摘要:
**基本信息**
结合文房四宝、氢能制氢、废旧电池回收等真实情境,通过“价-类”二维图分析、实验方案设计、工艺流程题等,考查化学观念与科学探究能力,适配自招选拔需求。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|20题/25分|化学与生活(文房四宝)、离子反应(电荷守恒)、物质转化(“价-类”图)|以传统文化和科技情境命题,如用溶洞形成解释考查化学变化|
|非选择题|5题/55分|实验探究(鱼浮灵成分测定)、工艺流程(废旧电池提锂)、定量计算(波尔多液组成)|以真实问题为载体,如废旧电池回收流程考查科学思维与实践能力|
内容正文:
2026年山东青岛市九年级自招考试化学预测卷(四)
(考试时间:60分钟 满分:80分)
说明:
1.本试题分为第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共25题。第Ⅰ卷为选择题,共20小题,25分;第Ⅱ卷为非选择题,共5小题,55分。
2.所有题目均在答题卡上作答,在试题上作答无效。
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 B-11 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 Si-28 S-32 Cl-35.5 K-39 Ca-40 Fe-56 Cu-64 Zn-65 Ba-137
第Ⅰ卷(共25分)
一、选择题(本题共15小题,每小题1分,共15分)在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.在中国传统文化中“笔、墨、纸、砚”被称为“文房四宝”,其中蕴含了丰富的化学知识。下列说法中错误的是
A.鉴别毛笔笔头是羊毫(含蛋白质)还是合成纤维可用灼烧的方法
B.用墨写字、作画,常温下可保持长时间不褪色
C.用工具打磨砚台石材过程是化学变化
D.宣纸制作的过程中有道工序是从纸浆中用竹帘捞纸,该操作相当于化学实验中的过滤
【答案】C
【详解】A、羊毫的主要成分是蛋白质,灼烧时会产生烧焦羽毛的气味,而合成纤维灼烧无此气味,可以鉴别,故选项说法正确;
B、用墨绘制的字画能长时间保存而不褪色,是因为常温下碳的化学性质非常稳定,不容易参加化学反应,故选项说法正确;
C、用工具打磨砚台石材的过程中没有新物质生成,属于物理变化,故选项说法错误;
D、过滤是分离固体和液体的操作,宣纸制作过程中有道工序是从纸浆中用竹帘捞纸,该操作相当于过滤,故选项说法正确;
故选:C。
2.下列解释不科学的是
A.在溶洞中,当温度改变时,水中溶解的 Ca(HCO3)2发生分解反应析出固体,日久天长便形成了钟乳石
B.盛放 NaOH 溶液的试剂瓶,若瓶口塞的是磨砂玻璃塞,往往不易打开,是因为NaOH与玻璃中的 SiO2反应生成有粘性的 Na2SiO3,导致瓶塞与试剂瓶粘连不易打开
C.“通风橱”是利用排风扇将橱内废气直接排放到室外的装置,它是一种不完善的防污设施
D.高压氧舱可治疗煤气中毒,原因是和血红蛋白结合的 CO 跟氧气反应生成无毒的CO2
【答案】D
【详解】A. 在溶洞中,当温度改变时,水中溶解的 Ca(HCO3)2发生分解反应生成碳酸钙固体、水、二氧化碳,日久天长便形成了钟乳石,此选项正确;
B. 盛放 NaOH 溶液的试剂瓶,若瓶口塞的是磨砂玻璃塞,往往不易打开,是因为NaOH与玻璃中的 SiO2反应生成有粘性的 Na2SiO3,导致瓶塞与试剂瓶粘连不易打开,此选项正确;
C. “通风橱”是利用排风扇将橱内废气直接排放到室外的装置,会造成室外空气污染,它是一种不完善的防污设施,此选项正确;
D. 根据高压氧在超过一个大气压的环境中呼吸纯氧气,这样可以提高氧分压、增加血氧和组织氧含量,提高氧的弥散率和有效弥散距离,这样使一氧化碳与血红蛋白分离,从而治疗煤气中毒,而不是生成无毒的二氧化碳,此选项错误。
故选D。
3.用实际参加化学反应的离子符号来表示化学反应的式子叫离子方程式。在离子方程式中,反应前后的电荷是守恒的。现有如下离子方程式:+F2+2OH-=+2F-+H2O,由此可知在中,元素R的化合价是
A.+4 B.+5 C.+6 D.+7
【答案】B
【详解】由离子方程式RO3n-+F2+2OH-=RO4-+2F-+H2O,反应后1个RO4-离子带1个单位的负电荷、2个F-离子带2个单位的负电荷,而反应前2个OH-离子带2个单位负电荷,根据反应前后的电荷守恒,可判断RO3n-带一个单位负电荷,即n=1,则离子RO3n-为RO3-;
设RO3-离子中R元素的化合价为x,则有x+(-2)×3=-1,解得x=+5。
故选:B。
4.在实验室里进行物质制备,下列从原料及有关试剂分别制取相应的最终产物的设计中,理论上正确、操作上可行、经济上合理的是
A.CaOCa(OH)2溶液NaOH溶液
B.CuCu(NO3)2溶液Cu(OH)2
C.CCOCO2Na2CO3溶液
D.FeFe2O3Fe2(SO4)3溶液
【答案】A
【详解】A、CaO与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙溶液中加入碳酸钠溶液,氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠溶液,过滤可得氢氧化钠溶液,由原料及有关试剂分别制取相应的最终产物的设计中,理论上正确、操作上可行、经济上合理,A选项正确,符合题意;
B、Cu与硝酸银溶液反应生成硝酸铜和银,过滤得到硝酸铜溶液,硝酸铜溶液中加入氢氧化钠溶液,硝酸铜与氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硝酸钠,过滤得到氢氧化铜,该流程的设计中理论上正确,操作上可行,但是选择硝酸银作为反应试剂在经济上不合理,成本较高,直接利用铜与氧气反应生成氧化铜,氧化铜与硝酸反应生成硝酸铜成本更低,B选项不正确,不符合题意;
C、C在空气中点燃,氧气不足生成一氧化碳,一氧化碳与氧化铜加热条件下反应生成二氧化碳和铜,二氧化碳与氢氧化钠溶液生成碳酸钠和水,该过程理论山可行,但是过程太复杂,C在空气中点燃,氧气充足即可生成二氧化碳,这样更经济、合理,操作更简便,C选项不正确,不符合题意;
D、铁与氧气点燃生成四氧化三铁,不能生成三氧化二铁,该操作理论上不正确,D选项不正确,不符合题意。故选A。
5.归纳与推理是学习的重要思维方法。下列说法正确的是
A.稀有气体可以作保护气,但可作保护气的不一定是稀有气体
B.同种元素的微粒具有相同的质子数,所以具有相同质子数的微粒一定属于同种元素
C.化学反应前后催化剂的质量保持不变,所以反应前后质量不变的物质一定是催化剂
D.氢氧化铜和氢氧化钠都含有OH-,因此都能使无色酚酞溶液变红
【答案】A
【详解】A、稀有气体可以作保护气,但可作保护气的不一定是稀有气体,如氮气的化学性质不活泼,也能作保护气,故选项推理正确;
B、同种元素的微粒具有相同的质子数,但具有相同质子数的微粒不一定属于同种元素,如氖原子和水分子质子数相同,不属于同种元素,故选项推理不正确;
C、化学反应前后催化剂的质量保持不变,但反应前后质量不变的物质不一定是催化剂,也可能是没有参加反应的杂质,故选项推理不正确;
D、氢氧化铜和氢氧化钠都含有OH-,但只有氢氧化钠能使无色酚酞溶液变红,而氢氧化铜难溶于水,故选项推理不正确。
故选A。
6.“价-类”二维图能反映元素的化合价与物质类别之间的关系。下图是碳元素的“价-类”二维图。下列说法不正确的是
A.a= -4,CH4中碳氢质量比为
B.X点对应的物质可以是金刚石或足球烯(C60)
C.CH4、X、Y、M、N点对应的物质都可以通过一步反应转化为Z
D.取N点对应的钠盐10.6 g加入足量的稀硫酸,得到二氧化碳气体的质量一定为4.4 g
【答案】D
【详解】A、化合物中各元素正负化合价代数和为0,在CH4中,由于氢元素显+1价,所以碳元素显-4价,即a=-4;CH4中碳、氢元素的质量比为,该说法正确。
B、据图可知,X点对应的物质的化合价是0,即X点对应的物质是碳单质,所以X点对应的物质可以是金刚石或足球烯(C60),该说法正确。
C、据图可知,X点对应的物质是碳单质,Y点对应的物质是一氧化碳,M点对应的物质是碳酸,N点对应的物质是碳酸盐或碳酸氢盐,Z点对应的物质是二氧化碳。CH4燃烧生成二氧化碳,碳单质在氧气中燃烧生成二氧化碳,一氧化碳燃烧生成二氧化碳,碳酸分解生成二氧化碳,碳酸盐或碳酸氢盐与酸反应生成二氧化碳。所以CH4、X、Y、M、N点对应的物质都可以通过一步反应转化为Z,该说法正确。
D、N点碳元素显+4价,对应的盐能与盐酸反应生成二氧化碳,则该钠盐可以是碳酸氢钠或碳酸钠,若该盐为碳酸氢钠时,取10.6g加入足量的稀硫酸,发生的反应是,设得到二氧化碳气体的质量为x,则
可知取N点对应的钠盐10.6g加入足量的稀硫酸,得到二氧化碳气体的质量不一定为4.4g,该说法错误。
故选D。
7.下列实验操作、现象和结论对应关系正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向某溶液中滴加BaCl2溶液和盐酸
产生白色沉淀
该溶液中不一定含有
B
将燃着的木条伸入某瓶气体中
木条熄灭
该气体是CO2
C
向某NaOH溶液样品中滴加少量稀盐酸
没有气泡冒出
该NaOH溶液没有变质
D
在甲烷火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯
烧杯内壁有无色液滴产生
甲烷含有碳元素和氢元素
【答案】A
