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湖北省武汉市四年(2020-2023)中考化学模拟题分题型分层汇编-08用质量守恒定律确定物质组成(含解析)考试试卷

22023-03-22试卷答案56
湖北省武汉市四年(2020-2023)中考化学模拟题分题型分层汇编-08用质量守恒定律确定物质组成一、单选题1.(20

湖北省武汉市四年(2020-2023)中考化学模拟题分题型分层汇编-08用质量守恒定律确定物质组成
一、单选题
1.(2022·湖北武汉·统考模拟预测)已知X能与Y反应生成MgSO4 和H2O,该反应可表示为:X+Y→MgSO4+mH2O(m为正整数),下列说法正确的是
A.X可能是氧化镁、氢氧化镁或碳酸镁
B.X、Y中一定均含有氧元素
C.若m等于2时,则X和MgSO4质量比为1:3
D.该反应中一定有元素化合价的改变
2.(2022·湖北武汉·统考模拟预测)中科院大连化学物理研究所研制出新型多功能复合催化剂,可将二氧化碳转化为汽油,过程示意如下图,已知X是一种单质,下列说法正确的是
A.该物质可能是C或H2
B.反应Ⅰ属于置换反应,反应Ⅱ属于化合反应
C.反应Ⅰ、Ⅱ中均有元素化合价发生改变
D.汽油中一定存在碳、氢、氧三种元素
3.(2022·湖北武汉·统考一模)为实现“碳中和”,需要吸收生产、生活中排放的二氧化碳。工业上利用二氧化碳生产尿素【CO(NH2)2】的微观示意图如下:下列说法中不正确的是
A.在方框中物质D的微粒图示为
B.该反应涉及到的物质中有两种氧化物
C.反应中物质C与物质D的化学计量数之比为1:1
D.参加反应的物质A与物质B的质量比为17:44
4.(2022·湖北武汉·校考模拟预测)纯净物甲是一种绿色能源,相对分子质量为46。在一定条件下,一定质量的甲与4.0g乙充分反应,反应的微观示意图如图。当乙反应完时,生成2.2g丙、2.7g丁和1.4g戊。下列有关说法正确的是
A.甲物质中一定含有碳元素和氢元素,一定不含有氧元素
B.若乙的质量为4.8g,则反应中不会有戊生成,但丁的质量可能会变大
C.甲物质中碳元素和氢元素的质量比为3:1
D.该反应中丙和丁两种分子的个数比是1:3
5.(2022·湖北武汉·校考模拟预测)某可燃物R是H2、CO、CH4其中的一种或两种。将一定量的R和过量氧气置于一个密闭的容器中引燃,测得反应前后各物质的质量如表,下列叙述错误的是
物质 R 氧气 二氧化碳 水
反应前质量/g m1 m2 0 0
反应后质量/g 0 m3 m4 m5
A.该密闭容器内反应前后分子个数可能减少
B.若生成物有2种,R的组成可能有3种情况
C.0≤m4≤m1+m2﹣m3
D.若m4:m5=11:9时,R可以是CH4或CO和H2的混合物
6.(2021·湖北武汉·统考模拟预测)乙醇可作燃料。现有一定量的乙醇与一定量的氧气混合于密闭容器内,在一定条件下反应生成16.2g水,同时得到一氧化碳和二氧化碳的混合物25.2g。下列说法中正确的是
A.参加反应的乙醇的质量为13.6g
B.参加反应的氧气与生成水的分子个数比为1:1
C.混合物中一氧化碳与二氧化碳的质量比为1:11
D.若要使上述混合物中不生成一氧化碳至少还需1.4g的氧气
7.(2020·湖北武汉·校考一模)对久置在空气中的生石灰干燥剂组成成分进行探究。
【查阅资料】Ca(OH)2加热到一定温度时会发生分解反应,生成两种氧化物。
【实验探究】该小组称取10.0g干燥剂样品于控温电加热器中,按如图所示装置进行实验(装置气密性良好,实验中提供的选用的试剂:①NaOH溶液,②澄清石灰水,③浓硫酸。装置A、B、C中药品足量,实验操作正确,下列说法正确的是
A.装置A、B中依次盛装的是试剂①、试剂③
B.实验时,应先打开活塞通一段时间氮气,目的是排尽空气,防止爆炸;反应完毕后继续通入氮气,目的是防止液体倒吸和将残留在装置内的气体完全排入后续装置中
C.若没有C装置,会导致含量测定结果偏小的成分是氧化钙
D.充分反应后,若产物被完全吸收,测得A装置增重0.9g装置增重2.2g,C装置增重0g,该包干操剂的成分是氢氧化钙和碳酸钙
8.(2021·湖北武汉·统考二模)现有不纯的氧化铜样品16g,所含杂质有镁粉 铁粉 碳酸钙 向其中加入200g溶质质量分数为3.65%的稀盐酸有气泡产生,将气体通入到澄清石灰水变浑浊,充分反应后,过滤得到滤液和滤渣,观察滤液为蓝色 则下列判断不正确的是
A.滤液质量一定大于原稀盐酸的质量
B.滤渣最多有 3种,滤渣的质量一定小于16g
C.反应生成水的质量可能大于1.8g
D.滤液中一定有氯化铜 氯化亚铁 氯化镁 氯化钙
9.(2020·湖北武汉·统考模拟预测)在光照条件下,AgNO3 可分解为Ag、O2 和某种气态氧化物X。取一定质量的 AgNO3 固体充分光照,测得反应后生成Ag、O2、X 的质量分别为 21.6 g、m g、9.2 g。下列说法正确的是
A.AgNO3 固体应密封保存在无色广口瓶中
B.m 的值为 6.4
C.该化学方程式中Ag 与O2 的化学计量数之比为 1∶2
D.X 是形成酸雨的原因之一
10.(2020·湖北武汉·统考三模)已知硝酸汞[化学式:] 有毒,常用于医药。已知硝酸汞加强热时会分解产生汞、氧气和一种氮的氧化物X。取一定质量的固体加热充分反应,测得反应后生成Hg、O2、X的质量分别为20.1g、m、9.2g。下列说法正确的是(  )
A.在硝酸汞溶液中插入铜丝,铜丝表面无明显变化
B.m=1.6g
C.X的化学式为NO
D.该反应的化学方程式中Hg与O2的化学计量数之比为1∶1
11.(2021·湖北武汉·一模)某物质充分燃烧的产物是CO2和H2O,为了确定该物质的元素组成,某小组设计了如图所示实验(其中浓硫酸、无水CaCl2均为常用干燥剂,部分固定装置省略)。称取1.8g待测物完全燃烧后,称得D装置增重1.08g,E装置增重2.64g。则下列推断正确的是
A.该物质中C、H元素的质量比为1∶4
B.氧化铜的有无对实验结果没有影响
C.用充有空气的储气球代替装置A,有利于实验的进行
D.该物质一定含有C、H、O元素
12.(2020·湖北武汉·校考一模)实验室制取某气体的实验原理为:Na2SO3+H2SO4(浓)Na2SO4+H2O+X↑ 下列说法中正确的是
A.X 是空气污染物,能导致酸雨
B.从物质分类的角度来看,X 属于酸
C.X 中两种元素的质量比为 1:2
D.该制取装置与实验室制取二氧化碳的装置完全相同
13.(2020·湖北武汉·校考模拟预测)将37.2g 某种天然气水合物(CH4-xH2O)与一定量氧气在密闭容器中用电火花引燃,反应后得到二氧化碳、一氧化碳和水蒸气的混合气体的总质量为53.2g ,冷却至室温剩余气体的质量为10.0g ,下列说法中正确的是
A.x=8
B.上述反应消耗氧气的质量为26.0g
C.该天然气水合物中碳、氢元素的原子个数比为1:18
D.若要使上述37.2g 天然气水合物充分燃烧至少需要19.2g氧气
