精品解析:山东烟台市芝罘区2026-2027学年九年级上学期阶段学情自测化学试题
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内容正文:
初四化学
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Cl-35.5 Ca-40
一、单项选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1. 化学兴趣小组开展跨学科实践活动项目研究:探究土壤酸碱性对植物生长的影响。下列实验过程中,操作规范的是
A. 量取水 B. 溶解土样
C. 倾倒溶解液 D. 检测酸碱度
2. 热爱劳动是中华民族的传统美德。下列劳动项目与所述化学知识没有直接关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A.
夏季给家中鱼缸通入空气
夏季温度高,水中氧气的溶解度降低
B.
用酒精对桌椅进行消毒
酒精可燃烧
C.
用石灰浆粉刷墙壁
石灰浆与二氧化碳反应生成碳酸钙
D.
在酸性土壤中撒熟石灰
酸碱中和
A. A B. B C. C D. D
3. 利用醋酸能与碳酸钙反应的性质,可用白醋浸泡鸡蛋制作无壳鸡蛋。下列说法错误的是
A. 醋酸能解离出H+ B. 碳酸钙属于碱
C. 制作过程中鸡蛋壳表面有气泡产生 D. 醋酸与碳酸钙的反应属于复分解反应
4. 健康人的体液必须维持在一定的酸碱度范围内,如果出现异常,则可能导致疾病。下表是人体内的一些体液和排泄物的正常pH范围:
血浆
胃液
胆汁
尿液
pH
7.35~7.45
0.9~1.5
7.1~7.3
4.7~8.4
下列有关说法正确的是
A. 当胆汁pH<7.1或pH>7.3时,人体可能导致疾病
B. 胃液一定显酸性,尿液一定显碱性
C. 可使用广范pH试纸测定血浆的pH是否在正常范围内
D. 胆汁、血浆都呈碱性且胆汁的碱性比血浆强
5. 下列关于溶液的说法不正确的是
A. 溶液是一种均一、稳定的混合物
B. 可以用溶解度判断某种物质在某种溶剂中的溶解能力
C. 不饱和溶液变成饱和溶液后,溶质质量分数一定变大
D. 两种溶质质量分数不同的食盐水会有不同的性质,从而有不同的应用
6. 下列关于硫酸的认识,正确的是
A. 组成:硫酸溶液中H+和的数目相同
B. 性质:能与CO2、SO3等非金属氧化物反应
C. 用途:工业上,可用于金属除锈
D. 生产:含硫酸废水用CaCl2处理后直接排放
7. 如图所示,U型管内a、b液面相平,当挤压滴管的胶头,试剂X进入锥形瓶内,一段时间后会观察到a液面高于b液面。则试剂X、Y的组合可能是
A. 稀盐酸、石灰石 B. 稀盐酸、氧化铁 C. 稀硫酸、锌粒 D. 水、硝酸铵
8. 下列实验方法或操作能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A.
鉴别CuO和MnO2
观察固体颜色
B.
除去NaOH中少量的Na2CO3
加入过量Ca(OH)2溶液,过滤
C.
除去氯化钙溶液中少量盐酸
加入过量的碳酸钙粉末,过滤
D.
检验烧碱样品是否完全变质
滴加无色酚酞溶液观察是否变色
A. A B. B C. C D. D
9. 在“粗盐中难溶性杂质的去除”的实验中,下列说法正确的是
A. 溶解:将粗盐研磨后能增大粗盐的溶解度
B. 过滤:应该使用玻璃棒在漏斗内搅拌加快过滤速率
C. 蒸发:蒸发皿出现少量固体后立即停止加热
D. 溶解、过滤、蒸发过程中都需要用到玻璃棒
10. 如图所示是利用海水提取粗盐的过程,根据海水晒盐的原理,下列说法中正确的是
A. 在蒸发池中,海水中氯化钠的质量逐渐增加
B. 在蒸发池中,海水中水的质量逐渐增加
C. 海水晒盐利用了太阳能和风力进行自然蒸发
D. 析出晶体后的母液是NaCl的不饱和溶液
二、不定项选择题(本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有1~3选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的每个选项得1分,有错选得0分)
11. 如图是硝酸钾和氯化钠的溶解度曲线。下列说法正确的是
A. 若氯化钠中混有少量硝酸钾,可用降温结晶的方法提纯氯化钠
B. 50℃时,将50g硝酸钾加入50g水中,充分溶解后,得到溶液的质量小于100g
C. 50℃时,分别将等质量的硝酸钾溶液和氯化钠溶液降温至t℃,所得氯化钠溶液溶质质量分数一定等于硝酸钾溶液溶质质量分数
D. 50℃时,等质量的硝酸钾饱和溶液和氯化钠饱和溶液中,硝酸钾饱和溶液中所含的溶质多
12. 图1是探究敞口放置的氢氧化钠溶液变质程度的装置,实验时向待测液中逐滴滴加足量BaCl2溶液,图2是实验过程中溶液pH随时间变化情况(已知BaCl2溶液显中性)。下列说法正确的是
A. 随着反应的进行,溶液的碱性逐渐减弱
B. 实验过程中有白色沉淀生成
C. a点时,锥形瓶内溶液中的溶质为NaOH、NaCl、BaCl2
D. 由实验可知,该份氢氧化钠溶液完全变质
13. 概念辨析是化学学习的关键环节。下列说法错误的是
A. 酸中含有氢元素,所以含氢元素的化合物一定是酸
B. 中和反应生成盐和水,所以凡是生成盐和水的反应一定是中和反应
C. 氢氧化钠和氢氧化钙具有相似的化学性质是因为它们都能在水中解离出氢氧根离子
D. 复分解反应中有沉淀、气体或水生成,所以有上述物质生成的反应就是复分解反应
14. 同学们探究二氧化碳与NaOH溶液的反应如图,下列说法正确的是
A. 图3中的曲线A表示氢氧化钠溶液与二氧化碳的反应
B. 图2实验是证明反应物的消失,来证明反应的发生
C. 取图1反应后的B溶液,加入过量的稀盐酸,也可以证明二氧化碳与氢氧化钠的反应
D. 上述实验还证明了氢氧化钠具有吸水性,因此要密封保存
15. 现有10g石灰石(杂质不发生化学反应)高温煅烧至部分分解,冷却后将全部剩余固体与100g3.65%的稀盐酸恰好完全反应。下列有关结论正确的是
A. 最终生成氯化钙的质量与煅烧程度有关
B. 两步反应生成CO2总质量与煅烧程度无关
C. 煅烧前固体中钙元素的质量分数为20%
D. 该石灰石固体中碳酸钙的质量分数为80%
三、非选择题(本题共8小题,共65分)
