初中化学北京课改版九年级下册第二节 盐的性质同步训练题
展开广东省广州市三年(2020-2022)中考化学模拟题分题型分层汇编-47盐的性质(流程题、实验题)
一、流程题
1.(2020·广东广州·统考一模)某矿物质中的主要成分是MgO,其中还含有少量Fe2O3、CuO和SiO2等杂质。用该矿物质制备Mg(OH)2的工艺流程简图如下:
回答下列问题:
(1)步骤①、②、③要得到Mg(OH)2均用到的操作是____________。
(2)溶液A中所含的阳离子有Fe3+、Cu2+、Mg2+和____________(填离子符号)。
(3)已知部分金属阳离子以氢氧化物形成沉淀时溶液的pH见下表:
对应离子
Fe3+
Cu2+
Mg2+
开始沉淀时的pH
1.9
4.2
9.1
完全沉淀时的pH
3.2
6.7
11.1
步骤②加入熟石灰,调节溶液的pH范围为_______________,固体C中所含成分的化学式为__________。
(4)步骤③制得Mg(OH)2的化学方程式为________________。当分离出Mg(OH)2后,滤液中所含的离子有__________(填离子符号)。
2.(2020·广东广州·统考一模)粗盐含有氯化镁、氯化钙以及泥沙等杂质。某教材设计了如下粗盐提纯实验。
步骤Ⅰ:称取20g粗盐于250mL烧杯中,加80mL水,加热搅拌。
步骤Ⅱ:加热溶液至近沸,边搅拌边滴加饱和Na2CO3溶液,直至不再产生沉淀为止。再多加0.5mL Na2CO3溶液,静置后过滤。
步骤Ⅲ:往滤液滴加试剂a,加热搅拌。(滴加试剂 a到溶液pH值约为2﹣3为止)
步骤Ⅳ:将溶液倒入250mL烧杯中,蒸发浓缩至出现大量晶体,冷却,过滤。用少量蒸馏水洗涤晶体,将其转移到蒸发皿中,小火烘干。
请回答以下问题:
(1)上述实验中,“搅拌”常用___(填仪器名称)。
(2)步骤Ⅲ中,测定溶液的pH值操作是:取待液滴到pH试纸上,把试纸显示的颜色_,读出该溶液的pH。
(3)步骤Ⅱ“滴加饱和Na2CO3溶液”的目的是____。
下表是Na2CO3在不同温度下的溶解度数据
温度/℃
0
20
35.4
100
溶解度/g
7.0
21.8
49.7
45.5
配制饱和碳酸钠溶液的方法为:称取_____g碳酸钠,溶解于10mL(1.0g/mL)蒸馏水中,加盖煮沸后放凉,用带橡皮塞的试剂瓶保存备用。
(4)试剂a是_____(填化学式)溶液,因为它具有_____性和_____性,能除去杂质又不会引入新的杂质。
(5)步骤I的加水量,既要方便_____(填化学式)的溶解,又要尽量减少_____操作的耗时。
3.(2020·广东广州·统考一模)某矿石主要成分是MgO,含少量的Fe2O3、CuO和SiO2杂质。用该矿石制备Mg(OH)2的工艺流程简图如下:
回答下列问题:
(1)步骤①和步骤②均用到的操作是_________________。
(2)溶液A中所含的阳离子有Fe3+、Mg2+和__________(填离子符号)。
(3)已知部分金属阳离子以氢氧化物形成沉淀时溶液的pH见下表:
对应离子
Fe3+
Cu2+
Mg2+
开始沉淀时的pH
1.9
4.2
9.1
完全沉淀时的pH
3.2
6.7
11.1
步骤②加入熟石灰,调节溶液的pH范围为_________,固体C中所含成分的化学式为______。
(4)步骤③制得Mg(OH)2的化学方程式为_________。
4.(2020·广东广州·统考一模)粗盐除去泥沙后还含有少量的MgCl2、CaCl2等可溶性杂质,为了得到较纯净的氯化钠,又作了如下处理(假定杂质只有MgCl2、CaCl2两种,反应中所加试剂均过量)。
(1)白色沉淀含有物质的化学式为________、________;
(2)在得到的滤液中加入过量盐酸的目的是____________;
(3)选用蒸发结晶法而不用降温结晶法的理由是___________。
5.(2021·广东广州·统考一模)硫酸镍主要用在电镀和电池。(已知:镍的金属活动性与铝、锌相近,镍元素在化合物中常见+2价)下图是以碳酸镍(NiCO3)为原料制取硫酸镍晶体的过程,请回答相关问题:
已知:20℃,硫酸镍易溶于水:碳酸镍难溶于水。
(1)结合所学知识预测,试剂A属于______(填物质类别),验证预测的实验操作与预期现象是:取NiCO3固体于试管中,______。
(2)系列操作包括加入适量的硫酸。目的之一为控制硫酸镍溶液的pH,以稳定硫酸镍晶体的质量。若过程中硫酸加入过量,现需减少该硫酸镍溶液中硫酸的量,请设计下列减少硫酸的方案(要求依据两种不同的反应规律)。完成下表:
方案
试剂
预测反应的化学方程式
依据的反应规律
①
Ni
______
活泼金属与酸反应,生成盐和氢气
②
______
______
______
③
______
______
______
6.(2021·广东广州·统考一模)银铜合金广泛用于航空工业,从切割废料中回收银并制铜化工产品的工艺如下:
(Cu(OH)2在80℃以上分解;Al(OH)3在300℃以上分解)
(1)请写出反应①生成硫酸铜的反应方程式______。
(2)固体混合物B的组成为______。
(3)滤液中可回收的主要物质是______。
(4)完成煅烧过程中,其中一个反应的化学方程式:______↑。
(5)若银铜合金中铜的质量分数为64%,理论上5.0kg废料中的铜可完全转化为______kgCuAlO2。
7.(2021·广东广州·统考一模)二氧化氯(ClO2)可用于自来水消毒。以粗盐为原料生产ClO2的工艺主要包括:①粗盐精制;②特殊条件下电解NaCl溶液制NaClO3;③ClO2的制取。工艺流程如图,其中反应Ⅲ制取ClO2的化学方程式为。
(1)过量试剂X是______(填化学式);
(2)操作A的名称是______;需要用的玻璃仪器有______。
(3)加入适量HCl除为了满足电解时的微酸性外,还能除去溶液中的杂质离子,请写出其中所发生反应的化学方程式______。
(4)反应Ⅲ消耗HCl和生成ClO2的质量之比为______。
8.(2021·广东广州·统考一模)工业上制备K2SO4晶体的一种工艺流程如下:
查阅资料:在常温(20℃)下相关物质的溶解度数据如下表:
物质
氯化钾
硫酸钾
氯化铵
硫酸铵
溶解度/g
34.2
11.1
37.2
75.4
请回答下列问题:
(1)上述流程中可循环使用的物质有______(填化学式)。
(2)反应2中发生反应的化学方程式为______。
(3)反应3中能得到K2SO4晶体的原因是:______。
(4)不用水而用饱和K2SO4溶液洗涤反应3所得晶体的原因是______;为检验硫酸钾晶体是否洗涤干净,可取最后一次洗涤液,先加入______(填序号),振荡、静置,再向上层清液中滴加AgNO3溶液,观察现象即可判断。
A.过量的BaCl2溶液 B.过量的Ba(NO3)2溶液 C.过量的Ba(OH)2溶液
(5)若有a克氨气参与了反应,则理论上最多可制得K2SO4的质量为______克(填含有a的算式,NH3的相对分子质量为17,K2SO4的相对分子质量为174)。
