2024年中考化学题型强化提升之综合应用题
2024-08-14
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内容正文:
2024年中考化学题型强化提升之综合应用题
1.如图所示为实验室中常见气体的制备、干燥、收集和性质实验的部分仪器,根据要求回答问题:
(1)仪器①的名称是 。
(2)实验室用双氧水制取氧气,发生装置可选用 (填字母),用化学方程式表示其反应原理 。
(3)实验室用装置B、C、D进行实验时,C中蜡烛燃烧更旺,D中溶液变浑浊,则B中产生的气体为 ,小试管的作用是 。
(4)为制取二氧化碳,需将溶质质量分数为的浓盐酸稀释至,所加蒸馏水(密度为)的体积为 。用装置E、F测量二氧化碳的体积时,若E中无植物油,则测得的二氧化碳的体积 (“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
小英同学在做金属与盐溶液的反应时,发现锌片与硫酸铜溶液反应生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出。生成的是什么气体呢?(注:反应只生成一种气体)
【提出猜想】产生的气体可能是、或中的一种。
【查阅资料】易溶于水,化学性质与二氧化碳相似,能使澄清石灰水变浑浊。
氢气具有还原性,氢气能夺取氧化铜中的氧
【设计并进行实验】
(5)
实验步骤
实验现象
实验结论
(1)向盛满该气体的试管中,插入带火星的木条
均无明显变化
产生的气体不是
(2)将该气体通入澄清石灰水中
产生的气体不是
(3)将该气体净化后通过表面含的铜网(如图)
产生的气体是
【实验反思】
(6)由上述实验可以推出,硫酸铜溶液中可能含有 。
【拓展视野】
(7)科学家研究开发氢能源的脚步从未停止,如图为我国科学家研发的制取和贮存氢气的新工艺。
“循环制氢体系”涉及的能量转化是由太阳能转化为 能,请补全该体系反应3中的化学方程式: 。制取和贮存氢气的新工艺过程中 (“需要”或“不需要”)不断补充和。与传统电解水制氢相比,该方法制氢的优点是 。
2.自然界并不缺少“镁”,而是缺少发现“镁”的眼睛。某化学兴趣小组开启寻“镁”之旅,现邀请你一起进行项目式学习。
任务一:发现“镁”
(1)1792 年,科学家首次发现通过加热苦土(MgO)和木炭的混合物可制得金属镁,同时生成CO2。该反应的化学方程式为 。
任务二:制备“镁”
(2)海水淡化所得的浓盐水中含大量MgCl2,可制备金属镁,流程如图所示:
①写出生成Mg(OH)2的反应化学方程式 。
②图中未涉及的反应基本类型是 (填字母)。
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
③根据流程图,下列说法正确的是 (填字母)。
A.步骤1通过一步反应即可实现,并且制备石灰乳而非石灰水
B.步骤2和步骤3的目的是提纯MgCl2
C.步骤4中一般使用到氩气,目的是防止镁被氧化
D.图中Cl2是可循环使用的物质
④海水中部分离子的含量如下:
成分
含量/mg·L-1
成分
含量/mg·L-1
Na+
10560
Cl-
18980
Mg2+
1248
Br-
64
Ca2+
400
2560
若从1 L的海水中提取镁,理论上需要贝壳(以CaCO3计算)的质量是 g。
任务三:探究“镁”
(3)镁条在空气中放置一段时间后表面形成黑色。查阅资料得知该黑色固体的主要成分是Mg2(OH)2CO3,这可能是Mg与空气中的O2、CO2和 (填化学式)反应生成的。
(4)设计实验方案如下图,一段时间后,A中镁条表面变黑,B、C、D中镁条均无明显变化。
①实验中所用镁条需要预处理,其操作为 。
②探究镁条表面形成Mg2(OH)2CO3与CO2有关,依据的实验是A和 (填字母)。
③将A中镁条表面的黑色物质用小刀刮下,向其中加入稀硫酸有气泡产生。某同学提出有气泡产生并不能说明黑色物质就是Mg2(OH)2CO3,可能是Mg与酸反应产生气泡,要证明黑色固体中有Mg2(OH)2CO3,还需补充的实验操作为 。
