2021•怀化)为了培养学生的创新精神和实践能力,落实素质教育,近年来,怀化市大力推进实验教学,于2021年五月举行初中毕业考试实验操作考查。兴趣小组在学校的实验室进行【粗盐的提纯】实验,邀请你一起完成。
Ⅰ.溶解
Ⅱ.过滤
过滤时玻璃棒的作用是 。
小李同学对过滤后滤液的成分产生了浓厚的兴趣。
【查阅资料】
a.粗盐中除含泥沙等难溶性杂质外还含有CaCl2、MgCl2、Na2SO4等可溶性杂质。
b.BaSO4不溶于水、不溶于酸。
【设计实验方案并进行实验】为确认滤液中CaCl2、MgCl2、Na2SO4的存在,小李利用实验台上的NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液进行以下实验探究。
实验操作
实验现象
实验结论
①往上述所得的滤液中加入足量的NaOH溶液,充分反应,静置,过滤
滤液中含有MgCl2
②往上述①的滤液中滴加足量的 ,充分反应,静置,过滤
滤液中含有CaCl2
③往上述②的滤液中加入足量的 ,充分反应,静置,过滤
有白色沉淀生成
滤液中含有Na2SO4.
【实验反思】小宇同学认为实验③不够严谨,理由是 。老师告诉同学们,可在实验③所得的沉淀中加入足量的 (填“盐酸”或“稀硫酸”),观察到有气泡产生且有部分沉淀未溶解,则可验证Na2SO4的存在。
【实验结论】小组同学在老师的帮助下将上述杂质除去,然后将除杂后的滤液置于蒸发皿进行蒸发结晶,当观察到 ,就停止加热,利用余热蒸干。小李高兴的宣布:我们得到了纯净的氯化钠。
【实验拓展】小李欲通过计算检验氯化钠样品中是否含有氯化镁,取样品ag,充分溶解,滴加硝酸银溶液至不再产生沉淀为止。当产生沉淀的质量不等于 g(用含a的代数式表示)时,则含有氯化镁。
四.常用气体的发生装置和收集装置与选取方法(共5小题)
5.(2022•怀化)如图是初中化学中常用的实验装置,请回答下列问题。
(1)写出A装置中仪器①的名称 。
(2)若用高锰酸钾制取一瓶纯净的氧气,应选择的发生装置是 ,收集装置是 ,该反应的化学方程式是 ;用制得的氧气做铁丝燃烧的实验,集气瓶中要留少量水的原因是 。
(3)实验室制取CO2,应选择的发生装置是 ,收集装置是 ,检验CO2是否收集满的操作是 。
(4)将收集到的CO2通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊,该反应的化学方程式是 。
6.(2021•怀化)如图是初中化学常用的实验装置,请回答下列问题。
(1)仪器a的名称是 。
(2)实验室里可选择装置A用于制备氧气,写出该反应的化学方程式 ;如图F,用制得的氧气做硫燃烧的实验,集气瓶要留少量水的作用是 。
(3)实验室制取CO2应选择的装置组合为 ,选择此发生装置的突出优点是 ;检验CO2是否收集满的操作为 。
(4)如图G装置在化学中有“万能瓶”的美称。若用该装置收集H2,则H2从 端进入;若用排水法收集H2,将装置装满水,则H2从 端进入。
7.(2020•怀化)利用下列装置进行实验,请你参与并回答:
(1)仪器①的名称是 。
(2)若用高锰酸钾制氧气,A中试管内还需塞上一团 ;该反应的化学方程式为 。写出检验A装置气密性的一种方法 。收集氧气可选 (填字母序号)装置;检验氧气是否收满的方法是 。
(3)实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,可选用的装置是 (填字母序号);对应化学方程式为 。通常用 (填“澄清石灰水”或“氢氧化钠稀溶液”)来检验二氧化碳。
8.(2019•怀化)根据下列装置进行实验,请你参与并回答:
(1)仪器①的名称是 。
(2)写出实验室用A制氧气的化学方程式 ;收集氧气的装置可选 (填字母序号),理由是 。
(3)实验室制取二氧化碳,可选用的发生装置是 (填字母序号);若用装置C收集二氧化碳气体,气体由 (填“a”或“b”)端进入;检验二氧化碳是否收满的方法是 。
9.(2018•怀化)根据下列装置,结合所学化学知识,回答下列问题。
(1)仪器①的名称是 。
(2)若用氯酸钾和二氧化锰混合加热制备并收集干燥的氧气,你应选择 装置组合(填序号),该反应的化学方程式为 ;其中二氧化锰是该反应的 。
(3)某同学用石灰石与稀盐酸反应制取气体,他应该选择的发生装置为 (填序号),他想知道该气体是否是二氧化碳,正确的检验方法是 。
A.将该气体通入澄清石灰水观察是否变浑浊
B.将燃着的小木条放在导管口看是否熄灭
(4)某同学用F装置收集氢气。他应该将氢气的发生装置与F装置的 端相连(填“a”或“b”),请你分析能用F装置收集氢气的原因 。
五.中和反应及其应用(共1小题)
10.(2018•怀化)某化学兴趣小组同学,用盐酸和氢氧化钠进行“酸碱中和反应”的探究,进行一段时间后发现没有明显变化,询问老师才知道忘记滴加指示剂。因此,他们停止实验,并在老师的指导下对烧杯内的溶液中的溶质的成分进行探究。
【提出问题】该烧杯内的溶质是什么?
