2025年中考化学能力素养提升：综合应用题

2025年中考化学能力素养提升：综合应用题 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、综合应用题 1．实验室制取气体常常用到下列装置，根据给出的装置回答下列问题： (1)写出标号仪器的名称：① 。 (2)若该实验选择装置 A 来制取氧气，反应后的液体中氢的质量分数会 （增大、不变、减小），若反应中想要控制反应的速率可以将长颈漏斗换为 ，写出装置 A 制取氧气的化学方程式 。 (3)若选择高锰酸钾制取并收集较纯净的 O2，则应选择装置 。 (4)用图 F 装置来收集氧气，气体应从 （填“a”或“b”）端通入；若瓶中装满水，则气体应从 （填“a”或“b”）端通入。 (5)在实验室里加热 30g 氯酸钾 KClO3和二氧化锰的混合物制取氧气，完全反应后剩余固体质量为 20.4g。请问原混合物中氯酸钾的质量是多少？ 2．2023年5月天舟6号货运飞船成功发射，航天员在空间站进行了与多孔铜、镁合金等金属材料相关的实验。 (1)铜能拉成丝，说明铜具有良好的 (填序号)。 A．导电性 B．导热性 C．延展性 (2)镁合金的硬度一般比纯镁的硬度 (填“大”或“小”)。 (3)设计实验证明镁的金属活动性比铜强，并完成实验报告。 实验步骤 实验现象 实验结论及解释 将用砂纸打磨过的镁条插入 中，过一会儿取出，观察 结论：镁的金属活动性比铜强；发生反应的化学方程式为 (4)将一定质量的镁加入足量稀盐酸中，充分反应后共得到0.6g氢气。请计算参加反应的镁的质量 。(利用化学方程式计算，写出完整计算过程。) 3．某兴趣小组开展“铁的氧化反应”相关实验探究活动。 【探究1】探究铁丝燃烧与氧气浓度的关系。在其他条件相同的情况下，取0.38mm粗的铁丝，分别在体积分数为90%、70%、65%、60%、55%的氧气中进行实验。 V（O2）% 实验现象 90% 燃烧剧烈，燃烧时间长，效果好 70% 燃烧比90%的弱，燃烧时间较长，实验成功 65% 燃烧比70%的弱，燃烧时间比70%的短，实验成功 60% 燃烧比65%的弱，燃烧时间更短，实验成功 55% 难以燃烧，只是发红 (1)实验时要在瓶底留少量的水，目的是 。 (2)欲用排水法收集一定体积分数的氧气。若集气瓶容积为250mL，收集前集气瓶中留有125mL水（其余为空气），盖上玻璃片后倒立于水槽中，排完集气瓶中的水后，收集的气体中氧气的体积分数是 （氧气在空气中的体积分数以20%进行近似计算；收集后集气瓶中残留的少量水体积忽略不计）。 (3)结合本探究，可得出铁丝燃烧剧烈程度与氧气浓度的关系是 ，对燃烧条件的新认识是 。 【探究2】探究铁制品锈蚀的影响因素。已知铁制品通常含碳约2%。按图1所示装置，在广口瓶①、②、③中加入药品，采集数据，氧气的体积分数变化如图2。 (4)铁制品锈蚀是缓慢氧化的过程，是铁与氧气、水共同作用的结果。请结合图2，说明其依据： 。 (5)实验开始至约300s内，对比广口瓶②，③中氧气体积分数的变化，可以得出的结论是 。 (6)实验前需将铁粉、活性炭粉及食盐混合均匀并密封分装，密封的目的是 。 (7)欲探究纯铁粉与含少量碳的铁粉的锈蚀快慢，现用广口瓶④、⑤连接以上数据采集器，在其他条件相同的情况下完成实验，则在两个广口瓶中应分别装入的药品及用量：广口瓶④ ；广口瓶⑤ 。 4．自然界并不缺少“镁”，缺少的是发现“镁”的眼睛。请你参与并完成以下相关探究。 Ⅰ.初识金属镁 (1)组成和结构： ①宏观：海水中含有大量的钠元素与镁元素，这两种元素最本质的区别是 不同。 ②微观：在化学反应中，镁原子易失去2个电子，形成镁离子的化学符号是 。 (2)性质和变化:镁具有可燃性，镁与氧气反应的化学方程式为 。 Ⅱ.再遇金属镁 (3)为验证质量守恒定律，做了镁条在空气中燃烧的实验。同学们通过称量发现：在陶土网上收集到产物的质量小于镁条的质量，你认为出现这样实验结果的原因可能是 。由此联想到，验证质量守恒定律必须在 容器中进行。 (4)查阅资料得知金属镁也能在二氧化碳、氮气等气体中燃烧，由此信息你对燃烧与灭火新的认识是 。(答一点即可)。 Ⅲ.制备金属镁 (5)综合利用海水可以制备金属镁，流程如图所示： ①工业冶炼金属镁经常用电解氯化镁的方法得到两种单质，反应③的化学方程式为 。 ②若要制取4.8t的镁，理论上需要氯化镁的质量为 t。 Ⅳ.再探金属镁新闻报道:“某存放金属镁的仓库发生火灾，装满清水的消防车却没有用武之地，最后用十三吨沙土才将大火扑灭。”这则消息引起了同学们的兴趣。 (6)同学们将用砂纸打磨过的镁条放到盛有冷水(蒸馏水)的试管中，没有明显的现象，然后将试管放在酒精灯上加热，发现试管中有气泡产生。 【查阅资料】氢氧化镁在热水中能部分溶解，溶解后的氢氧化镁能使酚酞试液变红。 【探究一】生成的气体是什么？ 【提出假设】假设一是H2；假设二是CO2；假设三是O2 ①经过讨论后，同学们首先否定了假设二，理由是 。 【实验验证一】 实验操作 实验现象 实验结论 收集产生的气体并点燃 气体燃烧，发出 色火焰 假设一成立 【探究二】镁条与热水还生成什么物质？ 【实验验证二】 实验操作 实验现象 实验结论 向加热的试管中滴入酚酞试液 无色酚酞试液变 色 镁条与热水还生成氢氧化镁 【交流讨论】②根据上述实验结论，在加热条件下，镁与水反应的化学方程式为 。 【拓展探究】同学们又探究温度对镁与水反应速率的影响，实验数据记录如下： 反应温度(℃) 50 55 60 65 70 收集50mL气体所用时间(s) 295 257 196 124 74 ③根据表中数据，分析温度对镁与水反应速率的影响是 。 ④一段时间后，观察到镁条表面不再有气泡产生，表面也失去光泽，但将失去光泽的镁条打磨后再次放入热水中，发现又有气泡产生，说明镁与水反应变缓慢直至停止的可能原因是 。 5．如图所示为实验室中常见气体制备、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器(组装实验装置时，可重复选择仪器)，某化学小组的同学利用其进行下列化学实验。 试回答下列问题： (1)以过氧化氢溶液为原料制备氧气，并用排水法收集一瓶氧气。 ①上述方法制氧气的化学方程式为 。 ②要做铁丝在氧气中燃烧的实验，应在集气瓶中预留少量的水，目的是 ，铁丝在氧气中燃烧的实验现象为 。 (2)用锌和稀硫酸为原料制取干燥的氢气，并测定ag某不纯氧化铁样品中Fe2O3的质量(杂质为铁粉)，设计了实验方案，所选仪器按“B→C1→A→C2”的顺序连接(C1、C2均为盛有浓硫酸的洗气瓶)，检查装置气密性，然后进行实验(氢气具有还原性，能夺取某些金属氧化物中的氧，使金属还原)。 ①在该装置中，洗气瓶C1的作用为 。 ②在加热或点燃氢气实验前，一定要先检验氢气的 ，以免发生危险。 ③通过测量反应前后仪器A处玻璃管内药品的质量，来求算该样品中Fe2O3的质量。反应前将ag氧化铁样品装入仪器A的玻璃管内，充分反应后冷却，测得此时仪器A的玻璃管内药品的质量为bg，则ag此氧化铁样品中Fe2O3的质量为 (结果用代数式表示)g。 6．化学是一门以实验为基础的科学，实验是科学探究的重要手段。 (1)下列不能用于加热的实验仪器是________________。(填字母) A．烧杯 B．量筒 C．试管 D．蒸发皿 (2)如图1是实验室制取气体的常用装置。 ①用A装置制取氧气的化学方程式为 。 ②实验室制取CO2常选用的药品为 。 ③若要制取一瓶纯净、干燥的CO2，所选用装置的导管接口从左到右的正确连接顺序为b接 (填字母，下同)、 接 、 接 。 (3)如图2为CO2性质的探究实验(铁架台等夹持仪器已略去)。 ①可观察到V形管中的现象是 ；若加热V形管，写出此时V形管内发生反应的化学方程式： 。 ②实验过程中观察到I装置中的蜡烛自下而上依次熄灭，由此可得到CO2的性质是 。 (4)若用氢氧化钠溶液来吸收4.4kgCO2，则需要消耗溶质质量分数为20%的氢氧化钠溶液的质量是多少？ 7．打开碳酸饮料瓶盖时，会有大量气泡逸出。小组同学进行实验，探究影响二氧化碳溶解度因素。 