内容正文:
2025学年第二学期九年级化学学科
注意事项:
1.标注“不定项”的选择题,每题有1-3个正确选项,每题2分;有多个正确选项的,选对一个得1分,多选或错选得0分。未特别标注的选择题,每题只有1个正确选项,每题1分。
相对原子质量:H-1 C-12 O-16 S-32 Cl-35.5 Ca-40
一、认识元素周期表和微观粒子结构(9分)
1. 铜在生活中应用广泛,如制作电线、硬币等;碳元素则存在于铅笔芯、钻石等物质中,不同结构导致性质差异。
I.图1是铜在元素周期表中的相关信息,图2是铜及其化合物的“价类二维图”模型。
(1)B点所对应物质的化学式为______。
(2)CuSO4常用于防治果树的病害。有关CuSO4说法正确的是______。
A. 由铜和硫酸根两种元素组成 B. 相对分子质量为63.55
C. 所含铜元素化合价为+2价 D. 铜元素与氧元素的质量比为1:4
II.图3为碳在元素周期表中的部分信息,图4为部分微观粒子的结构示意图。
(3)碳原子的质子数是_______。
(4)①~④中表示碳原子结构示意图的是_______(填数字序号),表示阴离子结构示意图的是______(填数字序号)。
III.不同物质通过化学反应可以实现相互转化,这一转化过程的实现依赖于物质间原子的重新组合。以下是将二氧化碳转化为甲醇的微观示意图:
(5)乙处框内的微粒用化学符号表示为______,以上反应中属于氧化物的化学式是______,参加反应的甲与生成的丙的质量比是______。
二、水的组成的研究(9分)
2. 人类对水的认识历经了不懈的探索。18世纪,科学家将制得的氢气点燃,证明了生成物为水,但他们并不知道可燃物燃烧是与氧气发生反应。直到氧气的发现解释了燃烧的本质,进而揭示了水不是一种单质。后来,电解技术的发明推动了化学元素的发现,通过电解水实验也能证明水的组成。
I.氢气燃烧证明水的组成。
(1)氧气在空气中的体积分数约为______。
(2)氢气在空气、氧气中都能燃烧,通过______(填基本反应类型)生成水。从实验设计的严谨性出发,若要证明“水的元素组成”,应使氢气在______(选填“空气”或“氧气”)中燃烧。
II.电解水证明水的组成
化学项目小组对电解水实验进行如图探究,装置如图所示。
步骤1:向蒸馏水中加入少量氢氧化钠溶液得到电解液,并注入装置中。
步骤2:接通直流电源,观察。
(3)检验a管产生的气体的方法和现象是:打开活塞,______。请写出电解水反应的化学方程式______。
(4)水电解生成氢气和氧气,细铁丝在氧气中燃烧时观察到的实验现象是______。
(5)为了研究影响电解水反应速率的因素,某兴趣小组利用如图装置进行实验,记录实验数据如表:
实验序号
①
②
③
④
⑤
⑥
电压/V
8
8
8
12
12
12
温度/℃
10
10
30
10
10
30
NaOH溶液浓度/%
2.5
5.0
5.0
2.5
5.0
5.0
电解时间/s
1366
753
464
703
x
237
b极气体的体积/mL
18.7
18.7
18.7
20
20
20
a极气体的体积/mL
9.3
9.3
9.3
9.9
9.9
9.9
①分析实验①与②的数据,可以得出的结论是______。
②分析六组实验数据,实验⑤的电解时间“x”可能是(填字母序号)______。
A.710 B.740 C.395 D.235
③已知:10℃,1个标准大气压下,氢气在水中的溶解度为0.0195,氧气为0.0390。阿伏伽德罗定律指出:在同温同压下,气体体积比等于气体分子个数比。据此结合电解水产生氢气和氧气体积比的理论值,分析表中数据与理论值产生偏差的原因______。
三、探秘古代“焰硝”(13分)
3. 火药是中华民族对世界文明作出的重大贡献之一,其关键成分“焰硝”(主要成分为KNO3,含少量NaCl、CaCl2等物质)的提纯与应用,蕴含着古人丰富的化学智慧。
