内容正文:
化 学
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化 学 难度系数:★★★★☆
注意事项:
1.本卷共两大题17小题,满分40分。化学与物理的考试时间共120分钟。
2.可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 N—14 O—16 P—31
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一、选择题(本大题包括12小题,每小题1分,共12分。每小题的4个选项中只有1个符合题意)
1.人体中化学元素含量的多少会直接影响人体健康。下列做法错误的是( )
A.使用含氟牙膏预防龋齿
B.适当补充钠元素可预防甲状腺肿大
C.食用加铁酱油防止缺铁性贫血
D.骨质疏松患者可食用钙片补钙
B
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2.暴雪给人们的出行带来极大的不便,可使用融雪剂或清雪车除去冰雪。下列有关叙述错误的是( )
A.大量使用氯化钠等融雪剂可清除积雪且不影响环境
B.运送残雪的挖掘机的铲斗可使用韧性好、硬度大的锰钢
C.清雪车的燃料柴油是石油提炼得到的产品
D.清雪车排放的尾气会污染大气
A
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3.近日我国某厂商已建成全球首条固态电池量产线,其固态电池采用锂陶瓷电池技术,充电12 min,可实现续航1000 km。如图是锂元素在元素周期表中的相关信息,下列说法正确的是( )
A.锂具有导电性
B.锂原子的最外层有3个电子
C.锂原子中质子数大于核外电子数
D.锂元素组成的单质化学式为Li2
A
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【解析】本题考查元素周期表的相关知识。锂原子的结构示意图为 ,最外层有1个电子,B项错误;原子不显电性,锂原子中质子数等于核外电子数,C项错误;锂是金属单质,其化学式用元素符号表示,即Li,D项错误。
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4.某班化学兴趣小组在劳动课上运用pH试纸测出了菜地土壤浸出液的酸碱度,操作如下,其中错误的是( )
A.取土样 B.量取水 C.混合 D.测pH
B
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【解析】本题考查化学实验基本操作。量取水时,视线应与凹液面的最低处保持水平,B项错误。
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5.丝绸染织具有重要的历史、文化价值。木瓜酶(C19H29N7O6)是常用的丝绸精炼剂。下列说法错误的是( )
A.木瓜酶属于有机物
B.木瓜酶由61个原子构成
C.木瓜酶中碳元素的质量分数最大
D.木瓜酶中氮、氧元素的质量比为49∶48
B
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【解析】本题考查化学式的意义及相关计算。木瓜酶由木瓜酶分子构成,一个木瓜酶分子由61个原子构成,B项错误;木瓜酶中碳、氢、氮、氧元素的质量比为(12×19)∶29∶(14×7)∶(16×6)=228∶29∶98∶96,C、D项正确。
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6.在家务劳动中感悟化学原理。下列家务劳动涉及的化学知识正确的是( )
选项 家务劳动 化学知识
A 用天然气作燃料烹制食物 天然气的主要成分是一氧化碳
B 用石灰浆粉刷墙壁 氢氧化钙微溶于水
C 用白醋除水垢 水垢与酸发生反应
D 用NH4NO3配制绿萝生长的营养液 NH4NO3是复合肥料
C
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【解析】本题考查家务劳动中的化学知识,涉及天然气的成分、酸碱盐的性质、化肥的种类。天然气的主要成分是甲烷,A项错误;石灰浆的主要成分是Ca(OH)2,Ca(OH)2会与空气中的CO2反应生成CaCO3沉淀,故用石灰浆粉刷墙壁,干燥后墙面会变硬,B项错误;NH4NO3含有营养元素(N、P、K)中的N,属于氮肥,D项错误。
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7.构建化学基本观念是学好化学的基础,下列认识正确的是( )
A.粒子观:原子、分子和离子都可以直接构成物质
B.元素观:元素组成完全相同的物质,其化学性质也相同
C.能量观:硝酸铵溶于水放出热量,溶液温度升高
D.变化观:铁丝在氧气中燃烧和在空气中缓慢氧化的产物相同
A
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【解析】本题考查化学基本观念。由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小粒子,水、过氧化氢均由氢、氧元素组成,但由不同的分子构成,故化学性质不同,B项错误;硝酸铵溶于水吸收热量,温度降低,C项错误;铁丝在氧气中燃烧生成Fe3O4,在空气中缓慢氧化生成Fe2O3,产物不同,D项错误。
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8.如图是“光催化固氮合成氨”反应的微观示意图。下列有关叙述正确的是( )
A.反应后氧原子的数目增加
B.参加反应的甲、乙分子个数比为1∶1
C.丙是一种易燃物质
D.该反应属于置换反应
D