I、探究温度和压强对二氧化碳溶解度的影响。 实验一：标准大气压下，向试管中分别加入100mL某种无色碳酸饮料，大烧杯中加入不同温度的水，小烧杯中加入适量澄清石灰水。 实验装置 实验序号 大烧杯中水的温度 澄清石灰水的现象 实验① 0℃ 不浑浊 实验② 20℃ 不浑浊 实验③ 60℃ 变浑浊 实验二：室温下，向试管中分别加入100mL某种无色碳酸饮料。 实验装置 实验序号 注射器活塞的位置 试管中的产生气泡的量 实验④ 不拉动活塞 少量 实验⑤ 向上拉活塞到30mL 气泡适中 实验⑧ 向上拉活塞到60mL 气泡较多 (1)实验③小烧杯中反应的化学方程式为： 。 (2)由实验二得出的实验结论是： 。 (3)喝饮料打嗝，相当于实验 （填“一”或“二”）。 Ⅱ.比较不同物质对二氧化碳的吸收效果。 实验三：烧瓶中收集100mL的二氧化碳气体，分别加入10mL不同液体，通过压强传感器测定瓶中压强变化。（实验前烧瓶内压强为104.20kPa，实验过程中保持温度恒定） 实验操作 实验序号 烧瓶中气体 注射器中物质 实验后瓶内压强 实验⑦ CO2 水 103.40kPa 实验⑧ CO2 澄清石灰水 102.25kPa 实验⑨ CO2 氢氧化钠饱和溶液 100.10kPa 实验⑩ CO2 稀盐酸 106.47kPa (4)对比实验⑧和⑨、⑦和⑩的数据分析，说明吸收CO2效果不同的原因是： 。 (5)实验⑨吸收CO2的化学方程式为：① 。 反思与讨论： (6)根据以上实验可发现吸收二氧化碳使用② 效果更好。 III.拓展延伸   二氧化碳在空气中含量过高会造成温室效应加剧，同时带来很多环境问题，有效措施之一是将二氧化碳进行封存。 (7)矿物质碳化封存常用氧化镁与二氧化碳在高温条件下发生化合反应生成碳酸镁，现有80kg氧化镁，根据化学方程式计算，可封存CO2的质量为多少？ 8．化石燃料对人类社会非常重要。 (1)石油、天然气、 是常见的化石燃料。 (2)《梦溪笔谈》记载：“鄜、延境内有石油…..燃之如麻，但烟甚浓，所沾帷幕皆黑”。“烟甚浓”是由于石油 造成。 (3)石油综合利用过程中会产生炼油碱渣，要将碱渣中的 Ca2+转化为 CaCO3垢除去，如图为不同pH值时水中碳酸化合物的形态，控制pH在 （填字母）以上有更好的处理效果，理由是 。 a.4.5     b.6.3           c.8.3.     d.10.5 (4)天然气常用作燃料，将天然气转化为其他含碳化合物是其高值化利用的有效途径。以天然气为主要原料生产甲醇（CH3OH）的生产流程如图所示： i.甲醇属于 （“有机物”或“无机物”），甲醇中氧元素和氢元素的质量比为 。 ii.从微观角度解释，天然气能被压缩的原因是 。 iii.转化炉主要生成合成气CO和H2，写出合成塔中反应的化学方程式 。 (5)将低浓度的 CO、H2回流到压缩机的意义是 。 9．作为北京市区唯一新建的场馆国家速滑馆“冰丝带”，采用世界跨度最大的单层双向正交马鞍形索网屋面，用钢量仅为传统屋面的四分之一。 (1)炼钢的原材料是生铁。写出工业上用赤铁矿（主要成分是氧化铁）冶炼生铁的化学方程式 ； (2)为了探究铁与另外两种金属的活动性，某同学收集了包括铁在内的三种金属片，分别编号为X、Y、Z。他把X、Y 分别放入稀硫酸中，Y 溶解并产生氢气，X 不反应；把 X 和Z 分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，在 X 表面有银析出，而 Z 没有变化。根据以上实验事实，判断铁与另外两种金属的活动性顺序 （铁用化学式表示）； (3)国家速滑馆、五棵松体育中心等冬奥场馆，选用二氧化碳跨临界制冷系统，冰面温差控 制在 0.5℃以内，碳排量接近于零。实验室可用大理石与稀盐酸反应制取 CO2。 ①选用的发生和收集装置依次是 ；你选择上述发生装置的理由是 ； ②向盛有 12g 大理石（杂质不参与反应）的反应容器中，加入 100g 稀盐酸，恰好完全反应后，反应容器内固体与溶液的总质量为 107.6g，则该稀盐酸的溶质质量分数为 。 10．