内容正文:
2025年中考化学复习新题突破:综合应用题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、综合应用题
1.请依据H、O、C、S、Na、Ca、Fe、Cu元素回答下列问题:
(1)能产生温室效应的常见化合物的化学式 (写一种)。
(2)常放在食品包装中做干燥剂的物质化学式 。
(3)工业上炼铁的原理 (用化学方程式表示)。
(4)A、B、C是由上述元素组成的初中化学常见的三种物质,它们之间有如图所示的转化关系(“→”表示某一种物质经一步反应可转化为另一种物质,部分反应物、生成物及反应条件已略去).请回答下列问题:
①若A、B、C均为碱,且C为蓝色沉淀,写出A→B反应的化学方程式 。
②下列判断正确的是 (填字母序号)。
A.若A为黑色固体,A、B、C的相对分子质量依次增大,目B与C是组成元素相同的两种气体,则B→C的反应类型一定是化合反应
B.若A、B、C均为碱,则转化关系图中所有转化都属于复分解反应
C.若A、B、C是三种不同类别的物质,都含有同一种元素,且组成元素分别为三种、两种和一种,则A可能是盐类物质
D.图中A、B、C若为三种单质,则转化关系图中所有转化都属于置换反应
2.下列装置常用于实验室制取气体。根据给出的装置回答下列问题
(1)指出编号仪器名称:② 。
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式 ,收集二氧化碳气体只能选择D而不选用C或E装置的理由是 。制取并收集二氧化碳应选择的装置是 (从A﹣﹣E中选择), 如果要制取干燥的二氧化碳,装置的导管口连接顺序是,混合气体→ (用端口字母表示)。
(3)若要配制245g质量分数为10%的稀硫酸,需要质量分数为98%的浓硫酸(密度为1.84 g/cm3) mL(计算结果保留一位小数),由浓溶液配制稀溶液时,计算的依据是 。在实验室用浓硫酸配制稀硫酸的主要步骤有:计算、 、混匀、冷却至室温装瓶并贴上标签。
(4)实验室制取氧气时,某同学取一定质量的高锰酸钾加热,记录产生氧气的质量与反应时间的关系如图所示,请根据图中数据计算高锰酸钾的质量为多少?
3.铜及其氧化物在能量转换和储存领域中都有着广泛的应用。一种纳米氧化铜的再生方法如1图。
(1)反应1加入的试剂是 。
(2)反应2发生的化学方程式可以是 。
(3)反应3中氢氧化铜受热分解制备纳米氧化铜粉时,有时会生成氧化亚铜。将9.8g氢氧化铜加热,固体质量随温度变化的曲线如2图。
①若要使反应后的固体只含有氧化铜,需将温度控制在 ℃范围内。
②a的值为 。
(4)化学链燃烧技术指用载氧体(金属氧化物)将空气中的氧传输至燃料的新技术。基于CuO/Cu2O载氧体的甲烷化学链燃烧技术如3图所示:
在燃料反应器中发生如下反应:8CuO+CH44Cu2O+CO2+2H2O,若要使1.6kgCH4充分反应,至少需要CuO的质量为多少?(写出计算过程)
4.铁粉可用作“双吸剂”,广泛应用于食品保鲜行业。
(1)铁粉可用作“双吸剂”保鲜,原理是它能吸收空气中的 而生锈,形成Fe2O3·xH2O。
(2)学习小组模拟双吸剂原理,取一定量纯铁粉放置在空气中一段时间,然后称取13.5g部分已经结块成红褐色的铁锈样品进行探究铁锈(Fe2O3·xH2O)的组成,实验按题图1所示装置进行探究,图2为A中固体质量和随加热时间的关系图。
①加热到 时,Fe2O3·xH2O开始分解生成Fe2O3和H2O。
②T3~T4过程中,是CO还原Fe2O3的过程,实验中观察到A中玻璃管的现象是 。
③取T5后固体冷却后加入足量的稀盐酸,完全反应,产生氢气质量为0.3g,求出图中m的值 。(写出计算过程)
④【数据处理】以下是图1中B、C中质量不再变化时B中浓硫酸、C中碱石灰装置质量变化情况。
反应前(g)
反应后(g)
B
100
102.7
C
150
156.6
请结合数据,求算Fe2O3·xH2O中x的值为 。
5.硫酸铁铵是一种重要的铁盐,常用作分析试剂。
在实验室中采用废铁屑(杂质不与稀硫酸反应)制备硫酸铁铵晶体[NH4Fe(SO4)2·12H2O],具体流程如图所示:
(1)NH4Fe(SO4)2中铁元素的化合价为 。与其类似的物质(NH4)2Fe(SO4)2的名称 。
(2)步骤② 中主要反应的化学方程式为 ,反应后采取的分离操作用到的玻璃仪器 。
(3)步骤③ 发生的反应是,则X的化学式为 。
(4)下表是NH4Fe(SO4)2在不同温度下的溶解度。步骤⑤的具体操作为 、 、过滤、洗涤。
温度/℃
0
20
40
100
溶解度/g
71
78
81
102
(5)实验室用10.0g的废铁屑(不考虑铁元素的损失)最终制得硫酸铁铵晶体的质量为69.8g,该废铁屑中铁的质量分数为多少?(写出计算过程,结果保留到0.1%)
已知:硫酸铁铵晶体[NH4Fe(SO4)2·12H2O]的相对分子质量是482。
6.实验室常利用下列装置制取并探究气体的有关性质,请根据所学知识回答下列问题:
(1)仪器甲的名称是 。
(2)氧气与世间万物如影随形,动植物呼吸、燃料燃烧、钢铁冶炼等都需要氧气,实验室利用B装置制取氧气时所发生反应的化学方程式为 ,若要收集一瓶干燥的氧气、装置接口连接顺序为b→ (选填“c”、“d”、“e”“f”)。
(3)甲烷(CH4)是一种密度小于空气,难溶于水且具有可燃性的气体,实验室里也可利用上述装置通过加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物的方法来制取,则发生和收集装置的组合为 。
(4)某化学兴趣小组同学对甲烷燃烧后产物是什么产生了兴趣,他们收集了一些甲烷燃烧后的产物,请你参与探究并回答下列问题。
【查阅资料】
①白色无水硫酸铜粉末遇水变蓝色,浓硫酸可以吸收水分,做干燥剂。
②甲烷也具有还原性,在高温下可以与铁、铜等金属氧化物反应生成对应金属单质和CO2、H2O。
【提出问题】甲烷燃烧后的产物中有哪些成分?