9.(2021·广东广州·统考二模)某硅铁矿中主要含SiO2、Fe2O3、FeO、Al2O3、CuO。某工厂用它为原料进行综合应用来制取硅胶、铁红、铝、胆矾(CuSO4·5H2O)晶体,设计如图工业流程图:
已知:①Fe(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2完全沉淀的PH分别为9.6、3.7、9.4。
②Al2O3可与NaOH反应生成NaAlO2
③SiO2的性质与二氧化碳相似
④Fe3+可与KSCN溶液反应形成血红色的络合物
(1)碱浸的目的是______;SiO2对应碱浸的化学方程式______;
(2)为提高碱浸的浸出率,可采取的方法有______。(填两种即可)
(3)溶液3中加H2O2的目的是______。若用稀硫酸酸浸,对应的反应方程式为:______。
(4)Z试剂可以选用下列的______(填字母)
a.Cu b.CuO c.Cu(OH)2 d.CuCO3
(5)由溶液4制取产品3中省略的具体步骤是______;固体4得产品4需要洗涤、干燥,可加入______试剂代替干燥程序。
(6)判断固体4对应的元素沉淀完全的方法是:______。
(7)某研究团队对Na2CrO4溶液酸化过程进行了研究,部分数据如下:
实验编号
①
②
③
④
⑤
⑥
温度/℃
25
15
25
15
25
15
pH
7.3
7.3
6.2
6.2
4.8
4.8
Na2CrO4浓度g/L
66
175
66
175
66
175
Na2CrO4酸化转化率%
8.9
17.5
67.8
76.2
93
94
①分析上表数据可得知______(填影响因素)对Na2CrO4酸化转化率的影响。
②若要进一步研究温度对Na2CrO4酸化转化率的影响,可考虑增加一组实验,条件为:15℃;pH=7.3;Na2CrO4浓度为______g/L。
10.(2021·广东广州·统考一模)铝的用途十分广泛。以铝土矿(主要成分为A12O3,含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下:
已知:①SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。
②Na2CO3可转化为 NaHCO3,反应的化学方程式为:。
回答下列问题:
(1)“碱溶”时,其中一个反应的化学方程式为:,X的化学式为______,“碱溶”的目的是______。
(2)在实验室里完成“操作1”,需要用到的玻璃仪器有______。
(3)在“滤液1”中加入NaHCO3溶液,三种物质反应(化学计量数之比为1:1:1)生成氢氧化铝固体和碳酸钠溶液,反应的化学方程式为______。
(4)流程中可循环利用的物质(水除外)是______(填化学式)。
(5)“灼烧”是使氢氧化铝受热分解为两种氧化物,反应的化学方程式为______。
(6)100kg含A12O360%的铝土矿,理论上可得到A1的质量为______kg(计算结果精确到0.1)。
11.(2021·广东广州·统考一模)实验室以工业废渣(主要含 CaSO4,还含少量 SiO2、Al2O3、Fe2O3)为原料制取轻质CaCO3和 晶体,其实验流程如图:
请结合流程回答以下问题:
(1)“浸取”的目的是将废渣中微溶于水的______转化为CaCO3。(填化学式)
(2)“滤液1”的溶质有 HCl、CaSO4、______、______、______。(填化学式)
(3)为增大“滤液1”的pH 值,“试剂 1”应选择下列试剂中的______。(填编号)
A石灰水 B食盐水 C氨水 D稀盐酸 E干冰
(4)请用化学方程式表示“滤液2”中氯化钙转化为碳酸钙的反应:______。
(5)将足量废渣投入到 20℃ 100g的饱和溶液中,控制温度在 60-70℃之间,充分浸取后趁热过滤,将浸取液冷却到20℃时最多能得到晶体______g。(忽略实验过程中的水分蒸发)
已知:
物质
相对分子质量
96
132
溶解度(20℃)
100
75.4
12.(2021·广东广州·统考一模)炼铁产生的废渣中含有大量CuS及少量铁和铁的化合物。工业上以该废渣为原料生产CuCl2的流程图如图。
①操作2:焙烧。高温条件下,通入空气,CuS和NaCl反应生成了CuCl2和Na2SO4,化学方程式为_____。
②流程图中能循环利用的物质是_______。
13.(2021·广东广州·统考二模)高氯酸钠晶体(NaClO4·H2O)可用于制备高氯酸。粗盐除去泥沙等不溶性杂质后得到“精盐”(只含MgCl2、CaCl2两种杂质),以“精盐”为原料制备高氯酸钠晶体的流程如下:
【资料】高氯酸钠在较高温度下容易分解。
请回答下列问题:
(1)过滤后滤液仍然浑浊的可能原因是_____(填一种)。
(2)滤液中溶质除NaCl外还含有_____。
(3)通入SO2是为了除去NaClO4溶液中少量的NaClO3,该反应的化学方程式为_____。
(4)“气流干燥”时温度应控制在75℃~95℃之间,其原因是_____。
14.(2022·广东广州·模拟预测)有一包白色粉末,可能含有NaOH、Na2CO3、BaCl2、BaSO4中的一种或几种。为了确定其成分。某兴趣小组进行了如下探究:
(1)白色沉淀A的成分有三种可能①BaSO4;②BaCO3;③___________。
(2)步骤②发生的化学方程式为___________。
(3)下列物质中能替代步骤③中酚酞溶液的是___________(填字母序号)。
A.pH试纸 B.MgCl2溶液 C.盐酸 D.CO2
(4)分析上述实验过程,原白色粉末中一定存在的是___________(填化学式)。
(5)设计实验方案进一步确定原白色粉末的成分,完成下表。
实验操作
预期现象与结论
___________
若____,则原白色粉末还存在_____。(写一种可能即可)
15.(2022·广东广州·统考一模)某化学兴趣小组试利用镁铝合金制备硫酸铝晶体[Al2(SO4)3·nH2O],其实验流程如下:
查阅资料:
①镁不与氢氧化钠溶液反应;
②;
③;
(1)操作a的名称___________。
(2)镁铝合金和NaOH溶液反应前需将镁铝合金研磨成粉,其目的是___________。
(3)硫酸铝晶体和明矾都是常用的絮凝剂,在净水过程中起到___________的作用。
(4)固体Ⅱ与稀硫酸反应的化学方程式为___________。
(5)流程中可循环使用的是___________(写化学式)。
(6)若初始时称取的镁铝合金的质量为18.0g,得到固体Ⅰ的质量为7.2g,硫酸铝晶体的质量为133.2g,计算硫酸铝晶体的化学式中n=___________(忽略合金中可能存在的杂质,且假设流程中每个环节都没有损耗)。
16.(2022·广东广州·统考一模)Li2CO3是制备锂电池的重要原料。实验室以锂辉石精矿(含Li2O·Al2O3·4SiO2和其它杂质)为原料制取Li2CO3的硫酸法生产工艺流程如图所示:
已知:①
②K2SO4在水中的溶解度受温度变化不大。
③Li2CO3在热水中的溶解度很小。
(1)“研磨”的目的是______________。
(2)“水浸”后的滤液中含有的主要阳离子有__________。
(3)“沉锂”发生的复分解反应是______________(写化学方程式),所得到的滤液可做__________肥,为了进一步回收可进行的操作有蒸发结晶、__________(填操作名称)、洗涤、干燥。
(4)使用热水“洗涤”,原因是___________。
17.(2022·广东广州·统考一模)CO2是最主要的温室气体,也是巨大的碳资源,CO2的低能耗捕集、转化和利用正受到世界各国的广泛关注。利用NaOH溶液来“捕捉”CO2,并将CO2储存或利用,流程如下图(部分条件及物质未标出)。
(1)转化室中发生反应的化学方程式为___________;___________。
(2)下列有关该过程的叙述正确的是 。
A.该过程可实现CO2零排放 B.该过程只有1种物质可以循环利用
C.将X物质分离出来的操作是过滤 D.该过程至少发生了4个化学反应
(3)利用Na2CO3或K2CO3溶液吸收低浓度的CO2,将其转化为NaHCO3或KHCO3,NaHCO3或KHCO3受热分解生成高浓度的CO2储存利用,生成的Na2CO3或K2CO3循环使用以降低生产成本。
吸收剂
Na2CO3
K2CO3
20℃最高浓度(g/L)
212
1104
价格(元/Kg)
1.25
9.80
根据表中信息,选择K2CO3溶液作吸收液的优点是__________。
(4)将CO2作为资源是实现碳中和的有效方法。以CO2和H2为原料,在一定条件可以合成C2H6O和O2,参加反应的CO2和H2的质量比为_____。
18.(2022·广东广州·统考一模)一种“氢氧化锶-氯化镁法”制备“牙膏用氯化锶(SrCl2•6H2O)”的工艺流程如图:
【资料卡片】
①锶的相关化合物(如SrO、SrCO3)的化学性质与相应的钙化合物类似,SrSO4、SrCO3不溶于水。
②SrCl2、MgCl2溶液皆为无色,呈中性。
(1)煅烧工业碳酸锶发生的反应与煅烧石灰石类似,则此过程的化学方程式为______。
(2)“重结晶”是将蒸发结晶得到的无水氢氧化锶粗品溶于适量热水,趁热滤去未溶解的固体后,冷却结晶得到Sr(OH)2•8H2O。为探究蒸馏水用量对Sr(OH)2•8H2O纯度及产率的影响,设计一系列探究______(填序号),当蒸馏水用量大于该条件时,Sr(OH)2•8H2O产率减小,试推测其原因______。
序号
1
2
3
4
5
6
7
无水Sr(OH)2粗品质量/g
10.0
10.0
10.0
10.0
10.0
10.0
10.0
蒸馏水质量/g
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
90.0
100
Sr(OH)2•8H2O纯度/%
98.6
98.6
98.6
98.6
98.6
98.6
98.6
Sr(OH)2•8H2O产率%
17.91
53.36
63.50
72.66
92.17
89.65
88.93
(3)将精制氢氧化锶配成溶液,与氯化镁溶液在90℃时反应一段时间,写出反应的化学方程式______。判断MgCl2已经加足的方法是______。
(4)步骤⑤降温结晶制备SrCl2•H2O,需要40%的SrCl2溶液100g,该溶液可由10%的SrCl2溶液蒸发______g水获得。
二、实验题
19.(2022·广东广州·统考一模)下列是实验室制备CO2,并验证CO2性质的实验装置图,按要求回答下列问题:
(1)仪器Y的名称为:___________。
(2)实验室制取二氧化碳的化学方程式是___________。
(3)在检查装置A的气密性时,先___________,再向仪器X中注水,当观察到___________,说明装置气密性良好。
(4)使用这套装置进行如下实验。
关闭弹簧夹M,打开弹簧夹N,向仪器X中加入稀盐酸可制取纯净干燥的CO2气体。其中,装置B利用反应___________(填化学方程式)可除去CO2中可能混有的HCl;装置C用于___________,它也可以用下图中的___________(填编号)代替;装置E可以验证CO2具有哪些化学性质:___________。
完成制取实验后,关闭弹簧夹N,打开弹簧夹M,向仪器X中缓缓加入稀盐酸,可观察到装置F中___________,装置G中因发生反应___________(填化学方程式)而产生白色浑浊。
20.(2022·广东广州·统考一模)疫情防控期间,含氯消毒剂功不可没。氯气(C12)是一种黄绿色气体,可用于制备含氯消毒剂。
(1)实验室中常用加热二氧化锰和浓盐酸混合物的方法制取氯气: ,将反应时溶液中和液面上方存在的微观粒子的种类在图中补充完整(粒子数目不作要求:不考虑空气、水)。
(2)氯气溶于水后得到的溶液称为氯水。氯气溶于水时,部分氯气会与水发生如下反应: 。氯水呈浅黄绿色,氯水含有多种溶质,因而具有多种性质。
已知:次氯酸(HClO)具有强氧化性,能够将有色物质(含酸碱指示剂)氧化为无色物质,但其酸性很弱,不能与碳酸盐反应。
请预测氯水的化学性质,说明预测的依据,并设计实验验证。
限选试剂:Na2SO4溶液、CaCO3固体、AgNO3溶液、紫色石蕊溶液、镁粉、铜片。
预测
预测的依据
验证预测的实验操作与预期现象
①能够与含Ag+的可溶性盐反应
氯水中含有C1-,C1-能与Ag+反应生成难溶的AgC1
取少量氯水于试管中,滴加AgNO3溶液,如果观察到_______,则预测成立。
②能够与_______(填物质类别)反应
_________
取少量________于试管中,滴加适量氯水,如果观察到_______,则预测成立
21.(2022·广东广州·统考一模)农业上熟石灰可用于改良酸性土壤。某小组做了Ca(OH)2溶液和稀盐酸反应的相关实验探究,如下图所示。
(1)甲中酸与碱反应的化学方程式为__________,若酸碱恰好完全中和,观察到的实验现象是__________。
(2)往乙反应结束后的溶液中滴加质量分数为26.5%的Na2CO3溶液(如丙),溶液pH的变化如图所示。ab段反应结束后,b点对应溶液中所含的溶质为__________(填化学式)。
(3)丙实验结束后,产生沉淀的质量为_______g。C点后pH逐渐增大的原因是_____。
22.(2021·广东广州·统考一模)某固体粉末可能含Na2CO3、BaSO4、CaCl2中的一种或者几种,为确定其组成,进行如下实验:
步骤
操作和现象
结论
步骤1
取固体样品于烧杯中,加足量水溶解, 充分搅拌后,有固体残留,过滤。
步骤2
向步骤1的滤渣中滴加稀盐酸,无明显现象。
原固体中一定有_______(化学式)
步骤3
取少量步骤1的滤液于试管中,滴加几滴酚酞,_______。
原固体中一定没有Na2CO3
步骤4
另取少量步骤1的滤液于试管中,滴加_____,产生白色沉淀。
原固体中含有CaCl2.
