04实验探究题&计算题-黑龙江省哈尔滨市五年(2018-2022)中考化学真题分题型分层汇编
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这是一份04实验探究题&计算题-黑龙江省哈尔滨市五年(2018-2022)中考化学真题分题型分层汇编,共32页。试卷主要包含了工业采用电解氯化钠溶液制备烧碱等内容,欢迎下载使用。
黑龙江省哈尔滨市五年(2018-2022)中考化学真题分题型分层汇编
04实验探究题&计算题
一.药品是否变质的探究(共1小题)
1.(2022•哈尔滨)某初中化学兴趣小组的同学们利用所学的知识和一些实验用品,围绕着实验室中的一瓶氢氧化钠溶液,展开了一系列的实验探究活动:
【提出问题1】通过所学的知识,同学们已经知道氢氧化钠溶液中的(1) (填一种离子符号)能使无色酶酞溶液变为红色。如何设计实验验证这一结论?
【实验验证】同学们设计并进行了如图1所示的实验,通过观察到的实验现象,证明了氢氧化钠溶液中的水分子和(2) (填一种离子符号)都不能使无色酚酞溶液变为红色,由此验证了问题1中的结论。
【讨论交流】氢氧化钠溶液在洁净的空气中可能会变质,请用化学方程式表示出变质的原因(3) 。
【提出问题2】瓶中氢氧化钠溶液是否变质?若变质是否完全变质?
【实验与结论】小组的同学们设计并进行了如图2所示的实验:
步骤一:向溶液A中滴加过量的(4) (填化学式)溶液,溶液中产生白色沉淀,得出这瓶氢氧化钠溶液已变质;
步骤二:向过滤后得到的滤液B中通入CO2气体,观察到液面下导管口有气泡冒出,溶液中 ,进而得出这瓶氢氧化钠溶液部分变质。
【提出问题3】已变质的氢氧化钠占变质前纯氢氧化钠的质量分数(即氢氧化钠的变质程度)?
【深入探究】三位同学分别从瓶中取等质量的溶液进行了相应的实验(实验过程中不考虑氢氧化钠再与空气中的任何成分发生反应),并将实验步理及相关数据记录如下:
甲同学
乙同学
丙同学
实验步骤及相关数据
将所取溶液蒸干,称量所得固体,质量为4.26g
向所取溶液中加入足量的Ba(OH)2溶液,充分反应后过滤,将滤渣洗涤、干燥、称量,质量为1.97g
向所取溶液中加入足量的稀盐酸,充分反应,将溶液蒸干,称量所得固体质量为5.85g
【分析与结论】通过分析发现,任选两位同学的数据,就可以计算出氢氧化钠的变质程度,氢氧化钠的变质程度为 %。
老师对同学们的探究意识和不断深入的钻研精神给予了充分肯定!
二.实验探究物质的性质或变化规律(共1小题)
2.(2018•哈尔滨)化学是以实验为基础的科学,实验是科学探究的重要手段。某化学兴趣小组在一次活动中进行了如图所示的探究实验。
【实验探究】
【收集证据】A烧杯中发生反应的化学方程式(1) 。根据C试管中的现象能得出B烧杯的溶液中一定没有的离子是(2) (填符号)。滴加氢氧化钡溶液的实验现象(3) 。
【结论应用】通过上述实验现象可以得出,在此过程中(4) (从宏观角度回答)。根据这个结论,若向C试管溶液中加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,则B烧杯的溶液中一定含有的离子是(5) (填符号)。
【归纳总结】经讨论我们能够总结出,根据明显的实验现象可以得出许多结论。一般来说,常根据(6) ,证明物质发生了化学变化。
三.实验探究物质的组成成分以及含量(共3小题)
3.(2021•哈尔滨)实验室有一瓶装满生石灰的塑料试剂瓶,已经膨胀破裂。初中化学兴趣小组的同学们对其成分产生浓厚兴趣,进行了如图实验探究:
【实验活动】
【初步结论】实验过程中没有温度变化,则该样品中没有 (填化学式)。
【提出问题】样品中究竟有哪些物质呢?同学们利用该固液混合物继续进行实验。
【进行实验】
【结论与解释】根据上述现象,同学们得出固体样品中有氢氧化钙和碳酸钙。你认为此结论 (填“正确”或“错误”)。其中氢氧化钙产生的原因是 (用化学方程式表示)。
【深入交流】实验过程中细心的同学发现了这样的现象:边滴加稀盐酸边搅拌,溶液仍为红色时,固体表面没有气泡产生,但固体却减少了。针对此现象,同学们讨论后认为原因是:随着反应的进行,固体中的 继续与稀盐酸在溶液中反应,而未与碳酸钙反应。
【分析评价】同学们根据整个过程的实验现象,又绘制了溶液中某离子数目的变化趋势图。请你结合图像分析:
Ⅰ、该离子应该是 (填序号);
①Ca2+
②OH﹣
③Cl﹣
Ⅱ、在b→c的过程中,该离子数目减少的微观反应实质是: (用文字说明)。
老师对同学们认真严谨的科学态度给予了充分肯定,并鼓励他们可以尝试用更多的方法进行探究。
4.(2020•哈尔滨)在化学兴趣小组的活动中,老师让甲同学给大家表演了一个小魔术:“清水变牛奶,牛奶变雪碧”。A、B、C三种溶液分别是稀盐酸、氢氧化钙溶液、碳酸钠溶液中的某一种。
【实验活动】
【交流讨论】同学们根据新奇的现象展开了热烈的讨论。
乙同学:“清水变牛奶”就是无色溶液中产生白色浑浊。
丙同学:“牛奶变雪碧”就是白色浑浊消失,溶液中产生大量的气泡。
大家都点头认同。
【提出问题】甲同学:A、B、C分别是什么?为什么能出现上述现象呢?
【解释结论】丁同学:根据步骤2的现象可确定C为 (填名称)。
戊同学:产生步骤1现象的原因是 (用化学方程式表示),但还无法确定A、B各是什么。
【实验证明】己同学:另取A于试管中,把C滴加到A中观察到的现象如图2所示,因此他断定A是 (填化学式)溶液、同时也确定了B。
【深入交流】甲同学:步骤1加入B时,溶液中CO32﹣的数目变化趋势曲线应该是 (如图3,填a或b)。
【总结归纳】上述实验活动涉及的这类化学反应,只有当两种化合物互相交换成分, 时,复分解反应才可以发生,除此之外还可能生成 ,且反应前后没有 (答一点)。
小组活动结束,老师为同学们的探究意识和探究能力点赞。
5.(2019•哈尔滨)工业采用电解氯化钠溶液制备烧碱。某同学取电解后的溶液进行如下探究:
【提出问题】电解后的溶液中的溶质是什么?
