初中化学解答题

某化学小组对石灰石灼烧后得到的固体进行相关探究。

成分分析

（1）检验灼烧过程中产生的新物质

①根据已有知识和经验判断：石灰石灼烧后固体中含有CaO，判断的依据是　　（用化学方程式表示）。

②设计实验方案进行验证：

实验内容	实验现象	实验分析
取灼烧后固体放入盛有冷水的烧杯中，充分搅拌静置后，取少量上层澄清的液体置于试管中，向其中滴加2滴酚酞试液	溶液由无色变为　　色	反应后生成碱，请写出该反应的化学方程式：

（2）检验灼烧后固体中是否含有CaCO₃

向盛有灼烧后固体的烧杯中滴加稀盐酸，有气泡产生，证明　　。

数据分析

用反应前后质量差计算灼烧后固体中CaCO₃的质量分数

化学小组设计以下两个实验方案，方案中反应前后质量差分别用m₁与m₂表示。（两方案中实验操作误差忽略不计，取用的灼烧后固体成分均匀、质量相等，固体中除CaO、CaCO₃其余成分均不发生反应，所用稀盐酸经估算确保足量）

实验方案	数据测量	数据处理
	反应前	反应后	反应前后质量差
方案一：取灼烧后固体放入烧杯中，加入稀盐酸充分反应，不再产生气泡	灼烧后固体的质量、所用稀盐酸质量	烧杯中剩余物质的质量	m1
方案二：取灼烧后固体继续灼烧，至固体的质量不再改变	灼烧后固体的质量	剩余固体的质量	m2

结合信息，比较m₁与m₂的关系。请写出两种不同猜想并分别说明理由。

猜想1及理由：　　。

猜想2及理由：　　。

经分析选择合理的实验方案，进行计算……

拓展研究

如图的酒精灯和酒精喷灯是常用的加热仪器，请回答下列问题：

（1）酒精灯是玻璃仪器，火焰温度通常可达300～500℃，　　（填“焰心“、“内焰”或“外焰”）温度最高。熄灭酒精灯的方法是　　，采用此方法灭火的原理是　　。

（2）酒精喷灯一般是铜质仪器，火焰温度通常可达800﹣1000℃．使用酒精喷灯时应先向引火碗内注入 $\frac{2}{3}$容量的酒精，用火柴将引火碗内酒精点燃，点燃引火碗内酒精的目的是　　、　　。

某袋装食品的脱氧剂由活性炭、铁粉和食盐混合而成，三者质量比为2：2：1．现用该脱氧剂进行实验，回答下列问题：

（1）将该脱氧剂加入盐酸中，发生反应的化学方程式为　　。

（2）打开失效的脱氧剂小袋，发现里面出现了红褐色物质，该物质的主要成分是　　（填化学式）。5.0g未经使用的该脱氧剂最多能够吸收氧气　　g。

（3）用电子秤称取7.20g完全失效后的脱氧剂放入烧杯中，加入足量稀硝酸，充分溶解后过滤，滤渣为黑色粉末。向所得滤液中加入足量AgNO₃溶液，充分反应产生的沉淀质量为2.87g。列式计算该失效脱氧剂中NaCl的质量分数（计算结果精确到0.1%）。

实验室有一瓶久置的氢氧化钠固体，经检验只含有NaOH和Na₂CO₃两种物质。现取该固体样品12.5g溶于水配制成溶液。然后向溶液中滴加稀硫酸，同时收集反应产生的气体。当溶液中的溶质恰好全部转化成Na₂SO₄时，立即停止滴加稀硫酸。将产生的气体干燥后测定其质量为2.2g（假定溶液中无气体残留）。回答下列有关问题：

（1）写出碳酸钠与硫酸反应的化学方程式：　　。

（2）氢氧化钠固体样品中NaOH的质量为　　。

（3）计算所加稀硫酸的体积（稀硫酸的溶质质量分数为40%，密度为1.3g/cm³）。

[要求：第（3）小题写出计算过程且计算结果保留到小数点后1位]