16. 海洋是一个巨大的宝库,蕴含许多资源和能源。海洋温差能是一种稳定且储量巨大的能源,主要来源是蕴藏在海洋中的太阳能。某基地利用海洋温差能发电,并采用膜法(利用淡化膜分离)和热法(加热蒸发分离)进行海水淡化,淡化后的浓海水还可综合应用于资源的提取。
(1)结合文章,分析海洋温差能属于______能源(填“可再生”或“不可再生”)。
(2)由图1可知,淡化膜允许大部分______(填微观粒子名称)通过,用膜法进行海水淡化的原理与实验室中______操作的原理相同。
(3)图3是生活中利用蒸馏法淡化海水的装置,该方法利用海水中各成分______的不同进行分离。
(4)取两份相同的海水样品,分别进行热法、膜法淡化处理(如图2)。其他条件相同时,浓海水中离子浓度越大,得到的淡水越多。海水淡化处理后,结果如表,可知______(填淡化工艺名称)的淡化效果更好。
样品
淡化工艺
淡化后的浓海水中部分离子浓度(g/L)
Na+
Cl-
1
热法
13.17
20.32
2
膜法
18.77
34.25
(5)海水中除了有氯化钠外,还含有硫酸钾、硫酸钙、氯化镁和氯化钾等丰富的资源。其中硫酸钙的物质类别属于______(填“酸”、“碱”、“盐”或“氧化物”)。
17. 黑火药的发明是中国古代重大科技成就之一。硝酸钾是黑火药的主要成分之一,我国古代制硝酸钾的主要步骤为:取土→淋硝→熬硝。如表是硝酸钾和氯化钠在不同温度时的溶解度
温度/℃
10
20
30
40
50
60
溶解度/g
硝酸钾
21
32
46
64
86
110
氯化钠
35.8
36.0
36.3
36.6
37.0
37.3
【取土】选取硝土,硝土中富含硝酸钾,还含有硝酸钙和氯化钠及泥沙等。
【淋硝】木桶内铺上木板和稻草,将硝土和草木灰(主要成分为碳酸钾)的混合物置于其上,浇入井水,于木桶下方导出“硝水”。
【熬硝】熬制“硝水”得到“浓硝水”,降温结晶,净化后得硝酸钾晶体。
(1)稻草相当于实验室过滤操作中用到的______(填实验用品名称)。
(2)“淋硝”过程中,硝土中硝酸钙与草木灰中碳酸钾发生了复分解反应,化学方程式为_______。
(3)“熬硝”过程中,将“浓硝水”降温结晶可获得较纯净的硝酸钾晶体,其主要原因是______;此时,剩余母液中一定含有的溶质是_______(填化学式)。
(4)硝酸钾也是实验室常用的试剂,40℃时,将一定质量的硝酸钾溶液进行以下操作,现象如图所示。
①C烧杯中,硝酸钾溶液的溶质质量分数为_______。(保留到0.1%)
②下列相关说法正确的是_______(填字母)。
A.烧杯A的溶液属于不饱和溶液
B.向D溶液中加入少量氯化钠,氯化钠不能溶解
C.若将烧杯D中的溶液恒温蒸发掉10g水,析出固体质量为2.1g
D.四个烧杯中的溶质质量分数大小关系为A>B>C>D
18. 碳酸锂(Li2CO3)是制备锂电池的重要原料。利用锂辉石(成分为Li2O、Al2O3、SiO2)制备Li2CO3的流程如图:
【查阅资料】SiO2、Li2CO3难溶于水,SiO2不与稀H2SO4反应;Li2CO3+CO2+H2O=2LiHCO3;LiOH化学性质与氢氧化钠相似。
(1)滤渣1是______(用化学式表示,下同),滤液1中的溶质有______。
(2)向滤液1中加入适量氢氧化钠溶液的作用是______、______。
(3)向滤液2中加入适量碳酸钠溶液发生复分解反应生成碳酸锂浆料的化学方程式为______。
(4)从流程可以推测LiHCO3的化学性质有______(写出1条即可)。
19. 国庆节期间,同学们对家用除湿盒(如图)进行了如下探究。
滴入紫色石蕊溶液
【资料信息】①吸湿区内黑色颗粒是活性炭,白色颗粒是初中化学常见的干燥剂;
②使用一段时间后,集水区内有大量液体和少量固体,且气温越低固体越多;
③氯化钙能够吸收空气中的水分。
【知识应用】
(1)除湿盒内活性炭的作用是除去空气中的异味,因为其具有______的结构。
【提出问题】白色颗粒是什么物质?
【作出猜想】猜想I:氧化钙;猜想II:氢氧化钠;猜想III:氯化钙。
【交流讨论】
(2)从使用安全性考虑,同学们否定了猜想II,因为______。
【进行实验】已知氯化钙溶液呈中性,不与空气中的成分反应。小组同学设计并进行了如图所示的实验。
【解释与结论】小组同学依据实验得出结论:白色颗粒是氯化钙。
(3)步骤②的现象是______。
(4)小明仅根据步骤③的现象,证明白色颗粒是氯化钙,小红对此提出了质疑,她的理由是______。
【拓展交流】氯化钙在不同温度下的溶解度如表:
温度/℃
0
10
20
30
40
溶解度/g
59.5
65.0
74.5
100
116
(5)根据氯化钙的溶解度受温度的影响情况分析,若要从集水区内的氯化钙溶液中回收氯化钙固体,可采用的结晶方法是______;从绿色化学角度,回收后的氯化钙固体可用于______(写一种)。
【定量计算】
(6)除湿盒中氯化钙的吸湿能力与其含量直接相关。为测定除湿盒中氯化钙的质量分数,取10.0g除湿盒中的样品,加足量蒸馏水溶解、过滤,向滤液中加入足量碳酸钠溶液,充分反应后过滤、洗涤、干燥,得到碳酸钙白色沉淀4.0g。请通过计算判断该除湿盒的吸湿效果是否达标(已知合格除湿盒中氯化钙的质量分数需≥50%,写出计算过程)。
20. 某化学兴趣小组对酸的相关性质展开了如下探究:
【任务一】探究酸的化学性质
小组同学按如图进行实验,分别将稀盐酸加入各试管中。
【初步分析】
(1)A中观察到的现象是固体消失、______、______。
(2)B中发生反应的化学方程式为______。
(3)C中发生反应的化学方程式为______。
【任务二】再探盐酸和硫酸的“个性”
(4)分别向两份相同的Ba(OH)2溶液中匀速滴加相同pH的稀盐酸和稀硫酸,观察现象并绘制溶液电导率随时间变化曲线(如图)(已知:硫酸钡难溶于水;电导率能衡量溶液导电能力大小,相同条件下,单位体积溶液中的离子总数越多,电导率越大)。
①图中曲线1表示向Ba(OH)2溶液中滴加______。
②不同的酸中,由于______不同,酸的性质也表现出差异。
21. 皮蛋,又称松花蛋、变蛋等,是一种中国特有的食品,制作流程如图。
【查阅资料】制作皮蛋用的皮蛋粉中主要含有生石灰、食盐、纯碱等。
(1)取适量皮蛋粉于烧杯中加足量水溶解,烧杯发烫,过滤后得到滤渣和滤液。烧杯发烫的原因(用化学方程式解释)。
【提出问题】滤液的成分是什么?
