内容正文:
科粤版下册/第八单元
实验19 复分解反应发生的条件 铵态氮肥的检验
1、复分解反应发生的条件
【实验目的】
探究复分解反应发生的条件,即反应物在水溶液中通过离子交换生成难电离的物质(沉淀、气体或弱电解质)的过程。
【实验仪器】
烧杯、玻璃棒、试管、滴管、烧瓶、粗滤纸、精密天平等
【实验试剂】
硫酸钠溶液、氢氧化钡溶液、硝酸银溶液、氯化钠溶液、硫酸铜溶液、碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液、稀盐酸、氢氧化钙溶液等
实验一
在烧杯中加入5mL硫酸钠溶液。
滴加氢氧化钡溶液,观察产生白色沉淀。
反应方程式:Na2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4↓ + 2NaOH。
实验二
在烧杯中加入5mL硝酸银溶液。
滴加氯化钠溶液,观察产生白色沉淀。
反应方程式:AgNO3 + NaCl → AgCl↓ + NaNO3。
实验三
在烧杯中加入5mL硫酸铜溶液。
滴加碳酸钠溶液,观察产生蓝色沉淀和二氧化碳气泡。
反应方程式:CuSO4 + Na2CO3 → CuCO3↓ + CO2↑+ H2O。
实验四
在烧杯中加入5mL氢氧化钠溶液。
滴加稀盐酸,观察溶液颜色由蓝色变为无色。
反应方程式:NaOH + HCl → NaCl + H2O。
实验五
在烧杯中加入5mL氢氧化钙溶液。
滴加碳酸钠溶液,观察产生白色沉淀。
反应方程式:Ca(OH)2 + Na2CO3 → CaCO3↓ + 2NaOH。
实验结论
复分解反应发生的条件主要包括:
(1)反应物中至少有一种是可溶的,以便离子能在水溶液中交换。
(2)生成物中至少有一种是难溶的(沉淀)、气体或水,这些物质的生成是复分解反应进行的驱动力。
实验注意事项
在进行实验时,应注意安全操作,避免发生意外。
在滴加试剂时,应控制好滴加速度,避免产生剧烈反应。
在观察实验现象时,应注意观察沉淀的颜色、形状和溶解性等特征。
通过本次实验,可以验证复分解反应的基本概念和条件,进一步了解复分解反应的实质。
2、铵态氮肥的检验
【实验目的】
学习并掌握检验铵态氮肥的方法,通过化学反应验证铵态氮肥中的铵根离子存在。
【实验仪器】
研钵、试管、酒精灯、试管夹、胶头滴管、火柴、镊子、药匙等
【实验试剂】
铵态氮肥样品(如氯化铵、碳酸氢铵等)、熟石灰(氢氧化钙)、烧碱溶液(氢氧化钠溶液 )、红色石蕊试纸、蒸馏水等
方法
实验过程
方法一
将铵态氮肥样品(如氯化铵)和熟石灰粉末在研钵中混合后研磨。
研磨过程中,闻气味,应有刺激性气味的气体(氨气)生成。
实验原理:铵态氮肥与碱反应生成氨气,氨气具有刺激性气味。
方法二
将烧碱溶液滴入装有铵态氮肥样品(如氯化铵)的试管中。
稍稍加热试管,用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口检验。
观察现象:湿润的红色石蕊试纸应变蓝。
实验原理:铵态氮肥与烧碱反应生成氨气,氨气溶于水生成氨水,氨水呈碱性,使红色石蕊试纸变蓝。
实验结论
通过以上两种方法的实验,可以证明铵态氮肥中含有铵根离子,从而验证铵态氮肥的存在。
实验注意事项
1、在进行实验时,应注意安全操作,避免氨气等有害气体对人体造成伤害。
2、湿润的红色石蕊试纸应在使用前保持湿润,以便更好地检测氨气的存在。
3、在加热试管时,应控制好加热温度和时间,避免产生剧烈反应。
4、通过本次实验,不仅可以学习到铵态氮肥的检验方法,还可以进一步理解铵态氮肥与碱反应的化学原理。
1、复分解反应及其发生的条件
(1)复分解反应定义:由两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应,其特点是两种化合物互相交换成分(可简记为:“两化交换”,或“张冠李戴”)。
(2)通式:AB + CD = AD + CB
(3)特征:“两交换,价不变,交换时,正价前,负价后”
发生在两种化合物间,反应前后元素或原子团互相交换, 各元素或原子团化合价不变。
(4)反应条件:两种化合物互相交换成分,生成物中有沉淀或气体或水生成。
(5)四大基本反应
反应类型
定义
表达式
化合反应
两种或多种反应物生成一种生成物
A + B+···=C
分解反应
一种反应,我生成两种或以上生成物
A=B + C+···
置换反应
一种单质和一种化合物反应
生成另一种单质和另一种化合物
A + BC=B + AC
复分解反应
两种化合物交换成分生成另外两种化合物
A B + CD=AD + CB
(7)酸碱盐之间发生的复分解反应类型和条件
①酸+金属氧化物→盐+水 ②酸+碱→盐+水 ③酸+盐→新酸+新盐 ④碱+盐→新碱+新盐 ⑤盐+盐→新盐+新盐。
发生条件:反应物有酸参与反应时,反应物可溶或不溶,无酸参与反应时,反应物必须都溶。生成物中有沉淀或有气体或有水生成时,复分解反应才可以发生。
2、铵盐、碳酸盐的证明与酸碱盐的应用
(1)证明碳酸盐(CO32-检验方法),就是设法检验出某盐中含有CO32-;通常的检验方法是,使用稀盐酸(或稀硫酸)和澄清的石灰水来检验之;具体方法是,先取少量的待检物于试管中,再向其中滴加少量的稀盐酸(或稀硫酸),振荡,若有气泡生成,并且将气体通入澄清的石灰水(或将沾有澄清的石灰水的玻璃片,放在试管口,使气体与澄清的石灰水接触)后,澄清的石灰水变浑浊;则证明该盐中含有CO32-,是一种碳酸盐。
(2)证明铵盐(NH4+检验方法),就是设法检验出某盐中含有NH4+;通常的检验方法是,使用氢氧化钠溶液(或澄清的石灰水)和湿润的红色石蕊试纸来检验之;具体方法是,先取少量的待检物于试管中,再向其中滴加少量的氢氧化钠溶液(或澄清的石灰水),在酒精灯上微热,把湿润的红色石蕊试纸放在试管口;若有气泡生成,且红色石蕊试纸变蓝;则证明该盐中含有NH4+,是铵盐。
【典例1】(2024·黑龙江·中考真题)固定和利用二氧化碳能有效减少空气中的温室气体。工业上利用二氧化碳和物质X反应生产尿素,化学方程式为,下列说法正确的是
A.该反应中有三种氧化物
B.X的化学式是
C.尿素属于铵态氮肥,不能与草木灰混合施用
D.属于空气污染物
【答案】B
【分析】根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和数目不变,反应物中含C、O、N、H的个数分别是1、2、0、0,生成物中含C、O、N、H的个数分别是1、2、2、6,故反应物中还应含2个N、6个H,故X的化学式为:NH3。
【解析】A、该反应涉及的物质为二氧化碳、氨气、尿素和水,二氧化碳是由C、O元素组成的化合物,属于氧化物,氨气是由N、H元素组成的化合物,不属于氧化物,尿素是由C、O、N、H元素组成的化合物,不属于氧化物,水是由H、O元素组成的化合物,属于氧化物,故涉及两种氧化物,不符合题意;
B、由分析可知,X的化学式为:NH3,符合题意;
C、尿素不含铵根离子,不属于铵态氮肥,尿素和草木灰不反应,可以混合施用,不符合题意;
D、二氧化碳是空气的组成成分之一,不属于空气污染物,不符合题意。
故选B。
【典例2】(2024·江苏常州·中考真题)氮肥为解决人类面临的粮食危机做出了重大贡献。下列说法正确的是
A.氮肥可由氮气在一定条件生产制得 B.氮肥中氮元素化合价为+3价
C.铵态氮肥与草木灰混用能增强肥效 D.氮肥可为农作物提供N、P、K等元素
【答案】A
【解析】A、氮肥可由氮气在一定条件生产制得,说法正确,符合题意;
B、氮肥中氢元素的化合价为+1价,铵根的化合价为+1价,则氮元素化合价为-3价,说法错误,不符合题意;
C、铵态氮肥与草木灰混用会放出氨气,降低肥效,故铵态氮肥不能与草木灰混用,说法错误,不符合题意;
D、氮肥中含有氮元素,可为农作物提供N元素,说法错误,不符合题意。
故选:A。
【典例3】(2024·广东广州·中考真题)氮是自然界各种生物体生命活动不可缺少的重要元素,自然界中氮的循环如图所示。
(1)将大气中的氮气转化为氮的化合物的过程叫做氮的固定。①②③④中属于氮的固定的是 。
(2)NH4HCO3是常见的氮肥,其化学名称是 。
(3)氨(NH3)或铵盐被硝化细菌氧化成亚硝酸盐。写出一种属于亚硝酸盐的物质的化学式 。
(4)长期施用铵态氮肥,可能造成土壤酸化。往酸化的土壤中施加牡蛎壳粉(主要成分为CaCO3),土壤的pH (填“升高”、“不变”或“降低”)。
(5)使用下列物质不能达到改良酸性土壤目的的是_______。
A.生石灰 B.氯化钾 C.石灰乳 D.草木灰(含碳酸钾)
【答案】(1)①
(2)碳酸氢铵
(3)NaNO2(合理即可)
(4)升高
(5)B
【解析】(1)将大气中的氮气转化为氮的化合物的过程叫做氮的固定,根据图像,①②③④中只有过程①将大气中的氮气转化为氮的化合物,故填:①。
(2)NH4HCO3的化学名称是碳酸氢铵。
(3)根据图像,亚硝酸盐含有,盐类由酸根阴离子与金属阳离子(或铵根离子)构成,是阴离子,则亚硝酸盐中可能含有的阳离子有:Na+、K+、等,则亚硝酸盐有:NaNO2、KNO2、NH4NO2等。
(4)牡蛎壳粉主要成分为CaCO3,CaCO3可以与酸反应生成盐、二氧化碳、水,从而减少土壤中的酸,使得土壤酸性减弱,pH升高。
(5)A、生石灰能与酸反应生成盐和水,可以改良酸性土壤,A选项不符合题意;
B、氯化钾与酸不反应,无法改良酸性土壤,B选项符合题意;
C、石灰乳是Ca(OH)2,Ca(OH)2能与酸反应生成盐和水,可以改良酸性土壤,C选项不符合题意;
D、草木灰含有碳酸钾,碳酸钾能与酸反应生成盐、二氧化碳、水,可以改良酸性土壤,D选项不符合题意。
故选:B。
【典例4】(2024·山东烟台·中考真题)电动汽车的兴起对金属镁和碳酸锂()的需求增大。以盐湖卤水(主要成分是、、)为原料,制备金属镁和碳酸锂的主要物质转化流程如下:
资料:①碳酸钠能与氯化镁发生复分解反应;②部分物质的溶解度如下表:
物质
时溶解度
1.32
0.039
12.8
77
54.8
难溶
(1)为避免引入新杂质,过程Ⅰ中加入的适量物质X是 。
