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2024年中考化学重难点突破--综合应用题
1.某化学兴趣小组的同学要制取二氧化碳气体,有如下图所示的仪器可供选用:
请你回答下列问题:
(1)实验室制取二氧化碳的原理是 (用化学方程式表示);
(2)联系前面所学的实验室制取氧气的方法,制取二氧化碳的发生装置需要根据反应物状态和 来选择,你会选择以上仪器中的 (填字母代号)来进行二氧化碳发生装置的组装;
(3)收集二氧化碳气体的一般方法是 ,依据是 。若用装置G进行二氧化碳的收集,则进气管是 (填“a”或“b”)。检验一瓶气体是否是二氧化碳的方法是 ;
(4)如图所示,将盛有二氧化碳的集气瓶沿烧杯壁慢慢倾倒,你会观察到的现象是 ,由此现象可得出二氧化碳具有的性质是 ,二氧化碳的重要用途是 ;
(5)兴趣小组同学做了两组对照试验:一组取了25g大颗粒石灰石,二组取了25g小颗粒石灰石(两组石灰石的纯度相同),分别跟150mL相同浓度的稀盐酸混合,反应情况如图所示:
你认为图中所示的两条反应图线中,反应图线甲表示的是 组(填“一”或“二”)。这个实验说明,物质的反应速度跟 有关。
(6)某小组同学在实验完毕后对发生装置中的物品进行称量,发现后来装置中的物品总质量比反应前的总质量减少了。你认为质量减少量是 ;
①消耗的稀盐酸质量②反应掉的大理石质量③产生的二氧化碳质量
(7)实验完毕可采用 的操作方法将混合物中的固体物质分离出来。
2.海洋是巨大的资源宝库。
(1)从海洋中可以获得很多重要物质。
①海水制镁:
试剂A的化学式为 ,步骤②反应的化学方程式 。此流程的目的是 。
②海水“晒盐”:
由海水蒸发结晶得到的粗盐中含有少量氯化镁、氯化钙、硫酸钠等杂质,除杂质时所加的三种试剂是NaOH溶液、Na2CO3溶液、BaCl2溶液(均过量)。除杂过程中碳酸钠的作用是 。
③海水“制碱”:
上述步骤Ⅲ的化学方程式是 。
(2)现有NaOH和Na2CO3的固体混合物10g,将其全部放入一洁净的烧杯中,然后加入足量蒸馏水,搅拌,使固体完全溶解。再向烧杯中逐滴加入溶质质量分数为10%的BaC12溶液,反应过程中产生沉淀的质量写所滴入BaC12溶液的质量关系如下图所示。试回答:
①当滴入BaCl2溶液150g时,烧杯中溶液里存在的阴离子是 (填离子符号);
②试通过计算,求10g该固体混合物中Na2CO3的质量 。(写出计算过程,结果精确至0.1g)
3.2020年12月17日,嫦娥5号返回器携带月球土壤顺利回家。火箭、运载器、卫星的制造与金属材料的发展关系十分密切。
(1)钛(Ti)被称为“21世纪金属”,广泛应用于火箭、航天飞机和通信设备等。下图是钛元素在元素周期表中的部分信息及钛原子的结构示意图,下列说法不正确的是___________。
A.钛的核电荷数为22 B.钛元素位于第四周期
C.钛的相对原子质量为47.87g D.在化学反应中,钛原子容易失去电子
(2)发射嫦娥5号时采用了液氢和液氧作为推进剂。研究发现氢化锂(LiH)可以用来储氢,氢化锂和水反应生成一种单质和氢氧化锂,该反应的化学方程式为 。
(3)探测器部分零件会采用高强度、高致密性的铝合金铸件。铝具有抗腐蚀的原因是什么?°
(4)目前世界上使用最广泛的金属是铁。现代工业利用高炉炼铁,其主要反应原理是一氧化碳与氧化铁的反应,该反应的化学方程式为 。钢铁的锈蚀也给人类带来巨大的损失,常在铁制品表面刷漆以防锈,原理是 。
(5)黄铜(铜锌合金)是一种使用比较广泛的合金。向一定量黄铜中加入硝酸银溶液,下图是反应过程中铜的质量变化情况。
①写出B点所发生反应的化学方程式 。
②写出C点溶液中物质的化学式 。
(6)为了测定某黄铜样品中锌的质量分数,向盛有10g该黄铜样品的烧杯中加入足量的稀硫酸,充分反应后生成0.2g氢气。请计算该合金样品中锌的质量分数。
4.星辰大海 探索无边 科学发展 薪火相传
(一)制造载人飞船和太空舱使用了镁合金和钛合金,工业上可用如图所示流程制备镁和钛。
(1)根据流程图,下列说法错误的是___________(选填字母序号)。
A.步骤Ⅰ通过一步反应即可实现
