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物质检验与除杂(分离提纯)(5个考点)-2021年中考科学(浙教版)重难点、易错点复习练习(教育机构专用)
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这是一份物质检验与除杂(分离提纯)(5个考点)-2021年中考科学(浙教版)重难点、易错点复习练习(教育机构专用),共28页。试卷主要包含了常见离子,除杂,物质鉴别,物质推断,推断与计算等综合应用等内容,欢迎下载使用。
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走进重高 化学培优15 -- 物质检验、推断与除杂(分离提纯)
说明:本专题包含物质检验、推断与除杂5个常考点,包含近几年中考真题与模拟题,通常以小题或实验探究题出现。实验探究是中考科学重点,物质检验、推断与除杂是检验化学专题之一。
思维导图目录:
考 点 目 录
考点一、常见离子、溶液的鉴别
考点二、除杂、分离物质
考点三、物质鉴别、检验
考点四、物质推断
考点五、推断与计算等综合应用
习 题 集 训
考点一、常见离子、溶液的鉴别
1.[2018·益阳]下列各组物质的稀溶液中,不另加试剂就能鉴别出来的是( C )
A.Na2SO4、NaNO3、NaCl
B.H2SO4、NaOH、NaCl
C.Na2CO3、CaCl2、HCl
D.Ca(OH)2、NaOH、BaCl2
【解析】A组内三种物质的溶液两两混合时,均没有明显现象。B组内三种物质的溶液两两混合时,硫酸与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,但无明显变化,其他两两混合均没有明显现象。C组内三种物质的溶液两两混合时,其中有一种溶液与其他两种溶液混合,出现一次产生白色沉淀和一次放出气体,则说明该溶液为碳酸钠溶液,与碳酸钠溶液反应产生气体的溶液为盐酸,产生白色沉淀的为CaCl2溶液。D组内三种物质的溶液两两混合时,均没有明显现象。
2.下列的检验及结论中一定正确的是( C )
A.加入稀盐酸产生无色无味气体,气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,则原溶液一定有碳酸盐
B.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,则原溶液一定有硫酸盐
C.分别含有Mg2+、Cu2+和Na+的三种盐酸盐溶液,用NaOH溶液就能一次鉴别开
D.加入碳酸钠溶液产生白色沉淀,再加盐酸,白色沉淀消失,一定有Ba2+
【解析】A.加入盐酸产生无色气体,将气体通入石灰水中,溶液变浑浊,说明生成二氧化碳气体,溶液中可能含有HCO3-或CO32-等离子,因此原溶液不一定含有碳酸盐,故A错误;
B.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,可能生成氯化银沉淀也可能生成硫酸钡沉淀,因此溶液中可能含有氯离子或硫酸根离子,即原溶液中不一定含有硫酸盐,故B错误;
C.加入NaOH,生成白色沉淀氢氧化镁的含有镁离子,生成蓝色沉淀氢氧化铜的肯定含有铜离子,没有明显变化的就含有钠离子,因此可以鉴别,故C正确;
D.加入碳酸钠产生白色沉淀,可能是碳酸钡也可能是碳酸钙,因此溶液中不一定含有钡离子,故D错误。
3.某溶液中含有Ag+、Ba2+、Mg2+,为了将这三种离子逐一进行沉淀分离,加入下列物质先后顺序正确的是 ( D )
A.Na2CO3、NaCl、NaOH B.NaCl、Na2CO3、NaOH
C.NaOH、NaCl、Na2CO3 D.NaCl、NaOH、Na2CO3
【解析】本题关键在于“逐一分离”,在分离一种离子时不能有其他离子共同分离出来。若先加Na2CO3则会有Ag2CO3、BaCO3、MgCO3(微溶)三种沉淀出现;若先加NaOH,则会有AgOH和Mg(OH)2共同沉淀出来,所以只能先加入NaCl,让Ag+沉淀,其次再加入NaOH让Mg2+沉淀,最后再加入Na2CO3让Ba2+沉淀。
4.实验废液中可能含有离子K+、Mg2+、Cl-、Ba2+、SO42-、CO32-中的几种,为确定可能含有的离子,兴趣小组进行了下面的实验:
①取一份废液,加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加入足量稀盐酸,沉淀无变化;
②另取一份废液,加入氢氧化钾溶液出现白色沉淀,再加入足量稀盐酸,沉淀全部溶解,
分析上面实验得出的结论中,正确的是( C )
A.只含有Mg2+、SO42-
B.一定含有K+、Mg2+、Cl-、SO42-
C.一定含有Mg2+、SO42-,可能含有Cl-、K+
D.一定含有Cl-、K+,可能含有Mg2+、SO42-
【解析】①取一份废液,加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,钡离子能与硫酸根离子结合产生硫酸钡白色沉淀,钡离子能与碳酸根离子结合产生碳酸钡白色沉淀;再加入足量稀盐酸,沉淀无变化,说明生成的是硫酸钡沉淀,不是碳酸钡沉淀,故废液中一定含有硫酸根离子,一定不含有碳酸根离子,由于有硫酸根离子,故一定不会含有钡离子;②另取一份废液,加入氢氧化钾溶液出现白色沉淀,镁离子能与氢氧根离子结合生成溶于盐酸的氢氧化镁沉淀,故废液中一定含有镁离子;通过分析可以知道,废液中可能含有氯离子和钾离子;A.溶液中还可能含有Cl-和K+,故A错误;B.溶液中不一定含有Cl-和K+,故B错误;C.溶液中一定含有Mg2+、SO42-,可能含有Cl-、K+,故C正确;D.溶液中不一定含有Cl-、K+,一定含有Mg2+、SO42-,故D错误。故选C。
5.[2018·杭州江干区三模]下列实验能达到实验目的的是( A )
A.①验证可燃物燃烧的条件
B.②检验铵态氮肥
C.③检验CO的存在
D.④测定空气中氧气的含量
【解析】 ②检验铵态氮肥时,要用湿润的红色石蕊试纸,因为NH3本身不显碱性,需与水结合形成NH3·H2O后,才能使红色的石蕊试纸变蓝色。③检验CO的存在时,还需将反应产生的气体通入澄清石灰水。④氧气不易溶解于水,将空气通入水中不能测定空气中氧气的含量,可用红磷在一定体积的空气中燃烧来大致测定空气中氧气的含量。