工业合成氨的相关反应式为：N₂+3H₂ $\frac{\underset{¯}{\mathit{一定条件}}}{}$2NH₃

（1）合成氨的原料气中可以通过分离空气直接得到的是　　。

（2）当前，原料气H₂可用天然气来制取，理论上每生产1吨H₂会同时产生5.5吨CO₂，有科学家正在研究一种不生成CO₂的新方法来制取原料气H₂．若需要合成8.5万吨氨，改用新方法制取原料气H₂可以减少排放多少万吨CO₂？

洁厕灵是常用的陶瓷清洗液，某同学对某品牌洁厕灵的有效成分含量进行探究。向一锥形瓶中加入100g该品牌的洁厕灵，再加入足量的溶质质量分数为8%的NaHCO₃溶液120g，反应结束后溶液的总质量是215.6g。试计算下列问题：

[知识卡片]洁厕灵有效成分是HCl，洁厕灵中其它成分均不跟NaHCO₃反应。

（1）产生的二氧化碳质量为　　克。

（2）该品牌洁厕灵中HCl的质量分数是多少？（写出计算过程。）

为研究“不同物质在敞口容器久置后的质量变化”，某科学兴趣小组将10.00克下列物质分别盛放于相同的烧杯中，将它们敞口放置在恒温实验室。一段时间后测得烧杯中物质减小的质量情况见下表。

放置时间 （小时）	烧杯中物质减小的质量（克）
	水	饱和氯化钠溶液	饱和硝酸钾溶液	7.3%的稀盐酸
24	1.85	0.61	0.72	1.35
48	3.70	？	1.44	2.80

请回答：

（1）表格中“？”的值是　　克；

（2）与原饱和硝酸钾溶液相比较，敞口放置24小时的硝酸钾溶液溶质质量分数　　（填“变大”“变小”或“不变”）；

（3）分析上表中水、饱和硝酸钾溶液和稀盐酸敞口放置后的质量减小程度随时间变化不一样，为进一步研究稀盐酸在敞口容器久置后的溶质质量分数变化，小丽进行了下列操作：取敞口放置时间48小时的稀盐酸5.00克于锥形瓶中，滴入两滴指示剂，用溶质质量分数为8%的氢氧化钠溶液逐滴滴入稀盐酸中，至恰好完全反应，共消耗了5.50克氢氧化钠溶液。

通过计算，确定敞口放置48小时的稀盐酸溶质质量分数是“变大”、“变小”还是“不变”？并对变化的原因作出解释。

为研究“不同物质在敞口容器久置后的质量变化”，某科学兴趣小组将10.00克下列物质分别盛放于相同的烧杯中，将它们敞口放置在恒温实验室。一段时间后测得烧杯中物质减小的质量情况见下表。

放置时间 （小时）	烧杯中物质减小的质量（克）
	水	饱和氯化钠溶液	饱和硝酸钾溶液	7.3%的稀盐酸
24	1.85	0.61	0.72	1.35
48	3.70	？	1.44	2.80

请回答：

（1）表格中“？”的值是　　克；

（2）与原饱和硝酸钾溶液相比较，敞口放置24小时的硝酸钾溶液溶质质量分数　　（填“变大”“变小”或“不变”）；

（3）分析上表中水、饱和硝酸钾溶液和稀盐酸敞口放置后的质量减小程度随时间变化不一样，为进一步研究稀盐酸在敞口容器久置后的溶质质量分数变化，小丽进行了下列操作：取敞口放置时间48小时的稀盐酸5.00克于锥形瓶中，滴入两滴指示剂，用溶质质量分数为8%的氢氧化钠溶液逐滴滴入稀盐酸中，至恰好完全反应，共消耗了5.50克氢氧化钠溶液。

