化学期末复习专项物质转化、侯氏制碱法和化学流程类-2025-2026学年科学九年级上册浙教版
2025-12-29
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | 初中科学浙教版(2013)九年级上 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 综合内容与测试 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.33 MB |
| 发布时间 | 2025-12-29 |
| 更新时间 | 2025-12-29 |
| 作者 | 我是舟水之喻 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-12-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55680678.html |
| 价格 | 1.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第11讲 化学复习(2)
►考向01 物质分类
1.(2025•丽水二模)科学观念和科学思维是科学学科核心素养的重要内容。下列有关认识正确的是( )
A.分类观念:空气、矿泉水、液氧、二氧化碳都属于混合物
B.微观解释:水和过氧化氢化学性质不同,是因为它们的分子结构不同
C.守恒思想:某物质在氧气中燃烧有水生成,该物质含氢、氧两种元素
D.证据推理:单质只有一种元素组成,则只含有一种元素的物质是单质
2.(2025•萧山区二模)实验室制取氧气所用的双氧水溶液,其溶质和溶剂的分子结构模型如图,下列分析正确的是( )
A.都属于氧化物 B.化学性质相同
C.都含有氢分子 D.氧元素质量分数相同
3.(2025•江北区二模)分类法是科学学习的重要方法。下列分类正确的是( )
A.纯净物:纯净的空气、纯水、可乐
B.由原子构成的物质:氢气、氮气、汞
C.有细胞结构的生物:动物、植物、细菌
D.植物的营养器官:根、茎、种子
4.(2025秋•鹿城区校级月考)分类是学习科学的重要方法,下列分类正确的是( )
A.混合物:五水硫酸铜晶体、医用酒精、石灰石
B.氧化物:水、二氧化锰、干冰
C.化合物:盐酸溶液、氢氧化钠、碳酸钠
D.单质:硫磺、生铁、氢气
5.(2025•浙江模拟)有机物有许多特性,这些特性常被人们应用到日常生活生产中去,以下关于有机物的说法,错误的是( )
A.乙炔气体在氧气中燃烧可产生3000摄氏度的高温,可用于金属的焊接
B.很多的有机物都是良好的溶剂,如可以用汽油来清洗油渍
C.家用液化气的主要成分是丁烷,气态的丁烷通过降压液化来保存
D.羊毛、指甲或头发在燃烧的时候,都可以闻到一股臭味,因为他们都含蛋白质
6.(2025•浙江模拟)归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法,下列结论的得出没有应用归纳法的是( )
A.鱼类都有脊椎骨,由此得出海马也有脊椎骨
B.多次测试发现不同浓度的盐水导电性不同,由此得出盐水浓度影响导电性
C.测量发现NaOH、Ca(OH)2、KOH的水溶液pH均大于7,由此得出碱溶液具有相似的化学性质
D.观察到水在0℃凝固,酒精在﹣117.3℃凝固,由此得出不同液体的凝固点不同
7.(2025•舟山二模)下列物质中:①洁净干燥的空气、②铜丝、③冰水混合物、④液态氧、⑤盐水、⑥氖气、⑦二氧化碳,其中属于单质的是 (填序号,下同),属于化合物的是 。
►考向02 物质鉴别
1.(2025•绍兴模拟)只用一种物质就将稀硫酸、食盐水、澄清石灰水三种液体鉴别出来,供选择的是①pH试纸、②酚酞试液、③稀盐酸、④碳酸钠溶液,其中能完成鉴别的是( )
A.①②④ B.②④ C.①③④ D.①④
2.(2024•宁波模拟)有四种澄清透明的溶液:①MgCl2溶液,②Cu(NO3)2溶液,③Na2SO4溶液,④NaOH溶液。不用其他试剂就可将它们一一鉴别出来,其被鉴别出来的先后顺序是( )
A.②④①③ B.④①②③ C.③②①④ D.②①③④
3.(2024•金华二模)下列各组物质中,只用试管和胶头滴管不能鉴别的是( )
A.CuSO4溶液、Ba(NO3)2溶液、KOH溶液
B.CaCl2溶液、Na2CO3溶液、稀盐酸
C.MgCl2溶液、NaOH溶液、稀硫酸
D.Na2SO4溶液、BaCl2溶液、AgNO3溶液
4.(2024•西湖区校级模拟)实验室有两瓶失去标签的无色溶液,分别是稀盐酸和稀硫酸。下列物质能区分两瓶溶液的是( )
A.紫色石蕊试液 B.生锈的铁钉
C.氢氧化钠溶液 D.氯化钡溶液
5.(2024•莲都区二模)生物检索表常用来鉴定生物的种类,同样化学物质也可以用检索表来鉴定。现有碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钙、稀盐酸四种溶液,并设计如表所示的检索表来分辨这四种溶液。下列叙述不正确的是( )
A.甲是稀盐酸
B.横线处填写“与二氧化碳反应出现沉淀”
C.乙通常用来吸收并除去二氧化碳气体
D.丙和丁不可以用无色酚酞鉴别
6.(2025•嵊州市一模)现有稀硫酸、澄清石灰水、氯化钠和碳酸钠四种溶液。小明制作了如图所示的检索表进行鉴别,则图中物质乙是( )
A.稀硫酸 B.澄清石灰水
C.氯化钠 D.碳酸钠
7.(2024•温州二模)小科学习了常见的四种盐类:氯化钠(NaCl)、碳酸钠(Na2CO3)、碳酸氢钠(NaHCO3)、碳酸钙(CaCO3)后,对它们的部分性质进行归纳整理并编制了检索表(如图)。检索表中M代表的是( )
A.NaCl B.Na2CO3 C.NaHCO3 D.CaCO3
8.(2025春•绍兴期末)为了区分铁屑、硫粉、氯化铁、氧化铜和粗盐五种物质,小柯参照二歧分类检索表制作了一个物质检索表,下列分析正确的是( )
A.表中“2”代表单质
B.表中“甲”代表粗盐
C.表中“乙”代表的物质的化学式为FeCl2
D.按照现有表中的分类标准,可区分这五种物质
9.(2024•金华三模)下列鉴别物质的方法中,切实可行的是( )
①用酚酞试液鉴别NaCl溶液和盐酸②用氯化钡溶液鉴别稀盐酸和稀硫酸
③用燃烧的木条鉴别空气和二氧化碳④用水鉴别NH4NO3和CaCO3固体
A.①②③④ B.②③ C.②③④ D.③④
10.(2024•宁波模拟)下列有关物质的检验或区分方法中错误的是( )
A.鉴别铁粉和石墨粉时,分别加入稀盐酸,有气体放出的为铁粉
B.鉴别二氧化碳和氧气两瓶气体,将燃着的木条分别伸入瓶中,燃烧更旺的为氧气
C.向某物质中加入氢氧化钙,混合研磨,如有刺激性气味的气体产生,则证明该物质含有铵根离子
D.稀盐酸与稀硫酸的鉴别可用硝酸银溶液,有白色沉淀生成的是稀盐酸
11.(2024秋•上城区校级期末)下表是小红同学用多种方法来鉴别物质的情况,所用方法完全正确的是( )
需鉴别物质
分别取样后所加试剂或方法
方法1
方法2
A
木炭粉和铁粉
观察颜色
稀盐酸
B
NH4HCO3氮肥和K2SO4钾肥
加Ca(OH)2研磨并闻气味
稀硫酸
C
氯化钾溶液和碳酸钾溶液
HCl
Zn
D
稀盐酸和氯化钠溶液
Fe2O3
无色酚酞
12.(2024秋•上城区期末)黄金是一种金黄色的贵金属,24K黄金纯度约为99.9%。市面上常可能掺有铜、银、锡金属(其中一种或多种)的低纯度黄金,甚至有铜锌合金冒充黄金。结合以上信息对市面上“黄金”的鉴定方法和判定结果均正确的是( )
选项
鉴定方法
判定结果
A
仔细观察“黄金”颜色。
若外观为金黄色,一定为24K黄金。
D
用磁铁吸引“黄金”。
若不能被吸引,一定为24K黄金。
C
取少量“黄金”样品于盛有足量稀盐酸的试管中,振荡。
若没有气泡产生,一定为24K黄金。
D
取少量“黄金”样品进行较长时间的高温加热。
若金属不变色,一定为24K黄金。
A.A B.B C.C D.D
13.(2024•上城区校级三模)某科学探究小组对一包固体粉末中的成分进行鉴别,粉末中可能含有BaCO3、NaCl、Na2CO3、CuSO4、NaOH、CaCl2中的一种或几种,实验操作步骤及现象如图,试回答:
(1)仅由步骤Ⅰ可知,固体粉末中不可能含有的物质是 (填化学式,下同);
(2)白色沉淀A为 ;
(3)无色溶液D一定含有的溶质是 ;
(4)结论:固体粉末中一定含有 。
A.Na2CO3 B.NaOH C.NaCl
14.(2024•嘉兴三模)某校在准备实验操作考查时发现两瓶往年留存的A、B待鉴定试剂,兴趣小组对这两瓶试剂成分进行探究,先已获悉往年考查的实验内容:①鉴别稀盐酸和氯化钠溶液;②鉴别碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液。后按以下流程展开探究:
【成分预测】若完成步骤1后,现象1为试管内溶液均不变色,则留存的A、B试剂是用于考查实验内容 (选填“①”或“②”)。
【结果分析】兴趣小组同学完成步骤1后,发现现象1为试管内溶液均变红色,继续进行步骤2,现象2为试管中均出现白色沉淀。请作出合理解释: 。
【继续探究】在步骤2中继续滴加CaCl2溶液至过量,发现装有B试剂的试管中红色不消褪,则B试剂是 溶液。
15.(2025•婺城区校级一模)小科对一包固体粉末中的成分进行鉴别,粉末中可能含有CaCO3、NaCl、Na2CO3、K2SO4、KOH、CaCl2中的一种或几种,实验操作步骤及现象如图所示。试回答下列问题:
(1)仅由步骤Ⅰ可知,固体粉末中不可能含有的物质是 (填化学式)。
(2)步骤Ⅱ中分离出B和C的操作称为 。
(3)结论:固体粉末中一定含有 。
16.(2025•钱塘区一模)A、B、C、D四种溶液分别是硫酸铜溶液、氯化铁溶液、氯化钠溶液和盐酸溶液中的一种,某同学仿照二歧分类检索表,对四种溶液进行鉴别。
(1)请将图中“?”中的有关内容补充完整 。
(2)由上可知,D溶液为 。
(3)X溶液可以是 (写出一种即可)。
17.(2025•西湖区校级三模)运用比较、分类、归纳等方法认识物质及其变化,能够发展科学思维。
(1)化学实验中常伴随发生一些现象,如颜色改变、生成沉淀、产生气泡等。如图化学实验中,若按实验现象分类,可将实验A与 (填字母编号)分为一类,分类依据是都有气泡产生。
(2)若将实验A、B、D分为一类,则其分类依据是 。
(3)请写出实验A反应的化学方程式: 。
18.(2024秋•诸暨市期末)某混合溶液可能含Na2SO4、Na2CO3、CuSO4、NaOH中的一种或几种溶质,为验证其组成,小明设计了如图实验。[注:Ba(NO3)3溶液呈中性]
(1)该混合溶液中一定没有的溶质是 。
(2)图中白色沉淀的化学式是 。
