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2024年中考化学重点专题提分训练:综合应用题
1.回答下列问题。
(1)按要求从氧气、氢气、氧化镁、盐酸、氢氧化钙、硝酸钾中选择合适的物质,将其化学式填写在下列横线上。
①一种可燃性气体单质 ;
②一种金属氧化物 ;
③一种可用作化肥的盐 ;
④一种挥发性的酸 。
(2)新冠肺炎疫情牵动着世界人民的心,在这场无硝烟的战役中,检测诊断是疫情防控的关键。新冠病毒核酸检测采用的方法是实时荧光RT-PCR技术,试剂盒中的探针上面有荧光结构,负责释放信号。氟硼吡咯(BODIPY)和喹啉作为荧光发色团以其优异的光化学物理性质,成为荧光探针分子的优秀候选荧光团。已知喹啉的化学式为C9H7N.试回答下面问题:
①喹啉(C9H7N)属于 (填“无机物”“有机物”之一)。
②喹啉由 种元素组成。
③每个喹啉分子中有 个原子。
④喹啉分子中,C、H两种原子的个数之比为 (最简整数比)。
⑤喹啉中,氮、氢元素的质量之比为 (最简整数比)。
⑥喹啉中,所含元素质量分数最大的元素是 。
2.碳酸钠是一种重要的化工原料。吕布兰、索尔维和侯德榜为碳酸钠的工业化生产做出了巨大贡献。
I、吕布兰法
1789年,法国医生吕布兰(N.Leblanc,1742-1806)以食盐、浓硫酸、木炭和石灰石为原料,开创了规模化工业制取碳酸钠的先河,具体流程如图:
(1)碳酸钠俗称 。
(2)不断有科学家对吕布兰法进行改进,是因为此法有明显不足,请写出一条不足之处 。
Ⅱ、索尔维法
1892年,比利时工程师索尔维发明氨碱法制碳酸钠,又称索尔维法。原理如下:
NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。某兴趣小组采用下列装置模拟索尔维法制备碳酸氢钠,进而制得碳酸钠,实验完毕后,将三颈烧瓶内的反应混合物过滤、洗涤、低温干燥,并将所得固体置于敞口容器中加热,记录剩余固体质量,实验记录如下:
加热时间/min
t0
t1
t2
t3
t4
t5
剩余固体质量/g
未记录
15.3
13.7
11.9
10.6
10.6
请回答下列问题:
(3)装置图中,饱和NaHCO3溶液的作用是 (用化学方程式表达)
(4)有同学认为应该在长颈漏斗内放置一团蘸有酸液的棉花,理由是
(5)根据实验记录,计算t2时NaHCO3固体的分解率是 (已分解的NaHCO3质量与加热前原NaHCO3质量的比值)(精确到0.1%)。若加热前NaHCO3固体中还存在少量NaCl,上述计算结果将 (填“偏大”、“偏小或“无影响”)。
(6)制碱技术在很长一段时间内把持在英、法等西方国家手中,我国化学工程专家侯德榜先生独立摸索出索尔维法并公布与众,又于1943年创造性地将制碱与制氨两种工艺联合起来,基本消除废弃物的排放,同时生产出碳酸钠和氯化铵两种产品,这就是著名的侯氏制碱法。下列认识或理解正确的是 ( )
A 科学认识是在曲折的、艰辛的积累过程中不断进步的;
B “科技兴邦、实业救国”是侯德榜先生回国研究的巨大动力;
C 侯氏制碱法大大提高了原料的利用率,它符合当今“绿色化学”的理念。
3.某小组选用鸡蛋壳(主要成分为CaCO3,其它成分不与水、稀盐酸反应)、稀盐酸、带过滤网的透明太空杯和电子秤等用品探究质量守恒定律。
取足量的稀盐酸加入太空杯中,再取1.1g鸡蛋壳放入过滤网内,按以下步骤进行实验并记录所称的质量(图中电子秤已省略)。
