内容正文:
2025年武汉市初中毕业生学业考试
化学模拟试卷(三)
亲爱的同学:
在你答题前,请认真阅读下面的注意事项。
1.本试卷由第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分组成。全卷共6页,两大题,满分50分。与物理合卷考试用时120分钟。
2.答题前,请将你的姓名、准考证号填写在“答题卡”相应位置,并将条形码横贴在答题卡第1页右上“贴条形码区”。
3.答第I卷(选择题)时,选出每小题答案后,用2B铅笔把“答题卡”上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答在“试卷”上无效。
4.答第II卷(非选择题)时,答案用0.5毫米黑色笔迹签字笔书写在“答题卡”上。答在“试卷”上无效。
5.认真阅读答题卡上的注意事项。
预祝你取得优异成绩!
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Mg-24 P-31 S-32 Ca-40 Ba-137
第I卷(选择题共24分)
一、选择题(本题包括8小题,每小题只有一个选项符合题意。每小题3分,共24分)
1. 在下列粽子制作过程中,一定发生化学变化的是
A. 采粽叶 B. 洗粽叶 C. 包粽子 D. 煮粽子
2. 安全规范的操作是实验成功的保障。下列实验操作正确的是
A. 熄灭酒精灯 B. 滴加石灰水
C. 检查气密性 D. 稀释浓硫酸
3. 2025年4月22日是第56个世界地球日,今年的宣传主题为“珍爱地球人与自然和谐共生”。下列做法不符合该主题的是
A. 分类回收生活垃圾 B. 推广使用清洁燃料
C. 大量施用化肥农药 D. 工业废水达标排放
4. 我国巴马县是世界著名的长寿县,巴马县的矿泉水闻名中外。该地某品牌的矿泉水标签如图所示,下列说法错误的是
A. 标签中共有5种金属元素 B. 该矿泉水呈碱性
C. 偏硅酸中硅元素的化合价为+4 D. 钠原子的结构示意图为
5. 化学实验操作应严谨、规范。下列实验不能达到目的的是
A. 图甲实验可用于验证质量守恒定律
B. 图乙实验说明中和反应放热
C. 图丙实验能说明可燃物燃烧需要温度达到着火点
D. 图丁实验通过检验气体产物能验证水的组成
6. A、B、C、D均为初中常见物质,转化关系如图所示。下列说法错误的是
A. 若A常用来改良酸性土壤,则图中转化的反应类型可以都是复分解反应
B. 若B是黑色固体,则图中所有转化都可以有化合价的改变
C. 若C是硝酸铜,其余物质可以都是单质
D. 若D是硝酸钙,图中物质不能都是盐
7. 已知1g氮元素大致相当于6.25g蛋白质。通过测定样品中氮元素的含量可以计算出蛋白质的含量部分测定过程如下:①样品+H2SO4→(NH4)2SO4+CO2↑+SO2↑+H2O;②(NH4)2SO4+2NaOH=Na2SO4+2NH3↑+2H2O。
某品牌奶粉部分营养成分表如表:
营养成分
蛋白质
碳水化合物
脂肪
Ca
每100g奶粉含量
17.5g
61.2g
16.2g
0.55g
取100g该奶粉样品,测得CO2、NH3的质量分别为a、b。下列说法正确的是
A. 蛋白质在人体内会转化为氨基酸,最终被人体全部吸收
B. 该奶粉样品中碳、氮元素的质量比为17a:44b
C. 若a=8.8g,则该奶粉样品中蛋白质的含碳量为8.8%
D. 若b=3.4g,则该奶粉样品中蛋白质的含量与营养成分表中的基本一致
8. 某化学实验小组探究碳酸钠的化学性质,进行如图1甲、乙所示实验。为了探究甲、乙实验所得物质的成分,将乙实验中所得物质全部倒入烧杯中,进行图1中的丙实验,实验中测得烧杯内沉淀的质量与滴入甲中所得物质质量的变化关系如图2所示。
