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2024年中考化学高频考点测试---综合题
综合题
1.提前实现碳达峰,研究替代能源。电池发展的每个阶段都倾注了人类的探索精神。
Ⅰ.原电池工作原理,如图1:
(1)图1中锌原子结构示意图中“ ”的数字是 。
(2)铜棒表面观察到的现象是 。
(3)金属活动性强的金属是 (填“锌”或“铜”),可作为电池的负极。
(4)Ⅱ.氢氧燃料电池工作原理,如图2:
该反应化学方程式是 。
(5)该电池将 转化为电能。
(6)Ⅲ.“Na-CO2”电池工作原理,如图3:
该电池将CO2变废为宝,反应化学方程式:。
下列说法错误的是____(填序号)。
A.因锂、钠原子最外层电子数相同,钠可用锂代替
B.放电时释放CO2,充电时吸收CO2
C.多孔碳纳米管可增大CO2的接触面积,加快反应速率
2.实现“碳达峰”、“碳中和”,需要我们多角度认识二氧化碳。
【CO2与含碳物质的转化】
(1)图1中物质的类别未包括 (填字母)。
a.酸 b.碱 c.盐 d.氧化物
(2)CO2和H2CO3可以相互转化,反应⑧的基本反应类型是 。
【CO2的实验室制法】
(3)写出图中标号仪器名称:a 。
(4)实验室常用稀盐酸与大理石反应制取CO2,写出反应的化学方程式 。
(5)实验室可以组合装置 (填字母)制取CO2气体。
【CO2的捕集与吸收】
(6)控制CO2排放有利于减缓温室效应,将CO2注入深海,实现高压封存,深海高压可以 二氧化碳的溶解度,海水封存二氧化碳会使海水的pH 。
(7)为了减少工业炼铁中CO、CO2的排放,小组同学基于碳中和理念设计了一个低碳行动方案,方案流程示意图如图:
①石灰浆吸收CO2反应后的生成物是 。
②反应3是赤铁矿石被还原的过程,,冶炼1000t含氧化铁80%的赤铁矿石,理论上可得到 t铁。
③该方案的优点是除CO2外,还可实现 的部分或全都循环利用。
④工业炼铁需消耗大量的焦炭,不利于碳减排,请写出一种生产生活中能替代含碳燃料的新能源 。
3.我们在生活中会遇到许多碳氢化合物,请用你学过的知识完成下列填空。
(1)近年来家用燃气从煤气改为天然气,主要成分是甲烷(CH4)。
天然气属于 (选填“纯净物”或“混合物”),其摩尔质量为 。
甲烷充分燃烧产生二氧化碳和水,反应的化学方程式是 。
(2)常用的保鲜膜的制造原料为乙烯(C2H4),其碳、氢元素质量比为 ,1mol乙烯含有碳原子 个。
(3)乙炔(C2H2)在氧气中燃烧会产生较高温度,可用于切割、焊接金属,其碳元素的质量分数为 。乙炔充分燃烧也会产生二氧化碳和水,则1mol乙炔充分燃烧后可以产生二氧化碳 g。
4.关于金属的研究是一项重要的课题。某化学兴趣小组以金属为主题,在老师的指导下进行探究。
(1)【活动一】探究金属与盐溶液反应
甲组同学为探究Cu和Al两种金属的活动性顺序,设计了如下实验:
铝和硫酸铜溶液反应的化学方程式为 。
(2)以上化学反应中,金属铝失去电子变成铝离子进入溶液,而 则得到了电子。
(3)【活动二】探究金属与盐酸反应
室温下,乙组同学利用如图3所示装置,分别用等体积、等浓度的稀盐酸和打磨过的等质量不同形状、不同种类的金属进行实验,测定实验结果如下表:
实验编号
金属种类
金属形状
盐酸的浓度(均取20mL)
收集50mL氢气所需的时间
1
镁
粉末状
10%
60s
2
铝
片状
10%
112s
3
镁
片状
10%
102s
对比实验1和实验3说明 对反应速率有影响,比较实验2和实验3可得出的结论是 。
(4)等质量相同表面积的打磨擦去氧化膜的镁条,等体积不同浓度的稀盐酸,在一定条件下反应,实验结果如图4所示,对比a、b曲线,引起a曲线压强迅速增大的因素可能有 (答出一点即可)。
