江西省宜春市丰城市第九中学2023-2024学年九年级上学期1月期末化学试题(原卷+解析)
展开可能用到的相对原子质量:O-16 Cl-35.5 K-39 Fe-56 Cu-64 Mn-55
一、单选题(每题只有一个答案,每题3分,45分)
1. 近年来,我国大力弘扬中华优秀传统文化,体现了中华民族的“文化自信”。下列有关说法错误的是
A. 成语“蜡炬成灰”中包含了化学变化
B. “丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂”描述的是物理变化
C. “熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,该过程发生了置换反应
D. 《荷塘月色》中“薄薄的青雾浮起在荷塘里”中的“青雾”属于胶体
【答案】B
【解析】
【详解】A、“蜡炬成灰”涉及蜡烛燃烧生成水和二氧化碳,有新物质生成属于化学变化,选项正确;
B、“丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂”,有新物质生成属于化学变化,选项错误;
C、“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,及硫酸铜和铁反应生成硫酸亚铁和铜,该反应是一种化合物和一种单质反应生成另一种单质和化合物的反应,属于置换反应,选项正确;
D、雾,是空气中的小液滴,是一种胶体,选项正确;
故选:B
2. 下列说法错误的个数是
①胆矾、氢氧化铁胶体、豆浆均为混合物,而液氯、冰水混合物均属于纯净物
②蔗糖、盐酸和醋酸分别属于非电解质、强电解质和弱电解质
③Mg(OH)2、NaOH、Cu2(OH)2CO3、NH3•H2O均为碱
④CO2、NO2均能与水反应生成酸都属于酸性氧化物
⑤Na2O2、Fe2O3、MgO属于碱性氧化物
⑥电解质在水中一定能导电,非电解质在水中一定不导电
⑦强酸溶液的导电能力不一定都强,弱酸溶液的导电能力不一定都弱
⑧只有在电流作用下KHSO4才能电离成K+、H+和SO
⑨胶体、溶液的本质区别是分散质微粒直径大小不同
A. 8B. 7C. 6D. 5
【答案】B
【解析】
【详解】①胆矾为纯净物,故选项说法错误;
②盐酸为混合物,不属于强电解质,故选项说法错误;
③Cu2(OH)2CO3是盐,不属于碱,故选项说法错误;
④NO2和水反应生成硝酸和一氧化氮,发生氧化还原反应,不是酸性氧化物,故选项说法错误;
⑤Na2O2不属于碱性氧化物,故选项说法错误;
⑥电解质在水中不一定能导电,如碳酸钙,故选项说法错误;
⑦强酸溶液的导电能力不一定都强,弱酸溶液的导电能力不一定都弱,故选项说法正确;
⑧电离不需要电流,故选项说法错误;
⑨胶体、溶液的本质区别是分散质微粒直径大小不同,故选项说法正确;
故选:B。
3. 下列说法正确的是
A. 将草木灰(含K2CO3)与氯化铵混合施用能增加肥效
B. 用Ba(NO3)2除去ZnCl2溶液中的ZnSO4杂质
C. 只用一种试剂即可鉴别NaCl、NH4NO3、(NH4)2SO4、Na2SO4四种无色溶液
D. 不用其它试剂无法鉴别Na2CO3、K2SO4、BaCl2、HCl四种无色溶液
【答案】C
【解析】
【详解】A、草木灰的水溶液成碱性,和铵态氮肥氯化铵一起用会产生NH3,降低肥效,所以不能混合施用。故错误;
B、 硝酸钡和硫酸锌反应,生成硫酸钡沉淀和硝酸锌,生成的硝酸锌是新的杂质,故错误;
C. 氯化钠与氢氧化钡不反应,混合后无明显现象;硝酸铵与氢氧化钡混合研磨,有刺激性气味的氨气产生;硫酸铵遇氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和氨气和水,既有有刺激性气味的氨气产生又有白色沉淀;硫酸钠与氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠,故有白色沉淀;现象各不相同,因此氢氧化钡能够将该选项的物质鉴别,故正确;
