压轴题06 图像分析-【压轴题】2025年中考化学培优训练(苏州专用)
2025-04-18
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2份
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53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 | 中和反应,质量守恒定律,溶液 |
| 使用场景 | 中考复习-三轮冲刺 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 苏州市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 14.35 MB |
| 发布时间 | 2025-04-18 |
| 更新时间 | 2025-04-18 |
| 作者 | zkwzuozhe |
| 品牌系列 | 学科专项·压轴题 |
| 审核时间 | 2025-04-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51690340.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06 图像分析
命题特点
1.图像类型与高频考点
(1)溶解度曲线
命题形式:给出两种固体溶解度随温度变化的曲线,要求:比较T₁℃时溶解度大小(如NaCl vs. KNO₃);
计算饱和溶液降温后的析出晶体质量;判断"蒸发溶剂"与"降温结晶"的适用条件。
易错点:忽略曲线交点含义(该温度下溶解度相同)。
(2)pH变化曲线
典型场景:酸碱中和滴定曲线(如盐酸滴入NaOH溶液);金属氧化物与酸反应的pH变化(如氧化铜与硫酸)。
关键分析:突变点对应恰好完全反应,需结合化学方程式计算。
(3)质量变化曲线
常见实验背景:金属与酸反应产生氢气(如Mg、Zn、Fe与稀盐酸);碳酸盐分解(如CaCO₃高温分解的固体质量减少)。
陷阱设置:横坐标可能为"时间"或"酸的质量",影响斜率解读。
(4)其他图像
导电性变化(如Ba(OH)₂溶液中滴加H₂SO₄);反应速率曲线(催化剂对H₂O₂分解的影响)。
解题策略:明变量:标注横纵坐标的物理量及单位(如"时间/s" vs. "溶液质量/g");析拐点:分段解读曲线趋势变化(平台期:反应终止或达到饱和;陡升/降:快速反应阶段);联方程:将图像关键点(如最高点、转折点)代入化学方程式定量计算。
解题要领
(一)化学反应过程图像
(1)金属与酸/盐反应
判断金属活动性顺序:反应速率快→金属活动性强;生成氢气质量与金属价态、质量有关。
易错点:酸不足时,金属剩余质量与金属种类无关。
(2)溶液pH变化
酸碱中和反应中,pH曲线转折点对应中和终点;稀释或混合时,pH变化趋势需结合溶质性质。
(3)质量守恒相关图像
生成气体或沉淀的质量随时间变化曲线,转折点表示反应结束。
(二)溶解过程中溶质质量、溶液质量、溶质质量分数相关曲线判断
(1)溶质质量:
向不饱和溶液中加溶质,溶质质量随时间增加至溶解度后不再变化。
(2)溶质质量分数:
饱和溶液中加溶质,质量分数不变;不饱和溶液中加溶质,质量分数逐渐增大至饱和。
(3)溶液质量:
加溶质时,溶液质量增加;若溶质不溶(如Ca(OH)₂加CaO),溶液质量可能先减少后恢复。
过程
一定温度下,向一定量的水中加入A溶质
一定温度下,向一定量A的不饱和溶液中加入A
一定温度下,向一定量A的饱和溶液中加入A
一定温度下,向一定量A的饱和溶液中加入B
图像
(三)pH变化与反应进程
酸碱中和滴定曲线中,过量试剂(酸或碱)的pH趋势需结合溶质性质判断。
强酸/强碱稀释后的pH变化幅度大于弱酸/弱碱。
(四)溶解过程中的温度变化曲线判断
(1)放热溶解:如NaOH、CaO溶于水,温度先升高后逐渐恢复。
(2)吸热溶解:如NH₄NO₃溶于水,温度持续降低。
过程
向一定量水中加入少量氢氧化钠固体(或浓硫酸)
向一定量水中加入少量硝酸铵固体
图像
分析
溶质溶解(或生石灰与水反应)时放热,温度升高后随时间的变化而慢慢恢复至室温
溶质溶解时吸热,温度降低,后随时间的变化而慢慢恢复至室温
题型01 微观示意图分析
1.(2024·江苏苏州) (节选)天然气的综合利用是重要的研究课题。
天然气是重要的化石燃料和能源,主要成分为甲烷(CH4),还含有少量硫化氢(H2S)等气体。硫化氢可在催化剂作用下与甲烷反应而除去,其反应微观示意图如图1所示。
(1)甲烷完全燃烧生成CO2和H2O的化学方程式为______。
(2)结合图1,分析甲烷与硫化氢的反应。
①产物“”中,碳元素和硫元素的质量比为______(填最简整数比)。
②该反应过程中变化的是______(填字母)。
A.分子的数目 B.原子的种类 C.物质的总质量
【答案】(1)
(2) ①. 3:16 ②. A
【解析】【小问1详解】
甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:;
【小问2详解】
①产物“ ”的化学式为:CS2,CS2中碳元素和硫元素的质量比为:;
②A、由图可知,该反应为甲烷和硫化氢在催化剂的作用下反应生成CS2和氢气,该反应的化学方程式为:,由化学方程式可知,化学反应前后,分子的数目发生了改变,反应前是3个,反应后是5个,符合题意;
B、根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和数目不变,不符合题意;
C、根据质量守恒定律,化学反应前后,物质的总质量不变,不符合题意。
故选A;
2(2023年苏州中考)(节选)与在催化剂作用下可得到合成气(CO和),反应过程中催化剂表面还同时存在积碳反应和消碳反应,原理如图-1所示。
①消碳反应的产物“”是______。
②为减少催化剂表面的积碳,可在原料气中加入适量______气体。
③其他条件不变,催化剂表面的积碳量随温度变化如图-2所示。温度高于600℃,催化剂表面积碳量减少的原因可能是______。
【答案】 ①. CO ②. 氧气 ③. 温度升高,消碳反应所消耗的碳的量多于积碳反应产生的碳
【解析】①由图可知, 为碳原子、为氧原子,则 为CO。
②由于碳能与氧气反应生成二氧化碳从而完成消碳反应,则可在原料中加入适量氧气,从而减少积碳。
③温度高于600℃,催化剂表面积碳量减少的原因可能是温度升高,消碳反应所消耗的碳的量多于积碳反应产生的碳。
题型02 物质间反应的质量分析
3.(2024·苏州中考)(节选)“氧化”时,次氯酸钠投入质量m(NaClO)对废水中的氨氮去除率(×100%)和总氮残留率(×100%)的影响如图所示。
①NaClO将NH3反应转化为N2的化学方程式为_______。
②当m(NaClO)>m1时,废水中总氮残留率上升的原因是______。
【答案】 ①. 3NaClO+2NH3=N2+3NaCl+3H2O ②. 部分氨气被转化为NO或NO,留在废水中
【详解】①NaClO与NH3反应生成氮气、氯化钠和水,反应的化学方程式为:3NaClO+2NH3=N2+3NaCl+3H2O;
②从图可以看出,当m(NaClO)>m1时,废水中总氮残留率上升,但氨氮去除率为100%,则说明氮元素不以氨气或铵根离子的形式残留。结合“已知:水体中的氮元素通常以氨氮、硝氮形式存在。”可知,此时废水中的氮元素以硝氮形式存在。所以废水中总氮残留率上升,是因为部分氨气被转化为或,留在废水中。
4.(2024苏州中考)捕集空气中CO2加氢制甲醇(CH3OH),可实现CO2资源化利用和“零碳”排放,其转化流程如图所示。下列说法不正确的是
A. 反应①中,电解水生成的H2和O2的分子个数比为2:1
B. 反应②中,生产1.6kgCH3OH理论上要消耗2.2kgCO2
C. 转化过程中,H2O和H2循环转化,无需额外补充
D. 等质量的甲醇制取时消耗的CO2与燃烧时生成的CO2相等,实现“零碳”排放
【答案】C
【解析】
【详解】A、反应①水通电分解生成氢气和氧气,化学方程式为:,由化学方程式可知,电解水生成的H2和O2的分子个数比为2:1,故A说法正确;
B、反应②中,二氧化碳和氢气反应生成甲醇和水,根据碳元素质量守恒,则生产1.6kgCH3OH理论上要消耗CO2的质量为,故B说法正确;
C、反应①水通电分解生成氢气和氧气,化学方程式为: ,反应②为二氧化碳和氢气反应生成甲醇和水,化学方程式为:,综合方程式为:,故转化过程中,H2O和H2虽然可循环转化,但是也需额外补充,故C说法错误;
D、甲醇和氧气点燃生成二氧化碳和水,化学方程式为:,二氧化碳和氢气反应生成甲醇和水,化学方程式为: ,由化学方程式可知,甲醇和二氧化碳的分子个数比均为1:1,故等质量的甲醇制取时消耗的CO2与燃烧时生成的CO2相等,可实现“零碳”排放,故D说法正确;
故选:C。
题型03 酸碱反应图像分析
5.(2025·天津河西·月考)稀盐酸与氢氧化钠溶液反应时,测得溶液pH的变化如图1所示,溶液温度的变化如图2所示,下列说法正确的是
A.该实验是将氢氧化钠溶液逐滴滴入一定量的稀盐酸中
B.图2中温度曲线从室温上升到e点,说明该反应是吸热反应
C.f点所示溶液,能使无色酚酞试液变成红色
D.a到c段过程中不断有氯化钠生成
【答案】AC
【详解】A、图像中起始溶液pH小于7,呈酸性,说明该反应是将氢氧化钠溶液逐滴滴入稀盐酸中,故说法正确;
B、图中温度曲线从室温上升到e点,温度升高,说明该反应是放热反应,故说法错误;
C、f点所示溶液,溶液呈碱性,所以该点的所示溶液能使无色酚酞变红,故说法正确;
D、b点的溶液pH=7,呈中性,即b点时酸与碱恰好完全反应,因此a到b段过程中不断有氯化钠生成,而b点后化学反应已结束,没有氯化钠生成,故说法错误。
故选AC。
1.(2024·江苏无锡·中考真题)实验室利用石灰石和稀盐酸反应制取CO2,不需要选用的仪器是
