盐从饱和溶液析出法中结晶出来是吸热吗?(释放能量如何解释?)固体析出吸热?

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【求助】结晶是放热还是吸热
各位大侠,结晶过程是放热还是吸热的,原理是什么?
参照物理化学里面有关熵的概念,物质的分子排列越混乱,内能越高,分子排列越趋向于排列整齐有序,内能越低,物质状态排列混乱的秩序是:气体大于液体大于固体,结晶是由液体转变为固体,分子排列趋向于规则有序,内能减少,需要释放热量,故结晶过程是放热的
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随时随地聊科研谁能详细帮我解释下结晶,已经什么可以影响结晶和结晶可以影响到什么?
基本解释 1.物质从液态(溶液或熔融状态)或气态形成晶体. 2.晶体,即原子、离子或分子按一定的空间次序排列而形成的固体.也叫结晶体. 3.比喻珍贵的成果.例如:劳动的结晶/爱情的结晶.
1. 热的饱和溶液冷却后,溶质以晶体的形式析出这一过程叫结晶. 2. 即结晶体. 3. 比喻珍贵的成果. 艾青 《给乌兰诺娃》诗:“不是天上的仙女,却是人间的女神,比梦更美,比幻想更动人--是劳动创造的结晶.” 王朝闻 《艺术创作有特殊规律》:“这是形象思维方法的卓越成就,是想像与思考的结晶.” [结晶原理】 溶质从溶液中析出的过程,可分为晶核生成(成核)和晶体生长两个阶段,两个阶段的推动力都是溶液的过饱和度(溶液中溶质的浓度超过其饱和溶解度之值).晶核的生成有三种形式:即初级均相成核、初级非均相成核及二次成核.在高过饱和度下,溶液自发地生成晶核的过程,称为初级均相成核;溶液在外来物(如大气中的微尘)的诱导下生成晶核的过程,称为初级非均相成核;而在含有溶质晶体的溶液中的成核过程,称为二次成核.二次成核也属于非均相成核过程,它是在晶体之间或晶体与其他固体(器壁、搅拌器等)碰撞时所产生的微小晶粒的诱导下发生的. 对结晶操作的要求是制取纯净而又有一定粒度分布的晶体.晶体产品的粒度及其分布,主要取决于晶核生成速率(单位时间内单位体积溶液中产生的晶核数)、晶体生长速率(单位时间内晶体某线性尺寸的增加量)及晶体在结晶器中的平均停留时间.溶液的过饱和度,与晶核生成速率和晶体生长速率都有关系,因而对结晶产品的粒度及其分布有重要影响.在低过饱和度的溶液中,晶体生长速率与晶核生成速率之比值较大(见图),因而所得晶体较大,晶形也较完整,但结晶速率很慢.在工业结晶器内,过饱和度通常控制在介稳区内,此时结晶器具有较高的生产能力,又可得到一定大小的晶体产品. 晶体在一定条件下所形成的特定晶形,称为晶习.向溶液添加或自溶液中除去某种物质(称为晶习改变剂)可以改变晶习,使所得晶体具有另一种形状.这对工业结晶有一定的意义.晶习改变剂通常是一些表面活性物质以及金属或非金属离子. 晶体在溶液中形成的过程称为结晶.结晶的方法一般有2种:一种是蒸发溶剂法,它适用于温度对溶解度影响不大的物质.沿海地区“晒盐”就是利用的这种方法.另一种是冷却热饱和溶液法 [1] .此法适用于温度升高,溶解度也增加的物质.如北方地区的盐湖,夏天温度高,湖面上无晶体出现;每到冬季,气温降低,石碱(Na2CO3·10H2O)、芒硝(Na2SO4·10H2O)等物质就从盐湖里析出来.在实验室里为获得较大的完整晶体,常使用缓慢降低温度,减慢结晶速率的方法. 人们不能同时看到物质在溶液中溶解和结晶的宏观现象,但是溶液中实际上同时存在着组成物质的微粒在溶液中溶解与结晶的两种可逆的运动.通过改变温度或减少溶剂的办法,可以使某一温度下溶质微粒的结晶速率大于溶解的速率,这样溶质便会从溶液中结晶析出. [结晶知识】 在结晶和重结晶纯化化学试剂的操作中,溶剂的选择是关系到纯化质量和回收率的关键问题.选择适宜的溶剂时应注意以下几个问题: 1. 选择的溶剂应不与欲纯化的化学试剂发生化学反应.例如脂肪族卤代烃类化合物不宜用作碱性化合物结晶和重结晶的溶剂;醇类化合物不宜用作酯类化合物结晶和重结晶的溶剂,也不宜用作氨基酸盐酸盐结晶和重结晶的溶剂. 2. 选择的溶剂对欲纯化的化学试剂在热时应具有较大的溶解能力,而在较低温度时对欲纯化的化学试剂的溶解能力大大减小. 3. 选择的溶剂对欲纯化的化学试剂中可能存在的杂质或是溶解度甚大,以便能使杂质在欲纯化的化学试剂结晶和重结晶时留在母液中,在结晶和重结晶时不随晶体一同析出;或是溶解度甚小,以便能使杂质在欲纯化的化学试剂加热溶解时,很少在热溶剂溶解,在热过滤时被除去. 4. 选择的溶剂沸点不宜太高,以免该溶剂在结晶和重结晶时附着在晶体表面不容易除尽. 用于结晶和重结晶的常用溶剂有:水、甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、乙酸乙酯、氯仿、冰醋酸、二氧六环、四氯化碳、苯、石油醚等.此外,甲苯、硝基甲烷、乙醚、二甲基甲酰胺、二甲亚砜等也常使用.二甲基甲酰胺和二甲亚砜的溶解能力大,当找不到其它适用的溶剂时,可以试用.但往往不易从溶剂中析出结晶,且沸点较高,晶体上吸附的溶剂不易除去,是其缺点.乙醚虽是常用的溶剂,但是若有其它适用的溶剂时,最好不用乙醚,因为一方面由于乙醚易燃、易爆,使用时危险性特别大,应特别小心;另一方面由于乙醚易沿壁爬行挥发而使欲纯化的化学试剂在瓶壁上析出,以致影响结晶的纯度. 在选择溶剂时必须了解欲纯化的化学试剂的结构,因为溶质往往易溶于与其结构相近的溶剂中―“相似相溶”原理.极性物质易溶于极性溶剂,而难溶于非极性溶剂中;相反,非极性物质易溶于非极性溶剂,而难溶于极性溶剂中.这个溶解度的规律对实验工作有一定的指导作用.如:欲纯化的化学试剂是个非极性化合物,实验中已知其在异丙醇中的溶解度太小,异丙醇不宜作其结晶和重结晶的溶剂,这时一般不必再实验极性更强的溶剂,如甲醇、水等,应实验极性较小的溶剂,如丙酮、二氧六环、苯、石油醚等.适用溶剂的最终选择,只能用试验的方法来决定. 关于晶体的析出 过滤得到的滤液冷却后,晶体就会析出.用冷水或冰水迅速冷却并剧烈搅动溶液时,可得到颗粒很小的晶体,将热溶液在空温条件下静置使之缓缓冷却,则可得到均匀而较大的品体. 如果溶液冷却后晶体仍不析出,可用玻璃抹摩控液面下的容器壁,也可加入品种,或进一步降低溶液温度(用冰水或其它冷冻溶液冷却). 如果溶液冷却后不析出品体而得到油状物时,可重新加热,至形成澄清的热溶液后,任其自行冷却,并不断用玻璃棒搅拌溶液,摩擦器壁或投人品种,以加速品体的析出.若仍有油状物开始忻出,应立即剧烈搅拌使油滴分散. 【结晶过程】 的确是一门学问,国内在结晶方面专家首推天津大学化工学院的王静康院士.关于这方面的理论书籍不少,但是真正具体到每一类物质或每个物质,他们又不完全相同.共性的东西可能是理论上的,具体到每一类化合物的结晶过程的讨论可能对大家最有帮助.溶剂的选择(单一或复合)、结晶温度,搅拌速度,搅拌方式,过饱和度的选择,养晶的时间,溶媒滴加的方式和速率等等,另外,在溶解、析晶、养晶这些过程中,上述温度、搅拌速度、时间多少、加入方式和速度还不完全一样.所以诸多因素叠加在一起,更是觉得难度大. 一般说来,先应该选择主要的条件,使结晶过程能够进行下去,得到晶体,然后再优化上述条件.条件成熟后,才能进行中试和生产.如果是进行理论研究可能着重点就不一样了.如果是搞应用研究,那么溶剂相对来说不难选择,关键点在于使用这种溶剂能否找到过饱和点,过饱和点区间是不是好控制.如果过饱和点不好选,或过饱和度不够,很难析晶,更别提养晶了.这时可能要考虑复合溶媒,调整过饱和区间.所以我认为结晶过程最主要的是析晶过程,这时候各个条件的控制最为重要.控制好析晶过程,结晶过程大概完成60%. 养晶过程相对来说好控制一些,主要是按照优化参数,控制好条件,一般问题不大,放大过程中也基本不会出问题. 如果搞基础研究,物性还不是很清楚,结晶过程的研究可能花费的时间,精力较大.但一旦把整个过程搞明白,还是很有价值的. 【结晶性能】 从液态(溶液或熔融物)或气态原料中析出晶体物质,是一种属于热、质传递过程的单元操作.从熔融体析出晶体的过程用于单晶制备,从气体析出晶体的过程用于真空镀膜,而化工生产中常遇到的是从溶液中析出晶体.根据液固平衡的特点,结晶操作不仅能够从溶液中取得固体溶质,而且能够实现溶质与杂质的分离,借以提高产品的纯度.早在5000多年前,人们已开始利用太阳能蒸浓海水制取食盐.现在结晶已发展成为从不纯的溶液里制取纯净固体产品的经济而有效的操作.许多化工产品(如染料、涂料、医药品及各种盐类等)都可用结晶法制取,得到的晶体产品不仅有一定纯度,而且外形美观,便于包装、运输、贮存和应用.
