内容正文:
初中生自主学习能力专项评价样卷
九年级化学
说明:
1.本试卷共6页,满分100分,考试时间100分钟。请将答案填写在答题卷上。
2.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Mg-24 Fe-56
第Ⅰ卷(选择题共40分)
一、单项选择题(共20题,每题2分,共40分。每题只有一个选项最符合题意。)
1. 下列属于纯净物的是
A. 矿泉水 B. 高钙奶 C. 液态氮 D. 加碘盐
2. 《天工开物》中记载了古法造纸工艺。下列步骤中一定发生了化学变化的是
A. 煮楻足火 B. 斩竹槌洗 C. 日晒成干 D. 覆帘压纸
3. 下列物质的用途主要与化学性质有关的是
A. 用铜丝制作导线 B. 用石墨制作铅笔芯
C. 用氩气作焊接金属保护气 D. 用液氮作医疗冷冻剂
4. 在造纸过程中加“矾”以改善纸张质量。“矾”的主要成分为硫酸铝[Al2(SO4)3],硫酸铝所属的物质类别是
A. 混合物 B. 单质 C. 化合物 D. 氧化物
5. 下列归类正确的是
选项
归类
内容
A
缓慢氧化
铁生锈、食品腐败、木炭燃烧
B
可加热仪器
试管、烧杯、蒸发皿
C
带正电微粒
分子、质子、原子核
D
人体必需的微量元素
铁、碘、钙
A. A B. B C. C D. D
6. 某同学进行水的组成及变化的探究,其中操作错误的是
A. 检验氧气 B. 氢气验纯
C. 点燃氢气 D. 熄灭酒精灯
7. 下列实验设计正确的是
A. 加热区分NaCl和NH4HCO3粉末
B. 用100mL量筒量取9.5mLNaCl溶液
C. 用活性炭降低水的硬度
D. 用蜡烛燃烧探究空气中氧气含量
8. 下列排列顺序正确的是
A. 地壳中元素的含量: B. 空气中气体的含量:
C. 碳元素的化合价: D. 铜元素的质量分数:
9. 下列指定反应的表达式正确的是
A. 碳酸氢铵受热分解:
B. 汽车尾气中CO和NO催化转化为无毒气体:
C. 实验室制O2:
D. 甲烷完全燃烧:
10. “嫦娥一号”卫星运载火箭的动力主要由高氯酸铵(NH4ClO4)发生反应提供,其反应原理为: 2NH4ClO4。下列说法不正确的是
A. X为O2
B. N2化学性质稳定,可作保护气
C. Cl2是由氯原子构成的
D. 反应后氯元素的化合价降低
11. 硒元素是人体健康必不可少的微量元素。硒元素在元素周期表中的部分信息如图所示。下列说法正确的是
A. 硒元素属于金属元素 B. 硒的元素符号为Se
C. 硒原子的最外层电子数为34 D. 硒的相对原子质量为78.96g
12. 如图表示甲转化为丙的微观过程。下列说法不正确的是
A. 转化①是化合反应
B. 整个转化过程中有3种元素化合价发生改变
C. 甲、乙丙中碳元素的质量分数依次减小
D. 整个转化过程中共有3种氧化物
13. 如图1所示,燃烧匙①和②中装有足量白磷,燃烧匙③中装有足量红磷(本实验中,白磷和红磷着火点分别为和)。使燃烧匙①和③接触生石灰。实验开始时,将胶头滴管中的水滴入,与生石灰反应。只有一个燃烧匙中发生了燃烧现象。氧气传感器绘得的图像如图2,换成压强传感器后绘得的图像如图3,下列说法不正确的是
A. 由实验发生燃烧现象可推理出生石灰与水反应放热
B. 产生燃烧现象的是燃烧匙①
C. 图2中段,曲线下降的原因是燃烧消耗了氧气
D. 图3中ab段压强上升的原因是燃烧放热使空气膨胀
14. 下列物质的转化在给定条件下均能实现的是
A. H2H2O HCO3
B. KClO3 O2 Fe2O3
C. KMnO4 O2 SO3
D. Cu2(OH)2CO3 CO2 O2
15. 下列实验方案不能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别NaCl固体和葡萄糖
取样,在火焰上灼烧,观察现象
B
回收KCl和MnO2混合物中的MnO2
溶解、过滤、洗涤、干燥
C
检验CH4气体中是否混有H2
点燃,火焰上方罩一干冷烧杯,观察现象
D
分离铜粉和铁粉
用磁铁吸引
A. A B. B C. C D. D
16. 如图为NH3的转化和利用。下列说法不正确的是
A. 转化①发生物理变化
B. 转化②为化合反应
C. 转化③可采用高锰酸钾制取O2的发生装置
D. 转化④中还生成水,参加反应的NH3和CO2分子个数比为2:1
17. 化学学习者常用化学思维去认识和理解世界。下列选项不正确的是
A. 变化与守恒:电解水生成氢气和氧气可推测水中含有氢、氧元素
B. 模型与推理:鱼类能在水中生活,证明水中溶有氧气
C. 宏观与微观:金刚石和石墨二者物理性质不同,原因是碳原子排列方式不同
D. 探究与创新:探究氧化铜是否为过氧化氢分解的催化剂,只需设计实验证明氧化铜能否改变反应速率
18. 下列各组物质,利用括号内方法不能鉴别出来的是
A. CaCl2溶液、MgCl2溶液、NaCl溶液(使用肥皂水,观察现象)
B. MnO2、KMnO4、MgO(观察颜色)
C. 浓氨水、蒸馏水、酒精(闻气味)
D. 氢气、氧气、氮气(利用燃着的木条,观察燃烧情况)
19. 为探究化学反应的影响因素,某同学做了以下实验。
实验1:将铁丝在酒精灯火焰上灼烧,观察到红热现象。将铁粉洒在酒精灯火焰上,观察到铁粉剧烈燃烧,火星四射。
实验2:将在空气中灼烧到红热的铁丝伸入装有氧气的集气瓶中,观察到铁丝剧烈燃烧。
实验3:将氧化铁粉末放入5%的双氧水中,立即产生大量气泡。一段时间后气泡逐渐消失。
下列说法不正确的是
A. 实验1说明反应物的接触面积大小会影响化学反应的发生
B. 实验2说明反应物的种类会影响化学反应的发生
C. 实验3说明氧化铁粉末可以加快双氧水分解
D. 实验3中气泡产生的速率变慢主要原因是双氧水浓度下降
20. 已知FeC2O4(固体)受热分解产生铁的氧化物和气体。将28.8gFeC2O4隔绝空气充分加热,冷却、称得残余固体14.4g。下列说法不正确的是
A. 残余固体中含11.2g铁元素
B. FeC2O4(固体)分解产生的气体是混合物
C. 分解产生的气体质量为14.4g
D. 残余固体是Fe2O3
第Ⅱ卷(非选择题共60分)
21. 用化学符号表示。
(1)金刚石________;
(2)空气中含量最多的物质________;
(3)2个铁离子________;
(4)人体缺少________元素会骨骼疏松。
22. 选择下列适当的物质填空(选填序号):
A.氧气 B.碳酸氢铵 C.食盐 D.金刚石
E.稀有气体 F.三氯化铁 G.氮气 H.氯气
(1)用作霓虹灯填充气的是_________;
(2)可作烧菜调味品的是________;
