期中复习题培优[范围:化学]-2024-2025学年华东师大版九年级上册科学
2024-10-28
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内容正文:
九年级上册期中复习题培优(范围:化学)
一.选择题(共15小题)
1.某实验小组利用块状大理石和浓盐酸(有挥发性)制取二氧化碳并探究其部分性质,下列有关说法正确的是( )
A.关闭装置①的止水夹,打开分液漏斗的旋塞,液体顺利滴下,说明装置漏气
B.装置①中盐酸浓度过大,会使得反应无法顺利进行
C.将燃烧着的火柴伸入装置②中部,火柴熄灭,说明集气瓶中已收集满CO2
D.将气体通入③中,紫色石蕊溶液变为红色,不能说明CO2与水反应生成了H2CO3
2.将一定量的金属M(M>H>Cu>Ag)加入到含有硝酸铜、硝酸银的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,根据实验分析正确的是( )
①若滤液为蓝色,则滤渣中一定含Ag、Cu
②向滤渣中加入稀盐酸产生无色气体,则滤渣中一定有Cu
③若滤渣含有M,则滤液中的溶质种类最多含3种,最少含1种
④若滤液只含一种溶质,滤渣可能含三种金属
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
3.某兴趣小组通过如下方式得到单质银,将足量的铁粉和稀硫酸依次加入到一定量的硝酸银溶液中,搅拌使其充分反应。实验过程中,加入的物质质量与烧杯中剩余固体质量关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.m点剩余的固体为铁、银
B.n点溶液中的溶质为硝酸铁
C.a点固体表面产生气泡
D.b点溶液中有两种金属阳离子
4.向质量均为m的两种不同金属a和b中分别滴加50g相同浓度的稀硫酸,反应过程中产生氢气的质量与所加稀硫酸的质量关系如图所示,则下列说法不正确的是( )
A.滴加50g稀硫酸后的溶液质量关系为ma>mb
B.滴加50g稀硫酸后溶液中均含有两种溶质
C.若金属a是铁,则金属b可能是锌
D.两种金属的活动性均排在H前面
5.图像是一种表示方法,也是了解化学反应的“窗口”,我们可通过建立图像法来表示化学反应过程中物质间的量的相互关系。现一烧杯中含有HCl和CuCl2的混合液,现将一定质量分数的氢氧化钠溶液加入到混合液中直至过量(CuCl2溶液看成中性),则反应中各个量的关系图正确的是( )
A.甲、乙、丁 B.乙、丙、丁 C.甲、丙 D.甲
6.向三个盛有相同质量锌粉、铁粉和镁粉的烧杯中,分别滴加相同浓度的稀硫酸,产生氢气的质量与加入稀硫酸的质量关系如图所示。用柱状图表示a、b、c、d处的四个图像中不正确的是( )
A.a处 B.b处 C.c处 D.d处
7.小金完成了图示实验①②③,下列判断正确的是( )
A.实验①中硫酸无剩余
B.观察到实验②中溶液颜色为紫色
C.实验③中没有明显现象
D.实验③所得溶液中一定含Na2SO4和BaCl2
8.如图所示的装置,甲、乙两个相同的瓶内分别装有等质量的铁粉和锌粉,同时加入等量等质量分数的稀硫酸,反应结束后金属均有剩余。则在反应过程中原先处于导管中点P的红色液柱移动的情况是( )
A.先向左移动,最后停在P左侧
B.先向左移动,最后停在P位置
C.先向右移动,最后停在P位置
D.先向右移动,最后停在P左侧
9.向三个烧杯中分别放入足量的Mg、Al、Fe粉末,同时加入质量分数相同的100g稀盐酸,充分反应。反应的有关图像错误的是( )
A. B. C. D.
10.某化学兴趣小组为比较Mg、Fe,Cu三种金属的活动性,进行了如图甲所示的实验,实验后把两试管中的物质倒入图乙烧杯中,发现烧杯内的红色固体明显增多,充分反应后过滤。下列推断不正确的是( )
A.试管a无明显现象,可推知金属活动性Mg>Fe
B.试管b反应后的固体中一定不含Fe
C.充分反应后,乙烧杯的滤渣中一定含有Cu,可能含有Fe
D.充分反应后,乙烧杯的溶液中一定含有Mg2+、Fe2+,Cu2+
11.某固体粉末可能含有Na+,Cu2+,Fe2+、Fe3+、Cl﹣、CO32-、SO42-、NO3-离子中的若干种,取一定量的该固体粉末溶于水中得澄清透明溶液,分成两等份。取其中一份溶液加入一定量的Fe粉完全溶解,溶液中没有固体析出,经测定该溶液恰好是加入Fe粉后溶液质量增加的最大限度,增加的质量为0.56g。取另一份溶液加入过量的NaOH溶液,过滤,取洗涤干燥后的滤渣充分灼烧得固体2.4g,在滤液中滴入过量的BaCl2溶液,过滤,洗涤干燥得9.32g固体。下列说法不正确的是( )
A.该固体中一定没有CO32-
B.该固体中一定没有Cu2+
C.该固体中不能确定是否含有Na+、Cl﹣、NO3-
D.该固体中一定含有Fe3+、SO42-
12.将质量均为2.8克的Mg、Fe、Zn三种金属,分别放入质量和溶质质量分数均相同的三份稀盐酸中,反应完全后生成氢气的质量如图所示,反应过程中( )
A.金属锌有剩余
B.参加反应的金属一样多
C.铁和稀盐酸可能恰好完全反应
D.消耗稀盐酸的质量一样多
13.向硝酸银和硝酸镁的混合溶液中加入一定量锌粉和铁粉的混合物,充分反应后过滤,得滤渣和滤液,向滤液中加入适量的稀盐酸,无沉淀出现,则下列说法中正确的是( )
A.滤渣中一定有银、铁,可能有锌,滤液中一定有Mg2+、Zn2+,可能有Fe2+
B.滤渣中一定有银、铁,可能有锌,滤液中一定有Mg2+、Zn2+、Fe2+,可能有Ag+
C.滤渣中一定有银,可能有锌、铁,滤液中一定有Mg2+、Zn2+,可能有Fe2+
D.滤渣中一定有银,可能有锌、铁,滤液中一定有Mg2+、,可能有Zn2+、Fe2+、Ag+
14.向装有澄清石灰水的试管中通入CO2,澄清石灰水会变浑浊。如果继续通入CO2,浑浊的液体又会变成澄清,此时发生的反应是:CO2+H2O+CaCO3=Ca(HCO3)2。然后,向变澄清的溶液中滴加质量分数为10%的稀盐酸,会发生反应:Ca(HCO3)2+2HCl=2CO2↑+2H2O+CaCl2。整个过程沉淀或气体的质量m1与加入物质质量m2关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.澄清石灰水中所含氢氧化钙的质量为7.4g
B.反应至A点,反应所需要的CO2质量为8.8g
C.反应至B点,溶液的溶质为CaCl2和Ca(HCO3)2
D.反应停止,需要稀盐酸质量总共73g
15.将等质量的镁、铁、锌,分别放入三份溶质质量分数相同的稀盐酸中,反应生成的H2质量与反应时间的关系如图所示。根据图中的信息,作出的判断不正确的是( )
A.图线x表示镁的反应情况
B.铁消耗的稀盐酸质量最大
C.镁、锌一定过量,铁可能反应完
D.镁一定过量,锌、铁可能反应完
二.填空题(共6小题)
16.某废弃物中可能含有Cu、CuO、Mg、Zn中的一种或几种,为便于回收利用,小龙取其样品进行成分确定实验。其流程图如图:
(1)气体A的化学式是 。
(2)步骤Ⅱ中产生的实验现象是 。
(3)小龙为确定Mg、Zn是否存在,进一步检测发现溶液B中的溶质种类有3种,试分析能否直接得到废弃物中含有Zn: 。
17.如图1所示,小瑾将反应后试管中的物质全部倒入烧杯时,发现烧杯内白色沉淀明显增多。为了探究烧杯内物质的成分,她立即向其中逐滴加入稀硝酸,并不断搅拌,烧杯内沉淀的质量随加入稀硝酸的质量变化如图2所示。
回答下列问题:
(1)图1所示,烧杯内的白色沉淀是 (写化学式)。
(2)BC段发生反应的化学方程式为 。
(3)A点,烧杯内的溶液中一定大量含有的离子为 (写离子符号)。B点,烧杯内的沉淀由 种物质组成。
(4)检验D点溶液中含有氯离子的方法
。
18.某小组同学通过如下四组实验对稀硫酸部分化学性质进行验证:①Mg和稀硫酸;②MgO和稀硫酸;③Ba(NO3)2溶液和稀硫酸;④NaOH溶液和稀硫酸。实验结束后将所有反应后的溶液混合进行了如图操作,请分析并回答下列问题:
