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压轴题10 物质转化与推断-中考化学压轴题突破(全国通用)
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压轴题10 物质转化与推断
类型一:框图转化型推断
类型二:文字叙述型推断
类型三:实验场景或流程转化推断
1. 物质推断的一般方法
(1)一点击破,顺逆推断。 抓住“突破口”,直接得出结论,然后用顺向、逆向或两边向中间方法推断,逐一推导出其他结论。
(2)提出假设,讨论推断。在分析题目所给条件的基础上,提出假设后进行反复验证,逐步缩小范围,排除不合题意的结论。
2. 推断题的思考方法
若题目指出某物质是常见的酸,则试着用HCl或H2SO4进行推导;若题目指出某物质是常见的碱,则试着用NaOH或Ca(OH)2进行推导;若题目指出某物质是常见的盐,则试着用NaCl或Na2CO3或CaCO3进行推导;推断题中,若指出某物质为生成的气体,则试着用CO2进行推导,不行再试用O2或H2进行推导。
3. 推断题的常见突破口
以“反应条件”为突破口,常见的有:点燃,通电,催化剂,高温,加热等。
以物质特征颜色为突破口,固体物质,沉淀,溶液,火焰的颜色。
以“反应的特征现象”为突破口:
(1)能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体是CO2。
(2)能使黑色CuO变红(或红色Fe2O3变黑)的气体是H2或CO,固体是C。
(3)能使燃烧着的木条正常燃烧的气体是空气,燃烧更旺的气体是O2,使火焰熄灭的气体是CO2或N2;能使带火星的木条复燃的气体是O2。
(4)溶于水呈碱性,且能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体是NH3。
以“元素或物质之最”为突破口:
(1) 相对分子质量最小,密度最小的气体是H2。
(2)相对分子质量最小的氧化物是H2O。
(3)最简单的有机物是CH4。
(4)最常用的溶剂是H2O。
(5)全世界年产量最高的金属是Fe。
类型一:框图转化型推断
1.(2023春·湖南长沙·九年级统考期中)A-G是初中化学中常见的化合物,且均含有同一种元素。其中A、C属于同类别物质,B、D属于同类别物质,E、F属于同类别物质,且E为常见的气体肥料,它们有如图所示的反应关系(图中的“一”表示相连两物质之间可以发生反应,图中“→”表示一种物质可以转化为另一种物质,反应条件、部分反应物和生成物已略去),请写出:
(1)物质E的化学式为:_______。
(2)A→B反应的化学方程式为:_______。
【答案】(1)CO2
(2)
【分析】A-G是初中化学中常见的化合物,且均含有同一种元素。E为常见的气体肥料,故E为CO2,E、F属于同类别物质,且E和F可以发生反应,则F为H2O;G可以转化为E和F,则G可以为氧气或碳酸;C和E二氧化碳可以相互转化,也可以转化A,还可以和D反应,且A、C属于同类别物质,则C为碳酸钠,A为硫酸钠;D和F水可以相互转化,也可以转化B,还可以和C反应,且B、D属于同类别物质,B可以和 A硫酸钠相互转化,故D为氢氧化钙,B为氢氧化钠,代入检验,符合题意。
【详解】(1)由上述分析可知,E为二氧化碳,化学式是CO2。
(2)A→B即硫酸钠和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠,化学方程式为。
2.(2023·江苏南京·统考一模)图中A~I是初中化学常见的物质,且分别由H、C、O、N、Cl、Ca、Cu、Ag中的一种或几种元素组成。其中B、C、F、G、H由两种元素组成,组成H的两种元素质量比为4:1;C是生物体中含量最多的物质;A、D均可用作建筑材料;B可用作干燥剂;反应①、反应②和反应③的基本反应类型相同。图中“一”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;部分反应物、生成物或反应条件已略去。
(1)写出化学式:C________________;I_______________。
(2)写出反应①的化学方程式______________;该反应的基本类型是_______________。