通过计算，确定敞口放置48小时的稀盐酸溶质质量分数是“变大”、“变小”还是“不变”？并对变化的原因作出解释。

将12.5g石灰石（杂质不与酸反应也不溶于水），加入到装有100g稀盐酸的烧杯中。恰好完全反应后，烧杯中物质的总质量为108.1g。请计算。

（1）生成二氧化碳的质量为 　　g。

（2）求稀盐酸中溶质的质量分数（写出计算过程）。

取30g氯化钠和氯化钡的固体混合物，加入102.3g水使固体完全溶解，再逐滴滴入溶质质量分数为14.2%的硫酸钠溶液至恰好完全反应，生成23.3g沉淀。

请计算：

（1）所用硫酸钠溶液的质量。

（2）反应后所得溶液中溶质的质量分数。

了解常见物质重要的物理及化学性质，有利于我们系统地学习并应用知识解决问题。碱石灰是氧化钙和氢氧化钠固体的混合物，常用来干燥某些气体。某化学兴趣小组的同学对放置在空气中一段时间的碱石灰产生了探究兴趣。

[实验步骤]

步骤一：现将放置在空气中一段时间的碱石灰放入烧杯中，加足量水溶解，烧杯底部有白色沉淀生成；

步骤二：一段时间后过滤，取滤液，加入一定量的碳酸钠溶液，发现没有白色沉淀生成。

据此信息请你参与探究完成下列问题：

[实验探究]

（1）碱石灰中的氧化钙可做某些气体干燥剂的原因是　　（用化学方程式表示）。

（2）步骤一向烧杯内的样品加足量的水溶解时，产生的白色沉淀是　　。

[实验反思]

（3）固体氢氧化钠曝露在空气中，容易吸收空气中的水分而潮解；同时吸收空气中的　　而变质，因此氢氧化钠固体必须密封保存。

（4）综合以上信息，向烧杯内的样品加足量的水溶解时，溶液中溶质组成的情况可能有　　（有几种情况就写几种，用化学式表示）。

中和反应是化学核心概念之一。某化学兴趣小组对中和反应展开了探究。

[实验目的]证明氢氧化钠溶液与盐酸发生化学反应。

[实验步骤]

步骤一：取一定量稀氢氧化钠溶液于烧杯中，滴加2滴酚酞试液，溶液呈红色。

步骤二：用仪器A吸取稀盐酸向烧杯中逐滴加入，边滴加边用玻璃棒搅拌，红色变浅直至消失。

步骤三：向溶液中继续滴加稀盐酸至溶液呈酸性，用玻璃棒蘸取其中溶液，在酒精灯上加热至蒸干，有白色固体产生。

[思考拓展]

（1）从下列仪器中选择步骤二中的“仪器A”，名称是　　。

（2）兴趣小组认为仅从上述步骤二的现象，难以证明盐酸与氢氧化钠发生了反应。

查阅资料：（i）酚酞试液在不同的pH时变化情况如下：

pH	0～8.2	8.2～10.0	10.0～14.0
颜色	无色	粉红色	红色

（ⅱ）氢氧化钠溶液的pH随浓度的降低而减小。

兴趣小组据此形成了对比实验方案以排除干扰，该对比实验方案是　　。

（2）为确认步骤三中的白色固体是氯化钠而不是氢氧化钠，进行如下实验：

步骤	现象	结论
将白色固体溶于水形成溶液，均分成两等份	向其中一份滴加CuSO4溶液，振荡、静置	①无　　色沉淀生成	白色固体不是NaOH．
	向另一份滴加AgNO3溶液，振荡、静置	出现白色沉淀	②白色固体是NaCl，反应的化学方程式为　　。

[继续探究]

