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2024年化学中考压轴题满分必刷:综合应用题
1.金属在人类生活和生产中应用越来越广泛。
(1)铝在多个领域替代易生锈的钢铁,其主要原因是
(2)钢铁的冶炼是人类文明的-一个重要标志,下图是实验室模拟炼铁的装置图,回答下列问题。
①写出炼铁的化学方程式
②图中仪器①的名称是
③此装置有不完善的地方,请说出其中的一种改进方法
(3)铁制品锈蚀的过程,实际上是铁与空气中的 (用化学式)等发生化学反应的过程。
(4)许多资源都是不可再生的,每个公民都应树立保护资源的观念,下列做法不利于保护金属资源的是 (填选项字母)
A 采取各种有效防锈方法避免金属锈蚀。
B 用塑料代替钢和其他合金制造管道。
C 私挖滥采矿物
D 回收利用铝制饮料罐
(5)在实验室里称取10g铜锌合金放入烧杯中,向其中加入100g一定质量分数的稀盐酸,恰好完全反应。反应后称的烧杯中剩余物的总质量为109.8g,求合金中锌的质量 。
2.目前全世界的镍(Ni)消费量仅次于铜、铝、铅、锌,居有色金属第五位。镍常用于各种高光泽装饰漆和塑料生产,也常用作催化剂。可以说镍行业发展蕴藏着巨大的潜力。
Ⅰ制备草酸镍
工业上可利用含镍合金废料(除镍外,还含有Fe、Cu、Ca、Mg、C等杂质)制取草酸镍(NiC2O4)。
根据下列工艺流程图回答问题:
【资料卡片1】
(1)过氧化氢(H2O2)俗称双氧水,是一种液体,受热易分解,可用于实验室制取氧气;过氧化氢具有强氧化性,所以常作为氧化剂、漂白剂和消毒剂。
(2)氧化反应可以从元素化合价升降的角度进行分析:物质所含元素化合价升高的反应就是氧化反应。
(3)金属镍的化学性质类似于铁,与盐酸反应能生成氯化镍(NiCl2)。
(1)“酸溶”之后的滤渣中含有的金属是 。
(2)写出酸溶过程中Ni与盐酸反应的化学方程式 。
(3)加H2O2时,温度不能太高,其原因是 。若H2O2在“酸溶”步骤即与盐酸同时加入,则与原方案相比滤液中会增加的金属离子是Cu2+和 (写离子符号)。
(4)已知Na2C2O4溶液加入NiCl2溶液发生复分解反应,写出该反应的化学方程式 。
Ⅱ制备镍粉
工业用电解镍液(主要含NiSO4)制备碱式碳酸镍晶体xNiCO3•yNi(OH)2•zH2O,并利用其制备镍粉,过程如下:
(5)反应器1中的一个重要反应为3NiSO4+3Na2CO3+2H2O NiCO3•2Ni(OH)2+3Na2SO4+2X,X的化学式为 。
(6)反应器1的出料口获得的固体洗涤时,需用纯水洗涤,可以用来检验固体已洗涤干净的试剂是 。
(7)反应器2中产生的气体Y是空气中含量最多的气体,该气体是 (填名称)。
Ⅲ 测定碱式碳酸镍晶体的组成
为测定碱式碳酸镍晶体【xNiCO3•yNi(OH)2•zH2O】组成,某小组设计了如下实验方案及装置:
【资料卡片2】
(1)碱式碳酸镍晶体受热会完全分解生成NiO、CO2及H2O
(2)在温度控制不当导致温度过高时,NiO会被氧化成Ni2O3
(3)碱石灰是NaOH及CaO的混合物,可以吸收CO2和H2O
