备战中考化学培优易错试卷(含解析)之综合题及答案
一、中考初中化学综合题
1.过氧化镁(MgO2)是一种镁精细化工产品。在医疗上可用来治疗消化不良、胃酸过多等疾病。在环境保护方面,过氧化镁可用来处理地下水污染的土壤。还可以用于牙膏,对牙齿有漂白和防过敏的作用。某化学兴趣小组对过氧化镁的性质和制备等进行了以下研究。
一.过氧化镁的性质
(1)过氧化镁(其中氧元素的化合价为____)是一种白色的粉末,其外观与物理性质与氧化镁相似。化学性质不够稳定,不溶于水,但逐渐的被分解放出氧气。
过氧化镁有强氧化性,常温下比较稳定,但是加热时会分解生成氧气和氧化镁。请下出该反应的化学方程式________。
(2)过氧化镁易溶于稀盐酸,发生反应:MgO2+2HCl=MgCl2+H2O2同时温度升高,说明该反应热量__________(填“放出”或“吸收”)。
二.过氧化镁的制备
下图是利用碱式碳酸镁(Mg2(OH)2CO3)和30%的过氧化氢溶液来制取过氧化镁。
(资料)①碱式碳酸镁与碳酸镁有相似的化学性质,能与稀盐酸反应产生二氧化碳②氧化镁与过氧化氢反应放出大量的热
(3)检测煅烧过程碱式碳酸镁完全分解的方法是_________(写出具体的操作和现象);上述生产过程加入稳定的剂的作用是________。
(4)用上述碱式碳酸镁在550、600、650及700℃下煅烧一定的时间生成氧化镁。用上述条件制备的氧化镁分别与30%双氧水反应合成过氧化镁产率(见图1和图2)。
碱式碳酸镁煅烧的温度适宜控制在________℃,煅烧的时间适宜控制在______h。
(5)结果分析:在适宜的温度和时间下,碱式碳酸镁能完全分解,并且得到的氧化镁颗粒表面积最大,能与30%过氧化氢充分反应,所以产率高。推测700℃时,产率明显降低的
可能的原因____。
三.过氧化镁产品纯度检测
在生产过程中,过氧化镁中常常含有少量的氧化镁杂质(其他杂质不考虑),以下是该小组进行纯度检测的实验装置和实验步骤。
①检查装置气密性,装入药品(样品质量为0.7g),调节刻度管使左右两边液面相平,刻度管度数为10.0mL。
②打开分液漏斗开关,待瓶中无气泡产生时,关闭开关。
③再次调节刻度管使左右两边液面相平,刻度管度数为122mL。
(6)稀盐酸中放入的少量硫酸铜溶液目的是__________。
(7)根据上面实验数据计算样品中过氧化镁的质量分数__________(写出具体的计算过程,实验条件下O2密度为1.429g/L)。
(8)该小组同学所测得质量分数比实际结果偏大,你觉得可能的原因是(_______)
A 生成的氧气有少量溶于水
B 未等装置冷却到室温就开始读数
C 杂质与盐酸反应能产生少量的气体
D 滴入的稀盐酸占了一部分气体的体积
【答案】-1价 2 MgO22MgO+O2↑放热取少量煅烧后的固体,滴入稀盐酸,无气泡产生防止过氧化氢受热分解或防止过氧化镁受热分解 650 2 700℃时,生成的氧化镁颗粒的表面积减小,与过氧化氢反应不充分作过氧化氢分解的催化剂 80% BD 【解析】
【分析】
【详解】
(1)过氧化镁中镁显+2价,设有元素的化合价为x,则+2+2x=0,的x=-1,故过氧化镁中氧元素的化合价为-1;过氧化镁有强氧化性,常温下比较稳定,但是加热时会分解生成氧
2MgO2MgO+O ;
气和氧化镁,该反应的化学方程式为:22
(2)过氧化镁易溶于稀盐酸,发生反应:MgO2+2HCl=MgCl2+H2O2同时温度升高,说明该反应放出热量;
(3)检测煅烧过程碱式碳酸镁完全分解的方法是:取少量煅烧后的固体,滴入稀盐酸,无气泡产生;上述生产过程加入稳定的剂的作用是:防止过氧化氢受热分解或防止过氧化镁受热分解。
(4)根据图1和图2,碱式碳酸镁煅烧的温度适宜控制在650℃,煅烧的时间适宜控制在2h。
(5)在适宜的温度和时间下,碱式碳酸镁能完全分解,并且得到的氧化镁颗粒表面积最大,能与30%过氧化氢充分反应,所以产率高。推测700℃时,产率明显降低的可能的原因是:700℃时,生成的氧化镁颗粒的表面积减小,与过氧化氢反应不充分。
(6)稀盐酸中放入的少量硫酸铜溶液目的是:作过氧化氢分解的催化剂;
(7)设过氧化镁的质量为x,反应后刻度管数为122mL,故生成氧气的体积为122mL-
10mL=112mL,由MgO2+2HCl=MgCl2+H2O2,2H2O2MnO2
2H2O+O2↑得:
22
2MgO ~O
11232
112mL x 1.429g/L
1000mL
?
11232
=
112mL
x 1.429g/L
1000mL
?
