内容正文:
2023~2024学年度武汉市部分学校五月调研测试
物理化学综合试卷
亲爱的同学,在你答题前,请认真阅读下面的注意事项:
1.本试卷由第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分组成。全卷共12页,两大题,满分120分。考试用时120分钟。
2.答卷前,考生务必用黑色字迹钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。
3.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上。
4.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
5.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
预祝你取得优异成绩!
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64
第I卷 (选择题共60分)
一、选择题(本题包括20小题,每小题3分,共60分。)
1. 神舟十七号航天员乘组,于2024年4月30日成功撤离中国空间站,踏上回家之路。返回舱在返回过程中,一定涉及化学变化的是
A. 脱离空间站 B. 自由下落 C. 外壳烧蚀 D. 打开降落伞
【答案】C
【解析】
【详解】A、脱离空间站过程中无新物质生成,属于物理变化,该选项不符合题意;
B、自由下落过程中无新物质生成,属于物理变化,该选项不符合题意;
C、外壳烧蚀过程中涉及燃烧,有新物质生成,属于化学变化,该选项符合题意;
D、打开降落伞过程中无新物质生成,属于物理变化,该选项不符合题意;
故选C。
2. 正确操作是实验成功的重要保证。如图所示实验操作正确的是
A. 收集CO2 B. 加热液体
C. 过滤 D. 测定溶液的pH
【答案】A
【解析】
【详解】A、二氧化碳的密度大于空气,气体从长管进,空气从短管排出,故A正确;
B、加热液体时,试管内液体的体积不能超过试管容积的,故B错误;
C、过滤液体时,要注意“一贴、二低、三靠”的原则,图中缺少玻璃棒引流,故C错误;
D、用pH试纸测定未知溶液的pH时,正确的操作方法为用玻璃棒蘸取少量待测液滴在干燥的pH试纸上,与标准比色卡对比来确定pH.不能将pH试纸伸入待测液中,以免污染待测液,故D错误。
故选A。
3. 生活中处处有化学,下列说法正确的是
A. 含洗洁精的水可溶解油污形成溶液
B. 生活中使硬水软化成软水常用方法是蒸馏
C. 不挑食,合理摄入人体必需元素
D. 焚烧废弃塑料减少白色污染
【答案】C
【解析】
【详解】A、洗洁精具有乳化作用,含洗洁精的水利用乳化作用除去油污,该选项说法不正确;
B、生活中使硬水软化成软水常用方法是煮沸,该选项说法不正确;
C、我们在饮食时要做到平衡膳食、均衡营养,做到不挑食,合理摄入人体必需元素,该选项说法正确;
D、焚烧废旧塑料会加重空气污染,该选项说法不正确;
故选C。
4. 宏观辨识和微观探析是化学学科核心素养之一。我国科学家利用复合光催化剂人工合成了燃料,反应的微观示意图如图。下列说法错误的是
A. 反应前后的物质均为氧化物
B. 反应后氧元素的化合价升高
C. 由丙分子构成的物质具有可燃性
D. 参加反应的甲和生成丁的质量之比为11:16
【答案】A
【解析】
【详解】A、由图可知,反应中的甲、乙、丁都是氧元素与另一种元素组成的化合物,属于氧化物,生成物丙为甲烷,不含氧元素,不属于氧化物,选项错误;
B、由图可知,反应前氧元素存在于化合物中,其化合价为-2价,反应后,氧元素存在于氧气中,其中氧元素的化合价为0,则反应后氧元素的化合价升高,选项正确;
C、由图可知,丙为甲烷,具有可燃性,选项正确;
D、由图可知,该反应是二氧化碳和水在光和催化剂的作用下反应生成甲烷和氧气,反应的化学方程式为:CO2+2H2OCH4+2O2,则参加反应的甲和生成丁的质量之比=44:(32×2)=11:16,选项正确,故选A。