【详解】A、某溶液中滴加BaCl2溶液和盐酸,产生白色沉淀,该溶液中不一定含有硫酸根离子,也可能含银离子,因为硫酸钡和氯化银均是不溶于酸的沉淀,故A正确;
B、将燃着的木条伸入某瓶气体中,木条熄灭,该气体不一定是二氧化碳,也可能是氮气,因为氮气也不能燃烧且不支持燃烧,也能使燃着的木条熄灭,故B错误;
C、变质后的氢氧化钠溶液中含有碳酸钠,碳酸钠能与盐酸反应生成二氧化碳气体,向某NaOH溶液样品中滴加少量稀盐酸,稀盐酸会先与氢氧化钠反应,再与碳酸钠反应,可能稀盐酸都没有反应完氢氧化钠,也可能不会产生气泡,因此检验氢氧化钠溶液是否变质应加入过量的稀盐酸,故C错误;
D、在甲烷火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯,烧杯内壁有无色液滴产生,说明甲烷燃烧生成了水,水是由氢元素和氧元素组成的,根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,反应物氧气中只含有氧元素,则说明甲烷含有氢元素,无法判断甲烷中含有碳元素,故D错误;
故选:A。
8.下列所示的四个图像中,能正确反映对应变化关系的是
A.表示足量的红磷在体积不变的密闭容器中燃烧
B.表示足量的Mg、Al、Fe粉末分别同时与等质量、等质量分数的稀盐酸反应
C.表示在室温时,向一定质量的饱和溶液中加入少量生石灰(CaO)
D.表示向一定质量含的混合溶液中逐滴加入溶液
【答案】C
【详解】A、足量的红磷在体积不变的密闭容器中燃烧,该反应放热,温度升高,压强增大,反应结束冷却至室温后,由于氧气被消耗,气体减少,压强减小,且最终压强小于初始压强,图像错误,不符合题意;
B、根据金属活动性镁>铝>铁,所以镁与稀盐酸的反应速率最快,铝次之,铁最慢,根据化学方程式、、,则等质量、等质量分数的稀盐酸与足量的Mg、Al、Fe粉末完全反应后,消耗铝质量最小,消耗铁质量最大,图像错误,不符合题意;
C、在室温时,向一定质量的饱和溶液中加入少量生石灰(CaO),氧化钙和水反应生成氢氧化钙,放出热量,氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小,由于水被消耗且氢氧化钙的溶解度减小,所以开始时溶液中溶质质量逐渐减小,温度恢复到室温时,温度降低,氢氧化钙的溶解度增大,溶质质量又开始增加,但水的质量减少,所以溶质质量最终小于原来的溶质质量,图像正确,符合题意;
D、向一定质量含的混合溶液中逐滴加入溶液,硫酸根离子和钡离子结合生成不溶于酸的硫酸钡沉淀,所以一开始就产生沉淀,图像错误,不符合题意。
故选:C。
9.为探究硝酸钾的溶解性,进行了下图所示实验(实验过程)
结合硝酸钾在不同温度下的溶解度,判断下列说法不正确的是
温度/℃
10
20
30
40
50
60
KNO3溶解度/g
20.9
31.6
45.8
63.9
85.5
110.0
A.①③中的溶液均为不饱和溶液 B.②③中溶液的质量:③>②
C.②③④中溶液的溶质质量分数:③>②>④ D.④中析出晶体的质量是0.9g
【答案】D
【详解】A.①中温度为20℃,该温度溶液的溶解度为31.6g,所以有50g水能够溶解硝酸钾15.8g,只加入10g硝酸钾,所以为不饱和溶液;③中温度为60℃,该温度溶液的溶解度为110.0g,所以有50g水能够溶解硝酸钾55g,而此时加入的硝酸钾有20g,所以溶液为不饱和溶液,正确。
B.②固体有不溶的,③固体全溶,所以对应溶液的质量:③>②,正确。
C.②中溶液的溶质质量分数为;③中溶液的溶质质量分数为;④中温度为10℃,该温度溶液的溶解度为20.9g,所以有50g水能够溶解硝酸钾10.45g,对应溶液的溶质质量分数为;所以②③④中溶液的溶质质量分数③>②>④,正确。
D.④中析出晶体的质量是20g-10.45g=9.55g,错误。
故选:D。
10.短周期(前三周期)元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子的最外层电子数是其内层电子总数的3倍,Y原子的最外层只有2个电子,Z单质可制成半导体材料,W与X属于同一主族.下列叙述不正确的是:
A.X元素可以与W元素形成和两种化合物 B.Y元素的单质一定条件下可以与、、反应
C.Z原子的最外层电子数为4,形成化合物时一般为价 D.X与Y、Z与W都属于同一周期
【答案】D
【分析】短周期元素X、Y、Z的原子序数依次增大,X原子的最外层电子数是其内层电子数总数的3倍,因此X有两个电子层,最外层电子数是6 ,因此X是氧元素;Y原子的最外层只有2个电子,因此Y应该是三个电子层,最外层是2,因此Y是镁;Z单质可制成半导体材料,因此Z是硅;W与X 属于同一主族,因此W 由三个电子层,最外层电子数是6,因此W是硫;
【详解】A、X是氧元素,W 是硫元素,形成二氧化硫和三氧化硫,故正确;
B、Y是镁,镁在一定的条件下可以与氧气、氮气、二氧化碳反应,故正确;
C、Z是硅元素,最外层电子数是4,可以失去4个电子,表现为+4价,故正确;
D、氧元素位于第二周期,镁元素位于第三周期,硅和硫都位于第三周期,故叙述错误;
故选D。
11.氢能是理想的绿色能源。科学家研究出一种电、热化学循环制氢的方法如图所示。
已知:①熔融混合液组成为、、与LiOH;
②500℃时,(偏铁酸钾)。
下列有关说法正确的是
A.该循环制氢过程只有化学能与电能的转化 B.该循环制氢过程中,Fe的作用是作催化剂
C.500℃时,与反应生成 D.第Ⅰ步反应获得时,第Ⅱ步可得
【答案】D
【详解】A、在第Ⅱ步高温制氢中有化学能和热能之间的转化,该选项不符合题意;
B、该循环中,含铁物质作为反应物参与了中间反应,并在后续步骤中再生,其化学形态发生了改变,在严格意义上属于中间体,而非催化剂,该选项不符合题意;
C、根据500℃时,与反应生成偏铁酸钾可推知,500℃时,与反应生成偏铁酸钠,化学式为,该选项不符合题意;
D、根据流程图可知,总反应的化学方程式为,其中氢气和氧气的质量比为,故生成时,可得,该选项符合题意;
故选D。
12.取一定质量的碳酸钙,高温加热一段时间后,得到碳酸钙和氧化钙的固体混合物,其中碳、氧元素质量比为1:5,那么该固体混合物中碳酸钙和氧化钙的质量比为
A.7:25 B.50:21 C.21:50 D.25:14
【答案】B
【详解】碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,反应后的碳元素全部存在于碳酸钙中,碳酸钙中碳元素和氧元素的质量比为:12:(16×3)=3:12,假设碳元素的质量为3份质量,则由碳、氧元素质量比为1:5=3:15可知,氧化钙中氧元素的质量为3份质量,因此碳酸钙的质量为:3÷=25,氧化钙的质量为:3÷=,故该固体混合物中碳酸钙和氧化钙的质量比为:25:=50:21;故选:B。
13.我国自主发明的“钛战甲”——钛合金材料,为实现万米深潜的“奋斗者”号建造了世界最大、搭载人数最多的潜水器载人舱球壳。四氯化钛(TiC14)是生产钛合金的重要原料,某化学实验小组以TiO2和足量CCl4为原料制取TiCl4,装置如左下图:
有关物质的性质如右上表,下列说法错误的是
A.B中TiO2反应的化学方程式为
B.实验开始时,先点燃B处的酒精灯,再点燃A处
C.D中盛装的是碱石灰,防止生成的TiCl4遇到空气中的水溶解变质
D.欲分离C装置中的TiCl4,应采用的实验操作为蒸馏
【答案】B
【详解】A、由题干信息及质量守恒定律可知:B中TiO4 和CCl4反应生成TiCl4和二氧化碳,反应的化学方程式为,说法正确;
B、由表中信息可知,TiO2遇潮湿的空气产生白雾,则实验开始先点燃A处的酒精灯,使CCl4挥发,排尽装置内的空气,待C中烧瓶内有液滴(CCl4液化)出现时再点燃B处的酒精灯,说法错误;
C、D中盛装的是碱石灰,可以吸收空气中的水分,防止生成的TiCl4遇到空气中的水溶解变质,说法正确;
D、由表中信息可知,CCl4、TiCl4的熔点较低,C装置中这两种物质转化为液态,二者互溶且沸点相差很大,可选用蒸馏的方法进行分离,说法正确。
故选B。
14.某化学小组用一定量AgNO3和Al(NO3)3的混合溶液加入铜粉和锌粉,充分反应后过滤,得到溶液甲和固体乙,如图所示,则:
①固体乙中一定含有Ag,可能含有Cu和Zn
②溶液甲中一定含有Al(NO3)3和Zn(NO3)2
③若溶液甲是蓝色,则溶液甲一定含有Al(NO3)3和Cu(NO3)2
④若溶液甲是无色,则溶液甲一定含有Al(NO3)3、可能有Zn(NO3)2一定没有Cu(NO3)2
⑤向固体乙上滴加盐酸有气泡产生,则溶液甲中一定没有AgNO3和Cu(NO3)2
上述四种说法正确的个数为
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】在金属活动性顺序中:Al>Zn>Cu>Ag,根据排在前面的金属可以把位于它后面的金属从其盐溶液中置换出来,可简记为“前置后,盐可溶”。
【详解】根据金属活动性Al>Zn>Cu>Ag,所以锌粉优先与发生反应,铜粉后与发生反应,但是铜粉和锌粉都不能和发生反应,一定在溶液中;
①锌粉优先与发生反应生成硝酸锌和银,固体乙中一定含有Ag,可能有Cu和Zn,说法正确;
②锌粉优先与发生反应生成硝酸锌和银,铜粉和锌粉都不能和发生反应,所以溶液中一定有和,说法正确;
③若溶液甲是蓝色,说明铜已经与发生反应,而锌已经全部反应,溶液甲一定含有、和;故说法错误;
④若溶液甲是无色,则锌和硝酸银是一定要反应的,溶液中应该一定有硝酸铝、硝酸锌,说法错误;
⑤向固体乙上滴加盐酸有气泡产生,说明固体中有锌,锌过量,铜未参加反应,溶液中被反应完全,溶液甲中一定没有和,说法正确。
故①②⑤正确。
故选C.