14.(2020·湖北武汉·统考二模)在光照条件下,AgNO3 可分解为 Ag、O2 和某种氮的氧化物 X。取一定质量的 AgNO3 固体充分光照,测得反应后生成Ag、O2、X 的质量分别为 21.6 g、m g、9.2 g。下列说法正确的是
A.AgNO3 的质量为 30.8 g
B.m = 3.6
C.X 的化学式为 NO
D.该反应方程式中 Ag 与O2 的化学计量数之比为 2∶1
15.(2020·湖北武汉·校考模拟预测)下列说法都不正确的是(  )
①木炭还原氧化铜实验中,固体减轻的质量一定是生成的二氧化碳的质量
②实验室制取氧气和实验室制取二氧化碳不可能使用同一套装置
③分子、原子、离子都能保持物质化学性质,C60的化学性质由C60分子保持
④只含有一种元素的一定是纯净物
⑤能完全燃烧生成二氧化碳和水的物质一定含碳元素和氢元素,可能含氧元素
⑥炒菜时油锅着火,放入较多蔬菜和用锅盖盖灭都能使火熄灭,其灭火的主要原理不同
A.①②④⑥ B.③④⑤ C.①③④⑤ D.①②④
16.(2023·湖北武汉·武汉外国语学校(武汉实验外国语学校)校考一模)二甲醚是一种应用前景广阔的清洁燃料,完全燃烧二甲醚4.6 g,生成8.8 g CO2和5.4g H2O,下列判断不正确的是
A.二甲醚由碳、氢两种元素组成 B.二甲醚属于有机化合物
C.二甲醚中氢元素的质量分数为13% D.4.6 g二甲醚完全燃烧消耗O2 9.6 g
二、多选题
17.(2020·湖北武汉·统考一模)HDPE膜是一种有极好的抗冲击性和防潮性的有机高分子材料,在建造火神山医院的过程中得到了广泛应用。为了探究HDPE膜的组成,某兴趣小组的同学将4.2g 的HDPE膜样品在质量为m的氧气中点燃,恰好完全反应。然后用下图所示装置测量燃烧产物(装置中药品足量,每一步吸收完全,将燃烧产物通入装置前后都通了氮气。实验过程中观察到装置B硬质玻璃管中部分黑色固体变红)。实验后测得装置A、C质量分别增加5.4g、13.2g。
查阅资料:①HDPE膜能够燃烧,完全燃烧生成二氧化碳和水;不完全燃烧生成一氧化碳和水。②碱石灰是氧化钙和氢氧化钠固体的混合物。
以下相关说法正确的是:
A.装置D的作用是防止空气中的H2O和CO2进入装置C,影响实验
B.氧气的质量m可能是14.4g
C.HDPE膜由碳、氢、氧三种元素组成
D.反应后装置B硬质玻璃管内固体的质量可能减少了4.0g
三、填空题
18.(2020·湖北武汉·统考一模)化学与我们的生活、社会的发展有着密切的联系。请回答问题:
(1)科学戴口罩,对于新冠肺炎具有预防作用。口罩一般采用多层结构,里外两侧为单层纺粘层(S);中间为熔喷层(M)。中间的熔喷层是经过特殊处理的熔喷无纺布,可以捕捉粉尘等,如含有新冠肺炎病毒的飞沫靠近熔喷无纺布后,会被静电吸附在无纺布表面,无法透过。这在原理上与化学中的_______(填一操作名称)相似。
(2)含氯消毒剂是可以有效灭杀新冠肺炎病毒的, 如 84 消毒液。需要注意的是,含氯消毒剂不要和酸性的物质一同使用,比如洁厕灵(主要成分为盐酸)。84 消毒液的主要成分为次氯酸钠(NaClO),次氯酸钠和盐酸混合后会发生化学反应生成有毒的氯气。化学方程式为: 2HCl+NaClO=X+H2O+Cl2↑.则物质 X 的溶液的 pH_______7(填“大于”或“等于”或“小于”).
(3)2020 年 2 月 13 日武汉大学中南医院彭志勇团队发布:维 C(C6H8O6)或可用于治疗新冠肺炎。则维 C 中碳元素和氢元素的最简质量比是________。
(4)75%乙醇溶液能有效灭活新冠肺炎病毒。乙醇分子中碳、氢、氧原子的个数比为________。
四、推断题
19.(2021·湖北武汉·校联考二模)某固体混合物中可能含有氢氧化钠、硝酸钠、氯化钠、硫酸钠、碳酸钠。为了研究该混合物的成分,某同学按下列流程进行了实验(各步均恰好完全反应):根据流程图回答问题:
(1)操作Ⅰ的名称是_______。
(2)反应④的化学方程式为_______。
(3)根据实验现象推断该混合物中一定含有的物质是_______(填化学式)。
(4)该同学为了进一步确定固体混合物的组成,取样品20.9g(其中含钠元素质量为6.9g),按上述流程图进行实验,产生11.65g白色沉淀A,产生2.2g气体W。通过计算,确定该混合物中还含有的物质是_____(填化学式),其质量为_______g。
五、流程题
20.(2022·湖北武汉·校考模拟预测)某固体混合物中可能含有氢氧化钠、硝酸钠、氯化钠、硫酸钠、碳酸钠中的一种或几种。为了研究该混合物的成分,某同学按如图流程进行了实验(各步均恰好完全反应)。
(1)过滤时,需要用到的仪器有________。
(2)反应④的化学方程式为_______。
(3)根据图中实验现象推断,该混合物中一定有的物质是_______。①中加入适量稀盐酸后所得溶液中一定有的离子是_______。
(4)该同学为了进一步确定固体混合物的组成,取样品41.8g(其中含钠元素质量为13.8g),按上述流程图进行实验,产生23.3g白色沉淀A和4.4g气体W。通过计算,确定该混合物中还含有的物质是_______(填化学式)。
六、实验题
21.(2022·湖北武汉·三模)某化学兴趣小组对铁与水蒸气的反应中所得产物展开探究。
查阅资料:①常见铁的氧化物有关信息如表:
常见铁的氧化物 FeO Fe2O3 Fe3O4
颜色、状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色粉末
能否被磁铁吸引 否 否 能
②铁的氧化物不与硫酸铜溶液反应
(1)取适量的铁粉与湿棉花(棉花的成分不参加反应)于反应装置A中、按如图所示进行实验,观察到C处管口有淡蓝色火焰,烧杯内壁有水雾。说明铁与水蒸气反应产生的气体是______。
(2)甲同学发现A中剩余固体仍为黑色,能全部被磁铁吸引。准确称取20.0gA中剩余固体,加入过量硫酸铜溶液,出现红色固体且有黑色固体残留,则发生的化学反应方程式为______。A中剩余固体含有______。
(3)乙同学取(2)中实验后的剩余物过滤,洗涤,干燥,称得固体质量为20.4g,则A中剩余固体中铁单质的质量为______。
(4)若将(2)中实验后的剩余物置于空气中加热烘干,则A中剩余固体中铁单质的质量分数______。(“变大”,“变小”,“不变”)
22.(2022·湖北武汉·二模)黄钠铁矾[NaFex(SO4)y(OH)z]是一种高效净水剂。
Ⅰ.黄钠铁矾的制备:用废铁屑(主要成分为Fe,含少量Fe2O3和FeCO3)制备黄钠铁矾的主要流程如图所示:
(1)酸溶前将废铁屑研磨成粉末的目的是______。
(2)酸溶时,发生置换反应的化学方程式是_________。
Ⅱ.黄钠铁矾组成的探究:称取9.70g黄钠铁矾,用如图所示的装置对黄钠铁矾进行加热分解实验。
【查阅资料】
【资料】①黄钠铁矾在T1℃分解生成H2O,提高温度至T2℃继续分解生成SO3气体,并生成Fe2O3和Na2SO4。
②浓硫酸可用于吸收SO3。
③碱石灰是氢氧化钠和生石灰的混合物。
(1)装配好实验装置后,先要________。
(2)分别控制温度在T1℃、T2℃对A中固体加热。
