精品解析:山东省烟台市福山区(五四制)2024-2025学年九年级下学期期中考试化学试题
2025-07-14
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内容正文:
2025年初四化学诊断性测试
注意事项:
1.本试卷共8页,共100分;考试时间90分钟。
2.所有答案必须写在答题卡上,写在试卷中的答案无效。
3.考试结束后,只交答题卡。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 S-32 Cl-35.5 Ca-40 Fe-56 Cu-64 Zn-65 Ag-108
一、选择题(本题包括10个小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)。
1. 福山大面制作技艺是山东省级非物质文化遗产之一,福山大面制作中发生化学变化的是
A.加水和面
B.擀面
C.切面
D.大火煮面
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A、加水和面的过程中没有新物质生成,属于物理变化,不符合题意;
B、擀面的过程中没有新物质生成,属于物理变化,不符合题意;
C、切面的过程中没有新物质生成,属于物理变化,不符合题意;
D、大火煮面的过程中涉及燃烧,有新物质生成,属于化学变化,符合题意。
故选D。
2. 提升生态文明、建设美丽中国,国家提出了建设“无废城市”的城市管理理念。下列做法不符合该理念的是
A. 建筑垃圾填埋到农村地区 B. 固体废弃物实行统筹管理
C. 用餐厨垃圾生产生物柴油 D. 干粪与秸秆用于混合发酵
【答案】A
【解析】
【详解】A、将建筑垃圾填埋到农村地区,只是将垃圾从一个地方转移到另一个地方,并没有从根本上减少建筑垃圾的产生量,也没有实现建筑垃圾的资源化利用,同时还可能对农村地区的土壤、地下水等环境造成污染,不符合该理念,符合题意;
B、对固体废弃物实行统筹管理,可以对各类固体废弃物的产生、收集、运输、处理和处置等环节进行统一规划和协调,有助于提高固体废弃物的管理效率,促进废物的合理处置和资源化利用,符合该理念,不符合题意;
C、用餐厨垃圾生产生物柴油,实现了餐厨垃圾的资源化利用,将原本可能成为废物的餐厨垃圾转化为有价值的生物柴油,减少了废物的排放,同时节约了资源,符合该理念,不符合题意;
D、干粪与秸秆用于混合发酵,可以将这些有机废物转化为沼气等有用的能源,实现了废物的资源化利用,减少了废物的堆积和对环境的污染,符合该理念,不符合题意。
故选A。
3. 正确的实验操作是实验成功和人身安全的重要保证。下列实验操作不正确的是
A.倾倒液体
B.配制10%的氢氧化钠溶液
C.检查气密性
D.点燃酒精灯
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A、倾倒液体时,瓶塞要倒放,标签要对准手心,试管微微倾斜,试管口紧挨试剂瓶口,使液体缓缓倒入,图示操作正确,不符合题意;
B、配制10%的氢氧化钠溶液应先加入10g氢氧化钠固体,再加入90g水,且氢氧化钠固体具有腐蚀性,应盛放在玻璃器皿中,而不是纸上,图示操作错误,符合题意;
C、检查装置气密性的方法:将导管末端浸入水中,用手握住试管外壁,观察到导管口有气泡冒出,说明装置气密性良好,图示操作正确,不符合题意;
D、用火柴点燃酒精灯,图示操作正确,不符合题意。
故选B。
4. 安全生活离不开化学。下列做法正确的是
A. 家用电器起火,用冷水浇灭 B. 添加过量防腐剂,延长食品保质期
C. 进入久未开启的菜窖前,先通风 D. 厨房燃气泄漏,立即打开排气扇通风
【答案】C
【解析】
【详解】A、家用电器起火时,如果用水浇灭,由于水能导电,可能会导致触电事故,同时,对于某些电器火灾,水可能无法有效扑灭,甚至可能使火势扩大,做法错误,不符合题意;
B、防腐剂虽然可以延长食品的保质期,但是过量使用会对人体健康造成危害,因此,不能为了延长食品的保质期就过量使用防腐剂,做法错误,不符合题意;
C、久未开启的菜窖中可能会积聚大量的二氧化碳,如果人直接进入,可能会因为缺氧而窒息,因此,在进入久未开启的菜窖前,应先通风换气,降低二氧化碳的浓度,做法正确,符合题意;
D、燃气泄漏时,如果立即打开排气扇通风,可能会产生电火花,引发燃气爆炸,做法错误,不符合题意。
故选C。
5. 图是稀土元素钬元素在元素周期表中的部分信息,下列说法错误的是
A. 钬的元素符号为Ho B. 钬元素是金属元素
C. 钬的相对原子质量为164.9 D. 1个Ho3+中含有70个电子
【答案】D
【解析】
【详解】A、由元素周期表中的一格可知,汉字右上方符号表示元素符号,故钬的元素符号为Ho,说法正确,不符合题意;
B、钬带“钅”字旁,属于金属元素,说法正确,不符合题意;
C、由元素周期表中的一格可知,汉字下方数字表示相对原子质量,相对原子质量单位为“1”,通常省略不写,故钬的相对原子质量为164.9,说法正确,不符合题意;
D、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=质子数=核外电子数,所以钬原子的核外电子数是67,Ho3+是钬原子失去3个电子形成的,所以1个Ho3+中含有的电子数为,说法错误,符合题意。
故选D。
6. 下列关于空气及其成分的说法,正确的
A. 清新的空气是纯净物 B. 氮气充入食品包装袋中以防腐
C. 液氧可用作火箭的燃料 D. 二氧化碳有毒,是空气污染物
【答案】B
【解析】
【详解】A、清新的空气仍然是混合物,含有氮气、氧气等多种成分,并非纯净物,说法错误;
B、氮气化学性质稳定,可充入食品包装袋中以防腐,说法正确;
C、液氧不能燃烧是助燃剂而非燃料,火箭燃料通常为液氢等可燃物,说法错误;
D、二氧化碳是空气成分之一,不属于空气污染物,说法错误。
故选B。
7. 学好化学对解决实际问题具有重要意义。下列说法错误的是
A. 服用葡萄糖酸锌口服液治疗贫血 B. 生活中用食醋除去水壶中的水垢
C. 盐酸能与氧化铁反应,可用于除铁锈 D. 通过“烤蓝”工艺延长某些铁制品使用寿命
【答案】A
【解析】
【详解】A、人体缺锌会引起食欲不振、生长迟缓、发育不良,服用葡萄糖酸锌口服液可补充锌元素,而贫血是由于缺铁引起的,治疗贫血应补充铁元素,说法错误,符合题意;
B、水垢主要成分是碳酸钙、氢氧化镁,食醋中含有醋酸,醋酸具有酸性,能与碳酸钙、氢氧化镁反应,因此生活中可用食醋除去水壶中的水垢,说法正确,不符合题意;
C、铁锈主要成分是氧化铁,盐酸能与氧化铁反应,可用于除铁锈,说法正确,不符合题意;
D、通过“烤蓝”工艺在铁制品表面形成一层致密的氧化膜,能隔绝氧气和水,防止锈蚀,从而延长铁制品使用寿命,说法正确,不符合题意。
故选A。
8. 《天工开物》中蕴含了大量的化学知识。下列对书中内容解释错误的是
A. “用黄泥水淋下,其中黑滓入缸内,溜内尽成白霜”——制糖过程中用黄泥水脱色
B. “水金多者出云南金沙江…出金者有数载”——金的化学性质稳定
C. “烧铁器淬于胆矾水中,即成铜色也”——铁浸入铜盐溶液,表面生成红色铁锈
D. “汲水而上,入釜煎炼,顷刻结盐”——加热蒸发溶剂析出食盐晶体
【答案】C
【解析】
【详解】A、“用黄泥水淋下,其中黑滓入缸内,溜内尽成白霜”,在制糖过程中,黄泥水具有吸附性,能够吸附糖汁中的色素等杂质,从而达到脱色的目的,使糖汁变得更纯净,说法正确,不符合题意;
B、“水金多者出云南金沙江…出金者有数载”,金在自然界中能够以单质的形式存在,这是因为金的化学性质稳定,不易与其他物质发生化学反应,所以能够在自然环境中长时间保存而不被腐蚀或转化,说法正确,不符合题意;
C、“烧铁器淬于胆矾水中,即成铜色也”是指铁浸入铜盐溶液,表面生成红色的铜,说法错误,符合题意;
D、“汲水而上,入釜煎炼,顷刻结盐”是指含有食盐的溶液加热蒸发溶剂可以析出食盐晶体,说法正确,不符合题意。
故选C。
9. 实践小组到矿泉水厂进行实地参观。该厂的矿泉水中含有钙、钾等,其生产流程如图所示(超滤是利用膜分离技术,仅允许小分子和离子通过)。
下列说法不正确的是
A. 矿泉水中的钙、钾指元素 B. 臭氧灭菌具有高效、无有害残留等优点
C. 灌装水比水源的水净化程度高 D. 超滤装置可以过滤掉所有可溶性杂质
【答案】D
【解析】
【详解】A、宏观物质的组成,用宏观概念元素来表示,因此矿泉水中的钙、钾指元素,故选项说法正确;