下列说法错误的是
A. 甲实验所得溶液中一定含有硫酸和硫酸钠
B. 乙实验所得沉淀质量为g
C. 将b点时烧杯内溶液静置后,所得上层清液一定呈红色
D. c、d点对应的烧杯中所含离子种类相同
第II卷(非选择题共26分)
二、非选择题(本题包括5小题,共26分)
9. 甲醛是一种重要的化工原料,同时也是一种常见的室内空气污染物。利用羟基磷灰石【】可将空气中的甲醛转化为无污染的物质,反应过程的微观示意图如下:
(1)羟基磷灰石在甲醛的转化反应前后质量和化学性质都没有发生变化,羟基磷灰石的作用是___________;上述转化反应的化学方程式为___________。
(2)羟基磷灰石可用机械球磨法制备:将和按照一定比例加入到球磨机中,球磨一段时间,发生反应。机械球磨法的工作原理如图所示。
球磨过程中常加入一定比例的生石灰用于吸水,按照绿色化学思想,反应物中的原子全部转化为期望的最终产物,这时原子利用率为100%。为使反应物中的原子全部转化为羟基磷灰石,理论上CaO、、作为原料加入的质量比为___________。
10. 如表是四种固体物质在不同温度时的溶解度,如图是这些固体物质的溶解度曲线。
温度/℃
20
50
80
溶解度/g
NaCl
36.0
37.0
38.4
KCl
34.0
42.6
51.1
NH4Cl
37.2
50.4
65.6
KNO3
31.6
85.5
169
(1)图中b曲线表示______(填物质名称)的溶解度曲线。
(2)分别将10℃时KCl和KNO3的饱和溶液升高温度到40℃(不考虑水的蒸发),所得溶液中溶质的质量分数相比,前者_____(填“大于”“小于”或“等于”)后者。
(3)50℃时,在50g水中加入20g表中的某种固体物质,充分搅拌后不能全部溶解,所得溶液溶质的质量分数为_____(结果精确到0.1%)。
(4)分别将80℃时的KNO3和NaCl的饱和溶液降温到20℃,下列说法正确的是_____(填标号)。
A. 两份溶液中析出固体的质量可能相等
B. 降低温度后,KNO3溶液和NaCl溶液均为饱和溶液
C. 将KNO3饱和溶液降温后过滤,可得到全部的硝酸钾固体
D. 降温过程中,KNO3溶液的质量分数始终大于同温下的NaCl溶液的质量分数
11. 实验室以一种工业废渣(主要成分为MgCO3,含少量FeO、Fe2O3、Al2O3)为原料制备MgCO3。实验过程如图:
【查阅资料】
①在溶液中,pH=8.5时MgCl2开始生成Mg(OH)2沉淀。
②MgCl2在过量Na2CO3溶液中会生成Mg(OH)2沉淀。
(1)“酸溶”时,Fe2O3与稀盐酸反应的化学方程式为______。
(2)“氧化”时发生的反应为2FeCl2+2HCl+H2O2=2FeCl3+2H2O。
①反应前后化合价发生变化的元素有_____(填元素符号)。
②反应后溶液中的金属阳离子有_____。
(3)“调pH”时,加入氨水的作用是______。
(4)“沉镁”时,为提高MgCO3的纯度,试剂加入顺序为_____(填标号)。
A. 向Na2CO3溶液中逐滴加入MgCl2溶液
B. 向MgCl2溶液中逐滴加入Na2CO3溶液
12. 氮化镁(Mg3N2)是一种应用范围广泛的化合物,可用于制备高硬度、高热导、抗腐蚀、耐高温的氮化物。某校化学小组用镁与氮气反应制备氮化镁,并测定氮化镁的纯度。制备氮化镁的装置示意图如图1,测定氮化镁纯度的装置示意图如图2(装置气密性良好,试剂均足量)。
【查阅资料】
①(NH4)2SO4+2NaNO22N2↑+Na2SO4+4H2O。
