内容正文:
2025年中考化学二轮强基训练----综合应用题
1.到2060年,我国要实现“碳中和”,梦天化学兴趣小组以“简易吸碳机的制作”为项目开展探究,请你一起参与:
任务一:“捕风”——制作简易吸风机
兴趣小组成员自制捕风装置——简易吸风机(如图1),左侧是利用负压吸风动力装置,右侧是滤网,接通电后,吸风机风扇旋转产生内外压强差将空气自右向左吸进简易吸风机,完成捕风任务。
图1捕风装置——简易吸风机
任务二:“捉碳”——探寻适宜的吸收剂
兴趣小组向装有气体的塑料瓶内倒入不同种类的吸收剂,实验数据及现象如下:
采用振荡吸收法比较不同吸收剂的吸收效果
水
澄清石灰水
石灰乳
固体
30mL水
30mL水+0.05g
30mL水+2g
2g固体
(1)30mL水这一组实验的作用是 。
(2)写出用澄清石灰水做吸收剂时反应的化学方程式 。
(3)从上述实验得到的结论是 。
(4)将吸风机过滤网倒扣在石灰乳中,蘸取一定量的石灰乳后,通电后发现吸风效果变差,其原因是 。
兴趣小组在老师的帮助下,查阅相关资料如下:
资料1:20℃时,几种常见物质的溶解度
物质
NaOH
KOH
溶解度/g
109
112
3.89
21.8
111
资料2:碳酸盐能与、反应
(5)你认为哪种物质最不适合作为吸收剂? ,说明理由: 。
经实验探究,氢氧化钾更适合用于简易吸碳机。
任务三:“释碳”——吸收剂再生与碳释放再利用
兴趣小组设计了吸收并释放方案,其流程如图2所示:
(6)流程中涉及 种氧化物。
(7)请你设计实验证明滤液中不含,实验方案: 。
(8)除通过“碳捕集”实现碳中和外,请你再提出一条能实现碳中和的合理方案 。
2.碳酸钙广泛应用于生产生活中。
(1)碳酸钙可用作补钙剂,青少年补钙可预防患 病。
(2)某学习小组测量某品牌钙片中碳酸钙的质量,向2片钙片中逐渐加入足量的白醋,共产生1.32g二氧化碳。
①请计算每片钙片中碳酸钙的质量(写出计算过程) 。【已知:钙片中其他成分不与醋酸反应,化学方程式为】
②若每100mL的白醋中含有6gCH3COOH,则反应中至少需要白醋 mL。
(3)学习小组探究继续影响反应的因素,然后按表一数据将等质量的钙片与等体积的白醋完成四组实验,通过传感器检测到的二氧化碳浓度随时间的变化曲线如图所示。
表一
实验标号
钙片状态
温度/℃
白醋浓度g/100mL
A
片状
100
6
B
片状
25
6
C
粉末状
100
6
D
粉末状
25
6
①对比实验A和B,影响钙片与白醋反应的因素之一是 ;
②对比实验B和D,结合曲线的变化,得出的结论是 。
3.氮化铝(AlN)是一种性能优良的陶瓷材料,如图是工业上用铝粉和氮气制备氮化铝的流程。
(1)氮化铝用作陶瓷材料,说明氮化铝的熔点 (填“高”或“低”)。
(2)氮化铝中铝元素和氮元素的质量比为 。
(3)氮化炉反应的化学方程式为2Al+N22AlN,生产82t氮化铝,至少需要铝的质量是多少?(写出计算过程)
(4)如图是不同保温时间下合成产物中的含氮量。
Ⅰ.可以推断最佳保温时长为 小时。
Ⅱ.某温度下,某一时段后,产物中的含氮量为28%,则产物中AlN的质量分数是 。
4.氢气被看作是理想的能源。氢气的制取和储存是氢能源利用领域的研究热点。
Ⅰ.氢气的制取
(1)水煤气变换是化石能源制氢的重要途径,其反应为:。不同温度下,多种催化剂对该反应中CO转化率的影响如图所示,下列有关说法正确的是___________。
A.催化剂的使用效率与温度有关
