猜押 非选择题(24~26题)-2025年中考化学冲刺抢押秘籍(无锡专用)
2025-05-09
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内容正文:
猜押 非选择题(24~26题)
猜押考点
无锡3年真题
考情分析
押题依据
非选择题24题考查学生的阅读理解能力,本题为阅读题;非选择题25题考查学生提取信息的能力,本题为流程题;非选择题26题考查学生的实验能力,本题为实验题。
在2024年,2023年,2022年的中考题中均有出现。
非选择题24题考查学生的阅读理解能力,本题为阅读题;非选择题25题考查学生提取信息的能力,本题为流程题;非选择题26题考查学生的实验能力,本题为实验题。难度比较小,情境多结合无锡本地风土人情和社科热点。
考查点相对比较固定,几乎一直占据非选择题的24/25/ 26小题,可以预测2025年的无锡中考依然会延续此种命题特点。
押题一 阅读理解题
1.(2025·江苏无锡·一模)阅读下列短文,回答相关问题。
“零碳明星”—氨
氮(NH3)是一种重要物质,可用作肥料,缓解耕地资源有限与粮食需求庞大的矛盾,因此,氨的需求量巨大。1909年,弗里茨•哈伯成功地利用氮气和氢气在高温高压和催化剂条件下合成了氨。国内外现在工业上使用的合成氨催化剂基本都是铁基催化剂,降低反应温度、提高合成氨催化剂活性是目前的研发热点。科研人员用磁铁矿与三氧化钼(MoO3)、氧化钨(WO3)、氧化铝(Al2O3)、混合稀土等原料,按不同比例充分混合得到合成氨催化剂,其中WO3含量对产出气体中氨含量影响如图所示,氨含量越高代表催化剂活性越好。
若采用可再生能源发电,再通过电解水制得氢气,与氮气反应合成的氨被称为绿氨,与以煤炭等化石能源为原料的合成氮相比,绿氨有显著的碳减排优势。随着“双碳”目标的提出,氨作为氢的载体,能源化应用成为研究热点,氨正由肥料走向燃料。研究发现氨作为燃料,是一种比氢气更理想的能源,二者在相同条件下的部分参数对比见下表。
氢气
氨气
颜色、气味
无色、无味
无色、刺激性
沸点/℃
252.9
33.5
水中溶解度
难溶于水
极易溶于水
燃烧热/()
12.77
17.10
爆炸极限/%
4~75
16~25
若能实现绿氨合成与应用的全产业链发展,凭借制备工艺简单、碳排放低、能量密度高、易于储运等优点,氨有望在能源行业,尤其在航运领域,成为新的“零碳富氢”燃料。
(1)氨(NH3)中氮元素的化合价为 。
(2)分离液态空气可获得工业合成氨的原料N2,该过程发生的是 变化。
(3)根据如图可知,WO3含量与催化剂活性的关系是:在研究的含量范围之内, 。
(4)一定条件下,氨在纯氧中燃烧的产物是氮气和水,反应的化学方程式是 。
(5)NH3可用于烟气脱硝,如,R的化学式为 。
(6)有关氨替代氢气作为燃料,下列说法正确的是
A.氨气的沸点比氢气低,更难液化储运
B.氨气的燃烧热比氢气大,氨气作为燃料更高效
C.氨气的爆炸极限范围比氢气小,氨气作为燃料安全性比氢气高
【答案】(1)-3
(2)物理
(3)产物中NH3含量随WO3含量先升高后降低
(4)
(5)NO
(6)C
【解析】(1)氨(NH3)中氢元素的化合价为+1价,根据化合物中元素正负化合价的代数和为零,设氮元素的化合价为x,则有:(+1)×3+x=0,x=-3,氮元素的化合价为-3;
(2)分离液态空气可获得工业合成氨的原料气氮气,该过程没有新物质生成,发生的是物理变化;
(3)根据如图可知,WO3含量与催化剂活性的关系是:在研究的含量范围之内,产物中NH3含量随WO3含量先升高后降低;
(4)氨在纯氧中燃烧的产物是氮气和水,反应的化学方程式为:;
(5)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,反应前有4个氮原子,12个氢原子,反应后有10个氮原子,12个氢原子,6个氧原子,反应前缺少6个氮原子和6个氧原子,则R的化学式为:NO;
(6)A、氨气的沸点比氢气高,更易液化储运,故错误;
B、氨气的燃烧热比氢气小,氢气作为燃料更高效,故错误;
C、氨气的爆炸极限范围比氢气小,氨气作为燃料安全性比氢气高,故正确,故选:C。
2.(2025·江苏无锡·一模)阅读短文,回答问题。
新能源汽车:驶向未来的绿色选择
近年来,新能源汽车正以势不可挡的姿态,改变着人们的出行方式。预测到2030年,全球新能源汽车销量有望突破4000万辆。新能源汽车崛起的背后是诸多优势的支撑。纯电车环保无污染,减少碳排放;利用可再生能源发电,电能转化率超过90%;使用成本低,维护更简单;有免税、补贴、不限行等诸多政策支持;运行噪音小、加速快、智能化程度高等先进技术为大众提供了更安静、舒适的驾驶体验。
新能源汽车的核心技术主要是电池、电机和电控。电池是新能源汽车的“能量心脏”,负责储存能量。电机是新能源汽车的“肌肉与神经”,负责将电能转化为机械能,驱动车辆前进。电控系统则是新能源汽车的“智能大脑”,负责控制电池、电机等部件协调工作,保障车辆安全稳定的运行。
常见的新能源汽车电池主要包括锂离子电池和燃料电池。锂电池因其能量密度高、循环寿命长而占主流地位。在电池材料中添加适量的石墨烯(单层石墨)作导电剂,可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,导致电池的内阻增加,性能下降。为此,科研团队就石墨烯含量对LiFeO4粉末电阻的影响展开研究的结果如图1所示。
随着电池技术的不断突破,续航里程短、充电速度慢等问题将得到解决。充电桩等设施也将日益完善,为新能源汽车的普及扫清障碍。此外,智能驾驶、车联网等新技术的应用,为人们带来更加智能、便捷的出行体验。
(1)新能源汽车常使用磷酸铁锂电池,工作原理如图2。FePO4中磷酸根显-3价,则其中阳离子的符号为 ,放电时发生反应的化学方程式为 。
(2)分析图1,电池性能最佳点为 (填“A”或“B”或“C”).
(3)下列说法正确的是 (填序号)。
a.电机在新能源汽车中主要承担能量储存功能
b.新能源汽车相比传统燃油车具有运行噪音小的优势
c.锂离子电池的循环寿命短是制约其发展的主要问题
d.智能化程度高使得新能源汽车驾驶体验更舒适
(4)请评析文中“纯电车环保无污染”这个观点,并说明理由: 。
【答案】(1)Fe3+
(2)B
(3)bd
(4)文中“纯电车环保无污染”这个观点是片面的,纯电车在使用过程中不产生尾气,减少碳排放,具有环保优势,但在电池生产和报废处理阶段,会消耗资源、产生污染物,并非完全无污染
【解析】(1)在FePO4中,磷酸根显-3价,根据化合物中正负化合价代数和为零,则铁元素显+3价,所以阳离子为铁离子,符号为Fe3+;
由图2可知,放电时LiFePO4和C6反应生成C6Li和FePO4和Li,发生反应的化学方程式为;
(2)由图1可知,随着石墨烯含量的增加,LiFePO4粉末电阻先减小后增大,电阻越小,电池性能越好,所以电池性能最佳点为B;
(3)a、电机负责将电能转化为机械能,驱动车辆前进,电池负责储存能量,故a错误;
b、文中提到新能源汽车运行噪音小,相比传统燃油车具有此优势,故b正确;
c、文中指出锂离子电池因其能量密度高、循环寿命长而占主流地位,故c错误;
d、文中表明智能化程度高为大众提供了更安静、舒适的驾驶体验,故d正确;
故选:bd;
(4)“纯电车环保无污染”这个观点是片面的,在纯电车的使用过程中,其不产生尾气排放,相比传统燃油车确实减少了碳排放,对空气无污染,在这方面具有环保优势。但是在纯电车电池的生产过程中,会消耗大量的资源,并且可能产生废水、废渣等污染物;在电池报废后,如果处理不当,其中的重金属等物质会污染土壤和水体。所以从整个生命周期来看,纯电车并非完全无污染。
3.(2025·江苏无锡·一模)科普阅读。
水是生命之源,地球上水的储量虽然很大,但大部分是海水或咸水。随着工业化进程不断发展,水污染日益严重,为保障人类健康,除了治理污染源头外,净化水也显得尤为重要。
目前市售净水器类型主要有三种:超滤净水器、纳滤净水器以及反渗透净水器。超滤净水器采用超滤膜过滤技术,过滤精度大约为0.01微米,主要除去细菌、铁锈、胶体、泥沙、悬浮物、大分子、余氯、有机物等有害物质,但对水中重金属离子、化学污染物、无机盐等不能有效除去;纳滤净水器采用纳滤膜过滤技术,过滤精度大约为0.001微米,除了超滤膜能除去的有害物质外,还能够除去水中重金属离子、化学污染物、部分无机盐、软化水质,并保留对人体有益的矿物质。
反渗透净水器采用RO反渗透膜过滤技术,过滤精度大约为0.0001微米,能够除去水中绝大部分杂质,如矿物质、化学污染物、重金属离子都能轻松除去,是目前市面上公认过滤效果最好的净水器类型。某牌子的反渗透净水器工作原理如图所示:
依据上文,回答问题。
(1)超滤净水器缺点是 。
(2)图中,反渗透净水器中使用到活性炭滤芯,利用活性炭具有 性。RO反渗透膜可以让水分子通过,而阻止化学污染物、重金属离子等通过,该过程相当于净水方法中的 操作。
(3)下列有关三种类型的净水器说法,正确的是_____。
A.超滤膜能够除去水中重金属离子、部分无机盐、软化水质,并保留对人体有益的矿物质
B.三种类型净水效果由高到低顺序:反渗透净水器、纳滤净水器、超滤净水器
C.RO反渗透膜能够除去水中所有的杂质
D.长期喝纳滤净水器净化的水比反渗透净水器净化的水对人体要有益一些
(4)二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体,可以对饮用水进行消毒,二氧化氯遇热水生成次氯酸(HClO)、氯气和氧气,请写出该反应的化学方程式 。
【答案】(1)对水中重金属离子、化学污染物、无机盐等不能有效除去
(2)吸附 过滤
(3)BD
(4)
【解析】(1)由题中信息,超滤净水器采用超滤膜过滤技术,过滤精度大约为0.01微米,主要除去细菌、铁锈、胶体、泥沙、悬浮物、大分子、余氯、有机物等有害物质,但对水中重金属离子、化学污染物、无机盐等不能有效除去,所以超滤净水器缺点是对水中重金属离子、化学污染物、无机盐等不能有效除去;
(2)活性炭具有疏松多孔的结构,有吸附性,能吸附水中的色素和异味,图2中反渗透净水器中使用到活性炭滤芯,利用活性炭具有吸附性;
RO反渗透膜可以让水分子通过,而阻止化学污染物、重金属离子等通过,相当于净水中的过滤操作;
(3)A、纳滤净水器(而不是超滤膜)能够除去水中重金属离子、部分无机盐、软化水质,并保留对人体有益的矿物质,选项错误;
B、根据题中的信息,纳滤净水器采用纳滤膜过滤技术,过滤精度大约为0.001微米,除了超滤膜能除去的有害物质外,还能够除去水中重金属离子、化学污染物、部分无机盐、软化水质,并保留对人体有益的矿物质,而反渗透净水器能够除去水中绝大部分杂质,如矿物质、化学污染物、重金属离子都能轻松除去,是目前市面上公认过滤效果最好的净水器类型,三种类型净水效果由高到低顺序:反渗透净水器、纳滤净水器、超滤净水器,选项正确;
C、RO反渗透膜能够除去水中绝大部分杂质,如矿物质、化学污染物、重金属离子都能轻松除去,并不能够除去水中所有的杂质,选项错误;
D、纳滤净水器能保留对人体有益的矿物质,RO反渗透膜过滤会除去矿物质,所以长期喝纳滤净水器净化的水比反渗透净水器净化的水对人体要有益一些,选项正确;
故选BD;
(4)二氧化氯遇热水生成次氯酸(HClO)、氯气和氧气,该反应的化学方程式为。
4.(2025·江苏无锡·一模)阅读下列短文,回答相关问题。
氨()是一种重要的化学物质,可用于制造硝酸和氮肥。
Ⅰ.工业合成氨。流程示意图如图1所示。
铁触媒催化剂用磁铁矿与三氧化钼()、氧化钨()、氧化铝()、混合稀土等原料,按不同比例充分混合得到,其中、含量对产出气体中氨含量影响分别如图2、图3所示,氨含量越高代表催化剂活性越好。
Ⅱ.氨燃料。随着“双碳”目标的提出,氨作为氢的载体,能源化应用也成为研究热点,氨正由肥料走向燃料。研究发现氨作为燃料,在电动汽车等动力电源方面具有潜在的应用前景。其与氢气在相同条件下的物性参数对比见下表。
物性参数
燃烧热(/)
12.77
17.10
沸点/℃
-252.9
-33.5
最小点火能量/MJ
0.02
8
爆炸极限/%
4~75
16~25
依据短文内容回答下列问题。
(1)合成氨的原料之一氮气主要来于空气。空气中氮气的体积分数约为 。
(2)一定条件下,纯净的氨气在纯氧中燃烧生成氮气和水,反应的化学方程式为 。
(3)根据图2写出含量与催化剂活性的关系是 。
(4)在压强下,氮气的沸点为-195.8℃(与沸点见短文中表格),欲将与、分离,将温度控制在 范围内。
(5)下列说法不正确的是 (填字母序号)。
a.氨气比氢气更容易被点燃
b.三氧化钼()、氧化钨()、氧化铝()都属于氧化物
c.氢气液化储存比氨气更易实现,但爆炸风险较大
d.氨气具有非常大的潜在应用前景
【答案】(1)78%
(2)
(3)随着含量升高,催化剂活性先变好后变差(其它合理答案也可)
(4)-195.8℃-33.5℃
(5)ac
【解析】(1)空气中氮气的体积分数约为78%;
(2)一定条件下,纯净的氨气在纯氧中燃烧生成氮气和水,化学方程式为;
(3)氨含量越高代表催化剂活性越好,根据图2可知,随着含量升高,氨含量先增大后减小,则说明催化剂活性先变好后变差(合理即可);
(4)欲将与、分离,需要将氨气液化,而氮气和氢气仍为气态,NH3沸点为-33.5℃,氮气的沸点为-195.8℃;氢气的沸点为-252.9℃;因此控制温度在-195.8℃-33.5℃之间;
(5)a、氢气最小点火能量比氨气小,则氢气比氨气更容易被点燃,a错误;
b、三氧化钼()、氧化钨()、氧化铝()均是由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物,均属于氧化物,b正确;
c、氢气沸点比氨气低,氢气液化储存比氨气更难实现,氢气的爆炸极限为4%~75%,氨气的爆炸极限为16%~25%,则氢气爆炸风险较大,c错误;
d、氨作为氢的载体,能源化应用也成为研究热点,氨正由肥料走向燃料。研究发现氨作为燃料,在电动汽车等动力电源方面具有潜在的应用前景,d正确;
故选:ac。
5.(2025·江苏无锡·一模)阅读下列短文,回答相关问题。
酸碱度与人体健康
我们知道许多物质具有酸性或碱性。其实,人体的体液也有一定的酸碱性,且其酸碱度保持在一个相对稳定的范围内,才能维持人体正常的生命活动。人体血液的量较多,分布广,正常人体血浆pH为7.35~7.45。氧气充足时,人体摄取的糖类、脂肪、蛋白质会被彻底氧化分解,最终生成CO2和H2O,在组织细胞与血液之间进行气体交换时,CO2扩散到血液中,会引起血浆的pH略有改变。
人体胃液担负着食物的消化,pH为0.9~1.5。20世纪初科学家在人体胃内发现了幽门螺旋杆菌,幽门螺旋杆菌能引起慢性胃炎,它主要是通过其产生的脲酶分解尿素产生氨而中和人体胃酸,导致人体胃内酸碱失衡,胃液分泌异常。
如图是一组胃病患者在空腹状态下24小时胃液pH的变化曲线。科学家发现人体胃液的pH影响人体对药物的吸收,胃液pH低时,胃液分泌多,胃对弱酸性类药物的吸收相对多;胃液pH高时,胃液分泌少,有利于弱碱性类药物的吸收。
(1)脲酶分解尿素反应的化学方程式为,则X的化学式为 。
(2)分析如图,患者服用含氢氧化铝的胃药时,最适宜的用药时间为 。
(3)下列说法正确的是 (填写序号)。
a.胃酸能帮助消化食物,胃酸分泌越多越有利于人体健康
b.患者的用药时间也会影响到药效
