内容正文:
绝密★启用前
2025年初中学业水平打靶考试一化学
本试题共8页,满分100分。考试用时60分钟。
答题前,请考生务必将自己的姓名、座号写在答题卡的规定位置,并同时将考点、姓名、准考号、座号写在试题的规定位置。
答题时,选择题部分每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;如改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。非选择题部分,用0.5毫米黑色签字笔在答题卡题号所提示的答题区域作答。直接在试题上作答无效。本考试不允许使用计算器。
考试结束后,将本试题和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 Si-28 P-31 S-32 Cl-35.5 K-39 Ca-40 Fe-56 Cu-64 Zn-65 Ag-108 Sn-119 Ba-137
选择题部分共40分
一、单项选择题:本大题共10小题,每小题2分,共20分。每小题给出的四个选项中,只有一个项最符合题目的要求。
1. 《天工开物》记载的下列工艺过程中,主要发生了化学变化的是
A. 伐木造舟 B. 古法炼铁 C. 晒制海盐 D. 纺纱织布
2. 2025年春晚,歌曲《我的家》展现我国20年来对“绿水青山就是金山银山”理念的生动实践,铺展开一幅生态美、产业兴、百姓富的美丽中国新画卷。下列做法中不利于美丽家园创建的是
A. 大力发展火力发电,满足用电需求
B. 全民参与植树造林,禁止乱砍滥伐
C. 限制燃放烟花爆竹,文明庆贺节日
D. 减少使用化石燃料,提倡绿色出行
3. 规范的实验基本操作是实验取得成功的保障。下列实验操作中,正确的是
A. 蒸发皿、烧杯都不可以直接在酒精灯火焰上进行加热,要垫上陶土网
B. 稀释浓硫酸时,要将浓硫酸沿器壁缓缓注入水中,并用玻璃棒不断搅拌
C. 用胶头滴管滴加少量液体时,应紧靠容器内壁以防止溅出
D. 试纸在使用之前要用蒸馏水湿润
4. 5月20日为“中国学生营养日”,青少年应关注营养与健康。下列有关化学与健康的说法不正确的是
A. 食用蔬菜、水果等能补充人体所需的维生素
B. 劳动出汗后应适当饮用淡盐水以补充无机盐
C. 食用鱼类、蛋类等可补充人体所需的蛋白质
D. 食用含钙丰富的食物,可以有效预防贫血症
5. 下图为元素周期表部分内容和两种微观粒子的结构示意图。结合图示信息判断,下列说法中正确的是
A. 钠原子核内有11个质子 B. 氖的相对原子质量为
C. 氖原子与钠原子的电子层数相同 D. 氖原子与钠原子的化学性质相似
6. 古代取火方法有“木燧”(钻木取火)、“金燧”(用铜制凹面镜聚焦太阳光取火)和“石燧”(撞击固体产生火星取火)三种。下列说法不正确的是
A. 三种方法都是使可燃物升温达到着火点 B. “木燧”时的木材变焦黑发生了化学变化
C. “金燧”时铜镜表面发生了光的反射现象 D. “石燧”时固体撞击产生的火星提供了可燃物
7. 硅是光伏产业中应用最广泛的半导体材料,工业制取高纯硅其中一个反应的微观示意图如下图所示,下列说法不正确的是
A. 甲化学式是SiCl4 B. 该反应前后原子总数不变
C. 参加反应中与生成的个数比为2:1 D. 丙是由原子构成的
8. 目前许多公共场所都安装了直饮水机,只要将它与自来水连接,便可以除去水中的部分杂质得到直饮水。某直饮水机的工作原理如图所示,下列说法正确的是
A. 活性炭的作用是吸附
B. 滤膜可除去水中的可溶性杂质
C. 紫外光照射的作用是加热
D. 得到的直饮水是纯净物
9. 形成化学观念是化学学习的任务之一。下列有关叙述中,不正确的是
A. 质子数相同的一类原子属于同种元素
B. 利用化学反应可以改变原子的种类和数目
C. 物质发生化学反应时,往往伴随着能量的变化
D. 在农业生产中,铵态氮肥不能与碱性物质混合使用
10. 已知某无色溶液X是NaOH溶液和Ca(OH)2溶液两者之一,又知甲、乙、丙三种试剂分别是稀盐酸、Cu(NO3)2溶液、Na2CO3溶液三种溶液中的各一种。取三等份无色溶液X,分别向其中加入适量的甲乙、丙三种试剂,产生的现象如下表所示。则依据实验现象做出的下列推断中,合理的是
加入的物质
甲
乙
丙
实验现象
蓝色沉淀
无明显现象
白色沉淀
A. X一定是NaOH溶液 B. 甲一定是稀盐酸
C. 乙一定是Cu(NO3)2溶液 D. X与丙生成的沉淀可与酸反应
二、多项选择题:本大题共5小题。每小题4分,共20分。每小题给出的四个选项中,至少有两个选项符合题目的要求,全部选对得4分,选对两个及以上但不全的得3分,选对一个得2分,有错选的得0分。
11. 图中甲装置使用了传感器技术实时测定红磷燃烧时装置内压强、温度、氧气浓度的变化,图乙是实验测得的数据,则下列说法正确的是
A. Y曲线测量的是氧气浓度的变化
B. bc段对应的是反应生成气体使压强增大
C. 图中d点时打开活塞,水开始倒吸到广口瓶中
D. 实验结束后,倒吸进广口瓶中的水约占瓶内原空气体积的五分之一
12. 下图是甲、乙、丙三种物质的溶解度曲线,下列说法中,正确的是
A. 时,甲的饱和溶液中溶质与溶液的质量比为
B. 时,甲、丙两物质的饱和溶液中所含溶质的质量相等
C. 时,将三种物质的饱和溶液分别恒温蒸发等质量的水,析出晶体质量最多的是甲
D. 将时三种物质的饱和溶液分别降温至,所得溶液中溶质质量分数由大到小的顺序为:乙>甲=丙
13. 下列实验方案设计中,能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
除去N2中少量的O2
通过灼热的铜网
B
除去铁粉中混有的氧化铁
加入过量的稀盐酸,过滤
C
除去NaNO3溶液中混有的少量Na2SO4
加入过量的Ba(NO3)2溶液,过滤
D
除去CaO固体中混有的少量碳酸钙
高温煅烧
A. A B. B C. C D. D
14. 二氧化碳的回收利用是实现“碳中和”目标的重要手段之一,科学研究发现在催化剂的作用下可以将转化为炭黑回收利用,反应原理如下图所示。下列说法中,正确的是
A. 反应前后原子的种类不变 B. 该方法有利于实现“双碳”目标
C. 该过程中只有氧元素的化合价发生改变 D. 该过程中每反应需要补充
15. 碳酸钠和碳酸氢钠是生活中常见的盐。已知碳酸钠很稳定受热不易分解,碳酸氢钠受热易分解,其反应原理为:。某同学进行如下实验:将碳酸钠和碳酸氢钠的混合物 13.7 g 充分加热至质量不再改变,冷却至室温,再向其中加入 100 g 质量分数为 7.3%的盐酸恰好完全反应。下列分析正确的是
A. 原混合物中钠元素的质量为 4.6 g
B. 整个实验过程中产生二氧化碳的质量为 4.4 g
