内容正文:
2024年中考化学重点专题提分训练:综合应用题
1.我国提出力争在2060年前实现“碳中和”的目标,展示了我国负责任大国的担当。为实现“碳中和”目标需要分析“碳产生”的原因,研究“碳封存”“碳转化”和“碳捕捉”的方法。
Ⅰ.“碳产生”:产生的途径主要是含碳燃料的燃烧和工业废气。
(1)工业上,燃烧天然气发电会产生,写出反应的化学方程式 。
(2)实验室制取二氧化碳反应的化学方程式为 。利用实验室里制取二氧化碳气体的发生装置和收集装置,还能制取另一种气体,这种气体是 ,验证该气体收集满的方法是 ,则证明已收集满。
Ⅱ.“碳封存”:是指捕获并将其安全存储。
(3)大气中的经分离、压缩后放入深海中,实现“碳封存”,能被压缩,其原因是 。
Ⅲ.“碳转化”:是将转化为甲醇、甲酸等有价值化工原料的过程。
(4)工业上,合成甲醇()反应的微观示意图如下图所示。
a.请写出该反应的化学方程式。
b.反应中两种氧化物的质量比是多少?
Ⅳ.“碳捕捉”:将从化石燃料电厂或工业设施中捕集提纯。
(5)化学吸收:为了实现“碳中和”目标,某工厂用氢氧化钙进行“碳捕捉”,共用去1.48t氢氧化钙,理论上能够吸收二氧化碳的质量是多少?
2.如图是实验室制取气体的常用装置,请回答下列问题:
(1)图中仪器①的名称是 。
(2)若采用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取并收集纯净的氧气,可选用的一套装置是 (从A—F装置中选择),发生反应的化学方程式是 。
(3)与C装置相比,B装置的优点是 。
(4)若要制取氢气,可以使用D或F装置收集,能用F装置收集的原因是 ;若选用G装置收集氢气,气体应从 (填“a”或“b”)导管口通入。
(5)如图所示,实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,实验的相关数据如下表。
气体发生装置内物质的总质量/g
反应前
35.6
反应后
34.8
请计算:
①反应生成氧气的质量为 g。
②参加反应的过氧化氢的质量 (注意:写出计算过程)。
3.某化学兴趣小组为检测黄铜(铜锌合金)的成分,进行了如图所示的实验。
(1)根据如图所示数据进行如下计算:该黄铜中铜的质量分数为多少?(写出计算过程)
(2)黄铜与黄金在外观上非常相似,请用一种方法对两者进行区分: 。
4.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了寻“镁”之旅。
第一站:初步识“镁”
(1)海水中含有大量的钠元素与镁元素,这两种元素最本质的区别是 (填“质子数”、“中子数”或“电子数”)不同。
(2)在化学反应中,镁原子易失去2个电子,形成镁离子的化学符号为 。
第二站:认识镁的化合物——过氧化镁
过氧化镁(MgO2)是一种重要的化工原料,医学上可治疗消化不良、胃胀等症状。工业常以菱镁矿(MgCO3)为原料来制备,生产工艺部分流程如图所示:
(3)生产流程中,Mgx(OH)y(CO3)z性质与碱式碳酸铜相似,受热会分解生成三种氧化物,则物质Y的化学式为 。
(4)过氧化镁(MgO2)中氧元素的化合价为 价,反应②中加入稳定剂来防止H2O2分解,写出反应②的化学方程式 。
第三站:揭“镁”之谜——碱式碳酸镁定量测定
碱式碳酸镁Mgx(OH)y(CO3)z是一种白色固体,举重运动员常将其粉末抹在手上以增大摩擦力。为确定该固体的组成,进行如下实验(假设每一步都吸收完全):
【资料】浓硫酸可吸收水蒸气
【实验】
(5)实验前需进行的操作:连接好装置,首先要 。
(6)称取一定质量固体样品于A装置中,将生成的气体缓缓通过上图的 (选填“甲”或“乙”)装置,持续加热至完全分解,最终得到MgO质量为30.0g,足量浓硫酸和足量石灰水装置最终分别增重2.7g、26.4g。
(7)已知化学反应前后元素的种类和质量不变,则碱式碳酸镁的化学式为 。
5.空气是一种重要的资源,它的各成分在生产生活中用途广泛
Ⅰ 空气中含量最多的气体——氮气
氮气是合成氨工程中重要的原料气,在一定条件下氮气可转化为氨气,最终制得氮肥 硫酸铵、硝酸铵、碳酸氢铵等氮肥,请分别写出硫酸铵、硝酸铵的化学式 、 。
Ⅱ 性质活泼的氧气
(1)实验室常用加热高锰酸钾来制取氧气,反应的化学反应方程式为: ,图 1 中可作为此反应发生装置的是 。 也可用双氧水与二氧化锰混合来制取氧气,反应的方程式为 。图 2 中按氧气气流方向可用于收集氧气的装置是 。
(2)图1中A装置与B装置相比,其优点是 。
