四川省乐山市四年(2019-2022)中考化学真题分题型分层汇编-04实验探究&计算&流程题
展开四川省乐山市四年(2019-2022)中考化学真题分题型分层汇编
04实验探究&计算&流程题
一.药品是否变质的探究(共1小题)
1.(2021•乐山)实验桌上有一瓶敞口放置的氢氧化钠溶液,同学们对其是否变质进行实验探究。
【提出问题】敞口放置的氢氧化钠溶液是否变质呢?
【猜想与假设】
猜想Ⅰ:没有变质。
猜想Ⅱ: 。
猜想Ⅲ:部分变质。
【实验探究】
同学们分别设计了不同方案进行探究,请你协助完成相关内容。
(1)小军设计的实验方案
实验步骤
实验现象
结论
①取一定量的NaOH溶液于试管中,滴加无色酚酞溶液
溶液变成红色
猜想Ⅲ成立
②向①的试管中滴加过量的稀盐酸
有 产生
(2)小慧设计的实验方案
实验步骤
实验现象
结论
①取一定量的NaOH溶液于试管中,滴加过量的BaCl2溶液
有白色沉淀产生
猜想Ⅲ成立
②实验①结束后进行过滤,向得到的滤液中滴加 。
溶液变成蓝色
【反思与评价】
(3)同学们讨论认为,小军的实验结论不严密,理由是 。
【拓展实验】
(4)小慧实验②中所加的试剂替换为下列 操作,也可以实现相同的目的。
a.测溶液的pH
b.滴加MgSO4溶液
c.通入CO2
d.滴加稀盐酸
(5)若要除去NaOH溶液中混有的Na2CO3,涉及反应的化学方程式为 。
二.缺失标签的药品成分的探究(共1小题)
2.(2020•乐山)实验室中有一瓶标签破损的固态铵盐,它可能是NH4Cl、NH4NO3、NH4HCO3、(NH4)2SO4中的一种,请利用如图所示的溶液进行实验探究。
【提出猜想】猜想①:该铵盐是NH4Cl
猜想②:该铵盐是
猜想③:该铵盐是NH4HCO3
猜想④:该铵盐是(NH4)2SO4
【实验探究】步骤一:取少量样品放入试管中,没有嗅到强烈的氨味,加入适量水溶解得到无色液体,选用图中的 溶液滴入试管中,无气泡放出,则猜想③不成立。
步骤二:在步骤一所得的溶液中,滴加图中的Ba(NO3)2溶液,没有白色沉淀生成,则猜想 不成立。
步骤三:另取适量样品放入试管中,加水溶解配成溶液,滴加图中的 溶液,有白色沉淀生成,则猜想 成立。
【拓展应用】铵盐可作氮肥,它会与碱性物质发生化学反应,请写出硝酸铵溶液与氢氧化钠溶液在加热条件下反应的化学方程式 ,所以在农业生产中,为避免降低肥效,铵态氮肥不要与碱性物质混合施用。
三.实验探究物质的组成成分以及含量(共2小题)
3.(2022•乐山)明代宋应星所著的《天工开物》中有煅烧炉甘石(ZnCO3)和煤炭(C)炼锌的记载,其化学反应原理为:ZnCO3+2CZn+3CO↑。某化学兴趣小组在实验室用ZnCO3和C模拟古法炼锌。实验结束后,同学们设计实验对2.0g粗锌产品中含有的杂质进行探究并测定粗锌中单质锌的含量。实验装置设计如图(忽略其它因素对结果的影响):
回答下列问题:
(1)如图连接好装置后,装入药品前,首先应进行的操作是 。
(2)A装置试管中加入足量稀硫酸充分反应后,仍有少量黑色固体剩余,说明粗锌中一定含有 。
(3)B装置中澄清石灰水变浑浊,此时B装置中发生反应的化学方程式为 ,B装置的作用是 。
(4)综合以上实验现象可知,粗锌含有的杂质有 。
(5)C装置收集的气体为 ;实验结束后,若D处一共收集到200.0mL液体,则2.0g粗锌中含有单质锌的质量为 g。(已知此温度下C装置收集的气体的密度ρ≈0.1g/L)
4.(2019•乐山)蚊虫叮咬时能在人的皮肤内分泌出蚁酸刺激皮肤,课外小组同学决定对蚁酸进行探究。
【查阅资料】
1、蚁酸化学名称叫甲酸,化学式为HCOOH
2、蚁酸在一定条件下会分解生成两种氧化物
3、白色无水硫酸铜粉末遇水变蓝
【提出问题】蚁酸的酸碱性及分解产物是什么?