【猜想假设】(1)NaOH、NaCl(2)NaOH
【实验探究】取电解后的溶液,进行如下实验:
【收集证据】实验1的反应现象为(1) ,实验2发生反应的化学方程式为(2) 。
【实验结论】电解后的溶液中的溶质是(3) 。
【表达交流】实验中滴加酚酞溶液的作用是(4) 。在滴加过量稀硝酸的过程中,图2中①表示的是(5) (填符号),②表示的是(6) (填符号)。
【总结规律】通过探究还可认识到:上述实验1和实验2的反应都是两种化合物在溶液中(7) 的形式,通过一种(8) 的方式而发生的复分解反应。
四.常用气体的发生装置和收集装置与选取方法(共4小题)
6.(2022•哈尔滨)实验室现有大理石、高锰酸钾、稀盐酸等药品及相关仪器和用品,请结合下列装置回答问题:
Ⅰ.用高锰酸钾制取氧气:
(1)仪器a的名称是 。
(2)制取氧气时发生反应的化学方程式为 。
(3)制取氧气的过程有多步操作,其中的两步操作为:①将集气瓶盛满水,连同玻璃片一起倒立在盛水的水槽内;②让试管均匀受热,然后对药品所在部位加热。①在② (填“之前“或“之后”)相对合理。
(4)图E为用图D中的方法刚刚收集满的一瓶氧气,此时集气瓶内压强 (填“大于”或“小于”)外界大气压。将红热的木炭伸入到图E的集气瓶中,观察到木炭燃烧发出 、放热。
Ⅱ.用大理石(大理石中的杂质不溶于水,且不参与反应)和稀盐酸制取二氧化碳:
(5)选用C装置收集二氧化碳的原因是:在相同条件下,二氧化碳的密度比空气的密度 (填“大”或“小”)。
(6)制取二氧化碳发生反应的化学方程式为 ,B装置内碳酸钙的质量随时间变化的大致趋势如图所示,请结合图像分析,t0时B装置内的溶液中Ca2+与Cl﹣的个数比 (填“等于”或“小于”)1:2。
7.(2020•哈尔滨)实验室现有大理石、高锰酸钾、二氧化锰、稀盐酸等药品及相关仪器和用品,请结合下列装置回答问题:
若用高锰酸钾制取氧气:
(1)发生反应的化学方程式为 。
(2)仪器a的名称是 。
(3)选取的发生装置是 (填字母)。
(4)能用E装置收集氧气是因为氧气具有 且不与水反应的性质。
(5)停止加热时,先要把 ,然后再熄灭酒精灯。
制取二氧化碳气体时:
(6)反应时发生装置内气体增多,压强 ,大于外界大气压,在压强差的作用下气体逸出。
(7)欲验证二氧化碳气体中混有氯化氢,应将气体通入盛有 (填化学式)溶液的F装置。
8.(2019•哈尔滨)实验室现有石灰石、氯酸钾、二氧化锰、稀硫酸、稀盐酸等药品及相关仪器和用品,请结合下列装置回答问题:
(1)①若用上述药品制取氧气,发生反应的化学方程式为 。
②仪器a的名称是 。在连接发生装置和收集装置时,将胶皮管和玻璃管连接在一起的操作是先把 ,然后稍稍用力即可把玻璃管插入胶皮管。
(2)①若用上述药品制取二氧化碳,药品的名称是 ,选择的装置是 (填字母)。
②若用澄清石灰水验证二氧化碳,实验中会观察到液面下的导管口有气泡冒出,这是因为发生装置内物质反应时气体 ,压强 ,大于外界压强,在压强差的作用下,气体从导管口冒出。
③若制取干燥的二氧化碳,需要在发生装置和收集装置之间连接 装置(填字母),该装置中的药品名称是 。
9.(2018•哈尔滨)实验室现有石灰石、稀盐酸、火柴、药匙、升降台、木条、棉花、镊子及以下仪器:
(1)若要制取二氧化碳,应选择的仪器有①锥形瓶和 (填序号),还需补充的仪器是 (填名称)
(2)若补充一种药品还能制取氧气,发生反应的化学方程式为 。
(3)将制取氧气和检验氧气的装置图补充完整。
(4)用排水法收集氧气,当观察到导管口 时,开始收集,气体逸出的原因是由于试管内温度升高且 ,使试管内压强 ,大于外界大气压,在压强差的作用下,气体逸出。
五.二氧化碳的实验室制法(共1小题)
10.(2021•哈尔滨)实验室现有大理石、高锰酸钾、稀盐酸等药品及相关仪器和用品,请结合如图装置回答问题:
Ⅰ、用大理石和稀盐酸制取二氧化碳:
(1)发生反应的化学方程式为 。
(2)实验室通常选用的收集装置是 (填字母)。
(3)若制取较干燥的二氧化碳,需要在发生装置和收集装置之间连接E装置,气体应从 (填“b”或“c”)导管口进入。
(4)B装置中,当反应开始后,锥形瓶内气体增多,气压增大,大于外界大气压,导致长颈漏斗内液面 (填“高于”或“低于”)锥形瓶内液面。
Ⅱ、用高锰酸钾制取氧气:
(1)仪器a的名称是 。
(2)良好的实验习惯及合理的做法,是实验安全、环保和顺利进行的保证。
①A装置开始加热时,应先使试管 受热,然后再对药品所在的部位加热。
②为减少硫在氧气中燃烧的生成物对空气造成的污染,用排水法收集氧气时,应在集气瓶中预留 。
六.物质的鉴别、推断(共4小题)
11.(2022•哈尔滨)图中的A﹣F六种物质及他们之间的反应关系和转化关系均为初中化学常见的。其中A的浓溶液有吸水性,B的溶液为蓝色,C是目前世界年产量最高的金属,D由两种元素组成,E的溶液俗称石灰水(图中或“一”表示两种物质间能发生反应,“”表示一种为质能转化为另一种物质,部分反应物、生成物、转化及反应关系已略去,物质间的反应及转化均在溶液中进行,物质是溶液的只考虑溶质)。请回答下列问题:
(1)分别写出B、E物质的化学式。
B:
E:
(2)C与A的稀溶液反应时、溶液的颜色由无色变为 。
(3)写出A转化为D的化学方程式 。
(4)C与B的溶液发生反应的类型为 (填”化合”或”置换”或“复分解”)反应。
12.(2020•哈尔滨)如图甲中A、B、C、D、E、F为初中化学常见的六种物质。其中B、C、F都是氧化物,E、A、D是酸、碱、盐,炉具清洁剂中含有A,E的浓溶液可做干燥剂,F是赤铁矿的主要成分(图中用“﹣”表示两种物质间能发生反应,用“→”或“”表示两种物质间能单向或双向转化,部分反应物和生成物及反应条件已略去,图中部分反应需在溶液中进行,物质是溶液的只考虑溶质)。