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
IV
实验步骤
拧紧杯盖,称量反应前总质量
倒置,称量反应过程中总质量
充分反应后正放,称量总质量
打开杯盖片刻后称量总质量
所称的质量/g
240.00
240.00
240.00
239.56
(1)实验前,需检查太空杯的 。
(2)步骤Ⅱ中观察到鸡蛋壳表面 (填现象)。
(3)比较步骤I与步骤 所称物质量可知,参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成物各物质的质量总和。
(4)充分反应后,生成物CO2的质量是 g。
(5)根据化学方程式计算1.1g鸡蛋壳中CaCO3的质量。(写出计算过程)
4.金属材料在生产、生活中有着非常广泛的应用。
(1)生铁和钢都是常见的铁合金,它们性能不同的原因是 。
(2)铁锈是铁与 共同作用生成的,用稀盐酸除铁锈的化学方程式为 。
(3)某化学兴趣小组向一定量硝酸铜和硝酸铝的混合溶液中加入一定量的铁和锌,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣。
①当滤液为无色时,则滤液中含有的金属离子有 (填符号)。
②请写出一个一定发生的反应的化学方程式 。
(4)实验室用如图所示装置模拟工业炼铁。实验的主要过程如下:取少量Fe2O3粉末装入“V”形管中,在“V”形管的左侧连接一支装满CO气体的注射器,右侧连接一只气球及盛有少量澄清石灰水的注射器,打开止水夹,推动左侧注射器活塞至刻度处后关闭止水夹;在点燃酒精灯的同时轻轻推动左侧注射器。
①点燃酒精灯前先推动左侧注射器的原因: 。
②该装置中气球的作用是: 。
(5)向盛有9g生铁的烧杯中倒入100g稀硫酸,恰好完全反应后烧杯中剩余物质的总质量为108.8g。请计算所用稀硫酸的溶质质量分数。
5.“鱼浮灵”俗称固体双氧水,主要成分是过碳酸钠(xNa2CO3·yH2O2),为深入了解其相关知识进行如下探究。
查阅资料
①工业上可利用Na2CO3溶液与H2O2反应制备过碳酸钠
②工业Na2CO3中常常含有少量Fe3+、Mn2+等金属离子,这些金属离子会促进H2O2分解,造成H2O2的损失,需加入絮凝剂对Na2CO3进一步精制除杂
③浓硫酸具有吸水性,常用作干燥剂
④过碳酸钠与稀硫酸反应放出CO2和O2
⑤碱石灰为氧化钙和氢氧化钠的固体混合物,可吸收H2O、CO2,不能吸收O2
回答下列问题
Ⅰ工业制备
(1)流程中加絮凝剂的目的是 ,该步骤所发生的变化属于 (填“物理”或“化学”)变化;操作Ⅰ、Ⅱ都要使用玻璃棒,其作用是 。
(2)加入过氧化氢溶液制备过碳酸钠的过程中,测得过碳酸钠的产率与反应温度的关系如下表:
温度范围/℃
5~10
10~15
15~20
20~25
过碳酸钠的产率/%
84.49
85.78
88.38
83.01
分析数据,制备过碳酸钠的最佳温度范围是 ℃。温度过高,产率反而降低,从制备过碳酸钠原料的性质分析产率降低的原因是 (用化学方程式表示)。
Ⅱ性质探究
(3)取少量过碳酸钠样品于试管中加水,观察到样品表面有气泡缓慢冒出:再向该试管中加入少量MnO2粉末,迅速有大量气泡产生;将带火星的木条伸入试管中部,观察到 ,说明有O2生成,取反应后的上层清液于另一支试管,如入过量硫酸,又有大量气泡产生;将该气体通入澄清石灰水,观察到石灰水变浑浊,该气体为 (写化学式)。
实验结论:过碳酸钠具有Na2CO3和H2O2的双重化学性质。