5. 1783年,拉瓦锡研究水的组成,装置示意图如图,将水加热成水蒸气通过灼热的铁管,一段时间后,在出口处收集到一种可燃性气体。实验后称量发现水的质量减少,铁管变成黑色且质量增加,拉瓦锡研究并判断铁转化为四氧化三铁。
下列说法正确的是
A. 实验中收集到的可燃性气体可能是氧气
B. 该反应的化学方程式为:4H2O+3FeFe3O4+4H2
C. 铁在该实验中起催化作用
D. 实验中水蒸气减少的质量等于铁管增加的质量
【答案】B
【解析】
【详解】A、氧气具有助燃性,不具可燃性,所以实验中收集到的可燃性气体不可能是氧气,选项错误;
B、由题文可知,该反应是水蒸气和铁在高温的条件下反应生成四氧化三铁和氢气,则反应的化学方程式为:4H2O+3FeFe3O4+4H2,选项正确;
C、反应中,铁转化为四氧化三铁,其化学性质发生改变,所以铁不是该反应的催化剂,则铁在该实验中不起催化作用,选项错误;
D、由质量守恒定律可知,实验中水蒸气减少的质量等于铁管增加的质量和生成的氢气的质量和,选项错误;
故选B。
6. 构建知识网络是一种重要的学习方法。甲、乙、丙、丁是初中化学常见的化合物,它们之间的部分转化关系如图所示(部分反应物、生成物、反应条件已略去。“—”表示相连的物质之间能发生反应,“→”表示物质之间的转化关系)。下列推论错误的是
A. 若甲为氧化物,则丙和丁也可以是氧化物
B. 若乙为O2,则甲丙丁三种物质可以为固体、液体和气体
C. 当甲分别为单质、氧化物、酸、碱或盐时均可以实现该转化关系
D. 若丙为一种常见的碱,则甲乙丙丁四种物质不可能含有同一种元素
【答案】D
【解析】
【详解】A、若甲为一氧化碳,丙为氧化铜,丁为二氧化碳,乙为氧气,满足转化关系,一氧化碳和氧化铜加热条件反应生成铜和二氧化碳,一氧化碳燃烧生成二氧化碳,故A正确;
B、若乙为O2,则甲丙丁三种物质可以为固体、液体和气体,则甲是碳,丙是水,丁为一氧化碳,碳和水反应生成一氧化碳和氢气,碳和氧气不完全燃烧生成一氧化碳,满足转化关系,故B正确;
C、由A、B选项可知,当甲分别为单质、氧化物可以满足关系;当甲为盐酸时,乙为Ca(OH)2,丙是NaOH,丁为H2O,满足关系;当甲为碱时,甲为Ca(OH)2,乙为CO2,丙为Na2CO3,丁为H2O,满足关系;当甲为盐时,甲为Na2CO3,乙为Ca(OH)2,丙为CaCl2,丁为CaCO3,满足关系;故C正确;
D、若丙为一种常见的碱,可以是NaOH,则甲为CO2,乙为Ca(OH)2,丁为H2O,四种物质均含有氧元素,故D错误。
故选D。
7. 科学探究能综合运用化学学科的知识和方法。现有一包固体粉末X可能含有锌、铁、氧化铜、木炭粉中的一种或几种。化学兴趣小组为探究其成分,将固体粉末X加入到一定质量的稀硫酸和氯化铜溶液中,充分反应后得到剩余固体Y和溶液Z。下列说法正确的是
A. 若溶液Z呈无色,则剩余固体Y中最多含有四种物质
B. 若固体粉末X中有锌、铁和氧化铜,溶液Z呈浅绿色
C. 向固体Y中继续添加稀盐酸,若无气泡冒出,溶液Z中最多含有四种阳离子
D. 向固体Y中继续添加稀盐酸,若有气泡冒出,固体粉末X中一定含有铁
【答案】C
【解析】
【详解】A.常温下,木炭粉与氯化铜、稀硫酸不反应,氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,锌能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,锌能与氯化铜、硫酸铜反应置换出铜,锌能与硫酸亚铁反应置换出铁,铁能与氯化铜、硫酸铜反应置换出铜,锌、铁同时存在,锌先反应,若溶液Z呈无色,说明溶液中无铜离子、亚铁离子,稀硫酸量不足,氧化铜没有完全反应,锌足量,剩余固体Y中有锌、铜、铁、氧化铜和木炭粉,最多含有五种物质,故A错误;
B.固体粉末X中有锌、铁和氧化铜,若锌足量,酸不足,溶液中无铜离子、亚铁离子,溶液Z呈无色,故B错误;