6.[邵阳中考]下列各组离子能在pH=10的溶液中大量共存的是( D )
A.Na+、Mg2+、CO B.H+、Cu2+、NO
C.NH、Fe3+、SO D.K+、Ba2+、Cl-
【解析】大量共存指几种离子在同一溶液中不会相互反应。注意本题中的pH=10,说明溶液中存在大量OH-。A组会产生Mg(OH)2和MgCO3(微溶)沉淀。B组H+会与OH-结合生成水,同时产生Cu(OH)2蓝色沉淀。C组会产生NH3和Fe(OH)3红褐色沉淀。
考点二、除杂、分离物质
1.下列有关物质的鉴别、除杂、分离所用的试剂或方法正确的是(多选)( BD )
选项
实验目的
所用试剂或方法
A
鉴别氯化钾溶液和硫酸钾溶液
AgNO3溶液
B
除去铁粉中混有的锌粉
硫酸亚铁溶液,过滤
C
除去氯化钠溶液中的硝酸钾
降温结晶
D
鉴别黄金和黄铜
稀盐酸
【解析】鉴别氯化钾溶液和硫酸钾溶液时,AgNO3溶液与氯化钾溶液反应生成氯化银白色沉淀,与硫酸钾溶液反应生成硫酸银微溶物也可能沉淀;锌与硫酸亚铁溶液反应生成铁和硫酸锌,过滤后可将铁和硫酸锌分离;氯化钠溶解度随温度降低变化不大,硝酸钾溶解度随温度降低而减小,但硝酸钾作为杂质量少,不可采用降温结晶法提纯氯化钠;稀盐酸和黄金不反应,黄铜是铜锌合金,其中的锌会与稀盐酸反应产生氢气。注意:硝酸钾中含有少量氯化钠时,可以用降温结晶法提纯硝酸钾。
2.某溶液中存在Mg2+、Ag+、Ba2+三种金属离子,现用NaOH、Na2CO3、NaCl三种溶液使它们分别沉淀并分离出来,要求每次只加一种溶液,滤出一种沉淀,所加溶液顺序正确的是( C )
A.Na2CO3 NaCl NaOH B.NaOH NaCl Na2CO3
C.NaCl NaOH Na2CO3 D.NaCl Na2CO3 NaOH
3.除去下列物质中的少量杂质,所用试剂和方法正确的是( D )
【解析】A、Na2CO3能与适量稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,由于没有不溶物,无需进行过滤,答案项所采取的方法错误。
B、K2SO4能与Ba(NO3)2溶液反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钾,能除去杂质但引入了新的杂质硝酸钾,不符合除杂原则,答案项所采取的方法错误。
C、CO能与灼热的氧化铜粉末反应生成铜和二氧化碳,反而会把原物质除去,不符合除杂原则,答案项所采取的方法错误。
D、HCl能与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和水,H2不与氢氧化钠溶液反应,再通过浓硫酸进行干燥,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,答案项所采取的方法正确。
4.[2018·乌鲁木齐]除去下列各物质中混有的少量杂质,所用试剂及操作方法均正确的是( C )
选项
物质(括号内为杂质)
试剂
操作方法
A
稀盐酸(稀硝酸)
过量硝酸银溶液
过滤
B
H2(HCl)
浓H2SO4
洗气
C
Cu(CuO)
过量稀盐酸
过滤、洗涤、干燥
D
ZnSO4(FeSO4)
过量Zn粉
过滤、洗涤、干燥
【解析】稀盐酸能与过量硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸,反而会把原物质除去。浓H2SO4不能与氯化氢气体反应,不能除去杂质。CuO能与稀盐酸反应生成氯化铜和水,铜不与稀盐酸反应,再过滤、洗涤、干燥,能除去杂质且没有引入新的杂质。过量Zn粉能与FeSO4溶液反应生成硫酸锌溶液和铁,过滤后将滤液蒸发结晶即可得到纯净的ZnSO4,无需进行洗涤、干燥。
5.[2018·兰州]下列关于物质除杂所选用方法正确的是 ( A )
选项
物质
所含杂质
除杂方法
A
FeSO4 溶液
CuSO4
加入过量Fe粉并过滤
B
CO2
CO
将混合气体通过红热铜网
C
NaCl溶液
BaCl2
加入过量Na2SO4并过滤
D
Mg
Cu
加入过量稀硫酸并过滤
【解析】过量Fe粉与CuSO4溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜,能除去杂质且没有引入新的杂质;铜与一氧化碳不反应,不能将二氧化碳中的一氧化碳除去;BaCl2与过量Na2SO4溶液反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,能除去杂质,但引入了新的杂质硫酸钠;镁与硫酸反应生成硫酸镁和氢气,铜不与稀硫酸反应,反而会把原物质除去。
6.要将待提纯的物质中的杂质(括号内为杂质)除去,选用试剂及操作方法均正确的一组是( C )
5.除去CO中混有的少量CO2,选用的试剂和部分装置均正确的是( A )
选项
A
B
C
D
试剂
氢氧化钠溶液
氧化铜固体
浓硫酸
硫酸钠溶液
部分
装置
【解析】通过A选项中的氢氧化钠溶液可以除去CO2;B选项中氧化铜会使CO转化为CO2;C选项中的装置不便盛放浓硫酸,且浓硫酸也不能吸收CO2;D选项中的硫酸钠溶液不能吸收CO2。
6.[2018·哈尔滨]除去下列物质中的少量杂质,所选用的试剂和操作方法均正确的是 ( C )
选项
物质
杂质(少量)
试剂和操作方法
A
木炭粉
氧化铜
加足量稀盐酸
B
氯化钠
泥沙
加足量的水溶解,过滤、洗涤、干燥
C
氯化钾
碳酸钾
加适量稀盐酸,蒸发结晶
D
硫酸亚铁
硫酸铜
加足量铁粉,过滤、蒸发结晶
【解析】除杂的原则是所加试剂只与杂质反应,且不生成新的杂质。木炭粉中混有少量氧化铜,可加足量稀盐酸,过滤,但要将滤出物洗涤、干燥。氯化钠中混有少量泥沙,可加足量的水溶解、过滤、蒸发结晶。氯化钾中混有少量碳酸钾,可加适量稀盐酸,K2CO3+2HCl===2KCl+H2O+CO2↑,然后蒸发结晶。金属单质与盐发生的置换反应要在溶液中进行,固体之间不能反应。
考点三、物质鉴别、检验
1.用下列方法鉴别各组无色溶液,能够达到目的的是( D )
选项