D. 氯化钡能与硫酸钾、碳酸钠均产生沉淀,故能与两种物质产生沉淀的是氯化钡,不与氯化钡反应的物质为盐酸,向其他两种物质中滴加盐酸,有气体生成的为碳酸钠,无现象的为硫酸钾,可以鉴别。故错误。
故选:C。
4. 下列离子方程式中,正确的是
A. 硫酸氢钠溶液中加入氢氧化钡溶液至中性:H++SO+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O
B. Ca(HCO3)2溶液与少量NaOH溶液反应:HCO+Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O
C. 等物质的量的MgCl2、Ba(OH)2和HCl三种溶液混合:Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓
D. 往CaCl2溶液中通入CO2:Ca2++CO2+H2O=CaCO3↓+2H+
【答案】B
【解析】
【详解】A、向硫酸氢钠溶液中加入氢氧化钡溶液至中性,生成水和硫酸钡和硫酸钠,反应的化学方程式为:2NaHSO4+Ba(OH)2= Na2SO4+BaSO4↓+2H2O ,则离子方程式为:2H+++Ba2++2OH-═BaSO4↓+2H2O,错误;
B、Ca(HCO3)2溶液与少量NaOH溶液反应,反应生成碳酸钙沉淀、碳酸钠和水,离子方程式为:HCO+Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O,正确;
C、假设物质的量均为2ml,氢氧根离子先与氢离子反应,后与镁离子反应,离子反应为Mg2++4OH-+2H+=Mg(OH)2↓+2H2O,错误;
D、碳酸钙在酸性质条件下生成盐、水和二氧化碳,即酸性条件下不可能生成CaCO3,错误。
故选B。
5. 表中除去物质中杂质选用的试剂或操作方法错误的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A、铜粉不与稀硫酸反应,FeO能与硫酸反应而溶解,过滤过可除去杂质,A正确;
B、BaCl2不与BaCO3反应,HCl能与BaCO3反应,过滤过可除去杂质,B正确;
C、O2不与氢氧化钠反应,CO2能与氢氧化钠反应,浓硫酸能够吸收混合气体中的水蒸气,故混合气先后通过盛有足量NaOH溶液和浓硫酸的洗气瓶后可除去杂质,C正确;
D、KOH能与氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钾,引入心杂质,D错误。
故选D。
6. 便携式消毒除菌卡主要活性成分为亚氯酸钠(NaClO2),一种制备NaClO2粗产品的工艺流程如图。已知,纯ClO2易分解爆炸,一般用空气稀释到10%以下。下列说法正确的是
A. SO2反应中被还原
B. 氧化性:H2O2>ClO2>
C. 发生器中鼓入空气的主要目的是提供氧化剂
D. 吸收塔中温度不宜过高,否则会导致NaClO2产率下降
【答案】D
【解析】
【详解】A、SO2在反应中转化为硫酸根离子,得到氧被氧化,故说法错误;
B、在氧化还原反应中,氧化剂氧化性大于氧化产物,NaClO3和二氧化硫在反应器中发生还原反应生成ClO2和Na2SO4,氧化性ClO2<,ClO2再与双氧水、氢氧化钠反应生成亚氯酸钠,氧化性H2O2<ClO2,故氧化性H2O2<ClO2<,故说法错误;
C、纯ClO2易分解爆炸,一般用空气稀释到10%以下,稀释ClO2,防止爆炸,故说法错误;
D、温度过高而导致H2O2分解,吸收塔中温度不宜过高,否则会导致NaClO2产率下降,故说法正确。
故选D。
7. X、Y、Z、W四种物质的转化关系如图所示(“→”表示反应一步实现,部分物质和反应条件已略去),则不符合转化关系的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.铝可以与铜的化合物发生置换反应,置换出单质铜,铜在氧气中加热,生成氧化铜,氧化铜在碳、一氧化碳或者氢气的作用下还原得到单质铜,氧化铜与稀盐酸反应生成氯化铜,选项符合转化关系;