15.将37.2g某种天然气水合物(CH4·xH2O)与一定量氧气在密闭容器中用电火花引燃,反应后得到二氧化碳、一氧化碳和水蒸气的混合气体的总质量为53.2g冷却至室温后将剩余气体缓缓通过灼热的氧化铜充分反应(玻璃管内已进行排空气处理),如图所示,反应后,足量氢氧化钠溶液增加13.2g,已知氢氧化钠溶液在实验中可以充分吸收二氧化碳。下列说法中正确的是
A.将冷却后的气体通入足量澄清石灰水中,最多可以得到10.0g碳酸钙
B.上述反应生成水的质量为32.4g
C.经过计算,x=8
D.自然界的该物质已经成为一种人类广泛使用的新能源
【答案】A
【详解】某种天然气水合物(CH4·xH2O)中碳元素全部转化在二氧化碳中,而氢氧化钠溶液的质量增加了13.2g,即增加的CO2的质量为13.2g;
CO2中C元素的质量为:
所以CH4·xH2O中C元素的质量为:;故C错误;
所以天然气水合物的化学式为CH4 ▪ 6H2O,其中H元素的质量
天然气水合物中的H元素全部转化为H2O中的H元素,
设生成H2O的质量为m,则 ,所以生成H2O的质量为43.2g,故B错误;
那么CO和CO2的质量为53.2g-43.2g=10g;设生成CO2的质量为a,CO的质量为b,则
设碳酸钙的质量为x则
故A正确;
D.甲烷的水合物不利于完全燃烧,故错误;
综上可知:
A、将冷却后的气体通入足量澄清石灰水中,最多可以得到10.0g碳酸钙,故正确;
B、上述反应生成水的质量为43.2g,故错误;
C、经过计算,x=6,故错误;
D、甲烷的水合物在自然界中还未被广泛使用,故错误。
故选A。
二、选择题(本题共5小题,每小题2分,共10分。每小题有一个或两个选项符合题目要求)
16.乙醇(沸点为78℃)和二甲醚(沸点为﹣23℃)是两种可再生的新型能源。它们的分子结构如下图所示。下列关于乙醇和二甲醚的说法正确的是
A.乙醇化学式为C2H5O,二甲醚化学式为C2H6O
B.乙醇和二甲醚中C元素质量分数相等
C.两者分子内原子的结合方式不同导致其沸点差异
D.等质量的乙醇和二甲醚在O2中完全燃烧,乙醇产生CO2的质量比二甲醚的小
【答案】BC
【详解】A. 乙醇化学式为,故A不正确;
B. 乙醇和二甲醚的化学式相同,故乙醇和二甲醚中碳元素质量分数相等,故B正确;
C. 由图可知:乙醇和二甲醚的化学式相同,两者分子内原子的结合方式不同导致其沸点差异,故C正确;
D. 乙醇和二甲醚的化学式相同,乙醇和二甲醚中碳元素质量分数相等,等质量的乙醇和二甲醚中含碳元素质量相等,等质量的乙醇和二甲醚在氧气中完全燃烧,乙醇产生二氧化碳的质量等于二甲醚的相同,故D不正确。
故选:BC。
17.化学实验先后顺序往往是有其内在规定性的,先后顺序颠倒,轻则导致实验失败,重则引发安全事故,下列先后顺序不正确的是
A.稀释浓硫酸:将浓硫酸沿烧杯壁缓慢注入水中,并不断搅拌
B.加热高锰酸钾制备氧气完毕,先撤酒精灯再撤导管
C.侯德榜制碱:a处通CO2,b处通NH3,且先通NH3
D.加热试管里固体药品时,先使试管底部均匀受热,后用酒精灯的外焰固定加热
【答案】BC
【详解】A、稀释浓硫酸:将浓硫酸沿烧杯壁缓慢注入水中,并不断搅拌,防止酸液溅出,正确;
B、加热高锰酸钾制备氧气完毕,先撤酒精灯,再撤导管会导致水倒流炸裂试管,错误;
C、侯德榜制碱:氨气极易溶于水,容易发生倒吸,故应该a处通氨气,b处通二氧化碳,且先通氨气,错误;
D、加热试管里固体药品时,先使试管底部均匀受热,后用酒精灯的外焰固定加热,正确;
故选BC 。
18.图中连线两端的物质在通常情况下可以相互反应。下列四组选项中,符合该图要求的是
①
②
③
④
⑤
⑥
A
CO2
NaOH溶液
稀HCl溶液
Ca(OH)2溶液
CuCl2溶液
Fe
B
CaO
稀HCl溶液
Fe
稀H2SO4溶液
Na2CO3溶液
Ca(OH)2溶液
C
Fe
稀H2SO4溶液
BaCl2溶液
Cu(NO3)2溶液
Ca(OH)2溶液
Na2CO3溶液
D
Zn
稀HCl溶液
CaCO3
CuSO4溶液
NaOH溶液
FeCl3溶液
【答案】C
【详解】A、氢氧化钠和铁不能反应,A不对。
B、铁和氢氧化钙不能反应,B不对。
C、这六种物质中,铁能与稀硫酸、硝酸铜溶液两种物质反应,稀硫酸可与铁、氯化钡溶液、硝酸铜溶液、碳酸钠四种物质反应氯化钡能与稀硫酸、碳酸钠溶液两种物质反应,硝酸铜溶液能与铁、氢氧化钙溶液、碳酸钠溶液三种物质反应,氢氧化钙溶液能与硝酸铜溶液、碳酸钠溶液两种物质反应,碳酸钠溶液能与稀硫酸、氯化钡,溶液、氢氧化钙溶液三种物质反应,符合题意,C对。
D、盐酸和氯化铁不能反应,D不对。
故选:C。
19.一包固体粉末可能含有硝酸钠、碳酸钙、氢氧化钠、氯化铜、氯化钠和硝酸钙中的一种或几种。为确定其组成,某同学设计了如下实验方案。下列判断正确的是
A.该混合物中一定含有碳酸钙、氢氧化钠、氯化铜、硝酸钙 B.蓝色溶液B呈中性
C.无色溶液A的溶质最多有3种 D.该混合物中一定不含氯化钠,可能含有硝酸钠
【答案】AD
【分析】向19.8g沉淀中加入过量稀硝酸后,得到无色气体4.4g,
,所以19.8g沉淀中碳酸钙的质量为10g,一定还有其它沉淀,而硝酸钠、碳酸钙、氢氧化钠、氯化铜、氯化钠和硝酸钙中能产生沉淀的除了碳酸钙外,只有氢氧化钠与氯化铜反应可以得到氢氧化铜沉淀,则氢氧化铜沉淀的质量为 。
【详解】A. 固体粉末可能含有硝酸钠、碳酸钙、氢氧化钠、氯化铜、氯化钠和硝酸钙中的一种或几种,加入足量的水后,形成19.8g沉淀和无色溶液A,向沉淀中加入过量稀硝酸,碳酸钙与稀硝酸反应会产生无色气体二氧化碳,蓝色溶液B是由沉淀氢氧化铜与稀硝酸反应生成的硝酸铜表现出的蓝色,说明该混合物中一定含有碳酸钙、氢氧化钠、氯化铜;向无色溶液A中通入二氧化碳后产生白色沉淀,二氧化碳与其中的氢氧化钠反应生成碳酸钠,碳酸钠与硝酸钙反应可以生成碳酸钙白色沉淀,所以该混合物中一定含有硝酸钙。所以该混合物中一定含有碳酸钙、氢氧化钠、氯化铜、硝酸钙。故A符合题意;
B. 向19.8g沉淀中加入过量稀硝酸,形成蓝色溶液B中含有过量的稀硝酸,所以蓝色溶液B呈酸性。故B不符合题意;
C. 无色溶液A中通入二氧化碳后与过量的氢氧化钠反应生成碳酸钠,碳酸钠与硝酸钙反应产生白色沉淀碳酸钙,所以无色溶液A中一定含有氢氧化钠和硝酸钙;向无色溶液A中加入足量的稀硝酸和硝酸银,产生氯化银白色沉淀,所以无色溶液A中一定含有氯化钠(由氢氧化钠与氯化铜反应可以得到氯化钠或原混合物中含有氯化钠),无法检验是否含有硝酸钠(不与气体物质反应),所以无色溶液A中的溶质最多有氢氧化钠、硝酸钙、氯化钠和硝酸钠(可能含有)4种。故C不符合题意;
D. 由以上分析可得,19.8g沉淀中碳酸钙的质量为10g,氢氧化铜沉淀的质量为 ,根据 ,氯化铜中氯元素的质量为: ,将向无色溶液A分为等质量的两部分,其中一份加入足量的稀硝酸和硝酸银,产生氯化银白色沉淀14.35g,氯化银中氯元素的质量为: ,无色溶液A中含有的氯元素质量为3.55g×2=7.1g,即氯化银中的氯元素全部来自氯化铜,所以原混合物中一定不含氯化钠,但是硝酸钠不参与反应,无法检验原混合物中是否含硝酸钠,所以该混合物中一定不含有氯化钠,可能含有硝酸钠。故D符合题意。
故选AD。
【点睛】本题中确定原混合物中是否含有氯化钠,需要看氯化银中的氯元素是否全部来自氯化铜。
20.将CO和某铁的氧化物(FexOy)置于密闭容器中,一定条件下充分反应,反应结束后,测得容器内部分物质的质量如下表所示。下列说法正确的是