②饱和硫酸亚铁溶液能吸收氧气。
③常温下镁几乎与水不反应。
④氮化镁是淡黄色粉末,极易与水反应生成Mg(OH)2沉淀和NH3。
(1)装置E中发生反应的化学方程式为_____。
(2)装置G的作用是______。
(3)取少量氮化镁样品于试管中,加足量常温下的蒸馏水,试管底部有沉淀,试管口闻到刺激性气味。过滤后向滤渣中加入足量的______,观察到沉淀全部溶解且产生大量气泡。
(4)取ag氮化镁样品进行实验,通过测定反应前后装置I增重bg,则氮化镁的纯度为_____(用含有a,b的代数式表示)。
(5)关于本实验的下列说法,正确的是______(填标号)。
a.图1实验中应先点燃E处酒精喷灯,再点燃A处酒精灯
b.图1中可去掉装置C
c.图2中装置I的作用只是防止烧杯内的液体倒吸
13. 某石灰厂需要测定产品生石灰中杂质(杂质只含CaCO3)的质量分数。小刚进行了如图所示实验。
请完成下列计算:
(1)生成CO2气体的质量为______g(假设气体全部逸出,不考虑水蒸气的影响)。
(2)样品中CaCO3的质量分数(写出计算过程)。
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2025年武汉市初中毕业生学业考试
化学模拟试卷(三)
亲爱的同学:
在你答题前,请认真阅读下面的注意事项。
1.本试卷由第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分组成。全卷共6页,两大题,满分50分。与物理合卷考试用时120分钟。
2.答题前,请将你的姓名、准考证号填写在“答题卡”相应位置,并将条形码横贴在答题卡第1页右上“贴条形码区”。
3.答第I卷(选择题)时,选出每小题答案后,用2B铅笔把“答题卡”上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答在“试卷”上无效。
4.答第II卷(非选择题)时,答案用0.5毫米黑色笔迹签字笔书写在“答题卡”上。答在“试卷”上无效。
5.认真阅读答题卡上的注意事项。
预祝你取得优异成绩!
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Mg-24 P-31 S-32 Ca-40 Ba-137
第I卷(选择题共24分)
一、选择题(本题包括8小题,每小题只有一个选项符合题意。每小题3分,共24分)
1. 在下列粽子制作过程中,一定发生化学变化的是
A. 采粽叶 B. 洗粽叶 C. 包粽子 D. 煮粽子
【答案】D
【解析】
【详解】A、采粽叶过程中只是将粽叶采摘下来,没有新物质生成,属于物理变化,不符合题意;
B、洗粽叶过程中只是洗掉杂质,没有新物质生成,属于物理变化,不符合题意;
C、包粽子过程中只是形状的改变,没有新物质生成,属于物理变化,不符合题意;
D、煮粽子过程中涉及燃烧,有新物质生成,属于化学变化,符合题意。
故选:D。
2. 安全规范的操作是实验成功的保障。下列实验操作正确的是
A. 熄灭酒精灯 B. 滴加石灰水
C. 检查气密性 D. 稀释浓硫酸
【答案】C
【解析】
【详解】A. 熄灭酒精灯禁止用嘴吹,否则易将火焰压入灯内引发燃烧、爆炸,操作错误。
B. 用胶头滴管滴加液体时,滴管需垂直悬空在试管口上方,不能触碰试管内壁或伸入试管内,防止污染试剂,操作错误。
C. 检查装置气密性时,用手紧握试管,若导管口产生气泡,且松开手后导管口上升一段稳定的液柱,说明装置气密性良好,操作正确。
D. 浓硫酸密度大于水且溶于水放出大量热,稀释时需将浓硫酸沿烧杯壁缓慢注入水中,同时搅拌散热;若将水倒入浓硫酸,水会浮在浓硫酸表面,放热使水沸腾溅出,易引发危险,操作错误。