(3)可用作切割玻璃的是________;
(4)常用来作化学肥料的是________;
(5)可用作净水絮凝剂的是________;
(6)用于急救病人的是________。
23. 青铜雁鱼灯采用淆水(“淆水”指的是石油:主要含碳、氢、氧三种元素)为燃料,燃烧产生的气体或烟尘通过导烟管溶入雁腹内的清水。
(1)“淆水”燃烧产生的气体有___ (写一种)。
(2)雁鱼灯的灯罩可自由开合,以调节进风量的大小。当看到有大量黑烟产生时,应____(选填“扩大”或“减小”)进风口。
24. 氢气的制备和储存是目前的研究热点。
Ⅰ.制备“氢气”
甲烷和水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一,主要流程如下:
(1)甲烷和水蒸气反应的符号表达式为____。
(2)已知:CaO可以将CO2除去转化为CaCO3,H2体积分数和CaO消耗率随时间变化关系(如图1)所示。从t1时开始,H2体积分数显著降低,CaO的消耗率变______(填“快”或“慢”)。当CaO消耗率约为35%时已失效,可能的原因是:____。
Ⅱ.储存“氢气”
(3)氢气可以直接加压储存,从微粒视角分析,发生改变的是______。
(4)碳纳米管(如图2)具有疏松多孔的结构,吸附储氢的能力强。其吸附储氢属于______变化。
(5)Mg2Cu是一种储氢合金。350℃时,Mg2Cu与H2反应生成MgHn,MgHn中Mg与H的质量比为12:1,则n=_______。
25. 用黄铜废料为原料制备石绿[Cu2(OH)2CO3]的一种流程如下:
(1)“预处理”包括粉碎等过程,“粉碎”的目的是_______。
(2)过程2中铜与稀硫酸、H2O2溶液反应生成硫酸铜溶液的符号表达式为_______。
(3)过程2中反应温度宜控制在50℃~60℃,温度不能过高的原因是_______。
(4)过程3中获得“石绿”的实验方案:将反应后所得混合物_______(填操作名称)、洗涤、烘干等。
26. 我国发明了一种将甲烷中的氢转化为H2的工艺,如图所示。
(1)反应器Ⅰ中反应前后Ce的质量分数____(填“增大”或“减小”)
(2)反应器Ⅱ中的符号表达式为_____。
27. 请结合如图回答问题。
(1)写出标号仪器的名称:①_____;②_____。
(2)加热氯酸钾和二氧化锰制取并收集一瓶较纯净的氧气,应选用的装置组合是A和_____(填字母),该反应的符号表达式是____。
(3)若用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气,应选择的发生装置是___(填字母)。可用D装置收集氧气的原因是_____。
(4)某同学取溶质质量相等的4组双氧水,分别加入0.2gMnO2,用排水法收集并测得数据如图1所示。
【提醒】
高浓度的双氧水易挥发且腐蚀性强,实验时需注意安全。
30%的双氧水比25%的双氧水产氧量少,可能的原因是____。
(5)“便携式制氧机”可用于家庭保健供氧,某制氧机的工作原理如图2所示。
①A剂为过碳酸钠固体(2Na2CO3·3H2O2),B剂为二氧化锰。制氧机工作时发生了两步反应:
第一步:;
第二步:_____(用符号表达式表示)。
②氧气能从加湿过滤仓内的水中逸出,是因为____。
③该制氧机的制氧剂选择过碳酸钠固体而不选择过氧化氢溶液的原因是____(填字母)。
A.过碳酸钠是颗粒物,易于保存
B.过氧化氢运输储存不方便
C.过氧化氢浓度较大时,具有腐蚀性
28. 蚁酸(化学式为HCOOH)在一定条件下会分解生成两种氧化物。
(1)根据蚁酸中含有____元素,推测一种生成物是水;
(2)另一种生成物为气体,且一定不是CO2,从理论上分析,其理由是____。
(3)将一定质量蚁酸完全分解产生的气体通过如下图所示装置(铁架台未画出、假设每一步都吸收完全):
【查阅资料】
1、无水硫酸铜遇水变蓝
2、
①观察到A中变蓝。B中溶液____浑浊(填“变”或“不变”),C中出现____现象,说明另一种生成物为CO。
②完全反应后,测得D中(足量澄清石灰水)质量增加13.2g,求蚁酸分解生成CO的质量为_____g。
进一步推测同时生成H2O的质量为____g。
③实际操作中为防止爆炸,需要先通气体,再点燃酒精灯。这会使推测的H2O的质量____(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
29. 现有一包固体粉末,可能含有CaCO3、NaCl、Cu2(OH)2CO3、NH4HCO3、KMnO4中的一种或几种。现做如下实验:
(1)取少量固体加热,无氨味,则原固体中一定不含______。
(2)另取少量固体溶于足量的水,过滤,得到无色滤液A和固体B,则原固体中一定还不含______。
(3)取少量固体B加入足量的稀HCl,有气泡产生,得到无色液体,则原固体中一定还不含______,一定含有______。
(4)取适量的无色滤液A蒸干,出现了少量的固体,则原固体中一定还含有______。
30. 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认识“镁及其化合物”的研学之旅。
第一站:初识“镁”
(1)某品牌矿泉水中含有钙、镁、钾等,这里的“镁”指的是___(选填“单质”、“元素”或“原子”)。
(2)植物进行光合作用需要叶绿素,合成叶绿素分子需要镁离子_____(填离子符号)。
(3)工业上用电解氯化镁的方法生产镁,其原理: .该反应是将_______。
A. 化学能→电能 B. 电能→化学能
第二站:再探“镁”一镁与水蒸气的反应(实验装置如图1所示)
(4)实验开始时,应先点燃A处酒精灯。等观察到水沸腾一段时间后,再点燃B处酒精灯,这样做的目的是____。
(5)生成的气体通入肥皂液中,用燃着的木条靠近肥皂泡,有爆鸣声,有肥皂泡飘到空中,说明生成的气体是____(填化学式)。镁与水反应还会生成氢氧化镁,该反应的符号表达式为____。
第三站:再探“镁”一镁与氮气的反应
【查阅资料】
①镁条能在氮气中燃烧生成黄色的氮化镁(Mg3N2)固体。
②氮化镁可与水反应生成氨气。
(6)按照图2所示,取燃烧产物于烧杯B中,加入适量水,然后用大烧杯罩住小烧杯A和B.观察到____现象,证明燃烧产物中含有Mg3N2。
(7)镁条在空气中燃烧生成的MgO远多于Mg3N2,原因是_____。
(8)取2.4g镁条在O2和N2的混合气体中完全燃烧,所得固体质量为ag,则a的取值范围是___g<ag<___g。
第四站:揭秘“镁”
