江苏省2024-2025学年九年级上学期期末模拟复习化学练习
2025-01-02
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49页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 南京市,无锡市,常州市,苏州市,扬州市,镇江市,泰州市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 3.36 MB |
| 发布时间 | 2025-01-02 |
| 更新时间 | 2025-01-04 |
| 作者 | 花朵蔷薇 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-01-02 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49720757.html |
| 价格 | 1.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2024-2025学年第一学期九年级期末复习模拟练习训练
一.选择题
1.苏州博物馆最近启用新购置的“真空充氮杀虫灭菌消毒机”来处理和保护文物,即将文物置于该机器中,三天后氮气的浓度可达99.99%,再密封三天左右,好氧菌、厌氧菌和丝状霉菌都被杀灭。下列有关氮气的说法错误的是( )
A.氮气是有刺激性气味的无色气体 B.氮气不能供给呼吸
C.通常状况下氮气的化学性质稳定 D.高浓度氮气可抑制菌类生长
2.碳酸氢铵(NH4HCO3 )是农业生产中一种常见的化肥,关于它的说法错误的是( )
A.它是由C、H、O、N四种元素组成的 B.碳酸氢铵适宜在晴朗的天气下使用
C.碳酸氢铵不稳定,受热易分解 D.碳酸氢铵适宜低温、避光、密封保存
3.下列实验设计不合理的是( )
A.探究酒精灯外焰温度最高B.证明蜡烛燃烧有水生成
C.给病人输氧,导管b连接氧气瓶D.探究MnO2能否加快过氧化氢的分解速率
4.兴趣小组在实验室制取二氧化碳气体的发生装置中连接上压强传感器如图一,测得实验过程中试管内气体压强变化情况如图二。下列说法正确的是( )
A.ab段试管中液面逐渐上升
B.bc段石灰石与稀盐酸脱离接触
C.a点的对应操作是打开弹簧夹
D.该发生装置可用于控制过氧化氢和二氧化锰混合制氧气的发生和停止
5.有关如图实验的说法正确的是( )
A.点燃氢气前不用检验纯度 B.干冷烧杯内壁无明显变化
C.b管气体能使带火星木条复燃D.两个实验均可证明水的组成
6.如图是硫和铁在空气中和氧气中燃烧的实验,铁丝在空气中不能燃烧,但是纳米铁粉在空气中稍加热即可剧烈燃烧。下列说法正确的是( )
A.实验甲和乙观察到的现象不一样,是因为反应物的种类不一样
B.实验甲和乙的生成物相同,但是实验丙和丁的生成物不同
C.从四个实验中可以看出,增大反应物的浓度和反应物接触面积,可以使反应更剧烈
D.四个实验中,水的主要作用是防止集气瓶炸裂
7.碳循环和氧循环是自然界中重要的循环,下列分析不正确的是( )
A.自然界中的碳循环和氧循环主要通过化学变化实现
B.植物光合作用可以将大气中的CO2全部吸收
C.每个人都在参与碳循环和氧循环
D.碳循环和氧循环对维持自然界中的生态平衡具有重要意义
8.我们制取任何气体前都要先检查装置气密性,下列检查装置气密性的实验设计中,方法合理的是( )
A. B. C. D.
9.某同学误将少量高锰酸钾当成二氧化锰加入氯酸钾中进行加热制取氧气,部分物质质量随时间变化如图所示,下列说法正确的是( )
A.t2时刻,氧气开始产生
B.c代表氧气
C.a代表氯酸钾
D.t2时刻,高锰酸钾开始分解
10.1911年,卢瑟福用带正电的α粒子轰击金箔后发现:绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进,少数α粒子发生较大偏转,极少数α粒子偏转几乎达到180°。由该实验可得出的结论是( )
A.原子是实心球体 B.原子的质量主要集中在原子核上
C.原子核不带电 D.原子核在原子中占的体积很大
11.下列宏观事实的微观解释错误的是( )
A.自然界中水的天然循环——水分子不断运动的结果
B.一滴水中大约含有1.67×1021个水分子——水分子体积很小
C.氧气和液氧都能支持燃烧——物质的分子相同,其化学性质相同
D.氧气经压缩储存在钢瓶中——氧气分子体积变小了
12.“化学”一词最早出于清朝的《化学鉴原》一书,该书把地壳中含量第二的元素翻译成“矽(xi)”,如今把这种“矽”元素命名为( )
A.硒 B.硅 C.铝 D.锡
13.下列有关原子、分子和元素的认识,说法正确的是( )
A.分子可分,原子不能再分 B.原子核都是由质子和中子构成
C.元素的种类由原子的质子数决定 D.分子的质量一定比原子的质量大
14.甲原子是乙原子质量的m倍,甲原子是碳原子质量的n倍,则乙原子的相对原子质量为( )
A. B. C. D.
15.NH3的合成开启了工业催化新纪元,为世界粮食增产做出了巨大贡献。以N2和H2为反应物合成NH3的微观过程如图所示。下列关于该反应说法正确的是( )
A.表示氢气分子 B.参加反应的H2与N2分子个数比为3:1
C.反应前后元素的种类及化合价都不变 D.相同条件下,使用催化剂后生成物的产量增加
16.下列符号既能表示一种元素,又能表示一种原子,还能表示某种物质的是( )
A.N B.2H C.Ca2+ D.Ne
17.某固体混合物由硫化钠(Na2S)和亚硫酸钠(Na2SO3)两种物质组成。已知该固体混合物中硫元素的质量分数为32%。则该固体混合物中氧元素的质量分数为( )
A.38.4% B.37.6% C.36.8% D.22%
18.对如图相关问题的解释或推测错误的是( )
A.图a中用灯帽盖灭酒精灯是因为灯帽能隔绝空气
B.图b将煤球变成蜂窝煤燃烧更充分,是增大了煤与空气的接触面积
C.图c中火柴头斜向下时更容易燃烧,是因为降低了火柴梗的着火点
D.由图d的现象可推知,属镁引起的火灾不能用二氧化碳灭火
19.珍爱生命,关注安全。从安全角度考虑,下列做法不正确的是( )
A.家用天然气泄漏,应先关闭气阀门并轻轻开窗通风 B.室内电器着火,先切断电源再灭火
C.炒菜时油锅着火后立即用水浇灭 D.严禁携带易燃、易爆物品乘坐火车
20.称取21.6克过氧化钙晶体(化学式为CaO2•yH2O),用热分析仪对其进行热分解实验,并绘制成固体质量与温度关系图(如图,过氧化钙晶体受热时会先失去结晶水),下列说法不正确的是( )
A.y值为8
B.0~150℃未达到反应所需的温度
C.350℃后发生反应的化学方程式为CaO2Ca+O2↑
D.CaO2中氧元素的化合价为﹣1价
21.甲醛(HCHO)是一种无色、有刺激性气味的气体。甲醛在空气中充分燃烧生成CO2和H2O。现有HCHO和CO的混合气体20g,将其点燃,充分燃烧后,把生成气体通入足量的澄清石灰水中,得到白色沉淀70g。下列说法正确的是( )
A.混合气体中氧元素的质量为8.4g B.混合气体中碳元素的质量分数是56%
C.混合气体中氢元素和氧元素的质量比是1:28 D.混合气体中HCHO和CO的质量比是7:3
22.小明同学用CO(含有少量CO2)来模拟炼铁实验并检验生成的气体产物和收集尾气,他设计的微型装置如图所示,下列说法正确的是( )
A.a处装置的作用吸收CO
B.b处黑色的粉末变为红色
C.d处收集尾气,保护环境
D.实验结束先停止通入气体后熄灭酒精灯
23.向一定量的铁粉中逐滴加入稀硫酸,一段时间后再逐滴加入硫酸铜溶液,反应过程中剩余固体的质量与加入溶液的质量关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.a﹣b段溶液质量逐渐减小
B.b、c点溶液中的溶质种类不同
C.c点溶液中铁元素的质量小于d点溶液
D.向d点对应固体中加入稀硫酸,有气泡产生
24.小明将未经砂纸打磨的铝条放入盛有稀盐酸的密闭容器中,用压强传感器测得容器内压强和反应时间的变化曲线如图所示,下列分析正确的是( )
A.AB段发生的反应是2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑
B.CD段压强变化的主要影响因素是温度
C.氢气的质量:C点>D点
D.D点表示化学反应刚好停止
25.某研究性学习小组选择合适的药品和如图所示装置,既可制取气体,又可验证物质的性质。下列说法错误的是( )
A.在实验室里,装置Ⅰ可用作大理石和稀盐酸制取二氧化碳的发生装置
B.当打开K1、关闭K2时,装置Ⅱ可用于向上排空气法收集CO2
C.当打开K2、关闭K1时,装置Ⅲ可用于检验生成的气体是否为CO2
D.当打开K1、关闭K2时,在装置Ⅱ中装满水,可用于收集氧气
26.某无色混合溶液中大量存在四种离子,其个数比为Al3+:::M=1:1:3:2,则M为( )
A.Cu2+ B.Na+ C.Cl﹣ D.Mg2+
27.下面四位同学描述的是同一种物质的化学式,他们描述的化学式为( )
A.NH3 B.HCOOH C.H2SO3 D.CH4
28.由A、B两元素组成的某化合物中,其中A与B的质量比为3:1,又知A与B的相对原子质量之比为2:1,下列式子中能够表示此化合物的化学式是( )
A.AB4 B.A3B2 C.AB D.A2B
29.A~E是初中化学的常见物质且都含有一种相同元素,它们之间的一步反应转化关系如图所示(部分反应物、生成物未标出).其中,A通常为气体,B为碳酸钠,C是大理石的主要成分,D是相对分子质量最小的氧化物,E是一种单质.下列有关说法不正确的是( )
A.E的化学式为O2
B.D和E可以相互转化
C.C→D的反应属于分解反应
D.A→E可通过光合作用来实现
30.在一密闭容器中发生某反应,容器中各物质的质量变化如表所示。其中数据不正确的是( )
物质阶段
甲的质量/g
乙的质量/g
丙的质量/g
丁的质量/g
反应前
4.8
4.8
4.8
4.8
反应中
m1
m2
7.0
m3
反应后
0
m4
9.2
7.5
A.m1=2.4 B.m2=3.65 C.m3=6.15 D.m4=2.3
31.粉尘爆炸的实验装置如图所示。用打气筒向容器内打气吹散面粉,容器内瞬间发生爆炸,软橡胶片被冲飞,蜡烛熄灭。下列说法正确的是( )
A.剧烈的燃烧一定会引发爆炸
B.蜡烛熄灭的主要原因是氧气不足
C.实验中化学能最终都转化为了软橡胶片的动能
D.能引发爆炸的还有煤粉、棉尘、氢气、甲烷、二氧化碳等
32.下列实验方案能达到实验目的的是( )
A.检验N2中混有少量O2:将带火星的木条伸入气体中
B.除去CO2中混有的少量CO:将气体通过灼热的木炭粉
C.分离铜粉与铁粉:加入足量稀盐酸,反应后过滤、洗涤、干燥
D.鉴别NaCl与CuSO4两种固体:分别取样,加水溶解
33.向含12gNaOH的溶液中缓慢加入氧化铝粉末,发生反应aAl2O3+bNaOH═cNaAlO2+dX,该过程中NaOH、NaAlO2的质量随氧化铝的质量变化如图所示。下列说法不正确的是( )
A.加入10.2gAl2O3时,生成物质X的质量为1.8g
B.上述化学方程式中c:d=2:1
C.反应结束后溶液中溶质有NaOH和NaAlO2
D.若再加入10.2g的Al2O3,则NaAlO2的总质量为32.8g
34.在蒸馏水中加入氢氧化钠颗粒,不断搅拌,用温度传感器记录溶解过程的温度变化,图中a、c两点观察到溶液中有固体存在,b点固体完全消失。下列说法正确的是( )
A.氢氧化钠固体溶于水会吸收热量
B.a、c两点时,氢氧化钠的溶解度相同
C.b点时,该溶液一定是不饱和溶液
D.d点时的溶剂质量大于a点时的溶剂质量
35.某化学兴趣小组借助氧气传感器探究微粒的运动,数据处理软件可实时绘出氧气体积分数随时间变化的曲线。收集一塑料瓶氧气进行下列三步实验:①敞口放置;②双手贴在塑料瓶外壁上;③双手紧贴并倒转瓶口。三步实验中测得氧气的体积分数随时间变化的曲线依次为图中的MN段、NP段和PR段。下列说法不正确的是( )
A.曲线中M→N的变化过程,说明氧分子在不停地运动
B.曲线中N→P的变化过程,说明塑料瓶中氧分子间的空隙越来越大C.曲线中N→P与P→Q相比较,说明氧气的密度比空气的密度大
D.曲线中P→Q与Q→R相比较,说明Q点后氧分子的运动速率减小
二.实验题(共2小题)
36.某学生用高锰酸钾制取氧气并做有关氧气的性质实验,制取氧气的装置如图所示(装置图用代号表示)
(1)图中仪器a的名称是 。
(2)高锰酸钾制取氧气的化学方程式 ,该同学制取氧气的发生装置为 (填序号),该图中存在的一处错误是没有在试管口放一团棉花,使用该装置制取气体应满足的条件是固体与固体反应,需要加热。
(3)其实验操作有:a.停止加热 b.固定试管 c.将导管从水槽中取出 d.装药品和放棉花 e.加热,收集氧气。上述过程中缺少的一步操作是连接仪器并检查装置的气密性,将该操作编号为f,则正确的操作顺序是 。
(4)如用H2O2溶液制氧气,除H2O2溶液外还需要加入的试剂是 (填名称)。如图F是实验室制备气体的一种装置图。该装置的特点是:打开弹簧夹,块状固体和液体接触,反应发生;关闭弹簧夹后,产生的气体将液面压回,使固体和液体分开,反应停止。用H2O2溶液制氧气时 (填“可以”或“不可以”)采用此装置。