B、臭氧会破坏菌类的生物结构,臭氧由于稳定性差,很快会自行分解为氧气和单个氧原子,而单个氧原子能自行结合成氧分子,不存在任何有毒残留物,故选项说法正确;
C、通过上述生产流程能除去水源水中的不溶性杂质,并进行杀菌消毒,因此灌装水比水源的水净化程度高,故选项说法正确;
D、超滤和过滤器中的石英砂都起到过滤的作用,只能除去水中不溶性杂质,故选项说法错误。
故选D。
10. 乙酰丙酮(C5H8O2)是甲醛检测盒的显色剂。关于乙酰丙酮的说法不正确的是
A. 乙酰丙酮相对分子质量为100 B. 乙酰丙酮中氢与氧元素质量比为1:4
C. 乙酰丙酮中氢元素质量分数最大 D. 乙酰丙酮与甲醛作用会有颜色变化
【答案】C
【解析】
【详解】A、根据化学式可得,相对分子质量计算为:(5×12)+(8×1)+(2×16)=100,说法正确;
B、乙酰丙酮中氢与氧元素质量比=(8×1):(2×16)=1:4,说法正确;
C、乙酰丙酮中碳、氢、氧元素质量比=(12×5):(8×1):(2×16)=15:2:8,故碳元素质量分数最大,说法错误;
D、题干明确说明乙酰丙酮是甲醛检测盒的显色剂,说明反应有颜色变化,说法正确。
故选C。
二、选择题(本题包括5小题,每小题2分,共10分。每小题有一个或两个选项符合题意,若正确选项有两个只选一个且正确给1分,错选不给分)。
11. 归纳和总结是学习化学的重要方法。下列主题内容说法正确的是
A.物质的性质与应用
B.物质的组成与结构
①使用含氟牙膏能预防龋齿
②医疗上在液氮冷冻麻醉条件下做手术
①相同质量的O2和O3所含原子个数相同
②稀有气体原子的最外层都有8个电子
C.科学探究与化学实验
D.化学与社会实践
①用酒精浸泡紫罗兰花瓣的汁液制酸碱指示剂
②将干燥的烧杯罩在氢气火焰上方,探究水的组成
①干冰可用在舞台上制造“云雾”
②自制净水器中加入活性炭杀菌消毒
A. A B. B C. C D. D
【答案】AC
【解析】
【详解】①氟元素可以增强牙齿表面釉质的抗腐蚀能力,有效预防龋齿,正确;
②液氮沸点极低(-196℃),汽化时吸收大量热量,可使局部温度迅速降低,起到冷冻麻醉的作用,正确。
选项全部正确,符合题意;
B、①氧分子和臭氧分子都是由原子构成,则等质量的氧气和臭氧中,氧原子个数相同,正确;
②稀有气体原子的最外层不是都有 8 个电子,例如:氦(He)是稀有气体,其原子最外层只有 2 个电子,错误。
选项存在错误,不符合题意;
C、①紫罗兰花瓣的汁液遇酸、碱会显示不同颜色,且易溶于酒精,可制成酸碱指示剂,正确;
②氢气燃烧生成水,仅观察到烧杯内壁有水雾,氧气是由氧元素组成,氢气是由氢元素组成,化学反应中元素的种类不变,能说明氢气燃烧生成水,正确;
选项全部正确,符合题意;
D、①干冰(固态二氧化碳)升华时吸收大量热量,使空气中的水蒸气凝结成小液滴,形成 “云雾”,正确。
②活性炭的作用是吸附色素和异味,没有杀菌消毒的功能,错误。
选项存在错误,不符合题意。
故选AC。
12. 实验探究是解决化学问题最重要的手段。下列探究实验的设计中不能达到实验目的的是
A.探究燃烧的条件
B.测定氧气含量
C.探究质量守恒定律
D. 探究分子的运动
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A、①处白磷与氧气接触且温度达到其着火点,所以白磷燃烧;②处白磷温度达到其着火点,但没有与氧气接触,所以白磷不燃烧;③处红磷与氧气接触,但温度没有达到其着火点,所以红磷不燃烧;对比①处白磷燃烧、②处白磷不燃烧,说明燃烧需要与氧气接触,对比①处白磷燃烧、③处红磷不燃烧,说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点,能达到实验目的,不符合题意;
B、蜡烛燃烧消耗氧气,生成二氧化碳气体,使装置内压强差变化不明显,不能测定空气中氧气的含量,不能达到实验目的,符合题意;
C、氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸铜,没有气体参与反应或生成,反应前后天平平衡,能探究质量守恒定律,能达到实验目的,不符合题意;
D、浓氨水具有挥发性,挥发出的氨分子运动到烧杯b中,与水结合形成氨水,氨水显碱性,能使酚酞变红,因此观察到烧杯b中溶液变红,说明分子在不断运动,能达到实验目的,不符合题意。
故选:B。
13. 从多个角度分析化学反应有利于加深对化学反应的理解,某化学反应前后分子种类的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 从定量角度分析:反应中生成丙和丁的质量比为1:2
B. 从宏观角度分析:反应前后各元素的化合价均不变
C. 从反应价值分析:该反应能获取清洁能源,延缓温室效应
D. 从微观角度分析:参加反应的甲和乙的分子数目之比为1:1
【答案】C
【解析】
【分析】由微观反应示意图可知,该反应是由二氧化碳与水在催化剂的作用下反应生成甲烷和氧气,化学方程式为:。
【详解】A、从定量角度分析,反应中生成丙和丁质量比为(12+4):(16×4)=1:4,该选项错误;
B、从宏观角度分析,由化合价原则可知,在反应前后,碳元素化合价由+4变成-4,氧元素化合价由-2变成0,该选项错误;
C、从反应价值分析:该反应消耗二氧化碳,可以延缓温室效应,同时生成清洁能源-——甲烷,该选项正确;
D、从微观角度分析,参加反应的甲和乙的分子数目之比即化学计量数之比,为1:2,该选项错误;
故选:C。
14. 在一定质量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入过量铁粉,充分反应后,下图一定不正确的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由金属活动性顺序可知,铁会先于硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,然后再与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜。
【详解】A、刚开始铜的质量为零,置换完银才会置换出铜,故A正确;
B、Fe与AgNO3和Cu(NO3)2的反应均使溶液质量变小,开始硝酸铜不反应其质量分数变大,硝酸铜反应后质量分数减小为零,故B正确;
C、铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,每56份质量的铁会置换出216份质量的银,溶液质量减轻,铁和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜,每56份质量的铁会置换出64份质量的铜,溶液质量也会减轻,但是没有前面减小的幅度大,故C正确;
D、开始中溶液中溶质为硝酸银和硝酸铜两种,故D错误。
故选D。
【点睛】氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应,但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应,前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来。
15. 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CO2气体中混有的少量HCl
通过足量NaOH溶液,干燥
B
验证铜粉中含有的杂质是CuO
取样,滴加少量稀H2SO4,观察现象
C
除去NaNO3溶液中混有的少NaOH
加入适量Cu(NO3)2溶液,过滤
D
检验蒸馏法淡化海水是否成功
取样,滴加几滴AgNO3溶液,观察现象
A. A B. B C. C D. D
【答案】CD
【解析】
【详解】A、CO2和HCl气体均能与NaOH溶液反应,不但能把杂质除去,也会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项错误;
B、铜不与稀硫酸反应,CuO能与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,会观察到固体部分溶解,溶液变蓝色,但不能验证铜粉中含有的杂质是CuO,也可能是含有氢氧化铜等,故选项错误;
