内容正文:
2024年化学学科中考模拟卷
说明:1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
2.试卷满分为100分。考试时间为90分钟。
3.可能用到的相对原子质量:Ar(H)=1 Ar(C)=12 Ar(O)=16 Ar(Na)=23 Ar(Cl)=35.5 Ar(Cu)=64 Ar(S)=32 Ar(N)=14
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、选择题(本题包括20小题,每小题2分,共40分。每小题只有一个选项符合题意。)
1. 下列通过实验得出质量守恒定律的科学家是
A. 波义耳 B. 拉瓦锡 C. 门捷列夫 D. 卢瑟福
2. 下列“阳湖新月”茶叶部分制作工艺中,主要涉及化学变化的是
A. 新叶采摘 B. 炭火烘焙 C. 手工拣剔 D. 铁盒分装
3. 下列物质的性质中属于化学性质的是
A. 吸附性 B. 延展性 C. 可燃性 D. 挥发性
4. 下列物质属于纯净物的是
A. 炒菜用的铁锅 B. 调味用的食醋 C. 取暖用的煤炭 D. 温度计中水银
5. 下列物质的水溶液不能导电的是
A. 食盐 B. 蔗糖 C. 硫酸 D. 氢氧化钠
6. 下列物质不能提供人体活动所需能量的是
A. 葡萄糖 B. 油脂 C. 维生素 D. 淀粉
7. 下列物质中由分子构成的是
A 石墨 B. 铁 C. 氯化钠 D. 氢气
8. 下列元素中,因摄入量不足而容易导致骨质疏松症的是
A. Fe B. I C. Ca D. Zn
9. 下列物质的俗名与化学式对应关系正确的是
A. 干冰:H2O B. 纯碱:NaOH C. 小苏打:NaHCO3 D. 烧碱:Na2CO3
10. 材料是社会文明进步的重要标志,下列属于复合材料的是
A. 聚氯乙烯 B. 氮化硼陶瓷 C. 玻璃纤维增强塑料 D. 武德合金
11. 如图表示四种物质在密闭容器中反应一段时间后质量的变化,其反应类型属于
A. 分解反应 B. 置换反应 C. 化合反应 D. 复分解反应
12. 在《基础实验5:配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液》和《基础实验6:粗盐的初步提纯》两个实验中都应使用到的仪器是
A. 烧杯、玻璃棒、托盘天平、量筒 B. 烧杯、玻璃棒、量筒、试管
C. 托盘天平、量筒、烧杯、漏斗 D. 蒸发皿、酒精灯、烧杯、铁架台
13. 小轩做硫燃烧实验时,进行了如下操作:①在铺有细沙的燃烧匙里放入少量硫;②将燃烧匙在酒精灯火焰上加热,直至硫燃烧;③将燃烧匙伸入盛有氧气的集气瓶中。实验中可观察到的现象与结论不正确的是( )
A. 对比①和②可说明硫燃烧需要达到一定的温度
B. 对比②和③中硫的燃烧现象说明氧气具有助燃性
C. 在②中有刺激性气味气体产生,说明发生了化学变化
D. 在③中观察到微弱的淡蓝色火焰,并有大量白烟
14. 构建化学基本观念是学好化学的基础。下列对化学基本观念的认识中,错误的是( )
A. 微粒观:氯酸钾是由钾离子、氯离子和氧离子构成的
B. 转化观:金属镁在一定条件下可以转化为氧化镁
C. 元素观:一氧化碳、二氧化碳都是由碳元素和氧元素组成的
D. 结构观:一氧化碳和二氧化碳性质不同是因为两者的分子构成不同
15. 下列图示的实验操作正确的是( )
A. 过滤 B. 称取氯化钠
C. 稀释浓硫酸 D. 测溶液的pH值
16. 在给定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是
A. H2O2H2 B. SSO3
C. AlAl2O3 D. COCO2
17. 下列实验操作中(括号内为杂质或待检验物质)不能达到实验目的是
选项
物质
目的
主要实验操作
A
米粉、奶粉
鉴别
取样,灼烧,闻气味
B
Na2CO3(NaOH)溶液
检验
滴加酚酞试液,观察溶液颜色变化
C
CaO(CaCO3)固体
除杂
高温煅烧至固体质量不变
D
MnO2、KCl固体
分离
溶解、过滤、洗涤、干燥、蒸发结晶
A. A B. B C. C D. D
18. 我国载人航天器中处理CO2的一种方法是将CO2与氢气反应。如图为该反应前后的微观示意图(未配平)。下列说法正确的是
A. 反应类型分析:反应属于置换反应
B. 符号分析:甲应用符号“2H”表示
C. 宏观分析:乙和丙的元素组成相同
D. 微观分析:反应的甲和乙分子个数比为4:1
19. 甲、乙、丙、X是初中化学常见的四种物质。如图变化均为初中化学常见反应,其中的每次转化都能一步完成且通过同一基本反应类型实现。下列说法错误的是( )
A. 若甲是Fe,则丙可以是Zn
B. 若甲是CO2,则丙可以是O2
C. 若甲是CO2,则丙可以是Na2CO3
D. 若甲是NaOH,则丙可以是Na2CO3
20. 硫酸铜和硫酸的混合溶液中硫元素质量分数占3.2%,现将100g该混合溶液加入到氢氧化钠溶液中,恰好完全反应,测得消耗氢氧化钠溶液的质量为100g。下列说法不正确的是
A. 生成氢氧化铜沉淀的质量为9.8g B. 氢氧化钠溶液中钠元素质量为4.6g
C. 所得溶液中溶质的质量为14.2g D. 氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为8%
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
二、填空题(本题包括4小题,共20分)
21. 请分别选用“>”、“<”、“=”填写空白:
⑴ 地壳中元素含量:O___________Si;
⑵ 碳元素质量分数:甲醛(CH2O)___________醋酸(CH3COOH)
⑶ 物质溶液的pH :食醋___________肥皂水;
⑷ Fe3+中微粒数目:质子数___________核外电子数
22. 化学使世界变得更加绚丽多彩。从以下不同物质中选择合适的物质(填字母):
A.天然气; B.烧碱; C.小苏打; D.熟石灰; E.硝酸钾
(1)主要成分为有机化合物的是____________;
(2)用于改良酸性土壤的是_________;
(3)作为发酵粉主要成分之一的是___________;
