摘要:下列方法中.不可能使20%的硫酸铜溶液溶质的质量分数减小的是 A.加入30%的硫酸铜溶液 B.加铁粉 C.加入10%的硫酸铜溶液 D.加入30%的硫酸钠溶液

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(2013?高淳县二模)学习化学一年后,同学们对课本上“活动性较强的金属一般可以将位于其后面的金属从它们的盐溶液中置换出来”以及“支持燃烧的气体一般是氧气”这两句话产生了质疑.在老师的帮助下,用金属钠来探究下列问题:
【提出问题】
1.金属钠能否置换出硫酸铜溶液中的铜?
2.金属钠能否在其他气体(如:CO2)中燃烧?
【查阅资料】金属Na性质活泼,常温下,它极易与氧气反应生成白色固体氧化钠,氧化钠溶于水生成氢氧化钠.金属钠还可以与水剧烈反应放出氢气.
【实验探究】
实验一:
①在实验室中,金属钠保存在煤油中;
②用镊子从煤油中取出一小块金属钠,用滤纸吸干表面煤油后投入硫酸铜溶液中,观察到溶液中出现蓝色沉淀,但没有红色的物质析出;
③按照步骤②将金属钠投入水中,待反应结束后滴加酚酞溶液,发现溶液变红.
实验二:将燃烧的钠迅速伸入盛有CO2的集气瓶中,观察到钠在CO2中继续燃烧,反应后冷却,瓶内附着黑色颗粒,并粘附着白色物质.
【问题讨论】
(1)金属钠保存在煤油中的原因是:
防止钠与氧气和水反应变质
防止钠与氧气和水反应变质

(2)根据上述资料写出钠块投入水中发生反应的化学方程式:
2Na+2H2O═2NaOH+H2
2Na+2H2O═2NaOH+H2

(3)实验二中生成的黑色颗粒是
,而白色物质可能是什么呢?
①同学们围绕白色物质可能是什么产生如下猜想:甲认为白色物质是氧化钠,乙认为是碳酸钠,丙认为是氧化钠和碳酸钠的混合物,丁认为是氢氧化钠.我认为丁的猜想是错误的,理由是
反应物中没有氢元素
反应物中没有氢元素

②对白色物质是什么进行实验再探究,方案设计如下:
方案1:取该样品少量于试管里,加入适量的水,振荡,过滤,向滤液中加入无色酚酞试液,观察到溶液变成红色,结论:白色物质中一定有氧化钠.
方案2:取该样品少量于试管里,滴加足量盐酸,溶液中有气泡冒出,结论:白色物质中一定有
碳酸钠
碳酸钠

方案3:取该样品少量于试管里,加入适量的水,振荡,过滤,向滤液中加入过量的
B
B
溶液(供选试剂:A.石灰水B.氯化钙溶液 C.硫酸铜溶液),出现白色沉淀,然后过滤,再向溶液里滴加无色酚酞试液,无明显现象出现.则
(在甲、乙、丙中选)的猜想成立.
③评价与反思:小娟同学认为实验方案1得出的结论不正确,其理由是
碳酸钠溶液也是碱性的
碳酸钠溶液也是碱性的

实验室中的金属钠着火时,你的灭火方法是
用沙子覆盖
用沙子覆盖

【拓展应用】
  测定实验中使用的标有质量分数为16%的盐酸(图1)的实际质量分数.
(1)为了测定,需配制20%的氢氧化钠溶液100g.配制步骤有:①溶解 ②计算,需氢氧化钠
20
20
g ③装瓶并贴标签 ④称取氢氧化钠,量取水
80
80
mL(水的密度为1g/mL).其正确的顺序为
②④①③
②④①③
(填序号).
配制氢氧化钠溶液时,需要的玻璃仪器有量筒、烧杯、滴管及
玻璃棒
玻璃棒

(2)小明同学在烧杯中加入配得的氢氧化钠溶液20g,再逐滴加入该盐酸.用pH测定仪测定滴加过程中溶液的pH.图2为测定仪打印出的滴加盐酸的质量与溶液pH的关系图.
①a点对应的溶液呈
酸性
酸性
(填“酸性”、“碱性”或“中性”);
b点对应的溶液中的溶质为
NaCl、NaOH
NaCl、NaOH
(写化学式).
②请以此次测定的数据,列式计算该盐酸的实际质量分数?
(3)该盐酸的实际质量分数与标签上标出的质量分数不一致的可能原因
盐酸具有挥发性
盐酸具有挥发性
(不考虑误差).
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(2011?丹阳市二模)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
取少量黑色物质用磁铁吸引 黑色物质全部被磁铁吸引
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
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
FeO
FeO
,乙、丙实验现象说明黑色物质中没有
Fe
Fe

(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
Fe3O4+8HCl═FeCl2+2FeCl3+4H2O
Fe3O4+8HCl═FeCl2+2FeCl3+4H2O

【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
  △  
.
 
