内容正文:
2025年初中学业水平模拟考试(一)
化学试题
注意事项:
1.考试时间90分钟,满分100分。
2.答题前,考生务必将自己的姓名、考号等填写在答题卡和试卷指定位置。
可能用到的相对原子质量H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 Cl-35.5 Ca-40 Fe-56 Cu-64 Zn-65 Ag-108
第Ⅰ卷 (选择题共 40分)
─、选择题:本题共11小题,每小题2分,共22分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 芝麻香油是中餐烹调中润色增香的点睛之笔,其加工制作过程中涉及化学变化的是
A. 芝麻清洗 B. 炒制芝麻 C. 石磨研磨 D. 兑水提油
2. 规范操作是实验成功的前提,下列实验操作正确的是
A. 称量固体 B. 闻气体气味
C. 读取液体体积 D. 检查装置气密性
3. 2025年“中国水周”活动主题为“推动水利高质量发展,保障我国水安全”,下列做法不符合这一主题是
A. 对水源地水体进行严格保护 B. 农业上大水漫灌以增加粮食产量
C 工业用水重复利用有利于节约水资源 D. 生活上提倡“一水多用”,废水集中处理
4. 下列关于金刚石和石墨的描述,说法不正确的是
A. 石墨很软,因此可用作干电池电极 B. 金刚石很硬,可用来加工坚硬的金属
C. 性质差异大,因为原子的排列方式不同 D. 一定条件下,石墨可以转化为金刚石
5. 某化学符号的意义如下:①表示一种物质;②表示该物质由两种元素组成;③表示1个分子;④表示1个分子由3个原子构成。下列选项中符合上述描述的是
A. 3Fe B. NaCl C. D.
6. 下列各组对主题知识的归纳完全正确的是
A.化学与社会
B.化学与安全
①不锈钢、玻璃钢都属于金属材料
②氢能是清洁能源
①室内使用木炭烧烤,应保持空气流通
②浓硫酸稀释时,应将浓硫酸倒入水中
C.化学与生活
D.化学与环境
①人体内缺铁元素会引起坏血病
②鉴别羊毛和合成纤维可点燃闻气味
①的雨水即为酸雨
②垃圾分类回收,实现资源再利用
A. A B. B C. C D. D
7. 6G技术的发展需要高性能的半导体材料,如硅(Si)、锗(Ge)等。元素周期表部分截图如图所示,相关描述正确的是
A. 锗的中子数为32 B. 一个硅原子的质量为28.09
C. 以上六种元素位于同一周期 D. 半导体材料可以为金属也可以为非金属
8. 推理是学习化学过程中常用的思维方法。下列推理结果正确的是
A. 单质只含有一种元素,所以只含有一种元素的物质一定属于单质
B. 复分解反应是两种化合物互相交换成分,所以其生成物有且只有两种
C. 化学反应通常伴随有能量变化,所以人类利用的能量都是由化学反应提供的
D. 酸性溶液能使紫色石蕊溶液变红,则能使紫色石蕊溶液变红的溶液一定呈酸性
9. 丙氨酸是组成人体蛋白质的氨基酸之一,如图是丙氨酸的分子结构示意图,下列对丙氨酸的叙述不正确的是
A. 丙氨酸化学式可写为
B. 丙氨酸的相对分子质量是89
C. 丙氨酸由碳、氢、氧、氮四种元素组成
D. 丙氨酸由3个碳原子、7个氢原子、2个氧原子和1个氮原子构成
10. 下列探究实验设计不符合控制变量思想的是
A. 探究温度对物质溶解性的影响
B. 探究铜生锈是否必须有氧气参加
C. 探究可燃物的燃烧是否需要达到一定温度
D. 探究催化剂种类对过氧化氢溶液分解速率的影响
11. 我国科学家在无细胞条件下,以CO2和H2为原料制得淀粉,其简化合成路线图如图所示(aox和cat分别代表两种不同的酶)。下列说法不正确的是
A. 人工合成的淀粉属于有机高分子化合物
B. 若A为,则B的化学式为
C. 在“”转化过程中,和反应的化学计量数之比为
D. 该转化技术的推广有助于实现“碳中和”
二、选择题:本题共6小题,每小题3分,共18分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得3分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
12. 某密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下发生化学反应,测得反应前及反应一段时间后各物质的质量变化如图所示,下列说法不正确的是