A.锥形瓶B.导管 C.集气瓶 D.酒精灯
【答案】D
【详解】A.实验室用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳,属于“固液常温型”,可以使用锥形瓶,故不符合题意;
B.实验室用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳,收集二氧化碳一定用到导管,故不符合题意;
C.实验室用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳,需要用集气瓶收集二氧化碳,故不符合题意;
D.实验室用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳,反应不需要加热,不需要使用酒精灯,故符合题意,故选D。
2.(2024·江苏无锡·中考真题)一定条件下,甲和乙反应的微观过程如图所示。下列叙述正确的是
A.甲、乙、丙、丁中有3种氧化物
B.反应前后原子种类改变
C.参加反应的甲和乙的分子个数比为1:1
D.反应生成的丙和丁的质量比为5:3
【答案】C
【分析】
发生反应为:
【详解】A、甲、乙、丙、丁都是纯净物,其中乙、丁含有两种元素,且其中一种元素是氧元素,属于氧化物;甲含两种元素,但不含氧元素、丁含有三种元素,甲、丁不属于氧化物,说法不正确;
B、反应前后原子种类不改变,说法不正确;
C、参加反应的甲和乙的分子个数比为1:1,说法正确;
D、反应生成的丙和丁的质量比为,说法不正确。
故选:C。
3.(2024·江苏连云港·中考真题)利用图-1所示装置探究NaHCO3溶液与CaCl2溶液混合后发生的变化。常温下,向NaHCO3溶液中匀速滴加CaCl2溶液,pH传感器测得溶液的pH随时间变化如图-2所示。一段时间后,三颈烧瓶和试管中均有白色沉淀生成。已知CaCl2溶液呈中性。下列说法正确的是
A.NaHCO3溶液显酸性
B.时溶液显酸性的原因是CaCl2过量
C.三颈烧瓶中生成的白色沉淀为Ca(HCO3)2
D.实验表明:
【答案】D
【详解】A、由图-2可知,一开始pH>7,故碳酸氢钠溶液显碱性,不符合题意;
B、向碳酸氢钠溶液中滴加氯化钙溶液,一段时间后,三颈烧瓶中有白色沉淀生成,说明生成了碳酸钙,试管中生成白色沉淀,说明生成了二氧化碳,因为二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,30s 时溶液显酸性,可能是因为反应生成的二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,不符合题意;
C、由B的分析可知,三颈烧瓶中生成的白色沉淀应是碳酸钙,碳酸氢钙溶于水,不符合题意;
D、由以上分析可知,碳酸氢钠和氯化钙反应生成了碳酸钙、二氧化碳,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,反应物中含Na、H、C、O、Ca、Cl,生成物中含Ca、C、O,故生成物中还应含Na、H、Cl,故还应生成了氯化钠和水,该反应的化学方程式为:,符合题意。
故选D。
4.(2024·江苏扬州·中考真题)自然界存在多种元素及物质的循环。下图表示的是自然界中的
A.氮循环 B.硫循环 C.碳循环 D.水循环
【答案】C
【详解】由图可知,化石燃料燃烧产生二氧化碳,动植物呼吸作用生成二氧化碳,动植物的遗体和排泄物通过缓慢氧化生成二氧化碳,绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳,故该图表示的是自然界中的碳循环。
故选C。
5.(2023·江苏无锡·中考真题)“化学链燃烧”是指燃料不直接与空气接触,而是以载氧体在两个反应器之间的循环来实现燃料较低温度下燃烧的过程。某“化学链燃烧”的过程如下:
下列叙述错误的是
A.空气反应器中发生的反应为:
B.X中氮气的含量比空气中高
C.与直接燃烧相比,“化学链燃烧”有利于二氧化碳的捕集
D.等质量的甲烷直接燃烧比“化学链燃烧”消耗氧气多
【答案】D
【详解】A.由图可知,空气反应器中氧化亚铜与氧气反应生成氧化铜,反应的化学方程式为:,故A正确;
B.由图可知,在空气反应器中,氧气被消耗,排出气体X中氮气的含量比空气中高,故B正确;
C.指燃料不直接与空气接触,而是以载氧体在两个反应器之间的循环来实现燃料燃烧,此操作装置的改变有利于分离和回收比较纯净的二氧化碳,故C正确;
D.消耗等质量的甲烷,参加反应的氧气质量不会改变,故D错误。
故选:D。
6.(2023·江苏徐州·中考真题)我国科学家利用化学方法入工合成淀粉,是实现碳的资源化利用的有效途径之一,部分过程如图。下列说法不正确的是
A.检验淀粉可以用碘水或碘酒
B.反应II的化学方程式为
C.为使反应持续发生,反应I需要不断补充以提供氧气
D.自然界中转化为葡萄糖的过程,实现了太阳能到化学能的转化
【答案】B
【详解】A、碘水或碘酒中都含有单质碘,淀粉遇到单质碘会变蓝,故检验淀粉可以用碘水或碘酒,选项A说法正确;
B、从流程图可以看出反应Ⅱ中的反应物为甲醇和氧气,生成物为甲醛和,故反应的化学方程式为,选项B说法不正确;
C、反应Ⅰ中的化学方程式为,反应II的化学方程式为。反应Ⅰ中每两个过氧化氢分子分解得到一个氧分子,而反应II中每消耗一个氧分子,只得到一个过氧化氢分子,显然过氧化氢的量会逐渐减少,所以为使反应持续发生,反应Ⅰ需要不断补充以提供氧气,选项C说法正确;
D、自然界中转化为葡萄糖的过程,属于植物的光合作用,植物进行光合作用时能将太阳能转化为化学能贮存在植物体内,故选项D说法正确。
故选:B。
【点睛】本题难度不大,熟练掌握淀粉的检验、化学方程式的书写以及化学反应中的能量转化是正确解答本题的关键。
7.(2022·江苏苏州·中考真题)氢氧化钠溶液与稀盐酸恰好完全反应的微观示意图如下。下列说法不正确的是
A.盐酸中存在的微粒有水分子和氯化氢分子
B.该反应的微观实质是H+和OH-结合生成水分子
C.Na+和Cl-在该反应过程中没有被消耗
D.恰好完全反应时,溶液呈中性
【答案】A
【详解】A、如图可知,盐酸中的微观粒子是氢离子和氯离子和水分子,选项错误;
B、如图可知,该反应的微观实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子,而钠离子和氯离子未发生变化,选项正确;
C、如图可知,钠离子和氯离子未发生变化,选项正确;
D、溶液中含有氢离子显酸性,含有氢氧根离子显碱性,而恰好完全反应时,只含有钠离子、氯离子和水分子,故溶液显中性,选项正确;
答案为:A。
8.(2024·江苏徐州·中考真题)兴趣小组在老师指导下用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳,并进行相关性质探究。
(1)实验室用A装置制取CO2,先向 (填仪器名称)加入石灰石,再向长颈漏斗中注入稀盐酸,反应的化学方程式为 。用B装置收集CO2,气体应从导管 (填“a”或“b”)端通入,因为CO2的密度是 。
(2)连接装置A和C,将CO2通入滴有酚酞试液的澄清石灰水中,观察到澄清的石灰水变浑浊,还可能观察到的现象为 ,装置D可用来证实植物的光合作用,通入适量CO2后,进行光照,试管内有气泡产生,检验试管内气体的方法是 。
(3)实验室用A装置还可以制备氧气或氢气,请写出其中一个反应的化学方程式: 。
(4)用注射器向集满CO2的密闭的集气瓶中注入20mL水,并不断振荡,装置如图1。同时用气体压强传感器采集数据,如图2,图中曲线EF段气体压强迅速上升的原因是 ,曲线FG段气体压强逐渐减小,说明CO2具有的性质是 。
【答案】(1) 锥形瓶 b 比空气大
(2) 溶液由红色变成无色 把带火星的木条伸入试管内,若木条复燃,则是氧气
(3)或
(4) 注射器中的水进入集气瓶中,使气体的体积缩小,压强增大 能溶于水
【详解】(1)实验室用A装置制取CO2,先向锥形瓶中加入石灰石(主要成分是碳酸钙),再向长颈漏斗中注入稀盐酸,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:;二氧化碳的密度比空气大,用B装置收集CO2,气体应从导管b端通入;
(2)滴有无色酚酞溶液的澄清石灰水呈红色,通入二氧化碳后,二氧化碳和氢氧化钙反应生成白色沉淀碳酸钙和水,当二氧化碳恰好和氢氧化钙反应或二氧化碳过量时,溶液呈中性或酸性,红色溶液变成无色;通入适量CO2后,进行光照,绿色植物进行光合作用,消耗二氧化碳生成氧气,氧气具有助燃性,检验氧气的方法是:把带火星的木条伸入试管内,若木条复燃,则是氧气;
(3)A装置属于固、液常温型,可用作过氧化氢制取氧气的发生装置,也可用作锌和稀硫酸反应生成氢气的发生装置,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为:,锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,反应的化学方程式为:;
(4)如图2,图中曲线EF段气体压强迅速上开的原因是注射器中的水进入集气瓶中,使气体的体积缩小,压强增大;
曲线FG段气体压强逐渐减小,说明CO2具有的性质是能溶于水,装置内气体减少,压强减小。
9.(2023·江苏无锡·中考真题)兴趣小组对燃烧的条件进行探究。
(1)利用如图所示装置进行实验,观察到的现象有:
Ⅰ.试管中白磷燃烧;
Ⅱ.水中白磷未燃烧;
Ⅲ.试管中红磷未燃烧;
Ⅳ.气球a先变大后变小。
①由现象Ⅰ、Ⅱ可推知的结论是 。
②由现象Ⅰ、Ⅲ可推知的结论是 。
③从现象Ⅳ分析:气球a先变大的原因是 。
(2)利用图1所示装置进行燃烧条件的进一步探究。实验测得集气瓶中氧气的体积分数随时间的变化曲线如图2所示。
①写出红磷燃烧的化学方程式: 。
②红磷熄灭后,集气瓶内的氧气并未耗尽,氧气的含量约为10%。你对燃烧条件的新认识是 。