(3)写出B与E反应的化学方程式_______________。
【答案】(1) H2O H2 (2) 置换反应
(3)
【分析】C是生物体中含量最多的物质,则C为H2O;C能转化为A,且A为建筑材料,则A为Ca(OH)2;A能转化为D,且D为建筑材料,则D为CaCO3;F能转化为C、D,且 F为两种元素组成,推断F为CO2;碳酸钙和G反应,G能转化为CO2,则推断G为盐酸;G能转化为I,I能与H反应,组成H的两种元素质量比为4:1;且H能转化为CO2,推断H为CuO,I为H2;碳酸钙能转化为B,B可用作干燥剂,且E能与B、盐酸反应,推断B为CaCl2,E为AgNO3;代入,符合题意;
【详解】(1)综上分析,C为H2O;I为H2;
(2)反应①:可以是碳和氧化铜高温下反应生成铜和二氧化碳,反应的化学方程式为:;该反应符合“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”,属于置换反应;
(3)B与E:氯化钙和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钙,反应的化学方程式为:。
3.(2023·河北邯郸·统考一模)A~H是初中化学常见的物质,其中A、B、E、F为不同类别的化合物,B、D、G为氧化物,B常用作食品干燥剂,D在常温下为液态,E可用作洗涤剂,G、H为无色气体,F是胃酸的主要成分,A、B、E放在水中能使酚酞变红。它们之间的转化关系如图所示,图中“一”表示相连的物质能相互反应,“→”表示一种物质能转化成另一种物质。请回答下列问题
(1)写出F的化学式______。
(2)C的俗称______。
(3)写出由C→D的化学方程式______。
(4)写出由A与E反应的化学方程式______。
【答案】(1)HCl (2)石灰石或大理石 (3)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(4)Ca(OH)2+Na2CO3=2NaOH+CaCO3↓
【分析】A~H是初中化学常见的物质,其中A、B、E、F为不同类别的化合物,B、D、G为氧化物,B常用作食品干燥剂,所以B是氧化钙,D在常温下为液态,所以D是水,氧化钙能够转化为A,A、B、E放入水中能使酚酞变红,所以A是氢氧化钙,E为常用作洗涤剂,E为碳酸钠,C能够转化为氧化钙,所以C为碳酸钙,F为胃酸的主要成分,所以F是盐酸,盐酸和E碳酸钠反应产生气体G,所以G是二氧化碳,二氧化碳能够转化为H,D是水,也能转化为H,所以H是氧气,将推出的推物质代入上述转化关系中进行验证,推断正确。
【详解】(1)由分析可知,F是盐酸,化学式为HCl。
(2)由分析可知,C为碳酸钙,是大理石或石灰石的主要成分。
(3)由分析可知,C为碳酸钙,D是水,故由C→D的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
(4)由分析可知,A是氢氧化钙,E为碳酸钠,故A与E反应的化学方程式Ca(OH)2+Na2CO3=2NaOH+CaCO3↓。
4.(2023·黑龙江哈尔滨·统考一模)如图中A、B、C、D、E为初中化学常见的五种物质,它们都含有一种相同元素,A含有人体中含量最高的金属元素,C在工业上用来生产洗涤剂,E是一种单质(图中用“一”表示两种物质间能发生反应,用“→”表示两种物质间能转化,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、E物质的化学式。A:_______;E:_______。
(2)写出B转化成C的化学方程式_______。
(3)写出A与C反应的现象_______。
【答案】(1) O2 (2)(3)无色溶液中有白色沉淀产生
【分析】人体中含量最高的金属元素是Ca,则A中含有Ca元素; C在工业上用来生产洗涤剂,则C为Na2CO3;A、B、C、D、E为初中化学常见的五种物质,它们都含有一种相同元素,而初中常见物质一般是无机物,组成无机物的种类最多的元素是氧元素,且E是一种单质,则E为O2;氧气通过燃烧、呼吸作用等反应可转化为H2O,水通过电解可生成氧气,故D可能是水;A中含有钙元素且A可以与水互相转化,碳酸钠能和A能发生反应,则A可能为氢氧化钙,B能和碳酸钠互相转化,且B能和水发生反应,也能转化为水,则B可能为二氧化碳。带入验证,符合题意。