(2)【作出猜想】小组同学讨论后,认为滤液中一定含有氯化钠、______,可能含有氢氧化钙或碳酸钠中的一种。
(3)【进行实验】
方案
实验步骤
实验现象
实验结论
方案一
①取少量滤液并通入二氧化碳
无明显现象
滤液中不含氢氧化钙
②接着向滤液中滴入______溶液
产生白色沉淀
滤液中含碳酸钠
方案二
另取少量滤液,向滤液中加足量稀盐酸
______
滤液中含碳酸钠
(4)小红认为方案一中步骤②得到的实验结论不正确,理由是______。
【实验结论】依据现象,证明滤液中含有氯化钠、氢氧化钠和碳酸钠。
(5)裹泥:裹泥时,不慎皮肤接触料浆,处理方法为______。
(6)封存:需要“密封”的主要原因是减少水分蒸发和______。
22. 化学兴趣小组的同学们以“无明显现象反应的可视化探索”为主题进行如下实验。
【数字化实验】借助传感器,探究配制的氢氧化钠溶液与稀盐酸的中和反应(实验装置如图1),锥形瓶中盛放溶液X,用注射器匀速滴加另一种溶液Y,用pH传感器测得锥形瓶内溶液pH的变化如图2。
(1)甲同学判断溶液X是______;锥形瓶内发生反应的微观实质是______。
(2)乙同学取少量固体氢氧化钠于锥形瓶中,加入稀盐酸后,用温度传感器测得锥形瓶内温度变化如图3(实验过程中热量散失忽略不计),乙同学认为据此可得出反应过程放热,进而证明该反应发生,甲同学提出了质疑,他的理由是______。
(3)A、B、C三点对应溶液中NaCl的质量大小关系为______(填序号)。
A. B=C>A B. A=C>B C. A>C>B D. B=C=A
(4)为验证反应后溶液中稀盐酸是否有剩余,下列试剂无法达到目的的是______(填序号)。
A. AgNO3溶液 B. 锌粉 C. 无色酚酞 D. CuO粉末
【创新实验】按如图4所示(部分仪器已省略,含单向阀a、b)连接实验装置,在广口瓶内装入50mL浓盐酸,右侧试管中盛放氢氧化钠乙醇溶液,打开弹簧夹K和单向阀a,缓慢拉动注射器的活塞,观察到广口瓶中的浓盐酸底部有气泡产生,关闭弹簧夹K,打开单向阀b,推动注射器的活塞,片刻后观察实验现象。
【温馨提示】单向阀只允许气体、液体单向流动;无水氯化钙可做干燥剂;常温下几种物质在乙醇中的溶解度见表:
物质
NaOH
HCl
NaCl
溶解度
17.3g
41.6g
0.065g
(5)缓慢拉动活塞,注射器中抽取的气体是_______。
(6)可证明NaOH发生反应的现象是______。
23. 果蔬洗盐能有效清除果蔬表面的残留农药,并具有杀菌消毒的作用。某小组同学对果蔬洗盐的成分产生了极大兴趣,于是踏上探究之旅。
某品牌果蔬洗盐配料:NaCl、食用级pH调节剂
【查阅资料】食用级pH调节剂可能是碳酸钠、碳酸氢钠、乳酸、柠檬酸中的一种或两种。
【任务一】定性探究果蔬洗盐组成
【实验初探】
(1)取少量该“果蔬洗盐”溶于水,滴加酚酞试液,观察到溶液变成______色,说明该“果蔬洗盐”溶于水呈碱性。小组同学对其组成提出如下猜想。
【提出猜想】
(2)猜想一:NaCl、Na2CO3猜想二:NaCl、NaHCO3猜想三:______。
【实验再探】
(3)填写下表实验。
实验操作
现象
结论
步骤①:取少许“果蔬洗盐”于试管中,加热至固体质量不再改变,将生成的气体通入澄清石灰水
澄清石灰水变浑浊
“果蔬洗盐”中含有__________
步骤②:向步骤①加热后残留的固体中加入足量的稀硫酸
有气泡产生
“果蔬洗盐”中含有Na2CO3
【实验分析】
(4)步骤②中发生反应的化学方程式为_______。
(5)小组同学认为步骤②的结论不正确,理由是_______。
【任务二】定量探究果蔬洗盐组成
(6)为进一步确定“果蔬洗盐”的组成,小组同学又运用定量思想补充了下列实验:取150.0g果蔬洗盐样品于试管中,加热至质量不再减少,称得剩余固体质量为134.5g。再将剩余固体全部加入到如图装置的锥形瓶中,按照如下步骤进行实验。打开弹簧夹,鼓入一段时间空气。关闭弹簧夹,将稀硫酸全部加入锥形瓶中,充分反应后,打开弹簧夹,再次鼓入一段时间空气,测得装置D增重为32.0g,E增重为1.0g。
①装置C的作用是_______。
②装置D中反应的化学方程式为_______。
③若实验后,鼓入空气的作用是_______。
④该果蔬洗盐中NaHCO3的质量分数是______,该品牌果蔬洗盐的成分是______(写出成分及其质量)。
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初四化学
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Cl-35.5 Ca-40
一、单项选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1. 化学兴趣小组开展跨学科实践活动项目研究:探究土壤酸碱性对植物生长的影响。下列实验过程中,操作规范的是
A. 量取水 B. 溶解土样
C. 倾倒溶解液 D. 检测酸碱度
【答案】B
【解析】
【详解】A.量筒读数时视线需与液体凹液面的最低处保持水平,图中视线对准凹液面的上沿,A错误。
B.溶解固体在烧杯中进行,用玻璃棒搅拌可加速土样溶解,B正确。
C.倾倒液体时烧杯尖嘴应紧靠试管口(或用玻璃棒引流),否则易导致液体洒出,且该操作会将不溶性土渣一同倒入试管,C错误。
D.测定溶液pH时,pH试纸不能预先湿润,否则会稀释待测液,造成测定结果不准确,D错误。
2. 热爱劳动是中华民族的传统美德。下列劳动项目与所述化学知识没有直接关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A.
夏季给家中鱼缸通入空气
夏季温度高,水中氧气的溶解度降低
B.
用酒精对桌椅进行消毒
酒精可燃烧
C.
用石灰浆粉刷墙壁
石灰浆与二氧化碳反应生成碳酸钙
D.
在酸性土壤中撒熟石灰
酸碱中和
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.气体溶解度随温度升高而减小,夏季水温高,水中溶解的含量降低,通入空气可补充溶氧量,二者直接关联,不符合题意。
B.酒精消毒的原理是酒精能使细菌、病毒的蛋白质变性失活,与“酒精可燃烧”的性质无直接关联,符合题意。
C.石灰浆的主要成分为,刷墙时会与空气中的反应生成坚硬的,使墙面固化平整,二者直接关联,不符合题意。
D.熟石灰为碱性的,可与土壤中的酸性物质发生酸碱中和反应,改良酸性土壤,二者直接关联,不符合题意。
故选:B
3. 利用醋酸能与碳酸钙反应的性质,可用白醋浸泡鸡蛋制作无壳鸡蛋。下列说法错误的是
A. 醋酸能解离出H+ B. 碳酸钙属于碱
C. 制作过程中鸡蛋壳表面有气泡产生 D. 醋酸与碳酸钙的反应属于复分解反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.醋酸属于酸,在水溶液中可解离出,这是醋酸能与碳酸盐反应的本质原因,说法正确。
B.碳酸钙由和构成,属于盐类;碱的定义是解离出的阴离子全部为的化合物,碳酸钙不符合碱的定义,说法错误。
C.醋酸与碳酸钙反应会生成气体,因此浸泡过程中鸡蛋壳表面会有气泡产生,说法正确。
D.醋酸与碳酸钙反应时,两种化合物互相交换成分生成新物质(反应生成的碳酸分解为水和二氧化碳,不改变反应类型本质),符合复分解反应的特征,说法正确。