C、NaOH能与适量Cu(NO3)2溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硝酸钠,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项正确;
D、检验蒸馏法淡化海水是否成功,蒸馏后的水若不含Cl-,加入硝酸银不会产生氯化银白色沉淀,若出现白色沉淀,说明淡化失败,故选项正确;
故选:CD。
三、理解与应用(本题包括4个小题,共32分)。
16. 豆腐是我国传统美食。
(1)《本草纲目》中记载:豆腐之法……,造法:(大豆)水浸、破碎、去渣、蒸煮、以盐卤汁或山矾汁或醋酸淀,就釜收入。
①大豆水浸、破碎后,可用于“去渣”的家庭用品有_______(填一种)。将生豆浆煮沸,使豆浆中的蛋白质发生热变性,变为熟豆浆,该变化属于_______变化。
②蒸煮时能闻到浓浓的豆香,从分子角度解释其原因是_______。
(2)豆腐中的大豆异黄酮具有抗氧化、保护心血管的作用,以盐卤汁时,石膏和盐卤两种凝固剂对大豆异黄酮含量的影响如图所示,若使豆腐中大豆异黄酮含量更高,应选择_______作凝固剂。
(3)①用葡萄酸内酯作凝固剂,出豆腐率高。葡萄酸内酯的添加量为豆浆量的0.2%—0.4%,1000g的豆浆中最多加葡萄酸内酯的质量为_______g。
②民间流传:“菠菜豆腐同食,易得结石”。因为豆腐中的钙盐能与菠菜中草酸钠反应,化学方程式为CaSO4+Na2C2O4=CaC2O4↓+X。则X的化学式为_______;小组同学用自制豆腐做了豆腐包子、油炸豆腐和豆腐炖鱼三道美食。从营养均衡的角度分析,还应搭配_______(选填字母代号)。
A. 凉拌黄瓜 B. 红烧牛肉 C. 蛋炒饭
【答案】(1) ①. 纱布 ②. 化学 ③. 分子在不断运动
(2)石膏 (3) ①. 4 ②. Na2SO4 ③. A
【解析】
【小问1详解】
①大豆水浸、破碎后,“去渣”是将不溶性固体与液体分离,在家庭中常用的过滤用品如纱布(或漏勺等)可实现这一操作;将生豆浆煮沸,蛋白质发生热变性,有新物质生成,所以该变化属于化学变化,因为化学变化的本质特征是有新物质生成,蛋白质变性后其结构和性质都发生了改变,生成了与原来不同的物质;
②蒸煮时能闻到浓浓的豆香,从分子角度来看,是因为分子在不断运动,豆香分子通过运动扩散到空气中,进入人的鼻腔,从而使人闻到豆香;
【小问2详解】
观察图可以看到使用石膏作为凝固剂时,大豆异黄酮含量对应的柱状图高度高于使用盐卤作为凝固剂时的柱状图高度,这表明在相同条件下,以石膏为凝固剂制作的豆腐中,大豆异黄酮的含量更高;
【小问3详解】
①已知葡萄酸内酯的添加量为豆浆量的0.2%-0.4%,则1000g豆浆中最多加葡萄酸内酯的质量为1000g×0.4% = 4g;
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,在反应中,反应前钙原子个数为1,硫原子个数为1,氧原子个数为4+4=8,钠原子个数为2,碳原子个数为2;反应后钙原子个数为1,碳原子个数为2,氧原子个数为4,所以 X中含有2个钠原子、1个硫原子和4个氧原子,X的化学式为 Na2SO4;凉拌黄瓜中富含维生素,红烧牛肉中富含蛋白质和油脂,蛋炒饭中富含蛋白质、糖类,从营养均衡的角度分析,还缺少维生素,所以应搭配凉拌黄瓜,故选:A。
17. 小组同学进行“践行低碳行动,助力碳中和”为主题的实践学习活动。
【活动一】调查碳循环
(1)在大气中,CO2是碳参与物质循环的主要形式。图是同学们绘制的碳循环简图。基于“碳循环”视角,实现“碳中和”可以从两个方面入手:增加二氧化碳的消耗,_______。海水能吸收CO2,是因为_______。
(2)调查发现,我国的碳排放80%以上来自能源使用。要减少能源使用对大气中二氧化碳含量的影响,下列措施不可行的是_______(填字母代号)。
A. 改进技术,提高能源利用率 B. 禁止开采使用化石燃料 C. 利用和开发太阳能等清洁能源
【活动二】研究CO2的“捕集”
(3)以石灰石为原料的钙循环捕集废气中CO2的流程如图1。
①图1煅烧炉中发生反应的化学方程式为_______。
②经多次循环后,CaO作为吸附剂吸收CO2效果会降低,固体结构变化如图2所示。多次循环后,吸附剂效果降低的原因是_______。
【活动三】聚力助低碳。实现“碳中和”需要世界各国的共同努力,中国已积极采取多种措施。
(4)推广氢能可减少碳排放。图3是理想状态下氢气与天然气燃烧的对比实验,将测得的实验数据绘制成图4图像。分析图像,可得出的结论是_______。
(5)镁基储氢材料是极具前景的储氢材料。储氢、释氢过程中涉及的部分物质转化如下图。方法Ⅱ产生H2的质量_______(填“<”“=”或“>”)参加反应的MgH2中氢元素的质量。与方法Ⅰ相比,方法Ⅱ的优点是_______(答1条即可)。
(6)NH3在能源与环境领域应用广泛。NH3燃烧生成N2和H2O,未来可用作化石燃料的替代能源,从产物的角度分析,作为燃料NH3相比于CH4的优点是_______。
【答案】(1) ①. 减少二氧化碳的产生 ②. 二氧化碳和水反应生成碳酸 (2)B
(3) ①. ②. 随着煅烧次数的增加,生成CaO的孔洞逐渐减少,吸附效果减弱
(4)相同质量的可燃物,氢气燃烧的热值比天然气高
(5) ①. > ②. 常温常压下进行反应(或MgH2质量相同时,方法2产生氢气的质量比方法1的多)
(6)燃烧产物无污染
【解析】
【小问1详解】
在大气中,CO2是碳参与物质循环的主要形式。如图是同学们绘制的碳循环简图。基于“碳循环”视角,实现“碳中和”可以从两个方面入手:增加二氧化碳的消耗,减少二氧化碳的产生;海水能吸收CO2是因为二氧化碳和水反应生成碳酸;
【小问2详解】
A、改进技术,提高能源利用率,可以减少二氧化碳的排放,故选项不符合题意;
B、合理开采使用化石燃料,不能禁止,做法错误,故选项符合题意;
C、利用和开发太阳能等清洁能源,可以减少化石燃料的使用,可以减少二氧化碳的排放,故选项不符合题意;
故选:B;
【小问3详解】
①图1煅烧炉中碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳气体,发生反应的化学方程式为:;
②由图看出,多次循环后,吸附剂效果降低的原因是随着煅烧次数的增加,生成CaO的孔洞逐渐减少,吸附效果减弱;
【小问4详解】
推广氢能可减少碳排放。图1是理想状态下氢气与天然气燃烧的对比实验,将测得的实验数据绘制成图2图像。分析图像,可得出的结论是相同质量的可燃物,氢气燃烧的热值比天然气高;
【小问5详解】
镁基储氢材料是极具前景的储氢材料。储氢、释氢过程中涉及的部分物质转化如图3。方法Ⅱ有水参加反应,MgH2+2H2O=Mg(OH)2+2H2↑,由化学方程式看出产生H2的质量>参加反应的MgH2中氢元素的质量;与方法1相比,方法Ⅱ的优点是常温常压下进行反应(或MgH2质量相同时,方法2产生氢气的质量比方法1的多);
【小问6详解】
NH3在能源与环境领域应用广泛。NH3燃烧生成N2和H2O未来可用作化石燃料的替代能源,从产物的角度分析,氮气和水无污染,故作为燃料NH3相比于CH4的优点是燃烧产物无污染。
18. 我国化工专家侯德榜创立了“侯氏联合制碱法”,为纯碱制造作出了重大贡献,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NaCl溶液。常温下NaCl的溶解度为36g。该温度下将_______gNaCl固体完全溶解于50g水配得饱和溶液。从微观角度分析,图中最接近NaCl溶液真实情况的是_______(填字母代号)。
(2)获取气体。加热硫酸铵和氢氧化钙的固体混合物(图1),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湿润试纸变蓝色时,连接_______,收集NH3,待储气袋集满后关闭弹簧夹。再用相同规格的储气袋集满一袋CO2气体。
【任务3】探秘变化。
(3)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溶解度曲线回答问题。
①析出的白色固体为NaHCO3的主要原因是_______。
②NaHCO3的溶解度在60℃后无数据,原因可能是_______。
【任务4】应用产品。
(4)析出得到的NaHCO3固体加热分解即制得产品纯碱。举出纯碱的一种用途_______,副产品NH4Cl在农业上可用作_______。
【任务5】拓展学习。
