内容正文:
期末综合练习
(建议用时:60分钟 满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 O—16 Fe—56
一、选择题。(本大题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
(广东省)
1. 中华传统文化博大精深,下列古诗中不涉及化学变化的是
A. 梅须逊雪三分白,雪却输梅一段香 B. 爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏
C. 爝火燃回春浩浩,洪炉照破夜沉沉 D. 千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲
【答案】A
【解析】
【详解】A、梅须逊雪三分白,雪却输梅一段香的意思是梅花须逊让雪花三分晶莹洁白,雪花却输给梅花一段清香(即梅不如雪白,雪没有梅香),无新物质生成,属于物理变化,符合题意;B、爆竹爆炸过程中有新物质二氧化碳等生成,属于化学变化,不符合题意;C、煤炭燃烧过程中有新物质二氧化碳等生成,属于化学变化,不符合题意;D、高温煅烧石灰石过程中有新物质氧化钙等生成,属于化学变化,不符合题意。故选A。
点睛:物理变化和化学变化的根本区别在于是否有新物质生成。如果有新物质生成,则属于化学变化;反之,则是物理变化。
(广东省)
2. 下列物质均可用于杀菌消毒,其中属于氧化物的是
A. O3 B. ClO2
C. NaClO D. C2H5OH
【答案】B
【解析】
【分析】氧化物是只含有两种元素且其中一种元素是氧元素的化合物。
【详解】A、O3是由一种元素组成的纯净物,属于单质;不符合题意
B、ClO2是由氯、氧两种元素组成的且有一种是氧元素的化合物,属于氧化物;符合题意;
C、NaClO是由钠、氯、氧三种元素组成的化合物,不属于氧化物;不符合题意
D、C2H5OH是由碳、氢、氧三种元素组成的化合物,不属于氧化物;不符合题意
故选:B。
(深圳)
3. 下列日常生活与解释说明相符的是
日常生活
解释说明
A
用铅笔写字
石墨具有导电性
B
节约用电
亮亮同学践行低碳的生活理念
C
用蜡烛照明
蜡烛燃烧生成CO2和H2O
D
晾晒湿衣服
水分子的质量和体积都很小
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A、用石墨制作铅笔芯是利用了石墨质软,能在纸上留下灰黑色痕迹,与导电性无关,日常生活与解释说明不相符,选项不符合题意;
B、践行低碳生活理念,日常生活中可以节约用电等,日常生活与解释说明相符,符合题意;
C、用蜡烛照明,是因为蜡烛燃烧发光,日常生活与解释说明不相符,不符合题意;
D、晾晒湿衣服,是因为水分子在不断运动,运动到空气中,日常生活与解释说明不相符,不符合题意;
故选B。
(广州)
4. 燃料和能源与生活息息相关,下列说法正确的是
A. 石油是一种清洁能源,也是一种可再生能源
B. 炒菜时油锅着火,应立即用水浇灭
C. “钻木取火”的原理是通过摩擦生热提高木材的着火点
D. 燃气灶火焰出现黄色,锅底出现黑色时,可增大灶具进风口
【答案】D
【解析】
【分析】物质燃烧需要同时具备可燃物、助燃物和着火源这三要素。
【详解】A、石油燃烧生成二氧化硫等污染性气体,不是清洁能源,是不可再生能源,故A不正确;
B、炒菜时油锅着火时,不能用水浇灭,因为油的密度比水的小,会浮在水面,水起不到灭火的作用,故B不正确;
C、钻木取火可以实现摩擦生热提高了温度达到可燃物的着火点从而实现了燃烧,故C不正确;
D、锅底出现黑色,那是碳C,说明没有完全燃烧,所以应该调大进风口,是参与燃烧的氧气更多,使得燃烧更充分,故D正确。故选D。
5. 实验操作有误或不规范,很可能造成实验失败或酿成事故。下列实验操作正确的是
A. 加热液体 B. 取用粉末状试剂
C. 过滤 D. 倾倒液体
【答案】B
【解析】
【详解】A、加热液体时,液体体积不能超过试管容积的,故选项错误;
B、取用粉末状试剂,用药匙或纸槽将药品送到试管底部,故选项正确;
C、过滤时要用玻璃棒引流,故选项错误;
D、倾倒液体时,瓶塞要倒放,标签要向着手心,瓶口要紧挨着试管口,故选项错误;
故选:B。
(广州)
6. 用电解水实验探究水的元素组成,下列说法不正确的是