①控制温度在T1℃加热,实验后测得B装置质量增加1.08g。
②用D装置替换B装置,控制温度在T2℃,加热至反应完全。
③T1℃时,加热后通入一段时间N2。
(3)反应完全后,将A装置中固体溶于足量的水,过滤.洗涤.烘干得4.80g Fe2O3,将滤液蒸干得1.42g Na2SO4。
结论:实验后D装置质量增加_____g。NaFex(SO4)y(OH)z中,x:y:z=____。
反思:若该实验过程中缺少C装置,则x:z的值___(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
七、综合应用题
23.(2022·湖北武汉·校考模拟预测)铜及铜的化合物在生产、生活中有着广泛的应用。铜生锈会生成碱式碳酸铜,而工业上所制得的碱式碳酸铜种类较多,其组成表示为:。
为了测定某种产品的组成,某兴趣小组准确称量了25.8 g的样品,设计了如图所示装置并进行实验:
【资料卡片】① 碱石灰可吸收水和二氧化碳
②加热至 200℃时会分解得到氧化铜、二氧化碳和水。
实验数据记录如下表,请完成下列问题:
B中溶液质量/g C中溶液质量/g D中固体质量/g
反应前 100.0 100.0 100.0
反应后 105.4 104.4 100.0
(1)实验前应该先_______,再鼓入一段时间氮气后称量B、C、D的质量。
(2)停止鼓入氮气,调控温电加热200℃持续加热,观察到装置B中__________时表明碱式碳酸铜已经完全分解。
(3)写出装置C中发生反应的化学方程式_______。
(4)装置D的作用是_______。
(5)该碱式碳酸铜的化学式是_______。
24.(2022·湖北武汉·统考模拟预测)硫酸亚铁铵晶体【(NH4)aFeb(SO4)c· xH2O】(俗称摩尔盐晶体,相对分子质量为784)是一种重要的化工原料,用途十分广泛。为了定量探究硫酸亚铁铵晶体成分,兴趣小组称取此晶体样品78.4g,在科研人员的指导下用下图装置进行热分解实验。
【查阅资料】①硫酸亚铁铵晶体在200℃完全失去结晶水,剩余物在500℃完全分解为氧化铁、SO2、SO3、NH3和H2O。②1400℃后氧化铁能续继分解。③碱石灰是由NaOH和CaO混合制成,不仅能吸收水蒸气,还能吸收SO2、SO3、CO2、HCl等酸性气体。
(1)装置D的仪器名称为______。
(2)本实验加热前后及反应过程中均需通入N2,停止加热后继续通N2的目的是防止倒吸和______。
(3)实验过程中装置D的作用是______。
(4)控制温度在不同的范围对A中样品加热,测得装置B和C中的质量变化如下表,测得装置A剩余固体质量随温度的变化如下图所示。
温度/℃ 室温 200 500
B装置/g 200.00 221.6 255.60
C装置/g 100.00 100.00 m
①根据图示数据,m=______;硫酸亚铁铵晶体中,a:b:c:x=______。
②写出B点的化学式______。
③F点剩余固体物质的化学式为______。
25.(2022·湖北武汉·二模)工业制得的还原性铁粉中常含有少量FeO和Fe3C杂质。为测定还原性铁粉中单质铁的含量,某兴趣小组取10.00g还原性铁粉样品,在老师指导下,按如图进行实验。
查阅资料:
①Fe3C+2H23Fe+CH4
②3CH4+4Fe2O38Fe+6H2O+3CO2
③FeO+H2Fe+H2O
④碱石灰吸收H2O和CO2,不吸收CH4
(1)装配好实验装置后,先要______。
(2)加热前先通一段时间H2的目的是______。
(3)实验开始时应先对______处装置加热(填“A”或“C”)。
(4)充分反应后,测得实验数据如表:
表:装置B和E的质量变化
装置 B E
反应前 200.00g 200.00g
反应后 200.18g 200.44g
①样品中FeO的质量为______。
②样品中单质铁的质量分数为______。(结果精确到0.1%)
(5)实验中,实际测得装置D增重的质量大于CH4与Fe2O3反应生成的H2O的质量,原因是______。
26.(2020·湖北武汉·校考二模)银白色的镁条表面常有一层灰黑色的“外衣”,某小组同学进行了如下探究。已知镁条变黑是因为生成了碱式碳酸镁【】。
(1)根据碱式碳酸镁含有H元素,推测镁条变黑与空气中的______有关。
(2)为确认镁条变黑是否与O2有关,乙同学设计了如下实验
同学们讨论得出:只要完成实验______(选填序)就可达到探究目的。
同学们继续探究碱式碳酸镁【 】的化学式,已知碱式碳酸镁受热分解生成三种氧化物,称量1.42g碱式碳酸镁进行如下实验(假设每步吸收均完全)。
部分实验步骤如下:
Ⅰ.打开弹簧夹K,通入一段时间的空气;
Ⅱ.关闭弹簧夹K,给碱式碳酸镁加热;
Ⅲ.当样品完全反应,停止加热,继续通空气直到玻璃管冷却;
Ⅳ.称量C装置增重0.18g,D装置增重0.44g。
(3)装置C中盛放的试剂是______。
(4)实验过程中,当关闭K后,加热B装置,判断碱式碳酸镁完全分解的方法______,证明其已完全分解。
(5)通过计算确定该碱式碳酸镁中x:y的最简整数比=______。
(6)若没有A装置,则测定得到的x:y的比值______(填“偏大”、“偏小”、“无影响”)。
(7)工业上碱式碳酸镁可作阻燃剂,其可能的原因是______(选填序号)。
a.分解时吸热,降低可燃物的着火点
b.生成的固体覆盖燃烧物,隔绝氧气
c.生成的气体稀释了可燃物周围的氧气浓度
八、科学探究题
27.(2021·湖北武汉·校联考二模)七一中学实验室有一铜绿样品,其成分是碱式碳酸铜、铜和水。为测定其中碱式碳酸铜的质量分数,某兴趣小组按下图所示装置进行实验(装置气密性良好;固定装置已略去;氮气不与样品中的成分反应;无水硫酸铜能够吸水,吸水后变为蓝色。碱式碳酸铜的化学式为Cu2(OH)2CO3)
部分实验步骤如下:
Ⅰ、称量样品及装置和药品的总质量。将样品放入硬质玻璃管中。
II、连接好装置。缓缓通入N2,点燃A处的酒精灯,待硬质玻璃管中固体恒重。
Ⅲ、再次连接好装置,继续实验。通入CO,点燃酒精灯。待硬质玻璃管中固体恒重,熄灭酒精灯,继续通入CO直至硬质玻璃管冷却。再次记录装置及药品的总质量。
实验数据记录如下表:(装置中药品足量且能完全吸收相应物质)
A装置中样品的质量 B装置及药品的总质量 C装置及药品的总质量
步骤Ⅰ m b c
步骤Ⅲ w n
(1)该实验装置不足之处是______。
(2)已知碱式碳酸铜加热分解生成氧化铜、水和二氧化碳,该反应属于______反应(填基本反应类型)。
(3)C中盛的氢氧化钠溶液,实验中发生反应的化学方程式为______。
(4)样品中铜绿的质量分数为______。若步骤Ⅲ反应后,不继续通一氧化碳,样品中铜绿的质量分数测定结果会______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
