【例3】现将含有某一种氯化物杂质的$\ce{MgCl_{2}}$粉末95 g溶于水后,与足量的$\ce{AgNO_{3}}$溶液反应,可生成$\ce{AgCl}$沉淀290 g[已知:$\ce{MgCl_{2} + 2AgNO_{3} = 2AgCl\downarrow + Mg(NO_{3})_{2}}$,且氯化物杂质也能与$\ce{AgNO_{3}}$反应生成$\ce{AgCl}$沉淀]。该粉末中含有的杂质可能是()
A.$\ce{NaCl}$
B.$\ce{CaCl_{2}}$
C.$\ce{AlCl_{3}}$
D.$\ce{KCl}$
思路分析:本题考查了有关混合物反应的计算。正确理解题干信息,得出杂质中氯元素含量大于氯化镁中氯元素含量为解答本题的关键。
答案:C
点拨:运用极端分析法解答。假设$\ce{MgCl_{2}}$粉末中不含杂质,95 g$\ce{MgCl_{2}}$与足量$\ce{AgNO_{3}}$反应可生成$\ce{AgCl}$沉淀的质量为$x$。
$\ce{MgCl_{2} + 2AgNO_{3} = 2AgCl\downarrow + Mg(NO_{3})_{2}}$
95 287
95 g $x$
$\frac{95}{287} = \frac{95\ \mathrm{g}}{x}$ $x = \frac{287 × 95\ \mathrm{g}}{95} = 287\ \mathrm{g}$
已知生成$\ce{AgCl}$沉淀290 g,说明杂质中$\ce{Cl}$的质量分数大于$\ce{MgCl_{2}}$中$\ce{Cl}$的质量分数。
$\ce{MgCl_{2}}$中$\ce{Cl}$的质量分数为$\frac{35.5 × 2}{24 + 35.5 × 2} × 100\% = 75\%$;$\ce{NaCl}$中$\ce{Cl}$的质量分数为$\frac{35.5}{23 + 35.5} × 100\% = 61\%$;$\ce{CaCl_{2}}$中$\ce{Cl}$的质量分数为$\frac{35.5 × 2}{40 + 35.5 × 2} × 100\% = 64\%$;
$\ce{AlCl_{3}}$中$\ce{Cl}$的质量分数为$\frac{35.5 × 3}{27 + 35.5 × 3} × 100\% = 80\%$;$\ce{KCl}$中$\ce{Cl}$的质量分数为$\frac{35.5}{39 + 35.5} × 100\% = 48\%$。综上分析,该$\ce{MgCl_{2}}$粉末中含有的杂质可能是$\ce{AlCl_{3}}$。
A.$\ce{NaCl}$
B.$\ce{CaCl_{2}}$
C.$\ce{AlCl_{3}}$
D.$\ce{KCl}$
思路分析:本题考查了有关混合物反应的计算。正确理解题干信息,得出杂质中氯元素含量大于氯化镁中氯元素含量为解答本题的关键。
答案:C
点拨:运用极端分析法解答。假设$\ce{MgCl_{2}}$粉末中不含杂质,95 g$\ce{MgCl_{2}}$与足量$\ce{AgNO_{3}}$反应可生成$\ce{AgCl}$沉淀的质量为$x$。
$\ce{MgCl_{2} + 2AgNO_{3} = 2AgCl\downarrow + Mg(NO_{3})_{2}}$
95 287
95 g $x$
$\frac{95}{287} = \frac{95\ \mathrm{g}}{x}$ $x = \frac{287 × 95\ \mathrm{g}}{95} = 287\ \mathrm{g}$
已知生成$\ce{AgCl}$沉淀290 g,说明杂质中$\ce{Cl}$的质量分数大于$\ce{MgCl_{2}}$中$\ce{Cl}$的质量分数。
$\ce{MgCl_{2}}$中$\ce{Cl}$的质量分数为$\frac{35.5 × 2}{24 + 35.5 × 2} × 100\% = 75\%$;$\ce{NaCl}$中$\ce{Cl}$的质量分数为$\frac{35.5}{23 + 35.5} × 100\% = 61\%$;$\ce{CaCl_{2}}$中$\ce{Cl}$的质量分数为$\frac{35.5 × 2}{40 + 35.5 × 2} × 100\% = 64\%$;
$\ce{AlCl_{3}}$中$\ce{Cl}$的质量分数为$\frac{35.5 × 3}{27 + 35.5 × 3} × 100\% = 80\%$;$\ce{KCl}$中$\ce{Cl}$的质量分数为$\frac{35.5}{39 + 35.5} × 100\% = 48\%$。综上分析,该$\ce{MgCl_{2}}$粉末中含有的杂质可能是$\ce{AlCl_{3}}$。
答案
C
解析
【分析】
