【精品解析】5 物质的转化

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5 物质的转化
一、选择题
1.(2025九上·诸暨期末)操作的规范性、安全性是实验成败的关键。下列实验操作正确的是
A.测定溶液的 pH
B.加入锌粒
C.氢气还原氧化铜
D.稀释浓硫酸
【答案】C
【知识点】pH值的测量及方法;浓硫酸的稀释;还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】加热固体时,为了防止冷凝水倒流回试管底部,都应将试管口略向下倾斜。
【解答】A、测量溶液的pH时,应用玻璃棒蘸取待测液,滴在pH试纸上,故A错误;
B、图中添加药品的方式可能会导致试管底部破裂,故B错误;
C、氢气还原氧化铜时,为防止冷凝水倒流回试管底部,导致试管破裂,试管口应向下倾斜,故C正确;
D、稀释浓硫酸时,要将浓硫酸加入到水中,并用玻璃棒不断搅拌,故D错误。
故答案为:C。
2.(2023九上·萧山期末)物质的鉴别与除杂是重要的实验技能。下列选项中所用方法不能达到实验目的的是(  )
选项 实验目的 实验方法
A 鉴别氧气和二氧化碳气体 用带火星的木条
B 鉴别硫酸和硫酸钠 加少量氯化钡溶液
C 除去氯化钙溶液中少量的盐酸 加过量的碳酸钙,并过滤
D 除去木炭粉中少量的铁粉 用磁铁吸引
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】物质除杂或净化;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】 AB.鉴别物质时,首先对需要鉴别的物质的性质进行对比分析找出特性,再根据性质的不同,选择适当的试剂,出现不同的现象的才能鉴别。
CD.除杂质至少要满足两个条件:①一般加入的试剂只能与杂质反应,不能与原物质反应;②反应后不能引入新的杂质。
【解答】A.氧气可以使带火星的木条复燃,而二氧化碳气体不能,故A正确不合题意;
B.硫酸和硫酸钠,都和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,不能鉴别,故B错误符合题意;
C.碳酸钙与稀盐酸反应,生成氯化钙,水和二氧化碳气体,但是和氯化钙不反应,故C正确不合题意;
D.铁粉能够被磁铁吸引,而木炭不行,故D正确不合题意。
故选B。
3.(浙江省宁波市海曙区五校联考2024-2025学年九年级上学期开学考科学试题)往硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中缓慢连续加入质量为m的锌粉,溶液中析出固体的质量与参加反应的锌粉质量关系如图所示,下列说法中正确的是(  )
A.ab段(不含两端点)对应溶液中含有的金属离子为
B.bc段(不含两端点)析出的金属是Fe
C.c点对应溶液中含有的金属离子为和
D.若bc段和cd段中析出固体质量相等,参加反应的锌粉质量分别为和,
【答案】D
【知识点】根据化学反应方程式的计算;金属活动性顺序及其应用;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据金属活动性顺序为Zn>Fe>Cu>Ag,往硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中缓慢连续加入质量为m的锌粉,锌优先与AgNO3反应生成硝酸锌和银,AgNO3反应完,锌才能与Cu(NO3)2反应生成硝酸锌和铜,硝酸铜反应完,锌和Fe(NO3)2反应生成硝酸锌和铁,进行分析解答。
【解答】A. 金属活动性顺序为Zn>Fe>Cu>Ag,往硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中缓慢连续加入质量为m的锌粉,锌优先与AgNO3反应生成硝酸锌和银,AgNO3反应完,锌才能与Cu(NO3)2反应生成硝酸锌和铜,硝酸铜反应完,锌和Fe(NO3)2反应生成硝酸锌和铁。ab段(不含两端点)发生的反应为Zn+2AgNO3=2Ag+Zn(NO3)2,则对应溶液中含有的金属离子为Zn2+、Cu2+、Fe2+、Ag+,故A错误;
B. 根据图片可知,bc段(不含两端点)发生的反应为:Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu,析出的金属是Cu,故B错误;
C. 根据图片可知,c点是锌与硝酸铜恰好反应,则对应溶液中含有的金属离子为,故C错误;
D. 设反应析出金属的质量均为100g,与硝酸铜反应消耗锌的质量为m1,与硝酸盐铁反应消耗锌的质量为m2。
所以若bc段和cd段中析出固体质量相等,参加反应的锌粉质量分别为和,,故D正确。
故选D。
4.(2025九上·柯桥期末)如图所示为明代《天工开物》中记载的“炒钢法”,其主要过程:将铁矿石与煤炭加入熔炉中鼓入空气,使两者在高温下相互作用,生成的生铁水(含碳量4%左右)流入方塘中,反复搅拌形成熟铁(含碳量0.1%以下),下列说法不正确的是 (  )
A.生铁和熟铁都是铁碳混合物
B.该过程中,煤炭在高温熔炉内充当氧化剂
C.“炒钢”时,反复搅拌方塘中生铁水的目的是为了使碳与氧气充分接触
D.“炒钢”是利用高温,使生铁水中的碳与空气中的氧气反应从而降低生铁中碳含量的过程
【答案】B
【知识点】金属的化学性质;还原反应与金属的冶炼;金属的冶炼
【解析】【分析】煤炭的主要成分是碳,碳燃烧放出大量的热,在高温的条件下,碳和二氧化碳反应生成具有还原性的一氧化碳,“炒钢”过程中,需反复搅拌翻炒方塘中的生铁水才能获得熟铁,反复搅拌的目的是增大反应物的接触面积,使反应充分进行,降低含碳量。
【解答】 A、生铁是含碳量大于的铁碳合金;熟铁是含碳量低于的铁碳合金。所以生铁和熟铁都是由铁和碳组成的混合物,该选项正确。
B、在氧化还原反应中,得到电子、化合价降低的物质是氧化剂;失去电子、化合价升高的物质是还原剂。
在将铁矿石与煤炭加入熔炉中鼓入空气的过程中,煤炭中的碳与氧气反应生成二氧化碳等,碳的化合价升高,被氧化,所以煤炭在该过程中是还原剂,而不是氧化剂。该选项错误。
C、“炒钢” 时,反复搅拌方塘中生铁水,能增大生铁水中碳与空气(氧气)的接触面积,使碳与氧气充分接触,从而更有利于碳与氧气发生反应,将碳转化为二氧化碳等气体除去,达到降低含碳量的目的。所以该选项正确。
D、“炒钢法” 中,生铁水(流入方塘中,在高温下,生铁水中的碳与空气中的氧气发生反应,生成二氧化碳等气体逸出,从而使生铁中的碳含量降低,最终形成熟铁。所以该选项正确。
故答案为: B 。
5.(2025九上·嵊州期末)如图所示,U形管里盛有滴加紫色石蕊溶液的蒸馏水,向左、右两管中同时逐滴滴加一定量的氢氧化钡溶液和稀盐酸,充分反应后U 形管中溶液全部呈蓝色。下列说法正确的是
A.开始时左管溶液呈红色,右管溶液呈蓝色
B.充分反应后的溶液中含有的阴离子是OH-和Cl-
C.充分反应后的溶液中滴加适量Na2CO3溶液,会产生气泡
D.充分反应后的溶液中滴加过量Na2SO4溶液,溶液变紫色并产生沉淀
【答案】B
【知识点】酸碱指示剂及其性质;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】 据氢氧化钡溶液显碱性,稀盐酸显酸性,氢氧化钡和稀盐酸反应生成氯化钡和水,进行分析判断。
【解答】 A.氢氧化钡溶液显碱性,稀盐酸显酸性,开始时左管溶液呈蓝色,右管溶液呈红色,故A错误;
B.充分反应后U型管中溶液全部呈蓝色,说明溶液显碱性,所得溶液是氢氧化钡和氯化钡的混合溶液,则其中的阴离子为OH-和Cl-,故B正确;
CD.充分反应后U型管中溶液全部呈蓝色,说明溶液显碱性,所得溶液是氢氧化钡和氯化钡的混合溶液,取少量充分反应后的溶液,滴加适量的Na2CO3溶液,产生白色沉淀,
故C、D错误。
故选B。
6.(2025九上·诸暨期末) 《天工开物》中记载了锡的冶炼方法:用木炭和锡砂(主要含SnO2)共同加热产生锡,反应的化学方程式为: 其中最关键一步是“点铅勾锡”即加铅能使锡较易熔化流出。如图所示为我国古代炼锡的过程,下列有关说法不正确的是
A.木炭和锡砂中的 SnO2反应属于置换反应
B.木炭和锡砂中的 SnO2反应是利用了碳的还原性
C.“点铅勾锡”是利用制成合金后熔点降低
D.我国古代也曾用铜置换锡的方法进行湿法冶炼
【答案】D
【知识点】合金与合金的性质;金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用;置换反应及其应用;还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】金属可以将比它不活泼的金属从其可溶性盐中置换出来。
【解答】A、置换反应的特点为:单质和化学物反应,生成新的单质和化合物,由题中点的方程式可知,木炭和锡砂中的 SnO2反应属于置换反应,故A不符合题意;
B、碳能抢夺氧化锡中的氧,说明碳具有还原性,故B不符合题意;
C、合金比纯金属熔点低,所以加铅能使锡较易熔化流出,故C不符合题意;
D、锡的活动性比铜强,用不能通过湿法冶炼锡,故D符合题意。
故答案为:D。
7.(2025九上·越城期末)在一定条件下,下列转化能由一步反应实现的是
A.NaNO3→NaCl B.CaO→Ca(OH)2
C. D.
【答案】B
【知识点】化合物之间的相互转化
【解析】【分析】 一步反应实现即原物质只发生一个反应即可转化为目标物质,根据所涉及物质的性质,分析能否只通过一个反应而实现即可.
【解答】 A.由NaNO3转化为NaC,假设能反应,对应的是硝酸盐和钠盐,而硝酸盐和钠盐均是可溶性盐,不符合复分解反应的条件,该反应不能一步反应实现,故A不合题意;
B.氧化钙与水反应生成氢氧化钙,转化能由一步反应实现,故B符合题意;
C.氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水,不能生成硫酸亚铁,该反应不能一步反应实现,故C不合题意;
D.BaSO4难溶于水,不能发生复分解反应生成氯化钡,该反应不能一步反应实现,故D不合题意。
故选A。
8.(2025九上·越城期末)下列方案能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验方案
A 除去稀盐酸中混有的少量硫酸 加入过量的氯化钡溶液,过滤
B 区别氯化钠和氢氧化钠固体 分别加水,观察温度变化
C 鉴别合成纤维和羊毛纤维 闻气味
D 证明某固体是碳酸盐 取样,滴加盐酸,观察是否有气泡
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】物质除杂或净化;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】除杂的原则:①不与除杂试剂反应;②不引入新的杂质。鉴别物质时,要出现两种明显不同的现象才行,据此分析判断。
【解答】A.加入过量的氯化钡会引入新的杂质,故A不合题意;
B.氯化钠固体溶于水时没有明显的温度变化,而氢氧化钠固体溶于水时会发热,故B符合题意;
C. 取样,灼烧,辨别气味,产生烧焦羽毛气味的是羊毛纤维,产生特殊气味的是合成纤维, 而只闻气味无法鉴别,故C不合题意;
D.活泼金属滴加盐酸也会生成氢气,也会看到气泡,故D不合题意。
故选B。
9.(2025九上·衢州期末)兴趣小组按如图流程进行实验(每步均充分反应)。反应结束后,将烧杯内物质进行过滤,向滤渣中加入少量稀盐酸,无明显现象,下列说法不正确的是(  )
A.由实验可判断出铁、铜、锌的活动性顺序
B.两支试管混合后,固体总质量一定增加
C.滤渣中一定有,一定没有和
D.滤液中的溶质一定有、和
【答案】D
【知识点】金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】在金属活动性顺序表中,只有排在前面的金属才能将后面的金属从盐溶液中置换出来,据此分析判断即可。
【解答】A.根据铁不能与氯化锌反应,能与氯化铜反应,可以判断活动性顺序:锌>铁>铜,故A正确不合题意;
B.由于每56份质量的铁能置换出64份质量的铜,则进入溶液的质量小于析出铜的质量,所以两支试管混合后,固体总质量一定增加,故B正确不合题意;
C.锌和铁都会与稀盐酸反应生成氢气,则滤渣中一定有Cu,一定没有Fe和Zn,故C正确不合题意;
D.滤液中的溶质一定有FeCl2、ZnCl2,可能含有CuCl2,故D错误符合题意。
故选D。
10.(2025九上·浙江竞赛)图中“—— ”表示两物质在一定条件下可以反应,“→ ”表示甲在一定条件下可以 转化为戊,下面四组选项中符合图中要求的是 (  )
选项 甲 乙 丙 丁 戊
A HCl ZnO H2SO4 Al CuCl2
B C CuO H2SO4 2 CO
C Mg HCl NaOH CuCl2 MgO
D Na2CO3 Ca(OH) 2 NaNO3 HCl CO2
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】化合物之间的相互转化
【解析】【分析】 根据常见物质的性质利用图中物质的之间的反应和转化关系,将所给出的物质带入利用排除法分析判断即可。
【解答】 A.根据框图,结合A组物质,乙为氧化锌,戊为氯化铜,二者不发生反应,故A错误;
B.根据框图,结合B组物质,丙为硫酸,丁为氧气,这两种物质不能发生化学反应,故B错误;
C.根据框图,结合C组物质,符合题中物质间的反应和转化,故C正确;
D.根据框图,结合D组物质,乙为氢氧化钙,丙为硝酸钠,这两种物质不能发生化学反应,故D错误。
故选C。
11.(2022九上·余姚月考)实验室中区分如表各组物质的方法均正确的是(  )
选项 需区分的物质 方 法
A 黄铜和黄金 ①分别加稀盐酸 ②加热后观察颜色
B 稀盐酸和稀硫酸 ①氯化钡溶液 ②紫色石蕊溶液
C 硝酸铵和氯化钠 ① 水溶解 ②观察颜色
D 饱和食盐水和蒸馏水 ①滴加酚酞溶液 ②各取一滴,在玻璃片上晾干
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】对于物质鉴别题,首先要掌握各物质的性质,然后根据物质的性质选择所需物质,再利用反应的不同现象加以区分,鉴别题时各物质的现象必须不能相同,否则无法区分。
【解答】A、黄铜中因含有铜加热表面会变黑,因含有锌加稀盐酸会有气泡产生,而黄金则不能发生反应,两方法均可鉴别,符合题意;
B、稀盐酸和稀硫酸都能使紫色石蕊试液变红,无法鉴别,不符合题意;
C、硝酸铵和氯化钠都是白色固体,观察颜色无法鉴别,不符合题意;
D、食盐水和蒸馏水都呈中性,不能使酚酞变色,加酚酞无法鉴别,不符合题意;
故选A。
12.(2017九上·浙江月考)某同学为研究相同条件下一氧化碳和氢气哪个还原氧化铁的量更多,将一氧化碳和氢气等体积混合后先通过图甲装置,再通过图乙中的仪器组合。为达到实验目的,图乙中仪器选择和连接最好的是(  )
A.cba B.cda C.cbd D.bca
【答案】A
【知识点】还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】一氧化碳和氢气等体积混合后还原氧化铁,要想知道哪个还原氧化铁的量更多,我们要根据生成的二氧化碳和水的质量进一步求出。用浓硫酸质量变化测出生成水的质量,用氢氧化钠溶液的质量变化测出生成二氧化碳的质量,然后进行尾气处理,防止未反应的一氧化碳污染空气。