B.氧化铁与盐酸反应生成氯化铁,氯化铁与氢氧化钠反应生成氢氧化铁,氢氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁,但是氢氧化铁不能转化成单质铁,选项不符合转化关系;
C.过氧化氢在二氧化锰的催化作用下,分解生成氧气,氢气在氧气中燃烧生成水,水通电分解生成氧气,水与二氧化碳反应生成碳酸,选项符合转化关系;
D.盐酸与碳酸钙反应可以生成二氧化碳,二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠,碳酸钠与酸反应生成二氧化碳,碳酸钠与氢氧化钙生成氢氧化钠,选项符合转化关系;
故选B。
8. 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 无色溶液中:Na+、K+、MnO、SO
B. 澄清透明的溶液中:Fe2+、Cu2+、Cl-、SO
C. 加铁粉产生氢气的溶液中:NH、K+、SO、HCO
D. 能使紫色石蕊试纸变蓝的溶液中:Mg2+、Fe2+、SO、NO
【答案】B
【解析】
【详解】A. 紫色的,溶液不是无色液体,选项错误;
B.四种离子之间均不发生反应,溶液中可以大量共存,选项正确;
C.加铁粉产生氢气的溶液,溶液呈酸性,,碳酸氢根离子与氢离子反应生成二氧化碳和水,在溶液中不能大量共存,选项错误;
D.能使紫色石蕊试纸变蓝的溶液,说明溶液呈碱性,与亚铁离子发生复分解反应生成氢氧化亚铁沉淀,在溶液中不能大量共存,选项错误;
故选B。
9. 高铁酸钾(K2FeO4)是一种环保、高效、多功能饮用水处理剂,其制备流程如图所示:
下列叙述错误的是
A. “反应I”中Cl2既作氧化剂又作还原剂
B. “反应II”中还原产物与氧化产物的个数之比为2∶3
C. 该生产条件下,物质的溶解性:Na2FeO4>K2FeO4
D. K2FeO4净水时生成的Fe(OH)3胶体可以吸附难溶性杂质
【答案】B
【解析】
【详解】A、“反应I”发生的反应是3Cl2+6NaOH═5NaCl+NaClO3+3H2O,该反应中氯元素化合价由0价升高到+5价,降低到-1价,Cl2既作氧化剂又作还原剂,说法正确;
B、流程图中反应Ⅱ中发生反应:3NaClO+2FeCl3+10NaOH=2Na2FeO4+9NaCl+5H2O,反应中NaClO 中的Cl元素化合价由+1价降低为−1价,是氧化剂,FeCl3中的Fe元素化合价由+3价升高到+6价,是还原剂,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为3:2,错误;
C、根据流程图可知Na2FeO4与饱和KOH溶液混合得到粗K2FeO4晶体,根据复分解反应的条件,物质的溶解性:Na2FeO4>K2FeO4,说法正确;
D、K2FeO4净水时生成的Fe(OH)3胶体,具有吸附性,可以吸附难溶性杂质,说法正确。
故选B。
10. 向Ba(OH)2稀溶液中滴入几滴酚酞溶液,将电导率传感器插入溶液中,然后匀速加入饱和NaHSO4溶液,电导率(电导率是以数字表示的溶液传导电流的能力)与时间的变化关系如图。下列说法错误的是
A. b点时,溶液恰好由红色变为无色
B. a点到b点的离子方程式为Ba2++OH-+H++SO=BaSO4↓+H2O
C. b点到c点的离子方程式为OH-+H+=H2O
D. c点后,溶液中的溶质为Na2SO4和NaHSO4
【答案】A
【解析】
【分析】向Ba ( OH )2稀溶液中滴入几滴酚酞溶液,匀速加入饱和NaHSO4溶液,氢离子和氢氧根离子生成水、钡离子和硫酸根离子生成硫酸钡沉淀,溶液中离子减少,导电性减弱,反应中钡离子首先反应结束,此时导电性最弱为b点;氢离子和氢氧根离子恰好反应后,继续滴加饱和NaHSO4溶液,溶液导电性明显增强,故c点为氢离子和氢氧根离子恰好反应点,此时溶液显中性;c点后饱和NaHSO4过量,溶液显酸性。
【详解】A、b点时,恰好完成反应Ba (OH ) 2+ NaHSO4=BaSO4↓+NaOH+H2O,溶质为氢氧化钠,溶液呈红色,故A错误;
