资源描述
【化学】 化学综合题过关测试
一、中考化学综合题
1.黄铁矿(重要成分为FeS2,杂质高温下不反应。)是我国硫酸厂制取硫酸重要原料。
某爱好小组欲测定某黄铁矿中FeS2含量,设计了如下试验 (假设每步反应均完全)。
【查阅资料】 ①4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2 ②Na2SO3+H2O2 =Na2SO4+H2 ③BaSO4为一种不溶于水、不溶于盐酸沉淀。
【试验探究】
Ⅰ.称取4.80 g黄铁矿样品放入下图所示装置(夹持和加热装置省略)石英管中,从a处不停地缓缓通入空气,高温灼烧石英管中黄铁矿样品至反应完全。
Ⅱ.反应结束后,将B瓶中溶液按上图流程进行处理。
【问题讨论】
(1)Ⅰ中B瓶内发生反应化学反应方程式是______和______;
(2)Ⅰ中通入空气中作用是______和______;
(3)Ⅱ中加入盐酸溶液目是______;
(4)Ⅱ中检查滤渣洗涤与否洁净措施是______。
【含量测定】
(5)另取4.80g黄铁矿样品在空气中加热,测出样品固体残留率(×100%)随温度变化如下图所示,计算该黄铁矿中FeS2质量分数为______。(请写出计算过程)
【答案】 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O; 提供反应所需氧气 将生成二氧化硫气体排入装置B中 除去产生BaCO3沉淀; 取最终一次洗涤液1~2mL于试管中,向其中滴加硝酸银(或稀硫酸、碳酸钠)溶液,若无白色沉淀生成,则表明已洗涤洁净。 75%
【解析】(1)根据空气中二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水及FeS2与氧气反应生成二氧化硫与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠和水解答;(2)根据空气能提供与硫化亚铁反应所需氧气和将生成二氧化硫气体排入装置B中解答;(3)根据盐酸能将反应生成碳酸钡除去解答;(4)根据过滤出来硫酸钡沉淀是湿润分析解答;(5)根据反应化学方程式计算解答。(1)二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,反应化学方程式为CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;二氧化硫与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠和水,反应化学方程式为SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O;(2)Ⅰ中通入空气中作用是提供反应所需氧气和将生成二氧化硫气体排入装置B中;(3)B瓶中重要溶质是碳酸钠和亚硫酸钠,向B瓶中加入过氧化氢溶液,亚硫酸钠与过氧化氢溶液反应生成硫酸钠,再加入过量氯化钡溶液,氯化钡溶液与碳酸钠、硫酸钠反应生成碳酸钡和硫酸钡沉淀,然后加入盐酸,盐酸能与碳酸钡反应生成氯化钡。故Ⅱ中加入盐酸溶液目是除去产生BaCO3沉淀;(4)过滤出来硫酸钡沉淀是湿润,也许带有过量氯化钡溶液,故Ⅱ中检查滤渣洗涤与否洁净措施是取最终一次洗涤液1~2mL于试管中,向其中滴加硝酸银(或稀硫酸、碳酸钠)溶液,若无白色沉淀生成,则表明已洗涤洁净;(5)设4.80g黄铁矿样品中杂质质量为x。
4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
4×120 2×160
4.8-x 4.8×75%-x
x=1.2g
该黄铁矿中FeS2质量分数=×100%=75%
答:该黄铁矿中FeS2质量分数为75%。
点睛:本题难点在于清晰黄铁矿中具有杂质,掌握固体残留物中同样具有杂质是解答关键。
2.试验室常用下列装置制取气体,请你根据所学知识回答问题。
①试验室使用高锰酸钾制取氧气时,选用发生装置与搜集装置是_______(填字母序号)。若改用下图装置搜集氧气,则气体应从______进(填“a”或“b”)。
②小明与小华取一定浓度盐酸与石灰石反应制取气体,反应化学方程式为__________________;将生成气体通入澄清石灰水中,未见变浑浊。小明认为是石灰水已经完全变质,而小华则认为是气体中混有挥发出来HCl气体。为探究其原因,进行了如下试验:取少许澄清石灰水于试管中,并向试管中滴加几滴无色酚酞试液,振荡,观测到溶液变红色。于是排除了小明猜想,你认为排除理由是__________________________。他们想探究所得气体中与否有挥发出来HCl气体,设计如下试验。请你帮他完毕试验,填写如下表格:
试验环节
试验现象
试验结论
____________
______
气体中有HCl
③假如用上述原料制得纯净二氧化碳气体,所选仪器连接次序为______(填字母)。
(2)“低钠盐”可以控制钠摄入量从而防治高血压等疾病。制备“低钠盐”在食盐中用NaCl中按照配方比例添加食用KCl。国内某些生产厂家为变化“低钠盐”口味还会加入少许镁盐(仅限MgSO4或MgCl2)。
①测得某“低钠盐”样品a中具有NaCl和KCl质量分数均为50%。该样品a水溶液中,含量最多离子是____________(填离子符号)。
②探究某“低钠盐”样品b中与否添加镁盐,以及添加是何种镁盐(MgSO4或MgCl2中一种)。请设计试验方案,完毕下列表格。
限选试剂:BaCl2溶液、NaOH溶液、AgNO3溶液、蒸馏水
试验操作
预期现象及结论
环节1:取少许样品b于烧杯中,加入足量蒸馏水
样品溶解,形成无色溶液.