A. a管和b管中气体体积比约为2:1
B. b管中的气体能使燃着的木条烧得更旺
C. 该探究说明水中含有氢分子和氧分子
D. 该探究的依据是化学变化前后元素种类不变
【答案】C
【解析】
【详解】A、电解水实验正极产生氧气,负极产生氢气。产生氧气和氢气的体积比为1:2。a与负极相连,b与正极相连,所以a管和b管中气体体积比约为2:1,正确;
B、b管收集到的是氧气,具有助燃性,能使燃着的木条烧得更旺,正确;
C、化学反应前后元素的种类不变,水通电分解生成氢气和氧气说明水由氢元素和氧元素组成,水不含有氢分子和氧分子,错误;
D、该探究的依据是化学变化前后元素种类不变,从而从水分解的产物是氢气和氧气得出水由氢元素和氧元素组成,正确;
故选C。
锂电池广泛应用于新能源汽车行业。锂是一种活泼的金属,在空气中极易与氮气、氧气反应分别生成氮化锂()、氧化锂(),锂还能与水反应,生成氢氧化锂和氢气。完成下面小题。
7. 中Li的化合价为
A. +1价 B. +2价 C. -1价 D. -2价
8. 锂在元素周期表中的部分信息如图所示,下列描述中错误的是
A. 锂的相对原子质量为6.941g B. 锂属于金属元素
C. 锂的原子序数为3 D. 锂原子核外有3个电子
9. 下列关于试剂保存的说法中错误的是
A. 少量的白磷可保存在水中 B. 二氧化锰保存于广口瓶中
C. 金属锂保存于冷水中 D. 澄清石灰水密封保存于细口瓶中
【答案】7. A 8. A 9. C
【解析】
【7题详解】
在化合物中,各元素化合价代数和为零。在Li2O中,氧元素的化合价为−2价,设锂元素的化合价为x,则,解得x=+1。
故选A。
【8题详解】
A、元素周期表信息示意图正下方的数字表示相对原子质量,根据图像,锂的相对原子质量是6.941,相对原子质量单位为“1”,通常省略不写,而不是“g”,A 错误;
B、锂带有 “钅” 字旁,属于金属元素,B 正确;
C、元素周期表信息示意图左上角数字表示原子序数,锂的原子序数为3,C 正确;
D、在原子中,原子序数=核外电子数,锂原子序数为3,所以核外有3个电子,D 正确。
故选A。
【9题详解】
A、白磷着火点低,易自燃,少量白磷可保存在水中,隔绝氧气,防止自燃,A 正确;
B、二氧化锰是固体药品,固体药品保存在广口瓶中方便取用,B 正确;
C、锂能与水反应生成氢氧化锂和氢气,所以不能将金属锂保存于冷水中,C 错误;
D、澄清石灰水是液体药品,液体药品密封保存于细口瓶中,D 正确。
故选C。
10. 用新型催化剂将高效转化为甲醇()的微观过程如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应中四种物质均为化合物
B. 反应前后氢元素的化合价不变
C. 参加反应的甲、乙分子个数比为1:3
D. 反应前后原子数目发生改变
【答案】C
【解析】
【详解】A、由微观示意图可知,甲为二氧化碳、乙为氢气、丙为甲醇、丁为水,其中氢气是由氢元素组成的纯净物,属于单质,二氧化碳、甲醇、水均是由多种元素组成的纯净物,属于化合物,说法错误,不符合题意;
B、由微观示意图可知,该反应为二氧化碳与氢气在催化剂作用下反应生成甲醇和水,化学方程式为,该反应中氢元素化合价由0价变为+1价,说法错误,不符合题意;
C、由微观示意图可知,甲为二氧化碳、乙为氢气、丙为甲醇、丁为水,该反应为二氧化碳与氢气在催化剂作用下反应生成甲醇和水,化学方程式为,则参加反应的甲、乙分子个数比为1:3,说法正确,符合题意;
D、根据质量守恒定律,化学反应前后原子数目不变,说法错误,不符合题意。
故选:C。
11. 下列说法不正确的是
A.实验方法
B.化学与生活
①鉴别氮气和氧气——用燃着的木条
②除去镁条表面的氧化膜——用砂纸打磨
①光合作用将太阳能转化为化学能
②厨房油锅着火时用锅盖盖灭
C.实验记录
D.性质与用途
①用10mL量筒量取7.52mL的水
②用托盘天平称取5.45g蔗糖
①石墨具有良好的导电性——可作电极
②金刚石硬度大——可作钻头
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A、①氮气不燃烧、不支持燃烧,能使燃着的木条熄灭;氧气具有助燃性,能使燃着的木条燃烧的更旺,现象不同,可以鉴别,正确;
②用砂纸打磨可除去镁条表面的氧化膜,正确。
