(1)实验一中发生两个反应,写出化学方程式 CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4 、 Cu(OH)2CuO+H2O .
(2)实验二中出现浅绿色固体.该同学对浅绿色固体的成分作以下探究. 【查阅资料】
①NaOH与CuSO4反应会生成碱式硫酸铜[Cu4(OH)6SO4],其不溶于水,能与酸反应; ②Cu(OH)2分解温度为80℃,Cu4(OH)6SO4分解温度为300℃. 【猜想与假设】
①浅绿色固体为Cu4(OH)6SO4;
②浅绿色固体为Cu4(OH)6SO4和Cu(OH)2的混合物. 【实验验证】
①将实验二的试管加热至100℃,出现黑色固体,则证明浅绿色固体中含有 Cu(OH) 2 .②从实验二加热后的试管中分离出固体的操作有 过滤 、洗涤等.证明固体已洗涤干净的方法是 取最后一次洗涤液,滴加BaCl2[或Ba(NO3)2、Ba(OH)2]溶液,无沉淀生成,则固体已洗净 .
③将②中所得固体溶于足量 A或B或AB (选填序号),再滴加Ba(NO3)2溶液,出现白色沉淀.
A.盐酸 B.稀硝酸 C.稀硫酸 【结论】猜想②正确. 【拓展与思考】
若将实验二中的浅绿色固体浸泡在过量的NaOH溶液中,密封放置一天后,固体全部变为蓝色.写出此反应的化学方程式 Cu4(OH)6SO4+2NaOH=4Cu(OH)2+Na2SO4 .
【考点】实验探究物质的组成成分以及含量;过滤的原理、方法及其应用;碱的化学性质;盐的化学性质;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式. 【专题】化学实验;科学探究. 【分析】(1)氢氧化钠与硫酸铜反应生成氯化钠和氢氧化铜,氢氧化铜受热分解为氧化铜和水;
(2)①根据Cu(OH)2分解温度为80℃分析;②过滤可以分离固体与液体,通过验证硫酸根离子的方法分析;③根据碱式硫酸铜[Cu4(OH)其不溶于水,能与酸反应分析; 6SO4],
【拓展与思考】Cu4(OH)6SO4可以进一步与氢氧化钠反应生成氢氧化铜和硫酸钠. 【解答】解:(1)氢氧化钠与硫酸铜反应生成氯化钠和氢氧化铜,方程式为:CuSO4+2NaOH=Cu(OH)氢氧化铜受热分解为氧化铜和水,方程式为Cu(OH)2↓+Na2SO4;
2
CuO+H2O;
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(2)氢氧化铜受热分解为黑色的氧化铜和水,Cu(OH)2分解温度为80℃,试管加热至100℃,出现黑色固体,则证明浅绿色固体中含有Cu(OH)2;
②过滤可以分离固体与液体,所以操作为过滤;固体已洗涤干净则表面不含硫酸钠溶液,可以取最后一次洗涤液,滴加BaCl2[或Ba(NO3)2、Ba(OH)2]溶液,无沉淀生成,则固体已洗净.
③碱式硫酸铜[Cu4(OH)6SO4],其不溶于水,能与酸反应,并且要验证有硫酸根离子,所以不能引入硫酸根离子,故用盐酸或稀硝酸都可以;
【拓展与思考】Cu4(OH)6SO4可以进一步与氢氧化钠反应生成氢氧化铜和硫酸钠,方程式为Cu4(OH)6SO4+2NaOH=4Cu(OH)2+Na2SO4
故答案为:(1)CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4;Cu(OH)2
CuO+H2O
(2)①Cu(OH)2 ②过滤
取最后一次洗涤液,滴加BaCl2[或Ba(NO3)2、Ba(OH)2]溶液,无沉淀生成,则固体已洗净.
③A或B或AB 【拓展与思考】
Cu4(OH)6SO4+2NaOH=4Cu(OH)2+Na2SO4
【点评】本题是一道较难的综合实验探究题,难点在于物质化学式的确定,生成物的确定,要求学生有良好的分析能力及实验探究能力.
