化學定量填空簡答實驗題一

1.為測定金屬鈉樣品（表面有NazO）中鈉單質的質量分數，設計了如下實驗（反應裝置如下

圖所示）：

①稱量A、B的總質量；

②稱取一定質量的鈉樣品；

③將鈉樣品投入錐形瓶中，迅速塞緊帶U形干燥管（內含無水CaCk干燥劑）的橡皮塞。

有關數據是：稱取金屬鈉樣品的質量為ag,A、B反應前總質量為bg,反應后A、B的總質

量為Cgo

（參考化學文字表達式：鈉+水一氫氧化鈉+氫氣）

請根據題意回答下列問題：

（1）A中鈉和水反應過程中可看到鈉熔成閃亮的小球，產生這一現象的原因是

（2）用a、b、c表示鈉單質的質量分數=；

（3）若沒有B裝置，對實驗結果有何影響？（填“偏大”、“偏小”或“無影

響

2.高純硅可用于制備硅半導體材料。制備高純硅的主要生產流程如下圖所示：

查閱資料：①石英砂的主要成分是二氧化硅；

②MgO能與稀鹽酸反應生成氯化鎂溶液。

（1）標出二氧化硅中硅元素的化合價;寫出合理處理中間產物CO的一種方

法：；

（2）操作1中用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和;

（3）反應2除生成高純硅外，同時還生成一種氣體化合物；請寫出此過程所發生反應的化

學方程式：;

（4）反應2要在無氧環境中進行，從安全角度考慮，原因是。

（5）某實驗小組為了測定石英砂（主要成分是SiOz,其它雜質不參加反應）的純度，稱取

石英砂樣品Wg,先用過量的氫氧化鈉溶液溶解石英砂，其化學方程式：

2NaOH+SiO2=NazSith+HONazSiCh呈堿性，滴入酚酰;溶液后再用溶質質量分數為7.3%的鹽酸

與生成的溶液反應，其化學方程式：Na2SiO；J+2HCl=2NaCl+H2SiO31,當恰好滴入質量為ag

的鹽酸時開始有沉淀生成，當恰好滴入質量為bg的鹽酸時溶液由紅色變為無色，則石英砂

的純度=________%。

3.綜合利用海水可以制備工業澳、純堿等物質，其流程示意圖如下:

注：和金屬的置換性一樣，Cl、Br和I的非金屬性比較：Cl>Br>l

（1）清寫出海水淡化的兩種方法：、;

（2）提取浪的過程經過2次用Ck使“Br-Br」，其目的是,以

反應物NaBr作為提取溟的過程的物質，所發生的化學方程式是;

（3）用SO2水溶液吸收Bn,使之轉化成【【Br,有關反應方程式為;

從氧化還原角度分析，下列3種物質也能用于吸收Bn的是（填正確選

項序號）；

①蟀0」②KI③Na2sO3溶液

（注：氧化還原反應是指化學反應前后，參加反應的元素的化合價有變化的反應，且處于最

高價的元素的化合價在反應中不會再升高，處于最低價的元素的化合價在反應中不會再降

低，氧化還原反應的特征是一種元素化合價降低而另一種元素化合價升高，不能都升高或

都降低）

（4）X溶液中的主要陽離子是Na'和__________（填離子符號）；

（5）在飽和NaCl溶液中先通入NH3后通入CW的目的是；

（6）產品純堿中含有少量碳酸氫鈉。若煨燒前固體碳酸氫鈉的質量為加g,燃燒后所得純

堿產品的質量為m2g,則產品中純堿的質量分數;（用含相關字母

的代數式表示

4.CaC2,中文名為碳化鈣，是重要的基本化工原料，用于有機合成、氮塊焊等。

【.工業上制備碳化鈣的原理之一是用生石灰與焦炭混合，在電爐中假燒生成碳化鈣，同時

生成能還原氧化銅和氧化鐵的氣體，該工業上制備碳化鈣的原理的化學反應方程式是：

II.為粗略測定質量為Wg的電石中CaG的質量分數，利用電石與飽和食鹽水反應，實驗裝

置如圖所示：

①為何用飽和食鹽水替代純凈水來作為與CaC?的反應物？（注：水的含晟越多，與CaG

反應越劇烈）

②實驗測得量筒中水為Vml,己知24.5L的C2n2的質量是26g,則電石中CaCz的質量分

數=<.（注：CaC2+H20-C2H2f+Ca（0H）2）

5.某研究性學習小組對鋁熱反應（以AI和FB2O3反應為例）實驗進行研究.已知Al、AI2O3、

Fe、FezCh的熔點、沸點數據如表所示：

物質

A1ALO,FeFe203

熔點/℃660205415351565

沸點/℃246729802750—

（1）鋁熱反應是氧化還原反應，在反應中金屬鋁表現出性（填''氧化〃或''還原〃）（元

素的化合價升高則此元素表現為還原性，元素的化合價降低則此元素表現為氧化性）.

（2）某同學根據以上數據推測，鋁熱反應所得到的熔融物中應含有鐵、鋁兩種金屬.如設計

一個簡單的實驗方案證明該熔融物中含有金屬鋁，則實驗所需用的試劑為（寫一種），

可觀察到的實驗現象是（AI單質與強堿溶液反應的實質：AI先與強堿溶液中的水反應,

AI單質將水中的H元素置換，生成的AI（0H）3具有酸堿兩種性質，可正好與強堿反應）.