不符合题意;
B、①光合作用是二氧化碳和水在光和叶绿体的作用下反应生成有机物和氧气,将太阳能转化为化学能,正确;
②厨房油锅着火时用锅盖盖灭,隔绝氧气,达到灭火的目的,正确。
不符合题意;
C、①10mL量筒只能精确到0.1mL,不能用10mL量筒量取7.52mL的水,错误;
②托盘天平只能精确到0.1g,不能用托盘天平称取5.45g蔗糖,错误。
符合题意;
D、①石墨具有良好的导电性,可用作电极,正确;
②金刚石是天然存在的最硬的物质,可用作钻头,正确。
不符合题意。
故选C。
(广州)
12. 纤维素是棉花的主要成分,其化学式为(C6H10O5)n (n的为103~104),下列关于纤维素的说法,正确的是
A. 纤维素由6个C原子、10个H原子、5个O原子构成
B. 相对分子质量为(12×6+1×10+16×5)
C. C、H、O三种元素的质量比为6:10:5
D. 氧元素的质量分数为
【答案】D
【解析】
【详解】A、纤维素是由纤维素分子构成的,1个纤维素分子由6n个C原子、10n个H原子、5n个O原子构成,故选项说法错误;
B、纤维素的相对分子质量为(12×6+1×10+16×5)n,故选项说法错误;
C、C、H、O三种元素的质量比为(12×6n):(1×10n):(16×5n)=36:5:40≠6:10:5,故选项说法错误;
D、氧元素的质量分数为:,故选项说法正确。
故选:D。
锂电池广泛应用于新能源汽车行业。锂是一种活泼的金属,在空气中极易与氮气、氧气反应分别生成我国饮茶文化源远流长。唐代陆羽所著的《茶经》记载“其水,用山水上,江水中,井水下”,主要是由于山泉水中的硅酸()有益人体健康,可促进钙的吸收。《茶经》中用“细、馨、苦”形容茶汤的色、香、味,其主要是由茶黄素()、香叶醇()、儿茶素()等物质所致。茶叶中富含的硒有防癌作用。完成下面小题。
13. 硒在元素周期表中的部分信息如图所示,下列说法不正确的是
A. 图示中x为18
B. 硒原子核内有34个质子
C. 硒原子的相对原子质量为78.96g
D. 硒原子在化学反应中易得到2个电子
14. 有关茶黄素、香叶醇、儿茶素三种物质的说法不正确的是
A. 三种物质都属于化合物
B. 三种物质中氧元素质量分数最小的是香叶醇
C. 三种物质的分子构成不同
D. 三种物质都是由碳、氢、氧原子构成
【答案】13. C 14. D
【解析】
【13题详解】
A、在原子中,质子数=核外电子数,所以.解得,故选项说法正确;
B、硒的原子序数为34,原子序数=质子数,所以硒原子核内有34个质子,故选项说法正确;
C、硒原子的相对原子质量为78.95,单位是“1”,不是“g”,故选项说法错误;
D、硒原子最外层电子数为6,大于4,在化学反应中易得到2个电子,故选项说法正确;
故选:C;
【14题详解】
A、茶黄素、香叶醇、儿茶素三种物质都由多种元素组成,属于化合物,故选项说法正确;
B、茶黄素中氧元素质量分数为,香叶醇中氧元素质量分数为,儿茶素中氧元素质量分数为,计算可得香叶醇中氧元素质量分数最小,故选项说法正确;
C、三种物质的化学式不同,分子构成不同,故选项说法正确;
D、三种物质都是由分子构成,其分子由碳、氢、氧原子构成,故选项说法错误;
故选:D。
(广州)
15. 由下列实验及现象可出相应结论的是
选项
实验
现象
结论
A
检验氢气的纯度
点燃氢气时发出尖锐爆鸣声
氢气较纯
B
称量盐酸和碳酸钠粉末反应前后的质量
反应前后称量结果不同
参加该反应的反应物质量总和不等于生成物质量总和
C
检验某混合气体的成分
黑色粉末变红,澄清石灰水变浑浊
混合气体中可能含有CO
D
在酒精灯火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯
烧杯内壁有无色液滴产生
酒精中含有碳元素和氢元素
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A、检验氢气的纯度:点燃氢气时,发出尖锐爆鸣声表明氢气不纯净,声音很小则表示气体纯净,错误;
B、盐酸和碳酸钠粉末反应产生氯化钠、水和二氧化碳气体,装置没有密封气体跑出装置,所以反应前后称量结果不同,但是该反应遵循质量守恒定律;所以验证质量守恒定律时有气体产生或气体参加的反应要在密闭装置中进行,错误;