(1)分别写出A、D物质的化学式。A: ,D: 。
(2)E的稀溶液与过量的F发生反应的现象为 。
(3)如图乙是炼铁高炉的示意图,a处流出的物质是 (填名称)。炉内产生图甲中气体C的化学方程式为 。
13.(2019•哈尔滨)如图中A、B、C、D、E、F为初中化学常见的六种物质。F是一种黑色粉末,E是密度最小的气体,D是一种常见的液体,A与C可用于配制农药波尔多液(图中用“﹣”或”表示两种物质能发生反应,用或“→””表示两种物质间能单向或双向转化,部分反应物和生成物及反应条件已略去,图中部分反应需在溶液中进行,物质是溶液的只考虑溶质)。请回答下列问题:
(1)分别写出A、B、E、F四种物质的化学式A 、B 、E 、F 。
(2)F与少量A溶液反应的现象是 。
(3)D转化成C的化学方程式为 。
14.(2018•哈尔滨)如图中A、B、C、D、E、F分别表示初中化学常见的六种物质,B、C、D、E分别属于酸、碱、盐、氧化物四种类别中的一种,A是目前提取量最大的金属,B由两种元素组成,C是大理石的主要成分。(图中用“﹣”表示两种物质之间能发生化学反应,用“→”或“”表示一种物质能转化为另一种物质,部分反应物和生成物及反应条件已略去,图中部分反应需要在溶液中进行,物质是溶液的只考虑溶质)。请回答下列问题。
(1)分别写出A、C、E、F物质的化学式
A C E F 。
(2)写出B与C发生反应的化学方程式 。
(3)写出过量A的粉末与B发生反应的实验现象 。
七.氧化反应(共1小题)
15.(2022•哈尔滨)分类、类比是学习化学常用的方法。
(1)下列实验过程中均有放热现象,请从发生物理变化或化学变化的角度,将下列实验A与 (填字母)分为一类,分类依据是:主要都是由发生 变化引起的放热现象。
(2)请认真阅读资料卡片,并根据其中的内容和所学的知识,回答下列问题:
下列两组分解反应中,甲组不是氧化还原反应的原因:元素化合价在化学反应前后 (填“有”或“没有”)变化。对比甲、乙两组分解反应的生成物可以得出,四个反应中有 (填物质分类)生成的分解反应一定是氧化还原反应。
甲组
Cu(OH)2CuO+H2O
H2CO3═H2O+CO2↑
乙组
2H2O22H2O+O2↑
2NaCl2Na+Cl2↑
资料卡片
随着学习的深入,我们还可以从元素化合价的角度认识化学反应。凡是有元素化合价升降(变化)的化学反应都是氧化还原反应。
八.根据化学反应方程式的计算(共2小题)
16.(2022•哈尔滨)某同学在进行电解水实验时,为增强导电性,加快水的分解速率,取一定质量的Na2SO4溶解于水中,配制成Na2SO4溶液(Na2SO4在水通电分解前后质量不变)。请结合图示回答下列问题:
(1)配制100g3%的Na2SO4溶液,需要Na2SO4的质量为 g,水的质量为 g。
(2)将上述实验过程中发生反应的化学方程式补充完整:2H2O 。
(3)根据生成O2的质量,可求出 g水发生了分解。
(4)请通过计算确定图中的a= 。
(5)将剩余的ag Na2SO4溶液蒸发掉46.4g水,得到的不饱和溶液中溶质的质量分数为 。
17.(2018•哈尔滨)为测定某硫酸铜样品中硫酸铜的含量(杂质不溶于水,不含铜元素,不与其他物质发生反应),进行了如下实验
(1)上述实验过程中发生反应的化学方程式为 。
(2)根据已知条件列出求解C烧杯中参加反应的硫酸铜质量(X)的比例式 。
(3)配制上述实验所用的氢氧化钾溶液,需要质量分数为20%的氢氧化钾溶液的质量为 。
(4)样品中硫酸铜的质量分数为 。
(5)D烧杯溶液中溶质的质量分数为 。
(6)若用湿法冶金的方法冶炼出100kg含杂质4%的铜,需要这种硫酸铜的质量为 。
参考答案与试题解析
一.药品是否变质的探究(共1小题)
1.(2022•哈尔滨)某初中化学兴趣小组的同学们利用所学的知识和一些实验用品,围绕着实验室中的一瓶氢氧化钠溶液,展开了一系列的实验探究活动:
【提出问题1】通过所学的知识,同学们已经知道氢氧化钠溶液中的(1) OH﹣ (填一种离子符号)能使无色酶酞溶液变为红色。如何设计实验验证这一结论?
【实验验证】同学们设计并进行了如图1所示的实验,通过观察到的实验现象,证明了氢氧化钠溶液中的水分子和(2) Na+ (填一种离子符号)都不能使无色酚酞溶液变为红色,由此验证了问题1中的结论。
【讨论交流】氢氧化钠溶液在洁净的空气中可能会变质,请用化学方程式表示出变质的原因(3) 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 。
【提出问题2】瓶中氢氧化钠溶液是否变质?若变质是否完全变质?
【实验与结论】小组的同学们设计并进行了如图2所示的实验:
步骤一:向溶液A中滴加过量的(4) CaCl2(合理即可) (填化学式)溶液,溶液中产生白色沉淀,得出这瓶氢氧化钠溶液已变质;
步骤二:向过滤后得到的滤液B中通入CO2气体,观察到液面下导管口有气泡冒出,溶液中 产生白色沉淀 ,进而得出这瓶氢氧化钠溶液部分变质。
【提出问题3】已变质的氢氧化钠占变质前纯氢氧化钠的质量分数(即氢氧化钠的变质程度)?
【深入探究】三位同学分别从瓶中取等质量的溶液进行了相应的实验(实验过程中不考虑氢氧化钠再与空气中的任何成分发生反应),并将实验步理及相关数据记录如下:
甲同学
乙同学
丙同学
实验步骤及相关数据
将所取溶液蒸干,称量所得固体,质量为4.26g
向所取溶液中加入足量的Ba(OH)2溶液,充分反应后过滤,将滤渣洗涤、干燥、称量,质量为1.97g
向所取溶液中加入足量的稀盐酸,充分反应,将溶液蒸干,称量所得固体质量为5.85g
【分析与结论】通过分析发现,任选两位同学的数据,就可以计算出氢氧化钠的变质程度,氢氧化钠的变质程度为 20 %。
老师对同学们的探究意识和不断深入的钻研精神给予了充分肯定!