c.患者在晚上九点左右服用弱酸性类药物时吸收最好
(4)定量探究抗酸药物与“胃酸”的反应如图1,利用数字化实验装置分别测定碳酸氢钠片、铝碳酸镁片与“胃酸”反应时,产生CO2的速率快慢和pH的变化,得到“二氧化碳浓度-时间”曲线(如图2)、“pH-时间”曲线(如图3)。
①服用碳酸氢钠片更易造成胃胀气,原因是 。
②某同学根据图3得出:铝碳酸镁片消耗酸的能力更强,原因是 。
【答案】(1)NH3
(2)09∶00
(3)b
(4)相同时间内,碳酸氢钠片与 “胃酸” 反应产生二氧化碳的量更多 相同时间内,铝碳酸镁片与 “胃酸” 反应后溶液pH更大
【解析】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和个数不变。反应前C、O、N、H的个数分别是1、2、2、6,反应后除2X外C、O、N、H的个数分别是1、2、0、0,则2X含有2个N、6个H,X含有1个N、3个H,X的化学式为NH3。
(2)根据文章内容,胃液pH低时,胃液分泌多,胃对弱酸性类药物的吸收相对多;胃液pH高时,胃液分泌少,有利于弱碱性类药物的吸收。氢氧化铝属于弱碱性类药物,从图中可知,09∶00时患者胃液pH最高,胃酸最少,所以最适宜用药时间为09∶00。
(3)a、胃酸能帮助消化食物,但胃酸分泌过多会对胃黏膜等造成损伤,不利于人体健康,a 错误;
b、由文中可知人体胃液的pH影响人体对药物的吸收,不同时间胃液pH不同,可知患者的用药时间会影响药效,b 正确;
c、胃液pH低时,胃对弱酸性类药物的吸收相对多,晚上九点左右胃液pH不是最低,此时服用弱酸性类药物吸收不是最好,c 错误。
故选b。
(4)①从 “二氧化碳浓度 - 时间” 曲线(图 2)可知,相同时间内,碳酸氢钠片与 “胃酸” 反应产生二氧化碳的浓度更高,即产生二氧化碳的量更多,所以服用碳酸氢钠片更易造成胃胀气。
②从 “ pH- 时间” 曲线(图 3)可知,相同时间内,铝碳酸镁片与 “胃酸” 反应后溶液的pH比碳酸氢钠片与 “胃酸” 反应后溶液的pH更大,说明铝碳酸镁片消耗酸的能力更强。
6.(2025·江苏无锡·一模)阅读下列短文,回答相关问题。
海水资源的综合利用
海洋是个宝库,它不仅有地球上绝大部分的水资源,还蕴藏着丰富的化学资源。
淡化海水可以采用电渗析法。电渗析法是指在电压的作用下,使海水中的Na+、Cl-等离子朝着指定方向定向移动,工作原理如图1所示。经检测,电渗析系统产出的淡水无异色、异嗅、异味,pH为8.28。
淡化海水分离出的浓盐水,还可进一步制盐和制镁,实现海水化学资源的综合利用。
浓盐水制盐。将浓盐水引入到盐田中经风吹日晒进行蒸发,进一步处理得到食盐。研究人员对影响浓盐水蒸发速率的因素进行了研究,实验结果如图2。
浓盐水制镁。工业上用浓盐水提取金属镁的方法如图3。
随着我国对海洋经济的开发实施,浓盐水中化学资源的开发和有效利用必将成为各种资源的新来源。
(1)通过电渗析法得到的淡水属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)图1中,通过电渗析法得到的淡水从 (填“A”或“B”)处出口排出。
(3)对比图2中的曲线,得到的结论是 。
(4)图3中,步骤①中加入石灰乳而不是加入澄清石灰水的原因是 ,步骤③生成镁和氯气,写出该反应的化学方程式 。
(5)下列说法正确的是 (填字母)。
a.电渗析法淡化海水的原理与蒸馏水的制取原理相似
b.制盐工艺中以浓盐水为原料可降低成本
c.制镁工艺中步骤①②的目的是富集且提纯浓盐水中的镁元素
【答案】(1)混合物
(2)A
(3)当其他条件相同时,光照强度越强(或风速越快),蒸发速率越快或风速(光照强度)相同,光照强度越强(风速越快),蒸发速率越快(合理即可)
(4)氢氧化钙的含量高,可提高生产效率产量(合理即可)
(5)bc
【解析】(1)得到的淡水仍含有较小的盐的离子等,属于混合物;
(2)由图可见,中央通道 (B) 中离子浓度升高而形成浓盐水,两侧通道 (A) 则为除去了大部分离子的淡水,故淡水从 A 处排出;
(3)对比图 2 可知:在一定范围内,光照越强、风速越大,浓盐水的蒸发速率越快;
(4)石灰乳中含有大量未溶解的 Ca(OH)2 颗粒,可与溶液中 Mg²⁺ 充分接触并使之沉淀,澄清石灰水则溶质含量有限,无法充分沉淀镁;
步骤③是点解氯化镁生成镁和氯气,反应的化学方程式为:;
(5)a、电渗析法是指在电压的作用下,使海水中的Na+、Cl-等离子朝着指定方向定向移动;蒸馏水的制取原理是利用水的沸点将水蒸发后再冷却,原理不同,故说法错误;
b、以浓盐水为原料制盐本身已部分蒸发,可降低能耗和成本,故说法正确;
c、步骤①、②通过沉淀和溶解转化实质是在富集并提纯镁元素,故说法正确;
故选bc。
7.(2025·江苏无锡·一模)阅读科普短文,回答问题
农药在农业生产中发挥着至关重要的作用,可以有效地防控农作物病虫害。但某些地区确实出现过农药残留超标事件,让一些人“谈药色变”。怎样科学地减少果蔬中的农药残留呢?
有些农药随着温度的升高,分解会加快。例如,通过在沸水中焯或使用蒸、炒等烹饪手段可以去除蔬菜中氨基甲酸酯类农药的残留。
部分农药在空气中能够缓慢地分解为对人体无害的物质所以对一些易于保存的农产品,如胡萝卜、南瓜、土豆等,可以在室外存放一定时间来减少农药残留量。有科研人员监测了番茄中三唑酮(C14H16ClN3O2)在温室大棚内和室外的分解情况,如图1:
去皮可以有效减少果蔬中的农药残留。但部分果蔬不容易去皮,如生菜、草莓、樱桃等,因此清洗成为了消费者去除农药残留的重要方式。由于大多数农药难溶于水,可利用洗菜机或加入洗涤盐等方式提高农药残留的去除效果。有人比较了利用不同方法去除黄瓜中嘧菌酯农药残留的效果,如图2所示。
可见,减少农药残留的关键是认识物质的性质。可基于农药的不同性质,采用有针对性的方法来去除。
依据文章内容回答下列问题。
(1)在沸水中焯蔬菜可以去除氨基甲酸酯类农药的残留,这是利用了氨基甲酸酯类物质 (填“物理”或“化学”)性质。
(2)三唑酮(C14H16ClN3O2)由 种元素组成。
(3)依据图1,分析在温室内番茄中三唑酮残留量随时间的变化关系 。
(4)为了最大量地去除黄瓜中的嘧菌酯,清洗黄瓜效果最好的方法是 。
(5)下列说法合理的是_____(填字母)。
A.削去果皮,也能减少农药残留
B.采摘瓜果后,可以直接食用
C.利用农药的某些物理和化学性质可以有效地减少农药残留量
D.为了防止农药在农产品中残留,必须全面禁止使用农药
【答案】(1)化学
(2)5/五
(3)三唑酮残留量随时间先上升后下降(或1天后时间越长残留量越小)(合理即可)
(4)用奶粉
(5)AC
【解析】(1)根据短文可知,在沸水中焯蔬菜可以去除氨基甲酸酯类农药的残留,是因为温度的升高,其分解会加快,则利用了氨基甲酸酯类物质的化学性质。
(2)结合化学式可知,三唑酮是由碳、氢、氯、氮、氧五种元素。
(3)由图可知,在1天以内,时间越长,番茄中三唑酮残留量越高,但1天后,三唑酮残留量随时间边长而下降。
(4)由图2可知,使用奶粉清洗时,黄瓜中嘧菌酯农药残留量最低,则说明清洗黄瓜效果最好的方法是奶粉。
(5)A、根据短文可知,去皮可以有效减少果蔬中的农药残留,该选项说法合理;
B、由图2可知,未清洗时,黄瓜中嘧菌酯农药残留量最高,则采摘瓜果后,不可以直接食用,该选项说法不合理;
C、根据短文可知,利用农药的某些物理和化学性质可以有效地减少农药残留量,该选项说法合理;
D、目前不能完全禁止使用农药,该选项说法不合理。
故选AC。
8.(2025·江苏无锡·一模)阅读下面的科普短文。依据科普短文回答问题。
比亚迪的“刀片电池”——磷酸铁锂的奥秘
比亚迪的“刀片电池”在新能源汽车领域各受瞩目,其核心成分是磷酸铁锂(LiFePO4)。这种电池以安全性高、寿命长和能量密度相对较高等优势,为比亚迪汽车的性能提供了有力支撑。
磷酸铁锂(LiFePO4)作为正极材料,有着独特的化学结构。在它的晶体结构中,锂离子能够在充放电过程中可逆地嵌入和脱出。充电时,锂离子从磷酸铁锂晶格中脱出,通过电解液和隔膜向负极迁移;放电时,锂离子又从负极脱出,重新嵌入到磷酸铁锂的晶格中。在这个过程中,铁元素的化合价在+2价和+3价之间变化,实现了化学能与电能的相互转化。
为了提升“刀片电池”的性能,比亚迪的科研团队对磷酸铁锂材料进行了诸多改进。例如,通过纳米化技术。使磷酸铁锂颗粒的粒径更小。从而增大了材料的比表面积。提高了锂离子的扩散速率。加快了电池的充放电速度。科研人员还通过研究对比了添加1-SP和2-CNT两种导电剂对纯电动汽车中磷酸铁铟电池使用寿命的影响,结果如图1(容量保持率越高,代表电池使用寿命越长),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LiFePO4粉末电阻的影响展开研究,研究结果如图2所示。
(1)磷酸铁锂(LiFePO4)由 种元素组成。
(2)“刀片电池”放电时,是将 转化为电能。
(3)石墨烯和金刚石的物理性质有很大的差异,原因是: 。
(4)对比图1中两条曲线,得到的结论是:在实验研究的放电倍率范围内,放电倍率相同时 。
(5)图2中BC段曲线变化的原因: 。
(6)下列说法错误的是___________(填字母)。
A.“刀片电池”具有安全性高、寿命长、能量密度较低的特点
B.“刀片电池”充电时锂离子从负极通过电解液和隔膜向正极迁移
C.通过纳米化技术使磷酸铁锂颗粒粒径变小,加快了电池充放电速度
【答案】(1)4/四
(2)化学能
(3)碳原子的排列方式不同
(4)添加 2-CNT 的电池容量保持率比添加 1-SP 的电池容量保持率高
(5)当石墨烯含量超过一定值(B 点对应的含量)后,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,LiFePO4粉末电阻增大
(6)AB
【解析】(1) 磷酸铁锂由锂(Li)、铁(Fe)、磷(P)、氧(O)4种元素组成。
(2) “刀片电池” 放电时,实现了化学能与电能的相互转化,是将化学能转化为电能。
(3)石墨烯和金刚石都是由碳元素组成的纯净物,但物理性质有很大差异,原因是碳原子的排列方式不同。
(4)对比图 1 中两条曲线,得到的结论是:在实验研究的放电倍率范围内,放电倍率相同时,添加 2-CNT 的电池容量保持率比添加 1-SP 的电池容量保持率高。
(5) 根据文章内容“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”,可知图 2 中 BC 段曲线变化的原因是:当石墨烯含量超过一定值(B 点对应的含量)后,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,LiFePO4粉末电阻增大。
(6)A、“刀片电池” 以安全性高、寿命长和能量密度相对较高等优势著称,不是能量密度较低,A 错误;
B、充电时,锂离子从磷酸铁锂晶格中脱出,通过电解液和隔膜向负极迁移,不是从负极向正极迁移,B 错误;
C、通过纳米化技术使磷酸铁锂颗粒粒径变小,增大了材料的比表面积,提高了锂离子的扩散速率,加快了电池充放电速度,C 正确。
故选AB。
9.(2024·江苏无锡·二模)阅读下列短文,回答相关问题。
三星堆上新“黑科技”
“沉睡三千年,一醒惊天下”。四川三星堆遗址发现的6座“祭祀坑”中,青铜面具、青铜神树、黄金面具、黄金权杖、玉石器、象牙等均堪称独一无二的旷世神品。三星堆古遗址的发掘向世人展示了古代文明的高度发达和中华文明的源远流长。
广汉三星堆遗址考古被誉为“一场高科技助力的多学科综合考古”。考古发掘现场被大跨度钢结构大棚覆盖,这是我国开创的田野考古新模式——“考古方舱”。考古人员进入舱内时需穿防护服,尽量减少带入污染物。发掘舱可调节温度和湿度,考古人员还可密切跟踪仓内的二氧化碳、二氧化氮含量。考古实验室里配备了充氮保湿箱和各种检测仪器,可实现文物发掘、保护的“零时差”衔接。
考古人员通过高光谱成像,分析坑内的灰烬等物质,发现了一些丝绸制品的残余,这为“古蜀是中国古代丝绸的重要起源地之一”提供了确凿的证据。
金面具、青铜器在地下埋藏了数千年。青铜器上布满锈斑,本身比较脆弱,已知铜锈分为有害锈和无害锈两种。其中Cu2(OH)2CO3为无害锈,无害锈能保护青铜器,CuCl2·3Cu(OH)2为有害锈,有害锈会使器物受损加剧并不断扩散。
考古工作者采用3D打印技术,打印出非常逼真的青铜器模型,接着在模型上涂上半凝固的硅胶材料,形成一个保护套。然后,将这层保护套“穿”在出土的青铜器上,形成贴身“防护服”,外面再用石膏固定。除此之外,考古工作者对出土象牙进行科学清理后,只需将其放置于充氮保护箱里,就能安全及时地进行文物保护。
三星堆遗址的考古仍在继续,多学科融合的科技之光必将让古老的历史文化遗产绵延流传。
(1)“考古方舱”由钢结构搭建,钢属于 (填“金属”或“合成”)材料。
(2)新发掘的半张黄金面具,埋在地下数千年仍金光闪闪,原因是 。
(3)考古人员密切跟踪的仓内气体中属于空气污染物的是 。
(4)将出土的象牙放在充氮保护箱中的目的是 。
(5)下列说法正确的是 。
a.无害锈能保护青铜器的原因可能是它结构紧密,覆盖在文物表面,隔绝空气和水,阻止进一步反应
b.在古代,丝绸是蚕丝织造的纺织品,点燃蚕丝可闻到烧焦羽毛的气味
c.此次考古发掘与露天考古相比的优点之一是可控制发掘现场的温度、湿度
d.根据考古工作者保护文物的方案可推测出石膏的硬度比硅胶小
【答案】(1)金属
(2)金的化学性质不活泼,不易发生化学变化
(3)二氧化氮
(4)氮气的化学性质不活泼,因此可以作保护气,防止文物被氧化
(5)abc
【解析】(1)钢是铁合金属于金属材料;
(2)金的化学性质不活泼,不易发生化学变化;
(3)舱内有二氧化碳和二氧化氮气体,二氧化氮气体属于空气污染物;
(4)氮气的化学性质不活泼,因此可以作保护气,防止文物被氧化;
(5)a、无害锈能保护青铜器,很有可能是它结构紧密,覆盖在文物表面,隔绝空气和水,阻止进一步反应,故正确;
b、蚕丝中富含蛋白质,烧灼会有烧焦的羽毛味,故正确;
c、由材料分析可知发掘舱可调节温度和湿度,故正确;
d、根据题意可知,硅胶的硬度较小,石膏的硬度较大,故错误。
故选abc。
10.(2024·江苏无锡·二模)阅读下列科普短文,回答有关问题
化学电池
现代生活离不开化学电池。
材料一:生活中常见的化学电池——锌锰干电池。 锌锰电池的原理可以用化学方程式:Zn+2MnO2+2NH4Cl=ZnCl2+Mn2O3+2NH3↑+H2O表示。锌锰电池是一种一次性电池,锌锰电池对环境污染很严重,一节 5 号废电池可以污染数十立方米的水,使一平方米土地荒废。
材料二:燃料电池是很有发展前途的新的动力电源。 氢氧燃料电池就是其中一种,它和其他普通化学电池不大一样,需要连续向其供给反应物质,工作时,向氢电极供应氢气,同时向氧电极供应氧气,氢气和氧气在电极上的催化剂作用下生成水。 如果持续通氢气和氧气,可以持续产生电流。 氢氧燃料电池的主要特点是能量转换率较高(超过80%,普通燃烧能量转换率30%多),废弃物排放少,噪音低。
(1)氢氧燃料电池中H2在电源负极 (填“得到”或“失去”)了电子。
(2)锌锰干电池中碳棒具有 性,故在实验中可以作电池的电极。
(3)在锌锰干电池的反应材料中,属于氧化物的是 (写化学式)。
(4)氢氧燃料电池是通过燃料的燃烧反应设计的,它的反应方程式为 。
(5)氢氧燃料电池优于锌锰干电池的理由: (写出一条即可)。