(4)可以用来做复合肥的是__________。
23. 水是生命之源。
(1)验水:检验湖水是否为硬水,可用的试剂是______。
(2)探水:由氢气燃烧实验探究可知,水是由______组成
(3)用水:已知某用水的循环反应如图所示。
①写出示意图中水分解的化学方程式:______。
②下列关于水循环过程的说法正确的是______。
A.物质的种类不变 B.分子的数目不变 C.原子的种类不变 D.元素的化合价不变
③该循环反应实现了能量转化:光能→化学能→______。
24. t1℃时,将等质量的硝酸钾和氯化钾分别加入到各盛有100g水的两个烧杯中,充分搅拌后现象如图1所示,硝酸钾和氯化钾的溶解度曲线如图2所示。
(1)烧杯①中溶液溶质质量分数_________(填“是”或“否”)能计算。
(2)烧杯②中溶解的溶质是________(写化学式)。
(3)将t1℃时硝酸钾的饱和溶液50g稀释成10%的溶液,需加水__________g。
(4)硝酸钾中混有少量氯化钾可以通过________结晶方法进行提纯。
(5)关于图中烧杯内的物质,下列说法不正确的是___________。
a.烧杯①内溶液中溶质的质量分数>烧杯②内上层清液中溶质的质量分数
b.两烧杯同时蒸发少量的水,两烧杯中都一定有固体析出
c.将两烧杯中的溶液混合到一起,充分搅拌后,烧杯中一定还有剩余固体
d.将温度升高到t2℃,两烧杯内溶液中溶质的质量分数相等(不考虑水的蒸发)
三、探究题(本题包括4小题,共40分)
25. 如图装置可用于实验室制取和收集常见气体。
(1)仪器A名称是__________。实验前,常堵住导管口,打开玻璃塞向分液漏斗中加水,再打开活塞观察现象,主要目的是______________。
(2)制取O2:锥形瓶内发生反应的化学方程式是:____________________。
(3)制取CO2:若Y是Na2CO3粉末,欲控制反应速度得到较平稳的气流,可采取的操作是:____________。收集CO2时可采用排饱和NaHCO3溶液法。观察到__________现象时开始收集。
(4)制取H2:现取足量的粗锌加入到50g稀硫酸中,充分反应后,产生0.1g氢气,则所用稀硫酸中溶质的质量分数为多少?(写出计算过程)
26. 某小组以CO2为主题进行无明显现象化学反应的数字化实验研究。
【实验探究一】用如图所示装置探究CO2与H2O反应
实验步骤:
1.连接装置,检查装置气密性。
2.用三支注射器分别收集20mL、60mL、100mL的CO2气体。向三颈烧瓶中分别注入100mL蒸馏水。
3.连接仪器与装置,打开电脑相关软件,点击开始采集数据按钮。
4.打开止水夹,分别将三支注射器中的CO2气体全部缓缓地挤入蒸馏水中。
5.待数据稳定后,缓慢振荡反应容器约20s,待数据再次稳定后停止采集。三次实验综合得到图示图像。
【实验分析一】
(1)实验c曲线对应注入的CO2气体为________(选填“20”、“60”或“100”)mL。
(2)实验时间约在10~50s时,溶液的pH均不同程度地迅速变小,其原因可用化学方程式表示为__________。
(3)实验时间约在100~120s时,三条曲线均有明显下降,其对应的实验操作为_________。
【实验探究二】用图1装置探究CO2与NaOH反应
实验步骤:
(1)将三颈瓶内收集满二氧化碳气体,把两支注射器(两种溶液的密度都约为1.0g/mL)和相对压强传感器分别通过橡皮塞固定到三颈瓶上,打开相对压强传感器并和数据采集器和电脑连接。
(2)用夹子固定注射器2的活塞,防止注射器内盐酸被吸入三颈瓶内。将注射器内的氢氧化钠溶液全部注入三颈瓶中,充分振荡装置,直至压强不再改变为止。
(3)取下夹子,将注射器2中盐酸全部压进三颈瓶中,充分振荡,直至压强不再改变。
(4)将两个注射器的活塞都拉回原位,并用夹子固定。实验中测得相对压强变化曲线如图2所示。
【实验分析二】
(4)氢氧化钠与二氧化碳反应的方程式为_______。
(5)曲线ef段压强变大的原因是________。
(6)曲线cd、ef段分别从反应物减少角度和________角度证明了氢氧化钠能与二氧化碳反应。
(7)曲线在i点之后的相对压强小于0且保持稳定的原因不可能是_________。
a.少量CO2溶于水 b.稀盐酸量不足 c.装置漏气
27.
(1)工业废料石膏(CaSO4•2H2O)可以“变废为宝”,用于生产氧化钙、硫酸钾、电石(化学名称为碳化钙)等。某研究性学习小组展开了如下研究。
高纯CaO的制备
【资料卡】
Ⅰ.石膏(CaSO4•2H2O)与碳粉高温煅烧生成氧化钙和几种气态非金属氧化物。
Ⅱ.无水硫酸铜遇水变成蓝色的硫酸铜晶体。
Ⅲ.SO2能使品红溶液褪色,也能使澄清石灰水变浑浊,还能被高锰酸钾溶液氧化而除去。
甲同学用如下装置制备CaO并验证石膏与焦炭高温反应的其他产物。
实验过程中发现:B中无水硫酸铜变蓝,__________________现象证明有SO2生成,装置D的作用________________,当观察到_____________现象证明有CO2生成。写出石膏与碳粉在高温条件下反应的化学方程式:___________________。
(2)铝铁合金在微电机中有广泛应用,某兴趣小组为利用废弃的铝铁合金设计了如下实验流程制备聚合硫酸铁和明矾:
① 浸泡、过滤过程中加入过量的试剂X目的是_______。试剂X是一种常见的强碱,明矾是一种硫酸盐,化学式为KAl(SO4)2·12H2O。
② 聚合硫酸铁是一种无毒无害、化学性质稳定、能与水混溶的新型混凝剂,微溶于乙醇,其化学式可表示为[Fe2(OH)x(SO4)y]n。
a 最适合作为混凝剂聚合硫酸铁的洗涤液为__________,选择该洗涤液的优点_______、_________。
b 请用含y的代数式表示x的数值:x =________。
c 水解过程中,溶液的pH与x的关系如下图所示。溶液的pH=3.0时聚合硫酸铁中x的数值达到最大值。加入试剂 Fe2O3目的是__________。
28. 嗅盐(如图)是由易分解的铵盐类物质和香料组成。释放出的氨气对人体神经会产生强烈的刺激作用,广泛应用于体育比赛中。同学们对嗅盐成分展开探究(已知香料不参与下列探究中的任何反应)。
Ⅰ.定性初探: 嗅盐中含有什么盐类物质?