氢氧化钠在工业生产和实验室里用途广泛。某化学小组以“氢氧化钠的化学性质和制取”为主题展开项目式实践活动。 【活动一】探究氢氧化钠的化学性质 (1)如图1所示，向盛有NaOH的溶液试管中滴加稀盐酸，未观察到明显现象。若向所得溶液中滴加几滴酚酞溶液，溶液呈无色，请分析所得溶液中溶质的成分 。 (2)如图2所示，向盛有CuSO4溶液的试管中滴加NaOH溶液，请写出发生反应的化学方程式 。 (3)如图3所示，向盛满CO2的锥形瓶中注入浓NaOH溶液后能观察到什么现象？ 。写出有关反应的化学方程式 。 【活动二】探究工业上如何制取氢氧化钠 (4)以电解食盐水为基础制取氯气、氢氧化钠等产品的工业称为“氯碱工业”。实验室模拟氯碱工业制取氢氧化钠的工艺流程图如图所示。 ①粗食盐水中含有杂质CaCl2、MgCl2、Na2SO4，可依次加入过量的BaCl2、Na2CO3、NaOH溶液，分离出沉淀后，再加入适量试剂X。试剂X为 (填名称)；加入BaCl2时所发生反应的化学方程式为 。 ②写出电解食盐水反应的化学方程式 。 【拓展活动】探究氢氧化钠样品的纯度 (5)工业制得的某氢氧化钠样品中含有少量氯化钠。为测定该样品中氢氧化钠的质量分数，称取5g该样品，加水完全溶解后，缓慢加入稀硫酸，同时测定溶液的pH，当pH=7时，刚好用去溶质质量分数为10%的稀硫酸49g。请计算该样品中氢氧化钠的质量分数。 11．碳是形成化合物种类最多的元素，含碳物质是化学研究的重要内容。 (1)如图是碳元素周期表信息，碳原子核外电子数为 。 (2)碳元素可组成金刚石、石墨、等多种单质，下列有关说法不正确的是 （填字母）。 a．金刚石的硬度很大        b．每个分子是由60个碳原子构成的 c．石墨的导电性良好        d．金刚石、石墨和里碳原子排列方式相同 (3)明代《天工开物》描述了用木炭冶炼锡的方法。 ①原料锡砂（主要成分）和木炭在高温下反应得到锡和二氧化碳，有关反应的化学方程式为，则X的化学式为 。 ②炼锡时混入少许铅形成合金，产物更易熔化流出，原因是 。 (4)碳元素能形成多种化合物，下列属于有机化合物的是 。 a．    b．    c．    d．NaCl (5)和均属于碳的氧化物，图A和图B分别是探究和性质的实验装置． ①写出装置A中CO还原的化学方程式 ；从环保角度考虑，写出一种尾气处理的方法 。 ②装置B中实验中，燃烧的小木条熄灭，说明二氧化碳具有的性质是 ；说明二氧化碳能和水反应的实验现象是 ，说明二氧化碳密度比空气大的实验现象是 。 (6)现用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，理论上需要质量分数为10%的盐酸的质量是多少？（大理石中的杂质不与稀盐酸反应） 12．酸、碱、盐是生活中常见物质，它们之间会发生各种反应。 (1)俗称小苏打的物质是 A．氢氧化钠 B．碳酸钠 C．碳酸氢钠 D．氯化钠 (2)实验室制取气体常会用到氧化物、酸、碱、盐。 ①利用上述仪器可以实验室制取二氧化碳，你选择的仪器是 (填序号)，反应原理是 (用化学方程式表示)。 ②同学们用如图所示装置继续探究二氧化碳的某些性质，能证明二氧化碳能与水反应的现象是 ；若石灰水不出现浑浊现象，可能原因是 。 ③如果用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，还需补充的玻璃仪器的名称是 ；若用如图用排空气法收集氧气，气体从b导管口通入，这是利用的氧气的 性质。 (3)某同学用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，他将32.5g固体混合物加热，完全反应后冷却，称得剩余固体为22.9g，求原混合物中氯酸钾的质量 。 13．我们已经学习的几种常见气体在生产生活中和实验研究中都有很多应用。 （一）如图A一F是实验室制取和收集气体常用的装置，请结合下图回答问题。 (1)实验室制取二氧化碳的为 ，发生装置可选用B或C，装置C相对于B的优点是 。 (2)一瓶存放较长时间的石灰水，瓶内壁附有一层白膜，写出该反应的： 。 (3)在装置C中连接压强传感器（如图G），测定装置C内压强随时间变化情况如图H所示。图H中ab段对应的现象是试管中液面逐渐 （填“上升”或“下降”）。 (4)用高锰酸钾制备并收集一瓶氧气，来进行蜡烛燃烧试验并验证反应后生成物，选用的装置组合是（填字母） ，高锰酸钾制备氧气的为 。 (5)从受热分解后的固体中获得难溶性的MnO2（其余物质均可溶于水）的操作是：将固体放入烧杯中，溶解，充分搅拌， ，洗涤并干燥固体。 (6)若用下图装置来收集氧气，气体应从 （填a或b）端通入。 (7)实验室用FeS固体和稀H2SO4反应制取H2S。H2S是有毒气体，能溶于水。为了防止H2S逸散到空气中，常用NaOH溶液的作来吸收H2S。图中“防倒吸装置”应选择 （选填“甲”或“乙”）。 （二）化学实验室常用二氧化锰催化过氧化氢溶液分解的方法制取氧气。 (8)用二氧化锰催化过氧化氢溶液分解制取氧气 。 某化学兴趣小组对影响过氧化氢溶液分解快慢的因素进行如下研究： 【提出问题】影响过氧化氢溶液分解快慢的因素有哪些？ 【作出假设】假设1：过氧化氢溶液的浓度；假设2：催化剂的质量：假设3：温度。 【设计实验】小红同学设计如下实验: 实验序号 过氧化氢溶液浓度/% 过氧化氢溶液体积/ml 温度/℃ 二氧化锰用量/g 收集氧气的体积/ml 反应所需的时间/s ① 5% 10 20 0.1 90 16 ② 30% 10 20 0.1 90 2 ③ 30% 10 35 无 90 149 (9)通过实验①和②对比可得到的结论是 。 【讨论交流】 (10)小明同学认为在这个实验中，应该用 法收集氧气更合适。 (11)小辉提出小红的实验无法验证温度对过氧化氢溶液分解快慢有影响，请说出小辉的理由 ； (12)若用如图实验装置制取氧气，取5毫升5%过氧化氢溶液在水浴温度控制在80摄氏度时，测定的收集氧气体积会比真实值偏大，其原因可能有 。       14．金属以及金属化合物与生产，生活密切相关，是化学学习和研究的重要内容。 (1)钛和钛合金被誉为21世纪最有前景的金属材料，如图是钛原子结构示意图，图中a= ；用浓硫酸处理钛铁矿是发生的反应为：，则X的化学式为 。 (2)铁是目前世界产量最高的金属，生产、生活中经常用到铁和铁的合金。 ①我国科研人员自主研发出世界上最薄不锈钢箔一“手撕钢”，其厚度仅为普通打印纸的四分之一，是我们国家新兴领域急需的高精尖基础材料。下列有关生铁和钢的说法中，错误的是 。 a.生铁和钢都属于铁的合金          b.向钢中加入玻璃丝可制成玻璃钢 c.生铁和钢的硬度都比纯铁大        d.赤铁矿和磁铁矿不属于金属材料 ②实验室常用如图装置模拟炼铁。 写出硬质玻璃管内发生反应的化学方程式： 。石灰水的作用是什么？ 。 (3)下图是利用装置A中反应生成的气体产生压力，使多个化学反应依次发生。 ①若在装置E中观察到水火交融的现象，则装置A中发生反应的化学方程式为 。 ②反应结束后，发现装置B、C中溶液全部进入装置D中。将装置D中的物质过滤得到滤渣和滤液，向滤渣中滴加稀硫酸有气体产生，则滤液中一定含有哪些溶质？ 。 (4)氢化镁(化学式为MgH2)固体与水反应生成氢氧化镁，同时释放出氢气，故氢化镁可为氢动力汽车提供能源。若要为某氢动力汽车提供5kg氢气，理论上消耗氢化镁的质量是 ？ 15．实验室常用过氧化氢溶液制备氧气，同学们进行如下实验。请回答问题： (1)写出发生反应的化学方程式 ； (2)生成氧气的质量为 ； (3)根据已知条件列出求解生成水的质量(X)的比例式 ； (4)参加反应的过氧化氢的质量为 ； (5)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时，为了得到平稳的氧气流，组装实验装置需要选择的仪器有 (填序号)。 ①锥形瓶 ②长颈漏斗 ③集气瓶 ④分液漏斗 ⑤双孔橡胶塞和直角玻璃管 ⑥铁架台 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$