2024年中考化学专题复习-综合应用题
2024-08-13
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内容正文:
2024年中考化学专题复习-综合应用题
1.金属在人类文明史上具有重要意义。
(一)了解金属材料的发展
(1)历史上人类冶炼不同金属的年代大致为:金(公元前4500年)→铁(公元前500年)一锌(公元 500年)→铝(公元 1827年),据此分析冶炼金属的早晚主要和 有关。
(二)利用图的实验探究金属的化学性质。
(2)实验一:水的作用是 。实验中,观察到发出白光后铁丝并未燃烧,原因是 。
(3)实验二:两个反应均生成了 (填物质名称)。比较铁和铝的金属活动性强弱,从试剂角度需考虑:①加入同样大小的铁片和铝片;② 。
(4)实验三:反应的化学方程式为 。再补充一个实验可得出 Fe、Cu、Ag的金属活动性顺序。设计并进行实验,补全下表中的实验步骤与实验现象。
实验步骤(可用图示)
实验现象
实验结论
金属活动性: Fe>Cu>Ag
(三)金属的冶炼
(5)我国古代就有记载用赤铜(主要成分是Cu2O)与木炭在 1100℃∼1300℃的条件下反应生成铜和二氧化碳,请写出此反应的化学方程式 。
(四)金属的锈蚀与防护
(6)生活中防止钢铁制品生锈的措施有 (写一条)。
2.废旧手机的电路板中含有铝、铁、铜、银、金等多种金属,随意丢弃既会造成资源浪费,也会污染土壤和水体。
(1)铁是世界上年产量第一的金属。工业上用一氧化碳和赤铁矿炼铁的化学方程式是 ,得到的生铁可炼成钢。
(2)某同学根据铜绿的成分Cu2(OH)2CO3作出猜想:金属铜锈蚀的条件除有氧气和水外,还必须有二氧化碳。为证明“必须有二氧化碳”,需要进行下图所示甲乙丙丁四个实验中的甲和 (填序号)。
(3)用坩埚钳夹住一小块铝箔,在酒精灯上加热至熔化,轻轻晃动,观察到熔化的铝被一层膜兜着并不滴落,产生该现象的原因是
(4)验证Cu、Fe、Al金属的活动性强弱,利用下列提供的药品进行实验,不能达到验证目的是 (填序号)。
A FeSO4溶液、Al、Cu B Al2(SO4)3溶液、稀盐酸溶液、Fe、Cu
C Al2(SO4)3溶液、FeSO4溶液、Cu D AlCl3溶液、CuCl2溶液、Fe
(5)化学兴趣小组从废旧手机电路板的多种金属中回收铜,设计并进行了如下实验。已知:Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O;不考虑金、银发生类似反应。
①将电路板粉碎成粉末的目的是 。
②过滤①所得滤液中的溶质有 ;步骤②中的实验现象是:固体部分溶解,且可看到 ;过滤③所得滤渣成分是 ;步骤④中反应的化学方程式是 。
3.初三同学们参观了汽车博物馆,感受到汽车产业的发展与能源环境密不可分。
(1)煤、天然气和 通常称为化石燃料。充分燃烧1 kg天然气和煤所产生的CO2和SO2气体的质量如下图所示,根据下图分析,你能得出的结论是 (写一条即可)。
(2)为了减少污染,会采用污染较小的化石燃料代替汽油:有些汽车采用压缩天然气(CNG)作为燃料,天然气中主要成分燃烧的化学方程式是 ;液化石油气(LPG)也可作为汽车用燃料,主要成分是丙烷、丁烷、丙烯、丁烯等,因此液化石油气属于 (“纯净物”或“混合物”)。
(3)人类正在开发和使用新能源,如潮汐能、氢能等。贮氢合金用于氢动力汽车的试验已获成功,氢化镁(MgH2)是一种贮氢合金,可以和水反应生成氢氧化镁和氢气,该反应的化学方程式是 。
(4)目前汽车金属外壳主要材质是钢铁,工业上高炉炼铁的反应原理是 ,用含氧化铁80%的矿石200t,理论上可以炼出金属铁 t。
(5)高级跑车会采用金属铝制作成车体外壳,铝制品都有很好的抗腐蚀性,原因是: (用化学反应方程式表示)。
4.水产“增氧片”,溶于水能迅速增加水体溶氧量,可用于养殖鱼、虾的池塘缺氧急救,其主要成分是过碳酸钠(xNa2CO3·yH2O2),俗称固体双氧水。化学兴趣小组对其进行以下探究:
【查阅资料】过碳酸钠具有碳酸钠(Na2CO3)和过氧化氢(H2O2)的双重性质
【工业制备】化学兴趣小组,展开对“增氧片”的工业制备探究,查阅资料得知基本流程,如图:
查阅资料:①稳定剂中含有MgCl2和Na2SiO3。
②异丙醇为有机溶剂,作用是降低过碳酸钠在溶液中的溶解度
(1)稳定剂中MgCl2和Na2SiO3发生复分解反应,生成一种难溶物质,将过碳酸钠粒子包裹住,该反应的化学方程式为 。
(2)操作Ⅱ中洗涤晶体的试剂最好选用___________(填字母)。
A.饱和NaCl溶液 B.水 C.异丙醇 D.稀盐酸
(3)根据下表数据,你认为上述制备反应的最佳温度范围是 ℃。
温度范围/℃
5~10
10~15
15~20
20~25
活性氧含量/%
13.94
14.02
15.05
14.46
“增氧片”的产率/%
85.49
85.78
88.38
83.01
注:活性氧含量是指产品中能转化为O2的氧元素的质量分数。
【含氧量测定】利用下图装置进行产品中活性氧含量测定(杂质对测定无影响)。
查阅资料:①“增氧片”中活性氧含量≥13.0%是一等品,≥10.5%是合格品。
②过碳酸钠能与酸反应放出CO2和O2。
③碱石灰可以吸收CO2
(4)实验前先缓慢通N2一段时间,加热铜网至红热后,再缓慢滴入过量稀硫酸,直至A中样品完全反应,实验中通入N2目的是 。
(5)装置B的作用是 。(填序号)
①除去气体中的水蒸气 ②便于观察和控制气流速度
(6)实验测得C装置中铜网增重1.2g,该产品中活性氧含量为 %;属于 (填“一等品”或“合格品”);
5.氢经济被认为是21世纪世界经济新的转折点,关于氢能的研究是世界热点。
I.制氢
(1)工业上以甲醇(CH3OH)和水蒸气重整制H2,制取原理如图1所示:
①制取氢气的过程中涉及的有机物是 (写化学式)。
②重整反应器中甲醇与足量的水蒸气反应,生成的二氧化碳与参加反应的甲醇的分子个数比为 。
II.储氢
(2)镁铝合金(Mg17Al12)是理想的储氢合金,其贮氢与释氢过程如图2:
①贮氢过程中发生反应的化学方程式为 。
②镁铝合金在一定条件下完全吸氢形成氢气球磨镁铝合金。图3为氢气球磨镁铝合金在不同温度下的储氢曲线(氢气球磨镁铝合金材料的储氢量约为3.03%),下列关于镁铝合金储氢的说法正确的是 (填序号)。
a.镁铝合金的熔点介于金属镁和金属铝之间
b.镁铝合金在氩气中熔炼的目的是防止金属被氧化
c.由图3可知,温度升高镁铝合金储氢的速度变快
III.用氢
(3)①某新能源汽车以氢气为燃料,使用1kg氢气平均可行驶150km。如果通过图1所示的甲醇催化重整来产生氢气,64kg甲醇重整产生的氢气理论上可供这辆汽车行驶多远 ?(写出计算过程)
②目前氢能还没有得到广泛应用,其原因是 (写一条即可)。
6.某化学小组围绕化肥碳酸氢铵进行了探究。
(1)下列物质与碳酸氢铵属于同一类化肥的是 。
A.尿素 B.硝酸钾 C.磷矿粉 D.草木灰
(2)用如图所示的装置探究碳酸氢铵的分解。
①烧杯中生石灰与水反应的现象是 。
②实验后观察到A装置中干燥的红色石蕊试纸变蓝,证明产物中有水和 。
③B装置中石灰水变浑浊,则B装置中发生的反应的化学方程式为 。
(3)将装置B中的澄清石灰水改为NaOH溶液重新实验。
①实验后,在B中溶液里加入 ,有 现象,也能证明碳酸氢铵分解产生了二氧化碳。