环节2:取少许环节1形成溶液于试管中,在滴加少许NaOH溶液,振荡
_______,阐明样品b中添加了镁盐
环节3:_________________________
_________
【答案】AC b CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O 酚酞试液变红,阐明溶液中存在碱性物质Ca(OH)2 将生成气体通入AgNO3 溶液中,产生白色沉淀 气体中有HCl B H E C Cl﹣ 有白色沉淀生成 取少许环节1 形成溶液于试管中,再滴加少许BaCl2溶液振荡 若有白色沉淀产生,则添加是MgSO4;若无明显现象,则添加是MgCl2
【解析】
(1)①试验室使用高锰酸钾制取氧气时,选用发生装置是固固加热型发生装置A,氧气密度比空气大,可以用向上排空气法搜集,搜集装置是C。若改用如图装置搜集氧气,由于氧气密度比水小,则气体应从b进;②试验室常用盐酸与石灰石反应制取二氧化碳,反应化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O;因氢氧化钙溶液呈碱性,能使酚酞变红;取少许澄清石灰水于试管中,并向试管中滴加几滴无色酚酞试液,振荡,观测到溶液变红色。阐明溶液中尚有氢氧化钙,即没有完全变质;氯化氢能与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀,因此将生成气体通入AgNO3 溶液中,产生白色沉淀阐明气体中具有氯化氢;③假如用上述原料制得纯净二氧化碳气体,则应将生成气体先用碳酸氢钠溶液吸取其中氯化氢气体,然后用浓硫酸干燥,最终用向上排空气法搜集,所选仪器连接次序为:B H E C;(2)①氯化钠中钠离子和氯离子个数比为1:1,氯化钾中氯离子和钾离子个数比1:1,样品a中具有NaCl和KCl质量分数均为50%。该样品a水溶液中,含量最多离子是氯离子;②氢氧根离子和镁离子结合会生成氢氧化镁白色沉淀,环节1形成溶液于试管中,再滴加少许NaOH溶液,振荡,有白色沉淀生成,阐明样品b中添加了镁盐;硫酸根离子和钡离子生成硫酸钡白色沉淀,而氯离子不能,故取少许环节1 形成溶液于试管中,再滴加少许BaCl2溶液振荡,若有白色沉淀产生,则添加是MgSO4;若无明显现象,则添加是MgCl2。
3.某地规定:工业排放气中SO2含量不超过0.4mg•L-1,某爱好小组运用反应SO2+l2+2H2O=H2SO4+2HI,测定某工业废气中SO2含量,测试装置如图所示。
测试环节:
①碘溶液配制:精确称取1.27g碘单质,加入少许碘化钾,先溶解在100mL水中,续加水配制成1000mL溶液。
②取5mL上述溶液,加入试管中,滴入2~3滴淀粉试液,溶液变蓝。
③把100mL注射器活塞推究竟后,插入试管橡皮塞中,如图所示。然后缓缓向外拉注射器,每次抽取气体为100mL,反复抽取n次,直到溶液变为无色(废气中其他成分不与淀粉碘溶液反应)。
(1)环节②中,5mL溶液中溶有碘单质_______mg,环节③中缓缓向外拉注射器,“缓缓”目是_______,
(2)按环节测试某工业废气,抽取次数为80次后,溶液刚好变为无色,试计算该废气中SO2含量,并判断与否符合排放原则。__________________________
【答案】 6.35mg 使二氧化硫充足反应 0.2mg/L<0.4mg/L,排放达标
【解析】
(1)5mL溶液中溶有碘单质为,环节③中缓缓向外拉注射器,“缓缓”目是使二氧化硫充足反应;(2)设抽80次废气中二氧化硫质量为,
SO2+l2+2H2O=H2SO4+2HI
64 254
6.35mg
解得:=1.6mg
因此废气中二氧化硫含量为。
0.2mg/L<0.4mg/L,排放达标。
4.纯碱是化学工业生产中一种非常重要化工原料。
反应原理:NaCl+H2O+NH3+CO2═NaHCO3↓+NH4Cl,
2NaHCO3══Na2CO3++H2O +CO2↑
已知:常温下氨气极易溶于水,1体积水大概可以溶解700体积氨气;二氧化碳可溶于水,1体积水大概可以溶解1体积二氧化碳。
某课外活动小组模拟工业流程来制备纯碱,试验装置、所需试验药物和装置如图所示:
试验环节:
(1)搭好装置并________________。
(2)中间烧瓶中加入20mL饱和食盐水,并将其浸入冰水中; D中加入足量生石灰固体,E中加入足量浓氨水,运用该措施制取氨气原理是_________________________(写一点即可),根据该原理,生石灰也可以用_________固体替代;B中加入足量碳酸钙粉末,A中加入足量稀硫酸于(可分多次加入),写出该反应化学方程式________________,选择用稀硫酸而不用稀盐酸理由是___________________________。
(3)制备NaHCO3:先打开弹簧夹________(填K1或K2),使对应一侧烧瓶中生成气体进入饱和食盐水,大概20分钟左右时,再打开另一种弹簧夹,使其一侧烧瓶中生成气体进入饱和食盐水,大概5分钟即有浑浊出现,约15分钟出现大量白色固体。这种气体通入先后次序目是_____________________________。
在该试验过程中,中间烧瓶浸入冰水中目:___________________________。
(4)制备纯碱:欲得到纯碱,上述试验结束后,将固体过滤、洗涤后,还需进行操作是_____;若将制得纯碱放入足量稀硫酸中,并将生成气体所有通入氢氧化钠溶液中,溶液质量增长0.88g,则环节(3)中制得NaHCO3质量是多少?(写出计算过程)_______
【答案】检查装置气密性氧化钙与水反应 ,减少了溶剂,使氨气逸出;氧化钙与水反应放热,促使氨气逸出;增大了溶液中OH- 浓度,增进氨水分解,使氨气逸出。(写出一点即可)氢氧化钠(NaOH)CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2 ↑盐酸具有挥发性,会使二氧化碳中混有氯化氢气体而不纯K2二氧化碳溶解度不大,先通氨气可以形成碱性溶液,增进二氧化碳溶解,提高原料运用率和产率减少碳酸氢钠溶解度、增大气体溶解度,提高产率(一点即可)灼烧或加热3.36g
【解析】
(1)模拟工业制备纯碱:NaCl+H2O+NH3+CO2═NaHCO3↓+NH4Cl,图中装置A、B制取二氧化碳,装置D、E制取氨气,中间烧瓶两种气体和氯化钠反应都需要不漏气,因此仪器按上图组装好后,首先应当进行操作是检查装置气密性;
(2)当浓氨水滴到生石灰上时,氧化钙与水反应 ,减少了溶剂,使氨气逸出;氧化钙与水反应放热,促使氨气逸出;增大了溶液中OH- 浓度,增进氨水分解,使氨气逸出。根据上面原理,生石灰也可以用氢氧化钠固体替代,碳酸钙与硫酸反应生成硫酸钙、水和二氧化碳,化学方程式为:CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2↑;由于盐酸具有挥发性,会使二氧化碳中混有氯化氢气体而不纯,因此不能用稀盐酸替代稀硫酸;
(3)二氧化碳溶解度不大,先通氨气可以形成碱性溶液,增进二氧化碳溶解,提高原料运用率和产率,因此先打开K2,通入氨气,由于气体溶解度随温度升高而减小,碳酸氢钠溶解度随温度升高而增大,因此为了减少碳酸氢钠溶解度、增大气体溶解度,提高产率,中间烧瓶浸入冰水中;
(4)碳酸氢钠受热分解为纯碱,因此要进行加热,
纯碱放入足量稀硫酸中,并将生成气体所有通入氢氧化钠溶液中,溶液质量增长0.88g,阐明生成二氧化碳质量为0.88g,
设制得NaHCO3质量是x
根据方程式Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑;2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O,可得2NaHCO3~Na2CO3~CO2↑
168 44
x 0.88g
x=3.36g
答:制得NaHCO3质量是3.36g。
5.碳酸镁水合物是制备镁产品中间体。
(制取MgCO3·3H2O)工业上从弱碱性卤水(重要成分为MgCl2)中获取MgCO3·3H2O措施如下:
图1 获取MgCO3·3H2O工艺流程
图2 沉淀过程pH变化 图3 不一样温度下溶液中镁离子含量随时间变化
(1)沉淀过程化学方程式为:
MgCl2+CO2+2NaOH+2H2OMgCO3·3H2O↓+2_________。
(2)沉淀过程pH随时间变化如图2所示,沉淀过程操作为_______(填字母)。
a. 向卤水中滴加NaOH溶液,同步通入CO2
b. 向NaOH溶液中滴加卤水,同步通入CO2
c. 向卤水中通入CO2至饱和,然后滴加NaOH溶液,同步继续通入CO2
d. 向NaOH溶液中通入CO2至饱和,然后滴加卤水,同步继续通入CO2
(3)沉淀过程溶液中镁离子含量随时间变化如图3所示,不一样温度下所得到沉淀产物如表所示。
不一样反应温度下水合碳酸镁
温度(℃)
产物
46.95
MgCO3·3H2O
47.95
MgCO3·3H2O
48.95
MgCO3·3H2O
49.95
Mg5(OH)2(CO3)4·4H2O
则沉淀过程选择温度为_________,理由是_________。
(测定MgCO3·3H2O纯度)
运用下图所示装置(图中夹持仪器略去)进行试验,以确定MgCO3·3H2O纯度。
根据试验过程回答问题:
(1)试验过程中需持续缓缓通入空气,其作用除了可搅拌B、C中反应物外,尚有_________。
(2)C中反应生成CaCO3化学方程式为___________;D中碱石灰作用为___________。
(3)下列各项措施中,不能提高测定精确度是___________(填标号)。
a.在加入硫酸之前,应排净装置内CO2气体
b.为了缩短试验时间,迅速滴加硫酸
c.在A~B之间增添盛有浓硫酸洗气装置
d.在C装置左侧导管末端增添多孔球泡
(4)试验中精确称取15.0 g样品三份,进行三次测定,测得中生成CaCO3沉淀平均质量为10.0 g。请计算样品中MgCO3·3H2O纯度(写出计算过程)。 ______________________
(5)小明认为应将澄清石灰水换成Ba(OH)2溶液,其理由除了Ba(OH)2溶解度大,浓度大,使CO2被吸取更完全外,尚有___________。
(6)若获取MgCO3·3H2O样品中具有少许Mg5(OH)2(CO3)4·4H2O,则产品中镁元素质量分数_______(填“偏大”“不变”或“偏小”,下同),样品中MgCO3·3H2O纯度_______。
【答案】NaCl c 48.95℃ 此温度下,Mg2+沉淀速率较快,沉淀效率较高,且不会生成其他沉淀 把生成CO2所有排入C中,使之完全被Ca(OH)2溶液吸取 Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O 防止空气中CO2进入C干扰试验 bc 92.0% 因BaCO3相对分子质量比CaCO3大,等质量MgCO3·3H2O生成BaCO3质量远不小于CaCO3,试验时相对误差小 偏大 偏大
【解析】
(1). 据质量守恒定律反应前后原子种类、个数不变,可得方程式为MgCl2+CO2+2NaOH+2H2OMgCO3·3H2O↓+2NaCl (2). 由图可知,沉淀过程pH随时间变化是先变小至不不小于7,后变大至不小于7,因此操作是向卤水中通入CO2至饱和,由于生成碳酸,溶液显酸性,pH不不小于7,然后滴加NaOH溶液,同步继续通入CO2,生成碳酸钠,溶液呈碱性。
(3). 沉淀过程选择温度为48.95℃ ,理由是 此温度下,Mg2+沉淀速率较快,沉淀效率较高,且不会生成其他沉淀 (5). 试验过程中需持续缓缓通入空气,其作用除了可搅拌B、C中反应物外,尚有把生成CO2所有排入C中,使之完全被Ca(OH)2溶液吸取 ,否则装置内剩余二氧化碳不被吸取,导致测定成果偏小, (6). 石灰水溶质氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,反应方程式为:Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O (7). D中碱石灰作用为防止空气中CO2进入C干扰试验,使测定成果偏大。 (8). 迅速滴加硫酸,使生成二氧化碳速率太快,不能被充足吸取;在A~B之间增添盛有浓硫酸洗气装置不能提高测定精确性,由于氢氧化钙不吸取水。 (9). MgCO3·3H2O+ H2SO4= MgSO4+ CO2↑+4H2O;CO2 + Ca(OH)2 == CaCO3↓+ H2O;可得关系式为MgCO3·3H2O~ CO2~ CaCO3↓,设样品中MgCO3·3H2O质量为x, MgCO3·3H2O~ CaCO3↓,
