专题2 有关溶液的实验探究题(教师版)-2020化学《满分中考·重难点题型》精准练(九下).docx
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- 满分中考·重难点题型
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1、专题2 有关溶液的实验探究题1. 盐城盛产海盐。某化学兴趣小组同学在市场购到粗盐,带回实验家进行提纯。(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).配制50%质量分數为6%的NaC1溶液,需称量NaCl固体_g,若用粗盐配制上述解液,则所配溶液中NaCl的质量分数会_(填“偏大”、偏小”或“无影响“)。探究活动:以NaCl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。(2)【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,设计如图装置进行实验。I.向大试行中加入一定体积煤
2、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】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。溶液颜色逐渐变淡,有蓝色絮状沉淀和少量黑色固体生成。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】Na通常存放在煤油中煤油不溶于水且不与水反应2Na+2H2O=2NaOH+H2Cu(OH)2 CuO+H2O【实验分析】根据上述信息,可获知金属销的物理性质是_(答出一点即可)。实验中长颈漏斗的作用_(填数字序号)。便于添加CuSO4溶液 收集气体防止压
3、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成的化学方程式 _(写出一个即可)。 (5)【实验结论】Na与CuSO4溶液反应,无Cu生成。【实验反思】Na与CuSO4溶液无Cu生成,原因可能是 。(6)【定量分析】另取定量上述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。)【答案】(1)玻璃棒;3g;偏小 (2)硬度小(密度比水小,比煤油大
4、);(3)SO2不可燃 (4)Cu(OH)2+H2SO4=CuSO4+2H2O(或CuO+H2SO4=CuSO4+2H2O)(5)钠的化学性质非常活泼,会先与硫酸铜溶液中的水反应,生成NaOH(6)此无色溶液为硫酸钠溶液,生成红色固体Cu的质量为0.64g。所求质量分数为1.42%(过程略) 【解析】在溶解,过滤,蒸发等操作中,均用到的玻璃仪器是玻璃棒;50g质量分數为6%的NaC1溶液中氯化钠的质量为50g6%=3g;若用粗盐配制上述解液,则所配溶液中NaCl的质量分数会偏小;【实验分析】金属钠硬度小(密度比水小,比煤油大);(2)实验中长颈漏斗的作用是便于添加CuSO4溶液,防止压强过大冲
5、开活塞,故选;二氧化硫不可以燃烧,故不可能是二氧化硫,是氢气;滤渣是氢氧化铜或氧化铜,故反应方程式为Cu(OH)2+H2SO4=CuSO4+2H2O(或CuO+H2SO4=CuSO4+2H2O);Na与CuSO4溶液无Cu生成,原因可能是钠的化学性质非常活泼,会先与硫酸铜溶液中的水反应,生成NaOH,故不能与硫酸铜发生置换反应;【定量分析】设生成硫酸钠的质量为x2 NaOH+ H2SO4 Na2SO4+ 2H2O 98 142 10g9.8% x98:14210g9.8% :x,解得x=1.42g无色溶液的溶质质量分数为=1.42%2. 为测定某硫酸铜样品中硫酸铜的含量(杂质不溶于水,不含铜元
6、素,不与其他物质发生反应),进行了如下实验(1)上述实验过程中发生反应的化学方程式为_。 (2)根据已知条件列出求解C烧杯中参加反应的硫酸铜质量(X)的比例式_。 (3)配制上述实验所用的氢氧化钾溶液,需要质量分数为20%的氢氧化钾溶液的质量为_。 (4)样品中硫酸铜的质量分数为_。 (5)D烧杯溶液中溶质的质量分数为_。 (6)若用湿法冶金的方法冶炼出100kg含杂质4%的铜,需要这种硫酸铜的质量为_。 【答案】(1)2KOH+CuSO4=Cu(OH)2+K2SO4 (2)16098 = x4.9g(3)56g (4)80% (5)8.7% (6)300kg 【解析】(1)烧杯B中发生的反应
7、是:2KOH+CuSO4=Cu(OH)2+K2SO4 (2)第一次加入56gKOH溶液,发生反应后,滤出沉淀,再加入56gKOH溶液,又有沉淀生成,说明C烧杯中有CuSO4溶液剩余,D烧杯中只有一种溶质,则说明在C烧杯中恰好完全反应。设C烧杯中参加反应的硫酸铜质量为x。2KOH+CuSO4=Cu(OH)2+K2SO416098x4.9g16098 = x4.9g ;(3)设C烧杯中参加反应的KOH的质量是y。2KOH+CuSO4=Cu(OH)2+K2SO411298y4.9g25698 = y4.9g ,解得y=5.6g实验中两次都加入56gKOH溶液,所含溶质KOH的质量是25.6g=11.