B.2%Au/α—MoC在150℃时催化效果最佳
C.α—MoC可使CO转化率接近100%
D.催化剂为2%Au/β—MoC时,温度越高CO转化率越高
(2)CH4—H2O催化重整是目前大规模制取H2的重要方法,生产过程中涉及的重要反应有,。
①向催化重整体系中投入一定量的CaO可提高H2的百分含量,原因是 。
②催化重整体系中有关CaO的使用与H2的百分含量的关系如图所示,根据图中信息可以得出的结论是 。
(3)使用C3N4/CQDS复合催化剂可将水转化为氢气,微观变化原理如图。
①反应I、II前后没有改变的粒子是 。请在图中方框内补充完整该示意图 。
②反应I的化学方程式为 。
II.氢气的储存
根据氢气的特性,其储存方法可分为物理法和化学法两大类,物理法主要有低温液化储氢。高压压缩储氢、碳基材料储氢等,化学法主要有金属氢化物储氨,配位氢化物储氢等,如图是一些储氢材料的质量储氢密度和体积储氢密度。
(已知:质量储氢密度=储氢后氢元素在储氢材料中的质量分数;体积储氢密度=储氢后单位体积的储氮材料中储存氢元素的质量)
(4)碳基储氢材料“碳纳米管”属于 (填“单质”或“化合物”)。
(5)从分子角度解释低温、高压储氢的原理: 。
(6)结合图示,下列储氢材料中最理想的是___________。
A.LaNi5H6 B.LiAlH4 C.Mg2FeH6 D.Al(BH4)3
(7)Mg17Al12也是一种常用的储氢材料,在一定条件下完全吸氢后可得到MgH2和Al。单位质量的MgH2分解产生氢气的质量随时间变化如图,其中温度T1、T2、T3由小到大的顺序是 ,此“储氢过程”中发生反应的化学方程式为 。
5.水和溶液对人类的生产、生活具有重要意义。请回答下列问题:
(1)水 (填“属于”或“不属于”)人类所需的六大基本营养素之一。
(2)天然水多为硬水,在生活中常用 的方法降低水的硬度。
(3)发生火灾时消防员用水来灭火,其原理是: 。
(4)在疫情防控中84消毒液广泛应用于物体表面的消毒。其有效成分是次氯酸钠(NaClO)。
①次氯酸钠中氯元素显 价。
②制取次氯酸钠的化学方程式为2NaOH+X=NaClO+NaCl+H2O,则X的化学式为 。
③配制50g溶质质量分数为12%的次氯酸钠溶液,需要固体次氯酸钠 g。
④上述溶液稀释成溶质质量分数5%的次氯酸钠溶液用于消毒,需要加入水的质量为 g。
(5)甲、乙、丙三种物质的溶解度曲线如图所示。
①t2℃时,甲、乙、丙三种物质的溶解度由大到小顺序为 。
②将t2℃时180g甲的饱和溶液降温到t1℃,析出晶体的质量为 g,所得甲溶液溶质质量分数为 。
③若乙物质中混有少量甲物质,最好采用 的方法提纯乙。
④取等质量的甲、乙、丙三种物质,分别配制成t1℃时的恰好饱和溶液,所得三种溶液的质量由大到小顺序为 。
6.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)
7.学习小组开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。
某品牌制氧机的制氧剂为过碳酸钠(化学式2Na2CO33H2O2,相对分子质量为314,白色固体)和二氧化锰。制氧过程的反应为:,该反应为放热反应。
【活动一】认识制氧机:
(1)观察窗的作用是 。
【活动二】选择制氧剂:
实验一:过氧化氢
编号
浓度/%
体积/mL
①
5
9.11
②
15
2.89
③
25
1.66
④
30
1.37
