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2024年中考化学二轮专题训练--综合应用题
1.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)
2.化学就在我们身边,人类的生活离不开化学。
(1)CO2过度排放对环境造成的影响是 。下列有利于实现“碳中和”的是 。(选填序号)
A.植树造林 B.使用太阳能等清洁能源 C.加大煤和石油的使用 D.提倡绿色出行
(2)2022 北京冬奥会场馆使用了二氧化碳跨临界直冷循环制冰技术。利用液态二氧化碳蒸发吸热完成制冰。 下列关于液态二氧化碳蒸发过程的说法正确的是 。(选填序号)
A.二氧化碳分子间的间隔增大 B.二氧化碳分子的大小发生了变化
C.二氧化碳分子的质量发生了变化 D.二氧化碳分子不再运动
(3)煤、石油和 是常见的化石燃料。在煤中加入 X 可有效防止煤燃烧时生成的SO2对大气造成污染,发生反应的化学方程式是 ,则 X 的化学式是 。
(4)科学家研究利用催化剂实现了 CO2 与 H2反应制取 CH3OH,理论上参加反应的CO2和H2的质量比为 。
3.钢铁是使用最多的金属材料。某兴趣小组同学对一废钢成分进行了探究。
问题1:这种钢属于哪种类型的钢?
【查阅资料】含碳量0.03%~0.3%,为低碳钢;含碳量0.3%~0.6%,为中碳钢;含碳量0.6%~2%,高碳钢。
【实验】将11.4 g去锈后的废钢样品加入盛有20.0 g稀盐酸(足量)的烧杯(烧杯质量为120 g)中。化学反应过程中对烧杯及其中的剩余物进行称量,记录如下表:
反应时间
t1
t2
t3
烧杯和药品质量/ g
151.3
151.0
151.0
【结论】通过计算分析:(最后结果保留一位小数)
(1)反应中产生氢气的质量是 g。
(2)假设残留在烧杯中的黑色固体全部是碳单质,则该样品属于哪种类型的钢?(写出计算过程)
问题2:回收金属对节约金属资源的意义。
【拓展】(3)若该样品为高碳钢(假设含碳量为2%),钢铁厂冶炼100 kg这种钢,需要含Fe2O3 76%的赤铁矿石的质量是多少?
4.O2在生产、生活和生命活动中发挥着重大作用。兴趣小组以“氧气的制备”为主题开展研究性学习。
(1)O2的工业制备。在低温条件下加压,使空气变为液态,然后升温,使N2首先从液态空气中分离出来,将余下的液态O2加压后贮存于钢瓶中。
①从物质分类的角度看,空气属于 。
②从微观角度看,N2由液态变为气态时, 变大。
(2)O2的实验室制法。实验室里现有KMnO4、MnO2、H2O2溶液以及下列仪器(a~h):
①利用上述仪器和KMnO4制取并用排水法收集一瓶O2,应选择的六种仪器分别是a、b、e、g、h、 (填字母)。
②若用仪器d、f制取O2,还需要补充的一种仪器是 (填仪器名称),反应的化学方程式为 。
③证明集气瓶中收集的气体是氧气的实验方法是 。
(3)空间站内O2的再生。基于下图所示原理研制的氧气循环再生组件成功应用于我国天宫空间站。
①通过呼吸作用摄入的O2可将体内的氨基酸氧化生成尿素[CO(NH2)2]、CO2和H2O等,据此可推断组成氨基酸的元素一定有C、H、 (填元素符号)等。
②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: 。
③氧气循环再生过程中需要定期补充一定量的水。从物质转化与元素守恒的角度分析,可能的原因是 。
5.天然气是一种重要的化石燃料。
(1)天然气属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)“化学链燃烧”是指燃料不直接与空气接触,而是以载氧体在两个反应器之间的循环来实现燃料较低温度下燃烧的过程。某“化学链燃烧”的过程如图所示。
①根据化合物的分类,载氧体 CuO 属于 (填物质类别)。
②X的主要成分是 (填化学式)。
③空气反应器中 Cu2O 发生化合反应的化学方程式是 。
④该“化学链燃烧”能凸显绿色安全环保理念,理由是 (填字母编号)。
