内容正文:
九年级期中考试试卷(科学学科)
考生须知:
1.本试卷满分为160分,考试时间为120分钟。
2.答题前,在答题卡上写姓名和准考证号.
3.必须在答题卡的对应位置上答题,写在其他地方无效。答题方式详见答题卡上的说明。
4.考试结束后,试题卷和答题卡一并上交。(可能用到的相对原子质量:H-1Na-23Cl-35.5Cu-64Ba-137S-32Hg-201)
一、选择题(每小题3分,共45分,每小题只有一个选项符合题意)
1. 如图是浙江各地非物质文化遗产的代表,它们在制作过程中主要利用化学变化的是( )
A. 衢州白瓷 B. 温州剪纸
C. 东阳木雕 D. 杭州刺绣
2. 大豆根瘤菌能将空气中的氮气转化为被农作物吸收的营养物质,使植物生长茂盛,叶色浓绿。玉米植株没有根瘤菌,施用下列化肥可达到同样效果的是( )
A. B. C. D.
3. 规范的实验操作是实验成功和安全的重要保证。下列实验操作正确的是( )
A. 氢气还原氧化铜 B. 取用稀盐酸
C. 测溶液的pH D. 干燥氢气
4. 下列物质所对应的用途不正确的是( )
A. 大理石﹣用作建筑材料
B. 小苏打﹣焙制糕点
C. 氯化钠﹣配制生理盐水
D. 纯碱﹣除去热水瓶中的水垢
5. 氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化钙这三种物质都属于碱。这是因为( )
A. 它们电离产生的唯一阴离子都是氢氧根离子 B. 它们的水溶液都呈碱性
C. 它们都含有氢、氧两种元素 D. 它们都能溶于水
6. 将20克质量分数为98%的浓硫酸稀释为质量分数为25%的稀硫酸,下列说法中错误的是( )
A. 实验步骤:计算、量取、混匀、装瓶贴标签
B. 实验仪器:量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒、细口瓶
C. 稀释浓硫酸时将水沿烧杯内壁慢慢注入浓硫酸中,并不断搅拌
D. 皮肤上不慎沾到浓硫酸,应立即用干燥洁净的纱布擦拭,再大量清水冲洗,最后涂上3%-5%的碳酸氢钠溶液
7. 酸碱反应在日常生活和工农业生产中有广泛的应用。下列实例不属于酸碱反应在生活中应用的是( )
A. 碱性土壤中施用酸性化肥
B. 金属表面锈蚀后,可用稀盐酸进行消洗
C 蚊虫叮咬后涂稀氨水减轻痛痒
D. 服用含Al(OH)3的药物治疗胃酸过多
8. 若人长期吃菠菜炒豆腐易得结石病,因为菠菜里的草酸(H2C2O4)和豆腐中的硫酸钙会反应生成难溶于水的草酸钙,其化学方程式为:H2C2O4+CaSO4=CaC2O4↓+H2SO4,该反应属于( )
A. 分解反应 B. 化合反应 C. 置换反应 D. 复分解反应
9. 蓝夹缬为我国传统印染“四缬”技艺之一,是我国雕版印染、印刷源头。手工打靛制造染液时,需要加入一种盐用以提高染色的效率。则加入的物质可能是( )
A. 熟石灰(Ca(OH)2) B. 生石灰(CaO)
C. 酒精(C2H6O) D. 氯化钠(NaCl)
10. 柠檬酸(C6H8O7)是一种较强的有机酸,主要用于制造香料或作为饮料的酸化剂。在水溶液中可以产生H+,从而呈现酸性。下列物质能与柠檬酸反应的是( )
A. Mg B. Cu C. CO2 D. C
11. 为了解我市不同环境中的空气质量,化学小组同学利用数字化仪器测定了可吸入颗粒TSP(总悬浮颗粒物)、NO2、SO2的含量如图所示,下列说法不正确的是 ( )
A. 对该地空气质量影响最大的是 TSP
B. 该地冬季里空气的质量最差
C. SO2和NO2易形成酸雨, 酸雨的pH=5.6
D. 实验室可用碱液吸收处理SO2
12. 如图所示,当胶头滴管中的液体滴入到锥形瓶中时,会引起气球膨胀的是( )
A
B
C
D
锥形瓶
MnO2
Zn
H2O
HCl气体
胶头滴管
H2O2溶液
稀H2SO4
浓H2SO4
