2024年中考化学三轮复习专题特训：综合应用题

2024年中考化学三轮复习专题特训：综合应用题 1．钢铁工业在我国国民经济中处于十分重要的位置，工业上采用高炉炼铁，常用赤铁矿、焦炭、空气与石灰石作原料。已知赤铁矿被还原剂还原是逐级进行的，还原时温度及CO、CO2的体积分数随温度变化曲线如图所示。 （1）已知：反应a，； 反应b， 反应c，； 反应d， 。（条件见上图） 以上反应都 基本反应类型（填“属于”或“不属于”）。      （2）高炉炼铁采用赤铁矿，主要成分为 （化学式）、焦炭等作原料。其中焦炭的作用①提供热量；② （用化学反应方程式表示）。 ①在温度低于570℃时，赤铁矿的还原分 个反应阶段完成（填数字）。 ②若反应在800℃条件下进行，为得到FeO，应控制CO的体积分数的范围是 。 A 35%~65%      B 10%~75%      C 20%~90% ③为减少高炉排放尾气中CO的含量，下列措施可行的是 。   A 其它条件不变，无限增加高炉的高度        B 调节还原时的炉温 （3）工业上利用Fe3O4/FeO之间的循环转换在高温条件下裂解水制氢气的流程如下图所示。 ①反应I的化学方程式为 ，对比反应I、II，铁的氧化物在循环裂解水制氢气过程中的作用是 。理论上制得8g的氢气需要 g的C。 ②为避免发生副反应得到Fe，阻碍循环反应的进行，反应II需控制的条件为温度不能高于570℃且 。 2．为了验证二氧化碳和水反应，某小组用图1进行实验，在水中插入pH计，打开活塞后测得pH随时间的变化如图2所示。 (1)大理石和稀盐酸反应的化学方程式是 ，图中碳酸氢钠溶液的作用是 。 (2)实验中为了获得平稳的气流，应该进行的操作是 。 (3)证明二氧化碳与水已发生反应的证据是 。 (4)t2-t3时间段内，溶液pH不变的原因是 。 (5)若该实验中用溶质质量分数为10%的稀盐酸制取二氧化碳，则制取8.8g二氧化碳，需要密度为1.05g/mL的稀盐酸多少毫升？（若除不尽，保留1位小数） 3．钢铁工业是国家工业的基础。 （1）某钢铁厂高炉炼铁的主要原料是焦炭、赤铁矿石（主要含氧化铁）、空气等，主要反应过程如下，请回答： ①焦炭在高炉炼铁中的作用是 和反应生成还原剂。 ②写出A与过量焦炭反应生成B的化学方程式 。 （2）某化学兴趣小组利用下图装置模拟工业炼铁的原理进行实验探究，请按要求填空： ①写出一氧化碳和氧化铁反应的化学方程式 。 ②右边导气管口放置点燃的酒精灯的目的是 。 ③实验中，化学兴趣小组对固体产物成分进行了探究。 进行实验：该小组用上面的实验装置，在一定温度下进行了实验，测得下列数据： Ⅰ反应前玻璃管和内盛氧化铁粉末的总质量66.0 g（玻璃管的质量为60.0 g） Ⅱ反应后玻璃管和内盛黑色固体的总质量65.8 g（冷却到室温称量） 分析与讨论：本实验中，玻璃管内固体粉末由红色全部变为黑色。小明同学认为该黑色固体全部是铁，但小华同学提出了质疑，于是大家提出查阅资料。 查阅资料： Ⅰ一氧化碳还原氧化铁的固体产物的成分与反应温度、反应时间等因素有关。 Ⅱ一氧化碳还原氧化铁的实验中固体产物可能有四氧化三铁、氧化亚铁、铁。 Ⅲ         物质 性质 四氧化三铁 氧化亚铁 氧化铁 铁粉 颜色 黑色 黑色 红色 黑色 能否被磁铁吸引 能 不能 不能 能 实验与猜想： Ⅰ该小组同学将反应后的黑色固体研磨后，再用磁铁吸引，发现黑色固体粉末能全部被吸引，则该黑色固体粉末中不可能含有氧化铁和 。 