专题07 物质间的转化（期末压轴题训练）九年级科学上学期浙教版

专题07 物质间的转化 1. 下列各组变化中，每一转化在一定条件下均能一步实现的是（　　） A．①和② B．①和③ C．①③④ D．①②③④ 2. 甲和乙分别是氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验，下列有关说法正确的是（　　） A．两实验开始时都应先加热、后通入气体，目的是避免气体在加热时发生爆炸 B．两实验发生的反应均为置换反应 C．两实验均可通过观察黑色氧化铜变红来判断反应是否发生 D．甲试管略向下倾斜、乙玻璃管保持水平，是因为两气体的密度不同 3. 在比较高的温度下，木炭可以和氧化铜反应生成一种金属单质和某元素的最高价氧化物，如图为实验装置图。根据已知条件和实验装置图判断，下列说法正确的是（　　） A．给酒精灯加网罩，目的是使火焰集中并提高温度 B．反应过程中，铜元素化合价不变 C．木炭是使氧化铜还原为铜的物质，它具有氧化性 D．实验结束后，应先停止加热，再将导气管从澄清石灰水中撤出 4. 纪录片《风味人间》中介绍了一种民间美食——灰水煮笋，这里的“灰水”指加了草木灰的水，其中富含K2CO3。K2CO3能与竹笋中的草酸和单宁酸反应，可降低泌尿系统结石的风险。 （1）钠、钾是同族元素，化学性质相近，由此推测K2CO3溶液的pH 7。 （2）灰水中可能还含有K2SO4，检验是否含有的方法为：将配制好的灰水静置，取上层清液， （将实验方案补充完整）。 （3）通过检验，确定灰水中还含有K2SO4。小宁打算从灰水中制备KCl，并设计了下面的实验方案： 混合物经过一系列操作最终得到KCl固体，下列操作顺序合理的是 。 ①加入过量K2CO3溶液 ②加入适量稀盐酸 ③过滤 ④蒸发结晶 5. “波尔多液”是一种保护性的杀菌剂，它是由固体小颗粒悬浮在液体里形成的，具有杀菌谱广、持效期长、病菌不会产生抗药性、对人和畜低毒等特点，是应用历史最长的一种杀菌剂。如图所示是利用废弃铜料（只含有铜和一定量的铁）和石灰石制备“波尔多液”的流程，请回答下列问题。 （1）反应器1中将硫酸以喷淋方式注入的目的是 。 （2）以下关于反应器4中的操作及现象描述，正确的有 （填字母，多选）。 A.溶液逐渐变为悬浊液 B.反应过程中溶液的温度升高 C.需控制石灰乳用量以调节产物成分 D.反应过程中产生大量气泡 （3）反应器3和反应器4的内壁不能为铁，原因是 （请用化学方程式表示）。 6. 铁及其化合物与生产、生活关系密切。 （1）如图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。图中A、B、C、D四个区域，生成铁锈最多的是 填字母）。 （2）用废铁皮制取铁红（Fe2O3）的部分流程示意图如下： ①步骤Ⅰ若温度过高，将导致硝酸分解。 ②步骤Ⅱ中发生反应：4Fe（NO3）2+O2+（2n+4）H2O＝2Fe2O3•nH2O+8HNO3，反应产生的HNO3又将废铁皮中的铁转化为Fe（NO3）2，该反应的化学方程式为 。 ③上述生产流程中，能体现“绿色化学”思想的是 （任写一项）。 7. 暖宝宝是常见便携的冬天取暖神器，其中的发热物质是由铁粉、活性炭、蛭石、无机盐和水等混合而成。一旦撕开包装，这些物质便能迅速与空气中的氧气反应放出热量。 （1）实际售卖的暖宝宝组成如图所示，从化学反应角度分析暖宝宝采用多孔透气膜的原因 。 （2）使用过的暖宝宝中有Fe3O4、NaCl、吸水树脂、蛭石、活性炭等物质，为了废弃暖宝宝的回收利用，某小组设计了如图所示的提纯流程。 ①滤渣中加入稀盐酸化学反应方程式为 。 ②最后收集得到的物质A是 。 8. 工业上高炉炼铁常以铁矿石（主要成分Fe2O3）和焦炭（主要成分为C）、石灰石等为原料，将石灰石等原料从高炉上方加入，经高温反应后，形成铁水和炉渣从下方排出，过程如甲图所示，请回答下列问题。 （1）如图甲，进料时将原料粉碎，从高炉上方的传送带送入炉中，从高炉下方通入热空气，好处是增大 ，以提高原料的利用率。 （2）焦炭的作用之一是提供热量，创造炼铁所需高温，甲图中与这一作用相关的化学方程式是 。 （3）高炉煤气中通常含有较多的SO2气体。为减少污染，工业上用碱性工业废液吸收SO2气体，高炉煤气中的含硫量与废液温度关系如图乙所示。从节能角度考虑，吸收二氧化硫最合适的温度是 ℃。 （4）高炉要生产含铁98%的生铁4吨，若不计在冶炼过程中铁的损耗，则需要含氧化铁质量分数为70%的铁矿石 吨。 9. 材料是人类社会物质文明进步的重要标志。 （1）在春秋时期，我国人民就开始生产和使用铁器。工业上，在高炉中用赤铁矿（主要成分是氧化铁）炼铁的主要原理是 （用化学方程式表示）。该反应中发生了还原反应的物质是 （填化学式）。 （2）我国古代就有湿法冶金技术，湿法冶金是利用置换反应从盐溶液得到金属。小金把一定量铁粉加入一定量的Cu（NO3）2、Zn（NO3）2和AgNO3混合溶液中，按如图所示进行实验，出现的现象如图中所述。 ①滤液A中大量存在的金属阳离子是 （填离子符号）。 ②滤渣B中含有的金属单质是 （填化学式）。 10. 下列框图中的物质均为初中化学常见的物质，其中A是建筑材料的主要成分，B属于氧化物，如图是它们之间的相互转化关系。请回答下列问题。 （1）写出C物质的化学式 。 （2）写出A→C+D的化学方程式 。 （3）若1是红褐色沉淀，请写出G+F→I的化学方程式 。 11. “波尔多液”是一种保护性的杀菌剂，有效成分为碱式硫酸铜（Cu2（OH）2SO4），具有杀菌谱广、持效期长、病菌不会产生抗药性、对人和畜低毒等特点，是应用历史最长的一种杀菌剂。如图所示是利用废弃铜料（只含有铜和一定量的铁）和石灰石制备“波尔多液”的流程，请回答下列问题。 （1）反应器1中将硫酸以喷淋方式注入的目的是 。 （2）气体B的化学式为 。 （3）反应器3和反应器4的内壁不能为铁或铝，原因是 （写出一个化学方程式即可）。 12. 小明设计了如图所示的实验装置，分别进行氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验。（铁架台、铁夹等固定用装置已略去）。请回答： （1）写出装置乙硬质玻璃管中反应的化学方程式 。 （2）小明对两次实验进行分析，下列说法中正确的是 。 A.实验时都应该先通入气体后加热，防止因气体不纯而发生爆炸 B.两者都可以通过观察固体颜色的变化判断反应是否发生 C.甲图试管略向下倾斜，乙图玻璃管保持水平，是因为两种气体的密度不同 （3）从环境保护、安全的角度，请指出乙实验装置存在的不足： 。 （4）小明认为若想证明CO不与澄清石灰水反应，应该在乙图中中气体通入CuO前，添加一个装有澄清石灰水的洗气瓶，你认为是否有必要，并说明理由 。 13. 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 。 14. 北宋沈括在《梦溪笔谈》中记载了用“苦泉水”（硫酸铜溶液）制取铜的方法，其主要生产流程如图所示。请回答下列问题： （1）由硫酸铜热饱和溶液制得硫酸铜晶体的结晶方法是 。 （2）方法一：炼铜原理利用铁的金属活动性 （选填“＞”、“＝”或“＜”）铜。 （3）方法二：②中反应的化学反应方程式为： 。 15. 高炉炼铁是现代炼铁的主要方法，其大致流程如图甲所示： （1）赤铁矿（主要成分为氧化铁）是主要炼铁原料，在送入高炉之前要先破碎、磨粉，其主要目的是 。 （2）实验室可用图乙模拟高炉内的反应，在该反应中实际所需的一氧化碳的量要比理论量多，其原因是 。 （3）结合图甲、乙中的信息，请写出一条有关高炉炼铁中“烟气”再利用的途径： 。 （4）高炉炼铁厂要生产4吨的生铁（生铁中含铁质量分数为96%），至少需要含氧化铁质量分数为70%的赤铁矿 吨。（保留至小数点后一位） 16. 工业上常以盐卤（主要含MgCl2）为原料来提纯MgCl2用于制镁等领域。流程如图所示。 （1）图中试剂a是 。 （2）在石灰乳与盐卤反应制取Mg（OH）2的过程中，因为Ca（OH）2微溶，使得Mg（OH）2的纯度不高从而影响MgCl2的品质。改进工艺后，以Na2CO3做脱钙剂，25℃时，反应时间与Ca2+和Mg2+的去除率关系如图甲所示。若想尽可能除去Ca2+，同时减少Mg2+的损耗，则反应时间应控制在 分钟。 （3）获取石灰乳，先要高温煅烧废弃蚝壳生产CaO，化学方程式为：CaCO3CaO+CO2↑。现取一定量的蚝壳样品，高温煅烧40分钟，往煅烧后的固体中加入足量的水充分溶解后逐滴加入稀盐酸（其他杂质不参加反应），测量并绘得如图乙所示的曲线。 ①根据 现象，可知高温煅烧40分钟后的固体中碳酸钙有剩余。 ②若对蚝壳样品高温煅烧时间改为20分钟，其它条件和操作均相同，请在图中画出生成二氧化碳的质量随加入稀盐酸的质量变化的大致图像。 