B、 a点到b点发生反应Ba ( OH ) 2+NaHSO4=BaSO4↓+NaOH+H2O,离子方程式为 ,故B正确;
C、b点溶液中含有的溶质为氢氧化钠,b点到c点发生反应NaOH+NaHSO4=Na2SO4+ H2O,离子方程式为,故C正确;
D、c点溶质为硫酸钠,c点后继续加入硫酸氢钠,溶液中的溶质为Na2SO4和NaHSO4,故D正确;
故选A。
11. 实验室可用酸性KMnO4溶液和浓盐酸反应制备Cl2,而KMnO4可通过KClO3、MnCl2、Bi(OH)3制取,已知:溶液的酸碱性环境往往会影响氧化剂、还原剂的性质强弱。相关反应的离子方程式如下:
I.ClO+6H++5Cl-=3Cl2↑+3H2O
Ⅱ.Bi(OH)3+3OH-+Cl2+K+=KBiO3↓+2Cl-+3H2O
Ⅲ.5KBiO3+2Mn2++14H+=2MnO+5Bi++5K++7H2O
下列说法正确的是
A. 反应I中,每生成1个Cl2,转移2个电子
B. 酸性条件下的氧化性:ClO>Cl2>KBiO3>MnO
C. 盐酸可与KBiO3发生反应:KBiO3+6H++2Cl-=Bi3++Cl2↑+K++3H2O
D. 制得15.8gKMnO4时,理论上需消耗氯气71g
【答案】B
【解析】
【详解】A、由反应I可知,每生成3个Cl2,需转移5个电子,即每生成1个Cl2,转移三分之五个电子,选项错误;
B、氧化剂的氧化性强于氧化产物,由反应I可知,>Cl2,由反应II可知,Cl2> KBiO3,由反应III可知,KBiO3>,即酸性条件下的氧化性:>Cl2>KBiO3>,选项正确;
C、由B可知,Cl2的氧化性比KBiO3强,所以盐酸不能与KBiO3发生反应,选项错误;
D、由反应II、III可知,反应中与Cl2的数目比为2:5,则制得15.8gKMnO4时,理论上需消耗氯气17.75g,选项错误,选项错误,故选B。
12. 某无色澄清溶液可能含有Na+、Mg2+、Al3+、Ba2+、Fe3+、Cl-、SO、CO中的若干种,现取样分别进行如下实验;①逐滴加入NaOH溶液,有白色沉淀生成,继续滴加至过量,沉淀部分溶解。②加足量BaCl2溶液,产生白色沉淀,再向沉淀中加入过量稀盐酸,沉淀质量不变。
已知:Al(OH)3+NaOH=NaAl(OH)4,NaAl(OH)4易溶于水。
以下说法错误的是
A. 原溶液中一定存在SO、Mg2+、Al3+B. 原溶液中可能存在Na+、Ba2+、Cl-
C. 原溶液中一定不存在Ba2+、Fe3+、COD. 原溶液中可能存在Na+、Cl-
【答案】B
【解析】
【详解】Mg2+、Al3+能与氢氧化钠反应生成白色沉淀氢氧化镁和氢氧化铝,氢氧化铝能与氢氧化钠反应而溶解,向溶液中逐滴加入NaOH溶液,有白色沉淀生成,继续滴加至过量,沉淀部分溶解,说明溶液中一定有Mg2+和Al3+;Ba2+能与、反应生成白色沉淀硫酸钡和碳酸钡,但是碳酸钡能与盐酸反应而溶解,硫酸钡不与盐酸反应,向溶液中加足量BaCl2溶液,产生白色沉淀,再向沉淀中加入过量稀盐酸,沉淀质量不变,说明溶液中一定含有,一定没有,由于和Ba2+不能同时存在,故溶液中一定不存在Ba2+,由于溶液无色澄清,故溶液中一定不存在Fe3+;由实验无法确定溶液中是否存在Na+和Cl-;故溶液中一定存在、Mg2+、Al3+,一定不存在Ba2+、Fe3+、,可能存在Na+和Cl-,B符合题意。
故选B。
13. 下图是某同学探究物质溶解的吸放热现象及温度对物质溶解度的影响实验,实验现象如图一所示,溶解度曲线如图二所示,下列说法正确的是
A. 图一中的M物质对应图二中的溶解度曲线为a曲线
B. 将NH4NO3换为CaO固体,也可观察到相同的实验现象
C. N的饱和溶液从t1℃升温到t2℃,溶质质量分数变大
D. 在t2℃时,M和N的饱和溶液中,溶剂的质量大小关系无法确定
【答案】D
【解析】
【详解】A、根据图一第一个烧杯,滴入水后,氢氧化钠固体溶于水放热,温度升高,M的饱和溶液变浑浊,说明M的溶解度随温度的升高而减小,所以图一中的M物质对应图二中的溶解度曲线为b曲线,选项错误;