本题采用极端分析法解题,先假设95g粉末为纯$\ce{MgCl_{2}}$,计算其与足量$\ce{AgNO_{3}}$反应生成$\ce{AgCl}$的质量,将该值与实际生成的290g对比,得出杂质中氯元素的质量分数需大于$\ce{MgCl_{2}}$中氯元素的质量分数;再分别计算各选项氯化物的氯元素质量分数,筛选出符合条件的杂质。
【解析】
1. 假设95g粉末为纯$\ce{MgCl_{2}}$,根据反应$\ce{MgCl_{2} + 2AgNO_{3} = 2AgCl\downarrow + Mg(NO_{3})_{2}}$,设生成$\ce{AgCl}$的质量为$x$:
$\frac{95}{287} = \frac{95\ \mathrm{g}}{x}$,解得$x=287\ \mathrm{g}$。
2. 实际生成$\ce{AgCl}$为290g,大于纯$\ce{MgCl_{2}}$生成的287g,说明杂质中氯元素的质量分数大于$\ce{MgCl_{2}}$中氯元素的质量分数。
3. 计算各物质中氯元素的质量分数:
$\ce{MgCl_{2}}$:$\frac{35.5×2}{24 + 35.5×2}×100\% = 75\%$;
$\ce{NaCl}$:$\frac{35.5}{23 + 35.5}×100\% ≈61\%$;
$\ce{CaCl_{2}}$:$\frac{35.5×2}{40 + 35.5×2}×100\% ≈64\%$;
$\ce{AlCl_{3}}$:$\frac{35.5×3}{27 + 35.5×3}×100\% = 80\%$;
$\ce{KCl}$:$\frac{35.5}{39 + 35.5}×100\% ≈48\%$。
4. 对比可知,只有$\ce{AlCl_{3}}$的氯元素质量分数大于75%,符合条件。
【答案】
C
【知识点】
混合物反应计算、元素质量分数计算
【点评】
本题通过极端分析法结合元素质量分数计算解题,核心是利用纯物质与混合物的反应产物差异判断杂质的元素含量特征,是化学计算中典型的混合物分析题型,思路清晰,计算量适中。
【难度系数】
0.6
本题采用极端分析法解题,先假设95g粉末为纯$\ce{MgCl_{2}}$,计算其与足量$\ce{AgNO_{3}}$反应生成$\ce{AgCl}$的质量,将该值与实际生成的290g对比,得出杂质中氯元素的质量分数需大于$\ce{MgCl_{2}}$中氯元素的质量分数;再分别计算各选项氯化物的氯元素质量分数,筛选出符合条件的杂质。
【解析】
1. 假设95g粉末为纯$\ce{MgCl_{2}}$,根据反应$\ce{MgCl_{2} + 2AgNO_{3} = 2AgCl\downarrow + Mg(NO_{3})_{2}}$,设生成$\ce{AgCl}$的质量为$x$:
$\frac{95}{287} = \frac{95\ \mathrm{g}}{x}$,解得$x=287\ \mathrm{g}$。
2. 实际生成$\ce{AgCl}$为290g,大于纯$\ce{MgCl_{2}}$生成的287g,说明杂质中氯元素的质量分数大于$\ce{MgCl_{2}}$中氯元素的质量分数。
3. 计算各物质中氯元素的质量分数:
$\ce{MgCl_{2}}$:$\frac{35.5×2}{24 + 35.5×2}×100\% = 75\%$;
$\ce{NaCl}$:$\frac{35.5}{23 + 35.5}×100\% ≈61\%$;
$\ce{CaCl_{2}}$:$\frac{35.5×2}{40 + 35.5×2}×100\% ≈64\%$;
$\ce{AlCl_{3}}$:$\frac{35.5×3}{27 + 35.5×3}×100\% = 80\%$;
$\ce{KCl}$:$\frac{35.5}{39 + 35.5}×100\% ≈48\%$。
4. 对比可知,只有$\ce{AlCl_{3}}$的氯元素质量分数大于75%,符合条件。
【答案】
C
【知识点】
混合物反应计算、元素质量分数计算
【点评】
本题通过极端分析法结合元素质量分数计算解题,核心是利用纯物质与混合物的反应产物差异判断杂质的元素含量特征,是化学计算中典型的混合物分析题型,思路清晰,计算量适中。
【难度系数】
0.6
1. 下列化学方程式中,书写正确的是(
A.$\ce{S + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}SO_{2}}$
B.$\ce{2HgO\xlongequal{\Delta}2Hg + O_{2}}$
C.$\ce{H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$
D.$\ce{2P + 5O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}P_{2}O_{5}}$
A
)A.$\ce{S + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}SO_{2}}$