28.(2022·湖北武汉·校考模拟预测)某化学兴趣小组同学用下列仪器和装置制取乙烯(C2H4),并用氧气将C2H4氧化成CO2和H2O,从而测定乙烯中碳、氢两种元素的质量比,如图所示,请回答下列问题。(资料:有机物不完全燃烧会生成一种有毒气体;无水氯化钙是一种常见的吸水的干燥剂;NaOH固体可吸收二氧化碳和水蒸气。
(1)仪器A的名称为______。
(2)实验室制备乙炔的化学方程式为CaC2+2H2O=C2H2↑+Ca(OH)2;该小组同学受实验制备C2H2的启发,用Mg2C2固体与水反应来制备乙烯,并发生类似的化学反应,写出该反应的化学方程式______;
(3)装置己的作用是______;
(4)实验前称得丁、戊两装置的质量分别为m1g和n1g,实验完毕,称得丁、戊两装置的质量分别变为m2g和n2g,则测定乙烯中碳、氢两种元素的质量比为______(用最简分数形式表示)。
(5)能否将装置丁换成氧化钙______(填“能”或者“否”)。
(6)若丙装置中没有CuO,则测定结果______(填“偏高”、“偏低”或“不变”,下同);若不接乙装置,则测定结果______。
试卷第14页,共15页
试卷第15页,共15页
参考答案:
1.B
【分析】稀硫酸和氧化镁反应生成硫酸镁和水,和氢氧化镁反应生成硫酸镁和水
【详解】A、化学反应前后元素的种类不变,碳酸镁中含有碳元素,而生成物中没有碳元素,所以X不可能是碳酸镁,故说法错误;
B、X是氢氧化镁或氧化镁,Y是稀硫酸,因此X,Y中一定均含有氧元素,故说法正确;
C、若m等于2时,则是氢氧化镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和水,根据可知,X和MgSO4质量比为29:60,故说法错误;
D、氢氧化镁或氧化镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和水,都属于复分解反应,反应前后元素的化合价一定不变,故说法错误。
故选B。
2.C
【详解】A. 化学反应前后元素种类不变,通过过程Ⅱ可知,X应含有氢元素,则为氢气。错误。
B. X为氢气,则推测反应Ⅰ为二氧化碳和氢气反应生成水和一氧化碳,生成物是两种化合物,不是置换反应。反应Ⅱ应为一氧化碳和氢气反应生成水和(CH2)n,生成多种物质,不是化合反应。错误。
C. 反应Ⅰ中CO2转化为CO,碳元素由+4价变为+2价。反应Ⅱ中CO转化为(CH2)n,碳元素由+2价变为-2价,所以反应Ⅰ、Ⅱ中均有元素化合价发生改变。正确。
D. 从反应ⅠⅡ中有生成物未在图中体现可知,反应Ⅲ可能存在其他生成物,则无法确定汽油的元素组成。错误。
故选:C。
3.D
【分析】由图示和质量守恒定律可知,该反应为中反应前N、H、C、O原子个数分别为2、6、1、2,反应后N、H、C、O原子个数分别为2、4、1、1,则D处物质由2个氢原子和1个氧原子构成,则D处物质为水。故该反应的方程式为 。
【详解】A、由分析可知,该反应为氨气和二氧化碳反应生成尿素和水,化学式为 ,故水的图例为,故A正确;
B、该反应中,二氧化碳和水两种物质属于氧化物,故B正确;
C、根据质量守恒定律可知,反应前后原子数目和种类保持不变,则尿素和水的化学计量数之比为1:1,故C正确;
D、由质量守恒定律可知,反应中氨气和二氧化碳的分子数之比为2:1,则氨气和二氧化碳的质量比为 ,故D错误;
故选D。
4.D
【分析】由微观示意图可知,乙为氧气,丙为二氧化碳,丁为水,戊为一氧化碳;
【详解】A、根据质量守恒定律,参加反应的甲的质量为2.2g+2.7g+1.4g-4g=2.3g,甲中碳的质量与生成的丙(CO2)和戊(CO)中碳元素质量之和相等,甲中氢元素的质量与丁(H2O)中氢元素的质量相等,2.2g丙(CO2)中碳元素的质量=2.2g××100%=0.6g,1.4g 戊(CO)中碳元素质量=1.4g××100%=0.6g,2.7g丁(H2O)中氢元素的质量=2.7g××100%=0.3g,碳元素总质量与氢元素的质量之和0.6g+0.6g+03g=1.5g,小于甲的质量2.3g,所以甲中一定含有碳、氢、氧三种元素,故选项说法不正确;
B、若增加氧气的含量,一氧化碳转化为二氧化碳,由反应的质量关系可知,1.4g一氧化碳转化为二氧化碳需要氧气的质量为0.8g,恰好等于氧气增加的质量(4.8g-4.0g=0.8g),所以若乙的质量为4.8g,则反应中戊转化为丁,丁的质量不会变大,故选项说法不正确;
C、根据以上分析可知道,甲中碳元素与氢元素的质量比为(0.6g+0.6g):0.3g=4:1,故选项说法不正确;
D、该反应中丙和丁的分子个数比为:=1:3,故选项说法正确。
故选D。
5.B
【详解】A、氢气燃烧生成水,反应的化学方程式为 ,反应中分子分子个数减少;甲烷在点燃条件下燃烧生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为,反应前后分子个数不变;一氧化碳燃烧产生二氧化碳,反应化学方程式,反应中分子个数减少,可燃物R是H2、CH4、CO其中的一种或两种,所以该密闭容器内反应前后分子个数可能减少或不变,故正确;
B、若生成物有两种(二氧化碳和水),说明反应物一定含有碳、氢元素,则R的组成为:CH4;H2和CH4;H2和CO;CH4和CO四种情况,故错误;
C、当R是H2时,生成物无二氧化碳生成,m4=0,当R是CO时,生成物无水生成,m4=m1+m2﹣m3,当为其他情况时,m4<m1+m2﹣m3,故正确;
D、m4:m5=11:9时,可推出碳元素和氢元素原子的个数比是 ,R是CH4或CO和H2的混合物,故正确;
故选:B。
【点评】解答本题的关键是理解质量守恒定律反应前后元素的种类和质量不变和化合物中某元素的质量的计算方法。
6.C
【详解】A、根据质量守恒定律可知,氢元素的质量在反应前后不变,即反应生成的水中氢元素的质量等于参加反应的乙醇中含有的氢元素的质量,故参加反应的乙醇的质量为:,此选项表述不正确;
B、根据A中计算可知参加反应的乙醇的质量为13.8g,根据质量守恒定律可知,参加反应的氧气的质量为16.2g+25.2g-13.8g=27.6g,参加反应的氧气与生成水的分子个数比为:,此选项表述不正确;
C、根据质量守恒定律可知,反应前后碳元素的质量不变,即乙醇中碳元素的质量等于一氧化碳和二氧化碳中含有的碳元素的质量,若一氧化碳的质量为m,则,m=2.1g,即一氧化碳的质量为2.1g,二氧化碳的质量=25.2g-2.1g=23.1g,混合物中一氧化碳与二氧化碳的质量比为2.1:23.1=1:11,此选项表述正确;
D、根据C中的计算可知,反应生成的一氧化碳的质量为2.1g,若将该部分一氧化碳完全转化为二氧化碳需要的氧气的质量为n,则,,n=1.2g,故若要使上述混合物中不生成一氧化碳至少还需1.2g的氧气,此选项表述不正确。
故选C。
7.C
【详解】A.装置A中盛装的是试剂③,吸收氢氧化钙分解产生的水蒸气,B中盛装的是试剂①吸收碳酸钙分解产生的二氧化碳。故A错误。
B.实验时,应先打开活塞通一段时间氮气,目的是排尽空气,防止空气中二氧化碳和水蒸气对实验造成干扰;停止加热后,需要通入一段时间N2的目的是将生成的水和二氧化碳全部推入B.C装置,使测定结果准确,故B错误。