B、根据推断,可知道N物质的溶解度曲线是a曲线,溶解度随温度的升高而增大,所以如果将NH4NO3换为CaO固体,CaO固体溶于水会放热,温度升高,则N的饱和溶液不会变浑浊,现象不同,选项错误;
C、N的饱和溶液从t1℃升温到t2℃,溶解度增大,但因为溶质溶剂都没有发生改变,溶质质量分数不变,选项错误;
D、在t2℃时,M和N的饱和溶液中,由于溶液的质量不确定,所以溶剂的质量大小关系无法确定,选项正确;
故选:D。
14. 某无色气体可能含有H2O、CO2、CO、H2中的一种或几种,若将该气体依次通过以下实验装置(假设每步操作中,参加反应的气体均完全反应或被吸收),下列实验设计能达到预期要求的是
A. 气体依次通过D→E来验证是否含有CO2和H2O
B. 气体依次通过B→A→E来验证是否含有H2
C. 气体依次通过E→D→C→B→A→D→E来验证是否含有H2O、CO2、CO、H2
D. 气体依次通过A→D来验证是否含有CO
【答案】B
【解析】
【分析】CO通过A装置发生的反应为:;
H2通过A装置发生的反应为:;
【详解】A、气体依次通过D→E:通过D根据澄清石灰水是否变浑浊,可验证二氧化碳,但澄清石灰水中含有水,无法验证是否含有水,该实验设计不能达到预期要求,不符合题意;
B、气体依次通过B→A→E:B可除去H2O,再将气体通过A,若含有H2,则氢气与氧化铜反应生成水,最后通过E,若无色硫酸铜遇水变蓝,可验证有H2,反之则无,该实验能达到预期要求,符合题意;
C、气体依次通过E→D→C→B→A→D→E:
开始通过E,根据无水硫酸铜是否变蓝,可验证是否含有H2O;
通过D,根据澄清石灰水是否变浑浊,可验证是否含有CO2;
通过C,除去CO2,排除对CO检验的干扰;
通过B,干燥气体,并排除对H2O检验的干扰;
通过A,CO发生的反应为;
H2发生的反应为;
通过D:根据澄清石灰水变浑浊可验证含有CO;
通过E:因气体从澄清石灰水中逸出,澄清石灰水中含有水分,故无法验证是否含有氢气;
该实验设计无法达到预期要求,不符合题意;
D、气体依次通过A→D:通过A,一氧化碳与氧化铜反应生成二氧化碳,通过D,澄清石灰水变浑浊,但无法验证是否含有CO,因为气体中含有CO2,也能使澄清石灰水变浑浊,该实验设计不能达到预期要求,不符合题意。
故选:B。
15. 为探究锌、铜、铁三种金属的活动性顺序,某学习小组做了如甲图所示实验。实验结束后将试管①、试管②内的物质全部倒入同一烧杯中,充分反应后发现烧杯中的红色固体物质明显增多(如乙图所示)。下列说法不正确的是
A. 甲图所示试管②中反应后固体一定不含铁
B. 乙图所示反应后烧杯中的固体一定含有铁
C. 乙图所示反应后烧杯中的溶液一定含有氯化锌和氯化亚铁,可能含有氯化铜
D. 乙图所示反应后烧杯中最后所得固体的质量一定大于2a g
【答案】B
【解析】
【分析】金属活动性顺序中,排在氢前面的金属,能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气,排在前面的金属,能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来。
【详解】A、充分反应后发现烧杯中的红色固体物质明显增多,是因为甲图所示试管②中反应后氯化铜过量,过量的氯化铜和①中的铁反应生成铜和氯化亚铁,即甲图所示试管②中反应后固体一定不含铁,说法正确;
B、乙图所示反应后烧杯中的固体不一定含有铁,例如氯化铜溶液过量时则铁完全反应,说法错误;
C、乙图所示反应后烧杯中的溶液一定含有氯化锌和氯化亚铁,是因为氯化锌不能反应,可能含有氯化铜(氯化铜和铁反应后有剩余),说法正确;
D、铁和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜,反应的质量关系为,反应后固体质量增大,因此乙图所示反应后烧杯中最后所得固体的质量一定大于2ag,说法正确。
故选B。
二、填空题(除特殊标注以外,每空2分,共55分)。