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过滤和结晶
过滤和结晶
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过滤和结晶
知识目标:  1.了解过滤是使不溶性固体和液体分离的一种常用方法,结晶是分离几种可溶性固体混合物的一种方法。
  2.了解过滤的适用范围和主要操作,了解利用结晶方法,在提纯物质时的简单应用。
能力目标:  1.学习过滤操作和结晶操作;
  2.溶解度曲线与结晶的关系讨论。
情感目标:  通过粗盐提纯和硝酸钾晶体生成的实验操作渗透科学素质和事实求事精神的培养。
知识讲解指导
  1.注意区分过滤和结晶的概念及适用范围,不要混淆
  2.在讲过滤的操作方法时,注意强调:
  (1)主要仪器包括哪些
  (2)操作注意事项
  3.应明确在操作的各步骤中玻璃棒的作用
  4.对于学生素质较好的学校,在完成教学大纲所要求的教学内容以后,可结合上节所学有关溶解度的计算,适当补充在温度改变时,有关溶解度的计算。(另加一课时)
  (1)高温的饱和溶液降温时,会有晶体析出。
例:71℃时的溶解度是140g,9℃时是20g,将71℃时的饱和溶液200g降温至9℃时,问能析出多少g晶体?(100g)
(2)低温的饱和溶液,升高温度时,需加入一定量的固体溶质,才可使溶液再次达到饱和。
  例:将20℃时250g饱和溶液,加热至8℃时,需加入多少g晶体才可使溶液再次达到饱和?(已知20℃时的溶解度11.1g,80℃时为21.4g)
关于过滤和结晶的教学建议
  1.本节教材内容较少,也比较简单,目的是向学生介绍两种分离混合物的一般方法,除应用一些固体物质溶解度的知识外,并不做深入的分析和更多的要求。重结晶属选学内容,可根据当地化工生产情况作适当处理。
  在学法上,从如何得到粗盐,又如何精制为精盐这样的问题引入课题,提出过滤和结晶是最常用的混合物分离方法。
  接着教材分两段,分别介绍过滤法分离固态物质和结晶法分离可溶性固体的道理。
  2.为了使学生了解结晶法,可以分离几种可溶性固态物质的混合物,教材安排了一个实验,让学生直观地观察利用热饱和溶液冷却的方法,使硝酸钾从它与氯化钠的混合液中结晶出来,经过滤达到使硝酸钾晶体与氯化钠母液分离的目的。从而进一步从温度变化对硝酸钾和氯化钠的溶解度影响的不同,讲解应用这种方法的道理,以加深学生的理解。
  3.本节内容不但要以前面学习的溶液、溶解度及影响溶解度的主要因素等相应知识为基础,还与过滤等实验基本操作的技能相联系,如过滤法要跟物质的溶解性及过滤实验操作相联系,结晶法(或重结晶法)跟物质的溶解度、溶解度曲线知识相联系。
  分离、提纯物质的两种方法,可用下表表示:
除去液体中固体杂质,或使纯净结晶与母液分离。
分离几种可溶性固体的混合物
固体颗粒大,不能通过滤纸或过滤层,而滤液可以通过滤纸或过滤层。
利用固体物质溶解性不同,以及溶解度受温度变化影响的不同,使一种物质先结晶而达到分离的目的。
制过滤器、过滤
浓缩结晶,降温结晶
课堂引入指导  在生产生活中,人们所接触到的物质很多都是混合物,为了适应各种不同的需要,常常要把混合物里的几种物质分开,得到较纯净的物质,这叫做混合物的分离,过滤和结晶是最常用的混合物分离的方法。
课堂结束指导  列表对比过滤法和结晶法
教学设计方案1
教学重点:用过滤和结晶分离混合物的一般原理。
教学难点:利用结晶方法,分离几种可溶固体物质的混合物的原理。
教学过程:
  引言:在生产生活中,人们所接触到的物质很多都是混合物,为了适应各种不同的需要,常常要把混合物里的几种物质分开,得到较纯净的物质,这叫做混合物的分离,过滤和结晶是最常用的混合物分离的方法。
  (板书)&&&&&&&&&&&&& 第四节& 过滤和结晶
  一、过滤
  1.定义:过滤是把溶于液体的固态物质跟液体分离的一种方法。
  2.原理:过滤时,液体穿过滤纸上的小孔,而固态物质留在滤纸上,从而使固体和液体分离。
  3.操作方法:
  例如:粗盐提纯(请学生设计实验步骤)展示粗盐,让学生看到粗盐上的沙子等不溶性固体物质,以利于学生思考。
  (演示实验)粗盐提纯
  归纳出:
  (1)步骤:
  ①在烧杯中溶解粗盐
  ②过滤
  (2)注意事项:
  一贴:滤纸紧贴漏斗内壁
  二低:滤纸低于漏斗边缘0.5cm
&&&&&&&&      滤液低于滤纸边缘
  三靠:漏斗下端紧靠烧杯内壁
&&&&&&&&      玻璃棒靠在三层滤纸处
&&&&&&&&      烧杯靠在玻棒上倾倒液体
  (3)玻璃棒的作用
  溶解――加速溶解
  过滤――引流
  让学生过滤作为分离物质的一种方法的适用范围。
  过滤是用于分离不容性固体和可溶性固体的一种方法。
  设问过渡:如果要分离硝酸钾和氯化钠固体能用过滤的方法吗?如果不能,想一想能用什么方法来分离它们?