B.步骤Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的目的是从海水中提纯氯化镁
C.步骤Ⅲ发生了中和反应
(2)工业上常在高温和氩气氛围中,用金属镁和TiCl4反应的方法制备Ti,氩气的作用是 。
(二)我国著名的科学家侯德榜于1926年创立的侯氏制碱法,以海水中得到的食盐和二氧化碳为原料,以氨气为媒介。
其反应原理如下:NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl,2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑
某化学兴趣小组在实验室模拟联合制碱法进行了如下实验:
【资料阅读】
①通常情况下,浓氨水具有较强的挥发性,易挥发出氨气。氨气是一种无色有刺激性气味的气体,极易溶于水,排放到空气中会污染空气。
②饱和碳酸氢钠溶液不能吸收二氧化碳。
【实验步骤】
①关闭K1,先打开K2通入NH3,调节气流速率,待其稳定后,再打开K1通入CO2。
②待三颈烧瓶内出现较多固体时,关闭K2停止通入NH3;一段时间后,关闭K1停止通入CO2。
③将三颈烧瓶内反应后的混合物过滤,将滤出的固体洗涤、低温干燥,得到碳酸氢钠固体。
④将所得固体加热,使其完全分解即可制得纯碱。
请回答下列问题:
(3)A装置中发生反应的化学方程式 。
(4)C装置中长颈漏斗除了可以随时添加饱和食盐水外,还有 的作用。D装置中生石灰的作用是 。
(5)步骤②中先向饱和食盐水中通入氨气,再通入二氧化碳的目的是 。有同学提出应该在长颈漏斗内放置浸有稀硫酸的棉花团,这样做是为了 。
(6)用“侯氏联合制碱法”制得碳酸钠常含有少量氯化钠。为测定某样品中碳酸钠含量,小明称取该碳酸钠样品12g,充分溶解于水中,取氯化钙溶液160g分四次加入样品溶液中,沉淀总质量与加入氯化钙溶液质量关系如表所示。求:
加入氯化钙溶液质量/g
40
40
40
40
沉淀的总质量/g
2
4
5
n
①n= 。
②该样品中碳酸钠质量分数 。(结果精确到0.1%)。
③请在图中画出溶液pH随加入氯化钙溶液质量变化关系,标出必要的数据 。(氯化钙溶液显中性)
5.脱氧剂不但可用于延长食品保质期、也用于谷物、药品、衣料、精密仪器等类物品的保存、防锈。某脱氧剂主要由活性炭、铁粉和氯化钠混合而成,化学兴趣小组的同学用这种脱氧剂进行项目式探究活动。
(1)该脱氧剂能延长食品保质期的主要原因是其成分中的 发生缓慢氧化,此过程会 (填“吸收”或“放出”)热量。
(2)为测定该脱氧剂中铁的质量分数,小组同学取样品于烧杯中,并向烧杯中加入某盐酸,待样品充分反应后(杂质不参与反应),烧杯内物质总质量为。请计算该样品中铁的质量分数(写出计算过程)。
(3)小组同学发现:通过上述实验测得样品中铁的质量分数比实际值偏大,请分析可能原因是 (填序号)。
①样品已部分变质 ②使用盐酸浓度过大 ③反应后盐酸有剩余
6.碳和碳的化合物在自然界中广泛存在。请回答:
(1)金刚石和石墨是两种常见的碳单质,其物理性质相差很大的原因是 。
(2)下列是有关C、CO、CO2三种物质的说法:
①三种物质都含有碳元素,都可以燃烧。
②CO、CO2都是没有颜色、没有气味的气体。
③CO2可用于光合作用,CO可用于人工降雨。
④CO2能产生温室效应,CO易与血液中的血红蛋白结合引起中毒。
⑤CO2可用作燃料,CO可用来灭火。上述说法中正确的是________。
A.①②③ B.②③④ C.②④⑤ D.①③⑤
(3)以下是常用的实验装置图:
①检查C装置气密性,可以先向长颈漏斗内注入水,锥形瓶内液面浸没长颈漏斗的下管口时,再用注射器连接导气管向外拉活塞,看到 ,说明装置气密性良好。
②写出实验室用A装置制取氧气的化学方程式 。
③用装置B和C均可制取二氧化碳气体,B装置有何优点 。
④E可用来检验二氧化碳,发生反应的化学方程式为 。
⑤F装置可以用来收集二氧化碳,若气体从j通入,请将F中的玻璃导管补画完整 。
(4)为测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数,称取10g石灰石(杂质不参加反应)放入烧杯中,加入100g稀盐酸,二者恰好完全反应,反应后烧杯中剩余物质的总质量为106.7g(气体的溶解忽略不计)。请计算该样品中碳酸钙的质量分数。