②若实验后B中溶液里还存在未反应的NaOH,请设计实验方案证明 (简要写出实验步骤、现象和结论)。
(4)取主要成分为碳酸氢铵的化肥5g,完全分解生成2.2g二氧化碳(除碳酸氢铵外的其他成分中不含碳元素),求该化肥中碳酸氢铵的纯度 。
7.侯德榜先生为制取纯碱作出了杰出贡献。
(1)实验室模拟制取碳酸氢钠。
“侯氏制碱法”生产纯碱的过程中,碳酸氢钠的生成是至关重要的一环,其原理是:,。兴趣小组在常温(20℃)下设计并完成了如图所示实验。
[已知20℃时NaCl、、、的溶解度为36.0g、21.0g、9.6g、37.2g。]
①实验1、2所得溶液处于饱和状态的是 (填实验序号)。
②实验3的锥形瓶中出现白色浑浊,经检验为。写出用稀盐酸检验的化学方程式: 。
(2)侯氏制碱法的生产流程如下:
①实际生产中沉淀池内的温度不能太高,原因是 。
②煅烧炉中发生反应的基本类型为 。
③上述流程中可循环利用的物质有:NaCl和 。
④如图是四种物质的溶解度曲线。母液中含有较高浓度的和少量NaCl,利用降温结晶的方法可提纯,理由是 。
8.如图为我国古代“布灰种盐”生产海盐的部分场景,其过程为“烧草为灰,布在滩场,然后以海水渍之,俟晒结浮白,扫而复淋”。
(1)“晒结浮白”是指海水浸渍的草灰经日晒后出现白色海盐颗粒的过程,化学上称之为 。
(2)经过多次“扫而复淋”,提高卤水浓度获得“上等卤水”,用于煎炼海盐。
①从燃料利用角度分析,用获得的“上等卤水”而不直接用海水煎炼海盐的原因是 。
②盐卤中主要盐类物质及其含量如图甲,利用盐卤生产金属镁的流程如图乙。流程图中操作A需要的玻璃仪器有 ﹔若生产过程中镁元素没有损失,且其他盐类中的镁元素质量可忽略不计,则100克盐卤可制备金属镁的质量为 。
③工业上从海水中获取氯化镁时,经历了氯化镁→氢氧化镁→氯化镁过程,此过程富集镁元素的同时也达到了 的目的,写出生成氢氧化镁的化学方程式 。
(3)1861年,“索尔维制碱法”问世。该方法是在用氯化钠溶液先后吸收两种工业废气时意外发现的,反应后生成碳酸氢钠和氯化铵,再加热碳酸氢钠即可制得纯碱。氯化钠溶液先后吸收的两种气体为 (填化学式)。由碳酸氢钠得到纯碱的反应化学方程式是 。
9.金属用途广泛,其性质等是化学的重要研究内容。
(1)如图是工业炼铁示意图,其中,焦炭的作用是燃烧提供能量和 ;工业利用赤铁矿炼铁的原理为 (用化学反应方程式表示)
(2)铝的金属活动性比铁强,但生活中铁制品在空气中容易生锈,而铝制品却很耐腐蚀。铝制品耐腐蚀的原因是 (用化学方程式表示)。
(3)某化学小组用一定量AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液进行了下图实验,并对溶液A和固体B的成分进行了分析和实验探究。
【提出问题】溶液A中的溶质可能有哪些?
【作出猜想】①只有Zn(NO3)2;②Zn(NO3)2、AgNO3;
③Zn(NO3)2、Cu(NO3)2;④Zn(NO3)2、AgNO3、Cu(NO3)2。
【交流讨论】不合理的猜想是 (填标号),其理由是 。
【实验探究】若猜想①成立,通过以下实验可确定固体B的成分,请将下表填写完整。
实验步骤
现象
有关反应的化学方程式
固体B的成分
10.下图是实验室制取气体的常用装置:
(1)仪器甲的名称是 。
(2)若选B装置作为实验室制取氧气的发生装置,反应的化学方程式为: 。
(3)实验小组同学取一定浓度的盐酸和石灰石反应制取气体,将生成的气体通入澄清石灰水中,未见变浑浊。为探究其原因,小组同学讨论后作出如下探究:
【提出猜想】
A.石灰水完全变质;
B.气体中有挥发出来的HCl气体。
【实验探究】小组同学设计了如下实验来探究。请你帮助完成实验,填写以下空格:
实验步骤
实验现象
实验结论
Ⅰ.取少量石灰水于试管中,并向试管中
滴加几滴 试液,振荡
试液变红
石灰水未完全变质猜想A不成立
Ⅱ.将生成的气体通入硝酸银溶液中
气体中有HCl猜想B成立
写出步骤Ⅱ中反应的化学方程式 。
【拓展延伸】实验室用上述药品和装置制取并收集一瓶纯净干燥的二氧化碳气体,装置连接顺序为:B→ 。
11.某化学兴趣小组同学取ag氯酸钾和2g二氧化锰加热制取氧气并进行如下操作。
(1)滴加硝酸银溶液时发生反应的化学方程式为 ;
(2)固体M的成分 (填化学式);
(3)M中与硝酸银反应的物质的质量为X,列出求解X的比例式 ;
(4)加入的氯酸钾质量为 ;
(5)加入硝酸银溶液质量分数为 。
12.小明取酸性锌锰干电池进行探究,他发现电池内部结构如图1所示。
【查阅资料】(1)锌皮为金属锌(含有少量的铁)
(2)黑色糊状填充物由炭黑、MnO2、ZnC12和NH4Cl等组成
(3)有关数据见下表
温度/℃
0
20
40
60
80
100
溶解度/g
NH4Cl
29.3
37.2
45.8
55.3
65.6
77.3
ZnCl2
343
395
452
488
541
614
【实验探究一】小明取适量黑色糊状填充物,按图2所示实验流程进行探究。
(1)溶液A中溶质主要有 (填化学式),操作Ⅱ中采用冷却热饱和溶液的方法实现两者分离的依据是 。
(2)欲从固体M 中得到较纯的MnO2,操作Ⅲ可采用的简便方法是 。
【实验探究二】小明取电池外壳锌皮,用砂纸打磨干净,剪成小块,进行实验。
(1)取一块锌皮放入盛有适量稀盐酸的烧杯中,有ZnCl2生成。
① 实验中可观察到的现象是 ;
② 下列各组物质混合后,也能生成ZnCl2的有 (填字母序号)。
A.ZnO与稀盐酸 B.ZnSO4溶液与BaC12溶液
C.ZnCO3与NaCl溶液 D.Zn(NO3)2溶液与NH4Cl溶液
(2)另取一块锌皮放入盛有一定量CuSO4溶液的烧杯中,充分反应后得到溶液E和固体F。当溶液E中只含一种溶质时,该溶质是 (填化学式);当固体F中只含一种物质时,溶液E中最少含有 种溶质。
③若将6.5g锌皮与足量稀硫酸完全反应,则生成氢气的质量 0.2g(选填“<”、“>”或“=”)。
13.硝酸钾、氯化钾的溶解度曲线如图1所示。图2是有关硝酸钾溶液的实验操作及变化情况。
(1)P点的含义是 。
(2)当温度 时,氯化钾的溶解度大于硝酸钾的溶解度。
(3)若保持溶液的质量不变,图2中操作I是 。
(4)下列说法不正确的是 (填选项字母)。
a.①与②的溶质质量可能相等
b.②与③的溶质质量分数一定相等
c.相同温度下、等质量的硝酸钾和氯化钾饱和溶液,恒温蒸发等质量的水,析出的晶体质量:硝酸钾>氯化钾
d.将硝酸钾和氯化钾饱和溶液,从t2℃降低到t1℃,析出晶体质量:硝酸钾>氯化钾
e.②的溶质质量分数一定大于①的溶质质量分数
14.化学是以实验为基础的科学,实验是科学探究的重要手段。
(1)下列实验仪器中不能用于加热的是________(填字母)。
A.烧杯 B.量筒 C.试管 D.蒸发皿
(2)如图是教材中测定空气里氧气含量的装置。
①写出红磷在氧气中燃烧的化学方程式: 。
②实验后发现所测定的氧气体积分数低于,其原因是 。(答出一条即可)
(3)下图是实验室制取气体的常用装置。
①采用A装置制取气体应满足的条件是 。
②若选择B、D组合一套装置制取氧气,写出化学方程式: 。
③B和C装置均可制取氧气,与B相比较,C装置的优点是 。
④用集气瓶采用排空气法收集氧气,请在E处方框内画出装置图 (只画集气瓶和导管)。
(4)实验室用氯酸钾和二氧化锰的混合物29.6g制氧气,充分加热后,试管内剩余固体的质量是20g,则原混合物中氯酸钾的质量是多少?