(3)某同学在实验室完成铁丝在氧气中的燃烧实验,他先收 集一瓶纯氧备用,然后将打磨过的铁丝绕成螺旋状,目的是 ;并在铁丝一端系了一根火柴梗,目的是 ;铁丝 在氧气中燃烧的化学反应方程式为 ;实验后,该同学 发现集气瓶底炸裂了,产生此现象可能的原因是 。
Ⅲ 奇妙的二氧化碳
(1)固态二氧化碳俗称 ,常用作制冷剂。
(2)为验证二氧化碳的性质,某同学设计了如图实验,实验中滤纸逐渐变为 色;广口瓶中发生反应的化学反应 方程式为 。
(3)二氧化碳可用于灭火,这是因为二氧化碳 、 。
(4)某同学用如图所示实验研究化学变化中的质量关系,烧杯内发生反 应的化学反应方程式为(鸡蛋壳的主要成分为碳酸钙): ,充分反 应后,电子秤读数 112 克(填“小于”、“大于”或“等于”),该实验 (填“能”或“不能”)用于验证质量守恒定律。
(5)二氧化碳虽然用途广泛,但排放过多会导致全球平均气温升高,这就是所谓的 。 因此各国大力提倡低碳生活,同时开发出多种二氧化碳再利用技术。如高温下用 CH4与 CO2反应生成 H2和 CO,请写出此反应的 化学反应方程式 。如图是此变化的产率与温度的关系,则 从节能的角度看最适宜的温度为 ℃。
Ⅳ 稀有气体 稀有气体在空气中含量较少且化学性质稳定,但仍是生产生活中的重要气体。如用金属镁与四氯化钛反应制取金属钛(Ti)时就须在高温和氩气(氩气的化学式为 )氛围下进行,反应原理为: ,在这里氩气的作用是 。
6.金属在生产、生活和社会发展中的应用较为广泛。对于金属材料,我们应该从多角度了解。
Ⅰ.金属冶炼
(1)《天工开物》中记载了炼锡的场景:“凡煎炼亦用洪炉,入砂数百斤,丛架木炭亦数百斤,鼓鞘(指鼓入空气)熔化”。
①鼓入足量空气的目的是 。
②“点铅勾锡”是炼锡的关键步骤,加铅后形成合金能使锡较易熔化流出,其原因是 。
Ⅱ.金属的锈蚀与防护
(2)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”能防止钢铁锈蚀的原因是 。
Ⅲ.金属的化学性质
(3)为探究锌、铁、铜三种金属的活动性及它们和氢元素的位置关系,小明设计了如图所示实验:
小莉认为省略上述实验中的 (填序号),也能达到实验目的。
(4)将一定量锌粉加入适量硝酸亚铁和硝酸银的混合溶液中,充分反应后,过滤,得到滤渣和滤液,下列说法正确的是___________(填序号)。
A.滤液中一定有硝酸锌,滤渣中一定有银
B.若滤液为无色,则滤渣中一定有锌
C.若滤液为浅绿色,则滤渣中一定有铁
D.取少量滤渣,加入过量稀盐酸,产生气泡,则滤渣的组成情况有2种
Ⅳ.金属的回收再利用
(5)某电镀厂为了减少对水的污染并节约成本,从排放的废液(主要含ZnSO4、FeSO4和CuSO4)中回收金属铜、铁以及工业原料硫酸锌,设计了如图所示的工艺流程:
①步骤Ⅰ中分离固体A和溶液C的操作名称是 。
②物质Y的化学式为 。
③请写一条保护金属资源的有效途径: 。
7.回答问题
(1)在工业上用纯碱和石灰石为原料制备烧碱,主要流程如图所示:
①在以上①-④四个过程中,发生了复分解反应的是 (填序号)。
②实验室久置的NaOH溶液中常含有少量Na2CO3杂质,欲除去NaOH溶液中的Na2CO3杂质,你选择的试剂最好是下列中的 。(填序号)
A.稀HCl B.Ca(OH)2溶液 C.CaCl2溶液
(2)室温下,化学小组的同学将25g石灰石样品(主要成分是CaCO3,杂质不反应,也不溶于水)放入烧杯中,然后逐滴加入溶质质量分数为10%的稀盐酸,烧杯中石灰石的质量与滴入稀盐酸的质量关系曲线如图所示。根据题意回答下列问题:
①当滴入稀盐酸73g(即图中A点)时,烧杯中溶液里的溶质是 (填化学式)。
②该石灰石样品中CaCO3的质量为 g。
③当滴入稀盐酸146g(即图中B点)时,试通过计算求此时烧杯中所得不饱和溶液的质量 (计算结果精确到0.1g)
8.下列是某兴趣小组在学习碱的性质时,进行的部分实验,请按要求回答问题。
(1)通过分析实验一可知,氢氧化钠会吸收空气中的 。
(2)实验二中观察到3个塑料瓶变瘪的程度为A>B>C,可证明CO2能与NaOH、Ca(OH)2反应,其中C瓶在实验中起 作用。
(3)小明查阅资料了解到往Ba(OH)2溶液中滴加或通入下列物质会产生如下现象:A中溶液显红色,B、C、D中均产生白色沉淀。
①写出D试管中反应的化学方程式 。
②不同的碱溶液中都含有 (填名称),所以,碱有相似的化学性质。
(4)小林发现工业上使用的氢氧化钠固体标签如图所示,于是对其所含杂质进行了探究。
【提出问题】工业上使用的氢氧化钠固体含有什么杂质?
