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2025年中考化学提高复习:综合应用题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、综合应用题
1.化学兴趣小组的同学对食盐的生产产生浓厚的兴趣,开展了以下项目式学习。
任务1:重温盐的获取流程
盐场生产食盐的具体流程如下:
(1)当结晶池中有大量晶体析出并剩余一些水时就开始取盐,原因是 ;母液是的 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
任务2:归纳盐的提纯方法
【查阅资料】“粗盐”为海水晒干后未经加工的大粒盐,主要成分为氯化钠,除含少量泥沙等不溶性杂质外,还含有少量可溶性杂质(假定可溶性杂质只有和两种)。
(2)取“粗盐”溶于足量水中,依次滴加足量的、 (填化学式)溶液,有白色沉淀生成,过滤,向滤液中加入足量稀盐酸,蒸发,得到精盐。写出其中任意一个生成白色沉淀的化学方程式: 。
(3)在上述提纯“粗盐”过程中,若不考虑损耗,粗盐中氯化钠 (填“大于”“等于”或“小于”)精盐中氯化钠的质量。
任务3:寻找检验盐的乐趣
【查阅资料】①工业上用食盐为原料制取碳酸钠。
②硝酸银易溶于水,碳酸银难溶于水、易溶于稀硝酸,氯化银难溶于水和稀硝酸。
(4)兴趣小组同学取少量碳酸钠溶液,测其,发现大于7。写出碳酸钠溶液中阴离子的符号: (写出2个即可)。
(5)兴趣小组同学认为市场出售的碳酸钠中可能含有氯化钠。请你帮助他们设计一个实验方案进行验证: ,则说明含有氯化钠。
2.需要吸氧的患者如果直接吸入医用氧气,往往会使呼吸道黏膜干燥,引起干咳等呼吸道刺激症状.因此医用氧气瓶的出气口往往会连接一个盛有灭菌注射用水的湿化瓶.化学实验小组的同学们根据这一知识,在老师的指导下设计了一款简易的制氧器,如图1所示.
(1)B瓶底部的黑色固体是
(2)A瓶相当于湿化瓶,其作用是润湿氧气.这利用了氧气 的性质.
(3)检验该装置气密性的方法是 .
(4)同学们用收集到的氧气做硫的燃烧实验,如图2所示.实验中瓶底放少量水的目的是 .
(5)根据化学方程式计算,过氧化氢完全分解可以制得氧气的质量是多少?
3.氢能是绿色能源。目前制氢的方法主要有化石能源制氢和电解水制氢。氢气的储存有物理储氢和化学储氢。物理储氢包括加压储氢和吸附储氢。由化石能源制得的中含有CO,利用液氮的低温可将CO液化分离,从而获得纯净的氢气。储氢、释氢、用氢过程中涉及的部分物质转化如图1所示:
(1)利用液氮的低温能将与CO分离,说明沸点比CO沸点 (填“高”或“低”)。
(2)物理储氢:高压气态储氢是广泛应用的储氢技术,即通过高压将氢气液化至氢瓶中加以储存。高压将氢气液化过程中,发生的改变是 (从微观角度解释)。
(3)化学储氢:图2表示和在Pd和MgO的催化下,实现的再利用和储氢的原理。图示中生成的与的质量比为 。
(4)释氢是氨气在催化剂的作用下进行的,写出相关反应的化学方程式: 。
4.Ⅰ.某小组采用如图所示实验装置探究CO还原Fe2O3时,出现了争论。甲同学观察到固体由红色变成黑色,推断黑色固体是Fe;乙同学提出质疑,认为黑色固体可能是Fe3O4,并查阅了资料:Fe3O4可被磁铁吸引,几乎不溶于稀的酸溶液。
(1)进行实验时,需要先通入一段时间的一氧化碳,目的是 ,的作用是 (用化学方程式表示)。
(2)可以制备CO的原理是:HCOOHCO↑+H2O(在常温下为液态),如图所示三种气体发生装置中,可用于制备CO的是 (填标号)。