物质质量/g
CO
Fe
CO2
反应前
m
0
0
反应后
8.4
m
13.2
A.m的值为12.6 B.参加反应的FexOy质量为l6g
C.FexOy中x:y=3:4 D.若生成4.4gCO2,则剩余CO14g
【答案】D
【详解】A、根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类和质量不变,故参加反应的一氧化碳中碳元素的质量与生成二氧化碳中碳元素的质量相同,生成二氧化碳中碳元素的质量为:,则参加反应的一氧化碳的质量为:,则m的值为:8.4g+8.4g=16.8g,不符合题意;
B、根据质量守恒定律,化学反应前后,物质的总质量不变,则参加反应的FexOy的质量为:16.8g+13.2g-8.4g=21.6g,不符合题意;
C、由以上分析可知,生成铁的质量为16.8g,则铁的氧化物中铁元素的质量为16.8g,铁的氧化物中氧元素的质量为:21.6g-16.8g=4.8g,则:56x:16y=16.8g:4.8g,x:y=1:1,不符合题意;
D、若生成4.4g二氧化碳,则生成二氧化碳中碳元素的质量为:,则参加反应的一氧化碳的质量为:,则剩余一氧化碳的质量为:16.8g-2.8g=14g,符合题意。
故选D。
第Ⅱ卷(共55分)
三、非选择题(本题共5小题,共45分)
21.铁及其化合物在日常生活、工业生产中均发挥着重要的作用。
铁是人体中不可或缺的微量元素
(1)正常情况下,从食物中获取的铁就能满足人体对铁的需要。菠菜中的铁元素以草酸亚铁(FeC2O4,淡黄色难溶于水的晶体)的形式存在。FeC2O4常用于照相显影剂和制药工业,常温下性质稳定,受热会生成三种常见的氧化物,且Fe2+、都能使酸性高锰酸钾溶液褪色。为了验证菠菜中Fe2+的存在,小明同学设计了如下实验:
①预处理:灼烧菠菜,可能发生的化学反应是___________ (用化学方程式表示)。
②酸浸:用硫酸浸泡,在浸泡时,加入足量___________脱色用于排除菠菜本身的颜色干扰。
③过滤:除去不溶物。
④检验:在滤液中加入酸性高锰酸钾溶液,若观察到___________,则菠菜中确实存在Fe2+。
(2)琥珀酸亚铁片是一种常见的补血剂,其说明书如图所示:
名称:琥珀酸亚铁口服片
主要成分的化学式:C4H4FeO4 含量:每片含琥珀酸亚铁0.1g
适应症:用于治疗缺铁性贫血 用量:成人一日2—4片
儿童一日1—3片,分次服用
琥珀酸亚铁口服片说明书
①片剂表面通常包裹着用淀粉制作的糖衣,淀粉属于___________(填“无机物”或“有机物”),糖衣除了改善药物口感外,另一个作用是___________。
②根据说明书计算,成人每天最多可补充铁元素质量为___________g(保留小数点后两位)。
铁是工业上一种用途广泛的金属材料
(3)铁红(主要成分Fe2O3)是一种红棕色粉末,用于油漆、油墨、橡胶等工业中,用工业废料铁尾渣制备高品质铁红的方法,为铁红涂料的制备提供了新途径。
①下列说法正确的是____________。
a.“酸溶”时,将铁尾渣加水调浆、升温至85—90℃,均有利于加快反应速率
b.加氨水调节pH时,将温度冷却至15℃,是为了减缓化学反应速率
c.催化剂仅能改变化学反应速率,对产率无影响
②根据下列信息,在还原步骤时,应选用较合适的还原剂种类和温度分别是___________。
③在氧化步骤中发生的反应主要是:,最后获得的Fe2O3固体需进行洗涤,判断洗净的方法是:取最后一次洗涤液,________________________________。
【答案】(1)FeC2O4FeO+CO↑+CO2↑;活性炭;溶液褪色
(2)有机物;防止琥珀酸亚铁氧化;0.13
(3)a;Na2SO3、90℃;向其中滴加氯化钡溶液,若无沉淀产生,则已洗净,若有沉淀产生,则未洗净(其他答案合理也可)
【详解】(1)①FeC2O4常用于照相显影剂和制药工业,常温下性质稳定,受热会生成三种常见的氧化物,与铁和碳相关的常见的氧化物有一氧化碳、二氧化碳、氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁,根据质量守恒定律,产生四氧化三铁和氧化铁时,碳氧原子个数比与一氧化碳和二氧化碳不匹配,生成氧化亚铁有足够的氧原子生成碳的氧化物,推测生成氧化亚铁和一氧化碳、二氧化碳,故填:FeC2O4FeO+CO↑+CO2↑;
②脱色可用活性炭的吸附性除去异色物质,故填:活性炭;
④题目中信息指出亚铁离子能使酸性高锰酸钾溶液褪色,菠菜中有亚铁离子,会使酸性高锰酸钾溶液褪色,故填:溶液褪色;
(2)①淀粉含有碳元素,属于有机物,故填:有机物;
糖衣包裹在外面,可以保护里面的物质,菠菜中草酸亚铁和琥珀酸亚铁均含有亚铁离子,说明亚铁离子能对人体有益,淀粉在外可以保护琥珀酸亚铁,防止与氧气反应,故填:防止琥珀酸亚铁氧化;
②成人每天最多吃4片药片,含琥珀酸亚铁0.1g×4=0.4g,其中铁元素的质量==0.13g,故填:0.13;
(3)①a、“酸溶”时,将铁尾渣加水调浆、升温至85—90℃,均有利于加快反应速率,升温、增大物质的浓度,均能提高反应速率,a正确;
b、加氨水调节pH时,将温度冷却至15℃,是为了防止氨水挥发,b错误;
c、根据图中信息可知,不同催化剂对铁的浸出率有影响,可以影响产率,c错误;
故填:a;
②图中使铁的浸出率最大的催化剂是Na2SO3,温度在90℃,故填:Na2SO3、90℃;
③根据反应方程式可知,氧化铁表面最多的物质是硫酸铵,硫酸铵洗涤干净后,其他杂质也被洗涤干净,可以加与硫酸铵反应有明显现象的物质,以氯化钡为例,会和硫酸铵反应生成硫酸钡沉淀,故填:向其中滴加氯化钡溶液,若无沉淀产生,则已洗净,若有沉淀产生,则未洗净(其他答案合理也可)。
22.水产养殖的速效增氧剂“鱼浮灵”的主要成分是过氧碳酸钠(aNa2CO3﹒bH2O2)。某化学研究小组对“鱼浮灵”的制备、成分测定及增氧原理进行了如下探究。
查阅资料:①过氧碳酸钠有Na2CO3和H2O2的双重性质;50℃开始分解。
②过氧碳酸钠在异丙醇(有机溶剂)中的溶解度较低。
Ⅰ、“鱼浮灵”的制备:
实验室用Na2CO3与稳定剂的混合溶液和30%的H2O2溶液反应制备过碳酸钠,实验装置如下图所示。
(1)反应温度不能超过20°C的原因是____________________________。
(2)反应结束后,停止搅拌,向反应液中加入异丙醇,静置过滤、洗涤、干燥,获得过氧碳酸钠固体。加入异丙醇的目的是______。
Ⅱ、“鱼浮灵”的成分测定。
(3)定性检测过氧碳酸钠溶液中的成分。完成下列实验报告。
实验序号
实验步骤
实验现象
解释或结论
①
取样,加入MnO2粉末,用带火星的木条伸入试管内
木条复燃
反应的化学方程式_______________
②
_______________________________
_____________
溶液中含有Na2CO3
实验③:称取一定质量的“鱼浮灵”样品于小烧杯中,加适量水溶解,向小烧杯中加入足量Ba(OH)2溶液,过滤、洗涤、干燥,得到碳酸钡(BaCO3)固体3.94g。
实验④:另称取相同质量的“鱼浮灵”样品于锥形瓶中,加入足量稀硫酸,再逐滴加入高锰酸钾溶液,充分反应,消耗KMnO4的质量为1.896g,该反应的原理:
。
(4)请通过计算确定过氧碳酸钠的化学式为______(已知:相对分子质量KMnO4158,BaCO3197)。
