内容正文:
第四辑 题型突破
坐标图像题 3
考情分析+中考预测+应试必备+真题回眸+名校预测+名师押题
工艺流程题 20
考情分析+中考预测+应试必备+真题回眸+名校预测+名师押题
物质推断题 44
考情分析+中考预测+应试必备+真题回眸+名校预测+名师押题
科普阅读题 61
考情分析+中考预测+应试必备+真题回眸+名校预测+名师押题
综合应用题 84
考情分析+中考预测+应试必备+真题回眸+名校预测+名师押题
坐标图像题
考点
考情分析
溶解度相关曲线
溶解度曲线常以选择题、简答题的形式进行考查,命题点有:溶解度随温度的变化情况、溶解度大小的判断及比较、溶质质量分数的比较、结晶、溶液配制等。
金属与酸、盐反应相关曲线
金属与酸、盐反应相关曲线主要以选择题和填空题形式考查,命题点一般有有:判断金属的活动性;判断金属的相对原子质量;进行简单的计算(如氢气质量);判断金属与盐反应滤液成分或滤渣成分等。
pH相关曲线
本考点常以选择题、填空题的形式进行考查,也穿插在实验探究题和计算题进行考查。考查的命题点有:溶液加水稀释后pH的变化,溶液加酸或碱后pH的变化,中和反应中溶液pH的变化,中和反应中溶液温度或电导率的变化等。
化学反应中的各物质间质量关系
质量守恒定律,在选择题中出现,基于守恒和比例关系推断化学反应的相关信息;
催化作用
催化作用的考查,一般在选择题中出现,常见的考点有:催化剂在反应前后的质量变化。
近年来各地中考,坐标图像题是重要的高频考查题型,考查内容一般涉及的知识点有:溶解度和溶质质量分数;金属与酸、盐反应;溶液pH的变化;化学反应中物质质量的变化。预测2025年的中考除了延续以往的考查方法,可能会增加新的考查形式。通过读图识图,考查学生提炼和应用信息的能力与分析和处理数据的能力,考查学生通过阅读、筛选、提取图像中的有用信息或数据,然后将所学的知识与图像信息结合起来,进行解答或计算的能力。
知识点1 技巧方法
1.解答图像坐标题时,重在理解图表的含义,通过阅读有用的信息或数据,然后将所学知识与图表信息结合起来,即可进行解答或计算。
2.解答此类题时,要结合题目所给条件,应首先分析图像的变化趋势,分析图像时要做到“五看”:看坐标、看比例、看起点、看终点、看特点;要重点关注图像的横纵坐标、图像的起点和图像的拐点。
3.由图表表示的意义与化学知识结合起来,找出图与化学反应的量的关系,列出方程式或列出变量与与函数的关系,或依据图象走势分析作答。
4.当两条或两条以上的曲线在同一坐标系中表示时,要注意数值大小关系、反应剧烈关系等一致。
知识点2 题型攻略
1. 识标:理解坐标图中纵、横坐标的含义,找出纵、横坐标的关系,再结合所学知识,联系相应的知识点。
2. 明点:曲线中的特殊点(起点、终点、顶点、转折点、交点等)表示了什么化学意义。
3. 析线:曲线的走向、变化趋势。揭示各段曲线的变化趋势及其含义。
知识点3 pH变化图像
1.从反应曲线判断是酸加入碱还是碱加入酸:首先要根据图像起点pH的大小来判断起始溶液的酸碱性,然后根据曲线的走势和pH的变化确定加入溶液的酸碱性。
2.pH变化
溶液稀释时pH变化
酸碱中和反应中pH变化
稀释酸溶液
稀释碱溶液
酸入碱
碱入酸
开始时溶液的pH﹤7,随着加水量的增加, pH不断增大,但不会大于或等于7。
开始时溶液的pH﹥7,随着加水量的增加, pH不断减小,但不会小于7。
开始时溶液呈碱性,pH>7,随着酸的加入,pH逐渐减小,当酸碱刚好完全反应时,pH=7,溶液呈中性;随着酸的继续加入,溶液的pH<7,溶液呈酸性。
开始时溶液呈酸性,pH<7,随着碱的加入,pH逐渐增大,当酸碱恰好完全反应时,pH=7,溶液呈中性;随着碱的继续加入,溶液的pH >7,溶液呈碱性
知识点4 金属与酸反应图像
足量酸与等质量金属反应
(1)产生氢气的质量由金属的质量决定,金属在生成盐中的化合价/金属的相对原子质量的值越大,最终产生的氢气的质量越大,图像的拐点越高
(2)曲线的倾斜程度越大,反应速率越快,金属活动性越强
足量金属与等质量酸反应
(1)等质量、等浓度的酸与足量金属反应,产生氢气的质量由酸的质量决定,最终产生氢气的质量相等
(2)曲线的倾斜程度越大,反应速率越快,金属活动性越强
分别向等质量的金属中逐渐加入质量分数相同的酸至过量
(1)开始反应时金属过量,酸完全反应,产生
氢气的质量由酸决定,故产生氢气的质量相等
(2)随着酸的不断增加,酸过量,金属完全反
应后,氢气的质量不再改变,产生氢气的质量
由金属决定,金属在生成盐中的化合价/金属的相对原子质量的值越大,最终产生氢气的质量越大
(3)该图不能说明金属的活动性顺序
知识点5 溶解度的变化曲线
1. 气体溶解度曲线
图1:气体的溶解度随温度的升高而减小;
图2: 气体的溶解度随压强的升高而增大;
2. 固体物质的溶解度曲线
分析下图的溶解度曲线,总结规律,回答问题:
①Q点的含义: 在t3℃时A物质的溶解度是120g。(固体溶解度曲线上任意一点的含义)
② P点的含义:在t2℃时A物质和C物质的溶解度相等都是60g 。(固体溶解度曲线上交点的含义)
③ t1℃时A、B、C的溶解度由大到小的顺序为C>B>A 。(同一温度下不同物质溶解度大小的比较)
④ t3℃时,A物质的饱和溶液中,溶质、溶剂、溶液的质量之比为 6:5:11。(从溶解度曲线上认识溶液的组成)
⑤ t℃时,将A物质的不饱和溶液转变成饱和溶液可采取的方法加溶质或蒸发溶剂(降低温度)。t℃时,将C物质的不饱和溶液转变成饱和溶液可采取的方法加溶质 或 蒸发溶剂(升高温度)。(不饱和溶液和饱和溶液之间的转化)
⑥ 在t2℃时,40g A物质加入到50g水中不断搅拌,只能形成80g溶液。(溶液能否全溶)
⑦ t3℃时A、B、C的饱和溶液各W克,降温到t1℃时,析出晶体最多的有 A 物质。(降温结晶)
⑧ 从A溶液中获取A晶体(即提纯甲晶体),可用降温结晶(冷却热饱和溶液)的方法。
从C溶液中获取C晶体(即提纯乙晶体),可用蒸发结晶的方法。(溶解度有明显差异的混合物的提纯)
⑨将t2℃时A、B、C三种物质的饱和溶液降温到t1℃时三种物质的溶质质量分数由大到小的顺序是 B>C >A ;(降温后溶液溶质质量分数的变化)
⑩ t 3 ℃ 时等质量的A、B、C三种物质的饱和溶液降温至 t 1 ℃,所得溶液中溶剂的质量由大到小的顺序为 C>B>A。(降温后溶液中溶剂的变化)
典例1(2024·山东济宁·中考真题)下列图像能正确反映对应变化关系的是
A.图Ⅰ表示向一定量的盐酸和硫酸混合溶液中不断加入溶液
B.图Ⅱ表示向一定量的稀盐酸中不断滴加水
C.图Ⅲ表示向等质量不同金属粉末中分别加入足量等浓度的稀硫酸
D.图Ⅳ表示在恒温条件下,将饱和氯化钠溶液蒸发适量的水
【答案】C
【详解】A、向一定量的盐酸和硫酸混合溶液中不断加入 Ba ( OH ) 2 溶液,氢氧根离子与氢离子会结合成水,钡离子与硫酸根会结合成不溶于酸的沉淀硫酸钡,沉淀一开始就会出现,图像错误;
B、稀盐酸溶液显酸性,pH<7,向一定量的稀盐酸中不断滴加水,溶液的pH逐渐增大,但不会大于7,图像错误;
C、向等质量不同金属粉末中分别加入足量等浓度的稀硫酸,由于三种金属的活动性:镁>锌>铁,所以相同时间,镁反应速度最快,铁最慢,相同时间镁产生气体最多,曲线最陡,铁产生气体最少,曲线最缓;镁与硫酸反应生成硫酸镁和氢气,铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气,方程式及相关质量关系如下:、、,由于酸足量,所以金属完全反应,消耗等量的三种金属,镁产生气体最多,锌产生气体最少,图像正确;
D、恒温条件下,将饱和氯化钠溶液蒸发适量的水,有氯化钠析出,析出晶体后的溶液仍为该温度下的饱和溶液,溶质质量分数不变,图像错误;
故选C。
典例2(2024·山东滨州·中考真题)下列图像能正确反映对应变化关系的是
A.向的硫酸溶液中加水
B.向盛有一定量二氧化锰的烧杯中加入过氧化氢溶液
C.时,向一定量硝酸钾的不饱和溶液中加入硝酸钾
D.向一定量的硫酸铜溶液中加入锌
【答案】D
【详解】A、向pH=2的硫酸溶液中加水,氢离子浓度不断降低,溶液pH不断增大,但氢离子不会消失,溶液pH会一直小于7,不含等于或大于7,A错误;
B、向盛有一定量二氧化锰的烧杯中加入过氧化氢溶液,二氧化锰是反应的催化剂,其质量和化学性质在反应前后保持不变,B错误;
C、向某温度时一定量的不饱和硝酸钾溶液中不断加入硝酸钾固体,硝酸钾能继续溶解,至达到饱和状态不再溶解,该过程中溶剂质量不变,所以溶质质量不断增大直到饱和,溶质质量分数也逐渐增大,达到饱和状态不再发生改变,但一开始的时候溶液中含有硝酸钾,溶质质量分数不是0,所以曲线起点不是0,C错误;
D、向一定量的硫酸铜溶液中加入锌,硫酸铜与锌反应生成硫酸锌和铜,化学方程式为:,则每65份质量的锌置换出64份质量的铜,固体质量减小,则溶质质量增大,待铜置换完之后,溶质质量不再变化,D正确。
故选:D。
典例3(2024·四川德阳·中考真题)室温时,利用压强传感器研究质量相同的一块镁片和一块锌片分别与等浓度、等质量的稀盐酸反应的实验如图甲,压强传感器测得装置内压强随时间的变化关系如图乙。下列说法正确的是
A.根据压强变化推测两个反应都有热量放出
B.曲线①的压强上升比曲线②高,说明①产生H2总量更多
C.曲线②是Mg与稀盐酸反应的压强变化曲线
D.反应结束后Zn一定有剩余
【答案】A
【详解】A、镁、锌都能与稀盐酸反应生成氢气,根据图乙随着反应的进行,曲线①、曲线②的压强都是先增大,后小幅下降,可推测两个反应过程中都有热量放出,故选项说法正确;
B、根据图乙,曲线①、曲线②最后压强相等,说明两者产生的氢气质量相等,故选项说法不正确;
C、镁的活动性比锌强,则曲线①是镁与稀盐酸反应的压强变化曲线,故选项说法不正确;
D、最终压强相等,说明反应后生成氢气质量相等,生成氢气质量相等时,消耗镁、锌的质量比是24:65,因此镁片一定有剩余,而锌片不一定有剩余,故选项说法不正确;
故选A。
典例4(2024·广东深圳·中考真题)扬扬同学发现染布前可以用盐酸洗去布料表面部分碱性物质(如KOH),染色后用5%,10%,20%的醋酸溶液与等浓度等质量的KOH溶液反应,pH值变化如下图。下列选项正确的是
A.KOH来源:
B.扬扬用盐酸清洗布料后不用用水冲洗,因为盐酸没有腐蚀性
C.如图所示,醋酸浓度越高所需醋酸溶液体积越大
D.由图像可知,随着不同浓度的醋酸溶液用量的增加,pH值趋近于4.0
【答案】D
【详解】A、该方程式未配平,氢氧化钾前面化学计量数应为2,该项错误;
B、盐酸具有腐蚀性,该项错误;
C、如图所示,醋酸浓度越高所需醋酸溶液体积越小,该项错误;
D、由图像可知,随着不同浓度的醋酸溶液用量的增加,pH值趋近于4.0,该项正确;
故选D。
典例5(2024·云南·中考真题)某溶液可能含有HCl、CuCl2、CuSO4中的一种或几种,为了探究其组成,向一定质量的该溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液,生成沉淀的质量与所加氢氧化钡溶液的质量之间的关系如图所示。下列说法正确的是
A.d点后,溶液的pH保持不变
B.b点对应的溶液中有三种溶质
C.c点到d点的过程中,溶液中溶质总质量在减少
D.原溶液含有HCl、CuCl2和CuSO4
【答案】B
【详解】由图可知,加入氢氧化钡溶液就产生沉淀,之后沉淀质量不再变化,然后沉淀质量增大,说明原溶液中一定含有HCl和CuSO4,硫酸铜与氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化铜沉淀,硫酸钡沉淀不溶于酸,氢氧化铜沉淀与HCl反应生成氯化铜和水,故生成硫酸钡沉淀的质量为23.3g;ac段是氢氧化钡与HCl反应,沉淀质量不发生变化;c点之后是氯化铜与氢氧化钡反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钡,故生成氢氧化铜沉淀的质量为;
A、d点后反应停止,继续滴加氢氧化钡溶液,溶液碱性增强,故溶液的pH逐渐增大,说法错误,不符合题意;
B、b点时反应还在进行中,发生的反应是盐酸与氢氧化钡反应生成氯化钡和水,因此b点对应的溶液中有氯化钡、盐酸和氯化铜三种溶质,其中氯化铜是硫酸铜与氢氧化钡反应生成的氢氧化铜沉淀与盐酸反应生成的,说法正确,符合题意;
C、c点到d点发生的反应是氯化铜与氢氧化钡反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钡,根据,反应后溶液中溶质质量增大,说法错误,不符合题意;
D、由分析可知,生成硫酸钡沉淀的质量为23.3g,生成氢氧化铜沉淀的质量为,设硫酸铜与氢氧化钡反应生成氢氧化铜沉淀的质量为x,
根据、,则,故最终得到的氢氧化铜沉淀的质量仍为9.8g,说明参加反应的氯化铜是硫酸铜与氢氧化钡反应生成的氢氧化铜沉淀与盐酸反应生成的,因此原溶液中不含有氯化铜,原溶液含有HCl和CuSO4,说法错误,不符合题意。
故选:B。
【名校预测·第1题】(2025·山东青岛·一模)下列图像能正确反映对应关系的是
A.向pH=2稀盐酸中逐滴加入pH=12的氢氧化钠溶液至过量
B.向等质量的锌粉和镁粉中逐滴加入稀盐酸至过量
C.向硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中加入锌粉至过量
D.加热一定质量的高锰酸钾固体
【名校预测·第2题】(2025·河南周口·一模)某实验小组用传感器探究氢氧化钠溶液与稀盐酸反应过程中温度和的变化。测定结果如下图所示。下列说法不正确的是
A.反应过程中有热量放出
B.反应的化学方程式为
C.该实验是将氢氧化钠溶液加入稀盐酸中
D.a点溶液中的微观粒子有水分子、、、
【名校预测·第3题】(2025·上海闵行·二模)某同学将等质量镁片、铝片分别与等浓度、等质量的稀盐酸反应,装置如图甲,用压强传感器测得装置内压强随时间的变化关系如图乙。说法正确的是
A.曲线①A点时反应恰好结束 B.曲线②为镁反应的压强变化曲线
C.最终消耗质量较多的金属是 D.最终二者产生氢气的体积相等
【名校预测·第4题】(2025·山东青岛·一模)生锈的铁钉放入盛有稀盐酸的密闭容器中,用压强传感器测得容器内气体压强和反应时间的变化曲线如图。下列说法正确的是
A.BC段发生的化学反应方程式是:2Fe+6HCl=2FeCl3+3H2↑
B.取B点时的滤液,向其中逐滴加入氢氧化钠溶液,立即产生红褐色沉淀
C.C点代表反应结束
D.A点温度低于D点
【名校预测·第5题】(2025·云南曲靖·一模)向一定质量的稀盐酸和氯化钙的混合溶液中逐滴加入溶质质量分数10.0%的溶液,反应产生沉淀或气体的质量与加入溶液的质量关系如下图所示。下列说法中不正确的是
A.溶液先与稀盐酸反应生成2.2g气体
B.m的值为106
C.反应过程中溶液的pH始终增大
D.b点对应的溶液中溶质只有
【名师押题·第1题】下列图像不能正确反映对应变化关系的是
A.向盐酸和氯化钙的混合溶液中逐滴加入纯碱溶液至过量
B.加热高锰酸钾
C.向等质量的锌粉、镁粉中分别加入少量的相同浓度相同质量的稀硫酸
D.浓硫酸长时间敞口露置于空气中
【名师押题·第2题】在密闭容器中分别放入打磨过的等质量的镁片、铁片、锌片和等体积、等浓度的足量稀硫酸,用压强传感器测得容器内气体压强与反应时间的变化曲线如下图所示。下列有关说法错误的是
A.三种金属消耗硫酸的质量:Mg>Zn>Fe
B.三种金属的活动性:Mg>Zn>Fe
C.三种金属最终产生气体的质量:Mg>Fe>Zn
D.铁的相对原子质量>镁的相对原子质量
【名师押题·第3题】下列图像不能正确反应对应变化关系的是
A.图1,向一定量氯化铁和稀盐酸的混合溶液中逐渐加入氢氧化钠溶液
B.图2,向两支盛有等质量镁和氧化镁的试管中分别逐渐加入等浓度的稀硫酸
C.图3,向一定量和的混合溶液中逐渐加入粉末
D.图4,向一定量硫酸铜和稀硫酸的混合溶液中逐渐加入氢氧化钡溶液
【名师押题·第4题】兴趣小组利用图1研究稀盐酸与氢氧化钠溶液发生中和反应的过程,并用pH和电导率传感器测定反应过程中pH和电导率的变化如图2、图3.(查阅资料:一定条件下,电导率的大小反映离子浓度的大小),下列说法不正确的是
A.图1中滴加的a溶液为稀盐酸
B.图2中b→c能证明稀盐酸和氢氧化钠溶液发生了化学反应
C.图2中d→e所示溶液中的NaCl的质量不变
D.图3中90s之前电导率下降是因为溶液中有水生成,离子的浓度减小
【名师押题·第5题】向一定质量的和的混合溶液中加入一定量铁粉。反应过程中,测得混合物中溶液的质量与加入铁粉的质量关系如图所示。下列有关说法正确的是
A.a点,向溶液中滴加稀盐酸,无白色沉淀 B.点,溶液中的溶质为和
C.点,过滤后得到的固体中只含有一种物质 D.点,向过滤后得到的固体中滴加稀盐酸,无气泡产生
名校预测
1.【答案】BD
【详解】A、向pH=2稀盐酸中逐滴加入pH=12的氢氧化钠溶液至过量,稀盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,稀盐酸被消耗,溶液酸性减弱,则溶液pH逐渐增大,当稀盐酸与氢氧化钠恰好完全反应时溶液呈中性,pH=7,继续滴加氢氧化钠溶液,溶液碱性增强,则pH逐渐增大至无限接近12,但不会超过12,图像错误,不符合题意;
B、向等质量的锌粉和镁粉中逐滴加入稀盐酸至过量,根据化学方程式、,则等质量稀盐酸消耗镁、锌的质量,因此锌减少的更快,等质量的锌、镁与足量稀盐酸反应消耗稀盐酸的质量,图像正确,符合题意;
C、向硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中加入锌粉至过量,根据金属活动性,锌先与硝酸银反应生成银和硝酸锌,根据化学方程式,则反应后溶液质量减少,该过程中硝酸亚铁质量不变,因此硝酸亚铁质量分数逐渐增大;硝酸银完全反应后,锌再与硝酸亚铁反应生成铁和硝酸锌,根据化学方程式,则反应后溶液质量增加,该过程中硝酸亚铁质量逐渐减少,因此硝酸亚铁质量分数逐渐减小,直至硝酸亚铁完全反应减少为零,图像错误,不符合题意;
D、高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,氧气是气体会逸散到空气中,则固体中氧元素的质量逐渐减少,由于锰酸钾、二氧化锰中含有氧元素,所以固体中氧元素的质量不会减少为零,直至高锰酸钾完全分解不再变化,图像正确,符合题意。
故选:BD。
2.【答案】C
【详解】A、由图像可知,反应过程中温度不断升高,说明反应过程中有热量放出,故选项说法正确;
B、氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,反应的化学方程式为,故选项说法正确;
C、由图像可知,pH开始时大于7,逐渐减小到7,然后小于7,可知原溶液显碱性,然后不断的加入酸性溶液,使pH减小,说明是把稀盐酸滴加到氢氧化钠溶液中,故选项说法不正确;
D、a点溶液的pH大于7,显碱性,氢氧化钠溶液有剩余,a点所示溶液中的溶质是NaCl和NaOH,则a点溶液中的微观粒子有水分子、、、,故选项说法正确。
故选C。
3.【答案】CD
【分析】金属活动性顺序中,排在氢前面的金属,能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气,金属越活泼,越容易和酸反应。
【详解】A、曲线①中压强达到最高点时反应结束,故说法错误;
B、镁比铝活泼,镁和盐酸反应的速率更快,曲线①为镁反应的压强变化曲线,故说法错误;
C、根据反应关系、可知,生成的氢气质量相等时,消耗镁的质量较大,故说法正确;
D、根据图像可知最后压强相同,生成氢气的体积相等,故说法正确。
故选CD。
4.【答案】C
【分析】生锈的铁钉放入盛有稀盐酸的密闭容器中,稀盐酸先和氧化铁反应生成氯化铁和水,后和铁反应生成氯化亚铁和氢气,放热。
【详解】A、BC段发生的是稀盐酸和铁反应生成氯化亚铁和氢气,反应的化学方程式为:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,故说法错误;
B、AB段发生的是稀盐酸和氧化铁反应生成氯化铁和水,B点的溶液中含有稀盐酸和氯化铁,取B点时的滤液,向其中逐滴加入氢氧化钠溶液,氢氧化钠会先和稀盐酸反应生成氯化钠和水,再和氯化铁反应生成氢氧化铁红褐色沉淀,所以不会立即产生红褐色沉淀,故说法错误;
C、C点压强达到最大值,是反应结束的点,故说法正确;
D、A点温度等于D点,都是室温,故说法错误。
故选C。
5.【答案】C
【分析】向一定质量的稀盐酸和氯化钙的混合溶液中逐滴加入溶质质量分数10.0%的Na2CO3溶液,碳酸钠先与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,当稀盐酸完全反应后,碳酸钠再与氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠。
【详解】A、结合分析可知,碳酸钠先与稀盐酸反应生成二氧化碳的质量为2.2g,故A不符合题意;
B、设与稀盐酸反应的碳酸钠的质量为x,与氯化钙反应的碳酸钠的质量为,
、
所以m=,故B不符合题意;
C、在反应开始阶段,碳酸钠与盐酸反应消耗氢离子,使溶液pH增大;当盐酸完全反应后,碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠,溶液的酸碱性不变,随着碳酸钠的过量,溶液pH会进一步增大,则反应过程中溶液的pH不是始终增大,故C符合题意;
D、b点表示碳酸钠恰好完全反应,溶液中只含有NaCl一种溶质,故D不符合题意。
故选C。
名师押题
1.【答案】D
【详解】A、盐酸显酸性,氯化钙溶液显中性,则盐酸和氯化钙的混合溶液显酸性,pH小于7,向盐酸和氯化钙的混合溶液中逐滴加入纯碱溶液至过量,纯碱是碳酸钠的俗称,碳酸钠先与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,盐酸被消耗,溶液酸性减弱,则pH逐渐增大,当盐酸与碳酸钠恰好完全反应时溶液呈中性,pH=7,继续滴加碳酸钠溶液,碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,该过程中溶液pH不变,氯化钙完全反应后,继续滴加碳酸钠溶液,碳酸钠溶液显碱性,所以pH逐渐增大,图像正确,不符合题意;
B、高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,氧气是气体会逸散到空气中,所以固体质量逐渐减少,由于锰酸钾、二氧化锰是固体,所以固体质量不会减少为零,直至高锰酸钾完全分解后不再变化,图像正确,不符合题意;
C、向等质量的锌粉、镁粉中分别加入少量的相同浓度、相同质量的稀硫酸,根据金属活动性,则镁与稀硫酸反应比锌与稀硫酸反应快,由于稀硫酸是少量的,所以生成氢气的质量由稀硫酸决定,则最终生成氢气的质量,图像正确,不符合题意;
D、浓硫酸具有吸水性,长时间敞口露置于空气中会吸收水分而使溶液质量增加,但溶质质量不变,图像错误,符合题意。
故选:D。
2.【答案】A
【分析】金属活动性顺序中,根据在金属活动性顺序中,位于氢前面的金属能置换出酸中的氢,金属的位置越靠前,其活动性越强,反应越剧烈。
【详解】A、最终容器内气体压强由大到小的顺序是Mg>Fe>Zn,说明最终生成氢气的质量由大到小的顺序是Mg>Fe>Zn,金属与酸反应时氢气来源于酸中的氢元素,则三种金属消耗硫酸的质量:Mg>Fe>Zn,故选项说法错误;
B、金属越活泼,反应需要时间越短,由图中信息可知,三种金属的活动性:Mg>Zn>Fe,故选项说法正确;
C、最终容器内气体压强由大到小的顺序是Mg>Fe>Zn,说明最终生成氢气的质量由大到小的顺序是Mg>Fe>Zn,故选项说法正确;
D、最终容器内气体压强由大到小的顺序是Mg>Fe,说明最终生成氢气的质量由大到小的顺序是Mg>Fe,且镁、铁与稀硫酸反应生成+2价的硫酸盐,所以铁的相对原子质量>镁的相对原子质量,故选项说法正确。
