2024年中考化学专题复习---综合应用题
2024-09-15
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内容正文:
2024年中考化学专题复习-综合应用题
1.铜是人类使用最早、应用广泛的金属
(一)对古代铜制品认识
(1)“金(铜)柔锡柔,合两柔则刚。”表明铜合金的硬度比纯铜 。(填“大”或“小”)。
(2)“每红铜六斤,入倭铅四斤……即成黄铜。”这里的倭铅是指 (填元素符号)。
(3)“犹比至元无事日,印文铜绿长苔钱。”铜绿是铜和空气中 共同反应的产物。
(4)“以曾青涂铁,铁赤色如铜高。”的记载,其中蕴含化学含意的化学方程式为 。
(二)铜的化合物制备
铜辉矿主要成分是Cu2S,软锰矿主要成分是MnO2,他们都含有少量的SiO2、Fe2O3等杂质,工业上综合利用这两种矿物的工艺流程如图(已知:SiO2不溶于水,也不溶于酸)。
(5)酸浸时为了提高浸取率,可采取的措施是 。(任写一条)
(6)浸取时,氧化铁与稀硫酸的化学方程式为 。还会发生反应:,则“滤渣”中除了S,一定还有 。
(7)“沉锰”时温度不宜过高,其原因是 。本工艺流程可以循环使用的物质是 。
(三)碱式碳酸铜的热分解实验
某碱式碳酸铜成分可表示为Cux(OH)y(CO3)z,兴趣小组为探究其性质和组成用下图装置对34.6g样品进行热分解实验,观察到固体先变成黑色,然后出现黑色固体部分变红的现象。
(已知:,Cu2O是一种红色固体)
(8)装配好实验装置后,先要 。再加入样品。E 装置的作用是 。
(9)停止加热后仍需继续通N2,可防止倒吸和 。
(10)测得实验前后各装置的质量变化如下表。
温度/C
装置A
装置B
装置C
装置D
实验前/g
234.6
200
200
100
实验后/g
222.4
201.8
208.8
W
①表格中w= 。
②该碱式碳酸铜的化学式为 。
③实验后装置A中固体的成分及质量为 。写出计算过程。
2.习总书记说:“中国人要把饭碗端在自己手里,而且要装自己的粮食。”我国的盐碱地面积大,治理盐碱地,使荒地变粮仓是解决粮食问题的一大突破。化学兴趣小组开展了与土壤盐碱化的相关研究。
【查阅资料】盐土和碱土统称为盐碱地。盐土,含有较多和的盐渍土;碱土,含有较多和的碱渍土。
(1)小振同学设计了如下表实验探究土壤是否为盐碱土。
实验步骤
现象
结论
取土壤样品,加足量水溶解,取少量上层清液于试管中,滴加 试剂。
溶液变红
样品呈碱性
另取少量上层清液于试管中,滴加氯化钡溶液。
样品中含
(2)反思:小兴同学认为仅凭上述实验还不足以证明样品中含,应补充实验: (请写出实验步骤和现象)。
【反思拓展】I、小中同学认为盐碱地中含有外,还含有。同学们讨论后认为土壤长期暴露在空气中不可能含有。为了进一步探究与的反应,小华同学将持续通入一定浓度一定量的氢氧化钠溶液中,用数字化实验技术测定反应过程中溶液的结果如图1所示。已知本实验条件下,碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液的分别为11.0和8.2。
(3)①BC段发生反应的化学方程式为 。
②二氧化碳通入一定量的氢氧化钠溶液,影响反应后生成物成分的决定因素是 。
Ⅱ、同学们对数字化实验技术探究化学反应产生了浓厚的兴趣,又设计了如图2装置进行实验,实验时先后将两种溶液快速推入,瓶内压强变化如图3:
(4)①图像中a、b、c、d四个点,溶液的最大的点是 点;若氢氧化钠溶液中含有酚酞,则图像中a、b、c、d四个点, 点时溶液可能从红色变为无色。
②e点的压强小于a点可能的原因是 。
(5)盐碱地改良的方案之一是土壤调碱,主要是减少土壤中碳酸钠的含量。小强同学做了氯化钙调碱的模拟实验,取的碳酸钠溶液,边滴加氯化钙溶液边搅拌,至溶液恰好为中性时,共用去氯化钙溶液。试计算该氯化钙溶液的溶质质量分数。(写出计算过程)
3.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)根据有关报道,世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20%~40%。
①某同学想探究铁制品锈蚀的条件,他将一个洁净无锈的铁钉放入盛有适量蒸馏水的试管中(如图1),定期观察并记录现象。图1中铁钉最先锈蚀的部位是 填“A”“B”或“C”)。
②铝的活动性比铁强,但在空气中铝制品却具有更加良好的抗腐蚀性能,原因是 。
③合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属 (填“高”或“低”),抗腐蚀性能也更好,因此,合金具有更广泛的用途。
(2)在实验室里,可以利用如图2所示装置进行一氧化碳还原氧化铁的实验。
①玻璃管中可以观察到的现象是 ;
②装置中有一处不足之处,请指出并改正: 。
③为了防止溶液倒吸,本实验停止加热前是否需要先断开装置D和装置E的连接处? (填“需要”或“不需要”),理由是 。
(3)某钢铁厂采用赤铁矿石(主要成分为)炼铁,若该钢铁厂日产含铁96%的生铁,则该钢铁厂每日至少需要含80%的赤铁矿石的质量是多少?
4.二氧化碳的制取、性质检验及再利用。
I.实验室制取CO2及相关性质检验。
(1)仪器B的名称是 。
(2)图1中B与 (填字母)组合成的装置,与图2的发生装置具有相同的优点。
(3)用图2装置制备来CO2并验证其性质。烧杯中观察到 现象,说明CO2密度比空气大。检验CO2时,将装有澄清石灰水的洗气瓶 (填“b”或“c”)端与胶皮管a相连。
Ⅱ.CO2应用:用CO2合成新型固体消毒剂过氧化尿素【CO(NH2)2•H2O2相对分子质量为94】的流程如图3。
(4)一定条件下,尿素【CO(NH2)2】合成塔中反应的化学方程式为 。
(5)过氧化尿素制备原理:CO(NH2)2+H2O2CO(NH2)2•H2O2。
①反应釜中投放的H2O2溶液的质量需稍大于理论值,其主要原因是 。
②若要制得47t过氧化尿素,理论上需消耗尿素的质量为多少 ?(写出计算过程)
5.某兴趣小组对粗盐提纯、氢氧化钠的制备和性质展开探究。
I.粗盐提纯
工业上以粗盐水(含少量MgCl2、CaCl2)为原料制备NaCl的工艺流程如下。
(1)试剂X可以选用 (填序号)。
a.CaO b.KOH c.NaOH
(2)步骤③中发生反应的化学方程式为 (任写一个)。
(3)证明步骤③中所加稀盐酸已过量的实验方案是:取少量样品于试管中, (写出具体的操作及现象)。
Ⅱ.氢氧化钠的制备
(4)电解食盐水制氢氧化钠的化学方程式为:,若要制得40t氢氧化钠,理论上需氯化钠多少t?(写出计算过程)
Ⅲ.氢氧化钠的性质
利用图1装置研究稀氢氧化钠溶液与稀盐酸反应的过程,并用pH传感器测得相关pH随时间变化情况如图2所示。
(5)分液漏斗中的溶液甲是 。
(6)根据图2中的实验数据,下列说法正确的是 (填序号)。
a.a→b能证明氢氧化钠溶液和稀盐酸发生了化学反应
b.c点对应溶液中主要存在的微粒有Na+、Cl-、H2O
c.90s之前烧瓶内溶液中的离子总数逐渐减少
(7)电导率是衡量溶液导电能力大小的物理量。相同条件下,电导率随离子浓度(单位体积内的离子数)的增大而增大。符合该实验电导率变化趋势的图像最可能的是 (填序号)。
a. b.
c. d.