7.氢气是理想的能源,也是重要的工业原料。
一、氢气的应用
(1)液氢、液氧可分别用做运载火箭的燃料及助燃剂,氢气燃烧反应的化学方程式为 。
(2)利用H2等物质在一定条件下合成甲醇(CH4O)的主要反应过程如图1所示。 产生甲醇的反应化学方程式为 。
二、氢气的获得
(3)CO2和CH4的重整是制高纯氢的方法之一,主要流程如图2(部分反应条件未注):
①该流程中可循环利用的物质是 。
②利用液氮的低温可将CO液化分离而得纯净H2,说明H2的沸点比CO (填“高”或“低”)。
三、氢气的贮存
Mg2Cu可用于化学储氢,其贮氢反应为Mg2Cu + H2MgaCub + MgH2。
(4)贮氢反应需要在高温和氩气的氛围中进行,贮氢反应中须通入氩气,其目的是 。
(5)储氢反应产物MgaCub中镁、铜元素质量比为3:16,则其中的a:b= 。
8.根据下列实验装置图,请回答下列问题:
(1)写出标有序号的仪器名称a b ;
(2)工业上我们常用分离液态空气法制取氧气,空气中的各成分的沸点如下:
组分
氮气
氧气
二氧化碳
氩气
氖气
氦气
沸点(℃)
-195.8
-183
-74.8
-185.7
-246
-268.9
先将空气加压降温至-200℃,变成液态,再升温至-195℃,则逸出的物质是 ;剩下的物质是 (填“纯净物”或“混合物"),该过程属于 变化(填“物理”或“化学”);
(3)实验室用过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取O2,化学方程式为 ,该反应的基本类型是 反应。可选用的发生装置是 ,能选择D作为收集装置的理由是 ,用该方法收集氧气检验氧气已收集满的方法是 。
(4)实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取一种易溶于水密度比空气小的氨气(NH3),应选择的制取装置组合是 (填上图字母),如果用图所示装置收集氨气,气体应从 (填“c”或“d”)端管口通入。
(5)实验室用氯酸钾与二氧化锰混合制取氧气,二氧化锰起 作用,待氯酸钾完全反应后,将剩余固体用以下方法分离:(资料氯化钾易溶于水,二氧化锰难溶于水)
其中操作1、2、3都用到的一种玻璃仪器是 ,操作2中该玻璃仪器的作用 ,操作3的名称为 。
(6)学生在实验室中用老师提供的氯酸钾和二氧化锰的混合物16.0g为原料制取氧气,加热一段时间后,产生氧气0.15mol。则分解的氯酸钾的质量是多少克? 。(用化学方程式计算)
9.请你根据所学知识并结合如图所示装置回答有关问题:
(1)实验室制二氧化碳的化学方程式为
(2)集满二氧化碳的集气瓶应 (填“正”或“倒”)放在桌面上。若用G装置收集二氧化碳,应从 (a或b)通入。若用D装置收集二氧化碳,验满方法是
(3)A装置中长颈漏斗必须伸入液面以下的原因是
(4)A和B装置均可制取CO2,与A相比较,B装置的优点是
(5)若用如图G装置采用排水法收集H2,请简述操作步骤
(6)某同学欲用过氧化氢溶液制取氧气,取溶液34g于烧杯中,加入一定量的二氧化锰,完全反应后,称得烧杯内剩余物质的总质量是32.8g,将杯内剩余物质过滤、洗涤、干燥后得滤渣2g,求过氧化氢溶液的溶质质量分数。
10.碱式碳酸镁[Mg2(OH)2CO3]和过氧化镁(MgO2)都是重要化工原料。
Ⅰ.以Mg2(OH)2CO3为原料,制备产品MgO2的步骤如下:
(1)煅烧:高温煅烧Mg2(OH)2CO3得到三种氧化物,其中一种常温下是气体,且能使澄清石灰水变浑浊,煅烧时反应的化学方程式为 。
(2)转化:向所得固体中加双氧水充分搅拌,发生反应MgO + H2O2 = MgO2+H2O,温度升高,说明该反应 热量(填“放出”或“吸收”)。其他条件相同,煅烧温度、煅烧时间不同,所得MgO对MgO2产率()的影响分别如图1所示,则最佳的煅烧温度为 ℃、煅烧时间 小时。
(3)分离:得到产品。
(4)测定:假设产品中仅少量MgO,某小组设计图2装置,通过测定生成O2体积,计算MgO2的质量分数.