(3)按以上步骤不能验证其组成是否含有氢氧化钠,若改变上述实验中所用三种试剂的滴加顺序,就可以验证其组成,则这三种试剂滴加的顺序依次为 (填写序号)。
19.(2025•杭州模拟)某科学探究小组对一包固体粉末中的成分进行鉴别,粉末中可能含有NaCl、Na2CO3、CuSO4、NaOH、CaCl2中的一种或几种,实验操作步骤及现象如图,试回答:
(1)仅由步骤Ⅰ可知,固体粉末中不可能含有的物质是 (填化学式,下同)。
(2)结论:固体粉末中一定含有 。
A.Na2CO3 B.NaOH C.NaCl
►考向03 物质转化
1.(2024•西湖区校级二模)如图是A、B、C、D、E五种不同类别物质卡片组成的“化学拼图”,相邻两张卡片所标的物质(或其溶液)间能发生反应或转化。下列有关说法正确的是( )
A.C+E发生置换反应
B.若B为氢气,与E反应可生成新的单质
C.A+C、C+D、A+D两两反应一定能生成盐和水
D.若E能与D发生化学反应,则E一定是CO2
2.(2023•宁波模拟)甲、乙、丙、丁是初中科学中常见的物质,在一定条件下它们之间的转化关系如图所示。则推断正确的是( )
A.若丙为单质,则该反应一定是置换反应
B.若丙为碳酸钙,则甲、乙中一定有二氧化碳
C.若丁为氯化铜,则甲、乙中一定有碱
D.甲、乙、丙、丁可能含有同一种元素
3.(2025•绍兴模拟)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是( )
A.CuCuOCuSO4溶液
B.SSO2H2SO4溶液
C.Fe3O4FeFeCl3溶液
D.NaOH溶液Na2CO3溶液NaCl溶液
4.(2024秋•越城区期末)在一定条件下,下列转化能由一步反应实现的是( )
A.NaNO3→NaCl B.BaSO4→BaCl2
C.Fe2O3→FeSO4 D.CaO→Ca(OH)2
5.(2025•浙江模拟)在学习了有关初中科学知识后,小嘉构建了如图所示的甲、乙两种物质的转化关系模型,下列选项所列的两种物质能实现这种转化的是( )
A
B
C
D
甲
KNO3
BaCO3
H2SO4
CO2
乙
KOH
BaCl2
CuSO4
Na2CO3
A.A B.B C.C D.D
6.(2024秋•越城区校级期末)下列物质间的转化,不能通过一步化学反应实现的是( )
A.CO2→CO B.HCl→AgCl
C.NaNO3→NaOH D.Cu(OH)2→CuCl2
7.(2023秋•平阳县校级期中)常温下,下列转化不能通过一步反应实现的是( )
A.MgO→MgSO4 B.CO2→Na2CO3
C.Fe2O3→Fe(OH)3 D.HNO3→KNO3
8.(2023秋•钱塘区期中)下列物质间的转化不能一步完成的是( )
A.BaCl2→NaCl B.NaNO3→Na2CO3
C.Na2CO3→NaOH D.HCl→HNO3
9.(2023•温州模拟)有关物质之间的部分转化关系如图所示。其中“﹣”表示物质之间能发生化学反应,“→”表示物质之间的转化关系。下列说法中正确的是( )
A.物质X是一种常见的有机化合物
B.反应②是一定有盐参加反应
C.向Ca(OH)2溶液中加入CaO,所得溶液的溶质质量分数一定增大
D.图中的所有反应均不属于置换反应
10.(2023•椒江区一模)如图为常见金属间通过一步反应实现的转化关系,下列说法正确的是( )
A.转化①中,溶液颜色由蓝色变成黄色
B.转化①、②中Fe元素的化合价变化情况相同
C.转化③可在常温下通过Cu和AgCl反应实现
D.通过图中转化可以判断金属活动性顺序为 Fe>Ag>Cu
11.(2024秋•杭州校级期中)下列物质间的转化,不能一步实现的是( )
A.NaHCO3→CO2 B.KNO3→K2CO3
C.CO2→CaCO3 D.CaO→CaCl2
12.(2024秋•滨江区校级期中)侯德榜是我国近代著名的化学家,他提出的联合制碱法得到世界各国的认可。以粗盐(含Ca2+、Mg2+、等杂质)为主要原料,生产纯碱和化肥NH4Cl,粗盐提纯流程如图所示。下列说法正确的是( )
A.①②③可依次加入过量Na2CO3、NaOH、BaCl2溶液
B.加入盐酸的目的是为了除去NaOH和Na2CO3
C.④⑤两步操作顺序可以互换
D.化肥NH4Cl属于复合肥
13.(2025秋•鄞州区月考)粗盐中含有难溶性杂质(泥沙等)和多种可溶性杂质(氯化镁、氯化钙)。某实验小组的同学在粗盐提纯实验中,并把少量可溶性杂质CaCl2,MgCl2一并除去,设计如下实验方案,请回答问题:
(1)实验步骤①需要用到玻璃棒,它的作用是 ;
(2)写出步骤③中发生反应的主要化学方程式 ;沉淀b中含有物质 (填化学式);
(3)实验中某同学对溶液b的成分进行了探究。
【提出问题】溶液b中除了含有水和氯化钠外,还含有哪些物质?
【提出猜想】根据实验①②③④⑤的操作后,作出如下猜想。
猜想一:还含有碳酸钠;猜想二:还含有氢氧化钠;猜想三:还含有碳酸钠和氢氧化钠。【验证猜想】
步骤
实验操作
实验现象
推断
1
取少量溶液b于试管中,加入过量的氯化钙溶液,振荡,静置
溶液b中还含有碳酸钠溶质
2
取步骤1反应后的混合液过滤后,取滤液少量于试管中加入 (填指示剂)
溶液b中还含有氢氧化钠
【实验结论】经过兴趣小组的实验分析,判断猜想 是正确的。
【反思与拓展】为了使制得的精盐水只含有水和氯化钠,步骤⑥的作用是除去杂质,请写出其中一个反应的化学方程式: 。
►考向04 侯氏制碱法
1.(25拱墅区一模)1943年,中国化学家侯德榜发明了新的制纯碱方法,被誉为“侯氏制碱法”其工艺的关键反应为:NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl。小乐在20℃的实验室里,利用如图所示装置(待完善)和试剂模拟该反应。
物质
NaCl
NaHCO3
NH4Cl
溶解度/克
36.0
9.6
37.2
已知:
①20℃时,几种盐的溶解度如表。
②浓氨水遇生石灰会产生大量的氨气,氨气极易溶于饱和食盐水,形成的溶液呈碱性。
(1)装置②中的试剂为饱和NaHCO3溶液,用于吸收装置①制取的二氧化碳中混有的氯化氢,在图中将该装置补充完整。
(2)为配制装置③中的饱和食盐水,应向100克水中至少加入 克NaCl固体。为了利于二氧化碳在装置③中的吸收,从而提高NaHCO3的产量。实验中可采取的措施是 。
(3)充分反应后,装置③中有晶体析出。析出的晶体主要成分是NaHCO3而不是NH4Cl的原因是 。
2.(2023•杭州模拟)侯氏氨碱法生产纯碱主要的工艺流程如下:
【资料】如图中虚线框内的主要反应为:NaCl(饱和)+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,CO2+H2O+Na2CO3=2NaHCO3;碳酸氢钠在20℃时溶解度为9.6g,在50℃以上开始分解生成碳酸钠、水和二氧化碳;碳酸氢钠的溶解度受温度影响较大。请完成下列各题:
(1)操作Ⅰ的名称 ,如在实验室进行此操作,其中玻璃棒的作用是 。
(2)写出NH4Cl的一种用途 ;在该工艺流程中能循环使用的物质有 。
(3)加入稍过量Ca(OH)2溶液后反应的化学方程式为 ;滤液B加入盐酸后反应的化学方程式为 。
(4)为除尽粗食盐水中的氯化钙和氯化镁,加入的氢氧化钙和碳酸钠试剂的先后顺序不能颠倒,原因是 。
3.(2025•浙江模拟)我国著名化工专家侯德榜创立了“侯氏制碱法”,促进了世界制碱技术的发展。其生产原理是向饱和氯化钠溶液中通入氨气和二氧化碳,使溶解度较小的碳酸氢钠从溶液中以沉淀的形式析出,其化学式为NaCl+NH3+CO2+H2O═NH4Cl+NaHCO3↓。过滤出碳酸氢钠晶体,再使其受热分解得到产品。其流程简图如图所示。
(1)通常状况下,NH3的溶解度远大于CO2的溶解度。为了提高产率,沉淀池中应该先通入的是 (选填“NH3”或“CO2”)。
(2)碳酸氢钠固体沉淀经过煅烧生成可循环利用的物质X和碳酸钠,写出该反应方程式: 。
(3)根据化学方程式计算,5.85kgNaCl理论上可制得8.4kgNaHCO3,某次实验中,实际从反应后的混合物溶液中析出NaHCO3晶体的质量小于8.4kg,其原因可能是 (写出1种即可)。
4.(2025•钱塘区二模)侯氏制碱法是由我国化学工程师侯德榜先生所发明的一种高效、低成本的制碱方法。如图是侯氏制碱法的流程示意图(部分),其制碱的原理可表示为NaCl+H2O+CO2+NH3=NH4Cl+NaHCO3↓。
(1)副产物NH4Cl是一种氮肥,NH4Cl中氮元素的化合价为 价。
(2)工业生产中要得到NaHCO3固体,需要进行的操作①是 。
(3)本生产流程中除了食盐水以外,还可以循环使用的物质有 。
►考向05 化学流程类
1.(2025•拱墅区一模)对印刷电路板蚀刻废液(主要成分为CuCl2和HCl)的资源化利用有如下方法:
方法一:用废铝屑为主要原料回收蚀刻废液中的铜并生产AlCl3其工艺流程如图所示。
方法二:用碳酸钠溶液与蚀刻废液制备杀菌剂碱式碳酸铜,其工艺流程如图所示。
小乐在实验室模拟上述方法,回答问题:
(1)反应A中,生成铜的反应的化学方程式为 。在进行反应A时需远离火源,其原因是 。
(2)反应B的装置如图所示,为减少副产物Cu(OH)2的生成,合适的加料方式为:将M溶液缓慢滴入N溶液中。则M溶液为 (选填“蚀刻废液”或“碳酸钠溶液”)。
(3)检验固体b是否洗涤干净的实验操作是 。
2.(2025•杭州一模)实验室以软锰矿(主要含MnO2的矿石) 为原料制备MnO2的流程如图1。
(1)“酸浸”时,为了使软锰矿反应更充分,可采取的措施有 (写一条)。
(2)“沉锰”反应为MnSO4+2NH4HCO3MnCO3↓+(NH4)2SO4+H2O+CO2↑,实验过程中如果操作不当,常会有刺激性气味气体逸出,并造成原料浪费,这可能是加热温度过高导致NH4HCO3分解产生 。
(3)在空气中“煅烧”MnCO3会生成不同的锰氧化物,各锰氧化物质量分数随煅烧温度的变化关系如图2所示。根据图像分析,为了提高MnO2的产量,煅烧时最高温度范围不要超过 。
(4)已知酒精灯外焰的最高温度可达600℃以上。称取一定质量的MnO2与KClO3混合均匀,充分加热后冷却,溶解、过滤、洗涤、烘干后称量,发现MnO2质量减少。MnO2质量减少的主要原因是 。
3.(2024•西湖区校级二模)硫酸锌可制备各种含锌材料,在防腐、医学上有很多应用。锌矿石的主要成分是ZnCO3,还含有少量的二氧化硅和氧化铁。以锌矿石为原料制备ZnSO4•7H2O的工艺流程如图所示。(二氧化硅难溶于水,也不与稀硫酸反应)
回答下列问题:
(1)锌矿石属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)“酸浸”中观察到的现象是 。