【解答】一氧化碳和氢气等体积混合后还原氧化铁,要想知道哪个还原氧化铁的量更多,我们要根据生成的二氧化碳和水的质量进一步求出。要知道生成二氧化碳和水的质量,我们要先用浓硫酸质量变化测出生成水的质量,再用氢氧化钠溶液的质量变化测出生成二氧化碳的质量,然后进行尾气处理,防止未反应的一氧化碳污染空气。因为氢氧化钙的溶解度小,所以我们选择氢氧化钠,若先除二氧化碳会使所测水的质量变大,影响实验结果.所以正确的顺序是cba。
故答案为:A
13.(2025九上·衢州期末)甲、乙两工厂的生产污水中各含有下列六种离子中的三种:H+、Cu2+、CO32-、K+、NO3-、OH-。单独排放都会造成严重污染,若将两厂的污水按一定比例混合,沉淀后能得到只含一种溶质的无色澄清溶液,此溶质可做化肥。下列有关说法正确的是 (  )
A.得到的化肥成分为K2CO3
B.其中一工厂排出的污水为蓝色且呈酸性
C.其中一工厂排放的污水中含K+、H+、Cu2+三种离子
D.其中一工厂排出的污水含有K+、CO3-、OH-,三种离子个数比可能为2:1:1
【答案】B
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据污水中电荷平衡,以及不能生成沉淀,分别确定六种离子的分组情况,然后对各个选项分析判断。
【解答】根据题意可知,碳酸铜和氢氧化铜都是沉淀,则如果甲中有 Cu2+, 那么乙中肯定含有 CO32-和 OH- 。由于H+和OH- 结合生成水,则H+在甲工厂中。
根据电荷平衡,有阴离子必须有阳离子,那么K+肯定在乙工厂,而 NO3- 在甲工厂。
A.得到的化肥成分为K2NO3,故A错误;
B.甲工厂中有铜离子,则呈蓝色,存在氢离子则呈酸性,故B正确;
C.其中一工厂排放的污水中含K+、H+、 NO3-三种离子,故C错误;
D.其中一工厂排出的污水含有K+、CO3-、OH-,三种离子个数比可能为3:1:1,故D错误。
故选B。
14.(2025九上·诸暨期末)部分含碳物质的分类与相应的化合价关系如图所示。下列推断不合理的是(  )
A.a可能是C60 B.b和c能相互转化
C.c能与水反应生成d D.c不能直接转化成e
【答案】D
【知识点】化合物之间的相互转化;碱的化学性质
【解析】【分析】根据物质的组成、化合价分析出物质,再根据物质的性质分析判断有关的说法是否正确。
【解答】A、a点碳元素的价态为0,表示碳单质,因此可能是C60,推断合理,不符合题意;
B、b为一氧化碳,c为二氧化碳,一氧化碳与氧气反应得到二氧化碳,二氧化碳与碳高温下反应得到一氧化碳,可以相互转化,推断合理,不符合题意;
C、c为二氧化碳,d是碳酸,二氧化碳与水反应可以生成碳酸,因此c能与水反应生成d,推断合理,不符合题意;
D、e是碳酸盐,如二氧化碳与氢氧化钠反应得到碳酸钠和水,因此c可以直接转化成e,推断不合理,符合题意。
故答案为:D。
15.(2023九上·余姚月考)实验废液中可能含有离子K+、Mg2+、Cl﹣、Ba2+、SO42-、CO32-中的几种,为确定可能含有的离子,兴趣小组进行了下面的实验:①取一份废液,加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加入足量稀盐酸,沉淀无变化;②另取一份废液,加入氢氧化钾溶液出现白色沉淀,再加入足量稀盐酸,沉淀全部溶解。分析上面实验得出的结论中,正确的是(  )
A.只含有Mg2+、SO42-
B.一定含有Cl-、K+,可能含有Mg2+、SO42-
C.一定含有Mg2+、SO42-,可能含有Cl-、K+
D.一定含有K+、Mg2+、Cl-、SO42-
【答案】C
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】硫酸钡和碳酸钡都是白色沉淀,但是后者可以溶于酸生成气体,据此结合题目描述对各个选项进行分析判断即可。
【解答】①取一份废液,加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,钡离子能与硫酸根离子结合产生硫酸钡白色沉淀,钡离子能与碳酸根离子结合产生碳酸钡白色沉淀,再加入足量稀盐酸,沉淀无变化,说明生成的是硫酸钡沉淀,不是碳酸钡沉淀,故废液中一定含有硫酸根离子,一定不含有碳酸根离子,由于有硫酸根离子,故一定不会含有钡离子;
②另取一份废液,加入氢氧化钾溶液出现白色沉淀,镁离子能与氢氧根离子结合生成溶于盐酸的氢氧化镁沉淀,故废液中一定含有镁离子。
通过分析可以知道,废液中可能含有氯离子和钾离子;
A.溶液中还可能含有Cl-和K+,故A错误;
B.溶液中不一定含有Cl-、K+,一定含有Mg2+、SO42-,故B错误;
C.溶液中一定含有Mg2+、SO42-,可能含有Cl-、K+,故C正确;
D.溶液中不一定含有Cl-和K+,故D错误;
故选:C。
16.(2024九上·上虞期末)小虞同学为了探究某种铁的氧化物(纯净物)FexOy的组成,将m克FexOy和n克碳置于密闭容器中在高温下发生反应。反应开始至某时刻,测得容器中部分物质的质量变化关系如图所示。下列说法错误的是
A.a表示反应生成的铁的质量变化 B.碳的质量n=3克
C.FexOy中x∶y=2∶3 D.
【答案】C
【知识点】根据化学反应方程式的计算;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】 根据反应的化学方程式为yCO+FexOyxFe+yCO2,由图可知,参加反应的一氧化碳的质量为(n-1.8)g,生成铁的质量为8.4g,生成二氧化碳的质量为4.4g,由反应的化学方程式、质量守恒定律进行分析。
【解答】A、铁的氧化物Fe xOy和碳在高温下反应会生成铁和二氧化碳,随着反应的进行,生成铁的质量会逐渐增加,当反应结束后,铁的质量不再改变。从图像可以看出,a曲线的质量是从0开始逐渐增加到一定值后保持不变,符合生成铁的质量变化情况,所以a表示反应生成的铁的质量变化,该选项正确。
B、根据化学反应前后元素质量守恒,生成二氧化碳中碳元素的质量就等于参加反应的碳的质量。已知生成二氧化碳的质量为4.4克,
则4.4克二氧化碳中碳元素的质量为4.4× =1.2克,即参加反应的碳的质量为1.2克。
从图像可知,反应结束后碳还剩余1.8克,所以碳的初始质量n=1.2+1.8=3克,该选项正确。
C、 4.4g二氧化碳中氧元素的质量=4.4g××100%=3.2g,一氧化碳与铁的氧化物反应生成二氧化碳,化学方程式为:yCO+FexOyxFe+yCO2,由方程式可知二氧化碳中氧元素一半的质量来自于铁的氧化物中,所以铁的氧化物中氧元素的质量=3.2g÷2=1.6g,铁的氧化物中铁的质量=4.2g;
化合物中元素的质量比等于相对原子质量乘以原子个数的比,所以FexOy中铁元素与氧元素的质量比表示为,解得x:y=3:4,故错误;
D、根据上述计算,生成铁的质量为6.4克,铁的氧化物中氧元素的质量为3.2克,所以铁的氧化物的质量至少为
6.4+3.2=9.6克。
因为反应可能不完全,且碳的质量n=3克,所以m(铁的氧化物质量)与n(碳的质量)之和至少为9.6+3=12.6克,即m+n≥12.6,又因为n=3克,所以m≥12.6 3=9.6。若考虑到可能还有其他副反应等情况,m≥11.6是合理的,该选项正确。
故答案为:C。
二、填空题
17.(2024九上·浙江期末)氢气不仅具有可燃性,还具有还原性。利用氢气的还原性可以还原氧化铜等金属氧化物。如图所示是某小组设计的两个还原氧化铜的实验装置A 和B。
(1)若用氢气还原氧化铜,应选择图中的实验装置   (填“A”或“B”)进行实验。
(2)选择正确的装置进行实验时,氧化铜先变成了亮红色,后又变成了黑色,从实验操作上分析造成这种结果的原因是   。
【答案】(1)A
(2)反应结束后没有继续通入氢气,导致灼热的铜重新氧化成黑色的氧化铜(或反应结束时,先停止通入氢气,后熄灭的酒精灯)(只要意思正确即可)
【知识点】还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】(1)加热固体时,为防止冷凝水倒流回试管底部,导致试管破裂,要将试管口略向下倾斜。
(2)该实验正确的操作顺序是:先通氢气,将装置内的空气排尽,再点燃酒精灯;实验结束后,先熄灭酒精灯,继续通氢气,直至固体冷却。
【解答】(1)氢气还原氧化铜时,要不断通入氢气所以试管不能用塞子塞上,不然内部气压过大,会导致橡胶塞飞出,故应选择A进行实验。
(2)氧化铜又变回黑色的原因是灼热的铜接触空气,铜重新被氧化,存在的问题时,反应结束后没有继续通氢气至固体完全冷却。
18.(2025九上·柯桥期末)向一瓶久置的氢氧化钾溶液中逐滴加入稀盐酸并振荡,反应过程如图所示。请回答:
(1)该氢氧化钾溶液变质程度为   (选填“部分变质” 或“全部变质”)。
(2)请写出氢氧化钾变质的原理   (用化学方程式表示)。
(3)C点溶液中所含的溶质是   (用化学式表示)。
【答案】(1)部分变质
(2)
(3)KCl
【知识点】书写化学方程式、文字表达式;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)碳酸钾和稀盐酸反应生成氯化钾、水和二氧化碳气体,而氢氧化钾和稀盐酸反应生成氯化钾和水,比较可知,前者溶液质量增加速度小于后者;
(2)根据反应物、反应条件和生成物,确定反应的方程式;
(3)根据C点时的反应进度确定溶质种类。
【解答】(1)根据图像可知,溶液质量的增大速度先变小后变大,说明存在碳酸钾和稀盐酸的反应,那么变质程度为部分变质;
(2)氢氧化钾和稀盐酸反应,生成氯化钾和水,则反应的方程式为: ;
(3)C点时溶液质量再次增大,说明此时碳酸钾已经完全反应,则此时溶质为反应产物KCl。
19.(2025九上·路桥期末) 《城市污水再生利用一工业用水水质》于2024年10月1日实施。下面是回收某工业废水中氯化铁的流程图: (假设废水中其他物质不参与反应)
(1)操作①的名称是   。形成固体A物质的化学反应基本类型是   。
(2) 溶液b中的溶质是   。
【答案】(1)过滤;复分解反应
(2)HCl、FeCl3(氯化氢、氯化铁)
【知识点】复分解反应及其应用;物质的鉴别、推断;混合物的分离方法(过滤、蒸发、结晶)
【解析】【分析】(1) (1)根据过滤操作的原理及氯化铁与氢氧化钠反应的特点来分析;
(2)根据氧化铁与盐酸反应的原理来分析。
【解答】 (1)由流程图可知,工厂废水加入NaOH溶液后,通过操作①将固体A与溶液a分离,这种分离不溶性固体与液体的操作是过滤;
工厂废水中含有氯化铁,氯化铁与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠,化学方程式为FeCl3+3NaOH =Fe(OH)3↓+3NaCl,该反应是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物的反应,属于复分解反应,所以形成固体A(氢氧化铁)物质的化学反应基本类型是复分解反应;
(2)固体A(氢氧化铁)加热生成氧化铁,氧化铁与过量盐酸反应生成氯化铁和水,化学方程式为Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O,由于盐酸过量,所以溶液b中的溶质是生成的氯化铁(FeCl3)以及过量的盐酸(HCl)。
20.(2025九上·婺城期末)运用比较、分类、归纳等方法认识物质及其变化,能够发展科学思维。请回答:
(1) 化学实验中常伴随发生一些现象,如颜色改变、生成沉淀、产生气泡等。如图化学实验中,若按实验现象分类,可将实验A与   (填字母编号)分为一类,分类依据是都有气泡产生;可将实验B与D分为一类,分类依据是   。
(2) 上述A、B、D实验中发生的反应均属于基本类型中的   反应。
【答案】(1)C;都有(有色)沉淀生成
(2)复分解
【知识点】复分解反应及其应用;化合物之间的相互转化
【解析】【分析】(1)根据四个反应的产物分析解答;
(2)根据反应物和生成物的种类和种数确定反应的类型。
【解答】(1)A中碳酸钠和稀盐酸反应生成二氧化碳气体;
B中氯化铁和氢氧化钠反应,生成氢氧化铁沉淀;
C中锌和稀硫酸反应,生成氢气;
D中氯化铜和氢氧化钠反应,生成氢氧化铜沉淀。
则若按实验现象分类,可将实验A与C分为一类,分类依据是都有气泡产生;
可将实验B与D分为一类,分类依据是:都有(有色)沉淀生成。
(2)根据反应方程式可知,A、B和D中,反应物和生成物都是两种化合物,且相互交换成分,因此为复分解反应。
21.(2025九上·杭州期中)向一定质量CaCl2和HCl的混合溶液中逐滴加入溶质质量分数为10.0%的Na2CO3溶液。反应过程中加入的Na2CO3溶液的质量与或气产生沉淀或气体的质量关系如图所示。请回答:
(1)从图中可知,0a段与Na2CO3溶液反应的物质是   。
(2)d点溶液中的溶质是   。
【答案】(1)HCl
(2)Na2CO3、NaCl
【知识点】盐的性质及用途;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)根据碳酸钠和稀盐酸、氯化钙的反应顺序解答;
(2)根据图片确定d点的反应进度,根据剩余反应物和生成物确定溶质种类即可。
【解答】(1)根据题意可知,加入的碳酸钠溶液先与盐酸反应,再与氯化钙反应,则图中0a段与Na2CO3溶液反应的物质是HCl;
(2)根据图片可知,d点时加入的碳酸钠溶液过量,则的溶质为过量的Na2CO3和反应产物NaCl两种溶质。
(1)向一定质量CaCl2和HCl的混合溶液中逐滴加入溶质质量分数为10.0%的Na2CO3溶液,加入的碳酸钠溶液先与盐酸反应,图中0a段表示生成气体的过程,0a段与Na2CO3溶液反应的物质是HCl;
(2)d点的溶液是与氯化钙恰好完全反应后继续向溶液中滴加碳酸钠溶液,含有Na2CO3、NaCl两种溶质。
22.我国古代纺织业常用氢氧化钾作漂洗的洗涤剂。古人将贝壳(主要成分是碳酸钙) 灼烧成贝壳灰(主要成分是氧化钙),再与碳酸钾溶液(可从草木灰中获得)反应制得氢氧化钾,生产流程如图所示:
(1) 物质X的化学式为   。
(2) 写出反应④中发生的化学方程式   。
(3)为了减少碳排放,流程中的物质 Y 可以来源于反应   (选填“①”“②”或“③”)。
【答案】(1)Ca(OH)2
(2)CO2+2KOH=K2CO3+H2O
(3)①
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)根据图片显示的反应过程,结合物质的性质,推测物质X的化学式;
(2)根据反应物、反应条件和生成物,确定反应的化学方程式;
(3)碳酸钙高温分解生成二氧化碳,据此分析。
【解答】 (1) 碳酸钙高温分解为氧化钙和二氧化碳,氧化钙与水反应得到氢氧化钙(X),氢氧化钙与碳酸钾反应得到碳酸钙和氢氧化钾,氢氧化钾与二氧化碳反应得到碳酸钾和水 ,物质X的化学式为Ca(OH)2;
(2)结合以上分析可知,氢氧化钾与二氧化碳反应得到碳酸钾和水,反应④中发生的化学方程式为:CO2+2KOH=K2CO3+H2O;
(3)为了减少碳排放,流程中的物质Y可以来源于反应①中碳酸钙高温分解产生的二氧化碳。
23.(2023九上·东阳期末)某科学兴趣小组欲分离和混合溶液,得到都含单一溶质的两种溶液.他们设计了如图所示的实验流程。
供选试剂:溶液、溶液、溶液、盐酸、稀硫酸
(1)步骤①中,试剂a是   。
(2)沉淀B表面残留少量滤液,需用蒸馏水多次洗涤,为了检验沉淀B是否洗涤干净,可向步骤③的最后一次洗涤液中加入的试剂是   (双选,填序号).