A. 乙可能是反应的催化剂
B. 若继续反应至丙55g,甲和丁的质量比为
C. 甲、丙相对分子质量之比为
D. 该反应不可能是实验室用过氧化氢溶液制取氧气
13. 和NaCl两种固体物质的溶解度曲线(不考虑水分的蒸发,析出的晶体中不含结晶水)如图所示。下列说法正确的是
A. NaCl的溶解度小于的溶解度
B. 若中混有少量的NaCl,可用降温结晶的方法提纯
C. 20℃时,NaCl饱和溶液的溶质质量分数大于饱和溶液的溶质质量分数
D. 50℃时,将二者的饱和溶液降温到20℃时,析出的固体质量比NaCl多
14. 某兴趣小组利用图1装置,对“和NaOH溶液是否反应”进行数字化实验再探究。
实验1:在盛满的烧瓶中滴加80mL蒸馏水;实验2:在同样盛满的烧瓶中滴加80mLNaOH溶液。实验得到如图2所示曲线。下列说法正确的是
A. 由实验1对应的图像是B曲线
B. 该实验能证明与NaOH溶液发生了反应
C. A曲线中ab段上升是因为加液体使烧瓶内分子数增多
D. 此实验说明,数字化实验可以实现对化学反应的定量研究
15. 下列实验方案能够达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别、、
分别取样,加水溶解,观察现象
B
除去中的
通过灼热的氧化铜
C
检验蒸馏法淡化海水否成功
取样,滴加几滴硝酸银溶液,观察现象
D
分离氧化铜和铁粉
加入足量盐酸,溶解,过滤
A. A B. B C. C D. D
16. 学习了金属的化学性质,兴趣小组做了一组实验,过程如图所示。关于实验猜想、现象或结论描述正确的是
A. 插入铜丝反应一段时间,溶液一定呈现蓝色
B. 该实验无法验证金属铝、银的金属活动性顺序
C. 插入铝丝后,溶液中一定含有2种溶质
D. 最后剩余溶液质量一定小于最初溶液的质量
17. 下列图像能正确反映对应变化关系的是
A. 甲烷和过量的氧气在密闭容器中充分反应
B. 高温灼烧木炭和氧化铜的固体混合物
C. 分别向等质量、等质量分数的稀硫酸中,逐渐加入铁粉和锌粉
D. 向盛有一定质量表面被氧化的镁条的烧杯中,缓缓加入一定浓度的盐酸
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
三、本题包括7个小题,共60分。
18. 央视栏目《典籍里的中国》展现了中国智慧,蕴含了丰富的化学知识。
(1)《梦溪笔谈》中曾有“高奴县出脂水”一说。“脂水”就是现代社会所称的“石油”,石油、煤和______称为三大化石燃料。
(2)《吕氏春秋•别类篇》载有“金柔锡柔,合两柔则刚”,表明我们的祖先已认识到铜合金的硬度比纯铜______(填“大”或“小”)。
(3)明代《天工开物》一书记载了很多生活知识。
①用明矾进行净水是因为它能在水中形成胶状物来吸附水中的______;如果使用二氧化氯消毒,二氧化氯的化学式是______。
②古代种植农作物使用农家肥,现代常用化肥。下列属于复合肥的是______(填序号)。
A. B. C. D.
③书中绘有火井煮盐图。井火中燃烧的主要气体是甲烷。利用现代科技,在一定条件下甲烷和水反应制备水煤气(主要成分是一氧化碳和氢气),其反应的化学方程式为______。
④书中记载了古人炼锌的过程:“炉甘石十斤,装载入一泥罐内,…然后逐层用煤炭饼垫盛,其底铺薪,发火煅红,……”,其中的主要反应是,其中ZnO发生了______(填“氧化”或“还原”)反应。
19. 化学是一门以实验为基础的科学。请根据下列实验装置回答问题。
(1)仪器①的名称是______。
(2)实验室欲加热高锰酸钾来制取氧气,发生反应的化学方程式为______。
(3)采用B装置制取二氧化碳,该装置的优点是______。
(4)实验室常用浓盐酸和二氧化锰共热制取氯气,可选用的制取装置为______(填字母);已知氯气是一种密度比空气大的有毒气体,收集氯气时,应将D中的______(填“m”或“n”)端连接尾气处理装置E。
(5)某兴趣小组开展跨学科实践活动,设计了二氧化碳自动补给装置如图甲。
①兴趣小组利用实验室制取二氧化碳的原理发明与生活相关的装置,设计了水草缸的二氧化碳自动补给装置。气量调节阀能控制气体的流量,其供气速度可通过N瓶反映,请在N瓶虚线框中将导管补充完整______。
②如图乙所示,为了水草更好的生长,要确保二氧化碳能够充分溶入水中,最好将导管口放置于鱼缸______的位置(填“1”“2”或“3”)。
20. 加快能源转型升级,发展新质生产力。我国首次将光伏发电制成固态氢能应用于电力系统,“绿电”与“绿氢”转化的示意图如图所示。
Ⅰ、氢气加注
(1)固态合金储氢装置中释放出的氢气,被高压加注到新能源汽车中、对高压加注压缩过程中发生的改变从微观角度进行解释______。
(2)合金是一种潜在的贮氢材料,高温时在氩气保护下,由一定质量比的Mg、Cu单质熔炼获得。熔炼制备合金时,通入氩气的目的是______,合金在350℃时完全吸收氢气生成和,其化学反应方程式为______﹔氢化镁中镁元素为+2价,则氢化镁中氢元素的化合价为______。
Ⅱ、氢燃料供电网
(3)燃料电池通过氢气与氧气反应为电网提供电能,燃料电池发电实现能量的转化,把______能转化为电能。
Ⅲ、氢气燃料发电车
(4)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型电池。如图是氢氧燃料电池的示意图,电池工作时,和反应生成水,同时提供电能,溶液的pH将______。(填“变大”“变小”“不变”)。
(5)某品牌汽车企业首款量产的新型氢燃料电池车,利用氢气和氧气化学反应过程中电子转移形成电流获得电能,如图所示。
①新型氢燃料电池原理示意图中“X”所代表微观粒子的符号是______。
②该电池车在环保方面最大的优点是______(写一点即可)。
21. 化学上常从不同的角度对物质进行分类。硫酸锌、硫酸钙、硫酸铜等都属于电解质,蔗糖等属于非电解质,其溶液的导电性与离子浓度、离子所带电荷数等因素有关。
(1)电解质可以在水的作用下发生解离,产生自由移动的离子。
①如图1所示,在一定条件下,测得硫酸锌溶液的导电能力大于硫酸钙溶液,分析原因是______。
②在相同条件下,氯化钠溶液和硫酸铜溶液的电导率随浓度变化的关系如图2所示,从图中可知,两种溶液浓度相同时,电导率数值硫酸铜溶液大于氯化钠溶液,原因是______。
(2)将电解质溶液混合后,溶液的导电能力会发生什么样的变化?
①如图3是硫酸铜溶液与氯化钡溶液反应示意图。从微观粒子角度分析该化学反应的实质是______﹔硫酸铜溶液可以和某种物质反应同时产生两种沉淀,写出该反应的化学方程式______,反应后硫酸铜溶液的导电能力______(填“增大”或“减小”或“不变”)
②锌粒加入到硫酸铜溶液中,微观示意图如图4所示,参加反应的微观粒子是______(填化学符号),反应前后溶液的导电能力几乎不变。
(3)由上述分析可得,溶液的导电能力大小与离子浓度、离子所带电荷数的关系是______。
22. 金属钴(Co)在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣中除残余的锌外,还常含有铜、铁、钴三种金属的氧化物(钴在氧化物中显+2价)。从废渣中提取钴的工艺如图1(部分工艺及试剂省略)。