C. 反应后所得溶液的溶质质量分数为 11.7%
D. 原混合物中碳酸钠的质量为 5.3 g
非选择题部分共60分
三、非选择题。本大题共5小题,共60分。
16. 填空。
(1)按要求从氧气、氢氧化钠、二氧化硫、氢气、氢氧化钙、硝酸钾中选择合适的物质,将其化学式填写在下列横线上。
①一种可燃性的气体单质__________;
②一种非金属氧化物__________;
③一种可溶于水的盐__________;
④一种微溶于水的碱__________。
(2)化学与日常生活、人体健康和社会发展息息相关。
①“火立熄”是一种新型的家用灭火用品。“火立熄”接触到火焰3-5秒后炸开,释放的粉末覆盖在燃烧物上,同时放出不可燃气体,使火焰熄灭。其灭火原理主要是__________。
②济南地铁所用B型车采用了不锈钢和铝合金等材料。不锈钢属于__________(选填“金属材料”“复合材料”“有机合成材料”之一)。
③花椒,芸香科花椒属植物。山椒素为花椒麻味物质的主要成分,羟基-β-山椒素的分子式为C16H25O2N,在该山椒素中,所含元素质量分数最小的是__________(填写元素名称)。
(3)金属材料在日常生活中有着广泛的应用化学兴趣小组的同学以“金属”为主题开展了下列学习活动。
【金属的冶炼】铜是人类较早冶炼和使用的金属,中华文明对铜情有独钟,后母戊鼎、四羊方尊、编钟都是我国古代劳动人民留下来的精美铜器。
①湿法炼铜:《梦溪笔谈》中记载“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,叙述的是硫酸铜溶液与铁生成铜的反应,该反应的化学方程式为_________。
【金属的性质与应用】
为了探究金属与盐溶液的反应规律,将ag锌粉和银粉的混合物加入Fe(NO3)2溶液中,充分反应,按图所示进行实验,出现的现象如下图中所述。
②滤渣中一定含有的金属单质是_________(填化学式),滤渣的质量一定_________ag(填“<”“=”“>”之一)。
③滤液中大量存在的金属阳离子是_________(填离子符号)。
④写出过程中发生反应的一个化学方程式:_________。
17. 中国向世界承诺到2026年实现“碳中和”的气候目标,为宜居地球和绿色地球贡献中国力量。
(1)氢气作为新能源有很多优点,其燃烧后产物为水,无污染,符合绿色化学的要求,制取和储存H2是氢能源利用领域的研究热点。
①实验室用电解水的方法制取氢气,与电源负极相连的电极产生的气体是__________(填“H2”或“O2”之一)。
②工业上制取H2的一种方法为CO+H2OCO2+H2,其生成物CO2和H2在一种新型催化剂的作用下进一步反应,其反应的微观模拟示意图如图,从该示意图可以判断生成物C和D的分子个数比_________;
③利用太阳能将水转化为氢能源是一种理想的途径,某种光分解水的循环过程如图所示,该循环过程每消耗72kg的水,生成氢气的质量为_________;
④合金Mg2Cu是一种潜在的储氢材料,该合金在一定条件下完全吸氢发生的反应为:2Mg2Cu+3H2=3MgH2+MgCu2,MgH2与水反应生成Mg(OH)2沉淀,并释放出H2,其化学方程式为__________;
(2)甲醇与乙醇性质相似,是一种无色液体,具有可燃性,可用作燃料,被人们形象的称为“液态阳光”。我国通过光伏发电得到的氢气与工厂废气中的二氧化碳共同作用,最终产生甲醇,其研发过程被称为“液态阳光燃料合成技术”。
①煤、石油、天然气都是________(选填“纯净物”“混合物”之一),属于________(选填“不可再生”“可再生”之一)能源;
②请写出甲醇完全燃烧的化学方程式:_________;
③下列关于甲醇合成技术的说法中、正确的是________(填选项序号)。
A.该工艺能有效利用太阳能
B.该工艺有利于降低大气中CO2的含量
C.合成装置里CO2中的氧元素全部转化到了甲醇中
D.电解装置中的反应属于分解反应
18. 请回答下列问题。
(1)硫酸亚铁广泛应用于医学、农业等领域,可用于菱铁矿进行制备。菱铁矿的主要成分是碳酸亚铁(FeCO3),还含有少量的二氧化硅(SiO2)和氧化铁(Fe2O3)。以菱铁矿为原料制备硫酸亚铁的工艺流程图如图所示。回答下列问题:
①该工艺流程中将菱铁矿粉碎的目的是_________。
②溶液甲中的溶质有_________种,其中属于盐类的溶质为________(填化学式)。
③写出转化过程中发生的一个化学反应方程式_________。
④由此流程可推知SiO2的性质有________(填选项序号)。
A.难溶于水
B.化学性质很活泼
C.不能与稀硫酸反应
(2)现有NaCl和Na2CO3的固体混合物12g,将其全部放入一洁净的烧杯中,然后加入足量蒸馏水,搅拌,使固体完全溶解。再向烧杯中逐滴加入溶质质量分数为10%的CaCl2溶液,反应过程中产生沉淀的质量与所滴入CaCl2溶液的质量关系如图所示。
试回答:
①当滴入CaCl2溶液50g时(即图中A点),烧杯中溶液里含有的溶质为________(写化学式)。
②当滴入10%的CaCl2溶液111g时(即图中B点),恰好完全反应,试通过计算,求此时烧杯中所得不饱和溶液中溶质的质量_________。(计算结果精确至0.1g)
19. 下图所示为实验室中常见的气体制备、干燥、净化、收集和性质实验的邵分仪器,试根据题目要求回答下列问题:
(1)以石灰石和稀盐酸为原料,在实验室中制取并收集干燥、纯净的二氧化碳气体。按照要求设计实验装置、连接仪器。(提示:挥发出的少量HCl气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收)。
①所选仪器的连接顺序为________(从左至右填写仪器序号字母)。
②上述制二氧化碳的化学反应方程式为_________。
③将少量CO2气体通入足量的Ca(OH)2溶液中,溶液质量________(填“变大”“变小”“不变”之一),简要解释原因_________。
(2)我国诺贝尔奖获得者屠呦呦发现了双氢青蒿素,有效降低了疟疾的死亡率。已知双氢青蒿素有碳、氢、氧三种元素组成,某化学兴趣小组为测定其中元素质量比,用过氧化氢溶液为原料(。二氧化锰作催化剂)制备氧气,所选仪器按“A→C1→B→C2→D→碱石灰干燥管”的顺序连接(C1、C2为浓硫酸洗气瓶),实验前检验装置气密性。该样品充分燃烧至无固体残留后,观察现象,收集有关实验数据(整个过程所发生的化学反应充分进行),试回答下列问题:
①装置A中发生反应的化学方程式为_________。
②装置C1的作用是_________。
③装置B的玻璃管中放入28.4g双氢青蒿素粉末样品,充分反应后,测得数据如下所示:
装置
C2
D
反应前的总质量/g
