内容正文:
第7讲 盐和化肥
【基础作业】
1.下列常见的物质中,不代表同一种物质的是 ( )
A.氯化钠、盐 B.氢氧化钠、苛性钠
C.碳酸钠、纯碱 D.碳酸氢钠、小苏打
2.(2023·铜仁模拟)“梅须逊雪三分白,雪却输梅一段香。”作为花中君子的梅花在生长过程中需施用化肥促进开花。下列化肥属于复合肥料的是 ( )
A.KNO3 B.CO(NH2)2 C.KCl D.Ca3(PO4)2
3.下列同学对复分解反应的认识正确的是 ( )
A.小顾同学认为:复分解反应中,各元素的化合价不发生变化
B.小辉同学认为:复分解反应中,一定有水或气体产生
C.小敏同学认为:复分解反应中,一定有沉淀、水或二氧化碳生成
D.小庆同学认为:复分解反应中,只能用弱酸制得强酸
4.推理是学习化学常用的思维方法,下列推理正确的是 ( )
A.溶液具有均一性和稳定性,则具有均一性和稳定性的液体一定是溶液
B.碱溶液能使无色酚酞溶液变红,则能使无色酚酞溶液变红的溶液一定是碱溶液
C.某固态化肥与熟石灰混合研磨后产生有刺激性气味的气体,则该化肥一定是铵态氮肥
D.向某固体中滴加稀盐酸,有气泡产生,则该固体一定是碳酸盐
5.如图所示,X溶液与AgNO3、Na2CO3、Na2SO4三种溶液发生反应均生成白色沉淀。则X可能是下列哪种物质的溶液 ( )
A.KNO3 B.HCl C.BaCl2 D.NaOH
6.除去难溶性杂质后的粗盐中还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4三种可溶性杂质,可用下列流程除去,所用试剂(溶液)均过量。下列说法不正确的是 ( )
A.可将①②换成氢氧化钡溶液
B.过滤操作的滤渣中除泥沙外,还含有三种沉淀
C.稀盐酸除去了过量的碳酸钠和氢氧化钠
D.理论上产品的质量大于粗盐中氯化钠的质量
7.碳酸钠是实验室常用的一种化学试剂。兴趣小组通过下列实验探究碳酸钠的性质。
实验一:取碳酸钠粉末于试管中,加水后振荡,用手触摸试管壁,感觉到发烫。
实验二:取碳酸钠溶液于烧杯中,用pH计测得溶液的pH大于7。
实验三:取碳酸钠溶液于烧杯中,加入澄清石灰水并充分搅拌,有白色沉淀产生;过滤,向滤液中缓慢滴加少量盐酸,未观察到有气泡产生。
下列说法不正确的是 ( )
A.实验一说明碳酸钠溶于水时放热
B.实验二说明碳酸钠溶液含有OH-
C.实验三生成的白色沉淀是碳酸钙
D.实验三所得滤液中一定不含碳酸钠
8.向一定质量的CaCl2和HCl的混合溶液中逐滴加入Na2CO3溶液,并振荡。下图表示反应过程中溶液质量随加入Na2CO3溶液质量的变化情况。下列说法不正确的是 ( )
A.AB段对应的实验现象是有气泡产生
B.BD段溶液的pH=7
C.B、C、D点溶质都是2种
D.滴加Na2CO3溶液过程中,溶液中的Cl-的数目不变
9.重庆多地曾出现过盐井,可从天然盐井中获取粗盐(含泥沙、CaCl2、MgCl2、Na2SO4等杂质)。为了除去以上杂质得到精盐,小明设计如下实验:
【提示】杂质含量较少,不考虑微溶物形成沉淀。
(1)过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和________。
(2)沉淀b中所含物质为Mg(OH)2和______________。
(3)物质X是________________。
(4)滤液c中加入稀盐酸后发生中和反应的化学方程式为________________________________________。
(5)为了证明滴加的Ba(OH)2溶液已过量,取少许上层清液于试管中加入一种试剂即可。下列物质的溶液能达到实验目的的有______。
A.Ba(OH)2 B.K2CO3 C.Na2SO4 D.KCl
10.(2023·铜仁模拟)矿物质水,是在纯净水的基础上添加了矿物质类食品添加剂而制成的。矿物质水被认为比纯净水更有益于健康,有助于避免人体矿物质缺乏,图1是某品牌矿泉水标签的部分内容,请回答:
(1)矿物质水的导电性比纯净水的导电性______(选填“强”或“弱”)。
(2)随后化学兴趣小组对该矿泉水中的S的性质进行了探究,向矿泉水中加入一定浓度的BaCl2溶液,反应的微观示意图如图2所示,观察到的现象是________________,出现该现象的微观原因是________________________________________。如果改为加入一定浓度的Ba(OH)2溶液,恰好完全反应后溶液中的微粒有__________________________。
(3)饮用天然矿泉水对人体健康有益,原因之一是矿泉水的pH与人体血液的pH相似。已知某矿泉水的pH为7.2~7.5,该矿泉水的酸碱性为________(选填“酸性”、“碱性”或“中性”)。
11.实验室有氢氧化钠、氯化钠两瓶无色溶液,请设计实验鉴别(写出实验操作、实验现象、实验结论)。
实验操作
实验现象
实验结论
12.在“粗盐中难溶性杂质的去除”的实验课上,同学们制得了“白色的盐”,小刚很高兴,并大声地说:“我制得了纯净的NaCl。”老师否定了他的说法,并解释说:“同学们制得的白色的盐中除了含有NaCl外,还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4等可溶性杂质。”于是,同学们为了得到更纯的NaCl,设计了如下实验方案:
请回答下列问题:
(1)沉淀A的化学式是__________________。
(2)若将步骤④和⑤顺序颠倒会引发的后果是______________________。
(3)沉淀B中除了含有CaCO3以外,还含有__________________________(填化学式)。
(4)滤液乙中含有的阴离子是________________(填离子符号)。
(5)小刚向滤液乙中滴入几滴稀盐酸后就进行蒸发操作。丽丽马上制止,并设计实验,探究蒸发皿内溶液中除了NaCl以外,是否还含有其他溶质。于是,取少量该溶液于试管中,接下来进行的操作是____________________________________________,观察到的现象是________________________________________________________。
由此得出该溶液中溶质成分为NaCl和Na2CO3。如果用该溶液蒸发结晶,那么得不到更纯的NaCl。
13.学习复分解反应发生的条件时,小明同学做了下表中的四个实验。
试管
编号
①
②
③
④
试管内
试剂
NaOH溶液
MgCl2溶液
Na2CO3溶液
Ba(NO3)2
溶液
加入稀
硫酸后
的现象
无明显现象
无明显现象
产生
气泡
生成白色沉淀
(1)根据以上实验,可以判断试管③④中发生了复分解反应。试管③中发生反应的化学方程式为________________________。
(2)小明同学向盛有NaOH溶液的试管中先加了一种试剂,再加稀硫酸,从而能说明试管①中也发生了反应,这种试剂是________________。
(3)为了探究试管②中是否发生复分解反应,小明同学进行了如下探究。
【提出猜想】猜想1:试管②中没有发生复分解反应,溶液中有MgCl2,即Mg2+和Cl-同时存在于溶液中。
猜想2:试管②中发生了复分解反应,溶液中无MgCl2。
老师提示S会对Cl-的检验有干扰,需要先除去,小明根据老师的提示和自己的猜想提出了下图实验方案。
【设计方案】
沉淀A的化学式是______________。老师评价该方案时指出:设计思路正确,但试剂选择有误,认为应该将所选的试剂__________________改成________________________。小明按照修改后的方案进行了实验,最后得出的结论是猜想1正确,则步骤Ⅱ、步骤Ⅲ中必然会观察到的现象是______________________。
【实验反思】小明反思进行步骤Ⅲ时,加NaOH溶液采用了滴加的方式,但没有立即观察到任何现象,你认为其中的原因是____________________________________________________。