Ⅱ进行猜想：黑色固体粉末可能a、全部为铁粉；b、全部为四氧化三铁；c、 。 得出结论：通过实验中获得的数据进行计算，得出黑色固体粉末为 （写名称）。 反思与评价：一氧化碳还原氧化铁的实验，若要得到铁可适当提高反应温度和延长反应时间。 4．请回答下列问题。 (1)配制1000g生理盐水（溶质质量分数为0.9%的氯化钠溶液），实验小组的同学按照下列操作步骤进行实验。请根据要求填空： ①计算：需氯化钠固体 g，水 mL（室温时，水的密度约为1g/mL）。 ②称量：用托盘天平称量固体，调节天平平衡后，称量所需的氯化钠过程中，发现托盘天平的指针偏右，此时应 （填选项序号之一）。 A．调节天平平衡螺母    B．增加适量氯化钠    C．减少适量氯化钠    D．减少砝码质量 ③配制溶液：用量筒量取所需的水，倒入盛有氯化钠的烧杯中，用玻璃棒搅拌（其目的是 ），这样得到的溶液即为1000g0.9%的氯化钠溶液。 ④装瓶、贴标签：将配制好的溶液装入试剂瓶中，盖好瓶塞并贴标签。 (2)查阅资料可知：实验室制备氧气，也可以利用氯酸钾（KClO3）在二氧化锰（MnO2）作催化剂并加热的条件下，分解生成氯化钾（KCl）和氧气，发生反应的化学方程式为：2KClO32KCl+3O2↑，现将含有氯酸钾和二氧化锰的固体混合物27.6g加热至质量不再减少，冷却后称量固体物质总质量为18g。试回答： ①上述过程中固体混合物在反应后质量减少了 g，原因是生成了 （填化学式）。 ②请分别计算原固体混合物中氯酸钾和二氧化锰的质量 。（计算结果精确至0.1g） 5．二氧化硫（SO2）是一种食品添加剂。葡萄酒酿造过程中添加少量SO2，可防止其变质，但须严格控制用量，我国《葡萄酒国家标准》中规定SO2的含量。 （1）SO2作为食品添加剂须严格控制用量的原因是 。 （2）为检测某国产葡萄酒中SO2的含量是否符合国家标准，进行如下实验： 步骤l 取100mL该葡萄酒于锥形瓶中，加入质量分数为10%的H2O2溶液，将SO2完全转化成硫酸。 步骤2 向锥形瓶中滴加指示剂（这种指示剂在pH<7的溶液中显紫色，在pH>7的溶液中显绿色），用氢氧化钠溶液中和，测得锥形瓶中硫酸的质量为14.7mg。 ①步骤2中，滴入指示剂后溶液呈 色。 ②向10g 30%的H2O2溶液中加入 g水，可稀释为10%的H2O2溶液。 ③通过计算判断该葡萄酒中SO2的含量是否符合国家标准。 6．用“化学的视角”认识身边的物质。 (1)水和溶液在生活、生产及航天事业中具有广泛的用途。如图1为核心舱环控生保半封闭系统工作原理示意图。请分析过程，回答下列问题。    ①从微观角度分析液态水与气态水的区别是 。 ②通过环控生保系统得到的饮用水为软水。生活中常用的硬水软化方法是 。 ③早期空间站内二氧化碳可用超氧化钾(KO2)吸收，生成碳酸钾和氧气，该反应的化学方程式是 。 (2)图2甲、乙、丙三种固体物质的溶解度曲线，回答下列问题： ①若乙物质中混有少量甲物质，最好采用 (选填“降温结晶”或“蒸发结晶”)的方法提纯甲。 ②t2℃时，甲、乙、丙三种物质的饱和溶液同时降温至t1℃，所得溶液中溶质质量分数由大到小的顺序为 。 (3)下列是初中化学常见的实验，请回答下列问题。    ①图一中在集气瓶底部加入少量水的作用是 。 ②图二中可观察到干燥的紫色石蕊试纸不变色，湿润的紫色石蕊试纸变红，说明CO2具有的性质是 。 ③某同学用图三实验装置直接来验证质量守恒定律不成功，原因是 。 7．金属材料的广泛应用，极大地促进了社会发展。某学习小组以“探究金属的性质及利用”为主题开展项目式学习。 (1)认识金属。下列有关金属和金属材料的说法正确的是__________（填字母序号）。 A．铁是目前年产量最高的金属 B．金属材料包括纯金属和合金 C．生铁的硬度比纯铁的低 D．将铝做成铝箔是利用了铝的延展性 (2)金属的性质 I.实验一、图中过程2的操作时机是 。按图示操作，可能引发的后果是 。 II.实验二、①中有气体生成、生成的气体为 ；③中反应的化学方程式为 ；通过①②实验的对比，可知铁铜两种金属在 方面的差异。 III.实验三、一周后,试管中的铁钉一定生锈是试管 （选填①、②或③）。通过试管①和试管③实验对比，可得出铁生锈的条件之一是 。 (3)金属的应用 2022年北京冬奥会开幕式上的烟花给人们留下了深刻的印象，其采用新型环保材料能在烟花起爆的瞬间充分燃尽；用压缩空气取代火药弹射礼花，实现“有光无污染、有响不爆炸”。其中冷焰火是选用着火点较低的金属粉末经过一定比例加工而成的冷光无烟焰火，安全性强、亮度高、烟雾小、环保无污染得到了大众的青睐。烟花爆竹发声、发光、发色的原理如表所示。 主要原料及原理 发声 烟火药主要成分是硝酸钾、硫磺、木炭等。点燃迅速产生大量的热和气体，引起爆炸。 发光 药剂中加入了铝、镁、铁等活泼金属粉末，在空中剧烈燃烧，发出耀眼的强光。 发色 药剂中加入了一些金属化合物。这些金属元素在灼烧时会产生特殊颜色，例如，钠产生黄色，钙产生砖红色，钡产生黄绿色，铜产生浅蓝色等。 I.燃放烟花时，镁粉燃烧反应的化学方程式为 。 II.发色原理中提到的钠、钙、钡、铜指的是 （选填“单质”“元素”“原子”）。 III.下列关于烟花爆竹的说法正确的是 （填字母序号）。 A．冷焰火中的金属粉末着火点降低 B．药剂中加入钡的化合物燃放时可发出红光 C．发声原理是因为燃烧时产生大量的热和气体，引起的爆炸 8．铁及其化合物在生产生活中发挥着重要作用。 一、铁的有关知识 (1)明代科学著作《天工开物》记载了中国劳动人民的科技成绩。 ①“或用木炭，扇炉风箱，土（铁矿石）化成铁”描述了古代炼铁的方法。用化学方程式表示一氧化碳还原赤铁矿（主要成分为Fe2O3）的原理 。 ②记载的“炒钢法”的生产如图所示。 Ⅰ.铁矿石和煤在加入炼铁炉时需“捣碎"，这样做的目的是 。 Ⅱ.不断翻炒液态坐铁，是为了 （填“降低”或“升高"）碳元素含最以制钢。 Ⅲ.对生铁炼钢的描述有：“凡钢铁炼法，火力到时生铁先化”。说明生铁的熔点比钢 （填“高”或“低”）。 (2)铁器表面通过化学方法可形成致密的保护膜Fe3O4，故宫博物院对某出土铁器保护的过程如下。 ①检测锈蚀产物 主要成分 Fe3O4 Fe2O3∙H2O FeOOH FeOCl 说明铁器在含有O2、 和盐等环境中容易被腐蚀。 ②化学修复出土铁器可通过脱氯、还原，形成保护层来实现，原理如下： 脱氯发生反应的化学方程式为 。 二、Fe3O4的制备 Fe3O4是合成氨催化剂的主要成分，以下两种方法制备Fe3O4 方法一： 方法二： (3)方法一发生反应的化学方程式为 ， 方法二中A的化学式为 ，操作1和操作2相同，均为 。 (4)与方法二相比，方法一的不足之处是 （答1点即可）。 (5)氢氧化氧铁（FeOOH）中铁元素是+3价，Fe3O4可表示为FeO∙Fe2O3，当A溶液①与A溶液②的质量之比为 ，铁元素全部转化到中Fe3O4。 三、Fe3O4的失效与再生 (6)合成氨催化过程中因部分Fe3O4与H2反应使催化剂“失效”。在一定温度下可用O2将其“再生”，原理如图所示。“再生”过程中铁元素的质量分数 （选填“变大”、 “不变”或“变小”）。 (7)通入O2加热，将64.8gFeO进行再生。固体质量与温度变化的关系如图所示。 已知：T1°C~T2℃时，FeO转化为Fe3O4，T3℃~T4℃时，Fe3O4转化为Fe2O3。 ①M= g。 ②A点固体中生成的Fe3O4的质量为 g。（请写出计算过程） 9．（1）化学来源于生活，与我们的生产、生活息息相关。现有活性炭、干冰、酒精三中物质，请选择适当的物质填空。 ①开车前饮用的饮料中，不能含有的物质是 ； ②可用于人工降雨的物质是 ； ③净水器中常用作吸附剂的是 。 （2）目前，人类使用的燃料主要来自化石燃料，如煤、 和天然气；化石燃料是不可再生资源，请说出一种人类正积极开发使用的新能源 。将煤转化为可燃性气体，可以提高煤的利用率，减少污染。转化的方程式为：，则R的化学式为 。 （3）加油站为了防止火灾采取了如下措施，其中合理的是 （选项可能不唯一）。 A严禁烟火    B禁止使用手机   C架高顶棚加强通风    D降低燃料着火点 10．泰州市某化工厂一车间排放到废水池的废水透明、澄清、略显蓝色。小黄同学取了一瓶废水进行如下实验取一定量的废水加过量的稀硝酸，无现象，再加硝酸银溶液，有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成。过滤，将所得的滤液分成两份，一份滤液加入稀硫酸，也有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成；另一份滤液加入NaOH溶液，产生蓝色沉淀。试回答： （1）加入硝酸银溶液时，生成的白色沉淀是 （填化学式，下同）；加入NaOH溶液时生成的蓝色沉淀是 （2）废水中一定不含有的物质是 A．氯化物 B．硫酸盐 C．硝酸盐 D．碳酸盐 （3）小黄同学设计了一个从废水中除去金属离子的实验方案如下；    【已知白色的Fe(OH)2固体在潮湿的空气中可发生化合反应生成红褐色的Fe（OH）3】 ①金属X为 ，固体A中一定含有的物质为 （填化学式） ②第Ⅲ步反应的化学方程式为 第IV步生成的白色沉淀为 （填化学式） 11．同学们对实验“煅烧石灰石”展开深入探究。 资料：石灰石中的杂质高温不分解且不与稀盐酸反应 (1)为证明石灰石已分解，三位同学设计方案如下： Ⅰ．甲同学按图一所示进行实验（煤气灯亦能达到石灰石分解的温度），观察到烧杯内壁石灰水变浑浊，写出石灰水发生反应的化学方程式 。 II．乙同学按图二所示进行试验，观察到B中液体变 色，A实验的作用 。 III．丙同学取一块质量为12g的石灰石煅烧，一段时间后发现固体质量减轻2.2g，证明石灰石已分解。 IV．大家认为甲同学的方案不合理，请分析原因 。 (2)为测定石灰石的纯度，丙同学将他刚才煅烧后的固体放入足量稀盐酸中，又产生2.2g气体，结合上述数据计算：丙所取的这块石灰石中碳酸钙的质量分数是多少 ？ 