4. 健康人的体液必须维持在一定的酸碱度范围内,如果出现异常,则可能导致疾病。下表是人体内的一些体液和排泄物的正常pH范围:
血浆
胃液
胆汁
尿液
pH
7.35~7.45
0.9~1.5
7.1~7.3
4.7~8.4
下列有关说法正确的是
A. 当胆汁pH<7.1或pH>7.3时,人体可能导致疾病
B. 胃液一定显酸性,尿液一定显碱性
C. 可使用广范pH试纸测定血浆的pH是否在正常范围内
D. 胆汁、血浆都呈碱性且胆汁的碱性比血浆强
【答案】A
【解析】
【分析】溶液的pH=7时,呈中性;当溶液的pH<7时,呈酸性,pH越小酸性越强;当溶液的pH>7时,呈碱性,pH越大碱性越强。
【详解】A.健康人的体液必须维持在一定的酸碱度范围内,胆汁的pH在7.1~7.3之间,当胆汁pH<7.1或pH>7.3时,人体可能导致疾病;正确;
B.胃液的pH值范围为0.9~1.5小于7,一定显酸性;人体的尿液pH值范围为 4.7~8.4,有可能是酸性,也可能是碱性,还可能是中性;错误;
C.广范pH试纸测定得到的pH值是整数值,不能精确到小数位,血浆的pH是在7.35~7.45范围内,则不能用广范pH试纸测定;错误;
D.人体胆汁的pH在7.1~7.3之间,大于7,呈碱性,血浆的pH是在7.35~7.45,大于7,呈碱性,所以人体胆汁的碱性比血浆弱;错误;
故选:A。
5. 下列关于溶液的说法不正确的是
A. 溶液是一种均一、稳定的混合物
B. 可以用溶解度判断某种物质在某种溶剂中的溶解能力
C. 不饱和溶液变成饱和溶液后,溶质质量分数一定变大
D. 两种溶质质量分数不同的食盐水会有不同的性质,从而有不同的应用
【答案】C
【解析】
【详解】A、溶液的定义是均一、稳定的混合物。均一性指各部分的组成和性质相同,稳定性指静置后不会分层或析出溶质,该选项说法正确;
B、溶解度表示在一定温度下,某物质在100g溶剂中达到饱和时溶解的质量,直接反映物质的溶解能力,该选项说法正确;
C、不饱和溶液变为饱和溶液的方式包括增加溶质、蒸发溶剂或改变温度(若溶解度随温度降低而减小),若通过降温实现(如硝酸钾溶液降温析出晶体),溶质质量分数可能减小,也可能不变,该选项说法不正确;
D、不同浓度的食盐水性质不同(如0.9%生理盐水用于医疗,高浓度盐水用于防腐),应用场景不同,该选项说法正确。
故选C。
6. 下列关于硫酸的认识,正确的是
A. 组成:硫酸溶液中H+和的数目相同
B. 性质:能与CO2、SO3等非金属氧化物反应
C. 用途:工业上,可用于金属除锈
D. 生产:含硫酸废水用CaCl2处理后直接排放
【答案】C
【解析】
【详解】A.硫酸的化学式为,硫酸在水溶液中电离出和,一个带一个单位的正电荷,一个带两个单位的负电荷,而溶液显电中性,因此溶液中数目多于,二者数目不相等,错误;
B.硫酸属于酸,可与金属氧化物、碱、部分盐反应,但不能与、这类非金属氧化物发生反应,错误;
C.铁锈的主要成分为,可与硫酸反应生成可溶性的硫酸铁,因此工业上常用硫酸去除金属表面的锈迹,正确;
D.硫酸和不发生反应,含硫酸废水加入后,废水仍然呈酸性,无法直接排放,一般选用熟石灰来处理酸性含硫废水,错误。
7. 如图所示,U型管内a、b液面相平,当挤压滴管的胶头,试剂X进入锥形瓶内,一段时间后会观察到a液面高于b液面。则试剂X、Y的组合可能是
A. 稀盐酸、石灰石 B. 稀盐酸、氧化铁 C. 稀硫酸、锌粒 D. 水、硝酸铵
【答案】D
【解析】
【详解】A.稀盐酸与石灰石发生反应,生成二氧化碳气体,瓶内压强增大,会使b液面高于a液面,不符合要求。
B.稀盐酸与氧化铁发生反应,无气体生成、无明显温度变化,瓶内压强几乎不变,U型管液面保持初始相平状态,不符合要求。
C.稀硫酸与锌粒发生反应,生成氢气,瓶内压强增大,会使b液面高于a液面,不符合要求。
D.硝酸铵溶于水时吸收大量热量,使锥形瓶内温度降低,瓶内空气遇冷收缩,压强小于外界大气压,在大气压作用下a液面升高,符合实验现象。
8. 下列实验方法或操作能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A.
鉴别CuO和MnO2
观察固体颜色
B.
除去NaOH中少量的Na2CO3
加入过量Ca(OH)2溶液,过滤
C.
除去氯化钙溶液中少量盐酸
加入过量的碳酸钙粉末,过滤
D.
检验烧碱样品是否完全变质
滴加无色酚酞溶液观察是否变色
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【分析】结合物质性质,依据“鉴别需产生不同现象、除杂需满足不增(不引入新杂质)、不减(不消耗目标物质)、易分离”的原则逐一判断。
【详解】A.和均为黑色固体,观察颜色无法区分,不能达到实验目的;
B.加入过量溶液时,虽可将杂质转化为沉淀和,但过量的会成为新杂质,不符合除杂要求,不能达到实验目的;
C.杂质盐酸中的氯化氢可与碳酸钙发生反应生成氯化钙、水和二氧化碳,过量的碳酸钙难溶于水,过滤即可除去,既除去了盐酸,又未引入新杂质,能达到实验目的;
D.烧碱是的俗称,变质是和空气中的二氧化碳反应生成,是碱,溶液显碱性,而虽然是盐,其水溶液也呈碱性,同样能使无色酚酞溶液变红,无法检验烧碱是否完全变质,不能达到实验目的。
9. 在“粗盐中难溶性杂质的去除”的实验中,下列说法正确的是
A. 溶解:将粗盐研磨后能增大粗盐的溶解度
B. 过滤:应该使用玻璃棒在漏斗内搅拌加快过滤速率
C. 蒸发:蒸发皿出现少量固体后立即停止加热
D. 溶解、过滤、蒸发过程中都需要用到玻璃棒
【答案】D
【解析】
【详解】A. 固体溶解度仅与溶质、溶剂本身性质及温度有关。研磨粗盐仅能增大粗盐与水的接触面积,加快溶解速率,无法改变粗盐的溶解度,表述错误,故A选项不符合题意;
B. 过滤操作中玻璃棒的作用是引流,若在漏斗内搅拌易戳破滤纸,导致过滤失败,不能加快过滤速率,表述错误,故B选项不符合题意;
C. 蒸发操作需待蒸发皿中出现较多量固体时再停止加热,利用余热蒸干剩余水分;若仅出现少量固体就停止加热,会造成水分残留,表述错误,故C选项不符合题意;
D. 溶解时玻璃棒用于搅拌加速粗盐溶解;过滤时玻璃棒用于引流;蒸发时玻璃棒用于搅拌,防止局部过热引发液滴飞溅,三个过程均需用到玻璃棒,表述正确,故D选项符合题意。
10. 如图所示是利用海水提取粗盐的过程,根据海水晒盐的原理,下列说法中正确的是
A. 在蒸发池中,海水中氯化钠的质量逐渐增加
B. 在蒸发池中,海水中水的质量逐渐增加
C. 海水晒盐利用了太阳能和风力进行自然蒸发
D. 析出晶体后的母液是NaCl的不饱和溶液
【答案】C
【解析】
【详解】A.蒸发池阶段仅蒸发水分,尚未达到氯化钠析出的条件,海水中氯化钠的质量保持不变,该选项错误。
B.蒸发池的作用是蒸发除去部分水分,因此海水中水的质量逐渐减少,该选项错误。
C.海水晒盐不需要额外加热,依靠太阳能提供热量、风力加速水分挥发,实现自然蒸发,该选项正确。
D.有晶体析出时,说明母液在当前条件下不能继续溶解,属于的饱和溶液,该选项错误。
二、不定项选择题(本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有1~3选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的每个选项得1分,有错选得0分)
11. 如图是硝酸钾和氯化钠的溶解度曲线。下列说法正确的是
A. 若氯化钠中混有少量硝酸钾,可用降温结晶的方法提纯氯化钠