23.(2021·广东广州·统考一模)从组成、性质、用途和制备等方面来认识物质,是学习化学的重要方法。
(1)微量元素对植物的生长发育至关重要,有些植物和人体含有一些相同的微量元素。硫酸锌常用作微量元素肥料,原因是______。
(2)用两种不同的方法制备硫酸锌。
①可制备硫酸锌的化学反应方程式为______,其依据的反应规律是______。
②用锌盐作为其中一种原料来制备硫酸锌,反应的化学方程式为______。
(3)预测硫酸锌的化学性质,说明预测的依据,并设计实验验证。
预测
预测的依据
验证预测的实验操作与预期现象
实验结论
①能与_______(填物质类别)反应
______
取少量硫酸锌溶液于试管中,加入______,如果观察到______
预测成立
②能与_______(填物质类别)反应
______
取少量硫酸锌溶液于试管中,加入______,如果观察到______
预测成立
③能与_______(填物质类别)反应
______
取少量硫酸锌溶液于试管中,加入______,如果观察到______
预测成立
24.(2020·广东广州·统考一模)已知氢氧化锂的化学性质与氢氧化钠相似,请预测氢氧化锂【LiOH】的化学性质,说明预测的依据,并设计实验验证。经查阅资料,锂的化合物相关性质如下:
物质
LiOH
LiCl
Li2CO3
Li2SO4
在水中溶的溶解性
易溶
易溶
难溶于水,沉淀呈白色
易溶
限选试剂:酚酞溶液、FeCl3溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液、CaCO3、稀盐酸。
预测
预测的依据
验证预测的实验操作与预期现象
①能够与含CO32-的可溶性盐反应
LiOH溶液中含Li+,Li2CO3难溶于水。
取少量LiOH溶液于试管中,__,如果观察到________,则预测成立。
②能够与___(填物质类别)反应
______
取少量LiOH溶液于试管中,____,如果观察到____,则预测成立。
③能够与____(填物质类别)反应
_______
取少量LiOH溶液于试管中,滴加适量氯化铁溶液,如果观察到_____,则预测成立。
25.(2020·广东广州·统考一模)蓝矾的化学式是CuSO4·5H2O,是含有五个分子结晶水的硫酸铜,蓝色晶体,溶于水得到硫酸铜溶液,请预测硫酸铜的化学性质,说明预测的依据,并设计实验验证。
限选试剂:CuSO4溶液、BaCl2 溶液、AgNO3溶液、NaOH溶液、Na2SO4溶液、稀盐酸、铝条。
预测
预测的依据
验证预测的实验操作与预期现象
①能够与含Ba2+的
可溶性盐反应
CuSO4溶液中含SO42-,BaSO4难溶于水。
取少量CuSO4溶液于试管中,______,如果观察到_______,则预测成立。
②能够与_____
(填物质类别)反应
______
取少量CuSO4溶液于试管中,________,如果观察到_______,则预测成立。
③能够与_____
(填物质类别)反应
_______
取少量CuSO4溶液于试管中,_____,如果观察到_______,则预测成立。
26.(2020·广东广州·统考一模)菠菜、苋菜、空心菜、芥菜、韭菜等蔬菜中含有丰富的草酸(H2C2O4),请预测草酸的化学性质,说明预测的依据,并设计实验验证。经查阅资料,部分化合物的溶解性如下:
物质
H2C2O4
Na2C2O4
CaC2O4
CuC2O4
在水中溶的溶解性
易溶于水的无色溶液
易溶于水的无色溶液
难溶于水的白色固体
难溶于水的浅蓝绿色固体
限选试剂是:H2C2O4溶液、稀盐酸、NaOH溶液、CaCl2溶液、Na2CO3溶液、酚酞溶液、铜片、镁条。
预测
预测的依据
验证预测的实验操作与预期现象
①能与活泼金属反应。
H2C2O4溶液中含有H+
取少量草酸溶液于试管中,_____,如果观察到_____,则预测成立。
②能与_____(填物质类别)反应。
_____
_____,如果观察到_____,则预测成立。
③能与_____(填物质类别)反应。
_____
_____,如果观察到_____,则预测成立。
参考答案:
1. 过滤 H+ 6.7~9.1 Cu(OH)2、Fe(OH)3 MgCl2+Ca(OH)2=CaCl2+Mg(OH)2↓ Ca2+,Cl-,OH-
【详解】(1)过滤可以将不溶性固体从溶液中分离出来,所以步骤①、②、③均用到的操作是过滤;
(2)盐酸和氧化铁反应生成氯化铁和水,和氧化铜反应生成氯化铜和水,和氧化镁反应生成氯化镁和水以及盐酸是过量的,所以溶液A中所含的阳离子有Fe3+、Cu2+、Mg2+和H+;
(3)由铁离子、铜离子沉淀时的pH和镁离子开始沉淀的pH可知,所以步骤②加入熟石灰,调节溶液的pH范围为6.7~9.1,使铁离子、铜离子全部沉淀出来,而Mg2+仍然留在溶液中,所以固体C中所含成分的化学式为:Cu(OH)2、Fe(OH)3;
(4)氯化镁和氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,化学方程式为:MgCl2+Ca(OH)2=CaCl2+Mg(OH)2↓。
当分离出Mg(OH)2后,滤液中所含的溶质是氯化钙,及过量的氢氧化钙(镁离子pH大于11.1完全沉降)。所以含有的离子是Ca2+,Cl-,OH-。
2. 玻璃棒 与标准比色卡对比 为了沉淀钙离子、镁离子等或者确保溶液总体积变化不太大 2.2 HCl 酸 挥发 NaCl 蒸发
【详解】(1)上述实验中,“搅拌”常用玻璃棒;故填:玻璃棒。
(2)步骤Ⅲ中,测定溶液的pH值操作是:取待液滴到pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡对比,读出该溶液的pH;故填:与标准比色卡对比。
(3)步骤Ⅱ滴加碳酸钠溶液是为了除去氯化钙和氯化镁,而“滴加饱和Na2CO3溶液”的目的是为了沉淀钙离子、镁离子等或者确保溶液总体积变化不太大;
室温下(20℃),碳酸钠的溶解度为21.8g,所以配制饱和碳酸钠溶液的方法为:称取2.2g碳酸钠,溶解于10mL(1.0g/mL)蒸馏水中,加盖煮沸后放凉,用带橡皮塞的试剂瓶保存备用。故填:2.2。
(4)由题干信息可知,滴加到试剂显酸性,这是为了除去过量的碳酸钠,加入的应该是盐酸,因为盐酸显酸性,且具有挥发性,能除去杂质又不会引入新的杂质;故填:HCl;酸;挥发。
(5)步骤I的加水量,既要方便氯化钠的溶解,又要尽量减少蒸发操作的耗时;故填:NaCl;蒸发。
3. 过滤 H+ 和Cu2+ 6.7-9.1 Fe(OH)3 和Cu(OH)2 Ca(OH)2 + MgCl2= Mg(OH)2 ↓ + CaCl2
【详解】(1)依据流程图可知①和②都是固液分离,所以操作名称是过滤,故填:过滤;
(2)依据流程图可知①步骤中所加盐酸过量所以溶液A 中 阳离子还有H+,依据酸的化学性质可知矿石中的MgO、Fe2O3、CuO都能与盐酸反应,发生反应的化学方程式为MgO+2HCl=MgCl2+H2O、CuO+2HCl=CuCl2+H2O、Fe2O3+6HCl=FeCl3+3H2O,故填:H+和Cu2+;
(3)分析表中数据可知使Cu2+、Fe3+完全沉淀的pH值要大于等于6.7,同时溶液中的Mg2+不形成沉淀的pH值要小于9.1,这样才能达到分离目的,故填:6.7-9.1;则固体C中所含成分的化学式故填Fe(OH)3 和Cu(OH)2;
(4)分析流程可知溶液B中的溶质为MgCl2加入的试剂为Ca(OH)2,故生成氢氧化镁的方程式填: MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2。
【点睛】本题考查酸、碱的化学性质,混合物分离的操作,工业流程图的分析能力,以及分析表格数据提炼出pH与溶液中离子沉淀的关系,同时考查信息迁移能力。
