一、中考化学综合题
1.(1)如图1是元素周期表中的一部分,图2是铜原子的结构示意图。据图回答:
①图2中n的值为____;铜元素位于元素周期表中的第____周期。
②古代青铜器工艺精湛,但出土的青铜器表面大都锈蚀,锈蚀部分存在CuCl,CuCl的化学名称为________,为防止出土的青铜器再锈蚀,文物工作者将糊状Ag2O涂在被腐蚀部位,Ag2O与CuCl发生复分解反应,可以防止青铜器进一步被腐蚀,写出该反应的化学方程式_______。某新出土的青铜器通过分析测得Sn、Pb的质量分别为119 g、20.7 g,则该青铜器中Sn和Pb原子的数目之比为__。
(2)二氧化氯(ClO2)是一种高效净水剂。以粗盐为原料生产ClO2的工艺主要包括:A.粗盐精制;B.特殊条件下电解NaCl溶液制NaClO3;C.ClO2的制取。工艺流程如图。
(其中反应Ⅲ制取ClO2的化学方程式为:2NaClO3+4HCl==2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O) ①试剂X中溶质的化学式为________________;操作A名称_____________。 ②分析完成反应Ⅱ的化学方程式:_______________________________。 ③我国最近已研究出ClO2的新制法,其反应的微观过程如图所示:
该反应的化学方程式是___________________;该反应中,反应物和生成物所属物质类别有________类。
(3)下图中A~H是初中化学常见的物质。B是最常用的溶剂,E有很好的抗腐蚀性能;D、E、F、H是四种不同类别的物质,且均含有地壳中含量最高的金属元素;四个虚线圈中的反应各属于四个不同的基本反应类型。图中“—”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;反应条件、部分反应物和生成物已略去。
①写出H的化学式:___________。
②写出相关的反应的化学方程式:A→C:_____________; E—G:______________。 ③G中一定含有(填元素符号)_______元素。
【答案】1 四 氯化亚铜 Ag2O+2CuCl= 2 AgCl + Cu2O 10:1 Na2CO3 过滤 NaCl+3H2O
特殊条件下通电H2O+NaClO3+3H2↑ 2NaClO2 + Cl2 =2NaCl +2ClO2 三 Al(OH)3
2H2O2
MnO22H2O+ O2↑ 2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑ H
【解析】 【详解】
(1)①同一原子中,质子数=核外电子数,图2中n的值为1;在元素周期表中,周期数等于原子的电子层数,铜元素位于元素周期表中的第四周期;②CuCl中铜元素显+1价,根据化合物的命名原则,CuCl的化学名称为氯化亚铜,复分解反应就是两种化合物相互交换成分生成两种新的化合物的反应,Ag2O与CuCl发生复分解反应,该反应的化学方程式Ag2O+2CuCl= 2 AgCl + Cu2O;Sn、Pb的质量分别为119 g、20.7 g,Sn、Pb的相对原子质量分别为:119、207,则该青铜器中Sn和Pb原子的数目之比为:
119g20.7g: =10:1;119207(2)①由流程图可知,试剂X将氯化钙转化成碳酸钙沉淀,所以其溶质是碳酸钠,化学式为:Na2CO3;操作A将难溶固体与液体分离,应是过滤操作;②反应Ⅲ制取ClO2的化学方程式为:2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O,可知反应Ⅱ的生成物有氯酸钠,即电解食盐水的产物有氯酸钠,因此反应Ⅱ的化学方程式:NaCl+3H2O
特殊条件下通电H2O+NaClO3+3H2↑;③由图中信息可知,该反应的化学方程式是
2NaClO2 + Cl2 = 2NaCl + 2ClO2;该反应中,Cl2是由一种元素组成的纯净物,是单质;NaClO2和NaCl是由金属和酸根组成的化合物,属于盐;ClO2是由两种元素组成,且其中一种元素是氧的化合物,属于氧化物,共三类物质;(3)A~H是初中化学常见的物质。四个虚线圈中的反应各属于四个不同的基本反应类型。由两种或两种以上物质生成一种物质的反应叫化合反应;由一种物质生成两种或两种以上物质的反应叫分解反应;由一中单质和一种化合物生成另一种和另一种化合物的反应叫置换反应。由两种化合物相互交换成分形成两种新的化合物的反应叫复分解反应。B是最常用的溶剂,所以B是水,E有很好的抗腐蚀
性能,D、E、F、H是四种不同类别的物质,且均含有地壳中含量最高的金属元素——铝;所以E是铝,F是氯化铝,D是氧化铝,H是氢氧化铝,A是过氧化氢,C是氧气,G是酸——盐酸或硫酸。代入转化关系,检验推理正确。①H的化学式:Al(OH)3。②相关的反应的化学方程式:A→C(即过氧化氢分解生成水和氧气):2H2O2
MnO22H2O+O2↑; E—G:
(即铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气)2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑或铝和硫酸生成硫酸铝和氢气:2Al+3H2SO4 = Al2(SO4)3+3H2↑。③酸中一定含有氢元素-H。
2.在化学兴趣小组活动中,老师为大家变了一个“水生火”的魔术:在两片蓬松的脱脂棉中间包夹一些淡黄色固体粉末,做成“夹心饼干”。用胶头滴管向“夹心饼干”上滴水。数滴后“夹心饼干”燃烧起来。经老师介绍,该淡黄色固体为过氧化钠(Na2O2),能与水反应生成一种常见可溶性固体化合物X和一种常见气体Y。 (提出问题)化合物X和气体Y分别是什么?