138 100
x 10.0g
138/x=100/10.0g x=13.8g 样品中MgCO3·3H2O纯度 13.8g÷15g×100%=92.0% (10). 因BaCO3相对分子质量比CaCO3大,等质量MgCO3·3H2O生成BaCO3质量远不小于CaCO3,试验时相对误差小 (11). ,若获取MgCO3·3H2O样品中具有少许Mg5(OH)2(CO3)4·4H2O,则产品中镁元素质量分数偏大,由于MgCO3·3H2O中镁元素质量分数=24÷138×100%;Mg5(OH)2(CO3)4·4H2O镁元素质量分数=(24×5)÷458×100%;同质量Mg5(OH)2(CO3)4·4H2O比MgCO3·3H2O生成碳酸钙沉淀多,,因此计算纯度偏大.
点睛:有多种反应发生时,找关系式可以将计算化繁为简。
6.氢气作为新能源有诸多长处,制取与储存氢气是氢能源运用领域研究热点。
I.制氢:铁酸锌(ZnFe2O4)可用于循环分解水制气,其反应可表达为: 6ZnFe2O46ZnO+4Fe3O4+O2↑;3ZnO+2Fe3O4+H2O3ZnFe2O4+H2↑
(1)ZnFe2O4中Fe化合价为_______________。
(2)该循环制氢中不停消耗物质是________(填化学式),得到H2和O2质量比为__________。
(3)氢气作为新能源长处有________(任写一点)。该循环法制氢局限性之处是________。
Ⅱ.贮氢:合金Mg2Cu是一种潜在贮氢材料,高温时在氩气保护下,由一定质量比Mg、Cu单质熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢生成氢化物和另一种合金,其化学方程式为: 2Mg2Cu+ 3H23MgH2+MgCu2
(4)熔炼制备Mg2Cu合金时,通入氩气目是_________________。
(5)氢化物MgH2与水反应生成一种碱,并释放出H2。 其化学反应方程式为________。
(6)11.2g Mg2Cu完全吸氢后所得混合物与过量盐酸反应,放出H2质量为________g。
【答案】 +3 H2O 1:8 不污染环境、热值大、原料来源丰富 能耗高 起到保护作用,防止金属被氧化 MgH2+2H2O=Mg(OH)2↓+2H2↑ 0.7g
【解析】本题考察了有关元素化合价计算,氢能源,化学方程式书写,根据化学方程式计算。难度较大,仔细审题,找出用信息结合已经有知识进行分析解答。
(1)ZnFe2O4中锌化合价为+2价,氧元素化合价为﹣2,设:Fe化合价为x,根据化合物中元素化合价代数和为零,则有(+2)+2x+(﹣2)×4=0,x=+3;
(2)根据化学方程式6ZnFe2O46ZnO+4Fe3O4+O2↑;3ZnO+2Fe3O4+H2O3ZnFe2O4+H2↑可知,该循环制氢中不停消耗物质是水,其化学式为H2O,得到H2和O2质量比为4:32=1:8;
(3)氢气作为新能源长处有不污染环境、热值大、原料来源丰富,该循环法制氢时都是在高温下进行,局限性之处是能耗高;
(4)高温时Mg、Cu都能与空气中氧气反应,熔炼制备Mg2Cu合金时,通入氩气可以起到保护作用,防止金属被氧化;
(5)氢化物MgH2与水反应生成一种碱,并释放出H2,根据质量守恒定律可知,生成碱是氢氧化镁,化学反应方程式为 MgH2+2H2O=Mg(OH)2↓+2H2↑;
(6)11.2g Mg2Cu完全吸氢后所得混合物与过量盐酸反应,其中氢化镁与水反应生成氢氧化镁和氢气,MgCu2中只有镁与盐酸反应产生氢气。
设:11.2g Mg2Cu完全吸氢后生成氢化镁质量为x,MgCu2质量为y。
2Mg2Cu+3H2 3MgH2+MgCu2
224 78 152
11.2g x y
x=3.9g
y=7.6g
设:3.9g氢化镁与水反应生成氢气质量为a
MgH2+2H2O=Mg(OH)2↓+2H2↑
26 4
3.9g a