【实验步骤】
①检查装置气密性;②准确称取3.77g碱式碳酸镍晶体【xNiCO3•yNi(OH)2•zH2O】放在B装置中,连接仪器;③打开弹簧夹a,鼓入一段时间空气,分别称量装置C、D、E的质量;④关闭弹簧夹a,加热装置B至装置C中导管末端无气泡冒出;⑤打开弹簧夹a,缓缓鼓入一段时间空气;⑥分别准确称量装置C、D、E的质量;⑦根据数据进行计算(相关数据如下表)。
装置C/g
装置D/g
装置E/g
加热前
200.00
180.00
180.00
加热后
201.08
180.44
180.00
【实验分析及数据处理】
(8)实验过程中步骤⑤鼓入空气的目的是 。
(9)计算3.77g碱式碳酸镍晶体【xNiCO3•yNi(OH)2•zH2O】中镍元素的质量 (写出计算过程,计算结果准确到小数点后两位)。
【实验反思】
(10)另一小组同学在实验中发现,实验结束后,称得装置B中残留固体质量明显偏大,老师带领全组同学经过仔细分析后发现,这是由于该组同学加热时在酒精灯上加了铁丝网罩,温度过高所导致。请问该组同学称得的残留固体中镍元素的质量分数可能是 。
A.70.08% B.75.88% C.78.67% D.79.58%
3.如图是实验室模拟工业炼铁的装置图。
①硬质玻璃管里可以观察到的现象为 ;若将氧化铁换成四氧化三铁也可以炼铁,写出用四氧化三铁炼铁的化学方程式 。
②试管内石灰水发生反应的化学方程式为 ;
③模拟实验开始时需要先通入一氧化碳,把装置中的空气排尽后再加热,以防止发生爆炸。检验装置中的空气已排尽的方法是 ;
④高炉炼铁所用原材料之一是焦炭,焦炭的作用是(用化学方程式表示) 、 ;
⑤某同学甲将一小块生铁放入到足量稀硫酸中,充分反应后过滤,发现滤渣中有少量黑色固体,则该黑色固体主要是 ;
⑥某同学乙打算利用氧气与铁粉反应制取一定量四氧化三铁,用来完成该模拟实验。若他采用质量分数为30%的过氧化氢溶液来制取1.6g氧气,他至少要取用多少质量的过氧化氢溶液? (计算结果精确到0.lg)
4.在“新冠肺炎”的医疗中会使用大量的溶液,而大部分溶液都可分为酸、碱、盐是初中化学学习的重要内容。
(1)盐酸、硫酸等常见的酸都具有相似的化学性质,是因为它们在水溶液中都解离出 (填离子符号)。
(2)向20.0mL质量分数为30%的盐酸中滴加氢氧化钠溶液,溶液中的pH随所加氢氧化钠溶液的体积变化如图所示。下列有关叙述正确的是 。
A b、d点对应溶液的pH:b>d
B 向b点对应的溶液中滴加石蕊溶液,溶液呈无色
C 所用氢氧化钠溶液的质量分数一定为30%
D d点对应的溶液中溶质是NaCl和NaOH
(3)已知某“84消毒液”瓶体部分标签如图2所示:
①该瓶“84消毒液”中NaClO的质量为 g;
②工业可用氯气和氢氧化钠溶液反应来制取NaClO,同时生成食盐的主要成分和水,写出该反应的化学方程式 。
(4)实验室有一瓶长期露置于空气中的氢氧化钠溶液,为确定其成分,小组同学进行了如图探究。
①根据实验方案二确定该瓶溶液的溶质成分是什么 ?
②实验方案一不能准确确定溶质成分,请说明理由 。
③实验室为防止NaOH溶液变质,可采取什么措施 ?