Ⅲ组成测定
(4)为测定过碳酸钠(xNa2CO3·yH2O2)中x:y的值。称取相等质量的两份过碳酸钠样品,利用图甲、图乙两装置分别进行相应实验
①利用图甲进行实验时,共收集到V升气体,欲计算该气体的质量,须查阅的数据为相同温度和压强下该气体的 。
②图乙中装置B的作用是 。
③利用图乙进行实验时,先打开弹簧夹K1、K2,关闭弹簧夹K3,缓慢通入一段时间N2的目的是 。再关闭K1、K2,打开K3,缓慢滴加稀硫酸且过量的目的是 。当过碳酸钠完全反应后,需打开K1继续缓慢通入一段时间的N2。若此时不继续通入N2会导致x:y的值 (填“偏大”或“偏小”)。
(5)数据处理:利用图甲实验所得数据,结合查阅数据计算所得气体质量为1.2g利用图乙进行实验中,装置C增重2.2g,则x:y= 。
6.研究“水”可从多角度展开。
(1)“水循环”、“氧循环”和“碳循环”是自然界存在的三大重要循环。请结合图1回答问题:
①从物质变化及分子角度看,三种循环中有一种与另外两种在变化上有本质的区别这种循环主要是由 的运动引起的;
②用学科观点分析碳循环和氧循环,其中正确的是 (填字母序号);
A.变化观:每个人都在参与碳、氧循环
B.守恒观:碳、氧循环过程中各元素守恒,其化合价不变
C.平衡观:碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
D.微粒观:绿色植物的作用是使自然界中的氧原子总数增加
③自然界中的碳循环主要是通过二氧化碳来实现的。图1中消耗二氧化碳的途径有 (填数字序号)。近年来,大气中二氧化碳含量增加,导致温室效应,因此人类要积极采取措施维持循环体系中二氧化碳的相对平衡;
④为解决日益加剧的温室效应,有科学家提出“绿色自由”构想:如图2把CO2含量高的气体用氢氧化钠溶液吸收,然后再通化学反应在分解池内放出二氧化碳进入合成塔,在合成塔内300℃、200kPa和催化剂条件下使之变为甲醇(CH3OH)和水。写出合成塔中反应的化学方程式 。
(2)水的电解:
①理论上电解水得到氧气和氢气的体积比为1:2,某同学用碳棒作电极进行电解水实验,得到氧气和氢气的体积比小于1:2,对产生此现象原因的猜想不合理的是 (填字母)。
A.部分氧气溶于水 B.部分氧气与碳棒反应
C.部分氧气被碳棒吸附 D.部分氧气与氢气反应重新生成了水
②电解水的过程可用下列图示表示,粒子运动变化的先后顺序是 (填字母)。
A.①②③④ B.①②④③ C.④③①② D.④①②③
(3)水的用途:
①碘与锌在常温下反应速度很慢,若滴入几滴水则反应剧烈,水在此的作用是 。
②图4实验中,对水的主要作用分析不全面的是 (填字母)。
A.a图中的水便于观察烧瓶内气压变化
B.b图中的水提供热量
C.c图集气瓶中的水排尽空气且便于观察H2何时集满
D.d图中的水防止熔融物炸裂集气瓶
(4)水的保护:2022年3月22日是第三十届“世界水日”,其主题为“珍惜地下水,珍视隐藏的资源”。
①地下水是 (填“混合物”或“纯净物”)。
②在如图所示的家庭小实验中,棉花、细沙和小卵石在净水中的作用是 。
③实验室制取蒸馏水时,在烧瓶中加入几粒沸石或碎瓷片的目的是 。
④机场、车站等公共场所设有许多直饮水机,能将自来水进一步净化处理得到可直接饮用水,其处理水的过程如下图所示。
吸附罐中固体颗粒的主要作用是 ,该过程是 变化,紫外线灯管照射的作用是 。证明该直饮水是软水还是硬水,需要加入 检验。
⑤阅读下列科技短文并回答问题。
