内容正文:
龙岗区2023-2024学年初三年级中考适应性考试
化学试题
注意事项:
1.答题前,请将学校、班级、姓名和考号用规定的笔写在答题卡指定的位置上,并将条形码粘贴在答题卡的贴条形码区。请保持条形码整洁、不污损。
2.本卷试题,考生必须在答题卡上按规定作答;凡在试卷、草稿纸上作答的,其答案一律无效。答题卡必须保持清洁,不能折叠。
3.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔将答题卡选择题答题区内对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其他答案。
4.考试结束,请将本试卷和答题卡一并交回。
5.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 S-32
一、选择题(共12小题,1-8小题每题1.5分,9-12小题每题2分,共20分。在每小题给出的4个选项中,只有一项是符合题目要求)
火树银花不夜天
1. 国家级“非遗”项目潮汕“烟花火龙”距今已有600多年历史。下列活动涉及化学变化的是
A. 竹篾制龙躯 B. 棉布糊龙身
C. 彩笔绘鳞甲 D. 火把燃彩龙
2. 火随龙起,烟花四射。烟花中含锶化合物燃烧时会发出红色火焰。如图是锶在元素周期表中的信息和原子结构示意图。下列关于锶元素的说法正确的是
A. X=18 B. 中子数为38
C. 属于非金属元素 D. 原子质量为87.62
3. 使用“数字烟花”代替传统烟花,助力推进“美丽中国”建设。下列做法不能起到助力建设的是
A. 自备购物布袋 B. 废旧电池放入“其他垃圾”
C. 回收金属易拉罐 D. 使用可降解塑料制品
半壶甘洌沁心脾
1956年我国首瓶“盐汽水”问世。探究小组利用水、蔗糖、食盐、白醋、柠檬酸、碳酸氢钠作为原料,开展“自制盐汽水”项目式学习。
4. 关于原料,下列化学用语表述错误的是
A. 碳酸氢钠:NaHCO3 B. 4个水分子:4H2O
C. 氯化钠中氯元素化合价 D. 氯化钠在盐汽水中的微观存在形式:NaCl
5. 柠檬酸(C6H8O7)是常用的食品添加剂,下列关于柠檬酸的说法中正确的是
A. 含有碳单质
B. 碳、氢、氧三种元素的质量比为6:8:7
C. 氧元素的质量分数最大
D. 由6个碳原子、8个氢原子和7个氧原子构成
6. 下列配制盐汽水过程中,实验操作正确的是
A. 称量 B. 量取
C. 溶解 D. 测pH
7. 配制盐汽水过程中,将2gNaCl加入198g水中,先配成NaCl溶液。下列做法不能实现的是
A. 读图:20℃时,100g水中最多可溶解36gNaCl
B. 配制:20°℃时,该溶液溶质质量分数为1%
C. 加糖:向该溶液中加入少量蔗糖,蔗糖可溶解
D. 稀释:向该溶液中加入100g水调节浓度,此时NaCl与水的质量比为1:150
8. 盐汽水及其制作原料可广泛用于生产生活中。下列劳动项目与所涉及的化学知识不相符的是
选项
劳动项目
化学知识
A
焙制糕点时加入碳酸氢钠
碳酸氢钠与水反应放热
B
用柠檬酸去除水壶内壁水垢
柠檬酸可与水垢反应
C
加热盐汽水,饮用时没有刺激口感
气体溶解度随着温度升高而降低
D
可通过浇灌白醋保持土壤酸性
白醋是酸性溶液
A. A B. B C. C D. D
水泽万物生机旺
9. “光解制氢”可实现水的高效分解,其微观图示如下。下列说法正确的是
A. 反应前后分子个数不变
B. 反应前后催化剂质量和化学性质不变
C. 反应中最小微观粒子为氢分子和氧分子
D. 物质a和b组成元素相同,化学性质相似
10. 下列实验设计不能达到目的的是
实验设计
目的
A制备纯净水
B.测定空气中氧气的含量