B. 50℃时,将50g硝酸钾加入50g水中,充分溶解后,得到溶液的质量小于100g
C. 50℃时,分别将等质量的硝酸钾溶液和氯化钠溶液降温至t℃,所得氯化钠溶液溶质质量分数一定等于硝酸钾溶液溶质质量分数
D. 50℃时,等质量的硝酸钾饱和溶液和氯化钠饱和溶液中,硝酸钾饱和溶液中所含的溶质多
【答案】BD
【解析】
【详解】A.氯化钠的溶解度受温度影响很小,硝酸钾的溶解度受温度影响大。若氯化钠中混有少量硝酸钾,应该用蒸发结晶的方法提纯氯化钠,降温结晶会让大量氯化钠留在母液中,无法达到提纯目的,错误;
B.从图中可知,时硝酸钾的溶解度为85.5g,代表100g水最多溶解85.5g硝酸钾。那么50g水最多只能溶解硝酸钾,将50g硝酸钾加入50g水中,实际溶解的溶质质量为42.75g,最终溶液质量为,该数值小于100g,正确;
C.时等质量的硝酸钾溶液和氯化钠溶液,题目未说明二者是否为饱和溶液,初始的溶质质量分数无法确定。即使降温到(两物质溶解度曲线的交点),也无法保证降温后两溶液的溶质质量分数一定相等,错误;
D.时,硝酸钾的溶解度远大于氯化钠的溶解度,对应的饱和溶液中,硝酸钾的溶质质量分数更大,因此等质量的两种饱和溶液中,硝酸钾饱和溶液里所含的溶质质量更多,正确。
12. 图1是探究敞口放置的氢氧化钠溶液变质程度的装置,实验时向待测液中逐滴滴加足量BaCl2溶液,图2是实验过程中溶液pH随时间变化情况(已知BaCl2溶液显中性)。下列说法正确的是
A. 随着反应的进行,溶液的碱性逐渐减弱
B. 实验过程中有白色沉淀生成
C. a点时,锥形瓶内溶液中的溶质为NaOH、NaCl、BaCl2
D. 由实验可知,该份氢氧化钠溶液完全变质
【答案】ABC
【解析】
【分析】敞口放置的氢氧化钠溶液变质会生成碳酸钠,变质原理为:,向其中滴加足量氯化钡溶液,发生反应为:。
【详解】A.初始溶液中的溶质有,,溶液的碱性强,随着反应的进行,不断被消耗生成中性,pH下降,溶液的碱性逐渐减弱,A正确;
B.变质生成的与反应生成碳酸钡白色沉淀,B正确;
C.a点后pH曲线不再快速下降,趋于平缓,约稳定在8左右,说明溶液中还有剩余未变质的,还有反应生成的,以及足量加入的,C正确;
D.最终pH>7,溶液仍显碱性,证明溶液中还存在,属于部分变质,不是完全变质,D错误。
13. 概念辨析是化学学习的关键环节。下列说法错误的是
A. 酸中含有氢元素,所以含氢元素的化合物一定是酸
B. 中和反应生成盐和水,所以凡是生成盐和水的反应一定是中和反应
C. 氢氧化钠和氢氧化钙具有相似的化学性质是因为它们都能在水中解离出氢氧根离子
D. 复分解反应中有沉淀、气体或水生成,所以有上述物质生成的反应就是复分解反应
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.酸是在水溶液中解离出的阳离子全部是氢离子的化合物,因此酸中一定含有氢元素。但含氢元素的化合物不一定是酸,例如水(H2O)含有氢元素,属于氧化物,不属于酸,该选项说法错误。
B.中和反应是酸与碱作用生成盐和水的反应。生成盐和水的反应不一定是中和反应,例如二氧化碳(CO2)与氢氧化钠(NaOH)反应生成碳酸钠(Na2CO3)和水(H2O),该反应的反应物是非金属氧化物和碱,不属于中和反应,该选项说法错误。
C.氢氧化钠和氢氧化钙都属于碱,碱在水溶液中解离出的阴离子全部是氢氧根离子,因此它们具有相似的化学性质,该选项说法正确。
D.复分解反应是两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应,且反应中有沉淀或气体或水生成;但有沉淀或气体或水生成的反应不一定是复分解反应,例如二氧化碳(CO2)与氢氧化钠(NaOH)反应生成碳酸钠(Na2CO3)和水(H2O),该反应中两种化合物未互相交换成分,不属于复分解反应,该选项说法错误。
14. 同学们探究二氧化碳与NaOH溶液的反应如图,下列说法正确的是
A. 图3中的曲线A表示氢氧化钠溶液与二氧化碳的反应
B. 图2实验是证明反应物的消失,来证明反应的发生
C. 取图1反应后的B溶液,加入过量的稀盐酸,也可以证明二氧化碳与氢氧化钠的反应
D. 上述实验还证明了氢氧化钠具有吸水性,因此要密封保存
【答案】C
【解析】
【详解】A.和反应消耗大量,压强下降幅度很大,对应曲线B;曲线A是加入蒸馏水,只是少量溶解,压强变化小,错误;
B.图2中压强减小无法排除溶于水并与水反应的干扰,不能证明是因与反应导致反应物消失,无法证明反应发生,错误;
C.图1中B装置里,若和反应生成,加入过量稀盐酸,和盐酸反应会产生气泡;如果没有反应就不会有这个现象,可以证明二者发生了反应,正确;
D.本实验验证的是和反应,没有证明的吸水性;密封保存是因为易潮解、易和二氧化碳反应,错误。
15. 现有10g石灰石(杂质不发生化学反应)高温煅烧至部分分解,冷却后将全部剩余固体与100g3.65%的稀盐酸恰好完全反应。下列有关结论正确的是
A. 最终生成氯化钙的质量与煅烧程度有关
B. 两步反应生成CO2总质量与煅烧程度无关
C. 煅烧前固体中钙元素的质量分数为20%
D. 该石灰石固体中碳酸钙的质量分数为80%
【答案】BC
【解析】
【详解】A.碳酸钙在高温条件下分解生成氧化钙和二氧化碳,稀盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,稀盐酸和氧化钙反应生成氯化钙和水,无论钙元素来自碳酸钙还是氧化钙,都生成氯化钙,根据钙元素守恒,最终生成的氯化钙是个定值,因此最终生成氯化钙的质量与煅烧程度无关,错误;
B.两步反应的 CO2分别来自碳酸钙高温分解、剩余碳酸钙和盐酸的反应,根据碳元素守恒,石灰石中原本的碳元素全部转化为两步反应的CO2,碳元素总质量固定,因此两步生成的CO2总质量是定值,和煅烧分解程度无关,正确;
C.盐酸的质量为,在盐酸中氯元素质量为,根据氯元素守恒,盐酸中的氯元素全部转移到氯化钙中,因此氯化钙的质量为,钙元素的质量为,煅烧前固体中钙元素的质量分数为,正确;
D.10g石灰石原本含有的碳酸钙总质量为5g,碳酸钙的质量分数为:,不是80%,错误。
三、非选择题(本题共8小题,共65分)
16. 海洋是一个巨大的宝库,蕴含许多资源和能源。海洋温差能是一种稳定且储量巨大的能源,主要来源是蕴藏在海洋中的太阳能。某基地利用海洋温差能发电,并采用膜法(利用淡化膜分离)和热法(加热蒸发分离)进行海水淡化,淡化后的浓海水还可综合应用于资源的提取。
(1)结合文章,分析海洋温差能属于______能源(填“可再生”或“不可再生”)。
(2)由图1可知,淡化膜允许大部分______(填微观粒子名称)通过,用膜法进行海水淡化的原理与实验室中______操作的原理相同。
(3)图3是生活中利用蒸馏法淡化海水的装置,该方法利用海水中各成分______的不同进行分离。
(4)取两份相同的海水样品,分别进行热法、膜法淡化处理(如图2)。其他条件相同时,浓海水中离子浓度越大,得到的淡水越多。海水淡化处理后,结果如表,可知______(填淡化工艺名称)的淡化效果更好。
样品
淡化工艺
淡化后的浓海水中部分离子浓度(g/L)
Na+
Cl-
1
热法
13.17
20.32
2
膜法
18.77
34.25
(5)海水中除了有氯化钠外,还含有硫酸钾、硫酸钙、氯化镁和氯化钾等丰富的资源。其中硫酸钙的物质类别属于______(填“酸”、“碱”、“盐”或“氧化物”)。
【答案】(1)
可再生 (2) ①.