500
500
反应后的总质量/g
521.6
566
分析表中数据,通过计算可知该双氢青蒿素中碳、氢、氧三种原子的个数比为________(填最简整数比)。
(3)用CO气体(含少量CO2)测定某铁的氧化物(FexOy)样品的元素组成比例,并验证反应中气体生成物的性质。所选仪器按“混合气体→B→D1→D2”顺序连接(D1、D2为氢氧化钠溶液洗气瓶),所设计的实验装置中气体流向是从左往右。(假设所发生的化学反应都完全充分进行)
①实验前后测定的数据:放入铁的氧化物(FexOy)样品的质量为23.2g,充分反应后,测得质量B中剩余固体的质量为16.8g,装置D1质量增加22g,则铁的氧化物(FexOy)样品中x:y=________(填最简整数比)。
②从环境保护角度看,该实验方案还存在的不足之处是_________。
20. 九年级同学在学习酸碱盐性质的时候做了如图(a)所示的实验。
(1)为探究B试管中反应后溶液中溶质的成分,同学们进行了如下探究。
【猜想与假设】
猜想一:Na2SO4
猜想二:Na2SO4、H2SO4
猜想三:________。
【设计并进行实验】
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量B试管中反成后的溶液,滴加碳酸钠溶液
无明显现象
猜想二不成立
②另取少量B试管中反应后的溶液,滴加硝酸镁溶液
_______
猜想一不成立,猜想三成立
(2)为探究氢氧化钠溶液与稀硫酸反应过程中pH的变化,甲、乙两组同学按如图(b)所示装置进行实验,测定出溶液的pH变化如图(c)所示。甲组实验pH变化对应的曲线是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(3)氢氧化钠溶液久置在空气中会变质,向部分变质的氢氧化钠溶液中加入适量________(填化学式)溶液可除去杂质。
(4)化学小组的同学欲探究某固体混合物A的成分,已知A中可能含有CuCl2、Na2CO3、Na2SO4、(NH4)2SO4四种物质中的两种或多种。按下图所示进行探究实验,出现的现象如图中所述。(设过程中所有发生的反应都恰好完全反应)
试根据实验过程和图示提供的信息,进行分析推理,回答下列问题:
①无色气体E的化学式为_________。
②混合物A中肯定存在的物质是________(填化学式)。
③无色滤液D中的溶质是________(填化学式)。
④写出步骤Ⅰ中反应生成气体的一个化学方程式:_________。
⑤在固体混合物A里,上述四种物质中,还不能确定存在的物质是________(填化学式),理由是_________。
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2025年初中学业水平打靶考试一化学
本试题共8页,满分100分。考试用时60分钟。
答题前,请考生务必将自己的姓名、座号写在答题卡的规定位置,并同时将考点、姓名、准考号、座号写在试题的规定位置。
答题时,选择题部分每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;如改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。非选择题部分,用0.5毫米黑色签字笔在答题卡题号所提示的答题区域作答。直接在试题上作答无效。本考试不允许使用计算器。
考试结束后,将本试题和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 Si-28 P-31 S-32 Cl-35.5 K-39 Ca-40 Fe-56 Cu-64 Zn-65 Ag-108 Sn-119 Ba-137
选择题部分共40分
一、单项选择题:本大题共10小题,每小题2分,共20分。每小题给出的四个选项中,只有一个项最符合题目的要求。
1. 《天工开物》记载的下列工艺过程中,主要发生了化学变化的是
A. 伐木造舟 B. 古法炼铁 C. 晒制海盐 D. 纺纱织布
【答案】B
【解析】
【分析】化学变化的本质是生成新物质。
【详解】A.伐木造舟:只是改变木材的形状,未生成新物质,属于物理变化,故不符合题意;
B.古法炼铁:通过高温还原反应将铁矿石(如Fe2O3)转化为铁(Fe),生成新物质,属于化学变化,故符合题意;
C.晒制海盐:海水蒸发析出NaCl晶体,仅是物质状态改变,属于物理变化,故不符合题意;
D.纺纱织布:纤维通过物理方式加工成布料,未生成新物质,属于物理变化,故不符合题意,
故选B。
2. 2025年春晚,歌曲《我的家》展现我国20年来对“绿水青山就是金山银山”理念的生动实践,铺展开一幅生态美、产业兴、百姓富的美丽中国新画卷。下列做法中不利于美丽家园创建的是
A. 大力发展火力发电,满足用电需求
B. 全民参与植树造林,禁止乱砍滥伐
C. 限制燃放烟花爆竹,文明庆贺节日
D. 减少使用化石燃料,提倡绿色出行
【答案】A
【解析】
【详解】A.火力发电是通过燃烧煤等,将化学能转化为电能,发电过程中会排放大量二氧化碳,不利于美丽家园创建,此选项符合题意;
B. 全民参与植树造林,禁止乱砍滥伐,可以增加绿色植物吸收二氧化碳,有利于美丽家园创建,此选项不符合题意;
C. 燃放烟花爆竹,会产生大量空气污染物和二氧化碳气体,限制燃放烟花爆竹,可以减少污染物和二氧化碳的排放,有利于美丽家园创建,此选项不符合题意;
D. 化石燃料燃烧,会产生大量的二氧化碳气体,减少使用化石燃料,提倡绿色出行,有利于美丽家园创建,此选项不符合题意。
故选A。
3. 规范的实验基本操作是实验取得成功的保障。下列实验操作中,正确的是
A. 蒸发皿、烧杯都不可以直接在酒精灯火焰上进行加热,要垫上陶土网
B. 稀释浓硫酸时,要将浓硫酸沿器壁缓缓注入水中,并用玻璃棒不断搅拌
C. 用胶头滴管滴加少量液体时,应紧靠容器内壁以防止溅出
D. 试纸在使用之前要用蒸馏水湿润
【答案】B
【解析】
【详解】A、烧杯底面积较大,不可以直接在酒精灯火焰上进行加热,要垫上陶土网使其受热均需,蒸发皿可以直接在酒精灯火焰上进行加热,故选项实验操作错误;
B、稀释浓硫酸时,要把浓硫酸慢慢地沿器壁注入水中,同时用玻璃棒不断搅拌,以使热量及时散失,故选项实验操作正确;
C、使用胶头滴管滴加少量液体时,注意胶头滴管不能伸入到试管内或接触试管内壁,应垂直悬空在试管口上方滴加液体,防止污染胶头滴管,故选项实验操作错误;
D、用pH试纸测定溶液的pH时,正确的操作方法为在白瓷板或玻璃片上放一小片pH试纸,用洁净、干燥的玻璃棒蘸取待测液滴到pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,读出pH。pH试纸在使用之前不能要用蒸馏水湿润,否则相当于稀释可待测液,导致溶液的酸碱性减弱,故选项实验操作错误;
