内容正文:
九上专题3:几种重要的盐及复分解反应讲义
【知识回顾】
一、 什么是盐?
1、定义:盐是电离时能产生金属阳离子(或铵根离子)和酸根阴离子的化合物。
【只要有金属阳离子或铵根离子与酸根阳离子,就一定是盐】
① 通式:盐= 酸根离子+金属阳离子或NH4+
② 盐除了铵盐(NH4+)外,一定含有金属元素
二、几种盐的性质
1、碳酸钠晶体 (Na2CO3·10H2O)
①常温下,晶体暴露在空气中易风化,而失去结晶水而成为碳酸钠白色粉末(化学式为:Na2CO3),
俗名为纯碱或苏打。含有一定数目水分子的物质称为结晶水合物。
②碳酸钠与酸碱指示剂反应[实验]:往碳酸钠溶液中滴入酚酞试剂,发现什么现象?溶液变红
可见:碳酸钠的水溶液呈碱性。
③与酸反应:Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑
④与碱反应:Na2CO3+Ca(OH)2 = CaCO3↓ +2NaOH ( 制造烧碱 )
应用:
碳酸钠可制造玻璃、肥皂、洗涤剂、以及在纺织工业上都利用它的碱性。
CO32-的检验方法 :往某化合物中滴加盐酸,若有气体生成并且该气体能使澄清石灰水变浑浊,则说明该化合物中含有CO32-。
【能力拓展】
(1)NaHCO3
还有一种盐与Na2CO3类似,它俗称小苏打,化学式为NaHCO3溶液显碱性,是焙制糕点所用发酵粉的主要成分,也是治疗胃酸过多的一种药剂。
(2)氢氧化钠固体露置在空气中与CO2反应生成Na2CO3。
(1)证明NaOH 是否变质只需验证固体中产生了Na2CO3 即可,选择的试剂及现象:
①加入盐酸,现象是有气泡产生,
②加入澄清石灰水,现象是出现白色沉淀,
③加入CaCl2溶液(或BaCl2溶液),现象是出现白色沉淀。
这三种方法都可鉴定Na2CO3的存在。
(2)氢氧化钠变质分为部分变质和完全变质,证明NaOH是否完全变质,需分两步分别检验NaOH、Na2CO3的存在。
①首先向溶液中加入过量CaCl2溶液(或BaCl2溶液),有白色沉淀产生,然后过滤,向滤液中滴加无色酚酞溶液,若溶液变红,则有NaOH,说明NaOH部分变质;若溶液仍为无色,说明NaOH溶液全部变质。
②首先向溶液中加入无色酚酞溶液,再加入过量CaCl2溶液(或BaCl2溶液),有白色沉淀产生,若溶液仍变红,则有NaOH,说明NaOH部分变质;若溶液为无色,说明NaOH溶液全部变质。
2、碳酸钙 (CaCO3 )碳酸钙是重要的建筑材料。
①洁白纯净的碳酸钙岩石叫汉白玉。 ②因含杂质而有花纹的碳酸钙叫大理石。
③质地致密的碳酸钙岩石叫石灰石。
碳酸钙是一种难溶的盐
①碳酸钙与酸反应:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ ②碳酸钙高温分解:CaCO3=CaO+CO2↑
用途:①碳酸钙是重要的建筑材料(石柱或工艺品)
②石灰石主要用途是生产水泥。
思考:怎样证明一块岩石是碳酸盐?
取小块岩石,滴加盐酸,观察有无气泡产生;如有气泡不断产生,则岩石中有碳酸盐存在。
3、食盐 (NaCl) 白色固体、易溶于水
来源:主要来自海水晒盐、井水制盐
粗盐提纯的方法:溶解-过滤-蒸发结晶
用途:①食盐不仅是人类不可缺少的食物,而且是重要的化工原料。
②可制氢氧化钠、氯气、盐酸等。
制生理盐水(0.9%)
0.9%的氯化钠溶液中的钠离子浓度跟人体内血浆中的钠离子浓度几乎相等,所以称为生理盐水。
思考:日常生活中常用食盐水清洗伤口,你知道这是为什么吗?
因为浓的食盐溶液会使细胞内的水渗出,使蛋白质凝固,所以具有杀菌作用。
三、盐的化学性质
①与金属反应:金属活动性顺序中排在前面的金属可以将排在后面的金属从它们的盐溶液中置换出来(置换反应);
②与酸反应:盐 + 酸 → 另一种盐 + 另一种酸(复分解反应);
③与碱反应:盐 + 碱 → 另一种盐 + 另一种碱(复分解反应);
④与盐反应:盐 + 盐 → 另一种盐 + 另一种盐(复分解反应)。
四、常见酸碱盐的溶解性
① 附录I《部分酸、碱和盐溶解性表(室温)》的简单记忆方法:
K+、Na+、Ba2+、NH4+四碱溶;
Ca(OH)2是微溶。
K+、Na+、NH4+盐均可溶;
NO3-盐入水影无踪;
Cl-盐不溶AgCl;
SO42-盐不溶BaSO4;
CO32-盐只溶K+、Na+、NH4+。
微溶性盐有3种:CaSO4、Ag2SO4、MgCO3。
五、复分解反应
(1)复分解反应的含义:由两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应,叫做复分解反应。反应通式:AB+CD=AD+CB
(2)复分解反应进行的条件:
①生成物中必须要有气体、沉淀、水中的任意一种;
②如果是盐与盐反应,盐与碱反应还要求可溶于水。
(3)复分解反应类型
①酸 + 盐→新酸 + 新盐
反应物中酸必须是可溶的,生成物中至少有一种物质是气体或沉淀或水。
如:2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑
②酸 + 碱→盐 + 水
反应物中至少有一种是可溶的。 如:H2SO4+Cu(OH)2=CuSO4+2H20
③盐 + 盐→新盐 + 新盐
反应物中的两种盐都是可溶性的,且生成的两种盐中至少有一种是难溶的。
如:Na2SO4+BaCl2=2NaCl+BaSO4↓
④盐 + 碱→新盐 + 新碱
反应物一般都要可溶,生成物中至少有一种是沉淀或气体(只有铵盐跟碱反应才能生成气体)。
如:2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓ NaOH+NH4Cl=NaCl+NH3↑+H2O
[说明] 复分解反应:一般是指酸、碱、盐之间在溶液里进行的反应。对反应物而言,还要注意:
(1) 酸和盐反应中盐可以不溶于水,但一定要溶于酸;
(2) 碱和盐、盐和盐反应中,参加反应的碱和盐一般都要可溶;
(3)酸和碱的反应中,一般强酸(盐酸、硫酸、硝酸)与所有的碱(可溶碱、不溶碱)都能反应,因为有水生成。
六、制取盐的可能途径
金属+酸 → 盐+氢气: 2Na+2HCl=2NaCl+H2↑
酸+金属氧化物 → 盐+水: 2HCl+Na2O=2NaCl+H2O
酸+碱 → 盐+水: NaOH+HCl=NaCl+H2O
碱+非金属氧化物 → 盐+水: CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
金属+盐 → 新金属+新盐: Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
酸+盐 → 新酸+新盐: 2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑
碱+盐 → 新碱+新盐: 2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓
盐+盐 → 新盐+新盐: AgNO3+NaCl=NaNO3+AgCl↓
七、盐与化肥
1、化学肥料是用矿物质、空气、水等作原料,经过化学加工精制而成的肥料(简称化肥)。
2、化肥的类型:氮肥:含有氮元素的称氮肥。
磷肥:含有磷元素的称磷肥。 钾肥:含有钾元素的称钾肥。
3、复合肥:化肥中含有两种或两种以上主要营养元素的称复合肥。
4、氮肥:铵盐为主,还包括硝酸盐和尿素。能促使农作物的茎叶生长茂盛,含有组成叶绿素的重要
元素。
常用的氮肥:是含氮有机物即人的尿液。化肥:尿素 CO(NH2)2
制取:酸与氨气反应制得
氨与碳酸:NH3+H2O+CO2=NH4HCO3 氨与硫酸:2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4
盐的组成中,所含的阳离子不一定都是金属阳离子,也可以是复杂阳离子(带电原子团)
[实验1]:1、向硫酸铵浓溶液中滴加氢氧化钠溶液,发生了什么变化?
(NH4)2SO4+2NaOH= Na2SO4+2H2O+2NH3↑
[实验2]:把湿润的红色石蕊试纸放在试管口,试纸颜色是否发生变化?
使湿润的红色石蕊试纸变蓝
变化的原因是什么?产物中产生的氨气,氨气是碱性的。
思考与讨论:在农村,人们常取少量白色粉末状的化肥和消石灰一起放在手掌心搓,通过闻气味来检验是不是氮肥,这样做的原理是什么?
总结:铵盐与碱(可溶性碱)反应,都有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的氨气放出,此法用于铵
盐的检验。
铵根离子的检验:
往溶液中滴入氢氧化钠溶液,若有气体生成,并且该气体能使红色的石蕊试纸变蓝色,则说明原溶液中含有铵根离子。
常见化学肥料①氮肥、磷肥、钾肥
【经典例题】
【例题1】下列物质属于盐的是( )
A.纯碱 B.烧碱 C.火碱 D.盐酸
【例题2】取一定量石灰石与稀盐酸恰好完全反应后的溶液,向其中逐滴加入AgNO3溶液测得的沉淀质量随加AgNO3溶液质量的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.a点处溶液中的溶质只有CaCl2
B.ab段溶液的pH值不断变大
C.bc段沉淀不再增加的原因是稀盐酸反应完了
D.c点处的溶液中有1种溶质
【例题3】如图所示,往装有碳酸钠溶液的U形管两侧分别滴加氯化钡溶液和稀盐酸。反应一段时间后,再充分振荡U形管,发现管内仍有白色固体残留。下列判断不正确的是( )
A.实验时,U形管左侧有沉淀产生
B.实验时,U形管右侧有气泡产生
C.反应后的滤液中一定含有NaCl
D.反应后的滤液中可能含有HCl
【例题4】小金完成了图示甲、乙实验后,依次将反应后的溶液缓慢倒入同一洁净的废液缸中,观察到废液缸中先有气泡产生,然后又出现白色沉淀。则下列说法中正确的是( )
A.甲实验结束后,试管中的溶液中可能含有稀盐酸
B.乙实验结束后,试管中的废液一定含有NaCl和Na2CO3
C.最终,废液缸中一定含NaCl、Na2CO3两种溶质
D.最终,废液缸中一定含NaCl、CaCl2两种溶质
【例题5】已知NaCl、CaCl2溶液呈中性。向盛有一定量稀盐酸和氯化钙溶液的烧杯中,逐滴滴加碳酸钠溶液。溶液的PH和碳酸钠溶液的质量的关系如图所示。下列说法合理的是( )
A.ab段所发生的反应:CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl
B.b点的溶液中只含有Na+、Cl﹣
C.bc段(不含b点)有白色沉淀生成
D.在d点的溶液滴加几滴无色酚酞,溶液呈蓝色
【例题6】小乐完成了图示甲、乙实验后,依次将反应后的溶液缓慢倒入同一洁净的废液缸中,观察到废液缸中先有气泡产生,然后又出现白色沉淀,则下列说法中,正确的是( )
A.甲实验结束后,试管中的废液含稀盐酸和CaCl2
B.乙实验结束后,试管中的废液只含NaCl溶质
C.最终,废液缸中一定含NaCl、CaCl2两种溶质
D.最终,废液缸中一定含NaCl、Na2CO3两种溶质
【例题7】小陈在探究氯化钙的性质,进行图甲所示的实验。试验后,他向反应后的溶液中逐滴滴加碳酸钠溶液,溶液pH的变化如图所示,下列分析正确的是( )
A.图甲中实验仪器操作无误
B.图乙中d﹣m段反应过程中有沉淀产生
C.图乙中m﹣n段反应过程中有气泡产生
D.图乙中n点之后溶液中的溶质有Na2CO3和NaCl
【例题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。反应过程中溶液质量随加入Na2CO3溶液质量的变化情况如图所示。下列分析错误的是( )
A. ab段对应的实验现象是有气泡生成
B. bc段对应的实验现象是有沉淀生成
C. 从a点到c点,溶液中NaCl的质量逐渐增大
D. 从b点到c点,溶液的pH逐渐增大
【例题9】盐是指一类金属离子或铵根离子(NH4+)与酸根离子结合的化合物。“混盐”是指一种金属离子与多种酸根阴离子构成的盐,如氯化硝酸钙[Ca(NO3)Cl]就是一种混盐。下列各化合物中属于混盐的是( )
A.Ca2SCl2 B.(NH4)2Fe(SO4)2 C.KAl(SO4)2 D.K3[Fe(CN)6]
【例题10】课外实验具有趣味性、实践性等特点。鸡蛋壳成分的探究过程如图,其中正确的是( )
A.实验①证明蛋壳成分是CaCO3 B.实验②可证明蛋壳中含钙元素
C.实验③得到的固体能与水反应 D.实验中每步操作都是规范的
【例题11】硫酸铜、硝酸铜具有一相似的化学质。请回答:
(1)硫酸铜、硝酸铜两种物质的溶液均显________色,因为它们部具有________离子。
(2)向硫酸铜,硝酸铜两种物质的液中分别加入BaCl2溶液,能发生反应的物质是________(填化学式),化学方程式是________。
(3)向硫酸铜溶液中加入某纯净物的溶液,能同时将铜离子和硫酸根根离子转变成沉淀,该净物的化学式为________。
【例题12】如图为“盐的化学性质的思维导图”。请根据图示,选择给出的物质完成填空(每种物质只能用一次)。可选用的物质有:稀盐酸、硝酸铜溶液、氯化钠溶液、碳酸钠溶液、碳酸钙、硝酸银溶液、铁、氢氧化钙溶液。
(1)反应①选用的盐是__________,该反应所属的基本反应类型是___________。
(2)写出下列编号对应的化学方程式:
②____________________________________________;
③____________________________________________;
④____________________________________________。
【例题13】实验室内有一包不纯的氯化钾粉末,含有的杂质可能是氯化铜、硝酸钾、硝酸钙、氯化钠、碳酸钠中的一种或几种,为确定其成分,进行如下实验。
(1)取少许该粉末,加入足量的蒸馏水,使其完全溶解,只得到无色澄清溶液,则杂质一定不含__________________。
(2)取(1)中无色溶液加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,则杂质一定含有__________。
(3)另称取14.9 g该粉末于烧杯中,加入蒸馏水使其完全溶解,再加入足量的硝酸银溶液和稀硝酸,充分反应后生成28.7 g白色沉淀,则杂质还一定含有__________。通过以上三个实验还不能确定含有的杂质是__________。
【例题14】“比较归纳法”是学习化学的一种重要方法。(“―”表示相连的两种物质能发生反应,“→”表示某种物质可通过一步反应转化为另一种物质。)
(1)请以表中序号Ⅰ为示例,填写序号 Ⅱ、Ⅲ 中的空格。
(2)室温下,氯化镁与下列物质的变化关系,正确的是________(填标号)。
A.MgCl2—AgNO3 B.KNO3—MgCl2
C.MgCl2—HCl D.Mg(OH)2→MgCl2
项目
序号
举例
物质类别间的相互反应
物质类别间的转化
Ⅰ
CaCl2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaCl
盐1—盐2
盐→新盐
Ⅱ
写出硫酸与氯化钡反应的化学方程式________________________________
酸—盐
酸→______
Ⅲ
写出氢氧化钠转变成另一种碱的化学方程式
________________________________
________________________________
碱—______
碱→新碱
【例题15】如图中的几种物质是常见的盐,请回答下列问题:
(1)在碳酸钠溶液中滴入氯化钙溶液,现象是
(2)碳酸钙、碳酸钠均能与稀盐酸反应生成CO2,是因为碳酸钙、碳酸钠中均含有_________(写离子符号)。(3)硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液能发生反应,该反应的化学方程式为_______________________________
【例题16】复分解反应是我们学过的化学基本反应类型之一,学习时应注意将知识进行归纳总结,深刻理解复分解反应发生的条件,形成完整的知识体系,请你认真思考回答下列问题:
(1)写出下列反应的化学方程式:
①氢氧化钡溶液与硫酸钠溶液混合:_______________________________________。
②碳酸钠溶液和稀硫酸溶液反应:_______________________________________。
③硝酸银溶液和稀盐酸反应:________________________________________。
(2)你想过上述复分解反应为什么能够发生吗?这是因为在这反应物中含有一些“特殊”的阴、阳离子,它们能相互结合,如①中实际参加反应的离子是Ba+和SO,而Cl-和Na+,则是“旁观者”,并没有参加反应,请你分析上述②中实际参加反应的离子是__________和__________。
(3)根据你的想象,在下图右边的方框中画出体现NaOH溶液和稀盐酸反应生成物的示意图:
【例题17】下列化学反应中,属于复分解反应的是( )。
A.2H2+O2 点燃 2H2O B.NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3
C.Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ D.2HgO 2Hg+O2↑
【例题18】下列各种溶质的溶液混合后无明显现象的一组是( )
A.HCl、Na2CO3、K2SO4 B.KNO3、Ba(OH)2、NaCl
C.KCl、AgNO3、HNO3 D.NaOH、FeCl3、(NH4)2SO4
【例题19】下列两种物质混合后能发生化学反应且反应前后溶液总质量不变的是( )
A.稀硫酸和氯化钠溶液 B.碳酸钠溶液和稀盐酸
C.氢氧化钡溶液和稀硫酸 D.稀盐酸和石灰水
【例题20】酸、碱、盐在溶液中发生复分解反应的条件是有沉淀析出,或有气体放出,或有水生成。下列各组物质在水溶液中不能发生复分解反应的是( )
A.AgNO3和NaCl B.NaCl和Ca(OH)2 C.Ba(OH)2和H2SO4 D.Na2CO3和HCl
【例题21】M是一种金属元素,M2+与其他几种离子构成的化合物的溶解性见下表。根据信息,判断下列反应肯定不能发生的是( )
OH-
CO32-
Cl-
SO42-
NO3-
M2+
难溶
难溶
易溶
易溶
易溶
A.M+HCl B.MSO4+Ba(NO3)2 C.MO+H2SO4 D.M(OH)2+NaCl
【例题22】某固体由Ba2+、Cu2+、Na+、Cl-、CO32-、SO42-中的几种离子构成,取一定质量的该固体样品,进行如下实验:
①将固体溶于水得无色透明溶液,加入足量BaCl2溶液,过滤后得到5 g白色沉淀。
②在沉淀中加入过量稀硝酸,仍有3 g白色沉淀。
③在滤液中滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀。
则该固体中一定含有( )
A.Na+、CO32-、SO42- B.Cu2+、CO32-、SO42-
C.Cl-、CO32-、SO42- D.Na+、Ba2+、Cl-
【例题23】某一种或几种物质的水溶液中,可能含有以下几种离子:Na+、H+、Ca2+、Cl-、OH-、SO42-、CO32-。为确定溶液中可能存在的离子,现取两份100 mL溶液进行如下实验:①第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生;②第二份加足量的Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀产生,过滤,向沉淀中加入过量的稀硝酸,沉淀全部溶解;③向实验②中得到的滤液中滴加MgCl2溶液,无明显现象。根据上述实验,以下推测正确的是( )
A.一定存在Cl-、H+、Ca2+ B.一定存在CO32-,可能存在OH-
C.一定存在Na+、CO32- D.一定存在SO42-,可能存在Ca2+
【例题24】一瓶不纯的Na2CO3粉末,所含杂质可能是KNO3、Ca(NO3)2、NaCl、CuSO4、K2CO3中的一种或几种。为确定其成分,进行了如下实验:(1)取少量该粉末于烧杯中,加入适量蒸馏水,充分搅拌,得无色溶液;(2)取少许上述无色溶液置于试管中,分别加入AgNO3溶液和BaCl2溶液,再分别滴加稀硝酸。现象如下表所示。
试管编号
现象
1
滴加AgNO3溶液,生成白色沉淀,再滴加稀硝酸,白色沉淀部分溶解
2
滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀,再滴加稀硝酸,白色沉淀全部溶解
下列关于该粉末组成的说法中,不正确的是( )
A.杂质可能含KNO3、K2CO3 B.杂质一定含NaCl,可能含Ca(NO3)2
C.杂质一定不含Ca(NO3)2,可能含KNO3 D.杂质一定含NaCl,一定不含CuSO4
【例题25】河道两旁有甲、乙两厂,它们排放的工业废水中共含H+、Na+、Ba2+、Cl-、SO42-、CO32-六种离子。两厂废水中各含三种离子,其中甲厂的废水明显呈酸性,则甲厂废水中的离子是( )
A. H+、Na+、Ba2+ B. H+、Ba2+、Cl- C. Na+、SO42-、CO32- D. H+、SO42-、CO32
【例题26】某pH=13的溶液中可能含有Cu2+、Na+、SO42-、CO32-、NO3-等离子中的一种或几种,为了检验该溶液中含有的离子,进行如下实验并分析:
(1)该溶液pH=13,证明不存在的离子是________________。
(2)取少量该溶液于试管中,滴加适量BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加入过量的稀盐酸,沉淀部分溶解。写出沉淀溶解的化学方程式_____________________________________。
(3)该溶液中一定存在的离子是_______________________,可能存在的离子是________。
【例题27】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_______________________________。
(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,其化学方程式是_____________________________________________。
(3)下列反应中,能验证有气体生成的复分解反应能发生的是________。
A.锌与稀硫酸反应 B.天然气燃烧 C.石灰石与稀盐酸反应 D.过氧化氢分解
【例题28】工业盐酸因混有少量FeCl3常显黄色, 现将一定质量分数的NaOH溶液逐滴加入该盐酸中, 直至过量,下列各量与图像对应的是( )
【例题29】某同学在家中找到一种白色粉末,到学校实验室进行以下实验,实验过程及现象如图,对此粉末成分判断正确的是( )
A.该粉末可能是CaCO3 B.该粉末一定是碱
C.该粉末可能是Na2CO3 D.该粉末中一定含有CO
【例题30】某同学欲测定碳酸钠溶液中溶质的质量分数,取ag样品溶液,按下列实验方案进行实验,合理的是( )
A.加入过量稀盐酸,称量反应后溶液的质量为m1g
B.加入过量浓盐酸,产生的气体用氢氧化钠固体吸收,固体质量增加m2g
C.加入过量的氯化钙溶液,过滤,将滤渣洗涤烘干,称量其质量为m3g
D.加入过量的氯化钙溶液,过滤,将滤液蒸干,称量固体质量为m4g
【例题31】 向一定质量的CuSO4溶液中滴加NaOH溶液一段时间后, 改为滴加稀盐酸, 所得溶液质量随加入试剂总体积的变化趋势,如图所示,下列有关说法错误的是( )A.a点时溶液中一定不存在Cu2+ B.b点时所加试剂一定是稀盐酸
C.c点时溶液中的溶质都是盐 D.加入试剂总体积为V1时,溶液中不存在NaOH
【例题32】为验证“加热碳酸氢铵”所发生的变化,两同学分别用甲、乙所示装置进行实验,发现两实验中碳酸氢铵固体均消失,乙实验中还观察到无水硫酸铜变蓝,浸有酚酞试液的棉球变红、澄清石灰水变浑浊。
资料:无水硫酸铜呈白色,遇水后呈蓝色。
下列说法错误的是( )
A.甲实验不如乙实验环保
B.只根据甲实验“固体消失”这一现象,可验证碳酸氢铵发生了分解
C.乙实验有利于学生分析“固体消失”的原因
D.只根据乙实验的现象, 可验证:NH4HCO3=== (Δ)H2O+CO2↑+NH3↑
【例题33】 向一定质量的Na2CO3、Na2SO4混合溶液中先后滴加BaCl2、HCl溶液, 反应过程中加入溶液的质量与产生沉淀或气体的质量关系如图所示。请回答下列问题:
(1)c点的沉淀成分是______________________________。
(2)确定m点的值是______________________________。
【例题34】已知复分解反应2CH3COOH+Na2CO3===2CH3COONa+H2O+CO2↑可进行。在常温下,测得相同浓度的下列五种溶液的pH:(题中四种酸的酸性强弱顺序为CH3COOH>H2CO3>HClO>HCN)
溶质
CH3COOH
NaHCO3
Na2CO3
NaClO
NaCN
pH
8.8
8.6
11.6
10.3
11.1
表中数据揭示出复分解反应的一条规律,即碱性较强的盐与酸发生类似反应可以生成碱性较弱的盐。依照该规律,请你判断下列反应不成立的是( )
A.H2CO3+2NaClO===Na2CO3+2HClO B.H2CO3+NaClO===NaHCO3+HClO
C.CH3COOH+NaCN===CH3COONa+HCN D.NaClO+CH3COOH===HClO+CH3COONa
【例题35】小明学习了盐的性质,通过参阅资料得知氯化铵(NH4Cl) 溶液是呈酸性的, 能使紫色石蕊试液变红,他想酸溶液可以使石蕊变红,是因为酸在水溶液中解离出了H+, 那么是NH4Cl溶液中的哪种粒子可以使石蕊试液变红呢?于是他设计以下实验进行探究。
(1)通过实验Ⅰ可以发现石蕊试液不变色,则此实验证明______________________________。
(2)有同学认为实验Ⅱ没必要做,你认为他的理由是________________________________________。(3)通过上述实验,小明可以初步得出结论是NH4Cl溶液中的__________可以使石蕊试液变红。
【例题36】小金完成了图示实验①②③,下列判断正确的是( )
A.实验①中石灰水有剩余 B.实验③中所得溶液中可能含有Ca(OH)2
C.实验③中没有明显现象 D.实验③所得溶液中一定含CaCl2和NaCl
【例题37】向某硫酸和硫酸铜的混合溶液中加入某浓度的氢氧化钠溶液,产生沉淀的质量与加入氢氧化钠溶液质量的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.a点溶液中含有三种溶质
B.bc段(不包含b点)发生反应的类型为酸碱反应
C.d点溶液中主要存在的离子为Na﹢、Cu2﹢、OH﹣、SO42﹣
D.根据图中数据可以计算出原硫酸溶液的溶质质量分数
【例题38】向一定量的硫酸铜和稀硫酸的混合溶液中滴加氢氧化钠溶液,反应过程中产生的沉淀质量与加入的氢氧化钠溶液质量关系如下图所示。下列说法不正确的是( )
A.A点溶液中的溶质有2种 B.E点溶液中的溶质有3种
C.AB段有沉淀生成 D.F点溶液的pH>7
【例题39】为确定某溶液中含有以下离子H+、Mg2+、Ba2+、Cl-、CO32-、NO3-中的几种,进行了以下实验:①经测定,溶液pH=1;②取部分未知溶液,加入过量NaOH溶液,有白色沉淀产生;③取②中部分溶液,加入Na2CO3溶液,无明显现象。
分析上述实验,下面对溶液中含有离子的判断,正确的是( )
A.一定含有H+、Mg2+、Ba2+、Cl-、NO3- B.一定含有H+、Mg2+、Cl-,一定不含有CO32-
C.一定含有H+、Ba2+、NO3-,一定不含有Cl- D.一定含有H+、Mg2+,可能同时含有Cl-、NO3-
【例题40】在Ca(OH)2的饱和溶液中加入下列物质,冷却至室温,溶液的pH没有改变的是( ) A.CO2 B.CaO C.Cu(NO3)2 D.HCl
【例题41】为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42﹣和泥沙,可将粗盐溶于水,然后进行下列五项操作:①过滤;②加过量的NaOH溶液;③加适量的盐酸;④加过量的Na2CO3溶液;⑤加过量的BaCl2溶液,下列操作顺序中最合适的是( )
A.②⑤④①③ B.⑤④②③① C.⑤②④③① D.②④⑤①③
【例题42】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。反应过程中溶液质量随加入Na2CO3溶液质量的变化情况如图所示。下列分析错误的是( ) A.ab段对应的实验现象是有气泡生成
B.bc段对应的实验现象是有沉淀生成
C.从a点到c点,溶液中NaCl的质量逐渐增大
D.从b点到c点,溶液的pH逐渐增大
【例题43】某稀溶液溶质可能是NaNO3、HCl、H2SO4、CuCl2中的一种或几种,向该溶液中滴加Ba(OH)2溶液,产生沉淀的质量y与加入Ba(OH)2溶液质量x的关系如图所示,下列有关溶质组成的说法正确的是( )
A.一定有H2SO4和HCl B.一定有H2SO4、CuCl2,一定没有HCl
C.一定有HCl、CuCl2、NaNO3 D.一定有HCl和CuCl2,一定没有H2SO4,可能有NaNO3 【例题44】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:Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
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,属于复分解反应
【例题45】有一包白色粉末,可能含有Na2CO3、Na2SO4、NaCl、Ba(OH)2中的一种或几种,为了探究其成分,实验过程如下图所示:
(1)如果步骤Ⅱ中沉淀全部溶解,写出步骤Ⅰ中生成沉淀的化学方程式___ _________。
(2)如果步骤Ⅱ中沉淀部分溶解,则原白色粉末中一定含有______ ____。
【例题46】某白色固体由、、、、中的三种物质组成,为确定其成分,相关实验及现象如下(等微溶性物质按可溶处理)。请回答下列问题:
(1)无色溶液b中一定含有的溶质是___________。
(2)原白色固体组成中还有一种物质有待确定,请写出还需补充的实验步骤、现象及结论______ __
__ _。
【例题47】镁是一种用途很广的金属材料,目前世界上60%的镁从海水中提取。主要步骤如下:
(1)为了使MgCl2转化为Mg(OH)2,试剂①可以选用____ ____,要使MgCl2完全转化为沉淀,加入试剂①的量应足量
(2)加入试剂①后,能够分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是___ ___。
(3)试剂②可以选用___ ____。
(4)无水MgCl2在熔融状态下,通电后会产生Mg和Cl2,写出该反应的化学方程式_____________________ 。
【例题48】食用碱的主要成分是Na2CO3(常含有少量的NaCl)。课外小组为测定市售食用碱中Na2CO3的含量,设计了如图实验装置。
设计思路:用空气将装置B中生成的二氧化碳缓缓吹入装置D中,利用装置D的质量变化测定食用碱中Na2CO3的含量。请结合实验装置和设计思路,回答下面问题:
(1)装置D中发生反应的化学方程式为 。
(2)装置A的作用是
(3)缓缓通入空气的目的是 。
(4)若撤除装置A,直接通入空气会导致实验结果_______(选填“偏大”“偏小”或“不变”,下同);若撤除装置C,对实验结果的影响是________。
【例题49】绿矾(FeSO4•nH2O) 是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,在工农业生产中具有重要的用途。绿矾不稳定,加热时会失去结晶水生成硫酸亚铁,硫酸亚铁在空气中易被氧化。某化学兴趣小组为测定绿矾中结晶水的含量,将石英玻璃管(带两端开关K1和K2) (设为装置A) 称重, 记为m1g。将样品装入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为m2g。称重B装置,记为n1g。(已知碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物)
实验步骤如下
I.打开K1和K2,缓缓通入N2一段时间后连接好装置,关闭K1;
Ⅱ.点燃酒精灯,加热一段时间;
Ⅲ.熄灭酒精灯;
Ⅳ.......,称量A的质量为m3g,称量B的质量为n2g。
回答下列问题:
(1)步骤Ⅳ中“......”的具体操作是____________________。
(2)装置B中发生反应的化学方程式为______________________________。
(3)根据实验记录,如只选择装置A的数据计算绿矾中结晶水的百分含量为____________________(列式表示)。
(4)如选择实验前后B装置数据计算,则装置C的作用是____________________。若两组数据的计算结果都偏小,则可能的共同原因是______________________________。
【例题50】实验室现有一瓶含少量水的碳酸氢铵样品,为测定其中碳酸氢铵的质量分数,某化学兴趣小组利用如图所示装置进行实验(该装置气密性良好,装置B、C中所装药品均足量,碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物)。已知:碳酸氢铵受热易分解,反应的化学方程式为NH4HCO3=== (Δ)H2O+CO2↑+NH3↑,NH3能被酸溶液吸收。
部分实验步骤如下:
I.打开弹簧夹,通入一段时间的氮气;
Ⅱ.关闭弹簧夹,给碳酸氢铵样品加热;
Ⅲ.当样品反应完全,…,再停止加热,直到玻璃管冷却;
Ⅳ.实验完毕,测得装置B、C中药品的质量分别增加了m1,m2.