(3)滤液1中含有的阳离子是 。(填离子符号)
(4)下列说法正确的是 。(可多选)
A.“粉碎”是为了增大锌矿石与酸之间的接触面积,使反应充分进行
B.在“转化”中加入锌粉,若无气泡冒出,说明锌粉已足量
C.滤渣甲、滤渣乙均能与稀硫酸反应产生气体
D.滤液2的质量一定比滤液1的质量大
4.(2024•湖州模拟)《礼记》等文献中记载古人用草木灰(主要成分是K2CO3)、石灰石灼烧后的固体、水混合制取氢氧化钾,用作纺织品漂洗剂。小组同学以“古法制碱”为主题开展了项目式学习。
项目一:实验室模拟古法制碱
(1)小组同学按如图所示制碱的流程完成实验。请写出步骤三反应的化学方程式 。
项目二:验证氢氧化钾生成
(2)为了证明步骤三反应的发生,小组同学再次设计并进行了如下实验:
实验操作
实验现象
实验结论
在烧杯中完成步骤三实验后,取静置后沉在烧杯底部的少量固体,洗净后置于试管中,加入足量的 ,将产生的气体通入澄清石灰水。
试管中产生气泡、澄清石灰水变浑浊
固体中含有CaCO3
有同学认为上述实验结论中的CaCO3均为步骤三反应生成。小德同学却提出了质疑,他的理由应是 。(实验过程中得到的相关物质均未变质)
(3)针对是否有KOH生成的疑问,小清同学提出了新思路:可以通过测量溶液pH的变化来证明步骤三反应发生。经测定:常温下Ca(OH)2饱和溶液的pH为12.7,实验配制的K2CO3溶液pH为11.3。重新做步骤三实验,向盛有K2CO3溶液的烧杯中,分3次加入步骤二得到的悬浊液,测得烧杯内混合液pH变化后的数据如表:
次数
第一次
第二次
第三次
pH
12.2
13.2
14.0
小组同学通过分析以上实验数据认为可以证明步骤三反应的发生,依据是 。
5.(2024•滨江区一模)锂辉矿是制备新能源汽车电池的重要原料。如图小滨和小江在实验室模拟提纯碳酸锂的实验流程,根据要求回答问题。
【查阅资料】
Ⅰ.锂辉矿主要成分为Li2CO3含泥沙等杂质。
Ⅱ.Li2CO3 (化学性质与Na2CO3类似)为无色晶体,微溶于水,在冷水中的溶解度比热水中大。
(1)已知X是一种酸溶液,请写出②中发生中和反应的化学方程式 。
(2)有以下三种温度的饱和Na2CO3溶液,③中你选择的是 (填序号)。
A.0℃ B.25℃ C.80℃
(3)为了提高原料的利用率,小江认为可以通过蒸发滤液2回收其中的物质。在蒸发时,当出现 时(填现象),停止加热即可收集。
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第11讲 化学复习(2)
►考向01 物质分类
1.(2025•丽水二模)科学观念和科学思维是科学学科核心素养的重要内容。下列有关认识正确的是( )
A.分类观念:空气、矿泉水、液氧、二氧化碳都属于混合物
B.微观解释:水和过氧化氢化学性质不同,是因为它们的分子结构不同
C.守恒思想:某物质在氧气中燃烧有水生成,该物质含氢、氧两种元素
D.证据推理:单质只有一种元素组成,则只含有一种元素的物质是单质
【答案】B
【解答】解:A、混合物是由两种或两种以上的物质混合而成的物质,纯净物是由一种物质组成的物质,空气、矿泉水中含有多种物质,属于混合物,液氧、二氧化碳属于纯净物,故选项不符合题意。
B、由分子构成的物质,分子是保持物质化学性质的最小粒子,水由水分子构成,过氧化氢由过氧化氢分子构成,它们的分子结构不同,所以化学性质不同,故选项符合题意。
C、某物质在氧气中燃烧有水生成,生成物水中含有氢、氧两种元素,反应物氧气中含有氧元素,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,则该物质一定含氢元素,可能含氧元素,故选项不符合题意。
D、单质是由同种元素组成的纯净物,单质只有一种元素组成,但只含有一种元素的物质不一定是单质,比如氧气和臭氧组成的物质,只含有氧元素,但属于混合物,故选项不符合题意。
故选:B。
2.(2025•萧山区二模)实验室制取氧气所用的双氧水溶液,其溶质和溶剂的分子结构模型如图,下列分析正确的是( )
A.都属于氧化物 B.化学性质相同
C.都含有氢分子 D.氧元素质量分数相同
【答案】A
【解答】解:A、双氧水溶液中溶剂是水,溶质是双氧水,都是由氢、氧元素组成的化合物,都属于氧化物,故A分析正确;
B、物质的结构决定物质的性质,由分子的模型图可知,水和双氧水的分子构成不同,化学性质不同,故B分析不正确;
C、由分子的模型图可知,都含有氢原子,不含有氢分子,故C分析不正确;
D、水的化学式是H2O,水中氧元素的质量分数是88.9%,双氧水的化学式是H2O2,双氧水中氧元素的质量分数是94.1%,氧元素质量分数不相同,故D分析不正确。
故选:A。
3.(2025•江北区二模)分类法是科学学习的重要方法。下列分类正确的是( )
A.纯净物:纯净的空气、纯水、可乐
B.由原子构成的物质:氢气、氮气、汞
C.有细胞结构的生物:动物、植物、细菌
D.植物的营养器官:根、茎、种子
【答案】C
【解答】解:A、纯净的空气和可乐都是由多种物质组成的,均属于混合物,故A说法错误;
B、氢气和氮气是由分子构成的,故B说法错误;
C、动物、植物、细菌都是具有细胞结构的生物,故C说法正确;
D、植物的营养器官有根、茎、叶,种子是生殖器官,故D说法错误。
故选:C。
4.(2025秋•鹿城区校级月考)分类是学习科学的重要方法,下列分类正确的是( )
A.混合物:五水硫酸铜晶体、医用酒精、石灰石
B.氧化物:水、二氧化锰、干冰
C.化合物:盐酸溶液、氢氧化钠、碳酸钠
D.单质:硫磺、生铁、氢气
【答案】B
【解答】解:A、五水硫酸铜晶体是由一种物质组成,属于纯净物,不是混合物,医用酒精(酒精和水的混合物)、石灰石(主要成分是碳酸钙,还含有杂质)是混合物,故A不符合题意;
B、氧化物是指由两种元素组成的化合物中,其中一种元素是氧元素的化合物,水、二氧化锰、干冰(固态二氧化碳)都属于氧化物;故B符合题意;
C、由两种或两种以上的元素组成的纯净物叫化合物,氢氧化钠、碳酸钠都属于化合物,盐酸(含氯化氢和水)属于混合物,故C不符合题意;
D、由同种元素组成的纯净物叫单质,硫磺、氢气都属于单质,生铁是铁和碳的合金,属于混合物,故D不符合题意。
故选:B。
5.(2025•浙江模拟)有机物有许多特性,这些特性常被人们应用到日常生活生产中去,以下关于有机物的说法,错误的是( )
A.乙炔气体在氧气中燃烧可产生3000摄氏度的高温,可用于金属的焊接
B.很多的有机物都是良好的溶剂,如可以用汽油来清洗油渍
C.家用液化气的主要成分是丁烷,气态的丁烷通过降压液化来保存
D.羊毛、指甲或头发在燃烧的时候,都可以闻到一股臭味,因为他们都含蛋白质
【答案】C
【解答】解:A、乙炔气体在氧气中燃烧可产生3000摄氏度的高温,可用于金属的焊接,故选项说法正确。
B、很多的有机物都是良好的溶剂,如可以用汽油来清洗油渍,故选项说法正确。
C、家用液化气的主要成分是丁烷,气态的丁烷主要是通过增大压强液化的方法保存,故选项说法错误。
D、羊毛、指甲或头发在燃烧的时候,都可以闻到一股臭味,因为他们都含蛋白质,故选项说法正确。
故选:C。
6.(2025•浙江模拟)归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法,下列结论的得出没有应用归纳法的是( )
A.鱼类都有脊椎骨,由此得出海马也有脊椎骨
B.多次测试发现不同浓度的盐水导电性不同,由此得出盐水浓度影响导电性
C.测量发现NaOH、Ca(OH)2、KOH的水溶液pH均大于7,由此得出碱溶液具有相似的化学性质
D.观察到水在0℃凝固,酒精在﹣117.3℃凝固,由此得出不同液体的凝固点不同
【答案】A
【解答】解:A、这个结论是基于“所有鱼类都有脊椎骨”这一前提,通过演绎推理得出的关于海马(一种特定的鱼类)的具体结论,而不是通过归纳多个具体鱼类得出的。这个选项没有使用归纳法,故符合题意。
B、这个结论是通过多次测试(观察多个具体事例),发现不同浓度的盐水导电性存在差异,进而归纳出盐水浓度与导电性之间的关系。这是典型的归纳法应用,故不符合题意。
C、这个结论是通过测量多种碱溶液[NaOH、Ca(OH)2、KOH]的pH,发现它们均大于7,从而归纳出碱溶液具有相似的化学性质。这也是归纳法的应用,故不符合题意。
D、这个结论是通过观察水和酒精(两种不同的液体)在各自特定温度下凝固的现象,归纳出不同液体具有不同的凝固点。这同样是归纳法的应用,故不符合题意。
故选:A。
7.(2025•舟山二模)下列物质中:①洁净干燥的空气、②铜丝、③冰水混合物、④液态氧、⑤盐水、⑥氖气、⑦二氧化碳,其中属于单质的是 (填序号,下同),属于化合物的是 。
【答案】②④⑥;③⑦。
【解答】解:由同种元素组成的纯净物叫单质;由两种或两种以上的元素组成的纯净物叫化合物;
①洁净干燥的空气,含有多种物质,属于混合物;
②铜丝,含有一种物质,且只含一种元素,属于单质;
③冰水混合物,含有一种物质,且含有两种元素,属于化合物;
④液态氧,含有一种物质,且只含一种元素,属于单质;
⑤盐水,含有多种物质,属于混合物;
⑥氖气,含有一种物质,且只含一种元素,属于单质;
⑦二氧化碳,含有一种物质,且含有两种元素,属于化合物;
►考向02 物质鉴别
1.(2025•绍兴模拟)只用一种物质就将稀硫酸、食盐水、澄清石灰水三种液体鉴别出来,供选择的是①pH试纸、②酚酞试液、③稀盐酸、④碳酸钠溶液,其中能完成鉴别的是( )
A.①②④ B.②④ C.①③④ D.①④
【答案】A
【解答】解:①稀硫酸显酸性,食盐水显中性,澄清石灰水显碱性,pH试纸可以测定溶液的酸碱度,根据酸碱度的不同,可以鉴别三种物质。
②稀硫酸显酸性,食盐水显中性,澄清石灰水显碱性,酚酞试液遇碱性物质变红色,遇酸性、中性物质不变色,分别滴加酚酞试液,能使酚酞试液变红的是澄清石灰水,不能使酚酞试液变红的是稀硫酸和食盐水,再将足量稀硫酸和食盐水分别滴加至变红的是澄清石灰水中,能使红色消失的是稀硫酸,不能使红色消失的是食盐水,可以鉴别。
③稀盐酸与稀硫酸、食盐水均不反应,与澄清石灰水反应生成氯化钙和水,但无明显现象,无法鉴别。
④碳酸钠溶液与稀硫酸反应产生二氧化碳气体,有气泡产生;与食盐水不反应,无明显现象;与澄清石灰水反应产生碳酸钙沉淀,有白色沉淀生成,可以鉴别三种物质。
能完成鉴别的是①②④。
故选:A。
2.(2024•宁波模拟)有四种澄清透明的溶液:①MgCl2溶液,②Cu(NO3)2溶液,③Na2SO4溶液,④NaOH溶液。不用其他试剂就可将它们一一鉴别出来,其被鉴别出来的先后顺序是( )
A.②④①③ B.④①②③ C.③②①④ D.②①③④
【答案】A
