内容正文:
专题15 主题分析题
考点1 以二氧化碳制备和性质为核心的主题分析
考点2 以氧气制备和性质为核心的主题分析
考点3 以金属的化学性质为核心的主题分析
考点4 以酸、碱、盐的性质为核心的主题分析
考点5 以化学在生产、生活中的应用为核心的主题分析
考点1 以二氧化碳制备和性质为核心的主题分析
1. (2023辽宁沈阳中考)党的二十大报告强调“积极稳妥推进碳达峰碳中和”。小组同学围绕实现碳中和开展了研究学习活动。
主题一:寻找“碳”之源
(1)以上物质组成中都含有碳元素,其中塑料、合成纤维属于______(填“无机材料”或“合成材料”)。
主题二:认识的性质
(2)下图是小组同学绘制的性质思维导图的一部分,请补全相关内容。
①解释:____________;②:____________;实验分析:____________;问题分析:____________。
【实践活动】自制汽水
老师提供了自制汽水的标准配方:小苏打1.5g,柠檬酸1.5g,白糖10g,凉开水400mL。为改善口感,小组同学对标准配方进行了如下调整:
水果
糖类/g
维生素C/mg
柑桔
10
80
苹果
10
4
(3)将凉开水换成水果汁。每100g水果中部分营养成分含量如右表,若想补充更多的维生素C,榨汁时应选择的水果是______。
(4)增加小苏打、柠檬酸的用量,使汽水中的更多,但可能会引发的问题是______。
A. 汽水甜度过大 B. 制作过程中,造成液体喷出 C. 打开瓶盖时,瓶盖弹出伤人
主题三:迈向碳中和
【查阅资料】工业上高炉炼铁副产品有炉渣、炉尘和煤气,煤气中CO含量可达30%
【设计方案】为了减少工业炼铁中CO、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,方案流程示意图如下:
(5)石灰浆[主要成分为]吸收的化学方程式:______。
(6)工业用含 480t的赤铁矿为原料炼铁,反应3中最多得到Fe______t。
【评价交流】
(7)上述方案中的CO重新通入高炉后,起的主要作用是______。
(8)该方案的优点是除外,还可实现______(填物质化学式)的部分或全部循环利用。
(9)工业炼铁需消耗大量的焦炭,请写出一种在生活生产实际中能替代含碳燃料的新能源:______。
2. (2022辽宁沈阳中考)在化学实验中,经常需要对药品用量进行估算。既能确保实验成功,又能养成节约和环保的习惯。某化学兴趣小组为了体验估算方法,进行了如下实验:
【实验目的】对选定实验中所需药品用量进行估算并验证估算用量足够。
(1)【实验活动一】估算稀盐酸用量
①写出碳酸钙与稀盐酸反应的化学方程式:______。
②取2g石灰石样品进行实验(样品中除碳酸钙外,其余成分既不与盐酸反应,也不溶解于水),请估算,至少需要溶质质量分数为7.3%的稀盐酸______g。
(2)【实验活动二】验证估算的稀盐酸用量足够
方案一:
实验过程如下图所示:
①将石灰石研细的目的是______。
②若图中试剂X为紫色石蕊试液,观察到的现象是______,说明估算的稀盐酸用量足够。
③为达到与②相同的实验目的,试剂X还可以选择下列试剂中的______(填字母序号)。
A FeCl3溶液 B Na2CO3溶液 C AgNO3溶液 D CuO
方案二:
④只用以下两种规定用量的药品:2g石灰石样品和估算用量的稀盐酸,设计实验进行验证,请简述实验方案。(实验仪器任选)
实验操作
实验现象
实验结论
______
______
估算的稀盐酸用量足够
【拓展延伸】药品用量的估算方法及估算结果受很多因素的影响,实验中需要结合具体的情况合理运用。
考点2 以氧气制备和性质为核心的主题分析
3. (2023辽宁沈阳)近年来我国航天事业取得飞速发展,航天科技涉及很多气体制备的知识,这些知识也与实验室、工业制气体密切相关。
(一)实验室制取气体
(1)写出标号仪器①的名称:______。
(2)实验室用高锰酸钾制取,若收集较为纯净的可以选择装置______(填字母序号),该反应的化学方程式:______。检验的方法:______。
(3)实验室用大理石和稀盐酸制取,请写出该反应的化学方程式:______。该实验的发生装置可选B或C,C装置比B装置具有的主要优点是______。
(二)工业制取气体
(4)工业上一般采用分离液态空气的方法获得氧气,其原理是利用液态氧和液态氮的______不同。
(三)太空制取气体
(5)电解水更适合在太空中侧氧气原因之一是水可以循环使用,请写出电解水的化学方程式;______。
(6)如图,电解水过程中正极与负极产生的气体体积比约为______。
(7)氢燃料电池使用后又生成水,请写出氢气在氧气中燃烧的化学方程式:______。
考点3 以金属的化学性质为核心的主题分析
4. (2022辽宁锦州)某化学兴趣小组的同学走进化学实验室,进行金属化学性质的探究实验。
实验一:探究金属与氧气反应
(1)将一小段光亮的铜片放在敞口的试管中,用酒精灯加热试管。一段时间后,发现试管内铜片表面变黑。小组同学经分析认为该黑色物质是氧化铜,发生反应的化学方程式为_______________________。
(2)为进一步确定黑色物质是氧化铜,小组同学进行了以下探究:(实验过程中所用稀硫酸的量不会对实验安全造成影响)
实验步骤
实验现象
实验结论
发生反应的化学方程式
向上述实验后的试管中加入足量稀硫酸, 微热
_____
黑色物质是氧化铜
______
实验二:探究金属与酸溶液反应
(3)将一根铝丝插入盛有稀硫酸的试管中,铝丝表面没有出现气泡。同学们对此产生了质疑,经过讨论大家一致认为,没有出现气泡的原因是_______________________。
(4)分析原因后,他们调整方案排除了干扰,完成了实验二的验证。他们进行的实验是____________(要求写出实验步骤及现象)。
实验三:探究金属与某些盐溶液反应
(5)将处理后的铝丝插入实验一得到的溶液中,铝丝表面出现红色固体,请写出生成红色固体反应的化学方程式:_______________________。
实验结论:金属能与氧气、酸溶液及某些盐溶液发生化学反应。
考点4 以酸、碱、盐的性质为核心的主题分析
5. (2024年辽宁省)为实现氢氧化钠溶液和盐酸反应现象的可视化,某兴趣小组设计如下实验。
【监测温度】
(1)在稀氢氧化钠溶液和稀盐酸反应过程中,温度传感器监测到溶液温度升高,说明该反应________(填“吸热”或“放热”),化学方程式为________。
【观察颜色】
(2)在试管中加入2mL某浓度的氢氧化钠溶液,滴入2滴酚酞溶液作________剂,再逐滴加入盐酸,振荡,该过程中溶液的颜色和pH记录如下图所示。
(3)在①中未观察到预期的红色,为探明原因,小组同学查阅到酚酞变色范围如下:
时呈无色,时呈红色,时呈无色。
据此推断,①中a的取值范围是________(填标号)。
A. B. C.
(4)一段时间后,重复(2)实验,观察到滴加盐酸的过程中有少量气泡生成,原因是________。
【观察沉淀】
(5)小组同学提出,可通过调控反应物浓度观察生成的氯化钠沉淀。向含8g溶质的浓氢氧化钠溶液中加入浓盐酸,恰好完全反应至中性,生成NaCl的质量为________g;恢复至室温,称得混合物的总质量为36.7g,其中NaCl沉淀的质量为________g。(提示:室温下100g水最多能溶解36gNaCl。)
【多现象可视】
(6)如下图所示,注射器1、3中均为8mL氯化氢气体,注射器2、4中分别为2mL蒸馏水和稀氢氧化钠溶液(均滴有酚酞溶液)。打开弹簧夹,迅速将注射器1、3中全部氯化氢分别推入注射器2、4中,用弹簧夹夹紧胶皮管。最终发现注射器2、4的活塞均恢复至2mL刻度附近,此现象不足以说明氯化氢与稀氢氧化钠溶液发生了反应,理由是________。若实验中溶液始终澄清,为了说明中和反应已发生,还应依据的现象为________。
6.(2023辽宁盘锦中考)氢氧化钙在生产和生活中有广泛的用途。某化学兴趣小组的同学对Ca(OH)2的制备、性质、用途等开展项目式学习。
【资料一】部分物质的溶解性表(室温)
阳离子阴离子
OH﹣
Cl﹣
Na+
溶
溶
溶
Ca2+
微
溶
不
说明:“溶”表示那种物质可溶于水,“不”表示不溶于水,“微”表示微溶于水。
【资料二】CaCl2溶液显中性。
任务一 了解Ca(OH)2的制备
(1)Ca(OH)2可由生石灰和水反应制得,此反应______(填“吸热”或“放热”)。
任务二 检验Ca(OH)2的性质
小组同学设计如图所示实验:
(2)甲中Ca(OH)2溶液变浑浊,证明呼出气体中含有______。
(3)同学们观察到乙中固体几乎不溶解,丙中固体完全消失。对比乙、丙实验现象得出的结论是______。
(4)在图丁所示实验中:
步骤一:将注射器内液体全部注入A中,软塑料瓶变瘪。小新认为此现象可证明氢氧化钠与二氧化碳发生了化学反应。小刚认为小新的说法不正确,小刚的理由是______。
步骤二:打开弹簧夹K后,B中液体流入A中,可观察到的现象是______,写出发生反应的化学方程式______。
(5)实验结束后,同学们将甲、乙、丙、丁中的物质倒入同一废液缸中,得到白色固体和红色溶液。请你写出处理该废液的方法:______。
任务三 了解Ca(OH)2的用途
(6)Ca(OH)2具有广泛应用。下列属于Ca(OH)2用途的是______。
A. 用石灰浆粉刷墙壁
B. 用作食品干燥剂
C. 配制农药波尔多液
D. 改良酸性土壤
7.(2023辽宁鞍山)《梦溪笔谈》中有关于湿法炼铜的描述,表明我国很早就开始利用硫酸铜。兴趣小组的同学开展了有关硫酸铜项目研究。
项目一:硫酸铜的性质
(1)硫酸铜是一种白色固体粉末,描述的是硫酸铜的 (填“物理”或“化学”)性质。
(2)将一根打磨过的铁丝插入盛有硫酸铜溶液的试管中,反应一段时间后观察到的实验现象是 。
项目二:硫酸铜的用途
(3)硫酸铜和石灰乳(主要成分为氢氧化钙)混合反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钙,可以配制农业常用的杀菌剂波尔多液,反应的化学符号表达式为 。
项目三:硫酸铜的制备
【查阅资料】制备硫酸铜的一种方案:Cu+H2O2+H2SO4═CuSO4+2H2O。
【进行实验】将反应物装入烧杯中,观察到如下现象:开始时有少量气泡,后来反应剧烈产生大量气泡,放出热量,溶液呈蓝色,该溶液即为硫酸铜溶液。
【提出疑问】实验中为什么有气体生成?同学们进行了如下探究。
项目四:实验异常现象探究
【查阅资料】制备硫酸铜过程中,H2O2发生了分解反应。
【提出问题】什么因素加快了H2O2分解?