(5)【活动三】探究金属与氧气反应
镁、铝按一定比例熔融冷却后可得到具有优异性能的镁铝合金。为测定某镁铝合金(不含其他元素)中镁的质量分数,某同学设计如下实验:称取ag镁铝合金粉末,放在如图5所示装置的惰性电热板上,通电使其充分灼烧,充分灼烧后再次称量固体质量为bg。
查阅文献:镁是一种活泼金属,除了能与氧气反应,还可以与氮气、二氧化碳反应。
①充分灼烧后得到的固体质量(b)的取值范围为 (用a表示)。
②若用空气代替O2进行实验,对测定结果 (填“有”或“无”)影响。
5.锰及其化合物在现代工业及国防建设中具有十分重要的地位。
I.锰的活动性
应用金属活动顺序能够帮助我们了解锰的化学性质。已知下列各组物质在溶液中能够发生以下反应:Mn+FeSO4=Fe+MnSO4;Fe+CuSO4=Cu+FeSO4;Mg+MnSO4=Mn+MgSO4。
(1)分析以上信息,可以推测Mn、Cu、Mg、Fe四种金属的活动性由强到弱的顺序是________,锰和稀硫酸反应的化学方程式为:________。
Ⅱ、Mn3O4的制备
锰元素能形成MnO、MnO2、Mn2O3和Mn3O4等多种氧化物,其中Mn3O4是重要的结构材料。工业上用硫酸锰(MnSO4)制备Mn3O4的流程如图:
(2)“沉淀”反应是MnSO4+2NH3•H2O=Mn(OH)2↓+(NH4)2SO4,该反应的基本类型为:________。
(3)将Mn(OH)2加水“打浆”制成悬浊液,可加快“氧化”反应的速率,原因是________。
(4)“氧化”时,Mn(OH)2与空气中的氧气在60℃条件下反应生成Mn3O4,该反应的化学方程式为:________。
Ⅲ、MnO2的制备
某研究小组采用如图装置通过焙烧MnCO3制取MnO2,发生反应的化学方程式为:2MnCO3+O22CO2+2MnO2。
(5)实验过程中,MnCO3在空气中加热易转化为锰的不同氧化物,石英管内剩余固体的质量和成分随温度的变化如图所示,则焙烧MnCO3制取MnO2应该控制反应的温度不高于________℃。
(6)试根据化学方程式求23.0gMnCO3通过焙烧最多制得MnO2的质量是多少?(请写出计算过程)
6.根据如图所示实验回答下列问题:
(1)图1中实验仪器a的名称是 ,写出锥形瓶中发生反应的化学方程式 。
(2)根据图2实验中薄铜片上观察到的现象,证明可燃物燃烧需要的条件之一是 。
(3)图3实验中,试管a产生的气体是 (填化学式),实验前预先向水中加入适量硫酸钠的作用是 。
7.典籍里的化学
《天工开物》是我国古代劳动人民在长期生产生活实践中总结出来的宝贵财富,其中蕴含很多化学知识与方法。
(1)颜料制取:“水银入石亭脂(天然硫),同研……得银朱(HgS)。” 银朱是古代作画的红色颜料。请写出制取银朱的化学方程式 。
(2)池盐制取(图1):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,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(图2),解释刮东北风(冷风)时析出盐且味苦的原因 。
(3)生石灰的制取和应用(图3):“每煤饼一层,垒石(石灰石)一层,铺薪其底,灼火燔(灼烧)之,火力到后,烧酥石性。以水沃之,亦自解散……成质之后,入水永劫不坏”。
①“灼火燔之”涉及的化学方程式为 ,该反应的基本反应类型是 。
②“解散”是因为生石灰遇水由块状变成粉末。该粉末的主要成分是 (填化学式)。粉末“成质之后,入水永劫不坏”,可用于船只、墙壁的填缝防水。请写出“粉末成质”的化学方程式 ;根据“入水永劫不坏”,推测“成质”后的产物具有的性质是 (写一条即可)。
