内容正文:
2024年中考化学专题复习 综合应用题
1.化学是造福于人类的科学,请利用所学知识回答下列问题。
Ⅰ.化学与生活
(1)野炊所带的如下物品中,由天然有机高分子材料制成的是__________(填标号)。
A.纯棉毛巾 B.玻璃杯 C.塑料袋 D.铁锅
(2)做饭过程中,小红把捡来的树枝架空,使其燃烧更旺,原理是 。
(3)C如果乱丢弃会导致的环境问题是 。
(4)野炊时,不小心弄破了手指,晓明拿出一种创可贴,这种创可贴中间有一个凸起的小囊区,按贴伤口时,小囊区内的水和硝酸铵被挤破混合,利用硝酸铵固体溶解时温度 (填“升高”或“降低”),起到快速止血的作用。
Ⅱ.化学与环境
“光触媒技术”广泛应用于消除居室污染物甲醛。最新研究中,将光催化剂和活性炭相结合,可实现高效除甲醛的目标。纳米级光催化剂催化分解甲醛的原理如图1所示;光照条件下,活性炭粉与纳米级光催化剂的比例不同(全碳、、、)时,甲醛去除效果差异如图2所示。
(5)依据图1,用化学方程式表示去除甲醛原理: 。
(6)用活性炭除甲醛,该过程属于 (选填“物理”或“化学”)变化。
(7)从图2可知,活性炭粉与纳米级光催化剂去除甲醛效果最佳的比例为 ,依据是 。
Ⅲ.化学与能源
(8)部分环保电动汽车使用高铁电池,其原理为高铁酸钾和单质锌作用,在释放出电能的同时生成、及。请写出反应的化学方程式 。
(9)汽车发生猛烈撞击时,储气罐中的压缩氮气释放出来充满碰撞气袋,此过程中氮气发生的微观变化是 。
2.镁及其化合物在生产、生活中有着广泛的应用前景。
(一)镁及其化合物的广泛应用
(1)金属镁可以用于制造信号弹和焰火,因其燃烧时发出
(2)工业上通过反应:,得到金属镁,反应中电能转化为 能
(3)用不锈钢、合成橡胶、氧化镁等材料制造的飞机轮胎属于 材料。
(4)用含有Mg(OH)2的药物治疗胃酸过多,该反应的化学方程式为 .
(5)碳酸镁可作阻燃剂,其可能的原因是 (选填序号)。
a 分解时吸热,降低可燃物的着火点
b 生成的固体覆盖燃烧物,隔绝氧气
(二)碳酸镁水合物的制备
MgCO3· 3H2O是制备镁产品的中间体。工业上从碱性卤水(主要成分为MgCl2中获取MgCO3·3H2O的方法如图1所示。
(1)“沉淀”过程的pH随时间的变化如图2所示,其操作为;向卤水中通入CO2至饱和然后滴加NaOH溶液,同时继续通入CO2,由此判断卤水的碱性比NaOH溶液 (“强”或“弱”)。
(2)“沉淀”时生成MgCO3 ·3H2O的总反应化学方程式为
(3)证明沉淀已经洗涤干净的方法是:取最后一次洗涤所得滤液,先加足量稀HNO3滴加 溶液,无现象。
(三)样品成分的分析
在烘干时,会有部分MgCO3·3H2O转化为碱式碳酸镁晶体Mga(OH)b(CO3)c · dH2O.为测定Mga(OH)b(CO3)c · dH2O的组成,称取18.46g固体混合物,在科研人员的指下用下图装置进行热分解实验,并记录实验数据于下表中。
温度/℃
室温
190
450
浓硫酸
150.00
155.40
156.30
碱石灰
100.00
100.00
106.16
【资料】
①MgCO3·3H2O在190℃完全失去结晶水;MgCO3;在400℃完全分解生成两种氧化物。
②Mga(OH)b(CO3)c · dH2O在210℃以下不分解:450℃完全分解生成三种氧化物。
(1)装配好实验装置后,先要
(2)加热前后及过程中均通入N2,停止加热后继续通N2的目的是
(3)计算a:c= ,Mga(OH)b(CO3)c · dH2O中结晶水的质量为 g
(4)若实验中缺少D装置,则α:c的值 选填“偏大”、“偏小”或“不变”
(5)MgCO3·3H2O受热转化为碱式碳酸镁晶体Mga(OH)b(CO3)c · dH2O的化学方程式为 。
3.近年来,我国载人航天事业取得了举世瞩目的成就。兴趣小组以“探究空间站水和氧气”为主题开展项目式学习。
【任务一】认识空间站氧气和水的再生
(1)空间站通过收集航天员尿液、汗液和呼出的水汽,深度净化,再生为饮用水。利用太阳能电池板供电,实现氧气和水的再生(如图1)。下列分析不正确的是___________(填字母序号)。
A.空间站中氧气的主要来源是水电解
B.水循环系统利用催化剂可增加水的质量
C.空间站水循环系统中氢原子利用率没有达到100%
D.可用过滤方法除去尿液浓缩后析出的固体
(2)实验室用加热高锰酸钾固体制氧气,该方法不适用于空间站提供氧气,理由是 。
【任务二】探究不同电解液和电极对水电解的影响
兴趣小组选择生活中材料做电极,在相同时间内做了一系列的对比实验,实验数据如下
电解液(浓度0.2kg/L)
不同电极材料产生的
碳棒
铜棒
保险丝
电阻丝
铁丝
NaOH溶液
1.09:6.9
3.35:7.7
2.95:6.9
3.4:7.3
3.2:6.51
稀硫酸
1.10:6.9
阳极产生的氧气很少
1.95:7.6
3.45:7.5
铁丝溶解
(3)在上述实验条件下,实验数据接近1:2的电解液和电极材料最佳组合是 。
(4)稀硫酸做电解液时,铁丝不能做电极原因是 (用化学方程式解释)。
(5)影响电解水速率除上述因素外,还有 (写1点即可)。
【任务三】深度探究【任务二】中电解液稀硫酸和电极材料碳棒得到的比值比理论值偏小原因
(6)兴趣小组在老师指导下,用CO2传感器测得图2烧杯上方CO2浓度随时间的变化曲线如图3。
①10S之前CO2浓度不为0的原因 。
②由图3分析的比值比理论值偏小可能的原因 ;130s电解结束后CO2浓度继续变化的原因 。
4.酸碱盐在工农业生产和生活中应用广泛,请用化学知识解答。
Ⅰ、回答问题
(1)如饮食不当,胃会分泌出大量胃酸,服用含有下列哪种 物质(填编号)的药物可以中和过多胃酸,写出反应的化学方程式 。
A.NaOH B.Na2CO3 C.Al(OH)3
Ⅱ、某化工厂用废硫酸制备K2SO4的流程如图:
(2)反应①中CaCO3研成粉末的目的是 。
(3)上述流程中,除CO2外,还可循环使用的物质是 (填写化学式)。
(4)反应③中相关物质的溶解度如下表所示。反应③在常温下能实现的原因是 。
物质
KCl
K2SO4
NH4Cl
(NH4)2SO4
溶解度/g(20℃)
34.2
11.1
37.2
75.5
(5)反应③的产物NH4Cl可用作氮肥,但不能与熟石灰混合使用,原因是 (用化学方程式表示),基本反应类型为 。
(6)洗涤反应③所得晶体最适宜的试剂是______(填编号)。
A.H2O B.饱和K2SO4溶液
C.不饱和K2SO4溶液 D.三者均可
5.见证科技发展,感受民族复兴。
Ⅰ.能源是人类进行生产的原动力,能源革命在演变。
(1)古代,原始人类通过“钻木取火”,迈进了植物能源时代,钻木取火中“钻木”过程满足了木头燃烧所需要的条件是 。
