内容正文:
第七单元拔尖测评
可能用到的相对原子质量:H—1 O—16 Mg—24 S—32 Ca—40
一、 选择题(每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共45分)
1. 在反应 2HCl+BaCO3 BaCl2+CO2↑+H2O中,没有涉及的物质类别是 ( )
A. 酸 B. 碱 C. 盐 D. 氧化物
2. 下列对试剂密封保存的原因解释错误的是 ( )
A. 浓盐酸——防止挥发 B. 生石灰——防止与O2和H2O反应
C. 浓硫酸——防止吸水 D. 澄清石灰水——防止与CO2反应
B
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B
3. 下列气体既能用浓硫酸也能用氢氧化钠作干燥剂的是 ( )
A. CO2 B. NH3
C. CO D. HCl
4. 在无色酚酞试液中加入下列物质,无色酚酞试液的颜色不发生改变的是 ( )
A. NaOH B. Cu(OH)2
C. 氨水 D. 石灰水
C
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5. 滴有酚酞试液的 Ca(OH)2溶液分别与下列各物质恰好完全反应后,溶液仍呈红色的是 ( )
A. 二氧化碳 B. 硫酸铜溶液 C. 氯化镁溶液 D. 碳酸钠溶液
[解析] 二氧化碳与氢氧化钙溶液恰好完全反应生成碳酸钙沉淀和水,反应后溶液显中性,溶液呈无色,A不符合题意;硫酸铜溶液与氢氧化钙溶液恰好完全反应生成氢氧化铜沉淀和微溶于水的硫酸钙,反应后溶液显中性,溶液呈无色,B不符合题意;氯化镁溶液与氢氧化钙溶液恰好完全反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,反应后溶液显中性,溶液呈无色,C不符合题意;碳酸钠溶液与氢氧化钙溶液恰好完全反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,反应后溶液显碱性,溶液呈红色,D符合题意。
D
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6. 下列物质中,不能用于鉴别氢氧化钠溶液和稀盐酸的是 ( )
A. 紫色石蕊试液 B. 氯化钠溶液
C. 铁粉 D. CuO
B
[解析] 紫色石蕊试液遇稀盐酸变红,遇氢氧化钠溶液变蓝,产生的现象不同,A可以鉴别;氯化钠溶液与两种物质均不反应,无明显现象,B不可以鉴别;铁粉、氧化铜均能与稀盐酸反应且伴随有相应的现象,而与氢氧化钠溶液均不反应,C、D可以鉴别。
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7. 取稀盐酸与氢氧化钠反应后的溶液进行实验,下列能说明两者恰好完全反应的是 ( )
A. 加氢氧化铜固体,生成蓝色溶液 B. 加入镁粉,没有气体生成
C. 测得该溶液的pH=7 D. 滴入酚酞试液,溶液显红色
C
[解析] 氢氧化铜难溶于水,加氢氧化铜固体,生成蓝色溶液,是因为氢氧化铜与稀盐酸反应生成氯化铜和水,说明溶液中含有盐酸,A错误。加入镁粉,没有气体生成,不能说明两者恰好完全反应,也可能是氢氧化钠溶液过量,B错误。测得该溶液的pH=7,说明溶液显中性,能说明两者恰好完全反应,C正确。滴入酚酞试液,溶液显红色,说明溶液显碱性,氢氧化钠溶液过量,D错误。
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8. 如图是用U形管改进后的创新实验装置(左右玻璃管中装有等体积的二氧化碳,两个烧杯中的液体体积相等),同时取下U形管两端的橡胶塞,开始反应。下列说法正确的是 ( )
A. 反应时,右边玻璃管液面上升速度快
B. 将CO2换成CO,实验现象一样
C. 反应一段时间后,向两个烧杯中滴加酚酞试液,溶
液都会变红
D. 该装置可以验证二氧化碳与氢氧化钠发生了反应
D