(5)查阅资料:相同条件下,氨气(NH3)的密度比空气小,且易溶于水,其水溶液称为氨水;加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物可制取氨气。根据所查资料,制取并收集氨气应选择的装置是 (填序号)。小芳同学将收集满氨气的集气瓶倒扣在滴有无色酚酞的水中,此时能观察到的实验现溶液由无色变成红色,说明氨水显碱性。
(6)如图是实验室常用的气体收集多功能装置。
若用图一排空气法收集一瓶氧气,氧气从 端(填字母“a”或“b”)通入。若在图二装置中盛满水,用排水法收集一瓶氧气,氧气从 端(填字母“a”或“b”)通入。
37.如图1是实验室制取气体的常用装置。
(1)图中标号仪器①的名称是 。
(2)如果用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,反应的化学方程式为 ;反应后二氧化锰的质量分数 (填“增大”、“减小”或“不变”);用图3所示装置收集氧气,如果导管口与b相连,a端排出的物质主要是 。
(3)利用注射器可以检查装置的气密性。如图2所示,在锥形瓶内装适量的水,使长颈漏斗下端形成一段液封,将活塞往里推,如果观察到 ,则装置不漏气。若用装置B和D制取CO2,收集了一定量气体后关闭止水夹,装置B中固体和液体没有分离,可能的原因是 。
A.所用盐酸浓度偏大 B.装置漏气 C.盐酸反应完了 D.二氧化碳能溶于水
(4)乙炔是一种无色无味的气体,密度比空气略小,难溶于水。实验室常用块状固体碳化钙和水反应制备乙炔,该反应极为剧烈。从上图中选择实验室制取乙炔所用仪器的最佳组合是 。
(5)小梅同学选用装置A加热高锰酸钾制取氧气时发现试管固定得太高,应调节图4中的旋钮 (填①、②或③)。
(6)若利用一氧化碳还原氧化铜,并检验反应后的气体中是否有水蒸气和二氧化碳,请将图5中的实验装置补画完整。这个实验中,b处试剂为 ,c处试剂为 。
三.科学探究题(共4小题)
38.某兴趣小组开展“测定密闭容器中氧气的体积分数”的探究实验。
【实验步骤】实验1:按图1所示装置,用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。
实验2:按图2所示装置,在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂(其中辅助成分不干扰实验),利用铁锈蚀原理测定空气中氧气的体积分数。
【实验现象】(1)实验1中,红磷燃烧的主要现象是 ,该反应的化学方程式为 ;红磷熄灭后,集气瓶冷却至室温,打开K,水能倒吸入集气瓶中,若发现进入装置中的水少于五分之一,可能的两条原因是 、 。
【分析实验】(2)连接数字传感器,测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如3、图4所示。依据图3、图4信息,实验2的测定方法更准确,判断依据是 。
【拓展延伸1】实验小组同学将足量白磷放在集气瓶中,白磷能发生缓慢氧化从而消耗氧气,并用压强传感器测定瓶中压强的变化,根据压强的变化来计算空气中氧气的含量,实验装置及数据采集如图5。(相同条件下,气体的压强与气体所占的体积成正比。)
(3)在开始200s内压强增大,增大的原因是 。
(4)用如图所示数据计算,用这种方法测得的空气中氧气的体积分数是 %(结果精确到0.1%)。反应结束,瓶内剩余的主要气体的具有的化学性质是 。
【拓展延伸2】“温控保鲜”和“气调保鲜”是两类食品保鲜技术。它们通过降低温度和改变气体成分,达到抑制储藏物细胞呼吸的目的。如图6所示是工业上用膜分离技术实现“气调保鲜”的流程。
(5)冰箱中常用的是“气调保鲜”,在空气分离后,进入冰箱保鲜室内的气体是 (填“富氧空气”或“富氮空气”)。
(6)富氧空气中氧气和其他气体的体积比可能是 (填字母)。
A.1:3 B.1:4 C.1:5 D.1:6
39.化学兴趣小组的同学利用以下装置进行“白磷燃烧的条件”的探究(白磷的着火点为40℃)。
(1)实验前,打开K1、关闭K2,或者打开K2、关闭K1,分别向上拉动两支注射器的活塞,均能出
现 现象,说明装置气密性良好。
(2)将装有适量白磷的具支试管放入20℃的冷水中,打开K1、关闭K2,往A中注入适量的双氧水,B中白磷未燃烧的原因是 ,C中的现象是 。
(3)关闭K1、打开K2,往D中注入适量的稀盐酸,发生反应的化学方程式为 ,当观察到 ,说明二氧化碳与白磷充分接触。然后将B中的水换成80℃的热水,白磷不燃烧,这样设计的目的是 。
(4)打开K1、关闭K2,往A中注入适量双氧水,一段时间后B中白磷燃烧,由此现象说明 。此时再关闭K1、打开K2,往D中注入适量的稀盐酸,白磷的火焰熄灭,体现了二氧化碳 的化学性质。
40.实验探究炼铁原理
某化学兴趣小组在实验室中模拟工业炼铁的原理,并探究CO与Fe2O3反应后的产物。
【查阅资料】:①草酸(H2C2O4)固体与浓硫酸混合加热会产生一氧化碳,反应方程式为:H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O。②NaOH溶液可以吸收二氧化碳。③浓硫酸是一种常用的干燥剂。
于是他设计了如图的实验装置,结合装置回答下列问题:
(1)图中装置C作用是 ;
(2)装置E中澄清石灰水的作用是 ;
(3)从实验操作程序和实验安全看,首先要检查装置的气密性,实验开始先加热 (填A或D)处。实验结束应 (先或后)停止加热该处,这样做的主要目的是 。
(4)该装置设计有一个明显缺陷,你认为是 。
(5)实验时准确称取一定质量纯净的Fe2O3固体按如图进行实验,当D中固体全部变黑后,停止加热,继续通入CO直到玻璃管冷却。将得到的黑色固体加入到足量的稀盐酸,发现固体全部溶解,但无气泡产生。
【查阅资料】:a.铁的氧化物在足量的稀盐酸中均能全部溶解,但无气泡产生。
b.Fe2O3与CO反应的固体生成物可能情况如下:Fe2O3Fe3O4FeO(黑色)Fe
根据“无气泡”猜想,黑色粉末可能是:①Fe3O4;② ;③Fe3O4 和FeO。
(6)定量分析用电子天平称量得部分数据如下:(玻璃管质量60.0 g)
反应前
反应后
玻璃管及其中固体的质量
66.0g
65.8 g
根据上述数据,纯净的Fe2O3固体质量为 g,通过上述数据,可推断出反应后黑色固体的成分 ,根据推断结果,写出该实验中玻璃管内发生的化学反应方程式: 。
41.氨气易溶于水,易与浓硫酸反应,不与碱石灰(干燥剂)反应.氨气还具有还原性,在加热的条件下能还原氧化铜:2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O,某化学兴趣小组同学设计如图所示实验来验证氨气的组成(图中夹持、固定装置部分均略去).已知整套装置气密性良好,且实验中所用试剂均足量,B、D、E中所装药品能完全吸收相关物质.实验前装置C、D的质量分别为mC1、mD1.
实验步骤:Ⅰ.连接装置A、B、C、D、E,打开分液漏斗旋塞注入足量浓氨水后关闭旋塞.通入氨气一段时间后,接着连接装置F.Ⅱ.点燃酒精灯加热,待黑色固体变为红色后,停止加热.
Ⅲ.继续通氨气至玻璃管冷却.Ⅳ.记录量气管读数为VmL.V.称量装置C、D的质量分别为mC2、mD2.
请回答下列问题:(1)装置A中NaOH固体所起的作用,是利用了该物质 的性质.
(2)若mC1﹣mC2═(mD2﹣mD1)× ,则可证明氨气的组成中不含氧元素.
(3)步骤Ⅲ通入氨气的目的之一是 .
(4)如果略去装置B,导致的后果是 .
①装置C中会发生新的化学反应 ②会得出“氨气的组成中含有氧元素”的结论
③使测得的氨气组成中N、H元素质量比偏大
(5)为减小误差,在读取量气管读数前必须进行的操作是 .
(6)步骤Ⅱ中氧化铜是否完全反应,对实验结果 (填“有”、“没有”或“不确定有没有”)影响.
四.解答题(共3小题)
42.2021年2月27日,“嫦娥五号”带回来的月壤入藏国家博物馆。
(1)月壤含有氦、氧、硅、银等元素。
①氧的原子结构示意图为,图中的“6”表示 。
②一种氦原子的质子数为2、中子数为1,下列示意图能正确表示这种氦原子结构的是 (填标号)。
(2)1O、O、1O分别表示氧元素的三种原子,可简写成16O、17O、18O,其中18O在化学原理探究和核化学方面有广泛应用。电解重氧水(H218O)可以获得重氧(18O2),请据如图回答。
①16O、17O、18O三种原子中, 数目不相等(填“质子”“中子”或“电子”)。
②相同分子数的:16O2和18O2分别与足量H2反应全部转化成H2O,生成的质量前者 (填“大于”或“等于”或“小于“)后者。
(3)航天飞行器座舱内空气更新过程如图所示:
①装置Ⅰ作用 。
②装置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ反应装置中发生化学变化的有 (填序号)。
43.铁及其化合物的有关知识
(一)铁及其化合物的应用
(1)如图1为某小儿硫酸亚铁糖浆。适当服用该糖浆可治疗 (选填序号)。
A.佝偻病 B.侏儒症 C.贫血症
(2)食品保鲜“双吸剂”含铁粉、食盐等,图2为其原理探究实验:
滴入食盐水后,关闭分液漏斗活塞。一段时间后,铁粉上出现红色固体,气球 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。食盐水的作用是 。
(二)铁及其化合物的实验
某化学兴趣小组在实验室中模拟工业炼铁的原理,并探究CO与Fe2O3反应后的产物。
[查阅资料]:①草酸(H2C2O4)固体与浓硫酸混合加热会产生一氧化碳,反应方程式为:H2C2O4CO2↑+CO↑+H2O
②NaOH溶液可以吸收二氧化碳,浓硫酸是一种常用的干燥剂,碱石灰既能吸收二氧化碳也能吸水。于是他设计了图3的实验装置,结合装置回答下列问题:
(1)图中装置C作用是 。
(2)从实验操作程序和实验安全看,首先要检查装置的气密性,实验开始先加热 (填A或D)处。
(3)该装置设计有一个明显缺陷,你认为是 。
(4)将Fe粉溶于稀H2SO4,用点燃法检验生成的H2前必须 。向反应后的溶液中滴加NaOH溶液,生成白色Fe(OH)2沉淀,随后沉淀变为灰绿色。白色沉淀变为灰绿色的原因之一是部分Fe(OH)2接触空气生成Fe(OH)3,反应的化学方程式 。生成的Fe(OH)3分解为Fe2O3.过滤、洗涤、低温干燥得到灰绿色固体,其组成为2FeSO4•2Fe(OH)2•Fe2O3[相对分子质量为644]。
(三)灰绿色固体的热分解实验
兴趣小组称取此固体6.44g,在科研人员的指导下用如图4装置进行热分解实验。
【查阅资料】①Fe(OH)2在150℃~200℃时完全分解为FeO;
②FeSO4在450℃~500℃时完全分解为Fe2O3,2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑。
(1)加热前后及过程中均通入N2,加热结束后仍通一段时间N2的目的是 。
(2)控制温度在不同的范围对A中样品加热。测得剩余固体质量随温度的变化如图5所示。B装置中浓硫酸只能吸收SO3和H2O,当加热到t1℃时,装置C中的现象为 。
①图中E点对应的m1= 。②图中F点对应物质中Fe2O3的质量为 g。
③科研人员将F点所得剩余固体隔绝空气,在密闭容器中加热到1400℃,已知加热过程中发生反应、且反应前后固体总质量不变,得到纯净的化合物。请写出该化合物的化学式 。
参考答案与试题解析
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
A
B
D
B
D
C
B
A
C
B
D
题号
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
答案
B
C
B
B
D
D
C
C
C
C
C
题号
23
24
25
26
27
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答案
C
B
B
D
D
B
C
D
B
D
D
题号
34
35
答案
B
D
一.选择题
1.苏州博物馆最近启用新购置的“真空充氮杀虫灭菌消毒机”来处理和保护文物,即将文物置于该机器中,三天后氮气的浓度可达99.99%,再密封三天左右,好氧菌、厌氧菌和丝状霉菌都被杀灭。下列有关氮气的说法错误的是( )
A.氮气是有刺激性气味的无色气体 B.氮气不能供给呼吸
C.通常状况下氮气的化学性质稳定 D.高浓度氮气可抑制菌类生长
【分析】A、根据通常状况下氮气是无色无味的气体分析;B、根据氮气不能供给呼吸分析;
C、根据氮气的化学性质不活泼分析;
D、根据题意三天后氮气的浓度可达99.99%,再密封三天左右,好氧菌、厌氧菌和丝状霉菌都被杀灭,得出高浓度氮气可抑制菌类的生长分析。
【解答】解:A、在通常状况下氮气是无色无味的气体,没有刺激性气味,故A错误;
B、氮气不能供给呼吸,故B正确;
C、氮气的化学性质不活泼,即氮气的化学性质稳定,故C正确;
D、根据题意三天后氮气的浓度可达99.99%,再密封三天左右,好氧菌、厌氧菌和丝状霉菌都被杀灭,得出高浓度氮气可抑制菌类的生长,故D正确;
故选:A。【点评】本题考查了氮气的性质与用途,难度不大,本题也体现了:性质决定用途,用途又反映性质的理念。
2.碳酸氢铵(NH4HCO3 )是农业生产中一种常见的化肥,关于它的说法错误的是( )
A.它是由C、H、O、N四种元素组成的 B.碳酸氢铵适宜在晴朗的天气下使用
C.碳酸氢铵不稳定,受热易分解 D.碳酸氢铵适宜低温、避光、密封保存
【分析】A、根据碳酸氢铵化学式进行分析判断.