(2)制镁过程中发生中和反应的化学方程式是 。
(3)过程Ⅱ的目的是浓缩含锂溶液。这个过程中,氯化钠的结晶方法是 (填“蒸发结晶”或“降温结晶”)。
(4)过程Ⅲ发生了复分解反应,其反应的化学方程式是 。
(5)用盐湖卤水制取碳酸锂,要先除去卤水中的氯化镁,其原因是 。
【答案】(1)氢氧化钠溶液
(2)
(3)蒸发结晶
(4)
(5)防止MgCl2 与Na2CO3反应生成MgCO3沉淀,导致Li2CO3不纯
【解析】(1)根据流程,为避免引入新杂质,过程Ⅰ中加入的适量物质X是氢氧化钠溶液,氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,氯化钠是已有物质,不是新的杂质;
(2)制镁过程中,氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水,该反应是酸和碱反应生成盐和水,属于中和反应,化学方程式为:;
(3)氯化钠的溶解度受温度变化影响较小,氯化钠的结晶方法是蒸发结晶;
(4)过程Ⅲ中氯化锂和碳酸钠相互交换成分(复分解反应)生成碳酸锂沉淀和和氯化钠,化学方程式为:;
(5)用盐湖卤水制取碳酸锂,要先除去卤水中的氯化镁,防止MgCl2 与Na2CO3反应生成MgCO3沉淀,导致Li2CO3不纯。
【典例5】(2024·陕西延安·三模)学习复分解反应发生的条件时,小西将稀硫酸分别加入以下三支试管:
实验编号
甲
乙
丙
试管内试剂
K2CO3
CuO
MgCl2
(1)甲试管中观察到 现象,证明两者发生了反应。
(2)乙试管中发生反应的化学方程式为 。
(3)丙试管中未观察到明显现象,为验证反应是否发生,小安进行了如下探究:(若能够证明两种反应物的四种离子在溶液中仍以离子形式存在,则证明两者不发生反应)
①步骤Ⅰ是检验 (填离子符号)的存在。
②步骤Ⅲ、Ⅳ中都观察到 现象,则证明MgCl2和稀硫酸不发生反应。
【答案】(1)有气泡产生
(2)CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
(3) 产生白色沉淀
【解析】(1)甲试管中稀硫酸和碳酸钾反应生成硫酸钾、二氧化碳和水,观察到有气泡产生现象,证明两者发生了反应;
(2)乙试管中氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水,化学方程式为:CuO+H2SO4=CuSO4+H2O;
(3)①步骤Ⅰ是向丙试管中加入过量硝酸钡溶液,钡离子和硫酸根离子结合生成硫酸钡沉淀,观察到产生白色沉淀,说明丙试管中含有硫酸根离子,即为检验的存在;
②步骤Ⅰ过量的硝酸钡溶液,可将硫酸根离子完全沉淀,得到的溶液分成三份,步骤Ⅱ加入碳酸钠溶液产生气泡,说明丙试管中含有氢离子;步骤Ⅲ加入硝酸银溶液,根据银离子和氯离子结合生成氯化银产生,观察到产生白色沉淀,说明丙试管中含有氯离子;步骤Ⅳ加入过量的氢氧化钠溶液,氢氧根离子和镁离子结合生成氢氧化镁沉淀,观察到产生白色沉淀,说明丙试管中含有镁离子;都观察到现象,故可证明两种反应物的四种离子在溶液中仍以离子形式存在,则证明证明MgCl2和稀硫酸不发生反应。
【典例6】(2024·广西南宁·一模)在学习复分解反应发生的条件后,同学们利用已学知识,对稀硫酸与下表中四种化合物的溶液之间能否发生反应作出判断。
进行实验验证:
实验①
实验②
实验③
实验④
物质
氢氧化钠溶液
氯化钠溶液
碳酸钾溶液
硝酸钡溶液
能否反应
能
不能
能
能
实验现象
无明显现象
无明显现象
产生气泡
_______
(1)根据复分解反应发生的条件,实验①中反应能发生的依据是有 生成。
(2)实验③中不发生变化的离子是 (填离子符号)。
(3)实验④中可观察到的现象是 。
(4)向装有稀硫酸的试管中先滴加少量酚酞溶液,然后滴入1-2滴氢氧化钠溶液,若观察到 的现象,说明实验①的反应确实发生。
(5)为证明稀硫酸和氯化钠溶液不发生反应,取实验②中混合后的溶液于试管中,滴加足量硝酸钡 (将方案补充完整,要求写出具体的方法、现象和结论)。
【答案】(1)水
(2)K+和
(3)产生白色沉淀
(4)溶液仍为无色
(5)产生白色沉淀,充分反应后过滤,向滤液中加入少量硝酸银溶液,产生白色沉淀,证明反应没有发生
【解析】(1)稀硫酸与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,根据复分解反应发生的条件,实验①中反应能发生的依据是有水生成,故填:水;
(2)碳酸钾与硫酸反应生成硫酸钾、水和二氧化碳,则该反应中不发生变化的离子是钾离子和硫酸根离子,故填:K+和;
(3)稀硫酸与硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀和硝酸,可观察到有白色沉淀生成,故填:产生白色沉淀;
(4)酚酞遇酸不变色,遇碱变红。则向装有稀硫酸的试管中先滴加少量酚酞溶液,无明显现象,然后滴入1-2滴氢氧化钠溶液,若观察到溶液仍为无色,说明滴入的氢氧化钠消失了,进而说明实验①的反应确实发生,故填:溶液仍为无色;
(5)为证明稀硫酸和氯化钠溶液不发生反应,取实验②中混合后的溶液于试管中,滴加足量硝酸钡,产生白色沉淀(硝酸钡与硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钠,说明含有硫酸根离子),充分反应后过滤,向滤液中加入少量硝酸银溶液,产生白色沉淀(氯化钠与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀和硝酸钠,说明含有氯离子),证明反应没有发生,故填:产生白色沉淀,充分反应后过滤,向滤液中加入少量硝酸银溶液,产生白色沉淀,证明反应没有发生。
【典例7】(2024·江苏连云港·中考真题)物质的溶解性与化学变化密切相关。兴趣小组对“CaSO4与NaOH能否发生复分解反应”进行探究。
(1)配制100g质量分数为10%的NaOH溶液。主要操作流程如下:
①A中应称量 gNaOH固体。
②D中玻璃棒搅拌的目的是 。
③用已配好的质量分数为10%的NaOH溶液配制20g质量分数为5%或1%的NaOH溶液时,需计算所需质量分数为10%的NaOH溶液的质量。计算依据是:溶液稀释前后, 不变。
(2)利用配制的NaOH溶液进行实验,实验操作和现象记录如下:
实验操作
序号
NaOH溶液的质量分数
饱和CaSO4溶液的体积
实验现象
I
1%
5mL
无明显现象
Ⅱ
5%
5mL
少量沉淀
III
10%
较多沉淀
【查阅资料】
20℃时固体物质的溶解度见下表:
物质
CaSO4
NaOH
Ca(OH)2
Na2SO4
BaSO4
溶解度/
0.26
108
0.17
19.5
0.0002
注:20℃时,溶解度在0.01g~1g之间的固体物质称为微溶物,小于0.01的固体物质称为难溶物。
【分析交流】
①实验Ⅱ、Ⅲ中生成的沉淀为Ca(OH)2。实验表明,饱和CaSO4溶液与NaOH溶液能否发生复分解反应与 有关。
【微观解释】
饱和CaSO4溶液与NaOH溶液反应生成Ca(OH)2沉淀的示意图如图所示。
②图中未发生化学变化的微粒是 (填离子符号)。
③该反应的微观实质可表示为。当向Ca(OH)2溶液中滴加Na2CO3溶液时,也有白色沉淀产生,反应的微观实质用同样的方法可表示为 。
【反思拓展】
④结合以上探究活动,下列说法正确的是 (填字母)。
a.其他条件不变,将实验Ⅲ中的NaOH溶液换成KOH溶液,也有沉淀产生
b.复分解反应中,溶解度较大的微溶物可向溶解度更小的微溶物或难溶物转化
c.向CaSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液,生成的沉淀为Ca(OH)2
【答案】(1)10 加速固体溶解/加速氯化钠溶解 溶质的质量
(2)NaOH溶液的质量分数 Na+、 a、b
【解析】(1)①配制100g质量分数为10%的NaOH溶液,需要称量的NaOH的质量为:。
②溶解过程中玻璃棒搅拌的目的是:加速固体溶解或加速氯化钠溶解。
③溶液稀释是添加溶剂,添加溶剂不会导致溶质质量改变,所以溶液稀释前后,溶质的质量不变。
(2)①根据表格信息,实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的变量是NaOH溶液的质量分数,实验Ⅰ中无明显现象,说明不产生沉淀,实验Ⅱ中产生少量沉淀,实验Ⅲ中产生较多沉淀,说明饱和CaSO4溶液与NaOH溶液能否发生复分解反应与NaOH溶液的质量分数有关。
②根据微观示意图,该反应是Ca2+与OH-反应生成Ca(OH)2,图中未发生化学变化的微粒是:Na+、。
③Ca(OH)2与Na2CO3反应生成CaCO3沉淀、NaOH,反应的实质是Ca2+、反应生成CaCO3沉淀,故填:。
④a、根据上述分析,实验Ⅲ中反应的实质是Ca2+与OH-反应生成Ca(OH)2,其中OH-由NaOH溶液提供,将NaOH溶液换成KOH溶液,KOH溶液也能提供OH-,所以也有沉淀产生,a正确;
b、根据资料,20℃下,CaSO4、NaOH的溶解度分别是0.26g、108g,其中CaSO4是微溶物,反应产生的Ca(OH)2溶解度是0.17g,也是微溶物,但Ca(OH)2溶解度较小,说明在复分解反应中,溶解度较大的微溶物可向溶解度更小的微溶物或难溶物转化,b正确;
c、根据资料,20℃下,BaSO4的溶解度为0.0002g,属于难溶物。向CaSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液,反应产生BaSO4沉淀和Ca(OH)2,若Ca(OH)2产生量较大,则Ca(OH)2也是沉淀,所以白色沉淀一定有BaSO4,可能有Ca(OH)2,c错误。
故选:ab。
【典例8】(2024·广东河源·一模)玲玲在学习复分解反应时,对复分解反应发生的条件产生了兴趣,于是她和小组内的同学仅用以下药品展开了探究活动。
组合序号
①
②