将镁条长期存放在空气中,表面会生成灰黑色固体。为确定灰黑色固体的组成,某化学兴趣小组同学进行如下实验(假设每一步都吸收完全)。
【查阅资料】
①已知灰黑色固体为碱式碳酸镁,化学式Mgx(OH)y(CO3)z,高温完全分解为MgO、H2O、CO2。
②浓H2SO4吸收水蒸气,碱石灰能吸收水蒸气和CO2气体。
【实验】
称取一定质量的固体样品按下图进行实验,持续加热至完全分解,最终得到MgO的质量为20g,B、C装置最终分别增重3.6g、35.2g。
(9)实验前需进行的操作:连接好装置,首先要____。
(10)加热前、后均需通入氮气,停止加热后通氮气的作用是防止倒吸和____。
(11)该化学式中x:y:z=_____。
(12)若无D装置,则x:y的值_____(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
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初中生自主学习能力专项评价样卷
九年级化学
说明:
1.本试卷共6页,满分100分,考试时间100分钟。请将答案填写在答题卷上。
2.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Mg-24 Fe-56
第Ⅰ卷(选择题共40分)
一、单项选择题(共20题,每题2分,共40分。每题只有一个选项最符合题意。)
1. 下列属于纯净物的是
A. 矿泉水 B. 高钙奶 C. 液态氮 D. 加碘盐
【答案】C
【解析】
【详解】A、矿泉水含有水、矿物质等多种物质,属于混合物,不符合题意;
B、高钙奶含有水、蛋白质等多种物质,属于混合物,不符合题意;
C、液态氮是液态氮气,只含有氮气一种物质,属于纯净物,符合题意;
C、加碘盐含有氯化钠、碘酸钾等物质,属于混合物,不符合题意。
故选C。
2. 《天工开物》中记载了古法造纸工艺。下列步骤中一定发生了化学变化的是
A. 煮楻足火 B. 斩竹槌洗 C. 日晒成干 D. 覆帘压纸
【答案】A
【解析】
【详解】A、煮徨足火过程中发生了化学反应,有新物质生成,属于化学变化,故A正确;
B、斩竹槌洗过程中无新物质生成,属于物理变化,故B错误;
C、日晒成干,是水分的蒸发,无新物质生成,属于物理变化,故C错误;
D、捞好的纸膜一张张叠好,用木板压紧,上置重石,将水压出,变化过程中无新物质生成,属于物理变化,故D错误;
故选A。
3. 下列物质的用途主要与化学性质有关的是
A. 用铜丝制作导线 B. 用石墨制作铅笔芯
C. 用氩气作焊接金属保护气 D. 用液氮作医疗冷冻剂
【答案】C
【解析】
【详解】A、用铜丝制作导线,利用了铜的导电性,不需要通过化学变化表现出来属于物理性质,选项错误;
B、用石墨制作铅笔芯,因为石墨质软且有滑腻感,不需要通过化学变化表现出来属于物理性质,选项错误;
C、用氩气作焊接金属保护气,利用了氩气的稳定性,需要通过化学变化表现出来属于化学性质,选项正确;
D、用液氮作医疗冷冻剂,因为液氮沸点低,汽化吸热,使温度降低,不需要通过化学变化表现出来属于物理性质,选项错误。
故选C。
4. 在造纸过程中加“矾”以改善纸张质量。“矾”的主要成分为硫酸铝[Al2(SO4)3],硫酸铝所属的物质类别是
A. 混合物 B. 单质 C. 化合物 D. 氧化物
【答案】C
【解析】
【详解】硫酸铝有固定的组成和化学式,是由一种物质组成的,属于纯净物,由硫酸铝的化学式可知硫酸铝是由铝元素、硫元素、氧元素三种元素组成的,属于化合物;由两种元素组成其中一种元素是氧元素的化合物叫氧化物,硫酸铝含有三种元素,不属于氧化物。
故选C。
5. 下列归类正确的是
选项
归类
内容
A
缓慢氧化
铁生锈、食品腐败、木炭燃烧
B
可加热仪器
试管、烧杯、蒸发皿
C
带正电微粒
分子、质子、原子核
D
人体必需的微量元素
铁、碘、钙
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A、铁生锈、食品腐败属于缓慢氧气,木炭燃烧是剧烈的氧化反应,错误;
B、试管、烧杯、蒸发皿都能加热,烧杯必须垫陶土网加热,试管、蒸发皿能直接加热,正确;
C、质子、原子核都带正电荷,分子呈电中性,不带正电,错误;
D、钙是人体中的常量元素,铁、碘是微量元素,错误。
故选B。
6. 某同学进行水的组成及变化的探究,其中操作错误的是
A. 检验氧气 B. 氢气验纯
C. 点燃氢气 D. 熄灭酒精灯
【答案】D
【解析】
【详解】A、电解水实验中,正极产生氧气,负极产生氢气,且二者体积比为1:2,要检验氧气,则将带火星的木条放在尖嘴口,打开活塞放出气体,若木条复燃,则气体是氧气,操作正确,选项不符合题意;
B、氢气验纯的操作:用拇指堵住试管口,移近酒精灯火焰,再将拇指移开,若听到轻微的“噗”声,则证明氢气很纯,可以点燃;若听到尖锐的爆鸣声,说明氢气不纯,操作正确,选项不符合题意;
C、点燃氢气的操作:在带尖嘴的金属导管口点燃纯净的氢气,观察火焰的颜色,操作正确,选项不符合题意;
D、熄灭酒精灯应用灯帽盖灭,不能用嘴吹,操作错误,选项符合题意。
故选:D
7. 下列实验设计正确的是
A. 加热区分NaCl和NH4HCO3粉末
B. 用100mL量筒量取9.5mLNaCl溶液
C. 用活性炭降低水的硬度
D. 用蜡烛燃烧探究空气中氧气含量
【答案】A
【解析】
【详解】A、加热时,无明显现象的是氯化钠,产生刺激性气味气体的是碳酸氢铵,现象不同,可以鉴别,故A正确;
B、量筒量程的选择应遵循“大而近”的原则,应选择10mL量筒量取9.5mLNaCl溶液,故B错误;
C、活性炭具有吸附性,能吸附水中色素和异味,用活性炭吸附不能降低水的硬度,故C错误;
D、蜡烛燃烧生成二氧化碳和水,装置内压强变化不明显,不能用于测量空气中氧气的含量,故D错误。
故选A。
8. 下列排列顺序正确的是
A. 地壳中元素的含量: B. 空气中气体的含量:
C. 碳元素的化合价: D. 铜元素的质量分数:
【答案】D
【解析】
【详解】A、地壳中元素含量由多到少 O、Si、Fe,错误;
B、空气的成分按体积计算:氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其他气体和杂质: 0.03%,故空气中气体的含量由多到少N2、O2、CO2,错误;
C、甲烷中氢元素显+1价,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,碳元素的化合价为-4价,一氧化碳中氧元素显-2价,碳元素显+2价,C60中碳元素的化合价为0,故碳元素的化合价由高到低为CO、C60、CH4,错误;