(5)已知:3Mg + N2Mg3N2 , Mg3N2是一种淡黄色固体。根据该信息,24 g镁在足量空气(CO2忽略不计)中充分燃烧,得到固体质量可能为 (填字母)。
A.33.3g B.35g C.39g D.40g
3.填空
(1)实验与探究是化学学习的重要方法和内容。
①小强同学设计了如下四个实验,并按如图实验操作来验证质量守恒定律。
实验中观察到实验前后天平依然保持平衡,他认为实验都能验证质量守恒定律,你认为他的说法 (填“是”或“不”)正确;而实验天平不平衡,其中D实验天平不平衡的原因是 。
②小强同学对①中D装置进行了如图所示的改进,实验时,先将装有药品的装置放在天平上,调至天平平衡。然后取下装置,将滴管中的盐酸滴入盛有大理石的小试管中,反应后再将装置放置于天平上,观察到天平平衡,从而验证了质量守恒定律。该实验体系中发生的化学反应有 个;其中澄清石灰水的作用是 (用化学方程式表示)。小强认为:实验时,即使锥形瓶中未盛装石灰水,实验前后天平也将会保持平衡。老师在赞许小强积极发言的同时,指明了如果不使用石灰水可能会存在一定的问题,该问题是 。
(2)分析和推理是化学学习常用的思维方法。
如图中的A-E均为初中化学常见的物质,其中B、E是单质,A、C、D是氧化物,D中两种元素的质量比为1:16,图中“—”表示两端的物质间能发生化学反应,“”表示物质间存在转化关系,反应条件、部分反应物和生成物已略去。
①写出符合条件的D、E的化学式 、 。
②写出的化学方程式 。
③若时火星四射,有黑色固体产生,则发生反应的化学方程式是 。
4.氧气是人类无法离开的物质,氧气的获得有多种方法。
I.自然界获得氧气
如图所示,自然界通过绿色植物的光合作用获得
(1)光合作用是大自然利用 能最成功的范例。
(2)试写出绿色植物光合作用的化学方程式 。
Ⅱ.工业获得氧气
在低温条件下加压,使空气变为液态,然后升温,使氮气首先从液态空气中蒸发出来,剩下的主要是液态氧,将其贮存在钢瓶中。
(3)空气变为液态,微粒间的空隙 (填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)液氮的沸点 液氧的沸点(填“>”“<”或“=”)。
Ⅱ.实验室获得氧气
实验室里常用加热或催化溶液分解制取氧气。
(5)从图中选择仪器组装装置,完成用制取并用排水法收集氧气实验,需选择A、B、C、E、G、 (填字母序号),该反应的化学方程式为 。
(6)用溶液和制备氧气,发生装置从图中选择仪器D、F后,还需增加 (填一种仪器名称)。若利用如图所示空塑料输液袋收集制得的氧气,氧气应从 (填“a”或“b”)端进入。
IV.家庭获得氧气
某品牌家庭制氧机是利用分子筛制氧,空气经过分子筛时氮气被吸附、氧气通过,获得高浓度的氧气。其微观示意图如图:
(7)请将右下方框补充完整
(8)分子筛制氧的过程属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(9)分子筛制氧的原理类似于化学实验中的 (填操作名称)。
V.空间站获得氧气
基于如上图所示原理,研制的氧气循环再尘组件成功应用于我国天宫空间站。
(10)反应I需要在催化剂和加热的条件下才能发生,写出该反应的化学方程式 。
(11)氧气循环生过程中需要定期补充一定量的水,可能的原因是 。
5.中华文明源远流长,凝聚着深厚的哲学智慧和中华民族几千年理念及其实践经验。
Ⅰ、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,侯晒结浮白,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 结晶。
(2)经过多次“扫而复淋”,提高卤水浓度获得“上等卤水”(氯化钠的质量分数为15%),用于煎炼海盐。将1000g上等卤水蒸干后,可得到氯化钠的质量约为 g。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 。