待鉴别溶液
试剂(均为溶液)
A
HNO3和KNO3
酚酞
B
HCl和NaCl
AgNO3
C
AgNO3和Na2SO4
BaCl2
D
Ca(OH)2和NaOH
Na2CO3
【解析】鉴别两种物质时需要产生两种明显不同的现象。酚酞在酸性和中性条件下均无色,所以用酚酞无法鉴别HNO3和KNO3溶液;在HCl溶液和NaCl溶液中滴加AgNO3,都能产生白色沉淀AgCl;在AgNO3溶液和Na2SO4溶液中滴加BaCl2溶液,分别产生白色沉淀BaSO4和AgCl;在Ca(OH)2溶液中滴加Na2CO3溶液会产生白色沉淀,而在NaOH溶液中滴加Na2CO3溶液无现象。
2.下列四组溶液,仅用组内物质就能鉴别出来且均为无色溶液的是( C )
A.K2CO3 FeCl3 KOH ZnSO4 B.NaCl MgCl2 K2SO4 CuSO4
C.NH4HCO3 Ba(OH)2 H2SO4 NaNO3 D.K2CO3 Na2SO4 BaCl2 NaOH
【解析】A.黄色溶液是氯化铁溶液,取三支试管放少量剩余三种溶液,取少量氯化铁溶液向三支试管中滴加,有红褐色沉淀生成的是氢氧化钾溶液,将氢氧化钾向剩下的两种溶液滴加,有白色沉淀生成的是硫酸锌,没有现象的是碳酸钾,能鉴别,但是氯化铁溶液是黄色,故A错;B.硫酸铜溶液是蓝色,组内物质应该均为无色溶液,故B错;C.四种试剂各取少量相互滴加,既能产生沉淀,又能产生气体的是氢氧化钡,与氢氧化钡反应产生气体的是碳酸氢铵,与氢氧化钡反应产生沉淀的是硫酸,剩余的溶液是硝酸钠,故C正确;D.四种试剂各取少量相互滴加,碳酸钡和硫酸钡都是白色沉淀,所以碳酸钾和硫酸钠无法鉴别,故D错。故选C。
3.[2018·长春]下列实验中,能够达到实验目的的是( B )
A.制备Cu(OH)2固体:用CuO与适量NaOH溶液混合
B.鉴别稀H2SO4和稀盐酸:取样,分别滴加Ba(NO3)2溶液
C.除去CO中的少量CO2气体:将气体通过灼热的CuO粉末
D.分离MnO2和KCl固体混合物:加入足量的水溶解,过滤
【解析】CuO不与NaOH溶液反应,不能制备Cu(OH)2固体;稀H2SO4和Ba(NO3)2溶液生成硫酸钡白色沉淀,稀盐酸不与Ba(NO3)2溶液反应,可以用Ba(NO3)2溶液鉴别稀H2SO4和稀盐酸;CO通过灼热的CuO粉末会生成红色的铜和CO2,原物质反而被除去;分离MnO2和KCl固体混合物,需加入足量的水溶解,过滤,然后对滤渣洗涤、干燥,对滤液蒸发结晶。
4.[2018·广安]下列各组物质的溶液,不另加试剂就能鉴别出来的一组是 ( C )
A.Na2CO3、HCl、H2SO4 B.KCl、NaCl、Na2SO4
C.FeCl3、NaOH、KNO3 D.HCl、NaOH、Ca(OH)2
【解析】A选项中碳酸钠能与其他两种物质都反应放出气体,而稀盐酸和稀硫酸不能鉴别;B选项中三种物质两两混合均不发生反应,故不能鉴别;C选项中氯化铁溶液显黄色,可以根据颜色先确定氯化铁,另外两种物质中与氯化铁反应有红褐色沉淀生成的是氢氧化钠,另一种是硝酸钾;D选项中稀盐酸可以和氢氧化钠和氢氧化钙反应,但是均无明显现象。
5.下列各组物质溶液,根据它们自身的性质和相互间的反应现象,不用其它试剂就可以加以鉴别是( A )
A.FeCl3 NaCl Ba(OH)2 B.KCl HCl NaNO3
C.Na2SO4 HCl H2SO4 D.CuCl2 NaNO3 K2SO4
【解析】A.观察颜色,黄色的为氯化铁溶液,然后将氯化铁溶液与其余两种溶液混合,能产生红褐色沉淀的是氢氧化钡溶液,剩余的是氯化钠溶液,可以鉴别;B.将溶液两两混合,均无现象,无法鉴别;C.将溶液两两混合,均无现象,无法鉴别;D.观察颜色,蓝色的为氯化铜溶液,将氯化铜溶液与其余两种溶液混合,均不反应,无法鉴别硝酸钠和硫酸钾;故选A。
6、下列各组物质的溶液,不用其他试剂,只用观察和组内物质的溶液相互混合的方法,就能将它们一一鉴别出来的是( C )
A. NaCl、CuSO4、NaOH、KNO3
B. Ba(NO3)2、Na2SO4、H2SO4、HCl
C. NaOH、Fe(NO3)3、MgSO4、KCl
D. AgNO3、HCl、NaCl、CaCl2
【解析】C、先根据溶液的颜色鉴别出硝酸铁,然后将硝酸铁滴入剩余的三种溶液中,出现红褐色沉淀的是氢氧化钠,没有现象的是硫酸镁和氯化钾,再将氢氧化钠滴入剩余的两种溶液中,出现白色沉淀的是硫酸镁,没现象的是氯化钾,可以将四种物质鉴别出来,故C正确。D、两两相互反应,如果出现与其他现象均不相同的,可以鉴别。如果出现相同现象则不能。将任意一种物质滴入其他的三种物质中时,出现的现象有三组是相同的,不能鉴别。
7.[襄阳中考]借助括号内的试剂,不能将组内物质鉴别出来的是 ( D )
A.固体:铁粉 氧化铜 木炭粉(稀硫酸)
B.固体:NaCl NaOH NH4NO3(水)
C.溶液:NaOH Ca(OH)2 盐酸(CO2气体)
D.溶液:KNO3 MgCl2 盐酸(AgNO3溶液)
【解析】稀硫酸能与铁粉反应生成氢气,能与氧化铜反应生成硫酸铜和水,会观察到黑色粉末逐渐溶解,溶液变蓝,与木炭粉不反应,能出现三种明显不同的现象;NaOH和NH4NO3溶于水分别会放热和吸热,使溶液的温度分别升高和降低,NaCl溶于水温度几乎无变化,能出现三种明显不同的现象;二氧化碳能使Ca(OH)2变浑浊,与NaOH反应生成碳酸钠和水,与稀盐酸不反应,再将剩余的两种溶液分别滴加至变浑浊的石灰水中,能使石灰水变澄清的是盐酸,无明显变化的是氢氧化钠溶液;MgCl2、盐酸均能与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀,KNO3与AgNO3溶液不反应,不能出现三种明显不同的现象。
8.甲、乙、丙、丁四位同学设计了下列有关物质鉴别的方案:
甲:利用CO2气体就能区分NaOH、Ca(OH)2和稀盐酸三种溶液;
乙:只用水,就有办法鉴别NH4NO3、 NaOH、 CaCO3和NaCl四种溶液;
丙:有酚酞和BaCl2溶液,就能鉴别盐酸、硫酸、Na2CO3、NaOH和KNO3五种溶液;
丁:不用其它任何试剂就能将HCl、BaCl2、Na2CO3、NaCl四种溶液鉴别出来。
