内容正文:
2024-2025元培中学九年级上《物质转化与材料利用》单元独立作业
本试卷需要用到的相对原子质量:H-1、C-12、N-14、0-16、A1-27、Mg-24、S-32、Cl-35.5、Fe-56、Zn-65、Ba-137
一.选择题(共15小题,每小题3分,共45分)
1. 材料与人类生活密切相关,下列物品的主要成分属于有机合成材料的是( )
A. 铁艺笔筒 B. 塑料垃圾桶
C. 木质书桌 D. 陶瓷餐具
2. 有关酸、碱、盐、氧化物的说法不正确的是( )
A. 酸和碱一定含有氢元素 B. 盐和氧化物一定含有金属元素
C. 碱和氧化物一定含有氧元素 D. 酸和盐一定含有非金属元素
3. 取一定量的铁粉和硫粉均匀混合后放进试管中,用酒精灯加热,当试管中的光扩展到整支试管后立即停止加热,静置冷却,最终得到不能被磁铁吸引的黑色物质。下列分析错误的是( )
A. 铁从游离态变为化合态 B. 反应后的生成物属于盐
C. 此反应为吸热反应 D. 此反应为化合反应
4. 下列选项所示的物质转化均能一步实现的是( )
A.
B.
C.
D.
5. 如上图所示,若大椭圆代表氧化还原反应,小椭圆代表四大基本反应类型,则有关表述错误的是( )
A. a可能是化合反应
B. b一定是分解反应
C. 一定是置换反应
D. d一定是复分解反应
6. 下列实验设计或操作正确,且能达到实验目的的是( )
选项
物质(括号内物质为杂质)
选用试剂(过量)
操作方法·
A
FeCl2溶液(CuCl2)
铁粉
过滤
B
CO2(CO)
O2
点燃
C
NaCl溶液(BaCl2)
Na2SO4溶液
过滤、蒸发
D
Mg(Cu)
稀硫酸
过滤、干燥
A. A B. B C. C D. D
7. 机动车尾气排放物是空气污染的主要来源之一。“三效催化转换器”能将汽车尾气中的有毒气体转为无毒气体。图为其反应的微观示意图,下列说法正确的是( )
A. 反应前后原子的种类发生了改变
B. 该反应属于置换反应
C. 该反应能将有毒的和气体转化为和
D. 参加反应的和的个数比为2∶5
8. 现有石墨、氧化铜、硫酸钡和石灰石四种固体,为了区分它们,小明参照二分类检索表制作了一个物质检索表,如表所示。下列叙述错误的是( )
A. 甲表示的是石灰石
B. 乙表示的是石墨
C. 表中“▲”应该表示为“黑色固体”
D. 也可根据是否含有氧元素对丙、丁分类
9. 如图,给出了三种物质可能存在的转化关系,根据所学的物质性质及化学变化规律,判断下列选项正确的是( )
A. 不能一步实现转化的有① ② B. 实现③ 转化,可通至氯化钠溶液
C. 实现⑤ 转化,可加入碳酸钙粉末 D. 实现⑥ 转化,可加入氢氧化钾溶液
10. 向一定量CaCl2和HCl的混合溶液中,逐渐加入Na2CO3溶液,反应过程中产生气体或沉淀的质量与加入的Na2CO3溶液的质量关系如图,下列说法错误的是( )
A. OE发生化学反应:
B. PF有沉淀生成
C. G点溶液的pH=7
D. 反应过程有气体和沉淀生成,都属于复分解反应
11. 下列图象不能正确反映其反应过程的是( )
A. 向足量的镁、铁中分别加入等质量、等浓度的稀盐酸
B. 向等质量、等浓度的稀硫酸中分别加入过量的Zn和Fe
C. 向等质量的铝和镁中分别加入足量等浓度的稀盐酸
D. 向等质量的锌、铁中分别滴加等浓度的稀盐酸
12. 为比较金属M与Fe、Zn的金属活动性强弱,实验小组设计了如图装置。待甲中充分反应后打开,使甲中溶液全部进入乙中,乙中无明显现象,打开使乙中溶液全部进入丙中,Zn片表面变黑(金属片均足量)。下列有关说法正确的是( )
A. 甲中反应后得到黄色溶液
B. 丙中反应后溶液质量增大
C. 三种金属的活动性顺序为Zn>M>Fe
D. 将M片和Zn片互换位置仍能达到实验目的
13. 某金属混合物由Mg、A1、Zn、Fe四种金属中的两种组成。4g该金属混合物与足量的盐酸充分反应,得到0.2g氢气,则该金属混合物的组成不可能是( )
A. Mg和Al B. Fe和Al C. Fe和Mg D. Mg和Zn
14. 实验室有一包白色固体,其中除了碳酸钠以外,还可能含有硝酸钡、硫酸钠、氢氧化钠中的一种或几种。为确定其组成进行如下实验:
①取少量白色固体于烧杯中,向烧杯中加入足量水并不断搅拌,固体部分溶解;
②继续向烧杯中逐滴加入足量稀硝酸并不断搅拌,此时固体质量变化如图。
下列说法正确的是( )
A. A→B段对应的实验现象是固体部分溶解,无气泡冒出
B. B→C段对应溶液pH逐渐变大
C. 原白色固体中一定含有碳酸钠、硫酸钠、硝酸钡
D. C点对应溶液中一定含有的溶质是硝酸、硝酸钠、碳酸钠、硝酸钡
15. 今有一混合物的水溶液,只可能含有以下离中的若干种:Na+、NH4+、Ba2+、Cl-、CO32+、SO42-,现取两份200毫升的溶液进行如下实验:
(1)第一份加足量氢氧化钠溶液,加热收集到气体0.17g。
(2)第二份加足量氯化钡溶液后,得干燥沉淀2.3g,经足量盐酸洗涤干燥后,沉淀质量不变。
根据以上实验,以下推测错误的是( )
A. 一定有铵根离子和硫酸根离子
B. 一定有钠离子
C. 一定有氯离子
D. 一定没有钡离子
二.填空题(共7题,每空2分,共56分)
16. 分类是科学研究和学习的重要方法。根据相关概念的含义及关系判断下列物质所属类别,将相应物质序号填在横线上:①冰水混合物;②液氮;③碱石灰;④硫酸铜溶液;⑤铁水;⑥石灰石; ⑦生铁;⑧空气;⑨稀盐酸;⑩干冰。以上物质中属于混合物的是_________;属于氧化物的是_________; 属于单质的是_________。
17. 金属材料与人类的生产和生活密切相关,请回答下列问题。
(1)防止金属腐蚀是保护金属资源的有效途径,下列情况铁最不容易生锈的是________(填序号)。
①部分浸没在海水中
②在潮湿空气中
③浸没在植物油中
(2)小文同学为了验证铁、银、铜三种金属的活动性顺序,设计了四种方案:①将Fe、Ag分别加入到CuSO4溶液中;②将Fe、Cu分别加入到AgNO3溶液中;③将Fe分别加入到CuSO4、AgNO3溶液中,④将Cu分别加入到FeSO4、AgNO3溶液中,其中可行的是________(填序号)。
18. 我国古代科技璀璨夺目,金属的冶炼与使用在当时已处于世界先进水平。
(1)日常生活中,适合制作电缆的金属是( )(填标号)。
A. 金 B. 铜 C. 汞 D. 钨
(2)明代《天工开物》描述了炼锡的场景(如图a):“凡煎炼亦用洪炉,入砂数百斤,丛架木炭亦数百斤,鼓鞴(指鼓入空气)熔化。”。原料锡砂中的SnO₂和木炭反应得到锡和二氧化碳,化学方程式为________。
(3)图b为古代炼锌工艺原理示意图。炉甘石成分是ZnCO3,高温易分解生成ZnO。
①泥罐外煤饼的主要作用是燃烧提供热量,泥罐内煤粉的主要作用是________。
②已知锌的沸点为907℃,泥罐下部温度可达1200℃,上部约为600℃,该工艺从反应混合物中收集液态锌的方法属于________(填标号)。
A结晶B.蒸发C.蒸馏D.升华
(4)孔雀石[主要成分为Cu₂(OH)₂CO₃]可用于制作青色颜料,孔雀石属于________(填“纯净物”或“混合物”)。孔雀石对酸敏感,补充完整化学方程式:_________
19. 如图是氢气还原氧化铜的实验。
(1)该实验利用氢气的________性。
(2)试管口需略向下倾斜,目的是________.