B.$\ce{2HgO\xlongequal{\Delta}2Hg + O_{2}}$
C.$\ce{H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$
D.$\ce{2P + 5O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}P_{2}O_{5}}$
答案
1.A
解析
【分析】
要判断化学方程式是否正确,需依据化学方程式的书写规则:一是符合客观事实(反应能发生,生成物正确);二是遵守质量守恒定律(反应前后原子种类、数目不变,即配平正确);三是反应条件标注正确;四是气体(↑)、沉淀(↓)符号使用规范(反应物有气体时,生成物气体不标↑,固体反应生成固体不标↓)。接下来逐个分析选项:
选项A:硫在氧气中点燃生成二氧化硫,符合客观事实,化学式正确,配平(S、O原子数目反应前后均为1、2),条件正确,反应物有气体$\ce{O_{2}}$,生成物$\ce{SO_{2}}$无需标↑,书写正确。
选项B:氧化汞加热分解生成氧气,氧气是气体,未标注↑,不符合符号使用规则,错误。
选项C:过氧化氢分解的生成物应为水和氧气,而非氢气和氧气,不符合客观事实,错误。
选项D:磷燃烧的方程式未配平,反应前后O原子数目不相等(反应物O为10,生成物O为5),违反质量守恒定律,错误。
因此正确选项为A。
【解析】
根据化学方程式的书写判断标准,逐一分析各选项:
1. 选项A:$\ce{S + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}SO_{2}}$,该反应为硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,符合客观事实;化学式书写正确;反应前后原子守恒(S:1=1,O:2=2);反应条件“点燃”标注正确;反应物有气体$\ce{O_{2}}$,生成物$\ce{SO_{2}}$无需标注气体符号↑,书写完全正确。
2. 选项B:$\ce{2HgO\xlongequal{\Delta}2Hg + O_{2}}$,生成物氧气为气体,未标注气体符号↑,不符合书写规范,错误。
3. 选项C:$\ce{H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$,过氧化氢分解的生成物应为$\ce{H_{2}O}$和$\ce{O_{2}}$,而非$\ce{H_{2}}$,违背客观事实,错误。
4. 选项D:$\ce{2P + 5O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}P_{2}O_{5}}$,反应前后O原子数目不守恒(反应物O为10,生成物O为5),未配平,违反质量守恒定律,错误。
综上,只有选项A的化学方程式书写正确。
【答案】
A
【知识点】
化学方程式书写规则、质量守恒定律
【点评】
本题考查初中化学核心考点——化学方程式的书写判断,需掌握书写的两大原则(以客观事实为依据、遵守质量守恒定律)及符号、条件的规范使用,属于基础题,是学生必须掌握的内容。
【难度系数】
0.3
要判断化学方程式是否正确,需依据化学方程式的书写规则:一是符合客观事实(反应能发生,生成物正确);二是遵守质量守恒定律(反应前后原子种类、数目不变,即配平正确);三是反应条件标注正确;四是气体(↑)、沉淀(↓)符号使用规范(反应物有气体时,生成物气体不标↑,固体反应生成固体不标↓)。接下来逐个分析选项:
选项A:硫在氧气中点燃生成二氧化硫,符合客观事实,化学式正确,配平(S、O原子数目反应前后均为1、2),条件正确,反应物有气体$\ce{O_{2}}$,生成物$\ce{SO_{2}}$无需标↑,书写正确。
选项B:氧化汞加热分解生成氧气,氧气是气体,未标注↑,不符合符号使用规则,错误。
选项C:过氧化氢分解的生成物应为水和氧气,而非氢气和氧气,不符合客观事实,错误。
选项D:磷燃烧的方程式未配平,反应前后O原子数目不相等(反应物O为10,生成物O为5),违反质量守恒定律,错误。
因此正确选项为A。
【解析】
根据化学方程式的书写判断标准,逐一分析各选项:
1. 选项A:$\ce{S + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}SO_{2}}$,该反应为硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,符合客观事实;化学式书写正确;反应前后原子守恒(S:1=1,O:2=2);反应条件“点燃”标注正确;反应物有气体$\ce{O_{2}}$,生成物$\ce{SO_{2}}$无需标注气体符号↑,书写完全正确。
2. 选项B:$\ce{2HgO\xlongequal{\Delta}2Hg + O_{2}}$,生成物氧气为气体,未标注气体符号↑,不符合书写规范,错误。