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【解析】本题考查化学反应的微观示意图。由题图可知,该反应的化学方程式为2N2+6H2O3O2+4NH3。根据质量守恒定律可知,反应前后原子的数目不变,A项错误;由化学方程式可知,参加反应的N2、H2O分子个数比为1∶3,B项错误;丙是O2,能支持燃烧,不具有可燃性,C项错误。
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9.如图所示,分别同时在双连试管中滴入2~3滴浓氨水和浓盐酸,2~3 s后观察到滴入浓盐酸的试管中产生白烟。下列说法错误的是( )
A.氨气和氯化氢接触发生化学变化
B.该实验说明分子在不断地运动
C.浓盐酸和浓氨水都具有挥发性
D.氯化氢分子的运动速率比氨分子快
D
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【解析】本题考查分子运动的实验探究。浓氨水挥发出NH3,浓盐酸挥发出HCl,NH3与HCl反应生成NH4Cl,A项正确;白烟出现在靠近浓盐酸一侧,说明相同时间内浓氨水挥发的氨分子运动距离较远,氯化氢分子的运动速率比氨分子慢,D项错误。
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10.2023年9月,天宫课堂进行了蜡烛燃烧实验。空间站内蜡烛燃烧的火焰如图1,地面实验燃烧的火焰如图2。下列有关说法错误的是( )
A.空间站中的氧气可以通过电解水制备
B.空间站中空气流动性差,蜡烛燃烧的火焰比较微弱
C.空间站中蜡烛的燃烧产物不能使澄清石灰水变浑浊
D.航天员用灭火盖能盖灭烛焰的原因是隔绝了氧气
C
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【解析】本题考查蜡烛燃烧实验,涉及氧气来源、燃烧产物、灭火原理。水在通电条件下分解生成氢气和氧气,故可通过电解水制备氧气,A项正确;蜡烛在空气中燃烧生成二氧化碳和水,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,C项错误。
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11.下列根据实验现象得出的结论正确的是( )
选项 实验 现象 结论
A 向充满CO2的软塑料瓶中加入约体积的水,拧紧瓶盖,振荡 软塑料瓶变瘪 CO2能与水发生反应
B 向某无色溶液中滴加无色酚酞溶液 溶液呈红色 该溶液呈碱性
C 向某NaOH溶液中滴加少量稀盐酸 无明显现象 该NaOH溶液没有变质
D 将大小和形状相似的小木块和小煤块同时放到酒精灯火焰上加热 小木块燃烧,小煤块不燃烧 燃烧需要可燃物
B
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【解析】本题考查实验方案的设计与评价,涉及CO2的性质、溶液的酸碱性、碱的性质、燃烧条件。CO2能溶于水且能与水反应,这两个性质都能使塑料瓶内的CO2气体减少,压强下降,导致塑料瓶变瘪,A项错误;NaOH与空气中的CO2反应而变质:2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O,若NaOH部分变质,加入的少量稀盐酸先与NaOH反应也无明显现象,故不能说明该氢氧化钠溶液没有变质,C项错误;小木块和小煤块都是可燃物,加热时小木块燃烧、小煤块不燃烧说明温度需要达到着火点,D项错误。
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12.如图是甲、乙、丙三种固体物质的溶解度曲线,下列说法正确的是( )
A.a点表示20 ℃时甲、乙溶液的溶质
质量分数相等
B.20 ℃时,向10 g水中加入5 g丙,所得
溶液的质量为15 g
C.20 ℃丙的饱和溶液升温至40 ℃,溶质质量减小
D.40 ℃时,向乙的饱和溶液中加入5 g乙,得到溶液的溶质质量分数增大
C
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【解析】本题考查溶解度曲线的应用。a点表示20 ℃时甲、乙的溶解度相等,即20 ℃时甲、乙饱和溶液的溶质质量分数相等,A项错误;20 ℃时丙的溶解度小于50 g,故该温度下,向10 g水中加入5 g丙,丙不能完全溶解,所得溶液的质量小于15 g,B项错误;一定温度下,乙的饱和溶液不能继续溶解固体乙,故40 ℃时向乙的饱和溶液中加入5 g乙所得溶液仍饱和,溶质质量分数不变,D项错误。
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二、非选择题(本大题包括5小题,共28分)
13.(5分)阅读下列科技短文并回答问题。
水是航天员赖以生存和进行科学研究的物质基础,因此,对空间站中冷凝水的回收处理是各国航天研究的热点。
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沥青基球形活性炭具有机械强度高、吸附性能好、灰分含量低、微孔发达等优点,十分有利于除去冷凝水中有机污染物,常被用于吸附冷凝水中的部分有机污染物(如苯甲醇、己内酰胺、丙酮等)。有机污染物在水中越易溶解,与水分子之间作用力也越大。模拟不同条件下活性炭对冷凝水的吸附情况,可以得到最理想的吸附条件,从而判断活性炭是否符合要求。如图为一定温度下,沥青基球形活性炭对部分有机污染物的吸附效果。
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(1)沥青基球形活性炭能用于冷凝水中有
机污染物的去除是因为其具有________