新的侯氏制碱法把氨厂和碱厂建在一起,制造氨气过程中的产物NH3和副产物CO2被直接加入盐卤,反应连续、废液大幅减少,NaCl利用率提高到96%。
【答案】(1) ①. 18 ②. A
(2)ab (3) ①. 相同温度下,NaHCO3的溶解度小于NH4Cl的溶解度 ②. 60℃时溶液中的碳酸氢钠受热分解
(4) ①. 制烧碱(合理即可) ②. 氮肥
【解析】
【小问1详解】
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;
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,下列图示中最接近NaCl溶液真实情况的是A;
【小问2详解】
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;
【小问3详解】
①由于相同温度下,NaHCO3溶解度小于NH4Cl的溶解度,所以析出的白色固体为NaHCO3;
②NaHCO3的溶解度在60℃后无数据,原因可能是60℃时溶液中的碳酸氢钠受热分解;
【小问4详解】
工业上可用纯碱和熟石灰反应制取氢氧化钠;副产品NH4Cl在农业上可用作氮肥。
19. 新能源汽车的普及和发展倍受关注。
(1)汽车烤漆工艺既能助力新能源汽车的美观,更能防止车身生锈。其防锈原理是_______。
(2)充电桩给新能源汽车充电,是将电能转换成_______能。
(3)电池是电动汽车的灵魂,不同电池的部分性能指标如图1所示。其中含磷酸铁(FePO4)、磷酸亚铁锂(LiFePO4)的锂电池具有轻便、能量密度高的突出优点。
①磷酸铁锂电池外壳常用的材料大体分为三种:塑料、钢壳和铝壳,其中属于合成材料的是_______,磷酸亚铁锂中,锂元素显+1价,则磷元素的化合价为_______。
②依据图1,锂电池优于镍氢电池的性能是_______。
(4)汽车废旧锂离子电池是“城市矿山”,回收利用方法有火法和湿法。磷酸铁锂电池湿法回收流程如图2所示。
①“预处理”拆解电池所得材料中含铁片、铜、铝、碳等。“酸浸”前,将材料粉碎宜在氮气氛围中进行,原因是_______,采用硫酸“酸浸”发生反应的化学方程式为_______(任写一个)。
②“除杂”后得Li2SO4溶液,加_______(写化学式)发生复分解反应可得碳酸锂沉淀。
③火法回收是将电池拆解煅烧后提取金属,与湿法对比,火法的缺点是_______(写出一点)。
【答案】(1)隔绝氧气和水
(2)化学 (3) ①. 塑料 ②. +5 ③. 能量密度大
(4) ①. 防止铜、铁、铝、碳被氧化 ②. ## ③. Na2CO3 ④. 能耗高(合理即可)
【解析】
【小问1详解】
汽车烤漆工艺既能助力新能源汽车的美观,更能防止车身生锈。其防锈原理是隔绝氧气和水。烤漆层可以防止车身与空气中的氧气和水接触,从而避免铁生锈;
【小问2详解】
充电过程中,电能被存储在电池中,以化学能的形式保存;
【小问3详解】
①塑料是通过化学方法合成的高分子材料,钢是铁的合金属于金属材料,铝是金属单质也属于金属材料。所以属于合成材料的是塑料;
在磷酸亚铁锂(LiFePO4)中,锂元素显+1价,铁元素显+2价,氧元素显-2价。设磷元素的化合价为x,则根据化合物中元素的化合价代数和为零的原则,有:(+1)+(+2)+x+4(−2)=0 解得:x=+5;
②根据图1,锂电池优于镍氢电池的性能是能量密度高。锂电池的能量密度更高,这意味着在相同体积或重量下,锂电池可以存储更多的电能;
【小问4详解】
①“酸浸”前,将材料粉碎宜在氮气氛围中进行,是因为氮气是一种化学性质不活泼的气体,可以防止金属在粉碎过程中被空气中的氧气氧化;
采用硫酸“酸浸”时,铁片会与硫酸反应,生成硫酸亚铁和氢气,反应的化学方程式为:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;铝片会与硫酸反应,生成硫酸铝和氢气,反应的化学方程式为:;
②“除杂”后得到Li2SO4溶液,加入碳酸钠(Na2CO3)可发生复分解反应,生成碳酸锂沉淀;
③火法回收是将电池拆解煅烧后提取金属,与湿法回收相比,火法的缺点是能耗高。火法回收需要高温煅烧,消耗大量能源,而湿法回收则相对节能。
四、实验与探究(本题包括4小题,共32分)。
20. 实验室制取气体的基本思路和方法是科学与实践的重要依据。
(一)下图是实验室制取常见气体的部分装置。
(1)装置A中仪器①的名称是_______。若用高锰酸钾固体制取氧气,应选用发生装置是_______。
(2)实验室里制取CO2的反应原理是_______(用化学方程式表示),用集气瓶收集满二氧化碳后盖上玻璃片,_______(填“正”或“倒”)放在桌子上备用。
(二)跨学科实践活动:家庭简易制氧机和二氧化碳自动补给装置。
图一 家庭简易制氧机
图二 二氧化碳自动补给装置
(3)图一所示家庭简易制氧机中B瓶的作用是_______(写出一条即可)。可通过拉动线绳实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离,从而达到_______的目的。
(4)图二所示“水草培育”气肥二氧化碳自动补给装置。
①采用Na2CO3溶液和稀硫酸反应补充气肥CO2,水草需要吸收气肥CO2进行_______作用。
②使用时将导管放入水草培育缸,调节输液调节器,控制输液袋中Na2CO3溶液的_____,导管末端连接多孔玻璃泡的作用是_____。
【答案】(1) ①. 酒精灯 ②. A
(2) ①. ②. 正
(3) ①. 湿润氧气(合理即可) ②. 控制反应发生和停止
(4) ①. 光合 ②. 滴加速度 ③. 能增大接触面积,使二氧化碳充分溶解
【解析】
【小问1详解】
据图可知,装置A中仪器①的名称是酒精灯;
加热高锰酸钾固体制取氧气为固体加热型反应,则应选用发生装置是A;
【小问2详解】
实验室常用大理石或石灰石(主要成分是碳酸钙)与稀盐酸反应制取二氧化碳,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CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
二氧化碳的密度比空气大,则用集气瓶收集满二氧化碳后盖上玻璃片,正放在桌子上备用;
【小问3详解】
图一所示家庭简易制氧机中B瓶的作用是润湿氧气、通过观察产生气泡的速率分析产生氧气输出的速率;
常温下过氧化氢分解较慢,过氧化氢在二氧化锰催化作用下快速放出氧气,则通过拉动线绳实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离,从而达到可以控制反应速率的目的;
【小问4详解】
①水草进行光合作用需要吸收二氧化碳作为原料,所以采用Na2CO3溶液和稀硫酸反应补充气肥CO2,是为了满足水草光合作用对二氧化碳的需求;
②在这个装置中,将导管放入水草培育缸,调节输液调节器控制Na2CO3溶液的滴加速率,就可以控制二氧化碳产生的速率,而导管末端连接多孔玻璃泡,其表面积较大,能增大二氧化碳与水的接触面积,从而使二氧化碳更充分地溶解在水中,便于水草吸收利用,则导管末端连接多孔玻璃泡的作用是能增大接触面积,使二氧化碳充分溶解。
21. 家务劳动中常常蕴含化学原理。某同学清洗灶台时用到了一种固体除油污清洁剂,下表列出该清洁剂标签的部分信息。
主要成分:99%烧碱
用法用量:清洗油泥油垢时本品与水的比例为1:20
注意事项:1.本品具有强腐蚀性,使用时做好防护。
2.本品开封后尽快使用,未用完的扎紧袋口单独存放。
(1)清洁剂的使用。
①称取10g该清洁剂(杂质是氯化钠),按照用法用量的要求配成溶液,需加水的质量为_____g,配制过程中用筷子搅拌的目的是_____。
②在配制过程中如果不慎将所配溶液沾到皮肤上,处理方法是_______。
【反思1】根据其主要成分,使用油污清洁剂时需佩戴橡胶手套,避免与皮肤接触。
(2)一段时间后发现用剩的清洁剂袋口没有扎紧,造成的后果是_______(用化学方程式解释)。
(3)为测定清洁剂是否变质,兴趣小组同学取一定量的样品配成溶液,加入锥形瓶中,再逐滴加入稀盐酸至过量,并利用传感器器测定CO2的含量如图所示。
①100s时溶液显_______(填“酸性”“中性”或“碱性”)。
②200s后溶液中的溶质有_______种(填“1”、“2”或“3”)。