C.探究固体溶于水的热量变化
D.探究水的组成
A. A B. B C. C D. D
11. 下列实验方案能达到目的的是
选项
目的
方案
A
除去N2中少量O2
将气体缓缓通过灼热的碳粉
B
鉴别CuO粉末和C粉
取样,加入稀盐酸,观察
C
分离CaO和CaCO3
高温煅烧
D
检验某雨水是否为酸雨
用酚酞溶液测定
A. A B. B C. C D. D
12. 铁生锈的原理能用于制作“暖宝宝”。某“暖宝宝”的成分为铁粉、蛭石(保温作用)和吸水性树脂、食盐、活性炭。探究小组利用左图装置进行探究,实验结果如图。下列说法错误的是
A. “暖宝宝”发热原理是Fe粉与H2O、O2反应
B. 由O2浓度变化推测,Fe粉可用作食品脱氧剂
C. 封装“暖宝宝”的外包装袋应选透水、透气的材料
D. “暖宝宝”能快速放热,铁钉生锈需较长时间,说明反应物状态是影响反应速率的因素之一
二、非选择题(共4小题,共30分)
氧气滋养生命花,化学奥秘绽芳华。
13. 根据下图回答问题。
(1)写出仪器①名称_________。
(2)实验室通过加热固体制取较干燥O2,反应化学方程式为___________________,选用装置组合是_______(填字母序号)。
(3)实验过程中发现装置A的试管口有少量水滴,小深认为水不是生成物,请你写出可靠的推理依据__________________。
(4)探究小组利用图F制CO2。
①纱布包裹的药品是_________。
②饱和NaHCO3溶液不吸收CO2,不与CO2反应。可将_______(填“a”或“b”)管伸入液面以下,监测产生CO2的速度。
14. 家用燃料的变迁是人类进步的标志。我国居民家用燃料的使用经历了柴草、煤、液化石油气、天然气等发展历程。探究小组开展相关项目式活动。
任务一:认识燃烧条件
(1)钻木取火(如图1),说明可燃物燃烧需要_________。
任务二:调控燃烧
(2)探究小组以纯柴油(D100)、含乙醇10%(DE10)、20%(DE20)、30%(DE30)的柴油为研究对象,探究乙醇部分替代柴油,燃烧时能否减少CO排放量。乙醇掺混比例和柴油机转速对CO排放的影响实验数据如图2,可得到结论___________________(答一点)。
任务三:燃料多样化
甲醇(CH3OH)是全球公认的新型清洁可再生能源。捕集工业废气中的CO2与“绿氢”合成甲醇,是实现“碳中和”的重要出路之一。探究小组对甲醇燃烧产物展开了探究。
【提出问题】甲醇燃烧产物有哪些?
【查阅资料】白色无水CuSO4粉末遇水变蓝色。
【猜想与假设】
(3)猜想一:CO2、H2O;
猜想二:CO、H2O;
猜想三:_________
实验探究】
将甲醇在一定量O2中的燃烧产物依次通过如下图装置(部分夹持,固定装置省略)进行验证:
(4)实验过程中观察到装置A中白色粉末变为蓝色,B、E中澄清石灰水变浑浊,D中_______(填实验现象)。
(5)装置B中反应的化学方程式为__________。实验过程中装置F的作用是________;
【得到结论】猜想三成立
(6)在此实验中,甲醇燃烧使用O2而非空气的原因是______________。
双碳征途化学驱,新能源启展宏图。
15. 废磷酸铁锂材料(主要成分为LiFePO4)回收再利用不仅有助于解决废电池产生的环境问题,还可推动新能源锂电池产业的可持续发展,其回收工艺如下图:
【查阅资料】浸出率是浸取各类金属工艺的标准之一。生产实践表明,浸出率越高,金属提取率越好。
(1)操作A为________。
(2)氧化酸浸:
①空气氧化酸浸原理:4LiFePO4+O2+2H2SO4=4FePO4↓+2Li2SO4+2X,X的化学式是_____。
②滴加双氧水过程中需要不断搅拌,原因是________________。