下列有关这些方案的评价正确的是( D )
A.只有甲的可行 B.只有乙和丁的可行 C.只有乙的不可行 D.都可行
【解析】甲:向三种溶液中分别通入二氧化碳,若有白色沉淀生成的是氢氧化钙溶液,若无明显现象的是稀盐酸和氢氧化钠溶液;向未鉴别的两种溶液中分别加入上一反应生成的白色沉淀,若沉淀消失的则是稀盐酸,若无明显现象的是氢氧化钠溶液。则甲能鉴别;
乙:NH4NO3 溶于水温度降低, NaOH 溶于水温度升高, CaCO3 溶于水时为白色沉淀, NaCl 溶于水时没有明显现象,故乙能鉴别;
丙:向五种溶液中分别加入酚酞溶液,若溶液变红的是碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液,若无明显变化的是稀盐酸、稀硫酸和硝酸钾溶液;向已变红的两溶液中分别加入氯化钡溶液,若有沉淀生成的是碳酸钠溶液,若无明显变化的是氢氧化钠溶液;向未鉴别的三种溶液中分别加入氯化钡溶液,若有白色溶液生成的是稀硫酸,若无明显变化的是稀盐酸和硝酸钾溶液;向未鉴别的两种溶液中分别加入已鉴别的碳酸钠溶液,若有气泡冒出的是稀盐酸,若无明显变化的是硝酸钾溶液,那么丙能鉴别;
丁:将四种溶液两两混合,只有气体生成的是稀盐酸,只有沉淀生成的是氯化钡溶液,即有沉淀生成又有气体生成的是碳酸钠溶液,即无沉淀生成又无气体生成的是氯化钠溶液。故丁能鉴别。
考点四、物质推断
1.[2018·金华丽水]A、B、C、D是初中科学常见的四种物质,其中A、B属于相同物质类别的化合物,C、D物质类别不同,它们之间的转化和反应关系如图。图中“→”表示某一种物质经一步反应可转化为另一种物质,“-”表示相连两物质能发生化学反应,部分反应物、生成物及反应条件已略去。请回答:
(1)若C是二氧化碳,B是氢氧化钙,则B→A的化学方程式是__Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH(合理即可)__。
(2)若C是锌,A和B都属于酸,写出D可能的化学式:__Na2CO3、CuO、NaOH(或其他碳酸盐、金属氧化物、碱,选择三种中的任意两种即可)__(物质类别不同的两种即可)。
2.[2018·金华丽水]有一包白色固体可能含有碳酸钠、硫酸钠、硝酸钡、氢氧化钠中的一种或几种。某科学兴趣小组为探究其成分做了以下实验:
①取少量固体于烧杯中,加足量的水溶解,烧杯内有固体残留并得到无色溶液甲;
②取少量无色溶液甲于试管中,滴加酚酞试液,溶液不变色;
③继续向①的烧杯中滴加稀硝酸并不断搅拌,烧杯内固体的质量随加入稀硝酸质量的变化如图所示。
(1)仅通过①可以得出的结论是:原白色固体中一定有__Ba(NO3)2__。
(2)无色溶液甲中一定不存在的物质是__ABD__(填字母)。
A.碳酸钠 B.硫酸钠
C.硝酸钡 D.氢氧化钠
【解析】(1)加足量的水溶解,烧杯内有固体残留并得到无色溶液甲,说明了上述物质间发生反应生成了沉淀,由于碳酸钠、硫酸钠都能与硝酸钡反应生成沉淀,由此可知,原白色固体一定存在硝酸钡。(2)②取少量无色溶液甲于试管中,滴加酚酞试液,溶液不变色,说明无色溶液甲一定不含碳酸钠和氢氧化钠;③继续向①的烧杯中滴加稀硝酸并不断搅拌,沉淀部分溶解,沉淀应为碳酸钡和硫酸钡的混合物,若无色溶液甲中含有硫酸钠,加入稀硝酸,碳酸钡沉淀溶解,同时会有硫酸钡沉淀生成,固体质量会增大,与图示不符,故无色溶液甲中一定没有硫酸钠。
3.[2018·绍兴义乌]某固体物质可能含有硫酸钾、硝酸铵、氯化钡中的一种或几种。现需要对此物质成分进行检测。甲同学向固体中加入足量的水,形成无色溶液;乙同学向固体中加入足量的氢氧化钡溶液,产生白色沉淀,放出刺激性气体。
(1)该气体为__NH3__(填化学式)。
(2)根据两同学的实验现象可推定此物质的组成是__硫酸钾、硝酸铵__。
【解析】硫酸钾、硝酸铵、氯化钡之间可能的反应为:K2SO4+BaCl2=== BaSO4↓+2KCl。甲同学向固体中加入足量的水,形成无色溶液,说明在该固体中,硫酸钾和氯化钡两种物质中只能有一种存在;乙同学向固体中加入足量的氢氧化钡溶液,产生白色沉淀,放出刺激性气体,则发生的反应为Ba(OH)2+K2SO4===BaSO4↓+2KOH,Ba(OH)2+2NH4NO3===Ba(NO3)2+2NH3↑+2H2O,这说明固体中存在硫酸钾和硝酸铵,不存在氯化钡。
4.[2018·杭州江干区三模]甲、乙是科学中常见物质,由氢、碳、氧、钠、钙五种元素中的2~3种组成。如图所示(夹持仪器略去,K1、K2均关闭),打开K1,液体全部流下后,立即关闭K1,观察到产生大量气泡,且烧杯中乙的溶液变浑浊。充分反应后,打开K1和K2,使液体全部流入锥形瓶,瓶中无明显现象。
(1)用化学方程式表示烧杯中溶液变浑浊的原因:__CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O__。
(2)取反应后锥形瓶中的溶液,测得pH=3,则锥形瓶中溶液含有的溶质是__HCl、NaCl、CaCl2__。
【解析】(1)打开K1,待液体全部流下,立即关闭K1,观察到产生大量气泡,烧杯中乙的溶液变浑浊,说明稀盐酸和甲的溶液反应生成了二氧化碳,则甲为Na2CO3,乙为Ca(OH)2。烧杯中发生的反应为CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+ H2O。(2)取反应后锥形瓶中的溶液,测得pH=3,说明酸过量,则锥形瓶中发生的反应为Ca(OH)2+2HCl===CaCl2+2H2O,故该溶液中含有的溶质除HCl外,还有NaCl、CaCl2。
5.现有四只烧杯,分别盛有稀盐酸、饱和石灰水、碳酸钠溶液中的一种,并向其中滴加了酚酞或石蕊溶液(如图所示)。
已知:碳酸钠溶液呈碱性,氯化钙溶液呈中性。
选用下列药品继续实验:铁、氧化钙、氧化铁、稀盐酸、饱和石灰水、碳酸钠溶液。
请依据实验回答问题:
(1)B中溶液是__饱和石灰水或碳酸钠溶液__。
(2)取A中溶液于试管中,加入甲,溶液由无色变为黄色,则甲是__氧化铁__,反应的化学方程式为__Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O__。
