内容正文:
镇江市外国语学校九年级化学练习(6)
2025.1.6
说明:
1.本试卷共6页,满分100分,考试时间90分钟。请将答案填写在答题卷上。
2.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 S-32 C1-35.5 Na-23 Mg-24 Ca-40 Fe-56 Cu-64 Zn-65
第I卷(选择题 共40分)
一、单项选择题(本题包括20小题,每小题2分,共40分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 下列属于纯净物的是
A. 矿泉水 B. 不锈钢 C. 石灰石 D. 液态氮
2. 中华传统文化博大精深。以“赏中华诗词,寻文化基因,品生活之美”为宗旨的《中国诗词大会》风靡全国,“圈粉”无数。下列古诗中涉及化学变化的是
A. 朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还 B. 日照香炉生紫烟,遥看瀑布挂前川
C. 葡萄美酒夜光杯,欲饮琵琶马上催 D. 春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干
3. 下列物质的用途主要与其化学性质有关的是
A. 金刚石用于切割玻璃 B. 铜常用于做电线电缆
C. 氯气用于自来水消毒 D. 活性炭用于吸附色素
4. 氯化物的概念和氧化物相似,下列物质属于氯化物的是
A. B. C. NaClO D.
5. 下列归类正确的是
选项
归类
物质
A
金属材料
硬铝、青铜、孔雀石
B
磨砂仪器
量筒、滴瓶、广口瓶
C
无色溶液
白酒、硬水、稀盐酸
D
化学工艺
瓷器烧制、活字印刷、火药发明
A. A B. B C. C D. D
6. 功能瓶是一个由导管、胶塞、集气瓶组成的装置,因用途广、使用方便被称为多功能瓶。如图实验利用多功能瓶可以达到目的的是
A. 收集H2 B. 检验CO2
C. 除去CO2中水分 D. 探究CO2能与水反应
7. 下列实验设计合理的是
A. 用水鉴别NH4NO3和NaOH固体 B. 用过滤法将硬水软化
C. 用100mL量筒量取6.3mL水 D. 用灼热的炭粉除去CO2中的O2
8. 下列排序正确的是
A. 氮元素的化合价: B. 铁元素的质量分数:
C. 地壳中元素含量: D. 物质在水中溶解性:
9. 下列指定反应的化学方程式正确的是
A. 铝与稀硫酸反应:
B. 燃烧法除去CO2中少量的CO:
C. 证明铁的活动性比铜强:
D. 黑火药爆炸:
10. 铜和浓硫酸反应的化学方程式为: ,下列说法正确的是
A. X的化学式是SO3
B. 制取CuSO4物质:用来制取更加合理
C. Cu能和酸发生反应,说明铜比氢活泼
D. 该反应中仅有铜元素化合价发生改变
11. 铷元素在元素周期表中的相关信息与铷原子的原子结构示意图如下图所示。下列说法不正确的是( )
A. 铷单质具有导电性
B. m的值是37,n的值是1
C. 铷的相对原子质量为85.47
D. 氯化铷的化学式为RbCl2
12. 下图是甲转化为丁的微观过程。下列说法正确的是
A. 转化①中原子种类不变,个数改变 B. 转化②是化合反应
C. 整个过程中只有一种氧化物 D. 反应中甲和丁分子个数比为1∶1
13. 如图所示进行有关碳及其氧化物的性质实验,下列说法中不正确的是
A. 实验中要先通CO2后加热
B. 黑色的氧化铜变红,发生以下反应
C. 丙处试管可防止液体倒吸
D. 丁既可吸收CO2,也可收集CO
14. 在给定条件下,下列选项中所示的物质间转化均能一步实现的是
A.
B.
C.
D.
15. 下列实验操作中不能达到实验目的的是
选项
探究目的
实验方案
A
分离氯化钠和碳酸钙的固体混合物
溶解,过滤,洗涤,烘干
B
检验溶液中是否含有稀HCl
取样,加入石灰石,观察现象
C
鉴别无色溶液氯化钙溶液和蒸馏水
用肥皂水,观察现象
D
除去溶液中混有的
加入足量铁粉,充分反应后过滤
A. A B. B C. C D. D
16. 如图为CO2在自然界中的转化和资源化利用。
下列说法不正确的是
A. 转化①为化合反应
B. 转化②说明只要条件合适,CO2也能支持燃烧
C. 转化③中CO2和H2的质量比为22:3
D. 工业上实现转化④通常需要吸热
17. 下列各组物质,不用其他试剂就无法区分的是
A. 氨水 酒精 食盐水 B. 溶液 溶液 溶液
C. 铜粉 硫粉 铁粉 D.
18. 下列说法正确的是
A. 洗洁精和汽油都能清洗油污,其原理相同
B. 质子和中子可以构成原子核,所以原子核都是由质子和中子构成的
C. 向固体中滴加稀盐酸,有气泡产生,该固体不一定是金属单质
D. 同一化合物中,金属元素显正价,非金属元素一定显负价
19. 学习小组通过下列实验探究CuSO4溶液的性质。
实验1:向H2O2溶液中加入一定量CuSO4溶液,H2O2分解速率加快
实验2:将用砂纸打磨过的铝丝浸入CuSO4溶液中,溶液中有气泡产生(经检验为H2),一段时间后铝丝表面有红色固体析出
实验3:向CuSO4溶液中滴加少量KOH溶液,产生蓝色沉淀
下列说法正确的是
A. 实验1说明CuSO4溶液是H2O2分解的催化剂
B. 实验2说明CuSO4溶液中所含阳离子仅为Cu2+
C. 实验2说明Al的活动性比Cu的强
D. 实验3中的沉淀为CuO
20. 高温下向中通入CO一段时间后,停止加热,冷却测得剩余固体为20.0g。向剩余固体中加入280.2g足量的稀充分反应(),固体全部溶解,得到300.0g浅绿色溶液。以下说法不正确的是
A. 向20.0g剩余固体中加入足量的稀,产生
B. 高温时发生反应为
C. 浅绿色溶液中的质量分数为15.2%
D. 高温下所得气体的质量为11.0g
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
21. 用化学符号表示:
(1)2个氮原子_________;
(2)相对分子质量最小的氧化物_________;
(3)3个铁离子_________;
(4)吸收_________元素过多,容易引起白内障、动脉硬化。
22. 选择下列适当的物质填空(选填序号):
A.干冰 B.硝酸铵 C.食用油 D.氢氧化钙 E.青铜 F.活性炭 G.洗洁精 H.武德合金
(1)人类使用最早的合金_________;
(2)用于冰箱除异味的是_________;
(3)可用于人工降雨的是_________;
(4)可用作制保险丝的是_________;
(5)生活中作乳化剂的是_________;
(6)溶于水温度降低的是_________。
23. 如图为Zn、Cu和稀H2SO4构成的化学电池。
(1)观察到灯泡发光,该装置可将_______能转化为电能。
(2)烧杯中溶液的质量会逐渐_______(选填“增大”或“减小”)。
24. 和都会导致温室效应,若综合利用,对于温室气体的处理具有重大意义。
I.利用和可以制取甲酸(),进一步转化为甲醇(),转化关系如图:
(1)反应①中生成的与的质量比为________。
(2)分析图中反应②③,你对催化剂新的认识是________。
(3)制取甲醇的过程中,可循环利用的物质有________。
II.在催化剂作用下反应
(4)哥伦比亚大学化学团队开发出了镍基双金属催化剂,用来将二氧化碳和甲烷两种温室气体在一定条件下进行重整得到两种气体燃料。