③若温度过高,双氧水分解过快会导致损耗浪费。写出该步骤中双氧水分解的反应化学方程式___________________。
④为更高效回收锂,“酸浸”需提高锂元素浸出率,抑制磷元素、铁元素浸出率。反应温度对浸出率的影响如图,反应温度为_________最佳。
(3)沉锂:往浸出液(主要成分为Li2SO4)中加入饱和Na2CO3溶液,生成沉淀Li2CO3,写出反应化学方程式____________。该反应属于_______反应(填基本反应类型)。
16. 利用化工废盐芒硝(主要成分为Na2SO4)、CO2、NH3、H2O为原料制备Na2CO3,可达到“减碳”和固废芒硝资源化利用的双重目的。废盐溶液制备Na2CO3原理如下:
步骤一:Na2SO4+2CO2+2NH3+2H2O2NaHCO3+(NH4)2SO4
步骤二:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
(1)Na2CO3属于_________(选填“氧化物”“酸”“碱”或“盐”)。
(2)反应过程中可循环利用的物质是______(填一种)。生成物(NH4)2SO4在农业上可作为_______肥。
(3)步骤一反应后溶液主要含有(NH4)2SO4和Na2SO4。工业上常利用乙醇胺溶液分离Na2SO4和(NH4)2SO4。80°C时二者的溶解度随乙醇胺溶液浓度变化如图所示。若要在80℃溶液中恒温分离出Na2SO4,方法是_________________,此时溶液是Na2SO4的_______(填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(4)某化工基地处理含71t Na2SO4的废盐芒硝溶液,理论上可生成NaHCO3的质量是多少?(根据化学方程式计算,写出计算过程)
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龙岗区2023-2024学年初三年级中考适应性考试
化学试题
注意事项:
1.答题前,请将学校、班级、姓名和考号用规定的笔写在答题卡指定的位置上,并将条形码粘贴在答题卡的贴条形码区。请保持条形码整洁、不污损。
2.本卷试题,考生必须在答题卡上按规定作答;凡在试卷、草稿纸上作答的,其答案一律无效。答题卡必须保持清洁,不能折叠。
3.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔将答题卡选择题答题区内对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其他答案。
4.考试结束,请将本试卷和答题卡一并交回。
5.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 S-32
一、选择题(共12小题,1-8小题每题1.5分,9-12小题每题2分,共20分。在每小题给出的4个选项中,只有一项是符合题目要求)
火树银花不夜天
1. 国家级“非遗”项目潮汕“烟花火龙”距今已有600多年历史。下列活动涉及化学变化的是
A. 竹篾制龙躯 B. 棉布糊龙身
C. 彩笔绘鳞甲 D. 火把燃彩龙
2. 火随龙起,烟花四射。烟花中含锶化合物燃烧时会发出红色火焰。如图是锶在元素周期表中的信息和原子结构示意图。下列关于锶元素的说法正确的是
A. X=18 B. 中子数为38
C. 属于非金属元素 D. 原子质量为87.62
3. 使用“数字烟花”代替传统烟花,助力推进“美丽中国”建设。下列做法不能起到助力建设的是
A. 自备购物布袋 B. 废旧电池放入“其他垃圾”
C. 回收金属易拉罐 D. 使用可降解塑料制品
