精品解析:2024年上海市彭浦三中中考考前最后一卷化学试题
2024-07-11
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内容正文:
上海彭浦三中2023-2024学年九下中考考前最后一卷
化学试卷
考生注意:相对原子质量:Al-27 H-1 Sn-119
本卷共四大题,满分50分,考试时间:40分钟
一、选择题(共20分)
1~14题只有一个正确答案
1. 空气中体积分数21%的物质是
A. 氧气 B. 氮气 C. 氦气 D. 二氧化碳
2. 属于氮肥的是
A. 硫酸铵 B. 氮气 C. 碳酸钾 D. 磷酸钙
3. 会造成酸雨的物质是
A. CO2 B. O2 C. SO2 D. N2
4. 氯元素形成的化合物种类繁多,下列物质中氯元素化合价为+5的是
A. HCl B. HClO C. HClO4 D. KClO3
5. 物质能在空气中燃烧并发出白光的是
A. 碳 B. 镁带 C. 铁 D. 硫
6. 《天工开物》有提取硝酸钾的记载:“注水煎炼,倾于器内,经过一宿,即结成硝”,该提取方法中主要运用了
A. 降温结晶 B. 蒸发结晶 C. 过滤 D. 洗涤
7. 混合后能形成蓝色溶液的一组物质是
A. 铜和稀硫酸 B. 氢氧化铜和水
C. 氢氧化铜和稀硫酸 D. 氧化铜和水
8. 下列物质的俗称和名称对应正确的是
A. 草木灰:碳酸钾 B. 胆矾:无水硫酸铜 C. 石灰石:碳酸钙 D. 干冰:二氧化碳
9. 生活中需节约用水,若没有拧紧水龙头,可能会漏水。每1滴水中所含的分子个数约为(1g水为20滴)
A. B. C. D.
10. 化学方程式书写正确的是
A. 4Fe+3O22Fe2O3
B. CO+CuOCu+CO2↑
C. SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
D. H2SO4+2NaOH=Na2SO4+H2O
11. 如图所示的是配制澄清石灰水的流程,若该过程中温度保持不变,有关说法正确的是
A. 石灰乳属于乳浊液 B. 澄清石灰水的pH<7
C. 该澄清石灰水是氢氧化钙的饱和溶液 D. 澄清石灰水可长期敞口保存
12. 在硝酸银、硝酸铜的混合溶液中加入一定量铁粉,充分反应后过滤,滤液仍为蓝色。有关判断正确的是
A. 滤渣中一定有银,没有铜和铁
B. 滤渣中一定有银和铜,可能有铁
C. 滤液中一定有硝酸亚铁、硝酸铜、硝酸银
D. 滤液中一定有硝酸亚铁、硝酸铜,可能有硝酸银
13. 某粗盐中所含的杂质主要是氯化钙,可用以下方法提纯食盐,有关说法正确的是
A. I中发生了化学变化
B. Ⅱ中得到的滤液是氯化钠不饱和溶液
C. Ⅱ中得到的滤液循环使用一段时间后会失效
D. 粗盐颗粒越细,得到的食盐越多
14. 某固体废弃物中,可能含有BaCl2、Na2SO4、NaOH、CaCO3、MgCl2中的一种或几种,为确定其组成,取样,进行如下实验。对该样品的分析正确的是
A. 可能含Na2SO4 B. 可能含CaCO3 C. 一定不含MgCl2 D. 一定含BaCl2
15~17共有1~2个正确答案
15. 向如图所示的集气瓶中加入少量二氧化锰后,铁丝剧烈燃烧,关于该实验的说法正确的是
A. 二氧化锰加快了水的分解 B. 铁丝剧烈燃烧时,火星四射,生成黑色固体
C. 铁丝燃烧的后的产物为氧化铁 D. 过氧化氢溶液能防止集气瓶局部过热而破裂
16. 两种物质反应时,部分微粒的变化过程如下图所示,有关说法正确的是(“”“”“”分别表示不同元素的原子)
A. 两种反应物的分子个数比为1:1
B. 该反应可能为置换反应
C. 图中四种物质可能都是氧化物
D. ●对应元素的化合价发生改变
17. 如图所示进行有关碳及其氧化物的性质实验(丙处试管可防止液体倒吸),正确的说法是
A. 甲处发生的反应属于化合反应
B. 乙处发生的反应体现了一氧化碳的还原性
C. 该装置的不足之处是未进行尾气处理
D. 将丁处氢氧化钠溶液改为澄清石灰水,可检验乙处反应生成的二氧化碳
二、简答题(共30分)
18. 在党的领导下,我国正在向第二个百年奋斗目标进军
近年来,我国贯彻人与自然和谐共生理念,越来越重视氢能源,以下是生产氢气的两种方法:
方法一:用太阳能发电,电解水制取氧气
方法二:以天然气和水为原料,在高温和催化剂的作用下生成氢气和二氧化碳
(1)请写出方法二的化学方程式___________。
资料:
灰氢
蓝氢
绿氢
以化石燃料为原料,生产中排放二氧化碳较多。