已知:a. MnO2与稀盐酸不反应 b. MgO2+2HCl = MgCl2+H2O2 c. 2MgO22MgO+O2↑ d. MgO+C Mg+CO↑
①仪器M 的名称是 ,MnO2的作用是 。
②相同条件下,装置 能使测定结果更准确。(填图2 中“装置A”或“装置B”)
③经讨论,该小组又设计了下列2种方案,分别取5.0g产品进行实验,能确定MgO2质量分数的是 (填序号) 。
a.加热,使MgO2完全分解,测出剩余固体的质量
b.与足量炭粉在高温下充分反应,测出生成Mg的质量
Ⅱ.MgCl2是制备Mg2(OH)2CO3的原料,工业上通常用碳酸镁来制备MgCl2,反应如下:MgCO3 + Cl2 + CO MgCl2+2CO2(设杂质不参加反应)。生产19吨MgCl2需要这样的碳酸镁多少吨 ?(写出计算过程)。
11.以菱锌矿(主要成分是 ZnCO3,杂质为 Fe2O3、FeO、CuO)为原料制备七水硫酸锌(ZnSO4•7H2O),同时得到铁红副产品,其工艺流程如图,回答下列问题:
(1)若实验室用质量分数为 98%的硫酸配制 200g 质量分数为 24.5%的稀硫酸,需要水( 密度 1g/mL)的体积为 mL,需要用到的玻璃仪器有胶头滴管、玻璃棒、烧杯和 。
(2) 物质 X 是 确定除铜完成的实验现象是 。
(3)“氧化”中加入 H2O2的目的是在硫酸的作用下将溶液中的 FeSO4转化成 Fe2(SO4)3, 反应的化学方程式: 。
(4)除铁过程中,反应温度、溶液 pH 对除铁效果均有影响,为探究除铁的最佳效果,某同学做了以下的实验并记录了相关数据,请回答问题:
编号
反应温度/℃
溶液 pH
除铁率/%
a
30
2
91.5
b
30
2.5
93.3
c
40
2.5
95.1
d
40
3.1
Y
e
50
3.1
99.5
①实验 对比,得到的结论为其他条件不变时,反应温度增大,除铁率提高。
②实验 a 和实验 b 对比,得到结论是 。
③最佳的除铁条件为反应温度 ℃,溶液 pH 。
(5)流程中获得七水硫酸锌前省略的操作是 、冷却结晶、过滤、洗涤和低温烘干;洗涤经常选用 95%的乙醇,优点是 (填一个答案);烘干操作需在低温条件下进行,其原因是 。
(6)取 28.70g ZnSO4•7H2O 加热至不同温度,剩余固体的质量变化如图所示。
ZnSO4•7H2O 加热到 100℃时所得固体的化学式为是 (写出计算过程)。
12.某化学兴趣小组同学取ag氯酸钾和2g二氧化锰加热制取氧气并进行如下操作。
(1)滴加硝酸银溶液时发生反应的化学方程式为 ;
(2)固体M的成分 (填化学式);
(3)M中与硝酸银反应的物质的质量为X,列出求解X的比例式 ;
(4)加入的氯酸钾质量为 ;
(5)加入硝酸银溶液质量分数为 。
13.某化学兴趣小组利用下列装置进行氧气的实验室制法和有关性质的研究。实验室提供以下常用仪器,供完成下列气体制取实验时选用(不可重复选用)。
(1)写出编号仪器的名称:① ,②
(2) 化学兴趣小组的同学经认真思考后,认为可选用如图装置进行收集氧气。若集气瓶中的气体是空气,那么进气口应是 (填 “a”或“b”),验满的方法是
(3) 该化学兴趣小组的同学接着进行有关氧气性质的实验(实验如下图):木炭在图乙中燃烧的现象是 。图丙中的现象为 ,说明木炭燃烧的产物有 。