(2)18世纪,化石能源取代植物能源,常见的化石燃料有煤、石油、天然气等,写出天然气(主要成分为甲烷)燃烧的化学方程式 。
(3)当前,是新能源和可再生能源的革命。我国氢能按如图规划发展迅速:
①制得灰氢的过程中有反应发生,该反应属于 反应(填基本反应类型),反应中体现还原性的物质是 (填化学式)。
②蓝氢是将天然气重整制成。通过碳捕捉先进技术,减轻了 (填物质名称)对地球环境的影响。该气体被捕捉后封存在含氢氧化钙的地下水层中,可慢慢转化为固态碳酸盐,该碳酸盐的化学式是 。
③通过“可再生能源”分解水可制得绿氢,写出相关的化学方程式 。
Ⅱ.依据粗盐中不溶性杂质(泥沙)及可溶性杂质(MgCl2)的去除,某同学建构了“物质除杂”的思维模型。
(4)根据“性质差异”,可除去粗盐中泥沙。操作步骤为溶解、过滤、蒸发,写出上述操作中均用到的一种仪器名称 。
(5)采用“反应转化法”,可除去粗盐水中的MgCl2,写出应加入的除杂试剂 。
(6)通过向(5)的滤液中滴加盐酸,可除去过量的除杂试剂,利用数字化实验测定溶液的pH变化如图2所示。则M点时溶液中溶质的成分是 (填化学式)
6.如图,在已调平的托盘天平两边各放一个等质量的烧杯,向烧杯中各加入一定量的等质量、等浓度的稀硫酸,然后在左盘的烧杯A中放入一定质量的Zn片,同时在右盘的烧杯B中放入与Zn片等质量的Fe片。
(1)反应后烧杯B中的溶液变 色。
(2)若锌和93.7g稀硫酸恰好完全反应生成0.2g氢气,则反应后所得溶液的溶质质量分数为 ?(请写出运算过程)
(3)在上述实验中,研判托盘天平指针的最终偏向和药品的剩余情况可用下面的方式 来讨论进行:把反应物的质量处理成粒子数,再通过讨论硫酸分子的数目范围,最 终确定哪种反应情况,具体见下图:
①上图中甲物质是 (填“Zn”或“Fe”)
②当硫酸分子个数为a时,反应结束后,天平指针最终指在分度盘的 填“左边”或“右边”或“正中央”),A、B两杯中反应剩余物质分别是 ;
③当硫酸分子个数≥d 时,请描述在整个实验过程中指针的变化情况: 。
7.A~I为初中化学常见的物质,它们之间的转化关系下图所示(只略去反应①的部分产物)。其中B是紫红色金属;D、F为黑色固体;H是实验室中最常见的无色无味液体。请回答:
(1)若A在常温下为固体,则反应①的化学方程式为 ,下图所示的仪器中,可用作该反应发生装置的是 (填字母);若A在常温下为液体,则A的化学式为 ,反应①的基本反应类型是 。
(2)在金属活动性顺序中,B位于铁的 (填“前面”或“后面”)。若要证明,所需试剂有:B的单质、铁的单质和 (只填一种)。
(3)G的化学式为 ,它不具有的性质有 (填字母)。
A 酸性 B 还原性 C毒性 D 助燃性
(4)反应②的化学方程式为 。
8.化学是一门研究物质的科学,我们一般从物质的存在、性质、制备、用途等方面研究一种物质或一类物质。以金属铁为例,请你参与其中回答相关问题:
(1)认识铁元素的存在:
如图 1 是元素周期表中铁元素的有关信息和铁原子的结构示意图,下列有关说法正确的是 。
A.铁元素是地壳中含量最多的金属元素
B.铁原子的相对原子质量为 56,中子数为 26
C.铁离子的符号是 Fe3+
D.铁原子的核外有 4 个电子层,最外层 2 个电子
(2)探究金属铁的性质:
①图 2 甲反应的现象是 ,丙中反应的化学方程式为 ;
②图 2 只有乙中不反应,能得出三种金属活动性及它们和氢元素的位置关系,由强到弱的顺序是 (填元素符号);
③依据图 2 所做实验完成金属铁的性质网络如图 3,其中 A 属于 (填物质类别)。
(3)认识金属铁的制备:
工业上常采用还原剂一氧化碳冶铁如图 4 所示装置可模拟工业炼铁的实验,并检验该反应生成的气体产物。已知由 A 装置制取的 CO 气体混有少量的 CO2。
①CO 与氧化铁反应的化学方程式为 ;
②气体通过装置的顺序是 A→ (装置不能重复使用);
③从环保角度考虑,对以上装置的改进措施是 。
(4)认识铁的用途:
铁锅用来做饭,利用了金属的 性。
9.阅读下面材料,回答问题。
人类赖以生存的环境由自然环境和社会环境组成。自然环境由生物圈、岩石圈、大气圈、水圈组成(如图所示),四个圈层经过漫长演化,既相对稳定、动态平衡,又相互作用、不断变化,各圈层之间的物质和能量不停循环,这些循环既跟物质的组成、结构和性质有关,也受人类活动的影响,并通过复杂的物理变化和化学变化实现。
(一)内涵决定身份﹣﹣物质的组成与分类
(l)用化学符号填空:
岩石圈中含量最高的金属元素是 。大气圈中含量最高的物质是 。水圈中含量最高的元素是 。土壤中能促进农作物根系发达的元素是 。
(2)按要求填表:
物质所属圈层
物质名称
物质的化学式
用符号表示构成物质的微粒
物质类别
生物圈
蔗糖
大气圈
氩气
水圈
氢氧化钙
岩石圈
Na+、SiO32﹣
(二)甲烷﹣﹣小分子,大作为
在如图的四大圈层中,有下列6种物质:①甲烷;②水;③二氯化碳;④一氧化碳;⑤氢气;⑥氧气。构成这些物质的分子虽然简单,但这些物质有的是人类赖以生存的基本物质,有的是物质循环关键物质,有的是人类社会生产活动必需的物质。请回答:
(1)在这6种物质中,元素种类共有 种,人类的生命活动不可缺少的物质有 (填化学式,下同),植物生长必需的物质有 ,元素种类完全相同的物质是 。
(2)甲烷是最重要的基础有机物之一,不仅可做燃料,还能发生如下反应:
①在隔绝空气和1000℃条件下,甲烷分解产生炭黑和氢气;
②在隔绝空气和1500℃条件下,甲烷分解产生乙炔和氢气;
③在1400℃条件下,适当比例的甲烷和氧气反应生成氢气和一氧化碳;
④在800℃和催化剂条件下,适当比例的甲烷和二氧化碳反应生成氢气和一氧化碳。
试写出上述②~④三个反应的化学方程式:
② ;
③ ;
④ ;
(3)在反应①~④中,属于置换反应的有 。
在反应①和②中,反应物相同,而生成物不同,从微观的角度看,是因为反应条件不同导致 。
③和④两个反应的反应物不同,但生成物相同,从物质组成的角度看,其原因是 。
在实际生产中,反应③需要按比例控制氧气不能超量,从物质性质的角度看,原因是 。
(三)柔之力﹣﹣神奇的水溶液
水在生活、生产和科学实验中应用广泛。岩石圈约有四分之三被水覆盖,其中的某些物质被水溶解,其随水的天然循环在水圈中富集,富集后的物质可能再次沉积到岩石圈。
如图是氯化钠和碳酸钠的溶解度曲线。据图回答下列问题:
(1)青海湖区的人们有一种经验,冬天捞“碱”、夏天晒盐,这里的“碱”指纯碱,盐指氯化钠,他们所依据的原理是 。
(2)纯碱是一种重要的化工原料,但仅用物理方法从盐湖中“捞碱”远远不能满足需求,工业上主要利用从水圈中获得的食盐来制备纯碱,其反应的化学方程式是 、 。