a.载氧体可循环利用
b.降低了燃料发生爆炸的风险
c.燃烧等质量的甲烷可放出更多的热量
(3)根据表1分析,若要控制甲烷的燃烧,可采取的措施是 。
表1 可燃物燃烧需要的最低氧气含量
可燃物名称
氢气
甲烷
木炭
最低氧气含量/%
5.9
12.0
14.0
6.金属与人类的生产、生活密切相关、牢固掌握金属的知识十分必要。
(1)钛镍形状记忆合金可用于制作卫星天线。如图是镍在元素周期表中的相关信息及钛的原子结构示意图,下列说法中不正确的是______(填字母序号)。
A.镍原子的核内质子数为28 B.镍的相对原子质量为58.69
C.钛元素在周期表中位于第三周期 D.钛原子在化学变化中容易失去电子
(2)我国各地近年来相继建设了地铁项目,在施工中使用了大量的钢材并采用了先进的防锈技术。钢铁制品在空气中容易与 (填化学式)等物质接触而生锈。试写出一种防止铁制品锈蚀的方法: 。
(3)实验室可以用如图所示的微型实验装置模拟赤铁矿炼铁。
①该微型实验的优点为 。
②请写出b处澄清石灰水变浑浊的化学方程式: 。
(4)在光线不足的地方看书应使用照明台灯。台灯的构件有:塑料底座、铜质插头、铝箔反光片、铁螺丝钉等。铜质插头是利用了金属铜的 性。铝制品具有良好的抗腐蚀性的原因是 。
(5)合金的用途十分广泛。某化学小组欲测定黄铜片(铜锌合金)的组成。小组成员们取30g黄铜片放入烧杯,将250g稀硫酸分5次加入烧杯,测得每次反应结束后剩余固体的质量如表所示。
次数
1
2
3
4
5
加入稀硫酸的质量/g
50
50
50
50
50
剩余固体的质量/g
23.5
17
11.5
9.6
9.6
请计算所用的稀硫酸中溶质的质量分数。
7.2021年3月2日C919大型客机全球首单“落地”东航,迈出商业成功重要一步。先进材料首次在国产客机大规模使用,其中第三代铝锂合金材料在C919机体结构中的用量达到8.8%。
(1)下列客机上使用的物品中,属于合成材料的是______(填序号)。
A.合金门把手 B.塑料桌板 C.涤沦窗帘 D.羊毛毯子
(2)客机上常提供以下食物:瘦肉、青菜、面包、米饭、鱼排、饮用水等,其中富含蛋白质的是 。客机上提供的饮用水可用 判断它是硬水还是软水。
(3)铁铜等其他金属材料在飞机上也有应用。已知工业上炼铁炼钢和轧制钢材的主要流程如下图:
①写出高炉用磁铁矿炼铁的化学反应方程式 。
②炼铁的固体原料需经过粉碎,其目的是 。
③热空气和高炉气体的主要成分有一种相同,这种气体的名称是 。
④生铁转化为钢的过程中纯氧的作用是 。
8.小明同学称取8g氧化铜与一定量木炭粉混合,按下图所示进行实验。
(1)计算:需要木炭的质量至少多少克?(请写出计算过程)
(2)小明同学称取上述计算出的木炭质量,混合8g氧化铜充分加热足够时间,反应后试管内仍有少量黑色固体剩余。下列有关该实验分析正确的是______(填字母序号)。
A.仍有黑色固体剩余可能原因是部分木炭与氧气发生反应
B.试管口略向下倾斜主要是为了防止液体倒吸
C.酒精灯上加网罩的目的是提高火焰温度
D.导管口有气泡冒出时,即说明木炭与氧化铜发生了反应
9.有限的元素可组成种类繁多的物质,依据下表中的元素回答下列问题。
元素名称
铁
钙
氯
氧
碳
氢
元素符号
Fe
Ca
Cl
O
C
H
(1)某种气体单质被纳入空气污染指数的项目,则该物质的名称为 。
(2)物质X被誉为最清洁的燃料,则X的化学式为 。
(3)两种氧化物发生反应,生成物中有目前世界年产量最高的金属,该反应的化学方程式可以为 。
(4)A、B、C、D都是由上表中的某些元素组成的不同物质。其中D是配制农药波尔多液时用到的一种物质,A是实验室最常用的溶剂,C可用于金属表面除锈。图中“—”表示两端物质可以反应,“―”表示物质间的转化关系(注;转化过程中所涉及的物质均要求由上表中的元素组成),部分反应物、生成物及反应条件已略去。回答下列问题:
①下列说法正确的是 (填字母序号)。
a.物质B一定是单质
b.反应C→A一定是中和反应
c.物质C与D的反应一定是复分解反应