(1)“酸溶”前,粉碎处理炼锌废渣的目的是______。
(2)“酸溶”中,钴的+2价氧化物与稀硫酸反应的化学方程式为______。
(3)“沉铜”中,与反应,生成CuS沉淀和另外一种物质,写出该反应的化学方程式______,该反应属于______(填基本反应类型)。
(4)图1提取钴的工艺中,可用于循环使用的物质是______(填化学式)。
(5)“沉钴”中,钴离子去除率越高,得到的产物钴含量越高。根据图2可知,温度应该控制在______(填序号)。
A. B. C. D.
23. 某化学兴趣小组欲测定粗盐样品中氯化钠的质量分数(杂质为),进行如下实验。100g粗盐样品置于烧杯中,向其中加入一定量的水,使其完全溶解,将250g一定溶质质量分数的氢氧化钠溶液均分成5等份,依次加入上述溶液中,生成沉淀的质量与加入氢氧化钠溶液的质量关系如下、
次数
第一次
第二次
第三次
第四次
第五次
氢氧化钠溶液质量/g
50
50
50
50
50
产生沉淀质量/g
1.45
2.9
m
5.8
5.8
(1)m的值为______。
(2)实验结束后,第4次加入氢氧化钠溶液反应后溶液中的溶质为______(填化学式)。
(3)计算该粗盐样品中氯化钠的质量分数。(写出计算过程)
24. 市面上有一种自动充气气球,只需挤破气球内的液体包,流出的液体与气球中的白色粉末接触产生气体,就能实现气球的自动充气。同学们对此展开项目式探究。
任务一:自动充气气球的原理
(1)同学们触摸气球发现气球中有一个“小液包”与一小块白色固体,如图1,捏破“小液包”,气球慢慢鼓起,并发出嘶嘶声,气球温度变凉并逐渐下沉。同学们用剪刀在已充气的气球上剪小口,插入导管,导管另一端通入澄清石灰水中,观察到溶液变浑浊,证明产生的气体是二氧化碳,反应的化学方程式为______。
(2)另取少量“小液包”,测量其溶液的pH。写出实验操作步骤:______。
任务二:白色固体成分探究
【猜测】白色固体可能为碳酸钙、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或多种。
【查阅资料】①同学们查阅相关产品说明后了解到“小液包”内的液体是柠檬酸。
②与相同浓度的柠檬酸反应,碳酸氢钠比碳酸钠更剧烈。
③价格参考:碳酸钠2200元/吨、碳酸氢钠1700元/吨。
【实验探究一】
(3)为验证白色固体的成分,同学们进行如下实验:
实验步骤
实验现象
分析与结论
取少量白色固体于烧杯加入足量蒸馏水,充分搅拌
固体全部溶解
样品中不含______
取少量白色固体于试管中,加入适量稀盐酸
______
白色固体为碳酸钠或碳酸氢钠中的一种或二者均有
(4)请从安全角度分析,小液包内液体用柠檬酸而不用稀盐酸或稀硫酸的原因可能是______。
【实验探究二】为验证白色固体中是否含有碳酸钠,同学们设计如图2实验装置进行实验:分别测量等质量的碳酸钠、碳酸氢钠、白色固体样品与等体积、等浓度盐酸反应时锥形瓶内的压强变化,测量结果如图3所示。
(5)分析图像,得出白色固体一定仅含碳酸氢钠的理由是______;相同条件下,碳酸钠、碳酸氢钠与稀盐酸反应的速率为碳酸钠______(填“>”或“<”)碳酸氢钠。
(6)从原料成本和反应速率分析,自动充气气球选用碳酸氢钠的原因是______。
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2025年初中学业水平模拟考试(一)
化学试题
注意事项:
1.考试时间90分钟,满分100分。
2.答题前,考生务必将自己的姓名、考号等填写在答题卡和试卷指定位置。
可能用到的相对原子质量H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 Cl-35.5 Ca-40 Fe-56 Cu-64 Zn-65 Ag-108
第Ⅰ卷 (选择题共 40分)
─、选择题:本题共11小题,每小题2分,共22分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 芝麻香油是中餐烹调中润色增香的点睛之笔,其加工制作过程中涉及化学变化的是
A. 芝麻清洗 B. 炒制芝麻 C. 石磨研磨 D. 兑水提油
【答案】B
【解析】
【详解】芝麻清洗、石磨研磨、兑水提油等过程中,没有生成新物质,属于物理变化;炒制芝麻过程中,有新物质生成,属于化学变化。故选B。
2. 规范操作是实验成功的前提,下列实验操作正确的是
A. 称量固体 B. 闻气体气味
C. 读取液体体积 D. 检查装置气密性
【答案】D
【解析】
【详解】A、用托盘天平称量药品时,要左物右码,该选项操作不正确;
B、闻气体气味时,不能直接闻,要用扇闻法,该选项操作不正确;
C、用量筒量取液体读数时,应平视凹液面最低处,该选项操作不正确;
D、检查该装置气密性时,先将导管放入水中,再用手紧握试管,若有气泡冒出,说明装置气密性良好,该选项操作正确。
故选D。
3. 2025年“中国水周”活动主题为“推动水利高质量发展,保障我国水安全”,下列做法不符合这一主题的是
A. 对水源地的水体进行严格保护 B. 农业上大水漫灌以增加粮食产量
C. 工业用水重复利用有利于节约水资源 D. 生活上提倡“一水多用”,废水集中处理
【答案】B
【解析】
【详解】A、严格保护水源地水体,能防止污染,保障水质安全,选项A正确;
B、农业上大水漫灌,属于低效用水方式,违背节约水资源的理念,选项B不正确;
C、工业用水重复利用,可减少水资源消耗,节约水资源,选项C正确;
D、生活上“一水多用”能节约水资源,废水集中处理能减少污染,选项D正确。
故选B。
4. 下列关于金刚石和石墨的描述,说法不正确的是
A. 石墨很软,因此可用作干电池电极 B. 金刚石很硬,可用来加工坚硬的金属
C. 性质差异大,因为原子的排列方式不同 D. 一定条件下,石墨可以转化为金刚石
【答案】A
【解析】
【详解】A、石墨用作干电池电极的主要原因是其具有良好的导电性,而不是因为其质地软,选项A不正确;
B、金刚石是天然存在的最硬的物质,硬度高使其可用于切割或加工坚硬金属,选项B正确;
C、金刚石和石墨都是由碳原子构成的,因为碳原子的排列方式不同,导致两者物理性质差异很大,选项C正确;
D、在高温、高压和催化剂条件下,碳原子的排列方式可以发生改变,石墨可转化为金刚石,选项D正确。
故选A。
5. 某化学符号的意义如下:①表示一种物质;②表示该物质由两种元素组成;③表示1个分子;④表示1个分子由3个原子构成。下列选项中符合上述描述的是
A. 3Fe B. NaCl C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A、3Fe 表示3个铁原子,不符合条件②和③,故A错误;
B、NaCl表示氯化钠,由两种元素组成,不能表示一个分子,氯化钠是由离子构成,故B错误;
C、H2O 表示水,由两种元素组成,表示一个分子,且一个分子由3个原子构成,符合所有条件,故C正确;
D、O3 表示臭氧,由一种元素组成,不符合条件②,故D错误。
故选C。
6. 下列各组对主题知识的归纳完全正确的是
A.化学与社会
B.化学与安全
①不锈钢、玻璃钢都属于金属材料
②氢能是清洁能源
①室内使用木炭烧烤,应保持空气流通
②浓硫酸稀释时,应将浓硫酸倒入水中
C.化学与生活
D.化学与环境
①人体内缺铁元素会引起坏血病
②鉴别羊毛和合成纤维可点燃闻气味
①雨水即为酸雨
②垃圾分类回收,实现资源再利用