(3)若甲同学推断正确,反应的化学方程式为 。
(4)对乙同学提出的质疑进行分析和验证:①定量分析物质组成可知,该反应生成Fe3O4是合理的,理由是 ;②该小组通过对黑色固体进行检验,证明了同时含有Fe3O4和Fe。
Ⅱ.该小组为了探索CO还原Fe2O3与温度的关系,走访了某钢铁厂。工程师用热分析仪对该反应进行研究,根据不同温度下所得固体的质量,推导对应的固体成分,结果如图。
(5)用炼铁时,还原Fe2O3的温度应不低于 ℃(填“400”“600”或“800”)。
(6)图中: 。
(7)该小组查阅资料得知酒精灯加热温度为600℃左右,他们发现上述对黑色固体成分的检验结果与图像有矛盾,推测黑色固体在冷却过程中发生了以下反应: =Fe3O4+ 。
5.应用广泛的金属
(1)国宝中的金属
国宝“鎏金铁芯铜龙”是以铁铸造内芯,铁上包铜,外层鎏金(鎏金是一种金属加工工艺,经过鎏金处理后,金属表面会覆盖一层金)。整个龙身飞扬舒展,反映了唐代高超的铸造工艺。
①国宝历经千年,出土后表面仍金光灿灿,原因是 。
②工业上以赤铁矿为原料炼铁,原理是 (用化学方程式表示)。
③《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜,外化而内不化”,“曾青”即硫酸铜溶液,该炼铜反应的原理是 (用化学方程式表示),反应中有效作用的微粒为 (用符号表示)。“外化而内不化”的原因是 。
(2)生活中的金属
铝制易拉罐主要由铝合金制成,除铝外,还含有锌、铜、硅等。
①请用化学方法证明:罐体的金属材料是铝合金而不是纯铝(提供药品:已打磨的罐体金属片,其他仪器、药品自选)。
你的方案及预期现象是 。
②合金与纯金属相比较,性质存在差异。对比分析图1,从微观角度解释原因 (答两条)。
③合金中元素的配比不同会导致性能有差异。根据实际需求,罐盖硬度应大于罐体硬度。结合图2分析,生产易拉罐时,罐盖中铜元素的含量应 (填“大于”“小于”或“等于”)罐体中铜元素的含量。
④为比较铝、铜、锌的金属活动性,进行下图实验,则a、b、c可以选用的物质是 。
(3)航天中的金属
中国航天事业的成就令世界瞩目,火箭是航天飞行器的运载工具。
①运载火箭外壳材料也为铝合金。铝合金做外壳材料,具备的优良性能是 (答一条)。
②运载火箭固体推进剂的主要组分为高氯酸铵和铝粉。其中高氯酸铵()是供氧剂,氯元素的化合价是 。铝粉燃烧的化学方程式 ,反应过程中能量转化形式是 。
6.能源利用和环境保护是人类共同关注的问题。
(1)化石燃料包括煤、 、天然气。
(2)煤燃烧时排放的等污染物会形成 。目前世界各国都大力提倡使用新能源,请写出一种新能源的名称 。
(3)为推动形成绿色低碳的生产方式和生活方式,在工业生产中,要尽量吸收不可避免的碳排放。一种利用NaOH溶液来吸收的流程如图所示。回答下列问题。
①X的化学式是 。
②一定条件下,合成塔中发生的反应生成甲醇()和一种常见的液体物质,则发生反应的化学方程式为 。
③甲醇是一种无色透明,具有挥发性的液体,有毒性,能损伤视神经。在空气中燃烧生成水和二氧化碳。可用于制造生长促进剂,还可以用来生产甲醛。下列有关甲醇的用途,说法正确的是 (填标号)。
A.作为燃料 B.用于配制饮用酒
C.制甲醛 D.制造生长促进剂
7.化学是一门以实验为基础的科学,科学的许多发现和研究成果都是通过实验得到的。请你完成以下实验活动。
【活动一】在农业生产上,常用质量分数为16%的氯化钠溶液选种,现要配制150g这种溶液,请回答下列问题。