a=0.6g
7.6gMgCu2具有镁质量为:7.6g×× 100%=1.2g
设:1.2g镁与盐酸反应生成氢气质量为b
Mg+2HCl═MgCl2+H2↑
24 2
1.2g b
b=0.1g
生成氢气质量为:0.6g+0.1g=0.7g。
7.化学是一门实用基础科学,在人类社会发展历程中起着重要作用。
对认识物质
人们在试验研究中总结出常见金属活动性次序:
(1)表中□内对应元素符号为______。
(2)Mg、Sn、Pt、Au四种金属,能与稀盐酸(或稀硫酸)发生置换反应金属有_____种。
(3)Cu能从AgNO3溶液中置换出Ag,请阐明理由:_____。
合理运用资源
(1)工业上用含氧化铁480t赤铁矿为原料炼铁,得到含杂质4%生铁_____t。
(2)化学小组通过试验将生锈铁钉回收处理。
(铁钉处理)
试验过程
试验现象
试验原理
保留措施
a.向盛有生锈铁钉烧杯中加入稀盐酸,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化学方程式:____
写出一条防止铁制品生锈措施:____
b.取出铁钉,洗涤、干燥,妥善保管
铁钉展现银白色
(3)小组同学提出,烧杯中废液也可以回收处理。
(废液处理)
同学们查阅有关资料,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,生成对应金属氧化物和水。
试验流程:
①悬浊液A静置一天原因是_____。
②操作I是_____。
③写出固体C转化为铁红化学方程式_____。
增进科技发展
化学学科在合成药物等方面发挥若巨大作用,如下是几种常见合成药物,请根据信息回答问题:
(1)解热镇痛药
阿司匹林是人们熟知治感冒药,具有解热镇痛作用,化学式为C9H8O4,相对分子质量是_____。
(2)抗生素
青霉素是最重要抗生素,即消炎药,能治疗肺炎和外伤感染等。青霉素中用得较多是青霉素钠,化学式为C16H17O4N2SNa,其中氢、氧元素质量比为_____。
(3)抗酸药
抗酸药是一类治疗胃痛药物,能中和胃里过多盐酸,缓和胃部不适。抗酸药种类诸多,一般具有一种或几种化学物质,如NaHCO3、MgCO3、Mg(OH)2等。请写出其中一种与盐酸反应化学方程式_____。
【答案】Al 2 铜金属活动性排在银前面 350 Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O 刷漆涂油 使氢氧化亚铁转化成氢氧化铁沉淀 过滤 2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O 180 17:64 NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
【解析】
【详解】
对认识物质:
(1)通过度析金属活动性次序表中金属可知,表中□内填写对应元素符号是Al;
(2)排在氢前面金属可以将酸中氢置换出来,因此Mg、Sn、Pt、Au四种金属,能与稀盐酸(或稀硫酸)发生置换反应金属有Mg、Sn两种;
(3)排在前面金属可以将排在背面金属从其盐溶液中置换出来,因此Cu能从AgNO3溶液中置换出Ag;
合理运用资源:
(1)设得到含杂质4%生铁质量为x
x=350t
(2)氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水,因此
试验过程
试验现象
试验原理
保留措施
a.向盛有生锈铁钉烧杯中加入稀盐酸,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
化学方程式:Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
防止铁制品生锈措施:刷漆涂油
(3)①氢氧化亚铁和氧气反应生成氢氧化铁,因此悬浊液A静置一天原因是: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,因此操作I是过滤;
③氢氧化铁在加热条件下生成氧化铁和水,化学方程式为:2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O;