(3)实验现象是________。
20. 一定质量的某有机化合物X与8克氧气恰好完全反应,生成8.8克二氧化碳和1.8克水,X中各元素的质量比为________。
21. 图中A~F是初中化学常见的物质,A俗称苏打,B可用于改良酸性土壤,C可用作补钙剂,E、F的物质类别相同。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,反应条件、部分反应物和生成物已略去。请回答:
(1)物质D的名称是________
(2)E转化为B的反应方程式为:________
(3)C转化为F的反应方程式为:________。
22. 某化学小组用一定量AgNO3和Al(NO3)3的混合溶液进行了如图实验,已知溶液甲呈蓝色。
(1)向固体乙上滴加盐酸时________(填“有”或“没有”)气泡产生。
(2)溶液甲中一定含有哪些溶质?________(写化学式)
(3)请写出该实验过程中所发生反应的化学方程式________。
23. 某固体粉末可能含有NaOH、Na2CO3、K2SO4中的一种或几种,为了确定其成分,进行如下实验:
(1)分析实验现象,推断原固体粉末的成分是________(填化学式)。
(2)上述实验中,“产生气泡”的化学方程式为________。
24. 下图中的物质均为初中化学常见的物质(微溶物质不考虑),已知无色溶液乙和丁中均只含一种溶质,且每步均恰好完全反应,各物质间的转化关系如下图所示:
试推断:
(1)蓝色沉淀D的化学式为________,白色沉淀B的化学式为________.
(2)溶液丙中含有溶质的化学式为________;
(3)写出无色溶液丁与硝酸银溶液反应的方程式________.
(4)无色溶液甲中最多可能含________种溶质.
三.实验探究题(共3小题,每空2分,共34分)
25. 小嘉发现学校草地周围都做上新的铁栅栏,师傅们在上面涂油漆。铁栅栏上为什么要涂油漆呢?某兴趣小组为此进行研究:
【方案】取四支试管编号为①、②、③、④,分别作如图处理,两周后,观察铁钉表面的锈蚀情况。
(1)设置①④两支试管对照,基于的猜想是________
(2)若两周后观察到①中铁钉生锈而③中铁钉未生锈,据此可得出:导致铁钉生锈的因素为________
(3)若得出食盐会加速金属锈蚀,则实验中支持该结论的证据是________;
【解释】根据以上实验,请解释学校铁栅栏涂漆能防锈的原因是:________.
26. 某KNO3化肥中可能混进了NH4Cl、(NH4)2SO4、K2CO3三种物质中的一种或几种,同学们对该化肥开展了以下探究活动。
(1)取少量化肥样品与熟石灰在研钵中混合研磨,有刺激性气味的气体产生,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变________色。
(2)探究二,另取少量化肥样品溶于水得到溶液A,按如图所示进行实验,现象如图所述,请你回答下列问题:
①白色沉淀E是________。
②小明认为由探究二可以确定该化肥中一定混进了NH4Cl和(NH4)2SO4一定没有K2CO3。小强认为这个结论不正确,他的理由是________,为了使小明的结论正确,小强对上述实验进行了改动,他的做法是________
(3)改进实验后,探究二最终的溶液D中定存在的溶质是________(写化学式)。
27. 工业铁红的主要成分是Fe2O3,还含有少量的FeO、Fe3O4为了测定铁红中铁的质量分数,兴趣小组的同学利用草酸晶体(H2C2O4•3H2O)分解产生的气体产物进行了如下的实验,请你参与过程分析。
【资料】草酸晶体(H2C2O4•3H2O)在浓硫酸作用下受热分解,化学方程式为:
H2C2O4•3H2OCO2↑+CO↑+4H2O
【问题探究】用如图所示装置进行实验:
(1)进入D中的气体是纯净、干燥的CO,则A、C中的试剂依次是________和________。
a.浓硫酸b.澄清石灰水c.氢氧化钠溶液
(2)对D装置加热前和停止加热后,都要通入过量的CO,停止加热后要通入过量CO的作用是________。
(3)装置B的作用是________
(4)称取铁红样品100g,用上述装置进行实验,测定铁红中铁的质量分数。若实验前后称得E装置增重6.6g,则此铁红中铁元素的质量分数是________。
【实验反思】
反思1:本实验中如果缺少C装置(不考虑其它因素),则测得样品中铁元素的质量分数会________(填“偏小”、“不变”或“偏大”)。
反思2:请指出实验装置的一个明显缺陷________。
四.计算题(第28题6分,第29题9分,第30题10分,共25分)
28. 赤铁矿的主要成分为氧化铁,可用于炼铁。某地出产一种赤铁矿,其中含氧化铁的质量分数为64%,90吨该赤铁矿经过充分冶炼,最多可生产含铁96%的生铁多少吨?