【详解】(1)根据分析,A可能为氢氧化钙,E可能为氧气,其化学式分别为, 。故填;;
(2)根据分析,B为二氧化碳,C为碳酸钠。二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,其化学方程式为,故填;
(3)A为氢氧化钙,C为碳酸钠。氢氧化钙和碳酸钠反应生成氢氧化钠和碳酸钙的白色沉淀,可观察到无色溶液中有白色沉淀产生。故填无色溶液中有白色沉淀产生;
类型二:文字叙述型推断
5.(2023·江苏泰州·统考一模)A~J是初中化学常见的物质,A是一种含有四种元素的盐,可用作治疗胃酸过多,其反应原理:A和B反应生成C、D和E三种物质,D和E通过光合作用反应生成F和G,H是一种具有还原性的气体,H在F中燃烧生成E,I和D反应只生成J,J常用于改良酸性土壤。
(1)A的俗称是________;A和B反应的化学方程式为__________,基本反应类型是________。
(2)D和E进行光合作用反应的化学方程式为___________。G在酒化酶的作用下生成乙醇和E,该反应的化学方程式为__________。E转为H的过程中________热量。I的用途是__________。
【答案】(1) 小苏打 NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ 复分解反应
(2) 6CO2+6H2OC6H12O6+6O2 C6H12O62C2H6O+2CO2↑ 吸收 作干燥剂
【分析】A~J是初中化学常见的物质,A是一种含有四种元素的盐,可用作治疗胃酸过多,所以A是碳酸氢钠,其反应原理:A和B反应生成 C、D和E三种物质,通过光合作用D和E反应生成F和G,H是一种具有还原性的气体, H在F中燃烧生成E,所以H是一氧化碳,E是二氧化碳,F是氧气,I和D反应只生成J所以I是氧化钙,D是水,J常用于改良酸性士壤,所以J是氢氧化钙,水和二氧化碳光合作用生成葡萄糖和氧气,所以G是葡萄糖,经过验证,推导正确。
【详解】(1)由分析可知,A是碳酸氢钠,俗称是小苏打;由分析可知,A是碳酸氢钠,D是水,E是二氧化碳,且A和B反应生成 C、D和E三种物质,故A和B反应是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,属于复分解反应。
(2)由分析可知,D是水,E是二氧化碳,故D和E进行光合作用反应的化学方程式为;G为葡萄糖,G在酒化酶的作用下生成乙醇和E,该反应的化学方程式为;E是二氧化碳,H是一氧化碳,E转化为H过程是吸收热量的;I是氧化钙,用途可用作干燥剂。
6.(2023春·江苏泰州·九年级泰州市第二中学附属初中校考阶段练习)A~H是初中化学常见物质。单质A往空气中因“生锈”而使得表面变绿,绿色物质的主要成分与B反应生成C,D与常温下呈液体的E反应只生成F,C、F常用于配制农药波尔多液。F与纯碱溶液反应生成G和H,H高温煅烧生成D。
(1)A的化学式为______。
(2)D俗称为______,D变成F的过程是______(填“放热”或“吸热”)过程,F在生产生活的一种用途为______。
(3)C与F反应的化学方程式为______,其基本反应类型为______。
(4)G的物质类别属______(填“酸”“或“碱”或“盐”)。
【答案】(1)Cu (2) 生石灰 放热 改良酸性土壤(合理即可)
(3) 复分解反应 (4)碱
【分析】单质A往空气中因“生锈”而使得表面变绿,铜绿呈现绿色,故A是Cu,波尔多液的主要成分是CuSO4和Ca(OH)2故C、F属于两者中的某一种物质,又因为铜绿中的主要成分与B反应生成C,故可判断出C为CuSO4,B为H2SO4,F为Ca(OH)2,F与纯碱溶液反应生成G和H,即Ca(OH)2和Na2CO3反应生成CaCO3和NaOH,而H高温煅烧生成D,即H为CaCO3,D为CaO,CaO与H2O反应生成Ca(OH)2故E为H2O,故综上所述A为Cu,B为H2SO4,C为CuSO4,D为CaO,E为H2O,F为Ca(OH)2,G为NaOH。
【详解】(1)单质A往空气中因“生锈”而使得表面变绿,铜绿呈现绿色,故A是Cu
(2)氧化钙俗称生石灰,氧化钙与水反应放出大量的热,故填放热,F是氢氧化钙俗称熟石灰,可用来改良酸性土壤,
