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- 2021-05-13 发布
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专题四 质量守恒定律 化学方程式
【考点一】质量守恒定律
1.(2019盐城中考)工业上,高温煅烧石灰石可制取生石灰(CaCO3CaO+CO2↑)。现有100gCaCO3样品,高温煅烧一段时间后,剩余固体的质量为67g。下列推断不符合客观事实的是( )
A. 生成的质量是33g
B. 生成物中CaO的质量是42g
C. 剩余固体中钙元素的质量分数大于
D. 剩余固体中碳元素与氧元素的质量之比大于1:4
【答案】D
【解析】
解:A、由质量守恒定律,反应生成的CO2的质量为100g-67g=33g,故正确;
B、设生成物中CaO的质量是x
CaCO3CaO+CO2↑,
56 44
x 33g
x=42g,故正确;
C、碳酸钙中钙元素的质量分数为×100%=40%,由于反应后部分碳酸钙转化为氧化钙,过程中固体中钙元素的质量不变,但固体的质量减小,所以剩余固体中钙元素的质量分数大于40%,故正确;
D、碳酸钙中碳元素与氧元素的质量之比为12:(16×3)=1:4,反应过程中碳元素全部转化为二氧化碳,氧元素只有部分转化,所以剩余固体中碳元素与氧元素的质量之比小于1:4,故错误。
故选:D。
根据质量守恒定律可得二氧化碳的质量。根据二氧化碳的质量结合化学方程式计算相关量。
【考点二】化学方程式的书写
2.(2019苏州中考)根据下列反应事实写出相应的化学方程式。
(1)红磷在空气中燃烧: 。
(2)铁钉浸入硫酸铜溶液: 。
(3)二氧化碳通入澄清石灰水: 。
(4)稀盐酸除去铁锈: 。
【答案】(1)4P+5O22P2O5;
(2)Fe+CuSO4═FeSO4+Cu;
(3)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
(4)Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O。
【解答】解:(1)红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷,反应的化学方程式为:4P+5O22P2O5。
(2)铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜,反应的化学方程式为Fe+CuSO4═FeSO4+Cu。
(3)二氧化碳与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。
(4)铁锈的主要成分是氧化铁,与盐酸反应生成氯化铁和水,反应的化学方程式是:Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O。
故答案为:
(1)4P+5O22P2O5;
(2)Fe+CuSO4═FeSO4+Cu;
(3)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
(4)Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O。
3.(2019连云港中考)NaOH是重要的化工原料,研究其制备、检验、贮存及应用具有重要意义。
(1)工业上常用电解饱和食盐水的方法制取NaOH,反应的化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+X↑.X的化学式为______。
(2)为了探究NaOH样品中是否存在NaCl、Na2CO3杂质,设计如下实验方案
注:AgCl是白色固体,难溶于水和稀HNO3
①乙中有无色无味气体产生,证明样品中含有Na2CO3.产生气体的化学方程式为______。
②试剂X为______溶液;可证明NaCl存在的现象是______。
(3)某兴趣小组试图通过测定生成的CO2质量,确定因久置而变质的NaOH固体中Na2CO3的质量分数,设计了图所示装置并进行如下实验:
步骤一:取一定质量的样品,加入气密性良好的锥形瓶中,然后在分液漏斗中加入足量的稀硫酸,称出装置总质量为m1。
步骤二:打开分液漏斗旋塞,逐滴加入稀硫酸,待气泡不再产生时,关闭旋塞,称出装置总质量为m2。
①球形干燥管中不用NaOH固体而用CaCl2固体的原因是______。
②小明同学认为(m1-m2)即为生成的CO2质量,小红同学认为小明的想法不合理,理由是______。
(4)某工厂化验室用20%NaOH溶液洗涤一定量石油产品中残余H2SO4,共消耗NaOH溶液20g,洗涤后的溶液呈中性。这一定量石油产品中所含H2SO4的质量为______(写出计算过程,否则不得分)。
【答案】H2 2HNO3+Na2CO3=2NaNO3+CO2↑+H2O 硝酸银 丙中产生了白色沉淀 CaCl2不吸收二氧化碳NaOH吸收二氧化碳 生成的二氧化碳没有全部排出锥形瓶,导致(m1-m2)比实际生成的CO2质量偏小 4.9g
【解析】解:(1)由质量守恒定律反应前后原子的种类及数目不变可知,在反应的化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+X↑中。X的化学式为H2。
(2)①在乙中碳酸钠能与稀硝酸该反应生成了硝酸钠、水和二氧化碳,反应化学方程式为:2HNO3+Na2CO3=2NaNO3+CO2↑+H2O。
②
为了检验氯离子,试剂X为硝酸银溶液;可证明NaCl存在的现象是丙中产生了白色沉淀。
(3)①球形干燥管中不用NaOH固体而用CaCl2固体的原因是:CaCl2不吸收二氧化碳NaOH吸收二氧化碳。
②由于锥形瓶内有残留的二氧化碳气体,所以小明同学认为(m1-m2)即为生成的CO2质量,小红同学认为小明的想法不合理,理由是:生成的二氧化碳没有全部排出锥形瓶,导致(m1-m2)比实际生成的CO2质量偏小。
(4)设一定量石油产品中所含H2SO4的质量为x
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
80 98
20g×20% x
解得:x=4.9g。
故答为:(1)H2;(2)①2HNO3+Na2CO3=2NaNO3+CO2↑+H2O,②硝酸银,丙中产生了白色沉淀;(3)①CaCl2不吸收二氧化碳NaOH吸收二氧化碳;②生成的二氧化碳没有全部排出锥形瓶,导致(m1-m2)比实际生成的CO2质量偏小。(4)4.9。
4.(2019连云港中考节选)化学的基本特征是研究和创造物质。试从科学家认识物质的视角认识CO2。
(4)变化角度
如图是某同学整理的物质转化图;实验室中常用CO2→CaCO3检验CO2气体,写出其化学反应方程式______
(5)应用角度
I.可用如图所示方法自制汽水来消暑解热
制汽水时,NaHHCO3与柠檬酸反应生成柠檬酸钠、二氧化碳和水。
①据此推测,通常条件下不能与柠檬酸反应的物质______(填字母)。
a.镁带 b.氯化钠 c.烧碱
②打开汽水瓶盖时汽水会自动喷出来。说明气体在水中的溶解度与______有关。
Ⅱ.Al-CO2电池是一种新型电池。
③电池的工作原理:在O2的催化下,Al与CO2发生化合反应生成Al2(C2O4)3.写出此反应的化学方程式______。
【答案】Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O b 压强 2Al+6CO2Al2(C2O4)3
【解析】解:(4)实验室中常用CO2→CaCO3检验CO2气体,是二氧化碳与氢氧化钙反应,化学反应方程式是:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。
(5)①柠檬酸是一种酸,由酸的性质和复分解反应的条件可知,柠檬酸能与镁和烧碱反应,不能与氯化钠反应;
②打开汽水瓶盖时汽水会自动喷出来。说明气体在水中的溶解度与压强有关。
③电池的工作原理:在O2的催化下,Al与CO2发生化合反应生成Al2(C2O4)3.此反应的化学方程式:2Al+6CO2Al2(C2O4)3。
故答为:(4)Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;(5)①b;②压强;③2Al+6CO2Al2(C2O4)3.
5.(2019连云港中考)以镁矿石(主要成分MgCO3、SiO2)为原料生产MgO的工艺流程如图
注:SiO2难溶于水和常见的酸;“沉镁”过程中有Mg(OH)2生成。
(1)滤渣X的主要成分为______(填化学式)。
(2)实验室中用图一所示装置进行过滤。
①该装置中仪器A的名称为______。
②若过滤时滤液出现浑浊,可能的原因是______(填字母)。
a.滤纸已破损 b.漏斗中液面低于滤纸边缘 c.滤纸未紧贴漏斗内壁
(3)“沉镁”时MgSO4与NH3•H2O发生反应。结合图二,写出该反应的化学方程式______。
(4)已知在不同温度下,充分加热等质量的Mg(OH)2,加热温度与固体残留率的关系如题图三所示。“加热”时温度至少要达到350℃,原因是______。
【答案】SiO2 烧杯 a MgSO4+2NH3•H2O=Mg(OH)2↓+(NH4)2SO4 低于350℃是氢氧化镁不能完全分解,导致氧化镁不纯
【解析】解: (1)SiO2难溶于水和常见的酸,所以滤渣X的主要成分的化学式为SiO2。
(2)①该装置中仪器A的名称为烧杯。
②若过滤时滤液出现浑浊,给出的选择中只有滤纸破损才可能。故选:a。
(3)“沉镁”时MgSO4与NH3•H2O发生反应。结合图二,可知生成氢氧化镁和硫酸铵,对应的化学方程式为MgSO4+2NH3•H2O=Mg(OH)2↓+(NH4)2SO4。
(4)“加热”时温度至少要达到350℃,原因是 低于350℃是氢氧化镁不能完全分解,导致氧化镁不纯。
故答案为:
(1)SiO2。
(2)
①烧杯。
②a。
(3)MgSO4+2NH3•H2O=Mg(OH)2↓+(NH4)2SO4。
(4)低于350℃是氢氧化镁不能完全分解,导致氧化镁不纯。
6.(2019扬州中考节选)MgO在医药建筑等行业应用广泛。硫酸镁和木炭高温煅烧的产物为MgO(固体)、SO2、CO2、CO、硫蒸气。
(2)在高温、催化剂条件下,CO和H2可化合成燃料甲醇(CH3OH),该反应中CO和H2的分子个数比为 。若CO和H2中混有H2S气体,H2S会与催化剂中的Cu在高温下发生置换反应,其中一种产物为CuS,该反应的化学方程式为 。
(3)利用如图装置对硫酸镁和木炭进行高温煅烧,并对产生的四种气体进行分步吸收或收集。
已知:常温下,硫为固体;SO2、CO2均能与NaOH溶液反应。
①装置B、C中的溶液分别是 、 。(填字母)
a.NaOH溶液
b.KMnO4溶液
②装置B、C的作用分别是 、 。
③装置D的作用是 。
④若将装置A中的固体隔绝空气加热至500℃,就会变成蒸气,其中有一种相对分子质量为128的气体。该气体的化学式为 。
【答案】(2)1:2;Cu+H2SCuS+H2;
(3)①b;a;
②吸收SO2;吸收CO2;③收集CO;④S4。
【解答】解:(2)CO和H2在高温、催化剂条件下生成甲醇,化学方程式为:CO+2H2CH3OH,由化学方程式可知CO和H2的分子个数比为1:2;H2S和Cu在高温的条件下生成CuS和H2,化学方程式为:Cu+H2SCuS+H2;
(3)因为硫酸镁和木炭高温煅烧的产物为MgO(固体)、SO2、CO2、CO、硫蒸气,气体混合物先通过A装置的长玻璃管,使硫蒸气冷却变成固体留到玻璃管内;SO2、CO2、CO通过装置B中的KMnO4溶液除去SO2,剩余气体继续通过C装置中的NaOH溶液除去CO2,再把CO通过D进行收集;
所以:①装置B、C中的溶液分别是b、a;
②装置B的作用是吸收SO2;装置C的作用吸收CO2;
③装置D的作用是收集CO;
④设该气体的化学式为Sx
32×x=128
x=4,
该气体的化学式为:S4。
故答案为:
(2)1:2;Cu+H2SCuS+H2;
(3)①b;a;②吸收SO2;吸收CO2;③收集CO;④S4。
7.(2019宿迁中考节选)“宏观辨识与微观探析”是化学学科的核心素养之一。在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的重要思维方式。
(2)根据氢氧化钠溶液和稀硫酸反应的微观示意图,回答问题:
①写出氢氧化钠溶液和稀硫酸反应的化学方程式 。
②从微观的角度分析,上述反应的实质是 。
【答案】(2)①2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O;②H++OH﹣=H2O。
【解答】解:
(2)①氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水,化学方程式为:2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O;
②根据图示所得信息可知,上述反应的实质是:H++OH﹣=H2O。
故答案为:
(2)①2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O;
②H++OH﹣=H2O。
【考点三】利用化学方程式的有关计算
8.(2019扬州中考)工业上,利用溶液X(溶质为CuCl2和HCl)在50℃时与Cu反应制作电路。CuCl2消耗后,HCuCl2经处理又能转化为CuCl2,流程如图。下列说法错误的是( )
已知:①反应I CuCl2+Cu+2HCl=2HCuCl2
②反应Ⅱ2HCuC12+H2O2=2CuCl2+2H2O
A.反应I和Ⅱ涉及的元素中仅Cu、O元素的化合价发生了变化
B.反应Ⅱ中生成的CuCl2质量与溶液X中CuCl2质量一定相同
C.工业上,每溶解6.4kg Cu时,外界只需提供34kg 10%的双氧水就能使生成的 HCuCl2全部转化为CuCl2
D.若由Cu、CuCl、CuCl2中的若干种组成的10.66g混合物中,铜元素为6.4g,则该混合物中一定含CuCl2
【答案】B
【解答】解:
A、①反应I CuCl2+Cu+2HCl=2HCuCl2,是氯化铜中的铜元素化合价降低,单质铜中的铜化合价升高。2HCuC12+H2O2=2CuCl2+2H2O中铜元素由反应前的+1变为反应后的+2,而氧元素由反应前的﹣1变为反应后的
﹣2.所以反应I和Ⅱ涉及的元素中仅Cu、O元素的化合价发生了变化。正确;
B、由于反应Ⅱ中生成的CuCl2质量是在溶液X中CuCl2质量基础上增加了加入的铜,所以一定不相同。错误;
C、根据反应 CuCl2+Cu+2HCl=2HCuCl2和Ⅱ2HCuC12+H2O2=2CuCl2+2H2O可得关系式为 Cu~~~H2O2.设需要的10%的双氧水的质量为x
Cu~~~H2O2
64 34
6.4kg 10%x
=
x=34kg。正确;
D、若由Cu、CuCl、CuCl2中的若干种组成的10.66g混合物中,铜元素为6.4g,即铜元素的质量分数为×100%≈60%,而CuCl中铜元素的质量分数为×100%≈64.3%,而CuCl2中铜元素的质量分数为×100%≈47.4%,所以该混合物中一定含CuCl2。
故选:B。
9.(2019苏州中考节选)维C泡腾片是一种常见的补充维生素C的保健品。某品牌维C泡腾片(以下称“本品”)的主要成分如图1所示。
(3)维C泡腾片水溶液酸碱性的测定:将本品一片投入蒸馏水中,有气泡产生,反应原理为:H3C6H5O2+3NaHCO3=Na3C6H5O2+3CO2↑+3 (填化学式)。
待不再产生气体后,测得溶液呈酸性。
(4)维C泡腾片中碳酸氢钠质量分数的测定:称量相关实验用品质量,将本品一片投入蒸馏水中,待不再产生气体后,称量锥形瓶及瓶内所有物质的总质量。装置如图2所示。
相关数据如表:
物品
反应前
反应后
锥形瓶
蒸馏水
维C泡腾片
锥形瓶及瓶内所有物质
质量/g
71.75
50.00
4.00
125.53
①根据以上数据计算本品中碳酸氢钠的质量分数(写出计算过程,结果精确到0.1%)。
②实验测定结果与题(2)计算结果相比有明显偏差,其可能原因是 。
【答案】(3)H2O。
(4)①10.5%。
②装置内有残余的二氧化碳。
【解答】解:
(3)根据H3C6H5O2+3NaHCO3=Na3C6H5O2+3CO2↑+3( ) 可知,反应前:碳原子9个,氢原子11个,氧原子11个,钠原子3个;反应后,现有钠原子3个,碳原子9个,氢原子5个,氧原子8个;缺少氢原子6个,氧原子3个,分布在3个分子中,所以对应的是H2O。
(4)①根据质量守恒定律可得,生成的二氧化碳的质量为71.75g+50.00g+4.00g﹣125.53g=0.22g
设本品中碳酸氢钠的质量分数为x
H3C6H5O2+3NaHCO3=Na3C6H5O2+3CO2↑+3 H2O
252 132
4.00gx 0.22g
x=10.5%
②实验测定结果与题(2)计算结果相比有明显偏差,其可能原因是装置内有残余的二氧化碳。
故答案为:
(3)H2O。
(4)①10.5%。
②装置内有残余的二氧化碳。
10.(2019苏州中考)(10分)水是生命之源,是“永远值得探究的物质”,人类从未停止过对水的研究。
(1)1766年,英国化学家卡文迪许用锌和稀硫酸制得“可燃空气”,他所说的“可燃空气”成分是 (填化学式)。“可燃空气”在纯氧中燃烧生成水,可得出“水是一个结合物而不是简单元素”。
(2)1785年,拉瓦锡将水蒸气通过红热的铁制枪管将水转化为氢气,同时生成四氧化三铁,实验示意图如图1所示。上述反应的化学方程式为 。该反应若生成1g氢气,则理论上铁制枪管应增重 g。
实验发现枪管实际增重比理论数值大,其可能的原因是 。
【答案】(1)H2;
(2)3Fe+4H2OFe3O4+4H2; 8; 枪管外壁部分铁与空气中的氧气反应而增重;
【解答】解:(1)由“可燃空气”在纯氧中燃烧生成水可知,“可燃空气”是氢气,化学式为:H2;
(2)水和铁在高温的条件下生成四氧化三铁和氢气,化学方程式为:3Fe+4H2OFe3O4+4H2;
设生成1g氢气,理论上铁制枪管应增重的质量为x。
3Fe+4H2OFe3O4+4H2 质量差
168 232 8 232﹣168=64
1g x
x=8g
实验发现枪管实际增重比理论数值大,其可能的原因是枪管外壁部分铁与空气中的氧气反应而增重;
故答案为:
(1)H2;
(2)3Fe+4H2OFe3O4+4H2; 8; 枪管外壁部分铁与空气中的氧气反应而增重;
11.(2019淮安中考)化学兴趣小组的同学们在老师的带领下走进实验室,开展实验活动。
(1)实验室依次编号为1、2、3、4的药品柜中,分别存放常见的酸、碱、盐和酸碱指示剂。小刚欲使用熟石灰,他需从______号柜中取出。
(2)小刚发现盛放Na2CO3与NaCl两种溶液的试剂瓶标签脱落,为鉴别两种溶液,分别取样于试管中,加入无色酚酞溶液,若为Na2CO3,则观察到溶液变为______色。
(3)小文从柜中取出标有“10% NaOH溶液”的试剂瓶,取少量样品加入试管中,向其中滴入稀盐酸,发现产生气泡,判断该NaOH溶液中有Na2CO3,用化学方程式表示NaOH溶液变质的原因:______。
小文同学对变质的NaOH溶液进行如下一系列实验,实现药品再利用。
I.测定NaOH溶液中Na2CO3的质量分数
【实验操作】取40.0g 10%的NaOH溶液样品进行如图所示的实验。
【数据处理】
①所取用盐酸(溶质质量分数7.3%)的质量理论上不少于______g。
②如图中,反应前后天平示数相差1.1g,计算NaOH溶液中Na2CO3的质量分数(写出计算过程)。
Ⅱ.变质的NaOH溶液再利用
小文将剩余NaOH溶液倒入烧杯中,加入经计算所需的熟石灰粉末,充分搅拌、静置,过滤,得到NaOH溶液和滤渣。充分搅拌的主要目的是______。
(4)实验结束后,同学们将实验产生的废液和废渣倒入指定的烧杯中,得到无色溶液和白色沉淀,溶液中除一定存在的溶质外,可能存在的溶质是______。
同学们再次实验,确认成分后,对废液回收利用,绿色排放。
【答案】(1)2; (2)红;
(3);
I.①50;②NaOH溶液中Na2CO3的质量分数为6.6%;
ⅱ.使碳酸钠与熟石灰粉末充分反应,把碳酸钠完全除去;
(4)氯化钙。
【解答】解:(1)熟石灰是氢氧化钙的俗称,属于碱,他需从2号柜中取出。
(2)NA2CO3与NACL两种溶液分别显碱性、中性,分别取样于试管中,加入无色酚酞溶液,若为NA2CO3,则观察到溶液变为红色。
(3)氢氧化钠溶液变质是因为与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为: .
ⅱ.充分搅拌,能增大接触面积,充分搅拌的主要目的是使碳酸钠与熟石灰粉末充分反应,把碳酸钠完全除去。
(4)将实验产生的废液和废渣倒入指定的烧杯中,产生白色沉淀,沉淀应为碳酸钙;得到无色溶液,说明溶液显中性,可能会发生稀盐酸与氢氧化钙反应生成氯化钙和水,碳酸钠能与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钙,溶液中还可能含有氯化钙。
故答案为:
(1)2;
(2)红;
(3);
I.①50;②NaOH溶液中Na2CO3的质量分数为6.6%;
ⅱ.使碳酸钠与熟石灰粉末充分反应,把碳酸钠完全除去;
(4)氯化钙。
12.(2019连云港中考)NaOH是重要的化工原料,研究其制备、检验、贮存及应用具有重要意义。
(1)工业上常用电解饱和食盐水的方法制取NaOH,反应的化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+X↑.X的化学式为______。
(2)为了探究NaOH样品中是否存在NaCl、Na2CO3杂质,设计如下实验方案
注:AgCl是白色固体,难溶于水和稀HNO3
①乙中有无色无味气体产生,证明样品中含有Na2CO3.产生气体的化学方程式为______。
②试剂X为______溶液;可证明NaCl存在的现象是______。
(3)某兴趣小组试图通过测定生成的CO2质量,确定因久置而变质的NaOH固体中Na2CO3的质量分数,设计了图所示装置并进行如下实验:
步骤一:取一定质量的样品,加入气密性良好的锥形瓶中,然后在分液漏斗中加入足量的稀硫酸,称出装置总质量为m1。
步骤二:打开分液漏斗旋塞,逐滴加入稀硫酸,待气泡不再产生时,关闭旋塞,称出装置总质量为m2。
①球形干燥管中不用NaOH固体而用CaCl2固体的原因是______。
②小明同学认为(m1-m2)即为生成的CO2质量,小红同学认为小明的想法不合理,理由是______。
(4)某工厂化验室用20%NaOH溶液洗涤一定量石油产品中残余H2SO4,共消耗NaOH溶液20g,洗涤后的溶液呈中性。这一定量石油产品中所含H2SO4的质量为______(写出计算过程,否则不得分)。
【答案】H2 2HNO3+Na2CO3=2NaNO3+CO2↑+H2O 硝酸银 丙中产生了白色沉淀 CaCl2不吸收二氧化碳NaOH吸收二氧化碳 生成的二氧化碳没有全部排出锥形瓶,导致(m1-m2)比实际生成的CO2质量偏小
4.9g
【解析】解:(1)由质量守恒定律反应前后原子的种类及数目不变可知,在反应的化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+X↑中。X的化学式为H2。
(2)①在乙中碳酸钠能与稀硝酸该反应生成了硝酸钠、水和二氧化碳,反应化学方程式为:2HNO3+Na2CO3=2NaNO3+CO2↑+H2O。
②为了检验氯离子,试剂X为硝酸银溶液;可证明NaCl存在的现象是丙中产生了白色沉淀。
(3)①球形干燥管中不用NaOH固体而用CaCl2固体的原因是:CaCl2不吸收二氧化碳NaOH吸收二氧化碳。
②由于锥形瓶内有残留的二氧化碳气体,所以小明同学认为(m1-m2)即为生成的CO2质量,小红同学认为小明的想法不合理,理由是:生成的二氧化碳没有全部排出锥形瓶,导致(m1-m2)比实际生成的CO2质量偏小。
(4)设一定量石油产品中所含H2SO4的质量为x
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
80 98
20g×20% x
解得:x=4.9g。
故答为:(1)H2;(2)①2HNO3+Na2CO3=2NaNO3+CO2↑+H2O,②硝酸银,丙中产生了白色沉淀;(3)①CaCl2不吸收二氧化碳NaOH吸收二氧化碳;②生成的二氧化碳没有全部排出锥形瓶,导致(m1-m2)比实际生成的CO2质量偏小。(4)4.9。
13.(2019宿迁中考)黄铜是铜和锌的合金。某化学兴趣小组的同学欲测定实验室中某黄铜样品中铜的质量分数(不考虑黄铜中的其他杂质),请你参与他们的探究过程。称量10g粉末状黄铜样品放入烧杯中,量取45mL稀硫酸分三次加到其中,每次充分反应后,测定生成氢气的质量,实验数据如表:
第一次
第二次
第三次
加入稀硫酸的体积(mL)
15
15
15
生成氢气的质量(g)
m
0.04
0.02
试求:
(1)m的数值 。
(2)此黄铜样品中铜的质量分数是少?(写出计算过程)
【答案】(1)0.04;67.5%
【解答】解:(1)由第二次实验数据可知,15mL稀硫酸完全反应生成氢气质量是0.04g,因此m的数值是0.04。
故填:0.04。
(2)设锌质量为x,
反应生成氢气质量:0.04g+0.04g+0.02g=0.1g,
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑,
65 2
x 0.1g
=,
x=3.25g,
此黄铜样品中铜的质量分数是:×100%=67.5%,
答:此黄铜样品中铜的质量分数是67.5%。
14.(2019扬州中考)实验室以某石灰石(含少量Fe2O3)为原料制备高纯CaCO3的步骤如下。
溶解 向石灰石样品中加入适量盐酸,至反应完全。
除铁 加入氨水调节pH,然后加入适量Ca(OH)2,充分反应后过滤。
沉淀 向滤液中补充氨水,通入CO2,反应一段时间。
分离 过滤、洗涤、干燥得高纯CaCO3。
(1)溶解时,CaCO3、Fe2O3分别与盐酸反应的化学方程式为 、 。判断样品已完全反应的实验现象是 。
(2)除铁时,选用Ca(OH)2而不选用NaOH,其主要原因是Ca(OH)2价格低且来源广、 、 ;过滤所得滤渣的主要成分为 。
(3)沉淀时,其他条件相同,反应温度对CaCO3产率的影响如图。高于35℃时,CaCO3产率下降的主要原因是 、 。(已知:×100%)
(4)分离时,若向过滤所得滤液中加入 (填化学式)并加热,则可回收NH3。
(5)该实验中可以循环利用的物质有H2O和 。
(6)石灰厂煅烧石灰石生产CaO,若要得到28t CaO,则至少需要含CaCO3 90%的石灰石多少吨?(写出计算过程,保留一位小数。)
【答案】(1)CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑、Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O. 加入盐酸,无气体生成。
(2)碱性弱、不引入新的杂质; 氢氧化铁。
(3)氨水浓度降低、二氧化碳溶解能力降低。
(4)Ca(OH)2。
(5)CO2。
(6)55.6t
【解答】解:
(1)溶解时,CaCO3、Fe2O3分别与盐酸反应的化学方程式为 CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑、Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O.判断样品已完全反应的实验现象是加入盐酸,无气体生成。
(2)除铁时,选用Ca(OH)2而不选用NaOH,氢氧化钙和氢氧化钠相比,价格低,来源广,且碱性弱,由于最终要制取碳酸钙,所以不引入新的杂质。所以选用Ca(OH)2而不选用NaOH其主要原因是Ca(OH)2价格低且来源广、碱性弱、不引入新的杂质;根据滤液最终转化为碳酸钙,可知过滤过程中除去的是铁元素对应的化合物,应该是氢氧化铁,所以过滤所得滤渣的主要成分为氢氧化铁。
(3)沉淀时,其他条件相同,反应温度对CaCO3产率的影响 图。高于35℃时,CaCO3产率下降的主要原因是 氨水浓度降低、二氧化碳溶解能力降低。
(4)分离时,所得滤液中含有氯化铵,由于铵根离子遇到可溶性碱生成氨气,所以可以选择加入碱,由于整个流程制备碳酸钙,所以加入氢氧化钙以便后期综合回收利用,所以向过滤所得滤液中加入 Ca(OH)2并加热,则可回收NH3。
(5)开始二氧化碳是生成物,后来是反应物,所以该实验中可以循环利用的物质有除H2O外,还有 CO2。
(6)设若要得到28t CaO,则至少需要含CaCO3 90%的石灰石的质量为x
CaCO3CaO+CO2↑
100 56
90%x 28t
=
x≈55.6t
故答案为:
(1)CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑、Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O. 加入盐酸,无气体生成。
(2)碱性弱、不引入新的杂质; 氢氧化铁。
(3)氨水浓度降低、二氧化碳溶解能力降低。
(4)Ca(OH)2。
(5)CO2。
(6)55.6t