17. 某矿石由MgO、Fe2O3和SiO2组成，其制备Mg（OH）2的流程示意图如图： （1）溶液A中的溶质有 。 （2）在溶液A中加入熟石灰Ca（OH）2调节溶液的pH，可以使溶液中的阳离子转化为氢氧化物沉淀。该实验条件下，使金属阳离子沉淀的相关pH数据见下表。现调节溶液B的pH范围是4﹣8，目的是 。 氧化物 Fe（OH）3 Mg（OH）2 开始沉淀的pH 1.5 8.6 完全沉淀的pH 3.2 11.1 （3）该实验结束后，获得了11.6克Mg（OH）2产品，求这块矿石中MgO的质量是多少克？（写出计算过程） 18. 煤中因含硫等杂质，燃烧会产生大气污染物，某科学研发团队设计了一种新的治污方法，同时可得到化工产品，实现变废为宝。该工艺流程如图所示，下列叙述不正确的是（　　） A．该过程中可得到化工产品H2SO4 B．该工艺流程中的FeSO4Fe2（SO4）3可重复利用 C．该过程中化合价发生改变的元素有Fe、O、H和S D．图中涉及的反应之一为Fe2（SO4）3+SO2+2H2O＝2FeSO4+2H2SO4 19. 高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿（还含FeO、Fe2O3、Al2O3、MgO、ZnO、NiO、SiO2等）制备，工艺如图。回答下列问题： 查阅资料：a．MnO2具有氧化性，能将Fe2+氧化成Fe3+ b．相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下： 金属离子 Mn2+ Fe2+ Fe3+ Al3+ Mg2+ Zn2+ Ni2+ 开始沉淀的pH 8.1 6.3 1.5 3.4 8.9 6.2 6.9 沉淀完全的pH 10.1 8.3 2.8 4.7 10.9 8.2 8.9 （1）“溶浸”得到滤渣为硫黄S和 ，为了加快溶浸速率，可以采取的措施 （写1点即可）。 （2）“氧化”中添加适量的MnO2的作用是 。 （3）“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为 ～6之间。 （4）“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+，“滤渣3”的主要成分是 ，“除杂2”的目的是将Mg2+反应生成 沉淀。 （5）MnCO3与H2SO4反应的化学方程式为 。 （6）制备MnSO4•H2O晶体。已知溶解度曲线如图所示，MnSO4•H2O晶体在曲线拐点右侧。 操作方法：滴加稀硫酸酸化，温度 （填“高于”“低于”或“等于”）40℃， 结晶、趁热过滤，酒精洗涤，低温干燥。 （7）层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为Li3NixCoyMnzO6，其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当x＝y＝1时，z＝ 。 20. 工业上可以从某些废水中分离获得硫酸亚铁晶体，并以硫酸亚铁晶体为原料制取磁性四氧化三铁。 Ⅰ．利用含大量FeSO4、CuSO4的废水，回收制备硫酸亚铁晶体和铜： （1）该方案中需要多次过滤，进行过滤操作所需的仪器和用品有：漏斗、滤纸、 。 （2）金属X是 ，其加入废水后发生反应的化学方程式为 ，判断溶液Y是 ，判断的理由是 。 Ⅱ．利用硫酸亚铁晶体为主要原料制复印用高档Fe3O4粉的工艺流程简图如图： 资料卡：通空气时发生的反应为：4Fe（OH）2+2H2O+O2＝4Fe（OH）3，由沉淀获得Fe3O4的过程中发生的反应为Fe（OH）2+2Fe（OH）3Fe3O4+4H2O。 （1）溶解时玻璃棒的作用是 。 （2）副产品P是 。由溶液N获得该副产品的操作顺序是 。 a．过滤 b．加热浓缩 c．冷却结晶 d．晶体加热至完全失去结晶水 （3）流程中控制“一定量空气”的目的是 。 21. 某化学兴趣小组在实验室利用氯气与石灰乳[Ca（OH）2]反应制取漂白粉：2Cl2+2Ca（OH）2═CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O，已知漂白粉的有效成分为Ca（ClO）2．该兴趣小组设计了下列实验装置，进行如下实验： 请回答下列问题： （1）甲装置中发生如下反应用于制备氯气：MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O，乙装置的作用是 。 （2）丁装置的作用是 。 （3）该兴趣小组用足量的浓盐酸与8.7g MnO2制备氯气，并将所得氯气与过量的石灰乳反应，则理论上最多可制得Ca（ClO）2 g。 但小组成员发现，实际上产物中Ca（ClO）2的质量明显小于理论值。为了探究其原因，小组成员查阅了相关资料得到：氯气和碱的反应为放热反应，温度较高时，氯气和碱还能发生如下反应：6Cl2+6Ca（OH）2 5CaCl2+Ca（ClO3）2+6H2O （4）为了提高Ca（ClO）2的产率，可对丙装置作适当改进。请你给出一种改进方法： 。 22. 小科查阅资料发现：氢气还原氧化铜的实验中，若反应过程通入氢气时间不够，得到的固体产物是铜和氧化亚铜（Cu2O）组成的混合物。于是他对反应产物的生成情况进行了如下探究：利用图甲所示实验装置，称取若干份质量均为0.6克的氧化铜，在相同条件下分别用氢气还原不同时间，并检测固体中氧化亚铜的质量，结果如图乙。 （1）利用图甲装置进行氢气还原氧化铜的实验时，正确实验操作顺序为 。 ①加热 ②停止加热 ③通入制好的纯净氢气 ④停止通氢气 （2）为解释实验结果，小科对氢气还原氧化铜的反应过程提出如下假设：反应过程包含有2CuO+H2Cu2O+H2O，H2+Cu2O2Cu+H2O两个反应。若假设成立，请列式计算出0.6克的氧化铜生成的Cu2O的最大质量为多少克？ （3）根据图乙所示的探究结果和计算结果分析，可以确定两个反应是 （填“同时进行”或者“分步进行”）。 （4）为确保反应所得固体中氧化亚铜尽可能少，可采取的措施是 。 23. Fe（OH）2是白色难溶于水的物质，可用于制颜料、药物等，但很容易被空气中的氧气氧化为Fe（OH）3，氧化过程中白色沉淀转化为灰绿色沉淀，最后变为红褐色沉淀。因此在实验室中制备Fe（OH）2，并使Fe（OH）2长时间保持白色沉淀状态，成为物质制备实验探究的热点。现用铁片、稀盐酸、氢氧化钠溶液、水等试剂制取少量的Fe（OH）2，装置如图。 【实验步骤】 步骤1检查气密性，关闭阀门A和B，打开1中活塞让1中足量的稀盐酸滴入到容器2中与铁片发生反应，关闭1中的活塞。 步骤2立即打开阀门B让容器2中生成的气体通入容器3中一段时间。 步骤3关闭阀门B，打开阀门A，待容器2中物质继续反应一段时间后，即可在容器3中制得Fe（OH）2。 步骤4实验完毕，关闭阀门A和B。 【资料】本实验中所有配制溶液的水需煮沸，容器2、3均密闭。 请你用所学知识及以上资料信息，解释该实验制取Fe（OH）2的原理。 24. 国庆长假期间，位于千岛湖的千里江山壁画馆着实火了一把，艺术家们将宋代王希孟的《千里江山图》以10：1的比例现实复刻搬进隧道。壁画绘画时常用到羟基氧化铁（FeOOH）作为颜料，如图是利用废铁屑（主要成分为Fe，含少量Fe2O3）制备FeOOH工艺流程。 查阅资料：①图中“还原”环节发生的反应为Fe2（SO4）3+Fe＝3FeSO4。 ②图中“沉淀”环节发生的反应为2FeSO4+H2O2+2H2O＝2FeOOH↓+2H2SO4。 （1）“酸溶”环节产生气体为 。 （2）该流程中可以重复利用的物质是 。 （3）某工厂每天生产羟基氧化铁178kg，至少需要20%的过氧化氢溶液多少kg？（写出计算过程） 25. 向一定质量CuSO4、FeSO4的混合溶液中加入一定质量的锌粉，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。下列说法正确的是（　　） A．若滤渣中只有一种金属，则滤液中的溶质一定有三种 B．若滤渣中有两种金属，则滤液中的溶质一定有两种 C．若滤液中只有一种溶质，则向滤渣中加入稀盐酸一定有气泡产生 D．若滤液中有两种溶质，则向滤渣中加入稀盐酸不可能有气泡产生 26. 如图为某化工企业生产流程示意图，有关说法正确的是（　　） A．③中氩气（Ar）作反应物 B．钛酸亚铁（FeTiO3）中钛元素为+3价 C．②中为使原料全部转化为甲醇，理论上CO和H2投料的质量比为7：1 D．①中反应为2FeTiO3+6C+7Cl22x+2TiCl4+6CO，则x为FeCl2 27. 小丽以化合价为纵坐标、物质类别为横坐标绘制如图。A、B、C、D、E是初中常见物质，且都含氧元素，各物质中均有某种组成元素的化合价与纵坐标的数值相对应。