小组设计了图2实验装置,用表中溶质质量相等的四组过氧化氢溶液进行实验。在集气瓶中加满水,锥形瓶中加入0.2gMnO2,注入溶液,记录并处理20min内数据如图3。
(2)图2中反应的化学方程式为 。
(3)图3中④比③产氧量少,可能的原因是 。
实验二:过碳酸钠
往锥形瓶中加入ag过碳酸钠、0.2gMnO2和9.11mL水,待反应完全后收集到约159.1mL水(产生氧气的量与上表中药品得到氧气的最大量相等)。其它药品质量不变,再分别用不同体积的水进行实验。记录并处理20min内数据如图4。
(4)a= g。(氧气密度为1.43g/L,忽略其它因素的影响)。
(5)由图4可得出的结论是 。
【活动三】制作供氧器
(6)综合分析,选用过碳酸钠作制氧剂的理由是 。
(7)学习小组利用身边物品自制了如图5的简易供氧器。与真实产品对比中,形成的观点不正确的是______(填字母)。
A.产氧和洗气装置组合不用一体化
B.内部气体流向采用高进低出方式
C.特定需求是选择制氧方法的重要依据
D.制氧机要符合美学、工程、安全等标准
8.氨气(NH3)作为一种零碳能源.,具有广泛的应用前景。
Ⅰ.电解合成氨
(1)如图1所示,以氮气和水为原料,采用电能驱动节能工艺,原料绿色环保。
①从微观角度解释氨气可以加压液化储存的原因 。
②将氧气通入锅炉中进行富氧燃烧的意义是 。
③如图流程中产生氨气的总反应方程式为 。
Ⅱ.Haber﹣Bosch工艺合成氨。
(2)合成氨的原料为N2和H2。N2常用液态空气分离法,膜分离法(如图2)和分子筛吸附法(如图3)获取。
①膜分离法制N2中,薄膜不允许 分子通过。
②分子筛吸附法制N2,利用了N2分子与O2分子 不同而吸附О2实现分离。
(3)该工艺利用N2和H2在高温高压催化剂条件下反应制氨,是目前唯一大规模合成氨方法。
Fe3O4可以应用丁合成氨作催化剂,但催化过程中因部分Fe3O4与H2反应使催化剂“失效”。
①在一定温度下可用O2将其“再生”,原理如图4所示。“再生”过程中铁元素的质量分数 (填“变大”、“不变”或“变小”)。
②通入O2加热,将一定质量失效催化剂进行再生。固体质量与温度变化的关系如图5所示。T1℃-T2℃,FeO转化为Fe3O4。T3℃-T4℃,Fe3O4转化为Fe2O3。则M= (写出完整的计算过程)。
9.某研究性学习小组对绿矾(FeSO4·7H2O)进行焙烧,实验装置如下图:
已知: (其中三氧化硫与水蒸气同时冷凝便得到硫酸)
(1)FeSO4·7H2O中硫元素的化合价为 。
(2)装置A玻璃管中生成的X化学式为 。
(3)装置C的作用是 。
(4)该小组学生设计如下实验验证生成硫酸溶液:在试管中加入滴有酚酞的氢氧化钡溶液,然后将U形管中的溶液逐渐滴入试管直至过量,现象是 ,写出化学反应方程式 。
(5)学习小组在U形管中收集到硫酸溶液30mL,质量分数为60%(密度为1.560g/cm3),现要稀释为10%,需加入水的体积为 mL(计算结果保留一位小数)。
(6)用该方法制备Fe2O3,计算理论上139gFeSO4·7H2O(相对分子质量为278)可制得Fe2O3的质量为多少?(写出计算过程)
10.某化学学习小组对泡腾片的成分和原理产生了兴趣。某品牌维生素C泡腾片部分标签如图所示,据此回答问题。
【任务一】认识成分
(1)碳酸氢钠(NaHCO3)属于 (填“酸”“碱”或“盐”)。
(2)取泡腾片溶于水,滴加紫色石蕊试剂,溶液变红﹐说明溶液pH 7(填“>”“<”或“=”)。
(3)泡腾片溶于水时闻到“橙味”香气,从微观角度解释其原因是 。