(1)“焰硝”可作为药材,《本草纲目》记载“焰硝”需“炼净后用”,强调提纯去除杂质的重要性。其提纯的目的是_______。
A. 避免杂质参与人体的不良反应 B. 防止杂质影响“焰硝”的药效
C. 提高“焰硝”主要成分的纯度 D. 改变“焰硝”的主要化学性质
(2)《孔氏解散方》中记载:“焰硝置火炭上,有紫烟出”。
①为验证“紫烟”与KNO3有关,你设计的实验方案是______。
②为进一步探究“紫烟”的本质成因,补充了更多药品进行实验:
【实验方案】取少量KNO3、KCl、NaCl、NaNO3样品,分别置于火炭上灼烧,观察现象。
【实验记录】
样品
现象
KNO3
产生紫烟
KCl
产生紫烟
NaCl
无明显紫烟
NaNO3
无明显紫烟
【分析解释】由实验可知,“紫烟”的产生与______(填离子符号)有关。
③唐代有将“焰硝”用于制造烟花的历史记载,你认为此应用依据的原理是______。
(3)古人观察到“焰硝”多形成于“污秽阴湿处、墙脚或岩石表面”。实验室根据《武备志》记载的从“焰硝”中提纯硝酸钾的主要方法(“小灰水”主要成分是碳酸钾),模拟实验如图:
【查阅资料】KNO3、NaCl与KCl在不同温度下的溶解度如表:
温度(℃)
0
20
40
60
80
100
溶解度(g)
KNO3
13.3
31.6
63.9
110
169
246
NaCl
35.7
36.0
36.6
37.3
38.4
39.8
KCl
27.6
34
40
45.5
51.5
56.7
①步骤I中,“边搅拌边加热”的作用是______。
②若加热到60℃,要使33.0g粗焰硝(其中KNO3的质量分数约为80%)完全溶解,估算至少需要水的质量约为______g。
③步骤III中“趁热过滤”的目的是______。
④20℃时用10%的硝酸钾溶液冲洗以上模拟实验中得到的硝酸钾晶体,对硝酸钾的纯度和产量是否有影响,请分析说明。______
⑤古籍中提到,“焰硝”多产于我国华北、东北地区,提纯时“宜在二、三、八、九月(农历),余月炎寒(夏天、冬天)不宜。”请解释提纯时最好在春秋季节,不宜在夏季冬季的原因。______
四、探究碱的性质(9分)
4. 碱是一类重要的物质,常见的碱有氢氧化钠、氢氧化钙等,碱在工农业生产和生活中有广泛的用途。学校社团开展“探究碱的性质”为主题的项目式学习。
【任务一】认识碱的物理性质
(1)氢氧化钠和氢氧化钙两种固体中,具有吸水性的是______。
【任务二】探究碱的化学性质
(2)碱与指示剂的反应
向紫甘蓝提取液中分别滴入三种常见的液体,颜色变化如表所示。将氢氧化钠溶液滴入紫甘蓝提取液中,现象为______。
物质
白醋
石灰水
蒸馏水
显色情况
红色
绿色
蓝色
(3)碱与某些非金属氧化物反应
小组同学进行如图1所示实验,用压强传感器测得注射器内液体与CO2接触后的压强变化如图2所示。图1三颈烧瓶中先注入的液体是______,图2中ab段曲线上升的原因是______,de段的化学方程式是______。
(4)碱与某些盐反应
①向饱和CuSO4溶液中滴入等体积的NaOH溶液,实验记录加表:
序号
NaOH溶液的质量分数
饱和CuSO4溶液的体积
实验现象
I
1%
5mL
无明显现象
II
5%
5mL
少量沉淀
III
10%
5mL
较多沉淀
实验II、III中生成的沉淀为Cu(OH)2。实验表明,饱和CuSO4溶液与NaOH溶液能否发生复分解反应与______有关。
②向盛有硫酸铜溶液的烧杯中逐滴滴入一定量的氢氧化钡溶液。测得实验过程中电导率如图3所示。(资料:电导率与单位体积溶液中自由移动离子数量成正比。)
i.实验过程中电导率最低的点是______(选填“A”或“B”或“C”或“D”)。
ii.请比较B、C、D三个点对应的沉淀质量的大小关系______。