【解答】解:Cu(NO3)2溶液是蓝色的,首先鉴别出蓝色的Cu(NO3)2溶液;能与Cu(NO3)2溶液反应产生蓝色沉淀的是NaOH溶液,能与NaOH溶液反应产生白色沉淀的是MgCl2溶液,无明显变化的是Na2SO4溶液,不加其它试剂可以鉴别,被鉴别出来的先后顺序是②④①③或②④③①。
故选:A。
3.(2024•金华二模)下列各组物质中,只用试管和胶头滴管不能鉴别的是( )
A.CuSO4溶液、Ba(NO3)2溶液、KOH溶液
B.CaCl2溶液、Na2CO3溶液、稀盐酸
C.MgCl2溶液、NaOH溶液、稀硫酸
D.Na2SO4溶液、BaCl2溶液、AgNO3溶液
【答案】D
【解答】解:A、CuSO4溶液是蓝色的,首先鉴别出蓝色的CuSO4溶液;能与CuSO4溶液反应产生蓝色沉淀的是KOH溶液,能与CuSO4溶液反应产生白色沉淀的是Ba(NO3)2溶液,不加其它试剂可以鉴别,故选项错误。
B、组内三种物质的溶液两两混合时,其中有一种溶液与其它两种溶液混合时能出现一次白色沉淀和一次放出气体,该溶液为碳酸钠溶液;与碳酸钠溶液产生气体的溶液为盐酸,产生白色沉淀的为CaCl2溶液,不加其它试剂可以鉴别,故选项错误。
C、组内三种物质的溶液两两混合时,混合产生白色沉淀的是NaOH、MgSO4,另一种溶液是稀硫酸,向产生的白色沉淀中加入适量的稀硫酸,至沉淀完全消失;再将过量的NaOH、MgSO4分别滴加至加入稀硫酸沉淀消失后的溶液中,能产生白色沉淀的是氢氧化钠溶液,无明显变化的是硫酸镁溶液,不加其它试剂可以鉴别,故选项错误。
D、组内三种物质的溶液两两混合时,BaCl2溶液和Na2SO4溶液反应生成硫酸钡白色沉淀,BaCl2溶液、AgNO3溶液反应生成氯化银白色沉淀,Na2SO4溶液、AgNO3溶液反应生成硫酸银白色沉淀,只用试管和胶头滴管不能鉴别,故选项正确。
故选:D。
4.(2024•西湖区校级模拟)实验室有两瓶失去标签的无色溶液,分别是稀盐酸和稀硫酸。下列物质能区分两瓶溶液的是( )
A.紫色石蕊试液 B.生锈的铁钉
C.氢氧化钠溶液 D.氯化钡溶液
【答案】D
【解答】解:A、稀盐酸和稀硫酸均显酸性,均能使紫色石蕊试液变红色,不能鉴别,故选项错误。
B、生锈的铁钉表面的氧化铁均能与稀盐酸、稀硫反应,分别生成氯化铁和水、硫酸铁和水,现象相同,不能鉴别,故选项错误。
C、稀盐酸、稀硫酸均能与氢氧化钠溶液反应,分别生成氯化钠和水、硫酸钠和水,均无明显现象,不能鉴别,故选项错误。
D、氯化钡溶液与稀盐酸不反应,与稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和盐酸,会产生白色沉淀,可以鉴别,故选项正确。
故选:D。
5.(2024•莲都区二模)生物检索表常用来鉴定生物的种类,同样化学物质也可以用检索表来鉴定。现有碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钙、稀盐酸四种溶液,并设计如表所示的检索表来分辨这四种溶液。下列叙述不正确的是( )
A.甲是稀盐酸
B.横线处填写“与二氧化碳反应出现沉淀”
C.乙通常用来吸收并除去二氧化碳气体
D.丙和丁不可以用无色酚酞鉴别
【答案】C
【解答】解:A、碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钙、稀盐酸四种溶液中稀盐酸显酸性,碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钙溶液均显碱性,则甲是稀盐酸,故选项说法正确。
B、由2b:与二氧化碳反应无明显现象,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,则2a横线处填写“与二氧化碳反应出现沉淀”,故选项说法正确。
C、氢氧化钙微溶于水,乙是氢氧化钙溶液,通常用来检验二氧化碳,通常用氢氧化钠溶液吸收并除去二氧化碳气体,故选项说法错误。
D、碳酸钠能与氯化钡溶液反应生成碳酸钡白色沉淀,氢氧化钠溶液不能与氯化钡溶液反应,丙和丁分别是碳酸钠、氢氧化钠溶液,碳酸钠、氢氧化钠溶液均显碱性,不可以用无色酚酞鉴别,故选项说法正确。
故选:C。
6.(2025•嵊州市一模)现有稀硫酸、澄清石灰水、氯化钠和碳酸钠四种溶液。小明制作了如图所示的检索表进行鉴别,则图中物质乙是( )
A.稀硫酸 B.澄清石灰水
C.氯化钠 D.碳酸钠
【答案】B
【解答】解:由检索表中信息可知,乙物质滴入盐酸无气体产生,碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体,则乙一定不是碳酸钠;向乙中滴入酚酞试液变红色,说明乙溶液显碱性,稀硫酸显酸性,澄清石灰水显碱性,氯化钠溶液显中性,则乙是澄清石灰水。
故选:B。
7.(2024•温州二模)小科学习了常见的四种盐类:氯化钠(NaCl)、碳酸钠(Na2CO3)、碳酸氢钠(NaHCO3)、碳酸钙(CaCO3)后,对它们的部分性质进行归纳整理并编制了检索表(如图)。检索表中M代表的是( )
A.NaCl B.Na2CO3 C.NaHCO3 D.CaCO3
【答案】B
【解答】解:由表中信息可知,M指的是与酸反应产生气泡、加热不分解、可溶于水,在氯化钠(NaCl)、碳酸钠(Na2CO3)、碳酸氢钠(NaHCO3)、碳酸钙(CaCO3)四种物质中,氯化钠不与酸反应产生气泡,碳酸氢钠受热分解,碳酸钙难溶于水,则检索表中M代表的是碳酸钠;
故选:B。
8.(2025春•绍兴期末)为了区分铁屑、硫粉、氯化铁、氧化铜和粗盐五种物质,小柯参照二歧分类检索表制作了一个物质检索表,下列分析正确的是( )
A.表中“2”代表单质
B.表中“甲”代表粗盐
C.表中“乙”代表的物质的化学式为FeCl2
D.按照现有表中的分类标准,可区分这五种物质
【答案】B
【解答】解:A、表中“2”是只含有一种物质,代表纯净物,故选项说法错误。
B、表中“甲”中含有多种物质,粗盐中含有氯化钠、泥沙等,属于混合物,则表中“甲”代表粗盐,故选项说法正确。
C、表中“3”中含有多种元素,其中乙中含有铁元素,表中“乙”代表的物质是氯化铁,其化学式为FeCl3,故选项说法错误。
D、表中只含有一种元素的物质有铁屑、硫粉,按照现有表中的分类标准,不能区分这两种物质,故选项说法错误。
故选:B。
9.(2024•金华三模)下列鉴别物质的方法中,切实可行的是( )
①用酚酞试液鉴别NaCl溶液和盐酸②用氯化钡溶液鉴别稀盐酸和稀硫酸
③用燃烧的木条鉴别空气和二氧化碳④用水鉴别NH4NO3和CaCO3固体
A.①②③④ B.②③ C.②③④ D.③④
【答案】C
【解答】解:①NaCl溶液和盐酸分别显中性、酸性,均不能使酚酞试液变色,不能鉴别。
②氯化钡溶液能与稀硫酸反应生成硫酸钡白色沉淀,氯化钡溶液和稀盐酸不反应,可以鉴别。
③可用燃烧的木条鉴别空气和二氧化碳,能使燃烧的木条的是二氧化碳,能使燃烧的木条正常燃烧的是空气,可以鉴别。
④用水鉴别NH4NO3和CaCO3固体,难溶于水的是碳酸钙,溶于水温度降低的是NH4NO3。
故切实可行的是②③④。
故选:C。
10.(2024•宁波模拟)下列有关物质的检验或区分方法中错误的是( )
A.鉴别铁粉和石墨粉时,分别加入稀盐酸,有气体放出的为铁粉
B.鉴别二氧化碳和氧气两瓶气体,将燃着的木条分别伸入瓶中,燃烧更旺的为氧气
C.向某物质中加入氢氧化钙,混合研磨,如有刺激性气味的气体产生,则证明该物质含有铵根离子
D.稀盐酸与稀硫酸的鉴别可用硝酸银溶液,有白色沉淀生成的是稀盐酸
【答案】D
【解答】解:A、铁能与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,分别加入稀盐酸,有气体放出的为铁粉,无明显现象的是石墨粉,可以鉴别,故选项说法正确。
B、氧气能支持燃烧,二氧化碳不能燃烧、不能支持燃烧,将燃着的木条分别伸入瓶中,燃烧更旺的为氧气,能使燃着的木条熄灭的是二氧化碳,可以鉴别,故选项说法正确。
C、向某物质中加入氢氧化钙,混合研磨,如有刺激性气味的气体产生,则证明该物质含有铵根离子,故选项说法正确。
D、稀盐酸与稀硫酸的鉴别不能用硝酸银溶液,稀盐酸能与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀,稀硫酸能与硝酸银反应生成硫酸银白色沉淀,故选项说法错误。
故选:D。
11.(2024秋•上城区校级期末)下表是小红同学用多种方法来鉴别物质的情况,所用方法完全正确的是( )
需鉴别物质
分别取样后所加试剂或方法
方法1
方法2
A
木炭粉和铁粉
观察颜色
稀盐酸
B
NH4HCO3氮肥和K2SO4钾肥
加Ca(OH)2研磨并闻气味
稀硫酸
C
氯化钾溶液和碳酸钾溶液
HCl
Zn
D
稀盐酸和氯化钠溶液
Fe2O3
无色酚酞
【答案】B
【解答】解:A、木炭粉和铁粉都是黑色的,观察颜色无法区分;故选项错误;
B、NH4HCO3氮肥和K2SO4钾肥,加Ca(OH)2研磨并闻气味,有刺激性气味的是碳酸氢铵,无变化的是硫酸钾;分别稀硫酸,有气泡冒出的是碳酸氢铵,无变化的是硫酸钾;故选项正确;
C、氯化钾溶液和碳酸钾溶液加入锌粒都不反应,因此不可行;故选项错误;
D、稀盐酸和氯化钠溶液加入无色酚酞都不变色,因此不可行;故选项错误;
故选:B。
12.(2024秋•上城区期末)黄金是一种金黄色的贵金属,24K黄金纯度约为99.9%。市面上常可能掺有铜、银、锡金属(其中一种或多种)的低纯度黄金,甚至有铜锌合金冒充黄金。结合以上信息对市面上“黄金”的鉴定方法和判定结果均正确的是( )
选项
鉴定方法
判定结果
A
仔细观察“黄金”颜色。
若外观为金黄色,一定为24K黄金。
D
用磁铁吸引“黄金”。
若不能被吸引,一定为24K黄金。
C
取少量“黄金”样品于盛有足量稀盐酸的试管中,振荡。
若没有气泡产生,一定为24K黄金。
D
取少量“黄金”样品进行较长时间的高温加热。
若金属不变色,一定为24K黄金。
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解答】解:A、其他金属也可能呈现金黄色,故A错误;
B、黄金、铜、银、铬等金属都不具有磁性,故B错误;
C、其他金属可能也不与稀盐酸反应,故C错误;
D、因为24K黄金在高温下不会变色,而其他金属可能会变色。因此,通过高温加热观察金属是否变色,可以较正确答为准确地判断其是否为24K黄金,故D正确;
故选:D。
13.(2024•上城区校级三模)某科学探究小组对一包固体粉末中的成分进行鉴别,粉末中可能含有BaCO3、NaCl、Na2CO3、CuSO4、NaOH、CaCl2中的一种或几种,实验操作步骤及现象如图,试回答:
(1)仅由步骤Ⅰ可知,固体粉末中不可能含有的物质是 (填化学式,下同);
(2)白色沉淀A为 ;