反应过程如图所示,写出反应的化学方程式________。
(5)各物质构成的微粒个数比变化的图像如图所示。200-400℃时,主要发生的反应的化学方程式为________,当温度高于600℃时,随着温度的升高C的质量减少,其原因是________(用文字叙述)。
25. 利用硫化铜(CuS)制备氯化亚铜(CuCl)实验流程如图(虚线处部分流程略去):
已知:CuCl为白色固体,难溶于水,可溶于浓度较大的溶液。
(1)“过滤”时,需使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和________。
(2)“焙烧”时硫化铜转化为氧化铜,产生的可用氢氧化钠溶液回收(反应原理与和澄清石灰水反应相似),写出氢氧化钠与反应的化学方程式:________。
(3)“还原”时发生反应:,NaCl的用量会影响的沉淀率(),当完全沉淀后,增加氯化钠的用量,沉淀率反而降低,其原因是________。
(4)由“粗CuCl”制得“产品CuCl”过程中,若缺少“干燥”操作,CuCl会部分转化为和HCl,该转化过程中空气里参与反应的物质有________。
26. 利用燃煤烟气生产Na2SO4,同时得到副产品HCl的工艺流程如图所示:
(1)Na2SO4中硫元素的化合价是_________。
(2)请写出制备装置中发生的化学反应方程式_________。
27. 请结合下如图回答问题。
(1)仪器名称:①________,②________。
(2)实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,可选用发生装置________(选填序号),反应的化学方程式为________,可选E装置收集,理由是________。
(3)实验室制取的化学方程式为________,选用装置C相对于B的优点是________。
(4)某兴趣小组同学将持续通入澄清石灰水中,用浊度传感器测定反应过程中石灰水混浊的情况,反应过程中透光率与时间变化的曲线如图所示。
已知:a.浊度传感器用于测量溶液中悬浮物的多少,悬浮物越多则透光率越小,溶液透明时透光率为100%。
b.二氧化碳与水、碳酸钙能通过化合反应生成碳酸氢钙。
c.20℃时,碳酸钙的溶解度约为0.0013g,碳酸氢钙的溶解度约为16.6g。
①AB段透光率下降的原因是________(用化学方程式表示)。
②BC段透光率上升的原因是________。
③最终液体的透光率并未达到100%,原因可能是________。
28. 某兴趣小组在蒸发浓缩FeCl3溶液时发现有刺激性气味的气体生成,同时溶液中出现红褐色固体。小组同学对刺激性气味气体做出猜想:
【猜想】①Cl2 ②HCl ③_____。
【资料】①Cl2溶于水,形成的溶液显酸性,具有较强的漂白能力,能使石蕊溶液褪色。
②红褐色固体碱式氯化铁晶体的化学式为Fe2(OH)aClb•xH2O,它在50℃时开始失去部分结晶水,在200℃完全分解为Fe2O3、H2O、HCl气体。
③浓H2SO4不吸收HCl气体。
(1)小组同学将生成的气体通入紫色石蕊溶液中看到_____现象,证明猜想②成立。
(2)为确定固体的组成,进行如下实验:
【实验】称取50.4g固体按下图进行实验。充分持续加热至200℃,最终得到Fe2O316.0g,B、C装置最终分别增重19.8g、14.6g。
①加热前、后均需通入氮气,停止加热后通氮气的目的是防止倒吸和_____。
②晶体的化学式中a∶b=_____,若缺失D装置,实验测得的b值会_____(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。x=_____。
③请写出该红褐色固体在200℃时发生反应的总化学方程式_____。
29. 现有一包固体粉末,可能含有CaCO3、NH4HCO3、NaOH、CuSO4、Fe粉、C中的一种或几种。进行如下实验:
(1)取少量固体样品加热,无氨味,则原固体中一定不含___________。
(2)另取固体样品溶于足量水,温度无明显变化;过滤,得到无色溶液和滤渣,则原固体中一定不含___________、___________。
(3)将(2)中滤渣洗涤烘干后,称取10g滤渣加入足量稀盐酸,有大量气泡产生,固体全部消失,则原固体中一定不含有___________;再将产生的气体通入足量澄清石灰水中,产生7.5g白色沉淀,则原固体中一定含有___________。
30. 金属及其化合物的应用及制备。
(一)铁、铜的广泛应用
(1)航母用钢要具有低磁性。下列具有磁性的是 ______ (填序号)。
A FeO B Fe3O4 C Fe2O3
(2)“航母”螺旋桨可由特制的铜合金制造。铜合金比铜的硬度 ______ (填“大”或“小”)。铜比铁在海水中耐腐蚀的原因是 ______ 。
(3)生铁炼钢时,硅(Si)与氧化亚铁在高温条件下转化为二氧化硅和铁,该反应的化学方程式为 ______ 。
(二)硫酸铜的制备
下图为某兴趣小组用含较多杂质的铜粉制取硫酸铜晶体[CuSO4·5H2O]的两种实验方案。
(4)制备中需过滤得到硫酸铜晶体。过滤时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 ___ 。
(5)灼烧杂铜除去其中的杂质,产生CO2和少量CO。灼烧后的产物为CuO及少量Cu。产物中含有Cu的可能原因是 ______ (填序号)。
A灼烧过程中,部分氧化铜与一氧化碳反应
B灼烧不充分,铜未被完全氧化
C该条件下铜无法被氧气氧化
(6)方案Ⅰ通入氧气,少量Cu转化为CuSO4。该反应的化学方程式为 ____ 。
(7)方案Ⅱ中加入浓硫酸发生的反应有Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。
方案Ⅰ优于方案Ⅱ的理由是 ____ 。
(三)波尔多液的制备及组成测定
波尔多液是常见的杀菌剂,为天蓝色碱性悬浊液。以硫酸铜、生石灰及水为原料,制备波尔多液。为测定从波尔多液中分离出的天蓝色固体[CuSO4·aCu(OH)2·bCa(OH)2·cH2O]的组成,设计如下实验:
【实验Ⅰ】称取64.4g天蓝色固体,加入足量稀HNO3使其完全溶解,再加入过量Ba(NO3)2溶液,过滤,洗涤干燥得白色固体23.3g。
(8)判断Ba(NO3)2溶液已过量的方法是:静置,向上层清液中滴加 ____ 溶液,无现象。
(9)不能在铁制容器中配波尔多液。请用化学方程式解释原因 ____ 。
【实验Ⅱ】另取64.4g天蓝色固体,用下图装置进行热分解实验:
【资料】①CuSO4、Cu(OH)2、Ca(OH)2在一定温度下能受热分解,分别生成两种氧化物,分解过程中各元素的化合价均不改变。
②天蓝色固体在110℃时,完全失去结晶水。
③Cu(OH)2在100℃时分解完全。CuSO4和Ca(OH)2在580℃左右时开始分解,到650℃时均能分解完全。
④浓硫酸可用于吸收SO3。
(10)按图连接好装置,实验前要先 __________ 。
(11)控制温度在110℃充分加热,测得B装置增重10.8g。再升温至650℃充分加热,B装置又增重了15.2 g。最终剩余固体中的成分是 _________ 。
(12)整个加热过程中,天蓝色固体分解生成水的总质量为 _________ g。
(13)天蓝色固体CuSO4·aCu(OH)2·bCa(OH)2·cH2O中,a∶b∶c= ______ 。