请回答下列问题:
(1)氨气溶于水显___________(填“酸性”、“中性”或“碱性”)。NH4HCO3属于___________ (填“氮肥”“磷肥”“钾肥”或“复合肥”),
(2)装置B中盛放的液体是___________。装置C中发生反应的化学方程式为_________________________________。装置D的作用是_________________________。
(3)步骤Ⅲ中,当样品反应完全时的现象是_________________________,停止加热前应进行的操作是_________________________________。
(4)该样品中碳酸氢铵的质量分数的表达式为_________________________________(用m1、m2的代数式表示)。
【例题51】为测定某硫酸铜样品中硫酸铜的含量(杂质不溶于水,不含铜元素,不与其他物质发生反应),进行了如下实验。
(1)上述实验过程中发生反应的化学方程式为_________________________________。
(2)根据已知条件列出求解C烧杯中参加反应的硫酸铜质量(x)的比例式:______________________。
(3)配制上述实验所用的氢氧化钾溶液,需要质量分数为20%的氢氧化钾溶液的质量为___________。
(4)样品中硫酸铜的质量分数为______________________。
(5)D烧杯溶液中溶质的质量分数为_______________。
(6)若用湿法冶金的方法冶炼出100kg含杂质4%的铜,需要这种硫酸铜的质量为___________。
【例题52】在学习复分解反应发生的条件后,同学们利用已学知识,对稀硫酸与下表中的四种化合物的溶液之间能否发生反应作出判断,并进行实验验证:
物质
NaOH溶液
NaCl溶液
K2CO3溶液
Ba(NO3)2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
产生白色沉淀
(1)判断NaOH溶液与稀硫酸能发生反应的依据是生成物中有___________生成。
【提出问题】对于没有明显现象的反应,如何设计实验进行证明?
【设计实验】在老师的指导下,同学们向少量稀硫酸中逐滴加入过量NaOH溶液, 并进行了如下分组实验:
组号
操作
实验现象
结论
1
用pH试纸测定实验前后溶液的pH
pH由1变至9
能反应
2
向反应后的溶液中加入适量Ba(NO3)2溶液
溶液产生白色沉淀
不能反应
3
向反应后的溶液中加入适量KC2O3溶液
能反应
(2)若开始时将pH试纸用蒸馏水润湿。则测得的稀硫酸的pH将___________ (填“偏大”“偏小”或“不变”),(3)请你判断第2小组同学得出的结论是否正确,并说明理由:_________________________________。
(4)第3小组的实验现象为______________________。
【实验结论】对于无明显现象的反应,我们可以分析比较反应物和生成物的性质,从多个角度设计实验进行证明。
【实验反思】向NaOH溶液中通入少量CO2。再向其中加入___________,有气泡产生,即可证明NaOH与CO2发生了反应。
【拓展提升】稀硫酸与NaCl溶液不能发生反应,请你设计实验进行证明:______________________
____________________________________________(写出实验操作与现象)。
【例题53】我国海水晒盐的历史悠久。学习小组对粗盐进行提纯,并利用氯化钠探究氨盐水与二氧化碳的反应。
【实验步骤】步骤1:取50mL浓氨水于锥形瓶中, 加入NaCl晶体至不再溶解,制得氨盐水。步骤2:向烧瓶中加入20mL氨盐水和约16g干冰,塞紧瓶盖,振荡、静置。一段时间后溶液中析出细小晶体,过滤、用冷水洗涤晶体并低温干燥。
【提出问题】晶体的成分是什么?
【实验探究1】①经甲同学检验,晶体中不含铵盐。甲同学的实验操作及现象是________ ______。②乙同学取晶体少许,加入稀硝酸,晶体溶解并产生无色气体, 再滴加几滴AgNO3溶液, 未见明显现象,说明晶体中不含有 离子。
【提出猜想】晶体的成分为Na2CO3或NaHCO3或两者的混合物。
【查阅资料】Na2CO3受热不分解;NaHCO3受热易分解:2NaHCO3=== (Δ)Na2CO3+CO2↑+H2O。
【实验探究2】称取m1g晶体, 利用如图装置(夹持仪器略)探究晶体的成分。
【实验现象】反应一段时间后,试管口凝结了少量小液滴,Ba(OH) 2溶液变浑浊。
【实验分析】①晶体中一定含有_________ (填化学式)。
②将晶体加热至残留固体的质量不再改变,测得残留固体的质量为m2g, 若m1:m2=_________,说明晶体为NaHCO3。【拓展延伸】①氨盐水与二氧化碳反应所得铵盐的用途为__________________。
②丙同学认为通过测定装置B中沉淀的质量,经计算分析也可确定晶体的组成。请对丙同学的观点进行评价:_____________________________________________。
【例题54】“久大盐化”是四川遂宁的重点企业,其生产的食盐是重要的调味品。绿色应用是化工生产的发展方向。为了除去NaCl溶液中含有的少量MgCl2、CaCl2和Na2SO4, 某小组同学选用Na2CO3溶液、稀盐酸、Ba(OH)2溶液三种试剂,按一定顺序进行如图所示的实验。回答下列问题:
(1)操作a的名称是_________。
(2)实验Ⅰ中加入的试剂B是_________ (填序号)
①稀盐酸 ②碳酸钠溶液 ③氢氧化钡溶液
(3)实验Ⅱ中发生中和反应的化学方程式是___________________________。
【例题55】为测定CuCl2和FeCl2组成的混合溶液的烧杯中FeCl2的质量分数进行如下实验。
①取200g混合溶液加入足量的AgNO3溶液, 经过滤、洗涤、干燥、称量得到143.5gAgCl固体;②另取原混合溶液各200g与含有杂质的废铁屑反应(杂质不溶于水,也不参与反应),共做了五组实验,其实验数据如下表。
实验组别
一
二
三
四
五
混合溶液质量/g
200
200
200
200
200
铁屑质量/g
6
9
12
15
18
析出铜的质量/g
6.4
9.6
m
16
16
请分析计算:
(1)表中第三组实验的m值为__________。
(2)第__________组实验恰好完全反应。
(3)铁屑中铁的质量分数为多少?(计算结果精确到0.1%)
(4) 原混合溶液中FeCl2的质量分数为多少?(计算结果精确到0.1%)
【例题56】某溶液中可能含有氢氧化钠、碳酸钠、硫酸钠、氯化钠、硝酸钠中的一种或几种,小明同学为了测定其成分,进行如下实验:取一定量的样品,如图在0-t1 时刻加入氯化钡溶液,t1 时刻之后逐渐加入稀硝酸直至过量,t1 -t2 滴加了40克稀硝酸,t2 -t3 滴加了100克稀硝酸,整个过程中产生沉淀的质量与时间的关系如图所示,请回答下列问题:
(1)BC段能观察到的实验现象是___ _____;
(2)由上述实验可知,原溶液中一定含有_____ ___;
(3)整个反应过程中产生的气体质量为多少克?原溶液中一定含有的各溶质的质量为多少?
【例题57】已知NaHCO3在270℃吋完全分解为碳酸钠、水和二氧化碳, 而Na2CO3 受热不分解。现有某工厂生产出的一批NaHCO3产品中混有少量的Na2CO3, 某兴趣小组同学为了测定该产品中NaHCO3的质量分数, 设计了下列两种实验方案。
稀硫酸方案一:样品测定生成CO2的质量。
(1)本实验采用如图所示的装置,C中盛放的物质是___________。(2)若把分液漏斗中的稀硫酸改为稀盐酸,在其他操作正确的情况下,___________ (填“能”或“不能”) 准确测定样品中NaHCO3的质量分数。
加热方案二:样品测定剩余固休质量。
具体操作步骤如下:
①取一只洁净的地埚,称得质量为21.2g,再向其中加入样品,称得总质量为41.2g;
②加热盛有样品的埚;
③将坩埚充分冷却,称量坩埚和剩余固体的质量;④多次重复步骤②和③至恒重,称得埚和剩余固体的总质量为35.0g。
(3)实验时需要重复“加热、冷却、称量”操作多次,其目的是______________________________。
(4) 根据题意,计算样品中NaHCO3的质量分数,写出计算过程。(已知2NaHCO3=== (Δ)Na2CO3+CO2↑+H2O)
【例题58】将12.9gNaCl和Na2CO3固体混合物完全溶于水中形成溶液, 再将75gCaCl2溶液分5次加入该溶液中,充分反应,测得的实验数据如下表。
实验序号
1
2
3
4
5
加入CaCl2溶液质量/g
15
15
15
15
15
生成沉淀的总质量/g
3
m
9
10
10
(1)表格中m的数值是__________。
(2) 溶液中Na2CO3完全反应是在第__________次实验。
(3) 固体混合物中Na2CO3的质量分数:__________。(精确到0.1%)
(4) 请画出上述过程溶液中NaCl质量的变化图。
【例题59】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。如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。图中AB段对应的实验现象是__________,在C点时溶液中的溶质是__________。
【例题60】工业纯碱中含少量氯化钠。兴趣小组分别采用不同的方法测定工业纯碱样品中碳酸钠的质量分数。
(1)方法一:差量法。称取Wg样品与足量的稀盐酸充分反应,生成的二氧化碳通过装有试剂X的乙装置,并利用测量乙装置增加的质量,求得样品中碳酸钠的质量分数。该方法中试剂X可选用__________。
烧杯1
烧杯2
烧杯3
样品溶液/g
10
20
30
氯化钙溶液/g
30
30
30
沉淀质量/g
2
4
5
(2)方法二:沉淀法。称取15g样品完全溶解于水中配成60g样品溶液,取三只烧杯分三次进行实验,每次加入30g氯化钙溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥所得的沉淀质量记录如表。计算样品中碳酸钠的质量分数。
(Na2CO3+CaCl2===CaCO3↓+2NaCl
碳酸钠的质量分数为__________。
(3)请写出提高方法一测量精确度的操作建议(写出2条):______________________________。
【巩固提高】
一、选择题
1.下列关于复分解反应的说法中,正确的是( )
A.反应物中一定有盐 B.生成物中一定有盐
C.反应物必须溶于酸 D.酸碱反应不属于复分解反应
2.有一瓶标签无法辨认的试剂,是碳酸钠溶液或硫酸钠溶液中的一种。仅用下列试剂无法进行鉴别的是( )
A.试纸 B.酚酞试液 C.稀硫酸 D.硝酸钡溶液
3.下列反应中不属于复分解反应的是( )
A.Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑ B.2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O
C.CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O D.BaCl2+Na2SO4═2NaCl+BaSO4↓
4.某同学在学习了金属及其化合物之间的转化规律后,绘制了可以通过一步反应制取MgSO4的思维导图,其中所选用的物质错误的是( )
A.①FeSO4+Mg B.②Mg(OH)2+Na2SO4
C.③MgO+H2SO4 D.④H2SO4+Mg(OH)2
5.下图是物质间发生化学反应的颜色变化,其中X是( )
A.稀盐酸 B.稀硫酸 C.硫酸钠溶液 D.澄清石灰水
6.甲、乙两化工厂分布如图所示。箭头代表水流方向。如果在a处取得水样经检测只有少量OH-、SO42-。在c处取得水样经检测pH=7、且只含有少量NaCl。则b处水中含有的物质应是下列那一组?( )
A.BaCl2、HCl B.H2SO4、Ba(NO3)2
C.MgSO4、NaCl D.H2SO4、MgCl2
7.向一定质量CaCl2和HCl的混合溶液中逐滴加入溶质质量分数为10.0%的 Na2CO3溶液.反应过程中加入的Na2CO3溶液的质量与产生沉淀或气体的质量关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.图中0a段表示生成沉淀的过程 B.b点溶液中溶质有2种
C.c点溶液的pH=7 D.x值为106.0
8.要除去粗盐中含有的Na2SO4、MgCl2、CaCl2和泥沙等杂质,且又不混入其它杂质,小刚他们设计了一个实验方案:将粗盐溶于水,过滤得到澄清溶液,再进行下列各步骤处理:①加入____溶液至沉淀完全;②加入____溶液至沉淀完全;③加入____溶液至沉淀完全;④过滤,取出滤液;⑤往滤液中加入____溶液调至溶液的pH=7;⑥蒸发浓缩,使NaCl晶体析出。上述方案的步骤①、步骤②、步骤③和步骤⑤中所加的物质,你认为分别是( )
A.NaOH Na2CO3 BaCl2 HCl B.Na2CO3 NaOH BaCl2 HCl
C.NaOH BaCl2 HCl Na2CO3 D.BaCl2 NaOH Na2CO3 HCl
9.下列各组离子,在指定的溶液中能大量共存的是( )
A.无色溶液中:Cu2+、Al3+、Cl-、 B.pH=3的溶液中:、Mg2+、、
C.pH=11的溶液中:Na+、K+、Cl-、 D.含有大量的溶液中:Ba2+、H+、Cl-、
10.向一定质量的Na2CO3和Na2SO4混合溶液中滴加BaCl2溶液,沉淀不再生成时,改为滴加稀盐酸,沉淀的质量与加入试剂总质量的变化趋势如图所示,下列说法不正确的是( )
A.a点只发生
B.b→c过程中加入了稀盐酸,沉淀中BaSO4的质量不变
C.d点时溶液一定显酸性
D.整个实验过程中,溶液的质量变化无法确定
11.如图所示,小乐在实验室分别完成①②两个实验后,依次将①②反应后的废液缓慢倒入同一洁净的废液缸,当②的废液倒入时,观察到废液缸中先有气泡产生,然后又出现了白色沉淀。则下列分析错误的是( )
A.若向①反应后的废液中滴加紫色石蕊试液,石蕊试液会变红
B.若向②反应后的废液中滴加无色酚酞试液,酚酞试液会变红
C.废液缸中最终的废液里一定含氯离子,一定不含氢离子
D.废液缸中最终的废液里一定含钠离子,一定不含钙离子
12.我们可以通过建立图像来表示化学反应过程中的量的相互关系。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),则反应中各个量的图像正确的是( )
A.甲、乙、丙 B.甲、乙 C.乙、丙 D.甲、丙
13.向氯化钠溶液中滴加硝酸银溶液至恰好完全反应,反应前后溶液中存在的离子种类如图所示(其中“○”“☉”“●”“●”表示不同离子)则下列说法正确的是( )
A.表示钠离子
B.该化学反应前后原子数目发生了改变
C.该化学反应的本质是○●这两种微粒间的作用
D.该化学反应完全反应后溶液中只有两种粒子存在
14.向某硫酸和硫酸铜的混合溶液中加入某浓度的氢氧化钠溶液,产生沉淀的质量与加入氢氧化钠溶液质量的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.a点溶液中含有三种溶质
B.bc段(不包含b点)发生反应的类型为酸碱反应
C.d点溶液中主要存在的离子为Na﹢、Cu2﹢、OH﹣、SO42﹣
D.根据图中数据可以计算出原硫酸溶液的溶质质量分数
15.对化学反应A+B=C+D的下列说法中正确的是( )
A.若A是稀硫酸,则生成物质中一定有水
B.若C、D是盐和水,则A、B不一定是酸和碱
C.若A是可溶性碱,B是可溶性盐,则C、D不可能是两种沉淀
D.若A、B、C、D都是化合物,则该反应一定是复分解反应
16.某城市有甲、乙两家工厂排放污水,污水中各含有下列六种离子中的3种(两家工厂污水中不含相同离子):Ag+、Ba2+、Na+、Cl-、SO42-、NO3-。若两家工厂单独排放都会造成严重的水污染,如将两厂的污水按一定比例混合,沉淀后污水便会变成无色澄清只含硝酸钠的水而排放,污染程度会大大降低。下列关于污染源的分析中,正确的是( )
A.SO42-和NO3-可能来自同一工厂 B.Cl-和NO3-一定不在同一工厂
C.Ag+和Na+可能在同一工厂 D.Na+和NO3-来自同一工厂
17.有一种不纯的 K2CO3 固体,可能含 Na2CO3、MgCO3、CuSO4、NaCl 中的一种或几种.取该样品 13.8g 加入 100g 稀盐酸恰好完全反应得到无色溶液,同时产生气体 4.4g,下列判断正确的是( )
A.完全反应得到无色溶液,样品中一定没有 CuSO4
B.NaCl 不与盐酸反应,样品中一定没有 NaCl
C.所加稀盐酸中溶质的质量分数为 14.6%
D.Na2CO3 和 MgCO3 都能和盐酸反应生成气体,样品中一定有 Na2CO3 和 MgCO3
18.下列除杂设计(括号内为杂质)正确的是( )
序号
物 质
选用试剂与方法
操 作
A
NaCl(Na2CO3)
H2SO4溶液
加入适量稀硫酸,充分反应后,蒸发结晶
B
KClO3(KCl)
加热
加热至不再产生气体
C
KNO3固体(KOH)
HNO3
加入适量的HNO3溶液,过滤
D
NaCl溶液(CaCl2)
①Na2CO3溶液
②稀盐酸
先加入过量试剂①,过滤;
再向滤液中加入适量试剂②
19.《三国演义》中有这样一个故事:诸葛亮率领的汉军误饮了“哑泉”.哑泉,“人若饮之,则不能言,不过旬日必死”.后来,汉军将士经地方隐士指点,饮了万安溪的“安乐泉”水方才转危为安.“哑泉”和“安乐泉”中所含的化学物质可能是( )
A.NaCl、CaCl2 B.Na2SO4、KCl C.BaCl2、NaNO3 D.CuSO4、Ca(OH)2
20.向含一定质量CaCl2和HCl的混合溶液中逐滴加入溶质质量分数为10.0%的Na2CO3溶液。反应过程中加入的Na2CO3溶液的质量与产生沉淀或气体的质量如右上图所示。下列说法不正确的是( )
A.b点溶液的pH=7
B.c点溶液中溶质有2种
C.x处消耗的碳酸钠溶液为53克
D.a处消耗的盐酸质量为3.65g克
21.下列各组内物质的溶液混合后,恰好完全反应,所得溶液的pH大于7的是( )
A.Na2CO3,HCl,NaOH B.BaCl2,H2SO4,Na2SO4
C.MgCl2,HNO3,AgNO3 D.Na2CO3,Ba(OH)2,KCl
22.向某硫酸和硫酸铜的混合溶液中加入某浓度的氢氧化钠溶液,产生沉淀的质量与加入氢氧化钠溶液的质量关系如图所示.下列说法正确的是( )
A.a点溶液中含有两种溶质
B.c点溶液中含有三种溶质
C.根据图中数据不能计算出氢氧化钠溶液的浓度
D.d点溶液中主要存在的离子为Na+、SO42-
23.小明对实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳后的废液,进行溶质成分鉴定。取废液上层清液50克,逐滴加入质量分数为26.5%的碳酸钠溶液,出现气泡,滴加至10克开始出现白色沉淀。继续滴加至沉淀不再产生,过滤,测得沉淀的质量为5克,并绘制了图像。下列说法正确的是( )
A.10g碳酸钠溶液中含有的溶质质量是2.6g B.图像中a点的数值是1.1
C.废液中含有的溶质只有CaCl2 D.图像中b点表示的溶液的质量是20g
二、填空题
24.以粗盐(含杂质Na2SO4、MgCl2、CaCl2、泥沙)为原料制备精盐。
(1)加水溶解后,除去粗盐中的泥沙,玻璃棒在过滤中的作用是 。
(2)为除去Na2SO4、MgCl2、CaCl2,并得到中性的实验溶液,下列所加试剂和操作:①加过量的Na2CO3溶液,②过滤,③加过量的NaOH溶液,④加适量的稀HCl,⑤加过量的BaCl2,能达到目的顺序是 。
A.⑤③②①④ B.③⑤①④② C.③⑤①②④
(3)如何鉴定粗盐里有Na2SO4 。
25.“宏观—微观—符号”三重表征是化学独特的表示物质及其变化的方式。已知构成相似的盐具有一些相似的化学性质。据图回答下列问题
(1)Cu(NO3)2溶液和CuSO4溶液都含有大量 (填离子符号)。
(2)向CuSO4溶液中加入NaOH溶液,充分振荡,反应的化学方程式为 。
(3)向Cu(NO3)2溶液中加入过量的锌片,充分反应后,如图表示该反应前后溶液中存在的主要离子(忽略离子大小),则B代表的离子为 。
26.现有一定质量含有少量泥沙等不溶性杂质和少量氯化钙和氯化镁等可溶性杂质的粗盐样品,实验室提纯流程如图,请认真分析各步骤的信息作答:
(1)过滤得到的固体有 (填物质名称)。
(2)试剂的名称是 。
(3)蒸发过程中,观察到 时,就可熄灭酒精灯。
27.某溶液中可能含有氢氧化钠、碳酸钠、硫酸钠、氯化钠、硝酸钠中的一种或几种,小宁同学为测定其成分,进行如下实验。首先她取了一定量的样品于试管中,先后逐滴加入氢氧化钡溶液、稀硝酸。0~t1时刻表示加入的氢氧化钡过程;t1时刻之后表示加入的稀硝酸的过程,她将产生沉淀的质量与时间的关系绘制成了如图所示的图像。回答下列问题:
(1)由上述实验可知,原溶液中一定含 ;
(2)BD之间(不包括B、D端点)对应的溶液中的一定存在的离子有 ;(用离子符号表示)
28.一包白色粉末,由CuSO4、CaCO3、BaCl2、Na2SO4、NaOH中的两种或两种以上的物质混合而成。为探究其组成,进行如下实验:
(1)取少量白色粉末,向其中加入足量的水,充分搅拌后过滤,得到白色沉淀和无色滤液。则原白色粉末中一定不含有 。
(2)取实验(1)滤出的白色沉淀,向其中加入足量的盐酸,沉淀全部溶液,并产生无色气体,则原白色粉末中一定含有 。
(3)为进一步探究原白色粉末的组成,取实验(1)得到的滤液,向其中通入CO2,产生白色沉淀,则可推断原白色粉末中一定还含有 .
29.已知 NaHCO3在270℃时完全分解为碳酸钠、水和二氧化碳。而Na2CO3受热不分解。现有某工厂生产出的一批 NaHCO3产品中混有少量的Na2CO3,某兴趣小组同学为了测定该产品中 NaHCO3的质量分数,设计了下列两种实验方案。
方案一:样品稀硫酸测定生成CO2的质量。
(1)本实验采用如图所示的装置,C中盛放的物质是 。
(2)若把分液漏斗中的稀硫酸改为稀盐酸,在其他操作正确的情况下, (填“能”或“不能”)准确测定样品中NaHCO3的质量分数。
方案二:样品加热测定剩余固体质量。具体操作步骤如下:
①取一只洁净的坩埚称得质量为21.2g。再向其中加入样品,称得总质量为41.2g;
②加热盛有样品的坩埚;
③将坩埚充分冷却,称量坩埚和剩余固体的质量;
④多次重复步骤②和③至恒重,称得坩埚和剩余固体的总质量为35.0g。
(3)实验时需要重复“加热冷却、称量”操作多次,其目的是 。
(4)根据题意,计算样品中 NaHCO3的质量分数,写出计算过程。 (已知:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑)
30.某溶液中可能含有盐酸、硫酸、硝酸钠、氯化铜中的一种或几种,为了探究其组成,取一定质量的该溶液,向其中逐滴加入氢氧化钡溶液,生成沉淀的质量与所加氢氧化钡溶液的质量之间的关系如图所示。请回答下列问题:
(1)该溶液中一定含有的溶质是 (填化学式)。
(2)请写出O~a过程中发生反应的化学方程式: 。
31.盐化工是我市的一项重点产业,绿色应用是化工生产的发展方向。为了除去NaCl溶液中含有的少量MgCl2、CaCl2和Na2SO4等杂质,某小组同学选用Na2CO3溶液、Ba(OH)2溶液、稀盐酸三种试剂,按一定的顺序进行如图所示的实验。回答下列问题。
(1)实验Ⅰ中加入试剂A除去的杂质是MgCl2和Na2SO4,那试剂A是 溶液。
(2)实验Ⅱ中加入试剂B后过滤得到的沉淀是 (填化学式)。
(3)滤液②中除NaCl外,还含有的溶质是 (填化学式)。
32.从、NaOH、HCl、、NaCl几种溶液中取出其中的两种混合,回答下列问题:
(1)能够发生反应的组合有 种。
(2)若混合后溶液质量减少,发生的反应方程式为: 、 。
(3)向HCl和和混合溶液中滴加,请在图中坐标中画出沉淀质量与加入溶液质量的关系图。
33.实验室有一瓶无色溶液,由碱A和盐B两种化合物的水溶液混合而成;还有一瓶标签破损的未知稀酸溶液。通过实验发现其中气体C能使澄清石灰水变混浊,固体D为NaCl。请回答:
(1)将稀酸逐滴滴入A、B混合液中,产生气体与加入稀酸有如图所示的关系,则化合物B可能是
(写名称)。
(2)若实验前在混合液中滴入几滴紫色的石蕊试液,请描述稀酸逐滴滴入A、B混合液过程中溶液颜色变化: 。
34.有一包固体粉末,可能由CaCO3、Na2SO4、Na2CO3、CuSO4、BaCl2中的一种或几种组成。为确定其组成,现做如下实验:
(1)将固体加到水中,得到白色沉淀,上层清液为无色,由此判断,该粉末中一定不含有 ;
(2)若向上述白色沉淀中滴加足量稀硝酸,沉淀部分溶解,由不溶解的沉淀可判断出,该粉末中一定含有 ;
(3)还有的物质可能有哪几种情况(每种情况用化学式表示) 。
35.硫酸钡不容易被射线透过,在医疗上可用作检查肠胃的内服剂,俗称“钡餐”。小柯将硫酸镁溶液滴入硝酸钡溶液中得到硫酸钡,上图表示该实验过程中溶液总质量随加入硫酸镁溶液质量的变化情况。图中段对应的实验现象是 ,点处溶液中的溶质有 (填化学式)。
36.实验室有一包没有标签的白色固体粉末,老师告知同学可能由氯化钠、碳酸钠、氢氧化钠中的一种或几种组成。为了检测该白色粉末的成分,科学兴趣小组取一定量样品按以下流程进行实验:
(1)操作Ⅰ的名称: 。
(2)根据实验现象,可确定组成白色固体粉末的物质有两种,分别是氯化钠和 。
(3)步骤①中不能用溶液代替溶液,其理由是 。
三、探究题
37.为探究一瓶久置的氢氧化钠固体样品是否全部变质?小明取少量样品配制成溶液,再取少量溶液分别装入两支试管中,分别进行了甲、乙两图所示实验。(注:氯化钡溶液呈中性)
(1)小明认为“甲图实验说明了氢氧化钠固体部分变质”。你认为小明的观点是否正确,并说明理由。 。
(2)小明通过乙图实验确定了样品是部分变质,实验过程中滴加的氯化钡必须足量,其目的是 。
(3)下列溶液能代替乙图实验中的氯化钡溶液,起到相同的作用的有 。(可多选)
A.氢氧化钡 B.硝酸钡 C.硝酸钙 D.氯化钙
38.钙是生物体骨骼的重要组成元素。鱼骨中含有碳酸钙,现设计图甲实验测定鱼骨中的碳酸钙含量,并将测得的数据绘制成图乙。
提示:①食醋的主要成分是醋酸(HAc),醋酸和碳酸钙反应的化学方程式为:CaCO3+2HAc=CaAc2+H2O+CO2;
②鱼骨中其它成分与食醋反应生成的气体可忽略不计
(1)该实验中浓硫酸的作用是 。
(2)由图乙中的AB曲线,可知锥形瓶中反应速率的变化情况是 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)根据图中的数据计算鱼骨中碳酸钙的质量分数 。
(4)生活中,用喝醋的方法除去卡在咽上的鱼刺,这种做法是不科学的。请你结合实验结果加以说明 。
39.某纯碱厂生产的某批次碳酸钠产品中可能含有氯化钠杂质。
【定性检验】 (1)要确定该产品中是否含有杂质氯化钠,你的方法是 。
【定量测定】 (2)若利用沉淀法测定该产品中碳酸钠的质量分数,你确定的反应原理是 (用化学方程式表示)。
(3)根据你确定的反应原理,你需要通过实验测量沉淀 (填化学式)的质量。
(4)假设你取样的质量为m1、测得的沉淀的质量为m2,请你设计实验方案获取数据m1、m2,把方案填在下表中。
适用的仪器名称
实验步骤
烧杯、玻璃棒、胶头滴管、铁架台(带铁圈)、漏斗、托盘天平、洗瓶、干燥仪器
【数据处理】 (5)请用含m1、m2的式子表示所测样品中碳酸钠的质量分数:
【分析讨论】 (6)要测定混合物中某成分的含量,可通过化学方法将不易测定的物质转化为易测量的物质。除沉淀法外,还可依据反应 (用化学方程式表示)来测定该纯碱样品中碳酸钠的质量分数。
40. 为探究盐酸的化学性质,某化学实验小组做了如下实验:
(1)A试管中的实验现象为 ,C试管中所发生反应的化学方程式为 。
(2)将反应后D、E试管中的废液倒入一个洁净的烧杯中,观察到烧杯中先有气泡产生,后有白色沉淀出现。将烧杯中的混合物过滤,得到白色沉淀和无色滤液。同学们对滤液中溶质的成分进行探究。
【提出问题】滤液中溶质的成分是什么?
