初中化学解答题

向盛有100g稀硫酸和硫酸铜混合溶液的烧杯中滴加氢氧化钠溶液至过量，过滤、烘干并称量沉淀的质量。该反应过程如图所示。请按要求回答问题：

（1）滤液中的溶质是　　（填化学式）。

（2）计算原混合溶液中硫酸铜的质量。

（3）氢氧化钠溶液的溶质质量分数。

推广车用乙醇汽油，可以减少汽车尾气污染。利用秸秆为原料可生产乙醇（C₂H₆O），其中包含葡萄糖（C₆H₁₂O₆）转化为乙醇的反应（C₆H₁₂O₆ $\frac{\underset{¯}{\mathit{催化剂}}}{}$2C₂H₆O+2CO₂↑）。每生产2.3t乙醇，理论上参加反应的葡萄糖的质量是多少？（写出计算过程）

造纸是我国古代四大发明之一，它极大地推动了人类文明的发展。

（1）践行“习近平生态文明思想”，应积极推广垃圾分类和回收利用。旧报纸应投放到贴有如图　　（填字母）标签的垃圾筒内。

（2）为增强纸张的耐磨性，可用玉米淀粉对纸张进行施胶处理。玉米淀粉[（C₆H₁₀O₅）_n，n为正整数]中H、O两种元素的质量比为　　（用最简整数比表示）。

（3）造纸会产生大量含NaOH的废水，需处理至中性后排放。环保监测小组取某造纸厂废水样品过滤，为测定滤液中NaOH的质量分数，进行了如下实验：

步骤1：取20.0g滤液于锥形瓶中，滴入几滴酚酞溶液。

步骤2：向锥形瓶中逐滴滴加溶质质量分数为10.0%的硫酸溶液至溶液呈中性，此时溶液呈　　色。消耗硫酸溶液3.92g。

计算废水滤液中NaOH的质量分数。（请写出计算过程）

碳酸氢钠是面点膨松剂的主要成分之一。

小芳同学研究反应2NaHCO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O+2CO₂↑中NaHCO₃与CO₂之间量的关系。

（1）理论计算：1.26g NaHCO₃粉末与足量稀硫酸反应，计算生成CO₂的质量（写出计算过程）。

（2）实验分析：小芳用右图装置进行实验，向盛有足量稀硫酸的锥形瓶中加入1.26g NaHCO₃粉末，完全反应至不再产生气泡。称取反应前后质量如下表，发现反应前后质量变化值　 　（填“大于”、“小于”或“等于”）生成CO₂质量的理论值，原因可能是　                                                                 。

反应前	反应后
NaHCO3/g	锥形瓶+稀硫酸/g	锥形瓶+反应后溶液/g
1.26	24.59	25.36

用久的热水瓶内胆有一层水垢【主要成分是CaCO3和Mg（OH）2】。兴趣小组为了解具体成分进行了实验。他们取样品25克放入质量为100克的锥形瓶中，置于电子天平上，往瓶内加入150克稀盐酸时，恰好完全反应（样品中的杂质不与稀盐酸反应），此时天平示数如图。对所得混合物进行过滤、洗涤、干燥、称量，得到固体4.2克。请回答下列问题：

（1）恰好完全反应时，溶液中的溶质为 　　（填化学式）。

（2）样品中CaCO ₃的质量分数是多少？

（3）反应结束时溶液中MgCl ₂的质量分数是多少？（精确到0.1%）。

盐城盛产海盐，某化学兴趣小组同学在市场购到粗盐，带回实验室进行提纯。

（1）在溶解、过滤、蒸发等操作中，均用到的玻璃仪器是　　（填仪器名称）。

（2）配制50g质量分数为6%的NaC1溶液，需称量NaCl固体　　g，若用粗盐配制上述溶液，则所配溶液中NaC1的质量分数会　　（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。