【提出猜想】猜想I:可能含有NaCl。
猜想Ⅱ:可能含有Na2CO3,原因是 (用简洁的文字表述)。
【进行实验】
实验步骤
实验现象
解释或结论
①取适量固体样品于试管中,加水溶解
固体全部溶解
②向①所得溶液中滴加过量的
开始无明显变化,一会儿后产生能使澄清石灰水变浑浊的气体
样品中含有Na2CO3
③向所得溶液中滴加几滴硝酸银溶液
样品中还含有NaCl
9.金属是生产生活中重要的材料。
(1)如图所示实验,探究的目的是什么?
(2)把用砂纸刚刚打磨过的铝片迅速放入气密性良好盛有空气的塑料瓶中,利用氧气浓度传感器测得瓶内氧气含量的变化情况如图所示,请结合图像说明塑料瓶中氧气体积分数随时间减小的原因。
(3)在一定质量Cu(NO3)2、AgNO3和A1(NO3)3的混合溶液中加入过量的Zn粉,充分反应后,过滤,得到固体和溶液。
①写出一个有关反应的化学方程式: 。
②向所得固体上滴加稀盐酸,描述观察到的现象: 。
③反应后所得溶液的质量与反应前溶液的质量相比,可能保持不变,为什么? 。
(4)某化学小组利用如图装置模拟工业炼铁的实验。
①检验CO还原氧化铁反应的气体生成物,实验现象是什么? 。
②a处尾气被点燃,目的是什么? 。
(5)若用(4)中的炼铁原理,将含氧化铁80%的赤铁矿200t炼铁,理论上可以得到纯铁的质量是多少?
10.防治空气污染是保护人类生存、保障社会可持续发展的大事。
Ⅰ.酸雨的形成
(1)pH<5.6的降水被称为酸雨,但正常雨水pH在5.6-6.0,略显酸性,主要原因是 。
(2)硫酸型酸雨的形成有以下两种途径:
假设每一步均完全反应,相同质量的硫元素通过上述两种途径产生硫酸的质量关系为:途径1 途径2(填“大于”“小于”或“等于”)
(3)SO2通入碘水(I2的水溶液)会生成硫酸(H2SO4)和氢碘酸(HI),我们可利用此原理来测定空气中SO2的含量。请写出该反应的化学方程式 ,其中化合价发生改变的元素有 种。
Ⅱ.酸雨的防治
某烟气中含N2、O2、SO2等气体,以FeSO4催化处理其中的SO2,部分流程如图-1所示。开始时需向“脱硫”装置中加入一定量的FeSO4溶液,并加入适量铁粉。保持其他条件相同,反应过程中吸收液的起始温度对脱硫率和吸收液pH的影响如图-2所示:
已知:“脱硫”时发生的主要反应有2SO2+O2+2H2O2H2SO4
(4)计算脱除32gSO2的同时会生成H2SO4的质量。
(5)“脱硫”一段时间后,FeSO4溶液的浓度会升高,原因是 。
(6)温度大于60℃时脱硫率下降,可能的原因是 。
11.“垃圾是放错位置的资源”,我市以创建文明城市为契机,推进垃圾分类工作。
Ⅰ.生活垃圾要科学处置,实行“定时、定点”投放。
(1)金属易拉罐属于 。
A.可回收物 B.其他垃圾 C.有害垃圾 D.厨余垃圾
