7. 做完二氧化碳的制取和性质实验后,废液缸中盛有大量的盐酸与氯化钙的混合溶液(不考虑其他杂质)。某同学处理废液时做了如下实验:取废液缸中上层清液 $40mL$ 于烧杯中,逐滴滴入 $Na_{2}CO_{3}$ 溶液至过量。记录滴入 $Na_{2}CO_{3}$ 溶液质量($x$)与有关量的变化关系如图所示。下列判断不正确的是(

A.$C$ 点溶液的 $pH>7$
B.图中纵坐标($y$)表示生成沉淀的质量
C.反应进行到 $B$ 点时,溶液中的溶质是 $NaCl$
D.$OA$ 段发生反应的化学方程式是 $Na_{2}CO_{3}+CaCl_{2}=2NaCl+CaCO_{3}\downarrow$
D
)A.$C$ 点溶液的 $pH>7$
B.图中纵坐标($y$)表示生成沉淀的质量
C.反应进行到 $B$ 点时,溶液中的溶质是 $NaCl$
D.$OA$ 段发生反应的化学方程式是 $Na_{2}CO_{3}+CaCl_{2}=2NaCl+CaCO_{3}\downarrow$
答案
D
解析
向盐酸与氯化钙的混合溶液中逐滴滴入Na₂CO₃溶液时,Na₂CO₃先与HCl反应(OA段),化学方程式为Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑,此阶段无沉淀生成;HCl反应完后,Na₂CO₃再与CaCl₂反应(AB段),生成CaCO₃沉淀,化学方程式为Na₂CO₃+CaCl₂=2NaCl+CaCO₃↓;B点后Na₂CO₃过量(BC段)。
A项:C点Na₂CO₃过量,溶液显碱性,pH>7,正确。
B项:纵坐标y表示生成沉淀质量,OA段(HCl反应)无沉淀,y=0;AB段(CaCl₂反应)沉淀增加;BC段(Na₂CO₃过量)沉淀质量不变,符合图像,正确。
C项:B点时HCl和CaCl₂均反应完,溶质只有NaCl,正确。
D项:OA段发生的是Na₂CO₃与HCl的反应,化学方程式应为Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑,错误。
A项:C点Na₂CO₃过量,溶液显碱性,pH>7,正确。
B项:纵坐标y表示生成沉淀质量,OA段(HCl反应)无沉淀,y=0;AB段(CaCl₂反应)沉淀增加;BC段(Na₂CO₃过量)沉淀质量不变,符合图像,正确。
C项:B点时HCl和CaCl₂均反应完,溶质只有NaCl,正确。
D项:OA段发生的是Na₂CO₃与HCl的反应,化学方程式应为Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑,错误。
8. 为鉴别硫酸铵、硝酸铵、硝酸钠三种无色溶液,将它们随机编号为 $A$、$B$、$C$,实验过程及现象如图所示:
(1)$A$ 中的溶质是
(2)$B$ 与硝酸钡溶液混合:
①反应的化学方程式为________________________;
②过滤,分别列出滤液中所含溶质的所有可能情况:________________________。

(1)$A$ 中的溶质是
NH₄NO₃;NH₄NO₃和(NH₄)₂SO₄;NH₄NO₃和Ba(NO₃)₂
。(2)$B$ 与硝酸钡溶液混合:
①反应的化学方程式为________________________;
②过滤,分别列出滤液中所含溶质的所有可能情况:________________________。
答案
(1)NaNO₃;(2)①(NH₄)₂SO₄+Ba(NO₃)₂=BaSO₄↓+2NH₄NO₃;②NH₄NO₃;NH₄NO₃和(NH₄)₂SO₄;NH₄NO₃和Ba(NO₃)₂
解析
三种溶液为硫酸铵、硝酸铵、硝酸钠。第一步加KOH加热,有氨味的为铵盐(硫酸铵、硝酸铵),无氨味的为硝酸钠(不含铵根),故A为硝酸钠。B、C为硫酸铵和硝酸铵,加Ba(NO₃)₂,有白色沉淀(硫酸钡)的为硫酸铵(含硫酸根),无沉淀的为硝酸铵,故B为硫酸铵。
(1)A无氨味,为硝酸钠;
(2)①B为硫酸铵,与硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀和硝酸铵,方程式为(NH₄)₂SO₄+Ba(NO₃)₂=BaSO₄↓+2NH₄NO₃;
②反应后溶质一定有生成的NH₄NO₃,若硫酸铵过量则含(NH₄)₂SO₄,若硝酸钡过量则含Ba(NO₃)₂。