8、2g,设需要质量分数为20%的氢氧化钾溶液的质量为w。11.2g=w20%,解得w=56g。(4)设样品中硫酸铜的质量为z,第二次加入56gKOH溶液,恰好完全反应生成4.9沉淀,所以第一次加入56gKOH溶液也发生反应生成4.9g沉淀,滤出的8.9g不溶于水的物质中含有不溶于水的杂质,因此实验过程中一共生成了24.9g=9.8g沉淀。2KOH+CuSO4=Cu(OH)2+K2SO416098z9.8g16098 = z9.8g ,解得z=16g样品中硫酸铜的质量分数为: 16g20g 100%=80%;(5)D烧杯溶液中的溶质是K2SO4 , 设D烧杯溶液中溶质的质量为m。2KOH+CuSO
9、4=Cu(OH)2+K2SO4981749.8gm98174 = 9.8gm ,解得m=17.4gD烧杯中溶液的质量为:81.8g+20g+56g-8.9g+56g-4.9g=200gD烧杯中溶液的溶质质量为: 17.4g200g 100%=8.7% ;(6)设若用湿法冶金的方法冶炼出100kg含杂质4%的铜,需要这种硫酸铜的质量为n。Fe+CuSO4 =Cu + FeSO416064n80%100kg(1-4%)16064 = n80%100kg(1-4%) ,解得n=300kg3. 碳酸镁晶须(MgCO3nH2O,n = 15的整数)是一种新型吸波隐形材料中的增强剂。【查阅资料】1. Mg
10、CO3nH2O微溶于水;2. MgCO3nH2O在230时开始失去结晶水, 400以上时开始分解生成三种氧化物。I合成碳酸镁晶须步骤:配制一定溶度的MgSO4溶液和NH4HCO3溶液;量取一定量的NH4HCO3溶液于容器中,搅拌并逐滴加入MgSO4溶液,控制温度50,反应一段时间;用氨水调节溶液pH至9.5,放置1h后,过滤、洗涤、干燥得碳酸镁晶须产品。 (1)步骤配制一定溶质质量分数的MgSO4溶液所需要的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、玻璃棒、_; (2)步骤反应的温度控制在50,较好的加热方法是_; (3)氨水、硫酸镁、碳酸氢铵三者反应,除生成MgCO3nH2O沉淀外,同时生成的产物还有_;
11、(4)检验沉淀已洗涤干净的方法是:取最后一次洗涤的滤液,滴入_,若无沉淀说明已洗涤干净。 (5)干燥得碳酸镁晶须产品温度不能过高,目的是 。 (6)II测定产品MgCO3 nH2O中的n值【方案一】将碳酸镁晶体须放入A装置中加热(仪器和装置如下图所示),回答下列问题:上述装置的连接顺序为_(按气流方向,用接口字母表示),其中B处的长玻璃导管的作用是 ,C装置的作用是 。(7)加热前先通入N2排尽装置中的空气,然后称取C、D的初始质量。再次连接好装置,边加热边通入N2,此时通入N2的作用是 。(8)若B装置中无残留物。装置C反应前后质量差为m1 , 装置D反应前后质量差m2 。根据以上实验数据,
12、确测定n值, n=_(用含m1、m2的代数式表示)。 (9)有同学提出上述连接好的装置仍不够完善。需要在D装置的后面连接右图装置,目的是 ,否则测得n值会_(“偏大”、“偏小”、“无影响”) 。(10)【方案二】称量100g碳酸镁晶须放入如下图所示的广口瓶中,加入水,滴入稀硫酸与晶须反应,生成的CO2被过量NaOH溶液吸收,在室温下反应45h,反应后期将温度升到30,最后,烧杯中的溶液加入已知浓度的盐酸恰好完全反应,测得CO2的总量;重复上述操作2次。氢氧化钠吸收二氧化碳的化学反应方程式_;(11)图中气球的作用是_; (12)上述反应后期要升温到30,主要目的是_; (13)设3次实验测得每