【猜想与假设】
(4)猜想一:生成的CuSO4;
猜想二:温度升高;
猜想三: 。
【实验探究】
【实验分析】
(5)实验观察到的现象:实验一产生气泡;实验二无明显现象;实验三产生气泡;实验四 ,对比实验一和实验二可以得出的结论是 。为了验证温度升高能加快H2O2的分解,甲同学的方案是实验二和实验三对比;乙同学的方案是实验一和实验四对比。你认为 同学的方案更严谨,理由是 。
【实验结论】猜想三正确。
8.(2023辽宁省抚顺、本溪、辽阳中考)认识物质是化学研究的主要任务之一,同学们对NaOH展开了如下探究活动。
活动一:探究NaOH的化学性质
【查阅资料】Mg(OH)2是难溶于水的白色固体
(1)A试管中观察到酚酞溶液变为红色,说明氢氧化钠溶液显_____性。向A试管中继续加入稀硫酸,观察到_____,由此证明NaOH能与H2SO4反应。
(2)B试管中无明显现象。为证明B试管中已发生化学反应,向该试管中再加入足量的_____,观察到有气泡产生。
(3)C试管中出现白色沉淀,发生反应的化学方程式为_____。
活动二:了解NaOH的制备
(4)工业上,可以通过电解饱和食盐水的方法获得NaOH,该反应的化学方程式为:,则X的化学式为_____。
活动三:测定NaOH样品的纯度
工业制得的NaOH中常含有一定量的NaCl。同学们采用“沉淀法”对某NaOH样品的纯度进行测定。实验方案如下:
(5)判断方案中MgCl2溶液过量的化学方法是_____。
(6)称量前需将滤渣洗涤、干燥,否则会导致测定结果_____(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
9. (2022辽宁本溪辽阳)化学小组同学在老师的指导下,开展了以“物质的鉴别”为主题的学习活动。
活动一:气体物质的鉴别
【活动目的】鉴别空气与氧气
【操作及结论】
实验操作
实验现象
实验结论
向两种气体中分别伸入带火星的木条
木条__________
该气体为氧气
木条无明显变化
该气体为空气
活动二:固体物质的鉴别
【活动目的】鉴别氢氧化钠与氯化钠
【操作与结论】分别取少量固体于两个表面皿上,在空气中放置一会儿,观察到其中一种固体表面潮湿并逐渐溶解,该固体为_________,而表面无明显变化的为另一种固体。
【交流与讨论】经讨论后,小组同学认为只用水也可以鉴别两种物质,依据是:氢氧化钠溶于水,溶液温度_________(填“升高”或“降低”),氯化钠溶于水,溶液温度无明显变化。
活动三:液体物质的鉴别
【活动目的】鉴别稀硫酸与碳酸钠溶液
【查阅资料】碳酸钠溶液呈碱性
【实验操作】将两种溶液编号为甲溶液、乙溶液,并分别取样于两支试管中,分别滴加稀盐酸。
【实验现象】甲溶液中无明显现象,乙溶液中有气泡产生。
【实验结论】甲溶液为__________,乙溶液为另一种溶液。
乙溶液中产生气泡的化学方程式为__________。
【拓展延伸】下列物质还可以鉴别稀硫酸与碳酸钠溶液的是_________(填字母)。
A.酚酞溶液 B.氧化铜 C.铜
活动感悟:在进行物质鉴别时,首先要分析物质的组成、性质等,然后选择合适的方法进行实验,实验过程中必须产生_________,最后才能达到物质鉴别的目的。
考点5 以化学在生产、生活中的应用为核心的主题分析
10. (2024年辽宁省)化学在我国工业发展中发挥着重要作用。
I.化学与航天
(1)火箭的动力来源(以液氧液氢为例)
①利用沸点不同,从液态空气中获得液氧,属于________(填“物理”或“化学”)变化。
②氢气燃烧时,氢分子和氧分子发生了变化,生成了________分子。氢气被认为是理想的燃料,理由为________(写出一条即可)。
(2)航天器的材料
①合成橡胶是常用的密封材料,它属于________(填标号)。
A.金属材料 B.合成材料 C.天然材料
②石墨是常用的润滑材料,从微观角度分析,它是由________构成的。
③某航天器燃烧室壁承受温度需达1100℃。从熔点角度判断,下表中最适宜作该燃烧室壁材料的是________(填标号)。
三种合金材料的熔点表
标号
A
B
C
材料
镍合金GH3030
铝合金7A04
镁合金ZM5
熔点/℃
1374~1420
477~638
430~600
Ⅱ.化学与化工
甲烷()可作为清洁燃料和化工原料。煤综合利用获得甲烷的一种简化工艺流程图如下所示。
(3)煤属于________(填“纯净物”或“混合物”),在进入“反应室1”前,通常进行粉碎处理,目的是________。
(4)“反应室1”中产生的氢气经净化后,可通入反应室________(填“2”或“3”)直接参与反应。
(5)在“反应室2”中,一氧化碳和水在催化剂、加热条件下生成二氧化碳和氢气,该反应的化学方程式为________。
(6)“反应室3”中发生的反应为。已知中H的化合价为,则中C的化合价为________。
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专题15 主题分析题
考点1 以二氧化碳制备和性质为核心的主题分析
考点2 以氧气制备和性质为核心的主题分析
考点3 以金属的化学性质为核心的主题分析
考点4 以酸、碱、盐的性质为核心的主题分析
考点5 以化学在生产、生活中的应用为核心的主题分析
考点1 以二氧化碳制备和性质为核心的主题分析
1. (2023辽宁沈阳中考)党的二十大报告强调“积极稳妥推进碳达峰碳中和”。小组同学围绕实现碳中和开展了研究学习活动。
主题一:寻找“碳”之源
(1)以上物质组成中都含有碳元素,其中塑料、合成纤维属于______(填“无机材料”或“合成材料”)。
主题二:认识的性质
(2)下图是小组同学绘制的性质思维导图的一部分,请补全相关内容。
①解释:____________;②:____________;实验分析:____________;问题分析:____________。
【实践活动】自制汽水
老师提供了自制汽水的标准配方:小苏打1.5g,柠檬酸1.5g,白糖10g,凉开水400mL。为改善口感,小组同学对标准配方进行了如下调整:
水果
糖类/g
维生素C/mg
柑桔
10
80
苹果
10
4
(3)将凉开水换成水果汁。每100g水果中部分营养成分含量如右表,若想补充更多的维生素C,榨汁时应选择的水果是______。
(4)增加小苏打、柠檬酸的用量,使汽水中的更多,但可能会引发的问题是______。
A. 汽水甜度过大 B. 制作过程中,造成液体喷出 C. 打开瓶盖时,瓶盖弹出伤人
主题三:迈向碳中和
【查阅资料】工业上高炉炼铁副产品有炉渣、炉尘和煤气,煤气中CO含量可达30%
【设计方案】为了减少工业炼铁中CO、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,方案流程示意图如下:
(5)石灰浆[主要成分为]吸收的化学方程式:______。
(6)工业用含 480t的赤铁矿为原料炼铁,反应3中最多得到Fe______t。
【评价交流】
(7)上述方案中的CO重新通入高炉后,起的主要作用是______。
(8)该方案的优点是除外,还可实现______(填物质化学式)的部分或全部循环利用。
(9)工业炼铁需消耗大量的焦炭,请写出一种在生活生产实际中能替代含碳燃料的新能源:______。
【答案】(1)合成材料
(2) ①. CO2+H2O=H2CO3 ②. 不能燃烧也不支持燃烧 ③. 隔绝空气或氧气 ④. 收集气体时,装置漏气,没有收集到二氧化碳(合理即可)
(3)柑桔 (4)BC
(5)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
(6)336 (7)使未反应的氧化铁继续反应
(8)CaCO3 (9)风能、水能、潮汐能等
【解析】
(1)塑料、合成纤维属于合成材料。
(2)①解释:空气中含有二氧化碳,二氧化碳和雨水反应生成碳酸,碳酸显酸性,使得正常雨水显酸性,该反应的化学方程式为CO2+H2O=H2CO3。②根据实验装置及实验现象可知,该实验证明二氧化碳的化学性质是不能燃烧也不支持燃烧。从燃烧条件角度分析,蜡烛熄灭的原因是二氧化碳流入烧杯中,空气被排出烧杯,导致蜡烛隔绝空气或氧气,从而使火焰熄灭。有的小组在实验中出现两支蜡烛都没熄灭的现象,可能的原因是收集气体时,装置漏气,没有收集到二氧化碳。
(3)由表格信息可知,每100g柑桔中所含维生素C比每100g苹果中所含维生素C更多,故若想补充更多的维生素C,榨汁时应选择的水果是柑桔。
(4)A、增加小苏打、柠檬酸的用量,使汽水中的CO2更多,不会影响汽水的甜度,故A选项不符合题意;
B、增加小苏打、柠檬酸的用量,使汽水中的CO2更多,可能导致装置内压强增大,制作过程中,造成液体喷出,故B选项符合题意;
C、增加小苏打、柠檬酸的用量,使汽水中的CO2更多,可能导致装置内压强增大,打开瓶盖时,瓶盖弹出伤人,故C选项符合题意。
故选BC。
(5)二氧化碳和石灰浆中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,该反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。
(6)设反应3最多得到Fe的质量为x,,,x=336t,即工业用含Fe2O3480t的赤铁矿为原料炼铁,反应3中最多得到Fe336t。
(7)上述方案中的CO重新通入高炉后,起的主要作用是使未反应的氧化铁继续反应。
(8)CaCO3既是反应物又是生成物,可以循环使用。
(9)生活生产实际中能替代含碳燃料的新能源有风能、水能、潮汐能等。
2. (2022辽宁沈阳中考)在化学实验中,经常需要对药品用量进行估算。既能确保实验成功,又能养成节约和环保的习惯。某化学兴趣小组为了体验估算方法,进行了如下实验:
【实验目的】对选定实验中所需药品用量进行估算并验证估算用量足够。
(1)【实验活动一】估算稀盐酸用量
①写出碳酸钙与稀盐酸反应的化学方程式:______。
②取2g石灰石样品进行实验(样品中除碳酸钙外,其余成分既不与盐酸反应,也不溶解于水),请估算,至少需要溶质质量分数为7.3%的稀盐酸______g。
(2)【实验活动二】验证估算的稀盐酸用量足够
方案一:
实验过程如下图所示:
①将石灰石研细的目的是______。
②若图中试剂X为紫色石蕊试液,观察到的现象是______,说明估算的稀盐酸用量足够。
③为达到与②相同的实验目的,试剂X还可以选择下列试剂中的______(填字母序号)。
A FeCl3溶液 B Na2CO3溶液 C AgNO3溶液 D CuO
方案二:
④只用以下两种规定用量的药品:2g石灰石样品和估算用量的稀盐酸,设计实验进行验证,请简述实验方案。(实验仪器任选)
实验操作
实验现象
实验结论
______
______
估算的稀盐酸用量足够
【拓展延伸】药品用量的估算方法及估算结果受很多因素的影响,实验中需要结合具体的情况合理运用。
【答案】(1) ①. ②. 20
(2) ①. 增大反应物之间的接触面积,使反应更充分 ②. 溶液变红 ③. BD ④. 取上层清液于试管中,加入适量石灰石 ⑤. 产生气泡
【解析】
(1)①碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:;
②解:假设2g石灰石中只含碳酸钙,设至少需要稀盐酸的质量为x
x=20g
答:至少需要溶质质量分数为7.3%的稀盐酸的质量为20g;
(2)①将石灰石研细,可以增大反应物之间的接触面积,使反应更充分;
②碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,由于石灰石中还含有其它杂质,故稀盐酸过量,故溶液显酸性,紫色石蕊试液遇酸变红,故观察到溶液变红,说明稀盐酸用量足够;
③A、氯化铁与稀盐酸不反应,无法验证稀盐酸是否足量,不符合题意;
B、碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠,故如果先产生气泡,后产生沉淀,说明稀盐酸足量,符合题意;
C、硝酸银和稀盐酸、氯化钙均能反应生成氯化银白色沉淀,无法验证稀盐酸是否足量,不符合题意;
D、氧化铜和稀盐酸反应生成氯化铜和水,黑色固体逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色,说明稀盐酸足量,符合题意。
故选BD;
④石灰石中的碳酸钙能与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,故取上层清液于试管中,加入适量石灰石,产生气泡,说明稀盐酸足量。
考点2 以氧气制备和性质为核心的主题分析
3. (2023辽宁沈阳)近年来我国航天事业取得飞速发展,航天科技涉及很多气体制备的知识,这些知识也与实验室、工业制气体密切相关。
(一)实验室制取气体
(1)写出标号仪器①的名称:______。
(2)实验室用高锰酸钾制取,若收集较为纯净的可以选择装置______(填字母序号),该反应的化学方程式:______。检验的方法:______。
(3)实验室用大理石和稀盐酸制取,请写出该反应的化学方程式:______。该实验的发生装置可选B或C,C装置比B装置具有的主要优点是______。
(二)工业制取气体
(4)工业上一般采用分离液态空气的方法获得氧气,其原理是利用液态氧和液态氮的______不同。
(三)太空制取气体
(5)电解水更适合在太空中侧氧气原因之一是水可以循环使用,请写出电解水的化学方程式;______。
(6)如图,电解水过程中正极与负极产生的气体体积比约为______。
(7)氢燃料电池使用后又生成水,请写出氢气在氧气中燃烧的化学方程式:______。