【猜想假设】猜想一:NaCl猜想二:NaCl和HCl
猜想三:NaCl和NaOH猜想四:NaCl、NaOH和HCl
同学们讨论后一致认为猜想四不合理,请你说出不合理的理由 (用化学方程式表示)。
【查阅资料】NaCl溶液呈中性。
【实验探究】兴趣小组甲、乙、丙三位同学分别设计了如下的实验方案,请你帮助他们完成实验报告的相关内容。
实验方案
实验现象
实验结论
甲同学取少量烧杯内的溶液于试管中,滴入酚酞试液
溶液无变化
猜想一成立
乙同学另取少量烧杯内的溶液于试管中,加入 。
有气泡生成
猜想二成立
丙同学另取少量烧杯内的溶液于试管中,滴加适量的CuSO4溶液
没有蓝色沉淀产生
猜想 不成立
【评价反思】老师看了甲、乙、丙三位同学的实验报告,指出甲同学的实验结论不准确,请你分析甲同学实验结论不准确的原因: 。
【得出结论】猜想二成立
【拓展延伸】某同学在进行酸碱中和滴定实验时,测得溶液的pH变化如下图1所示,请回答下列问题:
(1)由图1可知,该同学实验操作是 。
A.将盐酸滴入氢氧化钠溶液中
B.将氢氧化钠溶液滴入盐酸中
(2)由图1可知,在b点处溶液中溶质是 。
(3)图2为盐酸和氢氧化钠溶液反应的微观过程,从微粒的角度分析,此反应的微观实质 (合理答案即可)。
六.物质的鉴别、推断(共1小题)
11.(2018•怀化)已知A、B、C、D是初中化学常见的四种不同类别的化合物,A为人体胃液中的酸,农业上B常用于改良酸性土壤,B与C反应常用于工业上制烧碱,D含量过多会导致温室效应加剧。它们相互反应及转化关系如图。(“﹣”表示相互之间能发生反应,“→”物质之间存在转化关系,部分反应物和生成物略去)请回答下列问题:
(1)A物质的一种用途
(2)D的化学式 ;B的俗名是
(3)B与C反应的化学方程式是 ,该反应的基本反应类型 。
(4)B与D反应的化学方程式是 ;
(5)我们中学生是传播“低碳”理念,倡导“低碳”生活的先行者,请你提出一条“低碳”生活的具体做法: 。
七.物质的相互转化和制备(共4小题)
12.(2022•怀化)钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料,它们具有很多优良的性能,尤其是抗腐蚀性能突出,被广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通信设备等。以钛铁矿(主要成分是FeTiO3)为原料制TiO2,再由TiO2制金属Ti的工艺流程如图:
(1)清洁能源甲醇(CH3OH)属于 (填“有机化合物”或“无机化合物”)。
(2)物质A是一种有毒的可燃性气体,化学式为 。
(3)电解饱和NaCl溶液的化学方程式为 。
(4)在高温和氩气条件下,金属镁和TiCl4发生置换反应可生成Ti,该反应的化学方程式为 ;氩气能做保护气的原因是 。
13.(2021•怀化)在实际生产中,常采用足量NaOH溶液来“捕捉”(吸收)CO2,部分流程图如图。
(1)大量CO2直接排放到空气中会导致 的加剧,破坏人类生存的环境。捕捉室内反应的化学方程式为 。
(2)操作①的名称 ,所用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。
(3)往纯碱溶液中加入X溶液,得到NaOH溶液和CaCO3,X的化学式是 。
(4)整个流程中可以循环使用的物质是 。
(5)若要确认“捕捉”后的气体中CO2含量已经降得很低,先分别取一瓶“捕捉”前和一瓶“捕捉”后的气体,接下来的实验操作是 。
14.(2020•怀化)某种手机电路板主要含有Fe、Cu、Ag(银)、Ni(镍)等金属及非金属基材,如图是某工厂回收金属铜的工艺流程图。已知:2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O。
(1)电路板不直接焚烧而采取热风处理的主要目的是 。
(2)操作①的名称是 。
(3)写出滤液③与铁粉反应的化学方程式 。
(4)Fe、Cu、Ag、Ni在溶液中的金属活动性顺序由强到弱依次为 。
(5)写出⑤得到纯铜的一种方法 。
15.(2019•怀化)废旧电路板中主要含有塑料、铜和锡(Sn)等,为实现对锡的绿色回收,设计如下工艺流程:
已知:Sn+SnCl4═2SnCl2
(1)塑料属于 (填“有机物”或“无机物”)。
(2)SnCl2中锡元素的化合价是 。
(3)铜的金属活动性比锡的 (填“强”或“弱”);固体A中一定含有的金属元素是 。
(4)写出步骤②发生反应的化学方程式 ,其反应类型是 。
(5)相比于直接焚烧废旧电路板回收金属,该工艺的主要优点是 (回答一点)。
八.相对分子质量的概念及其计算(共1小题)
16.(2019•怀化)糖类是人类食物的重要成分,在人体组织里,葡萄糖(C6H12O6)在酶的催化作用下经缓慢氧化转变成CO2和H2O,同时放出能量(已知每克葡萄糖放出约16kJ的能量)。请回答:
(1)葡萄糖的相对分子质量为 。
(2)葡萄糖分子中碳、氢、氧原子数目比为 (写最简整数比)。
(3)一般人每行走1km,大约需消耗170kJ的能量。假设这些能量全部来自葡萄糖,请问:小明同学步行5km,大约需消耗 克(取整数)葡萄糖。
九.元素质量比的计算(共1小题)
17.(2018•怀化)如图为某品牌过氧化氢溶液说明书,用该品牌过氧化氢溶液配制600g10%的过氧化氢溶液用于消毒,请回答下列问题:
(1)溶质(H2O2)的相对分子质量 。
(2)溶质(H2O2)中氢、氧元素质量比为 。
(3)600g10%的过氧化氢溶液中含有 g溶质,配制时需要加入 g水进行稀释。
一十.根据化学反应方程式的计算(共5小题)
18.(2022•怀化)取氯化钙和稀盐酸的混合溶液92.2g,向其中逐滴加入碳酸钠溶液,所得数据如图所示,请回答:
(1)当混合溶液中稀盐酸完全反应时,生成二氧化碳 g。
(2)当滴加80g碳酸钠溶液时,所得溶液中的溶质是 、 (填化学式)。
(3)当滴加120g碳酸钠溶液时,所得溶液中氯化钠的质量分数是多少?(计算结果精确到0.1%)
19.(2021•怀化)某化学兴趣小组的同学为测定假黄金(铜锌合金)中锌的质量,取20克假黄金置于烧杯中,取120克稀盐酸,分6次加入,充分反应,实验数据如下:
实验次序
1
2
3
4
5
6
加入稀盐酸的质量/g
20
20
20
20
20
20
剩余固体的质量/g
18.7
17.4
m
14.8
13.5
13.5
请回答:
(1)表中m= 。
(2)假黄金(铜锌合金)中锌的质量是 g。
(3)所用稀盐酸中溶质的质量分数是多少?(写出计算过程)
20.(2020•怀化)随着人类现代化程度迅速提高,温室气体(CO2)排放日益增加,为降低温室气体含量,科学家正在研究一种新型的“人造树叶”。假设每1升“人造树叶”每天可从空气中吸收二氧化碳880g并转化为乙醇(C2H5OH),对应化学方程式为2CO2+3H2OC2H5OH+3O2.请回答:
(1)写出该研究的一点意义 。
(2)若每天一棵树平均可吸收44g CO2,则一升“人造树叶”一天吸收的CO2相当于 棵树吸收的CO2。
(3)1升“人造树叶”工作一个月(按30天计)可得到乙醇多少克?(写出计算过程)。
21.(2019•怀化)取NaOH和NaCl的混合物3.63克放入烧杯中,加水溶解配制成70克溶液。向该溶液滴加溶质质量分数为7.3%的稀盐酸,测得溶液pH与滴入稀盐酸的质量关系如图所示。
(1)当滴入稀盐酸的质量为11.2克时,溶液的pH 7(填“>”、“<”或“=”);此时溶液中的溶质是 (填化学式)。
(2)当pH=7时,计算该溶液中溶质的质量分数。(写出计算过程)
22.(2018•怀化)某课外兴趣小组为了测定当地石灰石中CaCO3的质量分数,取25g石灰石样品,粉碎后,将100g一定质量分数的稀盐酸分5次加入到该样品中,所测数据如下表所示(杂质不与稀盐酸反应,也不溶于水):
次数
一
二
三
四
五
加入稀盐酸的质量/g
20
20
20
20
20
产生气体的质量/g
2.2
4.4
6.6
8.8
8.8
(1)生成CO2的质量为 g;
(2)第 次恰好完全反应;
(3)求石灰石样品中CaCO3的质量分数。
参考答案与试题解析
一.药品是否变质的探究(共1小题)
1.(2020•怀化)化学老师交给某研究性学习小组一个任务:测定实验室里一瓶久置的NaOH固体是否变质。该小组的同学进行了如下实验探究:
【提出问题】
猜想Ⅰ:没变质,全部是 NaOH ;
猜想Ⅱ:部分变质,既含有NaOH又含有Na2CO3;
猜想Ⅲ:完全变质,全部是Na2CO3。
【查阅资料】
i.已知信息:BaCl2+Na2CO3═2NaCl+BaCO3↓
ⅱ.部分盐溶液在常温下的pH如下:
稀溶液
NaCl
Na2CO3
BaCl2
pH
等于7
大于7
等于7
【设计方案并进行实验】
请你与他们一起共同完成,并回答所给问题:
实验步骤
实验现象
实验结论
①称取上述氢氧化钠固体样品10.00g溶于50mL水配成溶液,向溶液中滴加氯化钡溶液至过量,充分反应,静置
有白色沉淀生成
说明久置固体中,一定含有Na2CO3
②用 玻璃棒 蘸取少量①中充分反应后的上层清液滴在一小块pH试纸上,与 标准比色卡 比较,测出pH
pH=11
说明久置固体中,还一定含有 NaOH (填化学式)
滴加过量BaCl2溶液的目的是 检验碳酸钠并保证碳酸钠被全部去除,排除对氢氧化钠检验的干扰 。
【实验结论】通过实验,说明上述猜想中 Ⅱ (填“猜想Ⅰ”、“猜想Ⅱ”或“猜想Ⅲ”)是正确的。
【拓展】该小组同学为测定出该NaOH固体的变质程度,继续将上述白色沉淀过滤、洗净、干燥,称得其质量为9.85g,则原试剂中NaOH的质量分数为 47% (假定试剂中无其他杂质,忽略实验损耗)。
【反思】久置氢氧化钠变质的原因是 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O (用化学方程式表示)。
【提升】能否通过取适量试剂溶于水,然后滴加酚酞的方法作出判断: 不能 (填“能”或“不能”),理由是 碳酸钠和氢氧化钠的溶液都显碱性,都能使无色酚酞变红,无法确定组分 。
【解答】解:【提出问题】二氧化碳可与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,若不反应,则固体为氢氧化钠,若全部反应,则为碳酸钠,若部分反应,则为氢氧化钠和碳酸钠的混合物;
故答案为:NaOH。
【设计方案并进行实验】①实验结论含有碳酸钠,碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,所以可以看到白色沉淀生成;
故答案为:有白色沉淀生成。
②测定溶液pH试纸需要玻璃棒蘸取溶液,滴加到pH试纸上,与标准比色卡对比读出数值,测定pH=11,说明溶液显碱性,因此含有氢氧化钠;
故答案为:玻璃棒;标准比色卡;NaOH。
测定溶液pH时,若存在碳酸钠溶液,会影响结果判断,所以加入足量氯化钡溶液,可以去除全部的碳酸钠,之后测定pH就可以判断氢氧化钠是否存在;
故答案为:检验碳酸钠并保证碳酸钠被全部去除,排除对氢氧化钠检验的干扰。
【实验结论】根据①和②可以得出含有氢氧化钠和碳酸钠,因此猜想Ⅱ成立;
故答案为:Ⅱ。
【拓展】设含有碳酸钠质量为m,
Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl
106 197
m 9.85g
m=5.3g,所以氢氧化钠质量=10g﹣5.3g=4.7g,所以样品中氢氧化钠质量分数=;
故答案为:47%。
【反思】氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,书写化学方程式注意配平,所以为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
故答案为:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。
【提升】根据题目信息碳酸钠和氢氧化钠溶液都显碱性,都能使无色酚酞变红,因此无法判断物质组成;
故答案为:不能;碳酸钠和氢氧化钠的溶液都显碱性,都能使无色酚酞变红,无法确定组分。
二.燃烧的条件与灭火原理探究(共1小题)
2.(2019•怀化)用如图装置在相应条件下完成下列实验
(1)探究燃烧条件:B盛木炭粉。
①由A处通N2一段时间后,加热B,B、C无明显变化。
②待B冷却至室温,由A处通入O2一段时间,B、C无明显变化。
③由A处继续通入O2,加热B,木炭粉燃烧,C中溶液变浑浊。
结论:由①、③可知燃烧需要 与氧气接触 ;由②、③可知燃烧需要 温度达到着火点 。
(2)探究CO与金属氧化物反应:B盛金属氧化物。
I、模拟工业炼铁:A处通CO,B盛Fe2O3粉末,B处下方放酒精喷灯,D处放酒精灯。
实验:在A处通入CO时,应立即点燃 D 处(填“B”或“D”)酒精(喷)灯。在B处加热一段时间后可观察到的现象是 红棕色粉末逐渐变黑 。
II、探究金属氧化物的组成:A处通CO,B盛金属氧化物,B处下方放酒精喷灯、D处放酒精灯。
已知:CuO、Fe3O4均为黑色物质,B中所盛粉末:CuO或Fe3O4或两者混合物。
实验:同Ⅰ操作、B中可观察到既有红色固体生成,又有黑色固体生成。
实验结论(定性):该黑色粉末为 CuO和Fe3O4的混合物 。
定量分析:经测定反应前B重180克,完全反应后B重170.4克。将反应后B中固体全部加入到足量的稀硫酸中,完全反应后经过滤、洗涤、干燥,测得剩余固体12.8克。