过氧化氢可用于消毒杀菌,具有不稳定性。将水蒸气冷凝在硅、玻璃、塑料、金属等材料表面,均发现了过氧化氢的存在。
研究显示:水蒸气冷凝为粒径小于10微米的液滴时,部分水分子会转化为过氧化氢分子。水微滴中形成的过氧化氢含量随液滴尺寸的增大而减少。过氧化氢的产生量与湿度、温度等环境条件密切相关。当使用硅材料、相对湿度为55%时,得到过氧化氢的最大浓度随温度变化关系如图所示。
ⅰ、下列说法错误的是 (填字母)。
A.水蒸气在冷凝过程中可能发生化学变化
B.水蒸气在玻璃表面冷凝得到的液滴一定为纯净物
C.一定条件下,水蒸气冷凝可用于材料表面的绿色消毒
D.水蒸气冷凝为水流时,水分子间的间隔减小
ⅱ、图中a点(―2.8℃)未生成过氧化氢的原因可能是 。
7.对工业废气与废水的处理是化学学科研究的重要课题,也是国家“绿水青山”工程的保障。
(1)烟气SO2给人类带来最严重的问题是 。海水吸收法被认为是烟气脱硫最简单的途径(SO2与水反应类似于CO2)。在喷淋吸收塔内烟气与海水反应,然后在曝气池中释放回收二氧化硫,并使海水得以恢复。
①为快速充分脱硫,可采用如图1所示的喷淋吸收塔装置,请在图中标出烟气和海水的加入位置 。
②写出曝气池中释放SO2的化学方程式: 。
(2)“SCR脱硝”已成为使用广泛的烟气净化技术,其反应机理如图2所示,则V-OH在反应过程的作用是 。
(3)某氮肥厂废水中的氮元素多以NH4+和NH3·H2O的形式存在,该废水处理流程的第一步为:加NaOH溶液,调节pH至9后,升温至30℃,再通空气,回收氨气。
①“加NaOH溶液”的作用是 。
②“升温”的目的是 。
(4)硫酸工厂排放的污水含H2SO4的质量分数为0.98%,其流速为45kg/s,造纸工厂排放的污水含NaOH的质量分数为0.4%。
①根据所学知识,提出你的处理方法: 。
②为达标处理排放,乙厂污水的最佳流速应为 。
8.请结合下图回答有关气体制取的问题
(1)写出数字编号所指仪器的名称:① ② 。
(2)上述装置图有两处明显的错误,请指出字母编号和错误 ;
上述装置改进后,请继续回答下列问题:
(3)小李在实验室中用氯酸钾和二氧化锰固体制取较纯净的氧气,他选择上述装置中的A和 (填字母)进行组装,涉及的化学反应的方程式: 。该操作中为保证收集到的气体较纯净的注意事项是 。集气瓶内收集满气体的现象是 。若用G装置收集氧气,则氧气应从导管口 输入。实验室还可以用C装置制取氧气,为了使气体较平稳产生,改进措施是 。
Ⅱ思考与分析
(4)①在实验室用(3)中的两种方法制取氧气,主要共同点有 (填序号)
A.均采用MnO2加快了反应速率 B.反应都不需加热
C.都利用氧化物分解来达到目的 D.两种方法所需仪器相同
②实验室制氧气,除了①过氧化氢溶液与二氧化锰混合,②加热氯酸钾和二氧化锰混合物,还可以③加热高锰酸钾。其中最能体现“节能环保”理念的制备方法是 (填序号)。
(5)小明用一定量的过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取0.2mol氧气,请根据化学方程式计算该溶液中含有的过氧化氢的质量。
9.有一包白色固体粉末可能由硫酸钠、碳酸钠、氢氧化钙和氯化钠中的一种或者几种组成,为了探究该固体的组成进行如图所示实验。取少量固体按图甲进行实验,然后取白色沉淀B于烧杯中并逐滴加入稀硝酸,烧杯中的沉淀质量随滴加稀硝酸质量的变化如图乙所示。根据上述实验回答下面问题。
(1)该固体粉末中一定存在的物质是 (填化学式,下同),一定不存在的物质是 ,说出其不存在的理由 。