故选A。
3.【答案】B
【详解】A、向一定量氯化铁和稀盐酸的混合溶液中逐渐加入氢氧化钠溶液,氢氧化钠先与盐酸反应生成氯化钠和水,开始时不会生成沉淀,盐酸消耗完,氢氧化钠再与氯化铁反应会生成氢氧化铁沉淀和氯化钠,随着反应的进行,沉淀的质量不断增大,至氯化铁反应完全,沉淀的质量不再发生变化,故沉淀的质量先是零,滴加一定量的氢氧化钠溶液后,再不断上升,最后形成一条水平直线,故选项图像正确;
B、向两支盛有等质量镁和氧化镁的试管中分别逐渐加入等浓度的稀硫酸,镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气,化学方程式为,每24份质量的镁和98份质量的硫酸反应生成120份质量的硫酸镁,氧化镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和水,化学方程式为,每40份质量的氧化镁和98份质量的硫酸反应生成120份质量的硫酸镁,刚开始消耗等质量的稀硫酸可生成等质量的硫酸镁,故刚开始两条线重合,最终反应结束时,镁和稀硫酸反应生成的硫酸镁的质量比氧化镁大,拐点高些,故选项图像错误;
C、向一定量和的混合溶液中逐渐加入粉末,碳酸钠先与氯化氢反应生成氯化钠、二氧化碳和水,待氯化氢反应完全,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,化学方程式为,所以开始固体质量为0,加入一定质量的碳酸钠粉末后,固体的质量从0开始逐渐增大,至氯化钙反应完全,固体的质量不再发生变化,故选项图像正确;
D、向一定量硫酸铜和稀硫酸的混合溶液中逐渐加入氢氧化钡溶液,钡离子和硫酸根离子一接触就会结合生成硫酸钡沉淀,即相当于氢氧化钡先与稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水,此阶段产生的沉淀只有硫酸钡,待硫酸反应完全,氢氧化钡和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钡沉淀,此阶段产生的沉淀为氢氧化铜和硫酸钡,因此第一阶段的斜率比第二阶段小,至硫酸铜反应完全,沉淀的质量不再发生变化,故选项图像正确;
故选B。
4.【答案】B
【详解】A.由图2可知,起始溶液的,说明溶液显碱性,随着另一种溶液的加入,溶液的pH逐渐减小到7,直至小于7,说明是将稀盐酸滴加到氢氧化钠溶液中,即图1中滴加的a溶液为稀盐酸,故A正确;
B.图2中b→c,溶液pH逐渐减小,但是仍然是大于7,溶液的pH减小无法证明稀盐酸和氢氧化钠溶液发生了化学反应,可能是加入稀盐酸后,氢氧化钠溶液被稀释的原因,故B错误;
C.图2中d点溶液的pH等于7,即为稀盐酸和氢氧化钠恰好完全反应,d→e所示溶液中,溶液的,显酸性,说明盐酸过量,此阶段氯化钠的质量不会增加,故C正确;
D.图3中90s时导电率最低,表示氢氧化钠与盐酸恰好完全反应,90s之前,为氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,有水生成,离子的浓度减小,所以导电率下降,故D正确。
故选:B。
5.【答案】B
【分析】金属活动性顺序:铁>铜>银,则铁先和硝酸银反应生成银和硝酸亚铁,待硝酸银完全反应后,铁和硝酸铜反应生成铜和硝酸亚铁。
【详解】A、结合分析可知,a点表示铁和硝酸银反应,且硝酸银没有完全反应,此时溶液中的溶质为硝酸银、硝酸铜和硝酸亚铁,滴加稀盐酸,盐酸和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸,该选项说法不正确;
B、c点时表示铁和硝酸铜反应,且硝酸铜有剩余,此时溶液中的溶质为硝酸铜和硝酸亚铁,该选项说法正确;
C、d点表示锌和硝酸银、硝酸铜恰好完全反应,此时固体中的成分为银和铜,该选项说法不正确;
D、e点表示锌过量,锌能和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,则滴加稀盐酸时,有气泡产生,该选项说法不正确。
故选B。
工艺流程题
考点
考情分析
金属制取
主要以流程题形式考查,偶尔也会在填空题与简答题中涉及,主要考查金属生产与矿物的利用。
环境保护与能源利用
通常在化工题中结合社会热点(如雾霾等)、碳中和与碳达峰等内容考查。考查主要内容:空气污染的防止、燃煤脱硫、PM2.5等,今年可能在题目的提问上发生一些变化,但内容不会有太大的变化,相对简单。
资源的回收与利用
主要以流程题形式考查,偶尔也会在简答题中涉及,主要考查废旧资源、工业矿渣的回收与再利用。
海洋资源开发与利用
主要考查海水精制食盐、联合制碱法、海水提取镁、海水提取溴、海带提取碘单质等,考查内容及形式多变,有一定的拓展度。
工业流程题是是近几年各地中考的常考题型。它以现代工业生产为依托,与化工生产成本、产品提纯、环境保护等相融合,考查物质的制备、检验、分离、提纯等基本实验原理在化工生产中的实际应用,要求考生依据流程图分析原理,紧扣信息,抓住关键,准确答题。预计2025年中考,可能会从以下几个方面考查学生的知识点与能力:判断滤液或滤渣成分;书写化学方程式;判断可循环利用的物质;分析操作方法或步骤;物质的检验或除杂;实验条件的控制,如温度、压强、pH;根据数据进行计算。
知识点1 原料预处理的方法及目的
1.粉碎或研磨:目的是增大接触面积,加快反应(溶解)速率,增大原料的转化率(或浸取率)
2.煅烧或灼烧:目的是不易转化的物质转为容易提取的物质;其他矿转化为氧化物;除去有机物;除去热不稳定的杂质
3.酸浸:目的是溶解、去氧化物(膜)、调节pH促进水解(沉淀)
4.碱溶:目的是去油污,去铝片氧化膜,溶解铝、二氧化硅,调节pH促进水解(沉淀)
5.加入氧化剂:转化为易于被除去(沉淀)的离子
6.煮沸:除去溶解在溶液中的气体,如氧气
知识点2 控制反应条件的方法
1.温度的控制
(1)加热:加快反应速率或溶解速率;除杂,除去热不稳定的杂质,如NaHCO3、Ca(HCO3)2、KMnO4、I2、NH4Cl等物质;使沸点相对较低或易升华的原料气化。但要注意避免反应物或生成物的过热分解。
(2)降温:防止某物质在高温时会溶解(或分解);使某个沸点较高的产物液化,使其与其他物质分离;降低晶体的溶解度,减少损失。
(3)控温:(用水浴带温度计便于控温且受热均匀)防止某种物质温度过高时会分解或挥发;为了使某物质达到沸点挥发出来;使催化剂的活性达到最好;防止副反应的发生。
(4)降温或减压可以减少能源成本,降低对设备的要求,达到绿色化学的要求。
2.调节溶液的pH
(1)目的:使溶液中的金属阳离子形成氢氧化物完全沉淀而除去
(2)需要的物质:含主要阳离子的难溶性氧化物或氢氧化物或碳酸盐,即能与H+反应,使pH增大的物质如用MgO、Mg(OH)2等等。
(3)原理:加入的物质能与溶液中的H+反应,降低了的浓度,增大pH
(4)pH控制的范围:大于除去离子的完全沉淀值,小于主要离子的开始沉淀的pH
3.使用催化剂目的:提高反应速率,但使用时必须注意其活性温度范围。
知识点3 产品的分离、提纯
1.纯物质溶液得到晶体:蒸发结晶(NaCl型)或蒸发浓缩(至有晶体出现为止),冷却结晶(KNO3型和含有结晶水的晶体)
2.混合溶液(分离A和B):蒸发结晶,趁热过滤(得NaCl型),将滤液冷却结晶,过滤(得KNO3型)
模板:加热浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤→干燥
3.沉淀洗涤
(1)沉淀洗涤的目的:除去沉淀表面附着或沉淀中包夹的可溶性离子。
(2)误差分析:若沉淀不洗涤或洗涤不干净,则使沉淀的质量偏高。若沉淀洗涤次数过多,则会使部分沉淀溶解而使其质量偏低。
(3)沉淀是否洗涤干净的判断方法答题模板
取最后一次洗涤液,滴加……(试剂),若没有……现象,证明沉淀已洗净
(4)趁热过滤:减少结晶损失;提高晶体纯度
4.工业流程的主要操作:结晶、洗涤、干燥、灼烧、分液、重复操作2-3次等。
知识点4 常考问题的解题思路
1. 流程中涉及的主要操作
(1)粉碎或研磨:目的是增大反应物间的接触面积,加快反应(或溶解)速率。
(2)溶解
(3)过滤
(4)结晶(蒸发结晶或冷却结晶)
2. 加入试剂的选择或加入某试剂的目的
(1)加入试剂的选择:从所得反应的产物分析判断。
(2)加入某试剂的作用:多为除去某过量物质或者反应副产物。
(3)通入稀有气体(氩气)或氮气的作用:稀有气体、氮气等性质稳定,可以用作保护气,隔绝空气,防止生成物被氧化。
3. 判断可循环利用的物质
(1)可逆线表示可循环利用的物质。如图,物质A为可循环利用的物质。
(2)某设备或流程的生成物,为另一设备或流程的反应物,则该物质为可循环利用的物质。如图,物质B为可循环利用的物质。
4. 陌生化学方程式的书写
(1)熟悉化学方程式的书写:根据题目要求在流程图中找到反应物、生成物,根据所学知识判断其可能发生的反应,写出化学方程式。
(2)陌生化学方程式的书写:根据箭头方向,箭头进入的是反应物,出去的是生成物(包括主产物和副产物)。若从已知信息中找到的反应物和生成物不满足质量守恒定律,可在反应物或生成物中加入水,然后进行配平,还应注意反应条件的有关信息,如在空气中煅烧或通入空气,则还需考虑空气中的氧气是否参与反应。
5. 对流程进行评价
(1)安全性和简便性:若反应中会产生可燃性物质,应注意做好防护措施,如通风和远离火源;尽量选用较温和的反应条件,避免高温、高压等复杂条件。
(2)环保性:是否符合“绿色化学”理念,环保、低碳方案优先。
(3)经济实用性:应遵循原料廉价易得、反应能耗低、产率或原料的利用率高等原则。
典例1(2024·四川资阳·中考真题)工业固废的绿色转型对于资源的回收和环境保护具有重要的意义。一兴趣小组以某工业废渣(含FeO和少量)为原料制备绿矾,其流程如下。
已知:不溶于水,也不与稀硫酸反应;铁粉能与硫酸铁反应生成硫酸亚铁。
(1)在常温下易与氢氟酸反应,其反应的原理为,则X的化学式为 。
(2)两次过滤操作均需要使用的玻璃仪器有 。
(3)滤液①中的金属阳离子是 ;滤渣②的成分是 。
(4)绿矾是的结晶水合物,可用于治疗缺铁性贫血。暴露在空气中与氧气、水反应生成而失效,该反应的化学方程式为 。
【答案】(1)SiF4
(2)烧杯、漏斗、玻璃棒
(3) Fe3+、Fe2+ 铁/Fe
(4)
【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Si、O、H、F的个数分别是1、2、4、4,生成物中含Si、O、H、F的个数分别是0、2、4、0,故生成物中还应含1个Si、4个F,故X的化学式为:SiF4;
(2)两次过滤操作均需要使用的玻璃仪器有:烧杯、漏斗、玻璃棒;
(3)工业滤渣中含氧化铁、FeO和二氧化硅,加入过量稀硫酸,氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水,FeO和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和水,二氧化硅和稀硫酸不反应,硫酸过量,故滤液①中含硫酸铁、硫酸亚铁和硫酸,故含有的金属阳离子是:Fe3+、Fe2+;
向滤液①中加入过量的铁粉,铁和硫酸铁反应生成硫酸亚铁,铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,故滤渣②的成分是过量的铁;
(4)硫酸亚铁与氧气和水反应生成Fe(OH)SO4,该反应的化学方程式为:。
典例2(2024·江苏南通·中考真题)实验室以一种工业废渣(主要成分为MgCO3,含少量FeO、Fe2O3、Al2O3)为原料制备MgCO3。实验过程如下:
已知:①在溶液中,pH=5.0时AlCl3完全转化为Al(OH)3沉淀,pH=8.5时MgCl2开始生成Mg(OH)2沉淀。
②MgCl2在过量Na2CO3溶液中会生成Mg(OH)2沉淀。
(1)“酸溶”时,MgCO3与稀盐酸反应的化学方程式为 。
(2)“氧化”时发生的反应为2FeCl2+2HCl+H2O2═2FeCl3+2H2O。
①反应前后化合价发生变化的元素有O、 。
②“酸溶”时需加入稍过量的稀盐酸,原因可能是 (写一条)。
(3)“调pH”时,需控制溶液pH为 。
(4)“沉镁”时,为提高MgCO3的纯度,试剂加入顺序为 (填“a”或“b”)。
a.向Na2CO3溶液中逐滴加入MgCl2溶液 b.向MgCl2溶液中逐滴加入Na2CO3溶液
【答案】(1)MgCO3+2HCl=MgCl2+CO2↑+H2O;
(2) Fe 废渣溶解充分,提高原料的浸出率
(3)5.0≤pH<8.5
(4)b
【详解】(1)“酸溶”时,MgCO3与稀盐酸反应生成氯化镁、水和二氧化碳,化学方程式为 MgCO3+2HCl=MgCl2+CO2↑+H2O;
(2)“氧化”时发生的反应为2FeCl2+2HCl+H2O2═2FeCl3+2H2O。
①亚铁离子被氧化为铁离子,化合价升高;氧元素由﹣1价还原到﹣2价,因此反应前后化合价发生变化的元素有O、Fe;
②“酸溶”时需加入稍过量的稀盐酸,原因可能是保证废渣溶解充分,提高原料的浸出率,为过氧化氢氧化亚铁离子提供酸性环境等;
(3)在溶液中,pH=5.0时AlCl3完全转化为Al(OH)3沉淀,pH=8.5时MgCl2开始生成Mg(OH)2沉淀。所以“调pH”时,需控制溶液pH为5.0≤pH<8.5之间;
(4)MgCl2在过量Na2CO3溶液中会生成Mg(OH)2沉淀,“沉镁”时,为提高MgCO3的纯度,试剂加入顺序为:向MgCl2溶液中逐滴加入Na2CO3溶液,故选b。
典例3(2024·江苏无锡·中考真题)以黄铜废料为原料制备石绿[Cu2(OH)2CO3]的一种流程如下:
【查阅资料】
①黄铜废料中含铜84%~86%,含锌14%~16%,杂质总量≤0.3%。
②59℃时,向5%的碳酸钠溶液中加入8%的硫酸铜溶液,可制得产率较高的石绿固体。
(1)“预处理”包括粉碎、酸浸等过程。“粉碎”的目的是 。使用稀硫酸酸浸的目的是 。
(2)写出铜与稀硫酸、过氧化氢溶液反应生成硫酸铜和水的化学方程式: 。
(3)步骤2获得的溶液中含有的阳离子有Cu2+和 (填离子符号)。
(4)“系列操作”包括过滤、洗涤、干燥等。干燥时温度过高会发生如下反应:,R的化学式为 。
(5)本实验中,提高石绿产率采取的措施有① ;② 。
【答案】(1) 增大接触面积,使反应更充分 除锌
(2)
(3)H+
(4)CuO
(5) 控制温度 选择合适浓度的碳酸钠溶液和硫酸铜溶液
【详解】(1)“粉碎”的目的是为了增大接触面积,使反应更充分;金属活动性锌>氢>铜,锌能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,而铜不与稀硫酸反应,所以使用稀硫酸酸浸的目的是为了除锌;
(2)铜与稀硫酸、过氧化氢溶液反应生成硫酸铜和水,反应的化学方程式为:Cu+H2SO4+H2O2=CuSO4+2H2O;
(3)因为步骤1后加入的是过量的稀硫酸,所以步骤2获得的溶液中含有的阳离子有Cu2+和H+;
(4)由反应的化学方程式可知,反应前有2个铜原子、5个氧原子、2个氢原子和1个碳原子,反应后有3个氧原子、2个氢原子和1个碳原子,由质量守恒定律可知,化学反应前后原子的种类和数目不变,则2个R分子中含有2个铜原子、2个氧原子,1个R分子中含有1个铜原子、1个氧原子,则R的化学式为CuO;
(5)本实验中,提高石绿产率采取的措施有控制温度、选择合适浓度的碳酸钠溶液和硫酸铜溶液等。
典例4(2024·内蒙古呼和浩特·中考真题)作为基建强国,我国在建筑和水利工程中大量使用到水泥。生产水泥时,加入适量可调节水泥硬化速率。工厂利用电石渣[主要成分为、MgO]制备的主要流程如下:
已知:MgO难溶,易溶,微溶。
(1)电石渣粉碎的目的是 。
(2)加入反应器中的试剂X的名称是 。
(3)反应器中发生的主要反应为 (写1个方程式即可),反应的基本类型是 。
(4)上述流程中,用于分离提纯的设备有 和洗涤槽。
【答案】(1)使反应完充分接触从而使反应更充分
(2)稀硫酸
(3) / 复分解反应
(4)过滤器
【详解】(1)根据题意,电石渣是固体需要和反应器中的物质反应,粉碎后可以增大接触面积从而使反应更充分;
(2)根据氢氧化钙和氧化镁最终经过流程生成硫酸钙和硫酸镁,由氢氧化钙和氧化镁都能和稀硫酸反应生成,故推知X是稀硫酸;
(3)根据上述分析可知,反应器中的反应是氢氧化钙和稀硫酸反应生成硫酸钙和水,以及氧化镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和水,化学方程式分别是:;;
两个反应都是两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应即复分解反应;
(4)根据题意和流程,硫酸钙微溶于水,硫酸镁易容,通过过滤器可以将二者分离,故填:过滤器
典例5 (2024·江苏苏州·中考真题)燃煤烟气中含二氧化硫,石灰石湿法脱硫制备石膏(CaSO4)的主要流程如图:
已知:a.当压强不变时,随着温度升高,气体的溶解度减少;
b.脱硫过程中,其他条件相同时,随浆液酸性增强,CaCO3溶解的质量增加,SO2吸收的质量减小;
c.CaSO3能与稀盐酸反应:CaSO3+2HCl=CaCl2+SO2↑+H2O。
(1)大气中二氧化硫含量过高会导致的环境问题是 。
(2)“制浆”时,石灰石粉碎后加水所得浆液属于_______(填字母)。
A.溶液 B.悬浊液 C.乳浊液
(3)“吸收—氧化”过程包括:①CaCO3吸收SO2反应生成CaSO3;②CaSO3转化为CaSO4。该过程中反应产物无污染,其总反应化学方程式为 。
(4)“吸收—氧化”的脱硫率(×100%)受多种因素影响。
①吸收塔内采用气液逆流接触吸收的方式(如图1所示)。含SO2烟气从吸收塔底部鼓入,浆液从吸收塔顶部喷淋,其目的是 。鼓入的含SO2烟气温度过高,会导致脱硫率下降,原因是 。
②其他条件相同,脱硫率受浆液pH的影响如图2所示。浆液pH高于5.6时,脱硫率随pH升高而下降,其原因是 。
(5)所得石膏产品中混有CaSO3。请补充完整检验CaSO3的实验方案:取少量所得产品, ,说明产品中混有CaSO3。(必须使用的试剂:稀盐酸、稀KMnO4溶液)
【答案】(1)酸雨
(2)B
(3)2CaCO3+2SO2+O2=2CaSO4+2CO2
(4) 增大SO2与浆液接触面积(合理即可) 温度过高,SO2溶解度降低 随pH升高,浆液酸性减弱,CaCO3溶解质量减少,导致脱硫率下降;SO2吸收质量增大导致脱硫率上升,前者的程度大于后者的程度(合理即可)
(5)加入稀盐酸,将产生的气体通入稀KMnO4溶液,紫红色褪去(合理即可)
【详解】(1)二氧化硫在空气中会被氧化成三氧化硫,三氧化硫和水反应生成硫酸,硫酸随雨水落下形成酸雨,则空气中二氧化硫浓度过高会导致的环境问题是酸雨;
(2)石灰石粉碎后加入水中以固体小颗粒的形式分散到水中,形成不均一、不稳定的悬浊液,故选B;
(3)CaCO3吸收SO2,同时与氧气作用生成CaSO4和二氧化碳,反应的化学方程式为:2CaCO3+2SO2+O2=2CaSO4+2CO2;
(4)①浆液从吸收塔顶部喷淋,其目的是:气液接触更加充分,吸收效果更好;当压强不变时,随着温度升高,气体的溶解度减少。所以鼓入的含SO2烟气温度过高,会导致脱硫率下降,原因是:温度过高,SO2溶解度降低;
②根据题文“脱硫过程中,其他条件相同时,随浆液酸性增强,CaCO3溶解的质量增加,SO2吸收的质量减小”可知,浆液pH高于5.6时,脱硫率随pH升高而下降,其原因是:随pH升高,浆液酸性减弱,CaCO3溶解质量减少,导致脱硫率下降;SO2吸收质量增大导致脱硫率上升,前者的程度大于后者的程度;
(5)稀盐酸和亚硫酸钙反应生成二氧化硫,二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色。所以检验方案为:取少量所得产品,加入稀盐酸,将产生的气体通入稀KMnO4溶液,紫红色褪去,说明产品中混有CaSO3。
【名校预测·第1题】(2025·广东深圳·二模)回眸一笑百媚生,六宫粉黛无颜色。粉黛即胭脂,下图是古法红色胭脂的制作工艺流程。
资料:红蓝花中含有黄色素和红色素,黄色素易溶于酸,红色素难溶于酸。
(1)“预处理”中需捣烂红蓝花,以水淘洗,布袋绞得汁液,此过程中“布袋绞得汁液”利用的分离方法是 。
(2)“酸洗”中用食醋浸泡红蓝花的目的是 。
(3)“碱洗”中草木灰水的主要成分是碳酸钾 与 的化学性质类似。碳酸钾与红蓝花中酸性物质(以盐酸为例)反应的化学方程式为 ,属于的基本反应类型是 反应。
(4)“辅料添加”中加入珍珠粉(主要成分为CaCO3)增加粘性,方便定型。若“调节 ”中滴加过量食醋,对最终产品的影响是 。
(5)在一定条件下,红色素 可与O2反应生成 和 该反应的化学方程式为 。
(6)现代胭脂常使用合成色素和防腐剂,而古法依赖天然物质。写出现代工艺的一条优点: 。
【名校预测·第2题】(2025·广东江门·一模)金属钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含有铜、铁、钴的+2价氧化物及金属锌。从废渣中提取钴的工艺如图(部分工艺及药品省略)。
(1)“酸溶”中,金属锌与稀硫酸反应的化学方程式为 ,该反应属于 (填“基本反应”类型)。
(2)实验室若用质量分数为的浓硫酸配制质量分数为的稀硫酸,则需要的浓硫酸 g,稀释时应将 缓慢注入 中,用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、细口瓶和 。
(3)“沉钴”中,钴离子去除率越高,得到的产物钴含量越高。根据下图可知,温度应该控制在 。
a.70-75℃ b.75-80℃ c.80-85℃ d.85-90℃
(4)“沉铜”中,CuSO4与反应,生成CuS沉淀和另外一种物质 (填化学式),该物质可用于 (填“酸溶”“沉铁”或“沉钻”)工序。
【名校预测·第3题】(2025·江苏苏州·一模)实验室以一种工业废渣(主要成分为MgCO3,含少量FeO、Fe2O3)为原料制备MgCO3。实验过程如下:
已知: MgCl2在过量Na2CO3溶液中会生成Mg(OH)2沉淀。
(1)“酸浸”时发生的主要反应为MgCO3+2HCl=MgCl2+H2O+CO2↑。
①为提高镁元素的浸出率,可采取的措施是 (任写一条)。
②Fe2O3与盐酸反应的化学方程式为 。
(2)“氧化”时,在约50℃条件下,边搅拌边缓慢加入H2O2溶液,发生的反应为:2FeCl2+2HCl+H2O2=2FeCl3+2H2O。H2O2需要稍过量的原因是 。
(3)“操作X”包括两步:第一步调节pH使Fe3+全部转化为Fe(OH)3沉淀。第二步除去Fe(OH)3沉淀。第二步的操作是 (填操作名称)。
(4)“沉镁”时,反应原理为MgCl2+Na2CO3=MgCO3↓+2NaCl。
①该反应的基本类型为 。
②为提高MgCO3的纯度,试剂加入顺序为 (填“a”或“b”)。
a.向Na2CO3溶液中逐滴加入MgCl2溶液
b.向 MgCl2溶液中逐滴加入Na2CO3溶液
(5)含量测定:准确称取制得的MgCO3样品2.000g于锥形瓶中,滴入3.65%的稀盐酸,当两者恰好完全反应时(反应中MgCO3所含的碳元素全部转化为CO2),消耗盐酸的体积为37.00mL(该盐酸的密度近似等于1g·mL-1,杂质不与盐酸反应)。计算样品中 MgCO3 的质量分数(写出计算过程)
【名校预测·第4题】(2025·广东云浮·一模)氨基钠是合成维生素的原料。工业上以煤、空气、水为原料合成氨气,再利用金属钠和液氨生产氨基钠的流程如图所示。
(1)煤加入“煤气发生炉”前需要进行粉碎处理,其目的是 。
(2)已知“煤气发生炉”中的主要反应为:
I.