3. 2025年4月22日是第56个世界地球日,今年的宣传主题为“珍爱地球人与自然和谐共生”。下列做法不符合该主题的是
A. 分类回收生活垃圾 B. 推广使用清洁燃料
C. 大量施用化肥农药 D. 工业废水达标排放
【答案】C
【解析】
【详解】A.分类回收生活垃圾可实现资源二次利用,减少废弃物污染,符合主题;
B.推广使用清洁燃料可减少有害气体排放,降低大气污染,符合主题;
C.大量施用化肥农药会造成土壤板结、水体富营养化,污染土壤和水资源,破坏生态环境,不符合主题;
D.工业废水达标排放可避免水体污染,保护水资源,符合主题。
4. 我国巴马县是世界著名的长寿县,巴马县的矿泉水闻名中外。该地某品牌的矿泉水标签如图所示,下列说法错误的是
A. 标签中共有5种金属元素 B. 该矿泉水呈碱性
C. 偏硅酸中硅元素的化合价为+4 D. 钠原子的结构示意图为
【答案】D
【解析】
【详解】A. 标签中的金属元素为锶()、钠()、钾()、钙()、镁(),共5种,说法正确。
B. 该矿泉水的pH范围为7.2~8.0,大于7,因此呈碱性,说法正确。
C. 化合物中正负化合价代数和为0,设偏硅酸中的化合价为,已知为价,为价,可得: ,解得,说法正确。
D. 钠原子质子数为11,原子的核外电子数等于质子数,核外电子排布为2、8、1;题图中核外共10个电子,是钠离子的结构示意图,不是钠原子,说法错误。
5. 化学实验操作应严谨、规范。下列实验不能达到目的的是
A. 图甲实验可用于验证质量守恒定律
B. 图乙实验说明中和反应放热
C. 图丙实验能说明可燃物燃烧需要温度达到着火点
D. 图丁实验通过检验气体产物能验证水的组成
【答案】B
【解析】
【详解】A. 该实验中白磷燃烧生成五氧化二磷,有新物质生成,属于化学变化,且该反应在密闭容器中进行,化学反应前后天平平衡,可以验证质量守恒定律,能达到实验目的;
B. 稀盐酸中本身含水,氢氧化钠固体溶于水也能放出大量的热,使温度升高,氢氧化钙的溶解度减小,会有晶体析出,该实验不能说明中和反应放热,不能达到实验目的;
C. 该实验中Y形管中的白磷均与氧气接触,左边白磷温度达到了着火点,燃烧,右边白磷温度没有达到着火点,不燃烧,说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点,能达到实验目的;
D. 该实验中电解水生成氢气和氧气,氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,可得水是由氢元素和氧元素组成的,能达到实验目的。
6. A、B、C、D均为初中常见物质,转化关系如图所示。下列说法错误的是
A. 若A常用来改良酸性土壤,则图中转化的反应类型可以都是复分解反应
B. 若B是黑色固体,则图中所有转化都可以有化合价的改变
C. 若C是硝酸铜,其余物质可以都是单质
D. 若D是硝酸钙,图中物质不能都是盐
【答案】D
【解析】
【分析】转化关系为:A能与B、C反应,也能转化为D;B能与D反应,C能转化为D。
【详解】A. 复分解反应由两种化合物交换成分生成两种新的化合物。若A常用来改良酸性土壤,则A是Ca(OH)2。若B是HCl,C是Na2CO3,D是CaCO3,此时A-C以及A→D、C→D是,A-B是,B-D是,均为复分解反应,说法正确。
B. 若B为黑色固体,可推出B可能是碳,A可能是氧气,C可能是一氧化碳,D可能是二氧化碳,此时A-C以及A→D、C→D是,A-B是,B-D是,O2中氧元素化合价为0,C中碳元素化合价为0,CO、CO2中氧元素化合价为-2,CO中碳元素化合价为+2,CO2中碳元素化合价为+4,则所有转化均有化合价的改变,说法正确。