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镇江市外国语学校九年级化学练习(6)
2025.1.6
说明:
1.本试卷共6页,满分100分,考试时间90分钟。请将答案填写在答题卷上。
2.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 S-32 C1-35.5 Na-23 Mg-24 Ca-40 Fe-56 Cu-64 Zn-65
第I卷(选择题 共40分)
一、单项选择题(本题包括20小题,每小题2分,共40分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 下列属于纯净物的是
A. 矿泉水 B. 不锈钢 C. 石灰石 D. 液态氮
【答案】D
【解析】
【详解】A、矿泉水中含有水和可溶性物质,属于混合物,故错误;
B、不锈钢是铁的合金,合金属于混合物,故错误;
C、石灰石主要成分是碳酸钙,还含有一些杂质,属于混合物,故错误;
D、液氧是液态的氧气,是由一种物质组成的,属于纯净物,故正确。
故选D。
2. 中华传统文化博大精深。以“赏中华诗词,寻文化基因,品生活之美”为宗旨的《中国诗词大会》风靡全国,“圈粉”无数。下列古诗中涉及化学变化的是
A. 朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还 B. 日照香炉生紫烟,遥看瀑布挂前川
C. 葡萄美酒夜光杯,欲饮琵琶马上催 D. 春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干
【答案】D
【解析】
【详解】A、朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还,过程中并没有新物质生成,属于物理变化,该选项不符合题意;
B、日照香炉生紫烟,遥看瀑布挂前川,描述的为光的现象和瀑布,过程中没有新物质生成,属于物理变化,该选项不符合题意;
C、葡萄美酒夜光杯,欲饮琵琶马上催,过程中并没有新物质生成,属于物理变化,该选项不符合题意;
D、蜡烛燃烧过程中,有新物质生成,属于化学变化,该选项符合题意。
故选D。
3. 下列物质的用途主要与其化学性质有关的是
A. 金刚石用于切割玻璃 B. 铜常用于做电线电缆
C. 氯气用于自来水消毒 D. 活性炭用于吸附色素
【答案】C
【解析】
【详解】A、金刚石用于切割玻璃利用了金刚石硬度大的性质,硬度不需化学变化就能够表现出来,属于物质的物理性质,选项错误;
B、铜常用来做电线电缆利用了铜的导电性,导电性不需化学变化就能够表现出来,属于物质的物理性质,选项错误;
C、氯气用于自来水消毒,因为氯气与水反应生成次氯酸,HClO具有强氧化性,可用于杀菌消毒,属于物质的化学性质,选项正确;
D、用活性炭除去水中的色素利用了活性炭的吸附性,吸附性不需化学变化就能够表现出来,属于物质的物理性质,选项错误。
故选C。
4. 氯化物的概念和氧化物相似,下列物质属于氯化物的是
A. B. C. NaClO D.
【答案】B
【解析】
【分析】氧化物是指含有两种元素,且一种元素为氧元素的化合物,则氯化物是指含有两种元素,且一种元素为氯元素的化合物。
【详解】A、Cl2中只含一种元素,属于单质,该选项不符合题意;
B、BaCl2是由钡元素和氯元素组成的,属于氯化物,该选项符合题意;
C、NaClO中含有三种元素,不属于氯化物,该选项不符合题意;
D、CH3Cl中含有三种元素,不属于氯化物,该选项不符合题意。
故选B。
5. 下列归类正确的是
选项
归类
物质
A
金属材料
硬铝、青铜、孔雀石
B
磨砂仪器
量筒、滴瓶、广口瓶
C
无色溶液
白酒、硬水、稀盐酸
D
化学工艺
瓷器烧制、活字印刷、火药发明
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A、硬铝、青铜为合金,属于金属材料,但孔雀石不属于金属材料,该选项归类不正确;
B、量筒不需要磨砂处理,滴瓶、广口瓶需要磨砂处理,该选项归类不正确;
C、白酒、硬水、稀盐酸均为无色溶液,该选项归类正确;
D、瓷器烧制、火药发明过程中,有新物质生成,属于化学变化,属于化学工艺,但活字印刷过程中,没有新物质生成,不属于化学工艺,该选项归类不正确。
故选C。
6. 功能瓶是一个由导管、胶塞、集气瓶组成的装置,因用途广、使用方便被称为多功能瓶。如图实验利用多功能瓶可以达到目的的是
A. 收集H2 B. 检验CO2
C. 除去CO2中水分 D. 探究CO2能与水反应
【答案】C
【解析】
【详解】A、氢气密度小于空气,应使用向下排空气法收集氢气,则氢气需从多功能瓶的短管进入,A错误;
B、CO2与NaOH反应生成Na2CO3、H2O,无明显现象,不能检验CO2,B错误;
C、浓硫酸有吸水性,且与CO2不反应,因此可以除去CO2中的水分,C正确;
D、CO2能使湿润的紫色石蕊纸花变红,但图示操作缺乏对照组,无法确定是CO2使紫色石蕊纸花变红还是CO2和水共同作用使紫色石蕊纸花变红,D错误。
故选:C。
7. 下列实验设计合理的是
A. 用水鉴别NH4NO3和NaOH固体 B. 用过滤法将硬水软化
C. 用100mL量筒量取6.3mL水 D. 用灼热的炭粉除去CO2中的O2
【答案】A
【解析】
【详解】A、NH4NO3固体溶于水时吸热,会使溶液温度降低;NaOH固体溶于水时放热,会使溶液温度升高,所以可以用水鉴别这两种固体,故该选项设计合理;
B、硬水是含有较多可溶性的钙、镁化合物,用过滤的方法不能将硬水软化,故该选项设计不合理;
C、100mL量筒的精确度是1mL,用100mL量筒无法准确量取6.3mL水,故该选项设计不合理;
D、炭在高温条件下可以和二氧化碳发生反应,故不能用灼热的炭粉除去CO2中的O2,可以通过灼热的铜网,故该选项设计不合理;
故选择A。
8. 下列排序正确的是
A. 氮元素的化合价: B. 铁元素的质量分数:
C. 地壳中元素含量: D. 物质在水中溶解性:
【答案】B
【解析】
【详解】A、氮气中氮元素的化合价为0;氨气中氢元素化合价为+1价,设氮元素化合价为x,根据“化合物中各元素化合价代数和为零”,则x+(+1)×3=0,解得x=-3;硝酸中氢元素化合价为+1价、氧元素化合价为-2价,设氮元素化合价为y,则+1+y+(-2)×3=0,解得y=+5,则氮元素化合价由低到高的顺序为:NH3、N2、HNO3,该选项不正确。
B、元素的质量分数=,将Fe2O3改为“”,将FeS2改为“FeO4”(硫的相对原子质量为氧的2倍,则相对分子质量:“FeO4”>“”>FeO,则铁元素的质量分数:“FeO4”<“”<FeO,即FeS2<Fe2O3<FeO,该选项正确。
C、地壳中元素含量:氧>硅>铝>铁,该选项不正确;
D、硝酸钾易溶于水,碳酸钙难溶于水,氢氧化钙微溶于水,则溶解性由强到弱的顺序为:KNO3、Ca(OH)2、CaCO3,该选项不正确。
故选B。
9. 下列指定反应的化学方程式正确的是
A. 铝与稀硫酸反应:
B. 燃烧法除去CO2中少量的CO:
C. 证明铁的活动性比铜强:
D. 黑火药爆炸:
【答案】D
【解析】
【详解】A、铝跟稀硫酸反应生成氢气和硫酸铝,硫酸铝化学式书写错误,应为Al2(SO4)3,化学方程式为:2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑,选项错误;