  二& 结晶
  1.定义:溶质以一定几何形状的晶体从溶液中析出的过程叫做结晶。
  2.原理:几种可溶性固态物质的混合物,根据它们在同一种溶剂里的溶解度不同,用结晶的方法加以分离。
  (讲述)常用的结晶方法主要有两种,对于溶解度受温度影响不大的固态溶质,一般用蒸发溶剂的方法得到晶体;对于溶解度受温度影响较大的固态溶质,一般可以用冷却的热饱和溶液的方法,使溶质结晶析出。
  例如:硝酸钾中混有少量氯化钠,应怎样分离?
  (演示实验)在烧杯中加入10g和NaCl混合物,注入15mL水,加热使混合物完全溶解,然后冷却,观察的析出,再进行过渡,晶体留在滤纸上,NaCl溶解在滤液中。
  (讲述)我们已经知道,的溶解度受温度变化的影响较大(80℃时,的溶解度是169g,20℃时为31.6g),因此较高温度下的饱和溶液降温时,部分从溶液里结晶析出。而NaCl的溶解度受温度变化的影响较小(80℃时,NaCl的溶解度是38.4g,20℃时为36g),降温时大部分NaCl仍溶解在溶液里。过滤时,晶体留在滤纸上,大部分NaCl仍留在滤液里(这种滤液叫做母液)。
  小结:
  作业:课本142页习题1、2、3教学设计方案2
[教学方法] 实验讨论法。
[教学用具]&
  仪器:烧杯、漏斗、玻璃棒、试管、试管夹、铁架台、铁环、滤纸、酒精灯、药匙。
  药品:硝酸钾、氯化钠、明矾、胆矾。
  其它:投影仪、火柴、粗盐、溶解度曲线图。
[教学过程]
  【引言】我们日常接触的物质很多是混合物,请同学们举出几个混合物。
  从混合物中得到纯净物,需要把混合物分离。今天我们学习两种混合物的分离方法。
  【板书】第四节 过滤和结晶
  一、过滤
  【提问】怎样除去粗盐中混有的泥沙?引导学生根据做过的粗盐提纯实验进行讨论。
  【演示】粗盐提纯
  实验由学生分步操作
  讲台上摆放几种仪器请选择过滤实验所需仪器。
  请一个学生到讲台前组装过滤装置
  请一个学生到讲台前做过滤实验
  引导学生观察粗盐提纯的步骤。
  引导学生观察澄清滤液,比较过滤前的粗盐溶液。指出:泥沙不溶于水,留在滤纸上,用过滤的方法除去粗盐中的泥沙。
  达到了提纯的目的。
  组织学生讲评实验
  引导学生讨论小节
  【提问】思考题:能否用其他方法从氯化钠溶液中分离出氯化钠来?
  我们来学习另外一种分离混合物的方法
  【讲述】把氯化钠溶液加热蒸发,溶液达饱和后继续蒸发就得到了氯化钠。固体从溶液中析出的过程叫结晶。
  【板书】二、结晶
  在结晶过程中形成的,具有规则几何外形的固体叫晶体。
  【展示】几种晶体标本:明矾、胆矾、食盐晶体。
  【设问】这些晶体是如何得到的呢?
  引导学生回忆:固体物质溶解度随着温度的升高,发生怎样的变化?
  【展示溶解度曲线图】指导学生分别查出硝酸钾和氯化钠在20℃、60℃、100℃时的溶解度。根据两种物质溶解度随温度变化,归纳出变化规律。
  【设问】对溶解度受温度变化影响不大的固体物质用什么方法得到晶体?
  指导学生看书讨论。
  【设问】如果是几个可溶性固体混合物例如硝酸钾和氯化钠的混合物怎样分离呢?
  【演示】(实验)
  引导学生观察实验。
  【设问】1.是什么物质结晶析出?
      2.过滤时,留在滤纸上的是什么物质?
      3.滤液中溶质是什么?
  引导学生根据硝酸钾和氯化钠溶解度曲线进行讨论。
  【讲述】对溶解度受温度变化影响相当大的固体物质,一般用冷却热饱和溶液的方法得到固体。利用这一方法可以分离可溶性固体混合物。
  引导学生归纳小结结晶的两种方法。
  指导学生小结:混合物的分离方法。
制作硫酸铜单晶
  通过制作硫酸铜晶体,检验控制晶体的生长的因素,练习结晶和重结晶操作,培养学生严谨、一丝不苟的科学态度。
仪器和药品:
  烧杯100mL、1000mL,玻璃棒,电炉或其它加热设备,小刀,硫酸铜(纯度不低于化学纯)固体
时间:每天30分钟,持续7-35天
  1.在100mL的烧杯中配置硫酸铜饱和溶液,用培养皿盖住烧杯口,静置一夜。
  2.从结晶出来的晶体中选择一块晶形比较好的硫酸铜晶体,作为晶种。注意晶种的每一个面都必须光滑,整齐。
  3.用一根长约10-15cm的头发或细铜丝将晶种捆好,固定在玻璃棒上。
  4.用1000mL烧杯配置3/4烧杯高于室温不超过5℃的饱和硫酸铜溶液,注意硫酸铜溶液中不能有硫酸铜固体
  5.将捆有晶种的玻璃棒横放在烧杯口,晶种放入溶液中。注意晶种不能与烧杯接触。烧杯口用白纸盖住。静置。观察。
  6.如果晶种上长出多个硫酸铜晶体或硫酸铜则应将晶体取出用小刀切去小的晶体。然后将烧杯内的硫酸铜重新配成高于室温不超过5℃的饱和硫酸铜溶液,注意硫酸铜溶液中不能有硫酸铜固体。
  7.重复5,6步骤直到得到满意的晶体为止。
  配制一过饱和醋酸钠溶液,当加入醋酸钠的晶体时,就会立即结晶,而此结晶会充满整个锥形瓶,其样子就像水结冰似的,而且用手摸时会有热热的感觉,故称其为“热冰”。
实验步骤:
  1.取一250mL的锥形瓶,装50mL的蒸馏水,加入醋酸钠使其溶于水中,直到无法溶解为止。
  2.在锥形瓶内再多加一倍量的醋酸钠,然后放到电炉上加热使其完全溶解,形成过饱和溶液。
  3.将溶解完的醋酸钠溶液,用少许的蒸馏水清洗锥形瓶的内壁之醋酸钠,再放到室温下,使其慢慢地冷却,若无其它因素,应可成过饱和的溶液,如图1所示。
  4.在做好的过饱和醋酸钠溶液中,加入一些醋酸钠晶体,会使溶液迅速的结晶,并会放出大量的热量,如图2所示。注:步骤1~3可先在上课前先完成,这样不会耽误上课的时间。
图1 过饱和醋酸钠溶液
图2 醋酸钠晶体
溶液和器材:醋酸钠、蒸馏水、电炉、250mL锥形瓶、滴管
原理和概念:
  此反应的反应原理是:
  过饱和溶液中含有醋酸根离子、钠离子和水分子,当我们加入醋酸钠晶体时,便给予溶液一种趋势,使其结晶。要使过饱和的醋酸钠结晶有三个条件:动能、机率和方向。而我们加入醋酸钠晶体,是提供其结晶时所须之机率和方向的条件。由反应式可知,当溶液中的粒子结晶时,即反应向左进行,会放出热,这就是为什么锥形瓶摸起来会热热的原因。
注意事项:
  1.制备醋酸钠的饱和溶液的锥形瓶必须保持洁净。
  2.加热的过程中,不可使溶液沸腾。
  3.转移已准备好的过饱和溶液时,要小心,不要摇动过于激烈,否则可能会在移动的过程中产生结晶,而功败垂成。
  4.此醋酸钠过饱和溶液可以重复使用,当其结晶之后,再加热后使其慢慢地冷却,便可恢复成原来的过饱和溶液,因为加热可使反应向右进行,使晶体溶解在水中,呈离子的状态。
  5.市面上有一种称为热敷袋的东西,即是应用此原理而制造出来的,在示范此实验时,可拿来给学生看或示范之。
问题和参考答案
  试解释为何饱和醋酸钠溶液在结晶时,摸起来会热热的?