（3）另一同學推測鋁熱反應得到的熔融物中還含有Fe2O3,他設計了如下方案來驗證：

取一塊該熔融物投入到少量稀硫酸中，反應一段時間后，向反應后的混合液中滴加物質甲的溶

液，觀察溶液顏色的變化，即可證明熔融物中是否含有FezCh,已知物質甲溶液加入到二價鐵

離子溶液中，溶液為淺綠色，加入到三價鐵離子中，溶液為血紅色，則：

①若加入物質甲溶液，溶液呈________色，則證明熔融物中含有FezCh.

②該同學的實驗方案是否合理？為什么？答：.（填''合理"或''不合理〃，若合理不用

填原因）

（4）現有由FezCh和AI單質反應后的一褐色硬塊，假設褐色硬塊由Fe、FezCh和AI2O3組成，

雙褐色硬塊Wig加入足量的強堿溶液中充分反應后，過濾，洗滌干燥得濾渣Wzg,則褐色硬

塊中Fe單質的質量分數=（用含Wi、W2的代數式表示）.

6.以下是測定CuSOi-xlbO中結晶水含量的實驗流程：

試樣Sg

|稱中|-----操作I（=「1操作II?-------------1操作川|-----A幣:乂操作I、II'III-

*/1c

回答下列問題：

（1）寫出操作名稱：操作I：__，操作n：_操作ni：；

（2）重發操作I、II、in,這叫_操作，如果操作ni得到的質量還在減小，

_______________________________________,直至______________________________,目

的是；

（3）操作II必須要在中進行；

（4）設RS04的式量為M,操作HI的最后測定數值：無水RS04為n）2g,試樣RSO,?ntO的質量為

mig,則RSOi?nHz。中n的數值=（用含有M、仙、叫的弋數式表示）。

7.某同學用如圖所示裝置研究質量守恒定律的相關問題。

反應前稱得總質量為股，將足量稀硫酸全部倒入燒杯，充分反應后，稱得總質量為m2。

（1）m1#叱的原因是（簡要敘述）；該反應是

否遵循質量守恒定律（填“是”或“否”）。

（2）理論上3和叫的差值是g（用含a的代數式表示）。

8.如圖為電解水的實驗裝置圖，請回答下列問題。

克電源上

（1）如圖試管中的氣體為氫氣，試管B所連接的是電源的（填“正”

或“負”）極；

（2）該實驗能夠說明水是由氫元素與氧元素組成的理論依據是；

（3）實驗結束后發現產生氧氣和氫氣的體積比比理論值小，其原因可能是

（4）該實驗也能產生氫氣，但實驗室通常不用該方法制取氧氣的原因是

（5）“氫氣還原氧化銅”的實驗也可以確定H和0兩種原子的質量比:

CuO

也

）混■■—破石灰

從（NaOHxCaO）

甲乙

裝置甲中的玻璃管和其中的物質在反應前后的質量差為皿,裝置乙和其中的物質在反應前后

的質量差為叱，再根據電解水的實驗結果（在同一環境下，不同氣體的體積比等于不同氣體

的分子個數比），據此可計算H和0兩種原子的質量比=（用含叫、

nh的代數式表示）。

9.化學實驗室常用二氧化錦催化過氧化氫分解的方法制取氧氣。那么，影響過氧化氫分解速

率的因素到底有哪些呢？某化學興趣小組對此進行如下探究。

'5

圖I實款裝置圖2兩試管中氣體壓強變化曲線

【提出問題】影響過氧化氫分解速率的因素有哪些？

【作出假設】

假設1:過氧化氫溶液的濃度；

假設2：催化劑的質量；

假設3：溫度；

假設4：（請你提出一種假設）。

【設計實驗】小明設計如下實驗方案進行驗證。

序號過氧化化過氧化氫溫度/C二氧化鎰氧氣的體時間/s

溶液的濃溶液的質的質量/g積/mL

度/%量/g

?512200.212520

②3012200.21252

③301240—125148

（1）通過對比實驗①和②可知，過氧化氫分解的速率與有關。

（2）二氧化鐳在過氧化氫分解前后質量和不變。

【討論交流】

（3）小紅認為在這個實驗中，必須用排水法收集氧氣，理由是。

（4）小輝認為小明的方案無法驗證溫度對過氧化氫分解速率的影響。請你幫他說出理由:

【拓展延伸】同學們查閱資料得知，硫酸銅溶液對過氧化氫分解也有影響，在老師的指導下

設計實驗繼續探究。向兩支試管中分別加入等質量不同濃度的過氧化氫溶液，再加入等質量、

等濃度的硫酸銅溶液，分別用氣壓傳感器測定兩試管中氣壓的變化曲線，如圖所示。請你思

考：

（5）為保證實驗的準確性，請你設計向兩試管中加入硫酸銅溶液的具體方法：。

（6）請你從曲線中總結出硫酸銅溶液對過氧化氫分解影響的兩條規隹性結論：

①;