【猜想假设】
(1)①碳酸铵:原因是碳酸铵晶体受热易分解产生NH3、H2O、CO2。
②碳酸氢铵:原因是(用化学方程式表示)_________。
③……
【查阅资料】
① 氯化钙稀溶液与碳酸氢铵稀溶液不发生反应。
② NH3极易溶于水,难溶于植物油和四氯化碳(一种密度比水大的有机溶剂)。
【实验探究】
(2)阳离子验证:取少量样品放入试管中,加水溶解,加入氢氧化钠溶液共热,在试管口放一张___________________,观察到预期的实验现象。
(3)阴离子验证:
① 取少量样品放入试管中,滴加足量稀盐酸,将产生气体通入_________,溶液变浑浊。
② 取少量样品放入试管中,加水溶解,取上层清液加入氯化钙稀溶液,产生白色沉淀。
【初步结论】
(4)仅根据实验探究,嗅盐中一定含有的盐是__________。
Ⅱ.定量再探:嗅盐中氮元素含量是多少?
【设计方案】甲同学设计了如图的实验方案(加热及固定装置已省略,本实验状况下氮元素可完全转化为NH3,NH3的密度为0.7g/L)。
经过交流讨论,同学们认为有以下两处需要改进。
(5)欲使实验成功进行,装置B中药品需要作的改动是:______________。
(6)欲使实验结果精确,在装置A与B之间K3处应添加的仪器较合适的是_________(选填“C”或“D”)。
【进行实验】取样品1.0克配成溶液进行实验,装置B中量气管在实验前后的液面差为242.9mL。
【实验结论】
(7)嗅盐中氮元素的质量分数为____________。
【反思拓展】
(8)若其他操作均正确,下列会导致所测氮元素的质量分数偏大的是____ (填字母)。
a.实验开始,量气管内液面低于量气管顶端的0刻度线
b.反应结束,调节水准管使装置B两端液面相平后读数
c.反应结束,未等装置冷却到室温就开始读取气体体积
d.反应前正确读取量气管中气体体积,反应后仰视读数
e.实验进行过程中,弹簧夹K1、K2始终处于打开状态
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2024年化学学科中考模拟卷
说明:1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
2.试卷满分为100分。考试时间为90分钟。
3.可能用到的相对原子质量:Ar(H)=1 Ar(C)=12 Ar(O)=16 Ar(Na)=23 Ar(Cl)=35.5 Ar(Cu)=64 Ar(S)=32 Ar(N)=14
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、选择题(本题包括20小题,每小题2分,共40分。每小题只有一个选项符合题意。)
1. 下列通过实验得出质量守恒定律的科学家是
A. 波义耳 B. 拉瓦锡 C. 门捷列夫 D. 卢瑟福
【答案】B
【解析】
【详解】A、波义耳与质量守恒定律擦肩而过,没有得出质量守恒定律,不符合题意;
B、拉瓦锡用较精确的定量实验法,研究氧化汞的分解与生成中各物质质量之间的关系,得出质量守恒定律,符合题意;
C、门捷列夫发现了元素周期律并编制出元素周期表,不符合题意;
D、卢瑟福提出了原子的核式结构模型,不符合题意。
故选B。
2. 下列“阳湖新月”茶叶的部分制作工艺中,主要涉及化学变化的是
A. 新叶采摘 B. 炭火烘焙 C. 手工拣剔 D. 铁盒分装
【答案】B
【解析】
【详解】A、新叶采摘,没有生成新物质,属于物理变化。
B、炭火烘焙,生成新物质,属于化学变化。
C、手工拣剔,没有生成新物质,属于物理变化。
D、铁盒分装,没有生成新物质,属于物理变化。
故选:B
3. 下列物质的性质中属于化学性质的是
A. 吸附性 B. 延展性 C. 可燃性 D. 挥发性
【答案】C
【解析】
【详解】A、吸附性属于物质的物理性质,故错误;
B、延展性属于物质的物理性质,故错误;
C、可燃性属于物质的化学性质,故正确;
D、挥发性属于物质的物理性质,故错误。
故选C。
4. 下列物质属于纯净物的是
A. 炒菜用的铁锅 B. 调味用的食醋 C. 取暖用的煤炭 D. 温度计中水银
【答案】D
【解析】
【详解】A、铁锅属于铁和碳的合金,属于混合物,故选项错误;
B、食醋中有水和醋酸,属于混合物,故选项错误;
C、煤炭中含有碳、硫、磷等物质,属于混合物,故选项错误;
D、温度计中的水银中只含有汞,属于纯净物,故选项正确;
故选:D。
5. 下列物质的水溶液不能导电的是
A. 食盐 B. 蔗糖 C. 硫酸 D. 氢氧化钠
【答案】B
【解析】
【详解】A、食盐溶于水能电离出自由移动的钠离子和氯离子,所以食盐水能导电,故选项错误;
B、蔗糖溶于水不能电离,是以蔗糖分子的形式存在于溶液中,所以没有自由移动的带电的离子,故选项正确;
C、硫酸中能电离出自由移动的氢离子和硫酸根根离子,所以硫酸能导电,故选项错误;
D、氢氧化钠溶于水时能电离出自由移动的钠离子和氢氧根离子,所以氢氧化钠溶液能导电,故选项错误;
故选:B。
6. 下列物质不能提供人体活动所需能量的是
A. 葡萄糖 B. 油脂 C. 维生素 D. 淀粉
【答案】C
【解析】
【详解】A、葡萄糖是糖类的一种,能为人体提供能量,故选项错误;
B、油脂能为人体提供能量,故选项错误;
C、维生素不能为人体提供能量,故选项正确;
D、淀粉属于糖类,能为人体提供能量,故选项错误。
故选C
7. 下列物质中由分子构成的是
A. 石墨 B. 铁 C. 氯化钠 D. 氢气
【答案】D
【解析】
【详解】A、石墨属于固态非金属单质,是由碳原子直接构成的,故选项错误;
B、铁属于金属单质,是由铁原子直接构成的,故选项错误;
C、氯化钠是含有金属元素和非金属元素的化合物,氯化钠是由钠离子和氯离子构成的,故选项错误;
D、氢气属于气态非金属单质,是由氢分子构成的,故选项正确。
故选D。
8. 下列元素中,因摄入量不足而容易导致骨质疏松症的是
A. Fe B. I C. Ca D. Zn
【答案】C
【解析】
【详解】A、缺铁会引起缺铁性贫血,不符合题意;
B、缺碘会患甲状腺肿大,不符合题意;
C、钙主要存在于骨骼和牙齿中,使骨和牙齿具有坚硬的结构支架,缺乏钙幼儿和青少年会患佝偻病,老年人会患骨质疏松,符合题意;
D、缺锌会引起食欲不振,生长迟缓,发育不良,不符合题意;
故选C
9. 下列物质的俗名与化学式对应关系正确的是
A. 干冰:H2O B. 纯碱:NaOH C. 小苏打:NaHCO3 D. 烧碱:Na2CO3
【答案】C
【解析】
【详解】A、干冰是二氧化碳的俗称,化学式为CO2,错误;
B、纯碱是碳酸钠的俗称,化学式为Na2CO3,错误;
C、小苏打是碳酸氢钠的俗称,化学式正确,故选项正确;
D、烧碱是氢氧化钠的俗称,化学式为NaOH,错误;
故选C。
