【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A、由图中信息不能判断三种金属的活动性顺序,该选项说法不正确;
B、三种金属和稀硫酸反应生成的硫酸盐中金属元素的化合价都是+2,生成氢气质量越小,金属相对原子质量越大,由图中信息可知,生成氢气质量由小到大的顺序是锌、铁、镁,因此三种金属的相对原子质量:
Mg<Fe<Zn,该选项说法正确;
C、生成氢气质量越大,消耗硫酸质量越大,因此三种金属消耗稀H2SO4的质量:
Mg>Fe>Zn,该选项说法正确;
D、生成氢气质量越大,反应后形成溶液质量质量越小,因此三种金属与稀H2SO4反应后溶液的质量:
Mg<Fe<Zn,该选项说法正确。
故选A。
【点睛】
等质量不同的金属与足量的酸反应,产生氢气质量与
成正比。
8.图示所表示的各实验中相关量的变化关系,正确的是()
A
B
C
D
高温煅烧石灰石
(杂质不反应)
氢氧化钠溶液中滴
加稀盐酸
接近饱和的硫酸铜溶液
中加入硫酸铜粉末
等质量、等浓度的稀盐酸中分别
放入足量的铁片和铝片
A.AB.BC.CD.D
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A、高温煅烧石灰石,碳酸钙在高温的条件下反应生成氧化钙和二氧化碳,有气体生成,随着反应的进行,固体质量逐渐减小,待碳酸钙完全反应后,不再变化,但是碳酸钙需要加热到一定温度才能分解,故固体质量一开始不变,然后逐渐减小至不变,不符合题意;
B、氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸,氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,由于稀盐酸中本身也含有水,随着稀盐酸的加入,水的质量逐渐增加,待完全反应后,水的质量继续增加,但是增加幅度变小,不符合题意;
C、接近饱和的硫酸铜溶液中加入硫酸铜粉末,硫酸铜会继续溶解,溶液质量逐渐增加,待达到饱和后,硫酸铜虽然不能继续溶解,但是硫酸铜能与水反应生成五水硫酸铜,消耗了溶液中的水,使溶液质量减小,不符合题意;
D、等质量、等浓度的稀盐酸中分别放入足量的铁片和铝片,铁与稀盐酸反应:
,
,铁片、铝片过量,故根据稀盐酸的质量计算生成溶液的质量,最后铁生成溶液的质量大,符合题意。
故选D。
9.大数据处理能及时获得更多的信息,下列图象能正确反映对应变化关系的是
A.
向一定量的稀盐酸中加入铁粉
B.
向pH=12的氢氧化钠溶液中加水稀释
C.
将等质量的铁片和镁片投入到足量稀硫酸中
D.
浓硫酸敞口放置一段时间
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A、向一定量的稀盐酸中加入铁粉,产生氯化亚铁溶液,溶液中铁元素的质量增大,盐酸反应完铁元素质量不变;故选项正确;
B、向pH=12的氢氧化钠溶液中加水稀释,pH值不断减小,但不能小于7;故选项错误;
C、将等质量的铁片和铁片投入到足量稀硫酸中,镁片产生的氢气质量大,且产生的氢气速率快;故选项错误;
D、浓硫酸敞口放置一段时间,吸收空气中的水蒸气,溶质质量分数变小;故选项错误;
故选:
A。
10.用等质量相同表面积的镁条、等体积不同浓度的稀盐酸在一定条件下反应,实验结果如图所示。
下列结论正确的是
①镁与盐酸的反应是放热反应
②b曲线对应的盐酸浓度较大
③盐酸浓度越大,反应速率越快
④单位时间内放出热量越多,反应速率越快
⑤装置内氢气的质量先增大,后减小
⑥两种情况最终产生氢气的质量可能相同
A.①②③④B.①③④⑤C.①③④⑥D.③④⑤⑥
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
①镁与盐酸反应生成氯化镁和氢气,该反应是放热反应,符合题意;
②盐酸的浓度越大,反应速率越快,压强增大越明显,故a曲线对应的盐酸浓度较大,不符合题意;
③盐酸浓度越大,反应速率越快,说法正确,符合题意;
④镁与盐酸反应放热,单位时间内放出热量越多,说明反应速率越快,符合题意;
⑤镁与盐酸反应生成氢气,随着反应的进行,氢气质量逐渐增加,待完全反应后,氢气的质量不再变化,故装置内氢气的质量先增大,后不变,不符合题意;
⑥如盐酸过量,镁条的质量相等,两种情况最终产生氢气的质量相同,符合题意。
正确的是:
①③④⑥;故选C。
11.等质量等浓度的稀硫酸分别与足量的镁、铁、锌三种金属反应,下列图像能正确表示产生氢气质量与反应时间之间关系的是()
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
等质量等浓度的稀硫酸分别与足量的镁、铁、锌三种金属反应,生成氢气中的氢元素全部来自于硫酸溶质,金属分别都是足量的,所以生成的氢气质量相等(对应同一纵坐标);又因为三种金属分别与等质量等浓度的稀硫酸反应,三种金属的活动性:
镁>锌>铁,所以反应速率镁>锌>铁,反应完所用的时间镁最少,其次是锌,最长是铁(反应结束的拐点对应的横坐标:
镁<锌<铁)。
故选B。
12.下列图像能正确反映对应变化关系的是
A.