【猜想与假设】
猜想①:蚁酸的分解产物是水和二氧化碳;
猜想②:蚁酸的分解产物是水和一氧化碳;
猜想③:蚁酸的分解产物是一氧化碳和二氧化碳。
经讨论,小组同学认为猜想③是错误的,理由是 。
【实验探究】
1、探究蚁酸的酸碱性。
用pH试纸测得蚁酸溶液的pH值 7(填“>、<或=”),证明蚁酸溶液呈酸性。
2、探究蚁酸分解的两种产物。
为了确认蚁酸分解的所有产物,小组同学设计实验,将蚁酸分解的产物通入如图所示的实验装置,并观察现象。
【现象与结论】
实验中观察到A中无水硫酸铜变蓝,B中澄清石灰水未变浑浊,D中黑色粉末逐渐变红,E中澄清的石灰水变浑浊。
(1)写出E中发生的反应的化学方程式 ;
(2)通过对实验现象的分析,上述猜想 正确。
【实验反思】
(3)从环保的角度考虑,上述实验装置设计上存在的不足之处是 。
【拓展应用】
(4)人们被蚊虫叮咬后,在叮咬处涂抹一些物质可减轻痛痒,下列物质中你会选择的物质是 。
A.NaOH溶液 B.食醋 C.食盐水 D.肥皂水
四.常用气体的发生装置和收集装置与选取方法(共3小题)
5.(2021•乐山)氨气(NH3)是一种重要化工原料,有刺激性气味,密度比空气小。某兴趣小组用加热NH4Cl和Ca(OH)2固体的方法制备、收集干燥的NH3,实验装置如图所示:
已知:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O,回答下列问题:
(1)图中仪器①的名称为 ,甲装置也可以用于实验室制备 (选填“H2”、“O2”或“CO2”)。
(2)乙装置的作用是 。
(3)丙装置用于收集NH3,则乙中导管口a应与丙中导管 端相连。
(4)从保护环境角度,该实验在丙装置后还应接一个 装置。
6.(2020•乐山)实验室部分仪器或装置如图所示,请回答下列问题:
(1)仪器b的名称是:b 。
(2)上述装置中,可用于收集氢气的是 (填仪器装置下方的字母,下同)。
(3)若要组装一套实验室制取二氧化碳的装置,可选择图中的 ;检验二氧化碳是否收集满的方法是 。
(4)若用B装置制取氧气,则其化学方程式为 。
7.(2019•乐山)实验室采用下列三种方法制取气体
制取O2:2KClO32KCl+3O2↑
制取CO2:……
制取Cl2:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
已知:Cl2是一种黄绿色、有刺激性气味、密度比空气大、能溶于水的气体。
(1)写出实验室制取CO2的化学方程式 。
(2)下列有A、B、C三种发生装置和D、E两种收集装置,请回答下列问题:
①写出图中仪器Ⅱ的名称是 ;
②用D装置收集Cl2时,Cl2应从 管口(填导气管接口处的字母)进入瓶中。
③用A装置制取氧气后,从剩余固体中分离出MnO2的实验步骤有溶解、过滤和洗涤。过滤时玻璃棒的作用是 。
(3)下列对制取三种气体的分析中不正确的是 。
A.制取CO2和Cl2的发生装置相同
B.O2、CO2和Cl2都能用向上排空气法收集
C.制取Cl2 的反应中MnO2是催化剂
D.用E装置收集O2时,O2应从d管导入
五.氧气的制取装置(共1小题)
8.(2022•乐山)规范操作、细致观察和认真思考是必备的化学素养,某同学在教材实验的基础上,设计如图所示装置制备和收集O2,回答下列问题:
(1)仪器a的名称为 。
(2)发生反应的化学方程式为 。
(3)证明O2已经收集满的方法是 。(简述实验操作及现象)
(4)该同学设计实验时,不选用长颈漏斗添加H2O2,而采用图中仪器的原因是 。
六.物质的相互转化和制备(共2小题)
9.(2022•乐山)垃圾分类有利于保护环境,充分利用资源。某厂从废旧电子产品中回收贵重金属同时制备CuSO4•5H2O的工艺流程如图:
已知:步骤③中发生反应的化学方程式为:2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O。
回答下列问题:
(1)从垃圾分类的角度,该厂加工的废旧电子产品属于 。
A.有害垃圾
B.可回收垃圾
C.厨余垃圾
D.其他垃圾
(2)流程中步骤③回收的贵重金属为 。
(3)流程中操作a表示一系列的操作,包括:蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、干燥等。
(4)步骤②中发生反应的化学方程式为 。
10.(2021•乐山)纳米碳酸钡是一种重要的无机化工产品,某工厂用含SiO2杂质的BaCO3为原料制备纳米碳酸钡的工艺流程如图所示:
已知:SiO2难溶于水,且不与常见的酸发生反应,回答下列问题:
(1)操作A的名称为 。SiO2性质稳定,但常温下易与氢氟酸反应,该反应的化学方程式为:SiO2+4HF═X↑+2H2O,则X的化学式为 。
(2)流程中加入盐酸时发生反应的化学方程式 。
(3)写出副产品的用途 。(写一条即可)
七.根据化学反应方程式的计算(共4小题)
11.(2022•乐山)“三寸粉笔,三尺讲台系国运”这是对教师的礼赞。教师授课离不开粉笔,粉笔主要成分为石灰石(CaCO3)和石膏(CaSO4)。如图,将16g制作好的粉笔末放于硬质玻璃管中加热使其充分反应,冷却后称量剩余固体的质量为11.6g。已知:CaSO4受热不分解,也不与CaCO3反应。其它杂质不参与反应。回答下列问题:
(1)CaSO4的相对分子质量为 。
(2)CaSO4中硫元素和氧元素的质量比为 。
(3)计算16g粉笔末中CaCO3的质量分数。(写出计算过程)
12.(2021•乐山)电解水时常在水中加入少量的Na2SO4,既可增强溶液导电性,Na2SO4又不参与反应。如图水槽中有86.8g水,某兴趣小组把4.0g Na2SO4固体加入水中,充分溶解后进行电解。一段时间后停止通电,在试管A中收集到1.2g气体。回答下列问题:
(1)水的相对分子质量为 。
(2)B管中收集到的气体的质量是 g。
(3)电解后溶液中Na2SO4的质量分数是多少?(写出计算过程)
13.(2020•乐山)实验室用碳酸钠溶液与氯化钙溶液反应制取高纯度碳酸钙粉末,烧杯中现有100g碳酸钠溶液,将140g氯化钙溶液分四次加入,充分反应,
注:发生反应的化学方程式为:CaCl2+Na2CO3 ═CaCO3↓+2NaCl
四次测量所得数据如表所示:
次数
累计加入氯化钙溶液的质量/g
烧杯中溶液的总质量/g
一
40
135
二
80
170
三
120
205
四
140
225
(1)恰好完全反应时,生成沉淀的总质量为 g。
(2)第四次测量时,所得溶液中的溶质有 (填化学式)
(3)计算氯化钙溶液的溶质质量分数(写出计算过程,计算结果保留到0.1%)
14.(2019•乐山)生铁和钢都是由铁和碳组成的合金,生铁中碳的含量为2%~4.3%,钢中碳的含量为 0.03%~2%,为测定某种铁合金中碳的含量,小王同学取一定质量的合金样品盛放在烧杯中,并向其中逐滴加入稀盐酸至恰好完全反应,实验数据如下表所示:
烧杯质量
样品的质量
稀盐酸的质量
烧杯+剩余物的总质量
50g
5.8g
94.6g
150.2g
注:碳既不溶于水也不与稀盐酸发生反应。
请根据相关信息完成下列计算:
(1)恰好完全反应时,生成氢气的质量为 g;
(2)样品中碳的质量分数 (计算结果保留到0.1%);
(3)反应后得到的溶液中溶质的质量分数(计算结果保留到0.1%)。
参考答案与试题解析
一.药品是否变质的探究(共1小题)
1.(2021•乐山)实验桌上有一瓶敞口放置的氢氧化钠溶液,同学们对其是否变质进行实验探究。
【提出问题】敞口放置的氢氧化钠溶液是否变质呢?
