压轴题09 综合计算题-【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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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 | 化学反应及质量守恒定律 |
| 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 | 17.55 MB |
| 发布时间 | 2025-04-18 |
| 更新时间 | 2025-04-21 |
| 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/51690343.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09 综合计算题
命题特点
1.情境创设凸显本土化与时代性
(1)苏州元素渗透
常以本地工业生产为背景,要求学生计算中和反应试剂用量或金属离子沉淀量。例:2023年以阳澄湖水质改良为背景,要求计算明矾净化水产生的沉淀量。
(2)国家战略对接
结合碳中和、新能源等主题设计计算模型,如计算氢能源汽车储氢材料的产气效率或光伏材料制备中的纯度测定。
2.知识整合呈现立体化结构
(1)三重融合计算体系
基础计算:化学式量、质量守恒定律(必考)
进阶计算:含杂质样品纯度(高频)
综合计算:溶液浓度与气体体积的联合推算
(2)实验操作链式设问
结合粗盐提纯、金属冶炼等完整实验流程,分步计算过滤损失率、灼烧产物质量等参数,强调步骤间的逻辑关联性。
3.信息载体多元化
(1)工艺流程图分析
提供金属回收或化工生产流程图(如苏州某锂电池回收企业工艺),要求根据箭头指向分析物质转化关系,计算特定环节产物收率。
(2)数据矩阵处理
呈现多组对比实验数据表(如不同温度下催化剂效率对照),需筛选有效数据进行极值计算或趋势分析。
备考建议:建议重点训练含杂质样品计算(建议掌握“守恒法→差量法→极值法”三级解题策略)建立“情境翻译”能力,将实际问题转化为化学变量关系式。
近些年苏州中考中涉及化学方程式相关计算,主要是工业流程、实验探究结合计算型,综合溶质质量分数计算、反应图象绘制等。
解题要领
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。
题型01 化学式计算
1.(2024·江苏苏州) 宋代《千里江山图》历经千年青绿依旧。其中绿色颜料来自孔雀石[主要成分为Cu2(OH)2CO3,也可表示为xCu(OH)2•yCuCO3]。下列说法正确的是
A. Cu(OH)2易溶于水 B. Cu(OH)2不能与稀硫酸发生反应
C. CuCO3属于碱 D.
2(2022年苏州中考)(节选)(5)阶段I反应的微观过程如图1所示。写出甲醇的化学式:___________。
(6)阶段Ⅱ的物质转化如图2所示。反应a中四种物质的化学计量数均为1。
①推测分子中氢原子数目:甲醇___________甲醛(填“>”、“<”或“=”)。
②为使甲醇持续转化为甲醛,反应b需补充H2O2.理论上需补充的H2O2与反应a中生成的H2O2的分子个数比≥___________。
题型02 流程计算题
3.(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
4. (2023年苏州中考)工业上用NO生产过程中的物质转化关系如图所示,其中反应②的化学方程式为。下列有关说法正确的是
A. 反应①中,参加反应的NO与的分子数之比为1∶2
B. 转化过程中,只有氮元素的化合价发生变化
C. 理论上,、足量可以将NO、全部转化为
D. 工业上,30kg NO生产得到42 kg
题型03 综合计算题
5.(2024年苏州中考)(节选)氨气是制备各类含氮化合物的基础原料,在生产和使用过程中会产生氨氮废水,需处理达标后才能排放。
I.氨的合成
(1)工业上利用N2+3H22NH3合成氨气。
①可通过分离液态空气获得原料N2,该过程属于______(填“物理变化”或“化学变化”)。
②催化剂可用Fe3O4。高温下,部分Fe3O4被H2还原为FeO,转化过程中固体所含铁元素的质量分数_______(填“升高”或“降低”)。
Ⅱ.氨的应用
(2)液氨可用作制冷剂。氨气转化为液氨过程中,发生改变的是_______(从微观角度解释)。
(3)利用NH3去除汽车尾气中的NO,生成水和一种气体单质。该过程中化合价发生变化的元素是_______(填元素符号)。
Ⅲ.氨氮测定
(4)测定氨氮含量:取200mL氨氮废水,将氮元素完全转化为NH3,完全吸收所得NH3需要消耗9.8g10%的稀硫酸[反应原理2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4]。计算该废水中的氮元素含量。(含量以g•L-1表示,写出计算过程。H2SO4的相对分子质量为98)。
1.(2023·江苏苏州·模拟预测)使用特殊的催化剂在光照(hv)条件下实现了CO2和H2催化转化为C4H10,其中转化关系如图所示。下列说法错误的是
A.转化过程①和②中,氢元素化合价发生了变化
B.从CO2到C4H10的转化是一个储存能量的过程
C.过程③中,理论上参加反应的C4H10和O2的分子个数比是2∶13
D.理论上,每88tCO2完全转化为C4H10,需消耗26tH2
2.(24-25九年级下·江苏苏州·阶段练习)天然气的主要成分为甲烷(CH4),但往往混有有毒的H2S气体。氧化铁循环脱硫技术工艺如图所示。下列说法正确的是
A.该循环过程无需不断添加Fe2O3
B.该循环脱硫工艺中只有S、O元素的化合价发生了改变
C.脱硫过程中,每吸收34gH2S则生成32g硫
D.该工艺的总反应方程式为:H2S+O2=SO2+S↓+H2O
3.(22-23九年级上·江苏苏州·期末)CH4的燃烧反应在物质M的作用下分两步进行,其原理如图所示。下列有关说法正确的是
A.物质M可能是Cu(OH)2
B.步骤①反应中CH4与CO2的质量比为1:1
C.理论上,步骤①消耗的物质M质量等于步骤②生成的物质M质量
D.燃烧总反应中消耗的CH4与O2的分子数之比为1:1
4.(24-25九年级下·江苏苏州·阶段练习)耕地盐碱化影响粮食安全,兴趣小组开展了与土壤盐碱化相关的探究活动。
【查阅资料】①盐碱地的土壤中可能含有的物质有Na2CO3、NaCl、Na2SO4的一种或多种。
②氯化钠和硫酸钠溶液显中性,碳酸钠溶液显碱性。
③
NO
OH-
SO
CO
Cl-
Ba2+
溶
溶
不溶
不溶
溶
Ag+
溶
-
微
不溶
不溶
(1)成因:由农业灌溉或化肥施用引起的土壤盐碱化如图1所示,当进入土壤中盐的量超出植物的吸收能力时,随水分蒸发,盐分 (填“蒸发结晶”或“降温结晶”)导致土壤盐碱化。
(2)测定盐碱地土壤酸碱性
配制土壤样品浸出液,用胶头滴管吸取少量土壤浸出液,滴在 试纸上,与标准比色卡比较,得出浸出液显碱性,则土壤中一定含有 。
(3)探究土壤所含成分
同学们将土壤样品用水充分浸泡后得到了土壤浸出液,取少量土壤浸出液分别放入试管A、B中,进行下列实验:
实验序号
操作
现象
结论
1
向试管A中滴加过量稀硝酸
_______
样品中含Na2CO3
2
向试管B中滴加过量BaCl2溶液
产生白色沉淀
样品中含Na2SO4
3
取实验2后试管内的上层清液于另一试管中,向其中加入AgNO3溶液
产生白色沉淀
______
①实验1中的现象 。
②同学认为实验2不够严谨,理由是 (用化学方程式解释)。
③根据实验③, 判断样品中是否含NaCl(选填“能”或“不能”)。
(4)兴趣小组同学欲改良此土壤,先从以下角度进行理论研究:
I.除碱
小组同学向碳酸钠溶液中逐滴加入稀盐酸,发现开始没有气泡,一段时间后才开始产生气泡。测得反应中溶液的pH变化与加入盐酸体积的关系如图2所示。
(已知:本实验条件下,Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH分别为12.0和8.2)
①由图可知,反应主要分为AB、BC两个阶段。AB段、BC段发生的反应方程式分别为Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl、 。
②D点溶液中的溶质主要是 。
③C点溶液的pH略小于7的原因除了可能是盐酸略过量外,还可能是 。
④小组同学准确称取3.00g纯碱样品,加足量水充分溶解后得浸出液,向其中逐滴加入溶质质量分数为3.65%的稀盐酸,边滴加边搅拌,当两者恰好完全反应时(含碳物质全部转化为CO2),消耗盐酸体积为1.00mL。(该盐酸的密度近似等于1g•mL-1,杂质不与盐酸反应)。通过计算判断该纯碱样品的质量分数 (写出计算过程,保留小数点后一位)
Ⅱ.降盐
科研人员倡导农户将含有石膏(主要成分是硫酸钙CaSO4)的土壤调节剂混在水中浇灌农田,以便降低土壤的碱性,其中的化学反应方程式为 。
5.(2024·江苏南通·中考真题)利用CO2合成甲醇(CH3OH)是捕集CO2的一种方法。
(1)CO2催化加氢合成CH3OH的反应为CO2+3H2CH3OH+H2O。
①该反应 (填“属于”或“不属于”)置换反应。
②以17.6吨CO2为原料反应制得3.2吨CH3OH,计算CO2的转化率。
(CO2的转化率=×100%CO2,请将计算过程写到答题卡上)
(2)CO和H2在高温、催化剂作用下也能合成CH3OH,该反应的化学方程式为 。
6.(2025·安徽·二模)某兴趣小组用30g一定浓度的过氧化氢溶液在作催化剂制取O2(如下图,挥发的水蒸气忽略不计),反应过程的质量与时间变化如下表:
反应时间/秒
0
5
10
20
30
40
50
60
瓶子+药品/g
233.2
232.2
231.7
231.0
230.5
230.2
230.0
230.0
(1)原30g过氧化氢溶液中参加反应的质量多少g?
(2)画出生成氧气的质量(g)与反应时间t(秒)的关系图。
7.(2025·江苏常州·模拟预测)蛇年话蛇。“法老之蛇”是非常具有震撼力的化学实验之一。
原版实验——硫氰化汞受热分解
(1)反应方程式:,则X的化学式为 。
流传实验
硫氰化汞受热分解产生剧毒物质,因此网上流传实验大多是蔗糖的燃烧。
某兴趣小组按资料进行演示实验——取10g小苏打和40g蔗糖混合均匀,堆放在盛有细沙的蒸发皿中间,其周围倒上适量75%酒精()溶液,点燃后看到从火焰中慢慢“爬出”一条体积逐渐膨胀的黑“蛇”,如图1。
【问题一】黑色物质是什么?