(3)为了除去海盐中的氯化镁和氯化钙,常见的方法有两种:一是物理方法,即用NaCl溶液浸洗海盐,溶解除去其中的可溶性杂质,则浸洗溶液应选用NaCl的 (填“饱和”或“不饱和”)溶液;二是化学方法,操作步骤依次为:加水溶解→加过量试剂①→加过量试剂②— (填操作)→加适量盐酸,以下试剂①②组合选用合理的是 。
A.①KOH ②Na2CO3
B.①Na2CO3 ②
C.① ②Na2CO3
Ⅱ、金属在人类社会的发展和生产中的应用十分广泛
(4)三星堆遗址的Ⅱ号青铜神树引人注目,铸造铜树时,在铜中加入锡和铅会使材料的熔点 (选填“降低”、“升高”)。
(5)如图为锌与硫酸镍和硫酸锰混合溶液充分反应后粒子变化微观示意图。
①Ni、Zn、Mn三种金属活动性由强到弱的顺序 。
②反应后溶液的质量会 (填“增大”或“减小”)。
(6)化学小组的同学收集到一些含硝酸银、硝酸铜的混合废液,同学们向其中加入一定量锌粉,反应停止后过滤,滤液仍为蓝色。则下列有关判断正确的是______(填字母)。
A.滤渣中一定有银,没有铜和锌
B.滤渣中一定有银和锌,可能有铜
C.滤液中一定有硝酸锌、硝酸铜、硝酸银
D.滤液中一定有硝酸锌、硝酸铜,可能有硝酸银
6.化学实践小组的同学们在赤峰二道河子水库取库水,设计了一系列实践活动,对水质检测、水的净化、水的组成进行了项目化学习。
任务一:检测水质
【查阅资料】国家有关水的硬度的标准为:
类别
极软水
软水
中硬水
硬水
高硬水
以CaCO3浓度计/(mg/L)
0~75
75~150
150~300
300~450
450~700
【初步检测】
(1)同学们取少量库水,用便携式水硬度检测仪测得该库水的硬度为286.2mg/L,说明该河水属于 。
任务二:净化水
库水转化为自来水需要经过一系列步骤,但是自来水送到用户过程中仍可能被污染,因此很多公共场所使用直饮机如下图所示:
(2)超滤膜的作用相当于实验室中的 操作。
(3)活性炭滤芯具有 作用,除去颜色异味的同时也除去重金属离子。
(4)紫外线灯管照射是为了杀菌消毒。直饮机使用方便,只要将其与自来水管对接,截留清除水中的有害物质(如细菌,微生物等)便能得到直饮水,直饮水属于 (选填“纯净物”或“混合物”)。
任务三:验证水的组成
兴趣小组同学利用如图所示装置进行电解水实验。
(5)用带有火星的木条可以检验 (填“a”或“b”)管中的气体;a、b两管中产生气体的质量比为 。
(6)以上实验可以证明水的组成。若要验证水的元素组成;还可以进行的实验方案有很多,请你写出一种,操作是 ; 现象是 。
【成果分享】通过实践小组的合作,同学们学到了水质检测的方法、了解净水机的原理,学习了根据“化学反应中元素种类不变”来探究物质的组成,今后可以通过化学手段对更多的物质进行探索。
7.碳元素对人类有十分重要的意义。碳和碳的化合物是化学研究的重要内容。
(1)“低碳行动”中的“碳”指的是 (填“C”“CO”或“CO2”)。
(2)如图是元素周期表中的一格。碳原子核外电子数为 。
(3)关于金刚石和石墨的说法中,不正确的是 (填字母)。
a.金刚石和石墨都属于碳的单质
b.石墨转化为金刚石属于物理变化
c.它们完全燃烧后的产物都是二氧化碳
d.金刚石和石墨里碳原子排列方式不同
(4)探究炼铁原理的实验装置如图。在V形管内反应的化学方程式为 (写出一个即可);从环境保护的角度考虑,处理尾气的方法为 。
(5)植物光合作用可表示为:二氧化碳+水有机物+氧气,推测该有机物中一定含有的元素是 。探究光合作用原料的装置如图(实验过程略去)。
①实验时,乙中的植物叶片能检测出光合作用生成的有机物,而甲中的不能。请加以解释 。
②请设计方案,检验实验后的烧碱溶液中生成的新物质 。(写出选用的试剂和现象即可)
(6)用CO2和H2作原料可制取甲醇,化学方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O,该反应在发展清洁能源及减少碳排放等方面具有重要意义。若生产48t甲醇,理论上能够吸收CO2的质量是多少?