16. I.有以下物质:
①石墨、②铁、③蔗糖、④一氧化碳、⑤氯化铁固体、⑥碳酸氢钠固体、⑦氢氧化钡溶液、⑧纯醋酸、⑨熔融氯化钠、⑩液态氯化氢
(1)以上物质属于电解质是_______;能导电的是_______。
(2)写出用⑤的饱和溶液制备Fe(OH)3胶体的化学反应方程式:_______。
(3)将物质⑥配制成溶液,向其溶液中加入少量⑦溶液,写出离子方程式:_______。
II.根据酸能电离出H+的数目可将酸分为一元酸(如HNO3)、二元酸(如H2SO4)、三元酸(如H3PO4)。二元酸能与碱反应生成一种正盐(如Na2SO4)和一种酸式盐(如NaHSO4),三元酸能与碱反应生成一种正盐(如Na3PO4)和两种酸式盐(如NaH2PO4、Na2HPO4)。
(4)已知H2C2O4能与碱反应生成两种盐,H2C2O4溶液中存在H2C2O4分子,写出它与少量KOH反应生成的离子方程式_______。
III.有一固体混合物,可能由Na2CO3、Na2SO4、CuSO4、CaCl2、NaCl而成,为检验它们做了如下实验:①固体混合物溶于水,搅拌后得到无色透明溶液;②往此溶液中滴加硝酸钡溶液,有白色沉淀生成;③过滤,洗涤,将沉淀物置于稀硝酸中,发现沉淀全部溶解。请回答下列问题:
(5)固体混合物中肯定有_______,可能含有的是_______。
(6)写出NH4Fe(SO4)2溶液与足量NaOH溶液反应的离子方程式:_______。
【答案】16. ①. ⑤⑥⑧⑨⑩ ②. ①②⑦⑨
17. FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl
18. Ba2++2OH-+2HCO=2H2O+BaCO3↓+CO
19. H2C2O4+OH-=H2O+HC2O
20. ①. Na2CO3 ②. NaCl
21. NH+Fe3++4OH-=NH3•H2O+Fe(OH)3↓
【解析】
【小问1详解】
电解质是溶于水溶液中或在熔融状态下就能够导电的化合物,以上物质属于电解质的是⑤⑥⑧⑨⑩;
石墨、铁中含有自由电子,氢氧化钡溶液、熔融氯化钠存在自由离子能导电,故能导电的是①②⑦⑨;
【小问2详解】
用⑤的饱和溶液制备Fe(OH)3胶体,加热氯化铁饱和溶液,氯化铁与水反应生成Fe(OH)3胶体同时生成氯化氢气体,方程式为:;
【小问3详解】
将物质⑥配制成溶液,向其溶液中加入少量⑦溶液,碳酸氢钠溶于水电离出钠离子和碳酸氢根离子,氢氧化钡溶解电离出钡离子和氢氧根离子,由于氢氧化钡溶液为少量,故离子方程为:;
【小问4详解】
由于氢氧化钾少量,所以草酸与氢氧化钾反应生成K2C2O4、KHC2O4和H2O,离子方程式为 H2C2O4+OH-=H2O+HC2O4-;
【小问5详解】
①CuSO4溶液呈蓝色,固体混合物溶于水,搅拌后得到无色透明溶液,一定不含CuSO4;②往此溶液中滴加硝酸钡溶液,有白色沉淀生成,③过滤,洗涤,将沉淀物置于稀硝酸中,发现沉淀全部溶解,则沉淀一定不是硫酸钡,一定是碳酸钡,则固体中一定含有Na2CO3,一定不含Na2SO4,CaCl2与Na2CO3生成碳酸钙沉淀,所以一定不含CaCl2,根据以上分析,固体混合物中肯定有Na2CO3,可能含有的是NaCl,故答案为: Na2CO3;NaCl;
【小问6详解】
NH4Fe(SO4)2溶液与足量NaOH溶液反应,铵根离子、铁离子与氢氧根离子反应生成氨水、氢氧化铁沉淀,故离子方程式为:。
17. 牙膏中的摩擦剂主要用于增强牙膏的摩擦作用和去污效果,牙膏中常用的摩擦剂有CaCO3和SiO2。我校化学兴趣小组的同学购买了某品牌牙膏,他们探究该品牌牙膏中摩擦剂的成分,于是开启了探究之旅。
【提出问题1】该品牌牙膏中摩擦剂的成分是什么?
【查阅资料】SiO2不易溶水也不与稀盐酸反应。牙膏中除了CaCO3外其它成分不与稀盐酸反应
(1)【作出猜想】猜想一:只含有SiO2;猜想二:只含有CaCO3;猜想三:_______。
(2)【实验步骤】
【提出问题2】该品牌牙膏中CaCO3的含量是多少?