C、CO和氧化铜加热时反应产生铜和二氧化碳,所以黑色固体变红,产生的二氧化碳和石灰水反应产生碳酸钙沉淀和水,所以溶液变浑浊,则气体中可能含有CO,正确;
D、酒精燃烧会产生二氧化碳和水;要验证酒精中含有碳元素和氢元素,进行实验:在酒精灯火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯可以观察到烧杯内有水雾产生,证明产生了水,说明酒精中含有H;还要迅速倒转烧杯,向烧杯注入石灰水,观察到石灰水变浑浊,证明产生了二氧化碳,酒精中含有C;错误;
故选C。
二、非选择题。(本大题共6小题,第16小题7分,第17小题8分,第18~21小题各10分,共55分)
(广东省,节选)
16. 我国是茶文化的发源地。唐代陆羽《茶经》中记载:“风炉以铜铁铸之……底一窗以为通飚漏烬之所……风能兴火,火能熟水。”“漉水囊……其格以生铜铸之。”
(1)“飚”(即风)提供燃烧所需的 _______。
(2)“火能熟水”说明燃烧_______(填“吸收”或“放出”)热量。
(3)“漉水囊”可将茶叶与茶水分离,类似于基本实验操作中的_______。
(4)茶香四溢,从分子角度解释其原因是_______。
【答案】(1)空气##氧气
(2)放出 (3)过滤
(4)分子在不断运动
【解析】
【小问1详解】
由于“飚”即是风,风是空气流动形成的,所以“飚”(即风)提供燃烧所需的空气(或氧气)。故填:空气(或氧气)。
【小问2详解】
由于燃烧放出热量,所以“火能熟水”。故填:放出。
【小问3详解】
由于过滤是将不溶于液体的固体与液体分开的方法,“漉水囊”可将茶叶与茶水分离,类似于过滤。故填:过滤。
【小问4详解】
由于分子在不断运动,所以能闻到茶的香味,即茶香四溢。故填:分子在不断运动。
(广东省)
【科普阅读】
17. 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,制成单层纳米孔二维薄膜。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)石墨烯海水淡化膜允许______通过。
(4)石墨烯、金刚石和 C60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
(5)提出爱护水资源的一条建议_______。
【答案】(1)市政供水
(2) ①. 物理变化 ②. 能耗大,成本高
(3)水分子 (4)a
(5)淘米水浇花
【解析】
【小问1详解】
由图1可得,市政供水占比62%,排在首位。
【小问2详解】
由材料“热分离法利用蒸发和冷凝分离水与非挥发性物质”可知此过程没有新物质生成,热分离法利用的是物理变化;由材料可知此方法的缺点为能耗大,成本高。
【小问3详解】
由图2可知水分子可以穿过石墨烯海水淡化膜而其它离子不可以穿过。
【小问4详解】
a、石墨烯、金刚石和 C60属于碳单质都由碳元素组成,故a正确;
b、石墨烯、金刚石由碳原子构成, C60由分子构成,故b错误;
c、石墨烯、金刚石和 C60属于碳单质都由碳元素组成,但是碳原子的排列方式不同,物理性质由差异,故c错误。
故选:a
【小问5详解】
保护水资源可以节约用水,可以防止水污染,所以可以一水多用,例如淘米的水用来浇花,洗衣服的水用来冲厕所等,生活污水净化处理后再排放等。
【点睛】解答本题关键是熟悉碳的性质,海水淡化的转化方法,保护水资源的途经。
(广东省,改编)
【基础实验与跨学科实践】
18. 请回答下列问题。
(1)实验室制取及性质检验。
ⅰ.图1中仪器a的名称是______。
ⅱ.用高锰酸钾制取,应选择图1中的发生装置______(填字母序号),化学方程式为______。
ⅲ.收集一瓶并进行性质检验。
操作
现象
结论
集气瓶中NaOH溶液能吸收反应生成的二氧化硫
硫燃烧时,______(填字母序号).生成刺激性气味的气体
A.产生大量白烟
B.生成黑色固体
C.发出蓝紫色火焰
具有氧化性
(2)制作氧自救呼吸器。查阅资料:超氧化钾()为黄色固体,可分别与、反应生成和白色固体,产氧效率高,适合作生氧剂。
原理分析:,,则X的化学式为______。
动手实践:设计并制作氧自救呼吸器,如图2所示。使用一段时间后.观察到生氧剂由______(填颜色变化)时,则基本失效。