D、将化学式变为:Cu2O、Cu2O2、Cu2S2,每个分子中所含的铜原子的个数相同,相对分子质量越大,则铜元素的质量分数越小,它们的相对分子质量分别为:144、160、192,铜元素的质量分数由高到低为Cu2O、CuO、CuS,正确;
故选D。
9. 下列指定反应的表达式正确的是
A. 碳酸氢铵受热分解:
B. 汽车尾气中CO和NO催化转化为无毒气体:
C. 实验室制O2:
D. 甲烷完全燃烧:
【答案】B
【解析】
【详解】A、碳酸氢铵受热分解生成氨气、水和二氧化碳,该反应的符号表达式为:NH4HCO3NH3+CO2+H2O,氨气的化学式为NH3,不是NH4,错误;
B、汽车尾气中CO和NO催化转化为无毒气体,根据质量守恒定律和二氧化碳、氮气性质可知,无毒气体分别是:氮气和二氧化碳,反应的表达式:,正确;
C、电解水制氧气能耗高、设备复杂,相比之下,实验室制取氧气通常采用加热高锰酸钾、分解过氧化氢或加热氯酸钾(与二氧化锰混合)等方法,这些方法操作相对简单、反应速率较快、成本也较低,错误;
D、甲烷完全燃烧生成水和二氧化碳(CO2),不是水和一氧化碳(CO),反应的表达式:,错误。
故选B。
10. “嫦娥一号”卫星运载火箭的动力主要由高氯酸铵(NH4ClO4)发生反应提供,其反应原理为: 2NH4ClO4。下列说法不正确的是
A. X为O2
B. N2化学性质稳定,可作保护气
C. Cl2是由氯原子构成的
D. 反应后氯元素的化合价降低
【答案】C
【解析】
【详解】A、根据化学方程式可知, 反应前有2个氮原子、8个氢原子、2氯原子、8个氧原子,反应后(X除外)有2氮原子、8个氢原子、2氯原子、4个氧原子,根据质量守恒定律,根据反应前后原子种类、数目不变,2X 中含有4个氧原子,X的化学式是O2,说法正确,不符合题意;
B、 N2化学性质稳定,不易与其它物质发生化学反应,可作保护气,说法正确,不符合题意;
C、Cl2是由氯分子构成的,说法错误,符合题意;
D、在NH4ClO4中,铵根的化合价为+1价,氧元素的化合价为-2价, 设氯元素的化合价为x,则 (+1)+ x +(-2)×4 = 0 ,x= +7,反应前氯元素的化合价为+7,反应后氯气属于单质,氯元素的化合价为0,反应后氯元素的化合价降低,此选项正确。
故选C。
11. 硒元素是人体健康必不可少的微量元素。硒元素在元素周期表中的部分信息如图所示。下列说法正确的是
A. 硒元素属于金属元素 B. 硒的元素符号为Se
C. 硒原子的最外层电子数为34 D. 硒的相对原子质量为78.96g
【答案】B
【解析】
【详解】A、硒元素名称中含有“石”字旁,硒元素属于非金属元素,错误;
B、元素周期表中的一格中,字母表示该元素的元素符号;硒的元素符号为Se,正确;
C、元素周期表中的一格中,左上角的数字表示原子序数,原子序数=质子数=核外电子数=34;不是硒原子的最外层电子数为34,错误;
D、元素周期表中的一格中,汉字下面的数字表示相对原子质量,硒的相对原子质量为78.96,相对原子质量单位是“1”,不是“g”,常省略不写,错误。
故选B。
12. 如图表示甲转化为丙的微观过程。下列说法不正确的是
A. 转化①是化合反应
B. 整个转化过程中有3种元素化合价发生改变
C. 甲、乙丙中碳元素的质量分数依次减小
D. 整个转化过程中共有3种氧化物
【答案】C
【解析】
【详解】A、转化①是一氧化碳分子和氧分子反应生成二氧化碳分子,该反应符合“多变一”的特征,属于化合反应,说法正确,不符合题意;
B、整个转化过程中,一氧化碳中碳、氧元素化合价分别为+2、-2价;氧气属于单质,其中氧元素显0价;二氧化碳中碳、氧元素分别为+4、-2;氢气属于单质,其中氢元素显0价;CH4O中,氢元素显+1价,氧元素显-2价,根据化合物中元素化合价代数和为零,CH4O中碳元素显-2价;水中氧元素显-2价,氢气中氢元素显+1价;整个转化过程中有碳(+4→-2)、氢(0→+1)、氧(0→-2) 3 种元素化合价发生改变,说法正确.为符合题意;
C、甲、乙、丙分别是CO、CO2、CH4O,它们的1个分子中均含有1个碳原子,三种物质相对分子质量由小到大的顺序是CO、CH4O、CO2,甲、乙、丙中碳元素的质量分数由大到小的顺序是CO、CH4O、CO2,说法错误,符合题意。
D、氧化物是只含有两种元素且其中一种元素是氧元素的化合物,整个转化过程中共有一氧化碳、二氧化碳、水3种氧化物,CH4O中含有碳、氧和氢三元素组成,不属于氧化物,说法正确,不符合题意。
故选C。
13. 如图1所示,燃烧匙①和②中装有足量白磷,燃烧匙③中装有足量红磷(本实验中,白磷和红磷着火点分别为和)。使燃烧匙①和③接触生石灰。实验开始时,将胶头滴管中的水滴入,与生石灰反应。只有一个燃烧匙中发生了燃烧现象。氧气传感器绘得的图像如图2,换成压强传感器后绘得的图像如图3,下列说法不正确的是
A. 由实验发生燃烧现象可推理出生石灰与水反应放热
B. 产生燃烧现象的是燃烧匙①
C. 图2中段,曲线下降的原因是燃烧消耗了氧气
D. 图3中ab段压强上升的原因是燃烧放热使空气膨胀
【答案】D
【解析】
【详解】A、燃烧需要可燃物与氧气接触,温度达到可燃物的着火点,则由实验发生燃烧现象可推理出生石灰与水反应放热,故A不符合题意;
B、①和②处的白磷、③处的红磷都与氧气接触,水与生石灰反应会放热,但由于水的量较少,所以热量只能达到白磷燃烧的最低温度,所以①处的白磷能燃烧,③处的红磷不燃烧;由于②处的白磷距离热源较远,也不能燃烧,故B不符合题意;
C、图2中0-t1时间内,氧气浓度下降的原因是:水与生石灰反应放热,温度达到①处白磷燃烧的着火点,①处白磷与广口瓶中的氧气反应,导致氧气的浓度下降,故C不符合题意;
D、图3中ab段压强上升的原因是开始由于生石灰与水反应放热,使瓶内压强增大,此时白磷还没有燃烧,b点后温度达到①处白磷燃烧的着火点后,白磷燃烧消耗了氧气,瓶内气体减少,压强减小,但白磷燃烧放热使瓶内气体受热膨胀,压强增大,由于后者压强增大的幅度大于前者压强减小的幅度,气压上升,故D符合题意。
故选D。
14. 下列物质的转化在给定条件下均能实现的是
A. H2H2O HCO3
B. KClO3 O2 Fe2O3
C. KMnO4 O2 SO3
D. Cu2(OH)2CO3 CO2 O2
【答案】D
【解析】
【详解】A、H2与O2在点燃条件下反应生成H2O,H2O与CO2反应生成H2CO3,不是HCO3,转化在给定条件下不能完全实现,错误;
B、KClO3在MnO2作催化剂且加热的条件下反应生成O2和KCl,Fe在O2中燃烧生成Fe3O4,不生成Fe2O3,转化在给定条件下不能完全实现,不符合题意;