C.向固体Y中继续添加稀盐酸,若无气泡冒出,说明固体中无锌、铁,溶液Z中最多含有锌离子、亚铁离子、铜离子、氢离子四种阳离子,故C正确;
D.向固体Y中继续添加稀盐酸,若有气泡冒出,固体粉末X中可以是含有锌或铁或锌和铁,故D错误。
故选:C。
8. 在学习碱的化学性质时,进行了如图所示的实验。实验结束后,将①、②、③三个实验的废液倒入④中烧杯内,有气泡产生,烧杯底部有白色沉淀,上层清液呈红色。
化学学习小组为探究上层清液成分,进行如下实验:将④中烧杯内混合物过滤,将滤渣洗涤、干燥,称量其质量为0.3g。再取等体积的上层清液分别置于两支试管中,向其中一份加入足量碳酸钠溶液,无沉淀产生,溶液呈红色;向另一份中加入足量硝酸钡溶液,产生白色沉淀,溶液变成无色。关于上述实验有如下说法,其中错误的是
A. ②中锥形瓶内气球变大,③中试管内产生白色沉淀
B. 若将①和②所得溶液混合,产生气泡,溶液变成红色
C. ④中烧杯内上层清液的溶质除指示剂外还含有NaCl和Na2CO3
D. 0.3g滤渣与③中产生沉淀质量可能相等
【答案】D
【解析】
【分析】①中滴有酚酞的氢氧化钠溶液显红色,稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水;
②中氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水;
③中碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠;
实验结束后,将①、②、③三个实验的废液倒入④中烧杯内,有气泡产生,说明①试管内稀盐酸过量,稀盐酸和碳酸盐反应可生成二氧化碳气体,烧杯底部有白色沉淀,说明钙离子和碳酸根离子结合为碳酸钙沉淀,上层清液呈红色,说明上层清液呈碱性,故上层清液中不含有氢离子;
将④中烧杯内混合物过滤,将滤渣洗涤、干燥,称量其质量为0.3g;氯化钠不参与反应,所以上层清液中一定含有氯化钠;钙离子与碳酸根离子反应生成碳酸钙沉淀,故再取等体积的上层清液分别置于两支试管中,向其中一份加入足量碳酸钠溶液,没有沉淀产生,则肯定没有Ca2+,溶液呈红色,说明溶液显碱性,说明上层清液中可能含有碳酸根离子或氢氧根离子;碳酸根离子与钡离子反应生成白色沉淀,故向另一份中加入足量硝酸钡溶液,产生白色沉淀,证明有碳酸根离子,由于所加溶液足量,可除尽碳酸根离子,溶液变无色,证明上层清液没有氢氧根离子;即上层清液中含有氯化钠和碳酸钠;
③中氢氧化钙过量,则说明上层清液中过量的碳酸钠来自于②中,即①中盐酸消耗完全后,②中的碳酸钠还是过量的。
【详解】A、②中氢氧化钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,装置中二氧化碳被消耗,压强降低,气球胀大;③中碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,可观察到产生白色沉淀,故A说法正确;
B、由分析可知,①试管反应后的溶液中含有氯化钠和稀盐酸,若将①和②所得溶液混合,碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,可观察到产生气泡,①中盐酸消耗完全后,②中的碳酸钠还是过量的,所以溶液变成红色,故B说法正确;
C、由分析可知,④中烧杯内上层清液的溶质除指示剂外还含有NaCl和Na2CO3,故C说法正确;
D、由分析可知,上层清液中不含有钙离子,即钙离子完全转化为碳酸钙沉淀,而③中氢氧化钙是过量的,并没有完全转化为沉淀,所以0.3g滤渣与③中产生沉淀质量不可能相等,故D说法错误;
故选:D。
9. 实验是验证物质性质的重要方法。用木炭还原氧化铜的实验装置如图所示。回答下列问题:
(1)该实验说明碳具有______性。
(2)写出木炭还原氧化铜的化学方程式:_______。
(3)实验中木炭与氧化铜的质量比应控制在约_______,确保氧化铜完全反应。