以化石燃料为原料,经过改进,实现低碳制氢。
利用可再生能源,生产中实现零排放。
(2)小龚同学认为用方法二生产的氢气属于“灰氢”。若不改变该方法的反应原理,要使其成为“蓝氢”,请你替她向生产者提出一条改进生产的建议___________。
(3)近年来,我国贯彻以人民为中心,建设环境友好型社会,越来越多地方用天然气代替煤炭做饭。家用燃料天然气的主要成分属于___________(“有机物”或“无机物”)。若火焰呈黄色时,锅底则会出现黑色物质,该黑色物质是___________。
(4)小姜同学做饭时发现厨房的锡纸产品“铝箔卷锡纸”,查阅资料得到锡与盐酸反应的化学方程式为Sn+2HCl=SnCl2+H2↑,则SnCl2中锡元素的化合价为___________,为了探究其成分,他称量10.8g该锡纸产品于锥形瓶中,称得如图整套装置为612.4g,向锥形瓶中加入稀盐酸至金属完全溶解,再次称量整套装置的质量为611.2g,请你用化学方程式计算得出该铝箔卷锡纸各成分及其质量___________。
19. 小佘同学在研究沼气,已知沼气是由微生物发酵生成的气体,可作燃料,主要成分为:CH4,O2和CO2
(1)[成分探究]:CH4难溶于水,是可燃冰和沼气的主要组成部分,占沼气的45%以上,它不是_________(选填“有机物”或“无机物”),日常雨水成弱酸性,是因为________(请用化学方程式表示)。
(2)[产物探究]为检验沼气充分燃烧生成二氧化碳,小佘同学将其充分燃烧后的气体产物通入澄清石灰水,观察石灰水是否变浑浊。判断该方法的可行性并说明理由:___________。
(3)[产量探究]:为粗略测定不同条件对沼气产量的影响,设计如下图所示实验。将厨余垃圾、水、含有微生物的污泥混合后等分成三份,分别放入发酵瓶中;甲中水槽盛有不同温度的水,测量乙中集气瓶内收集到的气体的量。请写出装置中存在的问题:___________。
[性质综合]如图,A为沼气,F为用于改良酸性土壤的熟石灰,它们之间的转化关系如图所示
(4)物质B,D___________(选填“都是”或“都不是”或“有一个是”)沼气的成分。
(5)物质H为___________,加E的量为少量,目的为___________。
20. 二氧化碳具有广泛应用价值如:灭火,制作碳酸饮料等
(1)如图装置为制取二氧化碳的装置,加入试管的反应试剂为___________,如图为小潘同学改进后的制取仪器,这样一来,当观察到___________现象,可判断装置乙已经几乎集满二氧化碳,此时关闭弹簧夹,移除装置甲,将针筒中的NaOH溶液全部注入集气瓶并振荡,观察到的现象为___________。
(2)若(1)中向集气瓶内注入了20%NaOH溶液10g,完成(1)中的操作后,再向装置乙的溶液中加入Ca(OH)2,生成的沉淀与加入Ca(OH)2的物质的量关系如图所示。
①若加入0.005molCa(OH)2,充分反应并静置后,上层清液中的溶质为___________。
②若加入0.01molCa(OH)2,充分反应后,集气瓶中含有NaOH___________g。
(3)二氧化碳过多对环境具有一定危害,如加剧___________,因此城市内要添置景观湖,这是因为___________,工业上采用氢氧化钠溶液捕捉回收二氧化碳。如图为实验室模拟捕捉回收二氧化碳的装置,进行实验时,打开分液漏斗活塞后,观察到的现象是___________。
21. 铜是一种重要的金属材料,其单质以及化合物在农业,工业领域都有重要用途
(1)黄铜中含铜和锌。某黄铜中铜的含量为50%~65%,小张同学为测定铜的含量,设计如下实验:
I:确定原理
只有锌能与稀硫酸反应产生难溶水的氢气
Ⅱ:搭建装置
Ⅲ:操作
ag样品加入锥形瓶,bmL足量的稀硫酸经分液漏斗全部滴入,待气泡不再产生,记录量筒中收集到的水的体积
IV:数据分析
量筒中水的体积为得到的氢气的体积,由氢气的密度,换算成氢气质量,再计算得出锌的质量
①写出锌与稀硫酸反应的化学方程式___________。
②根据IV,计算得出该样品中铜的含量为48%,小于理论值。在装置气密性良好、操作规范、计算无误的前提下:
小于认为:小张同学误将稀盐酸当成了稀硫酸使用,由于稀盐酸具有挥发性,氯化氢气体占据了部分体积,导致所测得氢气体积偏大。这一结论有根本性错误:_________。
事实上,小张同学没有拿错任何试剂,请你帮助小张同学分析导致该结果的主要原因_________。