【任务二】测定柠檬酸的含量
(4)碳酸氢钠(NaHCO3)与柠檬酸(C6H8O7,相对分子质量为192)发生的反应为:3NaHCO3+ C6H8O7=Na3C6H5O7+3H2O+3CO2↑。该小组将4g泡腾片投入蒸馏水,反应过程中,相关测量数据如下表。根据化学方程式计算该品牌泡腾片中柠檬酸的质量分数。(假设泡腾片中的NaHCO3完全参与反应,其他物质均不产生气体)
反应时间/min
0
t1
t2
t3
t4
锥形瓶及瓶内物质总质量/g
250.00
249.68
249.48
249.34
249.34
11.酸、碱、盐是我们身边重要的化合物。
(1)下列不属于氢氧化钠俗称的是_______(填字母)。
A.火碱 B.纯碱 C.烧碱 D.苛性钠
(2)生活中可用稀硫酸除铁锈,反应的化学方程式为 。小苏打可治疗胃酸过多,反应的化学方程式为 。
(3)固体氢氧化钠可用来干燥某些气体,但不能干燥二氧化碳气体,原因是 (用化学方程式表示)。
(4)侯德榜的“联合制碱法”中有一个重要反应:NaCl+H2O+NH3+CO2=NaHCO3↓+X,则X的化学式为 。
(5)现有一定质量含有少量泥沙等不溶性杂质和少量Na2SO4、MgCl2、CaCl2等可溶性杂质的粗盐样品,某实验小组利用化学实验室常用仪器对粗盐样品进行提纯,提纯步骤如下:
图中“滤液"中含有的溶质有 。
图中②③④的顺序能否改变?若不能,请说明理由;若能,写出一种改变的顺序 。
(6)某同学在实验室发现一瓶标签残缺的硫酸铜溶液。为了测定此溶液中溶质质量分数,他取出50g该溶液,向其中逐滴滴入20%的氢氧化钠溶液,反应过程中生成沉淀质量与所用氢氧化钠溶液质量的关系如图所示。计算此硫酸铜溶液中溶质质量分数 。
12.金属材料在人类发展的历史长河中起着非常重要的作用。
(1)①《天工开物》中记载“每金七厘造方寸金一千片”,体现了金具有良好 性;
②铝制品用途广泛,铝合金的强度和硬度一般比纯铝 (填“高”或“低”)。
(2)如图是模拟工业炼铁的微型实验装置。
①写出a处发生反应的化学方程式。 。
②b处可以观察到的实验现象是什么? 。
(3)晾晒海水所得到的粗盐中含有不溶性杂质(泥沙)和可溶性杂质(CaCl2、MgCl2、Na2SO4),下图是某化学小组在实验室对粗盐样品进行除杂提纯的过程。
①溶解、过滤、蒸发的操作中都需要用到的一种玻璃仪器为 。
②加入过量的Na2CO3溶液除了能除去粗盐中的CaCl2外,请写出它另外的一个作用(用化学方程式表示): 。
③请设计实验验证溶液乙中所含的杂质。
(4)某同学用50g稀盐酸与石灰石反应制取CO2气体,恰好完全反应,得到溶质质量分数为20%的溶液55.5g,则该稀盐酸中溶质的质量分数是多少?(忽略二氧化碳溶于水)
13.金属和金属材料在生产、生活中有着悠久的使用历史。
(1)《天工开物》中记载“每金七厘造方寸金一千片”,体现了黄金具有良好的______。
A.导电性 B.导热性 C.延展性 D.金属光泽
(2)建造高铁使用了铝合金,要比较铝合金和纯铝的硬度,最简单方法是 ,铝制品在空气中不易锈蚀的原因是 (用化学方程式表示)。
(3)对实验室含有硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸锌的废液进行处理,并得到铜和硫酸锌溶液,实验过程如图所示。
写出I中发生反应的化学方程式: 。滤渣C的成分为 (写名称)。
(4)化学小组在实验室中利用赤铁矿模拟炼铁。
