化学初中化学化学综合题一解题方法和技巧及练习题.docx

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化学初中化学化学综合题一解题方法和技巧及练习题

【化学】初中化学化学综合题

（一）解题方法和技巧及练习题

一、中考化学综合题

1．下图是实验室制取气体的常见装置

（1）写出标号仪器的名称①：

_________________。

（2）实验室用高锰酸钾制取氧气时，应选用的发生装置是_______（填装置编号，下同）。

若用C装置制取氧气，该装置在操作方面的突出优点是_____________。

若要验证二氧化锰和红砖粉对过氧化氢的催化效率的高低，应选择收集氧气的装置为_________。

（3）用下图收集二氧化碳，气体应从______（选填a或b）端进入；若用排空气法收集H2，且H2从a端通入，则此装置应_________。

（4）实验室制取二氧化碳的反应的方程式是__________________________________，可选择的发生装置是___________。

小花将得到的气体通入紫色石蕊试液，观察到石蕊试液变红，因此他确定该气体是二氧化碳。

她的检验方法是否正确？

请说明理由。

____________。

（5）为了进一步了解二氧化碳的性质，小明在互联网查阅到如下资料：

过氧化钠（Na2O2）是一种淡黄色固体，它在常温下能与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，请写出发生的化学反应方程式：

是___________________________________。

完成实验后，小明准备用如图装置来测定反应后固体中碳酸钠的质量分数，请一起完成以下问题：

（除碳酸钠以外，其它物质与盐酸反应不产生二氧化碳）

①F中的试剂应为___________（填试剂名称）。

其作用是__________。

②B装置的作用是_______________________________________。

③固体完全反应后，A处再缓缓通入一段时间空气的目的是__________________________________。

④该兴趣小组指导老师认为该方案有些不合理，指导同学们更换了其中的一种试剂并去掉了一个装置后实验得到了完善，并测得20.0g粗产品只能产生0.44g　CO2。

你认为更换后的试剂是_______，去掉的装置是_______（填装置对应的字母）。

原实验中实验值0.48g比正确值0.44g偏大的原因是___________________________________________________（假设操作均正确）。

⑤若改进后去掉H装置，则测定的Na2CO3的质量分数会_______（填“偏大”、“偏小”、“不变”）。

⑥数据计算：

根据正确值0.44g求得了粗产品中Na2CO3的质量分数为_____________。

【答案】分液漏斗A控制反应的速率Ea倒放CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑BCD不正确，酸性气体都能使蕊溶液变红，可能是挥发出的HCl气体2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑浓硫酸吸水干燥气体除去空气中的二氧化碳，避免对实验产生干扰使装置中残余的二氧化碳压入G装置中被完全吸收，使测量更准确稀硫酸E浓盐酸挥发出HCl气体与碳酸氢钠溶液反应产生部分二氧化碳气体偏大5.3%

【解析】

（1）.分液漏斗；

（2）.实验室用高锰酸钾制取氧气时，应选用的发生装置是固固加热型A；（3）.若用C装置制取氧气，该装置中有分液漏斗，可以控制液体的滴加速率，进而控制反应的速率；（4）.氧气难溶于水，可选择排水法收集，装置为E；（5）.二氧化碳的密度比空气大，收集装置应从a进入集气瓶内；（6）.氢气的密度比空气小，若用排空气法收集H2，且H2从a端通入，则此装置应倒放（7）.实验室用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，反应方程式为：

CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑（8）.制取二氧化碳可用固液常温型发生装置BCD；（9）.酸性气体都能使蕊溶液变红，而盐酸有挥发性，使紫色石蕊试液变红的可能是挥发出的HCl气体；可将气体通入澄清石灰石中，变浑浊证明气体是二氧化碳；（10）.过氧化钠（Na2O2）是一种淡黄色固体，它在常温下能与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，化学反应方程式为：

2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑（11）.浓硫酸有吸水性可做干燥剂，可用于吸水干燥气体（13）.氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，可用来除去空气中的二氧化碳，避免对实验产生干扰；（14）.反应后，装置内残留气体为生成的二氧化碳，如不能被吸收则导致测定结果不准确。

