“二氧化碳的实验室制取与性质”实验活动产生的废液中含稀盐酸,需先测定其溶质质量分数后进行处理。(杂质不参加反应)
(1)实验时需配制50g 5%的氢氧化钠溶液,若用氢氧化钠固体和水来配制。则需称量氢氧化钠固体的质量为 g。
(2)取20g废液样品于烧杯中,向其中逐滴加入5%的氢氧化钠溶液,恰好完全反应时共消耗氢氧化钠溶液16g。计算废液中盐酸的溶质质量分数。(写出计算过程)
(3)恰好完全反应时烧杯中的溶液所含粒子数目关系:Na+ Cl﹣. (填“>”、“=”或“<”)。
下列图象能正确反映对应变化关系的是( )
A.向一定量的过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰
B.在密闭容器中用足量红磷测定空气中氧气的含量
C.向一定量的氯化铜和稀盐酸的混合溶液中滴加氢氧化钡溶液
D.向一定量的铜粉中加入硝酸银溶液
CO2的捕集与资源化利用是化学研究的热点。
(1)控制CO2的排放,是为了减缓 效应,加压水洗法可捕集CO2,是因为压强增大时CO2在水中的溶解度 (填“增大”“不变”或“减小”)。
(2)石灰石循环法可用于捕集烟气中的CO2,该方法以CaO捕集CO2,将所得产物在高温下煅烧可重新获得CaO,高温煅烧时反应的化学方程式为 ,生成的CaO疏松多孔,结构与活性炭相似,其在捕集过程中对CO2具有良好的 性。
(3)对CO2气体加压、降温,可获得干冰。从构成物质的微粒视角分析,该过程主要改变的是 。干冰能用于人工降雨,是因为 。
(4)CO2可用于食品保鲜,实验测得气体中CO2的体积分数与溶液pH的关系如图1所示。
①气体中CO2体积分数增大时,造成图示变化的主要原因是溶液中 浓度增大(填化学式)。
②智能化食品包装通过颜色变化显示包装内CO2气体含量的变化,举出一种可通过颜色变化用于该智能化包装的物质 。
(5)已知一定条件下CO2与H2以质量比11:2反应可生成CH4.与该反应类似,不同条件下,CO2与H2反应也能生成甲醇(CH4O)。生成甲醇时参加反应的CO2与H2的质量比 。
(6)为研究某公园中植物与大气间的碳交换,对该公园一年内每天的气温及光合有效辐射进行测量,结果见图2和图3.通过测量其一年内每天空气中CO2含量等数据,分析所得碳交换的结果见图4.碳交换以每月每平方米植物吸收或释放CO2的质量表示,正值为净吸收CO2,负值为净释放CO2。
①由如图可推测,影响公园中植物与大气碳交换的因素有 。
②为进一步研究环境因素对公园中植物与大气碳交换的影响,从光合作用的角度出发,还需测量的重要因素是其一年内每天 的变化。
垃圾分类就是新时尚。目前,践行“新时尚”的垃圾分类工作已在全国地级及以上城市全面启动。
(1)生活垃圾可分为可回收垃圾、餐厨垃圾、有害垃圾等。
①空饮料瓶、废旧报纸应放置于贴有标志 (填字母序号,下同)的垃圾箱中。
②废旧电池中含有铅、镉、汞等有害金属,如果将其随意丢弃,这些金属渗出会造成土壤及 污染,威胁人类健康,应将其放入废旧电池专用收集箱。
③餐厨垃圾是生活垃圾的主要来源。下列有关说法合理的是 。
A.餐厨垃圾沥干水分后放入家用垃圾袋
B.部分餐厨垃圾可作为沼气池中发酵的原料
C.外出就餐提倡“光盘行动”
(2)垃圾是“放错了地方的资源”。
①部分废旧塑料具有 (选填“热塑”或“热固”)性,可反复加工再利用。