【猜想与假设】
猜想Ⅰ:没有变质。
猜想Ⅱ: 完全变质 。
猜想Ⅲ:部分变质。
【实验探究】
同学们分别设计了不同方案进行探究,请你协助完成相关内容。
(1)小军设计的实验方案
实验步骤
实验现象
结论
①取一定量的NaOH溶液于试管中,滴加无色酚酞溶液
溶液变成红色
猜想Ⅲ成立
②向①的试管中滴加过量的稀盐酸
有 气泡 产生
(2)小慧设计的实验方案
实验步骤
实验现象
结论
①取一定量的NaOH溶液于试管中,滴加过量的BaCl2溶液
有白色沉淀产生
猜想Ⅲ成立
②实验①结束后进行过滤,向得到的滤液中滴加 紫色石蕊溶液 。
溶液变成蓝色
【反思与评价】
(3)同学们讨论认为,小军的实验结论不严密,理由是 碳酸钠溶液显碱性,加入酚酞后也会变红 。
【拓展实验】
(4)小慧实验②中所加的试剂替换为下列 ac 操作,也可以实现相同的目的。
a.测溶液的pH
b.滴加MgSO4溶液
c.通入CO2
d.滴加稀盐酸
(5)若要除去NaOH溶液中混有的Na2CO3,涉及反应的化学方程式为 Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH 。
【解答】解:【猜想与假设】氢氧化钠若不吸收二氧化碳,则还是氢氧化钠,部分吸收二氧化碳,则是氢氧化钠和碳酸钠,全部变质,则是碳酸钠;
故答案为:完全变质。
【实验探究】(1)猜想Ⅲ成立,则说明含有碳酸钠,碳酸钠与稀盐酸反应生成二氧化碳气体,因此可以看到气泡;
故答案为:气泡。
(2)猜想Ⅲ成立,在①中加入足量氯化钡,去除了碳酸钠,滤液则含有氢氧化钠,此时加入试剂后,溶液显蓝色,符合紫色石蕊溶液变色规律,所以加入的是紫色石蕊溶液;
故答案为:紫色石蕊溶液。
【反思与评价】(3)完全变质后只含有碳酸钠,碳酸钠溶液显碱性,加入酚酞后也显红色,加入盐酸也产生气泡,因此无法得出猜想Ⅲ成立;
故答案为:碳酸钠溶液显碱性,加入酚酞后也会变红。
【拓展实验】(4)加入足量氯化钡后,滤液含有氯化钡和氢氧化钠:
a、测试溶液pH,可以根据pH值判断是否含有氢氧化钠,选项a符合题意;
b、加入硫酸镁后,硫酸根与钡离子会生成硫酸钡沉淀,影响氢氧化钠是否存在的判断,选项b不符合题意;
c、通入CO2会与NaOH反应生成Na2CO3,然后与BaCl2反应,产生沉淀,选项c符合题意;
d、滴加盐酸没有明显现象,无法判断组成,选项d不符合题意;
故答案为:ac。
(5)去除碳酸钠同时不引入新杂质,可以加入适量氢氧化钙,碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,反应后沉淀过滤去除,只得到氢氧化钠,书写化学方程式注意配平及沉淀符号,所以化学方程式为Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH;
故答案为:Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH。
二.缺失标签的药品成分的探究(共1小题)
2.(2020•乐山)实验室中有一瓶标签破损的固态铵盐,它可能是NH4Cl、NH4NO3、NH4HCO3、(NH4)2SO4中的一种,请利用如图所示的溶液进行实验探究。
【提出猜想】猜想①:该铵盐是NH4Cl
猜想②:该铵盐是 NH4NO3
猜想③:该铵盐是NH4HCO3
猜想④:该铵盐是(NH4)2SO4
【实验探究】步骤一:取少量样品放入试管中,没有嗅到强烈的氨味,加入适量水溶解得到无色液体,选用图中的 稀盐酸(或HCl) 溶液滴入试管中,无气泡放出,则猜想③不成立。
步骤二:在步骤一所得的溶液中,滴加图中的Ba(NO3)2溶液,没有白色沉淀生成,则猜想 ④ 不成立。
步骤三:另取适量样品放入试管中,加水溶解配成溶液,滴加图中的 硝酸银 溶液,有白色沉淀生成,则猜想 ① 成立。
【拓展应用】铵盐可作氮肥,它会与碱性物质发生化学反应,请写出硝酸铵溶液与氢氧化钠溶液在加热条件下反应的化学方程式 NH4NO3+NaOHNaNO3+NH3↑+H2O ,所以在农业生产中,为避免降低肥效,铵态氮肥不要与碱性物质混合施用。
【解答】它可能是NH4Cl、NH4NO3、NH4HCO3、(NH4)2SO4中的一种,其余三种猜想已给出,所以猜想②是NH4NO3。
【实验探究】步骤一:根据取少量样品放入试管中,没有嗅到强烈的氨味,加入适量水溶解得到无色液体,滴入这种溶液无气泡放出,说明该样品中不含碳酸氢铵。故答案为:稀盐酸(或HCl)。
步骤二:NH4Cl、NH4NO3、NH4HCO3、(NH4)2SO4中只有(NH4)2SO4能和硝酸钡反应生成白色沉淀,其余三种都不能和硝酸钡反应。故答案为:④。
步骤三:稀盐酸和硝酸钡都用过了只有硝酸银没有用,且硝酸银和硝酸铵不反应,但和氯化铵反应生成氯化银白色沉淀和硝酸铵,故答案为:
硝酸银 ①。
