2023年广东省东莞市可园中学中考二模化学试题(解析版)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 N:14 Cu-64 S-32 Fe- 56
一、选择题(本大题共15小题,每小题均只有一个选项符合题意。每小题3分,共45分)
1. 下列描述中属于化学变化的是 ( )
A. 春—冰雪消融 B. 夏—花香四溢
C. 秋—树叶飘落 D. 冬—燃煤取暖
2. 运输液化石油气的槽罐车合适位置应张贴的标志是( )
A. B. C. D.
3. 下列化学用语表示正确的是( )
A. 2个氮分子:2N B. 3个氢原子:3H C. 1个镁离子:Mg+2 D. 氧化铁:FeO
4. “世界水日”的主题是:珍惜水、爱护水。下列有关水的说法正确的是( )
A. 可通过滴加肥皂水鉴别软硬水 B. 过滤能除去水中所有杂质
C. 油能溶于水形成溶液 D. 冰水混合物属于混合物
5. 磷酸二氢钾(化学式为)是非常好的一种叶面肥,花卉养殖中称之为“催花神器”,属于( )
A. 氨肥 B. 钾肥 C. 磷肥 D. 复合肥
6. “冰墩墩”是2022年北京冬奥会的吉祥物,某“冰墩墩”玩具的外用材料为纯羊毛,内充物为聚酯纤维,区别纯羊毛和聚酯纤维的最好方法是( )
A. 闻气味 B. 看是否溶于水 C. 燃烧法 D. 看颜色
7. 空气是一种宝贵的资源,下列说法错误的是( )
A. 氮气化学性质稳定,常用作保护气 B. 空气中氧气的体积分数的为21%
C. 氧气可做高能燃料 D. 稀有气体可制成电光源
8. “钛”在多个领域被广泛应用。如图为钛元素的原子结构示意图,下列说法错误的( )
9. 下列有关比较中,正确的是( )
A. Ca(OH)2的溶解度:20℃<60℃ B. 硬度:黄铜<纯铜
C. 含碳量:钢<生铁 D. 电解水生成的气体体积:H2
11. 通过下列实验,不能达到实验目的的是( )
A.验证质量守恒定律 B.探究红磷的着火点 C.探究铁钉生锈 D.探究温度对分子
是否高于40℃ 需要氧气 运动的影响
12. 化学知识对生活实践有重要的指导意义,下列项目所涉及的化学知识不正确的是( )
A. 用洗涤剂洗净碗碟的油污——洗涤剂对油污有溶解作用
B. 用活性炭除去冰箱中的异味——活性炭有吸附性
C. 用金刚砂磨刀石磨菜刀——金刚砂硬度大
D. 霉变的花生不能吃——含有黄曲霉毒素,诱发肝癌
13. 甲、乙两种物质的溶解度曲线如图1,图2是20°C时上述两种物质中的其中一种的饱和溶液。下列有关说法错误的是( )
A. 乙的溶解度随温度升高而降低
B. 40℃时,甲、乙两物质的溶解度相等
C. 80℃时,甲的饱和溶液中溶质的质量分数为50%
D. 当温度由20°C升到60°C时,若烧杯中的固体质量增加,则此溶液的溶质是甲
14. 某同学设计了“化学消消乐”游戏,点击灰色格,与该格中物质能反应的相邻物质就一起消失。点击下图灰色格,剩余物质最少的是( )
