内容正文:
2024年中考化学备三轮复习:综合应用题
1.二氧化碳是重要的自然资源,和人类的生命活动息息相关。
(1)人类进行呼吸作用的主要形式是有氧呼吸,通过酶的催化作用,把糖类等有机物转化为二氧化碳和水。葡萄糖(C6H12O6)在人体内参与呼吸作用的化学方程式为 。呼吸作用属于 (填“缓慢”或“剧烈”)氧化。
(2)在航天服、航天器、空间站等密闭系统中,CO2浓度会高得多,而超过一定浓度会导致呼吸急促、头晕头痛、昏迷甚至死亡,因此必须通过一定方法将CO2清除。
【探究除碳技术】
I.非再生式氢氧化锂(LiOH)除碳技术
①我国“飞天”舱外航天服采用非再生式氢氧化锂(LiOH)吸收CO2生成碳酸锂,该技术设备操作简单,功能可靠,适用于短期出舱任务。吸收时发生反应的化学方程式为 。吸收等量二氧化碳,采用LiOH而不用NaOH的原因是 。
II.萨巴蒂尔(Sabatier)除碳生氧技术
②利用萨巴蒂尔(Sabatier)反应清除二氧化碳并再生氧气的大体流程如图所示。
已知:萨巴蒂尔(Sabatier)反应是放热反应,控制反应器内的温度非常重要,反应在300℃~400℃时转化率较高,所以一般会将进入反应器的气体预热到此温度,同时反应器配有 装置,确保反应器高效率、低能耗的持续运行。这种方法再生O2的最大缺点是需要不断补充 (填化学式)。
III.催化固碳技术
实验小组查阅资料,发现利用CO2和H2在催化剂作用下反应,不仅可以解决固碳问题还可以生成可做燃料的甲醇(CH3OH)。
③结合图可知,温度为 K时甲醇产率最高;压强越大,甲醇产率越高,但在实际生产中,并不是压强越大越好,其原因是 。
④催化固碳条件较为苛刻,实验小组发现还可以利用电解法来固碳,写出电解法固碳的化学方程式 。
2.(1)金属在生产、生活中有广泛应用,在化学学习中,了解知识的发展历程,可以促进我们正确理解科学本质。
①我国古代发明了“曾青(即硫酸铜)得铁化为铜”的湿法炼铜法,请用化学方程式表示反应原理 ;
②十八世纪,化学家们研究发现某些金属与酸反应能生成一种气体,该气体被喻为“会制造水的物质”,对上述反应原理的认识加快了推翻燃素学说的进程。该气体在空气中燃烧制造水的化学方程式是 ;
③现代以来,人们对金属的认识不断深入,助推多种新材料的研制与使用。2017年5月5日我国首架试飞成功的大型客机C919使用了多种新材料,其中有锂铝合金,在飞机制造中使用该材料说明其具有的特点有 ;(填序号)
A 硬度大 B 密度小 C 易导电 D 耐腐蚀
④ 金属材料中,有一类贮氢合金能够结合氢气形成金属化合物,并在一定条件下分解释放出氢气,该贮运原理属于 变化(选填“物理”、“化学”)。钢铁是制造轮船的主要金属材料,船身外通常装上一定数目比铁更活泼的金属块以防止腐蚀,该金属块可以是 (选填“铜块”、“锌块”、“铅块”)。
(2)某金属冶炼厂在生产过程中产生了一定量的含铜废料。化学兴趣小组利用稀硫酸和铁粉分离回收铜,并获得硫酸亚铁晶体。其设计方案如图所示。
查阅资料得知:在通入空气并加热的条件下,铜可与稀硫酸反应转化为硫酸铜,反应的化学方程式:2Cu+2H2SO4(稀)+ O22CuSO4+2H2O
①步骤Ⅰ中分离得到固体A和蓝色溶液B的操作名称是 。
②根据方案,能分析得出蓝色溶液B中的溶质有 (填化学式)。
③写出步骤Ⅲ中发生反应的化学方程式 。
④铜制品在空气中会发生锈蚀生成铜锈[Cu2(OH)2CO3]。根据铜锈主要成分的元素组成,可以判断出铜生锈除了具备铁生锈应有的条件外,还需要空气中的CO2共同参与反应,写出铜在潮湿的空气中生成铜锈的化学方程式 。
3.对于金属材料,我们应从多角度了解。
【金属材料】