②O

【定量分析】某溫度時，硫酸鋼的溶解度為25g,將mg硫酸銅投入mg水中，得到硫酸銅晶

體ag,則晶體與原硫酸銅的質量比為。

解析

1.可知，這個實驗是根據質量守恒定律來得出生成氫氣的質量，從而得到該金屬鈉樣品中鈉

的質量，增加裝有無水CaCL的目的是由于鈉與水反應放熱使得A裝置中的一部分水變成

水蒸氣，為了保留住這部分水蒸氣，干燥生成的潮濕氫氣而加上的：

(1)由于鈉與水反應放熱，且鈉的熔點低，所以A中鈉和水反應過程中可看到鈉熔成閃亮

的小球。

(2)設金屬鈉樣品中鈉元素的質量分數為x,則。

2Nai2II2O=2NaOIIill2t

462

agXx(a+b-c)g

46:2=(agXx):(a+b-c)g

46x(a+b-c)g八”23x(a+b—―

x=——------------x100%=——-------------xlOW

2xaga

(3)根據題中分析沒有B裝置，則A裝置減輕的質量除了氫氣，還有反應放熱所蒸發出來

的水，故這時，測得的氫氣質量變大，從而金屬鈉樣品中鈉單質的質量分數會偏大。

2.(1)設Si02中Si的化合價為x,則由于0的化合價為-2,所以x+2X(-2)=0,解得x=4,

所以二氧化硅中硅元素的化合價是+4；由于C0是有毒氣體，能污染空氣，且能被點燃轉化

為無污染的二氧化碳，所以合理處理中間產物C0的一種方法是點燃或收集。

(2)可知操作1是將過量稀鹽酸將MgO溶解剩下溶解后的溶液和不溶的粗硅分離，即過濾,

所以過漉用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和漏斗。

(3)可知SiCL與Hz高溫反應生成Si和HC1氣體(氣體X),其化學方程式為；SiCL+2H2-(高

fi)=Si+4HCh

(4)由于山與。2混合容易發生化合反應，即爆炸，特別是加熱的條件下，所以反應2要在

無氧氣環境中進行。

(5)設石英砂的純度為y,則。

由于鹽酸先與剩下的NaOH反應，再與NazSiCh反應，等到全部生成NaCl時(溶液呈中性時),

NazSiOa才反應完，故與NazSiOa反應的HC1的質量=7.3%X(b-a)g,故：

由化學方程式2NaOH+SiQ2=Na2SiO3+H2O和Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO；51可得關系式：

Si02?2HC1

6073

WgXy7.3%X(b-a)g

60:73=(WgXy)：[7.3%X(b-a)g]

60x73%x(b-a)g6%x(b-a)6(b-a)

F=X1OO%=^-^%

73xWgWw

3.(1)目前淡化海水主要采用三種方法：蒸鐳法、反滲透膜法和電滲析法。

(2)第一次用氯氣制取Bn獲取的Bn濃度較小，第二次用SQ將Be還原并收集是為了

富集演元素，再用氯氣使“Br-Bn”是為了更容易獲得更多的溪，氯氣提取NaBr中的

濱所發生的化學方程式是2NaBr+C12=2NaCl+Br2o

(3)SO2與Be和水發生的化學方程式是S02+Br2+2H20=2HBr+H2S0i；由于氧化還原反應Br

元素的化合價降低，所以另一種物質中S或I的化合價應升高(Na、0和K的化合價都

不變)，由于H2sol中的S處于最高價，化合價不會升高，所以H2soi不會與Bn發生反應,

也就不能用于吸收Br,而Na2sO3中的S處于中間價，I的非金屬性弱于Br,因此Na2sO3

和KI都能與Bn發生反應，也即Na2s。3和KI都能用于吸收Br2o

(4)由于飽和的NaCL溶液吸收了附，所以X溶液中的主要的陽離子還有刈二

(5)在飽和NaCl溶液中先通入NH3后通入CO2的目的是為了更多的吸收二氧化碳從而得

到碳酸氫鈉的晶體析出。

(6)設產品中純堿的質量分數為x,貝h

2NaHCQ?=(△)=Na2C0,i+(H20+C021)

10618+44

miXxmi-m2

106:(m2Xx)=(18+44):(mi-m2)

106(4-111'53g-m,

I=-62m,-X100%=-3i1H；-X10W

4.I.可知生成的氣體是CO,因此制備碳化鈣的原理的化學方程式是Ca0+3c=(高

溫):CaC2+3COt；

II.①由于同等質量的飽和食鹽水和純水中飽和食鹽水的含水量比純水少，因此為了控制

反應速率，方便實驗的進行，用飽和食鹽水替代純凈水來作為與CaC2的反應物。

②設電石中CaCz的質量分數為x,貝上

=淺/焉L=僦Jg

CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2t

6426

WgXx13V)g

122S0

64:(WgXx)=26:(^)g

1*122S016V

X=^6^?X100%=6i2SWX10W

5.(1)鋁熱反應中鋁的化合價升高，所以鋁單質體現出其還原性；故反應中金屬鋁表現為

還原性；

(2)鋁單質在強堿溶液作用下，能與水反應置換產生氫氣，生成的氫氧化鋁與氫氧化鈉

發生中和反應，所以證明熔融物含有鋁所需的試劑可以是NaOH(或KOH等)，可觀察到的

實驗現象是有氣體生成；

(3)①由于三價鐵能與物質甲溶液反應使溶液呈血紅色，所以若加入物質甲溶液，溶液

呈血紅色，則證明熔融物中含有Fe2O3；

②亞鐵離子具有還原性，極容易被空氣中的氧氣氧化生成鐵離子，干擾鐵離子的檢驗，

所以不合理；

(4)設褐色硬塊中Fe單質的質量分數為x,貝h

2Al+Fe203=(點燃)=2Fe+AlA

112102

W,XxW,-W2

112:102=(W|Xx):(W1￥2)