C、KMnO4在加热条件下反应生成K2MnO4、MnO2和O2,S在空气和O2中燃烧生成SO2,S与O2反应不能直接生成SO3,转化在给定条件下不能完全实现,不符合题意;
D、Cu2(OH)2CO3与稀盐酸反应生成CO2、H2O和CuCl2,CO2与H2O在光照、叶绿素的条件下反应生成O2和葡萄糖,转化在给定条件下均能实现,符合题意。
故选D。
15. 下列实验方案不能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别NaCl固体和葡萄糖
取样,在火焰上灼烧,观察现象
B
回收KCl和MnO2混合物中的MnO2
溶解、过滤、洗涤、干燥
C
检验CH4气体中是否混有H2
点燃,火焰上方罩一干冷烧杯,观察现象
D
分离铜粉和铁粉
用磁铁吸引
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A、在火焰上灼烧NaCl固体和葡萄糖,碳化变黑的是葡萄糖,A不符合题意;
B、氯化钾能溶于水,二氧化锰不溶于水,故可用溶解、过滤、洗涤、干燥的方法回收KCl和MnO2混合物中的MnO2,B不符合题意;
C、氢气和甲烷燃烧均有水生成,故实验方案不能检验甲烷中混有氢气,C符合题意;
D、磁铁能吸引铁粉,不能吸引铜粉,故可用磁铁吸引来分离铜粉和铁粉,D不符合题意。
故选C。
16. 如图为NH3的转化和利用。下列说法不正确的是
A. 转化①发生物理变化
B. 转化②为化合反应
C. 转化③可采用高锰酸钾制取O2的发生装置
D. 转化④中还生成水,参加反应的NH3和CO2分子个数比为2:1
【答案】B
【解析】
【详解】A、由图可知,转化①氨气转化为液氨只是状态的改变,没有新物质的生成,属于物理变化,故A不符合题意;
B、根据质量守恒定律,反应前后原子的个数和种类不变,则转化②为氨气与氧气在加热、催化剂条件下反应生成一氧化氮和水,该反应不符合“多变一”的特点,不属于化合反应,故B符合题意;
C、氯化铵固体与熟石灰固体在加热的条件下生成氨气,该反应适用于固体加热型;高锰酸钾制氧气也适用于固体加热型的发生装置,故C不符合题意;
D、氨气与二氧化碳在高温、高压、催化剂条件下生成尿素和水,反应的化学方程式为,则参加反应的NH3和CO2分子个数比为2:1,故D不符合题意。
故选B。
17. 化学学习者常用化学思维去认识和理解世界。下列选项不正确的是
A. 变化与守恒:电解水生成氢气和氧气可推测水中含有氢、氧元素
B. 模型与推理:鱼类能在水中生活,证明水中溶有氧气
C. 宏观与微观:金刚石和石墨二者物理性质不同,原因是碳原子排列方式不同
D. 探究与创新:探究氧化铜是否为过氧化氢分解的催化剂,只需设计实验证明氧化铜能否改变反应速率
【答案】D
【解析】
【详解】A、根据质量守恒定律,反应前后元素的种类不变,电解水生成氢气和氧气,氢气是由氢元素组成,氧气是由氧元素组成,则可推测水中含有氢、氧元素,故A不符合题意;
B、氧气能供给呼吸,鱼类能在水中生活,证明水中溶有氧气,故B不符合题意;
C、结构决定性质,金刚石和石墨二者物理性质不同,原因是碳原子排列方式不同,故C不符合题意;
D、催化剂在反应前后质量和化学性质均不变,探究氧化铜是否为过氧化氢分解的催化剂,需设计实验证明氧化铜能否改变反应速率,还要证明反应前后氧化铜的质量不变以及化学性质不变,故D符合题意。
故选D。
18. 下列各组物质,利用括号内方法不能鉴别出来的是
A. CaCl2溶液、MgCl2溶液、NaCl溶液(使用肥皂水,观察现象)
B. MnO2、KMnO4、MgO(观察颜色)
C. 浓氨水、蒸馏水、酒精(闻气味)
D. 氢气、氧气、氮气(利用燃着的木条,观察燃烧情况)
【答案】A
【解析】
【详解】A、NaCl溶液属于软水,滴加肥皂水,产生泡沫较多,CaCl2溶液、MgCl2溶液属于硬水,滴加肥皂水,产生泡沫较少,且有浮渣,无法鉴别,故选项符合题意;
B、MnO2为黑色固体,KMnO4是一种暗紫色固体,MgO是一种白色固体,观察颜色,可以鉴别,故选项不符合题意;
C、浓氨水有刺激性气味、蒸馏水无气味、酒精有特殊气味,闻气味可以鉴别,故选项不符合题意;
D、燃着的木条可以将氢气点燃,在氧气中燃烧更旺,在氮气中会熄灭,可以鉴别,故选项不符合题意;
故选:A。
19. 为探究化学反应的影响因素,某同学做了以下实验。
实验1:将铁丝在酒精灯火焰上灼烧,观察到红热现象。将铁粉洒在酒精灯火焰上,观察到铁粉剧烈燃烧,火星四射。
实验2:将在空气中灼烧到红热的铁丝伸入装有氧气的集气瓶中,观察到铁丝剧烈燃烧。
实验3:将氧化铁粉末放入5%的双氧水中,立即产生大量气泡。一段时间后气泡逐渐消失。
下列说法不正确的是
A. 实验1说明反应物的接触面积大小会影响化学反应的发生
B. 实验2说明反应物的种类会影响化学反应的发生
C. 实验3说明氧化铁粉末可以加快双氧水分解
D. 实验3中气泡产生的速率变慢主要原因是双氧水浓度下降
【答案】B
【解析】
【详解】A、实验 1 中,铁丝在酒精灯火焰上灼烧只是红热,铁粉在酒精灯火焰上剧烈燃烧,说明反应物的接触面积大小会影响化学反应的发生, 说法正确,不符合题意;
B、实验 2 中,将在空气中灼烧到红热的铁丝伸入装有氧气的集气瓶中,铁丝剧烈燃烧,氧气与空气不同之处有氧气的浓度相同,说明反应物的浓度会影响化学反应的发生,而不是反应物的种类,说法不正确,符合题意;
C、实验 3 中,将氧化铁粉末放入 5% 的双氧水中,立即产生大量气泡,说明氧化铁粉末可以加快双氧水分解,说法正确,不符合题意;
D、实验 3 中气泡产生的速率变慢主要原因是双氧水浓度下降,说法正确,不符合题意。
故选B。
20. 已知FeC2O4(固体)受热分解产生铁的氧化物和气体。将28.8gFeC2O4隔绝空气充分加热,冷却、称得残余固体14.4g。下列说法不正确的是
A. 残余固体中含11.2g铁元素
B. FeC2O4(固体)分解产生的气体是混合物
C. 分解产生的气体质量为14.4g
D. 残余固体是Fe2O3
【答案】D
【解析】
【详解】A、28.8g FeC2O4中铁元素的质量为,依据质量守恒定律可知,残余固体含铁元素11.2g,说法正确,不符合题意;
B、生成气体的质量为28.8g-14.4g=14.4g,28.8g FeC2O4中碳元素的质量为,依据质量守恒定律可知,生成气体中碳元素质量也为4.8g,则生成气体中氧元素的质量为14.4g-4.8g=9.6g,所以气体中碳原子与氧原子的个数比为,则该气体为CO和CO2的混合物,说法正确,不符合题意;
C、依据质量守恒定律可知,生成气体的质量为28.8g-14.4g=14.4g,说法正确,不符合题意;