X=0.56g
所以样品中过氧化镁的质量分数为0.56g
100%=80% 0.7g
?;
(8)该小组同学所测得质量分数比实际结果偏大,你觉得可能的原因是:
A、生成的氧气有少量溶于水,会使氧气体积偏小,导致测量结果偏小;
B、未等装置冷却到室温就开始读数,气体受热膨胀,会使氧气体积偏大,过氧化镁质量增大,故样品中过氧化镁质量分数偏大;
C、杂质与盐酸能反应,会使测量结果偏小;
D、滴入的稀盐酸占了一部分气体的体积,会使氧气体积偏大,导致测量结果偏大。故选BD。
2.铁及其合金是日常生活最常用的金属材料,用途非常广泛。请回答下列问题:
(1)如图是一包烤花生的图片,袋内的脱氧剂对食品保质起了非常重要的作用。取少量脱氧剂于试管中,滴加足量稀盐酸的现象是______________________________________;脱氧剂的作用原理是其中的铁粉与氧气、水发生反应生成氢氧化铁,该反应的化学方程式为
__________;据此判断脱氧剂对食品具有防腐保鲜作用的原因是________________(填序号)。
a.脱氧剂具有杀菌、消毒的作用
b.脱氧剂吸收水分,使食品保持干燥
c.脱氧剂吸收氧气,防止食品发生缓慢氧化
(2)洗相液中含有较多的硝酸银,通常使用铁将其置换出来,相应的化学反应方程式是
___________________________________________________;
(3)工业上主要利用一氧化碳高温还原赤铁矿(主要成分为氧化铁)来炼铁,其化学方程式为
__________________________________________;用1000t 含氧化铁80%的赤铁矿可以炼
出含铁96%的生铁______________t 。(结果保留1位小数)
【答案】固体部分溶解,有气体生成,溶液由无色变为浅绿色 4Fe+3O 2+
6H 2O
4Fe(OH)3 bc Fe+ 2AgNO 3 == 2Ag+ Fe(NO 3)2 Fe 2O 3+3CO 2Fe+3CO 2 583.3
【解析】
(1). 由题中信息可知,脱氧剂的主要成分有铁,铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,观
察到固体部分溶解,有气体生成,溶液由无色变为浅绿色 (2). 铁粉与氧气、水发生反应生
成氢氧化铁,反应的化学方程式为4Fe+3O 2+ 6H 2O 高温4Fe(OH)3 (3). 脱氧剂对食品具有防
腐保鲜作用的原因是脱氧剂吸收水分,使食品保持干燥、脱氧剂吸收氧气,防止食品发生
缓慢氧化而变质; (4).铁的活动性比银强,能与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,方程式
为: Fe+ 2AgNO 3 == 2Ag+ Fe(NO 3)2 (5).一氧化碳有还原性,高温下能与氧化铁反应生成铁
和二氧化碳,反应方程式为 Fe 2O 3+3CO 高温2Fe+3CO 2 (6). 据质量守恒定律可知反应前后元
素的质量不变,所以氧化铁中铁元素的质量等于生铁中铁的质量,设生铁的质量为
x ,=
100%??化学式中某原子的个数其相对原子质量化合物中元素的质量分数化合物的相对分子质量,则 1000t × 80%×256100%256+316
???? = 96%x x ≈583.3t
3.金属材料在国防建设中起着重要的作用
(1)改装前的“辽宁舰”锈迹斑斑,钢铁锈蚀主要是铁与__的结果。工业生产中常用稀盐酸除去铁制品表面的铁锈,该反应的化学方程式为___。
(2)为避免轮船的钢质外壳被腐蚀,通常在轮船外壳上镶嵌比铁活动性强的金属。小明为探究锌、铁、铜三种金属的活动性顺序,设计了下图的两个实验:
①实验1中,小明以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断锌、铁的活动性强弱,有同学认为不合理,理由是____。
②通过实验2,可证明铁的活动性比铜强,反应的化学方程式是___。
(3)某电镀厂排放的污水中含有CuSO4、ZnSO4、FeSO4,为减少水污染及节约成本,回收重要物质硫酸锌及有关金属,设计如下所示流程。
该回收流程中:固体A的成分是__;含铁元素的物质(污水除外)有__(填字母序号)。
【答案】(1)氧气(或空气)、水 Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O
(2)① 酸不同② Fe+CuSO4Fe SO4+Cu
(3) Cu、Fe、Zn(或铜、铁、锌) ACD
【解析】