【猜想假设】
猜想I:H2O、CO; 猜想Ⅱ:H2O、CO2; 猜想Ⅲ:H2O、CO2、CO。
【实验设计】
将甲烷燃烧的产物依次通过下图A-F装置进行实验:
观察到的实验现象如下:A中粉末变蓝,B中变浑浊,B中发生的化学反应方程式为 ;D中现象为 ;E中澄清石灰水变浑浊。
【实验结论】根据以上实验现象可推断出猜想Ⅲ成立。
【反思交流】有同学认为实验设计不合理,因为可能会有没烧完的甲烷对实验产生干扰。同学们经过讨论,在原有实验装置的基础上进行了改进:在D、E装置之间添加一个装有 药品的装置。
重新实验后,新加的装置无明显现象,其他装置的现象与上次实验相同。证明猜想成立。
【数据处理】
反应后称量装置A增重36g,捆绑称量B、C,共增重26.4g。请根据数据写出甲烷燃烧的方程式 。
【拓展延伸】在装置末端“?”处加一个 进行尾气处理。
7.用质量分数为10%的氢氧化钠溶液,来洗涤一定质量石油产品中的残余硫酸,共消耗氢氧化钠溶液40g,洗涤后溶液呈中性,回答下列问题。
(1)配制40g质量分数为10%的氢氧化钠溶液,需要氢氧化钠的质量为 g。
(2)称量氢氧化钠固体时,固体放在 (填“小烧杯”或“纸片”)上称量。
(3)两种室温下的溶液,按图1实验,得到图2的温度变化曲线,说明中和反应是放热反应。有同学认为直接用氢氧化钠固体加入此硫酸中,也能得到此结论,说说你的评价并叙述理由 。
(4)用玻璃棒蘸取洗涤后溶液于pH试纸上,与标准比色卡对照,pH约为 。
(5)利用化学方程式,计算这一定量石油产品中含硫酸的质量为多少?
8.环境保护、能源利用和新材料使用被人们广泛关注。
(1)目前,人们使用的燃料大多来自化石燃料,如煤、石油和天然气等。化石燃料属于 能源(填“可再生”或“不可再生”)。
(2)近日,国务院颁布《2024—2025年节能减碳行动方案》。生产、生活中有以下做法:①发展绿色公共交通②开发太阳能、风能等能源③植树造林④发展火力发电。下列选项符合节能减碳的是______(填序号)。
A.①②③ B.②③④ C.①②③④
(3)大力开发氢能是推动我国能源转型升级和可持续发展的重要战略途径之一。某种氢燃料电池的工作原理如图所示,利用氢气和氧气在铂催化剂的催化下生成水的过程提供能量,该电池投入480kg氧气,若充分反应,需投入氢气多少kg。(请写出计算过程)
(4)天然气管道掺氢输送是实现大规模、远距离和低成本氢气运输的手段之一,掺氢天然气也能改善天然气的品质。某掺氢天然气(该混合气仅含CH4和H2)中氢元素的质量分数为40%,则混合气体充分燃烧后生成CO2和H2O的质量比为 (填最简比)。
9.能源关乎国家大计和社会民生。
(1)《水经注》记载:“石墨可书,又燃之难尽,亦谓之石炭”,此处“石墨”“石炭”即为煤。煤属于“不可再生”能源。燃煤烟气中含有SO2,直接排放会引起 (填写一种环境污染名称)。工业生产中,可将SO2和O2混合连续通入吸收池中,与水反应生成硫酸,发生反应的化学方程式为 。
(2)《酉阳杂俎》记载:“高奴县石脂水,水腻,浮上如漆,采以燃灯极明”,此处“石脂水”即为石油。汽油是通过石油的 (填“蒸馏”或“分馏”)提炼出来的,汽车化油器将汽油喷成雾状进入内燃机气缸,使汽油 (填“充分”或“不充分”)燃烧。
(3)《华阳国志·蜀志》记载“临邛县……有火井……取井火煮之,一斛水得五斗盐,家火煮之,得无几也”,此处“火井”即为天然气,天然气燃烧的化学方程式为 ,和传统“家火(柴火)”相比,天然气的优点是 。
(4)2022年发布的《中国能源大数据报告》,显示我国2020、2021年能源消费结构如图-1所示,下列说法不正确的是___________。
A.我国能源消费中,煤炭仍处于主体性地位
B.煤炭、水能、风能、太阳能均属于清洁能源
C.清洁能源所占比重增加有助于改善空气质量
10.从古至今,金属及其化合物一直被人类广泛应用。
一、金属及其化合物的应用
(1)“三星堆遗址”出土了黄金面罩、象牙、青铜艺术品、残存的丝织品等重要文物,其中属于金属材料的有 (选填序号)。
a.黄金面罩 b.象牙 c.青铜面具 d.丝织品
(2)《吕氏春秋·别类篇》载有“金(铜)柔锡柔,合两柔则刚”,表明青铜的硬度比纯铜 (选填“大”或“小”)。
(3)文物中的“黄金面罩”依然金光闪闪,而“青铜面具”则布满锈斑,由此现象可知金的化学性质比铜更 (选填“活泼”或“不活泼”)。
(4)《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜”,其反应原理可用化学方程式 表示。铜可与空气中O2、H2O、CO2反应,在表面慢慢生成一层铜绿【Cu2(OH)2CO3】,写出该反应的化学方程式 。
二、用黄铁矿(主要成分是 FeS2,在空气中焙烧生成 Fe2O3和SO2,其杂质不溶于水且不参加反应)制备氯化铁晶体主要流程如下:
(5)SO2的排放会导致酸雨,酸雨是指 pH< 的降雨。