(3)为确定某白色固体是碳酸钠还是氯化钠,在20℃时,取2.5g样品加入盛有10g水的烧杯中,充分搅拌后现象如图所示,则固体粉末是 。若将该溶液升温到40℃时,则所得溶液溶质质量分数为 。
(四)金属﹣﹣工业的脊梁
金属及合金广泛应用于生活、生产和航天军工。
资料:水圈和岩石圈中含有丰富的镁元素。工业生产中,可用菱镁矿做原科制'备金属镁,流程如图所示:
请回答下列问题:
(l)已知①和②属于分解反应,化学方程式分别为 和 。
(2)通过化学反应,以岩石圈的矿石为原料还可以制备很多其他金属,请举一例说明(用化学方程式表示其制备原理) 。
(3)如图是镁原子结构示意图,镁化学性质活泼,原因是 。四大圈层中含有下列物质:①硫酸锌;②氯化钠;③硫酸;④氢氧化钙;⑤氧气。其中能和铁反应的物质有(填序号) 。
(4)小梅同学将点燃的镁条伸入盛二氧化碳的集气瓶中,看到镁条剧烈燃烧,发出耀眼白光,瓶壁上有黑色物质生成,她认为这种黑色物质是碳单质。在上述过程中,小梅运用的科学方法有 。
10.中国高铁的运营里程位居世界第一、高铁的许多电子元件中使用了黄铜。为了测定某黄铜样品(假设仅含铜、锌)中铜的质量分数,兴趣小组的同学称取20g黄铜粉末于烧杯中,进行了如下实验。
(1)用托盘天平称量20g固体时,若发现天平指针向左偏转,则应进行的操作是 。
(2)加入100g稀硫酸后,用 不断搅拌,使反应充分进行。表明反应Ⅰ已经结束的现象是 。
(3)分析上图,可计算出该黄铜样品中铜的质量分数为 。
(4)计算所用稀硫酸的溶质质量分数。(写出计算过程)
11.金属和金属材料是人类社会发展不可或缺的材料,更是人类社会进步的关键所在。
(1)《周礼·考工记》中记载:“金有六齐:六分其金而锡居一,谓之钟鼎之齐;…”这是世界上最早的合金配比。合金比组成它的纯金属有更多优良性能,如 等(答出一条即可)。
(2)铜制品长时间在潮湿空气中会锈蚀,产生铜绿,其化学式为Cu2(OH)2CO3,则其中铜元素的化合价为 ;铝制品比铁制品更耐用,其原因是 (用化学方程式表示);铁制品在空气中容易与 等物质接触而生锈,试写出一种防止铁制品锈蚀的方法: 。
(3)取等质量的M、N两种金属(已知M、N在化合物中的化合价都是+2,且相对原子质量:M>N),分别与等质量、等浓度的稀硫酸反应,生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示。
①两种金属的活动性强弱关系:M N(填“>”“>”或“=”)。
②充分反应后,试分析消耗硫酸的质量大小关系并说明理由 。
(4)我国古代流行的“湿法炼铜”的原理是铁和硫酸铜溶液反应。现有某硫酸铜溶液200g,向其中加入8.4g铁粉,恰好完全反应,求该硫酸铜溶液中溶质的质量分数。
12.氧气和二氧化碳是两种重要的气体,请根据学过的知识作答:
①工业上用分离液态空气的方法制取氧气,主要是利用了氧气和氮气的 不同。二氧化碳的工业制法与实验室制法都选择了大理石,不仅因为这种原料含有 (填“钙元素”或“碳酸根”),而且来源非常广泛。
②根据所给的仪器回答问题
I.写出仪器名称,a 、b ;
II.某同学用A装置制取氧气时发现试管位置太高,不能用外焰加热,该同学应调节下图中的旋钮 (填“①”或“②”或 “③”)。
利用改正后的A装置制取氧气,反应的化学方程式: ,若用装置F收集并粗略测出收集O2体积,还需在 (填m或n)端接一个量筒以便测出排出的水的体积。G图是硫在氧气中燃烧的实验,观察到的现象是 ,该反应的化学方程式是 ;
Ⅲ.实验室也能选用D装置作为氧气发生装置,反应的化学方程式是 ,为了使反应能保持较平稳地进行,应该采取的措施是 ;
IV.B、C、D、E均可作为实验室制备CO2的发生装置,E装置制备气体的优点是 ,若用C装置制备CO2,操作时一定要 ,形成液封以免气体从长颈漏斗逸出;若用右图装置排空气法收集CO2,请在图中用箭头画出气体进出的方向 。
V.用足量的石灰石和50克稀盐酸充分完全反应,制得二氧化碳为8.8克。试计算:
50克稀盐酸中所含HCl的物质的量(根据化学方程式列式计算);
稀盐酸中HCl的质量分数为 。
13.利用如图所示实验装置对酸的化学性质进行探究。
(1)标号为①的仪器名称是 。
(2)实验I中,在点滴板的a、b穴中滴入稀盐酸后,溶液变红的是 (填“a”、“b”)。
(3)实验Ⅱ中,在仪器①、②中均可观察到的现象是 。仪器②中发生反应的化学方程式为 。
(4)用100kg溶质质量分数为10.95%的废盐酸,最多可以除去多少铁锈(以Fe2O3计)。
14.化学是以实验为基础的学科,实验是科学探究的重要手段。
(1)下列物质在空气或氧气中燃烧时,现象描述正确的是 ;
a.红磷在空气中燃烧,产生黄白色火焰和大量白烟,生成五氧化二磷
b.铁丝在空气中剧烈燃烧,火星四射,放出大量热,生成黑色固体
c.硫粉在氧气中燃烧,产生淡蓝色火焰,生成刺激性气味的二氧化硫
d.木炭在氧气中燃烧,发出白光,放出热量,生成一种无色无味的气体
(2)如图1是实验室制取氧气的装置:
①用高锰酸钾制取氧气时选择A装置的依据是 ;反应的化学方程式为 ;
(3)如图2是实验室制取并验证性质的实验装置图:
①D装置中盛放的试剂为 溶液;
②E装置中发生反应的化学方程式为 ;
③F装置中观察到低处蜡烛先熄灭,高处蜡烛后熄灭,说明二氧化碳具有性质 。
(4)某同学发现实验桌上有一瓶敞口放置的氢氧化钠固体,为了检验该氢氧化钠变质的程度,称量10.0g瓶内固体,放入盛有100.0g足量稀硫酸的烧杯中,充分反应后称量烧杯中剩余物质质量为107.8g,计算该固体中含有未变质的氢氧化钠的质量分数。
15.铜及其化合物是生活中常见的物质,用途广泛。
(1)螺旋桨可由特制的铜合金制造。铜合金的硬度比铜的 (填“大”或“小”)。
(2)硫酸铜溶液显 色,是因为它的阳离子有颜色,该阳离子的化学符号是 。
(3)向一定量硫酸和硫酸铜的混合溶液中,逐滴加入一定质量分数的氢氧化钠溶液至过量。依据实验事实绘制出如图所示的曲线。
①a至b段溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)。
②写出b至c段发生反应的化学方程式: 。
③d点溶液中的溶质主要有 。
(4)某同学在硫酸铜溶液中插入铝片(如图所示),未发现明显的实验现象,于是得出铝的活动性比铜弱的结论。所得结论实际上是错误的,请对方案进行改正(写出改正措施、现象和结论)
(5)某工厂用以下反应:来生产硫酸铜,若制得80kg硫酸铜。恰好消耗稀硫酸的质量是200kg,计算该稀硫酸中溶质的质量分数。
16.从古至今,铁及其化合物一直被人类广泛应用。
一、铁的应用