③
④
⑤
组合物质
H2SO4
NaOH
H2SO4
NaCl
H2SO4
Na2CO3
H2SO4
Ba(NO3)2
NaOH
Ba(NO3)2
(1)组合③的现象为 ,组合①、②、⑤均无明显现象,其中组合 与另外两组的实质不同。
(2)请写出组合④的化学方程式 。
(3)他们请教老师并讨论后知道,只有当两种化合物互相交换成分,生成物中有沉淀或水或 时,复分解反应才可以发生。根据你对物质溶解性的了解,结合复分解反应发生的条件,请写出一种在水溶液中一般不能发生复分解反应的可溶性钠盐 (写化学式)。
(4)为了防止污染环境,玲玲向组合②的废液中加入适量的 对废液进行处理后再排放。
【拓展延伸】实验结束后,他们将组合③、④废液收集在废液缸中静置,得到白色沉淀和无色的上层清液。为了确定沉淀和清液的成分,继续展开探究。
【实验1】探究沉淀的成分。
【提出猜想】
I、沉淀只有BaSO4
Ⅱ、沉淀只有BaCO3
Ⅲ、沉淀中含有BaSO4和BaCO3
(5)梅梅取少量沉淀于试管中,滴加 ,观察到 ,证明了猜想Ⅲ是正确的。
【实验2】探究清液的成分
①取少量清液于试管中,向其中滴加几滴Ba(NO3)2溶液,无明显现象。
②量取少量清液于另一支试管中,滴入几滴硫酸钠,有白色沉淀产生。
【解释与结论】
(6)探究活动结束后,小组内成员通过讨论分析,一致认为清液中含有的阳离子是 。
【答案】(1)产生气泡 ①
(2)H2SO4+Ba(NO3)2=BaSO4↓+2HNO3
(3)气体 NaNO3
(4)氢氧化钙
(5)过量稀盐酸 沉淀部分溶解,有气泡产生
(6)钠离子、钡离子
【解析】(1)组合③是碳酸钠和硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,观察到的现象为产生气泡;氢氧化钠和硫酸会发生中和反应,没有明显现象,硫酸和氯化钠、氢氧化钠和硝酸钡不会反应,所以组合①、②、⑤均无明显现象,其中组合①与另外两组的实质不同;
(2)硝酸钡和硫酸反应生成硫酸钡和硝酸,反应的化学方程式为:H2SO4+Ba(NO3)2=BaSO4↓+2HNO3;
(3)复分解反应发生的条件是,生成物中必须有沉淀、气体或水,所以只有当两种化合物互相交换成分,生成物中有沉淀或水或气体产生时,复分解反应才可以发生;所有的钠盐、硝酸盐都溶于水,所以在水溶液中一般不能发生复分解反应的可溶性盐是NaNO3;
(4)组合②是H2SO4、NaCl的混合溶液,显碱性,可用氢氧化钙来中和硫酸后再排放;
(5)碳酸钡和酸反应会生成二氧化碳,所以取少量沉淀于试管中,滴加过量稀盐酸,沉淀部分溶解,有气泡产生,证明了猜想Ⅲ是正确的;
(6)③是硫酸和碳酸钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,④是硫酸和硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀和硝酸。①取少量清液于试管中,向其中滴加几滴Ba(NO3)2溶液,无明显现象,说明溶液中不含有硫酸根离子;②量取少量清液于另一支试管中,滴入几滴稀硫酸,有白色沉淀产生,说明溶液中含有钡离子,即钡离子和硫酸根离子结合生成白色沉淀硫酸钡;所以清液中含有的阳离子是钠离子、钡离子。
1.(2024·广西桂林·二模)下列所示实验方案中能达到实验目的的是
A.图1:除去CO2中的HCl气体 B.图2:检验NaOH溶液是否变质
C.图3:验证CO2能与NaOH溶液反应 D.图4:检验铵态氮肥
【答案】D
【解析】A、二氧化碳和HCl均与氢氧化钠反应,原有物质被除去,不符合除杂原则,故A不符合题意;
B、因加入的硫酸是少量的,硫酸先与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,无明显现象,无法检验NaOH溶液是否变质,故B不符合题意;
C、二氧化碳能与水反应,也能观察到试管内液面上升的现象,故不能验证CO2能与NaOH溶液反应,故C不符合题意;
D、如果化肥是铵态氮肥,则和NaOH溶液混合加热会放出NH3,NH3可使湿润的红色石蕊试纸变蓝,即该装置可以检验铵态氮肥,故D符合题意。
故选D。
2.(2024·湖南·三模)明确溶液中离子能否大量共存是判断复分解反应能否发生的条件之一。下列离子在溶液中能大量共存的是
A.K+、Na+、 B.Na+、H+、
C.H+、K+、OH- D.Ag+、Mg2+、Cl-
【答案】A
【解析】A、三种离子不能形成沉淀、气体和水,可以大量共存,符合题意;
B、氢离子能与碳酸根离子结合生成二氧化碳和水,不能大量共存,不符合题意;
C、氢离子能与氢氧根离子结合生成水,不能大量共存,不符合题意;
D、银离子能与氯离子结合生成氯化银沉淀,不能大量共存,不符合题意;
故选:A。
3.(2024·江西南昌·模拟预测)逻辑推理是化学学习常用的思维方法、下列推理正确的是
A.稀有气体可以作为保护气,可以作保护气的一定是稀有气体
B.洗涤剂除去衣服上的油污是利用了乳化作用,所以汽油除去衣服上的油污也是利用了乳化作用
C.测pH值时一定不能将pH试纸湿润,若将pH试纸湿润,则测定的pH值不一定错误
D.复分解反应发生的条件是有沉淀、气体或水生成,所以有沉淀、气体或水生成的反应一定是复分解反应
【答案】C
【解析】A、稀有气体化学性质稳定,可用作保护气,可以作保护气的不一定是稀有气体,比如:氮气也可用作保护气,推理错误;
B、洗涤剂除去衣服上的油污是利用了乳化作用,所以汽油除去衣服上的油污是利用汽油溶解油污,推理错误;
C、测pH值时一定不能将pH试纸湿润,若将pH试纸湿润,则测定的pH值不一定错误,比如:测量蒸馏水pH值,推理正确;
D、复分解反应发生的条件是有沉淀、气体或水生成,有沉淀或气体或水生成的反应不一定是复分解反应,比如:,推理错误;
故选:C。
4.(2024·黑龙江大庆·二模)利用食盐水制取的工业流程如图所示:
已知:装置I中发生的反应为;是一种有毒气体。
下列说法不正确的是
A.该生产过程需要消耗电能
B.装置Ⅱ中反应的化学方程式:
C.的循环利用可以减少生产过程对环境造成的污染
D.装置Ⅲ中发生复分解反应
【答案】D
【解析】A、由于装置I发生的反应需要通电,所以该生产过程需要消耗电能,故A正确;
B、根据流程图和质量守恒定律,装置Ⅱ中反应的化学方程式为,故B正确;
C、由于“Cl2是一种有毒气体”,所以Cl2的循环利用可以减少生产过程对环境造成的污染,故C正确;
D、装置Ⅲ中H2与Cl2发生反应生成HCl,反应符合“多变一”的特征,属于化合反应,故D错误。
故选D。
5.(2024·河南洛阳·一模)某小组为了验证复分解反应发生的条件,选用了下列部分药品进行实验。
①氢氧化钠溶液②硫酸铜溶液③稀盐酸④硝酸钾溶液
(1)为了验证有水生成的复分解反应能发生,某同学选择了①和③。你认为除上述四种药品外,还需增加的一种试剂是 溶液。
(2)选择 (填序号)两种物质进行实验,能验证有沉淀生成的复分解反应能发生,其化学方程式 。
【答案】(1)酚酞或石蕊
(2)①②
【解析】(1)氢氧化钠溶液和稀盐酸反应生成氯化钠和水没有明显的现象,应该借助指示剂,还需增加的一种试剂是酚酞溶液(或紫色石蕊溶液 )。故填:酚酞或石蕊。
(2)复分解反应是指两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物的反应,氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,属于复分解反应。其化学方程式CuSO4+2NaOH═Cu(OH)2↓+Na2SO4。故填:①②;CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4。
6.(2024·天津河东·模拟预测)某化学兴趣小组进行了识别化肥的探究活动。他们对氯化铵、碳酸氢铵、硫酸钾、磷矿粉四种化肥的实验探究步骤如下:
(1)取上述四种化肥各少量分别放入试管,观察,从外观上即可与其他化肥区分出来的是 。
(2)在装有另外三种化肥的试管中,分别加入少量稀盐酸,有气体产生的是 。
(3)再分别取少量未区分出的另外两种化肥于研钵中,各加入少量熟石灰粉末,混合、研磨,有刺激性气味气体放出的是 。由此可知,在使用该类铵态氮肥时,要避免与 (填“碱”或“酸”)性物质混合施用,以防降低肥效。
【答案】(1)磷矿粉
(2)碳酸氢铵
(3)氯化铵 碱
【解析】(1)氯化铵、碳酸氢铵、硫酸钾都是白色的固体,从外观看均为白色晶体,只有磷矿粉是灰白色粉末,因此,与其它化肥从外观看与磷矿粉不同,故填写:磷矿粉。
(2)加入盐酸会放出二氧化碳这是碳酸根离子或碳酸氢根离子的特点,因此此化肥中一定含有碳酸根离子或碳酸氢根离子,三种化肥中只有碳酸氢铵含有碳酸氢根离子,故填写:碳酸氢铵。
(3)剩余的化肥中氯化铵是铵盐遇碱会放出氨气,硫酸钾不行,加入少量熟石灰粉末,混合、研磨,有刺激性气味气体放出的是氯化铵,故填写:氯化铵;
熟石灰主要成分氢氧化钙,它的水溶液显碱性,它与氯化铵混合、研磨,有刺激性气味气体放出,因此使用氯化铵类的铵态氮肥时应避免与碱性肥料混合,故填写:碱。
7.(2024·江苏扬州·一模)含氮化合物应用十分广泛。
(1)农作物生长需要N等营养元素。有三种氮肥:NH4HCO3、NH4NO3、CO(NH2)2,其中含氮量最高的是 。铵态氮肥NH4NO3与熟石灰混合使用会降低肥效,该反应的化学方程式为 。
(2)制作油条时利用NaHCO3(俗名小苏打,50℃开始分解)受热分解产生CO2、H2O气体使制品体积膨胀,形成疏松多孔的组织结构,反应方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O↑+CO2↑。NH4HCO3(35℃开始分解)也可作膨松剂。人们常向小苏打中添加一定量NH4HCO3使用,添加NH4HCO3的优点是 。
(3)①氨是一种具有刺激性气味的气体,通常情况下,-33℃时能被液化。氮可作制冷剂,工作过程中,NH3由液态转变为气态,气体分子之间的间隙 (填写“增大”“减小”或“不变”)。实验室中检验氨气的方法是 。