A. B. C. D.
15. 下列图像不能正确反应其对应关系的是( )
A.把氢氧化钠固体和硝酸铵固体分别放入水中 B.未打磨的铝片中逐渐加入稀盐酸 C.向pH=2的稀盐酸中不断加水 D.加热一定量氯酸钾和二氧化锰的混合物
A. A B. B C. C D. D
二、非选择题(本大题共6小题,共55分)
16. 化学就在我们身边,人类的衣食住行都离不开化学,根据图文回答问题。
(1)新疆长绒棉的色泽、细度、弹性、纤维长度等优于普通棉花,主要成分是(C6H10O5)n,新疆长绒棉属于______(填“有机物”或“无机物”)。
(2)“天问一号”探测器应用了世界上目前最轻的金属结构材料——新型镁锂合金,镁锂合金属于_______(填“金属”或“合成”)材料。
(3)日常生活中,用完的铁锅应洗净擦干挂在通风处,这样做的目的是________。
(4)长征三号乙运载火箭采用四氧化氮(N2O4)作为推进剂,N2O4中氮元素的化合价是______价,氮和氧元素的质量比是______(最简比)。
(5)工业上利用水合煤制备氢气,在其中一个环节,我国科学家研制出高效催化剂,其微观示意图如下,该微观示意图表示的化学反应方程式为_______。
17. 资源和能源的多元化利用,步步推进了人类的进步。
(1)水(光)电制氢系统是通过太阳能光伏发电电解水制氢气。氢气在电解装置的______极产生,该过程中反应方程式是______。
(2)实现“碳达峰”和“碳中和”是我国应对全球气候问题作出的庄严承诺,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________。
(3)镍(Ni))是一种用途广泛的金属,镍与铁的化学性质相似。已知:硫酸镍溶液显绿色,氢氧化镍为难溶于水的固体,在这些化合物中镍元素都显+2价。
①氢氧化镍的化学式为______;
②氢氧化镍和________(填化学式)反应可用于制备硫酸镍。
③要判断铁、镍两种金属的活动性顺序,可采用的一组物质是______、______溶液。
18. 实验是研究化学的基本手段,根据以下化学实验,回答下列问题:
(1)仪器a的名称是_______。
(2)用装置A和C制取氧气,发生的反应化学方程式为______;不能用装置D收集氧气的原因是______。
(3)用E装置制取CO2,对比装置B,该装置的优点是_____,若使用F装置收集CO2,则气体应从;______(“b”或“c”)通入;
(4)如图是酸碱盐的相关实验,试管①中对应的化学方程式:_______,实验结束将两支试管的物质倒入废液缸中,发现废液缸中有白色浑浊,溶液为无色,则废液缸中溶液的pH______(填“>”、“<”或“=”)7,废液缸里上层清液中的溶质一定含有______(填化学式)。
19. 回收利用废金属可减少资源浪费、保护环境。某工厂利用含铜废料(含Cu、Zn及不溶于水、不参加反应的其他杂质)制取铜并得到硫酸锌晶体(ZnSO4·7H2O),硫酸锌晶体在工农业上有广泛用途。主要流程如下:
已知:
(1)在反应前将含铜废料粉碎的目的是_________。
(2)操作①的名称是_______,稀硫酸要过量的原因是_________;
(3)溶液A中含有阳离子有_______(写离子符号);写出操作②发生反应的化学方程式_______(写一个即可);
(4)由溶液F制得ZnSO4·7H2O晶体的操作④过程包括:加热浓缩、_______、过滤;
(5)由操作③得到的Cu需要洗涤、烘干,为了检验Cu是否洗涤干净,取最后一次洗涤液于试管中,并滴入_______溶液,若观察到无明显现象,则说明已洗涤干净。
20. 碳酸亚铁(FeCO3)能用于制备可溶性乳酸亚铁补血剂学校“圆梦”化学兴趣小组对碳酸亚铁(FeCO3)的制备和性质进行了如下探究。
【查阅资料】
①溶液pH大于8.8时,Fe2+会完全转化为Fe(OH)2沉淀。
②FeCO3固体置于潮湿空气中易氧化变质生成Fe(OH)3;
③FeCO3是白色固体,难溶于水,能与稀盐酸、稀硫酸发生反应。
④FeCl3溶液中滴加KSCN 溶液,溶液变红;而FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,
探究一:FeCO3的制备
(1)该小组用pH=11.9的Na2CO3溶液和FeSO4溶液在烧杯中制备FeCO3时,应选用的加料方式是将_______溶液缓慢加入到盛有另一种溶液的烧杯中。
探究二:FeCO3的变质探究
【提出问题】某久置于潮湿空气中FeCO3固体的成分是什么?