(2)小组讨论后一致认为是碳,理由是 。
【问题二】哪种物质产生了碳?
资料:Ⅰ.蔗糖加热时会发生碳化反应,分解成水和碳;
Ⅱ.蔗糖、小苏打、酒精相互间不反应;
Ⅲ.碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳气体
小组进行如下对比实验:
实验
适量75%乙醇溶液+40g蔗糖
适量75%乙醇溶液+10g小苏打
现象
蔗糖燃烧,表面生成黑色物质
小苏打表面至乙醇火焰熄灭无明显变化
证据推理:
(3)黑色固体是由 产生的。
对比实验中小组同学发现黑色固体体积比演示实验明显小。掰开演示实验得到的黑色柱体,发现其内部蓬松多孔。
【问题三】小苏打的作用是什么?
(4)图2中,仪器①的名称为 ,选用装置 (填序号)可以进行小苏打的分解实验。对产生的气体进行检验的实验操作 ,发生反应的方程式为 。
证据推理:
(5)小苏打的作用是 。
实验思考:
(6)小苏打的量也是影响“成蛇”效果的重要因素,据图3,当蔗糖和小苏打的质量比为 时,“成蛇”效果最好。
8.(2025·广东东莞·一模)市售的食用纯碱往往含有少量氯化钠,探究小组以某品牌食用纯碱为样品测定其中的质量分数,实验过程如图:
请分析实验过程,回答:
(1)中钠离子和碳酸根离子个数比为 ;钠元素的质量分数为 (结果保留小数点后一位)。
(2)实验中加入“过量”溶液,目的是 ;
(3)若取用样品的质量为2.2g,且实验过程中无质量损失,最终得到沉淀的质量为2g。计算2.2g纯碱样品中含的质量。(写出计算过程)
(4)无水碳酸钠等级规定如右表所示,该品牌食用纯碱等级为 。
等级
碳酸钠含量(≥)
氯化钠含量(≤)
水不溶物含量(≤)
优等品
99.2%
0.7%
0.04%
一等品
98.8%
0.9%
0.10%
合格品
98.0%
1.2%
0.15%
9.(2025·四川绵阳·二模)某兴趣小组设计图1实验测定鱼骨中的碳酸钙含量,并将测得的数据绘制成图2。
提示:
①醋酸和碳酸钙反应的化学方程式为CaCO3 + 2HAc=CaAc2 +H2O+CO2↑。
②鱼骨中其他成分与食醋反应生成的气体可忽略不计。
(1)该实验中浓硫酸的作用是 。
(2)若用50g溶质质量分数为9%的醋酸溶液配制150g溶质质量分数为3%的醋酸溶液,需要加水 g。
(3)根据图中的数据计算鱼骨中碳酸钙的质量分数(无计算过程不得分)。
(4)生活中,用喝醋的方法除去卡在咽上的鱼刺,这种做法 (填“是”或“不是”)科学的。请你结合图中数据加以说明: 。
10.(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)
11.(2024·江苏常州·中考真题)如图装置可用于制取二氧化碳并验证其性质。
(1)仪器a的名称是 。
(2)用该套装置进行实验的优点是 。
(3)实验中可观察到 (选填“干燥”或“湿润”)的紫色石蕊小纸花变红;澄清石灰水 (填现象),化学方程式为 。
(4)实验中用含的质量分数为80%的大理石2.5g与足量的稀盐酸反应,该实验条件下的密度为2,理论上能生成的体积是多少?写出计算过程。
12.(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。
13.(2024·江苏盐城·中考真题)2024年5月17日,中国一汽盐城分公司首款新能源汽车“奔腾小马”投产下线,顺利实现新能源汽车转型升级。
(1)汽车烤漆工艺既能助力汽车美观,更能防止车身生锈。其防锈原理是 。
(2)铜制导线及铜质电路主板将电池、行车电脑及汽车部分零部件连接成高度协调的运行系统,说明铜具有优良的 (填写物理性质)。
(3)新能源汽车常使用含磷酸亚铁锂()的锂电池为汽车提供动力,中显价,则Li元素的化合价为 价。
(4)生产汽车使用大量合金。下列对合金的认识正确的是______(选填字母序号)。
A.合金的强度一般比组成它们的纯金属更大
B.合金的熔点一般比组成它们的纯金属更低
C.合金的抗腐蚀性能一般比组成它们的纯金属更好
(5)生产汽车还需要使用大量的金属铁。若用1000t含氧化铁()的赤铁矿石,理论上可以炼出纯铁的质量为 (写出计算过程)。
14.(2023·江苏常州·一模)为满足生产生活对氧气的需求,市场上出现了多种类型制氧机。
(1)“分子筛”技术制氧。如图为某种分子筛家用制氧机工作原理的微观示意图,该变化属于 变化。
(2)化学药剂制氧。使用过程如下:
步骤:Ⅰ、在如图所示的内简筒左右两边分别加入清水至相应水位线。
Ⅱ、在右侧反应仓内先加入A剂,再加入B剂。其中A剂为制氧剂过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2),过碳酸钠溶于水生成碳酸钠和过氧化氢。B剂为二氧化锰。
Ⅲ、盖好上盖,插好导管和鼻塞,稍等片刻,开始吸氧。
①B剂二氧化锰的作用是 。
②步骤Ⅱ中,如何证明装置内空气被大量排尽? 。
③加湿过滤仓的作用有 。
A.降低气体温度
B.使氧气具有一定的湿度,适合人们呼吸。
C.可以通过气泡观察氧气生成的速率
D.两侧水的作用相同。
④根据图1,两分多钟后,相同时间内 (填“过碳酸钠”或“5%过氧化氢”)产生氧气的量较多。
(3)若实验室用上述药剂制取氧气,图2仪器中不必选用的是 (填字母), 制氧剂的左仓类似图3, 口(填“a”或“b”)连接吸氧者的氧气管。
(4)若一袋过碳酸钠药 剂能产生氧气的质量为6.4g,则该药剂中含有过氧化氢的质量为多少?(写出计算过程)
15.(24-25九年级下·江苏扬州·阶段练习)CO2的捕集与资源化利用是实现“双碳”目标的重要手段。
Ⅰ.CO2的捕集
一种利用CaO捕集CO2的流程如图1所示。
(1)大气中CO2含量上升会导致的主要环境问题是 。
(2)“煅烧炉”中发生的反应的化学方程式为 。
(3)研究发现,加热CaC2O4·H2O也可获得CaO,反应方程式为CaC2O4·H2OCaO+CO2↑+CO↑+H2O↑,该反应所制得的CaO比石灰石分解制得的CaO捕集CO2的效果更好,主要原因是 。
(4)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)
Ⅱ.CO2合成淀粉【(C6H10O5)n】
中国科学院天津工业生物技术研究所采用一种类似“搭积木”的方式(如图2),在实验室中首次实现从CO2到淀粉分子【(C6H10O5)n】的人工合成。
(5)反应中用光和光子晶体催化水和二氧化碳,从而发生复杂的化学反应。
①光和光子晶体催化水分解产生氢气,该过程中能量转化形式为 。
②淀粉是由分子构成的有机物,从微观角度分析,直链淀粉和支链淀粉的化学性质不同,原因是 。
Ⅲ.CO2合成甲烷
(6)以ZnO―ZrO2为催化剂,以CO2和H2为原料合成甲醇,主要反应的微观过程如图-3所示,同时发生副反应:CO2+H2 CO+H2O。
①ZrO2中Zr的化合价为 。
②图3所示的合成反应中,生成物丙和丁的质量比为 。
③合成过程中,CO2转化率(×100%)及甲醇选择性(×100%,且甲醇选择性+CO选择性=100%)随温度的变化如图4所示。随温度升高,CO2转化率升高,但产物中甲醇含量降低,原因是 。
16.(24-25九年级下·江苏无锡·阶段练习)我国企业用10年时间,自主研发出海水镁资源综合利用专利技术,生产出碳酸镁水合物,并以此为中间体制备各类镁产品,填补了我国高端镁产品生产空白。
环节一、探寻海水之“镁”
(1)已知某海域海水中镁元素的质量分数约为0.13%。由此可知,用海水晒盐后的卤水来提取镁,而不直接用海水的主要原因是 。
环节二、制备三水合碳酸镁
工业上从弱碱性卤水(主要成分为MgCl2)中获取MgCO3•3H2O的一种方法如图1:
(2)过滤需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。
(3)沉淀过程的pH随时间的变化如图2所示,沉淀过程的操作为 (填标号)。
a.向NaOH溶液中滴加卤水,同时通入CO2
b.向卤水中滴加NaOH溶液,同时通入CO2
c.向NaOH溶液中通入CO2至饱和,然后滴加卤水,同时继续通入CO2
d.向卤水中通入CO2至饱和,然后滴加NaOH溶液,同时继续通入CO2
环节三、测定MgCO3•3H2O的纯度
【查阅资料】沉淀法测物质含量,沉淀质量越大,误差越小。
【实验步骤】利用如图3所示装置(图中夹持仪器略去)进行实验,以确定MgCO3•3H2O的纯度,已知B中发生的反应为MgCO3•3H2O+H2SO4=MgSO4+CO2↑+4H2O。依据实验过程回答下列问题。