【答案】(1)失去
(2)导电
(3)MnO2
(4)
(5)废弃物不污染环境,可多次使用等(合理即可)
【解析】(1)在电源负极氢气转化为氢离子,氢离子带一个单位正电荷,所以氢气在电源负极失去电子。
(2)锌锰干电池中碳棒具有导电性,故在实验中可以作电池的电极。
(3)氧化物是由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物。二氧化锰是氧化物,化学式MnO2。
(4)氢气和氧气点燃生成水,所以化学方程式为。
(5)从文中可知,“锌锰电池是一种一次性电池,锌锰电池对环境污染很严重,一节5号废电池可以污染数十立方米的水,使一平方米土地荒废。”,“氢氧燃料电池的主要特点是能量转换率较高,废弃物排放少,噪音低。所以氢氧燃料电池优于锌锰干电池的理由有废弃物不污染环境,可多次使用等。
11.(2024·江苏无锡·二模)阅读下列科普短文,回答问题。
新能源汽车知多少
新能源汽车已经走进了我们的生活。与传统汽车使用化石燃料不同,新能源汽车的能量来源更加多元化。
电动汽车:电池能为电动汽车提供动力,几类电池的部分性能指标如图1所示。其中能量密度表示单位体积的电池所具有的能量。
氢内燃车:氢内燃车以氢气为燃料,不排放任何污染物。氢气可通过电解水(原理如图2)等多种方式获得。据测算,1kg氢气完全燃烧可释放14.3×104kJ的热量,1kg汽油完全燃烧可释放4.6×104kJ的热量。
乙醇汽车:乙醇汽车以乙醇为燃料,乙醇是可再生能源,可以通过发酵甘蔗、玉米等农作物,或发酵粮食收割后剩余的秸秆大量提取。
太阳能汽车:以太阳能电池驱动,低碳环保,真正实现了零排放。
我国新能源汽车发展迅速,未来可期。
(1)依据图1,锂电池优于镍氢电池的性能指标是 。
(2)1kg氢气完全燃烧,消耗氧气的质量为 kg。依据测算数据可知,氢内燃车与汽油车相比的优势是 。
(3)下列说法正确的是 (填序号)。
A.依据图1可知,提供相同能量时,铝空电池的体积最小
B.图2中,A口产生的气体为氢气
C.农业大国盛产甘蔗和玉米,有利于推广乙醇汽车
D.报废的电动汽车电池,要及时用土进行掩埋处理
(4)太阳能电池需要大量的单质硅,单质硅(Si)的结构类似于金刚石,则构成单质硅的微粒是 (选填“分子”或“原子”或“离子”),单质硅是由石英固体(SiO2)与碳在高温条件下反应制得的,同时生成一种可燃性气体,该反应的化学方程式为 。
【答案】(1)能量密度
(2)8 热值大
(3)AC
(4)原子
【解析】(1)由图1几类电池的部分性能指标可知,锂电池优于镍氢电池的性能指标是能量密度;
(2)设1kg氢气完全燃烧,消耗氧气的质量为x,
故1kg氢气完全燃烧,消耗氧气的质量为8kg;
据测算,1kg氢气完全燃烧可释放14.3×104kJ的热量,1kg汽油完全燃烧可释放4.6×104kJ的热量,因此氢内燃车与汽油车相比的优势是热值大;
(3)A、依据图1可知,铝空电池能量密度最大,因此提供相同能量时,铝空电池的体积最小,说法正确,符合题意;
B、电解水时,连接电源正极的一侧产生的是氧气,连接电源负极的一侧产生的是氢气,故图2中,A口产生的气体为氧气,说法错误,不符合题意;
C、乙醇汽车以乙醇为燃料,乙醇是可再生能源,可以通过发酵甘蔗、玉米等农作物,或发酵粮食收割后剩余的秸秆大量提取,因此农业大国盛产甘蔗和玉米,有利于推广乙醇汽车,说法正确,符合题意;
D、报废的电动汽车电池要回收利用,不能用土进行掩埋处理,以免造成土壤及地下水污染,说法错误,不符合题意;
故选:AC;
(4)硅是由硅原子构成的,单质硅是由石英固体(SiO2)与碳在高温条件下反应制得的,同时生成一种可燃性气体,根据质量守恒定律可知化学反应前后元素种类不变,因此该气体为一氧化碳,即二氧化硅与碳在高温条件下反应生成硅和一氧化碳,化学方程式为:。
押题二 流程图题
1.(2025·江苏无锡·一模)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
【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
【解析】(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。
2.(2025·江苏无锡·一模)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”)。
【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
【解析】(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。
3.(2025·江苏无锡·一模)ZnO广泛地应用于药膏等产品的制作中。以氧化锌矿(主要成分为ZnO,还含少量CuO,其余成分不与硫酸反应)为原料制备活性氯化锌,流程示意图如图。
(1)“酸浸”前将矿石粉碎目的是 。
(2)“过滤”所得滤渣中含有的金属是 (填化学式)。
(3)“沉锌”中pH为10时,碱式碳酸锌【】产率最高。若pH过高,产率会下降,原因是生成了 (填化学式)杂质。
(4)“焙烧”中碱式碳酸锌受热分解为ZnO和另外2种常见氧化物,其化学方程式为 。
(5)药膏药效高低与锌元素的含量相关。碳酸锌的抑菌活性低于相同质量的氧化锌,可能原因是 。
【答案】(1)增大反应物的接触面积,使反应更快、更充分
(2)Zn、Cu
(3)
(4)
(5)等质量的氧化锌中锌元素的质量大于碳酸锌中锌元素的质量
【解析】(1)“酸浸”前将矿石粉碎目的是<>增大反应物的接触面积,使反应更快、更充分;
(2)氧化锌矿(主要成分为ZnO,还含少量CuO,其余成分不与硫酸反应),酸浸时,ZnO和硫酸反应生成硫酸锌和水,CuO和硫酸反应生成硫酸铜和水,除铜时加入过量Zn,锌能与过量的硫酸反应生成硫酸锌和氢气,锌能与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,“过滤”所得滤渣中含有的金属为Cu和过量的Zn;
(3)pH过高时,溶液中过量,与Zn2+反应生成难溶性的Zn(OH)2杂质,导致碱式碳酸锌产率下降;
(4)“焙烧”中碱式碳酸锌受热分解为ZnO和另外2种常见氧化物,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,碱式碳酸锌含Zn、O、H、C元素,受热分解生成ZnO,则另外两种氧化物为H2O和CO2,反应的化学方程式为;
(5)药膏药效高低与锌元素的含量相关,ZnO中锌的质量分数为 ×100%;ZnCO3中锌的质量分数为 ×100%;因等质量的氧化锌中锌元素的质量大于碳酸锌中锌元素的质量,所以碳酸锌的抑菌活性低于相同质量的氧化锌。
4.(2025·江苏无锡·一模)某兴趣小组用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3,还含少量FeO、SiO2、CuO等)制备纯净的FeCl3溶液(SiO2不溶于硫酸)。流程如图:
(1)稀硫酸与烧渣混合,发生反应的化学方程式为 (写出任意一个)。
(2)加入H2O2溶液将滤液1中的Fe2+转化为Fe3+,溶液温度不宜过高,原因是 。
(3)加入氨水调节溶液的pH,使Fe3+、Cu2+在不同pH条件下沉淀,固体2中物质的化学式为 。
(4)化学反应速率受多种因素的影响。下列说法正确的是 。
a.提高各反应物的浓度,可加快反应
b.提高滤液2的温度,可加快反应
c.稀硫酸与烧渣混合后进行搅拌,可加快反应
【答案】(1)//
(2)温度过高,H2O2易分解
(3)Cu(OH)2
(4)ac
【解析】(1)烧渣中的Fe2O3、FeO、CuO都能与稀硫酸反应。Fe2O3与稀硫酸反应生成硫酸铁和水();FeO与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和水();CuO与稀硫酸反应生成硫酸铜和水(),写出任意一个反应方程式即可。
(2)H2O2不稳定,受热易分解为水和氧气。如果溶液温度过高,H2O2会因分解而损耗,导致不能充分将Fe2+转化为Fe3+。
(3)向滤液 1 加入氨水调节溶液pH ,使Fe3+、Cu2+沉淀。在这个过程中,使Fe3+在滤液 2 中进一步处理转化为Fe(OH)3进入后续流程,则滤液 1 中的Cu2+与氨水反应生成Cu(OH)2沉淀,所以固体 2 为Cu(OH)2。
(4)a、提高各反应物的浓度,单位体积内活化分子数增多,有效碰撞几率增大,可加快反应,符合题意;
b、氨水易分解,提高滤液 2 的温度,氢氧根离子浓度减小,使反应变慢,不符合题意;
c、稀硫酸与烧渣混合后进行搅拌,增大接触面积,可加快反应,符合题意。
故填ac。
5.(2025·江苏无锡·一模)以氧化铜锌矿(主要含ZnO和CuO,还含少量Fe2O3和SiO2,其中SiO2不与稀硫酸反应)为原料,制备活性氧化锌的流程如下:
(1)酸浸:写出与稀硫酸发生反应的化学方程式 (任写一个)。操作a的名称为 。
(2)除铜:滤渣的成分为 。
(3)氧化:H2O2溶液将溶液中的FeSO4氧化成Fe2(SO4)3。溶液温度不宜过高的原因是 。
(4)沉铁:氢氧化铁可用于制备铁红。原理为:2Fe(OH)3 X+3H2O,X的化学式为 。
(5)补充实验方案:取等量新制氧化锌和普通氧化锌于两只烧杯中,同时加入等量10%的稀硫酸并搅拌,观察到 ,结论:新制氧化锌比普通氧化锌的活性更强。
【答案】(1)// 过滤
(2)铁、铜
(3)防止H2O2因受热而大量分解
(4)Fe2O3
(5)装有新制氧化锌的烧杯中,白色固体消失的速度更快(答案合理即可)
【解析】(1)以氧化铜锌矿(主要含ZnO和CuO,还含少量Fe2O3和SiO2,其中SiO2不与稀硫酸反应)为原料,酸浸过程中加入过量稀硫酸,氧化锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和水,氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水,化学方程式为、、;
操作a是将不溶性固体和液体分离,名称为过滤;
(2)经过操作a过滤得到的滤液中含有硫酸锌、硫酸铜、硫酸铁和过量的稀硫酸,加入过量铁粉除铜,铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和铜,铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,所以滤渣的成分为铜和过量的铁;
(3)过氧化氢受热易分解生成水和氧气,氧化过程中H2O2溶液将溶液中的FeSO4 氧化成Fe2(SO4)3,溶液温度不宜过高的原因是防止H2O2因受热而大量分解,会降低其氧化效果;
(4)根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,反应前有2个铁原子、6个氧原子和6个氢原子,反应后有6个氢原子和3个氧原子,所以X中含有2个铁原子和3个氧原子,X的化学式为Fe2O3;
(5)根据实验结论新制氧化锌比普通氧化锌额火星更强,可补充实验方案:取等量新制氧化锌和普通氧化锌于两只烧杯中,同时加入等量10%的稀硫酸并搅拌,观察到装有新制氧化锌的烧杯中,白色固体消失的速度更快,可说明新制氧化锌比普通氧化锌的活性更强。
6.(2025·江苏无锡·一模)芯片是用高纯硅制成的。如图是以石英砂为原料制备高纯硅的工艺流程(石英砂主要成分是SiO2,含有少量的Fe2O3和Al2O3)。已知SiO2不溶于水也不溶于盐酸。
(1)步骤①中涉及到的化学方程式 (写出一个即可)。
(2)写出溶液a中的溶质 。
(3)写出步骤②中发生的反应方程式 ,其中焦炭作 。
(4)步骤④需要在无氧的环境下进行的原因是 。
(5)该流程中可循环利用的物质是 。
【答案】(1)/
(2)FeCl3、AlCl3、HCl
(3) 还原剂
(4)防止生成的Si再次被氧化,防止发生爆炸
(5)HCl/氯化氢
【解析】(1)石英砂主要是SiO2,含有少量的Fe2O3和Al2O3,步骤①加入过量稀盐酸,SiO2不溶于水也不溶于盐酸,Fe2O3能和稀盐酸反应生成氯化铁和水,Al2O3能和稀盐酸反应生成氯化铝和水,化学方程式为、;
(2)石英砂主要是SiO2,含有少量的Fe2O3和Al2O3,步骤①加入过量稀盐酸,SiO2不溶于水也不溶于盐酸,Fe2O3能和稀盐酸反应生成氯化铁和水,Al2O3能和稀盐酸反应生成氯化铝和水,稀盐酸过量,则溶液a中的溶质为FeCl3、AlCl3、HCl;
(3)步骤②二氧化硅和焦炭高温下反应生成粗硅和一氧化碳,化学方程式为;
该反应中焦炭得到氧,被氧化,作还原剂;
(4)氢气具有可燃性,与空气混合高温可能发生爆炸,无氧环境能防止氢气与氧气混合物高温发生爆炸同时防止生成的硅在高温条件下再次被氧化;
(5)既是反应物又是生成物的物质通常可以循环使用,由该反应的流程图可知,在生产过程中可以循环使用的物质是HCl。
7.(2025·江苏无锡·一模)用废黄锡生产硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)的流程如图:
查阅资料:CuSO4·5H2O受热易失去结晶水
(1)“操作1”用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 。
(2)“滤液A”中的溶质是 (填化学式)。
(3)“转化”过程需要温度控制在50℃到60℃加热,温度不能过高的原因是 ;该过程还有水生成,请写出“转化”过程的化学方程式: 。
(4)“操作2”包括:蒸发浓缩溶液至表面有晶膜出现(此时CuSO4溶液已饱和)、 (填“蒸发结晶”或“降温结晶”)、95%的乙醇洗涤、低温干燥。
(5)如图为H2O2分解率与pH的变化关系,储存10.9%H2O2溶液的最佳pH范围为___________(填字母)。
A.pH<2.5 B.2.5<pH<3.0 C.4.0<pH<4.5 D.pH>4.5
【答案】(1)漏斗
(2)ZnSO4、H2SO4
(3)过氧化氢受热易分解
(4)降温结晶
(5)C
【解析】(1)“操作1”实现了固液分离,名称是过滤,过滤所需的玻璃仪器是:烧杯、玻璃棒和漏斗;
(2)废黄铜中含Cu、Zn,加入过量稀硫酸,锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,铜和稀硫酸不反应,稀硫酸过量,故滤液A中含ZnSO4、H2SO4;
(3)“转化”过程需要温度控制在50℃到60℃加热,温度不能过高的原因是:过氧化氢受热易分解;
“转化”过程中的反应为铜和过氧化氢、稀硫酸反应生成硫酸铜和水,该反应的化学方程式为:;
(4)由溶液得到硫酸铜晶体一般采用降温结晶的方法,故“操作2”包括:蒸发浓缩溶液至表面有晶膜出现(此时CuSO4溶液已饱和)、降温结晶、95%的乙醇洗涤、低温干燥;
(5)由图可知,相同条件下,当4.0<pH<4.5时,过氧化氢溶液的分解率最低,则储存10.9%H2O2溶液的最佳pH范围为4.0<pH<4.5。
故选C。
8.(2025·江苏无锡·二模)用蛋壳粉(主要含CaCO3,还有少量MgCO3)为原料,通过以下步骤制取补钙剂醋酸钙[(CH3COO)2Ca]。
已知:①MgCO3与CaCO3化学性质相似;②醋酸(CH3COOH)易挥发。