15.酸、碱、盐在生活、生产中发挥着重要作用。请回答下列问题。
(1)胃液可以帮助消化,其主要成分的化学式是 。
(2)氢氧化钠和氢氧化钙具有相似的化学性质,是因为在它们的溶液中都能解离出______(填字母序号)。
A.氢分子 B.氢离子 C.酸根离子 D.氢氧根离子
(3)某化学兴趣小组利用数字化设备,测定氢氧化钠溶液与稀硫酸反应时溶液pH的变化,实验结果如图所示。
①写出实验中发生反应的化学方程式 。
②区分x点和y点所对应溶液,可选用的一种试剂为 。
(4)我国海水晒盐的历史悠久。某化学兴趣小组称取一定质量粗盐样品(粗盐中含有可溶性杂质CaCl2、MgSO4和泥沙等杂质),进行如图提纯操作。
①请写出加入氢氧化钡溶液时发生反应的化学方程式 。
②设计实验验证溶液B中杂质的成分 。(写出实验步骤和现象)
③根据流程分析“操作II”中玻璃棒的作用 。
(5)将100g碳酸钠溶液加入到100g稀盐酸中,两者恰好完全反应,最终所得溶液的质量为195.6g,请计算反应生成氯化钠的质量。
16.化学小组学习了常见气体的制取后,开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。
(1)在实验室里,常采用高锰酸钾、氯酸钾或过氧化氢分解等方法制取氧气,这些反应物中都含有的元素是 (填字母)。
a.锰元素 B.钾元素 C.氧元素 D.氢元素
(2)实验室里现有石灰石和稀盐酸,以及下图所示的仪器。
①实验室制取二氧化碳的化学方程式为 。
②利用上述仪器和试剂制取一瓶二氧化碳,选择的仪器有 (填字母)。
(3)查阅资料:某简易供氧器中的固体药剂是一种白色固体和一种黑色粉末的混合物,其中白色固体是过碳酸钠(),遇水会分解出和。某同学利用塑料瓶、注射器、吸管等用品设计并制作简易供氧器,如下图所示。
①若要验证甲处物质充分反应产生碳酸钠,加入了足量稀盐酸,则该实验的现象是什么? 。
②在实验室里,检验乙处导出的气体是氧气的简单方法是 。
(4)某家用制氧机如下图所示,所用的制氧剂为过碳酸钠和二氧化锰。
①反应仓中生成的化学方程式为 。
②观察窗和加湿仓的作用分别是 。
(5)加热15.8g高锰酸钾完全分解,计算生成氧气的质量是多少?
17.铁的化合物有着广泛的用途。
Ⅰ.铁的氧化物
打印机墨粉中含有一种铁的氧化物FexOy,某兴趣小组对其成分进行了探究。
查阅资料:①常见的铁的氧化物有FeO、Fe2O3和Fe3O4。Fe3O4中铁元素有+2、+3价,溶于酸会形成对应的盐。
②Fe2+、Cl-具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色;
③含有Fe3+溶液中滴加KSCN溶液,会呈现血红色;
【实验过程】
(1)取适量墨粉,加入足量的稀硫酸浸泡一段时间后过滤。取少量滤液滴加KSCN溶液,观察到 ,可知溶液中含有Fe3+。
(2)经检验,滤液中也含有Fe2+,请填写相应的操作和现象 。
【实验反思】
(3)经上述实验可确定该墨粉中铁的氧化物为 (填化学式)。实验中不能用稀盐酸酸浸的原因的是 。
Ⅱ.高铁酸钾(K2FeO4)
高铁酸钾是一种高效绿色净水剂,以绿矾(FeSO4⋅7H2O)为原料制备高铁酸钾的流程如下:
已知:K2FeO4在强碱性条件下较稳定,在Fe(OH)3催化作用下易分解。
(4)“氧化”是将FeSO4转化为Fe2(SO4)3,该反应的化学方程式为 。
(5)“合成”时发生的反应为Fe2(SO4)3+3NaClO+10NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+3X+5H2O,X的化学式为 。
(6)“合成”时Fe2(SO4)3与NaOH的质量比对最终K2FeO4产率有影响,实验结果如图1所示。当质量比大于0.6时K2FeO4产率下降的可能原因是 。
(7)“转化”时,在常温下向“过滤”后的滤液中加入饱和KOH溶液,即可析出K2FeO4晶体,写出该复分解反应的化学方程式为 。由以上信息可知:在该条件下,K2FeO4的溶解度比Na2FeO4的溶解度 (填“大”或“小”)。
(8)以55.6kg绿矾(FeSO4⋅7H2O)为原料制备K2FeO4,产率为40%,计算所得产品的实际质量(写出计算过程)。(相对分子质量:FeSO4⋅7H2O-278 K2FeO4-198)
(9)高铁酸钾(K2FeO4)净水原理如图2所示,它可与水反应生成氢氧化铁,形成胶状物(胶体)。根据上述原理分析,K2FeO4在净水中的作用有 、 。
18.金属材料在人类发展的历史长河中起着非常重要的作用。
(1)将表面积相同且过量的镁、铝、锌三种金属片,分别放入质量、溶质质量分数均相同的稀盐酸密封装置并采集压强数据,压强变化如图所示。
①曲线a一段时间后压强呈下降趋势的原因是什么 ?
②写出曲线b对应的化学方程式 。
(2)实验室用干燥、纯净的一氧化碳还原氧化铁并检验气体生成物(已知由一氧化碳发生装置得到的CO中混有杂质CO2和H2O),根据如下装置回答问题。
①写出C装置中发生反应的化学方程式 。
②D装置的作用是检验生成物二氧化碳和 。
③要达到实验目的,装置中导管接口从左到右的连接顺序为:一氧化碳发生装置接
、 接 、 接 。
④实验结束后,老师让探究B装置中溶液中的溶质成分,甲同学实验如下:取入少量待测液于试管中,滴入无色酚酞溶液,观察到溶液变红,可得出待测液中一定含有氢氧化钠。乙同学认为甲的结论不正确,原因是 。为进一步验证溶液的溶质,乙同学补充设计方案:取甲同学实验后的溶液少许于试管中,加入过量硝酸钡钡溶液,若看到 ,则溶液中溶质为碳酸钠和氢氧化钠。
(3)某温室大棚需用到33gCO2,用足量盐酸与含CaCO375%的石灰石反应制取,需要这种石灰石的质量是多少?