(2)农业上,波尔多液的主要成分为硫酸铜,下述方案都可以制取硫酸铜:
【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
方案一中生成物X是________,方案二中生成硫酸铜时观察到的现象是________,方案二中把铜全部转化成硫酸铜的操作是________。
请你为生产方选择较优的生产方案并说明理由:_____________。
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上海彭浦三中2023-2024学年九下中考考前最后一卷
化学试卷
考生注意:相对原子质量:Al-27 H-1 Sn-119
本卷共四大题,满分50分,考试时间:40分钟
一、选择题(共20分)
1~14题只有一个正确答案
1. 空气中体积分数21%的物质是
A. 氧气 B. 氮气 C. 氦气 D. 二氧化碳
【答案】A
【解析】
【详解】在空气中,氮气约占空气体积的78%、氧气约占空气体积的21%、稀有气体约占0.94%、二氧化碳约占0.03%,故选A。
2. 属于氮肥的是
A. 硫酸铵 B. 氮气 C. 碳酸钾 D. 磷酸钙
【答案】A
【解析】
【详解】A、硫酸铵中含有氮元素,属于氮肥,故A正确;
B、氮气不属于化肥,故B不正确;
C、碳酸钾中含有钾元素,属于钾肥,故C不正确;
D、磷酸钙中含有磷元素,属于磷肥,故D不正确。
故选A。
【点睛】本题主要考查化肥的分类方面的知识,解答时要分析化肥中含有哪些营养元素,然后再根据化肥的分类方法确定化肥的种类。
3. 会造成酸雨的物质是
A. CO2 B. O2 C. SO2 D. N2
【答案】C
【解析】
【详解】A、二氧化碳含量过多,会导致温室效应,不会导致酸雨的发生,不符合题意;
B、氧气是空气的组成成分之一,不属于空气污染物,不会导致酸雨的发生,不符合题意;
C、二氧化硫能与水反应生成酸性物质,导致酸雨的发生,符合题意;
D、氮气是空气的组成成分之一,不属于空气污染物,不会导致酸雨的发生,不符合题意。
故选C。
4. 氯元素形成的化合物种类繁多,下列物质中氯元素化合价为+5的是
A. HCl B. HClO C. HClO4 D. KClO3
【答案】D
【解析】
【详解】A、氢元素显+1价,设HCl中氯元素的化合价是x,根据在化合物中正负化合价代数和为零,则(+1)+x=0,x=-1价,故不符合题意;
B、氢元素显+1价,氧元素显-2价,设中氯元素的化合价是y,根据在化合物中正负化合价代数和为零,则(+1)+y+(-2)=0,y=+1价,故不符合题意;
C、氢元素显+1价,氧元素显-2价,设中氯元素的化合价是m,根据在化合物中正负化合价代数和为零,则(+1)+m+(-2)×4=0,y=+7价,故不符合题意;
D、钠元素显+1价,氧元素显-2价,设KClO3中氯元素的化合价是z,根据在化合物中正负化合价代数和为零,可得:(+1)+z+(-2)×3=0,则z=+5价,故符合题意。
故选:D。
5. 物质能在空气中燃烧并发出白光的是
A. 碳 B. 镁带 C. 铁 D. 硫
【答案】B
【解析】
【详解】A. 碳在空气中燃烧,烧至红热,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体,故错误;
B. 镁带在空气中燃烧发出耀眼的白光,正确;
C. 铁在空气中不能燃烧,只能烧至红热,故错误;
D. 硫在空气中燃烧出现微弱的淡蓝色火焰,故错误。
故选B。
6. 《天工开物》有提取硝酸钾的记载:“注水煎炼,倾于器内,经过一宿,即结成硝”,该提取方法中主要运用了
A. 降温结晶 B. 蒸发结晶 C. 过滤 D. 洗涤
【答案】A
【解析】
【详解】根据“注水煎炼,倾于器内,经过一宿,即结成硝”可知,提取硝酸钾过程中先煎炼浓缩,再冷却结晶。
故选A。
7. 混合后能形成蓝色溶液的一组物质是
A. 铜和稀硫酸 B. 氢氧化铜和水
C. 氢氧化铜和稀硫酸 D. 氧化铜和水
【答案】C
【解析】
【详解】A、铜和稀硫酸不反应,混合后不能形成蓝色溶液,错误;
B、氢氧化铜不溶于水,不与水发生化学反应,混合后不能形成蓝色溶液,错误;
C、氢氧化铜和稀硫酸能发生中和发应生成硫酸铜溶于水,溶液呈蓝色,正确;
D、氧化铜不溶于水,不与水发生化学反应,混合后不能形成蓝色溶液,错误。
故选C。
8. 下列物质的俗称和名称对应正确的是
A. 草木灰:碳酸钾 B. 胆矾:无水硫酸铜 C. 石灰石:碳酸钙 D. 干冰:二氧化碳