(作出猜想)同学们认为X应为NaOH,但对Y的成分产生了分歧,猜想:①O2;②H2;③CO2;
经讨论,猜想_____(填序号)肯定不合理,理由是_____。
老师指导:同一化学反应中,若有元素化合价降低,必有元素化合价升高。Na2O2中O元素显—1价。
结合以上规律,你认为气体Y的化学式为_____。 (实验验证)
实验步骤 ① _____,向分液漏斗中加水,打开 分液漏斗活塞 实验现象 分液漏斗中有一段稳定的水柱 ②取少量Na2O2于三颈烧瓶中,打开止水夹,加入适量水 ③从a处滴管滴加CuSO4溶液 固体溶解,形成无色溶液,有气泡产生 _____ 写出Na2O2与H2O反应的化学方程式_____;
(发现问题)Na2O2固体敞口放置一段时间后,有细心的同学发现其中含有少量白色粉
末。
(查阅资料)Na2O2在空气中可以和CO2反应而变质,生成Na2CO3和O2。 (定量探究)测定该Na2O2样品中Na2CO3的质量分数。 ①取5.0g该样品于装置1中,加水配成溶液,冷却至室温;
②将装置2与装置1连接;将b处分液漏斗替换为装置3(内盛稀硫酸); ③上下调节装置2的水准管至左右两管液面相平,记录左管中液面读数为20.0mL; ④用装置3向溶液中滴加稀硫酸至_____(填实验现象); ⑤再次上下调节装置2的水准管至左右两管液面相平; ⑥记录左管中液面读数为80.0mL;
已知CO2在该实验环境下的密度约为1.8×10-3g/mL,根据实验数据计算: (1)生成CO2的质量为_____g(计算结果精确到0.01); (2)该Na2O2样品中Na2CO3的质量分数(写出计算过程)_____; (实验分析)用装置3替换分液漏斗的优点是_____; (魔术揭秘)“水生火”的原理:
①脱脂棉具有可燃性;②脱脂棉与O2接触;③从能量变化的角度分析:Na2O2与H2O的反应是_____反应。
【答案】③ 反应物中不含碳元素 O2 关闭止水夹 产生蓝色沉淀
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 不再产生气泡 0.11 5.3% 使装置内的压强与分液漏
斗内的压强相等 放热 【解析】 【分析】
[作出猜想]:根据质量守恒定律和元素的化合价分析;
[实验验证]:根据装置气密性的检查方法和物质反应的现象分析; [定量探究]:根据化学反应现象和化学方程式的计算分析; [实验分析]:根据实验装置的优点分析; [魔术揭秘]:根据可燃物燃烧的条件分析。 【详解】
[作出猜想]根据质量守恒定律,化学变化前后元素的种类不变,而反应物过氧化钠(Na2O2)粉末和水中无碳元素,故反应物中不可能含有CO2;同一化学反应中,若有元素化合价降低,必有元素化合价升高。Na2O2中O元素显-1价,H2O中O元素显-2价,H元素显+1价,生成物NaOH中O元素显-2价,H元素显+1价,故O元素化合价降低,假设生产H2,H元素化合价也降低,结合以上规律,故气体Y的化学式为O2。故填:③;反应物无碳元素;O2。
[实验验证]:装置气密性的检查方法:关闭止水夹,向分液漏斗中加水,打开分液漏斗活塞,分液漏斗中有一段稳定的水柱,说明装置1气密性良好;CuSO4溶液NaOH溶液反应,生成蓝色的Cu(OH)2沉淀,Na2O2与H2O反应生成NaOH和O2,化学方程式为
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2。故填:关闭止水夹;产生蓝色沉淀,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2。
[定量探究]:测定该Na2O2样品中Na2CO3的质量分数滴加稀硫酸, Na2CO3与稀硫酸反应有气泡产生,当不再产生气泡时,说明Na2CO3反应已消耗完。故填:不再产生气泡; 生成二氧化碳的质量为:1.8×10-3g/mL ×(80 mL-20 mL)=0.11g,故填:0.11g; 解:设碳酸钠质量为x。
Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO210644 x x=0.265g
0.11g0.265g100%=5.3% 部分变质的氢氧化钠固体中碳酸钠的质量分数为:
5.0g答:碳酸钠的质量分数为5.3%.