Fe3O4+4H2O
【问题讨论】
(1)溶解时,用50℃至80℃的热水目的是
在50℃~80℃时,硫酸亚铁的溶解度较大,有利于溶解的更多,提高产率
在50℃~80℃时,硫酸亚铁的溶解度较大,有利于溶解的更多,提高产率

(2)写出加入适量NaOH溶液时发生反应的化学方程式
2NaOH+FeSO4═Fe(OH)2↓+Na2SO4
2NaOH+FeSO4═Fe(OH)2↓+Na2SO4

(3)上述过程中,要控制“通一定量空气”的目的是
控制Fe(OH)2转化为Fe(OH)3的量[或防止Fe(OH)2完全转化为Fe(OH)3]
控制Fe(OH)2转化为Fe(OH)3的量[或防止Fe(OH)2完全转化为Fe(OH)3]

(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
90:214(或45:107)
90:214(或45:107)

(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→
c
c
a
a
→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.
甲组:
(1)该组同学欲通过B装置反应前后的质量变化来计算确认该Fe3O4样品中的杂质.B中的最佳试剂是_
(填序号).
①澄清石灰水     ②氢氧化钠浓溶液     ③稀盐酸     ④水
(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
将装置中的CO2送入NaOH溶液中
将装置中的CO2送入NaOH溶液中

(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
CO从B中溶液里逸出时会带出部分水蒸气
CO从B中溶液里逸出时会带出部分水蒸气

乙组:
利用仪器测定并绘制成反应过程中A装置中玻璃管内的固体质量随温度的变化曲线(右图).
(1)写出BC段发生反应的化学方程式:
Fe3O4+CO
 高温 
.
 
3FeO+CO2
Fe3O4+CO
 高温 
.
 
3FeO+CO2

(2)通过计算确定:该Fe3O4样品中含有的杂质是
Fe2O3
Fe2O3
,其中含Fe3O4的质量是
20.88
20.88
g.(不需要写过程)
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20、通过“金属和金属材料”和“燃烧”的复习,同学们对课本上“活动性较强的金属一般可以将位于其后面的金属从它们的盐溶液中置换出来”以及“支持燃烧的气体一般是氧气”这两句话产生了质疑.在老师的帮助下,用金属钠来探究下列问题:
问题:金属钠能否置换出硫酸铜溶液中的铜?金属钠能否在其他气体(如:CO2)中燃烧?
[查阅资料]金属Na性质活泼,常温下,它极易与氧气反应生成白色固体氧化钠,氧化钠溶于水生成氢氧化钠.金属钠还可以与水剧烈反应放出氢气.
[实验一]:①在实验室中,金属钠保存在煤油中;②用镊子从煤油中取出一小块金属钠,用滤纸吸干表面煤油后投入硫酸铜溶液中,观察到溶液中出现蓝色沉淀,但没有红色的物质析出;③按照步骤②将金属钠投入水中,待反应结束后滴加酚酞溶液,发现溶液变红.
[实验二]:将燃烧的钠迅速伸入盛有CO2的集气瓶中,观察到钠在CO2中继续燃烧,反应后冷却,瓶内附着黑色颗粒,并粘附着白色物质.
[问题讨论]
(1)金属钠保存在煤油中的原因
常温下,它既极易与氧气反应,还可以与水剧烈反应

(2)根据上述资料和 实验一中的现象写出钠块投入硫酸铜溶液所发生的反应方程式:
2Na+2H2O=2NaOH+H2
2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4

(3) 实验二中生成的黑色颗粒是
,而白色物质可能是什么呢?
①同学们围绕白色物质可能是什么产生如下猜想:甲认为白色物质是氧化钠,乙认为是碳酸钠,丙认为是氧化钠和碳酸钠的混合物,丁认为是氢氧化钠.我认为认为丁的猜想是错误的,理由是
反应物中无氢元素

②对白色物质是什么进行实验再探究,方案设计如下:
方案1:取该样品少量于试管里,加入适量的水,振荡,过滤,向滤液中加入无色酚酞试液,观察到溶液变成红色,结论:白色物质中一定有氧化钠.
方案2:取该样品少量于试管里,滴加足量稀盐酸,溶液中有气泡冒出,结论:白色物质中一定有
碳酸钠