【答案】D
【解析】
【详解】A、草木灰的主要成分是碳酸钾,其中还含有其他物质,因此草木灰不是碳酸钾的俗称,故A选项错误;
B、胆矾是五水硫酸铜的俗称,故B选项错误;
C、石灰石的主要成分是碳酸钙,还含有其他物质,石灰石不是碳酸钙的俗称,故C选项错误;
D、干冰是固体的二氧化碳,固体二氧化碳俗称干冰,故D选项正确。
故选:D。
9. 生活中需节约用水,若没有拧紧水龙头,可能会漏水。每1滴水中所含的分子个数约为(1g水为20滴)
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】1滴水的质量为:,1滴水的物质的量为:,则每1滴水中所含的分子个数约为:。
故选D。
10. 化学方程式书写正确的是
A. 4Fe+3O22Fe2O3
B. CO+CuOCu+CO2↑
C. SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
D. H2SO4+2NaOH=Na2SO4+H2O
【答案】C
【解析】
【详解】A、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁不是三氧化二铁,错误;
B、该化学反应方程式中反应物一氧化碳是气体,二氧化碳后面不需要标注气体符号,错误;
C、 该化学方程式完全正确;
D、该化学方程式没有配平,正确的化学方程式应在H2O前配上2,错误。故选C。
【点睛】在解此类题时,首先分析应用的原理是否正确,然后再根据方程式的书写规则进行判断;化学方程式正误判断方法是:先看化学式是否正确,再看配平,再看反应条件,再看气体和沉淀,最后短线改成等号。
11. 如图所示的是配制澄清石灰水的流程,若该过程中温度保持不变,有关说法正确的是
A. 石灰乳属于乳浊液 B. 澄清石灰水的pH<7
C. 该澄清石灰水是氢氧化钙的饱和溶液 D. 澄清石灰水可长期敞口保存
【答案】C
【解析】
【分析】在常温下,氢氧化钙微溶于水。
【详解】A、氢氧化钙微溶于水,以固体小颗粒的形式分到水中,形成了不均一、不稳定的混合物,所以石灰乳是氢氧化钙的悬浊液,故说法错误;
B、澄清石灰水是氢氧化钙溶液,显碱性,pH大于7,故说法错误;
C、石灰乳是氢氧化钙没有全部溶于水后得到的混合物,所以上层的澄清石灰水是氢氧化钙的饱和溶液,故说法正确;
D、澄清石灰水长期敞口保存,空气中的二氧化碳能与澄清的石灰水反应,生成碳酸钙沉淀和水,会发生变质,故说法错误。
故选C。
12. 在硝酸银、硝酸铜的混合溶液中加入一定量铁粉,充分反应后过滤,滤液仍为蓝色。有关判断正确的是
A. 滤渣中一定有银,没有铜和铁
B. 滤渣中一定有银和铜,可能有铁
C. 滤液中一定有硝酸亚铁、硝酸铜、硝酸银
D. 滤液中一定有硝酸亚铁、硝酸铜,可能有硝酸银
【答案】D
【解析】
【分析】根据金属活动性由强到弱的顺序:铁>铜>银,当把铁粉加入到硝酸银、硝酸铜的混合溶液中时,铁先与硝酸银反应生成银和硝酸亚铁,在银完全置换后,铁再与硝酸铜反应生成铜和硝酸亚铁;充分反应后过滤,滤液仍为蓝色,说明滤液中含有硝酸铜,铁可能没有置换出铜,也有可能置换出部分铜;
【详解】A、铁会首先与硝酸银发生置换反应,所以滤渣中一定有银,铁可能与硝酸铜反应,有可能没有反应,所以滤渣中可能含有铜,由于有硝酸铜的剩余,则一定没有铁,故A错误;
B、根据反应后的滤液显蓝色,说明滤渣中一定没有铁,否则会继续和硝酸铜反应,故B错误;
C、铁和硝酸银发生了置换反应,溶液显蓝色,所以滤液中一定含有硝酸铜和硝酸亚铁;铁也可能反应了少量的硝酸银,也可能将硝酸银全部反应完,所以滤液中可能含有硝酸银,故C错误;
D、据C分析,滤液中一定含有硝酸铜和硝酸亚铁,可能含有硝酸银,故D正确。
故选D。
13. 某粗盐中所含的杂质主要是氯化钙,可用以下方法提纯食盐,有关说法正确的是
A. I中发生了化学变化
B. Ⅱ中得到的滤液是氯化钠不饱和溶液
C. Ⅱ中得到的滤液循环使用一段时间后会失效
D. 粗盐颗粒越细,得到的食盐越多
【答案】C
【解析】
【详解】A、I中用饱和食盐水充分浸洗粗盐,饱和食盐水不能继续溶解氯化钠,但是还能溶解氯化钙,故可除去氯化钙,该过程无新物质生成,属于物理变化,不符合题意;
B、饱和食盐水溶解氯化钙后,还是氯化钠的饱和溶液,故Ⅱ中得到的滤液是氯化钠饱和溶液,不符合题意;
C、Ⅱ中得到的滤液循环使用一段时间后,氯化钙溶液会饱和,不能继续溶解氯化钙,故会失效,符合题意;