【作出猜想】猜想一:NaCl 猜想二:NaCl和CaCl2 猜想三: 猜想四:NaCl、Ca(OH)2和HCl
【设计实验】请完成实验报告。
实验步骤
实验现象
实验结论
取少量滤液于试管中,滴加适量的碳酸钠溶液。
猜想二不成立
取少量滤液于试管中, 滴加 (填名称)。
猜想三成立
【迁移拓展】稀盐酸、稀硫酸有一些相似的化学性质,是因为在不同的酸溶液中都含有 。
四、简答题
41.粗盐中含有多种可溶性杂质(主要是氯化镁、氯化钙)和不溶性杂质(泥沙等)。某兴趣小组设计了如下的粗盐精制流程,请根据该流程并结合所学知识回答下列问题。
(1)操作Ⅰ和Ⅱ都是 。在蒸发过程中使用玻璃棒搅拌的目的是 。
(2)若要去除粗盐中的氯化镁和氯化钙,可依次加入过量的X溶液和碳酸钠溶液。下列物质中,可作为X的物质有 。
A.KOH B.NaOH C. D.
(3)向溶液②中加入过量盐酸的目的是除去 ,最后通过蒸发结晶得到较为纯净的精盐。
42.粗盐除含NaCl外,还含有少量MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质。以下是粗盐提纯的操作流程。
提供试剂:Na2CO3溶液、K2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、饱和NaCl溶液。
(1)欲除去溶液I中的MgCl2、CaCl2、Na2SO4,从提供的试剂中选出a所代表的试剂,按滴加顺序依次为:过量的NaOH溶液、 。(写出另外两种溶液)
(2)实验用于调节pH的盐酸为10%的稀盐酸,现实验室中有30%的浓盐酸100毫升,将它配制成本实验需要的稀盐酸,需加水 毫升。(30%的盐酸密度为1.15g/cm3,10%的盐酸密度为1.05g/cm3)
43.为了测定某品牌食用纯碱中碳酸钠的质量分数,小明取15克食用纯碱样品和足量的溶质质量分数为10%的稀硫酸,进行如图甲实验,实验前后,均需往装置中缓慢通一会氮气。(样品中其它物质均不与稀硫酸反应)
(1)实验前,先往A装置通入一会氮气的目的是 。
(2)随着纯碱样品与稀硫酸反应,C装置增加的质量变化情况如图乙所示,则该食用纯碱中碳酸钠的质量分数是多少?(结果保留至0.1%)( )
(3)若将分液漏斗中的稀硫酸换为浓盐酸,会使计算所得碳酸钠的质量分数 (填写偏大、偏小或不变)。
44.某兴趣小组为测定CuSO4和H2SO4混合溶液中CuSO4的溶质质量分数,进行了如下实验:在烧杯中加入100g该混合溶液,再加入溶质质量分数为20%的NaOH溶液,烧杯中沉淀质量与滴加NaOH溶液质量的关系如图所示:
(1)图中A点对应的溶液中大量存在的分子、离子 ___________(用化学符号表示)。
(2)求混合溶液中CuSO4的溶质质量分数。(写出计算过程)(已知2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O,2NaOH+CuSO4═Na2SO4+Cu(OH)2↓)
(3)若改用质量分数为40%的NaOH溶液重新实验,请你在图中大致画出此时烧杯中沉淀质量与滴加NaOH溶液质量的变化曲线,并在曲线上标出当H2SO4、CuSO4恰好完全反应时所消耗的NaOH溶液的具体质量。
45.有一无色溶液A,可能含有、NaCl、、CuSO4、等物质中的一种或几种,取少量A做如下实验,现象如下图所示,请回答:
(1)白色沉淀C是 ;
(2)无色溶液A中一定含有的物质有 ;
(3)若要确定不能确定的物质是否存在,则实验需要作出的改进是: 。
46.食用碱的主要成分是(含有少量),研究小组为测定市售食用碱中的含量,设计了如图所示实验装置。
取12克食用碱样品放入锥形瓶进行实验。按定量测定实验的正确步骤,进行规范操作,并用电子天平对某一装置进行连续称重,直至该装置质量不再改变时停止实验,此时该装置质量增加了4.4克。(假设每步吸收都完全,装置中试剂均过量)
回答下列问题:
(1)装置A的作用是 ;
(2)根据某装置质量不再改变时,作为停止实验的依据,则该装置应该是 ;
(3)计算食用碱中的质量分数。(要求根据化学方程式计算)
47.从氯碱工业产生的盐泥中回收BaSO4,其主要工艺流程如图。
已知:①盐泥的主要成分为BaSO4、NaCl、Mg(OH)2和CaCO3。
②BaSO4难溶于水,不与盐酸反应。
(1)除去NaCl,利用的性质是 。
(2)过滤器中分离出来的固体是 。
(3)酸溶槽中产生的气体恰好被澄清石灰水完全吸收生成了30g沉淀,求有多少克盐酸溶液与盐泥中碳酸钙反应。
48.小科在实验室发现一瓶由碳酸钠和氯化钠组成的混合溶液。为了测定该混合溶液中碳酸钠的质量分数,他设计了如下实验:取该混合溶液50g,向其中逐滴加入稀盐酸,当加入盐酸的质量为15g、30克、45g、60g时,生成气体的质量见下表(气体的溶解度忽略不计)
实验组别
第1组
第2组
第3组
第4组
稀盐酸的质量/g
15
30
45
60
生成气体的质量/g
1.8
n
4.4
4.4
(1)表中的n为 。
(2)混合溶液中碳酸钠的质量分数是多少? (结果精确至0.1%)。
49.学习了酸、碱、盐的知识后,小华同学做了如图和图的两个实验。
(1)甲实验恰好反应完全时,溶液中新生成的溶质是 (填化学式);
(2)取乙反应后的溶液100克,滴加溶质质量分数为26.5%的溶液,如图所示,溶液pH的变化如图所示。求:
①与反应的碳酸钠溶液的质量为 ;
②该100克溶液中,的质量分数为多少?
50.某海洋化工集团用氨碱法生产的纯碱产品中含有少量氯化钠杂质,其产品包装袋上注明:碳酸钠≥96%。为测定工业纯碱中碳酸钠的质量分数,某学生设计了如下图装置:
【实验步骤】
①准确称取盛有碱石灰的干燥管的质量为158.0g,再准确称取11.0g纯碱样品并全部放入A中;
②组装全部反应装置并检查气密性,关闭d;由e逐滴加入稀硫酸至不再产生气泡为止;
③打开d,慢慢鼓入空气10min;
④再称干燥管的总质量为162.4g。
【问题分析】
(1)通过装置B鼓入空气的目的是 。
(2)不设置装置C将使测定结果 (填偏大、偏小或不变),原因是 。
(3)该产品中碳酸钠的质量分数是 。(结果精确到0.1%)
51.某溶液M可能含有盐酸、硫酸、氯化钠、硝酸镁中的一种或几种,为了探究其组成,向一定质量的溶液M中逐滴加入氢氧化钡溶液,生成沉淀的质量与所加氢氧化钡溶液的质量之间的关系如图所示。分析图像可知:
(1)溶液M中一定含有的物质是 ;
(2)b点时消耗氢氧化钡的质量 34.2g(填大于、等于、小于)。
52.实验室现有氯化钠和碳酸钠的固体混合物样品,小明同学想测定样品中碳酸钠的质量。先称取该混合物样品5g,完全溶于水中,然后取用了一定溶质质量分数的氯化钡溶液40g平均分四次加入其中,充分振荡,实验所得数据见下表,请你分析并进行有关计算:
(1)上表中X的数值为 ;
(2)计算原固体混合物样品中碳酸钠的质量是多少?
(3)上述实验中所用到的氯化钡溶液的质量分数是多少?
53.现有H2SO4和MgSO4的混合溶液100g,科学兴趣小组设计图甲实验方案,并得到图乙有关数据。(相关的化学方程式:H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O,MgSO4+2NaOH=Na2SO4+Mg(OH)2↓)请回答下列问题:
(1)图乙中,bc段表示的是混合溶液中的________(填化学式)与NaOH发生反应。
(2)请计算该混合溶液中H2SO4的溶质质量分数(写出计算过程)。
(3)将100g20%的氢氧化钠溶液不断加入该混合溶液中,请画出加入氢氧化钠溶液的质量与产生沉淀质量的关系图(在图丙的坐标图中作图)。
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九上1.6几种重要的盐讲义
【知识回顾】
一、 什么是盐?
1、定义:盐是电离时能产生金属阳离子(或铵根离子)和酸根阴离子的化合物。
【只要有金属阳离子或铵根离子与酸根阳离子,就一定是盐】
① 通式:盐= 酸根离子+金属阳离子或NH4+
② 盐除了铵盐(NH4+)外,一定含有金属元素
二、几种盐的性质
1、碳酸钠晶体 (Na2CO3·10H2O)
①常温下,晶体暴露在空气中易风化,而失去结晶水而成为碳酸钠白色粉末(化学式为:Na2CO3),
俗名为纯碱或苏打。含有一定数目水分子的物质称为结晶水合物。
②碳酸钠与酸碱指示剂反应[实验]:往碳酸钠溶液中滴入酚酞试剂,发现什么现象?溶液变红
可见:碳酸钠的水溶液呈碱性。
③与酸反应:Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑
④与碱反应:Na2CO3+Ca(OH)2 = CaCO3↓ +2NaOH ( 制造烧碱 )
应用:
碳酸钠可制造玻璃、肥皂、洗涤剂、以及在纺织工业上都利用它的碱性。
CO32-的检验方法 :往某化合物中滴加盐酸,若有气体生成并且该气体能使澄清石灰水变浑浊,则说明该化合物中含有CO32-。
【能力拓展】
(1)NaHCO3
还有一种盐与Na2CO3类似,它俗称小苏打,化学式为NaHCO3溶液显碱性,是焙制糕点所用发酵粉的主要成分,也是治疗胃酸过多的一种药剂。
(2)氢氧化钠固体露置在空气中与CO2反应生成Na2CO3。
(1)证明NaOH 是否变质只需验证固体中产生了Na2CO3 即可,选择的试剂及现象:
①加入盐酸,现象是有气泡产生,
②加入澄清石灰水,现象是出现白色沉淀,
③加入CaCl2溶液(或BaCl2溶液),现象是出现白色沉淀。
这三种方法都可鉴定Na2CO3的存在。
(2)氢氧化钠变质分为部分变质和完全变质,证明NaOH是否完全变质,需分两步分别检验NaOH、Na2CO3的存在。
①首先向溶液中加入过量CaCl2溶液(或BaCl2溶液),有白色沉淀产生,然后过滤,向滤液中滴加无色酚酞溶液,若溶液变红,则有NaOH,说明NaOH部分变质;若溶液仍为无色,说明NaOH溶液全部变质。
②首先向溶液中加入无色酚酞溶液,再加入过量CaCl2溶液(或BaCl2溶液),有白色沉淀产生,若溶液仍变红,则有NaOH,说明NaOH部分变质;若溶液为无色,说明NaOH溶液全部变质。
2、碳酸钙 (CaCO3 )碳酸钙是重要的建筑材料。
①洁白纯净的碳酸钙岩石叫汉白玉。 ②因含杂质而有花纹的碳酸钙叫大理石。
③质地致密的碳酸钙岩石叫石灰石。
碳酸钙是一种难溶的盐
①碳酸钙与酸反应:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ ②碳酸钙高温分解:CaCO3= H2O+CO2↑
用途:①碳酸钙是重要的建筑材料(石柱或工艺品)
②石灰石主要用途是生产水泥。
思考:怎样证明一块岩石是碳酸盐?
取小块岩石,滴加盐酸,观察有无气泡产生;如有气泡不断产生,则岩石中有碳酸盐存在。
3、食盐 (NaCl) 白色固体、易溶于水
来源:主要来自海水晒盐、井水制盐
粗盐提纯的方法:溶解-过滤-蒸发结晶
用途:①食盐不仅是人类不可缺少的食物,而且是重要的化工原料。
②可制氢氧化钠、氯气、盐酸等。
制生理盐水(0.9%)
0.9%的氯化钠溶液中的钠离子浓度跟人体内血浆中的钠离子浓度几乎相等,所以称为生理盐水。
思考:日常生活中常用食盐水清洗伤口,你知道这是为什么吗?
因为浓的食盐溶液会使细胞内的水渗出,使蛋白质凝固,所以具有杀菌作用。
三、盐的化学性质
①与金属反应:金属活动性顺序中排在前面的金属可以将排在后面的金属从它们的盐溶液中置换出来(置换反应);
②与酸反应:盐 + 酸 → 另一种盐 + 另一种酸(复分解反应);
③与碱反应:盐 + 碱 → 另一种盐 + 另一种碱(复分解反应);
④与盐反应:盐 + 盐 → 另一种盐 + 另一种盐(复分解反应)。
四、常见酸碱盐的溶解性
① 附录I《部分酸、碱和盐溶解性表(室温)》的简单记忆方法:
K+、Na+、Ba2+、NH4+四碱溶;
Ca(OH)2是微溶。
K+、Na+、NH4+盐均可溶;
NO3-盐入水影无踪;
Cl-盐不溶除AgCl;
SO42-盐不溶BaSO4;
CO32-盐只溶K+、Na+、NH4+。
微溶性盐有3种:CaSO4、Ag2SO4、MgCO3。
五、复分解反应
(1)复分解反应的含义:由两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应,叫做复分解反应。反应通式:AB+CD=AD+CB
(2)复分解反应进行的条件:
①生成物中必须要有气体、沉淀、水中的任意一种;
②如果是盐与盐反应,盐与碱反应还要求可溶于水。
(3)复分解反应类型
①酸 + 盐→新酸 + 新盐
反应物中酸必须是可溶的,生成物中至少有一种物质是气体或沉淀或水。
如:2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑
②酸 + 碱→盐 + 水
反应物中至少有一种是可溶的。 如:H2SO4+Cu(OH)2=CuSO4+2H20
③盐 + 盐→新盐 + 新盐
反应物中的两种盐都是可溶性的,且生成的两种盐中至少有一种是难溶的。
如:Na2SO4+BaCl2=2NaCl+BaSO4↓
④盐 + 碱→新盐 + 新碱
反应物一般都要可溶,生成物中至少有一种是沉淀或气体(只有铵盐跟碱反应才能生成气体)。
如:2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓ NaOH+NH4Cl=NaCl+NH3↑+H2O
[说明] 复分解反应:一般是指酸、碱、盐之间在溶液里进行的反应。对反应物而言,还要注意:
(1) 酸和盐反应中盐可以不溶于水,但一定要溶于酸;
(2) 碱和盐、盐和盐反应中,参加反应的碱和盐一般都要可溶;
(3)酸和碱的反应中,一般强酸(盐酸、硫酸、硝酸)与所有的碱(可溶碱、不溶碱)都能反应,因为有水生成。
六、制取盐的可能途径
金属+酸 → 盐+氢气: 2Na+2HCl=2NaCl+H2↑
酸+金属氧化物 → 盐+水: 2HCl+Na2O=2NaCl+H2O
酸+碱 → 盐+水: NaOH+HCl=NaCl+H2O
碱+非金属氧化物 → 盐+水: CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
金属+盐 → 新金属+新盐: Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
酸+盐 → 新酸+新盐: 2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑
碱+盐 → 新碱+新盐: 2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓
盐+盐 → 新盐+新盐: AgNO3+NaCl=NaNO3+AgCl↓
七、盐与化肥
1、化学肥料是用矿物质、空气、水等作原料,经过化学加工精制而成的肥料(简称化肥)。
2、化肥的类型:氮肥:含有氮元素的称氮肥。
磷肥:含有磷元素的称磷肥。 钾肥:含有钾元素的称钾肥。
3、复合肥:化肥中含有两种或两种以上主要营养元素的称复合肥。
4、氮肥:铵盐为主,还包括硝酸盐和尿素。能促使农作物的茎叶生长茂盛,含有组成叶绿素的重要
元素。
常用的氮肥:是含氮有机物即人的尿液。化肥:尿素 CO(NH2)2
制取:酸与氨气反应制得
氨与碳酸:NH3+H2O+CO2=NH4HCO3 氨与硫酸:2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4
盐的组成中,所含的阳离子不一定都是金属阳离子,也可以是复杂阳离子(带电原子团)
[实验1]:1、向硫酸铵浓溶液中滴加氢氧化钠溶液,发生了什么变化?
(NH4)2SO4+2NaOH= Na2SO4+2H2O+2NH3↑
[实验2]:把湿润的红色石蕊试纸放在试管口,试纸颜色是否发生变化?
使湿润的红色石蕊试纸变蓝
变化的原因是什么?产物中产生的氨气,氨气是碱性的。
思考与讨论:在农村,人们常取少量白色粉末状的化肥和消石灰一起放在手掌心搓,通过闻气味来检验是不是氮肥,这样做的原理是什么?