2023年5月,我国自主研制的C919大型客机成功完成首次商业载客飞行。国产大飞机翱翔蓝天,承载着国家意志、民族梦想和人民期盼。
(1)C919的机身采用了第三代铝锂合金,铝锂合金属于 (填“金属材料”或“合成材料”)。
(2)飞机起落架是我国自主研发生产的合金钢。用合金钢制造起落架主要是利用其 (写出一点即可)性能。
【金属的牲质】
(3)在常温下,铝制品耐腐蚀的原因为 。(用化学方程式表示)
(4)如图所示实验,先向a中加入过量 ,该反应的实验现象是 ,a中充分反应后打开弹簧夹;使a中溶液进入b中,铜片表面没有变化,由此可证明铁、铜的金属活动性顺序以及与氢的位置关系为 。
(5)将铝丝浸入硫酸镁和硫酸铜的混合溶液中,过一会儿取出,观察到铝丝表面有固体析出,溶液呈蓝色。此时溶液中含有 种溶质。
4.已知某铁矿石样品由Fe2O3、FeCO3和少量杂质组成,为了测定Fe2O3的质量分数,现进行如图1所示的实验,起初a、b都处于关闭状态。已知:FeCO3在隔绝空气加热时会分解生成二种氧化物且各元素化合价均不变:杂质不参与反应,高温时仍为固体。
实验步骤如下:
I.检查装置的气密性,称取mg的样品放入到硬质玻璃管中,测得装置B的质量为m1g;
II.打开a通N2,一段时间后,点燃酒精喷灯;
III.充分反应后熄灭酒精喷灯,待玻璃管冷却至室温后关闭a,测得装置A中固体质量减少了ng,装置B质量为m2g;
IV.打开b通CO,一段时间后点燃酒精喷灯,待充分反应后熄灭酒精喷灯,然后测得装置B质量为m3g(整个实验过程中澄清石灰水始终没有变浑浊)。
请回答下列问题:
(1)化学实验室常用甲酸(HCOOH)和浓硫酸混合加热制备一氧化碳,其反应的化学方程式为:,则应选择图2中的 (填序号)装置作为实验室制取CO的发生装置。
(2)写出步骤IV中硬质玻璃管内发生反应的一个化学方程式 。
(3)补全步骤IV中的操作是 。
(4)图1所示装置中存在的明显不足是 。
(5)根据题目所给数据,计算样品中Fe2O3的质量分数为 。
5.1926年,我国著名化学家侯德榜先生创立的侯式制碱法,促进了世界制碱技术的发展,该方法以从海水中提取出来的食盐为主要原料制取纯碱,其生产过程中有以下反应:
①NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl
②2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
(1)在反应①的生成物中,可回收利用当作化学肥料的是 (填化学式)。
(2)侯式制碱法制得的纯碱中往往含有NaCl,小明同学将用侯式制碱法制得的纯碱样品中加水充分溶解,并先向试液中加入足量______(填选项)溶液,过滤,再向滤液中加入适量的AgNO3溶液,发现生成白色沉淀,证明此纯碱样品中确实含有NaCl杂质。
A.BaCl2 B.Ba(NO3)2 C.KCl D.KNO3
(3)向烧杯中加入15g上述纯碱样品(主要成分NC,杂质只含有NaCl),加入100g水溶解,制成不饱和溶液,向其中逐渐滴加溶质质量分数为7.3%的稀盐酸,生成气体总质量与所滴入稀盐酸的质量关系曲线大致如图所示。
①当滴加稀盐酸至图中A点时,溶液中的溶质是 (填化学式)。
②试通过化学方程式计算B点时溶液的质量 。
6.酸、碱、盐是化学学习和研究的重要内容。
(1)下列说法中不正确的是 (填字母代号)
a.酸和碱都含有氢元素
b.生成盐和水的反应不一定都是中和反应
c.多数酸和碱有腐蚀性
d.酸和碱能与所有的盐发生复分解反应
(2)打开盛有浓盐酸和浓硫酸的试剂瓶的瓶盖,立即就能把它们区分开来,这是为什么 ?