C.若没有C装置,测定二氧化碳的质量偏大,计算出碳酸钙的质量偏大,氧化钙的质量等于样品的质量减去碳酸钙和氢氧化钙的质量,则氧化钙的质量就会偏小,所以若没有C装置,会导致含量测定结果偏小的成分是CaO,故C正确。
D.设碳酸钙的质量为x,氢氧化钙的质量为y
x=5.0g
y=3.7g
5g+3.7g=8.7g<10.0g,则该包干燥剂的成分有CaO、Ca(OH)2、CaCO3,其中Ca(OH)2的质量为3.7g,故D错误。
故选:C。
8.C
【分析】氧化铜、铁、镁和碳酸钙四种物质均能与稀盐酸反应,氧化铜与盐酸反应的化学方程式为:;铁与盐酸反应的化学方程式及质量对应关系如下: ;镁与盐酸反应的化学方程式及质量对应关系如下: ;碳酸钙与盐酸反应的化学方程式及质量对应关系如下: 。通过题干信息,生成的气体能使澄清石灰水变浑浊,则碳酸钙与盐酸反应生成二氧化碳,滤液为蓝色,则溶液中一定含有铜离子,即溶液中一定含有氯化铜。
【详解】A、根据分析可知,这四种物质与盐酸反应,只有HCl中的氢元素变成氢气,CaCO3中碳元素和部分氧元素从溶液中逸出,从元素角度分析,四种物质中进入溶液的元素质量大于离开溶液的元素质量,所以溶液的质量一定增大,此选项正确;
B、根据金属活动性顺序可知:镁>铁>铜,镁可以与氯化铜反应生成氯化镁和铜,铁可以与氯化铜反应生成氯化亚铁和铜,由于滤液呈蓝色,说明滤液中有氯化铜,所以滤渣中一定没有铁和镁,可能含有置换出的铜。所以,滤渣中最多有三种物质,分别是未完全反应的氧化铜、置换反应生成的铜和未完全反应的碳酸钙。由于氧化铜和碳酸钙部分溶解,铁和镁全部溶解,则滤渣的质量一定小于16g,此选项正确;
C、氧化铜中含有氧元素和铜元素,铁中含有铁元素,镁中含有镁元素,碳酸钙中含有钙元素、碳元素和氧元素,HCl中含有氯元素和氢元素,根据反应前后元素的种类不变,反应生成水中的氢元素完全来自于HCl中。200g溶质质量分数为3.65%的稀盐酸中含有HCl的质量为:3.65%×200g=7.3g,若这些稀盐酸全部反应,转移到生成物中的氢元素的质量为:,这些氢元素最多生成水的质量为: ,故反应生成水的质量不可能大于1.8g,此选项错误;
D、氧化铜与盐酸反应生成氯化铜和水,铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,镁与盐酸反应生氯化锌和氢气,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,所以,滤液中一定有氯化铜 氯化亚铁 氯化镁 氯化钙,此选项正确。
故选C。
9.D
【详解】A、AgNO3固体应密封保存在广口瓶中,同时硝酸银见光易分解,不能保存在无色瓶中,不符合题意;
B、由质量守恒定律可知,硝酸银中银元素的质量与生成银的质量相等,硝酸银的质量为:=34g,m=34g-21.6g-9.2g=3.2g,不符合题意;
C、该反应方程式中Ag与O2的化学计量数之比为 ,不符合题意;
D、X中氮元素质量为:,氧元素质量为:,X中氮原子、氧原子个数比为:,X的化学式为NO2,NO2是造成酸雨的主要物质之一,符合题意。故选D。
10.D
【详解】A、根据金属活动性顺序表可知,铜的活动性位于汞之前,在硝酸汞溶液中插入铜丝,铜与硝酸汞反应生成硝酸铜和汞,铜丝表面会被腐蚀,有汞出现,选项A不正确;
B、由题意,硝酸汞的化学式为,硝酸汞分解生成汞的质量为20.1g,则硝酸汞的质量为,根据质量守恒定律反应前物质总质量等于反应后物质的总质量,则有20.1g+m+9.2g=32.5g,解得m=3.2g,选项B不正确;
C、根据B选项中的计算,32.5g硝酸汞中氮元素的质量为,根据质量守恒定律氮元素守恒X中的氮元素质量为2.8g,则X中的氧元素质量为9.2g-2.8g=6.4g,X中氮元素与氧元素的质量比为2.8g∶6.4g=7∶16,设X化学式中氮原子与氧原子的个数比为 ,则有,解得,而NO中氮原子与氧原子的个数比为1∶1,X的化学式不是NO,选项C不正确;
D、由题意和B选项的计算可知,32.5g硝酸汞分解生成20.1g汞和3.2g氧气,设该反应的化学方程式中Hg与O2的化学计量数分别为和,根据化学反应中各物质的质量比计算关系有,则,选项D正确。故选D。
11.D
【分析】化学反应遵循质量守恒定律(即参加化学反应的各物质的质量之和,等于反应后生成的各物质的质量之和),从宏观角度看是因为元素的种类、质量不变,从微观角度看是因为原子的种类、数目和质量不变。
【详解】A、根据实验结果,称得D装置增重1.08g(生成水的质量),E装置增重2.64g(生成二氧化碳的质量),可以根据水的质量计算出氢元素的质量(水中的氢元素来自于该物质),根据二氧化碳的质量计算出碳元素的质量(二氧化碳中的碳来自于该物质),因此该物质中C、H元素的质量比为:(2.64g××100%)∶(1.08g××100%)=6∶1,选项A不正确;
B、氧化铜能够确保碳元素完全转化成二氧化碳,选项B不正确;
C、空气中含有二氧化碳,影响实验结果,选项C不正确;
D、该物质中碳、氢元素的质量之和为:,小于1.8g,说明该物质中一定含有氧元素,即该物质一定含有C、H、O元素,选项D正确。故选D。
12.A
【分析】由质量守恒定律可知,反应前后原子种类和数目均不变。
【详解】A、由质量守恒定律可知,反应前后原子种类和数目均不变,反应前有2个钠原子,2个硫原子,2个氢原子,7个氧原子,反应后有2个钠原子,5个氧原子,2个氢原子,1个硫原子,则X中含有1个硫原子,2个氧原子,X的化学式为SO2,二氧化硫是空气污染物,能导致酸雨,故A正确;
B、X的化学式为SO2,由硫元素和氧元素组成,属于氧化物,故B不正确;
C、X的化学式为SO2,X 中两种元素的质量比为,故C不正确;
D、反应需要加热,该制取装置为加热装置,实验室制取二氧化碳是碳酸钙和稀盐酸反应生成二氧化碳,为固液不加热装置,则该制取装置与实验室制取二氧化碳的装置不相同,故D不正确。故选A。
【点睛】实验室制取二氧化碳是碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳。
13.D
【详解】A.由题意可知,反应生成水的质量为:53.2g-10g=43.2g,根据化学反应前后元素种类和质量均不变,生成水中的氢元素质量等于反应物天然气水合物中的氢元素质量,则:,解得:x=6,说法错误;
B.由质量守恒定律可知,参加反应的氧气质量为:52.3g-37.2g=16g,说法错误;
C.由上述A计算可知,该天然气水合物的化学式为,由该化学式可知,该天然气水合物中碳、氢元素的原子个数比为:1:16,说法错误;
D.使上述天然气水合物充分燃烧生成物是二氧化碳和水,设充分燃烧需要氧气质量为y,则
y=19.2g;
若要使上述37.2g 天然气水合物充分燃烧至少需要19.2g氧气,说法正确。
故选:D。
14.D
【详解】A、AgNO3 固体充分光照,测得反应后生成Ag、O2、X 的质量分别为 21.6 g、m g、9.2 g,硝酸银中的银元素全部转化为了银单质,故硝酸银的质量为:,不符合题意;