29. 某兴趣小组用 10g 镁条与一定溶质质量分数的稀硫酸反应,测得产生氢气的质量与稀硫酸的质量关系如图所示(假设镁条中除表面含有氧化镁外,没有其他杂质)。
(1)如图 B 点溶液中含有的阳离子有___________(用符号表示)。
(2)用化学方程式说明当加入的稀硫酸质量为10g时,为什么不产生氢气?___________。
(3)计算所用稀硫酸的溶质质量分数。
30. 某科学兴趣小组同学取一定质量的铁粉,放到含少量硫酸的硫酸铜溶液中,完全反应后,最终得到固体。为测定所得固体中各成分的含量,同学们将稀盐酸分五次加入到该固体中,得到数据如下表:
次数
1
2
3
4
5
加入盐酸溶液质量/g
12.5
12.5
12.5
12.5
12.5
剩余固体质量/g
8.5
7.8
a
6.4
6.4
请分析计算:
(1)表中a的值是____________。
(2)稀盐酸的溶质质量分数是多少__________?(要有计算过程)
(3)与硫酸铜反应的铁的质量是多少_________?(要有计算过程)
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2024-2025元培中学九年级上《物质转化与材料利用》单元独立作业
本试卷需要用到的相对原子质量:H-1、C-12、N-14、0-16、A1-27、Mg-24、S-32、Cl-35.5、Fe-56、Zn-65、Ba-137
一.选择题(共15小题,每小题3分,共45分)
1. 材料与人类生活密切相关,下列物品的主要成分属于有机合成材料的是( )
A. 铁艺笔筒 B. 塑料垃圾桶
C. 木质书桌 D. 陶瓷餐具
【答案】B
【解析】
【详解】A、铁艺笔筒是由铁合金制成,铁合金属于合金,不符合题意;
B、塑料垃圾桶是由塑料制成,塑料属于有机合成材料,符合题意;
C、木质书桌是由木材制成,木材属于天然材料,不符合题意;
D、陶瓷餐是由陶瓷制成,陶瓷属于无机非金属材料,不符合题意。
故选B。
2. 有关酸、碱、盐、氧化物的说法不正确的是( )
A. 酸和碱一定含有氢元素 B. 盐和氧化物一定含有金属元素
C. 碱和氧化物一定含有氧元素 D. 酸和盐一定含有非金属元素
【答案】B
【解析】
【详解】试题分析:盐和氧化物不一定含有金属元素,如硝酸铵和二氧化碳。
考点:化学概念,物质的组成
3. 取一定量的铁粉和硫粉均匀混合后放进试管中,用酒精灯加热,当试管中的光扩展到整支试管后立即停止加热,静置冷却,最终得到不能被磁铁吸引的黑色物质。下列分析错误的是( )
A. 铁从游离态变为化合态 B. 反应后的生成物属于盐
C. 此反应为吸热反应 D. 此反应为化合反应
【答案】C
【解析】
【详解】A、取一定量的铁粉和硫粉均匀混合后放进试管中,用酒精灯加热,当试管中的光扩展到整支试管后立即停止加热,静置冷却,最终得到不能被磁铁吸引的黑色物质,说明铁和硫在加热条件下发生了化学反应,生成物是一种黑色物质,则铁从游离态变为化合态,故选项说法正确;
B、铁和硫在加热条件下发生了化学反应,生成物是一种黑色物质,是由金属离子和酸根离子构成的化合物,属于盐,故选项说法正确;
C、取一定量的铁粉和硫粉均匀混合后放进试管中,用酒精灯加热,当试管中的光扩展到整支试管后立即停止加热,此反应的反应条件是加热,但为放热反应,故选项说法错误;
D、铁和硫在加热条件下发生了化学反应,生成物是一种黑色物质,该反应符合“多变一”的形式,符合化合反应的特征,属于化合反应,故选项说法正确。
故选C。
4. 下列选项所示的物质转化均能一步实现的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
【详解】A、铁和氧气能反应生成氧化铁,氧化铁不能一步反应生成氢氧化铁,故错误;
B、氧化铜能与硫酸反应生成硫酸铜,硫酸铜不能与盐酸反应生成氯化铜,故错误;
C、硫能与氧气反应生成二氧化碳,二氧化硫与水反应生成的是亚硫酸,故错误;
D、二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠,碳酸钠能与氢氧化钙反应生成氢氧化钠,故正确。
故选D。
5. 如上图所示,若大椭圆代表氧化还原反应,小椭圆代表四大基本反应类型,则有关表述错误的是( )
A. a可能是化合反应
B. b一定是分解反应
C. 一定是置换反应
D. d一定是复分解反应
【答案】B
【解析】
【分析】氧化还原反应的判定标准是看反应前后元素的化合价是否有变化。如果有元素的化合价发生了变化,那么该反应就是氧化还原反应;如果反应前后所有元素的化合价都没有改变,那么该反应就不是氧化还原反应。
【详解】A、化合反应不一定有元素化合价的改变,如氢气燃烧生成水,属于氧化还原反应,二氧化碳和水反应生成碳酸不属于氧化还原反应,化合反应和氧化还原反应属于交叉关系,所以a可能是化合反应,表述正确,不符合题意;
B、分解反应不一定有元素化合价的改变,如水通电分解生成氢气和氧气,属于氧化还原反应,碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳不属于氧化还原反应,分解反应和氧化还原反应属于交叉关系,所以b可能是分解反应,表述错误,符合题意;
C、置换反应前后一定有元素化合价的改变,一定是氧化还原反应,氧化还原反应与置换反应属于包含关系,所以c一定是置换反应,表述正确,不符合题意;
D、复分解反应前后元素的化合价不变,复分解反应一定不是氧化还原反应,所以d一定是复分解反应,表述正确,不符合题意。
故选B。
6. 下列实验设计或操作正确,且能达到实验目的的是( )
选项
物质(括号内物质为杂质)
选用试剂(过量)
操作方法·
A
FeCl2溶液(CuCl2)
铁粉
过滤
B
CO2(CO)
O2
点燃
C
NaCl溶液(BaCl2)
Na2SO4溶液
过滤、蒸发
D
Mg(Cu)
稀硫酸
过滤、干燥
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A、铁粉能与CuCl2溶液反应生成氯化亚铁溶液和铜,再过滤,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,正确;
B、二氧化碳不能燃烧也不能支持燃烧,除去二氧化碳中的一氧化碳不能够通过量氧气,点燃,且除去气体中的气体杂质不能使用气体,否则会引入新的气体杂质,错误;
C、BaCl2能与过量的Na2SO4溶液反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,能除去杂质但引入了新的杂质硫酸钠(过量的),不符合除杂原则,错误;
D、Mg能与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气,铜不与稀硫酸反应,反而会把原物质除去,不符合除杂原则,错误。
故选A。
7. 机动车尾气排放物是空气污染的主要来源之一。“三效催化转换器”能将汽车尾气中的有毒气体转为无毒气体。图为其反应的微观示意图,下列说法正确的是( )
A. 反应前后原子的种类发生了改变
B. 该反应属于置换反应
C. 该反应能将有毒的和气体转化为和
D. 参加反应的和的个数比为2∶5
【答案】C
【解析】
【分析】由微观反应示意图可知,在“三效催化转换器”作用下,一氧化碳和二氧化氮反应生成二氧化碳和氮气,该反应的化学方程式:。
【详解】A、由质量守恒定律可知,化学反应前后,原子的种类不变,故A说法错误;
B、该反应的反应物均为化合物,因此该反应不属于置换反应,故B说法错误;
C、该反应能将有毒的NO2和CO气体转化为N2和CO2,故C说法正确;