固体完全反应后，A处再缓缓通入一段时间空气的目的是使装置中残余的二氧化碳压入G装置中被完全吸收，使测量更准确；（15）.盐酸易挥发，而稀硫酸不易挥发，所以换成稀硫酸，并且不再用碳酸氢钠除氯化氢，此装置可撤掉；（17）.原实验中实验值0.48g比正确值0.44g偏大的原因是浓盐酸挥发出HCl气体与碳酸氢钠溶液反应产生部分二氧化碳气体（18）.若改进后去掉H装置，则测定的Na2CO3的质量分数会导致碱石灰吸收空气中的水和二氧化碳，使结果偏大。

（19）.根据正确值0.44g可计算出碳酸钠的质量为5.3g，故粗产品中Na2CO3的质量为1.06g，Na2CO3的质量分数1.06g÷20g=5.3%

2．在高温下，铁与水蒸气能发生反应生成一种常见的铁的氧化物和一种气体。

某兴趣小组请你参与研究：

铁与水蒸气反应一段时间后剩余固体物质的成分、性质和利用。

实验装置如下图所示（夹持仪器略）

（推断）观察到D中的黑色固体变红，则B中生成的气体是_______；

（实验探究）B装置中的剩余固体是什么？

（查阅资料）

（1）碎瓦石能防止爆沸，碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物；

（2）铁的氧化物中，只有Fe2O3是红棕色，其余均为黑色，只有Fe3O4能被磁铁吸引；

（初步探究）B装置中剩余固体为黑色，能全部被磁铁吸引

（猜想和假设）

猜想一：

剩余固体是Fe3O4；

猜想二：

剩余固体是___________；

（实验探究）

实验操作

实验现象

实验结论

取少量黑色固体于试管中，加入足量的稀盐酸；

____________

则猜想二正确

（实验结论）铁与水蒸气反应的化学方程式为_________________________________。

（成分再利用）若将B装置中剩余的黑色固体ag，经过一系列转化，全部变为红棕色固体Fe2O3（假设转化过程中铁元素无损耗），增加的质量为x，则x的取值范围为_____________。

（用a来表示，精确到0.01）

【答案】氢气Fe和Fe3O4固体全部溶解，并有气泡冒出Fe+4H2O══Fe3O4+4H20.03a≤x<0.43a

【解析】

（1）观察到D中黑色固体变红，则B中生成的气体具有还原性，再根据反应物为“铁与水蒸气”，所以该气体是氢气；

（2）【猜想与假设】能被磁铁吸引的只有Fe与Fe3O4，则猜想一Fe3O4；又不可能只有Fe没有其他反应产物，猜想二是Fe与Fe3O4；验证猜想一与猜想二，关键是否含有Fe，故猜想二：

剩余固体是：

Fe与Fe3O4；【实验探究】根据铁与稀盐酸反应产生气体，进行设计实验：

若固体全部溶解，有气泡冒出，则猜想二正确；【实验结论】根据“在高温下，铁与水蒸气能发生反应生成一种常见的铁的氧化物和一种气体”和猜想，所以铁和水蒸气反应会生成四氧化三铁和氢气，化学方程式为：