19.从古至今,铁及其化合物一直被人类广泛应用。
(1)明代百科全书《天工开物》中记载治铁:“凡冶铁成器,取已炒热段为之”,意思是说,铁制器具是由生铁炼成的熟铁做成的。生铁属于 (填“金属材料”或“合成材料”)。
记载烧制青砖:“火候足,止薪之候,泥固塞其孔,然后使水转釉”。该过程中主要的反应是在900℃~940℃时,CO将红砖中的氧化铁转化为氧化亚铁而形成青砖,该转化的化学方程式为 。
(2)羟基氧化铁(FeOOH)在工业中可用于脱硫工序,脱除效果较好。用废铁屑(主要成分为Fe,含少量Fe2O3和FeCO3)制备FeOOH主要流程如下:
①酸溶时适当提高反应温度和H2SO4浓度,目的是 ,产生的气体为 。
②还原时发生的反应为:Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4, 该反应的基本类型是 。
③沉淀时发生的反应为:2FeSO4+H2O2+2H2O=2FeOOH↓+2H2SO4,沉淀时会有部分FeOOH与FeSO4反应生成Fe3O4,称取含Fe3O4的FeOOH样品76.6g,控制一定的温度对样品加热,(已知该温度下发生的反应为:),充分反应后测得剩余固体质量为71.2g,求样品中FeOOH的质量 。(写出计算过程)
20.酸、碱、盐广泛应用于生产生活中。
(1)下列有关酸碱盐的说法错误的是______(填字母)。
A.不可用亚硝酸钠代替食盐腌渍食品
B.浓盐酸和浓硫酸露置在空气中,质量分数均变小
C.可服用氢氧化钠治疗胃酸过多症
D.小苏打是发酵粉的主要成分
(2)下图为氢氧化钠溶液和稀盐酸进行中和反应的实验研究。
①写出该反应的化学方程式: 。
②某实验小组用pH传感器测得反应过程中溶液pH变化如图一所示。若将原氢氧化钠溶液改用溶质质量分数相同的氢氧化钙溶液进行该实验,pH曲线可能经过 (填“甲”“乙”或“丙”)点。
③图二表示该反应的微观过程,请将图中缺少的微粒补画完整 。
(3)某KCl溶液中含有少量可溶性的杂质、、,如图是某实验室设计的除去该混合液中杂质,并得到KCl晶体的过程:
①滤渣中含有物质的成分有 。
②写出一个加入发生反应的化学方程式: 。
③若用硫酸替代该流程中的盐酸对实验结果影响是什么? 。
(4)电解氯化钾溶液可以得到氢氧化钾、氯气()和一种密度最小的气体。若电解时消耗74.5t氯化钾,则理论上可以得到氢氧化钾的质量是多少?
21.酸、碱、盐都是重要的化合物。
(1)酸、碱、盐之间能发生复分解反应,下列不是复分解反应发生条件的是 。
a.有单质生成 b.有水生成 c.有气体生成 d.有沉淀生成
(2)如图是探究稀盐酸化学性质的实验。
①B中反应的现象是 ,该反应在生活中常用于 。
②不属于盐酸与其他酸共同性质的实验是 。
(3)探究NaOH溶液与稀硫酸的反应时,溶液的pH变化如图所示。
①写出反应的化学方程式 。
②该实验操作是将 滴到另一种溶液中。
③当溶液中Na+与数目比为1:1时,溶液pH可能位于 点。
(4)下图是某化肥包装袋标签上的部分内容。化学兴趣小组为测定该化肥是否符合标签标示的纯度,取12.5g该化肥样品,向其中加入10g氢氧化钙(过量)研磨至不再产生气体,称量剩余物质质量为19.1g。通过计算判断该化肥是否合格。(提示:氢氧化钙与氯化铵反应生成氯化钙、水和氨气。)
2024年中考化学专题复习-综合应用题参考答案
1.金属在人类文明史上具有重要意义。
(一)了解金属材料的发展
(1)历史上人类冶炼不同金属的年代大致为:金(公元前4500年)→铁(公元前500年)一锌(公元 500年)→铝(公元 1827年),据此分析冶炼金属的早晚主要和 有关。
(二)利用图的实验探究金属的化学性质。
(2)实验一:水的作用是 。实验中,观察到发出白光后铁丝并未燃烧,原因是 。
(3)实验二:两个反应均生成了 (填物质名称)。比较铁和铝的金属活动性强弱,从试剂角度需考虑:①加入同样大小的铁片和铝片;② 。
(4)实验三:反应的化学方程式为 。再补充一个实验可得出 Fe、Cu、Ag的金属活动性顺序。设计并进行实验,补全下表中的实验步骤与实验现象。
实验步骤(可用图示)
实验现象
实验结论
金属活动性: Fe>Cu>Ag
(三)金属的冶炼
(5)我国古代就有记载用赤铜(主要成分是Cu2O)与木炭在 1100℃∼1300℃的条件下反应生成铜和二氧化碳,请写出此反应的化学方程式 。
(四)金属的锈蚀与防护
(6)生活中防止钢铁制品生锈的措施有 (写一条)。
【答案】(1)金属活性性顺序
(2) 防止高温熔融物溅落炸裂瓶底 火柴燃烧消耗了较多的氧气
(3) 氢气 加入等浓度等体积的稀盐酸
(4) 无明显现象
(5)
(6)刷漆(合理即可)
2.废旧手机的电路板中含有铝、铁、铜、银、金等多种金属,随意丢弃既会造成资源浪费,也会污染土壤和水体。
(1)铁是世界上年产量第一的金属。工业上用一氧化碳和赤铁矿炼铁的化学方程式是 ,得到的生铁可炼成钢。
(2)某同学根据铜绿的成分Cu2(OH)2CO3作出猜想:金属铜锈蚀的条件除有氧气和水外,还必须有二氧化碳。为证明“必须有二氧化碳”,需要进行下图所示甲乙丙丁四个实验中的甲和 (填序号)。
(3)用坩埚钳夹住一小块铝箔,在酒精灯上加热至熔化,轻轻晃动,观察到熔化的铝被一层膜兜着并不滴落,产生该现象的原因是
(4)验证Cu、Fe、Al金属的活动性强弱,利用下列提供的药品进行实验,不能达到验证目的是 (填序号)。
A FeSO4溶液、Al、Cu B Al2(SO4)3溶液、稀盐酸溶液、Fe、Cu
C Al2(SO4)3溶液、FeSO4溶液、Cu D AlCl3溶液、CuCl2溶液、Fe
(5)化学兴趣小组从废旧手机电路板的多种金属中回收铜,设计并进行了如下实验。已知:Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O;不考虑金、银发生类似反应。
①将电路板粉碎成粉末的目的是 。
②过滤①所得滤液中的溶质有 ;步骤②中的实验现象是:固体部分溶解,且可看到 ;过滤③所得滤渣成分是 ;步骤④中反应的化学方程式是 。
【答案】 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 丁 铝表面形成一层致密的氧化膜且氧化膜的熔点较高(达到一点即可) C 增大接触面积使反应更充分 Al2(SO4)3、FeSO4、H2SO4(漏答H2SO4也给分,写名称也可以) 溶液变蓝 Fe、Cu Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
3.初三同学们参观了汽车博物馆,感受到汽车产业的发展与能源环境密不可分。
(1)煤、天然气和 通常称为化石燃料。充分燃烧1 kg天然气和煤所产生的CO2和SO2气体的质量如下图所示,根据下图分析,你能得出的结论是 (写一条即可)。