【答案】1. D 2. A 3. B
【解析】
【1题详解】
A、竹篾制龙躯过程中,只是改变了竹篾的形状,没有新物质生成,属于物理变化,不符合题意;
B、棉布糊龙身过程中,没有新物质生成,属于物理变化,不符合题意;
C、彩笔绘鳞甲过程中,只是外观的改变,没有新物质生成,属于物理变化,不符合题意;
D、火把燃彩龙过程中,存在物质的燃烧,过程中有新物质生成,属于化学变化,符合题意。
故选D。
【2题详解】
A、在原子结构示意图中,核内质子数=核外电子数,故X=38-2-8-8-2=18,正确;
B、根据元素周期表中的一格可知,左上角的数字为38,表示原子序数为38;根据原子中原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数,则该元素的原子核内质子数和核外电子数为38,而不是中子数为38,错误;
C、锶元素名称带“钅”字旁,属于金属元素,错误;
D、根据元素周期表中的一格可知,汉字下面的数字表示相对原子质量,该元素的相对原子质量为87.62,非原子实际质量,错误;
故选A。
【3题详解】
A、自备购物布袋可以节约资源,减少二氧化碳的排放,不合题意;
B、废旧电池中含有有毒的重金属,废旧电池应放入“有害垃圾”,符合题意;
C、回收金属易拉罐既能节约金属资源,又能减少环境污染,不合题意;
D、使用可降解塑料制品可以缓解白色污染,不合题意。
故选B。
半壶甘洌沁心脾
1956年我国首瓶“盐汽水”问世。探究小组利用水、蔗糖、食盐、白醋、柠檬酸、碳酸氢钠作为原料,开展“自制盐汽水”项目式学习。
4. 关于原料,下列化学用语表述错误的是
A. 碳酸氢钠:NaHCO3 B. 4个水分子:4H2O
C. 氯化钠中氯元素的化合价 D. 氯化钠在盐汽水中的微观存在形式:NaCl
5. 柠檬酸(C6H8O7)是常用的食品添加剂,下列关于柠檬酸的说法中正确的是
A. 含有碳单质
B. 碳、氢、氧三种元素的质量比为6:8:7
C. 氧元素的质量分数最大
D. 由6个碳原子、8个氢原子和7个氧原子构成
6. 下列配制盐汽水过程中,实验操作正确的是
A. 称量 B. 量取
C. 溶解 D. 测pH
7. 配制盐汽水过程中,将2gNaCl加入198g水中,先配成NaCl溶液。下列做法不能实现是
A. 读图:20℃时,100g水中最多可溶解36gNaCl
B. 配制:20°℃时,该溶液溶质质量分数为1%
C. 加糖:向该溶液中加入少量蔗糖,蔗糖可溶解
D. 稀释:向该溶液中加入100g水调节浓度,此时NaCl与水的质量比为1:150
8. 盐汽水及其制作原料可广泛用于生产生活中。下列劳动项目与所涉及的化学知识不相符的是
选项
劳动项目
化学知识
A
焙制糕点时加入碳酸氢钠
碳酸氢钠与水反应放热
B
用柠檬酸去除水壶内壁水垢
柠檬酸可与水垢反应
C
加热盐汽水,饮用时没有刺激口感
气体溶解度随着温度升高而降低
D
可通过浇灌白醋保持土壤酸性
白醋是酸性溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】4. D 5. C 6. C 7. D 8. A
【解析】
【4题详解】
A、碳酸氢钠的化学式正确,故A正确;
B、在化学式前加数字表示几个分子,故4个水分子表示为4H2O,故B正确;
C、氯化钠中钠元素显+1价,氯元素显-1价,化合价标在元素符号的正上方,正负在前,数字在后,表示正确,故C正确;
D、氯化钠溶于水,在水中以Na+、Cl-形成存在,故D错误;
故选D;
【5题详解】
A、柠檬酸(C6H8O7)是化合物,不含碳单质,故A错误;
B、碳、氢、氧三种元素的质量比为=9:1:14,故B错误;
C、碳、氢、氧三种元素的质量比为9:1:14,则氧元素的质量分数最大,故C正确;