(2)FeCO3的变质的原因(补充化学方程式):4FeCO3+O2+______=4Fe(OH)3+4CO2;
【猜想与假设】
(3)I.FeCO3;猜想II:FeCO3和Fe(OH)3;猜想III:_______。
【定性探究】
(4)请完善下面表格。
实验操作 实验现象 结论
①取少量固体于试管中,加入足量的稀盐酸,振荡。 固体完全溶解,____ 猜想III不成立
②取少量上述反应后的溶液于试管中,_____ ______ 猜想II成立
【实验结论】久置于空气中的FeCO3固体的成分是FeCO3和Fe(OH)3
探究三;对FeCO3的模拟炼铁过程
(5)实验小组用下图所示的装置对FeCO3,进行模拟炼铁过程,实验过程中,先打开K通入一氧化碳再加热;装置A中固体质量不再减少时停止加热,待装置A冷却到室温后关闭K,测得装置A中固体减少了mg,装置B中液体质量增加了ng。(B中氢氧化钠溶液足量)
资料:
①能判断生成二氧化碳全部被装置B吸收的依据是:装置B中质量增加且_________。
②D处为收集尾气的装置,应选择装置_______(填“甲”“乙”或“丙”)。
③若生成的二氧化碳全部被装置B吸收,不考虑水的蒸发且该样品中所含杂质不参加反应,则m_____n(填“>”“=”或“<”)。
21. 硫化氢是(H2S)是一有毒的气体,能溶于水,其水溶液叫氢硫酸。小明欲测量某化工厂排放的废水中硫化氢的质量分数,取足量的废水敞口静置一段时间备用。然后取100g上层清液,滴加硫酸铜溶液(,废水中其他物质不与硫酸铜反应)。实验数据如下表:
硫酸铜溶液的质量/g 10 20 30 40 50
生成沉淀的质量/g 1.2 2.4 m 4.8 4.8
(1)表格中的m=_____;根据数据,计算该化工厂排放的废水中硫化氢的质量分数?_____(写计算过程)
(2)氢硫酸溶液露置在空气中易被氧化发生置换反应而产生硫沉淀,该反应的化学方程式为____,据此,可以判断本次实验测量值可能会_____(填“偏大”“不变”“偏小”)。
一、选择题(本大题共15小题,每小题均只有一个选项符合题意。每小题3分,共45分)
1. 【答案】D
【解析】
【详解】A 、冰雪消融,没有生成新物质,是物理变化;A不符合题意;
B、花香四溢是分子不断运动,没有生成新物质,是物理变化;B不符合题意;
C、树叶飘落 ,没有生成新物质,是物理变化;C不符合题意;
D、燃煤取暖,煤燃烧生成二氧化碳,放出热量,生成新物质,是化学变化。D符合题意。
综上所述:选择D。
2. 【答案】D
【解析】
【详解】A、标志为有毒品,液化石油气无毒,故A不符合题意;
B、标志为腐蚀品,液化石油气无腐蚀性,故B不符合题意;
C、标志为氧化剂,液化石油气无氧化性,不能做氧化剂,故C不符合题意;
D、标志为易燃气体,液化石油气为易燃气体,故D符合题意。
故选:D。
3. 【答案】B
【解析】
【详解】A、由分子的表示方法,正确书写物质的化学式,表示多个该分子,就在其分子符号前加上相应的数字,则两个氮分子表示为2N2,故A错误;
B、由原子的表示方法,用元素符号来表示一个原子,表示多个该原子,就在其元素符号前加上相应的数字,故3个氢原子表示为3H,故B正确;
C、由离子的表示方法,在表示该离子的元素符号右上角,标出该离子所带的正负电荷数,数字在前,正负符号在后,带1个电荷时,1要省略。若表示多个该离子,就在其离子符号前加上相应的数字,故1个镁离子可表示为Mg2+ ,故C错误;
D、化合物化学式的书写一般规律:金属在前,非金属在后;氧化物中氧在后,原子个数不能漏,正负化合价代数和为零,化合价数值约到最简交叉写在元素右下角。氧化铁中铁元素化合价为+3,氧元素化合价为-2,故氧化铁表示为Fe2O3,故D错误;
故选B。
4. 【答案】A
【解析】
【详解】A、滴加肥皂水,产生泡沫较多的是软水,产生泡沫较少的是硬水,所以可通过滴加肥皂水鉴别软硬水,故A说法正确;
B、过滤只能除去水中难溶性杂质,不能除去水中的可溶性杂质,所以过滤并不能除去水中所有杂质,故B说法错误;
C、油不溶于水,不能和水形成均一、稳定的混合物,即不能够形成溶液,油与水混合形成的是乳浊液,故C说法错误;