(1)实验④NaOH溶液和稀硫酸混合后无明显现象,再将打磨过的铁丝浸入该实验后的溶液中,仍无明显现象,据此 (选填“能”或“不能”)验证NaOH溶液和H2SO4发生了反应。
(2)实验结束后进行的操作①的名称为 。
(3)滤液b的成分中一定含有 (用化学式表示)。
19.小滨利用图示装置和药品验证可溶性碱的性质。装置气密性良好,实验前弹簧夹处于关闭状态。
(1)验证可溶性碱能与酸反应,打开活塞a,向锥形瓶中逐滴滴入稀盐酸,直至恰好完全反应。Ba(OH)2 溶液与稀盐酸恰好完全反应的实验现象是 。
(2)验证可溶性碱能与CO2反应完成(1)后,打开活塞b,向锥形瓶中滴入足量的NaOH溶液后,立即关闭活塞b。写出验证NaOH溶液与CO2反应的实验操作: ;现象 。
20.为研究氢氧化钠、氢氧化钙两种溶液的化学性质,进行如下实验。
(1)A、D中酚酞均变红色,说明两种溶液都呈 性。
(2)写出F中发生的化学方程式 。
(3)四支试管内的物质在G中混合后得到无色溶液,其中一定含有的溶质是 。(试剂酚酞除外)
21.为测定某磁铁矿中四氧化三铁的质量分数,取一定量的磁铁矿样品,按如图所示装置进行实验,测定该样品中四氧化三铁的质量分数(假设杂质不参与反应)。
(1)装置A中反应的化学方程式是 。
(2)若磁铁矿取m1g,完全反应后,秤得装置A中固体的质量为m2g,同时测得装置B增重m3g,则磁铁矿中四氧化三铁的质量分数为 用字母表示)。
三.实验探究题(共4小题)
22.小滨利用图示装置和药品验证可溶性碱的性质。装置气密性良好,实验前弹簧夹处于关闭状态。(资料:碳酸铜遇水会出现蓝色沉淀物)。
(1)验证可溶性碱能与酸反应。打开活塞a,向锥形瓶中逐滴滴入稀盐酸。Ba(OH)2溶液与稀盐酸恰好完全反应的实验现象是 。
(2)验证可溶性碱能与CO2反应。完成(1)后,打开活塞b,向锥形瓶中滴入足量的NaOH溶液后,立即关闭活塞b。然后 (填实验操作)观察到 现象可证明NaOH与CO2发生反应。
(3)验证可溶性碱能与盐溶液反应。完成(2)后,装置乙中锥形瓶内的溶液呈红色,取少量该溶液于试管中,滴入足量的CuSO4溶液,观察到有蓝色沉淀生成。据上述实验现象能否验证NaOH溶液与CuSO4溶液反应,判断并说明理由 。
23.喷泉是一种常见的自然现象,其产生的原因是存在压强差。
【实验一】科学小组用压强传感器装置(如图1),测定二氧化碳与氢氧化钠溶液产生喷泉的实验过程中,三颈烧瓶内压强的变化(如图2)。
实验过程:室温下,将装满二氧化碳的三颈烧瓶安装在铁架台上,用单孔塞(插有装水的注射器)塞紧瓶口a,数据采集器采集起始气压。将注射器内水压入瓶内,打开止水夹b,烧杯内的NaOH溶液喷到三颈烧瓶内形成喷泉。
(1)试分析图1中形成喷泉的原因: 。
(2)图2中A、B、C、D、E哪点时喷泉现象最剧烈: 。
【实验二】科学小组利用喷泉原理设计连锁反应装置(如图3)。
实验过程:圆底烧瓶内有收集满的二氧化碳,如图3组装装置。用注射器缓缓注入3毫升NaOH溶液,轻轻振荡烧瓶,打开止水夹,玻璃导管尖嘴处很快产生喷泉,与此同时,试管C、E中发生连锁反应。
(3)实验中,试管C中的现象是 。
(4)实验结束后,同学们将试管C、E中的物质全部倒入一个洁净的废液缸中充分搅拌、静置,观察到废液缸内蓝色絮状沉淀消失溶液呈蓝色。最终,废液缸中一定含的溶质为 。
24.两千多年前,我们的祖先经过长期实践,摸索出一套炼铜工艺。
(1)其中碳还原氧化铜的原理可以用实验装置如图甲、乙表示。
[提出问题]碳燃烧时可能生成CO2也可能生成CO,那么碳与氧化铜反应生成气体是否也有多种可能?
[作出猜想]猜想①:CO;猜想②:CO2;猜想③:CO和CO2。
[设计方案]实验装置如图乙。打开K,缓缓通入干燥的氮气一段时间,关闭K,点燃酒精喷灯和酒精灯,充分反应后,熄灭酒精喷灯和酒精灯,打开K,再通一段时间氮气。
方案一:从定性观察角度判断:
猜想①成立的实验现象是 。
方案二:从定量计算角度判断。
取一定量炭粉和4g氧化铜的混合物进行实验,并测定表格中的四个数据。
反应前的质量
反应后的质量
A(玻璃管+固体)
m1
m2
B+C(广口瓶+混合液)
m3
m4
(2)若猜想②成立,则理论上(m4﹣m3 ) (填“<”“=”或“>”)( m1﹣m2)。
(3)若猜想③成立且CuO全部转化成Cu,则参加反应的碳的质量m的取值范围是 。
25.小郑利用如图1示装置和药品验证可溶性碱的性质。装置气密性良好,实验前弹簧夹处于关闭状态。
(1)验证可溶性碱能与酸反应打开活塞a,向锥形瓶中逐滴滴入稀盐酸。Ba(OH)2溶液与稀盐酸恰好完全反应的实验现象是 。
(2)验证可溶性碱能与CO2反应完成(1)后,打开活塞b,向锥形瓶中滴入足量的NaOH溶液后,立即关闭活塞b。写出验证NaOH溶液与CO2反应的实验操作及现象 。
(3)小郑取44.4克纯净的碱式碳酸铜样品,利用图2装置(夹持仪器省略)验证其化学式为Cu2(OH)2CO3。(已知:碱式碳酸铜受热分解可得到氧化铜、水和二氧化碳;碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的固体混合物)
①实验前、后均需对装置甲、乙、丙进行称重:当装置甲中固体质量不再减少,对装置甲、乙、丙进行再次称重前,需打开活塞再次通入足量的N2,其目的是 。
②若碱式碳酸铜的化学式为Cu2(OH)2CO3,则装置乙将增重 克。
四.解答题(共5小题)
26.将铁粉和稀硫酸先后加入到一定量的硫酸铜溶液中,搅拌使之充分反应。实验过程中,加入物质的质量与烧杯中剩余固体的质量关系如图所示。
(1)a点时剩余的固体物质是 (填化学式)。
(2)n点对应的横坐标数值是 。
(3)实验过程中共产生FeSO4多少克?
(4)模型能够直观反映化学变化的结果。将一定质量的镁条放入某一溶液(如图),其溶质硫酸铜和硫酸亚铁的质量相同,充分反应后烧杯内固体的组成和质量大小关系不可能的是 。
A.B.C.D.
27.蚀刻印刷电路后的溶液为FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合溶液。如图是向200g该溶液中加入铁粉的质量与溶液质量变化的关系。已知0→a段发生的反应为:2FeCl3+Fe=3FeCl2。请回答以下问题:
(1)a→b段发生的反应为 。
(2)x= 。
(3)原溶液中FeCl3与CuCl2的质量之比为 。
(4)取出c点溶液中的固体,投入足量CuCl2溶液,可得多少克Cu
28.小明同学用石灰石样品(杂质不溶于水且不与酸反应)和稀盐酸反应进行实验研究。取15克石灰石样品于装置A中(如图甲)。先打开K,通过一段时间的空气,再关闭K,向A锥形瓶中缓慢加入稀盐酸直到过量,当A装置中不再有气体产生时,再次打开K,通入足量空气。记录A装置中相关数据如图乙;测得B装置质量增加了4.7克:C装置质量不变。(碱石灰可吸收水和二氧化碳,实验过程中不计盐酸的挥发)
(1)第二次打开K,通入足量空气的作用是 。
(2)石灰石样品中碳酸钙的质量为 克。
(3)实验中生成二氧化碳的质量为 克。
(4)稀盐酸的质量分数为多少?
29.大理石是含杂质的碳酸钙,因具有美丽花纹而被广泛用于建筑物外墙、内壁的贴面和地面铺设。某同学想测出大理石样品中碳酸钙的含量,进行了如下实验和分析。
(1)取一定量的大理石样品置于图甲的发生装置中,用分液漏斗向下滴加盐酸(方程式:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,杂质不参加反应),产生的气体用含有碱性物质的吸收装置充分吸收。
(1)反应前,测得图甲中锥形瓶内物质的总质量和吸收装置的总质量都为m克。实验后,根据实验数据绘制了图乙,曲线a、b分别表示锥形瓶内物质的总质量和吸收装置的总质量随反应时间变化的情况。请根据曲线b分析计算出大理石样品中碳酸钙的质量?