8.能源转型逐渐成为全球共识。
2023年3月,我国首次实现“固态氢能”发电并网,“绿电”与“绿氢”转化的示意图如图所示。
(1)如图甲中A、B两种原子和乙中的 (填字母)原子均属于氢元素。
(2)将光伏、风力发出的电用于电解水制氢。电解水时的能量转化方式是 。
(3)贮氢:合金Mg2Cu是一种潜在的贮氢材料,高温时在氩气保护下,由一定质量比的Mg、Cu单质熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢生成氢化物和另一种合金,其化学方程式为:2Mg2Cu+3H23MgH2+MgCu2。
①熔炼制备Mg2Cu合金时,通入氩气的目的是 。
②氢化物MgH2与水反应生成氢氧化镁沉淀,并释放出氢气,发生反应的化学方程式为 。
(4)科学家还发现氨气是一种清洁能源,在纯氧中可以完全燃烧,只生成水和氮气,使得液氨有望取代液氢成为新一代绿色能源。如表1为氨气和氢气的部分信息:
表1:
性质名称
颜色、气味
25℃水中溶解度/g•L-1
标况下密度/g•L-1
氨气
无色、刺激性
456
0.6942
氢气
无色、无味
0.0015
0.0899
请回答下列问题:
①如图2,按下列条件进行合成氨反应,若要达到氮含量达到40%,你建议工厂选用的合成氨环境条件是: (填字母)
a.300℃低压 b.500℃高压
②请写出氨气在纯氧中燃烧的化学方程式 。
③科学家最新研制了常温、常压下电解法合成氨的方法,原理如图3所示。电源的正极会产生氧气,负极会产生氨气。反应所得氧气与氨气的质量比远大于理论值,可能的原因是 、 。
9.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%。为达标处理排放,可以将两厂的废水混合再排放,乙厂污水的最佳流速应为 。
10.我国企业用10年时间,自主研发出海水镁资源综合利用专利技术,生产出碳酸镁水合物,并以此为中间体制备各类镁产品,填补了我国高端镁产品生产空白。
环节一、探寻海水之“镁”
(1)已知某海域海水中镁元素的质量分数约为0.13%,由此可知,用海水晒盐后的卤水来提取镁,而不直接用海水的主要原因是 。
环节二、制备三水合碳酸镁
工业上从弱碱性卤水(主要成分为MgCl2)中获取MgCO3•3H2O的一种方法如图1:
(2)过滤需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。
(3)沉淀过程的pH随时间的变化如图2所示,沉淀过程的操作为 (填标号)。
a.向NaOH溶液中滴加卤水,同时通入CO2
b.向卤水中滴加NaOH溶液,同时通入CO2
c.向NaOH溶液中通入CO2至饱和,然后滴加卤水,同时继续通入CO2
d.向卤水中通入CO2至饱和,然后滴加NaOH溶液,同时继续通入CO2
环节三、测定MgCO3•3H2O的纯度
【查阅资料】沉淀法测物质含量,沉淀质量越大,误差越小。
【实验步骤】利用如图3所示装置(图中夹持仪器略去)进行实验,以确定MgCO3•3H2O的纯度,已知B中发生的反应为MgCO3•3H2O+H2SO4=MgSO4+CO2↑+4H2O。依据实验过程回答下列问题。
(4)A中反应的化学方程式为 。
(5)实验中准确称取三份7.5g样品,进行三次测定,测得生成CaCO3沉淀的平均质量为5.0g,则样品中MgCO3•3H2O的纯度为多少?(写出计算过程)
11.硫酸是一种重要的化工原料,也是实验室中常用的化学试剂。下面是对硫酸的性质、制取、用途等方面进行探究。
【探究一】硫酸的性质