iii.若向D点烧杯中的物质,加入过量的稀盐酸,过滤,所得滤液中的溶质是______。
五、碳酸钙粉末的制备和应用(10分)
5. 在牙膏和一些药品中,常用颗粒直径极小的超细碳酸钙粉末(轻钙)作摩擦剂或填充剂。超细碳酸钙粉末的制作方法主要有三种:①碳化法:将石灰石煅烧生成CaO,加水得Ca(OH)2悬浊液,通入CO2气体碳化生成CaCO3。②沉淀法:通过钙盐与碳酸盐溶液反应直接沉淀,可精准控制粒径。③机械粉碎法:通过超细粉碎设备将重质碳酸钙细化,但能耗较高。
附:可能用到的氢氧化钙溶解度表
温度(℃)
20
30
40
50
60
氢氧化钙的溶解度(g)
0.173
0.160
0.141
0.128
0.121
(1)某种钙片的标签如图1所示。
①碳酸钙与胃酸反应后才能被人体吸收,发生反应的化学方程式为______。
②若服用1片此钙片(除碳酸钙外,其他成分不跟胃酸反应),完全反应后,参加反应的胃酸中的HCl的质量为______g。
(2)制取超细碳酸钙粉末可用如图2中的方法。
①通常将石灰石粉碎加工后再投入煅烧窑中,其目的是______,操作1的名称是______;测上层清液的pH,pH______7(选填“>”“=”或“<”)。
②写出图2中生成碳酸钙反应的化学方程式______。
③向图2上层清液中滴加碳酸钠溶液也可以得到超细碳酸钙,与通入二氧化碳的方法比较,两种方法的优点分别是______。
④从元素守恒的角度分析,为了提高碳酸钙的产率,减少相关元素的流失,对图2中的制备过程,提出优化建议。(写出两条即可)______。
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2025学年第二学期九年级化学学科
注意事项:
1.标注“不定项”的选择题,每题有1-3个正确选项,每题2分;有多个正确选项的,选对一个得1分,多选或错选得0分。未特别标注的选择题,每题只有1个正确选项,每题1分。
相对原子质量:H-1 C-12 O-16 S-32 Cl-35.5 Ca-40
一、认识元素周期表和微观粒子结构(9分)
1. 铜在生活中应用广泛,如制作电线、硬币等;碳元素则存在于铅笔芯、钻石等物质中,不同结构导致性质差异。
I.图1是铜在元素周期表中的相关信息,图2是铜及其化合物的“价类二维图”模型。
(1)B点所对应物质的化学式为______。
(2)CuSO4常用于防治果树的病害。有关CuSO4说法正确的是______。
A. 由铜和硫酸根两种元素组成 B. 相对分子质量为63.55
C. 所含铜元素化合价为+2价 D. 铜元素与氧元素的质量比为1:4
II.图3为碳在元素周期表中的部分信息,图4为部分微观粒子的结构示意图。
(3)碳原子的质子数是_______。
(4)①~④中表示碳原子结构示意图的是_______(填数字序号),表示阴离子结构示意图的是______(填数字序号)。
III.不同物质通过化学反应可以实现相互转化,这一转化过程的实现依赖于物质间原子的重新组合。以下是将二氧化碳转化为甲醇的微观示意图:
(5)乙处框内的微粒用化学符号表示为______,以上反应中属于氧化物的化学式是______,参加反应的甲与生成的丙的质量比是______。
【答案】(1)
(2)C (3)6
(4) ①. ②.
(5) ①. ②. ③. 11:8
【解析】
【小问1详解】
图2是铜的“价类二维图”,B点属于氧化物,且铜元素的化合价为+1价,氧元素化合价为-2价,则化学式为。
【小问2详解】
A.硫酸铜由铜、硫、氧三种元素组成,选项错误;
B.硫酸铜的相对分子质量为:,63.55是铜的相对原子质量,选项错误;
C.硫酸铜中硫酸根的化合价为-2价,根据化合价代数和为零,可以求得铜元素的化合价为+2,选项正确;
D.硫酸铜中铜元素与氧元素的质量比为:,不是1:4,选项错误。
【小问3详解】