(2)请综合分析曲线a、b,计算出实验中所用盐酸的溶质质量分数?
(3)计算后,该同学对上述实验进行了反思。他认为分液漏斗中选用的盐酸浓度偏大,会对实验结果造成较大影响,其原因是 。
30.准确称取5克铝土矿(含Al2O3,Fe2O3,SiO2)样品,放入盛有50克某质量分数的硫酸溶液的烧杯中,充分反应后过滤,再向滤液中加入20%的氢氧化钠溶液,产生沉淀的质量与所加入的氢氧化钠溶液质量的关系如右图所示.试求:
(1)硫酸溶液的溶质质量分数为多少?
(2)铝土矿中含Al2O3、Fe2O3、SiO2各多少?
(提示:Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,NaAlO2易溶于水)
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九年级上册期中复习题培优(范围:化学)
一.选择题(共15小题)
1.某实验小组利用块状大理石和浓盐酸(有挥发性)制取二氧化碳并探究其部分性质,下列有关说法正确的是( )
A.关闭装置①的止水夹,打开分液漏斗的旋塞,液体顺利滴下,说明装置漏气
B.装置①中盐酸浓度过大,会使得反应无法顺利进行
C.将燃烧着的火柴伸入装置②中部,火柴熄灭,说明集气瓶中已收集满CO2
D.将气体通入③中,紫色石蕊溶液变为红色,不能说明CO2与水反应生成了H2CO3
【答案】D
【解答】解:A、分液漏斗上端和锥形瓶有导管连通,不论锥形瓶内气压大小,液体都能顺利滴下,所以不能通过止水夹的开关来判断装置是否漏气,故选项说法不正确。
B、装置①中盐酸浓度过大,反应能顺利进行,但生成的二氧化碳中会混有氯化氢气体,故选项说法不正确。
C、将燃烧着的火柴放在装置②的集气瓶瓶口,若火柴熄灭,说明集气瓶中已收集满CO2,故选项说法不正确。
D、将气体通入③中,紫色石蕊溶液变为红色,不能说明CO2与水反应生成了H2CO3,也可能是挥发的氯化氢气体遇水生成盐酸,盐酸使紫色石蕊溶液变为红色,故选项说法正确。
故选:D。
2.将一定量的金属M(M>H>Cu>Ag)加入到含有硝酸铜、硝酸银的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,根据实验分析正确的是( )
①若滤液为蓝色,则滤渣中一定含Ag、Cu
②向滤渣中加入稀盐酸产生无色气体,则滤渣中一定有Cu
③若滤渣含有M,则滤液中的溶质种类最多含3种,最少含1种
④若滤液只含一种溶质,滤渣可能含三种金属
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【答案】D
【解答】解:①活动性顺序是M>H>Cu>Ag,将一定量的金属M加入到含有硝酸铜、硝酸银的混合溶液中,M优先与AgNO3反应生成硝酸M和银,AgNO3反应完,若还有M,M才能与Cu(NO3)2反应生成硝酸M和铜。若滤液为蓝色,说明滤液中含有硝酸铜,硝酸铜可能没有参加反应,也可能是部分参加了反应,则滤渣中一定含Ag,可能含有Cu,故说法错误。
②向滤渣中加入稀盐酸产生无色气体,银、铜均不能与稀盐酸反应,说明滤渣中含有M,即M是过量的,则滤渣中一定有Cu,故说法正确。
③若滤渣含有M,说明M是过量的,则滤液中的溶质种类只有硝酸M1种,故说法错误。
④若滤液只含一种溶质,可能是M和硝酸铜恰好完全反应,也可能是M是过量的,若M过量,滤渣可能含银、铜、M三种金属,故说法正确。
故②④说法正确。
故选:D。
3.某兴趣小组通过如下方式得到单质银,将足量的铁粉和稀硫酸依次加入到一定量的硝酸银溶液中,搅拌使其充分反应。实验过程中,加入的物质质量与烧杯中剩余固体质量关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.m点剩余的固体为铁、银
B.n点溶液中的溶质为硝酸铁
C.a点固体表面产生气泡
D.b点溶液中有两种金属阳离子
【答案】C
【解答】解:A、由上述分析可知,m点时,铁与硝酸银恰好反应完,固体物质是银,故A错误;
B、由上述分析可知,n点时,铁粉剩余,硝酸银反应完,溶液中的溶质为硝酸亚铁,故B错误;
C、由图示可知,a点时,加入了稀硫酸,剩余的铁与稀硫酸反应生成了硫酸亚铁和氢气,固体表面产生气泡,故C正确;
D、b点时,铁与稀硫酸恰好反应完,银与稀硫酸不反应,此时溶液中只有一种金属阳离子Fe2+,故D错误;
故选:C。
4.向质量均为m的两种不同金属a和b中分别滴加50g相同浓度的稀硫酸,反应过程中产生氢气的质量与所加稀硫酸的质量关系如图所示,则下列说法不正确的是( )
A.滴加50g稀硫酸后的溶液质量关系为ma>mb
B.滴加50g稀硫酸后溶液中均含有两种溶质
C.若金属a是铁,则金属b可能是锌
D.两种金属的活动性均排在H前面
【答案】A
【解答】解:A、滴加50g稀硫酸后的溶液质量关系为ma小于mb,是因为最终a反应生成的氢气较多,故选项不正确。
B、滴加50g稀硫酸后溶液中均含有两种溶质,即a、b对应的盐和过量的硫酸,故选项正确。
C、若金属a是铁,则金属b可能是锌,是因为相等质量的铁和锌完全反应后,铁生成的氢气较多,故选项正确。
D、两种金属的活动性均排在H前面,是因为都能和稀硫酸反应,故选项正确。
故选:A。
5.图像是一种表示方法,也是了解化学反应的“窗口”,我们可通过建立图像法来表示化学反应过程中物质间的量的相互关系。现一烧杯中含有HCl和CuCl2的混合液,现将一定质量分数的氢氧化钠溶液加入到混合液中直至过量(CuCl2溶液看成中性),则反应中各个量的关系图正确的是( )
A.甲、乙、丁 B.乙、丙、丁 C.甲、丙 D.甲
【答案】D
【解答】解:甲、现一烧杯中含有HCl和CuCl2的混合液,将一定质量分数的氢氧化钠溶液加入到混合液中直至过量(CuCl2溶液看成中性),先与盐酸反应生成氯化钠和水,盐酸反应完,再与氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠,故沉淀的质量先是零,再不断上升,最后形成一条水平直线,故图像正确。
乙、氢氧化钠先与盐酸反应生成氯化钠和水,盐酸反应完,此过程中溶液的pH逐渐增大;再与氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠,此过程中溶液的pH=7;至完全反应后继续滴加氢氧化钠溶液,溶液的pH大于7,故图像错误。
丙、氢氧化钠先与盐酸反应生成氯化钠和水,盐酸反应完,再与氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠,完全反应后继续滴加氢氧化钠溶液,第一个过程溶剂增加的质量包括氢氧化钠溶液中的水和生成的水,增加的幅度要大;第二个过程氢氧化钠溶液和氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠,溶剂增加的质量只是氢氧化钠溶液中的水,增加的幅度要小;第三个过程增加的是氢氧化钠溶液中的水,第二个过程和第三个过程增加的幅度相同,故图像错误。
丁、氯化铜的质量先不变,后逐渐减少至0,故图像错误。
故甲图正确。
故选:D。
6.向三个盛有相同质量锌粉、铁粉和镁粉的烧杯中,分别滴加相同浓度的稀硫酸,产生氢气的质量与加入稀硫酸的质量关系如图所示。用柱状图表示a、b、c、d处的四个图像中不正确的是( )
A.a处 B.b处 C.c处 D.d处
【答案】D
【解答】解:A.由图像可知,a处锌粉、铁粉和镁粉三种金属均有剩余,与相同质量的稀硫酸反应,生成氢气的质量相等,故A正确;
B.由图像可知,b处锌已完全反应,镁、铁与相同质量的稀硫酸反应,生成氢气的质量相等,生成氢气的质量mMg=mFe>mZn,故B正确;
C.由图像可知,c处锌、铁已完全反应,镁和稀硫酸恰好完全反应,生成氢气的质量mMg>mFe>mZn,故C正确;
D.由图像可知,d处三种金属均已完全反应,生成氢气的质量mMg>mFe>mZn,故D错误;
故选:D。
7.小金完成了图示实验①②③,下列判断正确的是( )
A.实验①中硫酸无剩余
B.观察到实验②中溶液颜色为紫色
C.实验③中没有明显现象
D.实验③所得溶液中一定含Na2SO4和BaCl2
【答案】A
【解答】解:A、②中氯化钡和稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和盐酸,溶液显酸性,最终得到紫色澄清溶液,是因为稀盐酸和①中过量的氢氧化钠恰好完全反应,因此实验①中硫酸无剩余,该选项正确。