(6)酸溶的化学方程式 。焙烧残留的 FeS2与稀盐酸反应生成H2S、S,写出该反应的化学方程式 。
(7)“一系列操作”包括:蒸发浓缩、 、过滤等。
(8)以下措施不能提高FeCl3• 6H2O 产率的是 (选填序号)。
a.把黄铁矿研磨成粉末 b.延长稀盐酸溶解时间
c.把过滤、洗涤后的滤液加入混合溶液 d.氧化时加热到持续沸腾
三、红褐色固体的热重分析:
蒸发氯化铁溶液获得了红褐色固体。经查阅资料获知,该固体是Fe(OH)3和碱式氯化铁晶体[Fe(OH)Cl2•xH2O]的混合物。称取红褐色固体7.18g,在科研人员的指导下用下图装置进行热分解实验。
【查阅资料】
①碱式氯化铁晶体在50℃时开始分解,在200℃完全分解为Fe2O3、H2O、HCl。
②在500℃时,Fe(OH)3分解为Fe2O3。
③无水氯化钙为干燥剂,不吸收HCl气体。
(9)加热前后及过程中均通入N2,200℃加热后通N2的目的是 。
(10)控制不同的温度对装置A中固体加热,测得装置B、C中的质量变化如下表 :
温度/℃
室温
220
520
B装置/g
200.00
201.98
m
C装置/g
200.00
201.46
201.46
①m= 。
②原红褐色固体中各成分的质量比为 。
③x= 。
11.在实验室和生活中选择合适的药品和装置可以制取氧气。
I.选择合适的药品制取氧气
(1)过碳酸钠制氧。某款家用制氧机利用两种化学药剂[过碳酸钠(2Na2CO3•3H2O2)和二氧化锰]同时加入水中制取氧气,装置如图1所示。
①制氧机工作时发生了两步反应,写出第二步反应的化学方程式。
第一步:2Na2CO3•3H2O2═2Na2CO3+3H2O2;第二步: 。
②图中“加湿过滤仓”的原理与下列 (填字母)装置类似。
(2)渗透膜法制氧。利用膜材料对气体分子的选择性渗透作用,在一定压力下,让空气通过氧气分离膜,可得到富氧空气,如图所示。
①空气通过氧气分离膜时,氮分子渗透速率 (填“大于”或“小于”)氧分子渗透速率。
②将通过氧气分离膜的气体收集在集气瓶中,证明瓶中收集到的气体是富氧空气的方法为 。
(3)氧烛制氧。氧烛制氧是密闭空间紧急供氧技术。一种氧烛主要含NaClO3,还有少量铁粉。其产氧原理为:触发铁粉燃烧,使NaClO3分解。
已知:2NaClO32NaCl+3O2↑。
①NaClO3的理论产氧率[]为 (结果精确至0.1%)。
②氧烛在使用时的产氧率明显低于理论值的原因可能是 。
③这种氧烛在使用时,NaClO3在250℃左右即开始产氧,且速率较快。其原因可能是 。
II.设计鱼类运输供氧箱
任务1:选供氧剂
查阅资料:过氧化钙(CaO2)、过氧化钠(Na2O2)都能与H2O反应生成O2和相应的碱,反应原理:2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑;2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。前者反应速率缓慢,后者反应剧烈。
(4)CaO2与H2O反应速率比Na2O2缓慢的主要原因是: 。
(5)小组讨论后,认为鱼类运输供氧选择CaO2更好,理由是 。
任务2:设计装置
(6)为保证不同鱼类在运输中的存活率,需要监测水中溶氧量和温度。同学们在老师指导下,设计了如图4的鱼类运输供氧箱,其中微孔输氧棒的作用是 。利用该装置持续供氧30分钟,记录数据,如图5,可得出水中溶氧量随温度变化的规律为 。
12.氨用于制造氮肥(尿素、碳铵等)、复合肥料、硝酸、纯碱等,广泛应用于化工、轻工、化肥制药、合成纤维等领域。氨也是工业索维尔法制纯碱的重要原料。
某兴趣小组采用上面装置模拟索维尔法制备碳酸氢钠,实验操作如下:
a.关闭K1,打开K2通入NH3,调节气流速率,待其稳定后,打开K1通入CO2;
b.待三颈烧瓶内出现较多NaHCO3固体时,关闭K2停止通NH3,一段时间后,关闭K1停止通CO2;
c.将三颈烧瓶内的反应混合物过滤、洗涤、低温干燥,并将所得固体置于敞口容器中加热,记录剩余固体质量。
加热时间/min
t0
t1
t2
t3
t4
t5
剩余固体质量/g
未记录
30.6
27.4
23.8
21.2
21.2
(资料)常温常压下,1体积水约能溶解700体积氨气,1体积水约能溶解1体积二氧化碳。
请回答下列问题:
(1)三颈烧瓶内生成的另一产物是一种铵态氮肥,写出其中发生的化学反应方程式: ;加热过滤得到的NaHCO3,发生反应:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。
(2)三颈烧瓶上连接的长颈漏斗的主要作用是 ;
(3)打开K2通入NH3一段时间后,才打开K1通入CO2,原因是 ;
(4)饱和碳酸氢钠溶液的作用是 ;