②某化学兴趣小组从工厂收集到一份金属废料,可能含有Al、Zn、Fe、Ag四种金属中的一种或几种,为测定其组成,便于回收利用,现取样向其中加入一定质量的CuSO4溶液。
Ⅰ.充分反应,得到无色溶液及少量固体剩余物,且反应前后溶液的质量相等。该金属废料中一定含有 (填元素符号)。
Ⅱ.将Ⅰ中少量固体剩余物置于试管中,加入足量稀盐酸充分反应, (选填“一定有”、“可能有”或“一定没有”) H2生成。
③建筑工地废弃的大理石边角料(主要成分为CaCO3,杂质不参加反应)可用于制备轻质碳酸钙(常用作牙膏中的摩擦剂)。已知:CaCO3 CaO+CO2↑
Ⅰ.操作a的具体步骤包括 、洗涤、干燥。
Ⅱ.计算10g大理石边角料理论上最多得到轻质碳酸钙的质量(写出计算过程)。
某同学用质量分数为15%的稀硫酸处理某造纸厂含NaOH的碱性废水样品:
(1)用9.2g质量分数为98%的浓硫酸能配制上述稀硫酸 g(计算结果保留整数)。
(2)若上述造纸厂废水75g能与9.8g 15%的稀硫酸恰好反应(设只发生NaOH与硫酸的反应),试计算该废水中NaOH的质量分数(写出计算过程,结果精确到0.1%)。
CO2是最主要的温室气体,也是巨大的碳资源,CO2的低能耗捕集、转化和利用正受到世界各国的广泛关注。
(1)以CO2为原料制取炭黑的太阳能工艺如图1所示。
①反应1的基本类型为 。
②反应2中碳元素的化合价 (填“升高”“不变”或“降低”)。
(2)利用NaOH溶液吸收CO2,部分转化关系见图2。
反应①的化学方程式为 ,该转化中循环使用的物质是 。
(3)利用Na2CO3或K2CO3溶液吸收低浓度的CO2,将其转化为NaHCO3或KHCO3,NaHCO3或KHCO3受热分解生成高浓度的CO2储存利用,生成的Na2CO3或K2CO3循环使用以降低生产成本。
吸收剂 |
Na2CO3 |
K2CO3 |
20℃最高浓度(g/L) |
212 |
1104 |
价格(元/Kg) |
1.25 |
9.80 |
根据表中信息,选择K2CO3溶液作吸收液的优点是 。
(4)利用一种新型“人造树叶”将CO2转化为乙醇(C2H5OH)的反应如下:2CO2+3H2O C2H5OH+3O2,研究显示,1L“人造树叶”每天能从空气中吸收968g CO2,计算1L“人造树叶”工作1天可得到乙醇的质量(写出计算过程)。
(5)某研究小组设计如图3所示实验,探究CO2和H2在一定条件下反应的产物。
查阅资料:①CO2和H2在合适催化剂和一定温度下反应转化为CO和H2O;
②白色无水硫酸铜吸水后变为蓝色。
实验过程中观察到的主要现象有:B装置中白色固体变为蓝色,C装置中黑色固体变为红色,D装置中澄清石灰水变浑浊。
①设计B装置的目的是 。
②C装置中发生的反应的化学方程式为 。
③研究小组反思后认为,根据上述实验现象不能确认CO2和H2反应生成了CO,理由是 。
硼及其化合物在现代工农业、医学、国防中有着重要的应用价值。利用硼镁矿可制备硼,工艺流程如图所示。请回答下列问题:
(1)B2O3中B元素的化合价为 。
(2)为加快硼镁矿石与浓NaOH溶液的反应速率,可采取的措施是 ;回收副产物Mg(OH)2可制得流程 的反应物。
(3)H3BO3加热分解只生成两种氧化物,流程②的化学反应方程式为 。
(4)根据流程③的化学反应方程式:B2O3+3Mg 2B+3MgO,理论上制备1.1吨的硼,需消耗镁多少吨写出计算过程)?