56(W「W，

x1003(

51叫

6.(1)由測定CuSO—xIM)的實驗過程以及操作I有水生成可知操作I是加熱，加熱過后，

要讓余溫將CuSOi-xHQ中的七0蒸發完，所以操作H是冷卻，冷卻完后，就可以進行操

作III-稱量了；

(2)為了確定加熱后待測固體已不含水，即待測固體的質量不再變化，要重復操作I、

n、in,所以重復操作I、n、in叫恒重操作，如果操作m得到的質量還在減小,則繼

續重復加熱、冷卻、稱量，直至連續兩次稱量結果相差不超過0.001g,目的是判斷結晶

水合物是否完全釋放出結晶水；

(3)為了使不含水的待測固體不重新吸收水，操作n必須要在干燥器中進行，以防止不

含水的待測固體重新吸收水。

(4)RSO.-nHz。-(A)-RSO4+nHzO

M18n

m2g(mi-112)g

M:18n=m2g:(mi-m2)g

M(mt-mJ

n=

-18m2

7.(1)nn#叱的原因是由于稀硫酸與鋅粒反應生成氫氣，而生成的氫氣將跑出實驗裝置，

所以rmWnh；所有的化學反應都遵循質量守恒定律，所以該實驗反應遵循質量守恒定律。

(2)由質量守恒定律可知，理論上nh和m2的差值是氫氣的質量，放：

設該反應中生成氫氣的質量為x,則。

Zn+H2so產Z11SO4+H21

652

ag

65:2=ag:x

agx22a

x=B=E

8.（1）由電解水的實驗可知，產生氣體體積多的氣體是氫氣，所以試管A中產生的氣體是

氫氣；可知試管B中產生的氣體是氧氣，在電解水的實驗中，產生氧氣的電極與電源的

正極相連，故試管B所連接的是電源的正極；

（2）由于試驗前后可測出氫氣氧氣的體積，水反應前后的總質量，再根據氫氣氧氣的密

度可求出氫氣氧氣的質量，根據反應前后各物質的總質量可確定水是由氫氧元素組成，

所以電解水能夠說明水是由氫氧兩種元素組成的理論依據是質量守恒定律（或化學反應

前后元素種類不變）；

（3）由于室溫下，氧氣在水中的溶解度大于氫氣在水中的溶解度，或氧氣可能與電極材

料發生反應，所以實驗結束后發現產生氧氣和氫氣的體積比比理論值小；

（4）由于電解水制氫氣的方法不便于操作且耗能大，氫氣產率低，所以不用電解水的實

驗方法制取氫氣；

（5）裝置甲反應前后的質量變化值其實是氧元素的質量，裝置乙反應前后的質量變化值

其實是生成的水的質量變化，那么氫元素的質量=m2mu故：

設氫原子的相對原子質量為A,氧原子的相對原子質量為B,貝人

2H2。=（電解）=2氏t+O2t

4A2B

ni2-niimi

4A:2B=（nkrmi）:n）i

A:B=（叱-on）:2m）

9.【作出假設】：影響過氧化氫分解速率的因素還可以是光照強度；還可以是過氧化氫溶

液所處的大氣壓強；

【設計實驗】：

（1）由①和②的數據可知，在其他條件都不變的情況下，過氧化氫溶液的濃度越高，產生

相同體積氧氣的時間越短，即過氧化氫分解的速率越快，所以過氧化氫分解的速率與過氧化

氫溶液的濃度有關。

（2）由化學方程式：2H2k（Mn02”2HOK）2t,可知二氧化銃在過氧化氫分解中起催化作用，

故二氧化鎰在過氧化氫分解前后質量和化學性質不變

【討論交流】：

（3）由于排水法收集氧氣可以直觀的測量氧氣的體積，且用排水法收集氧氣便于觀察到氧

氣是否收集滿，所以必須用排水法收集氧氣。

（4）可知，②和③數據中應該只有溫度條件不相同，其它都相同，而③中沒有加0.2g的二

氧化缽，故無法驗證溫度對過氧化氫分解的速率的影響。

【拓展延伸】：

（5）為保證實驗的準確性，向兩試管中加入硫酸銅溶液的具體方法是分別用注射器吸取等

質量、等濃度的硫酸銅溶液并同時注入兩試管中。

（6）分析圖像信息可知，接近100s時，兩試管中氣體壓強增大，說明此時開始分解生成氧

氣，且試管中氣體壓強增幅較大，進而確定硫酸銅溶液能加快過氧化氫的分解速率；分析圖

像信息，開始反應后，盛有5冬過氧化氫溶液的試管中的氣體壓強始終大于盛有2%過氧化氫

溶液的試管中的氣體壓強，可知硫酸銅溶液對濃度大的過氧化氫溶液分解促進效果更好。

【定量分析】:

假設用lOOgCuSOi溶于100g水中，設溶質中CuSO"的質量為X,晶體中CuSO,的質量為y,貝h

CuS(h+5H20=CuS(h-5H20

16090

ym(結晶水)

160:90=y:m(結晶水)

m(結晶水)=9y/16

x:m(溶劑水)=25g:100g

m(溶劑水)=4x

工可列二元一次方程組：

x+y=100g①；4x+9y/16=100g

聯立①②得：

x=140g/ll,y=960g/ll

.,.m(CuSOt-5H20)=(960g/ll)X(250/160)=1500g/l1

/.m(CuS0,?5H20):m(原硫酸銅)=(1500g/U):100g=15:U

答案

1.(1)該反應為放熱，鈉的熔點低；

(2)