B、根据碳酸氢铵受热易分解生成氨气、水和二氧化碳进行分析.
C、根据碳酸氢铵的化学性质进行分析.
D、根据碳酸氢铵的热稳定性差,受热时容易分解进行分析判断.
【解答】解:A、由碳酸氢铵的化学式可知,碳酸氢铵是由碳、氢、氮、氧四种元素组成的,故选项说法正确。
B、碳酸氢铵受热易分解生成氨气、水和二氧化碳,碳酸氢铵不适宜在晴朗的天气下使用,故选项说法错误。
C、碳酸氢铵不稳定,碳酸氢铵受热易分解生成氨气、水和二氧化碳,故选项说法正确。
D、碳酸氢铵在加热时容易分解生成氨气、水和二氧化碳,故碳酸氢铵适宜低温、避光、密封保存故选项说法正确。故选:B。
【点评】本题难度较小,掌握碳酸氢铵的化学性质即可解答,碳酸氢铵受热易分解生成氨气、水和二氧化碳.
3.下列实验设计不合理的是( )
A.探究酒精灯外焰温度最高 B.证明蜡烛燃烧有水生成
C.给病人输氧时,导管b连接氧气瓶 D.探究MnO2能否加快过氧化氢的分解速率
【分析】A、根据铁丝被烧红的快慢进行分析判断。
B、根据干冷的烧杯能检验水蒸气的存在,进行分析判断。
C、根据导管a连接供给氧气的钢瓶上,会使水从b管中排出,进行分析判断。
D、除探究要素不同之外,其它条件都应该是相同的。
【解答】解:A、图中实验,根据铁丝被烧红的快慢,接触火焰的部位,两端先变红,可探究酒精灯外焰温度最高,故选项实验设计合理。
B、在火焰上方罩一个干冷的烧杯,烧杯内壁出现水雾,说明生成了水,故选项实验设计合理。
C、若a导管连接供给氧气的钢瓶时,装置内的氧气越来越多,装置内压强大于外面的大气压,水就会沿着b导管被排出;故给病人输氧时,导管b连接氧气瓶,故选项实验设计合理。
D、图中实验,过氧化氢溶液的浓度不同,不能探究MnO2能否加快过氧化氢的分解速率,故选项实验设计不合理。故选:D。
【点评】本题难度不是很大,化学实验方案的设计是考查学生能力的主要类型,同时也是实验教与学难点,在具体解题时要对其原理透彻理解,可根据物质的物理性质和化学性质结合实验目的进行分析判断。
4.兴趣小组在实验室制取二氧化碳气体的发生装置中连接上压强传感器如图一,测得实验过程中试管内气体压强变化情况如图二。下列说法正确的是( )
A.ab段试管中液面逐渐上升
B.bc段石灰石与稀盐酸脱离接触
C.a点的对应操作是打开弹簧夹
D.该发生装置可用于控制过氧化氢和二氧化锰混合制氧气的发生和停止
【分析】根据实验室中制取二氧化碳常用大理石或石灰石和稀盐酸反应来制取,随着反应的进行,气体的质量逐渐增加,压强逐渐增大,进行分析判断。
【解答】解:A、ab段,产生了二氧化碳气体,压强增大,试管中液面逐渐下降,故选项说法错误。
B、bc段,压强不变,石灰石与盐酸脱离接触,故选项说法正确。
C、a点的对应操作是关闭弹簧夹,二氧化碳气体不能逸出,装置内压强增大,故选项说法错误。
D、该发生装置能控制反应的发生和停止,适用于固液常温型制备气体的反应,但是二氧化锰是粉末,难以实现固液分离,故选项说法错误。
故选:B。
【点评】本题难度不大,明确实验室制取二氧化碳的反应原理是正确解答本题的关键。
5.有关如图实验的说法正确的是( )
A.点燃氢气前不用检验纯度
B.干冷烧杯内壁无明显变化
C.b管气体能使带火星木条复燃
D.两个实验均可证明水的组成
【分析】A、根据可燃性气体与空气混合后点燃可能发生爆炸,进行分析判断。
B、根据氢气燃烧生成水,进行分析判断。
C、根据电解水的实验现象,进行分析判断。
D、根据水的组成,进行分析判断。
【解答】解:A、氢气具有可燃性,为防止发生爆炸,点燃氢气前需要检验纯度,故选项说法错误。
B、氢气燃烧生成水,干冷烧杯内壁有水雾出现,故选项说法错误。
C、电解水时,与电源正极相连的试管内产生的气体体积少,与电源负极相连的试管内的气体体积多,且两者的体积之比大约是1:2,b管与电源负极相连,产生的气体是氢气,不能使带火星木条复燃,故选项说法错误。
D、电解水生成氢气和氧气,氢气燃烧生成水,氢气和氧气分别是由氢元素和氧元素组成的,说明水是由氢元素和氧元素组成的,故选项说法正确。
故选:D。
【点评】本题难度不大,掌握电解水的实验现象、结论(正氧负氢、氢二氧一)、氢气的化学性质等是正确解答本题的关键。
6.如图是硫和铁在空气中和氧气中燃烧的实验,铁丝在空气中不能燃烧,但是纳米铁粉在空气中稍加热即可剧烈燃烧。下列说法正确的是( )
A.实验甲和乙观察到的现象不一样,是因为反应物的种类不一样
B.实验甲和乙的生成物相同,但是实验丙和丁的生成物不同
C.从四个实验中可以看出,增大反应物的浓度和反应物接触面积,可以使反应更剧烈
D.四个实验中,水的主要作用是防止集气瓶炸裂
【分析】A、根据硫在空气、氧气中燃烧的现象进行分析判断。
B、根据氧气的化学性质进行分析判断。
C、根据硫在氧气中燃烧比在空气中剧烈,纳米铁粉在空气中稍加热即可剧烈燃烧进行分析判断。
D、根据水的作用进行分析判断。
【解答】解:A、实验甲中观察到燃烧发出淡蓝色火焰,实验乙中观察到燃烧发出蓝紫色火焰,实验甲和乙观察到的现象不一样,是因为氧气的浓度不一样,故选项说法错误。
B、实验甲和实验乙中生成物相同,实验丙和实验丁的生成物也相同,故选项说法错误。
C、硫在氧气中燃烧比在空气中剧烈,纳米铁粉在空气中稍加热即可剧烈燃烧,可以看出增大反应物的浓度和反应物接触面积可以使反应更充分更剧烈,故选项说法正确。
D、甲乙实验中水的作用是吸收二氧化硫,防止污染空气,丙丁中水的作用是防止集气瓶炸裂,故选项说法错误。
故选:C。
【点评】本题难度不大,掌握氧气的化学性质、铁和硫在空气在氧气中燃烧的实验注意事项是正确解答本题的关键。
7.碳循环和氧循环是自然界中重要的循环,下列分析不正确的是( )
A.自然界中的碳循环和氧循环主要通过化学变化实现
B.植物光合作用可以将大气中的CO2全部吸收
C.每个人都在参与碳循环和氧循环
D.碳循环和氧循环对维持自然界中的生态平衡具有重要意义
【分析】根据二氧化碳在自然界中的循环的知识进行分析解答即可。
【解答】解:A.自然界中的碳循环和氧循环主要通过动植物的呼吸,化石燃料的燃烧,植物的光合作用等,这些过程中均有新物质生成,属于化学变化,该选项分析正确;
B.光合作用不能将大气中的二氧化碳全部吸收,该选项分析不正确;
C.呼吸作用消耗氧气生成二氧化碳气体,则每个人都在参与碳循环和氧循环,该选项分析正确;
D.碳循环和氧循环对维持自然界中的生态平衡具有重要意义,该选项分析正确,
故选B。
【点评】加强对二氧化碳循环的知识的掌握是正确解答本题的关键。
8.我们制取任何气体前都要先检查装置气密性,下列检查装置气密性的实验设计中,方法合理的是( )
A. B. C.
D.