(5)某造纸厂产生含氢氧化钠的废水需经处理呈中性后再排放。小明取51g该废水样品加入到锥形瓶中,逐滴加入10%的稀硫酸,至恰好完全反应时,共消耗稀硫酸49g,计算所得溶液溶质的质量 。
5.金属及金属材料广泛应用于生产、生活及科学实验中,金属材料的应用推动了社会的发展。
(1)如图是家用干电池的示意图,其中属于金属材料的是 (填序号);太阳能电池板则需将铝合金加工成箔片,这是利用了金属的 性。
(2)铁制品与 接触容易锈蚀,防止金属锈蚀是保护金属资源的重要手段之一,除此外请例举一条保护金属资源的措施 。
(3)有一包固体粉末可能含硫酸铜、硫酸亚铁、镁粉中的两种或多种。为确定其固体粉末的成分,先取进行下列实验,实验过程中及现象如下图所示。
①气体1是 (填化学式)。
②若滤液2呈浅绿色,则滤渣1一定含 (填化学式)。
③若滤液1为无色,则滤液2最多含有 种阳离子。
6.请回答下列问题。
(1)2023年中国第8个航天日的主题是“格物致知叩问苍穹”。过去几年,载人航天、探月探火、卫星导航、人工智能等领域创新成果不断涌现。请回答下列问题:
Ⅰ.载人航天:
①空间站返回舱的船舱建造使用的是新型铝基碳化硅复合材料,是由颗粒状的铝和碳化硅复合而成。有关反应为。关于该反应说法正确的是 (选填字母序号之一)。
A.是由硅原子和氧分子构成
B.单质C是该反应的还原剂
C.反应前后各元素的化合价均未发生变化
Ⅱ.探月探火:
②“嫦娥五号”探测器月球采样返回,带回月球土壤。月壤中含钛铁矿(主要成分为)、橄榄石(主要成分为)等物质。在中,Fe、O两种元素的质量比为 (填最简整数比)。
③已知中钛(Ti)元素的化合价为,则铁元素的化合价为 。
④“天问一号”成功抵达火星,火星低层大气的主要成分如下表:
气体成分
Ar
其他
体积分数
未来人类若要在火星上生活,下列研究设想不合理的是 (填字母序号之一)。
A.将转化为,提高含量
B.将分解转化为,提高含量
C.寻找水的存在和开发水循环技术
D.利用火星上的金属矿物冶炼金属
(2)金属镁广泛应用于生活、生产和国防工业。从卤水(含有氯化镁、氯化钙等)中提取镁的过程如下图所示:
①石灰乳的主要成分是 (写化学式)。
②过程Ⅰ和Ⅱ的目的是 。
(3)氧化亚铜可用于电镀工业。干法生产粉末的立要工艺流程如下:
①在粉碎的过程中,发生的变化属于 (填“物理变化”或“化学变化”)。
②800~900℃时,煅烧炉中发生化合反应,该反应的化学方程式为 。
③中氧元素质量分数 中氧元素质量分数(填“大于”“等于”“小于”之一)。
7.自然界存在重要的C、O循环
【自然界中氧的存在】
(1)工业上分离液态空气可获得氧气,其原理是利用氮气和氧气的 不同。
(2)人体中含量最多的元素是 。
(3)用氧气传感器测定铁粉生锈过程中氧气浓度的变化如图。
①滤纸上涂浓食盐水的目的是 。
②铁粉平铺在滤纸上,而不是堆积在瓶底的目的是 。
【认识生活中C、O转化和应用】
(4)如图是科学家正在研究的二氧化碳循环利用技术:
①二氧化碳与氢气在催化剂、高温条件下,除生成甲醇(CH4O)外,还生成一种 常温下为液态的化合物,写出反应式 。
②从图中分析得出的下列结论中,正确的是 (填字母)。
a.该技术符合低碳经济的理念
b.该技术有利于缓解全球面临的能源危机
c.水生成氢气的过程中所用的催化剂一定是二氧化锰
(5)下图是自然界中二氧化碳、氧气循环简图。
①图一中,转化1表示水吸收二氧化碳的过程,发生反应为 。
②上述反应中两个反应的反应物相同,但得到的产物却完全不同,原因是 。
【探究C、O转化中的定量关系】
点燃mg甲醇(CH4O)与一定量O2置于密闭容器内充分反应,发生的反应如下:
资料:1.无水硫酸铜遇水变蓝;2.氢氧化钠溶液不吸收CO,能充分吸收CO2 ;3.浅绿色氯化亚铜溶液吸收CO生成红色固体Cu2C12(CO)2•2H2O。