【解答】解:【提出问题1】氢氧化钠溶液中的氢氧根离子能使无色酶酞溶液变为红色,故答案为:OH﹣;
【实验验证】氯化钠溶液中滴入酚酞溶液,不变色,说明水和钠离子都不能使酚酞变色,故答案为:Na+;
【讨论交流】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,故答案为:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
【实验与结论】步骤一得出实验结论为氢氧化钠溶液已变质,说明溶液中含有碳酸钠,碳酸盐和可溶性钙盐或钡盐都能产生白色沉淀,故答案为:CaCl2(合理即可);
步骤二进一步得出这瓶氢氧化钠溶液部分变质,通入二氧化碳后,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,碳酸钠和过量的氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,实验现象是溶液中产生白色沉淀;故答案为:产生白色沉淀;
【深入探究】设变质生成碳酸钠的质量为x
Na2CO3+Ba(OH)2=BaCO3↓+2NaOH
106 197
x 1.97g
x=1.06g
根据化学反应前后元素质量不变,则变质的氢氧化钠的质量为(1.06g×)=0.8g,则氢氧化钠的变质程度为,故答案为:20%。
二.实验探究物质的性质或变化规律(共1小题)
2.(2018•哈尔滨)化学是以实验为基础的科学,实验是科学探究的重要手段。某化学兴趣小组在一次活动中进行了如图所示的探究实验。
【实验探究】
【收集证据】A烧杯中发生反应的化学方程式(1) H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O 。根据C试管中的现象能得出B烧杯的溶液中一定没有的离子是(2) OH﹣、Ba2+、H+、SO42﹣ (填符号)。滴加氢氧化钡溶液的实验现象(3) D试管中出现红褐色沉淀,溶液黄色逐渐变为无色 。
【结论应用】通过上述实验现象可以得出,在此过程中(4) 在同一反应容器中同时存在碱与酸和碱与盐的反应时,碱与酸的反应一般是优先于碱与盐的反应 (从宏观角度回答)。根据这个结论,若向C试管溶液中加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,则B烧杯的溶液中一定含有的离子是(5) Cl﹣、Fe3+、SO42﹣、H+ (填符号)。
【归纳总结】经讨论我们能够总结出,根据明显的实验现象可以得出许多结论。一般来说,常根据(6) 有新的物质生成时伴随的明显实验现象 ,证明物质发生了化学变化。
【解答】解:(1)向氯化铁和稀硫酸的混合物中滴加氢氧化钡溶液产生白色沉淀,说明氢氧化钡溶液与稀硫酸发生了反应,生成硫酸钡白色沉淀和水,反应发生的化学方程式为:H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O;
(2)根据氢氧化钡滴入A烧杯后,只有白色沉淀产生,证明B烧杯中一定有氯化铁,一定无氢氧化钡。再根据向C试管中滴加氯化钡溶液无明显现象,得出B烧杯中一定无稀硫酸。因此说明B烧杯中一定无稀硫酸、氢氧化钡溶液剩余,即烧杯中没有OH﹣、Ba2+、H+、SO42﹣;
(3)向D试管中滴加氢氧化钡溶液,则氢氧化钡与氯化铁相遇,生成氢氧化铁和氯化钡,反应的化学方程式为:FeCl3+Ba(OH)2═Fe(OH)3↓+BaCl2,实验过程中D试管中将出现红褐色沉淀,溶液将由黄色逐渐变为无色;
(4)由上述实验过程出现的现象得出:在同一反应容器中同时存在碱与酸和碱与盐的反应时,碱与酸的反应一般是优先于碱与盐的反应;
(5)若向C试管溶液中加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,则B烧杯中氯化铁和稀硫酸均有剩余,因此B烧杯的溶液中一定含有的离子是:Cl﹣、Fe3+、SO42﹣、H+;
(6)要证明物质是否发生了化学变化,通常根据有新的物质生成时伴随的明显实验现象进行判断。
故答案为:
(1)H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O;
(2)OH﹣、Ba2+、H+、SO42﹣;
(3)D试管中出现红褐色沉淀,溶液黄色逐渐变为无色;
(4)在同一反应容器中同时存在碱与酸和碱与盐的反应时,碱与酸的反应一般是优先于碱与盐的反应;
(5)Cl﹣、Fe3+、SO42﹣、H+;
(6)有新的物质生成时伴随的明显实验现象。
三.实验探究物质的组成成分以及含量(共3小题)
3.(2021•哈尔滨)实验室有一瓶装满生石灰的塑料试剂瓶,已经膨胀破裂。初中化学兴趣小组的同学们对其成分产生浓厚兴趣,进行了如图实验探究:
【实验活动】
【初步结论】实验过程中没有温度变化,则该样品中没有 CaO (填化学式)。
【提出问题】样品中究竟有哪些物质呢?同学们利用该固液混合物继续进行实验。
【进行实验】
【结论与解释】根据上述现象,同学们得出固体样品中有氢氧化钙和碳酸钙。你认为此结论 正确 (填“正确”或“错误”)。其中氢氧化钙产生的原因是 CaO+H2O═Ca(OH)2 (用化学方程式表示)。
【深入交流】实验过程中细心的同学发现了这样的现象:边滴加稀盐酸边搅拌,溶液仍为红色时,固体表面没有气泡产生,但固体却减少了。针对此现象,同学们讨论后认为原因是:随着反应的进行,固体中的 氢氧化钙 继续与稀盐酸在溶液中反应,而未与碳酸钙反应。
【分析评价】同学们根据整个过程的实验现象,又绘制了溶液中某离子数目的变化趋势图。请你结合图像分析:
Ⅰ、该离子应该是 ② (填序号);
①Ca2+
②OH﹣
③Cl﹣
Ⅱ、在b→c的过程中,该离子数目减少的微观反应实质是: 氢氧根离子不断和氢离子结合生成水分子 (用文字说明)。
老师对同学们认真严谨的科学态度给予了充分肯定,并鼓励他们可以尝试用更多的方法进行探究。
【解答】解:【初步结论】
实验过程中没有温度变化,则该样品中没有CaO。
故填:CaO。
【结论与解释】
根据上述现象,同学们得出固体样品中有氢氧化钙和碳酸钙,此结论正确,是因为溶液变红色,说明溶液中含有氢氧化钙,固体表面产生气泡,是因为碳酸钙和稀盐酸反应生成了二氧化碳,其中氢氧化钙产生的原因是氧化钙和水反应生成氢氧化钙,反应的化学方程式:CaO+H2O═Ca(OH)2。
故填:正确;CaO+H2O═Ca(OH)2。
【深入交流】
随着反应的进行,盐酸与固体中的氢氧化钙反应,而未与碳酸钙反应。
故填:氢氧化钙。
【分析评价】
Ⅰ、该离子应该是 OH﹣,是因为原混合物中氢氧化钙微溶于水,水中存在少量氢氧根离子,稀盐酸与氢氧化钙反应,氢氧根离子的数目减少,部分固体氢氧化钙溶解,补充氢氧根离子,直至最后氢氧根离子减小为0。
故填:②。
Ⅱ、在b→c的过程中,该离子数目减少的微观反应实质是:氢氧根离子不断和氢离子结合生成水分子。
故填:氢氧根离子不断和氢离子结合生成水分子。
4.(2020•哈尔滨)在化学兴趣小组的活动中,老师让甲同学给大家表演了一个小魔术:“清水变牛奶,牛奶变雪碧”。A、B、C三种溶液分别是稀盐酸、氢氧化钙溶液、碳酸钠溶液中的某一种。
【实验活动】
【交流讨论】同学们根据新奇的现象展开了热烈的讨论。
乙同学:“清水变牛奶”就是无色溶液中产生白色浑浊。
丙同学:“牛奶变雪碧”就是白色浑浊消失,溶液中产生大量的气泡。
大家都点头认同。
【提出问题】甲同学:A、B、C分别是什么?为什么能出现上述现象呢?