【分析】根据检查装置气密性的原理是:通过气体发生器与液体构成封闭体系,依据改变体系内压强时产生的现象(如气泡的生成、水柱的形成、液面的升降等)来判断装置气密性的好坏;一般用到的方法有:空气热胀冷缩法、注水法、抽气或压气法等,进行分析判断。
【解答】解:A、检查装置气密性的方法:把导管的一端浸没在水里,双手紧握试管外壁,若导管口有气泡冒出,装置不漏气,故选项实验操作正确。
B、该装置未构成封闭体系,即左边的导管与大气相通;无论该装置气密性是否良好,导管口都不会有气泡产生,不能判断气密性是否良好,故选项实验操作错误。
C、该装置未构成封闭体系,即左边的导管与大气相通;无论该装置气密性是否良好,导管口都不会有气泡产生,不能判断气密性是否良好,故选项实验操作错误。
D、该装置未构成封闭体系,即左边的长颈漏斗与大气相通;无论该装置气密性是否良好,导管口都不会有气泡产生,不能判断气密性是否良好,故选项实验操作错误。
故选:A。
【点评】本题有一定难度,装置气密性的检查是常考的实验题,也是一个难点,明确检查装置气密性时可以通过改变体系内的压强的方法是正确解答此类题的关键。
9.某同学误将少量高锰酸钾当成二氧化锰加入氯酸钾中进行加热制取氧气,部分物质质量随时间变化如图所示,下列说法正确的是( )
A.t2时刻,氧气开始产生
B.c代表氧气
C.a代表氯酸钾
D.t2时刻,高锰酸钾开始分解
【分析】根据高锰酸钾与氯酸钾制备氧气的原理分析回答此题。
【解答】解:A、高锰酸钾可以先加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,二氧化锰再作为催化剂参与氯酸钾的反应,t1时刻之后b质量减小,b为高锰酸钾,此时也就有氧气产生,a在t2时刻减少质量,说明a为氯酸钾,c在t2开始质量增加,所以c为氯化钾,因此从t1时就有氧气产生,选项A错误;
B、根据A中分析可知,c为氯化钾,选项B错误;
C、根据A中分析可知,t2时刻,KClO3开始分解产生氧气,所以a代表氯酸钾,选项C正确;
D、根据A中分析可知,t1时刻,高锰酸钾开始分解,选项D错误;
故选:C。【点评】在解此类题时,首先要将题中的知识认知透,然后结合学过的知识进行解答。
10.1911年,卢瑟福用带正电的α粒子轰击金箔后发现:绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进,少数α粒子发生较大偏转,极少数α粒子偏转几乎达到180°。由该实验可得出的结论是( )
A.原子是实心球体 B.原子的质量主要集中在原子核上 C.原子核不带电
D.原子核在原子中占的体积很大
【分析】根据原子的结构进行分析,原子由原子核及核外电子构成,而原子核又由质子和中子构成,原子核的体积很小,原子内部有相对较大的空间。
【解答】解:A绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,说明原子内部绝大部分空间是空的,则金原子不是实心球体;故A错误;
B通过上述实验,少数α粒子发生较大偏转,极少数α粒子偏转几乎达到180°,能说明原子核位于原子中心,质量主要集中在原子核上;故B正确;
C少数α粒子发生较大偏转,原因是α粒子在运动中途经原子核附近时,受到斥力,说明原子核的电性与α粒子相同;故C错误;
D少数α粒子发生较大偏转,原因是α粒子在运动中途经原子核附近时,受到斥力,能说明原子内有体积很小、质量很大的核;故D错误;故选:B。
【点评】本题考查了原子构成的知识,难度不大,依据已有的知识结合材料内容分析即可。
11.下列宏观事实的微观解释错误的是( )
A.自然界中水的天然循环——水分子不断运动的结果
B.一滴水中大约含有1.67×1021个水分子——水分子体积很小
C.氧气和液氧都能支持燃烧——物质的分子相同,其化学性质相同
D.氧气经压缩储存在钢瓶中——氧气分子体积变小了
【分析】根据分子的基本特征:分子质量和体积都很小;分子之间有间隔;分子是在不断运动的;同种的分子性质相同,不同种的分子性质不同,可以简记为:“两小运间,同同不不”,结合事实进行分析判断。【解答】解:A、自然界中水的天然循环,是水分子不断运动的结果,故选项解释正确。
B、一滴水中大约含有1.67×1021个水分子,说明水分子体积很小,故选项解释正确。
C、氧气和液氧都能支持燃烧,是因为它们是由氧分子构成的,同种的分子化学性质相同,故选项解释正确。
D、氧气经压缩储存在钢瓶中,是因为分子之间有间隔,气体受压后,氧气分子间隔变小,分子的体积不变,故选项解释错误。故选:D。
【点评】本题难度不大,了解分子的基本性质(可以简记为:“两小运间,同同不不”)及利用分子的基本性质分析和解决问题的方法是正确解答此类题的关键。
12.“化学”一词最早出于清朝的《化学鉴原》一书,该书把地壳中含量第二的元素翻译成“矽(xi)”,如今把这种“矽”元素命名为( )
A.硒 B.硅 C.铝 D.锡
【分析】根据题意,《化学鉴原》一书把地壳中含量第二的元素翻译成“矽(xi)”,结合地壳中元素含量,进行分析判断。
【解答】解:《化学鉴原》一书把地壳中含量第二的元素翻译成“矽(xi)”,地壳含量较多的元素(前四种)按含量从高到低的排序为:氧、硅、铝、铁,则如今把这种“矽”元素命名为硅。故选:B。
【点评】本题难度不大,熟记地壳里各元素的含量是正确解答本题的关键。
13.下列有关原子、分子和元素的认识,说法正确的是( )
A.分子可分,原子不能再分 B.原子核都是由质子和中子构成
C.元素的种类由原子的质子数决定 D.分子的质量一定比原子的质量大
【分析】A、根据分子、原子的特点进行分析;B、根据氢原子的原子核内没有质子进行分析;
C、根据元素的概念进行分析;D、根据分子和原子的特点进行分析。
【解答】解:A、分子可分为原子,原子能分为原子核和核外电子,选项错误;
B、氢原子的原子核内没有中子,选项错误;
C、元素是指质子数相同的一类原子的总称,因此元素的种类是由原子的质子数决定的,选项正确;
D、分子和原子不能比较大小,但由原子构成的分子,其一个分子的质量比构成它的原子的质量大,选项错误;故选:C。
【点评】通过回答本题进一步熟悉了分子、原子的区别和联系以及原子的构成,属于基础知识的考查。
14.甲原子是乙原子质量的m倍,甲原子是碳原子质量的n倍,则乙原子的相对原子质量为( )
A. B. C. D.
【分析】根据原子的相对原子相对质量进行分析解答即可。
【解答】解:因为甲原子是碳原子质量的n倍,所以甲原子的相对原子质量为:12n,
因为甲原子是乙原子质量的m倍,所以乙原子的相对原子质量为:,故选:B。
【点评】只要熟记相对原子质量的定义即可正确解答本题。
15.NH3的合成开启了工业催化新纪元,为世界粮食增产做出了巨大贡献。以N2和H2为反应物合成NH3的微观过程如图所示。下列关于该反应说法正确的是( )
A.表示氢气分子 B.参加反应的H2与N2分子个数比为3:1
C.反应前后元素的种类及化合价都不变 D.相同条件下,使用催化剂后生成物的产量增加
【分析】A、表示氮分子。B、一定条件下氮气和氢气反应生成氨气。
C、单质中元素化合价是0,化合物中元素化合价代数和为零。D、催化剂不能改变生成物质量。
【解答】解:A、表示氮分子,该选项不正确。
B、一定条件下氮气和氢气反应生成氨气,反应的化学方程式:N2+3H22NH3,参加反应的H2与N2分子个数比为3:1,该选项正确。
C、反应前氮元素和氢元素化合价都是0,反应后氮元素化合价是﹣3,氢元素化合价是+1,该选项不正确。
D、催化剂不能改变生成物质量,该选项不正确。故选:B。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
16.下列符号既能表示一种元素,又能表示一种原子,还能表示某种物质的是( )
A.N B.2H C.Ca2+ D.Ne
【分析】根据化学式与元素符号的含义进行分析解答,金属、大多数固体非金属等都是由原子直接构成的,故它们的元素符号,既能表示一个原子,又能表示一种元素,还能表示一种物质。
【解答】解:元素符号能表示一种元素,还能表示该元素的一个原子;化学式能表示一种物质,当元素符号又是化学式时,就同时具备了上述三层意义。
A、N属于气态非金属元素,可表示氮元素,表示一个氮原子,但不能表示一种物质,故选项不符合题意。B、2H只有微观意义,仅能表示两个氢原子,故选项不符合题意。
C、该粒子是钙离子符号,不能表示元素,也不能表示一种原子和物质,故选项不符合题意。
D、Ne属于稀有气体元素,可表示氖元素,表示一个氖原子,还能表示氖气这一物质,故选项符合题意。
故选:D。【点评】本题难度不大,掌握由原子构成的物质的化学式一般有三层含义(宏观:表示一种元素、一种单质,微观:表示一个原子)是正确解答此类题的关键.
17.某固体混合物由硫化钠(Na2S)和亚硫酸钠(Na2SO3)两种物质组成。已知该固体混合物中硫元素的质量分数为32%。则该固体混合物中氧元素的质量分数为( )
A.38.4% B.37.6% C.36.8% D.22%
【分析】在这三种物质中,钠元素与硫元素的原子个数比为2:1,也就是钠元素和硫元素的质量比是定值46:32,根据硫元素的质量分数为32%计算钠元素的质量分数,从而确定氧元素的质量分数,以此解答该题。
【解答】解:已知在硫化钠(Na2S)和亚硫酸钠(Na2SO3)两种物质中钠和硫的原子个数比均为2:1,则钠元素和硫元素的质量比为(23×2):32=46:32,已知该固体混合物中硫元素的质量分数为32%,钠元素在混合物中的质量分数为46%,则该固体混合物中氧元素的质量分数为:1﹣32%﹣46%=22%。
故选:D。【点评】本题考查了混合物的计算、质量分数计算等,为高频考点,侧重考查学生的分析能力和计算能力,难度中等,根据化学式判断物质中Na、S元素的质量比是解题的关键。
18.对如图相关问题的解释或推测错误的是( )
A.图a中用灯帽盖灭酒精灯是因为灯帽能隔绝空气
B.图b将煤球变成蜂窝煤燃烧更充分,是增大了煤与空气的接触面积
C.图c中火柴头斜向下时更容易燃烧,是因为降低了火柴梗的着火点
D.由图d的现象可推知,属镁引起的火灾不能用二氧化碳灭火
【分析】A.根据灭火原理进行分析判断。
B.促进可燃物燃烧的方法有:增大可燃物与氧气的接触面积或增大氧气的浓度。
C.根据燃烧需要同时满足三个条件:①可燃物、②氧气或空气、③温度要达到着火点,进行分析判断。
D.根据镁能在二氧化碳中燃烧,进行分析判断。
【解答】解:A.用灯帽盖灭酒精灯是因为灯帽能隔绝空气,故选项说法正确。
B.煤做成蜂窝状,增大了煤与氧气的接触面积,能使煤充分燃烧,故选项说法正确。
C.当火柴头斜向下时,燃烧产生的热量能给火柴梗预热,容易达到其着火点,所以更容易持续燃烧。而火柴头向上时,燃烧产生的热量随热空气上升,不能给火柴梗加热,火柴梗达不到其着火点,容易熄灭,故选项说法错误。
D.镁能在二氧化碳中燃烧,则金属镁燃烧引起的火灾不能用二氧化碳灭火,故选项说法正确。
故选:C。【点评】本题难度不大,掌握燃烧的条件、灭火的原理、促进可燃物燃烧的方法是正确解答本题的关键。
19.珍爱生命,关注安全。从安全角度考虑,下列做法不正确的是( )
A.家用天然气泄漏,应先关闭气阀门并轻轻开窗通风 B.室内电器着火,先切断电源再灭火
C.炒菜时油锅着火后立即用水浇灭 D.严禁携带易燃、易爆物品乘坐火车
【分析】根据能源的利用以及相应的安全措施进行分析解答即可。
【解答】解:A、家用天然气泄漏,不能见明火,应先关闭气阀门并轻轻开窗通风,说法正确;
B、室内电器着火,为防止触电,应先切断电源再灭火,说法正确;
C、炒菜时油锅着火后不能立即用水浇灭,会造成油滴飞溅,燃烧面扩大,油烫伤人,说法错误;
D、严禁携带易燃、易爆物品乘坐火车,否则可能引起爆炸,说法正确;
故选:C。【点评】本题考查的是化学与生活的知识,完成此题,可以依据已有的知识进行。
20.称取21.6克过氧化钙晶体(化学式为CaO2•yH2O),用热分析仪对其进行热分解实验,并绘制成固体质量与温度关系图(如图,过氧化钙晶体受热时会先失去结晶水),下列说法不正确的是( )
A.y值为8
B.0~150℃未达到反应所需的温度
C.350℃后发生反应的化学方程式为CaO2Ca+O2↑
D.CaO2中氧元素的化合价为﹣1价
【分析】根据质量守恒定律计算
【解答】解:A、如图像所示,CaO2•yH2O加热分解生成CaO2的质量为7.2g,21.6 g过氧化钙晶体中结晶水的质量为21.6g﹣7.2g=14.4g,则=,所以y=8,故A不符合题意;
B、如图像所示,0~150℃,过氧化钙晶体质量不发生改变,原因是没有达到它的分解温度未发生反应,故B不符合题意;
C、如图像所示,过氧化钙晶体加热时去结晶水后,再加热减少的质量应为反应生成气体的质量,故生成气体的质量为:7.2g﹣5.6g=1.6g,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类和质量不变,故剩余固体中钙元素的质量与过氧化钙中钙元素的质量相同,因此钙元素的质量为:7.2g××100%=4g,故剩余固体中氧元素的质量为:5.6g﹣4g=1.6g,设剩余固体的化学式为:CaxOy,=,=,故剩余固体为CaO,即350℃后发生反应为过氧化钙在高温下反应生成氧化钙和氧气,该反应的化学方程式为:2CaO22CaO+O2↑,故C符合题意;