(4)A中反应的化学方程式为 。
(5)下列措施中能提高测定准确度的是 (填序号)。
a.在加入硫酸之前应排净装置内CO2气体
b.在AB之间增添盛有浓硫酸的洗气装置
c.为了缩短实验时间,快速滴加硫酸
d.在C装置左侧导管末端增添多孔球泡
(6)小智认为应将C中Ca(OH)2溶液换成Ba(OH)2溶液,理由一:氢氧化钡的溶解度大,形成溶液的浓度大,使CO2被吸收的更完全;理由: 。
(7)实验中准确称取三份7.5g样品,进行三次测定,测得生成CaCO3沉淀的平均质量为5.0g,则样品中MgCO3•3H2O的纯度为多少?(写出计算过程)
(8)若获取样品中含有少量MgCO3,则样品中MgCO3•3H2O的纯度 (填“偏大”“不变”或“偏小”)。
17.(24-25九年级上·江苏苏州·阶段练习)钢铁在生产生活中有广泛应用。
Ⅰ.实验室模拟炼铁
(1)实验室模拟炼铁的装置如图1所示。
①仪器a的名称是 。
②实验中澄清石灰水出现白色浑浊的原因是 (用化学方程式表示)。
③尾气的处理方法是 。
Ⅱ.工业炼铁方式
(2)一种工业炼铁方法如图2所示。
①催化反应室中,与或在高温下均能发生反应,产物相同,写出相应的化学方程式: 、 。
②流程中除产生还原性气体外,还有的作用是 。
(3)某同学用酒精灯和酒精喷灯两种不同的热源进行加热,对模拟炼铁进一步探究,装置如图所示。
完全反应后,两组生成物均为黑色粉末(纯净物),分别用两组生成物进行如下实验:
步骤
实验操作
甲组
乙组
1
称量黑色粉末的质量
2
取黑色粉末,用磁铁吸引
能被吸引
能被吸引
3
取黑色粉末,加入足量硫酸铜溶液
有红色物质析出
无红色物质析出
查阅资料:
a.常温下铁与硫酸铜溶液反应:,常温下铁的氧化物不与硫酸铜反应。
b.CO与反应时的产物受温度的影响如图所示:
根据实验分析:
①甲组产物是 。
②某同学猜想乙组的生成物为。若该同学称量黑色粉末 g,则可证实他的猜想。
(4)某钢铁厂采用赤铁矿(主要成分为)炼铁,日产含铁的生铁,至少需要含80%的赤铁矿的质量是多少?(写出计算过程)。
18.(23-24九年级下·江苏苏州·阶段练习)电石渣[主要成分为,还含有MgO等杂质]是一种工业废渣,以它为原料可生产纳米碳酸钙,制备方案如下:
已知:①溶液显酸性;
②“浸取”时的主要反应为;
③“碳化”时的主要反应为。
(1)电石渣久置在空气中会产生一定量的碱式碳酸钙,化学式中的n为 。
(2)用不同质量分数的溶液浸取电石渣时,Ca元素提取率和Mg元素去除率的数值如图所示,你认为较适宜的质量分数是 。
(3)浸取时,向浸取液中滴加氨水调节pH,将镁元素全部沉淀,写出生成镁沉淀的方程式 。
(4)工业上将操作1所得溶液碱化后,进行喷雾碳化,碳化塔的构造如图所示,从 处通入(填“A”或“B”),其目的是 。
(5)测得不同温度下碳化反应所需时间如下表(其他条件相同):
温度
反应液浑浊所需时间(单位:秒)
反应完全所需时间(单位:分钟)
20℃
480
40℃
120
180
60℃
1
50
80℃
1
68
实际碳化反应的温度采用了60℃,温度不宜过高的原因可能是 (写出一条即可)。
(6)该工艺流程的核心反应在“浸取”和“碳化”这两步,请书写由制备碳酸钙的总反应方程式 。结合制备方案判断可循环利用的物质为 。
(7)用电石渣[质量分数92.5%]制备1t,计算所需电石渣的质量(写出计算过程)。 。
19.(2022·江苏苏州·中考真题)市售纯碱主要成分是碳酸钠,还含少量氯化钠等杂质。某实验小组对市售纯碱样品进行定性检验和定量测定。
已知:①部分银盐的溶解性如下表
NO3-
Cl-
CO32-
Ag
溶
不
不
②氯化银不溶于稀硝酸。
(1)验证样品中含有氯化钠
实验Ⅰ、取纯碱样品,加水溶解得溶液X,测得溶液pH约为12。
实验Ⅱ、取溶液X,滴加过量试剂Y,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体。
实验Ⅲ、向实验Ⅱ后所得溶液中滴加硝酸银溶液,有白色沉淀生成。
结论:样品中含有氯化钠。
①测定溶液pH的操作:用玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸上,与 相比较。
②实验Ⅱ中所加的试剂Y应选用 (填字母)。
a、稀盐酸 b、稀硝酸 c、氢氧化钠溶液 d、氯化钙溶液
③由上述实验推断,溶液X中含有的阴离子除Cl-外,还有 (填离子符号)。
(2)测定样品中碳酸钠含量
准确称取2.000g干燥纯碱样品,加水溶解,逐滴加入溶质质量分数为3.65%的稀盐酸,边滴加边搅拌,当两者恰好完全反应时(含碳物质全部转化为CO2),消耗盐酸体积为37.00mL。(该盐酸的密度近似等于1g·mL-1,杂质不与盐酸反应)
①通过计算判断该纯碱样品的等级 。(写出计算过程)无水碳酸钠等级规定如下:
优等品
一等品
合格品
碳酸钠质量分数
≥99.2%
≥98.8%
≥98.0%
②实验发现,当滴入盐酸体积略少于37.00mL时,溶液pH就降至7以下(约为5),溶液pH小于7的原因是 。将此时的溶液煮沸,pH会略有升高,其原因 。
20.(2021苏州中考)硫酸亚铁是一种重要的补铁剂。实验室以废铁屑(含少量Fe2O3)为原料制备硫酸亚铁晶体的流程如图所示:
已知:铁与硫酸铁反应的化学方程式为Fe+Fe2(SO4)3═3FeSO4。
(1)“碱洗”是为了洗去铁屑表面的油污。用热的碳酸钠溶液浸泡,过滤,再用蒸馏水洗涤2~3次。取最后一次洗涤液,测其pH,若pH= ,说明洗涤液中无碳酸钠。
(2)“酸溶”是向“碱洗”过的铁屑中加入过量稀硫酸。
①写出铁与稀硫酸反应的化学方程式: 。
②所用硫酸溶液浓度不能太稀,原因是 。
③废铁屑中的少量Fe2O3不需要进行除杂处理,原因是 。
(3)“结晶”的相关操作依次为:蒸发浓缩、降温结晶。蒸发浓缩的目的是 ,便于结晶。
(4)含量测定:准确称取制得的硫酸亚铁样品2.82g于锥形瓶中,加蒸馏水完全溶解,加入稀硫酸,滴加溶质质量分数为1.58%的高锰酸钾溶液,当恰好完全反应时,消耗高锰酸钾溶液的体积为20.00mL(该高锰酸钾溶液密度近似为1g•mL﹣1)。列式计算该样品中硫酸亚铁的含量(结果用百分数表示,保留一位小数)。
已知:高锰酸钾与硫酸亚铁反应的化学方程式为10FeSO4+2KMnO4+8H2SO4═5Fe2(SO4)3+2MnSO4+K2SO4+8H2O(相对分子质量:FeSO4=152,KMnO4=158)
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压轴题09 综合计算题
命题特点
1.情境创设凸显本土化与时代性
(1)苏州元素渗透
常以本地工业生产为背景,要求学生计算中和反应试剂用量或金属离子沉淀量。例:2023年以阳澄湖水质改良为背景,要求计算明矾净化水产生的沉淀量。
(2)国家战略对接
结合碳中和、新能源等主题设计计算模型,如计算氢能源汽车储氢材料的产气效率或光伏材料制备中的纯度测定。
2.知识整合呈现立体化结构
(1)三重融合计算体系
基础计算:化学式量、质量守恒定律(必考)
进阶计算:含杂质样品纯度(高频)
综合计算:溶液浓度与气体体积的联合推算
(2)实验操作链式设问
结合粗盐提纯、金属冶炼等完整实验流程,分步计算过滤损失率、灼烧产物质量等参数,强调步骤间的逻辑关联性。
3.信息载体多元化
(1)工艺流程图分析
提供金属回收或化工生产流程图(如苏州某锂电池回收企业工艺),要求根据箭头指向分析物质转化关系,计算特定环节产物收率。
(2)数据矩阵处理
呈现多组对比实验数据表(如不同温度下催化剂效率对照),需筛选有效数据进行极值计算或趋势分析。
备考建议:建议重点训练含杂质样品计算(建议掌握“守恒法→差量法→极值法”三级解题策略)建立“情境翻译”能力,将实际问题转化为化学变量关系式。
近些年苏州中考中涉及化学方程式相关计算,主要是工业流程、实验探究结合计算型,综合溶质质量分数计算、反应图象绘制等。
解题要领
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。
题型01 化学式计算
1.(2024·江苏苏州) 宋代《千里江山图》历经千年青绿依旧。其中绿色颜料来自孔雀石[主要成分为Cu2(OH)2CO3,也可表示为xCu(OH)2•yCuCO3]。下列说法正确的是