【解释结论】丁同学:根据步骤2的现象可确定C为 稀盐酸 (填名称)。
戊同学:产生步骤1现象的原因是 Na2CO3+Ca(OH)2═CaCO3↓+2NaOH (用化学方程式表示),但还无法确定A、B各是什么。
【实验证明】己同学:另取A于试管中,把C滴加到A中观察到的现象如图2所示,因此他断定A是 Na2CO3 (填化学式)溶液、同时也确定了B。
【深入交流】甲同学:步骤1加入B时,溶液中CO32﹣的数目变化趋势曲线应该是 b (如图3,填a或b)。
【总结归纳】上述实验活动涉及的这类化学反应,只有当两种化合物互相交换成分, 生成物中有沉淀或气体或水生成 时,复分解反应才可以发生,除此之外还可能生成 可溶的化合物 ,且反应前后没有 化合价的改变 (答一点)。
小组活动结束,老师为同学们的探究意识和探究能力点赞。
【解答】解:【解释结论】因为碳酸钠能与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化钠,而碳酸钙能与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体,所以根据步骤2的现象可确定C为稀盐酸;故填:稀盐酸;
步骤1的反应是由碳酸钠能与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化钠,所以观察到溶液中产生白色沉淀或溶液变浑浊,反应的化学方程式为Na2CO3+Ca(OH)2═CaCO3↓+2NaOH;故填:Na2CO3+Ca(OH)2═CaCO3↓+2NaOH;
【实验证明】碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,氢氧化钙与盐酸反应生成氯化钙和水,另取A于试管中,把C(稀盐酸)滴加到A中观察到产生气泡,因此他断定A是碳酸钠溶液、同时也确定了B是氢氧化钙溶液;故填:Na2CO3;
【深入交流】甲同学:步骤1加入B,即向碳酸钠溶液中加入氢氧化钙溶液的过程中,碳酸根离子与加入的钙离子结合成碳酸钙沉淀,所以随着氢氧化钙溶液的加入,溶液中CO32﹣的数目逐渐变少,最后当氢氧化钙与碳酸钠恰好完全反应时,碳酸根离子完全消失;故填:b;
【总结归纳】上述实验活动涉及的这类化学反应,只有当两种化合物互相交换成分,生成物中有沉淀或气体或水生成时,复分解反应才可以发生,除此之外还可能生成可溶的化合物,且反应前后没有化合价的改变;故填:生成物中有沉淀或气体或水生成;可溶的化合物;化合价的改变。
5.(2019•哈尔滨)工业采用电解氯化钠溶液制备烧碱。某同学取电解后的溶液进行如下探究:
【提出问题】电解后的溶液中的溶质是什么?
【猜想假设】(1)NaOH、NaCl(2)NaOH
【实验探究】取电解后的溶液,进行如下实验:
【收集证据】实验1的反应现象为(1) 溶液由红色逐渐变成无色 ,实验2发生反应的化学方程式为(2) NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3 。
【实验结论】电解后的溶液中的溶质是(3) NaOH和NaCl 。
【表达交流】实验中滴加酚酞溶液的作用是(4) 通过酚酞溶液颜色的改变来判断反应是否发生 。在滴加过量稀硝酸的过程中,图2中①表示的是(5) OH﹣ (填符号),②表示的是(6) H+ (填符号)。
【总结规律】通过探究还可认识到:上述实验1和实验2的反应都是两种化合物在溶液中(7) 以离子 的形式,通过一种(8) 离子交换 的方式而发生的复分解反应。
【解答】解:(1)在电解后的溶液中含有氢氧化钠,加入无色酚酞试液后溶液变红色。实验1中加入稀硝酸,稀硝酸和氢氧化钠发生反应,溶液由红色逐渐变成无色;
(2)在实验2中硝酸银和氯化钠反应生成氯化银和硝酸钠,化学方程式为:NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3;
(3)根据实验1和实验2的现象可知,电解后的溶液中的溶质是NaOH和NaCl;
(4)实验中滴加酚酞溶液的作用是:通过酚酞溶液颜色的改变来判断反应是否发生;
实验1中在滴加过量的稀硝酸的过程中,H+和OH﹣结合生成水,OH﹣在 不断减少,直至H+和OH﹣恰好完全反应,再继续滴加稀硝酸,H+在不断的增多,所以:
(5)图2中①表示的是OH﹣;
(6)②表示的是H+;
(7)通过探究还可认识到:上述实验1和实验2的反应都是两种化合物在溶液中以离子的形式,通过一种离子交换的方式而发生的复分解反应。
故答案为:
(1)溶液由红色逐渐变成无色;
(2)NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3;
(3)NaOH和NaCl;
(4)通过酚酞溶液颜色的改变来判断反应是否发生;
(5)OH﹣;
(6)H+;
(7)以离子;
(8)离子交换。
四.常用气体的发生装置和收集装置与选取方法(共4小题)
6.(2022•哈尔滨)实验室现有大理石、高锰酸钾、稀盐酸等药品及相关仪器和用品,请结合下列装置回答问题:
Ⅰ.用高锰酸钾制取氧气:
(1)仪器a的名称是 铁架台 。
(2)制取氧气时发生反应的化学方程式为 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 。
(3)制取氧气的过程有多步操作,其中的两步操作为:①将集气瓶盛满水,连同玻璃片一起倒立在盛水的水槽内;②让试管均匀受热,然后对药品所在部位加热。①在② 之前 (填“之前“或“之后”)相对合理。
(4)图E为用图D中的方法刚刚收集满的一瓶氧气,此时集气瓶内压强 大于 (填“大于”或“小于”)外界大气压。将红热的木炭伸入到图E的集气瓶中,观察到木炭燃烧发出 白光 、放热。
Ⅱ.用大理石(大理石中的杂质不溶于水,且不参与反应)和稀盐酸制取二氧化碳:
(5)选用C装置收集二氧化碳的原因是:在相同条件下,二氧化碳的密度比空气的密度 大 (填“大”或“小”)。
(6)制取二氧化碳发生反应的化学方程式为 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ ,B装置内碳酸钙的质量随时间变化的大致趋势如图所示,请结合图像分析,t0时B装置内的溶液中Ca2+与Cl﹣的个数比 等于 (填“等于”或“小于”)1:2。
【解答】解:(1)仪器a的名称是铁架台;
(2)高锰酸钾在加热条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;
(3)制取氧气的过程有多步操作,其中的两步操作为:①将集气瓶盛满水,连同玻璃片一起倒立在盛水的水槽内;②让试管均匀受热,然后对药品所在部位加热。①在②之前较合理;
(4)氧气能将水排出集气瓶,说明瓶内压强大于外界大气压,将红热的木炭伸入到图E的集气瓶中,观察到木炭燃烧发出白光,放热;
(5)密度比空气大的气体,用向上排空气法收集,选用C装置收集二氧化碳的原因是:在相同条件下,二氧化碳的密度比空气的密度大;