【查阅资料】氢氧化钠溶液可用于吸收二氧化碳、氯化氢等气体
【实验装置】
【实验步骤】
(3)按如图连接好装置并检查装置的_______。
在装置A的锥形瓶中加入牙膏样品5g;称量装置B的质量为m1;关闭活塞K,打开分液漏斗的活塞,向锥形瓶中滴入一定浓度的稀盐酸,至不再产生气泡,停止滴加稀盐酸。
(4)_______(请写出具体的实验操作);称量装置B的质量为m2。
【实验数据】
【实验分析及得出结论】通过数据分析,小组同学得出该品牌牙膏中碳酸钙的质量分数为_______。
(5)【反思和评价】化学小达人小立同学认为根据上述实验装置测定的结果会比实际值_______(填“偏大”、“不变”或“偏小”),请你帮忙思考,从改进实验装置或实验操作中能提高测定准确度的方法有:_______(写一点即可)。
【答案】17. CaCO3和SiO2的混合物
18. 固体部分溶解,有气泡产生
19. 气密性 20. ①. 关闭分液漏斗活塞,打开K,缓缓鼓入氮气,使装置内二氧化碳全部排入B中后停止鼓入氮气 ②. 20%
21. ①. 偏大 ②. 在装置B的右端管口接一个盛放碱石灰的干燥管
【解析】
【小问1详解】
牙膏中常用的摩擦剂有CaCO3和SiO2,该品牌的摩擦剂可能只含有SiO2、或只含有CaCO3,或者CaCO3和SiO2的混合物;
【小问2详解】
猜想三成立,则摩擦剂的成分是CaCO3和SiO2的混合物,CaCO3会与稀盐酸反应产生二氧化碳气体、氯化钙和水,氯化钙能溶于水,SiO2不易溶水也不与稀盐酸反应,所以观察到的现象是固体部分溶解,有气泡产生;
【小问3详解】
连接好装置后,首先进行的操作是检查装置的气密性,以免装置漏气对实验结果产生影响;
【小问4详解】
反应结束后装置内仍滞留大量二氧化碳,所以需要这一部分二氧化碳全部排入B中,所以关闭分液漏斗活塞,打开K,缓缓鼓入氮气,使装置内二氧化碳全部排入B中后停止鼓入氮气;
装置B中增加的质量是氢氧化钠吸收二氧化碳的质量,为0.44g,
解:设碳酸钙的质量为x,
x=1g
碳酸钙的质量分数为;
小问5详解】
空气中含有二氧化碳会被氢氧化钠溶液吸收,从而导致测定结果偏大;
防止空气中的二氧化碳进入B装置中可以在装置B的右端管口接一个盛放碱石灰的干燥管。
18. 水合氧化铁[FeO(OH)]是一种重要的化工原料,用作磁性材料、颜料铁黄等。一种以硫铁矿烧渣(含Fe、FeO、SiO2和少量CuO)为原料生产FeO(OH)的工艺流程如图:
已知:SiO2难溶于水和硫酸
回答下列问题:
(1)FeO(OH)中Fe元素的化合价为_______。
(2)“酸浸”时FeO与硫酸发生反应的离子方程式为_______。
(3)“除杂”时滤渣②的成分为_______。
(4)某研究小组进行过滤步骤实验,所需要用到的玻璃仪器除烧杯外,还需要_______。
(5)“加热氧化”时Fe(OH)2发生的化学方程式为_______。
(6)“过滤”后需洗涤FeO(OH)沉淀,请设计实验检验FeO(OH)沉淀是否洗涤干净_______。
【答案】18. +3 19. FeO+2H+=Fe2++H2O
20. Cu、Fe 21. 漏斗、玻璃棒
22. 4Fe(OH)2+O24FeO(OH)+2H2O
23. 取最后一次的洗涤液少量于试管,滴入几滴BaCl2溶液,若无白色沉淀生成,则证明FeO(OH)沉淀已洗涤干净,反之FeO(OH)沉淀未洗涤干净
【解析】
【小问1详解】
FeO(OH)中O为-2价、OH-整体为-1价,根据化合价代数和等于0,水合氧化铁中铁的化合价+3;
【小问2详解】
“酸浸”时FeO与硫酸反应生成硫酸亚铁和水,其反应的离子方程式为FeO+2H+=Fe2++H2O;
【小问3详解】
加入铁粉主要是将铜置换出来,因此“除杂”时滤渣②的成分有Fe和Cu;
【小问4详解】
某研究小组进行过滤步骤实验,所需要用到的玻璃仪器除烧杯外,还需要漏斗、玻璃棒;
【小问5详解】
加氨水沉淀亚铁离子得到Fe(OH)2,因此“加热氧化”主要是将氢氧化亚铁氧化为FeO(OH),其化学方程式为:4Fe(OH)2+O24FeO(OH)+2H2O;
【小问6详解】
“过滤”后需洗涤FeO(OH)沉淀,检验FeO(OH)沉淀是否洗涤干净,主要是检验沉淀表面是否还含有硫酸根杂质,因此实验方法是取最后一次的洗涤液少量于试管,滴入几滴BaCl2溶液,若无白色沉淀生成,则证明FeO(OH)沉淀已洗涤干净,反之FeO(OH)沉淀未洗涤干净。