【答案】(1)试管 (2) ①. AF或FA ②. ③. 将带火星的木条伸入集气瓶中,若木条复燃,则说明该气体为氧气
(3) ①. ②. 随时控制反应的发生与停止
(4)沸点 (5)
(6)1:2 (7)
【解析】
(1)标号仪器①的名称为试管;
(2)实验室用高锰酸钾制取 O2 ,该反应为固体加热型,发生装置可选择A,排水法收集的气体较排空气法纯净,氧气不易溶于水,若收集较为纯净的 O2 收集装置可选择F,故选择的装置组合为AF;
高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的化学方程式为:;
氧气具有助燃性,检验 O2 的方法为:将带火星的木条伸入集气瓶中,若木条复燃,则说明该气体为氧气;
(3)实验室用大理石(主要成分碳酸钙)和稀盐酸制取 CO2 ,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:;
该反应为固液常温型,该实验的发生装置可选B或C,C装置中当打开弹簧夹时,长颈漏斗内的液体在重力作用下进入试管,使试管内液面上升到多孔塑料板以上,与固体试剂接触,开始反应;当关闭弹簧夹时,产生的气体无法排出,在试管上半部分聚积,使试管内部气压增大,将液体压回到长颈漏斗,使液面降到多孔塑料板以下,使反应物相互分离,反应停止,故C装置的主要优点是随时控制反应的发生与停止;
(4)工业上一般采用分离液态空气的方法获得氧气,其原理是利用液态氧和液态氮的沸点不同进行分离;
(5)水通电分解生成氢气和氧气,化学方程式为:;
(6)电解水中,根据“正氧负氢、氧一氢二”,即正极与负极产生的气体体积比约为1:2;
(7)氢气和氧气点燃生成水,化学方程式为:。
考点3 以金属的化学性质为核心的主题分析
4. (2022辽宁锦州)某化学兴趣小组的同学走进化学实验室,进行金属化学性质的探究实验。
实验一:探究金属与氧气反应
(1)将一小段光亮的铜片放在敞口的试管中,用酒精灯加热试管。一段时间后,发现试管内铜片表面变黑。小组同学经分析认为该黑色物质是氧化铜,发生反应的化学方程式为_______________________。
(2)为进一步确定黑色物质是氧化铜,小组同学进行了以下探究:(实验过程中所用稀硫酸的量不会对实验安全造成影响)
实验步骤
实验现象
实验结论
发生反应的化学方程式
向上述实验后的试管中加入足量稀硫酸, 微热
_____
黑色物质是氧化铜
______
实验二:探究金属与酸溶液反应
(3)将一根铝丝插入盛有稀硫酸的试管中,铝丝表面没有出现气泡。同学们对此产生了质疑,经过讨论大家一致认为,没有出现气泡的原因是_______________________。
(4)分析原因后,他们调整方案排除了干扰,完成了实验二的验证。他们进行的实验是____________(要求写出实验步骤及现象)。
实验三:探究金属与某些盐溶液反应
(5)将处理后的铝丝插入实验一得到的溶液中,铝丝表面出现红色固体,请写出生成红色固体反应的化学方程式:_______________________。
实验结论:金属能与氧气、酸溶液及某些盐溶液发生化学反应。
【答案】(1)
(2) ①. 黑色固体全部溶解,溶液由无色变为蓝色 ②.
(3)铝在常温下会与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化膜,覆盖在铝丝表面,阻碍了铝与稀硫酸反应的进行
(4)将铝丝用砂纸打磨光亮之后插入盛有稀硫酸的试管中,铝丝表面出现气泡
(5)
【解析】
(1)光亮的铜片在加热条件下能和空气中的氧气反应生成黑色的氧化铜,该反应方程式为:;
(2)根据实验结论:黑色物质是氧化铜,所以向上述实验后的试管中加入足量稀硫酸, 微热,氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜溶液和水,会观察到实验现象为:黑色固体全部溶解,溶液由无色变为蓝色,该反应方程式为:;
(3)将一根铝丝插入盛有稀硫酸的试管中,铝丝表面没有出现气泡。因为铝在常温下会与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化膜,覆盖在铝丝表面,阻碍了反应的进行,导致铝丝表面没有气泡产生;
(4)实验二的目的是探究金属与酸溶液反应,所以想要验证铝与稀硫酸的反应,要除去铝丝表面的氧化膜,即为将铝丝用砂纸打磨;铝丝与稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气,会观察到有气泡产生,即可探究金属与酸溶液的反应。实验步骤及现象为:将铝丝用砂纸打磨光亮之后插入盛有稀硫酸的试管中,铝丝表面出现气泡;
(5)将处理后的铝丝插入实验一得到的溶液中(实验一得到的溶液为硫酸铜溶液),铝比铜活泼,铝丝表面出现红色固体,铝与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸铝,该反应方程式为:。
考点4 以酸、碱、盐的性质为核心的主题分析
5. (2024年辽宁省)为实现氢氧化钠溶液和盐酸反应现象的可视化,某兴趣小组设计如下实验。
【监测温度】
(1)在稀氢氧化钠溶液和稀盐酸反应过程中,温度传感器监测到溶液温度升高,说明该反应________(填“吸热”或“放热”),化学方程式为________。
【观察颜色】
(2)在试管中加入2mL某浓度的氢氧化钠溶液,滴入2滴酚酞溶液作________剂,再逐滴加入盐酸,振荡,该过程中溶液的颜色和pH记录如下图所示。
(3)在①中未观察到预期的红色,为探明原因,小组同学查阅到酚酞变色范围如下:
时呈无色,时呈红色,时呈无色。
据此推断,①中a的取值范围是________(填标号)。
A. B. C.
(4)一段时间后,重复(2)实验,观察到滴加盐酸的过程中有少量气泡生成,原因是________。
【观察沉淀】
(5)小组同学提出,可通过调控反应物浓度观察生成的氯化钠沉淀。向含8g溶质的浓氢氧化钠溶液中加入浓盐酸,恰好完全反应至中性,生成NaCl的质量为________g;恢复至室温,称得混合物的总质量为36.7g,其中NaCl沉淀的质量为________g。(提示:室温下100g水最多能溶解36gNaCl。)
【多现象可视】
(6)如下图所示,注射器1、3中均为8mL氯化氢气体,注射器2、4中分别为2mL蒸馏水和稀氢氧化钠溶液(均滴有酚酞溶液)。打开弹簧夹,迅速将注射器1、3中全部氯化氢分别推入注射器2、4中,用弹簧夹夹紧胶皮管。最终发现注射器2、4的活塞均恢复至2mL刻度附近,此现象不足以说明氯化氢与稀氢氧化钠溶液发生了反应,理由是________。若实验中溶液始终澄清,为了说明中和反应已发生,还应依据的现象为________。
【答案】(1) ①. 放热 ②.