(3)无色溶液D一定含有的溶质是 ;
(4)结论:固体粉末中一定含有 。
A.Na2CO3 B.NaOH C.NaCl
【答案】(1)BaCO3、CuSO4;(2)BaSO4;
(3)NaOH、NaCl、BaCl2;(4)AB。
【解答】解:(1)固体粉末加水溶解得到无色溶液,所以样品中一定不含碳酸钡、硫酸铜,所以(1)仅由步骤Ⅰ可知,固体粉末中不可能含有的物质是:BaCO3、CuSO4;
(2)碳酸钠和氯化钡反应生成溶于酸的碳酸钡沉淀,碳酸钡与稀硫酸反应生成硫酸钡,水和二氧化碳,故白色沉淀为硫酸钡;
(3)加入的氯化钡是过量的,碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,无色溶液D一定含有的溶质是:NaOH、NaCl、BaCl2;
(4)固体粉末中一定含有Na2CO3、NaOH,可能含有NaCl,故选:AB。
14.(2024•嘉兴三模)某校在准备实验操作考查时发现两瓶往年留存的A、B待鉴定试剂,兴趣小组对这两瓶试剂成分进行探究,先已获悉往年考查的实验内容:①鉴别稀盐酸和氯化钠溶液;②鉴别碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液。后按以下流程展开探究:
【成分预测】若完成步骤1后,现象1为试管内溶液均不变色,则留存的A、B试剂是用于考查实验内容 (选填“①”或“②”)。
【结果分析】兴趣小组同学完成步骤1后,发现现象1为试管内溶液均变红色,继续进行步骤2,现象2为试管中均出现白色沉淀。请作出合理解释: 。
【继续探究】在步骤2中继续滴加CaCl2溶液至过量,发现装有B试剂的试管中红色不消褪,则B试剂是 溶液。
【答案】【成分预测】①;
【结果分析】氢氧化钠溶液变质,生成了碳酸钠,碳酸钠和氢氧化钠溶液都能使酚酞变红色,都能与氯化钙反应生成碳酸钙白色沉淀;
【继续探究】氢氧化钠。
【解答】解:稀盐酸呈酸性,氯化钠溶液呈中性,酸性和中性溶液都不能使酚酞试液变色;碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液都呈碱性,都能使酚酞试液变红色。若完成步骤1 后,现象1为试管内溶液均不变色,说明 A、B 试剂是稀盐酸和氯化钠溶液,即留存的A、B 试剂是用于考查实验内容①。
步骤二:分析【结果分析】步骤 1 中现象1为试管内溶液均变红色,说明A、B溶液都呈碱性,即A、B溶液为碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液。步骤2中加入氯化钙溶液,现象2为试管中均出现白色沉淀,因为氢氧化钠与氯化钙不反应,不能产生白色沉淀,所以出现此现象的原因是:氢氧化钠溶液变质,生成了碳酸钠,碳酸钠和氢氧化钠溶液都能使酚酞变红色,都能与氯化钙反应生成碳酸钙白色沉淀。
步骤三:分析【继续探究】碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,氯化钠溶液呈中性,不能使酚酞试液变色;氢氧化钠溶液呈碱性,能使酚酞试液变红色。在步骤2中继续滴加CaCl2溶液至过量,发现装有B 试剂的试管中红色不消退,说明溶液中除了碳酸钠,还有氢氧化钠,即B试剂是氢氧化钠溶液(因为氢氧化钠溶液变质会生成碳酸钠,加入过量氯化钙溶液,碳酸钠完全反应,若红色不褪去,说明原溶液中还有氢氧化钠);A 试剂是碳酸钠溶液。
故答案为:【成分预测】①;
【结果分析】氢氧化钠溶液变质,生成了碳酸钠,碳酸钠和氢氧化钠溶液都能使酚酞变红色,都能与氯化钙反应生成碳酸钙白色沉淀;
【继续探究】氢氧化钠。
15.(2025•婺城区校级一模)小科对一包固体粉末中的成分进行鉴别,粉末中可能含有CaCO3、NaCl、Na2CO3、K2SO4、KOH、CaCl2中的一种或几种,实验操作步骤及现象如图所示。试回答下列问题:
(1)仅由步骤Ⅰ可知,固体粉末中不可能含有的物质是 (填化学式)。
(2)步骤Ⅱ中分离出B和C的操作称为 。
(3)结论:固体粉末中一定含有 。
【答案】(1)CaCO3;(2)过滤;(3)Na2CO3、KOH。
【解答】解:(1)碳酸钙难溶于水,仅由步骤Ⅰ可知,固体粉末中不可能含有的物质是CaCO3;
(2)步骤Ⅱ中分离出B(固体)和C(液体)的操作称为过滤;
(3)结论:固体粉末中一定含有:Na2CO3、KOH。
16.(2025•钱塘区一模)A、B、C、D四种溶液分别是硫酸铜溶液、氯化铁溶液、氯化钠溶液和盐酸溶液中的一种,某同学仿照二歧分类检索表,对四种溶液进行鉴别。
(1)请将图中“?”中的有关内容补充完整 。
(2)由上可知,D溶液为 。
(3)X溶液可以是 (写出一种即可)。
【答案】(1)遇紫色石蕊试液不变色;(2)氯化铁;
(3)氢氧化钠(答案不唯一)。
【解答】解:(1)已知 2a 是遇紫色石蕊试液变红色,因为酸性溶液能使紫色石蕊试液变红,而在这四种溶液中盐酸溶液呈酸性,所以A是盐酸溶液。中性溶液遇紫色石蕊试液不变色,B溶液是氯化钠;
(2)3b 中滴加X溶液有红褐色沉淀产生,在这四种溶液中,氯化铁溶液能与碱溶液反应生成红褐色的氢氧化铁沉淀,所以D溶液为氯化铁溶液。
(3)因为C溶液(硫酸铜溶液)滴加 X 溶液有蓝色沉淀产生,D溶液(氯化铁溶液)滴加X溶液有红褐色沉淀产生,说明 X溶液能与硫酸铜反应生成蓝色沉淀(氢氧化铜 ),能与氯化铁反应生成红褐色沉淀(氢氧化铁 ),所以X溶液是一种碱溶液,比如氢氧化钠溶液。
17.(2025•西湖区校级三模)运用比较、分类、归纳等方法认识物质及其变化,能够发展科学思维。
(1)化学实验中常伴随发生一些现象,如颜色改变、生成沉淀、产生气泡等。如图化学实验中,若按实验现象分类,可将实验A与 (填字母编号)分为一类,分类依据是都有气泡产生。
(2)若将实验A、B、D分为一类,则其分类依据是 。
(3)请写出实验A反应的化学方程式: 。
【答案】(1)C;(2)发生的都为复分解反应;(3)Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑。
【解答】解:(1)实验A稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,会产生气泡,锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,与C分为一类,分类依据是都有气泡产生;
(2)A、B、D实验中发生的反应,均是两种化合物相互交换成分生成两种新的化合物的反应,属于复分解反应;
(3)碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,化学方程式为:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑。
18.(2024秋•诸暨市期末)某混合溶液可能含Na2SO4、Na2CO3、CuSO4、NaOH中的一种或几种溶质,为验证其组成,小明设计了如图实验。[注:Ba(NO3)3溶液呈中性]
(1)该混合溶液中一定没有的溶质是 。
(2)图中白色沉淀的化学式是 。
(3)按以上步骤不能验证其组成是否含有氢氧化钠,若改变上述实验中所用三种试剂的滴加顺序,就可以验证其组成,则这三种试剂滴加的顺序依次为 (填写序号)。
【答案】(1)CuSO4;(2)BaSO4;(3)③②①。
【解答】解:样品加入足量的水中得到无色溶液,硫酸铜溶液是蓝色的,故一定不含有硫酸铜;溶液中加入过量的盐酸,产生气泡,故一定含有碳酸钠;加入过量的硝酸钡产生白色沉淀,故一定含有硫酸钠,不能确定是否含有氢氧化钠;
(1)该混合溶液中一定不含有硫酸铜;
(2)白色沉淀是硝酸钡和硫酸钠反应生成的硫酸钡;
(3)先加入酚酞试液,溶液变红,然后加入过量的硝酸钡,产生白色沉淀,溶液仍然为红色,说明含有氢氧化钠;最后向产生的白色沉淀加入过量的稀盐酸,沉淀部分溶解并且产生气泡,即可验证碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钠的存在;
19.(2025•杭州模拟)某科学探究小组对一包固体粉末中的成分进行鉴别,粉末中可能含有NaCl、Na2CO3、CuSO4、NaOH、CaCl2中的一种或几种,实验操作步骤及现象如图,试回答:
(1)仅由步骤Ⅰ可知,固体粉末中不可能含有的物质是 (填化学式,下同)。
(2)结论:固体粉末中一定含有 。
A.Na2CO3 B.NaOH C.NaCl
【答案】(1)CuSO4;(2)AB。
【解答】解:(1)固体粉末加水溶解得到无色溶液,所以样品中一定不含硫酸铜,所以(1)仅由步骤Ⅰ可知,固体粉末中不可能含有的物质是:CuSO4;
(2)无色溶液加入的氯化钡是过量的,碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,碳酸钡和硫酸反应生成不溶于酸的硫酸钡沉淀、水和二氧化碳,无色溶液D中通入二氧化碳,生成白色沉淀,氢氧化钠和二氧化碳反应生成的碳酸钠会与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀,则无色溶液D中一定含有的溶质是:NaOH、NaCl、BaCl2,固体粉末中一定含有Na2CO3、NaOH,可能含有NaCl,故选:AB。
►考向03 物质转化
1.(2024•西湖区校级二模)如图是A、B、C、D、E五种不同类别物质卡片组成的“化学拼图”,相邻两张卡片所标的物质(或其溶液)间能发生反应或转化。下列有关说法正确的是( )
A.C+E发生置换反应
B.若B为氢气,与E反应可生成新的单质
C.A+C、C+D、A+D两两反应一定能生成盐和水
D.若E能与D发生化学反应,则E一定是CO2
【答案】B
【解答】解:A、C与E反应是氧化物和酸反应,生成盐和水,两种化合物相互交换成分,生成两种新的化合物,属于复分解反应,故A错;
B、若B为氢气,与E反应可生成新的单质,例如氢气与氧化铜在加热的条件下,反应生成铜和水,故B正确;
C、A+C反应生成新酸和新盐、C+D反应生成盐和水、A+D反应生成新碱和新盐,故C错;
D、若E能与D发生化学反应,则E不一定是CO2,可以是二氧化硫等物质,故D错。
故选:B。
2.(2023•宁波模拟)甲、乙、丙、丁是初中科学中常见的物质,在一定条件下它们之间的转化关系如图所示。则推断正确的是( )
A.若丙为单质,则该反应一定是置换反应
B.若丙为碳酸钙,则甲、乙中一定有二氧化碳
C.若丁为氯化铜,则甲、乙中一定有碱
D.甲、乙、丙、丁可能含有同一种元素
【答案】D
【解答】解:甲、乙、丙、丁是初中科学中常见的物质,在一定条件下它们之间的转化关系如图所示。