6.1926年,我国著名化学家侯德榜先生创立了侯氏制碱法,促进了世界制碱技术的发展。从海水中提取出来的食盐为主要原料制取纯碱,其生产过程中有下列反应:
① NaCl + NH3 + CO2 + H2O=NaHCO3 + NH4Cl
② 2NaHCO3Na2CO3 + H2O + CO2↑
试回答下列问题:
(1)在反应①的六种物质中,焙制糕点时常用作发酵粉的是 (填化学式)。
(2)在反应①中,应先通入 (填“氨气”“二氧化碳”之一)。
(3)反应②属于 反应(填“化合”“分解”“置换”“复分解”之一)。
(4)用“氨碱法”制得的纯碱样品中通常含有一些氯化钠。某化学兴趣小组的同学为测定某纯碱样品中碳酸钠的质量,称取12g该样品将其置于干净的烧杯中,加入适量水,使固体样品完全溶解。向所得溶液中逐滴加入溶质质量分数为11.1%的CaCl2溶液,反应过程中生成沉淀的质量与所加入CaCl2溶液的质量关系如图所示。试回答:
①当加入CaCl2溶液50g时(即图中A点),烧杯中溶液里含有的溶质是 (写化学式)。
②当加入CaCl2溶液100g时(即图中B点),恰好完全反应,试通过计算,求该样品中碳酸钠的质量。 (计算结果精确至0.1g)
7.如图所示是实验室制取几种常见气体的发生装置和收集装置,请回答下列问题:
(1)写出仪器①的名称 。
(2)实验室用高锰酸钾制取较纯净的,选用的发生装置和收集装置的组合是 (填字母);该反应的化学方程式是 。
(3)若用E装置收集氧气,实验完毕后,先将导管从水槽中移出,再熄灭酒精灯的目的是 。
(4)氢气是一种清洁能源。实验室常用锌粒和稀硫酸来制取氢气,应选择的发生装置是 (填序号,下同),收集装置除选E外,还可以选 。
(5)在实验室里加热氯酸钾()与二氧化锰的混合物15克制取氧气,完全反应后剩余固体质量为10.2克。请计算:
①生成氧气的质量 。
②原混合物中二氧化锰的质量 。
8.酸碱盐是几类重要的物质,在生产和生活中有广泛的用途。
(1)碱的溶液有相似的化学性质,如氢氧化钠和氢氧化钾溶液都能使无色酚酞溶液变红,其原因是碱溶液中都含有 (写离子符号)。
(2)实验小组探究稀盐酸和氢氧化钠反应过程中溶液pH的变化,得到如图所示曲线。
①用滴管滴加的溶液是 ;
②写出C点溶液中所含溶质的化学式 。
(3)为除去粗盐中CaCl2、MgCl2、Na2SO4等可溶性杂质,需进行如下操作:①溶解;②依次加过量的BaCl2、NaOH、Na2CO3溶液;③过滤;④加适量盐酸;⑤蒸发、结晶。
①操作⑤中玻璃棒的作用是 。
②写出一个加入碳酸钠溶液时所发生反应的化学方程式 。
(4)草木灰是农家肥料,它的主要成分是碳酸钾。现利用如图所示装置测定276g草木灰中碳酸钾的质量分数,(假设稀硫酸过量,且草木灰中除碳酸钾外其它物质不与稀硫酸发生反应)请按要求答题:
①装置D的作用是 ;
②设计实验验证装置C中的溶质成分 。
③实验结束后,称量发现C装置较反应前质量增加了4.4克,计算草木灰中碳酸钾的质量分数 。
9.天然气的主要成分是甲烷,是生活中常见的一种燃料。
(1)写出甲烷在空气中充分燃烧的化学方程式 。
“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”的过程如下:
(2)①空气反应器中反应的条件为加热,请写出空气反应器中反应的化学方程式 。
②等质量的甲烷直接燃烧消耗氧气质量 (选填“大于”、“小于”或“等于”)“化学链燃烧”消耗氧气质量。
工业上以 CH4为原料生产H2,制取原理如图所示:
已知:变换塔中发生的主要反应是:。洗涤塔中可通过喷淋水吸收气体中的二氧化碳。
(3)①“转化炉”中有H2产生,参加反应的CH4与H2O的质量比为 。
②若有32gCH4参与反应(假设各步反应都完全转化),理论上可制得H2的质量为 。
③I.“洗涤塔”中还可以用氢氧化钠溶液喷淋吸收二氧化碳,发生反应的化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。某化学兴趣小组利用压强传感器研究等体积的水和氢氧化钠溶液分别吸收二氧化碳的效果,实验装置及测量结果如下图所示:
对比两曲线可以说明氢氧化钠溶液吸收二氧化碳的能力比水强。则水作为吸收液对应的压强变化曲线是 (填“①”或“②”)。
Ⅱ.兴趣小组继续利用该装置进行研究。用3个相同容积的烧瓶收集满纯净的二氧化碳,连接压强传感器,同时采集数据,用注射器同时等速度分别注入三种不同浓度的氢氧化钠溶液各 15mL,片刻后,同时振荡烧瓶,等待反应完成。采集的数据如图所示。
【图像分析】
(4)①0~t段:反映的是瓶内原始气压。
②t1~t3段曲线呈现这种形态的原因是 。
由此可见,较高浓度的氢氧化钠溶液可以充分的吸收二氧化碳。
10.铁及其化合物在生产生活中有广泛应用。
一、铁的冶炼和应用
(1)我国早在春秋战国时期就开始生产铁器。最初将铁矿石和木炭一层夹一层地放在炼炉中,焙烧,使铁矿石中的氧化铁还原成铁。
①木炭的作用是产生和 。
②氧化铁还原成铁的化学方程式为 。
(2)《天工开物》记载:“凡钢铁炼法,……火力到时,……取出加锤。”意为在高温条件下将生铁冶炼成钢。“加锤”过程需反复进行,目的是降低 元素的含量。
(3)“百炼钢做成了绕指柔”,这是习近平总书记对国产“手撕钢”的称赞。“手撕钢”是厚度必须控制在0.025毫米以下的钢,在折叠屏手机、航空航天等领域都有着重要应用。把普通钢制成“手撕钢”是利用金属的 (选填序号)。
A.导热性 B.延展性 C.硬度大
(4)铁的化合物在现代更多领域发挥着重要作用。以铁粉、硫酸溶液为原料制取氧化铁黑的原理如图:
流程中可循环利用的的化学式为 ,总反应的化学方程式为 。
二、铁红的制备
用废铁屑(含和)制取进而制备铁红的主要流程如下:
(5)废铁屑研磨成粉末的目的是 。
(6) “还原”发生的反应为:。该转化也可用实现,反应的化学方程式为:。若用代替粉,从后续实验分析其不足之处 。
(7) “沉淀”时,为减少副产物的生成,合适的加料方式是 (选填序号)。
.将溶液缓慢加入到盛有溶液的烧杯中
. 将溶液缓慢加入到盛有溶液的烧杯中
(8)检验固体已洗净的方法是:取最后一次洗涤后的滤液,先滴加过量稀盐酸,再滴加 (填化学式)溶液,无现象。
(9)煅烧发生反应的化学方程式为 。
三、的含量测定
上述制取的中会混有。称取含的样品置于密闭容器中,控制不同的温度对样品加热,测得剩余固体质量随温度的变化如图-2所示。
【资料】
①在时,分解为和;在时,分解为、、和。
②加热时,极易与反应生成。
(10)样品中的含量为 (精确到)。
(11)点对应固体中和的质量比为 。
(12)用足量碱石灰充分吸收容器中的气体,最终碱石灰增加的质量为 。
11.2023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煅烧炉中发生反应的化学方程式为 。