__________________________________
__________________的优点(写出1点即可)。
(2)活性炭具有吸附能力是因为其具有__________的结构。碳单质具有多样性,不同碳单质的物理性质有很大差异的原因是_____________________。
(3)由图可知,其他条件相同时,沥青基球形活性炭对____________的吸附效果最好。
吸附性能好(或机械强度高或灰分含量低或微孔发达)
疏松多孔
碳原子的排列方式不同
苯甲醇
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(4)下列说法错误的是________(填字母序号)。
a.利用活性炭处理空间站的冷凝水,有利于减少地面对空间站水资源的运输补给
b.沥青基球形活性炭吸附冷凝水中的所有杂质,从而能在空间站中循环使用
c.活性炭对有机污染物的吸附效果可能与有机污染物在水中溶解的难易程度有关
b
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【解析】本题结合沥青基球形活性炭对水的净化考查物质结构与性质的关系、图像及信息处理能力等。(3)由题图可知,一定温度下,有机污染物浓度相同时,苯甲醇的吸附量最大,即沥青基球形活性炭对苯甲醇的吸附效果最好。(4)利用活性炭处理空间站的冷凝水,能净化水,使水循环利用,减少地面对空间站水资源的运输补给,a项正确;沥青基球形活性炭能吸附水中的部分有机污染物(如苯甲醇、己内酰胺、丙酮等),不能除去所有的杂质,b项错误;有机污染物在水中越易溶解,与水分子之间作用力也越大,活性炭对它们的吸附效果也不同,c项正确。
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14.(6分)明代宋应星所著的《天工开物》中有煅烧炉甘石(ZnCO3)和煤炭(C)炼锌的记载,其化学反应原理为ZnCO3+2C Zn+3CO↑。某化学兴趣小组在实验室用ZnCO3和C模拟古法炼锌。实验结束后,同学们设计实验对粗锌产品中含有的杂质进行探究,并通过测量生成氢气的体积测定粗锌中单质锌的含量。实验装置设计如图(忽略其他因素对结果的影响)。
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(1)按图连接好装置后,装入药品前,首先
应进行的操作是______________________。
(2)A装置试管中加入足量稀硫酸充分反应后,
仍有少量黑色固体剩余,同时观察到B装置中澄清石灰水变浑浊,说明粗锌中的杂质有________________________。
(3)A装置中锌与稀硫酸反应的化学方程式为_________________
___________,B装置的作用是____________________________。
(4)该实验测得锌的含量偏低,可能原因是__________________
_______________ (写出1点即可)。
检查装置气密性
ZnCO3和C
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑(2分)
通过CO2检验碳酸锌,并吸收CO2
导管内残留一部分水(合理即可)
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【解析】本题考查物质组成成分及含量的探究。
(4)该实验测得锌的含量偏低,即测量生成氢气的体积偏小,原因可能是连接C、D装置的导管内有水残留或产生的氢气未完全进入C装置中。
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15.(5分)锰元素能形成MnO、MnO2、Mn2O3和Mn3O4等多种氧化物,其中Mn3O4是重要的结构材料。工业上用硫酸锰(MnSO4)制备Mn3O4的流程如下。
(1)MnSO4中锰元素的化合
价为________。
(2)“沉淀”反应是MnSO4+2NH3·H2O Mn(OH)2↓+(NH4)2SO4,该过程中加入过量氨水的目的是__________
_______________________________________。
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使硫酸锰完全转化成氢氧化锰沉淀
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6Mn(OH)2+O2 2Mn3O4+6H2O(2分)
(3)将Mn(OH)2加水“打浆”制成悬浊液,可加快“氧化”反应速率的原因是________________________________。
(4)“氧化”时,Mn(OH)2与空气中的氧气在60 ℃条件下反应生成Mn3O4和H2O,该反应的化学方程式为_______
________________________________________。
增大了氢氧化锰与氧气的接触面积
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【解析】本题结合Mn3O4的制备考查化合价的书写、操作目的分析、化学方程式的计算等。(1)S为-2价,根据化合物中各元素正、负化合价的代数和为零可得,Mn为+2价。(2)氨水可将MnSO4转化为Mn(OH)2沉淀,过量氨水可使MnSO4完全反应。(3)将Mn(OH)2加水“打浆”制成悬浊液,可将固体分散成细小颗粒,增大了Mn(OH)2与O2的接触面积,从而加快“氧化”反应的速率。
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16.(7分)某化学兴趣小组以“探究硫酸铜”为主题开展学习活动。