A、若丙为单质,则该反应不一定是置换反应,比如一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳不是置换反应,故选项说法错误。
B、若丙为碳酸钙,则甲、乙中不一定有二氧化碳,比如碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,故选项说法错误。
C、若丁为氯化铜,则甲、乙中不一定有碱,比如氧化铜和盐酸反应生成氯化铜和水,故选项说法错误。
D、甲、乙、丙、丁可能含有同一种元素,比如乙醇和氧气反应生成二氧化碳和水,故选项说法正确。
故选:D。
3.(2025•绍兴模拟)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是( )
A.CuCuOCuSO4溶液
B.SSO2H2SO4溶液
C.Fe3O4FeFeCl3溶液
D.NaOH溶液Na2CO3溶液NaCl溶液
【答案】A
【解答】解:A、铜在加热条件下生成氧化铜,氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,转化均能一步实现,故选项正确。
B、硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,二氧化硫与水生成亚硫酸,不能一步反应生成硫酸,故选项错误。
C、四氧化三铁与一氧化碳在高温下反应生成铁和二氧化碳,铁能与稀盐酸反应生成氯化亚铁溶液和氢气,不能一步反应生成氯化铁,故选项错误。
D、氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,碳酸钠与氯化钾交换成分没有沉淀或气体或水生成,不能发生复分解反应,故选项错误。
故选:A。
4.(2024秋•越城区期末)在一定条件下,下列转化能由一步反应实现的是( )
A.NaNO3→NaCl B.BaSO4→BaCl2
C.Fe2O3→FeSO4 D.CaO→Ca(OH)2
【答案】D
【解答】解:A、由NaNO3转化为NaCl,假设能反应,对应的是硝酸盐和钠盐,而硝酸盐和钠盐均是可溶性盐,不符合复分解反应的条件,该反应不能一步反应实现,故选项错误。
B、BaSO4难溶于水,不能发生复分解反应生成氯化钡,该反应不能一步反应实现,故选项错误。
C、氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水,不能生成硫酸亚铁,该反应不能一步反应实现,故选项错误。
D、氧化钙与水反应生成氢氧化钙,转化能由一步反应实现,故选项正确。
故选:D。
5.(2025•浙江模拟)在学习了有关初中科学知识后,小嘉构建了如图所示的甲、乙两种物质的转化关系模型,下列选项所列的两种物质能实现这种转化的是( )
A
B
C
D
甲
KNO3
BaCO3
H2SO4
CO2
乙
KOH
BaCl2
CuSO4
Na2CO3
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解答】解:A.根据复分解反应发生的条件可知,KNO3不能通过与碱液直接反应转化为KOH,故A错误;
B.BaCO3是不溶性碳酸盐,不能与碱溶液反应转化为BaCl2,故B错误;
C.H2SO4能与NaOH发生中和反应生成硫酸钠和水,硫酸钠不能再与酸反应生成硫酸,故C错误;
D.CO2能与NaOH反应生成碳酸钠,碳酸钠再与盐酸反应得到氯化钠、二氧化碳和水,D正确。
故选:D。
6.(2024秋•越城区校级期末)下列物质间的转化,不能通过一步化学反应实现的是( )
A.CO2→CO B.HCl→AgCl
C.NaNO3→NaOH D.Cu(OH)2→CuCl2
【答案】C
【解答】解:A、二氧化碳和碳在高温的条件下生成一氧化碳,该反应能一步实现,故选项不合题意。
B、盐酸和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸,该反应能一步实现,故选项不合题意。
C、钠盐、硝酸盐都能溶于水,硝酸钠不能通过一步化学反应转化成氢氧化钠,故选项符合题意。
D、氢氧化铜和盐酸反应生成氯化铜和水,该反应能一步实现,故选项不合题意。
故选:C。
7.(2023秋•平阳县校级期中)常温下,下列转化不能通过一步反应实现的是( )
A.MgO→MgSO4 B.CO2→Na2CO3
C.Fe2O3→Fe(OH)3 D.HNO3→KNO3
【答案】C
【解答】解:A、氧化镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和水,故选项正确。
B、二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,故选项正确。
C、氧化铁不能和其它物质反应生成氢氧化铁,故选项不正确。
D、稀硝酸和氢氧化钾反应生成硝酸钾和水,故选项正确。
故选:C。
8.(2023秋•钱塘区期中)下列物质间的转化不能一步完成的是( )
A.BaCl2→NaCl B.NaNO3→Na2CO3
C.Na2CO3→NaOH D.HCl→HNO3
【答案】B
【解答】解:A、根据复分解反应的条件,氯化钡与硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,转化能一步完成,故A不符合题意;
B、由硝酸钠转化为碳酸钠,假设能反应,对应的是硝酸盐和钠盐,而硝酸盐和钠盐均是可溶性盐,不符合复分解反应的条件,该反应不能实现,故C符合题意;
C、根据复分解反应的条件,碳酸钠与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,转化能一步完成,故C不符合题意;
D、根据复分解反应的条件,盐酸与硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸,转化能一步完成,故D不符合题意;
故选:B。
9.(2023•温州模拟)有关物质之间的部分转化关系如图所示。其中“﹣”表示物质之间能发生化学反应,“→”表示物质之间的转化关系。下列说法中正确的是( )
A.物质X是一种常见的有机化合物
B.反应②是一定有盐参加反应
C.向Ca(OH)2溶液中加入CaO,所得溶液的溶质质量分数一定增大
D.图中的所有反应均不属于置换反应
【答案】D
【解答】解:A、由于二氧化碳、碳酸钙之间相互转化,二氧化碳能与氢氧化钙反应,x可以为二氧化碳,二氧化碳不属于有机化合物,故A错误;
B、由于氢氧化钙能与二氧化碳反应生成碳酸钙,二氧化碳不属于盐,故B错误;
C、向Ca(OH)2溶液中加入CaO,如是饱和溶液,溶液的质量分数不会变大,故C错误;
D、由图中物质之间的反应可知,所有反应均不属于置换反应,故D正确。
故选:D。
10.(2023•椒江区一模)如图为常见金属间通过一步反应实现的转化关系,下列说法正确的是( )
A.转化①中,溶液颜色由蓝色变成黄色
B.转化①、②中Fe元素的化合价变化情况相同
C.转化③可在常温下通过Cu和AgCl反应实现
D.通过图中转化可以判断金属活动性顺序为 Fe>Ag>Cu
【答案】B
【解答】解:A、转化①中,铁和铜盐溶液反应生成亚铁盐溶液和铜,溶液颜色由蓝色变成浅绿色,不可能变为黄色,故选项说法错误。
B、铁属于单质,铁中铁元素的化合价为0价;转化①、②中Fe元素的化合价变化情况相同,均生成亚铁盐,生成物中铁元素的化合价均为+2价,故选项说法正确。
C、铜的金属活动性比银强,但氯化银难溶于水,铜不能与氯化银发生置换反应,故选项说法错误。
D、铁能转化为铜,说明了金属活动性Fe>Cu;铁能转化为银,说明了金属活动性Fe>Ag;铜能转化为银,说明了金属活动性Cu>Ag;则三种金属活动性顺序为 Fe>Cu>Ag,故选项说法错误。
故选:B。
11.(2024秋•杭州校级期中)下列物质间的转化,不能一步实现的是( )
A.NaHCO3→CO2 B.KNO3→K2CO3
C.CO2→CaCO3 D.CaO→CaCl2
【答案】B
【解答】解:A、可以由碳酸氢钠和盐酸一步反应制得NaHCO3+HCl═NaCl+CO2↑+H2O(转化合理即可),故A不可选;
B、硝酸钾因与不能其它任何物质生成沉淀、气体或水,所以不能与任何物质发生复分解反应,故B可选;
C、可以由二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙,方程式为Ca(OH)2+CO2═CaCO3+H2O,故C不可选;
D、可以由氧化钙和盐酸一步反应制得:制备:CaO+2HCl=CaCl2+H2O,故D不可选。
故选:B。
12.(2024秋•滨江区校级期中)侯德榜是我国近代著名的化学家,他提出的联合制碱法得到世界各国的认可。以粗盐(含Ca2+、Mg2+、等杂质)为主要原料,生产纯碱和化肥NH4Cl,粗盐提纯流程如图所示。下列说法正确的是( )
A.①②③可依次加入过量Na2CO3、NaOH、BaCl2溶液
B.加入盐酸的目的是为了除去NaOH和Na2CO3
C.④⑤两步操作顺序可以互换
D.化肥NH4Cl属于复合肥
【答案】B
【解答】解:A、粗盐中含有的杂质离子有Ca2+、Mg2+、,为了有效去除这些杂质,需要选择合适的试剂。Na2CO3用于去除Ca2+和过量的Ba2+,NaOH用于去除Mg2+,Ba2+用于去除。然而,如果先加Na2CO3,它不会与后续的BaCl2反应,导致BaCl2无法有效去除。因此,正确的加入顺序应该是先加入过量的BaCl2溶液去除,再加入过量的NaOH溶液去除Mg2+,最后加入过量的Na2CO3溶液去除Ca2+和过量的Ba2+,故A 说法错误;
B、在粗盐提纯过程中,为了去除过量的NaOH和Na2CO3,需要加入适量的盐酸。盐酸与NaOH反应生成氯化钠和水,与Na2CO3反应生成氯化钠、水和二氧化碳。这样,就可以有效地去除过量的试剂,同时不会引入新的杂质,故B 说法正确;
C、如果先加入盐酸再进行过滤,那么盐酸就会与滤纸上的固体杂质反应,导致滤液中含有未反应的盐酸和可能产生的其他杂质。因此,必须先进行过滤操作,去除固体杂质后,再加入盐酸进行除杂,故C说法错误;
D、由于NH4Cl中只含有农作物生成所需要的氮元素,因此它属于氮肥,而不是复合肥,故D说法错误。
故选:B。
13.(2025秋•鄞州区月考)粗盐中含有难溶性杂质(泥沙等)和多种可溶性杂质(氯化镁、氯化钙)。某实验小组的同学在粗盐提纯实验中,并把少量可溶性杂质CaCl2,MgCl2一并除去,设计如下实验方案,请回答问题:
(1)实验步骤①需要用到玻璃棒,它的作用是 ;
(2)写出步骤③中发生反应的主要化学方程式 ;沉淀b中含有物质 (填化学式);
(3)实验中某同学对溶液b的成分进行了探究。
【提出问题】溶液b中除了含有水和氯化钠外,还含有哪些物质?