【答案】(1) ①. 试管 ②. A ③. ④. C
(2) ①. KOH ②. 由黄色变为白色
【解析】
【小问1详解】
ⅰ.图1中仪器a的名称是锥形瓶;
ii.用高锰酸钾制取O2,属于固体加热反应,发生装置可选A;高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的化学方程式为:;
iii.硫在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,放出热量,生成具有刺激性气味的气体,故选C;
【小问2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K、O、H的个数分别是4、10、4,生成物中含K、O、H的个数分别是0、6、0,故生成物中还应含4个K、4个H、4个O,故X的化学式为:KOH;
②超氧化钾(KO2)为黄色固体,分别与CO2、 H2O反应生成O2和白色固体,故观察到生氧剂由黄色变为白色,则基本失效。
【科学探究】
19. 可燃冰是一种新型能源,在我国南海储量很高,其主要成分为甲烷()水合物。
(1)纯净的在空气中燃烧的化学方程式为______。
(2)能还原CuO,某化学兴趣小组同学设计实验探究还原CuO的反应。
【提出问题】还原CuO的反应产物是什么?
【查阅资料】①白色的无水硫酸铜固体遇水变成蓝色;②气体从溶液中出来一般都会带出部分水蒸气;③浓硫酸能作干燥剂。
【实验探究】
①在点燃B处酒精灯之前先通入甲烷的作用是______;
②点燃酒精灯一段时间后,装置B内的现象是______,证明有铜生成;
③反应过程中,装置C中的现象是______,证明有水生成;
④装置D内澄清石灰水变浑浊,证明有______生成;
⑤请根据以上信息写出还原CuO的化学方程式:______。
【交流反思】小组中某同学认为将C和D装置交换也能得到相同的结论,小组同学经过讨论后否定了其观点,理由是______。
【答案】(1)
(2) ①. 排尽装置内的空气,防止加热时发生爆炸 ②. 黑色粉末逐渐变红 ③. 白色固体变为蓝色 ④. ##二氧化碳 ⑤. ⑥. 若交换C和D装置,从石灰水中出来的气体带有水蒸气,会干扰对水的检验
【解析】
【小问1详解】
甲烷在空气中燃烧,与氧气反应生成二氧化碳和水,化学方程式为。
【小问2详解】
实验探究:①甲烷是可燃性气体,与空气混合加热可能会发生爆炸,先通入甲烷可将装置内空气排尽,避免危险;
②氧化铜是黑色固体,被甲烷还原后生成红色的铜单质,所以会看到黑色粉末逐渐变红;
③无水硫酸铜是白色的,遇水会变成蓝色的五水硫酸铜,所以当看到白色固体变为蓝色,证明有水生成;
④二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,装置 D 内澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳(CO2)生成;
⑤根据实验现象可知,甲烷在加热条件下还原氧化铜生成了铜、二氧化碳和水,化学方程式为。
交流反思:如果先通过 D 中澄清石灰水,气体从溶液中出来会带出水蒸气,再通过 C 时,即使无水硫酸铜变蓝,也不能确定是反应生成的水,还是从石灰水中带出的水。
(广东省)
20. 电解水制氢联合碳酸钙分解制备氧化钙,能减少碳排放,助力碳中和。该新方法的示意图如图所示。
(1)传统方法:CaCO3在900℃以上完全分解生成 CaO 和__________(填化学式)。
(2)新方法:
i.电解水属于_____反应(填基本反应类型),反应前后氢元素的化合价_____(填“升高”“降低”或“不变”)。
ii.反应器 1:一定的H2环境及较低温度下CaCO3可与H2反应生成CaO、CO 和H2O。CO与H2O的分子个数比为_______。
CaCO3还可以直接分解。反应器 1中 CO、CO2的含量随反应温度的变化如下图所示。________ ℃时,抑制 CO2生成的效果最好。
iii.反应器 2:一定条件下,CO与H2发生化合反应生成甲醇(CH3OH),化学方程式为_________ 。
(3)与传统方法相比,新方法的优点有__________________________(写两条)。
【答案】(1)CO2 (2) ①. 分解 ②. 降低 ③. 1:1 ④. 750 ⑤.