23x(■+b—c)

---------------------X100<M

a*

(3)偏大。

2.(1)+4；點燃或收集；

(2)漏斗；

(3)SiCL+2H2=(高溫)=Si+4HCl；

(4)H2與O2混合容易發生化合反應，即爆炸，特別是加熱的條件下;

(5)

6(b-a)

W

3.(1)蒸儲法；反滲透膜法(或電滲析法)；

(2)更容易獲得更多的澳；2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2；

(3)S02+Br2+2H20=2HBr+H2S0,；②③：

(4)NH；；

(5)為了更多的吸收二氧化碳從而得到碳酸氫鈉的晶體析出;

(6)

些寢以XI。。％(或530n-m，

lX100%)

OZlIlj311ns

4.I.CaO+3C=(高溫)=CaCz+3C0t；

II.①由于同等質量的飽和食鹽水和純水中飽和食鹽水的含水量匕純水少，因此為了控

制反應速率，方便實驗的進行，用飽和食鹽水替代純凈水來作為與CaC2的反應物；

6i25WX100*

O

5.(1)還原；

(2)氫氧化鈉溶液(或氫氧化鉀溶液，答氫氧化鉀或氫氧化鈉不正確)；溶液中有氣泡出

現；

(3)①血紅色；

②不合理，硫酸與鐵反應生成的亞鐵離子具有還原性，極容易被空氣中的氧氣氧化

生成鐵離子，干擾鐵離子的檢驗；

(4)

56(W1-W2)

-siwi-X100%o

6.(1)加熱；冷卻；稱量；

(2)恒重；繼續重復加熱、冷卻、稱量；連續兩次稱量結果相差不超過0.001g；判斷結

品水合物是否完全釋放出結晶水；

(3)干燥器；

(4)

Mfm［，-m；)

181n2o

7.(1)由于稀硫酸與鋅粒反應生成氫氣，而生成的氫氣將跑出實驗裝置，所以miWnh；遵

循；

(2)

2a

65

8.(1)A；正；

(2)質量守恒定律(或化學反應前后元素種類不變)；

(3)室溫下氧氣在水中的溶解度大于氫氣在水中的溶解度，(或氧氣可能與電極材料發生

反應，導致收集到氧氣的體積減小，合理即可)；

(4)該方法不便于操作且耗能大，氫氣產率低(合理即可)；

(5)(m2-mi):2mi(,

9.【作出假設】：光照強度(或大氣壓強，其他合理答案均可)：

【設計實驗】：

(1)過氧化氫濃度；

(2)化學性質；

【討論交流】：

(3)排水法收集氧氣可以直觀的測量氧氣的體積，且便于觀察到氧氣是否收集滿；

(4)②和③數據中應該只有溫度條件不相同，其它都相同，而③中沒有加0.2g的二氧化缽,

故無法驗證溫度對過氧化氫分解的速率的影響；

【拓展延伸】：

(5)分別用注射器吸取等質量、等濃度的氯化鐵溶液并同時注入兩試管中；

(6)①氯化鐵溶液能加快過氧化氫的分解速率；

②氯化鐵溶液對濃度大的過氧化氫溶液分解促進效果更好；

【定量分析】：15:11。

化學定量填空簡答實驗題二

1.I.CU和Cu2O均為不溶于水的紅色固體；n.Cu2O與H2soi能發生化學反應，且有紅色沉

淀物生成，其化學方程式為CJ20+H2S0.=CUS04+CU+H20O

某化學課外興趣小組探究氫氣還原氧化銅得到的紅色固體成分。

（猜想假設）氫氣還原氧化銅得到的紅色固體含有什么物質？

假設一：紅色固體只含有Cu；

假設二：紅色固體只含有CiM；

假設三：紅色固體中有Cu和Cu4兩種物質。

（初步探窕）（填寫表中空格）

實驗操作實驗現象實驗結論

a.取少量紅色固體加入無明顯現象假設______________成立

到足量硫酸溶液中

b.取少量紅色固體加入—假設二和假設三均可能成立

到足量硫酸溶液中充分

反應

（繼續探究及定量分析）

小明同學在做實驗前后的紅色固體稱量的定量實驗中發現了數學關系：同學稱取Wg紅

色固體加入到足量硫酸溶液中使其充分反應后，過濾、洗滌、干燥，稱量剩余紅色固體

質量為mg,通過計算，m的取值范圍是（用含有怩的代數

式表示）

2.用鋁土礦（含30%Si0z、40.8肌1。2和少量Fe2（h等）制取鋁硅合金（ALSiJ有濕法、干

法等方法，其中干法制備的工藝流程如圖1：

（1）若濕法處理鋁土礦，用強酸浸取時，所得溶液中陽離子有；

（2）焙燒除鐵的反應為4（NH.,）2S0.,+FeA=（A）=2NH.Fe（SO.,）2+3H20+6NH31（AI2O3部分發生

類似反應）。氧化物轉化為硫酸鹽的轉化率與溫度的關系如圖2,最適宜的培燒溫度為

（3）操作①包括加水溶解、；

（4）用焦炭還原SiG、AUh會產生中間體SiC、AI.C3,寫出高溫下Al￡3和AkG反應生

成鋁單質的化學方程式:;