  由下面的反应式可知,当其结晶时,反应是向左进行,因为会放出热量,故摸起来会热热的。
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一、选择题(本大题8个小题,每题3分,共24分,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的)
1.下列变化属于化学变化的是(
A. B. C. D.
考点:化学变化和物理变化的判别.
专题:物质的变化与性质.
分析:有新物质生成的变化叫化学变化,没有新物质生成的变化叫物理变化.化学变化的特征是:有新物质生成.判断物理变化和化学变化的依据是:是否有新物质生成.干冰升华是二氧化碳由固态变为气态,没有新物质生成属于物理变化;蔗糖溶于水没有生成新物质,不属于化学变化;炸药爆炸生成新物质,属于化学变化;水分蒸发没有新物质生成,属于物理变化.
解答: 解:A、干冰升华是二氧化碳由固态变为气态,没有新物质生成属于物理变化,故选项错误;
B、蔗糖溶于水没有生成新物质,不属于化学变化,故选项错误;
C、炸药爆炸生成新物质,属于化学变化,故选项正确;
D、水分蒸发没有新物质生成,属于物理变化,故选项错误;
点评:本考点考查了物理变化和化学变化的区别,与生活实际联系比较密切,本题基础性比较强,只要抓住关键点:是否有新物质生成,问题就很容易解决.本考点主要出现在选择题和填空题中.
2.右边为甲()与乙()反应生成丙()的微粒数变化示意图,则下列说法正确的是(
A.甲、乙、丙的化学计量数之比为2:1:2
B.右框图的物质是纯净物
C.该反应类型是置换反应
D.甲一定是氧化物
考点:微粒观点及模型图的应用;从组成上识别氧化物;纯净物和混合物的判别;反应类型的判定.
专题:化学反应模拟图型.
分析:解决这类问题时,可以用喜欢的字母(如XY)分别表示出不同的原子,再用含这些字母的符号表示出物质的化学式.根据各物质反应前后的变化关系书写出化学方程式则所有问题迎刃而解.
解答: 解:A、图中共汲及的原子有黑、白两种,可用字母A、B分别表示它们.则甲、乙、丙的化学式分别可表示为:XY、Y2、XY2.通过比较可知,乙微粒在反应后仍有一个剩余,即实际参加反应的甲、乙、丙的微粒个数比为2:1:2.故A说法正确;
B、由图可知,右框图中的微粒有两个丙和一个乙,故属于混合物.说法错误;
C、用化学方程式表示为:2XY+Y2═2XY2,其基本反应类型属于化合反应.说法错误;
D、氧化物是由氧元素和另一种元素组成的化合物,由于不能确定甲中一定含氧元素,故甲不一定是氧化物.说法错误.
点评:解决此类问题常用的方法就是先用字母符号表示出微粒的化学式,分析比较反应前后微粒的变化情况写出化学方程式再进行解答.
3.某气体物质3.0g在空气中完全燃烧,生成CO24.4g,同时生成1.8gH2O,则对该物质相关判断正确的是(
A.该物质由碳、氢、氧元素组成
B.该物质一定含有碳、氢元素,可能含有氧元素
C.该物质只含碳、氢元素
D.该物质分子中碳原子和氢原子的个数比为1:1
考点:质量守恒定律及其应用.
专题:化学用语和质量守恒定律.
分析:根据质量守恒定律进行分析.可燃物完全燃烧时,其中碳元素全部转变为二氧化碳,氢元素全部转变成水.由生成的二氧化碳和水中碳、氢元素质量和与可燃物质量进行对比,从而确定该物质的组成元素.
解答: 解:由题意可知,4.4g二氧化碳中所含碳元素的质量为:4.4g×=1.2g;1.8g水中所含氢元素的质量为:1.8g×=0.2g;生成物4.4g二氧化碳和1.8g水所含碳、氢元素的质量和为:1.2g+0.2g=1.4g,则3.0g可燃物中含碳、氢、氧三种元素,所以含氧元素的质量为3.0g﹣1.4g=1.6g;分子中碳、氢、氧原子的个数比为:::=1:2:1,则:
A、该物质含碳、氢、氧三种元素,故说法正确;
B、该物质含碳、氢、氧三种元素,故说法错误;
C、该物质含碳、氢、氧三种元素,故说法错误;
D、该物质分子中碳原子和氢原子的个数比为1:2,故说法错误.
点评:本题主要考查有关质量守恒定律、化学式的计算,难度稍大,关键是根据质量守恒定律确定确定物质的元素组成.
4.化学实验中常常出现“1+1=2”或“1+1≠2”的有趣现象.下列符合“1+1=2”的事实是(
A.常温下,1L水与1L酒精混合后的体积等于2L
B.室温下,1g镁与1g稀硫酸充分反应后所得的溶液质量为2g
C.室温下,1g硫粉在1g氧气中完全燃烧后生成2g二氧化硫
D.20℃,1g氯化钠饱和溶液中加入1g氯化钠固体能得到2g氯化钠溶液
考点:常见化学反应中的质量关系;利用分子与原子的性质分析和解决问题;质量守恒定律及其应用.
专题:实验方案评价题;物质质量守恒.
分析:A、由于分子之间存在间隙,液体与液体相互混合时,其体积不能相加,即混合后液体体积不等于丙液体的体积和;
B、镁可以与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气,在反应中镁与硫酸的质量比为24:98;
C、硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,在反应中两物质的质量比为32:32,即两物质质量比为1:1时恰好完全反应;
D、饱和溶液是在一定温度下一定量水中不能再继续溶解该溶质的溶液.
解答: 解:A、由于分子之间存在间隙,1L水与1L酒精混合后所得混合液体的体积小于2L;故A不正确;
B、镁与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气,根据反应的化学方程式中两物质的质量关系24:98可知,1g稀硫酸不能完全消耗1g镁且放出气体氢气,利用质量守恒定律,可判断1g镁与1g稀硫酸充分反应后所得的溶液质量小于2g;故B不正确;
C、硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,根据反应的化学方程式中两物质的质量关系32:32可知,1g硫粉在lg氧气中燃烧恰好完全反应,根据质量守恒定律,反应后生成2g二氧化硫;故C正确;
D、向20℃的1g饱和氯化钠溶液中加入氯化钠1g,氯化钠的饱和溶液溶液不能继续溶解氯化钠,溶液的质量不变仍为1g;故D不正确;
点评:质量守恒定律指参加反应的物质质量总和与生成物质的质量总和相等;在化学反应中,只有反应物间的质量关系符合反应中物质间的质量比时,物质都好恰好完全反应.
5.下列说法正确的是(
A.NaC1、K2SO4、Ba(No3)2在水中能大量共存
B.用水可以区分硝酸铵和氢氧化钠两种固体
C.除去稀HCl中少量的H2SO4,可以滴加适量的硝酸钡溶液,然后过滤
D.铜丝在空气中加热后质量会增加,该反应不遵守质量守恒定律
考点:离子或物质的共存问题;酸的化学性质;酸、碱、盐的鉴别;质量守恒定律及其应用.
专题:物质的鉴别题;化学用语和质量守恒定律;物质的分离、除杂、提纯与共存问题.
分析:A、根据复分解反应条件分析;
B、根据硝酸铵和氢氧化钠溶于水时的吸热、放热现象进行分析判断;
C、利用混合物中主要成分与杂质的性质差异,分析除去杂质所选用试剂或方法,能否把所含杂质除去而得到纯净的物质;
D、质量守恒定律适用于一切化学变化.