五、推断题(本题包括2小题,共11分) 28.(5分)(2015?镇江)有一包不纯的K2CO3粉末,可能含有Na2CO3、BaSO4、CuCl2、KCl、KNO3、Ca(NO3)2中的一种或几种,为分析含有的杂质,现进行如下实验
(1)取样溶于水,无固体残留,得无色溶液.则粉末中一定不含有 BaSO4 、 CuCl2 、 Ca(NO3)2 .
(2)取上述溶液适量,滴加AgNO3溶液,有白色沉淀,再加入足量稀HNO3,沉淀部分溶解,则此粉末中一定含有的杂质是 KCl .
(3)为确定Na2CO3是否存在,某同学称取13.8g粉末溶于水,加入足量BaCl2溶液,充分反应生成19.7g沉淀质量,则原粉末中一定含有Na2CO3.你认为此结论 否 (选填“是”或“否”)正确.
【考点】物质的鉴别、推断;盐的化学性质. 【专题】推断题;混合物组成的推断题.
【分析】根据硫酸钡不溶于水和酸,氯化铜在溶液中显蓝色,碳酸钠和学过会生成碳酸钙沉淀,氯离子和银离子会生成氯化银沉淀等知识进行分析.
【解答】解:硫酸钡不溶于水和酸,氯化铜在溶液中显蓝色,碳酸根离子和钙离子反应会生成碳酸钙沉淀,氯离子和银离子会生成氯化银沉淀.
(1)取样溶于水,无固体残留,得无色溶液,氯化铜在溶液中显蓝色,硝酸钙和碳酸钾会生成碳酸钙沉淀,不能共存,硫酸钡难溶于水,所以溶液中一定不含硫酸钡、氯化铜、硝酸钙;
(2)取上述溶液适量,滴加AgNO3溶液,有白色沉淀,再加入足量稀HNO3,沉淀部分溶解,氯离子和银离子生成的氯化银沉淀难溶于酸,则此粉末中一定含有的杂质是氯化钾; (3)假设13.8g纯碳酸钾产生碳酸钙的质量为x,则有
K2CO3+BaCl2═BaCO3↓+2KCl
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138 197 13.8g x
=
x=19.7g
假设13.8g纯碳酸钠产生碳酸钙的质量为y,则有 Na2CO3+BaCl2═BaCO3↓+2NaCl 106 197 13.8g y
=
y≈25.6g,
所以混合物含有碳酸钠时,生成的沉淀质量大于19.7g,而沉淀质量是19.7g,所以一定不含碳酸钠. 故答案为:(1)BaSO4,CuCl2,Ca(NO3)2; (2)KCl; (3)否.
【点评】在解此类题时,首先分析题中所给物质的性质和两两之间的反应,然后依据题中的现象判断各物质的存在性,最后进行验证即可. 29.(6分)(2015?镇江)如图表示某些物质间转化关系.A、B为组成元素相同的无色液体,D是大理石的主要成分,C、F、H为气体,且H有刺激性气味. (1)E的化学式为 CaO . (2)反应①的化学方程式为 2H2O22H2O+O2↑ .
CaCl2+2NH3↑+2H2O .由此(3)反应②的化学方程式为 Ca(OH)2+2NH4Cl反应可知,在农业生产中施用铵态氮肥时应注意 铵态氮肥不能与碱性物质混合使用 . (4)自然界中普遍存在着F转化为C的反应,名称为 光合作用 ;工业生产中用F和H合成尿素,反应中F和H的质量比为 22:17 .
【考点】物质的鉴别、推断;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式. 【专题】框图型推断题.