【答案】(1) 燃烧需要与氧气接触 燃烧需要温度达到可燃物的着火点 白磷燃烧放出热量,装置内气体受热膨胀,压强增大
(2)
燃烧不仅需要与氧气接触,还需要氧气足量
【详解】(1)①试管中白磷与氧气接触,温度达到了着火点,燃烧,水中白磷温度达到了着火点,但是隔绝氧气,不燃烧,故由现象Ⅰ、Ⅱ可推知的结论是:燃烧需要与氧气接触;
②试管中白磷与氧气接触,温度达到了着火点,燃烧,试管中红磷与氧气接触,温度没有达到着火点,不燃烧,说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点;
③气球a变大,是因为白磷燃烧,放出大量的热,装置内气体受热膨胀,压强增大;
(2)①红磷燃烧生成五氧化二磷,该反应的化学方程式为:;
②红磷熄灭后,集气瓶内的氧气并未耗尽,氧气的含量约为10%。说明燃烧不仅需要与氧气接触,还需要氧气足量。
10.(2024·江苏无锡·中考真题)项目小组对影响过氧化氢分解的因素进行了探究。
实验1:在试管①中加入4%的H2O2溶液5mL,伸入带火星木条,观察现象(见图1)。
实验2:在试管②和③中各加入4%的H2O2溶液5mL,分别将试管放在冷水和热水中,观察现象(见图2)。
实验3:常温下,取4%的H2O2溶液,研究pH对H2O2分解所得溶液中溶氧量的影响,测定结果如图3所示。
(1)实验1中,观察到的现象是:有少量气泡产生,带火星木条未复燃。实验结论是 。
(2)实验2观察到试管③中产生大量气泡,反应的化学方程式是 。
(3)由图3可知:过氧化氢溶液呈 (填“酸性”“中性”或“碱性”);溶氧量随pH变化的趋势是 。
(4)实验3得到的结论是 。
【答案】(1)常温下,过氧化氢分解很慢
(2)
(3) 酸性 溶氧量随pH增大先变大后变小
(4)溶液的影响过氧化氢分解(或过氧化氢的分解与溶液的有关)
【详解】(1)实验1在试管①中加入4%的H2O2溶液5mL,观察到有少量气泡产生,带火星的木条未复燃,是因为常温下过氧化氢分解速率很慢,产生的氧气较少,不能使带火星木条复燃。故填:常温下,过氧化氢分解很慢;
(2)实验2在试管②和③中各取4%的H2O2溶液5mL,分别放在冷水和热水中,试管③中产生大量气泡,说明温度越高,这氧化氢分解速率越快,反应的化学方程式为。故填:;
(3)由图3可知,横坐标表示过氧化氢溶液的pH,PH小于7时溶氧量较少,过氧化氢溶液较稳定,说明过氧化氢溶液呈酸性;纵坐标为溶氧量随pH变化,由曲线变化知溶氧量随pH变化的趋势是先变大后变小。故填:①酸性;②溶氧量随pH增大先变大后变小;
(4)实验3研究pH对H2O2分解所得溶液中溶氧量的影响,由图像可知溶液的pH影响过氧化氢的分解。故填:溶液的pH影响过氧化氢分解(或过氧化氢的分解与溶液的pH有关)。
【点睛】本题难度不大,主要考查影响过氧化氢分解的因素,在解此类题时,首先要将题中的知识认知透,然后结合学过的知识进行解答。
11.(2024·江苏常州·中考真题)兴趣小组对我国的太空舱制取氧气系统(其剖面如图所示)进行了研究性学习。
I.多角度认识制氧原理电源
(1)太空舱制氧系统中电源A极是 极;将燃着的蜡烛放入b管收集的气体中,看到燃烧 。
(2)太空舱制氧原理的化学方程式为 ,反应过程中种类和数目均没有发生变化的微粒是 (用符号表示)。
(3)太空舱制氧过程中消耗的水和生成的氧气的质量关系是___________(填序号)。
A. B. C. D.
II.多措施提高制氧效率
【查阅资料】
提高电解效率的措施主要包括:增强水的导电性、改变电解温度、设置超声波场等。
【讨论分析】
(4)用30%的KOH溶液代替水进行电解,增大了水中 的浓度,增强了水的导电性。
(5)升高电解温度能提高制氧效率的原因之一是:温度升高,微粒 。
(6)如图分别为两种不同条件下不锈钢电极表面的气泡直径分布情况图。
①气泡覆盖在电极表面使电解反应界面 (选填“增大”或“减小”),降低了电解效率。
②超声波振动能提高电解效率的原因是 。
【答案】(1) 负 更旺
(2) H、O
(3)A
(4)离子(或带电粒子等)
(5)运动速率加快
(6) 减小 超声波振动能减少电极表面的气泡
【详解】(1)在电解水实验中,“正氧负氢”,a管中产生的是氢气,故太空舱制氧系统中电源A极是负极;
b管收集的气体是氧气,氧气具有助燃性,故将燃着的蜡烛放入b管收集的气体中,看到燃烧更旺;
(2)太空舱制氧原理为水通电分解生成氢气和氧气,该反应的化学方程式为:;
根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和数目不变,故反应过程中种类和数目均没有发生变化的微粒是氢原子和氧原子,故填:H、O;
(3)水通电分解生成氢气和氧气,即,消耗水和生成氧气的质量比为:。
故选A;
(4)用30%的KOH溶液代替水进行电解,氢氧化钾溶液中含自由移动的钾离子和氢氧根离子,故增大了水中离子的浓度,增强了水的导电性;
(5)升高电解温度能提高制氧效率的原因之一是:温度升高,微粒的运动速率加快,微粒之间的接触机会变大;
(6)①气泡覆盖在电极表面,阻碍了电极与水的接触,使电解反应界面减小,降低了电解效率;
②由图可知,与静音条件下相比,超声条件下,不锈钢电极表面的气泡较少,说明超声波振动能减少电极表面的气泡,故可以提高电解效率。
12.(2023·江苏常州·中考真题)某兴趣小组同学设计实验验证人体呼吸作用产生二氧化碳。
Ⅰ、知识链接
(1)人类进行呼吸作用的主要形式是有氧呼吸,通过酶的催化作用,把糖类等有机物转化为二氧化碳和水。葡萄糖(C6H12O6)在人体内参与呼吸作用的化学反应方程式为 。
Ⅱ、实验验证
(2)初始实验:如图1所示,甲同学通过导管向澄清石灰水中吹气,观察到澄清石灰水变浑浊,于是得出结论:人体呼吸作用产生二氧化碳。
①澄清石灰水变浑浊的化学反应方程式为 。
②经过讨论,同学们认为图1实验不足以得出正确结论,原因是吸入的空气中 。
(3)改进实验:同学们改进实验装置如图2所示。检验气密性良好后,在A、B瓶中装入等浓度等体积、足量的澄清石灰水。乙同学对着同一套装置吹嘴做了相同时长、相同气流速度的吸气和呼气,通过单向阀控制后的吸气步骤和呼气步骤气流方向如图2所示,观察现象。
①实验时做相同时长、相同气流速度的吸气和呼气动作的目的是 ,便于对比实验现象。
②实验过程中若观察到 现象,则说明人体呼吸作用产生二氧化碳。
(4)数字化实验:同学们又进行如图3所示实验,把氧气浓度、二氧化碳浓度和湿度传感器探头放入有少量空气的保鲜袋中,打开仪器开始采集数据,然后向袋内呼出气体。采集的数据如图4所示,纵坐标为某一气体体积分数(%),横坐标为时间(s)。
①实验中没有进行数据采集的其余气体的主要成分为 。
②能说明人体呼吸作用产生二氧化碳的曲线是 。
③根据图4中信息,推断Z曲线在下降后又略有上升的可能的原因是 。
【答案】(1)
(2) CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 含有二氧化碳
(3) 控制单一变量
A中澄清石灰水不变浑浊,B中澄清石灰水变浑浊
(4) 氮气/N2 X 呼出气体中部分水蒸气液化
【详解】(1)呼吸作用是葡萄糖和氧气在酶的作用下转化为水和二氧化碳,化学方程式为。
(2)①二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,可使用澄清石灰水检验二氧化碳。石灰水中的氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙和水,化学方程式为。
②空气的成分按体积分数计算,氮气约占78%,氧气占21%,稀有气体占0.94%,二氧化碳占0.03%,其他占0.03%。吸入的空气中含有二氧化碳,所以呼出气体中的二氧化碳不一定是人体呼吸作用产生的。
(3)①作对比实验需要控制变量,要注意单一变量原则,实验时做相同时长、相同气流速度的吸气和呼气动作的目的是控制单一变量,消除呼吸时间长短、气流速度等对结果产生的影响,便于对比实验现象。
②结论是能说明人体呼吸作用产生二氧化碳。则推测对应的现象是吸入气体中的二氧化碳不足以使澄清石灰水变浑浊,而呼出气体中的二氧化碳浓度较高,使二氧化碳变浑浊,从而说明有二氧化碳生成,得出人体呼吸作用产生二氧化碳。吸入的气体经过A中的澄清石灰水不经过B中,吹出气体经过B中的澄清石灰水而不经过A中,所以现象是A中澄清石灰水不变浑浊,B中澄清石灰水变浑浊。
(4)①空气的成分按体积分数计算,氮气约占78%,氧气占21%,稀有气体占0.94%,二氧化碳占0.03%,其他占0.03%。呼吸作用不会消耗氮气,呼出气体中也会含有大量的氮气,所以实验中没有进行数据采集的其余气体的主要成分为氮气。
②空气中二氧化碳的体积分数约为0.03%,呼出气体中二氧化碳含量明显增加,所以能说明人体呼吸作用产生二氧化碳的曲线是X。
③空气中氧气含量约为21%,则Z曲线为氧气浓度曲线。曲线下降是因为呼吸作用消耗氧气。呼出气体温度较高,水蒸气含量较大,呼出后温度下降,部分水蒸气液化,气体中水蒸气含量减少,气体总体积减少,而呼出氧气的体积不变,所以可能导致氧气浓度在下降后又略有上升。
13.(2024·江苏宿迁·中考真题)化学实践小组为测定实验室一瓶失去标签的稀盐酸的溶质质量分数。取该稀盐酸50g,利用传感器实时监测稀盐酸与溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液反应过程中pH的变化情况,测定结果如图所示。
(1)该实验是将 滴入另一溶液中。
(2)b点所对应溶液中的溶质有 (填化学式)。
(3)计算该瓶稀盐酸的溶质质量分数(写出计算过程)。
【答案】(1)氢氧化钠溶液
(2)NaCl、NaOH
(3)恰好完全反应时消耗氢氧化钠溶液质量为40g,其中溶质质量为:40g×10%=4g;
解:设该瓶稀盐酸的溶质质量分数为
x=7.3%
答:该瓶稀盐酸的溶质质量分数为7.3%。