(6)实验室用石灰石或大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳,石灰石、大理石主要成分碳酸钙,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳。化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。由图像可知,t0时碳酸钙质量不变,说明反应结束了,碳酸钙质量大于0,说明碳酸钙有剩余,盐酸完全反应,此时溶液中的溶质为氯化钙,故t0℃时B装置内的溶液中Ca2+与Cl﹣的个数比为1:2。
故答案为:
(1)铁架台;
(2)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;
(3)之前;
(4)大于;白光;
(5)大;
(6)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;1:2。
7.(2020•哈尔滨)实验室现有大理石、高锰酸钾、二氧化锰、稀盐酸等药品及相关仪器和用品,请结合下列装置回答问题:
若用高锰酸钾制取氧气:
(1)发生反应的化学方程式为 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 。
(2)仪器a的名称是 集气瓶 。
(3)选取的发生装置是 B (填字母)。
(4)能用E装置收集氧气是因为氧气具有 不易溶于水 且不与水反应的性质。
(5)停止加热时,先要把 导管从水槽中移出 ,然后再熄灭酒精灯。
制取二氧化碳气体时:
(6)反应时发生装置内气体增多,压强 增大 ,大于外界大气压,在压强差的作用下气体逸出。
(7)欲验证二氧化碳气体中混有氯化氢,应将气体通入盛有 AgNO3 (填化学式)溶液的F装置。
【解答】解:(1)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↑;
(2)仪器a的名称是集气瓶;
(3)高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,属于固、固加热型,适合用装置B作发生装置;
(4)能用E装置收集氧气是因为氧气具有不易溶于水且不与水反应的性质;
(5)为了防止水槽中的水倒吸炸裂试管,停止加热时,先要把导管从水槽中移出,然后再熄灭酒精灯;
(6)反应时发生装置内气体增多,压强增大,大于外界大气压,在压强差的作用下气体逸出;
(7)二氧化碳不和硝酸银溶液反应,氯化氢气体溶于水形成盐酸能和硝酸银溶液反应生成白色沉淀氯化银,故欲验证二氧化碳气体中混有氯化氢,应将气体通入盛有AgNO3的溶液的F装置。
故答案为:
(1)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;
(2)集气瓶;
(3)B;
(4)不易溶于水;
(5)导管从水槽中移出;
(6)增大;
(7)AgNO3。
8.(2019•哈尔滨)实验室现有石灰石、氯酸钾、二氧化锰、稀硫酸、稀盐酸等药品及相关仪器和用品,请结合下列装置回答问题:
(1)①若用上述药品制取氧气,发生反应的化学方程式为 2KClO32KCl+3O2↑; 。
②仪器a的名称是 铁架台 。在连接发生装置和收集装置时,将胶皮管和玻璃管连接在一起的操作是先把 导管润湿 ,然后稍稍用力即可把玻璃管插入胶皮管。
(2)①若用上述药品制取二氧化碳,药品的名称是 石灰石(或大理石)和稀盐酸 ,选择的装置是 AC (填字母)。
②若用澄清石灰水验证二氧化碳,实验中会观察到液面下的导管口有气泡冒出,这是因为发生装置内物质反应时气体 增多 ,压强 变大 ,大于外界压强,在压强差的作用下,气体从导管口冒出。
③若制取干燥的二氧化碳,需要在发生装置和收集装置之间连接 G 装置(填字母),该装置中的药品名称是 浓硫酸 。
【解答】解:(1)①氯酸钾和二氧化锰在催化剂的作用下加热生成氯化钾和氧气,化学方程式为:2KClO32KCl+3O2↑;
②仪器a的名称是铁架台;在连接发生装置和收集装置时,将胶皮管和玻璃管连接在一起的操作是先把导管用水润湿,然后稍稍用力即可把玻璃管插入胶皮管;
(2)①实验室常用石灰石(或大理石)和稀盐酸反应制取二氧化碳,不需要加热,可选A作发生装置;二氧化碳的密度比空气大,能溶于水,可用装置C收集;
②石灰石(或大理石)和稀盐酸反应生成二氧化碳气体,导致管中的气体增多,导致内部压强变大,装置内部压强大于外界大气压,在压强差的作用下气体从导管口被压出,因此在试管中观察到的实验现象是有大量气泡产生;
③制取的二氧化碳中常用含有少量的水蒸气,需要用浓硫酸进行干燥;若制取干燥的二氧化碳,需要在发生装置和收集装置之间连接G,该装置中的药品名称是浓硫酸。
故答案为:
(1)①2KClO32KCl+3O2↑;
②铁架台;导管润湿;
(2)①石灰石(或大理石)和稀盐酸;AC;
②增多;变大;
③G;浓硫酸。
9.(2018•哈尔滨)实验室现有石灰石、稀盐酸、火柴、药匙、升降台、木条、棉花、镊子及以下仪器:
(1)若要制取二氧化碳,应选择的仪器有①锥形瓶和 ②④ (填序号),还需补充的仪器是 长颈漏斗或分液漏斗 (填名称)
(2)若补充一种药品还能制取氧气,发生反应的化学方程式为 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 。
(3)将制取氧气和检验氧气的装置图补充完整。
(4)用排水法收集氧气,当观察到导管口 有连续切均匀的气泡冒出 时,开始收集,气体逸出的原因是由于试管内温度升高且 生成氧气 ,使试管内压强 增大 ,大于外界大气压,在压强差的作用下,气体逸出。
【解答】解:(1)若要制取二氧化碳,应选择的仪器有①锥形瓶和②集气瓶④带双孔橡皮塞的导管,还需补充的仪器是长颈漏斗或分液漏斗;故答案为:②④;长颈漏斗或分液漏斗;
(2)若补充一种药品高锰酸钾,还能制取氧气,高锰酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧化锰和氧气,要注意配平;故答案为:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;
(3)要画出气泡,氧气的检验方法是:将带火星的木条伸入集气瓶中,木条复燃,证明是氧气;故答案为:;
(4)用排水法收集氧气,当观察到导管口:有连续切均匀的气泡冒出时,开始收集,气体逸出的原因是由于试管内温度升高且生成氧气,使试管内压强增大,大于外界大气压,在压强差的作用下,气体逸出;故答案为:有连续切均匀的气泡冒出;生成氧气;增大;
五.二氧化碳的实验室制法(共1小题)
10.(2021•哈尔滨)实验室现有大理石、高锰酸钾、稀盐酸等药品及相关仪器和用品,请结合如图装置回答问题:
Ⅰ、用大理石和稀盐酸制取二氧化碳:
(1)发生反应的化学方程式为 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 。
(2)实验室通常选用的收集装置是 C (填字母)。
(3)若制取较干燥的二氧化碳,需要在发生装置和收集装置之间连接E装置,气体应从 b (填“b”或“c”)导管口进入。
