综合应用题
例1 无论在化学世界里，还是在日常生活中，酸是广泛存在而又非常重要的物质。下面对常见的酸——硫酸的部分性 质进行探究。
(1)浓硫酸的特性
①向一个烧杯中加入一定质量的浓硫酸，总质量为m1；敞口放置在空气中一段时间后，总质量为m2，那么，m1_____m2(选填“>、=、<\。
②如图1所示，将水滴入装有浓硫酸的锥形瓶中(锥形瓶和木板用熔化的石蜡粘在一起)，观察到液滴四溅。据此分析，下列关于浓硫酸的叙述正确的是____。
A.稀释浓硫酸时， 一定要将浓硫酸缓慢注入水中 B.稀释浓硫酸时，一定要 将水缓慢注入浓硫酸中
C.浓硫酸充分溶于水后，可以将锥形瓶从木板上轻轻提离 (2)与金属反应
向装有镁、铁、铜的A、B、C三只试管中(如图2)，分别加入等质量等质量分数的稀硫酸，不能观察到明显现象的是______(填序号)；请写出反应最剧烈的试管中发生反应的化学方程式___________。
(3)与非金属反应 将冷的浓硫酸加入到装有碳粉的圆底烧瓶中，无明显现象；加热该混合物，有大量气泡产生，现对导出的气体成分进行验证。
【查阅资料】
①碳与浓硫酸在加热时，除了生成水之外，还生成二氧化碳和碳的一种氧化物； ②二氧化硫和二氧化碳都能使澄清石灰水变浑浊，其中二氧化硫还能使紫红色的酸性高锰酸钾溶液褪色。
【实验验证】某化学兴趣小组在老师指导下设计了如图3实验装置进行验证。 温馨提示：丁装置的A、B、C中均装有紫红色的酸性高锰酸钾溶液
①为了完成对导出气体的验证，请将上述装置进行正确的连接：甲→______→______丙→_______(填序号)。
②请完成下表中的相关内容：
实验现象 乙中观察到的现象_______ 丁装置A中溶液褪色 丁装置C中溶液不褪色 戊中白色固体变蓝 实验结论 证明碳与浓硫酸加热反应生成碳的氧化物是二氧化碳而不是一氧化碳 证明气体中有___________ 装置C的作用______________ 证明气体中有水蒸气 【获得结论】碳与浓硫酸加热反应的化学方程式__________。
【知识拓展】化学反应的进行与反应物的溶质质量分数、反应条件都有一定关系。酸不仅仅能与某些金属反应，还能与某些非金属单质在一定条件下反应。
解析 (1)①浓硫酸具有吸水性，浓硫酸敞口放置在空气中一段时间后，由于吸水而导致溶液质量变大；②稀释浓硫酸时，一定要将浓酸缓慢注入水中，切不可将水注入浓硫酸中，A正确，B错误；浓酸溶于水后放热，使石蜡熔化，可以将锥形瓶从木板上轻轻提离，C正确。(2)在金属活动性顺序中，镁、铁排在氢的前面，铜排在氢的后面，镁、铁能与稀硫酸反应生成氢气，铜不与稀硫酸反应，不能观察到明显现象；镁比铁活泼，镁与稀硫酸反应更剧烈，发生反应的化学方程式为Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑。(3)【实验验证】①要证明水的存在，需要通过无水硫酸铜，然后检验并除去二氧化硫，最后检验碳的氧化物；②碳与浓硫酸在加热的条件下反应生成碳的氧化物是二氧化碳而不是一氧化碳，则氧化铁粉末不变色，澄清石灰水变浑浊；丁装置A中溶液褪色，说明生成了二氧化硫，丁装置C中溶液不褪色，说明二氧化硫全部被除去了；丁中装置C的作用是证明二氧化硫是否被完全吸收。【获得结论】碳与浓硫酸加热反应生成二氧化碳、二氧化硫和水，据此可写出反应的化学方程式。
答案 (1)①< ②AC (2)C Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑ (3)【实验验证】①戊 丁 乙 ②乙中红色粉末不变色，澄清石灰水变浑浊 二氧化硫(或SO2) 证明SO2被除净 【获得
CO2↑+2SO2↑+2H2O 结论】C+2H2SO4
例2某兴趣小组在相同条件下，将10.00g下列物质分别置于相同规格的烧杯，并敞口
存放于空气中，烧杯中物质质量随时间变化如下表，回答下列问题。 质量/g 时间 水 饱和石灰水 稀盐酸 浓硫酸 氢氧化钠浓溶液 氯化钙溶液 1天 8.16 8.37 8.64 11.18 9.38 10.25 2天 5.76 5.94 6.69 12.55 8.47 10.33 (1)下列图示能反映水在空气中放置时发生变化的微观示意图是_______(填字母序号)。(图中表示氧原子，表示氢原子)
(2)石灰水在空气中久置后有浑浊现象，写出该反应的化学方程式_______。
(3)为研制一种安全、环保的除湿剂，可选择上表中的_______(填溶质的化学式)。 (4)将10.00g氯化钠浓溶液敞口久置后，最终得到2.26g晶体，则该溶液是_______(填“饱和”或“不饱和”)溶液。(已知该温度下氯化钠溶解度为36.1g)