总结:铵盐与碱(可溶性碱)反应,都有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的氨气放出,此法用于铵
盐的检验。
铵根离子的检验:
往溶液中滴入氢氧化钠溶液,若有气体生成,并且该气体能使红色的石蕊试纸变蓝色,则说明原溶液中含有铵根离子。
常见化学肥料①氮肥、磷肥、钾肥
【经典例题】
【例题1】下列物质属于盐的是( )
A.纯碱 B.烧碱 C.火碱 D.盐酸
【答案】A
【解析】酸由酸根离子和氢离子构成,碱由金属离子和氢氧根离子组成,盐由金属离子和酸根离子构成,据此分析判断。
纯碱的化学式为Na2CO3,属于盐,故A符合题意;
烧碱和火碱为一种物质,化学式为NaOH,属于碱,故B、C不合题意;
盐酸的化学式为HCl,属于酸,故D不合题意。
【例题2】取一定量石灰石与稀盐酸恰好完全反应后的溶液,向其中逐滴加入AgNO3溶液测得的沉淀质量随加AgNO3溶液质量的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.a点处溶液中的溶质只有CaCl2
B.ab段溶液的pH值不断变大
C.bc段沉淀不再增加的原因是稀盐酸反应完了
D.c点处的溶液中有1种溶质
【解答】解:A、一定量石灰石与稀盐酸恰好完全反应后的溶液,a点处溶液中的溶质只有CaCl2,故选项说法正确。
B、ab段,氯化钙溶液与硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸钙,ab段溶液显中性,溶液的pH值不变,故选项说法错误。
C、bc段沉淀不再增加的原因是氯化钙反应完了,故选项说法错误。
D、c点处的溶液中是完全反应后继续滴加硝酸银溶液,c点处的溶液中有硝酸银、硝酸钙2种溶质,故选项说法错误。
故选:A。
【例题3】如图所示,往装有碳酸钠溶液的U形管两侧分别滴加氯化钡溶液和稀盐酸。反应一段时间后,再充分振荡U形管,发现管内仍有白色固体残留。下列判断不正确的是( )
A.实验时,U形管左侧有沉淀产生
B.实验时,U形管右侧有气泡产生
C.反应后的滤液中一定含有NaCl
D.反应后的滤液中可能含有HCl
【解答】解:A、左侧是氯化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,则左侧有沉淀生成,故正确;
B、右侧碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,有气泡产生,故正确;
C、左右两侧反应都能生成氯化钠,则反应后的滤液中一定含有氯化钠;故正确;
D、反应一段时间后,充分振荡U形管,发现试管内仍有白色固体残留,说明试管底部有碳酸钡,碳酸钡和稀盐酸不能同时存在,则反应后的滤液不可能含有HCl,故错误;
故选:D。
【例题4】小金完成了图示甲、乙实验后,依次将反应后的溶液缓慢倒入同一洁净的废液缸中,观察到废液缸中先有气泡产生,然后又出现白色沉淀。则下列说法中正确的是( )
A.甲实验结束后,试管中的溶液中可能含有稀盐酸
B.乙实验结束后,试管中的废液一定含有NaCl和Na2CO3
C.最终,废液缸中一定含NaCl、Na2CO3两种溶质
D.最终,废液缸中一定含NaCl、CaCl2两种溶质
【解答】解:观察到废液缸中先有气泡产生,然后又出现白色沉淀,说明甲中盐酸过量,乙中碳酸钠过量;
A、甲中盐酸过量,实验结束后,试管中的废液含稀盐酸和CaCl2,该选项说法不正确;
B、乙中碳酸钠过量,实验结束后,试管中的废液中含有的溶质是NaCl和Na2CO3,该选项说法正确;
C、最终,废液缸中一定含碳酸钠和氯化钙反应生成的NaCl、不一定含有Na2CO3,该选项说法不正确;
D、根据题意是氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,若碳酸钠过量,则废液中含有氯化钠和碳酸钠,若氯化钙过量,则废液中含有氯化钠和氯化钙,最终,废液缸中一定含NaCl、不一定含有CaCl2,该选项说法不正确。
故选:B。
【例题5】已知NaCl、CaCl2溶液呈中性。向盛有一定量稀盐酸和氯化钙溶液的烧杯中,逐滴滴加碳酸钠溶液。溶液的PH和碳酸钠溶液的质量的关系如图所示。下列说法合理的是( )
A.ab段所发生的反应:CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl
B.b点的溶液中只含有Na+、Cl﹣
C.bc段(不含b点)有白色沉淀生成
D.在d点的溶液滴加几滴无色酚酞,溶液呈蓝色
【解答】解:A、ab段所发生的反应是碳酸钠与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Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑,故选项说法错误。
B、b点碳酸钠与稀盐酸恰好完全反应,b点的溶液中只含有Ca2+、Na+、Cl﹣,故选项说法错误。
C、bc段(不含b点),碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,有白色沉淀生成,故选项说法正确。
D、d点的溶液是碳酸钠与氯化钙完全反应后,继续滴加碳酸钠溶液,碳酸钠溶液显碱性,在d点的溶液滴加几滴无色酚酞,溶液呈红色,故选项说法错误。
故选:C。
【例题6】小乐完成了图示甲、乙实验后,依次将反应后的溶液缓慢倒入同一洁净的废液缸中,观察到废液缸中先有气泡产生,然后又出现白色沉淀,则下列说法中,正确的是( )
A.甲实验结束后,试管中的废液含稀盐酸和CaCl2
B.乙实验结束后,试管中的废液只含NaCl溶质
C.最终,废液缸中一定含NaCl、CaCl2两种溶质
D.最终,废液缸中一定含NaCl、Na2CO3两种溶质
【解答】解:观察到废液缸中先有气泡产生,然后又出现白色沉淀,说明甲中盐酸过量,乙中碳酸钠过量;
A、甲中盐酸过量,实验结束后,试管中的废液含稀盐酸和CaCl2,该选项说法正确;
B、乙中碳酸钠过量,实验结束后,试管中的废液中含有的溶质是氯化钠和碳酸钠,该选项说法不正确;
C、最终,废液缸中一定含碳酸钠和氯化钙反应生成的NaCl、不一定含有CaCl2,该选项说法不正确;
D、最终,废液缸中一定含NaCl、不一定含有Na2CO3,该选项说法不正确。
故选:A。
【例题7】小陈在探究氯化钙的性质,进行图甲所示的实验。试验后,他向反应后的溶液中逐滴滴加碳酸钠溶液,溶液pH的变化如图所示,下列分析正确的是( )
A.图甲中实验仪器操作无误
B.图乙中d﹣m段反应过程中有沉淀产生
C.图乙中m﹣n段反应过程中有气泡产生
D.图乙中n点之后溶液中的溶质有Na2CO3和NaCl
【解答】解:A、使用胶头滴管滴加少量液体的操作,注意胶头滴管不能伸入到试管内或接触试管内壁,应垂直悬空在试管口上方滴加液体,防止污染胶头滴管,故选项说法错误。
B、由溶液pH 的变化图,d﹣m pH增大,发生的是碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,d﹣m 段反应过程中有气泡产生,故选项说法错误。
C、由溶液pH 的变化图,m﹣n pH不变,碳酸钠能与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,反应过程中没有气泡产生,故选项说法错误。
D、图乙中n 点之后溶液中是氯化钠和碳酸钠的混合溶液,溶质有 Na2CO3和 NaCl,故选项说法正确。
故选:D。
【例题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。反应过程中溶液质量随加入Na2CO3溶液质量的变化情况如图所示。下列分析错误的是( )
A. ab段对应的实验现象是有气泡生成 B. bc段对应的实验现象是有沉淀生成
C. 从a点到c点,溶液中NaCl的质量逐渐增大 D. 从b点到c点,溶液的pH逐渐增大
【答案】 D
【解析】A.ab段应该为碳酸钠先和稀盐酸反应,生成了二氧化碳气体,故A正确不合题意;
B.bc管应该为碳酸钠和氯化钙反应,生成碳酸钙沉淀和氯化钠,故B正确不合题意;
C.从a到c,一直有氯化钠不断生成,因此它的质量不断增大,故C正确不合题意;
D.从b到c点,碳酸钠和氯化钙反应,生成碳酸钙沉淀和氯化钠,由于氯化钠呈中性,因此溶液的pH值保持不变,故D错误符合题意。 故选D。
【例题9】盐是指一类金属离子或铵根离子(NH4+)与酸根离子结合的化合物。“混盐”是指一种金属离子与多种酸根阴离子构成的盐,如氯化硝酸钙[Ca(NO3)Cl]就是一种混盐。下列各化合物中属于混盐的是( ) A.Ca2SCl2 B.(NH4)2Fe(SO4)2 C.KAl(SO4)2 D.K3[Fe(CN)6]
【答案】A
【解析】“混盐”是指一种金属离子与多种酸根阴离子构成的盐,因此其中金属离子只有一种,而酸根离子至少有两种。
A.Ca2SCl2 中,只有一种金属钙离子,含有氢硫酸根和盐酸根离子,故A符合题意;
B.(NH4)2Fe(SO4)2 中,只含有一种酸根离子,即硫酸根离子,不是混盐,故B不合题意;
C.KAl(SO4)2 中,含有两种金属离子,一种酸根离子,不是混盐,故C不合题意;
D.K3[Fe(CN)6],含有两种金属离子,一种酸根离子,不是混盐,故D不合题意。
【例题10】课外实验具有趣味性、实践性等特点。鸡蛋壳成分的探究过程如图,其中正确的是( )
A.实验①证明蛋壳成分是CaCO3 B.实验②可证明蛋壳中含钙元素
C.实验③得到的固体能与水反应 D.实验中每步操作都是规范的
【答案】C
【解析】实验①滴加食醋,产生气体,只能证明蛋壳成分可能是碳酸盐,A不能证明蛋壳成分是CaCO3; 实验②是向碎鸡蛋壳中加入水和无色酚酞溶液,不变色,说明溶液不显碱性,B不能证明蛋壳中含钙元素;灼烧蛋壳后的生成物加入水之后,无色酚酞溶液变红色,说明得到的固体能与水反应,生成了碱性物质,C正确;实验中使用胶头滴管滴加少量液体的操作,注意胶头滴管不能伸入烧杯内或接触烧杯内壁,应垂直悬空在烧杯口上方滴加液体,防止污染胶头滴管,实验中不是每步操作都是规范的,D说法错误。
【例题11】硫酸铜、硝酸铜具有一相似的化学质。请回答:
(1)硫酸铜、硝酸铜两种物质的溶液均显________色,因为它们部具有________离子。
(2)向硫酸铜,硝酸铜两种物质的液中分别加入BaCl2溶液,能发生反应的物质是________(填化学式),化学方程式是________。
(3)向硫酸铜溶液中加入某纯净物的溶液,能同时将铜离子和硫酸根根离子转变成沉淀,该净物的化学式为________。
【答案】(1)蓝;铜(2)CuSO4;CuSO4+BaCl2=CuCl2+BaSO4↓(3)Ba(OH)2
【解析】(1)碳酸铜、硝酸铜两种物质的溶液因含有铜离子均显蓝色;
(2)向硫酸铜,硝酸铜两种物质的液中分别加入BaCl2溶液,因硫酸铜与氯化钡可产生硫酸钡沉淀能发生反应,方程式为 CuSO4+BaCl2=CuCl2+BaSO4↓ ;
(3)铜离子可转化为氢氧化铜沉淀,硫酸根离子可转化为硫酸钡沉淀,向硫酸铜溶液中加入某纯净物的溶液,能同时将铜离子和硫酸根根离子转变成沉淀,该纯净物的化学式为 Ba(OH)2 ;
【例题12】如图为“盐的化学性质的思维导图”。请根据图示,选择给出的物质完成填空(每种物质只能用一次)。
可选用的物质有:稀盐酸、硝酸铜溶液、氯化钠溶液、碳酸钠溶液、碳酸钙、硝酸银溶液、铁、氢氧化钙溶液。
(1)反应①选用的盐是__________,该反应所属的基本反应类型是___________。
(2)写出下列编号对应的化学方程式:
②____________________________________________;
③____________________________________________;
④____________________________________________。
【答案】(1)Cu(NO3)2 置换反应 (2)CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O
Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH NaCl+AgNO3===AgCl↓+NaNO3
【解析】(1)在金属活动性顺序中,位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来,金属单质是铁,则反应①选用的盐是硫酸铜,铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,该反应是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的反应,属于置换反应。
(2)每种物质只能选用一次,②是盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳;硫酸铜已选,④是AgNO3与NaCl反应生成氯化银沉淀和硝酸钠,。
【例题13】实验室内有一包不纯的氯化钾粉末,含有的杂质可能是氯化铜、硝酸钾、硝酸钙、氯化钠、碳酸钠中的一种或几种,为确定其成分,进行如下实验。
(1)取少许该粉末,加入足量的蒸馏水,使其完全溶解,只得到无色澄清溶液,则杂质一定不含__________________。
(2)取(1)中无色溶液加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,则杂质一定含有__________。
(3)另称取14.9 g该粉末于烧杯中,加入蒸馏水使其完全溶解,再加入足量的硝酸银溶液和稀硝酸,充分反应后生成28.7 g白色沉淀,则杂质还一定含有__________。通过以上三个实验还不能确定含有的杂质是__________。
【答案】(1)氯化铜 (2)碳酸钠 (3)氯化钠;硝酸钾
【解析】氯化铜溶于水,溶液显蓝色,碳酸钠和氯化钡反应生成白色沉淀碳酸钡和氯化钠,和硝酸钙反应生成白色沉淀碳酸钙和硝酸钠,氯离子和银离子结合生成白色沉淀氯化银,所以
取少量该粉末于烧杯中,加蒸馏水,充分搅拌,得无色澄清溶液,溶液中一定不含氯化铜;
取上述无色溶液少许于试管中,滴加氯化钡溶液有白色沉淀生成,所以该粉末中一定含有碳酸钠,一定不含硝酸钙,另称取14.9g该粉末于烧杯中,加入蒸馏水溶解,再加入足量的硝酸银溶液和稀硝酸,充分反应后生成28.7g白色沉淀
氯化钾、氯化钠和硝酸银反应的化学方程式及其质量关系为:
KCl+AgNO3═AgCl↓+KNO3,
74.5 143.5
14.9g 28.7g
NaCl+AgNO3═AgCl↓+NaNO3,
58.5 143.5
11.7g 28.7g
由计算可知,14.9g氯化钾和硝酸银反应生成28.7g氯化银,11.7g氯化钠和硝酸银反应生成28.7g氯化银,杂质中含有碳酸钠,氯化钾质量小于14.9g,和硝酸银反应生成氯化银质量小于28.7g,因此杂质中一定含有氯化钠,所以由(1)可知,杂质中一定没有氯化铜、硝酸钙,由(2)可知,杂质中一定含有碳酸钠,由(3)可知,杂质中一定还有氯化钠,杂质中不能确定的是硝酸钾。
【例题14】“比较归纳法”是学习化学的一种重要方法。(“―”表示相连的两种物质能发生反应,“→”表示某种物质可通过一步反应转化为另一种物质。)
(1)请以表中序号Ⅰ为示例,填写序号 Ⅱ、Ⅲ 中的空格。
(2)室温下,氯化镁与下列物质的变化关系,正确的是________(填标号)。
A.MgCl2—AgNO3 B.KNO3—MgCl2
C.MgCl2—HCl D.Mg(OH)2→MgCl2
项目
序号
举例
物质类别间的相互反应
物质类别间的转化
Ⅰ
CaCl2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaCl
盐1—盐2
盐→新盐
Ⅱ
写出硫酸与氯化钡反应的化学方程式________________________________
酸—盐
酸→______
Ⅲ
写出氢氧化钠转变成另一种碱的化学方程式
________________________________
________________________________
碱—______
碱→新碱
【答案】(1) BaCl2+H2SO4═BaSO4↓+2HCl;新酸;
2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓;盐。 (2) AD
【解析】(1)硫酸与氯化钡反应生成盐酸和硫酸钡,据此写出化学方程式;氢氧化钠是一种碱,碱和盐反应时生成新盐和新碱,同时要求反应物中的盐和碱是能溶于水的,生成物中至少有一种难溶于水,因此可选用硫酸铜、氯化镁、氯化铁等物质。(2)A项能生成氯化银沉淀,符合复分解反应发生的条件;B项硝酸钾不能发生复分解反应;C项氯化镁和HCl不反应,不符合复分解反应发生的条件;D项可用氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁,故正确。
【例题15】如图中的几种物质是常见的盐,请回答下列问题:
(1)在碳酸钠溶液中滴入氯化钙溶液,现象是
(2)碳酸钙、碳酸钠均能与稀盐酸反应生成CO2,是因为碳酸钙、碳酸钠中均含有_________(写离子符号)。
(3)硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液能发生反应,该反应的化学方程式为_______________________________
【答案】(1)产生白色沉淀 (2)CO32- (3)CuSO4+2NaOH===Na2SO4+Cu(OH)2↓
【解析】(1)碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀
(2)碳酸根离子的盐都能与稀盐酸反应生成CO2,一个碳酸根离子带两个单位的负电荷,故答案为CO32-;
(3)硫酸铜溶于水能形成蓝色溶液,硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠,配平即可。故答案为CuSO4+2NaOH===Na2SO4+Cu(OH)2↓
【例题16】复分解反应是我们学过的化学基本反应类型之一,学习时应注意将知识进行归纳总结,深刻理解复分解反应发生的条件,形成完整的知识体系,请你认真思考回答下列问题:
(1)写出下列反应的化学方程式:
①氢氧化钡溶液与硫酸钠溶液混合:_______________________________________。
②碳酸钠溶液和稀硫酸溶液反应:_______________________________________。
③硝酸银溶液和稀盐酸反应:________________________________________。
(2)你想过上述复分解反应为什么能够发生吗?这是因为在这反应物中含有一些“特殊”的阴、阳离子,它们能相互结合,如①中实际参加反应的离子是Ba+和SO,而Cl-和Na+,则是“旁观者”,并没有参加反应,请你分析上述②中实际参加反应的离子是__________和__________。
(3)根据你的想象,在下图右边的方框中画出体现NaOH溶液和稀盐酸反应生成物的示意图:
【答案】(1)①Ba(OH)2+Na2SO4===2NaOH+BaSO2↓
②Na2CO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+CO2↑
③AgNO+HCl===AgCl↓+HNO3
(2) CO H+ (3)如图所示
【解析】(l)氢氧化钡溶液与硫酸钠溶液反应生成氢氧化钠和硫酸钡沉淀, 化学方程式为Ba(OH)2+Na2SO4===2NaOH+BaSO2↓; 碳酸钠溶液和稀硫酸溶液反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,化学方程式为Na2CO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+CO2↑; 硝酸银溶液和稀盐酸反应生成氯化银沉淀和硝酸,化学方程式为AgNO+HCl===AgCl↓+HNO3; (2)②中生成水和二氧化碳,则CO H+实际参加反应;(3) NaOH溶液和稀盐酸反应, 实际是OH-和H+反应,Na+和Cl-不参加反应。
【例题17】下列化学反应中,属于复分解反应的是( )。
A.2H2+O2 点燃 2H2O B.NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3
C.Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ D.2HgO 2Hg+O2↑
【答案】B
【解析】根据化合反应符合“多变一”的特点、分解反应符合“一变多”的特点、置换反应为“单化化单”、复分解反应为“双交换价不变”进行分析。
A、反应由两种物质生成一种物质,属于化合反应,不符合题意;
B、反应为两种化合物交换成分生成两种新化合物,属于复分解反应,符合题意;
C、反应为一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物,属于置换反应,不符合题意;
D、反应为一种物质生成两种物质,属于分解反应,不符合题意;
【例题18】下列各种溶质的溶液混合后无明显现象的一组是( )
A.HCl、Na2CO3、K2SO4 B.KNO3、Ba(OH)2、NaCl
C.KCl、AgNO3、HNO3 D.NaOH、FeCl3、(NH4)2SO4
B 【解析】A、HCl、Na2CO3反应生成氯化钠、水和二氧化碳,混合后有气体生成,故选项错误。B、三种物质交换成分没有沉淀、气体或水生成,不能发生复分解反应,溶液混合后无明显现象,故选项正确。C、KCl、AgNO3反应生成不溶于酸的氯化银沉淀,故选项错误。D、NaOH、FeCl3反应生成氢氧化铁红褐色沉淀,NaOH、(NH4)2SO4反应生成有刺激性气味的氨气,溶液混合后有明显现象,故选项错误。
【例题19】下列两种物质混合后能发生化学反应且反应前后溶液总质量不变的是( )
A.稀硫酸和氯化钠溶液 B.碳酸钠溶液和稀盐酸
C.氢氧化钡溶液和稀硫酸 D.稀盐酸和石灰水
D【解析】A、稀硫酸和氯化钠溶液交换成分没有沉淀、气体或水生成,不能发生复分解反应,故选项错误。B、碳酸钠溶液和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应后二氧化碳气体逸出,导致反应后所得溶液质量变小,故选项错误。C、氢氧化钡溶液和稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水,硫酸钡难溶于水,从溶液中析出,导致反应后所得溶液质量变小,故选项错误。D、稀盐酸和石灰水反应生成氯化钙和水,且没有气体或沉淀生成,混合后溶液总质量不变,故选项正确。
【例题20】酸、碱、盐在溶液中发生复分解反应的条件是有沉淀析出,或有气体放出,或有水生成。下列各组物质在水溶液中不能发生复分解反应的是( )
A.AgNO3和NaCl B.NaCl和Ca(OH)2 C.Ba(OH)2和H2SO4 D.Na2CO3和HCl
B【解析】AgNO3和NaCl能产生氯化银白色沉淀,反应能发生,A错;NaCl和Ca(OH)2结合后既没有生成沉淀,也没有生成水,也没有生成气体,所以该反应不能发生,B正确;Ba(OH)2和H2SO4能产生硫酸钡白色沉淀和水,反应能发生,C错;Na2CO3和HCl结合生成氯化钠、水和二氧化碳,该反应能发生,D错。
【例题21】M是一种金属元素,M2+与其他几种离子构成的化合物的溶解性见下表。根据信息,判断下列反应肯定不能发生的是( )
OH-
CO32-
Cl-
SO42-
NO3-
M2+
难溶
难溶
易溶
易溶
易溶
A.M+HCl B.MSO4+Ba(NO3)2 C.MO+H2SO4 D.M(OH)2+NaCl
D【解析】 M是一种金属元素,由于无法确定其活动性与氢的关系,可能与稀盐酸反应生成盐和氢气,A错误。MSO4、Ba(NO3)2反应生成硫酸钡沉淀,能发生复分解反应,B错误。MO、H2SO4反应生成MSO4和水,能发生复分解反应,C错误。M(OH)2难溶于水,不能与氯化钠发生复分解反应,该反应肯定不能发生,D正确。
【例题22】某固体由Ba2+、Cu2+、Na+、Cl-、CO32-、SO42-中的几种离子构成,取一定质量的该固体样品,进行如下实验:
①将固体溶于水得无色透明溶液,加入足量BaCl2溶液,过滤后得到5 g白色沉淀。
②在沉淀中加入过量稀硝酸,仍有3 g白色沉淀。
③在滤液中滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀。
则该固体中一定含有( )
A.Na+、CO32-、SO42- B.Cu2+、CO32-、SO42-
C.Cl-、CO32-、SO42- D.Na+、Ba2+、Cl-
A【解析】本题可将现象与物质的性质相结合来推理。固体溶于水得到无色溶液,加入足量BaCl2溶液得到白色沉淀,且白色沉淀在稀HNO3中部分溶解,则可知一定不含Cu2+、Ba2+,一定含有SO42-、CO32-和Na+;滤液中加入AgNO3溶液产生白色沉淀,则滤液中一定含有Cl-,由于操作①中加入BaCl2引入了Cl-,因此该固体中是否含Cl-无法确定。
【例题23】某一种或几种物质的水溶液中,可能含有以下几种离子:Na+、H+、Ca2+、Cl-、OH-、SO42-、CO32-。为确定溶液中可能存在的离子,现取两份100 mL溶液进行如下实验:①第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生; ②第二份加足量的Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀产生,过滤,向沉淀中加入过量的稀硝酸,沉淀全部溶解; ③向实验②中得到的滤液中滴加MgCl2溶液,无明显现象。
根据上述实验,以下推测正确的是( )
A.一定存在Cl-、H+、Ca2+ B.一定存在CO32-,可能存在OH-
C.一定存在Na+、CO32- D.一定存在SO42-,可能存在Ca2+
C【解析】①加入AgNO3溶液有沉淀产生,说明溶液中可能存在Cl-、CO32-、SO42-、OH-;②加足量Ba(NO3)2溶液后,有沉淀产生,过滤,向沉淀中加入过量的稀硝酸,沉淀全部溶解,说明溶液中一定有CO32-、无SO42-;Ca2+和H+不能和CO32-共存,所以没有Ca2+和H+;又根据溶液呈电中性,溶液中一定有阳离子,因此一定有Na+;③向实验②中得到的滤液中滴加MgCl2溶液,无明显现象,说明溶液中无OH-;综上可知溶液中一定有Na+、CO32-,可能有Cl-,一定没有Ca2+、H+、OH-、SO42-。
【例题24】一瓶不纯的Na2CO3粉末,所含杂质可能是KNO3、Ca(NO3)2、NaCl、CuSO4、K2CO3中的一种或几种。为确定其成分,进行了如下实验:(1)取少量该粉末于烧杯中,加入适量蒸馏水,充分搅拌,得无色溶液;(2)取少许上述无色溶液置于试管中,分别加入AgNO3溶液和BaCl2溶液,再分别滴加稀硝酸。现象如下表所示。
试管编号
现象
1
滴加AgNO3溶液,生成白色沉淀,再滴加稀硝酸,白色沉淀部分溶解
2
滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀,再滴加稀硝酸,白色沉淀全部溶解
下列关于该粉末组成的说法中,不正确的是( )
A.杂质可能含KNO3、K2CO3
B.杂质一定含NaCl,可能含Ca(NO3)2
C.杂质一定不含Ca(NO3)2,可能含KNO3
D.杂质一定含NaCl,一定不含CuSO4
B【解析】由于Ca(NO3)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaNO3,固体溶于水得到无色溶液,则一定不含CuSO4和Ca(NO3)2;往溶液中加入AgNO3溶液,产生的沉淀部分溶于稀HNO3(沉淀为AgCl和Ag2CO3),则一定含有NaCl,K2CO3可能含有(因为Na2CO3+2AgNO3===Ag2CO3↓+2NaNO3);加入BaCl2溶液产生的白色沉淀全部溶于稀HNO3,则该沉淀为BaCO3,由于BaCl2+Na2CO3===BaCO3↓+2NaCl,无法确定K2CO3的存在,KNO3不参加化学反应,可能存在。
【例题25】河道两旁有甲、乙两厂,它们排放的工业废水中共含H+、Na+、Ba2+、Cl-、SO42-、CO32-六种离子。两厂废水中各含三种离子,其中甲厂的废水明显呈酸性,则甲厂废水中的离子是( )
A. H+、Na+、Ba2+ B. H+、Ba2+、Cl-
C. Na+、SO42-、CO32- D. H+、SO42-、CO32-
B【解析】甲厂的废水明显呈酸性,则甲厂的废水中含有H+;H+能与CO32- 结合生成水和二氧化碳,不能大量共存,则乙厂废水中含有 CO32-;CO32- 能与Ba2+结合生成碳酸钡沉淀,则 Ba2+在甲厂废水中;Ba2+与SO42-结合生成硫酸钡白色沉淀,不能大量共存,则乙厂废水中含有SO42-;则甲厂废水中的阴离子是Cl-,故甲厂废水中的离子是 H+、Ba2+、Cl-。故选 B。
【例题26】某pH=13的溶液中可能含有Cu2+、Na+、SO42-、CO32-、NO3-等离子中的一种或几种,为了检验该溶液中含有的离子,进行如下实验并分析:
(1)该溶液pH=13,证明不存在的离子是________________。
(2)取少量该溶液于试管中,滴加适量BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加入过量的稀盐酸,沉淀部分溶解。写出沉淀溶解的化学方程式_____________________________________。
(3)该溶液中一定存在的离子是_______________________,可能存在的离子是________。
【答案】(1)Cu2+;(2)BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2↑;(3)OH-、Na+、SO42-、CO32-;NO3-
【解析】(1)该溶液pH=13,说明溶液显碱性,含有氢氧根离子,和氢氧根离子不能共存的离子不能存在,氢氧化铜属于沉淀,所以不存在铜离子;
(2)滴加适量BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加入过量的稀盐酸,沉淀部分溶解,说明有溶于酸的碳酸钡沉淀,也有不溶于酸的硫酸钡沉淀,所以沉淀溶解的化学方程式是碳酸钡与盐酸反应,反应物是碳酸钡和盐酸,生成物是氯化钡、水和氧化碳,所以方程式是BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2↑;
(3)由上边的分析可知一定不存在铜离子,一定存在硫酸根离子和碳酸根离子,由于pH=13,还含有OH-离子,溶液中还需要含有阳离子,所以一定存在钠离子,可能存在的是硝酸根离子。
【例题27】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_______________________________。
(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,其化学方程式是_____________________________________________。
(3)下列反应中,能验证有气体生成的复分解反应能发生的是________。
A.锌与稀硫酸反应 B.天然气燃烧
C.石灰石与稀盐酸反应 D.过氧化氢分解
【答案】(1)紫色石蕊试液;(2)①②;2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4;(3)C
【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紫色石蕊试液;(2)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,其化学方程式2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4;(3)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.而锌与稀硫酸反应生成氢气和硫酸锌,是单质和化合物反应生成另外的单质和化合物,属于置换反应;天然气燃烧生成二氧化碳和水是单质和化合物反应生成两种化合物,不属于复分解反应;过氧化氢分解生成氧气和水,是一种物质反应生成两种物质,属于分解反应;石灰石与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,属于复分解反应,且有气体生成.