参考答案
1.A 【解析】A.氯化钠的俗名是食盐,属于盐类,因此不代表同一物质,故正确;B.氢氧化钠的俗名是苛性钠、火碱、烧碱,因此代表同一物质,故错误;C.碳酸钠的俗名是纯碱或苏打,因此代表同一物质,故错误;D.碳酸氢钠的俗名是小苏打,因此代表同一物质,故错误。
2.A 【解析】A.硝酸钾中含有氮、磷、钾这三种营养元素中的钾元素和氮元素,属于复合肥,故正确;B.尿素中只含有氮、磷、钾这三种营养元素中的氮元素,属于氮肥,故错误;C.氯化钾中只含有氮、磷、钾这三种营养元素中的钾元素,属于钾肥,故错误;D.磷酸钙中只含有氮、磷、钾这三种营养元素中的磷元素,属于磷肥,故错误。
3.A 【解析】A.复分解反应是两种化合物相互交换成分,生成两种新的化合物的反应,复分解反应中元素的化合价一定不变,故说法正确;B.复分解反应中,生成物中有水、沉淀或气体产生,复分解反应才可以发生,故说法不正确;C.复分解反应中,生成物中有沉淀、水或气体生成,复分解反应才可以发生,但气体不一定是二氧化碳,故说法不正确;D.通过复分解反应能实现强酸制弱酸,如硫化亚铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和硫化氢,也能实现弱酸制强酸,如硫化氢与硫酸铜反应生成硫化铜沉淀和硫酸,故说法不正确。
4.C 【解析】A.溶液具有均一性和稳定性,但具有均一性和稳定性的液体不一定是溶液,如水,故选项推理错误;B.碱溶液能使无色酚酞溶液变红,能使无色酚酞溶液变红的溶液不一定是碱溶液,也可能是碳酸钠等盐溶液,故选项推理错误;C.铵态氮肥和熟石灰反应产生氨气,氨气具有刺激性气味,某固态化肥与熟石灰混合研磨后产生有刺激性气味的气体,则该化肥一定是铵态氮肥,故选项推理正确;D.向某固体中滴加稀盐酸,有气泡产生,该固体不一定是碳酸盐,也可能是活泼金属,故选项推理错误。
5.C 【解析】A.硝酸钾和AgNO3、Na2CO3、Na2SO4三种溶液都不会发生反应,故错误;B.盐酸和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸,盐酸和Na2CO3反应生成氯化钠、水和二氧化碳,盐酸不能与硫酸钠反应,故错误;C.氯化钡和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钡,和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,故正确;D.氢氧化钠与硫酸钠、碳酸钠均不反应,故错误。
6.B 【解析】A.①中加入过量的氢氧化钠溶液是除去粗盐中的氯化镁,②中加入过量的氯化钡溶液是除去粗盐中的硫酸钠,可以将①②的氢氧化钠和氯化钡溶液换成氢氧化钡溶液,氢氧化钡溶液与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钡,氢氧化钡溶液与硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠,同样能除去粗盐中的镁离子和硫酸根离子,故选项说法正确。B.①中加入过量的氢氧化钠溶液是除去粗盐中的氯化镁,氯化镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠;②中加入过量的氯化钡溶液是除去粗盐中的硫酸钠,氯化钡与硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠;③中加入过量的碳酸钠溶液是除去过量的氯化钡和粗盐中的氯化钙,碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠;则过滤操作的滤渣中除泥沙外,还有氢氧化镁、硫酸钡、碳酸钙和碳酸钡四种沉淀,故选项说法错误。C.过滤后的滤液中含有氯化钠、过量的碳酸钠和过量的氢氧化钠,稀盐酸是为了除去过量的碳酸钠和氢氧化钠,故选项说法正确。D.因为氢氧化钠和氯化镁、硫酸钠和氯化钡、碳酸钠和氯化钙、碳酸钠和氯化钡、盐酸和氢氧化钠、盐酸和碳酸钠反应,均有氯化钠生成,提纯之后产品的质量大于粗盐中氯化钠的质量,故选项说法正确。