A. Cu(OH)2易溶于水 B. Cu(OH)2不能与稀硫酸发生反应
C. CuCO3属于碱 D.
【答案】D
【解析】A、氢氧化铜是蓝色沉淀,不溶于水,故A说法错误;B、氢氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,氢氧化铜能与稀硫酸发生反应,故B说法错误;C、碳酸铜是由碳酸根离子和铜离子构成的,属于盐,故C说法错误;D、Cu2(OH)2CO3中含有铜离子、氢氧根离子、碳酸根离子数目比为2:2:1。所以改写后氢氧根离子和碳酸根离子的数目比也应该为2:1,所以,则,故D说法正确
2(2022年苏州中考)(节选)(5)阶段I反应的微观过程如图1所示。写出甲醇的化学式:___________。
(6)阶段Ⅱ的物质转化如图2所示。反应a中四种物质的化学计量数均为1。
①推测分子中氢原子数目:甲醇___________甲醛(填“>”、“<”或“=”)。
②为使甲醇持续转化为甲醛,反应b需补充H2O2.理论上需补充的H2O2与反应a中生成的H2O2的分子个数比≥___________。
【答案】(5)CH4O或者CH3OH ;(6) ①. > ②. 1
【解析】
(5)如图根据质量守恒定律可知反应前后原子的种类和个数不变,反应前有6个氢原子、1个碳原子和2个氧原子,反应后有2个氢原子和1个氧原子,故甲烷分子中含有1个碳原子、4个氢原子和1个氧原子,故其化学式为:或;
(6)①根据反应a中四种物质的化学计量数均为1,则反应前只有甲醇含有氢原子,而反应后过氧化氢中含有氢原子,由反应前后原子的个数不变可知甲醇分子中的氢原子数目比甲醛中的多,故填:>;
②根据过氧化氢分解时过氧化氢与生成氧气的分子个数关系是:,由反应a中四种物质的化学计量数均为1,可知反应a中氧气与生成过氧化氢的分子个数关系是:,故理论上需补充的过氧化氢与反应a中生成的过氧化氢的分子个数比是,故填:1。
题型02 流程计算题
3.(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】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;
4. (2023年苏州中考)工业上用NO生产过程中的物质转化关系如图所示,其中反应②的化学方程式为。下列有关说法正确的是
A. 反应①中,参加反应的NO与的分子数之比为1∶2
B. 转化过程中,只有氮元素的化合价发生变化
C. 理论上,、足量可以将NO、全部转化为
D. 工业上,30kg NO生产得到42 kg
【答案】C
【解析】
【详解】A、反应①为一氧化氮和氧气生成二氧化氮,化学方程式为2NO+O2=2NO2,参加反应的NO与 O2 的分子数之比为2:1,选项错误;
B、转化过程中,反应①中氧元素化合价有0变为-2,选项错误;
C、由图知,反应①②循环发生,故理论上O2、H2O足量可以将NO、NO2全部转化为HNO3,选项正确;
D、由以上分析知,NO全部转化为HNO3,硝酸中氮元素全部来自于一氧化氮,则,选项错误。
故选C。
题型03 综合计算题
5.(2024年苏州中考)(节选)氨气是制备各类含氮化合物的基础原料,在生产和使用过程中会产生氨氮废水,需处理达标后才能排放。
I.氨的合成
(1)工业上利用N2+3H22NH3合成氨气。
①可通过分离液态空气获得原料N2,该过程属于______(填“物理变化”或“化学变化”)。
②催化剂可用Fe3O4。高温下,部分Fe3O4被H2还原为FeO,转化过程中固体所含铁元素的质量分数_______(填“升高”或“降低”)。
Ⅱ.氨的应用
(2)液氨可用作制冷剂。氨气转化为液氨过程中,发生改变的是_______(从微观角度解释)。
(3)利用NH3去除汽车尾气中的NO,生成水和一种气体单质。该过程中化合价发生变化的元素是_______(填元素符号)。
Ⅲ.氨氮测定
(4)测定氨氮含量:取200mL氨氮废水,将氮元素完全转化为NH3,完全吸收所得NH3需要消耗9.8g10%的稀硫酸[反应原理2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4]。计算该废水中的氮元素含量。(含量以g•L-1表示,写出计算过程。H2SO4的相对分子质量为98)。
答案:(1) ①. 物理变化 ②. 升高
(2)氨气分子间的间隙
(3)N
(4)设吸收氨气的质量为x
=
x=0.34g
氮元素的质量为:0.34g××100%=0.28g
废水中的氮元素含量==1.4g•L-1
答:废水中的氮元素含量为1.4g•L-1
【解析】(1)①可通过分离液态空气获得原料N2,该过程中没有新物质生成,属于物理变化;
②Fe3O4中铁元素的质量分数为,FeO中铁元素的质量分数为,所以该转化过程中固体所含铁元素的质量分数升高;
(2)氨气转化为液氨过程中,氨气分子间的间隙变小;
(3)利用NH3去除汽车尾气中的NO,生成水和一种气体单质,由质量守恒定律可知,化学反应前后元素的种类不变,则该气体为氮气,反应前NH3中氮元素的化合价为-3价,氢元素的化合价为+1价,NO中氮元素的化合价为+2价,氧元素的化合价为-2价,反应后水中氢元素的化合价为+1价,氧元素的化合价为-2价,氮气中氮元素的化合价为0价,则该过程中化合价发生变化的元素是N。
6.(2023年苏州中考)(节选)醋酸钙高温下分解所得氧化钙可作为气体吸收剂。将质量分数为94.8%样品50.0 g在高温下完全分解,计算分解得到CaO的质量(写出计算过程)。
已知:①醋酸钙分解反应为;杂质不发生反应。
②的相对分子质量为158。
【答案】解:醋酸钙样品中含醋酸钙的质量=50.0 g× 94.8%=47.4g
设生成氧化钙的质量为x
=
x=16.8g
答:生成氧化钙的质量为16.8g。
1.(2023·江苏苏州·模拟预测)使用特殊的催化剂在光照(hv)条件下实现了CO2和H2催化转化为C4H10,其中转化关系如图所示。下列说法错误的是
A.转化过程①和②中,氢元素化合价发生了变化
B.从CO2到C4H10的转化是一个储存能量的过程
C.过程③中,理论上参加反应的C4H10和O2的分子个数比是2∶13
D.理论上,每88tCO2完全转化为C4H10,需消耗26tH2
【答案】D
【详解】A、转化过程①和②中氢元素的化合价都是由0价变为+1价,氢元素的化合价发生了变化,选项说法正确,不符合题意;
B、从CO2到C4H10的转化是光能转化为化学能,是一个储存能量的过程,选项说法正确,不符合题意,
C、过程③中,发生反应的化学方程式为,由化学方程式可知参加反应的C4H10和O2的分子个数比为2∶13,选项说法正确,不符合题意;
D、过程①发生的化学反应方程式为①,过程②发生的化学方程式为②,①×4+②得,由化学方程式可知,每176份质量的CO2完全转化为C4H10,需消耗26份质量的H2,故每88tCO2完全转化为C4H10,需消耗13tH2,选项说法错误,符合题意;
故选D。
2.(24-25九年级下·江苏苏州·阶段练习)天然气的主要成分为甲烷(CH4),但往往混有有毒的H2S气体。氧化铁循环脱硫技术工艺如图所示。下列说法正确的是
A.该循环过程无需不断添加Fe2O3
B.该循环脱硫工艺中只有S、O元素的化合价发生了改变
C.脱硫过程中,每吸收34gH2S则生成32g硫
D.该工艺的总反应方程式为:H2S+O2=SO2+S↓+H2O
【答案】A
【详解】A、由图可知,FeS在再生过程中又可以转化为Fe2O3,所以不需要不断添加Fe2O3,该选项说法正确;
B、硫、氧气均为单质,单质中元素化合价均为0价,但化合物中元素化合价不为零,且Fe2O3中,氧元素化合价为-2价,设铁元素化合价为x,根据“化合物中各元素化合价代数和为零”,则2x+(-2)×3=0,解得x=+3价,FeS中,硫元素化合价为-2价,则其中铁元素化合价为-2价,则流程中,铁、氧、硫元素化合价均改变,该选项说法不正确;
C、脱硫过程中,H2S和Fe2O3反应生成硫、水和FeS,反应的化学方程式为:,反应的H2S和S的质量比为[(1×2+32)×3]:32=51:16,该选项说法不正确;
D、由图可知,该工艺的总反应为硫化氢和氧气反应生成硫、二氧化硫和水,反应的化学方程式为:,该选项说法不正确。
故选A。
3.(22-23九年级上·江苏苏州·期末)CH4的燃烧反应在物质M的作用下分两步进行,其原理如图所示。下列有关说法正确的是
A.物质M可能是Cu(OH)2
B.步骤①反应中CH4与CO2的质量比为1:1
C.理论上,步骤①消耗的物质M质量等于步骤②生成的物质M质量
D.燃烧总反应中消耗的CH4与O2的分子数之比为1:1
【答案】C
【详解】A、由图可知,步骤②中,氧化亚铜与氧气反应生成M,氧化亚铜与氧气中不含氢元素,所以物质M不可能是氢氧化铜,选项错误;
B、化学反应前后,原子的质量与数目不变,则步骤①反应中甲烷与二氧化碳的分子数目比为1:1,其质量比=16:44=4:11,选项错误;
C、步骤①中,M与甲烷反应生成水、二氧化碳和氧化亚铜,步骤②中,氧化亚铜与氧气反应生成M,其中铜元素的质量不变,所以理论上,步骤①消耗的物质M质量等于步骤②生成的物质M质量,选项正确;
D、甲烷与氧气发生燃烧的化学方程式为:CH4+2O2CO2+2H2O,则燃烧总反应中消耗的CH4与O2的分子数之比为1:2,选项错误;
故选C。
4.(24-25九年级下·江苏苏州·阶段练习)耕地盐碱化影响粮食安全,兴趣小组开展了与土壤盐碱化相关的探究活动。
【查阅资料】①盐碱地的土壤中可能含有的物质有Na2CO3、NaCl、Na2SO4的一种或多种。
②氯化钠和硫酸钠溶液显中性,碳酸钠溶液显碱性。
③
NO
OH-
SO
CO
Cl-
Ba2+
溶
溶
不溶
不溶
溶
Ag+
溶
-
微
不溶
不溶
(1)成因:由农业灌溉或化肥施用引起的土壤盐碱化如图1所示,当进入土壤中盐的量超出植物的吸收能力时,随水分蒸发,盐分 (填“蒸发结晶”或“降温结晶”)导致土壤盐碱化。