C. 单质是由一种元素组成的纯净物。若C是Cu(NO3)2,此时若D为Cu,A为Fe,B为O2,A-C以及A→D、C→D是,A-B是,B-D是,符合要求,说法正确。
D. 盐是由金属阳离子(或铵根离子)与酸根离子构成的化合物。若D是Ca(NO3)2,此时若A是CaCl2,B是Na2CO3,C是AgNO3,A-C以及A→D、C→D是,A-B是,B-D是,图中四种物质都是盐,说法错误。
7. 已知1g氮元素大致相当于6.25g蛋白质。通过测定样品中氮元素的含量可以计算出蛋白质的含量部分测定过程如下:①样品+H2SO4→(NH4)2SO4+CO2↑+SO2↑+H2O;②(NH4)2SO4+2NaOH=Na2SO4+2NH3↑+2H2O。
某品牌奶粉部分营养成分表如表:
营养成分
蛋白质
碳水化合物
脂肪
Ca
每100g奶粉含量
17.5g
61.2g
16.2g
0.55g
取100g该奶粉样品,测得CO2、NH3的质量分别为a、b。下列说法正确的是
A. 蛋白质在人体内会转化为氨基酸,最终被人体全部吸收
B. 该奶粉样品中碳、氮元素的质量比为17a:44b
C. 若a=8.8g,则该奶粉样品中蛋白质的含碳量为8.8%
D. 若b=3.4g,则该奶粉样品中蛋白质的含量与营养成分表中的基本一致
【答案】D
【解析】
【详解】A、蛋白质在人体内会转化为氨基酸,但最终不会被人体全部吸收,故A错误;
B、a只能求出样品中蛋白质中碳元素质量,因为奶粉中碳水化合物、脂肪中也有碳元素,无法求出碳元素质量,故B错误;
C、若a=8.8g,碳元素的质量为,由于碳水化合物中含有碳元素无法确定,故无法计算出蛋白质中的含碳量故C错误;
D、若b=3.4g,氮元素的质量为,已知1g氮元素大致相当于6.25g蛋白质,则该奶粉样品中蛋白质的含量为,故D正确。
故选D。
8. 某化学实验小组探究碳酸钠的化学性质,进行如图1甲、乙所示实验。为了探究甲、乙实验所得物质的成分,将乙实验中所得物质全部倒入烧杯中,进行图1中的丙实验,实验中测得烧杯内沉淀的质量与滴入甲中所得物质质量的变化关系如图2所示。
下列说法错误的是
A. 甲实验所得溶液中一定含有硫酸和硫酸钠
B. 乙实验所得沉淀质量为g
C. 将b点时烧杯内溶液静置后,所得上层清液一定呈红色
D. c、d点对应的烧杯中所含离子种类相同
【答案】B
【解析】
【详解】A、甲中碳酸钠和硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,乙中氢氧化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,根据图2中的沉淀质量变化,可知,甲实验所得溶液中一定含有硫酸和硫酸钠,乙实验所得的溶液中一定含有氢氧化钡和氢氧化钠,将甲中物质滴入乙,硫酸根与氢氧化钡中的钡离子结合成硫酸钡沉淀,氢离子与氢氧化钡及氢氧化钠中的氢氧根结合成水,则ab段沉淀质量增加,过程中氢氧化钡量少,先于氢氧化钠被反应掉,硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,则bc段沉淀质量不变,继续滴加,硫酸和碳酸钡反应生成硫酸钡、二氧化碳和水,由于碳酸钠和硫酸钠的质量比为197:233(参照B中质量关系),则cd段质量增加,由此可知,甲实验所得溶液中一定含有硫酸钠和硫酸,该选项说法正确;
B、设乙实验所得沉淀质量为x,则:
x
该选项说法错误;
C、由前面分析可知,b点时溶液中含有氢氧化钠,溶液显碱性,能使酚酞溶液变红色,则上层清液呈红色,该选项说法正确;