D、柠檬酸是由柠檬酸分子构成,1个柠檬酸分子由6个碳原子、8个氢原子和7个氧原子构成,故D错误;
故选C;
6题详解】
A、托盘天平称量时,左物右码,故A错误;
B、量筒读数时,视线与凹液面的最低处保持水平,故B错误;
C、溶解时用玻璃棒搅拌,加快溶解速率,故C正确;
D、测pH时,不能将pH试纸浸入待测液中,防止污染待测液,测量不准确,故D错误;
故选C;
【7题详解】
A、20℃时,氯化钠的溶解度为36g,则100g水中最多可溶解36gNaCl,故A正确;
B、20℃时,将2gNaCl加入198g水中,形成的溶液的溶质质量分数为,故B正确;
C、水中可以同时溶解多种不同的溶质,故C正确;
D、向该溶液中加入100g水,则NaCl与水的质量比为2g:(198g+100g)=1:149,故D错误;
故选D;
【8题详解】
A、焙制糕点时加入碳酸氢钠,碳酸氢钠与发酵生成的酸反应生成二氧化碳气体,使面松软,故A错误;
B、水垢的主要成分是碳酸钙,碳酸钙能与柠檬酸反应生成可溶性物质,故B正确;
C、气体溶解度随着温度升高而降低,加热时,二氧化碳气体逸出,故C正确;
D、白醋是酸性溶液,浇灌白醋可以保持土壤酸性,故D正确;
故选A。
水泽万物生机旺
9. “光解制氢”可实现水的高效分解,其微观图示如下。下列说法正确的是
A. 反应前后分子个数不变
B. 反应前后催化剂质量和化学性质不变
C. 反应中最小微观粒子为氢分子和氧分子
D. 物质a和b组成元素相同,化学性质相似
10. 下列实验设计不能达到目的的是
实验设计
目的
A.制备纯净水
B.测定空气中氧气的含量
C.探究固体溶于水的热量变化
D.探究水的组成
A. A B. B C. C D. D
【答案】9. B 10. A
【解析】
【9题详解】
A、据图可知,4个水分子经过催化剂Ⅰ、Ⅱ后变成了两个氢分子、1个氧分子还有两个水分子A不正确;
B、根据催化剂定义可知,反应前后催化剂质量和化学性质不变。B正确;
C、反应中最小微观粒子为氢原子和氧原子。C不正确;
D、据图可知,a分子由2个氢原子1个氧原子构成,b分子由2个氢原子2个氧原子构成,即a、b分子构成不同,化学性质不相似。D不正确。
综上所述:选择B。
【10题详解】
A、纯净水不含矿物质,该装置无法除去水中矿物质,A实验设计不能达到目的,符合题意;
B、红磷燃烧消耗空气中氧气,生成五氧化二磷是固体,能够测定空气中氧气的含量。B实验设计能达到目的,不符合题意;
C、该装置可通过观察水柱的变化来探究固体溶于水的热量变化。C实验设计能达到目的,不符合题意;
D、该装置可通过电解水得到水的组成。D实验设计能达到目的,不符合题意。
综上所述:选择A。
11. 下列实验方案能达到目的的是
选项
目的
方案
A
除去N2中少量O2
将气体缓缓通过灼热的碳粉
B
鉴别CuO粉末和C粉
取样,加入稀盐酸,观察
C
分离CaO和CaCO3
高温煅烧
D
检验某雨水是否为酸雨
用酚酞溶液测定
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A、将气体缓缓通过灼热的碳粉,碳粉和氧气反应生成二氧化碳,会引入新的杂质二氧化碳,不能达到除去氧气的目的,错误;
B、氧化铜粉末能与稀盐酸反应生成氯化铜和水,溶液会变蓝,碳粉不与稀盐酸反应,无明显现象,通过观察现象可以鉴别,正确;
C、碳酸钙高温煅烧能反应生成氧化钙和二氧化碳,不能分离CaO和CaCO3,错误。
D、检验某雨水是否为酸雨,需测定溶液的酸碱度,应该用pH计,错误。
故选B。
12. 铁生锈的原理能用于制作“暖宝宝”。某“暖宝宝”的成分为铁粉、蛭石(保温作用)和吸水性树脂、食盐、活性炭。探究小组利用左图装置进行探究,实验结果如图。下列说法错误的是