(1)兴趣小组把的浓硫酸和的硫酸溶液约分别放入两个相同的小烧杯中,称量、观察、记录、分析,根据室温环境下实验的数据绘成的曲线如图。对比图中曲线你能得到的实验结论: 。
【探究二】硫酸的工业制法。
查阅资料:黄铁矿的主要成分是,
工业上以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程如图所示。
(2)依据生产硫酸的工艺流程图,下列说法正确的是_______(填序号)。
A.为使黄铁矿充分反应,需将其粉碎 B.催化剂能够提高的反应速率和产量
C.吸收塔中得到的产品为混合物 D.沸腾炉排出的矿渣可供炼铁
(3)写出接触室中发生反应的方程式 。
(4)接触室中的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示,催化剂活性与温度的关系见图。在实际生产中,催化氧化反应的条件选择常压和(对应图中A点),而没有选择转化率更高的B或C点对应的反应条件,其原因分别是:不选B点,因为压强越大,对设备和能耗的要求越大;不选C点,因为 。
【探究三】某黄铁矿中的含量。
(5)称取黄铁矿样品放入如图所示装置(夹持装置省略)的石英管中,从a处不断地缓缓通入空气、高温灼烧石英管中的黄铁矿样品至完全反应,称量反应前后乙装置的质最分别是和(不考虑水蒸气的影响)。
计算该黄铁矿中的质量分数(写出计算过程)。
12.2023年杭州亚运会主火炬燃料为“零碳甲醇(CH3OH)”,利用废气中的CO2热催化加氢合成,实现了二氧化碳的减排和再生利用,其原理如图所示。
Ⅰ.电解制氢
(1)光伏发电是将太阳能转化为 能,电解水制取氢气的化学方程式为 。
Ⅱ.捕集CO2
(2)以石灰石为原料的钙循环捕集废气中CO2的流程如图:
①图中,CO2含量较低的是 (填“A”或“B”)处。
②经多次循环后,CaO作为吸附剂吸收CO2效果会降低,固体结构变化如图所示。多次循环后,吸附剂效果降低的原因是 。
Ⅲ.使用甲醇
甲醇可以直接燃烧,也可以将甲醇转化为氢气再燃烧,甲醇转化为氢气通常有以下两种方案:
方案1:
方案2:
(3)①对比上述两种方案,方案1的优点是 (写1条即可)。
②有关“零碳甲醇”燃料的理解正确的是 (填字母)。
A.甲醇燃料分子中不含碳原子 B.通过碳循环使碳排放无限接近零 C.生产燃料使用的原料不含碳元素
13.铁及其化合物在生产生活中有广泛的应用。
探究一:铁的应用和防护
(1)《天工开物》中记载:取盐井水“入于釜中煎炼顷刻结盐”。煎炼时利用铁釜的 性。
(2)如图实验说明NaCl在铁生锈中的作用是 。
探究二:(羟基氧化铁)在化工、建筑、医药等方面有着广泛应用。
(3)火星探测器发回的信息表明,火星上存在,从而证明火星表面曾经存在过水,其理由为 。
(4)石油开采过程中会产生H2S等有害气体,除去H2S的方法有以下两种。
方法一:
方法二:
对比以上方法可知除去H2S的优点为 。
探究三:黄铁矿制硫酸会产生大量废渣(含FeSO4、Fe2(SO4)3及少量CaO和MgO)可制备黄钠铁矾净水剂和高档颜料铁红(Fe2O3),其流程如图:
已知:①“固体3”为黄钠铁矾,化学式为:NaFex(SO4)y(OH)z。
②“溶液4”是含有Na+的可溶盐。
③通过调节pH范围可使某种金属沉淀。如表是物质开始沉淀与沉淀完全的pH。
NaFex(SO4)y(OH)z
Fe(OH)3
Mg(OH)2
开始沉淀的pH
1.6
2.0
8.1
沉淀完全的pH
1.8
3.2
9.4
(5)为使铁元素以黄钠铁矾形式沉淀完全,步骤3调节pH的数值范围为 ,溶液3中溶质的成分是 (任写一种)。