(1)需称量氯化钠的质量是 。
(2)如图1图示实验中,正确的操作顺序是 (填序号)。
(3)把150g质量分数为16%的氯化钠溶液稀释为8%的氯化钠溶液,需加水的质量是 g。
(4)配制氯化钠溶液时,下列操作中会导致所得溶液溶质的质量分数偏小的是 (填字母)。
A.称量的氯化钠固体中含有不溶性杂质
B.用于溶解氯化钠的烧杯中有少量的水
C.将配制好的溶液装入试剂瓶中时有少量液体溅出
D.用量筒量取水时仰视读数
【活动二】制备与生产流程的探究。
某火力发电厂产生的固体废弃物粉煤灰(粉末)中含有较多的氧化铝(其他能与酸反应的成分忽略不计)。从粉煤灰中提取氧化铝的工艺流程如图2,请回答下列问题。
(5)加酸时,为了使反应更充分,可采用的实验操作是 。
(6)写出步骤①中发生反应的化学方程式 。
(7)氨水的pH 7(填“>”“<”“=”)。
(8)该工艺的价值在于 。
8.含锰化合物在工业上用途广泛。
(1)高锰酸钾不稳定,有腐蚀性。
①图中KMnO4分解的化学方程式为 ,此装置能说明氧气 (填标号)。
A.无色无味
B.密度比空气大
C.不易溶于水
D.能支持燃烧
E.属于非金属单质
②将铜片浸泡在KMnO4溶液中以探究KMnO4的腐蚀性,实验记录如下。
编号
KMnO4溶液
浓硫酸/滴
水/m L
铜片质量/g
浓度
体积/mL
实验前
18小时后
I
0.1%
25
0
0
0.54
0.54
II
0.1%
25
10
0
0.54
0.52
III
1%
25
10
0
0.54
0.43
IV
0
0
a
25
0.54
0.54
对比实验I、Ⅱ和IV可知,KMnO4和硫酸共同作用对铜才有腐蚀性,其中a= 。对比实验 和 (填编号)可知,KMnO4溶液越浓腐蚀性越强。已知该探究中的反应为,其中X是 (填化学式)。该反应中化合价发生改变的元素有 (填元素符号)
(2)Mn3O4是软磁、新能源等行业的重要原料,可用MnSO4制得。某小组煅烧MnSO4·H2O晶体时,得到煅烧温度与剩余固体质量的关系如图所示。
①为除尽固体中的氢元素,煅烧温度应不低于 ℃。(填“230” “350”“680”或“850”)
②图中x= 。(保留1位小数)
③由图像可推知,高温时Mn2O3不稳定,理由是 (填化学方程式)。
9.化学链燃烧是指利用载氧体将空气中的氧传递给燃料,可以避免空气与燃料的直接接触,从而高效地捕集二氧化碳,再加以利用或封存。某“化学链燃烧”的过程如图1所示:
(1)X中的主要气体是 。
(2)在燃料反应器中发生反应,现有24kg甲烷进行燃烧,反应生成的二氧化碳质量是多少?(写出计算过程)
(3)等质量的甲烷直接燃烧消耗的氧气质量 (填“大于”或“小于”或“等于”)“化学链燃烧”消耗的氧气质量。
(4)从空气反应器排出的气体中O2体积分数随反应温度变化关系如图2所示,反应温度必须控制在 ℃以下,否则载氧体无法载氧。
10.二氧化碳的捕集和利用是我国能源领域实现碳达峰、碳中和目标的一个重要研究方向。
(1)①结合流程图,在整个“捕捉”过程中,将NaOH溶液喷成雾状是为了 ,若实现NaOH溶液的循环利用,向Na2CO3溶液中加入 ,过滤得NaOH溶液。
②下列溶液中,同样能用于“捕捉”二氧化碳的是 (填序号)。
A.KNO3溶液 B.NaCl溶液 C.H2SO4溶液 D.KOH溶液
(2)科学家提出用FeO作催化剂,利用太阳能热化学循环分解CO2制取C,用FeO作催化剂,通过两步反应分解CO2制取C,已知第二步反应为:,则第一步反应的化学方程式为 。