【拓展应用】硝酸铵溶液与氢氧化钠溶液在加热条件下反应,生成硝酸钠、氨气和水,故答案为:NH4NO3+NaOHNaNO3+NH3↑+H2O
三.实验探究物质的组成成分以及含量(共2小题)
3.(2022•乐山)明代宋应星所著的《天工开物》中有煅烧炉甘石(ZnCO3)和煤炭(C)炼锌的记载,其化学反应原理为:ZnCO3+2CZn+3CO↑。某化学兴趣小组在实验室用ZnCO3和C模拟古法炼锌。实验结束后,同学们设计实验对2.0g粗锌产品中含有的杂质进行探究并测定粗锌中单质锌的含量。实验装置设计如图(忽略其它因素对结果的影响):
回答下列问题:
(1)如图连接好装置后,装入药品前,首先应进行的操作是 检查装置气密性 。
(2)A装置试管中加入足量稀硫酸充分反应后,仍有少量黑色固体剩余,说明粗锌中一定含有 碳 。
(3)B装置中澄清石灰水变浑浊,此时B装置中发生反应的化学方程式为 Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O ,B装置的作用是 检验碳酸锌;除去氢气中的二氧化碳 。
(4)综合以上实验现象可知,粗锌含有的杂质有 碳、碳酸锌 。
(5)C装置收集的气体为 氢气 ;实验结束后,若D处一共收集到200.0mL液体,则2.0g粗锌中含有单质锌的质量为 0.65 g。(已知此温度下C装置收集的气体的密度ρ≈0.1g/L)
【解答】解:(1)如图连接好装置后,装入药品前,首先应进行的操作是检查装置气密性。
故答案为:检查装置气密性。
(2)A装置试管中加入足量稀硫酸充分反应后,仍有少量黑色固体剩余,说明粗锌中一定含有碳。
故答案为:碳。
(3)B装置中澄清石灰水变浑浊,此时B装置中发生反应的化学方程式为Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O,B装置的作用是检验碳酸锌;除去氢气中的二氧化碳。
故答案为:Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O;检验碳酸锌;除去氢气中的二氧化碳。
(4)综合以上实验现象可知,粗锌含有的杂质有碳、碳酸锌。
故答案为:碳、碳酸锌。
(5)C装置收集的气体为氢气;实验结束后,若D处一共收集到200.0mL液体,说明收集到200.0mL氢气,氢气质量=0.1g/L×0.2L=0.02g。
设2.0g粗锌中含有单质锌的质量为x。
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
65 2
x 0.02g
=
x=0.65g
故答案为:氢气;0.65。
4.(2019•乐山)蚊虫叮咬时能在人的皮肤内分泌出蚁酸刺激皮肤,课外小组同学决定对蚁酸进行探究。
【查阅资料】
1、蚁酸化学名称叫甲酸,化学式为HCOOH
2、蚁酸在一定条件下会分解生成两种氧化物
3、白色无水硫酸铜粉末遇水变蓝
【提出问题】蚁酸的酸碱性及分解产物是什么?
【猜想与假设】
猜想①:蚁酸的分解产物是水和二氧化碳;
猜想②:蚁酸的分解产物是水和一氧化碳;
猜想③:蚁酸的分解产物是一氧化碳和二氧化碳。
经讨论,小组同学认为猜想③是错误的,理由是 甲酸中含氢元素,而生成物中不含氢元素,不符合质量守恒定律 。
【实验探究】
1、探究蚁酸的酸碱性。
用pH试纸测得蚁酸溶液的pH值 < 7(填“>、<或=”),证明蚁酸溶液呈酸性。
2、探究蚁酸分解的两种产物。
为了确认蚁酸分解的所有产物,小组同学设计实验,将蚁酸分解的产物通入如图所示的实验装置,并观察现象。
【现象与结论】
实验中观察到A中无水硫酸铜变蓝,B中澄清石灰水未变浑浊,D中黑色粉末逐渐变红,E中澄清的石灰水变浑浊。
(1)写出E中发生的反应的化学方程式 CO2+Ca(OH)2=H2O+CaCO3↓ ;
(2)通过对实验现象的分析,上述猜想 ② 正确。
【实验反思】
(3)从环保的角度考虑,上述实验装置设计上存在的不足之处是 缺少尾气处理装置 。
【拓展应用】
(4)人们被蚊虫叮咬后,在叮咬处涂抹一些物质可减轻痛痒,下列物质中你会选择的物质是 D 。
A.NaOH溶液 B.食醋 C.食盐水 D.肥皂水
【解答】解:【猜想与假设】
小组同学认为猜想③是错误的,理由是:甲酸中含氢元素,而生成物中不含氢元素,不符合质量守恒定律;
【实验探究】
1.pH=7溶液呈中性;pH>7,溶液呈碱性;pH<7,溶液呈酸性;
因为蚁酸溶液呈酸性,所以pH<7;
【现象与结论】
(1)二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,化学方程式为:CO2+Ca(OH)2=H2O+CaCO3↓;
(2)实验中观察到A中无水硫酸铜变蓝,说明原混合气体中含有水;B中澄清石灰水未变浑浊,说明原混合气体中没有二氧化碳;D中黑色粉末逐渐变红,E中澄清的石灰水变浑浊,说明原混合气体中含有一氧化碳,故猜想②正确;