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
12.对于金属材料,我们应该从多角度了解。
I.金属的冶炼
(1)锡是最早发现并使用的金属之一,现广泛应用于航天、电子信息、化工等领域。锡砂主要成分为SnO2(杂质不含锡元素),其含锡量约为70%,则该锡砂中SnO2的质量分数约为 (结果保留一位小数)。
(2)“古法炼锡”工艺流程:将木炭和锡砂相间逐层投入锡炉,高温熔炼冶锡,同时会产生CO,该反应的化学方程式为 。炼制时,“点铅勾锡”是炼锡的关键,加铅能使锡较易熔化流出,其原因是 。
Ⅱ.金属的性质
(3)研究人员取等质量、颗粒大小相同、不同锡含量的锡铝合金,加入25℃50mL的蒸馏水中,氢气产量与时间关系曲线如图所示。
①锡铝合金释氢过程主要是由铝跟热水反应产生氢氧化铝和氢气,该反应的化学方程式为 。
②铝跟热水反应时易形成致密的氧化膜阻碍反应,加入锡制成锡铝合金后能破坏氧化膜。据图分析,在相同实验条件下,0~8min内,锡含量与产生氢气的速率关系为 。
③实验结束时,氢气产量最高的是Al-10%Sn合金,推测可能的原因是 。
Ⅲ.金属的锈蚀与防护
(4)将锡镀于铁制品表面可防止铁生锈,其原理是 。
(5)对钢铁制品进行“发蓝”处理,使其表面生成一层致密的氧化膜,能有效防止钢铁锈蚀。“发蓝”过程属于 (填“物理“或“化学”)变化。
Ⅳ.金属的回收再利用
某工厂为充分利用废弃金属,将严重生锈的废铁屑(杂质不溶于水也不与稀盐酸反应)经过如图流程制备高铁酸钾。
【查阅资料】:①高铁酸钾难溶于乙醇,受热易分解,极易溶于水并与水反应。
②氧化时,发生的反应有4HCl+4FeCl2+O2=4FeCl3+2H2O
③高铁酸钾(K2FeO4)是一种绿色环保、多功能水处理剂。
(6)“酸浸”过程中为了提高铁元素的浸出率,除了适当提高酸的浓度、适当升高温度、搅拌,还可以采取的措施是 。
(7)“酸浸”后溶液中可能含有的阳离子除了Fe2+还有 (填离子符号)。
(8)反应I中涉及的化学反应有:2FeCl3+3NaClO+10NaOH=2Na2FeO4+aNaCl+5H2O。其中a= 。
(9)反应Ⅱ主要涉及饱和KOH溶液与Na2FeO4溶液之间的复分解反应,推测溶解度:K2FeO4 Na2FeO4(填“>”、“=”或“<”)。
(10)操作X包含:过滤、无水乙醇洗涤、低温干燥。使用无水乙醇洗涤的目的是 、 。
13.兴趣小组同学采用不同体积比的浓盐酸与水稀释而成的盐酸溶液进行“CO2的制取与性质”实验。实验如图所示,现象如下表所示。
序号
浓盐酸与水的体积比
集满一瓶的时间
乙溶液的是变化
丙溶液的是变化
①
1:0
20秒
变红
不变色
②
1:1
26秒
变红
变紫
③
1:2
1分6秒
变红
变紫
④
1:3
1分48秒
变红
变紫
⑤
1:4
2分32秒
变红
变紫
(1)甲中CO2可采用向上排空气法收集的原因是 。
(2)乙中紫色石蕊试液均变红的原因可用化学方程式表示为 。
(3)丙中石蕊试液在①实验中,加热后不变紫的原因是 。
(4)比较表中数据可知:盐酸浓度越大,产生CO2的速率越 (选填“快”或“慢”)。
(5)根据上述探究,配制实验室制取CO2的稀盐酸时,100mL浓盐酸中加水的体积较适宜的范围是 mL。
(6)实验室现需收集4瓶(每瓶以125mL计算)CO2气体,至少需要多少克石灰石(含碳酸钙75%)与足量的稀盐酸反应才能制得 ?(实验条件下CO2的密度为2g/L,写出计算过程,计算结果精确到0.01g)
14.(一)如图是实验室制取气体的常见装置,请回答问题:
(1)仪器a的名称是 。
(2)若以过氧化氢溶液为原料,在实验室中制取氧气的化学方程式为 ,若用F装置收集一瓶二氧化碳气体,其验满的方法是 。
(3)若用Zn和稀盐酸反应制取纯净干燥的氢气,所选装置的连接顺序为 (从左到右填写装置序号字母)。
(4)乙炔是一种难溶于水的气体,密度与空气接近,实验室常用块状电石和水常温下反应制取乙炔。为得到平稳的气流,制取乙炔的发生装置应选择 (填装置序号字母),若把装置G中的浓硫酸换成水并盛满,用来收集乙炔时,气体从 (填“b”或“c”)端通入。
(二)金属钠是一种非常活泼的金属,容易与空气中的氧气、水蒸气发生反应,所以金属钠通常贮存在煤油中。
(5)切一小块钠放入盛水的烧杯中,观察到钠能与水剧烈反应,并放出热量,本身熔化成白色的小圆球,浮在水面上,反应同时生成一种能燃烧的气体。向反应后的烧杯中滴加酚酞,溶液立即变红,请写出钠与水反应的化学反应方程式 。
(6)另取一小块钠放在陶土网上灼烧,金属钠燃烧并产生黄色火焰,最后生成淡货色固体过氧化钠(Na2O2)。将淡黄色固体露置于空气中,一段时间后变为白色粉末。
【查阅资料】
过氧化钠能和水或二氧化碳反应:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
小明对白色粉末的成分做出了猜想:
猜想1:NaOH;猜想2:Na2CO3;猜想3: 。
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量白色粉末于试管中,加水充分溶解,滴加 溶液,振荡
产生
猜想3正确
②静止后,向上层清液中滴加少量酚酞溶液
15.CO2的制备及应用。
I.CO2制备
实验室常用如图装置制备CO2。
(1)实验室常用石灰石和稀盐酸制取CO2,该反应的化学方程式为 。
(2)为得到干燥纯净的CO2,产生的气体应依次通过盛有 、 的洗气瓶(填字母)。
A.饱和NaOH溶液 B.饱和NaHCO3溶液 C.浓硫酸 D.浓盐酸
(3)反应结束后,关闭止水夹,可观察到的现象是 。
Ⅱ.CO2应用
用CO2合成新型固体消毒剂过氧化尿素【CO(NH2)2·H2O2】的一种制备流程如下。
(4)尿素【CO(NH2)2】合成塔中发生的反应的化学方程式为 。
(5)过氧化尿素制备原理:
①反应釜中投放的质量比需稍大于理论值,其主要原因是 。
②制得的过氧化尿素粗产品混有尿素。已知过氧化尿素在45℃以上不稳定。提纯该产品的操作步骤是溶解、 、冷却结晶、过滤、洗涤、低温干燥。
③活性氧含量是过氧化尿素的重要质量指标之一。经测定上述产品中过氧化氢的质量分数为34.0%,则产品中活性氧含量为 。
()
16.化学是研究物质的组成、结构、性质、转化及应用的一门基础学科。
Ⅰ、物质的组成与结构
碘元素是人体必需的微量元素之一,人体缺碘会引起甲状腺肿大,我国采用在食盐中添加碘酸钾的方法来防止人体缺碘。请据图回答问题。
(1)图1是碘在元素周期表中的信息及碘的原子结构示意图。
①碘的原子结构示意图中= 。
②分析碘在周期表中的信息,可以得出哪些结论 (答出一条即可)。