(1)焙烧:蛋壳粉高温焙烧过程中,请写出:MgCO3发生反应的化学方程式 。
(2)酸溶:在加醋酸之前,先将焙烧得到的固体加水打浆,冷却后再加入稍过量的醋酸得到醋酸盐溶液。不直接向焙烧后的固体中加入醋酸的原因是 。
(3)沉镁:在酸溶后的溶液中加入氢氧化钙至pH约为11,将溶液中的(CH3COO)2Mg转化为Mg(OH)2沉淀除去,该反应属于 (填基本反应类型)。
(4)中和:在除镁后的溶液中加入醋酸调节溶液pH约为7。其目的有:① 。②防止溶液吸收空气中的二氧化碳使产率降低。
(5)纯度分析:用化学方法分析所得醋酸钙样品中钙元素的质量分数,可计算出产品的纯度。现称取所得醋酸钙样品m克,测出钙元素的质量分数为n%,求算产品的纯度为 (用含有m、n的式子表示)。
【答案】(1)
(2)氧化钙和水反应放热,反应液温度过高会使醋酸挥发损失
(3)复分解反应
(4)将溶液中的少量氢氧化钙转化为醋酸钙
(5)39.5n%
【解析】(1)依据MgCO3与CaCO3化学性质相似,所以碳酸镁高温下分解生成氧化镁和二氧化碳,化学方程式为;
(2)焙烧后有氧化钙固体,加水后,氧化钙和水反应放出大量热,反应液温度过高会使醋酸挥发损失;
(3)在酸溶后的溶液中加入氢氧化钙至碱性,醋酸镁与氢氧化钙反应生成氢氧化镁和醋酸钙,是两种化合物交换成分生成两种新的化合物的反应,符合复分解反应的特点,属于复分解反应;
(4)在除镁后的溶液中加入醋酸调节溶液pH为7,溶液中的氢氧化钙与醋酸反应生成醋酸钙和水,可将除镁过程中加入的多余的氢氧化钙转化为醋酸钙,以免得到的产品不纯;
(5)醋酸钙[(CH3COO)2Ca]中钙元素的质量分类为,
设样品中碳酸钙的质量为x,则,解得;
则产品的纯度=。
9.(2025·江苏无锡·一模)柠檬酸亚铁是一种补血剂,易溶于水,难溶于乙醇。某科研小组在实验室研究制备柠檬酸亚铁的原料碳酸亚铁。
用预处理后的硫铁矿烧渣(主要成分,含少量不溶性杂质)制备碳酸亚铁的流程如图:
已知:a.溶液呈碱性;b.在碱性条件下生成沉淀。
(1)“酸浸”时,为提高铁元素的浸出率,可采取的措施是 (任写一条);
(2)“还原”时,加入铁粉,溶液由黄色变为浅绿色,同时有无色气体生成。“酸浸”所得溶液中含有的阳离子是 (填离子符号);
(3)“沉铁”时,
①该反应原理为 ;
②实验时需将溶液滴入溶液中,而不能反向滴加,其原因是 。
【答案】(1)适当升高温度(或适当增大稀硫酸浓度、将烧渣粉碎、搅拌等合理答案 )
(2)Fe3+、H+
(3) 避免生成Fe(OH)2
【解析】(1)从反应速率影响因素考虑,适当升高温度、适当增大稀硫酸浓度、将烧渣粉碎,增大反应物接触面积、搅拌,让反应物充分接触,都能提高铁元素浸出率。
(2)烧渣主要成分是Fe2O3,与稀硫酸反应生成Fe2(SO4)3和H2O,同时稀硫酸过量,所以 “酸浸” 所得溶液中含有的阳离子是Fe3+[来自Fe2(SO4)3]和H+(来自过量稀硫酸 )。
(3)①“沉铁” 是FeSO4溶液与Na2CO3溶液反应生成FeCO3固体和Na2SO4,化学方程式为;
②已知Na2CO3溶液呈碱性,FeSO4在碱性条件下生成Fe(OH)2沉淀,若将FeSO4溶液滴入Na2CO3溶液中,FeSO4会先与Na2CO3溶液碱性环境作用生成Fe(OH)2沉淀,影响FeCO3的生成,所以需将Na2CO3溶液滴入FeSO4溶液中,避免生成Fe(OH)2。
10.(2025·江苏南京·一模)我国“鹊桥二号”中继星使用镀金钼丝天线,搭建了地面与“嫦娥六号”的通信桥梁。如图是利用辉钼矿(主要成分为)制备金属钼的流程图,请据图回答下列问题。
(1)“焙烧炉”中,发生反应的化学方程式为 。洗涤“反应器Ⅰ”的废渣,并将洗涤滤液投入“反应器Ⅱ”中的目的是 (写一条即可)。
(2)“反应器Ⅱ”中发生复分解反应,则所得溶液中溶质的主要成分是 (写物质名称),推测钼酸是一种 (“可溶”或“难溶”)于水的物质。
(3)“反应器Ⅲ”中发生反应的化学方程式为 。
【答案】(1) 提高金属钼的产率或减少对环境的污染
(2)氯化铵 难溶
(3)
【解析】(1)“焙烧炉”中,和氧气在高温下反应生成MoO3和SO2,反应的化学方程式为:;洗涤“反应器Ⅰ”的废渣,并将洗涤滤液投入“反应器Ⅱ”中的目的是提高金属钼的产率或减少对环境的污染;
(2)“反应器Ⅱ”中钼酸铵和盐酸反应生成氯化铵和钼酸,则所得溶液中溶质的主要成分是氯化铵,推测钼酸是一种难溶于水的物质;
(3)“反应器Ⅲ”中MoO₃3和氢气在高温条件下反应生成 Mo和水,反应的化学方程式为:。
11.(2024·江苏无锡·二模)2023年12月研究人员在新疆地区发现了一处世界级的铍矿床,为我国的科技发展和国防建设带来了巨大机遇。铍有“超级金属”之称,制备金属铍的原料是绿柱石,其主要成分有BeO、Al2O3、SiO2、Fe2O3和FeO,制备工艺流程如下图所示:
已知:①SiO2既不溶于水也不与酸反应
②“氧化”时发生反应:
③该工艺条件下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
金属离子
Fe3+
Al3+
Fe2+
Be2+
开始沉淀时pH
1.5
3.3
6.5
5.2
沉淀完全时pH
3.7
5.0
9.7
8.8
(1)“酸浸”前将绿柱石进行粉碎的目的是 。
(2)滤渣2的主要成分是A1(OH)3和 ,调节pH的合理范围为 (填序号)。
a.5.2~6.5 b.3.7~5.2 c.5.0~8.8 d.5.0~5.2
(3)(NH4)2BeF4溶液经蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、干燥等操作后可得到晶体。
(4)依据本流程,BeF2通过置换反应得到Be的化学方程式是 。
(5)铍铜合金使用广泛,若绿柱石中BeO的含量为a%,上述工艺流程中Be的产率为b%,则10000kg该绿柱石理论上可生产Be含量为2%的铍铜合金的质量为 kg(用a、b表示)。
【答案】(1)增大与硫酸的接触面积,提高铍元素的浸出速率和浸出率
(2)氢氧化铁/Fe(OH)3 d
(3)降温结晶
(4)
(5)180ab
【解析】(1)增大反应物接触面积,增大反应速率,所以将绿柱石进行粉碎,其目的是增大与硫酸的接触面积,提高铍元素的浸出速率和浸出率;
(2)滤液中含有BeSO4、Al2(SO4)3、FeSO4、Fe2(SO4)3,向滤液中加入H2O2将FeSO4氧化为Fe2(SO4)3,然后向溶液中加入氨水,调节溶液pH除去铁离子和铝离子,然后过滤得到氢氧化铁[Fe(OH)3]沉淀和氢氧化铝沉淀,由溶液中铁离子和铝离子完全沉淀,铍离子不沉淀,确定pH的合理范围为:5.0≤pH<5.2,故选d;
(3)从溶液中得到(NH4)2BeF4晶体,完整的操作过程蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥;
(4)根据流程图可知,BeF2在高温、真空条件下,与镁通过置换反应得到Be,同时生成MgF2,反应的化学方程式是;
(5)设10000kg该绿柱石理论上能生产Be含量为2%的镀铜合金质量x。根据质量守恒定律,则有:
x=180ab。
12.(2024·江苏无锡·二模)工业上以硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、Fe3O4,含少量难溶杂质)为主要原料制备铁红(Fe2O3)步骤如图1所示。
(1)酸浸:用硫酸溶液浸取烧渣中的铁元素。若其他条件不变,下列措施中能提高铁元素浸出率的有___________(填序号)。
A.适当升高温度 B.适当加快搅拌速率 C.减小硫酸浓度
(2)过滤1:所得滤液中含有的阳离子有:Fe2+和 。
(3)沉铁:为得到铁最大转化率,取10mL“酸浸”后的滤液并加入一定量NH4HCO3,铁的沉淀率随氨水用量变化如图2所示。
①氨水的最佳用量为 mL。
②氨水的量小于4mL时,铁的沉淀率变化幅度很小,其原因可能为 。
③“沉铁”过程温度不宜过高,主要原因是 (任答一点即可)。
(4)焙烧:将“沉铁”后的产物FeOOH和FeCO3高温焙烧后均可得到铁红。写出FeOOH高温脱水分解化学方程式: 。
【答案】(1)AB
(2)Fe3+、H+
(3)10 氨水与多余的酸发生中和反应(合理即可) 反应温度过高,NH4HCO3发生分解等(合理即可)
(4)
【解析】(1)适当升温、适当加快搅拌速率,均可以提高单位时间内铁元素浸出率,而减小硫酸浓度,会降低单位时间内铁元素的浸出率,故选AB;
(2)硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、Fe3O4,含少量难溶杂质),加入过量硫酸,硫酸与氧化铁反应生成硫酸铁和水,四氧化三铁与硫酸反应生成硫酸亚铁、硫酸铁和水,故过滤1后所得滤液中含有过量的硫酸、硫酸亚铁和硫酸铁,过滤1,所得滤液中含有的阳离子有:Fe2+、Fe3+、H+;
(3)①由图可知,氨水最佳用量在铁的沉淀率最大处92%,所对应横坐标10mL;
②氨水用量小于4mL时,铁的沉淀率变化幅度很小,其原因可能为氨水与多余的酸发生中和反应;
由于碳酸氢铵受热易分解,“沉铁”过程温度不宜过高的主要原因是:反应温度过高,NH4HCO3发生分解或氨水挥发,降低产率等;
(4)FeCOOH高温下反应生成氧化铁(铁红)和水,该反应的化学方程式为。
13.(2024·江苏无锡·二模)长期以来,燃煤发电是我国电力供给的主要方式。
(1)传统燃煤发电直接燃烧煤。此过程可能生成一氧化碳,原因可能是 。
(2)燃煤产生的热量加热锅炉中的水,产生的高压蒸汽驱动发电机。这一过程中的能量转化有 (填序号)。
a.化学能转化为内能
b.内能转化为电能
c.机械能转化为电能
(3)发展清洁燃煤技术,实现“双碳”目标。其中一种技术流程如图。
①根据净化精制的产物,猜想气化剂中可能含有物质是 。
②净化精制时,用活性焦吸附粗煤气中的SO2,活性焦可能具有的结构是 。微波放电条件下,活性焦中的碳与二氧化硫发生反应,生成硫和一种碳的氧化物,写出该过程的化学方程式 (任写一个)。
③合成汽油技术的发展,有利于节约 。
【答案】(1)氧气不足或高温下碳还原二氧化碳生成一氧化碳
(2)a、c
(3)H2O或O2 疏松多孔 C+SO2CO2+S或2C+SO22CO+S 石油或化石燃料
【解析】(1)传统燃煤发电直接燃烧煤。此过程可能生成一氧化碳,原因可能是氧气不足,燃料不完全燃烧,也可能是高温下碳还原二氧化碳生成一氧化碳;
(2)燃煤产生的热量加热锅炉中的水,产生的高压蒸汽驱动发电机。这一过程中的能量转化有化学能转化为内能、机械能转化为电能;故选ac;
(3)①煤的主要成分是碳,与气化剂反应生成一氧化碳和氢气,由质量守恒定律,反应前后元素种类不变,则气化剂中可能含有物质是H2O或O2;
②净化精制时,用活性焦吸附粗煤气中的SO2,活性焦可能具有的结构是疏松多孔;
微波放电条件下,活性炭中的碳与二氧化硫发生反应,生成硫和一种碳的氧化物——二氧化碳或一氧化碳,化学方程式为C+SO2CO2+S或2C+SO22CO+S;
③合成汽油技术的发展,有利于节约石油资源(或节约化石能源)。
14.(2024·江苏无锡·二模)砷(As)的化合物可用于半导体领域,如我国“天宫”空间站的核心舱“天和号”就是采用砷化镓薄膜电池来供电。从砷盐净化渣(成分为砷、锌、锡和铅等)分离出锌锡铅废渣的同时制备砷酸钠晶体(Na3AsO4•12H2O)的工艺流程如图1。
已知:①砷酸钠晶体易溶于水,难溶于乙醇,有毒性;②“浸出液”其主要成分为Na3AsO4和NaAsO2。③砷酸钠溶解度随温度升高而升高。
回答下列问题:
(1)在选择浸Zn的步骤中,用硫酸就能得到浸Zn液,说明Zn的活泼性 (选填“>”或“<”或“=”)As的活泼性。
(2)用控制变量法探究焙烧温度和焙烧时间对砷的浸出率影响如图2,则应选择的最佳焙烧温度和时间分别为 ℃、 min。
(3)“焙烧”时生成Na3AsO4的化学方程式为4As+6Na2CO3+5O2=4Na3AsO4+6 。Na3AsO4中As的化合价为 。
(4)“氧化”过程中若使用H2O2溶液作氧化剂,将NaAsO2氧化为Na3AsO4。其中H2O2溶液的加入速度要适中,若太慢则过氧化氢自身会分解,其分解反应的化学方程式为 。
(5)“一系列操作”具体为蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、干燥,用乙醇洗涤砷酸钠晶体的原因是 。
【答案】(1)>
(2)600 130
(3)CO2 +5
(4)2H2O2=2H2O+O2↑
(5)降温结晶 因为晶体难溶于乙醇,用乙醇洗可以减少晶体损失
【解析】(1)用硫酸就能得到浸Zn液,是因为锌和稀硫酸发生反应而砷没有反应,说明Zn的活泼性大于As的活泼性;
(2)由图可知,应选择的最佳焙烧温度和时间分别为600℃、130min,砷的浸出率大;
(3)根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,反应物中有4个As原子、12个Na原子、6个C原子、28个O原子,已知生成物中有4个As原子、12个Na原子、16个O原子,可知6个未知生成物分子中共有6个C原子、12个O原子,则每个分子中有1个C原子、2个O原子,则该物质化学式为CO2;Na3AsO4中钠的化合价为+1价,氧的化合价为-2价,根据化合物中正负化合价的代数和为0,可得As的化合价为+5价;
(4)过氧化氢分解生成水和氧气,反应的化学方程式为:2H2O2=2H2O+O2↑;
(5)砷酸钠溶解度随温度升高而升高,蒸发浓缩得到砷酸钠的饱和溶液,为了提高结晶速率,应用降温结晶法;砷酸钠晶体易溶于水,难溶于乙醇,所以用乙醇洗可以减少晶体损失。
押题四 实验题
1.(2025·江苏无锡·一模)某化学兴趣小组利用图2所示装置(铁架台已省略)进行还原氧化铁实验。
(1)制取二氧化碳:在实验室利用图1装置制取CO2的化学方程式是 ;反应未停止前关闭止水夹,可观察到的现象是 。
(2)还原氧化铁:检查图2装置的气密性后打开两侧止水夹,将注射器1中的CO2缓缓推入至澄清石灰水变浑浊;关闭两侧止水夹,用喷火枪依次加热木炭和氧化铁。
①实验过程中,需要交替推拉注射器2和3,其作用是收集尾气和 。
②实验过程中,还原氧化铁的化学方程式是 。
【答案】(1) 长颈漏斗内液面上升
(2)使反应物充分接触,使其充分反应(合理即可)
【解析】(1)大理石或石灰石中的碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,反应的化学方程式为:;
反应过程中二氧化碳气体,反应未停止前关闭止水夹,装置内压强会逐渐增大,液体会被压会到长颈漏斗中,可观察到的现象是:长颈漏斗内液面上升;
(2)①实验过程中,交替推拉注射器2和3,可以使一氧化碳和氧化铁充分接触,使其充分反应;
②木炭和二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳,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:。
2.(2025·江苏无锡·一模)兴趣小组对NaHCO3溶液与CaCl2溶液能否发生反应进行探究。
实验准备:本实验中,CaCl2溶液的pH为6.12,NaHCO3溶液的pH为8.24;
本实验温度下,NaHCO3的溶解度为9.6g,Ca(HCO3)2溶解度为16.6g.