(1)A无氨味,为硝酸钠;
(2)①B为硫酸铵,与硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀和硝酸铵,方程式为(NH₄)₂SO₄+Ba(NO₃)₂=BaSO₄↓+2NH₄NO₃;
②反应后溶质一定有生成的NH₄NO₃,若硫酸铵过量则含(NH₄)₂SO₄,若硝酸钡过量则含Ba(NO₃)₂。
9. 小科在实验室用铜片与浓硫酸制备硫酸铜溶液,以下是他收集到的一些资料:
资料一:实验室用铜片与浓硫酸制备硫酸铜溶液时,往往会产生有污染的 $SO_{2}$ 气体,随着硫酸浓度变小,反应会停止,使得硫酸利用率比较低。
资料二:实际生产中,往往将铜片在空气中加热,使其氧化生成 $CuO$,再溶解在稀硫酸中,即可得到硫酸铜溶液;这一过程的缺点是铜片表面加热易被氧化,而包裹在里面的铜得不到氧化。
资料三:工业上对此进行了改进,可以在浸入硫酸中的铜片表面不断通 $O_{2}$,并加热;也可以在硫酸和铜的混合容器中滴加 $H_{2}O_{2}$ 溶液。
资料四:制取时需趁热过滤。
请回答下列问题:
(1)小科在制备硫酸铜溶液时,将制得的 $CuSO_{4}$ 溶液倒入另一蒸发皿中加热浓缩直至有晶膜出现(铜有剩余),冷却析出的晶体中含有白色粉末,试解释其原因:________________________。
(2)若按资料三进行制备,请写出 $Cu$ 在 $H_{2}O_{2}$ 作用下与稀硫酸反应的化学方程式:
资料一:实验室用铜片与浓硫酸制备硫酸铜溶液时,往往会产生有污染的 $SO_{2}$ 气体,随着硫酸浓度变小,反应会停止,使得硫酸利用率比较低。
资料二:实际生产中,往往将铜片在空气中加热,使其氧化生成 $CuO$,再溶解在稀硫酸中,即可得到硫酸铜溶液;这一过程的缺点是铜片表面加热易被氧化,而包裹在里面的铜得不到氧化。
资料三:工业上对此进行了改进,可以在浸入硫酸中的铜片表面不断通 $O_{2}$,并加热;也可以在硫酸和铜的混合容器中滴加 $H_{2}O_{2}$ 溶液。
资料四:制取时需趁热过滤。
请回答下列问题:
(1)小科在制备硫酸铜溶液时,将制得的 $CuSO_{4}$ 溶液倒入另一蒸发皿中加热浓缩直至有晶膜出现(铜有剩余),冷却析出的晶体中含有白色粉末,试解释其原因:________________________。
(2)若按资料三进行制备,请写出 $Cu$ 在 $H_{2}O_{2}$ 作用下与稀硫酸反应的化学方程式:
Cu + H₂O₂ + H₂SO₄ = CuSO₄ + 2H₂O
。答案
(1)加热浓缩使硫酸浓度升高,其吸水性导致部分硫酸铜晶体失去结晶水生成无水硫酸铜(白色粉末);(2)Cu + H₂O₂ + H₂SO₄ = CuSO₄ + 2H₂O
解析
(1)加热浓缩时,溶液中水分蒸发,硫酸浓度升高,高浓度的硫酸具有吸水性,使冷却结晶过程中部分硫酸铜晶体失去结晶水,生成无水硫酸铜(白色粉末)。
(2)Cu在H₂O₂作用下与稀硫酸反应,H₂O₂作氧化剂将Cu氧化为Cu²⁺,自身被还原为H₂O,化学方程式为Cu + H₂O₂ + H₂SO₄ = CuSO₄ + 2H₂O。
(2)Cu在H₂O₂作用下与稀硫酸反应,H₂O₂作氧化剂将Cu氧化为Cu²⁺,自身被还原为H₂O,化学方程式为Cu + H₂O₂ + H₂SO₄ = CuSO₄ + 2H₂O。
10. 科学小组用如图所示装置研究酸、碱、盐的性质(夹持仪器已省略)。
(1)关闭 $K_{2}$,打开 $K_{1}$ 和分液漏斗玻璃塞、活塞,向 $B$ 装置中加入稀盐酸,使其浸没大理石后关闭分液漏斗活塞。$A$ 中反应的化学方程式为
(2)当 $B$ 中的物质仍在反应时,关闭 $K_{1}$,打开 $K_{2}$。一段时间后 $C$ 中的现象为
(1)关闭 $K_{2}$,打开 $K_{1}$ 和分液漏斗玻璃塞、活塞,向 $B$ 装置中加入稀盐酸,使其浸没大理石后关闭分液漏斗活塞。$A$ 中反应的化学方程式为
$CO_2 + Ca(OH)_2 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + H_2O$
,$B$ 中发生反应的化学方程式为$CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O + CO_2 \uparrow$