(2)测定盐碱地土壤酸碱性
配制土壤样品浸出液,用胶头滴管吸取少量土壤浸出液,滴在 试纸上,与标准比色卡比较,得出浸出液显碱性,则土壤中一定含有 。
(3)探究土壤所含成分
同学们将土壤样品用水充分浸泡后得到了土壤浸出液,取少量土壤浸出液分别放入试管A、B中,进行下列实验:
实验序号
操作
现象
结论
1
向试管A中滴加过量稀硝酸
_______
样品中含Na2CO3
2
向试管B中滴加过量BaCl2溶液
产生白色沉淀
样品中含Na2SO4
3
取实验2后试管内的上层清液于另一试管中,向其中加入AgNO3溶液
产生白色沉淀
______
①实验1中的现象 。
②同学认为实验2不够严谨,理由是 (用化学方程式解释)。
③根据实验③, 判断样品中是否含NaCl(选填“能”或“不能”)。
(4)兴趣小组同学欲改良此土壤,先从以下角度进行理论研究:
I.除碱
小组同学向碳酸钠溶液中逐滴加入稀盐酸,发现开始没有气泡,一段时间后才开始产生气泡。测得反应中溶液的pH变化与加入盐酸体积的关系如图2所示。
(已知:本实验条件下,Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH分别为12.0和8.2)
①由图可知,反应主要分为AB、BC两个阶段。AB段、BC段发生的反应方程式分别为Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl、 。
②D点溶液中的溶质主要是 。
③C点溶液的pH略小于7的原因除了可能是盐酸略过量外,还可能是 。
④小组同学准确称取3.00g纯碱样品,加足量水充分溶解后得浸出液,向其中逐滴加入溶质质量分数为3.65%的稀盐酸,边滴加边搅拌,当两者恰好完全反应时(含碳物质全部转化为CO2),消耗盐酸体积为1.00mL。(该盐酸的密度近似等于1g•mL-1,杂质不与盐酸反应)。通过计算判断该纯碱样品的质量分数 (写出计算过程,保留小数点后一位)
Ⅱ.降盐
科研人员倡导农户将含有石膏(主要成分是硫酸钙CaSO4)的土壤调节剂混在水中浇灌农田,以便降低土壤的碱性,其中的化学反应方程式为 。
【答案】(1)蒸发结晶
(2) pH Na2CO3/碳酸钠
(3) 有气泡产生 不能
(4) NaCl、HCl 二氧化碳溶于水生成碳酸,使溶液呈酸性 解:设该纯碱样品的质量分数为x
消耗稀盐酸的质量为
答:该纯碱样品的质量分数为1.8%。
【详解】(1)由图可知,随着水分蒸发,盐分在土壤中析出残留,这是因为水分减少,溶质以晶体形式析出,符合蒸发结晶原理。
(2)测定溶液酸碱性用pH试纸;
已知氯化钠和硫酸钠溶液显中性,碳酸钠溶液显碱性,浸出液显碱性,所以土壤中一定含Na2CO3。
(3)①碳酸钠与稀硝酸反应生成硝酸钠、水和二氧化碳,所以现象是有气泡产生。
②实验 2 中加入氯化钡溶液,碳酸钠也能与氯化钡反应生成碳酸钡白色沉淀,干扰硫酸钠的检验,化学方程式为。
③实验 2 中加入了氯化钡,引入了氯离子,加入硝酸银溶液产生白色沉淀不能确定样品中是否含NaCl。
(4)Ⅰ、①BC段是碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,化学方程式为。
②D点盐酸过量,反应生成氯化钠,所以溶质主要是NaCl、HCl。
③C点溶液pH略小于7,除盐酸略过量外,还因为二氧化碳溶于水生成碳酸,使溶液呈酸性。
④碳酸钠与稀盐酸发生反应,根据稀盐酸的质量计算,见答案。
Ⅱ、土壤中含有碳酸钠,硫酸钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和硫酸钠,化学方程式为。
5.(2024·江苏南通·中考真题)利用CO2合成甲醇(CH3OH)是捕集CO2的一种方法。
(1)CO2催化加氢合成CH3OH的反应为CO2+3H2CH3OH+H2O。
①该反应 (填“属于”或“不属于”)置换反应。
②以17.6吨CO2为原料反应制得3.2吨CH3OH,计算CO2的转化率。
(CO2的转化率=×100%CO2,请将计算过程写到答题卡上)
(2)CO和H2在高温、催化剂作用下也能合成CH3OH,该反应的化学方程式为 。
【答案】(1) 不属于 解:设消耗CO2的质量为x。
则CO2的转化率为
答:CO2的转化率为25%。
(2)
【详解】(1)①根据化学方程式,该反应不符合一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物,不属于置换反应;
②计算过程见答案;
(2)CO和H2在高温、催化剂作用下也能合成CH3OH,该反应的化学方程式为。
6.(2025·安徽·二模)某兴趣小组用30g一定浓度的过氧化氢溶液在作催化剂制取O2(如下图,挥发的水蒸气忽略不计),反应过程的质量与时间变化如下表:
反应时间/秒
0
5
10
20
30
40
50
60
瓶子+药品/g
233.2
232.2
231.7
231.0
230.5
230.2
230.0
230.0
(1)原30g过氧化氢溶液中参加反应的质量多少g?
(2)画出生成氧气的质量(g)与反应时间t(秒)的关系图。
【答案】(1)根据质量守恒定律,生成氧气的质量,设原30g过氧化氢溶液中参加反应的质量为x,则
x=6.8g
答:原30g过氧化氢溶液中参加反应的质量为6.8g。
(2)
【详解】(1)见答案。
(2)反应前后物质的总质量不变,则5s时生成氧气的质量为233.2g-232.2g=1g,10s时生成氧气的质量为233.2g-231.7g=1.5g,20s时生成氧气的质量为233.2g-231.0=2.2g,30s时生成氧气的质量为233.2g-230.5g=2.7g,40s时生成氧气的质量为233.2g-230.2g=3g,50s、60s生成氧气的质量均为3.2g,则图为: 。
7.(2025·江苏常州·模拟预测)蛇年话蛇。“法老之蛇”是非常具有震撼力的化学实验之一。
原版实验——硫氰化汞受热分解
(1)反应方程式:,则X的化学式为 。
流传实验
硫氰化汞受热分解产生剧毒物质,因此网上流传实验大多是蔗糖的燃烧。
某兴趣小组按资料进行演示实验——取10g小苏打和40g蔗糖混合均匀,堆放在盛有细沙的蒸发皿中间,其周围倒上适量75%酒精()溶液,点燃后看到从火焰中慢慢“爬出”一条体积逐渐膨胀的黑“蛇”,如图1。
【问题一】黑色物质是什么?
(2)小组讨论后一致认为是碳,理由是 。
【问题二】哪种物质产生了碳?
资料:Ⅰ.蔗糖加热时会发生碳化反应,分解成水和碳;
Ⅱ.蔗糖、小苏打、酒精相互间不反应;
Ⅲ.碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳气体
小组进行如下对比实验:
实验
适量75%乙醇溶液+40g蔗糖
适量75%乙醇溶液+10g小苏打
现象
蔗糖燃烧,表面生成黑色物质
小苏打表面至乙醇火焰熄灭无明显变化
证据推理:
(3)黑色固体是由 产生的。
对比实验中小组同学发现黑色固体体积比演示实验明显小。掰开演示实验得到的黑色柱体,发现其内部蓬松多孔。
【问题三】小苏打的作用是什么?
(4)图2中,仪器①的名称为 ,选用装置 (填序号)可以进行小苏打的分解实验。对产生的气体进行检验的实验操作 ,发生反应的方程式为 。
证据推理:
(5)小苏打的作用是 。
实验思考:
(6)小苏打的量也是影响“成蛇”效果的重要因素,据图3,当蔗糖和小苏打的质量比为 时,“成蛇”效果最好。
【答案】(1)N2
(2)化学反应前后元素种类不变,反应物中含有碳元素
(3)蔗糖
(4) 分液漏斗 A 将产生的气体通入澄清石灰水
(5)反应生成二氧化碳气体,使黑色固体蓬松,并不断向外膨胀(合理即可)
(6)8:1
【详解】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,反应物中含有4个Hg、8个S、8个C、8个N,生成物中含有4个Hg、8个S、8个C、6个N,故X中含有2个N,化学式为N2;
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,反应物中含有碳元素,所以说小组讨论后一致认为是碳;
(3)根据资料Ⅰ,蔗糖加热时会发生碳化反应,分解成水和碳;
对比实验现象,有蔗糖燃烧时表面生成黑色物质,而小苏打在乙醇火焰中无明显变化,所以可判断黑色固体是由蔗糖产生的;
(4)图2中仪器①的名称为酒精灯;
小苏打碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠、二氧化碳和山水,小苏打的分解实验属于固体加热型,选择A装置;
将产生的气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊,则证明产生的气体为二氧化碳,即二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为;
(5)小苏打受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳气体,小苏打的作用是反应生成二氧化碳气体,使黑色固体蓬松,并不断向外膨胀;
(6)根据图3,当蔗糖和小苏打的质量比为8:1时,“成蛇”长度最长,说明此时“成蛇”效果最好。
8.(2025·广东东莞·一模)市售的食用纯碱往往含有少量氯化钠,探究小组以某品牌食用纯碱为样品测定其中的质量分数,实验过程如图:
请分析实验过程,回答:
(1)中钠离子和碳酸根离子个数比为 ;钠元素的质量分数为 (结果保留小数点后一位)。
(2)实验中加入“过量”溶液,目的是 ;
(3)若取用样品的质量为2.2g,且实验过程中无质量损失,最终得到沉淀的质量为2g。计算2.2g纯碱样品中含的质量。(写出计算过程)
(4)无水碳酸钠等级规定如右表所示,该品牌食用纯碱等级为 。
等级
碳酸钠含量(≥)
氯化钠含量(≤)