故选:B。
4. 5月20日为“中国学生营养日”,青少年应关注营养与健康。下列有关化学与健康的说法不正确的是
A. 食用蔬菜、水果等能补充人体所需的维生素
B. 劳动出汗后应适当饮用淡盐水以补充无机盐
C. 食用鱼类、蛋类等可补充人体所需的蛋白质
D. 食用含钙丰富的食物,可以有效预防贫血症
【答案】D
【解析】
【详解】A、蔬菜、水果中富含维生素,食用蔬菜、水果等能补充人体所需的维生素,故选项说法正确;
B、汗液中含有氯化钠,劳动出汗后应适当饮用淡盐水以补充无机盐,故选项说法正确;
C、鱼类、蛋类中富含蛋白质,食用鱼类、蛋类等可补充人体所需的蛋白质,故选项说法正确;
D、铁是合成血红蛋白的主要元素,缺乏会患贫血,食用含钙丰富的食物,不能有效预防贫血症,故选项说法错误。
故选:D。
5. 下图为元素周期表部分内容和两种微观粒子的结构示意图。结合图示信息判断,下列说法中正确的是
A. 钠原子核内有11个质子 B. 氖的相对原子质量为
C. 氖原子与钠原子的电子层数相同 D. 氖原子与钠原子的化学性质相似
【答案】A
【解析】
【详解】A、由钠原子的结构示意图中,圆圈内的数字表示质子数,钠原子核内有11个质子,故选项说法正确;
B、根据元素周期表中的一格可知,汉字下面的数字表示相对原子质量,氖元素的相对原子质量为20.18,相对原子质量的单位是1不是g,通常省略不写,故选项说法错误;
C、由氖原子与钠原子的结构示意图可知,氖原子有2个电子层,钠原子有3个电子层,故选项说法错误;
D、钠原子最外层有1个电子,在化学反应中易失去电子,化学性质活泼;氖原子的最外层有8个电子,在化学反应中不易得失电子,化学性质活泼稳定,故选项说法错误。
故选A。
6. 古代取火方法有“木燧”(钻木取火)、“金燧”(用铜制凹面镜聚焦太阳光取火)和“石燧”(撞击固体产生火星取火)三种。下列说法不正确的是
A. 三种方法都是使可燃物升温达到着火点 B. “木燧”时的木材变焦黑发生了化学变化
C. “金燧”时铜镜表面发生了光的反射现象 D. “石燧”时固体撞击产生的火星提供了可燃物
【答案】D
【解析】
【分析】燃烧的条件:可燃物、温度达到可燃物着火点、可燃物与氧气接触;
【详解】A、三种方法都是使可燃物升温达到着火点,正确;
B、 “木燧”时的木材变焦黑的过程中生成了新物质,发生了化学变化,正确;
C、“金燧”时铜镜表面发生了光的反射现象,聚集太阳能,正确;
D、“石燧”时固体撞击产生的火星提供了燃烧所需要的温度,错误;
故选D。
7. 硅是光伏产业中应用最广泛的半导体材料,工业制取高纯硅其中一个反应的微观示意图如下图所示,下列说法不正确的是
A. 甲化学式是SiCl4 B. 该反应前后原子总数不变
C. 参加反应中与生成的个数比为2:1 D. 丙是由原子构成的
【答案】C
【解析】
【分析】由反应的微观示意图可知,SiCl4与H2在一定条件下生成Si和HCl,反应的化学方程式为SiCl4+2H2Si+4HCl。
【详解】A、由微粒构成可知,甲物质的化学式为SiCl4,故选项说法正确;
B、化学反应前后,原子总数不变,故选项说法正确;
C、由反应的化学方程式可知,反应中(H2)与(HCl)的个数比为2:4=1:2,故选项说法不正确;
D、丙物质是硅,由硅原子直接构成,故选项说法正确。
故选C。
8. 目前许多公共场所都安装了直饮水机,只要将它与自来水连接,便可以除去水中的部分杂质得到直饮水。某直饮水机的工作原理如图所示,下列说法正确的是
A. 活性炭的作用是吸附
B. 滤膜可除去水中的可溶性杂质
C. 紫外光照射的作用是加热
D. 得到的直饮水是纯净物
【答案】A
【解析】
【详解】A、活性炭具有疏松多孔的结构,有很强的吸附性,在直饮水机中能吸附水中的色素和异味等,该选项说法正确;
B、滤膜的作用是过滤,只能除去水中的不溶性杂质,不能除去可溶性杂质,该选项说法错误;
C、紫外光照射的作用是杀菌消毒,利用紫外线破坏细菌、病毒等微生物的 DNA 结构,使其失去活性,而不是加热,该选项说法错误;
D、经过直饮水机处理得到的直饮水中仍含有一些可溶性矿物质等,属于混合物,不是纯净物,该选项说法错误。
故选A。
9. 形成化学观念是化学学习的任务之一。下列有关叙述中,不正确的是
A. 质子数相同的一类原子属于同种元素
B. 利用化学反应可以改变原子的种类和数目
C. 物质发生化学反应时,往往伴随着能量的变化
D. 在农业生产中,铵态氮肥不能与碱性物质混合使用
【答案】B
【解析】
【详解】A、元素是具有相同质子数(即核电荷数)的一类原子的总称,所以质子数相同的一类原子属于同种元素,该选项叙述正确;
B、根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类、数目和质量都不变,化学反应是分子破裂、原子重新组合的过程,原子不会被创造或消灭,所以利用化学反应不能改变原子的种类和数目,该选项叙述错误;
C、物质发生化学反应时,往往伴随着能量的变化,常表现为吸热、放热、发光等,比如燃烧反应会放热发光,该选项叙述正确;
D、铵态氮肥与碱性物质混合使用时,会发生反应产生氨气,氨气逸散到空气中,从而降低肥效,所以在农业生产中,铵态氮肥不能与碱性物质混合使用,该选项叙述正确。
故选B。
10. 已知某无色溶液X是NaOH溶液和Ca(OH)2溶液两者之一,又知甲、乙、丙三种试剂分别是稀盐酸、Cu(NO3)2溶液、Na2CO3溶液三种溶液中的各一种。取三等份无色溶液X,分别向其中加入适量的甲乙、丙三种试剂,产生的现象如下表所示。则依据实验现象做出的下列推断中,合理的是
加入的物质
甲
乙
丙
实验现象
蓝色沉淀
无明显现象
白色沉淀
A. X一定是NaOH溶液 B. 甲一定是稀盐酸
C. 乙一定是Cu(NO3)2溶液 D. X与丙生成的沉淀可与酸反应
【答案】D
【解析】
【分析】已知某无色溶液X是NaOH溶液和Ca(OH)2溶液两者之一,又知甲、乙、丙三种试剂分别是稀盐酸、Cu(NO3)2溶液、Na2CO3溶液三种溶液中的各一种。氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,无明显现象,氢氧化钠和硝酸铜反应生成氢氧化铜和硝酸钠,产生蓝色沉淀,氢氧化钠和碳酸钠不反应,无明显现象;氢氧化钙与稀盐酸反应生成氯化钙和水,无明显现象,氢氧化钙和硝酸铜反应生成氢氧化铜和硝酸钙,产生蓝色沉淀,氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠,产生白色沉淀,由表可知,甲与X反应生成蓝色沉淀,乙与X反应,无明显现象,丙与X反应,产生白色沉淀,则X为氢氧化钙,甲为硝酸铜、乙为稀盐酸,丙为碳酸钠。