D、cd段发生的反应为硫酸和碳酸钡反应生成硫酸钡沉淀、二氧化碳和水,则该过程中溶液中的溶质种类不变,该选项说法正确。
故选:B。
第II卷(非选择题共26分)
二、非选择题(本题包括5小题,共26分)
9. 甲醛是一种重要的化工原料,同时也是一种常见的室内空气污染物。利用羟基磷灰石【】可将空气中的甲醛转化为无污染的物质,反应过程的微观示意图如下:
(1)羟基磷灰石在甲醛的转化反应前后质量和化学性质都没有发生变化,羟基磷灰石的作用是___________;上述转化反应的化学方程式为___________。
(2)羟基磷灰石可用机械球磨法制备:将和按照一定比例加入到球磨机中,球磨一段时间,发生反应。机械球磨法的工作原理如图所示。
球磨过程中常加入一定比例的生石灰用于吸水,按照绿色化学思想,反应物中的原子全部转化为期望的最终产物,这时原子利用率为100%。为使反应物中的原子全部转化为羟基磷灰石,理论上CaO、、作为原料加入的质量比为___________。
【答案】(1) ①. 催化作用 ②. CH2O +O2 CO2 +H2O
(2)252:37:213
【解析】
【小问1详解】
根据催化剂的定义,在化学反应中能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后不变的物质叫做催化剂。因为羟基磷灰石在甲醛的转化反应前后质量和化学性质都没有发生变化,所以羟基磷灰石的作用是催化作用。从微观示意图中可以看出,甲醛和氧气在羟基磷灰石的催化作用下反应生成二氧化碳和水,根据化学反应遵循质量守恒定律,即反应前后原子的种类和数目不变,可写出该转化反应的化学方程式为CH2O +O2 CO2 +H2O。
【小问2详解】
已知反应,球磨过程中加入生石灰(CaO)吸水发生反应CaO +H2O = Ca(OH)2。 为使反应物中的原子全部转化为羟基磷灰石,将两个反应联立考虑。得到总反应9CaO +Ca(OH)2 +3P2O5 = 2Ca5(PO4)3OH。 相对分子质量:CaO为56、Ca(OH)2为74、P2O5为142,根据化学方程式,结合质量守恒定律,则理论上CaO、Ca(OH)2、P2O5作为原料加入的质量比为(9×56):74:(3×142)=504:74:426 = 252:37:213。
10. 如表是四种固体物质在不同温度时的溶解度,如图是这些固体物质的溶解度曲线。
温度/℃
20
50
80
溶解度/g
NaCl
36.0
37.0
38.4
KCl
34.0
42.6
51.1
NH4Cl
37.2
50.4
65.6
KNO3
31.6
85.5
169
(1)图中b曲线表示______(填物质名称)的溶解度曲线。
(2)分别将10℃时KCl和KNO3的饱和溶液升高温度到40℃(不考虑水的蒸发),所得溶液中溶质的质量分数相比,前者_____(填“大于”“小于”或“等于”)后者。
(3)50℃时,在50g水中加入20g表中的某种固体物质,充分搅拌后不能全部溶解,所得溶液溶质的质量分数为_____(结果精确到0.1%)。
(4)分别将80℃时的KNO3和NaCl的饱和溶液降温到20℃,下列说法正确的是_____(填标号)。
A. 两份溶液中析出固体的质量可能相等
B. 降低温度后,KNO3溶液和NaCl溶液均为饱和溶液
C. 将KNO3饱和溶液降温后过滤,可得到全部的硝酸钾固体
D. 降温过程中,KNO3溶液的质量分数始终大于同温下的NaCl溶液的质量分数
【答案】(1)氯化铵 (2)大于
(3)27.0% (4)AB
【解析】
【详解】(1)对比表格数据,50℃时氯化铵溶解度为50.4g,与曲线b的溶解度变化趋势对应,故曲线b代表氯化铵;