(3)取C中溶液于试管中,加入乙,溶液变浑浊;再加入丙,又变澄清,且由红色变为无色,无气泡产生,则乙的化学式为__CaO__。
(4)取D中溶液于试管中,加入丁,溶液变浑浊;再加入丙,又变澄清,且红色变为无色,同时产生气泡。
①用化学方程式表示溶液变浑浊的原因:__Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH__。
②最终所得溶液中溶质的组成为__氯化钠、氯化钙,或氯化钠、氯化钙、氯化氢__(写出所有可能)。
【解析】(1)由于B中溶液为蓝色,故B中溶液呈碱性,可能是氢氧化钙溶液或碳酸钠溶液,故填:饱和石灰水或碳酸钠溶液;(2)A中溶液为无色,说明溶液为盐酸和酚酞,加入甲,溶液由无色变为黄色,则甲是氧化铁,氧化铁能与盐酸反应生成氯化铁和水,故填:氧化铁,Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O;(3)C中溶液呈红色,可能是盐酸和石蕊试液,也可能是石灰水或碳酸钠溶液中的一种与酚酞试液的混合液;溶液中加入乙变浑浊,根据题目提供的物质,可以排除溶液中含有盐酸的可能,故C中可能含有碳酸钠或氢氧化钙,加入乙后,加丙溶液变澄清,红色变无色,说明丙是盐酸,加入盐酸溶液中无气泡产生,则原溶液中不含有碳酸钠,故C为氢氧化钙溶液,乙是氧化钙,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,消耗了水生成氢氧化钙,使氢氧化钙从水中析出,溶液变浑浊,故填:CaO;(4)根据浑浊的溶液中加入丙有气泡产生,说明浑浊的原因是产生了碳酸盐沉淀,则D中盛有的是碳酸钠溶液,加入的是氢氧化钙溶液,碳酸钠能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠;加入盐酸,由于溶液变为无色,无色溶液可能呈中性,也可能成酸性,故溶质可能是氯化钠、氯化钙,也可能是氯化钠、氯化钙、氯化氢,故填:①Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH ②氯化钠、氯化钙,或氯化钠、氯化钙、氯化氢
7.[2018·淮安]小芳以化合价为纵坐标、物质类别为横坐标绘制如图。A、B、C、D、E 是初中常见物质,且都含氧元素,各物质中均有某种组成元素的化合价与纵坐标的数值相对应。“→”表示物质间的转化关系,其中B通常为无色无味气体,D的水溶液呈蓝色。请回答:
(1)物质C的化学式是__H2SO4__。
(2)D→E的基本反应类型是__复分解反应__。
(3)B→A的化学方程式是__6CO2+6H2OC6H12O6+6O2__。
【解析】A是含有氧元素的单质,故A是氧气,B是无色无味气体,其中非氧元素的化合价为+4价,故B是二氧化碳。C中非氧元素的化合价为+6价,C能转化生成水溶液为蓝色的D,故D是硫酸铜,C是硫酸,硫酸铜能转化生成碱E,故E是氢氧化铜。二氧化碳能通过光合作用生成氧气。
8.[2018·广安]A、B、C、D、E分别是硫酸铜、氢氧化钠、镁、氧化镁、盐酸中的一种物质。C物质水溶液呈蓝色,它们之间的反应和转化关系如图所示(“—”表示两物质能发生化学反应,“→”表示一种物质经一步反应可转化为另一种物质)。回答下列问题:
(1)敞口放置的氢氧化钠固体易潮解和变质,因此氢氧化钠要__密封__保存。
(2)写出物质E的一种用途:__除去铁锈(或制造药物,或帮助消化,合理 即可)__。
(3)写出C与D反应的化学方程式:__CuSO4+2NaOH===Cu(OH)2↓+Na2SO4__。
(4)能比较两种金属活动性强弱的反应是__④__(填数字序号)。
【解析】C物质水溶液呈蓝色,故C物质是硫酸铜,C可以与BD反应,故BD是氢氧化钠和金属镁,则AE是氧化镁和稀盐酸,又因B能生成A,故B是镁,A是氧化镁,D是氢氧化钠,E是稀盐酸。(4)反应④是金属镁与硫酸铜的反应,生成铜和硫酸镁,镁能把铜从硫酸铜中置换出来,说明镁比铜活泼;①②⑤⑥中没有涉及两种金属的反应,故不能比较两种金属的活动性强弱。
9.某无色溶液可能由盐酸、氢氧化钠溶液、氯化钠溶液、碳酸钠溶液中的一种或几种混合而成。为探究其组成,小华同学进行了如下实验:
Ⅰ.取适量样品放入试管中,滴加酚酞试液,试液变成红色。再向试管中逐滴加入过量的氢氧化钙溶液,观察到有沉淀产生。过滤,所得滤液为红色。
(1)由实验Ⅰ中的现象可推断出样品中一定含有的物质是__Na2CO3__(写化学式,下同),一定不含有的物质是__HCl__;
为了进一步探究样品中可能含有的物质是否存在,小华继续进行了如下实验:
Ⅱ.取适量实验Ⅰ所得的红色滤液放入试管中,滴加过量的稀硝酸,溶液变无色。再向试管中逐滴加入适量的硝酸银溶液至恰好完全反应,观察到有白色沉淀生成。过滤,所得滤液为无色。
Ⅲ.从稀硫酸、氢氧化钡溶液、氯化钡溶液、硝酸钾溶液中选择一种试剂,代替实验Ⅰ中的氢氧化钙溶液进行实验,其余的试剂及操作与实验Ⅰ的均相同。
通过实验Ⅱ和实验Ⅲ,小华得出结论:样品中可能含有的物质确实存在。
(2)实验Ⅱ所得无色滤液中,除酚酞以外,还含有的溶质为__HNO3、NaNO3、Ca(NO3)2__;
(3)实验Ⅲ中代替氢氧化钙溶液的试剂是__BaCl2__
溶液,可观察到的现象为__有白色沉淀产生,滤液仍然呈红色__。
【解析】(1)加入氢氧化钙溶液有沉淀生成,说明一定有碳酸钠,由于碳酸钠与盐酸不能共存,所以一定不存在盐酸。(2)实验Ⅱ的白色沉淀确定氯化钠的存在。所得滤液中有与碳酸钠反应后过量的氢氧化钙与硝酸反应生成的硝酸钙,氢氧化钠(反应后一定有生成,原物质中不能肯定)与硝酸反应生成的硝酸钠,还有过量的硝酸。(3)为了鉴定氢氧化钠是否存在,不能加入碱性物质检验。
10.[2018·兰州]下列图示中A为生活中使用最多的金属,C为胃酸的主要成分,G为蓝色沉淀。各物质间的反应均在溶液中进行,相互转化关系如图所示。
请回答以下问题:
(1)B溶液中的阴离子是__OH-__,E的化学式为__H2O__。
(2)反应②的化学方程式:__Fe+CuCl2===FeCl2+Cu__。
(3)①②③④四个反应中属于复分解反应的是__③④__。
(4)写出H的一种用途:__燃料、清洁能源、还原剂(写出1种即可)__。