A.溶液 B.溶液 C.溶液 D.和混合溶液
【答案】K2CO3溶液;BD
【知识点】盐的性质及用途;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)根据碳酸钾能与氯化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钾溶液进行分析;
(2)根据沉淀B是碳酸钡沉淀,表面残留少量滤液是氯化钾和碳酸钾溶液,若沉淀B洗涤干净,最后一次洗涤液中应不存在氯化钾和碳酸钾进行分析。
【解答】(1)因为分离混合溶液,加入过量的试剂a,产生沉淀,且得到的溶液中只含有一种溶质,滤液A中一定含有KCl,因此所选试剂与BaCl2溶液反应生成KCl,所以步骤①中,试剂a是K2CO3溶液。
(2)碳酸钾溶液与氯化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钾,因为步骤①中,加入过量的K2CO3溶液,则沉淀B表面残留的少量滤液是K2CO3溶液和KCl溶液,所以为了检验沉淀B是否洗涤干净,就是检验K2CO3溶液和KCl溶液是否剩余。
A、NaOH溶液不能与K2CO3溶液、KCl溶液反应,此选项不符合题意;
B、CaCl2溶液能与K2CO3溶液反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钾,此选项符合题意;
C、NaCl溶液不能与K2CO3溶液、KCl溶液反应,此选项不符合题意;
D、AgNO3和HNO3混合溶液能与氯化钾溶液反应生成不溶于稀硝酸的氯化银白色沉淀,此选项符合题意。
故答案为:BD。
24.(2024九上·上虞期末)小虞学习了物质的性质后,梳理氧化物、酸、碱、盐与X之间的转化关系如图所示。“→”表示某一种物质经一步反应可转化为另一种物质(部分反应物、生成物及反应条件已略去)。
(1)若X是硫酸钠,它在物质分类上属于化合物中的   (选填“氧化物”、“酸”、“碱”或“盐”),图中碱的化学式   。
(2)若X是水,则能实现图中物质转化的基本反应类型有____。
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
【答案】(1)盐;NaOH
(2)B;C;D
【知识点】非金属、非金属氧化物、酸之间的转化;化合物之间的相互转化;不同物质的化学性质
【解析】【分析】(1)根据氯化钠是由钠离子和氯离子构成的化合物,氢氧化钠和盐酸等反应生成氯化钠进行分析;
(2)根据X是水,结合酸碱盐等的化学性质进行分析。
【解答】 (1)硫酸钠是由钠离子和硫酸根离子构成的化合物,属于盐;氢氧化钠和硫酸等反应生成硫酸钠,图中碱应为氢氧化钠,其化学式为NaOH;
(2)若X是水,氢气和氧化铜在加热条件下生成铜和水,属于置换反应;酸和碱反应生成盐和水,属于复分解反应;碳酸分解生成水和二氧化碳,属于分解反应;故能实现图中物质转化的基本反应类型有:BCD。
三、实验与探究题
25.(2024九上·东阳期末)某科学兴趣小组欲分离和混合溶液,得到都含单一溶质的两种溶液.他们设计了如图所示的实验流程.
供选试剂:溶液、溶液、溶液、盐酸、稀硫酸
(1)步骤①中,试剂a是   .
(2)沉淀B表面残留少量滤液,需用蒸馏水多次洗涤,为了检验沉淀B是否洗涤干净,可向步骤③的最后一次洗涤液中加入的试剂是____(双选,填序号).
A.溶液 B.溶液
C.溶液 D.和混合溶液
【答案】(1)溶液
(2)B;D
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)根据碳酸钾能与氯化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钾溶液进行分析;
(2)根据沉淀B是碳酸钡沉淀,表面残留少量滤液是氯化钾和碳酸钾溶液,若沉淀B洗涤干净,最后一次洗涤液中应不存在氯化钾和碳酸钾进行分析。
【解答】 (1)碳酸钾能与氯化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钾溶液,不会生成新的杂质,试剂a是K2CO3溶液;
(2)沉淀B是碳酸钡沉淀,表面残留少量滤液是氯化钾和碳酸钾溶液,若沉淀B洗涤干净,最后一次洗涤液中应不存在氯化钾和碳酸钾。
A.NaOH 不能与氯化钾和碳酸钾反应,故A错误。
B.碳酸钾能与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钾,故B正确。
C.氯化钠不能与氯化钾和碳酸钾反应,故C错误。
D.氯化钾能与硝酸银溶液反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀和硝酸钠,故D正确。
故选BD;
26.(2023九上·临平期中)小乐用如图所示装置(夹持装置已略去)和如下实验步骤进行有关碳及其氧化物的实验。
实验步骤:
①检查装置气密性并加入药品;
②缓缓通入CO2,使装置中充满CO2后点燃A处酒精喷灯;
③在A处酒精喷灯加热一段时间后,点燃B处酒精喷灯;
④待反应结束后,停止通入CO2,熄灭A、B两处的酒精喷灯。
(1)步骤③,A处酒精喷灯加热过程中,能观察到的现象是:木炭粉逐渐减少,D中左侧导管口有气泡冒出、澄清石灰水变浑浊且   ;点燃B处酒精喷灯后可观察到氧化铁逐渐变为黑色,发生此反应的化学方程式为   ;实验说明   (填写物质名称)具有还原性。
(2)该装置是否需要添加尾气处理装置,判断并说明理由。   。
【答案】(1)D中澄清石灰水进入E烧杯中;3CO+Fe2O32Fe+3CO2;碳、一氧化碳
(2)不需要;尾气已经收集到D中
【知识点】实验方案设计与评价;二氧化碳的检验和验满;还原反应与金属的冶炼;二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】(1)根据 木炭与二氧化碳反应产生一氧化碳,一氧化碳不能与石灰水反应,收集到D中,D中澄清石灰水会进入E中,一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳分析;
(2)根据D中可将尾气收集分析。
【解答】(1) 步骤③,A处酒精喷灯加热过程中, 木炭与二氧化碳反应产生一氧化碳,观察到木炭粉逐渐减少,D中左侧导管口有气泡冒出、澄清石灰水变浑浊且D中澄清石灰水进入E烧杯中; 点燃B处酒精喷灯后一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,可观察到氧化铁逐渐变为黑色,反应的化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2;该实验说明碳、一氧化碳具有还原性。
(2)尾气已经收集到D中,不需添加尾气处理装置。
故答案为:(1)D中澄清石灰水进入E烧杯中;3CO+Fe2O32Fe+3CO2;碳、一氧化碳;(2)不需要;尾气已经收集到D中。
27.(2025九上·婺城期末)学习酸碱中和反应时,很多同学对其产生探究兴趣,以下是他们的探究过程,请你一起完成:
(1) 小金同学将固体氢氧化钠放入装有稀硫酸的试管中并振荡,试管壁发烫,于是他得出酸碱中和反应是放热反应的结论。小华同学认为小金的推理不合理,他的理由是   。
(2) 小华同学将实验加以改进:将稀硫酸慢慢滴入装有氢氧化钠溶液的烧杯中,氢氧化钠溶液的温度随着加入的稀硫酸质量的变化曲线如图所示,从而验证了稀硫酸与氢氧化钠溶液发生的是放热反应。由图可知:B点对应溶液的pH   (填“>” “<”或“=”)7,C点对应溶液中含有的溶质有   。
(3) 小科同学认为氢氧化钠溶液与稀硫酸混合没有明显现象,于是他想借助下列溶液来验证反应是否真的发生,其中可行的是   (填字母编号)。
A.无色酚酞试液 B.FeCl3 C.BaCl2 D.KNO3
【答案】(1)氢氧化钠固体溶于水也放出大量的热
(2)=;Na2SO4、H2SO4(少写得1分,多写、错写均不给分)
(3)A、B(少写得1分,多写、错写均不给分)
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)根据氢氧化钠固体溶于水也会放热解答;
(2)当溶液温度最高时,此时二者恰好完全反应。根据C点的反应进度确定溶质的种类;
(3)可根据氢氧化钠与各种物质反应时的现象分析判断。
【解答】(1)小华同学认为小金的推理不合理,他的理由是:氢氧化钠固体溶于水也放出大量的热;
(2)根据图像可知,B点时溶液温度达到最高,此时二者恰好完全反应,则溶液呈中性,即pH=7。
C点时加入的稀硫酸过量,则溶质为反应产物 Na2SO4、H2SO4 。
(3)A.氢氧化钠滴入无色酚酞试液变成红色,而氢氧化钠溶液与稀硫酸反应后溶液呈中性或酸性,此时无色酚酞不变色,故A可行;
B.氢氧化钠和氯化铁反应,生成红褐色的沉淀,而氢氧化钠溶液与稀硫酸反应后溶液加入氯化铁后没有沉淀生成,故B可行;
C.氢氧化钠和氯化钡不反应,氢氧化钠溶液与稀硫酸反应后溶液加入氯化钡后也没有变化,故C不合题意;
D.氢氧化钠和 KNO3不反应,氢氧化钠溶液与稀硫酸反应后溶液加入KNO3 后也没有变化,故D不合题意。
故选AB。
28.(2025九上·杭州期中)现有一固体混合物A,已知可能含有CuCl2、NH4Cl、(NH4)2SO4、CaCO3、Ba(NO3)2、KNO3物质中的两种或者多种。按图进行试验,出现的现象如图所示(过程中所发生的反应均恰好完全反应),请回答下列问题:已知:NH4Cl+NaOH=NH3↑+H2O+NaCl;(NH4)2SO4+2NaOH=2NH3↑+2H2O+Na2SO4
(1)混合物A加水过滤得到无色溶液B,可以推出混合物A中一定不含有   。
(2)气体F的化学式为   。
(3)请写出反应④的化学方程式   。
(4)为进一步确定混合物的组成,取样品30g,按上述流程图进行实验,产生3.4g气体D,4.4g气体F,白色沉淀H的质量为2.33g,通过计算,确定该混合物中还含有的物质为   。
【答案】(1)CuCl2
(2)CO2
(3)Ba(NO3)2+H2SO4=BaSO4↓+2HNO3
(4)KNO3
【知识点】书写化学方程式、文字表达式;根据化学反应方程式的计算;盐的性质及用途;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】 混合物A溶于水得到沉淀和无色溶液,所以溶液中一定不存在CuCl2;沉淀加入盐酸得到气体,且沉淀全部溶解,说明该沉淀是CaCO3,一定不含有硫酸钡,即(NH4)2SO4和Ba(NO3)2不能共存;无色溶液B加入氢氧化钠,得到气体,说明该气体是氨气,说明物质中一定含有铵根离子;溶液E中加入硫酸,能产生沉淀H,说明该沉淀是硫酸钡沉淀,所以混合物中含有Ba(NO3)2;因为(NH4)2SO4和Ba(NO3)2不能共存,所以一定不含有(NH4)2SO4;还必须含有铵根,所以固体中一定含有NH4Cl,再进一步分析即可。
【解答】(1)混合物A溶于水得到沉淀和无色溶液,所以溶液中一定不存在CuCl2,因为铜离子溶液是蓝色;
(2)沉淀加入盐酸得到气体,且沉淀全部溶解,说明该沉淀是CaCO3,碳酸钙与盐酸反应,生成氯化钙、水和二氧化碳,所以气体F的化学式为:CO2;
(3)溶液E中含有硝酸钡,则反应④是硝酸钡与硫酸反应生成硫酸钡沉淀和硝酸,故反应的化学方程式写为:Ba(NO3)2+H2SO4=BaSO4↓+2HNO3。
(4)气体D为氨气,设生成3.4g氨气需要氯化铵的质量为x;
= ;
解得:x=10.7g;
气体F为二氧化碳,设生成4.4g二氧化碳需要碳酸钙的质量为y,
=;
解得: y=10g;
白色沉淀H为硫酸钡,设生成2.33g硫酸钡需要硝酸钡的质量为z,
=;
解得: z=2.61g;
氯化铵、碳酸钙和硝酸钡的质量和=10.7g+10g+2.61g=23.31g,
样品的质量为30g,所以样品中还含有硝酸钾,其质量=30g 23.31g=6.69g;
答:该混合物中还含有的物质为KNO3。
(1)由分析可知,合物A加水过滤得到无色溶液B,可以推出混合物A中一定不含有CuCl2,故填CuCl2。
(2)由分析可知,沉淀C为碳酸钙,碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,即气体F为二氧化碳,故填CO2。
(3)由分析可知,溶液E中含有硝酸钡,则反应④是硝酸钡与硫酸反应生成硫酸钡沉淀和硝酸,故反应的化学方程式写为:Ba(NO3)2+H2SO4=BaSO4↓+2HNO3。
(4)见答案
29.(2024九上·慈溪月考)纳米铁(单质铁)在环保领城应用广泛。以凌铁矿(主要成分为,不考虑杂质)为原料可以制备纳米铁。学习小组对制备得到的某固体成分进行探究。(提出问题)固体成分是什么
(做出猜想)固体成分:猜想一:Fe;猜想二:FeCO3;猜想三:   。
(查阅资料):
②氢气具有还原性,可以用来冶炼金属;
③白色的无水硫酸铜固体遇到水燕气变为蓝色
(实验探究)该学习小组利用下图装置,对固体成分进行探究。
回答下列问题:
⑴向装置A中加入稀硫酸后,A中产生气泡且溶液变为浅绿色,小宁同学判断猜想一正确,小科同学认为小宁的判断不合理,理由是:   
⑵观察到装置B中溶液变浑浊,装置D中固体由黑色变为红色,E中固体变蓝,据此判断猜想   正确。
⑶(反思交流)如果将装置E去掉,   (填“能”或“不能”)验证剩余固体中含有Fe。
【答案】Fe和FeCO3;是碳酸亚铁和稀硫酸发生反应生成硫酸亚铁、水和二氧化碳,反应之后溶液也会变成浅绿色并且会有大量气泡产生;三;能
【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)根据产物的种数进行猜想;
(2)碳酸亚铁反应生成硫酸亚铁、水和二氧化碳,硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气,二者溶液都呈绿色;
(3)根据装置B、D、E中现象推测产物,进而确定反应物即可;
(4)E用于验证有水生成,对验证铁是否存在没有作用。
【解答】(1)猜想一和猜想二都只有一种物质,那么猜想三可能为两种物质,即:Fe和FeCO3。
(2)小科认为小宁的判断不合理,理由是碳酸亚铁和稀硫酸发生反应生成硫酸亚铁、水和二氧化碳,反应之后溶液也会变成浅绿色并且会有大量气泡产生.