B、二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,故含有少量一氧化碳的混合气体,不能被点燃,选项错误;
C、铁和硫酸铜生成硫酸亚铁和铜,化学方程式为:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,选项错误;
D、黑火药由硝酸钾、硫磺和木炭组成,爆炸主要反应为硝酸钾、硫、碳点燃生成硫化钾、氮气、二氧化碳,化学反应方程式正确。
故选D。
10. 铜和浓硫酸反应的化学方程式为: ,下列说法正确的是
A. X的化学式是SO3
B. 制取CuSO4物质:用来制取更加合理
C. Cu能和酸发生反应,说明铜比氢活泼
D. 该反应中仅有铜元素化合价发生改变
【答案】B
【解析】
【详解】A、根据质量守恒定律,从微观上分析,反应前后铜、氢原子个数相等,反应后硫原子少一个,氧原子少两个,则X的化学式是SO2,A不正确;
B、制取CuSO4物质:用来制取更加合理,因为该原理操作简单,节约能源,生成物污染性少,B正确;
C、Cu不能和酸发生反应,在金属活动性顺序中,铜排在氢后面,C不正确;
D、该反应中铜元素和硫元素的化合价发生改变,D不正确。故选B。
11. 铷元素在元素周期表中的相关信息与铷原子的原子结构示意图如下图所示。下列说法不正确的是( )
A. 铷单质具有导电性
B. m的值是37,n的值是1
C. 铷的相对原子质量为85.47
D. 氯化铷的化学式为RbCl2
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A、铷是金属,具有导电性,说法正确;
B、元素周期表小方格左上角数字表示原子序数,原子序数=质子数,m=37,原子中,质子数等于核外电子数,n=37-2-8-18-8=1,说法正确;
C、元素周期表小方格汉字下方数字表示相对原子质量,铷的相对原子质量为85.47,说法正确;
D、铷原子最外层有1个电子,在化学反应中易失去1个电子,化合价为+1价,氯元素化合价为-1价,氯化铷的化学式为RbCl,说法错误;
答案:D。
12. 下图是甲转化为丁的微观过程。下列说法正确的是
A. 转化①中原子种类不变,个数改变 B. 转化②是化合反应
C. 整个过程中只有一种氧化物 D. 反应中甲和丁分子个数比为1∶1
【答案】D
【解析】
【分析】由物质的微观构成可知,甲为N2、乙为H2、丙为NH3、丁为CO (NH2)2,转化①②的化学方程式分别为:N2+3H2 2NH3,2NH3+CO2 CO (NH2)2+H2O。
【详解】A、化学反应前后原子的种类、数目不变,故转化①中原子种类不变,个数不改变,故A错误,不符合题意;
B、 转化②生成物是两种物质,不是化合反应,故B错误,不符合题意;
C、CO2、H2O都是由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物,都属于氧化物,反应过程中的其他物质都不是氧化物,整个过程中共有2种氧化物,故C错误,不符合题意;
D、根据方程式可以看出,每反应一个氮气分子会生成两个氨气分子,每两个氨气分子会生成一个尿素分子,故反应中甲和丁分子个数比为1∶1,故D正确,符合题意。
故选:D。
13. 如图所示进行有关碳及其氧化物的性质实验,下列说法中不正确的是
A. 实验中要先通CO2后加热
B. 黑色的氧化铜变红,发生以下反应
C. 丙处试管可防止液体倒吸
D. 丁既可吸收CO2,也可收集CO
【答案】B
【解析】
【详解】A、二氧化碳能与碳反应生成一氧化碳,而一氧化碳不纯时会加热会发生爆炸,则实验中是先通二氧化碳后加热,该选项说法正确;
B、生成的一氧化碳能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,则黑色的氧化铜变红色,而不是因为碳还原,该选项说法不正确;
C、丙处空试管的作用为防止氢氧化钠溶液倒流到热的玻璃管处,使玻璃棒炸裂,该选项说法正确;
D、二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,且一氧化碳难溶于水也不和氢氧化钙溶液反应,可将溶液排出,即丁既可吸收CO2,也可收集CO,该选项说法正确。
故选B。
14. 在给定条件下,下列选项中所示的物质间转化均能一步实现的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】A、铁与氧气反应生成四氧化三铁,该选项不正确;
B、碳燃烧生成二氧化碳,植物在叶绿素中,在光的作用下消耗二氧化碳,生成氧气,该选项正确;
C、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,而不是氢气,该选项不正确;
D、二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,碳酸钙能与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,而不是一氧化碳,该选项不正确。
故选B。
15. 下列实验操作中不能达到实验目的的是
选项
探究目的
实验方案
A
分离氯化钠和碳酸钙的固体混合物
溶解,过滤,洗涤,烘干
B
检验溶液中是否含有稀HCl
取样,加入石灰石,观察现象
C
鉴别无色溶液氯化钙溶液和蒸馏水
用肥皂水,观察现象
D
除去溶液中混有的
加入足量铁粉,充分反应后过滤
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A、氯化钠能溶于水,碳酸钙难溶于水,则通过溶解、过滤、洗涤、烘干能得到碳酸钙,但还需要蒸发才能得到氯化钠,该操作不能达到实验目的;
B、石灰石的主要成分为碳酸钙,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,则根据是否有气泡产生可判断溶液中是否含有稀盐酸,该操作能达到实验目的;
C、肥皂水能鉴别硬水和软水,其中含有较多可溶性钙、镁化合物的水属于硬水,则氯化钙溶液中有较多浮渣产生,氯化钠溶液中有较多泡沫产生,该操作能达到实验目的;
D、铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,过滤能除去铜和过量的铁粉,该操作能达到实验目的。
故选A。
16. 如图为CO2在自然界中的转化和资源化利用。
下列说法不正确的是
A. 转化①为化合反应
B. 转化②说明只要条件合适,CO2也能支持燃烧
C. 转化③中CO2和H2的质量比为22:3
D. 工业上实现转化④通常需要吸热
【答案】A
【解析】
【详解】A、转化①为二氧化碳与氢气反应生成乙醇,乙醇中C、O个数比为2:1,二氧化碳中C、O个数比1:2,故二氧化碳与氢气反应生成乙醇与水,不符合多变一的特点,该选项说法不正确;
B、转化②镁条在二氧化碳中燃烧,说明只要条件合适,CO2也能支持燃烧,该选项说法正确;
C、转化③中CO2和H2反应生成聚乙烯与水,该反应的化学方程式为2nCO2+6nH2=(C2H4)n+4nH2O,故转化③中CO2和H2的质量比为:,该选项说法正确;
D、工业上实现转化④是利用碳酸钙在高温条件下分解生成氧化钙与二氧化碳,过程需要吸热,该选项说法正确;
故选A。
17. 下列各组物质,不用其他试剂就无法区分的是
A. 氨水 酒精 食盐水 B. 溶液 溶液 溶液
C. 铜粉 硫粉 铁粉 D.
【答案】D
【解析】
【详解】A、氨水有刺激性气味、酒精有醇香味、食盐水没有气味,三种物质的气味不同,能通过气味鉴别,该选项正确;
B、硫酸亚铁溶液为浅绿色,硫酸铜溶液为蓝色,高锰酸钾溶液为紫红色,能通过颜色鉴别,该选项正确;
C、铜粉为紫红色,硫粉为黄色,铁粉为黑色,能通过颜色鉴别,该选项正确;
D、二氧化锰和四氧化铁均为黑色,氧化铁为红色,不能鉴别二氧化锰和四氧化三铁,该选项不正确。
故选D。
18. 下列说法正确的是
A. 洗洁精和汽油都能清洗油污,其原理相同
B. 质子和中子可以构成原子核,所以原子核都是由质子和中子构成的
C. 向固体中滴加稀盐酸,有气泡产生,该固体不一定是金属单质
D. 同一化合物中,金属元素显正价,非金属元素一定显负价
【答案】C
【解析】
【详解】A、洗洁精能除油污,是因为洗洁精具有乳化作用,而汽油能除油污,是因为汽油能溶解油污,该选项说法不正确;
B、原子核是由质子和中子构成,但不是所有的原子都含有中子,如普通氢原子中不含中子,该选项说法不正确;
C、活泼金属能和盐酸反应生成氢气,碳酸盐、碳酸氢盐能和盐酸反应生成二氧化碳气体,则向固体中滴加稀盐酸,有气泡产生,该固体不一定是金属单质,该选项说法正确;
D、同一化合物中,金属元素一定显正价,但非金属元素不一定显负价,如硫酸铜溶液中硫元素化合价为+6价,该选项说法不正确。
故选C。
19. 学习小组通过下列实验探究CuSO4溶液的性质。
实验1:向H2O2溶液中加入一定量CuSO4溶液,H2O2分解速率加快
实验2:将用砂纸打磨过的铝丝浸入CuSO4溶液中,溶液中有气泡产生(经检验为H2),一段时间后铝丝表面有红色固体析出
实验3:向CuSO4溶液中滴加少量KOH溶液,产生蓝色沉淀
下列说法正确的是
A. 实验1说明CuSO4溶液是H2O2分解的催化剂
B. 实验2说明CuSO4溶液中所含阳离子仅为Cu2+
C. 实验2说明Al的活动性比Cu的强
D. 实验3中的沉淀为CuO
【答案】C
【解析】
【详解】A、催化剂是指能改变反应速率,但反应前后质量和化学性质不变,实验1只证明了硫酸铜能加快反应速率,但没有证明反应前后其质量和化学性质是否改变,则不能证明其为催化剂,该选项说法不正确;
B、铝和酸反应生成氢气,则说明硫酸铜溶液中还含有氢离子,该选项说法不正确;
C、实验2中,铝能把铜从硫酸铜溶液中置换出来,说明铝的活动性比铜强,该选项说法正确;
D、硫酸铜和氢氧化钾反应生成硫酸钾和氢氧化铜沉淀,该选项说法不正确。
故选C。
20. 高温下向中通入CO一段时间后,停止加热,冷却测得剩余固体为20.0g。向剩余固体中加入280.2g足量的稀充分反应(),固体全部溶解,得到300.0g浅绿色溶液。以下说法不正确的是
A. 向20.0g剩余固体中加入足量的稀,产生
B. 高温时发生反应为
C. 浅绿色溶液中的质量分数为15.2%
D. 高温下所得气体的质量为11.0g
【答案】B
【解析】
【详解】A、根据反应前后物质的总质量不变,则生成氢气的质量为20g+280.2g-300g=0.2g,该选项说法正确;
B、一氧化碳和氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为:,该选项说法不正确;
C、氧化铁中铁元素的质量为,根据铁元素守恒,则最终生成的FeSO4的质量为,则浅绿色溶液中FeSO4的质量分数为,该选项说法正确;
D、设生成的二氧化碳的质量为x,则
解得x=11g
该选项说法正确。
故选B。
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
21. 用化学符号表示:
(1)2个氮原子_________;
(2)相对分子质量最小的氧化物_________;
(3)3个铁离子_________;
(4)吸收_________元素过多,容易引起白内障、动脉硬化。
【答案】(1)2N (2)H2O
(3)3Fe3+ (4)Ca
【解析】
【小问1详解】
一个氮原子表示为N,2个氮原子需要在N前面加数字2,即2个氮原子表示为:2N,故填写:2N。
【小问2详解】
氧化物是含有两种元素,其中一种为氧元素的化合物,相对分子质量最小的氧化物为H2O,故填写:H2O。
【小问3详解】
一个铁离子的书写方法是:先写铁元素Fe,在元素符号的右上角先写电荷,再电量,铁离子带三个单位正电荷,因此,可写作Fe3+,3个铁离子需要在Fe3+前面加数字3,即3个铁离子表示为:3Fe3+,故填写:3Fe3+。
【小问4详解】
钙元素吸收过多,容易引起白内障、动脉硬化;钙元素的符号为:Ca,故填写:Ca。
22. 选择下列适当的物质填空(选填序号):
A.干冰 B.硝酸铵 C.食用油 D.氢氧化钙 E.青铜 F.活性炭 G.洗洁精 H.武德合金
(1)人类使用最早的合金_________;
(2)用于冰箱除异味的是_________;
(3)可用于人工降雨的是_________;
(4)可用作制保险丝的是_________;
(5)生活中作乳化剂的是_________;
(6)溶于水温度降低的是_________。
【答案】(1)E (2)F (3)A (4)H (5)G (6)B
【解析】
【小问1详解】
人类最早使用的合金为青铜,故填E。
【小问2详解】
活性炭具有吸附性,可用于冰箱除异味,故填F。
【小问3详解】
干冰为固体二氧化碳,干冰升华吸热,则可用于人工降雨,故填A。
【小问4详解】
武德合金熔点低,可用作制保险丝,故填H。
【小问5详解】
洗洁精具有乳化作用,在生活中作乳化剂的是,故填G。
【小问6详解】
硝酸铵溶解时吸热,溶液温度降低,故填B。
23. 如图为Zn、Cu和稀H2SO4构成的化学电池。
(1)观察到灯泡发光,该装置可将_______能转化为电能。
(2)烧杯中溶液的质量会逐渐_______(选填“增大”或“减小”)。
【答案】(1)化学 (2)增大
【解析】
【小问1详解】
观察到灯泡发光是因为溶液中发生化学反应,导线中电子发生运动形成电流,故该装置是将化学能转化为电能;
【小问2详解】
锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气,化学反应方程式为:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,由反应方程式可知,反应中硫酸和硫酸锌质量比为98:161,生成的硫酸锌质量比消耗的硫酸质量大,故烧杯中溶液的质量会逐渐增大。