D、CaO2中钙元素为+2价,设氧元素的化合价为z,根据化合物中正、负化合价的代数和为零,则(+2)+2z=0,z=﹣1,因此氧元素的化合价为﹣1价,故D不符合题意。故选:C。
【点评】本题主要考查的是化学方程式的计算,根据质量守恒定律计算即可。
21.甲醛(HCHO)是一种无色、有刺激性气味的气体。甲醛在空气中充分燃烧生成CO2和H2O。现有HCHO和CO的混合气体20g,将其点燃,充分燃烧后,把生成气体通入足量的澄清石灰水中,得到白色沉淀70g。下列说法正确的是( )
A.混合气体中氧元素的质量为8.4g B.混合气体中碳元素的质量分数是56%
C.混合气体中氢元素和氧元素的质量比是1:28 D.混合气体中HCHO和CO的质量比是7:3
【分析】化学反应遵循质量守恒定律,即参加反应的物质的质量之和,等于反应后生成的物质的质量之和,是因为化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变。
【解答】解:A、混合气体中碳元素的质量为:70g×=8.4g,混合物中碳原子、氧原子个数比是1:1,氧元素质量:8.4g×=11.2g,该选项错误。
B、碳元素质量是8.4g,碳元素质量分数:×100%=42%,该选项错误。
C、混合物中氢元素质量:20g﹣8.4g﹣11.2g=0.4g,混合气体中氢元素和氧元素的质量比是0.4g:11.2g=1:28,该选项正确。
D、氢元素质量是0.4g,则甲醛质量:0.4g×=6g,一氧化碳质量:20g﹣6g=14g,甲醛和一氧化碳质量比:6g:14g=3:7,该选项错误。
故选:C。【点评】化学反应遵循质量守恒定律,即化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变,这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。
22.小明同学用CO(含有少量CO2)来模拟炼铁实验并检验生成的气体产物和收集尾气,他设计的微型装置如图所示,下列说法正确的是( )
A.a处装置的作用吸收CO
B.b处黑色的粉末变为红色
C.d处收集尾气,保护环境
D.实验结束先停止通入气体后熄灭酒精灯
【分析】根据一氧化碳具有还原性,能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,结合实验步骤、注意事项进行分析判断。
【解答】解:A、一氧化碳不能与氢氧化钠反应,a处装置的作用吸收空气中的二氧化碳,故选项说法错误。
B、一氧化碳具有还原性,高温下能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,实验进行一段时间后,b处出现的现象是红棕色粉末逐渐变黑,故选项说法错误。
C、一氧化碳有毒,会污染空气,d处的作用是收集尾气,保护环境,故选项说法正确。
D、实验结束先熄灭酒精灯后停止通入气体,以防止生成的铁再次被氧化,故选项说法错误。
故选:C。【点评】本题难度不大,掌握一氧化碳的化学性质、还原氧化铁的实验现象等并能灵活运用是正确解答本题的关键。
23.向一定量的铁粉中逐滴加入稀硫酸,一段时间后再逐滴加入硫酸铜溶液,反应过程中剩余固体的质量与加入溶液的质量关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.a﹣b段溶液质量逐渐减小
B.b、c点溶液中的溶质种类不同
C.c点溶液中铁元素的质量小于d点溶液
D.向d点对应固体中加入稀硫酸,有气泡产生
【分析】铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜。
【解答】解:A、a﹣b段铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,导致反应进行,固体质量减小,溶液质量逐渐增大,该选项不正确。
B、b、c点溶液中的溶质种类相同,都是硫酸亚铁,该选项不正确。
C、c点溶液中铁元素的质量小于d点溶液,是因为随着反应进行,硫酸亚铁质量增大,该选项正确。
D、向d点对应固体中(固体是铜,不能和稀硫酸反应)加入稀硫酸,没有气泡产生,该选项不正确。
故选:C。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
24.小明将未经砂纸打磨的铝条放入盛有稀盐酸的密闭容器中,用压强传感器测得容器内压强和反应时间的变化曲线如图所示,下列分析正确的是( )
A.AB段发生的反应是2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑
B.CD段压强变化的主要影响因素是温度
C.氢气的质量:C点>D点
D.D点表示化学反应刚好停止
【分析】稀盐酸和氧化铝反应生成氯化铝和水,和铝反应生成氯化铝和氢气,放热。
【解答】解:A、AB段发生的反应是氧化铝和稀盐酸反应生成氯化铝和水,反应的化学方程式是Al2O3+6HCl═2AlCl3+3H2O,该选项不正确。
B、CD段压强变化的主要影响因素是温度,即温度降低,气压减小,该选项正确。
C、C点恰好完全反应,氢气的质量:C点=D点,该选项不正确。
D、C点恰好完全反应,反应停止,该选项不正确。
故选:B。【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
25.某研究性学习小组选择合适的药品和如图所示装置,既可制取气体,又可验证物质的性质。下列说法错误的是( )
A.在实验室里,装置Ⅰ可用作大理石和稀盐酸制取二氧化碳的发生装置
B.当打开K1、关闭K2时,装置Ⅱ可用于向上排空气法收集CO2
C.当打开K2、关闭K1时,装置Ⅲ可用于检验生成的气体是否为CO2
D.当打开K1、关闭K2时,在装置Ⅱ中装满水,可用于收集氧气
【分析】根据装置的特点、化学反应的原理以及气体的性质来分析解答。
【解答】解:A.在实验室里,装置I适用于固液不加热的反应,其中分液漏斗可以控制滴加液体试剂的速率,因此可用此装置作为大理石和稀盐酸制取二氧化碳的发生装置,说法正确;
B.二氧化碳的密度比空气大,所以当打开K1、关闭K2时,装置Ⅱ不可以用于向上排空气法收集CO2,说法错误;
C.若小试管内盛有澄清的石灰水,当打开K2、关闭K1时,装置Ⅲ可用于检验生成的气体是否为CO2,说法正确;
D.氧气的不易溶于水,所以当打开K1、关闭K2时,在装置Ⅱ中装满水,可用于收集氧气,说法正确。
故选:B。【点评】本题考查了气体的制备、收集与性质实验,综合性比较强。气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关;气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关。
26.某无色混合溶液中大量存在四种离子,其个数比为Al3+:::M=1:1:3:2,则M为( )
A.Cu2+ B.Na+ C.Cl﹣ D.Mg2+
【分析】根据溶液不显电性,阳离子所带的正电荷总数与阴离子所带的负电荷总数相等,进行分析判断。
【解答】解:某混合溶液中大量存在四种离子,其个数比为Al3+:::M=1:1:3:2,溶液不显电性,阳离子所带的正电荷总数与阴离子所带的负电荷总数相等,设铝离子的个数为1,则正电荷总数为3×1,负电荷总数为1+2×3,则M应带正电荷,设一个M离子所带的正电荷数为x,则3×1+2x=2×3+1,x=2;因为含铜离子的溶液是蓝色的,所以M为Mg2+。
故选:D。
【点评】本题难度不大,掌握离子在溶液中能否共存的条件、溶液中阳离子所带的正电荷总数与阴离子所带的负电荷总数相等是正确解答本题的关键。
27.下面四位同学描述的是同一种物质的化学式,他们描述的化学式为( )
A.NH3 B.HCOOH C.H2SO3 D.CH4
【分析】A、根据该物质一个分子由5个原子构成进行分析;
B、根据该物质含有两种元素进行分析;
C、根据该物质含有两种元素进行分析;
D、根据CH4是由两种元素组成且一个分子里含有5个原子进行分析。
【解答】解:A、根据题意,该物质一个分子由5个原子构成,而一个NH3分子含有4个原子,故A错误;
B、根据题意,该物质含有两种元素,而HCOOH含有碳、氢、氧三种元素,故B错误;
C、根据题意,该物质含有两种元素,而H2SO4含有三种元素,故C错误;
D、根据题意,CH4是由两种元素组成且一个分子里含有5个原子,表示甲烷这种物质且还表示一个甲烷分子,故D正确;
故选:D。【点评】本题主要考查化学式的意义等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行。
28.由A、B两元素组成的某化合物中,其中A与B的质量比为3:1,又知A与B的相对原子质量之比为2:1,下列式子中能够表示此化合物的化学式是( )
A.AB4 B.A3B2 C.AB D.A2B
【分析】利用化合物中A、B两元素的质量比及相对原子质量比,可计算出化合物的分子中A、B原子个数比;根据原子个数比,判断化合物的化学式.
【解答】解:设B的相对原子质量为x,则A的相对原子质量为2x.设该化合物的化学式为AaBb,则,,即化学式为:A3B2。
故选:B。
【点评】根据化合物中组成元素质量比为各元素相对原子质量与原子个数乘积的比解答即可.
29.A~E是初中化学的常见物质且都含有一种相同元素,它们之间的一步反应转化关系如图所示(部分反应物、生成物未标出).其中,A通常为气体,B为碳酸钠,C是大理石的主要成分,D是相对分子质量最小的氧化物,E是一种单质.下列有关说法不正确的是( )
A.E的化学式为O2
B.D和E可以相互转化
C.C→D的反应属于分解反应
D.A→E可通过光合作用来实现
【分析】A~E 是初中化学的常见物质且都含有一种相同元素,其中B是碳酸钠;C是大理石的主要成分,则C是碳酸钙;A通常为气体,A能与碳酸钠相互转化,A能转化成碳酸钙,则A是二氧化碳;D是相对分子质量最小的氧化物,则D是水;E是一种单质,二氧化碳和水都能转化成E,则E是氧气;据此分析解答。
【解答】解:A、由分析可知,E是氧气,化学式为:O2,故选项不符合题意。
B、D是水,E是氧气,水在通电的条件下生成氢气和氧气,氢气和氧气在点燃的条件下生成水,则D和E可以相互转化,故选项不符合题意。
C、C是碳酸钙,D是水,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,该反应是两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应,属于复分解反应,故选项符合题意。
D、A是二氧化碳,E是氧气,二氧化碳可以通过光合作用转化为氧气,故选项不符合题意。
故选:C。
【点评】本题考查了物质的推断,在解此类题时,首先将题中有特征的物质推出,然后结合推出的物质和题中的转化关系推导剩余的物质,最后将推出的各种物质代入转化关系中进行验证即可。
30.在一密闭容器中发生某反应,容器中各物质的质量变化如表所示。其中数据不正确的是( )
物质
阶段
甲的质量/g
乙的质量/g
丙的质量/g
丁的质量/g
反应前
4.8
4.8
4.8
4.8
反应中
m1
m2
7.0
m3
反应后
0
m4
9.2
7.5
A.m1=2.4 B.m2=3.65 C.m3=6.15 D.m4=2.3
【分析】化学反应遵循质量守恒定律,即参加反应的物质的质量之和,等于反应后生成的物质的质量之和,是因为化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变。
【解答】解:A、反应甲的质量和丙的质量比为:,解得m1=2.4,该选项数据正确;
B、m4=4.8+4.8+4.8+4.8﹣9.2﹣7.5=2.5,则根据甲、乙的质量比为:,解得m2=3.65,该选项数据正确;
C、m3=4.8+4.8+4.8+4.8﹣2.4﹣3.65﹣7.0=6.15,该选项数据正确;
D、结合前面分析可知,m4=2.5,该选项数据不正确。
故选:D。【点评】化学反应遵循质量守恒定律,即化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变,这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。
31.粉尘爆炸的实验装置如图所示。用打气筒向容器内打气吹散面粉,容器内瞬间发生爆炸,软橡胶片被冲飞,蜡烛熄灭。下列说法正确的是( )
A.剧烈的燃烧一定会引发爆炸
B.蜡烛熄灭的主要原因是氧气不足
C.实验中化学能最终都转化为了软橡胶片的动能
D.能引发爆炸的还有煤粉、棉尘、氢气、甲烷、二氧化碳等
【分析】A、根据爆炸的条件进行分析B、根据面粉燃烧消耗了氧气进行分析。
C、根据能量的转化进行分析。D、根据二氧化碳不具有可燃性,进行分析。
【解答】解:A.剧烈的燃烧不一定会引发爆炸,需要在有限的空间内,故A错误;
B.面粉燃烧消耗了氧气,故蜡烛熄灭的主要原因是氧气不足,故B正确;
C.实验中化学能最终转化为了软橡胶片的动能和内能,故C错误;
D.能引发爆炸的还有煤粉、棉尘、氢气、甲烷等,而二氧化碳不具有可燃性,硅D错误。
故选:B。【点评】本题主要考查燃烧和爆炸实验等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