(4)B装置中,当反应开始后,锥形瓶内气体增多,气压增大,大于外界大气压,导致长颈漏斗内液面 高于 (填“高于”或“低于”)锥形瓶内液面。
Ⅱ、用高锰酸钾制取氧气:
(1)仪器a的名称是 酒精灯 。
(2)良好的实验习惯及合理的做法,是实验安全、环保和顺利进行的保证。
①A装置开始加热时,应先使试管 均匀 受热,然后再对药品所在的部位加热。
②为减少硫在氧气中燃烧的生成物对空气造成的污染,用排水法收集氧气时,应在集气瓶中预留 少量水 。
【解答】Ⅰ(1)石灰石主要成分碳酸钙,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳。化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
(2)二氧化密度比空气大,溶于水,所以收集方法是向上排空气法,故选C。
(3)浓硫酸具有良好的吸水性,因此利用E中浓硫酸干燥气体,气体从长管进短管出,若制取较干燥的二氧化碳,需要在发生装置和收集装置之间连接E装置,气体应从b导管口进入。
(4)B装置中,当反应开始后,锥形瓶内气体增多,气压增大,大于外界大气压,导致长颈漏斗内液面高于锥形瓶内液面。
Ⅱ(1)仪器a的名称是酒精灯;
(2)①A装置开始加热时,应先使试管均匀受热,然后再对药品所在的部位加热。
②硫在氧气中燃烧的生成二氧化硫,会对空气造成的污染,用排水法收集氧气时,应在集气瓶中预留少量水,吸收二氧化硫。
故答案为:
Ⅰ(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(2)C
(3)b
(4)高于;
Ⅱ(1)酒精灯;
(2)①均匀;②少量水。
六.物质的鉴别、推断(共4小题)
11.(2022•哈尔滨)图中的A﹣F六种物质及他们之间的反应关系和转化关系均为初中化学常见的。其中A的浓溶液有吸水性,B的溶液为蓝色,C是目前世界年产量最高的金属,D由两种元素组成,E的溶液俗称石灰水(图中或“一”表示两种物质间能发生反应,“”表示一种为质能转化为另一种物质,部分反应物、生成物、转化及反应关系已略去,物质间的反应及转化均在溶液中进行,物质是溶液的只考虑溶质)。请回答下列问题:
(1)分别写出B、E物质的化学式。
B: CuSO4
E: Ca(OH)2
(2)C与A的稀溶液反应时、溶液的颜色由无色变为 浅绿色 。
(3)写出A转化为D的化学方程式 H2SO4+BaCl2═BaSO4↓+2HCl 。
(4)C与B的溶液发生反应的类型为 置换 (填”化合”或”置换”或“复分解”)反应。
【解答】解:(1)B为硫酸铜,化学式为:CuSO4;E为氢氧化钙,化学式为:Ca(OH)2;
(2)铁和稀盐酸反应会生成氯化亚铁,亚铁离子在溶液中显浅绿色,所以溶液由无色变为浅绿色。
(3)硫酸制盐酸,需要将硫酸根离子除去,引入氯离子,同时满足这两个条件的只有氯化钡。硫酸和氯化钡反应会生成硫酸钡沉淀和盐酸,故化学方程式为:H2SO4+BaCl2═BaSO4↓+2HCl。
(4)铁的活动性强于铜,能与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,而一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应叫做置换反应。
故答案为:(1)CuSO4;Ca(OH)2;
(2)浅绿色;
(3)H2SO4+BaCl2═BaSO4↓+2HCl;
(4)置换。
12.(2020•哈尔滨)如图甲中A、B、C、D、E、F为初中化学常见的六种物质。其中B、C、F都是氧化物,E、A、D是酸、碱、盐,炉具清洁剂中含有A,E的浓溶液可做干燥剂,F是赤铁矿的主要成分(图中用“﹣”表示两种物质间能发生反应,用“→”或“”表示两种物质间能单向或双向转化,部分反应物和生成物及反应条件已略去,图中部分反应需在溶液中进行,物质是溶液的只考虑溶质)。
(1)分别写出A、D物质的化学式。A: NaOH ,D: Na2SO4 。
(2)E的稀溶液与过量的F发生反应的现象为 红棕色固体逐渐溶解,溶液由无色变成黄色 。
(3)如图乙是炼铁高炉的示意图,a处流出的物质是 生铁 (填名称)。炉内产生图甲中气体C的化学方程式为 CO2+C2CO 。
【解答】解:(1)A、B、C、D、E、F为初中化学常见的六种物质,B、C、F都是氧化物,E、A、D是酸、碱、盐,炉具清洁剂中含有A,所以A是氢氧化钠,E的浓溶液可做干燥剂,所以E是硫酸,F是赤铁矿的主要成分,所以F是氧化铁,盐D和氢氧化钠可以相互转化,硫酸会转化成D,所以D是硫酸钠,氧化物B会与氢氧化钠反应,所以B是二氧化碳,C会与氧化铁反应,会与二氧化碳相互转化,所以C是一氧化碳,经过验证,推导正确,所以A是NaOH;D是Na2SO4;
(2)E的稀溶液与过量的F发生的反应是氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水,实验现象为:红棕色固体逐渐溶解,溶液由无色变成黄色;
(3)如图乙是炼铁高炉的示意图,一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳,生铁的密度大于炉渣的密度,所以a处流出的物质是生铁;炉内产生图甲中气体C的反应是二氧化碳和碳在高温的条件下生成一氧化碳,化学方程式为:CO2+C2CO。
故答案为:(1)NaOH;Na2SO4;
(2)红棕色固体逐渐溶解,溶液由无色变成黄色;
(3)生铁;CO2+C2CO。
13.(2019•哈尔滨)如图中A、B、C、D、E、F为初中化学常见的六种物质。F是一种黑色粉末,E是密度最小的气体,D是一种常见的液体,A与C可用于配制农药波尔多液(图中用“﹣”或”表示两种物质能发生反应,用或“→””表示两种物质间能单向或双向转化,部分反应物和生成物及反应条件已略去,图中部分反应需在溶液中进行,物质是溶液的只考虑溶质)。请回答下列问题:
(1)分别写出A、B、E、F四种物质的化学式A CuSO4 、B H2SO4 、E H2 、F Fe 。
(2)F与少量A溶液反应的现象是 铁表面有红色固体析出,溶液由蓝色变成浅绿色 。
(3)D转化成C的化学方程式为 H2O+CaO=Ca(OH)2 。
【解答】解:(1)A、B、C、D、E、F为初中化学常见的六种物质,F是一种黑色粉末,E是密度最小的气体,所以E是氢气,D是一种常见的液体,A与C可用于配制农药波尔多液,所以A、C是硫酸铜和氢氧化钙中的一种,D和C可以相互转化,所以D是水,C是氢氧化钙,A是硫酸铜,B会转化成氢气和硫酸铜,所以B是硫酸,F和氢气可以相互转化,所以F是铁,经过验证,推导正确,所以A是CuSO4,B是H2SO4,E是H2,F是Fe;
(2)F与少量A溶液的反应是铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,实验现象是:铁表面有红色固体析出,溶液由蓝色变成浅绿色;
(3)D转化成C的反应是氧化钙和水反应生成氢氧化钙,化学方程式为:H2O+CaO=Ca(OH)2。
故答案为:(1)CuSO4,H2SO4,H2,Fe;