D、冰是固态的水,冰水混合物是由水一种物质组成的,属于纯净物,故D说法错误;
故选A。
5. 【答案】D
【解析】
【详解】含有钾、磷两种营养元素,属于复合肥;
答案:D
6. 【答案】C
【解析】
【详解】纯羊毛主要成分蛋白质,灼烧后有烧焦羽毛气味。聚酯纤维是合成纤维,灼烧有特殊气味,且形成黑硬小球。最好的鉴别方法是燃烧法。纯羊毛和聚酯纤维都不会溶于水,因生成工艺气味和颜色均可相同。故选C。
7. 【答案】C
【解析】
【详解】A、由于氮气化学性质稳定,常用作保护气,故A说法正确;
B、空气中氧气的体积分数约为21%,故B说法正确;
C、氧气具有支持燃烧的性质,可用作助燃剂,氧气不具有可燃性,所以不能用作燃料,故C说法错误;
D、稀有气体通电会发出不同颜色的光,可制成电光源,故D说法正确;
故选C。
8. 【答案】B
【解析】
【详解】A、由钛原子结构示意图可知,该原子核外有四个电子层,周期数=原子核外电子层数,则钛在元素周期表中处于第四周期,故A说法正确;
B、根据在原子中质子数=核外电子数,则22=2+8+x+2,解得x=10,故B说法错误;
C、由钛原子结构示意图可知,钛原子的最外层电子数为2,小于4,在化学反应中易失去电子,故C说法正确;
D、由钛原子结构示意图可知,圆圈内的数字表示质子数,则钛原子的质子数为22,故D说法正确;
故选B。
9. 【答案】C
【解析】
【详解】A、氢氧化钙的溶解度随温度的升高而降低,所以溶解度20℃>60℃。错误;
B、合金的硬度比组成金属的硬度大,所以硬度黄铜>纯铜,错误;
C、生铁和钢都是铁合金。生铁含碳量为2%~4.3%,钢的含碳量为0.03%~2%,含碳量钢<生铁。正确;
D、电解水生成氢气和氧气的体积比为2:1,所以电解水生成的气体体积:H2>O2,错误;
故选C。
10. 【答案】B
【解析】
【详解】A、氧化物是指含有两种元素,且一种元素为氧元素的化合物,而企鹅酮中含有三种元素,不属于氧化物,该选项说法不正确;
B、元素的质量分数=,相对分子质量相同,即元素的质量比越大,其质量分数越大,而企鹅酮中碳、氢、氧元素的质量比为(12×10):(1×14):16=60:7:8,则氢元素质量分数最小,该选项说法正确;
C、企鹅酮是由碳、氢、氧三种元素组成,而不能说分子由元素组成,该选项说法不正确;
D、企鹅酮是由分子构成,1个企鹅酮分子10个碳原子、14个氢原子和1个氧原子构成,该选项说法不正确。
故选B。
11.【答案】D
【解析】
【详解】A、氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,反应中无气体参与反应,故可验证质量守恒定律,不符合题意;
B、通过观察装置烧杯中红磷未燃烧,而其具备与氧气充分接触、有可燃物,说明红磷的着火点高于40℃,不符合题意;
C、左试管中植物油阻隔氧气溶解于水中,其无氧气铁钉不生锈,而右试管中有氧气其铁钉生锈,说明铁钉生锈需要氧气,不符合题意;
D、实验中有两个变量,一个是物质种类、一个是温度,没有做到控制变量法,不能探究温度对分子运动的影响,符合题意;
故选D。
12. 【答案】A
【解析】
【详解】A、洗涤剂对油污有乳化作用,将油污分散为小油滴,所以可用洗涤剂洗净碗碟的油污,错误;
B、活性炭疏松多孔有吸附性,可以除去色素和异味,所以用活性炭除去冰箱中的异味,正确;
C、金刚砂的硬度大,可以通过摩擦除去菜刀表面金属,所以用金刚砂磨刀石磨菜刀,正确;
D、霉变的花生含有黄曲霉毒素等有害物质,会诱发肝癌,即是高温也不能除去,所以霉变的花生不能吃,正确;
故选A。
13. 【答案】D
【解析】
【详解】A、根据图像分析可知,甲的溶解度随着温度升高而升高,乙的溶解度随着温度升高而降低,选项说法正确,不符合题意;
B、根据图像分析可知,甲、乙两条曲线位于横坐标40℃时相交,此时二者(纵坐标)溶解度相等,选项说法正确,不符合题意;
C、根据图像分析可知,在80℃时,甲的溶解度是100g,则其质量分数,选项说法正确,不符合题意;