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[解析] 左边玻璃管消耗二氧化碳更快,液面上升速度更快,A错误;一氧化碳难溶于水,且不和氢氧化钠反应,故将CO2换成CO,实验现象不同,B错误;右侧烧杯中生成了碳酸,碳酸不能使酚酞试液变色,C错误;左侧烧杯中的氢氧化钠溶液与右侧烧杯中的水体积相等,二者形成对比实验,左右玻璃管内液面上升速度不一样,说明氢氧化钠和二氧化碳发生了反应,D正确。
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9. 不同品牌的洗手液的pH一般不同,25℃时四种洗手液的pH如图所示。下列说法错误的是 ( )
A. 洗手液a用蒸馏水稀释后pH增大
B. 洗手液b的酸性比洗手液a强
C. 洗手液c能使紫色石蕊试液变蓝
D. 洗手液d和洗手液a的混合液的pH可能等于7
B
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[解析] 洗手液a的pH小于7,显酸性,用蒸馏水稀释后酸性减弱,pH增大,故A正确;洗手液b的pH大于洗手液a的pH,且都小于7,都显酸性,pH越小,酸性越强,所以洗手液b的酸性比洗手液a弱,故B错误;洗手液c的pH大于7,显碱性,所以洗手液c能使紫色石蕊试液变蓝,故C正确;洗手液d的pH大于7,显碱性,而洗手液a的pH小于7,显酸性,所以洗手液d和洗手液a的混合液可能呈中性,pH可能等于7,故D正确。
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10. 要除去下列物质中的少量杂质(括号内为杂质),所选试剂正确的是 ( )
A. CaCO3粉末(CaCl2)——水 B. CaO粉末[Ca(OH)2]——水
C. KCl溶液(KOH)——稀硝酸 D. NaOH溶液(Na2CO3)——稀盐酸
A
[解析] 碳酸钙粉末难溶于水,氯化钙易溶于水,A正确;氧化钙与水反应生成氢氧化钙,加水不能除杂,会损失主要成分,B错误;氢氧化钾和稀硝酸反应生成硝酸钾,产生了新的杂质,C错误;稀盐酸与氢氧化钠和碳酸钠都反应生成氯化钠,D错误。
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11. 下列关于氢氧化钾的说法,正确的是 ( )
A. 氢氧化钾固体露置在空气中易变质
B. 氢氧化钾溶液能使紫色石蕊试液变红
C. 氢氧化钾溶液与氧化铜反应生成蓝色沉淀
D. 2mL氢氧化钾溶液与1mL稀硫酸恰好完全反应
A
[解析] 氢氧化钾固体极易吸收空气中水分而潮解,吸收二氧化碳生成碳酸钾,导致变质,A正确;紫色石蕊试液遇到碱性溶液变为蓝色,B错误;碱与金属氧化物不反应,C错误;氢氧化钾溶液与稀硫酸的浓度未知,无法判断是否恰好完全反应,D错误。
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12. 一定温度下,向含有适量酚酞试液的氢氧化钠溶液中慢慢滴加稀盐酸,溶液温度随加入稀盐酸的质量变化曲线如图所示。下列叙述正确的是 ( )
A. M点时溶液呈无色
B. P点时,溶液中含两种溶质(酚酞除外)
C. N点时溶液的pH最大
D. 反应放出的热量在M→N点过程中逐渐增大,
在N点后逐渐减小
B
(第12题)
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[解析] 碱性溶液能使无色酚酞试液变红,M点时溶液呈红色,A错误;N→P点的过程是盐酸与氢氧化钠恰好完全反应后继续加入稀盐酸,稀盐酸过量,故P点时溶液中含有氯化钠和氯化氢两种溶质,B正确;N点时温度最高,表示酸与碱恰好完全反应,反应后生成氯化钠和水,溶液呈中性,溶液的pH=7,pH不是最大,C错误;根据图像可知,随着稀盐酸的加入,M→N点过程中温度在逐渐升高,溶液温度升高是由于反应放出热量,而N点后温度降低是由于反应完全,加入的过量稀盐酸使溶液的温度降低,D错误。
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13. 推理是化学学习中常用的思维方法。下列推理正确的是 ( )
A. 酸和碱能发生中和反应,则硝酸与氢氧化钠能发生中和反应
B. 酸溶液的pH<7,故pH<7的溶液一定是酸溶液
C. 碱溶液能使紫色石蕊试液变蓝,则能使紫色石蕊试液变蓝的溶液一定是碱溶液
D. 酸与碱反应生成盐和水,所以生成盐和水的反应一定是酸与碱的反应
A
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[解析] 酸和碱能发生中和反应,则硝酸与氢氧化钠能发生中和反应,A正确;酸溶液的pH<7,但pH<7的溶液不一定是酸溶液,也可能是硫酸氢钠等盐溶液,B错误;碱溶液能使紫色石蕊试液变蓝,但能使紫色石蕊试液变蓝的溶液不一定是碱溶液,也可能是碳酸钠等盐溶液,C错误;酸与碱反应生成
盐和水,但生成盐和水的反应不一定是酸与碱的反应,如CO2+2NaOH Na2CO3+H2O,D错误。
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14. 向一定量久置的氢氧化钠溶液中滴加过量稀盐酸,溶液质量随稀盐酸质量的变化曲线如图所示,下列有关说法不正确的是 ( )
A. 由图像可知,该氢氧化钠溶液部分变质
B. c点只含有一种溶质
C. ab段、bc段发生的化学反应都是中和反应
D. 整个实验过程中,溶剂质量一直在增大
C
(第14题)
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[解析] ab段,氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,溶液质量增大。b点氢氧化钠恰好完全反应,溶液中溶质为氯化钠和碳酸钠。bc段,碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,有气体产生,溶液质量增大幅度减小。c点碳酸钠恰好完全反应,溶液中溶质为氯化钠。由上述分析可知,该氢氧化钠溶液部分变质,A正确;c点对应的是氯化钠溶液,溶质只有氯化钠,B正确;ab段是氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,属于中和反应,bc段是稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水,不属于中和反应,C错误;ab段以及bc段溶剂质量增加的部分为所加稀盐酸中含有的溶剂质量以及反应生成水的质量,此后所加稀盐酸过量,溶剂质量增加的部分是所加稀盐酸中含有的溶剂质量,所以整个实验过程中,溶剂质量一直在增大,D正确。
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15. 现有Mg和MgO的固体混合物3g,经测定镁元素的质量分数为80%,向固体混合物中加入100g一定溶质质量分数的稀硫酸,恰好完全反应。下列说法不正确的是 ( )
A. 反应后溶液中的溶质只有MgSO4
B. 反应过程中有气泡产生
C. 所用稀硫酸中溶质的质量分数为19.6%
D. 生成MgSO4的质量为12g
C
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[解析] 镁与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气,氧化镁与稀硫酸反应生成硫酸镁和水,所以Mg和MgO的固体混合物与稀硫酸恰好完全反应时溶液中的溶质只有硫酸镁,A正确。固体混合物中含有镁,镁与稀硫酸反应生成氢气,故反应过程中有气泡产生,B正确。由发生反应的化学方程式可知,当Mg和MgO恰好与稀硫酸完全反应时,稀硫酸与硫酸镁、镁之间存在的关系式为H2SO4~MgSO4~Mg,设稀硫酸中溶质的质量分数为x,生成MgSO4的质量为y。
~~
= x=9.8%
= y=12g
C错误、D正确。
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二、 填空与简答题(共32分)
16. (12分)归纳是学习的重要方法,小芳复习盐酸的性质时,归纳出盐酸的五条化学性质(如图甲所示,连线表示相互反应);小明为表示反应实质绘制图乙、图丙。请根据图示和要求回答下列问题:
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(1) 图甲中为了验证性质①,小红将紫色石蕊试液滴加到盐酸中,溶液变
色。
(2) 图甲中M所表示的物质类别是 。
(3) 图甲中盐酸的性质③决定了盐酸可用于除铁锈(主要成分为Fe2O3),该反应的化学方程式为 。
(4) 图甲中选用合适的物质验证性质⑤,其反应的化学方程式为
。
(5) 图乙描述了氢氧化钠溶液与盐酸反应的微观实质,图中A、B、C处应填入的化学式或离子符号依次为 。
红
碱
Fe2O3+6HCl 2FeCl3+3H2O
CaCO3
+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑(合理答案均可)
OH-、H+、H2O
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(6) 图丙是镁与稀盐酸反应过程的微观示意图,从微观角度看,该反应有效相互作用的粒子是 (填粒子符号)。
H+、Mg
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[解析] (2) 酸的通性:与酸碱指示剂作用,使酸碱指示剂变色;与某些金属反应生成盐和氢气;与某些金属氧化物反应生成盐和水;与碱反应生成盐和水;与盐反应生成新盐和新酸。由题图甲和上述分析可知,M应为碱。(3) 铁锈的主要成分为Fe2O3,Fe2O3和盐酸反应生成氯化铁和水。(4) 根据酸和盐反应生成新盐和新酸的性质,可以用盐酸和碳酸钙反应验证性质⑤。(5) 题图乙描述了氢氧化钠溶液与盐酸反应的微观实质:氢氧化钠在水溶液中解离出钠离子、氢氧根离子,氯化氢在水溶液中解离出氢离子、氯离子,氢氧根离子和氢离子结合生成水分子,故A、B、C处应填入的化学式或离子符号依次为OH-、H+、H2O。(6) 镁与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气,即Mg+2HCl MgCl2+H2↑,从微观角度看,反应前存在镁原子、氢离子和氯离子,反应后变为镁离子、氯离子和氢分子,所以该反应有效相互作用的粒子是镁原子和氢离子。
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17. (12分)通过观察和实验等方法获取证据是科学探究的重要环节。
(1) 向少量Fe(OH)3沉淀中加入稀盐酸,观察到
,可判断发生了反应。
(2) 向Ca(OH)2溶液中通入CO2,观察到 ,可判断发生了反应。
(3) 向氢氧化钙溶液中滴加稀盐酸,无明显现象。两名同学欲获取反应发生的证据。
① 甲同学向滴有酚酞试液的氢氧化钙溶液中,逐滴滴加稀盐酸至足量,溶液由红色变成无色,证明溶液中 ,可判断Ca(OH)2与HCl发生了反应。
红褐色沉淀溶解,溶液由无
色变为黄色
溶液变浑浊
氢氧化钙被消耗
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② 乙同学将氢氧化钙溶液与稀盐酸混合,然后检验了混合液中含有Ca2+和Cl-,他据此认为Ca(OH)2与HCl发生了反应,且生成了CaCl2。你认为乙同学是否找到了反应发生的证据?请写出你的观点并阐述理由:
。
否,氢氧
化钙溶液中有钙离子、盐酸中有氯离子,两者混合后即使不反应也会存
在钙离子和氯离子(合理答案均可)
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(4) 如图(a)所示,向NaOH稀溶液中缓缓通入HCl气体,测定该过程中溶液的导电能力的变化情况,实验结果如图(b)。(溶液体积、温度的变化可忽略)
① 分析A→B段变化,其他条件相同,导电能力:OH- (填“>”“<”或“=”)Cl-。
② 分析B→C段变化,溶液的导电能力除了与离子种类有关,还与
有关。
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离子的
浓度
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[解析] (1) 氢氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水,红褐色沉淀溶解说明反应物氢氧化铁减少,溶液由无色变为黄色说明有新物质生成,证明发生了反应。(2) 氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,溶液变浑浊,说明有新物质生成,能说明发生了反应。(3) ① 氢氧化钙溶液呈碱性,能使酚酞试液变红,溶液由红色变成无色,证明溶液中的氢氧化钙被消耗了,据此可说明氢氧化钙和盐酸发生了反应。② 氢氧化钙在水中解离出钙离子和氢氧根离子,氯化氢在水中解离出氢离子和氯离子,即使氢氧化钙与盐酸不反应,两者混合后也会存在钙离子和氯离子。(4) ① 氯化氢气体溶于水形成盐酸,A→B段发生的变化为盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和
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水,反应的化学方程式为HCl+NaOH NaCl+H2O。溶液体积、温度的变化忽略,则相当于相同数目的氢氧根离子替换为氯离子,溶液的导电能力下降了,说明导电能力:OH->Cl-。② B→C段是盐酸与氢氧化钠反应完后,继续通入氯化氢气体,氯化氢溶于水解离出氢离子和氯离子,且不再发生反应,溶液中离子的数目增加了,但溶液体积不变,所以B→C段溶液的导电能力增加,说明溶液的导电能力除了与离子种类有关,还与离子的浓度有关。
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18. (8分)以电石渣[主要成分为Ca(OH)2,含少量MgO等杂质]为原料制备高纯活性纳米CaCO3的流程如图:
[资料] ① 氨水的pH约为11.7,氢氧化镁完全沉淀的pH约为10.87。
② CaCl2+2NH3+H2O+CO2 CaCO3↓+2NH4Cl。
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(1) 加入NH4Cl将溶液酸化,说明NH4Cl溶液的pH (填“>”“<”或“=”)7;酸化浸取时Ca(OH)2和NH4Cl反应生成氯化钙、氨气和水,反应的化学方程式为 。
(2) 向滤液1中通入NH3调节溶液pH,主要目的是① 使滤液2能吸收更多CO2;② 。
(3) 流程中可循环利用的物质是NH3和 。
<
Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O
除去氯化镁杂质
NH4Cl(或氯化铵)
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[解析] (1) 加入NH4Cl将溶液酸化,即加入的氯化铵显酸性,酸性物质的pH<7;酸化浸取时Ca(OH)2和NH4Cl反应生成氯化钙、氨气和水。(2) 向滤液1中通入NH3调节溶液pH,主要目的是① 使滤液2能吸收更多CO2;
② 除去氯化镁杂质。(3) 在流程中,氨气开始是生成物,后来是反应物,可以循环利用,而氯化铵开始是反应物,后来是生成物,也可以循环利用,所以流程中可循环利用的物质是NH3和 NH4Cl。
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三、 实验与探究题(14分)
19. 某化学兴趣小组的同学用如图Ⅰ实验“DIY”的形式探究酸、碱、盐的化学性质。
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[学习交流]
(1) 步骤①是向镁带和少量碳酸钙的混合物中加入稀盐酸后关闭分液漏斗的活塞。实验中,观察到甲中镁带逐渐减少,碳酸钙逐渐消失,乙和丙中始终只有无色气泡,再无其他明显现象,则气体X是 ,乙中反应的化学方程式为 。
(2) 步骤②是在甲中碳酸钙完全消失后,将甲、乙、丙的导管接口重新进行了连接。实验中,当观察到乙中液面下降时,丙中同时产生 ,随后结束实验。
氢气(或H2)
2NaOH+CO2 Na2CO3+H2O
白色沉淀
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[提出问题] 实验结束后,丙中溶液的溶质成分是什么?