32.下列实验方案能达到实验目的的是( )
A.检验N2中混有少量O2:将带火星的木条伸入气体中
B.除去CO2中混有的少量CO:将气体通过灼热的木炭粉
C.分离铜粉与铁粉:加入足量稀盐酸,反应后过滤、洗涤、干燥
D.鉴别NaCl与CuSO4两种固体:分别取样,加水溶解
【分析】A、根据常见气体的检验方法,进行分析判断。
B、除杂至少要满足“不增不减”的原则,“不增”是指不增加新杂质,“不减”是指不减少目标物质的质量。C、根据金属的化学性质,进行分析判断。
D、鉴别物质时,首先对需要鉴别的物质的性质进行对比分析找出特性,再根据性质的不同,选择适当的试剂,出现不同的现象的才能鉴别。
【解答】解:A、氮气不能燃烧、不能支持燃烧,将带火星的木条伸入气体中,带火星的木条不会复燃,不能检验N2中混有少量O2,故选项实验方案不能达到实验目的。
B、CO2能与灼热的木炭粉反应生成一氧化碳,反而会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项实验方案不能达到实验目的。
C、加入足量稀盐酸,铁能与稀盐酸反应生成氯化亚铁溶液和氢气,铜不与稀盐酸反应,反应后过滤、洗涤、干燥,能分离出铜粉,但无法分离出铁粉,故选项实验方案不能达到实验目的。
D、分别取样,加水溶解,溶于水形成无色溶液的是氯化钠,溶于水形成蓝色溶液的是硫酸铜,可以鉴别,故选项实验方案能达到实验目的。
故选:D。【点评】本题难度不是很大,化学实验方案的设计是考查学生能力的主要类型,同时也是实验教与学难点,在具体解题时要对其原理透彻理解,可根据物质的物理性质和化学性质结合实验目的进行分析判断。
33.向含12gNaOH的溶液中缓慢加入氧化铝粉末,发生反应aAl2O3+bNaOH═cNaAlO2+dX,该过程中NaOH、NaAlO2的质量随氧化铝的质量变化如图所示。下列说法不正确的是( )
A.加入10.2gAl2O3时,生成物质X的质量为1.8g
B.上述化学方程式中c:d=2:1
C.反应结束后溶液中溶质有NaOH和NaAlO2
D.若再加入10.2g的Al2O3,则NaAlO2的总质量为32.8g
【分析】根据氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水,反应的化学方程式为Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O,结合质量守恒定律和化学方程式的计算来分析。
【解答】解:A、由图可知,加入10.2gAl2O3时,消耗NaOH质量为:12g﹣4g=8g,生成NaAlO2质量为16.4g,则生成物质X的质量为:10.2g+8﹣16.4g=1.8g,故选项不符合题意。
B、根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,则2a=c,b=c,所以a:b:c=1:2:2,设a=1,b=2,c=2,则dX中含有2个H、1个O,所以d=1,物质X是H2O,所以上述化学方程式中c:d=2:1,故选项不符合题意。
C、反应中有NaAlO2生成,由图可知,NaOH还剩余4g,所以反应结束后溶液中溶质有NaOH和NaAlO2,故选项不符合题意。
D、由图可知NaOH还剩余4g,
设还能生成NaAlO2的质量为m。
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
80 164
4g m
m=8.2g
则总共生成NaAlO2的质量为:8.2g+16.4g=24.6g,故选项符合题意。
故选:D。
【点评】本题主要考查了物质的性质、质量守恒定律以及化学方程式的计算,解答时要根据所学知识,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
34.在蒸馏水中加入氢氧化钠颗粒,不断搅拌,用温度传感器记录溶解过程的温度变化,图中a、c两点观察到溶液中有固体存在,b点固体完全消失。下列说法正确的是( )
A.氢氧化钠固体溶于水会吸收热量
B.a、c两点时,氢氧化钠的溶解度相同
C.b点时,该溶液一定是不饱和溶液
D.d点时的溶剂质量大于a点时的溶剂质量
【分析】氢氧化钠溶于水放热,温度相同,溶解度相同饱和溶液是在该温度下不能再溶解某物质的溶液。
【解答】解:A、由图象可知氢氧化钠溶于水放出热量,故A说法错误;
B、a、c两点时,温度相同,所以a、c两点时,NaOH的溶解度相同,故B说法正确;
C、b点固体完全消失,可能是饱和溶液,也可能是不饱和溶液,故C说法错误;
D、在蒸馏水中加入NaOH颗粒,整个过程溶剂质量没有变化,故D说法错误。
故选:B。
【点评】解答本题关键是熟悉氢氧化钠溶解的过程。
35.某化学兴趣小组借助氧气传感器探究微粒的运动,数据处理软件可实时绘出氧气体积分数随时间变化的曲线。收集一塑料瓶氧气进行下列三步实验:①敞口放置;②双手贴在塑料瓶外壁上;③双手紧贴并倒转瓶口。三步实验中测得氧气的体积分数随时间变化的曲线依次为图中的MN段、NP段和PR段。下列说法不正确的是( )
A.曲线中M→N的变化过程,说明氧分子在不停地运动
B.曲线中N→P的变化过程,说明塑料瓶中氧分子间的空隙越来越大
C.曲线中N→P与P→Q相比较,说明氧气的密度比空气的密度大
D.曲线中P→Q与Q→R相比较,说明Q点后氧分子的运动速率减小
【分析】氧气密度比空气大;
微观粒子是不断运动的,温度越高运动的越快。
【解答】解:A、曲线中M→N的变化过程,说明氧分子在不停地运动,部分氧分子逸出装置,导致氧气体积分数减小,该选项正确;B、曲线中N→P的变化过程,说明塑料瓶中氧分子运动的速率加快,导致体积分数减小幅度增大,该选项正确;C、曲线中N→P与P→Q相比较,说明氧气的密度比空气的密度大,倒转瓶口后氧分子逸出装置速率加快,该选项正确;
D、曲线中P→Q与Q→R相比较,说明Q点后瓶内气体组成和空气几乎相同,氧分子的运动速率不变,该选项不正确。故选:D。【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
二.实验题(共2小题)
36.某学生用高锰酸钾制取氧气并做有关氧气的性质实验,制取氧气的装置如图所示(装置图用代号表示)
(1)图中仪器a的名称是 酒精灯 。
(2)高锰酸钾制取氧气的化学方程式 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ ,该同学制取氧气的发生装置为 B (填序号),该图中存在的一处错误是没有在试管口放一团棉花,使用该装置制取气体应满足的条件是固体与固体反应,需要加热。
(3)其实验操作有:a.停止加热 b.固定试管 c.将导管从水槽中取出 d.装药品和放棉花 e.加热,收集氧气。上述过程中缺少的一步操作是连接仪器并检查装置的气密性,将该操作编号为f,则正确的操作顺序是 fdbeca 。
(4)如用H2O2溶液制氧气,除H2O2溶液外还需要加入的试剂是 二氧化锰 (填名称)。如图F是实验室制备气体的一种装置图。该装置的特点是:打开弹簧夹,块状固体和液体接触,反应发生;关闭弹簧夹后,产生的气体将液面压回,使固体和液体分开,反应停止。用H2O2溶液制氧气时 不可以 (填“可以”或“不可以”)采用此装置。
(5)查阅资料:相同条件下,氨气(NH3)的密度比空气小,且易溶于水,其水溶液称为氨水;加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物可制取氨气。根据所查资料,制取并收集氨气应选择的装置是 BE (填序号)。小芳同学将收集满氨气的集气瓶倒扣在滴有无色酚酞的水中,此时能观察到的实验现溶液由无色变成红色,说明氨水显碱性。
(6)如图是实验室常用的气体收集多功能装置。
若用图一排空气法收集一瓶氧气,氧气从 a 端(填字母“a”或“b”)通入。若在图二装置中盛满水,用排水法收集一瓶氧气,氧气从 b 端(填字母“a”或“b”)通入。
【分析】(1)根据实验室常用仪器的名称来分析解答;
(2)根据高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气来分析解答;根据高锰酸钾制取氧气发生装置为固固加热型来分析解答;
(3)根据用高锰酸钾制取氧气的步骤来分析解答;
(4)根据使用过氧化氢制氧气,需要加入催化剂二氧化锰来分析解答;根据二氧化锰是粉末状的固体来分析解答;
(5)根据实验室制取氨气的反应物是固体,反应条件是加热,氨气的密度比空气小,且易溶于水来分析解答;
(6)根据氧气的密度比空气大来分析解答;根据氧气不易溶于水,密度比水小来分析解答。
【解答】解:(1)由图可知,仪器a的名称是酒精灯;
(2)高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑,用高锰酸钾制取氧气发生装置为固固加热型,故制取氧气的发生装置为B;
(3)用高锰酸钾制取氧气的实验顺序是f检查装置的气密性,d装入药品并在管口放一小团棉花,b固定在铁架台上,e加热,收集氧气,c将导管从水槽中取出,a停止加热,故正确的操作顺序是fdbeca;
(4)使用过氧化氢制氧气,需要加入催化剂二氧化锰,该反应为固液常温型,但二氧化锰是粉末状的固体,故不可以使用F装置;
(5)实验室制取氨气的反应物是固体,反应条件是加热,则制取氨气的发生装置是B,因为氨气的密度比空气小,且易溶于水,则只能采用向下排空气法收集,则收集装置为E,故制取并收集氨气应选择的装置是BE;
(6)氧气的密度比空气大,若用如图排空气法收集一瓶氧气,氧气应从a端通入,若在装置中盛满水,用排水法收集一瓶氧气,氧气应从b端通入。
故答案为:(1)酒精灯;(2)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;B;
(3)fdbeca;(4)二氧化锰;不可以;(5)BE;(6)a;b。
【点评】本考点主要考查了仪器的名称、气体的发生装置和收集装置的选择,同时也考查了化学方程式的书写和气体的检验等,综合性比较强。
37.如图1是实验室制取气体的常用装置。
(1)图中标号仪器①的名称是 锥形瓶 。
(2)如果用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,反应的化学方程式为 2KClO32KCl+3O2↑ ;反应后二氧化锰的质量分数 变大 (填“增大”、“减小”或“不变”);用图3所示装置收集氧气,如果导管口与b相连,a端排出的物质主要是 水 。
(3)利用注射器可以检查装置的气密性。如图2所示,在锥形瓶内装适量的水,使长颈漏斗下端形成一段液封,将活塞往里推,如果观察到 长颈漏斗下端形成一段水柱 ,则装置不漏气。若用装置B和D制取CO2,收集了一定量气体后关闭止水夹,装置B中固体和液体没有分离,可能的原因是 BC 。
A.所用盐酸浓度偏大 B.装置漏气 C.盐酸反应完了 D.二氧化碳能溶于水
(4)乙炔是一种无色无味的气体,密度比空气略小,难溶于水。实验室常用块状固体碳化钙和水反应制备乙炔,该反应极为剧烈。从上图中选择实验室制取乙炔所用仪器的最佳组合是 CF 。
(5)小梅同学选用装置A加热高锰酸钾制取氧气时发现试管固定得太高,应调节图4中的旋钮 ② (填①、②或③)。
(6)若利用一氧化碳还原氧化铜,并检验反应后的气体中是否有水蒸气和二氧化碳,请将图5中的实验装置补画完整。这个实验中,b处试剂为 无水硫酸铜 ,c处试剂为 澄清石灰水 。
【分析】(1)根据实验室常用仪器的名称和用途进行分析;
(2)根据反应物、生成物和反应条件书写化学方程式;根据二氧化锰在反应前后质量不变进行分析;根据排水法收集氧气进行分析;
(3)根据装置特点和操作推测实验现象;根据装置的特点进行分析;
(4)根据装置的特点和甲烷的性质选择装置组合;
(5)根据装置的特点进行分析;
(6)根据水能使无水硫酸铜变蓝色、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊进行分析。
【解答】解:(1)锥形瓶;
(2)氯酸钾在二氧化锰的催化作用加热生成氯化钾和氧气,化学方程式为:2KClO3 2KCl+3O2↑;在反应前混合物中二氧化锰的质量分数为:;反应后混合物中二氧化锰的质量分数为:,所以反应后二氧化锰的质量分数增大;用图3所示装置收集氧气,如果导管口与b相连,a端排出的物质主要是水;
(3)利用注射器可以检查装置的气密性。如图2所示,在锥形瓶内装适量的水,使长颈漏斗下端形成一段液封,将活塞往里推,如果观察到长颈漏斗下端形成一段水柱,则装置不漏气;若用装置B和D制取CO2,收集了一定量气体后关闭止水夹,装置B中固体和液体没有分离,说明装置B中没有压强差,形成这情况的原因可能有:B.装置漏气 C.盐酸反应完了;
(4)实验室常用块状固体碳化钙和水反应制备乙炔、该反应极为剧烈,不需要加热,适合选装置C作发生装置,因为装置C能够控制反应的速率;甲烷的密度比空气水,难溶于水,用排水法收集到的氧气较纯,故从上图中选择实验室制取乙炔所用仪器的最佳组合是CF;
(5)小梅同学选用装置A加热高锰酸钾制取氧气时发现试管固定得太高,应调节图4中的旋钮②;