4. Mg(OH)2 CaCO3 除去过量的碳酸钠和反应生成的氢氧化钠 氯化钠的溶解度受温度影响变化不大
【分析】碳酸钠和氯化镁反应生成微溶性的碳酸镁,氯化钙和碳酸钠反应生成不溶性的碳酸钙沉淀;加入的碳酸钠过量,再用稀盐酸将过量的碳酸钠反应掉,最后对溶液蒸发结晶得到氯化钠,据此分析解答。
【详解】(1)根据分析可以看出,生成的白色沉淀中含有碳酸镁和碳酸钙,故填:Mg(OH)2、CaCO3;
(2)实验中加入过量的碳酸钠以尽可能将氯化镁、氯化钙反应完全,加入盐酸目的是将过量的碳酸钠反应掉,故填:除去过量的碳酸钠和反应生成的氢氧化钠;
(3)氯化钠的溶解度随温度变化很小,故应该采用蒸发结晶的方法从氯化钠溶液中得到氯
化钠,故填:氯化钠的溶解度受温度影响变化不大。
【点睛】本题除杂质时用到了复分解反应,实质是在水溶液中两种物质互相交换成分,有沉淀或者气体或者水生成。
5.(1) 酸 滴加稀硫酸,固体溶解生成气体能使澄清石灰水变浑浊
(2) NiO 金属氧化物可以和酸反应生成盐和水 NiCO3 碳酸盐和酸反应生成盐和水、二氧化碳气体
【分析】(1)
由流程可知,碳酸镍得到硫酸镍,则A为酸。酸和碳酸盐反应生成二氧化碳气体和其它盐,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊;故验证预测的实验操作与预期现象是:取NiCO3固体于试管中,滴加稀硫酸,固体溶解生成气体能使澄清石灰水变浑浊。
(2)
已知:镍的金属活动性与铝、锌相近,镍元素在化合物中常见+2价;方案①中依据的反应规律为活泼金属与酸反应,生成盐和氢气,则可知镍和稀硫酸反应生成硫酸镍和氢气,。
金属氧化物可以和酸反应生成盐和水,则方案②可以选择氧化镍,氧化镍与稀硫酸反应生成硫酸镍和水,;
由题意可知,硫酸镍易溶于水:碳酸镍难溶于水。碳酸盐和酸反应生成盐和水、二氧化碳气体,则方案③可以选择碳酸镍,碳酸镍与稀硫酸反应生成硫酸镍和水、二氧化碳,。
6.(1)CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
(2)氢氧化铝、氧化铜
(3)硫酸钠
(4)O2
(5)6.15
【详解】(1)铜与氧气反应生成氧化铜,氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水,所以生成硫酸铜的化学方程式:CuO+H2SO4=CuSO4+H2O,故填:CuO+H2SO4=CuSO4+H2O;
(2)Al(OH)3在300°C以上分解,Cu(OH)2在80℃以上分解(煮沸),生成氧化铜和水,所以固体混合物B的组成为没反应的氢氧化铝和氢氧化铜分解生成的氧化铜,故填:氢氧化铝、氧化铜;
(3)硫酸铝与氢氧化钠反应生成氢氧化铝和硫酸钠,硫酸铜与氢氧化钠反应生成氢氧化铜和硫酸钠,所以滤液中可回收的主要物质是硫酸钠,故填:硫酸钠;
(4)根据质量守恒定律可知,反应前后各原子个数和种类不变,由方程式可知,反应物中含有4个铜原子、10个氧原子、4个铝原子,而生成物中已经含有4个铜原子、8个氧原子、4个铝原子,所以还少2个氧原子,所以化学式是氧气,故填:O2;
(5)5. 0kg废料中的铜元素质量为:5. 0kg×64%=3. 2kg,所以可完全转化为CuAlO2的质量为:。
7. Na2CO3 过滤 烧杯、玻璃棒、漏斗 HCl+NaOH=NaCl+H2O、Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ 146:135
【详解】(1)氢氧化钠能与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,经过操作A,可分离出氢氧化镁和碳酸钙沉淀,所以加入的过量试剂X是碳酸钠,碳酸钠能与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,其化学式为:Na2CO3;
(2)经过操作A,能将沉淀和溶液分离,操作A的名称是过滤,需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗,故填:过滤;烧杯、玻璃棒、漏斗;
(3)加入适量HCl除为了满足电解时的微酸性外,还能除去溶液中的过量的氢氧化钠和碳酸钠,稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式为HCl+NaOH=NaCl+H2O、Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑,故填:HCl+NaOH=NaCl+H2O、Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;
(4)由反应Ⅲ制取CO2的化学方程式为2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O,消耗HCl和生成ClO2的质量之比为(36.5×4):(67.5×2)=146:135,故填:146:135。
8. CaCO3、CO2 常温下K2SO4的溶解度最小 防止硫酸钾晶体溶于水,减少损耗 B 或或
【分析】本题考查工业流程推断。
【详解】(1)既是反应物,也是生成物的物质可以循环使用,所以上述流程中可循环使用的物质有CaCO3、CO2;
(2)反应2中发生的反应是硫酸钙、氨气、水和二氧化碳反应生成硫酸铵和碳酸钙沉淀,化学方程式为:;
(3)反应3中能得到K2SO4晶体的原因是:常温下,硫酸钾的溶解度最小;
(4)不用水而用饱和K2SO4溶液洗涤反应3所得晶体的原因是饱和硫酸钾溶液不能继续溶解硫酸钾,如果用水洗涤,会使硫酸钾晶体溶于水,产生损耗;如最后一次洗涤液中不含氯离子,说明已经洗干净,所以主要检验最后一次洗涤液中是否含有氯离子,
A、先加入过量的BaCl2溶液中本身就含有氯离子会造成干扰,故A错误;
B、先加入过量的Ba(NO3)2溶液会与硫酸钾反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钾,除去硫酸根离子,再滴加硝酸银溶液,若出现白色沉淀,说明没有洗干净,反之,说明已经洗涤干净,故B正确;
C、先滴加过量的Ba(OH)2,溶液会与硫酸钾反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化钾,但是银离子和氢氧根离子反应会生成的氢氧化银会水解成氧化银沉淀物,形成干扰,故C错误,
故选B。
(5)设硫酸钾的质量为x,根据方程式:,
求得x= 。
【点睛】本题难度不大,注意结合复分解反应进行仔细分析。
9. 溶解SiO2、Al2O3,生成硅酸盐和偏铝酸盐 SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O 将矿石粉碎改用热的碱液增大碱的浓度等 将Fe2+氧化成Fe3+以便沉淀完全 、 bcd 蒸发浓缩,使液体表面出现晶膜再冷却结晶 浓硫酸 取少量溶液4加KSCN溶液不出现红色 pH、温度、Na2CrO4溶液的浓度 66
【分析】硅铁矿中主要含SiO2、Fe3O4、Al2O3、CuO,由工艺流程可知,硅铁矿用碱浸,SiO2、Al2O3能溶解在碱溶液中,生成硅酸盐和偏铝酸盐,过滤得固体1为Fe3O4、CuO,溶液1为硅酸盐和偏铝酸盐溶液,溶液1中加入过量的盐酸可得固体2为硅酸,最后可得产品2为硅胶,过滤得溶液2为氯化铝溶液,加入氨水调节pH值,可得固体3为氢氧化铝沉淀,经过系列过程可得铝,固体1用硫酸酸浸可得含有铁离子、亚铁离子、铜离子的溶液,加入双氧水将亚铁离子氧化成铁离子,调节pH值,使铁离子生成氢氧化铁沉淀,所以过滤后得固体4为氢氧化铁,氢氧化铁加热分解可知产品4为铁红,溶液4中含有硫酸铜,经过系列操作可得产品3为胆矾晶体。