增进科技发展:
(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比值,因此氢、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】
方程式计算,关键根据化学反应方程式找出有关物质质量关系,运用反应中物质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,因此这一步要仔细检查。
8.探究碳酸氢钠、碳酸钠分别与稀盐酸反应,研究小组进行如下两个试验:
(1)(试验1)同步将足量稀盐酸倒入锥形瓶甲和锥形瓶乙中。
反应至5s生成气体速率:碳酸氢钠___碳酸钠(选填“>”,“<”,“=”)。
(试验2)分别将足量稀盐酸逐滴滴入试管甲和试管乙中,边滴边振荡。
现象为:
①试管甲中溶液开始时显浅红色,逐滴滴入稀盐酸立即产生大量气泡,浅红色逐渐消失。
②试管乙中溶液开始时显红色,滴入稀盐酸没有气泡产生,溶液颜色逐渐变为浅红色后,继续滴加稀盐酸有大量气泡产生,浅红色逐渐消失。
(2)(反思1)在(试验2)碳酸钠溶液中逐滴滴入稀盐酸,为何刚开始没有大量气泡产生?研究小组查阅资料,绘制出微观示意图。
①碳酸钠溶液中逐滴滴入稀盐酸,依次发生反应化学方程式为_______、_______。
②相似浓度碳酸氢钠溶液和碳酸钠溶液碱性:碳酸氢钠_______碳酸钠(选填“>”,“<”,“=”)。
(3)(反思2)为何(试验1)中碳酸氢钠最终产生气体体积较大?
请你列式计算:(试验1)中两种固体完全反应后产生气体质量各是多少______(写出计算过程,成果保留到0.1g)?
【答案】> Na2CO3 + HCl= NaCl + NaHCO3、NaHCO3 + HCl = NaCl+ H2O + CO2↑ < 1.0g 0.8g
【解析】
【分析】
(1)【试验1】根据气球胀大程度进行分析;(2)①根据微观示意图进行分析;②根据过程中酚酞溶液颜色变化进行分析;(3)根据碳酸钠和盐酸反应方程式、碳酸氢钠和盐酸反应方程式进行计算。
【详解】
(1)【试验1】相似质量碳酸钠和碳酸氢钠中滴加等质量盐酸后气球胀大程度,碳酸氢钠胀大程度大,因此反应至5s生成气体速率:碳酸氢钠>碳酸钠;
(2)①碳酸钠和盐酸反应生成碳酸氢钠和氯化钠,碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,因此碳酸钠溶液中逐滴滴入稀盐酸,依次发生反应化学方程式为:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑;
②碳酸氢钠溶液试管中滴加酚酞溶液显浅红色,碳酸钠溶液试管中滴加酚酞溶液显红色,因此相似浓度碳酸氢钠溶液和碳酸钠溶液碱性:碳酸氢钠<碳酸钠;
(3)解:设碳酸钠生成二氧化碳质量为x,碳酸氢钠生成质量为y,
x=0.8g
y=1.0g
答:碳酸氢钠固体完全反应后产生气体质量1.0g;碳酸钠固体完全反应后产生气体质量0.8g。
9.硫酸铜在纺织、印刷等行业有广泛用途。
(1)工业上可用铜屑、空气与稀硫酸在80℃条件下制备硫酸铜。
①如图1是试验室模拟工业制备硫酸铜装置,反应化学方程式为 ,采用水浴加热长处是 ,多孔球泡作用为 。
②工业生产时可用纯氧替代空气。这一措施能加紧反应速率外,还具有长处是 。
③试验室用H2O2溶液和MnO2制备O2,反应化学方程式为 ,在图2中,应选用发生装置为 (填序号,下同),搜集装置为 。
(2)以CuSO4为原料制备碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]过程如图3:
①“沉淀”时反应为:2CuSO4+2Na2CO3+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+2 +CO2↑
②检查沉淀与否洗涤洁净选用试剂是 (填化学式),烘干时产品中出现少许黑色物质,也许原由于 。
③若所得产品产率(产率=×100%)偏高,其也许原由于 (填序号)。