10. 材料是社会文明进步的重要标志,下列属于复合材料的是
A. 聚氯乙烯 B. 氮化硼陶瓷 C. 玻璃纤维增强塑料 D. 武德合金
【答案】C
【解析】
【详解】A、聚氯乙烯属于塑料,属于合成材料,不符合题意;
B、氮化硼陶瓷属于无机非金属材料,不符合题意;
C、玻璃纤维增强塑料是由无机非金属材料和合成材料复合而成,属于复合材料,符合题意;
D、武德合金属于合金,属于金属材料,不符合题意。
故选C。
11. 如图表示四种物质在密闭容器中反应一段时间后质量的变化,其反应类型属于
A. 分解反应 B. 置换反应 C. 化合反应 D. 复分解反应
【答案】C
【解析】
【详解】由四种物质在密闭容器中反应一段时间后质量的变化图,a物质反应后质量减少,是反应物;c物质反应后质量增加,是生成物;b物质反应后质量减少,是反应物;d物质反应后质量不变,可能作该反应的催化剂,也可能没有参加反应,故该反应的反应物是a和c,生成物是b,该反应符合“多变一”的特征,属于化合反应。故选C。
12. 在《基础实验5:配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液》和《基础实验6:粗盐的初步提纯》两个实验中都应使用到的仪器是
A. 烧杯、玻璃棒、托盘天平、量筒 B. 烧杯、玻璃棒、量筒、试管
C. 托盘天平、量筒、烧杯、漏斗 D. 蒸发皿、酒精灯、烧杯、铁架台
【答案】A
【解析】
【详解】粗盐的主要成分是氯化钠,粗盐提纯是通过溶解(把不溶物与食盐初步分离)、过滤(把不溶物彻底除去)、蒸发(食盐从溶液中分离出来而得到食盐)得到精盐的过程,称量粗盐和精盐需要托盘天平,需要用量筒量取水,所需的仪器是烧杯、玻璃棒、漏斗、铁架台、铁圈、酒精灯、蒸发皿、托盘天平、量筒。
配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液,首先计算配制溶液所需氯化钠和水的质量,再称量所需的氯化钠和量取水,最后进行溶解;在这些操作中需要的仪器:托盘天平、药匙、量筒、胶头滴管、烧杯和玻璃棒。
A、两个实验中都应使用到的仪器是烧杯、玻璃棒、托盘天平、量筒,故选项正确。
B、两个实验中都不需要使用试管,故选项错误。
C、配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液无需使用漏斗,故选项错误。
D、配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液无需使用蒸发皿、酒精灯、铁架台,故选项错误。
故选A。
13. 小轩做硫燃烧实验时,进行了如下操作:①在铺有细沙的燃烧匙里放入少量硫;②将燃烧匙在酒精灯火焰上加热,直至硫燃烧;③将燃烧匙伸入盛有氧气的集气瓶中。实验中可观察到的现象与结论不正确的是( )
A. 对比①和②可说明硫燃烧需要达到一定的温度
B. 对比②和③中硫的燃烧现象说明氧气具有助燃性
C. 在②中有刺激性气味气体产生,说明发生了化学变化
D. 在③中观察到微弱的淡蓝色火焰,并有大量白烟
【答案】D
【解析】
【详解】A、①在铺有细沙的燃烧匙里放入少量硫;②将燃烧匙在酒精灯火焰上加热,直至硫燃烧,对比①和②可说明硫燃烧需要达到一定的温度,故正确;、
B、硫可以在氧气中燃烧,说明氧气具有助燃性,故正确;
C、②中有刺激性气味气体产生,说明硫燃烧有新物质生成,是化学变化,故正确;
D、在③中观察到有明亮蓝紫色火焰,故错误。
故选D。
14. 构建化学基本观念是学好化学的基础。下列对化学基本观念的认识中,错误的是( )
A. 微粒观:氯酸钾是由钾离子、氯离子和氧离子构成
B. 转化观:金属镁在一定条件下可以转化为氧化镁
C. 元素观:一氧化碳、二氧化碳都是由碳元素和氧元素组成的
D. 结构观:一氧化碳和二氧化碳性质不同是因为两者的分子构成不同
【答案】A
【解析】
【详解】A、微粒观:氯酸钾是由钾离子、氯酸根离子构成的,故A不正确;
B. 转化观:金属镁在氧气中点燃生成氧化镁,故B正确;
C. 元素观:一氧化碳、二氧化碳都是由碳元素和氧元素组成的,故C正确;
D. 结构观:一氧化碳和二氧化碳性质不同是因为两者的分子构成不同,故D正确。故选A。
15. 下列图示的实验操作正确的是( )
A. 过滤 B. 称取氯化钠
C. 稀释浓硫酸 D. 测溶液的pH值
【答案】C
【解析】
【详解】A、过滤液体时,要注意一贴二低三靠的原则,图中操作错误,缺少玻璃棒引流和没有注意“三靠”,故A错误;
B、称量固体:左物右码,图中操作错误,故B错误;
C、释浓硫酸时,将浓硫酸沿容器内壁缓缓注入水中,否则会沸腾溅出,可能伤人,故C正确;
D、整个pH试纸丢入试剂,污染了试剂.图中操作错误,故D错误;
故选C。
16. 在给定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是
A. H2O2H2 B. SSO3
C. AlAl2O3 D. COCO2
【答案】C
【解析】
【详解】A、过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,故选项错误;
B、硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,故选项错误;
C、铝和氧气反应生成氧化铝,故选项正确;
D、一氧化碳和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳,故选项错误;
故选C。
17. 下列实验操作中(括号内为杂质或待检验物质)不能达到实验目的是
选项
物质
目的
主要实验操作
A
米粉、奶粉
鉴别
取样,灼烧,闻气味
B
Na2CO3(NaOH)溶液
检验
滴加酚酞试液,观察溶液颜色变化
C
CaO(CaCO3)固体
除杂
高温煅烧至固体质量不变
D
MnO2、KCl固体
分离
溶解、过滤、洗涤、干燥、蒸发结晶
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】
选项
物质
目的
主要实验操作
A
米粉、奶粉
鉴别
奶粉主要含有蛋白质,米粉主要含有淀粉,取样,灼烧,闻气味,奶粉有烧焦羽毛气味,故A正确;
B
Na2CO3(NaOH)溶液
检验
滴加酚酞试液,碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液均呈碱性,滴加酚酞试液均变红,无法通过观察溶液颜色变化检验,故A错误;
C
CaO(CaCO3)固体
除杂
高温煅烧至固体质量不变,碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳,故C正确;
D
MnO2、KCl固体
分离