[作出猜想] 猜想一:NaOH;猜想二:NaOH、Na2CO3;猜想三:NaOH、Ca(OH)2;猜想四:NaOH、Ca(OH)2、Na2CO3。
小组讨论后,确定只有猜想四不合理。你认为理由是
。
[实验验证]
(1) 小王同学认为选择无色酚酞试液、Na2CO3溶液、稀盐酸即可验证以上三种合理猜想。你认为不用上述试剂中的 也能达到实验目的。
Ca(OH)2和Na2CO3
能发生反应,不能共存
无色酚酞试液
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(2) 小王同学用三支试管各取少量实验后丙中的溶液,并分别做如图Ⅱ实验。实验中观察到A中溶液颜色变红,B中无明显现象,C中有气泡生成,则证明猜想 成立。
[拓展反思] 实验结束后,将甲、乙、丙中的溶液倒入废液缸中,测得废液的pH=2,则废液中溶质的成分除HCl外,还有 种。
二
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[解析] (1) 镁带与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气,碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,氢气不能与氢氧化钠溶液反应,步骤①中向镁带和少量碳酸钙的混合物中加入稀盐酸后关闭分液漏斗的活塞,观察到甲中镁带逐渐减少,碳酸钙逐渐消失,乙和丙中始终只有无色气泡,再无其他明显现象,则气体X是氢气,乙中二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水。(2) 步骤②是在甲中碳酸钙完全消失后,将甲、乙、丙的导管接口重新进行了连接,实验中观察到乙中液面下降,是因为乙中有液体被压入丙中,进入丙中的碳酸钠与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,故丙中同时产生白色沉淀,随后结束实验。[作出猜想] 由于Ca(OH)2和Na2CO3
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能发生反应,不能共存,所以猜想四不合理。[实验验证] (1) 取少量溶液于试管中,加入适量碳酸钠溶液,若有沉淀产生,则猜想三成立,取少量溶液于试管中,加入足量稀盐酸,有气泡产生,则猜想二成立,三个猜想中都含有氢氧化钠,则三种猜想的溶液都显碱性,酚酞试液遇碱性溶液都变红,故不用上述试剂中的无色酚酞试液也能达到实验目的。(2) 无色酚酞试液遇碱性溶液变红,实验中观察到A中溶液颜色变红,说明溶液呈碱性,由于碳酸钠能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,B中无明显现象,说明溶液中没有氢氧化钙,C中有气泡生成,说明溶液中有碳酸钠,则证明猜想二成立。[拓展反思] 实验结束后,将甲、乙、丙中的溶液倒入废液缸中,测得废液的pH=2,则废液中溶质的成分除HCl外,还有反应生成的氯化镁、氯化钙、氯化钠3种物质。
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四、 计算题(9分)
20. 绿色环保是未来工业发展的方向,某市锰矿资源丰富,某电解锰厂排放的废液中可能含有少量硫酸,某校兴趣小组的同学取该废液样品100g,加入某碱性物质M充分反应后得到的相关数据如图(废液中其他物质不与物质M反应)。请根据相关知识和图中信息回答下列问题。
(1) 从经济和效果考虑,该电解锰厂应选择 除去废液中的硫酸。
(2) 该反应 (填“属于”或“不属于”)中和反应。
熟石灰(或氢氧化钙)
属于
(第20题)
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[解析] (1) 根据题干信息,某电解锰厂排放的废液中可能含有少量硫酸,加入某碱性物质M来除去废液中的硫酸,从经济和效果方面考虑,可以选择熟石灰处理该废水中的硫酸,熟石灰是氢氧化钙的俗称,能与酸发生中和反应,且其价格较为便宜。(2) 氢氧化钙与硫酸反应生成硫酸钙和水,该反应是酸和碱生成盐和水的反应,属于中和反应。
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(3) 计算废液中硫酸的质量分数(写出计算过程)。
(3) 解:由图像信息可知,当加入3.7g氢氧化钙时,废液的
pH=7,即此时氢氧化钙与硫酸恰好完全反应。设100g废
液中硫酸的质量为x。
+ CaSO4+2H2O
= x=4.9g
废液中硫酸的质量分数为×100%=4.9%。
答:废液中硫酸的质量分数为4.9%。
(第20题)
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