A. 1:10 B. 3:40 C. 1:16
【答案】(1)还原 (2) (3)A
【解析】
【小问1详解】
该反应中,碳与氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳,该反应中,碳得到氧,属于还原剂,说明碳具有还原性;
【小问2详解】
木炭和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳,该反应的化学方程式为:;
【小问3详解】
当碳与氧化铜恰好完全反应时,碳与氧化铜的质量比为:,由于木炭中含有其他杂质,且实验过程中,木炭可能会与试管中的氧气等反应,故实验中木炭与氧化铜的质量比应控制在大于3:40,可确保氧化铜完全反应。
故选A。
10. 图表法是化学学习常用方法。氯化钠、氯化钾和硝酸钾的部分溶解度数据如表。
温度/℃
0
10
20
30
40
溶解度/g
氯化钠
35.7
35.8
36.0
36.3
36.6
氯化钾
27.6
31.0
34.0
37.0
40.0
回答下列问题:
(1)20℃时,氯化钠的溶解度是______。
(2)分析数据可知,三种物质中溶解度受温度影响较大的物质是______。
(3)某同学用氯化钾进行了如图所示实验(实验过程中水分损失忽略不计)。D中析出晶体的质量是______g。
(4)下列说法正确的是______。
A. 40℃时,向盛有10.0g氯化钾的烧杯中加入30g水,充分搅拌,固体完全溶解
B. 20℃时,将等质量的氯化钠和硝酸钾分别放入两只烧杯中,再分别加入等体积水,充分搅拌,其中一只烧杯中固体有少量剩余,所得硝酸钾溶液中溶质质量分数大
C. 20℃时,将氯化钠和氯化钾各mg分别放入两只烧杯中,再分别加入ng水,充分搅拌,若所得溶液中只有一种是饱和溶液,则0.34n≤m≤0.36n
D. 将40℃时上述三种物质的饱和溶液各mg分别降温至20℃,所得溶液中,氯化钠溶液的质量最大
【答案】(1)36.0g
(2)硝酸钾##KNO3
(3)4.5 (4)AD
【解析】
【小问1详解】
20℃时,氯化钠的溶解度是36.0g;
【小问2详解】
分析数据可知,三种物质中溶解度受温度影响较大的物质是硝酸钾;
【小问3详解】
该同学实验中水的质量共50g,加入氯化钾的质量共20g,10℃时氯化钾的溶解度为31g,故50g水中最多能够溶解15.5g氯化钾,D中析出晶体的质量是20g-15.5g=4.5g;
【小问4详解】
A、40℃时,氯化钾的溶解度为40.0g,故30g水中最多溶解氯化钾的质量为:,故40℃时,向盛有10.0g氯化钾的烧杯中加入30g水,充分搅拌,固体完全溶解,该选项说法正确;
B、20℃时,氯化钠的溶解度大于硝酸钾,将等质量的氯化钠和硝酸钾分别放入两只烧杯中,再分别加入等体积水,充分搅拌,其中一只烧杯中固体有少量剩余,则剩余固体为硝酸钾,故所得硝酸钾溶液中溶质质量分数小,该选项说法错误;
C、20℃时,氯化钠的溶解度为36g,氯化钾的溶解度为34g,该温度下,将氯化钠和氯化钾各mg分别放入两只烧杯中,再分别加入ng水,充分搅拌,若所得溶液中只有一种是饱和溶液,则饱和溶液一定是氯化钾饱和溶液,氯化钠不饱和,则0.34n≤m<0.36n,不能等于0.36n,否则该温度下氯化钠也为饱和溶液,该选项说法错误;
D、将40℃时上述三种物质的饱和溶液各mg分别降温至20℃,硝酸钾的溶解度下降最多,氯化钠溶解度下降最少,故析出硝酸钾的质量最多,析出氯化钠质量最小,故所得溶液中,氯化钠溶液的质量最大,该选项说法正确;
故选AD。
11. 孔雀石的主要成分为CuCO3•Cu(OH)2,含有FeCO3、SiO2杂质。工业上以孔雀石为原料制备重要化工原料胆矾(CuSO4•5H2O)的流程如图。
回答下列问题:
(1)“酸浸”发生的反应属于_______(基本反应类型)。
(2)溶液1中含的阳离子有_______。
(3)用pH试纸测定溶液1的pH=3,“氧化”过程中H2SO4、H2O2参加反应,写出该反应的化学方程式_______。