(5)为进一步研究稀盐酸敞口久置后浓度变化，该小组开展如下探究。 ①甲同学猜想浓度可能会变大，理由是_______。
②为验证甲同学的猜想是否正确，设计实验方案：_______。
(6)乙同学取20%的氢氧化钠溶液20.00g，敞口放置一段时间后部分变质，得到18.80g溶液，由此能否计算所得溶液中溶质组成？若能，请计算其组成；若不能，请补充完成实验方案设计，同时说明需要测定的数据(用a表示)，并计算a的取值范围。(不要求写出计算过程)
解析 (1)1个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的，水在空气中放置水分会蒸发，烧杯中的水分子会向空气中运动，气体分子间间隔大于液体分子间间隔，D正确。(2)石灰水在空气中久置会与空气中二氧化碳反应生成白色的碳酸钙沉淀，使得石灰水中出现浑浊现象，反应的化学方程式为Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。(3)除湿剂要能吸收水分，根据表格可知浓硫酸和氯化钙浓溶液都能吸收水分，但是浓硫酸具有腐蚀性，不安全，因此可选用氯化钙，其化学式为CaCl2。(4)10.0g氯化钠浓溶液散口久置，得到2.26g晶体，即是氯化钠晶体，则10.00g氯化钠浓溶液中水的质量为7.74g，由于该温度下氯化钠的溶解度为36.1g，因此7.74g水中最多可溶解2.79g氯化钠，而题目中7.74g水中只溶解2.26g氯化钠，因此溶液是不饱和溶液。(5)①若稀盐酸中水分蒸发量大于溶质HCl的挥发量，则可能导致稀盐酸久置后浓度变大。②若要证明稀盐酸久置后浓度是否变大可采用测定溶质HCl含量的方法验证，如取等质量的原盐酸和久置后的盐酸，均滴加酚酞溶液，然后分别滴入等浓度的氢氧化钠溶液，至溶液由无色变红色时，比较消耗氢氧化钠的量，也可测其pH确定其浓度大小，即取等质量的原盐酸和久置后的盐酸，分别用pH试纸测溶液的pH，比较pH大小。(6)由于氢氧化钠变质后溶液中成分有碳酸钠和氢氧化钠，根据所给氢氧化钠溶液质量20.0g和溶液浓度20%以及变质后溶液质量18.80g，不能计算所得溶液中溶质组成，若要测定溶质组成，可以将变质后的溶液加热蒸干，称量所得固体，所得固体质量为ag，假设蒸干后的固体都是氢氧化钠，则其质量a=20.00g×20%=4.00g。氢氧化钠变质后的生成物为碳酸钠，假设溶液蒸干后固体都是碳酸钠，则20.0g氢氧化钠溶液中4.00g氢氧化钠全部转化为碳酸钠，结合化学方程式2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O，可求出碳酸钠质量a=5.30g。但由于氢氧化钠是部分变质，因此蒸干后固体既有碳酸納又有氢氧化钠，所以固体质量a的取值范为4.00＜a＜5.30。
答案 (1)D (2)Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O (3)CaCl2 (4)不饱和 (5)①稀盐酸中水的蒸发量大于HCl的挥发量(合理即可) ②取等质量的原盐酸和久置的盐酸，均滴加酚酞
溶液，分别滴入等浓度的氢氧化钠溶液，至溶液由无色变红色时，比较消耗氢氧化钠的量(合理即可) (6)不能 实验方案：将变质后溶液加热蒸干，称量所得固体质量为ag a的取值范围：4.00 跟踪训练 2024年场“世界水日”的宣传主题为 \。 (1)爱护水资源，一方面要防治水体污染，另一方面要_______。 (2)“直饮水机”可将自来水净化为饮用水，其内部使用的活性炭主要起_______作用，生活中常用_______检验饮用水是硬水还是软水，常用_______的方法降低水的硬度，并起到消毒杀菌的作用。 (3)图1为电解水的实验装置图。通电一段时间后，玻璃管b中收集到的气体是_______；该实验说明水是由_______组成的。 (4)C1O2是饮用水常用的消毒剂，制取C1O2的化学方程式为：C12+2NaC1O2=2C1O2+2X，X的化学式_______。 (5)下列图2是初中化学中常见的实验。相关说法错误的是_______(填序号)。 ①甲实验的目的是测定空气中氧气的含量 ②乙实验，水中的白磷没有燃烧，是因为温度没有达到着火点 ③丙实验加水后，立即旋紧瓶盖，振荡，看到的现象是软塑料瓶向内凹陷 ④丁实验，酒精灯上放的金属网罩是为了提高温度 答案 (1)节约用水 (2)吸附 肥皂水 煮沸 (3)氧气(或O2) 氢元素和氧元素 (4)NaCl (5)②
2024年中考化学热点题型解读：综合应用题