(1). 铁锈的主要成分是氧化铁,和盐酸反应生成氯化铁和水,用稀盐酸除去铁制品表面的铁锈,该反应的化学方程式为Fe2O3+ 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O ; (2). 据控制变量原则,以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断锌、铁的活动性强弱时,所有影响反应速率的因素都应该相同。所以应该用同种酸的溶液; (3).铁与硫酸铜溶液反应可证明铁的活动性比铜的强,反应方程式为: Fe + CuSO4→ Cu + FeSO4 (4).污水中含有CuSO4、ZnSO4、FeSO4,要回收硫酸锌,需要将硫酸铜和硫酸亚铁都转化成硫酸锌,所以甲为锌,由于锌过量,所以固体A为Zn Fe Cu;加入过量的酸后,锌、铁反应称为溶液,所以滤液C中有硫酸亚铁、硫酸锌,加入适量锌置换出铁,得硫酸锌溶液。含铁元素的物质有A C D
点睛:金属活动顺序表:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au,在金属活动顺
序表中,排在氢前边的金属能和酸发生置换反应生成盐和氢气。金属的位置越靠前,金属的活动性越强。位置靠前的金属能将位于其后的金属从它的盐溶液中置换出来。
4.向碳酸氢镁[Mg(HCO3)2]溶液中加入一定量NaOH溶液,出现白色沉淀。某化学兴趣小组同学对该白色沉淀作如下探究:
(查阅资料)I.Mg(OH)2是一种难溶于水的白色固体,MgCO3是一种微溶于水的白色固体。
Ⅱ.Mg(OH)2、MgCO3受热均易分解,分别生成对应的两种氧化物。
Ⅲ.无水硫酸铜是一种白色固体,遇水变蓝。
(作出猜想)猜想一:只有Mg(OH)2;猜想二:只有MgCO3:;猜想三:_____。
(实验1)
步骤实验操作实验现象实验结论
步骤1取适量白色固体,加入足量的稀
盐酸
有气泡产生猜想_____不成立
步骤2另取适量白色固体,充分加热,
将产生的气体通入盛有无水硫酸
铜的U形管
_____猜想二不成立
小张查阅资料得知上述固体是碱式碳酸镁[XMgCO3?yMg(OH)2?3H2O],它不溶于水,受热易分解。
(实验2)
为进一步确定白色固体的组成,小张取一定量白色固体,按下图装置加热至固体质量不再改变,并测定各生成物的质量。
(1)反应结東后若没有继续通一会儿氮气就直接称量洗气瓶的质量,则测得的气体质量将_____(填:“偏大”、“偏小”或“不变”)
(2)为测定各生成物的质量,导管口的连接顺序为a→_____,_____→_____(填字母)。
(3)实验数据:加热完全后剩余固体质量3.20g;浓NaOH溶液增重2.64g;浓硫酸增重1.44g则:x:y=_____。
(拓展延伸)
碱式碳酸镁可作阻燃剂,其可能的原因是_____(选填字母)。
a .生成的固体覆盖在燃烧物表面,隔绝氧气;
b .分解时吸热,使温度难以达到可燃物的着火点;
c .生成的气体降低了可燃物周围的氧气浓度。
【答案】Mg (OH )2、MgCO 3 一 白色固体变蓝色 偏小 e d b 3:2 abc
【解析】
【详解】
[作出猜想]
猜想一:只有Mg (OH )2;猜想二:只有MgCO 3:;猜想三:Mg (OH )2、MgCO 3。
故填:Mg (OH )2、MgCO 3。
[实验1]
取适量白色固体,加入足量的稀盐酸,产生气泡,是因为碳酸镁和盐酸反应生成了二氧化
碳;
另取适量白色固体,充分加热,将产生的气体通入盛有无水硫酸铜的U 形管,白色固体变
蓝色,是因为氢氧化镁分解生成了水,实验过程如下所示:
[实验2]
(1)反应结東后若没有继续通一会儿氮气,会导致反应生成的气体不能被完全吸收,就直
接称量洗气瓶的质量,则测得的气体质量将偏小。
故填:偏小。
(2)为测定各生成物的质量,导管口的连接顺序为a→e ,d→b 。
故填:e ;d ;b 。
(3)加热完全后剩余固体质量3.20g ,说明氧化镁质量是3.20g ;浓NaOH 溶液增重
2.64g ,说明反应生成了2.64g 二氧化碳;浓硫酸增重1.44g ,说明反应生成了1.44g 水;
设碳酸镁质量为m ,反应生成氧化镁质量为n ,氢氧化镁质量为z ,
3
2MgCO MgO +CO 84
4044m n 2.64g 844044==m n 2.64g
加热↑
m=5.04g,n
=1.6g,
氢氧化镁分解生成氧化镁质量:3.20g﹣1.6g=1.6g,22
Mg(OH)MgO+H O
5840
z 1.6g
5840
=
z 1.6g
加热
z=2.32g,
根据题意有:x 5.04g 2.32g3 ==
y84582
:,
故填:3:2。
[拓展延伸]
碱式碳酸镁可作阻燃剂,其可能的原因:生成的固体覆盖在燃烧物表面,隔绝氧气;分解时吸热,使温度难以达到可燃物的着火点;生成的气体降低了可燃物周围的氧气浓度。
故填:abc。
5.鸡蛋主要由蛋壳、蛋壳膜、蛋白、蛋黄等几个部分组成,其中蛋壳的主要成分是CaCO3,里面覆盖一层蛋壳膜。化学活动兴趣小组的同学开展了以下探究活动:
(提出问题)蛋壳中的CaCO3含量是多少?