(3)工业生产尾气中的CO2捕获技术之一是氨水溶液吸收技术,工艺流程是将烟气冷却至15.5~26.5°C后用氨水吸收过量的CO2生成NH4HCO3,该反应的化学方程式为 。在用氨水吸收前,烟气需冷却至15.5~26.5℃的可能原因是 。
(4)科研人员发现CO2捕获和转化还可以通过如下途径实现,其原理如图1所示。
①结合图1请用必要的化学用语和文字描述上述捕获和转化过程: 。
②在反应①完成之后,以N2为载气,以恒定组成的N2、CH4混合气,以恒定流速通入反应器,气体的流速随反应时间变化如图2所示。反应过程中始终未检测到CO2,同时发生了副反应,产生了积碳。在t3之后,生成CO的速率为0,是因为 。
③已知相同条件下,单位时间内生成的气体的分子个数和气体流速成正比,t2时刻,副反应生成H2的速率 反应②生成H2速率(填“>”“<”或“=”)。
11.在工业生产、生活和科学研究中常需选择合适的途径获得氧气。
1.实验室获得氧气
(1)实验室常用分解高锰酸钾或双氧水来制取氧气,制取气体的装置如图-1所示。
①仪器a的名称是 。
②用装置B制取氧气的化学方程式为 。
③用装置E收集一瓶氧气用于铁丝燃烧,其理由是 。
Ⅱ.工业上获得氧气
(2)工业上利用渗透膜法制取氧气。原理是利用膜材料对气体分子的选择性渗透作用,在一定压力下,让空气通过渗透膜进行分离,其过程如图-2所示。
①空气通过渗透膜时,氧分子渗透速率 (填“>”、“=”或“<”)氮分子渗透速率。
②将通过渗透膜的气体收集在集气瓶中,并将燃着的木条伸入集气瓶中,可能观察到的现象是 。
Ⅲ.空间站获得氧气
(3)空间站获得氧气的备用途径之一是携带加压氧气罐。试从微观角度分析,氧气可压缩储存于氧气罐的原因是 。
(4)空间站还配备氧气发生器,这是一种利用NaClO3和铁粉的混合物快速产生氧气的设备,其反应原理为2NaClO32NaCl+3O2↑。其中铁粉的作用是 。
(5)空间站还可利用“再生生保系统”获得氧气,物质转化关系如题23图-3所示。
①过程I的化学反应方程式为 。
②理论上,每产生32g O2,需补充 g H2O。
12.为了解某品牌家用制氧机,学习小组开展如下研究活动。
(1)制氧原理。查阅资料:制氧剂过碳酸钠固体和二氧化锰加入水中,过碳酸钠先分解,生成的再分解产生氧气。每消耗34克,可产生氧气多少摩尔。(根据化学方程式列式计算)
(2)制氧速率。不同人群对供氧速率的需求不同,小组同学进行了以下实验:
实验序号
过碳酸钠的质量(g)
二氧化锰的质量(g)
温度(℃)
收集100毫升氧气所用的时间(s)
1
10
0.3
26
36.6
2
20
0.3
26
11.7
3
10
0.3
41
22.0
对比实验1和2可得出结论 ,对比实验 (填序号)可知,当其他条件相同时,温度越高,反应速率越快。
(3)制氧注意事项。在使用规定量制氧剂的情况下,制氧机反应仓上夏季和冬季的水位线设置不同(图2),请分析原因 。
13.化学在我国工业发展中发挥着重要作用。
I.化学与航天
(1)火箭的动力来源(以液氧液氢为例)
①利用沸点不同,从液态空气中获得液氧,属于 (填“物理”或“化学”)变化。
②氢气燃烧时,氢分子和氧分子发生了变化,生成了 分子。氢气被认为是理想的燃料,理由为 (写出一条即可)。
(2)航天器的材料
①合成橡胶是常用的密封材料,它属于 (填标号)。
A.金属材料 B.合成材料 C.天然材料
②石墨是常用的润滑材料,从微观角度分析,它是由 构成的。