石灰水
A. A B. B C. C D. D
13. 下列实验操作、现象与结论相对应的关系中,正确的选项是( )
选项
操作
现象
结论
A
向物质 M 的溶液中滴入酚酞溶液
无色酚酞变红
物质 M 属于碱
B
向氢氧化钠溶液中加入少量稀盐酸
无明显现象
氢氧化钠溶液没有变质
C
用燃着的木条伸入某瓶气体中
木条熄灭
该气体是二氧化碳
D
向溶液N 中滴入氯化钡溶液
有白色沉淀生成
溶液N 中可能有
A. A B. B C. C D. D
14. 实验废液中可能含有离子中的几种,为确定可能含有的离子,兴趣小组进行了下面的实验:
①取一份废液,加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加入足量稀盐酸,沉淀无变化;
②另取一份废液,加入氢氧化钾溶液出现白色沉淀,再加入足量稀盐酸,沉淀全部溶解。
分析上面实验得出的结论中,正确的是( )
A 只含有
B. 一定含有Cl-、K+,可能含有
C. 一定含有可能含有Cl-、K+
D. 一定含有
15. 向盛有CuSO4和H2SO4混合溶液的烧杯中,逐滴加入NaOH溶液至过量,沉淀质量、溶质质量和溶剂质量随NaOH溶液质量变化关系如图所示。下列说法错误的是( )
A. 乙代表溶质质量
B. Q点溶液中溶质为Na2SO4
C. O→P过程反应的化学方程式为2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O
D. 原溶液中CuSO4和H2SO4质量相等
二、填空题(本大题每空2分,共42分)
16. 日常生活用品很多是由金属材料制成的。
(1)三星堆出土的文物用了贴金技艺,就是把黄金锤成极薄片,这是利用了金具有良好的________性。
(2)铝的化学性质很活泼,通常铝制品却很耐腐蚀,原因是________。
(3)春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器。古法炼铁利用一氧化碳与氧化铁在高温下反应。该反应利用了一氧化碳的________性。
17. 实验室里几种物质向同学们做“自我介绍”,请把内容补充完整。
(1)浓硫酸,因为我有______性,在空气中放置一段时间我的质量增加了。
(2)烧碱固体暴露在空气中会吸收______变质了。
(3)浓盐酸,因为我有挥发性,在空气中放置一段时间我的质量分数______。
18. 在科学实验中小明向盛有澄清石灰水的烧杯中逐滴加入氯化铁溶液,有红褐色絮状沉淀产生,至恰好完全反应。
(1)写出该反应的化学方程式:__________。
(2)完全反应后溶液的pH__________(填“<”或“=”或“>”)7。
(3)如图“●”“○”“△”表示烧杯内溶液中的不同离子,其中的“△”表示__________。
19. 图甲所示为探究铁钉锈蚀条件的实验,图乙所示为用稀盐酸除铁钉表面的铁锈的实验。回答问题:
(1)如图甲所示实验,若实验结果是试管①③中的铁钉不生锈,试管②中铁钉生锈;则可得出铁钉生锈的条件是:___________。
(2)如图乙所示实验,若观察到试管中铁钉变得光亮且表面有气泡生成,溶液呈黄色;此时溶液中存在的微粒除H+和Cl-外,还有___________。
20. 酸和碱反应是一类重要的化学反应。小科同学利用图1实验研究稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的过程,并测量反应过程中溶液的pH和温度的变化情况,得到图2和图3,请回答下列问题:
(1)胶头滴管中A溶液的溶质是:__(填化学式)。
(2)图2中b点时溶液中的溶质有__(填化学式)。
(3)该反应属于_________反应。(填吸热反应或放热反应)
21. 我国将在2060年前实现“碳中和”的目标,利用“碳转化”“碳封存”的方法可以有效减缓温室效应。