[实验分析]:装置3用乳胶管连接分液漏斗口与装置内,优点是使装置内的压强与分液漏斗内的压强相等,使分液漏斗内的液体容易滴下;故填:使装置内的压强与分液漏斗内的压强相等;
[魔术揭秘]:脱脂棉能够燃烧,温度需达到脱脂棉的着火点,该反应为放热反应,从而使温度达到脱脂棉的着火点。故填:放热。 【点睛】
掌握质量守恒定律、物质反应的现象、根据化学方程式的计算等是正确解答本题的关键。
3.实验室有一瓶K2CO3和K2SO4的混合溶液,某化学兴趣小组欲设计实验对该混合溶液进行定量分析。他们经过讨论后设计了如图甲所示装置进行实验探究:
a.按图甲组装仪器,检查气密性,并装好药品;
b.打开A中活塞,通入N2一段时间,再关闭活塞,称得D装置的质量为m1 g; c.逐滴加入BaCl2溶液至不再产生沉淀;关闭分液漏斗,再用针筒注入稀盐酸,至不再产生气体,实验过程中测得锥形瓶中沉淀的数据如上图乙; d.打开A中活塞,缓缓通一会儿N2; e.再称得D装置的质量为m2 g。 请你根据题意回答下列问题:
(1)24.36 g沉淀中含有什么物质?____________________(填化学式)。针筒注入稀盐酸时产生气体的化学方程式为_________________________________。 (2)求原混合液中K2SO4的质量分数_____。
(3)小明略加思考后说,通过D装置的质量变化可以求出混合溶液中K2CO3的质量分数,结果_____(选填“偏大”“偏小”或“不变”),理由是_______________________。 【答案】BaCO3、BaSO4 BaCO3 + 2HCl === BaCl2 + H2O + CO2↑ 3.48% 偏大 盐酸挥发出来的HCl气体与NaHCO3溶液反应产生的CO2一并被D装置吸收了,CO2的质量偏大,则求出的K2CO3的含量也偏大 【解析】
(1)根据氯化钡溶液和碳酸钾溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钾,反应的化学方程式为:K2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2KCl;氯化钡溶液和硫酸钾溶液反应生成硫酸钡沉淀和氯化钾,K2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2KCl,所以24.36g沉淀中含有碳酸钡和硫酸钡;盐酸和碳酸钡反应生成氯化钡、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2↑; (2)硫酸钡不溶于稀盐酸,所以由图2可知4.66g沉淀就是生成的硫酸钡沉淀, 设硫酸钾的质量为x K2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2KCl 174 233 x 4.66g
174233= x4.66gx=3.48g
3.48g
×100%=3.48% 原混合液中K2SO4的质量分数为:
100g
答:原混合液中K2SO4的质量分数为3.48%;
(3)盐酸挥发出的HCl气体与B装置中NaHCO3反应,生成的CO2也一并被D装置中的碱石灰吸收了,所以CO2的质量偏大,导致算出的结果偏大。
4.聚合硫酸铁(PFS)是一种新型的饮用水处理剂和城市污水净化剂,其化学组成可表示为[Fex(OH)y(SO4)z]m。某中学化学兴趣小组以聚合硫酸铁的生产流程和相关性质进行了一系列的探究。
Ⅰ.聚合硫酸铁的工业生产。
如图是以回收废铁屑为原料制备PFS的一种工艺流程。
回答下列问题
(1)废铁屑主要为表面附有大量铁锈的铁,铁锈的主要成分为______。“过筛”与化学实验中的______原理相似(填操作名称)。
(2)酸浸时最合适的酸是______,写出铁锈与该酸反应的化学反应方程式______。 (3)反应釜中加入氧化剂的作用是将Fe2+转化为Fe3+。你认为下列氧化剂中最合适的是
______(填标号),原因是______。 A.KMnO4 B.Cl2 C.H2O2 D.HNO3 (4)相对于常压蒸发,减压蒸发的优点是______。
A.有利于水分蒸发 B.降低沸点,防止晶体分解 C.降低生产成本 Ⅱ.聚合硫酸铁的成分探究。
该研究小组为确定聚合硫酸铁的化学式,进行了如下实验: ①称取5.52 g聚合硫酸铁样品溶于足量的稀盐酸中并充分混合;
②向①所得的混合物中加入足量的BaCl2溶液,充分反应后,经过滤、洗涤、干燥、称重,得沉淀4.66 g。