“→”表示物质间的转化关系，其中B通常为无色无味气体且能使澄清石灰水变浑浊，D的水溶液呈蓝色。请回答： （1）物质C的化学式为 。 （2）写出一个D→E的化学方程式 。 28. 黄铜（铜锌合金）长期使用会锈蚀，铜锈主要成分为Cu2（OH）2CO3。查阅资料： 铜锈可以与稀硫酸反应，其化学方程式为：Cu2（OH）2CO3+2H2SO4＝2CuSO4+3H2O+CO2↑，杂质不与稀硫酸反应。回收废黄铜有用成分，调配锌铜比例，可以铸造新的黄铜，变废为宝。其工艺流程图如下： （1）系列处理二后获得锌的质量 原废黄铜中锌的质量。（选填“＜”、“＝”或“＞”） （2）黄铜颜色与黄金相似，人称“愚人金”，常被不法商贩冒充黄金牟取暴利。下列选项中能区别黄铜与黄金的方法是 。 A.用磁铁吸引 B.浸入稀盐酸溶液，观察有无气泡 C.在空气中灼烧后观察颜色 29. 有一包固体，可能含有NaCl、NaOH、Na2CO3、Na2SO4、MgCl2中的一种或几种，为确定其组成，先取少量固体加足量水溶解得到无色溶液M，再进行如下实验。请回答： （1）白色沉淀A是 （填化学式）。 （2）原固体中一定含有的物质是 （填化学式）。 30. 小乐利用“氢气还原氧化铜”实验验证水的组成，实验装置及药品如图所示，实验前后测定的数据如表所示。回答问题： 实验前 实验后 硬质玻璃管及其内药品 的质量/克 75.6 69.2 U形管及其内药品 的质量/克 110.8 118.2 （1）为了实验安全，在开始加热硬质玻璃管内氧化铜前，应先进行的实验操作是 。 （2）实验中观察到硬质玻璃管中黑色粉末逐渐变红，则发生反应的化学方程式为 。 （3）验证水的组成的原理为：根据硬质玻璃管及其内药品在反应前后的质量差m1，U形管及其内药品在反应前后的质量差m2，可计算出水中氢、氧元素的质量比为 （用m1、m2等表示）。若实验过程中小乐操作无误，依据实验数据，分析产生误差的可能原因 （写出1点）。 31. 如图为气体X（纯净物）与氧化铜反应制取铜的实验装置。回答问题： （1）在对A中氧化铜进行加热前，需要先通一段时间的气体X，其目的是 。 （2）若实验中，观察到A中黑色氧化铜粉末变红，B中无水硫酸铜无明显现象，C中澄清石灰水变浑浊，则通入的气体X为 。 （3）查阅资料得知：①气体X与氧化铜反应除生成铜外还可能生成氧化亚铜（Cu2O）；②铜和氧化亚铜均为不溶于水的红色固体；③Cu2O+H2SO4═CuSO4+Cu+H2O。 小乐为了探究反应所得红色固体的成分，进行了如下实验： 实验操作 实验现象 实验结论 步骤一 取20g红色固体于烧杯中，加入足量稀硫酸 红色固体可能是氧化亚铜，也可能是铜和氧化亚铜 步骤二 将步骤一反应所得的混合物经过滤、洗涤、干燥并称量剩余红色固体质量 剩余红色固体质量为12g 20g红色固体中，铜和氧化亚铜的质量比为 32. 研究性学习小组的同学用氢气还原氧化铜的原理测定水的组成。请你一起对此展开探究。 【设计方案】 甲同学利用如图装置及药品进行实验，洗气瓶B中浓硫酸的作用是 。 【实验探究】 当玻璃管中固体由黑色转变为红色时，实验测得： ①装置C的玻璃管和其中固体的总质量在反应后减少了1.6g； ②装置D的干燥管和其中物质的总质量在反应后增加了1.82g，用此数据算得水中H、O元素的质量比为 ，而由水的化学式计算得出H、O元素的质量比为1：8。 【分析交流】 假设装置内原有空气中的水蒸气、CO2已预先排尽，生成的水完全被D中碱石灰吸收。针对上述实验结果与理论值有偏差，乙同学认为：该装置存在缺陷，应在D装置后，再连接一个盛碱石灰的干燥管，增加该装置的作用是 。小组同学用改进后的装置重新实验得到了正确结果。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题07 物质间的转化 1. 下列各组变化中，每一转化在一定条件下均能一步实现的是（　　） A．①和② B．①和③ C．①③④ D．①②③④ 【解答】解：①铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜；铜在氧气中加热生成氧化铜，氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水；每一转化在一定条件下均能一步实现。 ②氯化钠与碳酸盐溶液反应生成碳酸钠和氯化物的溶液，没有沉淀、气体或水生成，不能发生复分解反应。 ③碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，氧化钙与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，每一转化在一定条件下均能一步实现。 ④碳在氧气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，水通电分解生成氢气和氧气，每一转化在一定条件下均能一步实现。 故①③④每一转化在一定条件下均能一步实现。 故选：C。 2. 甲和乙分别是氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验，下列有关说法正确的是（　　） A．两实验开始时都应先加热、后通入气体，目的是避免气体在加热时发生爆炸 B．两实验发生的反应均为置换反应 C．两实验均可通过观察黑色氧化铜变红来判断反应是否发生 D．甲试管略向下倾斜、乙玻璃管保持水平，是因为两气体的密度不同 【解答】解：A、两实验开始时都应先通入气体，后加热，目的是避免气体在加热时发生爆炸，故选项不正确。 B、加热时，氧化铜和氢气反应生成铜和水，是置换反应，氧化铜和一氧化碳反应生成铜和二氧化碳，不是置换反应，故选项不正确。 C、两实验均可通过观察黑色氧化铜变红来判断反应是否发生，故选项正确。 D、甲试管略向下倾斜、是为了防止水蒸气冷凝回流炸裂试管，乙玻璃管保持水平，多与密度无关，故选项不正确。 故选：C。 3. 在比较高的温度下，木炭可以和氧化铜反应生成一种金属单质和某元素的最高价氧化物，如图为实验装置图。根据已知条件和实验装置图判断，下列说法正确的是（　　） A．给酒精灯加网罩，目的是使火焰集中并提高温度 B．反应过程中，铜元素化合价不变 C．木炭是使氧化铜还原为铜的物质，它具有氧化性 D．实验结束后，应先停止加热，再将导气管从澄清石灰水中撤出 【解答】解：A、在比较高的温度下，木炭可以和氧化铜反应生成一种金属单质和某元素的最高价氧化物，则给酒精灯加网罩，目的是使火焰集中并提高温度，故选项说法正确。 B、在比较高的温度下，木炭可以和氧化铜反应生成一种金属单质和某元素的最高价氧化物，金属单质是铜，反应过程中，铜元素化合价发生了改变，由+2价变为0，故选项说法错误。 C、木炭是使氧化铜还原为铜的物质，它具有还原性，故选项说法错误。 D、实验结束后，应先将导气管从澄清石灰水中撤出，再停止加热，以防止烧杯中的液体倒吸入试管中，使热的试管炸裂，故选项说法错误。 故选：A。 4. 纪录片《风味人间》中介绍了一种民间美食——灰水煮笋，这里的“灰水”指加了草木灰的水，其中富含K2CO3。K2CO3能与竹笋中的草酸和单宁酸反应，可降低泌尿系统结石的风险。 （1）钠、钾是同族元素，化学性质相近，由此推测K2CO3溶液的pH 7。 （2）灰水中可能还含有K2SO4，检验是否含有的方法为：将配制好的灰水静置，取上层清液， （将实验方案补充完整）。 （3）通过检验，确定灰水中还含有K2SO4。小宁打算从灰水中制备KCl，并设计了下面的实验方案： 混合物经过一系列操作最终得到KCl固体，下列操作顺序合理的是 。 ①加入过量K2CO3溶液 ②加入适量稀盐酸 ③过滤 ④蒸发结晶 【解答】解：（1）钠、钾是同族元素，化学性质相近，碳酸钠溶液显碱性，所以由此推测K2CO3溶液的pH＞7。 （2）检验是否含有的方法为：将配制好的灰水静置，取上层清液，先加入稀盐酸酸化（排除碳酸根等离子的干扰），再滴加氯化钡溶液，若产生白色沉淀，则证明灰水中含有。 （3）从灰水中制备KCl，加入过量的BaCl2溶液后，溶液中引入了Ba2+杂质。接下来应先加入过量K2CO3溶液，除去过量的Ba2+，然后过滤，除去生成的碳酸钡沉淀；再加入适量稀盐酸，除去过量的碳酸钾；最后蒸发结晶得到KCl固体。所以操作顺序合理的是①③②④。 故答案为： （1）＞； （2）先加入稀盐酸酸化，再滴加氯化钡溶液，若产生白色沉淀，则证明灰水中含有； （3）①③②④。 5. “波尔多液”是一种保护性的杀菌剂，它是由固体小颗粒悬浮在液体里形成的，具有杀菌谱广、持效期长、病菌不会产生抗药性、对人和畜低毒等特点，是应用历史最长的一种杀菌剂。如图所示是利用废弃铜料（只含有铜和一定量的铁）和石灰石制备“波尔多液”的流程，请回答下列问题。 （1）反应器1中将硫酸以喷淋方式注入的目的是 。 （2）以下关于反应器4中的操作及现象描述，正确的有 （填字母，多选）。 