水不溶物含量(≤)
优等品
99.2%
0.7%
0.04%
一等品
98.8%
0.9%
0.10%
合格品
98.0%
1.2%
0.15%
【答案】(1) 2:1 43.4%
(2)使样品中的碳酸钠完全反应
(3)解:设2.2g纯碱样品中含的质量为x,
x=2.12g
答:2.2g纯碱样品中含的质量为2.12g。
(4)不合格
【详解】(1)中钠离子和碳酸根离子个数比为2:1;钠元素的质量分数为;
(2)向纯碱样品中加入过量氯化钙,氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,实验中加入“过量”溶液,目的是使样品中的碳酸钠完全反应;
(3)见答案;
(4)由(3)可知,2.2g纯碱样品中含的质量为2.12g,则该纯碱样品中碳酸钠含量为;对照表中“合格品”要求碳酸钠含量≥98.0%,该品牌碳酸钠含量为96.4%<98%,因此该品牌食用纯碱等级判定为不合格。
9.(2025·四川绵阳·二模)某兴趣小组设计图1实验测定鱼骨中的碳酸钙含量,并将测得的数据绘制成图2。
提示:
①醋酸和碳酸钙反应的化学方程式为CaCO3 + 2HAc=CaAc2 +H2O+CO2↑。
②鱼骨中其他成分与食醋反应生成的气体可忽略不计。
(1)该实验中浓硫酸的作用是 。
(2)若用50g溶质质量分数为9%的醋酸溶液配制150g溶质质量分数为3%的醋酸溶液,需要加水 g。
(3)根据图中的数据计算鱼骨中碳酸钙的质量分数(无计算过程不得分)。
(4)生活中,用喝醋的方法除去卡在咽上的鱼刺,这种做法 (填“是”或“不是”)科学的。请你结合图中数据加以说明: 。
【答案】(1)吸收二氧化碳中的水蒸气,防止实验误差
(2)100
(3)解:设鱼骨中碳酸钙的质量分数为x
反应生成二氧化碳的质量为
x=1.25%
答:鱼骨中碳酸钙的质量分数为1.25%。
(4) 不是 由图中数据可知,鱼骨中碳酸钙与足量食醋反应生成二氧化碳的量很少,说明反应程度有限,所以喝醋很难除去卡在咽上的鱼刺
【详解】(1)浓硫酸具有吸水性,在该实验中可吸收碳酸钙与醋酸反应生成的二氧化碳气体中混有的水蒸气,防止实验误差。
(2)设需要加水的质量为y,根据稀释前后溶质质量不变,可得,解得y=100g。
(3)由图 2 可知,反应后装置总质量减少了,即为生成二氧化碳的质量,据此进行计算,详见答案。
(4)由图中数据可知,鱼骨中碳酸钙与足量食醋反应生成二氧化碳的量很少,说明反应程度有限,所以喝醋很难除去卡在咽上的鱼刺,不是科学的做法。
10.(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。
11.(2024·江苏常州·中考真题)如图装置可用于制取二氧化碳并验证其性质。
(1)仪器a的名称是 。
(2)用该套装置进行实验的优点是 。
(3)实验中可观察到 (选填“干燥”或“湿润”)的紫色石蕊小纸花变红;澄清石灰水 (填现象),化学方程式为 。
(4)实验中用含的质量分数为80%的大理石2.5g与足量的稀盐酸反应,该实验条件下的密度为2,理论上能生成的体积是多少?写出计算过程。
【答案】(1)铁架台
(2)操作简便,可以控制反应速率,节约药品
(3) 湿润 变浑浊
(4)设理论上能生成二氧化碳的质量为,
解得的体积为
答:理论上能生成的体积是0.44L。
【详解】(1)仪器a的名称为铁架台,故填:铁架台;
(2)该套实验装置将活塞旋开可以验证二氧化碳能是澄清石灰水变浑浊,可以验证二氧化碳能使湿润的紫色纸花变红,因此用该套装置进行实验的优点是操作简便,可以控制反应速率,节约药品,故填:操作简便,可以控制反应速率,节约药品;
(3)二氧化碳与水反应生成碳酸,能使紫色石蕊小纸花变红,实验中可观察到湿润的紫色石蕊小纸花变红,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,是因为氢氧化钙与二氧化碳反应生成水和碳酸钙沉淀,化学方程式为,故填:湿润;变浑浊;;
(4)见答案。
12.(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。
13.(2024·江苏盐城·中考真题)2024年5月17日,中国一汽盐城分公司首款新能源汽车“奔腾小马”投产下线,顺利实现新能源汽车转型升级。
(1)汽车烤漆工艺既能助力汽车美观,更能防止车身生锈。其防锈原理是 。
(2)铜制导线及铜质电路主板将电池、行车电脑及汽车部分零部件连接成高度协调的运行系统,说明铜具有优良的 (填写物理性质)。
(3)新能源汽车常使用含磷酸亚铁锂()的锂电池为汽车提供动力,中显价,则Li元素的化合价为 价。
(4)生产汽车使用大量合金。下列对合金的认识正确的是______(选填字母序号)。
A.合金的强度一般比组成它们的纯金属更大
B.合金的熔点一般比组成它们的纯金属更低
C.合金的抗腐蚀性能一般比组成它们的纯金属更好
(5)生产汽车还需要使用大量的金属铁。若用1000t含氧化铁()的赤铁矿石,理论上可以炼出纯铁的质量为 (写出计算过程)。
【答案】(1)隔绝氧气和水
(2)导电性
(3)+1
(4)ABC
(5)解:设产生铁的质量为x。
x=560t
答:可以炼出纯铁的质量为560t。
【详解】(1)铁在潮湿的空气中容易生锈,则烤漆的防锈原理是隔绝水和氧气;
(2)铜具有优良的导电性,则用于制作导线、铜质电路主板等;
(3)磷酸亚铁锂(LiFePO4)中磷酸根为-3价,铁元素化合价是+2,根据化合物中元素化合价代数和为零可知:x+(+2)+(-3)=0,x=+1,Li元素化合价是+1;
(4)A.合金的强度一般比组成它们的纯金属更大,正确;
B.合金的熔点一般比组成它们的纯金属更低,正确;
C.合金的抗腐蚀性能一般比组成它们的纯金属更好,正确;
故选:ABC。
(5)见答案。
14.(2023·江苏常州·一模)为满足生产生活对氧气的需求,市场上出现了多种类型制氧机。
(1)“分子筛”技术制氧。如图为某种分子筛家用制氧机工作原理的微观示意图,该变化属于 变化。
(2)化学药剂制氧。使用过程如下:
步骤:Ⅰ、在如图所示的内简筒左右两边分别加入清水至相应水位线。
Ⅱ、在右侧反应仓内先加入A剂,再加入B剂。其中A剂为制氧剂过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2),过碳酸钠溶于水生成碳酸钠和过氧化氢。B剂为二氧化锰。
Ⅲ、盖好上盖,插好导管和鼻塞,稍等片刻,开始吸氧。
①B剂二氧化锰的作用是 。
②步骤Ⅱ中,如何证明装置内空气被大量排尽? 。
③加湿过滤仓的作用有 。
A.降低气体温度
B.使氧气具有一定的湿度,适合人们呼吸。
C.可以通过气泡观察氧气生成的速率
D.两侧水的作用相同。
④根据图1,两分多钟后,相同时间内 (填“过碳酸钠”或“5%过氧化氢”)产生氧气的量较多。
(3)若实验室用上述药剂制取氧气,图2仪器中不必选用的是 (填字母), 制氧剂的左仓类似图3, 口(填“a”或“b”)连接吸氧者的氧气管。
(4)若一袋过碳酸钠药 剂能产生氧气的质量为6.4g,则该药剂中含有过氧化氢的质量为多少?(写出计算过程)
【答案】(1)物理
(2) 催化 在导管口放一根带火星的木条,若木条复燃则空气被大量排尽 ABC 过碳酸钠
(3) B b
(4)设过氧化氢的质量为x
x=13.6g
答:该药剂中含有过氧化氢的质量为13.6g。
【详解】(1)“分子筛”技术制氧过程中没有新物质生成,属于物理变化;
(2)①B剂二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂,在制氧过程中起催化作用;
②氧气具有阻燃性,步骤Ⅱ中,在导管口放一根带火星的木条,若木条复燃,说明氧气已经集满,则空气被大量排尽;
③加湿过滤仓可以降低气体温度,使氧气具有一定的湿度,适合人们呼吸且可以通过气泡观察氧气生成的速率,故选:ABC;
④根据图1分析可知,两分多钟后,相同时间内过碳酸钠产生氧气的量较多;
(3)用水、A剂(粉末状过碳酸钠、B剂(粉末状二氧化锰)来制氧气,反应物状态为固体和液体,反应条件为常温,不需加热,发生装置为固液常温型发生装置,所以不需要酒精灯;制氧机的氧气出口处b口连接吸氧者的氧气管,氧气不易溶于水,会从水中逸出,如果制氧机的氧气出口处a口连接吸氧者的氧气管;
(4)见答案。
15.(24-25九年级下·江苏扬州·阶段练习)CO2的捕集与资源化利用是实现“双碳”目标的重要手段。
Ⅰ.CO2的捕集
一种利用CaO捕集CO2的流程如图1所示。
(1)大气中CO2含量上升会导致的主要环境问题是 。
(2)“煅烧炉”中发生的反应的化学方程式为 。
(3)研究发现,加热CaC2O4·H2O也可获得CaO,反应方程式为CaC2O4·H2OCaO+CO2↑+CO↑+H2O↑,该反应所制得的CaO比石灰石分解制得的CaO捕集CO2的效果更好,主要原因是 。
(4)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)
Ⅱ.CO2合成淀粉【(C6H10O5)n】
中国科学院天津工业生物技术研究所采用一种类似“搭积木”的方式(如图2),在实验室中首次实现从CO2到淀粉分子【(C6H10O5)n】的人工合成。
(5)反应中用光和光子晶体催化水和二氧化碳,从而发生复杂的化学反应。
①光和光子晶体催化水分解产生氢气,该过程中能量转化形式为 。
②淀粉是由分子构成的有机物,从微观角度分析,直链淀粉和支链淀粉的化学性质不同,原因是 。
Ⅲ.CO2合成甲烷
(6)以ZnO―ZrO2为催化剂,以CO2和H2为原料合成甲醇,主要反应的微观过程如图-3所示,同时发生副反应:CO2+H2 CO+H2O。
①ZrO2中Zr的化合价为 。
②图3所示的合成反应中,生成物丙和丁的质量比为 。