【例题28】工业盐酸因混有少量FeCl3常显黄色, 现将一定质量分数的NaOH溶液逐滴加入该盐酸中, 直至过量,下列各量与图像对应的是( )
【答案】A
【解析】A、加入氢氧化钠溶液,先和盐酸反应生成氯化钠和水,后和氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠,该选项对应关系正确;
B、氢氧化钠和盐酸反应,酸性减弱,pH升高,和氯化铁反应生成氢氧化铁和氯化钠,过程中pH不变,完全反应后继续加入氢氧化钠溶液,溶液碱性增强,pH升高,该选项对应关系不正确;
C、氢氧化钠和盐酸反应生成水,同时氢氧化钠溶液中含有水,水的质量增大,和氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠,氢氧化钠溶液中含有水,水的质量增大,但是应该比和盐酸反应时增大的慢,该选项对应关系不正确;
D、氢氧化钠先和稀盐酸反应,因此开始氯化铁质量不变,该选项对应关系不正确。
【例题29】某同学在家中找到一种白色粉末,到学校实验室进行以下实验,实验过程及现象如图,对此粉末成分判断正确的是( )
A.该粉末可能是CaCO3 B.该粉末一定是碱
C.该粉末可能是Na2CO3 D.该粉末中一定含有CO
【答案】C
【解析】A.碳酸钙难溶,加水后不能形成无色溶液,不符合题意;B.碱加盐酸后不能产生气体,不符合题意;C.该粉末可能是碳酸钠,符合题意;D.该粉末也可能含碳酸氢根离子,不符合题意。
【例题30】某同学欲测定碳酸钠溶液中溶质的质量分数,取ag样品溶液,按下列实验方案进行实验,合理的是( )
A.加入过量稀盐酸,称量反应后溶液的质量为m1g
B.加入过量浓盐酸,产生的气体用氢氧化钠固体吸收,固体质量增加m2g
C.加入过量的氯化钙溶液,过滤,将滤渣洗涤烘干,称量其质量为m3g
D.加入过量的氯化钙溶液,过滤,将滤液蒸干,称量固体质量为m4g
【答案】C
【解析】加入过量的氯化钙溶液,过滤,将滤渣洗涤烘干,称量其质量为m:g,计算合理。
【例题31】 向一定质量的CuSO4溶液中滴加NaOH溶液一段时间后,改为滴加稀盐酸, 所得溶液质量随加入试剂总体积的变化趋势,如图所示,下列有关说法错误的是( )
A.a点时溶液中一定不存在Cu2+ B.b点时所加试剂一定是稀盐酸
C.c点时溶液中的溶质都是盐 D.加入试剂总体积为V1时,溶液中不存在NaOH
【答案】A
【解析】a点时沉淀的质量达到最大,此时硫酸铜可能完全反应生成氢氧化铜沉淀,也可能有剩余,因此溶液中可能存在Cu2+,A错误;b点时沉淀的质量在继续减小,即氢氧化铜与稀盐酸的反应正在进行,因此所加试剂肯定是稀盐酸,B正确;c点时沉淀的质量刚好变成零,即氢氧化铜和稀盐酸恰好完全反应,此时氢氧化钠和稀盐酸都不存在,只有反应产物硫酸钠、氯化铜以及可能剩余的硫酸铜存在,C正确;加入试剂体积为V1时,沉淀的质量达到最大值,即没有氢氧化铜产生,此时氢氧化钠肯定完全反应,D正确。
【例题32】为验证“加热碳酸氢铵”所发生的变化,两同学分别用甲、乙所示装置进行实验,发现两实验中碳酸氢铵固体均消失,乙实验中还观察到无水硫酸铜变蓝,浸有酚酞试液的棉球变红、澄清石灰水变浑浊。
资料:无水硫酸铜呈白色,遇水后呈蓝色。
下列说法错误的是( )
A.甲实验不如乙实验环保
B.只根据甲实验“固体消失”这一现象,可验证碳酸氢铵发生了分解
C.乙实验有利于学生分析“固体消失”的原因
D.只根据乙实验的现象, 可验证:NH4HCO3=== (Δ)H2O+CO2↑+NH3↑
【答案】B
【解析】甲实验是开口的,反应生成的产物很容易散失在空气中,造成空气污染,A正确;甲实验“固体消失”这一现象,可能是碳酸氢铵发生分解,也可能是它升华变成气体了,B错误;乙实验中,通过三种现象可以推测出碳酸氢铵的分解产物,弄清固体消失的原因,C正确;只根据乙实验的现象,可以知道碳酸氢铵的分解产物是氨气、水和二氧化碳,D正确。
【例题33】 向一定质量的Na2CO3、Na2SO4混合溶液中先后滴加BaCl2、HCl溶液, 反应过程中加入溶液的质量与产生沉淀或气体的质量关系如图所示。请回答下列问题:
(1)c点的沉淀成分是______________________________。
(2)确定m点的值是______________________________。
【答案】(1)BaSO4、BaCO3 (2)2.33
【解析】(1)碳酸钠、硫酸钠与氯化钡反应产生不溶于酸的硫酸钡沉淀和溶于酸的碳酸钡沉淀,c点为加入盐酸后沉淀部分反应的图像,所以成分为BaSO4、BaCO3; (2) m为碳酸钡全部与盐酸反应,所以只有硫酸钡,由图像可知,碳酸钡与盐酸反应最终产生二氧化碳气体0.88g,设碳酸钡质量为x
BaCO3+2HCl===BaCl+H2O+CO2↑
197 44
x 0.88g
197/x=44/0.88g
x=3.94g 则m=6.27g-3.94g=2.33g。
【例题34】已知复分解反应2CH3COOH+Na2CO3===2CH3COONa+H2O+CO2↑可进行。在常温下,测得相同浓度的下列五种溶液的pH:(题中四种酸的酸性强弱顺序为CH3COOH>H2CO3>HClO>HCN)
溶质
CH3COOH
NaHCO3
Na2CO3
NaClO
NaCN
pH
8.8
8.6
11.6
10.3
11.1
表中数据揭示出复分解反应的一条规律,即碱性较强的盐与酸发生类似反应可以生成碱性较弱的盐。依照该规律,请你判断下列反应不成立的是( )
A.H2CO3+2NaClO===Na2CO3+2HClO B.H2CO3+NaClO===NaHCO3+HClO
C.CH3COOH+NaCN===CH3COONa+HCN D.NaClO+CH3COOH===HClO+CH3COONa
【答案】A
【解析】NaClO的pH为10.3,而碳酸钠的pH为11.6,NaClO的碱性比Na2CO3弱,因此NaClO不能与酸反应生成Na2CO3, 故A不成立。
【例题35】小明学习了盐的性质,通过参阅资料得知氯化铵(NH4Cl) 溶液是呈酸性的, 能使紫色石蕊试液变红,他想酸溶液可以使石蕊变红,是因为酸在水溶液中解离出了H+, 那么是NH4Cl溶液中的哪种粒子可以使石蕊试液变红呢?于是他设计以下实验进行探究。
(1)通过实验Ⅰ可以发现石蕊试液不变色,则此实验证明______________________________。
(2)有同学认为实验Ⅱ没必要做,你认为他的理由是________________________________________。
(3)通过上述实验,小明可以初步得出结论是NH4Cl溶液中的__________可以使石蕊试液变红。
【答案】(1) 不是NH4Cl中的Cl-使石蕊试液变红 (2) 石蕊试液或NaCl溶液中已经含有水 (3)NH
【解析】(1)氯化钠中含有氯离子,但石蕊试液不变色,所以可以证明不是NH4Cl 中的 Cl-使石蕊试液变红;(2)石蕊试液或 NaCl 溶液中已经含有水,所以实验II没有必要做;(3)因氯化铵溶液中含有铵根离子和氯离子,实验I排除了氯离子使石蕊变红的可能,所以使石蕊试液变红的是铵根离子。
【例题36】小金完成了图示实验①②③,下列判断正确的是( )
A.实验①中石灰水有剩余 B.实验③中所得溶液中可能含有Ca(OH)2
C.实验③中没有明显现象 D.实验③所得溶液中一定含CaCl2和NaCl
【答案】D
【详解】
A、最终得到无色澄清溶液,是因为①中的稀盐酸过量,过量的稀盐酸和②中反应生成的碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,因此实验①中石灰水没有剩余,该选项说法不正确;
B、实验③中最终得到无色澄清溶液,说明1号试管中的盐酸过量,和2号试管中的氢氧化钠反应生成氯化钠和水,和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,过程中固体溶解,产生气泡,所以所得溶液中不含有Ca(OH)2,该选项说法不正确;
C、实验③中会发生碳酸钙与盐酸的反应,会观察到:沉淀溶解,有气泡产生,该选项说法不正确;
D、实验③中最终得到无色澄清溶液,说明1号试管中的盐酸过量,和2号试管中的氢氧化钠反应生成氯化钠和水,和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,因此实验③所得溶液中一定含CaCl2和NaCl,该选项说法正确。
故选D。
【例题37】向某硫酸和硫酸铜的混合溶液中加入某浓度的氢氧化钠溶液,产生沉淀的质量与加入氢氧化钠溶液质量的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.a点溶液中含有三种溶质
B.bc段(不包含b点)发生反应的类型为酸碱反应
C.d点溶液中主要存在的离子为Na﹢、Cu2﹢、OH﹣、SO42﹣
D.根据图中数据可以计算出原硫酸溶液的溶质质量分数
【答案】A
【分析】
氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水,和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠。
【详解】
A、a点溶液中含有硫酸钠、硫酸和硫酸铜三种溶质,该选项说法正确;
B、bc段中,氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜和硫酸钠,是碱和盐间的反应,该选项说法不正确;
C、d点时,氢氧化钠和稀硫酸、硫酸铜恰好完全反应,因此溶液中存在的离子为Na+、SO42-,该选项说法不正确;
D、由图中数据可知,沉淀质量是24.5g,根据氢氧化钠和硫酸铜反应的化学方程式可以计算氢氧化钠的质量,和硫酸铜反应的氢氧化钠溶液质量是120g,因此可以计算出氢氧化钠溶液的浓度,不知道硫酸溶液质量,不能计算出硫酸溶液中溶质质量分数,该选项说法不正确。
故选A。
【例题38】向一定量的硫酸铜和稀硫酸的混合溶液中滴加氢氧化钠溶液,反应过程中产生的沉淀质量与加入的氢氧化钠溶液质量关系如下图所示。下列说法不正确的是( )
A.A点溶液中的溶质有2种 B.E点溶液中的溶质有3种
C.AB段有沉淀生成 D.F点溶液的pH>7
【解析】图中先后发生的反应为:2NaOH+H2SO4===Na2SO4 +2H2O,2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+ Na2SO4。据图判断A点稀硫酸和氢氧化钠恰好完全反应,溶液中的溶质有CuSO4和Na2SO42种;E点溶液中的溶质有CuSO4和Na2SO42种;AB段有Cu(OH)2沉淀生成;F点氢氧化钠过量,溶液的pH>7。故选B。
【例题39】为确定某溶液中含有以下离子H+、Mg2+、Ba2+、Cl-、CO32-、NO3-中的几种,进行了以下实验:①经测定,溶液pH=1;②取部分未知溶液,加入过量NaOH溶液,有白色沉淀产生;③取②中部分溶液,加入Na2CO3溶液,无明显现象。
分析上述实验,下面对溶液中含有离子的判断,正确的是( )
A.一定含有H+、Mg2+、Ba2+、Cl-、NO3-
B.一定含有H+、Mg2+、Cl-,一定不含有CO32-
C.一定含有H+、Ba2+、NO3-,一定不含有Cl-
D.一定含有H+、Mg2+,可能同时含有Cl-、NO3-
D【解析】①经测定,溶液pH=1,说明该溶液显酸性,溶液中一定存在大量氢离子,而碳酸根离子不能与氢离子大量共存,所以该溶液中一定不存在碳酸根离子;②取部分未知溶液,加入过量NaOH溶液,有白色沉淀产生,说明该溶液中一定存在镁离子;③取②中部分溶液,加入Na2CO3溶液,无明显现象,说明溶液中一定不存在钡离子。由以上分析可知,该溶液中一定含有H+、Mg2+,可能同时含有Cl-、NO3-,一定不存在Ba2+、CO32-。
【例题40】在Ca(OH)2的饱和溶液中加入下列物质,冷却至室温,溶液的pH没有改变的是( ) A.CO2 B.CaO C.Cu(NO3)2 D.HCl
【答案】B
【解析】A、氢氧化钙溶液中加入二氧化碳,二者反应生成碳酸钙和水,溶液pH会减小,不符合题意;
B、氢氧化钙饱和溶液中加入氧化钙,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,仍得到的是氢氧化钙饱和溶液,溶液pH不会改变,符合题意;
C、氢氧化钙与硝酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硝酸钙,溶液由碱性变成中性,pH会减小,不符合题意;
D、氢氧化钙溶液中加入盐酸,二者发生中和反应,溶液pH会减小,不符合题意;
【例题41】为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42﹣和泥沙,可将粗盐溶于水,然后进行下列五项操作:①过滤;②加过量的NaOH溶液;③加适量的盐酸;④加过量的Na2CO3溶液;⑤加过量的BaCl2溶液,下列操作顺序中最合适的是( )
A.②⑤④①③ B.⑤④②③① C.⑤②④③① D.②④⑤①③
【答案】A
【解析】根据氢氧化钠、碳酸钠、氯化钡分别能除去镁离子、钙离子和硫酸根离子及氢氧化钠、碳酸钠可用盐酸除,氯化钡用碳酸钠除分析。
【解答】为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42﹣和泥沙,可将粗盐溶于水, 然后用氢氧化钠、碳酸钠、氯化钡分别除去镁离子、钙离子和硫酸根离子,因加入试剂均过量,加入的过量氢氧化钠和碳酸钠可用盐酸除去,而氯化钡只能用碳酸钠除,所以氯化钡溶液要加在碳酸钠溶液前,将杂质转化为沉淀后先过滤,再向滤液中加盐酸,即可除去所有杂质;
【例题42】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。反应过程中溶液质量随加入Na2CO3溶液质量的变化情况如图所示。下列分析错误的是( )
A.ab段对应的实验现象是有气泡生成 B.bc段对应的实验现象是有沉淀生成
C.从a点到c点,溶液中NaCl的质量逐渐增大 D.从b点到c点,溶液的pH逐渐增大
【答案】D
【解析】向一定质量的CaCl2和HCl的混合溶液中逐滴加入Na2CO3溶液,碳酸钠先和稀盐酸反应,生成氯化钠、水和二氧化碳气体,这段时间内溶液质量的增大量为加入碳酸钠的质量与二氧化碳的质量之差;然后,碳酸钠和氯化钙反应,生成碳酸钙沉淀和氯化钠,这段时间内溶液质量的增大量为加入碳酸钠的质量与沉淀的质量之差;当二者完全反应后,溶液质量的增大量等于加入碳酸钠的质量,据此分钟判断。
A.ab段应该为碳酸钠先和稀盐酸反应,生成了二氧化碳气体,故A正确不合题意;
B.bc管应该为碳酸钠和氯化钙反应,生成碳酸钙沉淀和氯化钠,故B正确不合题意;
C.从a到c,一直有氯化钠不断生成,因此它的质量不断增大,故C正确不合题意;
D.从b到c点,碳酸钠和氯化钙反应,生成碳酸钙沉淀和氯化钠,由于氯化钠呈中性,因此溶液的pH值保持不变,故D错误符合题意。
【例题43】某稀溶液溶质可能是NaNO3、HCl、H2SO4、CuCl2中的一种或几种,向该溶液中滴加Ba(OH)2溶液,产生沉淀的质量y与加入Ba(OH)2溶液质量x的关系如图所示,下列有关溶质组成的说法正确的是( )
A.一定有H2SO4和HCl B.一定有H2SO4、CuCl2,一定没有HCl
C.一定有HCl、CuCl2、NaNO3 D.一定有HCl和CuCl2,一定没有H2SO4,可能有NaNO3
【答案】D
【解析】①如果溶液中存在稀硫酸,那么加入氢氧化钡后,会马上生成硫酸钡白色沉淀;
②氢氧化钡和稀盐酸反应,生成氯化钡和水;氢氧化钡和氯化铜反应,生成氢氧化铜沉淀和氯化钡;
③实验中,无法证实是否有硝酸钠的存在,据此分析判断。
【解答】由图像可知,加入氢氧化钡后,先不产生沉淀,过一段时间后才产生沉淀,说明原溶液中一定有盐酸和氯化铜,氢氧化钡先与盐酸反应,然后再与氯化铜反应,因硫酸与氢氧化钡产生的硫酸钡沉淀不溶于酸,所以一定无硫酸,硝酸钠可能存在。
【例题44】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:Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
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,属于复分解反应
【答案】C
【解析】碳酸钠先和稀盐酸反应,生成氯化钠、水和二氧化碳气体,然后再和氯化钙反应,生成碳酸钙沉淀和氯化钠,据此分析判断。
A.OE为碳酸钠和稀盐酸的反应,生成氯化钠\水和二氧化碳气体,方程式为Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑,故A正确不合题意;
B.PF段为碳酸钠和氯化钙反应,生成氯化钠和碳酸钙沉淀,故B正确不合题意;
C.G点时加入的碳酸钠过量,此时溶液成碱性,pH>7,故C错误符合题意;
D.反应过程有气体和沉淀生成,属于复分解反应,故D正确不合题意。
【例题45】有一包白色粉末,可能含有Na2CO3、Na2SO4、NaCl、Ba(OH)2中的一种或几种,为了探究其成分,实验过程如下图所示:
(1)如果步骤Ⅱ中沉淀全部溶解,写出步骤Ⅰ中生成沉淀的化学方程式____________。
(2)如果步骤Ⅱ中沉淀部分溶解,则原白色粉末中一定含有__________。
【答案】 Ba(OH)2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaOH Na2CO3、Na2SO4、Ba(OH)2
【详解】
(1)碳酸钠和氢氧化钡会生成溶于酸的碳酸钡沉淀,硫酸钠会与氢氧化钡反应生成不溶于酸的硫酸钡沉淀。如果步骤Ⅱ中沉淀全部溶解,则说明生成的沉淀只有碳酸钡,生成碳酸钡的化学方程式为:Ba(OH)2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaOH。
(2)如果步骤Ⅱ中沉淀部分溶解,则说明生成的沉淀为碳酸钡和硫酸钡,则白色粉末中一定含有Na2CO3、Na2SO4、Ba(OH)2。
【例题46】某白色固体由、、、、中的三种物质组成,为确定其成分,相关实验及现象如下(等微溶性物质按可溶处理)。请回答下列问题:
(1)无色溶液b中一定含有的溶质是___________。
(2)原白色固体组成中还有一种物质有待确定,请写出还需补充的实验步骤、现象及结论___________。
【答案】 氯化钠、氢氧化钠 向白色沉淀甲,加入稀盐酸,若有气体生成说明沉淀是碳酸钙,说明含有氯化钙;若加入稀盐酸,白色沉淀溶解无气体生成,说明沉淀是氢氧化镁,说明含有氯化镁
【详解】
(1)将白色固体溶于水中,得到无色溶液,则混合物中不含CuSO4,白色沉淀甲为氢氧化镁或是碳酸钙;往无色溶液a中加适量的BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明生成碳酸钡沉淀,则含有Na2CO3,碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠;白色沉淀乙是碳酸钡沉淀,无色溶液b含有氯化钠,往无色溶液b中加酚酞溶液,溶液变红,说明溶液呈碱性,说明含有氢氧化钠,无色溶液b中一定含有的溶质是氯化钠、氢氧化钠;
(2)因为白色固体含有三种物质,已经确定含有碳酸钠和氢氧化钠,不确定的含有氯化镁还是氯化钙,如果含有氯化镁的话,氯化镁和氢氧化钠生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,含有氯化钙的话,氯化钙和碳酸钠生成碳酸钙沉淀和氯化钠,可向白色沉淀甲,加入稀盐酸,若有气体生成,说明沉淀是碳酸钙,说明含有氯化钙;若加入稀盐酸,白色沉淀溶解,无气体生成,说明沉淀是氢氧化镁,说明含有氯化镁。
【例题47】镁是一种用途很广的金属材料,目前世界上60%的镁从海水中提取。主要步骤如下:
(1)为了使MgCl2转化为Mg(OH)2,试剂①可以选用________,要使MgCl2完全转化为沉淀,加入试剂①的量应足量
(2)加入试剂①后,能够分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是______。
(3)试剂②可以选用_______。
(4)无水MgCl2在熔融状态下,通电后会产生Mg和Cl2,写出该反应的化学方程式________________________。
【答案】 NaOH 过滤 稀盐酸
【详解】
(1)氯化镁转化为氢氧化镁需要加入碱液以提供氢氧根,此处选择过量的氢氧化钠进行反应,目的是让所取海水中的氯化镁全部转化为氢氧化镁沉淀;故答案为:NaOH;
(2)能分离得到沉淀的操作名称是过滤;故答案为:过滤;
(3)把氢氧化镁转化成氯化镁需加入盐酸进行中和反应,故答案为:盐酸;
(4)无水氯化镁在熔融状态下,通过电解得到金属镁,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,故还应有氯气生成,故化学方程式为:
【例题48】食用碱的主要成分是Na2CO3(常含有少量的NaCl)。课外小组为测定市售食用碱中Na2CO3的含量,设计了如图实验装置。
设计思路:用空气将装置B中生成的二氧化碳缓缓吹入装置D中,利用装置D的质量变化测定食用碱中Na2CO3的含量。请结合实验装置和设计思路,回答下面问题:
(1)装置D中发生反应的化学方程式为 。
(2)装置A的作用是
(3)缓缓通入空气的目的是 。
(4)若撤除装置A,直接通入空气会导致实验结果_______(选填“偏大”“偏小”或“不变”,下同);若撤除装置C,对实验结果的影响是________。
【答案】①Ba(OH)2+CO2=BaCO3↓+H2O;
②吸收空气中的二氧化碳,吸收空气中的水蒸气、二氧化碳,防止进入装置D中;
③使氢氧化钡和二氧化碳完全反应;
④偏大,偏大.
【解析】①氢氧化钡和二氧化碳反应生成碳酸钡沉淀和水,化学方程式为:Ba(OH)2+CO2=BaCO3↓+H2O;
②氢氧化钠会与二氧化碳反应,碱石灰会吸收空气中的二氧化碳和水蒸气,所以装置A的作用是吸收空气中的二氧化碳,装置E的作用是吸收空气中的水蒸气、二氧化碳,防止进入装置D中;
③空气通入过快,不能使氢氧化钡和二氧化碳完全反应;
④空气中的二氧化碳会与氢氧化钠反应,如果撤掉A ,会使空气中的二氧化碳未除导致实验结果偏大.空气中的二氧化碳会与氢氧化钡反应,装置B中产生导出的气体中含有水,如果不除去气体中的水,会使D中测定的二氧化碳的质量增大.
【例题49】绿矾(FeSO4•nH2O) 是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,在工农业生产中具有重要的用途。绿矾不稳定,加热时会失去结晶水生成硫酸亚铁,硫酸亚铁在空气中易被氧化。某化学兴趣小组为测定绿矾中结晶水的含量,将石英玻璃管(带两端开关K1和K2) (设为装置A) 称重, 记为m1g。将样品装入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为m2g。称重B装置,记为n1g。(已知碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物)
实验步骤如下
I.打开K1和K2,缓缓通入N2一段时间后连接好装置,关闭K1;
Ⅱ.点燃酒精灯,加热一段时间;
Ⅲ.熄灭酒精灯;
Ⅳ.......,称量A的质量为m3g,称量B的质量为n2g。
回答下列问题:
(1)步骤Ⅳ中“......”的具体操作是____________________。
(2)装置B中发生反应的化学方程式为______________________________。
(3)根据实验记录,如只选择装置A的数据计算绿矾中结晶水的百分含量为____________________(列式表示)。
(4)如选择实验前后B装置数据计算,则装置C的作用是____________________。若两组数据的计算结果都偏小,则可能的共同原因是______________________________。
【答案】(1)打开K1,继续通N2至冷却到室温 (2) H2O+CaO===Ca(OH)2
(3) (4)防止空气中的二氧化碳和水分进入装置B中影响实验结果;加热时间过短,结晶水未完全失去
【解析】(1)硫酸亚铁在空气中易被氧化,所以步骤Ⅳ中“………”的具体操作是:打开K1继续通N2至冷却到室温;
(2)氧化钙和水反应生成氢氧化钙,化学方程式为:H2O+CaO═Ca(OH)2;
(3)绿矾不稳定,加热时会失去结晶水生成硫酸亚铁,碱石灰具有吸水性,所以根据实验记录,如只选择装置A的数据计算绿矾中结晶水的百分含量为:;
(4)碱石灰会吸收空气中的水蒸气和二氧化碳,晶体加热失去结晶水需要一段时间,所以装置C的作用是:防止空气中的二氧化碳和水分进入装置B中影响实验结果。若两组数据的计算结果都偏小,可能的共同原因是:加热时间过短,结晶水未完全失去。
【例题50】实验室现有一瓶含少量水的碳酸氢铵样品,为测定其中碳酸氢铵的质量分数,某化学兴趣小组利用如图所示装置进行实验(该装置气密性良好,装置B、C中所装药品均足量,碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物)。已知:碳酸氢铵受热易分解,反应的化学方程式为NH4HCO3=== (Δ)H2O+CO2↑+NH3↑,NH3能被酸溶液吸收。
部分实验步骤如下:
I.打开弹簧夹,通入一段时间的氮气;
Ⅱ.关闭弹簧夹,给碳酸氢铵样品加热;
Ⅲ.当样品反应完全,…,再停止加热,直到玻璃管冷却;
Ⅳ.实验完毕,测得装置B、C中药品的质量分别增加了m1,m2.
请回答下列问题:
(1)氨气溶于水显___________(填“酸性”、“中性”或“碱性”)。NH4HCO3属于___________ (填“氮肥”“磷肥”“钾肥”或“复合肥”),
(2)装置B中盛放的液体是___________。装置C中发生反应的化学方程式为_________________________________。装置D的作用是_________________________。
(3)步骤Ⅲ中,当样品反应完全时的现象是_________________________,停止加热前应进行的操作是_________________________________。
(4)该样品中碳酸氢铵的质量分数的表达式为_________________________________(用m1、m2的代数式表示)。
【答案】(1) 碱性;氮肥 (2) 浓硫酸 2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O 防止空气中的二氧化碳进入装置C。 (3) 玻璃管中样品完全消失; 打开弹簧夹,通入一段时间的氮气
(4)
【解析】(1)氨气溶于水显碱性;碳酸氢铵中含有氮元素,是氮肥;碳酸氢铵中,铵根的化合价是+1,其中氢元素化合价是+1,则氮元素的化合价为-3。
(2)装置B中盛放的液体是浓硫酸,用来吸收水蒸气和氨气;装置C中二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,发生反应的化学方程式为:CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O;装置D的作用是防止空气中的二氧化碳进入装置C。
(3)步骤Ⅲ中,当样品反应完全时的现象是玻璃管中样品完全消失,停止加热前应进行的操作是打开弹簧夹,通入一段时间的氮气,使生成物被完全吸收。
(4)设碳酸氢铵质量为x,C中药品的质量增加了m2,说明反应生成二氧化碳质量是m2,
NH4HCO3=== (Δ)H2O+CO2↑+NH3↑
79 44
x m2
79/x=44/m2 ,x=79 m2/44,样品质量=m1+m2,该样品中碳酸氢铵的质量分数的表达式为:
.
【例题51】为测定某硫酸铜样品中硫酸铜的含量(杂质不溶于水,不含铜元素,不与其他物质发生反应),进行了如下实验。
(1)上述实验过程中发生反应的化学方程式为_________________________________。
(2)根据已知条件列出求解C烧杯中参加反应的硫酸铜质量(x)的比例式:______________________。
(3)配制上述实验所用的氢氧化钾溶液,需要质量分数为20%的氢氧化钾溶液的质量为___________。
(4)样品中硫酸铜的质量分数为______________________。
(5)D烧杯溶液中溶质的质量分数为_______________。
(6)若用湿法冶金的方法冶炼出100kg含杂质4%的铜,需要这种硫酸铜的质量为___________。
【答案】(1) 2KOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+K2SO4
(2)160/98=x/4.9g (3)56g (4)80% (5)8.7% (6)300kg
【解析】(2)设C烧杯中参加反应的硫酸铜质量为X,参加反应的氢氧化钾的质量为y,生成硫酸钾的质量为z,由于对应生成的氢氧化铜的质量为4.9g
2KOH+CuSO4═Cu(OH)2↓+K2SO4
112 160 98 174
y x 4.9g z
160/98=x/4.9g
(3)需要质量分数为20%的氢氧化钾溶液的质量为10%×112=x×20% x=56g;
(4)第二次加入氢氧化钾生成4.9g的氢氧化铜沉淀,所以第一次也生成了4.9g的沉淀,4g不溶性杂质是样品中的杂质,所以样品中硫酸铜的质量分数为:(20g−4g)/20g×100%=80%;
(5)D烧杯溶液中溶质的质量分数为(8.7g×2)/(81.8g+20g−4g+112g−9.8g)×100%=8.7%;
(6)需要这种硫酸铜的质量为a
CuSO4+Fe===FeSO4+Cu
160 64
a×80% 100kg×(1-4%)
160/(a×80%)=64/(100kg×96%) a=300kg.
【例题52】在学习复分解反应发生的条件后,同学们利用已学知识,对稀硫酸与下表中的四种化合物的溶液之间能否发生反应作出判断,并进行实验验证:
物质
NaOH溶液
NaCl溶液
K2CO3溶液
Ba(NO3)2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
产生白色沉淀
(1)判断NaOH溶液与稀硫酸能发生反应的依据是生成物中有___________生成。
【提出问题】对于没有明显现象的反应,如何设计实验进行证明?
【设计实验】在老师的指导下,同学们向少量稀硫酸中逐滴加入过量NaOH溶液, 并进行了如下分组实验:
组号
操作
实验现象
结论
1
用pH试纸测定实验前后溶液的pH
pH由1变至9
能反应
2
向反应后的溶液中加入适量Ba(NO3)2溶液
溶液产生白色沉淀
不能反应
3
向反应后的溶液中加入适量KC2O3溶液
能反应
(2)若开始时将pH试纸用蒸馏水润湿。则测得的稀硫酸的pH将___________ (填“偏大”“偏小”或“不变”),
(3)请你判断第2小组同学得出的结论是否正确,并说明理由:_________________________________。
(4)第3小组的实验现象为______________________。
【实验结论】对于无明显现象的反应,我们可以分析比较反应物和生成物的性质,从多个角度设计实验进行证明。
【实验反思】向NaOH溶液中通入少量CO2。再向其中加入___________,有气泡产生,即可证明NaOH与CO2发生了反应。
【拓展提升】稀硫酸与NaCl溶液不能发生反应,请你设计实验进行证明:______________________
____________________________________________(写出实验操作与现象)。
【答案】(1)硫酸钠 (2)偏大 (3)不正确,因为硝酸钡溶液与硫酸钠也会反应生成硫酸钡白色沉淀 (4)无明显现象 稀盐酸 向少量稀硫酸中加入过量氯化钠溶液,无明显现象,再加入适量碳酸钠溶液,有气泡产生(合理即可)
【解析】(1)氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水,水本身存在,因此需要通过生成物中有硫酸钠的存在,从而验证反应的发生;
(2)稀硫酸显酸性,pH<7,若pH试纸用水润湿,则稀硫酸被稀释,酸性减弱,pH向7靠拢,测得的稀硫酸的pH将偏大;
(3)硫酸根与硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀,不管反应是否发生,溶液中都存在硫酸根,都产生沉淀,因此无法得出是否发生反应;
(4)根据第3小组的结论,稀硫酸与氢氧化钠能反应,则反应后的溶液中没有稀硫酸,加入碳酸钾溶液没有明显现象。
【实验反思】向氢氧化钠溶液中通入少量二氧化碳,无明显现象,要证明反应发生,就需要证明溶液中生成了碳酸钠。故向其中加入稀盐酸,有气泡产生,即可证明氢氧化钠和二氧化碳发生了反应。
【拓展提升】根据本题稀硫酸与氢氧化钠能反应的证明思路,设计稀硫酸与氯化钠溶液不能反应的实验:向少量稀硫酸中加入过量氯化钠溶液,无明显现象,再加入适量碳酸钠溶液,有气泡产生,则稀硫酸与氯化钠溶液不反应。
【例题53】我国海水晒盐的历史悠久。学习小组对粗盐进行提纯,并利用氯化钠探究氨盐水与二氧化碳的反应。
【实验步骤】步骤1:取50mL浓氨水于锥形瓶中, 加入NaCl晶体至不再溶解,制得氨盐水。步骤2:向烧瓶中加入20mL氨盐水和约16g干冰,塞紧瓶盖,振荡、静置。一段时间后溶液中析出细小晶体,过滤、用冷水洗涤晶体并低温干燥。
【提出问题】晶体的成分是什么?
【实验探究1】①经甲同学检验,晶体中不含铵盐。甲同学的实验操作及现象是______________。
②乙同学取晶体少许,加入稀硝酸,晶体溶解并产生无色气体, 再滴加几滴AgNO3溶液, 未见明显现象,说明晶体中不含有 离子。
【提出猜想】晶体的成分为Na2CO3或NaHCO3或两者的混合物。
【查阅资料】Na2CO3受热不分解;NaHCO3受热易分解:2NaHCO3=== (Δ)Na2CO3+CO2↑+H2O。
【实验探究2】称取m1g晶体, 利用如图装置(夹持仪器略)探究晶体的成分。
【实验现象】反应一段时间后,试管口凝结了少量小液滴,Ba(OH) 2溶液变浑浊。
【实验分析】①晶体中一定含有_________ (填化学式)。
②将晶体加热至残留固体的质量不再改变,测得残留固体的质量为m2g, 若m1:m2=_________,说明晶体为NaHCO3。
【拓展延伸】①氨盐水与二氧化碳反应所得铵盐的用途为__________________。
②丙同学认为通过测定装置B中沉淀的质量,经计算分析也可确定晶体的组成。请对丙同学的观点进行评价:_____________________________________________。
【答案】【实验探究1】①取少量晶体于试管中,加入NaOH溶液,微热,在试管口放一张湿润的红色石蕊试纸,红色石蕊试纸不变蓝 ②氯【实验分析】①NaHCO3 ②84∶53
【拓展延伸】①用作化肥 ②B中足量的氢氧化钡溶液能够完全吸收晶体分解生成的CO2, 生成BaCO3沉淀, 通过沉淀的质量可以确定NaHCO3的质量, 进而可以确定晶体的成分,丙同学的观点正确
【解析】【实验探究1】①要证明晶体中是否含有铵盐,只要证明晶体中是否含有铵根离子,可以根据铵根离子的性质进行操作。实验操作和现象是取少量晶体于试管中,加入NaOH溶液, 微热, 在试管口放一张湿润的红色石蕊试纸,红色石蕊试纸不变蓝,说明晶体中不含铵盐;②氯化银是一种不能溶于稀硝酸的白色沉淀。根据氯离子的检验方法,取晶体少许,加入稀硝酸,晶体溶解并产生无色气体说明晶体中含有碳酸根离子或碳酸氢根离子, 再滴加几滴AgNO:溶液,未见明显现象,说明晶体中不含有氯离子;
【实验分析】①装置C的作用是防止空气中的二氧化碳气体进入B装置,影响实验探究,根据实验现象,试管口凝结了少量小液滴,说明反应后生成了水;Ba(OH)2溶液变浑浊,说明反应后生成了二氧化碳,结合资料信息可知,晶体中一定含有NaHCO3;
②由碳酸氢钠分解的化学方程式2NaHCO3=== (Δ)Na2CO3+H2O+CO2↑可知,碳酸氢钠和生成的碳酸钠的质量之比为168∶106=84∶53,即若m1:m2=84:53,说明晶体为NaHCO3, 因为如果晶体中含有碳酸钠, m1和m2的比值就不是这个比值;
【拓展延伸】①氨盐水与二氧化碳反应所得铵盐中含有氮元素,因此可用作化肥;②通过测定装置B中沉淀的质量,经计算分析也可确定晶体的组成,因为B中足量的氢氧化钡溶液能够完全吸收晶体分解生成的CO2, 生成BaCO3沉淀, 根据反应的化学方程式可以通过沉淀的质量确定生成的CO2质量,进而可以确定分解的NaHCO3的质量, 进而可以确定晶体的成分, 因此丙同学的观点正确。
【例题54】“久大盐化”是四川遂宁的重点企业,其生产的食盐是重要的调味品。绿色应用是化工生产的发展方向。为了除去NaCl溶液中含有的少量MgCl2、CaCl2和Na2SO4, 某小组同学选用Na2CO3溶液、稀盐酸、Ba(OH)2溶液三种试剂,按一定顺序进行如图所示的实验。回答下列问题:
(1)操作a的名称是_________。
(2)实验Ⅰ中加入的试剂B是_________ (填序号)
①稀盐酸 ②碳酸钠溶液 ③氢氧化钡溶液
(3)实验Ⅱ中发生中和反应的化学方程式是___________________________。
【答案】(1)过滤 (2)② (3) HCl+NaOH===NaCl+H2O
【解析】(1)操作a是将沉淀与滤液分离,是过滤操作。
(2)镁离子用氢氧根离子沉淀,硫酸根离子用钡离子沉淀,钙离子用碳酸根离子沉淀,过滤要放在所有的沉淀操作之后,加碳酸钠要放在加氢氧化钡溶液之后,可以将过量的钡离子沉淀,所以实验Ⅰ中加入的试剂B是碳酸钠溶液。
(3)实验Ⅰ中碳酸钠能与氢氧化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,实验Ⅱ中发生中和反应是氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水, 反应的化学方程式为HCl+NaOH===NaCl+H2O.