a.反应物为完全沉淀
b.过滤时滤纸破损
c.Cu2(OH)2CO3未洗涤洁净
d.Cu2(OH)2CO3为完全烘干
④“沉淀”时若有少许3Cu(OH)2•2CuSO4生成,则产品中铜元素质量分数 。(填“偏大”“不变”或“偏小”)
(3)T℃时加热32.0g硫酸铜,一段时间后得到15.2gCuO和Cu2O混合物,计算该混合物中CuO质量(写出计算过程)。
【答案】(1)①2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O
温度易控,受热均匀
增大气体与溶液接触面积,使反应充足进行
②排除其他气体干扰;
③2H2O22H2O+O2↑ A D
(2)①Na2SO4
②HNO3和BaCl2溶液 碱式碳酸铜受热分解为氧化铜
③c
④不变
(3)0.7g
【解析】
试题分析:
(1)①铜、氧气和硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜和水,化学方程式为:2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O。直接加热温度过高,反应温度难以控制,水浴加热,反应温度很好控制,受热均匀,图中多孔球泡作用是:增大气体与溶液接触面积,使反应充足进行。
②工业生产时可用纯氧替代空气。这一措施能加紧反应速率外,还具有长处是排除其他气体干扰;
③用双氧水制氧气应选用制取装置是固液常温型,搜集措施可以是排水法也可是向上排空气法,反应化学方程式为:2H2O22H2O+O2↑。
(2)①反应前有2个铜原子、2个硫原子、15个氧原子、2个碳原子、4个钠原子和2个氢原子,反应后2个铜原子、0个硫原子、7个氧原子、2个碳原子、0个钠原子和2个氢原子,根据化学反应前后原子种类和个数不变可知,2X中有4个钠原子、2个硫原子、8个氧原子,因此X化学是为Na2SO4;
②故检查沉淀与否洗涤洁净,可检查硫酸根离子存在,应选用试剂是 HNO3和BaCl2溶液;烘干时产品中出现少许黑色物质,也许原由于碱式碳酸铜受热分解为氧化铜;
③若所得产品产率(产率=×100%)偏高,其也许原由于:a、反应物为完全沉淀,无影响;b、过滤时滤纸破损,产品实际质量减少,所得产品产率减少;c、Cu2(OH)2CO3未洗涤洁净 产品实际质量增大,所得产品产率偏高;d、Cu2(OH)2CO3为完全烘干,无影响;
④“沉淀”时若有少许3Cu(OH)2•2CuSO4生成,则产品中铜元素质量分数不变;
(3)反应前后铜元素质量相等,
设该混合物中CuO质量为x,则Cu2O质量=15.2g﹣x
32g×=x×100%+(15.2g﹣x)××100%
x=0.7g。
考点:物质互相转化和制备;氧气制取装置、搜集措施;质量守恒定律及其应用;书写化学方程式、文字体现式、电离方程式;根据化学方程式进行计算
10.“鱼浮灵”重要成分是过碳酸钠(xNa2CO3•yH2O2),俗称固体双氧水。爱好小组对其进行如下探究:
[性质探究]
(1)取少许“鱼浮灵”于试管中加水,有持续细小气泡缓慢放出;向试管中加入少许MnO2粉末,产生大量气泡。将带火星木条伸入试管,木条 ,阐明有O2生成。
(2)取试验(1)中上层清液,测得溶液PH>7;向溶液中滴加足量稀盐酸,产生大量气泡;将产生气体通入澄清石灰水中,出现浑浊现象,阐明有 生成。
结论:过碳酸钠具有Na2CO3和H2O2双重化学性质。
[工业制备]
(3)稳定剂作用是 ;稳定剂中MgCl2和Na2SiO3发生复分解反应,生成一种难溶物将过碳酸钠粒子包裹住,该反应化学方程式为 。
(4)浊液中加入异丙醇作用是 。
(5)操作Ⅱ中洗涤晶体试剂最佳选用 (填字母)。
A.饱和NaCl溶液 B水 C异丙醇 D稀盐酸
(6)根据下表数据,你认为上述制备反应最佳温度范围是 ℃。
温度范围/℃
5~10
10~15
15~20
20~25
活性氧含量/%
13.94
14.02
15.05
14.46
“鱼浮灵”产率/%
85.49
85.78
88.38
83.01
注
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