(3)氢氧化钙、氢氧化钠等常见的碱有很多相似的化学性质,因为在它们的水溶液里都有相同的粒子 (填符号)。
(4)稀硫酸可用来除去铁锈,写出反应的化学方程式 。
(5)老师前一段时间给同学们做演示实验用的氢氧化钠溶液忘记了盖瓶盖,请你设计实验方案,验证该溶液是部分变质或是完全变质。简要叙述实验步骤、现象 ;并写出与实验方案相关的化学方程式 。
(6)某大理石样品,向其中加入一定质量的质量分数为10%的稀盐酸,恰好完全反应,产生4.4g气体,试计算所加稀盐酸的质量 。
7.(1)2019年诺贝尔化学奖授予对锂离子电池研究作出贡献的三位科学家。下图是从钴酸锂废极片【主要成分为钴酸锂(LiCoO2)】中回收得到Co2O3和Li2CO3的一种工艺流程。
①操作1中,粉碎废极片的目的是 ;
②实验室中完成操作2时,需用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 (填仪器名称)。
③操作4中,在高温条件下,CoC2O4在空气中反应生成Co2O3和二氧化碳,化学方程式为 ;
(2)A、B、C、D、E是初中化学常见的物质,常温下A、B、C都为无色气体,且A为单质,B有毒性,D、E都为黑色粉末,且D为化合物。物质间的转化关系如图所示(“一”表示相邻的两种物质间能发生反应,“→”表示两种物质间的转化关系,部分反应物、生成物及反应条件已略去)。请回答下列问题。
① A为 。
② C的用途是 (答一点)。
③ B与D反应的化学方程式为 。
④E→B的反应过程中一定放出热量,此说法 (填“正确”或“错误”)。
8.(Ⅰ)钠及其化合物是中学化学学习和研究的重要内容。
(1)请画出钠的原子结构示意图 。
(2)钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,该反应的化学方程式为 。
(Ⅱ)实验是实现科学探究的重要途径。请回答以下有关问题:
(1)写出实验室用A装置制取氧气的化学方程式: 。
(2)写出实验室制取二氧化碳的化学方程式: 。
(3)若实验室用B、C来制取二氧化碳,用C装置来收集二氧化碳气体时,气体从C 的管进。
(4)A-G均为实验室常用的制取气体装置。
a不能用F装置收集CO2的原因是?
b G与B比较,G的主要优点是什么?
(Ⅲ)化学方程式的计算。
碳在高温时还原氧化铜,计算16g氧化铜完全反应可得到铜的质量是多少?
9.阅读下面科普短文。
如何降低大气中CO2浓度,是人类一直在研究的重要议题。全球碳循环如图所示:
对CO2的综合利用是国际研究的热点,如:工业上可以将CO2转化成尿素、甲醇等资源;科学家还发现了一种镍与有机物组成的混合催化剂,利用太阳能,可将水中溶解的CO2转化成CO和O2。
我国科学家在实验室首次实现了利用CO2直接人工合成淀粉,这是颠覆性、原创性突破。随后我国科学家又实现了二氧化碳合成葡萄糖,该方案先用碳电还原法将CO2转化为醋酸,再利用微生物发酵获得葡萄糖。
(1)化石燃料的大量消耗是大气中CO2含量剧增的主要因素,CO2含量剧增会导致 效应加剧。化石燃料包括煤、 和天然气,是 (填“可再生”或“不可再生”)能源。自然界降低大气中CO2含量主要依靠 。
(2)工业上将二氧化碳转化为甲醇的化学方程式为,其中A的化学式为 。
(3)装置1中发生反应的基本反应类型是 。
(4)请写出我国科学家利用CO2直接人工合成淀粉的意义: 。
(5)分析下表数据,与煤相比,用天然气作燃料的优点是 。
1g物质完全燃烧
放出的热量/kJ
产生CO2的质量/g
产生SO2的质量/mg
天然气
56
2.75
0.3
煤
32