(4)请设计一种可行的实验方案,通过化学沉淀法测定清洁剂中变质成分的质量分数,实验中的测定值可用字母表示。具体步骤为:称取mg样品于试管中,_______,处理数据,计算结果。
【反思2】通过以上实验,油污清洁剂应密封保存。
【答案】(1) ①. 200 ②. 加快溶解速率 ③. 用大量水冲洗,再涂上硼酸溶液
(2)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
(3) ①. 碱性 ②. 2
(4)滴加过量氢氧化钙溶液(或氯化钙溶液)至不再产生白色沉淀,过滤、洗涤、干燥,称量沉淀的质量为ng
【解析】
【小问1详解】
①清洗油泥油垢时本品与水的比例为1:20,则称取10g该清洁剂(杂质是氯化钠),按照用法用量的要求配成溶液,需加水的质量为10g×20=200g,在溶液配制过程中,用筷子搅拌的目的是加快溶解速率;
②氢氧化钠溶液显碱性,如果不慎将溶液沾到皮肤上,处理方法是用大量水冲洗,再涂上硼酸溶液;
【小问2详解】
清洁剂袋口没有扎紧,氢氧化钠会与空气中二氧化碳反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
【小问3详解】
①由图像可知,100s时二氧化碳体积分数还在增加,说明反应还在进行,溶液显碱性;
②200s后反应完全,此时溶液中的溶质有生成的氯化钠和过量的氯化氢,共2种;
【小问4详解】
称取mg样品于试管中,滴加过量氢氧化钙溶液(或氯化钙溶液),碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠(或碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠),至不再产生白色沉淀,过滤、洗涤、干燥、称量沉淀的质量为ng,根据沉淀碳酸钙的质量ng,利用化学方程式可计算出碳酸钠的质量,进而计算出碳酸钠在样品中的质量分数。
22. 某兴趣小组同学利用铜、铁、铝、镁等物质进行了活动探究,请回答下列问题。
【活动一】探究金属的化学性质。在分别装有质量相等和外形相同的Cu、Fe、Al和Mg的四只烧杯中,加入相同质量溶质质量分数为7.3%的盐酸(图1所示)。
(1)证明金属活动性Fe>Cu的实验现象是_______。
(2)在丙、丁烧杯中,使用温度传感器,测得反应过程中温度的变化生成曲线如图2所示,据图分析可知,金属活动性Mg>Al,其理由是_____。
【活动二】开展利用金属铝处理含铜废水的研究。
(3)将铝片分别浸泡在Cu2+含量相同的溶液中,观察现象并记录如下表。实验2中红色物质是_______(填化学式)。
实验序号
铝片
溶液
金属表面及溶液变化
1
未打磨铝片
CuSO4
无明显变化
2
打磨的铝片
CuSO4
覆盖红色固体,溶液蓝色变浅
3
未打磨铝片
CuCl2
覆盖红色固体,溶液蓝色变浅
实验1、3现象差异大,小组同学认为与氧化膜及溶液中的离子有关,作出以下猜想。
【实验猜想】
猜想1:Cu2+破坏了铝氧化膜;猜想2:Cl-破坏了铝氧化膜。
【实验设计】
(4)①甲同学认为猜想1不合理,支持其作出判断的依据是_______,甲同学往实验1溶液中加入适量NaCl,有大量红色固体析出,溶液变无色,证明猜想2成立。
②乙同学认为甲同学的结论不严谨,认为可能是由_______(写离子符号)破坏铝氧化膜,需补充对比实验:重复实验1,往溶液中加入适量_______固体,无明显现象。
【实验结论】猜想2成立
【实验拓展】
(5)参照1中实验,改用普通铝粉或纳米铝粉,在25℃或60℃下,探究温度及表面积对反应速率的影响,请补充下表实验设计。
试管
温度、表面积
实验目的
1
25℃、普通铝粉
1和2探究温度对反应速率的影响;
2和3探究表面积对反应速率的影响
2
______________
3
60℃、_______
【答案】(1)甲烧杯中无明显现象,乙烧杯中有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色
(2)镁完全反应的时间小于铝完全反应的时间
(3)Cu (4) ①. 实验1中含有,也无明显变化 ②. ③. Na2SO4
(5) ①. 60℃、普通铝粉 ②. 纳米铝粉
【解析】
【小问1详解】
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。铁位于氢前,能与盐酸反应产生氢气,所以有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色;铜位于氢后,不能与盐酸反应,所以无明显现象,由此可证明金属活动性Fe>Cu。
【小问2详解】
金属与酸的反应是放热反应,金属活动性越强,与酸反应越剧烈,放出的热量越多,温度升高越快。由图 2 可知,镁完全反应的时间(即温度达到峰值所需时间)小于铝完全反应的时间,所以金属活动性Mg>Al。
【小问3详解】
铝的活动性比铜强,打磨后的铝片能与硫酸铜溶液发生置换反应,铝将硫酸铜溶液中的铜置换出来,铜是红色固体,所以实验 2 中红色物质是Cu。
【小问4详解】
①实验 1 中使用未打磨铝片与CuSO4溶液反应,溶液中含有Cu2+,却无明显变化,说明Cu2+没有破坏铝氧化膜,所以猜想 1 不合理。
②甲同学往实验 1 溶液中加入适量NaCl,有大量红色固体析出,溶液变无色,不能证明猜想 2 成立,因为加入NaCl会引入Na+和Cl-,可能是Na+破坏铝氧化膜;
要验证是否是Na+破坏铝氧化膜,需补充对比实验,在溶液中加入含Na+但不含Cl-的物质,由实验 1 可知不会破坏铝氧化膜,可加入Na2SO4,重复实验 1,若无明显现象,说明不是Na+破坏铝氧化膜。
【小问5详解】
1 和 2 探究温度对反应速率的影响,根据控制变量法,除温度不同外,其他条件应相同,1 中为25℃、普通铝粉,所以 2 中应为60℃、普通铝粉;
2 和 3 探究表面积对反应速率的影响,根据控制变量法,除铝粉表面积不同外,其他条件应相同,2 中为60℃、普通铝粉,3 中应为60℃、纳米铝粉。
23. “草木染”是一种利用天然植物汁液染色的非遗技艺。某小组在印染活动中以“探究古代碱煮原理—探索现代酸洗工艺—探寻织物pH调节剂”为线索建构的工艺流程图如下:
【古代碱煮原理】“碱煮”可除去布料表面的油污,使布料表面变得有光泽。
(1)工艺流程中将A、B物质经系列处理后混合可获得碱性更强的KOH进一步处理布料。请写出流程①中涉及的化学反应方程式_______。
(2)小明向两个相同规格且充满CO2的A、B瓶中分别注入等体积的KOH溶液和水,充分反应后放在水平桌面上(图),观察到_______现象,说明古时“碱煮液”不宜在空气中久置。
(3)现代工艺通常用NaOH溶液来处理织物。配制100kg溶质质量分数为0.4%的NaOH溶液,需要溶质的质量分数为20%的NaOH溶液_______kg。
【现代酸洗工艺】碱煮之后布料表面残留的碱液会影响布料的后续工艺,需进行“酸洗”。
(4)“酸洗”能中和布料上残留的碱液,选择时很大程度上取决于价格。若碱煮后每千吨布料残留4吨NaOH(不考虑其它杂质),请通过计算协助小组成员完成表格。
酸洗剂
市场价(元/吨)
每千吨布料的酸洗费用(元)
选出合适的酸洗剂
30%盐酸
200
2433
______
98%硫酸
600
_______
【染色奥秘】经过植物汁液染色后的布料还可以借助不同的酸性、碱性溶液进行调色。为探究调色原理,以紫薯汁为例,进行如下实验:
向紫薯汁中加入的溶液
白醋
盐酸
食盐水
草木灰水
石灰水
加入溶液后的颜色
红色
红色
紫色
绿色
绿色
(5)请分析酸性、碱性溶液能对染色后的布料进行调色的原理_______。
【答案】(1)K2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2KOH
(2)U形管中左侧液面高于右侧液面
(3)2 (4) ①. 30%盐酸 ②. 3000
(5)天然植物汁液遇到酸性、碱性溶液会显示不同的颜色
【解析】
【小问1详解】
碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,因此流程①中涉及的反应是氢氧化钙与碳酸钾反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾,反应的化学方程式为K2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2KOH,故填:K2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2KOH;