水分子 ②.
过滤 (3)
沸点 (4)
膜法 (5)
盐
【解析】
【小问1详解】
海洋温差能来源于太阳能,可在自然界持续得到补充,因此属于可再生能源。
【小问2详解】
由图1的微观过程可知,淡化膜仅允许水分子通过,截留钠离子、氯离子;膜法依靠孔径大小分离不同粒径的粒子,与实验室过滤操作的原理一致。
【小问3详解】
蒸馏法分离海水的核心原理是利用海水中各成分的沸点差异,使沸点较低的水先汽化、再冷凝得到淡水。
【小问4详解】
其他条件相同时,浓海水中离子浓度越大,产出的淡水越多、淡化效果越好。对比表格数据,膜法处理后的浓海水中、浓度均高于热法,因此膜法的淡化效果更好。
【小问5详解】
硫酸钙由金属阳离子和酸根阴离子构成,符合盐的物质类别定义。
17. 黑火药的发明是中国古代重大科技成就之一。硝酸钾是黑火药的主要成分之一,我国古代制硝酸钾的主要步骤为:取土→淋硝→熬硝。如表是硝酸钾和氯化钠在不同温度时的溶解度
温度/℃
10
20
30
40
50
60
溶解度/g
硝酸钾
21
32
46
64
86
110
氯化钠
35.8
36.0
36.3
36.6
37.0
37.3
【取土】选取硝土,硝土中富含硝酸钾,还含有硝酸钙和氯化钠及泥沙等。
【淋硝】木桶内铺上木板和稻草,将硝土和草木灰(主要成分为碳酸钾)的混合物置于其上,浇入井水,于木桶下方导出“硝水”。
【熬硝】熬制“硝水”得到“浓硝水”,降温结晶,净化后得硝酸钾晶体。
(1)稻草相当于实验室过滤操作中用到的______(填实验用品名称)。
(2)“淋硝”过程中,硝土中硝酸钙与草木灰中碳酸钾发生了复分解反应,化学方程式为_______。
(3)“熬硝”过程中,将“浓硝水”降温结晶可获得较纯净的硝酸钾晶体,其主要原因是______;此时,剩余母液中一定含有的溶质是_______(填化学式)。
(4)硝酸钾也是实验室常用的试剂,40℃时,将一定质量的硝酸钾溶液进行以下操作,现象如图所示。
①C烧杯中,硝酸钾溶液的溶质质量分数为_______。(保留到0.1%)
②下列相关说法正确的是_______(填字母)。
A.烧杯A的溶液属于不饱和溶液
B.向D溶液中加入少量氯化钠,氯化钠不能溶解
C.若将烧杯D中的溶液恒温蒸发掉10g水,析出固体质量为2.1g
D.四个烧杯中的溶质质量分数大小关系为A>B>C>D
【答案】(1)
滤纸 (2)
(3) ①.
硝酸钾的溶解度随温度降低显著减小,氯化钠的溶解度受温度影响很小,降温时硝酸钾大量结晶析出,氯化钠几乎不析出,因此可得到较纯净的硝酸钾 ②.
、
(4) ①.
24.2% ②.
AC
【解析】
【小问1详解】
淋硝过程中稻草可阻挡泥沙等不溶性固体,使液体顺利通过,实现固液分离,作用与实验室过滤操作中的滤纸一致;
【小问2详解】
略;
【小问3详解】
硝土中富含硝酸钾,还含有硝酸钙和氯化钠及泥沙等,淋硝过程中硝酸钙和碳酸钾反应生成碳酸钙和硝酸钾,并且除去泥沙,则“硝水”中一定含硝酸钾和氯化钠,硝酸钾和氯化钠的溶解度均随温度的升高而增加,硝酸钾的溶解度受温度影响较大,氯化钠的溶解度受温度影响较小,因此降温时硝酸钾会大量结晶析出,氯化钠几乎不析出,从而实现提纯;
降温结晶后,母液中一定含有未完全析出的硝酸钾,以及未析出的氯化钠,即一定含有的溶质是:KNO3、NaCl;
【小问4详解】
①C烧杯中有晶体析出,则C烧杯中溶液是20℃时硝酸钾的饱和溶液,20℃时,硝酸钾的溶解度为32g,则该温度下,硝酸钾饱和溶液的溶质质量分数为:;
②A. 硝酸钾的溶解度随温度的降低而减小,将A中溶液降温至30℃,降温后硝酸钾的溶解度减小,无晶体析出,说明A中溶液是不饱和溶液,正确;
B. D溶液是10℃时硝酸钾的饱和溶液,不能继续溶解硝酸钾,但是还能溶解氯化钠,错误;
C. 烧杯D中溶液是10℃时硝酸钾的饱和溶液,10℃时,硝酸钾的溶解度为21g,即该温度下,100g水中最多可溶解21g硝酸钾,则恒温蒸发10g水,可析出2.1g硝酸钾,正确;
D. A到B的过程无晶体析出,因此A、B溶液的溶质、溶剂质量均相等,溶质质量分数相等;B溶液降温至20℃,析出7g硝酸钾,得到C溶液,降温后,溶质质量减小,溶质质量分数减小,即溶质质量分数:B>C,C为20℃时硝酸钾的饱和溶液,D为10℃时硝酸钾的饱和溶液,20℃时硝酸钾的溶解度大于10℃时硝酸钾的溶解度,因此溶质质量分数C>D,整体顺序为,错误。
18. 碳酸锂(Li2CO3)是制备锂电池的重要原料。利用锂辉石(成分为Li2O、Al2O3、SiO2)制备Li2CO3的流程如图:
【查阅资料】SiO2、Li2CO3难溶于水,SiO2不与稀H2SO4反应;Li2CO3+CO2+H2O=2LiHCO3;LiOH化学性质与氢氧化钠相似。
(1)滤渣1是______(用化学式表示,下同),滤液1中的溶质有______。
(2)向滤液1中加入适量氢氧化钠溶液的作用是______、______。
(3)向滤液2中加入适量碳酸钠溶液发生复分解反应生成碳酸锂浆料的化学方程式为______。
(4)从流程可以推测LiHCO3的化学性质有______(写出1条即可)。
【答案】(1) ①.
②.
、、
(2) ①.
中和滤液1中过量的稀硫酸 ②.
与硫酸铝反应生成氢氧化铝沉淀,除去溶液中的铝离子
(3)
(4)
受热易分解(合理即可)
【解析】
【小问1详解】
向锂辉石中加过量稀硫酸时,根据资料,难溶于水且不与稀硫酸反应,经过滤后成为滤渣1;
锂辉石中的、均可与稀硫酸反应生成可溶性的、,且稀硫酸过量,因此滤液1包含上述两种生成的硫酸盐和剩余的硫酸。
【小问2详解】
滤液1含过量硫酸和铝离子,加入NaOH后,一方面可中和多余的硫酸,另一方面可将铝离子转化为沉淀,经过滤除去铝元素,得到不含铝的滤液2。
【小问3详解】
滤液2中的与加入的发生复分解反应,交换成分生成难溶的和可溶性的,反应的化学方程式见答案。
【小问4详解】
流程中与水、二氧化碳反应生成后,经加热又重新得到,说明受热易分解。
19. 国庆节期间,同学们对家用除湿盒(如图)进行了如下探究。
滴入紫色石蕊溶液
【资料信息】①吸湿区内黑色颗粒是活性炭,白色颗粒是初中化学常见的干燥剂;
②使用一段时间后,集水区内有大量液体和少量固体,且气温越低固体越多;
③氯化钙能够吸收空气中的水分。
【知识应用】
(1)除湿盒内活性炭的作用是除去空气中的异味,因为其具有______的结构。
【提出问题】白色颗粒是什么物质?