II.。以上两个反应要进行调控,才能保持炉内所需达到的温度。据此判断,反应II (填“放出”或“吸收”)热量。
(3)“合成塔”中发生的反应为,该反应属于 (填基本反应类型)。在“液氨储槽”中氨气由气态转化为液态,该变化属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(4)加热条件下“反应釜”中发生反应的化学方程式为 。
(5)整个生产过程中,可以循环利用的物质有 。
(6)为研究温度、金属钠的投加量对产物中氨基钠含量的影响,每次取液氨做系列实验,结果如下图所示。分析可知,用液氨制备氨基钠的最佳条件是温度为 、金属钠的投加量为 。
【名校预测·第5题】(2025·江苏泰州·一模)六水合氯化镁(MgCl2•6H2O)广泛用于冶金、机械工业。用镁渣(含有MgCO3、CaCO3、Al2O3、Fe2O3和SiO2等物质)为原料,制取六水合氯化镁,具体的工艺流程如图:
查阅资料:氢氧化物沉淀时的pH
氢氧化物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Mg(OH)2
Ca(OH)2
开始沉淀时的pH
2.3
3.7
8.9
11.3
完全沉淀时的pH
3.7
4.7
10.9
(1)试剂X是 (选填“稀盐酸”或“稀硫酸”)。“酸溶”时为加快反应速率可采取的措施为 (答出一点即可)。
(2)滤渣1主要成分为 。向滤液1中缓慢加入Ca(OH)2,此过程中需控制溶液pH的范围为 ,滤液2中的阳离子为 。
(3)热重分析法是程序控制温度下测量物质的质量与温度关系的一种实验技术。将MgCl2•6H2O在空气中加热分步反应,热重曲线如图。
①527℃~554℃温度区间,碱式氯化镁Mg(OH)Cl继续分解,得到一种白色固体和一种刺激性气味的气体,反应方程式为 。
②MgCl2•6H2O晶体保持低温干燥的理由为 。
【名师押题·第1题】氧化铝是一种重要的化工原料,如图是以粉煤灰(主要成分为Al2O3和SiO2,还含有少量的Fe2O3、FeO)为原料制备活性Al2O3的流程,请回答下列问题。
【资料】
①SiO2不溶于水,也不与稀硫酸发生反应;
②氧化过程中加入H2O2溶液的目的是将二价铁氧化为三价铁,铁离子可以加快H2O2分解。
(1)浸渣的主要成分是 (填名称)。实验室进行过滤操作时,所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 。
(2)写出“酸浸”过程中氧化铝和稀硫酸反应的化学方程式 ,该反应属于 (填基本反应类型)。
(3)H2SO4溶液的用量不宜过量太多,其原因是 。
(4)H2O2实际用量比理论上多的原因是 (用化学方程式解释)。
(5)活性氧化铝球的应用比较广泛,用作气体和液体的干燥剂、气体净化的吸附剂、饮水除氟剂、工业污水的颜色和气味消除剂等,效果都是比较好的。由此可以得出活性氧化铝具有 的结构特征。
(6)写出“除铁”过程中硫酸铁和氢氧化钠反应可以观察到的现象是 。
【名师押题·第2题】菱铁矿的主要成分是FeCO3,还含有少量的SiO2和Fe2O3.以菱铁矿为原料制备硫酸亚铁晶体(化学式为FeSO4·7H2O,俗称绿矾)的工艺流程如图所示。
已知:①SiO2难溶于水和稀硫酸。
②硫酸亚铁晶体易溶于水、不溶于酒精;受热易失去结晶水。
(1)“酸浸”时Fe2O3发生反应的化学方程式为 ;为提高“酸浸”的反应速率,可采取的措施是 (任写一条,合理即可)。
(2)“过滤”后所得溶液含有的阳离子有___________(填字母)。
A.H+ B. C.Fe2+ D.Fe3+
(3)“转化”步骤发生的反应之一为 Fe+Fe2(SO4)3 =3FeSO4,写出反应前后铁元素化合价的具体变化 。
(4)“一系列操作”包含的操作有:加热浓缩、操作X、过滤、乙醇洗涤、低温干燥。
①操作X为 。
②用乙醇洗涤晶体的优点有 。
(5)定量测定。
取20.0g晶体样品加水溶解并加入足量稀硫酸,再加入 7.9g·L-1的KMnO4溶液,恰好完全反应时消耗KMnO4溶液200mL。该过程中发生的反应为:2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4=K2SO4+2MnSO4+5Fe2(SO4)3+8H2O,其他物质不参与反应。计算该晶体样品纯度(晶体纯度=)。(写出计算过程,结果保留一位小数。已知KMnO4相对分子质量158,FeSO4相对分子质量 152)。
【名师押题·第3题】碳酸锂(LiCO3)是制备锂电池的重要原料。工业上以锂辉石精矿(主要成分为)LiAlSi2O6,还含有少量MgO、CaO等)为原料制取碳酸锂,其主要工艺流程如图所示:
【查阅资料】
Ⅰ.锂辉石焙烧至1000℃时分解为铝酸锂(LiAlO2)和SiO2,SiO2不溶于水且不与酸反应。
Ⅱ.碳酸锂(Li2CO3)微溶于水,且溶解度随温度升高而减小。
(1)进入焙烧炉前将锂辉石粉碎的目的是 。
(2)酸浸池中发生的反应之一:,X是 。
(3)除杂池中加入石灰乳的作用是① ;② 。
(4)沉锂池中发生的复分解反应的化学方程式为 。
(5)洗涤槽中需加入的试剂是 (填序号)。
a.冷水 b.热水 c.热饱和碳酸钠溶液
【名师押题·第4题】碳酸锰()是制造电信器材的软磁铁氧体,也可用作脱硫的催化剂。工业上利用软锰矿(主要成分是,还含有、等杂质)制取的流程如图所示。
已知:①,是金属氧化物。
②在酸性条件下,可将硫酸亚铁氧化为硫酸铁,而自身转化为。
请回答下列问题:
(1)操作a的名称是 。
(2)加入过量的木炭可保证软锰矿中的充分转化为,生成的气体中除了外,还可能含有的气体是 。
(3)用稀硫酸浸取时发生反应的化学方程式是 。
(4)查阅资料:
氢氧化物
开始沉淀
2.7
8.3
完全沉淀
3.7
9.8
在溶液C到固体D的转化过程中,为使固体D中只有沉淀,不含沉淀,用10%的氢氧化钠溶液调节,的范围为 。发生反应的化学方程式为 。
【名师押题·第5题】黄铜灰渣(含有Cu、Zn、CuO、ZnO)是一种可以利用的废弃资源。从黄铜灰渣生产Cu(NO3)2•3H2O晶体的流程如图所示:
【查阅资料】①硝酸受热易分解,且硝酸具有挥发性;
②铜与锌都能和稀硝酸反应生成对应的硝酸盐。
(1)“浸取”前将灰渣磨成颗粒,目的是 。
(2)写出加入稀硫酸浸取时发生的反应的方程式为 (任写一个即可)。
(3)滤液II中的金属阳离子 。
(4)“反应II”时,反应II的发生的化学反应为:,则X为 。反应II应控制温度不能过高的原因是 。
(5)已知Cu(NO3)2•6H2O和Cu(NO3)2•3H2O的溶解度曲线如图2,则从Cu(NO3)2溶液获取Cu(NO3)2•3H2O的方法是:蒸发浓缩, ,过滤、洗涤、干燥。若得到的晶体中含有Cu(NO3)2•6H2O,则产品中铜元素的质量分数 (填“偏大”“不变”或“偏小”)。
名校预测
1.【答案】(1)过滤
(2)去除黄色素
(3) K2CO3+2HCl =2KCl+CO2↑+H2O 复分解
(4)产品不成型/产品易碎(合理即可)
(5)C10H12O6+10O2 10CO2+6H2O
(6)保存时间更长 /色素颜色更鲜艳
【详解】(1)“布袋绞得汁液”是将固体(捣烂的红蓝花残渣等)和液体(汁液)进行分离,这种分离方法是过滤;
(2)由资料可知黄色素易溶于酸,红色素难溶于酸,所以“酸洗”中用食醋浸泡红蓝花的目的是除去黄色素;
(3)碳酸钾与盐酸反应生成氯化钾、水和二氧化碳,化学方程式为K2CO3+2HCl = 2KCl+CO2↑+H2O;该反应是由两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应,属于复分解反应;
(4)珍珠粉的主要成分为CaCO3,若“调节 pH”中滴加过量食醋,碳酸钙会与食醋中的醋酸反应,导致最终产品中珍珠粉含量减少,粘性减弱,可能影响定型效果;
(5)红色素(C10H12O6)可与O2反应生成CO2和H2O,化学方程式为C10H12O6+10O2 10CO2+6H2O;
(6)现代工艺使用合成色素和防腐剂,优点可能是色彩更丰富、保质期更长等。
2.【答案】(1) Zn + H2SO4= ZnSO4 + H2↑ 置换反应
(2) 10 浓硫酸/浓H2SO4 水/H2O 量筒
(3)d
(4) H2SO4 酸溶
【详解】(1)金属锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,反应的化学方程式为Zn + H2SO4= ZnSO4 + H2↑,该反应为单质和化合物反应生成新的单质和新的化合物的反应,属于置换反应;
(2)设需要98%的浓硫酸质量为x,
根据溶液稀释前后溶质质量不变,则:
100g×9.8%=x×98%,解得x=10g。
稀释浓硫酸时,为防止浓硫酸溶于水放出大量热使水沸腾,导致酸液飞溅,应将浓硫酸缓慢注入水中,且边倒边搅拌;用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、细口瓶和量筒(用量筒量取浓硫酸和水的体积);
(3)由图可知,在给出温度范围内,85 - 90℃时钴离子去除率最高,能使得到的产物钴含量更高,所以温度应该控制在85 - 90℃,故选 d;
(4)“沉铜”中,CuSO4与H2S反应,生成CuS沉淀和另外一种物质,根据质量守恒定律,该物质是H2SO4;“酸溶” 需要硫酸与金属及金属氧化物反应,H2SO4可用于酸溶工序。
3.【答案】(1) 将废渣粉碎
(2)确保亚铁离子被完全氧化为铁离子,避免亚铁离子残留影响后续步骤;同时过氧化氢会分解
(3)过滤
(4) 复分解反应 b
(5)解:设该样品中碳酸镁的质量分数为x
x=77.7%
答:该样品中碳酸镁的质量分数为77.7%
【详解】(1)①为提高镁元素的浸出率,可采取的措施是:将废渣粉碎,增大反应物之间的接触面积,使反应更快更充分;
②氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水,该反应的化学方程式为:;
(2)过氧化氢需要稍过量的原因是:确保亚铁离子被完全氧化为铁离子,避免亚铁离子残留影响后续步骤,同时过氧化氢会分解;
(3)过滤可实现固液分离,除去氢氧化铁沉淀,故第二步的操作是过滤;
(4)①该反应符合“两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物”的反应,属于复分解反应;
②氯化镁在过量的碳酸钠溶液中会生成氢氧化镁沉淀,故为提高碳酸镁的纯度,试剂加入顺序为:向氯化镁溶液中逐滴加入碳酸钠溶液,防止碳酸钠过量,生成氢氧化镁。
故选b;
(5)见答案。
4.【答案】(1)增大接触面积,使反应更快更充分
(2)吸收
(3) 化合反应 物理
(4)
(5)N2、H2、NH3
(6) 50℃ 2.5g
【详解】(1)煤加入“煤气发生炉”前需进行粉碎处理,其目的是增大反应物的接触面积,使反应更快更充分;
(2)以上两个反应必须要进行调控,才能保持炉内所需达到的温度。因为反应I是放热的,据此判断,反应II吸收热量;
(3)该反应符合多变一的特点,属于基本反应类型中的化合反应;氨气由气态转化为液态,没有新物质产生,该变化属于物理变化;
(4)由流程图可知,加热条件下钠和液氨发生反应生成氨基钠和氢气,反应的化学方程式为:。
(5)由流程图可知,整个生产过程中,氢气、氮气、氨气既有投入,后又有产出,则可以循环利用的物质有H2、N2、NH3;
(6)由图可知,当反应条件为50℃,金属钠的投加量为2.5g时,氨基钠的含量最高,则用120mL液氨制备氨基钠的最佳条件是温度为50℃,金属钠的投加量为2.5g。
5.【答案】(1) 稀盐酸 粉碎镁渣(合理即可)
(2) Fe(OH)3、Al(OH)3 10.9≤pH<11.3 Ca2+
(3) MgCl2•6H2O晶体受热易分解(合理即可)
【详解】(1)碳酸镁和稀盐酸反应生成氯化镁、二氧化碳和水,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,氧化铝和稀盐酸反应生成氯化铝和水,氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水,盐酸和氢氧化钙反应生成氯化钙和水,生成的盐都能溶于水;而碳酸镁、碳酸钙、氢氧化钙和稀硫酸反应生成的微溶于水硫酸镁和硫酸钙,会影响除杂效果等,故X是稀盐酸;
“酸溶”前,可以将镁渣粉碎,增大反应物的接触面积,使反应更充分速率更快;
(2)碳酸镁和稀盐酸反应生成氯化镁、二氧化碳和水,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,氧化铝和稀盐酸反应生成氯化铝和水,氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水。加入氢氧化钙,调节pH=5,根据表中数据可知,此时铁离子和铝离子沉淀完全为Fe(OH)3、Al(OH)3;
向滤液1中缓慢加入Ca(OH)2,只需将镁离子完全沉淀,需要控制溶液pH的范围为10.9≤pH<11.3;所得滤液2中的溶质是氯化钙和氢氧化钙,存在的阳离子为钙离子;
(3)①527℃~554℃温度区间,碱式氯化镁Mg(OH)Cl继续分解,得到一种白色固体和一种刺激性气味的气体,根据质量守恒定律可知,生成氧化镁和氯化氢气体,反应的化学方程式为:;
②据图可知,MgCl2•6H2O晶体保持低温干燥是因为:受热时时,MgCl2•6H2O晶体易失去部分结晶水而发生分解。
名师押题
1.【答案】(1) 二氧化硅 漏斗
(2) 复分解反应
(3)防止增大后续步骤中NaOH溶液的消耗,造成浪费
(4)
(5)疏松多孔
(6)产生红褐色沉淀
【详解】(1)粉煤灰主要成分是氧化铝和二氧化硅,还含有少量的氧化铁和FeO,加入稀硫酸,氧化铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和水,氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水,FeO和硫酸反应生成硫酸亚铁和水,二氧化硅不溶于水,也不与稀硫酸发生反应,故浸渣的主要成分是:二氧化硅;
过滤所需的玻璃仪器是:烧杯、玻璃棒、漏斗;
(2)“酸浸”过程中氧化铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和水,该反应的化学方程式为:;
该反应符合“两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物”的反应,属于复分解反应;
(3)由于后续步骤中加入的NaOH溶液能与硫酸反应,故若“酸浸”步骤中硫酸溶液的用量过量太多,则将增大后续步骤中NaOH溶液的消耗,造成浪费,故硫酸溶液的用量不宜过量太多;
(4)氧化过程中加入过氧化氢溶液的目的是将二价铁氧化为三价铁,铁离子可以加快过氧化氢分解,故过氧化氢实际用量比理论上多,是因为过氧化氢能在铁离子的作用下分解生成水和氧气,该反应的化学方程式为:;
(5)活性氧化铝球的应用比较广泛,用作气体和液体的干燥剂、气体净化的吸附剂、饮水除氟剂、工业污水的颜色和气味消除剂等,效果都是比较好的。由此可以得出活性氧化铝具有疏松多孔的结构特征,具有吸附性;
(6)“除铁”过程中硫酸铁和氢氧化钠反应生成氢氧化铁和硫酸钠,现象是:产生红褐色沉淀。
2.【答案】(1) 将菱铁矿粉碎(或适当提高稀硫酸浓度、适当加热等)
(2)ACD
(3):0价变为 +2价; 中 :+3价变为 +2价
(4) 降温结晶 减少晶体溶解损失,且乙醇易挥发,能快速干燥晶体
(5)解: 的质量为 。
设样品中 的质量为
根据化学方程式中各物质的质量比关系可得:
则 的质量为 。
该晶体样品纯度为 。
答:该晶体样品纯度为69.5%。
【详解】(1)酸浸”时Fe2O3与稀硫酸反应生成硫酸铁和水,反应的化学方程式为:;为提高“酸浸”的反应速率,可将菱铁矿粉碎(或适当提高稀硫酸浓度、适当加热等);
(2)FeCO3与稀硫酸反应生成硫酸亚铁、二氧化碳和水,Fe2O3与稀硫酸反应生成硫酸铁和水,油因为稀硫酸过量,所以“过滤”后所得溶液含有的阳离子有H+、Fe2+、Fe3+,故选:ACD;
(3)“转化”步骤发生的反应之一为 Fe+Fe2(SO4)3 =3FeSO4,反应前后铁元素化合价的具体变化为::0价变为 +2价; 中 :+3价变为 +2价;
(4)①操作X为降温结晶;
②用乙醇洗涤晶体,可以减少晶体溶解损失,且乙醇易挥发,能快速干燥晶体;
(5)解析见答案。
3.【答案】(1)增大反应物之间的接触面积,使反应更快更充分
(2)H2O
(3) 中和过量的硫酸 将溶液中的镁离子转化为沉淀
(4)
(5)b
【详解】(1)进入焙烧炉前将锂辉石粉碎的目的是:增大反应物之间的接触面积,使反应更快更充分;
(2)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Li、Al、O、H、S的个数分别是2、2、8、2、1,生成物中含Li、Al、O、H、S的个数分别是2、2、10、6、1,故反应物中还应含2个O、4个H,故X的化学式为:H2O;
(3)锂辉石精矿的主要成分为LiAlSi2O6,还含有少量MgO、CaO等,锂辉石焙烧至1000℃时分解为铝酸锂(LiAlO2)和SiO2,加入过量稀硫酸,氧化镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和水,氧化钙和稀硫酸反应生成硫酸钙和水,由图可知,铝酸锂应与稀硫酸反应生成了硫酸锂,稀硫酸过量,除杂池中加入石灰乳,氢氧化钙能与硫酸镁反应生成氢氧化镁和硫酸钙,氢氧化钙能与过量的硫酸反应生成硫酸钙和水,故作用是:①中和过量的硫酸;②将溶液中的镁离子转化为沉淀;
(4)由图可知,沉锂池中发生的复分解反应为碳酸钠和硫酸锂反应生成碳酸锂沉淀和硫酸钠,该反应的化学方程式为:;
(5)碳酸锂的溶解度随温度的升高而减小,故洗涤槽中需要加入的试剂是热水,可以减少碳酸锂的损耗,不能加入热饱和碳酸钠溶液,因为会导致部分碳酸钠附着在碳酸锂沉淀上。
故选b。
4.【答案】(1)过滤
(2)一氧化碳/CO
(3) MnO+H2SO4=MnSO4+H2O
(4) 3.7<pH<8.3 Fe2(SO4)3+6NaOH=2Fe(OH)3↓+3Na2SO4
【详解】(1)过滤是将不溶于液体的固体与液体分开的一种方法,据图可知,通过操作a得到了固体A和溶液B,所以操作a是过滤;
(2)加入过量的木炭,在焙烧时,过量的二氧化碳和碳高温反应生成一氧化碳,所以生成的气体中除了CO2外,还可能含有的气体是一氧化碳(或CO);
(3)MnO是金属氧化物,与稀硫酸发生复分解反应生成盐和水,化学方程式为 MnO+H2SO4=MnSO4+H2O ;
(4)根据查阅资料分析可知,Fe(OH)3完全沉淀pH=3.7,pH=8.3时Mn(OH)2开始沉淀,所以为使固体D中只有Fe(OH)3沉淀,不含Mn(OH)2沉淀,在溶液C到固体D的转化过程中,用10%NaOH溶液调节3.7<pH<8.3;溶液C中Fe2(SO4)3与10%NaOH溶液反应生成氢氧化铁沉淀和硫酸钠,发生反应的化学方程式为Fe2(SO4)3+6NaOH=2Fe(OH)3↓+3Na2SO4。
5.【答案】(1)增大反应物的接触面积,使反应更快、更充分
(2)//
(3)
(4) NO 防止硝酸受热分解、挥发
(5) 冷却到30℃ 偏小
【详解】(1)“浸取”前将灰渣磨成颗粒,目的是增大反应物的接触面积,使反应更快、更充分;
(2)黄铜灰渣含有Cu、Zn、CuO、ZnO,“浸取”时加入稀硫酸,铜与稀硫酸不反应,锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,氧化锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和水,化学方程式为、、;
(3)黄铜灰渣含有Cu、Zn、CuO、ZnO,“浸取”时加入稀硫酸,铜与稀硫酸不反应,锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,氧化锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和水,则充分反应后过滤得到的滤液中含有硫酸锌、硫酸铜、硫酸;向滤液中加入适量锌粉,锌与硫酸铜反应生成铜和硫酸锌,锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气,则充分反应后过滤得到的滤液II中含有硫酸锌,故滤液II中的金属阳离子为;
(4)根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类及数目不变,根据化学方程式,反应前有3个铜原子、8个氢原子、8个氮原子和24个氧原子,反应后有3个铜原子、6个氮原子、22个氧原子、2个X分子和8个氢原子,则2个X分子中含有2个氮原子和2个氧原子,则1个X分子中含有1个氮原子和1个氧原子,故X的化学式为NO;
硝酸受热易分解,且硝酸具有挥发性,则反应II应控制温度不能过高的原因是防止硝酸受热分解、挥发;
(5)由溶解度曲线图可知,要析出晶体,需要控制温度最低为30℃,故从溶液获取晶体的方法是:蒸发浓缩,冷却到30℃,过滤、洗涤、干燥;
若得到的晶体中含有,由于相比结晶水有所增加,故产品中铜元素的质量分数偏小。
物质推断题
考点
考情分析
表格式推断
以表格形式呈现出物质间的关系,主要考单质、氧化物、酸碱盐之间的关系。考查方向主要是通过已知的关系,推导出未标明的物质,然后按要求回答一些具体问题,如化学式、俗名、物质的用途、相互之间的反应或转化的方程式。
框图式推断
以框图的形式呈现出物质间的关系,主要考单质氧、化物、酸碱盐之间的关系。考查方向:是通过给出的提示及物质间的生成或转化间的关系,推导出未标明的物质,然后按要求回答一些具体问题,如化学式、俗名、物质的用途、相互之间的反应或转化的方程式、反应的基本类型。
文字叙述式推断
通过文字描述部分物质的性质或用途,同时有给出这些物质或未知物质的特有属性,比如颜色、俗名、反应现象,元素组成质量比等信息。根据这些信息及单质、氧化物、酸碱盐之间的关系,推导出未知物质。
推断题是中考化学试题中的经典题型,考查频率较高。该类题目考查知识面广、变化多端、思维量大、综合性强,是考查学生求异思维、发散思维、抽象思维及逻辑推理能力的一类题目,多独立成题,简答题或实验题的形式呈现。预测2025年中考,依然会在某些地区的试卷中出现,考查的方式以框图式、叙述式、流程式、发散式等常见形式出现,但也可能会出现一些新的呈现方式。
知识点1 推断题的解题思路
1.标注有效信息:推断题的信息点大多存在于题干之 中(有些题目部分信息存在于问题中)。解题前一定要将信息读到看准,做到心中有数,并将重要信息在框图相应字母上做好简明标注。
2.弄清物质之间的关系:物质间的关系取决于联系方式: “—”表示两种物质间能反应;“→”表示前者能转化成后者;“ ”表示两种物质间能相互转化。
3.找准突破口,顺逆推断:从题目中挖出一些明显或隐含的条件,抓住突破口(突破口往往是现象特征、反应特征及结构特征)并以此为突破口,然后顺向或逆向或由两边向中间推断,顺藤摸瓜,最终推出答案。
4.提出假设,讨论推断:在分析题目所给条件的基础上,提出假设后进行反复验证,逐步缩小范围,排除不合题意的结论。
5.关注重复字母:重复出现的字母一旦明确身份,在框图上一定要一次全部标出。
6.代入检查:推断结果全部出炉,可将各物质对号入座。若物质特征及相互关系均严丝合缝,推导结果肯定完全正确。否则,找准症结,重新思考,直至得出正确答案。
知识点2 推断题常见解法
1.顺推法:通常以题首为突破口,按照物质的性质,以及物质间的相互反应为依托逐步深入下去,直至顺利解题。
2.逆推法:通常以题给的结论或实验现象为突破口,从题尾入手依次向前逆推,从而获得问题的答案。
3.分层法:将整个推断过程分层进行,先得出每层的结论,再统摄整理。
4.剥离法:根据已知条件把推断过程中存在的有明显特征的未知物质先剥离出来,再将其作为已知条件来逐个推断其他物质。
典例1(2024·四川德阳·中考真题)常见物质A、B、C、D、E、F之间的转化或反应关系如图所示,其中,"→"表示一种物质可以通过一步反应转化为另一种物质,"—"表示两种物质或其溶液在常温下可相互反应。转化关系A→B常用于炼铁,C的溶液呈蓝色,D是一种常见的碱,E为海水"制碱"的重要产品。
回答下列问题:
(1)红色粉末状固体A的化学式为 。
(2)C的溶液中含有的金属阳离子是 (填离子符号)。
(3)固体E中加入足量F溶液反应的现象是 。
(4)C与D反应的化学方程式为 。
【答案】(1)Fe2O3
(2)Cu2+
(3)产生大量气泡,固体逐渐消失
(4)
【分析】转化关系A→B常用于炼铁,C的溶液呈蓝色,说明C是可溶性铜盐溶液,例如硫酸铜,B和C能发生反应,则B为铁,A是红色粉末状固体,则A是氧化铁,D是一种常见的碱,C能和D反应,E为海水"制碱"的重要产品,则E为碳酸钠,E能转化为D,则D为氢氧化钠,F能和D、B、A、E反应,则F为稀盐酸或稀硫酸,代入验证,推论合理。
【详解】(1)红色粉末状固体A为氧化铁,化学式为Fe2O3;
(2)C溶液中含有的金属阳离子为铜离子,离子符号表示为Cu2+;
(3)固体E(碳酸钠)中加入足量F溶液(稀盐酸或稀硫酸),碳酸钠和稀盐酸或稀硫酸反应生成氯化钠或硫酸钠、二氧化碳和水,反应的现象是产生大量气泡,固体逐渐消失;
(4)C与D反应可以为硫酸铜和氢氧化钠反应生成硫酸钠和氢氧化铜沉淀,化学方程式为:。
典例2(2024·江苏镇江·中考真题)以海水为原料生产的NaOH固体,可能含有NaCl、Na2CO3、Na2SO4,CaCl2、MgSO4中的一种或几种。进行如下实验。
(1)取适量固体加水溶解,得无色澄清溶液A,则原固体中一定不含 。
(2)取适量A溶液,加入过量BaCl2溶液,过滤得白色固体B。取固体B,加入过量稀盐酸,固体全部溶解,产生气泡,则原固体中一定不含 。生成固体B反应的化学方程式为 。
(3)另取适量A溶液,先加入过量的稀 酸化,再滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀,则原固体中一定含 。
【答案】(1)MgSO4/硫酸镁
(2) Na2SO4、CaCl2
(3) 硝酸/HNO3 NaCl/氯化钠