D、由化学方程式可知,参加反应的NO2和CO的个数比为2:4=1:2,故D说法错误。
故选C。
8. 现有石墨、氧化铜、硫酸钡和石灰石四种固体,为了区分它们,小明参照二分类检索表制作了一个物质检索表,如表所示。下列叙述错误的是( )
A. 甲表示的是石灰石
B. 乙表示的是石墨
C. 表中“▲”应该表示为“黑色固体”
D. 也可根据是否含有氧元素对丙、丁分类
【答案】D
【解析】
【详解】A、甲中含有多种物质,说明其是混合物,四种固体中石灰石是由碳酸钙和其他杂质混合而成,属于混合物,则甲表示的是石灰石,故A正确;
B、乙中只含有一种元素,石墨是由碳元素组成的纯净物,属于单质,石墨中只含有一种元素,所以乙表示的是石墨,故B正确;
C、丙和丁为氧化铜和硫酸钡,氧化铜由Cu、O元素组成,硫酸钡由Ba、S、O元素组成,它们都含有多种元素,丁是白色固体,硫酸钡是白色固体,氧化铜是黑色固体,所以表中“▲”应该表示为“黑色固体”,故C正确;
D、氧化铜、硫酸钡中均含有氧元素,不能根据是否含有氧元素对丙、丁分类,故D错误。
故选:D。
9. 如图,给出了三种物质可能存在的转化关系,根据所学的物质性质及化学变化规律,判断下列选项正确的是( )
A. 不能一步实现转化的有① ② B. 实现③ 转化,可通至氯化钠溶液
C. 实现⑤ 转化,可加入碳酸钙粉末 D. 实现⑥ 转化,可加入氢氧化钾溶液
【答案】A
【解析】
【分析】(1)复分解反应发生的条件:有沉淀生成;有气体生成;有水或弱酸弱碱生成;
(2)酸性氧化物只能和碱反应生成盐;碱性氧化物只能和酸反应生成盐,据此解答。
【详解】A.由于酸性氧化物只能和碱反应生成盐,而不能生成碱,所以CO2与NaOH不能直接转化,故A正确;
B.二氧化碳和氯化钠溶液不能反应,因此③不可以直接转化,故B错误;
C.由于碳酸钙不溶于水,因此和NaOH无法反应,故C错误;
D.Na2CO3如果和氢氧化钾反生复分解反应,生成物中既没有沉淀,也没有气体,更没有水生成,因此它们不能反应,故D错误。
故选A。
10. 向一定量CaCl2和HCl的混合溶液中,逐渐加入Na2CO3溶液,反应过程中产生气体或沉淀的质量与加入的Na2CO3溶液的质量关系如图,下列说法错误的是( )
A. OE发生化学反应:
B. PF有沉淀生成
C. G点溶液的pH=7
D. 反应过程有气体和沉淀生成,都属于复分解反应
【答案】C
【解析】
【分析】向一定量CaCl2和HCl的混合溶液中,逐渐加入Na2CO3溶液时,碳酸钠先和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,后和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠。
【详解】A、OE发生化学反应是碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:Na2COЗ+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑,说法正确,不符合题意;
B、PF有沉淀生成,即碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,说法正确,不符合题意;
C、G点时碳酸钠溶液过量,溶液的pH>7,说法错误,符合题意;
D、碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,反应过程有气体和沉淀生成,该类反应都是由两种化合物相互交换成分生成两种化合物的反应,属于复分解反应,说法正确,不符合题意。
故选C。
11. 下列图象不能正确反映其反应过程的是( )
A. 向足量的镁、铁中分别加入等质量、等浓度的稀盐酸
B. 向等质量、等浓度的稀硫酸中分别加入过量的Zn和Fe
C. 向等质量的铝和镁中分别加入足量等浓度的稀盐酸
D. 向等质量的锌、铁中分别滴加等浓度的稀盐酸
【答案】B
【解析】
【详解】A、向足量的镁、铁中分别加入等质量、等浓度的稀盐酸时,镁比铁活泼,反应需要时间短,产生的氢气中的氢元素全部来自酸中氢元素,最终生成氢气质量相等,故A正确;
B、向等质量、等浓度的稀硫酸中分别加入过量的Zn和Fe,根据化学方程式Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑,Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑可知,每65份质量的锌产生2份质量的氢气,每56份质量的铁产生2份质量的氢气,当金属质量相等时,铁和稀硫酸反应生成的氢气质量大,故B错误;
C、向等质量的铝和镁中分别加入足量等浓度的稀盐酸时,镁比铝活泼,反应需要时间短,根据化学方程式Mg+ 2HCl = MgCl2 + H2↑,2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2↑可知,每24份质量的镁产生2份质量的氢气,每54份质量的铝产生6份质量的氢气,最终铝和稀硫酸反应生成氢气质量大,故C正确;
D、向等质量的锌、铁中滴加等质量分数的稀盐酸时,锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,根据反应的化学方程式Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑,Fe+2HCl═FeCl2+H2↑可知,每65份质量的锌产生2份质量的氢气,每56份质量的铁产生2份质量的氢气,随着稀盐酸的不断加入,生成氢气质量相等,最终铁和稀盐酸反应生成的氢气多,故D正确。
故选B。
【点睛】本题是一道图像坐标与化学知识相结合的综合题,解题的关键是结合所涉及的化学知识,正确分析各变化的过程,注意分析坐标轴表示的意义、曲线的起点、折点及变化趋势,确定正确的图像。
12. 为比较金属M与Fe、Zn的金属活动性强弱,实验小组设计了如图装置。待甲中充分反应后打开,使甲中溶液全部进入乙中,乙中无明显现象,打开使乙中溶液全部进入丙中,Zn片表面变黑(金属片均足量)。下列有关说法正确的是( )
A. 甲中反应后得到黄色溶液
B. 丙中反应后溶液质量增大
C. 三种金属的活动性顺序为Zn>M>Fe
D. 将M片和Zn片互换位置仍能达到实验目的
【答案】B
【解析】
【详解】A、甲中发生铁与稀盐酸的反应,生成氯化亚铁和氢气,溶液由无色变为浅绿色,故说法错误;
B、丙中发生锌与氯化亚铁反应生成铁和氯化锌,化学反应方程式为,可知65份质量的锌反应生成56份质量的铁,根据质量守恒定律可知,反应后溶液的质量增加,故说法正确;
C、乙中无明显现象,说明M与氯化亚铁不反应,则M的金属活动性比Fe小,故三种金属的活动性顺序为Zn>Fe>M,故说法错误;
D、将M片与Zn片互换位置,只能得到Zn>Fe、Zn>M的结论,并不能比较M与Fe的金属活动性,故说法错误。
故选B。
13. 某金属混合物由Mg、A1、Zn、Fe四种金属中的两种组成。4g该金属混合物与足量的盐酸充分反应,得到0.2g氢气,则该金属混合物的组成不可能是( )
A. Mg和Al B. Fe和Al C. Fe和Mg D. Mg和Zn
【答案】A
【解析】
【详解】设生成0.2g氢气需要金属的质量分别为:锌的质量的x,镁的质量为y,铁的质量为a,铝的质量为b;则:
x=6.5g
y=2.4g
a=5.6g
b=1.8g
某金属混合物由Mg、Al、Zn、Fe四种金属中的两种组成。4g该金属混合物与足量的盐酸充分反应,得到0.2g氢气,则该金属混合物的组成不可能是Mg和A1。
故选A。
14. 实验室有一包白色固体,其中除了碳酸钠以外,还可能含有硝酸钡、硫酸钠、氢氧化钠中的一种或几种。为确定其组成进行如下实验:
①取少量白色固体于烧杯中,向烧杯中加入足量水并不断搅拌,固体部分溶解;
②继续向烧杯中逐滴加入足量稀硝酸并不断搅拌,此时固体质量变化如图。
下列说法正确的是( )
A. A→B段对应的实验现象是固体部分溶解,无气泡冒出
B. B→C段对应溶液pH逐渐变大
C. 原白色固体中一定含有碳酸钠、硫酸钠、硝酸钡
D. C点对应溶液中一定含有的溶质是硝酸、硝酸钠、碳酸钠、硝酸钡
【答案】C
【解析】
【分析】碳酸钠和硝酸钡反应生成溶于酸的碳酸钡沉淀,硫酸钠和硝酸钡反应生成不溶于酸的硫酸钡沉淀,所以步骤①:取少量白色固体于烧杯中,向烧杯中加入足量水并不断搅拌,固体部分溶解,步骤②:接着向烧杯中加入足量稀硝酸并不断搅拌,而图像中最终有固体剩余,所以固体中一定含有碳酸钠、硫酸钠、硝酸钡,据此分析回答此题。
【详解】A、A→B段对应的反应是碳酸钡和硝酸反应生成硝酸钡、水和二氧化碳,实验现象是固体部分溶解,有气泡冒出,选项A错误;
B、B→C段对应是硝酸不断加入,不在反应,所以溶液酸性增强,溶液pH逐渐变小,选项B错误;
C、原白色固体中一定含有碳酸钠、硫酸钠、硝酸钡,可能含有氢氧化钠,选项C正确;
D、根据分析可知,C点对应溶液中一定含有的溶质是硝酸、硝酸钠、硝酸钡,选项D错误;
故选:C。
15. 今有一混合物的水溶液,只可能含有以下离中的若干种:Na+、NH4+、Ba2+、Cl-、CO32+、SO42-,现取两份200毫升的溶液进行如下实验:
(1)第一份加足量氢氧化钠溶液,加热收集到气体0.17g。
(2)第二份加足量氯化钡溶液后,得干燥沉淀2.3g,经足量盐酸洗涤干燥后,沉淀质量不变。
根据以上实验,以下推测错误的是( )
A. 一定有铵根离子和硫酸根离子
B. 一定有钠离子
C. 一定有氯离子
D. 一定没有钡离子
【答案】C
【解析】
【详解】①能与足量NaOH溶液共热产生气体的物质应为铵盐,因此溶液中应含有铵根离子;故一定存在NH4+;收集到气体0.17g,即0.01mol,根据铵根和氢氧根1:1反应得到氨气可知铵根的物质的量为0.01mol;
②在溶液可能存在的六种离子中,能与氯化钡溶液反应形成的沉淀只有碳酸钡和硫酸钡,因此沉淀有三种情况:可能是碳酸钡;可能是硫酸钡;可能是既有碳酸钡又有硫酸钡;其中硫酸钡不溶于酸也不能与酸反应;而碳酸钡与酸能反应而沉淀质量减少;根据(得干燥沉淀2.33 g,经足量盐酸洗涤、干燥后,沉淀质量为不变)故沉淀为:只有硫酸钡,没有碳酸钡;
确定原溶液中存在SO42-;因为Ba2+与SO42-在溶液中不能共存,确定原溶液中一定不存在Ba2+;
Cl-对①②的现象,没有影响,因此可能有,也可能没有;
第二份得到沉淀质量为2.33g,根据硫酸钡的质量可求硫酸根的物质的量为0.01mol;
则铵根带有的正电荷的物质的量为0.01mol×1=0.01mol,硫酸根带有的负电荷的物质的量为0.01mol×2=0.02mol,发现负电荷多,故还应该含有带正电荷的离子,则还含有Na+;
故原溶液中一定存在NH4+、SO42-、Na+,一定不存在Ba2+、CO32-,可能存在Cl-;
故选C。
二.填空题(共7题,每空2分,共56分)
16. 分类是科学研究和学习的重要方法。根据相关概念的含义及关系判断下列物质所属类别,将相应物质序号填在横线上:①冰水混合物;②液氮;③碱石灰;④硫酸铜溶液;⑤铁水;⑥石灰石; ⑦生铁;⑧空气;⑨稀盐酸;⑩干冰。以上物质中属于混合物的是_________;属于氧化物的是_________; 属于单质的是_________。
【答案】 ①. ③④⑥⑦⑧⑨ ②. ①⑩##⑩① ③. ②⑤##⑤②
【解析】
【详解】①冰水混合物中只含一种物质,因此属于纯净物,是由两元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物,属于氧化物;
②液氮是液态的氮气,其中只含一种物质,属于纯净物,是由同种元素组成的纯净物,属于单质;
③碱石灰是由氧化钙与氢氧化钠组成,是由不同物质物质组成,属于混合物;
④硫酸铜溶液中含有硫酸铜和水,是由不同物质物质组成,属于混合物;
⑤铁水是液态的铁,其中只含一种物质,属于纯净物,是由同种元素组成的纯净物,属于单质;
⑥石灰石的主要成分是碳酸钙,是由不同物质物质组成,属于混合物,
⑦生铁是铁、碳合金,是由不同物质物质组成,属于混合物;
⑧空气中含有氮气、氧气等多种物质,是由不同物质物质组成,属于混合物;
⑨稀盐酸中含有氯化氢和水,是由不同物质物质组成,属于混合物;
⑩干冰中只含一种物质,属于纯净物,是由两元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物,属于氧化物。
属于混合物的是③④⑥⑦⑧⑨;属于氧化物的是 ①⑩,属于单质的是②⑤。
17. 金属材料与人类的生产和生活密切相关,请回答下列问题。
(1)防止金属腐蚀是保护金属资源的有效途径,下列情况铁最不容易生锈的是________(填序号)。
①部分浸没在海水中
②在潮湿空气中
③浸没在植物油中
(2)小文同学为了验证铁、银、铜三种金属的活动性顺序,设计了四种方案:①将Fe、Ag分别加入到CuSO4溶液中;②将Fe、Cu分别加入到AgNO3溶液中;③将Fe分别加入到CuSO4、AgNO3溶液中,④将Cu分别加入到FeSO4、AgNO3溶液中,其中可行的是________(填序号)。
【答案】(1)③ (2)①④##④①
【解析】
【分析】
【小问1详解】
铁与氧气、水同时接触时,易发生锈蚀,而盐能加快金属的锈蚀;洁净的铁钉在潮湿的空气中、部分浸入海水中容易生锈,浸没在植物油中能隔绝氧气、水,最不容易生锈,故填:③;
【小问2详解】
①将Fe、Ag分别加入CuSO₄的溶液中,由于铁能置换出溶液中的铜,铁活动性强于铜,银不能置换出溶液中的铜,铜的活动性强于银,三种金属的活动性顺序是:铁活动性强于铜,铜的活动性强于银,该方案可行;
②将Fe、Cu分别加入到硝酸银的溶液中,由于铁、铜能置换出溶液中的银,能得出铁、铜的活动性都强于银。不能比较铁、铜的活动性,该方案不可行;
③将Fe分别加入到CuSO4、AgNO3的溶液中,由于铁能置换出铜、银,能得出铁的活动性强于铜、银,不能比较铜、银的活动性,该方案不可行;
④将Cu分别加入到FeSO4、AgNO3溶液中,由于铜不能与FeSO4反应,铁活动性强于铜,能与AgNO3反应,铜的活动性强于银,能比较铁、铜、银的金属活动性,该方案可行。
由以上分析可知:①④正确。故填:①④。
18. 我国古代科技璀璨夺目,金属的冶炼与使用在当时已处于世界先进水平。
(1)日常生活中,适合制作电缆的金属是( )(填标号)。
A. 金 B. 铜 C. 汞 D. 钨
(2)明代《天工开物》描述了炼锡的场景(如图a):“凡煎炼亦用洪炉,入砂数百斤,丛架木炭亦数百斤,鼓鞴(指鼓入空气)熔化。”。原料锡砂中的SnO₂和木炭反应得到锡和二氧化碳,化学方程式为________。
(3)图b为古代炼锌工艺原理示意图。炉甘石成分是ZnCO3,高温易分解生成ZnO。
①泥罐外煤饼的主要作用是燃烧提供热量,泥罐内煤粉的主要作用是________。
②已知锌的沸点为907℃,泥罐下部温度可达1200℃,上部约为600℃,该工艺从反应混合物中收集液态锌的方法属于________(填标号)。
A结晶B.蒸发C.蒸馏D.升华
(4)孔雀石[主要成分为Cu₂(OH)₂CO₃]可用于制作青色颜料,孔雀石属于________(填“纯净物”或“混合物”)。孔雀石对酸敏感,补充完整化学方程式:_________
【答案】(1)B (2)
(3) ①. 做还原剂 ②. C
(4) ①. 混合物 ②.