（5）鋁硅合金中若含鐵，會影響其抗腐蝕性，原因是；（注：兩

種金屬性不同的導體在電解液中會形成原電池，加速金屬活潑性強的物質腐蝕）

（6）不計損失，投入It鋁土礦，當加入54kg純鋁后，鋁硅合金中m:n=。

3.金和銀是世界上最廣泛的貴金屬之一，請閱讀下列材料并回答以下問題：

（1）很多年以前，在一個銀庫里發生了一起莫名其妙的白銀失竊案。后來在一個很大的白

蟻巢里找到了白銀。白銀是怎么到白蟻巢的呢？白蟻又是怎么偷白銀的呢？原來白蟻口中

能分泌一種濃度很高的蟻酸，白銀遇到高濃度的蟻酸時會發生化學反應，生成粉末狀的蟻

酸銀，白蟻把蚊酸銀吞進肚中，但蚊酸銀無法消化吸收，只能沉積在肚子中，當在高溫下

灼燒時，蟻酸銀又可以變成白銀。

①濃度較大的酸可以與銀發生化學反應溶解銀，而濃度較小的鹽酸、硫酸卻不能溶解銀,

與銀發生化學反應，這是因為;另

外，銀可以與濃鹽酸反應，其化學方程式為4也1+2人8=（八）=2116862）+乩匕這個反應

是（填“分解反應”、“化合反應”、“置換反應”或“復分解反

應”）；

②古代用銀針試毒是因為古代中的砒霜中含有大量的硫及硫的化合物，銀與硫及硫的化

合物發生反應生成黑色的（填化學式），使銀針變黑；

（2）銀礦全濕法制取海綿銀的特征在于以下步驟：

i以銀礦（或多金屬共生銀礦，含不溶也不與強酸反應的雜質）為原料，以稀硝酸作浸

出劑，加熱攪拌浸出40?80分鐘，分離得到粗制硝酸銀溶液；

ii將粗制硝酸銀溶液加入8$?10%工業氯化鐵沉銀脫雜，氯化彼月量為以銀計理論量的

120%?150%,常溫下攪拌沉降10?20分鐘；

道上述氯化銀沉淀加入8%?12%工業氨水絡合銀，實現溶解分離，氨水用量為以銀計理

論量的150%—200%,常溫下攪拌反應10-20分鐘；

iv銀氨絡合液以工業水合胖太原凈化，制取海綿銀，水合耕濃度為40%?50%,用量為

以銀計理論量的110%?120%,還原溫度50?70℃,攪拌還原20?30分鐘。

①將粗制硝酸銀加入工業氯化鉞得到氯化銀的目的是;

②為什么不用生成的氯化銀與水合胱（液體）反應制取海綿銀而要讓氨水溶解氯化銀,

得到的溶液再與水合聯反應制取海綿銀？；

③配平銀氨絡合液（溶質為Ag（NHj￡l）與水合睇（N曲?叢0）發生的化學反應方程

式：_Ag（NH3）2Cl+_N2H,?比0=（50℃?70℃）=_AgI+_N21+_NH.C1+_NH31+_氏0。

（3）黃金在很多世紀以來被用作貨幣、保值物及珠寶，直到現在都還保留著國與國經濟交

換的物質地位，市面上有一種“愚金”，它是銅鋅合金制成，其外觀可以以假亂真，但學

過化學知識的我們并不懼怕他，請用兩種化學方法鑒別黃金和愚金？

①；

②;

（4）王水（濃硝酸和濃鹽酸按一定體積比配制的溶液）可用于黃金、伯的制取與運輸，王

水與黃金的反應方程式；HNO.+SHCl+Au-AuCL+NOt+2H.0,現要溶解質量為。（單位為g）

的黃金，若實際溶解黃金的HC：和HN（h的質量是理論值的1.5倍。則需要溶質質量分數

為b的濃硝酸和c的濃鹽酸的質量分別為（用a、b和c的代數式

表示）。

4.過碳酸鈉和鹽酸反應的化學方程式為：2Na2co,+4HCl=4NaCl+2c。2f+&t+2H20,商品過碳

酸鈉中一般都含有Na2c為了測定它的純度，取一定量的樣品與鹽酸反應，通過測量產

生氧氣的體積，可以計算出過碳酸鈉的含量。

（1）根據下圖提供的儀器裝置，組裝一套測定商品過碳酸鈉的實驗裝置，這些裝置的連接

順序是（填接口字母）：；

（2）如果實驗時，稱取Wg樣品和過量鹽酸反應后，得到氧氣的體積為VmL（22.4L氧氣

的質量為32g）,則此樣品的純度二%；

（3）某此實驗，大概有67mL的氧氣生成，實驗室有50mL、100mL、150mL三種規格的最

筒，應選用規格為的量筒進行實驗。

5.一度被國人稱為“洋火”的火柴始于我國南北朝時期的發燭、火寸條。火柴頭上主要含

有氯酸鉀、二氧化鋅、硫磺和玻璃粉等，火柴盒的側面涂有紅磷，三硫化二睇（Sb2s3）和玻

璃粉。

（1）火柴頭在火柴盒側面劃動促使磷、三硫化二鍋等可燃物燃燒，“劃”的作用是

;三硫化二錦在空氣中燃燒三氧化二睇和二氧化硫的化

學方程式為;