19. Na2O2具有强氧化性,H2具有还原性,某同学根据氧化还原反应的知识推测Na2O2与H2能发生反应。为了验证此推测结果,该同学设计并进行如图实验。
实验探究:
步骤1:按如图所示的装置组装仪器(图中夹持仪器已省略)并检查装置的气密性,然后装入药品。
步骤2:打开K1、K2,在产生的氢气流经装有Na2O2的硬质玻璃管的过程中,未观察到明显现象。
步骤3:进行必要的实验操作,淡黄色的粉末慢慢变成白色固体,无水硫酸铜未变蓝色。
已知:常温下Na2O2为淡黄色粉末状固体,Na2O2与HCl、CO2、H2O均会发生反应,Na2O2需密封保存。
(1)写出A装置中发生的反应的离子方程式_______。
(2)B装置中所盛放的试剂是_______,其作用是_______。
(3)步骤3中的必要操作为打开K1、K2,_______ (请按正确的顺序填入下列步骤的字母)。
A. 加热至Na2O2逐渐熔化,反应一段时间
B. 用小试管收集气体并检验其纯度
C. 关闭K1
D. 停止加热,充分冷却
(4)由上述实验可推出Na2O2与H2反应的化学方程式为_______。
(5)实验证明将Na2O2粉末投入滴有酚酞的水中,水溶液有出现变红的现象,同时产生了能使带火星的木条复燃的气体,那么将Na2O2投入到FeCl3溶液中,有关现象说法正确的是_______。
A. 生成红褐色沉淀B. 没有气体产生
C. 生成白色沉淀D. 有无色气体产生
(6)向酸性KMnO4溶液中加入Na2O2粉末。观察到溶液褪色,发生如下反应:
_______MnO+_______Na2O2+_______=_______Mn2++_______Na++_______+_______
补全方程式并配平_______。
【答案】(1)Zn+2H+=Zn2++H2↑
(2) ①. 碱石灰 ②. 吸收氢气中的HCl和H2O (3)BADC
(4)Na2O2+H22NaOH (5)AD
(6)2MnO+5Na2O2+16H+=2Mn2++10Na++5O2↑+8H2O
【解析】
【小问1详解】
A 装置中,锌与稀盐酸反应制取氢气,发生的反应的离子方程式:Zn+2H+=Zn2++H2↑;
【小问2详解】
A中生成的H2中混有水蒸气和挥发出的HCl,应利用B装置中所盛放的碱石灰吸收氢气中的水和氯化氢;
【小问3详解】
步骤3中的必要操作为打开K1、K2,应先通一会儿氢气并用小试管收集气体并检验其纯度,当装置内空气完全除去后,加热C中至Na2O2逐渐熔化,反应一段时间,然后停止加热,充分冷却,最后关闭K1,故操作顺序为BADC;
【小问4详解】
Na2O2与H2反应无水生成,说明产物为NaOH,发生反应的化学方程式为Na2O2+H22NaOH;
【小问5详解】
将Na2O2投入FeCl3溶液中,发生的反应为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,Fe3+与氢氧化钠反应:3OH-+Fe3+=Fe(OH)3↓,立即生成红褐色的Fe(OH)3沉淀,所以看到的现象是:有无色气体产生、有红褐色沉淀生成,故答案为AD;
【小问6详解】
酸性KMnO4溶液中加入Na2O2粉末,设一法配平(找出方程式中较复杂的化学式,将其系数设为1),配平反应为2MnO+5Na2O2+16H+=2Mn2++10Na++5O2↑+8H2O。选项
物质
杂质
除去杂质选用的试剂或操作方法
A
铜粉
FeO
加入过量稀硫酸,并过滤
B
BaCl2溶液
HCl
加入过量BaCO3,并过滤
C
O2
CO2
先后通过盛有足量NaOH溶液和浓硫酸的洗气瓶
D
KNO3溶液
KOH
加入适量FeCl3溶液,并过滤
选项
X
Y
Z
W
A
Al
Cu
CuO
CuCl2
B
Fe2O3
FeCl3
Fe(OH)3
Fe
C
H2O2
O2
H2O
H2CO3
D
HCl
CO2
Na2CO3
NaOH
实验操作
实验现象
实验结论
取适量的牙膏溶解于水中,搅拌,静置后过滤,向滤渣中加入足量的稀盐酸
_______
猜想三成立
m1
m2
装置B的质量/g
150
150.44
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