【详解】A、由分析可知,X是氢氧化钙,不符合题意;
B、由分析可知,甲是硝酸铜,不符合题意;
C、由分析可知,乙是稀盐酸,不符合题意;
D、由分析可知,丙为碳酸钠,X为氢氧化钙,碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,碳酸钙能与酸反应,符合题意。
故选D。
二、多项选择题:本大题共5小题。每小题4分,共20分。每小题给出的四个选项中,至少有两个选项符合题目的要求,全部选对得4分,选对两个及以上但不全的得3分,选对一个得2分,有错选的得0分。
11. 图中甲装置使用了传感器技术实时测定红磷燃烧时装置内压强、温度、氧气浓度的变化,图乙是实验测得的数据,则下列说法正确的是
A. Y曲线测量的是氧气浓度的变化
B. bc段对应的是反应生成气体使压强增大
C. 图中d点时打开活塞,水开始倒吸到广口瓶中
D. 实验结束后,倒吸进广口瓶中的水约占瓶内原空气体积的五分之一
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、红磷燃烧消耗氧气,氧气浓度会不断降低,Y 曲线呈下降趋势,最终小于初始值;而温度在反应结束后会逐渐恢复室温,与初始值相同,所以 Y 曲线测量的是氧气浓度的变化,该选项正确;
B、bc 段压强增大是因为红磷燃烧放热,使装置内气体受热膨胀,压强增大,而不是反应生成气体导致压强增大,因为红磷燃烧生成的五氧化二磷是固体,该选项错误;
C、图中 d 点所在的曲线表示压强的变化,红磷燃烧放出大量的热,容器内压强变大,随着温度逐渐降低,压强逐渐减小。d 点后压强突然增大,说明 d 点时打开活塞,水开始倒吸到广口瓶中,该选项正确;
D、红磷燃烧消耗氧气,氧气约占空气体积的五分之一,实验结束后,装置内压强减小,倒吸进广口瓶中的水约占瓶内原空气体积的五分之一,该选项正确。
故选ACD。
12. 下图是甲、乙、丙三种物质的溶解度曲线,下列说法中,正确的是
A. 时,甲的饱和溶液中溶质与溶液的质量比为
B. 时,甲、丙两物质的饱和溶液中所含溶质的质量相等
C. 时,将三种物质的饱和溶液分别恒温蒸发等质量的水,析出晶体质量最多的是甲
D. 将时三种物质的饱和溶液分别降温至,所得溶液中溶质质量分数由大到小的顺序为:乙>甲=丙
【答案】AC
【解析】
【详解】A、t1℃时,甲的溶解度为25g,意味着在该温度下,100g水中最多溶解25g甲达到饱和状态。此时甲的饱和溶液中溶质与溶液的质量比为,该选项正确;
B、t1℃时,甲、丙两物质的溶解度相等,那么它们饱和溶液的溶质质量分数相等。但是,溶质质量=溶液质量×溶质质量分数,由于不知道甲、丙饱和溶液的质量,所以无法确定所含溶质的质量是否相等,该选项错误;
C、t2℃时,三种物质的溶解度大小关系为甲>乙>丙。根据恒温蒸发等质量的水时,溶解度越大,析出晶体越多,将三种物质的饱和溶液分别恒温蒸发等质量的水,析出晶体质量最多的是甲,该选项正确;
D、甲、乙的溶解度随温度降低而减小,丙的溶解度随温度降低而增大。将t2℃时三种物质的饱和溶液分别降温至t1℃,甲、乙会析出晶体,溶质质量分数减小,且t1℃时乙的溶解度大于甲;丙变为不饱和溶液,溶质质量分数不变,且t1℃时甲、乙的溶解度均大于t2℃时丙的溶解度。根据,溶解度越大的物质,对应饱和溶液的溶质质量分数越大,可知所得溶液中溶质质量分数由大到小的顺序为:乙>甲>丙,该选项错误。
故选AC。
13. 下列实验方案设计中,能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
除去N2中少量的O2
通过灼热的铜网
B
除去铁粉中混有的氧化铁
加入过量的稀盐酸,过滤
C
除去NaNO3溶液中混有的少量Na2SO4
加入过量的Ba(NO3)2溶液,过滤
D
除去CaO固体中混有的少量碳酸钙
高温煅烧
A. A B. B C. C D. D
【答案】AD
【解析】
【详解】A、氧气能与灼热的铜网反应生成氧化铜,而氮气不与铜反应,当混合气体通过灼热的铜网时,氧气被除去,从而得到较纯净的氮气,该实验方案能达到实验目的,符合题意;
B、铁粉能与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,氧化铁能与稀盐酸反应生成氯化铁和水,加入过量稀盐酸,不仅除去了氧化铁,还把原物质铁粉也反应掉了,不符合除杂原则,该实验方案不能达到实验目的,不符合题意;
C、Na2SO4能与Ba(NO3)2溶液反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钠,但加入过量的Ba(NO3)2溶液,又引入了新的杂质Ba(NO3)2,不符合除杂要求,该实验方案不能达到实验目的,不符合题意;
D、碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳,通过高温煅烧,可将CaO固体中混有的少量碳酸钙转化为CaO,该实验方案能达到实验目的,符合题意。
故选AD。
14. 二氧化碳的回收利用是实现“碳中和”目标的重要手段之一,科学研究发现在催化剂的作用下可以将转化为炭黑回收利用,反应原理如下图所示。下列说法中,正确的是
A. 反应前后原子的种类不变 B. 该方法有利于实现“双碳”目标
C. 该过程中只有氧元素的化合价发生改变 D. 该过程中每反应需要补充
【答案】AB
【解析】
【详解】A、根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,符合题意;
B、该方法消耗了二氧化碳,可以减少二氧化碳的含量,有利于实现“双碳”目标,符合题意;
C、二氧化碳中碳元素显+4价,氧元素显-2价,碳单质中碳元素化合价为0,氧气中氧元素化合价为0,四氧化三铁中铁元素显+2价、+3价,氧元素显-2价,FeO中铁元素显+2价,氧元素显-2价,故该过程中C、O、Fe元素的化合价均发生了改变,不符合题意;
D、由图可知,过程Ⅰ中FeO是反应物,过程Ⅱ中FeO是生成物,故FeO是催化剂,化学反应前后催化剂的质量和化学性质不变,故该过程中不需要补充FeO,不符合题意。
故选AB。
15. 碳酸钠和碳酸氢钠是生活中常见的盐。已知碳酸钠很稳定受热不易分解,碳酸氢钠受热易分解,其反应原理为:。某同学进行如下实验:将碳酸钠和碳酸氢钠的混合物 13.7 g 充分加热至质量不再改变,冷却至室温,再向其中加入 100 g 质量分数为 7.3%的盐酸恰好完全反应。下列分析正确的是
A. 原混合物中钠元素的质量为 4.6 g
B. 整个实验过程中产生二氧化碳的质量为 4.4 g
C. 反应后所得溶液的溶质质量分数为 11.7%