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A、①不锈钢属于金属材料,但玻璃钢是复合材料(玻璃纤维+树脂),归纳错误。②氢能是清洁能源,说法正确。不符合题意;
B、①木炭燃烧可能产生一氧化碳,需保持通风防止中毒,说法正确。②稀释浓硫酸时,应将其沿着烧杯壁缓慢倒入水中并搅拌,防止酸液飞溅,说法正确。符合题意;
C、①缺铁导致贫血,坏血病是缺乏维生素C造成的,说法错误。②羊毛中含有蛋白质,灼烧时会产生烧焦羽毛的气味,合成纤维中不含蛋白质,灼烧时不会产生烧焦羽毛的气味,因此鉴别羊毛与合成纤维可通过燃烧后闻气味的方法,说法正确。不符合题意;
D、①pH<5.6的降雨称为酸雨,普通雨水pH≈5.6,说法错误。②垃圾分类回收,实现资源再利用,说法正确。不符合题意。
故选B。
7. 6G技术的发展需要高性能的半导体材料,如硅(Si)、锗(Ge)等。元素周期表部分截图如图所示,相关描述正确的是
A. 锗的中子数为32 B. 一个硅原子的质量为28.09
C. 以上六种元素位于同一周期 D. 半导体材料可以为金属也可以为非金属
【答案】D
【解析】
【详解】A、在元素周期表中,元素符号左上角的数字表示原子序数,原子序数=质子数,锗(Ge)的原子序数为32,即质子数为32。相对原子质量约为72.63,相对原子质量≈质子数+中子数,所以中子数=72.63−32≈41,错误;
B、元素周期表中元素名称下方的数字表示相对原子质量,硅的相对原子质量为28.09,相对原子质量是以一种碳原子质量的作为标准,其他原子的质量跟它相比较所得到的比,并不是一个硅原子的实际质量, 错误;
C、元素周期表中,横行叫做 “周期”,从截图可知,这些元素位于不同横行,即位于不同周期,错误;
D、半导体材料的导电性介于导体和绝缘体之间,常见的半导体材料有硅、锗等,硅是非金属,锗是金属,所以半导体材料可以为金属也可以为非金属,正确。
故选D。
8. 推理是学习化学过程中常用的思维方法。下列推理结果正确的是
A. 单质只含有一种元素,所以只含有一种元素的物质一定属于单质
B. 复分解反应是两种化合物互相交换成分,所以其生成物有且只有两种
C. 化学反应通常伴随有能量变化,所以人类利用的能量都是由化学反应提供的
D. 酸性溶液能使紫色石蕊溶液变红,则能使紫色石蕊溶液变红的溶液一定呈酸性
【答案】D
【解析】
【详解】A、单质是由一种元素组成的纯净物,只含一种元素,但只含一种元素的物质可能是混合物(如O2和O3的混合物),选项A不正确;
B、复分解反应是两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应,但在某些复分解反应中,生成物化学性质不稳定,生成后很快发生分解,因此这些反应的总式中生成物就可能是两种以上,如碳酸氢钠与盐酸反应生成NaCl、CO2和H2O,选项B不正确;
C、化学反应伴随能量变化,但人类利用的能量不全来自化学反应,如太阳能、风能等,选项C不正确;
D、石蕊溶液遇酸性物质变红是石蕊的特性,因此能使紫色石蕊溶液变红的溶液一定呈酸性,选项D正确。
故选D。
9. 丙氨酸是组成人体蛋白质的氨基酸之一,如图是丙氨酸的分子结构示意图,下列对丙氨酸的叙述不正确的是
A. 丙氨酸化学式可写为
B. 丙氨酸的相对分子质量是89
C. 丙氨酸由碳、氢、氧、氮四种元素组成
D. 丙氨酸由3个碳原子、7个氢原子、2个氧原子和1个氮原子构成
【答案】D
【解析】
【详解】A、从丙氨酸分子结构示意图可以看出,该分子中含有3个碳原子、7个氢原子、2个氧原子和1个氮原子,丙氨酸化学式表示为C3H7O2N,选项叙述正确,不符合题意;
B、丙氨酸的相对分子质量为12×3+1×7+16×2+14==89,选项叙述正确,不符合题意;
C、由丙氨酸的化学式(C3H7O2N)可知,丙氨酸由碳、氢、氧、氮四种元素组成,选项叙述正确,不符合题意;
D、丙氨酸是由丙氨酸分子构成的,一个丙氨酸分子由3个碳原子、7个氢原子、2个氧原子和1个氮原子构成,选项 叙述不正确,符合题意。
故选D。
10. 下列探究实验设计不符合控制变量思想的是
A. 探究温度对物质溶解性的影响
B. 探究铜生锈是否必须有氧气参加
C. 探究可燃物的燃烧是否需要达到一定温度
D. 探究催化剂种类对过氧化氢溶液分解速率的影响
【答案】A
【解析】
【详解】A、图中实验,温度、溶剂的种类均不同,变量不唯一,不能探究温度对物质溶解性的影响,故选项实验设计不符合控制变量思想;
B、图中实验,除了有无氧气外,其它条件均相同,可探究铜生锈是否必须有氧气参加,故选项实验设计符合控制变量思想;
C、铜片上白磷、红磷均能与氧气接触,白磷燃烧,红磷不燃烧,说明燃烧温度要达到可燃物的着火点;铜片上的白磷能与氧气接触,水中的白磷不能与氧气接触,铜片上的白磷燃烧、水中的白磷不能燃烧,说明燃烧需要与氧气接触,故选项实验设计符合控制变量思想;
D、图中实验,除了催化剂的种类不同,可探究催化剂种类对过氧化氢溶液分解速率的影响,故选项实验设计符合控制变量思想。
故选A。
11. 我国科学家在无细胞条件下,以CO2和H2为原料制得淀粉,其简化合成路线图如图所示(aox和cat分别代表两种不同的酶)。下列说法不正确的是
A. 人工合成的淀粉属于有机高分子化合物
B. 若A为,则B的化学式为
C. 在“”转化过程中,和反应的化学计量数之比为
D. 该转化技术的推广有助于实现“碳中和”
【答案】C
【解析】
【详解】A、淀粉是由葡萄糖聚合而成的高分子化合物,属于有机高分子化合物,故说法正确;
B、由图可知,CH3OH和A反应生成HCHO和B,若A为O2,根据化学反应前后原子的种类和数目不变,反应的化学方程式为,则B的化学式为H2O2,故说法正确;
C、在“CO2→CH3OH“转化过程中,反应的化学方程式为,CO2和H2反应的化学计量数之比为1:3,故说法错误;
D、该转化技术将CO2转化为淀粉,减少了二氧化碳的排放,有助于实现“碳中和”, 故说法正确。
故选C。
二、选择题:本题共6小题,每小题3分,共18分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得3分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
12. 某密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下发生化学反应,测得反应前及反应一段时间后各物质的质量变化如图所示,下列说法不正确的是
A. 乙可能是反应的催化剂
B. 若继续反应至丙55g,甲和丁的质量比为
C. 甲、丙相对分子质量之比为
D. 该反应不可能是实验室用过氧化氢溶液制取氧气
【答案】C
【解析】
【详解】A、乙反应前后质量不变,可能是该反应的催化剂,说法正确,不符合题意;
B、a=21+8+40+30-17-8-25=49,甲、丙反应后质量增大,是生成物,丁反应后质量减小,是反应物,该反应是分解反应,反应的丁、甲、丙的质量比是(49g-30g):(21g-17g):(40g-25g)=19:4:15,若继续反应至丙为55g,即又生成15g丙,同时生成4g甲,消耗19g丁,此时甲的质量为21g+4g=25g,丁的质量为30g-19g=11g,则甲和丁的质量比为25:11,说法正确,不符合题意;
C、根据B选项分析可知,反应中甲、丙的质量比为4:15,不知道化学计量数,不能确定甲、丙相对分子质量比,说法不正确,符合题意;
D、反应中丁、甲、丙的质量比为19:4:15,过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,根据化学方程式可知,过氧化氢、水、氧气质量比是68:36:32,因此该反应不是实验室用过氧化氢溶液制取氧气,说法正确,不符合题意。