B、实验②中溶液显酸性,能使石蕊变红色,该选项不正确。
C、实验③中氢氧化钠和盐酸反应放热,温度升高,该选项不正确。
D、实验③所得溶液中一定不能同时含Na2SO4和BaCl2,是因为硫酸钠和氯化钡不能共存,该选项不正确。
故选:A。
8.如图所示的装置,甲、乙两个相同的瓶内分别装有等质量的铁粉和锌粉,同时加入等量等质量分数的稀硫酸,反应结束后金属均有剩余。则在反应过程中原先处于导管中点P的红色液柱移动的情况是( )
A.先向左移动,最后停在P左侧
B.先向左移动,最后停在P位置
C.先向右移动,最后停在P位置
D.先向右移动,最后停在P左侧
【答案】B
【解答】解:锌比铁活泼,锌和稀硫酸反应的速率比铁快,单位时间内产生的氢气比铁多,开始红色液柱向左移动,完全反应后金属均有剩余,稀硫酸完全反应,生成氢气质量相等,导致红色液柱向右移动至P点,导管中点P的红色液柱移动的情况是先向左移动,最后停在P位置。
故选:B。
9.向三个烧杯中分别放入足量的Mg、Al、Fe粉末,同时加入质量分数相同的100g稀盐酸,充分反应。反应的有关图像错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解答】解:A、向三个烧杯中分别放入足量的Mg、Al、Fe粉末,同时加入质量分数相同的100g稀盐酸,若消耗盐酸相同,则生成氢气质量相同,根据方程式的质量关系可知消耗相同质量的盐酸,同时消耗金属的质量关系为Fe>Mg>Al,故溶液质量增加关系为Fe>Mg>Al,故选项图像正确。
B、金属与酸反应时氢气来源于酸中的氢元素,因为酸的量相同,金属过量,故最终生成的氢气应该相等,生成等质量的氢气,消耗的金属的质量为Fe>Mg>Al,故选项图像正确。
C、金属活动性为Mg>Al>Fe,则镁的反应速率最快,至完全反应所需时间短,铝的次之,最后是铁;向三个烧杯中分别放入足量的Mg、Al、Fe粉末,同时加入质量分数相同的100g稀盐酸,充分反应,最后生成的氢气的质量相等,故选项图像正确。
D、金属活动性为Mg>Al>Fe,所以相同时间消耗金属的质量关系为:Mg>Al>Fe,根据方程式的质量关系可知消耗相同质量的盐酸,同时消耗金属的质量关系为Fe>Mg>Al,故选项图像错误。
故选:D。
10.某化学兴趣小组为比较Mg、Fe,Cu三种金属的活动性,进行了如图甲所示的实验,实验后把两试管中的物质倒入图乙烧杯中,发现烧杯内的红色固体明显增多,充分反应后过滤。下列推断不正确的是( )
A.试管a无明显现象,可推知金属活动性Mg>Fe
B.试管b反应后的固体中一定不含Fe
C.充分反应后,乙烧杯的滤渣中一定含有Cu,可能含有Fe
D.充分反应后,乙烧杯的溶液中一定含有Mg2+、Fe2+,Cu2+
【答案】D
【解答】解:由于镁的活动性大于铁,铁不能与硫酸镁反应;铁的活动性大于铜,铁能将铜从其溶液中置换出来,由题意可知,实验后把两试管中的物质倒入烧杯中(如图乙)发现烧杯内的红色固体明显增多,说明了试管b中的铁完全反应了,试管a中的铁又与硫酸铜发生了反应。若硫酸铜完全反应了,溶液中的阳离子是:Mg2+和Fe2+;若硫酸铜没有完全反应,溶液中的阳离子是:Mg2+、Fe2+和Cu2+,所以溶液中一定含有Mg2+、Fe2+,可能含有的金属离子是Cu2+。
A、试管a无明显现象,说明铁不能与硫酸镁反应,可推知金属活动性Mg>Fe,故A正确;
B、由分析可知,由于实验后把两试管中的物质倒入烧杯中(如图乙)发现烧杯内的红色固体明显增多,说明试管b中的铁完全反应了,试管a中的铁又与硫酸铜发生了反应,故试管b反应后的固体中一定不含Fe,故B正确;
C、由分析可知,充分反应后,乙烧杯的滤渣中一定含有铁与硫酸铜反应生成的Cu,可能含有过量的Fe,故C正确;
D、由分析可知,充分反应后,乙烧杯的溶液中一定含有Mg2+、Fe2+,可能含有Cu2+,故D错误;
故选:D。
11.某固体粉末可能含有Na+,Cu2+,Fe2+、Fe3+、Cl﹣、CO32-、SO42-、NO3-离子中的若干种,取一定量的该固体粉末溶于水中得澄清透明溶液,分成两等份。取其中一份溶液加入一定量的Fe粉完全溶解,溶液中没有固体析出,经测定该溶液恰好是加入Fe粉后溶液质量增加的最大限度,增加的质量为0.56g。取另一份溶液加入过量的NaOH溶液,过滤,取洗涤干燥后的滤渣充分灼烧得固体2.4g,在滤液中滴入过量的BaCl2溶液,过滤,洗涤干燥得9.32g固体。下列说法不正确的是( )
A.该固体中一定没有CO32-
B.该固体中一定没有Cu2+
C.该固体中不能确定是否含有Na+、Cl﹣、NO3-
D.该固体中一定含有Fe3+、SO42-
【答案】B
【解答】解:A.结合以上分析可知,该固体中一定没有CO32-,故正确;
B.结合以上分析可知,溶液中一定存在Fe3+、SO42-,一定不存在CO32-;Cu2+和Fe2+至少有一种,故错误;
C.结合以上分析可知,该固体中不能确定是否含有Na+、Cl﹣、NO3-,故正确;
D.结合以上分析可知,该固体中一定含有Fe3+、SO42-,故正确;
故选:B。
12.将质量均为2.8克的Mg、Fe、Zn三种金属,分别放入质量和溶质质量分数均相同的三份稀盐酸中,反应完全后生成氢气的质量如图所示,反应过程中( )
A.金属锌有剩余
B.参加反应的金属一样多
C.铁和稀盐酸可能恰好完全反应
D.消耗稀盐酸的质量一样多
【答案】C
【解答】解:由于镁的相对原子质量小于铁,化合价相等,所以等质量镁、铁与足量的盐酸反应,镁生成的氢气多,图中镁、铁生成的氢气质量相等,所以镁一定有剩余,铁恰好完全反应;若生成的氢气质量相等,依据化学方程式中数据可知,锌、铁的质量比是65:56,但是锌产生的氢气质量小于铁,所以锌一定不足;生成的氢气不同,根据质量守恒定律,镁、铁消耗的盐酸质量相同,锌消耗盐酸少;
A、根据以上分析,锌的量一定不足,错误;
B、根据以上分析,镁过量,参加反应的金属不一样多,错误;
C、根据以上分析,铁和稀盐酸恰好完全反应,正确;
D、根据以上分析,消耗稀盐酸的质量不一样多,错误;
故选:C。
13.向硝酸银和硝酸镁的混合溶液中加入一定量锌粉和铁粉的混合物,充分反应后过滤,得滤渣和滤液,向滤液中加入适量的稀盐酸,无沉淀出现,则下列说法中正确的是( )
A.滤渣中一定有银、铁,可能有锌,滤液中一定有Mg2+、Zn2+,可能有Fe2+
B.滤渣中一定有银、铁,可能有锌,滤液中一定有Mg2+、Zn2+、Fe2+,可能有Ag+
C.滤渣中一定有银,可能有锌、铁,滤液中一定有Mg2+、Zn2+,可能有Fe2+
D.滤渣中一定有银,可能有锌、铁,滤液中一定有Mg2+、,可能有Zn2+、Fe2+、Ag+
【答案】C
【解答】解:由于在这四种金属的活动性顺序为:Mg>Zn>Fe>Ag,因此金属锌和铁都可以和硝酸银溶液反应,但不能和硝酸镁溶液反应,由于锌的活动性比铁强,因此锌首先和硝酸银溶液反应,
向滤液中滴加稀盐酸,无沉淀出现,说明滤液中一定没有硝酸银,由于硝酸银首先和金属锌反应,因此溶液中一定含有锌离子,还有原溶液中的镁离子,可能含有亚铁离子,一定没有银离子,即滤液中一定含有镁离子、锌离子,可能含有亚铁离子,一定没有银离子;滤渣一定含有置换出的银,可能含有铁和锌,一定没有镁;观察选项,
故选:C。
14.向装有澄清石灰水的试管中通入CO2,澄清石灰水会变浑浊。如果继续通入CO2,浑浊的液体又会变成澄清,此时发生的反应是:CO2+H2O+CaCO3=Ca(HCO3)2。然后,向变澄清的溶液中滴加质量分数为10%的稀盐酸,会发生反应:Ca(HCO3)2+2HCl=2CO2↑+2H2O+CaCl2。整个过程沉淀或气体的质量m1与加入物质质量m2关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.澄清石灰水中所含氢氧化钙的质量为7.4g
B.反应至A点,反应所需要的CO2质量为8.8g
C.反应至B点,溶液的溶质为CaCl2和Ca(HCO3)2
D.反应停止,需要稀盐酸质量总共73g
【答案】C
【解答】解:A、由图可知,最多生成10g沉淀;
设澄清石灰水中所含溶质的质量为x。
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
74 100
x 10g
x=7.4g
即澄清石灰水中所含氢氧化钙的质量为7.4g,故选项说法正确。
B、由Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O,CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2可得关系式:CaCO3~~2CO2;