D、残余固体中氧元素的质量为14.4g-11.2g=3.2g,设残余固体的化学式为FexOy,则,解得x:y=1:1,所以化学式为FeO,说法错误,符合题意。
故选D。
第Ⅱ卷(非选择题共60分)
21. 用化学符号表示。
(1)金刚石________;
(2)空气中含量最多的物质________;
(3)2个铁离子________;
(4)人体缺少________元素会骨骼疏松。
【答案】(1)C (2)N2
(3)2Fe3+ (4)Ca
【解析】
【小问1详解】
金刚石属于碳单质,化学式为:C,故填:C;
【小问2详解】
空气中含量最多的气体是氮气,其化学式为N2,故填:N2;
【小问3详解】
离子的表示方法:在该离子元素符号的右上角标上该离子所带的正负电荷数,数字在前,正负号在后,带一个电荷时,1通常省略,多个离子,就是在元素符号前面加上相应的数字;故2个铁离子表示为:2Fe3+,故填:2Fe3+;
【小问4详解】
人体缺少钙元素会骨质疏松,其元素符号为Ca,故填:Ca。
22. 选择下列适当的物质填空(选填序号):
A.氧气 B.碳酸氢铵 C.食盐 D.金刚石
E.稀有气体 F.三氯化铁 G.氮气 H.氯气
(1)用作霓虹灯填充气的是_________;
(2)可作烧菜调味品的是________;
(3)可用作切割玻璃的是________;
(4)常用来作化学肥料的是________;
(5)可用作净水絮凝剂的是________;
(6)用于急救病人的是________。
【答案】(1)E (2)C
(3)D (4)B
(5)F (6)A
【解析】
【小问1详解】
稀有气体通电能发出不同颜色的光,可用作多种用途的电光源,可用作霓虹灯填充气,故选填:E;
【小问2详解】
食盐具有咸味,可作烧菜调味品,故选填:C;
【小问3详解】
金刚石是自然界最硬的物质,可用作切割玻璃,故选填:D;
【小问4详解】
碳酸氢铵含有氮元素,是常见的氮肥,可用作化学肥料,故选填:B;
【小问5详解】
三氯化铁溶于水,形成具有吸附性的胶状物, 可用作净水絮凝剂,故选填:F
【小问6详解】
氧气能供给呼吸,可用于病人急救,故选填:A。
23. 青铜雁鱼灯采用淆水(“淆水”指的是石油:主要含碳、氢、氧三种元素)为燃料,燃烧产生的气体或烟尘通过导烟管溶入雁腹内的清水。
(1)“淆水”燃烧产生的气体有___ (写一种)。
(2)雁鱼灯的灯罩可自由开合,以调节进风量的大小。当看到有大量黑烟产生时,应____(选填“扩大”或“减小”)进风口。
【答案】(1)二氧化碳或一氧化碳
(2)扩大
【解析】
【小问1详解】
含碳元素的可燃物在氧气充足时,完全燃烧,生成 二氧化碳;在氧气不充足时,不完全燃烧,生成一氧化碳,甚至生成微小的炭黑 颗粒等物质;“淆水”燃烧产生的气体有二氧化碳、一氧化碳;
【小问2详解】
雁鱼灯的灯罩可自由开合,以调节进风量的大小。当看到有大量黑烟产生时,说明氧气不足,应扩大进风口。
24. 氢气的制备和储存是目前的研究热点。
Ⅰ.制备“氢气”
甲烷和水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一,主要流程如下:
(1)甲烷和水蒸气反应的符号表达式为____。
(2)已知:CaO可以将CO2除去转化为CaCO3,H2体积分数和CaO消耗率随时间变化关系(如图1)所示。从t1时开始,H2体积分数显著降低,CaO的消耗率变______(填“快”或“慢”)。当CaO消耗率约为35%时已失效,可能的原因是:____。
Ⅱ.储存“氢气”
(3)氢气可以直接加压储存,从微粒视角分析,发生改变的是______。
(4)碳纳米管(如图2)具有疏松多孔的结构,吸附储氢的能力强。其吸附储氢属于______变化。
(5)Mg2Cu是一种储氢合金。350℃时,Mg2Cu与H2反应生成MgHn,MgHn中Mg与H的质量比为12:1,则n=_______。
【答案】(1)CH4+H2O CO2+H2
(2) ①. 慢 ②. 生成的碳酸钙覆盖在氧化钙表面,阻碍了二氧化碳与氧化钙的继续进行
(3)氢分子间隙变小 (4)物理
(5)2
【解析】
【小问1详解】
据流程图可知甲烷和水蒸气在催化剂和650℃的条件下反应生成二氧化碳和氢气,反应的符号表达式为: CH4+H2O CO2+H2;
【小问2详解】
据图可知,从t1时开始,H2体积分数显著降低,CaO消耗率曲线变得平缓,即单位时间CaO消耗率变慢。由于CaO+CO2=CaCO3,生成的碳酸钙覆盖在氧化钙的表面,减少了氧化钙与二氧化碳的接触面积,导致吸收效率降低,甚至失效;
【小问3详解】
氢气可以直接加压储存,从微粒视角分析,发生改变的是氢分子间隙变小;
【小问4详解】
碳纳米管与活性炭均具有疏松多孔的结构,这使得它们都具有很强的吸附能力,当它们用于吸附储氢时,只是将氢气分子吸附在表面或孔隙中,并没有改变氢气的化学性质,因此这个过程属于物理变化;
【小问5详解】
在MgHn中,镁(Mg)与氢(H)的质量比为12:1,设:MgHn中氢原子的个数为n,则镁与氢的质量比可以表示为(因为镁的相对原子质量为24),根据题目给出的质量比12:1,我们可以列出等式:,n=2。
25. 用黄铜废料为原料制备石绿[Cu2(OH)2CO3]的一种流程如下:
(1)“预处理”包括粉碎等过程,“粉碎”的目的是_______。
(2)过程2中铜与稀硫酸、H2O2溶液反应生成硫酸铜溶液的符号表达式为_______。
(3)过程2中反应温度宜控制在50℃~60℃,温度不能过高的原因是_______。
(4)过程3中获得“石绿”的实验方案:将反应后所得混合物_______(填操作名称)、洗涤、烘干等。
【答案】(1)为了增大接触面积,使反应更快、更充分
(2)Cu+H2SO4+H2O2→CuSO4+H2O
(3)过氧化氢溶液受热,会分解生成水和氧气
(4)过滤
【解析】
【小问1详解】
“粉碎”的目的是为了增大接触面积,使反应更快、更充分;
【小问2详解】
铜与稀硫酸、过氧化氢溶液反应生成硫酸铜和水,反应的化学方程式为:Cu+H2SO4+H2O2→CuSO4+H2O;
【小问3详解】
过程2中反应温度宜控制在50℃~60℃,温度不能过高的原因是过氧化氢溶液受热,会分解生成水和氧气;
【小问4详解】
碳酸钠溶液与硫酸铜溶液反应会生成碳酸铜沉淀和硫酸钠溶液,反应后的混合物是固液混合物。 过滤操作可以将不溶性的固体碳酸铜从溶液中分离出来,得到较为纯净的碳酸铜沉淀,以便后续进行洗涤、烘干等操作,从而获得 “石绿”。
26. 我国发明了一种将甲烷中的氢转化为H2的工艺,如图所示。