(查阅资料)
a、蛋壳经过科学检测其中含CaCO3的质量分数约为82%~85%,含蛋白质质量分数约14-17%。
b、蛋壳膜中蛋白质含量约为90%~93%。
(设计方案)
方案一:用“灼烧法”,将该蛋壳放在空气中充分灼烧并采集相关数据进行测定。
方案二:用“酸处理法”,将蛋壳与稀盐酸反应进行测量处理。
(进行实验)
方案一:称取12.0 g蛋壳研磨成粉末置于通风橱中,灼烧至质量不再减少,再称量剩余固体的质量为7.16 g。
方案二:用如图所示的实验装置,称取12 g蛋壳样品进行实验(假设其他成分均不与HCl反应,装置内试剂均足量。)
(实验步骤)
① 按如图连接好装置后,并检查装置的气密性;
②向B 装置中加入蛋壳样品后,先通入一会儿空气;
③称量装置D 及其中药品的质量;向蛋壳样品中滴入5%的稀盐酸,直到________为止;
④再缓缓通入空气一会儿,至装置D 中质量不再增加为止;⑤称量装置D 及其中药品的
质量。
(数据处理)
方案一:该小组同学认为固体减少为分解产生的二氧化碳质量,据此求出蛋壳中CaCO 3的
质量分数为91.7%
方案二:测得反应后D 装置及其中药品的总质量增加了4.4g ,样品中碳酸钙的质量分数是
多少________? (写出计算过程,计算结果精确到0.1%)
(评价反思)
(1)方案一:发生分解反应的化学方程式为________,测定值与科学检测的数据有较大误
差,主要原因是________。
(2)方案二:装置A 中的化学方程式为________,如装置C 中的药品为浓硫酸,其作用是
________,装置E 的作用是________。
【答案】不再产生气泡 83.3% 32CaCO CaO+CO ↑高温 蛋壳及蛋壳膜中的有机物灼
烧也产生二氧化碳等气体导致测定结果偏高 2232CO +2NaOH=Na CO +H O 干燥气
体,除去水蒸气 防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置D ,影响测定结果
【解析】
【分析】
【详解】
本题通过实验探究物质的组成成分考查了常见气体的检验与除杂方法,盐的化学性质,根
据化学方程式计算。
实验步骤:③准确测量二氧化碳的质量是实验结果准确的基础,样品中碳酸钙完全反应是
准确测量二氧化碳前提,向蛋壳样品中滴入5%的盐酸,直到不产生气泡为止,此时碳酸钙
已经完全反应;
设生成4.4g 二氧化碳需碳酸钙的质量为x
3222CaCO +2HCl =CaCl +H O +CO 10044x
4.4g ↑
100x =44 4.4g
x=10g
碳酸钙的质量分数=10g 100%83.3%12g
?= 评价反思:(1)碳酸钙在高温条件下分解生成氧化钙和二氧化碳,化学方程式为
32CaCO CaO+CO 高温;蛋壳及蛋壳膜中的有机物灼烧也产生二氧化碳等气体导致测
定结果偏高;
(2)装置A 中的氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,化学方程式是
2232CO +2NaOH=Na CO +H O ;浓硫酸具有吸水性。如装置C 中的药品为浓硫酸,其作
用是干燥气体,除去水蒸气,D 装置中的碱石灰能吸收空气中水和二氧化碳,装置E 的作
用是防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置D ,影响测定结果。
6.二氧化碳与我们生活息息相关,兴趣小组利用图9装置进行多角度探究。
(资料查阅)1.浓盐酸具有挥发性,能挥发出氯化氢气体
2、HCl 与AgNO 3溶液发生反应,生成白色沉淀(白色沉淀为不溶于水也不溶于酸的
AgCl )。
3、盐酸可与石灰水反应:Ca (OH )2+2HCl ═CaCl 2+2H 2O
探究一 气体的制取
(1)写出图中①的仪器名称:_____。
(2)用装置A 制取二氧化碳的反应化学方程式是_____。
若装置A 用于实验室制取氧气,则反应化学方程式是_____。
(3)生活中有许多物品可以代替实验仪器。关闭K 2和K 3,打开K 1,若用装置F 所示的医
用塑料袋排空气法收集CO 2,则F 装置_____(填“a ”或“b ”)端与B 装置相连。
探究二 气体的性质检验
打开K 2、关闭K 1和K 3,用于检验制取的二氧化碳性质。
(4)若装置C 中是紫色石蕊试剂,可观察到_____(填现象),证明二氧化碳与水发生了
反应。若装置C 中试剂是澄清石灰水,则该反应的化学方程式是_____。
(5)小强将制取的二氧化碳通入澄清石灰水中,未见浑浊,小强认为是使用的盐酸浓度过
高,挥发进入石灰水中。要验证是否是上述原因,设计实验方案为:_____。 探究三 测定气体生成的反应速率
关闭K 1、K 2,打开K 3,可测一段时间内生成二氧化碳气体的速率。所测得数据如下:
(6)由实验数据可知,生成CO2的体积为_____ mL。
(7)若生成气体的反应速率用公式v=△V/△t表示(△V表示生成气体的体积、△t表示反应所用的时间),则生成的二氧化碳的速率为_____ mL/s。
(8)有同学认为,图中的测量方法容易带来误差,请指出造成误差的原因_____(写一点)。
【答案】长颈漏斗 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 2H2O22H2O + O2↑ a 紫色石蕊试剂变红 CO2 +Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 将产生的气体通入AgNO3溶液中,观察到白色沉淀37.8 0.378 二氧化碳能溶于水或反应刚开始就测量等
【解析】
本题考查仪器的用途、装置的选择、化学方程式的书写,CO2的性质,测定气体生成的反应速率,选择发生装置时,要考虑反应物的状态、反应条件等因素;选择收集装置时,要考虑气体的水溶性、密度、能否和空气中的物质发生化学反应等因素。
(1)图中①的仪器名称是长颈漏斗;
(2)用装置A制取二氧化碳是用碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙和水和二氧化碳,反应化学方程式是CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 。装置A适用于固-液常温型,适合用过氧化氢在二氧化锰的催化作用下,分解生成水和氧气,反应的化学方程式为:2H2O22H2O +
O2↑;
(3)生活中有许多物品可以代替实验仪器。关闭K2和K3,打开K1,若用装置F所示的医用塑料袋排空气法收集CO2,由于CO2的密度比空气大,则F装置a端与B装置相连;
(4)二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸呈酸性,能使紫色石蕊试剂变红。若装置C中是紫色石蕊试剂,可观察到紫色石蕊试剂变红,证明二氧化碳与水发生了反应。二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,反应的化学方程式是CO2 +Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
(5) HCl与AgNO3溶液发生反应,生成白色沉淀。小强将制取的二氧化碳通入澄清石灰水中,未见浑浊,小强认为是使用的盐酸浓度过高,挥发进入石灰水中。要验证是否是上述原因,设计实验方案为:将产生的气体通入AgNO3溶液中,观察到白色沉淀;
(6)进入D装置二氧化碳的体积等于被排出水的体积,由实验数据可知,生成CO2的体积为37.8 mL;
(7)若生成气体的反应速率用公式v =△V/△t表示(△V表示生成气体的体积、△t表示反应所
用的时间),则生成的二氧化碳的速率=37.8mL
100s
= 0.378mL/s。
(8)造成误差的原因二氧化碳能溶于水或反应刚开始就测量等。
7.某化学兴趣小组的同学,通过咨询老师准备用亚硫酸钠溶液与浓硫酸反应来制备一定量的SO2(Na2SO3 +H2SO4(浓)==Na2SO4+SO2↑+H2O]。老师给他们提供了一瓶亚硫酸钠溶液并告知该瓶溶液放置时间可能较长,不知是否变质。兴趣小组的同学分成甲、乙两小组对该瓶亚硫酸钠溶液成分进行实验探究。
(提出问题)①该瓶溶液中溶质的成分是什么?