【小问2详解】
向两个相同且充满CO2的A、B 瓶中分别注入等体积的KOH溶液和水,A中CO2与KOH反应生成碳酸钾和水,消耗了CO2,使瓶内压强减小,B中CO2能溶于水且与水反应,但溶解量相对较少,瓶内压强减小幅度小于A瓶,所以U形管中左侧液面高于右侧液面,说明KOH溶液能与CO2发生反应,因此古时“碱煮液”不宜在空气中久置,故填:U形管中左侧液面高于右侧液面;
【小问3详解】
根据稀释前后溶质的质量不变,设需要溶质质量分数为20%的NaOH溶液的质量为x,则有100kg×0.4%=x×20%,得x=2kg,故填:2;
【小问4详解】
设中和4吨NaOH需要98%硫酸的质量为m,
由题中信息可知,98%硫酸的价格为600元/吨,故每千吨布料的酸洗费用5吨×600元/吨=3000元;而用30%盐酸作酸洗剂,每千吨布料的酸洗费用为2433元,“酸洗”能中和布料上残留的碱液,选择时很大程度上取决于价格,故合适的酸洗剂是30%盐酸;
故填:30%盐酸;3000;
【小问5详解】
据表格中的实验现象,紫薯汁在白醋、盐酸等酸性溶液中显红色,在草木灰水、石灰水等碱性溶液中显绿色,在食盐水中显紫色,由于天然植物汁液遇到酸性、碱性溶液会显示不同的颜色,所以当染色后的布料接触到酸性或碱性溶液时,植物汁液与溶液发生作用,显示出不同的颜色,从而实现对染色布料的调色,故填:天然植物汁液遇到酸性、碱性溶液会显示不同的颜色。
五、计算题(本题包括1小题,共6分)。
24. 小苏打是发酵粉的主要成分,可用于制作发面食品。化学兴趣小组为测定某品牌小苏打样品(含杂质氯化钠)中碳酸氢钠的含量做了如下实验:将该样品20.0g放入锥形瓶中,加水全部溶解后,得到208.8g样品溶液,向该样品溶液中不断加入稀盐酸,反应过程中锥形瓶中溶液质量的变化如下表所示(忽略二氧化碳在水中的溶解)。
加入稀盐酸的总质量/g
25
50
75
锥形瓶中溶液的质量/g
229.4
250
275
相关反应方程式:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
试计算:
(1)恰好完全反应时,生成二氧化碳的总质量为_______g,当加入75g稀盐酸时,充分反应后所得溶液中的微粒有_______(填化学符号)。
(2)小苏打样品中碳酸氢钠的质量分数_______(写出计算过程,计算结果精确到0.1%)。
【答案】(1) ①. 8.8 ②. H2O、Na+、Cl-、H+
(2)设样品中碳酸氢钠质量为x,
x=16.8g,
样品中碳酸氢钠的质量分数为 ,
答:小苏打样品中碳酸氢钠质量分数为84.0%。
【解析】
【小问1详解】
根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,由题中数据可知,恰好完全反应时,生成二氧化碳的总质量为:208.8g+75g-275g=8.8g;加入25g稀盐酸时,生成二氧化碳的质量为:208.8g+25g-229.4g=4.4g,而生成二氧化碳的总质量为8.8g=4.4g×2,所以加入50g稀盐酸时碳酸氢钠已经完全反应,当加入75g稀盐酸时,稀盐酸过量,充分反应后所得溶液中的微粒有水分子、钠离子、氯离子、氢离子,化学符号为:H2O、Na+、Cl-、H+;
【小问2详解】
见答案。
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2025年初四化学诊断性测试
注意事项:
1.本试卷共8页,共100分;考试时间90分钟。
2.所有答案必须写在答题卡上,写在试卷中的答案无效。
3.考试结束后,只交答题卡。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 S-32 Cl-35.5 Ca-40 Fe-56 Cu-64 Zn-65 Ag-108
一、选择题(本题包括10个小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)。
1. 福山大面制作技艺是山东省级非物质文化遗产之一,福山大面制作中发生化学变化的是
A.加水和面
B.擀面
C.切面
D.大火煮面
A. A B. B C. C D. D
2. 提升生态文明、建设美丽中国,国家提出了建设“无废城市”的城市管理理念。下列做法不符合该理念的是
A. 建筑垃圾填埋到农村地区 B. 固体废弃物实行统筹管理
C. 用餐厨垃圾生产生物柴油 D. 干粪与秸秆用于混合发酵
3. 正确的实验操作是实验成功和人身安全的重要保证。下列实验操作不正确的是
A.倾倒液体
B.配制10%的氢氧化钠溶液
C.检查气密性
D.点燃酒精灯
A. A B. B C. C D. D
4. 安全生活离不开化学。下列做法正确的是
A. 家用电器起火,用冷水浇灭 B. 添加过量防腐剂,延长食品保质期
C. 进入久未开启的菜窖前,先通风 D. 厨房燃气泄漏,立即打开排气扇通风
5. 图是稀土元素钬元素在元素周期表中的部分信息,下列说法错误的是
A. 钬的元素符号为Ho B. 钬元素是金属元素
C. 钬的相对原子质量为164.9 D. 1个Ho3+中含有70个电子
6. 下列关于空气及其成分的说法,正确的
A. 清新的空气是纯净物 B. 氮气充入食品包装袋中以防腐
C. 液氧可用作火箭的燃料 D. 二氧化碳有毒,是空气污染物
7. 学好化学对解决实际问题具有重要意义。下列说法错误的是
A. 服用葡萄糖酸锌口服液治疗贫血 B. 生活中用食醋除去水壶中的水垢
C. 盐酸能与氧化铁反应,可用于除铁锈 D. 通过“烤蓝”工艺延长某些铁制品使用寿命
8. 《天工开物》中蕴含了大量的化学知识。下列对书中内容解释错误的是
A. “用黄泥水淋下,其中黑滓入缸内,溜内尽成白霜”——制糖过程中用黄泥水脱色
B. “水金多者出云南金沙江…出金者有数载”——金的化学性质稳定
C. “烧铁器淬于胆矾水中,即成铜色也”——铁浸入铜盐溶液,表面生成红色铁锈
D. “汲水而上,入釜煎炼,顷刻结盐”——加热蒸发溶剂析出食盐晶体
9. 实践小组到矿泉水厂进行实地参观。该厂的矿泉水中含有钙、钾等,其生产流程如图所示(超滤是利用膜分离技术,仅允许小分子和离子通过)。
下列说法不正确的是
A. 矿泉水中的钙、钾指元素 B. 臭氧灭菌具有高效、无有害残留等优点
C. 灌装水比水源的水净化程度高 D. 超滤装置可以过滤掉所有可溶性杂质
10. 乙酰丙酮(C5H8O2)是甲醛检测盒的显色剂。关于乙酰丙酮的说法不正确的是
A. 乙酰丙酮相对分子质量为100 B. 乙酰丙酮中氢与氧元素质量比为1:4
C. 乙酰丙酮中氢元素质量分数最大 D. 乙酰丙酮与甲醛作用会有颜色变化
二、选择题(本题包括5小题,每小题2分,共10分。每小题有一个或两个选项符合题意,若正确选项有两个只选一个且正确给1分,错选不给分)。
11. 归纳和总结是学习化学的重要方法。下列主题内容说法正确的是
A.物质的性质与应用
B.物质的组成与结构
①使用含氟牙膏能预防龋齿
②医疗上在液氮冷冻麻醉条件下做手术
①相同质量的O2和O3所含原子个数相同
②稀有气体原子的最外层都有8个电子
C.科学探究与化学实验
D.化学与社会实践
①用酒精浸泡紫罗兰花瓣的汁液制酸碱指示剂
②将干燥的烧杯罩在氢气火焰上方,探究水的组成
①干冰可用在舞台上制造“云雾”
②自制净水器中加入活性炭杀菌消毒
A. A B. B C. C D. D
12. 实验探究是解决化学问题最重要的手段。下列探究实验的设计中不能达到实验目的的是
A.探究燃烧的条件
B.测定氧气含量
C.探究质量守恒定律
D. 探究分子的运动
A. A B. B C. C D. D
13. 从多个角度分析化学反应有利于加深对化学反应的理解,某化学反应前后分子种类的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 从定量角度分析:反应中生成丙和丁的质量比为1:2
B. 从宏观角度分析:反应前后各元素的化合价均不变
C. 从反应价值分析:该反应能获取清洁能源,延缓温室效应
D. 从微观角度分析:参加反应的甲和乙的分子数目之比为1:1
14. 在一定质量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入过量铁粉,充分反应后,下图一定不正确的是
