【正文】 法使甲物質(zhì)析出 ,從而提純甲物質(zhì)。 易錯警示 t2 ℃ 時 20 g固體甲放入 50 g水中得到的是飽和溶液 ,且有固體剩余。 知識拓展 將一定量物質(zhì)放入一定量水中計算溶液質(zhì)量或溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)時 ,首先要根據(jù)溶解 度判斷物質(zhì)在水中是否全部溶解。 19.(2022上海 ,48)提純含少量泥沙的粗鹽樣品 ,實驗過程和氯化鈉的溶解度數(shù)據(jù)如下。 ? 溫度 (℃ ) 溶解度 (g/100 g水 ) 20 40 60 ① 20 ℃ 時氯化鈉的溶解度是 g/100 g水。 ②該實驗是利用泥沙難溶于水而氯化鈉 的性質(zhì)進行提純的 ,操作 Ⅲ 的名稱是 。 ③關(guān)于蒸發(fā)敘述正確的是 (選填編號 )。 、蒸發(fā)皿、溫度計 ,使其均勻受熱 ④溶解時 ,加入水的合適的量約為 (選填“ 15”“ 30”或“ 60” )mL,理由是 。 答案 ① ②易溶于水 過濾 ③ ac ④ 30 10 g粗鹽中氯化鈉的質(zhì)量小于 10 g,根據(jù) 20℃ 時 ,氯化鈉在水中的溶解度為 g/100 g水計算可知 ,用 30 mL水氯化鈉能全部溶解 ,若使 用 60 mL水會導(dǎo)致過濾及蒸發(fā)的時間過長 ,降低實驗效率 (注意 :本題答案需要解釋為什么 60 mL 水不符合 ,考生很容易解釋不全 ) 解析 ①根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知 20 ℃ 時氯化鈉在水中的溶解度為 g/100 g水。②泥沙難溶于 水 ,氯化鈉易溶于水 ,加水溶解后過濾可除去泥沙。③蒸發(fā)是通過加熱的方法將水汽化除去的 , 故 a正確 。蒸發(fā)過程中所需的儀器有鐵架臺、酒精燈、蒸發(fā)皿和玻璃棒 ,故 b錯誤 。蒸發(fā)過程中用 玻璃棒攪拌以防局部過熱 ,液滴飛濺 ,故 c正確 。夾持蒸發(fā)皿應(yīng)使用坩堝鉗 ,故 d錯誤。④ 20 ℃ 時 氯化鈉在水中的溶解度為 g/100 g水 ,則溶解 10 g氯化鈉需要水的體積約為 28 mL,因此用 30 mL 水 ,氯化鈉能全部溶解 ,若使用 60 mL水會導(dǎo)致過濾和蒸發(fā)時間過長。 解題關(guān)鍵 熟悉粗鹽提純的過程 ,理解溶解度的概念、能利用溶解度進行簡單計算是解題的 關(guān)鍵。 20.(2022江西南昌 ,17,5分 )化學(xué)是造福人類的科學(xué)。 (1)能源化學(xué) —— 使用新能源汽車可節(jié)約化石燃料?；剂习?、天然氣和 。 (2)農(nóng)業(yè)化學(xué) —— 化肥對提高農(nóng)作物產(chǎn)量具有重要作用。尿素 [CO(NH2)2]屬于 (填 “氮”“磷”或“鉀” )肥 。 (3)醫(yī)藥化學(xué) —— 我國藥學(xué)家屠呦呦因研制抗瘧新藥青蒿素獲得諾貝爾獎。由青蒿酸 (C15H22O 2)合成青蒿素 (C15H22O5)的過程中主要發(fā)生了 (填“物理”或“化學(xué)” )變化 。 (4)材料化學(xué) —— 南昌大學(xué)研發(fā)的“硅襯底高光效 GaN基藍色發(fā)光二極管技術(shù)”獲得 2022年 國家技術(shù)發(fā)明一等獎。請回答下列問題 : ①傳統(tǒng)制備氮化鎵 (GaN)的化學(xué)原理是 :GaCl3+NH3? GaN+3X,其中 X的化學(xué)式為 。 ②鎵元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為 ? ,下列原子結(jié)構(gòu)示意圖所對應(yīng)的元素與鎵元素 的化學(xué)性質(zhì)相似的是 (填序號 )。 A.? B.? C.? D.? 答案 (5分 )(1)石油 (1分 ) (2)氮 (1分 ) (3)化學(xué) (1分 ) (4)① HCl(1分 ) ② B(1分 ) 解析 (1)化石燃料包括煤、天然氣、石油。 (2)含有氮元素的肥料稱為氮肥 ,尿素中含有氮元 素 ,是一種氮肥。 (3)由青蒿酸 (C15H22O2)合成青蒿素 (C15H22O5)的過程中有新物質(zhì)生成 ,屬于化學(xué) 變化。 (4)①根據(jù)質(zhì)量守恒定律 ,化學(xué)反應(yīng)前后 ,原子的種類和數(shù)目不變可知 ,3X中含有 3個氫原 子和 3個氯原子 ,故 X的化學(xué)式為 HCl。②決定元素化學(xué)性質(zhì)的是最外層電子數(shù) ,最外層電子數(shù)相 同的元素的化學(xué)性質(zhì)相似。 