。(2)当 $B$ 中的物质仍在反应时,关闭 $K_{1}$,打开 $K_{2}$。一段时间后 $C$ 中的现象为
有白色沉淀生成
;充分反应后,$C$ 中一定含有溶质 $NaCl$ 的原因是B 中反应生成的 $CaCl_2$ 与 C 中过量的 $Na_2CO_3$ 反应生成 $NaCl$
。答案
(1)$CO_2 + Ca(OH)_2 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + H_2O$;$CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O + CO_2 \uparrow$
(2)有白色沉淀生成;B 中反应生成的 $CaCl_2$ 与 C 中过量的 $Na_2CO_3$ 反应生成 $NaCl$。
(2)有白色沉淀生成;B 中反应生成的 $CaCl_2$ 与 C 中过量的 $Na_2CO_3$ 反应生成 $NaCl$。
解析
(1)A 中是澄清石灰水,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为:$CO_2 + Ca(OH)_2 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + H_2O$。
B 中是大理石(主要成分碳酸钙)与稀盐酸反应,生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:$CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O + CO_2 \uparrow$。
(2)当 B 中的物质仍在反应时,关闭 $K_1$,打开 $K_2$,二氧化碳会进入 C 装置。C 装置中是过量的碳酸钠溶液,二氧化碳与碳酸钠不反应,但由于 B 装置中产生的二氧化碳会使 C 装置中的溶液呈酸性(形成碳酸),而碳酸与碳酸钠不反应,所以 C 中无明显现象(题目未直接问此,但为后续解释),之后盐酸和碳酸钙反应生成的氯化钙会进入 C 装置,与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀,所以 C 中的现象为有白色沉淀生成。
C 中一定含有溶质 $NaCl$ 的原因是:B 装置中生成的氯化钙进入 C 装置,与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,化学方程式为:$CaCl_2 + Na_2CO_3 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + 2NaCl$。
B 中是大理石(主要成分碳酸钙)与稀盐酸反应,生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:$CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O + CO_2 \uparrow$。
(2)当 B 中的物质仍在反应时,关闭 $K_1$,打开 $K_2$,二氧化碳会进入 C 装置。C 装置中是过量的碳酸钠溶液,二氧化碳与碳酸钠不反应,但由于 B 装置中产生的二氧化碳会使 C 装置中的溶液呈酸性(形成碳酸),而碳酸与碳酸钠不反应,所以 C 中无明显现象(题目未直接问此,但为后续解释),之后盐酸和碳酸钙反应生成的氯化钙会进入 C 装置,与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀,所以 C 中的现象为有白色沉淀生成。
C 中一定含有溶质 $NaCl$ 的原因是:B 装置中生成的氯化钙进入 C 装置,与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,化学方程式为:$CaCl_2 + Na_2CO_3 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + 2NaCl$。
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