(3)C是CuSO4,F是Ca(OH)2,两者反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钙,化学方程式为:,其反应类型属于复分解反应。
(4)由分析可知G物质为氢氧化钠,故属于物质分类中的碱
7.(2023·天津红桥·统考一模)A、B、C、D 为初中常见的物质。A 与 B 之间发生的化学反应可表示为:“A+B→C+D”。
(1)若 C 为氯化钠,D 为氧化物,且在 A 溶液中加入铁粉能产生氢气,若 A、B 两溶液恰好完全反应,则 B 溶液的 pH______7(填“>”或“ (2) (3)
【详解】(1)若 C 为氯化钠,D 为氧化物,且在 A 溶液中加入铁粉能产生氢气,说明A是酸,能生成氯化钠是稀盐酸;D是氧化物,应该是水,氢氧化钠和稀盐酸反应生成水和氯化钠,符合题意;若 B是氢氧化钠溶液,呈碱性,则 B 溶液的 pH大于7,故填:>;
(2)若 A 和 B 均为黑色粉末,A 与 B 反应时可观察到黑色粉末变为红色,同时生成能使澄清石灰水变浑浊的无色气体,说明A和B反应生成二氧化碳,说明反应前的黑色粉末为碳,利用碳还原黑色氧化铜生成红色的铜,故填:;
(3)A是胃酸的主要成分,A是稀盐酸,和氢氧化铝反应生成氯化铝和水,故填:Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O。
类型三:实验场景或流程转化推断
8.(2023·广东广州·校考一模)有一包固体物质,可能含有硫酸钠、碳酸钾、氯化钡、氯化钾、氢氧化钾中的一种或几种。为探究其组成,进行如图实验:
步骤Ⅰ:取少量固体按图甲实验;
步骤Ⅱ:取白色沉淀B于烧杯中并逐滴加入稀硝酸,烧杯中的沉淀质量随滴加稀硝酸质量的变化如图乙所示。
步骤Ⅲ:取无色溶液C向其中通入二氧化碳气体,产生白色沉淀X。
写出生成白色沉淀B的化学方程式______。
无色溶液C中一定含有的离子是______(填离子符号),
根据上述实验可推知,原固体物质中可能含有______(填化学式)。若要进步确定样品的组成,还需进行的实验操作是______。
【答案】 K+、Ba2+、、Cl- 取少许无色溶液C于试管中,先滴加足量稀硝酸,然后再滴加硝酸银溶液
【分析】无色溶液A中加入硝酸钡溶液,产生白色沉淀,白色沉淀可能是硫酸钡沉淀或碳酸钡沉淀中的一种或两种,取白色沉淀B于烧杯中并逐滴加入稀硝酸,根据图乙,沉淀全部溶解,说明沉淀B为碳酸钡;则原固体中含有碳酸钾,不含硫酸钠;碳酸钾和氯化钡能反应,故不存在氯化钡;取无色溶液C向其中通入二氧化碳气体,产生白色沉淀,说明C中含有氢氧化钡,则原固体中含有氢氧化钾;无法确定是否含有氯化钾;
【详解】生成白色沉淀B的反应:碳酸钾和硝酸钡反应生成碳酸钡沉淀和硝酸钾,化学方程式为:;综上分析,原固体物质中一定含有碳酸钾、氢氧化钾,加入硝酸钡反应后,溶液C中含有的离子有:K+、Ba2+、、OH-;
综上分析,原固体物质中可能含有KCl;验证KCl的存在,取少许无色溶液C于试管中,先滴加足量稀硝酸,然后再滴加硝酸银溶液,若产生沉淀,存在KCl;
9.(2023春·天津河西·九年级统考期末)有一包白色固体可能含有Na2CO3、NaOH、Ba(OH)2、Na2SO4、(NH4)2SO4中的一种或几种,做如下实验推断其组成。
①取适量固体与熟石灰混合研磨,无氨味;②另取适量固体加水溶解,过滤,得白色固体A和无色滤液B;
②取实验②中固体A,加入过量稀盐酸,固体全部溶解;
③取实验②少量无色滤液B,滴加足量Ba(NO3)2溶液,产生沉淀,静置。取上层清液,滴加酚酞,溶液变红。(硝酸钡溶液呈中性)
(1)根据实验①,原固体中一定不含______(填化学式)。
(2)写出实验③的化学方程式______。
(3)依据实验①②③,原固体中除Na2CO3外,一定含有的物质是______。
(4)依据实验④,NaOH固体______(填“一定”、“可能”)存在。
【答案】(1)(NH4)2SO4、Na2SO4 (2)
(3)氢氧化钡/、Ba(OH)2 (4)可能
【分析】根据取适量固体与熟石灰混合研磨,无氨味;由于硫酸铵能和熟石灰反应生成有刺激性气味的氨气,因此原固体中不含硫酸铵;