D、粗盐颗粒越细,粗盐与饱和食盐水的接触面积越大,溶解速率越快,但是得到的食盐不变,不符合题意。
故选C。
14. 某固体废弃物中,可能含有BaCl2、Na2SO4、NaOH、CaCO3、MgCl2中的一种或几种,为确定其组成,取样,进行如下实验。对该样品的分析正确的是
A. 可能含Na2SO4 B. 可能含CaCO3 C. 一定不含MgCl2 D. 一定含BaCl2
【答案】D
【解析】
【详解】向样品中加入足量的水,过滤,得到滤渣和滤液,滤渣可能是碳酸钙,也可能是氯化钡和硫酸钠反应生成的硫酸钡,也可能是氯化镁和氢氧化钠反应生成的氢氧化镁,向滤渣中加入足量的稀盐酸,滤渣全部溶解,则滤渣中不含硫酸钡,因为硫酸钡与稀盐酸不反应,产生气体,说明滤渣中含碳酸钙,即样品中含碳酸钙,因为碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,氢氧化镁和稀盐酸反应生成氯化镁和水。
解:设样品中碳酸钙的物质的量为x
x=0.01mol
则样品中碳酸钙的质量为:,而滤渣的质量为1.4g,则滤渣中还含有氢氧化镁,则样品中还含有氯化镁和氢氧化钠。
向滤液中通入二氧化碳,产生白色沉淀,则滤液中含氢氧化钠、氯化钡,即样品中含氯化钡,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡和氯化钠,氯化钡能与硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀,则样品中一定不含硫酸钠,故样品中一定含碳酸钙、氯化镁、氢氧化钠、氯化钡,一定不含硫酸钠。
故选D。
15~17共有1~2个正确答案
15. 向如图所示的集气瓶中加入少量二氧化锰后,铁丝剧烈燃烧,关于该实验的说法正确的是
A. 二氧化锰加快了水的分解 B. 铁丝剧烈燃烧时,火星四射,生成黑色固体
C. 铁丝燃烧的后的产物为氧化铁 D. 过氧化氢溶液能防止集气瓶局部过热而破裂
【答案】BD
【解析】
【详解】A、该实验中,过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,二氧化锰加快了过氧化氢的分解,不符合题意;
B、铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射,生成黑色固体,放出大量的热,符合题意;
C、铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,不是氧化铁,不符合题意;
D、铁丝在氧气中燃烧,放出大量的热,过氧化氢溶液能防止集气瓶局部过热而破裂,符合题意。
故选BD。
16. 两种物质反应时,部分微粒的变化过程如下图所示,有关说法正确的是(“”“”“”分别表示不同元素的原子)
A. 两种反应物的分子个数比为1:1
B. 该反应可能为置换反应
C. 图中四种物质可能都是氧化物
D. ●对应元素的化合价发生改变
【答案】AD
【解析】
【分析】根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和数目不变,则该反应可表示为:2 + 2=2 + 。
【详解】A、由分析可知,两种反应物的分子个数比为:2:2=1:1,符合题意;
B、置换反应是一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应,该反应的反应物均是化合物,不属于置换反应,不符合题意;
C、氧化物是由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物, 由同种元素组成,一定不是氧化物,不符合题意;
D、化合物中元素的化合价不是0,单质中元素的化合价为0,故●对应元素的化合价发生改变,符合题意。
故选AD。
17. 如图所示进行有关碳及其氧化物的性质实验(丙处试管可防止液体倒吸),正确的说法是
A. 甲处发生的反应属于化合反应
B. 乙处发生的反应体现了一氧化碳的还原性
C. 该装置的不足之处是未进行尾气处理
D. 将丁处氢氧化钠溶液改为澄清石灰水,可检验乙处反应生成的二氧化碳
【答案】AB
【解析】
【详解】A、甲处碳和二氧化碳在高温下发生反应生成一氧化碳,该反应符合“多变一”,属于化合反应,故A正确;
B、乙处发生的反应是一氧化碳和氧化铜在加热条件下生成铜和二氧化碳,体现了一氧化碳的还原性,故B正确;