【详解】(1)NaOH固体中可能含有NaCl、Na2CO3、Na2SO4,CaCl2、MgSO4中的一种或几种,取适量固体加水溶解,NaOH能与MgSO4反应生成Mg(OH)2沉淀,而实验中得到无色澄清溶液A,说明原固体中一定不含MgSO4。
(2)取适量A溶液,加入过量BaCl2溶液,过滤得白色固体B,NaOH、NaCl、Na2CO3、Na2SO4,CaCl2中,能与BaCl2反应生成白色沉淀的物质有Na2CO3、Na2SO4,BaCl2与Na2CO3反应生成BaCO3沉淀、NaCl,Na2SO4与BaCl2反应生成BaSO4沉淀、NaCl。取固体B,加入过量稀盐酸,固体全部溶解,产生气泡,由于BaSO4不能与稀盐酸反应,而BaCO3能与稀盐酸反应生成二氧化碳气体,因此固体B是BaCO3沉淀,则原固体中一定不含Na2SO4,一定含有Na2CO3。由于Na2CO3能与CaCl2反应生成CaCO3沉淀,所以原固体中一定不含CaCl2。
BaCl2与Na2CO3反应生成BaCO3沉淀(固体B)、NaCl,化学方程式为:。
(3)根据前面的分析,A溶液中含有NaOH、Na2CO3,不含MgSO4、Na2SO4、CaCl2,不确定是否含有NaCl。Na2CO3能与AgNO3反应生成Ag2CO3沉淀,NaCl能与AgNO3反应生成AgCl沉淀。若要验证溶液A中是否存在NaCl,滴加AgNO3溶液前,需加入过量的稀硝酸酸化,Na2CO3能与稀硝酸反应生成硝酸钠、二氧化碳、水,硝酸钠不会干扰NaCl的检验,从而避免Na2CO3对NaCl的检验造成干扰。AgCl白色沉淀不溶于稀硝酸,实验中加入稀硝酸酸化后,滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀,则原固体中一定含NaCl。
典例3(2024·山东泰安·中考真题)A~H是初中化学中常见的物质。已知A是沼气、可燃冰的重要成分,F可用于改良酸性土壤,它们之间的转化关系如图所示。
回答下列问题:
(1)A物质的化学式为 ,反应②的化学反应方程式为 。
(2)大气中D的含量升高会导致 。
(3)反应③的化学反应方程式为 ,该反应过程中 (填“吸收”或“放出”)热量。
(4)反应④属于基本反应类型中的 反应。
【答案】(1)
(2)全球气候变暖(或温室效应,合理即可)
(3) 放出
(4)复分解
【分析】A~H是初中化学中常见的物质。已知A是沼气、可燃冰的重要成分,可推出A为甲烷,F可用于改良酸性土壤,可推出F为氢氧化钙;A能与B在点燃的条件下反应生成C和D,可推出B为氧气,则C、D为二氧化碳和水,D能与氢氧化钠溶液反应,可推出D为二氧化碳,则C为水,C能与E转化为F,可推出E为氧化钙;D能与氢氧化钠转化为C和G,可推出G为碳酸钠;F能与G转化为H和氢氧化钠,可推出H为碳酸钙,代入验证,符合题意。
【详解】(1)由分析可知,A为甲烷,化学式为:CH4;
反应②为二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,该反应的化学方程式为:;
(2)由分析可知,D为二氧化碳,大气中二氧化碳的含量升高会导致温室效应;
(3)反应③为氧化钙和水反应生成氢氧化钙,该反应的化学方程式为:;
该反应过程中放出热量;
(4)反应④为碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠,该反应符合“两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物”的反应,属于复分解反应。
典例4(2024·四川达州·中考真题)A、B、C、D、E、F是初中化学常见的物质,其中C、D、E、F为不同类别的物质。A、F两物质元素组成相同且常温下均为液态,C是应用最广泛的金属,D的溶液呈蓝色。“—”表示相连的两种物质能发生反应,“→”表示相连物质能向箭头所指一方转化,部分反应物、生成物及反应条件已省略,回答下列问题:
(1)A转化为B和F的化学方程式为 。
(2)D与E反应的现象是 。
(3)C与D反应的基本类型是 反应。
【答案】(1)
(2)有蓝色絮状沉淀产生,溶液由蓝色变为无色
(3)置换
【详解】(1)A、F两物质元素组成相同且常温下均为液态,A、F为过氧化氢、水两种中的一种,过氧化氢可分解为水和氧气,故A为过氧化氢,F为水,A转化的化学方程式为:。故填:。
(2)F物质为水,能与水相互转化的物质为氢氧化钙,氧化钙和水生成氢氧化钙,氢氧化钙和二氧化碳生成碳酸钙和水,故E为氢氧化钙,D的溶液呈蓝色,D为硫酸铜,硫酸铜和氢氧化钙生成氢氧化铜和硫酸钙,可观察到有蓝色絮状沉淀产生,溶液由蓝色变为无色,故填:有蓝色絮状沉淀产生,溶液由蓝色变为无色。
(3)C是应用最广泛的金属,C为铁,D的溶液呈蓝色,D为硫酸铜,铁和硫酸铜的反应生成硫酸亚铁和铜,为置换反应,故填:置换。
典例5(2024·黑龙江哈尔滨·中考真题)图甲中的七种物质及它们之间的反应关系和转化关系均是初中化学常见的,部分物质已经在图中标出。其中可用于洗涤剂的生产;为只含两种元素的黑色固体,且两种元素的质量比为:。(图中“”代表两种物质能发生反应,“”表示一种物质能转化为另一种物质,部分反应物、生成物、转化及反应关系已略去,部分反应需要在溶液中进行,物质是溶液的只考虑溶质)。结合图示甲及表格乙所提供的信息,回答下列问题:
表格乙 :
物质
所属类别
碱
盐
氧化物
?
(1)分别写出、的化学式:: : ;
(2)稀硫酸与反应的过程中,溶液颜色由 ;
(3)A→B反应的化学方程式为 ;
(4)D属于化合物中的 (填物质类别)。
【答案】(1)
(2)无色变为蓝色
(3)
(4)氧化物
【分析】B可用于洗涤剂的生产,则是碳酸钠;为只含两种元素的黑色固体,且两种元素的质量比为,所以是氧化铜,属于碱,可生成碳酸钠,所以是氢氧化钠,C为氧化物,可由碳酸钠制得,所以C是二氧化碳或水,和C可反应,同时可与氢气相互转化,所以是水,则C为二氧化碳,然后将推出的物质进行验证即可。
【详解】(1)由分析可知,A为氢氧化钠,其化学式为;C为二氧化碳,其化学式为。故填:①;②;
(2)E是氧化铜,稀硫酸与氧化铜反应生成硫酸铜和水,溶液颜色由无色变为蓝色。故填:无色变为蓝色;
(3)A是氢氧化钠,是碳酸钠,反应的为氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,化学方程式为。故填:;
(4)D是水,由氢、氧两种元素组成,属于氧化物。故填:氧化物。
【名校预测·第1题】(2024·河南驻马店·一模)如图,A、B、C、D、E是初中化学常见的五种不同类别的物质。A的相对分子质量为100,其中金属元素的质量分数为40%,A与C含同一种金属元素,D是胃酸的主要成分,(“”表示相连物质能发生反应,“”表示两种物质间的转化关系,部分反应物及反应条件省略)。
(1)物质中对应元素的化合价是 ;
(2)写出B的一种用途是 ;
(3)写出C→A属于复分解反应的化学方程式 。
【名校预测·第2题】(2025·江苏宿迁·一模)如图所示,A~H都是初中化学中常见的物质,已知:常温下,A是黑色固体单质,B是黑色固体化合物,D为红色固体单质,F为铁锈的主要成分,H为蓝色溶液,它们之间的转化关系如图所示,按要求完成下列问题。
(1)B的化学式为 。
(2)反应③的化学方程式为 ,在实验室模拟③的原理进行探究,实验完毕应先进行的操作是 (填字母)。
A.停止通气体E B.停止加热
(3)④中反应后所得溶液质量 反应前溶液质量(填“>”、“<”或“=”)。
【名校预测·第3题】(2025·河南南阳·二模)在学习了酸、碱、盐的知识后,某化学学习小组利用初中常见化学物质绘制了如图的反应关系,其中,甲是三种元素组成的化合物(部分反应物、生成物、反应条件已略去,图中“—”表示相连的物质之间可以在溶液中发生化学反应,“→”表示由某种物质可通过一步反应转化为另一种物质)。
(1)写出图中一个不属于复分解反应的化学方程式: 。
(2)甲物质的化学式可能是 (任写一个)。
(3)写出 转化为HCl的化学方程式: 。
【名校预测·第4题】(2025·陕西商洛·一模)某白色固体可能由 和NaCl中的一种或几种组成,为了探究该固体的组成,小组同学取少量固体样品进行如图所示实验。(已知溶液和 溶液都呈中性)
回答下列问题:
(1)由图分析可知,该固体中一定存在的物质是 (填化学式)。
(2)写出步骤③中发生反应的化学方程式: 。
(3)溶液C中含有的阳离子有 (填离子符号)。
(4)上述操作不能完全确定固体的组成,小组同学思考后向溶液 C中加入足量的稀硝酸和AgNO3溶液,若观察到 ,则确定该物质存在。
【名校预测·第5题】(2024·陕西榆林·一模)杭州亚运会场馆使用的部分电能来自于浙江沿海的海上风电场。小荟利用初中化学常见物质设计了下图进行风车发电,已知A、B、C是不同类别的化合物,且均含有钙元素;A常用作食品干燥剂;A、B、C三个叶片间按顺时针方向能发生一步转化;D为相对分子质量最小的氧化物。
(1)物质B的一种用途是 。
(2)物质D的化学式为 。
(3)A→C发生反应的化学方程式为 。
(4)“风车送电”:若图中D与E、E与F之间均能相互一步转化,则风车可以成功送电。则E和F对应的物质可能是 (填字母)。
a.一氧化碳和氧化铜
b.氧气和四氧化三铁
c.碳酸和二氧化碳
d.氯化钠和氢氧化钠
【名师押题·第1题】如图是初中化学常见物质之间的关系图(物质是溶液的只考虑溶质)。图中用“—”表示两种物质之间能发生化学反应,用“→”表示一种物质可以转化为另一种物质(部分反应物或生成物及反应条件已略去)。甲、乙、丙、丁其溶液中有一种溶液呈浅绿色,一种溶液呈蓝色,其它溶液为无色,甲的浓溶液在实验室常用作干燥剂。请回答下列问题:
(1)乙物质为 (填写化学式)。
(2)甲与乙溶液反应的现象是 。
(3)甲与戊反应可以生成丙,则戊可能是 (任写一种的化学式)。
(4)丙生成丁的化学方程式为 。
(5)氢氧化钠固体具有 性质,所以也可以做某些气体的干燥剂。
【名师押题·第2题】A-E为初中化学常见物质,其转化关系如图所示。C是生活中最常见的液体,D广泛用于玻璃、造纸、纺织和洗涤剂的生产等,E是一种温室气体,且A、B、D分别属于酸、碱、盐中的一种。图中“—”表示物质间能发生化学反应,“→”表示物质间能进一步转化(部分反应物、生成物和反应条件未标出)。
(1)D的化学式为 。
(2)写出E物质的一种用途: 。
(3)B和D两种物质发生反应的化学方程式为 。
(4)写出C→B反应的化学方程式: ,该反应属于 (填“吸热”或“放热”)反应。
【名师押题·第3题】如图所示,A~H是初中化学常见的物质,它们都含有一种相同的元素,D是红棕色粉末,F的俗名是烧碱,F、G属于同种类别物质。(“→”表示一种物质转化为另一种物质,“-”表示相连的两种物质能发生化学反应,部分反应物、生成物及反应条件
(1)A的化学式为 。
(2)H的俗称为 。
(3)C的用途为 。反应①属于基本反应类型中的 。
(4)反应②的化学方程式为 。
【名师押题·第4题】A~I是初中化学常见的物质,它们之间的相互转化关系如图所示(部分生成物及反应条件已略去,假设每步反应均恰好完全反应),已知A为酒精,G俗称苛性钠,I为石灰石的主要成分。请回答下列问题:
(1)I的化学式是 。
(2)反应②在生活生产中的应用为 ,写出F的一种用途 。
(3)写出反应③的化学方程式 。
(4)反应④的基本反应类型为 。
【名师押题·第5题】化学兴趣小组同学设计了一个“彩灯游戏”。
(1)串联彩灯:相邻两灯的物质可以发生反应,电流才能通过,灯才能发光。有下列六种物质,铁、氧化铁、烧碱、稀盐酸、硫酸铜、纯碱。从上述物质中选择,每个彩灯代表一种物质,A为红棕色固体,A~D分别为四种不同类别的化合物。
①A灯代表的物质是 。
②C和D发生反应的化学方程式为 。
(2)并联彩灯:处对应的是一种初中化学常见物质,其与彩灯对应的四种物质均能发生反应,四盏彩灯同时亮起。
则处的物质可以是 (填化学式)。
名校预测
1. 【答案】(1)0
(2)灭火(合理即可)
(3)Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH(合理即可)
【分析】碳酸钙的相对分子质量为40+12+16×3=100,金属元素的质量分数=,根据“A的相对分子质量为100,其中金属元素的质量分数为40%”可知,A是碳酸钙;D是胃酸的主要成分,则D是盐酸;图中五种物质类别不同,A属于盐、D属于酸,则B、C、E分别为氧化物、碱、单质中的某一种,B 与A可相互转化,碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,则B可能是二氧化碳,属于氧化物,C可与B(二氧化碳)、D反应,C还可转化为A(碳酸钙),且A与C中含同一种金属元素(钙元素),氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙和水,则C是氢氧化钙,属于碱;D能转化为E,E属于单质,金属与盐酸能生成氢气,则E可能是氢气;代入验证,符合推理。
【详解】(1)由分析可知E为氢气,属于单质,单质中元素的化合价为0,其中氢元素显零价;
(2)B是二氧化碳,不能燃烧也不能支持燃烧,密度大于空气,可用于灭火;
(3)C→A是氢氧化钙转化为碳酸钙,氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,该反应是由两种化合物相互交换成分生成两种化合物的反应,属于复分解反应,反应的化学方程式:Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH。
2.【答案】(1)CuO
(2) B
(3)<
【分析】A~H都是初中化学中常见的物质。A是黑色固体单质,B是黑色固体化合物,A与B在高温条件下反应生成C和D,D为红色固体单质,碳和氧化铜在高温的条件下生成铜和二氧化碳,则A是碳,B是氧化铜,C是二氧化碳,D是铜;二氧化碳和碳在高温的条件下生成E,则E是一氧化碳;F为铁锈的主要成分,则F是氧化铁;一氧化碳和氧化铁在高温的条件下反应得到G,则G是铁;铁和H反应得到铜,则H可以是硫酸铜,代入验证,推理正确。
【详解】(1)由分析可知,B是氧化铜,化学式为:CuO;
(2)反应③是一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为:;
铁在温度较高的情况下能被氧气氧化,所以为了防止生成的铁再次被氧化,要通一氧化碳至玻璃管冷却到室温,故选B;
(3)反应④可以是铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,根据反应关系可知,每56份质量的铁参加反应生成64份质量的铜,反应后固体的质量增大,根据质量守恒定律可得:反应后所得溶液质量减小。
3.【答案】(1)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O(合理即可)
(2)Na2CO3(合理即可)
(3)
【详解】(1)氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,这两个反应都不属于复分解反应,反应的化学方程式分别为:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O、2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
(2)甲是三种元素组成的化合物,能和硫酸、氢氧化钙反应,则甲是盐,可以是碳酸钠或碳酸钾,化学式分别为:Na2CO3或K2CO3(合理即可);
(3)硫酸和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和盐酸,反应的化学方程式为:。
4.【答案】(1)
(2)
(3)
(4)有白色沉淀产生
【分析】某白色固体可能由 和NaCl中的一种或几种组成,取固体物质加入足量水得到溶液A,所以碳酸钠、氢氧化钙有其中之一;向溶液A中加入过量的硝酸钡溶液,得到白色沉淀B和溶液C,向白色沉淀B中加入足量稀盐酸后,沉淀部分溶解、有气泡冒出,硫酸钠、碳酸钠能和氯化钡反应生成硫酸钡、碳酸钡沉淀,硫酸钡沉淀不溶于稀硝酸,碳酸钡和硝酸反应生成硝酸钡和水和二氧化碳,则固体物质中一定含有碳酸钠、硫酸钠,所以一定没有氢氧化钙;向溶液C中加入无色酚酞溶液,溶液变红,说明含有氢氧化钠,无法通过现有实验现象推断是否含有氯化钠。
【详解】(1)由分析可知,该固体中一定存在的物质是碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钠,化学式为:;
(2)步骤③中是碳酸钡和稀盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水,反应的化学方程式为:;
(3)由分析可知,溶液C中含有的溶质是硝酸钡、氢氧化钠,含有的阳离子是钠离子、钡离子,符号为:;
(4)向溶液 C中加入足量的稀硝酸和AgNO3溶液,氯化钠和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钠,若有白色沉淀生成,则说明含有氯化钠。
5.【答案】(1)建筑
(2)H2O
(3)
(4)c
【分析】A、B、C是不同类别的化合物,且均含有钙元素;A常用作食品干燥剂;A、B、C三个叶片间按顺时针方向能发生一步转化,则A是氧化钙;B是碳酸钙;C是氢氧化钙;D为相对分子质量最小的氧化物,则是水。
【详解】(1)根据分析,B是碳酸钙,可以用于建筑等;
(2)根据分析,D是水,化学式是H2O;
(3)A→C是氧化钙产生氢氧化钙,则发生反应的化学方程式为;
(4)D(水)与E、E与F之间均能相互一步转化:
a.一氧化碳不能产生水,CO与氧化铜相互也不能一步转化,错误;
b.水通电产生氧气,氧气和氢气反应产生水,铁和氧气反应产生四氧化三铁,四氧化三铁不能产生氧气,错误;
c.水和二氧化碳反应产生碳酸,碳酸分解产生水和二氧化碳,二氧化碳和水反应产生碳酸,能相互一步转化,正确;
d.水和氯化钠之间不能一步相互转化,氢氧化钠和盐酸反应可以产生氯化钠,氯化钠和水在通电的条件下反应可以产生氢氧化钠,错误;
故选c。
名师押题
1.【答案】(1)Na2CO3
(2)有气泡生成
(3)CuO
(4)
(5)吸水
【分析】甲的浓溶液在实验室常用作干燥剂,故甲为浓硫酸,溶液呈浅绿色,含有亚铁离子,溶液呈蓝色含铜离子,含亚铁离子或铜离子的溶液,两种溶液都可以和氢氧化钠反应,乙和氢氧化钠不反应,故不含亚铁离子和铜离子,丙和丁一个含亚铁离子,一个含铜离子,甲浓硫酸可以转化为丙和丁,故丙和丁它们一个是硫酸亚铁一个是硫酸铜,硫酸铜和铁反应可以生成硫酸亚铁和铜,故丙为硫酸铜,丁为硫酸亚铁,乙可以和氢氧化钠相互转化,乙碳酸钠,甲和戊生成硫酸铜,戊可以为氢氧化铜或氧化铜,带入转化关系,符合题意。
【详解】(1)由分析可知,乙为碳酸钠,故填:Na2CO3。
(2)甲为硫酸,乙为碳酸钠,反应生成硫酸钠二氧化碳和水,现象有气泡生成,故填:有气泡生成。
(3)甲和戊生成硫酸铜,戊可以为氢氧化铜或氧化铜,故填:CuO。(合理即可)
(4)硫酸铜和铁反应可以生成硫酸亚铁和铜,故填:。
(5)氢氧化钠固体具有吸水性质,所以也可以做某些气体的干燥剂,故填:吸水。
2.【答案】(1)Na2CO3
(2)灭火(合理即可)
(3)Na2CO3 + Ca(OH)2 = CaCO3↓+2NaOH
(4) CaO + H2O = Ca(OH)2 放热
【分析】A~E 为初中化学常见物质, C 是生活中最常见的液体,则C为水; D 广泛用于玻璃、造纸、纺织和洗涤剂的生产等,则D为碳酸钠(盐); E 是一种温室气体,D(碳酸钠)能与E相互转化,碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,则E为二氧化碳;A 、 B 、 D 分别属于酸、碱、盐中的一种,B能与E(二氧化碳)反应,还能与D(碳酸钠)反应,也能与C(水)相互转化,氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,则B为氢氧化钙(碱),A能与D(碳酸钠)、B(氢氧化钙)反应,且B为酸,则B为稀盐酸或稀硫酸;代入验证,猜想成立。
【详解】(1)D为碳酸钠,化学式为:Na2CO3;
(2)E物质是二氧化碳,二氧化碳不能燃烧也不能支持燃烧,密度大于空气,可用于灭火;
(3)B和D两种物质发生的反应是氢氧化钙和碳酸钠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;
(4)C→B发生的反应是氧化钙和水反应生成氢氧化钙,反应的化学方程式: CaO + H2O = Ca(OH)2,该反应属于放热反应。
3.【答案】(1)
(2)生石灰
(3) 作燃料 复分解反应
(4)
【分析】A~H是初中化学常见的物质,它们都含有一种相同的元素,D是红棕色粉末,所以D是氧化铁,F的俗名是烧碱,所以F是氢氧化钠(碱),氢氧化钠和氧化铁中都含有氧元素,故A~H都含有相同的元素为氧元素;F、G属于同种类别物质(都属于碱),G会转化成F,氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,所以G是氢氧化钙,A和H可转化为G氢氧化钙,G氢氧化钙可以转化为A,A通电可生成B,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,水通电分解生成氢气和氧气,所以A是水,H是氧化钙,B为氧气;E会转化成A水,会与F氢氧化钠反应,E和G氢氧化钙能反应,硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,硫酸和氢氧化钙反应生成硫酸钙和水,所以E是硫酸,B氧气可转化成C,C会与氧化铁反应,碳和氧气不充分燃烧可生成一氧化碳,一氧化碳和氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳,所以C是一氧化碳,经过验证,推导正确。
【详解】(1)由分析可知,A为H2O,故填:H2O。
(2)由分析可知,H是氧化钙,俗称生石灰,故填:生石灰。
(3)由分析可知,C是一氧化碳可作燃料,F是烧碱,E是硫酸,反应①酸和碱的反应,属于复分解反应,故填:作燃料;复分解反应。
(4)D是氧化铁,C是一氧化碳,反应的化学方程式:,故填:。
4.【答案】(1)CaCO3
(2) 干燥剂等 改良酸性土壤、配制波尔多液等
(3)
(4)复分解反应
【分析】A为酒精,酒精燃烧需要氧气,生成二氧化碳和水,则B为氧气,C、D分别为水和二氧化碳中的一种;G俗称苛性钠,则为氢氧化钠;二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠,则D为二氧化碳、C为水、H为碳酸钠;I为石灰石的主要成分,则为碳酸钙;氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,则E为氧化钙、F为氢氧化钙,G为氢氧化钠,带入验证,推断合理。
【详解】(1)由分析可知,I是碳酸钙,化学式为:CaCO3;
(2)反应②为氧化钙和水反应生成氢氧化钙,在生活生产中的应用为:干燥剂等;
F为氢氧化钙,可用于改良酸性土壤、配制波尔多液等;
(3)反应③为氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为:;
(4)反应④为氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,该反应为两种化合物互相交换成分,生成另两种化合物的反应,属于复分解反应。
5.【答案】(1) 氧化铁
(2)Ca(OH)2(合理即可)
【分析】有铁、氧化铁、烧碱、稀盐酸、硫酸铜、纯碱六种物质。A为红棕色固体,则A是氧化铁(氧化物);A~D分别为四种不同类别的化合物,氧化铁能和稀盐酸反应,稀盐酸能和氢氧化钠反应,氢氧化钠能和硫酸铜反应,则B是盐酸(酸),C是氢氧化钠(碱),D是硫酸铜(盐)。
【详解】(1)①由分析可知,A灯代表的物质是氧化铁。
②C是氢氧化钠,D是硫酸铜,则C和D发生的反应是氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,反应的化学方程式为:2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4;
(2)氢氧化钙能和二氧化碳、氯化铵、碳酸钠、氯化亚铁反应,则电源开关处的物质可以是:Ca(OH)2。
科普阅读题
考点
考情分析
考查学生的能力
这类题目通过阅读科普短文,可以获得与问题相关的信息,利用这些信息我们可以找到解决问题的方法,从而顺利解题。此题型“起点高,落点低”,主要考察:访问和检索文本内容能力、整合和解释文本信息能力、评价和设计科学探究能力、科学解释数据和证据能力、反思和提出见解能力和课本核心知识运用能力等。
科普阅读题是近年来多地区中考试题中常见的题型,难度较低,主要考查学生阅读文本及科普资料的能力,是中考改革的一种尝试,也代表着一种更注重科研探究的改革趋势。它是中考化学命题的新趋向,所以我们应该予以高度重视,并认真研究探索。预测2025年中考中,科普阅读题依然会在不少地区的试卷中出现,考查的方式会以文字结合图片、图表等各种形式出现,科普素材主要以日常生活生产、社会热点、创新科技中的某个事件、相关信息等作为素材。
知识点1 题型特点
科普阅读题特点是“起点高、落点低、情景新、条件隐蔽性强”。试题从取材上来看,多涉及能源资源、科技前沿、环境保护等;从内容上来看,注重跨学科整合,加强化学与各学科的融合,使学生能将化学知识运用到实际生活、生产中,更好地解决实际问题;从形式上来看,多为填空、问答的形式,更加注重对学生信息获取、加工、运用、表达能力的考查。
知识点2 解题方法
提高审题的能力,注意审题和答题技巧;训练解题思路与方法,实现知识向能力的转化;加强解题规范化的训练,提升书面表达能力。
知识点3 答题技巧
1.对于这类文本阅读题,答题的技巧落脚于“巧妙的抄”,即抄文本中的原话。因为题目中有关物质的物理性质等一般都是阅读材料中的原话。但在抄写过程中一定要注意题目的前提条件,如:“通常状况下”、“标准状况下”、“一标准大气压力”等等,所以一定要写清前提条件!