（4）图1是氢氧化钠与盐酸反应的微观示意图。从微观角度分析，氢氧化钠溶液和盐酸反应的实质是　　。

（5）兴趣小组认为上述实验对反应实质缺少直观的验证。

査阅资料：（ⅲ）变色硅胶为蓝色，吸水后呈红色。（ⅳ）变色硅胶与NaOH固体充分混合，无明显现象；变色硅胶与无水醋酸（CH₃COOH）充分混合，无明显现象。

兴趣小组据此设计了图2实验，验证中和反应有水生成：将无水醋酸迅速倒入装有NaOH固体和变色硅胶的试管中，并用玻璃棒在试管中不断搅拌，观察到变色硅胶由蓝色逐渐变为红色，U型管内液面左低右高。

①U型管内液面左低右高说明该反应　　热量（填写“放出”或“吸收”）。

②无水醋酸由CH₃COO^﹣和H⁺构成。变色硅胶由蓝色变成红色的原因是　　（用化学方程式表示）。

在100g的某盐酸中加入硝酸银溶液，反应为AgNO₃+HCl═HNO₃+AgCl↓，至恰好完全反应，经过滤、洗涤、干燥、称量得到质量为28.7g的AgCl沉淀，求盐酸的溶质质量分数。

某化验室用20%的氢氧化钠溶液洗涤一定量工业产品中残余的H₂SO₄（工业产品及其他杂质都不与氢氧化钠溶液反应），当恰好完全反应时，共消耗氢氧化钠溶液80g，求产品中残余的H₂SO₄质量和生成硫酸钠的质量。

某化学小组初步探究氢氧化钠的性质、变化和获得方法。

查阅相关资料：

Ⅰ．部分酸、碱和盐的溶解性表（室温）

阴离子/阳离子	OH ^﹣	NO 3 ^﹣	Cl ^﹣	SO 4 ^2 ^﹣	CO 3 ^2 ^﹣
H ^+		溶、挥	溶、挥	溶	溶、挥
K ^+	★溶	溶	溶	溶	溶
Na ^+	溶	溶	溶	溶	溶
Ca ^2+	微	溶	溶	微	不
Cu ^2+	不	溶	溶	溶	﹣﹣

说明："溶"表示那种物质可溶于水，"不"表示不溶于水，"微"表示微溶于水，"挥"表示挥发性，"﹣"表示那种物质不存在或遇到水就分解了。

Ⅱ．氢氧化钠的工业制法：电解氯化钠饱和溶液

2NaCl+2H ₂O $\frac{\underset{¯}{\mathit{通电}}}{}$ 2NaOH+H ₂↑+Cl ₂↑

[性质与变化]

（1）上表★处"溶"对应的物质是 　　。

（2）完成下列物质转化，各写出一个符合要求的化学方程式。

① 　　。

② 　　。

[实践与应用]工业上常用电解氯化钠饱和溶液的方法生产氢氧化钠

（3）某化工厂计划生产16t氢氧化钠，请计算：

①氢氧化钠的相对分子质量是 　　。

②理论上需要氯化钠的质量是 　　t。

（4）工业生产中可制得含NaOH溶质质量分数约为45%的液碱产品，经进一步处理还可以制得固体氢氧化钠产品。请根据已有知识，对"进一步处理"中使用的方法提出设想并简要说明理由。 　　

（5）工业固体氢氧化钠质量指标如图所示，请对产品中的杂质来源作出合理分析。

工业固体氢氧化钠质量指标 （合格品） 氢氧化钠（NaOH）/%≥98.0 碳酸钠（Na 2CO 3）/%≤1.0 氯化钠（NaCl）/%≤0.08

碳酸钠： 　　。

氯化钠： 　　。

实验室为了测定过氧化氢溶液的质量分数，称取85.00g H₂O₂溶液和2.00g MnO₂混合放入质量为50.00g的烧杯中，用电子天平称得烧杯的总质量随时间变化如表所示：

时间/S	15	30	45	60	75	90
烧杯总质量/g	136.5	136.1	135.70	135.50	135.40	135.40

（1）产生O₂的质量为　　g。

（2）过氧化氢溶液中溶质的质量分数为？（写出计算过程）