【作出猜想】猜想I:氧化钙;猜想II:氢氧化钠;猜想III:氯化钙。
【交流讨论】
(2)从使用安全性考虑,同学们否定了猜想II,因为______。
【进行实验】已知氯化钙溶液呈中性,不与空气中的成分反应。小组同学设计并进行了如图所示的实验。
【解释与结论】小组同学依据实验得出结论:白色颗粒是氯化钙。
(3)步骤②的现象是______。
(4)小明仅根据步骤③的现象,证明白色颗粒是氯化钙,小红对此提出了质疑,她的理由是______。
【拓展交流】氯化钙在不同温度下的溶解度如表:
温度/℃
0
10
20
30
40
溶解度/g
59.5
65.0
74.5
100
116
(5)根据氯化钙的溶解度受温度的影响情况分析,若要从集水区内的氯化钙溶液中回收氯化钙固体,可采用的结晶方法是______;从绿色化学角度,回收后的氯化钙固体可用于______(写一种)。
【定量计算】
(6)除湿盒中氯化钙的吸湿能力与其含量直接相关。为测定除湿盒中氯化钙的质量分数,取10.0g除湿盒中的样品,加足量蒸馏水溶解、过滤,向滤液中加入足量碳酸钠溶液,充分反应后过滤、洗涤、干燥,得到碳酸钙白色沉淀4.0g。请通过计算判断该除湿盒的吸湿效果是否达标(已知合格除湿盒中氯化钙的质量分数需≥50%,写出计算过程)。
【答案】(1)疏松多孔
(2)氢氧化钠具有强腐蚀性,使用时易带来安全隐患
(3)紫色石蕊溶液不变色
(4)能和碳酸钠反应生成白色沉淀的物质不一定是氯化钙,比如氢氧化钙、氯化钡等也可与碳酸钠反应生成白色沉淀
(5) ①. 冷却热饱和溶液##降温结晶 ②. 作干燥剂##作融雪剂(合理即可)
(6)解:设氯化钙的质量为x
x=4.44g
样品中氯化钙的质量分数为:
因为44.4%<50%,所以该除湿盒的吸湿效果不达标。
答:该除湿盒的吸湿效果不达标。
【解析】
【小问1详解】
活性炭具有疏松多孔的结构,有强吸附性,可以吸附异味。
【小问2详解】
氢氧化钠是强碱,腐蚀性极强,作为家用除湿剂存在严重安全风险,因此从安全性角度否定猜想II。
【小问3详解】
资料说明氯化钙溶液呈中性,中性溶液不能使紫色石蕊变色,因此现象是石蕊溶液保持紫色。
【小问4详解】
仅通过加碳酸钠产生白色沉淀,只能证明溶液中可能含有钙离子,但无法排除其他可与碳酸根生成白色沉淀的物质,不能直接确定白色颗粒就是氯化钙。
【小问5详解】
由表格数据可知氯化钙的溶解度随温度降低明显减小,且资料说明气温越低集水区内固体越多,因此适合用降温结晶的方法回收氯化钙;
氯化钙本身可吸收水分,回收后可重复作干燥剂,也可用作道路融雪剂等,符合绿色化学回收利用的要求。
【小问6详解】
见答案。
20. 某化学兴趣小组对酸的相关性质展开了如下探究:
【任务一】探究酸的化学性质
小组同学按如图进行实验,分别将稀盐酸加入各试管中。
【初步分析】
(1)A中观察到的现象是固体消失、______、______。
(2)B中发生反应的化学方程式为______。
(3)C中发生反应的化学方程式为______。
【任务二】再探盐酸和硫酸的“个性”
(4)分别向两份相同的Ba(OH)2溶液中匀速滴加相同pH的稀盐酸和稀硫酸,观察现象并绘制溶液电导率随时间变化曲线(如图)(已知:硫酸钡难溶于水;电导率能衡量溶液导电能力大小,相同条件下,单位体积溶液中的离子总数越多,电导率越大)。
①图中曲线1表示向Ba(OH)2溶液中滴加______。
②不同的酸中,由于______不同,酸的性质也表现出差异。
【答案】(1) ①. 有气泡产生 ②. 溶液由无色变为浅绿色
(2)
(3)
(4) ①. 稀盐酸 ②. 酸根离子##阴离子
【解析】
【小问1详解】
A中铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,因此除固体消失外,还能观察到有气泡冒出,含亚铁离子的氯化亚铁溶液呈浅绿色,所以溶液由无色变为浅绿色。
【小问2详解】
略。
【小问3详解】
略。
【小问4详解】
向\中滴加稀硫酸时,发生反应,反应过程中和生成沉淀、和生成水,离子总数大幅减少,恰好完全反应时溶液中几乎只有极少量自由移动的离子,电导率接近0,对应曲线2;而滴加稀盐酸时,发生反应,反应后溶液中始终存在大量和,电导率不会降到极低,因此曲线1对应滴加稀盐酸。
② 盐酸和硫酸的阳离子全部是,都具备酸的通性,但酸根离子(阴离子)不同,因此会表现出不同的化学特性,比如硫酸根可以和钡离子生成沉淀,氯离子不可以。
21. 皮蛋,又称松花蛋、变蛋等,是一种中国特有的食品,制作流程如图。
【查阅资料】制作皮蛋用的皮蛋粉中主要含有生石灰、食盐、纯碱等。
(1)取适量皮蛋粉于烧杯中加足量水溶解,烧杯发烫,过滤后得到滤渣和滤液。烧杯发烫的原因(用化学方程式解释)。
【提出问题】滤液的成分是什么?