元素周期表中,单元格左上角数字为原子序数,原子序数=质子数,所以碳原子的质子数是6。
【小问4详解】
碳原子质子数为6,核外电子排布为2、4,对应图4中的;
阴离子:质子数<核外电子数,只有符合:质子数17<核外电子数18,为阴离子。
【小问5详解】
根据图示,甲为,丙为,丁为,根据质量守恒定律,原子数目不变:反应前碳原子1个,氧原子2个,反应后碳原子1个,氧原子2个,氢原子6个,反应前缺少6个氢原子,即乙为氢分子,一共3个氢分子:;
氧化物是由两种元素组成,且一种为氧元素的化合物。则图示中满足此条件的物质为;
图示的反应方程式为:,参加反应的甲(二氧化碳)与生成的丙(甲醇)的质量比:
二、水的组成的研究(9分)
2. 人类对水的认识历经了不懈的探索。18世纪,科学家将制得的氢气点燃,证明了生成物为水,但他们并不知道可燃物燃烧是与氧气发生反应。直到氧气的发现解释了燃烧的本质,进而揭示了水不是一种单质。后来,电解技术的发明推动了化学元素的发现,通过电解水实验也能证明水的组成。
I.氢气燃烧证明水的组成。
(1)氧气在空气中的体积分数约为______。
(2)氢气在空气、氧气中都能燃烧,通过______(填基本反应类型)生成水。从实验设计的严谨性出发,若要证明“水的元素组成”,应使氢气在______(选填“空气”或“氧气”)中燃烧。
II.电解水证明水的组成
化学项目小组对电解水实验进行如图探究,装置如图所示。
步骤1:向蒸馏水中加入少量氢氧化钠溶液得到电解液,并注入装置中。
步骤2:接通直流电源,观察。
(3)检验a管产生的气体的方法和现象是:打开活塞,______。请写出电解水反应的化学方程式______。
(4)水电解生成氢气和氧气,细铁丝在氧气中燃烧时观察到的实验现象是______。
(5)为了研究影响电解水反应速率的因素,某兴趣小组利用如图装置进行实验,记录实验数据如表:
实验序号
①
②
③
④
⑤
⑥
电压/V
8
8
8
12
12
12
温度/℃
10
10
30
10
10
30
NaOH溶液浓度/%
2.5
5.0
5.0
2.5
5.0
5.0
电解时间/s
1366
753
464
703
x
237
b极气体的体积/mL
18.7
18.7
18.7
20
20
20
a极气体的体积/mL
9.3
9.3
9.3
9.9
9.9
9.9
①分析实验①与②的数据,可以得出的结论是______。
②分析六组实验数据,实验⑤的电解时间“x”可能是(填字母序号)______。
A.710 B.740 C.395 D.235
③已知:10℃,1个标准大气压下,氢气在水中的溶解度为0.0195,氧气为0.0390。阿伏伽德罗定律指出:在同温同压下,气体体积比等于气体分子个数比。据此结合电解水产生氢气和氧气体积比的理论值,分析表中数据与理论值产生偏差的原因______。
【答案】(1)21% (2) ①. 化合反应 ②. 氧气
(3) ①. 将带火星的木条放在a管口,带火星的木条复燃 ②.
(4)细铁丝剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体
(5) ①. 在其他条件相同的情况下,氢氧化钠溶液的浓度越大,电解水的反应速率越快 ②. C ③. 电解水实验中产生氢气和氧气体积比的理论值为2:1,产生偏差的原因是a管中的氧气比b管中的氢气易溶于水
【解析】
【小问1详解】
氧气在空气中的体积分数约为21%;
【小问2详解】
氢气在氧气或空气中燃烧,与氧气反应生成水,由两种物质反应生成一种新物质,属于化合反应;
氢气在氧气中燃烧生成水,可确定水由氢元素和氧元素组成,空气中除了氧气外还有其他气体,故氢气在空气中燃烧无法确定水的元素组成;
【小问3详解】
在电解水实验中,“正氧负氢,氢二氧一”,a管产生的气体少,应为氧气,氧气具有助燃性,用带火星的木条检验,会使带火星的木条复燃;