(4)已知2 g 氢气完全燃烧放出热量285.6 kJ,16 g甲烷完全燃烧放出热量809.3 kJ。请计算:用2 g氢气作燃料比用16 g甲烷作燃料少向空气中排放二氧化碳多少克 ?若取得同样多的热量需要燃烧氢气多少克 ?(注:燃烧均为完全燃烧)
14.二氧化碳具有广泛的应用价值。
(1)实验室可用如图所示的装置制备二氧化碳。石灰石和稀盐酸反应的化学方程式是 实验开始前,应从 (填“a”或“b”)处装入石灰石;添加稀盐酸时,活塞k一般处于打开状态的原因是 。
(2)用NaOH溶液“捕捉”CO2过程如下
I、“捕捉室”中NaOH溶液常喷成雾状的优点是 发生反应的化学方程式是 。
II、“反应、分离”环节中,分离物质采用的方法是 。
III、若要确认“捕捉”后的气体中CO2含量低,你的实验设计方案是 。
15.铜及铜的化合物在生产生活中应用广泛。
I.《梦溪笔谈》中记载了青铜的冶炼工艺。以孔雀石和木炭为原料,经高温煅烧,冷却得到块状金属铜,冶炼过程如图。
选取孔雀石共同装入土封盖并保留炉火炭火
与过量木炭制球形容器细小通气孔充分煅烧
已知:铜的熔点1083.4℃,氧气充足时炭火温度可达1200℃左右。
(1)工艺中木炭的主要作用有:① ;②与CO2反应生成CO;③直接与CuO反应生成Cu。
(2)球形容器封盖后保留细小通气孔的目的是 。
(3)结合已知条件,此法冶炼产物是铜块而不是散落在炭粉中的铜颗粒,原因是 。
II.景泰蓝的制作工艺主要有制胎、掐丝、烧蓝、磨光、镀金等。
(4)以Cu为材料,加工成丝后弯曲转折成所需的图案,主要利用了Cu的 (填物理性质)。
(5)景泰蓝工艺将釉料涂在铜器表面,烧制后牢固附着于金属表面,既能够 ,又起到了美化装饰效果。
(6)现代工业炼铜时,竖炉内部进气管常设计成环形(如图),该设计的优点为 。
III.探究H2还原CuO。
已知:1.H2+CuOCu+H2O。
2.氧化钙为干燥剂,可以除去某些气体中的水蒸气。
3.氧化亚铜(Cu2O)为红色固体,溶于氨水得到蓝色溶液,Cu不与氨水发生反应。
有文献报道:在H2还原CuO反应的一些实验中,得到的固体产物是Cu和Cu2O组成的混合物。
某兴趣小组对此开展如下探究。
探究一:设计如图实验装置,开展H2还原CuO实验并检验固体产物。
(7)实验开始时, (填字母)。
A.先向分液漏斗中加稀硫酸 B.先点燃酒精灯
(8)取反应后的红色固体于烧杯中,加入足量氨水并搅拌,观察到溶液变成 色,证明固体产物中有Cu2O。
探究二:探究反应生成Cu2O的变化情况。
称取若干份质量均为1.6000g的CuO,在相同条件下分别用H2还原CuO,不同时间(t)检测固体中Cu2O的质量(m)结果如图。
(9)由图可知,在H2还原CuO反应过程中,Cu2O质量的变化趋势是 。
(10)结合图,为确保H2还原CuO所得固体产物不含Cu2O,应采取的措施是 。
探究三:探究反应生成Cu2O的原因。
(11)H2还原CuO的反应过程涉及如下两个反应:
①H2+2CuOCu2O+H2O,②H2+Cu2O2Cu+H2O。
如果1.6000g的CuO全部转化Cu2O,试计算得到Cu2O的质量(写出计算过程) 。
请结合计算结果和图判断,①②两个反应是 (选填“同时反应”或“依次反应”)。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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