③合成过程中,CO2转化率(×100%)及甲醇选择性(×100%,且甲醇选择性+CO选择性=100%)随温度的变化如图4所示。随温度升高,CO2转化率升高,但产物中甲醇含量降低,原因是 。
【答案】(1)温室效应加剧
(2)
(3)等质量的CaC2O4·H2O可以产生更多的气体,得到的CaO疏松多孔,与二氧化碳的接触面积大,吸收更充分
(4)解:设最多能捕集二氧化碳的质量是x
x=22g
答:最多能捕集CO2的质量是22g
(5) 光能转化为化学能 分子构成不同
(6) +4 16:9 温度升高,CO2和H2发生的副反应增多,生成甲醇的反应减少
【详解】(1)大气中二氧化碳含量上升会导致的主要环境问题是:温室效应加剧;
(2)“煅烧炉”中发生的反应为碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳,该反应的化学方程式为:;
(3)由化学方程式可知,等质量的CaC2O4·H2O可以产生更多的气体,得到的CaO疏松多孔,与二氧化碳的接触面积大,吸收更充分,故捕集二氧化碳的效果更好;
(4)见答案;
(5)①光和光子晶体催化水分解产生氢气,该过程中能量转化形式为光能转化为化学能;
②由分子构成的物质,分子是保持物质化学性质的最小粒子,淀粉是由分子构成的有机物,从微观角度分析,直链淀粉和支链淀粉的化学性质不同,原因是:分子构成不同;
(6)①ZrO2中氧元素显-2价,设Zr的化合价为x,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得:x+(−2)×2=0,x=+4;
②图-3所示的反应为二氧化碳和氢气在ZnO-ZrO2的催化下反应生成甲醇和水,该反应的化学方程式为:,则生成物丙和丁的质量比为:(12+4+16):18=16:9;
③温度升高,CO2和H2发生的副反应增多,生成甲醇的反应减少,故随温度升高,CO2转化率升高,但产物中甲醇含量降低。
16.(24-25九年级下·江苏无锡·阶段练习)我国企业用10年时间,自主研发出海水镁资源综合利用专利技术,生产出碳酸镁水合物,并以此为中间体制备各类镁产品,填补了我国高端镁产品生产空白。
环节一、探寻海水之“镁”
(1)已知某海域海水中镁元素的质量分数约为0.13%。由此可知,用海水晒盐后的卤水来提取镁,而不直接用海水的主要原因是 。
环节二、制备三水合碳酸镁
工业上从弱碱性卤水(主要成分为MgCl2)中获取MgCO3•3H2O的一种方法如图1:
(2)过滤需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。
(3)沉淀过程的pH随时间的变化如图2所示,沉淀过程的操作为 (填标号)。
a.向NaOH溶液中滴加卤水,同时通入CO2
b.向卤水中滴加NaOH溶液,同时通入CO2
c.向NaOH溶液中通入CO2至饱和,然后滴加卤水,同时继续通入CO2
d.向卤水中通入CO2至饱和,然后滴加NaOH溶液,同时继续通入CO2
环节三、测定MgCO3•3H2O的纯度
【查阅资料】沉淀法测物质含量,沉淀质量越大,误差越小。
【实验步骤】利用如图3所示装置(图中夹持仪器略去)进行实验,以确定MgCO3•3H2O的纯度,已知B中发生的反应为MgCO3•3H2O+H2SO4=MgSO4+CO2↑+4H2O。依据实验过程回答下列问题。
(4)A中反应的化学方程式为 。
(5)下列措施中能提高测定准确度的是 (填序号)。
a.在加入硫酸之前应排净装置内CO2气体
b.在AB之间增添盛有浓硫酸的洗气装置
c.为了缩短实验时间,快速滴加硫酸
d.在C装置左侧导管末端增添多孔球泡
(6)小智认为应将C中Ca(OH)2溶液换成Ba(OH)2溶液,理由一:氢氧化钡的溶解度大,形成溶液的浓度大,使CO2被吸收的更完全;理由: 。
(7)实验中准确称取三份7.5g样品,进行三次测定,测得生成CaCO3沉淀的平均质量为5.0g,则样品中MgCO3•3H2O的纯度为多少?(写出计算过程)
(8)若获取样品中含有少量MgCO3,则样品中MgCO3•3H2O的纯度 (填“偏大”“不变”或“偏小”)。
【答案】(1)海水中镁元素含量很低,卤水中镁元素含量较高
(2)漏斗
(3)d
(4)
(5)ad
(6)钡元素相对原子质量大,生成的沉淀质量大,误差小
(7)解:设样品中的质量为x,根据碳元素守恒,则
解得:
则样品中的纯度为:
答:样品中的纯度为92%。
(8)偏大
【详解】(1)已知某海域海水中镁元素的质量分数约为0.13%;由此可知,用海水晒盐后的卤水来提取镁,而不直接用海水的主要原因是海水中镁元素的含量低,卤水中镁元素含量高,故填:海水中镁元素含量很低,卤水中镁元素含量较高;
(2)过滤需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗,故填:漏斗;
(3)由图2可知,沉淀过程的pH随时间的变化是先变小后变大,然后保持在10左右,而溶液的起始的pH在8左右,卤水显弱碱性,所以沉淀过程的操作为向卤水中通入CO2至饱和,二氧化碳溶于水,与水反应生成碳酸,故pH逐渐减小,然后滴加NaOH溶液,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,故酸性减弱,pH逐渐增大,同时继续通入CO2,故最后pH保持在10左右,碱性不强,故选d;
(4)A中二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,化学方程式为,故填:;
(5)a、在加入硫酸之前应排净装置内CO2气体,减少对实验结果的影响,提高了测定准确度,故a符合题意;
b、因为氢氧化钠溶液能够吸收空气中的二氧化碳气体,而水蒸气对实验结果没有影响,在AB之间增添盛有浓硫酸的洗气装置,不能提高测定准确度,故b不符合题意;
c、为了缩短实验时间,快速滴加硫酸,反应速率过快,二氧化碳不能完全被吸收,导致实验误差,不能提高测定准确度,故c符合题意;
d、在C装置左侧导管末端增添多孔球泡,增大了气体与溶液的接触面积,有利于气体的充分反应,减少对实验结果的影响,提高了测定准确度,故d符合题意。
故选:ad;
(6)沉淀法测物质含量,沉淀质量越大,误差越小;小智认为应将C中Ca(OH)2溶液换成Ba(OH)2溶液,理由一:氢氧化钡的溶解度大,形成溶液的浓度大,使CO2被吸收的更完全;理由二:钡元素相对原子质量大,生成的沉淀质量大,误差小,故填:钡元素相对原子质量大,生成的沉淀质量大,误差小;
(7)详见答案
(8)如果样品中含有少量MgCO3,这部分MgCO3也会与H2SO4反应生成CO2,进而生成CaCO3沉淀。由于MgCO3的分子量小于,则相同质量的MgCO3生成的CO2更多,导致生成的CaCO3沉淀质量增加。因此,计算时会将这部分额外的CaCO3沉淀归因于,导致计算出的纯度偏大,故填:偏大。
17.(24-25九年级上·江苏苏州·阶段练习)钢铁在生产生活中有广泛应用。
Ⅰ.实验室模拟炼铁
(1)实验室模拟炼铁的装置如图1所示。
①仪器a的名称是 。
②实验中澄清石灰水出现白色浑浊的原因是 (用化学方程式表示)。
③尾气的处理方法是 。
Ⅱ.工业炼铁方式
(2)一种工业炼铁方法如图2所示。
①催化反应室中,与或在高温下均能发生反应,产物相同,写出相应的化学方程式: 、 。
②流程中除产生还原性气体外,还有的作用是 。
(3)某同学用酒精灯和酒精喷灯两种不同的热源进行加热,对模拟炼铁进一步探究,装置如图所示。
完全反应后,两组生成物均为黑色粉末(纯净物),分别用两组生成物进行如下实验:
步骤
实验操作
甲组
乙组
1
称量黑色粉末的质量
2
取黑色粉末,用磁铁吸引
能被吸引
能被吸引
3
取黑色粉末,加入足量硫酸铜溶液
有红色物质析出
无红色物质析出
查阅资料:
a.常温下铁与硫酸铜溶液反应:,常温下铁的氧化物不与硫酸铜反应。
b.CO与反应时的产物受温度的影响如图所示:
根据实验分析:
①甲组产物是 。
②某同学猜想乙组的生成物为。若该同学称量黑色粉末 g,则可证实他的猜想。
(4)某钢铁厂采用赤铁矿(主要成分为)炼铁,日产含铁的生铁,至少需要含80%的赤铁矿的质量是多少?(写出计算过程)。
【答案】(1) 酒精喷灯 酒精灯点燃
(2) 燃烧放热提供热量
(3) Fe 4.64g
(4)125000t
解:设需要赤铁矿质量为x。
,x=125000t
答:赤铁矿的质量125000t。
【详解】(1)①由图可知仪器a为酒精喷灯,故填:酒精喷灯。
②二氧化碳能使澄清石灰水出现白色浑浊,化学方程式:。
③一氧化碳具有可燃性,尾气的处理方法是酒精灯点燃,故填:酒精灯点燃。
(2)①由图可知,催化反应室中,CH4与CO2或H2O在高温下均能发生反应,产物都为CO和H2,故填:;。
②流程中CH4 除产生还原性气体外,还有的作用是燃烧放热提供热量,故填:燃烧放热提供热量。
(3)①铁能被磁铁吸引,和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,甲组加入足量硫酸铜溶液,有红色物质析出,故黑色粉末是铁,故填:Fe。
②化学反应前后元素质量不变,该同学称量黑色粉末为,根据质量守恒:,m2=4.64g,故填:4.64。
(4)见答案。
18.(23-24九年级下·江苏苏州·阶段练习)电石渣[主要成分为,还含有MgO等杂质]是一种工业废渣,以它为原料可生产纳米碳酸钙,制备方案如下:
已知:①溶液显酸性;
②“浸取”时的主要反应为;
③“碳化”时的主要反应为。
(1)电石渣久置在空气中会产生一定量的碱式碳酸钙,化学式中的n为 。
(2)用不同质量分数的溶液浸取电石渣时,Ca元素提取率和Mg元素去除率的数值如图所示,你认为较适宜的质量分数是 。
(3)浸取时,向浸取液中滴加氨水调节pH,将镁元素全部沉淀,写出生成镁沉淀的方程式 。
(4)工业上将操作1所得溶液碱化后,进行喷雾碳化,碳化塔的构造如图所示,从 处通入(填“A”或“B”),其目的是 。
(5)测得不同温度下碳化反应所需时间如下表(其他条件相同):