(2)铁表面有红色固体析出,溶液由蓝色变成浅绿色;
(3)H2O+CaO=Ca(OH)2。
14.(2018•哈尔滨)如图中A、B、C、D、E、F分别表示初中化学常见的六种物质,B、C、D、E分别属于酸、碱、盐、氧化物四种类别中的一种,A是目前提取量最大的金属,B由两种元素组成,C是大理石的主要成分。(图中用“﹣”表示两种物质之间能发生化学反应,用“→”或“”表示一种物质能转化为另一种物质,部分反应物和生成物及反应条件已略去,图中部分反应需要在溶液中进行,物质是溶液的只考虑溶质)。请回答下列问题。
(1)分别写出A、C、E、F物质的化学式
A Fe C CaCO3 E CO2 F C 。
(2)写出B与C发生反应的化学方程式 CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ 。
(3)写出过量A的粉末与B发生反应的实验现象 黑色固体逐渐减少,溶液由无色变成浅绿色,固体表面有气泡冒出 。
【解答】解:(1)如图中A、B、C、D、E、F分别表示初中化学常见的六种物质,B、C、D、E分别属于酸、碱、盐、氧化物四种类别中的一种,A是目前提取量最大的金属,因此A是铁;B由两种元素组成,C是大理石的主要成分,因此C是碳酸钙,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙和水和二氧化碳,因此B是盐酸;二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,因此E是二氧化碳,D是氢氧化钙;碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳,二氧化碳和碳在高温的条件下生成一氧化碳,因此F是碳;故答案为:Fe;CaCO3;CO2;C;
(2)碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙和水和二氧化碳,配平即可;故答案为:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;
(3)过量铁的粉末与盐酸发生反应的实验现象是:黑色固体逐渐减少,溶液由无色变成浅绿色,固体表面有气泡冒出;故答案为:黑色固体逐渐减少,溶液由无色变成浅绿色,固体表面有气泡冒出;
七.氧化反应(共1小题)
15.(2022•哈尔滨)分类、类比是学习化学常用的方法。
(1)下列实验过程中均有放热现象,请从发生物理变化或化学变化的角度,将下列实验A与 C (填字母)分为一类,分类依据是:主要都是由发生 化学 变化引起的放热现象。
(2)请认真阅读资料卡片,并根据其中的内容和所学的知识,回答下列问题:
下列两组分解反应中,甲组不是氧化还原反应的原因:元素化合价在化学反应前后 没有 (填“有”或“没有”)变化。对比甲、乙两组分解反应的生成物可以得出,四个反应中有 单质 (填物质分类)生成的分解反应一定是氧化还原反应。
甲组
Cu(OH)2CuO+H2O
H2CO3═H2O+CO2↑
乙组
2H2O22H2O+O2↑
2NaCl2Na+Cl2↑
资料卡片
随着学习的深入,我们还可以从元素化合价的角度认识化学反应。凡是有元素化合价升降(变化)的化学反应都是氧化还原反应。
【解答】解:(1)由实验可知,A中红磷燃烧放出了热量,实验A与C分为一类,分类依据是:主要都是由发生化学变化引起的放热现象。
(2)由化合价原则可知,甲组不是氧化还原反应的原因:元素化合价在化学反应前后没有变化。对比甲、乙两组分解反应的生成物可以得出,四个反应中有单质生成的分解反应,一定有元素化合价的变化,一定是氧化还原反应。
故答案为:(1)C;化学;
(2)没有;单质。
八.根据化学反应方程式的计算(共2小题)
16.(2022•哈尔滨)某同学在进行电解水实验时,为增强导电性,加快水的分解速率,取一定质量的Na2SO4溶解于水中,配制成Na2SO4溶液(Na2SO4在水通电分解前后质量不变)。请结合图示回答下列问题:
(1)配制100g3%的Na2SO4溶液,需要Na2SO4的质量为 3 g,水的质量为 97 g。
(2)将上述实验过程中发生反应的化学方程式补充完整:2H2O 2H2↑+O2↑ 。
(3)根据生成O2的质量,可求出 3.6 g水发生了分解。
(4)请通过计算确定图中的a= 96.4 。
(5)将剩余的ag Na2SO4溶液蒸发掉46.4g水,得到的不饱和溶液中溶质的质量分数为 6% 。
【解答】解:(1)配制100g3%的Na2SO4溶液,需要Na2SO4的质量为=100g×3%=3g,水的质量为100g﹣3g=97g;
(2)水通电生成氢气和氧气,化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑;
(3)设水的质量为x
2H2O2H2↑+O2↑
36 32
x 3.2g
x=3.6g
(4)a=100g﹣3.6g=96.4g;
(5)得到的不饱和溶液中溶质的质量分数为=。
故答案为:(1)3;97;
(2)2H2↑+O2↑;
(3)3.6;
(4)96.4;
(5)6%。
17.(2018•哈尔滨)为测定某硫酸铜样品中硫酸铜的含量(杂质不溶于水,不含铜元素,不与其他物质发生反应),进行了如下实验
(1)上述实验过程中发生反应的化学方程式为 2KOH+CuSO4═Cu(OH)2↓+K2SO4 。
(2)根据已知条件列出求解C烧杯中参加反应的硫酸铜质量(X)的比例式 = 。
(3)配制上述实验所用的氢氧化钾溶液,需要质量分数为20%的氢氧化钾溶液的质量为 56g 。
(4)样品中硫酸铜的质量分数为 80% 。
(5)D烧杯溶液中溶质的质量分数为 8.7% 。
(6)若用湿法冶金的方法冶炼出100kg含杂质4%的铜,需要这种硫酸铜的质量为 300kg 。
【解答】解:(1)氢氧化钾和硫酸铜反应生成氢氧化铜和硫酸钾,化学方程式 2KOH+CuSO4═Cu(OH)2↓+K2SO4;
(2)设C烧杯中参加反应的硫酸铜质量为X,参加反应的氢氧化钾的质量为y,生成硫酸钾的质量为z
由于对应生成的氢氧化铜的质量为4.9g
2KOH+CuSO4═Cu(OH)2↓+K2SO4。
112 160 98 174
y Xx 4.9g z
=
x=8g
==
y=5.6g
z=8.7g
(3)需要质量分数为20%的氢氧化钾溶液的质量为10%×112=x×20%
x=56g;
(4)第二次加入氢氧化钾生成4.9g的氢氧化铜沉淀,所以第一次也生成了4.9g的沉淀,4g不溶性杂质是样品中的杂质,所以样品中硫酸铜的质量分数为:×100%=80%;
(5)D烧杯溶液中溶质的质量分数为×100%=8.7%;
(6)需要这种硫酸铜的质量为a
CuSO4+Fe=FeSO4+Cu
160 64
a×80% 100kg×(1﹣4%)
=
a=300kg
故答案为:(1)2KOH+CuSO4═Cu(OH)2↓+K2SO4;
(2)=;
(3)56g;
(4)80%;
(5)8.7%;
(6)300kg。
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