【解析】
【小问1详解】
A、金具有导电性,但价格昂贵,不适合制作电缆,不符合题意;
B、铜具有良好的导电性且价格适中,适合制作电缆,符合题意;
C、汞在常温下是液体,不适合制作电缆,不符合题意;
D、钨的熔点高,不适合制作电缆,不符合题意;
故选B;
【小问2详解】
和木炭在高温条件下反应生成锡和二氧化碳,反应的化学方程式为;
【小问3详解】
①煤粉的主要成分是碳,炉甘石成分是,在高温条件下,碳酸锌分解为氧化锌和二氧化碳,在泥罐中碳与氧化锌在高温条件下反应生成锌和二氧化碳,碳能夺取氧化锌中的氧将其还原为锌,所以泥罐内煤粉的主要作用是做还原剂;
②锌的沸点为907℃,泥罐下部温度可达1200℃,上部约为600℃,在泥罐下部,固体混合物中的锌由固态变为气态,在泥罐上部,锌又由气态变为液态,得到纯净的液体锌,故该工艺从反应混合物中收集液态锌的方法属于蒸馏,故选:C;
【小问4详解】
孔雀石主要成分为,属于混合物;
根据质量守恒定律可知,化学反应前后原子种类及数目不变,由化学方程式可知,左边有2个铜原子、5个氧原子、6个氢原子、1个碳原子和4个氯原子,右边有2个铜原子、4个氯原子、1个碳原子、2个氧原子和3个未知物质分子,则3个未知物质分子中含有3个氧原子和6个氢原子,则1个未知物质分子中含有1个氧原子和2个氢原子,则其化学式为。
19. 如图是氢气还原氧化铜的实验。
(1)该实验利用氢气的________性。
(2)试管口需略向下倾斜,目的是________.
(3)实验现象是________。
【答案】(1)还原 (2)防止冷凝水回流到热的试管底部,使试管炸裂
(3)黑色粉末逐渐变红,试管口有水珠生成
【解析】
【小问1详解】
加热时氢气和氧化铜反应生成铜和水,氢气夺取了氧化铜中的氧元素,使氧化铜被还原为铜; 在化学反应中,能夺取含氧化合物里的氧,使其他物质发生还原反应的物质具有还原性;该实验利用氢气的还原性;
【小问2详解】
试管口需略向下倾斜,目的是防止冷凝水回流到热的试管底部,使试管炸裂;
【小问3详解】
加热时氢气和氧化铜反应生成铜和水,水蒸气遇冷液化,实验现象是:黑色粉末逐渐变红,试管口有水珠生成。
20. 一定质量的某有机化合物X与8克氧气恰好完全反应,生成8.8克二氧化碳和1.8克水,X中各元素的质量比为________。
【答案】12:1##1:12
【解析】
【详解】生成二氧化碳的质量为8.8克,则二氧化碳中碳元素的质量=,氧元素质量=8.8g-2.4g=6.4g;生成水的质量为1.8克,则水中氢元素的质量=,氧元素质量=1.8g-0.2g=1.6g;根据质量守恒定律可知,元素质量、种类在化学反应前后不变,则有机化合物X中氧元素质量=8g-6.4g-1.6g=0,则说明X中不含有氧元素,含有碳、氢元素,质量=2.4g:0.2g=12:1。
21. 图中A~F是初中化学常见的物质,A俗称苏打,B可用于改良酸性土壤,C可用作补钙剂,E、F的物质类别相同。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,反应条件、部分反应物和生成物已略去。请回答:
(1)物质D的名称是________
(2)E转化为B的反应方程式为:________
(3)C转化为F的反应方程式为:________。
【答案】(1)氢氧化钠
(2)H2O+CaO=Ca(OH)2
(3)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
【解析】
【分析】A~F是初中化学常见的物质,A俗称苏打,所以A是碳酸钠,B可用于改良酸性土壤,所以B是氢氧化钙,C可用作补钙剂,所以C是碳酸钙,E、F的物质类别相同,碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,所以D是氢氧化钠,碳酸钠转化成的E会转化成氢氧化钙,所以E是水,碳酸钙转化成F会与氢氧化钠反应,所以F是二氧化碳,经过验证,推断正确。
【小问1详解】
由分析可知,D是氢氧化钠;
【小问2详解】
E转化为B的反应是水和氧化钙反应生成氢氧化钙,反应的化学方程式为:H2O+CaO=Ca(OH)2;
【小问3详解】
C转化为F的反应是碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
22. 某化学小组用一定量AgNO3和Al(NO3)3的混合溶液进行了如图实验,已知溶液甲呈蓝色。
(1)向固体乙上滴加盐酸时________(填“有”或“没有”)气泡产生。
(2)溶液甲中一定含有哪些溶质?________(写化学式)
(3)请写出该实验过程中所发生反应的化学方程式________。
【答案】(1)没有 (2)Al( NO3) 3、Zn( NO3)2、Cu(NO3 ) 2
(3)Cu+2AgNO3=Cu (NO3) 2+2Ag、Zn+2AgNO3= Zn(NO3)2+2Ag
【解析】
【分析】铝比锌活泼,锌比铜活泼,铜比银活泼,向溶液中加入铜和锌时,锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银,锌完全反应后,铜再和硝酸银反应生成硝酸铜和银,硝酸铜溶液是蓝色的,已知溶液甲呈蓝色,说明锌已经完全反应,铜和硝酸银反应生成了硝酸铜。
【小问1详解】
由于硝酸铜有剩余,没有剩余的锌,所以向固体乙上滴加盐酸时没有气泡产生;
【小问2详解】
由上述分析可知,溶液甲中一定含有溶质是硝酸锌、硝酸铜和硝酸铝,化学式为:Al( NO3) 3、Zn( NO3)2、Cu(NO3 ) 2;
【小问3详解】
该实验过程中锌和铜都能与硝酸银发生了反应,发生反应的化学方程式分别是:Cu+2AgNO3═2Ag+Cu(NO3)2、Zn+2AgNO3═2Ag+Zn(NO3)2。
23. 某固体粉末可能含有NaOH、Na2CO3、K2SO4中的一种或几种,为了确定其成分,进行如下实验:
(1)分析实验现象,推断原固体粉末的成分是________(填化学式)。
(2)上述实验中,“产生气泡”的化学方程式为________。
【答案】(1)Na2CO3
(2)BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2↑
【解析】
【分析】碳酸钠、氢氧化钠在溶液中显碱性,能使酚酞变红色,碳酸根离子和钡离子反应生成溶于酸的碳酸钡沉淀,硫酸根离子和钡离子反应生成不溶于酸的硫酸钡沉淀。取样品溶解,分成两份,一份滴加酚酞溶液变红色,说明样品中可能含有碳酸钠、氢氧化钠中的一种或两种;另一份加入过量的氯化钡溶液产生的白色沉淀全部溶于稀盐酸,所以样品中一定不含氯酸钾,生成的无色溶液中滴加酚酞,溶液没有明显现象,所以样品中一定不含氢氧化钠。
【小问1详解】
由分析可知,原固体粉末的成分是Na2CO3;
【小问2详解】
上述实验中,“产生气泡”的反应是碳酸钡和盐酸反应生成氯化钡、水和二氧化碳,化学方程式为:BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2↑。
24. 下图中的物质均为初中化学常见的物质(微溶物质不考虑),已知无色溶液乙和丁中均只含一种溶质,且每步均恰好完全反应,各物质间的转化关系如下图所示:
试推断:
(1)蓝色沉淀D的化学式为________,白色沉淀B的化学式为________.
