【成分探究】取(3)所得的晶体少量溶于水,分到两支试管中.
(4)第一支:滴加盐酸,产生能使澄清的石灰水变浑浊的气体.请写出化学方程式: ①加盐酸: K2CO3+2HCl=2KCl+CO2↑+H2O ; ②产生浑浊: Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O .
(5)第二支:滴加酚酞溶液后,溶液变为 红 色,说明溶液呈碱性.为证明溶液呈碱性是由CO3引起的,再向试管中加入 CaCl2溶液 〔可供选择试剂:澄清石灰水、KCl溶液(呈中性)、CaCl2溶液(呈中性)〕,此时发生反应的方程式为 K2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2KCl ,当看到 红色褪去(或消失),产生白色沉淀 时即可证明.因此,草木灰 不能 (填“能”或“不能”)与铵态氮肥混合施用.
【分析】(1)根据钾盐中的离子分析; (2)如果一次过滤不干净再过滤一次; (3)根据蒸发的操作分析;
(4)二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,根据反应物、生成物和条件书写化学方程式; (5)碱性溶液能使酚酞溶液变红色,根据CO3的验证分析.铵态氮肥不能与草木灰混合使用. 【解答】解:(1)草木灰是农家肥料,主要含钾盐,钾盐溶液中主要含有的金属阳离子是K+.故填:K;
(2)如果滤液仍然浑浊,需要查找原因,重新过滤;故填:重新过滤(或再过滤一次). (3)等到蒸发皿中出现较多量的固体时,停止加热,利用蒸发皿的余热使滤液蒸干.故填:出现大量固体;
(4)二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,说明生成二氧化碳,证明是碳酸盐或碳酸氢盐;结合(5)可知为碳酸钾,碳酸钾与盐酸反应生成氯化钾、水和二氧化碳,方程式为K2CO3+2HCl=2KCl+CO2↑+H2O;二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,方程式为Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;故填:K2CO3+2HCl=2KCl+CO2↑+H2O;Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;
(5)碱性溶液能使酚酞溶液变红色,要验证溶液呈碱性是由CO3引起的,第一要验证并除去碳酸根,第二不能引入氢氧根,再证明溶液的酸碱性,所以选用CaCl2溶液,反应的方程式为K2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2KCl.如果溶液的红色褪去(或消失),产生白色沉淀,说明溶液呈碱性是由CO32﹣引起的,草木灰呈碱性,铵态氮肥与碱性物质反应能释放氨气,降低肥效,所以铵态氮肥不能与草木灰混合使用.故填:红;CaCl2溶液;K2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2KCl;红色褪去(或消失),产生白色沉淀;不能.
【点评】本题考查了常见混合物分离操作及成分的确定,完成此题,可以依据物质的性质进行.
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2﹣
+
2﹣
2﹣
四、探究题(本大题共2小题,共16分)
28.(8分)在一支试管中放入一小段镁条(已擦去氧化膜),再向试管中加入一定量的盐酸,镁条表面有 气泡 产生,反应的化学方程式是 Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑ 。
[发现问题]为了再次观察上述反应现象,小林同学用较长的镁条重做上述实验,但发现了异常现象,试管中出现了白色沉淀。
[实验验证1]小林同学针对两次实验的不同,设计对比实验方案,探究出现异常现象的原因。
试管(盛有同体积同浓度的盐酸)
镁条长度
相同的实验现象(省略题干现象) 沉淀量差异(恢复至20℃)
① 1cm
② 2cm
③ 3cm
④ 4cm
快速反应,试管发热,镁条全部消失 无
少量 较多 很多
[得出结论]镁条与盐酸反应产生白色沉淀与 镁条长度 有关。 [追问]白色沉淀是什么物质?
[查阅资料]①20℃时,100 g水中最多能溶解氯化镁54.8 g; ②镁能与热水反应产生一种碱和氢气; ③氯化银既不溶于水也不溶于稀硝酸。
[做出猜想]猜想一:镁;猜想二:氯化镁;猜想三:氢氧化镁,猜想的依据是 Mg+2H2O═Mg(OH)
2
+H2↑ (用化学方程式表示)。
[实验验证2]将白色沉淀洗涤干净,分别取少量沉淀于A、B、C试管中,进行如表实验: 试管 A
操作 加入足量盐酸
现象
结论
没有气泡产生 ,白色沉 猜想一不正确,但这种白
淀 不消失
色沉淀能溶于盐酸 猜想二不正确 原白色沉淀中含有的离
子是: Mg2+、 Ag+
B C
加入足量水 加入适量稀硝酸
白色沉淀 不消失 白色沉淀消失
【分析】根据镁与稀硫酸反应生成硫酸镁溶液和氢气,进行分析解答。 [得出结论]根据题意,实验方案,结合控制变量法,进行分析解答。 [得出结论]根据题意,镁能与热水反应产生一种碱和氢气,进行分析解答。 [做出猜想]根据化学方程式写法来分析;
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[实验验证2]A、由实验结论,猜想一不正确,但这种白色沉淀能溶于盐酸,进行分析解答。 B、根据题意,20℃时,100g水中最多能溶解氯化镁54.8g,易溶于水,结合实验结论猜想二不正确,进行分析解答。
C、根据加入适量稀硝酸,白色沉淀消失,继续滴加几滴硝酸银溶液,出现大量白色沉淀,进行分析解答。
【解答】解:镁与稀硫酸反应生成硫酸镁溶液和氢气,在一支试管中放入一小段镁条(已擦去氧化膜),再向试管中加入一定量的盐酸,镁条表面有气泡产生,反应的化学方程式是Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑。
[做出猜想]由小林同学的实验,镁条长度越长,产生白色沉淀越多,则镁条与盐酸反应产生白色沉淀与镁条长度有关。
由题意,镁能与热水反应产生一种碱和氢气,即镁与热水反应生成氢氧化镁沉淀和氢气,猜想三为氢氧化镁,反应的化学方程式为Mg+2H2O═Mg(OH)2+H2↑。
[实验验证2]A.镁与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气,由实验结论,猜想一不正确,但这种白色沉淀能溶于盐酸,则没有气泡产生,白色沉淀消失。
B.20℃时,100 g水中最多能溶解氯化镁54.8 g,易溶于水,由实验结论,猜想二不正确,则加入足量水,白色沉淀不消失。
C.加入适量稀硝酸,白色沉淀消失,说明白色沉淀能与酸反应;继续滴加几滴硝酸银溶液,出现大量白色沉淀,说明生成了不溶于硝酸的白色沉淀,次沉淀应为氯化银沉淀,则原白色沉淀中含有的离子是:Mg2+、Ag+。
故答案为:气泡;Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑; [得出结论]镁条长度;
[做出猜想]Mg+2H2O═Mg(OH)2+H2↑; [实验验证2] 试管 A
操作 加入足量盐酸
现象
结论
没有气泡产生,白色沉淀 猜想一不正确,但这种白
不消失
色沉淀能溶于盐酸 猜想二不正确 原白色沉淀中含有的离
子是:
B C
加入足量水 加入适量稀硝酸
白色沉淀 不消失 白色沉淀消失
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Mg、Ag
【点评】本题有一定难度,熟练掌握金属的化学性质、盐的化学性质、酸的化学性质并能灵活运用是正确解答本题的关键。
29.(8分)某化学小组利用如图所示装置(图中固定装置已略去)测定铜锌合金中锌的质量分数。探究过程如下:
①连接实验装置并检查装置气密性。
②向装置Ⅰ中的锥形瓶加入2.0g的铜锌合金样品粉末,由注射器缓缓注入稀硫酸,待到锥形瓶中不再产生气体时,准确读取注射器内读数,减少10.5mL稀硫酸,同时立即夹紧弹簧夹,移出装置Ⅲ中的导管,准确读取量筒内水的体积为214.0mL.(注:样品中的杂质不参加反应 ③装置Ⅰ中剩余固体物质经过适当处理后,准确称量其质量1.4g。
④该小组的三位同学利用实验过程测得不同数据,计算铜锌合金样品中锌的质量分数。 甲同学利用装置Ⅰ中反应前后固体的质量进行计算; 乙同学利用装置Ⅰ中加入稀硫酸的量进行计算;
丙同学利用装置Ⅲ中量取水的体积进行计算,并查得:在标准状况下,氢气的密度为0.09g/L。 回答下列问题:
(1)装置Ⅰ中反应的化学方程式为 Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑ ,实验过程中须加入稀硫酸至不再产生气体,目的是 使样品中的锌完全反应 。
(2)步骤③中称量剩余固体之前的正确操作是 过滤 、洗涤、干燥。
(3)根据实验测定的数据,上述三位同学中 乙 (填“甲”、“乙”或“丙”)同学无法进行计算样品中锌的质量分数。
(4)化学小组同学发现:按照丙同学的方案进行计算,致使实验结果出现较大偏差。以下因素可能造成偏差的有 AC (填标号)。 A.移出装置Ⅲ时,导管内留存了一部分水 B.实验测量前,没有排除装置Ⅰ中的空气 C.数据处理时,未排除加入稀硫酸所占的体积。
2++
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