(2)图2中与碘的化学性质相似的是 (填字母序号)。
Ⅱ、物质的性质与用途
性质决定用途,从“a火碱;b熟石灰;c小苏达;d活性炭;e石墨”中选择适当的物质,用其序号填空。
(3)农业上可用 改良酸性土壤。
(4)医疗上可用 治疗胃酸过多。
碳酸氢钠俗称小苏打,碳酸氢钠能和胃酸的主要成分盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体,医疗上可用小苏打治疗胃酸过多。
(5)自来水净化过程中,可用 除去水中异味和色素。
Ⅲ、物质的制备与生产
钨是一种重要的战略资源。如图是生产钨的一种工业流程。
查阅资料:
①白钨矿的主要成分是钨酸钙,还含有等。
②碳在高温条件下会与金属钨反应生成碳化钨。
③(钨酸)不溶于冷水,微溶于热水。
回答问题:
(6)“酸浸”时适当升高温度会提高浸出率,但温度不宜太高,原因是 。
(7)操作2所得滤液中一定含有的溶质是 (填化学式)。
(8)用氢气还原可获得高纯度的钨,反应的化学方程式为 。此处不宜用焦炭代替氢气的原因是 。
17.科技缔造生活,化学创新未来。
(1)2023年9月6日,中国自主研制全球首辆氢能源智轨电车成功发往马来西亚。氢气做能源有什么优点? (答两点)。保持氢气化学性质的最小粒子是 。
A.氢元素 B.氢原子 C.氢分子 D.氢离子
(2)2023年9月21日,在“天宫课堂”中神舟十六号航天员在太空点燃蜡烛,火焰呈球形与地面火焰不同,充分燃烧产物相同。实验小组利用如图装置探究蜡烛燃烧及组成。烧杯中的蜡烛燃烧熄灭后,注射器推入澄清的石灰水。请你描述观察到的现象,由此得出蜡烛中一定含有哪些元素: 。
(3)2023年9月22日,央视报道,我国首次太空育种的大樱桃在陕西铜川移栽成功。为提高樱桃的产量可施加一定最的碳酸氢铵(NH4HCO3)。
计算:
①碳酸氢铵中氢、碳元素的质量比 ;
②碳酸氢铵的相对分子质量 ;
③100 g碳酸氢铵中含氮元素 克。
(②③要有计算过程,③的计算结果保留一位小数)
18.在实验室可以选择如图装置制取气体。
(1)实验室里用高锰酸钾制取一瓶较纯净的氧气,应选的一套装置为 (填字母序号),该反应的化学方程式为 。
(2)实验室制取二氧化碳的发生装置可选用B或C,请将图方框中B装置的长颈漏斗补画完整。
(3)与B装置相比,C装置的主要优点是 。
(4)氧气可采用D装置收集并采用带火星的木条检验,这利用了氧气的哪些性质? 。
(5)若用G装置采用排水法收集O₂,请简述操作步骤 。
(6)通常情况下,氨气(NH3)是一种无色、极易溶于水,密度比空气小的气体。实验室可用加热熟石灰和氯化铵固体混合物的方法制取氨气,则实验室制取氨气,应选的一套装置为 (填字母序号,写一套即可)
(7)某温室大棚需用到440LCO₂(按标准状况计算,CO2密度为1.964g/L),用足量盐酸与含CaCO₃80%的石灰石反应制取,需要这种石灰石的质量是多少?
19.氢氧化钠在工业生产和实验室里用途广泛。某化学小组以“氢氧化钠的化学性质和制取”为主题展开项目式实践活动。
【活动一】探究氢氧化钠的化学性质
(1)如图1所示,向盛有NaOH的溶液试管中滴加稀盐酸,未观察到明显现象。若向所得溶液中滴加几滴酚酞溶液,溶液呈无色,请分析所得溶液中溶质的成分 。
(2)如图2所示,向盛有CuSO4溶液的试管中滴加NaOH溶液,请写出发生反应的化学方程式 。
(3)如图3所示,向盛满CO2的锥形瓶中注入浓NaOH溶液后能观察到什么现象? 。写出有关反应的化学方程式 。
【活动二】探究工业上如何制取氢氧化钠
(4)以电解食盐水为基础制取氯气、氢氧化钠等产品的工业称为“氯碱工业”。实验室模拟氯碱工业制取氢氧化钠的工艺流程图如图所示。
①粗食盐水中含有杂质CaCl2、MgCl2、Na2SO4,可依次加入过量的BaCl2、Na2CO3、NaOH溶液,分离出沉淀后,再加入适量试剂X。试剂X为 (填名称);加入BaCl2时所发生反应的化学方程式为 。
②写出电解食盐水反应的化学方程式 。
【拓展活动】探究氢氧化钠样品的纯度
(5)工业制得的某氢氧化钠样品中含有少量氯化钠。为测定该样品中氢氧化钠的质量分数,称取5g该样品,加水完全溶解后,缓慢加入稀硫酸,同时测定溶液的pH,当pH=7时,刚好用去溶质质量分数为10%的稀硫酸49g。请计算该样品中氢氧化钠的质量分数。
2024年中考化学专题复习-综合应用题参考答案
1.铜是人类使用最早、应用广泛的金属
(一)对古代铜制品认识
(1)“金(铜)柔锡柔,合两柔则刚。”表明铜合金的硬度比纯铜 。(填“大”或“小”)。
(2)“每红铜六斤,入倭铅四斤……即成黄铜。”这里的倭铅是指 (填元素符号)。
(3)“犹比至元无事日,印文铜绿长苔钱。”铜绿是铜和空气中 共同反应的产物。
(4)“以曾青涂铁,铁赤色如铜高。”的记载,其中蕴含化学含意的化学方程式为 。
(二)铜的化合物制备
铜辉矿主要成分是Cu2S,软锰矿主要成分是MnO2,他们都含有少量的SiO2、Fe2O3等杂质,工业上综合利用这两种矿物的工艺流程如图(已知:SiO2不溶于水,也不溶于酸)。
(5)酸浸时为了提高浸取率,可采取的措施是 。(任写一条)
(6)浸取时,氧化铁与稀硫酸的化学方程式为 。还会发生反应:,则“滤渣”中除了S,一定还有 。
(7)“沉锰”时温度不宜过高,其原因是 。本工艺流程可以循环使用的物质是 。
(三)碱式碳酸铜的热分解实验
某碱式碳酸铜成分可表示为Cux(OH)y(CO3)z,兴趣小组为探究其性质和组成用下图装置对34.6g样品进行热分解实验,观察到固体先变成黑色,然后出现黑色固体部分变红的现象。
(已知:,Cu2O是一种红色固体)
(8)装配好实验装置后,先要 。再加入样品。E 装置的作用是 。
(9)停止加热后仍需继续通N2,可防止倒吸和 。
(10)测得实验前后各装置的质量变化如下表。
温度/C
装置A
装置B
装置C
装置D
实验前/g
234.6
200
200
100
实验后/g
222.4
201.8
208.8
W
①表格中w= 。
②该碱式碳酸铜的化学式为 。
③实验后装置A中固体的成分及质量为 。写出计算过程。
【答案】 大 Zn CO2、H2O和O2 升高温度(加热);搅拌;磨碎;增加酸的浓度等 SiO2(二氧化硅) 防止NH4HCO3受热分解或防止NH3挥发或防止NH3溶解度减小 NH3 检查装置的气密性; 防止空气中的O2进入D装置中 使生成的H2O;CO2和O2分别被B;C;D装置充分吸收(使生成的H2O被B装置充分吸收,CO2被C装置充分吸收,O2被D装置充分吸收) 101.6 Cu3(OH)2(CO3)2 根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类和质量不变,由以上分析可知,该碱式碳酸铜中铜元素的质量为19.2g,故碱式碳酸铜受热分解生成氧化铜的质量为:
由以上分析可知,装置D中增加的质量为1.6g,即氧化铜受热分解生成了1.6g氧气,设参加反应的氧化铜的质量为x,生成氧化亚铜的质量为y
x=16g
y=14.4g
则:Cu2O:14.4g CuO=24-16=8.0g
2.习总书记说:“中国人要把饭碗端在自己手里,而且要装自己的粮食。”我国的盐碱地面积大,治理盐碱地,使荒地变粮仓是解决粮食问题的一大突破。化学兴趣小组开展了与土壤盐碱化的相关研究。
【查阅资料】盐土和碱土统称为盐碱地。盐土,含有较多和的盐渍土;碱土,含有较多和的碱渍土。
(1)小振同学设计了如下表实验探究土壤是否为盐碱土。
实验步骤
现象
结论
取土壤样品,加足量水溶解,取少量上层清液于试管中,滴加 试剂。
溶液变红
样品呈碱性
另取少量上层清液于试管中,滴加氯化钡溶液。
样品中含
(2)反思:小兴同学认为仅凭上述实验还不足以证明样品中含,应补充实验: (请写出实验步骤和现象)。
【反思拓展】I、小中同学认为盐碱地中含有外,还含有。同学们讨论后认为土壤长期暴露在空气中不可能含有。为了进一步探究与的反应,小华同学将持续通入一定浓度一定量的氢氧化钠溶液中,用数字化实验技术测定反应过程中溶液的结果如图1所示。已知本实验条件下,碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液的分别为11.0和8.2。
(3)①BC段发生反应的化学方程式为 。
②二氧化碳通入一定量的氢氧化钠溶液,影响反应后生成物成分的决定因素是 。
Ⅱ、同学们对数字化实验技术探究化学反应产生了浓厚的兴趣,又设计了如图2装置进行实验,实验时先后将两种溶液快速推入,瓶内压强变化如图3:
(4)①图像中a、b、c、d四个点,溶液的最大的点是 点;若氢氧化钠溶液中含有酚酞,则图像中a、b、c、d四个点, 点时溶液可能从红色变为无色。
②e点的压强小于a点可能的原因是 。
(5)盐碱地改良的方案之一是土壤调碱,主要是减少土壤中碳酸钠的含量。小强同学做了氯化钙调碱的模拟实验,取的碳酸钠溶液,边滴加氯化钙溶液边搅拌,至溶液恰好为中性时,共用去氯化钙溶液。试计算该氯化钙溶液的溶质质量分数。(写出计算过程)
【答案】(1) 酚酞 有白色沉淀生成
(2)取上述白色沉淀,加入足量的稀盐酸,仍有沉淀未溶解(合理即可)
(3) 溶液中氢氧化钠含量的多少
(4) b d 部分二氧化碳溶于水
(5)解:设该氯化钙溶液的溶质质量x。
解得x=5.55g
则氯化钙溶液的溶质质量分数为
答:该氯化钙溶液的溶质质量分数为11.1%。
3.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)根据有关报道,世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20%~40%。
①某同学想探究铁制品锈蚀的条件,他将一个洁净无锈的铁钉放入盛有适量蒸馏水的试管中(如图1),定期观察并记录现象。图1中铁钉最先锈蚀的部位是 填“A”“B”或“C”)。
②铝的活动性比铁强,但在空气中铝制品却具有更加良好的抗腐蚀性能,原因是 。
③合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属 (填“高”或“低”),抗腐蚀性能也更好,因此,合金具有更广泛的用途。
(2)在实验室里,可以利用如图2所示装置进行一氧化碳还原氧化铁的实验。
①玻璃管中可以观察到的现象是 ;
②装置中有一处不足之处,请指出并改正: 。
③为了防止溶液倒吸,本实验停止加热前是否需要先断开装置D和装置E的连接处? (填“需要”或“不需要”),理由是 。
(3)某钢铁厂采用赤铁矿石(主要成分为)炼铁,若该钢铁厂日产含铁96%的生铁,则该钢铁厂每日至少需要含80%的赤铁矿石的质量是多少?
【答案】(1) B 铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止内层的铝进一步被氧化 高
(2) 红棕色粉末逐渐变黑 未进行尾气处理,可在装置末端放置酒精灯点燃尾气(或用气球收集尾气,合理即可) 不需要 停止加热后,CO气体会持续通入,直至装置冷却,不会发生倒吸
(3)解:设该钢铁厂每日至少需要含80%的赤铁矿石的质量为x。
答:该钢铁厂每日至少需要含80%的赤铁矿石的质量是12000t。
4.二氧化碳的制取、性质检验及再利用。
I.实验室制取CO2及相关性质检验。
(1)仪器B的名称是 。
(2)图1中B与 (填字母)组合成的装置,与图2的发生装置具有相同的优点。
(3)用图2装置制备来CO2并验证其性质。烧杯中观察到 现象,说明CO2密度比空气大。检验CO2时,将装有澄清石灰水的洗气瓶 (填“b”或“c”)端与胶皮管a相连。
Ⅱ.CO2应用:用CO2合成新型固体消毒剂过氧化尿素【CO(NH2)2•H2O2相对分子质量为94】的流程如图3。
(4)一定条件下,尿素【CO(NH2)2】合成塔中反应的化学方程式为 。
(5)过氧化尿素制备原理:CO(NH2)2+H2O2CO(NH2)2•H2O2。
①反应釜中投放的H2O2溶液的质量需稍大于理论值,其主要原因是 。
②若要制得47t过氧化尿素,理论上需消耗尿素的质量为多少 ?(写出计算过程)
【答案】(1)锥形瓶
(2)D
(3) 充有空气的气球漂浮起来 c
(4)
(5) 过氧化氢受热易分解生成水和氧气 解:设理论上需消耗尿素的质量为x。
解得x=30t
答:理论上需消耗尿素的质量为30t。
5.某兴趣小组对粗盐提纯、氢氧化钠的制备和性质展开探究。
I.粗盐提纯
工业上以粗盐水(含少量MgCl2、CaCl2)为原料制备NaCl的工艺流程如下。
(1)试剂X可以选用 (填序号)。
a.CaO b.KOH c.NaOH
(2)步骤③中发生反应的化学方程式为 (任写一个)。
(3)证明步骤③中所加稀盐酸已过量的实验方案是:取少量样品于试管中, (写出具体的操作及现象)。
Ⅱ.氢氧化钠的制备
(4)电解食盐水制氢氧化钠的化学方程式为:,若要制得40t氢氧化钠,理论上需氯化钠多少t?(写出计算过程)
Ⅲ.氢氧化钠的性质
利用图1装置研究稀氢氧化钠溶液与稀盐酸反应的过程,并用pH传感器测得相关pH随时间变化情况如图2所示。
(5)分液漏斗中的溶液甲是 。
(6)根据图2中的实验数据,下列说法正确的是 (填序号)。
a.a→b能证明氢氧化钠溶液和稀盐酸发生了化学反应
b.c点对应溶液中主要存在的微粒有Na+、Cl-、H2O
c.90s之前烧瓶内溶液中的离子总数逐渐减少
(7)电导率是衡量溶液导电能力大小的物理量。相同条件下,电导率随离子浓度(单位体积内的离子数)的增大而增大。符合该实验电导率变化趋势的图像最可能的是 (填序号)。
a. b.
c. d.