计算过程写在答卷上 12．潜水器中可使用过氧化钠（Na2O2）固体做供氧剂，过氧化钠固体与二氧化碳反应的原理是 ，为验证该反应产物，某兴趣小组进行如下实验探究。 【查阅资料】过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气。 【设计实验】小组同学利用如图所示装置进行了实验（忽略稀盐酸的挥发）。 （1）装置A中标号仪器名称：① ，② 。 （2）装置A中反应的化学方程式为 。 （3）装置B的作用是 。 （4）为防止装置E收集的氧气中混有二氧化碳，装置D中盛放的试剂是 ，并写出装置D中反应的化学方程式 。 （5）实验室制取CO2验满的方法是 。 （6）有一份锌粉与铜粉的混合物样品，为确定其组成，某同学将32.5g样品加入100g稀硫酸中，恰好完全反应，放出气体的质量与反应时间的关系如图所示。 试求：所用稀硫酸的溶质质量分数 （写出计算过程）。 13．分析下图，回答下列问题。 (1)氢原子的质子数为 ； (2)锂元素和铍元素位于元素周期表的同一周期， 原因是它们的原子核外 相同； (3)Na+可通过 (选填“得到”或“失去”)电子变成了Na。 14．现实验室要把20%的硫酸配制成5%的稀硫酸，小洪同学看了室内温度计上的示数为25℃。查了书本中不同温度下各浓度的硫酸密度(g/ml)，部分数据如下： H2SO4浓度% 15℃时密度 20℃时密度 25℃时密度 30℃时密度 15 1.1045 1.1020 1.0994 1.0968 20 1.1424 1.1394 1.1365 1.1335 25 1.1816 1.1783 1.1750 1.1718 (1)从表中数据分析，可以得出不同质量分数硫酸的密度与温度的关系为： 。 (2)25℃时要配制20g质量分数为5%的稀硫酸，需要质量分数为20%的硫酸的体积为 ml(保留小数点后一位小数)，需要量取水 ml。 (3)将质量分数为98%的浓硫酸稀释为质量分数为20%的稀硫酸溶液时，下列操作正确的是 (填序号)。 ①将浓硫酸沿烧杯壁缓慢地注入盛有水的烧杯里 ②倾倒时，试剂瓶口要紧挨着烧杯壁 ③振荡，使烧杯内的溶液混合均匀 人类社会的发展离不开金属，试回答相关问题： 15．“沙里淘金”说明金在自然界中有 形式存在（填“单质”或“化合物”）。 16．金属矿物的储量有限，而且不能再生．保护金属资源的有效途径除防止金属的腐蚀外，还有（写出一条即可） 等。 17．铁在空气中腐蚀，实际上是铁跟 等物质作用，发生一系列复杂的化学反应，转化为铁的化合物的过程；如图所示的某取暖片中发热剂主要成分有铁粉、活性炭、氯化钠、水等，使用过程中是 能转化为热能。 18．铁、铜、铝三种元素在地壳中的含量由多到少顺序为Al＞Fe＞Cu，三种金属中被人类发现和利用的时间最早的是金属 ；铝具有很好的抗腐蚀性能，原因是 。 19．小王同学想测定某Cu-Zn合金中铜的质量分数，取合金粉末13g，向其中逐滴加入一定浓度的稀硫酸，所加稀硫酸与生成氢气的质量关系如有下图所示。请完成下列分析及计算： ①反应生成氢气的质量为 g； ②计算合金中铜的质量分数（写出计算过程）。 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 $$