实验探究:按图1实验,30s时开始滴加CaCl2溶液至过量,观察到三颈瓶中先有白色沉淀生成,约40s后有无色气体产生且试管中澄清石灰水变浑浊。实验过程中溶液的pH随时间的变化关系如图2所示。
(1)碳酸氢钠俗称 ,可用于 。
(2)推测NaHCO3溶液与CaCl2溶液反应生成的白色沉淀是 。
(3)试管中澄清石灰水变浑浊,发生反应的化学方程式为 。
(4)图2显示,实验后溶液的pH大约为5.94,原因可能是 。
(5)下列现象不能证明NaHCO3溶液与CaCl2溶液能发生化学反应的是 (填序号)。
a.有白色沉淀生成 b.有无色气体产生 c.烧瓶中物质的总质量增加
【答案】(1)小苏打 治疗胃酸过多或发酵粉
(2)碳酸钙/CaCO3
(3)
(4)CO2与H2O反应生成碳酸
(5)相同条件下,硫酸钠溶液更适合作电解液
【解析】(1)碳酸氢钠俗称小苏打;
碳酸氢钠能与胃液中的盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,可用于治疗胃酸过多;碳酸氢钠受热分解能生成二氧化碳气体,可用作发酵粉;
(2)NaHCO3溶液与CaCl2溶液反应,本实验温度下,NaHCO3的溶解度为9.6g,Ca(HCO3)2溶解度为16.6g,则生成的白色沉淀不可能是碳酸氢根,根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,可能生成的白色沉淀是CaCO3;
(3)试管中澄清石灰水变浑浊,是因为二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为;
(4)根据图2,实验后溶液的pH大约为5.94<7,显酸性,是因为反应生成了二氧化碳,二氧化碳溶于水生成碳酸,碳酸显酸性,所以溶液pH减小;
(5)a、有白色沉淀生成,说明有新物质生成,能证明NaHCO3溶液与CaCl2溶液能发生化学反应,不符合题意;
b、有无色气体产生,说明有新物质生成,能证明NaHCO3溶液与CaCl2溶液能发生化学反应,不符合题意;
c、根据质量守恒定律,在密闭容器中进行的化学反应,反应前后物质的总质量不变,烧瓶是密闭容器,所以烧瓶中物质的总质量不会增加,且物质总质量不变不能证明发生了化学反应,符合题意;
故选:c。
3.(2025·江苏无锡·一模)实验题探究题:图1为实验室中常见气体的制备、收集、干燥和性质实验的部分装置。根据题目信息,请回答下列问题:
(1)写出图中实验仪器②的名称: 。
(2)实验室加热高锰酸钾制氧气的化学方程式: 。
(3)小慧同学选用大理石和稀盐酸为原料,在实验室制取并收集了一瓶干燥的二氧化碳气体。所选仪器的连接顺序应为_____→_____→_____(填写装置序号) 。
(4)某化学兴趣小组设计制取氧气和燃烧条件探究的创新实验,如图2所示。
查阅资料:白磷的着火点为40℃,P2O5+6NaOH=2Na3PO4+3H2O。
①打开止水夹,观察到锥形瓶中产生气泡,白磷不燃烧,当向H烧杯中加入90℃热水后,观察到白磷剧烈燃烧,产生大量白烟,说明燃烧还必须具备的一个条件是 。
②白磷燃烧的化学方程式: 。
【答案】(1)分液漏斗
(2)
(3)BCD
(4)温度达到可燃物的着火点
【解析】(1)根据图像,仪器②是分液漏斗。
(2)高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰、氧气,化学方程式为。
(3)用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,是固液常温型反应,发生装置选 B;要得到干燥的二氧化碳,需用浓硫酸干燥,选装置 C;二氧化碳密度比空气大,用向上排空气法收集 ,选装置 D,所以连接顺序是 B→C→D。
(4)①装置 G 中过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水、氧气,打开止水夹,有氧气产生时白磷不燃烧,加入90℃热水后白磷燃烧,对比可知,之前不燃烧是因为温度未达到白磷着火点40℃ ,加入热水后温度达到着火点,白磷燃烧,说明燃烧需温度达到可燃物着火点;
②白磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷,化学方程式为。
4.(2025·江苏无锡·一模)化学是一门以实验为基础的自然科学。
(一)研究物质的制法
如图1所示装置制取干燥的,请回答下列问题:
(1)装置丙中试剂X应该选用 (填字母)。
a.氢氧化钠溶液 b.稀硫酸 c.浓硫酸
(2)装置乙作用是除去二氧化碳中混有的氯化氢气体,其反应的化学方程式为 。
(二)研究物质的性质
将足量NaOH溶液注入到集满的锥形瓶中,采集信息形成图像,如图2、图3。
(3)随着实验的进行,锥形瓶中压强降低的主要原因是 。
(4)反应结束后锥形瓶中的压强保持在40kPa说明了 。
(三)研究物质的组成
待装置甲中无气泡产生时,静置,过滤除去底部多余的固体粉末,测得滤液pH约为3。
(5)写出滤液所含溶质的化学式: 。
(6)废液处理时,向滤液中缓慢加入 (填字母),搅拌,调节溶液pH至6~9,倒入指定容器。
a.二氧化锰 b.熟石灰 c.盐酸 d.碳酸钙粉末
【答案】(1)c
(2)
(3)二氧化碳与氢氧化钠反应,使锥形瓶内气体减少
(4)向上排空气法收集的CO2不纯净
(5)、HCl
(6)bd
【解析】(1)a、氢氧化钠溶液能与二氧化碳反应,不能用于干燥二氧化碳气体,不符合题意;
b、稀硫酸不具有吸水性,不能用于干燥二氧化碳气体,不符合题意;
c、浓硫酸具有吸水性,浓硫酸不与二氧化碳反应,可用于干燥二氧化碳,符合题意;
故选:c;
(2)装置乙作用是除去二氧化碳中混有的氯化氢气体,饱和碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠、水、二氧化碳,其反应的化学方程式为;
(3)二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,则锥形瓶中气体减小,压强降低;
(4)反应结束后,锥形瓶中的压强保持在40kPa,说明装置中还有气体,则说明向上排空气法收集的二氧化碳不纯净;
(5)测得滤液pH约为3,说明滤液显酸性,盐酸剩余,则滤液所含溶质是生成的氯化钙和过量的氯化氢,化学式为、HCl;
(6)过滤除去底部多余的固体粉末,测得滤液pH约为3<7,显酸性,盐酸剩余,则滤液所含溶质是生成的氯化钙和过量的氯化氢,废液处理时,需要将滤液调节至pH至6~9;
a、二氧化锰不能与盐酸反应,错误;
b、熟石灰显碱性,能与盐酸反应生成氯化钙和水,可调节pH至6~9,正确;
c、盐酸不能调节pH至6~9,错误;
d、碳酸钙能与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,可调节pH至6~9,正确;
故选bd。
5.(2025·江苏无锡·一模)化学是一门以实验为基础的自然科学。
(1)用高锰酸钾制氧气,收集较纯净的氧气宜选用的收集装置是 (填字母)。
(2)仪器①名称是 ;仪器②在实验中的作用是 。
(3)对废干电池进行实验研究,将外层锌筒 (填“磨成细粉末”或“剪成小块状”)后,用装置C制取氢气。将筒内的灰黑色物质(含有C、MnO2、ZnCl2等)取出进行实验,过程如图:
①操作Ⅰ中使用玻璃棒的作用是 。
②操作Ⅱ中滤纸折叠不应出现如图图示中的 (填字母)。
③操作Ⅲ灼烧后固体质量减少,原因是 。(用化学方程式表示)
④操作Ⅳ将灼烧后的剩余固体加入试管,观察到带火星木条立即复燃,试管内反应的化学方程式是 。
(4)下表是某种冰红茶标签中的部分内容,小明同学通过查阅资料得知:柠檬酸是一种无色晶体,能溶于水,属于有机酸,具有酸的通性,加热至78℃会分解。香料、苯甲酸钠、白砂糖等不显酸性。小明想利用此种冰红茶和同学们进一步验证柠檬酸的酸性:
配料
碳酸水(水、二氧化碳)白砂糖、柠檬酸、香料、苯甲酸钠
①小明首先将适量的冰红茶倒入一洁净的试管中,然后滴加紫色石蕊试液,发现石蕊变 色。据此,小明断定柠檬酸确实具有酸性。
②小红认为小明的实验结论不够严密,她的理由是 。
【答案】(1)AF
(2)锥形瓶 添加液体药品
(3)剪成小块状 搅拌加快溶解速率 D
(4)红 汽水中的碳酸也能使石蕊变红
【解析】(1)加热高锰酸钾制氧气,选用固体加热型发生装置A,氧气不易溶于水,能用排水法收集,密度比空气大,能用向上排空气法收集,排水法比向上排空气法收集的氧气较纯净,则用高锰酸钾制氧气,收集较纯净的氧气宜选用的收集装置是AF。
(2)由图知,仪器①名称是锥形瓶;仪器②是长颈漏斗,在实验中的作用是向试管内添加液体药品。
(3)对废干电池进行实验研究,将外层锌筒剪成小块状后,放在C中多孔隔板上,用装置C制取氢气。
操作Ⅰ中使用玻璃棒的作用是搅拌加快溶解速率。
操作Ⅱ是过滤,其中滤纸折叠不应出现如图图示中的D,会导致过滤失败。
操作Ⅲ灼烧后固体质量减少,原因是碳燃烧生成二氧化碳气体,反应的化学方程式为:。
操作Ⅳ将灼烧后的剩余固体加入试管,观察到带火星木条立即复燃,说明生成氧气,试管内的反应是过氧化氢在二氧化锰催化剂作用下生成水和氧气反应的化学方程式为:。
(4)①小明首先将适量的冰红茶倒入一洁净的试管中,然后滴加紫色石蕊试液,发现石蕊变红色,据此小明断定柠檬酸确实具有酸性。
②由某种冰红茶标签中的部分内容,冰红茶中还含有碳酸,汽水中的碳酸也能使石蕊试液变红,故小红认为小明的实验结论不够严密。
6.(2025·江苏无锡·一模)学科实践活动:二氧化碳的制取及性质研究。
(1)制取:
仪器①的名称 ,图1装置的优点 。
(2)验证:
①图2中蜡烛由低到高依次熄灭,说明CO2的物理性质是 。
②用图3所示装置分别进行甲、乙实验,将5mL浓NaOH溶液、5mL水同时挤压到对应试管中,振荡,观察到 ,证明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应。写出二氧化碳与氢氧化钠反应的化学方程式 。
【答案】(1)锥形瓶 可控制反应速率,获得平稳气流
(2)二氧化碳的密度比空气大 甲中锥形瓶内热水沸腾,乙中锥形瓶内热水不沸腾 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
【解析】(1)据图可知,仪器①的名称是:锥形瓶;
分液漏斗可以控制滴加液体的速率,进而控制反应的速率,获得平稳气流;
(2)①图2中的实验现象是蜡烛由下往上依次熄灭,说明CO2具有的性质是密度比空气大,不能燃烧,不支持燃烧,属于物理性质的是密度比空气大;
②气压减小时,水的沸点会降低。分别进行甲、乙实验,将5mL浓NaOH溶液、5mL水同时挤压到对应试管中,振荡,观察到甲中热水沸腾,乙中热水未沸腾,证明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应;
二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O。
7.(2025·江苏无锡·二模)某小组围绕石灰石和盐酸反应进行相关实验。
Ⅰ.课内实验
实验装置如图1所示,开始实验时,向锥形瓶中加入一定量的盐酸,图2表示实验过程中装置B和C中溶液pH的变化曲线。
(1)写出石灰石与盐酸发生反应的化学方程式 。
(2)图1中能说明CO2能与NaOH溶液反应的现象是 。
(3)图2中T1~T2时,烧杯C中显示器Ⅱ测得的pH不断变小,写出符合此变化的可能反应的化学方程式 。
(4)根据图2分析可知,T2时烧杯B溶液中的溶质有BaCl2、CO2、 (填化学式)。
Ⅱ.课外实验
图3是化学小组制作的喷气船,打开分液漏斗活塞,气体从小孔喷出,使船前进。
(5)若要使小船的运动速率加快,应 (填“调大”或“调小”)分液漏斗的活塞。
(6)随着小船的前行,船身会不断上浮,从质量守恒定律角度解释原因 。
【答案】(1)
(2)通入二氧化碳后B中没有沉淀出现,C中有沉淀出现
(3)
(4)H2CO3
(5)调大
(6)碳酸钙和盐酸反应生成的二氧化碳从小孔喷出,小船上物质的总质量减少
【解析】(1)石灰石主要成分碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,化学方程式为。
(2)可以通过反应物减少或有新物质生成来说明反应的发生。二氧化碳和氯化钡不反应,B中没有沉淀产生,氢氧化钠和氯化钡不反应,开始C中没有沉淀产生。二氧化碳进入C后,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠。所以能说明二氧化碳和氢氧化钠溶液反应的现象是通入二氧化碳后B中没有沉淀出现,C中有沉淀出现。
(3)氢氧化钠和碳酸钠溶液为碱性,氯化钡、氯化钠溶液为中性,则使pH小于7不会是因为这些物质生成。二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸显酸性,可使pH<7,所以符合此变化的可能反应的化学方程式为。
(4)烧杯B中通入二氧化碳后,二氧化碳和水反应生成碳酸,所以T2时烧杯B溶液中的溶质有BaCl2、CO2、H2CO3。
(5)反应速率越快,喷出气体越快,所以需要加快反应速率。调大分液漏斗的活塞可以加快稀盐酸滴入,使碳酸钙、稀盐酸反应的速度更快。
(6)化学反应前后,参加反应的各物质的总质量与生成的各物质的总质量相同。碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,二氧化碳从小孔喷出,则小船上物质的总质量减少,船身上浮。
8.(2025·江苏南京·一模)空气中含有氧气和二氧化碳。
(1)实验室里现有高锰酸钾、石灰石、稀硫酸和稀盐酸,以及下图所示的装置。
①上述四套装置中,仪器a的名称是 。
②上述四种试剂中,属于纯净物的是 (填化学式)。
③利用上述试剂和装置可以制取二氧化碳,应选择的装置是 (填字母),发生反应的化学方程式为 。
(2)按如图装置进行实验,可以探究空气中氧气的含量。
①红磷燃烧的化学方程式为 。
②待红磷熄灭并冷却至室温,打开弹簧夹,可以观察到 。由此可知空气中氧气的大致含量。
③请解释这个实验的原理: 。
【答案】(1)锥形瓶 BC/CB
(2) 烧杯中的水倒吸入集气瓶,约占集气瓶内空气体积的五分之一 红磷燃烧消耗氧气,使集气瓶内压强减小,在大气压作用下,水被压入集气瓶,进入水的体积即为消耗氧气的体积
【解析】(1)①仪器 a 的名称:锥形瓶;
②高锰酸钾由一种物质组成,属于纯净物,其化学式为KMnO4;石灰石主要成分是碳酸钙,还含有其他杂质,是混合物;稀硫酸是硫酸的水溶液,是混合物;稀盐酸是氯化氢气体的水溶液,是混合物;所以属于纯净物的是KMnO4;
③二氧化碳的制取:实验室制取二氧化碳常用石灰石(或大理石)和稀盐酸,反应不需要加热,应选择固液不加热型发生装置,即 B 装置;二氧化碳能溶于水,密度比空气大,应用向上排空气法收集,选择 C 装置。发生反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(2)①红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷,化学方程式为;
②实验现象:待红磷熄灭并冷却至室温,打开弹簧夹,可以观察到水沿导管进入集气瓶,约占集气瓶内空气体积的;由此可知空气中氧气的大致含量;
③实验原理:红磷燃烧消耗集气瓶内空气中的氧气,生成五氧化二磷固体,使瓶内气体减少,压强减小,小于外界大气压,在大气压的作用下,水被压入集气瓶,进入水的体积约等于消耗氧气的体积,从而测定出空气中氧气的含量。
9.(2024·江苏无锡·二模)兴趣小组同学利用下图装置探究过氧化氢溶液制取氧气的实验。