【详解】(1)硅铁矿用碱浸,SiO2、Al2O3能溶解在碱溶液中,生成硅酸盐和偏铝酸盐,SiO2对应碱浸的化学方程式为:SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O;
(2)为提高碱浸的浸出率,可采取的方法有将矿石粉碎改用热的碱液增大碱的浓度等;
(3)根据分析可知,溶液3中加H2O2的目的是将Fe2+氧化成Fe3+以便沉淀完全,若用稀硫酸酸浸,反应的反应方程式为:、;
(4)Z试剂的主要作用是调节pH值,与酸反应,同时注意要不引入新的杂质,故填:bcd;
(5)由硫酸铜溶液中获得硫酸铜晶体,要蒸发浓缩,使液体表面出现晶膜再冷却结晶,固体4得产品4需要洗涤、干燥,浓硫酸具有吸水性,加入浓硫酸代替干燥程序;
(6)判断溶液4中铁离子沉淀完全的方法是取少量溶液4加KSCN溶液不出现红色,故填:取少量溶液4加KSCN溶液不出现红色;
(7)①在实验数据统计中,变量包括pH、温度和Na2CrO4溶液的浓度,都影响转化率;故填:pH、温度、Na2CrO4溶液的浓度;
②探究温度对Na2CrO4溶液转化率的影响,则需要只改变温度这一个因素,其他实验条件一致,题目中给出了pH=7. 3,温度为15℃,所以Na2CrO4溶液的浓度应该一致,因此选择其他温度下Na2CrO4溶液的浓度即可,因此为66g/L。
10. H2O 除去SiO2 漏斗、烧杯和玻璃棒 Na2CO3
31.8
【详解】(1)根据题干化学方程式原子个数守恒,反应前有2个铝原子、5个氧原子、2个钠原子和2个氢原子,反应后有:2个铝原子、4个氧原子和2个钠原子,则X分子由1个氧原子和2个氢原子构成,则X是水,其化学式为:H2O。根据题干信息,SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀,故“碱溶”的目的是:除去SiO2。故分别填:H2O;除去SiO2。
(2)根据图示信息,操作1是将不溶性滤渣和滤液分离,所以操作1是过滤,因此用到的玻璃仪器有:漏斗、烧杯和玻璃棒。
(3)根据题干信息,氧化铝和氢氧化钠反应生成NaA1O2和H2O,加入NaHCO3溶液,三种物质反应(化学计量数之比为1:1:1)生成氢氧化铝固体和碳酸钠溶液,则该反应的化学方程式为:。
(4)由(3)可知滤液2中含有Na2CO3溶液,再根据已知②中的信息,Na2CO3可转化为NaHCO3,所以可循环利用Na2CO3。
(5)氢氧化铝受热分解为两种氧化物,由化学反应前后元素的种类不变可知,两种氧化物分别是氧化铝和水,其化学方程式为:。
(6)设理论上可得到Al的质量为,由于;;,根据质量守恒定律,反应前后铝元素的质量不变,反应可以简化为:
理论上可得到A1的质量为31.8kg;故填:31.8。
11. CaSO4 CaCl2 FeCl3 AlCl3 A C 31.05
【详解】(1)硫酸钙微溶于水,硫酸钙和碳酸铵反应生成碳酸钙沉淀和硫酸铵,“浸取”的目的是将废渣中微溶于水的硫酸钙转化为CaCO3;
(2)盐酸与氧化铝反应生成氯化铝,盐酸与氧化铁反应生成氯化铁,盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙,所以“滤液1”的溶质还要有AlCl3、FeCl3、CaCl2;
(3)加入试剂,能转化为氢氧化铝、氢氧化铁,所以加入的试剂是碱溶液;
A、石灰水是氢氧化钙溶液,显碱性,且与氯化铁、氯化铝反应生成氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,符合题意;
B、食盐水显中性,不能增大“滤液1”的pH 值,不符合题意;
C、氨水显碱性,且能与氯化铁、氯化铝反应生成氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,符合题意;
D、稀盐酸显酸性,不能增大“滤液1”的pH 值,不符合题意;
E、干冰是固态的二氧化碳,与水反应生成碳酸,显酸性,不能增大“滤液1”的pH 值,不符合题意。故选AC。
(4)因为碳酸钠可和氯化钙反应生成碳酸钙以及氯化钠,所以加入碳酸钠可将氯化钙转化为碳酸钙沉淀,反应的化学方程式为:。
(5)设20℃,100g的(饱和溶液中含有的质量为:
根据:
解得=50g,即20℃100g的饱和溶液中溶质50g,水50g。
设50g与CaSO4反应生成的质量为。则:
根据:
解得:=68.75g,20℃时,的溶解度是75.4g,即在该温度下,100g水中最多溶解75.4g,所以50g水中最多溶解37.7g,所以将浸取液冷却到20℃时最多能得到晶体质量为:68.75g-37.7g=31.05g。
12. 氯化钠
【详解】(1)高温条件下,通入空气,CuS和NaCl反应生成了CuCl2和Na2SO4,化学方程式为:;
(2)由流程可知,反应过程中氯化钠是反应物,最后又生成了氯化钠,所以循环利用的物质是氯化钠。
13. 滤纸破损(或液面高于滤纸边缘) NaOH、Na2CO3 温度过高,高氯酸钠晶体会失去结晶水或分解;温度过低,干燥不充分(或干燥充分且不会失去结晶水或分解)
【详解】(1)过滤时,要注意一贴二低三靠,所以过滤时如果滤液液面不低于滤纸边缘,滤液会渗漏,造成过滤不彻底,另外若滤纸破损,也会造成滤液不能充分过滤,造成滤液浑浊;
故答案为:滤纸破损(或液面高于滤纸边缘)。
(2)杂质氯化镁可与氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,此时氢氧化钙过滤有剩余, 生成了氯化钙,氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,而过量的氢氧化钙与碳酸钠可以反应生成氢氧化钠和碳酸钙,所以此时溶质为氯化钠,生成的氢氧化钠和过量的碳酸钠;
故答案为: NaOH、Na2CO3.
(3)根据题目信息可以看出反应物为次氯酸钠和二氧化硫,生成物为硫酸钠和二氧化氯,因为高氯酸钠前后都存在,所以不参与反应,所以化学方程式为次氯酸钠与二氧化硫反应生成硫酸钠和二氧化氯,书泻化学方程式注意配平,所以为2NaClO3+ SO2=Na2SO4+ 2ClO2;
故答案为: 2NaClO3+SO2=Na2SO4+ 2ClO2。
(4)根据题目信息可知,高氯酸钠在较高温度下容易分解,所以温度不宜过高,而又含有水分,所以温度也不宜过低,否则不易干燥;
故答案为:温度过高,高氯酸钠晶体会失去结晶水或分解;温度过低,干燥不充分。
【点睛】根据物质的相互转化和制备来分析解答。
14.(1)BaSO4和BaCO3
(2)
(3)A
(4)Na2CO3和NaOH
(5) 取少量白色沉淀A,于一支试管中,加入过量稀盐酸,振荡 有气泡冒出,沉淀完全溶解(或有气泡冒出,沉淀部分溶解) BaCl2(或BaCl2、BaSO4)
【分析】根据物质的溶解度和酸碱盐的知识进行分析。
【详解】(1)白色粉末加入足量的水,得到白色沉淀A,A可能是Na2CO3和BaCl2反应生成的BaCO3白色沉淀,BaSO4不溶于水,也可能是BaSO4白色沉淀,故白色沉淀A的成分有三种可能①BaSO4;②BaCO3;③BaSO4和BaCO3;
(2)加入过量BaC12溶液后生成白色沉淀B,则步聚②发生的反应只能是Na2CO3和BaCl2反应生成的BaCO3和NaCl,化学方程式为:Na2CO3+BaCl2=2NaCl+ BaCO3↓;
(3)步聚②中加入过量BaC12溶液,说明Na2CO3已完全反应,故使酚酞溶液变红的是NaOH,即替代酚酞溶液的物质能够检验NaOH的存在;
A、pH试纸可以检验溶液的酸碱度,测得溶液pH>7,即可证明NaOH的存在,故A符合题意;