(1)我国早在春秋战国时期就开始生产和使用铁器。深埋的古墓中有些铁器保存至今是因为 (选填序号)。
a.铁不活泼 b.密封缺氧 c.干燥少水
(2)铁的化合物在现代更多领域发挥着重要作用。
①活性FeOOH可除去石油开采过程中的有害气体H2S,并获得S,原理如下:
,吸收中生成的另一种物质的名称为 。
②碳酸亚铁(FeCO3)可作补血剂,药片表面包裹着淀粉制作的糖衣,淀粉 (选填“属于”或“不属于”)糖类,服用药片后与胃酸反应生成 被人体吸收,促进血红蛋白生成。
二、铁的化合物制备
实验室利用废铁屑(含少量Fe2O3)为原料制备碳酸亚铁(FeCO3)的流程如下:
(3)酸溶时适当提高反应温度和H2SO4浓度,目的是 。
(4)Fe粉可使“酸溶”产生的Fe2(SO4)3转化为FeSO4,该反应的化学方程式为 。
(5)转化2中温度不宜过高的原因是 。
(6)在空气中灼烧FeCO3可获得颜料铁红(Fe2O3)和CO2,反应的化学方程式为 。
三、铁的化合物含量测定
称取含FeCO3的Fe2O3样品21.8g,放入下图所示装置中通入CO,控温在300℃,加热至质量不再改变,测得剩余固体质量为19.6g。
资料:
①FeCO3在282℃分解为FeO。
②用CO还原Fe2O3炼铁的过程大致分为三个阶段:
阶段1:
阶段2:
阶段3:
继续向装置中通CO,分阶段升温,进行CO还原铁的氧化物,加热时测得剩余固体质量随温度变化的曲线如图所示。
(7)图中N点固体的成分及对应的质量为 。(写出计算过程)
17.气体的制取及性质研究是重要的化学实验活动。
①装置A可用于制取氧气,写出用氯酸钾和二氧化锰制氧气的化学方程式 。若参加反应的氯酸钾为0.2mol,能产生 g氧气。
②装置B和C都可用于制取二氧化碳,C相对于B具有的优点是 。用装置D收集二氧化碳时,导管须伸到集气瓶底部的原因是 。
③设计下图所示的装置分离CO、CO2的混合气体。操作步骤如下:
Ⅰ.打开弹簧夹,通入一定量的混合气体,收集气体;
Ⅱ.关闭弹簧夹,更换收集装置;
Ⅲ.打开活塞k、收集气体,加入足量稀硫酸后立即关闭活塞k。
步骤Ⅰ中收集到的气体是 (选填“CO”或“CO2”)。步骤Ⅲ中反应的化学方程式是 。
该方法能否将两种气体完全分离,请说明理由 。
18.二氧化碳是人类生存不可缺少的物质,某兴趣小组以( 为主题进行项目式学习,请你一起参与。【认识碳循环】大自然有自我调节能力。如图是自然界中碳、氧循环简图。
(1)图一中的转化1 是自然界中消耗二氧化碳的过程,此过程 (填“会”或“不会”)造成酸雨。
(2)若Y是葡萄糖,图二中的转化1通常通过绿色植物的 作用来实现。
性质探究]
(3)实验甲是用大理石和稀盐酸制取(CO₂的过程,写出该过程的化学反应方程式 。
(4)实验乙:下端木条先熄灭,可以验证(CO₂的性质是 。
【发生装置的优化】
(5)实验室选用如图装置制二氧化碳,该装置优点是 。为了解该装置的特点,他们在装置中连接压强传感器(如图左),从而测定实验中试管内气体压强变化的情况(如图右),其中c点对应的操作是 。
【拓展探究】
某同学在做镁在空气中燃烧实验时,突发奇想,把点燃的镁放入盛满二氧化碳的集气瓶中,发现镁条能够剧烈燃烧,产生耀眼的白光,放出热量,生成一种白色固体和黑色颗粒。
(6)小安猜想白色固体为氧化镁,黑色颗粒为碳。小安猜测的理由是 。
(7)小安猜想是正确的,那么2.4克的镁在二氧化碳中充分反应后生成碳的质量是多少?
19.酸、碱、盐在生产和生活中有看广泛的应用。
(1)下列有关酸、碱、盐的说法中正确的是 (填字母)。
A.酸和碱中一定都含有氢、氧元素
B.有水生成的反应一定是中和反应
C.盐的水溶液的pH一定等于7
D.盐的水溶液中不一定含有金属离子
(2)化学兴趣小组又利用pH传感器探究稀盐酸和氢氧化钠溶液的反应过程,实验操作和测定结果如下图所示:
①该实验中,乙溶液是 。
②加入甲溶液6mL时,烧瓶中溶液含有的溶质是 (填化学式)。
③写出发生化学反应的化学方程式 。
(3)小组同学在实验室发现一瓶久置的氢氧化钠固体。
①大家一致认为该氢氧化钠固体已经变质,请用化学方程式表示其原因 。
②为了确定该固体的成分,小组同学进行了以下实验探究:
实验步骤
实验现象
实验结论
取适量固体于试管中,加水充分溶解后,滴入足量的氯化钡溶液
固体中含有碳酸钠
静置,向上层清液中滴加无色酚酞溶液溶液
该氢氧化钠固体已部分变质
(4)取10g已部分变质的氢氧化钠固体,加水全部溶解后,滴加氢氧化钙溶液至不再产生沉淀。过滤、洗涤、干燥后称量,得到5g沉淀。计算该固体中氢氧化钠的质量分数。
2024年中考化学专题复习 综合应用题参考答案
1.化学是造福于人类的科学,请利用所学知识回答下列问题。
Ⅰ.化学与生活
(1)野炊所带的如下物品中,由天然有机高分子材料制成的是__________(填标号)。
A.纯棉毛巾 B.玻璃杯 C.塑料袋 D.铁锅
(2)做饭过程中,小红把捡来的树枝架空,使其燃烧更旺,原理是 。
(3)C如果乱丢弃会导致的环境问题是 。
(4)野炊时,不小心弄破了手指,晓明拿出一种创可贴,这种创可贴中间有一个凸起的小囊区,按贴伤口时,小囊区内的水和硝酸铵被挤破混合,利用硝酸铵固体溶解时温度 (填“升高”或“降低”),起到快速止血的作用。
Ⅱ.化学与环境
“光触媒技术”广泛应用于消除居室污染物甲醛。最新研究中,将光催化剂和活性炭相结合,可实现高效除甲醛的目标。纳米级光催化剂催化分解甲醛的原理如图1所示;光照条件下,活性炭粉与纳米级光催化剂的比例不同(全碳、、、)时,甲醛去除效果差异如图2所示。
(5)依据图1,用化学方程式表示去除甲醛原理: 。
(6)用活性炭除甲醛,该过程属于 (选填“物理”或“化学”)变化。
(7)从图2可知,活性炭粉与纳米级光催化剂去除甲醛效果最佳的比例为 ,依据是 。
Ⅲ.化学与能源
(8)部分环保电动汽车使用高铁电池,其原理为高铁酸钾和单质锌作用,在释放出电能的同时生成、及。请写出反应的化学方程式 。
(9)汽车发生猛烈撞击时,储气罐中的压缩氮气释放出来充满碰撞气袋,此过程中氮气发生的微观变化是 。
【答案】(1)A
(2)增大可燃物与空气(氧气)的接触面积,使燃烧更充分
(3)白色污染
(4)降低
(5)
(6)物理
(7) 在其他条件相同时,活性炭粉与纳米级光催化剂比例为时,甲醛的浓度持续下降且后甲醛的浓度最低
(8)
(9)氮分子之间的间隔变大
2.镁及其化合物在生产、生活中有着广泛的应用前景。
(一)镁及其化合物的广泛应用
(1)金属镁可以用于制造信号弹和焰火,因其燃烧时发出
(2)工业上通过反应:,得到金属镁,反应中电能转化为 能
(3)用不锈钢、合成橡胶、氧化镁等材料制造的飞机轮胎属于 材料。
(4)用含有Mg(OH)2的药物治疗胃酸过多,该反应的化学方程式为 .