7.D 【解析】A.取碳酸钠粉末于试管中,加水后振荡,用手触摸试管壁,感觉到发烫,说明碳酸钠溶于水时放热,故选项说法正确;B.取碳酸钠溶液于烧杯中,用pH计测得溶液的pH大于7,溶液显碱性,溶液中含有氢氧根离子,故选项说法正确;C.碳酸钠和氢氧化钙反应产生碳酸钙沉淀和氢氧化钠,则白色沉淀是碳酸钙,故选项说法正确;D.碳酸钠和氢氧化钙反应产生碳酸钙沉淀和氢氧化钠,碳酸钠可能过量,则溶液中的溶质可能是氢氧化钠和碳酸钠,向滤液中缓慢滴加少量盐酸,盐酸和氢氧化钠先反应,则未观察到有气泡产生,不能说明滤液中一定不含有碳酸钠,故选项说法错误。
8.C 【解析】向一定质量的CaCl2和HCl的混合溶液中逐滴加入 Na2CO3溶液,并振荡,稀盐酸会先和碳酸钠反应生成水、氯化钠和二氧化碳气体,随着碳酸钠的加入,碳酸钠再与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠。A.AB段对应的实验现象是有气泡生成,说法正确;B.BD段碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,所以溶液的pH=7,说法正确;C.分析可得,B点溶质为氯化钠、氯化钙,C点溶质为氯化钠、氯化钙,D点溶质为氯化钠,说法错误;D.滴加 Na2CO3 溶液过程中,溶液中的Cl-的数目不变,说法正确。
9.(1)漏斗 (2)BaSO4 (3)Na2CO3 (4)NaOH+HClNaCl+H2O (5)C
【解析】(1)过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗。(2)滤液a中含有氯化钠、氯化钙、氯化镁和硫酸钠,加入氢氧化钡后,氢氧化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠,氢氧化钡和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钡,所以沉淀b中所含物质为Mg(OH)2和BaSO4。(3)滤液b中含有氯化钠、氯化钙、氢氧化钠、氯化钡和氢氧化钡,因此加入过量的X溶液的目的是除去钙离子和钡离子,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,碳酸钠和氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,氯化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,所以除去氯化钠中的氯化钙、氯化钡以及氢氧化钡,需要加入的试剂为碳酸钠。(4)滤液c中含有氢氧化钠、氯化钠和碳酸钠,所以加入稀盐酸后发生的中和反应是氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,反应的化学方程式为NaOH+HClNaCl+H2O。(5)氢氧化钡的作用是除去氯化镁和硫酸钠,证明滴加的Ba(OH)2溶液已过量,即氯化镁和硫酸钠均已反应完。滴加硫酸钠、碳酸钾都有白色沉淀生成,但是碳酸钾会与氯化钙反应生成白色沉淀,所以选用硫酸钠来证明Ba(OH)2溶液已过量。
10.(1)强 (2)产生白色沉淀 钡离子和硫酸根离子结合生成硫酸钡沉淀 钾离子、氯离子和水分子 (3)碱性
【解析】(1)矿泉水中含有可溶性矿物质,含有自由移动的带电离子,故矿物质水的导电性比纯净水的导电性强。(2)向矿泉水中加入一定浓度的BaCl2溶液,氯化钡和硫酸镁反应生成硫酸钡和氯化镁,故现象是产生白色沉淀;出现该现象的微观原因是钡离子和硫酸根离子结合生成硫酸钡沉淀;如果改为加入一定浓度的Ba(OH)2溶液,氢氧化钡和硫酸镁反应生成硫酸钡和氢氧化镁,故恰好完全反应后,溶液中的溶质为氯化钾,溶液中的微粒有水分子、钾离子、氯离子。(3)已知某矿泉水的pH为7.2~7.5,pH>7,故该矿泉水的酸碱性为碱性。