B、根据质量守恒定律,化学反应前后,物质的总质量不变,34g=21.6g+mg+9.2g,m=3.2g,不符合题意;
C、硝酸银中的氮元素全部转化到了X中,故X中氮元素的质量为:,X中氧元素的质量为:9.2g-2.8g=6.4g,设X的化学式为:NxOy,故14x:16y=2.8g:6.4g,x:y=1:2,X 的化学式为 NO2,不符合题意;
D、设该反应方程式中 Ag 与O2 的化学计量数之比为a:b,则108a:32b=21.6g:3.2g,a:b=2:1,符合题意。
故选D。
【点睛】质量守恒定律:参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和
化学反应的过程就是参加反应的各物质的原子重新组合而生成其他物质的过程,在化学反应中,反应前后原子的种类没有改变,数目没有增减。
15.D
【详解】①在加热的条件下,碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,所以木炭还原氧化铜实验中,固体减轻的质量不一定是生成的二氧化碳的质量,还可能生成一氧化碳,故①错误;
②实验室制取氧气和实验室制取二氧化碳可使用同一套装置,即用过氧化氢在二氧化锰的催化作用下制取氧气、用大理石或石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳,故②错误;
③分子、原子、离子都能保持物质化学性质,C60的化学性质由C60分子保持,故③正确;
④只含有一种元素的不一定是纯净物,如氧气与臭氧的混合物,故④错误;
⑤由质量守恒定律可知,能完全燃烧生成二氧化碳和水的物质一定含碳元素和氢元素,可能含氧元素,故⑤正确;
⑥燃烧必须具备同时满足:可燃物、与氧气接触、达到着火点,三个条件缺一不可,所以要灭火只要去除其中的任意一个条件即可,炒菜时,油锅着火,用锅盖盖灭,是利用了隔绝氧气方法来进行灭火,把菜倒入锅中灭火是利用了既能降温,又能隔绝氧气来进行灭火,故⑥正确。说法都不正确的是①②④。故选D。
16.A
【详解】由题意,完全燃烧二甲醚4.6g,生成CO28.8g,H2O 5.4g。8.8gCO2中含碳元素的质量为8.8g×12/44×100%=2.4g,H2O5.4g中含氢元素的质量为5.4g×2/18×100%=0.6g。 A、由质量守恒定律,反应前后,元素种类、质量不变,二甲醚中C、H元素的质量之和为2.4g+0.6g=3g<4.6g,则二甲醚中一定含有氧元素,错误; B、由两种或两种以上物质组成的物质叫混合物;由一种物质组成的物质叫纯净物;由一种元素组成的纯净物叫单质;由不同元素组成的纯净物叫化合物;二甲醚是由不同元素组成的纯净物,是化合物;除一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸盐以外的含碳化合物称为有机物,二甲醚属于有机化合物,正确; C、二甲醚中H的质量分数为1.6g/4.6g×100%≈13%,正确; D、由质量守恒定律,4.6g二甲醚完全燃烧消耗O2的质量为8.8g+5.4g﹣4.6g=9.6g,正确;故选A。
17.AD
【详解】A、碱石灰是氧化钙和氢氧化钠固体的混合物能吸收二氧化碳和水,装置D的作用主要是防止空气中的H2O和CO2进入装置C,影响实验,正确;
B、装置A、C分析吸收HDPE生成的水和HDPE中碳元素转化的二氧化碳,故水、二氧化碳质量分别为装置增加质量5.4g、13.2g;反应前后元素种类质量不变,则HDPE中氢、碳元素质量分别为、,3.6+0.6=4.2g,则4.2g 的HDPE中不含氧元素,如果4.2g 的HDPE完全燃烧生成水、二氧化碳,则氧气提供氧元素质量为(5.4 g-0.6g)+(13.2g-3.6g)=14.4g,由于装置B硬质玻璃管中部分黑色固体变红,说明燃烧产物中不只有二氧化碳,还有一氧化碳,故氧气的质量m不可能是14.4g,错误;
C、由B分析可知,HDPE膜由碳、氢两种元素组成,错误;
D、3.6g碳元素完全转化成一氧化碳消耗氧气质量:3.6g÷(×100%)-3.6g=4.8g,
因为生成物中含有一氧化碳,则消耗氧气的取值范围为:(5.4g-0.6g)+4.8g≤氧气质量<14.4g,即9.6g≤氧气质量<14.4g;
反应后装置B硬质玻璃管内一氧化碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳,固体的质量减少就是氧化铜中氧元素的质量,如果反应后装置B硬质玻璃管内固体的质量减少了4.0g,则HDPE反应消耗氧气质量为14.4-4.0=10.4g,正确;
故选AD。
18. 过滤 等于 9:1 2:6:1
【详解】(1)由题意可知,口罩的作用是将病毒隔离在口罩外,相当于化学中的过滤操作,故填:过滤。
(2)根据质量守恒得:反应前后:氢原子均为2个,氧原子均为1个,氯原子反应前3个,反应后2个,钠原子反应前1个,反应后0个。故得X为氯化钠(NaCl),氯化钠溶液呈中性,pH等于7。故填:等于。
(3)维生素C中碳元素和氢元素的最简质量比为(126):(18)=9:1。故填:9:1。
(4)乙醇的化学式为:C2H6O,碳、氢、氧原子的个数比为2:6:1。故填:2:6:1。
19. 过滤 Na2CO3、Na2SO4 NaNO3 8.5
【分析】将固体加足量水溶解得到溶液,步骤①中加适量稀盐酸生成气体W,W能使澄清石灰水变浑浊,则说明样品中含有碳酸钠(碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水和二氧化碳W);步骤②中加入稀硝酸和氯化钡,得到白色沉淀A,说明样品中含有硫酸钠(硫酸钠和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠),A是硫酸钡,硫酸钡既不溶于水也不溶于稀硝酸;步骤④过滤后向溶液中加入稀硝酸和硝酸银,生成的白色沉淀C是氯化银(硝酸银和氯化钠反应生成氯化银沉淀和硝酸钠),但不能说明样品中是否含有氯化钠,因为步骤①②中反应都新生成了氯化钠;步骤③中二氧化碳和澄清石灰水反应生成白色沉淀碳酸钙和水,白色沉淀B是碳酸钙;根据题中实验现象还不能确定是否含有氢氧化钠和硝酸钠;
【详解】(1)操作Ⅰ是分离固液的操作,名称是过滤。
(2)反应④反应为氯化钠和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钠:。
(3)根据实验现象推断该混合物中一定含有的物质是Na2CO3、Na2SO4。
(4)由上分析可知产生11.65g白色沉淀A是硫酸钡,产生2.2g气体W是二氧化碳,根据反应的转化关系,设样品中硫酸钠含有的钠元素质量为m1,硫酸根离子质量为n1,样品中碳酸钠含有的钠元素质量为m2,碳酸根离子质量为n2 ;
硫酸钡的形成是因为硫酸钠的存在,而一个硫酸钠对应一个硫酸钡,因此可以得出对应的关系量,即一个硫酸钡对应一个硫酸钠,对应两个钠离子,对应一个硫酸根离子,可得:
解得:m1=2.3g,n1=4.8g ;