②另取适量固体加水溶解,过滤,得白色固体A和无色滤液B;说明可能是氢氧化钡和碳酸钠反应生成了碳酸钡沉淀,以及和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀;②取实验②中固体A,加入过量稀盐酸,固体全部溶解;由硫酸钡不溶于酸,可以推知一定是碳酸钡,不含硫酸钡,则反应物是氢氧化钡和碳酸钠,则原固体一定含有氢氧化钡和碳酸钠,一定不含硫酸钠;
③取实验②少量无色滤液B,浦加足量Ba(NO3)2溶液,产生沉淀,静置。取上层清液,滴加酚酞,溶液变红。(硝酸钡溶液呈中性),由于氢氧化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,而氢氧化钠不与硝酸钡反应,则最终溶液由于一定含有生成的氢氧化钠而显碱性使酚酞变红,则不能推断原固体是否含有氢氧化钠,据此解题。
【详解】(1)根据分析可知原固体一定不含硫酸铵和硫酸钠,故填:、;
(2)根据分析可知,实验③中的反应是剩余的碳酸钠和硝酸钡反应生成碳酸钡沉淀和硝酸钠,化学方程式为:;
(3)依据实验①②③,原固体中除Na2CO3外,一定含有的物质是氢氧化钡;
(4)根据分析可知,氢氧化钠可能存在。
10.(2023·上海松江·统考二模)某碳酸钠样品中可能含硫酸钠、氯化钡、碳酸钙中的一种或几种杂质,对碳酸钠样品中杂质的成分进行如下探究:
由上述流程和相关现象可知,该样品的杂质中一定含有氯化钡和硫酸钠。
(1)操作A是______,现象C是______
(2)写出生成白色沉淀的一个化学方程式______
(3)溶液B中一定含有的溶质是______
(4)另取10.6g该碳酸钠样品加入100g稀盐酸,恰好完全反应,生成4.4g二氧化碳。根据数据能否确定样品中含有碳酸钙,请分析说明______
【答案】(1) 过滤 沉淀部分溶解且有气泡冒出 (2)Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl
(3)NaCl/氯化钠 (4)能;理由:若10.6克全为碳酸钠,生成二氧化碳恰好为4.4克;现碳酸钠小于10.6克,生成的二氧化碳一定少于4.4克,所以样品中必含碳酸钙
【分析】碳酸钠能和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,硫酸钠能和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,碳酸钙不能溶于水。
【详解】(1)如图所示,得到沉淀和滤液说明A是过滤;
根据题意,由于杂质中一定含有氯化钡和硫酸钠,则沉淀一定含有硫酸钡,可能含有碳酸钙,则由碳酸钙、碳酸钡能与硫酸反应生成硫酸钙和水和二氧化碳,而硫酸钡不反应,因此现象C是沉淀部分溶解且有气泡冒出;
(2)硫酸钠能和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,化学方程式为:
(3)根据硫酸钠能和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,反应物可能有剩余,因此滤液B中一定含有生成的氯化钠;
(4)根据碳酸钠能和稀硫酸反应生成二氧化碳,根据,可知10.6g碳酸钠完全反应会生成4.4g二氧化碳,而样品不全是碳酸钠,但生成二氧化碳的质量仍为4.4g说明一定还含有能和酸反应生成二氧化碳的物质,即碳酸钙,故填:能;理由:若10.6克全为碳酸钠,生成二氧化碳恰好为4.4克;现碳酸钠小于10.6克,生成的二氧化碳一定少于4.4克,所以样品中必含碳酸钙。
11.(2023·山东济南·统考一模)实验室有一瓶失去标签的无色溶液,该溶液可能是氯化镁溶液、氯化钠溶液、氯化铁溶液中的一种。甲、乙两位同学对这瓶溶液进行了实验探究。试回答:
(1)①甲同学通过观察很快确定该溶液一定不是______溶液。
②乙同学从下列四种试剂中选取一种试剂,进行了实验,并根据明显现象确定了该无色溶液为氯化镁溶液。则乙同学所选试剂是______(填选项序号之一)。
A.酚酞试液 B.AgNO3溶液 C.NaOH溶液 D.稀硫酸
③请写出乙同学实验过程中发生反应的化学方程式______。
(2)已知某固体样品A含有BaCl2、Na2CO3、KNO3三种物质中的两种,固体样品B可能含有NaCl和NH4NO3或两者之一。按如图所示进行探究实验,出现的现象如图中所述(设过程中所有可能发生的反应都恰好完全反应)。
试根据实验过程和图示提供的信息,进行分析推理,填写下列空白:
①气体F的化学式为______。