(5)碳酸镁可作阻燃剂,其可能的原因是 (选填序号)。
a 分解时吸热,降低可燃物的着火点
b 生成的固体覆盖燃烧物,隔绝氧气
(二)碳酸镁水合物的制备
MgCO3· 3H2O是制备镁产品的中间体。工业上从碱性卤水(主要成分为MgCl2中获取MgCO3·3H2O的方法如图1所示。
(1)“沉淀”过程的pH随时间的变化如图2所示,其操作为;向卤水中通入CO2至饱和然后滴加NaOH溶液,同时继续通入CO2,由此判断卤水的碱性比NaOH溶液 (“强”或“弱”)。
(2)“沉淀”时生成MgCO3 ·3H2O的总反应化学方程式为
(3)证明沉淀已经洗涤干净的方法是:取最后一次洗涤所得滤液,先加足量稀HNO3滴加 溶液,无现象。
(三)样品成分的分析
在烘干时,会有部分MgCO3·3H2O转化为碱式碳酸镁晶体Mga(OH)b(CO3)c · dH2O.为测定Mga(OH)b(CO3)c · dH2O的组成,称取18.46g固体混合物,在科研人员的指下用下图装置进行热分解实验,并记录实验数据于下表中。
温度/℃
室温
190
450
浓硫酸
150.00
155.40
156.30
碱石灰
100.00
100.00
106.16
【资料】
①MgCO3·3H2O在190℃完全失去结晶水;MgCO3;在400℃完全分解生成两种氧化物。
②Mga(OH)b(CO3)c · dH2O在210℃以下不分解:450℃完全分解生成三种氧化物。
(1)装配好实验装置后,先要
(2)加热前后及过程中均通入N2,停止加热后继续通N2的目的是
(3)计算a:c= ,Mga(OH)b(CO3)c · dH2O中结晶水的质量为 g
(4)若实验中缺少D装置,则α:c的值 选填“偏大”、“偏小”或“不变”
(5)MgCO3·3H2O受热转化为碱式碳酸镁晶体Mga(OH)b(CO3)c · dH2O的化学方程式为 。
【答案】 耀眼的白光 化学 复合 b 弱 AgNO3 检查装置的气密性 将反应生成的水、二氧化碳全部赶入B、C装置充分吸收,减少误差 5:4 0.72 偏小
3.近年来,我国载人航天事业取得了举世瞩目的成就。兴趣小组以“探究空间站水和氧气”为主题开展项目式学习。
【任务一】认识空间站氧气和水的再生
(1)空间站通过收集航天员尿液、汗液和呼出的水汽,深度净化,再生为饮用水。利用太阳能电池板供电,实现氧气和水的再生(如图1)。下列分析不正确的是___________(填字母序号)。
A.空间站中氧气的主要来源是水电解
B.水循环系统利用催化剂可增加水的质量
C.空间站水循环系统中氢原子利用率没有达到100%
D.可用过滤方法除去尿液浓缩后析出的固体
(2)实验室用加热高锰酸钾固体制氧气,该方法不适用于空间站提供氧气,理由是 。
【任务二】探究不同电解液和电极对水电解的影响
兴趣小组选择生活中材料做电极,在相同时间内做了一系列的对比实验,实验数据如下
电解液(浓度0.2kg/L)
不同电极材料产生的
碳棒
铜棒
保险丝
电阻丝
铁丝
NaOH溶液
1.09:6.9
3.35:7.7
2.95:6.9
3.4:7.3
3.2:6.51
稀硫酸
1.10:6.9
阳极产生的氧气很少
1.95:7.6
3.45:7.5
铁丝溶解
(3)在上述实验条件下,实验数据接近1:2的电解液和电极材料最佳组合是 。
(4)稀硫酸做电解液时,铁丝不能做电极原因是 (用化学方程式解释)。
(5)影响电解水速率除上述因素外,还有 (写1点即可)。
【任务三】深度探究【任务二】中电解液稀硫酸和电极材料碳棒得到的比值比理论值偏小原因
(6)兴趣小组在老师指导下,用CO2传感器测得图2烧杯上方CO2浓度随时间的变化曲线如图3。
①10S之前CO2浓度不为0的原因 。
②由图3分析的比值比理论值偏小可能的原因 ;130s电解结束后CO2浓度继续变化的原因 。
【答案】(1)B
(2)消耗能源和氧气
(3)NaOH溶液和铁丝
(4)Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
(5)NaOH溶液浓度
(6) 空气中含有二氧化碳 在同等条件下,氧气在水中的溶解度大于氢气的溶解度 碳棒与生成的氧气持续反应
4.酸碱盐在工农业生产和生活中应用广泛,请用化学知识解答。
Ⅰ、回答问题
(1)如饮食不当,胃会分泌出大量胃酸,服用含有下列哪种 物质(填编号)的药物可以中和过多胃酸,写出反应的化学方程式 。
A.NaOH B.Na2CO3 C.Al(OH)3
Ⅱ、某化工厂用废硫酸制备K2SO4的流程如图:
(2)反应①中CaCO3研成粉末的目的是 。
(3)上述流程中,除CO2外,还可循环使用的物质是 (填写化学式)。
(4)反应③中相关物质的溶解度如下表所示。反应③在常温下能实现的原因是 。
物质
KCl
K2SO4
NH4Cl
(NH4)2SO4
溶解度/g(20℃)
34.2
11.1
37.2
75.5
(5)反应③的产物NH4Cl可用作氮肥,但不能与熟石灰混合使用,原因是 (用化学方程式表示),基本反应类型为 。
(6)洗涤反应③所得晶体最适宜的试剂是______(填编号)。
A.H2O B.饱和K2SO4溶液
C.不饱和K2SO4溶液 D.三者均可
【答案】(1) C
(2)增大与反应物的接触面积,使反应更快、更充分
(3)CaCO3
(4)常温下硫酸钾的溶解度远小于氯化钾、氯化铵、硫酸铵的溶解度
(5) 复分解反应
(6)B
5.见证科技发展,感受民族复兴。
Ⅰ.能源是人类进行生产的原动力,能源革命在演变。
(1)古代,原始人类通过“钻木取火”,迈进了植物能源时代,钻木取火中“钻木”过程满足了木头燃烧所需要的条件是 。
(2)18世纪,化石能源取代植物能源,常见的化石燃料有煤、石油、天然气等,写出天然气(主要成分为甲烷)燃烧的化学方程式 。
(3)当前,是新能源和可再生能源的革命。我国氢能按如图规划发展迅速:
①制得灰氢的过程中有反应发生,该反应属于 反应(填基本反应类型),反应中体现还原性的物质是 (填化学式)。
②蓝氢是将天然气重整制成。通过碳捕捉先进技术,减轻了 (填物质名称)对地球环境的影响。该气体被捕捉后封存在含氢氧化钙的地下水层中,可慢慢转化为固态碳酸盐,该碳酸盐的化学式是 。
③通过“可再生能源”分解水可制得绿氢,写出相关的化学方程式 。
Ⅱ.依据粗盐中不溶性杂质(泥沙)及可溶性杂质(MgCl2)的去除,某同学建构了“物质除杂”的思维模型。
(4)根据“性质差异”,可除去粗盐中泥沙。操作步骤为溶解、过滤、蒸发,写出上述操作中均用到的一种仪器名称 。
(5)采用“反应转化法”,可除去粗盐水中的MgCl2,写出应加入的除杂试剂 。
(6)通过向(5)的滤液中滴加盐酸,可除去过量的除杂试剂,利用数字化实验测定溶液的pH变化如图2所示。则M点时溶液中溶质的成分是 (填化学式)
【答案】(1)温度达到着火点
(2)
(3) 置换 C 二氧化碳 CaCO3
(4)玻璃棒
(5)氢氧化钠溶液(NaOH)
(6)NaOH、NaCl
6.如图,在已调平的托盘天平两边各放一个等质量的烧杯,向烧杯中各加入一定量的等质量、等浓度的稀硫酸,然后在左盘的烧杯A中放入一定质量的Zn片,同时在右盘的烧杯B中放入与Zn片等质量的Fe片。
(1)反应后烧杯B中的溶液变 色。