二氧化碳的产生是因为碳酸钠,一个二氧化碳产生需要一个碳酸钠,因此对应关系为一个二氧化碳对应一个碳酸钠,对应两个钠离子和一个碳酸根离子,可得:
解得:m2=2.3g,n2=3g ;
则样品中剩余钠元素质量为,样品剩余的阴离子质量为,钠元素和阴离子的质量比,氢氧化钠中钠元素和氢氧根离子的质量比为 ,氯化钠中钠元素和氯离子的质量比为 ,硝酸钠中钠元素和硝酸根离子的质量比为,所以样品中还含有的物质只能是硝酸钠,化学式为NaNO3;所含硝酸钠的质量为2.3g+6.2g=8.5g。
20.(1)铁架台、烧杯、漏斗、玻璃棒
(2)NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3
(3) Na2CO3、Na2SO4 Na+、Cl-、
(4)NaNO3
根据以上分析可知,该混合物中一定有的物质是Na2CO3、Na2SO4,碳酸钠与稀盐酸反应生成二氧化碳气体,23.3g白色沉淀A是硫酸钡沉淀,4.4g气体W是二氧化碳,设样品中硫酸钠的质量为x,碳酸钠的质量为y,则:
,x=14.2g
,y=10.6g
所以样品中其它成分的质量为:41.8g-14.2g-10.6g=17g
其它成分中Na的质量为13.8g-14.2+10.6g×=4.6g
假设其它成分只有NaOH,则其它样品的成分的质量为4.6g÷=8g,小于17g,所以不可能只有NaOH;
假设其它成分只有NaNO3,则其它样品的成分的质量为4.6g÷=17g,等于17g,所以可能只有NaNO3;
假设其它成分只有NaCl,则其它样品的成分的质量为4.6g÷=11.7g,小于17g,所以不可能只有NaNO3;
根据平均值的原理,若其它成分有2种或两种以上,则含4.6gNa元素时,必须至少有一种成分的质量大于17g,一种成分的质量小于17g,而剩下三种可能成分中若含4.6gNa元素,两种质量小于17g,一种质量等于17g,所以其它成分只可能有一种情况,就是NaNO3,因此该混合物中还含有的物质是NaNO3。
【解析】(1)
过滤时,需要用到的仪器有铁架台、烧杯、漏斗、玻璃棒;
(2)
反应④是加入硝酸银溶液和稀硝酸产生白色沉淀,则该沉淀是氯化银白色沉淀,即白色沉淀C是氯化银沉淀,所以溶液中含有氯化钠,反应④的化学方程式为:NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3;
(3)
气体W通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊,则气体W是二氧化碳,所以混合物中含有碳酸钠,反应②中加入适量氯化钡溶液得到白色沉淀A,则混合物中含有硫酸钠,所以根据图中实验现象推断,该混合物中一定有的物质是Na2CO3、Na2SO4。则①中加入适量稀盐酸后所得溶液中一定有的离子是Na+、Cl-、;
(4)
见答案
21.(1)氢气##H2
(2) Fe+CuSO4=FeSO4+Cu Fe和Fe3O4
(3)2.8g
(4)变大
【解析】(1)
反应前后元素的种类不变,则生成的气体所含元素只能为铁、氢、氧,观察到C处管口有淡蓝色火焰,烧杯内壁有水雾说明有氢气生成。
(2)
剩余固体仍为黑色,能全部被磁铁吸引。则可能含有铁和四氧化三铁中的一种或两种。加入过量硫酸铜溶液,出现红色固体说明含有铁将硫酸铜中的铜置换出来,有黑色固体残留说明有不和硫酸铜反应的四氧化三铁,所以发生的反应是Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,A中剩余固体含有Fe和Fe3O4。
(3)
根据Fe+CuSO4=FeSO4+Cu可知,每56份质量的铁可置换出64份质量的铜,固体质量增加64-56=8,所以铁单质的质量为。
(4)
(2)中实验后的剩余固体物质是铜和四氧化三铁,铜和氧气在加热条件下反应生成氧化铜,则称得固体质量偏大,则计算出参与反应的铁的质量偏大,最终计算得到的A中剩余固体中铁单质的质量分数偏大。
22. 加快反应速率
检查装置气密性 2.4
偏小
【详解】Ⅰ.(1)废铁屑成粉末后,增加与酸的接触面积,从而使反应速率加快,利用反应充分进行;
(2)铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,反应物时单质和化合物,生成物是单质和化合物符合置换反应的定义,故填:;
Ⅱ.该装置有气体参与故试验前要先检查装置的气密性;
结论:实验后D装置(吸收三氧化硫)质量增加:;
根据质量守恒定律反应前后元素质量不变,9.70g中氢元素、铁元素、硫元素质量分别等于生成的水中氢元素,氧化铁中铁元素,三氧化硫和硫酸钠中硫元素质量,氢元素质量:,铁元素质量:,硫元素质量:,则:
反思:C内装有浓硫酸用于吸收水,若实验过程中缺少C装置,导致空气中的水蒸气和二氧化碳进入B装置,导致测定生成水的质量偏大,则求出的氢元素质量偏大,导致x与z的比值偏小。
23.(1)检查装置气密性
(2)不再有气泡产生
(3)
(4)防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入实验装置,影响实验结果
(5)
【解析】(1)
根据实验装置可知,在反应开始前应先检查装置的气密性,然后通入一段时间氮气,排净装置内的空气防止影响实验结果;
(2)
装置B的作用是吸收水蒸气,碱式碳酸铜在分解时会生成水蒸气和二氧化碳,因此当观察到A中不再有气泡产生时,说明碱式碳酸铜分解完全;
(3)
C中氢氧化钠的作用是吸收二氧化碳,该反应的化学方程式为;
(4)
D中的碱石灰可以吸收二氧化碳和水,且D与空气相连接,因此D装置的作用是吸收空气中的二氧化碳和水蒸气,防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入实验装置,影响实验结果;
(5)
根据实验数据可知B中增加的质量为5.4g,为碱式碳酸铜分解产生的水蒸气的质量,C中增加的质量为4.4g,为分解产生的二氧化碳的质量,玻璃管中剩余固体的质量为25.8g-(5.4g+4.4g)=16g,根据碱式碳酸铜分解的化学方程式
故x:y:z=1:1:2,故碱式碳酸铜的化学式为。
24.(1)球形干燥管##干燥管
(2)使产生的H2O、SO2、SO3和NH3分别被 B、C完全吸收
(3)防止空气中的水蒸气进入装置C中,影响硫酸亚铁铵晶体成分的测定
(4) 106.80 2:1:2:6 (NH4)4Fe2(SO4)4· 4H2O Fe4O5
【解析】(1)
由装置图可知装置D的仪器是球形干燥管;
(2)
实验操作中氮气的作用:加热前通入氮气,排除装置内空气成分对实验的影响,过程中和停止加热后继续通的目的是防止倒吸和使产生的气体分别被装置B、C吸收,因为反应停止后装置内还残留有生成的气体没有被吸收,会结果不精确。故填:使产生的H2O、SO2、 SO3和NH3分别被 B 、 C 完全吸收;
(3)
浓硫酸有吸水性,装置D的作用是:防止空气中的水蒸气进入装置C,造成测得水的质量偏大进而影响测定结果,故填:防止空气中的水蒸气进入装置中,影响硫酸亚铁铵晶体成分的测定;