A.溶液逐渐变为悬浊液 B.反应过程中溶液的温度升高 C.需控制石灰乳用量以调节产物成分 D.反应过程中产生大量气泡 （3）反应器3和反应器4的内壁不能为铁，原因是 （请用化学方程式表示）。 【解答】解：（1）反应器1中将硫酸以喷淋方式注入的目的是增大反应物接触面积，使反应更快、更充分。故答案为：增大反应物接触面积，使反应更快、更充分； （2）反应器4中，氧化钙和水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙和硫酸铜反应生成硫酸钙和氢氧化铜沉淀，发生反应的化学方程式是CaO+H2O═Ca（OH）2、Ca（OH）2+CuSO4═CaSO4+Cu（OH）2↓； A、溶液逐渐变为悬浊液，正确； B、氧化钙和水反应生成氢氧化钙，反应放热，反应过程中溶液的温度升高，正确； C、需控制石灰乳用量以调节产物成分，正确； D、根据以上分析，反应过程中无大量气泡产生，错误； 故选：ABC； （3）反应器3和反应器4的内壁不能为铁，原因是硫酸铜溶液能和铁反应硫酸亚铁和铜。故答案为：Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu。 6. 铁及其化合物与生产、生活关系密切。 （1）如图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。图中A、B、C、D四个区域，生成铁锈最多的是 填字母）。 （2）用废铁皮制取铁红（Fe2O3）的部分流程示意图如下： ①步骤Ⅰ若温度过高，将导致硝酸分解。 ②步骤Ⅱ中发生反应：4Fe（NO3）2+O2+（2n+4）H2O＝2Fe2O3•nH2O+8HNO3，反应产生的HNO3又将废铁皮中的铁转化为Fe（NO3）2，该反应的化学方程式为 。 ③上述生产流程中，能体现“绿色化学”思想的是 （任写一项）。 【解答】解：（1）铁生锈的条件是铁与氧气、水同时接触，由此可知，图中A、B、C、D四个区域，生成铁锈最多的是B。 （2）②由反应的流程可知，铁与硝酸反应生成了硝酸亚铁、硝酸铵和水，反应的方程式是4Fe+10HNO3＝4Fe（NO3）2+NH4NO3+3H2O。 ③上述生产流程中，能体现“绿色化学”思想的是氮氧化物排放少，不污染空气等。 故答案为： （1）B； （2）②4Fe+10HNO3＝4Fe（NO3）2+NH4NO3+3H2O； ③氮氧化物排放少，不污染空气（答案不唯一）。 7. 暖宝宝是常见便携的冬天取暖神器，其中的发热物质是由铁粉、活性炭、蛭石、无机盐和水等混合而成。一旦撕开包装，这些物质便能迅速与空气中的氧气反应放出热量。 （1）实际售卖的暖宝宝组成如图所示，从化学反应角度分析暖宝宝采用多孔透气膜的原因 。 （2）使用过的暖宝宝中有Fe3O4、NaCl、吸水树脂、蛭石、活性炭等物质，为了废弃暖宝宝的回收利用，某小组设计了如图所示的提纯流程。 ①滤渣中加入稀盐酸化学反应方程式为 。 ②最后收集得到的物质A是 。 【解答】解：（1）使用暖宝宝是为了取暖，暖宝宝采用多孔透气膜，可以进入更多的空气与暖宝宝内的发热物质充分接触，加快反应速率，快速放热。故答案为：多孔透气膜有利于发热物质与空气中的氧气充分接触，加快反应速率，快速放热； （2）①暖宝宝中Fe3O4、吸水树脂、蛭石、活性炭都不溶于水，NaCl溶于水，过滤后，Fe3O4、吸水树脂、蛭石、活性炭在滤渣中，Fe3O4能与稀盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水，反应的化学方程式为：Fe3O4+8HCl＝2FeCl3+FeCl2+4H2O。故答案为：Fe3O4+8HCl＝2FeCl3+FeCl2+4H2O； ②滤液中含有NaCl，蒸发结晶得到NaCl晶体；故答案为：NaCl。 8. 工业上高炉炼铁常以铁矿石（主要成分Fe2O3）和焦炭（主要成分为C）、石灰石等为原料，将石灰石等原料从高炉上方加入，经高温反应后，形成铁水和炉渣从下方排出，过程如甲图所示，请回答下列问题。 （1）如图甲，进料时将原料粉碎，从高炉上方的传送带送入炉中，从高炉下方通入热空气，好处是增大 ，以提高原料的利用率。 （2）焦炭的作用之一是提供热量，创造炼铁所需高温，甲图中与这一作用相关的化学方程式是 。 （3）高炉煤气中通常含有较多的SO2气体。为减少污染，工业上用碱性工业废液吸收SO2气体，高炉煤气中的含硫量与废液温度关系如图乙所示。从节能角度考虑，吸收二氧化硫最合适的温度是 ℃。 （4）高炉要生产含铁98%的生铁4吨，若不计在冶炼过程中铁的损耗，则需要含氧化铁质量分数为70%的铁矿石 吨。 【解答】解：（1）如图甲，进料时将原料粉碎，从高炉上方的传送带送入炉中，从高炉下方通入热空气，好处是增大反应物之间的接触面积，以提高原料的利用率；故答案为：反应物之间的接触面积； （2）焦炭燃烧生成二氧化碳，释放出热量，化学方程式为C+O2CO2；故答案为：C+O2CO2； （3）工业上用某种碱性工业废渣吸收SO2气体，脱硫效率与温度、脱硫时间的关系如图4所示。依据图中数据分析，脱硫最合适的温度是30℃，因为此温度下，二氧化硫的浓度能达到最低；故答案为：30； （4）设需要含氧化铁质量分数为70%的铁矿石的质量为x，则： Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 160 112 x×70% 4t×98% x＝8t 故答案为：8。 9. 材料是人类社会物质文明进步的重要标志。 （1）在春秋时期，我国人民就开始生产和使用铁器。工业上，在高炉中用赤铁矿（主要成分是氧化铁）炼铁的主要原理是 （用化学方程式表示）。该反应中发生了还原反应的物质是 （填化学式）。 （2）我国古代就有湿法冶金技术，湿法冶金是利用置换反应从盐溶液得到金属。小金把一定量铁粉加入一定量的Cu（NO3）2、Zn（NO3）2和AgNO3混合溶液中，按如图所示进行实验，出现的现象如图中所述。 ①滤液A中大量存在的金属阳离子是 （填离子符号）。 ②滤渣B中含有的金属单质是 （填化学式）。 【解答】解：（1）高炉炼铁工业上用赤铁矿（主要成分是氧化铁）炼铁的原理是高温条件下，一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，化学方程式为：3CO+Fe2O32Fe+3CO2；还原反应是物质失去氧的反应，这里Fe2O3失去氧，所以发生还原反应的物质是Fe2O3。 （2）金属置换反应分析金属活动性顺序为：Zn＞Fe＞Cu＞Ag，所以铁粉会先与AgNO3反应，再与Cu（NO3）2反应，不与Zn（NO3）2反应。滤液A滴加NaCl无现象，说明AgNO3已完全反应（AgNO3会NaCl和生成氯化银沉淀）；滤渣B加稀盐酸有气体生成，说明铁粉过量（有剩余的Fe）。说明Cu（NO3）2已完全反应。①滤液A中大量存在的金属阳离子：Zn2+（Zn（NO3）2不反应）、Fe2+（Fe 反应生成），同时因为Fe过量，AgNO3和Cu（NO3）2已经被完全置换，所以没有银离子和铜离子这两种离子。故答案为：Zn2+、Fe2+； ②滤渣B含有的金属单质：Fe（过量剩余）、被置换出的Ag和Cu。故答案为：Fe、Ag、Cu。 10. 下列框图中的物质均为初中化学常见的物质，其中A是建筑材料的主要成分，B属于氧化物，如图是它们之间的相互转化关系。请回答下列问题。 （1）写出C物质的化学式 。 （2）写出A→C+D的化学方程式 。 （3）若1是红褐色沉淀，请写出G+F→I的化学方程式 。 【解答】解：（1）由分析可知，C是二氧化碳，化学式为：CO2。 （2）A→C+D的反应是碳酸钙在高温的条件下生成氧化钙和二氧化碳，反应的化学方程式为：CaCO3CaO+CO2↑。 （3）若I是红褐色沉淀，则G+F→I的反应是氯化铁和氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠，反应的化学方程式为：FeCl3+3NaOH＝Fe（OH）3↓+3NaCl。 故答案为： （1）CO2； （2）CaCO3CaO+CO2↑； （3）FeCl3+3NaOH＝Fe（OH）3↓+3NaCl。 11. “波尔多液”是一种保护性的杀菌剂，有效成分为碱式硫酸铜（Cu2（OH）2SO4），具有杀菌谱广、持效期长、病菌不会产生抗药性、对人和畜低毒等特点，是应用历史最长的一种杀菌剂。如图所示是利用废弃铜料（只含有铜和一定量的铁）和石灰石制备“波尔多液”的流程，请回答下列问题。 （1）反应器1中将硫酸以喷淋方式注入的目的是 。 （2）气体B的化学式为 。 （3）反应器3和反应器4的内壁不能为铁或铝，原因是 （写出一个化学方程式即可）。 【解答】解：（1）反应器1中将硫酸以喷淋方式注入的目的是增大反应物接触面积，使反应更快、更充分。 （2）气体B是碳酸钙高温分解生成的二氧化碳，化学式为：CO2。 （3）反应器3和反应器4的内壁不能为铁或铝，原因是硫酸铜溶液能和铁、铝反应，化学方程式为：Fe+CuSO4＝CuSO4+Fe、2Al+3CuSO4═Al2（SO4）3+3Cu。 故答案为： （1）增大反应物接触面积，使反应更快、更充分； （2）CO2； （3）Fe+CuSO4＝CuSO4+Fe或2Al+3CuSO4═Al2（SO4）3+3Cu。 12. 小明设计了如图所示的实验装置，分别进行氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验。（铁架台、铁夹等固定用装置已略去）。请回答： （1）写出装置乙硬质玻璃管中反应的化学方程式 。 （2）小明对两次实验进行分析，下列说法中正确的是 。 A.实验时都应该先通入气体后加热，防止因气体不纯而发生爆炸 B.两者都可以通过观察固体颜色的变化判断反应是否发生 C.甲图试管略向下倾斜，乙图玻璃管保持水平，是因为两种气体的密度不同 （3）从环境保护、安全的角度，请指出乙实验装置存在的不足： 。 （4）小明认为若想证明CO不与澄清石灰水反应，应该在乙图中中气体通入CuO前，添加一个装有澄清石灰水的洗气瓶，你认为是否有必要，并说明理由 。 【解答】解：（1）氢气具有还原性，能与氧化铜在加热条件下反应生成铜和水，该反应的化学方程式为：CO+CuOCu+CO2； （2）A、实验时都应该先通入气体后加热，排尽装置中的空气，防止发生爆炸，故说法正确； B、氢气和一氧化碳均具有还原性，均能与氧化铜反应，分别生成铜和水、铜和二氧化碳，两者都可以通过观察固体颜色的变化判断反应是否发生，故说法正确； C、甲中试管口略向下倾斜，是为了防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管；乙中玻璃管保持水平，是因为反应中并无水产生，与两种气体的密度不同无关，故说法错误； （3）由于尾气中含有一氧化碳，一氧化碳有毒能污染空气，所以乙实验装置的不足是：没有尾气处理装置； （4）若想证明CO不与澄清石灰水反应，应该在气体通入A装置前，添加一个装有澄清石灰水的洗气瓶，认为是没有必要，因为实验步骤是先通入一氧化碳，然后再加热，一氧化碳已经与B中石灰水接触，能确定是否反应。 故答案为：（1）CO+CuOCu+CO2； （2）AB； （3）没有尾气处理装置； （4）没必要，在点燃酒精灯前需要先通入CO，此时右侧澄清石灰水不变浑浊。 13. 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 。 【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。 故答案为： （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。 14. 北宋沈括在《梦溪笔谈》中记载了用“苦泉水”（硫酸铜溶液）制取铜的方法，其主要生产流程如图所示。请回答下列问题： （1）由硫酸铜热饱和溶液制得硫酸铜晶体的结晶方法是 。 （2）方法一：炼铜原理利用铁的金属活动性 （选填“＞”、“＝”或“＜”）铜。 （3）方法二：②中反应的化学反应方程式为： 。 【解答】解：（1）由硫酸铜热饱和溶液制得硫酸铜晶体的结晶方法是冷却热饱和溶液或降温结晶。 （2）方法一：炼铜原理利用铁的金属活动性＞铜，即铁能和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜。 （3）方法二：②中高温条件下氧化铜和碳反应生成铜和二氧化碳，反应的化学反应方程式为2CuO+C2Cu+CO2↑。 故答案为：（1）冷却热饱和溶液或降温结晶。 （2）＞。 （3）2CuO+C2Cu+CO2↑。 15. 高炉炼铁是现代炼铁的主要方法，其大致流程如图甲所示： （1）赤铁矿（主要成分为氧化铁）是主要炼铁原料，在送入高炉之前要先破碎、磨粉，其主要目的是 。 （2）实验室可用图乙模拟高炉内的反应，在该反应中实际所需的一氧化碳的量要比理论量多，其原因是 。 （3）结合图甲、乙中的信息，请写出一条有关高炉炼铁中“烟气”再利用的途径： 。 （4）高炉炼铁厂要生产4吨的生铁（生铁中含铁质量分数为96%），至少需要含氧化铁质量分数为70%的赤铁矿 吨。（保留至小数点后一位） 【解答】解：（1）在炼铁过程中，将赤铁矿（主要成分为氧化铁）在送入高炉之前要先破碎、磨粉，其主要目的是增大反应物的接触面积，使反应更充分、更快，从而提高炼铁的效率； （2）实验室用图乙模拟高炉内氧化铁与一氧化碳高温下反应得到铁和二氧化碳的反应，在该反应中实际所需的一氧化碳的量比理论量多，其原因是：一是一氧化碳具有可燃性，在反应开始前要先通入一氧化碳排尽装置内的空气，防止加热时发生爆炸；二是反应结束后要继续通入一氧化碳，防止生成的铁在高温下被空气中的氧气氧化； （3）结合图甲、乙中的信息，高炉炼铁中“烟气”（主要含有一氧化碳等）再利用的途径可以是：将“烟气”中的一氧化碳气体收集起来，重新通入高炉中作为炼铁的还原剂等； （4）要生产4吨的生铁（生铁中含铁质量分数为96%），则生铁中铁的质量为4×96%＝3.84t；设至少需要含氧化铁质量分数为70%的赤铁矿的质量为x，x×70%100%＝3.84t，x≈7.8t。 故答案为： （1）增大反应物的接触面积，使反应更充分、更快，提高炼铁效率； （2）一是反应前要先通入一氧化碳排尽装置内的空气，防止加热时发生爆炸；二是反应结束后要继续通入一氧化碳，防止生成的铁在高温下被空气中的氧气氧化； （3）将“烟气”中的一氧化碳气体收集起来，重新通入高炉中作为炼铁的还原剂等； （4）7.8。 16. 工业上常以盐卤（主要含MgCl2）为原料来提纯MgCl2用于制镁等领域。流程如图所示。 （1）图中试剂a是 。 （2）在石灰乳与盐卤反应制取Mg（OH）2的过程中，因为Ca（OH）2微溶，使得Mg（OH）2的纯度不高从而影响MgCl2的品质。改进工艺后，以Na2CO3做脱钙剂，25℃时，反应时间与Ca2+和Mg2+的去除率关系如图甲所示。若想尽可能除去Ca2+，同时减少Mg2+的损耗，则反应时间应控制在 分钟。 （3）获取石灰乳，先要高温煅烧废弃蚝壳生产CaO，化学方程式为：CaCO3CaO+CO2↑。现取一定量的蚝壳样品，高温煅烧40分钟，往煅烧后的固体中加入足量的水充分溶解后逐滴加入稀盐酸（其他杂质不参加反应），测量并绘得如图乙所示的曲线。 ①根据 现象，可知高温煅烧40分钟后的固体中碳酸钙有剩余。 ②若对蚝壳样品高温煅烧时间改为20分钟，其它条件和操作均相同，请在图中画出生成二氧化碳的质量随加入稀盐酸的质量变化的大致图像。 【解答】解：（1）从海水中提取镁的操作步骤为：向海水中加入过量氢氧化钠溶液，过滤可得到氢氧化镁沉淀，再向沉淀中加入过量盐酸，得到氯化镁溶液，加热蒸发即可得到氯化镁固体，最后电解熔融状态的氯化镁即可得到金属镁。 （2）图甲显示：随着反应时间增加，Ca2+去除率先增后趋于平缓，Mg2+去除率也在增加（但 Mg2+损失是我们不希望的）。题目要求“尽可能除去 Ca2+，同时减少 Mg2+的损耗”，则反应时间应控制在6分钟。 （3）①CaCO3CaO+CO2↑，CaO+H2O＝Ca（OH）2，CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑，Ca（OH）2+2HCl＝CaCl2+2H2O。滴加盐酸一段时间后开始产生气泡，说明高温煅烧40分钟后的固体中碳酸钙有剩余。 ②高温煅烧40分钟，加入足量的水充分溶解后逐滴加入稀盐酸，测量并绘得如图所示的曲线。若煅烧时间改为20分钟，其它条件和操作均相同，碳酸钙发生反应减半，不生成气体部分消耗的盐酸也减半，生成气体增加，根据钙元素的守恒，完全反应消耗盐酸的总量不变，生成二氧化碳的质量随加入稀盐酸的质量变化的大致图像为：。 17. 某矿石由MgO、Fe2O3和SiO2组成，其制备Mg（OH）2的流程示意图如图： （1）溶液A中的溶质有 。 （2）在溶液A中加入熟石灰Ca（OH）2调节溶液的pH，可以使溶液中的阳离子转化为氢氧化物沉淀。该实验条件下，使金属阳离子沉淀的相关pH数据见下表。现调节溶液B的pH范围是4﹣8，目的是 。 氧化物 Fe（OH）3 Mg（OH）2 开始沉淀的pH 1.5 8.6 完全沉淀的pH 3.2 11.1 （3）该实验结束后，获得了11.6克Mg（OH）2产品，求这块矿石中MgO的质量是多少克？（写出计算过程） 【解答】解：（1）由于氧化镁与稀盐酸反应氯化镁和水，氧化铁与稀盐酸反应生成了硫酸铁和水二氧化硅与稀盐酸不反应，盐酸是过量，所以溶液A中的溶质有氯化镁、氯化铁、氯化氢； （2）由表中的数据可知铁离子安全沉淀的pH＝3.2，镁离子开始沉淀的pH＝8.6，所以现调节溶液B的pH范围是4﹣8，目的是使铁离子完全沉淀，镁离子不能沉淀。 （3）设这块矿石中氧化镁的质量为x。 由镁元素守恒可得关系式是： MgO～Mg（OH）2 40 58 x 11.6g 解得：x＝8g 答：这块矿石中MgO的质量是8克。 故答案为： （1）氯化镁、氯化铁、氯化氢； （2）使铁离子完全沉淀，镁离子不能沉淀； （3）8。 18. 煤中因含硫等杂质，燃烧会产生大气污染物，某科学研发团队设计了一种新的治污方法，同时可得到化工产品，实现变废为宝。该工艺流程如图所示，下列叙述不正确的是（　　） A．该过程中可得到化工产品H2SO4 B．该工艺流程中的FeSO4Fe2（SO4）3可重复利用 C．该过程中化合价发生改变的元素有Fe、O、H和S D．图中涉及的反应之一为Fe2（SO4）3+SO2+2H2O＝2FeSO4+2H2SO4 【解答】解：A、根据工艺流程所示可知，Fe2（SO4）3，SO2和H2O反应生成FeSO4，H2SO4，化学方程式为Fe2（SO4）3+2H2O+SO2＝2FeSO4+2H2SO4，可得到化工产品H2SO4，故A说法正确； B、该工艺流程中的FeSO4Fe2（SO4）3可重复利用，故B说法正确； C、该过程中化合价发生改变的元素有Fe、S和O，故C说法不正确； D、根据工艺流程所示可知，Fe2（SO4）3，SO2和H2O反应生成FeSO4，H2SO4，故反应方程式为：Fe2（SO4）3+SO2+2H2O＝2FeSO4+2H2SO4，故D选项说法正确； 故选：C。 19. 高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿（还含FeO、Fe2O3、Al2O3、MgO、ZnO、NiO、SiO2等）制备，工艺如图。回答下列问题： 查阅资料：a．MnO2具有氧化性，能将Fe2+氧化成Fe3+ b．相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下： 金属离子 Mn2+ Fe2+ Fe3+ Al3+ Mg2+ Zn2+ Ni2+ 开始沉淀的pH 8.1 6.3 1.5 3.4 8.9 6.2 6.9 沉淀完全的pH 10.1 8.3 2.8 4.7 10.9 8.2 8.9 （1）“溶浸”得到滤渣为硫黄S和 ，为了加快溶浸速率，可以采取的措施 （写1点即可）。 （2）“氧化”中添加适量的MnO2的作用是 。 （3）“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为 ～6之间。 （4）“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+，“滤渣3”的主要成分是 ，“除杂2”的目的是将Mg2+反应生成 沉淀。 （5）MnCO3与H2SO4反应的化学方程式为 。 （6）制备MnSO4•H2O晶体。已知溶解度曲线如图所示，MnSO4•H2O晶体在曲线拐点右侧。 操作方法：滴加稀硫酸酸化，温度 （填“高于”“低于”或“等于”）40℃， 结晶、趁热过滤，酒精洗涤，低温干燥。 （7）层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为Li3NixCoyMnzO6，其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当x＝y＝1时，z＝ 。 【解答】解：（1）加入H2SO4后，SiO2不与H2SO4反应，“溶浸”得到滤渣为硫黄S和SiO2；为了加快溶浸速率，可以采取的措施：提高温度或将矿石粉碎，以增大接触面积； （2）根据“查阅资料”可知，MnO2具有氧化性，能将Fe2+氧化成Fe3+； （3）由表中数据知，Fe（OH）3完全沉淀的pH值为2.8，Al（OH）3完全沉淀的pH值为4.7，pH 在 4.7 时，Fe3+ 和 Al3+ 沉淀完全，所以应该控制 pH 在 4.7∼6 之间； （4）根据题干信息，加入 Na2S 除杂为了出去锌离子和镍离子，所以滤渣 3 是生成的沉淀 ZnS 和 NiS；根据流程图可知，“除杂2”的目的是将Mg2+反应生成MgF2沉淀； （5）MnCO3与H2SO4反应生成MnSO4、H2O和CO2，反应的化学方程式为MnCO3+H2SO4＝MnSO4+H2O+CO2↑； （6）根据溶解度曲线可知，高于40℃时，MnSO4•H2O溶解度随温度升高而减小，操作方法：滴加稀硫酸酸化，温度高于40℃，升高温度结晶、趁热过滤，酒精洗涤，低温干燥； （7）根据化合物中各元素化合价代数和为 0 的规律得：1×3+2x+3y+4z+（﹣2）×6＝0，已知，x＝y＝1，代入计算得：z＝1。 20. 工业上可以从某些废水中分离获得硫酸亚铁晶体，并以硫酸亚铁晶体为原料制取磁性四氧化三铁。 Ⅰ．利用含大量FeSO4、CuSO4的废水，回收制备硫酸亚铁晶体和铜： （1）该方案中需要多次过滤，进行过滤操作所需的仪器和用品有：漏斗、滤纸、 。 （2）金属X是 ，其加入废水后发生反应的化学方程式为 ，判断溶液Y是 ，判断的理由是 。 Ⅱ．利用硫酸亚铁晶体为主要原料制复印用高档Fe3O4粉的工艺流程简图如图： 资料卡：通空气时发生的反应为：4Fe（OH）2+2H2O+O2＝4Fe（OH）3，由沉淀获得Fe3O4的过程中发生的反应为Fe（OH）2+2Fe（OH）3Fe3O4+4H2O。 （1）溶解时玻璃棒的作用是 。 （2）副产品P是 。由溶液N获得该副产品的操作顺序是 。 a．过滤 b．加热浓缩 c．冷却结晶 d．晶体加热至完全失去结晶水 （3）流程中控制“一定量空气”的目的是 。 【解答】解：Ⅰ．（1）该方案中需要多次过滤，进行过滤操作所需的仪器和用品有：漏斗、滤纸、烧杯、玻璃棒、带铁圈的铁架台； （2）含大量FeSO4、CuSO4的废水，加入足量的金属铁，得到铜和铁的混合物和滤液硫酸亚铁，不纯的铜加入足量的硫酸，铁与硫酸反应得到硫酸亚铁和氢气，金属X是铁，其加入废水铁后发生反应的化学方程式为CuSO4+Fe＝Cu+Fe；溶液Y是硫酸，判断的理由是铁和铜的混合物中，加入硫酸，铁与硫酸反应得到硫酸亚铁，而铜与硫酸不反应，并且使用硫酸不引入新杂质； Ⅱ．（1）溶解时玻璃棒的作用是搅拌，加速溶解； （2）根据题文信息可知，硫酸亚铁与适量的氢氧化钠反应得到氢氧化亚铁和氢氧化铁的混合沉淀，溶液N为硫酸钠，经过一系列操作后得到硫酸钠固体，因此副产品P是硫酸钠。由溶液N获得该副产品的操作是：加热浓缩、冷却结晶、过滤、晶体加热至完全失去结晶水；顺序是bca； （3）流程中控制“一定量空气”的目的是把部分亚铁离子氧化为铁离子； 故答案为： Ⅰ．（1）烧杯、玻璃棒、带铁圈的铁架台； （2）铁；CuSO4+Fe＝Cu+Fe；硫酸；铁和铜的混合物中，加入硫酸，铁与硫酸反应得到硫酸亚铁，而铜与硫酸不反应，并且使用硫酸不引入新杂质； Ⅱ．（1）搅拌，加速溶解； （2）硫酸钠；bcad； （3）把部分亚铁离子氧化为铁离子。 21. 某化学兴趣小组在实验室利用氯气与石灰乳[Ca（OH）2]反应制取漂白粉：2Cl2+2Ca（OH）2═CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O，已知漂白粉的有效成分为Ca（ClO）2．该兴趣小组设计了下列实验装置，进行如下实验： 请回答下列问题： （1）甲装置中发生如下反应用于制备氯气：MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O，乙装置的作用是 。 （2）丁装置的作用是 。 （3）该兴趣小组用足量的浓盐酸与8.7g MnO2制备氯气，并将所得氯气与过量的石灰乳反应，则理论上最多可制得Ca（ClO）2 g。 但小组成员发现，实际上产物中Ca（ClO）2的质量明显小于理论值。为了探究其原因，小组成员查阅了相关资料得到：氯气和碱的反应为放热反应，温度较高时，氯气和碱还能发生如下反应：6Cl2+6Ca（OH）2 5CaCl2+Ca（ClO3）2+6H2O （4）为了提高Ca（ClO）2的产率，可对丙装置作适当改进。请你给出一种改进方法： 。 