C、从甲、乙出来进入丙的气体是一氧化碳和二氧化碳的混合气体,进入丁后,二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收,一氧化碳不溶于水,不能被吸收,收集在丁装置中,后面不需要再进行尾气处理,故C错误;
D、二氧化碳在甲处和碳粉反应不完全,剩余的二氧化碳会与乙处生成的二氧化碳一起进入丁中,丁处氢氧化钠溶液改为澄清石灰水后,检验的二氧化碳既有乙处生成的,也有甲处剩余的,故D错误。
故选:AB。
二、简答题(共30分)
18. 在党的领导下,我国正在向第二个百年奋斗目标进军
近年来,我国贯彻人与自然和谐共生理念,越来越重视氢能源,以下是生产氢气的两种方法:
方法一:用太阳能发电,电解水制取氧气
方法二:以天然气和水为原料,在高温和催化剂的作用下生成氢气和二氧化碳
(1)请写出方法二的化学方程式___________。
资料:
灰氢
蓝氢
绿氢
以化石燃料为原料,生产中排放二氧化碳较多。
以化石燃料为原料,经过改进,实现低碳制氢。
利用可再生能源,生产中实现零排放。
(2)小龚同学认为用方法二生产的氢气属于“灰氢”。若不改变该方法的反应原理,要使其成为“蓝氢”,请你替她向生产者提出一条改进生产的建议___________。
(3)近年来,我国贯彻以人民为中心,建设环境友好型社会,越来越多地方用天然气代替煤炭做饭。家用燃料天然气的主要成分属于___________(“有机物”或“无机物”)。若火焰呈黄色时,锅底则会出现黑色物质,该黑色物质是___________。
(4)小姜同学做饭时发现厨房的锡纸产品“铝箔卷锡纸”,查阅资料得到锡与盐酸反应的化学方程式为Sn+2HCl=SnCl2+H2↑,则SnCl2中锡元素的化合价为___________,为了探究其成分,他称量10.8g该锡纸产品于锥形瓶中,称得如图整套装置为612.4g,向锥形瓶中加入稀盐酸至金属完全溶解,再次称量整套装置的质量为611.2g,请你用化学方程式计算得出该铝箔卷锡纸各成分及其质量___________。
【答案】(1)
(2)将生成的气体通入石灰乳中,吸收二氧化碳
(3) ①. 有机物 ②. 炭黑
(4) ①. +2 ②. 铝,10.8g
【解析】
【小问1详解】
天然气和水高温和催化剂的作用下生成氢气和二氧化碳,反应的化学方程式为:;
【小问2详解】
由表可知,“灰氢”以化石燃料为原料,生产中排放二氧化碳较多,“蓝氢”以化石燃料为原料,经过改进,实现低碳制氢。故若不改变该方法的反应原理,要使其成为“蓝氢”,可减少二氧化碳的排放,可将生成的气体通入石灰乳中,吸收二氧化碳;
【小问3详解】
家用燃料天然气的主要成分是甲烷,甲烷是一种含碳元素的化合物,属于有机物;若火焰呈黄色时,锅底则会出现黑色物质,该黑色物质是炭黑;
【小问4详解】
SnCl2中氯元素的化合价为-1价,设锡元素的化合价为x,根据化合物中正负化合价的代数和为零可得x+(-1)×2=0,则x=+2;根据质量守恒定律,化学反应前后的总质量不变,则生成氢气的质量为612.4g-611.2g=1.2g,
设生成1.2g氢气需要铝的质量为y,
y=10.8g,
设生成1.2g氢气需要锡的质量为z,
z=71.4g,
则根据上述实验数据,结合上述的计算可知,“铝箔卷锡纸”的成分是铝。
19. 小佘同学在研究沼气,已知沼气是由微生物发酵生成的气体,可作燃料,主要成分为:CH4,O2和CO2
(1)[成分探究]:CH4难溶于水,是可燃冰和沼气的主要组成部分,占沼气的45%以上,它不是_________(选填“有机物”或“无机物”),日常雨水成弱酸性,是因为________(请用化学方程式表示)。
(2)[产物探究]为检验沼气充分燃烧生成二氧化碳,小佘同学将其充分燃烧后的气体产物通入澄清石灰水,观察石灰水是否变浑浊。判断该方法的可行性并说明理由:___________。
(3)[产量探究]:为粗略测定不同条件对沼气产量的影响,设计如下图所示实验。将厨余垃圾、水、含有微生物的污泥混合后等分成三份,分别放入发酵瓶中;甲中水槽盛有不同温度的水,测量乙中集气瓶内收集到的气体的量。请写出装置中存在的问题:___________。
[性质综合]如图,A为沼气,F为用于改良酸性土壤的熟石灰,它们之间的转化关系如图所示
(4)物质B,D___________(选填“都是”或“都不是”或“有一个是”)沼气的成分。
(5)物质H为___________,加E的量为少量,目的为___________。
【答案】(1) ①. 有机物 ②. CO2+H2O═H2CO3