实验结论(定量):m(CuO):m(Fe3O4)= 20:29 (写最简整数比)。
【解答】解:(1)①可燃物在氮气中加热不燃烧,③可燃物在氧气中加热燃烧,由①、③可知燃烧需要与氧气接触;②可燃物通入氧气未加热不燃烧,③可燃物通入氧气加热燃烧,由②、③可知燃烧需要温度达到着火点;
(2)Ⅰ、一氧化碳还原氧化铁实验中先通入一氧化碳排出装置内的空气再加热,在实验时要注意一氧化碳有毒,要点燃D处酒精灯进行尾气处理,故:在A处通入CO时,应立即点燃D处酒精灯;一氧化碳还原氧化铁实验现象为红棕色粉末逐渐变黑;
Ⅱ、实验结论:(定性)B中可观察到既有红色固体生成,证明生成了铜,故反应物中有氧化铜,又有黑色固体生成,证明有铁生成,反应物中有四氧化三铁,故黑色粉末是氧化铜和四氧化三铁的混合物;
实验结论:(定量)将反应后B中固体全部加入到足量的稀硫酸中,完全反应后经过滤、洗涤、干燥,测得剩余固体12.8克,这12.8g不与硫酸反应的固体是铜,根据铜的质量可求得氧化铜的质量=12.8g÷=16g;反应前B重180克,完全反应后B重170.4克,反应减少的质量为氧元素的质量=180g﹣170.4g=9.6g;氧化铜中氧元素的质量=16g×=3.2g,四氧化三铁中氧元素的质量=反应减少的氧元素质量﹣氧化铜中氧元素质量=9.6g﹣3.2g=6.4g;四氧化三铁的质量=6.4g÷=23.2g;故m(CuO):m(Fe3O4)=16g:23.2g=20:29;
故答案为:(1)与氧气接触;温度达到着火点;(2)Ⅰ、D;红棕色粉末逐渐变黑;Ⅱ、实验结论:(定性)CuO和Fe3O4的混合物;实验结论:(定量)20:29。
三.实验探究物质的组成成分以及含量(共2小题)
3.(2022•怀化)网红产品自嗨锅和自热米饭深受年轻人喜欢。自嗨锅内有一个发热包,加水后即可加热食物,持续时间长达2小时。怀化某中学化学兴趣小组对发热包非常感兴趣,在学校化学实验室对其成分进行探究。
【查阅资料】
a.发热包内的粉末主要由生石灰、铁粉、铝粉、碳粉、氯化钠等组成;
b.铝是一种两性金属,与强酸、强碱溶液反应都能生成H2;
c.AgCl是既不溶于水又不溶于酸的白色沉淀。
【实验探究】为确认发热包中各种成分的存在,兴趣小组的同学们设计了实验方案并进行操作。
步骤
实验操作
实验现象
实验结论
一
取部分粉末,将磁铁靠近
发现有黑色物质被磁铁吸引
成分中有(1) 铁粉
二
将磁铁充分吸附后的剩余粉末分成两份,其中一份加水溶解,过滤,取滤液测pH
pH试纸变蓝紫色
pH(2) > 7成分中有生石灰
三
取少量滤液于试管中,先加入过量稀硝酸,再加入少量(3) 硝酸银 溶液
生成白色沉淀
成分中有(4) 氯化钠
四
将另一份粉末放入烧杯,加入适量NaOH溶液
(5) 有气泡产生
成分中有铝粉
五
将步骤二中过滤得到的滤渣放入硬质玻璃管中(6) 加热 ,将产生的气体通入澄清石灰水
石灰水变浑浊
成分中有碳粉
【实验反思】生石灰与水反应放出的热量是发热包主要的热量来源,该反应的化学方程式为(7) CaO+H2O=Ca(OH)2 ;自嗨锅注入冷水后可以升温至150℃以上,而蒸汽的温度可达到200℃,反应过程中还会产生大量的气体,操作不当很有可能引发爆炸。用完后的发热包按(8) 其他垃圾 (填“厨余垃圾”、“可回收垃圾”或“其它垃圾”)分类处理。
【解答】解:【实验探究】步骤一:黑色粉末能被磁铁吸引,说明成分中含有铁粉,故答案为:铁粉;
步骤二:成分中含有氧化钙,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,其溶液pH>7,故答案为:>;
步骤三:取少量滤液于试管中,先加入过量稀硝酸,再加入少量硝酸银溶液,产生白色沉淀,说明成分中含有氯化钠,故答案为:硝酸银;氯化钠;
步骤四:成分中含有铝粉,加入适量氢氧化钠溶液后,铝和氢氧化钠反应,会有气泡产生,故答案为:有气泡产生;
步骤五:成分中有碳粉,碳粉燃烧生成的二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,则实验操作为加热,故答案为:加热;
【实验反思】氧化钙和水反应生成氢氧化钙,化学方程式为CaO+H2O=Ca(OH)2,用完后的发热包按其它垃圾处理,故答案为:CaO+H2O=Ca(OH)2;其它垃圾。
4.(2021•怀化)为了培养学生的创新精神和实践能力,落实素质教育,近年来,怀化市大力推进实验教学,于2021年五月举行初中毕业考试实验操作考查。兴趣小组在学校的实验室进行【粗盐的提纯】实验,邀请你一起完成。
Ⅰ.溶解
Ⅱ.过滤
过滤时玻璃棒的作用是 引流 。
小李同学对过滤后滤液的成分产生了浓厚的兴趣。
【查阅资料】
a.粗盐中除含泥沙等难溶性杂质外还含有CaCl2、MgCl2、Na2SO4等可溶性杂质。
b.BaSO4不溶于水、不溶于酸。
【设计实验方案并进行实验】为确认滤液中CaCl2、MgCl2、Na2SO4的存在,小李利用实验台上的NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液进行以下实验探究。
实验操作
实验现象
实验结论
①往上述所得的滤液中加入足量的NaOH溶液,充分反应,静置,过滤
产生白色沉淀
滤液中含有MgCl2
②往上述①的滤液中滴加足量的 碳酸钠溶液 ,充分反应,静置,过滤
产生白色沉淀
滤液中含有CaCl2
③往上述②的滤液中加入足量的 氯化钡溶液 ,充分反应,静置,过滤
有白色沉淀生成
滤液中含有Na2SO4.
【实验反思】小宇同学认为实验③不够严谨,理由是 过量的碳酸钠也能和氯化钡反应生成白色沉淀碳酸钡 。老师告诉同学们,可在实验③所得的沉淀中加入足量的 盐酸 (填“盐酸”或“稀硫酸”),观察到有气泡产生且有部分沉淀未溶解,则可验证Na2SO4的存在。
【实验结论】小组同学在老师的帮助下将上述杂质除去,然后将除杂后的滤液置于蒸发皿进行蒸发结晶,当观察到 出现较多固体时 ,就停止加热,利用余热蒸干。小李高兴的宣布:我们得到了纯净的氯化钠。
【实验拓展】小李欲通过计算检验氯化钠样品中是否含有氯化镁,取样品ag,充分溶解,滴加硝酸银溶液至不再产生沉淀为止。当产生沉淀的质量不等于 g(用含a的代数式表示)时,则含有氯化镁。
【解答】解:过滤时玻璃棒的作用是引流。
故填:引流。
【设计实验方案并进行实验】
实验操作
实验现象
实验结论
①往上述所得的滤液中加入足量的NaOH溶液,充分反应,静置,过滤
产生白色沉淀(氢氧化钠和氯化镁反应生成白色沉淀氢氧化镁)
滤液中含有MgCl2
②往上述①的滤液中滴加足量的碳酸钠溶液,充分反应,静置,过滤
产生白色沉淀(碳酸钠和氯化钙反应生成白色沉淀碳酸钙)
滤液中含有CaCl2
③往上述②的滤液中加入足量的氯化钡溶液,充分反应,静置,过滤
有白色沉淀生成
滤液中含有Na2SO4.