(2)为了减少污染,会采用污染较小的化石燃料代替汽油:有些汽车采用压缩天然气(CNG)作为燃料,天然气中主要成分燃烧的化学方程式是 ;液化石油气(LPG)也可作为汽车用燃料,主要成分是丙烷、丁烷、丙烯、丁烯等,因此液化石油气属于 (“纯净物”或“混合物”)。
(3)人类正在开发和使用新能源,如潮汐能、氢能等。贮氢合金用于氢动力汽车的试验已获成功,氢化镁(MgH2)是一种贮氢合金,可以和水反应生成氢氧化镁和氢气,该反应的化学方程式是 。
(4)目前汽车金属外壳主要材质是钢铁,工业上高炉炼铁的反应原理是 ,用含氧化铁80%的矿石200t,理论上可以炼出金属铁 t。
(5)高级跑车会采用金属铝制作成车体外壳,铝制品都有很好的抗腐蚀性,原因是: (用化学反应方程式表示)。
【答案】 石油 煤燃烧产生的气体更易导致酸雨,天然气燃烧对环境影响较小 CH4+2O2 2H2O+CO2 混合物 MgH2+2 H2O=Mg(OH)2+2H2↑ 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 112 4Al+3O2=2Al2O3
4.水产“增氧片”,溶于水能迅速增加水体溶氧量,可用于养殖鱼、虾的池塘缺氧急救,其主要成分是过碳酸钠(xNa2CO3·yH2O2),俗称固体双氧水。化学兴趣小组对其进行以下探究:
【查阅资料】过碳酸钠具有碳酸钠(Na2CO3)和过氧化氢(H2O2)的双重性质
【工业制备】化学兴趣小组,展开对“增氧片”的工业制备探究,查阅资料得知基本流程,如图:
查阅资料:①稳定剂中含有MgCl2和Na2SiO3。
②异丙醇为有机溶剂,作用是降低过碳酸钠在溶液中的溶解度
(1)稳定剂中MgCl2和Na2SiO3发生复分解反应,生成一种难溶物质,将过碳酸钠粒子包裹住,该反应的化学方程式为 。
(2)操作Ⅱ中洗涤晶体的试剂最好选用___________(填字母)。
A.饱和NaCl溶液 B.水 C.异丙醇 D.稀盐酸
(3)根据下表数据,你认为上述制备反应的最佳温度范围是 ℃。
温度范围/℃
5~10
10~15
15~20
20~25
活性氧含量/%
13.94
14.02
15.05
14.46
“增氧片”的产率/%
85.49
85.78
88.38
83.01
注:活性氧含量是指产品中能转化为O2的氧元素的质量分数。
【含氧量测定】利用下图装置进行产品中活性氧含量测定(杂质对测定无影响)。
查阅资料:①“增氧片”中活性氧含量≥13.0%是一等品,≥10.5%是合格品。
②过碳酸钠能与酸反应放出CO2和O2。
③碱石灰可以吸收CO2
(4)实验前先缓慢通N2一段时间,加热铜网至红热后,再缓慢滴入过量稀硫酸,直至A中样品完全反应,实验中通入N2目的是 。
(5)装置B的作用是 。(填序号)
①除去气体中的水蒸气 ②便于观察和控制气流速度
(6)实验测得C装置中铜网增重1.2g,该产品中活性氧含量为 %;属于 (填“一等品”或“合格品”);
【答案】(1)
(2)C
(3)15~20
(4)排尽装置内的氧气(空气)
(5)①②
(6) 12% 合格品
5.氢经济被认为是21世纪世界经济新的转折点,关于氢能的研究是世界热点。
I.制氢
(1)工业上以甲醇(CH3OH)和水蒸气重整制H2,制取原理如图1所示:
①制取氢气的过程中涉及的有机物是 (写化学式)。
②重整反应器中甲醇与足量的水蒸气反应,生成的二氧化碳与参加反应的甲醇的分子个数比为 。
II.储氢
(2)镁铝合金(Mg17Al12)是理想的储氢合金,其贮氢与释氢过程如图2:
①贮氢过程中发生反应的化学方程式为 。
②镁铝合金在一定条件下完全吸氢形成氢气球磨镁铝合金。图3为氢气球磨镁铝合金在不同温度下的储氢曲线(氢气球磨镁铝合金材料的储氢量约为3.03%),下列关于镁铝合金储氢的说法正确的是 (填序号)。
a.镁铝合金的熔点介于金属镁和金属铝之间
b.镁铝合金在氩气中熔炼的目的是防止金属被氧化
c.由图3可知,温度升高镁铝合金储氢的速度变快
III.用氢
(3)①某新能源汽车以氢气为燃料,使用1kg氢气平均可行驶150km。如果通过图1所示的甲醇催化重整来产生氢气,64kg甲醇重整产生的氢气理论上可供这辆汽车行驶多远 ?(写出计算过程)
②目前氢能还没有得到广泛应用,其原因是 (写一条即可)。
【答案】(1) CH3OH 1:1
(2) bc/cb
(3) 1800km 生产成本高
6.某化学小组围绕化肥碳酸氢铵进行了探究。
(1)下列物质与碳酸氢铵属于同一类化肥的是 。
A.尿素 B.硝酸钾 C.磷矿粉 D.草木灰
(2)用如图所示的装置探究碳酸氢铵的分解。
①烧杯中生石灰与水反应的现象是 。
②实验后观察到A装置中干燥的红色石蕊试纸变蓝,证明产物中有水和 。
③B装置中石灰水变浑浊,则B装置中发生的反应的化学方程式为 。
(3)将装置B中的澄清石灰水改为NaOH溶液重新实验。
①实验后,在B中溶液里加入 ,有 现象,也能证明碳酸氢铵分解产生了二氧化碳。
②若实验后B中溶液里还存在未反应的NaOH,请设计实验方案证明 (简要写出实验步骤、现象和结论)。
(4)取主要成分为碳酸氢铵的化肥5g,完全分解生成2.2g二氧化碳(除碳酸氢铵外的其他成分中不含碳元素),求该化肥中碳酸氢铵的纯度 。
【答案】(1)A
(2) 放出大量的热 氨气/NH3
(3) 足量稀盐酸(合理即可) 有气泡产生 取样,加入过量的BaCl2溶液,充分反应后向上层清液中滴加无色酚酞溶液,溶液变红,说明有NaOH存在
(4)79%
7.侯德榜先生为制取纯碱作出了杰出贡献。
(1)实验室模拟制取碳酸氢钠。
“侯氏制碱法”生产纯碱的过程中,碳酸氢钠的生成是至关重要的一环,其原理是:,。兴趣小组在常温(20℃)下设计并完成了如图所示实验。
[已知20℃时NaCl、、、的溶解度为36.0g、21.0g、9.6g、37.2g。]
①实验1、2所得溶液处于饱和状态的是 (填实验序号)。
②实验3的锥形瓶中出现白色浑浊,经检验为。写出用稀盐酸检验的化学方程式: 。
(2)侯氏制碱法的生产流程如下:
①实际生产中沉淀池内的温度不能太高,原因是 。
②煅烧炉中发生反应的基本类型为 。
③上述流程中可循环利用的物质有:NaCl和 。
④如图是四种物质的溶解度曲线。母液中含有较高浓度的和少量NaCl,利用降温结晶的方法可提纯,理由是 。
【答案】(1) 1
(2) 防止碳酸氢钠分解 分解反应 二氧化碳/CO2 氯化铵的溶解度受温度影响比较大
8.如图为我国古代“布灰种盐”生产海盐的部分场景,其过程为“烧草为灰,布在滩场,然后以海水渍之,俟晒结浮白,扫而复淋”。
(1)“晒结浮白”是指海水浸渍的草灰经日晒后出现白色海盐颗粒的过程,化学上称之为 。
(2)经过多次“扫而复淋”,提高卤水浓度获得“上等卤水”,用于煎炼海盐。
①从燃料利用角度分析,用获得的“上等卤水”而不直接用海水煎炼海盐的原因是 。