(1)“碳转化”是指将CO2转化为CH4O(甲醇)等化工原料。从物质分类上看,CH4O属于________(填“有机物”或“无机物”)。
(2)“碳封存”是指捕获CO2并将其安全存储。其模拟装置如图所示,将CO2从A的________(填“a”或“b”)端通入,油被压入烧杯B中。
22. 无土栽培是利用营养液栽培作物的一种方法。现有一包白色营养粉,可能由K2CO3、KNO3、KCl和Ca(NO3)2中的一种或几种物质组成,为探究其成分,小艺同学设计并完成了如图所示的实验。根据实验,请你进行有关推断。
(1)步骤2中的白色沉淀为________(写化学式)。
(2)写出步骤3生成白色沉淀的化学方程式________。
(3)若测得原营养液中K+和Cl-的数目比为2:1,请根据实验步骤推测白色营养粉中含有的物质________。
23. 《天工开物》记载了水银和硫反应制取银朱的方法,制备过程如图所示
(1)水银与石亭脂在泥罐中充分反应生成银朱,化学方程式为________。
(2)充分反应后有剩余的反应物是________(填“水银”或“硫”)
三、实验与探究题(本大题共36分)
24. 科学兴趣小组的同学在整理化学试剂时,发现有三瓶无色溶液失去了标签,从实验老师处得知,它们分别是稀盐酸、氯化钡溶液、碳酸钠溶液。同学们认为可以用多种方法进行鉴别,通过实验设计并进行相应的实验,他们给这三瓶溶液重新贴上了标签。下面是他们设计和实施的两种方案,请你一起参与。
(1)方案一:不用其他试剂进行鉴别;将三瓶无色溶液任意编号为A、B、C,各取少量进行实验,得到相关的实验记录(如右表)。请你判断B是 溶液;写出A与C反应的化学方程式 。
实验内容
观察到的现象
A+B
有气泡产生
A+C
有白色沉淀生成
(2)方案二:选用其他试剂进行鉴别;(请补充实验步骤②)
①用三支试管分别取少量三种无色溶液;② ;③观察现象;④得出结论。
25. 网红产品自嗨锅深受年轻人喜欢。自嗨锅内有一个发热包(主要成分为生石灰、铝粒、碳酸钠),加入冷水后可迅速升温从而加热食物。
(1)小滨猜想发热包放热原理是生石灰与水反应放热,其化学方程式为:_________。
(2)为了验证上述猜想,小滨取发热剂和生石灰各3g,分别与等量的水反应,水温随时间变化的情况如图所示。根据图像,小滨认为:“生石灰与水反应放热”不是发热包放热的主要原因,理由是_________。
(3)发热剂使用后的废液中含有氢氧化钠、碳酸钠等物质,因而碱性较强,需调节至中性再处理,可以采取的方法是:往废液中加入酚酞试液,再_________。
26. 小文在探究铁、铜、银、锰四种金属的活动性强弱时,设计了如图甲所示的实验。
(1)实验①②③中金属片的大小形状需相同,对稀硫酸的要求为________。
(2)实验④中的现象是________。(写出一点即可)
(3)实验过程中发现实验②生成气泡速度比实验③快,由此可知,铁、铜、锰三种金属的活动性由强到弱的排列为________。
(4)小艺认为上述实验方案不足以得出四种金属的活动性顺序,在上述实验的基础上,补充了实验乙。则实验乙中的溶液x为( )
A. AgNO3 B. ZnSO4 C. FeSO4
27. 兴趣小组以“土壤酸碱性形成原因以及对植物生长的影响”为主题开展了项目式研究。
【任务一】测定土壤的酸碱度及对作物的影响
取我市某区3份不同地方土样,干燥后分别与自来水按2:5质量比混合,操作如下图所示。测得三个土样的pH分别为5.1、5.2、5.3。
(1)纱布相当于过滤器中的________(填实验材料名称);我市的土壤呈________(填“酸性”“碱性”或“中性”)。
(2)请指出该实验中不够严密的地方________(写一点)。
(3)模拟不同酸碱度土壤对植物生长的影响:项目小组分别在5个烧杯中倒入不同pH溶液50mL,保持其他条件一致,放入8粒大小一样的绿豆,观察记录,数据如图,由图可知结论,________