【提出猜想】根据实验①②③④⑤的操作后,作出如下猜想。
猜想一:还含有碳酸钠;猜想二:还含有氢氧化钠;猜想三:还含有碳酸钠和氢氧化钠。【验证猜想】
步骤
实验操作
实验现象
推断
1
取少量溶液b于试管中,加入过量的氯化钙溶液,振荡,静置
溶液b中还含有碳酸钠溶质
2
取步骤1反应后的混合液过滤后,取滤液少量于试管中加入 (填指示剂)
溶液b中还含有氢氧化钠
【实验结论】经过兴趣小组的实验分析,判断猜想 是正确的。
【反思与拓展】为了使制得的精盐水只含有水和氯化钠,步骤⑥的作用是除去杂质,请写出其中一个反应的化学方程式: 。
【答案】(1)搅拌,加速溶解;
(2)MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl;Mg(OH)2、CaCO3;
(3)【验证猜想】产生白色沉淀;无色酚酞试液;溶液变红色;
【实验结论】三
【反思与拓展】HCl+NaOH=NaCl+H2O或2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑。
【解答】解:(1)实验步骤①是溶解操作,玻璃棒的作用是搅拌,加速溶解。故答案为:搅拌,加速溶解;
(2)氢氧化钠和氯化镁反应会生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,碳酸钠和氯化钙反应会生成碳酸钙沉淀和氯化钠,所以步骤③中发生反应的主要化学方程式是:MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl;沉淀b中含有物质是:Mg(OH)2、CaCO3;故答案为:MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl;Mg(OH)2、CaCO3;
(3)【验证猜想】碳酸钠和氯化钙反应会生成碳酸钙沉淀和氯化钠,酚酞遇碱变红色,所以
步骤
实验操作
实验现象
推断
1
取少量溶液b于试管中,加入过量的氯化钙溶液,振荡,静置
产生白色沉淀
溶液b中还含有碳酸钠溶质
2
取步骤1反应后的混合液过滤后,取滤液少量于试管中加入无色酚酞试液(填指示剂)
溶液变红色
溶液b中还含有氢氧化钠
故答案为:产生白色沉淀;无色酚酞试液;溶液变红色;
【实验结论】经过兴趣小组的实验分析,判断猜想三是正确的;故答案为:三;
【反思与拓展】氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,化学方程式为:HCl+NaOH=NaCl+H2O或2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑.
故答案为:HCl+NaOH=NaCl+H2O或2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑。
►考向04 侯氏制碱法
1.(25拱墅区一模)1943年,中国化学家侯德榜发明了新的制纯碱方法,被誉为“侯氏制碱法”其工艺的关键反应为:NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl。小乐在20℃的实验室里,利用如图所示装置(待完善)和试剂模拟该反应。
物质
NaCl
NaHCO3
NH4Cl
溶解度/克
36.0
9.6
37.2
已知:
①20℃时,几种盐的溶解度如表。
②浓氨水遇生石灰会产生大量的氨气,氨气极易溶于饱和食盐水,形成的溶液呈碱性。
(1)装置②中的试剂为饱和NaHCO3溶液,用于吸收装置①制取的二氧化碳中混有的氯化氢,在图中将该装置补充完整。
(2)为配制装置③中的饱和食盐水,应向100克水中至少加入 克NaCl固体。为了利于二氧化碳在装置③中的吸收,从而提高NaHCO3的产量。实验中可采取的措施是 。
(3)充分反应后,装置③中有晶体析出。析出的晶体主要成分是NaHCO3而不是NH4Cl的原因是 。
【答案】(1);
(2)36.0;先打开装置④中的分液漏斗活塞,再打开装置①中的分液漏斗活塞;
(3)20℃时,NaHCO3的溶解度9.6克远小于NH4Cl的溶解度37.2克,相同条件下,NaHCO3更容易达到饱和状态从而结晶析出。
【解答】(2)20℃时氯化钠的溶解度是36.0克,所以为配制装置3中的饱和食盐水,应向100克水中至少加入36.0克NaCl固体。为了利于二氧化碳在装置3中的吸收,从而提高NaHCO3的产量,实验中可采取的措施是:先打开装置④中的分液漏斗活塞,再打开装置①中的分液漏斗活塞。
(3)充分反应后,装置③中有晶体析出。析出的晶体主要成分是NaHCO3而不是NH4Cl的原因是:20℃时,NaHCO3的溶解度9.6克远小于NH4Cl的溶解度37.2克,相同条件下,NaHCO3更容易达到饱和状态从而结晶析出。
2.(2023•杭州模拟)侯氏氨碱法生产纯碱主要的工艺流程如下:
【资料】如图中虚线框内的主要反应为:NaCl(饱和)+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,CO2+H2O+Na2CO3=2NaHCO3;碳酸氢钠在20℃时溶解度为9.6g,在50℃以上开始分解生成碳酸钠、水和二氧化碳;碳酸氢钠的溶解度受温度影响较大。请完成下列各题:
(1)操作Ⅰ的名称 ,如在实验室进行此操作,其中玻璃棒的作用是 。
(2)写出NH4Cl的一种用途 ;在该工艺流程中能循环使用的物质有 。
(3)加入稍过量Ca(OH)2溶液后反应的化学方程式为 ;滤液B加入盐酸后反应的化学方程式为 。
(4)为除尽粗食盐水中的氯化钙和氯化镁,加入的氢氧化钙和碳酸钠试剂的先后顺序不能颠倒,原因是 。
【答案】(1)过滤;引流;
(2)做氮肥;二氧化碳(合理即可);
(3)Ca(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2↓+CaCl2;NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑;
(4)如果颠倒,过量的氢氧化钙以及生成的氯化钙会影响产品的纯度。
【解答】解:(1)经过操作I可以得到固体和滤液,所以操作I的名称是:过滤,如在实验室进行此操作,其中玻璃棒的作用是引流;故答案为:过滤;引流;
(2)NH4Cl中含有氮元素,所以可做氮肥,由工艺流程图可知,在该工艺流程中能循环使用的物质有二氧化碳、碳酸钠等;故答案为:做氮肥;二氧化碳(合理即可);
(3)加入稍过量Ca(OH)2是为了除去氯化镁杂质,所以发生反应的化学方程式为:Ca(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2↓+CaCl2,滤液B中含有碳酸氢钠,所以加入盐酸后反应的化学方程式为:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑;故答案为:Ca(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2↓+CaCl2;NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑;
(4)碳酸钠可以同时除去过量的氢氧化钙和生成的氯化钙,并且不会影响产品的纯度,如果颠倒,过量的氢氧化钙以及生成的氯化钙会影响产品的纯度;故答案为:如果颠倒,过量的氢氧化钙以及生成的氯化钙会影响产品的纯度。
3.(2025•浙江模拟)我国著名化工专家侯德榜创立了“侯氏制碱法”,促进了世界制碱技术的发展。其生产原理是向饱和氯化钠溶液中通入氨气和二氧化碳,使溶解度较小的碳酸氢钠从溶液中以沉淀的形式析出,其化学式为NaCl+NH3+CO2+H2O═NH4Cl+NaHCO3↓。过滤出碳酸氢钠晶体,再使其受热分解得到产品。其流程简图如图所示。
(1)通常状况下,NH3的溶解度远大于CO2的溶解度。为了提高产率,沉淀池中应该先通入的是 (选填“NH3”或“CO2”)。
(2)碳酸氢钠固体沉淀经过煅烧生成可循环利用的物质X和碳酸钠,写出该反应方程式: 。
(3)根据化学方程式计算,5.85kgNaCl理论上可制得8.4kgNaHCO3,某次实验中,实际从反应后的混合物溶液中析出NaHCO3晶体的质量小于8.4kg,其原因可能是 (写出1种即可)。
【答案】(1)NH3;(2)2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑;
(3)还有少量碳酸氢钠溶于水(答案不唯一)。
【解答】解:(1)通常状况下,NH3的溶解度远大于CO2的溶解度。为了提高产率,吸氨碳化塔中应该先通入的是NH3,形成碱性环境,便于二氧化碳的吸收。
(2)碳酸氢钠在加热的条件下分解生成纯碱(碳酸钠)、水和二氧化碳,二氧化碳可以循环利用,反应的化学方程式为:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。
(3)碳酸氢钠晶体析出后的溶液中含有少量碳酸氢钠,致使实际析出NaHCO3晶体的质量小于8.4kg。
4.(2025•钱塘区二模)侯氏制碱法是由我国化学工程师侯德榜先生所发明的一种高效、低成本的制碱方法。如图是侯氏制碱法的流程示意图(部分),其制碱的原理可表示为NaCl+H2O+CO2+NH3=NH4Cl+NaHCO3↓。
(1)副产物NH4Cl是一种氮肥,NH4Cl中氮元素的化合价为 价。
(2)工业生产中要得到NaHCO3固体,需要进行的操作①是 。
(3)本生产流程中除了食盐水以外,还可以循环使用的物质有 。
【答案】(1)﹣3;(2)过滤;(3)CO2、NaCl。
【解答】解:(1)氢显+1价,氯显﹣1价,设氮元素的化合价是x,根据在化合物中正负化合价代数和为零,可得:x+(+1)×4+(﹣1)=0,则x=﹣3价。(2)工业生产中要得到NaHCO3固体,需要进行的操作①是过滤;
(3)分析可知,该工艺中可以循环利用的两种物质是:CO2、NaCl。
►考向05 化学流程类
