内容正文:
绝密★启用前
2025年中考考前信息必刷卷05
化 学(广东省卷专用)
考情速递中考·新动向:广东省中考命题将坚持无情境不命题、无价值不入题、无思维不成题、无任务不立题的原则,更加注重考查学生的核心素养和综合能力,逐渐减少死记硬背和机械刷题就能得分的试题。题型结构方面将保持基本稳定和适当创新相结合的方向,继续延续15个单项选择题(其中包含1或2个主题情境式或项目式选择题)和6个主观大题相结合的题型,科普阅读题、基础实验和跨学科实践、探究实验、综合能力与计算等题型将保持稳中有变的趋势。
中考·新考法:试题将更多地融入真实情境,如日常生活、劳动场景、传统文化、前沿科技成果等,让学生在熟悉的情境中运用化学知识解决问题。可能会出现跨学科的综合试题,如化学与物理、生物等学科的交叉融合,考查学生的综合运用能力。数字化实验可能会成为新的考查方式,通过传感器等技术测定实验过程中的各种数据,让学生根据数据进行分析和推理。
中考·新情境:用古法酿酒、气凝胶、《哪吒之魔童闹海》、龋齿、牙膏等生活情境,引导学生从化学的视角认识南粤大地的物质世界。选取代表性的文物或古籍中的化学知识作为素材,如《礼记》、处理铁酸锌渣料的工艺等,考查学生对化学知识的解读和运用。展现我国科技领域的突出成就,如微孔分子筛、新质生产力、三代合成氨技术的开发和迭代、低压膜法氨合成工艺等,增强学生的民族自豪感和化学学科价值感。
命题·大预测:在考查基础知识的同时,更加注重对学生化学观念、科学思维、科学探究与实践、科学态度与责任等核心素养的考查。试题将改进内容涉及形式,丰富试题类型,融入真实情境,逐渐增加探究性、实践性、综合性和开放性试题比例,重点评价学生利用知识、方法分析问题和创造性解决问题的能力。
综上所述,2025年广东省中考化学将有序推进中考改革,深化构建德智体美劳全面发展的考试内容体系,重点强化学生必备知识、关键能力、学科素养和思维品质的考查。更加注重考查学生的核心素养和综合能力,试题将更多地融入真实情境和跨学科融合的内容。同时,科普阅读、科学实验探究、科技创新、工程实践等有助于全面提升学生科学素养的素材将可能成为新的考查方式。因此,考生在备考时应注重学习和思考相结合、接受和质疑相结合、动手和动脑相结合,重点发展实践能力、思维能力、解决问题的能力和社会责任,对核心知识要进行深度理解、有效建构和灵活运用,不断建立学科之间的联系,通过跨学科的视角自主探究和深度思考,解决真实问题。
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
注意事项:1.答卷前,考生务必用黑色字迹的签字笔或钢笔在答题卡上填写自己的准考证号、姓名、班级、试室号、座位号。
2.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案,答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液,不按以上要求作答的答案无效。
4.考生务必保持答题卡的整洁。考试结束时,将答题卡交回。
5.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Fe 56 Cu 64 Zn 65
1.以下是《礼记》记载的中国秦代古法酿酒。其中涉及化学变化的是
A.秣稻必齐——备好优质粮食 B.水泉必香——选择优良水质
C.陶器必良——挑选精良容器 D.火齐必得——适宜温度下发酵
2.化学与生活紧密联系。下列说法或做法不正确的是
A.食品包装中常充入氮气以防腐 B.向土壤中撒熟石灰改良酸性土壤
C.图书档案起火时,可用二氧化碳灭火器灭火 D.石墨具有导电性,故可用来制作铅笔芯
3.下列关于盐的用途只涉及到物理性质的是
A.碳酸氢钠用于焙制糕点 B.碳酸钠用于造纸、纺织
C.氯化钠用于配制生理盐水 D.氢氧化钙用于配制波尔多液
4.气凝胶是具有低密度、低导热性、高孔隙率、耐高温的新型固体材料。制备气凝胶所用下列物质中属于氧化物的是
A.氮化硼 B.石墨烯 C.氧化铝 D.聚丙烯
《哪吒之魔童闹海》是一部奇幻动画电影,讲述了天劫之后,哪吒、敖丙的灵魂保住了却没有肉身,太乙真人用七色宝莲给二人重塑肉身的过程中遇到重重困难,哪吒、敖丙的命运将走向何方的故事。其中太乙真人的炼丹房神秘又奇妙,那丹炉更是充满玄机。炉壁上刻着这样一个简化版化学方程式:2 HgO 2 Hg + O2↑。完成5~7题。
5.“丹药”中含有金属汞。如图是汞元素在元素周期表中的相关信息。下列说法错误的是
A.汞的元素符号是Hg B.汞属于金属元素
C.汞的相对原子质量为200.6 D.常温下,金属汞为固体
6.炉壁上反应的微观示意图如图所示,下列说法正确的是
A.甲、乙、丙三种物质都是由分子构成的
B.保持物质丙化学性质的最小微粒是氧分子
C.化学反应中分子的种类和数目数没发生改变
D.此反应属于化合反应
7.“七色宝莲”即为莲藕。莲藕切开后易变色的原因之一是含有鞣质等酚类物质——原花青素(C30H12O6)。下列关于原花青素的说法错误的是
A.其中碳元素的质量分数最大 B.每个原花青素分子由48个原子构成
C.由碳、氢、氧三种元素组成 D.每个原花青素分子中含有3个氧分子
8.动手操作实验时应该严谨规范。下列实验操作正确的是
A.中和反应 B.滴加液体 C.加热液体 D.稀释浓硫酸
9.我国科学家开发了金属锗离子同晶取代的微孔分子筛(GeAPO-18),实现合成气(CO和H2)高收率直接制低碳烯烃。锗元素在周期表中的信息如题10图所示,下列有关说法正确的是
A.GeAPO-18的质量减少
B.锗原子核外电子数为32
C.GeO2中锗的化合价为+2
D.相对原子质量为72.63 g
10.盐酸是实验室常用的化学试剂。下列有关盐酸的说法错误的是
A.盐酸和硝酸银溶液混合产生白色沉淀 B.盐酸废液可用熟石灰中和处理
C.盛放盐酸的试剂瓶上不需贴警示标志 D.盐酸能用于除去铁锈
11.如图所示探究燃烧的条件,下列说法错误的是
A.热水的作用是提供热量和隔绝氧气 B.对比①③可说明燃烧需要可燃物
C.对比②④可说明燃烧需要氧气 D.对比③④可说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点
12.化学兴趣小组为验证银、铁、铜三种金属的活动性顺序,进行如图所示实验,三支试管里的液体均为稀硫酸。下列说法不正确的是
A.b试管中发生的反应是置换反应
B.铁丝表面有气泡冒出,银丝和铜丝表面无明显变化
C.以上实验不能判断铜、银的金属活动性顺序
D.将c试管中的溶液换为FeCl2溶液可达到实验目的
选项
实验操作
现象
结论
A
将燃着的木条伸入盛有无色气体的集气瓶中
木条熄灭
该气体一定是CO2
B
将铁丝浸入硫酸铜溶液中
铁丝上附着红色固体
铁的金属活动性比铜强
C
将黄铜片(铜锌合金)与铜片相互刻画
铜片上有刻痕
黄铜片的硬度比铜片小
D
向镁粉中加入稀盐酸
产生大量气泡
该反应放出热量
13.根据实验操作及现象,下列结论中正确的是
14.为对比水和碱溶液“捕捉”二氧化碳的效果,设计如图1所示实验,三个烧瓶体积相同,且均充满CO2.装置a端连接气压传感器,测得烧瓶内压强与时间的关系曲线如图2所示。下列分析不正确的是
A.乙中可观察到烧瓶内溶液变浑浊 B.800 s时,曲线甲表示的溶液呈中性
C.图1实验中,X的数值为30 mL D.“捕捉”二氧化碳的效果:丙 > 乙 > 甲
15.NaCl、Na2SO4和NaNO3的溶解度曲线如题15图所示,下列说法正确的是
A.相同温度下,溶解度:NaNO3>Na2SO4>NaCl
B.Na2SO4的溶解度随着温度的上升而显著增加
C.40℃时饱和NaNO3溶液的溶质质量分数≈50%
D.20℃时,50 g NaCl能完全溶于100 g蒸馏水中
二、非选择题:本大题共 6小题,第16小题7分,第17小题8分,第 18~21小题各 10分,共55分。
16.因地制宜发展新质生产力,增强发展新动能,加快推进美丽中国建设。
(1)近期,我国科学家在太阳能光催化分解水制备绿氢领域取得新进展,嵌入式钒酸铋(BiVO4)颗粒的光电极活性比传统光电极高数倍,且持续工作百小时无衰减。上述过程中能量转化形式是 ① ,若钒酸铋中钒元素的化合价为+3,则该物质中铋元素的化合价是 ② 。
(2)第19届亚运会亚运村餐厅的竹餐具的主要成分是 ③ ,火炬燃料“零碳甲醇”燃烧产生的物质是 ④ ,二氧化碳转化为甲醇(CH3OH)需要加入 ⑤ (“氧化剂”“还原剂”)。
(3)我国第五个南极考察站秦岭站在南极罗斯海岸建成并投入使用,用钢量超过了每平方米300千克。与铁相比,秦岭站所用不锈钢属于 ⑥ (“纯净物”“混合物”),具有 ⑦ (答一条)的性能。
17.【科普阅读】
氨最初被用于硝酸、制冷剂、氮肥等产品的化工原料,随着氨能产业的不断发展,近几年其合成、储运以及新能源应用范围的相关研究也越来越广泛。未来氨能的能源路线将围绕绿色能源-合成氨能-裂解制氢能/直接氨能-终端场景能源结构进行过渡发展并延续,催生出一系列的氨能产业链。满足零碳需求“氨经济”的实现需要三代合成氨技术的开发和迭代、低压膜法氨合成工艺如题17-1、17-2图所示。
依据上文,回答下列问题。
(1)氨气加压冷却时变为液氨(制冷剂),从微观角度上看,发生变化的是 ① 。通过压缩循环深度冷冻的方法把空气变成液态,低温蒸馏液态空气逐步分离出氧气、氮气,二者的沸点:O2 ② (“低于”“等于”“高于”)N2。
(2)氨→硝酸时,元素化合价变化情况是。氮肥是目前世界上生产量和使用量最大的化肥,农业上常用氮肥的化学式是 ③ (只写一种)。
(3)第一代哈伯合成氨技术以化石能源、水和空气等为原料,在一定条件下制氢会排放的大量二氧化碳,其中甲烷和水制氢的化学方程式为 ④ 。高温高压催化剂下合成氨,被广泛应用于化肥生产,极大程度上解决了世界粮食问题,但是所制得的氨也被称为“蓝氨”,该工艺主要缺点是 ⑤ 。
(4)第二、三代合成氨技术所制得的氨被定义为“绿氨”,理由是 ⑥ 。通过太阳能、风力发电驱动的碱性水电解制氢,电解槽中正、负极端得到的气体都可用 ⑦ 检验。
18.【基础实验与学科实践】
胆矾(CuSO4·5H2O)是一种重要化工原料,某研究小组在实验室用废铜屑[主要成分是Cu,还含少量CuO、CuCO3、Cu(OH)2杂质]制取CuSO4·5H2O晶体的装置如下图I~IV所示。
(1)已知:“碱去油污、酸除锈”,装置I中53℃左右的Na2CO3溶液能够有效除去废铜屑表面油污,主要原因是 ① 。
(2)配制50 g 10% Na2CO3溶液,需要的仪器除药匙、玻璃棒、托盘天平、量筒外,还需要的玻璃仪器是 ② ,需要量取水的体积是 ③ 。
(3)装置II中发生的复分解反应的化学方程式为 ④ (只写一个)。电磁搅拌加热器的作用是 ⑤ ,加入双氧水的主要目的是 ⑥ 。双氧水滴速过快和反应温度过高,可能产生的气体是 ⑦ 。
(4)小明同学认为,用装置IV蒸干CuSO4溶液并不能达到实验目的,主要理由是 ⑧ 。以CuSO4溶液为原料制备CuSO4·5H2O晶体,应该使用的操作名称是 ⑨ 、过滤洗涤、干燥。
19.【科学探究】
健康意识越来越受到人们关注,正确使用牙膏是预防和减少青少年、成年人龋齿患病率的重要手段。兴趣小组开展了牙膏相关的探究活动。
(1)口腔环境:生活中常见的橘子汁、碳酸饮料主要呈 ① (填“中”“酸”“碱”);测定青少年口腔唾液酸碱性的方案通常是 ② 。
(2)防治龋齿:pH=5.5是牙齿脱矿的临界值,口腔唾液的pH<5.5时,会使牙釉质疏松、软化、耐磨性降低。10%葡萄糖溶液漱口后,上切牙釉质表面菌斑的pH变化如题19-1图所示,其中正常人的唾液pH为 ③ ;0~20 min内,无龋、轻度龋、重度龋三种人的唾液pH均明显减少的主要原因是 ④ ;
(3)牙膏探究:为增加口感和美感,通常会加入甘油等保湿剂,香料、甜味剂、色素等;为使牙膏分散更均匀会加入乳化剂,当然也少不了防腐剂;牙膏中主体原料是摩擦剂(如主要含有SiO2的水合硅石),一般占配方的20%~50%,推测摩擦剂具备的主要性质是 ⑤ 。
【查阅资料】1.乳酸的化学式为C3H6O3,在水中会产生氢离子(H+)和乳酸根离子(C3H5O3-);2.牙膏能够消耗乳酸,可能是NaOH、NaHCO3中的一种或两种物质引起。
【提出问题】如果你是研发牙膏的设计师,应该添加哪种物质作牙膏中的酸碱度调节剂?
【作出猜想】猜想1:NaOH 猜想2: ⑥ 猜想3:NaOH和NaHCO3
【实验探究】
序号
操作
现象
结论
1
取1 g牙膏分别加入试管中,加入4 mL乳酸
⑦
⑧
【补充实验】测定牙膏中酸碱度调节剂含量的实验方案如题19-2图所示,其主要依据是 ⑨ 。
(4)分析交流:预防和减少青少年、成年人龋齿患病率的合理化建议 ⑩ (填一条即可)。
20.我国白云石(主要成分是CaCO3·MgCO3)矿资源丰富,是炼钢、炼镁、耐火材料、建材、化工等行业的主要原料。工业上制备高附加值钙、镁产品的一种工艺流程如题20图所示。
(1)从物质分类的角度看,白云石的主要成分属于 ① (填“酸”“碱”“盐”“氧化物”);经破碎、磨粉后的白云石添加到土壤中,可以改良 ② (填“酸”“碱”“中”)性土壤。
(2)从组成元素的质量分数看,理论上天然白云石中钙元素含量约为 ③ (只列式,不计算)。
(3)“煅烧1”后,固体产物中所含钙、镁元素的物质分别是 ④ (填化学式)。
(4)“消化”时,含镁活性物可与水反应,其化学方程式是 ⑤ ;白云石灰乳是常用固硫剂、烟气脱硫剂,可用于吸收工业烟气所含酸性气体中的 ⑥ (填化学式)。
(5)“碳化”时,生成轻质CaCO3的化学方程式为 ⑦ 。通过控制体系碳化终点pH,可以实现钙镁分离的主要原因是 ⑧ 。
(6)已知氧化镁的熔点2852℃,沸点3600℃,据此写出氧化镁的重要用途是 ⑨ 。
21.锌传统湿法冶炼约有15%的锌损失在铁酸锌(ZnFe2O4)中,高效率、低能耗、低成本处理铁酸锌渣料的工艺如题21~1图所示。
(1)ZnFe2O4中锌、铁元素的质量比是 ① 。
(2)题21~1图的两个步骤中只有一步涉及元素化合价变化,具体情况是 ② 。
(3)工业生产上,铜粉和铁酸锌的混合浸取可以实现铁酸锌的完全溶解,总反应的化学方程式为ZnFe2O4 + 4 H2SO4 + 2 Cu = ZnSO4 + 2 FeSO4 + Cu2SO4 + 4 H2O。为实现241 kg ZnFe2O4完全溶解,理论上需要添加铜粉的质量是多少?(写出计算过程) ③
(4)控制实验条件为60℃、60 min、 液固比20 mL/g和21.60% Cu,铁酸锌渣铜粉还原的浸出率、残渣率、尾酸pH随硫酸浓度、是否添加铜粉的变化曲线如题21-2图所示。未添加铜粉时,随着硫酸浓度增加,锌浸出率、残渣率和尾酸pH的变化情况是 ④ ;实际生产中,添加过量的铜 ⑤ (“会”“不会”)影响硫酸溶液的消耗量,你的理由是 ⑥ 。
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化学·答案及评分标准
一、选择题:本大题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题列出的四个选项中,只有一个是符合题目要求的。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
D
D
C
C
D
B
D
A
B
C
B
D
B
B
C
二、非选择题:本大题共 6小题,第16小题7分,第17小题8分,第 18~21小题各 10分,共55分。
16.(7分)
① 太阳能转化为化学能(1分) ② +5(1分)
③ 纤维素或天然高分子或有机物(1分) ④ CO2、H2O(1分) ⑤ 还原剂(1分)
⑥ 混合物(1分) ⑦ 高强度(硬度较大)、高耐蚀(或耐腐蚀)、耐低温、熔沸点较低(合理即可)(1分)
17.(8分)
① 分子间的间隔(1分) ② 高于(1分)
③ NH4HCO3、CO(NH2)2、NH4NO3、(NH4)2SO4、NH4Cl、NH3·H2O、NH3等(1分)
④ CH4 + 2 H2O CO2 + 4 H2(2分) ⑤ 需要消耗大量能量或环境友好性差(1分)
⑥ 以可再生氢源(水)为原料,可再生能源替代化石能源,原料无碳无毒害且获取途径广泛(1分) ⑦ 燃着的木条(1分)
18.(10分)
① Na2CO3俗称纯碱,其水溶液呈碱性,且加热至53℃左右时的pH较大(1分)
② 烧杯、胶头滴管(1分) ③ 45 mL(1分)
④ Cu(OH)2 + H2SO4 = CuSO4 + 2 H2O [或CuCO3 + H2SO4 = CuSO4 + H2O + CO2↑、CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O ](2分) ⑤ 增大固体和液体接触机会,加快反应速率(1分) ⑥ 作氧化剂,将单质铜氧化为硫酸铜(1分) ⑦ O2(1分)
⑧ CuSO4·5H2O受热易分解(1分) ⑨ 加热浓缩、冷却结晶(1分)
19.(10分)
① 酸(1分) ② 用pH计检验唾液样品的pH或向紫色石蕊溶液中滴加唾液样品,观察颜色并与标准比色卡对照(1分)
③ 7.1或6.6~7.1(1分) ④ 葡萄糖浸润在牙齿周围,经口腔中微生物的发酵产生酸性物质(或乳酸)(1分)
⑤ 难溶于水、硬度适中、不与牙膏中其他组分发生化学反应、颗粒细度均匀、外观洁白、无异味、口感舒适、安全无毒(1分)
⑥ NaHCO3(1分) ⑦ 有气泡冒出(1分) ⑧ 猜想2成立或牙膏所含酸碱调节剂是NaHCO3(1分)
⑨ 根据减少的质量获知二氧化碳的质量,再根据质量守恒定律计算碳酸氢钠的质量,碳酸氢钠与牙膏的质量之比就是牙膏中碳酸氢钠的含量(1分)
⑩ 想要牙齿健康,关键是调节口腔酸碱度(或pH > 5.5)(或要想牙齿健康,需要饭后20分钟内及时去除食物残渣或漱口;一旦患有龋齿,口腔酸碱度很容易达到牙齿脱矿临界值;中性口腔环境能提供牙齿再矿化条件,实现牙釉质的再矿化自修复功能;牙釉质的不断脱矿再矿化的良性循环,避免牙齿过度磨损,保持牙齿良好的耐磨性;选用含氟牙膏,增强抗龋能力;合理即可)(1分)
20.(10分)
① 盐(1分) ② 酸(1分)
③ × 100%(其他表达方式合理,也可得分)(1分)
④ CaO、MgO(1分)
⑤ MgO + H2O = Mg(OH)2(1分) ⑥ CO2和SO2 (1分)
⑦ Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓ + H2O (2分) ⑧ CaCO3、 Mg(HCO3)2在水溶液中溶解度不同(1分)
⑨ 耐火材料(1分)
21.(10分)
【答案】(10分)
① 65∶112或65∶(2×56)(1分)
② 铁元素的化合价由+3降低为+2,铜元素的化合价由0升高为+1 (1分)
③ 解:设理论上需要添加铜粉的质量为x (0.5分)
ZnFe2O4 + 4 H2SO4 + 2 Cu = ZnSO4 + 2 FeSO4 + Cu2SO4 + 4 H2O (1分)
241 128
241 kg x (1分)
(1分)
x = 128 kg (1分)
答:论上需要添加铜粉的质量是128 kg。 (0.5分)
④ 锌浸出率的增加幅度较小、残渣渣率在50%以上、尾液pH已经达到0 (1分)
⑤ 不会(1分) ⑥ 铜在金属活动顺序中位于氢后,过量的铜粉与稀硫酸不会发生置换反应(1分)
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中考·新考法:试题将更多地融入真实情境,如日常生活、劳动场景、传统文化、前沿科技成果等,让学生在熟悉的情境中运用化学知识解决问题。可能会出现跨学科的综合试题,如化学与物理、生物等学科的交叉融合,考查学生的综合运用能力。数字化实验可能会成为新的考查方式,通过传感器等技术测定实验过程中的各种数据,让学生根据数据进行分析和推理。
中考·新情境:用古法酿酒、气凝胶、《哪吒之魔童闹海》、龋齿、牙膏等生活情境,引导学生从化学的视角认识南粤大地的物质世界。选取代表性的文物或古籍中的化学知识作为素材,如《礼记》、处理铁酸锌渣料的工艺等,考查学生对化学知识的解读和运用。展现我国科技领域的突出成就,如微孔分子筛、新质生产力、三代合成氨技术的开发和迭代、低压膜法氨合成工艺等,增强学生的民族自豪感和化学学科价值感。
命题·大预测:在考查基础知识的同时,更加注重对学生化学观念、科学思维、科学探究与实践、科学态度与责任等核心素养的考查。试题将改进内容涉及形式,丰富试题类型,融入真实情境,逐渐增加探究性、实践性、综合性和开放性试题比例,重点评价学生利用知识、方法分析问题和创造性解决问题的能力。
综上所述,2025年广东省中考化学将有序推进中考改革,深化构建德智体美劳全面发展的考试内容体系,重点强化学生必备知识、关键能力、学科素养和思维品质的考查。更加注重考查学生的核心素养和综合能力,试题将更多地融入真实情境和跨学科融合的内容。同时,科普阅读、科学实验探究、科技创新、工程实践等有助于全面提升学生科学素养的素材将可能成为新的考查方式。因此,考生在备考时应注重学习和思考相结合、接受和质疑相结合、动手和动脑相结合,重点发展实践能力、思维能力、解决问题的能力和社会责任,对核心知识要进行深度理解、有效建构和灵活运用,不断建立学科之间的联系,通过跨学科的视角自主探究和深度思考,解决真实问题。
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
注意事项:1.答卷前,考生务必用黑色字迹的签字笔或钢笔在答题卡上填写自己的准考证号、姓名、班级、试室号、座位号。
2.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案,答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液,不按以上要求作答的答案无效。
4.考生务必保持答题卡的整洁。考试结束时,将答题卡交回。
5.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Fe 56 Cu 64 Zn 65
1.以下是《礼记》记载的中国秦代古法酿酒。其中涉及化学变化的是
A.秣稻必齐——备好优质粮食 B.水泉必香——选择优良水质
C.陶器必良——挑选精良容器 D.火齐必得——适宜温度下发酵
【答案】D
【解析】秣稻必齐——备好优质粮食是收集原料,无新物质生成,不涉及化学变化,A不符合题意;水泉必香——选择优良水质是选择水的过程,无新物质生成,不涉及化学变化,B不符合题意;陶器必良——挑选精良容器是选择容器,无新物质生成,不涉及化学变化,C不符合题意;火齐必得——适宜温度下发酵,发生了缓慢氧化,一定有新物质生成,属于化学变化,D符合题意。
2.化学与生活紧密联系。下列说法或做法不正确的是
A.食品包装中常充入氮气以防腐 B.向土壤中撒熟石灰改良酸性土壤
C.图书档案起火时,可用二氧化碳灭火器灭火 D.石墨具有导电性,故可用来制作铅笔芯
【答案】D
【解析】氮气的化学性质很稳定,可以填充在食品包装袋中以防腐,A正确;熟石灰呈碱性,可以改良酸性土壤,B正确;图书档案起火时,应用二氧化碳灭火器扑灭图书档案起火,避免损坏书籍,C正确;石墨具有导电性,故可用来制作电极,D错误。
3.下列关于盐的用途只涉及到物理性质的是
A.碳酸氢钠用于焙制糕点 B.碳酸钠用于造纸、纺织
C.氯化钠用于配制生理盐水 D.氢氧化钙用于配制波尔多液
【答案】C
【解析】碳酸氢钠用于焙制糕点,是因为碳酸氢钠受热分解会产生二氧化碳气体,使糕点疏松多孔,发生了化学变化,利用的是碳酸氢钠的化学性质,A不符合题意;碳酸钠在造纸、纺织工业中参与了一系列化学反应来达到相应的工艺目的,利用的是碳酸钠的化学性质,B不符合题意;氯化钠用于配制生理盐水,是利用氯化钠能溶解于水形成均一、稳定的溶液这一性质,溶解过程没有新物质生成,只涉及到物理性质,C符合题意;氢氧化钙用于配制波尔多液,是氢氧化钙与硫酸铜发生化学反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钙,利用是氢氧化钙的化学性质,D不符合题意。
4.气凝胶是具有低密度、低导热性、高孔隙率、耐高温的新型固体材料。制备气凝胶所用下列物质中属于氧化物的是
A.氮化硼 B.石墨烯 C.氧化铝 D.聚丙烯
【答案】C
【解析】氮化硼由氮和硼元素组成,不含氧元素,不是氧化物,A错误;石墨烯由碳元素组成,是单质,不是氧化物,B错误;氧化铝由铝和氧元素两种元素组成,且其中一种是氧元素,C正确;聚丙烯由碳和氢元素组成的合成高分子化合物,不是氧化物,D错误。
《哪吒之魔童闹海》是一部奇幻动画电影,讲述了天劫之后,哪吒、敖丙的灵魂保住了却没有肉身,太乙真人用七色宝莲给二人重塑肉身的过程中遇到重重困难,哪吒、敖丙的命运将走向何方的故事。其中太乙真人的炼丹房神秘又奇妙,那丹炉更是充满玄机。炉壁上刻着这样一个简化版化学方程式:2 HgO 2 Hg + O2↑。完成5~7题。
5.“丹药”中含有金属汞。如图是汞元素在元素周期表中的相关信息。下列说法错误的是
A.汞的元素符号是Hg B.汞属于金属元素
C.汞的相对原子质量为200.6 D.常温下,金属汞为固体
【答案】D
【解析】元素周期表中的一格中,左上角的数字表示原子序数;字母表示该元素的元素符号;中间的汉字表示元素名称;汉字下面的数字表示相对原子质量。从元素周期表信息可知,汞的元素符号是Hg,A不符合题意;汞元素名称中没有 “钅” 字旁,但汞属于金属元素,常温下呈液态,B不符合题意;汞的相对原子质量为200.6,C不符合题意;常温下,金属汞为液体,不是固体,D符合题意。
6.炉壁上反应的微观示意图如图所示,下列说法正确的是
A.甲、乙、丙三种物质都是由分子构成的
B.保持物质丙化学性质的最小微粒是氧分子
C.化学反应中分子的种类和数目数没发生改变
D.此反应属于化合反应
【答案】B
【解析】甲(HgO)是由分子构成的,乙(Hg)是由原子构成的,丙(O2)是由分子构成的,A错误;物质丙是氧气,保持氧气化学性质的最小微粒是氧分子,B正确;化学反应中分子的种类一定发生改变,该反应中分子数目也发生了改变,由2个HgO分子变为1个O2分子和2个Hg原子,C错误;该反应是由一种物质生成两种物质,属于分解反应,不是化合反应,D错误。
7.“七色宝莲”即为莲藕。莲藕切开后易变色的原因之一是含有鞣质等酚类物质——原花青素(C30H12O6)。下列关于原花青素的说法错误的是
A.其中碳元素的质量分数最大 B.每个原花青素分子由48个原子构成
C.由碳、氢、氧三种元素组成 D.每个原花青素分子中含有3个氧分子
【答案】D
【解析】原花青素中碳、氢、氧元素的质量比=(12×30)∶(1×12)∶(16×6)=360:12:96,可见碳元素的质量分数最大,A不符合题意;化学式右下角的数字,表示一个该微粒中所含该原子的数目;每个原花青素分子由30+12+6=48个原子构成,B不符合题意;由化学式可知,原花青素由碳、氢、氧三种元素组成,C不符合题意;分子是由原子构成的,每个原花青素分子中含有6个氧原子,不是3个氧分子,D符合题意。
8.动手操作实验时应该严谨规范。下列实验操作正确的是
A.中和反应 B.滴加液体 C.加热液体 D.稀释浓硫酸
【答案】A
【解析】先向烧杯中加入约5 mL稀氢氧化钠溶液,滴入几滴酚酞,溶液变红,然后用胶头滴管慢慢滴入稀盐酸,并不断搅拌溶液,至溶液颜色恰好变成无色,说明发生了酸碱中学反应,A正确;向量筒中滴加液体,胶头滴管要竖直悬空在量筒口上方,防止污染试剂,B错误;给试管中的液体加热时,液体不能超过试管容积的三分之一,且加热时应手持试管夹的长柄,不能将拇指按在试管夹的短柄上,C错误;浓硫酸稀释时,一定要浓硫酸沿器壁慢慢注入水里,并不断用玻璃棒搅拌,切不可将水直接倒入浓硫酸中,倒入液体时瓶塞应倒放,标签应朝向手心,D错误。
9.我国科学家开发了金属锗离子同晶取代的微孔分子筛(GeAPO-18),实现合成气(CO和H2)高收率直接制低碳烯烃。锗元素在周期表中的信息如题10图所示,下列有关说法正确的是
A.GeAPO-18的质量减少
B.锗原子核外电子数为32
C.GeO2中锗的化合价为+2
D.相对原子质量为72.63 g
【答案】B
【解析】CO和H2在金属锗离子同晶取代的微孔分子筛(GeAPO-18)催化剂上进行活化,在分子筛择形酸催化作用下反应生成烯烃,催化剂的质量在反应前后保持不变,A错误;图中显示,金属锗元素的原子序数为32,因此锗元素的核电荷数也是32,由于锗元素的核电荷数=锗原子的质子数,因此锗原子核外有32个电子,B正确;二氧化锗(GeO2)属于金属氧化物,其中氧元素为-2价,由各元素化合价代数和为零可知,锗的化合价为+4,C错误;由锗元素在元素周期表中的信息图可知,锗元素相对原子质量为72.63,单位为“1”,不为g,D错误。
10.盐酸是实验室常用的化学试剂。下列有关盐酸的说法错误的是
A.盐酸和硝酸银溶液混合产生白色沉淀 B.盐酸废液可用熟石灰中和处理
C.盛放盐酸的试剂瓶上不需贴警示标志 D.盐酸能用于除去铁锈
【答案】C
【解析】盐酸和硝酸银溶液混合反应生成氯化银和硝酸,氯化银难溶于水,也难溶于酸,A正确;熟石灰(氢氧化钙)显碱性,氢氧化钙可与盐酸反应生成氯化钙和水,该反应是酸与碱反应生成盐和水的中和反应,含硫酸的废液可用熟石灰中和处理,B正确;盐酸具有强腐蚀性和挥发性,盛放盐酸的试剂瓶上应该贴上防腐蚀的安全警示标志,C错误;铁锈的主要成分是氧化铁的水合物,氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水,氯化铁易溶于水,因此酸洗能除去铁锈,D正确。
11.如图所示探究燃烧的条件,下列说法错误的是
A.热水的作用是提供热量和隔绝氧气 B.对比①③可说明燃烧需要可燃物
C.对比②④可说明燃烧需要氧气 D.对比③④可说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点
【答案】B
【解析】热水的作用是提供热量使得温度高于白磷着火点,使得④白磷燃烧,其还可以隔绝空气,使得②白磷不燃烧,A正确;①③中白磷均不能燃烧,不能说明燃烧需要可燃物,B错误;②中白磷没有接触氧气,不燃烧,④中白磷接触氧气,燃烧,对比②④可说明燃烧需要氧气,C正确;③中使用冷水不燃烧,④中使用热水燃烧,对比③④可说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点,D正确。
12.化学兴趣小组为验证银、铁、铜三种金属的活动性顺序,进行如图所示实验,三支试管里的液体均为稀硫酸。下列说法不正确的是
A.b试管中发生的反应是置换反应
B.铁丝表面有气泡冒出,银丝和铜丝表面无明显变化
C.以上实验不能判断铜、银的金属活动性顺序
D.将c试管中的溶液换为FeCl2溶液可达到实验目的
【答案】D
【解析】铁和硫酸反应生成氢气和硫酸亚铁,该反应符合一种单质和一种化合物生成新单质和新化合物,属于置换反应,A正确;铁排在氢前,能与硫酸反应,铜、银排在氢后,不能与硫酸反应,铁丝表面有气泡冒出,银丝和铜丝无明显变化,B正确;b有气体产生,说明铁排在氢前,ac无现象,说明铜、银排在氢后,但不能比较出铜银的活动强弱,C正确;通过ab试管可知铁比银活泼,c试管中的溶液换为FeCl2溶液,铜不与氯化亚铁溶液反应,说明铜的活动性比铁弱,但不能比较铜、银的活动性强弱,D错误。
选项
实验操作
现象
结论
A
将燃着的木条伸入盛有无色气体的集气瓶中
木条熄灭
该气体一定是CO2
B
将铁丝浸入硫酸铜溶液中
铁丝上附着红色固体
铁的金属活动性比铜强
C
将黄铜片(铜锌合金)与铜片相互刻画
铜片上有刻痕
黄铜片的硬度比铜片小
D
向镁粉中加入稀盐酸
产生大量气泡
该反应放出热量
13.根据实验操作及现象,下列结论中正确的是
【答案】B
【解析】将燃着的木条伸入盛有无色气体的集气瓶中,木条熄灭,该气体不一定是CO2,还可能是氮气等不支持燃烧的气体,A错误;将铁丝浸入硫酸铜溶液中,铁丝上附着红色固体,发生反应Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu,说明铁能将铜从其盐溶液中置换出来,即铁的金属活动性比铜强,B正确;将黄铜片(铜锌合金)与铜片相互刻画,铜片上有刻痕,说明黄铜片的硬度比铜片大,C错误;向镁粉中加入稀盐酸,产生大量气泡,只能说明发生了化学反应生成气体,但不能直接得出该反应放出热量的结论,D错误。
14.为对比水和碱溶液“捕捉”二氧化碳的效果,设计如图1所示实验,三个烧瓶体积相同,且均充满CO2.装置a端连接气压传感器,测得烧瓶内压强与时间的关系曲线如图2所示。下列分析不正确的是
A.乙中可观察到烧瓶内溶液变浑浊 B.800 s时,曲线甲表示的溶液呈中性
C.图1实验中,X的数值为30 mL D.“捕捉”二氧化碳的效果:丙 > 乙 > 甲
【答案】B
【解析】二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,乙可观察到有白色沉淀生成,A正确;800 s时,曲线甲表示的溶液显酸性,是因为二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸显酸性,B错误;图1中,甲、乙、丙注射器内的试剂分别是水、饱和石灰水、氢氧化钠浓溶液,除探究要素不同之外,其它条件都应该是相同的,则X的数值为30 mL,C正确;根据图2可知,丙吸收二氧化碳能力最强,甲吸收二氧化碳能力最弱,“捕捉”二氧化碳的效果甲<乙<丙,D正确。
15.NaCl、Na2SO4和NaNO3的溶解度曲线如题15图所示,下列说法正确的是
A.相同温度下,溶解度:NaNO3>Na2SO4>NaCl
B.Na2SO4的溶解度随着温度的上升而显著增加
C.40℃时饱和NaNO3溶液的溶质质量分数≈50%
D.20℃时,50 g NaCl能完全溶于100 g蒸馏水中
【答案】C
【解析】相同温度下,NaNO3的溶解度远远大于Na2SO4和NaCl,0~28℃时NaCl的溶解度大于Na2SO4,但28~100℃时Na2SO4的溶解度大于NaCl,A错误;0~40℃,Na2SO4的溶解度随着温度升高显著增大;40~100℃,Na2SO4的溶解度随着温度升高反而减小,B错误;读图可知,40℃时NaNO3的溶解度约104 g,略大于100 g,因此其饱和溶液中溶质的质量分数约为51%,C正确;20℃时,NaCl的溶解度接近于40 g,因此50 g NaCl不能完全溶解于100 g蒸馏水中,约有10 gNaCl固体无法溶解,D错误。
二、非选择题:本大题共 6小题,第16小题7分,第17小题8分,第 18~21小题各 10分,共55分。
16.因地制宜发展新质生产力,增强发展新动能,加快推进美丽中国建设。
(1)近期,我国科学家在太阳能光催化分解水制备绿氢领域取得新进展,嵌入式钒酸铋(BiVO4)颗粒的光电极活性比传统光电极高数倍,且持续工作百小时无衰减。上述过程中能量转化形式是 ① ,若钒酸铋中钒元素的化合价为+3,则该物质中铋元素的化合价是 ② 。
(2)第19届亚运会亚运村餐厅的竹餐具的主要成分是 ③ ,火炬燃料“零碳甲醇”燃烧产生的物质是 ④ ,二氧化碳转化为甲醇(CH3OH)需要加入 ⑤ (“氧化剂”“还原剂”)。
(3)我国第五个南极考察站秦岭站在南极罗斯海岸建成并投入使用,用钢量超过了每平方米300千克。与铁相比,秦岭站所用不锈钢属于 ⑥ (“纯净物”“混合物”),具有 ⑦ (答一条)的性能。
【答案】(7分)
(1)① 太阳能转化为化学能(1分) ② +5(1分)
(2)③ 纤维素或天然高分子或有机物(1分) ④ CO2、H2O(1分) ⑤ 还原剂(1分)
(3)⑥ 混合物(1分) ⑦ 高强度(硬度较大)、高耐蚀(或耐腐蚀)、耐低温、熔沸点较低(合理即可)(1分)
【解析】(1)太阳能光催化分解水制备绿氢,说明太阳能转化为化学能;若钒酸铋中钒元素的化合价为+3,设该物质中铋元素的化合价为x,则+3 + x +(-2)×4 = 0,因此x = +5;
(2)第19届亚运会亚运村餐厅的竹餐具的主要成分是纤维素或天然高分子化合物或有机物;甲醇的结构简式为CH3OH,甲醇中含有碳元素,燃烧会产生二氧化碳和水;二氧化碳转化为甲醇(CH3OH)需要加入氢气,氢气作还原剂;
(3)与铁相比,秦岭站所用不锈钢属于合金,合金是混合物;秦岭站位于寒冷的南极,所用不锈钢需要具有高强度(硬度较大)、高耐蚀(或耐腐蚀)、耐低温、熔沸点较低等性能(合理即可)。
17.【科普阅读】
氨最初被用于硝酸、制冷剂、氮肥等产品的化工原料,随着氨能产业的不断发展,近几年其合成、储运以及新能源应用范围的相关研究也越来越广泛。未来氨能的能源路线将围绕绿色能源-合成氨能-裂解制氢能/直接氨能-终端场景能源结构进行过渡发展并延续,催生出一系列的氨能产业链。满足零碳需求“氨经济”的实现需要三代合成氨技术的开发和迭代、低压膜法氨合成工艺如题17-1、17-2图所示。
依据上文,回答下列问题。
(1)氨气加压冷却时变为液氨(制冷剂),从微观角度上看,发生变化的是 ① 。通过压缩循环深度冷冻的方法把空气变成液态,低温蒸馏液态空气逐步分离出氧气、氮气,二者的沸点:O2 ② (“低于”“等于”“高于”)N2。
(2)氨→硝酸时,元素化合价变化情况是。氮肥是目前世界上生产量和使用量最大的化肥,农业上常用氮肥的化学式是 ③ (只写一种)。
(3)第一代哈伯合成氨技术以化石能源、水和空气等为原料,在一定条件下制氢会排放的大量二氧化碳,其中甲烷和水制氢的化学方程式为 ④ 。高温高压催化剂下合成氨,被广泛应用于化肥生产,极大程度上解决了世界粮食问题,但是所制得的氨也被称为“蓝氨”,该工艺主要缺点是 ⑤ 。
(4)第二、三代合成氨技术所制得的氨被定义为“绿氨”,理由是 ⑥ 。通过太阳能、风力发电驱动的碱性水电解制氢,电解槽中正、负极端得到的气体都可用 ⑦ 检验。
【答案】(8分)
(1)① 分子间的间隔(1分) ② 高于(1分)
(2)③ NH4HCO3、CO(NH2)2、NH4NO3、(NH4)2SO4、NH4Cl、NH3·H2O、NH3等(1分)
(3)④ CH4 + 2 H2O CO2 + 4 H2(2分) ⑤ 需要消耗大量能量或环境友好性差(1分)
(4)⑥ 以可再生氢源(水)为原料,可再生能源替代化石能源,原料无碳无毒害且获取途径广泛(1分) ⑦ 燃着的木条(1分)
【解析】(1)氨气变成液氨是由气态变为液态,只是状态发生了变化,属于物理变化,物质在发生物理变化时,分子本身不变,变化的是分子之间的间隔,而发生化学变化时,分子本身发生了变化;液氨气化后转变为氨气,该过程能够制冷的主要原因是液氨气化后转变为氨气,该过程能够大量吸收周围环境的热量。通过压缩循环深度冷冻的方法把空气变成液态,低温蒸馏液态空气逐步分离出氧气、氮气,二者的沸点:O2高于N2。
(2)氨→硝酸时,元素化合价变化情况是氮元素由-3价升高或变化为+5价。氮肥是目前世界上生产量和使用量最大的化肥,农业上常用氮肥的化学式是NH4HCO3、CO(NH2)2、NH4NO3、(NH4)2SO4、NH4Cl、NH3·H2O、NH3等。
(3)第一代哈伯合成氨技术以化石能源、水和空气等为原料,在一定条件下制氢会排放的大量二氧化碳,其中甲烷和水制氢的化学方程式为CH4 + 2 H2O CO2 + 4 H2。高温高压催化剂下合成氨,被广泛应用于化肥生产,极大程度上解决了世界粮食问题,但是所制得的氨也被称为“蓝氨”,该工艺主要缺点是主要依赖于化石燃料,需要消耗巨额能量或环境友好性差。
(4)以可再生氢源为原料的第二、三代合成氨技术出现,所制得的氨被定义为“绿氨”。可再生能源合成氨技术通过化石能 源替代一定程度上解决了碳排放问题,其中电化学合成氨技术以其独特优势受到广泛关注。该技术通过可再生电能实现氨合成,具有低压低能耗、清洁无污染、零碳排放等优点,是极具潜力的常规氨合成替代方法。通过太阳能、风力发电驱动的碱性水电解制氢,电解槽中正、负极端得到的气体分别是O2、H2,都可用燃着的木条检验,氧气能使木条燃烧更剧烈,氢气能被点燃且产生淡蓝色火焰。
18.【基础实验与学科实践】
胆矾(CuSO4·5H2O)是一种重要化工原料,某研究小组在实验室用废铜屑[主要成分是Cu,还含少量CuO、CuCO3、Cu(OH)2杂质]制取CuSO4·5H2O晶体的装置如下图I~IV所示。
(1)已知:“碱去油污、酸除锈”,装置I中53℃左右的Na2CO3溶液能够有效除去废铜屑表面油污,主要原因是 ① 。
(2)配制50 g 10% Na2CO3溶液,需要的仪器除药匙、玻璃棒、托盘天平、量筒外,还需要的玻璃仪器是 ② ,需要量取水的体积是 ③ 。
(3)装置II中发生的复分解反应的化学方程式为 ④ (只写一个)。电磁搅拌加热器的作用是 ⑤ ,加入双氧水的主要目的是 ⑥ 。双氧水滴速过快和反应温度过高,可能产生的气体是 ⑦ 。
(4)小明同学认为,用装置IV蒸干CuSO4溶液并不能达到实验目的,主要理由是 ⑧ 。以CuSO4溶液为原料制备CuSO4·5H2O晶体,应该使用的操作名称是 ⑨ 、过滤洗涤、干燥。
【答案】(10 分)
① Na2CO3俗称纯碱,其水溶液呈碱性,且加热至53℃左右时的pH较大(1分)
② 烧杯、胶头滴管(1分) ③ 45 mL(1分)
④ Cu(OH)2 + H2SO4 = CuSO4 + 2 H2O [或CuCO3 + H2SO4 = CuSO4 + H2O + CO2↑、CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O ](2分) ⑤ 增大固体和液体接触机会,加快反应速率(1分) ⑥ 作氧化剂,将单质铜氧化为硫酸铜(1分) ⑦ O2(1分)
⑧ CuSO4·5H2O受热易分解(1分) ⑨ 加热浓缩、冷却结晶(1分)
【解析】(1)已知:“碱去油污、酸除锈”,装置I中53℃左右的Na2CO3溶液能够有效除去废铜屑表面油污,主要原因是Na2CO3俗称纯碱,其水溶液呈碱性,且加热至53℃左右时的pH较大。
(2)配制50 g 10% Na2CO3溶液,需要比较准确地称取50 g × 10% = 5 g Na2CO3,量取50 g-5 g = 45 g,水的密度约为 1 g/mL,V = = 45 mL;配制50 g 10% Na2CO3溶液需要使用的仪器除药匙、玻璃棒、托盘天平、量筒外,还需要的玻璃仪器是烧杯、胶头滴管。
(3)装置II中发生的复分解反应的化学方程式为Cu(OH)2 + H2SO4 = CuSO4 + 2 H2O、CuCO3 + H2SO4 = CuSO4 + H2O + CO2↑、CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O;电磁搅拌加热器的作用是增大固体和液体接触机会,加快反应速率;铜在金属活动顺序中位于氢后,不能与氧化性较弱的稀硫酸直接发生氧化还原反应,加入双氧水的主要目的是作氧化剂,将单质铜氧化为硫酸铜。双氧水滴速过快和反应温度过高,可能发生的副反应是 2 H2O2 2 H2O + O2↑,产生的气体是氧气。
(4)用装置IV蒸干CuSO4溶液并不能达到实验目的,主要理由是CuSO4·5H2O的热稳定性差,加热时容易分解成硫酸铜和水;以CuSO4溶液为原料制备CuSO4·5H2O晶体,应该使用的操作名称是加热浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥。
19.【科学探究】
健康意识越来越受到人们关注,正确使用牙膏是预防和减少青少年、成年人龋齿患病率的重要手段。兴趣小组开展了牙膏相关的探究活动。
(1)口腔环境:生活中常见的橘子汁、碳酸饮料主要呈 ① (填“中”“酸”“碱”);测定青少年口腔唾液酸碱性的方案通常是 ② 。
(2)防治龋齿:pH=5.5是牙齿脱矿的临界值,口腔唾液的pH<5.5时,会使牙釉质疏松、软化、耐磨性降低。10%葡萄糖溶液漱口后,上切牙釉质表面菌斑的pH变化如题19-1图所示,其中正常人的唾液pH为 ③ ;0~20 min内,无龋、轻度龋、重度龋三种人的唾液pH均明显减少的主要原因是 ④ ;
(3)牙膏探究:为增加口感和美感,通常会加入甘油等保湿剂,香料、甜味剂、色素等;为使牙膏分散更均匀会加入乳化剂,当然也少不了防腐剂;牙膏中主体原料是摩擦剂(如主要含有SiO2的水合硅石),一般占配方的20%~50%,推测摩擦剂具备的主要性质是 ⑤ 。
【查阅资料】1.乳酸的化学式为C3H6O3,在水中会产生氢离子(H+)和乳酸根离子(C3H5O3-);2.牙膏能够消耗乳酸,可能是NaOH、NaHCO3中的一种或两种物质引起。
【提出问题】如果你是研发牙膏的设计师,应该添加哪种物质作牙膏中的酸碱度调节剂?
【作出猜想】猜想1:NaOH 猜想2: ⑥ 猜想3:NaOH和NaHCO3
【实验探究】
序号
操作
现象
结论
1
取1 g牙膏分别加入试管中,加入4 mL乳酸
⑦
⑧
【补充实验】测定牙膏中酸碱度调节剂含量的实验方案如题19-2图所示,其主要依据是 ⑨ 。
(4)分析交流:预防和减少青少年、成年人龋齿患病率的合理化建议 ⑩ (填一条即可)。
【答案】(10分)
① 酸(1分) ② 用pH计检验唾液样品的pH或向紫色石蕊溶液中滴加唾液样品,观察颜色并与标准比色卡对照(1分)
③ 7.1或6.6~7.1(1分) ④ 葡萄糖浸润在牙齿周围,经口腔中微生物的发酵产生酸性物质(或乳酸)(1分)
⑤ 难溶于水、硬度适中、不与牙膏中其他组分发生化学反应、颗粒细度均匀、外观洁白、无异味、口感舒适、安全无毒(1分)
⑥ NaHCO3(1分) ⑦ 有气泡冒出(1分) ⑧ 猜想2成立或牙膏所含酸碱调节剂是NaHCO3(1分)
⑨ 根据减少的质量获知二氧化碳的质量,再根据质量守恒定律计算碳酸氢钠的质量,碳酸氢钠与牙膏的质量之比就是牙膏中碳酸氢钠的含量(1分)
⑩ 想要牙齿健康,关键是调节口腔酸碱度(或pH > 5.5)(或要想牙齿健康,需要饭后20分钟内及时去除食物残渣或漱口;一旦患有龋齿,口腔酸碱度很容易达到牙齿脱矿临界值;中性口腔环境能提供牙齿再矿化条件,实现牙釉质的再矿化自修复功能;牙釉质的不断脱矿再矿化的良性循环,避免牙齿过度磨损,保持牙齿良好的耐磨性;选用含氟牙膏,增强抗龋能力;合理即可)(1分)
【解析】(1)生活中常见的橘子汁、碳酸饮料主要呈酸性;用pH计检验唾液样品的pH或向紫色石蕊溶液中滴加唾液样品,观察颜色并与标准比色卡对照,通常可以测定青少年口腔唾液酸碱性;
(2)据题19-1图中无龋、轻度龋两类人的唾液pH随时间变化曲线可知,起始时pH为7.1或6.6~7.1,就是正常人的唾液pH;
(3)摩擦剂(如主要含有SiO2的水合硅石)具有难溶于水、硬度适中、不与牙膏中其他组分发生化学反应、颗粒细度均匀、外观洁白、无异味、口感舒适、安全无毒等性质,摩擦剂水合硅石的主要成分二氧化硅不仅有摩擦作用还有美白功效;
铁会生锈,氧化铜与乳酸反应很慢,且铜离子是重金属离子,摄入过多会引起中毒,氢氧化钠碱性较强,且有一定的腐蚀性,在牙膏制作中鲜少使用,牙膏的酸碱度调节剂可选择碳酸氢钠;
取1 g牙膏分别加入试管中,加入4 mL乳酸,NaHCO3与乳酸发生复分解反应,有气泡冒出,牙膏所含酸碱调节剂是NaHCO3或猜想2成立;
根据减少的质量获知二氧化碳的质量,再根据质量守恒定律计算碳酸氢钠的质量,碳酸氢钠与牙膏的质量之比就是牙膏中碳酸氢钠的含量;
想要牙齿健康,关键是调节口腔酸碱度(或pH > 5.5)(或要想牙齿健康,需要饭后20分钟内及时去除食物残渣或漱口;一旦患有龋齿,口腔酸碱度很容易达到牙齿脱矿临界值;中性口腔环境能提供牙齿再矿化条件,实现牙釉质的再矿化自修复功能;牙釉质的不断脱矿再矿化的良性循环,避免牙齿过度磨损,保持牙齿良好的耐磨性;选用含氟牙膏,增强抗龋能力;合理即可)。
20.我国白云石(主要成分是CaCO3·MgCO3)矿资源丰富,是炼钢、炼镁、耐火材料、建材、化工等行业的主要原料。工业上制备高附加值钙、镁产品的一种工艺流程如题20图所示。
(1)从物质分类的角度看,白云石的主要成分属于 ① (填“酸”“碱”“盐”“氧化物”);经破碎、磨粉后的白云石添加到土壤中,可以改良 ② (填“酸”“碱”“中”)性土壤。
(2)从组成元素的质量分数看,理论上天然白云石中钙元素含量约为 ③ (只列式,不计算)。
(3)“煅烧1”后,固体产物中所含钙、镁元素的物质分别是 ④ (填化学式)。
(4)“消化”时,含镁活性物可与水反应,其化学方程式是 ⑤ ;白云石灰乳是常用固硫剂、烟气脱硫剂,可用于吸收工业烟气所含酸性气体中的 ⑥ (填化学式)。
(5)“碳化”时,生成轻质CaCO3的化学方程式为 ⑦ 。通过控制体系碳化终点pH,可以实现钙镁分离的主要原因是 ⑧ 。
(6)已知氧化镁的熔点2852℃,沸点3600℃,据此写出氧化镁的重要用途是 ⑨ 。
【答案】(10分)
① 盐(1分) ② 酸(1分)
③ × 100%(其他表达方式合理,也可得分)(1分)
④ CaO、MgO(1分)
⑤ MgO + H2O = Mg(OH)2(1分) ⑥ CO2和SO2 (1分)
⑦ Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓ + H2O (2分) ⑧ CaCO3、 Mg(HCO3)2在水溶液中溶解度不同(1分)
⑨ 耐火材料(1分)
【解析】(1)白云石是一种常见的碳酸盐矿物,其主要成分为碳酸镁钙[CaMg(CO3)2或 CaCO3·MgCO3],其中CaCO3和MgCO3以碳酸复盐的形式存在。CaCO3和MgCO3都能与H+反应,白云石经破碎、磨粉后添加到土壤中可以中和酸性物质,减少土壤结块问题, 达到土壤改良的目的,同时为农作物生长提供了不可缺少的钙、镁等元素。
(2)从组成元素的质量分数看,理论上天然白云石中钙元素含量约为 ×100%(其他表达方式合理)。
(3)CaCO3受热易分解,MgCO3更易分解,“煅烧1”时主要反应为CaCO3 CaO + CO2↑、MgCO3 MgO + CO2↑,所得固体产物中钙、镁元素以CaO、MgO形式存在.
(4)“消化”时,CaO + H2O = Ca(OH)2,含镁活性物(即活性MgO)也可与水反应,MgO + H2O = Mg(OH)2,所得白云石灰乳中主要含有的碱是Ca(OH)2、Mg(OH)2;白云石经高温、消化制得Mg(OH)2、Ca(OH)2悬浊液,可用于吸收工业烟气中 的CO2和SO2等酸性气体;添加助剂后可作为固硫剂、烟气脱硫剂使用。
(5)“碳化”时,主要反应有Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓ + H2O、Mg(OH)2 + CO2 = MgCO3↓ + H2O、CaCO3 + CO2 + H2O = Ca(HCO3)2、MgCO3 + CO2 + H2O = Mg(HCO3)2;通过控制体系碳化终点pH,使体系中尽量多的生成Mg(HCO3)2,而较少的产生Ca(HCO3)2,由于CaCO3、 Mg(HCO3)2在水溶液中溶解度不同,因此可以实现钙镁分离。
(6)氧化镁的熔点2852℃,沸点3600℃,说明它具有高度耐火绝缘性能,是制备耐火材料的重要原料。
21.锌传统湿法冶炼约有15%的锌损失在铁酸锌(ZnFe2O4)中,高效率、低能耗、低成本处理铁酸锌渣料的工艺如题21~1图所示。
(1)ZnFe2O4中锌、铁元素的质量比是 ① 。
(2)题21~1图的两个步骤中只有一步涉及元素化合价变化,具体情况是 ② 。
(3)工业生产上,铜粉和铁酸锌的混合浸取可以实现铁酸锌的完全溶解,总反应的化学方程式为ZnFe2O4 + 4 H2SO4 + 2 Cu = ZnSO4 + 2 FeSO4 + Cu2SO4 + 4 H2O。为实现241 kg ZnFe2O4完全溶解,理论上需要添加铜粉的质量是多少?(写出计算过程) ③
(4)控制实验条件为60℃、60 min、 液固比20 mL/g和21.60% Cu,铁酸锌渣铜粉还原的浸出率、残渣率、尾酸pH随硫酸浓度、是否添加铜粉的变化曲线如题21-2图所示。未添加铜粉时,随着硫酸浓度增加,锌浸出率、残渣率和尾酸pH的变化情况是 ④ ;实际生产中,添加过量的铜 ⑤ (“会”“不会”)影响硫酸溶液的消耗量,你的理由是 ⑥ 。
【答案】(10分)
① 65∶112或65∶(2×56)(1分)
② 铁元素的化合价由+3降低为+2,铜元素的化合价由0升高为+1 (1分)
③ 解:设理论上需要添加铜粉的质量为x (0.5分)
ZnFe2O4 + 4 H2SO4 + 2 Cu = ZnSO4 + 2 FeSO4 + Cu2SO4 + 4 H2O (1分)
241 128
241 kg x (1分)
(1分)
x = 128 kg (1分)
答:论上需要添加铜粉的质量是128 kg。 (0.5分)
④ 锌浸出率的增加幅度较小、残渣渣率在50%以上、尾液pH已经达到0 (1分)
⑤ 不会(1分) ⑥ 铜在金属活动顺序中位于氢后,过量的铜粉与稀硫酸不会发生置换反应(1分)
【解析】(1)ZnFe2O4中锌、铁元素的质量比是65∶112或65∶(2×56);
(2)题21~1图的两个步骤中只有一步涉及元素化合价变化,步骤2中铜元素化合价由0升高为+1,因此步骤1中铁元素的化合价不变,即酸浸液和铁酸锌中铁元素的化合价均为+3,而硫酸亚铁中铁元素的化合价为+2价,因此步骤2中铁元素的化合价由+3降低为+2;
(3)见参考答案;
(4)控制实验条件为60℃、60 min、 液固比20 mL/g和21.60% Cu,未添加铜粉时,随着硫酸浓度增加,锌浸出率的增加幅度较小,硫酸浓度为50 g/L H2SO4时约为31.53%,150 g/L H2SO4时约为34.71%,200 g/L时才达到43.44%;锌浸渣的残渣渣率在50%以上,硫酸浓度由0 g/L增加至200 g/L,渣率仅降低了17.81%,而当初始硫酸浓度达到150 g/L时;反应后的锌浸出液pH已经达到0,说明溶液中残余的硫酸浓度至少为 100 g/L;可见,直接酸浸锌浸渣,锌浸出率不高,并且残余大量硫酸铁酸锌渣铜粉还原的浸出率;
研究发现,铁酸锌的酸溶反应完成时,铜的溶解反应也同时完成。铜的过量添加不会影响硫酸的消耗量,因为铜在金属活动顺序中位于氢后,过量的铜粉与稀硫酸不能发生置换反应。
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