【详解】(1)由图可知,一开始溶液的pH<7,随着反应的进行,溶液的pH逐渐增大,最后大于7,则该实验是将氢氧化钠溶液滴入稀盐酸中了;
(2)氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,b点处pH>7,说明此时氢氧化钠过量,则b点所对应溶液中的溶质有NaCl、NaOH;
(3)解析见答案。
14.(2024·江苏徐州·中考真题)我国化工专家侯德榜创立了“侯氏联合制碱法”,为纯碱(Na2CO3)制造作出了重大贡献,促进了世界制碱技术的发展。化学小组对制碱过程进行项目化学习。
任务1:认识原理
;
。
任务2:制备原料
(1)配制饱和氯化钠溶液。常温下,NaCl的溶解度为36g。该温度下,将 g NaCl固体完全溶解于50g水配得饱和溶液,此溶液的溶质质量分数为 (结果精确到0.1%)。从微观角度分析,下列图示中最接近NaCl溶液真实情况的是 (填字母)。
(2)获取气体。加热硫酸铵和氢氧化钙的固体混合物,将湿润的红色石蕊试纸放在导管a端,当观察到 时,连接ab,收集NH3,待储气袋集满后关闭弹簧夹,如图1。再用相同规格的储气袋集满一袋CO2气体。
任务3:探秘变化
用注射器抽取约5mL饱和食盐水,从导管b端注入盛有NH3的储气袋中,关闭弹簧夹,振荡至储气袋完全变瘪。再将该袋内全部液体用注射器吸出,注入盛有CO2的储气袋中,关闭弹簧夹充分振荡,静置后观察到袋内有白色固体析出。请结合图2溶解度曲线,回答下列问题。
(3)析出的白色固体为NaHCO3的主要原因是 。袋内溶液中是否含有NaHCO3?请设计实验方案证明: (不可使用酸碱指示剂,写出操作、现象和结论)。
(4)NaHCO3的溶解度在60℃后无数据,原因可能是 。
任务4:应用产品
(5)析出得到的NaHCO3固体加热分解即制得产品——纯碱。工业上可用纯碱和熟石灰反应制取氢氧化钠,反应的化学方程式为 。
(6)副产品NH4Cl在农业上可用作 。某工厂用65吨NaCl(利用率在90%以上)生产纯碱,同时得到NH4Cl的质量至少是多少吨? (写出计算过程,结果保留一位小数)
【答案】(1) 18 26.5% A
(2)湿润的红色湿润试纸变蓝色
(3) 相同温度下,NaHCO3的溶解度小于NH4Cl的溶解度 取少量袋内溶液于试管中,滴加适量的稀盐酸,若有气泡冒出,说明袋内溶液中含有NaHCO3
(4)60℃时溶液中的碳酸氢钠受热分解
(5)Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH
(6) 氮肥 设得到NH4Cl的质量为
答:同时得到NH4Cl的质量至少是53.5吨。
【详解】(1)常温下,NaCl的溶解度为36g,则该温度下,将 18gNaCl固体完全溶解于50g水配得饱和溶液,此溶液的溶质质量分数为,NaCl溶液中含有钠离子、氯离子和水分子三种微粒,则从微观角度分析,图示中最接近NaCl溶液真实情况的是A;
(2)加热硫酸铵和氢氧化钙的固体混合物生成硫酸钙、氨气和水,氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色,则将湿润的红色石蕊试纸放在导管a端,当观察到湿润的红色石蕊试纸变蓝色时,连接ab,收集NH3;
(3)由于相同温度下,NaHCO3溶解度小于NH4CI的溶解度,所以析出的白色固体为NaHCO3,碳酸氢钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,则证明袋内溶液中是否含有 NaHCO3的实验方案为:取少量袋内溶液于试管中,滴加适量的稀盐酸,若有气泡冒出,说明袋内溶液中含有NaHCO3;
(4)NaHCO3的溶解度在60℃后无数据,原因可能是60C时溶液中的碳酸氢钠受热分解;
(5)纯碱是碳酸钠的俗称,熟石灰是氢氧化钙的俗称,碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,反应的化学方程式为:Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH;
(6)NH4Cl含氮元素,农业上可用作氮肥;
计算过程见答案。
15.(2024·江苏连云港·中考真题)CO2的捕集与资源化利用是实现“双碳”目标的重要手段。利用CaO高温捕集CO2是目前很有前景的技术之一。
(1)制备CaO。
以蛋壳(主要成分为CaCO3,还有少量有机物等杂质)为原料可采用两种方法制备CaO:
方法一:将蛋壳粉碎后,800℃煅烧,得到CaO。
方法二:将蛋壳粉碎后,用醋酸(CH3COOH)将蛋壳中的碳酸钙转化为醋酸钙[Ca(CH3COO)2]后,800℃煅烧,得到CaO。
已知:
a.醋酸钙在空气中800℃煅烧时,反应的化学方程式为
b.制得的CaO固体越疏松多孔,捕集CO2的效果越好。
①方法一煅烧过程中有烧焦羽毛的气味,说明蛋壳中含有 (填字母)。
a.蛋白质 b.糖类 c.油脂
②含有Ca2+的盐称为钙盐。下列关于方法二中醋酸与碳酸钙的反应,说法正确的是 (填字母)。
a.CaCO3和Ca(CH3COO)2均属于钙盐
b.无色酚酞溶液遇醋酸溶液显红色
c.醋酸与碳酸钙反应生成醋酸钙的同时,有CO2气体生成
③研究表明:方法二制得的CaO捕集CO2的效果比方法一的更好,原因是 。
(2)捕集CO2。640℃时CaO能与CO2反应生成CaCO3,固定封存CO2。28gCaO最多能捕集CO2的质量是多少?(写出计算过程,否则不得分)
(3)CO2的资源化利用。光照条件下,将捕集的CO2催化转化为高价值燃料的反应过程如题图所示。该转化过程分两步进行:
第一步:光照时,H2在催化剂表面失去转化为H+。
第二步:CO2在催化剂表面获得不同数目的e-和H+,分别转化为甲、乙、丙等含一个碳原子的分子。
①图中产物甲的化学式为 。
②已知生成1个乙分子时有2e-参加反应,则生成一个丙分子时,需要有 e-参加反应。
【答案】(1) a a、c 获得等量CaO固体,方法二产生的气体比方法一的多,导致方法二生成的CaO更疏松多孔
(2)解:设28gCaO多能捕集CO2的质量为x。
x=22g
答:28gCaO最多能捕集22gCO2。
(3) CH4 6
【详解】(1)①蛋白质灼烧有烧焦羽毛的气味,所以煅烧过程中有烧焦羽毛的气味,说明蛋壳中含有蛋白质,故选a。
②a.CaCO3和Ca(CH3COO)2均含有钙离子,均属于钙盐,正确;
b.酚酞遇酸性、中性溶液不变色,为无色。醋酸溶液呈酸性,不能使酚酞变色,错误;
c.醋酸溶液中含有氢离子,碳酸钙中含有碳酸根离子,氢离子和碳酸根离子结合生成二氧化碳和水,所以醋酸与碳酸钙反应生成醋酸钙的同时,有CO2气体生成,正确;
故选ac。
(2)见答案。
(3)①1个二氧化碳分子由2个氧原子和一个碳原子组成,所以表示碳原子。1个氢气分子由2个氢原子组成,所以表示氢原子,所以甲的化学式为CH4。
②分子不带电。参与反应的二氧化碳不带电,氢离子带1个单位的正电荷,电子带一个单位的负电荷,所以参加反应的氢离子数目和电子数目相等。生成1个乙分子需要2个氢离子夺走1个二氧化碳分子中的1个氧原子,所以需要2e-参加反应。生成1个丙分子需要2个氢离子夺走1个二氧化碳分子中的1个氧原子,同时还需要4个氢离子进入1个丙分子中,所以一共需要6个氢离子,则需要6e-参加反应。
16.(2023·江苏无锡·中考真题)侯德榜先生为制取纯碱作出了杰出贡献。
(1)实验室模拟制取碳酸氢钠。
“侯氏制碱法”生产纯碱的过程中,碳酸氢钠的生成是至关重要的一环,其原理是:,。兴趣小组在常温(20℃)下设计并完成了如图所示实验。
[已知20℃时NaCl、、、的溶解度为36.0g、21.0g、9.6g、37.2g。]
①实验1、2所得溶液处于饱和状态的是 (填实验序号)。
②实验3的锥形瓶中出现白色浑浊,经检验为。写出用稀盐酸检验的化学方程式: 。
(2)侯氏制碱法的生产流程如下:
①实际生产中沉淀池内的温度不能太高,原因是 。
②如图是四种物质的溶解度曲线。母液中含有较高浓度的和少量NaCl,利用降温结晶的方法可提纯,理由是 。
③上述流程中可循环利用的物质有:NaCl和 。
(3)测定纯碱样品中碳酸钠的质量分数。
纯碱产品中常混有少量氯化钠,兴趣小组设计以下两种方案测定某纯碱样品中碳酸钠的质量分数:
根据方案1,实验测得的质量为0.88g。根据方案2,实验测得的质量为3.94g。请任选其中一种方案与相关数据,计算该纯碱样品中碳酸钠的质量分数 (写出计算过程,结果精确到0.1%)。。
【答案】(1) 1
(2) 防止碳酸氢钠分解 氯化铵的溶解度受温度影响比较大 二氧化碳/CO2
(3)方案1:设纯碱中碳酸钠的质量为x,则
解得x=2.12g
则该纯碱样品中碳酸钠的质量分数为
答:该纯碱样品中碳酸钠的质量分数为96.4%。
或方法2:设纯碱中碳酸钠的质量为x,则
解得x=2.12g
则该纯碱样品中碳酸钠的质量分数为
答:该纯碱样品中碳酸钠的质量分数为96.4%。
【详解】(1)①由于20℃时,氯化钠和碳酸氢铵的溶解度分别为36.0g、21.0g,则该温度下,10g水中最多可溶解氯化钠和碳酸氢铵的质量为3.6g、2.1g,则结合图中所加入固体的质量,可知实验1形成的溶液为饱和溶液。
②碳酸氢钠能与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:。
(2)①由于碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,则沉淀池内的温度不能太高,否则碳酸氢钠会分解为碳酸钠。
②由图可知,氯化铵的溶解度受温度影响比较大,则可采用降温结晶的方法提纯氯化铵。
③由流程可知,该流程中既能生成二氧化碳,又能得到二氧化碳,则可循环的物质有氯化钠和二氧化碳。
(3)见答案。
17.(2023·江苏无锡·中考真题)2023年5月30日,神舟十六号载人飞船发射成功,航天员将在中国空间站完成各项任务,因此,保障航天员的氧气需求至关重要。那么,空间站的氧气从哪里来?
Ⅰ.从地球带上去
(1)实验室用高锰酸钾等原料制氧,写出高锰酸钾分解的化学方程式: ;航天工业以空气为原料制氧,工业上选择空气的主要原因是 。
(2)工业上采用分离液态空气法获得氧气,其过程可用如图所示实验模拟。
①浸入液氮3min后,试管内产生约占其容积1/3的液态空气。取出试管,液态空气沸腾,伸入燃着的木条,木条熄灭;1min后伸入带火星的木条,观察到木条复燃。导致木条熄灭的原因是 。
②上述实验利用氮气与氧气的沸点不同实现分离,由实验现象可知,两种气体中沸点比较高的气体是 。
(3)利用分子筛可将氧分子从空气中“筛”出去,从而获得高浓度的氧气。其原理示意图如下:
由此可知两种分子的大小: (填“>”或“<”)。
Ⅱ.在天宫制出来
(4)早期空间站利用过氧化钠()、超氧化钾()等物质制氧,其原理表示如下:
空间站内二氧化碳的主要来源是 。
(5)目前空间站已实现电解水制氧,写出反应的化学方程式: 。
(6)空间站是一个相对封闭的场所,解决“气体从哪里来”的问题必然伴生着“气体往哪里去”的问题。为此,科学家设计了生物再生生命保障系统,实现了“水-氧-碳”的循环转化。下列叙述正确的是 (填序号)。
a.“水-氧-碳”的循环转化,减少了氧气的携带量,减轻了火箭和飞船的载重
b.电解水在产生氧气的同时产生氢气,系统需要对氢气进行转化
c.人体代谢产物中的水既有气态又有液态,设计系统时应考虑水的冷凝与净化
【答案】(1) 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 氧气占空气体积的21%,空气是制氧廉价易得的原料
(2) 液氮的沸点低,先从液态空气中扩散出来,且氮气不能助燃 液氧或者氧气
(3)>
(4)宇航员的呼吸作用
(5)2H2O 2H2↑+ O2↑
(6)abc
【详解】(1)
实验室加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰、氧气,化学方程式为:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;氧气占空气体积的21%,空气是廉价易得的原料,所以航天工业以空气为原料制氧。
(2)液态氮气的沸点比液氧低,取出试管,液态氮气先扩散出来,氮气不能支持燃烧,伸入燃着的木条,木条熄灭;1min后剩余的主要是氧气,氧气助燃,伸入带火星的木条,观察到木条复燃。
(3)利用分子筛可将氧分子从空气中“筛”出去,从而获得高浓度的氧气,由图可知,除去了大分子的氮气,所以氮气分子大于氧气分子。
(4)空间站利用过氧化钠()、超氧化钾()等物质制氧:
,由反应原理可知,空间站内宇航员需要吸入氧气,呼出二氧化碳,二氧化碳和过氧化钠、超氧化钾、水蒸气等物质得到氧气,二氧化碳的主要来源是宇航员的呼吸作用。
(5)电解水生成氢气和氧气,化学方程式为:2H2O 2H2↑+ O2↑
(6)生物再生生命保障系统中,水通电电解生成氧气,氧气通过呼吸转化为二氧化碳、水蒸气等气体,人体生活中产生尿液等液态水。
a.“水-氧-碳”的循环转化,不需要携带大量氧气,减少了氧气的携带量,减轻了火箭和飞船的载重,正确;
b.生物再生生命保障系统中不需要氢气,系统需要对氢气进行转化,正确;
c.人体代谢产物中的水既有气态又有液态,设计系统时应考虑水的冷凝与净化,如尿液中的水需要净化处理后循环利用,正确。
故选abc.
18.(2024·江苏南通·中考真题)氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
Ⅰ制取氢气
(1)相同温度下,相同大小的Fe片、Zn片,投入到等体积等浓度的稀盐酸中制取H2,反应更剧烈的是 (填“Fe”或“Zn”)。
(2)高温下C与水蒸气反应生成CO和H2,CO和水蒸气继续反应得到CO2和H2。
①CO和水蒸气反应的化学方程式为 。
②反应后的气体中含有H2、CO、CO2及水蒸气,向其中加入一定量的CaO可提高H2在混合气体中的百分含量,原因是 。
(3)利用太阳能电厂富余电力电解水制氢,电极上微观粒子的变化情况如图1所示。太阳能属于 (填“可再生能源”或“不可再生能源”)。B电极表面生成H2的过程可描述为 。
Ⅱ储存氢气
(4)碳纳米管(图2)与活性炭均具有疏松多孔的结构,研究表明碳纳米管吸附储氢的能力是活性炭的10倍。碳纳米管吸附储氢属于 变化。
(5)Mg2Cu是一种储氢合金。350℃时,Mg2Cu与H2反应生成MgHn,MgHn中Mg与H的质量比为12:1,则n= 。
【答案】(1)Zn
(2) 氧化钙与水蒸气反应,消耗了水蒸气,使氢气的百分含量提高
(3) 可再生能源 氢离子在B电极上得到电子生成氢气分子
(4)物理
(5)2
【详解】(1)在金属活动性顺序中,金属的位置越靠前,与酸反应的速度就越快,由于锌(Zn)在铁(Fe)的前面,因此相同温度下,相同大小的Fe片、Zn片投入到等体积等浓度的稀盐酸中,Zn与稀盐酸的反应会更剧烈。
(2)①在高温条件下,一氧化碳(CO)与水蒸气(H2O)反应生成二氧化碳(CO2)和氢气(H2),这个反应的化学方程式为。
②反应后的气体中含有H2、CO、CO2及水蒸气,当向其中加入一定量的氧化钙(CaO)时,氧化钙会与水蒸气反应生成氢氧化钙[Ca(OH)2],这个反应会消耗掉水蒸气,从而使混合气体中氢气的百分含量提高。
(3)太阳能是一种可再生能源,因为它来源于太阳,而太阳的能量是无穷无尽的,在电解水的过程中,B电极是负极,负极上氢离子(H+)得到电子生成氢气(H2),这个过程可以描述为:水分子在电流的作用下被分解为氢离子和氢氧根离子,氢离子在B电极上得到电子生成氢气分子;故答案为:可再生能源;氢离子在B电极上得到电子生成氢气分子。
(4)碳纳米管与活性炭均具有疏松多孔的结构,这使得它们都具有很强的吸附能力,当它们用于吸附储氢时,只是将氢气分子吸附在表面或孔隙中,并没有改变氢气的化学性质,因此这个过程属于物理变化。
(5)在MgHn中,镁(Mg)与氢(H)的质量比为12:1,设MgHn中氢原子的个数为n,则镁与氢的质量比可以表示为(因为镁的相对原子质量为24),根据题目给出的质量比12:1,我们可以列出等式:,解这个等式得到n=2。
19.(2024·江苏扬州·中考真题)不同条件下,一定数目的水分子可通过相互作用聚集在一起形成直径不同的水分子团。水蒸气、轻雾、雨水中水分子团的直径见下表。冲锋衣面料中含有微孔防水膜。微孔防水膜有多个小孔,能同时实现防水和透湿功能。轻雾、雨水不能透过微孔防水膜进入面料内部;出汗时,水蒸气则可以穿透微孔防水膜排出面料外。冲锋衣面料的材质及防水和透湿原理的示意图如图-1所示。已知:。
类型
直径
水蒸气
轻雾
20
雨水
>400
(1)冲锋衣面料属于 (填“无机非金属”或“复合”)材料。
(2)从构成物质的微观粒子视角分析,汗水蒸发过程中水发生改变的是 。
(3)①微孔防水膜的化学式为,其中C、F元素的质量比为 。
②微孔防水膜中,孔的直径范围是 。
(4)面料的透湿率(透湿率)关系到冲锋衣的舒适性。测量面料透湿率的一种原理如图-2所示。
①氯化钙由两种离子构成,其离子符号是 。测量过程中,氯化钙吸收水蒸气并与水反应生成二水合氯化钙,装置内温度升高。二水合氯化钙的化学式是 ,该反应 (填“吸收”或“放出”)热量。
②该原理中,测量通过面料的水蒸气质量的方法是 。
【答案】(1)复合
(2)分子之间的间隔
(3) 6:19 直径
(4) 、 放出 用电子天平测量实验前后干燥剂的变化量
【详解】(1)由图可知,冲锋衣面料由多种材料复合而成,属于复合材料;
(2)汗水蒸发过程中水发生改变的是分子之间的间隔,分子之间的间隔变大;
(3)①(C2F4)n 中C、F元素的质量比为:;
②轻雾、雨水不能透过微孔防水膜进入面料内部;出汗时,水蒸气则可以穿透微孔防水膜排出面料外,故微孔防水膜中,孔的直径范围是:4×10−4μm≤直径 <20μm;
(4)①氯化钙由钙离子和氯离子构成,离子的表示方法:在该离子元素符号的右上角标上该离子所带的正负电荷数,数字在前,正负号在后,带一个电荷时,1通常省略,多个离子,就是在元素符号前面加上相应的数字;故填:Ca2+、Cl-;
根据“先读后写”,二水合氯化钙的化学式为:CaCl2⋅2H2O;
氯化钙吸收水蒸气并与水反应生成二水合氯化钙,装置内温度升高,说明该反应放出热量;
②干燥剂用于吸收水分,故该原理中,测量通过面料的水蒸气质量的方法是用电子天平测量实验前后干燥剂的变化量,干燥剂质量的增加量即是通过面料的水蒸气质量。
20.(2024·江苏镇江·中考真题)助力“碳中和”,CO2的产生、捕集与资源化利用是重要研究课题。
(1)CO2的产生:化石燃料的燃烧排放大量CO2。
①化石燃料主要包括 、石油和天然气。
②大气中CO2的含量过高,会造成 (填环境问题)。
(2)CO2的捕集:工业上可用氨水、K2CO3溶液等化学物质捕集烟气中的CO2。
氨水捕集CO2的实验流程如下。
①转化中可循环使用的物质X的化学式为 。
②氨水吸收室中反应温度不宜过高,原因是 。
(3)CO2的利用:CO2和H2在Ni/CaO表面发生反应生成CH4的原理如图所示。
①整个转化过程中Ni/CaO的作用为 。
②生成CH4的总反应化学方程式为 。
【答案】(1) 煤 温室效应
(2) NH3 氨水易分解,温度过高,氨水又分解成氨气
(3) 催化
【详解】(1)①化石燃料主要包括煤、石油和天然气,故填写:煤。
②二氧化碳气体具有吸热和隔热的功能,二氧化碳在大气中增多的结果是形成一种无形的玻璃罩,使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散,其结果是地球表面变热起来,因此,二氧化碳也被称为温室气体,能引起温室效应,大气中二氧化碳含量的增加是导致温室效应的主要原因,故填写:温室效应。
(2)①由氨水捕集CO2的实验流程图可知,富含CO2的烟气,进入氨水吸收室,生成碳酸铵和碳酸氢铵,碳酸铵和碳酸氢铵加热分解,生成X和高纯CO2,X能被氨水吸收塔吸收,根据质量守恒定律宏观实质:化学反应前后,元素种类不变可知,反应前碳酸铵和碳酸氢铵中含有碳、氢、氧元素,加热分解,生成X和高纯CO2(含有碳元素和氧元素),X中可能含有氮元素和氢元素,X能被氨水吸收塔吸收,说明X能与水反应,生成氨水,因此,X为氨气,化学式为:NH3,故填写:NH3。
②氨水吸收室中反应温度不宜过高,原因是氨水易分解,温度过高,氨水又分解成氨气和水,故填写:氨水易分解,温度过高,氨水又分解成氨气。
(3)①由CO2和H2在Ni/CaO表面发生反应生成CH4的原理示意图可知,该反应过程中Ni/CaO的化学性质不变,起到过渡作用,符合催化剂的性质,因此,整个转化过程中Ni/CaO的作用为催化作用,故填写:催化。
②由CO2和H2在Ni/CaO表面发生反应生成CH4的原理示意图可知,生成CH4的总反应是二氧化碳和氢气,在Ni/CaO的催化下,生成甲烷和水,总反应方程式为:,故填写:
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压轴题06 图像分析
命题特点
1.图像类型与高频考点
(1)溶解度曲线
命题形式:给出两种固体溶解度随温度变化的曲线,要求:比较T₁℃时溶解度大小(如NaCl vs. KNO₃);
计算饱和溶液降温后的析出晶体质量;判断"蒸发溶剂"与"降温结晶"的适用条件。
易错点:忽略曲线交点含义(该温度下溶解度相同)。
(2)pH变化曲线
典型场景:酸碱中和滴定曲线(如盐酸滴入NaOH溶液);金属氧化物与酸反应的pH变化(如氧化铜与硫酸)。
关键分析:突变点对应恰好完全反应,需结合化学方程式计算。
(3)质量变化曲线
常见实验背景:金属与酸反应产生氢气(如Mg、Zn、Fe与稀盐酸);碳酸盐分解(如CaCO₃高温分解的固体质量减少)。
陷阱设置:横坐标可能为"时间"或"酸的质量",影响斜率解读。
(4)其他图像
导电性变化(如Ba(OH)₂溶液中滴加H₂SO₄);反应速率曲线(催化剂对H₂O₂分解的影响)。
解题策略:明变量:标注横纵坐标的物理量及单位(如"时间/s" vs. "溶液质量/g");析拐点:分段解读曲线趋势变化(平台期:反应终止或达到饱和;陡升/降:快速反应阶段);联方程:将图像关键点(如最高点、转折点)代入化学方程式定量计算。
解题要领
(一)化学反应过程图像
(1)金属与酸/盐反应
判断金属活动性顺序:反应速率快→金属活动性强;生成氢气质量与金属价态、质量有关。
易错点:酸不足时,金属剩余质量与金属种类无关。
(2)溶液pH变化
酸碱中和反应中,pH曲线转折点对应中和终点;稀释或混合时,pH变化趋势需结合溶质性质。
(3)质量守恒相关图像
生成气体或沉淀的质量随时间变化曲线,转折点表示反应结束。
(二)溶解过程中溶质质量、溶液质量、溶质质量分数相关曲线判断
(1)溶质质量:
向不饱和溶液中加溶质,溶质质量随时间增加至溶解度后不再变化。
(2)溶质质量分数:
饱和溶液中加溶质,质量分数不变;不饱和溶液中加溶质,质量分数逐渐增大至饱和。
(3)溶液质量:
加溶质时,溶液质量增加;若溶质不溶(如Ca(OH)₂加CaO),溶液质量可能先减少后恢复。
过程
一定温度下,向一定量的水中加入A溶质
一定温度下,向一定量A的不饱和溶液中加入A
一定温度下,向一定量A的饱和溶液中加入A
一定温度下,向一定量A的饱和溶液中加入B
图像
(三)pH变化与反应进程
酸碱中和滴定曲线中,过量试剂(酸或碱)的pH趋势需结合溶质性质判断。
强酸/强碱稀释后的pH变化幅度大于弱酸/弱碱。
(四)溶解过程中的温度变化曲线判断
(1)放热溶解:如NaOH、CaO溶于水,温度先升高后逐渐恢复。
(2)吸热溶解:如NH₄NO₃溶于水,温度持续降低。
过程
向一定量水中加入少量氢氧化钠固体(或浓硫酸)
向一定量水中加入少量硝酸铵固体
图像
分析
溶质溶解(或生石灰与水反应)时放热,温度升高后随时间的变化而慢慢恢复至室温
溶质溶解时吸热,温度降低,后随时间的变化而慢慢恢复至室温
题型01 微观示意图分析
1.(2024·江苏苏州) (节选)天然气的综合利用是重要的研究课题。
天然气是重要的化石燃料和能源,主要成分为甲烷(CH4),还含有少量硫化氢(H2S)等气体。硫化氢可在催化剂作用下与甲烷反应而除去,其反应微观示意图如图1所示。
(1)甲烷完全燃烧生成CO2和H2O的化学方程式为______。
(2)结合图1,分析甲烷与硫化氢的反应。
①产物“”中,碳元素和硫元素的质量比为______(填最简整数比)。
②该反应过程中变化的是______(填字母)。
A.分子的数目 B.原子的种类 C.物质的总质量
2(2023年苏州中考)(节选)与在催化剂作用下可得到合成气(CO和),反应过程中催化剂表面还同时存在积碳反应和消碳反应,原理如图-1所示。
①消碳反应的产物“”是______。
②为减少催化剂表面的积碳,可在原料气中加入适量______气体。
③其他条件不变,催化剂表面的积碳量随温度变化如图-2所示。温度高于600℃,催化剂表面积碳量减少的原因可能是______。
题型02 物质间反应的质量分析
3.(2024·苏州中考)(节选)“氧化”时,次氯酸钠投入质量m(NaClO)对废水中的氨氮去除率(×100%)和总氮残留率(×100%)的影响如图所示。
①NaClO将NH3反应转化为N2的化学方程式为_______。
②当m(NaClO)>m1时,废水中总氮残留率上升的原因是______。
4.(2024苏州中考)捕集空气中CO2加氢制甲醇(CH3OH),可实现CO2资源化利用和“零碳”排放,其转化流程如图所示。下列说法不正确的是
A. 反应①中,电解水生成的H2和O2的分子个数比为2:1
B. 反应②中,生产1.6kgCH3OH理论上要消耗2.2kgCO2
C. 转化过程中,H2O和H2循环转化,无需额外补充
D. 等质量的甲醇制取时消耗的CO2与燃烧时生成的CO2相等,实现“零碳”排放
题型03 酸碱反应图像分析
5.(2025·天津河西·月考)稀盐酸与氢氧化钠溶液反应时,测得溶液pH的变化如图1所示,溶液温度的变化如图2所示,下列说法正确的是
A.该实验是将氢氧化钠溶液逐滴滴入一定量的稀盐酸中
B.图2中温度曲线从室温上升到e点,说明该反应是吸热反应
C.f点所示溶液,能使无色酚酞试液变成红色
D.a到c段过程中不断有氯化钠生成
1.(2024·江苏无锡·中考真题)实验室利用石灰石和稀盐酸反应制取CO2,不需要选用的仪器是
A.锥形瓶B.导管 C.集气瓶 D.酒精灯
2.(2024·江苏无锡·中考真题)一定条件下,甲和乙反应的微观过程如图所示。下列叙述正确的是
A.甲、乙、丙、丁中有3种氧化物
B.反应前后原子种类改变
C.参加反应的甲和乙的分子个数比为1:1
D.反应生成的丙和丁的质量比为5:3