3.67
11
10.2019 年 12 月 17 日,我国首艘国产航母山东舰正式入列,它和辽宁舰一起组成了我国首支双航母编队,共同守卫我国绵长的海岸线及丰富的海洋资源。
山东舰 辽宁舰
(1)可燃冰被科学家誉为“未来能源”、“21 世纪能源”。我国在南海海域试采可燃冰已获得成功,成为全球第一个在海域可燃冰试开采中获得连续稳定产气的国家。可燃冰是一种海底新型矿产资源,它是由天然气和水在低温高压条件下形成的冰状固体,其中甲烷占 80%~99.9%,(可表示为 mCH4·nH2O),能直接点燃,所以称为“可燃冰”。
①甲烷充分燃烧的化学方程式为 。
②为什么说可燃冰是清洁能源? 。
(2)金属镁广泛应用于国防工业和生产生活。下图所示为从卤水(或海水)中提取镁的工艺流程:
①在上述工艺流程中,步骤①里所发生的反应属于 反应。(选填“化合”、“分解”、“复分解”、“中和”之一)
②从海水中提取MgCl2时,经历了“MgCl2 → Mg(OH)2↓ → MgCl2”的转化过程, 请分析这样做的目的是什么? 。
(3)我国著名化工专家侯德榜在氨碱法基础上创立了更先进的侯氏制碱法,为世界纯碱工业技术发展做出了杰出贡献。在海水“制碱”过程中,涉及 NH4Cl、NaHCO3等物质, 请结合如图所示的溶解度曲线,回答下列问题:
①侯氏制碱法中的“碱”是指(填化学式) 。
②30°C 时,将 11g NaHCO3 固体加入到 100g 水中, 充分搅拌,最终能得到 g 溶液。
③氨碱法原理之一是:NaCl + NH3 + H2O + CO2 = NH4Cl + NaHCO3,在两种生成物中, 最先结晶析出的是 ,请你根据溶解度曲线和产物质量关系,解释其原因: 。
11.氧疗能起到较好的呼吸支持作用,纠正各种原因造成的缺氧,因此,家庭氧疗慢慢走入大众的视野。根据图中信息,完成下面小题。
(1)便携式氧气罐常用于家庭或高海拔地区的临时供氧。
①高海拔地区氧气含量低与氧气的密度有关,氧气的密度比空气的密度 。
②氧气能被压缩在金属罐中,从分子的角度解释,原因是 。
③在使用时按压喷气口即可,验证罐内的气体是氧气的方法 。
(2)氧立得制氧机利用制氧剂产生氧气。使用时,在反应仓中依次加入水、A剂(粉末状过碳酸钠Na2CO3·3H2O2)、B剂(粉末状MnO2),即产生氧气。
①写出标号仪器的名称a: ,b: 。
②若实验室用上述试剂制取氧气,发生装置应选择 (填序号);该装置也可用于过氧化氢和二氧化锰制氧气,反应的符号表达式为 。其中二氧化锰的作用是 。
③实验室用装置A制取较纯净的氧气,反应的符号表达式 ,选择的收集装置是 。
④若用装置F收集氧气,则气体应从 进(填“m”或“n”)。
(3)便携式分子筛制氧机是目前使用较为广泛的供氧设备。
①工业利用液氮和液氧的 不同将其分离获得氧气。
②该设备采用分子筛技术从空气中提取氧气:多层致密滤网过滤掉可吸入颗粒物,分子筛主要吸附掉大部分 ,制得的氧气浓度可达90%以上,过程中发生的变化均为 (填“物理”或“化学”)变化。
已知:达到肺部氧浓度=21%+4×氧流量(L/min)%,公式中的“21%”指的是病患吸氧时同时吸入的空气中的氧气浓度。当肺部氧浓度大于70%对人体有害,某重病患者应使用5L/min的氧流量,到达肺部的氧浓度是 。
12.下图是实验室制取气体的一些装置,据图回答问题(以下所选装置均填装置序号
(1)写出指定仪器的名称① ;② ;
(2)如果用过氧化氢溶液同二氧化锰混合制氧气,要得到较干燥的气体,应选用的气体收集装置是 ,该反应的化学方程式为 ;