Ⅲ、“鱼浮灵”的增氧原理。
研究小组通过测定常温下相同时间内水溶液中溶解氧的变化,探究、OH-对H2O2分解速率的影响,设计了对比实验,实验数据记录如下表。
编号
①
②
③
④
⑤
试剂
H2O
4%H2O2溶液
Na2CO3固体4%H2O2溶液
NaOH溶液4%H2O2溶液
NaOH溶液4%H2O2溶液
pH
6.96
6.01
8.14
8.15
9.26
溶解氧(mg﹒L-1)
5.68
6.44
9.11
9.12
10.97
(5)由实验②可知,常温下,过氧化氢水溶液呈________(填“酸性”、“中性”或“碱性”)。
(6)过氧碳酸钠可以速效增氧的原理是_________________________________。
【答案】常温下,鱼浮灵在水中能很快的分解产生氧气,温度越高,分解速度越快;使过氧碳酸钠固体尽可能多的析出;;取样,加入适量稀盐酸,用蘸有澄清石灰水的玻璃片放在试管口;试管内有气泡冒出,澄清石灰水变浑浊;2Na2CO3•3H2O2;酸性;过氧碳酸钠中含有碳酸钠,碳酸钠易溶于水,溶液呈碱性,加快了过氧化氢的分解,使水中溶解氧迅速增加。
【详解】(1)鱼浮灵在常温下就能分解,且随着温度的升高,分解速度加快,所以该实验必须在反应温度不能超过20°C
(2)根据“过氧碳酸钠在异丙醇(有机溶剂)中的溶解度较低”可知,加入异丙醇能降低过氧碳酸钠的溶解度,使它能够尽可能多的析出
(3)①过氧化氢在二氧化锰作用下分解生成水和氧气,其反应的化学文和式为:
②要测定碳酸钠,使用稀盐酸和澄清石灰水,如果含有碳酸钠,会与稀盐酸反应生成二氧化碳,则澄清石灰水会变浑浊,所以其操作为取样,加入适量稀盐酸,用蘸有澄清石灰水的玻璃片放在试管口;
③其现象是试管内有气泡冒出,澄清石灰水变浑浊
(4)解:设样品中碳酸钠质量为x,过氧化氢质量为y,过氧化碳酸钠化学式为aNa2CO3•bH2O2
由质量关系得
即过氧碳酸钠的化学式是2Na2CO3•3H2O2
(5)由实验2中的数据可知,常温下,过氧化氢水溶液的pH=6.01<7,呈酸性
(6)由鱼浮灵的增氧原理可知,溶液的碱性越强,过氧化氢分解速度越大,溶液中溶液解氧越多,可见过氧碳酸钠可以速效增氧的原理是过氧碳酸钠中含有碳酸钠,碳酸钠易溶于水,溶液呈碱性,加快了过氧化氢的分解,使水中溶解氧迅速增加
23.硫酸铜在纺织、印刷等行业有广泛用途。
一、探究硫酸铜的制备
工业上可用铜屑、空气与稀硫酸在80℃条件下制备硫酸铜。右下图是学习小组同学实验室模拟工业制备硫酸铜的装置。
(1)多孔球泡的作用为_____________,该反应的化学方程式为_________________________。
二、探究硫酸铜的性质
实验一:学习小组同学将铁粉投入硫酸铜溶液中,发现生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出。这一现象激发起同学们的探究欲望:生成的是什么气体?
【提出猜想】从元素组成物质的角度,气体可能是SO2、O2、H2中的一种或几种。
【查阅资料】①酸性高锰酸钾溶液呈紫红色,SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
② ,I2为碘单质,遇淀粉溶液变蓝。
【方案设计】依据上述猜想,学习小组同学分别设计了如下方案:
(2)甲同学为确定是否含有SO2,他将气体通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液颜色未发生变化,则该气体中___________(填“有”或“无”)SO2。
(3)乙同学为判断是否含有O2,同时确定气体成分,设计了下图的实验装置:
【实验结论】A中观察到_____________,证明没有O2;B中观察到________________,证明该气体是H2。
实验二:学习小组的同学又将过量的Na2CO3溶液滴入到CuSO4溶液中,得到一种蓝绿色固体;把该固体充分灼烧,生成了CuO、H2O和CO2,从而确定其成分为碱式碳酸铜,化学式可表示为Cux(OH)yCO3。
【定量探究】为进一步确定碱式碳酸铜的化学式,学习小组的同学称取蓝绿色固体22.2g,设计下面装置(夹持仪器未画出)进行实验。
步骤1:打开止水夹K1、K2,关闭K3,通入空气,一段时间后关闭止水夹K1、K2,打开K3;
步骤2:点燃酒精灯,待C中硬质玻璃管中固体完全变成黑色粉末,打开止水夹K1,继续通入空气至冷却到室温。
【问题与讨论】
(4)A装置的作用是___________________。
(5)硬质玻璃管中固体完全变成黑色粉末后继续通入空气的目的是_______________。
【数据处理】
(6)若实验结束后,称量反应前后D装置增重1.8g,E装置增重4.4g,则该蓝绿色固体中氢元素和碳元素的质量比为___________(填最简整数比)。
【答案】 增大气体与溶液的接触面积,使反应充分进行;;无;无现象;铜表面变红;吸收空气中的二氧化碳;将装置中分解产生的二氧化碳和水蒸气全部鼓入D和E装置中,完全吸收,减少实验误差;1:6
【详解】一、(1)因为有气体参加反应,故采用多孔球泡来增大气体与溶液的接触面积,使反应充分进行;反应物有铜、硫酸和氧气,生成硫酸铜,另一种产物根据元素守恒得知是水,故反应的化学方程式为。
二、实验一:(2)二氧化硫能使酸性高锰酸钾褪色,若溶液褪色,则证明有二氧化硫;若溶液无明显变化,则证明没有二氧化硫;甲同学为确定是否含有二氧化硫,他将气体通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液颜色未发生变化,则该气体中无二氧化硫。故填:无。
(3)实验结论:将气体通入含有盐酸和碘化钾的淀粉溶液中,发生反应,I2为碘单质,遇淀粉溶液变蓝。B处氧化铜在加热情况下可以被氢气还原,生成铜单质和水;A中观察到溶液未出现蓝色或无现象,证明无O2;B中观察到铜表面变红,证明该气体是氢气。故填:溶液未出现蓝色或无现象;铜网表面变红。
实验二:问题讨论:(4)空气经过氢氧化钠,再通入浓硫酸,目的是为了除去空气中的二氧化碳和水蒸气,故A装置的作用是吸收空气中的二氧化碳。故填:吸收空气中的二氧化碳。
(5)在C装置硬质玻璃管中加热蓝绿色固体,分解生成氧化铜、二氧化碳和水,用浓硫酸吸收生成的水分,用氢氧化钡溶液吸收生成的二氧化碳,固体完全变成黑色粉末后继续通入空气的目的是将装置中分解产生的二氧化碳和水蒸气全部鼓入D和E装置中,完全吸收,减少实验误差。故填:将装置中分解产生的二氧化碳和水蒸气全部鼓入D和E装置中,完全吸收,减少误差。
(6)实验结束后,称量反应前后D装置增重1.8g,则生成水的质量为1.8g,故含有的氢元素的质量为。E装置增重4.4g,则生成二氧化碳的质量为4.4g,故含有碳元素的质量为。该蓝绿色固体中氢元素和碳元素的质量比为0.2g:1.2g=1:6。
24.废旧磷酸铁锂电池的正极材料中含有、导电剂(乙炔黑、碳纳米管)等。工业上利用废旧磷酸铁锂电池的正极材料回收锂的工艺流程如下:
已知:①LiFePO4不溶于碱,可溶于稀酸。酸浸后溶液中的阴离子主要有、。
②相关物质溶解度如下:
0
20
40
60
80
100
LiOH
11.9
12.4
13.2
14.6
16.6
19.1
Li2CO3
1.54
1.33
1.17
1.01
0.85
0.72
回答下列问题:
(1)将电池粉碎前应先放电,放电的目的是_________________。
(2)LiFePO4中铁元素的价态为__________。
(3)“酸浸”步骤发生的主要反应的化学方程式为__________。滤渣的主要成分是______________。
(4)“沉铁沉磷”步骤中当碳酸钠浓度大于30%后,铁沉淀率仍然升高,磷沉淀率明显降低,其可能原因是___________。
(5)为了充分沉淀,“沉锂”时所用的X和适宜温度是______(填标号)。
A. B.
C. D.
(6)将废旧锂离子电池(外壳为铁,电芯含铝)置于不同浓度的和溶液中使电池充分放电是电池回收工艺的首要步骤。电池在不同溶液中放电的残余电压随时间的变化如图1所示。对浸泡液中沉淀物热处理后,得到射线衍射图谱如图2所示。
①电池在溶液中比在溶液中放电速率更大,其原因是_____________________。
②与溶液相比,溶液的质量分数由5%增大至10%时,电池残余电压降低速率更快。依据图2图谱,分析其主要原因是________________________________。
【答案】(1)释放残余的能量,避免造成安全隐患,或使锂元素充分嵌入到正极材料,利于回收
(2) +2 ;(3);导电剂(乙炔黑和碳纳米管)
(4)当碳酸钠浓度大于30%后,增大生成沉淀增多则磷沉淀率明显降低
(5)D;(6)等质量分数的溶液中离子浓度更大、离子所带电荷更多,且、还原性比强,更容易参与氧化还原反应,加快了电子在电极和溶液之间的转移速率;质量分数由增大为时,对电池外壳和电芯的腐蚀速率加快
【分析】废旧LiFePO4电池进行粉碎、放电处理后,用氢氧化钠溶液进行碱浸,发生反应,除去其中的铝;过滤后滤渣用盐酸、过氧化氢溶液进行酸浸,酸浸时,中的铁元素被氧化为,过滤后除去不溶于酸碱的导电剂;滤液中加入的溶液,进行沉铁沉磷处理,得到等,过滤,滤液中加入饱和沉锂试剂,进行沉锂操作,过滤后得到粗品,提纯得到高纯锂化合物,以此进行分析;
【详解】(1)电池粉碎前应先放电,目的是释放残余的能量,避免造成安全隐患,或使锂元素充分嵌入到正极材料,利于回收;
(2)根据化合物化合价代数和为,为价,为价,得为价;
(3)酸浸时,中的铁元素被氧化为,发生的主要反应的离子方程式为:;过滤后除去不溶于酸碱的导电剂,导电剂不溶于酸碱,因此滤渣主要为导电剂(乙炔黑和碳纳米管);
(4)碳酸钠浓度过高导致溶液碱性增强,主要与OH-反应生成沉淀,与磷酸根的沉淀反应形成竞争,导致磷沉淀率下降;
(5)由溶解度表可知,溶解度随温度升高而减小,温度越高,越有利于沉淀析出,因此选用,且选较高温度(),故选D;
(6)①等质量分数的溶液中离子浓度更大、离子所带电荷更多,且、还原性比强,更容易参与氧化还原反应,加快了电子在电极和溶液之间的转移速率;②结合图2可知,体系中铁铝最终转化为氧化物,浓度升高加快反应速率;质量分数增大,溶液导电性增强,加快了铁、铝的吸氧腐蚀(原电池放电过程),对电池外壳和电芯的腐蚀速率加快,因此电池残余电压降低速率更快。
25.农药波尔多液是常见的杀菌剂,为天蓝色碱性悬浊液。以硫酸铜、生石灰及水为原料,制备波尔多液。
(一)硫酸铜的制备
下图为某兴趣小组用含较多杂质的铜粉制取硫酸铜晶体[CuSO4·5H2O]的两种实验方案。
(1)制备中需过滤得到硫酸铜晶体。过滤时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_____________。
(2)方案Ⅰ通入氧气,少量Cu转化为CuSO4.该反应的化学方程式为_________________________。
(3)方案Ⅱ中加入浓硫酸发生的反应有。
方案Ⅰ优于方案Ⅱ的理由是________________________________。
(二)波尔多液的制备及组成测定
为测定从波尔多液中分离出的天蓝色固体[CuSO4·aCu(OH)2·bCa(OH)2·cH2O]的组成,设计如下实验:
【实验Ⅰ】称取64.4g天蓝色固体,加入足量稀HNO3使其完全溶解,再加入过量 Ba(NO3)2溶液,过滤,洗涤干燥得白色固体23.3g。
(4)判断 Ba(NO3)2溶液已过量的方法是:静置,向上层清液中滴加____________溶液,无现象。
【实验Ⅱ】另取64.4g天蓝色固体,用下图装置进行热分解实验:
【资料】①CuSO4、Cu(OH)2、Ca(OH)2在一定温度下能受热分解,分别生成两种氧化物,分解过程中各元素的化合价均不改变。②天蓝色固体在110℃时,完全失去结晶水。③Cu(OH)2在100℃时分解完全。CuSO4和Ca(OH)2在580℃左右时开始分解,到650℃时均能分解完全。④浓硫酸可用于吸收SO3.
(5)按图连接好装置,实验前要先______________________。
(6)控制温度在110℃充分加热,测得B装置增重10.8g。再升温至650℃充分加热,B装置又增重了15.2g。最终剩余固体中的成分是____________________。
(7)整个加热过程中,天蓝色固体分解生成水的总质量为___________g。
(8)天蓝色固体CuSO4·aCu(OH)2·bCa(OH)2·cH2O中,a∶b∶c=______________。
【答案】(1)漏斗;(2);(3)没有污染气体SO2产生;节约H2SO4的量
(4)Ba(NO3)2;(5)检查气密性;(6)CuO和CaO;(7)18;(8)1: 4:5。
【详解】(1)过滤时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗;
(2)方案Ⅰ氧气和铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水,反应的化学方程式为:2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O;
(3)方案Ⅱ中有污染气体二氧化硫气体产生,同时浪费硫酸,方案Ⅰ中用的是稀硫酸且没有污染气体二氧化硫产生,故填:没有污染气体SO2产生,节约H2SO4的量;
(4)钡离子和硫酸根离子反应会生成硫酸钡沉淀,判断Ba(NO3)2溶液已过量就是检验硫酸根离子无剩余,所以对应的方法是:静置,向上层清液中滴加硝酸钡(Ba(NO3)2)溶液,无现象;
(5)按图连接好装置,实验前要先检查气密性;
(6)CuSO4、Cu(OH)2、Ca(OH)2在一定温度下能受热分解,分别生成两种氧化物,分解过程中各元素的化合价均不改变。所以分解产物分别为CuO、SO3,CuO、H2O,CaO、H2O。所以最终剩余固体为CuO和CaO。
(7)天蓝色固体加入足量稀HNO3,再加入过量Ba(NO3)2溶液,得白色固体23. 3g为硫酸钡,
设硫酸铜的质量为x,对应的硫酸铜分解生成的三氧化硫的质量为y,硫酸铜对应的分解产物氧化铜的质量为z
x=16g, y=8g,z=8g
浓硫酸吸收水和三氧化硫,浓硫酸一共增重10.8g+15.2g=26g,其中有8g为三氧化硫,剩余为吸收水的质量,则天蓝色固体分解生成水的总质量为26g-8g=18g。
(8)浓硫酸后增加的重量为CuSO4和Ca(OH)2分解生成三氧化硫和水的重量,则由氢氧化钙分解生成水的质量为15.2g-8g=7.2g。设氢氧化钙的质量为m,氧化钙的质量为n,则
Cu(OH)2可看为CuO·H2O,则64.4g天蓝色固体中由氢氧化铜生成氧化铜的质量为:64.4g(总质量)-16g(硫酸铜质量)-29.6g(氢氧化钙质量)-10.8g(结晶水和氢氧化铜分解生成的水的质量)=8g。设氢氧化铜的质量为w,生成水的质量为z。则
所以结晶水的质量为10.8g-1.8g=9g。
所以160:98a:74b:18C=16g:9.8g:29.6g:9g。
a:b:c=1:4:5
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(考试时间:60分钟 满分:80分)
说明:
1.本试题分为第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共25题。第Ⅰ卷为选择题,共20小题,25分;第Ⅱ卷为非选择题,共5小题,55分。
2.所有题目均在答题卡上作答,在试题上作答无效。
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 B-11 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 Si-28 S-32 Cl-35.5 K-39 Ca-40 Fe-56 Cu-64 Zn-65 Ba-137
第Ⅰ卷(共25分)
一、选择题(本题共15小题,每小题1分,共15分)在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.在中国传统文化中“笔、墨、纸、砚”被称为“文房四宝”,其中蕴含了丰富的化学知识。下列说法中错误的是
A.鉴别毛笔笔头是羊毫(含蛋白质)还是合成纤维可用灼烧的方法
B.用墨写字、作画,常温下可保持长时间不褪色
C.用工具打磨砚台石材过程是化学变化
D.宣纸制作的过程中有道工序是从纸浆中用竹帘捞纸,该操作相当于化学实验中的过滤
2.下列解释不科学的是
A.在溶洞中,当温度改变时,水中溶解的 Ca(HCO3)2发生分解反应析出固体,日久天长便形成了钟乳石
B.盛放 NaOH 溶液的试剂瓶,若瓶口塞的是磨砂玻璃塞,往往不易打开,是因为NaOH与玻璃中的 SiO2反应生成有粘性的 Na2SiO3,导致瓶塞与试剂瓶粘连不易打开
C.“通风橱”是利用排风扇将橱内废气直接排放到室外的装置,它是一种不完善的防污设施