A. B.
C. D.
15. 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CO2气体中混有的少量HCl
通过足量NaOH溶液,干燥
B
验证铜粉中含有的杂质是CuO
取样,滴加少量稀H2SO4,观察现象
C
除去NaNO3溶液中混有的少NaOH
加入适量Cu(NO3)2溶液,过滤
D
检验蒸馏法淡化海水是否成功
取样,滴加几滴AgNO3溶液,观察现象
A. A B. B C. C D. D
三、理解与应用(本题包括4个小题,共32分)。
16. 豆腐是我国传统美食。
(1)《本草纲目》中记载:豆腐之法……,造法:(大豆)水浸、破碎、去渣、蒸煮、以盐卤汁或山矾汁或醋酸淀,就釜收入。
①大豆水浸、破碎后,可用于“去渣”的家庭用品有_______(填一种)。将生豆浆煮沸,使豆浆中的蛋白质发生热变性,变为熟豆浆,该变化属于_______变化。
②蒸煮时能闻到浓浓的豆香,从分子角度解释其原因是_______。
(2)豆腐中的大豆异黄酮具有抗氧化、保护心血管的作用,以盐卤汁时,石膏和盐卤两种凝固剂对大豆异黄酮含量的影响如图所示,若使豆腐中大豆异黄酮含量更高,应选择_______作凝固剂。
(3)①用葡萄酸内酯作凝固剂,出豆腐率高。葡萄酸内酯的添加量为豆浆量的0.2%—0.4%,1000g的豆浆中最多加葡萄酸内酯的质量为_______g。
②民间流传:“菠菜豆腐同食,易得结石”。因为豆腐中的钙盐能与菠菜中草酸钠反应,化学方程式为CaSO4+Na2C2O4=CaC2O4↓+X。则X的化学式为_______;小组同学用自制豆腐做了豆腐包子、油炸豆腐和豆腐炖鱼三道美食。从营养均衡的角度分析,还应搭配_______(选填字母代号)。
A. 凉拌黄瓜 B. 红烧牛肉 C. 蛋炒饭
17. 小组同学进行“践行低碳行动,助力碳中和”为主题的实践学习活动。
【活动一】调查碳循环
(1)在大气中,CO2是碳参与物质循环的主要形式。图是同学们绘制的碳循环简图。基于“碳循环”视角,实现“碳中和”可以从两个方面入手:增加二氧化碳的消耗,_______。海水能吸收CO2,是因为_______。
(2)调查发现,我国的碳排放80%以上来自能源使用。要减少能源使用对大气中二氧化碳含量的影响,下列措施不可行的是_______(填字母代号)。
A. 改进技术,提高能源利用率 B. 禁止开采使用化石燃料 C. 利用和开发太阳能等清洁能源
【活动二】研究CO2的“捕集”
(3)以石灰石为原料的钙循环捕集废气中CO2的流程如图1。
①图1煅烧炉中发生反应的化学方程式为_______。
②经多次循环后,CaO作为吸附剂吸收CO2效果会降低,固体结构变化如图2所示。多次循环后,吸附剂效果降低的原因是_______。
【活动三】聚力助低碳。实现“碳中和”需要世界各国的共同努力,中国已积极采取多种措施。
(4)推广氢能可减少碳排放。图3是理想状态下氢气与天然气燃烧的对比实验,将测得的实验数据绘制成图4图像。分析图像,可得出的结论是_______。
(5)镁基储氢材料是极具前景的储氢材料。储氢、释氢过程中涉及的部分物质转化如下图。方法Ⅱ产生H2的质量_______(填“<”“=”或“>”)参加反应的MgH2中氢元素的质量。与方法Ⅰ相比,方法Ⅱ的优点是_______(答1条即可)。
(6)NH3在能源与环境领域应用广泛。NH3燃烧生成N2和H2O,未来可用作化石燃料的替代能源,从产物的角度分析,作为燃料NH3相比于CH4的优点是_______。
18. 我国化工专家侯德榜创立了“侯氏联合制碱法”,为纯碱制造作出了重大贡献,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NaCl溶液。常温下NaCl的溶解度为36g。该温度下将_______gNaCl固体完全溶解于50g水配得饱和溶液。从微观角度分析,图中最接近NaCl溶液真实情况的是_______(填字母代号)。
(2)获取气体。加热硫酸铵和氢氧化钙的固体混合物(图1),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湿润试纸变蓝色时,连接_______,收集NH3,待储气袋集满后关闭弹簧夹。再用相同规格的储气袋集满一袋CO2气体。
【任务3】探秘变化。
(3)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溶解度曲线回答问题。
①析出的白色固体为NaHCO3的主要原因是_______。
②NaHCO3的溶解度在60℃后无数据,原因可能是_______。
【任务4】应用产品。
(4)析出得到的NaHCO3固体加热分解即制得产品纯碱。举出纯碱的一种用途_______,副产品NH4Cl在农业上可用作_______。
【任务5】拓展学习。
新的侯氏制碱法把氨厂和碱厂建在一起,制造氨气过程中的产物NH3和副产物CO2被直接加入盐卤,反应连续、废液大幅减少,NaCl利用率提高到96%。
19. 新能源汽车的普及和发展倍受关注。
(1)汽车烤漆工艺既能助力新能源汽车的美观,更能防止车身生锈。其防锈原理是_______。
(2)充电桩给新能源汽车充电,是将电能转换成_______能。
(3)电池是电动汽车的灵魂,不同电池的部分性能指标如图1所示。其中含磷酸铁(FePO4)、磷酸亚铁锂(LiFePO4)的锂电池具有轻便、能量密度高的突出优点。
①磷酸铁锂电池外壳常用的材料大体分为三种:塑料、钢壳和铝壳,其中属于合成材料的是_______,磷酸亚铁锂中,锂元素显+1价,则磷元素的化合价为_______。
②依据图1,锂电池优于镍氢电池的性能是_______。
(4)汽车废旧锂离子电池是“城市矿山”,回收利用方法有火法和湿法。磷酸铁锂电池湿法回收流程如图2所示。
①“预处理”拆解电池所得材料中含铁片、铜、铝、碳等。“酸浸”前,将材料粉碎宜在氮气氛围中进行,原因是_______,采用硫酸“酸浸”发生反应的化学方程式为_______(任写一个)。
②“除杂”后得Li2SO4溶液,加_______(写化学式)发生复分解反应可得碳酸锂沉淀。
③火法回收是将电池拆解煅烧后提取金属,与湿法对比,火法的缺点是_______(写出一点)。
四、实验与探究(本题包括4小题,共32分)。
20. 实验室制取气体的基本思路和方法是科学与实践的重要依据。
(一)下图是实验室制取常见气体的部分装置。
(1)装置A中仪器①的名称是_______。若用高锰酸钾固体制取氧气,应选用发生装置是_______。
(2)实验室里制取CO2的反应原理是_______(用化学方程式表示),用集气瓶收集满二氧化碳后盖上玻璃片,_______(填“正”或“倒”)放在桌子上备用。