③若向步骤②的滤液中加入过量的NaOH溶液,充分反应后,再将沉淀过滤、洗涤、灼烧、称重,得固体3.20 g。
则聚合硫酸铁[Fex(OH)y(SO4)z]m样品中的x:y:z的值为______。 试写出该聚合硫酸铁与盐酸的反应方程式______。 Ⅲ.聚合硫酸铁的热分解气体产物成分探究。
该小组将5.52 g聚合硫酸铁在一定条件下加热完全分解,对所得气体产物进行实验探究。(已知SO3的熔点为16.8℃)。 (提出假设)
假设1:所得气体的成分是SO3; 假设2:所得气体的成分是SO2、O2; 假设3:所得气体的成分是______。 (设计实验) 按下图装置进行实验。
实验过程中发现:B中无水硫酸铜变蓝,C中U形管内有无色晶体析出,D中品红溶液褪色,装置E的作用是______。 (实验结论)
通过实验现象判断,假设______成立。
如果最终试管中固体为一种红棕色纯净物,则质量为______。
【答案】三氧化二铁 过滤 稀硫酸 Fe2O3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 3H2O C 不引入其他杂质 AB 2:4:1 3[Fe2(OH)4SO4]m + 12m HCl = m Fe2(SO4)3 + 4m FeCl3 + 12m H2O SO3、SO2、O2 吸收多余的二氧化硫,防止污染空气 3 3.2 g 【解析】
根据所学知识和题中信息知,Ⅰ.聚合硫酸铁的工业生产。(1)废铁屑主要为表面附有大
量铁锈的铁,铁锈的主要成分为三氧化二铁。“过筛”与化学实验中的过滤原理相似。(2)酸浸时最合适的酸是稀硫酸,铁锈与该酸反应的化学反应方程式是Fe2O3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 +3H2O 。(3)反应釜中加入氧化剂的作用是将Fe转化为Fe。下列氧化剂中最合适的是C.H2O2 ,原因是不引入其他杂质。(4)相对于常压蒸发,减压蒸发的优点是A.有利于水分蒸发。 B.降低沸点,防止晶体分解。Ⅱ.聚合硫酸铁的成分探究。聚合硫酸铁[Fex(OH)y(SO4)z]m样品中的x:y:z的值为∶根据化合物中正负化合价代数和为零原则,3x=y+2z, x:y:z的值为2:4:1 。该聚合硫酸铁与盐酸的反应方程式是. 3[Fe2(OH)4SO4]m + 12m HCl = m Fe2(SO4)3 + 4m FeCl3 + 12m H2O 。Ⅲ.聚合硫酸铁的热分解气体产物成分探究。【提出假设】假设1:所得气体的成分是SO3;假设2:所得气体的成分是SO2、O2;假设3:所得气体的成分是SO3、SO2、O2。实验过程中发现:B中无水硫酸铜变蓝,C中U形管内有无色晶体析出,D中品红溶液褪色,装置E的作用是吸收多余的二氧化硫,防止污染空气。【实验结论】通过实验现象判断,假设3成立。如果最终试管中固体为一种红棕色纯净物,则质量为3.2 g。
点睛∶本题主要考查聚合硫酸铁的工业生产,聚合硫酸铁的成分探究,聚合硫酸铁的热分解气体产物成分探究。
2+
3+
5.2018年1月11日,广西某地高速公路大桥上用于融冰作业的2包共100公斤含有亚硝酸钠的工业盐遗失,当地迅速组织警力开展搜寻遗失的工业盐,确保不流入市场和家庭。 (资料卡1)亚硝酸钠与食盐氯化钠相似,为白色有咸味的固体,但误食会使人中毒。腌制食品、泡菜等制作过程中会产生亚硝酸钠。 根据以上资料,回答下列问题:
(1)用盐融冰的原理是____,该过程主要发生的是___(填“物理变化”或“化学变化”)。 (2)下图是用不同浓度盐水腌制泡菜过程中亚硝酸盐含量测定曲线图。据此回答:当盐水浓度为6%时,第____天亚硝酸盐含量达到最大值。为了安全,泡菜腌制时盐水浓度最好是____并在腌制____天后再食用。
(3)兴趣小组欲测定某工业盐中亚硝酸钠的质量分数
(资料卡2)实验室常用亚硝酸钠与氯化铵溶液反应制取纯净的氮气,其化学方程式为:NaNO2 + NH4Cl
加热NaCl + N2↑+ 2H2O(此反应是放热反应)
(资料卡3)在酸性环境中高锰酸钾能与亚硝酸钠发生如下反应:2KMnO4 + 5NaNO2 +
3H2SO4 = K2SO4 + 2MnSO4 + 5NaNO3 + 3H2O
(方案一)取1g该工业盐样品与足量氯化铵溶液于如图装置中充分反应(该工业盐中其他成分不与氯化铵溶液反应),实验时加热片刻后,即可移去酒精灯,其原因___。最终量筒中收集到300mL水,已知该条件下氮气的密度为1.25g/L,则该工业盐样品中亚硝酸钠的质量分数为____(写出计算过程,结果保留一位小数,)。