24. 和都会导致温室效应,若综合利用,对于温室气体的处理具有重大意义。
I.利用和可以制取甲酸(),进一步转化为甲醇(),转化关系如图:
(1)反应①中生成的与的质量比为________。
(2)分析图中反应②③,你对催化剂新的认识是________。
(3)制取甲醇的过程中,可循环利用的物质有________。
II.在催化剂作用下反应
(4)哥伦比亚大学化学团队开发出了镍基双金属催化剂,用来将二氧化碳和甲烷两种温室气体在一定条件下进行重整得到两种气体燃料。
反应过程如图所示,写出反应的化学方程式________。
(5)各物质构成的微粒个数比变化的图像如图所示。200-400℃时,主要发生的反应的化学方程式为________,当温度高于600℃时,随着温度的升高C的质量减少,其原因是________(用文字叙述)。
【答案】(1)23:8
(2)反应物相同,催化剂的种类不同,生成物有可能不同
(3)CO2、H2O (4)
(5) ①. ②. 600℃以上,C和CO2反应生成CO
【解析】
【小问1详解】
反应①的化学方程式为:,则生成的CH2O2与O2的质量比为[2×(12+1×2+16×2)]:(16×2)=23:8。
【小问2详解】
反应②中,CH2O2在催化剂b的作用下生成一氧化碳和水,而在催化剂c的作用下生成氢气和二氧化碳,则说明反应物相同,催化剂的种类不同,生成物有可能不同。
【小问3详解】
根据流程图可知,水和二氧化碳既是反应物又是生成物,则制取甲醇的过程中,可循环利用的物质有水和二氧化碳。
【小问4详解】
由图可知,该反应为甲烷和二氧化碳在镍基双金属催化剂作用下生成一氧化碳和氢气,反应的化学方程式为:。
【小问5详解】
由图可知,在200~400℃时,甲烷分解生成氢气和碳,主要发生的反应的化学方程式为;
由于600℃以上,C和CO2反应生成CO,所以当温度高于600℃时,随着温度的升高C的物质的量减少。
25. 利用硫化铜(CuS)制备氯化亚铜(CuCl)实验流程如图(虚线处部分流程略去):
已知:CuCl为白色固体,难溶于水,可溶于浓度较大的溶液。
(1)“过滤”时,需使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和________。
(2)“焙烧”时硫化铜转化为氧化铜,产生的可用氢氧化钠溶液回收(反应原理与和澄清石灰水反应相似),写出氢氧化钠与反应的化学方程式:________。
(3)“还原”时发生反应:,NaCl的用量会影响的沉淀率(),当完全沉淀后,增加氯化钠的用量,沉淀率反而降低,其原因是________。
(4)由“粗CuCl”制得“产品CuCl”过程中,若缺少“干燥”操作,CuCl会部分转化为和HCl,该转化过程中空气里参与反应的物质有________。
【答案】(1)漏斗 (2)
(3)CuCl可溶于Cl-浓度较大的溶液
(4)H2O、O2
【解析】
【小问1详解】
过滤时需要烧杯、漏斗和玻璃棒。
【小问2详解】
氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,则氢氧化钠和二氧化硫反应生成Na2SO3和水,反应的化学方程式为:。
【小问3详解】
由于CuCl可溶于氯离子浓度较大的溶液,则增加氯化钠的用量时,沉淀率反而会降低。
【小问4详解】
根据反应前后元素的种类不变,Cu2(OH)3Cl 和HCl中除了含有铜、氯元素外,还含有氢元素和氧元素,则反应物中一定有水,应物中铜元素显+1价,生成物中铜元素显+2价,铜元素的化合价升高,则一定有另一种元素的化合价降低,空气中的氧气中氧元素显0价,生成物中氧元素显-2价,故该转化过程中空气里参与反应的物质有H2O和O2。
26. 利用燃煤烟气生产Na2SO4,同时得到副产品HCl的工艺流程如图所示:
(1)Na2SO4中硫元素的化合价是_________。
(2)请写出制备装置中发生的化学反应方程式_________。
【答案】(1)+6 (2)
【解析】
【小问1详解】
Na2SO4中钠元素的化合价为+1价,氧元素的化合价为-2价,设硫元素的化合价为x,根据“化合物中各元素的化合价代数和为零”,可知:(+1)×2+x+(-2)×4=0,解得x=+6。
【小问2详解】
结合元素守恒,可知装置中发生的化学为二氧化硫、氧气、水和氯化钠反应生成硫酸钠和HCl,反应的化学方程式为。
27. 请结合下如图回答问题。
(1)仪器名称:①________,②________。
(2)实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,可选用发生装置________(选填序号),反应的化学方程式为________,可选E装置收集,理由是________。
(3)实验室制取的化学方程式为________,选用装置C相对于B的优点是________。
(4)某兴趣小组同学将持续通入澄清石灰水中,用浊度传感器测定反应过程中石灰水混浊的情况,反应过程中透光率与时间变化的曲线如图所示。
已知:a.浊度传感器用于测量溶液中悬浮物的多少,悬浮物越多则透光率越小,溶液透明时透光率为100%。
b.二氧化碳与水、碳酸钙能通过化合反应生成碳酸氢钙。
c.20℃时,碳酸钙的溶解度约为0.0013g,碳酸氢钙的溶解度约为16.6g。
①AB段透光率下降的原因是________(用化学方程式表示)。
②BC段透光率上升的原因是________。
③最终液体的透光率并未达到100%,原因可能是________。
【答案】(1) ①. 酒精灯 ②. 长颈漏斗
(2) ①. A ②. ③. 氧气不易溶于水且不与水反应
(3) ①. ②. 可以控制反应的发生与停止
(4) ①. ②. 二氧化碳与水、碳酸钙反应生成了可溶性的碳酸氢钙 ③. 碳酸钙没有全部转化为可溶的碳酸氢钙
【解析】
【小问1详解】
仪器①②的名称分别是酒精灯、长颈漏斗;
【小问2详解】
实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气的原理是氯酸钾在二氧化锰和加热条件下分解生成氯化钾和氧气,该反应中反应物为固体,反应条件为加热,应选择固体加热型发生装置,即装置A;该反应的化学方程式为;
可选E装置通过排水法收集,理由是氧气不易溶于水且不与水反应;
【小问3详解】
实验室制取二氧化碳的原理是碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,化学方程式为;
B、C装置均为固液常温型发生装置,其中C装置能将固体药品放在多孔隔板上,液体药品从长颈漏斗加入,关闭活塞,反应生成的气体增多,使得装置内压强增大,液体被压入长颈漏斗内,固液分离反应停止,打开活塞,气体导出,使得装置内压强减小,液体重新流入试管内,固液接触反应发生,故选用装置C相对于B的优点是可以控制反应的发生与停止;
【小问4详解】
①澄清石灰水主要成分是氢氧化钙,则AB段透光率下降的原因是二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为;
②BC段透光率上升的原因是二氧化碳与水、碳酸钙反应生成了可溶性的碳酸氢钙;
③最终液体的透光率并未达到100%,原因可能是碳酸钙没有全部转化为可溶的碳酸氢钙。
28. 某兴趣小组在蒸发浓缩FeCl3溶液时发现有刺激性气味的气体生成,同时溶液中出现红褐色固体。小组同学对刺激性气味气体做出猜想:
【猜想】①Cl2 ②HCl ③_____。
【资料】①Cl2溶于水,形成的溶液显酸性,具有较强的漂白能力,能使石蕊溶液褪色。
②红褐色固体碱式氯化铁晶体的化学式为Fe2(OH)aClb•xH2O,它在50℃时开始失去部分结晶水,在200℃完全分解为Fe2O3、H2O、HCl气体。
③浓H2SO4不吸收HCl气体。
(1)小组同学将生成的气体通入紫色石蕊溶液中看到_____现象,证明猜想②成立。
(2)为确定固体的组成,进行如下实验:
【实验】称取50.4g固体按下图进行实验。充分持续加热至200℃,最终得到Fe2O316.0g,B、C装置最终分别增重19.8g、14.6g。
①加热前、后均需通入氮气,停止加热后通氮气的目的是防止倒吸和_____。
②晶体的化学式中a∶b=_____,若缺失D装置,实验测得的b值会_____(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。x=_____。
③请写出该红褐色固体在200℃时发生反应的总化学方程式_____。
【答案】 ①. Cl2和HCl ②. 紫色的石蕊试液变红色,且不褪色 ③. 使产生的水蒸气和氯化氢气体分别被装置B、C完全吸收 ④. 1:2 ⑤. 偏大 ⑥. 12 ⑦. Fe2(OH)2Cl4•12H2OFe2O3+11H2O+4HCl↑
【解析】
【分析】
【详解】[猜想]由质量守恒定律可知,该刺激性气味的气体可能是氯气或氯化氢气体或氯气与氯化氢气体的混合物;故填:Cl2和HCl;
(1)Cl2溶于水,形成的溶液显酸性,具有较强的漂白能力,能使石蕊溶液褪色。而氯化氢气体溶于水形成盐酸,盐酸能使紫色的石蕊试液变红色,且不褪色,证明猜想②成立;故填:紫色的石蕊试液变红色,且不褪色;
[实验]由质量守恒定律和题干信息可知,该物质分解为氧化铁、水和氯化氢气体。
①为了使产生的水蒸气和氯化氢气体分别被装置B、C完全吸收以及防止发生倒吸现象,在停止加热后要继续通一会儿氮气;故填:使产生的水蒸气和氯化氢气体分别被装置B、C完全吸收;
②装置C增重的质量即为生成氯化氢的质量,其中氯元素的质量为:14.6g××100%=14.2g;
16.0g氧化铁中,铁元素的质量为:16.0g××100%=11.2g
则Fe2(OH)aClb•xH2O中,铁元素与氯元素的质量比为:
112:35.5b=11.2g:14.2g
b=4
Fe2(OH)aClb•xH2O中,铁元素显+3价,氢氧根显-1价,氯元素显-1价,根据化合物中各元素正负化合价的代数和为零可知:
(+3)×2+(-1)×a+(-1)×4=0
a=2
即:a:b=2:4=1:2
若缺失D装置,空气中的水蒸气和二氧化碳也会被装置C吸收,则实验测得的b值会偏大;
由化学反应前后,元素的种类与质量不变可知:
Fe2(OH)2Cl4•xH2O--Fe2O3
288+18x 160
50.4g 16.0g
(288+18x):160=50.4g:16.0g
x=12
故填:1:2;偏大;12;
③Fe2(OH)2Cl4•12H2O在200℃时分解为氧化铁、水和氯化氢气体;故填:Fe2(OH)2Cl4•12H2OFe2O3+11H2O+4HCl↑。
29. 现有一包固体粉末,可能含有CaCO3、NH4HCO3、NaOH、CuSO4、Fe粉、C中的一种或几种。进行如下实验:
(1)取少量固体样品加热,无氨味,则原固体中一定不含___________。
(2)另取固体样品溶于足量水,温度无明显变化;过滤,得到无色溶液和滤渣,则原固体中一定不含___________、___________。
(3)将(2)中滤渣洗涤烘干后,称取10g滤渣加入足量稀盐酸,有大量气泡产生,固体全部消失,则原固体中一定不含有___________;再将产生的气体通入足量澄清石灰水中,产生7.5g白色沉淀,则原固体中一定含有___________。
【答案】(1)碳酸氢铵##NH4HCO3
(2) ①. 氢氧化钠 ②. 硫酸铜
(3) ①. C ②. 碳酸钙、铁粉
【解析】
【小问1详解】
碳酸氢铵受热分解生成刺激性气味气体氨气,取少量固体样品加热,无氨味,则原固体中一定不含NH4HCO3。
【小问2详解】
氢氧化钠溶于水放出大量的热,硫酸铜溶液为蓝色;另取固体样品溶于足量水,温度无明显变化;过滤,得到无色溶液和滤渣,则原固体中一定不含氢氧化钠和硫酸铜。
【小问3详解】
盐酸和碳不反应、和碳酸钙生成氯化钙和二氧化碳和水、和铁生成氢气;滤渣加入足量稀盐酸,有大量气泡产生,固体全部消失,则原固体中一定不含有碳;
碳酸钙和稀盐酸生成二氧化碳气体,二氧化碳气体能使澄清石灰水变浑浊:
由方程式体现的质量关系可知,10g滤渣中含有7.5g碳酸钙,则还会含有铁粉。
30. 金属及其化合物的应用及制备。
(一)铁、铜的广泛应用
(1)航母用钢要具有低磁性。下列具有磁性的是 ______ (填序号)。
A FeO B Fe3O4 C Fe2O3
(2)“航母”螺旋桨可由特制的铜合金制造。铜合金比铜的硬度 ______ (填“大”或“小”)。铜比铁在海水中耐腐蚀的原因是 ______ 。
(3)生铁炼钢时,硅(Si)与氧化亚铁在高温条件下转化为二氧化硅和铁,该反应的化学方程式为 ______ 。
(二)硫酸铜的制备
下图为某兴趣小组用含较多杂质的铜粉制取硫酸铜晶体[CuSO4·5H2O]的两种实验方案。
(4)制备中需过滤得到硫酸铜晶体。过滤时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 ___ 。