设反应至A点,反应所需要的CO2质量为y。
CaCO3~~2CO2
100 88
10g y
y=8.8g
即反应至A点,反应所需要的CO2质量为8.8g,故选项说法正确。
C、反应至B点时,碳酸钙部分与二氧化碳、水反应,溶液的溶质为Ca(HCO3)2,故选项说法错误。
D、由Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O,CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2,Ca(HCO3)2+2HCl=2CO2↑+2H2O+CaCl2可得关系式CaCO3~~2HCl;
设反应停止,需要稀HCl溶液质量总共为z。
CaCO3~~2HCl
100 73
10g z×10%
z=73g
即反应停止,需要稀盐酸质量总共73g,故选项说法正确。
故选:C。
15.将等质量的镁、铁、锌,分别放入三份溶质质量分数相同的稀盐酸中,反应生成的H2质量与反应时间的关系如图所示。根据图中的信息,作出的判断不正确的是( )
A.图线x表示镁的反应情况
B.铁消耗的稀盐酸质量最大
C.镁、锌一定过量,铁可能反应完
D.镁一定过量,锌、铁可能反应完
【答案】C
【解答】解:A、由于盐酸的溶质质量分数相同,而图中X反应速度最快,说明X是三种金属中活动性最强的镁;所以判断正确;
B、图中铁生成氢气最多,根据反应前后元素质量不变,而盐酸的溶质质量分数相同,故可判断铁消耗盐酸质量最大;所以判断正确;
C、图中镁、锌产生氢气质量相等,说明镁没有完全反应,但不能确定锌也没有完全反应;所以判断错误;
D、从图中看到镁和锌反应生成的氢气一样多,则消耗的稀盐酸一样多,那么镁一定过量,锌可能过量或反应完,所以判断正确;
故选:C。
二.填空题(共6小题)
16.某废弃物中可能含有Cu、CuO、Mg、Zn中的一种或几种,为便于回收利用,小龙取其样品进行成分确定实验。其流程图如图:
(1)气体A的化学式是 H2 。
(2)步骤Ⅱ中产生的实验现象是 有红色固体析出,溶液由蓝色变为无色,有气泡产生 。
(3)小龙为确定Mg、Zn是否存在,进一步检测发现溶液B中的溶质种类有3种,试分析能否直接得到废弃物中含有Zn 不能;氧化铜、锌、镁均能与硫酸反应,溶液B中含有硫酸镁、硫酸铜、硫酸溶质,可能含有硫酸锌溶质;因此样品中含有Cu、CuO、Mg,可能含有锌 。
【答案】(1)H2;
(2)有红色固体析出,溶液由蓝色变为无色,有气泡产生;
(3)不能;氧化铜、锌、镁均能与硫酸反应,溶液B中含有硫酸镁、硫酸铜、硫酸溶质,可能含有硫酸锌溶质;因此样品中含有Cu、CuO、Mg,可能含有锌。
【解答】解:(1)结合以上分析可知,气体A的化学式是H2;
(2)步骤Ⅱ中,发生了锌置换铜的反应,发生了锌与稀硫酸产生氢气的反应,因此实验现象是有红色固体析出,溶液由蓝色变为无色,有气泡产生;
(3)结合以上分析可知,氧化铜、锌、镁均能与硫酸反应,溶液B中含有硫酸镁、硫酸铜、硫酸溶质,可能含有硫酸锌溶质;因此样品中含有Cu、CuO、Mg,可能含有锌;
故答案为:
(1)H2;
(2)有红色固体析出,溶液由蓝色变为无色,有气泡产生;
(3)不能;氧化铜、锌、镁均能与硫酸反应,溶液B中含有硫酸镁、硫酸铜、硫酸溶质,可能含有硫酸锌溶质;因此样品中含有Cu、CuO、Mg,可能含有锌。
17.如图1所示,小瑾将反应后试管中的物质全部倒入烧杯时,发现烧杯内白色沉淀明显增多。为了探究烧杯内物质的成分,她立即向其中逐滴加入稀硝酸,并不断搅拌,烧杯内沉淀的质量随加入稀硝酸的质量变化如图2所示。
回答下列问题:
(1)图1所示,烧杯内的白色沉淀是 BaSO4、BaCO3 (写化学式)。
(2)BC段发生反应的化学方程式为 BaCO3+2HNO3═Ba(NO3)2+H2O+CO2↑ 。
(3)A点,烧杯内的溶液中一定大量含有的离子为 Na+、Cl﹣、SO42﹣ (写离子符号)。B点,烧杯内的沉淀由 2 种物质组成。
(4)检验D点溶液中含有氯离子的方法 静置,取上层清液少许于一只洁净的试管中,向其中滴加硝酸银溶液,有白色沉淀生成 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)图1所示,烧杯内的白色沉淀是氯化钡和硫酸钠、碳酸钠反应生成的硫酸钡、碳酸钡。
故填:BaSO4、BaCO3。
(2)BC段,碳酸钡和稀硝酸反应生成硝酸钡、水和二氧化碳,发生反应的化学方程式为:BaCO3+2HNO3═Ba(NO3)2+H2O+CO2↑。
故填:BaCO3+2HNO3═Ba(NO3)2+H2O+CO2↑。
(3)A﹣B过程中,沉淀质量增大,是因为稀硝酸和碳酸钡反应生成硝酸钡、水和二氧化碳,硝酸钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钠,A点,烧杯内的溶液中一定大量含有的物质是氯化钠和硫酸钠,存在离子为Na+、Cl﹣、SO42﹣;
B点,烧杯内的沉淀由2种物质组成,即碳酸钡和硫酸钡。
故填:Na+、Cl﹣、SO42﹣;2。
(4)检验D点溶液中含有氯离子的方法:静置,取上层清液少许于一只洁净的试管中,向其中滴加硝酸银溶液,有白色沉淀生成。
故填:静置,取上层清液少许于一只洁净的试管中,向其中滴加硝酸银溶液,有白色沉淀生成。
18.某小组同学通过如下四组实验对稀硫酸部分化学性质进行验证:①Mg和稀硫酸;②MgO和稀硫酸;③Ba(NO3)2溶液和稀硫酸;④NaOH溶液和稀硫酸。实验结束后将所有反应后的溶液混合进行了如图操作,请分析并回答下列问题:
(1)实验④NaOH溶液和稀硫酸混合后无明显现象,再将打磨过的铁丝浸入该实验后的溶液中,仍无明显现象,据此 能 (选填“能”或“不能”)验证NaOH溶液和H2SO4发生了反应。
(2)实验结束后进行的操作①的名称为 过滤 。
(3)滤液b的成分中一定含有 Ba(NO3)2、NaNO3、Ba(OH)2、H2O (用化学式表示)。
【答案】(1)能;
(2)过滤;
(3)Ba(NO3)2、NaNO3、Ba(OH)2、H2O。
【解答】解:(1)实验四无明显现象,再将打磨过的铁丝浸入该实验后的溶液中,仍无明显现象,说明稀硫酸被反应了,据此能验证NaOH溶液和H2SO4发生反应,故答案为:能;
(2)操作①将沉淀和溶液分离的操作为过滤,故答案为:过滤;
(3)实验一反应后的溶液中一定含有硫酸镁,可能含有硫酸;实验二反应后的溶液中一定含有硫酸镁,可能含有硫酸;实验三反应后的溶液中一定含有硝酸,可能含有硝酸钡、硫酸中的一种;实验四反应后的溶液中一定含有硫酸钠,可能含有氢氧化钠、硫酸中的一种,实验结束后将所有反应后的溶液混合,滤液a中一定有Na+和,可能含有氢离子、氢氧根离子、钡离子、硫酸根离子中的一种或几种,根据加稀硫酸无明显现象,可知滤液a中不含有Ba2+,根据加过量的Ba(OH)2溶液后产生白色沉淀B,且白色沉淀B完全溶于稀硝酸,可知滤液a中一定有Mg2+,则滤液a一定没有和OH﹣,综上所述滤液a成分为一定有NaNO3、Mg(NO3)2,可能有HNO3,再向其中加入过量氢氧化钡后,Ba(OH)2与Mg(NO3)2反应生成Mg(OH)2沉淀和Ba(NO3)2,若溶液中有HNO3,则Ba(OH)2与HNO3反应生成硝酸钡和水,因此溶液中一定含有硝酸钡,还有不参与反应的硝酸钠,由于加入过量的氢氧化钡,因此溶液中还含有氢氧化钡,故答案为:Ba(NO3)2、NaNO3、Ba(OH)2、H2O。
19.小滨利用图示装置和药品验证可溶性碱的性质。装置气密性良好,实验前弹簧夹处于关闭状态。
(1)验证可溶性碱能与酸反应,打开活塞a,向锥形瓶中逐滴滴入稀盐酸,直至恰好完全反应。Ba(OH)2 溶液与稀盐酸恰好完全反应的实验现象是 液体由红色变成无色 。
(2)验证可溶性碱能与CO2反应完成(1)后,打开活塞b,向锥形瓶中滴入足量的NaOH溶液后,立即关闭活塞b。写出验证NaOH溶液与CO2反应的实验操作: 打开弹簧夹 ;现象 甲中的液体进入乙中,乙中液体变浑浊 。
【答案】(1)液体由红色变成无色。
(2)打开弹簧夹;甲中的液体进入乙中,乙中液体变浑浊。
【解答】解:(1)Ba(OH)2 溶液与稀盐酸恰好完全反应的实验现象是液体由红色变成无色(氢氧化钡溶液显碱性,能使酚酞变红色,和稀盐酸反应生成氯化钡和水,氯化钡溶液显中性,不能使酚酞变色)。
故答案为:液体由红色变成无色。