(3)碳酸亚铁可以和稀硫酸发生反应生成硫酸亚铁、水和二氧化碳,B为澄清的石灰水,澄清的石灰水遇到二氧化碳变浑浊,由题意可以得知,氢气具有还原性可以用来冶炼金属,所以在D装置中是氢气和氧化铜发生反应生成铜和水,因为反应之后的气体通入氧化铜中,物质由黑色变为红色,说明A反应后的气体中含有氢气,故可以判断出固体中一定含有碳酸亚铁和铁,所以可以判断出猜想三正确.
(4)因为由D装置中固体由黑色变为红色就可以得知氢气和氧化铜发生了反应。故A装置反应后产生的气体中含有氢气。由此可以推断出固体中含有铁。故能够验证。
30.(2024九上·海曙期中)某研究小组利用如图装置探究温度对CO还原的影响(固定装置略)。
信息1:难溶的碳酸盐受热易分解为氧化物和二氧化碳
信息2:二氧化碳能与锌反应生成一氧化碳气体
信息3:酒精灯的加热温度为400—500℃,酒精喷灯的火焰温度可达左右。
(1)装置B里发生的反应属于氧化还原反应,其中锌的化合价   。(选填升高、降低或不变)
(2)装置E的作用是   ,从实验安全或环保角度考虑,上述实验装置可采取的改进措施是   。
(3)若D装置硬质玻璃管中氧化铁全部还原成铁,冷却后称量铁的质量比反应前氧化铁的质量减少了2.4克,则加入a管中氧化铁的质量是   克。
【答案】(1)升高
(2)防倒吸;F装置后接一燃着的酒精灯(合理即可)
(3)8
【知识点】质量守恒定律及其应用;还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】(1)根据化合价的规则分析;
(2)根据装置的特点,一氧化碳有毒分析;
(3)根据一氧化碳与氧化铁在高温条件下生成铁和氧气分析。
【解答】(1)难溶的碳酸盐受热易分解为氧化物和二氧化碳,碳酸镁受热分解生成氧化镁和二氧化碳,二氧化碳能与锌反应生成一氧化碳气体,同时生成氧化锌,锌属于单质,化合价为零,氧化锌中,氧元素显-2价,根据化合物中元素的化合价代数和为零,锌的化合价为+2价,装置B里发生的反应属于氧化还原反应,其中锌的化合价升高;
(2)若D处停止加热后,装置内的气压降低,F中液体易倒吸入D中引起玻璃管炸裂,所以E装置的作用是防倒吸;一氧化碳有毒,不能直接排放出空气中,一氧化碳在空气中燃烧生成二氧化碳,所以需要在装置后面接尾气处理装置,进行尾气处理,如F装置后接一燃着的酒精灯;
(3)装置D中发生的反应是一氧化碳与氧化铁在高温条件下生成铁和氧气,该反应后固体质量减少的质量即为氧化铁中氧元素的质量,氧化铁中氧元素质量为2.4g时,氧化铁的质量=。
(1)难溶的碳酸盐受热易分解为氧化物和二氧化碳,碳酸镁受热分解生成氧化镁和二氧化碳,二氧化碳能与锌反应生成一氧化碳气体,同时生成氧化锌,锌属于单质,化合价为零,氧化锌中,氧元素显-2价,根据化合物中元素的化合价代数和为零,锌的化合价为+2价,装置B里发生的反应属于氧化还原反应,其中锌的化合价升高;
(2)若D处停止加热后,装置内的气压降低,F中液体易倒吸入D中引起玻璃管炸裂,所以E装置的作用是防倒吸;一氧化碳有毒,不能直接排放出空气中,一氧化碳在空气中燃烧生成二氧化碳,所以需要在装置后面接尾气处理装置,进行尾气处理,如F装置后接一燃着的酒精灯;
(3)装置D中发生的反应是一氧化碳与氧化铁在高温条件下生成铁和氧气,该反应后固体质量减少的质量即为氧化铁中氧元素的质量,氧化铁中氧元素质量为2.4g时,氧化铁的质量=。
四、综合题
31.(2019九上·天台月考)某同学在做中和反应实验时,用pH传感器测得溶液的pH变化如图所示,回答下列问题。
(1)向A点溶液中滴加紫色石蕊溶液的现象是   。
(2)曲线上   点表示酸和碱恰好完全反应。
(3)C点溶液中含有   种溶质。
【答案】(1)溶液变红
(2)B
(3)2
【知识点】溶液的酸碱性与pH值的关系;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)首先根据A点溶液的pH值确定溶液的酸碱性,然后根据酸碱指示剂的性质判断溶液的颜色;
(2)当酸和碱完全反应时,溶液的pH=7;
(3)C点溶液呈碱性,肯定含有过量的碱,此外还有酸碱中和反应生成的盐,因此该点溶质有2种。
【解答】(1)A点溶液的pH<7,呈酸性,因此滴加紫色石蕊试液时溶液变红;
(2)曲线上B点pH=7,因此该点表示酸和碱恰好完全反应;
(3)C点溶液中含有2种溶质。
32.(2025九上·东阳期末)有一包白色固体,可能由硫酸钾、氢氧化钾、碳酸钙、氯化钡中的一种或几种物质组成,为探究该白色固体的组成,取适量样品按如图流程进行实验。
(1)白色沉淀I中加入稀盐酸的现象除了沉淀全部溶解,还将观察到的现象是   。
(2)写出滤液中通入CO2所发生反应的化学方程式:   。
(3)原白色固体中含有的物质是   。
【答案】(1)有气泡生成
(2)、
(3)碳酸钙、氢氧化钾、氯化钡
【知识点】书写化学方程式、文字表达式;盐的性质及用途;物质的鉴别、推断;酸的化学性质;碱的化学性质
【解析】【分析】(1)分析可能存在的物质可知,白色沉淀为碳酸钙,碳酸钙与稀盐酸反应的方程式为,可知现象为有气泡产生。
(2)盐不能与二氧化碳反应,碱能与二氧化碳反应,可知滤液中既有氢氧化钾又有氯化钡。
(3)硫酸钡不溶于酸,存在氯化钡则不存在硫酸钾。
【解答】(1)碳酸钙难溶于水,能与盐酸反应生成二氧化碳气体,硫酸钾和氯化钡生成的硫酸钡沉淀不溶于酸,二氧化碳和氢氧化钾会生成碳酸钾和水,碳酸钾和氯化钡会生成碳酸钡沉淀和氯化钾。
取样品加水溶解,过滤得到白色沉淀I和滤液,白色沉淀I加入盐酸后全部溶解,则原样品中一定有碳酸钙,硫酸钾与氯化钡不能同时共存;滤液通入二氧化碳会生成白色沉淀II,二氧化碳和氢氧化钾会生成碳酸钾和水,碳酸钾和氯化钡会生成碳酸钡沉淀和氯化钾,则白色沉淀II是碳酸钡,原样品中一定还有氢氧化钾、氯化钡,一定没有硫酸钾。
由上述分析可知,白色沉淀I是碳酸钙,通过稀盐酸后,能够生成氯化钙、水和二氧化碳,因此能够观察到的现象是,除了沉淀全部溶解,还会有气泡生成。
(2)滤液中通入二氧化碳,氢氧化钾和二氧化碳反应生成碳酸钾和水,碳酸钾和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钾,两个化学方程式为:、。
(3)通过(1)可知,白色固体中含有的物质为碳酸钙、氢氧化钾、氯化钡。
(1)通过分析可知,白色沉淀I是碳酸钙,通过稀盐酸后,能够生成氯化钙、水和二氧化碳,因此能够观察到的现象是,除了沉淀全部溶解,还会有气泡生成;
(2)滤液中通入二氧化碳,氢氧化钾和二氧化碳反应生成碳酸钾和水,碳酸钾和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钾,两个化学方程式为:、;
(3)通过分析可知,白色固体中含有的物质为碳酸钙、氢氧化钾、氯化钡。
33.(2024九上·黄岩竞赛) 某实验废液中可能含有 六种离子中的几种。为确定废液中存在的离子,进行了下面实验:
①取少量废液,向废液中滴加 NaOH溶液,有白色沉淀生成;
②另取少量废液,向其中滴加) 溶液,无明显现象;
③再取少量废液,滴加 溶液,产生白色沉淀,加稀硝酸后沉淀不溶解。
请分析实验后回答:
(1) 废液中一定含有的离子是    ,可能含有的离子是    ;
(2) 有同学认为实验③可以省略,理由是    。
【答案】(1)、;
(2)步骤②的废液中加入BaCl2无明显现象,说明溶液中没有和,而溶液中滴加溶液,产生白色沉淀,加稀硝酸后沉淀不溶解而溶液,说明一定含有。
【知识点】离子或物质的共存问题;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】 根据已有的知识进行分析,钡离子与硫酸根离子结合生成的硫酸钡是不溶于酸的白色沉淀,银离子和氯离子结合生成的氯化银不溶于水也不溶于酸,氢氧根离子能与镁离子结合生成氢氧化镁白色沉淀,氢氧化镁是溶于酸的沉淀,据此解答即可。
【解答】 ①取少量废液,向废液中滴加NaOH溶液,有白色沉淀生成,说明溶液中含有Mg2+,不含Fe3+;
②另取少量废液,向其中滴加BaCl2溶液,无明显现象,说明溶液中不含SO42-和CO32-;
③再取少量废液,滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀,加稀硝酸后沉淀不溶解,说明溶液中含有Cl-。
(1)废液中一定含有的离子是Mg2+和Cl-,可能含有Na+;
(2)溶液对外是不显电性的,既有阴离子又有阳离子,步骤②向废液中加入BaCl2溶液无明显现象,说明溶液中一定没有SO42-和CO32-,故溶液中一定含有Cl-。
34.(2024九上·绍兴期末) 小科查阅资料发现:氢气还原氧化铜的实验中,若反应过程通入氢气时间不够,得到的固体产物是铜和氧化亚铜(Cu2O) 组成的混合物。于是他对反应产物的生成情况进行了如下探究:利用图甲所示实验装置,称取若干份质量均为0.6克的氧化铜,在相同条件下分别用氢气还原不同时间,并检测固体中氧化亚铜的质量,结果如图乙。
(1) 利用图甲装置进行氢气还原氧化铜的实验时,正确实验操作顺序为   。
①加热
②停止加热
③通入制好的纯净氢气
④停止通氢气
(2) 为解释实验结果,小科对氢气还原氧化铜的反应过程提出如下假设:反应过程包含有 两个反应。若假设成立,请列式计算出 0.6克的氧化铜生成的 Cu2O 的最大质量为多少克
(3) 根据图乙所示的探究结果和计算结果分析,可以确定两个反应是   (填“同时进行”或者“分步进行”) 。
(4) 为确保反应所得固体中氧化亚铜尽可能少,可采取的措施是   。
【答案】(1)③①②④
(2)0.54g
(3)同时进行
(4)用氢气还原时间尽量延长
【知识点】还原反应与金属的冶炼;金属的冶炼
【解析】【分析】 (1)根据氢气有可燃性,加热氢气与氧气的混合物容易发生爆炸,在加热氧化铜前,需要先通一段时间的氢气进行分析;
(2)根据结合图乙所示的探究结果计算分析,假设中“在同一条件下两个反应能同时进行”合理的依据是:如果分步进行,氧化亚铜最大质量应该是0.54g,而不是0.3218g进行分析;
(3)根据反应时间超过5min以后,时间越长产生的Cu2O越少分析。
【解答】 (1)氢气有可燃性,加热氢气与氧气的混合物容易发生爆炸,在加热氧化铜前,需要先通一段时间的氢气,停止加热后,为了防止灼热的铜重新被氧化,要先冷却至室温后,再停止通氢气,故正确实验操作顺序为③①②④;
(2)设分步进行,0.6g的CuO和氢气反应生成氧化亚铜质量为x,
2CuO+ H2= Cu2O+ H2O
160 144
0.6g x
解得:x=0.54g,
(3)结合图乙所示的探究结果计算分析,假设中“在同一条件下两个反应能同时进行”合理的依据是:如果分步进行,氧化亚铜最大质量应该是0.54g,而不是0.3218g;故答案为:0.54;如果分步进行,氧化亚铜最大质量应该是0.54g,而不是0.3218g。
(4)由图像分析可知:反应时间超过5min以后,时间越长产生的Cu2O越少,所以为确保氢气还原氧化铜所得固体产物中Cu2O尽可能少,应采取的措施是加热条件下通入氢气的时间足够长,
1 / 15 物质的转化
一、选择题
1.(2025九上·诸暨期末)操作的规范性、安全性是实验成败的关键。下列实验操作正确的是
A.测定溶液的 pH
B.加入锌粒
C.氢气还原氧化铜
D.稀释浓硫酸
2.(2023九上·萧山期末)物质的鉴别与除杂是重要的实验技能。下列选项中所用方法不能达到实验目的的是(  )
选项 实验目的 实验方法
A 鉴别氧气和二氧化碳气体 用带火星的木条
B 鉴别硫酸和硫酸钠 加少量氯化钡溶液
C 除去氯化钙溶液中少量的盐酸 加过量的碳酸钙,并过滤
D 除去木炭粉中少量的铁粉 用磁铁吸引
A.A B.B C.C D.D
3.(浙江省宁波市海曙区五校联考2024-2025学年九年级上学期开学考科学试题)往硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中缓慢连续加入质量为m的锌粉,溶液中析出固体的质量与参加反应的锌粉质量关系如图所示,下列说法中正确的是(  )
A.ab段(不含两端点)对应溶液中含有的金属离子为
B.bc段(不含两端点)析出的金属是Fe
C.c点对应溶液中含有的金属离子为和
D.若bc段和cd段中析出固体质量相等,参加反应的锌粉质量分别为和,
4.(2025九上·柯桥期末)如图所示为明代《天工开物》中记载的“炒钢法”,其主要过程:将铁矿石与煤炭加入熔炉中鼓入空气,使两者在高温下相互作用,生成的生铁水(含碳量4%左右)流入方塘中,反复搅拌形成熟铁(含碳量0.1%以下),下列说法不正确的是 (  )
A.生铁和熟铁都是铁碳混合物
B.该过程中,煤炭在高温熔炉内充当氧化剂
C.“炒钢”时,反复搅拌方塘中生铁水的目的是为了使碳与氧气充分接触
D.“炒钢”是利用高温,使生铁水中的碳与空气中的氧气反应从而降低生铁中碳含量的过程
5.(2025九上·嵊州期末)如图所示,U形管里盛有滴加紫色石蕊溶液的蒸馏水,向左、右两管中同时逐滴滴加一定量的氢氧化钡溶液和稀盐酸,充分反应后U 形管中溶液全部呈蓝色。下列说法正确的是
A.开始时左管溶液呈红色,右管溶液呈蓝色
B.充分反应后的溶液中含有的阴离子是OH-和Cl-
C.充分反应后的溶液中滴加适量Na2CO3溶液,会产生气泡
D.充分反应后的溶液中滴加过量Na2SO4溶液,溶液变紫色并产生沉淀
6.(2025九上·诸暨期末) 《天工开物》中记载了锡的冶炼方法:用木炭和锡砂(主要含SnO2)共同加热产生锡,反应的化学方程式为: 其中最关键一步是“点铅勾锡”即加铅能使锡较易熔化流出。如图所示为我国古代炼锡的过程,下列有关说法不正确的是