A. “暖宝宝”发热原理是Fe粉与H2O、O2反应
B. 由O2浓度变化推测,Fe粉可用作食品脱氧剂
C. 封装“暖宝宝”的外包装袋应选透水、透气的材料
D. “暖宝宝”能快速放热,铁钉生锈需较长时间,说明反应物状态是影响反应速率的因素之一
【答案】C
【解析】
【详解】A、铁的锈蚀是缓慢氧化,此反应过程中会放出热量,因此“暖宝宝”发热原理是Fe粉与H2O、O2反应,选项说法正确;
B、由图示信息可知,装置内的氧气的浓度降至较低浓度,因此Fe粉可用作食品脱氧剂,选项说法正确;
C、封装“暖宝宝”的外包装袋应选不透水、不透气的材料,这样才能保证“暖宝宝”不失效,选项说法错误;
D、“暖宝宝”中铁粉是粉末状的,能快速放热,铁钉生锈需较长时间,说明反应物的表面积是影响反应速率的因素之一,选项说法正确。
故选C。
二、非选择题(共4小题,共30分)
氧气滋养生命花,化学奥秘绽芳华。
13. 根据下图回答问题。
(1)写出仪器①名称_________。
(2)实验室通过加热固体制取较干燥O2,反应化学方程式为___________________,选用装置组合是_______(填字母序号)。
(3)实验过程中发现装置A的试管口有少量水滴,小深认为水不是生成物,请你写出可靠的推理依据__________________。
(4)探究小组利用图F制CO2。
①纱布包裹的药品是_________。
②饱和NaHCO3溶液不吸收CO2,不与CO2反应。可将_______(填“a”或“b”)管伸入液面以下,监测产生CO2的速度。
【答案】(1)集气瓶 (2) ①. 或 ②. AC
(3)KMnO4(或KClO3和MnO2)不含氢元素,根据质量守恒定律,反应无法生成H2O
(4) ①. 大理石##石灰石 ②. a
【解析】
【小问1详解】
据图可知,仪器①是集气瓶。
【小问2详解】
实验室通过加热固体制取较干燥O2的药品有氯酸钾和二氧化锰的化合物或高锰酸钾等,氯酸钾在二氧化锰催化作用下加热分解生成氯化钾和氧气,化学方程式,高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式;由于反应条件是加热,所以发生装置为A;氧气密度比空气大,所以制取较干燥O2用向上排空气法收集,收集装置为C。所以选用装置组合是AC。
【小问3详解】
由于KMnO4(或KClO3和MnO2)不含氢元素,根据质量守恒定律,反应无法生成H2O,所以实验过程中发现装置A的试管口有少量水滴,水不是生成物。
【小问4详解】
①制取二氧化碳的固体药品是大理石或石灰石。所以纱布包裹的药品是大理石或石灰石。
②由于饱和NaHCO3溶液不吸收CO2,不与CO2反应。生成的二氧化碳通过a管导出,所以可将a管伸入液面以下,监测产生CO2的速度。故填:a。
14. 家用燃料的变迁是人类进步的标志。我国居民家用燃料的使用经历了柴草、煤、液化石油气、天然气等发展历程。探究小组开展相关项目式活动。
任务一:认识燃烧条件
(1)钻木取火(如图1),说明可燃物燃烧需要_________。
任务二:调控燃烧
(2)探究小组以纯柴油(D100)、含乙醇10%(DE10)、20%(DE20)、30%(DE30)的柴油为研究对象,探究乙醇部分替代柴油,燃烧时能否减少CO排放量。乙醇掺混比例和柴油机转速对CO排放的影响实验数据如图2,可得到结论___________________(答一点)。
任务三:燃料多样化
甲醇(CH3OH)是全球公认的新型清洁可再生能源。捕集工业废气中的CO2与“绿氢”合成甲醇,是实现“碳中和”的重要出路之一。探究小组对甲醇燃烧产物展开了探究。
【提出问题】甲醇燃烧产物有哪些?