(5)根据实验记录,计算t2min时NaHCO3固体的分解率(已分解的NaHCO3质量与加热前原NaHCO3质量的比值),请写出计算过程 。
13.化学与生产生活关系密切。
I.化学与科技
2024年5月7日,长征六号丙运载火箭首飞成功。
(1)火箭“整流罩”可以保护火箭免受大气层热流等环境因素的影响,其常用材料之一是铝合金,说明铝合金具有的优良性能是 (写一点)。
(2)火箭采用液氢、液氧等作为推进剂.利用液氢作推进剂的优点是 ,液氢、液氧在点燃条件下发生反应的化学方程式为 。
(3)宇航员所穿的舱外航天服分为六层,其中最里层是由特殊防静电处理的棉布制成的舒适层,第四层是涤纶面料的限制层,涤纶属于 (填“合成”或“天然”)材料,与纯棉材料相比,其优点是 。
Ⅱ.化学与生产
海水中含有大量,可用于制备金属镁,工业制镁的主要流程如图所示。
(4)步骤①中所用石灰乳的主要成分是 (填化学式)。
(5)步骤②中发生反应的化学方程式为 ,该反应所属的基本反应类型是 。
(6)步骤③中电解熔融氯化镁制得金属镁和氯气,氯化镁中镁元素的化合价为 ,若电解氯化镁,制得镁的质量为 。
14.早在战国时期,《周礼·考工记》就记载了我国劳动人民制取KOH以漂洗丝帛的工艺。大意是:先将干燥的木头烧成灰(含K2CO3),用其灰汁浸泡丝帛,再加入石灰即可。下图为模拟该法制取KOH的工艺流程。请回答有关问题。
(1)石灰石的主要成分是 (填化学式)。
(2)实验室里进行操作②、操作③均用到的玻璃仪器是 。
(3)“反应池”中发生主要反应的化学方程式 。
(4)“制浆”中发生反应的基本反应类型是 。
(5)流程中可循环使用的物质是 。
(6)“燃烧窑”中产生的热量可供煅烧和操作 (填“①”、“②”或“③”)利用。
(7)某补钙片的主要成分为CaCO3,每片钙片重0.5 g(假设钙片中其他成分不含钙元素,不溶于水且不与任何物质发生反应)。化学兴趣小组为测定钙片中钙元素的含量,进行了如图实验:
根据图示信息,完成下列各题:
①钙片中钙元素的质量分数为 。
②求恰好完全反应时所得溶液的溶质质量分数 ?(要求写出计算过程)
15.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 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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《2025年中考化学复习新题突破:综合应用题》参考答案
1.(1)
(2)CaO
(3)
(4) BD
【详解】(1)二氧化碳过量排放时,会引起温室效应,二氧化碳化学式为;
(2)氧化钙具有吸水性,其可以作为食品干燥剂,氧化钙化学式为CaO;
(3)氧化铁与一氧化碳高温下反应生成铁单质和二氧化碳,化学方程式为;
(4)①A、B、C均为碱,且C为蓝色沉淀,则C是氢氧化铜,A可以是氢氧化钙,B是氢氧化钠;A生成B可以是氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,化学方程式为;
②A、A为黑色固体,A、B、C的相对分子质量依次增大,且B与C是组成元素相同的两种气体,A是碳,B是一氧化碳,C是二氧化碳,氧化铁与一氧化碳高温下反应生成铁单质和二氧化碳,不符合“多变一”特征,该反应不属于化合反应,不符合题意;
B、复分解反应是两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应,若A、B、C均为碱、即A、B、C均为化合物,即反应物、产物均有化合物,且其阳离子相互交换成分,故所有转化都属于复分解反应,符合题意;
C、若A、B、C是三种不同类别的物质,都含有同一种元素,且组成元素分别为三种、两种和一种,即C是单质,A又可以直接转化为C,故A不可能是盐,不符合题意;
D、置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的化学反应,即反应物、产物均有单质,而单质与单质反应生成化合物,故其是单质和化合物反应生成单质和化合物,属于置换反应,符合题意;
故选BD。
2.(1)长颈漏斗
(2) CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 二氧化碳密度大于空气,能溶于水 BD/DB efcd
(3) 13.6 溶液在稀释过程中溶质质量保持不变 量取
(4)设:高锰酸钾的质量为x;
x=31.6g
答:高锰酸钾的质量为31.6g。
【详解】(1)编号②仪器名称:长颈漏斗;
(2)实验室制取二氧化碳,常用大理石或石灰石与盐酸反应,大理石或石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式是CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;二氧化碳密度大于空气,能溶于水,一般用向上排空气法收集,收集二氧化碳气体只能选择D而不选用C或E装置的理由二氧化碳密度大于空气,能溶于水;制取并收集二氧化碳应选择的装置是B (反应装置)和D(收集装置);盐酸具有挥发性,制得的气体中混有氯化氢气体和水蒸气,氯化氢与水形成盐酸,碳酸氢钠能与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,碳酸氢钠溶液能除去二氧化碳中的氯化氢气体,浓硫酸具有吸水性且不与二氧化碳反应,能干燥二氧化碳, 除去气体中杂质时先除杂再干燥,为了使气体与洗气瓶的试剂充分接触,气体应从长管通入,如果要制取干燥的二氧化碳,导管口连接顺序是:混合气体→efcd;
(3)溶液在稀释过程中,溶质质量保持不变,配制245g质量分数为10%的稀硫酸,所需硫酸的质量为:245g × 10% = 24.5g;浓硫酸的体积=;主要步骤包括:计算、量取、混匀、冷却至室温装瓶并贴上标签;
(4)根据图中数据,产生氧气的质量为3.2g,见答案。
3.(1)硝酸/HNO3
(2)Cu(NO3)2+2NaOH=Cu(OH)2↓+2NaNO3(合理即可)
(3) 300~800 7.2g
(4)若要使1.6kgCH4充分反应,至少需要CuO的质量为x 。
x=64kg;
答:需要CuO的质量为64kg。
【详解】(1)纳米氧化铜与硝酸反应得到硝酸铜和水,反应1加入的试剂是硝酸(或HNO3);
(2)硝酸铜与氢氧化钠反应得到氢氧化铜沉淀和硝酸钠,反应2发生的化学方程式是Cu(NO3)2+2NaOH=Cu(OH)2↓+2NaNO3;
(3)①根据图示信息可知,若要使反应后的固体只含有氧化铜,需将温度控制在300~800℃范围内。
②设生成氧化亚铜的质量为x,根据铜元素质量守恒可知:,a=7.2g;
(4)见答案。
4.(1)氧气和水蒸气
(2) T1 红色固体变为黑色 8.4
设铁的质量为x。
所以图中m的值8.4。 3
【详解】(1)铁粉可吸收空气中的氧气和水蒸气而生锈,故填:氧气和水蒸气。
(2)①由图可知,加热到T1时,Fe2O3·xH2O开始分解生成Fe2O3和H2O,故填:T1。
②在高温条件下,CO还原Fe2O3生成铁和二氧化碳,实验中观察到A中玻璃管的现象是红色固体变为黑色,故填:红色固体变为黑色。
③见答案 。
④C增重156.6g-150g=6.6g,说明生成二氧化碳6.6g;B增重102.7g-100g=2.7g,说明生成水2.7g,设氧化铁质量为y。
Fe2O3·xH2O生成氧化铁和水的质量比8g:2.7g=160:(18×x),x=3,所以Fe2O3·xH2O中x的值为:3。
5.(1) +3 硫酸亚铁铵
(2) 漏斗、烧杯、玻璃棒
(3)H2SO4
(4) 蒸发浓缩 降温结晶
(5)解:69.8g硫酸铁铵晶体中铁元素的质量分数为:;
根据反应前后铁元素质量守恒,则该废铁屑中铁的质量分数为:,
答:该废铁屑中铁的质量分数为81.1%。
【详解】(1)NH4Fe(SO4)2中铵根的化合价为+1价,硫酸根的化合价为-2价,设铁元素的化合价为x,根据在化合物中正负化合价代数和为0,则有(+1)+x+(-2)×2=0,解得x=+3,故铁元素的化合价为+3价;
(NH4)2Fe(SO4)2中,设铁元素的化合价为y,根据在化合物中各元素的正负化合价代数和为0,则有(+1)×2+y+(-2)×2=0,解得y=+2,+2价的铁为亚铁,所以(NH4)2Fe(SO4)2的名称为硫酸亚铁铵;
(2)步骤②中是铁与硫酸反应生成硫酸亚铁与氢气,化学方程式为:;
将固体与液体分开的操作是过滤,反应后得到废渣和滤液,即为过滤操作,过滤用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒;
(3)根据质量守恒定律,反应前后原子的种类和个数不变,反应前铁原子有2个、硫原子有2个、氧原子有10个、氢原子有2个,反应后,铁原子有2个、硫原子有3个、氧原子有14个、氢原子有4个,可推测X中含有1个硫原子、4个氧原子、2个氢原子,可推测X的化学式为H2SO4;
(4)NH4Fe(SO4)2的溶解度随温度升高而增大,步骤⑤是将硫酸铁铵溶液转化为硫酸铁铵晶体,具体操作为:蒸发浓缩、冷却结晶(或冷却热饱和溶液)、过滤、洗涤;
(5)见答案。
6.(1)分液漏斗
(2) e→f→c
(3)AD/DA
(4) 红色固体变为黑色 无水硫酸铜 点燃的酒精灯
【详解】(1)仪器甲是分液漏斗;
(2)B是固液不加热型装置,可用于过氧化氢分解生成氧气和水:,收集干燥的氧气,用浓硫酸(具有吸水性,可干燥氧气)除去氧气中的水蒸气,进气顺序是长管进气短管出气因此是ef,最后用向上排气法收集氧气(氧气密度大,可用向上排空气法收集),所以是e→f→c;
(3)根据题意,甲烷用加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物的方法来制取,因此发生装置选择固体加热型A,甲烷难溶于水,因此用排水法D收集;
(4)实验设计:
B中变浑浊,说明氢氧化钙和二氧化碳发生了反应:,E中澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成,则D中发生一氧化碳和氧化铁反应,红色固体变为黑色;
反思交流:
因为甲烷也可以还原氧化铁,化学反应前后元素种类不变,则可推出甲烷与氧化铁反应会生成水,因此在DE中间再加入无水硫酸铜用于检验是否有水生成,如果变蓝,证明混合物中有甲烷剩余;
数据处理:
根据题意,36g是燃烧后生成水的质量,26.4g是二氧化碳的质量,求出水中氢元素的质量是:,同理求出二氧化碳中碳元素的质量为:,因为甲烷中碳氢元素的质量比是12:4=3:1,如果氢元素是4g,碳元素应该是12g,说明产物还有其他含有碳元素的物质,说明有一氧化碳,一氧化碳中碳元素的质量为:12g-7.2g=4.8g,求得一氧化碳的质量为:,设二氧化碳的计量数为x,一氧化碳的计量数为y,根据二氧化碳和一氧化碳的质量比:可知x:y=3:2,因此方程式为:;
拓展延伸:
在装置末端“?”处应该加一个尾气处理装置,防止一氧化碳污染空气,一氧化碳具有可燃性,所以可以加一个点燃的酒精灯。
7.(1)4.0g/4g
(2)小烧杯
(3)不能得到此结论,因为NaOH固体溶于水也会放热
(4)7
(5)设硫酸的质量为x,则
x=4.9g
答:这一定量石油产品中含硫酸的质量为4.9g。
【详解】(1)配制40g质量分数为10%的氢氧化钠溶液,需要氢氧化钠的质量为40g×10%=4g。
(2)氢氧化钠固体易潮解,且具有腐蚀性,称量时应放在小烧杯上称量。
(3)氢氧化钠固体溶解放热,则溶液温度也会升高,则不能说明中和反应为放热反应。
(4)反应后溶液呈中性,则pH约为7。
(5)见答案。
8.(1)不可再生
(2)A
(3)解:设需投入氢气的质量为。
答:需投入氢气的质量为60kg。
(4)11:18
【详解】(1)化石燃料是经过亿万年缓慢形成的,在短期内得不到补充,属于不可再生能源。故填:不可再生;
(2)①发展绿色公共交通可以节约化石能源,减少二氧化碳的排放,符合节能减碳;
②开发太阳能、风能等能源可以节约化石能源,减少二氧化碳的排放,符合节能减碳;
③植树造林可以增大空气中二氧化碳的吸收,符合节能减碳;
④发展火力发电需要大量消耗化石能源,增大了二氧化碳的排放,不符合节能减碳。
符合节能减碳的是①②③,故选:A;
(3)见答案
(4)设某掺氢天然气(假设该混合气仅含CH4和H2)的质量为100g,其中含氢元素的质量分数为40%,则氢元素的质量为,则碳元素的质量为。由质量守恒定律可知,氢元素完全燃烧生成水,则生成水的质量为,碳元素完全燃烧生成二氧化碳,则生成二氧化碳的质量为,则混合气体充分燃烧后生成CO2和H2O的质量比为。故填:11∶18。
【点睛】本题难度不大,掌握能源的分类、符合节能减碳的做法、化学方程式的写法以及化学式的有关计算方法是解题的关键。
9.(1) 酸雨
(2) 分馏 充分
(3) 污染小
(4)B
【详解】(1)燃煤烟气中含有SO2,直接排放会引起酸雨;
SO2和O2混合连续通入吸收池中,与水反应生成硫酸,发生反应的化学方程式为:
故填:酸雨;
(2)汽油是通过石油的分馏,提炼出来的;
汽车化油器将汽油喷成雾状进入内燃机气缸,使汽油与氧气的接触面积更大,燃烧更充分;
故填:分馏;充分
(3)天然气的主要成分是甲烷,天然气燃烧实质是甲烷与氧气在点燃的条件下反应生成水和二氧化碳,反应的化学方程式为:
和传统“家火(柴火)”相比,天然气属于清洁能源,燃烧起来污染更少;
故填:;污染更少
(4)从2022年发布的《中国能源大数据报告》,显示我国2020、2021年能源消费结构如图-1所示,分析可知
A.我国能源消费中,煤炭仍处于主体性地位,说法正确;
B.煤炭、不属于清洁能源,水能、风能、太阳能均属于清洁能源,说法正确;
C.清洁能源所占比重增加有助于改善空气质量,说法正确;
故选B。
【点睛】本题卡主要考查能源与化学的关系,涉及到酸雨、石油的综合利用、天然气的燃烧等知识,在解题时,注意分析提取题干中给出的信息,结合所学知识进行解答。
10.(1)a、c
(2)大
(3)不活泼
(4) Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 2Cu+CO2+H2O+O2=Cu2(OH)2CO3
(5)5.6
(6) Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O FeS2+2HCl=FeCl2+H2S+S↓
(7)降温结晶
(8)d
(9)使生成的H2O、HCl分别能全部被B和C装置吸收,减少实验误差
(10) 202.52 107:252(2.14:5.04) 6
【详解】(1)a、黄金面罩,属于金属材料,符合题意;
b、象牙不是合金、纯金属,不属于金属材料,不符合题意;
c、青铜面具是由青铜合金制成,合金属于金属材料,符合题意;
d、丝织品不是合金、纯金属,不属于金属材料,不符合题意。
故选ac;
(2)合金硬度大于纯金属,青铜的硬度比纯铜大;
(3)文物中的“黄金面罩”依然金光闪闪,而“青铜面具”则布满锈斑,由此现象可知金的化学性质比铜更不活泼;
(4)《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜”,其反应原理可以是铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,可用化学方程式Fe+CuSO4=FeSO4+Cu表示。铜可与空气中O2、H2O、CO2反应,在表面慢慢生成一层铜绿[Cu2(OH)2CO3],该反应的化学方程式为:2Cu+CO2+H2O+O2=Cu2(OH)2CO3;
(5)SO2的排放会导致酸雨,酸雨是指 pH<5.6的降雨;
(6)黄铁矿主要成分是 FeS2,在空气中焙烧生成 Fe2O3和SO2,根据流程图可知,酸溶过程是黄铁矿在空气中焙烧生成的 Fe2O3和盐酸反应生成氯化铁和水,反应的化学方程式Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O。焙烧残留的 FeS2与稀盐酸反应生成H2S、S,该反应的化学方程式FeS2+2HCl=FeCl2+H2S+S↓;
(7)“一系列操作”包括:蒸发浓缩、降温结晶(由于最后产物是结晶水合物,加热蒸发会失去结晶水,一般不用蒸发结晶)、过滤等;
(8)a.把黄铁矿研磨成粉末,能使原料充分反应,能提高FeCl3• 6H2O 产率,不符合题意;
b、延长稀盐酸溶解时间能使原料充分反应, 能提高FeCl3• 6H2O 产率,不符合题意;
c、把过滤、洗涤后的滤液加入混合溶液,减少氯化亚铁损耗,能提高FeCl3• 6H2O 产率,不符合题意;
d、氧化时加热到持续沸腾,氯气受热逸出,不能提高FeCl3• 6H2O 产率,符合题意。
故选d;
(9)加热前后及过程中均通入N2,200℃加热后通N2的目的是使生成的H2O、HCl分别能全部被B和C装置吸收,减少实验误差;
(10)①碱式氯化铁晶体加热分解生成水在装置B处被碱石灰吸收,根据表格中数据可知,碱式氯化铁晶体加热分解生成水质量=201.98g-200g=1.98g;碱式氯化铁晶体加热分解生成氯化氢在装置C处被碱石灰吸收,根据表格中数据可知,碱式氯化铁晶体加热分解生成氯化氢质量=201.46g-200g=1.46g;
x=6;
设:碱式氯化铁晶体质量为a。
氢氧化铁的质量=7.18g-5.04g=2.14g;
设:2.14g氢氧化铁完全分解生成水的质量为b。
b=0.54g 。
m的值为反应过程中吸收的所有的水的质量,因此m=201.98g+0.54g=202.52g。
②根据小题①的分析可知,碱式氯化铁的质量=5.04g,则氢氧化铁的质量为2.14g,原红褐色固体中各成分的质量比=2.14g:5.04g=107:252;
③根据小题①的分析可知,x=6。
11.(1) B
(2) 小于 将带火星的木条伸入收集气体中,如木条复燃则收集的气体为富氧空气
(3) 45.1% 铁粉量不足,导致供给的热量不足(合理即可) 铁粉燃烧的生成物成为了该反应的催化剂(合理即可)
(4)氢氧化钙微溶于水,会包裹在过氧化钙表面,从而使反应速率减慢(合理即可)
(5)氢氧化钠具有较强的腐蚀性(合理即可)
(6) 根据温度的变化,精确提供鱼类生存所需的氧气(合理即可) 温度升高,水中的溶解量减少
【详解】(1)①过氧化氢在二氧化锰催化下生成水和氧气,反应的化学方程式为:。
②由图可知,氧气从长导管进入,经过润湿后从短导管排出,故图中“加湿过滤仓”的原理与下列B装置类似。
(2)①由图可知,空气通过氧气分离膜时,氮分子渗透速率小于氧分子渗透速率,从而得到富氧空气;
②富氧空气中氧气含量较高,且氧气具有助燃性,可使带火星木条复燃,所以证明为富氧空气的方法为将带火星的木条伸入收集气体中,如木条复燃则收集的气体为富氧空气。
(3)①根据方程式,可知NaClO3和氧气的质量比为[(23+35.5+16×3)×2]:(16×6)=213:96,则NaClO3的理论产氧率为。
②氧烛在使用时的产氧率明显低于理论值的原因可能是铁粉量不足,导致供给的热量不足,导致产氧率明显低于理论值(合理即可);
③在250℃左右即开始产氧,可能是因为铁粉燃烧的生成物成为了该反应的催化剂,降低了反应活化能,导致反应较低温度即可发生(合理即可)。
(4)CaO2与H2O反应会生成氢氧化钙,氢氧化钙微溶,会包裹在CaO2表面,从而使反应速率缓慢。