3Fe+4H2O

Fe3O4+4H2；（3）假设黑色固体全是铁，则

3Fe-----Fe2O3         质量增加

112    160            48

ag                      x

则x=0.43a

假设黑色固体全部是四氧化三铁，则

2Fe3O4------3Fe2O3          质量增加

464         480              16

ag                           x

则x=0.03a，根据猜想，所以x的取值范围为0.03a≤x<0.43a。

3．铁及其化合物在生产生活中有广泛的应用。

（一）铁的应用和防护

（1）某麦片中含微量铁粉，食用后铁粉与胃酸反应转化为人体可吸收的铁元素，反应的化学方程式为______。

（2）铁锈主要成分是Fe2O3•nH2O，铁生锈主要与空气中的______有关。

（3）如图实验说明NaCl在铁生锈中的作用是______。

（4）铁生锈的次要过程：

写出Fe转化为FeCO3总反应的化学方程式______。

（5）为防止铁生锈，可对铁制品进行“发蓝”处理，使其表面生成致密氧化物（其中Fe、O元素质量比为21：

8）保护膜，该氧化物的化学式为______。

（二）废铁的再利用

黄钠铁矾[NaFex（SO4）y（OH）z]是一种高效净水剂。

用废铁屑（主要成分为Fe，含少量Fe2O3和FeCO3）制备黄钠铁矾的主要流程如下：

（1）将废铁屑研磨成粉末的目的是______。

（2）“酸溶”时H2SO4与Fe、FeCO3反应，还发生的化学方程式有______和Fe+Fe2（SO4）3=3FeSO4。

（3）“转化1”发生反应的化学方程式为______。

反应时温度不宜过高的原因是______。

（三）黄钠铁矾组成确定

称取9.70g黄钠铁矾，用下图装置进行热分解实验。

（资料）①NaFex（SO4）y（OH）z在T1℃分解会生成H2O（气态），提高温度至T2℃继续分解产生SO3气体，并得到Fe203和Na2SO4。

②浓硫酸可用于吸收SO3。

（1）装配好实验装置后，先要______。

（2）分别控制温度在T1℃、T2℃对A中固体加热。

①控制温度在T1℃加热，实验后测得B装置质量增加1.08g。

②用D装置替换B装置，控制温度在T2℃，加热至反应完全。

③T1℃、T2℃时，加热后均通入一段时间N2，目的是______。

（3）完全反应后，将A装置中固体溶于足量水，过滤、洗涤、烘干得4.80g固体，将滤液蒸干得1.42g固体（不含结晶水）。

结论：

NaFex（SO4）y（OH）z中，x:

y:

z=_______。

反思：

若该实验过程中缺少C装置，则x:

z的值____（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

【答案】Fe+2HCl=FeCl2+H2↑水和氧气（或H20和O2）加快铁的腐蚀2Fe+O2+2CO2==2FeCO3Fe3O4增大接触面积，加快反应速率（或提高铁的浸取率）Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O2FeSO4+H2O2+H2SO4==Fe2（SO4）3+2H2O防止H2O2分解检查装置的气密性使生成的H2O和SO3分别被B装置和D装置充分吸收3：

2：

6偏小

【解析】

【分析】

（一）

（1）根据盐酸和铁反应生成氯化亚铁和氢气进行分析；

（2）根据铁和空气中的氧气、水共同作用会发生锈蚀进行分析；（3）根据铁在氯化钠存在的环境中会加速锈蚀进行分析；（4）根据铁、氧气、二氧化碳反应生成碳酸亚铁进行分析；（5）根据铁的氧化物中，Fe、O元素质量比为21：

8进行分析；

（二）

（1）根据增大反应物的接触面积，可以加快反应速率进行分析；

（2）根据铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气进行分析；（3）根据硫酸亚铁、硫酸、过氧化氢反应生成硫酸铁和水，过氧化氢受热易分解进行分析；（三）

（1）根据有气体参加的反应，需要检验装置气密性进行分析；

（2）根据通入氮气能形成气压差产生气流进行分析；（3）根据黄钠铁矾固体减少的质量是生成的水蒸气，不溶性的固体是氧化铁，溶液蒸发得到的固体是硫酸钠进行分析；反思：

根据碱石灰具有吸水性进行分析。

【详解】

（一）

（1）盐酸和铁反应生成氯化亚铁和氢气，化学方程式为Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑；

（2）铁和空气中的氧气、水共同作用会发生锈蚀，所以铁生锈主要与空气中的氧气、水有关；（3）铁在氯化钠存在的环境中会加速锈蚀，所以NaCl在铁生锈中的作用是加速了铁的生锈；（4）铁、氧气、二氧化碳反应生成碳酸亚铁，化学方程式为：

2Fe＋O2＋2CO2═2FeCO3；（5）Fe、O元素质量比为21：

8，设铁的氧化物的化学式为：

FexOy，56x：

16y＝21：

8，x：

y＝3：

4

所以氧化物的化学式为：

Fe3O4；

（二）

（1）增大反应物的接触面积，可以加快反应速率，所以将废铁屑研磨成粉末的目的是：

加快反应速率；

（2）铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，化学方程式为：

Fe＋H2SO4＝FeSO4＋H2↑；

（3）硫酸亚铁、硫酸、过氧化氢反应生成硫酸铁和水，化学方程式为：

2FeSO4＋H2SO4＋H2O2＝Fe2（SO4）3＋2H2O，过氧化氢受热易分解，所以反应时温度不宜过高的原因是：

温度过高，会造成过氧化氢的分解；

（三）

（1）有气体参加的反应，需要检验装置气密性；

（2）通入氮气能形成气压差产生气流，所以T1℃、T2℃时，加热后均通入一段时间N2，目的是：

将装置内的气体全部排出；（3）黄钠铁矾固体减少的质量是生成的水蒸气，不溶性的固体是氧化铁，溶液蒸发得到的固体是硫酸钠，所以氧化铁的质量为4.8g，硫酸钠的质量为1.42g，水的质量为1.08g，所以x：

y：

z＝3：

2：

6；反思：

碱石灰具有吸水性，所以若该实验过程中缺少C装置，则x：

z的值偏小。

【点睛】

合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础。

4．过氧化钙（CaO2）为白色或淡黄色结晶粉末，是一种用途广泛的优良供氧剂，可用于鱼类养殖、农作物载培、污水处理等多方面。

工业上可用大理石作原料制备过氧化钙，某校课外活动小组同学模拟工业过程制备过氧化钙样品并测量其纯度。

[查阅资料]①过氧化钙固体难溶于水，加热至315℃时开始分解，完全分解的温度为400～425℃。

②常温下过氧化钙干燥且很稳定。

过氧化钙能溶于稀酸生成过氧化氢，过氧化钙在湿空气或水中会逐渐缓慢地分解，长时间放出氧气。

[实验一]提纯碳酸钙

已知：

“转化”步骤中的反应方程式为：

CaCl2+NH3+CO2+H2O＝CaCO3↓+2NH4Cl

（1）酸溶过程中发生反应的化学方程式是_____。

（2）过程中的生成物可直接应用于流程的是_____。

[实验二]过氧化钙的制备：

已知：

①CaCl2+H2O2+2NH3•H2O+6H2O＝CaO2•8H2O+2NH4Cl；

②CaO2•8H2O不溶于水，在0℃时稳定，加热至130℃时逐渐变为无水CaO2。

（3）为控制沉淀的温度为0℃左右，在实验室宜采取的方法为_____。

（4）操作A在实验室常用的步骤有_____、降温结晶、过滤、洗涤、干燥，此操作中洗涤晶体时不可选用的洗涤剂为_____（用序号填空）。

a冰水b40℃热水c饱和NH4Cl溶液

（5）最后烘干得到过氧化钙时，适宜的温度范围为_____。

（6）已知产品的产率＝

×100%，则此制备流程中CaO2的产率为_____。

（写出计算过程，结果保留一位小数）。

（7）实验室现有溶质质量分数为37%、密度是1.18g•mL﹣1的浓盐酸，则配制12%的稀盐酸100g，需要水_____mL（水的密度是1g•mL﹣1，计算结果保留一位小数）。

[实验三]过氧化钙含量的测定

该活动小组设计下列装置，通过测定生成O2的体积，计算样品中CaO2的质量分数。

已知：

a．CaO2+2HCl＝CaCl2+H2O2b．杂质不与盐酸反应生成气体

（8）实验中MnO2的作用是_____。

（9）相同条件下，_____能使测定结果更准确（填“装置A”或“装置B”），检查该装置气密性的操作是_____。

另一套装置测定结果不准确的主要原因是_____。

[观察生活]

（10）为防止过氧化钙在空气中变质，应_____保存。

【答案】

CO2将反应容器置于冰水中（或冰水浴）加热浓缩（或蒸发浓缩）b130℃～315℃97.2%67.6催化作用装置A向水准管中加水，一段时间后与量气管有稳定的高度差，则说明气密性良好。

加入的稀盐酸也占了一定的体积，使结果偏大密封

【解析】

（1）

（2）根据题中信息分析解答；（3）要控制在0℃左右，可以在冰水混合物中控制；（4）根据由溶液得到晶体的方法分析解答；根据尽可能多的增加产品质量分析解答；（5）根据题中信息分析解答；（6）（7）根据计算解答；（8）根据二氧化锰不与稀盐酸反应，但能改变过氧化氢的分解速率解答；（9）根据装置特点分析解答；（10）根据为防止过氧化钙在空气中变质，应隔绝空气解答。

（1）由题中信息可知，酸溶过程是稀盐酸与石灰石（主要成分碳酸钙）反应，反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；

（2）由题中信息可知，CO2和NH3用于转化步骤。

而CO2是酸溶步骤的产物，故过程中的生成物可直接应用于流程的是CO2；（3）为控制沉淀的温度为0℃左右，在实验室宜采取的方法为将反应容器置于冰水中（或冰水浴）；（4）操作A在实验室常用的步骤有加热浓缩（或蒸发浓缩）、降温结晶、过滤、洗涤、干燥；要尽可能多的增加产品质量，不能用热水洗涤，故选b；（5）CaO2·8H2O加热至130℃时逐渐变为无水CaO2，加热至315℃时开始分解。

故最后烘干得到过氧化钙时，适宜的温度范围为130℃～315℃；

（6）设生成氯化钙的质量为A。

CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

100111

20gA

A=22.2g

设生成CaO2·8H2O的质量为B。

CaCl2+H2O2+2NH3·H2O+6H2O＝CaO2·8H2O+2NH4Cl

111216

22.2gB

B=43.2g

43.2gCaO2·8H2O中CaO2的质量为43.2g×

×100％=14.4g。

此制备流程中CaO2的产率为

×100％=97.2％；（7）设需要浓盐酸的质量为x。

37%x=100g×12%，x=32.4g；需要水的质量=100g-32.4g=67.6g，水的体积=67.6g÷1g·mL-1=67.6g·mL-1；（8）实验中MnO2的作用是改变过氧化氢的分解速率，起催化作用；（9）相同条件下，装置A能够保证体系压强不受加入盐酸体积的影响，所以加入盐酸时不会影响生成的氧气的体积测定，而装置B盐酸的加入会导致量气筒液面明显下降，会影响结果，故装置A能使测定结果更准确；检查A装置气密性的操作方法是向水准管中加水，一段时间后与量气管有稳定的高度差，则说明气密性良好；（10）为防止过氧化钙在空气中变质，应密封保存。

5．世界上每年因锈蚀而报废的金属设备和材料高达产量的20％～40％，某实验小组对铁的通过上述实验可知，温度越高，铁钉生锈速率越______（填“慢”或“快”），在______（填“稀醋酸”、“水”或“稀氨水”）中铁钉生锈速率较快。