Ⅱ.据统计全球每年消耗大约1500亿个易拉罐,其使用后的处理已成为研究热点。易拉罐以铝或铁作为罐体材料。为区分常见装可乐和椰汁的罐体主材,对其进行如下探究:
(2)物理方法:分别将磁铁置于两个罐体样品上,可乐罐不能被磁铁吸引,椰汁罐可以被磁铁吸引,则说明可乐罐和椰汁罐的材质分别是 。
(3)化学方法:取少量罐体材料打磨后分为两等份, (填写一种操作、现象和结论)。
Ⅲ.如图为铁制品循环利用的示意图,根据图示回答。
(4)一定发生化学变化的过程是 (填数字序号), 如果铁矿石采用的是赤铁矿,①反应的化学方程式是 。
(5)兴趣小组的同学们用回收的铁罐制备补铁剂硫酸亚铁。除去铁罐表层的涂层后将其剪碎,称取4份5.6g的铁屑,分别向其中加入一定量14%的硫酸溶液,测得硫酸亚铁的产率如下表:
序号
1
2
3
4
m(Fe):m(H2SO4)
5.6:9.80
5.6:10.78
5.6:11.16
5.6:12.74
产率%
76.74
87.85
95.14
92.36
①至少加入 g14%的硫酸溶液能使5.6g铁屑完全反应。
②m(Fe):m(H2SO4)= 时进行反应最佳(从表中选择一组数据填写)。
IV.下图1是利用铝罐制备高效储氢物质甲酸钠(HCOONa)的工艺流程图。为探究反应①进行的实验条件,科研人员将相同比例和质量的NaHCO3和Al在不同温度、碱度进行对比实验,收集实验数据如图2所示。
(6)由图2可知反应①的最佳实验条件为 。
(7)①反应的化学方程式为。若甲酸钠产率为60%,1500个330mL的铝制易拉罐(含铝约20克/个)可以制取约 公斤甲酸钠。
12.某化学兴趣小组的同学在老师的指导下,开展如下探究活动.
探究一:A、B、C、D分别是一氧化碳、二氧化碳、氧气、水中的一种,它们之间的转化关系如图1所示.(“→”表示物质之间的转化关系,“﹣”表示物质之间可以发生化学反应)
(1)四种物质中属于单质的是 (填化学式,下同).
(2)物质D是 .
探究二:
【实验一】探究中和反应的能量变化.
一定温度下,向稀盐酸中滴加氢氧化钠溶液,绘制溶液温度随加入稀盐酸的质量关系如图2所示.
(3)图中P点对应的溶液中含有 种溶质.
【实验二】检验久置的氢氧化钠固体是否变质.
取适量久置的氢氧化钠固体样品溶于水,向所得溶液中加入稀硫酸,观察到产生气泡.
(4)产生的气体是 ,根据实验现象,可判断久置的氢氧化钠固体已经变质.
【实验三】检验实验废液成分.
取收集在废液缸中的上述两个实验产生的废液样品,设计实验方案,验证废液中除含有氯化钠、硫酸钠,还含有碳酸钠和氢氧化钠,其实验流程及部分实验现象如图所示.
(5)试剂甲是 溶液;
(6)证明废液中含有氢氧化钠的证据是 ;
(7)现有实验操作还没有完全达到实验目的,必须补充的操作是 .