探究活动：以NaC1为原料可以制取金属钠。兴趣小组同学认为Na是活泼金属，能与CuSO₄等盐溶液反应，生成相应的金属单质。

[提出问题]Na与CuSO₄溶液反应，是否有Cu生成？

[设计实验]兴趣小组同学在老师的指导下，设计如图1装置进行实验。

Ⅰ．向大试管中加入一定体积煤油。

Ⅱ．用小刀切一小块钠，放入大试管，塞上橡皮塞。

Ⅲ．打开活塞，通过长颈漏斗向试管中加入CuSO₄溶液，使煤油的液面升至胶塞，关闭活塞，观察现象。

[实验现象]

（1）Na在煤油与溶液交界处上下来回振动，表面产生气泡，逐渐变小直至消失。

（2）溶液颜色逐渐变淡，有蓝色絮状沉淀和少量黑色固体生成。

（3）打开活塞，用燃着的木条放在尖嘴管口处，气体被点燃。

[查阅资料]①Na通常存放在煤油中                       ②煤油不溶于水且不与水反应

③2Na+2H₂O＝2NaOH+H₂↑                 ④Cu（OH）₂CuO+H₂O

[实验分析]

（1）根据上述信息，可获知金属钠的物理性质是　　（答出一点即可）。

（2）实验中长颈漏斗的作用　　（填数字序号）。

①便于添加CuSO₄溶液

②收集气体

③防止压强过大冲开活塞

（3）对于产生的气体，有些同学猜想是H₂，有些同学猜想是SO₂．小组同学经过讨论，排除了SO₂，理由是　　，经过进一步实验，确认气体是H₂。

（4）将反应后的混合物过滤，向滤渣滴加足量稀硫酸，滤渣完全溶解。写出滤渣与稀硫酸反应的化学方程式（写出一个即可）　　。

[实验结论]Na与CuSO₄溶液反应，无Cu生成。

[实验反思]Na与CuSO₄溶液反应无Cu生成，原因可能是　　。

[定量分析]另取一定量上述CuSO₄溶液，完成下列实验。利用数据，计算无色溶液的溶质质量分数。（写出计算过程，滴入的酚酞溶液质量忽略不计。）

工业上采用离子交换膜电解槽电解饱和食盐水，可得到高浓度的烧碱溶液（含NaOH 35%～48%），某兴趣小组欲验证一化工厂生产的NaOH溶液是否达到了高浓度标准，进行了如下操作，请你参与计算：

（1）用37%的浓盐酸配制200g7.3%的盐酸，需要加水（密度为1g•mL^﹣1）　　mL．（计算结果保留一位小数）

（2）采集该化工厂电解槽中的NaOH溶液20g，向其中滴入所配制的盐酸，当溶液的pH＝7时，消耗盐酸100g，判断电解槽中NaOH溶液是否达到高浓度标准。（写出计算过程）

实验室用含杂质的锌（也称粗锌）与盐酸反应制取氢气，取8.0g含杂质的锌粒于烧杯中（所含杂质不溶于水，也不与酸反应），向其中加入73.0g稀盐酸，恰好完全反应后烧杯内剩余物质的质量为80.8g。计算：

（1）生成氢气的质量　　g。

（2）求稀盐酸的溶质质量分数（请写出计算过程）。

工业纯碱中含少量氯化钠。兴趣小组分别采用不同的方法测定工业纯碱样品中碳酸钠的质量分数。

（1）方法一：差量法。称取W克样品与足量的稀盐酸充分反应，生成的二氧化碳通过装有试剂X的乙装置，并利用测量乙装置增加的质量，求得样品中碳酸钠的质量分数。该方法中试剂X可选用　　。

（2）方法二：沉淀法。称取15克样品完全溶解于水中配成60克样品溶液，取三个烧杯分三次进行实验，每次加入30克氯化钙溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥所得的沉淀质量记录如表。计算样品中碳酸钠的质量分数。

（Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl）

	烧杯1	烧杯2	烧杯3
样品溶液（克）	10	20	30
氯化钙溶液（克）	30	30	30
沉淀质量（克）	2	4	5

（3）请写出提高方法一测量精确度的操作建议（写出2条）　　。

某硫酸厂欲测定排放的废水中硫酸的质量分数（假设废水中只含硫酸一种溶质），取废水样品200g，逐滴加入溶质质量分数为5%的氢氧化钠溶液，废水中硫酸的质量随加入氢氧化钠溶液质量变化如图所示，

（1）要配制100g 5%的氢氧化钠溶液，需氢氧化钠固体质量为　　g；

（2）计算该废水中硫酸的质量分数（写出计算过程）。

碳酸钠广泛用于造纸、纺织、玻璃、洗涤剂、肥皂、制革等工业，是一种重要的化工原料。吕布兰、索尔维和侯德榜为碳酸钠的工业化生产作出了巨大贡献。

I、吕布兰法

1789年，法国医生吕布兰（N．Leblanc，1742﹣1806）以食盐、浓硫酸、木炭和石灰石为原料，开创了规模化工业制取碳酸钠的先河，具体流程如图：

（1）碳酸钠俗称　　。

（2）在高温条件下，②中发生两步反应，其中一步是Na₂SO₄和木炭生成Na₂S和CO，该反应的化学方程式为　　

（3）③中“水浸”时通常需要搅拌，其目的是　　

（4）不断有科学家对吕布兰法进行改进，是因为此法有明显不足，请写出一条不足之处　　。

Ⅱ、索尔维法

1892年，比利时工程师索尔维发明氨碱法制碳酸钠，又称索尔维法。原理如下：

NaCl+NH₃+CO₂+H₂O═NaHCO₃↓+NH₄Cl

2NaHCO₃Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O

某兴趣小组采用下列装置模拟索尔维法制备碳酸氢钠，进而制得碳酸钠。

实验操作如下：

①关闭K₁，打开K₂通入NH₃，调节气流速率，待其稳定后，打开K₁通入CO₂；

②待三颈烧瓶内出现较多固体时，关闭K₂停止通NH₃，一段时间后，关闭K₁停止通CO₂；

③将三颈烧瓶内的反应混合物过滤、洗涤、低温干燥，并将所得固体置于敞口容器中加热，记录剩余固体质量。

加热时间/min	t0	t1	t2	t3	t4	t5
剩余固体质量/g	未记录	15.3	13.7	11.9	10.6	10.6

请回答下列问题：

（5）饱和 NaHCO₃溶液的作用是除去CO₂中混有的HCl，反应的化学方程式为　　；

（6）三颈烧瓶上连接的长颈漏斗的主要作用是　　，有同学认为应该在长颈漏斗内放置一团蘸有酸液的棉花，理由是　　；关闭K₂停止通NH₃后，还要继续通一段时间CO₂，其目的是　　；

（7）根据实验记录，计算t₂时 NaHCO₃固体的分解率（已分解的 NaHCO₃质量与加热前原NaHCO₃质量的比值），请写出计算过程。

若加热前 NaHCO₃固体中还存在少量NaCl，上述计算结果将　　（填“偏大”、“偏小或“无影响”）。

（8）制碱技术在很长一段时间内把持在英、法等西方国家手中，我国化学工程专家侯德榜先生独立摸索出索尔维法并公布与众，又于1943年创造性地将制碱与制氨两种工艺联合起来，基本消除废弃物的排放，同时生产出碳酸钠和氯化铵两种产品，这就是著名的侯氏制碱法。下列认识或理解正确的是　　

①科学认识是在曲折的、艰辛的积累过程中不断进步的；

②“科技兴邦、实业救国”是侯德榜先生回国研究的巨大动力；

③侯氏制碱法大大提高了原料的利用率，它符合当今“绿色化学”的理念。

用煤直接做燃料如果不进行处理，会因煤中的硫生成SO₂气体造成大气污染。

（1）现有南方产的一种煤含硫8%．某火力发电厂燃烧100t这种煤，假设燃烧时煤中的硫全部转化为SO₂，则产生SO₂的质量是多少？

（2）如在煤中混入粉末状的石灰石，则燃烧产生的SO₂会与CaCO₃反应生成CaSO₃进入炉渣而减少大气污染。取50g此炉渣（含24%CaSO₃）逐滴加入20%的盐酸，请在如图坐标中画出相应的曲线图（纵坐标为盐的质量，请设定具体物质；并标出曲线中必要的数据）。