(6)要检验生成的气体是二氧化碳在把气体通入澄清石灰水中,要左长右短,装置如右图:;水能使无水硫酸铜变蓝色,故检验水可选用无水硫酸铜;
故答案为:
(1)锥形瓶;(2)2KClO3 2KCl+3O2↑;变大;水;(3)长颈漏斗下端形成一段水柱;BC;(4)CF;(5)②;(6);无水硫酸铜粉末; 澄清石灰水。
【点评】本题主要考查仪器的用途、化学方程式的书写,实验装置的选择,选择发生装置时,要考虑反应物的状态、反应条件等因素;选择收集装置时,要考虑气体的水溶性、能否和水发生化学反应、密度、能否和空气中的物质发生化学反应等因素
三.科学探究题(共4小题)
38.某兴趣小组开展“测定密闭容器中氧气的体积分数”的探究实验。
【实验步骤】
实验1:按图1所示装置,用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。
实验2:按图2所示装置,在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂(其中辅助成分不干扰实验),利用铁锈蚀原理测定空气中氧气的体积分数。
【实验现象】(1)实验1中,红磷燃烧的主要现象是 产生白烟,放热 ,该反应的化学方程式为
4P + 5O2 点燃 2P2O5 ;红磷熄灭后,集气瓶冷却至室温,打开K,水能倒吸入集气瓶中,若发现进入装置中的水少于五分之一,可能的两条原因是 装置漏气 、 红磷量不足等(合理即可) 。
【分析实验】(2)连接数字传感器,测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图4所示。依据图3、图4信息,实验2的测定方法更准确,判断依据是 铁锈蚀消耗氧气更彻底 。
【拓展延伸1】实验小组同学将足量白磷放在集气瓶中,白磷能发生缓慢氧化从而消耗氧气,并用压强传感器测定瓶中压强的变化,根据压强的变化来计算空气中氧气的含量,实验装置及数据采集如图5。(相同条件下,气体的压强与气体所占的体积成正比。)
(3)在开始200s内压强增大,增大的原因是 反应放热,气体膨胀,压强增大 。
(4)用如图所示数据计算,用这种方法测得的空气中氧气的体积分数是 19.7 %(结果精确到0.1%)。反应结束,瓶内剩余的主要气体的具有的化学性质是 不能燃烧,不支持燃烧 。
【拓展延伸2】“温控保鲜”和“气调保鲜”是两类食品保鲜技术。它们通过降低温度和改变气体成分,达到抑制储藏物细胞呼吸的目的。如图6所示是工业上用膜分离技术实现“气调保鲜”的流程。
(5)冰箱中常用的是“气调保鲜”,在空气分离后,进入冰箱保鲜室内的气体是 富氮空气 (填“富氧空气”或“富氮空气”)。
(6)富氧空气中氧气和其他气体的体积比可能是 A (填字母)。A.1:3B.1:4C.1:5D.1:6
【分析】(1)红磷燃烧生成五氧化二磷;根据实验注意事项分析。(2)根据题干信息分析。
(3)白磷和氧气反应放热,气体膨胀,压强增大。(4)根据提供数据可以计算氧气含量。氮气不能燃烧,不支持燃烧。(5)氮气化学性质不活泼。(6)空气中的氧气含量是21%。
【解答】解:(1)实验1中,红磷燃烧的主要现象是产生白烟,放热;红磷燃烧生成五氧化二磷,反应的化学方程式为:4P + 5O2 点燃 2P2O5;若发现进入装置中的水少于五分之一,可能的原因是红磷量不足、装置漏气。
(2)依据图3,图4信息,实验2的测定方法更准确,判断依据是实验2铁锈蚀消耗氧气更彻底。
(3)在开始200s内压强增大,增大的原因是红磷燃烧,放热,气体膨胀,压强增大;
(4)用如图所示数据计算,用这种方法测得的空气中氧气的体积分数是:×100%≈19.7%;反应结束,瓶内剩余的主要气体的具有的化学性质是不能燃烧,不支持燃烧。
(5)在空气分离后,进入冰箱保鲜室内的气体是富氮空气,是因为富氮空气中氮气含量较高,氮气化学性质不活泼。
(6)富氧空气中氧气和其他气体的体积比可能是1:3,是因为此时氧气含量=×100%=25%>21%,即大于空气中的氧气含量,不可能是1:4、1:5、1:6,是因为它们中的氧气含量小于21%。
故选:A。
故答案为:
(1)产生白烟,放热;4P + 5O2 点燃 2P2O5;装置漏气;红磷量不足等(合理即可);
(2)铁锈蚀消耗氧气更彻底;(3)反应放热,气体膨胀,压强增大;(4)19.7%;不能燃烧,不支持燃烧;(5)富氮空气;(6)A。
【点评】可以用来测定空气中氧气含量的物质应该具备的条件是:能和空气中的氧气反应,生成物是固体,不能和空气中的其它物质发生化学反应。
39.化学兴趣小组的同学利用以下装置进行“白磷燃烧的条件”的探究(白磷的着火点为40℃)。
(1)实验前,打开K1、关闭K2,或者打开K2、关闭K1,分别向上拉动两支注射器的活塞,均能出现 C烧杯中澄清石灰水倒吸入导管内 现象,说明装置气密性良好。
(2)将装有适量白磷的具支试管放入20℃的冷水中,打开K1、关闭K2,往A中注入适量的双氧水,B中白磷未燃烧的原因是 温度没有达到白磷的着火点 ,C中的现象是 有气泡产生,但澄清石灰水不变浑浊 。
(3)关闭K1、打开K2,往D中注入适量的稀盐酸,发生反应的化学方程式为 CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O ,当观察到 C烧杯中导管口气泡连续均匀冒出且澄清石灰水变浑浊C烧杯中导管口气泡连续均匀冒出 ,说明二氧化碳与白磷充分接触。然后将B中的水换成80℃的热水,白磷不燃烧,这样设计的目的是 证明燃烧需要氧气 。
(4)打开K1、关闭K2,往A中注入适量双氧水,一段时间后B中白磷燃烧,由此现象说明 可燃物燃烧需要氧气 。此时再关闭K1、打开K2,往D中注入适量的稀盐酸,白磷的火焰熄灭,体现了二氧化碳 不燃烧也不支持燃烧 的化学性质。
【分析】(1)利用装置内外的压强差检验装置气密性进行分析;
(2)根据燃烧条件分析;二氧化碳能与石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水;
(3)盐酸与碳酸钙反应生成二氧化碳、水和氯化钙;根据燃烧条件分析;
(4)根据燃烧条件分析;根据二氧化碳性质分析。
【解答】解:(1)实验前,打开K1、关闭K2或者打开K2、关闭K1,分别向上拉动两支注射器的活塞,使装置内空间变大,气压变小,若装置不漏气则在外界大气压的作用下,会将水从烧杯C中压入导管,故现象是:C烧杯中石灰水倒吸入导管内;
(2)将装有适量白磷的具支试管放入20℃冷水中,打开K1、关闭K2,往A中注入适量的双氧水,虽然白磷与过氧化氢溶液反应生成氧气接触,但温度只有20℃低于白磷的着火点40℃,所以白磷不燃烧,故填:温度没有达到白磷的着火点;由于过氧化氢溶液在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,氧气与澄清石灰水不反应,故观察到C中的现象是:有气泡产生,但澄清石灰水不变浑浊;
(3)关闭K1、打开K2,往D中注入适量的稀盐酸,盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,发生反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O,气体会由D进入具支试管内,然后再通过导气管由C烧杯中的导管口导出,开始时二氧化碳混有装置内的空气故气泡不连续,当装置内空气排净后,二氧化碳会连续均匀的从C烧杯导管口排出,说明二氧化碳与白磷充分接触。故观察到的现象是:C烧杯中导管口气泡连续均匀冒出且澄清石灰水变浑浊;
将B中的水换成80℃的热水,白磷的温度虽然达到了着火点,但由于白磷未与氧气接触,故白磷不燃烧,说明可燃物燃烧需要氧气;
(4)在加入双氧水生成大量氧气之前白磷未燃烧,而加入后生成大量氧气与白磷接触,白磷燃烧说明:可燃物燃烧需要氧气;
此时再关闭K1、打开K2,往D中注入适量的稀盐酸,大量的二氧化碳进入具支试管,白磷的火焰熄灭,说明二氧化碳具有不燃烧也不支持燃烧的化学性质。
故答案为:(1)C烧杯中澄清石灰水倒吸入导管内;
(2)温度没有达到白磷的着火点;有气泡产生,但澄清石灰水不变浑浊;
(3)CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O;C烧杯中导管口气泡连续均匀冒出且澄清石灰水变浑浊;证明燃烧需要氧气;(4)可燃物燃烧需要氧气;不燃烧也不支持燃烧。
【点评】在解此类题时,首先要将题中的知识认知透,然后结合学过的知识进行解答,此类题难度较大,要细心进行分析解答。
40.实验探究炼铁原理
某化学兴趣小组在实验室中模拟工业炼铁的原理,并探究CO与Fe2O3反应后的产物。
【查阅资料】①草酸(H2C2O4)固体与浓硫酸混合加热会产生一氧化碳,反应方程式为:H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O。②NaOH溶液可以吸收二氧化碳。③浓硫酸是一种常用的干燥剂。于是他设计了如图的实验装置,结合装置回答下列问题:
(1)图中装置C作用是 吸收水分,干燥气体 ;
(2)装置E中澄清石灰水的作用是 验证一氧化碳与氧化铁反应后生成了二氧化碳 ;
(3)从实验操作程序和实验安全看,首先要检查装置的气密性,实验开始先加热 A (填A或D)处。实验结束应 后 (先或后)停止加热该处,这样做的主要目的是 防止液体倒吸 。
(4)该装置设计有一个明显缺陷,你认为是 末端未增加一氧化碳处理装置 。
(5)实验时准确称取一定质量纯净的Fe2O3固体按如图进行实验,当D中固体全部变黑后,停止加热,继续通入CO直到玻璃管冷却。将得到的黑色固体加入到足量的稀盐酸,发现固体全部溶解,但无气泡产生。
【查阅资料】:a.铁的氧化物在足量的稀盐酸中均能全部溶解,但无气泡产生。
b.Fe2O3与CO反应的固体生成物可能情况如下:Fe2O3Fe3O4FeO(黑色)Fe
根据“无气泡”猜想,黑色粉末可能是:①Fe3O4;② FeO ;③Fe3O4 和FeO。
(6)定量分析用电子天平称量得部分数据如下:(玻璃管质量60.0 g)
反应前
反应后
玻璃管及其中固体的质量
66.0g
65.8 g
根据上述数据,纯净的Fe2O3固体质量为 6 g,通过上述数据,可推断出反应后黑色固体的成分 Fe3O4 ,根据推断结果,写出该实验中玻璃管内发生的化学反应方程式: CO+3Fe2O32Fe3O4+CO2 。
【分析】(1)考查浓硫酸性质,浓硫酸具有吸水性,可以用于干燥气体;
(2)澄清石灰水中氢氧化钙可与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀;
(3)根据一氧化碳是易燃易爆气体的性质,和加热使内部压强增大的原理回答此题;
(4)根据一氧化碳具有毒性的性质,回答此题;
(5)结合题目信息,判断生成物组分;
(6)根据质量守恒定律判断组分名称。
【解答】解:(1)草酸加热后生成一氧化碳、二氧化碳和水,由于温度较高,会产生水蒸气,一氧化碳和水蒸气在高温条件也会发生发生,生成氢气和二氧化碳,如果不干燥进入试管,影响还原反应的发生,所以利用浓硫酸的吸水性,干燥反应后的气体;
故答案为:吸收水分,干燥气体。
(2)实验目的就是研究一氧化碳与氧化铁反应后的产物,澄清石灰水可以与二氧化碳反应生成沉淀,溶液变浑浊,验证二氧化碳的存在;
故答案为:验证一氧化碳与氧化铁反应后生成了二氧化碳。
(3)一氧化碳在空气中有可能爆炸,为了保证内部残留空气被排净,所以需要从A处先加热,通过升高温度,内部压力增大,排除内部空气;实验结束后,由于温度高,内部压力大,若先停止加热,温度降低,压力减少,外部压力大,容易造成液体倒吸入装置,引起炸裂;
故答案为:A;后;防止液体倒吸。
(4)一氧化碳具有毒性,若未完全反应直接排入大气,污染环境,所以在末端需要增加处理装置;
故答案为:末端未增加一氧化碳处理装置。
(5)根据资料信息,氧化铁被还原时,若一氧化碳不足会生成四氧化三铁,若一氧化碳充足则生成氧化亚铁,若一氧化碳适量,则会有四氧化三铁和氧化亚铁的混合物;
故答案为:FeO。
(6)玻璃管为60g,反应前玻璃管加固体总质量为66g,则纯净氧化铁质量=66g﹣60g=6g,氧化铁中铁的质量=氧化铁质量×铁在氧化铁中质量分数=6g×=4.2g,根据质量守恒定律,反应后生成物中铁的质量也应该为4.2g,反应后固体质量=65.8g﹣60g=5.8g,若全为四氧化三铁,则其中铁的质量=固体质量×铁在四氧化三铁中质量分数=5.8g×=4.2g,若为氧化亚铁,则铁的质量=固体质量×铁在氧化亚铁中的质量分数=5.8g×=4.5g,所以生产物为四氧化三铁;一氧化碳与氧化铁反应生成四氧化三铁和二氧化碳,书写方程式注意配平及反应条件;
故答案为:6;Fe3O4;CO+3Fe2O32Fe3O4+CO2。
【点评】根据已有知识,在情景相似的情况下,进行知识地大胆迁移,是解决新问题的一种重要方法。
41.氨气易溶于水,易与浓硫酸反应,不与碱石灰(干燥剂)反应.氨气还具有还原性,在加热的条件下能还原氧化铜:2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O,某化学兴趣小组同学设计如图所示实验来验证氨气的组成(图中夹持、固定装置部分均略去).已知整套装置气密性良好,且实验中所用试剂均足量,B、D、E中所装药品能完全吸收相关物质.实验前装置C、D的质量分别为mC1、mD1.