常温下,稀释KOH溶液
B.
将浓硫酸露置在空气中
C.
足量粉末状和块状金属分别与等质量、等浓度的稀盐酸反应
D.
一定质量的饱和石灰水中加入生石灰
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A、稀释后氢氧化钾溶液的pH不能小于7,选项A不正确;
B、浓硫酸有吸水性,随着硫酸浓度的减小,吸收水分的能力越来越小,且硫酸溶液的质量分数不会为0,选项B不正确;
C、因为等质量、等浓度的酸溶液中,含有的氢离子数目相同,故生成的气体的质量相同,二者的接触面积不同,故反应的速率不同,选项C正确;
D、生石灰和水反应生成氢氧化钙,溶液中水的质量减小,同时有氢氧化钙析出;且反应放热,氢氧化钙的溶解度减小,溶液中有氢氧化钙析出,因此加入生石灰后氢氧化钙饱和溶液的质量不能增加,选项D不正确。
故选C。
二、中考初中化学流程图
13.工业上采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3)来制取绿矾(FeSO4·7H2O),实现变废为宝,减少环境污染。
简易流程如下:
(1)反应①和反应③都要进行的操作是_______________;
(2)写出反应②中发生反应的化学方程式为_______________;
(3)用NaOH溶液控制pH的目的是___________________________________。
【答案】过滤Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4使Al3+完全转化为Al(OH)3沉淀
【解析】
(1)反应①和反应③后都是生成难溶性物质和可溶性物质,所以要进行过滤操作,以便将两者分离开来;
(2)由于前面加入的硫酸是过量的,且和矿石反应生成了硫酸铝和硫酸铁,铁能够和剩余的硫酸以及生成的硫酸铁反应都生成硫酸亚铁。
所以反应②中发生反应的化学方程式为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑和Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4;(3)由于溶液中既有亚铁离子也有铝离子,这两者遇到氢氧根离子都会反应生成沉淀,所以要通过加入氢氧化钠溶液控制溶液的pH来实现只让铝离子沉淀,而不让亚铁离子沉淀。
14.如图是利用石灰石,食盐水,氨气进行工业生产纯碱的流程示意图(部分条件及物质未标出)。
(1)粗盐精炼成精盐的过程中,要经过溶解、______、蒸发等操作,其中都必需用到的一种玻璃仪器为_______,
(2)图中母液含有一定量的NaHCO3,该溶液为该温度下NaHCO3的_________(填“饱和”或“不饱和”)溶液;
(3)流程中要通入CO2和NH3,应先通入NH3,理由是______________________________;精盐水经过氨化和二氧化碳酸化后生成碳酸氢钠和一种氮肥,请写出相应的化学方程式:
_____。
(4)整个生产过程中可循环利用的物质为__________________(填化学式)。
(5)所得产品纯碱中含有少量碳酸氢钠,如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数,纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为(加热前固体的质量为m1,加热后为m2):
_______。
【答案】过滤玻璃棒饱和使溶液呈碱性,促进CO2的吸收NaCl+H2O+CO2+NH3=NaHCO3+NH4ClNH3、CO2
【解析】
【分析】
【详解】