溶解、过滤、洗涤、干燥、蒸发,二氧化锰不溶于水,氯化钾溶于水,故D正确。
点睛∶碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液均呈碱性,滴加酚酞试液均变红,无法通过观察溶液颜色变化检验。奶粉主要含有蛋白质,灼烧,有烧焦羽毛气味。
18. 我国载人航天器中处理CO2的一种方法是将CO2与氢气反应。如图为该反应前后的微观示意图(未配平)。下列说法正确的是
A. 反应类型分析:反应属于置换反应
B. 符号分析:甲应用符号“2H”表示
C. 宏观分析:乙和丙的元素组成相同
D. 微观分析:反应的甲和乙分子个数比为4:1
【答案】D
【解析】
【分析】通过微观示意图得,反应是二氧化碳和氢气一定条件下反应生成水和甲烷,化学方程式为。
【详解】A、置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的化学反应,水、甲烷均是化合物,不属于置换反应,不符合题意;
B、甲是氢气,其属于双原子分子,化学式为H2,2H表示2个氢原子,不符合题意;
C、丙是水,由H、O两种元素组成,乙是二氧化碳,由C、O两种元素组成,不符合题意;
D、由化学方程式知,反应的甲(氢气)和乙(二氧化碳)分子个数比为4:1,符合题意;
故选D。
19. 甲、乙、丙、X是初中化学常见的四种物质。如图变化均为初中化学常见反应,其中的每次转化都能一步完成且通过同一基本反应类型实现。下列说法错误的是( )
A. 若甲是Fe,则丙可以是Zn
B. 若甲是CO2,则丙可以是O2
C. 若甲是CO2,则丙可以是Na2CO3
D. 若甲是NaOH,则丙可以是Na2CO3
【答案】C
【解析】
【详解】每次转化都能一步完成且通过同一基本反应类型实现。A、若甲是Fe,则丙可以是Zn,铁和锌均可与硫酸铜溶液发生置换反应,生成铜,故A正确;B、若甲是CO2,则丙可以是O2,二氧化碳与碳反应生成一氧化碳,碳不充分燃烧生成一氧化碳,均属于化合反应,故B正确;C、若甲是CO2,二氧化碳与氢氧化钙反应,首先是二氧化碳与水反应生成碳酸,然后碳酸再与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水,则丙可以是Na2CO3 与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化钠,故C错误;D、若甲是NaOH,与盐酸反应生成氯化钠和水,则丙可以是Na2CO3 与盐酸反应生成氯化钠,水和二氧化碳,均属于复分解反应,故D正确。
点睛∶二氧化碳与氢氧化钙反应,首先是二氧化碳与水反应生成碳酸,然后碳酸再与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水。
20. 硫酸铜和硫酸的混合溶液中硫元素质量分数占3.2%,现将100g该混合溶液加入到氢氧化钠溶液中,恰好完全反应,测得消耗氢氧化钠溶液的质量为100g。下列说法不正确的是
A. 生成氢氧化铜沉淀的质量为9.8g B. 氢氧化钠溶液中钠元素质量为4.6g
C. 所得溶液中溶质的质量为14.2g D. 氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为8%
【答案】A
【解析】
【分析】硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜和硫酸钠,硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水。
【详解】设钠元素的质量为x,生成的硫酸钠的质量为y,氢氧化钠的溶液中溶质的质量分数为z
生成氢氧化铜沉淀的质量无法确定,故选A。
【点睛】溶液中溶质的质量分数等于溶质的质量除以溶液质量乘以百分之百。
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
二、填空题(本题包括4小题,共20分)
21. 请分别选用“>”、“<”、“=”填写空白:
⑴ 地壳中元素含量:O___________Si;
⑵ 碳元素质量分数:甲醛(CH2O)___________醋酸(CH3COOH)
⑶ 物质溶液的pH :食醋___________肥皂水;
⑷ Fe3+中微粒数目:质子数___________核外电子数
【答案】 ①. > ②. = ③. < ④. >
【解析】
【详解】⑴ 地壳中元素含量:O >Si;⑵ 甲醛(CH2O)中碳元素质量分数是 ×100%=40%,醋酸(CH3COOH)中碳元素质量分数是×100%=40%,
碳元素质量分数:甲醛(CH2O)=醋酸(CH3COOH);⑶食醋呈酸性pH<7,肥皂水呈碱性,pH>7,物质溶液的pH :食醋<肥皂水;⑷铁离子是铁原子失去三个电子形成的, Fe3+中微粒数目:质子数>核外电子数。
点睛∶pH<7,溶液呈酸性;pH>7,溶液呈碱性;pH=7,溶液呈中性。
22. 化学使世界变得更加绚丽多彩。从以下不同物质中选择合适物质(填字母):
A.天然气; B.烧碱; C.小苏打; D.熟石灰; E.硝酸钾
(1)主要成分为有机化合物的是____________;
(2)用于改良酸性土壤的是_________;
(3)作为发酵粉主要成分之一的是___________;
(4)可以用来做复合肥的是__________。
【答案】(1)A (2)D
(3)C (4)E
【解析】
【小问1详解】
天然气的主要成分是甲烷,甲烷含碳元素,属于有机物,故填:A;
【小问2详解】
熟石灰显碱性,能与酸性物质反应,可用于改良酸性土壤,故填:D;
【小问3详解】
小苏打是碳酸氢钠的俗称,碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳,且能与发酵过程中产生的酸性物质反应生成二氧化碳,可用作发酵粉,故填:C;
【小问4详解】
硝酸钾含N、P、K中的K、N元素,属于复合肥,故填:E。
23. 水是生命之源。
(1)验水:检验湖水是否为硬水,可用的试剂是______。
(2)探水:由氢气燃烧实验探究可知,水是由______组成
(3)用水:已知某用水的循环反应如图所示。
①写出示意图中水分解的化学方程式:______。
②下列关于水循环过程的说法正确的是______。
A.物质的种类不变 B.分子的数目不变 C.原子的种类不变 D.元素的化合价不变
③该循环反应实现了能量转化:光能→化学能→______。
【答案】 ①. 肥皂水 ②. 氢元素、氧元素 ③. 2H2O2H2↑+O2↑ ④. C ⑤. 电能
【解析】
【详解】(1)硬水中含有较多钙镁离子,软水中这些离子含量较少,把肥皂水加入两种水中会发现,软水中泡沫丰富浮渣少而硬水中几乎没有泡沫并浮渣多,因此肥皂水可以检验湖水是否为硬水。