(6)连接好装置, (填一实验操作步骤)。将生成的气体通入下图装置
(7)实验中观察到A装置中固体变蓝,说明有 生成。
C中出现 (填现象),说明CO生成。B、C装置都增重,增重的质量总和为ag。
(8)充分吸收生成的气体后测定,A装置增重3.6g,则m= g;a的取值范围是2.8g<a g< g(结果保留到0. 1g)。
8.丰富多彩的物质世界是由元素组成的,如碳家族在物质世界中就占据着重要的地位。
(1)由碳元素组成的单质中除了金刚石、石墨、C60外,“碳海绵”也是一种新型的碳单质, 它是最轻的固体材料,具有多孔结构,且弹性好,对石油有很强的吸附能力(不吸水),将吸 入的石油挤出后仍可恢复原状。如图是花蕊上的“碳海绵”,下列说法不正确的是______。
A.碳海绵和金刚石物理性质差异较大是因为碳原子排列方式不同
B.碳海绵完全燃烧产物是二氧化碳
C.碳海绵可处理海上石油泄漏
D.碳海绵不能重复使用
(2)碳家族中常见的氧化物有 CO 和 CO2,CO2排放过多会引起环境问题。国家主席习近平在 七十五届联合国大会上提出,我国二氧化碳排放力争在 2030 年前达到峰值,努力争取 2060 年前实现碳中和。在自然界碳循环中,CO2转化为葡萄糖的主要途径是 。
(3)实验室可用大理石与稀盐酸反应制取 CO2。某化学兴趣小组称取 6g 的大理石放入圆底烧 瓶中,加入足量的稀盐酸。反应一段时间后,测得产生气体的体积与反应时间关系如图 所示(大理石中的其它成分均不参与反应,也不溶于水)。请结合以下数据,计算大理石中碳酸钙 的质量分数。(写出计算过程,结果保留到 0.1%)
CO2的体积所对应的质量如表:
CO2(V/L)
0.51
1.11
1.67
2.22
CO2(m/g)
1.1
2.2
3.3
4.4
(4)CO 有毒,碳燃烧产生 CO2的同时也会产生 CO,利用如图装置可除去 CO2气体中含有的 CO 杂质。反应结束后发现固体质量减少0.2g,则含有的杂质 CO 质量为 g。
9.根据所学知识回答下列问题:
(1)现有三瓶失去标签的溶液,分别是CuSO4溶液、NaCl溶液、NaOH溶液。现通过下列方法确定物质,贴上标签。试回答下列问题:
①通过观察颜色就可以鉴别出的溶液是 (填下列选项字母)。
A.CuSO4溶液 B.NaCl溶液 C.NaOH溶液
②分别取上述未鉴别出的两种溶液少许,加入两支不同的试管中,各滴入少许①所鉴别出的溶液,若观察到试管中 的现象,证明该试管中是NaOH溶液。
(2)实验室中现有一固体混合物A,其中可能含有Na2CO3、BaSO4、NaCl、CuO四种物质中的两种或多种。按如图所示进行实验,出现的现象如图所示。(设过程中所有可能发生的反应都恰好完全进行)
试根据实验过程和产生的现象判断:
①产生的气体B的化学式是 。
②写出步骤③中生成蓝色沉淀F的化学方程式 。
③在滤液C中,一定大量存在的酸根离子是 。
④混合物A中,还不能确定存在的物质是 (写化学式); 不能确定的理由是 。
10.如图所示为实验室中常见的气体制备和收集装置。请回答下列问题:
(1)实验室用高锰酸钾制取干燥的氧气时,可选用的装置组合为 (从A一F中选,填字母),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,请将如图方框中装置的长颈漏斗补画完整 ,与B装置相比,C装置的主要优点是 ;用过氧化氢溶液制备氧气可用装置B或C,化学方程式为 。
(3)G装置有多种用途。若用于收集氧气,则应从 口进(填“b”或“c”);若用于检验二氧化碳时,则发生反应的方程式 。
(4)为测定某石灰石样品中碳酸钙的含量,小明同学取了6g石灰石样品与足量的稀盐酸反应,得到2.2g的二氧化碳气体,请计算该石灰石样品中碳酸钙的质量分数?