故填:产生白色沉淀;碳酸钠溶液;产生白色沉淀;氯化钡溶液。
【实验反思】
小宇同学认为实验③不够严谨,理由是过量的碳酸钠也能和氯化钡反应生成白色沉淀碳酸钡;
老师告诉同学们,可在实验③所得的沉淀中加入足量的盐酸,观察到有气泡产生且有部分沉淀未溶解,是因为碳酸钡能和盐酸反应生成氯化钡、水和二氧化碳,硫酸钡不能和盐酸反应,则可验证Na2SO4的存在。
故填:过量的碳酸钠也能和氯化钡反应生成白色沉淀碳酸钡;盐酸。
【实验结论】
小组同学在老师的帮助下将上述杂质除去,然后将除杂后的滤液置于蒸发皿进行蒸发结晶,当观察到出现较多固体时,就停止加热,利用余热蒸干。
故填:出现较多固体时。
【实验拓展】
设ag氯化钠和硝酸银反应生成氯化银质量为x,
NaCl+AgNO3═AgCl↓+NaNO3,
58.5 143.5
ag x
=,
x=g,
当产生沉淀的质量不等于g时,则含有氯化镁。
故填:。
四.常用气体的发生装置和收集装置与选取方法(共5小题)
5.(2022•怀化)如图是初中化学中常用的实验装置,请回答下列问题。
(1)写出A装置中仪器①的名称 试管 。
(2)若用高锰酸钾制取一瓶纯净的氧气,应选择的发生装置是 A ,收集装置是 D ,该反应的化学方程式是 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ ;用制得的氧气做铁丝燃烧的实验,集气瓶中要留少量水的原因是 防止高温生成物溅落,炸裂瓶底 。
(3)实验室制取CO2,应选择的发生装置是 B ,收集装置是 C ,检验CO2是否收集满的操作是 将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,说明二氧化碳已集满 。
(4)将收集到的CO2通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊,该反应的化学方程式是 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 。
【解答】解:(1)A装置中仪器①的名称是试管;故答案为:试管;
(2)如果用高锰酸钾制氧气就需要加热,发生装置选择A,高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;氧气的密度比空气的密度大,不易溶于水,因此能用向上排空气法和排水法收集,排水法收集的氧气比较纯净;用制得的氧气做铁丝燃烧的实验,集气瓶中要留少量水的原因是防止高温生成物溅落,炸裂瓶底;故答案为:A;D;2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;防止高温生成物溅落,炸裂瓶底;
(3)实验室利用石灰石或大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳,反应物是固体和液体,反应条件是常温,因此采用B作为发生装置,二氧化碳的密度大于空气密度,能溶于水,采用C进行收集,二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,验满的操作是将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,说明二氧化碳已集满;故答案为:B;C;将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,说明二氧化碳已集满;
(4)二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;故答案为:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。
6.(2021•怀化)如图是初中化学常用的实验装置,请回答下列问题。
(1)仪器a的名称是 酒精灯 。
(2)实验室里可选择装置A用于制备氧气,写出该反应的化学方程式 2KClO32KCl+3O2↑ ;如图F,用制得的氧气做硫燃烧的实验,集气瓶要留少量水的作用是 吸收反应生成的二氧化硫,防止污染环境 。
(3)实验室制取CO2应选择的装置组合为 BC ,选择此发生装置的突出优点是 能够控制反应速率 ;检验CO2是否收集满的操作为 把燃烧的木条放在集气瓶口,如果燃烧的木条熄灭,说明已经收集满 。
(4)如图G装置在化学中有“万能瓶”的美称。若用该装置收集H2,则H2从 b 端进入;若用排水法收集H2,将装置装满水,则H2从 b 端进入。
【解答】解:(1)仪器a的名称是酒精灯。
故填:酒精灯。
(2)实验室里可选择装置A用于制备氧气,试管口没有塞一团棉花,应该是利用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,该反应的化学方程式:2KClO32KCl+3O2↑;
如图F,用制得的氧气做硫燃烧的实验,集气瓶要留少量水的作用是吸收反应生成的二氧化硫,防止污染环境。
故填:2KClO32KCl+3O2↑;吸收反应生成的二氧化硫,防止污染环境。
(3)实验室制取CO2应选择的装置组合为BC,选择此发生装置的突出优点是能够控制反应速率;检验CO2是否收集满的操作:把燃烧的木条放在集气瓶口,如果燃烧的木条熄灭,说明已经收集满。
故填:BC;能够控制反应速率;把燃烧的木条放在集气瓶口,如果燃烧的木条熄灭,说明已经收集满。
(4)若用该装置收集H2,氢气密度比空气小,则H2从b端进入;若用排水法收集H2,将装置装满水,则H2从b端进入。
故填:b;b。
7.(2020•怀化)利用下列装置进行实验,请你参与并回答:
(1)仪器①的名称是 长颈漏斗 。
(2)若用高锰酸钾制氧气,A中试管内还需塞上一团 棉花 ;该反应的化学方程式为 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 。写出检验A装置气密性的一种方法 组装好仪器,把导管的一端放入水中,用手紧握试管,水中的导管口有气泡冒出,证明装置的气密性良好 。收集氧气可选 C或E (填字母序号)装置;检验氧气是否收满的方法是 把带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃则集满 。
(3)实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,可选用的装置是 BE (填字母序号);对应化学方程式为 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 。通常用 澄清石灰水 (填“澄清石灰水”或“氢氧化钠稀溶液”)来检验二氧化碳。
【解答】解:(1)仪器①的名称是长颈漏斗;
(2)为了防止高锰酸钾粉末在加热时随气流进入导管,要在试管口放一团棉花;高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;检验A装置气密性的方法是:组装好仪器,把导管的一端放入水中,用手紧握试管,水中的导管口有气泡冒出,证明装置的气密性良好;因为氧气的密度比空气略大,不易溶于水,可选用装置C或E收集;氧气的密度比空气略大,具有助燃性,用排水法收集时的验满方法是:把带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃则集满;
(3)实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,属于固、液常温型,适合用装置B作发生装置;二氧化碳的密度比空气大,能溶于水,可用装置E收集;碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;二氧化碳能和氢氧化钙反应生成不溶于水的白色沉淀碳酸钙和水,通常用澄清石灰水来检验二氧化碳。
故答案为:
(1)长颈漏斗;
(2)棉花;2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;组装好仪器,把导管的一端放入水中,用手紧握试管,水中的导管口有气泡冒出,证明装置的气密性良好;C或E;把带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃则集满;
(3)BE;澄清石灰水。
8.(2019•怀化)根据下列装置进行实验,请你参与并回答:
(1)仪器①的名称是 试管 。
(2)写出实验室用A制氧气的化学方程式 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ ;收集氧气的装置可选 D或E (填字母序号),理由是 氧气的密度比空气大,不易溶于水 。
(3)实验室制取二氧化碳,可选用的发生装置是 B (填字母序号);若用装置C收集二氧化碳气体,气体由 a (填“a”或“b”)端进入;检验二氧化碳是否收满的方法是 把燃着的木条放在b导管口处,如果木条熄灭,则集满 。
【解答】解(1)仪器①的名称是试管;
(2)装置A有酒精灯且试管口有棉花,适合用加热高锰酸钾制取氧气,化学方程式为:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;氧气的密度比空气大,可选D进行收集,氧气不易溶于水可选E收集;
(3)实验室常用石灰石(或大理石)和稀盐酸反应制取二氧化碳,可选用B作发生装置;二氧化碳的密度比空气大,可用向上排空气法收集,若用装置C收集二氧化碳气体,气体由a端进入;把燃着的木条放在b导管口处,如果木条熄灭,则集满。
故答案为:
(1)试管;
(2)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ D或E 氧气的密度比空气大,不易溶于水;
(3)B a 把燃着的木条放在b导管口处,如果木条熄灭,则集满。
9.(2018•怀化)根据下列装置,结合所学化学知识,回答下列问题。
(1)仪器①的名称是 试管 。
(2)若用氯酸钾和二氧化锰混合加热制备并收集干燥的氧气,你应选择 AD 装置组合(填序号),该反应的化学方程式为 2KClO32KCl+3O2↑ ;其中二氧化锰是该反应的 催化剂 。
(3)某同学用石灰石与稀盐酸反应制取气体,他应该选择的发生装置为 B (填序号),他想知道该气体是否是二氧化碳,正确的检验方法是 A 。
A.将该气体通入澄清石灰水观察是否变浑浊
B.将燃着的小木条放在导管口看是否熄灭
(4)某同学用F装置收集氢气。他应该将氢气的发生装置与F装置的 b 端相连(填“a”或“b”),请你分析能用F装置收集氢气的原因 氢气很难溶于水 。
【解答】解:(1)据图可以看出,仪器①是试管。
(2)用氯酸钾和二氧化锰混合加热制备并收集干燥的氧气,采用向上排空气法收集,故应选择 AD装置组合;该反应的化学方程式为 2KClO32KCl+3O2↑;其中二氧化锰是该反应的催化剂。
(3)用石灰石与稀盐酸反应制取气体,是固液常温型反应,故应该选择的发生装置为B,要想知道该气体是否是二氧化碳,正确的检验方法是将该气体通入澄清石灰水观察是否变浑浊;
(4)某用F装置收集氢气。需要将氢气的发生装置与F装置的b端相连,能用F装置收集氢气是因为氢气很难溶于水。
故答案为:(1)试管;
(2)AD;2KClO32KCl+3O2↑;催化剂;
(3)B; A;
(4)b; 氢气很难溶于水。
五.中和反应及其应用(共1小题)
10.(2018•怀化)某化学兴趣小组同学,用盐酸和氢氧化钠进行“酸碱中和反应”的探究,进行一段时间后发现没有明显变化,询问老师才知道忘记滴加指示剂。因此,他们停止实验,并在老师的指导下对烧杯内的溶液中的溶质的成分进行探究。
【提出问题】该烧杯内的溶质是什么?