实验结束后发现测量结果偏大,可能原因是____。
(方案二)为更准确地测定该工业盐中亚硝酸钠的含量,称取4.000g样品溶于水配成250mL溶液,取25.00mL溶液于锥形瓶中,用含量为15.8g/L的酸性KMnO4溶液进行反应,实验所得数据如下表所示: 实验次序 KMnO4溶液体积(mL) 1 20.60 2 20.02 3 20.00 4 19.98 上述第____次实验所得数据明显异常,剔除异常数据后,计算出该工业盐中亚硝酸钠的质量分数为___。
【答案】降低凝固点(或凝固温度降低) 物理变化 5 8% 13 节约能源,防止反应太剧烈(合理即可) 92.4% 分液漏斗中液体的体积算成了氮气体积/没等完全冷却就读数(合理即可) 1 86.25% 【解析】 【详解】
(1)因为加盐后冰的熔点降低,所以用盐融冰的原理是:降低凝固点(或凝固温度降低),该过程中没有生成新物质,因此主要发生的是:物理变化。
(2)从用不同浓度盐水腌制泡菜过程中亚硝酸盐含量测定曲线图可以发现,当盐水浓度为6%时,第5天亚硝酸盐含量达到最大值。因为三种浓度的盐水中,浓度最大即8%的盐水腌制过程中产生的亚硝酸盐含量最低,所以为了安全,泡菜腌制时盐水浓度最好是:8%,图中还可以看出,腌制时间达到13天,亚硝酸盐的含量就达到低点,并比较稳定,所以在腌制13天后再食用比较安全。
(3)方案一:因为该反应是放热反应,随着反应的进行溶液的温度会越来越高,粒子的运动就越剧烈,反应速度就越快,所以实验时加热片刻使反应开始进行后,即可移去酒精灯,其原因是:节约能源,防止反应太剧烈。根据量筒中收集到300mL水,可以推知,生成的氮气是300mL即0.3L
设工业盐样品中亚硝酸钠的质量分数为x。
NaNO2691gx
+NH4ClVNaCl+N2280.3L1.25g/L+2H2O
691gx= 280.3L1.25g/L解得x=92.4%
答:工业盐样品中亚硝酸钠的质量分数为92.4%。
实验结束后发现测量结果偏大,可能原因是:分液漏斗中液体的体积算成了氮气体积或没等完全冷却就读数等。
方案二: 根据表中提供的数据,第1次数据与其他3次数据相差较多,所以上述第1次实验所得数据明显异常,剔除异常的第1次数据后,根据其他3次数据的平均值,可以计算出该工业盐中亚硝酸钠的质量分数。
根据实验中称取4.000g样品溶于水配成250mL溶液,每次取25.00mL溶液于锥形瓶中,所以每次实验中样品的质量为0.4g,实验中三次有效的KMnO4溶液体积平均值是20.00mL即0.02L。
设:该工业盐中亚硝酸钠的质量分数为y。
2KMnO4+5NaNO23163450.02L15.8g/L0.4gy3160.02L1.58g/L= 3450.4gy解得y=86.25%
3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+5NaNO3+3H2O
答:该工业盐中亚硝酸钠的质量分数为=86.25%。 【点睛】
本题方案一中计算出的结果偏大的原因要认真分析,比如加入的分液漏斗中液体的体积算成了氮气体积或没等完全冷却就读数,这些都是实验中常犯的错误,要吸取教训。本题的计算比较多,题材来自于高一级学段,只要严格按照化学方程式的计算要求做,就不会犯错。
6.化学来源于生活,又服务于生活。
(1)血红蛋白含有亚铁离子,起着向人体组织传送O2的作用,如果缺铁就可能出现缺铁性贫血,但是摄入过量的铁也有害。下面是一种常见补铁药品说明书中的部分内容:该药品含Fe2+3%~36%,不溶于水但能溶于人体中的胃酸;与Vc(维生素C)同服可增加本品吸收。 (查阅资料)
①Fe3+可与KSCN溶液反应,从而溶液会显红色,且Fe3+的浓度越大,溶液红色越深;而Fe2+遇KSCN溶液不会显红色。
②高锰酸钾溶液可以与盐酸反应,而不与稀硫酸反应。
③稀硝酸可以将Fe2+氧化成Fe3+。
Ⅰ.甲同学设计了以下实验,来检测该补铁药品中是否含有Fe2+并探究Ve的作用:
碾碎后加入试剂1KSCN溶液新制氧水Vc药片溶液溶液呈淡红色溶液呈血红色溶液褪色静置
①加入KSCN溶液后溶液变为淡红色,说明溶液中有少量Fe3+。该离子存在的原因可能是_______(填序号)。
A 药品中的铁本来就应该以三价铁的形式存在 B 在制药过程中生成少量三价铁 C 药品储存过程中有少量三价铁生成
②加入新制氯水的作用是_______________________________。
③药品说明书中“与Vc(维生素C)同服可增加本品吸收”,请说明理由___________。 Ⅱ.乙同学采用在酸性条件下用高锰酸钾标准溶液滴定的方法测定该药品是否合格,反应