11.化学兴趣小组的同学用锌和稀硫酸进行实验制取氢气。有细心的同学发现,不同小组实验时反应速率有些差异。
(1)上图装置图图中标有序号①的仪器名称是: 。
(2)为顺利完成实验探究,需要上图所示装置(相关的夹持装置已省略)中的仪器外,还需使用温度计、量筒、电子天平、 等测量仪器。
(3)为探究影响反应速率的因素,分别用相同质量和大小的锌粒和足量稀硫酸反应的五组实验数据:
试验编号
硫酸的质量分数
反应起始温度/℃
完全反应用时/s
①
10%
20
500
②
10%
25
270
③
20%
20
300
④
20%
25
x
⑤
20%
30
80
能表明硫酸浓度对反应快慢有影响的实验编号是: 。根据表格信息,请你推测实验④中,完全反应用时x的取值范围: 。
(4)张同学另取适量锌粒放入200mL稀硫酸中,用排水集气法收集生成的氢气,实验记录如下(累计值):
时间(min)
1
2
3
4
5
氢气体积(mL)(标准状况)
50
120
232
290
310
Ⅰ. 分析上述数据得知,在 min时,反应速率最大。
A.0~1 B.1~2 C. 2~3 D.3~4 E.4~5
Ⅱ.请结合化学兴趣小组的实验结论解释这段时间反应速率最大的主要原因是 。
(5)将6.5g锌与足量稀硫酸充分反应,可得到氢气 L(氢气密度为0.09g/L,精确到0.1L)。
12.为了除去粗食盐中所含有的CaCl2、MgSO4杂质,某化学小组设计了如下实验步骤:
①将粗食盐溶于水;②加入过量的X溶液;③加入过量的Na2CO3溶液;④过滤;⑤向滤液中加入适量盐酸;⑥蒸发、结晶。
(1)请确定X的化学式 。
(2)写出加入Na2CO3时所发生反应的化学方程式 。(写出一个即可)
(3)请设计实验检验步骤④所得滤液中的杂质,简要写出实验操作、现象及结论。
13.酸、碱、盐都是化学研究的重要对象。
(1)除去银粉中混有的锌粉,可将混合粉末加入足量的稀硫酸,该过程发生的化学方程式是 。
(2)如图1所示,将充满CO2的试管放入氢氧化钠溶液中,会出现的现象是 。导致该现象发生的化学方程式是 ;若要确定反应后溶液的溶质还有氢氧化钠,请你设计实验进行验证(简要写出实验步骤及现象即可) 。
(3)利用铵盐与碱可以生成氨气的原理,实验室采用如图2所示装置制取氨气。
①图示的加热装置试管口略向下倾斜的原因是 。
②根据图示收集氨气的方法,可推知氨气一定具备的一个物理性质是 。
③根据图示,该反应的化学方程式是 。
(4)如图3所示为探究燃烧条件的实验。已知放在薄铜片上白磷与红磷的质量均为0.31g,则燃烧结束后,反应掉的氧气质量是多少?
14.水和溶液在城市建设、生产生活中应用广泛。
Ⅰ、水——生命的源泉
(1)电解水的实验说明水是由 (填元素符号)组成的。
(2)长期饮用硬水对人体健康不利,可向水样中加入适量的 来鉴别软水和硬水,生活中常用 方法降低水的硬度。
(3)机场、车站等公共场所设有许多直饮水机,其处理水的过程如下图所示。
过程中活性炭主要起 作用,紫外线灯管照射的作用是 。
(4)每一位公民都要爱惜水资源,请你任举一例节约用水的措施 。
Ⅱ、水——重要的溶剂
(5)下列家庭常用厨房用品,其中与水混合不能形成溶液的是______。
A.植物油 B.食盐 C.米醋 D.白砂糖
(6)如图是物质甲和乙的溶解度曲线,请根据图示回答问题
①两种物质中溶解度受温度的影响较大的是 。
②图中M点的含义是 。
③将乙的不饱和溶液转化为饱和溶液的方法是 (写一种)。
④t2℃时,将50g甲放入50g水中所得溶液质量为 g。
⑤t2℃时,等质量的甲、乙饱和溶液,其中所含溶剂质量较多的是 (填“甲”或“乙”)的饱和溶液。
15.请你根据所学知识并结合如图所示装置回答有关问题。
(1)写出用装置A制取氧气的化学方程式: 。
(2)写出用装置B制取二氧化碳的化学方程式: ;在用B装置制取气体时,使用长颈漏斗时应注意 ;不能用装置D收集二氧化碳的原因是 。B或C装置均可作制取氢气的发生装置,C的优点是能控制反应的发生和停止,请简述使C装置中反应停止的原理: 。
(3)硫化氢气体(H2S)有毒,溶于水形成酸。实验室常用块状硫化亚铁(FeS)和稀硫酸发生反应制取H2S,发生装置可选择 。某同学用上图E、F、G组合收集H2S。其中F装置的作用是 。
(4)兴趣小组的同学借助pH传感器测定某氢氧化钠溶液中溶质的质量分数。取20g氢氧化钠溶液于烧杯中,逐滴滴加质量分数为3.65%的稀盐酸,并用玻璃棒不断搅拌,实验过程及溶液pH的变化曲线如图所示。计算该氢氧化钠溶液的溶质质量分数。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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