D.高压氧舱可治疗煤气中毒,原因是和血红蛋白结合的 CO 跟氧气反应生成无毒的CO2
3.用实际参加化学反应的离子符号来表示化学反应的式子叫离子方程式。在离子方程式中,反应前后的电荷是守恒的。现有如下离子方程式:+F2+2OH-=+2F-+H2O,由此可知在中,元素R的化合价是
A.+4 B.+5 C.+6 D.+7
4.在实验室里进行物质制备,下列从原料及有关试剂分别制取相应的最终产物的设计中,理论上正确、操作上可行、经济上合理的是
A.CaOCa(OH)2溶液NaOH溶液
B.CuCu(NO3)2溶液Cu(OH)2
C.CCOCO2Na2CO3溶液
D.FeFe2O3Fe2(SO4)3溶液
5.归纳与推理是学习的重要思维方法。下列说法正确的是
A.稀有气体可以作保护气,但可作保护气的不一定是稀有气体
B.同种元素的微粒具有相同的质子数,所以具有相同质子数的微粒一定属于同种元素
C.化学反应前后催化剂的质量保持不变,所以反应前后质量不变的物质一定是催化剂
D.氢氧化铜和氢氧化钠都含有OH-,因此都能使无色酚酞溶液变红
6.“价-类”二维图能反映元素的化合价与物质类别之间的关系。下图是碳元素的“价-类”二维图。下列说法不正确的是
A.a= -4,CH4中碳氢质量比为
B.X点对应的物质可以是金刚石或足球烯(C60)
C.CH4、X、Y、M、N点对应的物质都可以通过一步反应转化为Z
D.取N点对应的钠盐10.6 g加入足量的稀硫酸,得到二氧化碳气体的质量一定为4.4 g
7.下列实验操作、现象和结论对应关系正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向某溶液中滴加BaCl2溶液和盐酸
产生白色沉淀
该溶液中不一定含有
B
将燃着的木条伸入某瓶气体中
木条熄灭
该气体是CO2
C
向某NaOH溶液样品中滴加少量稀盐酸
没有气泡冒出
该NaOH溶液没有变质
D
在甲烷火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯
烧杯内壁有无色液滴产生
甲烷含有碳元素和氢元素
8.下列所示的四个图像中,能正确反映对应变化关系的是
A.表示足量的红磷在体积不变的密闭容器中燃烧
B.表示足量的Mg、Al、Fe粉末分别同时与等质量、等质量分数的稀盐酸反应
C.表示在室温时,向一定质量的饱和溶液中加入少量生石灰(CaO)
D.表示向一定质量含的混合溶液中逐滴加入溶液
9.为探究硝酸钾的溶解性,进行了下图所示实验(实验过程)
结合硝酸钾在不同温度下的溶解度,判断下列说法不正确的是
温度/℃
10
20
30
40
50
60
KNO3溶解度/g
20.9
31.6
45.8
63.9
85.5
110.0
A.①③中的溶液均为不饱和溶液 B.②③中溶液的质量:③>②
C.②③④中溶液的溶质质量分数:③>②>④ D.④中析出晶体的质量是0.9g
10.短周期(前三周期)元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子的最外层电子数是其内层电子总数的3倍,Y原子的最外层只有2个电子,Z单质可制成半导体材料,W与X属于同一主族.下列叙述不正确的是:
A.X元素可以与W元素形成和两种化合物 B.Y元素的单质一定条件下可以与、、反应
C.Z原子的最外层电子数为4,形成化合物时一般为价 D.X与Y、Z与W都属于同一周期
11.氢能是理想的绿色能源。科学家研究出一种电、热化学循环制氢的方法如图所示。
已知:①熔融混合液组成为、、与LiOH;
②500℃时,(偏铁酸钾)。
下列有关说法正确的是
A.该循环制氢过程只有化学能与电能的转化 B.该循环制氢过程中,Fe的作用是作催化剂
C.500℃时,与反应生成 D.第Ⅰ步反应获得时,第Ⅱ步可得
12.取一定质量的碳酸钙,高温加热一段时间后,得到碳酸钙和氧化钙的固体混合物,其中碳、氧元素质量比为1:5,那么该固体混合物中碳酸钙和氧化钙的质量比为
A.7:25 B.50:21 C.21:50 D.25:14
13.我国自主发明的“钛战甲”——钛合金材料,为实现万米深潜的“奋斗者”号建造了世界最大、搭载人数最多的潜水器载人舱球壳。四氯化钛(TiC14)是生产钛合金的重要原料,某化学实验小组以TiO2和足量CCl4为原料制取TiCl4,装置如左下图:
有关物质的性质如右上表,下列说法错误的是
A.B中TiO2反应的化学方程式为
B.实验开始时,先点燃B处的酒精灯,再点燃A处
C.D中盛装的是碱石灰,防止生成的TiCl4遇到空气中的水溶解变质
D.欲分离C装置中的TiCl4,应采用的实验操作为蒸馏
14.某化学小组用一定量AgNO3和Al(NO3)3的混合溶液加入铜粉和锌粉,充分反应后过滤,得到溶液甲和固体乙,如图所示,则:
①固体乙中一定含有Ag,可能含有Cu和Zn
②溶液甲中一定含有Al(NO3)3和Zn(NO3)2
③若溶液甲是蓝色,则溶液甲一定含有Al(NO3)3和Cu(NO3)2
④若溶液甲是无色,则溶液甲一定含有Al(NO3)3、可能有Zn(NO3)2一定没有Cu(NO3)2
⑤向固体乙上滴加盐酸有气泡产生,则溶液甲中一定没有AgNO3和Cu(NO3)2
上述四种说法正确的个数为
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
15.将37.2g某种天然气水合物(CH4·xH2O)与一定量氧气在密闭容器中用电火花引燃,反应后得到二氧化碳、一氧化碳和水蒸气的混合气体的总质量为53.2g冷却至室温后将剩余气体缓缓通过灼热的氧化铜充分反应(玻璃管内已进行排空气处理),如图所示,反应后,足量氢氧化钠溶液增加13.2g,已知氢氧化钠溶液在实验中可以充分吸收二氧化碳。下列说法中正确的是
A.将冷却后的气体通入足量澄清石灰水中,最多可以得到10.0g碳酸钙
B.上述反应生成水的质量为32.4g
C.经过计算,x=8
D.自然界的该物质已经成为一种人类广泛使用的新能源
二、选择题(本题共5小题,每小题2分,共10分。每小题有一个或两个选项符合题目要求)
16.乙醇(沸点为78℃)和二甲醚(沸点为﹣23℃)是两种可再生的新型能源。它们的分子结构如下图所示。下列关于乙醇和二甲醚的说法正确的是
A.乙醇化学式为C2H5O,二甲醚化学式为C2H6O
B.乙醇和二甲醚中C元素质量分数相等
C.两者分子内原子的结合方式不同导致其沸点差异
D.等质量的乙醇和二甲醚在O2中完全燃烧,乙醇产生CO2的质量比二甲醚的小
17.化学实验先后顺序往往是有其内在规定性的,先后顺序颠倒,轻则导致实验失败,重则引发安全事故,下列先后顺序不正确的是
A.稀释浓硫酸:将浓硫酸沿烧杯壁缓慢注入水中,并不断搅拌
B.加热高锰酸钾制备氧气完毕,先撤酒精灯再撤导管
C.侯德榜制碱:a处通CO2,b处通NH3,且先通NH3
D.加热试管里固体药品时,先使试管底部均匀受热,后用酒精灯的外焰固定加热
18.图中连线两端的物质在通常情况下可以相互反应。下列四组选项中,符合该图要求的是
①
②
③
④
⑤
⑥
A
CO2
NaOH溶液
稀HCl溶液
Ca(OH)2溶液
CuCl2溶液
Fe
B
CaO
稀HCl溶液
Fe
稀H2SO4溶液
Na2CO3溶液
Ca(OH)2溶液
C
Fe
稀H2SO4溶液
BaCl2溶液
Cu(NO3)2溶液
Ca(OH)2溶液
Na2CO3溶液
D
Zn
稀HCl溶液
CaCO3
CuSO4溶液
NaOH溶液
FeCl3溶液
19.一包固体粉末可能含有硝酸钠、碳酸钙、氢氧化钠、氯化铜、氯化钠和硝酸钙中的一种或几种。为确定其组成,某同学设计了如下实验方案。下列判断正确的是
A.该混合物中一定含有碳酸钙、氢氧化钠、氯化铜、硝酸钙 B.蓝色溶液B呈中性
C.无色溶液A的溶质最多有3种 D.该混合物中一定不含氯化钠,可能含有硝酸钠
20.将CO和某铁的氧化物(FexOy)置于密闭容器中,一定条件下充分反应,反应结束后,测得容器内部分物质的质量如下表所示。下列说法正确的是
物质质量/g
CO
Fe
CO2
反应前
m
0
0
反应后
8.4
m
13.2
A.m的值为12.6 B.参加反应的FexOy质量为l6g
C.FexOy中x:y=3:4 D.若生成4.4gCO2,则剩余CO14g
第Ⅱ卷(共55分)
三、非选择题(本题共5小题,共45分)
21.铁及其化合物在日常生活、工业生产中均发挥着重要的作用。
铁是人体中不可或缺的微量元素
(1)正常情况下,从食物中获取的铁就能满足人体对铁的需要。菠菜中的铁元素以草酸亚铁(FeC2O4,淡黄色难溶于水的晶体)的形式存在。FeC2O4常用于照相显影剂和制药工业,常温下性质稳定,受热会生成三种常见的氧化物,且Fe2+、都能使酸性高锰酸钾溶液褪色。为了验证菠菜中Fe2+的存在,小明同学设计了如下实验:
①预处理:灼烧菠菜,可能发生的化学反应是___________ (用化学方程式表示)。
②酸浸:用硫酸浸泡,在浸泡时,加入足量___________脱色用于排除菠菜本身的颜色干扰。
③过滤:除去不溶物。
④检验:在滤液中加入酸性高锰酸钾溶液,若观察到___________,则菠菜中确实存在Fe2+。
(2)琥珀酸亚铁片是一种常见的补血剂,其说明书如图所示:
名称:琥珀酸亚铁口服片
主要成分的化学式:C4H4FeO4 含量:每片含琥珀酸亚铁0.1g
适应症:用于治疗缺铁性贫血 用量:成人一日2—4片
儿童一日1—3片,分次服用
琥珀酸亚铁口服片说明书
①片剂表面通常包裹着用淀粉制作的糖衣,淀粉属于___________(填“无机物”或“有机物”),糖衣除了改善药物口感外,另一个作用是___________。
②根据说明书计算,成人每天最多可补充铁元素质量为___________g(保留小数点后两位)。
