压轴题10 综合计算-【压轴题】2025年中考化学培优训练(广州专用)
2025-04-08
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2份
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43页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 化学的综合计算(暂存) |
| 使用场景 | 中考复习-三轮冲刺 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | 广州市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.07 MB |
| 发布时间 | 2025-04-08 |
| 更新时间 | 2025-04-08 |
| 作者 | 你的Mg |
| 品牌系列 | 学科专项·压轴题 |
| 审核时间 | 2025-04-08 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51484347.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
压轴题10 综合计算
一、一般解题步骤
1. 审题:仔细阅读题目,理解题意,找出已知条件和所求问题。明确题目中涉及的化学反应、物质的性质以及相关的数据信息,如物质的质量、浓度、体积等。
2. 分析:根据题目信息,确定解题的思路和方法。判断涉及的化学反应类型,写出相应的化学方程式,并找出已知量和未知量之间的关系。如果是溶液问题,要明确溶液中溶质、溶剂和溶液的质量关系,以及浓度的计算方法。
3. 解答:按照确定的解题方法进行计算。在计算过程中,要注意单位的统一和有效数字的保留。根据化学方程式进行计算时,要确保方程式配平正确。
4. 检查:检查计算结果是否合理,是否符合实际情况。检查解题过程中是否存在错误,如化学方程式书写错误、计算错误、单位换算错误等。
二、根据化学方程式的计算常见形式
纯净物的计算:
写出正确的化学方程式,这是计算的依据。根据题目中给出的已知物质的质量(设为m1),找出其与未知物质质量(设为m2)在化学方程式中的质量关系。即根据化学计量数之比等于物质的质量之比来列比例式求解。
含杂质物质的计算:
1.先将含杂质的物质质量换算为纯净物的质量。纯净物质量 = 含杂质物质质量 × 纯度。
2.再根据纯净物的质量,按照上述纯净物计算的方法进行计算。
溶液相关计算
溶液中溶质质量分数的计算:
明确溶质质量分数的计算公式:溶质质量分数溶质质量溶液质量。若涉及溶液的稀释或浓缩问题,根据稀释或浓缩前后溶质的质量不变来列方程求解。
溶液与化学方程式的综合计算:
首先要明确化学反应中哪些物质在溶液中,以及它们之间的反应关系。
分析题目中给出的溶液相关数据,如溶液的质量、溶质质量分数等,以及化学反应中物质的质量变化。通常需要根据化学方程式计算出溶液中溶质的质量变化,进而计算反应后溶液中溶质的质量分数。如在上述反应中,已知稀盐酸的质量和溶质质量分数,以及加入碳酸钙的质量,可先计算出反应生成氯化钙的质量和二氧化碳的质量,然后根据质量守恒定律求出反应后溶液的质量(反应前溶液质量 + 加入碳酸钙质量 - 生成二氧化碳质量),最后计算出反应后溶液中氯化钙的质量分数。
1.(2024·东莞部分学校·三模)铜铝双金属材料可用于降解含硝基苯的工业废水,制备该材料的流程如图:
(1)上述流程中,除去铝箔表面氧化物的操作为 (填“酸洗”或“水洗”)。
(2)废水初始pH对硝基苯降解的影响如图所示,pH为 时效果显著。
(3)用H2也可还原硝基苯(C6H5NO2)为苯胺(C6H7N),反应为,制得的苯胺,理论上消耗H2的质量是多少(写出计算过程)?
(4)金属材料“化学镀铜”过程中利用了铝的金属活动性比铜 (“强”或“弱”),化学镀铜过程中,固体的质量 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】(1)酸洗 (2)2或12
(3)解:设制得93kg的苯胺,理论上消耗H2的质量是x
答:理论上消耗H2的质量是6kg。
(4)强 增大
【解析】(1)铝箔表面的氧化物是氧化铝,氧化铝可与酸反应,所以流程中除去铝箔表面氧化物的操作为酸洗;
(2)由图可知,pH=2和12时,硝基苯降解率较高,效果显著;
(3)解析见答案;
(4)由图可知,“化学镀铜”的原理为铝与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸铝,反应的化学方程式为:2Al+3CuSO4=3Cu+Al2(SO4)3,该过程中利用了铝的金属活动性比铜强;由可知,化学镀铜过程中,固体的质量增大。
2.(2024·东莞中堂中学·一模)为测定一瓶标签破损(如图)的钙片中碳酸钙的含量,某同学做了如下实验:取 20 片钙片,放入干燥、洁净的烧杯中,然后逐滴滴加稀盐酸,当加入 100g 盐酸后,恰好完全反应,此时称量烧杯内剩余物质的总质量为 131.2g 。
(钙片中其他成分不和稀盐酸反应,反应中产生的气体全部放出)。
(1)反应生成了二氧化碳气体_____g。
(2)该钙片中碳酸钙的质量分数是多少?(写出计算过程)
(3)1 片钙片中含钙元素的质量为_____g。
【答案】
(1)8.8
(2)设20 片钙片中碳酸钙的质量为,
则该钙片中碳酸钙的质量分数为
答:该钙片中碳酸钙的质量分数为50%。
(3)0.4
【解析】(1)该反应是碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应前后减少的质量是生成二氧化碳气体的质量。20 片钙片质量为40g,加入 100g 盐酸,即反应前的物质质量总和为140g,反应后剩余物质的总质量为 131.2g,所以二氧化碳质量为140g-131.2g=8.8g。
(2)见答案;
(3)1 片钙片为2g,碳酸钙质量为:
碳酸钙中钙元素的质量为:
1.(2025·清远连州北山中学·一模)为测定某黄铜(铜锌合金)中锌的含量,某化学小组取50g该黄铜样品加入烧杯中,再分五次向其中加入等量的稀硫酸,测得相关数据如下;
实验
第一次
第二次
第三次
第四次
第五次
累计加入稀硫酸的质量/g
50
100
150
200
250
产生氢气的累计质量/g
0.1
X
0.3
0.4
0.4
(1)表中X的值为 。
(2)黄铜与纯铜相比较,黄铜的硬度比纯铜的 (填“大”或“小”)
(3)计算该黄铜样品中铜的质量分数是多少?(写出计算过程)。
(4)请在图坐标中画出:实验过程中产生氢气的质量与加入250g稀硫酸的质量。
【答案】
(1)0.2 (2)大
(3)解:设该黄铜中锌的质量为x
x=13g
则该黄铜样品中铜的质量分数是:
答:该黄铜样品中铜的质量分数为74%
(4)
【解析】(1)加入50g稀硫酸时,生成0.1g氢气, 累计加入150g稀硫酸时,生成0.3g氢气,说明每加入50g稀硫酸,生成0.1g氢气,则累计加入100g稀硫酸时,生成0.2g氢气,即X的值为0.2;
(2)合金比组成它的纯金属硬度大,黄铜是铜的合金,故黄铜与纯铜相比较,黄铜的硬度比纯铜的大;
(3)见答案;
(4)由表中数据可知,生成氢气的总重量为0.4g,第四次累计加入200g稀硫酸时恰好生成0.4g氢气,根据表中数据,以稀硫酸的质量为横坐标,以生成氢气的质量为纵坐标,作图为: 。
2.(2025•清新区一模)一种可同步回收废电池正极材料的锂和处理工业废气中NO2的装置工作原理如图1所示。
(1)LiFePO4中,Fe和Li的质量比为 。
(2)碳布上,NO2到的转化中氮元素化合价 (填“升高”或“降低”)。
(3)该回收系统可将 能转化为电能。
(4)已知LiNO2转化的方程式为:2LiNO2+O2═2LiNO3,制备276kgLiNO3理论上需消耗O2 kg。(写出计算过程)
(5)某废电池正极材料组成如图2所示,Fe和Li的质量比为2:1。装置作用一段时间,生成276kgLiNO3,若作用过程中锂损耗为正极材料总质量的20%,则该电池的正极材料质量为 kg。
【答案】
(1)8:1; (2)降低; (3)化学; (5)493.75。
(4)设理论上需消耗O2的质量为x。
2LiNO2+O2═2LiNO3
32 138
x 276kg
x=64kg
设理论上需消耗O2的质量为64kg。
【分析】(1)根据化合物中元素质量比的计算方法,在LiFePO4中,依据各元素的相对原子质量和原子个数,计算Fe和Li的质量比。
(2)根据化合物中元素化合价的计算规则,分别算出NO2和中氮元素的化合价,从而判断化合价的变化情况。
(3)依据装置的工作原理,分析该装置在工作过程中能量的转化形式。
(4)根据化学方程式2LiNO2+O2═2LiNO3,利用已知的LiNO3的质量,通过化学方程式的计算,求出消耗O2的质量。
(5)根据生成LiNO3的质量,结合锂元素守恒以及锂损耗的比例,计算出电池正极材料的质量。
【解答】解:(1)在LiFePO4中,Fe的相对原子质量为56,Li的相对原子质量为7,Fe和Li的原子个数比为1:1,所以Fe和Li的质量比为56:7=8:1。
(2)在NO2中,氧元素显﹣2价,设氮元素化合价为x,则x+(﹣2)×2=0,解得x=+4;在中,氧元素显﹣2价,设氮元素化合价为y,则y+(﹣2)×2=﹣1,解得y=+3。所以NO2到的转化中氮元素化合价降低。
(3)该装置工作时,利用废电池正极材料和工业废气中NO2发生反应,将化学能转化为电能。
(4)设理论上需消耗O2的质量为x。
2LiNO2+O2═2LiNO3
32 138
x 276kg
x=64kg
(5)设该电池正极材料质量为mkg。生成276kgLiNO3,其中锂元素质量为276kg28kg。作用过程中锂损耗为正极材料总质量的20%,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类和质量不变,则该电池的正极材料中锂元素的质量为28kg÷(1﹣20%)=35kg,Fe和Li的质量比为2:1,则铁元素的质量为35kgx2=70kg,则该电池的正极材料质量为:70kg÷40%100%=493.75kg。
3.(2025·深圳高级体系31校联考·一模)兴趣小组开展跨学科实践活动——制作简易制氧机。
活动1:认识家用制氧机
某品牌制氧机通过A、B两种制氧剂产生,其中A剂为白色颗粒(过碳酸钠),B剂为黑色粉末。
资料:过碳酸钠溶于水后生成和碳酸钠,在的作用下产生。
(1)B剂的作用是 。
(2)该品牌制氧机的制氧说明(部分)见下表。由表分析,若突发缺氧性疾病急需快速大量供氧,在呼叫救护的同时用该制氧机吸氧,应选择的最佳配方是 。
A剂
B剂
平均供氧量(毫升/分钟)
供氧时间(分钟)
配方一
1袋
1袋
配方二
2袋
1袋
配方三
3袋
2袋
活动2:制作简易制氧机
兴趣小组用注射器、塑料瓶、吸管等用品制作了如图所示的简易制氧机,并加入适量的溶液和,实践制氧。
(3)注射器的作用是 。
(4)一般情况下,如果要供给正常健康人连续吸氧15分钟,大约需要。计算用该简易制氧机制取,需要的质量是多少?(根据化学方程式计算并写出计算过程)
【答案】
(1)催化作用 (2)配方三 (3)控制反应速率
(4)解:设参与反应的的质量为x
答:参与反应的的质量为17g。
【解析】(1)由资料可知,过碳酸钠溶于水后生成H2O2和碳酸钠,H2O2在MnO2的作用下产生O2 ,MnO2(即 B 剂)在反应中能加快过氧化氢分解的速率,且本身的质量和化学性质在反应前后不变,所以 B 剂的作用是催化作用。
(2)若突发缺氧性疾病急需快速大量供氧,需要选择平均供氧量高的配方,对比三个配方,配方三的平均供氧量≥1000毫升 / 分钟,是三个配方中最高的,所以应选择配方三。
(3)通过推动注射器的活塞,可以控制H2O2溶液进入塑料瓶的量,进而控制过氧化氢与二氧化锰的接触量,达到控制反应速率的目的。
(4)过氧化氢在二氧化锰催化作用下快速分解生成水、氧气,化学方程式为,O2的质量为8g,据此可通过化学方程式计算出所需H2O2的质量,详见答案。
4.(2025·深圳龙岗·一模)金属与我们的生活息息相关。
【金属材料】
2024年12月26日,科幻感十足的六代机掠过成都上空。六代机部分机身采用钛合金。
(1)钛合金属于 (选填“单质”“化合物”或“混合物”,它耐蚀性好、耐热性高,嫦娥六号外壳也使用了钛合金以适应月球巨大的昼夜温差。则钛合金具有的优点有 (填字母,可多选)。
A. 质软 B.低温性能好 C.耐腐蚀
【金属的性质】
如图所示,弹簧秤下挂着一重物A,烧杯中盛有溶液B。
(2)若A为铁块,B为稀硫酸,则将A放入B中,过一会儿,弹簧秤的读数将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)若A为铁块,B为硫酸铜溶液,将A放入B中,则发生的化学反应方程式为 。
【金属的冶炼】
(4)铝锂合金被认为是目前航空航天工业最具竞争力的轻质高强结构材料之一,生产中利用铝土矿(主要成分是Al2O3)来冶炼其中一种金属铝,化学反应方程式为:。现有含Al2O3质量分数为51%的铝土矿200吨,计算可冶炼出的金属铝的质量。(写出计算过程)
【答案】
(1)混合物 BC (2)变小 (3)
(4)解:设可冶炼出的金属铝的质量为x。
x=54t
答:可冶炼出的金属铝的质量为54吨。
【解析】(1)合金是在某种金属中加热熔合某些其它金属(或非金属),而形成的具有金属特性的物质,合金属于混合物,则钛合金属于混合物;
它耐腐蚀性好、耐热性高,嫦娥六号外壳也使用了钛合金以适应月球巨大的昼夜温差,所以钛合金具有的优点有低温性能好、耐腐蚀,故选:BC;
(2)若A为铁块,B为稀硫酸,则将A放入B中,铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,A固体质量减少,且溶质由硫酸变成硫酸铜,溶质质量增大,溶质质量分数增大,溶液密度增大,浮力变大,则弹簧秤的读数将减小;
(3)若A为铁块,B为硫酸铜溶液,将A放入B中,发生的反应是铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,化学方程式为;
(4)见答案。
5.(2025·深圳中学·一模)气体的制取与性质实验是初中化学实验的重要内容。如图为制取常见气体的实验装置。回答下列问题。
(1)请写出仪器的名称 。
(2)要用高锰酸钾制取并收集一瓶纯度较高的氧气,可以选取图中的发生和收集装置是 (填装置字母代号),写出该反应的化学方程式 。
(3)和装置都能用作制取氢气的发生装置、与装置相比,装置的优点是 。
(4)小组同学用制得的二氧化碳进行性质探究,实验装置如图所示、、为湿润的紫色石蕊试纸,、为干燥的紫色石蕊试纸,均用铜丝固定。
①通入后,紫色石蕊试纸最先变红的是 (填序号)。
②该实验说明二氧化碳的化学性质是 。
③通入的必须干燥,有同学提出可以用作干燥剂,除去中混有的水蒸气,你是否同意这个方案,请说明理由 。
(5)实验小组的同学为了测定某氯酸钾样品的纯度,取一定质量的该样品与二氧化锰混合,其总质量为,将其加热至固体混合物质量不再变化,测得固体混合物的质量为。请计算样品中氯酸钾的纯度。(写出计算过程)
【答案】
(1)锥形瓶 (2)A和E
(3)可通过控制液体的滴加速率,从而控制反应速率
(4) 二氧化碳能与水反应生成酸性物质 不同意,CaO与水反应生成的氢氧化钙,会与二氧化碳反应
(5)解:反应生成的氧气的质量为,设样品中氯酸钾的质量为x,
则样品中氯酸钾的纯度为,
答:样品中氯酸钾的纯度为98%。
【解析】(1)仪器 a 的名称为锥形瓶;
(2)要用高锰酸钾制取并收集一瓶纯度较高的氧气,高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,发生装置可选择A,排水法收集的气体较排空气法纯净,氧气不易溶于水,则收集纯度较高的氧气,可选择E排水法收集,故可以选取图中的发生和收集装置是A和E,该反应的化学方程式为:;
(3)B装置中可以通过分液漏斗控制液体的滴加速度,从而控制反应速率;
(4)①通入 CO2 后,由于二氧化碳密度比空气大,二氧化碳能和水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使石蕊溶液变红,则紫色石蕊试纸最先变红的是d;
②该实验说明二氧化碳具有能与水反应生成酸性物质的化学性质;
③通入的 CO2 必须干燥,有同学提出可以用 CaO 作干燥剂,除去 CO2 中混有的水蒸气,由于氧化钙和水反应生成氢氧化钙,二氧化碳能与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,所以不能使用氧化钙作为干燥剂,不同意该同学的方案;
(5)见答案。
6.(2025·阳江阳西县·一模)小明同学借助pH传感器监测溶液pH的变化情况来探究稀盐酸和氢氧化钠溶液的反应。如图是反应装置和反应过程中溶液的pH变化曲线。
(1)按照如图的方式进行中和反应实验,其化学反应方程式为 ,向锥形瓶中逐滴滴入氢氧化钠,过程中能够说明盐酸与氢氧化钠发生了化学反应的实验现象是 。
(2)a点时,锥形瓶溶液中的溶质有 (填化学式)。
(3)已知锥形瓶盛有50g3.65%的稀盐酸,刚好到b点时,加入氢氧化钠溶液50g,则该氢氧化钠溶液的溶质质量分数为多少?(请写出计算过程)
(4)下列说法是同学们在分析实验数据时得出的结论,你认为不正确的是________(填字母序号)。
A.锥形瓶中盐酸的质量不断变小直至为0
B.实验过程中使用磁力搅拌器的自的是使盐酸和氢氧化钠充分反应
C.从a点到c点锥形瓶中氯化钠的质量分数一直在不断增大
D.实验过程中也可选用pH试纸验证反应的发生
【答案】
(1) 溶液由红色逐渐变为紫色或蓝色
(2)和
(3)解:由题可知,参加反应稀盐酸溶质质量为
设参加反应的氢氧化钠溶液溶质质量为x
解得x=2g
则该氢氧化钠溶液的溶质质量分数为
答:参加反应的氢氧化钠溶液溶质质量为4%。
(4)C
【解析】(1)氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,化学反应方程式为:,滴有紫色石蕊溶液的稀盐酸显红色,紫色石蕊溶液遇酸性溶液显红色,遇中性溶液显紫色,遇碱性溶液变蓝色,开始锥形瓶内的液体为红色,向锥形瓶中缓慢滴入氢氧化钠,能说明稀盐酸与氢氧化钠溶液发生化学反应的现象是红色逐渐变为紫色或蓝色;
(2)a点时溶液pH<7,溶液呈酸性,此时溶液中含有大量的HCl,氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,故a点时,溶液中溶质为HCl和NaCl;
(3)见答案;
(4)A、由图2可知,随着反应的进行,溶液的pH逐渐增大,即盐酸的质量不断变小直至为0,故不符合题意;
B、实验过程中使用磁力搅拌器的目的是使反应物充分接触,使盐酸和氢氧化钠充分反应,故不符合题意;
C、实验过程中氯化钠的质量分数由0开始增大,当氢氧化钠完全反应后,氯化钠的质量分数不再增大,故从a点到b点锥形瓶中氯化钠的质量分数一直在不断增大,c点溶液的pH=7,表示氢氧化钠和盐酸恰好完全反应,则b点到c点氯化钠的质量分数不变,故符合题意;
D、实验过程中也可以选用pH试纸,根据pH值的变化,验证反应的发生,故不符合题意,故选:C。
7.(2025·湛江六校联考·一模)黄铜是一种外观酷似黄金的铜锌合金。某兴趣小组为测定某黄铜中锌的质量分数,进行如图1所示实验,测得实验数据并描绘成图2。
请回答:
(1)分析图2可知10g该黄铜样品中铜的质量为 g。
(2)m的数值为 。
(3)选取合适的数据,试计算所用稀硫酸的溶质质量分数(写出计算过程)。
【答案】
(1)5.6 (2)7.4
(3)设:所用稀硫酸的溶质质量分数为x。
x=9.8%;
答:所用稀硫酸的溶质质量分数为9.8%。
【解析】(1)黄铜为铜锌合金,其中锌能与稀硫酸反应,而铜不能,故剩余5.6 g固体为铜单质;
(2)分析题图2数据信息可知,每20 g稀硫酸消耗锌的质量=10g-8.7g=1.3 g,则40 g稀硫酸消耗锌的质量=1.3g×2=2.6g,故m=10g-2.6g=7.4 g;
(3)每20 g稀硫酸消耗锌的质量=10g-8.7g=1.3 g,见答案。
8.(2025·广州天河区骏景中学·一模)陶瓷类制品在广交会上素来深受外国客商欢迎。广州历史上大量出口的广彩瓷,曾被欧洲皇室热捧。
(1)铁氧化物是釉料中常用的发色剂。含CO较多的还原焰将他料中的转化为FeO而形成青色,该转化的化学方程式为 ;
(2)火星探测器发回的信息表明,火星上存在FeOOH,从而证明火星表面曾经存在过水,其理由为 ;
已知:FeOOH及铁的氧化物加热分解的温度如下:
FeOOHFe2O3Fe3O4FeO
(提示:时反应的方程式为:称取含的FeOOH样品76.6g,进行热分解实验。控制不同的温度对样品加热测得剩余固体质量随温度的变化如图所示。
(3)样品中FeOOH的质量为 ;
(4)M点固体的成分是 。
【答案】
(1) (2)FeOOH中存在H、O元素
(3)53.4g (4)Fe3O4和FeO
【解析】(1)高温下CO将釉料中的Fe2O3转化为FeO而形成青色,该转化的化学方程式为:;
(2)星探测器发回的信息表明,火星上存在FeOOH,从而证明火星表面曾经存在过水(分子式为H2O),其理由为FeOOH中存在H、O元素;
(3)由图像可知,生成氧化铁的质量为71.2g,设FeOOH的质量为x
x=53.4g;
样品中FeOOH的质量为53.4g;
(4)由图像看出,当加热到T4℃时,Fe3O4还没有完全反应,M点固体的成分是Fe3O4和FeO。
9.(2025·深圳高级中学·一模)甲醛(CH2O)是一种重要的化工原料,同时也是一种常见的室内空气污染物。利用羟基磷灰石【Ca5(PO4)3OH】可将空气中的甲醛转化为无污染的物质,反应过程的微观示意图如下:
(1)羟基磷灰石在甲醛的转化反应起催化作用,反应前后 没有发生变化。
羟基磷灰石可用机械球磨法制备:将Ca(OH)2和P2O5按照一定比例加入到球磨机中,球磨一段时间,发生反应10Ca(OH)2+3P2O5=2Ca5(PO4)3OH+9H2O。机械球磨法的工作原理如图所示:
(2)机械球磨的目的是 。
(3)球磨过程中常加入一定比例的生石灰用于吸水,发生反应的化学方程式为 。
(4)将1.5g甲醛完全转化为无污染的物质,需要消耗氧气的质量为多少?(利用化学方程式写出计算过程)
【答案】
(1)质量和化学性质
(2)增大反应物的接触面积, 使反应更加充分,加快反应速率
(3)
(4)设需要消耗氧气的质量为x,
答:需要消耗氧气的质量为1.6g。
【解析】(1)羟基磷灰石在甲醛的转化反应中起催化作用,说明它是催化剂,则反应前后质量和化学性质没有发生变化;
(2)反应物的接触面积越大,反应速率越快,所以机械球磨的目的是:增大反应物的接触面积, 使反应更加充分,加快反应速率;
(3)生石灰(CaO)与水反应生成氢氧化钙,化学方程式为:;
(4)见答案。
10.(2025·肇庆中学·一模)合金被认为是最具应用前景的储氢合金。一种储氢材料的制备与应用的过程如图所示。
(1)中镁、镍()元素的质量比为 。
(2)氢气储存过程发生的反应为。该反应中,若有107g可以储存的质量是多少?(写出计算过程)
(3)储氢材料在使用过程中表面容易被氧化形成氧化层()。合金中氧元素的含量与储氢能力的关系如图2,氧化程度越高,储氢能力 (填“越高”或“越低”)。当储氢材料中氧元素的含量为a%时,在储氢材料中的质量分数为 (用a的代数式表示)。
【答案】
(1)48:59 (2)4g
解:设107g可以储存的质量是x,
答:107g可以储存的质量是4g;
(3)越低 2.5a%
【解析】(1)中镁、镍()元素的质量比为(24×2):(59×1)=48:59,故填:48:59;
(2)见答案;
(3)由图像可知,氧元素含量越高,储氢能力越低,因此氧化程度越高,储氢能力越低;氧化镁中氧元素的质量分数是,则储氢材料中MgO的质量分数为,故填:越低;2.5a%。
11.(2024·惠州博罗·二模)碳酸亚铁(FeCO3)可以作人体的补铁剂。
(1)碳酸亚铁与胃酸中的盐酸反应得到________ (填化学式),可预防缺铁性__________。
(2)称取含FeCO3的Fe2O3样品21.8g,放入如图一装置中通入CO,排出装置中的空气,控温在300℃加热,此时发生的反应为:,质量不再改变时称得剩余固体质量为19.6g。
求I. FeCO3分解产生CO2的质量为__________g。
II.碳酸亚铁的质量。(写出计算过程)_________。
(3)继续向图一装置中通CO,分阶段升温,进行CO还原铁的氧化物的实验。加热时测得剩余固体质量随温度变化的曲线如图二。
已知用CO还原FeCO3炼铁的过程大致分为三个阶段:
阶段1:
阶段2:
阶段3:
图中N点对应的固体成分是__________。
【答案】(1) ①. FeCl2 ②. 贫血
(2) ①. 2.2 ②. 解:设碳酸亚铁的质量为x
x=5.8g
答:碳酸亚铁的质量为5.8g (3)FeO、Fe
【解析】
【小问1详解】
碳酸亚铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁、二氧化碳和水,故碳酸亚铁与胃酸中的盐酸反应得到FeCl2,可以补充铁元素,预防缺铁性贫血;
【小问2详解】
I、根据质量守恒定律,化学反应前后,物质的总质量不变,则生成二氧化碳的质量为:21.8g-19.6g=2.2g;
II、见答案;
【小问3详解】
由图可知,N点温度大于700℃,此时发生反应为FeO和CO在大于700℃的条件下反应生成铁和二氧化碳,且FeO部分反应,则图中N点对应的固体成分是:FeO、Fe。
12.(2024·江门实验中学·三模)过氧化氢广泛应用于饮用水处理等工业领域。利用高效能催化剂制备过氧化氢的示意图如图所示。
(1)过氧化氢中氢、氧原子个数比为是 ,图中涉及的氧化物中氧元素含量最高的是 。
(2)反应中催化剂的 在反应前后没有变化。
(3)一定量的氧气与足量的水充分反应,能制备15吨68%的H2O2溶液,该过程中需要消耗氧气的质量为多少?(写出计算过程)
(4)制备15吨68%的H2O2溶液中水的质量随时间变化如图所示,则理论上t0时,Y1为 。
【答案】
(1)1:1 过氧化氢 (2)质量和化学性质
(3)15吨68%的H2O2溶液中过氧化氢的质量=15t×68%=10.2t,设需要消耗氧气的质量为x,
x=4.8t
答:需要消耗氧气的质量为4.8t。
(4)4.8
【解析】(1)由过氧化氢的化学式(H2O2)可知,过氧化氢中氢、氧原子个数比为是2:2=1:1;过氧化氢中氧的质量分数为:,水中氧的质量分数为:,所以过氧化氢中氧元素含量最高;
(2)由催化剂的特点可知,该反应中催化剂自身的质量和化学性质没有改变;
(3)见答案;
(4)15吨68%的H2O2溶液中水的质量=15t×(1-68%)=4.8t,所以Y1为4.8。
13.(2024·揭阳实验中学·三模)自然界中的铜元素存在于多种矿石中,如黄铜矿、辉铜矿等,均可作为工业炼铜的原料。
(1)由铜可以制得胆矾(),用胆矾配制质量分数为16%的溶液,用托盘天平称取胆矾的质量为 g。
(2)样品受热脱水及分解过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示,存在的最高温度为 ℃;1000℃时生成一种氧化物e,其化学式为 。
(3)工业上以辉铜矿为原料,采用火法熔炼工艺生产铜。火法炼铜的反应原理可以简单表示为:,取10t含64%的辉铜矿,理论上可最多生产出多少吨铜?(写出计算过程)
【答案】
(1)12.5 (2)102 Cu2O
(3)解:设理论上可最多生产出铜的质量为x
x=5.12t
答:理论上可最多生产出铜的质量为5.12t
【解析】(1)用胆矾配制 50.0g 质量分数为16%的 CuSO4 溶液,所需硫酸铜的质量为:,则所需胆矾的质量为:;
(2)由图可知,当加热到102℃时,硫酸铜开始受热脱水,故CuSO4⋅5H2O 存在的最高温度为102℃;
1000℃时生成一种氧化物e,生成该氧化物的质量为0.72g,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类和质量不变,则该氧化物中铜元素的质量与2.50g胆矾中铜元素的质量相等,则铜元素的质量为:,则该氧化物中氧元素的质量为:0.72g-0.64g=0.08g,设该氧化物的化学式为:CuaOb,则64a:16b=0.64g:0.08g,a:b=2:1,则该氧化物的化学式为:Cu2O;
(3)见答案。
14.(2024·揭阳真理中学·三模)化学储氢材料研发是当下科技研究的热点之一。
(1)下列化学储氢材料中含氢量最高的是______(填字母)。
A. B. C.
(2)我国科学家发明了一种将甲烷中的氢转化为氢气的工艺(原理如图所示)。
总反应的化学反应方程式为。
①反应器Ⅰ中的化学反应方程式为 。
②当甲烷的转化率()为80%时,理论上1.0吨甲烷与足量水蒸气反应生成氢气的总质量是 吨。(请将计算过程写到答题卡上)
【答案】
(1)C (2) 0.3
解:设理论上1.0吨甲烷和足量水蒸气反应生成氢气的质量为x
答:理论上1.0吨甲烷和足量水蒸气反应生成氢气的质量为0.3吨。
【解析】(1)A、NH3中氮元素和氢元素质量比是
B、N2H4中氮元素和氢元素质量比是
C、CH4中碳元素和氢元素质量比是12:4=36:12;
故甲烷中氢元素质量分数最大,故选:C;
(2)①根据题意,该反应是H2O和Ce2O3在400℃时反应生成CeO2和H2,化学方程式为:;
②根据化学方程式计算,见答案
15.(2024·梅州梅江去梅州中学·仿真模拟)寒冷的冬天,不少人会穿上鞋垫保暖。化学兴趣小组对某品牌“发热鞋垫”中发热剂(假设含有铁粉、活性炭、氯化钠三种物质)中的铁粉含量进行测定,取20g发热剂样品于烧杯中,加入稀硫酸溶液,实验测得相关数据如图所示:
(1)“发热鞋垫”的发热原理是 。
(2)“发热鞋垫”中活性炭的作用是 。
(3)计算20g该发热剂样品中铁粉的质量分数(写出计算步骤)。
(4)20g该发热剂样品中氯化钠的质量是 g。
【答案】
(1)铁粉发生缓慢氧化放热 (2)吸附氧气和水蒸气,加速铁氧化
(3)设20g该发热剂样品中铁粉的质量为x,依据质量守恒定律可知:生成氢气的质量=100g+20g-119.6g=0.4g。
=
x=11.2g
20g该发热剂样品中铁粉的质量分数=×100%=56%
答:20g该发热剂样品中铁粉的质量分数为56%。
(4)2.8
【解析】(1)“发热鞋垫”中发热剂(假设含有铁粉、活性炭、氯化钠三种物质)发热原理是铁粉发生缓慢氧化放出热量。
(2)活性炭表面具有疏松多孔的结构,有良好吸附性,“发热鞋垫”中活性炭的作用是吸附氧气和水蒸气,加速铁氧化。
(3)见答案。
(4)发热剂中含有铁粉、活性炭和氯化钠三种物质共20g,其中滤渣活性炭质量为6g,铁粉质量为11.2g,20g该发热剂样品中氯化钠的质量=20g-6g-11.2g=2.8g。
16.(2024·清远连州中学·三模)点火仪式是重大体育赛事开幕式的重要环节。随着科技的发展,火炬燃料的种类发生了变迁。
请回答下列问题:
(1)北京冬奥会在进行火炬传递时,实现了“水下点火”。“水下点火”需要可燃物、温度达到着火点和 。天然气是 (填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)杭州亚运会主火炬使用“低碳甲醇”作为燃料。利用H2与CO2合成甲醇(CH3OH)的化学方程式为:CO2+3H2CH3OH+H2O,理论上,每生产1.6kgCH3OH需要消耗CO2的质量为多少?(根据化学方程式计算,并写出计算过程)
(3)H2和CO2反应还有可能生成CO和H2O。结合下图分析,想要生成更多的CH3OH应选择的温度为 ℃。
(4)火炬燃料变迁的背后是-场能源革命,火炬燃料的选择越来越“低碳”化。为助力“碳中和”,你的做法是 (写出一种即可)
【答案】
(1)与氧气接触 不可再生
(2)解:设生产1.6kgCH3OH需要消耗CO2的质量为x。
x=2.2kg
答:生产1.6kgCH3OH需要消耗CO2的质量2.2kg。
(3)250
(4)乘公共交通出行、减少使用一次性子(合理即可)
【解析】(1)燃烧的条件是:物质是可燃物、温度达到可燃物的着火点、与氧气接触。“水下点火”需要可燃物、温度达到着火点和与氧气接触;天然气是一种化石燃料,是不可再生的能源。
(2)见答案
(3)H2和CO2反应还有可能生成CO和H2O。根据图像可知,想要生成更多的CH3OH应选择的温度为250℃。
17.(2024·清远英德中学·模拟)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)。
【答案】
(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
【解析】(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。
18.(2024·深圳龙华新华中学·三模)含氯消毒剂能杀灭病毒,常见的含氯消毒剂有漂白粉、“84”消毒液等。其中“84”消毒液的有效成分是次氯酸钠(NaClO),工业上制取“84”消毒液的化学方程式为:。
(1)关于制取“84”消毒液原料中的NaOH和另一副产品NaCl,下列说法正确的是 。
a.NaCl配制成的生理盐水是混合物 b.氯化钠可用于消除积雪,做调味品
c.NaOH俗称烧碱、纯碱 d.氢氧化钠溶液可使紫色石蕊溶液变红
(2)次氯酸钠(NaClO)中,氯元素的化合价为 。
(3)生活中使用的“84”消毒液,次氯酸钠的浓度0.1%为最佳。小凡同学现在需要配制5000g浓度为0.1%的次氯酸钠溶液,需要10%的次氯酸钠溶液的质量为 。配制溶液时,需要用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、 。
(4)配好溶液后,小凡在转移至细口瓶时,不慎洒出溶液,此时溶液的浓度 (选填“变大”“变小”或“无影响”)
(5)将14.2g氯气通入足量的氢氧化钠溶液中(不考虑其他反应),根据化学方程式,计算出生成的次氯酸钠的质量。
【答案】
(1)ab/ba (2)+1/+1价 (3)50g 玻璃棒、细口瓶 (4)无影响
(5)解:设生成的次氯酸钠的质量为x
x=14.9g
答:生成的次氯酸钠的质量为14.9g。
【解析】(1)a、生理盐水是NaCl溶液,属于混合物,a正确;
b、氯化钠撒到雪中会加速雪融化,可以用于消除积雪,氯化钠也是最常用的调味品,b正确;
c、NaOH俗称烧碱、火碱、苛性钠,纯碱是Na2CO3,c错误;
d、氢氧化钠溶液呈碱性,可使紫色石蕊溶液变蓝,d错误。
故选:ab。
(2)化合物中元素化合价之和为零,次氯酸钠(NaClO)中,Na显+1价,O显-2价,设Cl的化合价为x,则有,解得x=+1,故填:+1。
(3)稀释过程溶质质量不变,要配制5000g浓度为0.1%的次氯酸钠溶液,设需要10%的次氯酸钠溶液的质量为x,则有,解得x=50g。配制溶液时,需要用量筒量取次氯酸钠溶液和水,混匀需要在烧杯内进行,且需要使用玻璃棒使溶液充分混匀,最后需要细口瓶装所得溶液,所以需要用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、细口瓶。故填:50g;玻璃棒、细口瓶。
(4)溶液具有均一性,各部分溶液的溶质质量分数相等,在转移至细口瓶时,不慎洒出溶液,此时溶液的浓度不变,无影响。
(5)Cl2的质量(14.2g)是已知量,据此可通过化学方程式计算出生成的次氯酸钠的质量,详见答案。
19.(2024·深圳南海中学·三模)某化学兴趣小组通过实验测定石灰石中的含量(假定石灰石中只含有以及不与稀盐酸反应的杂质)。将石灰石加入到过量的稀盐酸中,产生的气体通入到足量的溶液中,测量溶液增加的质量变化如图。
请回答下列问题:
(1)由图可知,石灰石与过量稀盐酸完全反应后生成气体的质量为 (假定全部被溶液吸收)。
(2)计算石灰石中碳酸钙的质量分数(写出详细解题过程)。
(3)有同学认为反应的时间,请分析,该结论 (填“正确”或“不正确”)。
(4)反应时间时,所得溶液中的质量为 。
【答案】
(1)17.6
(2)解:设参加反应的的质量为
该石灰石中碳酸钙的质量分数为
答:该石灰石中碳酸钙的质量分数为。
(3)不正确
(4)42.4g
【解析】(1)二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,从图中可看出,氢氧化钠溶液增加的质量为17.6g,即为生成的二氧化碳的质量;
(2)解析见答案;
(3)碳酸钙和盐酸的反应速率受盐酸浓度的影响,随着反应的进行,盐酸的浓度减少,则反应速率减慢,所以t2>2t1,故该结论不正确。
(4)设反应时间t2时,所得溶液中Na2CO3的质量为
答:反应时间t2时,所得溶液中Na2CO3的质量为42.4g。
20.(2024·深圳南海中学·三模)是研发超级电容器电极的重要材料,工业上制备的流程如图。
资料:碱式碳酸钴可以看作和结合而成的化合物。
(1)过程1:碱式碳酸钴与稀盐酸反应,除了还生成了 。
(2)过程2:化学方程式为,用溶质质量分数的溶液,理论上可以制备的质量是多少?(写出计算过程)
(3)过程3:将的在空气中加热,固体质量随温度变化关系如图(钴元素有,两种常见的化合价,与铁元素相似,可形成、及等多种氧化物)。
①时,剩余固体的质量 。
②时,剩余固体为一种氧化物,化学式为 。
试卷第1页,共3页
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【答案】
(1)
(2)解:溶液中的溶质质量
设可制备的质量为x
答:可制备的质量为。
(3)80.3
【解析】(1)CoCO3与盐酸反应生成CoCl2和水、二氧化碳,Co(OH)2与盐酸反应生成CoCl2、水,所以除可CoCl2还生成了水和二氧化碳。
(2)见答案。
(3)①由图可知,500℃时,剩余固体的质量80.3g;
②290℃时剩余固体为一种氧化物,由图可知此氧化物的质量为83g,根据质量守恒定律,此氧化物中钴元素与氢氧化钴中钴元素质量相等为:,氧化物中氧元素质量为:83g-59g=24g,设此氧化物的化学式为:CoxOy,,所以此钴的氧化物化学式为:Co2O3。
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$$
压轴题10 综合计算
一、一般解题步骤
1. 审题:仔细阅读题目,理解题意,找出已知条件和所求问题。明确题目中涉及的化学反应、物质的性质以及相关的数据信息,如物质的质量、浓度、体积等。
2. 分析:根据题目信息,确定解题的思路和方法。判断涉及的化学反应类型,写出相应的化学方程式,并找出已知量和未知量之间的关系。如果是溶液问题,要明确溶液中溶质、溶剂和溶液的质量关系,以及浓度的计算方法。
3. 解答:按照确定的解题方法进行计算。在计算过程中,要注意单位的统一和有效数字的保留。根据化学方程式进行计算时,要确保方程式配平正确。
4. 检查:检查计算结果是否合理,是否符合实际情况。检查解题过程中是否存在错误,如化学方程式书写错误、计算错误、单位换算错误等。
二、根据化学方程式的计算常见形式
纯净物的计算:
写出正确的化学方程式,这是计算的依据。根据题目中给出的已知物质的质量(设为m1),找出其与未知物质质量(设为m2)在化学方程式中的质量关系。即根据化学计量数之比等于物质的质量之比来列比例式求解。
含杂质物质的计算:
1.先将含杂质的物质质量换算为纯净物的质量。纯净物质量 = 含杂质物质质量 × 纯度。
2.再根据纯净物的质量,按照上述纯净物计算的方法进行计算。
溶液相关计算
溶液中溶质质量分数的计算:
明确溶质质量分数的计算公式:溶质质量分数溶质质量溶液质量。若涉及溶液的稀释或浓缩问题,根据稀释或浓缩前后溶质的质量不变来列方程求解。
溶液与化学方程式的综合计算:
首先要明确化学反应中哪些物质在溶液中,以及它们之间的反应关系。
分析题目中给出的溶液相关数据,如溶液的质量、溶质质量分数等,以及化学反应中物质的质量变化。通常需要根据化学方程式计算出溶液中溶质的质量变化,进而计算反应后溶液中溶质的质量分数。如在上述反应中,已知稀盐酸的质量和溶质质量分数,以及加入碳酸钙的质量,可先计算出反应生成氯化钙的质量和二氧化碳的质量,然后根据质量守恒定律求出反应后溶液的质量(反应前溶液质量 + 加入碳酸钙质量 - 生成二氧化碳质量),最后计算出反应后溶液中氯化钙的质量分数。
1.(2024·东莞部分学校·三模)铜铝双金属材料可用于降解含硝基苯的工业废水,制备该材料的流程如图:
(1)上述流程中,除去铝箔表面氧化物的操作为 (填“酸洗”或“水洗”)。
(2)废水初始pH对硝基苯降解的影响如图所示,pH为 时效果显著。
(3)用H2也可还原硝基苯(C6H5NO2)为苯胺(C6H7N),反应为,制得的苯胺,理论上消耗H2的质量是多少(写出计算过程)?
(4)金属材料“化学镀铜”过程中利用了铝的金属活动性比铜 (“强”或“弱”),化学镀铜过程中,固体的质量 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
2.(2024·东莞中堂中学·一模)为测定一瓶标签破损(如图)的钙片中碳酸钙的含量,某同学做了如下实验:取 20 片钙片,放入干燥、洁净的烧杯中,然后逐滴滴加稀盐酸,当加入 100g 盐酸后,恰好完全反应,此时称量烧杯内剩余物质的总质量为 131.2g 。
(钙片中其他成分不和稀盐酸反应,反应中产生的气体全部放出)。
(1)反应生成了二氧化碳气体_____g。
(2)该钙片中碳酸钙的质量分数是多少?(写出计算过程)
(3)1 片钙片中含钙元素的质量为_____g。
1.(2025·清远连州北山中学·一模)为测定某黄铜(铜锌合金)中锌的含量,某化学小组取50g该黄铜样品加入烧杯中,再分五次向其中加入等量的稀硫酸,测得相关数据如下;
实验
第一次
第二次
第三次
第四次
第五次
累计加入稀硫酸的质量/g
50
100
150
200
250
产生氢气的累计质量/g
0.1
X
0.3
0.4
0.4
(1)表中X的值为 。
(2)黄铜与纯铜相比较,黄铜的硬度比纯铜的 (填“大”或“小”)
(3)计算该黄铜样品中铜的质量分数是多少?(写出计算过程)。
(4)请在图坐标中画出:实验过程中产生氢气的质量与加入250g稀硫酸的质量。
2.(2025•清新区一模)一种可同步回收废电池正极材料的锂和处理工业废气中NO2的装置工作原理如图1所示。
(1)LiFePO4中,Fe和Li的质量比为 。
(2)碳布上,NO2到的转化中氮元素化合价 (填“升高”或“降低”)。
(3)该回收系统可将 能转化为电能。
(4)已知LiNO2转化的方程式为:2LiNO2+O2═2LiNO3,制备276kgLiNO3理论上需消耗O2 kg。(写出计算过程)
(5)某废电池正极材料组成如图2所示,Fe和Li的质量比为2:1。装置作用一段时间,生成276kgLiNO3,若作用过程中锂损耗为正极材料总质量的20%,则该电池的正极材料质量为 kg。
3.(2025·深圳高级体系31校联考·一模)兴趣小组开展跨学科实践活动——制作简易制氧机。
活动1:认识家用制氧机
某品牌制氧机通过A、B两种制氧剂产生,其中A剂为白色颗粒(过碳酸钠),B剂为黑色粉末。
资料:过碳酸钠溶于水后生成和碳酸钠,在的作用下产生。
(1)B剂的作用是 。
(2)该品牌制氧机的制氧说明(部分)见下表。由表分析,若突发缺氧性疾病急需快速大量供氧,在呼叫救护的同时用该制氧机吸氧,应选择的最佳配方是 。
A剂
B剂
平均供氧量(毫升/分钟)
供氧时间(分钟)
配方一
1袋
1袋
配方二
2袋
1袋
配方三
3袋
2袋
活动2:制作简易制氧机
兴趣小组用注射器、塑料瓶、吸管等用品制作了如图所示的简易制氧机,并加入适量的溶液和,实践制氧。
(3)注射器的作用是 。
(4)一般情况下,如果要供给正常健康人连续吸氧15分钟,大约需要。计算用该简易制氧机制取,需要的质量是多少?(根据化学方程式计算并写出计算过程)
4.(2025·深圳龙岗·一模)金属与我们的生活息息相关。
【金属材料】
2024年12月26日,科幻感十足的六代机掠过成都上空。六代机部分机身采用钛合金。
(1)钛合金属于 (选填“单质”“化合物”或“混合物”,它耐蚀性好、耐热性高,嫦娥六号外壳也使用了钛合金以适应月球巨大的昼夜温差。则钛合金具有的优点有 (填字母,可多选)。
A. 质软 B.低温性能好 C.耐腐蚀
【金属的性质】
如图所示,弹簧秤下挂着一重物A,烧杯中盛有溶液B。
(2)若A为铁块,B为稀硫酸,则将A放入B中,过一会儿,弹簧秤的读数将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)若A为铁块,B为硫酸铜溶液,将A放入B中,则发生的化学反应方程式为 。
【金属的冶炼】
(4)铝锂合金被认为是目前航空航天工业最具竞争力的轻质高强结构材料之一,生产中利用铝土矿(主要成分是Al2O3)来冶炼其中一种金属铝,化学反应方程式为:。现有含Al2O3质量分数为51%的铝土矿200吨,计算可冶炼出的金属铝的质量。(写出计算过程)
5.(2025·深圳中学·一模)气体的制取与性质实验是初中化学实验的重要内容。如图为制取常见气体的实验装置。回答下列问题。
(1)请写出仪器的名称 。
(2)要用高锰酸钾制取并收集一瓶纯度较高的氧气,可以选取图中的发生和收集装置是 (填装置字母代号),写出该反应的化学方程式 。
(3)和装置都能用作制取氢气的发生装置、与装置相比,装置的优点是 。
(4)小组同学用制得的二氧化碳进行性质探究,实验装置如图所示、、为湿润的紫色石蕊试纸,、为干燥的紫色石蕊试纸,均用铜丝固定。
①通入后,紫色石蕊试纸最先变红的是 (填序号)。
②该实验说明二氧化碳的化学性质是 。
③通入的必须干燥,有同学提出可以用作干燥剂,除去中混有的水蒸气,你是否同意这个方案,请说明理由 。
(5)实验小组的同学为了测定某氯酸钾样品的纯度,取一定质量的该样品与二氧化锰混合,其总质量为,将其加热至固体混合物质量不再变化,测得固体混合物的质量为。请计算样品中氯酸钾的纯度。(写出计算过程)
6.(2025·阳江阳西县·一模)小明同学借助pH传感器监测溶液pH的变化情况来探究稀盐酸和氢氧化钠溶液的反应。如图是反应装置和反应过程中溶液的pH变化曲线。
(1)按照如图的方式进行中和反应实验,其化学反应方程式为 ,向锥形瓶中逐滴滴入氢氧化钠,过程中能够说明盐酸与氢氧化钠发生了化学反应的实验现象是 。
(2)a点时,锥形瓶溶液中的溶质有 (填化学式)。
(3)已知锥形瓶盛有50g3.65%的稀盐酸,刚好到b点时,加入氢氧化钠溶液50g,则该氢氧化钠溶液的溶质质量分数为多少?(请写出计算过程)
(4)下列说法是同学们在分析实验数据时得出的结论,你认为不正确的是________(填字母序号)。
A.锥形瓶中盐酸的质量不断变小直至为0
B.实验过程中使用磁力搅拌器的自的是使盐酸和氢氧化钠充分反应
C.从a点到c点锥形瓶中氯化钠的质量分数一直在不断增大
D.实验过程中也可选用pH试纸验证反应的发生
7.(2025·湛江六校联考·一模)黄铜是一种外观酷似黄金的铜锌合金。某兴趣小组为测定某黄铜中锌的质量分数,进行如图1所示实验,测得实验数据并描绘成图2。
请回答:
(1)分析图2可知10g该黄铜样品中铜的质量为 g。
(2)m的数值为 。
(3)选取合适的数据,试计算所用稀硫酸的溶质质量分数(写出计算过程)。
8.(2025·广州天河区骏景中学·一模)陶瓷类制品在广交会上素来深受外国客商欢迎。广州历史上大量出口的广彩瓷,曾被欧洲皇室热捧。
(1)铁氧化物是釉料中常用的发色剂。含CO较多的还原焰将他料中的转化为FeO而形成青色,该转化的化学方程式为 ;
(2)火星探测器发回的信息表明,火星上存在FeOOH,从而证明火星表面曾经存在过水,其理由为 ;
已知:FeOOH及铁的氧化物加热分解的温度如下:
FeOOHFe2O3Fe3O4FeO
(提示:时反应的方程式为:称取含的FeOOH样品76.6g,进行热分解实验。控制不同的温度对样品加热测得剩余固体质量随温度的变化如图所示。
(3)样品中FeOOH的质量为 ;
(4)M点固体的成分是 。
9.(2025·深圳高级中学·一模)甲醛(CH2O)是一种重要的化工原料,同时也是一种常见的室内空气污染物。利用羟基磷灰石【Ca5(PO4)3OH】可将空气中的甲醛转化为无污染的物质,反应过程的微观示意图如下:
(1)羟基磷灰石在甲醛的转化反应起催化作用,反应前后 没有发生变化。
羟基磷灰石可用机械球磨法制备:将Ca(OH)2和P2O5按照一定比例加入到球磨机中,球磨一段时间,发生反应10Ca(OH)2+3P2O5=2Ca5(PO4)3OH+9H2O。机械球磨法的工作原理如图所示:
(2)机械球磨的目的是 。
(3)球磨过程中常加入一定比例的生石灰用于吸水,发生反应的化学方程式为 。
(4)将1.5g甲醛完全转化为无污染的物质,需要消耗氧气的质量为多少?(利用化学方程式写出计算过程)
10.(2025·肇庆中学·一模)合金被认为是最具应用前景的储氢合金。一种储氢材料的制备与应用的过程如图所示。
(1)中镁、镍()元素的质量比为 。
(2)氢气储存过程发生的反应为。该反应中,若有107g可以储存的质量是多少?(写出计算过程)
(3)储氢材料在使用过程中表面容易被氧化形成氧化层()。合金中氧元素的含量与储氢能力的关系如图2,氧化程度越高,储氢能力 (填“越高”或“越低”)。当储氢材料中氧元素的含量为a%时,在储氢材料中的质量分数为 (用a的代数式表示)。
11.(2024·惠州博罗·二模)碳酸亚铁(FeCO3)可以作人体的补铁剂。
(1)碳酸亚铁与胃酸中的盐酸反应得到________ (填化学式),可预防缺铁性__________。
(2)称取含FeCO3的Fe2O3样品21.8g,放入如图一装置中通入CO,排出装置中的空气,控温在300℃加热,此时发生的反应为:,质量不再改变时称得剩余固体质量为19.6g。
求I. FeCO3分解产生CO2的质量为__________g。
II.碳酸亚铁的质量。(写出计算过程)_________。
(3)继续向图一装置中通CO,分阶段升温,进行CO还原铁的氧化物的实验。加热时测得剩余固体质量随温度变化的曲线如图二。
已知用CO还原FeCO3炼铁的过程大致分为三个阶段:
阶段1:
阶段2:
阶段3:
图中N点对应的固体成分是__________。
12.(2024·江门实验中学·三模)过氧化氢广泛应用于饮用水处理等工业领域。利用高效能催化剂制备过氧化氢的示意图如图所示。
(1)过氧化氢中氢、氧原子个数比为是 ,图中涉及的氧化物中氧元素含量最高的是 。
(2)反应中催化剂的 在反应前后没有变化。
(3)一定量的氧气与足量的水充分反应,能制备15吨68%的H2O2溶液,该过程中需要消耗氧气的质量为多少?(写出计算过程)
(4)制备15吨68%的H2O2溶液中水的质量随时间变化如图所示,则理论上t0时,Y1为 。
13.(2024·揭阳实验中学·三模)自然界中的铜元素存在于多种矿石中,如黄铜矿、辉铜矿等,均可作为工业炼铜的原料。
(1)由铜可以制得胆矾(),用胆矾配制质量分数为16%的溶液,用托盘天平称取胆矾的质量为 g。
(2)样品受热脱水及分解过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示,存在的最高温度为 ℃;1000℃时生成一种氧化物e,其化学式为 。
(3)工业上以辉铜矿为原料,采用火法熔炼工艺生产铜。火法炼铜的反应原理可以简单表示为:,取10t含64%的辉铜矿,理论上可最多生产出多少吨铜?(写出计算过程)
14.(2024·揭阳真理中学·三模)化学储氢材料研发是当下科技研究的热点之一。
(1)下列化学储氢材料中含氢量最高的是______(填字母)。
A. B. C.
(2)我国科学家发明了一种将甲烷中的氢转化为氢气的工艺(原理如图所示)。
总反应的化学反应方程式为。
①反应器Ⅰ中的化学反应方程式为 。
②当甲烷的转化率()为80%时,理论上1.0吨甲烷与足量水蒸气反应生成氢气的总质量是 吨。(请将计算过程写到答题卡上)
15.(2024·梅州梅江去梅州中学·仿真模拟)寒冷的冬天,不少人会穿上鞋垫保暖。化学兴趣小组对某品牌“发热鞋垫”中发热剂(假设含有铁粉、活性炭、氯化钠三种物质)中的铁粉含量进行测定,取20g发热剂样品于烧杯中,加入稀硫酸溶液,实验测得相关数据如图所示:
(1)“发热鞋垫”的发热原理是 。
(2)“发热鞋垫”中活性炭的作用是 。
(3)计算20g该发热剂样品中铁粉的质量分数(写出计算步骤)。
(4)20g该发热剂样品中氯化钠的质量是 g。
16.(2024·清远连州中学·三模)点火仪式是重大体育赛事开幕式的重要环节。随着科技的发展,火炬燃料的种类发生了变迁。
请回答下列问题:
(1)北京冬奥会在进行火炬传递时,实现了“水下点火”。“水下点火”需要可燃物、温度达到着火点和 。天然气是 (填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)杭州亚运会主火炬使用“低碳甲醇”作为燃料。利用H2与CO2合成甲醇(CH3OH)的化学方程式为:CO2+3H2CH3OH+H2O,理论上,每生产1.6kgCH3OH需要消耗CO2的质量为多少?(根据化学方程式计算,并写出计算过程)
(3)H2和CO2反应还有可能生成CO和H2O。结合下图分析,想要生成更多的CH3OH应选择的温度为 ℃。
(4)火炬燃料变迁的背后是-场能源革命,火炬燃料的选择越来越“低碳”化。为助力“碳中和”,你的做法是 (写出一种即可)
17.(2024·清远英德中学·模拟)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)。
18.(2024·深圳龙华新华中学·三模)含氯消毒剂能杀灭病毒,常见的含氯消毒剂有漂白粉、“84”消毒液等。其中“84”消毒液的有效成分是次氯酸钠(NaClO),工业上制取“84”消毒液的化学方程式为:。
(1)关于制取“84”消毒液原料中的NaOH和另一副产品NaCl,下列说法正确的是 。
a.NaCl配制成的生理盐水是混合物 b.氯化钠可用于消除积雪,做调味品
c.NaOH俗称烧碱、纯碱 d.氢氧化钠溶液可使紫色石蕊溶液变红
(2)次氯酸钠(NaClO)中,氯元素的化合价为 。
(3)生活中使用的“84”消毒液,次氯酸钠的浓度0.1%为最佳。小凡同学现在需要配制5000g浓度为0.1%的次氯酸钠溶液,需要10%的次氯酸钠溶液的质量为 。配制溶液时,需要用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、 。
(4)配好溶液后,小凡在转移至细口瓶时,不慎洒出溶液,此时溶液的浓度 (选填“变大”“变小”或“无影响”)
(5)将14.2g氯气通入足量的氢氧化钠溶液中(不考虑其他反应),根据化学方程式,计算出生成的次氯酸钠的质量。
19.(2024·深圳南海中学·三模)某化学兴趣小组通过实验测定石灰石中的含量(假定石灰石中只含有以及不与稀盐酸反应的杂质)。将石灰石加入到过量的稀盐酸中,产生的气体通入到足量的溶液中,测量溶液增加的质量变化如图。
请回答下列问题:
(1)由图可知,石灰石与过量稀盐酸完全反应后生成气体的质量为 (假定全部被溶液吸收)。
(2)计算石灰石中碳酸钙的质量分数(写出详细解题过程)。
(3)有同学认为反应的时间,请分析,该结论 (填“正确”或“不正确”)。
(4)反应时间时,所得溶液中的质量为 。
20.(2024·深圳南海中学·三模)是研发超级电容器电极的重要材料,工业上制备的流程如图。
资料:碱式碳酸钴可以看作和结合而成的化合物。
(1)过程1:碱式碳酸钴与稀盐酸反应,除了还生成了 。
(2)过程2:化学方程式为,用溶质质量分数的溶液,理论上可以制备的质量是多少?(写出计算过程)
(3)过程3:将的在空气中加热,固体质量随温度变化关系如图(钴元素有,两种常见的化合价,与铁元素相似,可形成、及等多种氧化物)。
①时,剩余固体的质量 。
②时,剩余固体为一种氧化物,化学式为 。
试卷第1页,共3页
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