2++-3+2+原理为5Fe+8H+MnO4=5Fe+Mn+4H2O。准确称量上述药品10.00g,将其全部
溶于试剂2中,配制成1000mL溶液,取出20.00mL,用高锰酸钾标准溶液滴定,经换算,用去高锰酸钾的质量为40.32mg。请回答:
④该实验中的试剂2与甲同学设计的实验中的试剂1都可以是________(填序号)。 A 蒸馏水 B 稀盐酸 C 稀硫酸 D 稀硝酸
⑤本实验所用固体药品_________(填“能”或“不能”)用托盘天平称量。
(2)氯化钠是重要的调味品,海水晒盐是氯化钠的主要来源,海水中还含有MgCl2和
MgSO4等物质,如图是以上三种物质的溶解度曲线。请回答:
①t1℃时,三种物质的溶解度最大的是____________(填化学式)。
②将t1℃时三种物质的饱和溶液加热到t2℃以上时,仍然为饱和溶液的是_________(填化学式)。
【答案】BC 将Fe2+氧化成Fe3+(其他合理答案均给分) 服用Ve可防止药品中的Fe2+被氧化成Fe3+(其他合理答案均给分) C 不能 MgCl2 MgSO4 【解析】 【详解】
(1)Ⅰ.①加入KSCN溶液后溶液变为淡红色,说明溶液中有少量Fe3+,可能是由于在制药过程中生成少量三价铁、药品储存过程中有少量三价铁生成,故选BC。
②加入新制氯水的作用是将Fe2+氧化成Fe3+。
③红色溶液中加入Vc后,溶液褪色,说明Vc可以防止亚铁离子氧化成铁离子。 Ⅱ.④稀硫酸可以和样品反应,不能和高锰酸钾反应,故选C。
⑤本实验需要固体的质量为10.00g,而托盘天平只能精确到0.1g,故不能。 (2)①由图可知,t1℃时,三种物质的溶解度最大的是MgCl2
②t1℃到t2℃范围内,硫酸镁的溶解度随温度的升高而降低,故升高温度后,MgSO4溶液仍为饱和溶液。
7.请根据下列实验装置图回答有关问题:
(1)装置B中标号仪器①的名称是_____。
(2)实验室制取二氧化碳的化学方程式为_____。选择的发生装置是_____(填字母编号)。
(3)用双氧水和二氧化锰制取氧气的化学方程式为_____,反应后过滤、干燥,所得到的二氧化锰___(填“能”或不能”)继续作为双氧水分解的催化剂。
(4)装置C、D、E、F在实验室中都可收集气体,其中不能用来收集氧气的是___(填字母编号)。若用F装置收集二氧化碳,气体应从____(填“a”或“b”)端通入。 (5)某化学兴趣小组借助氧气传感器探究微粒的运动,数据处理软件可实时绘出氧气体积分数随时间变化的曲线。收集一塑料瓶氧气进行以下三步实验:①敞口放置;②双手贴在塑料瓶外壁上;③将塑料瓶的瓶口朝下,三步实验中测得氧气的体积分数随时间变化的曲线依次为图2中的MN段、NP段和PQ段。
①能够说明氧分子不断运动的曲线是_____ A.MN段 B.NP段 C.PQ段
②MN段和NP段相比较,说明_____。
③随着实验的进行,传感器测出氧气的体积分数约为_____时几乎不再变化。 【答案】分液漏斗 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑; B 2H2O2a A 温度越高,分子运动越快 21% 【解析】 【分析】 【详解】
(1)装置B中标号仪器①的名称是分液漏斗;(2)实验室制取CO2,选择的实验药品是大理石或石灰石和稀盐酸,反应的化学方程式是CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;实验室制取二氧化碳反应物是固体和液体,且该反应不需要加热,应该选择固液常温型的发生装置,即B;(3)实验室用过氧化氢制取氧气的化学方程式是2H2O2
2H2O+O2↑,二氧化锰2H2O+O2↑; 能 E;
是该反应的催化剂,催化剂是一种能够改变化学反应的速率,但是本身的质量和化学性质在反应前后不发生改变的物质,所以过滤、干燥,所得到的二氧化锰仍然可以作为反应的催化剂;(4)氧气的密度比空气的密度大,氧气不易溶于水,可以用排水法或者向上排空气法进行收集,二氧化碳的密度比空气的密度大,用F装置来收集二氧化碳应该从长导管进,短导管出;(5)氧气的密度比空气的密度大,MN段氧气的体积分数减少,能够说明分子是不断地运动的,把手贴在塑料瓶外壁上,塑料瓶内气体的温度升高,分子运动更加剧烈,因为空气中氧气的体积分数约为21%,所以随着实验的进行,传感器测出氧气的体积分数约为21%时几乎不再变化。 【点睛】