碳酸钠俗称纯碱或苏打,在生活、生产和实验研究中均有广泛应用。
[配制溶液]配制溶质质量分数分别为1%、2%和4%的Na2CO3溶液
(1)若配制50g溶质质量分数为4%的Na2CO3溶液,下列操作正确的是 (填字母)。
a.用托盘天平称取2g Na2CO3固体
b.选用50mL量筒量取所需体积的水
c.选用带玻璃塞的广口试剂瓶,将配好的溶液装瓶并贴标签
(2)分别测定25℃时,上述3种溶液的pH,记录数据如下:
实验编号 |
Ⅰ |
Ⅱ |
III |
溶质质量分数 |
1% |
2% |
4% |
溶液pH |
11.62 |
11.76 |
11.90 |
分析Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三组数据可得出的结论是 。
[制备物质]用Na2CO3溶液和FeSO4溶液发生复分解反应制备FeCO3
[已知溶液pH大于8.8时,Fe2+完全生成Fe(OH)2沉淀]
(3)在烧杯中制备FeCO3沉淀时,应选用的加料方式是 (填字母)。
a.将FeSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到烧杯中
b.将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的烧杯中
c.将FeSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的烧杯中
(4)潮湿的FeCO3固体置于空气中易变质,反应如下:4FeCO3+6H2O+O2═4X+4CO2.则X的化学式为 。
[标定浓度]标定待测盐酸的溶质质量分数
(5)将Na2CO3固体在270℃干燥至恒重,准确称取0.212g无水Na2CO3于锥形瓶中,加入50mL蒸馏水溶解,滴入待测盐酸,当两者恰好完全反应时,消耗盐酸的体积为20.00mL(该盐酸的密度近似等于lg•mL﹣1,反应中Na2CO3所含的碳元素全部转化为CO2)。
①列式计算待测盐酸的溶质质量分数(结果用百分数表示,保留两位小数)。
②若上述测定过程中Na2CO3固体未经充分干燥,则测出盐酸的溶质质量分数将 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
南通滨临长江,将长江水净化处理可成为居民生活用水。
(1)水净化时先加入絮凝剂,沉降过滤后,通过活性炭。活性炭的作用是 。
(2)将硬水通过如图所示的阳离子交换柱后可变成软水(图中阴离子未画出),交换后的水仍然呈电中性。
①一个Ca2+可以交换出 个Na+。
②阳离子交换柱长时间使用后,Na+变少,失去硬水软化功能而失效。利用生活中常见物质检验阳离子交换柱已失效的方法是 。
(3)二氧化氯(ClO2)可用于饮用水的杀菌消毒。取100mL经ClO2消毒后的饮用水于锥形瓶中,调节溶液至弱碱性,加入足量KI充分反应,测得生成I2的质量为0.0254mg。上述过程中发生的反应为2ClO2+2KI═2KClO2+I2,其他物质不参与反应。计算该饮用水中ClO2的残留量(以mg/L计),在答题卡上写出计算过程。
对金属材料的研究,在人类发展的历史长河中起着非常重要的作用。
(1)金属的化学性质。
完成下列反应的化学方程式:
①镁与氧气反应 。
②锌与盐酸反应 。
③铁与硫酸铜溶液反应 。
(2)金属的获得。
①金属氧化物加热分解。
加热氧化银得到银和氧气,写出该反应的化学方程式 。
②一定条件下,金属化合物与一些具有还原性的物质发生反应。在高炉内,把铁矿石冶炼成铁的主要反应原理是 。写出氢气还原氧化铜的化学方程式,并计算若80g氧化铜与氢气完全反应生成铜,理论上最多可得到铜的质量是多少?(在答题卡上写出计算过程)
③电解法冶炼。
工业上可以利用电解熔融氯化钠得到钠和氯气,该反应的基本反应类型是 。
中国古代四大发明之一的"黑火药"是由木炭(C)、硫粉(S)和硝酸钾(KNO 3)按一定比例混合而成。
(1)分类。下列关于"黑火药"说法正确的是 。
a."黑火药"由"黑火药分子"构成
b."黑火药"中的KNO 3属于复合肥料
c."黑火药"中的C、S不再保持各自的化学性质