3.(2024·江苏连云港·中考真题)利用图-1所示装置探究NaHCO3溶液与CaCl2溶液混合后发生的变化。常温下,向NaHCO3溶液中匀速滴加CaCl2溶液,pH传感器测得溶液的pH随时间变化如图-2所示。一段时间后,三颈烧瓶和试管中均有白色沉淀生成。已知CaCl2溶液呈中性。下列说法正确的是
A.NaHCO3溶液显酸性
B.时溶液显酸性的原因是CaCl2过量
C.三颈烧瓶中生成的白色沉淀为Ca(HCO3)2
D.实验表明:
4.(2024·江苏扬州·中考真题)自然界存在多种元素及物质的循环。下图表示的是自然界中的
A.氮循环 B.硫循环 C.碳循环 D.水循环
5.(2023·江苏无锡·中考真题)“化学链燃烧”是指燃料不直接与空气接触,而是以载氧体在两个反应器之间的循环来实现燃料较低温度下燃烧的过程。某“化学链燃烧”的过程如下:
下列叙述错误的是
A.空气反应器中发生的反应为:
B.X中氮气的含量比空气中高
C.与直接燃烧相比,“化学链燃烧”有利于二氧化碳的捕集
D.等质量的甲烷直接燃烧比“化学链燃烧”消耗氧气多
6.(2023·江苏徐州·中考真题)我国科学家利用化学方法入工合成淀粉,是实现碳的资源化利用的有效途径之一,部分过程如图。下列说法不正确的是
A.检验淀粉可以用碘水或碘酒
B.反应II的化学方程式为
C.为使反应持续发生,反应I需要不断补充以提供氧气
D.自然界中转化为葡萄糖的过程,实现了太阳能到化学能的转化
7.(2022·江苏苏州·中考真题)氢氧化钠溶液与稀盐酸恰好完全反应的微观示意图如下。下列说法不正确的是
A.盐酸中存在的微粒有水分子和氯化氢分子
B.该反应的微观实质是H+和OH-结合生成水分子
C.Na+和Cl-在该反应过程中没有被消耗
D.恰好完全反应时,溶液呈中性
8.(2024·江苏徐州·中考真题)兴趣小组在老师指导下用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳,并进行相关性质探究。
(1)实验室用A装置制取CO2,先向 (填仪器名称)加入石灰石,再向长颈漏斗中注入稀盐酸,反应的化学方程式为 。用B装置收集CO2,气体应从导管 (填“a”或“b”)端通入,因为CO2的密度是 。
(2)连接装置A和C,将CO2通入滴有酚酞试液的澄清石灰水中,观察到澄清的石灰水变浑浊,还可能观察到的现象为 ,装置D可用来证实植物的光合作用,通入适量CO2后,进行光照,试管内有气泡产生,检验试管内气体的方法是 。
(3)实验室用A装置还可以制备氧气或氢气,请写出其中一个反应的化学方程式: 。
(4)用注射器向集满CO2的密闭的集气瓶中注入20mL水,并不断振荡,装置如图1。同时用气体压强传感器采集数据,如图2,图中曲线EF段气体压强迅速上升的原因是 ,曲线FG段气体压强逐渐减小,说明CO2具有的性质是 。
9.(2023·江苏无锡·中考真题)兴趣小组对燃烧的条件进行探究。
(1)利用如图所示装置进行实验,观察到的现象有:
Ⅰ.试管中白磷燃烧;
Ⅱ.水中白磷未燃烧;
Ⅲ.试管中红磷未燃烧;
Ⅳ.气球a先变大后变小。
①由现象Ⅰ、Ⅱ可推知的结论是 。
②由现象Ⅰ、Ⅲ可推知的结论是 。
③从现象Ⅳ分析:气球a先变大的原因是 。
(2)利用图1所示装置进行燃烧条件的进一步探究。实验测得集气瓶中氧气的体积分数随时间的变化曲线如图2所示。
①写出红磷燃烧的化学方程式: 。
②红磷熄灭后,集气瓶内的氧气并未耗尽,氧气的含量约为10%。你对燃烧条件的新认识是 。
10.(2024·江苏无锡·中考真题)项目小组对影响过氧化氢分解的因素进行了探究。
实验1:在试管①中加入4%的H2O2溶液5mL,伸入带火星木条,观察现象(见图1)。
实验2:在试管②和③中各加入4%的H2O2溶液5mL,分别将试管放在冷水和热水中,观察现象(见图2)。
实验3:常温下,取4%的H2O2溶液,研究pH对H2O2分解所得溶液中溶氧量的影响,测定结果如图3所示。
(1)实验1中,观察到的现象是:有少量气泡产生,带火星木条未复燃。实验结论是 。
(2)实验2观察到试管③中产生大量气泡,反应的化学方程式是 。
(3)由图3可知:过氧化氢溶液呈 (填“酸性”“中性”或“碱性”);溶氧量随pH变化的趋势是 。
(4)实验3得到的结论是 。
11.(2024·江苏常州·中考真题)兴趣小组对我国的太空舱制取氧气系统(其剖面如图所示)进行了研究性学习。
I.多角度认识制氧原理电源
(1)太空舱制氧系统中电源A极是 极;将燃着的蜡烛放入b管收集的气体中,看到燃烧 。
(2)太空舱制氧原理的化学方程式为 ,反应过程中种类和数目均没有发生变化的微粒是 (用符号表示)。
(3)太空舱制氧过程中消耗的水和生成的氧气的质量关系是___________(填序号)。
A. B. C. D.
II.多措施提高制氧效率
【查阅资料】
提高电解效率的措施主要包括:增强水的导电性、改变电解温度、设置超声波场等。
【讨论分析】
(4)用30%的KOH溶液代替水进行电解,增大了水中 的浓度,增强了水的导电性。
(5)升高电解温度能提高制氧效率的原因之一是:温度升高,微粒 。
(6)如图分别为两种不同条件下不锈钢电极表面的气泡直径分布情况图。
①气泡覆盖在电极表面使电解反应界面 (选填“增大”或“减小”),降低了电解效率。
②超声波振动能提高电解效率的原因是 。
12.(2023·江苏常州·中考真题)某兴趣小组同学设计实验验证人体呼吸作用产生二氧化碳。
Ⅰ、知识链接
(1)人类进行呼吸作用的主要形式是有氧呼吸,通过酶的催化作用,把糖类等有机物转化为二氧化碳和水。葡萄糖(C6H12O6)在人体内参与呼吸作用的化学反应方程式为 。
Ⅱ、实验验证
(2)初始实验:如图1所示,甲同学通过导管向澄清石灰水中吹气,观察到澄清石灰水变浑浊,于是得出结论:人体呼吸作用产生二氧化碳。
①澄清石灰水变浑浊的化学反应方程式为 。
②经过讨论,同学们认为图1实验不足以得出正确结论,原因是吸入的空气中 。
(3)改进实验:同学们改进实验装置如图2所示。检验气密性良好后,在A、B瓶中装入等浓度等体积、足量的澄清石灰水。乙同学对着同一套装置吹嘴做了相同时长、相同气流速度的吸气和呼气,通过单向阀控制后的吸气步骤和呼气步骤气流方向如图2所示,观察现象。
①实验时做相同时长、相同气流速度的吸气和呼气动作的目的是 ,便于对比实验现象。
②实验过程中若观察到 现象,则说明人体呼吸作用产生二氧化碳。
(4)数字化实验:同学们又进行如图3所示实验,把氧气浓度、二氧化碳浓度和湿度传感器探头放入有少量空气的保鲜袋中,打开仪器开始采集数据,然后向袋内呼出气体。采集的数据如图4所示,纵坐标为某一气体体积分数(%),横坐标为时间(s)。
①实验中没有进行数据采集的其余气体的主要成分为 。
②能说明人体呼吸作用产生二氧化碳的曲线是 。
③根据图4中信息,推断Z曲线在下降后又略有上升的可能的原因是 。
13.(2024·江苏宿迁·中考真题)化学实践小组为测定实验室一瓶失去标签的稀盐酸的溶质质量分数。取该稀盐酸50g,利用传感器实时监测稀盐酸与溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液反应过程中pH的变化情况,测定结果如图所示。
(1)该实验是将 滴入另一溶液中。
(2)b点所对应溶液中的溶质有 (填化学式)。
(3)计算该瓶稀盐酸的溶质质量分数(写出计算过程)。
14.(2024·江苏徐州·中考真题)我国化工专家侯德榜创立了“侯氏联合制碱法”,为纯碱(Na2CO3)制造作出了重大贡献,促进了世界制碱技术的发展。化学小组对制碱过程进行项目化学习。
任务1:认识原理
;
。
任务2:制备原料
(1)配制饱和氯化钠溶液。常温下,NaCl的溶解度为36g。该温度下,将 g NaCl固体完全溶解于50g水配得饱和溶液,此溶液的溶质质量分数为 (结果精确到0.1%)。从微观角度分析,下列图示中最接近NaCl溶液真实情况的是 (填字母)。
(2)获取气体。加热硫酸铵和氢氧化钙的固体混合物,将湿润的红色石蕊试纸放在导管a端,当观察到 时,连接ab,收集NH3,待储气袋集满后关闭弹簧夹,如图1。再用相同规格的储气袋集满一袋CO2气体。
任务3:探秘变化
用注射器抽取约5mL饱和食盐水,从导管b端注入盛有NH3的储气袋中,关闭弹簧夹,振荡至储气袋完全变瘪。再将该袋内全部液体用注射器吸出,注入盛有CO2的储气袋中,关闭弹簧夹充分振荡,静置后观察到袋内有白色固体析出。请结合图2溶解度曲线,回答下列问题。