【解析】(1)A为生活中使用最多的金属,所以A为金属铁,C为胃酸的主要成分,所以C为HCl,G为蓝色沉淀,所以G为氢氧化铜。铁和盐酸反应生成H和I,铁和D反应生成J和I,所以I为氯化亚铁,H为氢气,B和D反应生成蓝色沉淀G和F,所以D为氯化铜,B为可溶性碱,可以是氢氧化钠,盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,所以F是氯化钠,E是水。(3)①铁和盐酸的反应属于置换反应,②铁和氯化铜的反应属于置换反应,③氢氧化钠和盐酸的反应属于复分解反应,④氢氧化钠和氯化铜的反应属于复分解反应,所以四个反应中属于复分解反应的是③④。
11.[无锡中考]一瓶不纯的K2CO3粉末,所含杂质可能是KNO3、Ca(NO3)2、KCl、CuCl2、Na2CO3中的一种或几种。为确定其成分,进行如下实验:
(1)取少量该粉末于烧杯中,加入适量蒸馏水,充分搅拌,得无色澄清溶液。
(2)取少量上述无色溶液于试管中,滴加AgNO3溶液有沉淀生成,再加入足量稀HNO3溶液,沉淀部分溶解。
(3)另称取1.38g该粉末于烧杯中,加入蒸馏水溶解,再加入足量BaCl2溶液,充分反应后生成1.97g白色沉淀。
下列说法正确的是__D__。
A.杂质中可能含有KNO3、Na2CO3
B.杂质中肯定不含有Ca(NO3)2、CuCl2、Na2CO3
C.杂质中肯定含有KCl,可能含有Na2CO3
D.杂质中肯定含有KCl、Na2CO3,可能含有KNO3
【解析】加蒸馏水得无色澄清溶液,说明粉末中不含有Ca(NO3)2和CuCl2。取少量上述无色溶液于试管中,滴加AgNO3溶液有沉淀生成,再加入足量稀HNO3溶液,沉淀部分溶解,说明粉末中一定含有KCl。1.38g K2CO3和足量BaCl2应生成1.97g BaCO3沉淀,因为不纯,所以1.38g粉末中K2CO3不足1.38g,必须含有Na2CO3才有可能生成1.97g BaCO3沉淀。所以杂质中一定有KCl、Na2CO3,可能含有KNO3。
12.[上海中考]某废液M可能含有硫酸钠、氯化钠、碳酸钠、氢氧化钠中的一种或几种,为确定其成分进行实验。
(1)反应生成气体的化学方程式是__Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑__。
(2)M 中一定没有__硫酸钠__。
(3)为进一步确定M的成分,进行实验,步骤如下:
Ⅰ.重新取M样品,滴加过量的试剂X,静置;
Ⅱ.取Ⅰ中的上层清液,滴加酚酞;
Ⅲ.向Ⅱ中的溶液滴加过量的稀硝酸;
Ⅳ.向Ⅲ中的溶液滴加试剂Y。
完成填空:
①试剂X是_硝酸钡_(选填“氯化钡”或“硝酸钡”)溶液;试剂Y是 硝酸银_溶液。
②能确定M中含有氢氧化钠的最主要的一个现象是__步骤Ⅱ:滴加酚酞,溶液变红__;能确定M中含有氯化钠的最主要的一个现象是__步骤Ⅳ:滴加硝酸银溶液,有白色沉淀生成__(需写明现象对应的步骤编号)。
【解析】(2)硫酸钠和硝酸钡反应会生成硫酸钡白色沉淀。而实验中加入硝酸钡后得到无色溶液,说明没有硫酸钠。(3)取M样品,滴加过量的硝酸钡溶液,将碳酸钠转化成碳酸钡沉淀除去。向上层清液滴加酚酞试液,溶液变红色,说明含有氢氧化钠。氯化钠和硝酸银反应生成不溶于硝酸的氯化银白色沉淀。向Ⅱ中的溶液中滴加过量的稀硝酸后,再滴加硝酸银溶液,有白色沉淀生成说明含有氯化钠。
1.某化学活动小组的同学在探究金属与酸反应时,发现铜与浓硫酸在加热条件下能够发生反应,并产生大量气体。
【提出问题】 产生气体的成分是什么呢?
【分析讨论】 经分析讨论,大家认为产生的气体可能是H2、SO2、SO3、O2等气体,经进一步查验后确认没有SO3、O2,于是大家决定进一步探究气体成分。
【提出猜想】 猜想①:产生的气体仅为SO2;
猜想②:产生的气体仅为H2;
你认为猜想③__产生的气体为SO2和H2混合气__。
【查阅资料】 SO2是一种有毒气体,不能燃烧,能使红色的品红溶液变为无色,是一种主要大气污染物。H2则不能使红色品红溶液褪色。铜与浓硫酸反应时,硫酸总会剩余。
【设计实验】 该小组的同学据此设计并完成了如图所示的实验:
【分析与结论】
(1)图中X为__品红__溶液。
(2)由以上实验可知:猜想__①__(填“①”、“②”或“③”)正确。
【反思与评价】
(3)与活泼金属和稀硫酸的反应不同,铜与浓硫酸反应时,硫元素的化合价__降低(或发生改变)__。
(4)实验结束后,有同学认为在处理图中反应①试管中残液时,应先用水将残液稀释,正确的操作方法是__将残液慢慢地加入水中,并不断搅拌__。
(5)另有同学认为多余的气体应通入一个装有NaOH溶液的烧杯中,其原因是__吸收多余的SO2,防止污染环境__。
13.[2018·长春改编]某白色固体甲的主要成分为NaCl,可能含有MgCl2、BaCl2和NaOH中的一种或几种杂质,为检验白色固体甲的成分并除去其中杂质,进行如下实验:
(1)写出生成白色固体丙的化学方程式:__BaCl2+Na2CO3===BaCO3↓+2NaCl__。
(2)向无色溶液D中加入过量稀盐酸的目的是__除去过量的NaOH和Na2CO3__。
(3)分析上述实验可知,白色固体甲中一定没有的物质是__NaOH__。
(4)若用上述实验中的A、B、C、D四种溶液鉴别稀H2SO4和NaOH溶液,分别取样后,按如图所示操作进行实验,就能达到鉴别目的的是实验_2、3、4_。
【解析】(4)无色溶液A:NaCl、BaCl2和MgCl2,无色溶液B:NaCl、BaCl2、MgCl2和酚酞,无色溶液C:NaCl、BaCl2和NaOH,无色溶液D:NaCl、Na2CO3和NaOH。
14.小华与朋友聚餐时,对火锅燃料“固体酒精”产生了好奇,于是他与同学对其成分进行如下探究。
【提出问题】固体酒精是固态酒精吗?
【查阅资料一】酒精,学名乙醇,化学式C2H5OH,熔点为-114℃,易挥发,能与水以任意比例互溶。
(1)【交流讨论】小华认为固体酒精不是固态的酒精,他判断的理由是__ ______,写出酒精完全燃烧的化学方程式___ _____。
(2)【发现问题】小华观察发现,固体酒精完全燃烧后会残留少量白色固体。
【再提问题】燃烧后残留的白色固体是什么?