①按照下图组装实验装置好后,下列实验操作步骤,正确的操作顺序是 ?(填序号);
a、加热玻璃管 b、通入一氧化碳气体
c、停止加热 d、停止通入一氧化碳气体
②实验过程中,B中溶液有一部分流到C中,请设计实验,证明该溶液含有两种溶质成分 。
③某炼铁厂用赤铁矿(主要成分是氧化铁,杂质不参与反应)炼铁。已知用800t赤铁矿石可炼出420t铁,计算该赤铁矿中氧化铁的质量分数 。
14.氧气在生活中需求量大,利用不同方法制氧气也成为重要的研究内容。
(1)工业液冷法:在低温条件下将空气压缩成液态,升温后,氮气先逸出,剩余物质主要为液态氧。空气中两种主要成分的沸点如下表。根据上述信息判断, (填“A”或“B”)是氧气。
成分
A
B
沸点
-196℃
-183℃
(2)变压吸附法:利用变压吸附技术,以分子筛为吸附剂制取氧气。
分析图1、图2信息可知:过程1中,空气通过分子筛吸附材料时, 分子更容易被吸附;过程2中,采用 方法,能使被吸附的气体释放出去,此过程称为解吸,分子筛吸附材料恢复吸附能力。过程1和过程2交替进行,可连续生产大量高纯度氧气。
(3)化学反应制氧气:实验室常用溶质质量分数为6%的溶液(作催化剂)制取少量氧气。
I.配制6%的稀溶液
①计算:市售溶液溶质质量分数通常为30%。配制100g6%的溶液,需要30%的溶液质量为 g。
②配制:量取所需溶液和水于烧杯中,用 (填仪器名称)搅拌,充分混合。
II.制取氧气(可能用到的部分装置如图3)
③实验室用制取氧气的化学方程式为 ,可从图3中选择的发生装置为 (填字母)。
④若用C装置干燥氧气,则C中盛放的试剂为 。
⑤若用D装置收集氧气,则气体应从导管 (填“a”或“b”)端通入。
⑥若直接用30%的溶液制取氧气反应速率太快。为获得平稳的气流,如图4所示发生装置能达到最佳效果的是 (填字母)。
Ⅲ.拓展延伸
实验小组用图5装置研究浓度为6%的过氧化氢溶液与平菇接触时发生反应时压强的变化,过程中用传感器测定装置中压强的变化并用数据采集器记录数据,数据变化如图6所示。
⑦根据图6分析曲线a在0~10s压强增大的原因是 。
⑧图6中能初步说明平菇是过氧化氢溶液反应催化剂的依据是 。
⑨分析图6中曲线a、b,说明影响化学反应速率的因素除双氧水浓度、反应温度外,还可能与 有关。
15.酸碱盐知识应用于生产生活的方方面面
(1)配制溶质质量分数为10%的稀盐酸
①实验需要溶质质量分数为10%的稀盐酸200mL(密度为1.05g/mL)需要溶质质量分数为20%(密度为1.125g/mL)的浓盐酸的体积 mL(结果精确到0.1),水的体积 mL;
②下列叙述正确的是
A.量取浓盐酸时,仰视读数,导致最终稀盐酸溶质质量分数偏大
B.量取水时,仰视读数,导致最终稀盐酸溶质质量分数偏大
C.在混匀过程中,将浓盐酸倒入盛有水的大量筒中
D.将配好的溶液,装入到贴好标签的广口瓶中
(2)有一包白色粉末,可能由CuSO4、Na2SO4、Na2CO3、BaCl2、NaOH中的一种或几种组成。为探究其组成,同学们查阅资料得知NaCl、BaCl2溶液呈中性。他们经过思考设计并进行了以下实验:
请分析实验过程,回答下列问题:
①白色粉末中一定不含 ,可能含有 。
②生成白色沉淀的化学方程式为 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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