②在理想条件下,NH3燃烧的产物仅有一种气体单质和水,该反应的化学方程式为 。
③目前NH3被视为一种具有广泛应用前景的能源。NH3作为燃料的优势有 。
【答案】(1)CO(NH2)2
(2)可使膨松剂在较低的温度下就可分解产生二氧化碳气体
(3)增大 将湿润的红色石蕊试纸放在氨气流中,若试纸变蓝,证明该气体是氨气 燃烧无污染
【解析】(1)NH4HCO3中氮元素的质量分数为,NH4NO3中氮元素的质量分数为,CO(NH2)2中氮元素的质量分数为,则其中含氮量最高的是CO(NH2)2;硝酸氨和氢氧化钙反应生成硝酸钙、水和氨气,反应的化学方程式为:;
(2)NaHCO3(俗名小苏打,50℃开始分解),NH4HCO3(35℃开始分解),人们常向小苏打中添加一定量NH4HCO3使用,可使膨松剂在较低的温度下就可分解产生二氧化碳气体;
(3)①NH3由液态转变为气态,气体分子之间的间隙增大;实验室中检验氨气的方法为:将湿润的红色石蕊试纸放在氨气流中,若试纸变蓝,证明该气体是氨气;
②在理想条件下,NH3燃烧的产物仅有一种气体单质和水,由质量守恒定律可知,化学反应前后元素的种类不变,则该气体单质为氮气,该反应的化学方程式为:;
③NH3燃烧产物是氮气和水,燃烧无污染。
8.(2023·广西桂林·二模)小岚欲用如下图所示的五个实验来验证复分解反应发生的条件,分析并回答下列问题:
(1)小明认为,铁钉与稀硫酸混合的实验没有必要做,理由是 。
(2)上述 (填字母序号)实验能发生复分解反应,但没有明显现象。
(3)写出上述实验中有沉淀生成的反应的化学方程式 。
(4)小岚通过实验验证了复分解反应发生的条件,其中对生成物的要求是 。
【答案】(1)铁钉与稀硫酸混合的实验是置换反应
(2)A
(3)Ba(NO3)2+H2SO4=BaSO4↓+2HNO3
(4)生成物中有水或气体或沉淀
【解析】(1)因为欲用实验来验证复分解反应发生的条件,而铁钉与稀硫酸混合的实验是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和化合物的反应属于置换反应,所以没有必要做。
(2)上述A实验是稀硫酸与氢氧化钠发生反应生成氯化钠、水,无气泡产生、无沉淀生成、无颜色的变化,能发生复分解反应,但没有明显现象。
(3)硫酸钡是难溶于水的变色沉淀,上述实验中有沉淀生成的反应的化学方程式:Ba(NO3)2+H2SO4=BaSO4↓+2HNO3。
(4)小岚通过实验验证了复分解反应发生的条件,其中对生成物的要求是生成物中有水或气体或沉淀。
9.(2024·黑龙江哈尔滨·一模)分类、类比是学习化学常用的方法。
(1)复分解反应发生的条件是两种化合物互相交换成分,产物中有沉淀或气体或水生成。据此可以将下列实验中的反应进行分类,你所选择的实验是 ;选择的依据是 。
A
B
C
D
(2)酸和碱反应可以生成盐.强酸强碱生成的盐的水溶液pH=7,如NaCl:强碱弱酸生成的盐的水溶液pH>7,如Na2CO3。由此可推知弱碱强酸生成的盐如(NH4)2SO4的水溶液的pH 7(填写“>”、“<”或“=”)。土壤若长期施用氮肥(NH4)2SO4会导致土壤 。
【答案】(1)AC(或BD) 两个反应中都有沉淀生成(两个反应中都有水生成)
(2)< 酸化板结
【解析】(1)可以将实验AC(或BD)分为一类,是因为两个反应中都有沉淀生成(两个反应中都有水生成);
(2)由题意可知,硫酸铵溶液是强酸和弱碱反应生成的盐溶液显酸性,则其水溶液的pH<7,土壤若长期施用氮肥(NH4)2SO4会导致土壤酸化板结。
10.(2024·陕西商洛·二模)国务院公布《节约用水条例》,于2024年5月1日起施行。
(1)下列措施有利于节约用水的是______(填字母)。
A.工业上冷凝水循环使用 B.农业和园林浇灌将喷灌改为漫灌
C.生活污水处理达标后二次利用 D.水渠减宽度、加深度,减少水分蒸发
(2)检验硬水时需要用到肥皂水。肥皂的主要成分为硬脂酸钠(C17H35COONa),它是一种钠盐,在肥皂水中滴入CaCl2溶液会发生复分解反应而产生大量浮渣(即白色沉淀),推测该浮渣为 (写名称)。
(3)水在实验中的作用不可忽视。下列实验中水有吸热作用的是______(填字母)。
A.溶解 B.铁丝在氧气中燃烧
C.探究二氧化碳的性质 D.探究燃烧的条件
【答案】(1)ACD
(2)硬脂酸钙
(3)B
【解析】(1)A、工业上冷凝水循环使用,可减少工业用水,有利于节约用水。符合题意;
B、农业和园林浇灌将喷灌改为漫灌,增加农业用水,不利于节约用水。不符合题意;
C、生活污水处理达标后二次利用,水资源再次利用,有利于节约用水。符合题意;
D、水渠减宽度、加深度,减少水分蒸发,提高水资源的利用,有利于节约用水。符合题意;
故选ACD。
(2)复分解反应是两种化合物相互交换成分,生成另外两种化合物的反应。硬脂酸钠(根据化学式命名规则可知,硬脂酸钠有硬脂酸根离子和钠离子构成)和氯化钙发生复分解反应生成氯化钠和硬脂酸钙,氯化钠溶于水,所以产生大量浮渣(即白色沉淀)是硬脂酸钙。
(3)A、溶解过程中水是溶剂。不符合题意;
B、铁丝燃烧放出大量的热,为防止高温熔融物溅落炸裂瓶底,所以集气瓶底部需要留少量的水,吸收落下的高温物质的热量,防止集气瓶炸裂。符合题意;
C、探究二氧化碳的性质时加入水的作用是溶解二氧化碳。不符合题意;
D、探究燃烧的条件水提供热量达到可燃物着火点,也起到隔绝氧气,阻止水中白磷和氧气接触的作用。不符合题意;
故选B。
11.(2024·山东东营·模拟预测)化学是一门以实验为基础的科学。请根据下图完成相关问题。
(1)写出仪器a的名称 。
(2)写出一个利用B装置制取氧气的化学方程式 。用装置D收集氧气有下列操作步骤:①将导管伸入集气瓶口,气体进入瓶中,②将装满水的集气瓶倒置在水槽中,③当气体收集满时,用毛玻璃片盖住瓶口,将集气瓶移出水槽正放在桌上.正确的操作顺序是 (填编号)。
(3)制取二氧化碳时,要获得平稳气流,最佳发生装置是 (填装置序号)。
(4)将纯净的二氧化碳气体分别缓慢通入E、F装置,来证明二氧化碳能与氢氧化钠反应。(已知:时,氢氧化钠在乙醇中的溶解度为,而碳酸钠在乙醇中几乎不溶解)
①E装置的中的现象是 。
②在F装置中,若出现 (填现象),则证明二氧化碳能与氢氧化钠溶液发生反应,装置F中的e试管中的药品还可以换成 。
(5)实验室制取少量氢气时,可选用装置D收集.由此推断氢气具有的物理性质是 。
(6)“草木灰,单积攒,土地壮棵又增产”,劳动实践课上化学兴趣小组的同学们对草木灰的成分展开了系列探究。
【查阅资料】草木灰主要成分是一种含钾的盐,草木灰中还可能含有硫酸钾、氯化钾。
【探究】草木灰的成分。
①向草木灰中加入盐酸,生成的气体可使 变浑浊,可推断草木灰的主要成分是碳酸钾。
②取适量草木灰,用水没泡,上层浸出液能使无色酚酞溶液变为 色,说明溶液显碱性。草木灰 (填“能”或“不能”)与铵态氮肥混合施用。
③草木灰中是否含有硫酸钾、氯化钾。
实验操作
现象
结论
实验1:取少量澄清的草木灰浸出液于试管中,加入过量硝酸钡溶液
草木灰中含有硫酸钾
实验2:取少量实验1反应后的上层清液于试管中,滴入几滴 溶液
产生白色沉淀
草木灰中含有氯化钾
【交流讨论】
④有同学认为实验1的结论不严谨,理由是 (用化学方程式表示)。
【答案】(1)铁架台
(2) ②①③
(3)B
(4)产生白色沉淀 试管e中无现象 澄清石灰水
(5)不溶于水
(6)澄清石灰水 红 不能 产生白色沉淀 硝酸银
【解析】(1)仪器a的名称:铁架台;
(2)B装置为固液不加热型装置,选用过氧化氢和二氧化锰制氧气,过氧化氢在二氧化锰的作用下分解生成水和氧气,化学方程式为;用D装置收集氧气有下列操作顺序是:②将装满水的集气瓶倒置在水槽中→①将导管伸入集气瓶口,气体进入瓶中→③当气体收集满时,用毛玻璃片盖住瓶口,将集气瓶移出水槽正放在桌上,正确的操作顺序是②①③:
(3) 实验室制取二氧化碳,常用大理石或石灰石与盐酸反应,大理石或石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,该反应的反应物是固体和液体,不需加热,发生装置可用固、液混合不加热型,发生装置可选用B或C,其中B装置中分液漏斗能控制液体滴加速率,从而能控制反应速率,制取二氧化碳时,要获得平稳气流,最佳发生装置是B;
(4)①氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,根据“20℃时,氢氧化钠在乙醇中的溶解度为17.3g,而碳酸钠在乙醇中几乎不溶解”可知, E装置的中的现象是产生白色沉淀;
②二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸能使石蕊变红,在F装置中,若出现试管e中无现象,说明二氧化碳被氢氧化钠消耗,则证明二氧化碳能与氢氧化钠溶液发生反应,装置F中的e试管中的药品作用是检验二氧化碳存在,还可以换成澄清石灰水,二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,常用澄清石灰水检验二氧化碳;
(5)实验室制取少量氢气时,可选用装置D收集,说明氢气不溶于水;
(6)①结论是草木灰的主要成分是碳酸钾,碳酸钾和盐酸反应生成氯化钾、水、二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊;
②碳酸钾溶液显碱性,能使无色酚酞变红;碳酸钾显碱性,与铵态氮肥可发生反应生成氨气,故草木灰不能与铵态氮肥混合施用,防止降低肥效;
③实验1:依据结论:草木灰中含有硫酸钾,硫酸钾和硝酸钡反应生成硝酸钡沉淀和硝酸钾,能观察到有白色沉淀生成;
实验2:依据结论:草木灰中含有氯化钾,检验氯离子用硝酸银溶液,故取少量实验1反应后的上层清液于试管中,滴入几滴硝酸银溶液,硝酸银和氯化钾反应生成氯化银沉淀和硝酸钾,观察到有白色沉淀生成;