(2)指示 (3)C
(4)氢氧化钠变质(或“盐酸与碳酸钠发生反应”)
(5) ①. 11.7 ②. 2.7
(6) ①. 氯化氢溶于水也可导致注射器4的活塞恢复至刻度附近(或“注射器2中没有发生酸碱中和反应,且注射器2、4的活塞均恢复至刻度附近,因此不足以说明注射器4中氯化氢与稀氢氧化钠溶液发生反应”) ②. 注射器2中溶液仍为无色,注射器4中溶液由红色变为无色(或“反应后注射器4比注射器2温度高”)
【解析】
(1)在稀氢氧化钠溶液和稀盐酸反应过程中,温度传感器监测到溶液温度升高,说明该反应是放热反应,故填:放热;
氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,反应方程式是:;
(2)酚酞溶液通常被用作指示剂,故填:指示;
(3)结合实验图和酚酞变色范围,可知a的取值范围应大于13。
A、0<a<8.2,此时溶液基本呈酸性,加入的是2mL某浓度的氢氧化钠溶液溶液应是碱性,故不正确;
B、8.2<a<13,此时溶液应呈红色,而实际上溶液为无色,故不正确;
C、a>13,此时溶液呈碱性,但是无色,与试管①中的情况吻合,故正确,故选C。
(4)一段时间后,重复向氢氧化钠溶液中加入稀盐酸有气泡产生,说明盐酸将氢氧化钠反应完了,产生的气泡应该是盐酸和氢氧化钠变质产生的碳酸钠之间的反应,两者反应产生了二氧化碳,故填:氢氧化钠变质(或“盐酸与碳酸钠发生反应”);
(5)解:设向含8g溶质的浓氢氧化钠溶液中加入浓盐酸,恰好完全反应至中性,生成NaCl的质量为x,
x=11.7g
故填:11.7;
恢复至室温,称得混合物的总质量为36.7g,其中NaCl的质量为11.7g,所以,水的质量=36.7g11.7g=25g,根据提示:室温下100g水最多能溶解36gNaCl,可计算出25g最多能溶解9gNaCl,所以氯化钠沉淀的质量为11.7g-9g=2.7g,故填:2.7;
(6)此实验利用控制变量做对比试验,注射器2中没有发生酸碱中和反应,只是氯化氢溶于水,且注射器2、4的活塞均恢复至2mL刻度附近,因此不足以说明注射器4中氯化氢与稀氢氧化钠溶液发生反应,故填:氯化氢溶于水也可导致注射器4的活塞恢复至2mL刻度附近;
为了说明中和反应已发生,可以通过注射器2和4中溶液颜色的变化来说明,注射器2中未发生反应,溶液依然为无色,注射器4中发生反应氢氧化钠消失,溶液不再是碱性,所以溶液的红色会消失。故填:注射器2中溶液仍为无色,注射器4中溶液由红色变为无色。
6.(2023辽宁盘锦中考)氢氧化钙在生产和生活中有广泛的用途。某化学兴趣小组的同学对Ca(OH)2的制备、性质、用途等开展项目式学习。
【资料一】部分物质的溶解性表(室温)
阳离子阴离子
OH﹣
Cl﹣
Na+
溶
溶
溶
Ca2+
微
溶
不
说明:“溶”表示那种物质可溶于水,“不”表示不溶于水,“微”表示微溶于水。
【资料二】CaCl2溶液显中性。
任务一 了解Ca(OH)2的制备
(1)Ca(OH)2可由生石灰和水反应制得,此反应______(填“吸热”或“放热”)。
任务二 检验Ca(OH)2的性质
小组同学设计如图所示实验:
(2)甲中Ca(OH)2溶液变浑浊,证明呼出气体中含有______。
(3)同学们观察到乙中固体几乎不溶解,丙中固体完全消失。对比乙、丙实验现象得出的结论是______。
(4)在图丁所示实验中:
步骤一:将注射器内液体全部注入A中,软塑料瓶变瘪。小新认为此现象可证明氢氧化钠与二氧化碳发生了化学反应。小刚认为小新的说法不正确,小刚的理由是______。
步骤二:打开弹簧夹K后,B中液体流入A中,可观察到的现象是______,写出发生反应的化学方程式______。
(5)实验结束后,同学们将甲、乙、丙、丁中的物质倒入同一废液缸中,得到白色固体和红色溶液。请你写出处理该废液的方法:______。
任务三 了解Ca(OH)2的用途
(6)Ca(OH)2具有广泛应用。下列属于Ca(OH)2用途的是______。
A. 用石灰浆粉刷墙壁
B. 用作食品干燥剂
C. 配制农药波尔多液
D. 改良酸性土壤
【答案】(1)放热 (2)二氧化碳
(3)氢氧化钙微溶于水,能与稀盐酸反应
(4) ①. 二氧化碳能溶于水 ②. 产生白色沉淀 ③. Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH
(5)加入适量稀硫酸 (6)ACD
【解析】
(1)生石灰和水反应生成氢氧化钙和水,此反应属于放热反应;
(2)二氧化碳可使澄清石灰水变浑浊,甲中Ca(OH)2溶液变浑浊,证明呼出气体中含有二氧化碳;
(3)乙中固体几乎不溶解,丙中固体完全消失,说明氢氧化钙微溶于水,能与稀盐酸反应;
(4)将注射器内的液体全部注入A中,软塑料瓶变瘪,小新认为此现象可证明氢氧化钠与二氧化碳发生了化学反应,小刚认为小新的说法不正确,小刚的理由是二氧化碳能溶于水;打开弹簧夹K后,B中液体流入A中,发生的反应为碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,可观察到的现象是产生白色沉淀,其化学方程式为:Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH;
(5)实验结束后,同学们将甲、乙、丙、丁中的物质倒入同一废液缸中,得到白色固体和红色溶液,溶液显红色,说明该废液显碱性,故处理该废液的方法加入适量稀硫酸;
(6)A、用石灰浆粉刷墙壁会发生氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,故符合题意;
B、用作食品干燥剂的为氧化钙而不是氢氧化钙,故不符合题意;
C、配制农药波尔多液的原料是氢氧化钙和硫酸铜,农业上可用石灰乳和硫酸铜等配制农药波尔多液,故该选项符合题意;
D、氢氧化钙可用于改良酸性土壤,故该选项符合题意;
故选:ACD。
7.(2023辽宁鞍山)《梦溪笔谈》中有关于湿法炼铜的描述,表明我国很早就开始利用硫酸铜。兴趣小组的同学开展了有关硫酸铜项目研究。
项目一:硫酸铜的性质
(1)硫酸铜是一种白色固体粉末,描述的是硫酸铜的 (填“物理”或“化学”)性质。
(2)将一根打磨过的铁丝插入盛有硫酸铜溶液的试管中,反应一段时间后观察到的实验现象是 。
项目二:硫酸铜的用途
(3)硫酸铜和石灰乳(主要成分为氢氧化钙)混合反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钙,可以配制农业常用的杀菌剂波尔多液,反应的化学符号表达式为 。
项目三:硫酸铜的制备
【查阅资料】制备硫酸铜的一种方案:Cu+H2O2+H2SO4═CuSO4+2H2O。
【进行实验】将反应物装入烧杯中,观察到如下现象:开始时有少量气泡,后来反应剧烈产生大量气泡,放出热量,溶液呈蓝色,该溶液即为硫酸铜溶液。
【提出疑问】实验中为什么有气体生成?同学们进行了如下探究。
项目四:实验异常现象探究
【查阅资料】制备硫酸铜过程中,H2O2发生了分解反应。
【提出问题】什么因素加快了H2O2分解?
