湖北省武汉市三年(2021-2023)中考化学模拟题分题型分层汇编-07有关质量守恒定律的计算
一、单选题
1.(2023·湖北武汉·校考一模)取4.66g碱式碳酸镁晶体[xMgCO3 yMg(OH)2 zH2O]置于氮气流中加热,实验时依次发生如下反应:晶体失去结晶水、Mg(OH)2分解为MgO和H2O、MgCO3分解为两种氧化物,残留固体质量随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是
A.t4~t5段固体的成分为MgO和MgCO3
B.该晶体中x:y:z的最简比=1:4:4
C.0~t1固体质量没有发生变化的原因可能是温度没有达到晶体分解所需的最低温度
D.整个实验过程产生了0.9g水
2.(2022·湖北武汉·校考模拟预测)如图1所示,某同学将反应后试管中的物质全部倒入烧杯时,发现烧杯内白色沉淀明显增多。为了探究烧杯内物质的成分,她立即向其中逐滴加入稀硝酸,并不断搅拌,烧杯内沉淀的质量随加入稀硝酸的质量变化如图2所示,关于该实验有以下说法,其中正确的是
A.如图所示,充分反应后试管①内的物质除水外一定含有NaCl、BaCO3,可能含有BaCl2、Na2CO3中的一种
B.若A点对应值为8.00时,m点对应值为8.72
C.A点,烧杯内的溶液中一定大量含有的离子为Na+、Cl﹣、,可能还含有
D.B与C点时烧杯内的溶质相同,且都含两种溶质
3.(2022·湖北武汉·武汉第三寄宿中学校考模拟预测)已知碳酸氢钙是一种易溶于水的白色固体,受热易分解。某小组取质量为16.2g的碳酸氢钙样品进行加热分解实验,加热过程中剩余固体的质量随加热时间的变化如图一所示。经查阅资料发现,碳酸氢钙能与盐酸反应,也能与石灰水反应。于是,他们构建了由碳酸氢钙转化为二氧化碳的不同路径反应转化关系如图二、
下列说法错误的是
A.图一中,A、C、D三点对应的固体中所含钙元素质量相等
B.图一中,若向A点所示固体中加入足量稀盐酸,充分反应生成CO2的质量为2(10.0-X)g
C.图二中,相同质量的Ca(HCO3)2在反应①、②生成的CO2总质量大于反应④生成CO2的质量
D.图二中,相同质量的Ca(HCO3)2在反应⑤中消耗HCl的质量小于在反应④中消耗HCl的质量
4.(2022·湖北武汉·二模)HDPE膜是一种有极好的抗冲击性和防潮性的有机高分子材料。为了探究HDPE膜的组成,某兴趣小组的同学将4.2g的HDPE膜样品在质量为m的氧气中点燃,恰好完全反应。然后用下图所示装置测量燃烧产物(装置中药品足量,每一过程都吸收完全,将燃烧产物通入装置前后都通了氮气。实验过程中观察到装置B硬质玻璃管中部分黑色固体变红)。实验后测得装置A、C质量分别增加5.4g、13.2g。查阅资料:HDPE膜能够燃烧,完全燃烧生成二氧化碳和水;不完全燃烧还可能生成一氧化碳。以下相关说法正确的是
A.该实验中HDPE膜样品燃烧产物为二氧化碳和水
B.氧气的质量m可能是4.4克
C.HDPE膜由碳、氢、氧三种元素组成
D.反应后装置B硬质玻璃管内固体的质量可能减少了4.0克
5.(2022·湖北武汉·三模)已知X能与Y反应生成Z,该反应的化学方程式可表示为,下列说法错误的是
A.该反应中元素的化合价不一定发生改变
B.该反应中X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为m∶n∶q
C.若Z为氧化物,则该反应一定是放热反应
D.若a gX完全反应生成b gZ,则同时消耗Y的质量一定为(b - a)g
6.(2022·湖北武汉·一模)向一定质量的Mg(NO3)2和Cu(NO3)2混合溶液中加入a克锌粉和铁粉的混合物,充分反应后过滤,得到不饱和的滤液和滤渣,将滤渣洗涤、干燥后再称量,得到的固体质量仍为a克。下列说法正确的个数为
①滤渣中一定有铜
②向滤渣中加入一定量的稀盐酸,可能有气泡产生
③滤液一定呈无色
④滤液中一定有Mg(NO3)2、Zn(NO3)2和Fe(NO3)2,可能有Cu(NO3)2
⑤忽略过滤操作中溶液损失及水分蒸发,滤液中溶质的质量一定等于原混合溶液溶质的质量
A.1 B.2 C.3 D.4
7.(2021·湖北武汉·统考二模)在一密闭容器中发生某反应,其中甲、乙、丙、丁四种物质的质量变化如图所示,下列判断正确的是
A.该反应是复分解反应 B.丁的相对分子质量是32
C.m的值是12.0 D.该反应中甲和丙的质量变化之比是11:38
8.(2023·湖北武汉·武汉外国语学校(武汉实验外国语学校)校考一模)一定条件下,一密闭容器中发生某反应,测得反应前后各物质的质量如表所示,下列说法错误的是
物质 a b c d
反应前的质量/g 30 5 10 15
反应后的质量/g X Y 20 20
A.a 一定是反应物
B.反应生成 c 和 d 的质量比为 2:1
C.X 的取值范围一定是 0≤X≤30
D.该反应有可能是分解反应
二、实验题
9.(2023·湖北武汉·校考一模)古代中国炼铜工艺处于世界鼎盛地位,其中一种“竖炉法”炼铜是现代炼铁工艺的启蒙。其主要原理是利用二氧化碳产生一氧化碳,再利用一氧化碳还原氧化铜。如图为该方法的模拟装置,请回答下列问题(图中部分固定装置已略去)。
(1)实验步骤如下:( );装入碳粉和氧化铜;通入二氧化碳,让装置中充满二氧化碳气体;点燃a处和b处酒精喷灯和酒精灯;实验结束后先熄灭火源,再持续通入二氧化碳直至冷却。
(2)实验分析:硬质玻璃管中b处发生反应的化学方程式是 _____,能否根据c处现象判定一氧化碳与氧化铜发生了反应 _____(填“能”或“不能”)。b中玻璃管进入c中的气体成分是 _____。d装置的作用是 _____。
(3)如玻璃管中纯净氧化铜质量为Wg,全部反应后,b处固体质量为Mg,c处混合物增加的质量为Ng,请选择使用W、M、N等符号列式表示氧化铜中铜、氧元素的原子个数之比 _____(仅列式)。
10.(2022·湖北武汉·模拟预测)小苏打和食盐是厨房中常见物质。现有一包白色固体,可能由碳酸氢钠、氯化钠中的一种或两种物质组成。某科学小组同学展开了系列研究。
(一)定性分析
【实验目的】确定白色固体的组成
【实验方案】
【实验结论】小明同学经过上述实验得出结论:该白色固体由碳酸氢钠、氯化钠两种物质组成。
(1)步骤①发生反应的化学方程式是__________。
(2)步骤②中的澄清石灰水也可以用其他碱溶液代替,如__________。
(3)科学小组认真研究讨论后认为,此方案不能得出小明同学的结论。一致认为将上述方案中使用的一种试剂进行调换,如仍出现上述现象,则小明同学的结论正确。调换措施是__________。
(二)定量分析
【实验目的】测定该白色固体中碳酸氢钠的质量分数
【实验方案】该小组取a克样品,利用下图所示的实验装置(固定装置已略去,装置气密性良好)进行实验,每一步反应均完全进行。
【实验步骤】
Ⅰ.连接仪器,检查装置气密性。
Ⅱ.取下装置丙,称量其质量为b克,称量后接入全套装置中。
Ⅲ.关闭弹簧夹,打开分液漏斗旋塞,注入足量稀硫酸,关闭旋塞。
Ⅳ.待装置甲内不再产生气泡时,打开弹簧夹,通入足量氮气。
Ⅴ.取下装置丙,称得质量为c克。
(4)装置丁的作用是__________。
(5)步骤Ⅳ.中通入足量氮气的目的是__________。
(6)该白色固体中碳酸氢钠的质量分数为__________(用含a、b、c的计算式表示)。
【反思与改进】
(7)该小组成员认为根据此实验步骤,测得的结果不准确,理由是__________,请你提出改进的方法:__________。
11.(2021·湖北武汉·校联考二模)绿矾(FeSO4﹒nH2O)是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,在工农业生产中具有重要的用途。绿矾不稳定,加热时会失去结晶水生成硫酸亚铁,硫酸亚铁在空气中易被氧化。某化学兴趣小组为测定绿矾中结晶水的含量,将石英玻璃管(带两端开关K1和K2)(设为装置A)称重,记为m1g。将样品装入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为m2g。称重B装置,记为n1g。(已知碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物)
实验步骤如下:
Ⅰ.打开K1和K2,缓缓通入N2一段时间后连接好装置,关闭K1
Ⅱ.点燃酒精灯,加热一段时间
Ⅲ.熄灭酒精灯
Ⅳ…………,称量A的质量为m3g,称量B的质量为n2g
回答下列问题:
(1)步骤Ⅳ中“……………。”的具体操作是_______。
(2)装置B中发生反应的化学方程式为_______。
(3)根据实验记录,如只选择装置A的数据计算绿矾中结晶水的质量分数为_______(列式表示)。
(4)如选择实验前后B装置数据计算,则装置C的作用是_______。若两组数据的计算结果都偏小,则可能的共同原因是_______。
三、科学探究题
12.(2022·湖北武汉·统考模拟预测)某实验小组在实验室制得的CaSO4 2H2O固体中含有少量的CaCO3,该小组的同学对所得固体进行如下探究:
探究一:测定固体中CaSO4 2H2O和CaCO3的质量比x:y
实验小组利用如图所示的装置进行实验。(碱石灰是CaO和NaOH的混合物,夹持仪器省略,药品足量)
(1)实验前首先要检查装置气密性,再装入样品,并通入一段时间的空气后,再给样品加热。装置A的作用是______。
(2)已知CaSO4 2H2O在160℃生成CaSO4,1350℃时CaSO4开始分解;CaCO3在900℃时分解完全。现控制B装置温度900℃进行实验并采集了如下数据:
a.反应前玻璃管与样品的质量m1g b.反应后玻璃管中固体的质量为m2g
c.装置C实验后增重m3g d.装置D实验后增重m4g
某同学选用b、d或c、d数据组合求出x:y的值,若无装置E,则实验测定结果将______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。你认为还可选用上述的______(选填序号)两个数据组合也可求出x:y的值。
探究二:研究CaSO4 2H2O加热分解的产物。
查阅资料:CaSO4 2H2O受热会逐步失去结晶水;SO2气体能使酸性KMnO4溶液褪色。
(1)分离所得的CaSO4 2H2O含有CaCO3,可用盐酸除去,该的化学反应方程式:______。
(2)将实验一所用装置中的D换成盛有酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶,其余装置不变。
(3)取纯净CaSO4 2H2O固体3.44g,放在实验装置B中进行加热,测定固体质量随温度的变化情况,并用带火星的木条在E装置右侧导管口检验,记录数据和实验现象如下:
F点 G点 H点 I点
酸性KMnO4溶液 不褪色 不褪色 不褪色 褪色
带火星的木条 不复燃 不复燃 不复燃 复燃
G点固体的化学式是______。
13.(2021·湖北武汉·校考模拟预测)化学兴趣小组对“可乐除铁锈”实验展开探究。同学们将几枚生锈的铁钉放入某品牌的可乐中,观察到铁钉表面有气泡产生,容器底部沉有固体物质。取出铁钉后用水清洗,铁钉恢复光亮。
Ⅰ.容器底部固体成分探究
(实验探究1)取出容器底部剩余的固体物质,用水清洗后干燥,分成甲、乙两份备用。
实验操作 实验现象 解释与结论
①用磁铁靠近固体物质甲 固体物质不能被吸引 固体物质中不含铁单质
②将固体物质甲放入20%的盐酸中 _______ 固体物质主要是氧化铁
Ⅱ.溶液中逸出气体成分探究
(猜想假设)气体中除了可乐本身含有的CO2外,可能还有H2。
(查阅资料)无水硫酸铜为白色固体,遇水变蓝。
(实验探究2)将逸出气体依次通过如图的组合装置。
(1)NaOH溶液中发生反应的化学方程式为_______。
(2)实验过程中观察到现象,证明逸出气体中含有氢气。
Ⅲ.深入探究
(提出问题)铁钉表面已变光亮,而容器底部有大量铁锈剩余的原因是什么?
(猜想假设)①可乐太少,酸性物质量不足。②可乐酸性弱,与铁锈反应太慢。
(实验探究3)取可乐与锈铁钉反应后的剩余液,测得溶液仍然呈酸性,猜想①不成立。
(查阅资料)3%的稀盐酸pH约为1,某品牌可乐的pH值为3.39.质量分数为3%的稀盐酸比该品牌可乐的酸性强。
(实验探究4)取另一份固体物质乙放入3%的稀盐酸中,振荡,观察无明显现象。
(实验结论)对比(实验探究1)和(实验探究4)的不同反应现象可得出:化学反应速率与反应物的_______有关。猜想②成立。
Ⅳ.废液处理
将(实验探究1)和(实验探究4)中废液混合,得到澄清溶液100.0g,通过氯离子检测仪测得氯离子质量分数为7.1%。从环保角度考虑,最好在废液中加入_______g氢氧化钠固体,充分反应,过滤后再将废液排放。
四、计算题
14.(2022·湖北武汉·二模)实验室有一瓶碳酸钙和氯化钙粉末组成的混合物共24g,小源加入200g稀盐酸和该混合物恰好完全反应,所得不饱和溶液质量为215.2g,请分析计算:
(1)生成二氧化碳的质量为______。
(2)求反应后所得溶液中溶质的质量分数?(写出计算过程,结果精确到0.1%)
15.(2022·湖北武汉·校考模拟预测)某兴趣小组用氯酸钾与二氧化锰的混合物制取氧气,试管中固体的质量随时间变化的数据见下表。制取结束后,将剩余固体用适量水充分溶解后,过滤,回收二氧化经固
体,并得到氯化钾溶液200g。
加热时间/min 0 t1 t2 t3
固体质量/g 26.0 23.4 16.4 16.4
请计算:
(1)共制得氧气______g。
(2)所得氯化钾溶液中溶质的质量分数。______
试卷第10页,共10页
试卷第9页,共10页
参考答案:
1.B
【分析】由题意和图像知,在加热到t1时碱式碳酸镁晶体开始分解,t1~t2时间段碱式碳酸镁晶体脱去水,t3~t4时间段Mg(OH)2分解为氧化镁和水,在t5~t6时间段温度较高,MgCO3开始分解。
【详解】A、由分析知,t3~t4时间段Mg(OH)2受热分解生成MgO和水,则t4~t5段中,固体为MgO和MgCO3,故A正确;
B、t1~t2段减少结晶水的质量为4.66g-3.94g=0.72g;t3~t4段是Mg(OH)2受热分解生成水的质量为3.94g-3.76g=0.18g,由,可求出晶体中Mg(OH)2的质量为0.58g; MgCO3的质量为4.66g-0.72g-0.58g =3.36g;所以x:y:z= : : =4:1:4,选B错误;
C、在加热到t1时碱式碳酸镁晶体开始分解,故0~t1固体质量没有发生变化的原因可能是温度没有达到晶体分解所需的最低温度,选C正确;
D、由分析知,生成水的质量为:4.66g-3.76g=0.9g,故D正确。
故选B。
2.B
【分析】根据图2中A到B点,沉淀的质量增加,说明烧杯内的硫酸钠是过量的;B到C点沉淀质量减少,说明沉淀中碳酸钡与硝酸反应完全。所以试管①内是BaCl2过量,试管②内硫酸钠是过量;
【详解】A、充分反应后试管①内的物质除水外一定含有NaCl、BaCO3和BaCl2,故选项A错误;
B、A到B点,沉淀的质量增加是由于一部分碳酸钡与硝酸反应后,钡离子与溶液中的硫酸根离子反应生成硫酸钡沉淀,A到B点消耗的硝酸质量=20g×12.6%=2.52g,设A到B点沉淀增加的质量为x,
解得x=0.72g,所以若A点对应值为8.00时,m点对应值为8g+0.72g=8.72g,故选项B正确;
C、根据上述分析可知,A点,烧杯内的溶液中一定大量含有的离子为Na+、C1﹣、、Ba2+,故选项C错误;
D、B与C点时烧杯内的溶质相同为硝酸、氯化钠、硝酸钡,含三种溶质,故选项D错误;
故选:B。
3.C
【详解】A、由图一知,AB段表示的是碳酸氢钙分解生成碳酸钙、水和二氧化碳,CD段表示的是碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳,根据反应前后钙元素质量守恒,所以A、C、D三点对应的固体中所含钙元素质量相等,故A不符合题意;
B、由图一知,BC段表示固体碳酸钙,其质量为10g,CD段表示的是碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳,D点表示固体氧化钙,其质量为X,设10g碳酸钙完全分解生成氧化钙质量为m,则
因此X=5.6g, ;
设16.2g的碳酸氢钙与足量稀盐酸反应生成二氧化碳的质量为n
由此知向A点所示固体中加入足量稀盐酸,充分反应生成CO2的质量为8.8g,故B不符合题意;
C、反应①~④的化学方程式为:① ,②, ③ ,④,由此知,反应①②中碳元素质量守恒,③④中碳元素质量守恒,因为Ca(HCO3)2 质量相等,所以①、②生成的CO2总质量等于反应④生成CO2的质量,故C符合题意;
D、由B中分析知,反应⑤中Ca(HCO3)2与消耗HCl的质量的质量关系为:;由C中分析知,反应③、反应④中,Ca(HCO3)2与消耗HCl的质量的质量关系为:,所以相同质量的Ca(HCO3)2在反应⑤中消耗HCl的质量小于在反应④中消耗HCl的质量,故D不符合题意。
故选C。
4.D
【分析】装置A中增加的质量为HDPE燃烧生成水的质量,装置C中增加的质量为整个过程中生成二氧化碳的质量,根据元素守恒生成的水中氢元素的质量,即为4.2gHDPE中氢元素的质量,最终生成二氧化碳中碳元素的质量,即为4.2gHDPE中碳元素的质量,而,所以HDPE中含碳、氢元素,不含氧元素。
【详解】A、实验过程中观察到装置B硬质玻璃管中部分黑色固体变红,说明燃烧产物中不只有二氧化碳和水,还有一氧化碳,故A不符合题意;
B、 由分析知,4.2gHDPE中,氢元素的质量为0.6g,碳元素的质量为3.6g。0.6g氢元素转化为水消耗氧气的质量为:,3.6g碳元素全部转化为二氧化碳消耗氧气的质量为:,3.6g碳元素全部转化为一氧化碳消耗氧气的质量为:,则m的取值范围为:,即:,故B不符合题意;
C、由分析知,HDPE中含碳、氢元素,不含氧元素,故C不符合题意;
D、反应后装置B硬质玻璃管内一氧化碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳,固体减少的质量就是氧化铜中氧元素的质量,如果反应后装置B硬质玻璃管内固体的质量减少了4. 0g,则HDPE反应消耗氧气质量为14. 4g-4. 0g=10. 4g,在m的取值范围内,故D符合题意。
故选D。
5.C
【详解】A、该反应是化合反应,若反应物X、Y中有一种为单质,则单质中元素的化合价反应前后一定发生改变;若反应物X、Y中没有单质,如 ,则该反应中各元素的化合价都不变,故A不符合题意;
B、化学方程式中各物质前面的数字叫做化学计量数,表示化学反应中各物质之间的数量关系, 在该反应中X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为m∶n∶q,故B不符合题意;
C、若Z为氧化物,则该反应不一定是放热反应,如碳与二氧化碳反应生成一氧化碳,此反应吸收热量,故C符合题意;
D、根据质量守恒定律,参加反应X、Y的质量和,等于生成Z的质量,则消耗Y的质量为,故D不符合题意。
故选C。
6.D
【分析】金属活动性Mg>Zn>Fe>Cu,所以锌先和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜,如有硝酸铜剩余则铁和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜。硝酸镁不参与反应。因反应前后固体的质量均为ag,,可知,一定发生了铁和硝酸铜的反应,否则反应前后固体质量不可能相等。
【详解】①滤渣中一定有置换出的铜,该选项正确。
②如铁未完全反应会有铁剩余,铁能和稀盐酸反应,所以向滤渣中加入一定量的稀盐酸,可能有气泡产生,该选项正确。
③滤液一定有颜色,如硝酸铜有剩余溶液可能为蓝色,铁和硝酸铜一定发生反应则一定有硝酸亚铁生成,如无硝酸铜溶液为浅绿色。该选项不正确。
④滤液中一定有不反应的Mg(NO3)2和反应生成的Zn(NO3)2和Fe(NO3)2,可能有过量的Cu(NO3)2,该选项正确。
⑤反应前后物质总质量不变,反应前后固体质量相等,如忽略过滤操作中溶液损失及水分蒸发,滤液中溶质的质量一定等于原混合溶液溶质的质量,该选项正确。
①②④⑤4个正确,故选:D。
7.C
【详解】A、由图可知:反应前前甲10.0g,乙16.0g;反应后丙15.2g,丁5.4g,甲26g-15.2g-6.4g=4.4g,可判断,无法判断该反应是复分解反应;
B、由图可知:参加反应5.6g甲与16.0g乙完全反应生成15.2g丙和6.4g丁,无法判断丁的相对原子质量;
C、由反应可知:消耗5.6g的甲和16.0g的乙,得到15.2g的丙和6.4g丁,因此得到1.6g丁的同时,消耗了甲、乙和丙的质量分别为a、b和c
因此m=16g-4g=12.0g,判断正确;
D、该反应中甲和丙的质量变化之比=,判断错误;
答案:C。
8.C
【详解】A、反应后c的质量增加了10g,d的质量增加了5g,都是生成物,共增加了15g;若b质量也增加,则a一定是反应物;若b质量减少,则最多减少5g,因此a也一定是反应物;总之a一定是反应物,不符合题意;
B、参加反应的c与d的质量比为(20-10)g:(20-15)g=10:5=2:1;不符合题意;
C、根据质量守恒定律可知,X+Y=(30+5+10+15)-20-20=20,则X+Y=20,则0≤X≤20;符合题意;
D、反应后c的质量增加了10g,d的质量增加了5g,都是生成物,共增加了15g;若b质量也增加,则b是生成物;则a一定是反应物,则是a分解生成b、c、d,不符合题意。故选C。
9.(1)检验装置气密性
(2) 不能 二氧化碳和一氧化碳 处理尾气,防止污染空气
(3)
【详解】(1)实验步骤第一首先应检验装置气密性
(2)由实验装置图可知,硬质玻璃管中b处的氧化铜与二氧化碳和碳在高温下反应生成的一氧化碳反应生成铜和二氧化碳,反应的化学方程为;不能根据c处现象判定一氧化碳与氧化铜发生了反应,也可能是通入的二氧化碳使澄清石灰水变浑浊;由于b处的氧化铜和一氧化碳反应生成二氧化碳和铜,故b中玻璃管进入c中的气体成分是二氧化碳、一氧化碳;d装置的作用是处理尾气,防止污染空气。
(3)氧化铜和一氧化碳反应生成铜和二氧化碳,全部反应后,b处固体质量为Mg,即生成铜的质量为Mg,根据质量守恒定律,氧化铜中铜、氧元素的原子个数之比为:。
10.(1)NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
(2)氢氧化钡溶液
(3)把稀盐酸改为稀硝酸
(4)防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入丙装置
(5)将产生的CO2全部赶去丙装置中
(6)
(7) 装置内的空气未事先排出,其中含有的CO2会对测量结果造成干扰 在步骤Ⅱ之前先通入足量氮气
【解析】(1)
步骤①是样品中碳酸氢钠和稀盐酸发生反应生成氯化钠,水和氧气。
故填:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
(2)
骤②中的澄清石灰水也可以用其他碱溶液代替,如氢氧化钡溶液,也能生成白色沉淀。
故填:氢氧化钡溶液
(3)
盐酸会引入氯离子,干扰氯离子的检验,所以不能使用盐酸,换位硝酸。
故填:稀盐酸改为稀硝酸
(4)
装置丁中放的是氢氧化钠,所以丁的作用是:防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入丙装置。
(5)
步骤Ⅳ.中通入足量氮气的目的是:将产生的CO2全部赶去丙装置中。
(6)
白色固体中碳酸氢钠的质量为x
所以碳酸氢铵的质量分数为:
(7)
根据此实验步骤,测得的结果不准确,理由是:装置内的空气未事先排出,其中含有的CO2会对测量结果造成干扰;改进的方法:在步骤Ⅱ之前先通入足量氮气。
11. 打开K1继续通N2,至冷却到室温 防止空气中的二氧化碳和水分进入装置B中影响实验结果 加热时间过短,结晶水未完全失去
【详解】(1)根据题干信息,硫酸亚铁在空气中易被氧化,步骤Ⅳ中的具体操作是:打开K1继续通N2,至冷却到室温。故填:打开K1继续通N2,至冷却到室温。
(2)绿矾不稳定,加热时会失去结晶水生成硫酸亚铁,装置B中是碱石灰,碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,其化学方程式为:。
(3)绿矾不稳定,加热时会失去结晶水生成硫酸亚铁,碱石灰具有吸水性;根据题干信息, 装置A的质量为m1g,装置A加入绿矾后的质量为m2g,则加入的绿矾的质量为(m2-m1)g,加热前装置A的质量为m2g,加热后装置A的质量为m3g,则加热过程中绿矾失去结晶水的质量为(m2-m3)g,所以根据实验记录,如只选择装置A的数据计算绿矾中结晶水的百分含量为: 。故填: 。
(4)碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物,会吸收空气中的水蒸气和二氧化碳,晶体加热失去结晶水需要一段时间,所以装置C的作用是:防止空气中的二氧化碳和水分进入装置中影响实验结果。若两组数据的计算结果都偏小,可能的共同原因是:加热时间过短,结晶水未完全失去,则反应后称量B的质量为n2偏小,生成水的质量(n2-n1)偏小,则反应后装置A的质量m3偏大,绿矾失去结晶水的质量为(m2-m3)偏小。故分别填:防止空气中的二氧化碳和水分进入装置B中影响实验结果;加热时间过短,结晶水未完全失去。
12. 吸收空气中的水蒸气和二氧化碳 偏小 b、c CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ CaSO4 H2O
【详解】探究一:
(1)CaSO4 2H2O受热分解生成CaSO4和H2O,CaCO3在高温的条件下反应生成CaO和CO2,装置中的浓硫酸有吸水性,可以吸收B装置中反应生成的水,D装置中的碱石灰能吸收B装置中产生的二氧化碳,所以该实验可以通过测定出反应中生成的水二氧化碳的质量,再根据各自反应的化学方程式求出CaSO4 2H2O和CaCO3的质量,从而得出固体中CaSO4 2H2O和CaCO3的质量比x:y。空气的中的水蒸气和二氧化碳对实验结果存在干扰,装置A的作用是吸收空气中的水蒸气和二氧化碳;
(2)控制B装置温度900℃进行实验,CaSO4 2H2O失去结晶水,但CaSO4不分解,CaCO3发生分解。
若无装置E,空气中水蒸气和二氧化碳进入到D中,导致测定的二氧化碳质量偏大,从而导致计算的碳酸钙质量偏大,CaSO4 2H2O的质量偏小,则实验测定结果将偏小;
若选用上述的b、c两个数据组合也可求出x:y的值,这是因为装置C实验后增重m3g,说明结晶水的质量是m3g,可以计算出CaSO4 2H2O的质量,从而可以计算出反应生成的硫酸钙质量,根据反应后玻璃管中固体的质量为m2g(硫酸钙和氧化钙的质量和),进一步可以计算出氧化钙质量,从而可以计算出碳酸钙质量,即可以计算求出x:y的值,因此还可选用上述的b、c两个数据组合也可求出x:y的值;
探究二:
(1)分离所得的CaSO4 2H2O含有CaCO3,可用盐酸除去,这是因为盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学反应方程式为:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;
(3)3.44gCaSO4 2H2O中硫酸钙质量=,结晶水质量=3.44g﹣2.72g=0.72g,在G点,CaSO4 2H2O失去结晶水质量为:3.44g﹣3.08g=0.36g,固体中硫酸钙和水的微观粒子个数比为:,G点固体的化学式是CaSO4 H2O(也可以从质量上加以分析比较得出答案:原结晶水的质量为0.72g,失去部分结晶水后,结晶水的质量变为0.36g,即质量减少了一半,则结晶水的分子个数也减少了一半,即由2个变为1个)。
13. 固体物质溶解,溶液变为黄色 浓度 8
【详解】(实验探究1):
盐酸和氧化铁生成氯化铁溶液和水,实验现象为固体物质溶解、溶液变为黄色。
(实验探究2) :
氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水:。
(实验结论) :
(实验探究1)和(实验探究4)中的变量为盐酸浓度,故对比不同反应现象可得出:化学反应速率与反应物的浓度有关。
Ⅳ.废液处理:
将[实验探究1]和[实验探究4]中废液混合,氯化铁和氢氧化钠反应生成氢氧化铁和氯化钠,盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,得到澄清溶液100.0g,通过氯离子检测仪测得氯离子质量分数为7.1%,氯元素的质量为,加入氢氧化钠后,生成的氯化钠中的氯元素的质量为7.1g,生成的氯化钠的质量为,化学反应前后氯元素种类质量不变,设加入的氢氧化钠的质量为x
故最好在废液中加入8g氢氧化钠固体,充分反应,过滤后再将废液排放。
14.(1)8.8g
(2)解:设生成氯化钙质量为x,碳酸钙质量为y。
反应后所得溶液中溶质的质量分数
答:所得溶液中溶质的质量分数12.2%。
【解析】(1)
生成二氧化碳质量24g+200g-215.2g=8.8g,故填:8.8g;
(2)
见答案。
15.(1)9.6(2)7.45%
【详解】(1)由质量守恒定律可知反应前后物质的总质量不变,由表中的数据可知,共制得氧气的质量为:26.0g-16.4g=9.6g;
(2)设反应生成氯化钾的质量为x
x=14.9g
所得氯化钾溶液的溶质质量分数为:14.9g÷200g×100%=7.45%
答:所得氯化钾溶液的溶质质量分数为7.45%.
【点睛】氯酸钾和二氧化锰的混合物放到试管中加热放出氧气,根据质量守恒定律,生成氧气的质量即反应前后固体物质的质量差;根据反应的化学方程式,利用生成氧气的质量可计算参加反应的生成的氯化钾的质量,然后计算出所得氯化钾溶液中溶质的质量分数。
答案第10页,共10页
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