【任务一】查阅资料,初识硫酸铜
(1)硫酸铜属于________(填“酸”“碱”或“盐”),无水硫酸铜为白色粉末,易吸水变成蓝色的五水合硫酸铜(CuSO4·5H2O)。利用此现象,无水硫酸铜在化学实验中常用于检验____________。
盐
水
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【任务二】实验探究,再识硫酸铜
实验1:按图1连接电路,灯泡不亮;按图2连接电路,灯泡亮了。
(2)由实验1可知,硫酸铜溶液中存在着大量___________
_______________ (填粒子符号)。
S
H2O、Cu2+、
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实验2:如图3所示,取一根粗铜丝弯曲并固定在橡胶塞上,将铁丝绒缠绕在粗铜丝上。往U形管中注入溶质质量分数为6%的硫酸铜溶液(呈酸性),液面距管口2~3 cm,将
粗铜丝插入右管中,3~5 min后发现,铁丝绒
表面覆盖一层红色固体,U形管两边出现液面差。
(3)写出铁丝绒表面覆盖一层红色固体的化学方程式:______________________________。U形管两边出现液面差的现象是____________(填“左高右低”或“左低右高”),出现该现象的原因可能是 ______________________________________________。
Fe+CuSO4===FeSO4+Cu(2分)
左高右低
铁在酸性溶液中反应产生氢气,U形管右侧压强增大
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注意:若答对下列小题奖励3分,化学总得分不超过40分。
【任务三】设计方案,制备硫酸铜
【查阅资料】制备硫酸铜的一种方案:Cu+H2O2+H2SO4===CuSO4+2H2O。
小组同学制备硫酸铜的过程中观察到开始有少量气泡,然后反应剧烈,产生大量气泡,溶液呈蓝色,试管发热。他们对反应产生大量气泡非常好奇,推测是某些因素加快了H2O2的分解。
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编号 试剂 温度 现象
A 10 mL 30% H2O2溶液、1 mL 10% CuSO4溶液 30 ℃ 产生少量气泡
B 10 mL 30% H2O2溶液、__?___ 30 ℃ 无明显现象
C 10 mL 30% H2O2溶液、1 mL 10% CuSO4溶液 80 ℃ 快速放出气泡
甲同学认为是反应放热使温度升高加快了H2O2的分解;乙同学认为是反应生成的CuSO4加快了H2O2的分解。于是设计了表中实验进行探究。
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(4)①甲同学对比实验________(填字母序号)认为自己的推测正确。
②乙同学对比实验A、B认为自己的推测正确,B中补充试剂为______________________。
③丙同学认为,甲、乙同学的结论都不严谨,其理由是____________________________________________。
可能是CuSO4和温度共同作用加快了H2O2的分解
A、C
1 mL水
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【解析】本题考查硫酸铜性质的探究、影响化学反应的因素等。(1)硫酸铜由Cu2+和S构成,属于盐。(2)按题图1连接电路,灯泡不亮;按题图2连接电路,灯泡亮了,说明硫酸铜溶液中存在着大量的带电粒子,硫酸铜在水中可以解离出Cu2+和S,则硫酸铜溶液中存在粒子:Cu2+、S、H2O。(3)铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和红色的铜,反应的化学方程式为Fe+CuSO4===FeSO4+Cu;硫酸铜溶液呈酸性,铁在酸性溶液中反应产生氢气,氢气难溶于水且密度比水小,会聚集在U形管右侧的液面上方,U形管右侧压强增大,液面左高右低。
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(4)①甲同学认为是反应放热使温度升高所导致,即温度是变量,其他条件相同,故甲同学对比的是实验A和C。②乙同学认为是反应生成的CuSO4所导致,即CuSO4是变量,其他条件相同,为控制变量,实验B中补充的试剂为1 mL水。③甲、乙同学的结论都不严谨,还可能是硫酸铜和温度共同作用加快了H2O2的分解。
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17.(5分)化学项目小组用图1所示装置验证质量守恒定律。点燃红磷前电子天平示数为106.23 g(如图1)。验证质量守恒定律后,待白烟完全沉降后取下橡胶塞,片刻后再一起称量,电子天平示数稳定为106.31 g(如图2)。
(1)仪器甲的名称为___________。
(2)计算参加反应的红磷的质量
(写出计算过程)。
锥形瓶(1分)
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(2)解:参加反应的氧气的质量为106.31 g-106.23 g=0.08 g
设参加反应的红磷的质量为x。
4P+5O22P2O5 (1分)
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x 0.08 g (1分)
(1分)
x=0.062 g (1分)
答:参加反应的红磷的质量为0.062 g。
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