13.在实验室里,利用下列装置制取有关气体。
(1)用氯酸钾和二氧化锰的混合物制备氧气,反应的化学方程式是 。
(2)用块状大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳。
Ⅰ.实验开始前,C中m处盛放的物质是 (选填“大理石”或“稀盐酸”),分液漏斗的作用是 。
II.与B比较,用D制取二氧化碳的优点是 。
(3)氧气和二氧化碳都可以选择的收集装置是 (填序号)。
(4)探究催化剂种类对双氧水分解速率的影响。
在室温下分别进行了三组实验,并用氧气传感器测定实验过程中氧气体积分数的变化情况,得到如下图所示曲线。
组别
试剂
第1组
2mL 5%H2O2
第2组
2mL 5%H2O2+ 0.3g FeCl3粉末
第3组
2mL5%H2O2+ 0.3g MnO2粉末
I.FeCl3粉末对H2O2的分解 (填“有”或“无”)催化作用。
II.在75s 时第2组实验是否完全反应,依据是 。
III.写出实验中催化效果最优的使H2O2分解的化学方程式 。
IV.第1组实验的目的是 。
V.用204 g 5%的双氧水溶液与二氧化锰反应,可生成O2 mol。(根据化学方程式进行计算)
14.Ⅰ.请结合下图回答问题。
(1)写出图中有标号仪器的名称: ① 。
(2)用高锰酸钾制取一瓶干燥的氧气,可选用装置组合为 (选填序号);实验室制取二氧化碳和氧气可选用发生装置C或B,C装置的优点是 ,用此装置制取O2的化学方程式是 ;
(3)实验室常用甲酸(HCOOH)溶液滴加到浓硫酸中制CO气体,可选用的制取装置是 (选填序号)。该反应中浓硫酸既是催化剂又是脱水剂,试写出该反应的化学方程式 。
Ⅱ.某同学将氢氧化钠溶液滴入到一定量的稀氯化铜溶液中,出现蓝绿色不溶于水的固体。该同学对生成蓝绿色而不是蓝色固体的现象产生疑惑。
【查阅资料】
(1).CuCl2溶液与NaOH溶液反应可生成蓝色固体【Cu(OH)2】,在氢氧化钠较少的情况下会生成蓝绿色碱式氯化铜【Cux(OH)yClz】,其不溶于水,能与酸反应。
(2).Cu(OH) 2在60℃开始分解生成两种氧化物,100℃分解完全。碱式氯化铜在300℃开始分解生成氧化铜、水和氯化氢,在400℃分解完全。
【猜想】蓝绿色固体可能是:①Cu(OH)2;②Cux(OH)yClz晶体;③ 。猜想①的理由是: (用化学方程式表示)。
【验证】该同学取31.25g蓝绿色固体,加热至100℃出现黑色固体。则猜想 不正确。继续加热到400℃至质量不再改变,并使产生的气体全部缓缓通过如图 (选填“甲”或“乙”)装置(装置中药品足量)。
【实验数据】 ①最终得到剩余固体24.00g;
②与硝酸银溶液反应得到的沉淀经过滤、洗涤和低温烘干,得到固体14.35g;
③浓硫酸装置中数据如表。
加热前
100℃
400℃
250.00g
251.80g
253.60g
【得出结论】猜想③成立,且碱式氯化铜中X∶Y:Z = 。
【拓展延伸】
为使实验中生成蓝色固体,少出现蓝绿色固体,应作 改进(选填序号)。
a.实验中将氯化铜溶液滴加到氢氧化钠溶液中
b.实验中应提供足量、较浓的氢氧化钠溶液
c.实验应该在80℃的水浴中进行
15.今年扬州迎来高铁交通发展的高潮。高铁给我们带来的不仅是交通方便,出行快捷,甚至是带来旅游业的繁荣。制造铁轨需要大量的合金钢,梅岭中学化学兴趣小组为此展开探究:
(一)工业上炼铁炼钢和轧制钢材的主要流程如下图:
已知:生铁的含碳量为2%~4.3%,钢的含碳量为0.03%~2%。
(1)炼铁的固体原料中加入焦炭的作用是 、 (用方程式表示);
(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,这种气体是 (填化学式);
(4)炼钢炉中,通入纯氧而不用空气的目的是 。将钢锭轧成钢板,体现了金属的 性。
(二)该兴趣小组发现未经处理的钢铁容易生锈。同学们接着探究了铁生锈的相关问题。
【知识回顾】铁生锈的条件为铁与 、 同时接触,为了防止铁制品生锈,应采取的措施是 (写出一种)。
【查阅资料】铁锈成分复杂,化学式可简单表示为Fe2O3•xH2O,在加热时会分步反应, 首先失去结晶水,其反应可表示为Fe2O3•nH2O=Fe2O3+nH2O浓硫酸可以吸水,碱石灰可以吸收水和二氧化碳。
【提出问题】铁锈(Fe2O3•nH2O)中n的值等于多少呢?
【问题探究】小明发现实验室中有一保管不善的铁粉,大部分已经结块成红褐色,为了探究铁锈(Fe2O3•nH2O)的组成,称取27.0g这种铁粉样品,按如图2所示装置进行实验。
(1)实验前应先 ;
(2)为了保证实验安全,实验开始时应先 ,目的是 ;
(3)A中的现象是 ;
(4)请指出该装置中有一处明显不足 ;
【数据处理】如图是加热时间和A中固体质量关系图象,下表是B、C中质量不再变化时B中浓硫酸、C中碱石灰装置质量变化情况。
反应前(g)
反应后(g)
B
100
105.4
C
150
163.2
(5)铁锈(Fe2O3•nH2O)中n的值是 ;
(6)写出T3-T4时间段发生反应的化学方程式 ;
(7)计算原样品中单质铁的质量分数是 。(计算结果保留到0.1%)
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
$$