(1)甲装置中仪器a的名称为 ,该发生装置的优点是 。
(2)甲中发生反应的化学方程式为 。
(3)若用装置乙排空气法收集氧气,则气体应从 端通入。
(4)如丙装置所示,将若干土豆片(含过氧化氢分解的催化剂)和一定体积、一定浓度的过氧化氢溶液放入注射器,一段时间后收集的气体体积和时间的关系如图丁中的曲线1所示,则曲线2是指改变丙装置中 (填“①”、“②”或“③”)处变量后的变化情况。
【答案】(1)分液漏斗 可以控制反应生速率
(2)
(3)m
(4)①
【解析】(1)甲装置中仪器a的名称为分液漏斗;
该发生装置中的分液漏斗可以控制液体药品的滴加速率,从而控制反应速率,因此其优点是可以控制反应速率;
(2)甲中发生的反应是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,化学方程式为;
(3)若用装置乙排空气法收集氧气,由于氧气密度比空气略大,所以氧气应从m端通入,空气从n端排出;
(4)图丁中曲线2比曲线1最终所得氧气的体积少,由于催化剂、温度只改变反应速率,不改变生成物的质量,所以曲线2是指改变丙装置中过氧化氢溶液质量后的变化情况,故选:①。
10.(2024·江苏无锡·二模)某学习小组设计了如图所示实验(夹持装置省略),探究铁的锈蚀条件。
(1)检查装置气密性:连接好装置,关闭分液漏斗活塞,将C导管接入到装有水的烧杯中,微热甲装置,说明气密性良好的现象是 。
(2)甲装置内发生反应的化学方程式为 。
(3)一段时间后观察到,A处铁丝依然光亮,B处铁丝表面灰暗,D处铁丝依然光亮,实验现象 ,可得出铁生锈与水有关,B、D处实验现象对比说明,决定铁生锈快慢的一个重要因素是 。
(4)判断下列说法,正确的是 。
a.铁生锈是与氧气和水发生反应
b.以上装置只能探究铁生锈与水有关
c.D处铁不生锈是不符合生锈条件
【答案】(1)C 导管口有气泡冒出
(2)
(3)A、B 处实验现象对比,A 铁钉与氧气接触,B 铁钉与水和氧气接触 决定铁生锈快慢的一个重要因素是氧气的浓度
(4)a
【解析】(1)检查装置的气密性:连接好装置,关闭分液漏斗的旋塞,将 C 导管接入到装有水的烧杯中,微热甲装置,说明气密性良好的现象是 C 导管口有气泡冒出;
(2)甲中过氧化氧在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为:;
(3)一段时间后观察到,A 处铁丝依然光亮,B 处铁丝表面灰暗,D 处铁丝依然光亮,A、B 处实验现象对比,A 铁钉与氧气接触,B 铁钉与水和氧气接触,可得出铁生锈与水有关;
B、D 处实验现象对比说明:决定铁生锈快慢的一个重要因素是氧气的浓度;
(4)a.铁生锈需要与氧气和水同时接触,故正确;
b. B、D 处实验现象对比还能说明铁生锈快慢的一个重要因素是氧气的浓度,故错误;
c.铁生锈是缓慢氧化的过程,D处铁不生锈是因为时间太短,故错误;
故选a。
11.(2024·江苏无锡·二模)某小组用如图实验装置研究铜酸钠(NaCuO2)跟H2的反应。(已知无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色)
(1)实验过程包含下列操作:①停止通H2;②通入纯净的H2;③点燃酒精灯;④熄灭酒精灯,继续通氢气至 。正确的操作顺序是 (填序号)。操作②的目的是 。
(2)经检测反应生成铜、氢氧化钠和水。写出反应的化学方程式: ;根据化学方程式,判断氢气具有还原性的依据是 。
【答案】(1)装置冷却至室温 ②③④① 排尽装置内空气,防止与氢气混合爆炸
(2)3H2+2NaCuO22Cu+2NaOH+2H2O H2夺取氧生成H2O
【解析】(1)实验前先通一段时间的氢气,排尽装置中的空气,防止加热时发生爆炸。然后再点燃酒精灯进行加热,反应结束后为避免热的铜被氧气氧化,则需先熄灭酒精灯,继续通氢气至装置冷却至室温,故正确顺序为②③④①;
猜想②通入纯净的氢气,目的是排尽装置内空气,防止与氢气混合爆炸;
(2)铜酸钠(NaCuO2)与H2加热反应生成铜、氢氧化钠和水,反应的化学方程式:;
H2夺取氧生成H2O,则氢气具有还原性。
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非选择题24题考查学生的阅读理解能力,本题为阅读题;非选择题25题考查学生提取信息的能力,本题为流程题;非选择题26题考查学生的实验能力,本题为实验题。
在2024年,2023年,2022年的中考题中均有出现。
非选择题24题考查学生的阅读理解能力,本题为阅读题;非选择题25题考查学生提取信息的能力,本题为流程题;非选择题26题考查学生的实验能力,本题为实验题。难度比较小,情境多结合无锡本地风土人情和社科热点。
考查点相对比较固定,几乎一直占据非选择题的24/25/ 26小题,可以预测2025年的无锡中考依然会延续此种命题特点。
押题一 阅读理解题
1.(2025·江苏无锡·一模)阅读下列短文,回答相关问题。
“零碳明星”—氨
氮(NH3)是一种重要物质,可用作肥料,缓解耕地资源有限与粮食需求庞大的矛盾,因此,氨的需求量巨大。1909年,弗里茨•哈伯成功地利用氮气和氢气在高温高压和催化剂条件下合成了氨。国内外现在工业上使用的合成氨催化剂基本都是铁基催化剂,降低反应温度、提高合成氨催化剂活性是目前的研发热点。科研人员用磁铁矿与三氧化钼(MoO3)、氧化钨(WO3)、氧化铝(Al2O3)、混合稀土等原料,按不同比例充分混合得到合成氨催化剂,其中WO3含量对产出气体中氨含量影响如图所示,氨含量越高代表催化剂活性越好。
若采用可再生能源发电,再通过电解水制得氢气,与氮气反应合成的氨被称为绿氨,与以煤炭等化石能源为原料的合成氮相比,绿氨有显著的碳减排优势。随着“双碳”目标的提出,氨作为氢的载体,能源化应用成为研究热点,氨正由肥料走向燃料。研究发现氨作为燃料,是一种比氢气更理想的能源,二者在相同条件下的部分参数对比见下表。
氢气
氨气
颜色、气味
无色、无味
无色、刺激性
沸点/℃
252.9
33.5
水中溶解度
难溶于水
极易溶于水
燃烧热/()
12.77
17.10
爆炸极限/%
4~75
16~25
若能实现绿氨合成与应用的全产业链发展,凭借制备工艺简单、碳排放低、能量密度高、易于储运等优点,氨有望在能源行业,尤其在航运领域,成为新的“零碳富氢”燃料。
(1)氨(NH3)中氮元素的化合价为 。
(2)分离液态空气可获得工业合成氨的原料N2,该过程发生的是 变化。
(3)根据如图可知,WO3含量与催化剂活性的关系是:在研究的含量范围之内, 。
(4)一定条件下,氨在纯氧中燃烧的产物是氮气和水,反应的化学方程式是 。
(5)NH3可用于烟气脱硝,如,R的化学式为 。
(6)有关氨替代氢气作为燃料,下列说法正确的是
A.氨气的沸点比氢气低,更难液化储运
B.氨气的燃烧热比氢气大,氨气作为燃料更高效
C.氨气的爆炸极限范围比氢气小,氨气作为燃料安全性比氢气高
2.(2025·江苏无锡·一模)阅读短文,回答问题。
新能源汽车:驶向未来的绿色选择
近年来,新能源汽车正以势不可挡的姿态,改变着人们的出行方式。预测到2030年,全球新能源汽车销量有望突破4000万辆。新能源汽车崛起的背后是诸多优势的支撑。纯电车环保无污染,减少碳排放;利用可再生能源发电,电能转化率超过90%;使用成本低,维护更简单;有免税、补贴、不限行等诸多政策支持;运行噪音小、加速快、智能化程度高等先进技术为大众提供了更安静、舒适的驾驶体验。
新能源汽车的核心技术主要是电池、电机和电控。电池是新能源汽车的“能量心脏”,负责储存能量。电机是新能源汽车的“肌肉与神经”,负责将电能转化为机械能,驱动车辆前进。电控系统则是新能源汽车的“智能大脑”,负责控制电池、电机等部件协调工作,保障车辆安全稳定的运行。
常见的新能源汽车电池主要包括锂离子电池和燃料电池。锂电池因其能量密度高、循环寿命长而占主流地位。在电池材料中添加适量的石墨烯(单层石墨)作导电剂,可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,导致电池的内阻增加,性能下降。为此,科研团队就石墨烯含量对LiFeO4粉末电阻的影响展开研究的结果如图1所示。
随着电池技术的不断突破,续航里程短、充电速度慢等问题将得到解决。充电桩等设施也将日益完善,为新能源汽车的普及扫清障碍。此外,智能驾驶、车联网等新技术的应用,为人们带来更加智能、便捷的出行体验。
(1)新能源汽车常使用磷酸铁锂电池,工作原理如图2。FePO4中磷酸根显-3价,则其中阳离子的符号为 ,放电时发生反应的化学方程式为 。
(2)分析图1,电池性能最佳点为 (填“A”或“B”或“C”).
(3)下列说法正确的是 (填序号)。
a.电机在新能源汽车中主要承担能量储存功能
b.新能源汽车相比传统燃油车具有运行噪音小的优势
c.锂离子电池的循环寿命短是制约其发展的主要问题
d.智能化程度高使得新能源汽车驾驶体验更舒适
(4)请评析文中“纯电车环保无污染”这个观点,并说明理由: 。
3.(2025·江苏无锡·一模)科普阅读。
水是生命之源,地球上水的储量虽然很大,但大部分是海水或咸水。随着工业化进程不断发展,水污染日益严重,为保障人类健康,除了治理污染源头外,净化水也显得尤为重要。
目前市售净水器类型主要有三种:超滤净水器、纳滤净水器以及反渗透净水器。超滤净水器采用超滤膜过滤技术,过滤精度大约为0.01微米,主要除去细菌、铁锈、胶体、泥沙、悬浮物、大分子、余氯、有机物等有害物质,但对水中重金属离子、化学污染物、无机盐等不能有效除去;纳滤净水器采用纳滤膜过滤技术,过滤精度大约为0.001微米,除了超滤膜能除去的有害物质外,还能够除去水中重金属离子、化学污染物、部分无机盐、软化水质,并保留对人体有益的矿物质。
反渗透净水器采用RO反渗透膜过滤技术,过滤精度大约为0.0001微米,能够除去水中绝大部分杂质,如矿物质、化学污染物、重金属离子都能轻松除去,是目前市面上公认过滤效果最好的净水器类型。某牌子的反渗透净水器工作原理如图所示:
依据上文,回答问题。
(1)超滤净水器缺点是 。
(2)图中,反渗透净水器中使用到活性炭滤芯,利用活性炭具有 性。RO反渗透膜可以让水分子通过,而阻止化学污染物、重金属离子等通过,该过程相当于净水方法中的 操作。
(3)下列有关三种类型的净水器说法,正确的是_____。
A.超滤膜能够除去水中重金属离子、部分无机盐、软化水质,并保留对人体有益的矿物质
B.三种类型净水效果由高到低顺序:反渗透净水器、纳滤净水器、超滤净水器
C.RO反渗透膜能够除去水中所有的杂质
D.长期喝纳滤净水器净化的水比反渗透净水器净化的水对人体要有益一些
(4)二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体,可以对饮用水进行消毒,二氧化氯遇热水生成次氯酸(HClO)、氯气和氧气,请写出该反应的化学方程式 。
4.(2025·江苏无锡·一模)阅读下列短文,回答相关问题。
氨()是一种重要的化学物质,可用于制造硝酸和氮肥。
Ⅰ.工业合成氨。流程示意图如图1所示。
铁触媒催化剂用磁铁矿与三氧化钼()、氧化钨()、氧化铝()、混合稀土等原料,按不同比例充分混合得到,其中、含量对产出气体中氨含量影响分别如图2、图3所示,氨含量越高代表催化剂活性越好。
Ⅱ.氨燃料。随着“双碳”目标的提出,氨作为氢的载体,能源化应用也成为研究热点,氨正由肥料走向燃料。研究发现氨作为燃料,在电动汽车等动力电源方面具有潜在的应用前景。其与氢气在相同条件下的物性参数对比见下表。
物性参数
燃烧热(/)
12.77
17.10
沸点/℃
-252.9
-33.5
最小点火能量/MJ
0.02
8
爆炸极限/%
4~75
16~25
依据短文内容回答下列问题。
(1)合成氨的原料之一氮气主要来于空气。空气中氮气的体积分数约为 。
(2)一定条件下,纯净的氨气在纯氧中燃烧生成氮气和水,反应的化学方程式为 。
(3)根据图2写出含量与催化剂活性的关系是 。
(4)在压强下,氮气的沸点为-195.8℃(与沸点见短文中表格),欲将与、分离,将温度控制在 范围内。
(5)下列说法不正确的是 (填字母序号)。
a.氨气比氢气更容易被点燃
b.三氧化钼()、氧化钨()、氧化铝()都属于氧化物
c.氢气液化储存比氨气更易实现,但爆炸风险较大
d.氨气具有非常大的潜在应用前景
5.(2025·江苏无锡·一模)阅读下列短文,回答相关问题。
酸碱度与人体健康
我们知道许多物质具有酸性或碱性。其实,人体的体液也有一定的酸碱性,且其酸碱度保持在一个相对稳定的范围内,才能维持人体正常的生命活动。人体血液的量较多,分布广,正常人体血浆pH为7.35~7.45。氧气充足时,人体摄取的糖类、脂肪、蛋白质会被彻底氧化分解,最终生成CO2和H2O,在组织细胞与血液之间进行气体交换时,CO2扩散到血液中,会引起血浆的pH略有改变。
人体胃液担负着食物的消化,pH为0.9~1.5。20世纪初科学家在人体胃内发现了幽门螺旋杆菌,幽门螺旋杆菌能引起慢性胃炎,它主要是通过其产生的脲酶分解尿素产生氨而中和人体胃酸,导致人体胃内酸碱失衡,胃液分泌异常。
如图是一组胃病患者在空腹状态下24小时胃液pH的变化曲线。科学家发现人体胃液的pH影响人体对药物的吸收,胃液pH低时,胃液分泌多,胃对弱酸性类药物的吸收相对多;胃液pH高时,胃液分泌少,有利于弱碱性类药物的吸收。
(1)脲酶分解尿素反应的化学方程式为,则X的化学式为 。
(2)分析如图,患者服用含氢氧化铝的胃药时,最适宜的用药时间为 。
(3)下列说法正确的是 (填写序号)。
a.胃酸能帮助消化食物,胃酸分泌越多越有利于人体健康
b.患者的用药时间也会影响到药效
c.患者在晚上九点左右服用弱酸性类药物时吸收最好
(4)定量探究抗酸药物与“胃酸”的反应如图1,利用数字化实验装置分别测定碳酸氢钠片、铝碳酸镁片与“胃酸”反应时,产生CO2的速率快慢和pH的变化,得到“二氧化碳浓度-时间”曲线(如图2)、“pH-时间”曲线(如图3)。
①服用碳酸氢钠片更易造成胃胀气,原因是 。
②某同学根据图3得出:铝碳酸镁片消耗酸的能力更强,原因是 。
6.(2025·江苏无锡·一模)阅读下列短文,回答相关问题。
海水资源的综合利用
海洋是个宝库,它不仅有地球上绝大部分的水资源,还蕴藏着丰富的化学资源。
淡化海水可以采用电渗析法。电渗析法是指在电压的作用下,使海水中的Na+、Cl-等离子朝着指定方向定向移动,工作原理如图1所示。经检测,电渗析系统产出的淡水无异色、异嗅、异味,pH为8.28。
淡化海水分离出的浓盐水,还可进一步制盐和制镁,实现海水化学资源的综合利用。
浓盐水制盐。将浓盐水引入到盐田中经风吹日晒进行蒸发,进一步处理得到食盐。研究人员对影响浓盐水蒸发速率的因素进行了研究,实验结果如图2。
浓盐水制镁。工业上用浓盐水提取金属镁的方法如图3。
随着我国对海洋经济的开发实施,浓盐水中化学资源的开发和有效利用必将成为各种资源的新来源。
(1)通过电渗析法得到的淡水属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)图1中,通过电渗析法得到的淡水从 (填“A”或“B”)处出口排出。
(3)对比图2中的曲线,得到的结论是 。
(4)图3中,步骤①中加入石灰乳而不是加入澄清石灰水的原因是 ,步骤③生成镁和氯气,写出该反应的化学方程式 。
(5)下列说法正确的是 (填字母)。
a.电渗析法淡化海水的原理与蒸馏水的制取原理相似
b.制盐工艺中以浓盐水为原料可降低成本
c.制镁工艺中步骤①②的目的是富集且提纯浓盐水中的镁元素
7.(2025·江苏无锡·一模)阅读科普短文,回答问题
农药在农业生产中发挥着至关重要的作用,可以有效地防控农作物病虫害。但某些地区确实出现过农药残留超标事件,让一些人“谈药色变”。怎样科学地减少果蔬中的农药残留呢?