【例题55】为测定CuCl2和FeCl2组成的混合溶液的烧杯中FeCl2的质量分数进行如下实验。
①取200g混合溶液加入足量的AgNO3溶液, 经过滤、洗涤、干燥、称量得到143.5gAgCl固体;
②另取原混合溶液各200g与含有杂质的废铁屑反应(杂质不溶于水,也不参与反应),共做了五组实验,其实验数据如下表。
实验组别
一
二
三
四
五
混合溶液质量/g
200
200
200
200
200
铁屑质量/g
6
9
12
15
18
析出铜的质量/g
6.4
9.6
m
16
16
请分析计算:
(1)表中第三组实验的m值为__________。
(2)第__________组实验恰好完全反应。
(3)铁屑中铁的质量分数为多少?(计算结果精确到0.1%)
(4) 原混合溶液中FeCl2的质量分数为多少?(计算结果精确到0.1%)
【答案】(1)12.8 (2)四
(3)解:设参加反应的铁的质量为a。
Fe+CuCl2===Cu+FeCl2
56 64
a 16g
56/a=64/16g a=14g
铁的质量分数=m铁/m总×100%=14g/15g×100%=93.3%
答:铁屑中铁的质量分数为93.3%。
(4)解:设参加反应的氯化铜的质量为x,生成氯化银的质量为y,参加反应的氯化亚铁的质量为。
Fe+CuCl2===Cu+FeCl2
135 64
x 16g
135/64=x/16g x=33.75g
2AgNO3+CuCl2===Cu(NO3)2+2AgCl↓
135 287
33.75g y
135/287=33.75g/y y=71.75g
m=m总-m1=143.5g-71.75g=71.75g
2AgNO3+FeCl2===Fe(NO3) 2+2AgCl↓
127 287
z 71.75g
127/287=z/71.75g z=31.75g
FeCl2的质量分数= m质/m液=31.75g/200g×100%≈15.9%
答:原混合溶液中FeCl2的质量分数为15.9%。
【解析】根据给出的数据可以看出,每加入3g的铁粉,对应的铜的质量为3.2g,所以第三组时m=3.2g×4=12.8g,而第四次加入15g铁粉,铜生成16g后不在增加,说明此时恰好完全反应。
【例题56】某溶液中可能含有氢氧化钠、碳酸钠、硫酸钠、氯化钠、硝酸钠中的一种或几种,小明同学为了测定其成分,进行如下实验:取一定量的样品,如图在0-t 1 时刻加入氯化钡溶液,t 1 时刻之后逐渐加入稀硝酸直至过量,t 1 -t 2 滴加了40克稀硝酸,t 2 -t 3 滴加了100克稀硝酸,整个过程中产生沉淀的质量与时间的关系如图所示,请回答下列问题:
(1)BC段能观察到的实验现象是________;
(2)由上述实验可知,原溶液中一定含有________;
(3)整个反应过程中产生的气体质量为多少克?原溶液中一定含有的各溶质的质量为多少?
【答案】(1)沉淀部分溶解冒气泡
(2)氢氧化钠、碳酸钠、硫酸钠
(3)设生成的二氧化碳质量为x,稀硝酸的浓度为y.
BaCO3+
2HNO3=Ba(NO3)2+
CO2↑+H2O
197
126
44
6.27g-2.33g
100g×y
x
x=0.88g
整个反应过程中产生的气体质量为0.88g
y=2.52%
设原溶液中为Na2CO3质量为z,Na2SO3质量为m,NaOH质量为n
Na2CO3~
BaCO3
106
197
z
3.94g
z=2.12g
Na2SO4~
BaSO4
142
233
m
2.33g
m=1.42g
NaOH+
HNO3=NaNO3+H2O
40
63
n
40g×2.52%
n=0.64g
原溶液中含有物质质量为:碳酸钠2.12克,硫酸钠1.42克,氢氧化钠0.64克
【解析】(1)BC段沉淀的质量不断减小,应该是前面的反应产物碳酸钡与稀硝酸反应,生成硝酸钡、水和二氧化碳气体,据此描述实验现象。
(2)碳酸钠和氯化钡反应,生成碳酸钡沉淀;硫酸钠和氯化钡反应,生成硫酸钡沉淀;碳酸钡能够和酸反应,生成二氧化碳气体,而硫酸钡不能与酸反应;氢氧化钠和稀硝酸反应,生成硝酸钠和水,据此分析判断;
(3)反应结束后,沉淀的质量减小量就是其中碳酸钡的质量,根据碳酸钡和稀硝酸反应的方程式,计算出生成二氧化碳的质量和稀硝酸的质量分数即可。
根据图像可知,剩余的沉淀2.33g就是硫酸钡的质量,而碳酸钡的质量等于前后沉淀的质量之差,利用方程式找到碳酸钠和碳酸钡、硫酸钠和硫酸钡的质量比例关系,从而计算出碳酸钠和硫酸钠的质量。
t1~t2时间内沉淀的质量不变,其实就是氢氧化钠和硝酸的反应,利用加入稀硝酸的质量结合反应的方程式计算出参加反应的碳酸钠的质量即可。
【例题57】已知NaHCO3在270℃吋完全分解为碳酸钠、水和二氧化碳, 而Na2CO3 受热不分解。现有某工厂生产出的一批NaHCO3产品中混有少量的Na2CO3, 某兴趣小组同学为了测定该产品中NaHCO3的质量分数, 设计了下列两种实验方案。
稀硫酸方案一:样品测定生成CO2的质量。
(1)本实验采用如图所示的装置,C中盛放的物质是___________。
(2)若把分液漏斗中的稀硫酸改为稀盐酸,在其他操作正确的情况下,___________ (填“能”或“不能”) 准确测定样品中NaHCO3的质量分数。
加热方案二:样品测定剩余固休质量。
具体操作步骤如下:
①取一只洁净的地埚,称得质量为21.2g,再向其中加入样品,称得总质量为41.2g;
②加热盛有样品的埚;
③将坩埚充分冷却,称量坩埚和剩余固体的质量;④多次重复步骤②和③至恒重,称得埚和剩余固体的总质量为35.0g。
(3)实验时需要重复“加热、冷却、称量”操作多次,其目的是______________________________。
(4) 根据题意,计算样品中NaHCO3的质量分数,写出计算过程。(已知2NaHCO3=== (Δ)Na2CO3+CO2↑+H2O)
【答案】(1)浓硫酸 (2)不能 (3) 保证NaHCO3全部分解
(4) 解:设NaHCO3的质量为x,实验过程中减少的质量是水和二氧化碳的质量,固体减少的质量为41.2g-35g=6.2g;则NaHCO3分解生成Na2CO3的质量为x-6.2g。
2NaHCO3=== (Δ)Na2CO3+CO2↑+H2O)
168 106
x x-6.2g
168/106= x/( x-6.2g) x=16.88
w(NaHCO3) =16.8g/20g×100%=84%
答:样品中NaHCO3的质量分数为84%。
【解析】(1)碱石灰会吸收水分和二氧化碳,实验在用碱石灰吸收二氧化碳之前,需要将气体干燥,C中盛放的物质是浓硫酸;(2)碱石灰是碱性干燥剂,盐酸具有挥发性,会对所测数据造成影响,所以不能准确测定样品中NaHCO3的质量分数;(3)实验时需要重复“加热、冷却、称量”操作多次,可以使碳酸氢钠完全分解。
【例题58】将12.9gNaCl和Na2CO3固体混合物完全溶于水中形成溶液, 再将75gCaCl2溶液分5次加入该溶液中,充分反应,测得的实验数据如下表。
实验序号
1
2
3
4
5
加入CaCl2溶液质量/g
15
15
15
15
15
生成沉淀的总质量/g
3
m
9
10
10
(1)表格中m的数值是__________。
(2) 溶液中Na2CO3完全反应是在第__________次实验。
(3) 固体混合物中Na2CO3的质量分数:__________。(精确到0.1%)
(4) 请画出上述过程溶液中NaCl质量的变化图。
答图
【答案】(1)6 (2)4 (3)82.2% (4)如答图所示
【解析】(1) 由表中的数据可知, 每加入15g的CaCl2溶液生成沉淀的质量是3g,第三次生成沉淀是9g,则第二次生成沉淀的质量是6g,所以m=6。
(2)由表中的数可知,第4次加入的氯化钙溶液,若完全反应,生成沉淀的质量应为12g,而实际只产生了10g沉淀,说明碳酸钠已完全反应。
(3)设原混合物中碳酸钠的质量为x,生成的氯化钠的质量为y
Na2CO3+CaCl2===CaCO3↓+2NaCl
106 100 117
x 10g y
16/x=100/10g=117/y
x=10.6g y=11.7g
固体混合物中Na2CO3的质量分数是10.6g/12.9g≈82.2%。
(4)由上述计算可知,原混合物中氯化钠质量为12.9g-10.6g=2.3g,氯化钠总质量为2.3g+11.7g=14g。设反应的氯化钙溶液的总质量为a,3g:15g=10g:a,a=50g,即加入50g氯化钙溶液碳酸钠完全反应,溶液中的氯化钠的质量达到最大,样品溶液中加入氯化钙溶液生成氯化钠,溶液中氯化钠的质量变化为一条直线,以加入的氯化钙溶液的质量为横坐标,溶液中氯化钠的质量为纵坐标,根据两点确定一条直线的方法,在坐标图中可以确定两点(0,2.3)和(50,14),在横坐标为50之后为一条平行于x轴的直线。
【解析】
【例题59】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。如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。图中AB段对应的实验现象是__________,在C点时溶液中的溶质是__________。
【答案】产生气泡 氯化钠和氯化钙
【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二氧化碳气体,随着碳酸钠的加入,AB段溶液质量增加较慢, 说明此时生成了二氧化碳气体,B点HCl恰好完全反应,BD段是CaCl2和Na2CO3反应生成CaCO3沉淀和NaC1,C点溶液质量缓慢上生, 说明反应正在进行,D点CaCl2恰好完全反应,D点后增加的是Na2CO3的质量, 则C点溶液中的溶质有反应生成的氯化钠和未参加反应的氯化钙。
1
学科网(北京)股份有限公司
【例题60】工业纯碱中含少量氯化钠。兴趣小组分别采用不同的方法测定工业纯碱样品中碳酸钠的质量分数。
(1)方法一:差量法。称取Wg样品与足量的稀盐酸充分反应,生成的二氧化碳通过装有试剂X的乙装置,并利用测量乙装置增加的质量,求得样品中碳酸钠的质量分数。该方法中试剂X可选用__________。
(2)方法二:沉淀法。称取15g样品完全溶解于水中配成60g样品溶液,取三只烧杯分三次进行实验,每次加入30g氯化钙溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥所得的沉淀质量记录如表。计算样品中碳酸钠的质量分数。
烧杯1
烧杯2
烧杯3
样品溶液/g
10
20
30
氯化钙溶液/g
30
30
30
沉淀质量/g
2
4
5
(Na2CO3+CaCl2===CaCO3↓+2NaCl
碳酸钠的质量分数为__________。
(3)请写出提高方法一测量精确度的操作建议(写出2条):______________________________。
【答案】(1)氢氧化钠溶液 (2)84.8% (3)缓慢滴加稀盐酸以减慢通气速率;反应结束后向装置内通氮气;在甲、乙两装置之间加吸收水蒸气的装置(2条即可)
【解析】(1)方法一中样品与足量的稀盐酸充分反应,碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,生成的二氧化碳通过装有试剂X的乙装置,试剂X用于吸收二氧化碳,则试剂X可选用氢氧化钠溶液,氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水。
(2)分析表中数据可知,烧杯1中的碳酸钠与氯化钙完全反应生成2g碳酸钙沉淀,则15g样品所得溶液完全反应生成沉淀的量为2g×60/10=12g,设样品中碳酸钠的质量为x。
Na2CO3+CaCl2===CaCO3↓++2NaCl
106 100
xg 2g
106/100=x/12g x=12.72g
则样品中碳酸钠的质量分数为12.72g/15g×100%=84.8%。
(3) 方法一中样品与足量的稀盐酸充分反应,碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,生成的二氧化碳通过装有试剂X的乙装置,乙装置充分吸收甲装置中生成的二氧化碳的程度就决定了实验的精确度,通过操作保证生成的二氧化碳被充分吸收就能提高实验的精确度,可以通过以下操作保证二氧化碳被充分吸收:①缓慢滴加稀盐酸以减慢通气速率;②反应结束后向装置内通氮气,使装置内的二氧化碳气体全部导出;③生成的二氧化碳气流中会混有水蒸气,使乙装置吸收二氧化碳的质量偏大,还可以在甲、乙两装置之间加吸收水蒸气的装置,防止水蒸气的干扰,提高实验的精确度。
【巩固提高】
一、选择题
1.下列关于复分解反应的说法中,正确的是( )
A.反应物中一定有盐 B.生成物中一定有盐
C.反应物必须溶于酸 D.酸碱反应不属于复分解反应
【答案】B
【详解】A、酸碱之间发生中和反应,反应物中没有盐,属于复分解反应,故错误;
B、复分解反应一定有盐生成,故正确;
C、反应物不一定都溶于酸,如氢氧化钠与硫酸铜反应,故错误;
D、酸碱之间发生中和反应,属于复分解反应,故错误。
故选B。
2.有一瓶标签无法辨认的试剂,是碳酸钠溶液或硫酸钠溶液中的一种。仅用下列试剂无法进行鉴别的是( )
A.试纸 B.酚酞试液 C.稀硫酸 D.硝酸钡溶液
【答案】D
【详解】A、碳酸钠溶液显碱性,硫酸钠溶液显中性,可以用pH试纸检验,不符合题意;
B、碳酸钠溶液显碱性,硫酸钠溶液显中性,酚酞遇碱变红,可以鉴别,不符合题意;
C、碳酸钠可与稀硫酸反应生成二氧化碳,有气泡产生,硫酸钠与稀硫酸不反应,可以鉴别,不符合题意;
D、碳酸钠、硫酸钠均能与硝酸钡溶液反应产生白色沉淀,不能鉴别,符合题意。
故选D。
3.下列反应中不属于复分解反应的是( )
A.Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑ B.2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O
C.CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O D.BaCl2+Na2SO4═2NaCl+BaSO4↓
【答案】C
【详解】A. 互相交换成分生成另外两种化合物的反应是复分解反应,该反应是Na2CO3、HCl两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物,属于复分解反应,此选项不符合题意;
B. NaOH、H2SO两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物,属于复分解反应,此选项不符合题意;
C. 该反应不是CO2、NaOH交换成分生成Na2CO3与H2O的,不属于复分解反应,此选项符合题意;
D. 该反应是BaCl2、Na2SO4两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的,属于复分解反应,此选项不符合题意。故选C。
4.某同学在学习了金属及其化合物之间的转化规律后,绘制了可以通过一步反应制取MgSO4的思维导图,其中所选用的物质错误的是( )
A.①FeSO4+Mg B.②Mg(OH)2+Na2SO4
C.③MgO+H2SO4 D.④H2SO4+Mg(OH)2
【答案】B
【详解】A. 镁的金属活动性比铁强,硫酸亚铁和镁反应生成硫酸镁和铁,可以制得硫酸镁,故不符合题意;
B. 氢氧化镁和硫酸钠相互交换成分没有气体、水、沉淀生成,不能反应,不可以制得硫酸镁,符合题意;
C.氧化镁和硫酸反应生成硫酸镁和水,可以制得硫酸镁,不符合题意;
D.硫酸和氢氧化镁反应生成硫酸镁和水,可以制得硫酸镁,不符合题意;
故选:B。
5.下图是物质间发生化学反应的颜色变化,其中X是( )
A.稀盐酸 B.稀硫酸 C.硫酸钠溶液 D.澄清石灰水
【答案】B
【详解】由于和氧化铜能够反应,所以无色液体就是酸性的,所以只能在AB中选择。而无色液体能够和硝酸钡溶液得到白色沉淀,所以应该是无色液体中含有硫酸根离子,所以无色液体为硫酸。硫酸使石蕊试液变红,而和铁反应生成的硫酸亚铁是浅绿色的溶液。
A、盐酸不和硝酸钡反应,所以不能满足要求。
B、硫酸既能和氧化铜、硝酸钡、铁反应对应实验现象,也能是石蕊试液变红,故满足要求。
C、硫酸钠不和氧化铜和铁反应,也不能使石蕊试液变红,不符合要求。
D、石灰水不和氧化铜、硝酸钡和铁反应,也不能使石蕊试液变红。不符合要求。
故选B。
6.甲、乙两化工厂分布如图所示。箭头代表水流方向。如果在a处取得水样经检测只有少量OH-、SO42-。在c处取得水样经检测pH=7、且只含有少量NaCl。则b处水中含有的物质应是下列那一组?( )
A.BaCl2、HCl B.H2SO4、Ba(NO3)2
C.MgSO4、NaCl D.H2SO4、MgCl2
【答案】A
【详解】因为a处只有少量的OH-和SO42-,最终c处只有氯化钠,则氢氧根离子和硫酸根离子都会除去,根据离子不共存的性质,氢氧根离子与选项中的氢离子、镁离子都不共存,钡离子与硫酸根离子不共存,所以选项中一定含有钡离子,所以C、D排除;由B可知,B中有硝酸根离子,硝酸根离子能与其它离子共存,如果b处有硝酸根则最后的c处不可能只含氯化钠,所以b处不能有硝酸根离子。故选A。
7.向一定质量CaCl2和HCl的混合溶液中逐滴加入溶质质量分数为10.0%的 Na2CO3溶液.反应过程中加入的Na2CO3溶液的质量与产生沉淀或气体的质量关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.图中0a段表示生成沉淀的过程 B.b点溶液中溶质有2种
C.c点溶液的pH=7 D.x值为106.0
【答案】D
【分析】分析反应的过程可知:加入的碳酸钠先与盐酸反应,把盐酸消耗完了,才开始与氯化钙反应,开始生成沉淀,最后到达最高点说明已经反应完了,据此分析解答.
【详解】A、向一定质量CaCl2和HCl的混合溶液中逐滴加入Na2CO3溶液,碳酸钠先与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,即图中oa段表示生成的二氧化碳的质量,选项错误;
B、b点表示碳酸钠恰好完全反应,溶液中只含有NaCl一种溶质,选项错误;
C、c点的溶液中含有Na2CO3、NaCl两种溶质,由于Na2CO3显碱性,NaCl显中性,所以c的溶液的pH>7,选项错误;
D、根据题意可知碳酸钠先与盐酸反应,再与氯化钙反应,由图示可知碳酸钠与盐酸反应生成气体2.2g,碳酸钠与氯化钙反应,生成沉淀5.0g,
设生成2.2g气体所需的Na2CO3的质量为y,生成沉淀5.0g所需Na2CO3的质量为z
= y=5.3g
= z=5.3g
所以x=(5.3g+5.3g)÷10%=106g,选项正确,故选D。
8.要除去粗盐中含有的Na2SO4、MgCl2、CaCl2和泥沙等杂质,且又不混入其它杂质,小刚他们设计了一个实验方案:将粗盐溶于水,过滤得到澄清溶液,再进行下列各步骤处理:①加入____溶液至沉淀完全;②加入____溶液至沉淀完全;③加入____溶液至沉淀完全;④过滤,取出滤液;⑤往滤液中加入____溶液调至溶液的pH=7;⑥蒸发浓缩,使NaCl晶体析出。上述方案的步骤①、步骤②、步骤③和步骤⑤中所加的物质,你认为分别是( )
A.NaOH Na2CO3 BaCl2 HCl B.Na2CO3 NaOH BaCl2 HCl
C.NaOH BaCl2 HCl Na2CO3 D.BaCl2 NaOH Na2CO3 HCl
【答案】D
【详解】硫酸根离子用钡离子沉淀,加入过量的氯化钡溶液可以将硫酸根离子沉淀;镁离子用氢氧根离子沉淀,加入过量的氢氧化钠可溶液以将镁离子沉淀;钙离子用碳酸根离子沉淀,除钙离子加入过量的碳酸钠溶液转化为沉淀,但是加入碳酸钠溶液要放在加入的氯化钡溶液之后,这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡;完全反应后,再进行过滤,最后再加入盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子。故选D。
9.下列各组离子,在指定的溶液中能大量共存的是( )
A.无色溶液中:Cu2+、Al3+、Cl-、
B.pH=3的溶液中:、Mg2+、、
C.pH=11的溶液中:Na+、K+、Cl-、
D.含有大量的溶液中:Ba2+、H+、Cl-、
【答案】C
【详解】A、含有Cu2+的溶液呈蓝色,该溶液不是无色溶液,错误;
B、pH= 3的溶液是酸性溶液,溶液中存在氢离子,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,错误。
C、pH=11的溶液碱性溶液,四种离子在碱性溶液中不能形成沉淀、气体或水,可以大量共存,正确;
D、钡离子能与硫酸根离子结合生成硫酸钡沉淀,氢离子和碳酸氢根离子结合生成水和二氧化碳,不能大量共存,错误。
故选C。
10.向一定质量的Na2CO3和Na2SO4混合溶液中滴加BaCl2溶液,沉淀不再生成时,改为滴加稀盐酸,沉淀的质量与加入试剂总质量的变化趋势如图所示,下列说法不正确的是( )
A.a点只发生
B.b→c过程中加入了稀盐酸,沉淀中BaSO4的质量不变
C.d点时溶液一定显酸性
D.整个实验过程中,溶液的质量变化无法确定
【答案】A
【详解】A、a点除了发生反应NaCO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl,还发生Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl,故选项A说法错误;
B、bc过程中加入了稀盐酸,硫酸钡不溶于酸,不与稀盐酸反应,沉淀中BaSO4的质量不变,故选项B说法正确
C、沉淀不再生成时,改为滴加稀盐酸,是碳酸钡与稀盐酸完全反应后,继续滴加稀盐酸,稀盐酸过量,d点时溶液一定显酸性,故选项C说法正确;
D、混合溶液中溶质的质量分数、氯化钡溶液的溶质质量分数都不知道,因此溶液质量变化不确定,故选项D说法正确;
故选:A。
11.如图所示,小乐在实验室分别完成①②两个实验后,依次将①②反应后的废液缓慢倒入同一洁净的废液缸,当②的废液倒入时,观察到废液缸中先有气泡产生,然后又出现了白色沉淀。则下列分析错误的是( )
A.若向①反应后的废液中滴加紫色石蕊试液,石蕊试液会变红
B.若向②反应后的废液中滴加无色酚酞试液,酚酞试液会变红
C.废液缸中最终的废液里一定含氯离子,一定不含氢离子
D.废液缸中最终的废液里一定含钠离子,一定不含钙离子
【答案】D
【分析】废液缸中先有气泡产生,然后又出现了白色沉淀,通过反应可知:①盐酸和氢氧化钙溶液生成氯化钙和水,②盐酸和碳酸钠生成氯化钠和水和二氧化碳;另外还应考虑盐酸和碳酸钠过量;所以①试管含有CaCl2、HCl;②试管中含有NaCl、Na2CO3;故产生的气体为盐酸和碳酸钠反应产生的二氧化碳气体,沉淀是由剩余的碳酸钠和氯化钙反应生成的碳酸钙。
【详解】A、①试管含有CaCl2、HCl,若向①反应后的废液中滴加紫色石蕊试液,石蕊试液会变红,正确;
B、②试管中含有NaCl、Na2CO3,碳酸钠溶液显碱性,若向②反应后的废液中滴加无色酚酞试液,酚酞试液会变红,分析正确;
C、废液缸中最终出现了白色沉淀,废液里一定含氯离子,一定不含氢离子,分析正确;
D、反应过程中钠离子没有形成沉淀,当碳酸钠少量时,溶液存在钙离子,碳酸钠过量或恰好完全反应,溶液不存在钙离子,废液缸中最终的废液里一定含钠离子,可能含钙离子,分析错误。
故选D。
12.我们可以通过建立图像来表示化学反应过程中的量的相互关系。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),则反应中各个量的图像正确的是( )
A.甲、乙、丙 B.甲、乙 C.乙、丙 D.甲、丙
【答案】C
【详解】甲:加入氢氧化钠时,先和稀盐酸反应生成氯化钠和水,后和氯化铜反应生成蓝色沉淀氢氧化铜和氯化钠,溶液的pH显增大,然后不变,对应关系错误;
乙:加入氢氧化钠时,先和稀盐酸反应生成氯化钠和水,后和氯化铜反应生成蓝色沉淀氢氧化铜和氯化钠,开始不产生沉淀,盐酸完全反应后,才产生沉淀,对应关系正确;
丙:氢氧化钠先和盐酸反应,所以溶液中氯化铜质量不变,之后氯化铜和氢氧化钠反应,所以质量减小直至为零,对应关系正确。
故选C。
13.向氯化钠溶液中滴加硝酸银溶液至恰好完全反应,反应前后溶液中存在的离子种类如图所示(其中“○”“☉”“●”“●”表示不同离子)则下列说法正确的是( )
A.表示钠离子
B.该化学反应前后原子数目发生了改变
C.该化学反应的本质是○●这两种微粒间的作用
D.该化学反应完全反应后溶液中只有两种粒子存在
【答案】A
【分析】氯化钠溶液中滴加硝酸银溶液至恰好完全反应生成氯化银沉淀和硝酸钠,反应后溶液中有水分子、钠离子、硝酸根离子。
【详解】A、 表示钠离子,说法正确;
B、该化学反应前后原子数目没有发生了改变,说法错误;
C、该化学反应的本质是银离子和氯离子这两种微粒间生成氯化银沉淀,说法错误;
D、该化学反应完全反应后有水分子、钠离子、硝酸根离子三种粒子存在,说法错误。
故选A。
14.向某硫酸和硫酸铜的混合溶液中加入某浓度的氢氧化钠溶液,产生沉淀的质量与加入氢氧化钠溶液质量的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.a点溶液中含有三种溶质
B.bc段(不包含b点)发生反应的类型为酸碱反应
C.d点溶液中主要存在的离子为Na﹢、Cu2﹢、OH﹣、SO42﹣
D.根据图中数据可以计算出原硫酸溶液的溶质质量分数
【答案】A
【分析】氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水,和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠。
【详解】A、a点溶液中含有硫酸钠、硫酸和硫酸铜三种溶质,该选项说法正确;
B、bc段中,氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜和硫酸钠,是碱和盐间的反应,该选项说法不正确;
C、d点时,氢氧化钠和稀硫酸、硫酸铜恰好完全反应,因此溶液中存在的离子为Na+、SO42-,该选项说法不正确;
D、由图中数据可知,沉淀质量是24.5g,根据氢氧化钠和硫酸铜反应的化学方程式可以计算氢氧化钠的质量,和硫酸铜反应的氢氧化钠溶液质量是120g,因此可以计算出氢氧化钠溶液的浓度,不知道硫酸溶液质量,不能计算出硫酸溶液中溶质质量分数,该选项说法不正确。
故选A。
15.对化学反应A+B=C+D的下列说法中正确的是( )
A.若A是稀硫酸,则生成物质中一定有水
B.若C、D是盐和水,则A、B不一定是酸和碱
C.若A是可溶性碱,B是可溶性盐,则C、D不可能是两种沉淀
D.若A、B、C、D都是化合物,则该反应一定是复分解反应
【答案】B
【详解】A、 化学反应A+B=C+D中,若A是稀硫酸,当B是活泼金属时,两者反应生成盐和氢气,故若A是稀硫酸,则生成物质中不一定有水,错误;
B. 化学反应A+B=C+D中,若C、D是盐和水,则A、B可以是酸和碱,也可以是金属氧化物与酸,如CuO+2HCl=CuCl2+H2O,还可以是非金属氧化物与碱,如CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,故若C、D是盐和水,则A、B不一定是酸和碱,正确;
C. 若A是可溶性碱,B是可溶性盐,则C、D可以 是两种沉淀,如Ba(OH)2+CuSO4=Cu(OH)2+BaSO4,Ba(OH)2 和CuSO4都是可溶的,而氢氧化铜和硫酸钡都是沉淀,故若A是可溶性碱,B是可溶性盐,则C、D不可能是两种沉淀,错误;
D. 若A、B、C、D都是化合物,如CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,物质种类都符合化合物,但由于反应过程中不是相互交换成分,不是复分解反应,故若A、B、C、D都是化合物,则该反应不一定是复分解反应,错误。
故选B。
16.某城市有甲、乙两家工厂排放污水,污水中各含有下列六种离子中的3种(两家工厂污水中不含相同离子):Ag+、Ba2+、Na+、Cl-、SO42-、NO3-。若两家工厂单独排放都会造成严重的水污染,如将两厂的污水按一定比例混合,沉淀后污水便会变成无色澄清只含硝酸钠的水而排放,污染程度会大大降低。下列关于污染源的分析中,正确的是( )
A.SO42-和NO3-可能来自同一工厂 B.Cl-和NO3-一定不在同一工厂
C.Ag+和Na+可能在同一工厂 D.Na+和NO3-来自同一工厂
【答案】B
【分析】假设甲厂有银离子,那么甲厂就一定不能有氯离子,不然就会产生沉淀,失去其中一种离子了,同样的,硫酸银微溶,所以甲厂中也不能有硫酸根离子。因此乙厂中就有了氯离子和硫酸根离子,乙厂中就一定不能有银离子、钡离子了,因为钡离子与硫酸根离子结合形成硫酸钡沉淀,但是溶液是不显电性的,所以甲厂中有银离子、钡离子和硝酸根离子。乙厂中有硫酸根离子、氯离子和钠离子。
【详解】A、由分析可知,硫酸根离子和硝酸根离子来自于不同的厂,不符合题意;
B、由分析可知,氯离子和硝酸根离子不在同一厂,符合题意;
C、由分析可知,银离子和钠离子不在同一厂,不符合题意;
D、由分析可知,钠离子和硝酸根离子不在同一厂,不符合题意。
故选B。
17.有一种不纯的 K2CO3 固体,可能含 Na2CO3、MgCO3、CuSO4、NaCl 中的一种或几种.取该样品 13.8g 加入 100g 稀盐酸恰好完全反应得到无色溶液,同时产生气体 4.4g,下列判断正确的是( )
A.完全反应得到无色溶液,样品中一定没有 CuSO4
B.NaCl 不与盐酸反应,样品中一定没有 NaCl
C.所加稀盐酸中溶质的质量分数为 14.6%
D.Na2CO3 和 MgCO3 都能和盐酸反应生成气体,样品中一定有 Na2CO3 和 MgCO3
【答案】A
【详解】因固体中加入盐酸后得到无色溶液,所以一定不含硫酸铜,氯化钠不与盐酸,碳酸钾、碳酸钠、碳酸镁分别与盐酸反应的方程式及量的关系可列方程求解;
A.完全反应得到无色溶液,样品中一定没有 CuSO4 , 判断正确;
B.NaCl 不与盐酸反应,所以无法验证样品中是否含有 NaCl,判断正确;
C.产生4.4g二氧化碳消耗氯化氢的质量为7.3g,所加稀盐酸中溶质的质量分数为7.3%,判断不正确;
D.碳酸钠和碳酸镁等质量与盐酸反应时都比碳酸钾产生二氧化碳多,所以不一定都含有,判断不正确;
故答案为A。
18.下列除杂设计(括号内为杂质)正确的是( )
序号
物 质
选用试剂与方法
操 作
A
NaCl(Na2CO3)
H2SO4溶液
加入适量稀硫酸,充分反应后,蒸发结晶
B
KClO3(KCl)
加热
加热至不再产生气体
C
KNO3固体(KOH)
HNO3
加入适量的HNO3溶液,过滤
D
NaCl溶液(CaCl2)
①Na2CO3溶液
②稀盐酸
先加入过量试剂①,过滤;