B、MgCl2与NaOH反应会产生Mg(OH)2白色沉淀,故可证明NaOH的存在,故B符合题意;
C、NaOH与HCl反应无明显现象,故C不符合题意;
D、CO2与NaOH反应生成Na2CO3后,Na2CO3可与过量BaCl2溶液反应产生白色沉淀,故可证明NaOH的存在,故D符合题意;
故选:ABD;
(4)步聚②③证明了NaOH与Na2CO3的存在,但白色沉淀A不能确定是Na2CO3和BaCl2反应生成的BaCO3沉淀还是白色粉末中原有的BaSO4,故NaOH与Na2CO3一定存在;
(5)取少量白色沉淀A,于一支试管中,加入过量稀盐酸,振荡;
若有气泡冒出,沉淀完全溶解,则原白色粉末还存在BaCl2(因为Na2CO3和BaCl2反应生成BaCO3沉淀,BaCO3与稀盐酸反应生成氯化钡、水和二氧化碳,而BaSO4不溶于水也不溶于稀盐酸,故没有BaSO4),或若有气泡冒出,沉淀部分溶解,则原白色粉末还存在BaCl2和BaSO4。
【点睛】本题考查物质的溶解度和酸碱盐的相关知识,要熟悉掌握这些知识点,便可解决问题。
15.(1)过滤
(2)增大反应接触面积,加快反应速率
(3)形成絮状物(或吸附悬浮颗粒,或加速沉降)
(4)
(5)NaAlO2
(6)18
【详解】(1)由图可知,经操作a后,可得到固体和液体,则操作a的名称为:过滤;
(2)将镁铝合金研磨成粉的目的是:增大接触面积,加快反应速率;
(3)硫酸铝晶体和明矾都是常用的絮凝剂,在净水过程中起到沉降的作用,故填:形成絮状物(或吸附悬浮颗粒,或加速沉降);
(4)由题干信息可知,通入CO2气体后,有固体生成,则该固体为Al(OH)3,其与稀硫酸反应的化学方程式为:;
(5)由题干信息可知,Al与NaOH溶液反应会生成NaAlO2,NaAlO2又会与CO2反应,则流程中可循环使用的是NaAlO2;
(6)由题可知,固体I为镁,则18.0g镁铝合金中,铝的质量为:18g-7. 2g=10. 8g,根据化学反应前后质量守恒可知,硫酸铝晶体中铝元素的质量也为10. 8g,硫酸铝晶体中铝元素的质量为:,n=18。
16.(1)增大接触面积,有利于反应更充分
(2)Li+
(3) 钾 过滤
(4)Li2CO3的溶解度随温度升高而减小,热水洗涤可减少Li2CO3的损失;
【解析】(1)
“研磨”是将较大固体药品研磨成较小的固体药品,增大与反应物的接触面积,有利于反应更充分;故填:增大接触面积,有利于反应更充分;
(2)
“水浸”后的滤液主要为Li2SO4溶液;滤液中含有的主要阳离子为:Li+;故填:Li+;
(3)
“沉锂”操作中发生的复分解反应是碳酸钾与硫酸锂反应生成硫酸钾和碳酸锂沉淀,化学反应方程式为:;所得到的滤液是K2SO4溶液,含钾元素,可做钾肥;进一步回收可进行的操作为:洗涤、过滤、蒸发结晶、干燥。
故填:;钾;过滤;
(4)
用“热水洗涤”已知中碳酸锂溶解度随温度升高减小,减少沉淀的损失,故填:Li2CO3的溶解度随温度升高而减小,热水洗涤可减少Li2CO3的损失;
【点睛】本题难度中等,主要考查了物质生产流程的分析判断,流程分析,侧重于学生分析能力,有利于培养学生良好的科学素养,注意把握物质性质的应用。
17.(1)
(2)CD##DC
(3)20℃时K2CO3溶液的浓度大,吸收CO2能力强
(4)44:3
【详解】(1)氧化钙和水反应生成氢氧化钙,反应的化学方程式为:,氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠,反应的化学方程式为:;
(2)A、根据流程图可知,该过程中还会生成二氧化碳含量低的气体,不可能实现CO2零排放,故错误;
B、根据流程图可知,该过程中氢氧化钠和氧化钙这两种物都可以循环利用,故错误;
C、氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠,X物质是碳酸钙,操作是过滤,故正确;
D、根据流程图可知,氧化钙和水反应生成氢氧化钙;氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠,碳酸钙高温生成氧化钙和二氧化碳,该过程至少发生了4个化学反应,故正确,故选:CD;
(3)根据表中信息,选择K2CO3溶液作吸收液的优点是20℃时K2CO3溶液的浓度大,吸收CO2能力强;
(4)CO2和H2在一定条件下生成C2H6O和O2,反应的化学方程式为:,参加反应的CO2和H2的质量比为(4×12+8×16):(12×1)=44:3。
18.(1)
(2) 5 随着蒸馏水溶剂的增加,在冷却结晶过滤的过程中,部分氢氧化锶留在母液中导致产率过低
(3) 取反应后的上层清液,滴加氯化镁溶液观察是否有沉淀生成
(4)300
【详解】(1)碳酸钙在高温条件下分解生成氧化钙和二氧化碳,煅烧工业碳酸锶发生的反应与煅烧石灰石类似,因此煅烧工业碳酸锶生成氧化锶和二氧化碳,化学方程式为:;
(2)分析表格数据可知,最合适的实验条件为5;当蒸馏水用量大于该条件时,Sr(OH)2•8H2O产率减小,原因是:随着蒸馏水质量的增加,在冷却结晶过滤的过程中,部分氢氧化锶留在母液中导致产率过低;
(3)氢氧化锶与氯化镁反应生成氢氧化镁和氯化锶,化学方程式为;判断已经加足的方法是取反应后的上层清液,滴加氯化镁溶液观察是否有沉淀生成,若无沉淀生成,说明氯化镁已经加足;
(4)蒸发溶剂前后溶质的质量不变,设需10%的氯化锶溶液的质量为。
蒸发水的质量为:400g-100g=300g。
19.(1)锥形瓶
(2)
(3) 关闭活塞M、N 观察到长颈漏斗内形成一段液柱,且液柱高度保持不变
(4) 吸水干燥 Ⅱ 不助燃、不可燃 紫色石蕊溶液变红
【解析】(1)
由图可知,仪器Y的名称为锥形瓶。
(2)
实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,发生的反应是碳酸钙与氯化氢反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为。
(3)
在检查装置A的气密性时,先关闭弹簧夹M、N,再向仪器X中注水,若装置气密性良好时,能观察到长颈漏斗内形成一段稳定的液柱,且液柱高度保持不变。
(4)
装置B中的碳酸氢钠能与二氧化碳中可能混有的氯化氢反应,生成氯化钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式为;装置C中的浓硫酸具有吸水性,用于干燥二氧化碳;由于氧化钙、氢氧化钠溶液能与二氧化碳反应,浓盐酸不具有吸水性,故还可选用II无水氯化钙固体来干燥二氧化碳;装置E中能观察到的现象为蜡烛熄灭,说明二氧化碳不可燃、不助燃;当打开弹簧夹M时,产生的二氧化碳会进入装置F、G中,二氧化碳溶于水生成碳酸,碳酸能使装置F中的紫色石蕊溶液变红色;二氧化碳能使装置G中的澄清石灰水变浑浊,发生的反应是二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为。
20. 产生白色沉淀 活泼金属 氯水中有盐酸,能与活泼金属反应生成氢气 镁粉## 产生气泡
【详解】①由预测依据氯水中含有氯离子,氯离子能与银离子反应生成难溶的氯化银,故加入硝酸银后若预测成立则一定是生成了难溶性的氯化银沉淀,故反应现象是产生白色沉淀;
②由题中资料:氯气溶于水后得到的溶液称为氯水。氯气溶于水时,部分氯气会与水发生如下反应,可知反应后生成了盐酸,根据酸的性质,酸与活泼金属反应生成氢气和盐溶液,预测填写能够与活泼金属反应,提供的试剂中镁排在氢前,属于活泼金属,而铜排在氢后,不能与酸反应,故选镁粉验证;预测依据填写:氯水中有盐酸,能与活泼金属反应生成氢气;
验证预测的实验操作与预期现象填写:取少量镁粉于试管中滴加适量氯水,如果观察到产生气泡则预测成立。