(6)“氧化”过程中,需要加入一种将Fe2+氧化为Fe3+的物质,工业上一般选用H2O2溶液,其理由是 。
(7)步骤5中检验铁红是否洗涤干净的操作是:取最后一次洗涤液少量于试管中, ,(写明具体的试剂及实验现象,)证明已洗涤干净。
探究四:黄钠铁矾组成确定
称取9.70g黄钠铁矾,用下图装置进行热分解实验。
【资料卡】
①NaFex(SO4)y(OH)z在T1℃分解生成H2O(气态),提高温度至T2℃继续分解生成SO3气体,并生成Fe2O3和Na2SO4。
②浓硫酸可用于吸收SO3。
(8)装配好实验装置后,先要 。
(9)分别控制温度在T1℃、T2℃对A中固体加热。
①控制温度在T1℃加热,实验后测得B装置质量增加1.08 g。
②用D装置替换B装置,控制温度在T2℃,加热至反应完全。
③T1℃、T2℃时,加热后通入一段时间N2。
反应完全后,将A装置中固体溶于足量的水,过滤、洗涤、烘干得4.80 g固体,将滤液蒸干得1.42g固体(不含结晶水)。
结论:NaFex(SO4)y(OH)z中,x:y:z= 。(写出计算过程)
(10)反思:若该实验过程中缺少C装置,则x:z的值 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
14. 钢铁是使用最多的金属材料。生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金,其中生铁的含碳量为2%~4.3%,钢的含碳量为0.03%~2%。
(1)从公元1世纪开始,铁便成了一种最主要的金属材料。
①历史上遗留下来的铜制品远比铁制品多。从物质性质的角度看,原因是 。
②下列铁制品中,利用了金属导热性的是 (填字母)。
a.后周铁狮子
b.铸铁井盖
c.不锈钢水壶
③下列关于铁及铁制品的说法中,正确的是 (填字母)。
a.铁是地壳中含量最高的金属元素
b.沙漠地区的铁制品锈蚀较慢
c.不锈钢保温杯可长时间盛放酸性饮品
(2)将1.0g某铁合金在纯氧中完全燃烧,得到0.11g二氧化碳。通过计算判断该铁合金属于生铁还是钢。(写出计算过程,否则不得分)。
15.I.汽车是现代生活中不可缺少的代步工具。请回答下列问题:
(1)汽车电路中的导线大都是铜制的,这是利用了金属铜的延展性和 性。
(2)下列汽车配件及用品中,属于有机合成材料的是(填序号,下同) 。
a.钢铁外壳 b.玻璃车窗
c.橡胶轮胎 d.羊毛座垫
(3)铁在潮湿的空气中容易锈蚀。
①汽车表面喷漆,可以延缓汽车的锈蚀,其防锈原理是隔绝 和水。
②喷漆前需将铁制品放入稀盐酸中除锈(铁锈主要成分是Fe2O3),观察到溶液变黄,有无色气泡逸出,反应的化学方程式是 ; 。
II.我国化学家侯德榜创立了侯氏制碱法,开创了世界制碱工业的新纪元。“侯氏制碱法”以食盐为主要原料制取纯碱,制得的纯碱中常含有少量氯化钠。其生产过程中有下列反应:
①NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3+NH4Cl
②
回答下列问题:
(4)纯碱的主要成分是 (写化学式)。工业生产过程中,氨盐水吸收二氧化碳后生成碳酸氢钠和氯化铵,NaHCO3和NH4Cl两物质的溶解度曲线如图1所示在常温下,两者首先从溶液中结晶析出的是 晶体(填物质名称)。
(5)Na2CO3和NaCl的溶解度曲线如图2所示,t1℃时,NaCl的溶解度 Na2CO3的溶解度(填“大于”“等于”“小于”之一)。
(6)t1℃时,50g水中加入10gNa2CO3充分溶解,所得溶液中溶质和溶液的质量比为 (填最简整数比)。