【猜想与假设】
(4)猜想一:生成的CuSO4;
猜想二:温度升高;
猜想三: 。
【实验探究】
【实验分析】
(5)实验观察到的现象:实验一产生气泡;实验二无明显现象;实验三产生气泡;实验四 ,对比实验一和实验二可以得出的结论是 。为了验证温度升高能加快H2O2的分解,甲同学的方案是实验二和实验三对比;乙同学的方案是实验一和实验四对比。你认为 同学的方案更严谨,理由是 。
【实验结论】猜想三正确。
【答案】 物理 铁表面析出红色固体,溶液从蓝色变成浅绿色 CuSO4+Ca(OH)2=Cu(OH)2↓+CaSO4 生成的硫酸铜和温度升高共同作用 产生气泡 硫酸铜能加快过氧化氢的分解 甲 乙同学的实验对照组中影响过氧化氢分解的因素除了温度还有硫酸铜,所以甲同学的方案更严谨
【详解】(1)硫酸铜是一种白色固体粉末,是硫酸铜的物理性质。
(2)铁和硫酸铜溶液反应生成铜单质和硫酸亚铁溶液,现象为铁表面析出红色固体,溶液从蓝色变成浅绿色。
(3)硫酸铜和氢氧化钙混合反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钙,反应的化学符号表达式为:CuSO4+Ca(OH)2=Cu(OH)2↓+CaSO4。
(4)由猜想一和二可知,猜想三为生成的硫酸铜和温度升高共同作用。
(5)实验四温度为80℃,且加入了硫酸铜溶液,所以实验四现象为产生气泡;
实验一加入5滴硫酸铜溶液,现象为产生气泡;实验二加入5滴水,无明显现象,可知硫酸铜能加快过氧化氢的分解;
甲同学的实验对照组中影响过氧化氧分解的因素只有温度,乙同学的实验对照组中影响过氧化氢分解的因素除了温度还有硫酸铜,所以甲同学的方案更严谨。
8.(2023辽宁省抚顺、本溪、辽阳中考)认识物质是化学研究的主要任务之一,同学们对NaOH展开了如下探究活动。
活动一:探究NaOH的化学性质
【查阅资料】Mg(OH)2是难溶于水的白色固体
(1)A试管中观察到酚酞溶液变为红色,说明氢氧化钠溶液显_____性。向A试管中继续加入稀硫酸,观察到_____,由此证明NaOH能与H2SO4反应。
(2)B试管中无明显现象。为证明B试管中已发生化学反应,向该试管中再加入足量的_____,观察到有气泡产生。
(3)C试管中出现白色沉淀,发生反应的化学方程式为_____。
活动二:了解NaOH的制备
(4)工业上,可以通过电解饱和食盐水的方法获得NaOH,该反应的化学方程式为:,则X的化学式为_____。
活动三:测定NaOH样品的纯度
工业制得的NaOH中常含有一定量的NaCl。同学们采用“沉淀法”对某NaOH样品的纯度进行测定。实验方案如下:
(5)判断方案中MgCl2溶液过量的化学方法是_____。
(6)称量前需将滤渣洗涤、干燥,否则会导致测定结果_____(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. 碱 ②. 溶液由红色变为无色
(2)稀盐酸(或稀硫酸等合理即可)
(3)
(4)H2O (5)取少量滤液于试管中,加入氢氧化钠溶液,有白色沉淀产生(合理即可)
(6)偏大
【解析】
(1)无色酚酞遇碱性溶液变为红色,遇中性和酸性溶液不变色,A试管中观察到酚酞溶液变为红色,说明氢氧化钠溶液显碱性;
向A试管中继续加入稀硫酸,NaOH能与稀硫酸反应生成硫酸钠与水,硫酸钠溶液呈中性,则向A试管中继续加入稀硫酸,可以观察到溶液由红色变为无色;由此证明氢氧化钠被消耗,则证明氢氧化钠能与硫酸反应;
(2)B试管中二氧化碳氧氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,该反应无明显现象,所以为了验证该反应的发生,即为验证生成了碳酸钠,碳酸钠与盐酸(或硫酸)反应生成氯化钠(或硫酸钠)、二氧化碳和水,故可向该试管中再加入足量的稀盐酸(或稀硫酸),观察到有气泡产生,说明B试管中已发生反应;
(3)C试管中氯化镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,该反应的化学方程式为:;
(4)根据质量守恒定律,反应前后原子种类和数目不变,反应前有2个Na、2个Cl,反应后有2个Na、2个Cl、2个O、4个H,故2X中含有2个O和4个H,X中含有1个O和2个H,X的化学式为H2O;
(5)根据氯化镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,所以判断方案中MgCl2溶液过量的化学方法为:取少量滤液于试管中,加入氢氧化钠溶液,有白色沉淀产生,说明氯化镁溶液过量;
(6)该实验室根据沉淀的质量计算出氢氧化钠的质量,继而得出氢氧化钠的纯度,称量前需将滤渣洗涤、干燥,否则会导致滤渣质量偏大,导致测定结果偏大。
9. (2022辽宁本溪辽阳)化学小组同学在老师的指导下,开展了以“物质的鉴别”为主题的学习活动。
活动一:气体物质的鉴别
【活动目的】鉴别空气与氧气
【操作及结论】
实验操作
实验现象
实验结论
向两种气体中分别伸入带火星的木条
木条__________
该气体为氧气
木条无明显变化
该气体为空气
活动二:固体物质的鉴别
【活动目的】鉴别氢氧化钠与氯化钠
【操作与结论】分别取少量固体于两个表面皿上,在空气中放置一会儿,观察到其中一种固体表面潮湿并逐渐溶解,该固体为_________,而表面无明显变化的为另一种固体。
【交流与讨论】经讨论后,小组同学认为只用水也可以鉴别两种物质,依据是:氢氧化钠溶于水,溶液温度_________(填“升高”或“降低”),氯化钠溶于水,溶液温度无明显变化。