2.化学方程式的配平——遵循质量守恒定律,确保各种元素的原子个数在反应前后不发生变化。
3.整合信息的题往往需要联系到生活中去,例如样题中出现了氟利昂,我们一定要知道这是一种冰箱空调中常用的制冷剂,并且现在出现了越来越多的无氟冰箱。这意味着氟利昂是可以被替代等等。
典例1(2024·西藏·中考真题)阅读科普材料,用所学化学知识回答下列问题。
现代社会依赖化石燃料,如石油和天然气。然而,化石燃料不仅终将会被耗尽,也会引发如全球变暖等环境问题。因此,我们需要新一代能源来摆脱对化石燃料的依赖,在我们对新能源的期待中,燃料电池登场了。
许多人都学习过电解水这一科学实验,即对水通电以获得气态的氢气和氧气()。燃料电池扭转了这一反应,它让氢气和氧气发生反应来获取电能。
燃料电池有望成为一种绿色能源,因为其唯一的生成物是水。然而,尽管有“电池”之名,燃料电池却并不能像锂电池那样可以储存电能。由于能够直接以氢气作为燃料来发电,燃料电池还有“小型发电厂”之称。
(节选自《科学世界》)
(1)写出燃料电池中氢气和氧气在一定条件下发生反应来获取电能的化学方程式: ,该反应属于 反应(填基本反应类型)。
(2)燃料电池工作时将化学能转化为 。
(3)燃料电池有望成为一种绿色能源的原因: 。
【答案】(1) 化合
(2)电能
(3)生成物只有水,对环境无污染
【详解】(1)燃料电池中氢气和氧气在一定条件下发生反应生成水,化学方程式为:,该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应;
(2)燃料电池工作时将化学能转化为电能;
(3)燃料电池有望成为一种绿色能源,因为其唯一的生成物是水 H2O,对环境无污染。
典例2(2024·内蒙古通辽·中考真题)阅读下列短文并回答问题。
纯净的臭氧(O3) 在常温下是淡蓝色的气体,有鱼腥味,不稳定,易转化为氧气。
臭氧可用于处理饮用水。臭氧可与水中的有害化合物发生反应,处理效果好,不会产生异味。
臭氧可作为漂白剂。许多有机色素的分子遇臭氧后会被破坏,成为无色物质。实践证明,臭氧的漂白作用是氯气的15倍之多。
臭氧可用于医用消毒。与传统的消毒剂相比,它几乎能杀灭一切微生物,无二次污染,高效环保。
臭氧能吸收紫外线,保护地面生物不受伤害。
随着全球工农业生产的发展,大气中的氟利昂、NO2等越来越多,导致了臭氧浓度的降低 。NO2引发臭氧转化为氧气的反应如下:
NO2+O2=NO3+O2
NO3=NO+O2
NO+O3=NO2+ O2
2 O3=3 O2
此过程中,NO2加快了O3转化为O2的速率,在放电条件下,氧气会转化为臭氧。
(1)用臭氧处理饮用水时,主要利用了臭氧的 (填“物理性质”或“化学性质”)。
(2)臭氧的漂白作用比氯气 (填“强”或“弱”)。
(3)臭氧转化为氧气的反应中,NO2的质量 (填“发生”或“未发生”)变化。
(4)氧气转化为臭氧的化学方程式为 。
【答案】(1)化学性质
(2)强
(3)未发生
(4)
【详解】(1)用臭氧处理饮用水时,臭氧可与水中的有害化合物发生反应,需要通过化学变化才能表现出来,利用的是臭氧的化学性质;
(2)臭氧的漂白作用是氯气的15倍之多,故臭氧的漂白作用比氯气强;
(3)由化学方程式可知,臭氧转化为氧气的反应中,NO2参与了反应,但是反应后又生成了NO2,且二氧化氮加快了臭氧转化为氧气的速率,在该反应中,二氧化氮应是催化剂,化学反应前后,催化剂的质量未发生变化;
(4)氧气在放电的条件下反应生成臭氧,该反应的化学方程式为:。
典例3(2024·北京·中考真题)阅读下面科普短文。
生活中有时需要用到高浓度,供氧方式主要有氧气瓶、氧气袋和制氧机…
氧气瓶和氧气袋中的一般用深冷法制得,该方法利用物质的沸点差异,从空气中分离出。
制氧机有膜分离、变压吸附等制氧方式。膜分离制氧用到的膜材料有陶瓷、聚苯胺等,其中混合导电陶瓷分离膜的工作原理示意如图甲。变压吸附制氧常用的吸附剂是沸石分子筛。科研人员在一定条件下分别将、通过某种沸石分子筛,测定其对、的吸附情况、结果如图乙(纵坐标数值越大,代表吸附量越大)。
吸氧对于缺氧人群有一定作用,但健康人短期内高流量吸氧会对机体造成不良影响,因此不能盲目吸氧。
(原文作者刘应书、汪波等,有删改)
依据文章内容回答下列问题。
(1)供氧方式主要有 (写出一种即可)。
(2)深冷法制氧利用了物质的 (填“物理性质”或“化学性质”)差异。
(3)图甲中,表示氧分子变成氧原子的是 (填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
(4)由图乙可知,25℃时吸附压越大越有利于分离和,证据是 。
(5)判断下列说法是否正确(填“对”或“错”)。
①氧气瓶中的一般用深冷法制得。
②健康人不能盲目吸氧。
【答案】(1)氧气瓶、氧气袋和制氧机
(2)物理性质
(3)Ⅱ
(4)25℃时,吸附压越大,二者吸附量差值增大,且氮气的吸附量比氧气吸附量大
(5) 对 对
【详解】(1)由题干信息可知,供氧方式主要有氧气瓶、氧气袋和制氧机;
(2)深冷法利用物质的沸点差异,从空气中分离出O2, 不需要通过化学变化就能表现出来,利用的是其物理性质;
(3)由图甲可知,Ⅱ中氧分子分解为氧原子;
(4)由图乙可知,25℃时,吸附压越大,氮气的吸附量越大,而氧气的吸附量变化不大,故25℃时吸附压越大越有利于分离N2和O2 。
(5)①由题干信息可知,氧气瓶和氧气袋中的O2一般用深冷法制得,故填:对;
②吸氧对于缺氧人群有一定作用,但健康人短期内高流量吸氧会对机体造成不良影响,因此不能盲目吸氧,故填:对。
典例4(2024·甘肃兰州·中考真题)科普阅读。
北京时间2024年4月25日,神舟十八号载人飞船发射成功!这次发射成功不仅意味着中国航天事业又向前迈进了一大步,而且也是中国科技实力的又一次展现。
信息1:天和核心舱内气体组成和空气成分基本一致,发射采用液氢和液氧作为助推剂,有利于环境保护。
信息2:飞船座舱通过专用风机将座舱内部的空气引入净化罐,利用过氧化钠()吸收二氧化碳,生成碳酸钠和氧气,净化后的空气再重新流回舱内。
信息3:主电源储能电池由锅镍电池更改为锂电池。其能量更高、循环寿命更长、高倍率充电更佳,还能为整船减重约50公斤。
回答下列问题:
(1)天和核心舱内气体组成中含量最多的物质是 (填化学式)。
(2)从环保角度考虑,液氢作燃料的优点是 。
(3)写出净化罐中吸收二氧化碳的化学方程式 。
(4)锂元素的相关信息如图所示,下列说法不正确的是________(填字母序号)。
A.
B.锂元素属于金属元素
C.在化学反应中,锂原子易失去电子
D.锂元素位于元素周期表中第三周期
【答案】(1)
(2)燃烧的产物为水,对环境无污染
(3)
(4)D
【详解】(1)天和核心舱内气体组成和空气成分基本一致,空气中各成分按体积计算:氮气约占78%、氧气约占21%、稀有气体约占0.94%、二氧化碳约占0.03%、其他气体和杂质约占0.03%,则天和核心舱内气体组成中含量最多的物质是;
(2)从环保角度考虑,液氢作燃料的优点是:燃烧的产物为水,对环境无污染;
(3)净化罐中过氧化钠()吸收二氧化碳,生成碳酸钠和氧气,化学方程式为;
(4)A、由锂原子的结构示意图可知,圈内数字表示核电荷数,由元素周期表中的一格可知,汉字左上方数字表示原子序数,在原子中,原子序数=核电荷数,则,说法正确,不符合题意;
B、锂带“钅”字旁,属于金属元素,说法正确,不符合题意;
C、由锂原子的结构示意图可知,锂原子最外层电子数为1<4,则在化学反应中,锂原子易失去电子,说法正确,不符合题意;
D、原子核外电子层数等于该元素所在的周期数,由锂原子的结构示意图可知,锂原子核外电子层数为2,则锂元素位于元素周期表中第二周期,说法错误,符合题意。
故选:D。
典例5(2024·辽宁·中考真题)阅读下面文章。
太阳能是清洁的可再生能源,昼夜、季节及天气等因素对持续、稳定地利用太阳能有较大影响。
储能是解决上述问题的重要途径。目前,储热体系受到广泛关注,其工作原理如图1所示。在脱水反应器中,将太阳能以化学能的形式存储起来;需要能量时,水合反应器中发生反应释放热量。
除储热体系外,科研人员对其他体系也进行了研究。图2列举了几种储热体系的储热密度(单位质量储热材料的储热量),它们的反应原理可表示为:,吸热;,放热。这些储热体系均借助物质相互转化来实现能量的存储和释放。
回答下列问题。
(1)文中提到的能持续、稳定地利用太阳能的重要途径为 。
(2)依据图1回答:
①图中参与循环的元素共有 种。
②脱水反应器中发生反应的化学方程式为 ,该反应属于 (填“化合”“分解”“置换”或“复分解”)反应。
③液态水在进入水合反应器前需加热变成水蒸气,此过程中,水分子间的间隔 (填“变大”“变小”或“不变”);水合反应器中 能转化为热能。
(3)依据图2数据可知,储热体系受到广泛关注的原因为 。
(4)下表各选项与文中储热体系反应原理相符的是 (填标号)。
标号
吸热反应
放热反应
A
B
C
(5)为构建清洁低碳的新能源体系,下列措施合理的有________(填标号)。
A.大力发展燃煤发电 B.积极推广太阳能发电 C.为新能源研发新型储能技术
【答案】(1)储能
(2) 三 分解 变大 化学
(3)储热密度大
(4)A
(5)BC
【详解】(1)由题干信息可知,能持续、稳定地利用太阳能的重要途径为储能;
(2)①由图1可知,参与循环的元素有钙元素、氧元素、氢元素,共有三种;
②由图1可知,脱水反应器中发生的反应是在的条件下分解生成氧化钙和水蒸气,化学方程式为;该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应;
③液态水在进入水合反应器前需加热变成水蒸气,此过程中,水分子间的间隔变大;水合反应器中发生的反应是氧化钙与水反应生成氢氧化钙,该反应放出大量热,因此能量转化为化学能转化为热能;
(3)由图2可知,储热体系受到广泛关注的原因为储热密度大;
(4)由题干信息可知,储热体系反应原理为,吸热;,放热;
A、吸热反应符合,放热反应符合,与文中储热体系反应原理相符,符合题意;
B、吸热反应不符合,与文中储热体系反应原理不相符,不符合题意;
C、吸热反应不符合,与文中储热体系反应原理不相符,不符合题意。
故选:A;
(5)A、大力发展燃煤发电,会消耗大量化石燃料,产生大量空气污染物,不能构建清洁低碳的新能源体系,不符合题意;
B、积极推广太阳能发电,可以减少化石燃料的使用,减少空气污染物的排,能构建清洁低碳的新能源体系,符合题意;
C、为新能源研发新型储能技术,能构建清洁低碳的新能源体系,符合题意。
故选:BC。
【名校预测·第1题】(2024·安徽宣城·二模)阅读下列科普材料,回答问题。
铜陵白姜是“铜陵八宝”之一,因姜嫩皮白而得名。铜陵白姜营养价值丰富,干燥后的白姜中含水分3.7%、总糖72.85%、蛋白质11.38%、粗纤维5.6%、粗脂肪4.6%和维生素C0.018%等。铜陵白姜在当地有两千多年的种植历史,其适宜种植在土层深厚、保水透气、微酸性的土壤中。
新鲜白姜可加工为多种产品,如糖姜片。加工糖姜片的重要环节之一是脱水干燥。姜辣素是白姜的主要活性成分之一,其化学性质不稳定,易受到温度等因素的影响。如图为热风干燥时温度对姜辣素含量的影响。
(1)干燥后的白姜中所含的营养素中的有机物有 种。
(2)铜陵白姜适宜生长在pH (选填“>”“<”或“=”)7的土壤中;正常雨水显酸性,这是空气中某成分溶于水造成的,写出该反应的化学方程式: 。
(3)铜陵白姜生长过程中施铵态氮肥时,应注意不能同时与______(填字母)混合施用。
A.氯化钾 B.草木灰 C.硫酸铵
(4)分析图中信息,热风温度对姜辣素含量的影响是 。
【名校预测·第2题】(2024·安徽合肥·三模)阅读材料并回答下列问题。
学习强国APP推出了《每日辟谣》专题,提到柠檬水的几个误区。
流言1:喝柠檬水会长结石
谣言。喝柠檬水并不会促进结石形成。结石从成分来看以草酸钙为主,饮食中存在的大量草酸在一定程度上促进了结石的形成,但其中并不包含柠檬。柠檬中含有的柠檬酸(化学式为C6H8O7)在肠道内的微酸性特质,能促进钙、铁、锌等多种矿物质元素的吸收,对健康有益。
流言2:不能用热水泡柠檬
谣言。热水冲泡柠檬并不会造成营养流失,反而会激发其独有的味道。所以可以用适当热一点的水冲泡柠檬,待到冷却后品尝口感更佳。
日常冲泡时,要选用新鲜柠檬带皮切薄片,1片可冲泡1L水左右,冲泡2~3次后可更换。
柠檬水虽好,但尽量不要空腹喝,每日饮用也需适量。
(1)柠檬酸具有酸的通性,请根据所学知识列举一条柠檬酸的化学性质 ;
(2)结石的主要成分是草酸钙(CaC2O4),草酸钙中碳元素的化合价为 。
(3)柠檬切片,用热水冲泡后能更快闻到果香味,请从微观角度进行解释: 。
刚泡出的柠檬水较酸,当冲泡2~3次后,柠檬水的pH将 (填“变大”或“变小”)。
(4)下列说法正确的是 (填字母序号)。
A.柠檬水口感很好,可代替饮用水长期饮用
B.柠檬酸含碳元素,在空气中充分燃烧生成一氧化碳
C.柠檬酸在肠道内的微酸性特质,能促进钙、铁、锌等多种矿物质元素的吸收,对健康有益
D.日常生活中我们会听到一些谣言,要学会运用科学知识分辨,还要做到不传谣、不信谣
【名校预测·第3题】(2024·江苏苏州·二模)阅读下面科普短文。
动力电池的发展备受关注。判断一种电池的优劣或是否适合某种用途,主要看这种电池的比能量(单位质量的电池所输出的电能)以及电池可储存时间的长短。常用电池的比能量:锂电池>镍镉电池>铅蓄电池。含磷酸铁()、磷酸亚铁锂()的锂电池具有轻便、比能量高的突出优点,是目前使用广泛的一种电池。生产该电池时,在电池材料中添加适量的石墨烯(单层石墨)作导电剂,可以有效提高电池的性能,但过多的石墨烯会阻碍电池中锂离子的迁移,导致电池内阻增加,性能下降。为此,科研团队就石墨烯含量对粉末电阻的影响展开研究,研究结果如图所示。
回答下列问题:
(1)短文中出现的一种非金属单质是 。(写名称)
(2)中阴离子的名称为 。中两种金属元素的质量比为 。
(3)手机常使用锂电池而不使用铅蓄电池,原因是 。
(4)图中表示电池性能最佳的点为 (填“”“”或“”)。解释段曲线变化的原因: 。
【名校预测·第4题】(2024·辽宁鞍山·三模)阅读下面科普短文,依据文章内容回答下列问题:
(一)随着工业生产的高速发展和人们生活水平的提高,排入大气中的越来越多,导致温室效应增强,减少排放,实现碳中和,已成为全球共识,碳替代、碳减排、碳封存、碳循环是实现碳中和的4种主要途径,科学家预测,到2050年,4种途径对全球碳中和的贡献率如图1。
(二)2020年哥伦比亚大学化学团队开发出了Ni基双金属催化剂,在一定条件下,用其来催化和制取气体燃料,有利于减少温室效应,实现“碳中和”,反应过程如图3。
(1)自然界碳的循环中,化石能源燃烧 (填“吸收”或“释放”),写出可以吸收的化学试剂 。
(2)由图1可知,到2050年,对全球碳中和贡献率最大的途径是 。请写出一条有助于碳中和的建议 。
(3)将分离聚集的压入地下的过程中,分子间隔会 (填“变大”或“变小”)。被封存起来的固体用于冷藏食物的原理是 。
(4)的吸收是碳封存的首要环节。常温下氨气在水中形成饱和溶液,通入二氧化碳会发生化合反应生成难溶于水的固体碳酸氢铵,请写出该反应的化学方程式 。
(5)在研究膜吸收法吸收时,研究人员通过实验比较了一乙醇胺、二乙醇胺、氨基乙酸钾3种吸收剂对烟气中脱除效果,其结果如图2,对比图2中三条曲线,得出的结论是 。
(6)根据图3相关信息,有关说法正确的是________(填字母)。
A.除了二氧化碳,甲烷也是能产生温室效应的气体
B.Ni基双金属催化剂是合金,属于金属材料
C.参加反应的和生成的CO质量比为
D.通过该反应可以使空气中体积分数为21%的二氧化碳含量降低
E.Ni基双金属催化剂在反应前后质量和性质都没有改变,可重复使用
【名校预测·第5题】(2024·江苏无锡·一模)请阅读下面科普短文。
氢能作为一种储量丰富、来源广泛、热值高的清洁能源,是未来主要能源。制氢、储氢和用氢是目前重点关注的问题。
制氢:可利用太阳能和化石燃料来制备氢气,方法如图所示。
储氢:氢气储存方式主要有金属氢化物储氢、低温液化储氢、高压压缩储氢、碳基材料储氢等。
金属氢化物储氢是把氢以氢化物的形式储存在金属或合金中,比液化储氢和高压储氢安全,并且有很高的储存容量。如图为一些储氢材料(以储氢后的化学式表示)的质量储氢密度和体积储氢密度。
(已知:质量储氢密度储氢后氢元素在储氢材料中的质量分数,体积储氢密度储氢后单位体积的储氢材料中储存氢元素的质量)
用氢:目前,作为燃料,液氢已应用于航天领域;作为化学电源,氢氧燃料电池已经被应用,如用作汽车的驱动电源等。相信,随着科技的发展,对氢气的开发和利用已经取得了很大的进展,氢气终将会成为主要能源之一、
请回答下列问题:
(1)“氢能”具有的优点是 。(填一点即可)
(2)用作碳基储氢材料的“碳纳米管”属于 。(填“单质”或“化合物”)
(3)从分子的角度解释低温、高压储氢的原理 。
(4)结合图示,下列储氢材料中最理想的是___________。(填序号)
A.LaNi5H6 B.LiAlH4 C.Mg2FeH6 D.Al(BH4)3
(5)氢氧燃料电池是将化学能直接转化为电能的装置。一定条件下,氢氧燃料电池内发生反应的化学方程式表示为 。
【名师押题·第1题】阅读下列材料,回答相关问题。
苏州御窑金砖是中国传统窑砖烧制业中的珍品,其制作技艺繁复,工序多达二十余道,其中主要工序有选泥、练泥、制坯、装窑、烧制、窨水、出窑、打磨等。
烧制砖瓦的原料为包含了大量亚铁盐等物质的黏土。工人先对黏土进行初步加工制得胚体,再将胚体放在阴凉处晾干,随后放入窑中进行烧制。
烧制过程中不断将空气鼓入窑中,过量的氧气把价铁的化合物氧化为红色的氧化铁,从而形成了红色的砖体,即红砖。
若在砖胚被烧到一定温度时,将水慢慢灌入窑顶,形成的水蒸气将空气排出窑体,起到隔绝空气的作用,此时燃料不完全燃烧,产生一氧化碳和大量的炭黑颗粒,而水蒸气遇到灼热的炭黑颗粒也会产生具有还原性的一氧化碳和氢气,这些气体能将氧化铁还原为氧化亚铁或四氧化三铁,还有一部分炭黑颗粒则慢慢渗入高温下的粘土砖胚的缝隙中,最终形成了青灰色的青砖。
(1)御窑金砖是 (填写“红砖”或“青砖”)。
(2)青砖烧制时,灌入的水的作用除了将空气排出窑体,还有的作用是 。
(3)烧制青砖时,一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为 。
(4)下列说法正确的是__________(填序号)。
A.砖瓦烧制前胚体要阴干
B.红砖烧制时需要大量热空气
C.整个砖瓦烧制工艺没有涉及物理变化
D.烧制青砖比红砖多一道“窨水”的工序
【名师押题·第2题】塑料以石油为原料制成,普通塑料不易降解且废弃后会带来环境问题。科学家从玉米中提取淀粉并制取乳酸,再经过聚合反应生产出聚乳酸颗粒,被称为玉米塑料。玉米塑料使用后在自然界中会被微生物彻底分解为水和二氧化碳。
从玉米中提取淀粉采用湿法,其核心环节是浸泡,50℃时,相同浸泡液中(水、亚硫酸钠溶液、乳酸溶液按8:1:1配比)玉米的浸泡时间对淀粉提取率的影响如图。
(1)石油属于 (填“可再生”或“不可再生”)资源,废弃的普通塑料会带来的环境问题叫做“ 污染”。
(2)玉米塑料相比普通塑料的优点是 。
(3)湿法提取淀粉的浸泡环节中所用的浸泡液的溶质是 (填一种),由图可知,50℃时,相同浸泡液中,玉米的最佳浸泡时间是 h。
(4)下列说法正确的是 (多选,填字母)。
a.玉米塑料分解产生的二氧化碳可做气体肥料 b.可用玉米塑料代替传统塑料制作餐具
c.玉米淀粉的提取率只与玉米浸泡时间有关 d.玉米淀粉制取乳酸的过程发生化学变化
【名师押题·第3题】复合材料是运用先进技术将不同性质的材料组分优化再组合而成的新材料,具有重量轻、强度高、加工成型方便、弹性优良等优点。目前已成为在航天、航空、电子、交通等领域发展迅速的重要先进材料。复合材料由基体与增强体两部分组成。常见基体材料有金属、陶瓷、树脂、玻璃。增强体材料种类繁多,包括玻璃纤维、碳纤维、高分子纤维等。
环氧树脂是一种热固性树脂,是一种常见的基体,化学式为(C11H12O3)n,具有质量轻、电绝缘性能优良、耐腐蚀、粘接性好等优点,广泛应用于电子电器、涂料、胶粘剂、建筑等领域,环氧树脂的热导率较低,不利于散热。近年来我国环氧树脂的应用领域如图1所示。
碳纳米管是管状的纳米级石墨晶体,是一种理想的复合材料增强体,具有密度小、强度高、耐磨性好、电学和热力学性能优异等特性。研究人员通过粉末冶金法制备出了碳纳米管/铜基复合材料,并通过实验比较了该复合材料在不同载荷下的比磨损率,其结果如图2所示。
随着科学技术的发展,更多优异的复合材料将会被广泛应用。依据文章内容回答下列问题。
(1)碳纤维玻璃 (填“属于”或“不属于”)复合材料。
(2)近年来我国环氧树脂应用最广泛的领域是 ,该物质的优点是
(写一个即可)。
(3)碳纳米管是管状的纳米级石墨晶体,其充分燃烧的化学方程式为 。
(4)对比题图2中三条曲线,得出的实验结论是:在实验研究的碳纳米管体积分数范围内,当碳纳米管体积分数相同时, 载荷下碳纳米管/铜基复合材料的比磨损率最高。
(5)下列说法错误的是 (填字母)。
a.复合材料是天然存在的物质,属于混合物
b.环氧树脂受热会熔化,可以反复加工,多次使用
c.碳纳米管与石墨的性质完全相同