(2)若锌和93.7g稀硫酸恰好完全反应生成0.2g氢气,则反应后所得溶液的溶质质量分数为 ?(请写出运算过程)
(3)在上述实验中,研判托盘天平指针的最终偏向和药品的剩余情况可用下面的方式 来讨论进行:把反应物的质量处理成粒子数,再通过讨论硫酸分子的数目范围,最 终确定哪种反应情况,具体见下图:
①上图中甲物质是 (填“Zn”或“Fe”)
②当硫酸分子个数为a时,反应结束后,天平指针最终指在分度盘的 填“左边”或“右边”或“正中央”),A、B两杯中反应剩余物质分别是 ;
③当硫酸分子个数≥d 时,请描述在整个实验过程中指针的变化情况: 。
【答案】 浅绿色 16.1% Zn 正中央 A杯中剩余的是锌,B杯中剩余的是铁 先偏向右后偏向左
7.A~I为初中化学常见的物质,它们之间的转化关系下图所示(只略去反应①的部分产物)。其中B是紫红色金属;D、F为黑色固体;H是实验室中最常见的无色无味液体。请回答:
(1)若A在常温下为固体,则反应①的化学方程式为 ,下图所示的仪器中,可用作该反应发生装置的是 (填字母);若A在常温下为液体,则A的化学式为 ,反应①的基本反应类型是 。
(2)在金属活动性顺序中,B位于铁的 (填“前面”或“后面”)。若要证明,所需试剂有:B的单质、铁的单质和 (只填一种)。
(3)G的化学式为 ,它不具有的性质有 (填字母)。
A 酸性 B 还原性 C毒性 D 助燃性
(4)反应②的化学方程式为 。
【答案】(1) 2KClO32KCl + 3O2↑ c H2O2 分解反应
(2) 后面 盐酸或稀硫酸、铜盐、亚铁盐等
(3) CO AD/DA
(4)CuO+H2Cu+H2O
8.化学是一门研究物质的科学,我们一般从物质的存在、性质、制备、用途等方面研究一种物质或一类物质。以金属铁为例,请你参与其中回答相关问题:
(1)认识铁元素的存在:
如图 1 是元素周期表中铁元素的有关信息和铁原子的结构示意图,下列有关说法正确的是 。
A.铁元素是地壳中含量最多的金属元素
B.铁原子的相对原子质量为 56,中子数为 26
C.铁离子的符号是 Fe3+
D.铁原子的核外有 4 个电子层,最外层 2 个电子
(2)探究金属铁的性质:
①图 2 甲反应的现象是 ,丙中反应的化学方程式为 ;
②图 2 只有乙中不反应,能得出三种金属活动性及它们和氢元素的位置关系,由强到弱的顺序是 (填元素符号);
③依据图 2 所做实验完成金属铁的性质网络如图 3,其中 A 属于 (填物质类别)。
(3)认识金属铁的制备:
工业上常采用还原剂一氧化碳冶铁如图 4 所示装置可模拟工业炼铁的实验,并检验该反应生成的气体产物。已知由 A 装置制取的 CO 气体混有少量的 CO2。
①CO 与氧化铁反应的化学方程式为 ;
②气体通过装置的顺序是 A→ (装置不能重复使用);
③从环保角度考虑,对以上装置的改进措施是 。
(4)认识铁的用途:
铁锅用来做饭,利用了金属的 性。
【答案】(1)CD
(2) 剧烈燃烧火星四射,放出大量热,生成黑色固体 Al>Fe>H>Cu 盐
(3) C→D→B 装置最后导管口放置一个燃烧的酒精灯 (4)导热性
9.阅读下面材料,回答问题。
人类赖以生存的环境由自然环境和社会环境组成。自然环境由生物圈、岩石圈、大气圈、水圈组成(如图所示),四个圈层经过漫长演化,既相对稳定、动态平衡,又相互作用、不断变化,各圈层之间的物质和能量不停循环,这些循环既跟物质的组成、结构和性质有关,也受人类活动的影响,并通过复杂的物理变化和化学变化实现。
(一)内涵决定身份﹣﹣物质的组成与分类
(l)用化学符号填空:
岩石圈中含量最高的金属元素是 。大气圈中含量最高的物质是 。水圈中含量最高的元素是 。土壤中能促进农作物根系发达的元素是 。
(2)按要求填表:
物质所属圈层
物质名称
物质的化学式
用符号表示构成物质的微粒
物质类别
生物圈
蔗糖
大气圈
氩气
水圈
氢氧化钙
岩石圈
Na+、SiO32﹣
(二)甲烷﹣﹣小分子,大作为
在如图的四大圈层中,有下列6种物质:①甲烷;②水;③二氯化碳;④一氧化碳;⑤氢气;⑥氧气。构成这些物质的分子虽然简单,但这些物质有的是人类赖以生存的基本物质,有的是物质循环关键物质,有的是人类社会生产活动必需的物质。请回答:
(1)在这6种物质中,元素种类共有 种,人类的生命活动不可缺少的物质有 (填化学式,下同),植物生长必需的物质有 ,元素种类完全相同的物质是 。
(2)甲烷是最重要的基础有机物之一,不仅可做燃料,还能发生如下反应:
①在隔绝空气和1000℃条件下,甲烷分解产生炭黑和氢气;
②在隔绝空气和1500℃条件下,甲烷分解产生乙炔和氢气;
③在1400℃条件下,适当比例的甲烷和氧气反应生成氢气和一氧化碳;
④在800℃和催化剂条件下,适当比例的甲烷和二氧化碳反应生成氢气和一氧化碳。
试写出上述②~④三个反应的化学方程式:
② ;
③ ;
④ ;
(3)在反应①~④中,属于置换反应的有 。
在反应①和②中,反应物相同,而生成物不同,从微观的角度看,是因为反应条件不同导致 。
③和④两个反应的反应物不同,但生成物相同,从物质组成的角度看,其原因是 。
在实际生产中,反应③需要按比例控制氧气不能超量,从物质性质的角度看,原因是 。
(三)柔之力﹣﹣神奇的水溶液
水在生活、生产和科学实验中应用广泛。岩石圈约有四分之三被水覆盖,其中的某些物质被水溶解,其随水的天然循环在水圈中富集,富集后的物质可能再次沉积到岩石圈。
如图是氯化钠和碳酸钠的溶解度曲线。据图回答下列问题:
(1)青海湖区的人们有一种经验,冬天捞“碱”、夏天晒盐,这里的“碱”指纯碱,盐指氯化钠,他们所依据的原理是 。
(2)纯碱是一种重要的化工原料,但仅用物理方法从盐湖中“捞碱”远远不能满足需求,工业上主要利用从水圈中获得的食盐来制备纯碱,其反应的化学方程式是 、 。
(3)为确定某白色固体是碳酸钠还是氯化钠,在20℃时,取2.5g样品加入盛有10g水的烧杯中,充分搅拌后现象如图所示,则固体粉末是 。若将该溶液升温到40℃时,则所得溶液溶质质量分数为 。
(四)金属﹣﹣工业的脊梁
金属及合金广泛应用于生活、生产和航天军工。
资料:水圈和岩石圈中含有丰富的镁元素。工业生产中,可用菱镁矿做原科制'备金属镁,流程如图所示:
请回答下列问题:
(l)已知①和②属于分解反应,化学方程式分别为 和 。
(2)通过化学反应,以岩石圈的矿石为原料还可以制备很多其他金属,请举一例说明(用化学方程式表示其制备原理) 。
(3)如图是镁原子结构示意图,镁化学性质活泼,原因是 。四大圈层中含有下列物质:①硫酸锌;②氯化钠;③硫酸;④氢氧化钙;⑤氧气。其中能和铁反应的物质有(填序号) 。
(4)小梅同学将点燃的镁条伸入盛二氧化碳的集气瓶中,看到镁条剧烈燃烧,发出耀眼白光,瓶壁上有黑色物质生成,她认为这种黑色物质是碳单质。在上述过程中,小梅运用的科学方法有 。