【任务二】酸性土壤形成的原因及改良
(4)长期施用一些化肥会造成土壤酸化,以化肥(NH4)2SO4为例:(NH4)2SO4+4O2=2HNO3+2H2O+H2SO4,兴趣小组利用所学知识,认为可以加入熟石灰来改良已酸化的土壤,请你解释为什么不用氢氧化钠而用熟石灰:________(写出一条即可)
28. 思维模型的建构既方便于问题的解决,又能促进深度学习。某科学研究小组同学,在研究了气体检验专题内容后,认为气体检验的关键是干扰气体的界定,判断标准是对后续实验是否会产生干扰。于是在老师的指导下对解决“气体检验”类问题建构了如下思维模型:
【模型应用】同学们为检验天然气燃烧后的气体产物成分,应用思维模型设计了如图实验方案(固定装置未画出),将天然气在氧气中燃烧后得到的混合气体通过A→G进行实验。
实验过程中观察到A装置的无水硫酸铜变蓝,B、F装置中的澄清石灰水均变浑浊,D装置中的澄清石灰水不变浑浊。
(1)实验方案中,装置F归属上述思维模型中的_________环节。
【改进创新】小科同学认为原气体产物中的CO2对CO的检验不会产生干扰,于是对装置进行改进,去掉B、C、D装置,用H、I替换F、G装置,先通一段时间气体再进行加热,如右边所示的装置对该气体成分进行探究。
(2)在E装置中,能确定气体产物中含有CO的实验现象是_________。
(3)G装置中尾气处理的具体操作是_________。
(4)实验中,装置H的作用有_________。
四、综合题(本大题共5小题:29题8分,30、31、33题每题7分,32题8分,共31分)
29. 实验室有一瓶久置的氢氧化钠固体,某科学兴趣小组想了解其是否变质及变质情况,探究如下:
【项目一】氢氧化钠是否变质?甲同学取少量固体溶于水后,进行如下实验并得出结论。
方案
实验操作
现象
结论
方案一
取该溶液2毫升于试管中,滴入少量酚酞
变红
没有变质
(1)乙同学指出方案一不合理,理由是________。
(2)【项目二】氢氧化钠是否完全变质?丙同学设计方案二进行探究。
方案
实验操作
现象
结论
方案二
①先取该溶液2毫升于试管中,滴入过量氯化钡溶液
溶液变浑浊
②静置后取上层清液放入试管中,滴入酚酞试液
溶液变红色
方案二结论处填写的内容是:________。
(3)【项目三】氢氧化钠变质程度如何?该同学取瓶中固体按如下方案继续探究。
通过计算,确定所取干燥固体中碳酸钠的质量分数________。
30. 复兴号动车组列车是由我国铁路总公司牵头组织研制、具有完全自主知识产权、达到世界先进水平的动车组列车。
(1)列车利用碳滑板与接触网接触来获取电。碳滑板常用石墨制成,是因为石墨具有________性;石墨在常温下,受日光照射或与空气、水分接触都不容易起变化,说明其化学性质稳定。
(2)建设高铁铁轨和机车需要大量的金属材料,下列高铁建设使用的材料中属于金属材料的是________。(填字母)
A. 锰钢铁轨 B. 铝合金车厢 C. 车厢内塑胶地板
(3)大量的钢铁是通过铁矿石冶炼而成。要炼出含铁96%的生铁1000t,至少需要含氧化铁80%的赤铁矿多少吨_________?(列式计算,计算结果保留整数)
31. 用已知溶质质量分数的溶液可以测定未知溶液的溶质质量分数。学校实验室有一瓶标签模糊的稀盐酸,小保为了测定其溶质质量分数,进行了如下实验:
①取一洁净的锥形瓶称量,然后往其中加入一定量的稀盐酸,并滴入几滴紫色石蕊试液(质量忽略不计),重新称量。
②往上述锥形瓶中逐滴加入溶质质量分数为16%的氢氧化钠溶液,边滴加边振荡,当观察到溶液由红色恰好变为紫色时,停止滴加,再次称量。数据如下表:
锥形瓶
锥形瓶+稀盐酸
锥形瓶+反应后溶液
质量/克
35.5
55.5
80.5
(1)实验中消耗的氢氧化钠溶液质量为________克。