【答案】(1)ac/ca
(2)或
(3)滴加石蕊溶液,溶液变红(合理即可)
(4)解:设若要制得40t氢氧化钠,理论上需氯化钠的质量为x。
解得x=58.5t
答:若要制得40t氢氧化钠,理论上需氯化钠的质量为58.5t。
(5)稀盐酸
(6)b
(7)c
6.1926年,我国著名化学家侯德榜先生创立了侯氏制碱法,促进了世界制碱技术的发展。从海水中提取出来的食盐为主要原料制取纯碱,其生产过程中有下列反应:
① NaCl + NH3 + CO2 + H2O=NaHCO3 + NH4Cl
② 2NaHCO3Na2CO3 + H2O + CO2↑
试回答下列问题:
(1)在反应①的六种物质中,焙制糕点时常用作发酵粉的是 (填化学式)。
(2)在反应①中,应先通入 (填“氨气”“二氧化碳”之一)。
(3)反应②属于 反应(填“化合”“分解”“置换”“复分解”之一)。
(4)用“氨碱法”制得的纯碱样品中通常含有一些氯化钠。某化学兴趣小组的同学为测定某纯碱样品中碳酸钠的质量,称取12g该样品将其置于干净的烧杯中,加入适量水,使固体样品完全溶解。向所得溶液中逐滴加入溶质质量分数为11.1%的CaCl2溶液,反应过程中生成沉淀的质量与所加入CaCl2溶液的质量关系如图所示。试回答:
①当加入CaCl2溶液50g时(即图中A点),烧杯中溶液里含有的溶质是 (写化学式)。
②当加入CaCl2溶液100g时(即图中B点),恰好完全反应,试通过计算,求该样品中碳酸钠的质量。 (计算结果精确至0.1g)
【答案】(1)NaHCO3
(2)氨气
(3)分解
(4) NaCl、Na2CO3 解:参加反应的CaCl2的质量是:100g×11.1%=11.1g
设碳酸钠的质量为x。
x=10.6g
答:样品中碳酸钠的质量是10.6g。
7.如图所示是实验室制取几种常见气体的发生装置和收集装置,请回答下列问题:
(1)写出仪器①的名称 。
(2)实验室用高锰酸钾制取较纯净的,选用的发生装置和收集装置的组合是 (填字母);该反应的化学方程式是 。
(3)若用E装置收集氧气,实验完毕后,先将导管从水槽中移出,再熄灭酒精灯的目的是 。
(4)氢气是一种清洁能源。实验室常用锌粒和稀硫酸来制取氢气,应选择的发生装置是 (填序号,下同),收集装置除选E外,还可以选 。
(5)在实验室里加热氯酸钾()与二氧化锰的混合物15克制取氧气,完全反应后剩余固体质量为10.2克。请计算:
①生成氧气的质量 。
②原混合物中二氧化锰的质量 。
【答案】(1)铁架台
(2) AE 略
(3)防止水槽中的水倒流炸裂试管
(4) B C
(5) 4.8g 2.75g
8.酸碱盐是几类重要的物质,在生产和生活中有广泛的用途。
(1)碱的溶液有相似的化学性质,如氢氧化钠和氢氧化钾溶液都能使无色酚酞溶液变红,其原因是碱溶液中都含有 (写离子符号)。
(2)实验小组探究稀盐酸和氢氧化钠反应过程中溶液pH的变化,得到如图所示曲线。
①用滴管滴加的溶液是 ;
②写出C点溶液中所含溶质的化学式 。
(3)为除去粗盐中CaCl2、MgCl2、Na2SO4等可溶性杂质,需进行如下操作:①溶解;②依次加过量的BaCl2、NaOH、Na2CO3溶液;③过滤;④加适量盐酸;⑤蒸发、结晶。
①操作⑤中玻璃棒的作用是 。
②写出一个加入碳酸钠溶液时所发生反应的化学方程式 。
(4)草木灰是农家肥料,它的主要成分是碳酸钾。现利用如图所示装置测定276g草木灰中碳酸钾的质量分数,(假设稀硫酸过量,且草木灰中除碳酸钾外其它物质不与稀硫酸发生反应)请按要求答题:
①装置D的作用是 ;
②设计实验验证装置C中的溶质成分 。
③实验结束后,称量发现C装置较反应前质量增加了4.4克,计算草木灰中碳酸钾的质量分数 。
【答案】(1)OH-
(2) 稀盐酸 NaCl、HCl
(3) 搅拌,防止局部温度过高造成液滴飞溅 或
(4) 防止空气中的二氧化碳进入C装置 取适量溶液于试管中,加入足量氯化钙溶液,产生白色沉淀,说明溶液中含有碳酸钠;静置,滴加酚酞试液,酚酞试液变红色,说明溶液中含有氢氧化钠 解:C装置增加的质量为二氧化碳的质量,为4.4克
设276g草木灰中碳酸钾的质量为x
草木灰中碳酸钾的质量分数:
答:草木灰中碳酸钾的质量分数为5%。
9.天然气的主要成分是甲烷,是生活中常见的一种燃料。
(1)写出甲烷在空气中充分燃烧的化学方程式 。
“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”的过程如下:
(2)①空气反应器中反应的条件为加热,请写出空气反应器中反应的化学方程式 。
②等质量的甲烷直接燃烧消耗氧气质量 (选填“大于”、“小于”或“等于”)“化学链燃烧”消耗氧气质量。
工业上以 CH4为原料生产H2,制取原理如图所示:
已知:变换塔中发生的主要反应是:。洗涤塔中可通过喷淋水吸收气体中的二氧化碳。
(3)①“转化炉”中有H2产生,参加反应的CH4与H2O的质量比为 。
②若有32gCH4参与反应(假设各步反应都完全转化),理论上可制得H2的质量为 。
③I.“洗涤塔”中还可以用氢氧化钠溶液喷淋吸收二氧化碳,发生反应的化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。某化学兴趣小组利用压强传感器研究等体积的水和氢氧化钠溶液分别吸收二氧化碳的效果,实验装置及测量结果如下图所示:
对比两曲线可以说明氢氧化钠溶液吸收二氧化碳的能力比水强。则水作为吸收液对应的压强变化曲线是 (填“①”或“②”)。
Ⅱ.兴趣小组继续利用该装置进行研究。用3个相同容积的烧瓶收集满纯净的二氧化碳,连接压强传感器,同时采集数据,用注射器同时等速度分别注入三种不同浓度的氢氧化钠溶液各 15mL,片刻后,同时振荡烧瓶,等待反应完成。采集的数据如图所示。
【图像分析】
(4)①0~t段:反映的是瓶内原始气压。
②t1~t3段曲线呈现这种形态的原因是 。
由此可见,较高浓度的氢氧化钠溶液可以充分的吸收二氧化碳。
【答案】(1)
(2) 等于
(3) 8:9 16g
(4)①
(5)二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,二氧化碳被消耗,压强减小,且氢氧化钠的浓度越大,吸收的二氧化碳越多,反应速率越快,压强减小的越快且越多
10.铁及其化合物在生产生活中有广泛应用。
一、铁的冶炼和应用
(1)我国早在春秋战国时期就开始生产铁器。最初将铁矿石和木炭一层夹一层地放在炼炉中,焙烧,使铁矿石中的氧化铁还原成铁。
①木炭的作用是产生和 。
②氧化铁还原成铁的化学方程式为 。
(2)《天工开物》记载:“凡钢铁炼法,……火力到时,……取出加锤。”意为在高温条件下将生铁冶炼成钢。“加锤”过程需反复进行,目的是降低 元素的含量。
(3)“百炼钢做成了绕指柔”,这是习近平总书记对国产“手撕钢”的称赞。“手撕钢”是厚度必须控制在0.025毫米以下的钢,在折叠屏手机、航空航天等领域都有着重要应用。把普通钢制成“手撕钢”是利用金属的 (选填序号)。
A.导热性 B.延展性 C.硬度大
(4)铁的化合物在现代更多领域发挥着重要作用。以铁粉、硫酸溶液为原料制取氧化铁黑的原理如图:
流程中可循环利用的的化学式为 ,总反应的化学方程式为 。
二、铁红的制备
用废铁屑(含和)制取进而制备铁红的主要流程如下:
(5)废铁屑研磨成粉末的目的是 。
(6) “还原”发生的反应为:。该转化也可用实现,反应的化学方程式为:。若用代替粉,从后续实验分析其不足之处 。