解答: 解:A、K2SO4与Ba(NO3)2会发生反应生成硫酸钡沉淀,在水中不能大量共存,故选项说法错误;
B、硝酸铵溶于水时会吸收热量,使溶液温度降低,氢氧化钠溶于水放出热量,使溶液温度升高,加水溶解可以鉴别,故选项说法正确;
C、盐酸不能与硝酸钡反应,而硫酸与硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀和硝酸,引入了新的杂质,不符合除杂原则,故选项说法错误;
D、铜丝燃烧是铜丝与氧气反应生成氧化铜,应该是生成的氧化铜的质量等于反应掉的铜和氧气的质量的和,所以生成固体的质量大于铜丝质量,该反应遵守适量守恒定律,故选项错误.
点评:本题主要考查物质共存、溶解性、除杂、质量守恒定律等方面的知识,难度不大,注意除去杂质时,要求所选用的试剂或方法只与混合物中的杂质发生反应,同时反应后还不能引入新的杂质.
6.下列化学用语表达错误的是(
A.复合肥料磷酸二氢铵的化学式:NH4H2PO4
B.碳原子的结构示意图:
C.在人体组织里葡萄糖的转化:C6H12O6+6O26CO2+6H2O
D.过氧化氢中氢、氧元素的化合价:
考点:化学式的书写及意义;原子结构示意图与离子结构示意图;有关元素化合价的计算;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.
专题:化学用语和质量守恒定律.
分析:A、根据磷酸二氢铵的化学式进行分析判断.
B、碳原子核内有6个质子,第一层上有2个电子,第二层上有4个电子,据此进行分析判断.
C、葡萄糖和氧气在酶的作用下反应生成二氧化碳和水.
D、化合价的表示方法,在其化学式该元素的上方用正负号和数字表示,正负号在前,数字在后.
解答: 解:A、磷酸二氢铵的化学式为NH4H2PO4,故选项表达正确;
B、碳原子核内有6个质子,第一层上有2个电子,第二层上有4个电子,原子的结构示意图:,故选项表达错误;
C、葡萄糖和氧气在酶的作用下反应生成二氧化碳和水,反应的化学方程式是:C6H12O6+6O26CO2+6H2O,故选项表达正确;
D、由化合价的表示方法,在其化学式该元素的上方用正负号和数字表示,正负号在前,数字在后,故过氧化氢中氢、氧元素的化合价:,故选项表达正确.
点评:本题难度不大,主要考查同学们对常见化学用语(化学式、原子结构示意图、化学方程式、化合价等)的书写和理解能力.
7.向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入Zn,溶液质量与加入Zn的质量关系如图所示,下列说法正确的是(
A.a点溶液中的溶质有2种
B.c点溶液中溶质为Zn(NO3)2
C.若取b~c段溶液,滴加稀盐酸,无白色沉淀产生
D.取d点的固体,加入稀盐酸,无气泡产生
考点:金属的化学性质.
专题:金属与金属材料.
分析:在金属活动性顺序表中,排在前面的金属能够把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来,且置换时先把最弱的金属置换出来,并通过各反应的关系进行溶液质量的变化分析.
解答: 解:在金属活动性顺序中,Zn>Cu>Ag,向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入Zn,与两种溶质依次发生反应的化学方程式为:
Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag
所以析出银的过程是溶液质量减少的过程;
Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu
所以析出铜的过程是溶液质量增加的过程;
A、在a点时,硝酸银没有全部参加反应,溶液中含有硝酸银、硝酸铜和生成的硝酸锌,溶质是三种,故A错误;
B、c点时硝酸铜恰好完全反应,溶液中只有硝酸锌,故B正确;
C、b~c段是硝酸银全部参加反应完后锌和硝酸铜反应的过程,因此滴加稀盐酸,不会产生沉淀,故C正确;
D、取d点的固体,有过量的锌,在加入稀盐酸,有气泡产生,故D错误.
点评:本题考查了金属活动性顺序的应用,要求学生熟悉金属的活动性顺序表,能利用活动性判断反应的发生,还要结合坐标分析各段的意义.
8.小红对某无色溶液所含溶质的记录,合理的是(
A.HCl、NaOH、NaCl B.KNO3、NaCl、FeCl3
C.NaOH、Na2CO3、NaCl D.CuSO4、H2SO4、NaCl
考点:离子或物质的共存问题.
专题:压轴实验题;物质的分离、除杂、提纯与共存问题.
分析:无色溶液所含的溶质彼此之间不能生成水、气体、沉淀;还要注意能得到无色溶液,不能含有明显有颜色的铜离子、铁离子和亚铁离子等.
解答: 解:无色溶液所含的溶质彼此之间不能生成水、气体、沉淀,且不存在有色离子.
A、HCl、NaOH反应生成氯化钠和水,两者不能共存,故选项所含溶质的记录不合理.
B、三者之间不反应,但FeCl3溶液呈黄色,故选项所含溶质的记录不合理.
C、三者之间不反应,且不存在有色离子,故选项所含溶质的记录合理.
D、三者之间不反应,但CuSO4呈蓝色,故选项所含溶质的记录不合理.
点评:本题难度不是很大,对于无色溶液所含的溶质,要注意彼此之间不能生成水、气体、沉淀,还要注意特定离子的颜色.
二、填空题(本题5小题,每空1分,共27分)
9.从Fe、C、S、H、O、N六种元素中选择适当的元素,用化学符号按要求填空.
(1)硝酸铵中的阳离子NH4+.
(2)相对分子质量最小的氧化物H2O.
(3)能使澄清石灰水变浑浊的气体CO2.
(4)硝酸铵中显﹣3价的氮元素H4NO3.
考点:化学符号及其周围数字的意义.
专题:化学用语和质量守恒定律.
分析:书写元素符号时,第一个字母要大写,第二个字母要小写;化学符号周围的数字表示不同的意义:符号前面的数字,表示原子或分子个数;右上角的数字表示一个离子所带的电荷数;右下角的数字表示几个原子构成一个分子;元素正上方的数字表示元素的化合价.硝酸铵中的阳离子是铵根离子,一个铵根离子带一个单位的正电荷;相对分子质量最小的氧化物是水分子,二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊.
解答: 解:(1)硝酸铵中的阳离子是铵根离子,一个铵根离子带一个单位的正电荷;故答案为:NH4+;
(2)相对分子质量最小的氧化物是水分子,一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的;故答案为:H2O;
(3)二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,一个二氧化碳分子是由一个碳原子和两个氧原子构成的,故答案为:CO2;
(4)元素正上方的数字表示元素的化合价,故答案为:H4NO3;
点评:本考点考查了化学式和离子符号的书写,元素符号、化学式、化学方程式等化学用语的书写是2015届中考的重要考点之一,要加强练习,理解应用.本考点主要出现在选择题和填空题中.
10.化学与我们的生活密切相关,请回答以下生活中的几个问题:
(1)炒菜时油锅着火,可立即盖上锅盖灭火,采取这一措施的原理是隔绝空气.
(2)吃柑橘等水果主要为人体补充的营养素是维生素.
(3)为改良酸性土壤,可向土壤中施加适量的熟石灰.(填俗称)
(4)厨房洗涤剂可以洗去餐具上的油污,是因为洗涤剂具有乳化作用.
考点:灭火的原理和方法;乳化现象与乳化作用;常见碱的特性和用途;食品、药品与健康食品中的有机营养素.
专题:溶液、浊液与溶解度;常见的碱 碱的通性;化学与生活.
分析:(1)炒菜时油锅着火,可立即盖上锅盖灭火,原理是隔绝空气;
(2)水果和蔬菜中含有丰富的维生素,据此回答;
(3)熟石灰显碱性,可以用来改良显酸性的土壤,据此回答;
(4)洗涤剂对油污具有乳化作用,据此回答.