故选C。
13. 和NaCl两种固体物质的溶解度曲线(不考虑水分的蒸发,析出的晶体中不含结晶水)如图所示。下列说法正确的是
A. NaCl的溶解度小于的溶解度
B. 若中混有少量的NaCl,可用降温结晶的方法提纯
C. 20℃时,NaCl饱和溶液的溶质质量分数大于饱和溶液的溶质质量分数
D. 50℃时,将二者的饱和溶液降温到20℃时,析出的固体质量比NaCl多
【答案】BC
【解析】
【详解】A、比较物质溶解度大小时,需要指明温度。没有温度条件,不能直接说NaCl的溶解度小于KNO3的溶解度,该选项错误;
B、KNO3、NaCl的溶解度均随温度的升高而增大,且KNO3的溶解度受温度影响变化较大,NaCl的溶解度受温度影响变化较小。所以当KNO3中混有少量的NaCl时,采用降温结晶的方法,KNO3会大量结晶析出,而NaCl基本留在溶液中,从而提纯KNO3,该选项正确;
C、20℃时,NaCl的溶解度(36.0g)大于KNO3的溶解度(31.6g)。根据饱和溶液溶质质量分数公式(S为溶解度),在一定温度下,溶解度越大,饱和溶液溶质质量分数越大,所以20℃时,NaCl饱和溶液的溶质质量分数大于KNO3饱和溶液的溶质质量分数,该选项正确;
D、虽然KNO3的溶解度受温度影响比NaCl大,但析出晶体的质量不仅与溶解度受温度影响变化程度有关,还与饱和溶液的质量有关。题中未指明50℃时二者饱和溶液的质量是否相等,所以无法比较析出固体质量的多少,该选项错误。
故选BC。
14. 某兴趣小组利用图1装置,对“和NaOH溶液是否反应”进行数字化实验再探究。
实验1:在盛满的烧瓶中滴加80mL蒸馏水;实验2:在同样盛满的烧瓶中滴加80mLNaOH溶液。实验得到如图2所示曲线。下列说法正确的是
A. 由实验1对应的图像是B曲线
B. 该实验能证明与NaOH溶液发生了反应
C. A曲线中ab段上升是因为加液体使烧瓶内分子数增多
D. 此实验说明,数字化实验可以实现对化学反应的定量研究
【答案】BD
【解析】
【详解】A、虽然二氧化碳能溶于水,但二氧化碳和同体积氢氧化钠溶液反应消耗的二氧化碳更多,因此实验过程中,二氧化碳和氢氧化钠溶液反应导致压强下降更快,实验结束时实验1中烧瓶内的压强比实验2中烧瓶内的压强大,实验1对应的图像是A曲线,选项A不正确;
B、通常状况下,1体积的水约能溶解1体积二氧化碳,因此实验1中只有部分二氧化碳溶于水(其中部分二氧化碳和水反应生成碳酸),烧瓶内压强减小,但下降较少。实验2中,氢氧化钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,导致烧瓶内压强迅速下降,且下降较多。通过对比实验1和实验2的曲线,可以明显看出溶液与发生了反应,选项B正确;
C、A曲线表示二氧化碳溶于水的压强变化,A曲线中ab段上升是因为加入蒸馏水,瓶内液体体积增加,而二氧化碳又没有很快溶解达到饱和,导致瓶内压强在开始一段时间内反而增大。该过程中,烧瓶内二氧化碳因为部分溶于水,二氧化碳分子数应该减少,不可能增多,选项C不正确;
D、数字化实验通过记录实验过程中的数据变化,能够对化学反应进行定量分析。通过对比实验1和实验2的曲线,可以定量分析与溶液的反应情况,数字化实验支持定量研究,选项D正确。
故选BD。
15. 下列实验方案能够达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别、、
分别取样,加水溶解,观察现象
B
除去中的
通过灼热的氧化铜
C
检验蒸馏法淡化海水是否成功
取样,滴加几滴硝酸银溶液,观察现象
D
分离氧化铜和铁粉
加入足量盐酸,溶解,过滤
A. A B. B C. C D. D
【答案】AC
【解析】
【详解】A、碳酸钙难溶于水,氢氧化钠固体溶于水放热,硝酸铵溶于水吸热。分别取样,加水溶解,如果难溶于水,则该物质为碳酸钙;如果溶于水,温度升高,则该物质为氢氧化钠固体;如果溶于水,温度降低,则该物质为硝酸铵。符合题意;
B、混有二氧化碳的一氧化碳气体通过灼热的氧化铜,一氧化碳和氧化铜反应生成二氧化碳,不但没有除去二氧化碳,还使一氧化碳变为二氧化碳,不符合题意;
C、取样,滴加几滴硝酸银溶液,海水中含氯化钠,氯化钠能与硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钠,若没有白色沉淀生成,说明蒸馏法淡化海水成功,符合题意;
D、氧化铜和铁粉都能和盐酸反应,生成的氯化铜和氯化亚铁都易溶于水,因此该混合物中加入足量盐酸,溶解,过滤,不能将两者分离,不符合题意。
故选AC。
16. 学习了金属的化学性质,兴趣小组做了一组实验,过程如图所示。关于实验猜想、现象或结论描述正确的是
A. 插入铜丝反应一段时间,溶液一定呈现蓝色
B. 该实验无法验证金属铝、银的金属活动性顺序
C. 插入铝丝后,溶液中一定含有2种溶质
D. 最后剩余溶液的质量一定小于最初溶液的质量
【答案】AD
【解析】
【详解】A、插入铜丝反应一段时间,铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银,硝酸铜溶液呈蓝色,因此溶液一定呈现蓝色,选项A正确;
B、若铜和硝酸银溶液反应一段时间后,硝酸银没有完全反应,试管内溶液中溶质有两种:硝酸银和硝酸铜,插入铝丝后,铝丝先和硝酸银反应,铝丝表面覆盖一层银白色物质,硝酸银全部反应后,铝丝和硝酸铜继续反应,铝丝表面析出红色物质,说明金属铝的金属活动性比银和铜都强。当然若铜和硝酸银溶液反应一段时间后,硝酸银全部反应,试管内溶液中溶质只有硝酸铜,插入铝丝后,铝丝和硝酸铜反应,铝丝表面会析出红色物质,直接证明铝比铜强,再结合铜丝和硝酸银的反应(证明铜比银强),也可以证明铝比银强,选项B不正确;
C、插入铝丝后,溶液中不一定含有2种溶质,如果铝丝将溶液中存在的硝酸银和硝酸铜全部反应,反应后溶液中就只含硝酸铝一种溶质,选项C不正确;
D、由Cu+2AgNO3═Cu(NO3)2+2Ag可知,每64份质量的铜可置换出216份质量的银,溶液的质量会减少;由Al+3AgNO3═Al(NO3)3+3Ag可知,每27份质量的铝可置换出324份质量的银,溶液的质量会减少;由2Al+3Cu(NO3)2═2Al(NO3)3+3Cu可知,每54份质量的铝可置换出192份质量的铜,溶液的质量会减少。因此不管反应进行的程度如何,最后剩余溶液的质量一定小于最初AgNO3溶液的质量,选项D正确。
故选:AD。
17. 下列图像能正确反映对应变化关系的是
A. 甲烷和过量的氧气在密闭容器中充分反应
B. 高温灼烧木炭和氧化铜的固体混合物
C. 分别向等质量、等质量分数的稀硫酸中,逐渐加入铁粉和锌粉
D. 向盛有一定质量表面被氧化的镁条的烧杯中,缓缓加入一定浓度的盐酸
【答案】BD
【解析】
【详解】A、每1个甲烷分子和2个氧分子在点燃的条件下生成1个二氧化碳分子和2个水分子,反应前后,分子总数不变,故图像错误;
B、碳和氧化铜在高温的条件下生成铜和二氧化碳,固体质量先减小,然后不变,故图像正确;
C、向等质量、等质量分数的稀硫酸中分别加入过量的锌粉和铁粉,由于开始阶段加入的硫酸完全相同,金属过量,锌的相对原子质量大于铁的相对原子质量,所以铁生成氢气多,对应的曲线陡,故图像错误;
D、向盛有一定质量表面被氧化的镁条的烧杯中,慢慢加入一定浓度的盐酸,盐酸会先与氧化镁反应,生成氯化镁,然后与镁反应生成氯化镁,直到镁条反应完,不再产生氯化镁,故图像正确。