(7)将t1℃不同质量的碳酸钠饱和溶液和氯化钠饱和溶液均升温至t2℃,此时所得碳酸钠溶液溶质质量分数 氯化钠溶液溶质质量分数(填“大于”“等于”“小于”“无法判断”之一)。
(8)生活在盐碱湖附近的人们有一句谚语“夏天晒盐,冬天捞碱”,请结合溶解度曲线,说明这句谚语的原理 。
16.NaCl是一种重要的化工原料。
Ⅰ.粗盐的提纯:
(1)从“粗盐→精盐”的过程中需要进行蒸发结晶的操作,其中玻璃棒的作用是: 。
(2)粗盐中还含有Na2SO4、MgCl2、CaCl2等可溶性杂质,向食盐水依次加入四种试剂除杂,依次为BaCl2溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液、稀盐酸(以上四种试剂均过量),其中加入过量的Na2CO3溶液,除了能除尽粗盐中的含有CaCl2外,还能除去 (化学式)。
(3)验证步骤②中盐酸过量的方法是:取少量精制食盐水加入氧化铁粉末,发现固体溶解,溶液变黄,写出发生的化学反应方程式为: 。
Ⅱ.配制NaCl的饱和溶液:
(4)20℃时,NaCl的溶解度为36.0g。配制20℃时68gNaCl的饱和溶液需要NaCl的质量为 g。
(5)下列操作会导致配得的NaCl溶液溶质质量分数偏小的是 (多选)。
a.称量氯化钠时,砝码放在左盘,并使用了游码
b.用量筒量水时,仰视凹液面的最低处读数
c.配好的溶液转移至细口瓶时,有液体溅出
Ⅲ.氯碱工业上用电解饱和食盐水的方法生产NaOH,其原理如下图:
(6)写出电解槽中通电后发生反应的化学方程式: 。
(7)氯碱工业生产的碱样品中常含有Na2CO3和NaCl等杂质。检验碱样品中是否含有Na2CO3,下列试剂中不可选择使用的是 (填符号)。
a.酚酞
b.稀盐酸
c.澄清石灰水
17.海洋是巨大的资源宝库,开发前景十分远大。
(1)海水淡化。采用如图1所示的膜分离法淡化海水,水分子可以通过淡化膜进入左侧的淡水池,从而得到淡水。下列说法中,错误的是___________(填序号)。
A.膜分离法的原理与滤纸过滤原理类似
B.加压后右侧海水中的溶质质量增多
C.加压后右侧海水中的溶质质量分数增大
(2)海水晒盐。①如图2所示盐田通常分为蒸发池和结晶池两部分。海水晒盐后得到的母液(卤水)是氯化钠的 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。海水晒得粗盐通常含可溶性杂质等,古人常采用“淋盐沥水”。(用饱和氯化钠溶液洗涤粗盐)的方法来除去氯化镁等杂质,是因为 。
②池盐制取类似海水晒盐,将盐池内清水(含有等)引入旁边耕成畦垄的地里。“待夏秋之交,南风(热风)大起,则一宵(一夜)结成,名曰颗盐(粗盐)。”若盐析出时刮东北风(冷风),则味苦(含硫酸镁)色恶,不堪食用。请根据溶解度曲线(见图),解释刮东北风(冷风)时析出盐味苦的原因 。
(3)海水提镁:海水中含有丰富的被誉为“国防元素”的镁元素。金属镁广泛应用于火箭、导弹和飞机制造业,从海水中提取镁的过程如图3所示:在上述转化过程中发生中和反应的化学方程式 ;海水中本身就含有氯化镁,请分析①、②两步再得到氯化镁的目的是 。
18.氧气支持生命活动,也是一种重要的化工原料。
(1)实验室用如图所示的装置制取少量氧气。锥形瓶内发生反应的化学方程式是 。
(2)工业上有多种制取氧气的方法,如:
方法一:在低温、加压条件下,将空气液化。然后将温度升高至-196~-183℃之间,使液态氮气先蒸发,剩余液态氧气储存于钢瓶里。
方法二:利用电解水的方法制取氧气,将得到的氧气干燥。在低温、加压条件下,使之转化为液态,储存于钢瓶里。
①构成物质的微粒视角分析,在方法一空气液化过程中,主要改变的是 。