21.(1)
溶液由红色变为无色
(2)NaCl、CaCl2##CaCl2、NaCl
(3) 10 碳酸钠溶液过量,且碳酸钠溶液呈碱性
【详解】(1)稀盐酸和氢氧化钙反应生成氯化钙和水,反应的化学方程式为:,由于酚酞试液遇碱变红,遇中性或者酸性溶液不变色,所以甲实验中当观察到溶液由红色变为无色时,表示酸和碱恰好完全反应;
(2)b点对应pH为7,中性,说明碳酸钠先与盐酸反应,后与氯化钙反应,所以对应的溶液中所含的溶质有生成的氯化钠以及未反应的氯化钙;
(3)与沉淀生成有关的碳酸钠溶液的质量为70. 0g-30. 0g=40. 0g,对应的溶质的质量为40g×26. 5%=10. 6g;
设丙实验中最终生成沉淀的质量为x
x=10g
产生沉淀的质量为10g;
C点后pH逐渐增大的原因是碳酸钠溶液过量,且碳酸钠溶液呈碱性。
22. BaSO4 溶液不变色(或无明显现象) Na2CO3溶液或 AgNO3溶液
【详解】步骤2:取固体加足量的水溶解后,有固体残留,向滤渣中加入稀盐酸,沉淀不溶解,说明沉淀中含有硫酸钡,则原固体粉末中含有硫酸钡,故填:BaSO4。
步骤3:碳酸钠水溶液显碱性,若含有碳酸钠,滴入酚酞,溶液变成红色,通过判断原固体中一定没有碳酸钠,故滴加几滴酚酞后,观察到溶液无明显现象;故填:溶液不变色(或无明显现象)。
步骤4:要证明固体中含有氯化钙,只需证明含有氯离子或钙离子,取少量步骤1的滤液于试管中,滴加硝酸银溶液,氯化钙与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀和硝酸钙,若出现白色沉淀证明含有氯化钙;或滴加碳酸钠溶液,氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠,若出现白色沉淀证明含有氯化钙;故填:Na2CO3溶液或 AgNO3溶液。
23. 硫酸锌易溶于水,可以为植物提供微量元素锌。 活泼金属与稀硫酸反应生成相应的硫酸盐并生成氢气。 可溶性钡盐 可溶性硫酸盐能与可溶性钡盐反应生成硫酸钡沉淀。 氯化钡溶液 白色沉淀生成。 可溶性碱 可溶性锌盐能与可溶性碱反应生成氢氧化锌沉淀。 氢氧化钠溶液 有白色沉淀生成 可溶性碳酸盐 可溶性锌盐能与可溶性碳酸盐反应生成碳酸锌沉淀。 碳酸钠溶液 有白色沉淀生成。
【详解】⑴锌作为植物和人体含有微量元素,硫酸锌易溶于水,便于锌元素的吸收。
⑵通过锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和水来制备硫酸锌,所以其化学反应方程式为: ;用碳酸锌和稀硫酸反应来制备硫酸锌,反应的化学方程式为:
⑶①可溶性硫酸盐能与可溶性钡盐反应生成硫酸钡沉淀,取少量硫酸锌溶液于试管中,加入氯化钡溶液,可观察到白色沉淀生成。
②可溶性锌盐能与可溶性碱反应生成氢氧化锌沉淀,取少量硫酸锌溶液于试管中,加入氢氧化钠溶液,有白色沉淀生成。
③可溶性锌盐能与可溶性碳酸盐反应生成碳酸锌沉淀,取少量硫酸锌溶液于试管中,加入碳酸钠溶液,有白色沉淀生成。
24. 滴加适量Na2CO3溶液 白色沉淀产生 酸碱指示剂 LiOH 溶液中含OH-,LiOH溶液呈碱性,无色酚酞溶液遇碱变红 滴加几滴无色酚酞溶液 溶液由无色变为红色 含Fe3+的可溶性盐 LiOH 溶液中含OH-,Fe(OH)3难溶于水 有红褐色沉淀产生
【分析】因为氢氧化锂的化学性质与氢氧化钠相似,所以根据氢氧化钠的化学性质,氢氧化锂的化学性质可能有:跟酸碱指示剂反应、跟某些非金属氧化物反应、跟酸反应、跟某些盐反应。
【详解】①因为LiOH易溶于水,LiOH溶液中含Li+,Na2CO3溶液中含CO32-,所以验证Li+和CO32-能反应的操作是:取少量LiOH溶液于试管中,滴加适量Na2CO3溶液(碳酸钙中虽然含有碳酸根离子,但难溶于水,不符合题意)。因为预测成立,Li2CO3难溶于水且呈白色,所以观察到的现象是:有白色沉淀产生。
②根据分析,假设氢氧化锂能够与酸碱指示剂反应,比如无色酚酞溶液,其依据是:LiOH 易溶于水,溶液中含OH-,LiOH溶液呈碱性,能使无色酚酞溶液变红。验证该性质的实验操作是:取少量LiOH溶液于试管中,滴加几滴无色酚酞溶液。因为预测成立,无色酚酞遇碱变红,所以观察到的现象是:溶液由无色变为红色。
③根据分析,假设氢氧化锂能够与含Fe3+的可溶性盐反应,其依据是:LiOH 易溶于水,溶液中含OH-,Fe3+与OH-结合生成的Fe(OH)3难溶于水。验证该性质的实验操作是:取少量LiOH溶液于试管中,滴加适量氯化铁溶液。因为预测成立,生成的氢氧化铁难溶于水且呈红褐色,所以观察到的现象是:有红褐色沉淀产生。
25. 加入少量BaCl2溶液 有白色沉淀产生 可溶性碱 CuSO4溶液中含Cu2+,Cu(OH)2难溶于水 加入少量NaOH溶液 有蓝色沉淀生成 较活泼金属 CuSO4溶液中含Cu2+,铝比铜活泼(铝能置换铜) 加入铝条 有红色固体生成
【详解】①验证预测的实验操作与预期现象:验证硫酸铜能否与可溶性钡盐反应,可以选择氯化钡溶液与硫酸铜溶液混合,即取少量CuSO4溶液于试管中,再加入少量BaCl2溶液;因为硫酸铜与氯化钡反应生成氯化铜和硫酸钡沉淀,所以观察到的现象是:有白色沉淀产生。
②预测:硫酸铜作为盐,可能与可溶性碱反应;
预测的依据:CuSO4溶液中含Cu2+,Cu2+与可溶性碱中的OH-离子结合生成氢氧化铜,Cu(OH)2难溶于水;
验证预测的实验操作与预期现象:验证硫酸铜能否与可溶性碱反应,可以选择氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液混合来验证,即取少量CuSO4溶液于试管中,再加入少量NaOH溶液;因为硫酸铜与氢氧化钠反应生成硫酸钠和氢氧化铜的蓝色沉淀,所以观察到的现象是:有蓝色沉淀生成。
③预测:硫酸铜中的铜是一种活动性较弱的金属,硫酸铜能够与化学性质比较活泼的金属单质反应,故填:较活泼金属;
预测的依据:硫酸铜溶液中含有Cu2+,活动性较强的金属如铝能够将硫酸铜中的铜置换出来。故填:CuSO4溶液中含Cu2+,铝比铜活泼(或铝能置换铜);
验证预测的实验操作与预期现象:验证硫酸铜能否与铝反应,采用的方法是取少量CuSO4溶液于试管中,加入铝条;因为硫酸铜与铝反应生成硫酸铝和铜,所以观察到的现象是:铝条表面有红色固体生成。
26. 放入镁条 有气泡产生 碱 H2C2O4溶液中含有H+ 取适量的氢氧化钠溶液于试管中,滴入几滴酚酞溶液,再逐滴滴加草酸溶液 红色溶液变为无色 盐 H2C2O4溶液中含有C2O42- 取少量草酸溶液于试管中,滴入适量的CaCl2溶液 有白色固体产生
【详解】(1)预测能与活泼金属反应,因为H2C2O4溶液中含有H+,取少量草酸溶液于试管中,加入镁条,如果观察到有气泡产生,说明H2C2O4溶液能与镁反应,产生氢气,则预测成立。
(2)预测能与碱反应,因为H2C2O4溶液中含有H+,酸与碱能发生中和反应,所以利用题中提供的试剂氢氧化钠溶液和酚酞溶液设计实验。验证预测的实验操作与预期现象是:取适量的氢氧化钠溶液于试管中,滴入几滴酚酞溶液,溶液变为红色,再逐滴滴加草酸溶液,如果溶液由红色变为无色,说明氢氧化钠与H2C2O4溶液反应,则预测成立。
(3)预测能与盐反应,H2C2O4溶液中含有C2O42-,根据题中提供的信息,CaC2O4是白色难溶于水的沉淀,故验证预测的实验操作与预期现象是:取少量草酸溶液于试管中,滴入适量的CaCl2溶液,如果有白色沉淀产生,说明H2C2O4溶液与CaCl2溶液反应生成CaC2O4白色难溶于水的沉淀,则预测成立。
【点睛】本题探究H2C2O4的化学性质。可以应用酸的通性逐个进行研究。
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