温度
反应液浑浊所需时间(单位:秒)
反应完全所需时间(单位:分钟)
20℃
480
40℃
120
180
60℃
1
50
80℃
1
68
实际碳化反应的温度采用了60℃,温度不宜过高的原因可能是 (写出一条即可)。
(6)该工艺流程的核心反应在“浸取”和“碳化”这两步,请书写由制备碳酸钙的总反应方程式 。结合制备方案判断可循环利用的物质为 。
(7)用电石渣[质量分数92.5%]制备1t,计算所需电石渣的质量(写出计算过程)。 。
【答案】(1)2
(2)10%
(3)
(4) A 增大溶液与二氧化碳的接触面积,使碱化的溶液与二氧化碳充分反应
(5)温度越高二氧化碳的溶解度越小(或温度越高,氨水越易分解,挥发出氨气)
(6) 、
(7)设所需电石渣的质量为x。
x=0.8t
答:制备1tCaCO3需电石渣的质量为0.8t。
【详解】(1)碱式碳酸钙的化学式为Ca3(OH)2(CO3)n,根据化合物中元素化合价的代数和为0,钙显+2价,氢氧根显-1价,碳酸根显-2价,则(+2)×3+(-1)×2+(-2)×n=0,n=2;
(2)根据图示,当用质量分数为10%的NH4Cl溶液浸取电石渣时,Ca元素提取率最高,同时Mg元素去除率也比较高,故较适宜的NH4Cl质量分数是10%;
(3)根据流程图可知,生成镁沉淀发生的反应是氯化镁与氨水发生复分解反应生成氢氧化镁沉淀和氯化铵,反应的化学方程式MgCl2+2NH3⋅H2O=Mg(OH)2↓+2NH4Cl;
(4)根据碳化塔的结构,如果二氧化碳从顶部B处通入,二氧化碳会从塔上部废气排出口排出,因此正确的操作是溶液从B处以雾状喷入,二氧化碳从A处通入,其目的是:增大溶液与二氧化碳的接触面积,使碱化的溶液与二氧化碳充分反应;
(5)由表可知,60℃时完全反应所需时间最少, 80℃比60℃时完全反应所需时间更多,其原因有:①二氧化碳气体的溶解度随温度的升高而减小,溶解在溶液中的二氧化碳减少,导致完全反应所需反应时间增加;②温度越高,氨水分解的速率越大,氨气挥发,溶液的碱性变弱,吸收二氧化碳的效果变差,完全反应所需的时间增加。
(6)“浸取”过程中发生的反应是:Ca(OH)2+2NH4Cl=CaCl2+2NH3⋅H2O,“碳化”过程中发生的反应是:CaCl2+2NH3⋅H2O+CO2=CaCO3↓+2NH4Cl+H2O。将这两个反应合并,由Ca(OH)2制备碳酸钙的总反应方程式为:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。该制备方案中,“浸取”时生成氨水,氨水在碱化时可循环使用,“碳化”时生成氯化铵,氯化铵在“浸取”时可循环使用。故本方案中可循环利用的物质为:NH4Cl、NH3⋅H2O。
(7)见答案。
19.(2022·江苏苏州·中考真题)市售纯碱主要成分是碳酸钠,还含少量氯化钠等杂质。某实验小组对市售纯碱样品进行定性检验和定量测定。
已知:①部分银盐的溶解性如下表
NO3-
Cl-
CO32-
Ag
溶
不
不
②氯化银不溶于稀硝酸。
(1)验证样品中含有氯化钠
实验Ⅰ、取纯碱样品,加水溶解得溶液X,测得溶液pH约为12。
实验Ⅱ、取溶液X,滴加过量试剂Y,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体。
实验Ⅲ、向实验Ⅱ后所得溶液中滴加硝酸银溶液,有白色沉淀生成。
结论:样品中含有氯化钠。
①测定溶液pH的操作:用玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸上,与 相比较。
②实验Ⅱ中所加的试剂Y应选用 (填字母)。
a、稀盐酸 b、稀硝酸 c、氢氧化钠溶液 d、氯化钙溶液
③由上述实验推断,溶液X中含有的阴离子除Cl-外,还有 (填离子符号)。
(2)测定样品中碳酸钠含量
准确称取2.000g干燥纯碱样品,加水溶解,逐滴加入溶质质量分数为3.65%的稀盐酸,边滴加边搅拌,当两者恰好完全反应时(含碳物质全部转化为CO2),消耗盐酸体积为37.00mL。(该盐酸的密度近似等于1g·mL-1,杂质不与盐酸反应)
①通过计算判断该纯碱样品的等级 。(写出计算过程)无水碳酸钠等级规定如下:
优等品
一等品
合格品
碳酸钠质量分数
≥99.2%
≥98.8%
≥98.0%
②实验发现,当滴入盐酸体积略少于37.00mL时,溶液pH就降至7以下(约为5),溶液pH小于7的原因是 。将此时的溶液煮沸,pH会略有升高,其原因 。
【答案】(1) 标准比色卡 b 、OH-/
(2) 两者恰好完全反应消耗盐酸的质量为:,设碳酸钠的质量为,则有
解得
则样品中碳酸钠含量为
故样品中碳酸钠含量为98.05%>98.0%,该样品为合格品; 碳酸钠溶液与盐酸反应生成H2CO3(或反应生成的CO2溶于水,与水反应生成H2CO3) H2CO3受热分解生成CO2并逸出
【详解】(1)①测定溶液pH的操作:用玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸上,与标准比色卡相比较;
②实验Ⅱ中所加的过量试剂Y可以与碳酸根反应生成能使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳气体,且过量能够除去碳酸钠而不引入氯离子,不影响实验Ⅲ中对氯离子的检验,故:
a、若为稀盐酸,虽然能与碳酸钠反应生成二氧化碳,但是引入了氯离子,不符合题意;
b、若为稀硝酸 ,稀硝酸与碳酸钠反应生成二氧化碳,二氧化碳可使澄清石灰水变浑浊,实验Ⅲ 加入硝酸银产生白色沉淀即可证明碳酸钠中含有氯化钠,符合题意;
c、若为氢氧化钠溶液 ,氢氧化钠溶液不能与碳酸钠反应生成二氧化碳气体,故不符合题意;
d、若为氯化钙溶液,实验II中不能生成二氧化碳气体,不符合题意;
故选b;
③由上述实验推断,溶液中含有碳酸钠和氯化钠,由于溶液pH约为12大于7,则溶液显碱性,溶液中有,故溶液X中含有的阴离子除Cl-外,还有;
(2)①见答案;
②实验发现,当滴入盐酸体积略少于37.00ml时,溶液pH就降至7以下(约为5),溶液pH小于7的原因是碳酸钠溶液与盐酸反应生成H2CO3(或反应生成的CO2溶于水,与水反应生成H2CO3),碳酸显酸性;将此时的溶液煮沸,pH会略有升高,其原因碳酸受热易分解,H2CO3受热分解生成CO2并逸出,使溶液pH升高。
20.(2021苏州中考)硫酸亚铁是一种重要的补铁剂。实验室以废铁屑(含少量Fe2O3)为原料制备硫酸亚铁晶体的流程如图所示:
已知:铁与硫酸铁反应的化学方程式为Fe+Fe2(SO4)3═3FeSO4。
(1)“碱洗”是为了洗去铁屑表面的油污。用热的碳酸钠溶液浸泡,过滤,再用蒸馏水洗涤2~3次。取最后一次洗涤液,测其pH,若pH= ,说明洗涤液中无碳酸钠。
(2)“酸溶”是向“碱洗”过的铁屑中加入过量稀硫酸。
①写出铁与稀硫酸反应的化学方程式: 。
②所用硫酸溶液浓度不能太稀,原因是 。
③废铁屑中的少量Fe2O3不需要进行除杂处理,原因是 。
(3)“结晶”的相关操作依次为:蒸发浓缩、降温结晶。蒸发浓缩的目的是 ,便于结晶。
(4)含量测定:准确称取制得的硫酸亚铁样品2.82g于锥形瓶中,加蒸馏水完全溶解,加入稀硫酸,滴加溶质质量分数为1.58%的高锰酸钾溶液,当恰好完全反应时,消耗高锰酸钾溶液的体积为20.00mL(该高锰酸钾溶液密度近似为1g•mL﹣1)。列式计算该样品中硫酸亚铁的含量(结果用百分数表示,保留一位小数)。
已知:高锰酸钾与硫酸亚铁反应的化学方程式为10FeSO4+2KMnO4+8H2SO4═5Fe2(SO4)3+2MnSO4+K2SO4+8H2O(相对分子质量:FeSO4=152,KMnO4=158)
【答案】(1)7;(2)①Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑;②反应速率太慢,结晶步骤能耗过多;
③氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁,硫酸铁与铁反应生成硫酸亚铁;(3)形成热的饱和溶液;
(4)该样品中硫酸亚铁的含量为x
10FeSO4+2KMnO4+8H2SO4═5Fe2(SO4)3+2MnSO4+K2SO4+8H2O
1520 316
x 20.00mL×1g/mL×1.58%
=
x=1.52g
×100%=53.9%
答:样品中硫酸亚铁的含量为53.9%。
【解析】(1)碳酸钠溶液呈碱性,取最后一次洗涤液,测其pH,若pH=7,说明洗涤液中已无碳酸钠;故填:7;
(2)①铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,化学方程式为Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑;故填:Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑;
②硫酸溶液的浓度影响化学反应的速率,为了加快反应速率,且结晶时蒸发的水过多会浪费能源,因此所用硫酸的浓度不能过低;故填:反应速率太慢,结晶步骤能耗过多;
③从题目中所给的信息,氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁,硫酸铁与铁反应生成硫酸亚铁,因此当废铁屑中含有少量Fe2O3时,不需要进行除杂处理;故填:
氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁,硫酸铁与铁反应生成硫酸亚铁;
(3)“结晶”的相关操作依次为:蒸发浓缩、降温结晶;先蒸发使溶液由不饱和变成热的饱和溶液,然后再降温,更有利于硫酸亚铁结晶析出;故填:形成热的饱和溶液;
(4)见答案
1 / 2
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