8.用蛋壳(主要含,还有少量和有机物)为原料通过以下步骤制取补钙剂醋酸钙[]。
已知:①醋酸钙易溶于水,高于160℃时发生分解;②醋酸()易挥发。
(1)焙烧。将蛋壳在高温下焙烧后冷却,得到含金属氧化物的固体。
①焙烧过程中,发生反应的化学方程式为 。
②焙烧过程中,产生烧焦羽毛的气味,说明蛋壳中含有 (有机物)。
(2)酸溶。在焙烧后的固体中先加入适量水打浆,冷却后,再加入稍过量的醋酸得到醋酸盐溶液。不能向焙烧后的固体中直接加入醋酸的原因是 。
(3)除镁。在酸溶后的溶液中加入至碱性,将转化为沉淀除去。该反应属于 (填基本反应类型)。
(4)中和。在除镁后的溶液中加入醋酸调节溶液pH为7。其目的有:①将溶液中的少量转化为;② 。
(5)将中和后的溶液蒸发浓缩至有大量晶体析出,过滤得到醋酸钙晶体。蒸发时不能直接将溶液蒸干的原因是 。
(6)醋酸钙高温下分解所得氧化钙可作为气体吸收剂。将质量分数为94.8%的样品50.0 g在高温下完全分解,计算分解得到CaO的质量(写出计算过程)。
已知:①醋酸钙分解反应为;杂质不发生反应。
②的相对分子质量为158。
9.氢氧化钠是实验室常用的一种试剂。
(1)配制100g质量分数为8%的氢氧化钠溶液,实验步骤如下:
①计算:需要NaOH的质量是 g;
②称量:调节托盘天平平衡后,将一个烧杯放在托盘天平的左盘,称量其质量。然后 (按操作先后顺序,填标号),直至天平平衡。
A.用药匙添加氢氧化钠固体 B.按需要添加砝码、移动游码
③量取:用 (填仪器名称)量取水92mL。
④溶解:将水倒入装有氢氧化钠的烧杯中,搅拌,使氢氧化钠溶解。
(2)取上述配制所得的8%氢氧化钠溶液按图1装置进行实验,将充满二氧化碳的试管倒扣在过量NaOH溶液中,可观察到的实验现象是 。请在方形框中画出实验后溶液中增加的主要微粒 (粒子数目不作要求:不考虑空气)。
(3)某硫酸工厂的废水中含硫酸铜和硫酸,为测定其含量,取上述配制所得氢氧化钠溶液进行实验,生成沉淀的质量与加入氢氧化钠溶液的质量关系如图2所示。
①结合图示,往一定量的废水中逐滴加入氢氧化钠溶液至过量可观察到的实验现象是 。
②OA段发生的化学方程式为 。
③计算废水中含硫酸的质量是 。
(2)取上述配制所得的氢氧化钠溶液配制成100g质量分数为2%的氢氧化钠溶液,需要加入 g水。
10.低碳冶金技术的发展为我国实现2060年“碳中和”目标提供了有力的保障,其中氢冶金技术成为最受关注的领域。目前,氢气主要来源于化石燃料制氢,竖炉氢冶炼铁工艺流程如图所示。
(1)“煤造气”过程发生的反应之一如下:C+H2O +H2,该反应中碳体现出 性。
(2)“变换”过程发生了化学变化,其中水蒸气的作用是 (填一点即可)。
(3)用氢气代替一氧化碳炼铁可有效降低二氧化碳的排放。计算用氢气冶炼1000t赤铁矿(纯度为80%)时,可减少排放的二氧化碳质量 (写出计算过程)。④
(4)某种热分析仪记录下48.0gFe2O3被H2逐步还原成铁的有关数据,得到固体质量与反应温度的关系曲线如图所示,请计算分析P点固体的化学式 。
11.金属材料的使用与生产、生活和社会发展密切相关。
(1)金属材料的冶炼。
工业炼铁:首先是将焦炭变成一氧化碳,再利用一氧化碳的 性和铁矿石反应,最终得到铁。焦炭也具有还原性,你认为工业上没有直接利用焦炭炼铁的原因是 。
(2)金属材料的使用和保护。铝制品具有良好耐腐蚀性的原因是 (用化学方程式表示)。
(3)金属的化学性质。
①乐在化中社团的同学想比较Mg、Fe、Cu的金属活动性,请你帮他们一起完成以下探究:
实验操作
实验现象
实验结论
镁表面产生大量气泡;铁表面 ;铜表面无明显变化
活动性:Mg>Fe>Cu