【查阅资料】白色无水CuSO4粉末遇水变蓝色。
【猜想与假设】
(3)猜想一:CO2、H2O;
猜想二:CO、H2O;
猜想三:_________
【实验探究】
将甲醇在一定量O2中的燃烧产物依次通过如下图装置(部分夹持,固定装置省略)进行验证:
(4)实验过程中观察到装置A中白色粉末变为蓝色,B、E中澄清石灰水变浑浊,D中_______(填实验现象)。
(5)装置B中反应的化学方程式为__________。实验过程中装置F的作用是________;
【得到结论】猜想三成立。
(6)在此实验中,甲醇燃烧使用O2而非空气的原因是______________。
【答案】(1)温度达到可燃物的着火点
(2)当转速一定,其他条件不变时,燃料中乙醇含量越多,CO的排放量越少或转速一定,其他条件不变时,纯柴油排放的CO最多或转速一定,其他条件不变时,含乙醇30%的柴油排放的CO最少或当乙醇含量相同时,柴油机转速越大,CO排放越多
(3)CO、CO2、H2O
(4)固体由黑色变为红色(紫红色)
(5) ①. Ca(OH)2+ CO2=CaCO3↓+ H2O ②. 处理尾气,防止CO污染空气
(6)防止空气中的二氧化碳和水蒸气干扰实验
【解析】
【小问1详解】
钻木取火说明克服摩擦做功内能增加,温度达到可燃物着火点。故填:温度达到可燃物的着火点。
【小问2详解】
据图2可得到的结论有:当转速一定,其他条件不变时,燃料中乙醇含量越多,CO的排放量越少或转速一定,其他条件不变时,纯柴油排放的CO最多或转速一定,其他条件不变时,含乙醇30%的柴油排放的CO最少或当乙醇含量相同时,柴油机转速越大,CO排放越多。故填:当转速一定,其他条件不变时,燃料中乙醇含量越多,CO的排放量越少或转速一定,其他条件不变时,纯柴油排放的CO最多或转速一定,其他条件不变时,含乙醇30%的柴油排放的CO最少或当乙醇含量相同时,柴油机转速越大,CO排放越多。
【小问3详解】
根据题意及猜想一、猜想二,可得猜想三为CO、CO2、H2O。故填:CO、CO2、H2O。
【小问4详解】
D中氧化铜与一氧化碳,加热条件下反应生成铜和二氧化碳,所以D中实验现象是固体由黑色变为红色(紫红色)。故填:固体由黑色变为红色(紫红色)。
【小问5详解】
澄清石灰水即氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为Ca(OH)2+ CO2=CaCO3↓+ H2O。由于一氧化碳有毒,有可燃性,一氧化碳燃烧生成二氧化碳,所以为了处理尾气,防止CO污染空气,实验过程中用了装置F。故填:Ca(OH)2+ CO2=CaCO3↓+ H2O;处理尾气,防止CO污染空气。
【小问6详解】
为防止空气中的二氧化碳和水蒸气干扰实验,在此实验中,甲醇燃烧使用O2而非空气。故填:防止空气中的二氧化碳和水蒸气干扰实验。
双碳征途化学驱,新能源启展宏图。
15. 废磷酸铁锂材料(主要成分为LiFePO4)的回收再利用不仅有助于解决废电池产生的环境问题,还可推动新能源锂电池产业的可持续发展,其回收工艺如下图:
【查阅资料】浸出率是浸取各类金属工艺的标准之一。生产实践表明,浸出率越高,金属提取率越好。
(1)操作A为________。
(2)氧化酸浸:
①空气氧化酸浸原理:4LiFePO4+O2+2H2SO4=4FePO4↓+2Li2SO4+2X,X的化学式是_____。
②滴加双氧水过程中需要不断搅拌,原因是________________。
③若温度过高,双氧水分解过快会导致损耗浪费。写出该步骤中双氧水分解的反应化学方程式___________________。
④为更高效回收锂,“酸浸”需提高锂元素浸出率,抑制磷元素、铁元素浸出率。反应温度对浸出率的影响如图,反应温度为_________最佳。
(3)沉锂:往浸出液(主要成分为Li2SO4)中加入饱和Na2CO3溶液,生成沉淀Li2CO3,写出反应化学方程式____________。该反应属于_______反应(填基本反应类型)。