②该瓶溶液中亚硫酸钠的质量分数是多少?
(查阅资料)
(1) Na2SO3有较强还原性,在空气中易被氧气氧化:2 Na2SO3 +O2==2Na2SO4;
(2) Na2SO3能与酸反应产生SO2气体;
(3)SO32-、SO42-均能与Ba2+反应产生白色沉淀,BaSO3可溶于稀盐酸。
(作出猜想)
猜想1:没有变质,成分是Na2SO3;
猜想2完全变质,成分是Na2SO4;
你认为还可能有的猜想3: _____________________。
(实验探究I)甲、乙两组分别进行实验探究溶液是否变质:
小
组
实验操作现象结论
甲组取少量样品于试管中加入过量稀盐酸;
产生气
泡
没有变质,还是
Na2SO3
乙组取少量样品于试管中加入氯化钡溶液,再加
入足量稀盐酸。
_____已部分变质
(评价)有同学质疑甲组方案不合理,理由是___________。
(实验探究II)
甲组设计如下实验测定Na2SO3溶液的溶质质量分数。(注:空气中二氧化碳的影响忽略不计)
(1)连好装置并检查装置气密性,在锥形瓶中放入126g该样品
(2)实验前称量C装置的质量;
(3)关闭活塞K,用注射器推入浓硫酸至不再产生气泡;
(4)打开活塞K,缓缓鼓入一定量的氮气,关闭活塞K;
(5)再次称量C装置的质量发现比反应前增重6.4g。
由此,计算出该溶液中Na2SO3的质量分数为_____________;
(解释)若没有进行第4步操作,则测得亚硫酸钠溶液的溶质质量分数比实际的____(填”偏小”或”偏大”)。
乙组仍使用第一次实验的原理,进行如下实验测定Na2SO3溶液的溶质质量分数。
第一步:称取试样ag ;
第二步:在溶液中加入过量氯化钡溶液和足量稀盐酸;
第三步:过滤、洗涤、烘干沉淀;
第四步:称量沉淀的质量为bg ;
第五步:计算溶液中Na 2SO 3的溶质质量分数=(1-142b/233a) ×100%。
试完成下列问题:
(1)加入氯化钡溶液过量的目的是________________;
(2)第三步操作要洗涤沉淀的原因是______________________;
(反思)由此可得出,保存亚硫酸钠时应___________________________。
【答案】部分变质,成分是Na 2SO 3和Na 2SO 4 产生白色沉淀,加入稀盐酸后沉淀部分消失,
生成气体 部分变质也会产生气泡 10% 偏小 使溶液中Na 2SO 4全部转化成沉淀 沉淀表面溶液中含有NaCl 、BaCl 2,烘干时一并析出造成沉淀质量偏大 密封保存防止氧化
【解析】
本题通过实验探究物质的组成成分以及含量,主要考查了盐、酸、碱的性质,根据化学方程式的计算等。认真审题,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断得出正确的结论。
作出猜想:猜想1是没有变质,成分是Na 2SO 3;猜想2完全变质,成分是Na 2SO 4;还可能有的猜想3是部分变质:成分是Na 2SO 3和Na 2SO 4;
实验探究I :若已部分变质,则固体成分是Na 2SO 3和Na 2SO 4,BaCl 2与Na 2SO 3和Na 2SO 4能发生复分解反应生成BaSO 3和BaSO 4沉淀,其中Na 2SO 3能与盐反应产生SO 2气体,BaSO 4不能与盐酸反应,所以取少量样品于试管中加入氯化钡溶液,再加入足量稀盐酸,产生白色沉淀,加入稀盐酸后沉淀部分消失,生成气体,则亚硫酸钠已部分变质;
评价:由实验探究I 的分析可知,部分变质也会产生气泡,甲组方案不合理;
实验探究II :甲组实验:氢氧化钠溶液能吸收二氧化硫,C 装置的质量发现比反应前增重
6.4g ,说明反应过程生成了6.4g 的二氧化硫。设:生成6.4g 的二氧化硫需亚硫酸钠的质量为x ,
Na 2SO 3 +H 2SO 4(浓)==Na 2SO 4+SO 2↑+H 2O
126 64
x 6.4g
126=64 6.4x g
x=12.6g 溶液中Na 2SO 3的质量分数=12.6126g g
×100%=10%; 解释:反应后的装置中充满了生成的二氧化硫,若没有进行第4步操作,生成的二氧化硫没有全部吸收,测得的二氧化硫质量偏小,测得亚硫酸钠溶液的溶质质量分数比实际的偏小;
乙组实验:(1) BaCl 2与Na 2SO 4能发生复分解反应生成BaSO 4沉淀,加入氯化钡溶液过量的目的是使溶液中Na 2SO 4全部转化成沉淀;