(1)粗盐精炼成精盐的过程中,要经过溶解、过滤、蒸发等操作除掉其中的难溶性固体杂质,其中都必需用到的一种玻璃仪器为玻璃棒,溶解时玻璃棒的作用是:
搅拌加速溶解;过滤时:
引流;蒸发时:
搅拌使液体受热均匀,防止液体局部沸腾飞溅;
(2)析出晶体后的溶液一定是饱和溶液,该溶液为该温度下NaHCO3的饱和溶液;
(3)流程中要通入CO2和NH3,应先通入NH3,理由是形成碱性溶液,有利于二氧化碳的吸收;精盐水经过氨化和二氧化碳酸化后生成碳酸氢钠和一种氮肥,相应的化学方程式:
NaCl+H2O+CO2+NH3=NaHCO3+NH4Cl;
(4)整个生产过程中可循环利用的物质为二氧化碳、氨气;
(5)设:
样品中碳酸氢钠的质量为x,
x=
纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为
。
15.以氯化钠和硫酸铵为原料制各氯化铵及副产品硫酸钠,工艺流程如下:
己知:
氮化铵受热能分解生成氯化氢气体和氨气,硫酸钠受热不易分解。
氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如下图所示。
回答下列问题:
(1)实验室进行蒸发浓缩用到的主要仪器有__________、烧杯、玻璃棒、酒精灯等,蒸发时玻璃棒的作用是______________________。
(2)“冷却结晶”过程中,析出NH4Cl晶体的合适温度范围为______________℃。
(3)对得到的NH4Cl产品,不用其它试剂,检查其是否纯净的操作是_______________。
(4)用简单的化学方法验证副产品Na2SO4中含有NH4Cl_______________________。
【答案】蒸发皿搅拌,使溶液受热均匀,防止液滴飞溅35°~45°加热一部分产品,若加热的产品全都消失,则产80纯净加热副产品,若产生有刺激性气味气体,则副产品中含有NH4Cl
【解析】
(1)实验室进行蒸发浓缩用到的主要仪器有蒸发皿、烧杯、玻璃棒、酒精灯等;蒸发时玻璃棒的作用是搅拌,使溶液受热均匀,防止液滴飞溅。
(2)根据硫酸钠的溶解度曲线不难看出,在低于40℃时,硫酸钠的溶解度随温度的升高而增大,高于40℃时硫酸钠的溶解度随温度的升高而减小;由两物质的溶解度曲线不难看出,只有在35-45℃时,氯化铵的溶解度小于硫酸钠的溶解度.所以,析出NH4Cl晶体的合适温度为35~45℃;
(3)根据氯化铵受热时分解生成了氨气和氯化氢气体,可用加热法检查NH4Cl产品是否纯净,操作是:
取少量氯化铵产品于试管底部,加热,若试管底部无残留物,表明氯化铵产品纯净;
(4)根据“氮化铵受热能分解生成氯化氢气体和氨气,硫酸钠受热不易分解”,可以加热副产品,若产生有刺激性气味气体,则副产品中含有NH4Cl。
16.我国古代将炉甘石(ZnCO3)、赤铜(Cu2O)和木炭粉混合后加热到约800℃,得到一种外观似金子的锌和铜的合金(黄铜)。
(1)黄铜可用来做热交换器,说明黄铜具有良好的_____;
(2)试写出赤铜(Cu2O)和木炭粉混合后加热的化学方程式_____;
(3)鉴别黄铜和黄金多种方法,用灼烧法鉴别产生的现象及结论是_____;
(4)用含锌废渣(主要成分为ZnO,杂质为FeO、CuO)为原料制备七水硫酸锌(ZnSO4∙7H2O)的流程如下:
(1)A的化学式____;B的化学式_____。
(2)除铁过程中,图1和图2分别表示温度、pH对除铁效果的影响。
由图可知除铁时温度应控制在____为宜,pH应控制在_____为宜。
【答案】导热性2Cu2O+C
CO2↑+4Cu灼烧变黑的为黄铜,无明显现象的是黄金H2SO4Zn823.2
【解析】
【分析】
【详解】
(1)黄铜可用来做热交换器,热交换器是能量传递的设备,所以利用的是黄铜具有良好的导热性,故填:
导热性。
(2)赤铜(Cu2O)和木炭粉混合后加热,反应物为赤铜和碳,条件是高温,生成的是二氧化碳和铜,对应的化学方程式2Cu2O+C
CO2↑+4Cu,故填:
2Cu2O+C
CO2↑+4Cu。
(3)鉴别黄铜和黄金多种方法,用灼烧法可以鉴别,因为在涉及到的金属单质中只有铜能够和氧气在加热的条件下反应生成黑色的氧化铜,所以用灼烧法鉴别是产生的现象及结论是灼烧变黑的为黄铜,无明显现象的是黄金,故填:
灼烧变黑的为黄铜,无明显现象的是黄金。
(4)①由于实验的目的是“用含锌废渣(主要成分为ZnO,杂质为FeO、CuO)为原料制备
七水硫酸锌(ZnSO4.7H2O)”,所以在过程中不能引入硫酸锌之外的杂质,所以加入的酸是
硫酸,硫酸和氧化锌、氧化亚铁氧化铜反应分别生成硫酸锌和水、硫酸亚铁和水、硫酸铜和水,B物质能够除去硫酸锌中的硫酸铜和硫酸亚铁故B为Zn,锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,和硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁,故填:
H2SO4;Zn。
②除铁过程中,图1和图2分别表示温度、pH对除铁效果的影响。
由图可知除铁时温度应控
制在82°C为宜,pH应控制在3.2为宜(这两个数据都允许有偏差,但是不能偏差太大),故填:
82;3.2。
17.金属钛(Ti)因具有许多神奇的性能而越来越引起人们的关注,被誉为“未来金属“。
常温下钛不和非金属、强酸反应,加热至红热时,能与常见的非金属反应。
工业上由钛铁矿(主要成分为FeTiO3)制取金属钛的主要工艺过程如图:
(1)反应前将钛酸亚铁和焦炭磨成粉末状的原因是_____。
(2)TiO2与C、Cl2在高温下反应,生成TiCl4和一种有毒气体,该气体是一种氧化物,其化学式为_____。
(3)写出步骤③中(Ar起保护气作用)在高温时生成金属钛的化学反应方程式_____,该反应的基本类型为_____。
(4)今年来,工业上用电解熔融的TiO2来制取金属钛获得成功,从能量的角度分析,工业利用该方法制备金属Ti的缺点是_____。
(5)如何从反应③后的固体中获得金属钛:
_____。
【答案】为了增大反应物之间的接触面积,使反应更充分COTiCl4+2Mg
Ti+2MgCl2置换反应需要消耗大量的电能向固体中加入足量盐酸(或稀硫酸),充分反应后过滤,洗涤,干燥
【解析】
【分析】
四氯化钛和镁高温生成钛和氯化镁,二氧化钛和碳和氯气高温生成四氯化钛和一氧化碳,镁和稀盐酸反应生成氯化镁和氢气。
【详解】
(1)反应前将钛酸亚铁和焦炭磨成粉末状的原因是为了增大反应物之间的接触面积,使反应更充分。
(2)TiO2与C、Cl2在高温下反应,生成TiCl4和一种有毒气体,该气体是一种氧化物,则氧化物是一氧化碳,故化学式为CO。
(3)步骤③中(Ar起保护气作用)在高温时生成金属钛的反应是四氯化钛和镁高温生成钛和氯化镁,反应的化学反应方程式为TiCl4+2Mg
Ti+2MgCl2,反应符合一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物,故该反应的基本类型为置换反应。
(4)从能量的角度分析,工业利用该方法制备金属Ti的缺点是需要消耗大量的电能。
(5)常温下Ti不和非金属、强酸反应,所得产物Ti中混有过量Mg,则除去镁可利用稀盐酸
或稀硫酸
,镁能与盐酸
或稀硫酸
反应,则可将钛中的镁除去,充分反应后过滤,洗涤,干燥获得金属钛,故从反应③后的固体中获得金属钛的方法是向固体中加入足量盐酸(或稀硫酸),充分反应后过滤,洗涤,干燥。
【点睛】
置换反应是一种单质和一种化合物生成另