（2）為檢驗火柴頭的成分，進行如圖所示的實驗（二氧化硫可以使品紅試紙和高鐳酸鉀溶

液褪色）。

①使用濕潤的品紅試紙的H的是:補全高缽酸

鉀溶液中反應的化學方程式：

2KMn01+3S02+2H20=K2S0i+I+2H2S0,；

②將燃盡的火柴頭搗碎、加水充分溶解、過濾，向灌液中加足量AgNG溶液和稀硝酸，生

成白色沉淀，說明濾液中含有,從而證明火柴頭中含氯元素；

③測得上述反應前火柴頭的總質量為a,生成的沉淀質量為b,則火突頭中氯元素的質量分

數=。

6.某鋁合金含有合金元素鎂、銅、硅，為了測定該合金中鋁的含量，設計了如下實驗，請回

答有關問題：

（1）稱取樣品ag,將其溶解于足量的稀鹽酸中，過濾。漉液中主要含有,濾

渣中含有_________,溶解、過濾用到的玻璃儀器是。

（2）濾液中加過量氫氧化鈉溶液中有一個反應：氫氧化鈉與開始生成的Al（OH）3反應生成

可溶的NaAlO?和水，其化學反應方程式是<,

（3）向步驟（2）的濾液中通入足量二氧化碳氣體，過濾，請配平該反應的化學方程式：

_NaAlO2+_CO2+_H2O=_Na2CO3+_Al（OH）31。

（4）步驟（3）過濾后的濾渣用蒸儲水洗滌2?3次，烘干并灼燒至恒重，冷卻后稱量，其

質量為bg,則原樣品中鋁的質量分數;。

（5）若步驟（2）中加入氫氧化鈉的量不足,則實驗結果_______（填“偏高”、“偏低”或

“不影響”，下同）；若步驟（4）中濾渣沒有洗滌，則實驗結果；若濾渣灼燒

不充分，則實驗結果o

7.某化學探究小組的同學從實驗廢液中回收銅，得到的樣品中含有少量鐵粉。為測定樣品

中銅的質量分數，甲、乙兩組按下述兩方案分別進行實驗。

加入過量稀鹽酸

方案一、銅樣品充分反應過濾，將得到的固體洗滌、干燥、稱量。

加入過量的破酸桐

方案二、銅樣品~充分反應~過渡，將得到的固體洗滌、干燥、杯量。

（1）請你對上述兩方案進行評價：;

（2）若用方案二，A：稱量銅樣品的質量是mg,B：實驗前稱量硫酸銅溶液的質量是nkg,C：

實驗后稱量所得溶液的質量是nug,D：實驗后得到的固體樣品稱量的質量是皿g,請寫出選

用題中的數據組合可計算樣品中銅的質量分數的所有可能：（要求

所用的數據計算方法最簡）；

（3）請選用（2）中的一種可能計算樣品中銅的質量分數=。

8.某化學研究性學習小組在學習了“空氣中氧氣含量測定”實驗的基礎上，改進了教材中

的實驗，設計出如圖所示的實驗裝置。

【閱讀資料】①白磷（化學式：￡）和紅磷組成元素相同。白磷燃燒所需的最低溫度是40C,

而紅磷需要240℃。

②紫色石蕊溶液是一種酸堿指示劑，酸性物質的溶液能使紫色石蕊溶液變紅。

【實驗步驟】：

①如圖所示連接儀器，檢查裝置的氣密性良好。

②在集氣瓶里裝入適量a體積的水，燃燒匙里放一塊白磷,在酒精燈上把玻璃棒下端加熱后，

立刻將集氣瓶上的三孔膠塞塞緊。

③迅速將預熱過的玻璃棒按下與白磷接觸。觀察到白磷燃燒，產生大量白煙。

④待白磷燃燒完畢，將集氣瓶稍加振蕩，白煙消失。

⑤待集氣瓶完全冷卻至室溫，打開止水夾，量出集氣瓶中水的體積為公整個集氣瓶的體積

為c.

⑥根據a、氏。三個數據，計算出空氣中氧氣的體積分數。

根據以上實驗信息，回答下列有關問題：

燃燒匙.玻瑞棒

(1)為了充分消耗容器中的氧氣，藥品中白磷的用量應保證_____.

(2)若實驗非常成功,請寫出a、b、。三個數據應滿足的一個等式關系：.

(3)小組成員小張對“實驗前向集氣瓶內裝入適量a體積的水”不理解。咨詢組長小明后，

他終于明白加入水的作用，其一是;其二是______.

(4)小組成員小紅無意間發現，向6體積水中滴加幾滴紫色石蕊溶液，溶液會變成紅色。

請你對“變紅”現象的原因提出大膽地猜想_____.