(2)第三步操作要洗涤沉淀的原因是沉淀表面溶液中含有NaCl、BaCl2,烘干时一并析出造成沉淀质量偏大;
反思:通过上述实验可知,亚硫酸钠在空气中易氧化变质,保存亚硫酸钠时,应密封保存防止氧化。
8.我们的衣、食、住、行都离不开化学。
(1)衣:以下服装饰品中,主要由天然纤维制成的是_____(填字母序号)。
A.羊毛帽子B.蚕丝领带C.涤纶围巾D.橡胶手套
(2)食:学校食堂的中餐食谱:大米饭、红烧排骨、煎鸡蛋、豆腐汤,从均衡营养的角度考虑,这份食谱还应该补充的营养素是_____(填字母序号)。
A.糖类B.油脂C.维生素D.蛋白质
(3)住:现代家庭中常用大理石制作厨房的灶台,若不慎将食醋(主要要成分用HAc表示)滴在灶台上,台面会失去光泽,变得粗糙。其原因是:_____(用化学方程式表示)(4)行:电动公共汽车为人们的出行提供了方便,电动公共汽车的电池在充电时将电能转换成_____能
【答案】AB C Ca (Ac)2+H2O+CO2↑化学
【解析】
【详解】
(1)A.羊毛帽子B.蚕丝领带为天然蛋白质纤维;C.涤纶围巾D.橡胶手套为有机高分子化合物,故选AB;(2)大米饭富含糖类、红烧排骨油脂,蛋白质、煎鸡蛋、豆腐汤富含蛋白质,故缺少维生素(3)可根据盐酸和碳酸钙反应书写,2HAc+CaCO3=Ca (Ac)2+H2O+CO2↑ (4)充电时将电能转换成化学能,有新物质生成。
9.从古代到现代,材料的种类越来越多,用途也越来越广泛。请回答:
(1)早在西汉时期,我国就有湿法炼铜的记载,将铁置于硫酸铜溶液中得到铜单质,该反应属于_______________(填基本反应类型)。
(2)现代社会,玻璃是一种常见的非金属材料,SiO2是生产玻璃的原料之一。SiO2属于
___________ (选填“酸”、“ 碱”、“ 盐”或“氧化物”)。
(3)未来,人类在生产材料时会更注重环境保护,将二氧化碳作为原料应用于“绿色”化学可以更好地保护环境。人类每年因能源消费而向大气排放约200亿吨的CO2,若这些 CO2按
化学方程式“CO2+3H2 CH3OH+H2O”"进行反应,理论上可以转化为_______亿吨甲
醇[CH3OH](结果保留一位小数)。
【答案】置换反应氧化物145.5
【解析】
本题考查了基本反应类型的判定,物质的分类,根据化学方程式的计算。
(1)铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,该反应是由一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应,属于置换反应。
(2)SiO2是由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物,属于氧化物;
(3)设:理论上可以转化为甲醇的质量为x 。
CO 2+3H 2 CH 3OH+H 2O
44 32
2×1010 t x 104421032t x
?= x=1.455×1010t=145.5亿吨。 10.某研究性学习小组的同学用电解水的方法测定水的组成后,提出问题:“测定水的组成还有其他的方法吗?”经过讨论后,得到了肯定的答案,邀请你一起对此展开探究。
[设计方案]甲同学利用氢气还原氧化铜的原理和下图装置及药品进行实验(操作规范)。装置A 中发生反应的化学方程式为 ,洗气瓶B 中浓硫酸的作用为
[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 ,而由水的化学式算得H 、O 元素的质量比为 。
[分析交流]针对上述结果与理论值有偏差,乙同学认为:该装置存在缺陷,此观点得到了大家的认同,你对此改进的方法是 (假设生成的水完全被D 中碱石灰吸收,装置内空气中的水蒸气、CO 2忽略不计)。小组同学用改进后的装置重新实验得到了正确结果。 [意外发现]丙同学不小心将反应后的少量红色固体a 洒落到多量稀硫酸中了,发现除了有红色固体b 以外,溶液的颜色由无色变为蓝色。
[提出问题]铜与稀硫酸是不反应的,这里溶液的颜色为什么会变蓝呢?
[查阅资料]①CuO 被还原的过程中会有Cu 2O 生成,Cu 2O 也能被还原在Cu ;
②Cu 2O 固体是红色的,它一稀硫酸的反应为:
Cu 2O+H 2SO 4=CuSO 4+Cu+H 2O.