③某航天器燃烧室壁承受温度需达1100℃。从熔点角度判断,下表中最适宜作该燃烧室壁材料的是 (填标号)。
三种合金材料的熔点表
标号
A
B
C
材料
镍合金GH3030
铝合金7A04
镁合金ZM5
熔点/℃
1374~1420
477~638
430~600
Ⅱ.化学与化工
甲烷()可作为清洁燃料和化工原料。煤综合利用获得甲烷的一种简化工艺流程图如下所示。
(3)煤属于 (填“纯净物”或“混合物”),在进入“反应室1”前,通常进行粉碎处理,目的是 。
(4)“反应室1”中产生的氢气经净化后,可通入反应室 (填“2”或“3”)直接参与反应。
(5)在“反应室2”中,一氧化碳和水在催化剂、加热条件下生成二氧化碳和氢气,该反应的化学方程式为 。
(6)“反应室3”中发生的反应为。已知中H的化合价为,则中C的化合价为 。
14.近年来,全球低糖食品的总体消费量持续增长。
I.糖类作用
(1)人每天要摄入一定量的糖类以维持血液中一定浓度的葡萄糖,否则易造成 ,出现乏力、休克等症状;葡萄糖在体内发生缓慢氧化的反应方程式为 。
II.代糖生产
代糖是一类替代蔗糖等天然糖的非营养性甜味剂,木糖醇是一种常见的代糖。木聚糖是生产木糖醇的原料,具有可燃性。科研人员研究用玉米芯膨化后辅助酶解法制备木聚糖,两组实验情况如下表。
序号
①组实验
②组实验
实验条件
膨化机内无水情况下,在不同压力下实验
膨化机内添加不同比例的水,在压力1.4MPa下实验
实验数据
(2)从②组实验数据得出的结论是 。
(3)比较两组实验数据,推测进行①组实验时,压力提高至1.4MPa时木聚糖制得率下降的可能原因为:膨化机内物料的温度过高,打开膨化机接触空气, 。
III.代糖研究
已知木糖醇中含有碳、氢、氧三种元素。兴趣小组取1.52g木糖醇按照如图装置测定木糖醇分子中原子个数比,测得B装置增重了1.08g,C装置增重了2.2g。(实验前已排尽装置内空气,使用药品均足量)
(4)实验中观察到 现象后停止加热。
(5)木糖醇分子中碳、氢、氧原子个数比为 。
(6)若装置A中缺少氧化铜,将导致测得的木糖醇中氧元素含量 (选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
IV.代糖应用
(7)某品牌可乐每罐含糖(核算成蔗糖)11.2g,该品牌甜度相当的无糖可乐用阿斯巴甜和安赛蜜为代糖,结合下表数据分析未选木糖醇的可能原因是 ;体重为50kg的人喝该种同体积罐装无糖可乐,每天不宜超 罐(以整数计)。
名称
甜度(等质量比较)
价格(元/kg)
安全用量mg/(kg体重)/天
热量(kca/g)
蔗糖
1
9
未作具体规定
4
木糖醇
1
22
未作具体规定
2.4
阿斯巴甜
200
74
0-40
4
安赛蜜
200
50
0-15
0
15.空气中氮气的含量最多,氮气在高温、高能量条件下可与某些物质发生反应。
(1)用化学用语填空:
①2个氮原子: ;
②2个二氧化氮分子: ;
③写出NH3中“3”的含义: 。
(2)下图是以空气和其他必要的原料合成氮肥(NH4NO3)的工业流程(流程中涉及物质均已列出):
①步骤Ⅰ利用各组分的沸点不同进行分离,属于 变化(填“物理”或“化学”);
②写出步骤Ⅲ中发生反应的化学方程式: ;
③从上图可以看出,空气是一种宝贵的资源,请写出一条防治空气污染的措施: 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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