(7) “沉淀”时,为减少副产物的生成,合适的加料方式是 (选填序号)。
.将溶液缓慢加入到盛有溶液的烧杯中
. 将溶液缓慢加入到盛有溶液的烧杯中
(8)检验固体已洗净的方法是:取最后一次洗涤后的滤液,先滴加过量稀盐酸,再滴加 (填化学式)溶液,无现象。
(9)煅烧发生反应的化学方程式为 。
三、的含量测定
上述制取的中会混有。称取含的样品置于密闭容器中,控制不同的温度对样品加热,测得剩余固体质量随温度的变化如图-2所示。
【资料】
①在时,分解为和;在时,分解为、、和。
②加热时,极易与反应生成。
(10)样品中的含量为 (精确到)。
(11)点对应固体中和的质量比为 。
(12)用足量碱石灰充分吸收容器中的气体,最终碱石灰增加的质量为 。
【答案】(1) 热量
(2)碳/C
(3)B
(4) H2SO4
(5)增大反应物的接触面积,使反应更充分
(6)沉淀时,消耗更多的碳酸钠溶液
(7)a
(8)BaCl2
(9)
(10)73.3%
(11)33:14
(12)24.9
11.2023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煅烧炉中发生反应的化学方程式为 。
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
【答案】(1) 电
(2) A
(3) 不产生或等质量甲醇可以释放更多氢气(答案合理即可) B
12.对于金属材料,我们应该从多角度了解。
I.金属的冶炼
(1)锡是最早发现并使用的金属之一,现广泛应用于航天、电子信息、化工等领域。锡砂主要成分为SnO2(杂质不含锡元素),其含锡量约为70%,则该锡砂中SnO2的质量分数约为 (结果保留一位小数)。
(2)“古法炼锡”工艺流程:将木炭和锡砂相间逐层投入锡炉,高温熔炼冶锡,同时会产生CO,该反应的化学方程式为 。炼制时,“点铅勾锡”是炼锡的关键,加铅能使锡较易熔化流出,其原因是 。
Ⅱ.金属的性质
(3)研究人员取等质量、颗粒大小相同、不同锡含量的锡铝合金,加入25℃50mL的蒸馏水中,氢气产量与时间关系曲线如图所示。
①锡铝合金释氢过程主要是由铝跟热水反应产生氢氧化铝和氢气,该反应的化学方程式为 。
②铝跟热水反应时易形成致密的氧化膜阻碍反应,加入锡制成锡铝合金后能破坏氧化膜。据图分析,在相同实验条件下,0~8min内,锡含量与产生氢气的速率关系为 。
③实验结束时,氢气产量最高的是Al-10%Sn合金,推测可能的原因是 。
Ⅲ.金属的锈蚀与防护
(4)将锡镀于铁制品表面可防止铁生锈,其原理是 。
(5)对钢铁制品进行“发蓝”处理,使其表面生成一层致密的氧化膜,能有效防止钢铁锈蚀。“发蓝”过程属于 (填“物理“或“化学”)变化。
Ⅳ.金属的回收再利用
某工厂为充分利用废弃金属,将严重生锈的废铁屑(杂质不溶于水也不与稀盐酸反应)经过如图流程制备高铁酸钾。
【查阅资料】:①高铁酸钾难溶于乙醇,受热易分解,极易溶于水并与水反应。
②氧化时,发生的反应有4HCl+4FeCl2+O2=4FeCl3+2H2O
③高铁酸钾(K2FeO4)是一种绿色环保、多功能水处理剂。
(6)“酸浸”过程中为了提高铁元素的浸出率,除了适当提高酸的浓度、适当升高温度、搅拌,还可以采取的措施是 。
(7)“酸浸”后溶液中可能含有的阳离子除了Fe2+还有 (填离子符号)。
(8)反应I中涉及的化学反应有:2FeCl3+3NaClO+10NaOH=2Na2FeO4+aNaCl+5H2O。其中a= 。
(9)反应Ⅱ主要涉及饱和KOH溶液与Na2FeO4溶液之间的复分解反应,推测溶解度:K2FeO4 Na2FeO4(填“>”、“=”或“<”)。
(10)操作X包含:过滤、无水乙醇洗涤、低温干燥。使用无水乙醇洗涤的目的是 、 。
【答案】(1)88.8%
(2) 合金的熔点比组成它的纯金属的低
(3) 略 其他条件相同时,合金中Sn含量越高,产生速率越大 等质量的合金中,Sn含量越低,Al含量越高,产生质量越多
(4)隔绝氧气和水
(5)化学
(6)延长酸浸时间(合理即可)
(7)Fe3+、H+
(8)9
(9)<
(10) 有利于低温条件下快速干燥 防止K2FeO4溶于水并与水反应导致产率降低
13.兴趣小组同学采用不同体积比的浓盐酸与水稀释而成的盐酸溶液进行“CO2的制取与性质”实验。实验如图所示,现象如下表所示。
序号
浓盐酸与水的体积比
集满一瓶的时间
乙溶液的是变化
丙溶液的是变化
①
1:0
20秒
变红
不变色
②
1:1
26秒
变红
变紫
③
1:2
1分6秒
变红
变紫
④
1:3
1分48秒
变红
变紫
⑤
1:4
2分32秒
变红
变紫
(1)甲中CO2可采用向上排空气法收集的原因是 。
(2)乙中紫色石蕊试液均变红的原因可用化学方程式表示为 。
(3)丙中石蕊试液在①实验中,加热后不变紫的原因是 。
(4)比较表中数据可知:盐酸浓度越大,产生CO2的速率越 (选填“快”或“慢”)。
(5)根据上述探究,配制实验室制取CO2的稀盐酸时,100mL浓盐酸中加水的体积较适宜的范围是 mL。
(6)实验室现需收集4瓶(每瓶以125mL计算)CO2气体,至少需要多少克石灰石(含碳酸钙75%)与足量的稀盐酸反应才能制得 ?(实验条件下CO2的密度为2g/L,写出计算过程,计算结果精确到0.01g)
【答案】(1)CO2密度比空气的大且不和空气成分反应
(2)CO2+H2O=H2CO3
(3)浓盐酸挥发出的HCl气体溶于石蕊溶液中,使石蕊溶液显示红色
(4)快
(5)100~200
(6)
解:二氧化碳的质量为:
设需要石灰石的质量为x。
答:需要石灰石的质量为3.03g。
14.(一)如图是实验室制取气体的常见装置,请回答问题:
(1)仪器a的名称是 。
(2)若以过氧化氢溶液为原料,在实验室中制取氧气的化学方程式为 ,若用F装置收集一瓶二氧化碳气体,其验满的方法是 。
(3)若用Zn和稀盐酸反应制取纯净干燥的氢气,所选装置的连接顺序为 (从左到右填写装置序号字母)。
(4)乙炔是一种难溶于水的气体,密度与空气接近,实验室常用块状电石和水常温下反应制取乙炔。为得到平稳的气流,制取乙炔的发生装置应选择 (填装置序号字母),若把装置G中的浓硫酸换成水并盛满,用来收集乙炔时,气体从 (填“b”或“c”)端通入。
(二)金属钠是一种非常活泼的金属,容易与空气中的氧气、水蒸气发生反应,所以金属钠通常贮存在煤油中。
(5)切一小块钠放入盛水的烧杯中,观察到钠能与水剧烈反应,并放出热量,本身熔化成白色的小圆球,浮在水面上,反应同时生成一种能燃烧的气体。向反应后的烧杯中滴加酚酞,溶液立即变红,请写出钠与水反应的化学反应方程式 。
(6)另取一小块钠放在陶土网上灼烧,金属钠燃烧并产生黄色火焰,最后生成淡货色固体过氧化钠(Na2O2)。将淡黄色固体露置于空气中,一段时间后变为白色粉末。
【查阅资料】
过氧化钠能和水或二氧化碳反应:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
小明对白色粉末的成分做出了猜想:
猜想1:NaOH;猜想2:Na2CO3;猜想3: 。
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量白色粉末于试管中,加水充分溶解,滴加 溶液,振荡
产生
猜想3正确
②静止后,向上层清液中滴加少量酚酞溶液
【答案】(1)锥形瓶
(2) 将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则说明已收集满