[得出结论]红色固体a 中含有Cu 2O 。
[分析交流]红色固体a 中含有Cu 2O 是否会影响水组成的测定结果 (填“影响”或“不影响”)。
[提出猜想]针对红色固体a 的成分,小组同学提出猜想①是:Cu 2O 和Cu ;猜想②是: 。
[拓展探究]丁同学利用改进后的装置及药品重新实验,通过测量反应前后固体质量的方
法去确定哪种猜想成立,他已称得:①玻璃管的质量;②反应前红色固体a和玻璃管的总质量,完全反应后,你认为他还需要称量的质量。
[教师点拨]称取一定质量的红色固体a与足量的稀硫酸充分反应后,经过滤、洗涤、干燥后再称量红色固体b的质量,也可以确定哪种猜想成立。
[定量分析]小组同学再次实验,他们开始称取质量为3.6g的红色固体a,与足量的稀硫酸完全反应后得到红色固体b为2g 。假如3.6g红色固体a都是Cu2O,请你计算出生成铜的质量(利用Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O.进行计算,写出计算过程);然后,通过与实际得到的固体2g进行比较,判断猜想成立(填①或②)。
【答案】[设计方案]Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑;干燥
[实验探究]11:80 ;1:8
[分析交流]在D装置的后面,再连接一个D装置,防止空气中的水蒸气对实验造成干扰[分析交流]不影响
[提出猜想]Cu2O
[拓展探究]反应后玻璃管的质量和红色固体的总质量
[定量分析]①
【解析】
该题中水是实验的关键,故需要对水的质量从各个方面防止其它不是本实验产生水的干扰。为了防止制取H2的过程带出水分,故要对H2进行干燥处理,H2是中性气体,故可选择浓硫酸干燥;防止空气中的水蒸气对实验造成干扰,故需要在D装置后再连接一个和D一样的装置;
由于装置C中发生H2+CuO Cu+H2O,D中的水其实是C中反应产生的水,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,其实质是CuO中氧元素的质量为1.6g;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,其实质是产生水的总质量为1.82g,故氢元素质量为1.82-1.6=0.22g,所以水中H、O元素的质量比=0.22:1.6=11:80 ;红色固体a中含有Cu2O是不会影响水组成,原因是它的存在不产生水;本实验中测定C、D装置质量变化是关键,而C、D装置质量变化都是由于水的质量变化引起的。
解:设生成铜的质量为x,则
Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O
144 64
3.6 x
x=" 1." 6g
答:生成铜的质量为1.6g
由于 1.6g<2g ,故红色固体中一定含有Cu2O,猜想1成立
11.化学是一门实用的基础科学,在人类社会的发展历程中起着重要作用。
正确认识物质
人们在实验研究中总结出常见金属的活动性顺序:
(1)表中□内对应的元素符号为______。
(2)Mg、Sn、Pt、Au四种金属,能与稀盐酸(或稀硫酸)发生置换反应的金属有_____种。
(3)Cu能从AgNO3溶液中置换出Ag,请说明理由:_____。
合理利用资源
(1)工业上用含氧化铁480t的赤铁矿为原料炼铁,得到含杂质4%的生铁_____t。
(2)化学小组通过实验将生锈铁钉回收处理。
(铁钉处理)
实验过程实验现象实验原理保存方法
a.向盛有生锈铁钉
的烧杯中加入稀盐
酸,浸没铁钉
溶液由无色变为黄
色、铁钉表面有气泡
产生、铁锈脱落请写出稀盐酸除铁锈
的化学方程式:____
写出一条防止铁制品
生锈的方法:____ b.取出铁钉,洗
涤、干燥,妥善保管
铁钉呈现银白色
(3)小组同学提出,烧杯中的废液也可以回收处理。
(废液处理)
同学们查阅相关资料,获知:
a Fe2O3是一种红棕色粉末,俗称铁红,常用作红色油漆和涂料。
b FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl
c 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
d 不溶性碱受热易分解,生成对应的金属氧化物和水。
实验流程:
①悬浊液A静置一天的原因是_____。
②操作I是_____。
③写出固体C转化为铁红的化学方程式_____。
促进科技发展
化学学科在合成药物等方面发挥若巨大作用,以下是几种常见的合成药物,请根据信息回答下列问题:
(1)解热镇痛药
阿司匹林是人们熟知的治感冒药,具有解热镇痛作用,化学式为C 9H 8O 4,相对分子质量是_____。
(2)抗生素
青霉素是最重要的抗生素,即消炎药,能治疗肺炎和外伤感染等。青霉素中用得较多的是青霉素钠,化学式为C 16H 17O 4N 2SNa ,其中氢、氧元素质量比为_____。
(3)抗酸药
抗酸药是一类治疗胃痛的药物,能中和胃里过多的盐酸,缓解胃部不适。抗酸药的种类很多,通常含有一种或几种化学物质,如NaHCO 3、MgCO 3、Mg (OH )2等。请写出其中一个与盐酸反应的化学方程式_____。
【答案】Al 2 铜的金属活动性排在银的前面 350 Fe 2O 3+6HCl =2FeCl 3+3H 2O 刷漆涂油 使氢氧化亚铁转化成氢氧化铁沉淀 过滤 2Fe (OH )3
ΔFe 2O 3+3H 2O 180 17:64
NaHCO 3+HCl =NaCl+H 2O+CO 2↑
【解析】
【详解】
正确认识物质:
(1)通过分析金属活动性顺序表中的金属可知,表中□内填写对应的元素符号是Al ; (2)排在氢前面的金属可以将酸中的氢置换出来,所以Mg 、Sn 、Pt 、Au 四种金属,能与稀盐酸(或稀硫酸)发生置换反应的金属有Mg 、Sn 两种;
(3)排在前面的金属可以将排在后面的金属从其盐溶液中置换出来,所以Cu 能从AgNO 3溶液中置换出Ag ;