D. 原混合物中碳酸钠的质量为 5.3 g
【答案】AD
【解析】
【分析】碳酸氢钠受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,碳酸钠和碳酸氢钠的混合物加热至质量不再改变时,剩余的固体为碳酸钠,向其中加入100 g 质量分数为 7.3%的盐酸恰好完全反应,设:参加反应碳酸钠的质量为x,生成氯化钠的质量为y,生成二氧化碳的质量为z则所以碳酸钠和碳酸氢钠的混合物 13.7 g 加热至质量不再改变时固体质量为10.6g,固体质量减少,设:13.7 g 混合物中碳酸氢钠的质量为m则
【详解】A、根据质量守恒,原混合物中钠元素的质量与加热后剩余的固体碳酸钠中钠元素的质量守恒,则10.6g碳酸钠中钠元素的质量为,故A符合题意;
B、由分析知,碳酸钠与盐酸反应生成二氧化碳的质量为4.4g,碳酸氢钠受热分解也生成二氧化碳,所以整个实验过程中产生二氧化碳的质量大于4.4 g,故B不符合题意;
C、由分析知,反应后所得溶液中溶质是氯化钠质量为11.7g,所得溶液的质量为:,反应后所得溶液的溶质质量分数为:,故C不符合题意;
D、由分析知,混合物中碳酸氢钠的质量为8.4g,所以原混合物中碳酸钠的质量为:,故D符合题意。
故选AD。
非选择题部分共60分
三、非选择题。本大题共5小题,共60分。
16. 填空。
(1)按要求从氧气、氢氧化钠、二氧化硫、氢气、氢氧化钙、硝酸钾中选择合适的物质,将其化学式填写在下列横线上。
①一种可燃性的气体单质__________;
②一种非金属氧化物__________;
③一种可溶于水的盐__________;
④一种微溶于水的碱__________。
(2)化学与日常生活、人体健康和社会发展息息相关。
①“火立熄”是一种新型的家用灭火用品。“火立熄”接触到火焰3-5秒后炸开,释放的粉末覆盖在燃烧物上,同时放出不可燃气体,使火焰熄灭。其灭火原理主要是__________。
②济南地铁所用B型车采用了不锈钢和铝合金等材料。不锈钢属于__________(选填“金属材料”“复合材料”“有机合成材料”之一)。
③花椒,芸香科花椒属植物。山椒素为花椒麻味物质的主要成分,羟基-β-山椒素的分子式为C16H25O2N,在该山椒素中,所含元素质量分数最小的是__________(填写元素名称)。
(3)金属材料在日常生活中有着广泛的应用化学兴趣小组的同学以“金属”为主题开展了下列学习活动。
【金属的冶炼】铜是人类较早冶炼和使用的金属,中华文明对铜情有独钟,后母戊鼎、四羊方尊、编钟都是我国古代劳动人民留下来的精美铜器。
①湿法炼铜:《梦溪笔谈》中记载“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,叙述的是硫酸铜溶液与铁生成铜的反应,该反应的化学方程式为_________。
【金属的性质与应用】
为了探究金属与盐溶液的反应规律,将ag锌粉和银粉的混合物加入Fe(NO3)2溶液中,充分反应,按图所示进行实验,出现的现象如下图中所述。
②滤渣中一定含有的金属单质是_________(填化学式),滤渣的质量一定_________ag(填“<”“=”“>”之一)。
③滤液中大量存在的金属阳离子是_________(填离子符号)。
④写出过程中发生反应的一个化学方程式:_________。
【答案】(1) ①. H2 ②. SO2 ③. KNO3 ④. Ca(OH)2
(2) ①. 隔绝氧气(或空气) ②. 金属材料 ③. 氮
(3) ①. ②. Ag、Fe ③. < ④. Zn2+ ⑤.
【解析】
【小问1详解】
①氢气是可燃性气体单质,化学式为H2;
②二氧化硫由硫和氧两种非金属元素组成,属于非金属氧化物,化学式为SO2;
③硝酸钾是盐,且易溶于水,化学式为KNO3;
④氢氧化钙是碱,微溶于水,化学式为Ca(OH)2。
【小问2详解】
①“火立熄” 释放粉末覆盖燃烧物、放出不可燃气体,隔绝了氧气(或空气),从而灭火。
②不锈钢是铁的合金,合金属于金属材料。
③羟基-β-山椒素(C16H25O2N)中C、H、O、N元素的质量之比为,可知氮元素质量分数最小。
【小问3详解】
①铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜,化学方程式为。
②锌的金属活动性比铁强,银的金属活动性比铁弱,锌与Fe(NO3)2反应生成硝酸锌和铁,滤渣加稀盐酸有气体产生,说明滤渣中有铁,可能有锌,一定有银,所以滤渣中一定含有的金属单质是Ag、Fe;
锌与硝酸亚铁反应时,,每65份质量的锌置换出56份质量的铁,反应后固体质量减小,所以滤渣质量一定<ag。
③锌与硝酸亚铁反应生成硝酸锌和铁,滤液为无色,说明硝酸亚铁完全反应,滤液中大量存在的金属阳离子是Zn2+。
④一定发生的反应是锌与硝酸亚铁反应,化学方程式为。
17. 中国向世界承诺到2026年实现“碳中和”的气候目标,为宜居地球和绿色地球贡献中国力量。
(1)氢气作为新能源有很多优点,其燃烧后产物为水,无污染,符合绿色化学的要求,制取和储存H2是氢能源利用领域的研究热点。
①实验室用电解水的方法制取氢气,与电源负极相连的电极产生的气体是__________(填“H2”或“O2”之一)。
②工业上制取H2的一种方法为CO+H2OCO2+H2,其生成物CO2和H2在一种新型催化剂的作用下进一步反应,其反应的微观模拟示意图如图,从该示意图可以判断生成物C和D的分子个数比_________;
③利用太阳能将水转化为氢能源是一种理想的途径,某种光分解水的循环过程如图所示,该循环过程每消耗72kg的水,生成氢气的质量为_________;
④合金Mg2Cu是一种潜在的储氢材料,该合金在一定条件下完全吸氢发生的反应为:2Mg2Cu+3H2=3MgH2+MgCu2,MgH2与水反应生成Mg(OH)2沉淀,并释放出H2,其化学方程式为__________;
(2)甲醇与乙醇性质相似,是一种无色液体,具有可燃性,可用作燃料,被人们形象的称为“液态阳光”。我国通过光伏发电得到的氢气与工厂废气中的二氧化碳共同作用,最终产生甲醇,其研发过程被称为“液态阳光燃料合成技术”。
①煤、石油、天然气都是________(选填“纯净物”“混合物”之一),属于________(选填“不可再生”“可再生”之一)能源;
②请写出甲醇完全燃烧的化学方程式:_________;
③下列关于甲醇合成技术的说法中、正确的是________(填选项序号)。
A.该工艺能有效利用太阳能
B.该工艺有利于降低大气中CO2的含量
C.合成装置里CO2中的氧元素全部转化到了甲醇中
D.电解装置中的反应属于分解反应
【答案】(1) ①. H2 ②. 1∶1 ③. 8kg ④.