A.木炭和锡砂中的 SnO2反应属于置换反应
B.木炭和锡砂中的 SnO2反应是利用了碳的还原性
C.“点铅勾锡”是利用制成合金后熔点降低
D.我国古代也曾用铜置换锡的方法进行湿法冶炼
7.(2025九上·越城期末)在一定条件下,下列转化能由一步反应实现的是
A.NaNO3→NaCl B.CaO→Ca(OH)2
C. D.
8.(2025九上·越城期末)下列方案能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验方案
A 除去稀盐酸中混有的少量硫酸 加入过量的氯化钡溶液,过滤
B 区别氯化钠和氢氧化钠固体 分别加水,观察温度变化
C 鉴别合成纤维和羊毛纤维 闻气味
D 证明某固体是碳酸盐 取样,滴加盐酸,观察是否有气泡
A.A B.B C.C D.D
9.(2025九上·衢州期末)兴趣小组按如图流程进行实验(每步均充分反应)。反应结束后,将烧杯内物质进行过滤,向滤渣中加入少量稀盐酸,无明显现象,下列说法不正确的是(  )
A.由实验可判断出铁、铜、锌的活动性顺序
B.两支试管混合后,固体总质量一定增加
C.滤渣中一定有,一定没有和
D.滤液中的溶质一定有、和
10.(2025九上·浙江竞赛)图中“—— ”表示两物质在一定条件下可以反应,“→ ”表示甲在一定条件下可以 转化为戊,下面四组选项中符合图中要求的是 (  )
选项 甲 乙 丙 丁 戊
A HCl ZnO H2SO4 Al CuCl2
B C CuO H2SO4 2 CO
C Mg HCl NaOH CuCl2 MgO
D Na2CO3 Ca(OH) 2 NaNO3 HCl CO2
A.A B.B C.C D.D
11.(2022九上·余姚月考)实验室中区分如表各组物质的方法均正确的是(  )
选项 需区分的物质 方 法
A 黄铜和黄金 ①分别加稀盐酸 ②加热后观察颜色
B 稀盐酸和稀硫酸 ①氯化钡溶液 ②紫色石蕊溶液
C 硝酸铵和氯化钠 ① 水溶解 ②观察颜色
D 饱和食盐水和蒸馏水 ①滴加酚酞溶液 ②各取一滴,在玻璃片上晾干
A.A B.B C.C D.D
12.(2017九上·浙江月考)某同学为研究相同条件下一氧化碳和氢气哪个还原氧化铁的量更多,将一氧化碳和氢气等体积混合后先通过图甲装置,再通过图乙中的仪器组合。为达到实验目的,图乙中仪器选择和连接最好的是(  )
A.cba B.cda C.cbd D.bca
13.(2025九上·衢州期末)甲、乙两工厂的生产污水中各含有下列六种离子中的三种:H+、Cu2+、CO32-、K+、NO3-、OH-。单独排放都会造成严重污染,若将两厂的污水按一定比例混合,沉淀后能得到只含一种溶质的无色澄清溶液,此溶质可做化肥。下列有关说法正确的是 (  )
A.得到的化肥成分为K2CO3
B.其中一工厂排出的污水为蓝色且呈酸性
C.其中一工厂排放的污水中含K+、H+、Cu2+三种离子
D.其中一工厂排出的污水含有K+、CO3-、OH-,三种离子个数比可能为2:1:1
14.(2025九上·诸暨期末)部分含碳物质的分类与相应的化合价关系如图所示。下列推断不合理的是(  )
A.a可能是C60 B.b和c能相互转化
C.c能与水反应生成d D.c不能直接转化成e
15.(2023九上·余姚月考)实验废液中可能含有离子K+、Mg2+、Cl﹣、Ba2+、SO42-、CO32-中的几种,为确定可能含有的离子,兴趣小组进行了下面的实验:①取一份废液,加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加入足量稀盐酸,沉淀无变化;②另取一份废液,加入氢氧化钾溶液出现白色沉淀,再加入足量稀盐酸,沉淀全部溶解。分析上面实验得出的结论中,正确的是(  )
A.只含有Mg2+、SO42-
B.一定含有Cl-、K+,可能含有Mg2+、SO42-
C.一定含有Mg2+、SO42-,可能含有Cl-、K+
D.一定含有K+、Mg2+、Cl-、SO42-
16.(2024九上·上虞期末)小虞同学为了探究某种铁的氧化物(纯净物)FexOy的组成,将m克FexOy和n克碳置于密闭容器中在高温下发生反应。反应开始至某时刻,测得容器中部分物质的质量变化关系如图所示。下列说法错误的是
A.a表示反应生成的铁的质量变化 B.碳的质量n=3克
C.FexOy中x∶y=2∶3 D.
二、填空题
17.(2024九上·浙江期末)氢气不仅具有可燃性,还具有还原性。利用氢气的还原性可以还原氧化铜等金属氧化物。如图所示是某小组设计的两个还原氧化铜的实验装置A 和B。
(1)若用氢气还原氧化铜,应选择图中的实验装置   (填“A”或“B”)进行实验。
(2)选择正确的装置进行实验时,氧化铜先变成了亮红色,后又变成了黑色,从实验操作上分析造成这种结果的原因是   。
18.(2025九上·柯桥期末)向一瓶久置的氢氧化钾溶液中逐滴加入稀盐酸并振荡,反应过程如图所示。请回答:
(1)该氢氧化钾溶液变质程度为   (选填“部分变质” 或“全部变质”)。
(2)请写出氢氧化钾变质的原理   (用化学方程式表示)。
(3)C点溶液中所含的溶质是   (用化学式表示)。
19.(2025九上·路桥期末) 《城市污水再生利用一工业用水水质》于2024年10月1日实施。下面是回收某工业废水中氯化铁的流程图: (假设废水中其他物质不参与反应)
(1)操作①的名称是   。形成固体A物质的化学反应基本类型是   。
(2) 溶液b中的溶质是   。
20.(2025九上·婺城期末)运用比较、分类、归纳等方法认识物质及其变化,能够发展科学思维。请回答:
(1) 化学实验中常伴随发生一些现象,如颜色改变、生成沉淀、产生气泡等。如图化学实验中,若按实验现象分类,可将实验A与   (填字母编号)分为一类,分类依据是都有气泡产生;可将实验B与D分为一类,分类依据是   。
(2) 上述A、B、D实验中发生的反应均属于基本类型中的   反应。
21.(2025九上·杭州期中)向一定质量CaCl2和HCl的混合溶液中逐滴加入溶质质量分数为10.0%的Na2CO3溶液。反应过程中加入的Na2CO3溶液的质量与或气产生沉淀或气体的质量关系如图所示。请回答:
(1)从图中可知,0a段与Na2CO3溶液反应的物质是   。
(2)d点溶液中的溶质是   。
22.我国古代纺织业常用氢氧化钾作漂洗的洗涤剂。古人将贝壳(主要成分是碳酸钙) 灼烧成贝壳灰(主要成分是氧化钙),再与碳酸钾溶液(可从草木灰中获得)反应制得氢氧化钾,生产流程如图所示:
(1) 物质X的化学式为   。
(2) 写出反应④中发生的化学方程式   。
(3)为了减少碳排放,流程中的物质 Y 可以来源于反应   (选填“①”“②”或“③”)。
23.(2023九上·东阳期末)某科学兴趣小组欲分离和混合溶液,得到都含单一溶质的两种溶液.他们设计了如图所示的实验流程。
供选试剂:溶液、溶液、溶液、盐酸、稀硫酸
(1)步骤①中,试剂a是   。
(2)沉淀B表面残留少量滤液,需用蒸馏水多次洗涤,为了检验沉淀B是否洗涤干净,可向步骤③的最后一次洗涤液中加入的试剂是   (双选,填序号).
A.溶液 B.溶液 C.溶液 D.和混合溶液
24.(2024九上·上虞期末)小虞学习了物质的性质后,梳理氧化物、酸、碱、盐与X之间的转化关系如图所示。“→”表示某一种物质经一步反应可转化为另一种物质(部分反应物、生成物及反应条件已略去)。
(1)若X是硫酸钠,它在物质分类上属于化合物中的   (选填“氧化物”、“酸”、“碱”或“盐”),图中碱的化学式   。
(2)若X是水,则能实现图中物质转化的基本反应类型有____。
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
三、实验与探究题
25.(2024九上·东阳期末)某科学兴趣小组欲分离和混合溶液,得到都含单一溶质的两种溶液.他们设计了如图所示的实验流程.
供选试剂:溶液、溶液、溶液、盐酸、稀硫酸
(1)步骤①中,试剂a是   .
(2)沉淀B表面残留少量滤液,需用蒸馏水多次洗涤,为了检验沉淀B是否洗涤干净,可向步骤③的最后一次洗涤液中加入的试剂是____(双选,填序号).