②某工厂用方法二制取氧气,发现氧气的产量略小于理论值,且所得氧气中有淡淡的鱼腥气味。从元素守恒角度分析,该鱼腥气味的气体是 (填化学式或名称)。
(3)氢气和氧气在 Pd 基催化剂表面可反应生成H2O2,其微观示意图如图:
“解离”时,结构被破坏的分子是 (填化学式)。
(4)为探究双氧水的分解,进行以下两个实验:
①氯化物对双氧水分解的影响。
反应条件:6.0mL30%双氧水,0.1g氯化物,室温;实验时间:1.5h。
实验数据如下表:
氯化物
NaCl
MgCl2
CuCl2
放出氧气的体积/mL
2.0
4.0
420.0
双氧水的分解率%
0.30
0.60
63.18
由上表可知,双氧水保存时应绝对避免引入的离子是 (离子符号)。
②pH对双氧水分解的影响。
反应条件:6.0mL30%双氧水,60℃;用NaOH溶液调pH;实验时间:1.5h。
实验结果如图所示:由图可知,pH为 (填数字)时,双氧水的分解率最高。
19.含钠化合物是中学学习和研究的重要内容。
(1)物质是由微观粒子构成的,氯化钠由 (填“分子”“原子”或“离子”)构成。
(2)侯德榜是我国制碱工业的先驱。这里的“碱”是指纯碱,其化学式为 。(填字母)
a. b. c.NaOH d.NaCl
(3)如图是向氢氧化钠溶液中逐滴滴加稀盐酸时,用温度传感器测定的溶液温度的变化曲线。
①写出反应的化学方程式: ;由图可知,该反应属于 (填“吸热”或“放热”)反应;
②b点溶液中含有的阳离子是 。
(4)晾晒海水所得到的粗盐中含有不溶性杂质(泥沙)和可溶性杂质(、、)。下图是某化学小组在实验室对粗盐样品进行提纯的过程。
①写出一个加入过量碳酸钠溶液时发生反应的化学方程式 ;
②为验证溶液乙中含有NaOH,某同学设计了如下方案:取少量溶液乙,向其中滴加酚酞溶液,若溶液变红,即可证明乙中含有NaOH。这种方案是否可行?为什么? 。
(5)我国提出2060年前实现“碳中和”,彰显了负责任大国的作为与担当。的吸收是碳封存的首要环节,常选用NaOH溶液、氨水等作吸收剂。若用10kg溶质质量分数为40%的NaOH溶液吸收,理论上可以吸收的质量是多少?(不考虑二氧化碳在水中的溶解)
20.中国将力争“碳排放”于2030年前达到峰值,争取在2060年前实现“碳中和”。这儿的“碳”简单来说指的是二氯化碳。
(1)实验室用块状石灰石和稀盐酸制备CO2,不使用浓盐酸制备CO2的原因是 。
(2)①温室大棚内常需要补充二氧化碳用于植物的 ,实际生产中最常见补充二氧化碳的方法是通过碳酸氢铵(NH4HCO3)与稀硫酸反应制取,此方法除了补充二氧化碳外还有的优点是 。
②利用①中生成二氧化碳的反应原理,为了缓慢、均匀地为温室大棚供应二氧化碳,则发生装置最好选用 (选填序号)。
A. B. C. D.
(3)我国科学家在实验室里首次实现了从二氧化碳到淀粉的从头合成,该流程的示意图如下、实验室初步测试显示,人工合成淀粉的效率约为传统农业生产淀粉的8.5倍。
①图中虚线框内的能量转化包括太阳能→电能→ 能。
②图中过程Ⅱ的化学方程式为 。一定条件下,该反应在有、无分子筛膜时甲醇的产率随温度的变化如图所示。由图可知,为提高甲醇(CH3OH)的产率,合成甲醇应选择的最佳条件为 。
③下列有关该流程的说法中,正确的是 (填字母)。
A.该流程对减少碳排放有意大意义
B.该流程对解决粮食危机有重大意义
C.该流程中出现的含碳化合物都属于有机物
D.该流程中出现的淀粉和葡萄糖都属于糖类
试卷第1页,共3页
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