(3)ADGE或BDGE
(4) B c
(5)
(6) NaOH和Na2CO3 过量的氯化钙 白色沉淀 溶液变红色
15.CO2的制备及应用。
I.CO2制备
实验室常用如图装置制备CO2。
(1)实验室常用石灰石和稀盐酸制取CO2,该反应的化学方程式为 。
(2)为得到干燥纯净的CO2,产生的气体应依次通过盛有 、 的洗气瓶(填字母)。
A.饱和NaOH溶液 B.饱和NaHCO3溶液 C.浓硫酸 D.浓盐酸
(3)反应结束后,关闭止水夹,可观察到的现象是 。
Ⅱ.CO2应用
用CO2合成新型固体消毒剂过氧化尿素【CO(NH2)2·H2O2】的一种制备流程如下。
(4)尿素【CO(NH2)2】合成塔中发生的反应的化学方程式为 。
(5)过氧化尿素制备原理:
①反应釜中投放的质量比需稍大于理论值,其主要原因是 。
②制得的过氧化尿素粗产品混有尿素。已知过氧化尿素在45℃以上不稳定。提纯该产品的操作步骤是溶解、 、冷却结晶、过滤、洗涤、低温干燥。
③活性氧含量是过氧化尿素的重要质量指标之一。经测定上述产品中过氧化氢的质量分数为34.0%,则产品中活性氧含量为 。
()
【答案】(1)略
(2) B C
(3)A中试管内的液体被压入长颈漏斗中,低于多孔隔板时,反应停止
(4)
(5) 过氧化氢会分解生成水和氧气 低于 45℃蒸发浓缩 16%/16.0%
16.化学是研究物质的组成、结构、性质、转化及应用的一门基础学科。
Ⅰ、物质的组成与结构
碘元素是人体必需的微量元素之一,人体缺碘会引起甲状腺肿大,我国采用在食盐中添加碘酸钾的方法来防止人体缺碘。请据图回答问题。
(1)图1是碘在元素周期表中的信息及碘的原子结构示意图。
①碘的原子结构示意图中= 。
②分析碘在周期表中的信息,可以得出哪些结论 (答出一条即可)。
(2)图2中与碘的化学性质相似的是 (填字母序号)。
Ⅱ、物质的性质与用途
性质决定用途,从“a火碱;b熟石灰;c小苏达;d活性炭;e石墨”中选择适当的物质,用其序号填空。
(3)农业上可用 改良酸性土壤。
(4)医疗上可用 治疗胃酸过多。
碳酸氢钠俗称小苏打,碳酸氢钠能和胃酸的主要成分盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体,医疗上可用小苏打治疗胃酸过多。
(5)自来水净化过程中,可用 除去水中异味和色素。
Ⅲ、物质的制备与生产
钨是一种重要的战略资源。如图是生产钨的一种工业流程。
查阅资料:
①白钨矿的主要成分是钨酸钙,还含有等。
②碳在高温条件下会与金属钨反应生成碳化钨。
③(钨酸)不溶于冷水,微溶于热水。
回答问题:
(6)“酸浸”时适当升高温度会提高浸出率,但温度不宜太高,原因是 。
(7)操作2所得滤液中一定含有的溶质是 (填化学式)。
(8)用氢气还原可获得高纯度的钨,反应的化学方程式为 。此处不宜用焦炭代替氢气的原因是 。
【答案】(1) 18 碘原子核内有53个质子/碘的相对原子质量为126.9
(2)B
(3)b
(4)c
(5)d
(6)温度太高会导致挥发,降低“酸浸”的效果
(7)CaCl2、HCl
(8) 碳在高温条件下会与钨反应生成碳化钨
17.科技缔造生活,化学创新未来。
(1)2023年9月6日,中国自主研制全球首辆氢能源智轨电车成功发往马来西亚。氢气做能源有什么优点? (答两点)。保持氢气化学性质的最小粒子是 。
A.氢元素 B.氢原子 C.氢分子 D.氢离子
(2)2023年9月21日,在“天宫课堂”中神舟十六号航天员在太空点燃蜡烛,火焰呈球形与地面火焰不同,充分燃烧产物相同。实验小组利用如图装置探究蜡烛燃烧及组成。烧杯中的蜡烛燃烧熄灭后,注射器推入澄清的石灰水。请你描述观察到的现象,由此得出蜡烛中一定含有哪些元素: 。
(3)2023年9月22日,央视报道,我国首次太空育种的大樱桃在陕西铜川移栽成功。为提高樱桃的产量可施加一定最的碳酸氢铵(NH4HCO3)。
计算:
①碳酸氢铵中氢、碳元素的质量比 ;
②碳酸氢铵的相对分子质量 ;
③100 g碳酸氢铵中含氮元素 克。
(②③要有计算过程,③的计算结果保留一位小数)
【答案】(1) 燃烧产物是水,不污染环境、热值高 C
(2)氢元素和碳元素
(3) 5:12
碳酸氢铵的相对分子质量=14+1x4+1 +12 +16×3=79
18.在实验室可以选择如图装置制取气体。
(1)实验室里用高锰酸钾制取一瓶较纯净的氧气,应选的一套装置为 (填字母序号),该反应的化学方程式为 。
(2)实验室制取二氧化碳的发生装置可选用B或C,请将图方框中B装置的长颈漏斗补画完整。
(3)与B装置相比,C装置的主要优点是 。
(4)氧气可采用D装置收集并采用带火星的木条检验,这利用了氧气的哪些性质? 。
(5)若用G装置采用排水法收集O₂,请简述操作步骤 。
(6)通常情况下,氨气(NH3)是一种无色、极易溶于水,密度比空气小的气体。实验室可用加热熟石灰和氯化铵固体混合物的方法制取氨气,则实验室制取氨气,应选的一套装置为 (填字母序号,写一套即可)
(7)某温室大棚需用到440LCO₂(按标准状况计算,CO2密度为1.964g/L),用足量盐酸与含CaCO₃80%的石灰石反应制取,需要这种石灰石的质量是多少?
【答案】(1) AD
(2)
(3)可以控制反应的发生和停止
(4)氧气难溶于水且不于水反应; 助燃性
(5)先将集气瓶装满水,再将氧气从b端通入
(6)AE/AG
(7)解:设需要设石灰石的质量为x。
x=2455g
答:需要设石灰石的质量为2455g。
19.氢氧化钠在工业生产和实验室里用途广泛。某化学小组以“氢氧化钠的化学性质和制取”为主题展开项目式实践活动。
【活动一】探究氢氧化钠的化学性质
(1)如图1所示,向盛有NaOH的溶液试管中滴加稀盐酸,未观察到明显现象。若向所得溶液中滴加几滴酚酞溶液,溶液呈无色,请分析所得溶液中溶质的成分 。
(2)如图2所示,向盛有CuSO4溶液的试管中滴加NaOH溶液,请写出发生反应的化学方程式 。
(3)如图3所示,向盛满CO2的锥形瓶中注入浓NaOH溶液后能观察到什么现象? 。写出有关反应的化学方程式 。
【活动二】探究工业上如何制取氢氧化钠
(4)以电解食盐水为基础制取氯气、氢氧化钠等产品的工业称为“氯碱工业”。实验室模拟氯碱工业制取氢氧化钠的工艺流程图如图所示。
①粗食盐水中含有杂质CaCl2、MgCl2、Na2SO4,可依次加入过量的BaCl2、Na2CO3、NaOH溶液,分离出沉淀后,再加入适量试剂X。试剂X为 (填名称);加入BaCl2时所发生反应的化学方程式为 。
②写出电解食盐水反应的化学方程式 。
【拓展活动】探究氢氧化钠样品的纯度
(5)工业制得的某氢氧化钠样品中含有少量氯化钠。为测定该样品中氢氧化钠的质量分数,称取5g该样品,加水完全溶解后,缓慢加入稀硫酸,同时测定溶液的pH,当pH=7时,刚好用去溶质质量分数为10%的稀硫酸49g。请计算该样品中氢氧化钠的质量分数。
【答案】(1)一定含有NaCl,可能含有HCl
(2)2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4
(3) U形管中红墨水的液面左高右低
(4) 稀盐酸 Na2SO4+BaCl2= BaSO4↓+2NaCl
(5)解:设该样品中氢氧化钠的质量为x。
x=4g
则该样品中氢氧化钠的质量分数为,
答:该样品中氢氧化钠的质量分数为80%。
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