(2)四种物质的溶解度都随温度的升高而增大,根据表格中各物质的溶解度数据可知,a为硝酸钾的溶解度曲线,c为氯化钾的溶解度曲线,10℃时,氯化钾的溶解度大于硝酸钾的溶解度,所以10℃氯化钾饱和溶液的溶质质量分数大于硝酸钾饱和溶液的溶质质量分数。分别将10℃时氯化钾和硝酸钾的饱和溶液升高温度到40℃,不考虑水的蒸发,两种物质的溶解度均增大,两份饱和溶液都转变为不饱和溶液,整个过程溶质质量、溶剂质量均不发生改变,溶质质量分数维持升温前的数值,因此所得溶液溶质质量分数相比:氯化钾大于硝酸钾。
(3)50℃时,氯化钠溶解度为37.0g,即100g水最多溶解37.0g氯化钠,则50g水最多溶解18.5g氯化钠,加入20g固体不能完全溶解,此时所得为氯化钠饱和溶液,列算式:;
(4)A.未指明两份饱和溶液的质量,析出晶体质量没有确定数值,析出固体质量有可能相等,正确;
B.二者溶解度均随温度降低而减小,高温下的饱和溶液降温,溶解度减小,析出晶体,降温后溶液仍然为饱和溶液,正确;
C.降温结晶只能析出部分硝酸钾,过滤后的滤液中仍然溶解有硝酸钾,无法得到全部硝酸钾固体,错误;
D.20℃时氯化钠溶解度大于硝酸钾,该温度下硝酸钾饱和溶液溶质质量分数小于氯化钠饱和溶液,因此降温过程中硝酸钾溶液质量分数不始终大于氯化钠,错误。
11. 实验室以一种工业废渣(主要成分为MgCO3,含少量FeO、Fe2O3、Al2O3)为原料制备MgCO3。实验过程如图:
【查阅资料】
①在溶液中,pH=8.5时MgCl2开始生成Mg(OH)2沉淀。
②MgCl2在过量Na2CO3溶液中会生成Mg(OH)2沉淀。
(1)“酸溶”时,Fe2O3与稀盐酸反应的化学方程式为______。
(2)“氧化”时发生的反应为2FeCl2+2HCl+H2O2=2FeCl3+2H2O。
①反应前后化合价发生变化的元素有_____(填元素符号)。
②反应后溶液中的金属阳离子有_____。
(3)“调pH”时,加入氨水的作用是______。
(4)“沉镁”时,为提高MgCO3的纯度,试剂加入顺序为_____(填标号)。
A. 向Na2CO3溶液中逐滴加入MgCl2溶液
B. 向MgCl2溶液中逐滴加入Na2CO3溶液
【答案】(1)Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
(2) ①. Fe、O ②. Mg2+、Al3+、Fe3+
(3)调节溶液的pH,使Al3+转化为Al(OH)3沉淀 (4)B
【解析】
【小问1详解】
金属氧化物与酸发生复分解反应生成盐和水,配平得到对应方程式。
【小问2详解】
①反应中从+2价升高为+3价,中的从-1价降低为-2价,其余元素化合价无变化。
②酸溶后溶液中原本存在、、、,氧化步骤将全部转化为,因此反应后溶液中的金属阳离子为:、、。
【小问3详解】
加入氨水调控溶液pH,让完全转化为沉淀物被除去,同时控制溶液pH小于8.5,防止生成沉淀造成损失。
【小问4详解】
根据资料,在过量溶液中会生成杂质;向溶液中逐滴加,可保证始终不足,避免生成杂质,提高纯度。
12. 氮化镁(Mg3N2)是一种应用范围广泛的化合物,可用于制备高硬度、高热导、抗腐蚀、耐高温的氮化物。某校化学小组用镁与氮气反应制备氮化镁,并测定氮化镁的纯度。制备氮化镁的装置示意图如图1,测定氮化镁纯度的装置示意图如图2(装置气密性良好,试剂均足量)。
【查阅资料】
①(NH4)2SO4+2NaNO22N2↑+Na2SO4+4H2O。
②饱和硫酸亚铁溶液能吸收氧气。
③常温下镁几乎与水不反应。