【答案】 Al N2 O P C12H22O11 C12H22O11 有机物 Ar Ar 单质 Ca(OH)2 Ca2+、OH﹣ 碱 硅酸钠 Na2SiO3 盐 3 H2O、O2 CO2、H2O、O2 CO、CO2 略 2CH4 C2H2+3H2 2CH4+O24H2+2CO CH4+CO22H2+2CO ③ 反应条件不同,原子的结合方式不同,导致分子构成不同;反应物的组成元素相同,反应前后元素的种类不变 超过1400℃,氢气、一氧化碳会与氧气反应 氯化钠溶解度受温度影响较小,夏天温度高,加快水分蒸发,氯化钠容易结晶析出。碳酸钠溶解度受温度影响较大,冬天温度低,易结晶析出 NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl; 2 NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O Na2CO3 20% MgCO3MgO+CO2↑ MgC12Mg+C12↑ 3CO+Fe2O32Fe+3CO2。 镁原子最外层电子数为2 在化学反应中易失电子 ③⑤ 实验、观察、推理
10.中国高铁的运营里程位居世界第一、高铁的许多电子元件中使用了黄铜。为了测定某黄铜样品(假设仅含铜、锌)中铜的质量分数,兴趣小组的同学称取20g黄铜粉末于烧杯中,进行了如下实验。
(1)用托盘天平称量20g固体时,若发现天平指针向左偏转,则应进行的操作是 。
(2)加入100g稀硫酸后,用 不断搅拌,使反应充分进行。表明反应Ⅰ已经结束的现象是 。
(3)分析上图,可计算出该黄铜样品中铜的质量分数为 。
(4)计算所用稀硫酸的溶质质量分数。(写出计算过程)
【答案】(1)用药匙取出适量固体药品
(2) 玻璃棒 无气泡产生(或固体不再溶解)
(3)40%
(4)解:设100g稀硫酸中溶质的质量为x。
x=9.8g
所用稀硫酸的溶质质量分数为
答:所用稀硫酸的溶质质量分数为9.8%。
11.金属和金属材料是人类社会发展不可或缺的材料,更是人类社会进步的关键所在。
(1)《周礼·考工记》中记载:“金有六齐:六分其金而锡居一,谓之钟鼎之齐;…”这是世界上最早的合金配比。合金比组成它的纯金属有更多优良性能,如 等(答出一条即可)。
(2)铜制品长时间在潮湿空气中会锈蚀,产生铜绿,其化学式为Cu2(OH)2CO3,则其中铜元素的化合价为 ;铝制品比铁制品更耐用,其原因是 (用化学方程式表示);铁制品在空气中容易与 等物质接触而生锈,试写出一种防止铁制品锈蚀的方法: 。
(3)取等质量的M、N两种金属(已知M、N在化合物中的化合价都是+2,且相对原子质量:M>N),分别与等质量、等浓度的稀硫酸反应,生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示。
①两种金属的活动性强弱关系:M N(填“>”“>”或“=”)。
②充分反应后,试分析消耗硫酸的质量大小关系并说明理由 。
(4)我国古代流行的“湿法炼铜”的原理是铁和硫酸铜溶液反应。现有某硫酸铜溶液200g,向其中加入8.4g铁粉,恰好完全反应,求该硫酸铜溶液中溶质的质量分数。
【答案】(1)硬度大、耐腐蚀(合理即可)
(2) +2 氧气和水 刷漆(合理即可)
(3) > 消耗硫酸的质量相等,因为生成氢气的质量相同,而氢气中的氢元素完全来自于硫酸中的氢元素,故消耗硫酸的质量相等
(4)解:设该硫酸铜溶液中溶质的质量分数为x
x=12%
答:该硫酸铜溶液中溶质的质量分数为12%
12.氧气和二氧化碳是两种重要的气体,请根据学过的知识作答:
①工业上用分离液态空气的方法制取氧气,主要是利用了氧气和氮气的 不同。二氧化碳的工业制法与实验室制法都选择了大理石,不仅因为这种原料含有 (填“钙元素”或“碳酸根”),而且来源非常广泛。
②根据所给的仪器回答问题
I.写出仪器名称,a 、b ;
II.某同学用A装置制取氧气时发现试管位置太高,不能用外焰加热,该同学应调节下图中的旋钮 (填“①”或“②”或 “③”)。
利用改正后的A装置制取氧气,反应的化学方程式: ,若用装置F收集并粗略测出收集O2体积,还需在 (填m或n)端接一个量筒以便测出排出的水的体积。G图是硫在氧气中燃烧的实验,观察到的现象是 ,该反应的化学方程式是 ;
Ⅲ.实验室也能选用D装置作为氧气发生装置,反应的化学方程式是 ,为了使反应能保持较平稳地进行,应该采取的措施是 ;
IV.B、C、D、E均可作为实验室制备CO2的发生装置,E装置制备气体的优点是 ,若用C装置制备CO2,操作时一定要 ,形成液封以免气体从长颈漏斗逸出;若用右图装置排空气法收集CO2,请在图中用箭头画出气体进出的方向 。
V.用足量的石灰石和50克稀盐酸充分完全反应,制得二氧化碳为8.8克。试计算:
50克稀盐酸中所含HCl的物质的量(根据化学方程式列式计算);
稀盐酸中HCl的质量分数为 。
【答案】 沸点 碳酸根 铁架台 锥形瓶 ② 2KClO32KCl+3O2↑ m 产生蓝紫色火焰,有刺激性气味气体产生 S+O2SO2 2H2O2=2H2O+ O2↑ 控制分液漏斗的活塞,使液体缓缓流入锥形瓶 随开随用,随关随停 使长颈漏斗末端插入到液面下 设所含HCl的物质的量xmol
n(CO2)=8.8/44=0.2mol
CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
2 1
X 0.2
2/x=1/0.1
x=0.4mol 29.2%
13.利用如图所示实验装置对酸的化学性质进行探究。
(1)标号为①的仪器名称是 。
(2)实验I中,在点滴板的a、b穴中滴入稀盐酸后,溶液变红的是 (填“a”、“b”)。
(3)实验Ⅱ中,在仪器①、②中均可观察到的现象是 。仪器②中发生反应的化学方程式为 。
(4)用100kg溶质质量分数为10.95%的废盐酸,最多可以除去多少铁锈(以Fe2O3计)。
【答案】(1)试管
(2)a
(3) 固体逐渐溶解,溶液变黄
(4)解:设最多可以除去氧化铁的质量为x。
x=8g
答:最多可以除去氧化铁的质量为8g。
14.化学是以实验为基础的学科,实验是科学探究的重要手段。
(1)下列物质在空气或氧气中燃烧时,现象描述正确的是 ;
a.红磷在空气中燃烧,产生黄白色火焰和大量白烟,生成五氧化二磷
b.铁丝在空气中剧烈燃烧,火星四射,放出大量热,生成黑色固体
c.硫粉在氧气中燃烧,产生淡蓝色火焰,生成刺激性气味的二氧化硫
d.木炭在氧气中燃烧,发出白光,放出热量,生成一种无色无味的气体
(2)如图1是实验室制取氧气的装置:
①用高锰酸钾制取氧气时选择A装置的依据是 ;反应的化学方程式为 ;
(3)如图2是实验室制取并验证性质的实验装置图:
①D装置中盛放的试剂为 溶液;
②E装置中发生反应的化学方程式为 ;
③F装置中观察到低处蜡烛先熄灭,高处蜡烛后熄灭,说明二氧化碳具有性质 。
(4)某同学发现实验桌上有一瓶敞口放置的氢氧化钠固体,为了检验该氢氧化钠变质的程度,称量10.0g瓶内固体,放入盛有100.0g足量稀硫酸的烧杯中,充分反应后称量烧杯中剩余物质质量为107.8g,计算该固体中含有未变质的氢氧化钠的质量分数。
【答案】(1)d
(2) 反应物状态为固体,反应条件为加热
(3) 不燃烧也不支持燃烧
(4)解: 反应生成二氧化碳的质量为10.0g+100.0g-107.8g=2.2g
设固体中碳酸钠的质量为x
x=5.3g
该固体中未变质的氢氧化钠的质量分数为×100%=47%
答: 该固体中未变质的氢氧化钠的质量分数为47%。
15.铜及其化合物是生活中常见的物质,用途广泛。
(1)螺旋桨可由特制的铜合金制造。铜合金的硬度比铜的 (填“大”或“小”)。
(2)硫酸铜溶液显 色,是因为它的阳离子有颜色,该阳离子的化学符号是 。