(3)析出的白色固体为NaHCO3的主要原因是 。袋内溶液中是否含有NaHCO3?请设计实验方案证明: (不可使用酸碱指示剂,写出操作、现象和结论)。
(4)NaHCO3的溶解度在60℃后无数据,原因可能是 。
任务4:应用产品
(5)析出得到的NaHCO3固体加热分解即制得产品——纯碱。工业上可用纯碱和熟石灰反应制取氢氧化钠,反应的化学方程式为 。
(6)副产品NH4Cl在农业上可用作 。某工厂用65吨NaCl(利用率在90%以上)生产纯碱,同时得到NH4Cl的质量至少是多少吨? (写出计算过程,结果保留一位小数)
15.(2024·江苏连云港·中考真题)CO2的捕集与资源化利用是实现“双碳”目标的重要手段。利用CaO高温捕集CO2是目前很有前景的技术之一。
(1)制备CaO。
以蛋壳(主要成分为CaCO3,还有少量有机物等杂质)为原料可采用两种方法制备CaO:
方法一:将蛋壳粉碎后,800℃煅烧,得到CaO。
方法二:将蛋壳粉碎后,用醋酸(CH3COOH)将蛋壳中的碳酸钙转化为醋酸钙[Ca(CH3COO)2]后,800℃煅烧,得到CaO。
已知:
a.醋酸钙在空气中800℃煅烧时,反应的化学方程式为
b.制得的CaO固体越疏松多孔,捕集CO2的效果越好。
①方法一煅烧过程中有烧焦羽毛的气味,说明蛋壳中含有 (填字母)。
a.蛋白质 b.糖类 c.油脂
②含有Ca2+的盐称为钙盐。下列关于方法二中醋酸与碳酸钙的反应,说法正确的是 (填字母)。
a.CaCO3和Ca(CH3COO)2均属于钙盐
b.无色酚酞溶液遇醋酸溶液显红色
c.醋酸与碳酸钙反应生成醋酸钙的同时,有CO2气体生成
③研究表明:方法二制得的CaO捕集CO2的效果比方法一的更好,原因是 。
(2)捕集CO2。640℃时CaO能与CO2反应生成CaCO3,固定封存CO2。28gCaO最多能捕集CO2的质量是多少?(写出计算过程,否则不得分)
(3)CO2的资源化利用。光照条件下,将捕集的CO2催化转化为高价值燃料的反应过程如题图所示。该转化过程分两步进行:
第一步:光照时,H2在催化剂表面失去转化为H+。
第二步:CO2在催化剂表面获得不同数目的e-和H+,分别转化为甲、乙、丙等含一个碳原子的分子。
①图中产物甲的化学式为 。
②已知生成1个乙分子时有2e-参加反应,则生成一个丙分子时,需要有 e-参加反应。
16.(2023·江苏无锡·中考真题)侯德榜先生为制取纯碱作出了杰出贡献。
(1)实验室模拟制取碳酸氢钠。
“侯氏制碱法”生产纯碱的过程中,碳酸氢钠的生成是至关重要的一环,其原理是:,。兴趣小组在常温(20℃)下设计并完成了如图所示实验。
[已知20℃时NaCl、、、的溶解度为36.0g、21.0g、9.6g、37.2g。]
①实验1、2所得溶液处于饱和状态的是 (填实验序号)。
②实验3的锥形瓶中出现白色浑浊,经检验为。写出用稀盐酸检验的化学方程式: 。
(2)侯氏制碱法的生产流程如下:
①实际生产中沉淀池内的温度不能太高,原因是 。
②如图是四种物质的溶解度曲线。母液中含有较高浓度的和少量NaCl,利用降温结晶的方法可提纯,理由是 。
③上述流程中可循环利用的物质有:NaCl和 。
(3)测定纯碱样品中碳酸钠的质量分数。
纯碱产品中常混有少量氯化钠,兴趣小组设计以下两种方案测定某纯碱样品中碳酸钠的质量分数:
根据方案1,实验测得的质量为0.88g。根据方案2,实验测得的质量为3.94g。请任选其中一种方案与相关数据,计算该纯碱样品中碳酸钠的质量分数 (写出计算过程,结果精确到0.1%)。。
17.(2023·江苏无锡·中考真题)2023年5月30日,神舟十六号载人飞船发射成功,航天员将在中国空间站完成各项任务,因此,保障航天员的氧气需求至关重要。那么,空间站的氧气从哪里来?
Ⅰ.从地球带上去
(1)实验室用高锰酸钾等原料制氧,写出高锰酸钾分解的化学方程式: ;航天工业以空气为原料制氧,工业上选择空气的主要原因是 。
(2)工业上采用分离液态空气法获得氧气,其过程可用如图所示实验模拟。
①浸入液氮3min后,试管内产生约占其容积1/3的液态空气。取出试管,液态空气沸腾,伸入燃着的木条,木条熄灭;1min后伸入带火星的木条,观察到木条复燃。导致木条熄灭的原因是 。
②上述实验利用氮气与氧气的沸点不同实现分离,由实验现象可知,两种气体中沸点比较高的气体是 。
(3)利用分子筛可将氧分子从空气中“筛”出去,从而获得高浓度的氧气。其原理示意图如下:
由此可知两种分子的大小: (填“>”或“<”)。
Ⅱ.在天宫制出来
(4)早期空间站利用过氧化钠()、超氧化钾()等物质制氧,其原理表示如下:
空间站内二氧化碳的主要来源是 。
(5)目前空间站已实现电解水制氧,写出反应的化学方程式: 。
(6)空间站是一个相对封闭的场所,解决“气体从哪里来”的问题必然伴生着“气体往哪里去”的问题。为此,科学家设计了生物再生生命保障系统,实现了“水-氧-碳”的循环转化。下列叙述正确的是 (填序号)。
a.“水-氧-碳”的循环转化,减少了氧气的携带量,减轻了火箭和飞船的载重
b.电解水在产生氧气的同时产生氢气,系统需要对氢气进行转化
c.人体代谢产物中的水既有气态又有液态,设计系统时应考虑水的冷凝与净化18.(2024·江苏南通·中考真题)氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
Ⅰ制取氢气
(1)相同温度下,相同大小的Fe片、Zn片,投入到等体积等浓度的稀盐酸中制取H2,反应更剧烈的是 (填“Fe”或“Zn”)。
(2)高温下C与水蒸气反应生成CO和H2,CO和水蒸气继续反应得到CO2和H2。
①CO和水蒸气反应的化学方程式为 。
②反应后的气体中含有H2、CO、CO2及水蒸气,向其中加入一定量的CaO可提高H2在混合气体中的百分含量,原因是 。
(3)利用太阳能电厂富余电力电解水制氢,电极上微观粒子的变化情况如图1所示。太阳能属于 (填“可再生能源”或“不可再生能源”)。B电极表面生成H2的过程可描述为 。
Ⅱ储存氢气
(4)碳纳米管(图2)与活性炭均具有疏松多孔的结构,研究表明碳纳米管吸附储氢的能力是活性炭的10倍。碳纳米管吸附储氢属于 变化。
(5)Mg2Cu是一种储氢合金。350℃时,Mg2Cu与H2反应生成MgHn,MgHn中Mg与H的质量比为12:1,则n= 。
19.(2024·江苏扬州·中考真题)不同条件下,一定数目的水分子可通过相互作用聚集在一起形成直径不同的水分子团。水蒸气、轻雾、雨水中水分子团的直径见下表。冲锋衣面料中含有微孔防水膜。微孔防水膜有多个小孔,能同时实现防水和透湿功能。轻雾、雨水不能透过微孔防水膜进入面料内部;出汗时,水蒸气则可以穿透微孔防水膜排出面料外。冲锋衣面料的材质及防水和透湿原理的示意图如图-1所示。已知:。
类型
直径
水蒸气
轻雾
20
雨水
>400
(1)冲锋衣面料属于 (填“无机非金属”或“复合”)材料。
(2)从构成物质的微观粒子视角分析,汗水蒸发过程中水发生改变的是 。
(3)①微孔防水膜的化学式为,其中C、F元素的质量比为 。
②微孔防水膜中,孔的直径范围是 。
(4)面料的透湿率(透湿率)关系到冲锋衣的舒适性。测量面料透湿率的一种原理如图-2所示。
①氯化钙由两种离子构成,其离子符号是 。测量过程中,氯化钙吸收水蒸气并与水反应生成二水合氯化钙,装置内温度升高。二水合氯化钙的化学式是 ,该反应 (填“吸收”或“放出”)热量。
②该原理中,测量通过面料的水蒸气质量的方法是 。
20.(2024·江苏镇江·中考真题)助力“碳中和”,CO2的产生、捕集与资源化利用是重要研究课题。
(1)CO2的产生:化石燃料的燃烧排放大量CO2。
①化石燃料主要包括 、石油和天然气。
②大气中CO2的含量过高,会造成 (填环境问题)。
(2)CO2的捕集:工业上可用氨水、K2CO3溶液等化学物质捕集烟气中的CO2。
氨水捕集CO2的实验流程如下。
①转化中可循环使用的物质X的化学式为 。
②氨水吸收室中反应温度不宜过高,原因是 。
(3)CO2的利用:CO2和H2在Ni/CaO表面发生反应生成CH4的原理如图所示。
①整个转化过程中Ni/CaO的作用为 。
②生成CH4的总反应化学方程式为 。
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