(4)测定胆矾产品的纯度。如图为测定胆矾产品中胆矾质量分数的装置(夹持装置省略,杂质不参加反应,氯化钙具有吸湿性常用作干燥剂),称取mg胆矾样品,加热胆矾至全部变成白色无水CuSO4,冷却至室温。
加热前U型管和氯化钙质量
m1g
冷却后U型管和氯化钙质量
m2g
加热前注射器示数
V1mL
冷却后注射器示数
V2mL
则样品中胆矾的质量分数为_______(用代数式表示)。
(5)根据上述生产及实验过程,下列说法正确的是______。
A. “酸浸”后所得溶液1中含有稀硫酸
B. “沉淀铁”可将CuCO3•Cu(OH)2替换为NaOH溶液
C. 测定胆矾产品的纯度时,注射器示数V1=V2
【答案】(1)复分解反应
(2)铜离子、亚铁离子和氢离子(或Cu2+、Fe2+和H+)
(3)
(4) (5)AC
【解析】
【小问1详解】
“酸浸”时,稀硫酸和碳酸铜反应生成硫酸铜、水和二氧化碳,和氢氧化铜反应生成硫酸铜和水,和碳酸亚铁反应生成硫酸亚铁、水和二氧化碳,三个反应都是由两种化合物相互交换成分生成两种化合物的反应,属于复分解反应;
【小问2详解】
由流程图可知,溶液1中含有的阳离子有铜离子、亚铁离子和氢离子;故填:铜离子、亚铁离子和氢离子(或Cu2+、Fe2+和H+)。
【小问3详解】
用pH试纸测定溶液1的pH=3,“氧化”过程中H2SO4、H2O2参加反应,则反应的化学方程式为;
【小问4详解】
根据题目信息可知,杂质不参加反应,氯化钙具有吸湿性常用作干燥剂,加热胆矾至全部变成白色无水CuSO4,冷却至室温,则U型管中增加的质量即为胆矾中水的质量,反应前后并无气体生成或参加,因此加热前后注射器示数是没有变化的,即V1=V2,故样品中胆矾的质量分数为;
【小问5详解】
A、由上述分析可知,“酸浸”后所得溶液1中含有稀硫酸,说法正确;
B、若“沉淀铁”中将CuCO3•Cu(OH)2替换为NaOH溶液,会引入新的杂质离子Na+,在后续操作中会导致相关资源的浪费,说法错误;
C、由上述分析可知,测定胆矾产品的纯度时,注射器示数V1=V2,说法正确;
故选AC。
12. 碳酸氢铵一种化学肥料,有些饼干用碳酸氢铵作为膨松剂。化学兴趣小组利用如图所示装置测定一定质量的膨松剂(含有含少量水)样品中碳酸氢铵的质量分数(该装置气密性良好,B、C、D中药品均足量,碱石灰是NaOH与CaO的固体混合物),为此进行了如图的探究活动。
【查阅资料】
①NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑。
②膨松剂中其他成分受热不分解,NH3能被酸溶液吸收。
③通过控制碳酸氢铵的用量,不仅使残留在食品中的氨气含量符合食品安全标准,还能使食品具有独特的味道。
实验步骤如下:
I:装入膨松剂样品,从N端通入氮气一段时间后,关闭弹簧夹;
II:点燃酒精灯,加热膨松剂样品;
III:当样品完全反应,……,停止加热直到玻璃管冷却
IV:实验完毕,测得装置A中剩余物质量为m1g,B、C中药品的质量分别增加了m2g、m3g
回答下列问题:
(1)碳酸氢铵属于_______(填“酸”、“碱”、“盐”或“氧化物”)。
(2)装置B中发生反应的化学方程式为_______(写出一个即可)。
(3)装置C的作用是_______。
(4)该膨松剂样品中碳酸氢铵的质量分数表达式为_______(用m1、m2、m3的代数式表示)。
(5)关于该实验有如下说法,其中正确的是_______。
A. 若将图中装置B、C对调,也可以达到实验目的
B. 步骤III中,停止加热前应进行的操作是继续通入氮气一段时间
C. 若没有装置D,会使得测定结果偏大
D. 该膨松剂样品中碳酸氢铵的质量分数还可表示为%
【答案】(1)盐 (2)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O##CaO+H2O=Ca(OH)2 (3)吸收氨气
(4) (5)ABCD