(2) ①. 混合物 ②. 不可再生 ③. ④. ABD
【解析】
【小问1详解】
①电解水时,与电源负极相连的电极产生氢气,与电源正极相连的电极产生氧气(H2),即 “正氧负氢” 。
②根据微观示意图,该反应是CO2、H2在催化剂条件下反应生成H2O、CH3OH,化学方程式为,其中C为H2O,D为CH3OH,所以生成物C和D的分子个数比为1∶1。
③根据图像,水在太阳能、催化剂条件下反应生成氢气和氧气,化学方程式为,设每消耗72kg的水,生成氢气的质量为x,则
x=8kg
④根据题目信息,MgH2与水反应生成Mg(OH)2沉淀和H2,按照化学方程式书写步骤,配平后得到。
【小问2详解】
①煤、石油、天然气都由多种物质组成,属于混合物;
它们是古代生物遗体经过漫长地质年代形成的,在短期内不能再生,属于不可再生能源。
②甲醇完全燃烧生成二氧化碳和水,根据化学方程式配平原则,得到。
③A、该工艺利用光伏发电得到氢气,能有效利用太阳能,A 正确;
B、利用工厂废气中的二氧化碳合成甲醇,有利于降低大气中CO2的含量,B 正确;
C、根据图像,合成装置中CO2、H2在一定条件下反应生成CH3OH(甲醇)、H2O,则合成装置中CO2的氧元素一部分转化到甲醇中,另一部分转化到H2O中,不会全部转化到甲醇中,C 错误;
D、电解装置中是水分解生成氢气和氧气,符合 “一变多” 特征,属于分解反应,D 正确。
故选ABD。
18. 请回答下列问题。
(1)硫酸亚铁广泛应用于医学、农业等领域,可用于菱铁矿进行制备。菱铁矿的主要成分是碳酸亚铁(FeCO3),还含有少量的二氧化硅(SiO2)和氧化铁(Fe2O3)。以菱铁矿为原料制备硫酸亚铁的工艺流程图如图所示。回答下列问题:
①该工艺流程中将菱铁矿粉碎的目的是_________。
②溶液甲中的溶质有_________种,其中属于盐类的溶质为________(填化学式)。
③写出转化过程中发生的一个化学反应方程式_________。
④由此流程可推知SiO2的性质有________(填选项序号)。
A.难溶于水
B.化学性质很活泼
C.不能与稀硫酸反应
(2)现有NaCl和Na2CO3的固体混合物12g,将其全部放入一洁净的烧杯中,然后加入足量蒸馏水,搅拌,使固体完全溶解。再向烧杯中逐滴加入溶质质量分数为10%的CaCl2溶液,反应过程中产生沉淀的质量与所滴入CaCl2溶液的质量关系如图所示。
试回答:
①当滴入CaCl2溶液50g时(即图中A点),烧杯中溶液里含有的溶质为________(写化学式)。
②当滴入10%的CaCl2溶液111g时(即图中B点),恰好完全反应,试通过计算,求此时烧杯中所得不饱和溶液中溶质的质量_________。(计算结果精确至0.1g)
【答案】(1) ①. 增大反应物的接触面积,使反应更充分,加快反应速率 ②. 三##3 ③. FeSO4、Fe2(SO4)3 ④. Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑(合理即可) ⑤. AC##CA
(2) ①. NaCl、Na2CO3 ②. 设Na2CO3的质量为x,生成NaCl的质量为y。
解得x=10.6g
解得y=11.7g
原混合物中NaCl的质量为12g−10.6g=1.4g,此时烧杯中所得不饱和溶液中溶质NaCl的质量为1.4g+11.7g=13.1g。
答:此时烧杯中所得不饱和溶液中溶质的质量13.1g。
【解析】
【小问1详解】
①反应物接触面积越大,反应进行得就越快、越充分,将菱铁矿粉碎的目的是增大反应物的接触面积,使反应更充分,加快反应速率;
②FeCO3与稀硫酸反应生成FeSO4、H2O和CO2,Fe2O3与稀硫酸反应生成Fe2(SO4)3和H2O,稀硫酸过量。所以溶液甲中的溶质有FeSO4、Fe2(SO4)3、H2SO4,共3(或三)种;FeSO4、Fe2(SO4)3这两种物质是由金属离子和酸根离子构成,属于盐;
③转化过程中,铁能与H2SO4反应生成FeSO4和H2,化学方程式为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;
④A、由流程图可知,菱铁矿与稀硫酸反应后,经过滤得到滤渣SiO2,说明SiO2难溶于水,正确;
B、由流程图可知,SiO2固体不能与稀硫酸反应,不能说明二氧化硅的化学性质很活泼,错误;
C、由流程图可知,SiO2固体不能与稀硫酸反应,正确。
故选AC。
【小问2详解】
①氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙和氯化钠,当滴入CaCl2溶液50g时,此时碳酸钠还未完全反应,故烧杯中溶液里含有的溶质为:NaCl、Na2CO3;
②当滴入10%的CaCl2溶液111g时(即图中B点),恰好完全反应。见答案。
19. 下图所示为实验室中常见的气体制备、干燥、净化、收集和性质实验的邵分仪器,试根据题目要求回答下列问题:
(1)以石灰石和稀盐酸为原料,在实验室中制取并收集干燥、纯净的二氧化碳气体。按照要求设计实验装置、连接仪器。(提示:挥发出的少量HCl气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收)。
①所选仪器的连接顺序为________(从左至右填写仪器序号字母)。
②上述制二氧化碳的化学反应方程式为_________。
③将少量CO2气体通入足量的Ca(OH)2溶液中,溶液质量________(填“变大”“变小”“不变”之一),简要解释原因_________。
(2)我国诺贝尔奖获得者屠呦呦发现了双氢青蒿素,有效降低了疟疾的死亡率。已知双氢青蒿素有碳、氢、氧三种元素组成,某化学兴趣小组为测定其中元素质量比,用过氧化氢溶液为原料(。二氧化锰作催化剂)制备氧气,所选仪器按“A→C1→B→C2→D→碱石灰干燥管”的顺序连接(C1、C2为浓硫酸洗气瓶),实验前检验装置气密性。该样品充分燃烧至无固体残留后,观察现象,收集有关实验数据(整个过程所发生的化学反应充分进行),试回答下列问题:
①装置A中发生反应的化学方程式为_________。
②装置C1的作用是_________。
③装置B的玻璃管中放入28.4g双氢青蒿素粉末样品,充分反应后,测得数据如下所示:
装置
C2
D
反应前的总质量/g
500
500
反应后的总质量/g
521.6
566
分析表中数据,通过计算可知该双氢青蒿素中碳、氢、氧三种原子的个数比为________(填最简整数比)。
(3)用CO气体(含少量CO2)测定某铁的氧化物(FexOy)样品的元素组成比例,并验证反应中气体生成物的性质。所选仪器按“混合气体→B→D1→D2”顺序连接(D1、D2为氢氧化钠溶液洗气瓶),所设计的实验装置中气体流向是从左往右。(假设所发生的化学反应都完全充分进行)
①实验前后测定的数据:放入铁的氧化物(FexOy)样品的质量为23.2g,充分反应后,测得质量B中剩余固体的质量为16.8g,装置D1质量增加22g,则铁的氧化物(FexOy)样品中x:y=________(填最简整数比)。
②从环境保护角度看,该实验方案还存在的不足之处是_________。