(2)验证NaOH溶液与CO2反应的实验操作是打开弹簧夹;现象是甲中的液体进入乙中,乙中液体变浑浊(二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,导致瓶内气压减小,进一步导致甲中的氯化钡溶液进入乙中,与碳酸钠反应生成白色沉淀碳酸钡和氯化钠)。
故答案为:打开弹簧夹;甲中的液体进入乙中,乙中液体变浑浊。
20.为研究氢氧化钠、氢氧化钙两种溶液的化学性质,进行如下实验。
(1)A、D中酚酞均变红色,说明两种溶液都呈 碱 性。
(2)写出F中发生的化学方程式 K2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2KOH 。
(3)四支试管内的物质在G中混合后得到无色溶液,其中一定含有的溶质是 氯化钠、氯化钙、氯化钾 。(试剂酚酞除外)
【答案】(1)碱;
(2)K2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2KOH;
(3)氯化钠、氯化钙、氯化钾。
【解答】解:(1)A、D中酚酞均变红色,说明两种溶液都呈碱性。
故答案为:碱。
(2)F中碳酸钾和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾,化学方程式为K2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2KOH。
故答案为:K2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2KOH。
(3)四支试管内的物质在G中混合后得到无色溶液,说明溶液显中性或显酸性,其中一定含有的溶质是氢氧化钠和盐酸反应生成的氯化钠、氢氧化钙和盐酸反应生成的氯化钙、碳酸钾或氢氧化钾和盐酸反应生成的氯化钾,可能含有的溶质是氯化氢(盐酸过量时)。
故答案为:氯化钠、氯化钙、氯化钾。
21.为测定某磁铁矿中四氧化三铁的质量分数,取一定量的磁铁矿样品,按如图所示装置进行实验,测定该样品中四氧化三铁的质量分数(假设杂质不参与反应)。
(1)装置A中反应的化学方程式是 Fe3O4+4CO3Fe+4CO2 。
(2)若磁铁矿取m1g,完全反应后,秤得装置A中固体的质量为m2g,同时测得装置B增重m3g,则磁铁矿中四氧化三铁的质量分数为 ×100% (用字母表示)。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)一氧化碳和四氧化三铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳,化学方程式为:Fe3O4+4CO3Fe+4CO2;
(2)设生成m3g二氧化碳需要四氧化三铁的质量为x
Fe3O4+4CO3Fe+4CO2 固体减少的质量
232 168 232﹣168=64
x (m1﹣m2)g
x=
所以磁铁矿中四氧化三铁的质量分数为:×100%=×100%。
故答案为:(1)Fe3O4+4CO3Fe+4CO2;
(2)×100%。
三.实验探究题(共4小题)
22.小滨利用图示装置和药品验证可溶性碱的性质。装置气密性良好,实验前弹簧夹处于关闭状态。(资料:碳酸铜遇水会出现蓝色沉淀物)。
(1)验证可溶性碱能与酸反应。打开活塞a,向锥形瓶中逐滴滴入稀盐酸。Ba(OH)2溶液与稀盐酸恰好完全反应的实验现象是 溶液由红色变成无色 。
(2)验证可溶性碱能与CO2反应。完成(1)后,打开活塞b,向锥形瓶中滴入足量的NaOH溶液后,立即关闭活塞b。然后 打开弹簧夹 (填实验操作)观察到 装置甲中的液体进入装置乙,且乙装置内产生白色沉淀 现象可证明NaOH与CO2发生反应。
(3)验证可溶性碱能与盐溶液反应。完成(2)后,装置乙中锥形瓶内的溶液呈红色,取少量该溶液于试管中,滴入足量的CuSO4溶液,观察到有蓝色沉淀生成。据上述实验现象能否验证NaOH溶液与CuSO4溶液反应,判断并说明理由 不能,因为碳酸钠也能与硫酸铜反应生成蓝色的碳酸铜沉淀 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)氢氧化钡溶液显碱性,能使无色酚酞试液变红色,滴加足量的稀盐酸,氢氧化钡和盐酸反应生成氯化钡和水,恰好完全反应时溶液呈中性,观察到溶液由红色变成无色;
(2)乙装置内的二氧化碳与加入的足量氢氧化钠溶液充分反应造成装置内的压强减小,打开弹簧夹,在外界大气压的作用下,装置甲的液体进入装置乙,甲装置溶液中的氯化钡与装置乙溶液中的碳酸钠反应生成碳酸钡白色沉淀;
(3)完成(2)后,装置乙中锥形瓶内的溶液呈红色,水溶液显碱性,因为氢氧化钠与硫酸铜反应生成蓝色的氢氧化铜沉淀和硫酸钠,乙装置内中的碳酸钠也能与硫酸铜反应生成蓝色的碳酸铜沉淀和硫酸钠,所以上述实验现象不能验证NaOH溶液与CuSO4溶液反应。
故答案为:(1)溶液由红色变成无色;
(2)打开弹簧夹;装置甲中的液体进入装置乙,且乙装置内产生白色沉淀;
(3)不能,因为碳酸钠也能与硫酸铜反应生成蓝色的碳酸铜沉淀。
23.喷泉是一种常见的自然现象,其产生的原因是存在压强差。
【实验一】科学小组用压强传感器装置(如图1),测定二氧化碳与氢氧化钠溶液产生喷泉的实验过程中,三颈烧瓶内压强的变化(如图2)。
实验过程:室温下,将装满二氧化碳的三颈烧瓶安装在铁架台上,用单孔塞(插有装水的注射器)塞紧瓶口a,数据采集器采集起始气压。将注射器内水压入瓶内,打开止水夹b,烧杯内的NaOH溶液喷到三颈烧瓶内形成喷泉。
(1)试分析图1中形成喷泉的原因: 二氧化碳能溶于水且与水反应,气体体积减小,导致三颈烧瓶内压强减小,在大气压的作用下,将烧杯内的NaOH溶液沿导管压入三颈烧瓶内形成喷泉 。
(2)图2中A、B、C、D、E哪点时喷泉现象最剧烈: C 。
【实验二】科学小组利用喷泉原理设计连锁反应装置(如图3)。
实验过程:圆底烧瓶内有收集满的二氧化碳,如图3组装装置。用注射器缓缓注入3毫升NaOH溶液,轻轻振荡烧瓶,打开止水夹,玻璃导管尖嘴处很快产生喷泉,与此同时,试管C、E中发生连锁反应。
(3)实验中,试管C中的现象是 红色消失 。
(4)实验结束后,同学们将试管C、E中的物质全部倒入一个洁净的废液缸中充分搅拌、静置,观察到废液缸内蓝色絮状沉淀消失溶液呈蓝色。最终,废液缸中一定含的溶质为 NaCl、CuCl2、Na2SO4 。
【答案】(1)二氧化碳能溶于水且与水反应,气体体积减小,导致三颈烧瓶内压强减小,在大气压的作用下,将烧杯内的NaOH溶液沿导管压入三颈烧瓶内形成喷泉;
(2)C;
(3)红色消失;
(4)NaCl、CuCl2、Na2SO4。
【解答】解:(1)将注射器内水压入瓶内,二氧化碳能溶于水且与水反应,气体体积减小,导致三颈烧瓶内压强减小,在大气压的作用下,将烧杯内的NaOH溶液沿导管压入三颈烧瓶内形成喷泉;
(2)由图2可知,C点时瓶内压强最小,所以此时喷泉现象最剧烈;
(3)连锁反应后,C试管中进入稀盐酸,稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,溶液颜色的变化为红色消失;
(4)C试管中稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,C试管中含有物质可能为氯化钠,氯化钠和稀盐酸,氯化钠和氢氧化钠,E试管中氢氧化钠和硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,E试管中可能含有的物质为氢氧化铜沉淀和硫酸钠,氢氧化铜沉淀、硫酸钠和硫酸铜,氢氧化铜沉淀、硫酸钠和氢氧化钠,试管C、E中的物质全部倒入一个洁净的废液缸中充分搅拌、静置,观察到废液缸内蓝色絮状沉淀消失溶液呈蓝色,说明C试管中有盐酸,E试管中没有氢氧化钠,蓝色絮状沉淀消失是因为稀盐酸和氢氧化铜反应生成氯化铜和水,则废液缸中一定含的溶质为NaCl、CuCl2、Na2SO4。
故答案为:(1)二氧化碳能溶于水且与水反应,气体体积减小,导致三颈烧瓶内压强减小,在大气压的作用下,将烧杯内的NaOH溶液沿导管压入三颈烧瓶内形成喷泉;
(2)C;
(3)红色消失;
(4)NaCl、CuCl2、Na2SO4。
24.两千多年前,我们的祖先经过长期实践,摸索出一套炼铜工艺。
(1)其中碳还原氧化铜的原理可以用实验装置如图甲、乙表示。
[提出问题]碳燃烧时可能生成CO2也可能生成CO,那么碳与氧化铜反应生成气体是否也有多种可能?