【解析】
【小问1详解】
碳酸氢铵是由铵根离子与碳酸氢根离子构成的,属于盐;
【小问2详解】
装置B中碱石灰中含有氢氧化钠与氧化钙,其中氢氧化钠的作用是吸收二氧化碳,该反应的化学方程式为:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,氧化钙的作用是吸收水,该反应的化学方程式为:CaO+H2O=Ca(OH)2;
【小问3详解】
根据资料可知,碳酸氢铵受热分解成氨气、水、二氧化碳,装置B中碱石灰是为了吸收二氧化碳与水,装置C中浓硫酸可吸收氨气,故填:吸收氨气;
【小问4详解】
装置B中碱石灰是为了吸收二氧化碳与水,故m2g为生成二氧化碳与水的质量,装置C中浓硫酸是为了吸收氨气,故m3g为生成氨气的质量,根据质量守恒定律,参加反应的碳酸氢铵质量等于生成的氨气、二氧化碳、水的质量之和,故该膨松剂样品中碳酸氢铵的质量为m2g+m3g,装置A中剩余物质量为m1g,故该膨松剂样品中碳酸氢铵的质量分数为;
【小问5详解】
A、装置C可以将氨气和水吸收,装置B增加的质量为产生的二氧化碳的质量,也可以计算出碳酸氢铵的质量,达到实验目的,该选项说法正确;
B、步骤III中,停止加热前应进行的操作是继续通入氮气一段时间,若没有此操作,会使产生的气体没有被B、C装置完全吸收,会使测量结果偏小,该选项说法正确;
C、装置D的作用是吸收空气中的水和二氧化碳,防止空气中的水和二氧化碳对结果造成干扰,若没有装置D,会使B、C装置结果偏大,导致测定结果偏大,该选项说法正确;
D、,故该膨松剂样品中碳酸氢铵的质量分数为,该选项说法正确;
故选ABCD。
13. 实验室有一瓶CuCl2和盐酸的混合溶液。为测定其中各成分的含量,现取10g该混合溶液,逐滴加入10%NaOH溶液。加入NaOH溶液的质量和生成沉淀的质量如图所示。回答下列问题:
(1)实验中ab段观察到的现象是_________。
(2)计算原混合溶液中CuCl2的质量分数。(写出简单计算过程)
【答案】(1)产生蓝色沉淀
(2)解设原混合溶液中CuCl2的质量为x
x=1.35g
故原混合溶液中CuCl2的质量分数=
答:原混合溶液中CuCl2的质量分数为13.5%。
【解析】
【小问1详解】
氢氧化钠与稀盐酸发生中和反应生成氯化钠与水,氢氧化钠与氯化铜发生复分解反应生成蓝色氢氧化铜沉淀与氯化钠,中和反应优先发生,故ab段是氢氧化钠与氯化铜反应,现象为产生蓝色沉淀;
【小问2详解】
见答案。
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物理化学综合试卷
亲爱的同学,在你答题前,请认真阅读下面的注意事项:
1.本试卷由第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分组成。全卷共12页,两大题,满分120分。考试用时120分钟。
2.答卷前,考生务必用黑色字迹钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。
3.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上。
4.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
5.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
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可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64
第I卷 (选择题共60分)
一、选择题(本题包括20小题,每小题3分,共60分。)
1. 神舟十七号航天员乘组,于2024年4月30日成功撤离中国空间站,踏上回家之路。返回舱在返回过程中,一定涉及化学变化的是