(3)向一定量硫酸和硫酸铜的混合溶液中,逐滴加入一定质量分数的氢氧化钠溶液至过量。依据实验事实绘制出如图所示的曲线。
①a至b段溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)。
②写出b至c段发生反应的化学方程式: 。
③d点溶液中的溶质主要有 。
(4)某同学在硫酸铜溶液中插入铝片(如图所示),未发现明显的实验现象,于是得出铝的活动性比铜弱的结论。所得结论实际上是错误的,请对方案进行改正(写出改正措施、现象和结论)
(5)某工厂用以下反应:来生产硫酸铜,若制得80kg硫酸铜。恰好消耗稀硫酸的质量是200kg,计算该稀硫酸中溶质的质量分数。
【答案】(1)大
(2) 蓝 Cu2+
(3) 增大 Na2SO4、NaOH
(4)改正措施:用砂纸除去铝表面的保护膜;现象:铝表面有红色物质生成,溶液由蓝色变成无色;结论:铝的活动性强于铜
(5)解:设200g稀硫酸中溶质的质量为
解得
稀硫酸中溶质的质量分数:×100%=24.5%
答:该稀硫酸中溶质的质量分数为24.5%。
16.从古至今,铁及其化合物一直被人类广泛应用。
一、铁的应用
(1)我国早在春秋战国时期就开始生产和使用铁器。深埋的古墓中有些铁器保存至今是因为 (选填序号)。
a.铁不活泼 b.密封缺氧 c.干燥少水
(2)铁的化合物在现代更多领域发挥着重要作用。
①活性FeOOH可除去石油开采过程中的有害气体H2S,并获得S,原理如下:
,吸收中生成的另一种物质的名称为 。
②碳酸亚铁(FeCO3)可作补血剂,药片表面包裹着淀粉制作的糖衣,淀粉 (选填“属于”或“不属于”)糖类,服用药片后与胃酸反应生成 被人体吸收,促进血红蛋白生成。
二、铁的化合物制备
实验室利用废铁屑(含少量Fe2O3)为原料制备碳酸亚铁(FeCO3)的流程如下:
(3)酸溶时适当提高反应温度和H2SO4浓度,目的是 。
(4)Fe粉可使“酸溶”产生的Fe2(SO4)3转化为FeSO4,该反应的化学方程式为 。
(5)转化2中温度不宜过高的原因是 。
(6)在空气中灼烧FeCO3可获得颜料铁红(Fe2O3)和CO2,反应的化学方程式为 。
三、铁的化合物含量测定
称取含FeCO3的Fe2O3样品21.8g,放入下图所示装置中通入CO,控温在300℃,加热至质量不再改变,测得剩余固体质量为19.6g。
资料:
①FeCO3在282℃分解为FeO。
②用CO还原Fe2O3炼铁的过程大致分为三个阶段:
阶段1:
阶段2:
阶段3:
继续向装置中通CO,分阶段升温,进行CO还原铁的氧化物,加热时测得剩余固体质量随温度变化的曲线如图所示。
(7)图中N点固体的成分及对应的质量为 。(写出计算过程)
【答案】(1)bc
(2) 水 属于 氯化亚铁
(3)提高反应速率
(4)
(5)防止碳酸氢铵受热分解
(6)
(7)N点对应的是阶段3(FeO参与反应)过程,则N点固体是生成的铁单质和FeO的混合物,设此时铁单质质量为x。
x=2.8g
则此时FeO质量为:
故N点固体的成分分别为Fe、FeO,质量分别为2.8g、14.4g。
17.气体的制取及性质研究是重要的化学实验活动。
①装置A可用于制取氧气,写出用氯酸钾和二氧化锰制氧气的化学方程式 。若参加反应的氯酸钾为0.2mol,能产生 g氧气。
②装置B和C都可用于制取二氧化碳,C相对于B具有的优点是 。用装置D收集二氧化碳时,导管须伸到集气瓶底部的原因是 。
③设计下图所示的装置分离CO、CO2的混合气体。操作步骤如下:
Ⅰ.打开弹簧夹,通入一定量的混合气体,收集气体;
Ⅱ.关闭弹簧夹,更换收集装置;
Ⅲ.打开活塞k、收集气体,加入足量稀硫酸后立即关闭活塞k。
步骤Ⅰ中收集到的气体是 (选填“CO”或“CO2”)。步骤Ⅲ中反应的化学方程式是 。
该方法能否将两种气体完全分离,请说明理由 。
【答案】 2KClO32KCl+3O2↑ 设:能产生氧气物质的量x,
x=0.3moL,氧气质量0.3moL×32g/mol=9.6g。 能控制反应发生和停止 防止二氧化碳不纯 CO Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O 不能,原因不能收集步骤Ⅱ中残余一氧化碳
18.二氧化碳是人类生存不可缺少的物质,某兴趣小组以( 为主题进行项目式学习,请你一起参与。【认识碳循环】大自然有自我调节能力。如图是自然界中碳、氧循环简图。
(1)图一中的转化1 是自然界中消耗二氧化碳的过程,此过程 (填“会”或“不会”)造成酸雨。
(2)若Y是葡萄糖,图二中的转化1通常通过绿色植物的 作用来实现。
性质探究]
(3)实验甲是用大理石和稀盐酸制取(CO₂的过程,写出该过程的化学反应方程式 。
(4)实验乙:下端木条先熄灭,可以验证(CO₂的性质是 。
【发生装置的优化】
(5)实验室选用如图装置制二氧化碳,该装置优点是 。为了解该装置的特点,他们在装置中连接压强传感器(如图左),从而测定实验中试管内气体压强变化的情况(如图右),其中c点对应的操作是 。
【拓展探究】
某同学在做镁在空气中燃烧实验时,突发奇想,把点燃的镁放入盛满二氧化碳的集气瓶中,发现镁条能够剧烈燃烧,产生耀眼的白光,放出热量,生成一种白色固体和黑色颗粒。
(6)小安猜想白色固体为氧化镁,黑色颗粒为碳。小安猜测的理由是 。
(7)小安猜想是正确的,那么2.4克的镁在二氧化碳中充分反应后生成碳的质量是多少?
【答案】(1)不会
(2)光合
(3)
(4)密度比空气大,不燃烧也不支持燃烧
(5) 可以控制反应的发生和停止 打开弹簧夹
(6)反应前后元素种类不变
(7)解:设生成碳的质量为x。
x=0.6g
答:生成碳的质量为0.6g。
19.酸、碱、盐在生产和生活中有看广泛的应用。
(1)下列有关酸、碱、盐的说法中正确的是 (填字母)。
A.酸和碱中一定都含有氢、氧元素
B.有水生成的反应一定是中和反应
C.盐的水溶液的pH一定等于7
D.盐的水溶液中不一定含有金属离子
(2)化学兴趣小组又利用pH传感器探究稀盐酸和氢氧化钠溶液的反应过程,实验操作和测定结果如下图所示:
①该实验中,乙溶液是 。
②加入甲溶液6mL时,烧瓶中溶液含有的溶质是 (填化学式)。
③写出发生化学反应的化学方程式 。
(3)小组同学在实验室发现一瓶久置的氢氧化钠固体。
①大家一致认为该氢氧化钠固体已经变质,请用化学方程式表示其原因 。
②为了确定该固体的成分,小组同学进行了以下实验探究:
实验步骤
实验现象
实验结论
取适量固体于试管中,加水充分溶解后,滴入足量的氯化钡溶液
固体中含有碳酸钠
静置,向上层清液中滴加无色酚酞溶液溶液
该氢氧化钠固体已部分变质
(4)取10g已部分变质的氢氧化钠固体,加水全部溶解后,滴加氢氧化钙溶液至不再产生沉淀。过滤、洗涤、干燥后称量,得到5g沉淀。计算该固体中氢氧化钠的质量分数。
【答案】(1)D
(2) 稀盐酸 HCl、NaCl
(3) 产生白色沉淀 溶液由无色变为红色
(4)47%
解:设固体中碳酸钠的质量为x。
该固体中氢氧化钠的质量为10g-5.3g=4.7g;
固体中氢氧化钠的质量分数为×100%=47%;
答:该固体中氢氧化钠的质量分数为47%。
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