(3)未反应的一氧化碳进入空气会污染环境,所以上述实验装置设计上存在的不足之处是缺少尾气处理装置;
(4)A.氢氧化钠溶液有强烈的腐蚀性,故A错误;
B.食醋呈酸性,能加剧痛痒,故B错误;
C.食盐水呈中性,不和甲酸反应,故C错误;
D.肥皂水呈弱碱性,能中和甲酸,故D正确。
故选:D。
故答案为:
[猜想与假设]
甲酸中含氢元素,而生成物中不含氢元素,不符合质量守恒定律(或不符合质量守恒定律);
[实验探究]
<;
【现象与结论】
(1)Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;
(2)②;
(3)缺少尾气处理装置(或未进行尾气处理);
(4)D。
四.常用气体的发生装置和收集装置与选取方法(共3小题)
5.(2021•乐山)氨气(NH3)是一种重要化工原料,有刺激性气味,密度比空气小。某兴趣小组用加热NH4Cl和Ca(OH)2固体的方法制备、收集干燥的NH3,实验装置如图所示:
已知:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O,回答下列问题:
(1)图中仪器①的名称为 试管 ,甲装置也可以用于实验室制备 O2 (选填“H2”、“O2”或“CO2”)。
(2)乙装置的作用是 吸收氨气中的水蒸气 。
(3)丙装置用于收集NH3,则乙中导管口a应与丙中导管 c 端相连。
(4)从保护环境角度,该实验在丙装置后还应接一个 尾气处理 装置。
【解答】解:(1)图中仪器①的名称为试管;甲装置属于固、固加热型,也可以用于实验室制备氧气;
(2)碱石灰具有吸水性,乙装置的作用是吸收氨气中的水蒸气;
(3)氨气密度比空气小,可用向下排空气法收集,所以用丙装置收集NH3,则乙中导管口a应与丙中导管c端相连;
(4)氨气有毒,排入空气会污染环境,该实验在丙装置后还应接一个尾气处理装置。
故答案为:
(1)试管;O2;
(2)吸收氨气中的水蒸气;
(3)c;
(4)尾气处理。
6.(2020•乐山)实验室部分仪器或装置如图所示,请回答下列问题:
(1)仪器b的名称是:b 锥形瓶 。
(2)上述装置中,可用于收集氢气的是 DE (填仪器装置下方的字母,下同)。
(3)若要组装一套实验室制取二氧化碳的装置,可选择图中的 BC ;检验二氧化碳是否收集满的方法是 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B装置制取氧气,则其化学方程式为 2H2O22H2O+O2↑ 。
【解答】解:(1)b是锥形瓶,常用作反应容器。
故填:锥形瓶。
(2)因为氢气密度比空气小,可以用D装置收集,氢气不溶于水,可以用E装置收集。
故填:DE。
(3)实验室制取二氧化碳,反应物是固体和液体,不需要加热,应该用B作为发生装置;
二氧化碳能够溶于水,不能用排水法收集,密度比空气大,可以用向上排空气法收集,即用C装置收集;
检验二氧化碳是否收集满的方法是: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;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B装置制取氧气,应该是利用过氧化氢和二氧化锰制取氧气,则其化学方程式为:2H2O22H2O+O2↑。
故填:2H2O22H2O+O2↑。
7.(2019•乐山)实验室采用下列三种方法制取气体
制取O2:2KClO32KCl+3O2↑
制取CO2:……
制取Cl2:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
已知:Cl2是一种黄绿色、有刺激性气味、密度比空气大、能溶于水的气体。
(1)写出实验室制取CO2的化学方程式 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 。
(2)下列有A、B、C三种发生装置和D、E两种收集装置,请回答下列问题:
①写出图中仪器Ⅱ的名称是 长颈漏斗 ;
②用D装置收集Cl2时,Cl2应从 a 管口(填导气管接口处的字母)进入瓶中。
③用A装置制取氧气后,从剩余固体中分离出MnO2的实验步骤有溶解、过滤和洗涤。过滤时玻璃棒的作用是 引流作用 。
(3)下列对制取三种气体的分析中不正确的是 AC 。
A.制取CO2和Cl2的发生装置相同
B.O2、CO2和Cl2都能用向上排空气法收集
C.制取Cl2 的反应中MnO2是催化剂
D.用E装置收集O2时,O2应从d管导入