(2)不可行;沼气中含有二氧化碳
(3)发酵瓶中导管伸入液面以下,气体不能导出,收集不到气体
(4)都是 (5) ①. 碳酸钙 ②. 使生成的氢氧化钙充分溶解在水中,避免对产生碳酸钙沉淀现象的干扰
【解析】
【小问1详解】
CH4是含碳元素的化合物,属于有机物;正常雨水呈弱酸性,原因是空气中的二氧化碳溶于水中生成碳酸,反应的化学方程式为:CO2+H2O═H2CO3;
【小问2详解】
为检验沼气充分燃烧生成二氧化碳,将其充分燃烧后的气体产物通入澄清石灰水,观察澄清石灰水是否变浑浊,该方法的不可行,因为沼气中含有二氧化碳;
【小问3详解】
装置中存在的问题是发酵瓶中导管伸入液面以下,气体不能导出,收集不到气体;
【小问4详解】
由题目信息可知A为甲烷,F为氢氧化钙,A甲烷与B点燃,可知B为氧气,甲烷与氧气反应生成二氧化碳和水,而D和氢氧化钙可以反应,可知D为二氧化碳,C为水,C水与E反应生成F氢氧化钙,推出E为氧化钙,G为二氧化碳与氢氧化钠反应生成的碳酸钠,碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,所以H为碳酸钙。
由上述分析可知,B为氧气,D为二氧化碳,根据题目信息,所以氧气、二氧化碳都是沼气的成分,故填:都是;
【小问5详解】
由上述分析可知,H为碳酸钙;C为水,E为氧化钙,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙微溶于水,所以加氧化钙的量为少量,目的为:使生成的氢氧化钙充分溶解在水中,避免对产生碳酸钙沉淀现象的干扰。
20. 二氧化碳具有广泛应用价值如:灭火,制作碳酸饮料等
(1)如图装置为制取二氧化碳的装置,加入试管的反应试剂为___________,如图为小潘同学改进后的制取仪器,这样一来,当观察到___________现象,可判断装置乙已经几乎集满二氧化碳,此时关闭弹簧夹,移除装置甲,将针筒中的NaOH溶液全部注入集气瓶并振荡,观察到的现象为___________。
(2)若(1)中向集气瓶内注入了20%NaOH溶液10g,完成(1)中的操作后,再向装置乙的溶液中加入Ca(OH)2,生成的沉淀与加入Ca(OH)2的物质的量关系如图所示。
①若加入0.005molCa(OH)2,充分反应并静置后,上层清液中的溶质为___________。
②若加入0.01molCa(OH)2,充分反应后,集气瓶中含有NaOH___________g。
(3)二氧化碳过多对环境具有一定危害,如加剧___________,因此城市内要添置景观湖,这是因为___________,工业上采用氢氧化钠溶液捕捉回收二氧化碳。如图为实验室模拟捕捉回收二氧化碳的装置,进行实验时,打开分液漏斗活塞后,观察到的现象是___________。
【答案】(1) ①. 大理石和稀盐酸##石灰石和稀盐酸 ②. 紫色石蕊试液变红 ③. 烧杯中的红色液体倒吸入集气瓶中
(2) ①. 碳酸钠、氢氧化钠 ②. 2
(3) ①. 温室效应 ②. 与水反应生成碳酸 ③. 稀盐酸自动注入烧瓶,烧瓶中产生气泡,气球膨胀
【解析】
【小问1详解】
实验室常用大理石或石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,实验过程中,先把大理石或石灰石加入试管中,再通过长颈漏斗加入稀盐酸,则加入的试剂为大理石或石灰石和稀盐酸;二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊试液变红,则观察到紫色石蕊试液变红,可判断装置乙中几乎集满二氧化碳;二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,反应过程中,装置乙内气体减少,压强变小,则观察到的现象为烧杯中的红色液体倒吸入集气瓶中;
【小问2详解】
①碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,由图像可知,当加入0.01molCa(OH)2时,碳酸钠完全反应,则加入0.005molCa(OH)2时,充分反应并静置后,碳酸钠有剩余,则上层清液中的溶质为碳酸钠、氢氧化钠;
②0.01molCa(OH)2的质量为0.01mol×74g/mol=0.74g,设与0.01molCa(OH)2反应生成的NaOH质量为x,
x=0.8g