[作出猜想]猜想①:CO;猜想②:CO2;猜想③:CO和CO2。
[设计方案]实验装置如图乙。打开K,缓缓通入干燥的氮气一段时间,关闭K,点燃酒精喷灯和酒精灯,充分反应后,熄灭酒精喷灯和酒精灯,打开K,再通一段时间氮气。
方案一:从定性观察角度判断:猜想①成立的实验现象是 B中无明显实验现象,D处气体能被点燃 。
方案二:从定量计算角度判断。
取一定量炭粉和4g氧化铜的混合物进行实验,并测定表格中的四个数据。
反应前的质量
反应后的质量
A(玻璃管+固体)
m1
m2
B+C(广口瓶+混合液)
m3
m4
(2)若猜想②成立,则理论上(m4﹣m3 ) = (填“<”“=”或“>”)( m1﹣m2)。
(3)若猜想③成立且CuO全部转化成Cu,则参加反应的碳的质量m的取值范围是 0.3g<m<0.6g 。
【答案】(1)B中无明显实验现象,D处气体能被点燃;
(2)=;
(3)0.3g<m<0.6g。
【解答】解:(1)若猜想①成立,说明反应生成了一氧化碳,一氧化碳不能使澄清石灰水变浑浊,一氧化碳具有可燃性,故猜想①成立的实验现象是B中无明显实验现象,D处气体能被点燃;
(2)若猜想②成立,即反应生成的气体只是二氧化碳,m4﹣m3是吸收的二氧化碳质量,m1﹣m2是反应生成的二氧化碳质量,则理论上(m4﹣m3)=(m1﹣m2);
(4)设反应只生成一氧化碳时消耗碳质量为x,只生成二氧化碳时消耗碳质量为y,
CuO + CCu + CO↑,
80 12
4g x
=
x=0.6g,
2CuO + C2Cu + CO2↑,
160 12
4g y
=
y=0.3g,
由以上计算可知,若猜想③成立且CuO全部转化成Cu,则参加反应的碳的质量m的取值范围是0.3g<m<0.6g。
故答案为:(1)B中无明显实验现象,D处气体能被点燃;
(2)=;
(3)0.3g<m<0.6g。
25.小郑利用如图1示装置和药品验证可溶性碱的性质。装置气密性良好,实验前弹簧夹处于关闭状态。
(1)验证可溶性碱能与酸反应打开活塞a,向锥形瓶中逐滴滴入稀盐酸。Ba(OH)2溶液与稀盐酸恰好完全反应的实验现象是 溶液恰好由红色变成无色 。
(2)验证可溶性碱能与CO2反应完成(1)后,打开活塞b,向锥形瓶中滴入足量的NaOH溶液后,立即关闭活塞b。写出验证NaOH溶液与CO2反应的实验操作及现象 打开弹簧夹,装置甲中的液体进入装置乙,且乙装置内产生白色沉淀 。
(3)小郑取44.4克纯净的碱式碳酸铜样品,利用图2装置(夹持仪器省略)验证其化学式为Cu2(OH)2CO3。(已知:碱式碳酸铜受热分解可得到氧化铜、水和二氧化碳;碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的固体混合物)
①实验前、后均需对装置甲、乙、丙进行称重:当装置甲中固体质量不再减少,对装置甲、乙、丙进行再次称重前,需打开活塞再次通入足量的N2,其目的是 将装置内的水蒸气和二氧化碳赶入乙、丙装置内吸收 。
②若碱式碳酸铜的化学式为Cu2(OH)2CO3,则装置乙将增重 3.6 克。
【答案】(1)溶液恰好由红色变成无色;
(2)打开弹簧夹,装置甲中的液体进入装置乙,且乙装置内产生白色沉淀;
(3)①将装置内的水蒸气和二氧化碳赶入乙、丙装置内吸收;
②3.6。
【解答】解:(1)氢氧化钡溶液显碱性,能使无色酚酞试液变红色,滴加足量的稀盐酸,氢氧化钡和盐酸反应生成氯化钡和水,恰好完全反应时溶液呈中性,观察到溶液恰好由红色变成无色;
(2)乙装置内的二氧化碳与加入的足量氢氧化钠溶液充分反应造成装置内的压强减小,打开弹簧夹,在外界大气压的作用下,装置甲的液体进入装置乙,甲装置溶液中的氯化钡与装置乙溶液中的碳酸钠反应生成碳酸钡白色沉淀;
(3)①实验前、后均需对装置甲、乙、丙进行称重;当装置甲中固体质量不再减少,对装置甲、乙、丙进行再次称重前,由于装置内有残留的水蒸气和二氧化碳,需打开活塞再次通入足量的N2,其目的是将装置内的水蒸气和二氧化碳赶入乙、丙装置内吸收;
③设生成水的质量为x。
Cu2(OH)2CO3=2CuO+CO2↑+H2O
222 18
44.4g x
x=3.6g
则装置乙将增重3.6克。
故答案为:(1)溶液恰好由红色变成无色;
(2)打开弹簧夹,装置甲中的液体进入装置乙,且乙装置内产生白色沉淀;
(3)①将装置内的水蒸气和二氧化碳赶入乙、丙装置内吸收;
②3.6。
四.解答题(共5小题)
26.将铁粉和稀硫酸先后加入到一定量的硫酸铜溶液中,搅拌使之充分反应。实验过程中,加入物质的质量与烧杯中剩余固体的质量关系如图所示。
(1)a点时剩余的固体物质是 Cu、Fe (填化学式)。
(2)n点对应的横坐标数值是 11.2 。
(3)实验过程中共产生FeSO4多少克?
(4)模型能够直观反映化学变化的结果。将一定质量的镁条放入某一溶液(如图),其溶质硫酸铜和硫酸亚铁的质量相同,充分反应后烧杯内固体的组成和质量大小关系不可能的是 C 。
A.B.C.D.