(4)
①由图知:500℃时剩余固体是氧化铁,质量为16g,SO2、SO3、NH3和H2O被装置B吸收,装置C吸收氨气,根据质量守恒定律,氨气质量=78.4g-55.6g-16.0g=6.8g,装置C吸收6.8g的氨气后质量变为106.8g;16.0g氧化铁中铁元素质量为:,6.8g氨气中氮元素质量为:;硫酸亚铁铵晶体中氮元素和铁元素的质量比为:,解得,再根据化合物中正负化合价代数和为零,铵根化合价为+1价,亚铁盐中铁元素化合价为+2价,硫酸根化合价为-2价,则有:(+1)×a+(+2)×b+(-2)×c=0,可求得,所以a:b:c=2:1:2;
②78.4g硫酸亚铁铵晶体在200℃完全失去结晶水,水的质量为:78.4g-56.8g=21.6g,(NH4)aFeb(SO4)c· xH2O的相对分子质量为784,则有,x=12,借助a:b:c=2:1:2,硫酸亚铁铵晶体的化学式为(NH4)4Fe2(SO4)4· 12H2O,故a:b:c:x=4:2:4:12=2:1:2:6;由图中B点数据知:B点时生成水的质量为78.4g-64.0g=14.4g,设B点的化学式为(NH4)4Fe2(SO4)4· yH2O,64.0g该物质中含有水的质量为21.6g-14.4g=7.2g,则有解得y=4,所以B点的化学式为:(NH4)4Fe2(SO4)4· 4H2O;
③由图可知:E到F段氧化铁分解放出氧气的质量为:16.0g-15.2g=0.8g,设氧化铁分解后的铁的氧化物的化学式为FemOn,反应前后铁元素质量不变是112g,氧元素的质量变为16.0g-11.2g-0.8g=4g,则有,解得,故F点剩余固体物质的化学式为Fe4O5。
故填:①106.80;2:1:2:6 ② (NH4)4Fe2(SO4)4· 4H2O ③Fe4O5
25.(1)检查装置的气密性
(2)排尽装置内的空气,防止发生爆炸
(3)C
(4) 0.72g 74.8%
(5) 与反应生成水
【详解】(1)装配好装置后,应先检查装置气密性,再装药品,以免装置漏气使实验失败,故填检查装置的气密性。
(2)氢气具有可燃性、还原性,在混有空气又加热的情况下可能会发生爆炸,所以加热前需要先通一段时间的氢气,目的填排尽装置内的空气,防止发生爆炸。
(3)实验开始时,应先对C处装置加热,能使反应生成的甲烷在C装置中完全反应,以免甲烷气体未发生反应逸出,导致实验结果不准确,故填C。
(4)碱石灰可以吸收水和二氧化碳,根据资料①③可知B装置是吸收A装置产生的水,故生成水的质量为 ,而产生水的是氢气还原氧化亚铁,解:设样品中的FeO的质量为x
故①填0.72g。
装置E是吸收C装置产生 的质量,故C装置产生的质量为 ,设甲烷的质量为y,由反应②可知方程式为,
甲烷来自氢气还原 ,设的质量为z
样品中铁粉的质量为
样品中铁粉的质量分数
故②填74.8%
(5)浓硫酸是用来吸收C装置产生的水,氧化铁除了和甲烷反应生成水之外,还和实验开始前先通的氢气反应生成水,所以导致装置D增重的质量大于 与 反应生成的 的质量,故填 与反应生成水。
26.(1)水
(2)AC
(3)浓硫酸
(4)C中无气泡产生
(5)1:1
(6)偏小
(7)bc
【分析】(1)
化学反应前后元素种类不变;空气中含有氢元素的只有水蒸气,所以推出氢元素来源于水蒸气。
(2)
探究氧气对铁生锈的影响,所以需要找到对比实验中变量为氧气的实验,进行验证;A中没有氧气镁不生锈,C中有氧气镁生锈,AC变量为氧气,因此A与C可以进行对比实验,验证氧气的影响。
(3)
根据题目信息可知碱式碳酸镁分解生成氧化镁、水和二氧化碳三种氧化物,因此选用吸收剂吸收二氧化碳和水蒸气,装置D中氢氧化钠吸收二氧化碳,所以还需要物质吸收水蒸气,一般选用水的吸收剂为浓硫酸,故装置C中盛放的试剂是浓硫酸。
(4)
碱式碳酸铜分解后产生二氧化碳,为气体,在装置C溶液中可以形成气泡,因此可通过观察浓硫酸中是否产生气泡判断分解是否完全完成;故填:C中无气泡产生。
(5)
浓硫酸中增加质量为水蒸气质量,所以水的质量为0.18g;浓氢氧化钠增加的质量为二氧化碳的质量,所以二氧化碳质量为0.44g;而碱式碳酸镁分解只生成二氧化碳、水和氧化镁,所以氧化镁质量为1.42g-0.18g-0.44g=0.8g;化学反应前后元素种类质量相等,水中氢元素和氧化镁中镁元素都来自于碱式碳酸铜,氢元素质量为:,镁元素质量为:,则。
(6)
空气中含有二氧化碳、水蒸气;若没有A装置,在通入一段时间的空气后,会导致装置C、D质量变大,使得计算得出氧化镁质量变小,最终导致测定得到的x:y的比值变小。
(7)
a.分解时吸热,降低温度到可燃物的着火点以下,着火点不能被降低,错误;
b.生成的固体覆盖燃烧物,隔绝氧气,破坏燃烧的条件达到灭火目的,正确;
c.生成的气体稀释了可燃物周围的氧气浓度,利于灭火,正确。
故选bc。
27. CO有毒,过量的CO不能被装置吸收或处理 分解
解:B装置增加质量为产生水的质量=w-b,则水中H元素质量为
设碱式碳酸铜质量为x,则碱式碳酸铜中H元素质量为
水中H元素完全来自碱式碳酸铜则
则样品中铜绿的质量分数为 =×100% 不变
【详解】(1)该实验用到CO,具有毒性,过量的CO不会被回收/处理;
(2)碱式碳酸铜加热分解生成氧化铜、水和二氧化碳,该反应属于分解反应;
(3)氢氧化钠与产生的二氧化碳反应,方程式为:;
(4)碱式碳酸铜加热分解生成氧化铜、水和二氧化碳,B装置吸收水蒸气,水蒸气质量为:w-b,则H元素质量为(w-b)×1/9,与碱式碳酸铜中H元素质量相等,可计算出碱式碳酸铜质量,再计算出其质量分数;通入CO的目的是还原氧化铜,铜绿的质量分数通过H元素质量计算出来,CO与氧化铜反应不会产生H元素,所以样品中铜绿的质量分数测定结果不变。
28. 分液漏斗 防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入戊中 否 偏低 偏低
【详解】(1)仪器A的名称为分液漏斗。
(2)实验室制备乙炔的化学方程式为CaC2+2H2O=C2H2↑+Ca(OH)2;该小组同学受实验制备C2H2的启发,用Mg2C2固体与水反应来制备乙烯,并发生类似的化学反应,Mg2C2固体与水反应生成乙烯和氢氧化镁,该反应的化学方程式;
(3)装置己的作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入戊中;
(4)实验前称得丁、戊两装置的质量分别为m1g和n1g,实验完毕,称得丁、戊两装置的质量分别变为m2g和n2g,则测定乙烯中碳、氢两种元素的质量比为。
(5)不能将装置丁换成氧化钙,因为水会与氧化钙反应生成氢氧化钙,二氧化碳会与氢氧化钙反应,会导致戊装置质量增重量偏低。
(6)若丙装置中没有CuO,会导致测定的二氧化碳质量偏低,从而导致测定结果偏低;若不接乙装置,会导致测定的水的质量偏大,从而导致测定结果偏低。
答案第20页,共20页
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