11.各取少量溶液于试管中,分别向其中滴加几滴无色酚酞溶液 一支试管中溶液变为红色,另一支试管中无明显现象 变为红色的原溶液为氢氧化钠溶液,不变色的原溶液是氯化钠溶液
【解析】氢氧化钠、氯化钠两种无色溶液分别显碱性、中性,各取少量溶液于试管中,分别向其中滴加几滴无色酚酞溶液,一支试管中溶液变为红色,另一支试管中无明显现象,变为红色的原溶液为氢氧化钠溶液,不变色的原溶液是氯化钠溶液。(或取少量溶液加入紫色石蕊溶液或pH试纸、可溶性铁盐、亚铁盐、铜盐、镁盐、铝盐、银盐等,实验现象的描述正确,对应的实验结论正确也可)。
12.(1)Mg(OH)2 (2)精盐中会混有氯化钡 (3)BaSO4、BaCO3 (4)Cl-、OH-、C (5)先滴加足量的氯化钙,然后滴加无色酚酞溶液 先产生白色沉淀,然后溶液不变色
【解析】(1)氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,所以沉淀A的化学式是Mg(OH)2。(2)碳酸钠会与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀,会与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀,所以若将步骤④和⑤顺序颠倒会引发的后果是精盐中会混有氯化钡。(3)碳酸钠会与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀,会与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀,所以沉淀B中除了含有CaCO3以外还含有BaSO4、BaCO3。(4)除去氯化钙、氯化钡、氯化镁加入的氢氧化钠、碳酸钠都是过量的,所以滤液乙中含有的阴离子是Cl-、OH-、C。(5)碳酸钠、氢氧化钠在溶液中都显碱性,都能使酚酞变为红色,需要先将碳酸钠除去并检验,然后再检验氢氧化钠,所以取少量该溶液于试管中,接下来进行的操作是先滴加足量的氯化钙,然后滴加无色酚酞溶液,观察到的现象是先产生白色沉淀,然后溶液不变色。由此得出该溶液中溶质成分为NaCl和Na2CO3。如果用该溶液蒸发结晶,则得不到更纯的NaCl。
13.(1)Na2CO3+H2SO4Na2SO4+H2O+CO2↑ (2)①无色酚酞溶液 (3)②【设计方案】BaSO4 BaCl2溶液 Ba(NO3)2溶液 产生白色沉淀
【实验反思】经过步骤Ⅰ后溶液中有硝酸,会先和氢氧化钠发生反应
【解析】(1)碳酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳气体,化学方程式为Na2CO3+H2SO4Na2SO4+H2O+CO2↑。(2)氢氧化钠溶液与硫酸反应时没有明显的现象发生,所以可向盛有NaOH溶液的试管中先加入几滴无色酚酞溶液,溶液变成红色,再加稀硫酸,当观察到溶液由红色变成无色,从而能说明试管①中也发生了反应。(3)【设计方案】因为氯化镁与硫酸不反应,加入氯化钡溶液时,氯化钡与硫酸反应生成硫酸钡白色沉淀和盐酸,因为加入的氯化钡溶液是过量的,所以硫酸完全反应;但该实验存在一个问题,就是加入的氯化钡溶液中含有氯离子,对原溶液中的氯离子的检验产生了干扰,所以需要将氯化钡溶液改为硝酸钡溶液,氯离子能与银离子结合成氯化银白色沉淀,镁离子能与氢氧根离子结合成氢氧化镁白色沉淀。【实验反思】经过步骤Ⅰ后所得溶液中有硝酸,加入的氢氧化钠溶液先与硝酸发生中和反应,当硝酸被完全中和后,氢氧化钠溶液再与氯化镁溶液发生反应产生氢氧化镁白色沉淀。
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