再向滤液中加入适量试剂②
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【分析】除杂的基本原则:①不与除杂试剂反应;②不引入新的杂质,据此分析判断。
【详解】A.杂质碳酸钠和稀硫酸反应,生成硫酸钠、水和二氧化碳气体,引入新的杂质硫酸钠,故A错误。
B.被除杂的氯酸钾受热分解,生成氧气和氯化钾,故B错误。
C.被除杂的硝酸钾固体会溶于稀硝酸中的水,无法通过过滤得到硝酸钾固体,故C错误。
D.杂质氯化钙先与碳酸钠反应,生成碳酸钙沉淀和氯化钠;再加入适量的稀盐酸,出去过量的碳酸钠,最终得到氯化钠溶液,故D正确。
故选D。
19.《三国演义》中有这样一个故事:诸葛亮率领的汉军误饮了“哑泉”.哑泉,“人若饮之,则不能言,不过旬日必死”.后来,汉军将士经地方隐士指点,饮了万安溪的“安乐泉”水方才转危为安.“哑泉”和“安乐泉”中所含的化学物质可能是( )
A.NaCl、CaCl2 B.Na2SO4、KCl
C.BaCl2、NaNO3 D.CuSO4、Ca(OH)2
【答案】D
【分析】A、氯化钠是一种无毒的物质,它是我们生活中不可缺少的物质;
B、硫酸钠这种化学物质,人若饮之,不会致死;
C、氯化钡是一种有毒的重金属盐,但硝酸钠并不能与它反应,转化成无毒的物质;
D、硫酸铜属于有毒的重金属盐,能与氢氧化钙反应生成氢氧化铜沉淀。
【详解】A. 氯化钠是一种无毒的物质,它是我们生活中不可缺少的物质,人若饮之,不会致死,所以A错误;
B. 硫酸钠这种化学物质,人若饮之,不会致死,而且氯化钾不与硫酸钠反应,所以B错误;
C. 氯化钡是一种有毒的重金属盐,但硝酸钠并不能与它反应,转化成无毒的物质,所以不符合题意,所以C错误;
D. 硫酸铜属于有毒的重金属盐,人若饮之,会中毒,但由于硫酸铜能与氢氧化钙反应生成氢氧化铜沉淀,所以饮了氢氧化钙能解毒,所以D正确。
故选D。
20.向含一定质量CaCl2和HCl的混合溶液中逐滴加入溶质质量分数为10.0%的Na2CO3溶液。反应过程中加入的Na2CO3溶液的质量与产生沉淀或气体的质量如右上图所示。下列说法不正确的是( )
A.b点溶液的pH=7
B.c点溶液中溶质有2种
C.x处消耗的碳酸钠溶液为53克
D.a处消耗的盐酸质量为3.65g克
【答案】C
【详解】根据题意可知碳酸钠先与盐酸反应,再与氯化钙反应,由图示可知碳酸钠与盐酸反应生成气体2.2g,碳酸钠与氯化钙反应,生成沉淀5.0g。
A、b点是碳酸钠和盐酸、氯化钙恰好完全反应的点,因此溶液的pH=7,故说法正确;
B、c点的溶液是碳酸钠过量,其中含有Na2CO3、NaCl两种溶质,故说法正确;
C、根据题意可知碳酸钠先与盐酸反应,再与氯化钙反应,由图示可知碳酸钠与盐酸反应生成气体2.2g,碳酸钠与氯化钙反应,生成沉淀5.0g。设生成2.2g气体所需的Na2CO3的质量为y,生成沉淀5.0g所需Na2CO3的质量为z。则
解得,y=5.3g;
解得z=5.3g;
所以x=(5.3g+5.3g)÷10%=106.0g,故说法错误;
D、a处消耗的HCl质量为z,则
解得x=3.65g,故说法正确;
故选C。
21.下列各组内物质的溶液混合后,恰好完全反应,所得溶液的pH大于7的是( )
A.Na2CO3,HCl,NaOH B.BaCl2,H2SO4,Na2SO4
C.MgCl2,HNO3,AgNO3 D.Na2CO3,Ba(OH)2,KCl
【答案】D
【详解】A、碳酸钠、氢氧化钠都会与盐酸反应,恰好完全反应后,溶液显中性,故A错误;
B、硫酸和氯化钡反应会生成硫酸钡沉淀和盐酸,硫酸钠和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,恰好完全反应后,溶液显酸性,故B错误;
C、氯化镁和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸镁进行分析,氯化银不溶于硝酸,所以恰好完全反应后,溶液显酸性,故C错误;
D、碳酸钠和氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,氯化钾不会与氢氧化钠、碳酸钡反应,所以溶液显碱性,故D正确。
故选D。
22.向某硫酸和硫酸铜的混合溶液中加入某浓度的氢氧化钠溶液,产生沉淀的质量与加入氢氧化钠溶液的质量关系如图所示.下列说法正确的是( )
A.a点溶液中含有两种溶质 B.c点溶液中含有三种溶质
C.根据图中数据不能计算出氢氧化钠溶液的浓度 D.d点溶液中主要存在的离子为Na+、SO42-
【答案】D
【详解】根据题意可知,b点之前的反应为:H2SO4+2NaOH=Na2SO4+H2O、bd段之间的反应为:CuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu(OH)2↓ 。
A、a点溶液中含有溶质为未反应完的硫酸、硫酸铜和反应生成的硫酸钠三种,故A错误;
B、c点溶液中含有溶质为未反应完的硫酸铜、反应后生成的硫酸钠两种,故B错误;
C、氢氧化钠与硫酸铜生成硫酸钠和氢氧化铜,根据化学方程式和生成氢氧化铜的质量,可以计算出氢氧化钠的质量,再根据bd段反应消耗氢氧化钠溶液的质量可以计算出氢氧化钠溶液的浓度,故C错误;
D、d点溶液中的溶质为硫酸钠,因此,d点溶液中主要存在的离子为Na+、SO42-,故D正确。
故选D。
23.小明对实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳后的废液,进行溶质成分鉴定。取废液上层清液50克,逐滴加入质量分数为26.5%的碳酸钠溶液,出现气泡,滴加至10克开始出现白色沉淀。继续滴加至沉淀不再产生,过滤,测得沉淀的质量为5克,并绘制了图像。下列说法正确的是( )
A.10g碳酸钠溶液中含有的溶质质量是2.6g
B.图像中a点的数值是1.1
C.废液中含有的溶质只有CaCl2
D.图像中b点表示的溶液的质量是20g
【答案】B
【详解】A.溶质的质量=10g×26.5%=2.65g,故A错误;
B.图像中的a点数值是二氧化碳的质量,可以根据碳酸钠的质量求出;
设二氧化碳的质量为x,
解得x=1.1g,故B正确;
C.由图象可知:废液中含有的溶质是氯化氢和氯化钙的混合物,故C错误;
D.设与氯化钙反应的碳酸钠溶液中溶质质量为y,
解得y=5.3g
溶液质量是:5.3g÷26.5%=20g,故b点质量应标20g+10g=30g,故D错误。
故选B。
二、填空题
24.以粗盐(含杂质Na2SO4、MgCl2、CaCl2、泥沙)为原料制备精盐。
(1)加水溶解后,除去粗盐中的泥沙,玻璃棒在过滤中的作用是 。
(2)为除去Na2SO4、MgCl2、CaCl2,并得到中性的实验溶液,下列所加试剂和操作:①加过量的Na2CO3溶液,②过滤,③加过量的NaOH溶液,④加适量的稀HCl,⑤加过量的BaCl2,能达到目的顺序是 。
A.⑤③②①④ B.③⑤①④② C.③⑤①②④
(3)如何鉴定粗盐里有Na2SO4 。
【答案】 引流 C 取样,加入足量水溶解,再加入适量氯化钡溶液,最后加入稀硝酸,如出现白色沉淀,证明粗盐里有Na2SO4
【详解】(1)玻璃棒在过滤中的作用是引流,故填引流。
(2)除去粗盐中的Na2SO4、MgCl2、CaCl2,取粗盐样品溶于水,氯化镁能够与氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,首先加入加过量的NaOH溶液除去氯化镁,硫酸钠能够与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,再加过量的BaCl2溶液除去硫酸钠,然后加入加过量的Na2CO3溶液除去氯化钙和过量的氯化钡,再过滤除去上述反应中生成的沉淀,此时溶液中含有氯化钠、过量的氢氧化钠和碳酸钠,最后加入稀盐酸将溶液调至中性,即能达到目的顺序是③⑤①②④,故填C。
(3)硫酸钠能够与氯化钡反应生成硫酸钡的白色沉淀和氯化钠,所以鉴定粗盐里有Na2SO4的方法是取样,加入足量水溶解,再加入适量氯化钡溶液,最后加入稀硝酸,如出现白色沉淀,证明粗盐里有Na2SO4,故填取样,加入足量水溶解,再加入适量氯化钡溶液,最后加入稀硝酸,如出现白色沉淀,证明粗盐里有Na2SO4。
25.“宏观—微观—符号”三重表征是化学独特的表示物质及其变化的方式。已知构成相似的盐具有一些相似的化学性质。据图回答下列问题
(1)Cu(NO3)2溶液和CuSO4溶液都含有大量 (填离子符号)。
(2)向CuSO4溶液中加入NaOH溶液,充分振荡,反应的化学方程式为 。
(3)向Cu(NO3)2溶液中加入过量的锌片,充分反应后,如图表示该反应前后溶液中存在的主要离子(忽略离子大小),则B代表的离子为 。
【答案】(1)Cu2+
(2)
(3)硝酸根离子/
【详解】(1)Cu(NO3)2溶液和CuSO4溶液都是铜盐溶液,其中都含有大量的铜离子,符号是Cu2+;
(2)硫酸铜溶液与氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,化学方程式为;
(3)由图示得知,反应前后溶液中B离子的数量保持不变,故其是不参与反应的硝酸根离子,符号是。
26.现有一定质量含有少量泥沙等不溶性杂质和少量氯化钙和氯化镁等可溶性杂质的粗盐样品,实验室提纯流程如图,请认真分析各步骤的信息作答:
(1)过滤得到的固体有 (填物质名称)。
(2)试剂的名称是 。
(3)蒸发过程中,观察到 时,就可熄灭酒精灯。
【答案】 氢氧化镁、碳酸钙 稀盐酸 蒸发皿中出现较多固体时
【详解】(1)加入的氢氧化钠溶液与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀,加入的碳酸钠溶液与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀,所以过滤得到的固体有氢氧化镁、碳酸钙。
(2)滤液中含有氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠,为了得到氯化钠,必须加入试剂将氢氧化钠、碳酸钠除去,同时不能引入其它杂质,所以X的名称是稀盐酸。
(3)蒸发过程中,观察到蒸发皿中出现较多固体时时,就可熄灭酒精灯,利用余热,可将水分蒸干。
27.某溶液中可能含有氢氧化钠、碳酸钠、硫酸钠、氯化钠、硝酸钠中的一种或几种,小宁同学为测定其成分,进行如下实验。首先她取了一定量的样品于试管中,先后逐滴加入氢氧化钡溶液、稀硝酸。0~t1时刻表示加入的氢氧化钡过程;t1时刻之后表示加入的稀硝酸的过程,她将产生沉淀的质量与时间的关系绘制成了如图所示的图像。回答下列问题:
(1)由上述实验可知,原溶液中一定含 ;
(2)BD之间(不包括B、D端点)对应的溶液中的一定存在的离子有 ;(用离子符号表示)
【答案】 碳酸钠、硫酸钠 Ba2+、Na+、OH-、NO3-
【详解】(1)由图可知,0~t1时刻加入氢氧化钡溶液,产生沉淀,且沉淀部分溶于稀硝酸,所以沉淀中有碳酸钡和硫酸钡,则原溶液中一定有碳酸钠和硫酸钠。刚加入稀硝酸沉淀没有溶解,则说明溶液中有碱在和稀硝酸反应,而曲线中AD段表示加入氢氧化钡溶液过量,所以不能确定原溶液中是否含有氢氧化钠。氯化钠和硝酸钠也不能确定是否存在。
(2)BD表示稀硝酸正在和过量的氢氧化钡反应,生成硝酸钡和水。而生成碳酸钡和硫酸钡沉淀时,同时也生成了氢氧化钠,所以对应的溶液中的一定存在的离子有Ba2+、Na+、OH-、NO3-。
28.一包白色粉末,由CuSO4、CaCO3、BaCl2、Na2SO4、NaOH中的两种或两种以上的物质混合而成。为探究其组成,进行如下实验:
(1)取少量白色粉末,向其中加入足量的水,充分搅拌后过滤,得到白色沉淀和无色滤液。则原白色粉末中一定不含有 。
(2)取实验(1)滤出的白色沉淀,向其中加入足量的盐酸,沉淀全部溶液,并产生无色气体,则原白色粉末中一定含有 。
(3)为进一步探究原白色粉末的组成,取实验(1)得到的滤液,向其中通入CO2,产生白色沉淀,则可推断原白色粉末中一定还含有 .
【答案】 CuSO4 CaCO3 BaCl2、NaOH
【分析】根据硫酸铜溶于水得到蓝色溶液,而本题中得到是无色的溶液,所以在混合物中一定不含硫酸铜,同时能形成白色沉淀的为碳酸钙,硫酸钠和氯化钡也可以反应生成白色沉淀,而白色沉淀能全部溶于稀硝酸,硫酸钠和氯化钡反应生成的硫酸钡不溶于稀硝酸,所以该沉淀为碳酸钙,即硫酸钠和氯化钡最多含有一种。
【详解】(1)把白色粉末溶解后得无色溶液,可知一定没有硫酸铜,因为硫酸铜溶于水会使溶液变蓝。
(2)实验(1)中的白色固体可能是碳酸钙,也可能是硫酸钠与氯化钡反应后生成的硫酸钡沉淀,但是硫酸钡不溶于水而且不溶于酸,而题目中的白色沉淀全部溶于稀盐酸中,并产生无色气体,说明这种白色沉淀是碳酸钙。故原白色粉末中一定含有碳酸钙。
(3)通入二氧化碳后产生了白色沉淀,根据题给条件这种白色沉淀只能是碳酸钡,但是二氧化碳不能与氯化钡反应生成沉淀,从而判断还应该有氢氧化钠,氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠后,碳酸钠与氯化钡反应生成了碳酸钡沉淀,故推断原白色粉末中还含有物质的BaCl2和NaOH。
29.已知 NaHCO3在270℃时完全分解为碳酸钠、水和二氧化碳。而Na2CO3受热不分解。现有某工厂生产出的一批 NaHCO3产品中混有少量的Na2CO3,某兴趣小组同学为了测定该产品中 NaHCO3的质量分数,设计了下列两种实验方案。
方案一:样品稀硫酸测定生成CO2的质量。
(1)本实验采用如图所示的装置,C中盛放的物质是 。
(2)若把分液漏斗中的稀硫酸改为稀盐酸,在其他操作正确的情况下, (填“能”或“不能”)准确测定样品中NaHCO3的质量分数。
方案二:样品加热测定剩余固体质量。具体操作步骤如下:
①取一只洁净的坩埚称得质量为21.2g。再向其中加入样品,称得总质量为41.2g;
②加热盛有样品的坩埚;
③将坩埚充分冷却,称量坩埚和剩余固体的质量;
④多次重复步骤②和③至恒重,称得坩埚和剩余固体的总质量为35.0g。
(3)实验时需要重复“加热冷却、称量”操作多次,其目的是 。
(4)根据题意,计算样品中 NaHCO3的质量分数,写出计算过程。 (已知:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑)
【答案】 浓H2SO4 不能 保证 NaHCO3全部分解 84%
【详解】(1)碱石灰会吸收水分和二氧化碳,实验在用碱石灰吸收二氧化碳之前,需要将气体干燥,C中盛放的物质是浓硫酸;
(2)碱石灰是碱性干燥剂,盐酸具有挥发性,会对所测数据造成影响,所以不能准确测定样品中NaHCO3的质量分数;
(3)实验时需要重复“加热、冷却、称量”操作多次,可以使碳酸氢钠完全分解;
(4)实验过程中减少的质量是水和二氧化碳的质量,固体减少质量为:41.2g﹣35g=6.2g;
设样品中含有碳酸氢钠为x,
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ 固体减少
168 62
x 6.2g
x=16.8g
样品中碳酸氢钠为:41.2g﹣21.2g=20g
所以样品中NaHCO3的质量分数为:×100%=84%.
【点评】本题考查了碳酸钠的性质以及有关的计算,完成此题,可以依据已有的知识进行.
30.某溶液中可能含有盐酸、硫酸、硝酸钠、氯化铜中的一种或几种,为了探究其组成,取一定质量的该溶液,向其中逐滴加入氢氧化钡溶液,生成沉淀的质量与所加氢氧化钡溶液的质量之间的关系如图所示。请回答下列问题:
(1)该溶液中一定含有的溶质是 (填化学式)。
(2)请写出O~a过程中发生反应的化学方程式: 。
【答案】 HCl、CuCl2 2HCl+Ba(OH)2═BaCl2+2H2O
【解析】沉淀开始时没有产生,说明原溶液中有酸,因为硫酸与氢氧化钡反应生成硫酸钡白色沉淀,硫酸钡不溶于三大强酸,因此有盐酸,没有硫酸;氯化铜与氢氧化钡能产生氢氧化铜蓝色沉淀,并且符合题意,因此一定有氯化铜,而硝酸钠不能确定;
【详解】由分析可知:
(1)该溶液中一定含有的溶质是盐酸和氯化铜,故填:HCl、CuCl2;
(2)O~a过程中盐酸和氢氧化钡反应生成氯化钡和水,故填:2HCl+Ba(OH)2═BaCl2+2H2O。
31.盐化工是我市的一项重点产业,绿色应用是化工生产的发展方向。为了除去NaCl溶液中含有的少量MgCl2、CaCl2和Na2SO4等杂质,某小组同学选用Na2CO3溶液、Ba(OH)2溶液、稀盐酸三种试剂,按一定的顺序进行如图所示的实验。回答下列问题。
(1)实验Ⅰ中加入试剂A除去的杂质是MgCl2和Na2SO4,那试剂A是 溶液。
(2)实验Ⅱ中加入试剂B后过滤得到的沉淀是 (填化学式)。
(3)滤液②中除NaCl外,还含有的溶质是 (填化学式)。
【答案】 Ba(OH)2 CaCO3、BaCO3 NaOH、Na2CO3
【分析】(1)氢氧化钡与氯化镁反应,生成氯化钡和氢氧化镁沉淀;氢氧化钡与硫酸钠反应,生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠。
(2)滤液①中存在氯化钡,氢氧化钠和氯化钙,加入碳酸钠溶液后,它与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠。
(3)在滤液②中,肯定存在氯化钠,然后根据前面的反应产物和剩余物质确定溶质种类。
【详解】(1)实验Ⅰ中加入试剂A除去的杂质是MgCl2和Na2SO4,那试剂A是Ba(OH)2溶液。
(2)实验Ⅱ中加入试剂B后过滤得到的沉淀是碳酸钙和碳酸钡,化学式为:CaCO3、BaCO3。
(3)滤液②中除NaCl外,还含有的溶质是前面的反应产物NaOH和过剩的Na2CO3。
32.从、NaOH、HCl、、NaCl几种溶液中取出其中的两种混合,回答下列问题:
(1)能够发生反应的组合有 种。
(2)若混合后溶液质量减少,发生的反应方程式为: 、 。
(3)向HCl和和混合溶液中滴加,请在图中坐标中画出沉淀质量与加入溶液质量的关系图。
【答案】 三 Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl
【详解】(1)几种溶液中取出其中的两种混合后,碳酸钠能够与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,碳酸钠能够与氯化钡反应生成氯化钠和碳酸钡沉淀,氢氧化钠能够与盐酸反应生成氯化钠和水,除此以外,其余的物质两两混合后不发生反应,即几种溶液中取出其中的两种混合,能够发生反应的组合有三种,故填三。
(2)三种能够发生反应的组合中,碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,由于二氧化碳气体的逸出,混合后溶液质量减少;反应的化学方程式为:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑,碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,由于产生了碳酸钡沉淀,混合后溶液质量减少,反应的化学方程式为Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl;
(3)向盐酸与氯化钡的混合溶液中加入碳酸钠溶液,加入的碳酸钠先与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,没有生成沉淀,当盐酸完全反应后,加入的碳酸钠溶液再与氯化钡反应生成氯化钠和碳酸钡沉淀,沉淀的质量逐渐增加,直至氯化钡完全反应,故生成沉淀质量与加入碳酸钠溶液质量的关系图画为 。
33.实验室有一瓶无色溶液,由碱A和盐B两种化合物的水溶液混合而成;还有一瓶标签破损的未知稀酸溶液。通过实验发现其中气体C能使澄清石灰水变混浊,固体D为NaCl。请回答:
(1)将稀酸逐滴滴入A、B混合液中,产生气体与加入稀酸有如图所示的关系,则化合物B可能是 (写名称)。
(2)若实验前在混合液中滴入几滴紫色的石蕊试液,请描述稀酸逐滴滴入A、B混合液过程中溶液颜色变化: 。
【答案】 碳酸钠 由蓝色变为紫色再变为红色
【分析】气体C能使澄清石灰水变混浊,因此气体C为二氧化碳;根据碳酸盐可以和酸反应产生二氧化碳,因此B是碳酸盐;由“固体D为NaCl”可知,A、B和酸反应都产生氯化钠,因此A是氢氧化钠,B是碳酸钠,则酸是盐酸,代入验证符合转化关系。
【详解】(1)由分析可知,B是碳酸钠,故填:碳酸钠;
(2)氢氧化钠和碳酸钠都显碱性,都能使石蕊试液变成蓝色,随着稀盐酸的滴加,碱性逐渐减弱,至恰好完全反应呈现中性,石蕊试液变成紫色,酸过量,则变成红色;故答案为:由蓝色变为紫色再变为红色。
34.有一包固体粉末,可能由CaCO3、Na2SO4、Na2CO3、CuSO4、BaCl2中的一种或几种组成。为确定其组成,现做如下实验:
(1)将固体加到水中,得到白色沉淀,上层清液为无色,由此判断,该粉末中一定不含有 ;
(2)若向上述白色沉淀中滴加足量稀硝酸,沉淀部分溶解,由不溶解的沉淀可判断出,该粉末中一定含有 ;
(3)还有的物质可能有哪几种情况(每种情况用化学式表示) 。
【答案】 CuSO4 Na2SO4,BaCl2 CaCO3/Na2CO3/CaCO3和Na2CO
【详解】(1) 将固体加到水中,得到白色沉淀,上层清液为无色,由此判断,该粉末中一定不含有溶液呈蓝色的硫酸铜,故填CuSO4。
(2) 硫酸钡沉淀不溶于酸,而碳酸盐沉淀溶于酸,由不溶解的沉淀可判断出,该粉末中一定含有 Na2SO4、BaCl2,故填Na2SO4、BaCl2。
(3)由前面实验可知粉末中一定含硫酸钠、氯化钡,一定不含硫酸铜,则溶液中可能含有碳酸钠或碳酸钙至少含有一种,所以还有的物质可能是 CaCO3或Na2CO3或CaCO3和Na2CO3,故填CaCO3或Na2CO3或CaCO3和Na2CO3。
35.硫酸钡不容易被射线透过,在医疗上可用作检查肠胃的内服剂,俗称“钡餐”。小柯将硫酸镁溶液滴入硝酸钡溶液中得到硫酸钡,上图表示该实验过程中溶液总质量随加入硫酸镁溶液质量的变化情况。图中段对应的实验现象是 ,点处溶液中的溶质有 (填化学式)。
【答案】 产生白色沉淀 Mg(NO3)2、MgSO4
【详解】硝酸钡和硫酸镁反应生成硫酸钡沉淀和硝酸镁,图线AB段是硝酸钡和硫酸镁反应的阶段,对应的实验现象是产生白色沉淀。反应至B点时,硝酸钡和硫酸镁恰好完全反应,C点时硫酸镁过量,因此C点处溶液中的溶质有反应生成的Mg(NO3)2和过量的MgSO4。
36.实验室有一包没有标签的白色固体粉末,老师告知同学可能由氯化钠、碳酸钠、氢氧化钠中的一种或几种组成。为了检测该白色粉末的成分,科学兴趣小组取一定量样品按以下流程进行实验:
(1)操作Ⅰ的名称: 。
(2)根据实验现象,可确定组成白色固体粉末的物质有两种,分别是氯化钠和 。
(3)步骤①中不能用溶液代替溶液,其理由是 。
【答案】 过滤 碳酸钠/ 中的氯离子会干扰NaCl的鉴定
【详解】碳酸钠和硝酸钡反应生成溶于酸的碳酸钡沉淀,氯离子和银离子会生成氯化银沉淀,酚酞遇碱性溶液变红色。取固体样品,加水溶解,加入过量的硝酸钡,会生成白色沉淀和无色溶液,所以样品中一定含有碳酸钠,无色溶液中加入硝酸银会生成白色沉淀,所以样品中一定含有氯化钠,滴加酚酞,溶液不变色,所以样品中一定不含氢氧化钠,所以:
(1)上述中操作Ⅰ是将固体和液体进行分离,因此名称是过滤。
(2)根据实验现象,白色粉末是由氯化钠、碳酸钠组成。
(3)操作中不能用BaCl2溶液代替Ba(NO3)2溶液的理由是:中的氯离子会干扰NaCl的鉴定。
三、探究题
37.为探究一瓶久置的氢氧化钠固体样品是否全部变质?小明取少量样品配制成溶液,再取少量溶液分别装入两支试管中,分别进行了甲、乙两图所示实验。(注:氯化钡溶液呈中性)
(1)小明认为“甲图实验说明了氢氧化钠固体部分变质”。你认为小明的观点是否正确,并说明理由。 。
(2)小明通过乙图实验确定了样品是部分变质,实验过程中滴加的氯化钡必须足量,其目的是 。
(3)下列溶液能代替乙图实验中的氯化钡溶液,起到相同的作用的有 。(可多选)
A.氢氧化钡 B.硝酸钡 C.硝酸钙 D.氯化钙
【答案】 不正确,因为生成的碳酸钠溶液呈碱性,也会使酚酞变红,无法确定氢氧化钠是否有剩余 完全除去碳酸钠,以防对氢氧化钠的存在鉴定产生干扰 BCD
【详解】(1)小明认为“甲图实验说明了氢氧化钠固体部分变质”。我认为小明的观点不正确,理由为:因为生成的碳酸钠溶液呈碱性,也会使酚酞变红,无法确定氢氧化钠是否有剩余。
(2)小明通过乙图实验确定了样品是部分变质,实验过程中滴加的氯化钡必须足量,其目的是:完全除去碳酸钠,以防对氢氧化钠的存在鉴定产生干扰。
(3)A.氢氧化钡呈碱性,会使酚酞试液变红,会对氢氧化钠的验证产生干扰,故A错误;
B.硝酸钡与碳酸钠反应,生成碳酸钡沉淀和硝酸钠,且呈中性,不与氢氧化钠反应,故B正确;
C.硝酸钙与碳酸钠反应,生成碳酸钙沉淀和硝酸钠,且呈中性,不与氢氧化钠反应,故C正确;
D.氯化钙与碳酸钠反应,生成碳酸钙沉淀和氯化钠,且呈中性,不与氢氧化钠反应,故D正确。
故选BCD。
38.钙是生物体骨骼的重要组成元素。鱼骨中含有碳酸钙,现设计图甲实验测定鱼骨中的碳酸钙含量,并将测得的数据绘制成图乙。
提示:①食醋的主要成分是醋酸(HAc),醋酸和碳酸钙反应的化学方程式为:CaCO3+2HAc=CaAc2+H2O+CO2;
②鱼骨中其它成分与食醋反应生成的气体可忽略不计
(1)该实验中浓硫酸的作用是 。
(2)由图乙中的AB曲线,可知锥形瓶中反应速率的变化情况是 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)根据图中的数据计算鱼骨中碳酸钙的质量分数 。
(4)生活中,用喝醋的方法除去卡在咽上的鱼刺,这种做法是不科学的。请你结合实验结果加以说明 。
【答案】 吸收被二氧化碳带出的水,防止影响实验 变小 1.25% 这个做法是不科学的,因为碳酸钙的含量本身很少,用醋去反应只能反应掉其中极少一部分,更多的鱼刺还是没有被反应掉
【详解】(1)浓硫酸具有吸水性,可以将二氧化碳带出的水吸收,减小误差。
(2)图像中,倾斜角度表示了变化的快慢,AB曲线越来越平缓,表明锥形瓶中反应速率越来越慢。
(3)解:根据质量守恒定律,生成二氧化碳的质量为:820 g-819.89 g=0.11g;
设碳酸钙的质量为x
x=0.25g
鱼骨中碳酸钙的质量分数为:。
(4)生活中,用喝醋的方法除去卡在咽上的鱼刺,这种做法是不科学的,因为碳酸钙的含量本身很少,用醋去反应只能反应掉其中极少一部分,更多的鱼刺还是没有被反应掉。
39.(2018·山东威海)某纯碱厂生产的某批次碳酸钠产品中可能含有氯化钠杂质。
【定性检验】 (1)要确定该产品中是否含有杂质氯化钠,你的方法是 。
【定量测定】 (2)若利用沉淀法测定该产品中碳酸钠的质量分数,你确定的反应原理是 (用化学方程式表示)。
(3)根据你确定的反应原理,你需要通过实验测量沉淀 (填化学式)的质量。
(4)假设你取样的质量为m1、测得的沉淀的质量为m2,请你设计实验方案获取数据m1、m2,把方案填在下表中。
适用的仪器名称
实验步骤
烧杯、玻璃棒、胶头滴管、铁架台(带铁圈)、漏斗、托盘天平、洗瓶、干燥仪器
【数据处理】 (5)请用含m1、m2的式子表示所测样品中碳酸钠的质量分数:
【分析讨论】 (6)要测定混合物中某成分的含量,可通过化学方法将不易测定的物质转化为易测量的物质。除沉淀法外,还可依据反应 (用化学方程式表示)来测定该纯碱样品中碳酸钠的质量分数。
【答案】 取少量样品于试管中,加入足量稀硝酸,再加入硝酸银溶液,若观察到产生白色沉淀,就证明样品中含有氯化钠 Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl(Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl) BaCO3(或CaCO3)
选用的仪器名称
实验步骤
烧杯、玻璃棒、胶头滴管、铁架台(带铁
圈)、漏斗、托盘天平、洗瓶、干燥仪器
①称量样品的质量:②溶解;③加试剂(需指明试剂过量或足量);④过滤;③洗涤、干燥:⑥称量沉淀的质量
或 Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
【详解】(1)要检验碳酸钠中是否含有氯化钠就需要先排除碳酸钠的干燥,取样品于试管中,加入足量的稀硝酸,再加入硝酸银溶液,观察是否产生白色沉淀;故填:取少量样品于试管中,加入足量稀硝酸,再加入硝酸银溶液,若观察到产生白色沉淀,就证明样品中含有氯化钠;
(2)若利用沉淀法测定该产品中碳酸钠的质量分数,可以向待测溶液中加入过量的氯化钡溶液(或氯化钙溶液),碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠(或碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠),故填:Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl(Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl);
(3)根据生成碳酸钡沉淀或碳酸钙沉淀的质量来计算出碳酸钠的质量,故填:BaCO3(或CaCO3);
(4)需要称取一定质量的样品并将其溶解,然后加入足量的氯化钡溶液或氯化钙溶液,实验结束后将沉淀过滤出来,洗涤干燥称量,故填:
选用的仪器名称
实验步骤
烧杯、玻璃棒、胶头滴管、铁架台(带铁
圈)、漏斗、托盘天平、洗瓶、干燥仪器
①称量样品的质量:②溶解;③加试剂(需指明试剂过量或足量);④过滤;③洗涤、干燥:⑥称量沉淀的质量
(5)若是利用过量的氯化钡溶液来测定的话,设碳酸钠的质量为x,则:
则所测样品中碳酸钠的质量分数为: ;
若是利用过量的氯化钙溶液来测定的话,设碳酸钠的质量为y,则:
则所测样品中碳酸钠的质量分数为: ;
故填:或;
(6)利用氯化钠与盐酸不反应,碳酸钠能与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,将反应生成的气体干燥后用足量的氢氧化钠溶液来吸收,根据氢氧化钠溶液增重的质量(即生成二氧化碳的质量),通过化学方程式计算出碳酸钠的质量,并进一步计算出该纯碱样品中碳酸钠的质量分数;故填:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑。
40. 为探究盐酸的化学性质,某化学实验小组做了如下实验:
(1)A试管中的实验现象为 ,C试管中所发生反应的化学方程式为 。
(2)将反应后D、E试管中的废液倒入一个洁净的烧杯中,观察到烧杯中先有气泡产生,后有白色沉淀出现。将烧杯中的混合物过滤,得到白色沉淀和无色滤液。同学们对滤液中溶质的成分进行探究。
【提出问题】滤液中溶质的成分是什么?