C、当温度由20℃升到60℃时,烧杯中的固体质量增加,说明该溶液的溶解度随着温度升高而降低,此时才会有固体析出,结合图像可知此溶液的溶质应该为乙,选项说法错误,符合题意;
故选D。
【点睛】溶解度曲线的意义:曲线上的任意一点对应温度下的溶液均是饱和溶液;曲线上方表示的是对应温度下的饱和溶液,且有溶质未溶解完;曲线下方表示对应温度下的不饱和溶液。
14. 【答案】C
【解析】
【详解】A、碳能与二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳,能与氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳气体,能与氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳,不能与氖气饭应,剩余物是一种。
B、一氧化碳不能与铜反应,能与氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳气体,不能与水反应,能与四氧化三铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,剩余物是两种。
C、盐酸与氧化钙反应生成水和氯化钙,与镁反应生成氯化镁和氢气,与硝酸银反应生成氯化银和硝酸,与氢氧化钾反应生成氯化钾和水,剩余物是0种。
D、氧化钙与水反应生成氢氧化钙,二氧化碳与水反应生成碳酸,氮气不能与水反应,硫酸铜不能与水反应,剩余物是两种。
故剩余物质最少的是C。
故选C。
15. 【答案】B
【解析】
【分析】本题考查物质溶于水温度的变化、铝与盐酸的反应,盐酸的稀释对应pH值的变化及氯酸钾分解制取氧气的过程分析。
【详解】A、氢氧化钠溶于水溶液温度会升高,当完全溶解后温度慢慢降回到室温;硝酸铵溶于水温度降低,当完全溶解后温度慢慢回升到室温,图像描述温度变化符合事实,故正确;
B、铝片在空气中与氧气反应生成氧化铝,氧化铝在铝片表面形成致密的保护膜,未打磨的铝片表面有氧化铝保护膜,当未打磨的铝片放入稀盐酸后氧化铝保护膜会先与稀盐酸反应生成氯化铝与水,氧化铝反应完后铝片与稀盐酸反应生成氯化铝与氢气,所以反应开始阶段没有氢气产生,故图像描述错误;
C、往盐酸中不断加水盐酸的浓度逐渐降低,酸性逐渐减弱,则pH值逐渐增大,盐酸酸性逐渐减弱但还是酸,所以pH值会无限接近7而不会超过7,图像描述与事实符合,故正确;
D、氯酸钾在二氧化锰作催化剂且加热的条件下分解生成氯化钾与氧气,二氧化锰作为催化剂反应前后质量不会发生变化,根据质量守恒定律得出化学反应前后物质的总质量不发生变化,但是产物氧气会逸散出去,则反应后混合物的总质量随着反应的进行逐渐减小,二氧化锰的质量分数=,所以二氧化锰的质量分数逐渐增大,直至氯酸钾完全反应上升至最大值,反应刚开始温度在上升过程,所以在温度未达到反应温度时反应未开始,二氧化锰的质量分数不变,反应开始后二氧化锰质量分数开始增大,反应结束后二氧化锰的质量分数达到最大值,且保持不变,图像描述与事实符合,故正确;
故选B。
【点睛】正确分析各项变化过程,注意分析坐标轴表示的意义、曲线的起点、折点及趋势变化是解题的关键。
二、非选择题(本大题共6小题,共55分)
16. 【答案】(1)有机物(2)金属
(3)防止铁锅生锈(4) ①. +4价 ②. 7:16
(5)
【解析】
【小问1详解】
新疆长绒棉的主要成分为(C6H10O5)n,含有碳元素,属于有机物;
【小问2详解】
金属材料包括金属和合金,镁锂合金属于合金,属于金属材料;
【小问3详解】
铁与水、氧气共同作用会生锈,则用完的铁锅洗净擦干挂在通风处,可以防止铁锅生锈;
【小问4详解】
N2O4中氧元素显示-2价,根据在化合物中正负化合价代数和为0原则,设氮元素的化合价是x,则有2x+(-2)×4=0,解得x=+4,故其中氮元素的化合价为+4价;
氮和氧元素的质量比是(14×2):(16×4)=7:16;
【小问5详解】
由微观示意图可知,一氧化碳和水在催化剂和120℃的条件下反应生成二氧化碳和氢气,该反应方程式为:。
17. 【答案】(1) ①. 负 ②.