活动三:液体物质的鉴别
【活动目的】鉴别稀硫酸与碳酸钠溶液
【查阅资料】碳酸钠溶液呈碱性
【实验操作】将两种溶液编号为甲溶液、乙溶液,并分别取样于两支试管中,分别滴加稀盐酸。
【实验现象】甲溶液中无明显现象,乙溶液中有气泡产生。
【实验结论】甲溶液为__________,乙溶液为另一种溶液。
乙溶液中产生气泡的化学方程式为__________。
【拓展延伸】下列物质还可以鉴别稀硫酸与碳酸钠溶液的是_________(填字母)。
A.酚酞溶液 B.氧化铜 C.铜
活动感悟:在进行物质鉴别时,首先要分析物质的组成、性质等,然后选择合适的方法进行实验,实验过程中必须产生_________,最后才能达到物质鉴别的目的。
【答案】 ①. 复燃 ②. 氢氧化钠或NaOH ③. 升高 ④. 稀硫酸 ⑤. ⑥. AB或BA ⑦. 不同的实验现象
【解析】
【操作及结论】氧气具有助燃性,能够使带火星的木条复燃,故填复燃。
【操作与结论】氯化钠不具潮解的性质,氢氧化钠固体具有潮解的性质,能够吸收空气中的水分,表面变得潮湿,即表面潮湿并逐渐溶解的固体为氢氧化钠或NaOH,故填氢氧化钠或NaOH。
【交流与讨论】氢氧化钠固体溶于水时放出热量,溶液的温度升高,故填升高。
【实验结论】稀硫酸不能与稀盐酸反应,稀盐酸能够与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,观察到产生气泡,即加入稀盐酸后无明显现象的甲溶液是稀硫酸,故填稀硫酸;
乙溶液为碳酸钠溶液,碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,故反应的化学方程式写为:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑。
【拓展延伸】 A、稀硫酸呈酸性,不能使酚酞变色,碳酸钠溶液呈碱性,能够使酚酞变红,所以酚酞溶液能够鉴别稀硫酸与碳酸钠溶液,选项正确;
B、稀硫酸能够与氧化铜反应生成硫酸铜和水,反应后溶液呈蓝色,碳酸钠与氧化铜不能反应,无明显变化,即氧化铜能够鉴别稀硫酸与碳酸钠溶液,选项正确;
C、铜的金属活动性较弱,位于金属活动性顺序表中氢的后面,不能与稀硫酸反应生成氢气,无明显变红,碳酸钠也不能与铜反应,所以铜不能鉴别稀硫酸与碳酸钠,选项错误。
故填AB;
活动感悟:由上述可知,在进行物质鉴别时,首先要分析物质的组成、性质等,然后选择合适的方法进行实验,实验过程中必须产生不同的实验现象,最后才能达到物质鉴别的目的,故填不同的实验现象。
考点5 以化学在生产、生活中的应用为核心的主题分析
10. (2024年辽宁省)化学在我国工业发展中发挥着重要作用。
I.化学与航天
(1)火箭的动力来源(以液氧液氢为例)
①利用沸点不同,从液态空气中获得液氧,属于________(填“物理”或“化学”)变化。
②氢气燃烧时,氢分子和氧分子发生了变化,生成了________分子。氢气被认为是理想的燃料,理由为________(写出一条即可)。
(2)航天器的材料
①合成橡胶是常用的密封材料,它属于________(填标号)。
A.金属材料 B.合成材料 C.天然材料
②石墨是常用的润滑材料,从微观角度分析,它是由________构成的。
③某航天器燃烧室壁承受温度需达1100℃。从熔点角度判断,下表中最适宜作该燃烧室壁材料的是________(填标号)。
三种合金材料的熔点表
标号
A
B
C
材料
镍合金GH3030
铝合金7A04
镁合金ZM5
熔点/℃
1374~1420
477~638
430~600
Ⅱ.化学与化工
甲烷()可作为清洁燃料和化工原料。煤综合利用获得甲烷的一种简化工艺流程图如下所示。
(3)煤属于________(填“纯净物”或“混合物”),在进入“反应室1”前,通常进行粉碎处理,目的是________。
(4)“反应室1”中产生的氢气经净化后,可通入反应室________(填“2”或“3”)直接参与反应。
(5)在“反应室2”中,一氧化碳和水在催化剂、加热条件下生成二氧化碳和氢气,该反应的化学方程式为________。
(6)“反应室3”中发生的反应为。已知中H的化合价为,则中C的化合价为________。
【答案】(1) ①. 物理 ②. 水## ③. 氢气燃烧的产物是水,对环境无污染
(2) ①. B ②. 碳原子 ③. A
(3) ①. 混合物 ②. 增大与反应物的接触面积,使反应更快、更充分
(4)3 (5)
(6)
【解析】
(1)①利用沸点不同,从液态空气中获得液氧,该过程中没有新物质生成,属于物理变化;
②氢气燃烧时,氢分子和氧分子发生了变化,生成了水分子;氢气被认为是理想的燃料,是因为氢气燃烧的产物是水,对环境无污染;
(2)①合成橡胶是常用的密封材料,它属于合成材料,故选:B;
②石墨是常用的润滑材料,从微观角度分析,它是由碳原子构成的;
③某航天器燃烧室壁承受温度需达1100℃,从熔点角度判断,最适宜作该燃烧室壁材料的是镍合金GH3030,故选:A;
(3)煤由多种物质组成,属于混合物;
在进入“反应室1”前,通常进行粉碎处理,目的是增大与反应物的接触面积,使反应更快、更充分;
(4)由流程图可知,“反应室1”中产生的氢气经净化后,可通入反应室3直接参与反应;
(5)在“反应室2”中,一氧化碳和水在催化剂、加热条件下生成二氧化碳和氢气,该反应的化学方程式为;
(6)已知中H的化合价为,根据在化合物中各元素化合价的代数和为零,则中C的化合价为。
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