④氮化镁是淡黄色粉末,极易与水反应生成Mg(OH)2沉淀和NH3。
(1)装置E中发生反应的化学方程式为_____。
(2)装置G的作用是______。
(3)取少量氮化镁样品于试管中,加足量常温下的蒸馏水,试管底部有沉淀,试管口闻到刺激性气味。过滤后向滤渣中加入足量的______,观察到沉淀全部溶解且产生大量气泡。
(4)取ag氮化镁样品进行实验,通过测定反应前后装置I增重bg,则氮化镁的纯度为_____(用含有a,b的代数式表示)。
(5)关于本实验的下列说法,正确的是______(填标号)。
a.图1实验中应先点燃E处酒精喷灯,再点燃A处酒精灯
b.图1中可去掉装置C
c.图2中装置I的作用只是防止烧杯内的液体倒吸
【答案】(1)
(2)防止空气中的氧气和水蒸气进入装置E,避免镁、氮化镁与它们发生反应
(3)稀盐酸(或稀硫酸)
(4)
(5)b
【解析】
【小问1详解】
装置E中是加热条件下镁粉和纯净干燥的氮气反应生成氮化镁,其反应的化学方程式为。
【小问2详解】
镁化学性质活泼,除了和氮气反应,还能和氧气反应生成氧化镁,G中的饱和硫酸亚铁溶液可以吸收空气中的氧气,避免空气中的氧气干扰氮化镁的制备。
【小问3详解】
样品加水后,氮化镁和水反应生成氢氧化镁沉淀,而样品中混有的未反应的镁单质常温下几乎和水不反应;向滤渣中加足量酸,氢氧化镁会和酸溶解,镁单质和酸反应生成氢气,因此出现沉淀全溶且产生大量气泡的现象。
【小问4详解】
装置I增重的是氮化镁和水反应生成的氨气的质量,根据反应,可得质量关系:每100份质量的生成34份质量的,因此生成氨气时,氮化镁质量为,纯度为
【小问5详解】
a.图1实验的核心目的是用A装置生成的氮气排尽装置内的空气,避免加热时空气中的氧气、二氧化碳等成分和镁粉反应,引入杂质。如果先点燃E处酒精喷灯加热镁粉,装置内残留的空气还未被氮气排出,镁粉会提前和氧气、二氧化碳发生副反应,导致产物不纯。因此正确操作应该是先点燃A处酒精灯,利用生成的氮气通一段时间,排尽装置内的空气后,再点燃E处酒精喷灯,错误。
b.装置C中的饱和硫酸亚铁溶液作用是吸收A装置生成的中混有的少量。若去掉装置C,未被除去的氧气会进入后续装置,和加热状态下的镁粉反应生成杂质,影响氮化镁的制备。但结合装置A的反应原理:硫酸铵和亚硝酸钠加热制备氮气的反应中,体系本身是还原性环境,生成的中几乎不会混有氧气;同时装置D的浓硫酸是干燥剂,装置C的洗气操作本身会引入水蒸气,后续浓硫酸可以将水蒸气除去,且该实验中氧气的来源并非A的产气,装置C的除氧功能冗余,去掉装置C不会对实验结果造成影响,正确。
c.图2中装置I的球形干燥结构除了可以防止稀硫酸倒吸进入反应装置H之外,核心作用是利用稀硫酸吸收氮化镁和水反应生成的,通过测定装置I的增重得到生成氨气的质量,以此计算氮化镁的纯度;同时还能阻止外界的水蒸气进入装置,避免干扰氨气质重的测定。因此它的作用不只是防倒吸,错误。
13. 某石灰厂需要测定产品生石灰中杂质(杂质只含CaCO3)的质量分数。小刚进行了如图所示实验。
请完成下列计算:
(1)生成CO2气体的质量为______g(假设气体全部逸出,不考虑水蒸气的影响)。
(2)样品中CaCO3的质量分数(写出计算过程)。
【答案】(1)0.22
(2)设样品中的质量为x。
解得
样品中的质量分数为。
答:样品中的质量分数为。
【解析】
【小问1详解】
反应前所有物质的总质量为生石灰样品+水+稀盐酸=;反应后最终得到溶液质量为,由于生成的完全逸出,质量差值就是生成的质量为。
【小问2详解】
见答案。
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