电解水反应的化学方程式略;
【小问4详解】
细铁丝在氧气中燃烧的实验现象是:细铁丝剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体;
【小问5详解】
分析实验①与②的数据,电压与温度相同,只有氢氧化钠溶液的浓度不同,且其浓度越高,收集相同体积的氢气和氧气所用时间越短,说明电解水的反应速率越快;
比较实验④和⑤,可知在电压、温度相同时,浓度增大,反应速率加快,时间缩短,故x<703s;比较实验⑤和⑥,可知在电压、浓度相同时,温度降低,反应速率减慢,时间延长,故x>237s。综上,237s < x < 703s,故选C;
根据阿伏伽德罗定律,在同温同压下,气体体积比等于气体分子个数比,所以电解水实验中产生氢气和氧气体积比的理论值为2:1。结合资料,通常状况下,相同体积的水所溶解的氧气比氢气多,即a管中的氧气比b管中氢气易溶于水,导致实验数据中氢气与氧气的体积比大于2:1。
三、探秘古代“焰硝”(13分)
3. 火药是中华民族对世界文明作出的重大贡献之一,其关键成分“焰硝”(主要成分为KNO3,含少量NaCl、CaCl2等物质)的提纯与应用,蕴含着古人丰富的化学智慧。
(1)“焰硝”可作为药材,《本草纲目》记载“焰硝”需“炼净后用”,强调提纯去除杂质的重要性。其提纯的目的是_______。
A. 避免杂质参与人体的不良反应 B. 防止杂质影响“焰硝”的药效
C. 提高“焰硝”主要成分的纯度 D. 改变“焰硝”的主要化学性质
(2)《孔氏解散方》中记载:“焰硝置火炭上,有紫烟出”。
①为验证“紫烟”与KNO3有关,你设计的实验方案是______。
②为进一步探究“紫烟”的本质成因,补充了更多药品进行实验:
【实验方案】取少量KNO3、KCl、NaCl、NaNO3样品,分别置于火炭上灼烧,观察现象。
【实验记录】
样品
现象
KNO3
产生紫烟
KCl
产生紫烟
NaCl
无明显紫烟
NaNO3
无明显紫烟
【分析解释】由实验可知,“紫烟”的产生与______(填离子符号)有关。
③唐代有将“焰硝”用于制造烟花的历史记载,你认为此应用依据的原理是______。
(3)古人观察到“焰硝”多形成于“污秽阴湿处、墙脚或岩石表面”。实验室根据《武备志》记载的从“焰硝”中提纯硝酸钾的主要方法(“小灰水”主要成分是碳酸钾),模拟实验如图:
【查阅资料】KNO3、NaCl与KCl在不同温度下的溶解度如表:
温度(℃)
0
20
40
60
80
100
溶解度(g)
KNO3
13.3
31.6
63.9
110
169
246
NaCl
35.7
36.0
36.6
37.3
38.4
39.8
KCl
27.6
34
40
45.5
51.5
56.7
①步骤I中,“边搅拌边加热”的作用是______。
②若加热到60℃,要使33.0g粗焰硝(其中KNO3的质量分数约为80%)完全溶解,估算至少需要水的质量约为______g。
③步骤III中“趁热过滤”的目的是______。
④20℃时用10%的硝酸钾溶液冲洗以上模拟实验中得到的硝酸钾晶体,对硝酸钾的纯度和产量是否有影响,请分析说明。______
⑤古籍中提到,“焰硝”多产于我国华北、东北地区,提纯时“宜在二、三、八、九月(农历),余月炎寒(夏天、冬天)不宜。”请解释提纯时最好在春秋季节,不宜在夏季冬季的原因。______
【答案】(1)ABC (2) ①. 取少量硝酸钾固体和氯化钠固体,分别置于火炭上灼烧,若硝酸钾产生紫烟而氯化钠不产生,则证明“紫烟”与硝酸钾有关 ②. ③. 硝酸钾是强氧化剂,为烟花燃烧提供氧气,同时钾元素的焰色反应产生紫色光