(1)反应器Ⅰ中反应前后Ce的质量分数____(填“增大”或“减小”)
(2)反应器Ⅱ中的符号表达式为_____。
【答案】(1)减小 (2)CH4+CeO2 H2+CO+Ce2O3;
【解析】
【小问1详解】
根据反应器1进入的物质为H2O与Ce2O3,出来的物质为H2和CeO2,反应器I中反应前Ce的质量分数为:;反应后的Ce的质量分数为:,故反应前后Ce的质量分数为减小;
【小问2详解】
由图示信息可知,反应器Ⅱ中,甲烷与CeO2反应得到一氧化碳、氢气和Ce2O3,反应的符号表达式为CH4+CeO2 H2+CO+Ce2O3;
27. 请结合如图回答问题。
(1)写出标号仪器的名称:①_____;②_____。
(2)加热氯酸钾和二氧化锰制取并收集一瓶较纯净的氧气,应选用的装置组合是A和_____(填字母),该反应的符号表达式是____。
(3)若用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气,应选择的发生装置是___(填字母)。可用D装置收集氧气的原因是_____。
(4)某同学取溶质质量相等的4组双氧水,分别加入0.2gMnO2,用排水法收集并测得数据如图1所示。
【提醒】
高浓度的双氧水易挥发且腐蚀性强,实验时需注意安全。
30%的双氧水比25%的双氧水产氧量少,可能的原因是____。
(5)“便携式制氧机”可用于家庭保健供氧,某制氧机的工作原理如图2所示。
①A剂为过碳酸钠固体(2Na2CO3·3H2O2),B剂为二氧化锰。制氧机工作时发生了两步反应:
第一步:;
第二步:_____(用符号表达式表示)。
②氧气能从加湿过滤仓内的水中逸出,是因为____。
③该制氧机的制氧剂选择过碳酸钠固体而不选择过氧化氢溶液的原因是____(填字母)。
A.过碳酸钠是颗粒物,易于保存
B.过氧化氢运输储存不方便
C.过氧化氢浓度较大时,具有腐蚀性
【答案】(1) ①. 酒精灯 ②. 长颈漏斗
(2) ①. E ②.
(3) ①. B##C ②. 氧气的密度比空气大
(4)过氧化氢溶液浓度高易挥发
(5) ①. ②. 氧气不易溶于水 ③. ABC
【解析】
【小问1详解】
由图可知,标号①的仪器名称是酒精灯,标号②的仪器名称是长颈漏斗,故填:酒精灯;长颈漏斗;
【小问2详解】
氧气的密度比空气大,且不易溶于水也不与水反应,可采用向上排空气法或排水法进行收集,其中排水法收集的气体较为纯净,故收集装置选E;氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气,反应的符号表达式为,故填:E;;
【小问3详解】
过氧化氢制氧气适用于固-液常温型发生装置,即选B或者C,氧气的密度比空气大,可采用向上排空气法进行收集,故填:B或者C;氧气的密度比空气大;
【小问4详解】
30%的双氧水比25%的双氧水产氧量少,可能的原因是过氧化氢溶液浓度高易挥发,导致反应物减少,氧气产量减低,故填:过氧化氢溶液浓度高易挥发;
【小问5详解】
①第二步为过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,反应的符号表达式为,故填:;
②氧气不易溶于水,所以能从加湿过滤仓内的水中逸出,故填:氧气不易溶于水;
③过氧化氢是液体运输储存不方便,过氧化氢浓度较大时,具有腐蚀性,而过碳酸钠是颗粒物,易于保存,则该制氧机的制氧剂选择过碳酸钠固体而不选择过氧化氢溶液,故选ABC。
28. 蚁酸(化学式为HCOOH)在一定条件下会分解生成两种氧化物。
(1)根据蚁酸中含有____元素,推测一种生成物是水;
(2)另一种生成物为气体,且一定不是CO2,从理论上分析,其理由是____。
(3)将一定质量蚁酸完全分解产生的气体通过如下图所示装置(铁架台未画出、假设每一步都吸收完全):
【查阅资料】
1、无水硫酸铜遇水变蓝
2、
①观察到A中变蓝。B中溶液____浑浊(填“变”或“不变”),C中出现____现象,说明另一种生成物为CO。
②完全反应后,测得D中(足量澄清石灰水)质量增加13.2g,求蚁酸分解生成CO的质量为_____g。
进一步推测同时生成H2O的质量为____g。
③实际操作中为防止爆炸,需要先通气体,再点燃酒精灯。这会使推测的H2O的质量____(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)氢、氧 (2)根据质量守恒定律,若生成物为水和二氧化碳,则该反应无法配平
(3) ①. 不变 ②. 固体由黑色变为红色 ③. 8.4 ④. 5.4 ⑤. 偏小
【解析】
【小问1详解】
根据质量守恒定律,反应前后元素的种类不变,则根据蚁酸中含有氢、氧元素,推测一种生成物是水,故填:氢;
【小问2详解】
根据质量守恒定律,若生成物为水和二氧化碳,则该反应无法配平,因此蚁酸分解生成的两种氧化物中,如果一种是水,另一种氧化物就一定不是CO2,故填:根据质量守恒定律,若生成物为水和二氧化碳,则该反应无法配平;
【小问3详解】
①实验结论是另一种生成物为CO,CO不能是澄清石灰水变浑,CO与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,可观察到固体由黑色变为红色,故填:不变;固体由黑色变为红色;
②完全反应后,测得D中(足量澄清石灰水)质量增加13.2g,即生成二氧化碳的质量为13.2g,根据质量守恒定律,反应前后元素的质量不变,则生成物二氧化碳中碳元素的质量等于一氧化碳中碳元素的质量,则一氧化碳的质量为;
设生成水的质量为x,
即生成水的质量为5.4g,故填:8.4;5.4;
③实际操作中为防止爆炸,需要先通气体,再点燃酒精灯,会使一氧化碳与氧化铜反应生成二氧化碳的质量减小,从而导致计算一氧化碳的质量偏小,也使推测的水的质量偏小,故填:偏小。
29. 现有一包固体粉末,可能含有CaCO3、NaCl、Cu2(OH)2CO3、NH4HCO3、KMnO4中的一种或几种。现做如下实验:
(1)取少量固体加热,无氨味,则原固体中一定不含______。
(2)另取少量固体溶于足量的水,过滤,得到无色滤液A和固体B,则原固体中一定还不含______。
(3)取少量固体B加入足量的稀HCl,有气泡产生,得到无色液体,则原固体中一定还不含______,一定含有______。
(4)取适量的无色滤液A蒸干,出现了少量的固体,则原固体中一定还含有______。
【答案】(1)碳酸氢铵##NH4HCO3
(2)高锰酸钾##KMnO4
(3) ①. 碱式碳酸铜##Cu2(OH)2CO3 ②. 碳酸钙##CaCO3
(4)氯化钠##NaCl