21.(2022北京 ,40,3分 )為測定 g某變質(zhì)氫氧化鈉固體中碳酸鈉的含量 ,將其配成 500 mL溶 液 ,分別取出 50 mL,用兩種方法進行測定。已知 :Na2CO3+BaCl2? BaCO3↓+2NaCl 請任選 1種方法的數(shù)據(jù) ,計算該固體中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù) (寫出計算過程及結(jié)果 )。 加入的試劑 測得數(shù)據(jù) 方法 1 足量 BaCl2溶液 BaCO3沉淀 g 方法 2 足量稀硫酸 CO2氣體 g 答案 方法 1 【解】設(shè) :Na2CO3的質(zhì)量為 x。 Na2CO3+BaCl2 ? BaCO3↓+2NaCl 106 197 x g ? =? x= g 方法 2 【解】設(shè) :Na2CO3的質(zhì)量為 x。 Na2CO3+H2SO4? Na2SO4+CO2↑+H2O 106 44 x g ? =? x= g x1971 . 9 7 gx440 . 4 4 g g固體中碳酸鈉的質(zhì)量 = g ? = g g固體中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù) =? 100%=50% 答 :該固體中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為 50%。 500 mL50 mL1 0 . 6 g2 1 . 2 g解析 方法 1:加入足量 BaCl2溶液 ,發(fā)生反應(yīng) Na2CO3+BaCl2? BaCO3↓+2NaCl,利用 BaCO3沉 淀的質(zhì)量求出 Na2CO3的質(zhì)量。方法 2:加入足量稀硫酸 ,發(fā)生反應(yīng) Na2CO3+H2SO4? Na2SO4+ CO2↑+H2O,利用 CO2氣體的質(zhì)量求出 Na2CO3的質(zhì)量。進而求出 g固體中碳酸鈉的質(zhì)量 ,即 可求出該固體中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)。 22.(2022江西南昌 ,18,5分 )高錳酸鉀是常用的氧化劑。下圖是實驗室模擬工業(yè)上制備高錳酸 鉀晶體的操作流程 : 氫氧化鉀 和二氧化 錳固體 ? 錳酸鉀 ? … ? ? (1)完成操作③所需要的玻璃儀器是 (填一種即可 )。實驗中通過操作②析出高錳酸鉀 晶體 ,說明高錳酸鉀的溶解度隨溫度升高而 。 (2)操作流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是 。 (3)氫氧化鉀、二氧化錳和氧氣在高溫條件下煅燒 ,生成錳酸鉀和水 ,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 答案 (5分 )(1)燒杯 (或玻璃棒、漏斗等 )(1分 ) 增大 (1分 ) (2)二氧化錳 (或 MnO2)(1分 ) (3)4KOH+2MnO2+O2? 2K2MnO4+2H2O(2分 ) 解析 (1)操作③是將高錳酸鉀晶體與濾液分離 ,是過濾操作 ,所需要的玻璃儀器是玻璃棒、燒 杯和漏斗等 。實驗中通過冷卻熱飽和溶液可析出高錳酸鉀晶體 ,說明高錳酸鉀的溶解度隨溫度 升高而增大。 (2)由操作流程可知 ,生產(chǎn)過程中可循環(huán)使用的物質(zhì)是二氧化錳。 (3)氫氧化鉀、 二氧化錳和氧氣在高溫條件下煅燒 ,生成錳酸鉀和水 ,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 4KOH+2MnO2+ O2? 2K2MnO4+2H2O。 23.(2022遼寧沈陽 ,17,10分 )根據(jù)表中信息 ,請回答下列問題 : (1)填寫表中內(nèi)容 :① 。② 。 (2)物質(zhì)可以按照一定規(guī)律發(fā)生轉(zhuǎn)化 ,請按要求各寫出一個對應(yīng)的化學(xué)方程式。 ? ①置換反應(yīng) : 。 ②復(fù)分解反應(yīng) : 。 物質(zhì)類別 S化合價 氫化物 單質(zhì) ① 酸 鹽 +6 — — SO3 H2SO4 Na2SO CuSO FeSO (NH4)2SO4 ② — — SO2 H2SO3 Na2SO3 0 — S — — — 2 H2S — — H2S Na2S 鹽 (表中物質(zhì) ) 鹽 (表中物質(zhì) ) (3)(NH4)2SO4是農(nóng)業(yè)上常用的銨態(tài)氮肥 ,在實驗室檢驗其為銨態(tài)氮肥的實驗操作是 (寫出一種即可 )。 (4)2H2S+SO2? 