【猜想假设】猜想一:NaCl猜想二:NaCl和HCl
猜想三:NaCl和NaOH猜想四:NaCl、NaOH和HCl
同学们讨论后一致认为猜想四不合理,请你说出不合理的理由 NaOH+HCl=NaCl+H2O (用化学方程式表示)。
【查阅资料】NaCl溶液呈中性。
【实验探究】兴趣小组甲、乙、丙三位同学分别设计了如下的实验方案,请你帮助他们完成实验报告的相关内容。
实验方案
实验现象
实验结论
甲同学取少量烧杯内的溶液于试管中,滴入酚酞试液
溶液无变化
猜想一成立
乙同学另取少量烧杯内的溶液于试管中,加入 碳酸钠溶液 。
有气泡生成
猜想二成立
丙同学另取少量烧杯内的溶液于试管中,滴加适量的CuSO4溶液
没有蓝色沉淀产生
猜想 三 不成立
【评价反思】老师看了甲、乙、丙三位同学的实验报告,指出甲同学的实验结论不准确,请你分析甲同学实验结论不准确的原因: 酚酞在酸性和中性溶液中均不变色 。
【得出结论】猜想二成立
【拓展延伸】某同学在进行酸碱中和滴定实验时,测得溶液的pH变化如下图1所示,请回答下列问题:
(1)由图1可知,该同学实验操作是 A 。
A.将盐酸滴入氢氧化钠溶液中
B.将氢氧化钠溶液滴入盐酸中
(2)由图1可知,在b点处溶液中溶质是 氯化钠 。
(3)图2为盐酸和氢氧化钠溶液反应的微观过程,从微粒的角度分析,此反应的微观实质 氢离子和氢氧根离子结合生成水分子 (合理答案即可)。
【解答】解:【猜想假设】
猜想一:恰好完全反应时溶质是NaCl;
猜想二:盐酸过量时溶质是NaCl和HCl;
猜想三:氢氧化钠过量时溶质是NaCl和NaOH;
猜想四:NaCl、NaOH和HCl;
同学们讨论后一致认为猜想四不合理,是因为氢氧化钠和盐酸不能共存,即盐酸能和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,反应的化学方程式为:NaOH+HCl=NaCl+H2O。
故填:NaOH+HCl=NaCl+H2O。
【实验探究】
甲同学取少量烧杯内的溶液于试管中,滴入酚酞试液,溶液不变色,说明溶液显中性或显酸性;
乙同学另取少量烧杯内的溶液于试管中,加入碳酸钠溶液,产生气泡,说明溶液中含有盐酸;
丙同学另取少量烧杯内的溶液于试管中,滴加适量的CuSO4溶液,不产生蓝色沉淀,说明溶液中不含有氢氧化钠,实验过程如下所示:
实验方案
实验现象
实验结论
甲同学取少量烧杯内的溶液于试管中,滴入酚酞试液
溶液无变化
猜想一成立
乙同学另取少量烧杯内的溶液于试管中,加入碳酸钠溶液
有气泡生成
猜想二成立
丙同学另取少量烧杯内的溶液于试管中,滴加适量的CuSO4溶液
没有蓝色沉淀产生
猜想三不成立
【评价反思】
甲同学实验结论不准确的原因:酚酞在酸性和中性溶液中均不变色,不能排除溶液中含有盐酸。
故填:酚酞在酸性和中性溶液中均不变色。
【拓展延伸】
(1)由图1可知,溶液pH由大于7逐渐减小至小于7,因此该同学实验操作是将盐酸滴入氢氧化钠溶液中。
故填:A。
(2)由图1可知,在b点处氢氧化钠和稀盐酸恰好完全反应,溶液中溶质是氯化钠。
故填:氯化钠。
(3)图2为盐酸和氢氧化钠溶液反应的微观过程,从微粒的角度分析,此反应的微观实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子。
故填:氢离子和氢氧根离子结合生成水分子。
六.物质的鉴别、推断(共1小题)
11.(2018•怀化)已知A、B、C、D是初中化学常见的四种不同类别的化合物,A为人体胃液中的酸,农业上B常用于改良酸性土壤,B与C反应常用于工业上制烧碱,D含量过多会导致温室效应加剧。它们相互反应及转化关系如图。(“﹣”表示相互之间能发生反应,“→”物质之间存在转化关系,部分反应物和生成物略去)请回答下列问题:
(1)A物质的一种用途 除铁锈、工业原料或制药等
(2)D的化学式 CO2 ;B的俗名是 熟石灰
(3)B与C反应的化学方程式是 Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH ,该反应的基本反应类型 复分解反应 。
(4)B与D反应的化学方程式是 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O ;
(5)我们中学生是传播“低碳”理念,倡导“低碳”生活的先行者,请你提出一条“低碳”生活的具体做法: 开发新能源,减少化石燃料的使用,植树造林等 。
【解答】解:(1)A、B、C、D是初中化学常见的四种不同类别的化合物,A为人体胃液中的酸,所以A是盐酸,农业上B常用于改良酸性土壤,所以B是氢氧化钙,B与C反应常用于工业上制烧碱,所以C是碳酸钠,D含量过多会导致温室效应加剧,所以D是二氧化碳,经过验证,推导正确,所以A物质的一种用途是:除铁锈、工业原料或制药等;
(2)D的化学式是CO2,B的俗名是:熟石灰;
(3)B与C的反应是碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,化学方程式是:Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO2↓+2NaOH,该反应的基本反应类型复分解反应;
(4)B与D的反应是二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式是:CO2+Ca(OH)2=CaCO2↓+H2O;
(5)我们中学生是传播“低碳”理念,倡导“低碳”生活的先行者,提出一条“低碳”生活的具体做法:开发新能源,减少化石燃料的使用,植树造林等。
故答案为:(1)除铁锈、工业原料或制药等;
(2)CO2,熟石灰或消石灰;
(3)Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH,复分解反应;
(4)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
(5)开发新能源,减少化石燃料的使用,植树造林等。
七.物质的相互转化和制备(共4小题)
12.(2022•怀化)钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料,它们具有很多优良的性能,尤其是抗腐蚀性能突出,被广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通信设备等。以钛铁矿(主要成分是FeTiO3)为原料制TiO2,再由TiO2制金属Ti的工艺流程如图:
(1)清洁能源甲醇(CH3OH)属于 有机化合物 (填“有机化合物”或“无机化合物”)。
(2)物质A是一种有毒的可燃性气体,化学式为 CO 。
(3)电解饱和NaCl溶液的化学方程式为 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ 。
(4)在高温和氩气条件下,金属镁和TiCl4发生置换反应可生成Ti,该反应的化学方程式为 2Mg+TiCl42MgCl2+Ti ;氩气能做保护气的原因是 化学性质很不活泼 。
【解答】解:(1)甲醇(CH3OH)是含碳元素的化合物,属于有机化合物。
(2)物质A是一种有毒的可燃性气体,是焦炭、Cl2和TiO2反应生成的,生成物之一是TiCl4,由质量守恒定律,反应前后元素种类不变,则物质A是CO。
(3)电解饱和NaCl溶液生成氯气、氢气和氢氧化钠,反应的化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。