A. 脱离空间站 B. 自由下落 C. 外壳烧蚀 D. 打开降落伞
2. 正确操作是实验成功的重要保证。如图所示实验操作正确的是
A. 收集CO2 B. 加热液体
C. 过滤 D. 测定溶液的pH
3. 生活中处处有化学,下列说法正确的是
A. 含洗洁精的水可溶解油污形成溶液
B. 生活中使硬水软化成软水常用方法是蒸馏
C. 不挑食,合理摄入人体必需元素
D. 焚烧废弃塑料减少白色污染
4. 宏观辨识和微观探析是化学学科核心素养之一。我国科学家利用复合光催化剂人工合成了燃料,反应的微观示意图如图。下列说法错误的是
A. 反应前后的物质均为氧化物
B. 反应后氧元素的化合价升高
C. 由丙分子构成的物质具有可燃性
D. 参加反应的甲和生成丁的质量之比为11:16
5. 1783年,拉瓦锡研究水的组成,装置示意图如图,将水加热成水蒸气通过灼热的铁管,一段时间后,在出口处收集到一种可燃性气体。实验后称量发现水的质量减少,铁管变成黑色且质量增加,拉瓦锡研究并判断铁转化为四氧化三铁。
下列说法正确的是
A. 实验中收集到的可燃性气体可能是氧气
B. 该反应的化学方程式为:4H2O+3FeFe3O4+4H2
C. 铁在该实验中起催化作用
D. 实验中水蒸气减少的质量等于铁管增加的质量
6. 构建知识网络是一种重要的学习方法。甲、乙、丙、丁是初中化学常见的化合物,它们之间的部分转化关系如图所示(部分反应物、生成物、反应条件已略去。“—”表示相连的物质之间能发生反应,“→”表示物质之间的转化关系)。下列推论错误的是
A. 若甲为氧化物,则丙和丁也可以是氧化物
B. 若乙为O2,则甲丙丁三种物质可以为固体、液体和气体
C. 当甲分别为单质、氧化物、酸、碱或盐时均可以实现该转化关系
D. 若丙为一种常见的碱,则甲乙丙丁四种物质不可能含有同一种元素
7. 科学探究能综合运用化学学科的知识和方法。现有一包固体粉末X可能含有锌、铁、氧化铜、木炭粉中的一种或几种。化学兴趣小组为探究其成分,将固体粉末X加入到一定质量的稀硫酸和氯化铜溶液中,充分反应后得到剩余固体Y和溶液Z。下列说法正确的是
A. 若溶液Z呈无色,则剩余固体Y中最多含有四种物质
B. 若固体粉末X中有锌、铁和氧化铜,溶液Z呈浅绿色
C. 向固体Y中继续添加稀盐酸,若无气泡冒出,溶液Z中最多含有四种阳离子
D. 向固体Y中继续添加稀盐酸,若有气泡冒出,固体粉末X中一定含有铁
8. 在学习碱的化学性质时,进行了如图所示的实验。实验结束后,将①、②、③三个实验的废液倒入④中烧杯内,有气泡产生,烧杯底部有白色沉淀,上层清液呈红色。
化学学习小组为探究上层清液成分,进行如下实验:将④中烧杯内混合物过滤,将滤渣洗涤、干燥,称量其质量为0.3g。再取等体积的上层清液分别置于两支试管中,向其中一份加入足量碳酸钠溶液,无沉淀产生,溶液呈红色;向另一份中加入足量硝酸钡溶液,产生白色沉淀,溶液变成无色。关于上述实验有如下说法,其中错误的是
A. ②中锥形瓶内气球变大,③中试管内产生白色沉淀
B. 若将①和②所得溶液混合,产生气泡,溶液变成红色
C. ④中烧杯内上层清液的溶质除指示剂外还含有NaCl和Na2CO3
D. 0.3g滤渣与③中产生沉淀质量可能相等
9. 实验是验证物质性质的重要方法。用木炭还原氧化铜的实验装置如图所示。回答下列问题:
(1)该实验说明碳具有______性。
(2)写出木炭还原氧化铜的化学方程式:_______。
(3)实验中木炭与氧化铜的质量比应控制在约_______,确保氧化铜完全反应。
A. 1:10 B. 3:40 C. 1:16
10. 图表法是化学学习常用方法。氯化钠、氯化钾和硝酸钾的部分溶解度数据如表。
温度/℃
0
10
20
30
40
溶解度/g
氯化钠
35.7
35.8
36.0
36.3
36.6
氯化钾
27.6
31.0
34.0
37.0
40.0
回答下列问题:
(1)20℃时,氯化钠的溶解度是______。
(2)分析数据可知,三种物质中溶解度受温度影响较大的物质是______。