②在溶液H中,一定大量存在的金属阳离子是______(填离子符号)。
③写出步骤Ⅰ中生成沉淀C的一个化学方程式______。
④根据上述实验现象,在固体样品B中还不能确定是否存在的物质是______,要进一步确定其是否存在,可用固体样品B加水溶解后再进行实验,请简要说明实验操作步骤、发生的现象及结论:______。
【答案】(1) 氯化铁/FeCl3 C MgCl2+2NaOH= Mg(OH)2↓+2NaCl
(2) NH3 K+、Na+ BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl 氯化钠/NaCl 取少量待测液于试管中,滴加硝酸银溶液和稀硝酸,若产生白色沉淀,则证明氯化钠存在,若不产生白色沉淀,则氯化钠不存在
【详解】(1)①溶液为无色,氯化铁溶液呈黄色,不可能含有氯化铁,故填:氯化铁或FeCl3;
②选择的试剂要能与氯化钠、氯化镁反应有不同的现象;
A、酚酞试液遇碱性溶液变红,但是氯化镁、氯化钠呈中性,不会和指示剂作用显色,A不符合题意;
B、AgNO3溶液能与氯化钠和氯化镁反应均生成白色沉淀,无法鉴别,B不符合题意;
C、NaOH溶液能与氯化镁反应生成白色沉淀,而不与氯化钠反应,两者现象不同,可以鉴别,C符合题意;
D、稀硫酸不和氯化镁和氯化钠反应,不能鉴别,D不符合题意;
故填:C;
③氯化镁和氢氧化钠反应会生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,故填:MgCl2+2NaOH= Mg(OH)2↓+2NaCl;
(2)①固体样品B中加入氢氧化钠能产生气体,说明是硝酸铵和氢氧化钠反应生成硝酸钠、水和氨气,气体F是氨气,故填:NH3;
②样品A能与稀硫酸反应产生沉淀,说明有氯化钡,没有产生气泡,说明没有碳酸钠,样品A的成分是氯化钡和硝酸钾;加入稀硫酸后,溶液中一定有稀盐酸和硝酸钾,加入硝酸银溶液会和稀盐酸反应生成氯化银和稀硝酸,还有溶液E中有硝酸钠,溶液H中有稀硝酸、硝酸钠和硝酸钾,其中属于金属阳离子的是钾离子和钠离子,故填:K+、Na+;
③步骤I中稀硫酸和氯化钡反应生成沉淀硫酸钡和氯化氢,因为溶液中物质以离子形式存在,也有硝酸钡在其中,本质反应是钡离子和硫酸根离子结合;故填:BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl;
④样品B中产生气体与硝酸铵有关,步骤III中产生沉淀与氯化钡中提供的氯离子有关,不一定与氯化钠有关,氯化钠不能确定,故填:氯化钠或NaCl;
可以直接用硝酸银溶液在固体B中检验氯化钠中的氯离子,观察是否有白色沉淀生成,故填:取少量待测液于试管中,滴加硝酸银溶液和稀硝酸,若产生白色沉淀,则证明氯化钠存在,若不产生白色沉淀,则氯化钠不存在。
12.(2023春·山东聊城·九年级竞赛)化学小组的同学欲探究某固体混合物A的成分,已知A中可能含有NaCl、CaCO3、CuSO4、(NH4)2SO4四种物质中的两种或多种,按下图所示进行探究实验,出现的现象如图中所述。(设过程中所有发生的反应都恰好完全反应)
试根据实验过程和图示提供的信息,进行分析推理,回答下列问题:
(1)无色气体B的化学式为___________。
(2)无色气体E的化学式为___________。
(3)白色沉淀G的化学式为___________。
(4)根据上述实验现象推断,在固体混合物A里,上述四种物质中,肯定不存在的物质是___________(填化学式);肯定存在的物质是___________(填化学式)。
【答案】(1) (2) (3) (4)
【分析】加入氢氧化钡后,根据生成的是无色滤液和白色沉淀,因此原固体不含硫酸铜,而生成气体说明含有硫酸铵,因为硫酸铵能和氢氧化钡反应生成硫酸钠沉淀和氨气和水;而沉淀中加入盐酸反应后有气体生成,根据盐酸能和碳酸盐反应生成二氧化碳,说明反应前固体中含有碳酸钙,而剩余的沉淀是不溶于酸的硫酸钡生成,不能确定是否含有氯化钠,据此分析。
【详解】(1)根据分析可知,无色气体B是氨气,化学式为:;
(2)根据分析可知,无色气体E是二氧化碳,化学式为
(3)根据分析可知,白色沉淀G硫酸钡,化学式是
(4)根据分析可知,肯定不存在的物质是硫酸铜,化学式是:;
肯定存在的物质是硫酸铵和碳酸钙,化学式是:。
