题目内容

已知溶液与溶液的化学反应比较快．若在天平两端的托盘上两只相同的小烧杯中加入足量的相等质量、相等质量分数的稀盐酸，然后同时向左、右烧杯内加入相等质量的碳酸钙和碳酸氢钠粉末，天平指针可能出现的下列现象正确的是（不考虑其他气体的减少）

A.
先偏向左边，最后平衡
B.
先偏向左边，最后偏向右边
C.
一直偏向左边
D.
先偏向右边，最后偏向左边

C
分析：首先计算生成二氧化碳的质量，通过比较生成二氧化碳的质量，可以知道烧杯内剩余物质的质量的大小，从而确定天平指针向哪个方向偏转．
解答：设碳酸钙和碳酸氢钠的质量均为x，与稀盐酸反应生成二氧化碳的质量分别为y、z．
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100 44
x y
$\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ ，y= $\text{[math]}$
NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑
84 44
x z
$\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ ，z= $\text{[math]}$ ＞ $\text{[math]}$
说明左边加入碳酸钙的烧杯内产生的二氧化碳少，烧杯内剩余的物质多．
因此左边质量大，左边下沉，指针偏向左边．
故选C．
点评：本题主要考查化学方程式的计算和溶液质量的变化．

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在户外聚会时，化学老师点燃了一支自制的蜡烛，同学们发现这支蜡烛不易被风吹灭，原来在蜡烛的棉芯里藏了两根相互缠绕的银白色金属丝．老师指出金属丝的成分可能是Mg、Al、Fe中的一种或两种．回校后，老师提供了Mg、Al、Fe三种已知金属和MgSO₄、Al₂(SO₄)₃、FeSO₄、CuSO₄四种盐溶液，以及未知金属的样品．指导同学们先进行了参照实验，之后探究未知金属的成分．

(1)三种已知金属的参照实验

用“▲”标记的实验有相同的现象，“▲”处应记录的是________；表中的“灰黑色固体”的成分为________．Al与CuSO₄溶液反应的化学方程式为________．

(2)未知金属成分的探究

该小组同学将两根未知金属丝分开，如图所示放入CuSO₄溶液中，观察到的现象记录如下：

通过与参照实验对比，可以获得的结论是：两种金属丝的成分不同，有气泡冒出的金属丝成分是________．用老师提供的试剂再进行一个实验，就能证明另外一种金属丝的成分，则选用的试剂为________．

某兴趣小组在复习铁的冶炼时，在参考资料上发现以下一段文字：已知在不同的温度下，CO与铁的氧化物反应能生成另一种铁的氧化物（或铁单质）和CO₂．他们不禁产生了疑问：书本119页的实验中，CO与Fe₂O₃反应生成的黑色物质真的是Fe粉吗？于是他们进行了以下探究．
【查阅资料】
资料一：Fe粉和Fe₃O₄粉末能被磁铁吸引而FeO（黑色）不能；
资料二：Fe₃O₄中铁元素有+2、+3两种化合价，其化学式可用FeO?Fe₂O₃ 的形式表示；
【提出猜想】黑色物质可能是Fe₃O₄、FeO和Fe粉中的一种或几种．
【进行实验】兴趣小组收集了CO与Fe₂O₃反应生成的黑色物质进行了下列实验：
实验方案实验现象
甲取少量黑色物质用磁铁吸引黑色物质全部被磁铁吸引
乙取少量黑色物质加入30%热的盐酸中无气泡、溶液颜色变成黄绿色
丙取少量黑色物质加入硫酸铜溶液中无任何现象
【实验结论】
（1）甲实验现象说明黑色物质中没有__，乙、丙实验现象说明黑色物质中没有；
（2）生成的黑色物质应为Fe₃O₄；
（3）写出黑色粉末和热的盐酸反应的化学方程式；
【拓展探究】同学们对Fe₃O₄产生了兴趣，从参考资料中找到了氧化沉淀法生产复印用高档Fe₃O₄粉的工艺流程简图．
【生产流程】