故选BD。
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
三、本题包括7个小题,共60分。
18. 央视栏目《典籍里的中国》展现了中国智慧,蕴含了丰富的化学知识。
(1)《梦溪笔谈》中曾有“高奴县出脂水”一说。“脂水”就是现代社会所称的“石油”,石油、煤和______称为三大化石燃料。
(2)《吕氏春秋•别类篇》载有“金柔锡柔,合两柔则刚”,表明我们的祖先已认识到铜合金的硬度比纯铜______(填“大”或“小”)。
(3)明代《天工开物》一书记载了很多生活知识。
①用明矾进行净水是因为它能在水中形成胶状物来吸附水中的______;如果使用二氧化氯消毒,二氧化氯的化学式是______。
②古代种植农作物使用农家肥,现代常用化肥。下列属于复合肥的是______(填序号)。
A. B. C. D.
③书中绘有火井煮盐图。井火中燃烧的主要气体是甲烷。利用现代科技,在一定条件下甲烷和水反应制备水煤气(主要成分是一氧化碳和氢气),其反应的化学方程式为______。
④书中记载了古人炼锌的过程:“炉甘石十斤,装载入一泥罐内,…然后逐层用煤炭饼垫盛,其底铺薪,发火煅红,……”,其中的主要反应是,其中ZnO发生了______(填“氧化”或“还原”)反应。
【答案】(1)天然气 (2)大
(3) ①. 悬浮杂质 ②. ③. D ④. ⑤. 还原
【解析】
【小问1详解】
三大化石燃料为:石油、煤和天然气。
【小问2详解】
合金的硬度比组成它的纯金属更大,因此铜合金的硬度比纯铜大。
【小问3详解】
①明矾溶于水生成的胶状物可吸附水中悬浮杂质,使其沉降。
对于两种元素组成的化合物化学式,从右向左读作“几某化几某”,后读的一种元素原子个数为1时,“1”不读。故一个二氧化氯分子中氧原子的个数为2,氯原子个数为1,书写该化学式时,氧元素符号写在右边,氯元素符号写在左边,氧元素符号右下角标上原子个数2,氯原子个数为1,“1”省略不写,因此其化学式为:ClO2。
②复合肥需含N、P、K中的两种或三种。CO(NH2)2、NH4Cl中只含N,属于氮肥,不属于复合肥;Ca(H2PO4)2中只含P,属于磷肥,不属于复合肥;KNO3含K和N,属于复合肥。故选D。
③甲烷和水在一定条件下反应生成一氧化碳和氢气,反应化学方程式为:。
④在反应中ZnO失去O,被还原为Zn,故ZnO发生还原反应。
19. 化学是一门以实验为基础的科学。请根据下列实验装置回答问题。
(1)仪器①的名称是______。
(2)实验室欲加热高锰酸钾来制取氧气,发生反应的化学方程式为______。
(3)采用B装置制取二氧化碳,该装置的优点是______。
(4)实验室常用浓盐酸和二氧化锰共热制取氯气,可选用的制取装置为______(填字母);已知氯气是一种密度比空气大的有毒气体,收集氯气时,应将D中的______(填“m”或“n”)端连接尾气处理装置E。
(5)某兴趣小组开展跨学科实践活动,设计了二氧化碳自动补给装置如图甲。
①兴趣小组利用实验室制取二氧化碳的原理发明与生活相关的装置,设计了水草缸的二氧化碳自动补给装置。气量调节阀能控制气体的流量,其供气速度可通过N瓶反映,请在N瓶虚线框中将导管补充完整______。
②如图乙所示,为了水草更好的生长,要确保二氧化碳能够充分溶入水中,最好将导管口放置于鱼缸______的位置(填“1”“2”或“3”)。
【答案】(1)分液漏斗
(2)
(3)可控制反应速率 (4) ①. C ②. n
(5) ①. ②. 3
【解析】
【小问1详解】
由图可知,仪器为分液漏斗,故填:分液漏斗。
【小问2详解】
高锰酸钾分解生成锰酸钾二氧化锰和氧气,故填:。
【小问3详解】
B装置可以通过分液漏斗,控制药品添加速度,进而控制反应速度,故填:可控制反应速率。
【小问4详解】
实验室常用浓盐酸和二氧化锰共热制取氯气,反应属于固液加热,发生装置循环C,可选用的制取装置为;已知氯气是一种密度比空气大的有毒气体,收集氯气时,长进短出,应将D中的n端连接尾气处理装置E,故填:C;n。
【小问5详解】
①由于气量调节阀能控制气体的流量,其供气速度可通过B瓶反映,所以二氧化碳应通到植物油液面下,故填:。
②为了水草更好的生长,确保二氧化碳能够充分溶入水中,进行光合作用,二氧化碳应与水草接触,所以最好将导管口放置于鱼缸3的位置。故填:3。
20. 加快能源转型升级,发展新质生产力。我国首次将光伏发电制成固态氢能应用于电力系统,“绿电”与“绿氢”转化的示意图如图所示。
Ⅰ、氢气加注
(1)固态合金储氢装置中释放出的氢气,被高压加注到新能源汽车中、对高压加注压缩过程中发生的改变从微观角度进行解释______。
(2)合金是一种潜在的贮氢材料,高温时在氩气保护下,由一定质量比的Mg、Cu单质熔炼获得。熔炼制备合金时,通入氩气的目的是______,合金在350℃时完全吸收氢气生成和,其化学反应方程式为______﹔氢化镁中镁元素为+2价,则氢化镁中氢元素的化合价为______。
Ⅱ、氢燃料供电网
(3)燃料电池通过氢气与氧气反应为电网提供电能,燃料电池发电实现能量的转化,把______能转化为电能。
Ⅲ、氢气燃料发电车
(4)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型电池。如图是氢氧燃料电池的示意图,电池工作时,和反应生成水,同时提供电能,溶液的pH将______。(填“变大”“变小”“不变”)。
(5)某品牌汽车企业首款量产的新型氢燃料电池车,利用氢气和氧气化学反应过程中电子转移形成电流获得电能,如图所示。