本考点主要考查了仪器的名称、气体的制取装置和收集装置的选择,同时也考查了化学方程式的书写、分子的性质等,综合性比较强。气体制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关,气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关。
8.某化学兴趣小组用一定浓度的稀盐酸和含杂质5%(杂质不与盐酸反应)的石灰石制备CO2,他们选择的制取和收集装置如图所示。请按要求回答问题和探究:
(1)装置A中仪器a的名称是___,若要制取并收集干燥的CO2,导管的连接顺序是___。 (2)若消耗的石灰石为100g,理论上可得到CO2___g(精确到0.1),但实际收集到的CO2质量与理论值不符,原因可能是___(填一种)。 (3)探究装置A中残留液的溶质成分。 (提出问题)残留液中含有哪些溶质? (查阅资料)CaCl2溶液呈中性。
(思考判断)残留液中一定含有的溶质是___(填物质名称),可能含有的溶质是HCl。
(实验验证)同学们通过多种实验方法,均验证了残留液中的溶质有HCl,请完成下表。
方法一 方法二 方法三 实验操作 用酸碱指示剂测定溶液的酸碱性,所选择的指示剂为___。 现象(数据或化学方程式) 结论 现象:___ 用pH试纸测定溶液的pH。 pH___ 7 (填“>”“=”或“<”) 残留液中的溶质有HCl 用化学药品检测,且发生了复分解反应,可能选用的药品为___(填一种物质的化学式)。 现象:___ 化学方程式:___
【答案】长颈漏斗 b→d→c→e→f; 41.8 部分二氧化碳溶于水; 氯化钙 石蕊溶液 石蕊试液变红色 < CuO 固体溶解,溶液由无色变蓝色 CuO+2HCl===CuCl2+H2O 【解析】 【分析】 【详解】
(1)仪器a是长颈漏斗;B装置(干燥)应在C(收集)之前,B应该是长管进短管出才可使气体通过,C装置长管进有利于其他的纯净,使二氧化碳尽量少的接触空气,故b→d→c→e→f;(2)假设反应生成的二氧化碳的质量为x,则有CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100 44 100g×95% x x=41.8g
实际收集到的CO2质量与理论值不符,原因可能是二氧化碳部分溶于水、二氧化碳和水发生了反应等原因;
(3)碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,所以溶液中的溶质一定含有氯化钙,可能含有稀盐酸;验证盐酸是否存在可以通过各种方式,如加入紫色石蕊试液,如果溶液变化,则证明含有盐酸,或者用pH试纸测定溶液的pH,如果pH小于7,则证明含有盐酸,或者加入氧化铜,如果观察到固体溶解,溶液由无色变为蓝色,则证明含有盐酸。
9.燃煤产生的烟气中含有二氧化硫,直接排放会污染空气,它与水反应形成酸雨污染环境,某科研小组利用海水除去二氧化硫,其工艺流程见下图:
请回答下列问题:
(1)二氧化硫中硫的化合价是 。
(2)用熟石灰中和稀硫酸的化学方程式是 。
(3)亚硫酸(H2SO3)被空气中氧气氧化为硫酸,写出反应的化学方程式 。 (4)为了研究脱硫率(脱硫率是已除去的二氧化硫的量占总二氧化硫量的百分比——与温度、烟气中SO2浓度的关系,他们进行了探究实验。实验结果如下: 实验序号 温度/℃ L-1 烟气中SO2浓度/10-2g·脱硫率/% I 23 2.5% 99.5 II 23 3.2% 97.1 III 40 2.5% 94.3 由表中实验数据可得出的结论是 。
(5)目前,科学家正在研究在一定条件下将乙烯(C2H4)和烟气混合除去二氧化硫,其反应的过程可分为如下三步: 第一步:O2与Cu+反应生成Cu+(O2) 第二步:Cu+(O2)与SO2反应生成Cu+(SO3)2
第三步:Cu+(SO3)2与C2H4反应生成S、CO2、H2O和Cu+。 ①反应中Cu+的作用是 。
②除去二氧化硫的总反应的化学方程式是 。 【答案】(1)+4价 。
(2) H2SO4+Ca(OH)2=Ca2SO4+2H2O 。 (3) 2H2SO3+O2=2H2SO4。
(4)温度越低,烟气中SO2浓度越低,脱硫率越高(或“温度越低,脱硫率越高”或“烟气SO2浓度越低,脱硫率越高”)。 (5) ①催化作用 。
②2O2+SO2+C2H4Cu+S+2CO2+2H2O 。 【解析】
试题分析:(1)二氧化硫中氧元素显—2价,所以硫的化合价是+4价。
(2)熟石灰为氢氧化钙,与稀硫酸发生中和反应,化学方程式为H2SO4+Ca(OH)2=Ca2SO4+2H2O。