有些农药随着温度的升高,分解会加快。例如,通过在沸水中焯或使用蒸、炒等烹饪手段可以去除蔬菜中氨基甲酸酯类农药的残留。
部分农药在空气中能够缓慢地分解为对人体无害的物质所以对一些易于保存的农产品,如胡萝卜、南瓜、土豆等,可以在室外存放一定时间来减少农药残留量。有科研人员监测了番茄中三唑酮(C14H16ClN3O2)在温室大棚内和室外的分解情况,如图1:
去皮可以有效减少果蔬中的农药残留。但部分果蔬不容易去皮,如生菜、草莓、樱桃等,因此清洗成为了消费者去除农药残留的重要方式。由于大多数农药难溶于水,可利用洗菜机或加入洗涤盐等方式提高农药残留的去除效果。有人比较了利用不同方法去除黄瓜中嘧菌酯农药残留的效果,如图2所示。
可见,减少农药残留的关键是认识物质的性质。可基于农药的不同性质,采用有针对性的方法来去除。
依据文章内容回答下列问题。
(1)在沸水中焯蔬菜可以去除氨基甲酸酯类农药的残留,这是利用了氨基甲酸酯类物质 (填“物理”或“化学”)性质。
(2)三唑酮(C14H16ClN3O2)由 种元素组成。
(3)依据图1,分析在温室内番茄中三唑酮残留量随时间的变化关系 。
(4)为了最大量地去除黄瓜中的嘧菌酯,清洗黄瓜效果最好的方法是 。
(5)下列说法合理的是_____(填字母)。
A.削去果皮,也能减少农药残留
B.采摘瓜果后,可以直接食用
C.利用农药的某些物理和化学性质可以有效地减少农药残留量
D.为了防止农药在农产品中残留,必须全面禁止使用农药
8.(2025·江苏无锡·一模)阅读下面的科普短文。依据科普短文回答问题。
比亚迪的“刀片电池”——磷酸铁锂的奥秘
比亚迪的“刀片电池”在新能源汽车领域各受瞩目,其核心成分是磷酸铁锂(LiFePO4)。这种电池以安全性高、寿命长和能量密度相对较高等优势,为比亚迪汽车的性能提供了有力支撑。
磷酸铁锂(LiFePO4)作为正极材料,有着独特的化学结构。在它的晶体结构中,锂离子能够在充放电过程中可逆地嵌入和脱出。充电时,锂离子从磷酸铁锂晶格中脱出,通过电解液和隔膜向负极迁移;放电时,锂离子又从负极脱出,重新嵌入到磷酸铁锂的晶格中。在这个过程中,铁元素的化合价在+2价和+3价之间变化,实现了化学能与电能的相互转化。
为了提升“刀片电池”的性能,比亚迪的科研团队对磷酸铁锂材料进行了诸多改进。例如,通过纳米化技术。使磷酸铁锂颗粒的粒径更小。从而增大了材料的比表面积。提高了锂离子的扩散速率。加快了电池的充放电速度。科研人员还通过研究对比了添加1-SP和2-CNT两种导电剂对纯电动汽车中磷酸铁铟电池使用寿命的影响,结果如图1(容量保持率越高,代表电池使用寿命越长),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LiFePO4粉末电阻的影响展开研究,研究结果如图2所示。
(1)磷酸铁锂(LiFePO4)由 种元素组成。
(2)“刀片电池”放电时,是将 转化为电能。
(3)石墨烯和金刚石的物理性质有很大的差异,原因是: 。
(4)对比图1中两条曲线,得到的结论是:在实验研究的放电倍率范围内,放电倍率相同时 。
(5)图2中BC段曲线变化的原因: 。
(6)下列说法错误的是___________(填字母)。
A.“刀片电池”具有安全性高、寿命长、能量密度较低的特点
B.“刀片电池”充电时锂离子从负极通过电解液和隔膜向正极迁移
C.通过纳米化技术使磷酸铁锂颗粒粒径变小,加快了电池充放电速度
9.(2024·江苏无锡·二模)阅读下列短文,回答相关问题。
三星堆上新“黑科技”
“沉睡三千年,一醒惊天下”。四川三星堆遗址发现的6座“祭祀坑”中,青铜面具、青铜神树、黄金面具、黄金权杖、玉石器、象牙等均堪称独一无二的旷世神品。三星堆古遗址的发掘向世人展示了古代文明的高度发达和中华文明的源远流长。
广汉三星堆遗址考古被誉为“一场高科技助力的多学科综合考古”。考古发掘现场被大跨度钢结构大棚覆盖,这是我国开创的田野考古新模式——“考古方舱”。考古人员进入舱内时需穿防护服,尽量减少带入污染物。发掘舱可调节温度和湿度,考古人员还可密切跟踪仓内的二氧化碳、二氧化氮含量。考古实验室里配备了充氮保湿箱和各种检测仪器,可实现文物发掘、保护的“零时差”衔接。
考古人员通过高光谱成像,分析坑内的灰烬等物质,发现了一些丝绸制品的残余,这为“古蜀是中国古代丝绸的重要起源地之一”提供了确凿的证据。
金面具、青铜器在地下埋藏了数千年。青铜器上布满锈斑,本身比较脆弱,已知铜锈分为有害锈和无害锈两种。其中Cu2(OH)2CO3为无害锈,无害锈能保护青铜器,CuCl2·3Cu(OH)2为有害锈,有害锈会使器物受损加剧并不断扩散。
考古工作者采用3D打印技术,打印出非常逼真的青铜器模型,接着在模型上涂上半凝固的硅胶材料,形成一个保护套。然后,将这层保护套“穿”在出土的青铜器上,形成贴身“防护服”,外面再用石膏固定。除此之外,考古工作者对出土象牙进行科学清理后,只需将其放置于充氮保护箱里,就能安全及时地进行文物保护。
三星堆遗址的考古仍在继续,多学科融合的科技之光必将让古老的历史文化遗产绵延流传。
(1)“考古方舱”由钢结构搭建,钢属于 (填“金属”或“合成”)材料。
(2)新发掘的半张黄金面具,埋在地下数千年仍金光闪闪,原因是 。
(3)考古人员密切跟踪的仓内气体中属于空气污染物的是 。
(4)将出土的象牙放在充氮保护箱中的目的是 。
(5)下列说法正确的是 。
a.无害锈能保护青铜器的原因可能是它结构紧密,覆盖在文物表面,隔绝空气和水,阻止进一步反应
b.在古代,丝绸是蚕丝织造的纺织品,点燃蚕丝可闻到烧焦羽毛的气味
c.此次考古发掘与露天考古相比的优点之一是可控制发掘现场的温度、湿度
d.根据考古工作者保护文物的方案可推测出石膏的硬度比硅胶小
10.(2024·江苏无锡·二模)阅读下列科普短文,回答有关问题
化学电池
现代生活离不开化学电池。
材料一:生活中常见的化学电池——锌锰干电池。 锌锰电池的原理可以用化学方程式:Zn+2MnO2+2NH4Cl=ZnCl2+Mn2O3+2NH3↑+H2O表示。锌锰电池是一种一次性电池,锌锰电池对环境污染很严重,一节 5 号废电池可以污染数十立方米的水,使一平方米土地荒废。
材料二:燃料电池是很有发展前途的新的动力电源。 氢氧燃料电池就是其中一种,它和其他普通化学电池不大一样,需要连续向其供给反应物质,工作时,向氢电极供应氢气,同时向氧电极供应氧气,氢气和氧气在电极上的催化剂作用下生成水。 如果持续通氢气和氧气,可以持续产生电流。 氢氧燃料电池的主要特点是能量转换率较高(超过80%,普通燃烧能量转换率30%多),废弃物排放少,噪音低。
(1)氢氧燃料电池中H2在电源负极 (填“得到”或“失去”)了电子。
(2)锌锰干电池中碳棒具有 性,故在实验中可以作电池的电极。
(3)在锌锰干电池的反应材料中,属于氧化物的是 (写化学式)。
(4)氢氧燃料电池是通过燃料的燃烧反应设计的,它的反应方程式为 。
(5)氢氧燃料电池优于锌锰干电池的理由: (写出一条即可)。
11.(2024·江苏无锡·二模)阅读下列科普短文,回答问题。
新能源汽车知多少
新能源汽车已经走进了我们的生活。与传统汽车使用化石燃料不同,新能源汽车的能量来源更加多元化。
电动汽车:电池能为电动汽车提供动力,几类电池的部分性能指标如图1所示。其中能量密度表示单位体积的电池所具有的能量。
氢内燃车:氢内燃车以氢气为燃料,不排放任何污染物。氢气可通过电解水(原理如图2)等多种方式获得。据测算,1kg氢气完全燃烧可释放14.3×104kJ的热量,1kg汽油完全燃烧可释放4.6×104kJ的热量。
乙醇汽车:乙醇汽车以乙醇为燃料,乙醇是可再生能源,可以通过发酵甘蔗、玉米等农作物,或发酵粮食收割后剩余的秸秆大量提取。
太阳能汽车:以太阳能电池驱动,低碳环保,真正实现了零排放。
我国新能源汽车发展迅速,未来可期。
(1)依据图1,锂电池优于镍氢电池的性能指标是 。
(2)1kg氢气完全燃烧,消耗氧气的质量为 kg。依据测算数据可知,氢内燃车与汽油车相比的优势是 。
(3)下列说法正确的是 (填序号)。
A.依据图1可知,提供相同能量时,铝空电池的体积最小
B.图2中,A口产生的气体为氢气
C.农业大国盛产甘蔗和玉米,有利于推广乙醇汽车
D.报废的电动汽车电池,要及时用土进行掩埋处理
(4)太阳能电池需要大量的单质硅,单质硅(Si)的结构类似于金刚石,则构成单质硅的微粒是 (选填“分子”或“原子”或“离子”),单质硅是由石英固体(SiO2)与碳在高温条件下反应制得的,同时生成一种可燃性气体,该反应的化学方程式为 。
押题二 流程图题
1.(2025·江苏无锡·一模)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
2.(2025·江苏无锡·一模)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”)。
3.(2025·江苏无锡·一模)ZnO广泛地应用于药膏等产品的制作中。以氧化锌矿(主要成分为ZnO,还含少量CuO,其余成分不与硫酸反应)为原料制备活性氯化锌,流程示意图如图。
(1)“酸浸”前将矿石粉碎目的是 。
(2)“过滤”所得滤渣中含有的金属是 (填化学式)。
(3)“沉锌”中pH为10时,碱式碳酸锌【】产率最高。若pH过高,产率会下降,原因是生成了 (填化学式)杂质。
(4)“焙烧”中碱式碳酸锌受热分解为ZnO和另外2种常见氧化物,其化学方程式为 。
(5)药膏药效高低与锌元素的含量相关。碳酸锌的抑菌活性低于相同质量的氧化锌,可能原因是 。
4.(2025·江苏无锡·一模)某兴趣小组用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3,还含少量FeO、SiO2、CuO等)制备纯净的FeCl3溶液(SiO2不溶于硫酸)。流程如图:
(1)稀硫酸与烧渣混合,发生反应的化学方程式为 (写出任意一个)。
(2)加入H2O2溶液将滤液1中的Fe2+转化为Fe3+,溶液温度不宜过高,原因是 。
(3)加入氨水调节溶液的pH,使Fe3+、Cu2+在不同pH条件下沉淀,固体2中物质的化学式为 。
(4)化学反应速率受多种因素的影响。下列说法正确的是 。
a.提高各反应物的浓度,可加快反应
b.提高滤液2的温度,可加快反应
c.稀硫酸与烧渣混合后进行搅拌,可加快反应
5.(2025·江苏无锡·一模)以氧化铜锌矿(主要含ZnO和CuO,还含少量Fe2O3和SiO2,其中SiO2不与稀硫酸反应)为原料,制备活性氧化锌的流程如下:
(1)酸浸:写出与稀硫酸发生反应的化学方程式 (任写一个)。操作a的名称为 。
(2)除铜:滤渣的成分为 。
(3)氧化:H2O2溶液将溶液中的FeSO4氧化成Fe2(SO4)3。溶液温度不宜过高的原因是 。
(4)沉铁:氢氧化铁可用于制备铁红。原理为:2Fe(OH)3 X+3H2O,X的化学式为 。
(5)补充实验方案:取等量新制氧化锌和普通氧化锌于两只烧杯中,同时加入等量10%的稀硫酸并搅拌,观察到 ,结论:新制氧化锌比普通氧化锌的活性更强。
6.(2025·江苏无锡·一模)芯片是用高纯硅制成的。如图是以石英砂为原料制备高纯硅的工艺流程(石英砂主要成分是SiO2,含有少量的Fe2O3和Al2O3)。已知SiO2不溶于水也不溶于盐酸。
(1)步骤①中涉及到的化学方程式 (写出一个即可)。
(2)写出溶液a中的溶质 。
(3)写出步骤②中发生的反应方程式 ,其中焦炭作 。
(4)步骤④需要在无氧的环境下进行的原因是 。
(5)该流程中可循环利用的物质是 。
7.(2025·江苏无锡·一模)用废黄锡生产硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)的流程如图:
查阅资料:CuSO4·5H2O受热易失去结晶水
(1)“操作1”用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 。
(2)“滤液A”中的溶质是 (填化学式)。
(3)“转化”过程需要温度控制在50℃到60℃加热,温度不能过高的原因是 ;该过程还有水生成,请写出“转化”过程的化学方程式: 。
(4)“操作2”包括:蒸发浓缩溶液至表面有晶膜出现(此时CuSO4溶液已饱和)、 (填“蒸发结晶”或“降温结晶”)、95%的乙醇洗涤、低温干燥。
(5)如图为H2O2分解率与pH的变化关系,储存10.9%H2O2溶液的最佳pH范围为___________(填字母)。
A.pH<2.5 B.2.5<pH<3.0 C.4.0<pH<4.5 D.pH>4.5
8.(2025·江苏无锡·二模)用蛋壳粉(主要含CaCO3,还有少量MgCO3)为原料,通过以下步骤制取补钙剂醋酸钙[(CH3COO)2Ca]。
已知:①MgCO3与CaCO3化学性质相似;②醋酸(CH3COOH)易挥发。
(1)焙烧:蛋壳粉高温焙烧过程中,请写出:MgCO3发生反应的化学方程式 。
(2)酸溶:在加醋酸之前,先将焙烧得到的固体加水打浆,冷却后再加入稍过量的醋酸得到醋酸盐溶液。不直接向焙烧后的固体中加入醋酸的原因是 。
(3)沉镁:在酸溶后的溶液中加入氢氧化钙至pH约为11,将溶液中的(CH3COO)2Mg转化为Mg(OH)2沉淀除去,该反应属于 (填基本反应类型)。
(4)中和:在除镁后的溶液中加入醋酸调节溶液pH约为7。其目的有:① 。②防止溶液吸收空气中的二氧化碳使产率降低。
(5)纯度分析:用化学方法分析所得醋酸钙样品中钙元素的质量分数,可计算出产品的纯度。现称取所得醋酸钙样品m克,测出钙元素的质量分数为n%,求算产品的纯度为 (用含有m、n的式子表示)。
9.(2025·江苏无锡·一模)柠檬酸亚铁是一种补血剂,易溶于水,难溶于乙醇。某科研小组在实验室研究制备柠檬酸亚铁的原料碳酸亚铁。
用预处理后的硫铁矿烧渣(主要成分,含少量不溶性杂质)制备碳酸亚铁的流程如图:
已知:a.溶液呈碱性;b.在碱性条件下生成沉淀。