(3)用一定质量的高锰酸钾制取氧气并测量生成气体的体积,反应的化学方程式 ,整套实验装置接口的正确连接顺序为b→ → →h。若G装置中水不满,对测量氧气的体积 (填“有”或“没有”)影响;
(4)解决问题常面临着方法的选择,面对不同的结果我们应继续探索。为得知15.8 g高锰酸钾完全分解能产生多少克氧气,小柯与小妍分别采取了以下方法:
小柯:实验测定法
小妍:计算法
小柯在老师的指导下,将15.8克
高锰酸钾充分加热,得到氧气1300 ml
解:高锰酸钾中氧元素的质量分数
氧气的质量为:15.8g×40.5%=6.4g
答:15.8g高锰酸钾完全分解产生氧气6.4g。
请回答:
①在本实验条件下,氧气的密度为1.4×l0-3g/mL,则由小柯的测量结果可算出 15.8 g高锰酸钾分解后所产生的氧气质量为 g(结果保留一位小数);
②大家经过讨论,认为小妍的计算方法明显错误,本题不能采用该方法计算氧气质量的一项理由是 (填序号);
A、高锰酸钾中含氧元素 B、锰酸钾和二氧化锰中含氧元素 C、氧气中含氧元素
③请计算15.8 g高锰酸钾完全分解所产生的氧气质量为 。(写出解题过程)
13.某化学兴趣小组在探究“复分解反应发生的条件”时,选做了如图1所示的三个实验:(提示:BaC12溶液呈中性,Na2CO3溶液呈碱性。)
(1)Ⅱ中试管出现的现象是 ;其中发生的反应的实质是 。
(2)小军:向试管I中慢慢滴入MgC12溶液,并不断振荡,至溶液颜色恰好变为无色为止。请写出该反应的化学方程式 。
李红:分别完成试管Ⅱ和Ⅰ中的两个实验后,接着进行如图2探究,请分析后作答:
李红经过分析推断,试管Ⅲ反应后所得溶液中一定含有的溶质是 ;步骤①中一定发生的反应的化学方程式是 。
(3)小军把沉淀M、N混合后加入AgNO3溶液和过量的稀硝酸,观察到的实验现象是 ;实验结束,小军把反应后的混合物与滤液C全部倒入废液缸中,则废液缸内上层清液中,除酚酞外一定含有的溶质有 。
(4)酸性废液要加入 处理达标后才能排放。
14.某化学兴趣小组欲探究实验室氧化铜和稀硫酸反应后某剩余废液的溶质成分,其实验步骤及对应实验现象如图一所示:
(1)由图一中的实验现象可推知,该剩余废液中的溶质组成为 (填化学式)。
(2)实验中加入NaOH溶液的溶质质量分数均为10%。在上述实验过程中,产生沉淀的质量与加入NaOH溶液的质量关系如图二所示。试回答:
①由图二可知,OA段反应过程没有沉淀生成,该过程对应图一中的步骤 (选填“a”、“b”、“c”之一)。
②当滴入10%的NaOH溶液160g时(至图中C点)。烧杯中溶液里一定大量存在的阴离子是 (写离子符号)。
③当滴入10%的NaOH溶液120g时(即图中B点),试通过计算,求生成沉淀的质量 (写出计算过程,计算结果精确到0.1)。
15.铜是一种不活泼的金属,但长期露置在潮湿的空气中会锈蚀生成“铜绿”(化学式为CuaObHcCd)。某兴趣小组为探究铜生锈的条件和铜绿的组成设计了如下实验。
(1)为探究铜锈产生必须有二氧化碳参加,需要进行以上实验中的 。
(2)某兴趣小组的同学称取少量“铜绿”,充分加热(受热分解生成氧化铜,二氧化碳和水),a、b、c、d之间的关系式为 。加热过程中,固体中铜元素的质量分数变 。将产生的气体通入足量澄清石灰水中,测量产生沉淀的质量为m2g;称量加热后剩余固体的质量为m3g。a和d之间的关系式为 。
(3)有同学以铜为中心画出了常见物质间的转化关系图。甲是一种黑色固体。乙是不同于丁的类别如下所示:
乙可以是 (写化学式),丁可以是 。
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
$$