(2)溶液丙中含有溶质的化学式为________;
(3)写出无色溶液丁与硝酸银溶液反应的方程式________.
(4)无色溶液甲中最多可能含________种溶质.
【答案】(1) ①. Cu(OH)2 ②. BaSO4
(2)CuCl2 (3)NaCl+AgNO3═AgCl↓+NaNO3
(4)四##4
【解析】
【分析】不溶于硝酸的白色沉淀有氯化银和硫酸钡,丁和硝酸银反应生成不溶于硝酸的白色沉淀C和NaNO3溶液,氯化钠和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钠,所以C是氯化银,丁中均只含一种溶质,丁是氯化钠;白色沉淀A是氢氧化钡反应生成的,加硝酸生成气体和出现不溶于硝酸的沉淀, 稀硝酸与碳酸钡反应生成硝酸钡、水和二氧化碳,所以A中含有碳酸钡沉淀和硫酸钡沉淀,B是硫酸钡沉淀,依据复分解反应原理可知,乙中含有氢氧根离子,无色溶液乙含一种溶质,是氢氧化钠,溶液乙与溶液丙反应生成蓝色沉淀D和溶液丁(氯化钠溶液),氢氧化钠与氯化铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和氯化钠,所以蓝色沉淀D是氢氧化铜沉淀,所以丙是氯化铜;甲与氢氧化钡反应生成氢氧化钠和硫酸钡、碳酸钡,氢氧化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,与硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠,与碳酸氢钠反应生成碳酸钡、碳酸钠和水,所以甲中最多含有碳酸钠和硫酸钠、氢氧化钠、碳酸氢钠。
【小问1详解】
蓝色沉淀D为氢氧化铜,化学式为Cu(OH)2,白色沉淀B为硫酸钡,化学式为BaSO4。
【小问2详解】
溶液丙中含有溶质是氯化铜,化学式为CuCl2;
【小问3详解】
无色溶液丁与硝酸银溶液发生的反应是氯化钠和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钠,反应的方程式:NaCl+AgNO3═AgCl↓+NaNO3;
【小问4详解】
无色溶液甲中最多可能含碳酸钠和硫酸钠、氢氧化钠、碳酸氢钠,共4种溶质
三.实验探究题(共3小题,每空2分,共34分)
25. 小嘉发现学校草地周围都做上新的铁栅栏,师傅们在上面涂油漆。铁栅栏上为什么要涂油漆呢?某兴趣小组为此进行研究:
【方案】取四支试管编号为①、②、③、④,分别作如图处理,两周后,观察铁钉表面的锈蚀情况。
(1)设置①④两支试管对照,基于的猜想是________
(2)若两周后观察到①中铁钉生锈而③中铁钉未生锈,据此可得出:导致铁钉生锈的因素为________
(3)若得出食盐会加速金属锈蚀,则实验中支持该结论的证据是________;
【解释】根据以上实验,请解释学校铁栅栏涂漆能防锈的原因是:________.
【答案】(1)铁钉生锈可能与水有关
(2)氧气##O2 (3)试管②中铁钉生锈速度比①中快
(4)涂油漆可以使栅栏隔绝氧气和水分,有利于减慢栅栏生锈速度
【解析】
【小问1详解】
试管①中铁钉与氧气和水接触,生锈,试管④中铁钉只与氧气接触,不生锈,变量是是否与水接触,故基于的猜想是:铁钉生锈可能与水有关;
【小问2详解】
试管①中铁钉与氧气和水接触,生锈,试管③中铁钉只与氧气接触,不生锈,说明导致铁钉生锈的因素为氧气(O2);
【小问3详解】
试管①中未加食盐,试管②中加入了食盐,其他因素均相同,且试管②中铁钉生锈速度比①中快,说明食盐会加速金属锈蚀;
【小问4详解】
铁生锈的条件是铁与氧气和水接触,防止铁生锈,可以隔绝氧气和水,涂油漆可以使栅栏隔绝氧气和水分,有利于减慢栅栏生锈速度。
26. 某KNO3化肥中可能混进了NH4Cl、(NH4)2SO4、K2CO3三种物质中的一种或几种,同学们对该化肥开展了以下探究活动。
(1)取少量化肥样品与熟石灰在研钵中混合研磨,有刺激性气味的气体产生,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变________色。
(2)探究二,另取少量化肥样品溶于水得到溶液A,按如图所示进行实验,现象如图所述,请你回答下列问题:
①白色沉淀E是________。
②小明认为由探究二可以确定该化肥中一定混进了NH4Cl和(NH4)2SO4一定没有K2CO3。小强认为这个结论不正确,他的理由是________,为了使小明的结论正确,小强对上述实验进行了改动,他的做法是________
(3)改进实验后,探究二最终的溶液D中定存在的溶质是________(写化学式)。
【答案】(1)蓝 (2) ①. 硫酸钡##BaSO4 ②. 步骤Ⅰ中引入了氯离子,干扰了判断 ③. 将步骤Ⅰ中的稀盐酸改为稀硝酸
(3)KNO3、NH4NO3、HNO3
【解析】
【小问1详解】
化肥样品与熟石灰混合研磨,有刺激性气味的气体产生,该气体为NH3,NH3溶于水形成显碱性的氨水,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;
【小问2详解】
①碳酸钾与盐酸反应生成氯化钾、水和二氧化碳,溶液A中加入稀盐酸无气泡产生,说明一定没有K2CO3;(NH4)2SO4与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化铵,溶液B中加入硝酸钡溶液有白色沉淀E产生,说明一定有(NH4)2SO4,白色沉淀E为BaSO4;
②溶液A中加入稀盐酸无气泡产生,说明一定没有K2CO3;溶液B中加入硝酸钡溶液有白色沉淀E产生,说明一定有(NH4)2SO4,白色沉淀E为BaSO4;溶液C中加入硝酸银溶液,有白色沉淀F产生,不能说明是否存在NH4Cl,因为加入稀盐酸时引入了Cl-;小明认为由探究二可以确定该化肥中一定混进了NH4Cl和(NH4)2SO4、一定没有K2CO3,小强认为这个结论不正确,原因:步骤Ⅰ中引入了氯离子,干扰了判断;将步骤Ⅰ中的稀盐酸改为稀硝酸即可达到目的;