(4)在高温和氩气条件下,金属镁和TiCl4发生置换反应可生成Ti,同时生成氯化镁,反应的化学方程式为2Mg+TiCl42MgCl2+Ti。
氩气能做保护气的原因是化学性质很不活泼。
故答案为:
(1)有机化合物;
(2)CO;
(3)2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑;
(4)2Mg+TiCl42MgCl2+Ti;化学性质很不活泼。
13.(2021•怀化)在实际生产中,常采用足量NaOH溶液来“捕捉”(吸收)CO2,部分流程图如图。
(1)大量CO2直接排放到空气中会导致 温室效应 的加剧,破坏人类生存的环境。捕捉室内反应的化学方程式为 2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O 。
(2)操作①的名称 过滤 ,所用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 漏斗 。
(3)往纯碱溶液中加入X溶液,得到NaOH溶液和CaCO3,X的化学式是 Ca(OH)2 。
(4)整个流程中可以循环使用的物质是 氢氧化钠、氧化钙 。
(5)若要确认“捕捉”后的气体中CO2含量已经降得很低,先分别取一瓶“捕捉”前和一瓶“捕捉”后的气体,接下来的实验操作是 分别通入等体积等质量分数的澄清石灰水中,观察现象 。
【解答】解:(1)大量CO2直接排放到空气中会导致温室效应的加剧,破坏人类生存的环境;
捕捉室内氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为:2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O。
故填:温室效应;2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O。
(2)操作①的名称过滤,所用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗。
故填:过滤;漏斗。
(3)氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,往纯碱溶液中加入X溶液,得到NaOH溶液和CaCO3,X的化学式是Ca(OH)2。
故填:Ca(OH)2。
(4)整个流程中可以循环使用的物质是氢氧化钠、氧化钙。
故填:氢氧化钠、氧化钙。
(5)若要确认“捕捉”后的气体中CO2含量已经降得很低,先分别取一瓶“捕捉”前和一瓶“捕捉”后的气体,接下来的实验操作是分别通入等体积等质量分数的澄清石灰水中,观察现象,“捕捉”前的气体使澄清石灰水变浑浊比“捕捉”后的气体使澄清石灰水变浑浊更明显,说明“捕捉”后的气体中CO2含量已经降得很低。
故填:分别通入等体积等质量分数的澄清石灰水中,观察现象。
14.(2020•怀化)某种手机电路板主要含有Fe、Cu、Ag(银)、Ni(镍)等金属及非金属基材,如图是某工厂回收金属铜的工艺流程图。已知:2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O。
(1)电路板不直接焚烧而采取热风处理的主要目的是 保护环境 。
(2)操作①的名称是 过滤 。
(3)写出滤液③与铁粉反应的化学方程式 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 。
(4)Fe、Cu、Ag、Ni在溶液中的金属活动性顺序由强到弱依次为 Fe>Ni>Cu>Ag 。
(5)写出⑤得到纯铜的一种方法 在滤渣中加入足量的稀硫酸,过滤、洗涤、干燥 。
【解答】解:金属板加入足量的稀硫酸中,较活泼的金属能与酸反应,通过过滤得到滤渣①和滤液①,滤液中加入足量的铁得到了铁和镍,说明了镍能与稀硫酸发生反应,滤渣①中加入稀硫酸、氧气控制温度加热,铜能与稀硫酸氧气发生了反应生成了硫酸铜,过滤滤渣中含有银,滤液③中含有硫酸铜和稀硫酸,加入铁粉会生成滤渣Cu、Fe,所以滤液④中含有硫酸亚铁,所以
(1)电路板焚烧会产生有害物质,污染空气,所以电路板不直接焚烧而采取热风处理的主要目的是:保护环境;
(2)操作①的名称是过滤;
(3)滤液③与铁粉的反应是铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,化学方程式为:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;
(4)滤液①中加入足量的铁得到了镍,铁比镍活泼,铜、银不会与稀硫酸反应,所以铜、银的金属活动性排在氢的后面,铜、氧气、硫酸加热会生成硫酸铜和水,银不会与氧气、硫酸反应,铜的金属活动性比银强,所以Fe、Cu、Ag、Ni在溶液中的金属活动性顺序由强到弱依次为:Fe>Ni>Cu>Ag;
(5)铜的金属活动性排在氢的后面,所以⑤得到纯铜的一种方法是:在滤渣中加入足量的稀硫酸,过滤、洗涤、干燥。
故答案为:(1)保护环境;
(2)过滤;
(3)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;
(4)Fe>Ni>Cu>Ag;
(5)在滤渣中加入足量的稀硫酸,过滤、洗涤、干燥。
15.(2019•怀化)废旧电路板中主要含有塑料、铜和锡(Sn)等,为实现对锡的绿色回收,设计如下工艺流程:
已知:Sn+SnCl4═2SnCl2
(1)塑料属于 有机物 (填“有机物”或“无机物”)。
(2)SnCl2中锡元素的化合价是 +2价 。
(3)铜的金属活动性比锡的 弱 (填“强”或“弱”);固体A中一定含有的金属元素是 铜 。
(4)写出步骤②发生反应的化学方程式 2SnCl2Sn+SnCl4 ,其反应类型是 分解反应 。
(5)相比于直接焚烧废旧电路板回收金属,该工艺的主要优点是 减轻了环境污染,回收了金属资源等 (回答一点)。
【解答】解:
(1)塑料是含碳化合物且具有有机物的性质,所以属于有机物。
(2)SnCl2中氯元素为﹣1价,根据化合物中正负化合价的代数和为零可得,锡元素的化合价是+2价。
(3)由于步骤①生成了铜和SnCl2,说明铜不能和SnCl2反应,所以铜的金属活动性比锡的弱;则固体A中一定含有的金属元素是 铜。
(4)步骤②是SnCl2在通电的条件下生成锡和SnCl4,所以发生反应的化学方程式 2SnCl2Sn+SnCl4,形式为一变多,符合分解反应的特征,属于 分解反应。
(5)相比于直接焚烧废旧电路板回收金属,该工艺的主要优点是 减轻了环境污染,回收了金属资源等。
故答案为:
(1)有机物。
(2)+2价。
(3)弱; 铜。
(4)2SnCl2Sn+SnCl4; 分解反应。
(5)减轻了环境污染,回收了金属资源等。
八.相对分子质量的概念及其计算(共1小题)
16.(2019•怀化)糖类是人类食物的重要成分,在人体组织里,葡萄糖(C6H12O6)在酶的催化作用下经缓慢氧化转变成CO2和H2O,同时放出能量(已知每克葡萄糖放出约16kJ的能量)。请回答:
(1)葡萄糖的相对分子质量为 180 。
(2)葡萄糖分子中碳、氢、氧原子数目比为 1:2:1 (写最简整数比)。
(3)一般人每行走1km,大约需消耗170kJ的能量。假设这些能量全部来自葡萄糖,请问:小明同学步行5km,大约需消耗 53 克(取整数)葡萄糖。