【作出猜想】猜想一:NaCl
猜想二:NaCl和CaCl2
猜想三:
猜想四:NaCl、Ca(OH)2和HCl
【设计实验】请完成实验报告。
实验步骤
实验现象
实验结论
取少量滤液于试管中,滴加适量的碳酸钠溶液。
猜想二不成立
取少量滤液于试管中, 滴加 (填名称)。
猜想三成立
【迁移拓展】稀盐酸、稀硫酸有一些相似的化学性质,是因为在不同的酸溶液中都含有 。
【答案】 (1). 紫色石蕊溶液变红( 或溶液由紫色变为红色) (2). Fe2O3+ 6HCl=2FeCl3+ 3H2O (3). NaCl和Na2CO3(或氯化钠和碳酸钠) (4). 无沉淀产生(或无明显变化) (5). 稀盐酸(或稀硫酸) (6). 产生气泡 (7). 氢离子(或H+)
【详解】(1)根据酸能使紫色石蕊溶液变红解答;根据氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水解答;(2) 【作出猜想】猜想三:根据观察到烧杯中先有气泡产生,后有白色沉淀出现解答;【设计实验】根据实验步骤和实验结论分析解答;【迁移拓展】根据酸具有相似化学性质的原因解答。(1)A试管中的实验现象为紫色石蕊溶液变红( 或溶液由紫色变为红色);氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水,反应得到化学方程式为Fe2O3+ 6HCl=2FeCl3+ 3H2O;(2) 【作出猜想】猜想三:观察到烧杯中先有气泡产生,说明是盐酸与碳酸钠反应生成二氧化碳;后有白色沉淀出现, 说明碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,故滤液中溶质的成分是NaCl和Na2CO3(或氯化钠和碳酸钠);【设计实验】碳酸钠与氯化钙溶液反应会生成碳酸钙白色沉淀,故无沉淀产生(或无明显变化),说明猜想二不成立;取少量滤液于试管中, 滴加稀盐酸(或稀硫酸),产生气泡,说明猜想三成立;【迁移拓展】稀盐酸、稀硫酸有一些相似的化学性质,是因为在不同的酸溶液中都含有氢离子(或H+)。
四、简答题
41.粗盐中含有多种可溶性杂质(主要是氯化镁、氯化钙)和不溶性杂质(泥沙等)。某兴趣小组设计了如下的粗盐精制流程,请根据该流程并结合所学知识回答下列问题。
(1)操作Ⅰ和Ⅱ都是 。在蒸发过程中使用玻璃棒搅拌的目的是 。
(2)若要去除粗盐中的氯化镁和氯化钙,可依次加入过量的X溶液和碳酸钠溶液。下列物质中,可作为X的物质有 。
A.KOH B.NaOH C. D.
(3)向溶液②中加入过量盐酸的目的是除去 ,最后通过蒸发结晶得到较为纯净的精盐。
【答案】 过滤 使液体均匀受热,防止液体迸溅 BCD 过量的碳酸钠和氢氧化钠
【详解】(1)由图可知,操作I和II将难溶性固体与液体进行了分离,为过滤操作,故填过滤;
在蒸发过程中使用玻璃棒搅拌的目的是搅拌使液体均匀受热,防止液体迸溅,故填使液体均匀受热,防止液体迸溅。
(2)A 氢氧化钾与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钾,会引入新杂质氯化钾,选项错误;
B 氢氧化钠与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,将杂质氯化镁转化为氯化钠,选项正确;
C 氢氧化钙与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,氯化钙和碳酸钠反应而除去,选项正确;
D 氢氧化钡与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钡,氯化钡和碳酸钠反应而除去,选项正确,故填BCD。
(3)向溶液②中加入过量盐酸的目的是除去过量的碳酸钠和氢氧化钠,避免引入杂质,故填过量的碳酸钠和氢氧化钠。
42.粗盐除含NaCl外,还含有少量MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质。以下是粗盐提纯的操作流程。
提供试剂:Na2CO3溶液、K2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、饱和NaCl溶液。
(1)欲除去溶液I中的MgCl2、CaCl2、Na2SO4,从提供的试剂中选出a所代表的试剂,按滴加顺序依次为:过量的NaOH溶液、 。(写出另外两种溶液)
(2)实验用于调节pH的盐酸为10%的稀盐酸,现实验室中有30%的浓盐酸100毫升,将它配制成本实验需要的稀盐酸,需加水 毫升。(30%的盐酸密度为1.15g/cm3,10%的盐酸密度为1.05g/cm3)
【答案】 过量BaCl2溶液、过量Na2CO3溶液 230ml
【详解】(1)要除去溶液I中的MgCl2、CaCl2、Na2SO4,所选试剂分别是氢氧化钠溶液,碳酸钠溶液和氯化钡溶液,依据题意要求,为了更好的把杂质除去,不带入新的杂质,所加溶液的顺序是氢氧化钠溶液,过量的BaCl2溶液,过量的Na2CO3溶液;
(2)1.15g/cm3=1.15g/ml;100ml30%的浓盐酸中溶质的质量为:1.15g/ml×100ml×30%×=34.5g;配制得到的10%的稀盐酸的溶液质量:34.5g÷10%=345g;需要的水的质量:345g-100ml×1.15g/ml=230g;需要水的体积:V=230g÷1g/ml=230ml。
43.为了测定某品牌食用纯碱中碳酸钠的质量分数,小明取15克食用纯碱样品和足量的溶质质量分数为10%的稀硫酸,进行如图甲实验,实验前后,均需往装置中缓慢通一会氮气。(样品中其它物质均不与稀硫酸反应)
(1)实验前,先往A装置通入一会氮气的目的是 。
(2)随着纯碱样品与稀硫酸反应,C装置增加的质量变化情况如图乙所示,则该食用纯碱中碳酸钠的质量分数是多少?(结果保留至0.1%)( )
(3)若将分液漏斗中的稀硫酸换为浓盐酸,会使计算所得碳酸钠的质量分数 (填写偏大、偏小或不变)。
【答案】 排尽装置内原有的空气,防止其中的CO2干扰实验 解:C装置增加质量即为生成二氧化碳质量,由图可知,生成二氧化碳质量为3.52克
设该食用纯碱中碳酸钠的质量分数为x
=
x=56.5%
答:该食用纯碱中碳酸钠的质量分数为56.5%。 偏大
【详解】(1)装置内存有空气,其中的二氧化碳会对实验产生干扰,实验前,先往A装置通入一会氮气的目的是排尽装置内原有的空气,防止其中的CO2干扰实验,故填排尽装置内原有的空气,防止其中的CO2干扰实验。
(2)见答案
(3)若将分液漏斗中的稀硫酸换为浓盐酸,浓盐酸挥发出氯化氢气体,会使C中增重质量偏大,使计算所得碳酸钠的质量分数偏大,故填偏大。
44.某兴趣小组为测定CuSO4和H2SO4混合溶液中CuSO4的溶质质量分数,进行了如下实验:在烧杯中加入100g该混合溶液,再加入溶质质量分数为20%的NaOH溶液,烧杯中沉淀质量与滴加NaOH溶液质量的关系如图所示:
(1)图中A点对应的溶液中大量存在的分子、离子 ___________(用化学符号表示)。
(2)求混合溶液中CuSO4的溶质质量分数。(写出计算过程)(已知2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O,2NaOH+CuSO4═Na2SO4+Cu(OH)2↓)
(3)若改用质量分数为40%的NaOH溶液重新实验,请你在图中大致画出此时烧杯中沉淀质量与滴加NaOH溶液质量的变化曲线,并在曲线上标出当H2SO4、CuSO4恰好完全反应时所消耗的NaOH溶液的具体质量。
【答案】(1)H2O、Na+、
(2)分析图像可知,硫酸铜反应的氢氧化钠溶液的质量为120g﹣80g=40g;设参与反应生成沉淀的硫酸铜质量为x,
x=16g,
混合溶液中CuSO4的溶质质量分数==16%,
答:合溶液中CuSO4的溶质质量分数16%
(3)
【分析】CuSO4和H2SO4混合溶液中加入溶质质量分数为20%的NaOH溶液,酸碱先发生中和反应,消耗氢氧化钠溶液质量80g,方程式为:2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O;酸中和完成后,硫酸铜与氢氧化钠发生反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,方程式为:2NaOH+CuSO4═Na2SO4+Cu(OH)2↓,达到A点时,硫酸铜反应完全,溶液中溶质为硫酸钠。
【详解】(1)结合以上分析可知,图中A点对应的溶液中大量存在的分子、离子分别是:H2O、Na+、;
(2)见答案;
(3)先前使用质量分数20%的氢氧化钠溶液与硫酸反应,消耗氢氧化钠的质量为80g×20%=16g;与硫酸铜溶液参与反应的氢氧化钠质量为40g×20%=8g;现在使用质量分数为40%的氢氧化钠溶液之后,与硫酸反应的氢氧化钠溶液需要40g,与硫酸铜溶液反应的氢氧化钠需要20g,据此规律可以画出变化后的图像如下:。
45.有一无色溶液A,可能含有、NaCl、、CuSO4、等物质中的一种或几种,取少量A做如下实验,现象如下图所示,请回答:
(1)白色沉淀C是 ;
(2)无色溶液A中一定含有的物质有 ;
(3)若要确定不能确定的物质是否存在,则实验需要作出的改进是: 。
【答案】 /硫酸钡 和 将溶液换成溶液
【分析】无色溶液A,CuSO4溶液呈蓝色,因此溶液中一定没有CuSO4;向无色溶液A中加入足量的氯化钡溶液,得到白色沉淀B,B中加入足量的稀硝酸,得到了白色沉淀C、无色溶液和无色气体E,因此B中既有硫酸钡又有碳酸钡,白色沉淀C是硫酸钡,E是二氧化碳,因此原溶液中一定有硫酸钠和碳酸钠,那么一定没有硫酸,因为碳酸钠与硫酸不能共存,无色溶液F加入硝酸银溶液,得到白色沉淀G,并且G不溶于稀硝酸,因此G是氯化银白色沉淀.但是不能确定溶液A中是否有氯化钠,因为开始时加入了氯化钡溶液,加入了氯离子;要确定氯化钠是否存在,则实验应做的改进是:把氯化钡溶液改成硝酸钡溶液。
【详解】(1)白色沉淀C是硫酸钡;
(2)无色溶液A中一定含有的物质有和;
(3)若要确定不能确定的物质是否存在,则实验需要作出的改进是: 将溶液换成溶液。避免氯离子对氯化钠的检验产生干扰。
46.食用碱的主要成分是(含有少量),研究小组为测定市售食用碱中的含量,设计了如图所示实验装置。
取12克食用碱样品放入锥形瓶进行实验。按定量测定实验的正确步骤,进行规范操作,并用电子天平对某一装置进行连续称重,直至该装置质量不再改变时停止实验,此时该装置质量增加了4.4克。(假设每步吸收都完全,装置中试剂均过量)
回答下列问题:
(1)装置A的作用是 ;
(2)根据某装置质量不再改变时,作为停止实验的依据,则该装置应该是 ;
(3)计算食用碱中的质量分数。(要求根据化学方程式计算)
【答案】 吸收空气中的,排除空气中的对实验测量结果的干扰 D 解:设的质量为x 。
食用碱中的质量分数=
答:食用碱中的质量分数为。
【详解】(1)氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸和水,装置A的作用是吸收空气中的,排除空气中的对实验测量结果的干扰;
(2)根据第(1)题分析可知,装置A的作用是吸收空气中的,排除空气中的对实验测量结果的干扰;B装置发生的反应是碳酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,根据化学方程式可知,由于二氧化碳逸出,反应后装置质量减少;C装置能吸收水蒸气,该水蒸气有反应生成的也有溶液中蒸发出来,不可用作计算依据;D装置碱石灰能吸收二氧化碳,质量增加,吸收的二氧化碳是反应生成,可作为计算依据;E装置中碱石灰是防止空气二氧化碳和水进入D装置,影响实验结果。根据某装置质量不再改变时,作为停止实验的依据,则该装置应该是D;
(3)详见答案。
47.从氯碱工业产生的盐泥中回收BaSO4,其主要工艺流程如图。
已知:①盐泥的主要成分为BaSO4、NaCl、Mg(OH)2和CaCO3。
②BaSO4难溶于水,不与盐酸反应。
(1)除去NaCl,利用的性质是 。
(2)过滤器中分离出来的固体是 。
(3)酸溶槽中产生的气体恰好被澄清石灰水完全吸收生成了30g沉淀,求有多少克盐酸溶液与盐泥中碳酸钙反应。
【答案】 NaCl易溶于水; BaSO4/硫酸钡 73g
【详解】(1)氯化钠易溶于水,BaSO4、Mg(OH)2和CaCO3均难溶于水,故除去NaCl,利用的性质是NaCl易溶于水;
(2)盐泥的主要成分为BaSO4、NaCl、Mg(OH)2和CaCO3,氯化钠易溶于水,氢氧化镁能与稀盐酸反应生成氯化镁和水,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,硫酸钡难溶于盐酸,则过滤器中分离出来的固体是BaSO4;
(3)设参加反应的稀盐酸的质量为x。
根据化学方程式CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O,则有:
x=73g。
答:有73g盐酸溶液与盐泥中碳酸钙反应。
48.小科在实验室发现一瓶由碳酸钠和氯化钠组成的混合溶液。为了测定该混合溶液中碳酸钠的质量分数,他设计了如下实验:取该混合溶液50g,向其中逐滴加入稀盐酸,当加入盐酸的质量为15g、30克、45g、60g时,生成气体的质量见下表(气体的溶解度忽略不计)
实验组别
第1组
第2组
第3组
第4组
稀盐酸的质量/g
15
30
45
60
生成气体的质量/g
1.8
n
4.4
4.4
(1)表中的n为 。
(2)混合溶液中碳酸钠的质量分数是多少? (结果精确至0.1%)。
【答案】 3.6g 解:由图可知,最终生成二氧化碳的质量为4.4g
混合溶液中碳酸钠的质量分数为x
=
x=21.2%
答:混合溶液中碳酸钠的质量分数为21.2%。
【详解】(1)第1组实验中15g稀盐酸完全反应生成二氧化碳的质量为1.8g,第3组实验中生成二氧化碳的质量为4.4g所以第2组实验中30g盐酸完全反应生成二氧化碳质量为3.6g,故填3.6g。
(2)见答案。
49.学习了酸、碱、盐的知识后,小华同学做了如图和图的两个实验。
(1)甲实验恰好反应完全时,溶液中新生成的溶质是 (填化学式);
(2)取乙反应后的溶液100克,滴加溶质质量分数为26.5%的溶液,如图所示,溶液pH的变化如图所示。求:
①与反应的碳酸钠溶液的质量为 ;
②该100克溶液中,的质量分数为多少?
【答案】 40g 11.1%
【分析】(1)甲实验是氢氧化钙和盐酸反应,生成氯化钙和水;
(2)根据图可以看出a-b是碳酸钠和盐酸反应,b-c是碳酸钠和氯化钙反应.进而计算。
【详解】(1)由于甲实验是氢氧化钙和盐酸反应生成氯化钙和水,所以恰好完全反应时,溶液中新生成的溶质为氯化钙,其化学式为CaCl2;
(2)a-b是碳酸钠和盐酸反应,b-c是碳酸钠和氯化钙反应,所以可以确定和氯化钙反应的碳酸钠的溶液的质量为80g-40g=40g,所含溶质为40g×26.5%=10.6g
设含有的氯化钙的质量为x
x=11.1g
该100克溶液中,CaCl2的质量分数为。
50.某海洋化工集团用氨碱法生产的纯碱产品中含有少量氯化钠杂质,其产品包装袋上注明:碳酸钠≥96%。为测定工业纯碱中碳酸钠的质量分数,某学生设计了如下图装置:
【实验步骤】
①准确称取盛有碱石灰的干燥管的质量为158.0g,再准确称取11.0g纯碱样品并全部放入A中;
②组装全部反应装置并检查气密性,关闭d;由e逐滴加入稀硫酸至不再产生气泡为止;
③打开d,慢慢鼓入空气10min;
④再称干燥管的总质量为162.4g。
【问题分析】
(1)通过装置B鼓入空气的目的是 。
(2)不设置装置C将使测定结果 (填偏大、偏小或不变),原因是 。
(3)该产品中碳酸钠的质量分数是 。(结果精确到0.1%)
【答案】(1)除去空气中的CO2,并排出留在试剂瓶和导管中的CO2,使实验更准确
(2)偏大、反应生成的气体中带有水蒸气,水蒸气会被碱石灰吸收
(3)96.4%
【详解】(1)通过装置B鼓入空气的目的是除去空气中的二氧化碳,并排出留在试剂瓶和导管中的二氧化碳,使实验更准确.
故填:除去空气中的二氧化碳,并排出留在试剂瓶和导管中的二氧化碳,使实验更准确.
(2)不设置装置C将使测定结果偏大,原因是反应生成的气体中带有水蒸气,水蒸气会被碱石灰吸收.
故填:偏大;反应生成的气体中带有水蒸气,水蒸气会被碱石灰吸收.
(3)设样品中含碳酸钠质量为x,生成CO2的质量为162.4g-158.0g=4.4g,
x=10.6g
碳酸钠的质量分数为,因此产品中碳酸钠的质量分数故填96.4%。
51.某溶液M可能含有盐酸、硫酸、氯化钠、硝酸镁中的一种或几种,为了探究其组成,向一定质量的溶液M中逐滴加入氢氧化钡溶液,生成沉淀的质量与所加氢氧化钡溶液的质量之间的关系如图所示。分析图像可知:
(1)溶液M中一定含有的物质是 ;
(2)b点时消耗氢氧化钡的质量 34.2g(填大于、等于、小于)。
【答案】 硝酸镁、盐酸 大于
解:b点时是硝酸镁恰好反应,设与硝酸镁反应的氢氧化钡的质量为x。
,x=34.2g,由于部分氢氧化钡还与稀盐酸发生了反应,所以b点时消耗氢氧化钡的质量大于34.2g。
【分析】硫酸根离子和钡离子一接触就会生成硫酸钡沉淀,镁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化镁沉淀,氢离子和氢氧根离子反应生成水。根据图像可知,加入一定量的氢氧化钡后才生成沉淀,说明M中一定不含有硫酸,一定含有盐酸、硝酸镁,可能含有氯化钠。加入氢氧化钡溶液后,氢氧化钡先与盐酸反应,等盐酸完全消耗后,氢氧化钡与硝酸镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钡,所以11.6g沉淀全部是氢氧化镁。
【详解】(1)根据以上分析可知,溶液M中一定含有的物质是硝酸镁、盐酸;
(2)见答案
52.实验室现有氯化钠和碳酸钠的固体混合物样品,小明同学想测定样品中碳酸钠的质量。先称取该混合物样品5g,完全溶于水中,然后取用了一定溶质质量分数的氯化钡溶液40g平均分四次加入其中,充分振荡,实验所得数据见下表,请你分析并进行有关计算:
(1)上表中X的数值为 ;
(2)计算原固体混合物样品中碳酸钠的质量是多少?
(3)上述实验中所用到的氯化钡溶液的质量分数是多少?
【答案】(1)3.94(2)3.18g(3)20.8%
【详解】第一次加入10g氯化钡生成的沉淀为1.97,而第三次时为5.91g是1.97的三倍,说明第二次是2倍,得X为3.94.且第三次时两者、恰好完全反应.也就是5g样品对应30g氯化钡溶液生成5.91g碳酸钡沉淀.
设碳酸钠质量为x,氯化钡溶液的质量为y
x=3.18g y=6.24g
实验中所用到的氯化钡溶液的质量分数为×100%=20.8%
答:(1)上表中X的数值为 3.94;
(2)原固体混合物样品中碳酸钠的质量是3.18g;
(3)上述实验中所用到的氯化钡溶液的质量分数是20.8%.
53.现有H2SO4和MgSO4的混合溶液100g,科学兴趣小组设计图甲实验方案,并得到图乙有关数据。(相关的化学方程式:H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O,MgSO4+2NaOH=Na2SO4+Mg(OH)2↓)请回答下列问题:
(1)图乙中,bc段表示的是混合溶液中的________(填化学式)与NaOH发生反应。
(2)请计算该混合溶液中H2SO4的溶质质量分数(写出计算过程)。
(3)将100g20%的氢氧化钠溶液不断加入该混合溶液中,请画出加入氢氧化钠溶液的质量与产生沉淀质量的关系图(在图丙的坐标图中作图)。
【答案】(1)MgSO4
(2)据图乙可知,与稀硫酸反应的氢氧化钠溶液的质量为50g;
设参加反应的稀硫酸的溶质质量为x
x=12.25g
该混合溶液中H2SO4的溶质质量分数==12.25%;
(3)
【详解】(1)图乙中,bc段表示的是混合溶液中的MgSO4与NaOH发生反应;
(2)见答案;
(3)根据图乙可知,与硫酸镁反应的氢氧化钠的质量为:90g-50g=40g,根据化学方程式可得:
y=5.8g
那么假如50g氢氧化钠时,沉淀质量为零;从50g~90g氢氧化钠溶液时,沉淀质量不断增大,最终生成沉淀5.8g;此后,沉淀的质量保持不变,如下图所示:
。
2
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