13.(2023春·江苏镇江·九年级校考阶段练习)现有一固体粉末,可能含有Na2CO3、Na2SO4、BaCl2、Ba(OH)2、CuSO4中的一种或几种。进行如下实验:
(1)取少量固体溶于足量水,过滤得白色固体A和无色滤液B,则原固体中一定不含_________。
(2)向固体A中加入足量稀盐酸,固体全部溶解且有气泡,则原固体中一定含有_________,一定不含有_________。
(3)取少量滤液B,通入CO2,产生白色沉淀,则原固体中一定含有_________。
(4)为确定是否含可能存在的物质,另取少量滤液B,先滴加过量_________溶液,再滴加适量_________溶液,观察现象即可。
【答案】(1)硫酸铜/CuSO4 (2) 碳酸钠/Na2CO3 硫酸钠/Na2SO4 (3)氢氧化钡/Ba(OH)2
(4) 硝酸 硝酸银
【详解】(1)滤液呈无色,沉淀为白色说明不含硫酸铜,硫酸铜溶液显蓝色如生成氢氧化铜沉淀沉淀为蓝色;白色固体A可能是硫酸钡、碳酸钡中的一种或几种;
(2)向固体A中加入足量稀盐酸,固体全部溶解且有气泡,则A为碳酸钡,不是硫酸钡,因为硫酸钡和盐酸不反应,则原固体中一定含有碳酸钠,一定不含有硫酸钠;
(3)取少量滤液B,通入CO2,产生白色沉淀,则原固体中一定含有Ba(OH)2,因为Ba(OH)2和二氧化碳反应生成碳酸钡沉淀和水;
(4)综上分析,可能存在的物质是氯化钡,则可通过检验溶液中是否含有氯离子确定。另取少量滤液B,先滴加过量硝酸溶液,再滴加适量的硝酸银,若有白色沉淀生成,说明含有氯化钡。
14.(2023·山东济南·统考一模)实验室中有两瓶失去标签的无色溶液,已知是碳酸钠溶液和硫酸钠溶液中的各一种,小雪和小童同学想用化学方法确定各是哪种溶液,并进行了实验探究。
(1)①小雪各取两种无色溶液少许,分别加入A、B两支试管中,分别向两支试管中的溶液里滴加无色酚酞试液,观察到A试管中的液体变红,B试管中无明显现象。则可判断A试管中加入的是______溶液(填化学式)。
②小童从下列四种试剂中选取了一种试剂,进行鉴别实验,根据明显现象也成功鉴别了上述两种无色溶液。则小童所选的这种试剂是______(填选项序号之一)。
A.Ba(NO3)2溶液 B.稀盐酸 C.K2SO4溶液 D.CaCO3固体
(2)化学小组的同学欲探究某固体混合物A的成分,已知A中可能含有(NH4)2SO4、K2CO3、BaCl2、Na2SO4四种物质中的两种或多种,如图所示进行探究实验,出现的现象如图中所述。(设过程中所有发生的反应都恰好完全反应)
试根据实验过程和和图示提供的信息,进行分析推理,回答下列问题:
①无色气体B的化学式为______,白色沉淀G的化学式为______。
②无色滤液D中一定大量存在的阳离子为______。
③写出步骤Ⅱ中一定发生反应的化学方程式______。
④根据上述实验现象判断,在固体混合物A里,上述四种物质中,还不能确定存在的物质是______(填化学式)。得此结论的理由是______。
【答案】(1) Na2CO3 B (2) NH3 BaSO4 Na+、K+ Na2SO4 硫酸铵和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,硫酸钡不溶于稀盐酸,不能确定是否是硫酸钠和氯化钡反应
【详解】(1)①碳酸钠溶液显碱性,能使无色酚酞试液变红色,硫酸钠溶液显中性,不能使无色酚酞试液变红色,各取两种无色溶液少许,分别加入A、B两支试管中,分别向两支试管中的溶液里滴加无色酚酞试液,观察到A试管中的液体变红,B试管中无明显现象。则可判断A试管中加入的是碳酸钠溶液,化学式为Na2CO3。
②A、硝酸钡和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀,硝酸钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀,Ba(NO3)2溶液与碳酸钠溶液和硫酸钠溶液均反应生成白色沉淀,不能鉴别,故A不正确;
B、稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,硫酸钠和稀盐酸不反应,可以鉴别,故B正确;
C、K2SO4溶液与碳酸钠溶液和硫酸钠溶液均不反应,不能鉴别,故C不正确;
D、CaCO3固体与碳酸钠溶液和硫酸钠溶液均不反应,不能鉴别,故D不正确。故选B。