(3)某同学用氯化钾进行了如图所示实验(实验过程中水分损失忽略不计)。D中析出晶体的质量是______g。
(4)下列说法正确的是______。
A. 40℃时,向盛有10.0g氯化钾的烧杯中加入30g水,充分搅拌,固体完全溶解
B. 20℃时,将等质量的氯化钠和硝酸钾分别放入两只烧杯中,再分别加入等体积水,充分搅拌,其中一只烧杯中固体有少量剩余,所得硝酸钾溶液中溶质质量分数大
C. 20℃时,将氯化钠和氯化钾各mg分别放入两只烧杯中,再分别加入ng水,充分搅拌,若所得溶液中只有一种是饱和溶液,则0.34n≤m≤0.36n
D. 将40℃时上述三种物质的饱和溶液各mg分别降温至20℃,所得溶液中,氯化钠溶液的质量最大
11. 孔雀石的主要成分为CuCO3•Cu(OH)2,含有FeCO3、SiO2杂质。工业上以孔雀石为原料制备重要化工原料胆矾(CuSO4•5H2O)的流程如图。
回答下列问题:
(1)“酸浸”发生的反应属于_______(基本反应类型)。
(2)溶液1中含的阳离子有_______。
(3)用pH试纸测定溶液1的pH=3,“氧化”过程中H2SO4、H2O2参加反应,写出该反应的化学方程式_______。
(4)测定胆矾产品的纯度。如图为测定胆矾产品中胆矾质量分数的装置(夹持装置省略,杂质不参加反应,氯化钙具有吸湿性常用作干燥剂),称取mg胆矾样品,加热胆矾至全部变成白色无水CuSO4,冷却至室温。
加热前U型管和氯化钙质量
m1g
冷却后U型管和氯化钙质量
m2g
加热前注射器示数
V1mL
冷却后注射器示数
V2mL
则样品中胆矾的质量分数为_______(用代数式表示)。
(5)根据上述生产及实验过程,下列说法正确的是______。
A. “酸浸”后所得溶液1中含有稀硫酸
B. “沉淀铁”可将CuCO3•Cu(OH)2替换为NaOH溶液
C. 测定胆矾产品的纯度时,注射器示数V1=V2
12. 碳酸氢铵一种化学肥料,有些饼干用碳酸氢铵作为膨松剂。化学兴趣小组利用如图所示装置测定一定质量的膨松剂(含有含少量水)样品中碳酸氢铵的质量分数(该装置气密性良好,B、C、D中药品均足量,碱石灰是NaOH与CaO的固体混合物),为此进行了如图的探究活动。
【查阅资料】
①NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑。
②膨松剂中其他成分受热不分解,NH3能被酸溶液吸收。
③通过控制碳酸氢铵的用量,不仅使残留在食品中的氨气含量符合食品安全标准,还能使食品具有独特的味道。
实验步骤如下:
I:装入膨松剂样品,从N端通入氮气一段时间后,关闭弹簧夹;
II:点燃酒精灯,加热膨松剂样品;
III:当样品完全反应,……,停止加热直到玻璃管冷却
IV:实验完毕,测得装置A中剩余物质量为m1g,B、C中药品的质量分别增加了m2g、m3g
回答下列问题:
(1)碳酸氢铵属于_______(填“酸”、“碱”、“盐”或“氧化物”)。
(2)装置B中发生反应的化学方程式为_______(写出一个即可)。
(3)装置C的作用是_______。
(4)该膨松剂样品中碳酸氢铵的质量分数表达式为_______(用m1、m2、m3的代数式表示)。
(5)关于该实验有如下说法,其中正确的是_______。
A. 若将图中装置B、C对调,也可以达到实验目的
B. 步骤III中,停止加热前应进行的操作是继续通入氮气一段时间
C. 若没有装置D,会使得测定结果偏大
D. 该膨松剂样品中碳酸氢铵的质量分数还可表示为%
13. 实验室有一瓶CuCl2和盐酸的混合溶液。为测定其中各成分的含量,现取10g该混合溶液,逐滴加入10%NaOH溶液。加入NaOH溶液的质量和生成沉淀的质量如图所示。回答下列问题:
(1)实验中ab段观察到的现象是_________。
(2)计算原混合溶液中CuCl2的质量分数。(写出简单计算过程)
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