(2)【作出猜想】小组同学讨论后,认为滤液中一定含有氯化钠、______,可能含有氢氧化钙或碳酸钠中的一种。
(3)【进行实验】
方案
实验步骤
实验现象
实验结论
方案一
①取少量滤液并通入二氧化碳
无明显现象
滤液中不含氢氧化钙
②接着向滤液中滴入______溶液
产生白色沉淀
滤液中含碳酸钠
方案二
另取少量滤液,向滤液中加足量稀盐酸
______
滤液中含碳酸钠
(4)小红认为方案一中步骤②得到的实验结论不正确,理由是______。
【实验结论】依据现象,证明滤液中含有氯化钠、氢氧化钠和碳酸钠。
(5)裹泥:裹泥时,不慎皮肤接触料浆,处理方法为______。
(6)封存:需要“密封”的主要原因是减少水分蒸发和______。
【答案】(1)
(2)氢氧化钠 (3) ①. 氯化钙(或氯化钡,合理即可) ②. 产生气泡
(4)氢氧化钠与二氧化碳反应生成的碳酸钠也能与氯化钙溶液反应生成白色沉淀,无法证明原滤液里含有碳酸钠
(5)先用大量清水冲洗,再涂上硼酸溶液
(6)防止氢氧化钠与空气中的二氧化碳发生反应而变质
【解析】
【小问1详解】
生石灰(氧化钙)和水反应放出大量的热,化学方程式为;
【小问2详解】
氧化钙与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,氯化钠不参与反应,所以滤液中一定含氯化钠、氢氧化钠,可能含有氢氧化钙或碳酸钠中的一种;
【小问3详解】
步骤②要检验,需要加入能和碳酸根生成白色沉淀、且不引入氢氧根干扰的试剂,可选氯化钙()、氯化钡()等;
碳酸钠和足量稀盐酸反应,生成氯化钠、水和二氧化碳,现象为有气泡产生;
【小问4详解】
滤液中含有,步骤①通入时会发生反应:,通入二氧化碳这个操作本身就新生成了碳酸钠,后续加试剂出现白色沉淀,无法证明是原滤液中本来就含有碳酸钠;
【小问5详解】
浆料含等强碱,强碱沾到皮肤上:先用大量水冲洗,再涂上硼酸溶液(硼酸用来中和残留碱);
【小问6详解】
会和空气中反应变质,所以密封的目的是防止氢氧化钠和空气中的二氧化碳反应变质。
22. 化学兴趣小组的同学们以“无明显现象反应的可视化探索”为主题进行如下实验。
【数字化实验】借助传感器,探究配制的氢氧化钠溶液与稀盐酸的中和反应(实验装置如图1),锥形瓶中盛放溶液X,用注射器匀速滴加另一种溶液Y,用pH传感器测得锥形瓶内溶液pH的变化如图2。
(1)甲同学判断溶液X是______;锥形瓶内发生反应的微观实质是______。
(2)乙同学取少量固体氢氧化钠于锥形瓶中,加入稀盐酸后,用温度传感器测得锥形瓶内温度变化如图3(实验过程中热量散失忽略不计),乙同学认为据此可得出反应过程放热,进而证明该反应发生,甲同学提出了质疑,他的理由是______。
(3)A、B、C三点对应溶液中NaCl的质量大小关系为______(填序号)。
A. B=C>A B. A=C>B C. A>C>B D. B=C=A
(4)为验证反应后溶液中稀盐酸是否有剩余,下列试剂无法达到目的的是______(填序号)。
A. AgNO3溶液 B. 锌粉 C. 无色酚酞 D. CuO粉末
【创新实验】按如图4所示(部分仪器已省略,含单向阀a、b)连接实验装置,在广口瓶内装入50mL浓盐酸,右侧试管中盛放氢氧化钠乙醇溶液,打开弹簧夹K和单向阀a,缓慢拉动注射器的活塞,观察到广口瓶中的浓盐酸底部有气泡产生,关闭弹簧夹K,打开单向阀b,推动注射器的活塞,片刻后观察实验现象。
【温馨提示】单向阀只允许气体、液体单向流动;无水氯化钙可做干燥剂;常温下几种物质在乙醇中的溶解度见表:
物质
NaOH
HCl
NaCl
溶解度
17.3g
41.6g
0.065g
(5)缓慢拉动活塞,注射器中抽取的气体是_______。
(6)可证明NaOH发生反应的现象是______。
【答案】(1) ①. 氢氧化钠() ②. 氢离子和氢氧根离子结合生成水分子()
(2)固体氢氧化钠溶于水本身也会放出热量,无法确定热量是否来自中和反应
(3)A (4)AC
(5)氯化氢()
(6)试管中出现白色沉淀
【解析】
【小问1详解】
pH起点大于7,锥形瓶内是溶液;中和反应微观本质是与结合成。
【小问2详解】
固体溶解放热,干扰中和反应放热的验证。
【小问3详解】
A点时反应未完全,生成的质量小于B点,B点恰好完全反应;C点盐酸过量,不再生成,所以质量:B=C>A。
【小问4详解】
A.反应生成的氯化钠也能与硝酸银反应产生白色沉淀,无法证明盐酸剩余,不能达到目的。
B.若有盐酸剩余,加入锌粉会产生气泡,能达到实验目的。
C.酚酞在酸性和中性溶液中均不变色,无法证明盐酸剩余,不能达到实验目的。
D.若有盐酸剩余,黑色氧化铜粉末溶解,溶液变为蓝色,能达到目的。
【小问5详解】
浓盐酸易挥发,拉动活塞抽出的是气体。
【小问6详解】
已知氢氧化钠在乙醇中的溶解度为17.3g,氯化氢在乙醇中的溶解度为41.6g,氯化钠在乙醇中的溶解度为0.065g,关闭弹簧夹K,打开单向阀b,推动注射器的活塞,氯化氢与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,观察到试管中出现白色沉淀,即可证明发生反应。
23. 果蔬洗盐能有效清除果蔬表面的残留农药,并具有杀菌消毒的作用。某小组同学对果蔬洗盐的成分产生了极大兴趣,于是踏上探究之旅。
某品牌果蔬洗盐配料:NaCl、食用级pH调节剂
【查阅资料】食用级pH调节剂可能是碳酸钠、碳酸氢钠、乳酸、柠檬酸中的一种或两种。
【任务一】定性探究果蔬洗盐组成
【实验初探】
(1)取少量该“果蔬洗盐”溶于水,滴加酚酞试液,观察到溶液变成______色,说明该“果蔬洗盐”溶于水呈碱性。小组同学对其组成提出如下猜想。
【提出猜想】
(2)猜想一:NaCl、Na2CO3猜想二:NaCl、NaHCO3猜想三:______。
【实验再探】
(3)填写下表实验。
实验操作
现象
结论
步骤①:取少许“果蔬洗盐”于试管中,加热至固体质量不再改变,将生成的气体通入澄清石灰水
澄清石灰水变浑浊
“果蔬洗盐”中含有__________
步骤②:向步骤①加热后残留的固体中加入足量的稀硫酸
有气泡产生
“果蔬洗盐”中含有Na2CO3
【实验分析】
(4)步骤②中发生反应的化学方程式为_______。
(5)小组同学认为步骤②的结论不正确,理由是_______。
【任务二】定量探究果蔬洗盐组成
(6)为进一步确定“果蔬洗盐”的组成,小组同学又运用定量思想补充了下列实验:取150.0g果蔬洗盐样品于试管中,加热至质量不再减少,称得剩余固体质量为134.5g。再将剩余固体全部加入到如图装置的锥形瓶中,按照如下步骤进行实验。打开弹簧夹,鼓入一段时间空气。关闭弹簧夹,将稀硫酸全部加入锥形瓶中,充分反应后,打开弹簧夹,再次鼓入一段时间空气,测得装置D增重为32.0g,E增重为1.0g。
①装置C的作用是_______。
②装置D中反应的化学方程式为_______。
③若实验后,鼓入空气的作用是_______。
④该果蔬洗盐中NaHCO3的质量分数是______,该品牌果蔬洗盐的成分是______(写出成分及其质量)。
【答案】(1)红 (2)、、
(3)碳酸氢钠##
(4)
(5)受热分解会生成,无论原样品中是否原本含碳酸钠,加入硫酸后都能产生气泡
(6) ①. 除去二氧化碳中混有的水蒸气,防止水蒸气进入D装置影响二氧化碳质量的测定 ②. ③. 将装置中生成的全部赶入D装置,使其被溶液完全吸收 ④. 28% ⑤. 、、
【解析】
【小问1详解】
酚酞溶液遇碱性溶液变红色,因此填红。
【小问2详解】
pH调节剂是碳酸钠、碳酸氢钠的一种或两种,已知猜想分别为只含碳酸钠、只含碳酸氢钠,因此第三种猜想为同时含有两种,加上原有,得到猜想三组成。
【小问3详解】
根据资料,只有碳酸氢钠加热分解会生成使澄清石灰水变浑浊的气体,因此证明样品含碳酸氢钠。
【小问4详解】
步骤②是碳酸钠和稀硫酸的反应,配平后得到对应化学方程式。
【小问5详解】
碳酸氢钠本身加热就会生成碳酸钠,因此加热后剩余固体中的碳酸钠不一定来自原样品,所以步骤②结论不成立。
【小问6详解】
①浓硫酸具有吸水性,作用是干燥气体,除去水蒸气,避免水蒸气进入D导致测量二氧化碳质量偏大;
②装置D中是氢氧化钠和二氧化碳的反应,生成碳酸钠和水;
③反应结束后装置内会残留生成的气体,鼓入空气可以将所有赶入D中完全吸收,保证测量结果准确;
④解:设碳酸氢钠的质量为,固体质量差是加热分解逸出的和的质量:
该果蔬洗盐中的质量分数是
⑤反应生成碳酸钠质量为=
解设和稀硫酸反应的碳酸钠质量为m
则原来样品中的质量为
则的质量=
该品牌果蔬洗盐的成分是:,,。
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