【小问3详解】
溶液A中加入稀盐酸,无气泡产生,说明溶液A中一定不含有碳酸钾,溶液B与氯化钡反应生成白色沉淀E,该反应是硫酸铵和氯化钡反应生成白色沉淀硫酸钡和硝酸铵,C中一定含有硝酸铵,E是硫酸钡,溶液C中加入硝酸银产生白色沉淀,说明原化肥中含有氯化铵,氯化铵和硝酸银生成氯化银沉淀和硝酸铵,因此溶液D中一定有硝酸铵,溶液中还含有没有参加反应的硝酸钾和稀硝酸质;故溶液D中一定存在的溶质是NH4NO3、KNO3、HNO3。
27. 工业铁红的主要成分是Fe2O3,还含有少量的FeO、Fe3O4为了测定铁红中铁的质量分数,兴趣小组的同学利用草酸晶体(H2C2O4•3H2O)分解产生的气体产物进行了如下的实验,请你参与过程分析。
【资料】草酸晶体(H2C2O4•3H2O)在浓硫酸作用下受热分解,化学方程式为:
H2C2O4•3H2OCO2↑+CO↑+4H2O
【问题探究】用如图所示装置进行实验:
(1)进入D中的气体是纯净、干燥的CO,则A、C中的试剂依次是________和________。
a.浓硫酸b.澄清石灰水c.氢氧化钠溶液
(2)对D装置加热前和停止加热后,都要通入过量的CO,停止加热后要通入过量CO的作用是________。
(3)装置B的作用是________
(4)称取铁红样品100g,用上述装置进行实验,测定铁红中铁的质量分数。若实验前后称得E装置增重6.6g,则此铁红中铁元素的质量分数是________。
【实验反思】
反思1:本实验中如果缺少C装置(不考虑其它因素),则测得样品中铁元素的质量分数会________(填“偏小”、“不变”或“偏大”)。
反思2:请指出实验装置的一个明显缺陷________。
【答案】(1) ①. c ②. a
(2)驱赶装置中滞留的二氧化碳,使其全部被E装置中碱石灰全部吸收(合理即可)
(3)检验二氧化碳是否被A装置完全吸收
(4) ①. 76% ②. 偏小 ③. 缺少尾气处理装置
【解析】
【小问1详解】
二氧化碳先用氢氧化钠溶液吸收,用澄清的石灰水检验二氧化碳是否除尽,一氧化碳可以用浓硫酸干燥,二者顺序不能颠倒,否则气体从溶液中会带入D装置,使E装置的质量增加,影响测量效果,故填c,a;
【小问2详解】
加热之后通入一氧化碳的目的是:驱赶装置中滞留的二氧化碳,使其全部被E装置中碱石灰全部吸收;
【小问3详解】
B装置的作用是检验二氧化碳是否被A装置完全吸收;
【小问4详解】
E装置增重6.6g,那么二氧化碳是6.6g,氧元素的质量=6.6g××100%=4.8g,因为4.8g氧元素的质量一半来自于一氧化碳,一半来自于铁的氧化物,那么铁红中氧元素的质量是4.8g÷2=2.4g,则铁红中铁的质量分数=×100%=76.0%;
反思1:本实验中如果缺少C装置,水蒸气会通过,E装置也具有吸水性,因此E装置会增重,氧元素的质量偏大,则测得样品中铁的质量分数会偏小;
反思2:一氧化碳有毒,排放到空气中会污染大气,所以实验装置的一个明显缺陷:缺少尾气处理装置。
四.计算题(第28题6分,第29题9分,第30题10分,共25分)
28. 赤铁矿的主要成分为氧化铁,可用于炼铁。某地出产一种赤铁矿,其中含氧化铁的质量分数为64%,90吨该赤铁矿经过充分冶炼,最多可生产含铁96%的生铁多少吨?
【答案】设理论上可炼出含铁96%的生铁质量为x,
x=42t,
答:理论上可炼出含铁96%的生铁42 t。
【解析】
【详解】见答案。
29. 某兴趣小组用 10g 镁条与一定溶质质量分数的稀硫酸反应,测得产生氢气的质量与稀硫酸的质量关系如图所示(假设镁条中除表面含有氧化镁外,没有其他杂质)。
(1)如图 B 点溶液中含有的阳离子有___________(用符号表示)。
(2)用化学方程式说明当加入的稀硫酸质量为10g时,为什么不产生氢气?___________。
(3)计算所用稀硫酸的溶质质量分数。
【答案】(1)Mg2+、H+;
(2)MgO+H2SO4=MgSO4+H2O;
(3)根据图像可知,与镁反应生成氢气的稀硫酸质量为:70g-20g=50g,生成氢气0.2g。
设稀硫酸的溶质质量分数为x
解得:x=19.6%
答:所用稀硫酸的溶质质量分数为19.6%。
【解析】
【详解】(1)B点溶液溶质为硫酸镁,还有过量的稀硫酸,故含有的阳离子为镁离子和氢离子。
(2)由于镁条表面附有氧化镁,故稀硫酸先与氧化镁反应生成硫酸镁和水,不生成氢气,反应方程式为:MgO+H2SO4=MgSO4+H2O。
(3)见答案。
30. 某科学兴趣小组同学取一定质量的铁粉,放到含少量硫酸的硫酸铜溶液中,完全反应后,最终得到固体。为测定所得固体中各成分的含量,同学们将稀盐酸分五次加入到该固体中,得到数据如下表:
次数
1
2
3
4
5
加入盐酸溶液质量/g
12.5
12.5
12.5
12.5
12.5
剩余固体质量/g
8.5
7.8
a
6.4
6.4
请分析计算:
(1)表中a的值是____________。
(2)稀盐酸的溶质质量分数是多少__________?(要有计算过程)
(3)与硫酸铜反应的铁的质量是多少_________?(要有计算过程)
【答案】 ①. 7.1 ②. 设12.5g的稀盐酸中溶质的质量为x,
x=0.9125g,
稀盐酸的溶质质量分数是:×100%=7.3%; ③. 设与硫酸铜反应的铁的质量是y,
y=5.6g,
答:与硫酸铜反应的铁的质量是5.6g。
【解析】
【详解】(1)由表中的数据可知,每12.5g的稀盐酸完全反应,反应掉的铁的质量为0.7g,所以a=7.8-0.7=7.1,即表中a的值是7.1;
(2)见答案;
(3)见答案。
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