任写一个上述实验中发生的化学反应方程式
②将上述实验结束后的溶液倒入烧杯中,得到溶液A,取m克溶液A于烧杯中,加入一定量的镁粉充分反应后得到溶液B。若溶液B质量仍为m克,则溶液B中的溶质组合可能有 。
12.南海是我国的固有领海,南海蕴藏着丰富的海洋资源。
(1)南海海底有蕴含量极大的新型矿产资源——天然气水合物,它是天然气(主要成分是CH4)和水形成的冰状固体,极易燃烧,又称“可燃冰”,它被认为是一种洁净能源,可燃冰在氧气中充分燃烧的产物为 、 。(填写化学式)
(2)从海水中提取单质镁的过程如下图所示:
在上述转化过程中,所发生的反应属于分解反应的是 (填上述反应顺序标号),在过程②所发生的反应中,镁元素(Mg)的化合价在反应前后变化情况为 (选填“升高”“降低”或“不变”之一)。
(3)我国化学家侯德榜创立的侯氏制碱法,就是以海水“晒盐”得到的氯化钠为原料,同时制得Na2CO3和NH4Cl产品,Na2CO3和NH4Cl的溶解度曲线如图所示,回答下列问题:
①t1℃时Na2CO3的溶解度 (选填“大于”、“小于”或“等于”之一)NH4Cl的溶解度。
②t2℃时Na2CO3饱和溶液的溶质质量分数 NH4Cl饱和溶液的溶质质量分数(填“大于”、“小于”、“等于”之一)。
③当Na2CO3中含有少量NH4Cl时,可采用 的方法提纯Na2CO3(选填“蒸发溶剂”或“降温结晶”之一)。
13.A、B、C、D四个烧杯中分别盛有相等质量的水,在温度相同的条件下,向四个烧杯中分别加入20g、15g、10g、5g某物质,充分溶解后观察到如图所示的现象。请完成下列问题:
A B C D
(1)在A、B、C、D四个烧杯中, 中盛的可能是饱和溶液。
(2)若固体是硝酸钾,四个烧杯中的溶液的溶质质量分数最小的是 (填字母)。想让溶液变饱和可采用蒸发溶剂的方法,除此外还可采用 (填一种)的方法。
(3)若水的质量为50g,C烧杯恰好形成饱和溶液,则B溶液的溶质质量分数为 。
14.燃煤发电仍是我国电力的主要来源。如何实现燃煤产生的二氧化碳零排放,是兑现我国“碳中和”承诺必须研究的课题。科学家设想利用煤和氧化铁反应发电并将二氧化碳转变成液体燃料甲醇()的新工艺获得了一定的进展,该设想的反应原理流程如图所示:
(1)将煤磨成煤粉,是为了增大 ,提高反应速率和原料利用率。
(2)煤的主要成分是碳,“反应器”中主要的化学反应方程式为 ,该反应中显还原性的物质是 。
(3)该流程所需氢气的最佳来源是利用电分解水得到。请写出电解水的化学方程式: 。
(4)“合成器”中发生反应的化学方程式可表示为: 。
(5)该流程主要产生的废弃物是 ,通过该流程 (填“能”或“不能”)达成燃煤发电的“碳中和”。
15.打铁花是一种民间传统焰火表演,属于国家级非物质文化遗产。其原理是将生铁烧至熔化成为铁水,再将铁水在空中用力击打而形成四处飞溅的耀眼“铁花”。
(1)生铁属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)为了防止铁制品生锈,可采取的措施有 (写一条即可)。
(3)高炉炼铁可获得生铁,其原理包含一氧化碳与氧化铁在高温下反应,反应的化学方程式是 。
(4)将一定质量的铁粉加入到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中,充分反应后过滤,滤液中一定含有的溶质是 (填化学式)。
16.某化学小组在实验室探究工业废水的综合利用,设计了以下流程图并完成了回收银的实验。
(1)步骤I中,若溶液乙的质量大于溶液甲,请写出导致这一结果的有关反应的化学方程式。
(2)固体X的成分是什么?
(3)步骤Ⅱ中,加入足量AgNO3溶液的作用是什么?