【解析】
【分析】现有一包固体粉末,可能含有CaCO3、NaCl、Cu2(OH)2CO3、NH4HCO3、KMnO4中的一种或几种。由实验现象分析一定不含Cu2(OH)2CO3、NH4HCO3、KMnO4;一定含有CaCO3、NaCl。
【小问1详解】
取少量固体加热,无氨味,则原固体中一定不含有碳酸氢铵,碳酸氢钠受热会分解出氨气,故不含有NH4HCO3。
【小问2详解】
另取少量固体溶于足量的水,过滤,得到无色滤液A和固体B,则原固体中一定还不含KMnO4,其溶于水所得溶液为紫红色溶液。
【小问3详解】
取少量固体B加入足量的稀HCl,有气泡产生,得到无色液体,则原固体中一定还不含Cu2(OH)2CO3,一定含有CaCO3。因为Cu2(OH)2CO3加入足量的稀HCl,其化学方程式为:
,有气泡产生,得到氯化铜溶液(蓝色溶液),CaCO3加入足量的稀HCl,其化学方程式为:,有气泡产生,得到无色液体。
【小问4详解】
取适量的无色滤液A蒸干,出现了少量的固体,则原固体中一定还含有NaCl,CaCO3不溶于水。
【点睛】熟练掌握常见盐的性质。
30. 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认识“镁及其化合物”的研学之旅。
第一站:初识“镁”
(1)某品牌矿泉水中含有钙、镁、钾等,这里的“镁”指的是___(选填“单质”、“元素”或“原子”)。
(2)植物进行光合作用需要叶绿素,合成叶绿素分子需要镁离子_____(填离子符号)。
(3)工业上用电解氯化镁的方法生产镁,其原理: .该反应是将_______。
A. 化学能→电能 B. 电能→化学能
第二站:再探“镁”一镁与水蒸气的反应(实验装置如图1所示)
(4)实验开始时,应先点燃A处酒精灯。等观察到水沸腾一段时间后,再点燃B处酒精灯,这样做的目的是____。
(5)生成的气体通入肥皂液中,用燃着的木条靠近肥皂泡,有爆鸣声,有肥皂泡飘到空中,说明生成的气体是____(填化学式)。镁与水反应还会生成氢氧化镁,该反应的符号表达式为____。
第三站:再探“镁”一镁与氮气的反应
【查阅资料】
①镁条能在氮气中燃烧生成黄色的氮化镁(Mg3N2)固体。
②氮化镁可与水反应生成氨气。
(6)按照图2所示,取燃烧产物于烧杯B中,加入适量水,然后用大烧杯罩住小烧杯A和B.观察到____现象,证明燃烧产物中含有Mg3N2。
(7)镁条在空气中燃烧生成的MgO远多于Mg3N2,原因是_____。
(8)取2.4g镁条在O2和N2的混合气体中完全燃烧,所得固体质量为ag,则a的取值范围是___g<ag<___g。
第四站:揭秘“镁”
将镁条长期存放在空气中,表面会生成灰黑色固体。为确定灰黑色固体的组成,某化学兴趣小组同学进行如下实验(假设每一步都吸收完全)。
【查阅资料】
①已知灰黑色固体为碱式碳酸镁,化学式Mgx(OH)y(CO3)z,高温完全分解为MgO、H2O、CO2。
②浓H2SO4吸收水蒸气,碱石灰能吸收水蒸气和CO2气体。
【实验】
称取一定质量的固体样品按下图进行实验,持续加热至完全分解,最终得到MgO的质量为20g,B、C装置最终分别增重3.6g、35.2g。
(9)实验前需进行的操作:连接好装置,首先要____。
(10)加热前、后均需通入氮气,停止加热后通氮气的作用是防止倒吸和____。
(11)该化学式中x:y:z=_____。
(12)若无D装置,则x:y的值_____(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)元素 (2)Mg2+ (3)B
(4)把装置中的空气排出
(5) ①. H2 ②.
(6)B中产生气泡,A烧杯中的酚酞溶液变红
(7)氮气化学性质不活泼,只有极少量的镁与氮气反应
(8) ①. 3.33 ②. 4
(9)检查装置气密性 (10)使生成的H2O和CO2气体分别被后续B、C装置完全吸收
(11)5:4:8 (12)不变
【解析】
【小问1详解】
某品牌矿泉水中含有钙、镁、钾等,这里的“镁”指的不是以单质、分子、原子、离子等形式存在,这里所指的“镁”是强调存在的元素,与具体形态无关,故填:元素;
【小问2详解】
离子表示方法:在表示该离子的元素符号右上角,标出该离子所带的正负电荷数,数字在前,符号在后,带1个电荷时,1省略不写,镁离子可表示为Mg2+,故填:Mg2+;
【小问3详解】
工业上用电解氯化镁的方法生产镁,该反应是将电能→化学能,故选B;
【小问4详解】
为了防止玻璃管中原有空气对实验的干扰,实验开始时,应先点燃A处酒精灯,目的是把装置中的空气排出,故填:把装置中的空气排出;
【小问5详解】
生成的气体通入肥皂液中,用燃着的木条靠近肥皂泡,有爆鸣声,有肥皂泡飘到空中,说明生成的气体是氢气(H2),镁与水蒸气加热生成氢氧化镁和氢气,该反应的符号表达式是:,故填:H2;;
【小问6详解】
氮化镁可与水反应生成氨气,氨气溶于水形成氨水,氨水显碱性,能使酚酞变红,则若观察到B中产生气泡,A烧杯中的酚酞溶液变红,则证明燃烧产物中含有Mg3N2,故填:B中产生气泡,A烧杯中的酚酞溶液变红;
【小问7详解】
氮气化学性质不活泼,只有极少量的镁与氮气反应,则镁条在空气中燃烧生成的MgO远多于Mg3N2,故填:氮气化学性质不活泼,只有极少量的镁与氮气反应;
【小问8详解】
根据质量守恒定律,反应前后元素的质量不变。2.4g 镁与氧气完全反应生成氧化镁的质量为,2.4g镁与氮气完全反应生成Mg3N2的质量为,则a的取值范围是3.33g<ag<4g,故填:3.33;4;
【小问9详解】
实验前需进行的操作:连接好装置,首先要检查装置气密性,故填:检查装置气密性;
【小问10详解】
加热前、后均需通入氮气,停止加热后通氮气的作用是防止倒吸,使生成的H2O和CO2气体分别被后续B、C装置完全吸收,故填:使生成的H2O和CO2气体分别被后续B、C装置完全吸收;
【小问11详解】
B装置增重的质量为生成水的质量,C装置增重的质量为生成二氧化碳的质量,根据化学反应前后各元素的种类和质量不变,氢元素的质量=水中氢元素的质量=,碳元素的质量=二氧化碳中碳元素的质量=,镁元素的质量=氧化镁中镁元素的质量=。则镁、氢、碳三种元素的质量比为24x:y:12z=12g:0.4g:9.6g,则x:y:z=5:4:8,故填:5:4:8;
【小问12详解】
若无D装置,空气中二氧化碳会进入C中,使C的质量变大,从而使计算碳的质量偏大,不会影响对水质量的测定,则不会影响x:y的大小,故填:不变。
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