(5)氢氧化钠和氢氧化钙均具有腐蚀性,氢氧化钠腐蚀向较强,且过氧化钙和水反应缓慢,利于持续产生氧气。
(6)结合图4可知,微孔输氧棒可根据温度的变化,精确提供鱼类生存所需的氧气;
由图5可知,温度越高,水中溶氧量越少。
12.(1)NaCl+H2O+CO2+NH3=NaHCO3↓+NH4Cl
(2)平衡气压,控制瓶内气压与外界大气压一致
(3)NH3在水中溶解度比CO2大,先通入氨气后溶液呈碱性,利于吸收更多CO2
(4)除去CO2中混有的HCl气体,防止影响实验
(5)50%
解:设反应前碳酸氢钠质量为x,
t2时反应的碳酸氢钠质量为y,
t2时NaHCO3固体的分解率×100%=50%;
答:t2时NaHCO3固体的分解率为50%。
【详解】(1)根据质量守恒定律,三颈烧瓶内生成的另一产物是氯化铵,即氨气、二氧化碳、水和氯化钠反应生成碳酸氢钠和氯化铵,反应的化学方程式为NaCl+H2O+CO2+NH3=NaHCO3↓+NH4Cl,故填:NaCl+H2O+CO2+NH3=NaHCO3↓+NH4Cl;
(2)三颈烧瓶上连接的长颈漏斗 控制瓶内气压与外界大气压一致,从而使左右两侧的气体能够进入三颈烧瓶进行反应,故填:平衡气压,控制瓶内气压与外界大气压一致;
(3)打开K2通入NH3一段时间后,才打开K1通入CO2,原因是 NH3在水中溶解度比CO2大,先通入氨气后溶液呈碱性,利于吸收更多CO2,提高碳酸氢钠的产率,故填:NH3在水中溶解度比CO2大,先通入氨气后溶液呈碱性,利于吸收更多CO2;
(4)饱和碳酸氢钠溶液能和HCl反应而不消耗二氧化碳,所以作用是吸收CO2中的HCl气体,防止影响实验,故填:除去CO2中混有的HCl气体,防止影响实验;
(5)见答案。
13.(1)耐高温(合理即可)
(2) 热值高(合理即可)
(3) 合成 耐腐蚀(合理即可)
(4)Ca(OH)2
(5) 复分解反应
(6) +2 48
【详解】(1)火箭“整流罩”可以保护火箭免受大气层热流等环境因素的影响,说明铝合金具有耐高温的优点。
(2)氢气燃烧只生成水,没有污染,且热值高;
液氢和液氧在点燃条件下生成水,反应的化学方程式为:。
(3)涤纶为合成纤维,属于合成材料;
合成材料具有耐腐蚀、耐磨等优点。
(4)石灰乳的主要成分为氢氧化钙,化学式为Ca(OH)2。
(5)由流程可知,步骤②为氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水,反应的化学方程式为:;
该反应为两种化合物互相交换成分,生成另两种化合物的反应,属于复分解反应。
(6)氯化镁中,镁元素的化合价为+2;
190kg氯化镁中,镁元素的质量为,根据反应前后元素种类不变,则可制得镁的质量为48kg。
14.(1)CaCO3
(2)玻璃棒
(3)
(4)化合反应
(5)水、碳酸钙/H2O、CaCO3
(6)③
(7) 20% 解:设生成的氯化钙的质量为x,生成二氧化碳的质量为y。
恰好完全反应时所得溶液的溶质质量分数
答:恰好完全反应时所得溶液的溶质质量分数5%。
【详解】(1)石灰石的主要成分是碳酸钙,化学式为CaCO3;
(2)实验室里进行操作②是过滤操作,操作③是蒸发操作,在过滤过程中和蒸发过程中均用到的玻璃仪器是玻璃棒;
(3)“反应池”中发生主要反应是碳酸钾与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾,该反应的化学方程式;
(4)“制浆”中发生反应是氧化钙与水反应生成氢氧化钙,该反应符合“多变一”的特征,属于化合反应,则基本反应类型是化合反应;
(5)根据流程图可知,该流程中可循环使用的物质是水和碳酸钙,化学式为H2O、CaCO3;
(6)操作①、②是过滤操作,操作③是蒸发操作,蒸发结晶过程中需要吸收热量,则在“燃烧窑”中产生的热量可供煅烧和操作③;
(7)①钙片中碳酸钙的质量为 ,钙元素质量分数 。
②见答案。
15.(1) 11 4 11
(2)不能
(3)设参加反应的氧化铁的质量为x,
x5.3g;
答:参加反应的氧化铁的质量为5.3g。
(4) 氢氧化钠 氢氧化钙微溶于水,氢氧化钠易溶于水,因此等量的氢氧化钠溶液比澄清石灰水含有更多的溶质
【详解】(1)根据反应前后原子的种类和数目不变,此反应的化学方程式为:11411;
(2)根据11411可知,生成的黑色固体中可能含有四氧化三铁,所以不能通过观察产物颜色来区分氧化铁全部还原成铁;
(3)见答案。
(4)氢氧化钙微溶于水,氢氧化钠易溶于水,因此等量的氢氧化钠溶液比澄清石灰水含有更多的溶质,吸收CO2的效果更好。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
学科网(北京)股份有限公司
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