方案3:取该样品少量于试管里,加入适量的水,振荡,过滤,向滤液中加入过量的
B
溶液(供选试剂:A.石灰水B.氯化钙溶液 C.硫酸铜溶液),出现白色沉淀,然后过滤,再向溶液里滴加无色酚酞试液,无明显现象出现.则
(在甲、乙、丙中选)的猜想成立.
③评价与反思:小娟同学认为实验方案1得出的结论不正确,其理由是
碳酸钠溶液也能使酚酞溶液变红

④结论:金属钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为
4Na+3CO2=C+2Na2CO3

[应   用]实验室中的金属钠着火时,你的灭火方法是
沙子
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某校化学兴趣小组参观制碱厂后,获得以下信息并对相关问题进行研究.
【产品与原理】该厂采用“侯氏制碱法”生产化工产品--纯碱(Na2CO3)和化肥NH4Cl.生产原理是:将NH3和CO2通入饱和食盐水中得到NaHCO3和NH4Cl的混合物,反应的化学方程式为:
 
(1分);分离出NaHCO3,加热制得纯碱.
【生产流程】如图1
【相关资料】
(1)NH4Cl
  △  
.
 
NH3↑+HCl↑
(2)已知20℃时有关物质的溶解度如表(气体指1体积水中能溶解的气体体积)
物质 NaCl NaHCO3 NH4Cl NH3 CO2
溶解度 36.0g 9.6g 37.2g 710 0.9
【问题讨论】(1)操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中,相同操作的名称为
 

(2)反应①中发生了两个反应,写出这两个化学方程式:①
 
;②
 

(3)反应③中得到纯碱的化学方程式为:
 

(4)溶液B中的溶质有
 
(至少写出两种).
(5)上述生产流程中可循环使用的是
 
(填序号).
A.挥发性气体C        B.溶液D       C.氢氧化镁      D.化肥NH4Cl
(6)检验挥发性气体C的方法
 

【组成确定】
(1)称取一定质量的纯碱样品,经多次充分加热后,再称重,质量无变化;
(2)另取少量纯碱样品加入适量水,样品完全溶解,向该溶液中加入过量稀HNO3,再滴加AgNO3溶液,有白色沉淀. 由上述实验可确定纯碱样品含有杂质
 
(写化学式).
【综合确定】
(1)如图2所示的甲、乙两个装置中,胶头滴管中吸入某种液体,平底烧瓶中充入(或放入)另一种物质,挤压胶头滴管加入液体,一段时间后两装置中的气球都明显胀大.则滴管和烧瓶中所用试剂可能是:
 

A.甲:稀硫酸和铜片;乙:水和CO2      B.甲:水和NH4NO3;乙:双氧水和MnO2   
C.甲:水和NH3;乙:硝酸银溶液和HCl  D.甲:CaCO3固体和稀盐酸;乙:NaOH溶液和SO2
(2)小明同学把12gNaOH固体等分成A、B、C三份并采用不同方法保存.几天后,A未变质、B部分变质、C全部变质,他将三份固体分别配成溶液并滴入10%的稀硫酸直到正好反应.下列说法正确的是
 

A.几天后,三份固体的质量由小到大的顺序为:A<B<C
B.为控制正好反应,A可用酚酞试液指示,B、C可滴加稀硫酸直到正好不冒气泡
C.正好反应时,消耗稀硫酸的质量由大到小的顺序为:A>B>C
D.正好反应时,生成硫酸钠的质量都相等,均为7.1g
(3)工业上用氨气(NH3)制取硝酸(HNO3),工业流程为:①4NH3+5O2=4NO+6H2O  ②2NO+O2=2NO2 ③3NO2+H2O=2HNO3+NO,下列判断不正确的是
 

A.①反应中使用的催化剂需要经常更换  B.在每一步反应中N元素的化合价都发生了改变
C.制取硝酸过程中产生的NO可循环使用 
D.为实现原子利用率为100%,可在②③中控制NO、O2和H2O分子个数比为4:3:2
(4)某学生为了验证铁、锌、铜三种金属的活动性顺序.设计了四种方案:①将Zn、Cu分别加入到FeSO4溶液中  ②将Fe、Cu分别加入到ZnSO4溶液中  ③将Zn分别加入到FeSO4、CuSO4溶液中  ④将Fe分别加入到ZnSO4、CuSO4溶液中.其中可行的是
 

A.①④B.①②C.②③D.③④
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