【名师押题·第4题】保鲜膜通常有适度的透氧性和不透湿性,能调节被保鲜品周围O2和H2O的含量,从而起到保鲜作用目前市场上常见的保鲜膜主要是聚乙烯保鲜膜,它是以石油中提炼出的乙烯(C2H4)为主要原料制成的,不易降解,用从海藻中提取的海藻酸钠制成的保鲜膜具有良好的可降解性。在可降解测试中,海藻酸钠保鲜膜20天后基本降解完毕,而聚乙烯保鲜膜基本没有变化科研人员以4℃环境下储藏的鲜切西瓜为样品,测试了海藻酸钠保鲜膜对西瓜品质的影响。研究其保鲜效果。其中,用海藻酸钠保鲜膜和聚乙烯保鲜膜分别包裹的西瓜,储藏期间微生物生长的情况如图(纵坐标数值越大,代表微生物数量越多);用海藻酸钠保鲜膜包裹的100g西瓜每天减少的质量见表。
表100g西瓜每天减少的质量
测定时间
第1天
第2天
第3天
第4天
第5天
第6天
质量/g
3.5
2.7
3.1
2.4
2.5
1.5
目前,科研人员还在致力于海藻酸钠保鲜膜性能改进的研究,以推进其在食品保鲜中的实际应用。依据文章内容回答下列问题。
(1)乙烯中C、H原子的个数比为 。
(2)海藻酸钠由钠、碳、氢、氧四种元素组成,其中属于金属元素的是 。
(3)判断下列说法是否正确(填“对”或“错”)
①保鲜膜通常有适度的透氧性和不透湿性。
②海藻酸钠保鲜膜比聚乙烯保鲜膜易降解。
(4)微生物的滋生是引起水果腐烂变质的一个重要原因。图1数据可作为海藻酸钠保鲜膜的保鲜效果优于聚乙烯保鲜膜的证据之一,理由是 。
【名师押题·第5题】阅读下面科普短文。
地球是一个美丽的“水球”,表面约71%被水覆盖,淡水仅占总水量的2.5%,其余是海水或咸水,海水淡化是解决人类淡水资源短缺的有效措施,全球海水淡化水用途如图1所示。海水淡化技术主要有热分离法和膜分离法,热分离法利用蒸发和冷凝分离水与非挥发性物质,能耗大、成本高;膜分离法利用薄膜的选择透过性实现海水淡化,但现有薄膜的水通量低,应用受到限制。有科学家提出,给石墨烯“打上”许多特定大小的孔,制成单层纳米孔:维薄膜,可进行海水淡化,石墨烯海水淡化膜工作原理如图2所示。
依据上文,回答下列问题。
(1)全球海水淡化水用途排在首位的是 。
(2)热分离法中,水发生了 (填“物理变化”或“化学变化”)。限制热分离法大规模应用的原因是 。
(3)海水淡化除去的一种离子是 。
(4)图 3为某自来水厂的净化步骤,其中与膜分离法将海水淡化的原理相同的净水步骤是 (填字母)。自来水厂的净水过程 (填“能”或“不能”)将硬水转化成软水。
(5)石墨烯、金刚石和C60均属于碳单质,下列说法正确的是______(填字母)。
A.都由碳元素组成 B.都由碳原子构成 C.物理性质相似
名校预测
1. 【答案】(1)5
(2) < CO2+H2O=H2CO3
(3)B
(4)温度范围在40~60℃之间时,姜辣素含量随温度的升高而增大;温度范围在60~80℃之间时,姜辣素含量随温度的升高而减小
【详解】(1)有机物是指含有碳元素的化合物,干燥白姜中的营养素中,水属于无机物,其余的糖、蛋白质、粗纤维、粗脂肪和维生素C均为有机物,共5种。
(2) 由题干可知白姜适宜在“微酸性”土壤生长,故 pH < 7。 正常雨水显酸性是因为空气中的 CO₂ 溶于水生成碳酸,化学方程式为: CO2 + H2O = H2CO3 ;
(3) 铵态氮肥遇碱性物质会分解放出 NH₃,导致肥效降低。草木灰呈碱性,故不能与草木灰 (选项 B) 混合施用。
(4) 从图像可见,热风温度从 40℃ 升高到 60℃ 时,姜辣素含量上升;当温度继续升高到 80℃ 时,含量下降,说明“先升高后降低,60℃左右时含量最高”;故填:温度范围在40~60℃之间时,姜辣素含量随温度的升高而增大;温度范围在60~80℃之间时,姜辣素含量随温度的升高而减小。
2.【答案】(1)能使石蕊变红色或能和比较活泼金属单质反应或能和碳酸盐反应或能和碱反应等
(2)+3
(3) 分子在不断运动,且温度越高,分子运动得越快 变大
(4)CD
【详解】(1)柠檬酸具有酸的通性,柠檬酸的化学性质有能使紫色石蕊变红色、能和活泼金属单质反应、能和碳酸盐反应、能和碱反应等;
(2)结石的主要成分是草酸钙(CaC2O4),草酸钙中钙元素化合价是+2,氧元素化合价是-2,设碳元素的化合价为x,根据在化合物中各元素正负化合价代数和为零,则有(+2)+2x+(-2)×4=0,解得x=+3,即草酸钙中碳元素的化合价为+3;
(3)柠檬切片,用热水冲泡后能更快闻到果香味,是因为分子在不断运动,且温度越高,分子运动得越快;
酸性溶液的pH<7,酸性越强,pH越大,刚泡出的柠檬水较酸,当冲泡2~3次后,柠檬水的酸性减弱,pH将变大;
(4)A、虽然柠檬水口感很好,但尽量不要空腹喝,每日饮用也需适量,不能代替饮用水长期饮用,故选项不正确;
B、根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,柠檬酸含碳元素,在空气中充分燃烧生成二氧化碳,故选项不正确;
C、柠檬酸在肠道内的微酸性特质,能促进钙、铁、锌等多种矿物质元素的吸收,对健康有益,故选项正确;
D、日常生活中我们会听到一些谣言,要学会运用科学知识分辨,还要做到不传谣、不信谣,故选项正确;
故选:CD。
3.【答案】(1)石墨烯
(2) 磷酸根离子
(3)锂电池具有轻便、比能量高的突出优点
(4) 过多的石墨烯会阻碍电池中锂离子的迁移,导致电池内阻增加,性能下降
【详解】(1)单质:由一种元素组成的纯净物,由短文可知,短文中出现的一种非金属单质是石墨烯,它是由碳元素组成的一种非金属单质,故填:石墨烯。
(2)磷酸铁中的阴离子是磷酸根离子,故填磷酸根离子;
硫酸亚铁锂中的金属元素是锂元素和铁元素,m(Li):m(Fe)=1×7:1×56=1:8。
(3)根据文中信息可知,判断一种电池的优劣或是否适合某种用途,主要看这种电池的比能量(单位质量的电池所输出的电能)以及电池可储存时间的长短,常用电池的比能量:锂电池>镍镉电池>铅蓄电池,锂电池具有轻便、比能量高的突出优点。作为手机用电池,轻便应该是第一考量要素,故填:锂电池具有轻便、比能量高的突出优点。
(4)由图可知,B点对应的是电池的电阻最低的值。电阻低,锂电池中锂离子的迁移受阻小,电池性能好,故填:B。
由图可见,在电池材料中加入适量的石墨烯作导电剂,可以有效提高电池的性能,但过多的石墨烯会阻碍电池中锂离子的迁移,导致电池内阻增加,性能下降,故填:过多的石墨烯会阻碍电池中锂离子的迁移,导致电池内阻增加,性能下降。
4.【答案】(1) 释放 氢氧化钠溶液(合理即可)
(2) 碳替代 减少化石燃料的使用(合理即可)
(3) 变小 干冰升华吸热
(4)(或)
(5)当烟气流速相同时,二氧化碳的脱除效果为:氨基乙酸钾>一乙醇胺>二乙醇胺
(6)AB
【详解】(1)自然界碳的循环中,化石能源燃烧释放CO2,氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,可以吸收CO2的化学试剂有氢氧化钠溶液等;
(2)由图1可知,到2050年,对全球碳中和贡献率最大的途径是碳替代。有助于碳中和的建议有:减少化石能源的使用、开发新能源、植树造林等;
(3)将分离聚集的CO2压入地下的过程中,分子间隔会变小;被封存起来的CO2固体用于冷藏食物的原理是干冰升华吸热,获得低温;
(4) 氨气与二氧化碳、水反应生成碳酸氢铵的化学方程式为:(或);
(5)对比图2中三条曲线,得出的结论是:当烟气流速相同时,二氧化碳的脱除效果为:氨基乙酸钾>一乙醇胺>二乙醇胺;
(6)A、二氧化碳,甲烷都是能产生温室效应的气体,正确;
B、Ni基双金属催化剂是合金,属于金属材料,正确;
C、由图可知,甲烷和二氧化碳反应生成一氧化碳和氢气,反应的化学方程式为:CH4+CO22CO+2H2,则参加反应的甲烷和生成的一氧化碳的质量比为(12+1×4):[(12+16)×2]=2:7,参加反应的CH4和生成的CO质量比不是1:1,错误;
D、空气中氧气体积分数为21%,二氧化碳的体积分数为0.03%,错误;
E、Ni基双金属催化剂在反应前后质量和化学性质都没有改变,可重复使用,物理性质可能改变,错误。
故选AB。
5.【答案】(1)热值高(合理即可)
(2)单质
(3)分子之间有间隔,降温、高压条件下,分子间的间隔减小
(4)D
(5)
【详解】(1)氢能是一种储量丰富、来源广泛、热值高的清洁能源,所以“氢能”具有的优点是氢气热值高、来源广泛、储量丰富、燃烧只生成水,无污染等,故填:热值高(合理即可);
(2)用作碳基储氢材料的“碳纳米管”是只含有碳元素的纯净物,属于单质,故填:单质;
(3)低温、高压储氢的原理为:分子之间有间隔,降温、高压条件下,分子间的间隔减小,故填:分子之间有间隔,降温、高压条件下,分子间的间隔减小;
(4)从两个图中可以看出,Al(BH4)3作为储氢材料时,质量储氢密度和体积储氢密度都是最高,故储氢材料中最理想的是Al(BH4)3,故选D;
(5)一定条件下,氢氧燃料电池内发生反应是氢气和氧气在点燃的条件下生成水,反应的化学方程式为:,故填:。
名师押题
1.【答案】(1)青砖
(2)与炭黑反应产生还原性气体
(3)、
(4)ABD
【详解】(1)由题中信息可知,御窑金砖是青砖;
(2)由题中信息可知,青砖烧制时,灌入的水的作用除了将空气排出窑体,还能与与炭黑颗粒反应产生还原性气体一氧化碳;
(3)由题中信息可知,烧制青砖时,一氧化碳能将氧化铁还原成氧化亚铁或四氧化三铁同时产生二氧化碳,方程式分别为:、;
(4)A、由题中信息:“工人先对黏土进行初步加工制得胚体,再将胚体放在阴凉处晾干,随后放入窑中进行烧制”可知,砖瓦烧制前胚体要阴干,选项正确;
B、由题中信息:“烧制过程中不断将空气鼓入窑中”可知,红砖烧制时需要大量热空气,选项正确;
C、整个砖瓦烧制工艺涉及到了物理变化,如水变成水蒸气等,选项错误;
D、由题中信息可知,烧制青砖比红砖多一道“窨水”的工序,选项正确;
故选ABD。
2.【答案】(1) 不可再生 白色
(2)玉米塑料易降解,废弃后对环境无污染,可以节约能源
(3) 亚硫酸钠或乳酸 36
(4)a、b、d
【详解】(1)煤、石油、天然气等都是化石燃料,属于不可再生资源;废弃的普通塑料会带来的环境问题叫做白色污染。
(2)据短文信息可知,玉米塑料相比普通塑料的优点是玉米塑料易降解,废弃后对环境无污染,可以节约能源。
(3)据短文信息可知,浸泡液是水、亚硫酸钠溶液、乳酸溶液按8:1:1配比而成,所以湿法提取淀粉的浸泡环节中所用的浸泡液的溶质是亚硫酸钠、乳酸;由图可知,50℃时,相同浸泡液中,玉米的浸泡时间是36h,淀粉提取率最高,所以50℃时,相同浸泡液中,玉米的最佳浸泡时间是36h。
(4)a、玉米塑料使用后在自然界中会被微生物彻底分解为水和二氧化碳,二氧化碳可做气体肥料。a正确;
b、玉米塑料与传统塑料有相同的用途,所以可用玉米塑料代替传统塑料制作餐具。b正确;
c、玉米淀粉的提取率与浸泡液和玉米浸泡时间有关 。c不正确;
d、玉米淀粉制取乳酸的过程中淀粉生成乳酸,有新物质生成,发生化学变化。d正确。
综上所述:选择a、b、d。故填:a、b、d。
3.【答案】(1)属于
(2) 涂料 质量轻、电绝缘性能优良、耐腐蚀、粘接性好
(3)
(4)0.5N
(5)abc
【详解】(1)碳纤维玻璃是由无机非金属材料和有机高分子材料复合而成,属于复合材料;
(2)由1图可知,近年来我国环氧树脂应用最广泛的领域是:涂料;
环氧树脂的优点是:质量轻、电绝缘性能优良、耐腐蚀、粘接性好等;
(3)碳纳米管是管状的纳米级石墨晶体,属于碳单质,其充分燃烧生成二氧化碳,该反应的化学方程式为:;
(4)由图2可知,在实验研究的碳纳米管体积分数范围内,当碳纳米管体积分数相同时,0.5N载荷下碳纳米管/铜基复合材料的比磨损率最高;
(5)a、复合材料是运用先进技术将不同性质的材料组分优化再组合而成的新材料,不是天然存在的物质,复合材料由多种物质混合而成,属于混合物,符合题意;
b、环氧树脂是一种热固性树脂,受热不会熔化,不可以反复加工,符合题意;
c、碳纳米管是管状的纳米级石墨晶体,碳纳米管和石墨均是由碳元素组成的单质,化学性质相似,但是碳原子的排列方式不同,物理性质差异很大,符合题意。
故选abc。
4.【答案】(1)1:2
(2)钠元素/Na
(3) 对 对
(4)相同条件下,储藏期间,用海藻酸钠保鲜膜包裹的西瓜比用聚乙烯保鲜膜包裹的西瓜微生物数量少
【详解】(1)由乙烯的化学式C2H4可知,C、H原子的个数比为2:4=1:2;
(2)海藻酸钠由钠、碳、氢、氧四种元素组成,其中钠带有金字旁,则钠元素属于金属元素;
(3)①保鲜膜通常有适度的透氧性和不透湿性,能调节被保鲜品周围O2和H2O的含量,从而起到保鲜作用,故说法对;
②由题干资料可知,在可降解测试中,海藻酸钠保鲜膜20天后基本降解完毕,而聚乙烯保鲜膜基本没有变化,故海藻酸钠保鲜膜比聚乙烯保鲜膜易降解,故说法对;
(4)由图1可知,相同条件下,储藏期间,用海藻酸钠保鲜膜包裹的西瓜比用聚乙烯保鲜膜包裹的西瓜微生物数量少,说明海藻酸钠保鲜膜的保鲜效果优于聚乙烯保鲜膜。
5.【答案】(1)市政供水
(2) 物理变化 能耗大、成本高
(3)钠离子/氯离子
(4) C 不能
(5)A
【详解】(1)由图1可知,全球海水淡化水用途排在首位的是市政供水;
(2)热分离法利用蒸发和冷凝分离水与非挥发性物质,该过程中没有新物质生成,发生了物理变化;
由题干信息可知,限制热分离法大规模应用的原因是能耗大、成本高;
(3)由图2可知,石墨烯海水淡化膜只允许水分子通过,因此海水淡化除去的一种离子是钠离子或氯离子;
(4)图 3为某自来水厂的净化步骤,其中与膜分离法将海水淡化的原理相同的净水步骤是过滤,故填:C;
自来水厂的净水过程中没有降低水中可溶性钙、镁化合物的含量,因此不能将硬水转化成软水;
(5)A、石墨烯、金刚石和C60均属于碳单质,都由碳元素组成,说法正确,符合题意;
B、石墨烯、金刚石都由碳原子构成,C60 由C60分子构成,说法错误,不符合题意;
C、石墨烯、金刚石和C60均属于碳单质,但它们的物理性质不相似,是因为它们的碳原子排列方式不同,说法错误,不符合题意。
故选:A
综合应用题
考点
考情分析
物质性质类
以考查以下物质的结构和性质为命题点:氧气、二氧化碳、合金、金属化合物、冶炼、用途、铜的回收、铁的回收。
物质制备类
以考查以下物质的制备为命题点:碳酸氢钠、饱和食盐水、饱和氨盐水、家用制氧机、过碳酸钠、二氧化锰、原料、工业产品
生活环境类
紧密联想环保主题,围绕氢气、可燃冰、太阳能、碳中和、碳达峰、碳捕集、碳封存这些物质进行命题。
科技前沿类
结合前沿科技,捕捉最新的信息,围绕新型、电子、基片材料、导电、载人航天、空间站等实事、科技热点进行命题。
“综合应用题”是近年来不少地区中考题的高频考查题型,题目通常阅读量大,问题较多,综合性较强,难度相对较大。考查的内容主要有如下几方面:物质制备;物质结构与性质间的关系;生活与环境保护;科技前沿;项目化考查。其中环保问题往往与实践生活中具体问题联系起来考查;物质结构与性质与微观粒子的内容相联系。预计2025年,在填空题、实验探究题、流程图题型中联系其他知识点综合性考查的可能性很大,也很可能以项目化的形式进行考查。
知识点1 综合应用题的特点
化学综合应用题往往将多个化学知识点融合在一个情境中进行考查。它可能涉及化学基本概念、化学方程式的书写与计算、实验操作与现象分析、物质的性质与用途等多方面内容。这类题目通常以实际生活、工业生产、科学研究等为背景,要求学生运用所学知识解决实际问题,具有较强的综合性和灵活性。
知识点2 常见题型及分析方法
1.文字叙述型
(1)题目特点:以文字描述化学实验、生产过程或现象等,要求学生根据文字信息进行分析和解答。
(2)分析方法:仔细阅读题目,提取关键信息,如物质的名称、反应条件、实验现象等。将文字信息转化为化学语言,例如写出相关的化学方程式。然后根据化学原理和规律进行推理和计算。
2.图表型
(1)题目特点:包含表格、图像等形式,表格中可能记录了实验数据、物质的性质等信息,图像则可能展示了化学反应过程中物质的质量变化、温度变化等。
(2)分析方法:对于表格,要分析数据的变化规律,找出数据之间的关系,如反应物与生成物的质量比等。对于图像,要明确横、纵坐标的含义,分析图像的起点、终点、转折点等关键位置所代表的化学意义。
3.实验型
(1)题目特点:以化学实验为背景,考查实验操作、实验现象、实验原理、实验设计等方面的知识。
(2)分析方法:熟悉常见的化学实验仪器和操作方法,理解实验的目的和原理。分析实验现象时,要结合物质的性质和化学反应的特点进行解释。对于实验设计,要考虑实验的可行性、安全性和科学性,遵循对照实验的原则。
知识点3 解题步骤
1.审题
认真阅读题目,理解题目所描述的情境和问题,圈出关键信息,如物质的量、反应条件、数据等。明确题目要求,是求物质的质量、体积、浓度,还是判断物质的组成、性质等。
2.分析
根据题目信息,确定涉及的化学知识点和原理,如化学方程式、物质的性质、实验操作等。对于复杂的问题,可以将其分解为若千个小问题,逐步进行分析。
3.解答
根据分析结果,运用合适的化学方法和公式进行计算或推理。书写解题过程时,要步骤清晰、逻辑严谨,注明必要的单位和化学方程式。
4.检验
检查计算结果是否合理,是否符合实际情况。
典例1(2024·江苏无锡·中考真题)低碳行动是人类应对全球变暖的重要举措,二氧化碳的资源化利用有多种途径。
Ⅰ.CO2转化为CO
炼铁的一种原理示意图如下(括号内化学式表示相应物质的主要成分):
(1)写出还原反应室中炼铁的化学方程式: 。
(2)Fe3O4可作为CH4和CO2反应的催化剂,在反应过程中Fe3O4与合成气反应可转化为Fe。写出能使Fe转化为Fe3O4(催化剂再生)的一条可能途径: 。
Ⅱ.CO2转化为甲醇(CH3OH)
我国科研人员已实现CO2和H2在加热和MoS2催化剂的条件下合成甲醇,反应如下:
(3)合成甲醇是人工合成淀粉[(C6H10O5)n]的关键一步,反应原理示意图如下:
X的化学式为 。
(4)CO2和H2可合成甲醇,甲醇燃烧又生成CO2。氢气、甲醇都被认为是“零碳”燃料,甲醇被认为是“零碳”燃料的理由是 。
Ⅲ. CO2转化为葡萄糖(C6H12O6)
我国科研人员已成功将CO2还原合成葡萄糖,其过程可分为“电催化还原”和“生物合成”两个阶段。第一阶段的部分反应原理如图所示。
(5)写出如图所示反应的化学方程式: 。
(6)绿色植物的光合作用能吸收二氧化碳,释放氧气。计算4.4gCO2通过光合作用可得到葡萄糖的质量(写出计算过程)。
【答案】(1)/
(2)Fe与H2O或CO2反应生成Fe3O4
(3)H2O2
(4)甲醇燃烧产生的CO2与合成甲醇所需的CO2质量相等
(5)
(6)解:设通过光合作用得到葡萄糖的质量为。
答:通过光合作用得到葡萄糖的质量为。
【详解】(1)还原反应室中炼铁的反应有一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳、氢气与氧化铁在高温条件下反应生成铁与水,化学方程式为、;
(2)在反应过程中Fe3O4与合成气中的CO或H2反应转化为Fe和CO2或H2O,Fe与H2O或CO2反应可重新转化为Fe3O4,实现Fe3O4的再生,因此能使Fe转化为Fe3O4的一条可能途径:Fe与H2O或CO2反应生成Fe3O4;
(3)由图可知,与氧气反应生成和X,2X分解生成水和氧气,根据质量守恒定律可知,化学反应前后元素种类不变,则X是含有氢、氧两种元素的化合物且能分解生成水和氧气,则X为过氧化氢,其化学式为H2O2;
(4)CO2和H2可合成甲醇,化学方程式为,其中二氧化碳与甲醇的质量比为,甲醇燃烧又生成CO2,化学方程式为,其中甲醇与二氧化碳的质量比为,因此甲醇被认为是“零碳”燃料的理由是:甲醇燃烧产生的CO2与合成甲醇所需的CO2质量相等;
(5)由图可知,二氧化碳在催化剂和通电条件下分解生成一氧化碳和氧气,化学方程式为;
(6)计算过程见答案。
典例2(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。
典例3(2024·山东济南·中考真题)海水中含有大量的氯化钠,可用于制取纯碱等工业原料。
(1)结合材料,回答问题:
材料一:我国化学家侯德榜在氨碱法的基础上创立了侯氏制碱法。主要流程如下:
上述过程的化学反应原理为;。
材料二:在水中的溶解度不大,常温常压下,每升水能溶解。极易溶于水,常温常压下,每升水能溶解。
①纯碱的主要成分是,从物质分类的角度看,属于 (填“酸”“碱”“盐”之一)。
②侯氏制碱法在制得纯碱的同时还得到的一种氮肥是 (填化学式)。
③综合分析上述制碱流程中,要先向饱和食盐水中通制成饱和氨盐水之后,再通的原因是 。
(2)如图为、和的溶解度曲线。下列说法中,正确的是______(填选项序号)。
A.时,的溶解度小于的溶解度
B.当中混有少量时,可采用降温结晶的方法提纯
C.时,饱和溶液中溶质与溶液的质量比为
D.时,各取相同质量的和固体,分别加水至恰好完全溶解,然后降温至,此时所得溶液的质量小于溶液的质量
(3)工业上制得的纯碱中常混有少量氯化钠。为测定某纯碱样品(杂质为氯化钠)中的质量分数,某兴趣小组称取该样品,放入烧杯中,加入水配成溶液,然后向其中逐滴加入溶质质量分数为的溶液至恰好完全反应,过滤并干燥,称得沉淀的质量为,实验过程如下图所示。请回答:
①过程Ⅲ过滤后,所得滤液的质量是 。
②计算该样品中的质量分数。(写出计算过程,结果精确至)
【答案】(1) 盐 NH4Cl 更易吸收二氧化碳
(2)BD
(3) 216 设碳酸钠的质量为x
答:该样品中碳酸钠的质量分数84..8%
【详解】(1)①碳酸钠由金属离子钠离子和酸根离子碳酸根离子构成,属于盐类;
②根据题意,可知反应过程中还生成了氯化铵,含有氮元素属于氮肥;
③先通入氨气,氨气溶于水所得氨水呈碱性,制成饱和氨盐水,比水更易吸收二氧化碳
(2)A、如图所示,t1℃C时,NaCl的溶解度点在上,因此大于NH4Cl的溶解度,选项错误;
B、如图所示,氯化铵的溶解度受温度影响大于氯化钠,因此提纯氯化铵时可以采用降温结晶的方法,选项正确;