(2)反应后溶液中的溶质质量分数是多少_________?(列式计算)
(3)用精密计测得小保反应后锥形瓶内溶液的为7.8,则小保用该方法测出的稀盐酸溶质质量分数________(选填偏大、偏小或不变)。
32. 某纯碱样品中含有少量氯化钠杂质。称取该样品22.8g,加入到盛有一定质量稀盐酸的烧杯中,碳酸钠与稀盐酸恰好充全反应,气体完全逸出,得到不饱和NaCl溶液。反应过程中测得烧杯内混合物的质量(m)与反应时间(t)关系如图所示。试回答:
(1)生成CO2的质量为_________
(2)22.8g样品中氯化钠的质量为_________
(3)计算所得溶液中溶质的质量分数_________。(写出解题过程,计算结果精确到0.1%)
33. 如图所示,在细木棒AB的两端分别悬挂两个相同的小铁环,把细线系在木棒的中点O,并悬挂起来,使之恰好在水平位置平衡。再将铁环同时分别浸没到密度相等的硫酸和硫酸铜溶液中,放置一段时间后,可观察到什么现象?对此现象作出合理的解释。
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九年级期中考试试卷(科学学科)
考生须知:
1.本试卷满分为160分,考试时间为120分钟。
2.答题前,在答题卡上写姓名和准考证号.
3.必须在答题卡的对应位置上答题,写在其他地方无效。答题方式详见答题卡上的说明。
4.考试结束后,试题卷和答题卡一并上交。(可能用到的相对原子质量:H-1Na-23Cl-35.5Cu-64Ba-137S-32Hg-201)
一、选择题(每小题3分,共45分,每小题只有一个选项符合题意)
1. 如图是浙江各地非物质文化遗产的代表,它们在制作过程中主要利用化学变化的是( )
A. 衢州白瓷 B. 温州剪纸
C. 东阳木雕 D. 杭州刺绣
【答案】A
【解析】
【详解】A、白瓷烧制过程中有新物质生成,属于化学变化,故选项正确;
B、剪纸过程中只是形状发生改变,没有新物质生成,属于物理变化,故选项错误;
C、木雕雕刻过程中只是形状发生改变,没有新物质生成,属于物理变化,故选项错误;
D、刺绣刻过程中只是形状发生改变,没有新物质生成,属于物理变化,故选项错误。
故选A。
2. 大豆根瘤菌能将空气中的氮气转化为被农作物吸收的营养物质,使植物生长茂盛,叶色浓绿。玉米植株没有根瘤菌,施用下列化肥可达到同样效果的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】大豆根瘤菌能将空气中的氮气转化为被农作物吸收的营养物质,使植物生长茂盛,叶色浓绿,玉米植株没有根瘤菌,应施用氮肥。
【详解】A、KCl中只含有氮、磷、钾这三种营养元素中的钾元素,属于钾肥,故A错误;
B、K2SO4中只含有氮、磷、钾这三种营养元素中的钾元素,属于钾肥,故B错误;
C、Ca3(PO4)2中只含有氮、磷、钾这三种营养元素中的磷元素,属于磷肥,故C错误;
D、(NH4)2SO4中只含有氮、磷、钾这三种营养元素中的氮元素,属于氮肥,故D正确。
故选D。
3. 规范的实验操作是实验成功和安全的重要保证。下列实验操作正确的是( )
A. 氢气还原氧化铜 B. 取用稀盐酸
C. 测溶液的pH D. 干燥氢气
【答案】A
【解析】
【详解】A、氢气还原氧化铜,导管应伸入试管的底部、氧化铜的上方,试管口略向下倾斜,图中所示操作正确;
B、为防止腐蚀胶头滴管,使用滴管的过程中不可平放或倒置滴管,图中所示操作错误;
C、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。不能将pH试纸伸入待测液中,以免污染待测液,图中所示操作错误;
D、浓硫酸具有吸水性,且不与氢气反应,但图中装置起洗气功能时进气管与出气管的方向是“长进短出”,图中所示操作错误。
故选A。