①新型氢燃料电池原理示意图中“X”所代表微观粒子的符号是______。
②该电池车在环保方面最大的优点是______(写一点即可)。
【答案】(1)氢分子间的间隔变小
(2) ①. 隔绝空气,防止Mg、Cu在高温下与空气中的氧气等物质发生反应 ②. ③. -1
(3)化学 (4)变小
(5) ①. H+ ②. 产物是水,无污染(合理即可)
【解析】
【小问1详解】
高压加注压缩氢气过程中,氢气分子间的间隔变小。因为在高压条件下,分子受到外力挤压,分子间的距离被压缩,从而使氢气的体积减小,便于储存和运输;
【小问2详解】
熔炼制备Mg2Cu合金时,通入氩气的目的是隔绝空气,防止Mg、Cu在高温下与空气中的氧气等物质发生反应;
Mg2Cu合金在350℃时完全吸收氢气生成MgH2和MgCu2,反应的化学反应方程式为;
在氢化镁(MgH2)中,镁元素为+2价,设氢元素的化合价为x,根据化合物中元素化合价代数和为零,则(+2)+2x=0,解得x=-1,所以氢化镁中氢元素的化合价为-1价;
【小问3详解】
燃料电池通过氢气与氧气反应为电网提供电能,该过程把化学能转化为电能。氢气和氧气在燃料电池内发生化学反应,释放出化学能,这些化学能再转化为电能;
【小问4详解】
氢氧燃料电池工作时,H2和O2反应生成水,氢氧化钾溶液的溶剂增多,溶质质量不变,导致溶液中氢氧根离子浓度减小,溶液的碱性减弱,所以溶液的pH将变小;
【小问5详解】
①在氢氧燃料电池中,氢气在催化剂作用下失去电子变成氢离子,氧气得到电子与水反应生成氢氧根离子,所以“X”所代表微观粒子的符号是H+;
②该电池车在环保方面最大的优点是产物是水,无污染。因为氢氧燃料电池的反应产物只有水,不会产生二氧化碳、一氧化碳等有害气体,对环境友好。
21. 化学上常从不同的角度对物质进行分类。硫酸锌、硫酸钙、硫酸铜等都属于电解质,蔗糖等属于非电解质,其溶液的导电性与离子浓度、离子所带电荷数等因素有关。
(1)电解质可以在水的作用下发生解离,产生自由移动的离子。
①如图1所示,在一定条件下,测得硫酸锌溶液的导电能力大于硫酸钙溶液,分析原因是______。
②在相同条件下,氯化钠溶液和硫酸铜溶液的电导率随浓度变化的关系如图2所示,从图中可知,两种溶液浓度相同时,电导率数值硫酸铜溶液大于氯化钠溶液,原因是______。
(2)将电解质溶液混合后,溶液的导电能力会发生什么样的变化?
①如图3是硫酸铜溶液与氯化钡溶液反应示意图。从微观粒子角度分析该化学反应的实质是______﹔硫酸铜溶液可以和某种物质反应同时产生两种沉淀,写出该反应的化学方程式______,反应后硫酸铜溶液的导电能力______(填“增大”或“减小”或“不变”)
②锌粒加入到硫酸铜溶液中,微观示意图如图4所示,参加反应的微观粒子是______(填化学符号),反应前后溶液的导电能力几乎不变。
(3)由上述分析可得,溶液的导电能力大小与离子浓度、离子所带电荷数的关系是______。
【答案】(1) ①. 相同条件下硫酸锌的溶解度大于硫酸钙,硫酸锌溶液中离子浓度更大 ②. 硫酸铜溶液中铜离子和硫酸根离子所带电荷数比氯化钠溶液中钠离子和氯离子所带电荷数多
(2) ①. ①钡离子和硫酸根离子结合生成硫酸钡沉淀 ②. CuSO4+Ba(OH)2=Cu(OH)2↓+BaSO4↓ ③. 减小 ④. ②Zn、Cu2+##Cu2+、Zn
(3)溶液的导电能力大小与离子浓度成正比,与离子所带电荷数成正比
【解析】
【小问1详解】
①溶液的导电能力与离子浓度和离子所带电荷数有关。硫酸锌和硫酸钙都是电解质,但在相同条件下,如图1所示,等量的硫酸锌和硫酸钙在同样多的水中,硫酸锌全部溶解,硫酸钙部分溶解,说明在该条件下硫酸锌在水中的溶解度比硫酸钙大,硫酸锌溶液中离子浓度比硫酸钙溶液中高,导致导电能力更强。
②从图2可知,两种溶液浓度相同时,硫酸铜溶液的电导率大于氯化钠溶液。氯化钠在溶液中解离为钠离子和氯离子,两种离子所带电荷数都为1;硫酸铜在溶液中解离为铜离子和硫酸根离子,两种离子所带电荷数都为2。当溶液浓度相同时,离子所带电荷数越多,溶液的导电能力越强,所以硫酸铜溶液的电导率大于氯化钠溶液。
【小问2详解】
①由图3可知,硫酸铜溶液与氯化钡溶液反应的实质是硫酸根离子与钡离子结合生成硫酸钡沉淀,铜离子和氯离子没有参加反应。
硫酸铜溶液中含有铜离子和硫酸根离子,铜离子和氢氧根离子可以结合生成氢氧化铜沉淀,硫酸根离子和钡离子可以结合生成硫酸钡沉淀。故硫酸铜溶液与氢氧化钡反应可同时产生两种沉淀,反应的化学方程式为:CuSO4+Ba(OH)2=Cu(OH)2↓+BaSO4↓。在这个反应中,随着氢氧化钡溶液的加入,硫酸铜溶液中离子浓度减小,溶液的导电能力减小。
②如图4,锌粒加入到硫酸铜溶液中,发生反应:Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu,从微观角度看,参加反应的微粒是Zn和,反应前溶液中主要离子是和,反应后溶液中主要离子是和,反应后锌离子和反应前铜离子的个数相等,离子所带电荷数不变,且溶液体积变化不大,离子浓度几乎不变,所以溶液的导电能力几乎不变。
【小问3详解】
由上述分析可知,溶液的导电能力大小与离子浓度成正比,与离子所带电荷数成正比。即离子浓度越大、离子所带电荷数越多,溶液的导电能力越强。
22. 金属钴(Co)在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣中除残余的锌外,还常含有铜、铁、钴三种金属的氧化物(钴在氧化物中显+2价)。从废渣中提取钴的工艺如图1(部分工艺及试剂省略)。