13、100 g碳酸镁晶须与稀硫酸反应产生的CO2平均值为ag,则n值为_(用含a的代数式表示); (14)称取100g上述晶须产品进行热重分析,热重曲线如图2,则该条件下合成的晶须中,n=_(写出过程,2分)。 【答案】(1)量筒 (2)水浴加热 (3)(NH4)2SO4 (4)BaCl2溶液(5)防止晶体失去结晶水 (6)aedbc;冷却气体;吸收二氧化碳气体(7)生成的二氧化碳和水完全被C、D装置吸收、防止倒吸(8)22m2/9m1 (9)防止空气中的二氧化碳进入C装置,影响实验结果;偏小(10)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O (11)缓冲作用(12)使广口瓶内水中溶解的CO2充分逸
14、出,并被NaOH充分吸收(13) (14)1 【解析】(1)步骤配制一定溶质质量分数的MgSO4溶液所需要的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、玻璃棒和量筒;(2)步骤反应的温度控制在50,较好的加热方法是水浴加热;(3)根据反应前后元素种类不变可知,氨水、硫酸镁、碳酸氢铵三者反应,除生成MgCO3nH2O沉淀外,同时生成的产物还有(NH4)2SO4 ;(4)清洗沉淀就是洗掉附着的硫酸铵,若洗涤干净,则洗涤液中无硫酸铵,所以检验沉淀已洗涤干净的方法是滴入BaCl2溶液若无沉淀说明已洗涤干净。(5)因碳酸镁晶体230时开始失去结晶水,所以干燥得碳酸镁晶须产品温度不能过高,目的是防止晶体失去结晶水;(6)测
15、定水和二氧化碳时为要先测定水然后再测定二氧化碳,且导管都要长进短出,则连接顺序是aedbc,其中B处的长玻璃导管的作用是冷却气体,C装置的作用是吸收二氧化碳气体;(7)(7)加热前先通入N2排尽装置中的空气,然后称取C、D的初始质量。再次连接好装置,为避免装置内残留水和二氧化碳,要边加热边通入N2 , 此时通入N2的作用是生成的二氧化碳和水完全被C、D装置吸收、防止倒吸;(8)装置C反应前后质量差为m1 , 即为二氧化碳的质量,装置D反应前后质量差m2,即为水的质量,则m1,解得m22m2/9m1;(9)在D装置的后面连接右图装置,目的是防止空气中的二氧化碳进入C装置,影响实验结果,否则会使得
16、结果偏小;(10)氢氧化钠吸收二氧化碳的化学反应方程式2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;(11) 图中气球的作用是缓冲作用;(12)上述反应后期要升温到30,主要目的是使广口瓶内水中溶解的CO2充分逸出,并被NaOH充分吸收;(13)设3次实验测得每100 g碳酸镁晶须与稀硫酸反应产生的CO2平均值为ag,则n值为(4400 84 a)/ 18 a 。4. 在日常生活和工农业生产中,溶液有着广泛的应用。(1)I.在农业上通常用12%的氯化钠溶液选种。实验室欲配制该质量分数的溶液60g,操作如下图,请回答下列问题:请用图中的序号表示配制溶液的正确操作顺序_。(2)认真观察,改正其中的错误
17、操作:_。若不进行改正,其他操作步骤正确,则所配溶液的溶质的质量分数_(填“大于”“小于”或“等于”)10%。 (3)若配制所得的氯化钠溶液溶质质量分数偏小,可能的原因是_。 A.用量筒量取水时俯视读数B.烧杯用蒸馏水润洗后未等晾干就配制溶液C.天平指针偏右就开始称量D.转移已配好的溶液时,有少量溶液溅出E.转移已称好的氯化钠固体时,部分洒落在烧杯外(4)II.我们知道“海水制碱”工业用到的是饱和食盐水,医疗上使用的则是0.9%的生理盐水。请按要求设计并完成以下实验: 实验用品:氯化钠溶液、氯化钠、硝酸钾、蒸馏水、烧杯、试管、玻璃棒、药匙。探究实验一:澄清透明的氯化钠溶液是否是饱和溶液实验步骤
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