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2025年中考化学专项攻略:综合应用题
1.铁是我国年产量最高的金属,下列是实验室模拟工业炼铁的实验装置,按要求回答问题:
(1)若用普通酒精灯加热,反应的化学方程式为: ;
(2)若用普通酒精灯和酒精喷灯分别加热氧化铁, (填“能”或“不能”)通过观察产物颜色来区分氧化铁全部还原成铁;
(3)利用该装置还原氧化铁(假设氧化铁全部被还原为铁单质),借助某溶液吸收产生的二氧化碳(假设全部能吸收),称量B、C装置反应前后的质量,增加4.4g(排除空气的干扰),求氧化铁的质量为多少?(写出详细的解题过程,结果保留一位小数)
(4)若要完全吸收反应产生的二氧化碳,优先选择 。溶液(填“氢氧化钠”或“氢氧化钙”),理由是 。
2.冬奥会中的化学。
(1)北京2022年冬奥会采用氢气作为火炬燃料。请写出通过电解水制取氢气的化学方程式: ,请简述氢气被认为是理想的清洁、高能燃料的理由: 。
(2)北京2022年冬奥会颁奖典礼,礼仪服装内胆中添加了石墨烯发热材料。从石墨中分离出来的单层的石墨片,可以称为石墨烯。石墨烯属于___________(填字母)。
A.单质
B.氧化物
C.有机物
(3)北京2022年冬奥会国家速滑馆(“冰丝带”)冰面积近1.2万平方米,是采用二氧化碳跨临界自冷制冰技术打造而成的。
①液态或固态二氧化碳作制冷剂时,二氧化碳发生 (选填物理变化“或化学变化“),同时 (选填“放出“或“吸收“)大量的热,从而达到降低环境温度的目的。
②本次冬奥会各场馆使用的二氧化碳制冷剂是从工业副产品收集提纯获取的。在2021年底初次填充过程中共计减少900t二氧化碳排放。若这900t二氧化碳是由丙烷(化学式为C3H8)燃烧产生的,则至少需要丙烷的质量是多少 ?(利用化学方程式进行计算,写出计算过程)
3.食盐是生活必需品,也是重要的化工原料.提纯含少量泥沙的粗盐,一般经过以图1操作流程:
(1)操作①中不会用到的仪器是 (填序号).
A.研钵 B.量筒 C.烧杯 D.试管
(2)完成该实验部分操作过程如图2所示,其中没有明显错误 (填字母序号).
(3)操作⑤中容易造成食盐固体飞溅,为尽量减少飞溅,除连续搅拌外还可采取 等措施。
(4)用提纯得到的“精盐”配制了50g 5%的氯化钠溶液.经检测,溶质质量分数偏小,其原因可能有 (填序号)。
①装瓶时,有少量溶液洒出
②氯化钠固体仍然不纯
③量取水时,仰视读数
④称量时砝码端忘垫质量相同的纸片
(5)查阅相关资料得知:粗盐中除含泥沙等不溶性杂质外,还含有少量的MgCl2、CaCl2等可溶性杂质;为了得到较纯净的氯化钠,除去泥沙的“精盐”又作了如图3处理(假定杂质只有MgCl2、CaCl2两种)注:反应中所加试剂均过量
①白色沉淀含有物质的化学式为 ;
②在得到的滤液中加入盐酸时发生的中和反应的方程式是 ;
③选用蒸发结晶法而不用降温结晶法的理由是 。
4.某化学兴趣小组的同学学习了气体性质实验后,对氢气的性质开展了以下项目式学习。
【项目一:氢气的性质】
用自制的氢气通过软管吹泡泡液并用喷枪点燃,观察现象(注意实验有危险,不要模仿)。
(1)吹出的泡泡液大多数都上升,但也有少数的泡泡液下降,可能的原因是 。
【项目二:氢气点燃需验纯】
用保鲜袋收集两袋氢气,甲袋是50%空气与50%氢气的混合气体,乙袋是纯净的氢气,然后分别点燃。
【查阅资料】三种常见可燃性气体的爆炸极限:
可燃气体
爆炸极限(体积分数)
H2
4.0%﹣74.2%
CH4
5%﹣15%
CO
12.5%﹣74.2%
(2)点燃上面两袋气体,发现甲发生爆炸,原因是 。
(3)根据上表可以得出, (填写气体名称)使用最安全,该气体可通过氢氧化钠和醋酸钠(CH3COONa)在加热条件下制得,同时得到碳酸钠,请写出该反应的化学方程式: 。
同学用温度传感器分别测定氢气(锌粒和稀硫酸反应装置导管中导出)和酒精灯燃烧后火焰温度的变化情况。
(4)结合甲图信息,可以得出氢气做燃料比酒精好,理由是 。
(5)科学家研究开发氢能源的脚步从未停止。如图乙为利用MnFe2O4热化学循环制氢的反应流程,反应前后Mn的化合价均为+2价。
①与传统电解法制取氢气相比,该流程的优点是 。
②若MnFe2O(4﹣y)中y=0.5,则MnFe2O(4﹣y)中Fe3+与Fe2+的个数比为 。
③请计算利用该流程每生成48kgO2,理论上能得到氢气的质量是多少? (请写出计算过程)
5.《梦溪笔谈》《天工开物》中分别记载了青铜的冶炼和青铜器铸造工艺,《周礼·考工记》中有关于将铜、锡以不同比例熔合制成功能各异的青铜器的记载。下图为古法炼铜流程,以孔雀石和木炭为原料,经高温缎烧,冷却得到块状金属铜。
查阅资料:①孔雀石的主要成分为碱式碳酸铜,碱式碳酸铜受热分解生成氧化铜、H2O和CO2.
②铜的熔点1083.4℃,氧气充足时炭火温度可达1200℃左右。
(1)青铜属于 (填“纯金属”或“合金”)。
(2)工艺中木炭的主要作用有两个:
① 。
②直接与氧化铜反应生成铜。16kg的CuO最多能冶炼出多少千克Cu ?(写出计算过程)
(3)利用黄铜、青铜制作焊料是因为其熔点比纯铜 (填“高”或“低”)。
(4)球形容器封盖后保留细小通气孔的目的是 。
6.水产“增氧片”,溶于水能迅速增加水体溶氧量,可用于养殖鱼、虾的池塘缺氧急救,其主要成分是过碳酸钠(xNa2CO3·yH2O2),俗称固体双氧水。化学兴趣小组对其进行以下探究:
【查阅资料】过碳酸钠具有碳酸钠(Na2CO3)和过氧化氢(H2O2)的双重性质
【工业制备】化学兴趣小组,展开对“增氧片”的工业制备探究,查阅资料得知基本流程,如图:
查阅资料:①稳定剂中含有MgCl2和Na2SiO3。
②异丙醇为有机溶剂,作用是降低过碳酸钠在溶液中的溶解度
(1)稳定剂中MgCl2和Na2SiO3发生复分解反应,生成一种难溶物质,将过碳酸钠粒子包裹住,该反应的化学方程式为 。
(2)操作Ⅱ中洗涤晶体的试剂最好选用___________(填字母)。
A.饱和NaCl溶液 B.水 C.异丙醇 D.稀盐酸
(3)根据下表数据,你认为上述制备反应的最佳温度范围是 ℃。
温度范围/℃
5~10
10~15
15~20
20~25
活性氧含量/%
13.94
14.02
15.05
14.46
“增氧片”的产率/%
85.49
85.78
88.38
83.01
注:活性氧含量是指产品中能转化为O2的氧元素的质量分数。
【含氧量测定】利用下图装置进行产品中活性氧含量测定(杂质对测定无影响)。
查阅资料:①“增氧片”中活性氧含量≥13.0%是一等品,≥10.5%是合格品。
②过碳酸钠能与酸反应放出CO2和O2。
③碱石灰可以吸收CO2
(4)实验前先缓慢通N2一段时间,加热铜网至红热后,再缓慢滴入过量稀硫酸,直至A中样品完全反应,实验中通入N2目的是 。
(5)装置B的作用是 。(填序号)
①除去气体中的水蒸气 ②便于观察和控制气流速度
(6)实验测得C装置中铜网增重1.2g,该产品中活性氧含量为 %;属于 (填“一等品”或“合格品”);
7.金属及金属材料广泛应用于生产、生活及科学实验,其应用推动了社会的发展。
(1)近年来陆续开通从贵州到全国各地的高铁,不仅方便出行,更助推了贵州旅游业的发展。
①高铁的机身采用铝合金材料是因为它有质量轻、硬度大和 等优点。
②高铁路基中使用的钢轨锈蚀的原因是因为 。
③工业上用赤铁矿(主要成分是Fe2O3)和一氧化碳反应炼铁,该反应的化学方程式为 。
(2)某同学对含X、Y、铜、银四种金属的混合物进行如图探究,根据实验流程回答下列问题:
①四种金属的活动性由强到弱的顺序是 ;
②滤液C中所含溶质的成分可能有 种情况,并说明理由 。
8.铁及其化合物在生产生活中发挥着重要作用。某同学对铁及某些含铁物质进行探究。
(一)铁的冶炼和应用
(1)我国早在春秋战国时期就开始生产和使用铁器。
①深埋的古墓中有些铁器保存至今可能原因有 (任写一条)。
②《梦溪笔谈》记载“熬胆矾(CuSO4)铁釜久亦化为铜”用化学方程式表示其原理: 。
(2)用赤铁矿高炉炼铁反应的化学方程式为 。
(二)铁红(Fe2O3)的制备
用工业烧渣(含有Fe2O3、FeO和SiO2)制备化工原料铁红的实验流程如图2:
(3)酸溶前将烧渣粉碎,目的是 。
(4)氧化时发生的反应为2FeSO4+H2O2+H2SO4═Fe2(SO4)3+2H2O反应温度不宜太高,原因是 。
(三)铁触媒的制备
铁触媒是工业合成氨的催化剂,主要成分为Fe3O4。用下列装置对铁触媒的制备进行研究。取48.00g铁红置于装置A中,控制不同的温度对其加热,测得装置B和C的质量变化如表。
表:装置B和C的质量变化
温度/℃
装置B/g
装置C/g
室温
300.00
400.00
550
300.45
400.55
600
300.90
401.10
650
301.80
402.20
资料:加热到500℃以上,Fe2O3和CH4开始反应,生成铁的其他氧化物、CO2和H2O。温度高于700℃,生成Fe。
(5)装配好实验装置后,先要 。
(6)加热前后及过程中均需通入CH4,加热前通CH4的目的是 。
(7)加热到650℃时,装置A中剩余固体为FeO和Fe3O4的混合物,则两物质的质量比m(FeO):m(Fe3O4)= 。
9.某兴趣小组对粗盐提纯、氢氧化钠的制备和性质展开探究。
Ⅰ.粗盐提纯
如图是兴趣小组同学们做粗盐提纯实验的操作示意图。
请回答下列问题:
(1)粗盐提纯的操作顺序为 (填字母),称量精盐并计算产率。
A.①⑤③⑥②④ B.①⑤②③⑥④ C.①②③⑤⑥④ D.①⑤②⑥③④
(2)操作④,当 时,停止加热。
工业上以粗盐水(含少量)为原料制备的工艺流程如图。
(3)试剂可以选用 (填序号)。
(4)步骤③中发生反应的化学方程式为 (任写一个)。
(5)证明步骤③中所加稀盐酸已过量的实验方案是:取少量样品于试管中, (写出具体的操作及现象)。
Ⅱ.氢氧化钠的制备
(6)工业上电解饱和食盐水制氢氧化钠,反应原理:气体的化学式为 。
(7)利用电解水实验测定水的组成,不能加入增强水的导电性的理由是 。
(8)利用电解食盐水制氢氧化钠的原理,若要制得氢氧化钠,理论上需氯化钠多少?(写出计算过程)
Ⅲ.氢氧化钠的性质
利用图1装置研究稀氢氧化钠溶液与稀盐酸反应的过程,并用传感器测得相关随时间变化情况如图2所示。
(9)分液漏斗中的溶液甲是 。
(10)根据图2中的实验数据,下列说法正确的是 (填序号)。
能证明氢氧化钠溶液和稀盐酸发生了化学反应
点对应溶液中主要存在的微粒有
之前烧瓶内溶液中的离子总数逐渐减少
(11)电导率是衡量溶液导电能力大小的物理量。相同条件下,电导率随离子浓度(单位体积内的离子数)的增大而增大。符合该实验电导率变化趋势的图像最可能的是的是 (填序号)。
10.铁及其化合物在生产生活中应用广泛。
Ⅰ.铁的性质和防护
(1)某麦片中含微量铁粉,食用后铁粉与胃酸(含)反应转化为人体可吸收的铁元素,此反应的基本反应类型为 。
(2)钢铁的锈蚀主要是铁与空气中的 等物质发生化学反应的结果。
(3)为防止铁生锈,可对铁制品进行“发蓝”处理,使其表面生成致密氧化物(其中、O元素质量比为)保护膜,该氧化物的化学式为 。
Ⅱ.废铁的再利用
硫酸铁在农业可用作肥料,是花木,果树制造叶绿素的催化剂。用废铁屑(主要成分为,含少量和)制备硫酸铁的主要流程如图:
已知:
(4)酸溶时生成的气体成分为 ;写出生成其中一种气体的化学方程式 。
(5)“转化1”温度不宜过高的原因是 。
11.金属铁及其制品是现代生活中不可缺少的材料和工具,在生产和生活中的应用极为广泛。请用所学化学知识回答下列问题:
I.铁与铁的化合物
(1)金属在生产和生活中有着广泛的用途,铁是目前世界上使用最多的金属。下图是铁原子的结构示意图,其最外层电子数为 。
(2)铁的化合物在现代更多领域发挥着重要作用其中碳酸亚铁(FeCO3)不溶于水,可作补血剂,服用后与胃酸反应生成的物质被人体吸收,能促进血红蛋白的生成,写出碳酸亚铁与胃酸反应的化学方程式 。
Ⅱ.钢铁的冶炼
《天工开物》中记载的“炒钢法”,该方法的生产过程如图所示。
资料:潮泥灰主要成分是石灰石。
(3)在炼铁炉中鼓入的空气与矿物 (顺流、逆流)而行可使反应更充分。
(4)不断翻炒液态生铁,是为了降低 元素的含量。
III.金属的锈蚀
(5)铁生锈的原理:
写出Fe(OH)2转化为Fe(OH)3的化学方程式 。
(6)某小组同学利用手持数据采集器,测定铁钉与不同溶液(浓度相等)接触生锈时氧气浓度的变化,装置及数据如图:
根据三条曲线都是“先陡后缓”的现象,推测铁生锈有何特点 。
IV.拓展:测定还原性铁粉的组成
还原性铁粉中含有少量FexCy,小组同学在老师的指导下进行以下实验。
【资料】:①Fe,FexCy在加热时与O2反应能生成相应氧化物。
②FexCy不与酸反应。
③碱石灰的主要成分是氧化钙与氢氧化钠的混合物。
【实验1】:取36.0g样品,加入足量稀H2SO4,充分反应后生成0.2gH2。
【实验2】:另取36.0g样品,按如图进行实验。
实验后A中固体全部变为红棕色,装置B的质量增加了8.8g。
(7)A中通入O2的作用①与含铁物质反应,② 。(不考虑原有空气影响)
(8)FexCy中,x:y= 。
(9)若用空气(过量)替代O2进行实验,测得x:y的值 (填偏大、偏小或不变)。
12.硫酸是一种重要的化工原料,也是实验室中常用的化学试剂。下面是对硫酸的性质、制取、用途等方面的探究,请你共同参与并回答有关问题。
【探究一】硫酸的性质
探究浓硫酸的某些特性。
(1)浓硫酸的稀释:浓硫酸稀释过程如图所示,b中盛放的物质是 。
(2)兴趣小组把98%的浓硫酸10ml和63.3%的硫酸溶液约20mL分别放入两个相同的小烧杯中,称量、观察、记录、分析,根据室温环境下实验的数据绘成的曲线如图.对比图中曲线你能得到的实验结论: 。
【探究二】硫酸的工业制法。
工业上以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程如图所示。
(1)依据生产硫酸的工艺流程图,下列说法正确的是 (填序号)。
a.为使黄铁矿充分反应,需将其粉碎 b.催化剂能够提高SO2的反应速率和产量
c.吸收塔中得到的产品为混合物 d.沸腾炉排出的矿渣可供炼铁
(2)该流程中产生尾气如何处理,写出化学方程式 。
(3)接触室中的SO2平衡转化率与温度及压强的关系如图所示,催化剂活性与温度的关系见图16。在实际生产中,SO2催化氧化反应的条件选择常压和450℃(对应图中A点),而没有选择SO2转化率更高的B或C点对应的反应条件,其原因分别是:不选B点,因为压强越大,对设备和能耗的要求越大;不选C点,因为 。
【探究三】探究某黄铁矿中FeS2的含量。
同学们进行了如下实验探究。
【查阅资料】4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
【实验探究】称取1.60g黄铁矿样品放入如图所示装置(夹持装置省略)的石英管中,从a处不断地缓缓通入空气、高温灼烧石英管中的黄铁矿样品至完全反应,称量反应前后乙装置的质量分别是300g和301.28g(不考虑水蒸气的影响)。
【问题讨论】
(1)装置甲瓶内盛放的试剂是氢氧化钠溶液,其作用是 。
(2)通入空气的作用有:提供反应所需的氧气; 。
【含量测定】
(3)计算该黄铁矿中FeS2的质量分数(写出计算过程) 。
13.某废酸液中主要含有H2SO4和FeSO4,研究人员用CaCO3消耗部分酸,再加入廉价的电石渣(主要成分为CaO),经一系列操作可得到磁性铁(Fe3O4)。具体流程如图所示:
已知在90℃下向沉淀中加入氯酸钠时所发生的主要反应为:
;
(1)用pH试纸测定废酸液酸碱度的操作方法为 。
(2)“沉铁”过程中生成沉淀的反应的化学方程式为 。
(3)“沉铁”后,溶液的pH对磁性铁产率的影响如下表。
溶液的pH
6.0
6.5
7.0
7.5
8.0
9.0
产率(%)
43.9
50.6
86.2
93.0
92.3
91.6
根据表格分析,欲获得较高的产率,最适宜的pH为 ,pH较低时产率较低的主要原因是 。
(4)“水洗”时,为检验滤渣是否洗涤干净,可向最后一次洗涤液中滴加___________。
A.稀盐酸 B.氢氧化钠溶液 C.硝酸银溶液
(5)若废酸液中硫酸亚铁的质量分数为9.5%,则50t废液经上述流程处理后最多可得到磁性铁多少吨?(写出详细计算过程,结果保留两位小数)
14.某化学兴趣小组开展的酸、碱、盐性质系列探究活动。
【探究1】变色实验
(1)将盐酸加入到紫色石蕊溶液中,观察溶液变为红色,将氢氧化钠加入到无色酚酞溶液中,溶液变成 色。由此得出:酸、碱溶液能使指示剂变色。
(2)将碳酸钠加入到无色酚酞溶液中,溶液变成红色,说明碳酸钠溶液呈 。性(填“酸”“碱”或“中”)。
【探究2】配制溶液
(3)用98%浓硫酸来配制100g10%稀硫酸溶液,无需用到的玻璃仪器有 (填标号)。
A.胶头滴管 B.酒精灯 C.量筒 D.烧杯 E.玻璃棒
【探究3】酸碱中和反应微观模拟示意图:
(4)从微观的角度分析,甲、乙两处应填入的离子符号分别为 。
(5)分析HCl和NaOH反应的实质,写出该反应的本质: 。
【探究4】
(6)如图实验观察到的现象是 ,说明碱溶液能与某些盐反应。该反应的化学方程式为 。
(7)自然界并不缺少镁,缺少的是发现镁的眼睛。某化学兴趣小组开启寻镁之旅,现邀请你参与并完成相关内容。
①第一站:初识金属镁。金属镁的物理性质: (写一条);金属镁的化学性质:镁能与氧气反应,反应的化学方程式为 。
②第二站:再遇金属镁。将打磨过的镁条放入稀盐酸中,反应现象是 ,化学方程式为 。
③第三站:制备金属镁。小组同学模拟工业上从海水晒盐剩下的苦卤中提取镁,流程如下:
,流程中X为 。
④第四站:再探金属镁。
【提出问题】镁能否与热水反应?如果反应,产物是什么?
【相关信息】① ;②氢氧化镁在热水中能部分溶解
实验操作
实验现象
实验结论
镁能与热水反应,生成氢氧化镁和氢气
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
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