【查阅资料】
资料一：硫酸亚铁在不同温度下的溶解度如下表所示：
温度/℃ 0 10 30 50 60 70 80 90
溶解度/g 14.0 17.0 25.0 33.0 35.3 33.0 30.5 27.0
资料二：Fe（OH）₂受氧气氧化反应原理为：4Fe（OH）₂+2H₂O+O₂=4Fe（OH）₃
资料三：获得Fe₃O₄的反应原理为：Fe（OH）₂+2Fe（OH）₃ $数学公式$ Fe₃O₄+4H₂O
【问题讨论】
（1）溶解时，用50℃至80℃的热水目的是．
（2）写出加入适量NaOH溶液时发生反应的化学方程式；
（3）上述过程中，要控制“通一定量空气”的目的是．
（4）要使四氧化三铁的产率最高，则上述流程中产生的Fe（OH）₂和Fe（OH）₃的最佳质量比为．
（5）副产品P是硫酸钠，由溶液N获得该副产品的操作顺序是b→→→d．
a．过滤　 b．加热浓缩　　 c．冷却结晶　 d．晶体加热至完全失去结晶水
【组成确定】为确定用以上方法制得的四氧化三铁中可能含有的杂质，同学们又进行了下列实验探究．
【查阅资料】
资料一：难溶性碱受热时能分解产生金属氧化物和水（反应中各种元素的化合价不变）；
资料二：Fe₂O₃和CO反应是随温度升高而逐步进行的，先生成Fe₃O₄，再生成FeO（黑色），最后生成Fe；
【提出猜想】Fe₃O₄中可能含有的杂质是Fe₂O₃和FeO中的一种或两种．
【实验设计】同学们称取了23.28g该Fe₃O₄样品进行了下列实验：
【实验分析】因探究思路不同，兴趣小组分成甲、乙两小组．
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（2）上述实验过程中，CO气体除作为反应物外，还能起到的作用是：①实验开始时，排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸；②停止加热后，防止A中生成物被氧化，B中的溶液倒吸入A中；③．
（3）乙组同学认为B装置反应前后的质量差会偏小而影响计算、分析，你认为他们的理由是．
乙组：
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（1）写出BC段发生反应的化学方程式：．
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有A、B、C三种物质，三角形连线的两种物质混合后的现象已经写出，已知A为一种蓝色氯化物溶液，B为一种钠盐，C为一种碱，如图所示为A、B、C的溶液两两反应的实验现象．请根据有关的实验现象回答：
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含镁3％～5％的镁铝合金是轮船制造、化工生产、机械制造等行业的重要原材料。现有一块质量为w g的镁铝合金，某研究性学习小组欲测定其中镁的质量分数。

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方案2：镁铝合金与过量NaOH溶液充分反应后，过滤、洗涤、干燥、称量剩余固体的质量为w₁g；

方案3：镁铝合金与过量盐酸溶液反应后再与过量NaOH溶液反应，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀的质量为w₂g。

【问题讨论】请你参与研究小组的研究过程，并回答有关问题：

（1）研究小组利用如图所示实验装置，按照方案1进行了实验。

①装置中仪器a的名称是。

②实验装置中有一处明显错误，请指出

(2)方案2中剩余固体是；若按方案2进行实验，测得镁的质量分数为。

(3)方案3中“过滤”得到的沉淀是。

(4)某同学又设计了与上述方案原理不同的方案4，也能测得镁的质量分数。请你在横线上填写合适的内容，将该方案补充完整。

方案4：镁铝合金与反应测定生成气体在标准状况下的体积为V₂L。

【方案评价】

(5)在实验方案1-4中，你认为最佳的实验方案是。

有A、B、C三种物质，三角形连线的两种物质混合后的现象已经写出，已知A为一种蓝色氯化物溶液，B为一种钠盐，C为一种碱，如图所示为A、B、C的溶液两两反应的实验现象．请根据有关的实验现象回答：
（1）B和C反应的化学方程式：．
（2）A溶液与洁净的铁丝反应的化学方程式：．