(5)在別的實驗中，找到一些白磷與五氧化二磷的混合物，為了測定該混合物中磷的氧化

率，小組成員小強稱取該混合物ag,按上圖連接儀器并點燃該混合物，混合物燃燒充分，

燃燒后瓶中進去VmL的水(24.5L氧氣的質量是32g),則混合物中磷的氧化率

=(磷的氧化率二(已氧化的磷的質量/氧化前磷的質量)X100%,列出

表達式即可，不必化簡)。

9.實驗室有一瓶長久放置的亞硫酸鈉(亞硫酸鹽與碳酸鹽有許多相似之處，能與強酸反應生

成SO2氣體，能像碳酸鹽一樣形成與碳酸根形成沉淀的陽離子結合生成沉淀)，為了檢驗

此瓶亞硫酸鈉是否部分被氧化及測定亞硫酸鈉的質量分數，有學生設計了下面實驗，根據

實驗步驟回答下列問題。

(1)加入的A是,應該加入過量的A的理由是；

檢驗A是否過量的方法是。

(2)加入的B是,應稍過量的理由是;加入B

發生反應的化學方程式是o

(3)為了檢驗沉淀(III)是否洗凈，在最后幾滴洗滌液中加入,

若，表示沉淀已經洗凈。

(4)含亞硫酸鈉的質量分數計算式=(用M、W2的代數式表示)。

解析

1.(初步探究)a.銅和硫酸不反應，取少量紅色固體加入到足量硫酸溶液中，無明顯現象，

說明固體只有銅，假設一成立；

b.氧化亞銅和硫酸反應生成硫酸銅和銅，取少量紅色固體加入到足量溶液中充分反應，

溶液由無色變為淡藍色，但液體中仍有紅色沉淀物存在，說明原固體中一定有氧化亞銅,

也可能有銅單質，假設二和假設三均可能成立；

(繼續探究及定量分析)分析可知，如果原紅色固體只有Cu,硫酸不能與銅單質反應也

不能溶解銅單質，所以實驗后得到固體的質量仍為Wg,若固體中含有CsO,則反應后固

體一定小于啊，因為QhO中的一半Cu變成了CuSO」溶于溶液中，若原紅色固體中只含

有CU2。，則得到固體的質量與其它兩種假設相比質量最少，因為Cu單質完全不溶于硫酸

而Cu2。在硫酸中的質量能減小一部分而生成Cu,故：

設若紅色固體全是CU2。，則。

C112O+H2so產CuSOs+Cu+HzO

14464

Wgm

144:Wg=64:6

64XWg4W

m=_i44-=V8

2.(1)Si()2是酸性氧化物，不與酸反應，良2。3屬于堿性氧化物，AbG既屬于堿性氧化物又

屬于酸性氧化物，所以Fezd和AI2O3都能與酸反應，生成Fe/Al。由于濕法需要過量

的強酸，所以所得溶液中還會有H’,因此所得溶液中陽離子是Fe"、Al3\11,；

(2)焙燒的目的是除去氧化鐵，氧化鋁轉化率最低，氧化鐵轉化率高，因此溫度控制在

300℃；

(3)NHFe(S0j2可溶，AbU,和Si(L都不溶與水，因此加水溶解，然后過濾，得到氧化鋁

和二氧化硅；

(4)根據信息，化學反應方程式：AIC+AIQ產(高溫)=6Al+3C0t；

(5)由于鋁比鐵活潑，兩金屬在電解液中容易形成原電池，這樣會加速鋁的腐蝕，所以

鋁硅合金中若含鐵，會影響其抗腐蝕性；

(6)根據Al、Si元素守恒，Si的質量=ltX30%X(28/60)=0.14t=140kg,鋁土礦中鋁的

質量=ltX40.8%X(54/102)=0.216t=216kg,加入54kg鋁單質，鋁的總質量

=216kg+5妹g=270kg,因此m:n=(270kg/27):(140kg/28)=2:lo

3.(1)①由于銀的金屬活動性排在氫元素的活動性之后，弱于氫元素，所以濃度較小的

鹽酸、硫酸卻不能溶解銀，與銀發生化學反應；由于4HCl+2Ag=(A)=2H(AgCl2)+H2f

這個反應方程式符合置換反應的化學方程式通式：A+BC=B+AC或AB+C=AC+B,

所以4HCl+2Ag=(A)=2H(AgCb)+H21是置換反應；

②根據質量守恒定律可知銀與硫及硫的化合物反應生成黑色的硫化銀，由于硫化銀中

銀的化合價是+1,硫化物中硫的化合價是-2,所以黑色的硫化銀的化學式是AgzS。

(2)①由于銀離子能與氯離子結合生成氯化銀沉淀，而其它金屬離子與氯離子不能結

合生成沉淀，所以為了從粗制硝酸銀只提取銀離子，需要加入工業氯化錢；

②由于氯化銀是沉淀，不溶于水，所以與水合臟液體反應時，生成的銀單質會沾附在

氯化銀周圍，組織反應繼續進行，從而使海綿銀產量偏低，所以不用生成的氯化銀與

水合脫(液體)反應制取海綿銀而要讓氨水溶解氯化銀，得到的溶液再與水合脫反應

制取海綿銀；

③根據質量守恒定律，銀氨絡合液與水合肺發生的化學反應方程式：

4Ag(NH3)2+N2H.t?H20=4AgI+N21+4NH；+4NH3t+H20<>

(3)①由于金不與稀鹽酸或稀硫酸反應，而黃銅中的鋅能與稀鹽酸或稀硫酸反應生成

氫氣，所以可以將待測的兩種樣品分別加稀鹽酸或稀硫酸，看兩種樣品中哪個能產生

氣體；

②由于金的金屬活動性弱于銅，鋅的金屬活動性強于銅，所以可將樣品加入到含少量

的CuSCh的溶液中，看那個溶液中的顏色由藍變無色，變無色的是愚金；

③由于Au加熱也不會與氧氣反應生成氧化金，而黃銅中的鋅和銅能與氧氣加熱發生反

應，生成的物質不是黃色，所以可將兩樣品在空氣中加熱，看哪個物質的顏色是否發

生變化。(其他合理答案均可)

(4)設理論上溶解質量為a的黃金需要溶質質量分數為b的濃硝酸和溶質質量分數為

c的濃鹽酸的質量分別為x和y,則。

HN03+3HC1+AU=AUC13+N01+2H20

63109.5197

bXxcXya

63:109.5:197=(bXx):(cXy)：a

63xa63a1095xa219a

X=197xb=