【答案】(1)过滤 (2) ①. H2O ②. 使反应物充分接触、充分反应 ③. 2H2O2 O2↑+2H2O ④. 50℃
(3) ①. Na2CO3+Li2SO4= Li2CO3↓+ Na2SO4 ②. 复分解
【解析】
【小问1详解】
操作A能将固态物质与液体分开,其操作名称是过滤;
【小问2详解】
①根据化学方程式4LiFePO4+O2+2H2SO4=4FePO4↓+2Li2SO4+2X,反应前有 4 个 Li、4 个 Fe、4 个 P、2 个 S、26 个 O、4 个 H,反应后有 4 个 Fe、4 个 P、2个 S、24 个 O、4 个 Li,根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变, 2X 中含有 4 个 H 和 2 个 O,X 的化学式为 H₂O;
②滴加双氧水过程中需要不断搅拌,使反应物充分接触、充分反应;
③若温度过高,双氧水分解为水和氧气,反应的化学方程式为:2H2O2O2↑+2H2O;
④“酸浸”需提高锂元素浸出率,抑制磷元素、铁元素浸出率,反应温度为50℃时,锂元素的浸出率最高,而磷、铁元素浸出率较低;
【小问3详解】
往浸出液(主要成分为Li2SO4)中加入饱和Na2CO3溶液,生成沉淀Li2CO3,反应化学方程式为Na2CO3+Li2SO4=Li2CO3↓+Na2SO4;该反应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。
16. 利用化工废盐芒硝(主要成分为Na2SO4)、CO2、NH3、H2O为原料制备Na2CO3,可达到“减碳”和固废芒硝资源化利用的双重目的。废盐溶液制备Na2CO3原理如下:
步骤一:Na2SO4+2CO2+2NH3+2H2O2NaHCO3+(NH4)2SO4
步骤二:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
(1)Na2CO3属于_________(选填“氧化物”“酸”“碱”或“盐”)。
(2)反应过程中可循环利用的物质是______(填一种)。生成物(NH4)2SO4在农业上可作为_______肥。
(3)步骤一反应后溶液主要含有(NH4)2SO4和Na2SO4。工业上常利用乙醇胺溶液分离Na2SO4和(NH4)2SO4。80°C时二者的溶解度随乙醇胺溶液浓度变化如图所示。若要在80℃溶液中恒温分离出Na2SO4,方法是_________________,此时溶液是Na2SO4的_______(填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(4)某化工基地处理含71t Na2SO4废盐芒硝溶液,理论上可生成NaHCO3的质量是多少?(根据化学方程式计算,写出计算过程)
【答案】(1)盐 (2) ①. CO2或H2O ②. 氮##N
(3) ①. 增大乙醇胺溶液的浓度至20mol/kg ②. 饱和
(4)解:设理论上可生成NaHCO3的质量为。
= 84 t
答:理论上可生成 NaHCO3的质量为84t。
【解析】
【小问1详解】
盐是由金属离子和酸根离子构成的化合物。Na2CO3由钠离子和碳酸根离子构成,属于盐。故填:盐。
【小问2详解】
步骤一中二氧化碳和水是反应物,步骤二中二氧化碳和水是生成物,所以反应过程中可循环利用的物质是二氧化碳和水。生成物(NH4)2SO4是含有氮元素的化合物,所以在农业上可作为氮肥。故填:二氧化碳或水;氮或N。
【小问3详解】
据图可知,若要在80℃溶液中恒温分离出Na2SO4,可增大乙醇胺溶液的浓度至20mol/kg即可。此时由于溶液中分离出了Na2SO4,所以溶液是Na2SO4的饱和溶液。故填:增大乙醇胺溶液的浓度至20mol/kg;饱和。
【小问4详解】
详见答案。
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