解答: 解:(1)炒菜时油锅着火,可立即盖上锅盖灭火,原理是隔绝空气,故答案为:隔绝空气;
(2)吃柑橘等水果主要为人体补充的营养素是维生素,故答案为:维生素;
(3)为改良酸性土壤,可向土壤中施加适量的熟石灰,故答案为:熟石灰;
(4)厨房洗涤剂可以洗去餐具上的油污,是因为洗涤剂具有乳化作用,故答案为:乳化.
点评:化学与我们的生活密切相关.生活中很多地方用到化学知识,解答本题要掌握各种物质的性质方面的知识,只有掌握了物质的性质才能确定物质的用途.
11.随着“西气东输”的全线贯通,8月底我市将有7万户用上天然气.作为家庭成员,我愿将下列有关天然气的化学知识告知父母:
(1)天然气燃烧的化学方程式为:CH4+2O2CO2+2H2O
(2)天然气在第一次通过管道输送到用户时,必须先将管道内注满氮气.我知道填充氮气的目的是排尽管道内的空气,防止甲烷与空气混合点火时发生爆炸.
(3)天然气本身是一种无色无味的气体,但在使用时常在天然气中加入少量有特殊气味的乙硫醇.加入乙硫醇的作用是提醒人们及早发现天然气泄漏,防止爆炸事故的发生.
考点:常用燃料的使用与其对环境的影响;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式;防范爆炸的措施.
专题:化学与能源.
分析:(1)天然气主要成分是甲烷,能燃烧生成二氧化碳和水.
(2)甲烷是可燃性气体与空气混合点燃易爆炸.
(3)天然气本身无味,泄露不易察觉,需加入有味的物质以防泄漏.
解答: 解:(1)天然气的主要成分是甲烷,能在点燃的条件下生成二氧化碳和水.
故答案为:CH4+2O2CO2+2H2O.
(2)任何可燃性气体与空气混合点燃时都有可能发生爆炸,氮气的化学性质不活泼,起到排尽管道内的空气,用作保护气的作用.
故答案为:排尽管道内的空气,防止甲烷与空气混合点火时发生爆炸.
(3)天然气本身是一种无色、无味的气体,泄漏时难于察觉.
故答案为:提醒人们及早发现天然气泄漏,防止爆炸事故的发生.
(1)CH4+2O2CO2+2H2O
(2)排尽管道内的空气,防止甲烷与空气混合点火时发生爆炸
(3)提醒人们及早发现天然气泄漏,防止爆炸事故的发生.
点评:本题主要考查了天然气的性质和用途等方面的知识,属于生活实际的考查题.
12.根据下列数型图象回答:
(1)图一是用盐酸和氢氧化钠进行中和反应时,反应过程中溶液的pH变化曲线.向盐酸中加入的氢氧化钠溶液质量为mg时,所得溶液中含有的离子为Na+、Cl﹣、H+(填离子符号)
(2)图二是20℃时,取10mL10%的NaOH溶液于烧杯中,逐滴加入10%的盐酸,随着盐酸的加入,烧杯中溶液温度与加入盐酸体积的变化关系.
①由图可知中和反应是放热反应,你的依据为开始随着反应的进行,溶液温度逐渐升高
②甲同学用氢氧化钠固体与稀盐酸反应也能得到相同结论,乙同学认为不严密,因为氢氧化钠固体溶于水放热
(3)图三是a、b、c三种物质的溶解度曲线.a与c的溶解度相交于P点,据图回答:
①t1℃时,接近饱和的c物质溶液,在不改变溶液质量的条件下,可用升温的方法达到饱和状态
②将t2℃时,150g a物质的饱和溶液降温到t1℃时.可以析出30g a物质.
(4)如图五托盘天平两边是等质量的铁和镁分别跟等质量等浓度的稀硫酸反应,反应时间t与生成氢气质量m的变化关系如图四.
试回答:从开始反应到不再产生气体为止,天平指针偏转情况是开始指针逐渐偏向加铁一侧,最后天平指针又回到刻度盘中央.
考点:中和反应及其应用;饱和溶液和不饱和溶液相互转变的方法;固体溶解度曲线及其作用;晶体和结晶的概念与现象;金属的化学性质.
专题:溶液、浊液与溶解度;金属与金属材料;常见的酸 酸的通性.
分析:(1)向盐酸中加入的氢氧化钠溶液质量为mg时,溶液为酸性,盐酸过量.
(2)氢氧化钠与盐酸反应能放出热量,反应后生成氯化钠和水,氢氧化钠固体溶于水放热.
(3)①根据不饱和溶液变为饱和溶液的方法分析.②根据溶解度分析.
(4)根据一定质量的镁与铁完全反应放出氢气的质量及两金属的活动性,完成对问题的判断,金属镁的活动性比铁强,与酸反应放出氢气的速率大于铁,进行分析并完成解答.
解答: 解:(1)向盐酸中加入的氢氧化钠溶液质量为mg时,溶液为酸性,盐酸过量;溶液中溶质为氯化钠和氯化氢;所得溶液中含有的离子为Na+、Cl﹣、H+.
(2)开始随着反应的进行,溶液温度逐渐升高.说明中和反应是放热反应;氢氧化钠固体溶于水放热,无法说明中和反应是放热反应;
(3)①c物质的溶解度随温度升高而减小,因此c的不饱和溶液可通过升温、加溶质、蒸发溶剂可使不饱和溶液变为饱和溶液.
②在t2℃时,a的溶解度是50克,即在100克水中最多溶解50克a,形成150克饱和溶液,则150克饱和溶液中应该有50克a、100克水,将150克饱和溶液降温至t1℃时,a的溶解度是20克,则100克水中最多溶解20克溶质,因此降温之后会析出30克晶体;
(4)由图四可知Mg和Fe产生的氢气质量相同,金属镁的活动性比铁强,与酸反应放出氢气的速率大于铁,开始时,Mg那一端轻,指针逐渐偏向加铁一侧,到不再产生气体,天平指针又回到刻度盘中央
故答案为:(1)Na+、Cl﹣、H+;
(2)开始随着反应的进行,溶液温度逐渐升高;氢氧化钠固体溶于水放热;
(3)①升温;②30;
(4)开始指针逐渐偏向加铁一侧,最后天平指针又回到刻度盘中央.
点评:解题的关键是结合物质间反应的情况,正确分析图示数据,细心解答.
13.有A、B、C、D、E、F六种物质,已知A为一种氯化物,B为一种钠盐,C为一种碱,D为一种常见的气体.它们之间有如下关系:
①A和B的溶液混和无明显现象;
②B和C的溶液混和生成不溶于稀硝酸的白色沉淀E;
③A和C的溶液混和有蓝色沉淀生成;
④把D通入C的溶液中有白色沉淀F生成,该沉淀溶于稀硝酸.
离子 OH﹣ Cl﹣ SO42﹣
Na+ 溶 溶 溶
Ca2+ 微 溶 微
Ba2+ 溶 溶 不
根据上述信息,推断:
(1)写出B、D、F的化学式:BNa2SO4;DCO2;FBaCO3.
(2)A与C反应的化学方程式:Ba(OH)2+CuCl2═BaCl2+Cu(OH)2↓.
考点:物质的鉴别、推断;酸碱盐的溶解性;化学式的书写及意义;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.
专题:常见物质的推断题;压轴实验题.
分析:(1)根据B是一种钠盐,C为一种碱,B和C的溶液混和生成不溶于稀硝酸的白色沉淀E,常见的不溶于硝酸的白色沉淀有氯化银和硫酸钡,根据复分解反应的原理,可知E是硫酸钡,B就是硫酸钠,C就是氢氧化钡,A和氢氧化钡的溶液混和有蓝色沉淀生成,A为一种氯化物,所以A就是氯化铜,气体D和氢氧化钡反应会生成溶于硝酸的白色沉淀,所以D就是二氧化碳,对各种物质进行验证即可;
(2)根据推出的反应物、生成物书写化学方程式.