【解答】解:(1)实验室制取CO2,是在常温下,用大理石或石灰石和稀盐酸制取的,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙和水和二氧化碳,因此不需要加热;故答案为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(2)长颈漏斗方便加液体药品;用D装置收集Cl2时,Cl2应从长管进入,因为氯气的密度比空气大;过滤中玻璃棒起引流作用;故答案为:①长颈漏斗;②a;③引流作用;
(3)对制取三种气体的分析中不正确的是:制取CO2和Cl2的发生装置相同错误,因为制取二氧化碳不需要加热;制取Cl2 的反应中MnO2是催化剂错误,二氧化锰是反应物;故答案为:AC;
五.氧气的制取装置(共1小题)
8.(2022•乐山)规范操作、细致观察和认真思考是必备的化学素养,某同学在教材实验的基础上,设计如图所示装置制备和收集O2,回答下列问题:
(1)仪器a的名称为 集气瓶 。
(2)发生反应的化学方程式为 2H2O22H2O+O2↑ 。
(3)证明O2已经收集满的方法是 把带火星木条放在集气瓶口,若木条复燃,则集满 。(简述实验操作及现象)
(4)该同学设计实验时,不选用长颈漏斗添加H2O2,而采用图中仪器的原因是 能够控制反应的速率 。
【解答】解:(1)仪器a的名称为集气瓶;
(2)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为:2H2O22H2O+O2↑;
(3)氧气的密度比空气大,具有助燃性,证明O2已经收集满的方法是:把带火星木条放在集气瓶口,若木条复燃,则集满;
(4)该装置可能通过分液漏斗控制液体的滴加速率,从而控制反应的速率。
故答案为:
(1)集气瓶;
(2)2H2O22H2O+O2↑;
(3)把带火星木条放在集气瓶口,若木条复燃,则集满;
(4)能够控制反应的速率。
六.物质的相互转化和制备(共2小题)
9.(2022•乐山)垃圾分类有利于保护环境,充分利用资源。某厂从废旧电子产品中回收贵重金属同时制备CuSO4•5H2O的工艺流程如图:
已知:步骤③中发生反应的化学方程式为:2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O。
回答下列问题:
(1)从垃圾分类的角度,该厂加工的废旧电子产品属于 B 。
A.有害垃圾
B.可回收垃圾
C.厨余垃圾
D.其他垃圾
(2)流程中步骤③回收的贵重金属为 金、银 。
(3)流程中操作a表示一系列的操作,包括:蒸发浓缩、 降温结晶 、过滤、洗涤、干燥等。
(4)步骤②中发生反应的化学方程式为 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 。
【解答】解:(1)金属材料属于可回收垃圾,故选:B;
(2)铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,铜、氧气和硫酸在加热的条件下生成硫酸铜和水,所以流程中步骤③回收的贵重金属为:金、银;
(3)流程中操作a表示一系列的操作,包括:蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥等;
(4)铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,化学方程式为:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑。
故答案为:(1)B;
(2)金、银;
(3)降温结晶;
(4)Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑。
10.(2021•乐山)纳米碳酸钡是一种重要的无机化工产品,某工厂用含SiO2杂质的BaCO3为原料制备纳米碳酸钡的工艺流程如图所示:
已知:SiO2难溶于水,且不与常见的酸发生反应,回答下列问题:
(1)操作A的名称为 过滤 。SiO2性质稳定,但常温下易与氢氟酸反应,该反应的化学方程式为:SiO2+4HF═X↑+2H2O,则X的化学式为 SiF4 。
(2)流程中加入盐酸时发生反应的化学方程式 BaCO3+2HCl═BaCl2+H2O+CO2↑ 。
(3)写出副产品的用途 用作氮肥 。(写一条即可)
【解答】解:(1)操作A的名称为过滤;
反应前硅原子是1个,反应后应该是1个,包含在未知物质中,反应前后氧原子都是2个,氢原子都是4个,反应前氟原子是4个,反应后应该是4个,包含在未知物质中,则X的化学式为SiF4。
故填:过滤;SiF4。
(2)流程中加入盐酸时,碳酸钡和盐酸反应生成氯化钡、水和二氧化碳,发生反应的化学方程式:BaCO3+2HCl═BaCl2+H2O+CO2↑。
故填:BaCO3+2HCl═BaCl2+H2O+CO2↑。
(3)副产品氯化铵可以用作氮肥。
故填:用作氮肥。
七.根据化学反应方程式的计算(共4小题)