②盐卤中主要盐类物质及其含量如图甲,利用盐卤生产金属镁的流程如图乙。流程图中操作A需要的玻璃仪器有 ﹔若生产过程中镁元素没有损失,且其他盐类中的镁元素质量可忽略不计,则100克盐卤可制备金属镁的质量为 。
③工业上从海水中获取氯化镁时,经历了氯化镁→氢氧化镁→氯化镁过程,此过程富集镁元素的同时也达到了 的目的,写出生成氢氧化镁的化学方程式 。
(3)1861年,“索尔维制碱法”问世。该方法是在用氯化钠溶液先后吸收两种工业废气时意外发现的,反应后生成碳酸氢钠和氯化铵,再加热碳酸氢钠即可制得纯碱。氯化钠溶液先后吸收的两种气体为 (填化学式)。由碳酸氢钠得到纯碱的反应化学方程式是 。
【答案】(1)蒸发结晶
(2) 海水中氯化钠浓度低,浪费燃料 烧杯、漏斗、玻璃棒 4.8g 提纯 略
(3) 略
9.金属用途广泛,其性质等是化学的重要研究内容。
(1)如图是工业炼铁示意图,其中,焦炭的作用是燃烧提供能量和 ;工业利用赤铁矿炼铁的原理为 (用化学反应方程式表示)
(2)铝的金属活动性比铁强,但生活中铁制品在空气中容易生锈,而铝制品却很耐腐蚀。铝制品耐腐蚀的原因是 (用化学方程式表示)。
(3)某化学小组用一定量AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液进行了下图实验,并对溶液A和固体B的成分进行了分析和实验探究。
【提出问题】溶液A中的溶质可能有哪些?
【作出猜想】①只有Zn(NO3)2;②Zn(NO3)2、AgNO3;
③Zn(NO3)2、Cu(NO3)2;④Zn(NO3)2、AgNO3、Cu(NO3)2。
【交流讨论】不合理的猜想是 (填标号),其理由是 。
【实验探究】若猜想①成立,通过以下实验可确定固体B的成分,请将下表填写完整。
实验步骤
现象
有关反应的化学方程式
固体B的成分
【答案】(1) 还原二氧化碳产生一氧化碳
(2)
(3) ② 其理由是Zn应先与AgNO3反应后与Cu(NO3)2反应,当有AgNO3剩余时,溶质中一定含有Cu(NO3)2 取固体B加入稀盐酸或稀硫酸 产生气泡 或 Zn、Cu、Ag
10.下图是实验室制取气体的常用装置:
(1)仪器甲的名称是 。
(2)若选B装置作为实验室制取氧气的发生装置,反应的化学方程式为: 。
(3)实验小组同学取一定浓度的盐酸和石灰石反应制取气体,将生成的气体通入澄清石灰水中,未见变浑浊。为探究其原因,小组同学讨论后作出如下探究:
【提出猜想】
A.石灰水完全变质;
B.气体中有挥发出来的HCl气体。
【实验探究】小组同学设计了如下实验来探究。请你帮助完成实验,填写以下空格:
实验步骤
实验现象
实验结论
Ⅰ.取少量石灰水于试管中,并向试管中
滴加几滴 试液,振荡
试液变红
石灰水未完全变质猜想A不成立
Ⅱ.将生成的气体通入硝酸银溶液中
气体中有HCl猜想B成立
写出步骤Ⅱ中反应的化学方程式 。
【拓展延伸】实验室用上述药品和装置制取并收集一瓶纯净干燥的二氧化碳气体,装置连接顺序为:B→ 。
【答案】(1)水槽
(2)
(3) 无色酚酞 产生白色沉淀 F→G→D
11.某化学兴趣小组同学取ag氯酸钾和2g二氧化锰加热制取氧气并进行如下操作。
(1)滴加硝酸银溶液时发生反应的化学方程式为 ;
(2)固体M的成分 (填化学式);
(3)M中与硝酸银反应的物质的质量为X,列出求解X的比例式 ;
(4)加入的氯酸钾质量为 ;
(5)加入硝酸银溶液质量分数为 。
【答案】(1)KCl +AgNO3 =AgCl↓ + KNO3
(2)KCl 、MnO2
(3)
(4)12.25克/12.25g
(5)10%
12.小明取酸性锌锰干电池进行探究,他发现电池内部结构如图1所示。
【查阅资料】(1)锌皮为金属锌(含有少量的铁)
(2)黑色糊状填充物由炭黑、MnO2、ZnC12和NH4Cl等组成
(3)有关数据见下表
温度/℃
0
20
40
60
80
100
溶解度/g
NH4Cl
29.3
37.2
45.8
55.3
65.6
77.3
ZnCl2
343
395
452
488
541
614
【实验探究一】小明取适量黑色糊状填充物,按图2所示实验流程进行探究。
(1)溶液A中溶质主要有 (填化学式),操作Ⅱ中采用冷却热饱和溶液的方法实现两者分离的依据是 。
(2)欲从固体M 中得到较纯的MnO2,操作Ⅲ可采用的简便方法是 。
【实验探究二】小明取电池外壳锌皮,用砂纸打磨干净,剪成小块,进行实验。
(1)取一块锌皮放入盛有适量稀盐酸的烧杯中,有ZnCl2生成。
① 实验中可观察到的现象是 ;
② 下列各组物质混合后,也能生成ZnCl2的有 (填字母序号)。
A.ZnO与稀盐酸 B.ZnSO4溶液与BaC12溶液
C.ZnCO3与NaCl溶液 D.Zn(NO3)2溶液与NH4Cl溶液
(2)另取一块锌皮放入盛有一定量CuSO4溶液的烧杯中,充分反应后得到溶液E和固体F。当溶液E中只含一种溶质时,该溶质是 (填化学式);当固体F中只含一种物质时,溶液E中最少含有 种溶质。
③若将6.5g锌皮与足量稀硫酸完全反应,则生成氢气的质量 0.2g(选填“<”、“>”或“=”)。
【答案】 NH4Cl、ZnCl2 两者的溶解度受温度变化的影响不同; 灼烧(在空气中充分燃烧); 固体溶解,有大量气泡产生;; A、B ZnSO4; 2; >。
13.硝酸钾、氯化钾的溶解度曲线如图1所示。图2是有关硝酸钾溶液的实验操作及变化情况。
(1)P点的含义是 。
(2)当温度 时,氯化钾的溶解度大于硝酸钾的溶解度。
(3)若保持溶液的质量不变,图2中操作I是 。
(4)下列说法不正确的是 (填选项字母)。
a.①与②的溶质质量可能相等
b.②与③的溶质质量分数一定相等
c.相同温度下、等质量的硝酸钾和氯化钾饱和溶液,恒温蒸发等质量的水,析出的晶体质量:硝酸钾>氯化钾
d.将硝酸钾和氯化钾饱和溶液,从t2℃降低到t1℃,析出晶体质量:硝酸钾>氯化钾
e.②的溶质质量分数一定大于①的溶质质量分数
【答案】 t1℃时,硝酸钾和氯化钾的溶解度相等 小于t1℃ 降低温度 cde
14.化学是以实验为基础的科学,实验是科学探究的重要手段。
(1)下列实验仪器中不能用于加热的是________(填字母)。
A.烧杯 B.量筒 C.试管 D.蒸发皿
(2)如图是教材中测定空气里氧气含量的装置。
①写出红磷在氧气中燃烧的化学方程式: 。
②实验后发现所测定的氧气体积分数低于,其原因是 。(答出一条即可)
(3)下图是实验室制取气体的常用装置。
①采用A装置制取气体应满足的条件是 。
②若选择B、D组合一套装置制取氧气,写出化学方程式: 。
③B和C装置均可制取氧气,与B相比较,C装置的优点是 。
④用集气瓶采用排空气法收集氧气,请在E处方框内画出装置图 (只画集气瓶和导管)。
(4)实验室用氯酸钾和二氧化锰的混合物29.6g制氧气,充分加热后,试管内剩余固体的质量是20g,则原混合物中氯酸钾的质量是多少?