根据为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O可知,生成的0.8g氢氧化钠和与二氧化碳反应的氢氧化钠质量相同,则集气瓶中含有NaOH的质量与(1)加入的氢氧化钠质量相同为10g×20%=2g,则充分反应后,集气瓶中含有NaOH的质量为2g;
【小问3详解】
过多的二氧化碳排放到空气中,加剧温室效应;大面积的水域也可以吸收一部分二氧化碳,其原理是由于二氧化碳具有与水反应生成碳酸的性质;进行实验时,打开分液漏斗活塞后,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,烧瓶内气体体积减少,压强减小,稀盐酸自动注入烧瓶,稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,观察到的现象是稀盐酸自动注入烧瓶,烧瓶中产生气泡,气球膨胀。
21. 铜是一种重要的金属材料,其单质以及化合物在农业,工业领域都有重要用途
(1)黄铜中含铜和锌。某黄铜中铜的含量为50%~65%,小张同学为测定铜的含量,设计如下实验:
I:确定原理
只有锌能与稀硫酸反应产生难溶水的氢气
Ⅱ:搭建装置
Ⅲ:操作
ag样品加入锥形瓶,bmL足量的稀硫酸经分液漏斗全部滴入,待气泡不再产生,记录量筒中收集到的水的体积
IV:数据分析
量筒中水的体积为得到的氢气的体积,由氢气的密度,换算成氢气质量,再计算得出锌的质量
①写出锌与稀硫酸反应的化学方程式___________。
②根据IV,计算得出该样品中铜的含量为48%,小于理论值。在装置气密性良好、操作规范、计算无误的前提下:
小于认为:小张同学误将稀盐酸当成了稀硫酸使用,由于稀盐酸具有挥发性,氯化氢气体占据了部分体积,导致所测得氢气体积偏大。这一结论有根本性错误:_________。
事实上,小张同学没有拿错任何试剂,请你帮助小张同学分析导致该结果的主要原因_________。
(2)农业上,波尔多液的主要成分为硫酸铜,下述方案都可以制取硫酸铜:
【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
方案一中生成物X是________,方案二中生成硫酸铜时观察到的现象是________,方案二中把铜全部转化成硫酸铜的操作是________。
请你为生产方选择较优的生产方案并说明理由:_____________。
【答案】(1) ①. ②. 氯化氢气体极易溶于水,挥发出的氯化氢能被水吸收,不会导致测得氢气的体积偏大 ③. 加入的稀硫酸占据一定体积,导致测定的氢气体积偏大,锌含量偏大,进一步导致测定结果偏小
(2) ①. SO2 ②. 黑色固体逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色 ③. 铜在足量氧气中充分加热,向氧化铜中加入足量稀硫酸 ④. 较优的是方案二,因为方案二原料利用率高、不产生有害气体
【解析】
【小问1详解】
①锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,该反应的化学方程式为:;
②氯化氢气体极易溶于水,挥发出的氯化氢能被水吸收,不会导致测得氢气的体积偏大;
加入的稀硫酸占据一定体积,导致测定的氢气体积偏大,锌含量偏大,进一步导致测定结果偏小;
【小问2详解】
根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和数目不变,反应物中含Cu、H、S、O的个数分别是1、4、2、8,生成物中含Cu、H、S、O的个数分别是1、4、1、6,故生成物中还应含1个S、2个O,故X的化学式为:SO2;
方案二中生成硫酸铜的反应为氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水,现象是:黑色固体逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色;
若要铜全部转化成硫酸铜,在操作Ⅰ时要将铜全部转化成氧化铜,该操作是铜在足量氧气中充分加热,然后再将生成的氧化铜全部转化成硫酸铜,操作为向氧化铜中加入足量稀硫酸,故填:铜在足量氧气中充分加热,向氧化铜中加入足量稀硫酸;
较优的是方案二,方案一产生有毒气体二氧化硫,且硫酸中硫元素没有全部转化到硫酸铜中,原料利用率低,方案二,产物无污染,原料利用率高,所以方案二较优。
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