A.溶液 B.溶液
C.溶液 D.和混合溶液
26.(2023九上·临平期中)小乐用如图所示装置(夹持装置已略去)和如下实验步骤进行有关碳及其氧化物的实验。
实验步骤:
①检查装置气密性并加入药品;
②缓缓通入CO2,使装置中充满CO2后点燃A处酒精喷灯;
③在A处酒精喷灯加热一段时间后,点燃B处酒精喷灯;
④待反应结束后,停止通入CO2,熄灭A、B两处的酒精喷灯。
(1)步骤③,A处酒精喷灯加热过程中,能观察到的现象是:木炭粉逐渐减少,D中左侧导管口有气泡冒出、澄清石灰水变浑浊且   ;点燃B处酒精喷灯后可观察到氧化铁逐渐变为黑色,发生此反应的化学方程式为   ;实验说明   (填写物质名称)具有还原性。
(2)该装置是否需要添加尾气处理装置,判断并说明理由。   。
27.(2025九上·婺城期末)学习酸碱中和反应时,很多同学对其产生探究兴趣,以下是他们的探究过程,请你一起完成:
(1) 小金同学将固体氢氧化钠放入装有稀硫酸的试管中并振荡,试管壁发烫,于是他得出酸碱中和反应是放热反应的结论。小华同学认为小金的推理不合理,他的理由是   。
(2) 小华同学将实验加以改进:将稀硫酸慢慢滴入装有氢氧化钠溶液的烧杯中,氢氧化钠溶液的温度随着加入的稀硫酸质量的变化曲线如图所示,从而验证了稀硫酸与氢氧化钠溶液发生的是放热反应。由图可知:B点对应溶液的pH   (填“>” “<”或“=”)7,C点对应溶液中含有的溶质有   。
(3) 小科同学认为氢氧化钠溶液与稀硫酸混合没有明显现象,于是他想借助下列溶液来验证反应是否真的发生,其中可行的是   (填字母编号)。
A.无色酚酞试液 B.FeCl3 C.BaCl2 D.KNO3
28.(2025九上·杭州期中)现有一固体混合物A,已知可能含有CuCl2、NH4Cl、(NH4)2SO4、CaCO3、Ba(NO3)2、KNO3物质中的两种或者多种。按图进行试验,出现的现象如图所示(过程中所发生的反应均恰好完全反应),请回答下列问题:已知:NH4Cl+NaOH=NH3↑+H2O+NaCl;(NH4)2SO4+2NaOH=2NH3↑+2H2O+Na2SO4
(1)混合物A加水过滤得到无色溶液B,可以推出混合物A中一定不含有   。
(2)气体F的化学式为   。
(3)请写出反应④的化学方程式   。
(4)为进一步确定混合物的组成,取样品30g,按上述流程图进行实验,产生3.4g气体D,4.4g气体F,白色沉淀H的质量为2.33g,通过计算,确定该混合物中还含有的物质为   。
29.(2024九上·慈溪月考)纳米铁(单质铁)在环保领城应用广泛。以凌铁矿(主要成分为,不考虑杂质)为原料可以制备纳米铁。学习小组对制备得到的某固体成分进行探究。(提出问题)固体成分是什么
(做出猜想)固体成分:猜想一:Fe;猜想二:FeCO3;猜想三:   。
(查阅资料):
②氢气具有还原性,可以用来冶炼金属;
③白色的无水硫酸铜固体遇到水燕气变为蓝色
(实验探究)该学习小组利用下图装置,对固体成分进行探究。
回答下列问题:
⑴向装置A中加入稀硫酸后,A中产生气泡且溶液变为浅绿色,小宁同学判断猜想一正确,小科同学认为小宁的判断不合理,理由是:   
⑵观察到装置B中溶液变浑浊,装置D中固体由黑色变为红色,E中固体变蓝,据此判断猜想   正确。
⑶(反思交流)如果将装置E去掉,   (填“能”或“不能”)验证剩余固体中含有Fe。
30.(2024九上·海曙期中)某研究小组利用如图装置探究温度对CO还原的影响(固定装置略)。
信息1:难溶的碳酸盐受热易分解为氧化物和二氧化碳
信息2:二氧化碳能与锌反应生成一氧化碳气体
信息3:酒精灯的加热温度为400—500℃,酒精喷灯的火焰温度可达左右。
(1)装置B里发生的反应属于氧化还原反应,其中锌的化合价   。(选填升高、降低或不变)
(2)装置E的作用是   ,从实验安全或环保角度考虑,上述实验装置可采取的改进措施是   。
(3)若D装置硬质玻璃管中氧化铁全部还原成铁,冷却后称量铁的质量比反应前氧化铁的质量减少了2.4克,则加入a管中氧化铁的质量是   克。
四、综合题
31.(2019九上·天台月考)某同学在做中和反应实验时,用pH传感器测得溶液的pH变化如图所示,回答下列问题。
(1)向A点溶液中滴加紫色石蕊溶液的现象是   。
(2)曲线上   点表示酸和碱恰好完全反应。
(3)C点溶液中含有   种溶质。
32.(2025九上·东阳期末)有一包白色固体,可能由硫酸钾、氢氧化钾、碳酸钙、氯化钡中的一种或几种物质组成,为探究该白色固体的组成,取适量样品按如图流程进行实验。
(1)白色沉淀I中加入稀盐酸的现象除了沉淀全部溶解,还将观察到的现象是   。
(2)写出滤液中通入CO2所发生反应的化学方程式:   。
(3)原白色固体中含有的物质是   。
33.(2024九上·黄岩竞赛) 某实验废液中可能含有 六种离子中的几种。为确定废液中存在的离子,进行了下面实验:
①取少量废液,向废液中滴加 NaOH溶液,有白色沉淀生成;
②另取少量废液,向其中滴加) 溶液,无明显现象;
③再取少量废液,滴加 溶液,产生白色沉淀,加稀硝酸后沉淀不溶解。
请分析实验后回答:
(1) 废液中一定含有的离子是    ,可能含有的离子是    ;
(2) 有同学认为实验③可以省略,理由是    。
34.(2024九上·绍兴期末) 小科查阅资料发现:氢气还原氧化铜的实验中,若反应过程通入氢气时间不够,得到的固体产物是铜和氧化亚铜(Cu2O) 组成的混合物。于是他对反应产物的生成情况进行了如下探究:利用图甲所示实验装置,称取若干份质量均为0.6克的氧化铜,在相同条件下分别用氢气还原不同时间,并检测固体中氧化亚铜的质量,结果如图乙。
(1) 利用图甲装置进行氢气还原氧化铜的实验时,正确实验操作顺序为   。
①加热
②停止加热
③通入制好的纯净氢气
④停止通氢气
(2) 为解释实验结果,小科对氢气还原氧化铜的反应过程提出如下假设:反应过程包含有 两个反应。若假设成立,请列式计算出 0.6克的氧化铜生成的 Cu2O 的最大质量为多少克
(3) 根据图乙所示的探究结果和计算结果分析,可以确定两个反应是   (填“同时进行”或者“分步进行”) 。
(4) 为确保反应所得固体中氧化亚铜尽可能少,可采取的措施是   。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】pH值的测量及方法;浓硫酸的稀释;还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】加热固体时,为了防止冷凝水倒流回试管底部,都应将试管口略向下倾斜。
【解答】A、测量溶液的pH时,应用玻璃棒蘸取待测液,滴在pH试纸上,故A错误;
B、图中添加药品的方式可能会导致试管底部破裂,故B错误;
C、氢气还原氧化铜时,为防止冷凝水倒流回试管底部,导致试管破裂,试管口应向下倾斜,故C正确;
D、稀释浓硫酸时,要将浓硫酸加入到水中,并用玻璃棒不断搅拌,故D错误。
故答案为:C。
2.【答案】B
【知识点】物质除杂或净化;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】 AB.鉴别物质时,首先对需要鉴别的物质的性质进行对比分析找出特性,再根据性质的不同,选择适当的试剂,出现不同的现象的才能鉴别。
CD.除杂质至少要满足两个条件:①一般加入的试剂只能与杂质反应,不能与原物质反应;②反应后不能引入新的杂质。
【解答】A.氧气可以使带火星的木条复燃,而二氧化碳气体不能,故A正确不合题意;
B.硫酸和硫酸钠,都和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,不能鉴别,故B错误符合题意;
C.碳酸钙与稀盐酸反应,生成氯化钙,水和二氧化碳气体,但是和氯化钙不反应,故C正确不合题意;
D.铁粉能够被磁铁吸引,而木炭不行,故D正确不合题意。
故选B。
3.【答案】D
【知识点】根据化学反应方程式的计算;金属活动性顺序及其应用;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据金属活动性顺序为Zn>Fe>Cu>Ag,往硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中缓慢连续加入质量为m的锌粉,锌优先与AgNO3反应生成硝酸锌和银,AgNO3反应完,锌才能与Cu(NO3)2反应生成硝酸锌和铜,硝酸铜反应完,锌和Fe(NO3)2反应生成硝酸锌和铁,进行分析解答。
【解答】A. 金属活动性顺序为Zn>Fe>Cu>Ag,往硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中缓慢连续加入质量为m的锌粉,锌优先与AgNO3反应生成硝酸锌和银,AgNO3反应完,锌才能与Cu(NO3)2反应生成硝酸锌和铜,硝酸铜反应完,锌和Fe(NO3)2反应生成硝酸锌和铁。ab段(不含两端点)发生的反应为Zn+2AgNO3=2Ag+Zn(NO3)2,则对应溶液中含有的金属离子为Zn2+、Cu2+、Fe2+、Ag+,故A错误;
B. 根据图片可知,bc段(不含两端点)发生的反应为:Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu,析出的金属是Cu,故B错误;
C. 根据图片可知,c点是锌与硝酸铜恰好反应,则对应溶液中含有的金属离子为,故C错误;
D. 设反应析出金属的质量均为100g,与硝酸铜反应消耗锌的质量为m1,与硝酸盐铁反应消耗锌的质量为m2。
所以若bc段和cd段中析出固体质量相等,参加反应的锌粉质量分别为和,,故D正确。
故选D。
4.【答案】B
【知识点】金属的化学性质;还原反应与金属的冶炼;金属的冶炼
【解析】【分析】煤炭的主要成分是碳,碳燃烧放出大量的热,在高温的条件下,碳和二氧化碳反应生成具有还原性的一氧化碳,“炒钢”过程中,需反复搅拌翻炒方塘中的生铁水才能获得熟铁,反复搅拌的目的是增大反应物的接触面积,使反应充分进行,降低含碳量。
【解答】 A、生铁是含碳量大于的铁碳合金;熟铁是含碳量低于的铁碳合金。所以生铁和熟铁都是由铁和碳组成的混合物,该选项正确。
B、在氧化还原反应中,得到电子、化合价降低的物质是氧化剂;失去电子、化合价升高的物质是还原剂。
在将铁矿石与煤炭加入熔炉中鼓入空气的过程中,煤炭中的碳与氧气反应生成二氧化碳等,碳的化合价升高,被氧化,所以煤炭在该过程中是还原剂,而不是氧化剂。该选项错误。
C、“炒钢” 时,反复搅拌方塘中生铁水,能增大生铁水中碳与空气(氧气)的接触面积,使碳与氧气充分接触,从而更有利于碳与氧气发生反应,将碳转化为二氧化碳等气体除去,达到降低含碳量的目的。所以该选项正确。
D、“炒钢法” 中,生铁水(流入方塘中,在高温下,生铁水中的碳与空气中的氧气发生反应,生成二氧化碳等气体逸出,从而使生铁中的碳含量降低,最终形成熟铁。所以该选项正确。
故答案为: B 。
5.【答案】B
【知识点】酸碱指示剂及其性质;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】 据氢氧化钡溶液显碱性,稀盐酸显酸性,氢氧化钡和稀盐酸反应生成氯化钡和水,进行分析判断。
【解答】 A.氢氧化钡溶液显碱性,稀盐酸显酸性,开始时左管溶液呈蓝色,右管溶液呈红色,故A错误;
B.充分反应后U型管中溶液全部呈蓝色,说明溶液显碱性,所得溶液是氢氧化钡和氯化钡的混合溶液,则其中的阴离子为OH-和Cl-,故B正确;
CD.充分反应后U型管中溶液全部呈蓝色,说明溶液显碱性,所得溶液是氢氧化钡和氯化钡的混合溶液,取少量充分反应后的溶液,滴加适量的Na2CO3溶液,产生白色沉淀,
故C、D错误。
故选B。
6.【答案】D
【知识点】合金与合金的性质;金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用;置换反应及其应用;还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】金属可以将比它不活泼的金属从其可溶性盐中置换出来。
【解答】A、置换反应的特点为:单质和化学物反应,生成新的单质和化合物,由题中点的方程式可知,木炭和锡砂中的 SnO2反应属于置换反应,故A不符合题意;
B、碳能抢夺氧化锡中的氧,说明碳具有还原性,故B不符合题意;
C、合金比纯金属熔点低,所以加铅能使锡较易熔化流出,故C不符合题意;
D、锡的活动性比铜强,用不能通过湿法冶炼锡,故D符合题意。
故答案为:D。
7.【答案】B
【知识点】化合物之间的相互转化
【解析】【分析】 一步反应实现即原物质只发生一个反应即可转化为目标物质,根据所涉及物质的性质,分析能否只通过一个反应而实现即可.
【解答】 A.由NaNO3转化为NaC,假设能反应,对应的是硝酸盐和钠盐,而硝酸盐和钠盐均是可溶性盐,不符合复分解反应的条件,该反应不能一步反应实现,故A不合题意;
B.氧化钙与水反应生成氢氧化钙,转化能由一步反应实现,故B符合题意;
C.氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水,不能生成硫酸亚铁,该反应不能一步反应实现,故C不合题意;
D.BaSO4难溶于水,不能发生复分解反应生成氯化钡,该反应不能一步反应实现,故D不合题意。
故选A。
8.【答案】B
【知识点】物质除杂或净化;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】除杂的原则:①不与除杂试剂反应;②不引入新的杂质。鉴别物质时,要出现两种明显不同的现象才行,据此分析判断。
【解答】A.加入过量的氯化钡会引入新的杂质,故A不合题意;
B.氯化钠固体溶于水时没有明显的温度变化,而氢氧化钠固体溶于水时会发热,故B符合题意;
C. 取样,灼烧,辨别气味,产生烧焦羽毛气味的是羊毛纤维,产生特殊气味的是合成纤维, 而只闻气味无法鉴别,故C不合题意;
D.活泼金属滴加盐酸也会生成氢气,也会看到气泡,故D不合题意。
故选B。
9.【答案】D
【知识点】金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】在金属活动性顺序表中,只有排在前面的金属才能将后面的金属从盐溶液中置换出来,据此分析判断即可。
【解答】A.根据铁不能与氯化锌反应,能与氯化铜反应,可以判断活动性顺序:锌>铁>铜,故A正确不合题意;
B.由于每56份质量的铁能置换出64份质量的铜,则进入溶液的质量小于析出铜的质量,所以两支试管混合后,固体总质量一定增加,故B正确不合题意;
C.锌和铁都会与稀盐酸反应生成氢气,则滤渣中一定有Cu,一定没有Fe和Zn,故C正确不合题意;
D.滤液中的溶质一定有FeCl2、ZnCl2,可能含有CuCl2,故D错误符合题意。
故选D。
10.【答案】C
【知识点】化合物之间的相互转化
【解析】【分析】 根据常见物质的性质利用图中物质的之间的反应和转化关系,将所给出的物质带入利用排除法分析判断即可。
【解答】 A.根据框图,结合A组物质,乙为氧化锌,戊为氯化铜,二者不发生反应,故A错误;
B.根据框图,结合B组物质,丙为硫酸,丁为氧气,这两种物质不能发生化学反应,故B错误;
C.根据框图,结合C组物质,符合题中物质间的反应和转化,故C正确;