【答案】(1)B
(2) 红磷的量不足或装置漏气或未冷却至室温就打开弹簧夹
(3) 反应物是固体,反应条件是加热 可以控制反应速率
(4)根据质量守恒定律,化学反应前后,物质的总质量不变,则生成氧气的质量为:29.6g-20g=9.6g
解:设原混合物中氯酸钾的质量为x
解得
答:原混合物中氯酸钾的质量是24.5g
15.酸、碱、盐在生活、生产中发挥着重要作用。请回答下列问题。
(1)胃液可以帮助消化,其主要成分的化学式是 。
(2)氢氧化钠和氢氧化钙具有相似的化学性质,是因为在它们的溶液中都能解离出______(填字母序号)。
A.氢分子 B.氢离子 C.酸根离子 D.氢氧根离子
(3)某化学兴趣小组利用数字化设备,测定氢氧化钠溶液与稀硫酸反应时溶液pH的变化,实验结果如图所示。
①写出实验中发生反应的化学方程式 。
②区分x点和y点所对应溶液,可选用的一种试剂为 。
(4)我国海水晒盐的历史悠久。某化学兴趣小组称取一定质量粗盐样品(粗盐中含有可溶性杂质CaCl2、MgSO4和泥沙等杂质),进行如图提纯操作。
①请写出加入氢氧化钡溶液时发生反应的化学方程式 。
②设计实验验证溶液B中杂质的成分 。(写出实验步骤和现象)
③根据流程分析“操作II”中玻璃棒的作用 。
(5)将100g碳酸钠溶液加入到100g稀盐酸中,两者恰好完全反应,最终所得溶液的质量为195.6g,请计算反应生成氯化钠的质量。
【答案】(1)HCl
(2)D
(3) 2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O 石蕊溶液(或锌粒或氧化铜粉末或氢氧化铜或碳酸钠溶液等)(合理即可)
(4) Ba(OH)2+MgSO4=BaSO4↓+Mg(OH)2↓ 取适量溶液B于试管中,加入足量(或过量)的CaCl2(或BaCl2)溶液,有白色沉淀生成,说明含有碳酸钠,静置,取上层清液,滴加无色酚酞溶液变红,说明溶液中含有NaOH 搅拌,使液体均匀受热
(5)由题意知产生CO2的质量为:100g+100g-195.6g=4.4g
设反应生成氯化钠的质量为x。
=
x=11.7g
答:反应生成氯化钠的质量为11.7g。
16.化学小组学习了常见气体的制取后,开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。
(1)在实验室里,常采用高锰酸钾、氯酸钾或过氧化氢分解等方法制取氧气,这些反应物中都含有的元素是 (填字母)。
a.锰元素 B.钾元素 C.氧元素 D.氢元素
(2)实验室里现有石灰石和稀盐酸,以及下图所示的仪器。
①实验室制取二氧化碳的化学方程式为 。
②利用上述仪器和试剂制取一瓶二氧化碳,选择的仪器有 (填字母)。
(3)查阅资料:某简易供氧器中的固体药剂是一种白色固体和一种黑色粉末的混合物,其中白色固体是过碳酸钠(),遇水会分解出和。某同学利用塑料瓶、注射器、吸管等用品设计并制作简易供氧器,如下图所示。
①若要验证甲处物质充分反应产生碳酸钠,加入了足量稀盐酸,则该实验的现象是什么? 。
②在实验室里,检验乙处导出的气体是氧气的简单方法是 。
(4)某家用制氧机如下图所示,所用的制氧剂为过碳酸钠和二氧化锰。
①反应仓中生成的化学方程式为 。
②观察窗和加湿仓的作用分别是 。
(5)加热15.8g高锰酸钾完全分解,计算生成氧气的质量是多少?
【答案】(1)C
(2) ABGH
(3) 产生气泡 将带火星的木条放在导管出口处,若木条复燃,则说明为氧气
(4) 通过观察窗可以观察是否有气泡和产生气体的快慢;加湿仓的作用是洗气,使氧气具有一定的湿度
(5)解:设生成氧气的质量是x,
x=1.6g
答:加热15.8g高锰酸钾完全分解,生成氧气的质量是1.6g。
17.铁的化合物有着广泛的用途。
Ⅰ.铁的氧化物
打印机墨粉中含有一种铁的氧化物FexOy,某兴趣小组对其成分进行了探究。
查阅资料:①常见的铁的氧化物有FeO、Fe2O3和Fe3O4。Fe3O4中铁元素有+2、+3价,溶于酸会形成对应的盐。
②Fe2+、Cl-具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色;
③含有Fe3+溶液中滴加KSCN溶液,会呈现血红色;
【实验过程】
(1)取适量墨粉,加入足量的稀硫酸浸泡一段时间后过滤。取少量滤液滴加KSCN溶液,观察到 ,可知溶液中含有Fe3+。
(2)经检验,滤液中也含有Fe2+,请填写相应的操作和现象 。
【实验反思】
(3)经上述实验可确定该墨粉中铁的氧化物为 (填化学式)。实验中不能用稀盐酸酸浸的原因的是 。
Ⅱ.高铁酸钾(K2FeO4)
高铁酸钾是一种高效绿色净水剂,以绿矾(FeSO4⋅7H2O)为原料制备高铁酸钾的流程如下:
已知:K2FeO4在强碱性条件下较稳定,在Fe(OH)3催化作用下易分解。
(4)“氧化”是将FeSO4转化为Fe2(SO4)3,该反应的化学方程式为 。
(5)“合成”时发生的反应为Fe2(SO4)3+3NaClO+10NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+3X+5H2O,X的化学式为 。
(6)“合成”时Fe2(SO4)3与NaOH的质量比对最终K2FeO4产率有影响,实验结果如图1所示。当质量比大于0.6时K2FeO4产率下降的可能原因是 。
(7)“转化”时,在常温下向“过滤”后的滤液中加入饱和KOH溶液,即可析出K2FeO4晶体,写出该复分解反应的化学方程式为 。由以上信息可知:在该条件下,K2FeO4的溶解度比Na2FeO4的溶解度 (填“大”或“小”)。
(8)以55.6kg绿矾(FeSO4⋅7H2O)为原料制备K2FeO4,产率为40%,计算所得产品的实际质量(写出计算过程)。(相对分子质量:FeSO4⋅7H2O-278 K2FeO4-198)
(9)高铁酸钾(K2FeO4)净水原理如图2所示,它可与水反应生成氢氧化铁,形成胶状物(胶体)。根据上述原理分析,K2FeO4在净水中的作用有 、 。
【答案】(1)滤液变为血红色
(2)滤液中滴入酸性高锰酸钾溶液,紫色溶液褪色(答案不唯一,合理即可)
(3) Fe3O4 稀盐酸中含有Cl-,干扰Fe2+的检验
(4)2FeSO4+H2O2+H2SO4=Fe2(SO4)3+2H2O
(5)Na2SO4
(6)当硫酸铁与氢氧化钠的质量比增大到一定程度时,过多的Fe3+与NaOH反应生成Fe(OH)3,Fe(OH)3可加速K2FeO4的分解,从而使K2FeO4的产率下降
(7) 小
(8)根据以绿矾(FeSO4⋅7H2O)为原料制备高铁酸钾的流程图可得:FeSO4⋅7H2O与K2FeO4的等量关系为:
解:设55.6kg绿矾为原料理论制备K2FeO4的质量为x
所得产品的实际质量为:
答:所得产品的实际质量为15.84kg。
(9) 强氧化性,能杀菌消毒 与水反应,生成氢氧化铁吸附水中的悬浮物
18.金属材料在人类发展的历史长河中起着非常重要的作用。
(1)将表面积相同且过量的镁、铝、锌三种金属片,分别放入质量、溶质质量分数均相同的稀盐酸密封装置并采集压强数据,压强变化如图所示。
①曲线a一段时间后压强呈下降趋势的原因是什么 ?