(2)增大(3) ①. Ni(OH)2 ②. H2SO4 ③. 镍、FeSO4(合理即可)
【解析】
【小问1详解】
电解水实验中,根据正氧负氢,所以氢气在电解装置的负极产生;
水通电生成氢气和氧气,该反应方程式:;
【小问2详解】
根据气体的溶解度随压强增大而增大,加压水洗法可捕集CO2,是因为压强增大时CO2在水中的溶解增大; 。
【小问3详解】
①在化合物中镍元素都显+2价,氢氧根显示-1价,故氢氧化镍的化学式为Ni(OH)2;
②氢氧化镍和H2SO4反应可用于制备硫酸镍;
③比较两种金属的活动性可以将一种金属放到另一种金属的盐溶液中,因此要判断铁、镍两种金属的活动性顺序,可以将铁放入硫酸镍溶液中,或将镍放入硫酸亚铁溶液中等(合理即可)。
18. 【答案】(1)试管(2) ①. ②. 氧气的密度比空气大
(3) ①. 控制反应的发生与停止 ②. c
(4) ①. Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH ②. = ③. NaCl
【解析】
【小问1详解】
a是试管。
【小问2详解】
A装置是固体加热型装置,且试管口有棉花,可用高锰酸钾制取氧气,化学方程式为。
D是向下排空气法,适合收集密度比空气小的气体,所以不能用装置D收集氧气的原因是氧气的密度比空气大。
【小问3详解】
E装置固体放入多孔隔板上,液体从长颈漏斗加入,关闭弹簧夹,气体无法排出,试管内压强变大,液体被压入长颈漏斗,固液分离,反应停止。打开弹簧夹,气体排出,气压变小,液体流入试管,固液接触,反应开始。所以该装置的优点是可以控制反应的发生和停止。
二氧化碳密度比空气大,先集中在装置下部,所以从长管c通入。
【小问4详解】
试管①中碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,化学方程式为。
混合后可能存在的各种离子为钠离子、碳酸根离子、钙离子、氢氧根离子、氢离子、氯离子。混合后混合液中有酚酞,溶液为无色说明溶液为酸性或中性。废液缸中有白色沉淀,则该沉淀为碳酸钙沉淀,说明溶液中无盐酸剩余,则溶液不为酸性,则废液缸中溶液为中性,pH=7。如pH=7,则钠离子和碳酸钙离子不能共存,而氢离子、钙离子都不能和碳酸根离子共存,则一定没有碳酸根离子,pH=7溶液中也不会有氢离子、氢氧化根离子。钠离子、氯离子不会与其他离子结合成气体、沉淀和水,一定存在,钙离子可能与碳酸根离子结合成碳酸钙沉淀,全部转化为沉淀,也可能以氯化钙的性质存在于溶液中,则一定存在的溶质是氯化钠,化学式NaCl。
19. 【答案】(1)增大反应接触面积,提高反应速率
(2) ①. 过滤 ②. 使废料中锌和铜完全反应
(3) ①. H+、Zn2+、Cu2+ ②. Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 或Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4
(4)降温结晶(5)BaCl2 或Ba(NO3)2
【解析】
【小问1详解】
反应物接触面积越大,反应速率越快。将含铜废料粉碎的目的是增大反应接触面积,提高反应速率。
【小问2详解】
操作①将固体和液体分离,是过滤。硫酸可以和废料中的锌反应生成硫酸锌和氢气,和铜、氧气反应生成硫酸铜和水,而最终产品是铜和硫酸锌,则稀硫酸要过量的原因是使废料中锌和铜完全反应。
【小问3详解】
溶液A中有生成的硫酸锌、硫酸铜和过量的硫酸,则阳离子有H+、Zn2+、Cu2+。操作②加入过量的C后可以得到溶液F,溶液F可以得到硫酸锌晶体,则溶液F是硫酸锌溶液,加入过量的C是锌,则发生的反应是锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气和锌和硫酸铜反应生成铜和硫酸锌,化学方程式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 和Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4。