3S↓+2H2O,反應(yīng)前后硫元素化合價發(fā)生的變化是 。 (5)在實驗室中 ,可用熱的堿液除去試管內(nèi)壁上附著的硫 ,請完成該反應(yīng)的化學(xué)方程式 : S+ NaOH? Na2SO3+ + H2O 答案 (1)①氧化物 ② +4 (2)① Fe+H2SO4? FeSO4+H2↑(其他合理答案均可 ) ② 2NaOH+H2SO4? Na2SO4+2H2O(其他合理答案均可 ) (3)把少量硫酸銨放在試管中 ,加入 3 mL氫氧化鈉溶液 ,在酒精燈上微熱 ,把濕潤的紅色石蕊試 紙放在試管口 ,觀察試紙顏色的變化 (或把少量硫酸銨放在研缽中 ,再加入一些熟石灰 ,用研杵 混合研磨 ,小心聞混合物的氣味。其他合理答案均可 ) (4)2→0。+4→0 (5)3S+6NaOH? Na2SO3+2Na2S+3H2O 解析 (1)① SO SO2都屬于氧化物 。② SO H2SO Na2SO3中 S元素的化合價都為 +4價。 (2) 置換反應(yīng)是單質(zhì)與化合物反應(yīng)生成新的單質(zhì)和新的化合物的反應(yīng) ,例如鐵與稀硫酸反應(yīng)生成 氫氣和硫酸亞鐵 。復(fù)分解反應(yīng)是在溶液中 ,兩種化合物互相交換成分 ,生成兩種新的化合物的反 應(yīng) ,例如氫氧化鈉與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉和水。 (3)銨態(tài)氮肥與堿反應(yīng)會產(chǎn)生有刺激性氣味 的氣體 ,據(jù)此可檢驗銨態(tài)氮肥。 (4)反應(yīng)前 H2S中 S元素的化合價為 2價 ,SO2中 S元素的化合價為 +4價 ,反應(yīng)后 S元素的化合價為 0,所以在整個反應(yīng)中硫元素的化合價變化為 :2→0。+4→0。 (5) 在化學(xué)反應(yīng)中有元素化合 價升高必然有元素化合價降低 ,則另一生成物應(yīng)為 Na2S,然后再配平反應(yīng)的化學(xué)方程式即可。 24.(2022山西 ,27,9分 )根據(jù)不同物質(zhì)的性質(zhì) ,提純物質(zhì)的方法可以有多種。下面呈現(xiàn)的是化學(xué) 課堂上“物質(zhì)提純”的小組競賽場景。 (1)甲組抽到的題目是“從 30 g NaCl和 2 g KNO3的混合物中提純 NaCl”。同學(xué)們經(jīng)研究認為 依據(jù)兩物質(zhì)的溶解度曲線 ,可采用如下物理方法來提純。 ? ? 上述兩固體 (填“能”或“不能” )全部溶解 ,操作 m的名稱是 ,蒸發(fā)結(jié)晶后 得到 NaCl的質(zhì)量 30 g(填“大于”“小于”或“等于” )。 甲組一位同學(xué)問道 :“能否用降溫結(jié)晶的方法從上述溶液 a中析出 KNO3,從而達到分離的目 的 ?”請你判斷此方法是否可行 ,并說出理由 。 (2)乙組抽到的題目是“從 NaCl和 Na2CO3的混合物中提純 NaCl”。同學(xué)們經(jīng)討論認為利用兩 物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的差異 ,可采用如下化學(xué)方法來提純。 ? 上圖中 X的化學(xué)式為 。由于 BaCl2溶液的用量不易控制 ,會使溶液 b的溶質(zhì)有多種情 況 ,導(dǎo)致蒸發(fā)后得到的固體可能不純。 (3)同學(xué)們對乙組方案中溶液 b的溶質(zhì)成分進行探究。 【作出猜想】猜想一 :NaCl、 BaCl2 猜想二 :NaCl 猜想三 : 【設(shè)計方案】經(jīng)討論 ,大家認為只用一種試劑就能作出判斷。 各組依據(jù)上述設(shè)計方案進行了實驗 ,驗證了反應(yīng)后溶質(zhì)的確有三種情況。 (4)同學(xué)們對甲、乙兩組提純方法的效果進行了研討。 【反思評價】大家認為用物理方法和化學(xué)方法都可以實現(xiàn)物質(zhì)的提純。用化學(xué)方法提純還 要考慮到反應(yīng)物用量對提純效果的影響。 【拓展提升】老師說 :“合理選擇試劑 ,用化學(xué)方法可以從 NaCl和 Na2CO3的混合物中提純 NaCl,方法是向混合物中加入過量的 ,充分反應(yīng)后 ,經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶就能得到 NaCl。” 實驗步驟 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論 取少量溶液 b于試管中 ,向其中加入 若看到 猜想一正確 若無明顯現(xiàn)象 猜想二正確 若看到冒出氣泡 猜想三正確