(2)固体混合物A中加入适量氢氧化钠溶液,氢氧化钠和硫酸铵生成氨气,反应生成无色气体B,B为氨气,说明固体混合物A中含有硫酸铵,有白色沉淀C生成,白色沉淀中加入稀盐酸,生成无色气体E,碳酸钾和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀,碳酸钡和稀盐酸反应生成二氧化碳,E为二氧化碳,说明固体混合物A中含有碳酸钾、氯化钡,白色沉淀G为生成的硫酸钡。
①无色气体B为硫酸铵和氢氧化钠反应生成的氨气,化学式为NH3,白色沉淀G为硫酸根离子和钡离子反应生成的硫酸钡沉淀,化学式为BaSO4。
②硫酸铵和氢氧化钠反应生成硫酸钠、氨气和水,碳酸钾和氯化钡反应生成碳酸钡和氯化钾,则无色滤液D中一定大量存在的阳离子为Na+、K+。
③步骤Ⅱ中一定发生反应为碳酸钡和稀盐酸反应生成氯化钡、水和二氧化碳,则反应的化学方程式为。
④由分析可知,固体混合物A中一定含有硫酸铵、碳酸钾、氯化钡,还不能确定存在的物质是硫酸钠,化学式为Na2SO4,得此结论的理由是硫酸铵和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,硫酸钡不溶于稀盐酸,不能确定是否是硫酸钠和氯化钡反应。
15.(2023春·江苏镇江·九年级统考阶段练习)有一包不纯的NaOH粉末,可能含有Na2SO4、NaCl、Cu(NO3)2、Mg(NO3)2、Na2CO3中的一种或几种,现进行如下实验。
(1)取固体加水溶解,过滤得白色固体A和无色滤液B,则原固体中一定含有______、不含_______。
(2)向固体A中加入稀盐酸,产生气泡,则原固体中一定含有______。
(3)取少量滤液B,滴加BaCl2溶液,有白色沉淀,再加入足量稀HNO3,沉淀部分溶解。则此粉末中一定含有______。
(4)为进一步探究该粉末的成分,可另取滤液B适量,加入稀硝酸酸化后,滴加过量M溶液,向上层清液中再滴加N溶液,观察现象。M、N分别为_______(选填序号)。
a.BaCl2、AgNO3 b.Ba(NO3)2、AgNO3 c.AgNO3、Ba(NO3)2
【答案】(1) 硝酸铜/Cu(NO3)2 硝酸镁/Mg(NO3)2(2)碳酸钠/Na2CO3
(3)硫酸钠/Na2SO4 (4)b
【详解】(1)根据题干提供物质可知NaOH能与Mg(NO3)2反应生成Mg(OH)2白色沉淀,NaOH能与Cu(NO3)2反应生成Cu(OH)2蓝色沉淀,实验中物质加水溶解后产生白色沉淀,则沉淀为Mg(OH)2,其中镁离子来自Mg(NO3)2,则原物质中一定含有Mg(NO3)2,没有蓝色沉淀,则一定没有Cu(NO3)2;
(2)向固体A中加入稀盐酸,产生气泡,根据上述物质可知只有能与H+反应生成CO2,故粉末中一定含有Na2CO3;
(3)取少量滤液B,滴加BaCl2溶液,有白色沉淀,其中BaCl2能与Na2SO4反应生成BaSO4白色沉淀,BaCl2能与Na2CO3反应生成BaCO3白色沉淀,其中BaSO4不能溶于酸,BaCO3能与HNO3反应生成硝酸钡、水与二氧化碳,实验中产生的沉淀加入硝酸后白色沉淀部分溶解,则说明沉淀为BaCO3、BaSO4的混合物,则原物质中一定还含有Na2SO4;
(4)根据上述分析得出一定存在杂质Na2SO4、Mg(NO3)2、Na2CO3,不存在Cu(NO3)2,剩余NaCl无法确定;检验NaCl的存在实际为检验Cl-;Ag+能与Cl-反应生成AgCl白色沉淀,则设计实验:另取滤液B适量,加入稀硝酸酸化后,滴加过量M溶液,向上层清液中再滴加N溶液,观察现象。
a、若M、N为BaCl2、AgNO3,BaCl2溶液中的Cl-会对检验产生干扰,故选项设计不合理;
b、若M、N为Ba(NO3)2、AgNO3,先加入过量Ba(NO3)2,Ba(NO3)2会与Na2SO4、Na2CO3反应生成BaSO4、BaCO3沉淀,反应完全后再加入AgNO3,若观察到有白色沉淀产生,则说明含有NaCl;故选项设计合理;
c、若M、N为AgNO3、Ba(NO3)2,先加入AgNO3后,AgNO3能与Na2CO3反应生成Ag2CO3白色沉淀,则无法判断溶液中是否存在NaCl,故选项设计不合理;
故选b。
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