C、t3℃时,NaHCO3的溶解度是12g,则饱和溶液中溶质与溶液的质量比,选项错误;
D、如图所示,t3℃时氯化铵的溶解度大于氯化钠,而t2℃二者的溶解度相等且都小于原温度,因此等质量的二者在t3℃配成饱和溶液时,氯化铵溶液质量少于氯化钠溶液,降温至t2℃,氯化铵会析出更多晶体,则此时氯化铵溶液会仍少于氯化钠溶液,选项正确;
故选:BD
(3)①根据题意,生成20g沉淀设氯化钙质量为x
氯化钙溶液的质量是
滤液的质量是25g+100g+111g-20g=216g
②详解见答案
典例4(2024·山东威海·中考真题)应用广泛的金属
(1)国宝中的金属
国宝“鎏金铁芯铜龙”是以铁铸造内芯,铁上包铜,外层鎏金(鎏金是一种金属加工工艺,经过鎏金处理后,金属表面会覆盖一层金)。整个龙身飞扬舒展,反映了唐代高超的铸造工艺。
①国宝历经千年,出土后表面仍金光灿灿,原因是 。
②工业上以赤铁矿为原料炼铁,原理是 (用化学方程式表示)。
③《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜,外化而内不化”,“曾青”即硫酸铜溶液,该炼铜反应的原理是 (用化学方程式表示),反应中有效作用的微粒为 (用符号表示)。“外化而内不化”的原因是 。
(2)生活中的金属
铝制易拉罐主要由铝合金制成,除铝外,还含有锌、铜、硅等。
①请用化学方法证明:罐体的金属材料是铝合金而不是纯铝(提供药品:已打磨的罐体金属片,其他仪器、药品自选)。
你的方案及预期现象是 。
②合金与纯金属相比较,性质存在差异。对比分析图1,从微观角度解释原因 (答两条)。
③合金中元素的配比不同会导致性能有差异。根据实际需求,罐盖硬度应大于罐体硬度。结合图2分析,生产易拉罐时,罐盖中铜元素的含量应 (填“大于”“小于”或“等于”)罐体中铜元素的含量。
④为比较铝、铜、锌的金属活动性,进行下图实验,则a、b、c可以选用的物质是 。
(3)航天中的金属
中国航天事业的成就令世界瞩目,火箭是航天飞行器的运载工具。
①运载火箭外壳材料也为铝合金。铝合金做外壳材料,具备的优良性能是 (答一条)。
②运载火箭固体推进剂的主要组分为高氯酸铵和铝粉。其中高氯酸铵()是供氧剂,氯元素的化合价是 。铝粉燃烧的化学方程式 ,反应过程中能量转化形式是 。
【答案】(1) 金的化学性质稳定 Fe、Cu2+ 铁和硫酸铜反应生成的铜覆盖在铁的表面,阻止内部的铁继续反应
(2) 将已打磨的罐体金属片,剪成小碎片,取少量小碎片于试管中,加入足量稀盐酸并加热,使之充分反应,最终在试管底部残留少于固体物质 原子的排列方式不同、物质的原子构成种类不同 大于 铝、铜、硫酸锌溶液
(3) 强度高(或密度小、耐腐蚀) +7 化学能转化为动能
【详解】(1)①国宝历经千年,出土后表面仍金光灿灿,是因为金的化学性质稳定;
②赤铁矿的主要成分氧化铁和一氧化碳在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为:;
③铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,反应的化学方程式为:;反应中有效作用的微粒为Fe、Cu2+;“外化而内不化”,是因为铁和硫酸铜反应生成的铜覆盖在铁的表面,阻止内部的铁继续反应;
(2)①铝制易拉罐主要由铝合金制成,除铝外,还含有锌、铜、硅等,铜和硅都不与稀盐酸反应,将已打磨的罐体金属片,剪成小碎片,取少量小碎片于试管中,加入足量稀盐酸并加热,使之充分反应,最终在试管底部残留少于固体物质,说明罐体的金属材料是铝合金而不是纯铝;
②合金与纯金属相比较,性质存在差异,是因为原子的排列方式不同、物质的原子构成种类不同;
③由图2可知,铜的含量越高,铝合金硬度越大,则生产易拉罐时,罐盖中铜元素的含量应大于罐体中铜元素的含量;
④铝和硫酸锌反应生成硫酸铝和锌,说明铝的金属活动性强于锌,铜和硫酸铝不反应,说明锌的金属活动性强于铜,所以比较铝、铜、锌的金属活动性,a、b、c可以选用的物质是铝、硫酸锌溶液、铜;
(3)①运载火箭外壳材料也为铝合金。铝合金做外壳材料,具备的优良性能是强度高(或密度小、耐腐蚀);
②高氯酸铵(NH4ClO4)中氮元素的化合价为-3价,氢元素的化合价为+1价,氧元素的化合价为-2价。设氯元素的化合价为,在化合物中各元素正负化合价代数和为零,则,解得,所以氯元素的化合价是+7价;铝和氧气在点燃的条件下生成氧化铝,反应的化学方程式为:;反应过程中能量转化形式是化学能转化为动能。
典例5(2024·江苏镇江·中考真题)铁及其化合物在生产生活中有广泛应用。
一、铁的有关知识
(1)北固山铁塔由生铁铸成,展现了我国古代精湛的冶铁、铸造技术。因年代久远,塔身锈蚀严重。
①生铁的熔点比纯铁 (选填“高”或“低”)。
②铁锈主要成分是Fe2O3•nH2O,铁生锈主要与空气中的 有关。
(2)工业上冶炼钢铁的主要工艺流程如图。
①以赤铁矿为原料炼铁反应的化学方程式为 。
②炼钢炉中存在转化:FeFeOFe+CO,目的为降低 元素含量。
(3)铁及其化合物在现代多种领域发挥着重要作用。
①纳米零价铁(Fe)用于废水处理,可用H2和Fe(OH)3在高温下反应获得,反应的化学方程式为 。
②Fe3O4是合成氨催化剂铁触媒的主要成分,可用CH4和Fe2O3在高温下反应获得,同时生成CO2和H2O的质量比为 。
二、制备硫酸亚铁铵晶体
用废铁屑制备硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O]的实验流程如下。
(4)“洗涤”是用蒸馏水洗去铁屑表面残留的Na2CO3等杂质,判断铁屑已洗净的方法是:取最后一次洗涤后的滤液,测定其pH= ,则已洗净。
(5)“酸溶”时控温75℃加热至不再产生气泡。
①加热的目的是 。
②产生的气体为H2,用点燃法检验H2前必须 。
(6)“反应”后冷却至20℃过滤。
①“反应”的化学方程式为 。
表:“反应”中相关物质的溶解度
温度/℃
20℃
溶解度S/g
FeSO4•7H2O
48.0
(NH4)2SO4
75.4
(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O
21.2
②“反应”过程中析出硫酸亚铁铵晶体,参考表中数据分析其原因 。
三、测定硫酸亚铁铵晶体样品纯度
准确称取19.00g硫酸亚铁铵晶体(相对分子质量为392)样品溶于水,与硫酸酸化的KMnO4溶液完全反应,消耗KMnO4的质量为1.58g。
已知:10(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O+2KMnO4+8H2SO4=10(NH4)2SO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+2MnSO4+14H2O
(7)该样品的纯度为 %(精确到0.1%)。
(8)判断该计算结果是否合理并分析其原因 。
【答案】(1) 低 氧气、水
(2) 碳/C
(3) 11∶9
(4)7
(5) 加快反应速率 验纯
(6) 20℃时硫酸亚铁铵晶体在水中的溶解度比硫酸亚铁和硫酸铵的溶解度小
(7)103.2
(8)不合理,样品中混有FeSO4•7H2O
【详解】(1)①合金的熔点比成分金属低,生铁是铁和碳的合金,所以生铁的熔点比纯铁低。
②铁生锈是铁与空气中的氧气、水发生反应所致。
(2)①赤铁矿主要成分是Fe2O3,Fe2O3与CO在高温条件下反应生成Fe、CO2,化学方程式为。
②生铁的含碳量比钢高,该转化能将C转化为CO,目的是降低碳元素的含量。
(3)①H2和Fe(OH)3在高温下反应获得Fe,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素种类不变,反应物H2、Fe(OH)3中含有H、Fe、O这3种元素,生成物Fe中只含Fe这1种元素,则另外的产物含有H、O这2种元素,该产物是H2O,则H2和Fe(OH)3在高温下反应生成Fe、H2O,化学方程式为。
②CH4和Fe2O3在高温下反应生成Fe3O4、CO2、H2O,化学方程式为,则生成CO2和H2O的质量比为。
(4)Na2CO3溶液呈碱性,pH>7。判断铁屑已洗净的方法是:取最后一次洗涤后的滤液,测定其pH=7,说明滤液中已无Na2CO3,则已洗净。
(5)①温度越高,化学反应速率越快,因此加热的目的是加快反应速率。
②点燃可燃性气体前,必须验纯,以防气体不纯引发爆炸,所以用点燃法检验H2前必须验纯。
(6)①“酸溶”过程中稀H2SO4能与铁屑反应生成FeSO4、H2,“反应”步骤加入(NH4)2SO4粉末,生成硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O],说明该步骤中FeSO4、(NH4)2SO4、H2O反应生成了(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O沉淀,化学方程式为。
②根据表中所示在20℃时的溶解度数据,可以看出20℃时硫酸亚铁铵晶体在水中的溶解度比硫酸亚铁和硫酸铵的溶解度小,所以硫酸亚铁铵晶体最先达到饱和状态析出,因此原因是:20℃时硫酸亚铁铵晶体在水中的溶解度比硫酸亚铁和硫酸铵的溶解度小。
(7)解:设该样品的纯度为x
,故填103.2。
(8)根据化学方程式,该反应实质是FeSO4与KMnO4、H2SO4发生反应,样品纯度超过100%,说明样品中FeSO4含量偏高,结合题中溶解度表格,FeSO4•7H2O相对分子质量为278,而(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O相对分子质量为392,可知是因为样品中混有FeSO4•7H2O,导致样品中FeSO4含量偏高。
故填:不合理,样品中混有FeSO4•7H2O。
典例5
【名校预测·第1题】(2025·河北廊坊·一模)(礼记》等文献中记载古人用草木灰(主要成分是K2CO3)与石灰石灼烧后的固体、水混合制取氢氯化钾。用作纺织品漂洗剂。小组同学以“古法制碱"为主题开展了项目式学习。
项目一:实验室模拟“古法制碱”
【实验设计】制碱的主要流程如下图甲所示。
(1)①草木灰因含有碳酸钾,常被用作 。
②请写出步骤二反应的化学方程式为 。
③资料显示,步骤三反应的化学方程式:Ca(OH)2+K2CO3=CaCO3↓+2KOH。
【实验实施】小组同学完成步骤一,步骤二实验后,立即进行步骤三实验,如图乙所示。
项目二:验证氢氧化钾生成
(2)为了证明步骤三反应的发生,小组同学再次设计并进行了如下实验:
实验操作
实验现象
实验结论
取图中乙烧杯静置后底部的少量固体﹐洗净后置于试管中,加入足量的 ,将产生的气澄清石灰水变浑浊
试管中产生气泡,澄清石灰水变浑浊
固体中含有CaCO3
【分析交流】
(3)小明同学认为上述实验结论中的CaCO3均为步骤三反应生成的。点点同学提出质疑,理由应是 (实验过程中得到的相关物质均未变质)。
(4)点点同学提出了新思路:可以通过测量溶液pH的变化来证明步骤三反应发生。经测定:常温下Ca(OH),饱和溶液的pH为12.7,实验配制的K2CO3溶液pH为11.3.重新做步骤三实验,向盛有K2CO3溶液的烧杯中,分3次加入步骤二得到的悬浊液,分别测得烧杯内混合液pH变化后的数据如下:
次数
第一次
第二次
第三次
pH
12.2
13.2
14.0
①小组同学通过分析以上实验数据认为可以证明步骤三反应的发生,依据是 。
②为了进一步验证有KOH生成。还应测定的数据是 ,请说明验证的理由: 。
【总结评价】
实验是学习的一部分,敢质疑、敢创新,一定能在科学探究中收获成功,感受快乐!
【名校预测·第2题】(2025·广东湛江·一模)在“二氧化碳的利与弊”的社会议题学习中,老师出示了以下材料,组织学生探究学习。
项目
材料
二氧化碳的利
参与植物的光合作用、是重要的化工原料、灭火剂……
二氧化碳的弊
加剧温室效应、空气中含量过高影响身体健康……
(1)关于本议题,小东认为二氧化碳的利大于弊,请写出他的论据: (所举论据要与材料不同)。
(2)大气中的二氧化碳参与植物的光合作用属于 变化(填“物理”或“化学”)。二氧化碳作为灭火剂,体现的化学性质是 。
(3)用二氧化碳和氨气合成尿素是固定和利用二氧化碳的成功范例。图1为某特定条件下,不同和温度条件下转化率的变化曲线。为提高转化率,最优的反应条件应该是 、 ℃。
(4)大量排放二氧化碳会引发较多环境问题。为了减缓温室效应加剧,我国科学家发现钙铜复合吸收剂能有效吸收,具体流程如图2。
①碳酸化反应器的主要作用是 。
②写出空气反应器中发生反应的化学方程式: 。
③煅烧反应器中发生的化学反应方程式: 。
【名校预测·第3题】(2025·天津·二模)由国产大飞机C919执飞的MU5421“上海虹桥—重庆”航班,搭载159名旅客顺利飞抵重庆江北国际机场,标志着国产大飞机C919在重庆的首个商业航班正式开通,让我们—起完成下面的项目式学习:
项目一:认识大飞机C919中的化学物质
(1)C919机体上应用铝锂合金、钛合金、碳纤维复合材料,飞机发动机涡轮是陶瓷基复合材料,机舱内椅罩、门帘用芳砜纶合成纤维制作,其中属于金属材料的有 。
(2)C919使用航空煤油作为燃料,发动机上的压气机将高密度空气(高压压缩后的空气)压入燃烧室,能使燃油消耗减少16%。使用高密度空气的原因是 (答一条即可)。
项且二:探究大飞机中金属的性质
(3)机体上应用铝锂合、钛合金是因为其具有 (答一条即可)等优点。
(4)图2是某小组同学绘制的金属化学性质的思维导图的一部分,请结合相关内容回答下列问题。其中Ti与硫酸发生置换反应,生成+2价化合物和氢气,写出该反应的化学方程式 。实验中若要得出金属Ti和Al的金属活动性,则金属片X、试剂Y分别是 (实验中所用的金属片均打磨处理)。
项目三:探究大飞机中金属的冶炼
(5)以金红石(主要成分是TiO2)为原料生产钛的流程如图3:其中反应Ⅰ和反应Ⅱ需要在高温条件下进行,反应Ⅰ中产生的可燃性气体是 ;反应Ⅱ中使用氩气的作用 。
(6)生产大飞机还需要使用大量的金属铁。若用1000t含氧化铁(Fe2O3)80%的赤铁矿石,理论上可以炼出含铁98%的生铁的质量为 t(计算结果精确到0.1)。
【名校预测·第4题】(2025·四川成都·二模)人类文明的发展和社会的进步同金属材料密切相关。铁是用途最广的金属,持续探究炼铁和防锈是制造和使用铁制品过程中,节约金属资源亘古不变的主题。因此,某项目小组开展了以下的研究:
【研究一】工业炼铁(装置如图)
(1)现代炼铁工业主要以高炉炼铁为主。高炉内主要化学反应如图所示。反应①的化学方程式为 。高炉气的主要成分是CO2和 。
【研究二】涂油防锈的探究
(2)图1实验,发现一周内a试管中的铁钉生锈了,一周后b试管中的铁钉也生锈了。设计实验:将煮沸冷却后的蒸馏水倒入烧杯中,迅速倒入植物油铺满水面。然后将溶解氧传感器插入水中,通风环境中持续三天采集得到数据图像如图2所示(室温下,自然状况的水中溶解氧约为:8~9mg•L-1)。据图2,分析b试管比a试管中出现锈蚀更缓慢的原因是 ,由此可见,涂油是可以防止锈蚀的有效措施之一。
【研究三】锈蚀原理的应用
活动1:研究活性炭、食盐在反应中的作用
将2g铁粉、5g水分别与不同质量的活性炭、食盐均匀混合。测量10min内温度的变化。
实验编号
活性炭/g
食盐/g
温度上升值/℃
1
0
0
0.1
2
0.2
m
22.0
3
0
0.1
3.1
4
0.2
0.1
56.3
(3)①m的数值为 。
②通过分析实验2和实验4数据,可得出的结论是 。
虽然“蒸汽眼罩”和“暖贴”的发热原理都是利用铁生锈放热,但是为了防止烫伤皮肤,它们的成分和质量配比都是不同的。
活动2:“蒸汽眼罩”中铁粉质量测定
查阅资料:“蒸汽眼罩”中除铁粉外,其他成分不能与稀盐酸反应产生气体。
(4)项目组的同学利用家中的“蒸气眼罩”用稀盐酸设计了如下实验方案,请填写表格。
实验操作
实验现象
实验结论
步骤1:取样品16.0g于烧杯中,在电子秤上称量,滴加足量稀盐酸,记录加入稀盐酸的质量,称量反应后烧杯的总质量,推算出铁粉质量。
气体质量约:0.3g
步骤2: 、洗涤、干燥、称量
剩余固体质量约:6.4g
(5)实验测得铁粉的质量分数约为 。
(6)经过分析该方法测量出的铁粉和剩余固体质量总和小于实验前样品16.0g的原因是 。(不考虑称量误差,并且计算准确。写出一种可能的原因)。
【名校预测·第5题】(2025·江苏盐城·一模)纯碱在生活中用途广泛。某兴趣小组对纯碱展开项目式学习。
任务一:了解纯碱的制备
(1)我国化学家侯德榜发明了侯氏制碱法,操作中就是向饱和食盐水中先后通入X气体和CO2,其中关键的化学反应为:NaCl+H2O+X+CO2═NH4Cl+NaHCO3↓,则X的化学式是 。NH4Cl可作农业上的 (填“氮”、“磷”、“钾”或“复合”)肥。
(2)反应后过滤出NaHCO3,剩余溶液称为母液,其中含有较高浓度的NH4Cl和少量NaCl,利用降温结晶的方法可提纯NH4Cl,原因是 。
任务二:了解碳酸钠的性质
(3)向盛有一定量的碳酸钠溶液的三支试管中分别加入稀硫酸、氢氧化钠溶液、氯化钡溶液,实验现象如下:
试管编号
1
2
3
加入试剂
稀硫酸
氢氧化钠溶液
氯化钡溶液
实验现象
产生白色沉淀
产生白色沉淀
编号1的试管中现象是 。
(4)同学们通过实验,发现 号试管中的现象是错误的。
任务三:测定纯碱产品中Na2CO3含量
纯碱产品中常含少量的氯化钠,兴趣小组的同学要通过实验来测定某品牌的纯碱样品中Na2CO3含量。他们取12g纯碱样品放入烧杯中,逐滴加入稀盐酸至不再产生气泡为止,产生气体与滴加稀盐酸质量关系如图所示,请回答:
(5)配制100g质量分数为7.3%的稀盐酸,需要向36.5%的浓盐酸中加 g的水。
(6)该纯碱样品中Na2CO3的质量分数是多少?(写出计算过程,结果精确到0.1%)
【名师押题·第1题】(2025·广东清远·一模)酸、碱、盐是重要的物质,在生产和生活中有广泛的用途。
(1)分别将装有相同质量的浓盐酸和浓硫酸烧杯在空气中放置一段时间后,溶液发生的变化是 (填序号)。
a.质量均增大 b.质量均减小 c.溶质质量分数均变大 d.溶质质量分数均变小
(2)实验室用氢氧化钙溶液、稀盐酸和碳酸钠溶液进行实验探究。
i.甲实验中,先要在氢氧化钙溶液中加几滴酚酞溶液,滴加酚酞后溶液由无色变为 色。
ii.测得乙实验过程中溶液pH的变化如图丙所示。曲线中ab段说明实验甲中 过量(写化学式);曲线bc段反应的化学方程式为 。
(3)粉笔的主要成分为石灰石(含CaCO3)和石膏(CaSO4)。如图1所示煅烧16g粉笔末使CaCO3完全反应,烧杯与氢氧化钠的总质量随时间关系如图2所示。回答下列问题:
①由图2所知,生成CO2的质量为 g。
②计算该粉笔末中CaCO3的质量分数 。(根据化学方程式写出计算过程)。
【名师押题·第2题】(2025·江苏泰州·一模)实验室模拟“镁法工业烟气脱硫”并制备MgSO4•H2O,其实验过程可表示为:
已知:①当压强不变时,随着温度升高,气体的溶解度减小;
②其他条件相同时,MgSO3溶解度会受溶液酸碱性影响,其在酸性条件下会水解产生Mg(HSO3)2等;
③MgSO3能与稀硫酸反应:MgSO3+H2SO4=MgSO4+SO2↑+H2O。
(1)大气中二氧化硫含量过高会导致的环境问题是 。
(2)“制浆”时,氧化镁浆料属于______(填字母)。
A.溶液 B.悬浊液 C.乳浊液
(3)边搅拌边向氧化镁浆料中通入SO2气体生成MgSO3。下列实验操作可提高氧化镁浆料中SO2吸收率的有______(填序号)。
A.高温加热氧化镁浆料
B.均匀缓慢通入SO2
C.通过多孔球泡向氧化镁浆料中通SO2
(4)在催化剂作用下MgSO3可被O2氧化为MgSO4。
①该反应的化学方程式为 。
②在其他条件相同时,以铁碳微电池的分子筛为催化剂,浆料中MgSO3被O2氧化的速率随pH的变化如图甲所示。在pH=6-8范围内,pH增大,浆料中MgSO3的氧化速率增大,其主要原因是 。
(5)制取MgSO4溶液。在如图乙所示的实验装置中:搅拌,使一定量的MgSO3浆料与H2SO4溶液充分反应,分液漏斗中滴加的是 (选填“MgSO3浆料”或“H2SO4溶液”),氢氧化钠溶液的作用是 (用化学方程式表示)。
(6)已知室温下从MgSO4饱和溶液中结晶得到的是MgSO4•7H2O,而MgSO4•7H2O在150-170℃下干燥可得到MgSO4•H2O。请补充完整以下制取MgSO4•H2O晶体的实验方案:向含有少量H2SO4的MgSO4溶液中,加入 ,过滤,将滤液加热,蒸发浓缩、 ,过滤, 。
(7)硫酸镁具有较强的吸水性,某硫酸镁除湿剂用了一段时间后形成MgSO4•nH2O。MgSO4•nH2O在50-200℃发生反应:MgSO4•nH2OMgSO4+nH2O↑。现取15.6g的该硫酸镁除湿剂样品,充分加热,测得物质的质量与温度之间的变化关系如图所示,则MgSO4•nH2O中n为 。(MgSO4的相对分子质量为120)
【名师押题·第3题】(2025·四川成都·二模)二十大报告指出:发展海洋经济,保护海洋生态环境,加快建设海洋强国。
(1)某工厂对海水综合利用的部分工艺流程图(部分过程和产物省略),回答问题。
①海水晒盐:过滤粗盐中难溶性杂质需用到的玻璃仪器有:烧杯、 。
②海水制镁:在用卤水制镁的过程中,电解氯化镁除得到金属镁外,还可得到的另一种单质为 (填化学式)。
③海水制“碱”:侯氏制碱()法的原理:反应。则x的化学式为 。
(2)海底“未来能源”——可燃冰,是一种甲烷水合物。与煤作燃料对比,可燃冰作燃料的优点: 。