【解答】解:(1)葡萄糖的相对分子质量是12×6+1×12+16×6=180;
(2)由葡萄糖的化学式C6H12O6可知,一个葡萄糖分子是由6个碳原子、12个氢原子和6个氧原子构成的,葡萄糖分子中碳、氢、氧原子数目比为6:12:6=1:2:1;
(3)步行5km,大约需消耗葡萄糖为≈53g
故填:(1)180;(2)1:2:1;(3)53。
九.元素质量比的计算(共1小题)
17.(2018•怀化)如图为某品牌过氧化氢溶液说明书,用该品牌过氧化氢溶液配制600g10%的过氧化氢溶液用于消毒,请回答下列问题:
(1)溶质(H2O2)的相对分子质量 34 。
(2)溶质(H2O2)中氢、氧元素质量比为 1:16 。
(3)600g10%的过氧化氢溶液中含有 60 g溶质,配制时需要加入 400 g水进行稀释。
【解答】解:(1)H2O2的相对分子质量为:1×2+16×2=34;故填:34;
(2)H2O2中氢、氧元素质量比为(1×2):(16×2)=1:16;故填:1:16;
(3)600g10%的过氧化氢溶液中含有过氧化氢的质量为:600g×10%=60g;设需要30%的过氧化氢溶液的质量为x,则:
600g×10%=x×30%
x=200g
则需要水的质量为:600g﹣200g=400g
故填:60;400。
一十.根据化学反应方程式的计算(共5小题)
18.(2022•怀化)取氯化钙和稀盐酸的混合溶液92.2g,向其中逐滴加入碳酸钠溶液,所得数据如图所示,请回答:
(1)当混合溶液中稀盐酸完全反应时,生成二氧化碳 2.2 g。
(2)当滴加80g碳酸钠溶液时,所得溶液中的溶质是 NaCl 、 CaCl2 (填化学式)。
(3)当滴加120g碳酸钠溶液时,所得溶液中氯化钠的质量分数是多少?(计算结果精确到0.1%)
【解答】解:(1)由图象可知,当废液中稀盐酸完全反应时,生成二氧化碳的质量为2.2g,故答案为:2.2;
(2)由图象可知,当滴加80g碳酸钠溶液时,氯化钙没有完全反应,溶液中的溶质有生成的氯化钠和未反应的氯化钙,故答案为:NaCl;CaCl2;
(3)设生成2.2g二氧化碳时,生成NaCl的质量为x
Na2CO3+2HCl=2NaCl +H2O+CO2↑
117 44
x 2.2g
= 解得x=5.85g
设生成10g碳酸钙时,生成NaCl的质量为y
Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓ +2NaCl
100 117
10g y
= 解得y=11.7g
所得溶液中氯化钠的质量分数为:×100%≈8.8%
答:所得溶液中氯化钠的质量分数是8.8%。
19.(2021•怀化)某化学兴趣小组的同学为测定假黄金(铜锌合金)中锌的质量,取20克假黄金置于烧杯中,取120克稀盐酸,分6次加入,充分反应,实验数据如下:
实验次序
1
2
3
4
5
6
加入稀盐酸的质量/g
20
20
20
20
20
20
剩余固体的质量/g
18.7
17.4
m
14.8
13.5
13.5
请回答:
(1)表中m= 16.1 。
(2)假黄金(铜锌合金)中锌的质量是 6.5 g。
(3)所用稀盐酸中溶质的质量分数是多少?(写出计算过程)
【解答】解:(1)由表中的数据可知。每20g的稀盐酸完全反应的锌的质量为1.3g,第四次加入的稀盐酸还能与锌反应,说明了第三次加入的稀盐酸完全发生可反应,则m=17.4﹣1.3=16.1。
(2)由表中的数据可知,第六次加入的稀盐酸未反应,说明了锌已完全反应,剩余的固体是铜,则假黄金(铜锌合金)中锌的质量是:20g﹣13.5g=6.5g。
(3)设20g的稀盐酸中溶质的质量为x
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
65 73
1.3g x
解得:x=1.46g
所用稀盐酸中溶质的质量分数是:=7.3%。
故答案为:(1)16.1;
(2)6.5g;
(3)7.3%。
20.(2020•怀化)随着人类现代化程度迅速提高,温室气体(CO2)排放日益增加,为降低温室气体含量,科学家正在研究一种新型的“人造树叶”。假设每1升“人造树叶”每天可从空气中吸收二氧化碳880g并转化为乙醇(C2H5OH),对应化学方程式为2CO2+3H2OC2H5OH+3O2.请回答:
(1)写出该研究的一点意义 减缓温室效应 。
(2)若每天一棵树平均可吸收44g CO2,则一升“人造树叶”一天吸收的CO2相当于 20 棵树吸收的CO2。
(3)1升“人造树叶”工作一个月(按30天计)可得到乙醇多少克?(写出计算过程)。
【解答】解:(1)该研究的一点意义:减缓温室效应。
故填:减缓温室效应。
(2)若每天一棵树平均可吸收44g CO2,则一升“人造树叶”一天吸收的CO2相当于:880g÷44g=20棵树吸收的CO2。
故填:20。
(3)设1升“人造树叶”工作一个月(按30天计)可得到乙醇质量为x,
2CO2+3H2OC2H5OH+3O2,
88 46
880g×30 x
=,
x=13800g,
答:1升“人造树叶”工作一个月(按30天计)可得到乙醇质量为13800g。
21.(2019•怀化)取NaOH和NaCl的混合物3.63克放入烧杯中,加水溶解配制成70克溶液。向该溶液滴加溶质质量分数为7.3%的稀盐酸,测得溶液pH与滴入稀盐酸的质量关系如图所示。
(1)当滴入稀盐酸的质量为11.2克时,溶液的pH < 7(填“>”、“<”或“=”);此时溶液中的溶质是 NaCl、HCl (填化学式)。
(2)当pH=7时,计算该溶液中溶质的质量分数。(写出计算过程)
【解答】解:(1)氢氧化钠和盐酸反应生成中性的氯化钠和水,所以当滴入稀盐酸的质量为11.2g时,溶液pH<7,溶液呈酸性,此时盐酸过量,所含的溶质为氯化钠和氯化氢,
(2)设反应生成NaCl的质量为x,氢氧化钠的质量为y。
NaOH+HCl═H2O+NaCl
40 36.5 58.5
y 10g×7.3% x
x=1.17g y=0.8g;
所得溶液中溶质的质量:(3.63g﹣0.8g)+1.17g=4g
所得溶液的质量:70g+10g=80g
所得溶液中溶质的质量分数:×100%=5%
答:所得溶液中溶质的质量分数为5%
故答案为:(1)<;NaCl、HCl;
(2)5%。
22.(2018•怀化)某课外兴趣小组为了测定当地石灰石中CaCO3的质量分数,取25g石灰石样品,粉碎后,将100g一定质量分数的稀盐酸分5次加入到该样品中,所测数据如下表所示(杂质不与稀盐酸反应,也不溶于水):
次数
一
二
三
四
五
加入稀盐酸的质量/g
20
20
20
20
20
产生气体的质量/g
2.2
4.4
6.6
8.8
8.8
(1)生成CO2的质量为 8.8 g;
(2)第 四 次恰好完全反应;
(3)求石灰石样品中CaCO3的质量分数。
【解答】解:根据前四次每加入20g盐酸生成气体都是2.2g,而第五次在第四次的基础上没有增加,所以生成气体只有8.8g,且第四次恰好完全反应。
设石灰石样品中碳酸钙的质量分数为x。
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
25gx 8.8g
=
x=80%
答:(1)生成二氧化碳的质量为8.8g;
(2)第四次恰好完全反应;
(3)石灰石样品中碳酸钙的质量分数为80%。
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