【小问4详解】
由于硫酸锌晶体中含有结晶水,则使用降温结晶的方法获得,过程为加热浓缩、降温结晶、过滤;
【小问5详解】
固体D中有过量的锌,锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气可以除去锌同时得到产品硫酸锌。所以过滤出的铜表面可能有硫酸锌、硫酸。可以检验最后一次的洗涤液中是否有硫酸根离子判断是否洗涤干净。可以加入氯化钡溶液或硝酸钡溶液,钡离子和硫酸根离子结合成硫酸钡沉淀,若观察到无明显现象,则说明已洗涤干净。
20. 【答案】(1)碳酸钠##Na2CO3
(2)6H2O(3)氢氧化铁##Fe(OH)3
(4) ①. 有气泡产生 ②. 滴加KSCN溶液 ③. 溶液变红色
(5) ①. C装置中无明显现象 ②. 乙 ③. <
【解析】
【小问1详解】
根据查阅资料,溶液pH大于8.8时,Fe2+会完全转化为Fe(OH)2沉淀。碳酸钠溶液为碱性,则需要将碳酸钠溶液缓慢加入硫酸亚铁溶液中,维持溶液的pH<8.8,以免碳酸亚铁转化为氢氧化亚铁。
【小问2详解】
化学反应前后原子的种类和数目不变,反应后有4Fe、20O、12H、4C,反应前有4Fe、14O、0H、4C,则反应前还应有12H、6O,故填6H2O;
【小问3详解】
根据查阅资料,碳酸亚铁在潮湿空气中易氧化变质为氢氧化铁,则可能不变质只有碳酸亚铁,部分变质有碳酸亚铁、氢氧化铁,全部变质只有氢氧化铁。所以猜想Ⅲ:Fe(OH)3;
【小问4详解】
①猜想III不成立,则含有碳酸亚铁,碳酸亚铁和盐酸反应生成氯化亚铁和二氧化碳、水,则现象是固体完全溶解,有气泡产生。
②猜想II成立,且利用的是固体与盐酸反应后的溶液。则是检验溶液中是否含有铁离子,根据查阅资料,氯化铁溶液中滴加KSCN 溶液,溶液变红;而FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,可知操作为:取少量上述反应后的溶液于试管中,滴加KSCN溶液,根据猜想Ⅱ成立,则有氢氧化铁,氢氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水,加入KSCN溶液后的现象是溶液变红色。
【小问5详解】
①二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,如二氧化碳被B全部吸收,则无二氧化碳进入C,则C中澄清石灰水不会变浑浊,现象是C装置中无明显现象。
②一氧化碳有毒,不能直接排入空气,用丙排空气法收集尾气,尾气易与空气混合逸出。用甲、乙万能瓶中加水收集尾气,一氧化碳密度比水小,则应该短管进入,将水从长管排出,故选乙。
③碳酸亚铁高温分解生成氧化亚铁和二氧化碳,氧化亚铁和一氧化碳高温反应生成铁和二氧化碳。则氢氧化钠吸收的二氧化碳的质量(n)为碳酸亚铁中氧元素的质量和反应的一氧化碳的质量,而玻璃管中减少的质量(m)为碳酸亚铁中氧元素的质量,所以m
②. 解:设硫化氢的质量为x
硫化氢都是质量分数=
答:该化工厂排放的废水中硫化氢的质量分数是1.7%。
(2) ①. 2H2S+O2=2S↓+2H2O ②. 偏小
【解析】
【小问1详解】
从表格前两组数据可知,每10g硫酸铜完全反应,生成沉淀的质量为1.2g,则如30g硫酸铜全部完全反应,生成沉淀的质量为3.6g,40g硫酸铜全部完全反应,生成沉淀的质量为4.8g。所以m=3.6。
该工厂排放的废水中的H2S全部反应,生成沉淀的质量为4.8g,则根据沉淀CuS的质量可计算H2S的质量,进一步求废水中H2S的质量分数。详见答案。
【小问2详解】
化学反应前后元素的种类不变。硫化氢和氧气反应生成硫,还应生成含有氢、氧元素的水,化学方程式为2H2S+O2=2S↓+2H2O。因此沉淀可能是Cu2S和S的混合物,则相同质量的混合物和Cu2S中混合物中硫元素的质量大,对应的H2S的质量大,则均看作Cu2S计算得到的H2S的值可能会偏小。