合理利用资源:
(1)设得到含杂质4%的生铁质量为x 2323CO Fe O +2Fe+3CO 160
112480t
14%x
高温
(﹣) 160112=480t (1-4%)x
x =350t (2)氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水,所以
(3)①氢氧化亚铁和氧气反应生成氢氧化铁,所以悬浊液A 静置一天的原因是:使氢氧化亚铁转化成氢氧化铁沉淀;
②过滤可以将不溶性固体从溶于中分离出来,所以操作I是过滤;
③氢氧化铁在加热的条件下生成氧化铁和水,化学方程式为:2Fe(OH)3Δ
Fe2O3+3H2O;
促进科技发展:
(1)化学式为C9H8O4,相对分子质量是12×9+8×1+16×4=180;
(2)元素质量比等于相对原子质量和原子个数乘积的比值,所以氢、氧元素质量比为(17×1):(16×4)=17:64;
(3)碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,化学方程式为:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑。
【点睛】
方程式的计算,关键根据化学反应方程式找出相关物质的质量关系,利用反应中物质的质量比不变进行列比例计算,易错点是,由方程式求质量比算数错误,所以这一步要仔细检查。
12.人类历史发展的不同阶段曾以不同金属材料的使用作为标志。
(1)金、银在自然界有单质形式存在,说明他们的化学性质都_____。
(2)在生产生活实践中,人类逐渐掌握了多种金属的冶炼技术。
①比较两种铁矿石磁铁矿(主要成分Fe3O4)和菱铁矿(主要成分FeCO3),从化学的角度分析“磁铁矿作炼铁原料更具优势”,其原因是_____。
②近代工业上采用电解熔融氧化铝(A12O3)的方法冶炼铝,Al2O3分解后得到两种单质,该反应的化学方程式为_____。
(3)镁铝合金被誉为“21世纪绿色金属结构材料”。一种镁铝合金Mg17Al l2是特殊的储氢材料,完全吸收氢气后得到MgH2和Al,该反应的化学方程式为_____。
(4)钛和钛合金是21世纪的重要的金属材料。钛合金制品放在海水中数年,取出后仍光亮如新,是因为其_____(填字母序号)非常好。
A可塑性 B机械性能 C抗腐蚀性能
(5)铁在潮湿的空气中反应生成疏松的铁锈。已知:2FeCl3+Fe=3FeC12
①铁锈的主要成分是_____(填化学式):将生锈的铁制品放入一定量的稀盐酸中充分反应,变化过程中最多涉及_____种化学反应基本类型。
②将10g表面生锈的铁钉(杂质已忽略)浸泡在100g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸中充分反应,观察到铁锈已完全消失。反应停止后,取出光亮的铁钉洗涤、干燥、称量,质量为3.6g。则原锈铁钉中铁元素的质量分数为_____。
(6)利用“活泼金属”可以制得H2,H2可用作汽车能源。若推广应用于汽车产业,则需综
合考虑的因素有_____(填字母序号)。
A .金属原料的成本
B .生成过程中的能耗和污染
C .金属的回收利用
【答案】不活泼 磁铁矿中铁元素的含量更高 2322Al O 4Al+ 3O ↑通电
17l222Mg Al +17H =17MgH +12Al C Fe 2O 3 三 92% ABC
【解析】
【分析】
铁和氧气和水反应生成氧化铁,氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水,铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,电解熔融氧化铝(A12O 3)分解后得到铝和氧气,Mg 17Al l2和氢气完全吸收氢气后得到MgH 2和Al 。
【详解】
(1)金属的化学性质活泼,容易被氧化,常以化合态形式存在,金、银在自然界有单质形式存在,说明他们的化学性质都不活泼。
(2)①铁矿石磁铁矿(主要成分Fe 3O 4)中的铁元素的质量分数为
563100%72.4%563+416
??≈??,菱铁矿(主要成分FeCO 3)中铁元素的质量分数为 56100%48.3%56+12+316
?≈?,故“磁铁矿作炼铁原料更具优势”,原因是磁铁矿中铁元素的含量更高。
②工业上采用电解熔融氧化铝(A12O 3)的方法冶炼铝,Al 2O 3分解后得到铝和氧气,反应的化学方程式为2322Al O 4Al+ 3O ↑通电。
(3)一种镁铝合金Mg 17Al l2是特殊的储氢材料,完全吸收氢气后得到MgH 2和Al ,反应的化学方程式为17l222Mg Al +17H =17MgH +12Al 。
(4)钛合金的优点主要是强度高、防锈性能优异,故钛合金制品放在海水中数年,取出后仍光亮如新,是因为其抗腐蚀性能非常好,故选C 。
(5)①铁锈的主要成分是氧化铁,化学为Fe 2O 3:将生锈的铁制品放入一定量的稀盐酸中充分反应,铁和氧气和水反应生成氧化铁,为化合反应,氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水,为复分解反应,铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,为置换反应,故变化过程中最多涉及三种化学反应基本类型。
②10g 表面生锈的铁钉(杂质已忽略)浸泡在100g 溶质质量分数为7.3%的稀盐酸中充分反应,观察到铁锈已完全消失,充分反应后都生成了FeCl 2,根据质量守恒定律可知,FeCl 2中的氯元素全部来自于盐酸,设FeCl 2中铁元素的质量为x ,
56x =35.571100g 7.3%100%36.5
???,x=5.6g ,取出光亮的铁钉洗涤、干燥、称量,质量为
3.6g ,则原锈铁钉中铁元素的质量为5.6g+3.6g=9.2g ,故原锈铁钉中铁元素的质量分数为