(2)写出图乙中a~b段发生反应的化学方程式 。
(3)简单描述图乙中a~c段发生的实验现象 。
(4)通过上述实验仍然无法判断是否存在的物质是 ,若要证明其是否存在,可采取的实验操作是 。
(5)取一定量的氯化钠和氢氧化钠的混合物加水配成105.8g溶液,然后向其滴加氯化镁溶液,直至恰好完全反应,共消耗氯化镁溶液22.8g过滤得到一定质量的沉淀和122.8g质量分数为25%的氯化钠溶液,原混合物中氯化钠的质量为 g。
10.金属文物铭刻着中华文化的脉络,在中华文明的传承中起着重要作用。
一、文物中的金属
(1)认识文物:青铜是铜与锡的合金。青铜硬度 (填“大于”或“小于”)纯铜。
文物制备:中国古代炼铁的流程如下:
(2)以磁铁矿为原料冶炼铁反应的化学方程式 。
(3)熟铁是含碳量在0.1%以下的铁。生铁经锻打成熟铁,主要是降低 元素含量。
(4)文物鉴别:大唐“黄金碗”(如图),由纯黄金制作而成。不法分子常用假黄金(铜锌合金)仿制该文物。下列鉴别真假“黄金碗”错误的是 。
a.滴加稀盐酸 b.滴加ZnSO4溶液 c.用火灼烧 d.观察颜色
(5)文物锈蚀:汉代铁剪锈迹斑斑,其锈蚀是铁与空气中的 发生化学反应的结果。
(6)文物修复:去除文物上铁锈的方法之一是将铁锈(主要成分Fe2O3)在一定温度下用H2还原成致密的四氧化三铁,反应的化学方程式为 。
二、Fe3O4的制备
利用低碳铁皮制备Fe3O4的流程如下:
(7)实验前,利用洗涤剂 作用除去低碳铁皮上的油污。
(8)沉铁后滤液中有硫酸钠,反应方程式为 ,沉铁时温度不宜太高的原因是 。
(9)氢氧化氧铁(FeOOH)中铁元素的化合价是 。Fe3O4可表示为FeO·Fe2O3,理论上滤液①、②的质量比为 时,滤液中的铁元素全部转化到Fe3O4中。
三、Fe3O4含量的测定
上述流程制备的Fe3O4中混有一定量FeOOH,取64.2g该样品置于下图甲装置A中,通入CO后控制不同温度加热,测得剩余固体质量随温度变化如图乙所示。
已知:①T1~T2℃下FeOOH分解为Fe2O3,T3℃以上Fe2O3和CO开始反应,随温度升高,Fe2O3依次生成Fe3O4、FeO、Fe。
②浓硫酸可吸水,碱石灰可吸水和CO2(假设吸收均完全)。
(10)样品中Fe3O4质量为 g。
(11)N点对应的各物质质量比为 。
(12)当加热到T4℃时,装置C共增加30.8g,a= 。
11.空气是宝贵的自然资源。如图是以空气等为原料合成尿素【CO(NH2)2】的流程(部分产物略)。
(1)空气属于 (填“纯净物”或“混合物”)。工业上获取氧气主要通过分离液态空气法,通过控制温度先分离出N2,可见N2的沸点 (填“高于”低于”或“等于”)O2的沸点,该过程属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(2)X气体在空气中的体积分数约为0.03%,则该气体的构成微粒是 (填化学符号),生成X气体的反应其基本反应类型为 。
(3)反应②生成尿素CO(NH2)2的同时还生成相对分子质量最小的氧化物,请写出该反应的符号表达式 。
(4)尿素CO(NH2)2的相对分子质量是 。
(5)生产120Kg的尿素,含有氮元素的质量为多少kg?(请写出详细的计算过程)
12.取100g溶质质量分数为8%的氢氧化钠溶液,加入一定量溶质质量分数为20%的硫酸铜溶液,恰好完全反应,反应的化学方程式为CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4,求:
(1)反应生成沉淀的质量为 。
(2)反应后所得溶液中溶质的质量分数为 。(精确到0.1%)
13.水和二氧化碳是我们身边重要的化学物质。
(一)水是一种宝贵的自然资源,某自来水厂的净水流程如下:
(1)自来水水质国家标准规定:“含铁 ≤ 0.3 mg·L-1,含铜 ≤ 1.0 mg·L-1”,这里的“铁、铜”指的是 (填“元素“或“单质”)。
(2)流程中可除去水中溶解的一些杂质和异味的设备是 (填字母)。
A.沉淀池 B.过滤池 C.吸附池 D.清水池
(3)二氧化氯(ClO2)是一种常见的自来水消毒剂,ClO2中氯元素的化合价为 。
(4)生活中常用 方法降低水的硬度,该方法还具有 作用。
(5)通过电解水实验研究“水的组成”,装置如图所示。a管中生成的气体是 。
(二)我国科学家发现了CO2高效转化新过程,首次把二氧化碳加氢“变”成汽油,这一技术有望减轻对传统化石能源的依赖。
(6)传统化石能源主要包含煤、石油、 ,在使用过程中排放出大量的CO2造成的环境问题是 。
(7)自然界中绿色植物利用 吸收二氧化碳,同时得到有机物。人类利用淀粉类食物经过发酵酿酒,写出葡萄糖在酒化酶的作用下发酵产生酒精(C2H6O)和二氧化碳的化学方程式 。
(8)二氧化碳加氢制备汽油流程如下。
操作I后分离出水和一种有毒气体X,该气体X化学式为 ,若产生的汽油主要成分为C8H18,则反应中气体X与H2的质量之比为 。
14.实验室可选用下图所示装置制取气体,请回答下列问题:
(1)仪器名称:① ;
(2)请写出D中反应的化学方程式 ;
(3)实验开始前,如何检查A装置的气密性 ?
(4)为制取纯净干燥的CO2,所选用装置的导管接口从左到右的正确连接顺序为:a接 、 接 、 接j。
(5)用F收集CO2,j为进气口。请将F中的玻璃导管补画完整 。
(6)用B装置检验生成的二氧化碳,写出发生反应的化学式方程式 ;
(7)若用E装置处理多余的二氧化碳,避免对环境造成影响,请设计实验分析实验结束后E装置中溶质的成分,简要写出实验步骤、现象和结论 。
(8)某化学兴趣小组取12.5克的大理石样品(杂质不与盐酸反应)加入到一定量的稀盐酸中,产生CO2的质量与稀盐酸的质量关系如图所示。请计算样品中碳酸钙的质量分数 。
。
15.化学知识能够破解某些骗局,骗子常用金光闪闪的“假金元宝”(Cu-Zn合金制成)冒充真金,蒙骗贪小便宜之人,“圳创”小组进行了真假元宝的鉴别。
(1)定性鉴别。下列方法中不能检验金元宝真假的是 (填字母,可多选);
A 观察外观 B 检测其密度
C 放入MgCl2溶液中 D 在空气中加热
(2)定量测定。取40g“假金元宝”样品,磨成粉末放入烧杯,将150g一定浓度的稀硫酸分3次加入烧杯中,每次充分反应后,测得剩余固体的质量记录如下表。
次数
1
2
3
加入稀硫酸质量/g
50
50
50
剩余固体质量/g
34.8
29.6
27.0
①第二次实验后剩余29.6g固体的成分是 (填字母);
A Cu B Zn C Cu和Zn
②样品中Cu的质量分数为 %;
③反应一共生成H2的质量是多少?(写出详细计算过程)
④请在下图中绘制出“产生H2的质量”跟“加入稀硫酸的质量”的关系图像。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
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