【解答】解：（1）浓盐酸和二氧化锰反应过程中会发出氯化氢气体，氯气在食盐水中不溶，氯化氢易溶，所以通过饱和食盐水的作用是除去Cl2中混有的HCl气体；故填：除去Cl2中混有的HCl气体； （2）烧杯中的氢氧化钠溶液是吸收过量氯气，避免排放到空气中污染环境，故填：吸收多余的Cl2，防止污染环境； （3）足量的浓盐酸与8.7g MnO2制备氯气，并将所得氯气与过量的石灰乳反应，则理论上最多可制得Ca（ClO）2；设生成Ca（ClO）2 质量为x，则可以依据反应MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O；2Cl2+2Ca（OH）2═CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O得到定量关系： 2MnO2～Ca（ClO）2 174 143 8.7g x 174：143＝8.7g：x x＝7.15g 故填：7.15； （4）依据（3）中信息反应在高温度下发生副反应，所以改进措施可以把丙装置放入冷水中，避免发生反应6Cl2+6Ca（OH）2 5CaCl2+Ca（ClO3）2+6H2O；故填：将丙装置置于装有冷水的容器中。 22. 小科查阅资料发现：氢气还原氧化铜的实验中，若反应过程通入氢气时间不够，得到的固体产物是铜和氧化亚铜（Cu2O）组成的混合物。于是他对反应产物的生成情况进行了如下探究：利用图甲所示实验装置，称取若干份质量均为0.6克的氧化铜，在相同条件下分别用氢气还原不同时间，并检测固体中氧化亚铜的质量，结果如图乙。 （1）利用图甲装置进行氢气还原氧化铜的实验时，正确实验操作顺序为 。 ①加热 ②停止加热 ③通入制好的纯净氢气 ④停止通氢气 （2）为解释实验结果，小科对氢气还原氧化铜的反应过程提出如下假设：反应过程包含有2CuO+H2Cu2O+H2O，H2+Cu2O2Cu+H2O两个反应。若假设成立，请列式计算出0.6克的氧化铜生成的Cu2O的最大质量为多少克？ （3）根据图乙所示的探究结果和计算结果分析，可以确定两个反应是 （填“同时进行”或者“分步进行”）。 （4）为确保反应所得固体中氧化亚铜尽可能少，可采取的措施是 。 【解答】解：（1）利用图甲装置进行氢气还原氧化铜的实验时，正确实验操作顺序为通入制好的纯净氢气（排出装置中的空气，防止加热时发生爆炸）、加热、停止加热（继续通入氢气）、停止通氢气。 （2）按照2CuO+H2Cu2O+H2O进行时，生成氧化亚铜质量最大。 设生成氧化亚铜的最大质量是x。 2CuO+H2Cu2O+H2O 160 144 0.6g x x＝0.54g 答：0.6g的氧化铜生成的Cu2O的最大质量为0.54g。 （3）根据图乙所示的探究结果和计算结果分析，生成氧化亚铜最大质量是0.32g，可以确定两个反应是同时进行。 （4）为确保反应所得固体中氧化亚铜尽可能少，可采取的措施是用氢气还原，时间尽量延长，是因为时间越长，氧化亚铜含量越小。 故答案为：（1）③①②④。 （2）0.54g。 （3）同时进行。 （4）用氢气还原，时间尽量延长。 23. Fe（OH）2是白色难溶于水的物质，可用于制颜料、药物等，但很容易被空气中的氧气氧化为Fe（OH）3，氧化过程中白色沉淀转化为灰绿色沉淀，最后变为红褐色沉淀。因此在实验室中制备Fe（OH）2，并使Fe（OH）2长时间保持白色沉淀状态，成为物质制备实验探究的热点。现用铁片、稀盐酸、氢氧化钠溶液、水等试剂制取少量的Fe（OH）2，装置如图。 【实验步骤】 步骤1检查气密性，关闭阀门A和B，打开1中活塞让1中足量的稀盐酸滴入到容器2中与铁片发生反应，关闭1中的活塞。 步骤2立即打开阀门B让容器2中生成的气体通入容器3中一段时间。 步骤3关闭阀门B，打开阀门A，待容器2中物质继续反应一段时间后，即可在容器3中制得Fe（OH）2。 步骤4实验完毕，关闭阀门A和B。 【资料】本实验中所有配制溶液的水需煮沸，容器2、3均密闭。 请你用所学知识及以上资料信息，解释该实验制取Fe（OH）2的原理。 【解答】解：步骤1检查气密性，关闭阀门A和B，打开1中活塞让1中足量的稀盐酸滴入到容器2中与铁片发生反应Fe+2HCl ＝ FeCl2+H2↑，关闭1中的活塞。此时产生氢气使容器2内压强增大； 步骤2立即打开阀门B让容器2中生成的氢气通入容器3中一段时间，目的是排尽容器3内的空气，防止后续生成的Fe（OH）2被氧化。步骤3关闭阀门B，打开阀门A，由于容器2中继续发生铁与稀盐酸的反应，产生氢气使容器2内压强进一步增大，将容器2中生成的氯化亚铁溶液压入容器3中，氯化亚铁与容器3中的氢氧化钠溶液反应FeCl2+2NaOH ＝ Fe（OH）2↓+2NaCl，从而在容器3中制得Fe（OH）2。步骤4实验完毕，关闭阀门A和B；本实验中所有配制溶液的水需煮沸，是因为水中溶解有一定量的氧气，煮沸可以除去水中溶解的氧气；容器2、3均密闭，也是为了防止空气中的氧气进入装置，将生成的Fe（OH）2氧化； 故答案为：首先利用铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，用氢气排尽装置内的空气，然后通过增大压强将氯化亚铁溶液压入氢氧化钠溶液中，二者反应生成氢氧化亚铁，同时通过对水煮沸和装置密闭等措施防止氢氧化亚铁被氧化。 24. 国庆长假期间，位于千岛湖的千里江山壁画馆着实火了一把，艺术家们将宋代王希孟的《千里江山图》以10：1的比例现实复刻搬进隧道。壁画绘画时常用到羟基氧化铁（FeOOH）作为颜料，如图是利用废铁屑（主要成分为Fe，含少量Fe2O3）制备FeOOH工艺流程。 查阅资料：①图中“还原”环节发生的反应为Fe2（SO4）3+Fe＝3FeSO4。 ②图中“沉淀”环节发生的反应为2FeSO4+H2O2+2H2O＝2FeOOH↓+2H2SO4。 （1）“酸溶”环节产生气体为 。 （2）该流程中可以重复利用的物质是 。 （3）某工厂每天生产羟基氧化铁178kg，至少需要20%的过氧化氢溶液多少kg？（写出计算过程） 【解答】解：（1）废铁屑主要成分是铁，还含有少量氧化铁，加入稀硫酸，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，故酸溶时产生气体为H2。 （2）酸溶时消耗稀硫酸，2FeSO4+H2O2+2H2O＝2FeOOH↓+2H2SO4，该反应有硫酸生成，可以利用的物质是硫酸。 （3）设至少需要20%的过氧化氢溶液的质量为x。 2FeSO4+H2O2+2H2O═2FeOOH↓+2H2SO4 34 178 20%x 178kg x＝178kg 答：至少需要20%的过氧化氢溶液170kg。 故答案为：（1）氢气； （2）硫酸； （3）170kg。 25. 向一定质量CuSO4、FeSO4的混合溶液中加入一定质量的锌粉，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。下列说法正确的是（　　） A．若滤渣中只有一种金属，则滤液中的溶质一定有三种 B．若滤渣中有两种金属，则滤液中的溶质一定有两种 C．若滤液中只有一种溶质，则向滤渣中加入稀盐酸一定有气泡产生 D．若滤液中有两种溶质，则向滤渣中加入稀盐酸不可能有气泡产生 【解答】解：A、锌的金属活动性比铜、铁强，向一定质量CuSO4、FeSO4的混合溶液中加入一定质量的锌粉，锌先与CuSO4反应生成硫酸锌和铜，CuSO4反应完，若还有锌粉，锌才能与FeSO4反应生成硫酸锌和铁。若滤渣中只有一种金属，该金属是铜，可能硫酸铜是恰好完全反应，滤液中的溶质不一定有三种，可能只有硫酸亚铁、硫酸锌两种，故选项说法错误。 B、若滤渣中有两种金属，为铜和铁，可能是锌和硫酸亚铁恰好完全反应，滤液中的溶质不一定有两种，可能只有硫酸锌一种，故选项说法错误。 C、若滤液中只有一种溶质，该溶质是硫酸锌，滤渣中一定含有铜和铁，铁能与稀盐酸反应生成氢气，则向滤渣中加入稀盐酸一定有气泡产生，故选项说法正确。 D、若滤液中有两种溶质，说明滤液中含有硫酸锌、硫酸亚铁，可能是硫酸亚铁部分参加了反应，则滤渣中一定含有铜，可能含有铁，铁能与稀盐酸反应生成氢气，则向滤渣中加入稀盐酸可能有气泡产生，故选项说法错误。 故选：C。 26. 如图为某化工企业生产流程示意图，有关说法正确的是（　　） A．③中氩气（Ar）作反应物 B．钛酸亚铁（FeTiO3）中钛元素为+3价 C．②中为使原料全部转化为甲醇，理论上CO和H2投料的质量比为7：1 D．①中反应为2FeTiO3+6C+7Cl22x+2TiCl4+6CO，则x为FeCl2 【解答】解：A．氩气是一种稀有气体，化学性质稳定，在反应过程中作保护气，故错误； B．设FeTiO3中Ti的化合价是x．FeTiO3中Fe的化合价是+2价，O的化合价是﹣2价，利用化合物中各元素的化合价的代数和为零的原则得到方程（+2）+x+（﹣2）×3＝0。 解得，x＝+4 所以钛酸亚铁（FeTiO3）中钛元素的化合价是+4价，故错误； C．根据从化学方程式2H2+CO═CH3OH 4 28 由此可知一氧化碳和氢气的质量比是：28：4＝7：1，故正确； D．根据质量守恒定律，在反应前后各元素原子的个数不变。从2FeTiO3+6C+7Cl2＝2X+2TiCl4+6CO看钛原子、氧原子、碳原子反应前后除物质x外个数已经相等，故x中无钛原子、氧原子、碳原子。