【分析】根据D是大理石的主要成分,所以D是碳酸钙,A、B为组成元素相同的无色液体,C、F、H为气体,A和二氧化锰反应会生成B、C,所以A是过氧化氢溶液,B是水,C是氧气,碳酸钙高温会生成氧化钙和二氧化碳,水和E生成的G会与氯化铵反应,所以E
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是氧化钙,G是氢氧化钙,F就是二氧化碳,氯化铵和氢氧化钙反应生成氨气,所以H是氨气,然后将推出的物质进行验证即可. 【解答】解:(1)D是大理石的主要成分,所以D是碳酸钙,A、B为组成元素相同的无色液体,C、F、H为气体,A和二氧化锰反应会生成B、C,所以A是过氧化氢溶液,B是水,C是氧气,碳酸钙高温会生成氧化钙和二氧化碳,水和E生成的G会与氯化铵反应,所以E是氧化钙,G是氢氧化钙,F就是二氧化碳,氯化铵和氢氧化钙反应生成氨气,所以H是氨气,经过验证,推导正确,所以E是CaO;
(2)反应①是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,化学方程式为:2H2O2
2H2O+O2↑;
(3)反应②是氢氧化钙和氯化铵在加热的条件下反应生成氯化钙、水和氨气,化学方程式为:Ca(OH)2+2NH4Cl
CaCl2+2NH3↑+2H2O,由此反应可知,在农业生产中施用
铵态氮肥时应注意:铵态氮肥不能与碱性物质混合使用;
(4)通过推导可知,F是二氧化碳,C是氧气,自然界中普遍存在着二氧化碳转化为氧气的反应是光合作用,二氧化碳和氨气在一定条件下反应生成尿素和水,化学方程式为:CO2﹢2NH3
CO(NH2)2﹢H2O,反应中F和H的质量比为:22:17.
故答案为:(1)CaO; (2)2H2O2
2H2O+O2↑;
CaCl2+2NH3↑+2H2O,铵态氮肥不能与碱性物质混合使用;
(3)Ca(OH)2+2NH4Cl
(4)光合作用,22:17.
【点评】在解此类题时,首先将题中有特征的物质推出,然后结合推出的物质和题中的转化关系推导剩余的物质,最后将推出的各种物质代入转化关系中进行验证即可.
六、综合题(本题包括1小题,共14分) 30.(14分)(2015?镇江)目前,我国钢铁产量居世界第一,为国民经济的发展奠定了坚实的基础.
(一)铁的广泛应用
(1)我国在西汉时期就有“曾青得铁则化为铜”之说,用化学方程式表示其原理 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu . (2)铁与铬(Cr)、镍(Ni)等金属熔合可形成“不锈钢”,用不锈钢丝和聚乙烯纤维为原料可制作耐酸防护服材料.以上叙述中不涉及到 B (选填序号). A.合金 B.无机非金属材料 C.合成材料 D.复合材料
(3)某品牌的麦片中含微量铁粉,食用后可在胃酸的作用下转化为人体可吸收的铁元素,反应的化学方程式为 Fe+2HCl═FeCl2+H2↑ . (二)铁锈成分的探究
(1)如图为某兴趣小组探究铁生锈的三个实验,最先观察到铁锈的是 C (选填序号).
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(2)铁生锈的主要过程为: Fe
Fe(OH)2
Fe(OH)3FeCO3
Fe2O3?xH2O
次要过程为:Fe
写出Fe→Fe(OH)2反应的化学方程式 2Fe+O2+2H2O═2Fe(OH)2 . (3)铁锈组分的确定
某铁锈成分为Fe2O3?xH2O和FeCO3.为确定其组成,兴趣小组称取此铁锈样品25.4g,在科研人员的指导下用如图装置进行实验.
【查阅资料】①Fe2O3?xH2O温度为110℃,FeCO3在282℃分解为FeO和CO2.②温度高于500℃时铁的氧化物才能被CO还原.
①装配好实验装置后,首先要 检查装置的气密性 . ②装置A中的反应为: H 2C2O4(草酸)
CO↑+CO2↑+H2O.通过B、C装
置可得到干燥、纯净的CO气体,洗气瓶B中应盛放 c (选填序号). a.浓硫酸 b.澄清的石灰水 c.氢氧化钠溶液
③现控制D装置中的温度为300℃对铁锈进行热分解,直至D装置中剩余固体质量不再变化为止,冷却后装置E增重3.6g,装置F增重2.2g.则样品中FeCO3的质量m(FeCO3)= 5.8 g,x= 2 .
④若缺少G装置,测得的m(FeCO3) 偏大 (选填“偏大”、“偏小”、“不变”,下同),x的值会 偏大 .
(三)炼铁过程的探究.
(1)写出工业上用赤铁矿(主要成分Fe2O3)炼铁主要原理的化学方程式 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 .
【查阅资料】
用CO还原Fe2O3炼铁的过程大致分为三个阶段: 阶段1:3Fe2O3+CO
2Fe3O4+CO2
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