3. 选项C:$\ce{H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$,过氧化氢分解的生成物应为$\ce{H_{2}O}$和$\ce{O_{2}}$,而非$\ce{H_{2}}$,违背客观事实,错误。
4. 选项D:$\ce{2P + 5O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}P_{2}O_{5}}$,反应前后O原子数目不守恒(反应物O为10,生成物O为5),未配平,违反质量守恒定律,错误。
综上,只有选项A的化学方程式书写正确。
【答案】
A
【知识点】
化学方程式书写规则、质量守恒定律
【点评】
本题考查初中化学核心考点——化学方程式的书写判断,需掌握书写的两大原则(以客观事实为依据、遵守质量守恒定律)及符号、条件的规范使用,属于基础题,是学生必须掌握的内容。
【难度系数】
0.3
2.下列现象不能用质量守恒定律解释的是(
A.煤燃烧后留下的灰烬的质量比煤的质量少了
B.白磷在密闭的锥形瓶中燃烧,反应前后质量相等
C.50 g糖溶于200 g水中,制得250 g溶液
D.加热高锰酸钾制取氧气后,剩余固体的质量比高锰酸钾的质量少了
C
)A.煤燃烧后留下的灰烬的质量比煤的质量少了
B.白磷在密闭的锥形瓶中燃烧,反应前后质量相等
C.50 g糖溶于200 g水中,制得250 g溶液
D.加热高锰酸钾制取氧气后,剩余固体的质量比高锰酸钾的质量少了
答案
2.C
解析
【分析】
首先明确质量守恒定律的适用范围:该定律只适用于化学变化,不适用于物理变化。逐一分析选项:A选项煤燃烧是化学变化,生成气体逸出导致灰烬质量减少,可用质量守恒解释;B选项白磷在密闭容器中燃烧是化学变化,反应前后总质量不变,符合质量守恒;C选项糖溶于水是物理变化,无化学反应,不能用质量守恒解释;D选项高锰酸钾加热分解是化学变化,生成氧气逸出导致剩余固体质量减少,可用质量守恒解释。因此选C。
【解析】
质量守恒定律的内容为:参加化学反应的各物质的质量总和,等于反应后生成的各物质的质量总和,该定律仅适用于化学变化,不适用于物理变化。对各选项分析如下:
1. 选项A:煤燃烧属于化学变化,反应过程中生成二氧化碳等气体逸散到空气中,因此留下的灰烬质量比原煤的质量小,符合质量守恒定律,能用其解释。
2. 选项B:白磷在密闭锥形瓶中燃烧是化学变化,反应在密闭体系中进行,无物质逸出,反应前后总质量相等,符合质量守恒定律,能用其解释。
3. 选项C:50g糖溶于200g水制得250g溶液,该过程是物理变化(无新物质生成),不涉及化学反应,因此不能用质量守恒定律解释。
4. 选项D:加热高锰酸钾制取氧气是化学变化,反应生成氧气逸出,因此剩余固体的质量比原高锰酸钾的质量小,符合质量守恒定律,能用其解释。
综上,答案为C。
【答案】
C
【知识点】
质量守恒定律的适用范围、化学变化与物理变化的判断
【点评】
本题考查质量守恒定律的核心概念,关键在于区分化学变化与物理变化,明确质量守恒定律的适用条件,题目设置的选项清晰,是基础概念类的典型题目。
【难度系数】
0.7
首先明确质量守恒定律的适用范围:该定律只适用于化学变化,不适用于物理变化。逐一分析选项:A选项煤燃烧是化学变化,生成气体逸出导致灰烬质量减少,可用质量守恒解释;B选项白磷在密闭容器中燃烧是化学变化,反应前后总质量不变,符合质量守恒;C选项糖溶于水是物理变化,无化学反应,不能用质量守恒解释;D选项高锰酸钾加热分解是化学变化,生成氧气逸出导致剩余固体质量减少,可用质量守恒解释。因此选C。
【解析】
质量守恒定律的内容为:参加化学反应的各物质的质量总和,等于反应后生成的各物质的质量总和,该定律仅适用于化学变化,不适用于物理变化。对各选项分析如下:
1. 选项A:煤燃烧属于化学变化,反应过程中生成二氧化碳等气体逸散到空气中,因此留下的灰烬质量比原煤的质量小,符合质量守恒定律,能用其解释。
2. 选项B:白磷在密闭锥形瓶中燃烧是化学变化,反应在密闭体系中进行,无物质逸出,反应前后总质量相等,符合质量守恒定律,能用其解释。
3. 选项C:50g糖溶于200g水制得250g溶液,该过程是物理变化(无新物质生成),不涉及化学反应,因此不能用质量守恒定律解释。
4. 选项D:加热高锰酸钾制取氧气是化学变化,反应生成氧气逸出,因此剩余固体的质量比原高锰酸钾的质量小,符合质量守恒定律,能用其解释。
综上,答案为C。
【答案】
C
【知识点】
质量守恒定律的适用范围、化学变化与物理变化的判断
【点评】
本题考查质量守恒定律的核心概念,关键在于区分化学变化与物理变化,明确质量守恒定律的适用条件,题目设置的选项清晰,是基础概念类的典型题目。
【难度系数】
0.7
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