【查阅资料二】固体酒精是酒精、氢氧化钠和凝固剂按一定的质量比混合制成,该凝固剂在空气中能完全燃烧生成二氧化碳和水。
【作出猜想】猜想一:氢氧化钠;猜想二:碳酸钠;猜想三:____ ____。你认为猜想中含有碳酸钠的理由是:___ _____。(用化学方程式表示)
(3)【实验探究】
(4)【反思交流】实验中,加入过量氯化钡溶液的目的是_______。如果实验中发现氯化钡溶液不够,可选用下列试剂代替也能达到实验目的是________。
A.Ca(OH)2溶液 B.Ba(NO3)2溶液 C.稀盐酸 D.CaCl2溶液
【答案】(1)酒精的熔点为-114℃,常温为液态;C2H5OH+3O2=CO2+3H2O
(2)NaOH和Na2CO3;2NaOH+CO2 =Na2CO3+H2O
(3)生成白色沉淀;CuSO4/CuCl2/Cu(NO3)2溶液;NaOH
(4)检验并除尽Na2CO3;BD
【解析】交流讨论:酒精的熔点为-114℃,常温为液态,小华认为固体酒精不是固态的酒精;酒精完全燃烧时生成水和二氧化碳,化学方程式是C2H5OH+3O2 == 2CO2+3H2O;
作出猜想:氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应变质,氢氧化钠放在空气中可能没的变质,可能全部变质,变成碳酸钠,可能部分变质,变成了NaOH和Na2CO3的混合物,所以猜想一:氢氧化钠;猜想二:碳酸钠;猜想三:NaOH和Na2CO3;固体酒精是酒精、氢氧化钠和凝固剂按一定的质量比混合制成,该凝固剂在空气中能完全燃烧生成二氧化碳和水。固体酒精完全燃烧后会残留少量白色固体,说明固体酒精已变质,一定存在碳酸钠,氢氧化钠变质生成碳酸钠的化学方程式是2NaOH+CO2 = Na2CO3+H2O;
实验探究:②氯化钡溶液与碳酸钠溶液反应生成碳酸钡的沉淀和氯化钠,若白色固体中肯定有Na2CO3 , 取①所得少量溶液,加入过量的BaCl2溶液,产生实验现象是生成白色沉淀;
③根据实验现象有蓝色沉淀生成,说明在实验操作中加入了含铜离子的物质。在该实验中氢氧化钠能与铜盐反应生成蓝色沉淀,所以取(2)所得少量上层清液,加入CuSO4或CuCl2或Cu(NO3)2溶液,产生蓝色沉淀,说明白色固体中肯定有NaOH;
反思交流:上述分析可知氯化钡溶液能检验碳酸钠,碳酸钠对氢氧化钠的检验有干扰,过量的氯化钡溶液能完全除去碳酸钠,实验中,加入过量氯化钡溶液的目的是检验碳酸钠并完全除去碳酸钠;A、Ca(OH)2溶液能与碳酸钠溶液反应生成氢氧化钠和碳酸钙的沉淀,能检验碳酸钠,但生成了氢氧化钠,对混合物中的氢氧化钠的检验产生了干扰,错误;Ba(NO3)2溶液能与碳酸钠反应生成碳酸钡的沉淀和硝酸钠,能检验碳酸钠,硝酸钠呈中性,对混合物中的氢氧化钠的检验不产生干扰,正确;
C、稀盐酸能与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,稀盐酸能与氢氧化钠反应生成氯化钠,能检验碳酸钠,但检验时会将混合物中的氢氧化钠消耗,无法检验混合物中是否存在氢氧化钠,错误;
D、CaCl2溶液与碳酸钠反应生成碳酸钙的沉淀和氯化钠,能检验碳酸钠,氯化钠呈中性,对混合物中氢氧化钠的检验不产生干扰,正确。
故答案为:BD。
【分析】本题以氢氧化钠变质为情境考查了碱和盐的化学性质,从碳酸根离子、氢氧根离子的检验进行分析,特别要注意碳酸钠溶液呈碱性,会对氢氧化钠的检验产生干扰。
考点五、推断与计算等综合应用
1.根据给出的药品(稀硫酸、浓硫酸)和如图所示实验装置(包括托盘天平),设计一个实验,粗略测定由铜和锌两种金属组成的合金——黄铜中锌的质量分数(黄铜已加工成粉末)。实验原理:由产生氢气的体积,查密度表可知氢气质量,从而求得锌的质量。根据实验原理设计实验方案回答下列问题:
(1)你选用的药品是__稀硫酸__。
(2)你选用的实验装置是__AFE__(填字母)。若需组装,则连接的顺序是__①⑧⑨⑦__(用装置接口编号表示)。
(3)实验中你必须测定的有效数据是__AE__。
A.生成H2的体积a mL
B.反应前仪器和药品的质量b g
C.反应后剩余固体的质量c g
D.反应后仪器和药品的质量d g
E.参与反应的铜锌合金样品的质量e g
2.木炭粉还原氧化铜实验后的混合粉末中含有铜、氧化铜、少量木炭粉,实验室从该混合粉末中回收铜的方案如下:
(1)写出下列反应的化学方程式:
反应①:__H2SO4+CuO===CuSO4+H2O__;
反应②:__Fe+CuSO4===FeSO4+Cu、Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑__。
(2)反应①所用的硫酸的质量分数为24.5%。现要配制40 g 24.5%的硫酸,需__10__g 98%的硫酸和__30__g水。实际操作时,用10 mL量筒量取98%的硫酸(密度为1.84 g/cm3),所需浓硫酸的体积是__5.4__mL__。
(3)在进行“反应①”、“反应②”、“反应③”的操作时,可将反应物加入__烧杯__中(填仪器名称),然后__用玻璃棒不断搅拌__(填操作名称),使反应充分进行。
(4)试剂A可选用__H2SO4(或CuSO4等合理即可)__溶液(填一种物质的化学式)。
(5)为了从混合粉末中回收更多的铜,可对实验方案进行修改和完善,你的建议是(提出一条即可)__回收滤渣Ⅰ中的Cu__。
【解析】(1)氧化铜能与硫酸反应生成硫酸铜。铜和木炭不反应也不溶于水。滤液Ⅰ是硫酸铜和剩余硫酸的混合物。滤渣Ⅰ是铜和炭粉。滤渣Ⅱ是铜和铁的混合物;滤液Ⅱ是硫酸亚铁溶液。除去铜中的铁可以用硫酸或硫酸铜溶液,使铁反应生成溶于水的物质,再过滤将不反应的铜分离。
3.[瑞安模拟]以下是关于硫酸亚铁晶体(FeSO4·xH2O)热分解产物的研究。
【查阅资料】
①亚铁离子遇具有氧化性的物质易被氧化成铁离子。
②硫酸亚铁晶体加热会失去结晶水,高温状态下会继续分解产生金属氧化物和非金属氧化物。
③SO2能使高锰酸钾溶液褪色。
【进行实验】
某兴趣小组同学称取a g硫酸亚铁晶体样品高温加热,使其完全分解(如图甲),对所得产物进行探究,并通过称量装置B质量测出x的值。某实验室利用SDT-Q600热分析仪对硫酸亚铁晶体(FeSO4·xH2O)进行热分解,获得相关数据,并绘制出固体质量—分解温度的关系图(如图乙)。
(1)硫酸亚铁晶体完全分解后,装置A中还残留红棕色固体,放入足量稀盐酸,固体全部溶解,得到黄色溶液,则该红棕色固体为__氧化铁__。根据__装置C中高锰酸钾溶液褪色__(填实验现象),可知反应生成SO2。
(2)实验中如果不持续通入氮气对x值的测量有何影响?为什么?__使x测量值偏小;持续通入氮气的目的是为了排尽装置A中的水蒸气,否则部分水蒸气会在装置A内冷凝__。
(3)小组同学根据质量守恒定律从理论上分析,得出硫酸亚铁晶体分解还生成另一物质SO3。请写出FeSO4分解的化学方程式:__2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑__。
(4)装置B中硫酸铜粉末变蓝,质量增加12.6g,根据图乙中有关数据,可计算出FeSO4·xH2O中的x=__7__。
4.[2018·益阳]某科学兴趣小组的同学在整理化学药品柜时,发现有一瓶标签受损的无色溶液(受损标签如图所示)。咨询实验老师得知,这瓶无色溶液是一种常用的盐溶液。小组同学对这瓶溶液进行了如下探究:
【提出问题】这瓶无色溶液是什么物质的溶液?