(2)氢气和氧气在点燃条件下生成水,氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成。根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,反应物中含氢、氧元素,故生成物水由氢、氧两种元素组成。
(3)①水在催化剂、光照的条件下生成氢气和氧气,化学方程式为:。
②水循环反应生成了新物质,属于化学变化,此过程中,物质的种类改变,分子的数目发生了改变,原子是化学变化中最小的粒子,原子种类没有改变,因为有单质生成,所以元素的化合价发生了改变;故选:C。
③由图示可知,该循环反应实现了能量转化:光能→化学能→电能。
24. t1℃时,将等质量的硝酸钾和氯化钾分别加入到各盛有100g水的两个烧杯中,充分搅拌后现象如图1所示,硝酸钾和氯化钾的溶解度曲线如图2所示。
(1)烧杯①中溶液的溶质质量分数_________(填“是”或“否”)能计算。
(2)烧杯②中溶解的溶质是________(写化学式)。
(3)将t1℃时硝酸钾的饱和溶液50g稀释成10%的溶液,需加水__________g。
(4)硝酸钾中混有少量氯化钾可以通过________结晶方法进行提纯。
(5)关于图中烧杯内的物质,下列说法不正确的是___________。
a.烧杯①内溶液中溶质的质量分数>烧杯②内上层清液中溶质的质量分数
b.两烧杯同时蒸发少量的水,两烧杯中都一定有固体析出
c.将两烧杯中的溶液混合到一起,充分搅拌后,烧杯中一定还有剩余固体
d.将温度升高到t2℃,两烧杯内溶液中溶质的质量分数相等(不考虑水的蒸发)
【答案】(1)否 (2)KNO3
(3)50 (4)降温
(5)bc
【解析】
【分析】t1℃时,将等质量的硝酸钾和氯化钾分别加入到盛有100g水的两个烧杯中,充分搅拌后,烧杯①中固体全部溶解,烧杯②中有固体剩余,根据图2硝酸钾和氯化钾的溶解度曲线可知,t1℃时,氯化钾的溶解度大于硝酸钾的溶解度,所以烧杯①是氯化钾溶液,烧杯②中是硝酸钾饱和溶液。
【小问1详解】
由分析可知,烧杯①是氯化钾溶液,溶解的氯化钾质量未知,又无法确定该溶液是否饱和,所以不能计算溶液的溶质质量分数;
【小问2详解】
由分析可知,烧杯②中是硝酸钾饱和溶液,溶质是硝酸钾,化学式为:KNO3;
【小问3详解】
t1℃时硝酸钾的溶解度为25g,将50g硝酸钾的饱和溶液稀释成10%的溶液,设需加水的质量为x,则有:,x=50g;
【小问4详解】
硝酸钾的溶解度受温度变化影响较大,所以硝酸钾中混有少量的氯化钾可采用降温结晶的方法提纯硝酸钾;
【小问5详解】
a.根据图示可以看出,烧杯①中固体全部溶解,烧杯②中没有全部溶解,故烧杯①内溶液中溶质的质量分数>烧杯②内上层清液中溶质的质量分数,故说法正确;
b.蒸发一定量的水,烧杯①中不一定有固体析出,故说法错误;
c.将两个烧杯中的溶液混合,充分搅拌后,烧杯中不一定还有剩余固体,故说法错误;
d.将温度升高到t2℃,两烧杯内溶液中溶质质量,溶剂质量相等,故质量分数相等,故说法正确;
故选bc。
三、探究题(本题包括4小题,共40分)
25. 如图装置可用于实验室制取和收集常见的气体。
(1)仪器A的名称是__________。实验前,常堵住导管口,打开玻璃塞向分液漏斗中加水,再打开活塞观察现象,主要目的是______________。
(2)制取O2:锥形瓶内发生反应的化学方程式是:____________________。
(3)制取CO2:若Y是Na2CO3粉末,欲控制反应速度得到较平稳的气流,可采取的操作是:____________。收集CO2时可采用排饱和NaHCO3溶液法。观察到__________现象时开始收集。
(4)制取H2:现取足量的粗锌加入到50g稀硫酸中,充分反应后,产生0.1g氢气,则所用稀硫酸中溶质的质量分数为多少?(写出计算过程)
【答案】(1) ①. 水槽 ②. 检查装置气密性
(2)2H2O22H2O+O2↑
(3) ①. 通过分液漏斗活塞控制液体的滴加速度 ②. 导管口气泡连续均匀冒出
(4)解: 设所消耗的硫酸中的溶质的质量为x,
x=4.9g
稀硫酸中溶质的质量分数为×100%=9.8% ,
答:所用稀硫酸中溶质的质量分数为19.6%。
【解析】
【小问1详解】
仪器A的名称为水槽;
实验前,常堵住导管口,此时里面的大气压和外面的大气压是相等的,打开玻璃塞向分液漏斗中加水,再打开活塞,分液漏斗中的液面不再下降,说明装置气密性良好,所以此实验的主要目的是检查装置的气密性;
【小问2详解】
该发生装置是固液常温型,则是用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水,反应的化学方程式为:;
【小问3详解】
若Y是Na2CO3粉末,可通过分液漏斗活塞控制液体的滴加速度,从而控制反应速率,以获得较平稳气流;
收集CO2时可采用排饱和NaHCO3溶液法,由于刚开始产生的气泡是排出的装置中的空气,所以当观察到导管口气泡连续均匀冒出时,开始收集;
【小问4详解】
见答案。
26. 某小组以CO2为主题进行无明显现象化学反应的数字化实验研究。
【实验探究一】用如图所示装置探究CO2与H2O反应
实验步骤:
1.连接装置,检查装置气密性。
2.用三支注射器分别收集20mL、60mL、100mL的CO2气体。向三颈烧瓶中分别注入100mL蒸馏水。
3.连接仪器与装置,打开电脑相关软件,点击开始采集数据按钮。
4.打开止水夹,分别将三支注射器中的CO2气体全部缓缓地挤入蒸馏水中。
5.待数据稳定后,缓慢振荡反应容器约20s,待数据再次稳定后停止采集。三次实验综合得到图示图像。
【实验分析一】
(1)实验c曲线对应注入的CO2气体为________(选填“20”、“60”或“100”)mL。
(2)实验时间约在10~50s时,溶液的pH均不同程度地迅速变小,其原因可用化学方程式表示为__________。
(3)实验时间约在100~120s时,三条曲线均有明显下降,其对应的实验操作为_________。
【实验探究二】用图1装置探究CO2与NaOH反应
实验步骤:
(1)将三颈瓶内收集满二氧化碳气体,把两支注射器(两种溶液的密度都约为1.0g/mL)和相对压强传感器分别通过橡皮塞固定到三颈瓶上,打开相对压强传感器并和数据采集器和电脑连接。
(2)用夹子固定注射器2的活塞,防止注射器内盐酸被吸入三颈瓶内。将注射器内的氢氧化钠溶液全部注入三颈瓶中,充分振荡装置,直至压强不再改变为止。
(3)取下夹子,将注射器2中盐酸全部压进三颈瓶中,充分振荡,直至压强不再改变。
(4)将两个注射器的活塞都拉回原位,并用夹子固定。实验中测得相对压强变化曲线如图2所示。