d.物质A与物质B可以反应生成无机物,也可以生成有机物
e.反应A→D一定是放热反应
②若图中B→A的反应属于非基本反应类型,则化学方程式为 。
10.酸、碱、盐是几类重要的化合物。
(1)打开盛有浓盐酸和浓硫酸的试剂瓶盖,立即就能把它们区分开来的原因是 。
(2)100 g质量分数为10%的稀硫酸和100 g质量分数为10%的氢氧化钠溶液充分反应后,溶液的pH 7(填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)在“创新实验装置”的竞赛中,某化学兴趣小组的同学设计了如图所示的装置。
①写出装置甲中发生反应的化学方程式 。
②丙装置中会出现什么现象 。
(4)某同学为了除去NaCl溶液中CaCl2、MgCl2、Na2SO4杂质制取精盐,制作流程如图所示:[提示:Mg(OH)2、BaSO4、BaCO3难溶于水]
①写出第I步中加入过量BaCl2溶液所发生反应的化学方程式 。
②操作a的名称为 。
③通过操作a所得溶液A中除氯化钠外,还含有的溶质有哪些 ?
(5)向20 g含有氯化钠杂质的碳酸钠固体中加入100 g稀盐酸,恰好完全反应,得到115.6g不饱和溶液。求所用稀盐酸的溶质质量分数 。
11.回答下列问题。
(1)实验室有两瓶没有贴标签的无色溶液,只知道是氢氧化钙溶液和氢氧化钠溶液的各一种,小雪同学想利用化学试剂,用化学方法确定各是哪种物质。
①小雪所选的鉴别试剂最好是下列选项中的 (填选项序号之一)。
A.无色酚酞 B.碳酸钾溶液 C.硫酸铜溶液 D.氯化钡溶液
②取两种无色溶液各少许,分别放在两只试管中,各倒入适量所选鉴别试剂,观察到一个试管中有沉淀生成,可证明这个试管中放入的是 (写化学式)溶液。
(2)现欲探究一固体混合物A的成分,已知其中可能含有NaCl、,、四种物质中的两种或多种。按图所示进行实验,出现的现象如图中所示(设过程中所有发生的反应都恰好完全反应)
试根据实验过程和出现的现象做出判断,填写以下空白:
①固体混合物A中,一定存在的物质是 (写化学式)。
②气体D的气味是 ,将气体F通入紫色石蕊试液中,试液显 色。
③溶液G中,一定存在的酸根离子是 (写离子符号)。
④写出一个实验过程②中发生反应的化学方程式: 。
⑤固体混合物A中,还不能确定的物质是 ,原因是 。
12.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。
13.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、制取等方面的探究,请你共同参与并回答有关问题。
Ⅰ.浓硫酸的特性:
(1)用小木棍蘸取少量浓硫酸,放置一会后,可观察到 。
Ⅱ.浓硫酸的稀释:
(2)实验室用98%的浓硫酸配制100g溶质质量分数为9.8%的稀硫酸,配制过程需要用到的水的质量为 g。
Ⅲ.稀硫酸的化学性质:
如图为某同学进行的相关实验,每一组实验中稀硫酸均为足量。
(3)有气泡产生的是 (填字母序号)。
(4)写出烧杯E中反应的化学方程式 ,观察到的实验现象是 。
Ⅳ.工业上以黄铁矿(主要成分为FeS2)为原料生产硫酸的工艺流程如下图所示:
(5)黄铁矿在加入沸腾炉前要进行粉碎,其目的是 。
(6)接触室中发生反应的化学方程式为 。
(7)依据生产硫酸的工艺流程图,下列说法中正确的是______(填字母序号)。
A.吸收塔中得到的产品为混合物
B.催化剂能够加快反应速率,且在反应前后催化剂质量和性质不变
C.沸腾炉排出的矿渣可供炼铁
14.氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。
I.甲烷热解制氢
高温时,以熔融金属锡(Sn)为液态传热介质,细小的甲烷气泡从鼓泡反应器底部注入并发生分解,得到固体石墨。反应原理如图所示。
已知:液态锡的密度是7.0g/cm3,石墨的密度是2.2g/cm3
(1)甲烷热解制氢的化学方程式为 。
(2)该反应温度T3与金属锡的熔点T1、沸点T2之间的大小关系为 。
(3)该方法可避免石墨在介质中大量附着,主要原因是 。