铁是工业上一种用途广泛的金属材料
(3)铁红(主要成分Fe2O3)是一种红棕色粉末,用于油漆、油墨、橡胶等工业中,用工业废料铁尾渣制备高品质铁红的方法,为铁红涂料的制备提供了新途径。
①下列说法正确的是____________。
a.“酸溶”时,将铁尾渣加水调浆、升温至85—90℃,均有利于加快反应速率
b.加氨水调节pH时,将温度冷却至15℃,是为了减缓化学反应速率
c.催化剂仅能改变化学反应速率,对产率无影响
②根据下列信息,在还原步骤时,应选用较合适的还原剂种类和温度分别是___________。
③在氧化步骤中发生的反应主要是:,最后获得的Fe2O3固体需进行洗涤,判断洗净的方法是:取最后一次洗涤液,________________________________。
22.水产养殖的速效增氧剂“鱼浮灵”的主要成分是过氧碳酸钠(aNa2CO3﹒bH2O2)。某化学研究小组对“鱼浮灵”的制备、成分测定及增氧原理进行了如下探究。
查阅资料:①过氧碳酸钠有Na2CO3和H2O2的双重性质;50℃开始分解。
②过氧碳酸钠在异丙醇(有机溶剂)中的溶解度较低。
Ⅰ、“鱼浮灵”的制备:
实验室用Na2CO3与稳定剂的混合溶液和30%的H2O2溶液反应制备过碳酸钠,实验装置如下图所示。
(1)反应温度不能超过20°C的原因是____________________________。
(2)反应结束后,停止搅拌,向反应液中加入异丙醇,静置过滤、洗涤、干燥,获得过氧碳酸钠固体。加入异丙醇的目的是______。
Ⅱ、“鱼浮灵”的成分测定。
(3)定性检测过氧碳酸钠溶液中的成分。完成下列实验报告。
实验序号
实验步骤
实验现象
解释或结论
①
取样,加入MnO2粉末,用带火星的木条伸入试管内
木条复燃
反应的化学方程式_______________
②
_______________________________
_____________
溶液中含有Na2CO3
实验③:称取一定质量的“鱼浮灵”样品于小烧杯中,加适量水溶解,向小烧杯中加入足量Ba(OH)2溶液,过滤、洗涤、干燥,得到碳酸钡(BaCO3)固体3.94g。
实验④:另称取相同质量的“鱼浮灵”样品于锥形瓶中,加入足量稀硫酸,再逐滴加入高锰酸钾溶液,充分反应,消耗KMnO4的质量为1.896g,该反应的原理:
。
(4)请通过计算确定过氧碳酸钠的化学式为______(已知:相对分子质量KMnO4158,BaCO3197)。
Ⅲ、“鱼浮灵”的增氧原理。
研究小组通过测定常温下相同时间内水溶液中溶解氧的变化,探究、OH-对H2O2分解速率的影响,设计了对比实验,实验数据记录如下表。
编号
①
②
③
④
⑤
试剂
H2O
4%H2O2溶液
Na2CO3固体4%H2O2溶液
NaOH溶液4%H2O2溶液
NaOH溶液4%H2O2溶液
pH
6.96
6.01
8.14
8.15
9.26
溶解氧(mg﹒L-1)
5.68
6.44
9.11
9.12
10.97
(5)由实验②可知,常温下,过氧化氢水溶液呈________(填“酸性”、“中性”或“碱性”)。
(6)过氧碳酸钠可以速效增氧的原理是_________________________________。
23.硫酸铜在纺织、印刷等行业有广泛用途。
一、探究硫酸铜的制备
工业上可用铜屑、空气与稀硫酸在80℃条件下制备硫酸铜。右下图是学习小组同学实验室模拟工业制备硫酸铜的装置。
(1)多孔球泡的作用为_____________,该反应的化学方程式为_________________________。
二、探究硫酸铜的性质
实验一:学习小组同学将铁粉投入硫酸铜溶液中,发现生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出。这一现象激发起同学们的探究欲望:生成的是什么气体?
【提出猜想】从元素组成物质的角度,气体可能是SO2、O2、H2中的一种或几种。
【查阅资料】①酸性高锰酸钾溶液呈紫红色,SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
② ,I2为碘单质,遇淀粉溶液变蓝。
【方案设计】依据上述猜想,学习小组同学分别设计了如下方案:
(2)甲同学为确定是否含有SO2,他将气体通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液颜色未发生变化,则该气体中___________(填“有”或“无”)SO2。
(3)乙同学为判断是否含有O2,同时确定气体成分,设计了下图的实验装置:
【实验结论】A中观察到_____________,证明没有O2;B中观察到________________,证明该气体是H2。
实验二:学习小组的同学又将过量的Na2CO3溶液滴入到CuSO4溶液中,得到一种蓝绿色固体;把该固体充分灼烧,生成了CuO、H2O和CO2,从而确定其成分为碱式碳酸铜,化学式可表示为Cux(OH)yCO3。
【定量探究】为进一步确定碱式碳酸铜的化学式,学习小组的同学称取蓝绿色固体22.2g,设计下面装置(夹持仪器未画出)进行实验。
步骤1:打开止水夹K1、K2,关闭K3,通入空气,一段时间后关闭止水夹K1、K2,打开K3;
步骤2:点燃酒精灯,待C中硬质玻璃管中固体完全变成黑色粉末,打开止水夹K1,继续通入空气至冷却到室温。
【问题与讨论】
(4)A装置的作用是___________________。
(5)硬质玻璃管中固体完全变成黑色粉末后继续通入空气的目的是_______________。
【数据处理】
(6)若实验结束后,称量反应前后D装置增重1.8g,E装置增重4.4g,则该蓝绿色固体中氢元素和碳元素的质量比为___________(填最简整数比)。
24.废旧磷酸铁锂电池的正极材料中含有、导电剂(乙炔黑、碳纳米管)等。工业上利用废旧磷酸铁锂电池的正极材料回收锂的工艺流程如下:
已知:①LiFePO4不溶于碱,可溶于稀酸。酸浸后溶液中的阴离子主要有、。
②相关物质溶解度如下:
0
20
40
60
80
100
LiOH
11.9
12.4
13.2
14.6
16.6
19.1
Li2CO3
1.54
1.33
1.17
1.01
0.85
0.72
回答下列问题:
(1)将电池粉碎前应先放电,放电的目的是_________________。
(2)LiFePO4中铁元素的价态为__________。
(3)“酸浸”步骤发生的主要反应的化学方程式为__________。滤渣的主要成分是______________。
(4)“沉铁沉磷”步骤中当碳酸钠浓度大于30%后,铁沉淀率仍然升高,磷沉淀率明显降低,其可能原因是___________。
(5)为了充分沉淀,“沉锂”时所用的X和适宜温度是______(填标号)。
A. B.
C. D.
(6)将废旧锂离子电池(外壳为铁,电芯含铝)置于不同浓度的和溶液中使电池充分放电是电池回收工艺的首要步骤。电池在不同溶液中放电的残余电压随时间的变化如图1所示。对浸泡液中沉淀物热处理后,得到射线衍射图谱如图2所示。
①电池在溶液中比在溶液中放电速率更大,其原因是_____________________。
②与溶液相比,溶液的质量分数由5%增大至10%时,电池残余电压降低速率更快。依据图2图谱,分析其主要原因是________________________________。
25.农药波尔多液是常见的杀菌剂,为天蓝色碱性悬浊液。以硫酸铜、生石灰及水为原料,制备波尔多液。
(一)硫酸铜的制备
下图为某兴趣小组用含较多杂质的铜粉制取硫酸铜晶体[CuSO4·5H2O]的两种实验方案。
(1)制备中需过滤得到硫酸铜晶体。过滤时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_____________。
(2)方案Ⅰ通入氧气,少量Cu转化为CuSO4.该反应的化学方程式为_________________________。
(3)方案Ⅱ中加入浓硫酸发生的反应有。
方案Ⅰ优于方案Ⅱ的理由是________________________________。
(二)波尔多液的制备及组成测定
为测定从波尔多液中分离出的天蓝色固体[CuSO4·aCu(OH)2·bCa(OH)2·cH2O]的组成,设计如下实验:
【实验Ⅰ】称取64.4g天蓝色固体,加入足量稀HNO3使其完全溶解,再加入过量 Ba(NO3)2溶液,过滤,洗涤干燥得白色固体23.3g。
(4)判断 Ba(NO3)2溶液已过量的方法是:静置,向上层清液中滴加____________溶液,无现象。
【实验Ⅱ】另取64.4g天蓝色固体,用下图装置进行热分解实验:
【资料】①CuSO4、Cu(OH)2、Ca(OH)2在一定温度下能受热分解,分别生成两种氧化物,分解过程中各元素的化合价均不改变。②天蓝色固体在110℃时,完全失去结晶水。③Cu(OH)2在100℃时分解完全。CuSO4和Ca(OH)2在580℃左右时开始分解,到650℃时均能分解完全。④浓硫酸可用于吸收SO3.
(5)按图连接好装置,实验前要先______________________。
(6)控制温度在110℃充分加热,测得B装置增重10.8g。再升温至650℃充分加热,B装置又增重了15.2g。最终剩余固体中的成分是____________________。
(7)整个加热过程中,天蓝色固体分解生成水的总质量为___________g。
(8)天蓝色固体CuSO4·aCu(OH)2·bCa(OH)2·cH2O中,a∶b∶c=______________。
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