【实验分析二】
(4)氢氧化钠与二氧化碳反应的方程式为_______。
(5)曲线ef段压强变大的原因是________。
(6)曲线cd、ef段分别从反应物减少角度和________角度证明了氢氧化钠能与二氧化碳反应。
(7)曲线在i点之后的相对压强小于0且保持稳定的原因不可能是_________。
a.少量CO2溶于水 b.稀盐酸量不足 c.装置漏气
【答案】(1)100 (2)CO2 + H2O= H2CO3 (3)振荡反应容器
(4)CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
(5)Na2CO3与HCl反应生成二氧化碳 (6)新物质生成
(7)bc
【解析】
【小问1详解】
如图所示,实验c曲线对应溶液的pH最小,溶液的酸性最强,说明二氧化碳与水反应生成的碳酸量最多,即参加反应的二氧化碳的量最多,故实验c曲线对应注入的CO2气体的体积为100mL。故填:100。
【小问2详解】
实验时间约在10~50s时,三次实验中溶液的pH均不同程度地迅速变小,是因为二氧化碳能与水反应生成碳酸,使溶液呈酸性,用化学方程式表示为CO2 + H2O= H2CO3。故填:CO2 + H2O= H2CO3。
【小问3详解】
实验时间约在100~120s时,三条曲线突然出现了明显的下降,结合题中实验步骤5可知,应是通过缓慢振荡反应容器,增大了反应物之间的接触面积,有更多的二氧化碳溶于水生成碳酸,溶液的酸性增强,pH变小。故填:振荡反应容器。
【小问4详解】
二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O。故填:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O。
【小问5详解】
将注射器2中盐酸全部压进三颈瓶中,二氧化碳与氢氧化钠反应产生的Na2CO3与HCl反应生成二氧化碳气体,三颈瓶中气体增多,瓶内气体压强变大。故填:Na2CO3与HCl反应生成二氧化碳。
【小问6详解】
曲线cd段压强降低,是因为二氧化碳的体积减少的缘故,因此是从反应物减少的角度证明了氢氧化钠能与二氧化碳反应;曲线ef段压强变大,是因为生成的物质与盐酸反应导致二氧化碳的体积增多,因此是从新物质生成的角度证明了氢氧化钠能与二氧化碳反应。故填:新物质生成。
【小问7详解】
二氧化碳能溶于水,使瓶内气体压强小于0且能保持稳定。
a、少量CO2溶于水使得装置内压强变小,小于0且能保持稳定,此选项符合题意;
b、稀盐酸量不足,不可能先达到0及以上,此选项不符合题意;
c、装置漏气应该与装置内的起始压强相等,为0,此选项不符合题意。
故选bc。
【点睛】本题主要探究二氧化碳与水、氢氧化钠反应及其化学方程式的书写等方面的知识,同时通过对比实验、生成物检验、气体压强变化的监测来探究无明显现象反应是否发生是正确解答本题的关键。
27.
(1)工业废料石膏(CaSO4•2H2O)可以“变废为宝”,用于生产氧化钙、硫酸钾、电石(化学名称为碳化钙)等。某研究性学习小组展开了如下研究。
高纯CaO的制备
【资料卡】
Ⅰ.石膏(CaSO4•2H2O)与碳粉高温煅烧生成氧化钙和几种气态非金属氧化物。
Ⅱ.无水硫酸铜遇水变成蓝色的硫酸铜晶体。
Ⅲ.SO2能使品红溶液褪色,也能使澄清石灰水变浑浊,还能被高锰酸钾溶液氧化而除去。
甲同学用如下装置制备CaO并验证石膏与焦炭高温反应的其他产物。
实验过程中发现:B中无水硫酸铜变蓝,__________________现象证明有SO2生成,装置D的作用________________,当观察到_____________现象证明有CO2生成。写出石膏与碳粉在高温条件下反应的化学方程式:___________________。
(2)铝铁合金在微电机中有广泛应用,某兴趣小组为利用废弃的铝铁合金设计了如下实验流程制备聚合硫酸铁和明矾:
① 浸泡、过滤过程中加入过量的试剂X目的是_______。试剂X是一种常见的强碱,明矾是一种硫酸盐,化学式为KAl(SO4)2·12H2O。
② 聚合硫酸铁是一种无毒无害、化学性质稳定、能与水混溶的新型混凝剂,微溶于乙醇,其化学式可表示为[Fe2(OH)x(SO4)y]n。
a 最适合作为混凝剂聚合硫酸铁的洗涤液为__________,选择该洗涤液的优点_______、_________。
b 请用含y的代数式表示x的数值:x =________。
c 水解过程中,溶液的pH与x的关系如下图所示。溶液的pH=3.0时聚合硫酸铁中x的数值达到最大值。加入试剂 Fe2O3目的是__________。
【答案】(1) ①. C中品红溶液褪色 ②. 吸收(或者除去)SO2 ③. E中品红不褪色(或者无明显变化)、F中澄清石灰水变浑浊 ④.
(2) ①. 将铝、铁分离 ②. 乙醇##酒精 ③. 聚合硫酸铁微溶于乙醇(酒精) ④. 乙醇(酒精)易挥发便于干燥 ⑤. 6-2y ⑥. 调节混合溶液的pH
【解析】
【小问1详解】
根据信息提示“SO2能使品红溶液褪色“,而结论是证明有二氧化硫生成,所以对应的现象为C中的品红溶液褪色现象;高锰酸钾溶液能除去二氧化硫,则装置D是吸收二氧化硫;E装置的作用是证明二氧化硫已经完全被吸收,后面若石灰水变浑浊,则是二氧化碳所致,而非二氧化硫。所以证明二氧化碳生成的现象是装置 E中无明显变化(无二氧化硫的干扰)和装置F中澄清石灰水变浑浊现象(有二氧化碳);由前面分析可知,石膏与碳粉在高温条件下生成氧化钙、水、二氧化碳和二氧化硫,对应的化学方程式为。
【小问2详解】
①由流程可知,浸泡、过滤过程中加入过量的试剂X目的是将铝、铁分离,由于铝是两性金属,既能与酸反应,也能与强碱反应,所以应该是加入了强碱,而根据明矾的化学式为KAl(SO4)2•12H2O可知组成元素含有钾,根据质量守恒定律可知加入的强碱试剂X 应为 KOH。
②a.聚合硫酸铁是一种无毒无害、化学性质稳定、能与水混溶的新型混凝剂,微溶于乙醇,则最适合作为混凝剂聚合硫酸铁的洗涤液为乙醇,选择该洗涤液的优点是聚合硫酸铁微溶于乙醇,乙醇易挥发便于干燥;
b.根据化合物中化合价的代数和为零,且铁为+3价,氢氧根为-1价,硫酸根为-2价,则有(+3)×2+(-1)×x+(-2)×y=0.则有x=6-2y;
c.水解过程中,溶液的pH与x的关系如图2所示.由图可知溶液的pH=3时聚合硫酸铁中x的数值达到最大值,所以加入试剂 Fe2O3的目的是调节混合溶液pH到3,以使聚合硫酸铁中x的数值达到最大值。
28. 嗅盐(如图)是由易分解的铵盐类物质和香料组成。释放出的氨气对人体神经会产生强烈的刺激作用,广泛应用于体育比赛中。同学们对嗅盐成分展开探究(已知香料不参与下列探究中的任何反应)。
Ⅰ.定性初探: 嗅盐中含有什么盐类物质?