④实验1中加入硝酸钡,产生白色沉淀,也可能是碳酸钡沉淀,碳酸钾和硝酸钡反应生成碳酸钡沉淀和硝酸钾,化学方程式为。
12.(2024·江苏泰州·一模)实验是学习化学的基础。
(1)仪器①的名称为 。
(2)用高锰酸钾制取O2,选用的发生装置是 (填序号),反应的化学方程式为 ,选用D装置收集氧气的原因是 。
(3)实验室用Zn与稀硫酸反应制取H2,反应的化学方程式为 ,发生装置C相对于装置B的优点是 。
(4)用简单的方法检验铵态氮肥。
【实验过程】如图1所示,小辰把少量硫酸铵放在研钵中,再加入一些熟石灰,用研杵混合研磨,小心闻混合物的气味。该反应的化学方程式为 。
【实验创新】小蓉对该实验进行创新,用如图2所示的装置进行实验。
实验过程中,观察到湿润的红色石蕊试纸变为 ,你认为该改进实验的优点是 (写一点即可)。
【实验反思】通过上述实验可知,要避免铵态氮肥与熟石灰等碱性物质混用,否则会 。
【答案】(1)分液漏斗
(2)A 氧气的密度比空气略大
(3) 可以控制反应的发生与停止
(4) 蓝色 减少污染、增强实验的趣味性 降低肥效
【解析】(1)仪器①的名称是分液漏斗;
(2)高锰酸钾制取O2,制取原理是高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应中反应物为固体,反应条件是加热,因此选用的发生装置是固体加热型发生装置,即装置A;该反应的化学方程式为;选用D装置通过向上排空气法收集氧气的原因是氧气的密度比空气略大;
(3)实验室用Zn与稀硫酸反应制取H2,反应原理是锌与稀硫酸反应生成氢气和硫酸锌,反应的化学方程式为;发生装置C相对于装置B的优点是可以控制反应的发生与停止,装置C中有多孔隔板,固体药品放在多孔隔板上,液体药品从长颈漏斗中加入,关闭活塞,反应产生气体使装置内压强增大,液体被压到U型管右侧,固液分离反应停止,打开活塞,气体导出使装置内压强减小,液体重新流入左侧,固液接触反应发生;
(4)研磨硫酸铵与熟石灰的混合物,生成硫酸钙、氨气和水,化学方程式为;
氨气遇水形成氨水,氨水显碱性能使石蕊变蓝,因此该实验中可观察到湿润的红色石蕊试纸变为蓝色;该实验在密闭环境中进行,优点有减少污染、增强实验的趣味性等;
通过上述实验可知,要避免铵态氮肥与熟石灰等碱性物质混用,因为铵态氮肥与熟石灰等碱性物质混用会放出氨气,降低肥效。
13.(2024·四川资阳·一模)Fe(OH)3是一种红褐色沉淀,Fe(OH)2却是一种白色沉淀,它们都可以在水中通过发生复分解反应来制得,比如:,则A沉淀是 。由于Fe(OH)2不稳定,在水中只要有一点氧气就极易发生反应生成Fe(OH)3,写出其反应的化学方程式 ,因而在溶液中较难制得纯净Fe(OH)2。若按照常规的正确方法向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液,很滩观察到白色沉淀的现象,只能看到灰绿色沉淀。用下面两种精心设计的方法可制得白色的Fe(OH)2沉淀。
方法一:用不含氧气的蒸馏水配制FeSO4溶液与NaOH溶液,然后反应制备:
(1)除去蒸馏水中溶解的氧气,常采用 的方法。
(2)先在试管中注入FeSO4溶液后,还要在试管中满入适量植物油,用长滴管吸取不含氧气的NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面下,再挤出NaOH溶液,这样操作的理由是 。
方法二:用下图装置来制得:
(1)在装置I中加入Fe和足量稀H2SO4;
(2)在装置Ⅱ中加入NaOH浓溶液;
(3)将两处橡皮塞塞紧后,打开止水夹,并在A管口处收集气体进行验纯,最后夹紧止水夹,即可在Ⅱ中看到白色沉淀。写出夹紧止水夹后Ⅱ中的反应方程式: 。
【答案】 Fe(OH)3 煮沸 防止氧气溶于水 FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4
【解析】FeCl3与NaOH通过交换成分发生复分解反应,反应前后元素化合价不变,生成红褐色氢氧化铁沉淀;故答案为:Fe(OH)3;
氢氧化亚铁在水中能与氧气发生反应,生成红褐色的氢氧化铁;即氢氧化亚铁、水、氧气三种物质发生化合反应生成氢氧化铁;故答案为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
对水加热时,溶解在水中的少量氧气会因溶解度减小而减少,当把水煮沸时,水中的氧气会全部挥发出现使水中不含有氧气;
为防止空气与溶液直接接触而使氧气溶入溶液,可使用密度小于水的油类物质浮于液面,隔绝空气与溶液的接触;
成的氢气完全排出装置II内的空气时,夹住止水夹,铁与硫酸反应后生成的硫酸亚铁溶液进入装置II而与装置内的氢氧化钠溶液发生复分解反应,反应前后铁元素化合价不变生成氢氧化亚铁和硫酸钠;故答案为:FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4。
14.(23-24九年级下·湖南长沙·期中)某初三化学兴趣小组的同学为验证“复分解反应的条件”进行了如图所示的甲、乙、丙、丁四个实验:
(1)甲实验中,能够证明稀硫酸跟氢氧化钠发生了化学反应的明显现象是 。
(2)上图四个实验中不会发生复分解反应的是 (填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)。
(3)丙实验所用Na2CO3溶液中溶质的俗名是 ,其物质类别是 (填“酸”、“碱”或“盐”)。
(4)检验丁实验中所加稀硫酸过量的方法是 (写出实验操作步骤、现象和结论)。
(5)实验结束后,将上述4支试管里的剩余物倒入同一只烧杯中,后续实验及现象如图:
则红色溶液a中一定有的溶质是 (填化学式)。
【答案】(1)溶液由红色变为无色
(2)乙
(3)纯碱/苏打 盐
(4)取少量上层清液于试管中,加入硝酸钡溶液,若产生白色沉淀,则过量
(5)NaCl、NaOH
【解析】(1)甲试管中稀硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,氢氧化钠作为反应物,逐渐减少,从而使溶液的碱性变弱,而试管中的酚酞遇碱变为红色,而氢氧化钠被反应,则能观察到溶液逐渐由红色变为无色;
(2)复分解反应的条件是两种化合物互相交换成分后有水、气体、沉淀生成,甲中稀硫酸和氢氧化钠结合生成水,乙中稀硫酸和氯化钠互相交换成分无水、气体、沉淀生成,丙中稀硫酸和碳酸钠化学交换成分生成硫酸钠、水和二氧化碳,丁中稀硫酸和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,故上图四个实验中不会发生复分解反应的是乙;
(3)Na2CO3溶液中的溶质是碳酸钠,其俗名是纯碱、苏打;
碳酸钠由钠离子和碳酸根离子构成,属于盐类;
(4)稀硫酸和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和稀盐酸,若检验稀硫酸是否过量,应利用稀硫酸的特性,即硫酸根离子和钡离子可以结合成沉淀,故可取少量上层清液于试管中,加入硝酸钡溶液,若产生白色沉淀,则过量;
(5)溶液a显红色,且加入过量氯化钡溶液后,溶液b仍为红色,说明溶液a中一定有氢氧化钠,反应过程中钠离子和氯离子始终存在于溶液中,因此溶液a中一定含有氢氧化钠和氯化钠,化学式为NaCl、NaOH。
15.(2024·云南玉溪·一模)无土栽培广泛应用于花卉、农作物的种植。某无土栽培植物的营养液配方中含有的阴离子可能是、、中的一种或几种。经调查得知,该营养液可能为铵态氮肥,为了确定该配方的成分,化学兴趣小组的同学开展了以下探究活动。
【实验探究一】
(1)取少量固体样品在研钵中与熟石灰混合研磨,当 (填现象),说明该营养液一定含有铵根离子。
【实验探究二】
(2)设计实验进一步确定该配方的成分。
实验操作
实验现象
实验分析
步骤1.取少量样品于试管中,加水溶解,加入足量溶液,再滴加少量稀硝酸,静置。
有白色沉淀生成,加入稀硝酸后沉淀不溶解且不产生气泡
该配方中没有
步骤2.取少量步骤1的上层清液于试管中,加入适量
溶液
该配方中含有
【解释与结论】
(3)根据上述探究,一定含有的物质是 (写化学式)。
【反思与评价】
(4)若步骤1中用溶液代替溶液 (填“是”或“否”)可行,原因是 。
【答案】(1)闻到刺激性气味
(2)碳酸根 硝酸银 有白色沉淀产生
(3)(NH4)2CO3、NH4Cl
(4)否 引入氯离子,无法检验营养液中是否含有氯离子
【解析】(1)熟石灰是氢氧化钙,其中氢氧根离子与铵根离子反应生成氨气与水,氨气有刺激性气味,故闻到刺激性气味,则说明营养液中含有铵根离子;
(2)碳酸根与钡离子结合会生成碳酸钡沉淀,硫酸根与钡离子结合生成硫酸钡沉淀,硫酸钡沉淀不溶于稀硝酸,碳酸钡沉淀可以与稀硝酸反应生成硝酸钡,二氧化碳、水,有气泡冒出,加入足量硝酸钡,再滴加稀硝酸,有白色沉淀生成,加入稀硝酸后沉淀不溶解且不产生气泡,说明营养液中含有硫酸根,不含碳酸根;
结论是含有氯离子,检验氯离子用硝酸银,银离子与氯离子结合生成氯化银白色沉淀,故填:硝酸银;产生白色沉淀;
(3)根据上述探究,营养液中含有铵根离子、硫酸根离子、氯离子,故一定含有的物质为硫酸铵、氯化铵,故填:(NH4)2CO3、NH4Cl;
(4)步骤2取少量步骤1的上层清液于试管中,若步骤1中用BaCl2溶液代替Ba(NO3)2溶液,氯化钡引入了氯离子,则步骤2中加入硝酸银,营养液中是否含有氯离子,都会产生氯化银白色沉淀;
故填否;引入氯离子,无法检验营养液中是否含有氯离子。
16.(2024·西藏日喀则·一模)某校化学兴趣小组的同学利用稀盐酸、碳酸钠、Ba(OH)2溶液三种物质探究“复分解反应发生的条件”,做了以下实验。
(1)大家一致认为在试管①中还需要加入 溶液才能证明发生了复分解反应。
(2)试管②中观察到的现象是 ,试管③中反应的化学方程式为 。
兴趣小组的同学将试管③反应后的物质过滤,对滤液中溶质的成分进一步探究。
【提出问题】滤液中溶质的成分是什么?