实验步骤:
Ⅰ.连接装置A、B、C、D、E,打开分液漏斗旋塞注入足量浓氨水后关闭旋塞.通入氨气一段时间后,接着连接装置FⅡ.点燃酒精灯加热,待黑色固体变为红色后,停止加热.
Ⅲ.继续通氨气至玻璃管冷却.Ⅳ.记录量气管读数为VmL.
V.称量装置C、D的质量分别为mC2、mD2.
请回答下列问题:
(1)装置A中NaOH固体所起的作用,是利用了该物质 遇水溶解放热 的性质.
(2)若mC1﹣mC2═(mD2﹣mD1)× ,则可证明氨气的组成中不含氧元素.
(3)步骤Ⅲ通入氨气的目的之一是 排出装置内生成物,减小误差 .
(4)如果略去装置B,导致的后果是 ② .
①装置C中会发生新的化学反应
②会得出“氨气的组成中含有氧元素”的结论
③使测得的氨气组成中N、H元素质量比偏大
(5)为减小误差,在读取量气管读数前必须进行的操作是 调节水准管,使量气管与水准管液面相平 .
(6)步骤Ⅱ中氧化铜是否完全反应,对实验结果 没有 (填“有”、“没有”或“不确定有没有”)影响.【分析】(1)根据氢氧化钠固体溶于水放出大量的热进行分析;
(2)根据(mD2﹣mD1)是反应生成水的质量,依据水中氧元素的质量分数计算出生成物中氧元素的质量;
(3)根据反应装置内还有一定量的水蒸气进行分析;
(4)根据碱石灰具有吸水性,如果略去装置B,会使水蒸气进入D装置内,D装置增加的质量会变大进行分析;
(5)根据液面不平会产生压强进行分析;
(6)根据题中的反应原理是通过比较C、D装置中氧元素的质量来判断的进行分析.
【解答】解:(1)氢氧化钠固体溶于水放出大量的热,所以装置A中NaOH固体所起的作用,是利用了该物质遇水溶解放热的性质;
(2)(mD2﹣mD1)是反应生成水的质量,水中氧元素的质量分数是,所以mC1﹣mC2=(mD2﹣mD1)×,可证明氨气的组成中不含氧元素;
(3)反应装置内还有一定量的水蒸气,所以步骤Ⅲ通入氨气的目的之一是排出装置内生成物,减小误差;
(4)碱石灰具有吸水性,如果略去装置B,会使水蒸气进入D装置内,D装置增加的质量会变大,
①装置C中不会发生新的化学反应,故①错误;
②会得出“氨气的组成中含有氧元素”的结论,故②正确;
③使测得的氨气组成中N、H元素质量比偏大,该实验是测量氧元素,然后进行比较的,故③错误;
故选:②;
(5)液面不平会产生压强,所以为减小误差,在读取量气管读数前必须进行的操作是:调节水准管,使量气管与水准管液面相平;
(6)题中的反应原理是通过比较C、D装置中氧元素的质量来判断的,所以氧化铜是否完全反应,对实验结果没有影响.
故答案为:(1)遇水溶解放热;
(2);
(3)排出装置内生成物,减小误差;
(4)②;
(5)调节水准管,使量气管与水准管液面相平;
(6)没有.
【点评】本题主要考查氨气的制备、净化、干燥和利用方程式进行的计算以及有关误差分析,一定要认真、细致的分析问题.
四.解答题(共3小题)
42.2021年2月27日,“嫦娥五号”带回来的月壤入藏国家博物馆。
(1)月壤含有氦、氧、硅、银等元素。
①氧的原子结构示意图为,图中的“6”表示 最外层电子数为6 。
②一种氦原子的质子数为2、中子数为1,下列示意图能正确表示这种氦原子结构的是 D (填标号)。
(2)1O、O、1O分别表示氧元素的三种原子,可简写成16O、17O、18O,其中18O在化学原理探究和核化学方面有广泛应用。电解重氧水(H218O)可以获得重氧(18O2),请据如图回答。
①16O、17O、18O三种原子中, 中子 数目不相等(填“质子”“中子”或“电子”)。
②相同分子数的:16O2和18O2分别与足量H2反应全部转化成H2O,生成的质量前者 小于 (填“大于”或“等于”或“小于“)后者。
(3)航天飞行器座舱内空气更新过程如图所示:
①装置Ⅰ作用 分离空气、水和二氧化碳 。
②装置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ反应装置中发生化学变化的有 Ⅱ、Ⅲ (填序号)。
【分析】(1)根据原子结构示意图的含义进行分析;
(2)根据元素符号左上角数字表示的内容进行分析;
(3)根据图中的给出的空气更新过程进行分析。
【解答】解:(1)①根据氧的原子结构示意图可知,6表示最外层电子数为6;故答案为:最外层电子数为6;
②一种氦原子的质子数为2、则其核外电子数也是2,中子数为1,则表示这种氦原子结构的是D,故答案为:D;
(2)①元素符号左上角的数是相对原子质量,在数值上等于质子数加中子数,同种元素的质子数相同,因此16O、17O、18O三种原子中,中子数目不等,故答案为:中子;
②由于16O2和18O2中,后者的氧原子的相对原子质量大,因此与足量H2反应全部转化成H2O,生成的质量前者小于后者,故答案为:小于;
(3)①由装置图可知,经装置Ⅰ后空气、二氧化碳和水分开了,因此装置Ⅰ的作用是分离空气、水和二氧化碳,故答案为:分离空气、水和二氧化碳;
②装置Ⅰ中没有新物质生成,发生的是物理变化,装置Ⅱ中是二氧化碳和氢气反应生成碳和水、装置Ⅲ中是水生成氢气和氧气,因此发生化学变化的是Ⅱ、Ⅲ,故答案为:Ⅱ、Ⅲ
【点评】元素符号左上角的数是相对原子质量,在数值上等于质子数加中子数。
43.铁及其化合物的有关知识
(一)铁及其化合物的应用
(1)如图1为某小儿硫酸亚铁糖浆。适当服用该糖浆可治疗 C (选填序号)。
A.佝偻病 B.侏儒症 C.贫血症
(2)食品保鲜“双吸剂”含铁粉、食盐等,图2为其原理探究实验:
滴入食盐水后,关闭分液漏斗活塞。一段时间后,铁粉上出现红色固体,气球 变小 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。食盐水的作用是 促进铁生锈 。
(二)铁及其化合物的实验
某化学兴趣小组在实验室中模拟工业炼铁的原理,并探究CO与Fe2O3反应后的产物。
[查阅资料]:
①草酸(H2C2O4)固体与浓硫酸混合加热会产生一氧化碳,反应方程式为:H2C2O4CO2↑+CO↑+H2O
②NaOH溶液可以吸收二氧化碳,浓硫酸是一种常用的干燥剂,碱石灰既能吸收二氧化碳也能吸水。于是他设计了图3的实验装置,结合装置回答下列问题:
(1)图中装置C作用是 吸收水蒸气 。
(2)从实验操作程序和实验安全看,首先要检查装置的气密性,实验开始先加热 A (填A或D)处。
(3)该装置设计有一个明显缺陷,你认为是 没有处理尾气 。
(4)将Fe粉溶于稀H2SO4,用点燃法检验生成的H2前必须 验纯 。向反应后的溶液中滴加NaOH溶液,生成白色Fe(OH)2沉淀,随后沉淀变为灰绿色。白色沉淀变为灰绿色的原因之一是部分Fe(OH)2接触空气生成Fe(OH)3,反应的化学方程式 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 。生成的Fe(OH)3分解为Fe2O3.过滤、洗涤、低温干燥得到灰绿色固体,其组成为2FeSO4•2Fe(OH)2•Fe2O3[相对分子质量为644]。
(三)灰绿色固体的热分解实验
兴趣小组称取此固体6.44g,在科研人员的指导下用如图4装置进行热分解实验。
【查阅资料】①Fe(OH)2在150℃~200℃时完全分解为FeO;
②FeSO4在450℃~500℃时完全分解为Fe2O3,
2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑。
(1)加热前后及过程中均通入N2,加热结束后仍通一段时间N2的目的是 使生成物完全被B、C、D吸收 。
(2)控制温度在不同的范围对A中样品加热。测得剩余固体质量随温度的变化如图所示。B装置中浓硫酸只能吸收SO3和H2O,当加热到t1℃时,装置C中的现象为 高锰酸钾溶液褪色 。
①图中E点对应的m1= 6.08 。
②图中F点对应物质中Fe2O3的质量为 3.2 g。
③科研人员将F点所得剩余固体隔绝空气,在密闭容器中加热到1400℃,已知加热过程中发生反应、且反应前后固体总质量不变,得到纯净的化合物。请写出该化合物的化学式 Fe3O4 。
【分析】(一)人体缺乏铁元素时,易患贫血症;
铁和水、氧气同时接触时容易生锈,食盐水能够促进铁生锈;
(二)浓硫酸能够吸收水蒸气;
一氧化碳有毒,扩散到空气中污染环境;
铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,氢气和空气或氧气混合达到爆炸极限时,遇明火或加热时会发生爆炸;
氢氧化亚铁和水、氧气反应生成氢氧化铁;
(三)浓硫酸能够吸收水蒸气和三氧化硫;
二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色;
二氧化硫和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水;
根据图中提供的信息、数据可以进行相关方面的计算;
1400℃时,氧化亚铁和氧化铁反应生成四氧化三铁。
【解答】解:(一)(1)如图1为某小儿硫酸亚铁糖浆,适当服用该糖浆可治疗贫血症,是因为硫酸亚铁糖浆中含有亚铁离子,即能够为人体补充铁元素。
故填:C。
(2)一段时间后,铁粉上出现红色固体,气球变小,是因为铁生锈消耗了氧气,导致锥形瓶中气压减小。
食盐水的作用是促进铁生锈。
故填:变小;促进铁生锈。
(二)(1)图中装置C作用是吸收水蒸气。
故填:吸收水蒸气。
(2)实验开始先加热A处,排除装置内的空气或者氧气,防止发生爆炸。
故填:A。
(3)该装置设计有一个明显缺陷,是没有处理尾气,导致一氧化碳扩散到空气中污染环境。
故填:没有处理尾气。
(4)将Fe粉溶于稀H2SO4,用点燃法检验生成的H2前必须验纯;
氢氧化亚铁和水、氧气反应生成氢氧化铁,反应的化学方程式:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
故填:验纯;4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
(三)(1)加热前后及过程中均通入N2,加热结束后仍通一段时间N2的目的是使生成物完全被B、C、D吸收。
故填:使生成物完全被B、C、D吸收。
(2)当加热到t1℃时,反应生成二氧化硫,二氧化硫能和高锰酸钾反应,从而使高锰酸钾溶液褪色,因此装置C中的现象为高锰酸钾溶液褪色。
故填:高锰酸钾溶液褪色。
①样品中Fe(OH)2的质量:6.44g×=1.8g,
设氢氧化亚铁分解生成氧化亚铁质量为x,水的质量为y,
Fe(OH)2FeO+H2O,
90 72 18
1.8g x y
==,
x=1.44g,y=0.36g,
图中E点对应的m1=6.44﹣0.36=6.08,
故填:6.08。
②图中F点时,固体中含有氧化亚铁和氧化铁,由反应可知,样品中的铁元素完全转化到氧化亚铁和氧化铁中,氧化亚铁中铁元素质量:1.44g×=1.12g,
氧化铁中铁元素质量:6.44g×﹣1.12g=2.24g,
对应物质中Fe2O3的质量为:2.24g÷=3.2g,
故填:3.2。
③由提供信息可知,在密闭容器中加热到1400℃时,氧化亚铁和氧化铁反应生成四氧化三铁,四氧化三铁的化学式是Fe3O4。
故填:Fe3O4。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
声明:试题解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2024/12/31 14:39:59;用户:花花;邮箱:13813687413;学号:21556130
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