【猜想与假设】小组同学提出了如下假设:
①碳酸钠溶液;②硫酸钠溶液;③氯化钠溶液
【讨论交流】在老师的指导下,小组同学经过讨论,认为有一条假设不合理。
(1)请你指出不合理的假设并说明不合理的理由:_③,氯化钠中不含氧元素_。
【查阅资料】硫酸钡既不溶解于水又不溶解于酸;碳酸钠溶液呈碱性;Ba(OH)2 的化学性质与 Ca(OH)2相似。
【进行实验】小组同学设计并进行了如下实验,请你完善小组同学的“相互评价”。
组次
实验操作
出现的现象与结论
同学相互评价
第1组
产生白色沉淀,第 1 组同学认为猜想②成立。
第 2 组同学认为此方案结论不正确。
(2)你认为其理由是硫酸钡和__碳酸钡__都不溶于水。
第2组
试管中无明显现象,第2组同学认为猜想②成立。
第3组同学认为此方案结论不正确。
(3)你认为其理由是__氢氧化钡和盐酸反应也没有明显现象__。
第3组
溶液无明显变化,第3组同学认为猜想②成立。
第1组同学认为此方案结论正确。
(4)你认为实验中用点滴板比试管具有更多的优点是__节约样品__(写一条即可)。
【实验反思】针对上述情况,小组同学总结了取用药品时的各种注意事项。
5.[绍兴义乌中考]某白色粉末可能含有硫酸钠、硫酸铜、氯化钠、硝酸钡、碳酸钙中的一种或几种。某科学兴趣小组为探究其成分,设计了如下实验流程(所加试剂均足量)。
(1)操作Ⅰ、Ⅱ的名称是__过滤__。
(2)无色气体的质量是__2.2__g。
(3)固体甲的成分是__碳酸钙与硫酸钡__。
(4)这种白色粉末中一定不含有__硫酸铜__。
(5)求白色粉末中肯定含有的物质总质量。
【答案】 (5)设碳酸钙的质量为x,
CaCO3CaO+CO2↑
100 44
x 2.2g =,x=5g,
所以7.33g固体甲中硫酸钡的质量为2.33g。
设生成2.33g硫酸钡沉淀需要硝酸钡的质量为y,
Na2SO4+Ba(NO3)2===BaSO4↓+2NaNO3
261 233
y 2.33g =, y=2.61g,
则生成硫酸钡的总质量为2.33g+4.66g=6.99g。设硫酸钠的质量为m,
Na2SO4+Ba(NO3)2===BaSO4↓+ 2NaNO3
142 233
m 6.99g =, m=4.26g,
白色粉末中肯定含有的碳酸钙、硫酸钠、硝酸钡的总质量为5g+4.26g+2.61g=11.87g。
【解析】 (3)白色粉末溶于水得无色溶液,说明白色粉末中一定不含有硫酸铜;能与硝酸钡反应生成沉淀,说明有硫酸钠,同时7.33g固体灼烧后得固体余物5.13g,可判断白色粉末中有硝酸钡,溶于水时生成了硫酸钡沉淀。
6.[2018·杭州]碱式碳酸锌[Znx(OH)y(CO3)z]是制备功能材料ZnO的原料,其化学反应表达式为:Znx(OH)y(CO3)zZnO+CO2↑+H2O(x、y、z为正整数)。小金设计了图甲所示装置对碱式碳酸锌的组成进行探究(装置气密性良好,药品足量,实验操作正确):
(1)图甲中装置B的作用是__吸收反应生成的二氧化碳__。
(2)查阅资料发现,在不同温度条件下充分加热等质量的碱式碳酸锌样品,剩余固体的质量与加热温度的关系如图乙所示。实验中加热时,热分解装置的温度至少要达到__300__℃(选填“200”“300”或“400”)。
(3)部分实验步骤为:“……加热前先通入N2排尽装置内的空气,关闭通入N2的活塞,……控制一定温度下加热……”。实验过程中可根据__一段时间后,A装置长导管管口无气泡冒出__现象判断碱式碳酸锌样品已完全分解。
(4)小金取54.7g碱式碳酸锌样品(不含杂质),放置于热分解装置内,完全反应后测得装置A增重5.4g,装置B增重8.8g。则x∶y∶z的最简整数比为__5∶6∶2__。
【解析】(1)实验目的是探究碱式碳酸锌的组成,装置A中浓硫酸用来吸收生成的水,装置B中碱石灰的主要成分是氧化钙和氢氧化钠,用来吸收反应生成的二氧化
碳,通过水和二氧化碳的质量来计算碱式碳酸锌中氢、碳元素的质量。(2)据图可知碱式碳酸铜在200℃时开始分解,温度达到300℃时,固体质量不再发生变化,说明其完全分解,所以温度至少要达到300℃。(4)利用A增加的水的质量,求得氢元素的质量,可以求得碱式碳酸锌中氢氧根的质量;B增加的二氧化碳的质量求得碳元素的质量,可以求得碱式碳酸锌中碳酸根的质量,如此可以求得碱式碳酸锌中锌的质量,根据质量守恒定律,通过元素质量与相对原子质量的比可以求得x、y、z的比。
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