【答案】(1) ①. A、F、C、E ②. ③. 变小 ④. 进入溶液的CO2质量小于从溶液中析出的CaCO3质量
(2) ①. ②. 除去氧气中的水蒸气 ③. 15:24:5
(3) ①. 3:4 ②. 缺少尾气处理装置
【解析】
【小问1详解】
①用石灰石(主要成分CaCO3)和稀盐酸(HCl)制取CO2,发生装置选A(固液不加热型)。要得到干燥、纯净的CO2,先通过F(饱和碳酸氢钠溶液)除去挥发出的HCl(NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ ),再通过C(浓硫酸)干燥CO2(浓硫酸具有吸水性 ),最后用E(向上排空气法,因为CO2密度比空气大且能溶于水 )收集,所以连接顺序是A、F、C、E 。
②石灰石(主要成分CaCO3)与稀盐酸(HCl)反应,生成氯化钙、水和二氧化碳,方程式是。
③反应方程式为CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O。每44份质量的CO2参与反应,会生成100份质量的CaCO3沉淀,进入溶液的CO2质量小于从溶液中析出的CaCO3质量,所以溶液质量变小。
【小问2详解】
①装置A中过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气,方程式是 。
②后续要测定双氢青蒿素燃烧生成的水和二氧化碳质量来计算元素质量比,所以制备的氧气需干燥,C1中浓硫酸可除去氧气中的水蒸气,避免干扰实验结果。
③C2装置增重是因为吸收了生成的水,水的质量为521.6g−500g=21.6g,水中氢元素质量=21.6g×=2.4g 。计算碳元素质量:D装置增重是因为吸收了生成的二氧化碳,二氧化碳质量为566g−500g=66g,二氧化碳中碳元素质量=66g×=18g 。计算氧元素质量:双氢青蒿素质量28.4g,则氧元素质量=28.4g−2.4g−18g=8g 。碳、氢、氧原子个数比==1.5:2.4:0.5=15:24:5。
【小问3详解】
①氧元素质量:铁的氧化物质量23.2g,反应后剩余固体(Fe)质量16.8g,则氧化物中氧元素质量=23.2g−16.8g=6.4g。铁元素质量:剩余固体是铁,质量16.8g,即氧化物中铁元素质量16.8g 。原子个数比:x:y==3:4 。
②CO是有毒气体,实验中CO参与反应后,多余的CO会排放到空气中污染环境,实验方案不足,缺少尾气处理装置 。
20. 九年级同学在学习酸碱盐性质的时候做了如图(a)所示的实验。
(1)为探究B试管中反应后溶液中溶质的成分,同学们进行了如下探究。
【猜想与假设】
猜想一:Na2SO4
猜想二:Na2SO4、H2SO4
猜想三:________。
【设计并进行实验】
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量B试管中反成后的溶液,滴加碳酸钠溶液
无明显现象
猜想二不成立
②另取少量B试管中反应后的溶液,滴加硝酸镁溶液
_______
猜想一不成立,猜想三成立
(2)为探究氢氧化钠溶液与稀硫酸反应过程中pH的变化,甲、乙两组同学按如图(b)所示装置进行实验,测定出溶液的pH变化如图(c)所示。甲组实验pH变化对应的曲线是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(3)氢氧化钠溶液久置在空气中会变质,向部分变质的氢氧化钠溶液中加入适量________(填化学式)溶液可除去杂质。
(4)化学小组的同学欲探究某固体混合物A的成分,已知A中可能含有CuCl2、Na2CO3、Na2SO4、(NH4)2SO4四种物质中的两种或多种。按下图所示进行探究实验,出现的现象如图中所述。(设过程中所有发生的反应都恰好完全反应)
试根据实验过程和图示提供的信息,进行分析推理,回答下列问题:
①无色气体E的化学式为_________。
②混合物A中肯定存在的物质是________(填化学式)。
③无色滤液D中的溶质是________(填化学式)。
④写出步骤Ⅰ中反应生成气体的一个化学方程式:_________。
⑤在固体混合物A里,上述四种物质中,还不能确定存在的物质是________(填化学式),理由是_________。
【答案】(1) ①. Na2SO4、NaOH ②. 产生白色沉淀
(2)Ⅱ (3)Ba(OH)2##Ca(OH)2
(4) ①. CO2 ②. Na2CO3、(NH4)2SO4 ③. NaOH ④. ⑤. Na2SO4 ⑥. Na2SO4或(NH4)2SO4都能与Ba(OH)2反应生成BaSO4白色沉淀,整个流程没有证据表明存在Na2SO4
【解析】
【小问1详解】
B 试管中是氢氧化钠与稀硫酸反应(),若二者恰好完全反应,则反应后溶液中溶质为Na2SO4(猜想一);若稀硫酸过量,则反应后溶液中溶质为Na2SO4、H2SO4(猜想二);若氢氧化钠过量,则反应后溶液中溶质为Na2SO4、NaOH。
猜想一不成立,猜想三成立,即溶液中含有Na2SO4和NaOH,滴加硝酸镁溶液,硝酸镁会与氢氧化钠反应生成氢氧化镁白色沉淀,即。
【小问2详解】
甲组是向20mL5%的氢氧化钠溶液中滴加5%稀硫酸,乙组是向20mL5%的氢氧化钠溶液中滴加10%稀硫酸,甲组中稀硫酸的溶质质量分数较小。溶液初始pH大于7,随着稀硫酸加入,发生反应,pH逐渐减小,pH达到7时,甲组消耗稀硫酸的体积更大,所以甲组实验pH变化对应的曲线是 Ⅱ 。
【小问3详解】
氢氧化钠溶液久置在空气中会与二氧化碳反应生成碳酸钠而变质(),要除去碳酸钠且不引入新杂质,可加入适量的Ba(OH)2溶液或Ca(OH)2溶液,它们与碳酸钠反应生成碳酸钙或碳酸钡沉淀和氢氧化钠,即、。
【小问4详解】
①固体混合物 A 加入氢氧化钡溶液加热产生无色气体 B,该气体是氨气(由与氢氧化钡反应产生);白色沉淀 C 加足量稀盐酸产生无色气体 E 和白色沉淀 G,白色沉淀 G 是硫酸钡,说明沉淀 C 中有硫酸钡,无色气体 E 是二氧化碳(CO2),因为碳酸钠与氢氧化钡反应生成的碳酸钡[],碳酸钡与盐酸反应产生二氧化碳()。
②因为产生二氧化碳气体,所以混合物 A 中一定有Na2CO3;产生无色气体 B(氨气),所以一定有(NH4)2SO4。
③加入适量Ba(OH)2溶液,没有得到蓝色沉淀,说明混合物 A 中不含CuCl2,否则会发生反应,产生Cu(OH)2蓝色沉淀;(NH4)2SO4与Ba(OH)2反应生成硫酸钡沉淀、氨气和水,即;Na2CO3与Ba(OH)2反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,即;若有Na2SO4,则发生反应,过程中所有发生的反应都恰好完全反应,因此无色滤液 D 中的溶质是NaOH。
④步骤 I 中(NH4)2SO4与Ba(OH)2反应生成硫酸钡沉淀、氨气和水,化学方程式为。
⑤因为Na2SO4或(NH4)2SO4都能与Ba(OH)2反应生成BaSO4白色沉淀,整个流程没有证据表明存在Na2SO4,所以不能确定存在的物质是Na2SO4。
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