(3) ①. 加快溶解速率,使硝酸钾充分溶解 ②. 24 ③. 防止硝酸钾因温度降低结晶析出,同时除去其中的不溶性杂质 ④. 纯度提高,产量降低;因为10%的硝酸钾溶液能溶解晶体表面的杂质,提高纯度,同时会溶解少量硝酸钾,使产量减少 ⑤. 夏季温度高,硝酸钾溶解度大,降温析出晶体少,产量低;冬季温度过低,硝酸钾和部分杂质易共同结晶,纯度低;春秋温度适中,硝酸钾溶解度随温度变化大,易析出且杂质不易析出,兼顾纯度和产量
【解析】
【小问1详解】
A.杂质可能对人体产生不良反应,提纯可避免,该选项正确。
B.杂质可能影响“焰硝”的药效,提纯可防止,该选项正确。
C.提纯的核心目的是提高主要成分(硝酸钾)的纯度,该选项正确。
D.提纯过程不改变物质的主要化学性质,该选项错误。
【小问2详解】
采用控制变量法,对比硝酸钾与不含钾元素的物质灼烧时的现象,具体方案:取少量硝酸钾固体和氯化钠固体,分别置于火炭上灼烧,若硝酸钾产生紫烟而氯化钠不产生,则证明“紫烟”与硝酸钾有关;
对比四组实验可知,含钾离子的KNO3和KCl灼烧时均产生紫烟,而不含钾离子的NaCl和NaNO3则无此现象,说明“紫烟”的产生与K+有关。
此应用依据的原理是部分金属的离子在灼烧时会显示特殊颜色的性质(焰色反应),“焰硝”中的K⁺灼烧时产生紫色。
【小问3详解】
搅拌可以加快溶解速率,加热能提高硝酸钾等物质的溶解度,让“焰硝”中的物质更充分的溶解到水中。
粗焰硝中硝酸钾的质量为:,查表,60℃时硝酸钾的溶解度为110g,设需要水的质量为x,,则估算至少需要水的质量约为24g。
温度降低时,硝酸钾的溶解度会大幅减少,容易结晶析出。趁热过滤可以防止温度降低导致硝酸钾结晶析出,同时除去步骤II中生成的CaCO₃沉淀及其他不溶性杂质。
10%的硝酸钾溶液可以溶解晶体表面附着的氯化钠等可溶性杂质,提高纯度;部分硝酸钾晶体会溶解在冲洗液中,导致产量降低。
夏季温度高,硝酸钾的溶解度大,降温结晶时析出晶体少,产量低;冬季温度过低,硝酸钾和部分杂质的溶解度都较小,容易一起结晶析出,纯度低;春秋季节温度适中,降温时硝酸钾溶解度变化大,能大量析出,而杂质溶解度变化小,不易析出,既保证产量又保证纯度。
四、探究碱的性质(9分)
4. 碱是一类重要的物质,常见的碱有氢氧化钠、氢氧化钙等,碱在工农业生产和生活中有广泛的用途。学校社团开展“探究碱的性质”为主题的项目式学习。
【任务一】认识碱的物理性质
(1)氢氧化钠和氢氧化钙两种固体中,具有吸水性的是______。
【任务二】探究碱的化学性质
(2)碱与指示剂的反应
向紫甘蓝提取液中分别滴入三种常见的液体,颜色变化如表所示。将氢氧化钠溶液滴入紫甘蓝提取液中,现象为______。
物质
白醋
石灰水
蒸馏水
显色情况
红色
绿色
蓝色
(3)碱与某些非金属氧化物反应
小组同学进行如图1所示实验,用压强传感器测得注射器内液体与CO2接触后的压强变化如图2所示。图1三颈烧瓶中先注入的液体是______,图2中ab段曲线上升的原因是______,de段的化学方程式是______。
(4)碱与某些盐反应
①向饱和CuSO4溶液中滴入等体积的NaOH溶液,实验记录加表:
序号
NaOH溶液的质量分数
饱和CuSO4溶液的体积
实验现象
I
1%
5mL
无明显现象
II
5%
5mL
少量沉淀
III
10%
5mL
较多沉淀
实验II、III中生成的沉淀为Cu(OH)2。实验表明,饱和CuSO4溶液与NaOH溶液能否发生复分解反应与______有关。
②向盛有硫酸铜溶液的烧杯中逐滴滴入一定量的氢氧化钡溶液。测得实验过程中电导率如图3所示。(资料:电导率与单位体积溶液中自由移动离子数量成正比。)
i.实验过程中电导率最低的点是______(选填“A”或“B”或“C”或“D”)。
ii.请比较B、C、D三个点对应的沉淀质量的大小关系______。
iii.若向D点烧杯中的物质,加入过量的稀盐酸,过滤,所得滤液中的溶质是______。
【答案】(1)氢氧化钠 (2)溶液显绿色
(3) ①. 水 ②. 加入的水占据一定体积,导致容器内气体被压缩,压强增大 ③.