(二)跨学科实践活动:家庭简易制氧机和二氧化碳自动补给装置。
图一 家庭简易制氧机
图二 二氧化碳自动补给装置
(3)图一所示家庭简易制氧机中B瓶的作用是_______(写出一条即可)。可通过拉动线绳实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离,从而达到_______的目的。
(4)图二所示“水草培育”气肥二氧化碳自动补给装置。
①采用Na2CO3溶液和稀硫酸反应补充气肥CO2,水草需要吸收气肥CO2进行_______作用。
②使用时将导管放入水草培育缸,调节输液调节器,控制输液袋中Na2CO3溶液的_____,导管末端连接多孔玻璃泡的作用是_____。
21. 家务劳动中常常蕴含化学原理。某同学清洗灶台时用到了一种固体除油污清洁剂,下表列出该清洁剂标签的部分信息。
主要成分:99%烧碱
用法用量:清洗油泥油垢时本品与水的比例为1:20
注意事项:1.本品具有强腐蚀性,使用时做好防护。
2.本品开封后尽快使用,未用完的扎紧袋口单独存放。
(1)清洁剂的使用。
①称取10g该清洁剂(杂质是氯化钠),按照用法用量的要求配成溶液,需加水的质量为_____g,配制过程中用筷子搅拌的目的是_____。
②在配制过程中如果不慎将所配溶液沾到皮肤上,处理方法是_______。
【反思1】根据其主要成分,使用油污清洁剂时需佩戴橡胶手套,避免与皮肤接触。
(2)一段时间后发现用剩的清洁剂袋口没有扎紧,造成的后果是_______(用化学方程式解释)。
(3)为测定清洁剂是否变质,兴趣小组同学取一定量的样品配成溶液,加入锥形瓶中,再逐滴加入稀盐酸至过量,并利用传感器器测定CO2的含量如图所示。
①100s时溶液显_______(填“酸性”“中性”或“碱性”)。
②200s后溶液中的溶质有_______种(填“1”、“2”或“3”)。
(4)请设计一种可行的实验方案,通过化学沉淀法测定清洁剂中变质成分的质量分数,实验中的测定值可用字母表示。具体步骤为:称取mg样品于试管中,_______,处理数据,计算结果。
【反思2】通过以上实验,油污清洁剂应密封保存。
22. 某兴趣小组同学利用铜、铁、铝、镁等物质进行了活动探究,请回答下列问题。
【活动一】探究金属的化学性质。在分别装有质量相等和外形相同的Cu、Fe、Al和Mg的四只烧杯中,加入相同质量溶质质量分数为7.3%的盐酸(图1所示)。
(1)证明金属活动性Fe>Cu的实验现象是_______。
(2)在丙、丁烧杯中,使用温度传感器,测得反应过程中温度的变化生成曲线如图2所示,据图分析可知,金属活动性Mg>Al,其理由是_____。
【活动二】开展利用金属铝处理含铜废水的研究。
(3)将铝片分别浸泡在Cu2+含量相同的溶液中,观察现象并记录如下表。实验2中红色物质是_______(填化学式)。
实验序号
铝片
溶液
金属表面及溶液变化
1
未打磨铝片
CuSO4
无明显变化
2
打磨的铝片
CuSO4
覆盖红色固体,溶液蓝色变浅
3
未打磨铝片
CuCl2
覆盖红色固体,溶液蓝色变浅
实验1、3现象差异大,小组同学认为与氧化膜及溶液中的离子有关,作出以下猜想。
【实验猜想】
猜想1:Cu2+破坏了铝氧化膜;猜想2:Cl-破坏了铝氧化膜。
【实验设计】
(4)①甲同学认为猜想1不合理,支持其作出判断的依据是_______,甲同学往实验1溶液中加入适量NaCl,有大量红色固体析出,溶液变无色,证明猜想2成立。
②乙同学认为甲同学的结论不严谨,认为可能是由_______(写离子符号)破坏铝氧化膜,需补充对比实验:重复实验1,往溶液中加入适量_______固体,无明显现象。
【实验结论】猜想2成立
【实验拓展】
(5)参照1中实验,改用普通铝粉或纳米铝粉,在25℃或60℃下,探究温度及表面积对反应速率的影响,请补充下表实验设计。
试管
温度、表面积
实验目的
1
25℃、普通铝粉
1和2探究温度对反应速率的影响;
2和3探究表面积对反应速率的影响
2
______________
3
60℃、_______
23. “草木染”是一种利用天然植物汁液染色的非遗技艺。某小组在印染活动中以“探究古代碱煮原理—探索现代酸洗工艺—探寻织物pH调节剂”为线索建构的工艺流程图如下:
【古代碱煮原理】“碱煮”可除去布料表面的油污,使布料表面变得有光泽。
(1)工艺流程中将A、B物质经系列处理后混合可获得碱性更强的KOH进一步处理布料。请写出流程①中涉及的化学反应方程式_______。
(2)小明向两个相同规格且充满CO2的A、B瓶中分别注入等体积的KOH溶液和水,充分反应后放在水平桌面上(图),观察到_______现象,说明古时“碱煮液”不宜在空气中久置。
(3)现代工艺通常用NaOH溶液来处理织物。配制100kg溶质质量分数为0.4%的NaOH溶液,需要溶质的质量分数为20%的NaOH溶液_______kg。
【现代酸洗工艺】碱煮之后布料表面残留的碱液会影响布料的后续工艺,需进行“酸洗”。
(4)“酸洗”能中和布料上残留的碱液,选择时很大程度上取决于价格。若碱煮后每千吨布料残留4吨NaOH(不考虑其它杂质),请通过计算协助小组成员完成表格。
酸洗剂
市场价(元/吨)
每千吨布料的酸洗费用(元)
选出合适的酸洗剂
30%盐酸
200
2433
______
98%硫酸
600
_______
【染色奥秘】经过植物汁液染色后的布料还可以借助不同的酸性、碱性溶液进行调色。为探究调色原理,以紫薯汁为例,进行如下实验:
向紫薯汁中加入的溶液
白醋
盐酸
食盐水
草木灰水
石灰水
加入溶液后的颜色
红色
红色
紫色
绿色
绿色
(5)请分析酸性、碱性溶液能对染色后的布料进行调色的原理_______。
五、计算题(本题包括1小题,共6分)。
24. 小苏打是发酵粉的主要成分,可用于制作发面食品。化学兴趣小组为测定某品牌小苏打样品(含杂质氯化钠)中碳酸氢钠的含量做了如下实验:将该样品20.0g放入锥形瓶中,加水全部溶解后,得到208.8g样品溶液,向该样品溶液中不断加入稀盐酸,反应过程中锥形瓶中溶液质量的变化如下表所示(忽略二氧化碳在水中的溶解)。
加入稀盐酸的总质量/g
25
50
75
锥形瓶中溶液的质量/g
229.4
250
275
相关反应方程式:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
试计算:
(1)恰好完全反应时,生成二氧化碳的总质量为_______g,当加入75g稀盐酸时,充分反应后所得溶液中的微粒有_______(填化学符号)。
(2)小苏打样品中碳酸氢钠的质量分数_______(写出计算过程,计算结果精确到0.1%)。
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