【猜想假设】
(3)猜想一:NaOH
猜想二:Ba(OH)2、NaOH
猜想三:
【设计实验】
(4)验证你的猜想正确
实验操作
现象
结论
步骤一:取试管③中滤液少量于试管中,加入足量CaCl2溶液
有 产生
猜想三正确
步骤二:静置一段时间,向上层清液中滴加适量 溶液
有蓝色沉淀产生
【反思拓展】
(5)通过探究实验,同学们发现Ba(OH)2和NaOH化学性质相似,你认为Ba(OH)2的保存方法是 。
【答案】(1)酚酞(或紫色石蕊)
(2)固体溶解,有气泡产生
(3)NaOH、Na2CO3
(4)白色沉淀 CuSO4/CuCl2/Cu(NO3)2
(5)密封干燥保存
【解析】(1)试管①中的中和反应没有明显现象,所以需要滴入指示剂证明发生了反应,可以选择无色酚酞或者是紫色石蕊试液;
(2)试管②中是稀盐酸和碳酸钠发生反应生成二氧化碳、氯化钠和水,实验现象为:固体溶解,有气泡产生;试管③中是氢氧化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,化学方程式为:;
(3)试管③中可能完全反应只有氢氧化钠,也可能氢氧化钡过量,是氢氧化钡和氢氧化钠,也有可能是碳酸钠过量是氢氧化钠和碳酸钠,故猜想三为NaOH、Na2CO3;
(4)结论是猜想三正确,则滤液中溶质成分为氢氧化钠和碳酸钠,则氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀,所以实验现象为:有白色沉淀产生;步骤二中有蓝色沉淀产生,说明生成了氢氧化铜沉淀,则加入的是含有铜离子的盐,故可以滴加CuSO4或 CuCl2、Cu(NO3)2等;
(5)NaOH有吸水性,且在空气中容易变质,因为和NaOH化学性质相似,所以氢氧化钡需要密封干燥保存。
17.(2024·广西·模拟预测)同学们通过以下在溶液中进行的实验,探究复分解反应发生的条件:
①H2SO4+Ba(NO3)2 ②H2SO4+NaOH ③H2SO4+Na2CO3 ④Ba(NO3)2+NaOH ⑤Ba(NO3)2+Na2CO3 ⑥NaOH+Na2CO3
(1)以上实验中,不能反应的是 ,物质间能够发生反应,但看不到明显现象的是 ,写出由两种盐反应且生成沉淀的化学方程式 。
(2)同学们将实验后的所有物质倒入同一烧杯中,后续实验及现象如表:
综合分析可知,无色滤液a中一定含有的溶质包括 ;白色沉淀b的成分是 。
【答案】(1)④⑥/⑥④ ② Ba(NO3)2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaNO3
(2)硝酸钠、氢氧化钠(或NaNO3、NaOH) 碳酸钡、硫酸钡(或BaCO3、BaSO4)
【解析】(1)复分解反应发生的条件是生成物中有沉淀、气体或水。
①中硫酸和硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀和硝酸,有沉淀生成,能发生复分解反应;
②中硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,有水生成,能发生复分解反应;
③中硫酸和碳酸钠反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,有气体和水生成,能发生复分解反应;
④中硝酸钡和氢氧化钠不反应,相互交换成分后,没有沉淀、气体或水生成,不能发生复分解反应;
⑤中硝酸钡和碳酸钠相互交换成分生成碳酸钡沉淀和硝酸钠,有沉淀生成,能发生复分解反应;
⑥中氢氧化钠和碳酸钠不反应,相互交换成分后,没有沉淀、气体或水生成,不能发生复分解反应; 因此:
不能反应的是④⑥;物质间能够发生反应,但看不到明显现象的是②,该反应中没有沉淀、气体、颜色的变化;两种盐反应且生成沉淀的反应是硝酸钡和碳酸钠相互交换成分生成碳酸钡沉淀和硝酸钠,反应的化学方程式为Ba(NO3)2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaNO3。
(2)由题意可知,滤液a能使酚酞试液变成红色,说明了显碱性,加入过量稀盐酸没有气体,碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,说明无色滤液a中不含有碳酸钠,溶液中呈碱性的物质只有氢氧化钠,硝酸钠不能与其他物质发生复分解,一定含有的溶质NaOH、NaNO3;碳酸钡能与盐酸反应生成氯化钡、水和二氧化碳,硫酸钡不能溶于盐酸,由于白色沉淀b加入足量的稀盐酸沉淀部分溶解,说明了沉淀中含有碳酸钡(BaCO3)、硫酸钡(BaSO4)。
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科粤版下册/第八单元
实验19 复分解反应发生的条件 铵态氮肥的检验
1、复分解反应发生的条件
【实验目的】
探究复分解反应发生的条件,即反应物在水溶液中通过离子交换生成难电离的物质(沉淀、气体或弱电解质)的过程。
【实验仪器】
烧杯、玻璃棒、试管、滴管、烧瓶、粗滤纸、精密天平等
【实验试剂】
硫酸钠溶液、氢氧化钡溶液、硝酸银溶液、氯化钠溶液、硫酸铜溶液、碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液、稀盐酸、氢氧化钙溶液等
实验一
在烧杯中加入5mL硫酸钠溶液。
滴加氢氧化钡溶液,观察产生白色沉淀。
反应方程式:Na2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4↓ + 2NaOH。
实验二
在烧杯中加入5mL硝酸银溶液。
滴加氯化钠溶液,观察产生白色沉淀。
反应方程式:AgNO3 + NaCl → AgCl↓ + NaNO3。
实验三
在烧杯中加入5mL硫酸铜溶液。
滴加碳酸钠溶液,观察产生蓝色沉淀和二氧化碳气泡。
反应方程式:CuSO4 + Na2CO3 → CuCO3↓ + CO2↑+ H2O。
实验四
在烧杯中加入5mL氢氧化钠溶液。
滴加稀盐酸,观察溶液颜色由蓝色变为无色。
反应方程式:NaOH + HCl → NaCl + H2O。
实验五
在烧杯中加入5mL氢氧化钙溶液。
滴加碳酸钠溶液,观察产生白色沉淀。
反应方程式:Ca(OH)2 + Na2CO3 → CaCO3↓ + 2NaOH。
实验结论
复分解反应发生的条件主要包括:
(1)反应物中至少有一种是可溶的,以便离子能在水溶液中交换。
(2)生成物中至少有一种是难溶的(沉淀)、气体或水,这些物质的生成是复分解反应进行的驱动力。
实验注意事项
在进行实验时,应注意安全操作,避免发生意外。
在滴加试剂时,应控制好滴加速度,避免产生剧烈反应。
在观察实验现象时,应注意观察沉淀的颜色、形状和溶解性等特征。
通过本次实验,可以验证复分解反应的基本概念和条件,进一步了解复分解反应的实质。
2、铵态氮肥的检验
【实验目的】
学习并掌握检验铵态氮肥的方法,通过化学反应验证铵态氮肥中的铵根离子存在。
【实验仪器】
研钵、试管、酒精灯、试管夹、胶头滴管、火柴、镊子、药匙等
【实验试剂】
铵态氮肥样品(如氯化铵、碳酸氢铵等)、熟石灰(氢氧化钙)、烧碱溶液(氢氧化钠溶液 )、红色石蕊试纸、蒸馏水等
方法
实验过程
方法一
将铵态氮肥样品(如氯化铵)和熟石灰粉末在研钵中混合后研磨。
研磨过程中,闻气味,应有刺激性气味的气体(氨气)生成。
实验原理:铵态氮肥与碱反应生成氨气,氨气具有刺激性气味。
方法二
将烧碱溶液滴入装有铵态氮肥样品(如氯化铵)的试管中。
稍稍加热试管,用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口检验。
观察现象:湿润的红色石蕊试纸应变蓝。
实验原理:铵态氮肥与烧碱反应生成氨气,氨气溶于水生成氨水,氨水呈碱性,使红色石蕊试纸变蓝。
实验结论
通过以上两种方法的实验,可以证明铵态氮肥中含有铵根离子,从而验证铵态氮肥的存在。
实验注意事项
1、在进行实验时,应注意安全操作,避免氨气等有害气体对人体造成伤害。
2、湿润的红色石蕊试纸应在使用前保持湿润,以便更好地检测氨气的存在。
3、在加热试管时,应控制好加热温度和时间,避免产生剧烈反应。
4、通过本次实验,不仅可以学习到铵态氮肥的检验方法,还可以进一步理解铵态氮肥与碱反应的化学原理。
1、复分解反应及其发生的条件
(1)复分解反应定义:由 互相 ,生成 的反应,其特点是两种化合物互相交换成分(可简记为:“ ”,或“ ”)。
(2)通式:AB + CD = AD + CB
(3)特征:“ ”
发生在两种化合物间,反应前后元素或原子团互相交换, 各元素或原子团化合价不变。
(4)反应条件:两种化合物互相交换成分,生成物中有 或 或 生成。
(5)四大基本反应
反应类型
定义
表达式
化合反应
两种或多种反应物生成一种生成物
A + B+···=C
分解反应
一种反应,我生成两种或以上生成物
A=B + C+···
置换反应
一种单质和一种化合物反应
生成另一种单质和另一种化合物
A + BC=B + AC
复分解反应
两种化合物交换成分生成另外两种化合物
A B + CD=AD + CB
(7)酸碱盐之间发生的复分解反应类型和条件
①酸+金属氧化物→盐+水 ②酸+碱→盐+水 ③酸+盐→新酸+新盐 ④碱+盐→新碱+新盐 ⑤盐+盐→新盐+新盐。
发生条件:反应物有酸参与反应时,反应物可溶或不溶,无酸参与反应时,反应物必须都溶。生成物中有
或有 或有 生成时,复分解反应才可以发生。
2、铵盐、碳酸盐的证明与酸碱盐的应用
(1)证明碳酸盐(CO32-检验方法),就是设法检验出某盐中含有CO32-;通常的检验方法是, (或稀硫酸)和 来检验之;具体方法是,先取少量的待检物于试管中,再向其中滴加少量的稀盐酸(或稀硫酸),振荡,若 ,并且将气体通入澄清的石灰水(或将沾有澄清的石灰水的玻璃片,放在试管口,使气体与澄清的石灰水接触)后,澄清的 ;则证明该盐中含有CO32-, 。
(2)证明铵盐(NH4+检验方法),就是设法检验出某盐中含有NH4+;通常的检验方法是, (或澄清的石灰水)和 来检验之;具体方法是,先取少量的待检物于试管中,再向其中滴加少量的氢氧化钠溶液(或澄清的石灰水),在酒精灯上微热,把湿润的红色石蕊试纸放在试管口;若 ,且 ;则证明该盐中含有NH4+,是 。
【典例1】(2024·黑龙江·中考真题)固定和利用二氧化碳能有效减少空气中的温室气体。工业上利用二氧化碳和物质X反应生产尿素,化学方程式为,下列说法正确的是
A.该反应中有三种氧化物
B.X的化学式是
C.尿素属于铵态氮肥,不能与草木灰混合施用
D.属于空气污染物
【典例2】(2024·江苏常州·中考真题)氮肥为解决人类面临的粮食危机做出了重大贡献。下列说法正确的是
A.氮肥可由氮气在一定条件生产制得 B.氮肥中氮元素化合价为+3价
C.铵态氮肥与草木灰混用能增强肥效 D.氮肥可为农作物提供N、P、K等元素
【典例3】(2024·广东广州·中考真题)氮是自然界各种生物体生命活动不可缺少的重要元素,自然界中氮的循环如图所示。
(1)将大气中的氮气转化为氮的化合物的过程叫做氮的固定。①②③④中属于氮的固定的是 。
(2)NH4HCO3是常见的氮肥,其化学名称是 。
(3)氨(NH3)或铵盐被硝化细菌氧化成亚硝酸盐。写出一种属于亚硝酸盐的物质的化学式 。
(4)长期施用铵态氮肥,可能造成土壤酸化。往酸化的土壤中施加牡蛎壳粉(主要成分为CaCO3),土壤的pH (填“升高”、“不变”或“降低”)。
(5)使用下列物质不能达到改良酸性土壤目的的是_______。
A.生石灰 B.氯化钾 C.石灰乳 D.草木灰(含碳酸钾)
【典例4】(2024·山东烟台·中考真题)电动汽车的兴起对金属镁和碳酸锂()的需求增大。以盐湖卤水(主要成分是、、)为原料,制备金属镁和碳酸锂的主要物质转化流程如下:
资料:①碳酸钠能与氯化镁发生复分解反应;②部分物质的溶解度如下表:
物质
时溶解度
1.32
0.039
12.8
77
54.8
难溶
(1)为避免引入新杂质,过程Ⅰ中加入的适量物质X是 。
(2)制镁过程中发生中和反应的化学方程式是 。
(3)过程Ⅱ的目的是浓缩含锂溶液。这个过程中,氯化钠的结晶方法是 (填“蒸发结晶”或“降温结晶”)。
(4)过程Ⅲ发生了复分解反应,其反应的化学方程式是 。
(5)用盐湖卤水制取碳酸锂,要先除去卤水中的氯化镁,其原因是 。
【典例5】(2024·陕西延安·三模)学习复分解反应发生的条件时,小西将稀硫酸分别加入以下三支试管:
实验编号
甲
乙
丙
试管内试剂
K2CO3
CuO
MgCl2
(1)甲试管中观察到 现象,证明两者发生了反应。
(2)乙试管中发生反应的化学方程式为 。
(3)丙试管中未观察到明显现象,为验证反应是否发生,小安进行了如下探究:(若能够证明两种反应物的四种离子在溶液中仍以离子形式存在,则证明两者不发生反应)
①步骤Ⅰ是检验 (填离子符号)的存在。
②步骤Ⅲ、Ⅳ中都观察到 现象,则证明MgCl2和稀硫酸不发生反应。
【典例6】(2024·广西南宁·一模)在学习复分解反应发生的条件后,同学们利用已学知识,对稀硫酸与下表中四种化合物的溶液之间能否发生反应作出判断。
进行实验验证:
实验①
实验②
实验③
实验④
物质
氢氧化钠溶液
氯化钠溶液
碳酸钾溶液
硝酸钡溶液
能否反应
能
不能
能
能
实验现象
无明显现象
无明显现象
产生气泡
_______
(1)根据复分解反应发生的条件,实验①中反应能发生的依据是有 生成。
(2)实验③中不发生变化的离子是 (填离子符号)。
(3)实验④中可观察到的现象是 。
(4)向装有稀硫酸的试管中先滴加少量酚酞溶液,然后滴入1-2滴氢氧化钠溶液,若观察到 的现象,说明实验①的反应确实发生。
(5)为证明稀硫酸和氯化钠溶液不发生反应,取实验②中混合后的溶液于试管中,滴加足量硝酸钡 (将方案补充完整,要求写出具体的方法、现象和结论)。
【典例7】(2024·江苏连云港·中考真题)物质的溶解性与化学变化密切相关。兴趣小组对“CaSO4与NaOH能否发生复分解反应”进行探究。
(1)配制100g质量分数为10%的NaOH溶液。主要操作流程如下:
①A中应称量 gNaOH固体。
②D中玻璃棒搅拌的目的是 。
③用已配好的质量分数为10%的NaOH溶液配制20g质量分数为5%或1%的NaOH溶液时,需计算所需质量分数为10%的NaOH溶液的质量。计算依据是:溶液稀释前后, 不变。
(2)利用配制的NaOH溶液进行实验,实验操作和现象记录如下:
实验操作
序号
NaOH溶液的质量分数
饱和CaSO4溶液的体积
实验现象
I
1%
5mL
无明显现象
Ⅱ
5%
5mL
少量沉淀
III
10%
较多沉淀
【查阅资料】
20℃时固体物质的溶解度见下表:
物质
CaSO4
NaOH
Ca(OH)2
Na2SO4
BaSO4
溶解度/
0.26
108
0.17
19.5
0.0002
注:20℃时,溶解度在0.01g~1g之间的固体物质称为微溶物,小于0.01的固体物质称为难溶物。
【分析交流】
①实验Ⅱ、Ⅲ中生成的沉淀为Ca(OH)2。实验表明,饱和CaSO4溶液与NaOH溶液能否发生复分解反应与 有关。
【微观解释】
饱和CaSO4溶液与NaOH溶液反应生成Ca(OH)2沉淀的示意图如图所示。
②图中未发生化学变化的微粒是 (填离子符号)。
③该反应的微观实质可表示为。当向Ca(OH)2溶液中滴加Na2CO3溶液时,也有白色沉淀产生,反应的微观实质用同样的方法可表示为 。
【反思拓展】
④结合以上探究活动,下列说法正确的是 (填字母)。
a.其他条件不变,将实验Ⅲ中的NaOH溶液换成KOH溶液,也有沉淀产生
b.复分解反应中,溶解度较大的微溶物可向溶解度更小的微溶物或难溶物转化
c.向CaSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液,生成的沉淀为Ca(OH)2
【典例8】(2024·广东河源·一模)玲玲在学习复分解反应时,对复分解反应发生的条件产生了兴趣,于是她和小组内的同学仅用以下药品展开了探究活动。
组合序号
①
②
③
④
⑤
组合物质
H2SO4
NaOH
H2SO4
NaCl
H2SO4
Na2CO3
H2SO4
Ba(NO3)2
NaOH
Ba(NO3)2
(1)组合③的现象为 ,组合①、②、⑤均无明显现象,其中组合 与另外两组的实质不同。
(2)请写出组合④的化学方程式 。
(3)他们请教老师并讨论后知道,只有当两种化合物互相交换成分,生成物中有沉淀或水或 时,复分解反应才可以发生。根据你对物质溶解性的了解,结合复分解反应发生的条件,请写出一种在水溶液中一般不能发生复分解反应的可溶性钠盐 (写化学式)。
(4)为了防止污染环境,玲玲向组合②的废液中加入适量的 对废液进行处理后再排放。
【拓展延伸】实验结束后,他们将组合③、④废液收集在废液缸中静置,得到白色沉淀和无色的上层清液。为了确定沉淀和清液的成分,继续展开探究。
【实验1】探究沉淀的成分。
【提出猜想】
I、沉淀只有BaSO4
Ⅱ、沉淀只有BaCO3
Ⅲ、沉淀中含有BaSO4和BaCO3
(5)梅梅取少量沉淀于试管中,滴加 ,观察到 ,证明了猜想Ⅲ是正确的。
【实验2】探究清液的成分
①取少量清液于试管中,向其中滴加几滴Ba(NO3)2溶液,无明显现象。
②量取少量清液于另一支试管中,滴入几滴硫酸钠,有白色沉淀产生。
【解释与结论】
(6)探究活动结束后,小组内成员通过讨论分析,一致认为清液中含有的阳离子是 。
1.(2024·广西桂林·二模)下列所示实验方案中能达到实验目的的是
A.图1:除去CO2中的HCl气体 B.图2:检验NaOH溶液是否变质
C.图3:验证CO2能与NaOH溶液反应 D.图4:检验铵态氮肥
2.(2024·湖南·三模)明确溶液中离子能否大量共存是判断复分解反应能否发生的条件之一。下列离子在溶液中能大量共存的是
A.K+、Na+、 B.Na+、H+、
C.H+、K+、OH- D.Ag+、Mg2+、Cl-
3.(2024·江西南昌·模拟预测)逻辑推理是化学学习常用的思维方法、下列推理正确的是
A.稀有气体可以作为保护气,可以作保护气的一定是稀有气体
B.洗涤剂除去衣服上的油污是利用了乳化作用,所以汽油除去衣服上的油污也是利用了乳化作用
C.测pH值时一定不能将pH试纸湿润,若将pH试纸湿润,则测定的pH值不一定错误
D.复分解反应发生的条件是有沉淀、气体或水生成,所以有沉淀、气体或水生成的反应一定是复分解反应
4.(2024·黑龙江大庆·二模)利用食盐水制取的工业流程如图所示:
已知:装置I中发生的反应为;是一种有毒气体。
下列说法不正确的是
A.该生产过程需要消耗电能
B.装置Ⅱ中反应的化学方程式:
C.的循环利用可以减少生产过程对环境造成的污染
D.装置Ⅲ中发生复分解反应
5.(2024·河南洛阳·一模)某小组为了验证复分解反应发生的条件,选用了下列部分药品进行实验。
①氢氧化钠溶液②硫酸铜溶液③稀盐酸④硝酸钾溶液
(1)为了验证有水生成的复分解反应能发生,某同学选择了①和③。你认为除上述四种药品外,还需增加的一种试剂是 溶液。
(2)选择 (填序号)两种物质进行实验,能验证有沉淀生成的复分解反应能发生,其化学方程式 。
6.(2024·天津河东·模拟预测)某化学兴趣小组进行了识别化肥的探究活动。他们对氯化铵、碳酸氢铵、硫酸钾、磷矿粉四种化肥的实验探究步骤如下:
(1)取上述四种化肥各少量分别放入试管,观察,从外观上即可与其他化肥区分出来的是 。
(2)在装有另外三种化肥的试管中,分别加入少量稀盐酸,有气体产生的是 。
(3)再分别取少量未区分出的另外两种化肥于研钵中,各加入少量熟石灰粉末,混合、研磨,有刺激性气味气体放出的是 。由此可知,在使用该类铵态氮肥时,要避免与 (填“碱”或“酸”)性物质混合施用,以防降低肥效。
7.(2024·江苏扬州·一模)含氮化合物应用十分广泛。
(1)农作物生长需要N等营养元素。有三种氮肥:NH4HCO3、NH4NO3、CO(NH2)2,其中含氮量最高的是 。铵态氮肥NH4NO3与熟石灰混合使用会降低肥效,该反应的化学方程式为 。
(2)制作油条时利用NaHCO3(俗名小苏打,50℃开始分解)受热分解产生CO2、H2O气体使制品体积膨胀,形成疏松多孔的组织结构,反应方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O↑+CO2↑。NH4HCO3(35℃开始分解)也可作膨松剂。人们常向小苏打中添加一定量NH4HCO3使用,添加NH4HCO3的优点是 。
(3)①氨是一种具有刺激性气味的气体,通常情况下,-33℃时能被液化。氮可作制冷剂,工作过程中,NH3由液态转变为气态,气体分子之间的间隙 (填写“增大”“减小”或“不变”)。实验室中检验氨气的方法是 。
②在理想条件下,NH3燃烧的产物仅有一种气体单质和水,该反应的化学方程式为 。
③目前NH3被视为一种具有广泛应用前景的能源。NH3作为燃料的优势有 。
8.(2023·广西桂林·二模)小岚欲用如下图所示的五个实验来验证复分解反应发生的条件,分析并回答下列问题:
(1)小明认为,铁钉与稀硫酸混合的实验没有必要做,理由是 。
(2)上述 (填字母序号)实验能发生复分解反应,但没有明显现象。
(3)写出上述实验中有沉淀生成的反应的化学方程式 。
(4)小岚通过实验验证了复分解反应发生的条件,其中对生成物的要求是 。
9.(2024·黑龙江哈尔滨·一模)分类、类比是学习化学常用的方法。
(1)复分解反应发生的条件是两种化合物互相交换成分,产物中有沉淀或气体或水生成。据此可以将下列实验中的反应进行分类,你所选择的实验是 ;选择的依据是 。
A
B
C
D
(2)酸和碱反应可以生成盐.强酸强碱生成的盐的水溶液pH=7,如NaCl:强碱弱酸生成的盐的水溶液pH>7,如Na2CO3。由此可推知弱碱强酸生成的盐如(NH4)2SO4的水溶液的pH 7(填写“>”、“<”或“=”)。土壤若长期施用氮肥(NH4)2SO4会导致土壤 。
10.(2024·陕西商洛·二模)国务院公布《节约用水条例》,于2024年5月1日起施行。
(1)下列措施有利于节约用水的是______(填字母)。
A.工业上冷凝水循环使用 B.农业和园林浇灌将喷灌改为漫灌
C.生活污水处理达标后二次利用 D.水渠减宽度、加深度,减少水分蒸发
(2)检验硬水时需要用到肥皂水。肥皂的主要成分为硬脂酸钠(C17H35COONa),它是一种钠盐,在肥皂水中滴入CaCl2溶液会发生复分解反应而产生大量浮渣(即白色沉淀),推测该浮渣为 (写名称)。
(3)水在实验中的作用不可忽视。下列实验中水有吸热作用的是______(填字母)。
A.溶解 B.铁丝在氧气中燃烧
C.探究二氧化碳的性质 D.探究燃烧的条件
11.(2024·山东东营·模拟预测)化学是一门以实验为基础的科学。请根据下图完成相关问题。
(1)写出仪器a的名称 。
(2)写出一个利用B装置制取氧气的化学方程式 。用装置D收集氧气有下列操作步骤:①将导管伸入集气瓶口,气体进入瓶中,②将装满水的集气瓶倒置在水槽中,③当气体收集满时,用毛玻璃片盖住瓶口,将集气瓶移出水槽正放在桌上.正确的操作顺序是 (填编号)。
(3)制取二氧化碳时,要获得平稳气流,最佳发生装置是 (填装置序号)。
(4)将纯净的二氧化碳气体分别缓慢通入E、F装置,来证明二氧化碳能与氢氧化钠反应。(已知:时,氢氧化钠在乙醇中的溶解度为,而碳酸钠在乙醇中几乎不溶解)
①E装置的中的现象是 。
②在F装置中,若出现 (填现象),则证明二氧化碳能与氢氧化钠溶液发生反应,装置F中的e试管中的药品还可以换成 。
(5)实验室制取少量氢气时,可选用装置D收集.由此推断氢气具有的物理性质是 。
(6)“草木灰,单积攒,土地壮棵又增产”,劳动实践课上化学兴趣小组的同学们对草木灰的成分展开了系列探究。
【查阅资料】草木灰主要成分是一种含钾的盐,草木灰中还可能含有硫酸钾、氯化钾。
【探究】草木灰的成分。
①向草木灰中加入盐酸,生成的气体可使 变浑浊,可推断草木灰的主要成分是碳酸钾。
②取适量草木灰,用水没泡,上层浸出液能使无色酚酞溶液变为 色,说明溶液显碱性。草木灰 (填“能”或“不能”)与铵态氮肥混合施用。
③草木灰中是否含有硫酸钾、氯化钾。
实验操作
现象
结论
实验1:取少量澄清的草木灰浸出液于试管中,加入过量硝酸钡溶液
草木灰中含有硫酸钾
实验2:取少量实验1反应后的上层清液于试管中,滴入几滴 溶液
产生白色沉淀
草木灰中含有氯化钾
【交流讨论】
④有同学认为实验1的结论不严谨,理由是 (用化学方程式表示)。
12.(2024·江苏泰州·一模)实验是学习化学的基础。
(1)仪器①的名称为 。
(2)用高锰酸钾制取O2,选用的发生装置是 (填序号),反应的化学方程式为 ,选用D装置收集氧气的原因是 。
(3)实验室用Zn与稀硫酸反应制取H2,反应的化学方程式为 ,发生装置C相对于装置B的优点是 。
(4)用简单的方法检验铵态氮肥。
【实验过程】如图1所示,小辰把少量硫酸铵放在研钵中,再加入一些熟石灰,用研杵混合研磨,小心闻混合物的气味。该反应的化学方程式为 。
【实验创新】小蓉对该实验进行创新,用如图2所示的装置进行实验。
实验过程中,观察到湿润的红色石蕊试纸变为 ,你认为该改进实验的优点是 (写一点即可)。
【实验反思】通过上述实验可知,要避免铵态氮肥与熟石灰等碱性物质混用,否则会 。
13.(2024·四川资阳·一模)Fe(OH)3是一种红褐色沉淀,Fe(OH)2却是一种白色沉淀,它们都可以在水中通过发生复分解反应来制得,比如:,则A沉淀是 。由于Fe(OH)2不稳定,在水中只要有一点氧气就极易发生反应生成Fe(OH)3,写出其反应的化学方程式 ,因而在溶液中较难制得纯净Fe(OH)2。若按照常规的正确方法向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液,很滩观察到白色沉淀的现象,只能看到灰绿色沉淀。用下面两种精心设计的方法可制得白色的Fe(OH)2沉淀。
方法一:用不含氧气的蒸馏水配制FeSO4溶液与NaOH溶液,然后反应制备:
(1)除去蒸馏水中溶解的氧气,常采用 的方法。
(2)先在试管中注入FeSO4溶液后,还要在试管中满入适量植物油,用长滴管吸取不含氧气的NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面下,再挤出NaOH溶液,这样操作的理由是 。
方法二:用下图装置来制得:
(1)在装置I中加入Fe和足量稀H2SO4;
(2)在装置Ⅱ中加入NaOH浓溶液;
(3)将两处橡皮塞塞紧后,打开止水夹,并在A管口处收集气体进行验纯,最后夹紧止水夹,即可在Ⅱ中看到白色沉淀。写出夹紧止水夹后Ⅱ中的反应方程式: 。
14.(23-24九年级下·湖南长沙·期中)某初三化学兴趣小组的同学为验证“复分解反应的条件”进行了如图所示的甲、乙、丙、丁四个实验:
(1)甲实验中,能够证明稀硫酸跟氢氧化钠发生了化学反应的明显现象是 。
(2)上图四个实验中不会发生复分解反应的是 (填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)。
(3)丙实验所用Na2CO3溶液中溶质的俗名是 ,其物质类别是 (填“酸”、“碱”或“盐”)。
(4)检验丁实验中所加稀硫酸过量的方法是 (写出实验操作步骤、现象和结论)。
(5)实验结束后,将上述4支试管里的剩余物倒入同一只烧杯中,后续实验及现象如图:
则红色溶液a中一定有的溶质是 (填化学式)。
15.(2024·云南玉溪·一模)无土栽培广泛应用于花卉、农作物的种植。某无土栽培植物的营养液配方中含有的阴离子可能是、、中的一种或几种。经调查得知,该营养液可能为铵态氮肥,为了确定该配方的成分,化学兴趣小组的同学开展了以下探究活动。
【实验探究一】
(1)取少量固体样品在研钵中与熟石灰混合研磨,当 (填现象),说明该营养液一定含有铵根离子。
【实验探究二】
(2)设计实验进一步确定该配方的成分。
实验操作
实验现象
实验分析
步骤1.取少量样品于试管中,加水溶解,加入足量溶液,再滴加少量稀硝酸,静置。
有白色沉淀生成,加入稀硝酸后沉淀不溶解且不产生气泡
该配方中没有
步骤2.取少量步骤1的上层清液于试管中,加入适量
溶液
该配方中含有
【解释与结论】
(3)根据上述探究,一定含有的物质是 (写化学式)。
【反思与评价】
(4)若步骤1中用溶液代替溶液 (填“是”或“否”)可行,原因是 。
16.(2024·西藏日喀则·一模)某校化学兴趣小组的同学利用稀盐酸、碳酸钠、Ba(OH)2溶液三种物质探究“复分解反应发生的条件”,做了以下实验。
(1)大家一致认为在试管①中还需要加入 溶液才能证明发生了复分解反应。
(2)试管②中观察到的现象是 ,试管③中反应的化学方程式为 。
兴趣小组的同学将试管③反应后的物质过滤,对滤液中溶质的成分进一步探究。
【提出问题】滤液中溶质的成分是什么?
【猜想假设】
(3)猜想一:NaOH
猜想二:Ba(OH)2、NaOH
猜想三:
【设计实验】
(4)验证你的猜想正确
实验操作
现象
结论
步骤一:取试管③中滤液少量于试管中,加入足量CaCl2溶液
有 产生
猜想三正确
步骤二:静置一段时间,向上层清液中滴加适量 溶液
有蓝色沉淀产生
【反思拓展】
(5)通过探究实验,同学们发现Ba(OH)2和NaOH化学性质相似,你认为Ba(OH)2的保存方法是 。
17.(2024·广西·模拟预测)同学们通过以下在溶液中进行的实验,探究复分解反应发生的条件:
①H2SO4+Ba(NO3)2 ②H2SO4+NaOH ③H2SO4+Na2CO3 ④Ba(NO3)2+NaOH ⑤Ba(NO3)2+Na2CO3 ⑥NaOH+Na2CO3
(1)以上实验中,不能反应的是 ,物质间能够发生反应,但看不到明显现象的是 ,写出由两种盐反应且生成沉淀的化学方程式 。
(2)同学们将实验后的所有物质倒入同一烧杯中,后续实验及现象如表:
综合分析可知,无色滤液a中一定含有的溶质包括 ;白色沉淀b的成分是 。
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