11.(2022•乐山)“三寸粉笔,三尺讲台系国运”这是对教师的礼赞。教师授课离不开粉笔,粉笔主要成分为石灰石(CaCO3)和石膏(CaSO4)。如图,将16g制作好的粉笔末放于硬质玻璃管中加热使其充分反应,冷却后称量剩余固体的质量为11.6g。已知:CaSO4受热不分解,也不与CaCO3反应。其它杂质不参与反应。回答下列问题:
(1)CaSO4的相对分子质量为 136 。
(2)CaSO4中硫元素和氧元素的质量比为 1:2 。
(3)计算16g粉笔末中CaCO3的质量分数。(写出计算过程)
【解答】解:(1)硫酸钙的相对分子质量为40+32+16×4=136,故答案为:136;
(2)CaSO4中硫元素和氧元素的质量比为32:(16×4)=1:2,故答案为:1:2;
(3)根据质量守恒定律得出生成二氧化碳的质量为16g﹣11.6g=4.4g
设16g粉笔末中CaCO3的质量分数为x
CaCO3CaO+CO2↑
100 44
16g×x 4.4g
x=62.5%
答:16g粉笔末中CaCO3的质量分数为62.5%。
12.(2021•乐山)电解水时常在水中加入少量的Na2SO4,既可增强溶液导电性,Na2SO4又不参与反应。如图水槽中有86.8g水,某兴趣小组把4.0g Na2SO4固体加入水中,充分溶解后进行电解。一段时间后停止通电,在试管A中收集到1.2g气体。回答下列问题:
(1)水的相对分子质量为 18 。
(2)B管中收集到的气体的质量是 9.6 g。
(3)电解后溶液中Na2SO4的质量分数是多少?(写出计算过程)
【解答】解:(1)水的化学式为H2O,所以水的相对分子质量=1×2+16=18;故填:18;
(2)电解水,与正极相连的试管产生的氧气,与负极相连的试管产生的是氢气,二者的质量为8:1,在试管A中收集到的气体是氢气,氢气的质量为1.2g,所以B管中收集到的气体的质量是1.2g×8=9.6g;故填:9.6;
(3)设消耗水的质量为x。
2H2O2H2↑+O2↑
36 4
x 1.2g
x=10.8g
电解后溶液中Na2SO4的质量分数==5%
答:电解后溶液中Na2SO4的质量分数是5%。
13.(2020•乐山)实验室用碳酸钠溶液与氯化钙溶液反应制取高纯度碳酸钙粉末,烧杯中现有100g碳酸钠溶液,将140g氯化钙溶液分四次加入,充分反应,
注:发生反应的化学方程式为:CaCl2+Na2CO3 ═CaCO3↓+2NaCl
四次测量所得数据如表所示:
次数
累计加入氯化钙溶液的质量/g
烧杯中溶液的总质量/g
一
40
135
二
80
170
三
120
205
四
140
225
(1)恰好完全反应时,生成沉淀的总质量为 15 g。
(2)第四次测量时,所得溶液中的溶质有 NaCl、CaCl2 (填化学式)
(3)计算氯化钙溶液的溶质质量分数(写出计算过程,计算结果保留到0.1%)
【解答】解:(1)恰好完全反应时,生成沉淀的总质量为:100g+120g﹣205g=15g。
故填:15。
(2)第四次测量时,不产生沉淀,说明氯化钙过量,所得溶液中的溶质有反应生成的氯化钠和过量的氯化钙。
故填:NaCl、CaCl2。
(3)设80g氯化钙溶液的溶质质量为x,
CaCl2+Na2CO3 ═CaCO3↓+2NaCl,
111 100
x 10g
=,
x=11.1g,
氯化钙溶液的溶质质量分数为 ×100%=13.9%,
答:氯化钙溶液的溶质质量分数为13.9%。
14.(2019•乐山)生铁和钢都是由铁和碳组成的合金,生铁中碳的含量为2%~4.3%,钢中碳的含量为 0.03%~2%,为测定某种铁合金中碳的含量,小王同学取一定质量的合金样品盛放在烧杯中,并向其中逐滴加入稀盐酸至恰好完全反应,实验数据如下表所示:
烧杯质量
样品的质量
稀盐酸的质量
烧杯+剩余物的总质量
50g
5.8g
94.6g
150.2g
注:碳既不溶于水也不与稀盐酸发生反应。
请根据相关信息完成下列计算:
(1)恰好完全反应时,生成氢气的质量为 0.2 g;
(2)样品中碳的质量分数 (计算结果保留到0.1%);
(3)反应后得到的溶液中溶质的质量分数(计算结果保留到0.1%)。
【解答】解:(1)生成氢气的质量为:50g+5.8g+94.6g﹣150.2g=0.2 g;
(2)设样品中铁的质量 x,生成FeCl2的质量为y
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
56 127 2
x y 0.2g
解得:x=5.6g y=12.7g
铁合金中碳的质量分数==3.4%
(3)反应后所得溶液中FeCl2 的质量分数
==12.7%
答:(1)0.2g;(2)样品中碳的质量分数为3.4%,(3)反应后所得溶液中FeCl2 的质量分数12.7%。
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