解答: 解:(1)B是一种钠盐,C为一种碱,B和C的溶液混和生成不溶于稀硝酸的白色沉淀E,常见的不溶于硝酸的白色沉淀有氯化银和硫酸钡,根据复分解反应的原理,可知E是硫酸钡,B就是硫酸钠,C就是氢氧化钡,A和氢氧化钡的溶液混和有蓝色沉淀生成,A为一种氯化物,所以A就是氯化铜,气体D和氢氧化钡反应会生成溶于硝酸的白色沉淀,所以D就是二氧化碳,各种物质都满足要求,故答案为:Na2SO4;CO2;BaCO3;
(2)氯化铜和氢氧化钡反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钡,故答案为:CuCl2+Ba(OH)2═Cu(OH)2↓+BaCl2.
点评:在解此类题时,首先将题中有特征的物质推出,然后再利用该物质结合题中的关系推出剩余的物质,最后进行验证即可.
14.现欲探究一固体混合物A的成分,已知其中可能含有NH4Cl、CaCl2、FeCl3、CaO、Fe(NO3)3五种物质中的两种或多种.按如图所示进行实验,出现的现象如图中所述(设过程中所有可能发生的反应均恰好完全反应),试根据实验过程和发生的现象判断:
(1)现象X是试纸变蓝.
(2)滤渣D的化学式是Fe(OH)3.
(3)固体混合物A中,一定存在的物质是(写化学式)NH4Cl、CaO、FeCl3.
(4)滤液C中,一定大量存在的酸根离子是(写离子符号)Cl﹣.
(5)写出过程③中一定发生的一个化学反应的化学方程式:CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl.
(6)固体混合物A中可能存在的物质为(写化学式):CaCl2,得此结论的理由是因为NH4Cl与CaO一定存在,CaO与H2O反应生成Ca(OH)2,Ca(OH)2与NH4Cl反应,在滤液C中一定能产生CaCl2,故原混合物是否含有CaCl2无法确定..
考点:物质的鉴别、推断;盐的化学性质;化学式的书写及意义;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:根据题中所给的五种物质两两之间反应会生成气体的,只能是氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和氯化铵反应生成氨气,则白色固体A中一定存在氧化钙和氯化铵,氢氧化钙和氯化铵反应生成氯化钙、水和氨气,所以B是氨气,氨气的水溶液显碱性,无色溶液C中含有氯化钙,所以氨气可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝,滤渣D和足量稀盐酸反应生成黄色溶液E,所以E是氯化铁,滤渣D中含有三价铁的化合物,所以固体A中也一定含有三价铁的化合物,但是C和碳酸钠反应除了生成白色沉淀,生成的无色溶液只有一种溶质,所以固体A中没有硝酸铁,一定存在氯化铁,有没有氯化钙对实验现象不会造成影响,然后将推出的混合物中的各种物质代入题中进行检验即可.
解答: 解:题中所给的五种物质两两之间反应会生成气体的,只能是氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和氯化铵反应生成氨气,则白色固体A中一定存在氧化钙和氯化铵,氢氧化钙和氯化铵反应生成氯化钙、水和氨气,所以B是氨气,氨气的水溶液显碱性,无色溶液C中含有氯化钙,所以氨气可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝,滤渣D和足量稀盐酸反应生成黄色溶液E,所以E是氯化铁,滤渣D中含有三价铁的化合物,所以固体A中也一定含有三价铁的化合物,但是C和碳酸钠反应除了生成白色沉淀,生成的无色溶液只有一种溶质,所以固体A中没有硝酸铁,一定存在氯化铁,有没有氯化钙对实验现象不会造成影响,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和氯化铵反应生成氯化钙、水和氨气,氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色,氢氧化钙和氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钙,氯化钙和碳酸钠反应生成白色的碳酸钙沉淀和氯化钠,氢氧化铁和盐酸反应生成黄色的氯化铁溶液,推出的各种物质均满足题中的转化关系,所以固体A中一定存在氯化铵、氯化铁、氧化钙,可能存在氯化钙,一定不存在硝酸铁.
(1)依据上面的推导可知氨气的水溶液显碱性,所以氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色,所以X的现象是:试纸变蓝;
(2)氯化铁和氢氧化钙反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钙,所以滤渣D是:Fe(OH)3;
(3)依据上面的推导可知固体A中一定存在:NH4Cl、FeCl3、CaO;
(4)氯化铵和氢氧化钙反应生成了氯化钙、水和氨气,氢氧化钙和氯化铁反应也生成了氯化钙和氢氧化铁沉淀,所以滤液C中一定大量存在的酸根离子是:Cl﹣;
(5)碳酸钠和氯化钙反应生成白色的碳酸钙沉淀和氯化钠,化学方程式为:CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl;
(6)氢氧化钙和氯化铵会生成氯化钙,所以固体A中有没有氯化钙,不会影响无色溶液C和碳酸钠的反应现象,所以固体A中可能存在的物质是:CaCl2,原因是:因为NH4Cl与CaO一定存在,CaO与H2O反应生成Ca(OH)2,Ca(OH)2与NH4Cl反应,在滤液C中一定能产生CaCl2,故原混合物是否含有CaCl2无法确定.
故答案为:(1)试纸变蓝;
(2)Fe(OH)3;
(3)NH4Cl、FeCl3、CaO;
(4)Cl﹣;
(5)CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl;
(6)CaCl2,因为NH4Cl与CaO一定存在,CaO与H2O反应生成Ca(OH)2,Ca(OH)2与NH4Cl反应,在滤液C中一定能产生CaCl2,故原混合物是否含有CaCl2无法确定.
点评:在接此类题时,首先分析题中所给物质的性质以及两两之间的反应,然后结合题中的现象确定各物质的存在性,最后将各物质代入转化关系中验证即可.
三、实验探究题(本题2个小题,共17分)
15.潜水艇有两种供氧的装置,第一种是储备压缩氧气,第二种是在紧急的情况下才使用的过氧化钠(Na2O2)做供氧剂,小红同学对过氧化钠如何做供氧剂产生浓厚的兴趣,于是他在老师的指导下展开了以下的探究活动.
[查阅资料]
(I)过氧化钠是用在矿山、坑道、潜水或宇宙飞船等缺氧的场合,将人们呼出的CO2转换成O2,以供呼吸之用.
(II)二氧化碳与过氧化钠反应的生成物只有两种,一种是氧气,另一种是化合物.
(III)人呼出的气体中含有的水分也能与过氧化钠反应生成氧气.
(1)小红利用下图的BCDE装置组合和有关药品制取并收集氧气.
若用大理石与稀盐酸制取二氧化碳,则B中装置可采用上图中的②(填数字序号,下同);E中装置可采用上图中的③或⑤;B中的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑.
(2)二氧化碳与过氧化钠反应除生成氧气还生成什么物质?
[作出猜想]二氧化碳与过氧化钠反应生成的化合物到底是什么物质?小红作出了以下三种猜想:
②是氢氧化钠
③是碳酸钠
通过对反应物有关的元素组成的分析,乙同学认为猜想①②(填数字序号)一定是错误的,理由是二氧化碳与过氧化钠都不含氢元素,根据质量守恒定律,不可能生成含有氢元素的碳酸或氢氧化钠.
[进行实验]小红通过以下实验验证了另一个猜想的正确性,请完成下述实验报告.
实验步骤 实验现象 实验结论
将CO2与Na2O2反应后的固体取少量于试管中,加入稀盐酸(或稀硫酸)等,
把产生的气体通入足量的澄清石灰水中 ①有大量气泡产生
②澄清石灰水变浑浊 猜想③是正确的
[反思与交流]
①小红若用图A来代替B装置,证明二氧化碳与过氧化钠反应生成了氧气,你是否同意小红的做法?否(填“是”或“否”)原因:人呼出的气体中的水蒸气也能与过氧化钠反应生成氧气.