[已知]①设炉渣已不含石灰石，炉渣其它成分不与盐酸反应；

②CaSO₃和盐酸反应类似于CaCO₃。

（3）向燃烧后的烟气喷洒石灰浆也可吸收SO₂生成CaSO₃．现用一万元分别购买两种原料来除去SO₂，相关数据如表：

方法	物质	相对分子质量	纯度	价格（元/t）	除SO2的量（t）
A	石灰石	100	90%	200	14.4
B	熟石灰	74	94%	500	14.6

方法B比方法A除SO₂的量略大，而且工业上多数采用方法B．其原因分别是：　　。

海水中含有丰富的自然资源，一般是先将海水淡化获得淡水，再通过一系列工艺流程从剩余的浓海水中提取其他产品，从浓海水制取镁的主要反应过程如图所示。

请回答下列问题

（1）用浓海水可以制得粗盐，方法是　　。

（2）电解熔融氯化镁的化学方程式为　　。

（3）溶解1.16吨氢氧化镁至少需要质量分数为10%的稀盐酸多少吨？请写出计算过程。

（1）化合物可以分为酸、碱、盐及氧化物。在下图中填写不同类别的物质（填化学式）实现Ca（OH） ₂一步转化为CaCO ₃。

（2）某Ca（OH） ₂样品部分变质为CaCO ₃（假设其成分均匀）。化学兴趣小组按以下步骤测定该样品中Ca（OH） ₂的质量分数。

①配制盐酸：配制500g质量分数为6%的盐酸，需要质量分数为30%的盐酸 　   g。

②实验测定：

称取10.0g样品置于烧杯中，加入足量稀盐酸充分反应，烧杯总质量与反应时间的关系如下表所示：

反应时间/min	0	t 1	t 2	t 3
烧杯总质量/g	280.0	278.9	277.8	277.8

完全反应后，生成的CO ₂气体的质量为 　　g。

③数据处理：计算该样品中Ca（OH） ₂的质量分数（根据化学方程式的计算写出完整的计算步骤）。

探究碳酸氢钠、碳酸钠分别与稀盐酸反应，研究小组进行如下两个实验：

（1）[实验1]同时将足量的稀盐酸倒入锥形瓶甲和锥形瓶乙中。

反应至5s生成气体的速率：碳酸氢钠　　碳酸钠（选填“＞”，“＜”，“＝”）。

[实验2]分别将足量的稀盐酸逐滴滴入试管甲和试管乙中，边滴边振荡。

现象为：

①试管甲中的溶液开始时显浅红色，逐滴滴入稀盐酸立即产生大量气泡，浅红色逐渐消失。

②试管乙中的溶液开始时显红色，滴入稀盐酸没有气泡产生，溶液颜色逐渐变为浅红色后，继续滴加稀盐酸有大量气泡产生，浅红色逐渐消失。

（2）[反思1]在[实验2]碳酸钠溶液中逐滴滴入稀盐酸，为何刚开始没有大量气泡产生？研究小组查阅资料，绘制出微观示意图。

①碳酸钠溶液中逐滴滴入稀盐酸，依次发生反应的化学方程式为　　、　　。

②相同浓度的碳酸氢钠溶液和碳酸钠溶液的碱性：碳酸氢钠　　碳酸钠（选填“＞”，“＜”，“＝”）。

（3）[反思2]为何[实验1]中碳酸氢钠最终产生气体的体积较大？

请你列式计算：[实验1]中两种固体完全反应后产生气体的质量各是多少（写出计算过程，结果保留到0.1g）？