(1)“酸溶”前,粉碎处理炼锌废渣的目的是______。
(2)“酸溶”中,钴的+2价氧化物与稀硫酸反应的化学方程式为______。
(3)“沉铜”中,与反应,生成CuS沉淀和另外一种物质,写出该反应的化学方程式______,该反应属于______(填基本反应类型)。
(4)图1提取钴的工艺中,可用于循环使用的物质是______(填化学式)。
(5)“沉钴”中,钴离子去除率越高,得到的产物钴含量越高。根据图2可知,温度应该控制在______(填序号)。
A. B. C. D.
【答案】(1)增大接触面积,加快反应速率
(2)
(3) ①. ②. 复分解反应
(4) (5)D
【解析】
【小问1详解】
粉碎处理可以增大废渣的表面积,使得酸液与废渣中的金属氧化物接触更加充分,从而提高反应速率和效率。因此“酸溶”前,粉碎处理炼锌废渣的目的是:增大接触面积,加快反应速率。
【小问2详解】
“酸溶”中,氧化钴和稀硫酸反应生成硫酸钴和水,反应的化学方程式为:。
【小问3详解】
“沉铜”中,硫酸铜与硫化氢反应生成硫化铜沉淀和另外一种物质,根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类、数目不变,反应前反应物是:CuSO4、H2S,生成物之一是:CuS,因此该反应中生成的另外一种物质是H2SO4(即硫酸),该反应的化学方程式为:。从化学方程式中可以发现,该反应是两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物,符合复分解反应的定义,属于复分解反应。
【小问4详解】
在“沉铜”步骤中生成的硫酸可以重新用于“酸溶”步骤,因此硫酸是可以循环使用的物质,硫酸的化学式为:H2SO4。
【小问5详解】
根据题目信息:钴离子去除率越高,得到的产物钴含量越高,观察图2可知,在85~90℃这个温度区间,钴离子的去除率最高,所以“沉钴”时温度应该控制在85~90℃,故选D。
23. 某化学兴趣小组欲测定粗盐样品中氯化钠的质量分数(杂质为),进行如下实验。100g粗盐样品置于烧杯中,向其中加入一定量的水,使其完全溶解,将250g一定溶质质量分数的氢氧化钠溶液均分成5等份,依次加入上述溶液中,生成沉淀的质量与加入氢氧化钠溶液的质量关系如下、
次数
第一次
第二次
第三次
第四次
第五次
氢氧化钠溶液质量/g
50
50
50
50
50
产生沉淀质量/g
145
2.9
m
5.8
5.8
(1)m的值为______。
(2)实验结束后,第4次加入氢氧化钠溶液反应后溶液中的溶质为______(填化学式)。
(3)计算该粗盐样品中氯化钠的质量分数。(写出计算过程)
【答案】(1)4.35
(2)NaCl (3)设生成5.8g氢氧化镁需要氯化镁的质量为x。
x=9.5g
则粗盐样品中氯化钠的质量分数为。
答:该粗盐样品中氯化钠的质量分数为90.5%。
【解析】
【小问1详解】
由第一次实验可知,每添加50g氢氧化钠后完全反应产生的沉淀为1.45g,第四次和五次沉淀质量不变,说明已经第四次镁离子已经完全反应,第五次氢氧化钠过量,所以第三次的m=1.45+2.9=4.35;
【小问2详解】
氯化镁与氢氧化钠生成氢氧化镁和氯化钠,由表中数据可知,第四次、第五次产生沉淀的质量相等,表明第五次氢氧化钠溶液过量,每添加50g氢氧化钠后完全反应产生的沉淀为1.45g,第4次加入氢氧化钠溶液反应后,沉淀的质量为1.45g×4=5.8g,说明恰好完全反应,则第4次加入氢氧化钠溶液反应后溶液中的溶质为NaCl。
【小问3详解】
根据表格中数据可知,样品中的氯化镁能生成5.8g氢氧化镁沉淀,见答案。
24. 市面上有一种自动充气气球,只需挤破气球内的液体包,流出的液体与气球中的白色粉末接触产生气体,就能实现气球的自动充气。同学们对此展开项目式探究。
任务一:自动充气气球的原理
(1)同学们触摸气球发现气球中有一个“小液包”与一小块白色固体,如图1,捏破“小液包”,气球慢慢鼓起,并发出嘶嘶声,气球温度变凉并逐渐下沉。同学们用剪刀在已充气的气球上剪小口,插入导管,导管另一端通入澄清石灰水中,观察到溶液变浑浊,证明产生的气体是二氧化碳,反应的化学方程式为______。
(2)另取少量“小液包”,测量其溶液的pH。写出实验操作步骤:______。
任务二:白色固体成分探究
【猜测】白色固体可能为碳酸钙、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或多种。
【查阅资料】①同学们查阅相关产品说明后了解到“小液包”内的液体是柠檬酸。
②与相同浓度的柠檬酸反应,碳酸氢钠比碳酸钠更剧烈。
③价格参考:碳酸钠2200元/吨、碳酸氢钠1700元/吨。
【实验探究一】
(3)为验证白色固体的成分,同学们进行如下实验:
实验步骤
实验现象
分析与结论
取少量白色固体于烧杯加入足量蒸馏水,充分搅拌
固体全部溶解
样品中不含______
取少量白色固体于试管中,加入适量稀盐酸
______
白色固体为碳酸钠或碳酸氢钠中的一种或二者均有
(4)请从安全角度分析,小液包内液体用柠檬酸而不用稀盐酸或稀硫酸的原因可能是______。
【实验探究二】为验证白色固体中是否含有碳酸钠,同学们设计如图2实验装置进行实验:分别测量等质量的碳酸钠、碳酸氢钠、白色固体样品与等体积、等浓度盐酸反应时锥形瓶内的压强变化,测量结果如图3所示。
(5)分析图像,得出白色固体一定仅含碳酸氢钠的理由是______;相同条件下,碳酸钠、碳酸氢钠与稀盐酸反应的速率为碳酸钠______(填“>”或“<”)碳酸氢钠。
(6)从原料成本和反应速率分析,自动充气气球选用碳酸氢钠的原因是______。
【答案】(1)
(2)在玻璃片(或白瓷板)上放一小片pH试纸,用玻璃棒蘸取该溶液滴在pH试纸上,把试纸显示颜色跟标准比色卡比较,读出该溶液的pH
(3) ①. ##碳酸钙 ②. 固体全部溶解,产生大量气泡
(4)柠檬酸酸性较弱,腐蚀性较小,更安全
(5) ①. 压强曲线与完全重合 ②. <
(6)成本低且反应速率较快
【解析】
【小问1详解】
二氧化碳和澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,反应的化学方程式为:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。
【小问2详解】
另取少量“小液包”内溶液,测量溶液的pH,实验操作步骤是:在玻璃片(或白瓷板)上放一小片pH试纸,用玻璃棒蘸取该溶液滴在pH试纸上,把试纸显示的颜色跟标准比色卡比较,读出该溶液的pH。
【小问3详解】
碳酸钙难溶于水,碳酸钠和碳酸氢钠都易溶于水,故根据实验现象:固体全部溶解,可以得出结论:样品中不含碳酸钙,其化学式为:CaCO3。
实验中,取少量白色固体于试管中,加入适量稀盐酸,实验结论是:白色固体为碳酸钠或碳酸氢钠中的一种或二者均有。因为碳酸钠和碳酸氢钠都能和稀盐酸反应生成二氧化碳气体,所以该实验结论对应的现象是:固体全部溶解,产生大量气泡。
【小问4详解】
因为稀盐酸或稀硫酸是强酸,腐蚀性较强,而柠檬酸是弱酸,腐蚀性较小,所以小液包内液体使用柠檬酸更安全。
【小问5详解】
根据图3,白色固体的压强变化曲线与碳酸氢钠的曲线完全一致,因此白色固体一定仅含碳酸氢钠。
根据图3,相同条件下,等质量的碳酸钠、碳酸氢钠与稀盐酸完全反应,碳酸氢钠所需时间更少,因此相同条件下,碳酸钠、碳酸氢钠与稀盐酸反应的速率为:碳酸钠<碳酸氢钠。
【小问6详解】
根据资料,碳酸氢钠的价格(1700元/吨)低于碳酸钠(2200元/吨),且碳酸氢钠与柠檬酸反应速率较快,适合用于自动充气气球。
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