II.海水电解制氢
海水无淡化直接电解制氢的原理和装置如下图所示。PTFE漠两侧有水蒸气压力差,使膜外侧的水转化为水蒸气,水蒸气通过PTFE膜后液化。液态水和离子均不能直接通过PTTE膜。
(4)M端对应的是电源 极(填“正”或“负”)。
(5)PTFE膜内侧的溶液中,KOH的作用是 。
(6)在电解过程中,PTFE膜内测KOH溶液的溶质质量分数保持不变,原因是 。
III.热化学循环制氢
利用ZnO/Zn循环制氢原理如图所示:
(7)该过程中涉及的基本反应类型有置换反应和 反应。
(8)理论上欲制得4kg氢气,需要多少质量的水参与反应(请写出计算过程)。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.(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%。
2.(1) 温室效应 ABD
(2)A
(3) 天然气 CaCO3
(4)22:3
3.(1) 0.4 (2)属于高碳钢(3) 184.2 kg
4.(1) 混合物 分子间隔
(2) c 长颈漏斗/分液漏斗 2H2O22H2O+O2↑ 将带火星的木条伸入集气瓶内,若木条复燃,说明气体是氧气
(3) N CO2+4H2CH4+2H2O 循环再生过程中生成了CH4,而CH4不参与循环再生过程,消耗了氢元素
5.(1)不可再生
(2) 氧化物 N2 ab
(3)通过控制最低氧气含量是否大于12.0%来实现甲烷的燃烧
6.(1)C
(2) O2、H2O 涂油或刷漆(合理即可)
(3) 节约药品或污染小(合理即可) CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H₂O
(4) 导电 常温下,铝可以与空气中的氧气反应,生成一层致密的氧化铝保护膜,阻止内部铝的进一步氧化
(5)解:由表中的数据可知,每50g的稀硫酸完全反应消耗锌的质量为6.5g,
设50g稀硫酸中溶质质量为x
x=9.8g
则所用稀硫酸中溶质的质量分数为:,
答:所用稀硫酸中溶质的质量分数为19.6%。
7.(1)BC
(2) 瘦肉、鱼排 肥皂水
(3) 增大接触面积,加快反应速率,有利于反应的充分进行等 氮气 将生铁中过量的碳转化为气体而除去
8.(1)解:设需要木炭的质量至少为。
答:需要木炭的质量至少0.6g。
(2)AC
9.(1)臭氧
(2)
(3)(或或)
(4) cde (答案合理即可)
10. 瓶口出现白雾的是浓盐酸,因为浓盐酸有挥发性 大于 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 有蓝色沉淀生成,溶液由蓝色变成无色 BaCl2+Na2SO4═BaSO4↓+2NaCl 过滤 氢氧化钠和碳酸钠 7.3%
11.(1) B Ca(OH)2
(2) Na2CO3、NH4NO3/NH4NO3、Na2CO3 刺激性气味 红 氯化钠/NaCl 氯化钠与氯化钡溶液、氢氧化钠溶液都不能反应
12.(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
13.(1)小木条变黑
(2)90
(3)BD/DB
(4) Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O 溶液由无色变为黄色,固体逐渐消失
(5)增大反应物的接触面积,加快反应速率
(6)
(7)ABC
14.(1)CH4C+2H2
(2)T1<T3<T2
(3)石墨的密度小于液态锡的密度,悬浮在液态锡的表面,处于分离状态
(4)正
(5)增强水的导电性
(6)电解水生成氢气和氧气,而氢氧化钾没有参加反应,水蒸气通过PTFE膜后液化成水,会使PTFE膜内侧水的质量保持不变
(7)分解
(8)解设需要水的质量为x
解得x=36kg
答:需要水的质量为36kg。
答案第1页,共2页
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