D.根据框图,结合D组物质,乙为氢氧化钙,丙为硝酸钠,这两种物质不能发生化学反应,故D错误。
故选C。
11.【答案】A
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】对于物质鉴别题,首先要掌握各物质的性质,然后根据物质的性质选择所需物质,再利用反应的不同现象加以区分,鉴别题时各物质的现象必须不能相同,否则无法区分。
【解答】A、黄铜中因含有铜加热表面会变黑,因含有锌加稀盐酸会有气泡产生,而黄金则不能发生反应,两方法均可鉴别,符合题意;
B、稀盐酸和稀硫酸都能使紫色石蕊试液变红,无法鉴别,不符合题意;
C、硝酸铵和氯化钠都是白色固体,观察颜色无法鉴别,不符合题意;
D、食盐水和蒸馏水都呈中性,不能使酚酞变色,加酚酞无法鉴别,不符合题意;
故选A。
12.【答案】A
【知识点】还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】一氧化碳和氢气等体积混合后还原氧化铁,要想知道哪个还原氧化铁的量更多,我们要根据生成的二氧化碳和水的质量进一步求出。用浓硫酸质量变化测出生成水的质量,用氢氧化钠溶液的质量变化测出生成二氧化碳的质量,然后进行尾气处理,防止未反应的一氧化碳污染空气。
【解答】一氧化碳和氢气等体积混合后还原氧化铁,要想知道哪个还原氧化铁的量更多,我们要根据生成的二氧化碳和水的质量进一步求出。要知道生成二氧化碳和水的质量,我们要先用浓硫酸质量变化测出生成水的质量,再用氢氧化钠溶液的质量变化测出生成二氧化碳的质量,然后进行尾气处理,防止未反应的一氧化碳污染空气。因为氢氧化钙的溶解度小,所以我们选择氢氧化钠,若先除二氧化碳会使所测水的质量变大,影响实验结果.所以正确的顺序是cba。
故答案为:A
13.【答案】B
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据污水中电荷平衡,以及不能生成沉淀,分别确定六种离子的分组情况,然后对各个选项分析判断。
【解答】根据题意可知,碳酸铜和氢氧化铜都是沉淀,则如果甲中有 Cu2+, 那么乙中肯定含有 CO32-和 OH- 。由于H+和OH- 结合生成水,则H+在甲工厂中。
根据电荷平衡,有阴离子必须有阳离子,那么K+肯定在乙工厂,而 NO3- 在甲工厂。
A.得到的化肥成分为K2NO3,故A错误;
B.甲工厂中有铜离子,则呈蓝色,存在氢离子则呈酸性,故B正确;
C.其中一工厂排放的污水中含K+、H+、 NO3-三种离子,故C错误;
D.其中一工厂排出的污水含有K+、CO3-、OH-,三种离子个数比可能为3:1:1,故D错误。
故选B。
14.【答案】D
【知识点】化合物之间的相互转化;碱的化学性质
【解析】【分析】根据物质的组成、化合价分析出物质,再根据物质的性质分析判断有关的说法是否正确。
【解答】A、a点碳元素的价态为0,表示碳单质,因此可能是C60,推断合理,不符合题意;
B、b为一氧化碳,c为二氧化碳,一氧化碳与氧气反应得到二氧化碳,二氧化碳与碳高温下反应得到一氧化碳,可以相互转化,推断合理,不符合题意;
C、c为二氧化碳,d是碳酸,二氧化碳与水反应可以生成碳酸,因此c能与水反应生成d,推断合理,不符合题意;
D、e是碳酸盐,如二氧化碳与氢氧化钠反应得到碳酸钠和水,因此c可以直接转化成e,推断不合理,符合题意。
故答案为:D。
15.【答案】C
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】硫酸钡和碳酸钡都是白色沉淀,但是后者可以溶于酸生成气体,据此结合题目描述对各个选项进行分析判断即可。
【解答】①取一份废液,加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,钡离子能与硫酸根离子结合产生硫酸钡白色沉淀,钡离子能与碳酸根离子结合产生碳酸钡白色沉淀,再加入足量稀盐酸,沉淀无变化,说明生成的是硫酸钡沉淀,不是碳酸钡沉淀,故废液中一定含有硫酸根离子,一定不含有碳酸根离子,由于有硫酸根离子,故一定不会含有钡离子;
②另取一份废液,加入氢氧化钾溶液出现白色沉淀,镁离子能与氢氧根离子结合生成溶于盐酸的氢氧化镁沉淀,故废液中一定含有镁离子。
通过分析可以知道,废液中可能含有氯离子和钾离子;
A.溶液中还可能含有Cl-和K+,故A错误;
B.溶液中不一定含有Cl-、K+,一定含有Mg2+、SO42-,故B错误;
C.溶液中一定含有Mg2+、SO42-,可能含有Cl-、K+,故C正确;
D.溶液中不一定含有Cl-和K+,故D错误;
故选:C。
16.【答案】C
【知识点】根据化学反应方程式的计算;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】 根据反应的化学方程式为yCO+FexOyxFe+yCO2,由图可知,参加反应的一氧化碳的质量为(n-1.8)g,生成铁的质量为8.4g,生成二氧化碳的质量为4.4g,由反应的化学方程式、质量守恒定律进行分析。
【解答】A、铁的氧化物Fe xOy和碳在高温下反应会生成铁和二氧化碳,随着反应的进行,生成铁的质量会逐渐增加,当反应结束后,铁的质量不再改变。从图像可以看出,a曲线的质量是从0开始逐渐增加到一定值后保持不变,符合生成铁的质量变化情况,所以a表示反应生成的铁的质量变化,该选项正确。
B、根据化学反应前后元素质量守恒,生成二氧化碳中碳元素的质量就等于参加反应的碳的质量。已知生成二氧化碳的质量为4.4克,
则4.4克二氧化碳中碳元素的质量为4.4× =1.2克,即参加反应的碳的质量为1.2克。
从图像可知,反应结束后碳还剩余1.8克,所以碳的初始质量n=1.2+1.8=3克,该选项正确。
C、 4.4g二氧化碳中氧元素的质量=4.4g××100%=3.2g,一氧化碳与铁的氧化物反应生成二氧化碳,化学方程式为:yCO+FexOyxFe+yCO2,由方程式可知二氧化碳中氧元素一半的质量来自于铁的氧化物中,所以铁的氧化物中氧元素的质量=3.2g÷2=1.6g,铁的氧化物中铁的质量=4.2g;
化合物中元素的质量比等于相对原子质量乘以原子个数的比,所以FexOy中铁元素与氧元素的质量比表示为,解得x:y=3:4,故错误;
D、根据上述计算,生成铁的质量为6.4克,铁的氧化物中氧元素的质量为3.2克,所以铁的氧化物的质量至少为
6.4+3.2=9.6克。
因为反应可能不完全,且碳的质量n=3克,所以m(铁的氧化物质量)与n(碳的质量)之和至少为9.6+3=12.6克,即m+n≥12.6,又因为n=3克,所以m≥12.6 3=9.6。若考虑到可能还有其他副反应等情况,m≥11.6是合理的,该选项正确。
故答案为:C。
17.【答案】(1)A
(2)反应结束后没有继续通入氢气,导致灼热的铜重新氧化成黑色的氧化铜(或反应结束时,先停止通入氢气,后熄灭的酒精灯)(只要意思正确即可)
【知识点】还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】(1)加热固体时,为防止冷凝水倒流回试管底部,导致试管破裂,要将试管口略向下倾斜。
(2)该实验正确的操作顺序是:先通氢气,将装置内的空气排尽,再点燃酒精灯;实验结束后,先熄灭酒精灯,继续通氢气,直至固体冷却。
【解答】(1)氢气还原氧化铜时,要不断通入氢气所以试管不能用塞子塞上,不然内部气压过大,会导致橡胶塞飞出,故应选择A进行实验。
(2)氧化铜又变回黑色的原因是灼热的铜接触空气,铜重新被氧化,存在的问题时,反应结束后没有继续通氢气至固体完全冷却。
18.【答案】(1)部分变质
(2)
(3)KCl
【知识点】书写化学方程式、文字表达式;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)碳酸钾和稀盐酸反应生成氯化钾、水和二氧化碳气体,而氢氧化钾和稀盐酸反应生成氯化钾和水,比较可知,前者溶液质量增加速度小于后者;
(2)根据反应物、反应条件和生成物,确定反应的方程式;
(3)根据C点时的反应进度确定溶质种类。
【解答】(1)根据图像可知,溶液质量的增大速度先变小后变大,说明存在碳酸钾和稀盐酸的反应,那么变质程度为部分变质;
(2)氢氧化钾和稀盐酸反应,生成氯化钾和水,则反应的方程式为: ;
(3)C点时溶液质量再次增大,说明此时碳酸钾已经完全反应,则此时溶质为反应产物KCl。
19.【答案】(1)过滤;复分解反应
(2)HCl、FeCl3(氯化氢、氯化铁)
【知识点】复分解反应及其应用;物质的鉴别、推断;混合物的分离方法(过滤、蒸发、结晶)
【解析】【分析】(1) (1)根据过滤操作的原理及氯化铁与氢氧化钠反应的特点来分析;
(2)根据氧化铁与盐酸反应的原理来分析。
【解答】 (1)由流程图可知,工厂废水加入NaOH溶液后,通过操作①将固体A与溶液a分离,这种分离不溶性固体与液体的操作是过滤;
工厂废水中含有氯化铁,氯化铁与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠,化学方程式为FeCl3+3NaOH =Fe(OH)3↓+3NaCl,该反应是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物的反应,属于复分解反应,所以形成固体A(氢氧化铁)物质的化学反应基本类型是复分解反应;
(2)固体A(氢氧化铁)加热生成氧化铁,氧化铁与过量盐酸反应生成氯化铁和水,化学方程式为Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O,由于盐酸过量,所以溶液b中的溶质是生成的氯化铁(FeCl3)以及过量的盐酸(HCl)。
20.【答案】(1)C;都有(有色)沉淀生成
(2)复分解
【知识点】复分解反应及其应用;化合物之间的相互转化
【解析】【分析】(1)根据四个反应的产物分析解答;
(2)根据反应物和生成物的种类和种数确定反应的类型。
【解答】(1)A中碳酸钠和稀盐酸反应生成二氧化碳气体;
B中氯化铁和氢氧化钠反应,生成氢氧化铁沉淀;
C中锌和稀硫酸反应,生成氢气;
D中氯化铜和氢氧化钠反应,生成氢氧化铜沉淀。
则若按实验现象分类,可将实验A与C分为一类,分类依据是都有气泡产生;
可将实验B与D分为一类,分类依据是:都有(有色)沉淀生成。
(2)根据反应方程式可知,A、B和D中,反应物和生成物都是两种化合物,且相互交换成分,因此为复分解反应。
21.【答案】(1)HCl
(2)Na2CO3、NaCl
【知识点】盐的性质及用途;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)根据碳酸钠和稀盐酸、氯化钙的反应顺序解答;
(2)根据图片确定d点的反应进度,根据剩余反应物和生成物确定溶质种类即可。
【解答】(1)根据题意可知,加入的碳酸钠溶液先与盐酸反应,再与氯化钙反应,则图中0a段与Na2CO3溶液反应的物质是HCl;
(2)根据图片可知,d点时加入的碳酸钠溶液过量,则的溶质为过量的Na2CO3和反应产物NaCl两种溶质。
(1)向一定质量CaCl2和HCl的混合溶液中逐滴加入溶质质量分数为10.0%的Na2CO3溶液,加入的碳酸钠溶液先与盐酸反应,图中0a段表示生成气体的过程,0a段与Na2CO3溶液反应的物质是HCl;
(2)d点的溶液是与氯化钙恰好完全反应后继续向溶液中滴加碳酸钠溶液,含有Na2CO3、NaCl两种溶质。
22.【答案】(1)Ca(OH)2
(2)CO2+2KOH=K2CO3+H2O
(3)①
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)根据图片显示的反应过程,结合物质的性质,推测物质X的化学式;
(2)根据反应物、反应条件和生成物,确定反应的化学方程式;
(3)碳酸钙高温分解生成二氧化碳,据此分析。
【解答】 (1) 碳酸钙高温分解为氧化钙和二氧化碳,氧化钙与水反应得到氢氧化钙(X),氢氧化钙与碳酸钾反应得到碳酸钙和氢氧化钾,氢氧化钾与二氧化碳反应得到碳酸钾和水 ,物质X的化学式为Ca(OH)2;
(2)结合以上分析可知,氢氧化钾与二氧化碳反应得到碳酸钾和水,反应④中发生的化学方程式为:CO2+2KOH=K2CO3+H2O;
(3)为了减少碳排放,流程中的物质Y可以来源于反应①中碳酸钙高温分解产生的二氧化碳。
23.【答案】K2CO3溶液;BD
【知识点】盐的性质及用途;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)根据碳酸钾能与氯化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钾溶液进行分析;
(2)根据沉淀B是碳酸钡沉淀,表面残留少量滤液是氯化钾和碳酸钾溶液,若沉淀B洗涤干净,最后一次洗涤液中应不存在氯化钾和碳酸钾进行分析。
【解答】(1)因为分离混合溶液,加入过量的试剂a,产生沉淀,且得到的溶液中只含有一种溶质,滤液A中一定含有KCl,因此所选试剂与BaCl2溶液反应生成KCl,所以步骤①中,试剂a是K2CO3溶液。
(2)碳酸钾溶液与氯化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钾,因为步骤①中,加入过量的K2CO3溶液,则沉淀B表面残留的少量滤液是K2CO3溶液和KCl溶液,所以为了检验沉淀B是否洗涤干净,就是检验K2CO3溶液和KCl溶液是否剩余。
A、NaOH溶液不能与K2CO3溶液、KCl溶液反应,此选项不符合题意;
B、CaCl2溶液能与K2CO3溶液反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钾,此选项符合题意;
C、NaCl溶液不能与K2CO3溶液、KCl溶液反应,此选项不符合题意;
D、AgNO3和HNO3混合溶液能与氯化钾溶液反应生成不溶于稀硝酸的氯化银白色沉淀,此选项符合题意。
故答案为:BD。
24.【答案】(1)盐;NaOH
(2)B;C;D
【知识点】非金属、非金属氧化物、酸之间的转化;化合物之间的相互转化;不同物质的化学性质
【解析】【分析】(1)根据氯化钠是由钠离子和氯离子构成的化合物,氢氧化钠和盐酸等反应生成氯化钠进行分析;
(2)根据X是水,结合酸碱盐等的化学性质进行分析。
【解答】 (1)硫酸钠是由钠离子和硫酸根离子构成的化合物,属于盐;氢氧化钠和硫酸等反应生成硫酸钠,图中碱应为氢氧化钠,其化学式为NaOH;
(2)若X是水,氢气和氧化铜在加热条件下生成铜和水,属于置换反应;酸和碱反应生成盐和水,属于复分解反应;碳酸分解生成水和二氧化碳,属于分解反应;故能实现图中物质转化的基本反应类型有:BCD。
25.【答案】(1)溶液
(2)B;D
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)根据碳酸钾能与氯化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钾溶液进行分析;
(2)根据沉淀B是碳酸钡沉淀,表面残留少量滤液是氯化钾和碳酸钾溶液,若沉淀B洗涤干净,最后一次洗涤液中应不存在氯化钾和碳酸钾进行分析。
【解答】 (1)碳酸钾能与氯化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钾溶液,不会生成新的杂质,试剂a是K2CO3溶液;