实验二：

为探究铁锈的成分，利用下图所示装置（夹持仪器已省略）进行实验（每步反应和吸收均完全）。

实验图示

生锈时间

8min

较长时间不生锈

5min

3min

1min

（查阅资料）无水硫酸铜吸水会由白色变为蓝色，碱石灰既能吸水，也能吸收CO2。

（进行实验）

（1）指出上图所示实验装置的一个明显缺陷________________。

（2）加热前，先通一段时间CO2的目的是____________________。

（3）将一定质量铁锈样品加热，样品逐渐变黑，无水硫酸铜逐渐变蓝，说明铁锈中一定含有________元素。

（实验记录）

铁锈样品的质量/g

装置B的质量/g

装置C的质量/g

反应前

23.2

232.4

198.2

反应后

/

239.6

211.4

根据上表数据可以确定铁锈的成分．若用FeXOY·nH2O表示，当x：

y=2：

3时，n=______；

若缺少装置D，则x：

y的值将________（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。

附加分：

泉泉欲通过类比上述实验，使用下图所示装置探究镁条在空气中生锈的条件，已知镁条生锈的产物为碱式碳酸镁[Mg3（OH）2（CO3）2]，则试管内可选用的物质有：

①O2②水③CO2④O2和CO2⑤CO2和水⑥O2和水⑦O2、CO2和水

（1）至少需要选择_________（填序号）做对照实验，才能达到探究镁条生锈的条件。

（2）写出镁条在空气中生锈的化学方程式_________________。

【答案】快稀醋酸没有尾气处理装置排尽装置内的空气，防止发生爆炸氢4偏小④⑤⑥⑦6Mg+3O2+4CO2+2H2O=2Mg3（OH）2（CO3）2

【解析】

【分析】

【详解】

对比实验1和实验4，实验3和实验5可知，温度越高铁钉生锈速率越快；对比实验1、2、3可知，铁钉在稀醋酸中锈蚀较快；

进行实验:

（1）尾气中含有有毒的一氧化碳气体，所示实验装置的一个明显缺陷是没有进行尾气处理；

（2）一氧化碳具有可燃性，不纯时加热或点燃易发生爆炸，所以先通入CO一段时间，排净装置内的空气，防止发生爆炸；

（3）无水硫酸铜吸水会由白色变为蓝色。

将一定质量铁锈样品加热，样品逐渐变黑，无水硫酸铜变蓝，说明有水生成。

故铁锈中一定有氢元素；

实验记录：

硬质玻璃管内发生反应的化学方程式为FexOy·nH2O+yCO

xFe+yCO2+nH2O，根据实验数据可知，反应中生成水的质量为（239.6-232.4）=7.23g；生成二氧化碳的质量为（211.4-198.2）=13.2g，设参加反应的一氧化碳的质量为w。

w=8.4g

由质量守恒定律可知，生成铁的质量为：

23.2g+8.4g﹣13.2g﹣7.2g=11.2g；由于反应前后元素的种类与质量不变，所以23.2gFexOy•nH2O中含铁元素的质量为11.2g；含有“H2O”部分质量为7.2g；则余下的氧元素质量为：

23.2g﹣11.2g﹣7.2g=4.8g。

则x：

y：

n=

 =2：

3：

4，则FexOy•nH2O的化学式为Fe2O3•4H2O；D装置中的碱石灰既能吸收水也能吸收CO2，防止了空气中二氧化碳与水被装置C吸收而造成质量偏大，若没有装置D，则装置C因为吸收了空气中的水蒸气和二氧化碳而质量偏大，由此计算出的二氧化碳质量偏大，导致氧元素的质量偏大，x：

y的值偏小；

（1）通过实验探究镁带在空气中锈蚀的条件，应选择这样几组实验：

④O2和CO2⑤CO2和水⑥O2和水⑦O2、CO2和水，故选④⑤⑥⑦；

（2）由镁带在空气中锈蚀生成碱式碳酸镁[Mg3（OH）2（CO3）2]可知，是镁与氧气、水和二氧化碳反应生成了碱式碳酸镁，反应的化学方程式为6Mg+3O2+4CO2+2H2O=2Mg3（OH）2（CO3）2。

点睛：

本题的解答难点在于一氧化碳还原铁锈的化学方程式的书写以及对控制变量法的掌握。

6．

（1）水是宝贵的自然资源，我国南海海域海洋资源极其丰富。

①2017年5月18日，南海可燃冰试采成功，可燃冰主要含有甲烷水合物。

甲烷中碳元素的化合价是______价，甲烷充分燃烧的化学方程式是__________________。

②渔民常在这一带从事捕鱼作业，鱼肉中含量最多的营养素是_____（填序号）。

A．糖类B．油脂C．蛋白质D．维生素

③科学研究证明，水在光照和TiO2作催化剂的条件