②写出曲线b对应的化学方程式 。
(2)实验室用干燥、纯净的一氧化碳还原氧化铁并检验气体生成物(已知由一氧化碳发生装置得到的CO中混有杂质CO2和H2O),根据如下装置回答问题。
①写出C装置中发生反应的化学方程式 。
②D装置的作用是检验生成物二氧化碳和 。
③要达到实验目的,装置中导管接口从左到右的连接顺序为:一氧化碳发生装置接
、 接 、 接 。
④实验结束后,老师让探究B装置中溶液中的溶质成分,甲同学实验如下:取入少量待测液于试管中,滴入无色酚酞溶液,观察到溶液变红,可得出待测液中一定含有氢氧化钠。乙同学认为甲的结论不正确,原因是 。为进一步验证溶液的溶质,乙同学补充设计方案:取甲同学实验后的溶液少许于试管中,加入过量硝酸钡钡溶液,若看到 ,则溶液中溶质为碳酸钠和氢氧化钠。
(3)某温室大棚需用到33gCO2,用足量盐酸与含CaCO375%的石灰石反应制取,需要这种石灰石的质量是多少?
【答案】(1) 反应完全后温度降低 Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
(2) Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 点燃一氧化碳,防止CO污染空气(答案合理即可) c d a b e NaOH与CO2反应生成碳酸钠,碳酸钠水溶液也显碱性 有白色沉淀产生且溶液仍为红色(答理即可)
(3)解:设碳酸钙的质量为x
=
x=75g
需要的石灰石的质量==100g
答:需要的石灰石的质量为100g。
19.从古至今,铁及其化合物一直被人类广泛应用。
(1)明代百科全书《天工开物》中记载治铁:“凡冶铁成器,取已炒热段为之”,意思是说,铁制器具是由生铁炼成的熟铁做成的。生铁属于 (填“金属材料”或“合成材料”)。
记载烧制青砖:“火候足,止薪之候,泥固塞其孔,然后使水转釉”。该过程中主要的反应是在900℃~940℃时,CO将红砖中的氧化铁转化为氧化亚铁而形成青砖,该转化的化学方程式为 。
(2)羟基氧化铁(FeOOH)在工业中可用于脱硫工序,脱除效果较好。用废铁屑(主要成分为Fe,含少量Fe2O3和FeCO3)制备FeOOH主要流程如下:
①酸溶时适当提高反应温度和H2SO4浓度,目的是 ,产生的气体为 。
②还原时发生的反应为:Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4, 该反应的基本类型是 。
③沉淀时发生的反应为:2FeSO4+H2O2+2H2O=2FeOOH↓+2H2SO4,沉淀时会有部分FeOOH与FeSO4反应生成Fe3O4,称取含Fe3O4的FeOOH样品76.6g,控制一定的温度对样品加热,(已知该温度下发生的反应为:),充分反应后测得剩余固体质量为71.2g,求样品中FeOOH的质量 。(写出计算过程)
【答案】(1) 金属材料
(2) 加快反应速率 氢气、二氧化碳 化合反应 53.4g
解:设FeOOH的质量为x。
反应生成水的质量为76.6g-71.2g=5.4g
答:样品中FeOOH的质量为53.4g。
20.酸、碱、盐广泛应用于生产生活中。
(1)下列有关酸碱盐的说法错误的是______(填字母)。
A.不可用亚硝酸钠代替食盐腌渍食品
B.浓盐酸和浓硫酸露置在空气中,质量分数均变小
C.可服用氢氧化钠治疗胃酸过多症
D.小苏打是发酵粉的主要成分
(2)下图为氢氧化钠溶液和稀盐酸进行中和反应的实验研究。
①写出该反应的化学方程式: 。
②某实验小组用pH传感器测得反应过程中溶液pH变化如图一所示。若将原氢氧化钠溶液改用溶质质量分数相同的氢氧化钙溶液进行该实验,pH曲线可能经过 (填“甲”“乙”或“丙”)点。
③图二表示该反应的微观过程,请将图中缺少的微粒补画完整 。
(3)某KCl溶液中含有少量可溶性的杂质、、,如图是某实验室设计的除去该混合液中杂质,并得到KCl晶体的过程:
①滤渣中含有物质的成分有 。
②写出一个加入发生反应的化学方程式: 。
③若用硫酸替代该流程中的盐酸对实验结果影响是什么? 。
(4)电解氯化钾溶液可以得到氢氧化钾、氯气()和一种密度最小的气体。若电解时消耗74.5t氯化钾,则理论上可以得到氢氧化钾的质量是多少?
【答案】(1)C
(2) NaOH+HCl=NaCl+H2O 甲
(3) 氢氧化镁、硫酸钡、碳酸钙和碳酸钡 MgCl2+Ba(OH)2=Mg(OH)2↓+BaCl2或K2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2KOH 会引入新杂质硫酸钾
(4)解:设得到氢氧化钾的质量为x
=
x=56t
答:得到氢氧化钾的质量为56t。
21.酸、碱、盐都是重要的化合物。
(1)酸、碱、盐之间能发生复分解反应,下列不是复分解反应发生条件的是 。
a.有单质生成 b.有水生成 c.有气体生成 d.有沉淀生成
(2)如图是探究稀盐酸化学性质的实验。
①B中反应的现象是 ,该反应在生活中常用于 。
②不属于盐酸与其他酸共同性质的实验是 。
(3)探究NaOH溶液与稀硫酸的反应时,溶液的pH变化如图所示。
①写出反应的化学方程式 。
②该实验操作是将 滴到另一种溶液中。
③当溶液中Na+与数目比为1:1时,溶液pH可能位于 点。
(4)下图是某化肥包装袋标签上的部分内容。化学兴趣小组为测定该化肥是否符合标签标示的纯度,取12.5g该化肥样品,向其中加入10g氢氧化钙(过量)研磨至不再产生气体,称量剩余物质质量为19.1g。通过计算判断该化肥是否合格。(提示:氢氧化钙与氯化铵反应生成氯化钙、水和氨气。)
【答案】(1)a
(2) 红棕色固体逐渐溶解,溶液由无色变为黄色 除铁锈 D
(3) 稀硫酸 C
(4)根据质量守恒定律,化学反应前后,物质的总质量不变,则生成氨气的质量为:12.5g+10g-19.1g=3.4g
解:设样品中氯化铵的质量为x
x=10.7 g
化肥中氯化铵的质量分数为小于92%
答:该产品为不合格产品。
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