【猜想假设】
(1)①碳酸铵:原因是碳酸铵晶体受热易分解产生NH3、H2O、CO2。
②碳酸氢铵:原因是(用化学方程式表示)_________。
③……
【查阅资料】
① 氯化钙稀溶液与碳酸氢铵稀溶液不发生反应。
② NH3极易溶于水,难溶于植物油和四氯化碳(一种密度比水大的有机溶剂)。
【实验探究】
(2)阳离子验证:取少量样品放入试管中,加水溶解,加入氢氧化钠溶液共热,在试管口放一张___________________,观察到预期的实验现象。
(3)阴离子验证:
① 取少量样品放入试管中,滴加足量稀盐酸,将产生气体通入_________,溶液变浑浊。
② 取少量样品放入试管中,加水溶解,取上层清液加入氯化钙稀溶液,产生白色沉淀。
【初步结论】
(4)仅根据实验探究,嗅盐中一定含有的盐是__________。
Ⅱ.定量再探:嗅盐中氮元素含量是多少?
【设计方案】甲同学设计了如图的实验方案(加热及固定装置已省略,本实验状况下氮元素可完全转化为NH3,NH3的密度为0.7g/L)。
经过交流讨论,同学们认为有以下两处需要改进。
(5)欲使实验成功进行,装置B中药品需要作的改动是:______________。
(6)欲使实验结果精确,在装置A与B之间K3处应添加的仪器较合适的是_________(选填“C”或“D”)。
【进行实验】取样品1.0克配成溶液进行实验,装置B中量气管在实验前后的液面差为242.9mL。
【实验结论】
(7)嗅盐中氮元素的质量分数为____________。
【反思拓展】
(8)若其他操作均正确,下列会导致所测氮元素的质量分数偏大的是____ (填字母)。
a.实验开始,量气管内液面低于量气管顶端的0刻度线
b.反应结束,调节水准管使装置B两端液面相平后读数
c.反应结束,未等装置冷却到室温就开始读取气体体积
d.反应前正确读取量气管中气体体积,反应后仰视读数
e.实验进行过程中,弹簧夹K1、K2始终处于打开状态
【答案】(1)
(2)湿润的红色石蕊试纸
(3)澄清石灰水 (4)碳酸铵##(NH4)2CO3
(5)量气管水面上加一层植物油(或改用植物油或四氯化碳)
(6)C (7)14%
(8)acd
【解析】
【小问1详解】
碳酸氢铵受热分解生成氨气、二氧化碳和水,化学方程式为:;
【小问2详解】
样品中的阳离子为铵根离子,铵根离子和氢氧根离子能反应生成氨气和水,氨气溶于水形成氨水,显碱性,能使红色石蕊试纸变蓝色;可取少量样品放入试管中,加水溶解,加入氢氧化钠溶液共热,在试管口放一张湿润的红色石蕊试纸,观察到红色石蕊试纸变蓝,验证了样品中含有铵根离子;
【小问3详解】
①样品中可能含有碳酸铵或碳酸氢铵,这两种物质都能和稀盐酸反应生成二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,故取少量样品放入试管中,滴加足量稀盐酸,将产生气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊;
【小问4详解】
步骤②中取少量样品放入试管中,加水溶解,取上层清液加入氯化钙稀溶液,产生白色沉淀。因为氯化钙稀溶液与碳酸氢铵稀溶液不发生反应,而氯化钙溶液和碳酸铵溶液能反应生成碳酸钙沉淀,所以根据实验现象,可以确定嗅盐中一定含有的盐是碳酸铵;
【小问5详解】
氨气易溶于水,欲使实验成功进行,需要隔离氨气和水,故装置B中药品需要作的改动是:在量气管左侧水面上加一层植物油(或将量气管中的水换成植物油或四氯化碳),以防止氨气溶于水;
【小问6详解】
碱石灰是固体,如果使用碱石灰做干燥剂,应使用C装置,而浓硫酸是液体,如果使用浓硫酸做干燥剂,应使用D装置。实验中有水生成,欲使实验结果精确,需要吸收氨气中的水分,因为氨气能与浓硫酸反应生成硫酸铵,而氨气不能与碱石灰反应,故在装置A与B之间K3处应添加的仪器较合适的是:C;
【小问7详解】
装置B中量气管在实验前后的液面差是由于生成的氨气导致的,则生成的氨气的质量为,氮元素的质量为,故嗅盐中氮元素的质量分数为;
【小问8详解】
a、量气管0刻度在上面,反应前量气管液面在0刻度处以下,会导致读取的氨气的体积偏大,从而导致质量分数偏大,故a符合题意;
b、实验结束后,调节两端液面相平读数,是正确的操作方法,不能导致实验结果出现偏差,故b不符合题意;
c、反应结束后未等装置冷却到室温,就开始读数,会导致氨气的体积偏大,从而导致质量分数偏大,故c符合题意;
d、反应前正确读取量气管中气体体积,反应后仰视读数,由于量气管0刻度在上方,则会导致读数偏大,氨气体积偏大,从而导致质量分数偏大,故d符合题意;
e、实验进行过程中,弹簧夹K1、K2始终处于打开状态,虽然可能有产生的氨气通过K1扩散进入分液漏斗,但氨气不能和氢氧化钠溶液反应,分液漏斗中原来的气体也会扩散到装置中。因为读取数据时装置内外的压强相等,虽然有少量氨气留在反应装置、导气管和分液漏斗中,但这些装置中原来存在的气体被量气管收集,所以不会导致生成的氨气体积测量数值偏小,从而不会导致质量分数偏小,故e不符合题意。
故选acd。
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