17.海水是重要的自然资源,回答下列问题。
【资科】海水中含有较多的氯化钠、氯化镁、氯化钙等可溶性物质。
(1)小组同学用图1所示的自制净水器对海水样品进行净化,其中活性炭的作用是 。
(2)经上述自制净水器净化后的水为 (选填“硬水”或“软水”),请设计实验验证之,并完成实验报告。
实验步骤
实验现象
实验结论
。
。
。
(3)采用膜分离技术可将净化后的海水进行淡化,如图2所示。通过对淡化膜右侧的海水加压,水分子透过淡化膜进入左侧淡水池,而海水中的各种离子不能透过淡化膜,从而得到淡水。对加压后右侧海水组成的变化进行分析,正确的说法是____(填序号)。
A.溶质质量减少 B.溶剂质量减少 C.溶液质量减少
(4)海水中某些元素组成的物质的溶解度曲线如图3所示。
①t2℃时,从硝酸钾(含少量硒酸镉)的饱和溶液中获取较纯净的硝酸钾晶体可以采用的方法是 。
②在溶液质量不变的情况下,将接近饱和的硒酸镉溶液变为饱和溶液的方法为 。
③t3℃时,将硝酸钾和氯化钠的饱和溶液蒸发等质量的水,再恢复到t3℃,析出晶体较多的是 物质(填化学式)
④将t3℃时等质量的三种物质的饱和溶液分别降温到t1℃,对所得溶液的分析正确的是 。
A.t1℃物质的溶解度:c>a =b B.溶剂质量:c>a>b
C.溶液质量:c>b>a D.溶质质量:a=b>c
18.实验小组探究影响溶液对化学反应速率的因素。
用溶液和制取较纯氧气,为使反应平稳进行,可选择的发生装置如图中的 ,采用的收集方法是 ,发生反应的化学方程式为 。
用如图装置探究反应物浓度和温度对溶液反应速率的影响,记录实验现象如表:
试管
浓度
溶液
溶液
溶液
温度
无明显气泡
无明显气泡
极少量气泡
无明显气泡
极少量气泡
少量气泡
极少量气泡
少量气泡
较多气泡
分析表中现象可得出: 选填“升高”或“降低”温度、 ,都可加快溶液的反应速率。
为探究催化剂和对溶液反应速率的影响,设计如下装置进行实验,测得反应后秒内的含量如图所示。
Ⅰ对比分析哪两条曲线,可说明催化剂能加快溶液反应速率?
Ⅱ和相比,能使分解得更快,判断依据是 。
19.某氯化钠固体样品中可能含有硫酸钠、硝酸钡、氯化镁、硫酸铜和碳酸钙中的一种或几种。为确定其成分,取40g固体样品,按下列流程进行实验。
回答下列问题:
(1)白色沉淀A的化学式为 ;
(2)写出生成白色沉淀B的化学方程式 ;
(3)固体样品中除氯化钠外,还一定存在 ;
(4)已知实验中得到2g白色沉淀A,2.33g白色沉淀B,5.8g白色沉淀C,则固体样品中氯化钠的质量分数为 。
20.催化剂一般是指在化学反应里能改变化学反应速率,且本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质。催化剂种类繁多,按状态可分为液体催化剂和固体催化剂。
(1)Ⅰ.固体催化剂MnO2。
某同学为研究MnO2粉末用量对双氧水分解速率的影响,做了以下实验:采用不同质量的MnO2粉末作催化剂,每次均用30 mL 10%的双氧水(其他实验条件均相同),测定收集500 mL氧气所用的时间,结果如表所示:
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
MnO2用量/g
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
所用时间/s
17
8
6
3
2
2
2
2
2
写出上述反应的化学方程式: 。
(2)该实验可得出的结论是 。
(3)Ⅱ.液体催化剂CuSO4溶液。
若要证明CuSO4溶液对H2O2分解具有催化作用,除需证明CuSO4在反应前后化学性质和质量不发生改变外,还需证明的是 。
(4)为探究CuSO4在反应前后质量是否发生改变,某同学设计如下实验:
向H2O2溶液中滴入10 g a%的CuSO4溶液。待反应完全后,向试管中加入足量的BaCl2溶液,产生沉淀,过滤、洗涤、干燥,称量沉淀物为b g。上述实验步骤中若缺少“洗涤、干燥”,则通过沉淀物b g 计算出溶液中CuSO4的质量 (填“大于”“小于”或“等于”)0.1a g。
(5)将16.0 g CuSO4置于坩埚中加热,固体质量与成分随温度变化的曲线如图所示。
①650℃时,CuSO4开始发生分解反应,生成CuO和另一种氧化物X,X的化学式为 。
②1 000℃时,CuO开始发生分解反应,生成Cu2O和O2。图中的值为 。
21.我国承诺:2030年“碳达峰”,2060年“碳中和”,体现大国担当。丁仲礼院士认为“碳中和”是让人为排放的CO2被人为努力和自然过程所吸收。
(1)Ⅰ.碳排放
查阅图1,动植物呼吸 (选填“能”或“不能”)释放CO2。
(2)Ⅱ.碳中和
自然吸收:查阅图1,CO2的自然吸收途径有 (填图中序号)。
(3)人为努力:工业上一种利用NaOH溶液实现“碳捕集”技术的流程如图2所示。
①大气中二氧化碳含量过高时可能会形成 效应。
②反应、分离室中发生的复分解反应的化学方程式为 。
③高温反应室中发生的化学方程式为 ,该反应的基本反应类型是 反应。
④流程中可循环利用的物质有CaO、 。
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