(3)海洋中蕴含丰富的水资源,膜分离技术是淡化海水的一种方法。如图,对淡化膜右侧海水加压,水分子可以透过淡化膜进入左侧淡水池,而海水中的其他离子不能通过淡化膜,从而得到淡水。对加压后右侧海水(未析出晶体)成分变化分析不正确的是________(填字母)。
A.溶质质量不变 B.溶质质量分数变大
C.溶剂质量不变 D.溶液质量不变
(4)某同学在“海洋资源的综合利用”的实践活动中制得、、物质,查阅资料,它们的溶解度曲线如图。
①40℃时,把加入水中,得到的溶液是 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
②将70℃时,质量相等的三种物质的饱和溶液均降温到40℃,析出晶体最多的是 (填“”“”“”或“不确定”)。
【名师押题·第4题】(2025·江苏无锡·二模)水是一种重要的资源。
Ⅰ.认识水的循环
(1)自然界中的水通过其三态变化实现了天然循环(如图1所示)。
从微观角度解析,水循环主要是由 (填名称)的运动引起的,从而实现了水的自身净化和水资源的重新分配。
Ⅱ.了解水的净化
(2)图2为水厂用太湖水生产自来水的部分流程:
①pH为8时硫酸铝的混凝效果最好。为适当提高pH,可加入 (填序号)进行调节。
a.NaCl b.Ca(OH)2 c.H2SO4
②过滤池中装有石英砂,可滤去池水中的难溶性杂质。过滤池底部会铺有多个水洗喷头,可定期对过滤池中的石英砂进行反冲洗。反冲洗的主要目的是 。
③杀菌池中涉及到的变化属于 (填“物理”或“化学”)变化。
Ⅲ.拓展水的治理
对含氮废水进行处理是合理利用水资源的重要方式。
(3)纳米铁粉能处理废水中的硝态氮(),其原理如图3所示。
①已知:在氧化还原反应中元素化合价升高的物质具有还原性,元素化合价降低的物质具有氧化性。纳米铁粉处理硝态氮的过程就利用了其具有 (填“氧化性”或“还原性”)。
②已知:溶液的pH为7.6时,Fe2+会形成沉淀。因此,纳米铁粉在酸性条件下对去除效果更好,试分析在碱性条件下去除效果较差的可能原因是 。
(4)水体中氮元素(以、形式存在)含量偏高,会引起水体的富营养化。密闭容器中的H2可在金属铂(Pt)、铜(Cu)、铱(Ir)的催化下,高效地将液体中的硝态氮()转化为N2以降低含氮量,图4为工作原理的示意图。
①气体中发生反应的化学方程式为 。
②下列说法正确的是 (填序号)。
a.H2在Pt表面失去电子变成H+
b.在Cu表面得到电子变成NO,NO又在Pt表面得到电子变成N2O
c.若导电基体上Pt颗粒增多,会更多地转化为,有利于降低水体中含氮量
【名师押题·第5题】(2025·福建福州·模拟预测)LNBS中学的师生到嘉陵江取水,设计了一系列实践活动,对水质检测、水的净化、水的组成进行了项目式学习。
任务一:检测水质
【查阅资料】国家有关水的硬度的标准为:
类别
极软水
软水
中硬水
硬水
高硬水
以CaCO3浓度计/(mg/L)
0~75
75~150
150~300
300~450
450~700
【初步检测】
(1)同学们取少量江水,用便携式水硬度检测仪测得该江水的硬度为286.2mg/L,说明该江水属于 (填写水质类别)。
任务二:净化水
嘉陵江的水转化为自来水需要经过图1中的一系列步骤:
(2)第一步5μm PP棉是模拟实验室中的 操作,这一操作所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。
(3)物质Y的名称为 ,Y可除去液体中的色素与异味,该过程属于 (选填“物理”或“化学”)变化。
(4)RO反渗透膜可以除去水中重金属离子、钙镁化合物,RO反渗透膜 (填“能”或“不能”)降低水的硬度。
(5)出水口得到的液体是 (选填“纯净物”或“混合物”)。
任务三:验证水的组成
(6)在进行“电解水实验”时,能能同学发现该反应产物氢气与氧气的体积比很难达到理论值,为探究电解水时所需NaOH溶液的最佳浓度,在图2所示装置中分别注入浓度为10%、12%、14%、16%、18%、20%的NaOH溶液,在9V (选填“直流电”或“交流的”)电压下通电3min,产生气体的体积图3所示,其中管b中产生的气体有 (选填“可燃性”或“助燃性”),由图3可知浓度为 NaOH溶液所产生的氢气、氧气体积比最接近理论值。
名校预测
1. 【详解】(1) 肥料
(2)稀盐酸
(3)步骤一中的碳酸钙可能未完全反应
(4) 混合液的pH逐渐增大,说明有碱性物质生成,则可证明步骤三反应的发生 单独的氢氧化钾溶液的pH 氢氧化钙和碳酸钾的pH均小于14,碳酸钙难溶,若测定出氢氧化钾溶液的pH在14左右,即可说明有氢氧化钾生成
【详解】(1)①草木灰因含有碳酸钾,常被用作肥料,故填:肥料;
②步骤二中,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,反应的化学方程式为,故填:;
(2)根据实验结论固体中含有CaCO3,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,取图中乙烧杯静置后底部的少量固体,洗净后置于试管中,加入足量的稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水,可观察到试管中产生气泡澄清石灰水变浑浊,故填:稀盐酸;
(3)由于步骤一中的碳酸钙可能没有完全反应,所以上述实验结论中的CaCO3也可能来自步骤一中剩余的碳酸钙,故填:步骤一中的碳酸钙可能未完全反应;
(4)①由于常温下Ca(OH)2饱和溶液的pH为12.7,实验配制的K2CO3溶液pH为11.3,向盛有K2CO3溶液的烧杯中,分3次加入步骤二得到的悬浊液,混合液的pH逐渐增大,说明有碱性物质生成,则可以证明步骤三反应的发生,故填:混合液的pH逐渐增大,说明有碱性物质生成,则可证明步骤三反应的发生;
②为了进一步验证有KOH生成,还应测定单独的氢氧化钾溶液的pH;氢氧化钙和碳酸钾的pH均小于14,碳酸钙难溶,若测定出氢氧化钾溶液的pH在14左右,即可说明有氢氧化钾生成,故填:单独的氢氧化钾溶液的pH;氢氧化钙和碳酸钾的pH均小于14,碳酸钙难溶,若测定出氢氧化钾溶液的pH在14左右,即可说明有氢氧化钾生成。
2.【详解】(1)固态二氧化碳(干冰)可用于人工降雨,缓解旱情
(2) 化学 不能燃烧也不支持燃烧
(3) 0.3 190
(4) 吸收二氧化碳
【详解】(1)干冰升华吸热,使周围环境温度降低,水蒸气凝结成小水滴,形成降雨,这体现了二氧化碳在缓解水资源短缺方面的益处,是材料中未提及的利处。
(2)植物光合作用过程中,二氧化碳和水在光和叶绿素作用下转化为有机物和氧气,有新物质生成,属于化学变化;
二氧化碳作为灭火剂,是因为它自身不能燃烧,且能使燃烧的物质与氧气隔绝,阻止燃烧继续进行,这体现了其不能燃烧且不支持燃烧的化学性质。
(3)观察图 1 可知,、温度为190℃时,CO2转化率达到最高值。
(4)①由图 2 可知,碳酸化反应器将含二氧化碳大于95%的烟气转化为含二氧化碳小于5%的烟气,主要作用是吸收二氧化碳。
②空气反应器中,铜(Cu)与空气中的氧气(O2)在一定条件下反应生成氧化铜(CuO),化学方程式为。
③煅烧反应器中,碳酸钙(CaCO3)在高温条件下分解生成氧化钙(CaO)和二氧化碳(CO2),化学方程式为。
3.【详解】(1)铝锂合金、钛合金
(2)提供充足的氧气,使机油充分燃烧,放出的热量大,提高燃料的利用率,节约石油资源/减少一氧化碳等有害气体的排放,减少对空气的污染
(3)密度小/耐腐蚀/硬度大/强度高
(4) Ti+H2SO4=TiSO4+H2↑ Ti、硫酸铝(合理即可)
(5) 一氧化碳/CO 防止金属钛和镁与氧气反应
(6)571.4
【详解】(1)金属材料包括纯金属以及它们的合金;在这些材料中,铝锂合金和钛合金属于金属材料 ,而碳纤维复合材料、陶瓷基复合材料属于复合材料,芳砜纶合成纤维属于合成材料;
(2)使用高密度空气的原因是:提供充足的氧气,使机油充分燃烧,放出的热量大,提高燃料的利用率,节约石油资源;减少一氧化碳等有害气体的排放,减少对空气的污染等;
(3)机体上应用铝锂合、钛合金是因为其具有密度小、耐腐蚀、硬度大、强度高等优点;
(4)置换反应是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的反应,故Ti与硫酸发生置换反应生成和氢气,化学方程式为Ti+H2SO4=TiSO4+H2↑;由图2可知,铝片、钛片、铜片分别伸入稀硫酸中,观察到铝片和钛片表面有气泡生成,铜片表面无变化,说明金属活动性,根据实验结论,则还需验证金属活动性铝>钛,金属片X伸入试剂Y中,X表面无变化,则可推出金属片X、试剂Y分别是钛、硫酸铝;
(5)金红石主要成分是,则反应Ⅰ是、氯气与焦炭在高温条件下反应生成和一种可燃性气体,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,反应物、氯气与焦炭中含有钛元素、氧元素、氯元素和碳元素,生成物中含有钛元素和氯元素,则该可燃性气体是含有碳元素和氧元素的一氧化碳;
氩气化学性质不活泼,可用作保护气,则反应Ⅱ中使用氩气的作用是防止金属钛和镁与氧气反应;
(6)若用1000t含氧化铁(Fe2O3)80%的赤铁矿石炼铁,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类及质量不变,则理论上可以炼出含铁98%的生铁的质量=。
4.【详解】(1) CO、N2
(2)植物油隔绝了空气,使水中溶解氧含量降低,铁生锈速率减慢
(3) 0 活性炭和食盐同时存在会加快铁生锈的速率
(4) 有气泡产生,溶液变成浅绿色 过滤
(5)52.5%
(6)反应生成的氢气逸散到空气中(或铁与空气中的氧气、水反应等)
【详解】(1)反应①是一氧化碳与氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为:。
高炉气是高炉炼铁过程中产生的气体,主要成分是CO2和CO、N2。
(2)a中铁钉与氧气、水充分接触,b中铁钉隔绝空气,b试管比a试管中出现锈蚀更缓慢。
(3)①探究活性炭、食盐对铁生锈的影响实验中,实验1空白对照,实验2探究活性炭的作用,实验3探究食盐的作用,实验4探究活性炭、食盐的共同作用,所以实验2中的m的数值为0,保证与实验4对比时只有食盐一个变量。
②对比实验2、4的实验数据可知,其它条件相同的情况下,食盐的质量不同,可得出食盐能促进铁生锈,且同时存在时效果更明显,即活性炭和食盐同时存在会加快铁生锈的速率。
(4)取样品16.0g于烧杯中,在电子秤上称量,滴加稀盐酸并用玻璃棒搅拌使样品充分反应,铁粉与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,可观察到有产生气泡,溶液变成浅绿色。
反应结束后,过滤、洗涤、干燥、称量剩余固体质量约:6.4g。
(5)设铁粉的质量为x。
铁粉的质量分数约为:。
(6)经过分析该方法测量出的铁粉和剩余固体质量总和小于实验前样品16.0g的原因是反应生成的氢气逸散到空气中或铁与空气中的氧气、水反应等。
5.【详解】(1) NH3 氮
(2)氯化钠的溶解度受温度变化影响较小,氯化铵的溶解度受温度影响比较大
(3)产生气泡
(4)2
(5)80
(6)解:根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,由图中数据可知,生成二氧化碳的质量为12g+100g-107.6g=4.4g;
设该纯碱样品中Na2CO3的质量是x,
x=10.6g
则该纯碱样品中Na2CO3的质量分数是,
答:该纯碱样品中Na2CO3的质量分数是88.3%。
【详解】(1)由反应的化学方程式可知,反应后有1个钠原子、1个氯原子、5个氢原子、1个碳原子、1个氮原子和3个氧原子,反应前除X外有1个钠原子、1个氯原子、2个氢原子、1个碳原子和3个氧原子,根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,则X中含有1个氮原子和3个氢原子,所以X的化学式为NH3;
NH4Cl中含有氮、磷、钾三种植物所需的营养元素中的氮元素,可作农业上的氮肥;
(2)反应后过滤出NaHCO3,剩余溶液称为母液,其中含有较高浓度的NH4Cl和少量NaCl,利用降温结晶的方法可提纯NH4Cl,原因是氯化钠的溶解度受温度变化影响较小,氯化铵的溶解度受温度影响比较大;
(3)向盛有一定量的碳酸钠溶液的三支试管中分别加入稀硫酸、氢氧化钠溶液、氯化钡溶液,编号1的试管中碳酸钠和硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,则编号1的试管中现象是有气泡产生;
(4)编号2的试管中,碳酸钠和氢氧化钠不反应,则2号试管中无明显现象,表格中2号试管中的现象是错误的;
(5)根据稀释前后溶质质量不变,配制100g质量分数为7.3%的稀盐酸,需要36.5%的浓盐酸的质量为,则需要加水的质量为100g-20g=80g;
(6)见答案
名师押题
1. 【详解】(1)d
(2) 红 HCl
(3) 4.4 解:设该粉笔末中CaCO3的质量分数为x
x=62.5%
答:该粉笔末中CaCO3的质量分数为62.5%。
【详解】(1)浓盐酸具有挥发性,敞口放置时,氯化氢气体挥发,溶质质量减小,溶剂质量不变,溶液质量减小,溶质质量分数变小;浓硫酸具有吸水性,敞口放置时,吸收空气中的水蒸气,溶剂质量增加,溶质质量不变,溶液质量增大,溶质质量分数变小。所以二者溶质质量分数均变小。
故选d。
(2)ⅰ、氢氧化钙溶液呈碱性,酚酞溶液遇碱性溶液变红。
ⅱ、曲线中ab段溶液pH小于7,呈酸性,说明实验甲中稀盐酸(HCl)过量,与乙中加入的碳酸钠先反应;
甲中发生的反应是,曲线bc段pH=7,是碳酸钠与氯化钙反应,生成碳酸钙沉淀、氯化钠,化学方程式为。
(3)①CaSO4受热不分解,CaCO3在高温条件下分解生成CaO、CO2,化学方程式为;烧杯中氢氧化钠溶液可吸收CO2,化学方程式为,反应后,烧杯及其内物质的总质量增大,根据图 2,生成CO2的质量为;
②根据CO2的质量计算,见答案。
2.【详解】(1)酸雨
(2)B
(3)BC
(4) 2MgSO3+O22MgSO4 pH增大,抑制MgSO3的水解,反应物MgSO3的浓度增大,故可加快氧化速率
(5) H2SO4溶液 2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O
(6) 少量氧化镁(镁、氢氧化镁均可)粉末,搅拌,直至氧化镁不再减少为止 降温结晶 所得晶体在150~170℃干燥
(7)2
【详解】(1)二氧化硫与空气中的氧气、水等反应会生成硫酸等酸性物质,随雨水降下形成酸雨,大气中二氧化硫含量过高会导致酸雨;
(2)氧化镁是不溶性固体,将其制成浆料时,氧化镁固体小颗粒悬浮在水中,属于悬浊液。
故选B;
(3)A、高温加热氧化镁浆料,根据已知 “当压强不变时,随着温度升高,气体的溶解度减小”,会使SO2溶解度减小,不利于吸收,错误;
B、均匀缓慢通入SO2,能使SO2与氧化镁浆料充分接触,有利于提高吸收率,正确;
C、通过多孔球泡向氧化镁浆料中通SO2,可以增大SO2与氧化镁浆料的接触面积,有利于提高吸收率,正确。
故选BC。
(4)①在催化剂作用下MgSO3可被O2氧化为MgSO4,该反应的化学方程式为2MgSO3+O22MgSO4;
②根据已知MgSO3溶解度会受溶液酸碱性影响,在酸性条件下会水解产生Mg(HSO3)2等,碱性增强利于MgSO3;溶解在pH=6−8范围内,pH增大,浆料中MgSO3的氧化速率增大,其主要原因是pH增大,抑制MgSO3的水解,MgSO3溶解度增大,反应物MgSO3的浓度增大,反应速率加快;
(5)MgSO3浆料是固体与液体的混合物,在滴加过程中,可能出现堵塞分液漏斗下端的情况,而且不利于控制反应速率,滴加H2SO4溶液,可以通过控制滴加速度来控制反应速率,让H2SO4溶液逐滴加入与MgSO3浆料充分反应,使反应更充分、更易于控制;MgSO3能与稀硫酸反应:MgSO3+H2SO4=MgSO4+SO2↑+H2O,该反应会生成SO2气体,SO2是空气污染物,氢氧化钠溶液能与SO2反应生成亚硫酸钠和水,其作用是吸收SO2,化学方程式为2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O;
(6)向含有少量H2SO4的MgSO4溶液中,加入少量氧化镁(或镁或氢氧化镁)粉末,搅拌,直至氧化镁不再减少为止,氧化镁(或镁或氢氧化镁)与硫酸反应生成硫酸镁,除去硫酸,过滤,将滤液加热,蒸发浓缩、降温结晶(因为室温下从MgSO4饱和溶液中结晶得到的是MgSO4⋅7H2O,要得到晶体需降温结晶),过滤,将得到的MgSO4⋅7H2O晶体在150−170℃下干燥(因为MgSO4⋅7H2O在150−170℃下干燥可得到MgSO4⋅H2O);
(7)根据图示可知,15.6g的该硫酸镁除湿剂样品,充分加热,剩余固体质量为12.0g,则生成水的质量=15.6g-12.0g=3.6g。则有:
n=2。
3.【详解】(1) 漏斗、玻璃棒
(2)减少酸雨的形成
(3)CD
(4) 饱和
【详解】(1)①过滤需用到的玻璃仪器有:烧杯、漏斗、玻璃棒。
②根据质量守恒定律,电解氯化镁除得到金属镁外,还可得到的另一种含氯元素的单质,故为Cl2。
③根据质量守恒定律,反应前后原子种类和数目不变,反应前有Na、Cl、C、O、H原子个数分别为1、1、1、3、2,反应后有Na、Cl、C、O、H、N原子个数分别为1、1、1、3、5、1,故一个X分子中含有1个N原子、3个H原子,故X的化学式为NH3。
(2)煤中含有S、N等元素,燃烧时生成二氧化硫、氮的氧化物会形成酸雨,所以与煤作燃料对比,可燃冰作燃料的优点减少酸雨的形成。
(3)A、加压后右侧海水中溶质质量不变,故正确;
B、加压后右侧海水中溶质质量不变,溶剂质量减小,所以溶质质量分数变大,故正确;
C、加压后右侧海水中溶剂质量减小,故错误;
D、加压后右侧海水中溶质质量不变,溶剂质量减小,溶液质量变小,故错误。
故选CD。
(4)①40℃时,氯化镁的溶解度为57.5g,所以把加入水中,得到的溶液是饱和溶液。
②由溶解度曲线可知,将70°C时降温降温到40℃,三种物质的溶解度都减小,都有晶体析出,但MgSO4的溶解度受温度影响最大,故析出质量最多。
4.【详解】(1)水分子
(2) b 洗去石英砂表面上滤出的难溶性杂质,提高过滤效果 化学
(3) 还原性 在碱性条件下,亚铁离子会与OH⁻反应生成Fe(OH)2沉淀,导致溶液中亚铁离子的浓度降低(合理即可)
(4) ab
【详解】(1)水蒸气变成水时,水分子运动速度慢,分子之间间隔减小,变为液态水;蒸发时,水受热后水分子运动速度增加,水分子之间间隔增大,变为水蒸气,所以说水循环是水分子运动的结果;
(2)①pH为8时,硫酸铝的混凝效果最好,为适当提高水的pH,可加入碱性物质。
a.氯化钠显中性,故a不符合题意;
b.氢氧化钙微溶于水,显碱性,故b符合题意;
c.硫酸显酸性,故c不符合题意;
故选b;
②反冲洗的主要目的是洗去石英砂表面上滤出的难溶性杂质,提高过滤效果;
③杀菌消毒过程中,有新物质生成,属于化学变化;
(3)①纳米铁粉处理硝态氮的过程中转化为亚铁离子,化合价由0价变成+2价,化合价升高,所以表现出还原性;
②在碱性条件下,亚铁离子会与OH⁻反应生成Fe(OH)2沉淀,导致溶液中亚铁离子的浓度降低,亚铁离子是纳米铁粉处理硝态氮的关键还原剂,其浓度降低会直接影响还原反应的进行,从而降低去除效果;
(4)①由图知,气体中发生的反应为氢气与二氧化氮在铱的催化下生成氮气和水,反应的化学方程式为:;
②a.由图知,在液体中,H2将硝酸根离子转化为N2O的过程为,H2在铂表面失去电子变为H+,故说法正确;
b.由图知,在液体中,硝酸根离子在Cu表面得到电子转化为NO,NO在铂的表面得到电子转化为N2O,故说法正确;
c.由图知,若导电基体上的Pt颗粒增多,硝酸根离子会更多的转化为铵根离子,铵根离子溶于水,含氮量没有降低,不利于降低水体中的含氮量,故说法错误;
故选ab。
5.【详解】(1)中硬水
(2) 过滤 漏斗
(3) 活性炭 物理
(4)能
(5)混合物
(6) 直流电 助燃性 14%
【详解】(1)测得江水硬度为286.2mg/L ,根据题目中给出的水硬度标准,在150~300mg/L这个区间内,所以该江水属于中硬水。
(2)第一步5μm PP 棉能除去泥沙等固体杂质,这和实验室中过滤操作原理相同,过滤是用于分离不溶性固体和液体的操作;
过滤操作所需的玻璃仪器有烧杯(承接滤液)、玻璃棒(引流)和漏斗(制作过滤器)。
(3)活性炭具有疏松多孔的结构,有很强的吸附性,能吸附除去液体中的色素与异味,所以物质Y是活性炭;
活性炭吸附色素和异味的过程中,没有新物质生成,只是将色素和异味吸附在活性炭表面,属于物理变化。
(4)水的硬度是由水中钙、镁离子等导致的,RO 反渗透膜可以除去水中重金属离子、钙镁化合物,也就是减少了水中导致硬度的离子,所以能降低水的硬度。
(5)出水口得到的液体中虽然除去了大部分杂质,但还可能含有一些可溶性的物质以及细菌病毒,由多种物质组成,所以是混合物。
(6)电解水实验需要使用直流电;
电解水时,正极产生氧气,负极产生氢气,氧气与氢气的体积比约为1∶2,根据图 2,管b内产生的气体体积较小,说明是氧气,氧气具有助燃性;
从图 3 中可以看出,NaOH溶液浓度分别为10%、12%、14%、16%、18%、20%时,氢气、氧气体积比分别是、、、、、,因此浓度为14%的NaOH溶液所产生的氢气、氧气体积比最接近理论值。
120 / 125
学科网(北京)股份有限公司
$$