(3)根据题意可知,反应物为亚硫酸和氧气,生成物为硫酸;所以反应的化学方程式为2H2SO3+O2=2H2SO4。
(4)实验I、IIIII相比可知:温度越低,烟气中SO2浓度越低,脱硫率越高(或“温度越低,脱硫率越高”或“烟气SO2浓度越低,脱硫率越高”)。
(5)①根据题意可知:Cu+在反应前后均存在。没有做为反应的反应物或生成物。且起到了促进反应发生的作用。所以其作用为催化作用。
②根据题意可知:反应物为二氧化硫、氧气和乙烯;生成物为S、CO2、H2O;Cu+为催化剂;所以反应的化学方程式为:2O2+SO2+C2H4Cu+S+2CO2+2H2O 。 考点:实验方案的设计与评价
10.某简单粒子的结构示意图可表示为:
当x=8时,该粒子符号为 ;当x=10时,该粒子符号为 ;当x=13时,写出该粒子的硫酸盐的化学式为: ;
(2)t℃时,将5.2gKNO3固体溶于20.0g水中,刚好形成饱和溶液.t℃时,KNO3的溶解度为 .
(3)久置在空气中的氢氧化钠溶液,会生成一种盐类杂质,向其中加入稀盐酸时会产生无色气体.生成这种杂质的化学方程式为: ;向氢氧化钠溶液中滴入几滴酚酞试剂,溶液会变 .
(4)“孔雀石”的主要成分是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3],它是一种重要的铜矿石原料,受热可分解为三种常见的化合物,物质转化关系如图,其中A是最常见的液态物质,B是黑色固体,F、G为金属单质.根据推断回答下列问题:
①H的化学式是 ;
②碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]中铜元素与氧元素的质量之比为: ; ③写出D+F→G+H反应的化学方程式: ;
④向Cu2(OH)2CO3]中加入足量的盐酸,固体完全溶解,有无色气体生成,写出此反应的化学方程式: . 【答案】(1)O2﹣; Ne; Al2(SO4)3;
(2)26.0g.(3)Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O; 红色. (4)①FeSO4;②8:5; ③Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;
④4HCl+Cu2(OH)2CO3=2CuCl2+CO2↑+3H2O. 【解析】
(1)某简单粒子的结构示意图可表示为:
当x=8时,该粒子符号为 O2﹣;当x=10时,该粒子符号为Ne;当x=13时,该微粒为铝,在化合物中显+3价,而硫酸根显﹣2价,根据化合价的代数和为零,可得其化学式为:Al2(SO4)3;
(2)t℃时,将5.2gKNO3固体溶于20.0g水中,刚好形成饱和溶液.则100g水对应的硝酸钾质量为5.2g×5=26.0g,即t℃时,KNO3的溶解度为26.0g.
(3)久置在空气中的氢氧化钠溶液,会生成一种盐类杂质,向其中加入稀盐酸时会产生无色气体.反应生成氯化钠和水以及二氧化碳,方程式为Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O;向氢氧化钠溶液中滴入几滴酚酞试剂,由于氢氧化钠溶液显碱性,所以溶液会变 红色. (4)“孔雀石”的主要成分是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3],它是一种重要的铜矿石原料,受热可分解为三种常见的化合物,物质转化关系如图,其中A是最常见的液态物质,为水,B是黑色固体是黑色的氧化铜.则B和硫酸反应生成的D为硫酸铜,而A确定为水(B和硫酸反应生成AD,这个方向很容易忽略).F、G为金属单质,且F和硫酸铜反应得到金属G,所以为F为活泼金属,而F来源于E和氧化铁的反应,所以F为铁. ①H的化学式是 FeSO4;
②碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]中铜元素与氧元素的质量之比为:8:5; ③写出D+F→G+H反应的化学方程式:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;
④向Cu2(OH)2CO3]中加入足量的盐酸,固体完全溶解,有无色气体生成,写出此反应的化学方程式:4HCl+Cu2(OH)2CO3=2CuCl2+CO2↑+3H2O.
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