②由此可知道过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式为:2Na2O2+2CO2=O2+2Na2CO3.
考点:常用气体的发生装置和收集装置与选取方法;证明碳酸盐;质量守恒定律及其应用;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.
专题:实验推断题;压轴实验题.
分析:(1)根据实验室中制取二氧化碳的反应原理和装置来选择合适的装置,直接写出化学方程式
(2)[作出猜想]根据质量守恒定律可以知道反应前后元素的种类不变,对作出的猜想做出合理的判断与解释
[进行实验]根据题给条件及所学知识完成该实验的现象和结论.
[反思与交流]①根据质量守恒定律和题中的水也能和过氧化钠反应生成氧气,可以作出解答;
②根据质量守恒定律来完成化学方程式,并配平.
解答: 解:(1)在实验室中用固体和液体在常温下制取二氧化碳故发生装置可用②;收集氧气常用排水法和向上排空气法来收集;故本题答案为:②;③或⑤;CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(2)[作出猜想]根据质量守恒定可以知道:二氧化碳与过氧化钠都不含氢元素,故不可能生成含有氢元素的碳酸或氢氧化钠,
[进行实验]检验碳酸钠常用稀盐酸或是稀硫酸与之反应,如果生成气体,则把生成的气体通入石灰水观察现象,然后作出判断.
故本题答案为:①②;二氧化碳与过氧化钠都不含氢元素,根据质量守恒定律,不可能生成含有氢元素的碳酸或氢氧化钠
实验步骤 实验现象 实验结论
将CO2与Na2O2反应后的固体取少量于试管中,加入 稀盐酸(或稀硫酸等,
把产生的气体通入足量的澄清石灰水中 ①有大量气泡产生
②澄清石灰水变浑浊 猜想 ③是正确的
[反思与交流]
①根据题意可知,水也可以和过氧化钠反应生成氧气,而人体呼出的气体中含有水蒸气,故本题答案为:否;人呼出的气体中的水蒸气也能与过氧化钠反应生成氧气
②根据实验可以判断出二氧化碳和过氧化钠反应后生成了碳酸钠,故本题答案为:2Na2O2+2CO2═O2+2Na2CO3
点评:熟练掌握实验室中制取二氧化碳的装置,并记住化学方程式:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,能够熟练的应用盐酸和石灰水对碳酸盐做出检验.
16.实验室有四瓶失去标签的溶液,现标为A、B、C、D,分别是碳酸钠溶液、氯化钡溶液、硫酸钠溶液和稀盐酸中的一种.
【提出问题】如何区分出四种溶液?
【进行实验】甲同学实验如图所示:由此甲同学认为A一定不是碳酸钠溶液或硫酸钠溶液
【表达与交流】甲同学向实验后的溶液中滴加酚酞溶液,酚酞溶液由无色变为红色,则甲同学的结论:A是氯化钡溶液.乙同学不同意甲同学的结论,乙同学的理由是若A是稀盐酸,氢氧化钡与稀盐酸反应后氢氧化钡过量,也能使酚酞溶液变红(或酚酞溶液变红只能说明实验后的溶液中有氢氧化钡,不能说明A是氯化钡溶液).
于是乙同学另取少量A于试管中,向其中滴加一种试剂是碳酸钠溶液(或碳酸钾溶液;或紫色石蕊溶液)溶液,
观察到的明显现象是产生气泡.由此证明了甲同学的结论是错误的.同时确定了A.乙同学继续实验如图所示:
【收集证据】观察到C中产生气泡,D中产生白色沉淀.
【解释与结论】写出D中发生反应的化学方程式H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl
乙同学最终通过实验区分出了四种溶液.
【反思与评价】请指出甲同学区分上述四种溶液时,在实验方法上的一点不足之处甲同学在实验开始时只取A,没有同时取A、B、C、D进行对比实验是不科学的方法(或甲同学用实验后的溶液证明A,没有另取原溶液鉴别是错误的方法)..
考点:酸、碱、盐的鉴别;酸碱指示剂及其性质;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:压轴实验题;物质的鉴别题.
分析:由于A中加入氢氧化钡后无明显现象,所以能与氢氧化钡产生沉淀的物质是不可能是A的;如果A是盐酸加入的氢氧化钡过量时,酚酞试液也能变红;由于氯化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡白色沉淀,所以如果加入碳酸钠,没有现象,说明不能是氯化钡;盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水、二氧化碳,所以现象是有气泡产生;根据方程式的书写注意事项,写出方程式;甲同学在实验开始时只取A,没有同时取A、B、C、D进行对比实验是不科学的方法.
解答: 解:【进行实验】由于氢氧化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀,与硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀,所以加入氢氧化钡没有现象,说明一定不是碳酸钠、硫酸钠;【表达与交流】若A是稀盐酸,氢氧化钡与稀盐酸反应后氢氧化钡过量,溶液显碱性也能使酚酞溶液变红;由于氯化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡白色沉淀,所以如果加入碳酸钠,没有现象,说明不能是氯化钡;盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水、二氧化碳,所以现象是有气泡产生;【解释与结论】D中产生白色沉淀.说明含有钡离子,即氯化钡,所以反应物是硫酸和氯化钡,生成物是硫酸钡和盐酸,用观察法配平即可;【反思与评价】甲同学在实验开始时只取A,没有同时取A、B、C、D进行对比实验是不科学的方法(或甲同学用实验后的溶液证明A,没有另取原溶液鉴别是错误的方法).
故答案为:【进行实验】碳酸钠溶液或硫酸钠溶液;[表达与交流]若A是稀盐酸,氢氧化钡与稀盐酸反应后氢氧化钡过量,也能使酚酞溶液变红(或酚酞溶液变红只能说明实验后的溶液中有氢氧化钡,不能说明A是氯化钡溶液);碳酸钠溶液(或碳酸钾溶液;或紫色石蕊溶液);产生气泡(或产生气泡;或紫色石蕊溶液变为红色);
[解释与结论]H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl;[反思与评价]甲同学在实验开始时只取A,没有同时取A、B、C、D进行对比实验是不科学的方法(或甲同学用实验后的溶液证明A,没有另取原溶液鉴别是错误的方法).
点评:推断题是2015届中考中必考的知识点,同学们要根据物质间的反应现象和反应规律进行推理判断,找到突破口,依次得出结论.
四、计算题
17.将5%的NaOH溶液逐滴加入73g稀盐酸中,边加边搅拌,随着NaOH溶液的加入,溶液pH的变化如图所示.
(1)a点溶液中大量存在的离子有钠离子和氯离子.
(2)当恰好完全反应时,消耗NaOH溶液的质量为16g.
(3)计算稀盐酸中溶质的质量分数.
考点:根据化学反应方程式的计算;有关溶质质量分数的简单计算.
专题:溶质质量分数与化学方程式相结合的计算.
分析:(1)a点时,溶液的pH等于7,说明稀盐酸和氢氧化钠恰好完全反应生成氯化钠和水,溶液中大量存在的离子是钠离子和氯离子;
(2)根据图中信息可以判断当恰好完全反应时,消耗NaOH溶液的质量;
(3)根据氢氧化钠溶液质量、溶质质量分数可以计算氯化氢的质量,进一步可以计算稀盐酸中溶质的质量分数.
解答: 解:(1)a点溶液中大量存在的离子有钠离子和氯离子.
故填:钠离子和氯离子.
(2)当恰好完全反应时,消耗NaOH溶液的质量为16g.
故填:16g.
(3)设稀盐酸中氯化氢的质量为x,
NaOH+HCl═NaCl+H2O,
稀盐酸中溶质的质量分数为:×100%=1%,
答:稀盐酸中溶质的质量分数为1%.
点评:本题主要考查学生运用假设法和化学方程式进行计算和推断的能力,计算时要注意规范性和准确性.
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