(2)沉淀B是碳酸钡沉淀,表面残留少量滤液是氯化钾和碳酸钾溶液,若沉淀B洗涤干净,最后一次洗涤液中应不存在氯化钾和碳酸钾。
A.NaOH 不能与氯化钾和碳酸钾反应,故A错误。
B.碳酸钾能与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钾,故B正确。
C.氯化钠不能与氯化钾和碳酸钾反应,故C错误。
D.氯化钾能与硝酸银溶液反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀和硝酸钠,故D正确。
故选BD;
26.【答案】(1)D中澄清石灰水进入E烧杯中;3CO+Fe2O32Fe+3CO2;碳、一氧化碳
(2)不需要;尾气已经收集到D中
【知识点】实验方案设计与评价;二氧化碳的检验和验满;还原反应与金属的冶炼;二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】(1)根据 木炭与二氧化碳反应产生一氧化碳,一氧化碳不能与石灰水反应,收集到D中,D中澄清石灰水会进入E中,一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳分析;
(2)根据D中可将尾气收集分析。
【解答】(1) 步骤③,A处酒精喷灯加热过程中, 木炭与二氧化碳反应产生一氧化碳,观察到木炭粉逐渐减少,D中左侧导管口有气泡冒出、澄清石灰水变浑浊且D中澄清石灰水进入E烧杯中; 点燃B处酒精喷灯后一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,可观察到氧化铁逐渐变为黑色,反应的化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2;该实验说明碳、一氧化碳具有还原性。
(2)尾气已经收集到D中,不需添加尾气处理装置。
故答案为:(1)D中澄清石灰水进入E烧杯中;3CO+Fe2O32Fe+3CO2;碳、一氧化碳;(2)不需要;尾气已经收集到D中。
27.【答案】(1)氢氧化钠固体溶于水也放出大量的热
(2)=;Na2SO4、H2SO4(少写得1分,多写、错写均不给分)
(3)A、B(少写得1分,多写、错写均不给分)
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)根据氢氧化钠固体溶于水也会放热解答;
(2)当溶液温度最高时,此时二者恰好完全反应。根据C点的反应进度确定溶质的种类;
(3)可根据氢氧化钠与各种物质反应时的现象分析判断。
【解答】(1)小华同学认为小金的推理不合理,他的理由是:氢氧化钠固体溶于水也放出大量的热;
(2)根据图像可知,B点时溶液温度达到最高,此时二者恰好完全反应,则溶液呈中性,即pH=7。
C点时加入的稀硫酸过量,则溶质为反应产物 Na2SO4、H2SO4 。
(3)A.氢氧化钠滴入无色酚酞试液变成红色,而氢氧化钠溶液与稀硫酸反应后溶液呈中性或酸性,此时无色酚酞不变色,故A可行;
B.氢氧化钠和氯化铁反应,生成红褐色的沉淀,而氢氧化钠溶液与稀硫酸反应后溶液加入氯化铁后没有沉淀生成,故B可行;
C.氢氧化钠和氯化钡不反应,氢氧化钠溶液与稀硫酸反应后溶液加入氯化钡后也没有变化,故C不合题意;
D.氢氧化钠和 KNO3不反应,氢氧化钠溶液与稀硫酸反应后溶液加入KNO3 后也没有变化,故D不合题意。
故选AB。
28.【答案】(1)CuCl2
(2)CO2
(3)Ba(NO3)2+H2SO4=BaSO4↓+2HNO3
(4)KNO3
【知识点】书写化学方程式、文字表达式;根据化学反应方程式的计算;盐的性质及用途;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】 混合物A溶于水得到沉淀和无色溶液,所以溶液中一定不存在CuCl2;沉淀加入盐酸得到气体,且沉淀全部溶解,说明该沉淀是CaCO3,一定不含有硫酸钡,即(NH4)2SO4和Ba(NO3)2不能共存;无色溶液B加入氢氧化钠,得到气体,说明该气体是氨气,说明物质中一定含有铵根离子;溶液E中加入硫酸,能产生沉淀H,说明该沉淀是硫酸钡沉淀,所以混合物中含有Ba(NO3)2;因为(NH4)2SO4和Ba(NO3)2不能共存,所以一定不含有(NH4)2SO4;还必须含有铵根,所以固体中一定含有NH4Cl,再进一步分析即可。
【解答】(1)混合物A溶于水得到沉淀和无色溶液,所以溶液中一定不存在CuCl2,因为铜离子溶液是蓝色;
(2)沉淀加入盐酸得到气体,且沉淀全部溶解,说明该沉淀是CaCO3,碳酸钙与盐酸反应,生成氯化钙、水和二氧化碳,所以气体F的化学式为:CO2;
(3)溶液E中含有硝酸钡,则反应④是硝酸钡与硫酸反应生成硫酸钡沉淀和硝酸,故反应的化学方程式写为:Ba(NO3)2+H2SO4=BaSO4↓+2HNO3。
(4)气体D为氨气,设生成3.4g氨气需要氯化铵的质量为x;
= ;
解得:x=10.7g;
气体F为二氧化碳,设生成4.4g二氧化碳需要碳酸钙的质量为y,
=;
解得: y=10g;
白色沉淀H为硫酸钡,设生成2.33g硫酸钡需要硝酸钡的质量为z,
=;
解得: z=2.61g;
氯化铵、碳酸钙和硝酸钡的质量和=10.7g+10g+2.61g=23.31g,
样品的质量为30g,所以样品中还含有硝酸钾,其质量=30g 23.31g=6.69g;
答:该混合物中还含有的物质为KNO3。
(1)由分析可知,合物A加水过滤得到无色溶液B,可以推出混合物A中一定不含有CuCl2,故填CuCl2。
(2)由分析可知,沉淀C为碳酸钙,碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,即气体F为二氧化碳,故填CO2。
(3)由分析可知,溶液E中含有硝酸钡,则反应④是硝酸钡与硫酸反应生成硫酸钡沉淀和硝酸,故反应的化学方程式写为:Ba(NO3)2+H2SO4=BaSO4↓+2HNO3。
(4)见答案
29.【答案】Fe和FeCO3;是碳酸亚铁和稀硫酸发生反应生成硫酸亚铁、水和二氧化碳,反应之后溶液也会变成浅绿色并且会有大量气泡产生;三;能
【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)根据产物的种数进行猜想;
(2)碳酸亚铁反应生成硫酸亚铁、水和二氧化碳,硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气,二者溶液都呈绿色;
(3)根据装置B、D、E中现象推测产物,进而确定反应物即可;
(4)E用于验证有水生成,对验证铁是否存在没有作用。
【解答】(1)猜想一和猜想二都只有一种物质,那么猜想三可能为两种物质,即:Fe和FeCO3。
(2)小科认为小宁的判断不合理,理由是碳酸亚铁和稀硫酸发生反应生成硫酸亚铁、水和二氧化碳,反应之后溶液也会变成浅绿色并且会有大量气泡产生.
(3)碳酸亚铁可以和稀硫酸发生反应生成硫酸亚铁、水和二氧化碳,B为澄清的石灰水,澄清的石灰水遇到二氧化碳变浑浊,由题意可以得知,氢气具有还原性可以用来冶炼金属,所以在D装置中是氢气和氧化铜发生反应生成铜和水,因为反应之后的气体通入氧化铜中,物质由黑色变为红色,说明A反应后的气体中含有氢气,故可以判断出固体中一定含有碳酸亚铁和铁,所以可以判断出猜想三正确.
(4)因为由D装置中固体由黑色变为红色就可以得知氢气和氧化铜发生了反应。故A装置反应后产生的气体中含有氢气。由此可以推断出固体中含有铁。故能够验证。
30.【答案】(1)升高
(2)防倒吸;F装置后接一燃着的酒精灯(合理即可)
(3)8
【知识点】质量守恒定律及其应用;还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】(1)根据化合价的规则分析;
(2)根据装置的特点,一氧化碳有毒分析;
(3)根据一氧化碳与氧化铁在高温条件下生成铁和氧气分析。
【解答】(1)难溶的碳酸盐受热易分解为氧化物和二氧化碳,碳酸镁受热分解生成氧化镁和二氧化碳,二氧化碳能与锌反应生成一氧化碳气体,同时生成氧化锌,锌属于单质,化合价为零,氧化锌中,氧元素显-2价,根据化合物中元素的化合价代数和为零,锌的化合价为+2价,装置B里发生的反应属于氧化还原反应,其中锌的化合价升高;
(2)若D处停止加热后,装置内的气压降低,F中液体易倒吸入D中引起玻璃管炸裂,所以E装置的作用是防倒吸;一氧化碳有毒,不能直接排放出空气中,一氧化碳在空气中燃烧生成二氧化碳,所以需要在装置后面接尾气处理装置,进行尾气处理,如F装置后接一燃着的酒精灯;
(3)装置D中发生的反应是一氧化碳与氧化铁在高温条件下生成铁和氧气,该反应后固体质量减少的质量即为氧化铁中氧元素的质量,氧化铁中氧元素质量为2.4g时,氧化铁的质量=。
(1)难溶的碳酸盐受热易分解为氧化物和二氧化碳,碳酸镁受热分解生成氧化镁和二氧化碳,二氧化碳能与锌反应生成一氧化碳气体,同时生成氧化锌,锌属于单质,化合价为零,氧化锌中,氧元素显-2价,根据化合物中元素的化合价代数和为零,锌的化合价为+2价,装置B里发生的反应属于氧化还原反应,其中锌的化合价升高;
(2)若D处停止加热后,装置内的气压降低,F中液体易倒吸入D中引起玻璃管炸裂,所以E装置的作用是防倒吸;一氧化碳有毒,不能直接排放出空气中,一氧化碳在空气中燃烧生成二氧化碳,所以需要在装置后面接尾气处理装置,进行尾气处理,如F装置后接一燃着的酒精灯;
(3)装置D中发生的反应是一氧化碳与氧化铁在高温条件下生成铁和氧气,该反应后固体质量减少的质量即为氧化铁中氧元素的质量,氧化铁中氧元素质量为2.4g时,氧化铁的质量=。
31.【答案】(1)溶液变红
(2)B
(3)2
【知识点】溶液的酸碱性与pH值的关系;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)首先根据A点溶液的pH值确定溶液的酸碱性,然后根据酸碱指示剂的性质判断溶液的颜色;
(2)当酸和碱完全反应时,溶液的pH=7;
(3)C点溶液呈碱性,肯定含有过量的碱,此外还有酸碱中和反应生成的盐,因此该点溶质有2种。
【解答】(1)A点溶液的pH<7,呈酸性,因此滴加紫色石蕊试液时溶液变红;
(2)曲线上B点pH=7,因此该点表示酸和碱恰好完全反应;
(3)C点溶液中含有2种溶质。
32.【答案】(1)有气泡生成
(2)、
(3)碳酸钙、氢氧化钾、氯化钡
【知识点】书写化学方程式、文字表达式;盐的性质及用途;物质的鉴别、推断;酸的化学性质;碱的化学性质
【解析】【分析】(1)分析可能存在的物质可知,白色沉淀为碳酸钙,碳酸钙与稀盐酸反应的方程式为,可知现象为有气泡产生。
(2)盐不能与二氧化碳反应,碱能与二氧化碳反应,可知滤液中既有氢氧化钾又有氯化钡。
(3)硫酸钡不溶于酸,存在氯化钡则不存在硫酸钾。
【解答】(1)碳酸钙难溶于水,能与盐酸反应生成二氧化碳气体,硫酸钾和氯化钡生成的硫酸钡沉淀不溶于酸,二氧化碳和氢氧化钾会生成碳酸钾和水,碳酸钾和氯化钡会生成碳酸钡沉淀和氯化钾。
取样品加水溶解,过滤得到白色沉淀I和滤液,白色沉淀I加入盐酸后全部溶解,则原样品中一定有碳酸钙,硫酸钾与氯化钡不能同时共存;滤液通入二氧化碳会生成白色沉淀II,二氧化碳和氢氧化钾会生成碳酸钾和水,碳酸钾和氯化钡会生成碳酸钡沉淀和氯化钾,则白色沉淀II是碳酸钡,原样品中一定还有氢氧化钾、氯化钡,一定没有硫酸钾。
由上述分析可知,白色沉淀I是碳酸钙,通过稀盐酸后,能够生成氯化钙、水和二氧化碳,因此能够观察到的现象是,除了沉淀全部溶解,还会有气泡生成。
(2)滤液中通入二氧化碳,氢氧化钾和二氧化碳反应生成碳酸钾和水,碳酸钾和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钾,两个化学方程式为:、。
(3)通过(1)可知,白色固体中含有的物质为碳酸钙、氢氧化钾、氯化钡。
(1)通过分析可知,白色沉淀I是碳酸钙,通过稀盐酸后,能够生成氯化钙、水和二氧化碳,因此能够观察到的现象是,除了沉淀全部溶解,还会有气泡生成;
(2)滤液中通入二氧化碳,氢氧化钾和二氧化碳反应生成碳酸钾和水,碳酸钾和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钾,两个化学方程式为:、;
(3)通过分析可知,白色固体中含有的物质为碳酸钙、氢氧化钾、氯化钡。
33.【答案】(1)、;
(2)步骤②的废液中加入BaCl2无明显现象,说明溶液中没有和,而溶液中滴加溶液,产生白色沉淀,加稀硝酸后沉淀不溶解而溶液,说明一定含有。
【知识点】离子或物质的共存问题;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】 根据已有的知识进行分析,钡离子与硫酸根离子结合生成的硫酸钡是不溶于酸的白色沉淀,银离子和氯离子结合生成的氯化银不溶于水也不溶于酸,氢氧根离子能与镁离子结合生成氢氧化镁白色沉淀,氢氧化镁是溶于酸的沉淀,据此解答即可。
【解答】 ①取少量废液,向废液中滴加NaOH溶液,有白色沉淀生成,说明溶液中含有Mg2+,不含Fe3+;
②另取少量废液,向其中滴加BaCl2溶液,无明显现象,说明溶液中不含SO42-和CO32-;
③再取少量废液,滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀,加稀硝酸后沉淀不溶解,说明溶液中含有Cl-。
(1)废液中一定含有的离子是Mg2+和Cl-,可能含有Na+;
(2)溶液对外是不显电性的,既有阴离子又有阳离子,步骤②向废液中加入BaCl2溶液无明显现象,说明溶液中一定没有SO42-和CO32-,故溶液中一定含有Cl-。
34.【答案】(1)③①②④
(2)0.54g
(3)同时进行
(4)用氢气还原时间尽量延长
【知识点】还原反应与金属的冶炼;金属的冶炼
【解析】【分析】 (1)根据氢气有可燃性,加热氢气与氧气的混合物容易发生爆炸,在加热氧化铜前,需要先通一段时间的氢气进行分析;
(2)根据结合图乙所示的探究结果计算分析,假设中“在同一条件下两个反应能同时进行”合理的依据是:如果分步进行,氧化亚铜最大质量应该是0.54g,而不是0.3218g进行分析;
(3)根据反应时间超过5min以后,时间越长产生的Cu2O越少分析。
【解答】 (1)氢气有可燃性,加热氢气与氧气的混合物容易发生爆炸,在加热氧化铜前,需要先通一段时间的氢气,停止加热后,为了防止灼热的铜重新被氧化,要先冷却至室温后,再停止通氢气,故正确实验操作顺序为③①②④;
(2)设分步进行,0.6g的CuO和氢气反应生成氧化亚铜质量为x,
2CuO+ H2= Cu2O+ H2O
160 144
0.6g x
解得:x=0.54g,
(3)结合图乙所示的探究结果计算分析,假设中“在同一条件下两个反应能同时进行”合理的依据是:如果分步进行,氧化亚铜最大质量应该是0.54g,而不是0.3218g;故答案为:0.54;如果分步进行,氧化亚铜最大质量应该是0.54g,而不是0.3218g。
(4)由图像分析可知:反应时间超过5min以后,时间越长产生的Cu2O越少,所以为确保氢气还原氧化铜所得固体产物中Cu2O尽可能少,应采取的措施是加热条件下通入氢气的时间足够长,
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