(3)①减少二氧化碳排放,缓解温室效应;②节约能源
【解析】
【小问1详解】
碳酸钙在高温条件下分解生成氧化钙和二氧化碳,二氧化碳的化学式为CO2;
【小问2详解】
i.由一种物质生成两种或两种以上物质的反应为分解反应,水在通电时生成氢气和氧气,故电解水属于分解反应;反应前水中氢元素的化合价为+1,反应后生成的氢气中氢元素化合价为0,故反应前后氢元素的化合价降低;
ii.反应器1中发生反应的化学方程式为:,由化学方程式可知CO与H2O的分子个数比为1:1;由CO、CO2的含量随反应温度的变化图可知,在600℃时,CO、CO2的含量分别为67.3%和32.7%,在700℃时,CO、CO2的含量分别为87.1%和12.9%,在750℃时,CO、CO2的含量分别为88.2%和11.8%,在800℃时,CO、CO2的含量分别为87.6%和12.4%,故在750℃时,抑制 CO2生成的效果最好;
iii.反应器 2:一定条件下,CO与H2发生化合反应生成CH3OH,化学方程式为;
【小问3详解】
与传统方法相比,新方法的优点有①减少二氧化碳排放,缓解温室效应;②使用风力发电产生的电能用于电解水,能有效节约能源等。
(广东省)
21. 羰基铁粉在国防军工领域有重要应用,我国是少数几个掌握其生产技术的国家之一。制备羰基铁粉的过程如图所示。
(1)Fe(CO)5中碳、氧元素的质量比为___________。
(2)反应1的化学方程式为 。用100 kg含铁96%的海绵铁,理论上可制备Fe(CO)5的质量是多少?(写出计算过程)
(3)反应2的化学方程式为 。196kgFe(CO)5分解生成羰基铁粉的质量随时间的变化如下图所示。在t1时,剩余 _____ kg Fe(CO)5未分解;在___________时Fe(CO)5恰好完全分解。
(4)制备羰基铁粉过程中循环利用的物质是______ 。
【答案】(1)3:4 (2)设理论上可制备Fe(CO)5的质量为x
答:理论上可制备Fe(CO)5的质量是336kg。
(3) ①. 98 ②. t3
(4)CO##一氧化碳
【解析】
【小问1详解】
Fe(CO)5中碳、氧元素的质量比=(12×5):(16×5)=3:4。
【小问2详解】
见答案。
【小问3详解】
由图可知,t1时生成羰基铁粉的质量为28kg,设t1时,反应的Fe(CO)5质量为y
则还未分解的Fe(CO)5质量为196kg-98kg=98kg。由图可知,在t3时,羰基铁粉质量不再增加,Fe(CO)5恰好完全分解。
【小问4详解】
由反应的化学方程式可知,CO既是反应物又是生成物,则制备羰基铁粉过程中循环利用的物质是CO。
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期末综合练习
(建议用时:60分钟 满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 O—16 Fe—56
一、选择题。(本大题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
(广东省)
1. 中华传统文化博大精深,下列古诗中不涉及化学变化的是
A. 梅须逊雪三分白,雪却输梅一段香 B. 爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏
C. 爝火燃回春浩浩,洪炉照破夜沉沉 D. 千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲
(广东省)
2. 下列物质均可用于杀菌消毒,其中属于氧化物的是
A. O3 B. ClO2
C. NaClO D. C2H5OH
(深圳)
3. 下列日常生活与解释说明相符的是
日常生活
解释说明
A
用铅笔写字
石墨具有导电性
B
节约用电
亮亮同学践行低碳的生活理念
C
用蜡烛照明
蜡烛燃烧生成CO2和H2O
D
晾晒湿衣服
水分子的质量和体积都很小
A. A B. B C. C D. D
(广州)
4. 燃料和能源与生活息息相关,下列说法正确的是
A. 石油是一种清洁能源,也是一种可再生能源
B. 炒菜时油锅着火,应立即用水浇灭
C. “钻木取火”的原理是通过摩擦生热提高木材的着火点
D. 燃气灶火焰出现黄色,锅底出现黑色时,可增大灶具进风口
5. 实验操作有误或不规范,很可能造成实验失败或酿成事故。下列实验操作正确的是
A. 加热液体 B. 取用粉末状试剂
C. 过滤 D. 倾倒液体
(广州)
6. 用电解水实验探究水的元素组成,下列说法不正确的是
A. a管和b管中气体体积比约为2:1
B. b管中的气体能使燃着的木条烧得更旺
C. 该探究说明水中含有氢分子和氧分子
D. 该探究的依据是化学变化前后元素种类不变
锂电池广泛应用于新能源汽车行业。锂是一种活泼的金属,在空气中极易与氮气、氧气反应分别生成氮化锂()、氧化锂(),锂还能与水反应,生成氢氧化锂和氢气。完成下面小题。
7. 中Li的化合价为
A. +1价 B. +2价 C. -1价 D. -2价
8. 锂在元素周期表中的部分信息如图所示,下列描述中错误的是
A. 锂的相对原子质量为6.941g B. 锂属于金属元素
C. 锂的原子序数为3 D. 锂原子核外有3个电子
9. 下列关于试剂保存的说法中错误的是
A. 少量的白磷可保存在水中 B. 二氧化锰保存于广口瓶中
C. 金属锂保存于冷水中 D. 澄清石灰水密封保存于细口瓶中
10. 用新型催化剂将高效转化为甲醇()的微观过程如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应中四种物质均为化合物
B. 反应前后氢元素的化合价不变
C. 参加反应的甲、乙分子个数比为1:3
D. 反应前后原子数目发生改变
11. 下列说法不正确的是
A.实验方法
B.化学与生活
①鉴别氮气和氧气——用燃着的木条
②除去镁条表面的氧化膜——用砂纸打磨
①光合作用将太阳能转化为化学能
②厨房油锅着火时用锅盖盖灭
C.实验记录
D.性质与用途
①用10mL量筒量取7.52mL的水
②用托盘天平称取5.45g蔗糖
①石墨具有良好的导电性——可作电极
②金刚石硬度大——可作钻头
A. A B. B C. C D. D
(广州)
12. 纤维素是棉花的主要成分,其化学式为(C6H10O5)n (n的为103~104),下列关于纤维素的说法,正确的是
A. 纤维素由6个C原子、10个H原子、5个O原子构成
B. 相对分子质量为(12×6+1×10+16×5)
C. C、H、O三种元素的质量比为6:10:5
D. 氧元素的质量分数为
锂电池广泛应用于新能源汽车行业。锂是一种活泼的金属,在空气中极易与氮气、氧气反应分别生成我国饮茶文化源远流长。唐代陆羽所著的《茶经》记载“其水,用山水上,江水中,井水下”,主要是由于山泉水中的硅酸()有益人体健康,可促进钙的吸收。《茶经》中用“细、馨、苦”形容茶汤的色、香、味,其主要是由茶黄素()、香叶醇()、儿茶素()等物质所致。茶叶中富含的硒有防癌作用。完成下面小题。
13. 硒在元素周期表中的部分信息如图所示,下列说法不正确的是
A. 图示中x为18
B. 硒原子核内有34个质子
C. 硒原子的相对原子质量为78.96g
D. 硒原子在化学反应中易得到2个电子
14. 有关茶黄素、香叶醇、儿茶素三种物质的说法不正确的是
A. 三种物质都属于化合物
B. 三种物质中氧元素质量分数最小的是香叶醇
C. 三种物质的分子构成不同
D. 三种物质都是由碳、氢、氧原子构成
(广州)
15. 由下列实验及现象可出相应结论的是
选项
实验
现象
结论
A
检验氢气的纯度
点燃氢气时发出尖锐爆鸣声
氢气较纯
B
称量盐酸和碳酸钠粉末反应前后的质量
反应前后称量结果不同
参加该反应的反应物质量总和不等于生成物质量总和
C
检验某混合气体的成分
黑色粉末变红,澄清石灰水变浑浊
混合气体中可能含有CO
D
在酒精灯火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯
烧杯内壁有无色液滴产生
酒精中含有碳元素和氢元素
A. A B. B C. C D. D
二、非选择题。(本大题共6小题,第16小题7分,第17小题8分,第18~21小题各10分,共55分)
(广东省,节选)
16. 我国是茶文化的发源地。唐代陆羽《茶经》中记载:“风炉以铜铁铸之……底一窗以为通飚漏烬之所……风能兴火,火能熟水。”“漉水囊……其格以生铜铸之。”
(1)“飚”(即风)提供燃烧所需的 _______。
(2)“火能熟水”说明燃烧_______(填“吸收”或“放出”)热量。
(3)“漉水囊”可将茶叶与茶水分离,类似于基本实验操作中的_______。
(4)茶香四溢,从分子角度解释其原因是_______。
(广东省)
【科普阅读】
17. 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,制成单层纳米孔二维薄膜。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)石墨烯海水淡化膜允许______通过。
(4)石墨烯、金刚石和 C60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
(5)提出爱护水资源的一条建议_______。
(广东省,改编)
【基础实验与跨学科实践】
18. 请回答下列问题。
(1)实验室制取及性质检验。
ⅰ.图1中仪器a的名称是______。
ⅱ.用高锰酸钾制取,应选择图1中的发生装置______(填字母序号),化学方程式为______。
ⅲ.收集一瓶并进行性质检验。
操作
现象
结论
集气瓶中NaOH溶液能吸收反应生成的二氧化硫
硫燃烧时,______(填字母序号).生成刺激性气味的气体
A.产生大量白烟
B.生成黑色固体
C.发出蓝紫色火焰
具有氧化性
(2)制作氧自救呼吸器。查阅资料:超氧化钾()为黄色固体,可分别与、反应生成和白色固体,产氧效率高,适合作生氧剂。
原理分析:,,则X的化学式为______。
动手实践:设计并制作氧自救呼吸器,如图2所示。使用一段时间后.观察到生氧剂由______(填颜色变化)时,则基本失效。
【科学探究】
19. 可燃冰是一种新型能源,在我国南海储量很高,其主要成分为甲烷()水合物。
(1)纯净的在空气中燃烧的化学方程式为______。
(2)能还原CuO,某化学兴趣小组同学设计实验探究还原CuO的反应。
【提出问题】还原CuO的反应产物是什么?
【查阅资料】①白色的无水硫酸铜固体遇水变成蓝色;②气体从溶液中出来一般都会带出部分水蒸气;③浓硫酸能作干燥剂。
【实验探究】
①在点燃B处酒精灯之前先通入甲烷的作用是______;
②点燃酒精灯一段时间后,装置B内的现象是______,证明有铜生成;
③反应过程中,装置C中的现象是______,证明有水生成;
④装置D内澄清石灰水变浑浊,证明有______生成;
⑤请根据以上信息写出还原CuO的化学方程式:______。
【交流反思】小组中某同学认为将C和D装置交换也能得到相同的结论,小组同学经过讨论后否定了其观点,理由是______。
(广东省)
20. 电解水制氢联合碳酸钙分解制备氧化钙,能减少碳排放,助力碳中和。该新方法的示意图如图所示。
(1)传统方法:CaCO3在900℃以上完全分解生成 CaO 和__________(填化学式)。
(2)新方法:
i.电解水属于_____反应(填基本反应类型),反应前后氢元素的化合价_____(填“升高”“降低”或“不变”)。
ii.反应器 1:一定的H2环境及较低温度下CaCO3可与H2反应生成CaO、CO 和H2O。CO与H2O的分子个数比为_______。
CaCO3还可以直接分解。反应器 1中 CO、CO2的含量随反应温度的变化如下图所示。________ ℃时,抑制 CO2生成的效果最好。
iii.反应器 2:一定条件下,CO与H2发生化合反应生成甲醇(CH3OH),化学方程式为_________ 。
(3)与传统方法相比,新方法的优点有__________________________(写两条)。
(广东省)
21. 羰基铁粉在国防军工领域有重要应用,我国是少数几个掌握其生产技术的国家之一。制备羰基铁粉的过程如图所示。
(1)Fe(CO)5中碳、氧元素的质量比为___________。
(2)反应1的化学方程式为 。用100 kg含铁96%的海绵铁,理论上可制备Fe(CO)5的质量是多少?(写出计算过程)
(3)反应2的化学方程式为 。196kgFe(CO)5分解生成羰基铁粉的质量随时间的变化如下图所示。在t1时,剩余 _____ kg Fe(CO)5未分解;在___________时Fe(CO)5恰好完全分解。
(4)制备羰基铁粉过程中循环利用的物质是______ 。
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