(5)灼烧杂铜除去其中的杂质,产生CO2和少量CO。灼烧后的产物为CuO及少量Cu。产物中含有Cu的可能原因是 ______ (填序号)。
A灼烧过程中,部分氧化铜与一氧化碳反应
B灼烧不充分,铜未被完全氧化
C该条件下铜无法被氧气氧化
(6)方案Ⅰ通入氧气,少量Cu转化为CuSO4。该反应的化学方程式为 ____ 。
(7)方案Ⅱ中加入浓硫酸发生的反应有Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。
方案Ⅰ优于方案Ⅱ的理由是 ____ 。
(三)波尔多液的制备及组成测定
波尔多液是常见的杀菌剂,为天蓝色碱性悬浊液。以硫酸铜、生石灰及水为原料,制备波尔多液。为测定从波尔多液中分离出的天蓝色固体[CuSO4·aCu(OH)2·bCa(OH)2·cH2O]的组成,设计如下实验:
【实验Ⅰ】称取64.4g天蓝色固体,加入足量稀HNO3使其完全溶解,再加入过量Ba(NO3)2溶液,过滤,洗涤干燥得白色固体23.3g。
(8)判断Ba(NO3)2溶液已过量的方法是:静置,向上层清液中滴加 ____ 溶液,无现象。
(9)不能在铁制容器中配波尔多液。请用化学方程式解释原因 ____ 。
【实验Ⅱ】另取64.4g天蓝色固体,用下图装置进行热分解实验:
【资料】①CuSO4、Cu(OH)2、Ca(OH)2在一定温度下能受热分解,分别生成两种氧化物,分解过程中各元素的化合价均不改变。
②天蓝色固体在110℃时,完全失去结晶水。
③Cu(OH)2在100℃时分解完全。CuSO4和Ca(OH)2在580℃左右时开始分解,到650℃时均能分解完全。
④浓硫酸可用于吸收SO3。
(10)按图连接好装置,实验前要先 __________ 。
(11)控制温度在110℃充分加热,测得B装置增重10.8g。再升温至650℃充分加热,B装置又增重了15.2 g。最终剩余固体中的成分是 _________ 。
(12)整个加热过程中,天蓝色固体分解生成水的总质量为 _________ g。
(13)天蓝色固体CuSO4·aCu(OH)2·bCa(OH)2·cH2O中,a∶b∶c= ______ 。
【答案】 ①. B ②. 大 ③. 铜的金属活动性比铁弱 ④. Si+2FeO SiO2+2Fe ⑤. 漏斗 ⑥. AB ⑦. 2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O ⑧. 不会产生污染大气的气体 ⑨. 硝酸钡 ⑩. Fe+CuSO4=FeSO4+Cu ⑪. 检查装置的气密性 ⑫. CuO和CaO ⑬. 18 ⑭. 1:4:5
【解析】
【详解】(1)航母用钢要具有低磁性,Fe3O4具有磁性,故选B;
(2)合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大,铜合金比铜的硬度大;铜比铁在海水中耐腐蚀,是因为铜的金属活动性比铁弱;
(3)硅(Si)与氧化亚铁在高温条件下转化为二氧化硅和铁,反应的化学方程式为:Si+2FeO SiO2+2Fe。
(4)过滤时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗。
(5)铜在加热条件下易生成氧化铜,氧化铜稳定,难以分解,在灼烧过程中部分氧化铜被一氧化碳还原或者灼烧不充分铜未被完全氧化都会导致杂铜经灼烧后得到的产物含有少量铜,故选AB;
(6)方案Ⅰ通入氧气,少量Cu转化为CuSO4,即铜在氧气和稀硫酸作用下反应生成硫酸铜和水,该反应的化学方程式为 2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O;
(7)方案Ⅱ中加入浓硫酸发生的反应有Cu+2H2SO4CuSO4+SO2↑+2H2O,方案Ⅰ优于方案Ⅱ的理由是不会产生污染大气的气体;
(8)CuSO4与Ba(NO3)2反应生成硫酸钡沉淀和硝酸铜,判断 Ba(NO3)2溶液已过量就是检验硫酸根离子无剩余,所以对应的方法是:静置,向上层清液中滴加硝酸钡溶液,无现象。
(9)不能在铁制容器中配波尔多液。是因为铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,对应的化学方程式为:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;
(10)按图连接好装置,为防止装置漏气,影响实验的准确性,实验前要先检查装置的气密性;
(11)根据“CuSO4、Cu(OH)2、Ca(OH)2在一定温度下能受热分解,分别生成两种氧化物,分解过程中各元素的化合价均不改变”可知,Cu(OH)2在100℃时分解完全生成CuO和H2O,CuSO4和Ca(OH)2在580℃左右时开始分解,到650℃时均能分解完全,CuSO4完全分解生成CuO和SO3,Ca(OH)2完全分解生成CaO和H2O,控制温度在110℃充分加热,测得B装置增重10.8g。再升温至650℃充分加热,B装置又增重了15.2 g,浓硫酸可用于吸收水和SO3,终剩余固体中的成分是CuO和CaO;
(12)CuSO4与Ba(NO3)2反应生成硫酸钡沉淀和硝酸铜,称取64.4g天蓝色固体,加入足量稀HNO3使其完全溶解,再加入过量Ba(NO3)2溶液,过滤,洗涤干燥得白色固体23.3g,沉淀为硫酸钡;
设:硫酸铜的质量为x,对应的硫酸铜分解生成的三氧化硫的质量为y,硫酸铜对应的分解产物氧化铜的质量为z。
x=16g;
y=8g;
z=8g;
浓硫酸可用于吸收水和SO3.所以测得B装置增重10.8g。再升温至650℃充分加热,B装置又增重了15.2g。整个加热过程中,天蓝色固体分解生成水的总质量为10.8g+15.2g-8g=18g;再升温至650℃充分加热,B装置又增重了15.2g,由于其中有吸收的8g三氧化硫,所以来自于氢氧化钙的分解生成水的质量为15.2g-8g=7.2g;
设:氢氧化钙的质量为a,对应的氧化钙的质量为b;
a=29.6g;
b=22.4g
则氢氧化铜对应生成的氧化铜的质量=64.4g-10.8g-15.2g-z-b=64.4g-10.8g-15.2g-8g-22.4g=8g;
设:对应的分解生成的水的质量为c,对应的氢氧化铜的质量为d。
c=1.8g;
d=9.8g;则结晶水的质量=18g-7.2g-1.8g=9g;天蓝色固体CuSO4•aCu(OH)2•bCa( OH)2•cH2O中,a:b:c=。
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