1.(2025•拱墅区一模)对印刷电路板蚀刻废液(主要成分为CuCl2和HCl)的资源化利用有如下方法:
方法一:用废铝屑为主要原料回收蚀刻废液中的铜并生产AlCl3其工艺流程如图所示。
方法二:用碳酸钠溶液与蚀刻废液制备杀菌剂碱式碳酸铜,其工艺流程如图所示。
小乐在实验室模拟上述方法,回答问题:
(1)反应A中,生成铜的反应的化学方程式为 。在进行反应A时需远离火源,其原因是 。
(2)反应B的装置如图所示,为减少副产物Cu(OH)2的生成,合适的加料方式为:将M溶液缓慢滴入N溶液中。则M溶液为 (选填“蚀刻废液”或“碳酸钠溶液”)。
(3)检验固体b是否洗涤干净的实验操作是 。
【答案】(1)2Al+3CuCl2=2AlCl3+3Cu;铝与盐酸反应产生氢气,氢气是易燃易爆气体,与空气混合达到一定比例时,遇明火会发生爆炸;
(2)碳酸钠溶液;
(3)取最后一次洗涤液少量于试管中,滴加适量的硝酸银溶液和稀硝酸,若没有白色沉淀生成,说明固体b已洗涤干净;若有白色沉淀生成,说明固体b没有洗涤干净。
【解答】解:(1)蚀刻废液中一般含有铜的化合物,常见的是氯化铜等,若用活泼金属(如铝)来置换铜,化学方程式为2Al+3CuCl2=2AlCl3+3Cu;在反应A中,盐酸与铝反应得到氢气,氢气是易燃易爆气体,与空气混合达到一定比例时,遇明火会发生爆炸,所以进行反应A时需远离火源。
(2)因为碳酸钠溶液显碱性,如果将碳酸钠溶液加入到蚀刻废液(含铜离子)中,局部碱性过强容易生成氢氧化铜沉淀。为减少副产物氢氧化铜的生成,应将碳酸钠溶液(M溶液)缓慢地滴入到含铜离子的蚀刻废液(N溶液)中,这样可以使铜离子与碳酸根离子更均匀地反应,减少氢氧化铜的生成。所以M溶液是碳酸钠溶液;
(3)根据流程可知,碳酸钠与蚀刻废液反应得到碱式碳酸铜固体,固体可能附着着有氯离子、钠离子等,假设进行氯离子的检验,实验操作是:取最后一次洗涤液少量于试管中,滴加适量的硝酸银溶液和稀硝酸,若没有白色沉淀生成,说明固体b已洗涤干净;若有白色沉淀生成,说明固体b没有洗涤干净。
2.(2025•杭州一模)实验室以软锰矿(主要含MnO2的矿石) 为原料制备MnO2的流程如图1。
(1)“酸浸”时,为了使软锰矿反应更充分,可采取的措施有 (写一条)。
(2)“沉锰”反应为MnSO4+2NH4HCO3MnCO3↓+(NH4)2SO4+H2O+CO2↑,实验过程中如果操作不当,常会有刺激性气味气体逸出,并造成原料浪费,这可能是加热温度过高导致NH4HCO3分解产生 。
(3)在空气中“煅烧”MnCO3会生成不同的锰氧化物,各锰氧化物质量分数随煅烧温度的变化关系如图2所示。根据图像分析,为了提高MnO2的产量,煅烧时最高温度范围不要超过 。
(4)已知酒精灯外焰的最高温度可达600℃以上。称取一定质量的MnO2与KClO3混合均匀,充分加热后冷却,溶解、过滤、洗涤、烘干后称量,发现MnO2质量减少。MnO2质量减少的主要原因是 。
【答案】(1)把软锰矿粉碎。(2)氨气。(3)450℃。 (4)温度高于450℃时,二氧化锰能够转化成其它物质。
【解答】解:(1)“酸浸”时,为了使软锰矿反应更充分,可采取的措施有把软锰矿粉碎。
故答案为:把软锰矿粉碎。
(2)“沉锰”反应为MnSO4+2NH4HCO3MnCO3↓+(NH4)2SO4+H2O+CO2↑,实验过程中如果操作不当,常会有刺激性气味气体逸出,并造成原料浪费,这可能是加热温度过高导致NH4HCO3分解产生氨气,氨气具有刺激性气味。
故答案为:氨气。
(3)在空气中“煅烧”MnCO3会生成不同的锰氧化物,各锰氧化物质量分数随煅烧温度的变化关系如图2所示。根据图像分析,为了提高MnO2的产量,煅烧时最高温度范围不要超过450℃,是因为温度高于450℃时,二氧化锰质量分数下降。
故答案为:450℃。
(4)已知酒精灯外焰的最高温度可达600℃以上。称取一定质量的MnO2与KClO3混合均匀,充分加热后冷却,溶解、过滤、洗涤、烘干后称量,发现MnO2质量减少。MnO2质量减少的主要原因是温度高于450℃时,二氧化锰能够转化成其它物质。
故答案为:温度高于450℃时,二氧化锰能够转化成其它物质。
3.(2024•西湖区校级二模)硫酸锌可制备各种含锌材料,在防腐、医学上有很多应用。锌矿石的主要成分是ZnCO3,还含有少量的二氧化硅和氧化铁。以锌矿石为原料制备ZnSO4•7H2O的工艺流程如图所示。(二氧化硅难溶于水,也不与稀硫酸反应)
回答下列问题:
(1)锌矿石属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)“酸浸”中观察到的现象是 。
(3)滤液1中含有的阳离子是 。(填离子符号)
(4)下列说法正确的是 。(可多选)
A.“粉碎”是为了增大锌矿石与酸之间的接触面积,使反应充分进行
B.在“转化”中加入锌粉,若无气泡冒出,说明锌粉已足量
C.滤渣甲、滤渣乙均能与稀硫酸反应产生气体
D.滤液2的质量一定比滤液1的质量大
【答案】(1)混合物。(2)产生气泡,溶液由无色变黄色。(3)H+、Zn2+、Fe3+。(4)AD。
【解答】解:(1)锌矿中含有多种物质,是混合物。故答案为:混合物。
(2)“酸浸”中,稀硫酸和碳酸锌反应生成硫酸锌、水和二氧化碳,和氧化铁反应生成硫酸铁和水,观察到的现象是固体部分溶解,产生气泡,溶液由无色变黄色。
(3)滤液1中含有的阳离子是过量的硫酸中的H+、反应生成的硫酸锌、硫酸铁中的Zn2+、Fe3+。
(4)A.“粉碎”是为了使菱锌矿在“酸浸”中与稀硫酸充分反应,故该选项正确。
B.在“转化”中加入锌粉,若无气泡冒出,不能说明锌粉已足量,是因为锌在和稀硫酸反应的同时,也能和硫酸铁反应,故该选项不正确。
C.滤渣甲中的二氧化硅不能和稀硫酸反应,故该选项不正确。
D.滤液2的质量一定比滤液1的质量大,是因为锌和稀硫酸、硫酸铁反应生成后溶液质量增大,故该选项正确。
4.(2024•湖州模拟)《礼记》等文献中记载古人用草木灰(主要成分是K2CO3)、石灰石灼烧后的固体、水混合制取氢氧化钾,用作纺织品漂洗剂。小组同学以“古法制碱”为主题开展了项目式学习。
项目一:实验室模拟古法制碱
(1)小组同学按如图所示制碱的流程完成实验。请写出步骤三反应的化学方程式 。
项目二:验证氢氧化钾生成
(2)为了证明步骤三反应的发生,小组同学再次设计并进行了如下实验:
实验操作
实验现象
实验结论
在烧杯中完成步骤三实验后,取静置后沉在烧杯底部的少量固体,洗净后置于试管中,加入足量的 ,将产生的气体通入澄清石灰水。
试管中产生气泡、澄清石灰水变浑浊
固体中含有CaCO3
有同学认为上述实验结论中的CaCO3均为步骤三反应生成。小德同学却提出了质疑,他的理由应是 。(实验过程中得到的相关物质均未变质)
(3)针对是否有KOH生成的疑问,小清同学提出了新思路:可以通过测量溶液pH的变化来证明步骤三反应发生。经测定:常温下Ca(OH)2饱和溶液的pH为12.7,实验配制的K2CO3溶液pH为11.3。重新做步骤三实验,向盛有K2CO3溶液的烧杯中,分3次加入步骤二得到的悬浊液,测得烧杯内混合液pH变化后的数据如表:
次数
第一次
第二次
第三次
pH
12.2
13.2
14.0
小组同学通过分析以上实验数据认为可以证明步骤三反应的发生,依据是 。
【答案】(1)Ca(OH)2+K2CO3=CaCO3↓+2KOH。
(2)稀盐酸;步骤一中碳酸钙可能未反应完全。
(3)混合液的pH逐渐增大,说明有碱性物质生成,则可以证明步骤三反应的发生。
【解答】解:(1)步骤三反应的化学方程式为Ca(OH)2+K2CO3=CaCO3↓+2KOH;
(2)根据实验结论固体中含有CaCO3,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,取烧杯静置后底部的少量固体,洗净后置于试管中,加入足量的稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水,可观察到试管中产生气泡,澄清石灰水变浑浊;由于步骤一中的碳酸钙可能没有完全反应,所以上述实验结论中的CaCO3,也可能来自于步骤一中剩余的碳酸钙;
(3)由于常温下Ca(OH)2饱和溶液的pH为12.7,实验配制的K2CO3溶液pH为11.3,向盛有K2CO3溶液的烧杯中,分3次加入步骤二得到的悬浊液,混合液的pH逐渐增大,说明有碱性物质生成,则可以证明步骤三反应的发生。
5.(2024•滨江区一模)锂辉矿是制备新能源汽车电池的重要原料。如图小滨和小江在实验室模拟提纯碳酸锂的实验流程,根据要求回答问题。
【查阅资料】
Ⅰ.锂辉矿主要成分为Li2CO3含泥沙等杂质。
Ⅱ.Li2CO3 (化学性质与Na2CO3类似)为无色晶体,微溶于水,在冷水中的溶解度比热水中大。
(1)已知X是一种酸溶液,请写出②中发生中和反应的化学方程式 。
(2)有以下三种温度的饱和Na2CO3溶液,③中你选择的是 (填序号)。
A.0℃ B.25℃ C.80℃
(3)为了提高原料的利用率,小江认为可以通过蒸发滤液2回收其中的物质。在蒸发时,当出现 时(填现象),停止加热即可收集。
【答案】(1)2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O。(2)C。(3)较多固体。
【解答】解:(1)已知X是一种酸溶液,由于反应生成硫酸锂,说明酸是稀硫酸,②中发生中和反应,是因为氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水,反应的化学方程式是2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O。
(2)有以下三种温度的饱和Na2CO3溶液,③中应该选择的是80℃,是因为该温度下碳酸钠溶解度较大,碳酸锂溶解度较小,有利于碳酸锂析出。
(3)为了提高原料的利用率,小江认为可以通过蒸发滤液2回收其中的物质。在蒸发时,当出现较多固体时,停止加热即可收集。
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