(2)变化。"黑火药"爆炸时发生的主要反应是:S+2KNO 3+3C═K 2S+N 2↑+3 ↑。
①依据质量守恒定律,空格上缺少的物质是 (填化学式)。
②"黑火药"爆炸时能闻到刺鼻的火药味,是因为爆炸时除了有硫化物,还有硫的氧化物生成。硫在空气中燃烧的化学方程式为 。
(3)制备。古代曾用硝土(含有Ca(NO 3) 2、少量NaCl等)和草木灰(含有K 2CO 3)作原料制取KNO 3.某化学兴趣小组设计了如图实验流程:
①"反应"过程中的化学方程式为 。
②"过滤"操作必须用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。
③如图是硝酸钾和氯化钠的溶解度曲线。"一系列操作"包括"加热蒸发浓缩、再冷却到一定温度、过滤"等步骤。其中"冷却到一定温度"能获得纯度较高的硝酸钾晶体的原因是 。
(4)发展。现代国防、开矿等使用的烈性炸药,主要成分为硝化甘油(C 3H 5O 9N 3)。
①硝化甘油在人体内能缓慢氧化生成一种氮的氧化物,用于治疗心绞痛。该氧化物中氮为+2价,其化学式为 。
合成硝化甘油的化学方程式为C 3H 8O 3+3HNO 3═C 3H 5O 9N 3+3H 2O.现用46kg甘油(C 3H 8O 3)和足量硝酸反应,理论上能生成多少硝化甘油?(写出计算过程)
我国塑料购物袋的年消耗量很大,废弃塑料的处理亟待解决。回答下列问题。
(1)购物袋等塑料制品的大量使用,可能会造成的一种环境污染是 。
(2)小林尝试用焚烧法对某类塑料购物袋(主要成分是聚氯乙烯)进行处理,并将燃烧产物用氢氧化钠溶液进行吸收。
【查阅资料】Ⅰ.聚氯乙烯的化学式为(C2H3Cl)n。
Ⅱ.氯化氢气体会污染环境
Ⅲ.Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
①聚氯乙烯完全燃烧的化学方程式如下:
2(C2H3Cl)n+5nO2 4nCO2+2nHCl+2nX,则X的化学式为 。
②将完全燃烧后的产物,全部通入到一定量的NaOH溶液中,得到吸收液,写出氢氧化钠溶液吸收氯化氢的化学方程式 。
③小林对吸收液的溶质成分产生了兴趣,进行如下探究:
[提出问题]吸收液中溶质的成分是什么?
[进行实验1]取吸收液少许置于试管中,滴加2~3滴无色酚酞试液,发现酚酞变红色,说明溶液呈 性。
[猜想]猜想1:NaCl、NaOH、Na2CO3
猜想2:
猜想3:NaCl、Na2CO3、NaHCO3
猜想4:NaCl、NaHCO3
[进行实验2]向实验1所得溶液中,加入过量的CaCl2溶液,小林观察到 (填实验现象),最终得出结论:猜想1正确。
[交流反思]实验结束后,小林对吸收液进行无害化处理,其方案是 ,然后倒入废液缸。
咨询老师后,小林获悉废弃塑料的资源化回收是减少环境危害的最好方法。
(3)聚氯乙烯的生产需要用到氯气。工业上获取氯气的方法是电解饱和食盐水,发生反应的化学方程式为:2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑.某工厂需生产14.2t氯气(Cl2),至少需要氯化钠的质量为多少?(请写出计算过程)
如图是初中化学常用实验装置(夹持装置已省略)。
(1)仪器a的名称是 。
(2)该装置用于实验室制取CO2:装置甲中发生反应的化学方程式为 。
(3)该装置用于实验室制取干燥的O2:乙中存放的试剂为 。检验丙中气体是否收集满的方法是 。
(4)该装置用于实验室制取干燥的H2:对装置所作的简单改动可以是 。
(5)该装置用于混合物中物质含量测定:在丙装置后连接量气装置,取10.0g黄铜(铜锌合金)粉末于锥形瓶中,加入足量稀硫酸,待完全反应后,根据气体体积换算得到生成的氢气质量为0.1g,则该混合物中铜的质量分数为多少?(写出计算过程)。
为了测定某小苏打样品中碳酸氢钠的质量分数,小兰同学进行了如下实验:向盛有10g样品的烧杯中加入稀硫酸,恰好完全反应时,加入稀硫酸的质量为90g,反应后烧杯内物质的总质量为95.6g。(杂质不溶于水也不与酸发生反应)
已知反应的化学方程式如下:2NaHCO3+H2SO4═Na2SO4+2CO2↑+2H2O
(1)该反应生成二氧化碳的质量为 g。
(2)求该样品中碳酸氢钠的质量分数(写出计算过程)。