(4) ①. 溶液的质量分数 ②. C ③. C=D>B ④. 氯化铜、氯化氢、氯化钡
【解析】
【小问1详解】
氢氧化钠易潮解,具有吸水性。氧化钙没有吸水性。
【小问2详解】
石灰水使紫甘蓝提取液显绿色,氢氧化钠溶液与石灰水都是碱性溶液,都能使紫甘蓝提取液显绿色;
【小问3详解】
由图2可知,bc段压强减小的幅度较小,说明气体减小的幅度较小,二氧化碳能与氢氧化钠反应,会导致气体快速大量减少,使压强快速大幅减小,与bc段情况不符,因此先注入的是水;
水刚被挤入三颈烧瓶内尚未与二氧化碳充分接触,水占据了一定的体积,导致气体被压缩,容器内压强增大;
de段压强迅速减小,说明此时已将氢氧化钠注入瓶中,与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为:;
【小问4详解】
实验中,饱和硫酸铜溶液体积相同,改变的是氢氧化钠溶液的质量分数,质量分数越高,沉淀越多。所以,能否发生复分解反应与氢氧化钠溶液的质量分数有关;
硫酸铜与氢氧化钡反应的化学方程式为:,电导率与单位体积自由移动的离子数成正比。当硫酸铜与氢氧化钡恰好完全反应时,溶液中几乎没有自由移动的离子,电导率最低,对应图中的C点;
沉淀质量的变化:B点反应未完成,沉淀质量小于C点,C点恰好完全反应,沉淀质量达到最大值,D点继续滴加氢氧化钡,沉淀不再增加,沉淀质量与C点相同。所以沉淀质量C=D>B。
D点时,烧杯中的物质为过量的氢氧化钡溶液以及生成的沉淀硫酸钡和氢氧化铜,加入过量稀盐酸,氢氧化铜与盐酸反应生成氯化铜和水,氢氧化钡与盐酸生成氯化钡和水,硫酸钡不与盐酸反应,则过滤后滤液中的溶质为:氯化铜、氯化钡和过量的氯化氢。
五、碳酸钙粉末的制备和应用(10分)
5. 在牙膏和一些药品中,常用颗粒直径极小的超细碳酸钙粉末(轻钙)作摩擦剂或填充剂。超细碳酸钙粉末的制作方法主要有三种:①碳化法:将石灰石煅烧生成CaO,加水得Ca(OH)2悬浊液,通入CO2气体碳化生成CaCO3。②沉淀法:通过钙盐与碳酸盐溶液反应直接沉淀,可精准控制粒径。③机械粉碎法:通过超细粉碎设备将重质碳酸钙细化,但能耗较高。
附:可能用到的氢氧化钙溶解度表
温度(℃)
20
30
40
50
60
氢氧化钙的溶解度(g)
0.173
0.160
0.141
0.128
0.121
(1)某种钙片的标签如图1所示。
①碳酸钙与胃酸反应后才能被人体吸收,发生反应的化学方程式为______。
②若服用1片此钙片(除碳酸钙外,其他成分不跟胃酸反应),完全反应后,参加反应的胃酸中的HCl的质量为______g。
(2)制取超细碳酸钙粉末可用如图2中的方法。
①通常将石灰石粉碎加工后再投入煅烧窑中,其目的是______,操作1的名称是______;测上层清液的pH,pH______7(选填“>”“=”或“<”)。
②写出图2中生成碳酸钙反应的化学方程式______。
③向图2上层清液中滴加碳酸钠溶液也可以得到超细碳酸钙,与通入二氧化碳的方法比较,两种方法的优点分别是______。
④从元素守恒的角度分析,为了提高碳酸钙的产率,减少相关元素的流失,对图2中的制备过程,提出优化建议。(写出两条即可)______。
【答案】(1) ①. ②. 0.73
(2) ①.
增大反应物接触面积,加快煅烧速率,使反应更充分 ②.
过滤 ③.
④. ⑤.
的方法可利用煅烧石灰石的副产物,原料成本低;滴加碳酸钠的方法反应速率快,可精准控制碳酸钙粒径 ⑥.
1. 将煅烧产生的全部通入上层清液充分反应;2. 适当降低生石灰溶解时的温度,增大氢氧化钙溶解度
【解析】
【小问1详解】
① 胃酸主要成分为,与碳酸钙发生复分解反应,生成可溶性氯化钙、水和二氧化碳,方程式略。
② 1片钙片中碳酸钙质量为,根据反应的质量关系,与的质量比为,因此参与反应的质量为。
【小问2详解】
① 略;
操作1是分离固体残渣和液体清液,为过滤操作;
上层清液是氢氧化钙溶液,呈碱性,pH大于7。
② 上层清液溶质为,与反应生成碳酸钙沉淀和水,方程式略。
③ 结合题干信息,通可利用煅烧废气,降低成本;钙盐与碳酸盐的沉淀法可精准控制产物粒径,反应更易调控。
④ 从元素守恒角度,减少钙、碳元素流失即可提升产率:一方面充分利用煅烧生成的,另一方面充分提取残渣中残留的钙元素,或通过降温提升氢氧化钙溶解度,提高钙元素利用率。
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