铁反应前共有2个，反应后只有x有，所以2x中有2个，从而x中有1个；氯原子反应前有14个，反应后x除外有8个，所以2x中有6个，因此x中有3个，因此x的化学式是FeCl3，故错误。 故选：C。 27. 小丽以化合价为纵坐标、物质类别为横坐标绘制如图。A、B、C、D、E是初中常见物质，且都含氧元素，各物质中均有某种组成元素的化合价与纵坐标的数值相对应。“→”表示物质间的转化关系，其中B通常为无色无味气体且能使澄清石灰水变浑浊，D的水溶液呈蓝色。请回答： （1）物质C的化学式为 。 （2）写出一个D→E的化学方程式 。 【解答】解：（1）A、B、C、D、E是初中常见物质，且都含氧元素，B通常为无色无味气体且能使澄清石灰水变浑浊，则B是二氧化碳；D为盐，水溶液呈蓝色，可以是硫酸铜；A属于单质，应为氧气，经过验证，推导正确，所以物质C属于酸，含有氧元素，且其中一种元素的化合价为+6价，可以是硫酸，化学式为H2SO4； （2）D→E，E属于碱，且金属元素的化合价为+2价，可以是硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，化学方程式为：2NaOH+CuSO4═Na2SO4+Cu（OH）2↓（合理即可）。 故答案为：（1）H2SO4； （2）2NaOH+CuSO4═Na2SO4+Cu（OH）2↓（合理即可）。 28. 黄铜（铜锌合金）长期使用会锈蚀，铜锈主要成分为Cu2（OH）2CO3。查阅资料： 铜锈可以与稀硫酸反应，其化学方程式为：Cu2（OH）2CO3+2H2SO4＝2CuSO4+3H2O+CO2↑，杂质不与稀硫酸反应。回收废黄铜有用成分，调配锌铜比例，可以铸造新的黄铜，变废为宝。其工艺流程图如下： （1）系列处理二后获得锌的质量 原废黄铜中锌的质量。（选填“＜”、“＝”或“＞”） （2）黄铜颜色与黄金相似，人称“愚人金”，常被不法商贩冒充黄金牟取暴利。下列选项中能区别黄铜与黄金的方法是 。 A.用磁铁吸引 B.浸入稀盐酸溶液，观察有无气泡 C.在空气中灼烧后观察颜色 【解答】解：（1）在步骤二加入过量的锌，与步骤一中的过量稀硫酸反应生成硫酸锌，同时步骤三也有硫酸锌生成，因此最终得到的锌的质量比之前多，质量变大； （2）A、黄铜含有锌和铜，黄金为金，都不具有磁性，无法利用磁铁区分； B、黄铜含有锌，可与盐酸反应生成氢气，有气泡产生，而黄金不反应，无明显现象，可以区分两种物质； C、黄铜灼烧有氧化铜生成，变为黑色，而黄金不变色，可以区分两种物质。 故答案为：（1）＞； （2）BC。 29. 有一包固体，可能含有NaCl、NaOH、Na2CO3、Na2SO4、MgCl2中的一种或几种，为确定其组成，先取少量固体加足量水溶解得到无色溶液M，再进行如下实验。请回答： （1）白色沉淀A是 （填化学式）。 （2）原固体中一定含有的物质是 （填化学式）。 【解答】解：（1）硫酸钠与硝酸钡反应生成硫酸钡白色沉淀和硝酸钠，因此A是硫酸钡；故答案为：BaSO4； （2）NaOH、MgCl2或Na2CO3、MgCl2不能共存；加入酚酞试液，显红色，说明溶液显碱性；加入过量的稀盐酸，没有气泡产生，说明一定没有碳酸钠，一定有氢氧化钠，一定没有氯化镁；硫酸钠与硝酸钡反应生成硫酸钡白色沉淀和硝酸钠，因此A是硫酸钡，原固体中一定有硫酸钠；故答案为：氢氧化钠和硫酸钠。 30. 小乐利用“氢气还原氧化铜”实验验证水的组成，实验装置及药品如图所示，实验前后测定的数据如表所示。回答问题： 实验前 实验后 硬质玻璃管及其内药品 的质量/克 75.6 69.2 U形管及其内药品 的质量/克 110.8 118.2 （1）为了实验安全，在开始加热硬质玻璃管内氧化铜前，应先进行的实验操作是 。 （2）实验中观察到硬质玻璃管中黑色粉末逐渐变红，则发生反应的化学方程式为 。 （3）验证水的组成的原理为：根据硬质玻璃管及其内药品在反应前后的质量差m1，U形管及其内药品在反应前后的质量差m2，可计算出水中氢、氧元素的质量比为 （用m1、m2等表示）。若实验过程中小乐操作无误，依据实验数据，分析产生误差的可能原因 （写出1点）。 【解答】解：（1）为了实验安全，在开始加热硬质玻璃管内氧化铜前，应先进行的实验操作是通一段时间的氢气，排出装置中的空气，防止加热时发生爆炸。 （2）实验中观察到硬质玻璃管中黑色粉末逐渐变红，是因为加热时氧化铜和氢气反应生成铜和水，则发生反应的化学方程式为CuO+H2Cu+H2O。 （3）验证水的组成的原理为：根据硬质玻璃管及其内药品在反应前后的质量差m1，即水中氧元素质量，U形管及其内药品在反应前后的质量差m2，即水的质量，可计算出水中氢、氧元素的质量比为（m2﹣m1）：m1。 若实验过程中小乐操作无误，依据实验数据，产生误差的可能原因是U形管中的碱石灰吸收了空气中的水和二氧化碳。 故答案为：（1）通一段时间的氢气。 （2）CuO+H2Cu+H2O。 （3）（m2﹣m1）：m1；U形管中的碱石灰吸收了空气中的水和二氧化碳。 31. 如图为气体X（纯净物）与氧化铜反应制取铜的实验装置。回答问题： （1）在对A中氧化铜进行加热前，需要先通一段时间的气体X，其目的是 。 （2）若实验中，观察到A中黑色氧化铜粉末变红，B中无水硫酸铜无明显现象，C中澄清石灰水变浑浊，则通入的气体X为 。 （3）查阅资料得知：①气体X与氧化铜反应除生成铜外还可能生成氧化亚铜（Cu2O）；②铜和氧化亚铜均为不溶于水的红色固体；③Cu2O+H2SO4═CuSO4+Cu+H2O。 小乐为了探究反应所得红色固体的成分，进行了如下实验： 实验操作 实验现象 实验结论 步骤一 取20g红色固体于烧杯中，加入足量稀硫酸 红色固体可能是氧化亚铜，也可能是铜和氧化亚铜 步骤二 将步骤一反应所得的混合物经过滤、洗涤、干燥并称量剩余红色固体质量 剩余红色固体质量为12g 20g红色固体中，铜和氧化亚铜的质量比为 【解答】解：（1）X气体具有可燃性，和空气的混合气点燃时可能发生爆炸，所以实验开始时，先通一会儿X气体，再加热的目的是：排尽玻璃管中的空气，防止加热时发生爆炸。 （2）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，一氧化碳和氧化铜在加热的条件下生成铜和二氧化碳，所以A玻璃管内观察到的黑色固体变红色，B干燥管中无明显现象，C中澄清石灰水变浑浊，则X气体为CO。 （3）步骤一、由于氧化亚铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和铜，所以现象是：溶液变为蓝色，红色固体部分溶解； 步骤二、由于铜不与稀硫酸反应，氧化亚铜能与稀硫酸反应，所以剩余红色固体质量为铜，质量为12g。 设20g固体中铜的质量为x，则氧化亚铜的质量为20g﹣x，则 Cu2O+H2SO4═CuSO4+Cu+H2O 144 64 20g﹣x 所以：x12g 解得：x＝5.6g 20g红色固体中，铜和氧化亚铜的质量比为5.6g：（20g﹣5.6g）＝7：18。 故答案为：（1）排尽玻璃管中的空气，防止加热时发生爆炸。 （2）CO。 （3）步骤一、溶液变为蓝色，红色固体部分溶解； 步骤一、7：18。 32. 研究性学习小组的同学用氢气还原氧化铜的原理测定水的组成。请你一起对此展开探究。 【设计方案】 甲同学利用如图装置及药品进行实验，洗气瓶B中浓硫酸的作用是 。 【实验探究】 当玻璃管中固体由黑色转变为红色时，实验测得： ①装置C的玻璃管和其中固体的总质量在反应后减少了1.6g； ②装置D的干燥管和其中物质的总质量在反应后增加了1.82g，用此数据算得水中H、O元素的质量比为 ，而由水的化学式计算得出H、O元素的质量比为1：8。 【分析交流】 假设装置内原有空气中的水蒸气、CO2已预先排尽，生成的水完全被D中碱石灰吸收。针对上述实验结果与理论值有偏差，乙同学认为：该装置存在缺陷，应在D装置后，再连接一个盛碱石灰的干燥管，增加该装置的作用是 。小组同学用改进后的装置重新实验得到了正确结果。 【解答】解：【设计方案】浓硫酸具有吸水性，洗气瓶B中浓硫酸的作用是吸收水蒸气。 【实验探究】C装置质量减少量为氧化铜中氧元素质量，根据质量守恒定律可知，氧化铜中氧元素质量与生成水中氧元素质量相等，D装置增加量为生成水的质量。通过题中的数据，计算得出水中氧元素的质量是1.6g，氢元素的质量是1.82g﹣1.6g＝0.22g，所以水中H、O元素的质量比为：0.22g：1.6g＝11：80。 【分析交流】因为空气中的水、二氧化碳进入了干燥管，影响了结果，所以应该在D装置后面再连接一个干燥管，这样能够防止空气中的水和二氧化碳进入D中。 故答案为：【设计方案】吸收水蒸气； 【实验探究】11：80； 【分析交流】防止空气中的水和二氧化碳进入D中。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $