2024年上海市中考化学二模试题按知识点分层汇编-02物质的性质与应用
2024-06-28
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内容正文:
上海市2024年中考化学二模试题按知识点分层汇编-02物质的性质与应用
一.选择题(共30小题)
1.(2024•闵行区二模)生活中的下列饮品属于溶液的是( )
A.可乐 B.冰水 C.牛奶 D.豆浆
2.(2024•长宁区二模)属于中和反应的是( )
A.2KOH+CO2═K2CO3+H2O
B.Na2O+2HCl═2NaCl+H2O
C.2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O
D.K2CO3+2HCl═2KCl+H2O+CO2↑
3.(2024•静安区二模)与温室效应形成有关的物质是( )
A.氮气 B.氧气 C.二氧化硫 D.二氧化碳
4.(2024•崇明区二模)属于纯净物的是( )
A.食盐水 B.红糖水 C.蒸馏水 D.矿泉水
5.(2024•崇明区二模)在水中能形成溶液的是( )
A.铜粉 B.淀粉 C.白糖 D.麻油
6.(2024•崇明区二模)物质的用途错误的是( )
A.氦气可填充飞艇 B.烧碱降低土壤酸性
C.活性炭吸附异味 D.一氧化碳用作燃料
7.(2024•崇明区二模)以下属于结晶水合物的是( )
A.氯化钠 B.胆矾 C.硝酸钾 D.碳酸钙
8.(2024•崇明区二模)知识归纳正确的是( )
A.使澄清石灰水变浑浊的物质一定是CO2
B.保持物质化学性质的微粒一定是分子
C.有盐和水生成的反应一定是中和反应
D.金属与稀盐酸反应后溶液的质量一定增加
9.(2024•崇明区二模)用电解水实验探究水的元素组成,有关说法错误的是( )
A.a管和b管中气体的体积比约为1:2
B.a管中的气体能使燃着的木条燃得更旺
C.b管中的电极与电源正极相连
D.该实验证明水由氢、氧两种元素组成
10.(2024•崇明区二模)对氯化钠进行焰色反应,火焰呈( )
A.紫色 B.黄色 C.绿色 D.蓝色
11.(2024•崇明区二模)小麦适合在弱酸性土壤中生长,下列土壤的pH最适合小麦生长的是( )
A.6.3 B.8.5 C.9.5 D.10.2
12.(2024•长宁区二模)Na2O可用于制备钠的化合物。它属于( )
A.单质 B.氧化物 C.碱 D.盐
13.(2024•长宁区二模)氢氧化钠溶液的pH可能是( )
A.1 B.5 C.7 D.14
14.(2024•长宁区二模)属于氢氧化钠溶液性质的是( )
A.久置后会分层
B.上层溶液腐蚀性更强
C.不饱和的溶液一定是稀溶液
D.上下层溶液的浓度一致
15.(2024•长宁区二模)能与氢氧化钠溶液发生反应的是( )
A.Mg B.Fe2O3 C.CuSO4 D.KCl
16.(2024•长宁区二模)能利用氢氧化钠溶液制得的是( )
A.KOH B.K2CO3 C.Na2CO3 D.Ca(OH)2
17.(2024•宝山区二模)空气中含量最多的气体是( )
A.H2O B.O2 C.N2 D.He
18.(2024•宝山区二模)下列可为植物生长提供营养元素且属于磷肥的物质是( )
A.Ca(H2PO4)2 B.K2CO3
C.KNO3 D.NH4HCO3
19.(2024•宝山区二模)属于酸性氧化物的是( )
A.H2SO4 B.H2O C.CO D.CO2
20.(2024•宝山区二模)在水中不能形成溶液的物质是( )
A.氯化氢 B.氯化钠 C.氯化银 D.氯化钙
21.(2024•宝山区二模)下列物质属于纯净物的是( )
A.盐酸 B.矿泉水 C.胆矾 D.石灰石
22.(2024•宝山区二模)物质在氧气中燃烧现象描述错误的是( )
A.木炭:发出白光
B.硫磺:生成无色无味气体
C.白磷:生成白色固体
D.铁丝:生成黑色固体
23.(2024•宝山区二模)室温时人体中一些体液的pH如下,其中酸性最强的是( )
A.尿液:5.00﹣7.00 B.唾液:6.50﹣7.50
C.胃液:0.80﹣1.50 D.血液:7.35﹣7.45
24.(2024•宝山区二模)做饭时,食盐不小心溅在火焰上,火焰呈( )
A.紫色 B.黄色 C.红色 D.蓝色
25.(2024•宝山区二模)下列探究氢氧化钙固体是否变质的方法合理的是( )
A.加水溶解 B.滴加过量稀盐酸
C.高温煅烧 D.滴加无色酚酞试液
26.(2024•金山区二模)属于复合肥料的是( )
A.NH4NO3 B.Ca(NO3)2 C.(NH4)3PO4 D.K2SO4
27.(2024•金山区二模)下列物质中,氧元素仅以游离态存在的是( )
A.空气 B.水 C.液氮 D.氧气
28.(2024•金山区二模)如图表示甲、乙、丙三类物质的相互关系,甲包含全部乙、部分丙及其他物质,如表中符合图示关系的是( )
选项
甲
乙
丙
A
氧化物
酸性氧化物
碱性氧化物
B
含金属元素的盐
钾盐
硫酸盐
C
含氢元素的化合物
碱
盐
D
纯净物
单质
化合物
A.A B.B C.C D.D
29.(2024•金山区二模)俗名通常体现了物质的组成、性质或用途。下列对物质俗名的理解正确的是( )
A.食盐:NaCl可用作食品调味剂
B.水银:汞(Hg)是液态的银(Ag)
C.火碱:NaOH具有可燃性
D.纯碱:纯净的碱
30.(2024•金山区二模)有关水的说法正确的是( )
A.水是一种常见的溶质
B.水可以用胆矾来检验
C.水是由氢元素、氧元素组成
D.水是由氢、氧原子构成的
二.多选题(共2小题)
(多选)31.(2024•崇明区二模)将稀盐酸加入氢氧化钠溶液中,无明显现象,欲获取反应发生的证据,以下方案不可行的是( )
A.滴入酚酞试液无明显现象
B.加入CuO粉末溶液变蓝色
C.滴入硝酸银溶液有白色沉淀出现
D.滴入CuSO4溶液无蓝色沉淀出现
(多选)32.(2024•崇明区二模)图1、图2是教材中的两个实验。有关分析正确的是( )
A.图1实验的装置气密性不好会导致最终测定结果偏小
B.其他条件不变,图1中的红磷可用硫粉替代
C.图2实验可观察到低蜡烛比高蜡烛先熄灭
D.图2实验只说明二氧化碳不燃烧,也不支持燃烧
三.填空题(共4小题)
33.(2024•嘉定区二模)溶液在生产、生活中有着广泛的用途。
(1)打开雪碧瓶盖后有气泡冒出,原因是压强减小,气体溶解度 (填“增大”或“减小”)。
(2)KCl和KNO3溶液是常用的无土栽培营养液,两者中属于复合肥料的是 。
(3)如图1所示,20℃时,向2个盛有100g水的烧杯中,分别加入32g的KCl和KNO3固体,充分溶解。根据实验并结合溶解度表回答问题:
温度/℃
0
20
40
60
80
100
KClg/100gH2O
27.6
34.0
40.0
45.5
51.1
56.7
KNO3g/100gH2O
13.3
31.6
63.9
110
169
246
①上述实验中,所形成的溶液为不饱和溶液的是 (填“KNO3”或“KCl”);对此溶液可采取 (填一种)的方法将其转化为该溶质的饱和溶液。
②将上述溶液分别加热至50℃,最终形成的溶液中溶质质量分数为 。
③60℃时,向100g水中加入XgKNO3固体形成溶液,再降温到20℃析出固体的质量随时间的变化如图2所示,X的数值是 。
34.(2024•青浦区二模)二十四节气是我国古人智慧的结晶。
(1)清明—吃“青团”是清明节的传统习俗。制作青团时,需要往糯米粉中加艾草。艾草中含有侧柏莲酮芳香油(C10H10O),C10H10O属于 (选填“无机物”或“有机物”),其中碳、氢元素的质量比为 ,1molC10H10O中含有 个碳原子。
(2)大暑—“湿热交蒸”在此时到达顶点。从微观角度分析,水蒸发过程中 发生改变。
(3)立秋—荞麦在这个季节播种。种植荞麦时会向田地里撒些 (选填“氢氧化钙”或“氢氧化钠”)来改良酸性土壤。
(4)立冬—立冬之后,很多地方开始集中供暖。充分燃烧1kg煤或天然气释放的热量和产生的SO2质量如图所示。由图可知,用 (选填“天然气”或“煤”)燃烧供暖更优,理由是 。
35.(2024•普陀区二模)金属材料在日常生活、工业上有广泛应用。
(1)铁是生活中应用最多的金属。铁易生锈,形成Fe2O3,Fe2O3属于 (选填“酸”“碱”“盐”或“氧化物”),Fe2O3可用盐酸除去,写出反应的化学方程式 。
(2)铝具有良好的延展性。“延展性”属于 (选填“物理性质”或“化学性质”)。冶炼铝时,先将冰晶石高温熔化,再将Al2O3加入,待Al2O3溶解后进行电解,该过程冰晶石可以看作 (选填“溶质”或“溶剂”)。
(3)孔雀石[主要含Cu2(OH)2CO3]可以冶炼铜。孔雀石中元素含量最高的是 ;将1molCu2(OH)2CO3中的铜完全冶炼出来,可以得到单质铜 mol。
(4)人类有规模使用金属单质的顺序是铜、铁、铝,请分析上述顺序的原因是 (写出一条)。
36.(2024•浦东新区二模)中华典籍中包含很多化学知识。
(1)《齐民要术》中记载古法酿醋是用粮食经过发酵而成,发酵属于 变化(选填“物理”或“化学”)。醋酸的化学式为C2H4O2,它由 种元素组成的,属于 (选填“有机物”或“无机物”),0.5molC2H4O2中约含有 个O原子。
(2)《梦溪笔谈》中记载“熬胆矾铁釜,久之易化为铜”。叙述的是铁和硫酸铜的反应,说明铁的活动性比铜 (选填“强”或“弱”),此反应属于 (填反应基本类型)。
(3)《天工开物》中记载“凡石灰,经火焚炼为用”,描述的是煅烧石灰石的过程,反应的化学方程式为 。
四.实验题(共5小题)
37.(2024•崇明区二模)学习了常见的金属、酸、碱、盐后,同学们进行了如下三个实验探究活动。
(1)实验一:是铁丝燃烧的改进实验。向集气瓶中加入少量二氧化锰,过氧化氢溶液中产生大量气泡,反应的化学方程式是 ;实验中观察到红热的铁丝剧烈燃烧、 、放出大量的热、有黑色固体生成。
(2)实验二:观察到两支试管中都有气泡产生,且镁粉与盐酸反应更剧烈。
①说明镁的金属活动性比铁 (选填“强”或“弱”)。
②反应结束后,两支试管中均有金属剩余,将两支试管内的物质全部倒入烧杯,继续如图2实验。过滤中用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和 ;经分析滤渣中一定含有铁且称量其质量为bg,请判断a与b的质量关系并说明理由 (忽略实验操作时的损耗)。
(3)实验三:有一包固体样品可能是由NaOH、CaCO3、K2SO4、MgSO4中的一种或几种组成。为了确定其成分,进行如图3实验。
①白色固体a中一定含有CaCO3,其质量为 g。
②生成白色沉淀b的反应的化学方程式为 。
③固体样品的成分是 。
38.(2024•嘉定区二模)化学实验是学习化学的重要活动。
活动一:研究气体的制取和性质
(1)用装置制A制取O2的化学反应方程式为 ,制取3.2g氧气需要过氧化氢的物质的量为 mol。
(2)装置B和C具有“随开随用,随关随停”的优点,该装置对反应物中固体药品的要求是 ;B和C中处于暂停产生气体状态的是 (选填“B”或“C”)。若选择D装置收集二氧化碳,气体应从 (填“a”或“b”)口进入。
(3)向装置E中的广口瓶中加入适量稀盐酸,关闭活塞振荡,观察到产生大量气泡,碳酸钙粉末全部溶解,气球变大。然后再将足量的氢氧化钠溶液加入广口瓶中,关闭活塞振荡,观察到的现象是 。
活动二:研究金属的活动性和回收金属
小组设计如图1实验来验证铁、铜、银的金属活动性顺序,并在实验后按照如图2所示流程从试管B的溶液中回收铜和银。
(4)试管B中发生的反应方程式为 。
(5)图1中的方案,能否达到实验目的?请说明理由,若不能达到实验目的,请完善实验方案。 。
(6)分析图2的处理流程:滤液里一定含有的溶质是 ,加入铁粉的质量 (选填“>”、“<”、“=”或“无法确定”)所得滤渣的质量。
39.(2024•青浦区二模)某实验小组用图1装置制取并收集一瓶氧气(夹持装置省略)。
(1)A装置中发生反应的化学方程式为 ,该反应属于 (填写基本反应类型),选择A装置制取氧气的优点是 。用A、B装置组合制取并收集氧气时,A装置的a管应与B装置的 (选填“b”或“c”)管相连。
(2)实验小组用氧气传感器测定收集过程中氧气浓度的变化(见图2)。实验小组认为当实验进行到曲线上的 (选填“d”“e”或“f”)点时关闭A装置相对较合适。请结合图2曲线,分析他们选择该点的理由: 。
(3)实验小组探究发现,FeCl3对H2O2分解也有催化作用。实验小组设计实验,证明了反应前后FeCl3的质量和化学性质不变,实验部分流程见如图。
实验过程中,烧杯②中发生反应的化学方程式为 ,③中X的数值应为 (实验过程中的损耗忽略不计)。若将该实验中的NaOH溶液替换成AgNO3溶液,可观察到的现象为 。
40.(2024•奉贤区二模)如图1是NaCl、KNO3的溶解度曲线。
(1)60℃时,NaCl的溶解度为 g/100g水。
(2)NaCl中混有少量KNO3,提纯NaCl可采用的方法是 。
(3)用洁净的铂丝蘸取NaCl溶液灼烧,火焰呈 色。
(4)10℃时,KNO3饱和溶液的溶质质量分数为 (列式即可)。
(5)60℃时,在甲、乙两烧杯中分别取Xg固体进行如图2所示实验。
①甲烧杯中的固体是 (选填“NaCl”或“KNO3”)。
②乙烧杯中状态1时为 (选填“饱和”或“不饱和”)溶液。若向状态2时的乙烧杯中继续加入一定量该种固体,充分搅拌形成状态3,请在图3中绘出符合状态3的点 。
41.(2024•普陀区二模)硝酸钾是重要的工业原料。下表是硝酸钾和氯化钠的部分溶解度数据:
温度(℃)
0
20
40
60
80
溶解度(g/100g水)
氯化钠
35.7
36.0
36.6
37.3
38.4
硝酸钾
13.3
31.6
63.9
110.0
169.0
(1)农业生产中常将硝酸钾用作 。
(2)20℃时,氯化钠的溶解度为 。
(3)工业生产的硝酸钾往往含有一定量的氯化钠。20℃时,取15g硝酸钾(含杂质氯化钠)样品,进行以下实验:
溶解样品的水量m为55g,所得溶液a的质量是 g,取用该水量的理由是 。若得到固体b的质量为0.6g,该固体是 (填写物质名称),样品中所含杂质氯化钠的质量是 g。溶液a和溶液d中硝酸钾的质量是否相等并阐述你的理由 。
五.解答题(共1小题)
42.(2024•崇明区二模)氯化钠和碳酸钠是实验室常见的物质,表格是氯化钠和碳酸钠的部分溶解度(g/100g水)。
温度℃
0
10
20
30
40
50
60
NaCl
35.7
35.8
36.0
36.3
36.6
37.0
37.3
Na2CO3
7
12.2
22.0
39.7
48.8
47.3
46.4
(1)由表中数据可知,Na2CO3的溶解度随温度升高 。
(2)资料显示,碳酸钠溶液的溶质质量分数越大,电导率(物质传导电流的能力)越大。用数字化仪器测得溶液中加入碳酸钠粉末后电导率的变化如图1、2所示。图中a点所处的溶液为 (选填“饱和”或“不饱和”)溶液;C点所处的溶液中碳酸钠的质量分数为 (精确到0.1%)。
(3)利用溶解性的差异,可鉴别NaCl和Na2CO3两种白色固体,实验过程如图3所示。固体A是 (选填“NaCl”或“Na2CO3”);m的取值范围是 。
(4)某NaCl样品中混有少量Na2CO3为得到尽可能多的NaCl,取样品全部溶于水得到溶液A,请用图示形式补充完整的实验步骤。
六.工艺流程题(共5小题)
43.(2024•长宁区二模)镀锌铁片是指在铁上进行双面镀锌而制成的一种锌铁合金。
(1)对铁片镀锌的目的是为了防止铁被空气中的 (填写化学式)氧化生锈,针对日常生活中的铁锈,可用 (填写化学式)来除锈。
(2)测量镀锌铁片表面镀锌层的厚度。
步骤1:剪下一块表面积为9.1cm2的镀锌铁片,称量,记录质量为17.6g。
步骤2:将镀锌铁片放入过量稀硫酸中,一开始能观察到大量气泡,此时反应的化学方程式为 。
步骤3:待镀锌铁片表面气泡明显减少后,用蒸馏水清洗,并擦干,称量,记录质量为16.3g。
假设上述反应只有一种金属参与,产生氢气 mol。通过锌的密度计算得到该镀锌铁片的单面镀锌层厚度为0.01cm。该实验结果 (选填“大于”、“小于”或“等于”)实际镀锌铁片厚度,理由是 。
44.(2024•长宁区二模)新中国成立70年来,我国化学工业得到长足发展。
(1)积极开发燃料酒精等石油替代品。酒精(C2H6O)属于 (选填“有机物”或“无机物”),酒精燃烧属于 (选填“物理变化”或“化学变化”)。
(2)充分利用化石能源。对煤进行脱硫处理,避免燃烧产生二氧化硫,防止产生 。将煤进行粉碎,并鼓入大量空气进行燃烧,其目的是 。
(3)化肥产量遥遥领先。如图是某化工厂设计了制备(NH4)2SO4的工艺流程,其溶解度如下表,沉淀池里物质发生的主要化学反应为:CO2+2NH3+CaSO4+H2O═CaCO3↓+(NH4)2SO4。
温度(℃)
0
25
100
硫酸铵的溶解度(g/100g水)
70.6
76.7
103.8
操作①的名称是 ,实验室中进行此操作时。操作②的过程是先加热浓缩,再 ,获得(NH4)2SO4晶体属于 (选填“氮肥”、“磷肥”或“钾肥”)。沉淀B高温煅烧的化学方程式为 ,为达成绿色化学,可对该工艺中气体Y进行 。
45.(2024•宝山区二模)硫酸铜在农业、水处理、工艺美术等领域都有重要的用途。下述方案均可制得硫酸铜。
【方案一】用铜和浓硫酸共热制取硫酸铜
原理:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+X+2H2O
【方案二】用铜通过下列流程制取硫酸铜
CuCuOCuSO4
完成下列问题:
(1)制得的硫酸铜为 色。
(2)方案一中的生成物X是 。
(3)方案二中生成CuSO4反应的化学方程式为 ,观察到的现象是 。
(4)方案二中把铜全部转化成硫酸铜的操作是 。
(5)现要制取一定量硫酸铜,请你选择较优方案并说明理由 。
46.(2024•奉贤区二模)氢氧化钠是非常重要的工业原料。
(1)工业上可以用电解饱和食盐水的方法生产氢氧化钠,反应原理为:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
。粗盐中除NaCl外,还含有氯化镁、氯化钙、硫酸钠等物质,电解饱和食盐水前,需将杂质除去,步骤如图所示。
①Ⅱ中加过量NaOH的目的是 。
②写出Ⅲ中发生反应的化学方程式 。
③滤液D中溶质的成分是 。
④请写出Ⅴ的完整操作 。
(2)某班同学探究氢氧化钠和盐酸的反应
实验过程
实验现象
步骤1:在盛有氢氧化钠稀溶液的小烧杯中,滴加两滴酚酞试液,插入温度计;再逐滴加入稀盐酸并用玻璃棒不断搅拌。
实验过程中溶液颜色变化情况为 ;温度计示数 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
步骤2:将上述所得溶液倒入蒸发皿中,加热蒸发至结晶。
蒸发皿中有白色固体析出。
①上述实验中,步骤 (选填“1”或“2”)中的现象能证明两者发生了反应。
②小奉同学在进行步骤1时忘记滴加酚酞。为验证反应的发生,他进行如下补充实验:
第1步:取少量步骤2中所得的白色固体,加水溶解;
第2步:在室温下测得溶液的pH>7。
根据上述现象,小奉同学认为氢氧化钠和盐酸未发生反应。
小贤同学认为小奉同学的结论不科学。他在小贤同学第1步实验的基础上进行改进,最终证明氢氧化钠和盐酸能发生反应。请将小贤同学的实验补充完整 。
47.(2024•闵行区二模)我国科学家利用太阳光在某种新型催化剂表面高效分解水产生氢气,再利用某种高效催化剂将氢气和二氧化碳转化成物质X。反应过程如图,回答下列问题:
(1)反应①的化学方程式是 ;1mol水中含氢元素的质量 g,约含 个氧原子。
(2)反应②的化学方程式为CO2+4H22H2O+X,则X的化学式为 ,该物质属于 (填“有机物”或“无机物”)。
(3)反应体系中被循环利用的物质是 ,为使反应过程持续发生,反应①需要不断补充水,其原因是 。
七.科学探究题(共3小题)
48.(2024•闵行区二模)氯化钠是重要的调味品。
(1)我国劳动人民早在1837年开始尝试取井水煮卤,获得的氯化钠中仍含有氯化镁等杂质,古人采用“淋盐沥水”(用饱和氯化钠溶液洗涤粗盐)的方法除去氯化镁,是因为 。
(2)兴趣小组同学想利用所学知识从粗盐中提纯氯化钠固体。查阅资料获知,粗盐除去泥沙后还含有少量CaCl2、MgCl2、Na2SO4等可溶性杂质。
【试剂选择】
大家一致认为,除杂所选择的试剂一定要满足以下条件:只能与杂质反应、 、且易分离。经讨论选用的试剂是NaOH溶液、Na2CO3溶液和BaCl2溶液。
【实验探究】
①滴加甲、乙、丙三种试剂的顺序最多有 种,请写出其中一种 。
②滤液中含有的溶质是 。
③本实验蒸发是为了除去 (填化学式)。
④小组同学经过认真思考,认为可以用过量的 溶液(填一种物质)代替NaOH和BaCl2两种溶液,也能达到实验目的。
49.(2024•静安区二模)碳酸氢钠俗称小苏打,受热易分解产生气体,同时留下白色固体。
(1)探究NaHCO3受热分解生成的气体成分。
查阅资料:NaHCO3受热分解生成CO2和H2O。
产物验证:将NaHCO3受热分解生成气体通入如图实验装置。
实验进行一段时间后,装置A中的现象是 ,发生反应的化学方程式是 ;装置B的作用是 。
实验结论:NaHCO3受热分解生成的气体是CO2和H2O。
(2)探究NaHCO3受热分解后剩余固体的成分
提出猜想:
猜想一:Na2CO3
猜想二:NaOH
猜想三:Na2CO3与NaOH
实验方案一:
称量一定质量NaHCO3固体于试管中,加热至固体质量不再发生变化;取样剩余固体,进行以下实验:
实验步骤
实验现象
结论
①向样品固体中加入适量的水溶解,滴加无色酚酞
猜想一正确
②向①所得溶液中加入
综上所述:NaHCO3固体受热分解的化学方程式为 。
实验方案二:
实验装置:
Ⅰ.称量8.4g的NaHCO3于玻璃管中;
Ⅱ.打开氮气气囊开关,通入一段时间氮气后,记录装置B、C的质量;
Ⅲ.点燃A处酒精灯,直至装置B、C的质量不变,再次记录装置B、C的质量并熄灭A处酒精灯;
Ⅳ.等待装置冷却至室温后,关闭氮气气囊的开关。
数据记录:
装置A中固体质量
装置B总质量
装置C总质量
反应前
8.4g
110.5g
80.4g
反应后
5.3g
111.4g
82.6g
实验分析:实验步骤Ⅱ中先通入一段时间氮气的目的是 ,请结合实验数据分析剩余固体为何只有碳酸钠 。
50.(2024•闵行区二模)兴趣小组同学进行有关酸、碱、盐性质的探究,实验设计如下:(装置气密性良好、部分仪器省略)。
【实验步骤】
步骤1:打开弹簧夹,向试管Ⅰ中加入一定量稀盐酸(保持导管口在液面以下)。
试管Ⅰ中发生反应的化学方程式是 ,属于 反应(填基本反应类型)。
步骤2:关闭弹簧夹,观察到试管Ⅰ中有大量气泡产生且有液体流入试管Ⅱ中。
【实验分析】
(1)产生上述现象的原因是 。
(2)若试管Ⅱ中观察到溶液由红色变为无色,且无沉淀生成,此时试管Ⅱ中发生反应的化学方程式是 ,其中酚酞的作用是 。
(3)若加入的稀盐酸是少量,试管Ⅱ中一定能观察到的现象是 ,此时试管Ⅱ的溶液中一定含有的溶质是 (酚酞除外)。
上海市2024年中考化学二模试题按知识点分层汇编-02物质的性质与应用
参考答案与试题解析
一.选择题(共30小题)
1.(2024•闵行区二模)生活中的下列饮品属于溶液的是( )
A.可乐 B.冰水 C.牛奶 D.豆浆
【解答】解:A、可乐是均一稳定的混合物,属于溶液,故A正确;
B、冰水是由一种物质组成,属于纯净物,溶液必须属于混合物,故B错;
C、牛奶不均一不稳定,属于乳浊液,故C错;
D、豆浆不均一不稳定,属于悬浊液,故D错。
故选:A。
2.(2024•长宁区二模)属于中和反应的是( )
A.2KOH+CO2═K2CO3+H2O
B.Na2O+2HCl═2NaCl+H2O
C.2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O
D.K2CO3+2HCl═2KCl+H2O+CO2↑
【解答】解:A、该反应的反应物是碱和非金属氧化物,不是酸与碱的反应,不属于中和反应,故选项错误。
B、该反应的反应物是酸和金属氧化物,不是酸与碱的反应,不属于中和反应,故选项错误。
C、该反应的反应物是酸和碱,生成物是盐和水,属于中和反应,故选项正确。
D、该反应的反应物是酸和盐,不是酸与碱的反应,不属于中和反应,故选项错误。
故选:C。
3.(2024•静安区二模)与温室效应形成有关的物质是( )
A.氮气 B.氧气 C.二氧化硫 D.二氧化碳
【解答】解:二氧化碳就像温室的玻璃或塑料薄膜那样,具有保温的作用,使地面吸收的太阳光的热量不易散失,从而使全球变暖,这种现象叫温室效应,现在这一群体的成员越来越多,除二氧化碳外,还有臭氧、甲烷、氟氯代烷﹣﹣氟利昂等,观察选项D符合题意。
故选:D。
4.(2024•崇明区二模)属于纯净物的是( )
A.食盐水 B.红糖水 C.蒸馏水 D.矿泉水
【解答】解:A、食盐水中含有氯化钠和水,属于混合物,故A错;
B、红糖水中含有糖和水等物质,属于混合物,故B错;
C、蒸馏水是由水一种物质组成,属于纯净物,故C正确;
D、矿泉水中含有多种矿物质,属于混合物,故D错。
故选:C。
5.(2024•崇明区二模)在水中能形成溶液的是( )
A.铜粉 B.淀粉 C.白糖 D.麻油
【解答】解:A、铜粉不溶于水,与水混合形成悬浊液,故A错;
B、淀粉不溶于水,与水混合形成悬浊液,故B错;
C、白糖易溶于水,形成均一、稳定的混合物,属于溶液,故C正确;
D、麻油不溶于水,与水混合形成乳浊液,故D错。
故选:C。
6.(2024•崇明区二模)物质的用途错误的是( )
A.氦气可填充飞艇 B.烧碱降低土壤酸性
C.活性炭吸附异味 D.一氧化碳用作燃料
【解答】解:A、氦气的化学性质稳定,密度比空气小,可用于填充飞艇,选项说法正确;
B、烧碱虽然可与酸反应,但其具有强烈的腐蚀性,不用于降低土壤酸性,选项说法错误;
C、活性炭具有吸附性,可用于吸附异味,选项说法正确;
D、一氧化碳具有可燃性,可用作燃料,选项说法正确。
故选:B。
7.(2024•崇明区二模)以下属于结晶水合物的是( )
A.氯化钠 B.胆矾 C.硝酸钾 D.碳酸钙
【解答】解:A、氯化钠不含结晶水,不属于结晶水合物,故选项错误。
B、胆矾是五水合硫酸铜的俗称,属于结晶水合物,故选项正确。
C、硝酸钾不含结晶水,不属于结晶水合物,故选项错误。
D、碳酸钙不含结晶水,不属于结晶水合物,故选项错误。
故选:B。
8.(2024•崇明区二模)知识归纳正确的是( )
A.使澄清石灰水变浑浊的物质一定是CO2
B.保持物质化学性质的微粒一定是分子
C.有盐和水生成的反应一定是中和反应
D.金属与稀盐酸反应后溶液的质量一定增加
【解答】解:A、使澄清石灰水变浑浊的物质不一定是CO2,也可能是碳酸钠溶液等,故选项说法错误。
B、保持物质化学性质的微粒不一定是分子,也可能是原子或离子等,故选项说法错误。
C、有盐和水生成的反应不一定是中和反应,如CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O,故选项说法错误。
D、金属和酸反应生成盐和氢气,参加反应的金属的质量远大于生成氢气的质量,则反应后溶液的质量一定增加,故选项说法正确。
故选:D。
9.(2024•崇明区二模)用电解水实验探究水的元素组成,有关说法错误的是( )
A.a管和b管中气体的体积比约为1:2
B.a管中的气体能使燃着的木条燃得更旺
C.b管中的电极与电源正极相连
D.该实验证明水由氢、氧两种元素组成
【解答】解:A、a管内的气体体积较小,是氧气,b管内的气体体积较大,是氢气,氧气与氢气的体积比约为1:2,则a管和b管中气体的体积比约为1:2,选项说法正确;
B、a管中的气体是氧气,氧气具有助燃性,能使燃着的木条燃得更旺,选项说法正确;
C、b管中的电极与电源负极相连,选项说法错误;
D、电解水生成氢气和氧气,氢气和氧气分别是由氢元素和氧元素组成的,说明水是由氢元素和氧元素组成的,选项说法正确。
故选:C。
10.(2024•崇明区二模)对氯化钠进行焰色反应,火焰呈( )
A.紫色 B.黄色 C.绿色 D.蓝色
【解答】解:氯化钠中含有钠元素,灼烧时火焰的颜色呈黄色。
故选:B。
11.(2024•崇明区二模)小麦适合在弱酸性土壤中生长,下列土壤的pH最适合小麦生长的是( )
A.6.3 B.8.5 C.9.5 D.10.2
【解答】解:小麦适合在弱酸性的土壤环境中生长,pH<7显酸性,酸性越强pH越小,根据选项所以最适合小麦生长环境是6.3。
故选:A。
12.(2024•长宁区二模)Na2O可用于制备钠的化合物。它属于( )
A.单质 B.氧化物 C.碱 D.盐
【解答】解:Na2O是由两种元素组成,且其中有一种元素是氧元素的化合物,因此,该物质属于氧化物。
故选:B。
13.(2024•长宁区二模)氢氧化钠溶液的pH可能是( )
A.1 B.5 C.7 D.14
【解答】解:氢氧化钠是一种碱,其水溶液显碱性,pH大于7,氢氧化钠溶液的pH可能是14。
故选:D。
14.(2024•长宁区二模)属于氢氧化钠溶液性质的是( )
A.久置后会分层
B.上层溶液腐蚀性更强
C.不饱和的溶液一定是稀溶液
D.上下层溶液的浓度一致
【解答】解:A、溶液具有稳定性,久置后不会分层,故选项说法错误。
B、溶液具有均一性,上层、下层的溶液腐蚀性相同,故选项说法错误。
C、溶液是否饱和与溶液的浓稀没有必然联系,不饱和的溶液不一定是稀溶液,也可能是浓溶液,故选项说法错误。
D、溶液具有均一性,下层溶液的浓度一致,故选项说法正确。
故选:D。
15.(2024•长宁区二模)能与氢氧化钠溶液发生反应的是( )
A.Mg B.Fe2O3 C.CuSO4 D.KCl
【解答】解:A、镁不能和氢氧化钠非国有,该选项不正确。
B、氧化铁不能和氢氧化钠反应,该选项不正确。
C、硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,该选项正确。
D、氯化钾不能和氢氧化钠反应,该选项不正确。
故选:C。
16.(2024•长宁区二模)能利用氢氧化钠溶液制得的是( )
A.KOH B.K2CO3 C.Na2CO3 D.Ca(OH)2
【解答】解:A、氢氧化钠不能和其它物质反应生成氢氧化钾,该选项不正确。
B、氢氧化钠不能和其它物质反应生成碳酸钾,该选项不正确。
C、氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,该选项正确。
D、氢氧化钠不能和其它物质反应生成氢氧化钙,该选项不正确。
故选:C。
17.(2024•宝山区二模)空气中含量最多的气体是( )
A.H2O B.O2 C.N2 D.He
【解答】解:空气的成分按体积计算,大约是:氮气占78%、氧气占21%、稀有气体占0.94%、二氧化碳占0.03%、其它气体和杂质占0.03%。因此N2是空气中含量最多的气体。
故选:C。
18.(2024•宝山区二模)下列可为植物生长提供营养元素且属于磷肥的物质是( )
A.Ca(H2PO4)2 B.K2CO3
C.KNO3 D.NH4HCO3
【解答】解:A、Ca(H2PO4)2中只含有氮、磷、钾这三种营养元素中的磷元素,属于磷肥,故A正确。
B、K2CO3中含有氮、磷、钾这三种营养元素中的钾元素,属于钾肥,故B错误。
C、KNO3中含有氮、磷、钾这三种营养元素中的钾元素和氮元素,属于复合肥,故C错误。
D、NH4HCO3中只含有氮、磷、钾这三种营养元素中的氮元素,属于氮肥,故D错误。
故选:A。
19.(2024•宝山区二模)属于酸性氧化物的是( )
A.H2SO4 B.H2O C.CO D.CO2
【解答】解:酸性氧化物属于氧化物,且与碱反应生成盐和水。
A、H2SO4中含有三种元素,不属于氧化物,选项错误;
B、H2O不能与碱反应,选项错误;
C、CO不能与碱反应,选项错误;
D、CO2属于氧化物,且与碱反应生成盐和水,选项正确。
故选:D。
20.(2024•宝山区二模)在水中不能形成溶液的物质是( )
A.氯化氢 B.氯化钠 C.氯化银 D.氯化钙
【解答】解:A、氯化氢易溶于水,形成均一、稳定的混合物,属于溶液,故A错;
B、氯化钠易溶于水,形成均一、稳定的混合物,属于溶液,故B错;
C、氯化银不溶于水,与水混合形成不均一、不稳定的悬浊液,故C正确;
D、氯化钙易溶于水,形成均一、稳定的混合物,属于溶液,故D错。
故选:C。
21.(2024•宝山区二模)下列物质属于纯净物的是( )
A.盐酸 B.矿泉水 C.胆矾 D.石灰石
【解答】解:A、盐酸中含有氯化氢和水,属于混合物,故错;
B、矿泉水中含有水和多种矿物质,属于混合物,故错;
C、胆矾是由一种物质组成,属于纯净物,故正确;
D、石灰石的主要成分是碳酸钙,还含有其他杂质,属于混合物,故错。
故选:C。
22.(2024•宝山区二模)物质在氧气中燃烧现象描述错误的是( )
A.木炭:发出白光
B.硫磺:生成无色无味气体
C.白磷:生成白色固体
D.铁丝:生成黑色固体
【解答】解:A、木炭在氧气中燃烧,发出白光,故选项说法正确。
B、硫在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,产生一种具有刺激性气味的气体,故选项说法错误。
C、白磷在空气中燃烧,产生大量的白烟,白烟是白色固体,故选项说法正确。
D、铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成一种黑色固体,故选项说法正确。
故选:B。
23.(2024•宝山区二模)室温时人体中一些体液的pH如下,其中酸性最强的是( )
A.尿液:5.00﹣7.00 B.唾液:6.50﹣7.50
C.胃液:0.80﹣1.50 D.血液:7.35﹣7.45
【解答】解:A、尿液的pH小于等于7,显酸性或中性。
B、唾液的pH为6.50﹣7.50,可能显酸性、中性或碱性。
C、胃液的pH小于7,显酸性。
D、血液的pH为7.35~7.45,大于7,显碱性。
根据当溶液的pH小于7时,呈酸性,且pH越小,酸性越强,胃液的pH最小,酸性最强。
故选:C。
24.(2024•宝山区二模)做饭时,食盐不小心溅在火焰上,火焰呈( )
A.紫色 B.黄色 C.红色 D.蓝色
【解答】解:食盐是氯化钠,氯化钠含有钠离子,食盐不小心溅在火焰上,火焰呈黄色。
故选:B。
25.(2024•宝山区二模)下列探究氢氧化钙固体是否变质的方法合理的是( )
A.加水溶解 B.滴加过量稀盐酸
C.高温煅烧 D.滴加无色酚酞试液
【解答】解:A、变质后的氢氧化钙中含有碳酸钙,碳酸钙难溶于水,但氢氧化钙微溶于水,用加水溶解的方法不能探究氢氧化钙固体是否变质,故选项错误。
B、变质后的氢氧化钙中含有碳酸钙,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,根据有无气泡产生,可检验氢氧化钙固体是否变质,故选项正确。
C、高温煅烧,碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,有气体产生,反应条件是高温,能检验也不是简单的检验方法,故选项错误。
D、氢氧化钙溶液显碱性,碳酸钙难溶于水,用滴加无色酚酞试液的方法不能检验氢氧化钙固体是否变质,故选项错误。
故选:B。
26.(2024•金山区二模)属于复合肥料的是( )
A.NH4NO3 B.Ca(NO3)2 C.(NH4)3PO4 D.K2SO4
【解答】解:A、硝酸铵含氮、磷、钾三种元素中的氮元素,属于氮肥,不符合题意;
B、硝酸钙含氮、磷、钾三种元素中的氮元素,属于氮肥,不符合题意;
C、磷酸铵含氮、磷、钾三种元素中的磷元素和氮元素,属于复合肥,符合题意;
D、硫酸钾含氮、磷、钾三种元素中的钾元素,属于钾肥,不符合题意。
故选:C。
27.(2024•金山区二模)下列物质中,氧元素仅以游离态存在的是( )
A.空气 B.水 C.液氮 D.氧气
【解答】解:A、空气中有氧气、二氧化碳等,则氧元素既以游离态存在,又以化合态存在,故A错误;
B、水是化合物,氧元素只以化合态存在,故B错误;
C、液氮中不含有氧元素,故C错误;
D、氧气为单质,氧元素只以游离态存在,故D正确;
故选:D。
28.(2024•金山区二模)如图表示甲、乙、丙三类物质的相互关系,甲包含全部乙、部分丙及其他物质,如表中符合图示关系的是( )
选项
甲
乙
丙
A
氧化物
酸性氧化物
碱性氧化物
B
含金属元素的盐
钾盐
硫酸盐
C
含氢元素的化合物
碱
盐
D
纯净物
单质
化合物
A.A B.B C.C D.D
【解答】解A、氧化物包含酸性氧化物,也包含碱性氧化物,故A错误;
B、含金属元素的盐包含钾盐,有的硫酸盐含金属元素如硫酸钾等,但硫酸铵不含金属元素,故二者属于交叉关系,由于硫酸盐可以为硫酸钾,故乙、丙之间也属于交叉关系,故B错误;
C、含氢元素的化合物包括碱,原因是碱电离出的氢氧根离子所以碱含氢元素,但盐不一定含有氢元素如氯化钠不含氢元素,但碳酸氢钠含氢元素,因此属于交叉关系,故C正确;
D、纯净物包括单质和化合物,化合物都属于纯净物,是包含关系,故D错误;
故选:C。
29.(2024•金山区二模)俗名通常体现了物质的组成、性质或用途。下列对物质俗名的理解正确的是( )
A.食盐:NaCl可用作食品调味剂
B.水银:汞(Hg)是液态的银(Ag)
C.火碱:NaOH具有可燃性
D.纯碱:纯净的碱
【解答】解:A、NaCl有咸味,无毒,可用作食品调味剂,故选项正确。
B、水银是金属汞的俗称,常温下是液态的金属,不是液体的银,故选项错误。
C、氢氧化钠俗称烧碱,是因为氢氧化钠具有强腐蚀性,氢氧化钠不具有可燃性,故选项错误。
D、纯碱是碳酸钠的俗称,碳酸钠是由钠离子和碳酸根离子构成的化合物,属于盐,故选项错误。
故选:A。
30.(2024•金山区二模)有关水的说法正确的是( )
A.水是一种常见的溶质
B.水可以用胆矾来检验
C.水是由氢元素、氧元素组成
D.水是由氢、氧原子构成的
【解答】解:A.水是常见的溶剂,可以溶解很多物质,故A错误;
B.水可以用白色的无水硫酸铜检验,原因是无水硫酸铜遇水变蓝,但胆矾是蓝色的,不能检验水,故B错误;
C.根据水的化学式可知,水是由氢元素和氧元素组成,故C正确;
D.水是由水分子构成的,故D错误。
故选:C。
二.多选题(共2小题)
(多选)31.(2024•崇明区二模)将稀盐酸加入氢氧化钠溶液中,无明显现象,欲获取反应发生的证据,以下方案不可行的是( )
A.滴入酚酞试液无明显现象
B.加入CuO粉末溶液变蓝色
C.滴入硝酸银溶液有白色沉淀出现
D.滴入CuSO4溶液无蓝色沉淀出现
【解答】解:A、滴入酚酞试液无明显现象,说明氢氧化钠消失,进一步说明氢氧化钠和稀盐酸发生了反应,故选项正确。
B、加入CuO粉末溶液变蓝色,说明稀盐酸和氧化铜反应生成氯化铜和水,不能说明氢氧化钠不能和盐酸反应,是因为如果稀盐酸能和氢氧化钠反应并且过量,过量的稀盐酸能和氧化铜反应,故选项不正确。
C、滴入硝酸银溶液有白色沉淀出现,不能说明氢氧化钠不能和盐酸反应,是因为盐酸、盐酸和氢氧化钠反应生成的氯化钠都能和硝酸银反应生成白色沉淀氯化银,故选项不正确。
D、滴入CuSO4溶液无蓝色沉淀出现,说明氢氧化钠消失,进一步说明氢氧化钠和稀盐酸发生了反应,故选项正确。
故选:BC。
(多选)32.(2024•崇明区二模)图1、图2是教材中的两个实验。有关分析正确的是( )
A.图1实验的装置气密性不好会导致最终测定结果偏小
B.其他条件不变,图1中的红磷可用硫粉替代
C.图2实验可观察到低蜡烛比高蜡烛先熄灭
D.图2实验只说明二氧化碳不燃烧,也不支持燃烧
【解答】解:A、装置气密性不好,在冷却过程中有外界的空气进入瓶中,会导致最终测定结果偏小,故选项说法正确。
B、硫粉在空气中燃烧生成二氧化硫气体,虽除去了氧气,但增加了新的气体,没有形成压强差,不能用来测定空气中氧气含量,故选项说法错误。
C、二氧化碳的密度比空气的大,则图2实验可观察到低蜡烛比高蜡烛先熄灭,故选项说法正确。
D、蜡烛熄灭,说明了二氧化碳不能燃烧,也不能支持燃烧;低蜡烛比高蜡烛先熄灭,说明了CO2密度比空气的大,故选项说法错误。
故选:AC。
三.填空题(共4小题)
33.(2024•嘉定区二模)溶液在生产、生活中有着广泛的用途。
(1)打开雪碧瓶盖后有气泡冒出,原因是压强减小,气体溶解度 减小 (填“增大”或“减小”)。
(2)KCl和KNO3溶液是常用的无土栽培营养液,两者中属于复合肥料的是 KNO3 。
(3)如图1所示,20℃时,向2个盛有100g水的烧杯中,分别加入32g的KCl和KNO3固体,充分溶解。根据实验并结合溶解度表回答问题:
温度/℃
0
20
40
60
80
100
KClg/100gH2O
27.6
34.0
40.0
45.5
51.1
56.7
KNO3g/100gH2O
13.3
31.6
63.9
110
169
246
①上述实验中,所形成的溶液为不饱和溶液的是 KCl (填“KNO3”或“KCl”);对此溶液可采取 增加溶质或蒸发溶剂或降低温度 (填一种)的方法将其转化为该溶质的饱和溶液。
②将上述溶液分别加热至50℃,最终形成的溶液中溶质质量分数为 24.2% 。
③60℃时,向100g水中加入XgKNO3固体形成溶液,再降温到20℃析出固体的质量随时间的变化如图2所示,X的数值是 63.9 。
【解答】解:(1)气体溶解度与压强成正比,打开雪碧瓶盖后有气泡冒出,原因是压强减小,气体溶解度减小;
(2)KCl中含有营养元素中钾元素,属于钾肥;KNO3中含有营养元素中钾元素和氮元素,属于复合肥;
(3)①20℃时,氯化钾溶解度是34.0g,硝酸钾溶解度是31.6g,20℃时,向2个盛有100g水的烧杯中,分别加入32g的KCl和KNO3固体,所形成的溶液为饱和溶液的是KNO3,溶液为不饱和溶液的是KCl;对此溶液可采取:增加溶质或蒸发溶剂或降低温度变为饱和溶液;
②将上述溶液分别加热至50℃(忽略实验过程中水的损失),都完全溶解变成不饱和溶液,最终形成的溶液中溶质质量分数均为:24.2%;
③60℃时,向100g水中加入XgKNO3固体形成溶液,再降温到20℃,硝酸钾的溶解度是31.6g,析出32.3g固体,溶解在水中的硝酸钾是31.6g,X的数值是32.3+31.6=63.9。
故答案为:(1)减小;
(2)KNO3;
(3)①KCl;增加溶质或蒸发溶剂或降低温度;
②24.2%;
③63.9。
34.(2024•青浦区二模)二十四节气是我国古人智慧的结晶。
(1)清明—吃“青团”是清明节的传统习俗。制作青团时,需要往糯米粉中加艾草。艾草中含有侧柏莲酮芳香油(C10H10O),C10H10O属于 有机物 (选填“无机物”或“有机物”),其中碳、氢元素的质量比为 12:1 ,1molC10H10O中含有 6.02×1024 个碳原子。
(2)大暑—“湿热交蒸”在此时到达顶点。从微观角度分析,水蒸发过程中 水分子间的间隔 发生改变。
(3)立秋—荞麦在这个季节播种。种植荞麦时会向田地里撒些 氢氧化钙 (选填“氢氧化钙”或“氢氧化钠”)来改良酸性土壤。
(4)立冬—立冬之后,很多地方开始集中供暖。充分燃烧1kg煤或天然气释放的热量和产生的SO2质量如图所示。由图可知,用 天然气 (选填“天然气”或“煤”)燃烧供暖更优,理由是 等质量的天然气与煤燃烧,天然气产生的热量更多,且产生的SO2更少,不易造成酸雨 。
【解答】解:(1)侧柏莲酮芳香油是含有碳元素的化合物,属于有机物;其中碳、氢元素的质量比为(12×10):(1×10)=12:1;1molC10H10O中含有6.02×1023个侧柏莲酮芳香油分子,1个柏莲酮芳香油分子中含有10个碳原子,则1molC10H10O中含有6.02×1023×10=6.02×1024个碳原子。
(2)从微观角度分析,水蒸发过程中,水分子本身不发生改变,发生变化的是水分子间的间隔。
(3)氢氧化钠具有强腐蚀性,不能用于改良酸性土壤,氢氧化钙显碱性,能与酸性物质发生反应,可用于改良酸性土壤。
(4)由图可知,等质量的天然气与煤燃烧,天然气产生的热量更多,且产生的SO2更少,不易造成酸雨,所以用天然气燃烧供暖更优。
故答案为:
(1)有机物;12:1;6.02×1024;
(2)水分子间的间隔;
(3)氢氧化钙;
(4)天然气;等质量的天然气与煤燃烧,天然气产生的热量更多,且产生的SO2更少,不易造成酸雨。
35.(2024•普陀区二模)金属材料在日常生活、工业上有广泛应用。
(1)铁是生活中应用最多的金属。铁易生锈,形成Fe2O3,Fe2O3属于 氧化物 (选填“酸”“碱”“盐”或“氧化物”),Fe2O3可用盐酸除去,写出反应的化学方程式 Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O 。
(2)铝具有良好的延展性。“延展性”属于 物理性质 (选填“物理性质”或“化学性质”)。冶炼铝时,先将冰晶石高温熔化,再将Al2O3加入,待Al2O3溶解后进行电解,该过程冰晶石可以看作 溶剂 (选填“溶质”或“溶剂”)。
(3)孔雀石[主要含Cu2(OH)2CO3]可以冶炼铜。孔雀石中元素含量最高的是 铜元素 ;将1molCu2(OH)2CO3中的铜完全冶炼出来,可以得到单质铜 2 mol。
(4)人类有规模使用金属单质的顺序是铜、铁、铝,请分析上述顺序的原因是 金属活动性越强,金属的冶炼难易程度越难(合理即可) (写出一条)。
【解答】解:(1)Fe2O3是由两种元素组成的且有一种是氧元素的化合物,属于氧化物;铁锈的主要成分是氧化铁,与盐酸反应生成氯化铁和水,反应的化学方程式是Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O。
(2)延展性,不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质;冶炼铝时,先将冰晶石高温熔化,再将Al2O3加入,待Al2O3溶解后进行电解,则该过程冰晶石可以看作溶剂。
(3)Cu2(OH)2CO3中铜、氧、氢、碳四种元素的质量比为(64×2):(16×5):(1×2):(12×1)=64:40:1:6,则孔雀石中元素含量最高的是铜元素;化学反应前后铜元素的质量不变,将1molCu2(OH)2CO3中的铜完全冶炼出来,可以得到1mol×2=2mol单质铜。
(4)人类有规模使用金属单质的顺序是铜、铁、铝,由金属活动性强弱关系与人类利用金属的先后,可以发现人类使用较早的金属,其活动性较弱;金属活动性越强,金属的冶炼难易程度越难,影响了人类对金属的使用;其它因素均与使用的前后顺序无关。
故答案为:
(1)氧化物;Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O;
(2)物理性质;溶剂;
(3)铜元素;2;
(4)金属活动性越强,金属的冶炼难易程度越难(合理即可)。
36.(2024•浦东新区二模)中华典籍中包含很多化学知识。
(1)《齐民要术》中记载古法酿醋是用粮食经过发酵而成,发酵属于 化学 变化(选填“物理”或“化学”)。醋酸的化学式为C2H4O2,它由 3 种元素组成的,属于 有机物 (选填“有机物”或“无机物”),0.5molC2H4O2中约含有 6.02×1023 个O原子。
(2)《梦溪笔谈》中记载“熬胆矾铁釜,久之易化为铜”。叙述的是铁和硫酸铜的反应,说明铁的活动性比铜 强 (选填“强”或“弱”),此反应属于 置换反应 (填反应基本类型)。
(3)《天工开物》中记载“凡石灰,经火焚炼为用”,描述的是煅烧石灰石的过程,反应的化学方程式为 CaCO3CaO+CO2↑ 。
【解答】解:(1)古法酿醋是用粮食经过发酵而成,发酵过程中生成了新物质醋酸等,属于化学变化;醋酸的化学式为C2H4O2,醋酸是含有碳元素的化合物,属于有机物,0.5molC2H4O2中约含有1mol氧原子,约含有6.02×1023个氧原子;
(2)“熬胆矾(硫酸铜)铁釜,久之亦化为铜”,其涉及的反应为铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,铁能将铜盐溶液中的铜置换出来,说明铁的活动性比铜强,此反应是一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物,属于置换反应;
(3)煅烧石灰石生成氧化钙和二氧化碳,反应的化学方程式为:CaCO3CaO+CO2↑。
故答案为:(1)化学;3;有机物;6.02×1023;
(2)强;置换反应;
(3)CaCO3CaO+CO2↑。
四.实验题(共5小题)
37.(2024•崇明区二模)学习了常见的金属、酸、碱、盐后,同学们进行了如下三个实验探究活动。
(1)实验一:是铁丝燃烧的改进实验。向集气瓶中加入少量二氧化锰,过氧化氢溶液中产生大量气泡,反应的化学方程式是 2H2O22H2O+O2↑ ;实验中观察到红热的铁丝剧烈燃烧、 火星四射 、放出大量的热、有黑色固体生成。
(2)实验二:观察到两支试管中都有气泡产生,且镁粉与盐酸反应更剧烈。
①说明镁的金属活动性比铁 强 (选填“强”或“弱”)。
②反应结束后,两支试管中均有金属剩余,将两支试管内的物质全部倒入烧杯,继续如图2实验。过滤中用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和 漏斗 ;经分析滤渣中一定含有铁且称量其质量为bg,请判断a与b的质量关系并说明理由 a=b,因为在滤液中放入锌片后无明显现象,说明滤液中已没有氯化亚铁,铁已从溶液中被完全置换出来,镁无剩余(或a<b;因为在滤液中放入锌片后无明显现象,说明滤液中已没有氯化亚铁,铁已从溶液中被完全置换出来,镁还有剩余) (忽略实验操作时的损耗)。
(3)实验三:有一包固体样品可能是由NaOH、CaCO3、K2SO4、MgSO4中的一种或几种组成。为了确定其成分,进行如图3实验。
①白色固体a中一定含有CaCO3,其质量为 2 g。
②生成白色沉淀b的反应的化学方程式为 Na2SO4+BaCl2═2NaCl+BaSO4↓ 。
③固体样品的成分是 CaCO3、MgSO4、NaOH 。
【解答】解:(1)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为:2H2O22H2O+O2↑;实验中观察到铁丝剧烈燃烧、火星四射、放出大量热、有黑色固体生成;
(2)①观察到两支试管中都有气泡产生,且镁粉与盐酸反应更剧烈,说明镁的金属活动性比铁强;
②过滤需用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗;在滤液中放入锌片后无明显现象,说明滤液中已没有氯化亚铁,铁已从溶液中被完全置换出来,若镁无剩余,则a=b;若还有剩余,则a<b;
(3)碳酸钙难溶于水,会与酸反应生成二氧化碳气体,镁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化镁沉淀,硫酸根离子和钡离子反应生成硫酸钡沉淀,
12g固体样品加入足量的水溶解得到4.9g的白色固体和无色溶液,白色固体中加入足量的稀盐酸,生成0.02mol的气体,所以样品中一定含有碳酸钙,
生成CO2的质量为0.02mol×44g/mol=0.88g,
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
2g 0.88g
2g的碳酸钙会生成0.88g的二氧化碳,所以白色沉淀中一定含有氢氧化镁沉淀,氢氧化镁沉淀的质量是2.9g,
MgSO4+2NaOH=Mg(OH)2↓+Na2SO4
120 80 58
6g 4g 2.9g
样品中一定含有硫酸镁和氢氧化钠,6g的硫酸镁和4g的氢氧化钠恰好完全反应生成2.9g的氢氧化镁沉淀,氢氧化钠和硫酸镁的质量和是10g,10g+2g=12g,样品中一定没有硫酸钾,所以
①白色固体a中一定含有CaCO3,其质量为2g;
②硫酸钠和氯化钡反应生成氯化钠和硫酸钡沉淀,化学方程式为Na2SO4+BaCl2═2NaCl+BaSO4↓;
③固体样品的成分是CaCO3、MgSO4、NaOH。
故答案为:
(1)2H2O22H2O+O2↑;火星四射;
(2)①强;
②漏斗;a=b,因为在滤液中放入锌片后无明显现象,说明滤液中已没有氯化亚铁,铁已从溶液中被完全置换出来,镁无剩余(或a<b;因为在滤液中放入锌片后无明显现象,说明滤液中已没有氯化亚铁,铁已从溶液中被完全置换出来,镁还有剩余);
(3)①2;
②Na2SO4+BaCl2═2NaCl+BaSO4↓;
③CaCO3、MgSO4、NaOH。
38.(2024•嘉定区二模)化学实验是学习化学的重要活动。
活动一:研究气体的制取和性质
(1)用装置制A制取O2的化学反应方程式为 2H2O22H2O+O2↑ ,制取3.2g氧气需要过氧化氢的物质的量为 0.2 mol。
(2)装置B和C具有“随开随用,随关随停”的优点,该装置对反应物中固体药品的要求是 是块状或颗粒状,难溶于水 ;B和C中处于暂停产生气体状态的是 B (选填“B”或“C”)。若选择D装置收集二氧化碳,气体应从 a (填“a”或“b”)口进入。
(3)向装置E中的广口瓶中加入适量稀盐酸,关闭活塞振荡,观察到产生大量气泡,碳酸钙粉末全部溶解,气球变大。然后再将足量的氢氧化钠溶液加入广口瓶中,关闭活塞振荡,观察到的现象是 气球缩小 。
活动二:研究金属的活动性和回收金属
小组设计如图1实验来验证铁、铜、银的金属活动性顺序,并在实验后按照如图2所示流程从试管B的溶液中回收铜和银。
(4)试管B中发生的反应方程式为 Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag 。
(5)图1中的方案,能否达到实验目的?请说明理由,若不能达到实验目的,请完善实验方案。 不能达到实验目的,是因为不能确定铁和铜的活动性顺序;改进方法:把稀盐酸换成硫酸铜溶液 。
(6)分析图2的处理流程:滤液里一定含有的溶质是 硝酸亚铁 ,加入铁粉的质量 < (选填“>”、“<”、“=”或“无法确定”)所得滤渣的质量。
【解答】解:(1)用装置制A制取O2的化学反应方程式为2H2O22H2O+O2↑,由反应的化学方程式可知,过氧化氢和氧气的物质的量之比是2:1,3.2g氧气的物质的量是3.2g÷32g/mol=0.1mol,制取3.2g氧气需要过氧化氢的物质的量为0.2mol。
故答案为:2H2O22H2O+O2↑;0.2。
(2)装置B和C具有“随开随用,随关随停”的优点,该装置对反应物中固体药品的要求是是块状或颗粒状,难溶于水;B和C中处于暂停产生气体状态的是B(固体和液体分离)。若选择D装置收集二氧化碳,二氧化碳密度比空气大,气体应从a口进入。
故答案为:是块状或颗粒状,难溶于水;B;a。
(3)将足量的氢氧化钠溶液加入广口瓶中,关闭活塞振荡,氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,导致瓶内气压减小,观察到的现象是气球缩小。
故答案为:气球缩小。
(4)试管B中发生的反应方程式为Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag。
故答案为:Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag。
(5)图1中的方案不能达到实验目的,是因为不能确定铁和铜的活动性顺序;改进方法:把稀盐酸换成硫酸铜溶液,是因为铁能和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,说明铁比铜活泼。
故答案为:不能达到实验目的,是因为不能确定铁和铜的活动性顺序;改进方法:把稀盐酸换成硫酸铜溶液。
(6)分析图2的处理流程可知,滤渣中加入稀盐酸无明显现象,说明滤渣中不含有铁,滤液里一定含有的溶质是铁和硝酸银反应生成的硝酸亚铁,加入铁粉的质量<所得滤渣的质量,是因为56份质量的铁和硝酸银反应生成216份质量的银,56份质量的铁和硝酸铜反应生成64份质量的铜,反应后固体质量都增大。
故答案为:硝酸亚铁;<。
39.(2024•青浦区二模)某实验小组用图1装置制取并收集一瓶氧气(夹持装置省略)。
(1)A装置中发生反应的化学方程式为 ,该反应属于 分解反应 (填写基本反应类型),选择A装置制取氧气的优点是 能控制反应的开始与停止 。用A、B装置组合制取并收集氧气时,A装置的a管应与B装置的 b (选填“b”或“c”)管相连。
(2)实验小组用氧气传感器测定收集过程中氧气浓度的变化(见图2)。实验小组认为当实验进行到曲线上的 e (选填“d”“e”或“f”)点时关闭A装置相对较合适。请结合图2曲线,分析他们选择该点的理由: e点后氧气的浓度不再改变 。
(3)实验小组探究发现,FeCl3对H2O2分解也有催化作用。实验小组设计实验,证明了反应前后FeCl3的质量和化学性质不变,实验部分流程见如图。
实验过程中,烧杯②中发生反应的化学方程式为 3NaOH+FeCl3=Fe(OH)3↓+3NaCl ,③中X的数值应为 1.07 (实验过程中的损耗忽略不计)。若将该实验中的NaOH溶液替换成AgNO3溶液,可观察到的现象为 有白色沉淀产生 。
【解答】解:(1)A中,过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为:;该反应为一种物质生成多种物质的反应,属于分解反应;A装置中,固体放在多孔塑料板中,关闭弹簧夹,产生的气体使装置中的压强增大,液体被压入长颈漏斗中,固液分离,反应停止,则该装置能控制反应的开始与停止;氧气密度比空气大,用B装置收集时,气体应从b口通入。
(2)由图可知,e点后氧气浓度不变,则e点时关闭A装置相对较合适。
(3)氯化铁和氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠,反应的化学方程式为:3NaOH+FeCl3=Fe(OH)3↓+3NaCl;
氯化铁反应前后的质量不变,则反应后的氯化铁仍有0.01mol,结合方程式可知,生成的氢氧化铁的物质的量也为0.01mol,而氢氧化铁的相对分子质量为56+(16+1)×3=107,则生成的氢氧化铁的质量为0.01mol×107g/mol=1.07g;硝酸银和氯化铁反应生成氯化银沉淀和硝酸铁,则有白色沉淀生成。
故答案为:
(1);分解反应;能控制反应的开始与停止;b;
(2)e;e点后氧气的浓度不再改变;
(3)3NaOH+FeCl3=Fe(OH)3↓+3NaCl;1.07;有白色沉淀产生。
40.(2024•奉贤区二模)如图1是NaCl、KNO3的溶解度曲线。
(1)60℃时,NaCl的溶解度为 37.3 g/100g水。
(2)NaCl中混有少量KNO3,提纯NaCl可采用的方法是 蒸发结晶 。
(3)用洁净的铂丝蘸取NaCl溶液灼烧,火焰呈 黄 色。
(4)10℃时,KNO3饱和溶液的溶质质量分数为 100% (列式即可)。
(5)60℃时,在甲、乙两烧杯中分别取Xg固体进行如图2所示实验。
①甲烧杯中的固体是 NaCl (选填“NaCl”或“KNO3”)。
②乙烧杯中状态1时为 不饱和 (选填“饱和”或“不饱和”)溶液。若向状态2时的乙烧杯中继续加入一定量该种固体,充分搅拌形成状态3,请在图3中绘出符合状态3的点 。
【解答】解:(1)60℃时,NaCl的溶解度为37.3g/100g水。
故答案为:37.3。
(2)硝酸钾受温度变化影响较大,氯化钠溶解度受温度变化影响较小,NaCl中混有少量KNO3,提纯NaCl可采用的方法是蒸发结晶。
故答案为:蒸发结晶。
(3)用洁净的铂丝蘸取NaCl溶液灼烧,火焰呈黄色。
故答案为:黄。
(4)10℃时硝酸钾溶解度是20.9g,KNO3饱和溶液的溶质质量分数为100%。
故答案为:100%。
(5)60℃时,硝酸钾溶解度大于氯化钠。
①甲烧杯中有剩余固体,说明该物质溶解度较小,因此固体是NaCl。
故答案为:NaCl。
②状态2时仍然没有剩余固体,说明乙烧杯中状态1时为不饱和溶液。若向状态2时的乙烧杯中继续加入一定量该种固体,充分搅拌形成状态3,可能是饱和状态,也可能是不饱和状态,符合状态3的点:。
故答案为:不饱和;。
41.(2024•普陀区二模)硝酸钾是重要的工业原料。下表是硝酸钾和氯化钠的部分溶解度数据:
温度(℃)
0
20
40
60
80
溶解度(g/100g水)
氯化钠
35.7
36.0
36.6
37.3
38.4
硝酸钾
13.3
31.6
63.9
110.0
169.0
(1)农业生产中常将硝酸钾用作 复合肥 。
(2)20℃时,氯化钠的溶解度为 36.0g 。
(3)工业生产的硝酸钾往往含有一定量的氯化钠。20℃时,取15g硝酸钾(含杂质氯化钠)样品,进行以下实验:
溶解样品的水量m为55g,所得溶液a的质量是 70 g,取用该水量的理由是 确保样品能全部溶解 。若得到固体b的质量为0.6g,该固体是 氯化钠 (填写物质名称),样品中所含杂质氯化钠的质量是 4.44 g。溶液a和溶液d中硝酸钾的质量是否相等并阐述你的理由 相等,20℃时,溶液a中样品全部溶解,80℃时10g水中最多能溶解16.9g硝酸钾,溶液a中和溶液d中硝酸钾的质量均为10.56g 。
【解答】解:(1)硝酸钾中含有氮、磷、钾这三种营养元素中的钾元素和氮元素,属于复合肥,则农业生产中常将硝酸钾用作复合肥。
(2)由氯化钠的部分溶解度数据表,20℃时,氯化钠的溶解度为36.0g。
(3)20℃时,硝酸钾的溶解度为31.6g,20℃时,完全溶解15g纯净的硝酸钾需要水的质量约为47.5g,则20℃时,取15g硝酸钾(含杂质氯化钠)样品,溶解样品的水量m为55g,样品能全部溶解,所得溶液a的质量是15g+55g=70g;取用该水量的理由是确保样品能全部溶解;80℃时,蒸发45g水,剩余溶液中水的质量为55g﹣45g=10g;80℃时硝酸钾的溶解度为169.0g,氯化钠的溶解度为38.4g,则80℃时10g水中最多能溶解16.9g硝酸钾,最多能溶解3.84g氯化钠,若得到固体b的质量为0.6g,该固体是氯化钠,样品中所含杂质氯化钠的质量是3.84g+0.6g=4.44g,含硝酸钾的质量为15g﹣4.44g=10.56g;20℃时,溶液a中样品全部溶解,80℃时10g水中最多能溶解16.9g硝酸钾,溶液a中和溶液d中硝酸钾的质量均为10.56g,即溶液a和溶液d中硝酸钾的质量相等。
故答案为:
(1)复合肥;
(2)36.0g;
(3)70;确保样品能全部溶解;4.44;相等,20℃时,溶液a中样品全部溶解,80℃时10g水中最多能溶解16.9g硝酸钾,溶液a中和溶液d中硝酸钾的质量均为10.56g。
五.解答题(共1小题)
42.(2024•崇明区二模)氯化钠和碳酸钠是实验室常见的物质,表格是氯化钠和碳酸钠的部分溶解度(g/100g水)。
温度℃
0
10
20
30
40
50
60
NaCl
35.7
35.8
36.0
36.3
36.6
37.0
37.3
Na2CO3
7
12.2
22.0
39.7
48.8
47.3
46.4
(1)由表中数据可知,Na2CO3的溶解度随温度升高 先增大后减小 。
(2)资料显示,碳酸钠溶液的溶质质量分数越大,电导率(物质传导电流的能力)越大。用数字化仪器测得溶液中加入碳酸钠粉末后电导率的变化如图1、2所示。图中a点所处的溶液为 不饱和 (选填“饱和”或“不饱和”)溶液;C点所处的溶液中碳酸钠的质量分数为 18.0% (精确到0.1%)。
(3)利用溶解性的差异,可鉴别NaCl和Na2CO3两种白色固体,实验过程如图3所示。固体A是 Na2CO3 (选填“NaCl”或“Na2CO3”);m的取值范围是 2.2<m≤3.6 。
(4)某NaCl样品中混有少量Na2CO3为得到尽可能多的NaCl,取样品全部溶于水得到溶液A,请用图示形式补充完整的实验步骤。
【解答】解:(1)由表中数据可知,Na2CO3的溶解度随温度升高先增大后减小。
(2)碳酸钠溶液的溶质质量分数越大,电导率(物质传导电流的能力)越大。图中a点电导率不是最大,说明所处的溶液为不饱和溶液;C点电导率最大,溶液是饱和溶液,所处的溶液中碳酸钠的质量分数为100%≈18.8%。
(3)20℃时氯化钠溶解度大于碳酸钠。固体A不能完全溶解,是Na2CO3;结合两种物质的溶解度数值,20℃时氯化钠溶解度是36g,碳酸钠溶解度是22g,m的取值范围是2.2<m≤3.6。
(4)某NaCl样品中混有少量Na2CO3,为得到尽可能多的NaCl,取样品全部溶于水得到溶液A,补充完整的实验步骤为。
故答案为:(1)先增大后减小。
(2)不饱和;18.0%。
(3)Na2CO3;2.2<m≤3.6。
(4)。
六.工艺流程题(共5小题)
43.(2024•长宁区二模)镀锌铁片是指在铁上进行双面镀锌而制成的一种锌铁合金。
(1)对铁片镀锌的目的是为了防止铁被空气中的 O2 (填写化学式)氧化生锈,针对日常生活中的铁锈,可用 HCl或H2SO4 (填写化学式)来除锈。
(2)测量镀锌铁片表面镀锌层的厚度。
步骤1:剪下一块表面积为9.1cm2的镀锌铁片,称量,记录质量为17.6g。
步骤2:将镀锌铁片放入过量稀硫酸中,一开始能观察到大量气泡,此时反应的化学方程式为 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 。
步骤3:待镀锌铁片表面气泡明显减少后,用蒸馏水清洗,并擦干,称量,记录质量为16.3g。
假设上述反应只有一种金属参与,产生氢气 0.02 mol。通过锌的密度计算得到该镀锌铁片的单面镀锌层厚度为0.01cm。该实验结果 大于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)实际镀锌铁片厚度,理由是 铁会与过量的硫酸反应,导致失去的质量中包含铁,失去的质量偏大,测得厚度数值偏大 。
【解答】解:(1)铁生锈是铁与空气中的氧气和水共同作用的结果,则对铁片镀锌的目的是为了防止铁被空气中的O2氧化生锈,铁锈的主要成分是氧化铁,氧化铁能与盐酸或硫酸反应,则针对日常生活中的铁锈,可用HCl或H2SO4来除锈;
(2)步骤2:将镀锌铁片放入过量稀硫酸中,一开始能观察到大量气泡,是因为锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,反应的化学方程式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;
步骤3:待镀锌铁片表面气泡明显减少后,用蒸馏水清洗,并擦干,称量,记录质量为16.3g,则锌的质量为17.6g﹣16.3g=1.3g,
设产生氢气的质量为x,
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
65 2
1.3g x
x=0.04g
则产生氢气的物质的量为0.04g÷2g/mol=0.02mol,通过锌的密度计算得到该镀锌铁片的单面镀锌层厚度为0.01cm,该实验结果大于实际镀锌铁片厚度,理由是铁会与过量的硫酸反应,导致失去的质量中包含铁,失去的质量偏大,测得厚度数值偏大。
故答案为:(1)O2;HCl或H2SO4;
(2)步骤2:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;
步骤3:0.02;大于;铁会与过量的硫酸反应,导致失去的质量中包含铁,失去的质量偏大,测得厚度数值偏大。
44.(2024•长宁区二模)新中国成立70年来,我国化学工业得到长足发展。
(1)积极开发燃料酒精等石油替代品。酒精(C2H6O)属于 有机物 (选填“有机物”或“无机物”),酒精燃烧属于 化学变化 (选填“物理变化”或“化学变化”)。
(2)充分利用化石能源。对煤进行脱硫处理,避免燃烧产生二氧化硫,防止产生 酸雨 。将煤进行粉碎,并鼓入大量空气进行燃烧,其目的是 增大接触面积,使燃烧更加充分 。
(3)化肥产量遥遥领先。如图是某化工厂设计了制备(NH4)2SO4的工艺流程,其溶解度如下表,沉淀池里物质发生的主要化学反应为:CO2+2NH3+CaSO4+H2O═CaCO3↓+(NH4)2SO4。
温度(℃)
0
25
100
硫酸铵的溶解度(g/100g水)
70.6
76.7
103.8
操作①的名称是 过滤 ,实验室中进行此操作时。操作②的过程是先加热浓缩,再 降温结晶 ,获得(NH4)2SO4晶体属于 氮肥 (选填“氮肥”、“磷肥”或“钾肥”)。沉淀B高温煅烧的化学方程式为 CaCO3CaO+CO2↑ ,为达成绿色化学,可对该工艺中气体Y进行 循环利用 。
【解答】解:(1)含有碳元素的化合物为有机物,酒精(C2H6O)属于有机物;酒精燃烧产生二氧化碳和水,有新物质产生,属于化学变化;
(2)充分利用化石能源。对煤进行脱硫处理,避免燃烧产生二氧化硫,防止产生酸雨。将煤进行粉碎,并鼓入大量空气进行燃烧,其目的是增大接触面积,使燃烧更加充分;
(3)操作①是把溶液与沉淀分离开,故为过滤操作;操作②的过程是先加热浓缩,再降温结晶,获得(NH4)2SO4晶体;硫酸铵中含有氮元素,属于氮肥;沉淀池里物质发生的主要化学反应为:CO2+2NH3+CaSO4+H2O═CaCO3↓+(NH4)2SO4。因此沉淀B高温煅烧的化学方程式为CaCO3CaO+CO2↑;Y为二氧化碳,二氧化碳直接排放,易引起温室效应;为达成绿色化学,可对该工艺中气体Y进行循环利用。
故答案为:
(1)有机物;化学变化;
(2)酸雨;增大接触面积,使燃烧更加充分;
(3)过滤;降温结晶;氮肥;CaCO3CaO+CO2↑;循环利用。
45.(2024•宝山区二模)硫酸铜在农业、水处理、工艺美术等领域都有重要的用途。下述方案均可制得硫酸铜。
【方案一】用铜和浓硫酸共热制取硫酸铜
原理:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+X+2H2O
【方案二】用铜通过下列流程制取硫酸铜
CuCuOCuSO4
完成下列问题:
(1)制得的硫酸铜为 白 色。
(2)方案一中的生成物X是 二氧化硫 。
(3)方案二中生成CuSO4反应的化学方程式为 CuO+H2SO4═CuSO4+H2O ,观察到的现象是 固体溶解,溶液由无色变蓝色 。
(4)方案二中把铜全部转化成硫酸铜的操作是 铜在足量氧气中充分加热,向氧化铜中加入足量稀硫酸 。
(5)现要制取一定量硫酸铜,请你选择较优方案并说明理由 方案二,是因为方案二中节约能源、不产生有害气体 。
【解答】解:(1)制得的硫酸铜为白色。
故答案为:白。
(2)方案一中,反应前后铜原子都是1个,氢原子都是4个,反应前硫原子是2个,反应后应该是2个,其中1个包含在未知物质中,反应前氧原子是8个,反应后应该是8个,其中2个包含在未知物质中,生成物X是二氧化硫。
故答案为:二氧化硫。
(3)方案二中生成CuSO4反应的化学方程式为CuO+H2SO4═CuSO4+H2O,观察到的现象是固体溶解,溶液由无色变蓝色。
故答案为:CuO+H2SO4═CuSO4+H2O;固体溶解,溶液由无色变蓝色。
(4)方案二中把铜全部转化成硫酸铜的操作是铜在足量氧气中充分加热,向氧化铜中加入足量稀硫酸。
故答案为:铜在足量氧气中充分加热,向氧化铜中加入足量稀硫酸。
(5)较优的是方案二,是因为方案二中节约能源、不产生有害气体。
故答案为:方案二,是因为方案二中节约能源、不产生有害气体。
46.(2024•奉贤区二模)氢氧化钠是非常重要的工业原料。
(1)工业上可以用电解饱和食盐水的方法生产氢氧化钠,反应原理为:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
。粗盐中除NaCl外,还含有氯化镁、氯化钙、硫酸钠等物质,电解饱和食盐水前,需将杂质除去,步骤如图所示。
①Ⅱ中加过量NaOH的目的是 除尽氯化镁 。
②写出Ⅲ中发生反应的化学方程式 BaCl2+Na2SO4═BaSO4↓+2NaCl 。
③滤液D中溶质的成分是 氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠 。
④请写出Ⅴ的完整操作 加入适量稀盐酸、蒸发、洗涤、干燥 。
(2)某班同学探究氢氧化钠和盐酸的反应
实验过程
实验现象
步骤1:在盛有氢氧化钠稀溶液的小烧杯中,滴加两滴酚酞试液,插入温度计;再逐滴加入稀盐酸并用玻璃棒不断搅拌。
实验过程中溶液颜色变化情况为 由红色变成无色 ;温度计示数 变大 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
步骤2:将上述所得溶液倒入蒸发皿中,加热蒸发至结晶。
蒸发皿中有白色固体析出。
①上述实验中,步骤 1 (选填“1”或“2”)中的现象能证明两者发生了反应。
②小奉同学在进行步骤1时忘记滴加酚酞。为验证反应的发生,他进行如下补充实验:
第1步:取少量步骤2中所得的白色固体,加水溶解;
第2步:在室温下测得溶液的pH>7。
根据上述现象,小奉同学认为氢氧化钠和盐酸未发生反应。
小贤同学认为小奉同学的结论不科学。他在小贤同学第1步实验的基础上进行改进,最终证明氢氧化钠和盐酸能发生反应。请将小贤同学的实验补充完整 滴加适量稀硝酸、硝酸银溶液,产生白色沉淀,说明氢氧化钠和稀盐酸发生了反应 。
【解答】解:(1)①Ⅱ中加过量NaOH的目的是除尽氯化镁。
故答案为:除尽氯化镁。
②Ⅲ中发生反应的化学方程式是BaCl2+Na2SO4═BaSO4↓+2NaCl。
故答案为:BaCl2+Na2SO4═BaSO4↓+2NaCl。
③滤液D中溶质的成分是氯化钠、过量的氢氧化钠、过量的碳酸钠。
故答案为:氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠。
④Ⅴ的完整操作是加入适量稀盐酸、蒸发、洗涤、干燥。
故答案为:加入适量稀盐酸、蒸发、洗涤、干燥。
(2)
实验过程
实验现象
步骤1:在盛有氢氧化钠稀溶液的小烧杯中,滴加两滴酚酞试液,插入温度计;再逐滴加入稀盐酸并用玻璃棒不断搅拌。
实验过程中溶液颜色变化情况为由红色变成无色;温度计示数变大。
步骤2:将上述所得溶液倒入蒸发皿中,加热蒸发至结晶。
蒸发皿中有白色固体析出。
故答案为:由红色变成无色;变大。
①上述实验中,步骤1中的现象能证明两者发生了反应。
故答案为:1。
②小贤同学的实验补充:滴加适量稀硝酸、硝酸银溶液,产生白色沉淀(反应生成的氯化钠和硝酸银反应生成白色沉淀氯化银和硝酸钠),说明氢氧化钠和稀盐酸发生了反应。
故答案为:滴加适量稀硝酸、硝酸银溶液,产生白色沉淀,说明氢氧化钠和稀盐酸发生了反应。
47.(2024•闵行区二模)我国科学家利用太阳光在某种新型催化剂表面高效分解水产生氢气,再利用某种高效催化剂将氢气和二氧化碳转化成物质X。反应过程如图,回答下列问题:
(1)反应①的化学方程式是 2H2O2H2↑+O2↑ ;1mol水中含氢元素的质量 2 g,约含 6.02×1023 个氧原子。
(2)反应②的化学方程式为CO2+4H22H2O+X,则X的化学式为 CH4 ,该物质属于 有机物 (填“有机物”或“无机物”)。
(3)反应体系中被循环利用的物质是 水 ,为使反应过程持续发生,反应①需要不断补充水,其原因是 反应①中生成的氢气部分转化成甲烷 。
【解答】解:(1)根据流程可知,反应①的化学方程式是2H2O2H2↑+O2↑;1mol水的质量为18g,含氢元素的质量18g100%=2g,约含6.02×1023个氧原子;
(2)化学反应前后,原子总数不变,反应②的化学方程式为CO2+4H22H2O+X,生成物还缺少1个C,4个H,则X的化学式为CH4,甲烷属于含有碳元素的最简单有机物;
(3)由图可知,反应体系中被循环利用的物质是水;反应①中生成的氢气部分转化成甲烷,为使该过程持续发生,反应①需要不断补充水,可以提高原料的利用率。
故答案为:
(1)2H2O2H2↑+O2↑;2;6.02×1023;
(2)CH4;有机物;
(3)水;反应①中生成的氢气部分转化成甲烷。
七.科学探究题(共3小题)
48.(2024•闵行区二模)氯化钠是重要的调味品。
(1)我国劳动人民早在1837年开始尝试取井水煮卤,获得的氯化钠中仍含有氯化镁等杂质,古人采用“淋盐沥水”(用饱和氯化钠溶液洗涤粗盐)的方法除去氯化镁,是因为 饱和氯化钠溶液不能溶解氯化钠,能够溶解氯化镁 。
(2)兴趣小组同学想利用所学知识从粗盐中提纯氯化钠固体。查阅资料获知,粗盐除去泥沙后还含有少量CaCl2、MgCl2、Na2SO4等可溶性杂质。
【试剂选择】
大家一致认为,除杂所选择的试剂一定要满足以下条件:只能与杂质反应、 不带入新的杂质 、且易分离。经讨论选用的试剂是NaOH溶液、Na2CO3溶液和BaCl2溶液。
【实验探究】
①滴加甲、乙、丙三种试剂的顺序最多有 3 种,请写出其中一种 氢氧化钠溶液、氯化钡溶液、碳酸钠溶液或氯化钡溶液、氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液或氯化钡溶液、碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液 。
②滤液中含有的溶质是 氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠 。
③本实验蒸发是为了除去 HCl (填化学式)。
④小组同学经过认真思考,认为可以用过量的 氢氧化钡 溶液(填一种物质)代替NaOH和BaCl2两种溶液,也能达到实验目的。
【解答】解:(1)我国劳动人民早在1837年开始尝试取井水煮卤,获得的氯化钠中仍含有氯化镁等杂质,古人采用“淋盐沥水”(用饱和氯化钠溶液洗涤粗盐)的方法除去氯化镁,是因为饱和氯化钠溶液不能溶解氯化钠,能够溶解氯化镁。
故答案为:饱和氯化钠溶液不能溶解氯化钠,能够溶解氯化镁。
(2)大家一致认为,除杂所选择的试剂一定要满足以下条件:只能与杂质反应、不带入新的杂质、且易分离。经讨论选用的试剂是NaOH溶液、Na2CO3溶液和BaCl2溶液。
故答案为:不带入新的杂质。
①滴加甲、乙、丙三种试剂的顺序是氢氧化钠溶液、氯化钡溶液、碳酸钠溶液或氯化钡溶液、氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液或氯化钡溶液、碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液,最多有3种,其中一种是氢氧化钠溶液、氯化钡溶液、碳酸钠溶液或氯化钡溶液、氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液或氯化钡溶液、碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液。
故答案为:3;氢氧化钠溶液、氯化钡溶液、碳酸钠溶液或氯化钡溶液、氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液或氯化钡溶液、碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液。
②滤液中含有的溶质是氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠。
故答案为:氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠。
③本实验蒸发是为了除去HCl。
故答案为:HCl。
④小组同学经过认真思考,认为可以用过量的氢氧化钡溶液代替NaOH和BaCl2两种溶液,也能达到实验目的,是因为氢氧化钡和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠。
故答案为:氢氧化钡。
49.(2024•静安区二模)碳酸氢钠俗称小苏打,受热易分解产生气体,同时留下白色固体。
(1)探究NaHCO3受热分解生成的气体成分。
查阅资料:NaHCO3受热分解生成CO2和H2O。
产物验证:将NaHCO3受热分解生成气体通入如图实验装置。
实验进行一段时间后,装置A中的现象是 无水硫酸铜变蓝 ,发生反应的化学方程式是 CuSO4+5H2O=CuSO4•5H2O ;装置B的作用是 检验和吸收二氧化碳气体 。
实验结论:NaHCO3受热分解生成的气体是CO2和H2O。
(2)探究NaHCO3受热分解后剩余固体的成分
提出猜想:
猜想一:Na2CO3
猜想二:NaOH
猜想三:Na2CO3与NaOH
实验方案一:
称量一定质量NaHCO3固体于试管中,加热至固体质量不再发生变化;取样剩余固体,进行以下实验:
实验步骤
实验现象
结论
①向样品固体中加入适量的水溶解,滴加无色酚酞
溶液变红
猜想一正确
②向①所得溶液中加入 过量的氯化钙溶液
产生白色沉淀,溶液红色褪去
综上所述:NaHCO3固体受热分解的化学方程式为 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O 。
实验方案二:
实验装置:
Ⅰ.称量8.4g的NaHCO3于玻璃管中;
Ⅱ.打开氮气气囊开关,通入一段时间氮气后,记录装置B、C的质量;
Ⅲ.点燃A处酒精灯,直至装置B、C的质量不变,再次记录装置B、C的质量并熄灭A处酒精灯;
Ⅳ.等待装置冷却至室温后,关闭氮气气囊的开关。
数据记录:
装置A中固体质量
装置B总质量
装置C总质量
反应前
8.4g
110.5g
80.4g
反应后
5.3g
111.4g
82.6g
实验分析:实验步骤Ⅱ中先通入一段时间氮气的目的是 排尽玻璃管内的空气,防止空气中的二氧化碳和水蒸气影响实验 ,请结合实验数据分析剩余固体为何只有碳酸钠 。
【解答】解:(1)NaHCO3受热分解生成的气体是CO2和H2O,无水硫酸铜与水反应生成五水硫酸铜,五水硫酸铜晶体是蓝色晶体,则实验进行一段时间后,装置A中的现象是无水硫酸铜变蓝,反应的化学方程式是CuSO4+5H2O=CuSO4•5H2O,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,二氧化碳与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,则装置B的作用是检验和吸收二氧化碳气体;
(2)①猜想一正确,说明NaHCO3固体受热分解后剩余固体的成分是碳酸钠,碳酸钠溶液显碱性,能使无色酚酞溶液变红,则观察到的现象是溶液变红;
②向①所得溶液中加入过量的氯化钙溶液,氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,氯化钠溶液呈中性,溶液红色褪去,则观察到的现象是产生白色沉淀,溶液红色褪去,NaHCO3固体受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,反应的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O;
实验分析:为了防止空气中的二氧化碳和水蒸气影响实验,实验步骤Ⅱ中先通入一段时间氮气的目的是排尽玻璃管内的空气,防止空气中的二氧化碳和水蒸气影响实验,由实验数据可知,碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳和水的质量为(82.6g﹣82.4g)+(111.4g﹣110.5g)=3.1g,
设生成碳酸钠的质量为x,
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
84 44+18
x 3.1g
x=5.3g
则生成的碳酸钠质量刚好为5.3g,所以 剩余固体只有碳酸钠。
故答案为:(1)无水硫酸铜变蓝;CuSO4+5H2O=CuSO4•5H2O;检验和吸收二氧化碳气体;
(2)①溶液变红;
②过量的氯化钙溶液;产生白色沉淀,溶液红色褪去;
实验分析:排尽玻璃管内的空气,防止空气中的二氧化碳和水蒸气影响实验;由实验数据可知,碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳和水的质量为(82.6g﹣82.4g)+(111.4g﹣110.5g)=3.1g,
设生成碳酸钠的质量为x,
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
84 44+18
x 3.1g
x=5.3g
则生成的碳酸钠质量刚好为5.3g,所以剩余固体只有碳酸钠。
50.(2024•闵行区二模)兴趣小组同学进行有关酸、碱、盐性质的探究,实验设计如下:(装置气密性良好、部分仪器省略)。
【实验步骤】
步骤1:打开弹簧夹,向试管Ⅰ中加入一定量稀盐酸(保持导管口在液面以下)。
试管Ⅰ中发生反应的化学方程式是 Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ ,属于 置换 反应(填基本反应类型)。
步骤2:关闭弹簧夹,观察到试管Ⅰ中有大量气泡产生且有液体流入试管Ⅱ中。
【实验分析】
(1)产生上述现象的原因是 试管Ⅰ中产生氢气压强增大,与试管Ⅱ存在气压差 。
(2)若试管Ⅱ中观察到溶液由红色变为无色,且无沉淀生成,此时试管Ⅱ中发生反应的化学方程式是 NaOH+HCl=NaCl+H2O ,其中酚酞的作用是 通过颜色变化证明反应发生 。
(3)若加入的稀盐酸是少量,试管Ⅱ中一定能观察到的现象是 产生白色沉淀 ,此时试管Ⅱ的溶液中一定含有的溶质是 氯化钠 (酚酞除外)。
【解答】解:【实验步骤】镁与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气,化学方程式为:Mg+2HCl=MgCl2+H2↑。故答案为:Mg+2HCl=MgCl2+H2↑;置换;
【实验分析】
(1)镁与稀盐酸反应生成氢气试管Ⅰ中压强增大,使液体流入试管Ⅱ中。故答案为:试管Ⅰ中产生氢气压强增大,与试管Ⅱ存在气压差;
(2)盐酸流入试管Ⅱ中与氢氧化钠反应,生成氯化钠和水,由此书写化学方程式。由于此反应没有明显现象,通过酚酞由红色变为无色证明中和反应发生。故答案为:NaOH+HCl=NaCl+H2O;通过颜色变化证明反应发生;
(3)若加入的稀盐酸是少量,则盐酸全部反应无剩余,流入试管Ⅱ中溶液是氯化镁,氯化镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,因此看到白色沉淀,溶液中一定含有的溶质是氯化钠。故答案为:产生白色沉淀;氯化钠。
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