【答案】(1)Cu、Fe;(2)11.2;(3)30.4g;(4)C。
【解答】解:(1)a点是铁与硫酸铜完全反应后过量,此时剩余固体中含有剩余的铁和生成的铜;
(2)由图示可知,与硫酸铜反应的铁质量是5.6g,
设5.6g铁与硫酸铜反应生成铜的质量为x,则:
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
56 64
5.6g x
x=6.4g
与硫酸铜反应完剩余的铁是:12g﹣6.4g=5.6g,所以反应前铁的总质量是5.6g+5.6g=11.2g,
n点对应的横坐标数值是11.2;
(3)由图示可知,与硫酸铜反应的铁质量是5.6g,与硫酸铜反应完剩余的铁是:12g﹣6.4g=5.6g,所以反应前铁的总质量是5.6g+5.6g=11.2g,设生成硫酸亚铁的质量为y,根据:
Fe~FeSO4
56 152
11.2g y
y=30.4g
答:实验过程中共生成硫酸亚铁的质量为30.4g。
(4)根据金属的活动性顺序:镁>铁>铜,将镁条加入溶质为硫酸亚铁和硫酸铜的溶液中,镁先与硫酸铜反应生成硫酸镁和铜,该反应方程式为Mg+CuSO4=MgSO4+Cu,即每24份质量的镁能置换出64份质量的铜,硫酸铜反应完全之后,若镁还有剩余,镁会与硫酸亚铁反应生成硫酸镁和铁,该反应方程式为Mg+FeSO4=MgSO4+Fe,即每24份质量的镁能置换出56份质量的铁。
A、经上述分析,若镁无剩余,且只与硫酸铜反应置换了铜,故A不符合题意;
B、经上述分析,若镁无剩余,可能硫酸铜完全反应完,且硫酸亚铁反应了一部分,则生成的铜的质量可能大于生成的铁的质量,故B不符合题意;
C、经上述分析,若镁有剩余,说明硫酸铜和硫酸亚铁均反应完全,根据硫酸铜和硫酸亚铁的质量相同,则生成铁的质量一定小于生成铜的质量,而图示中生成铁和铜的质量相等是不合理的,故C符合题意;
D、经上述分析,若镁有剩余,说明硫酸铜和硫酸亚铁均反应完全,根据硫酸铜和硫酸亚铁的质量相同,则生成铁的质量一定小于生成铜的质量,故D不符合题意。
故答案为:(1)Cu、Fe;(2)11.2;(3)30.4g;(4)C。
27.蚀刻印刷电路后的溶液为FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合溶液。如图是向200g该溶液中加入铁粉的质量与溶液质量变化的关系。已知0→a段发生的反应为:2FeCl3+Fe=3FeCl2。请回答以下问题:
(1)a→b段发生的反应为 Fe+CuCl2=Cu+FeCl2 。
(2)x= 22.4 。
(3)原溶液中FeCl3与CuCl2的质量之比为 65:81 。
(4)取出c点溶液中的固体,投入足量CuCl2溶液,可得多少克Cu
【答案】(1)Fe+CuCl2=Cu+FeCl2;(2)22.4;(3)65:81;(4)25.6g。
【解答】解:(1)a~b段溶液的质量随着铁粉的加入不断减少,发生的反应为:CuCl2+Fe=FeCl2+Cu。
(2)设与氯化铜反应的铁的质量为m,氯化铜的质量n,生成铜的质量为p
溶液减少的质量=205.6g﹣203.2g=2.4g;
CuCl2+Fe=FeCl2+Cu 溶液减少质量
135 56 64 64﹣56=8
n m p 2.4g
解得:x=16.8g
解得:n=40.5g
解得:p=19.2g
所以 x=5.6g+16.8g=22.4g;
(3)据图可知,200~a段参加反应的铁粉质量为5.6g。
设溶液中氯化铁的质量为a。
2FeCl3+Fe=3FeCl2
325 56
a 5.6g
解得:a=32.5g
所以原溶液中FeCl3与CuCl2的质量之比=32.5g:40.5g=65:81;
(4)c点溶液中的固体铁的质量为:28g﹣22.4g=5.6g;
生成铜的质量为b。
CuCl2+Fe=FeCl2+Cu
56 64
5.6g b
解得:b=6.4g
所以可得Cu的质量为:19.2g+6.4g=25.6g。
答:可得25.6克Cu。
故答案为:(1)Fe+CuCl2=Cu+FeCl2;(2)22.4;(3)65:81;(4)25.6g。
28.小明同学用石灰石样品(杂质不溶于水且不与酸反应)和稀盐酸反应进行实验研究。取15克石灰石样品于装置A中(如图甲)。先打开K,通过一段时间的空气,再关闭K,向A锥形瓶中缓慢加入稀盐酸直到过量,当A装置中不再有气体产生时,再次打开K,通入足量空气。记录A装置中相关数据如图乙;测得B装置质量增加了4.7克:C装置质量不变。(碱石灰可吸收水和二氧化碳,实验过程中不计盐酸的挥发)
(1)第二次打开K,通入足量空气的作用是 使残留在装置中的二氧化碳气体能被B完全吸收 。
(2)石灰石样品中碳酸钙的质量为 10 克。
(3)实验中生成二氧化碳的质量为 4.4 克。
(4)稀盐酸的质量分数为多少?
【答案】(1)使残留在装置中的二氧化碳气体能被B完全吸收;
(2)10;
(3)4.4;
(4)7.3%。
【解答】解:(1)第二次打开K,通入足量空气的作用是使残留在装置中的二氧化碳气体能被B完全吸收;
(2)由图像可知,石灰石样品中碳酸钙的质量为15克﹣5克=10克;
(3)设实验中生成二氧化碳的质量为x,消耗HCl的质量为y,
CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
100 73 44
10g y x
=
y=7.3g
=
x=4.4g
即实验中生成二氧化碳的质量为4.4g;
(4)恰好完全反应时消耗盐酸质量为110.3g+4.7g﹣15g=100g,则所用稀盐酸的质量分数为×100%=7.3%;
答:稀盐酸的质量分数为7.3%。
29.大理石是含杂质的碳酸钙,因具有美丽花纹而被广泛用于建筑物外墙、内壁的贴面和地面铺设。某同学想测出大理石样品中碳酸钙的含量,进行了如下实验和分析。
(1)取一定量的大理石样品置于图甲的发生装置中,用分液漏斗向下滴加盐酸(方程式:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,杂质不参加反应),产生的气体用含有碱性物质的吸收装置充分吸收。
(1)反应前,测得图甲中锥形瓶内物质的总质量和吸收装置的总质量都为m克。实验后,根据实验数据绘制了图乙,曲线a、b分别表示锥形瓶内物质的总质量和吸收装置的总质量随反应时间变化的情况。请根据曲线b分析计算出大理石样品中碳酸钙的质量?
(2)请综合分析曲线a、b,计算出实验中所用盐酸的溶质质量分数?
(3)计算后,该同学对上述实验进行了反思。他认为分液漏斗中选用的盐酸浓度偏大,会对实验结果造成较大影响,其原因是 盐酸浓度越大,挥发性越强,会挥发出更多的氯化氢气体被吸收装置吸收,导致二氧化碳测量值偏大,对结果有较大影响 。
【答案】(1)5g;
(2)18.3%;
(3)盐酸浓度越大,挥发性越强,会挥发出更多的氯化氢气体被吸收装置吸收,导致二氧化碳测量值偏大,对结果有较大影响。
【解答】解:(1)由图象可知:CO2质量为2.2g;
设固体混合物中碳酸钙的质量为x,参加反应的HCl的质量为y。
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,
100 73 44
x y 2.2g
x=5g
y=3.65g
答:固体混合物中碳酸钙的质量为5g。
(2)实验中所用盐酸的溶质质量分数×100%≈18.3%
答:实验中所用盐酸的溶质质量分数18.3%;
(3)盐酸浓度越大,挥发性越强,会挥发出更多的氯化氢气体被吸收装置吸收,导致二氧化碳测量值偏大,对结果有较大影响。
故答案为:(1)5g;
(2)18.3%;
(3)盐酸浓度越大,挥发性越强,会挥发出更多的氯化氢气体被吸收装置吸收,导致二氧化碳测量值偏大,对结果有较大影响。
30.准确称取5克铝土矿(含Al2O3,Fe2O3,SiO2)样品,放入盛有50克某质量分数的硫酸溶液的烧杯中,充分反应后过滤,再向滤液中加入20%的氢氧化钠溶液,产生沉淀的质量与所加入的氢氧化钠溶液质量的关系如右图所示.试求:
(1)硫酸溶液的溶质质量分数为多少?
(2)铝土矿中含Al2O3、Fe2O3、SiO2各多少?
(提示:Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,NaAlO2易溶于水)
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)Al2O3、Fe2O3与H2SO4反应生成 Al2(SO4)3、Fe2(SO4)3,从图分析,过滤掉SiO2滤液有H2SO4、Al2(SO4)3、Fe2(SO4)3,
加入氢氧化钠全部反应需用NaOH溶液量为40克,转化为沉淀Fe(OH)3、Al(OH)3,硫酸与它们的反应转化为与NaOH反应.
设硫酸溶液的溶质是质量分数X
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
80 98
40g×20% X×50g
=
X=19.6%
(2)从图分析,后来沉淀减少是由于Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,用于该反应的NaOH
溶液8克.设生成的氢氧化铝的质量是Y
Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
78 40
Y 8g×20%
Y=3.12克
根据化学方程式或化学反应前后原子个数不变
Al2O3~Al2(SO4)3~2Al(OH)3
102 78×2
Z 3.12g
=
Z=2.04克
假设与硫酸铝反应的氢氧化钠质量是A
Al2(SO4)3+6NaOH=2Al(OH)3↓+3Na2SO4
240 156
A 3.12g
=
A=4.8g
Fe2O3~Fe2(SO4)3~6NaOH
160 240
B (40﹣4)g×20%﹣4.8g=2.4g
=
B=1.6g
SiO2:5﹣2.04﹣1.6=1.36克
答:(1)硫酸溶液的溶质质量分数为19.6%(2)铝土矿中含Al2O3、Fe2O3、SiO2的质量分别是2.04g、1.6g、1.36g.
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