(1)“酸浸”时,为提高铁元素的浸出率,可采取的措施是 (任写一条);
(2)“还原”时,加入铁粉,溶液由黄色变为浅绿色,同时有无色气体生成。“酸浸”所得溶液中含有的阳离子是 (填离子符号);
(3)“沉铁”时,
①该反应原理为 ;
②实验时需将溶液滴入溶液中,而不能反向滴加,其原因是 。
10.(2025·江苏南京·一模)我国“鹊桥二号”中继星使用镀金钼丝天线,搭建了地面与“嫦娥六号”的通信桥梁。如图是利用辉钼矿(主要成分为)制备金属钼的流程图,请据图回答下列问题。
(1)“焙烧炉”中,发生反应的化学方程式为 。洗涤“反应器Ⅰ”的废渣,并将洗涤滤液投入“反应器Ⅱ”中的目的是 (写一条即可)。
(2)“反应器Ⅱ”中发生复分解反应,则所得溶液中溶质的主要成分是 (写物质名称),推测钼酸是一种 (“可溶”或“难溶”)于水的物质。
(3)“反应器Ⅲ”中发生反应的化学方程式为 。
11.(2024·江苏无锡·二模)2023年12月研究人员在新疆地区发现了一处世界级的铍矿床,为我国的科技发展和国防建设带来了巨大机遇。铍有“超级金属”之称,制备金属铍的原料是绿柱石,其主要成分有BeO、Al2O3、SiO2、Fe2O3和FeO,制备工艺流程如下图所示:
已知:①SiO2既不溶于水也不与酸反应
②“氧化”时发生反应:
③该工艺条件下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
金属离子
Fe3+
Al3+
Fe2+
Be2+
开始沉淀时pH
1.5
3.3
6.5
5.2
沉淀完全时pH
3.7
5.0
9.7
8.8
(1)“酸浸”前将绿柱石进行粉碎的目的是 。
(2)滤渣2的主要成分是A1(OH)3和 ,调节pH的合理范围为 (填序号)。
a.5.2~6.5 b.3.7~5.2 c.5.0~8.8 d.5.0~5.2
(3)(NH4)2BeF4溶液经蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、干燥等操作后可得到晶体。
(4)依据本流程,BeF2通过置换反应得到Be的化学方程式是 。
(5)铍铜合金使用广泛,若绿柱石中BeO的含量为a%,上述工艺流程中Be的产率为b%,则10000kg该绿柱石理论上可生产Be含量为2%的铍铜合金的质量为 kg(用a、b表示)。
12.(2024·江苏无锡·二模)工业上以硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、Fe3O4,含少量难溶杂质)为主要原料制备铁红(Fe2O3)步骤如图1所示。
(1)酸浸:用硫酸溶液浸取烧渣中的铁元素。若其他条件不变,下列措施中能提高铁元素浸出率的有___________(填序号)。
A.适当升高温度 B.适当加快搅拌速率 C.减小硫酸浓度
(2)过滤1:所得滤液中含有的阳离子有:Fe2+和 。
(3)沉铁:为得到铁最大转化率,取10mL“酸浸”后的滤液并加入一定量NH4HCO3,铁的沉淀率随氨水用量变化如图2所示。
①氨水的最佳用量为 mL。
②氨水的量小于4mL时,铁的沉淀率变化幅度很小,其原因可能为 。
③“沉铁”过程温度不宜过高,主要原因是 (任答一点即可)。
(4)焙烧:将“沉铁”后的产物FeOOH和FeCO3高温焙烧后均可得到铁红。写出FeOOH高温脱水分解化学方程式: 。
13.(2024·江苏无锡·二模)长期以来,燃煤发电是我国电力供给的主要方式。
(1)传统燃煤发电直接燃烧煤。此过程可能生成一氧化碳,原因可能是 。
(2)燃煤产生的热量加热锅炉中的水,产生的高压蒸汽驱动发电机。这一过程中的能量转化有 (填序号)。
a.化学能转化为内能
b.内能转化为电能
c.机械能转化为电能
(3)发展清洁燃煤技术,实现“双碳”目标。其中一种技术流程如图。
①根据净化精制的产物,猜想气化剂中可能含有物质是 。
②净化精制时,用活性焦吸附粗煤气中的SO2,活性焦可能具有的结构是 。微波放电条件下,活性焦中的碳与二氧化硫发生反应,生成硫和一种碳的氧化物,写出该过程的化学方程式 (任写一个)。
③合成汽油技术的发展,有利于节约 。
14.(2024·江苏无锡·二模)砷(As)的化合物可用于半导体领域,如我国“天宫”空间站的核心舱“天和号”就是采用砷化镓薄膜电池来供电。从砷盐净化渣(成分为砷、锌、锡和铅等)分离出锌锡铅废渣的同时制备砷酸钠晶体(Na3AsO4•12H2O)的工艺流程如图1。
已知:①砷酸钠晶体易溶于水,难溶于乙醇,有毒性;②“浸出液”其主要成分为Na3AsO4和NaAsO2。③砷酸钠溶解度随温度升高而升高。
回答下列问题:
(1)在选择浸Zn的步骤中,用硫酸就能得到浸Zn液,说明Zn的活泼性 (选填“>”或“<”或“=”)As的活泼性。
(2)用控制变量法探究焙烧温度和焙烧时间对砷的浸出率影响如图2,则应选择的最佳焙烧温度和时间分别为 ℃、 min。
(3)“焙烧”时生成Na3AsO4的化学方程式为4As+6Na2CO3+5O2=4Na3AsO4+6 。Na3AsO4中As的化合价为 。
(4)“氧化”过程中若使用H2O2溶液作氧化剂,将NaAsO2氧化为Na3AsO4。其中H2O2溶液的加入速度要适中,若太慢则过氧化氢自身会分解,其分解反应的化学方程式为 。
(5)“一系列操作”具体为蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、干燥,用乙醇洗涤砷酸钠晶体的原因是 。
押题四 实验题
1.(2025·江苏无锡·一模)某化学兴趣小组利用图2所示装置(铁架台已省略)进行还原氧化铁实验。
(1)制取二氧化碳:在实验室利用图1装置制取CO2的化学方程式是 ;反应未停止前关闭止水夹,可观察到的现象是 。
(2)还原氧化铁:检查图2装置的气密性后打开两侧止水夹,将注射器1中的CO2缓缓推入至澄清石灰水变浑浊;关闭两侧止水夹,用喷火枪依次加热木炭和氧化铁。
①实验过程中,需要交替推拉注射器2和3,其作用是收集尾气和 。
②实验过程中,还原氧化铁的化学方程式是 。
2.(2025·江苏无锡·一模)兴趣小组对NaHCO3溶液与CaCl2溶液能否发生反应进行探究。
实验准备:本实验中,CaCl2溶液的pH为6.12,NaHCO3溶液的pH为8.24;
本实验温度下,NaHCO3的溶解度为9.6g,Ca(HCO3)2溶解度为16.6g.
实验探究:按图1实验,30s时开始滴加CaCl2溶液至过量,观察到三颈瓶中先有白色沉淀生成,约40s后有无色气体产生且试管中澄清石灰水变浑浊。实验过程中溶液的pH随时间的变化关系如图2所示。
(1)碳酸氢钠俗称 ,可用于 。
(2)推测NaHCO3溶液与CaCl2溶液反应生成的白色沉淀是 。
(3)试管中澄清石灰水变浑浊,发生反应的化学方程式为 。
(4)图2显示,实验后溶液的pH大约为5.94,原因可能是 。
(5)下列现象不能证明NaHCO3溶液与CaCl2溶液能发生化学反应的是 (填序号)。
a.有白色沉淀生成 b.有无色气体产生 c.烧瓶中物质的总质量增加
3.(2025·江苏无锡·一模)实验题探究题:图1为实验室中常见气体的制备、收集、干燥和性质实验的部分装置。根据题目信息,请回答下列问题:
(1)写出图中实验仪器②的名称: 。
(2)实验室加热高锰酸钾制氧气的化学方程式: 。
(3)小慧同学选用大理石和稀盐酸为原料,在实验室制取并收集了一瓶干燥的二氧化碳气体。所选仪器的连接顺序应为_____→_____→_____(填写装置序号) 。
(4)某化学兴趣小组设计制取氧气和燃烧条件探究的创新实验,如图2所示。
查阅资料:白磷的着火点为40℃,P2O5+6NaOH=2Na3PO4+3H2O。
①打开止水夹,观察到锥形瓶中产生气泡,白磷不燃烧,当向H烧杯中加入90℃热水后,观察到白磷剧烈燃烧,产生大量白烟,说明燃烧还必须具备的一个条件是 。
②白磷燃烧的化学方程式: 。
4.(2025·江苏无锡·一模)化学是一门以实验为基础的自然科学。
(一)研究物质的制法
如图1所示装置制取干燥的,请回答下列问题:
(1)装置丙中试剂X应该选用 (填字母)。
a.氢氧化钠溶液 b.稀硫酸 c.浓硫酸
(2)装置乙作用是除去二氧化碳中混有的氯化氢气体,其反应的化学方程式为 。
(二)研究物质的性质
将足量NaOH溶液注入到集满的锥形瓶中,采集信息形成图像,如图2、图3。
(3)随着实验的进行,锥形瓶中压强降低的主要原因是 。
(4)反应结束后锥形瓶中的压强保持在40kPa说明了 。
(三)研究物质的组成
待装置甲中无气泡产生时,静置,过滤除去底部多余的固体粉末,测得滤液pH约为3。
(5)写出滤液所含溶质的化学式: 。
(6)废液处理时,向滤液中缓慢加入 (填字母),搅拌,调节溶液pH至6~9,倒入指定容器。
a.二氧化锰 b.熟石灰 c.盐酸 d.碳酸钙粉末
5.(2025·江苏无锡·一模)化学是一门以实验为基础的自然科学。
(1)用高锰酸钾制氧气,收集较纯净的氧气宜选用的收集装置是 (填字母)。
(2)仪器①名称是 ;仪器②在实验中的作用是 。
(3)对废干电池进行实验研究,将外层锌筒 (填“磨成细粉末”或“剪成小块状”)后,用装置C制取氢气。将筒内的灰黑色物质(含有C、MnO2、ZnCl2等)取出进行实验,过程如图:
①操作Ⅰ中使用玻璃棒的作用是 。
②操作Ⅱ中滤纸折叠不应出现如图图示中的 (填字母)。
③操作Ⅲ灼烧后固体质量减少,原因是 。(用化学方程式表示)
④操作Ⅳ将灼烧后的剩余固体加入试管,观察到带火星木条立即复燃,试管内反应的化学方程式是 。
(4)下表是某种冰红茶标签中的部分内容,小明同学通过查阅资料得知:柠檬酸是一种无色晶体,能溶于水,属于有机酸,具有酸的通性,加热至78℃会分解。香料、苯甲酸钠、白砂糖等不显酸性。小明想利用此种冰红茶和同学们进一步验证柠檬酸的酸性:
配料
碳酸水(水、二氧化碳)白砂糖、柠檬酸、香料、苯甲酸钠
①小明首先将适量的冰红茶倒入一洁净的试管中,然后滴加紫色石蕊试液,发现石蕊变 色。据此,小明断定柠檬酸确实具有酸性。
②小红认为小明的实验结论不够严密,她的理由是 。
6.(2025·江苏无锡·一模)学科实践活动:二氧化碳的制取及性质研究。
(1)制取:
仪器①的名称 ,图1装置的优点 。
(2)验证:
①图2中蜡烛由低到高依次熄灭,说明CO2的物理性质是 。
②用图3所示装置分别进行甲、乙实验,将5mL浓NaOH溶液、5mL水同时挤压到对应试管中,振荡,观察到 ,证明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应。写出二氧化碳与氢氧化钠反应的化学方程式 。
7.(2025·江苏无锡·二模)某小组围绕石灰石和盐酸反应进行相关实验。
Ⅰ.课内实验
实验装置如图1所示,开始实验时,向锥形瓶中加入一定量的盐酸,图2表示实验过程中装置B和C中溶液pH的变化曲线。
(1)写出石灰石与盐酸发生反应的化学方程式 。
(2)图1中能说明CO2能与NaOH溶液反应的现象是 。
(3)图2中T1~T2时,烧杯C中显示器Ⅱ测得的pH不断变小,写出符合此变化的可能反应的化学方程式 。
(4)根据图2分析可知,T2时烧杯B溶液中的溶质有BaCl2、CO2、 (填化学式)。
Ⅱ.课外实验
图3是化学小组制作的喷气船,打开分液漏斗活塞,气体从小孔喷出,使船前进。
(5)若要使小船的运动速率加快,应 (填“调大”或“调小”)分液漏斗的活塞。
(6)随着小船的前行,船身会不断上浮,从质量守恒定律角度解释原因 。
8.(2025·江苏南京·一模)空气中含有氧气和二氧化碳。
(1)实验室里现有高锰酸钾、石灰石、稀硫酸和稀盐酸,以及下图所示的装置。
①上述四套装置中,仪器a的名称是 。
②上述四种试剂中,属于纯净物的是 (填化学式)。
③利用上述试剂和装置可以制取二氧化碳,应选择的装置是 (填字母),发生反应的化学方程式为 。
(2)按如图装置进行实验,可以探究空气中氧气的含量。
①红磷燃烧的化学方程式为 。
②待红磷熄灭并冷却至室温,打开弹簧夹,可以观察到 。由此可知空气中氧气的大致含量。
③请解释这个实验的原理: 。
9.(2024·江苏无锡·二模)兴趣小组同学利用下图装置探究过氧化氢溶液制取氧气的实验。
(1)甲装置中仪器a的名称为 ,该发生装置的优点是 。
(2)甲中发生反应的化学方程式为 。
(3)若用装置乙排空气法收集氧气,则气体应从 端通入。
(4)如丙装置所示,将若干土豆片(含过氧化氢分解的催化剂)和一定体积、一定浓度的过氧化氢溶液放入注射器,一段时间后收集的气体体积和时间的关系如图丁中的曲线1所示,则曲线2是指改变丙装置中 (填“①”、“②”或“③”)处变量后的变化情况。
10.(2024·江苏无锡·二模)某学习小组设计了如图所示实验(夹持装置省略),探究铁的锈蚀条件。
(1)检查装置气密性:连接好装置,关闭分液漏斗活塞,将C导管接入到装有水的烧杯中,微热甲装置,说明气密性良好的现象是 。
(2)甲装置内发生反应的化学方程式为 。
(3)一段时间后观察到,A处铁丝依然光亮,B处铁丝表面灰暗,D处铁丝依然光亮,实验现象 ,可得出铁生锈与水有关,B、D处实验现象对比说明,决定铁生锈快慢的一个重要因素是 。
(4)判断下列说法,正确的是 。
a.铁生锈是与氧气和水发生反应
b.以上装置只能探究铁生锈与水有关
c.D处铁不生锈是不符合生锈条件
11.(2024·江苏无锡·二模)某小组用如图实验装置研究铜酸钠(NaCuO2)跟H2的反应。(已知无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色)
(1)实验过程包含下列操作:①停止通H2;②通入纯净的H2;③点燃酒精灯;④熄灭酒精灯,继续通氢气至 。正确的操作顺序是 (填序号)。操作②的目的是 。
(2)经检测反应生成铜、氢氧化钠和水。写出反应的化学方程式: ;根据化学方程式,判断氢气具有还原性的依据是 。
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