4. 下列物质所对应的用途不正确的是( )
A. 大理石﹣用作建筑材料
B. 小苏打﹣焙制糕点
C. 氯化钠﹣配制生理盐水
D. 纯碱﹣除去热水瓶中的水垢
【答案】D
【解析】
【详解】A、大理石主要成分是碳酸钙,质地坚硬,可用于作建筑材料,选项正确;
B、小苏打是碳酸氢钠的俗称,遇酸会产生二氧化碳气体,用于焙制糕点时,会使糕点疏松多孔,选项正确;
C、氯化钠可以用于配制生理盐水,补充人体所需的氯化钠,选项正确;
D、纯碱是碳酸钠的俗称,溶液呈碱性,有去污能力,但不能除去热水瓶中的水垢,因为水垢是碱或盐的固体,而碳酸钠是盐,盐与碱或盐与盐反应,反应物两者都要可溶于水,所以碳酸钠不能溶解水垢,选项错误,故选D。
5. 氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化钙这三种物质都属于碱。这是因为( )
A. 它们电离产生的唯一阴离子都是氢氧根离子 B. 它们的水溶液都呈碱性
C. 它们都含有氢、氧两种元素 D. 它们都能溶于水
【答案】A
【解析】
【详解】根据碱的概念可知,氢氧化钠、氢氧化钙和氢氧化钾这三种物质都属于碱类物质的依据是溶于水解离出的阴离子全部是氢氧根离子。故选A。
6. 将20克质量分数为98%的浓硫酸稀释为质量分数为25%的稀硫酸,下列说法中错误的是( )
A. 实验步骤:计算、量取、混匀、装瓶贴标签
B. 实验仪器:量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒、细口瓶
C. 稀释浓硫酸时将水沿烧杯内壁慢慢注入浓硫酸中,并不断搅拌
D. 皮肤上不慎沾到浓硫酸,应立即用干燥洁净的纱布擦拭,再大量清水冲洗,最后涂上3%-5%的碳酸氢钠溶液
【答案】C
【解析】
【详解】A、将20g质量分数为98%的浓硫酸稀释为25%的稀硫酸,步骤包括计算、量取、混匀、装瓶贴标签,故A正确;
B、量取液体需要量筒、胶头滴管,混匀需要烧杯玻璃棒,装瓶存放细口瓶需要细口瓶,故B正确;
C、在稀释浓硫酸时,一定要把浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并不断搅拌。切不可将水倒进浓硫酸中。如果水倒进浓硫酸中,由于水的密度小,浮在硫酸的上面,硫酸溶解时放出的热量不易散失,使水暴沸,带着酸向四处飞溅,有可能发生意外,故C错误;
D、浓硫酸不慎沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗,再涂上3%~5%的碳酸氢钠溶液,故D正确。
故选:C。
7. 酸碱反应在日常生活和工农业生产中有广泛的应用。下列实例不属于酸碱反应在生活中应用的是( )
A. 碱性土壤中施用酸性化肥
B. 金属表面锈蚀后,可用稀盐酸进行消洗
C. 蚊虫叮咬后涂稀氨水减轻痛痒
D. 服用含Al(OH)3的药物治疗胃酸过多
【答案】B
【解析】
【详解】A.碱性土壤中含有碱性物质(如碳酸盐或氢氧化物),酸性化肥(如硫酸铵)可提供H⁺离子,与土壤中的碱发生中和反应,降低土壤pH,改善土壤性质,故A不符合题意;
B.金属锈渍的主要成分是金属氧化物,能与酸反应,但不是酸与碱的反应,故B符合题意;
C.氨水是一种碱,能与蚊虫释放的酸发生中和反应,故C不符合题意;
D.氢氧化铝是一种碱,能与胃酸中的盐酸发生中和反应,故D不符合题意。
故选B
8. 若人长期吃菠菜炒豆腐易得结石病,因为菠菜里的草酸(H2C2O4)和豆腐中的硫酸钙会反应生成难溶于水的草酸钙,其化学方程式为:H2C2O4+CaSO4=CaC2O4↓+H2SO4,该反应属于( )
A. 分解反应 B. 化合反应 C. 置换反应 D. 复分解反应
【答案】D
【解析】
【详解】A、分解反应是由一种物质生成两种或两种以上的物质的反应,故选项错误;
B、化合反应是有两种或两种以上的物质生成一种物质的化学反应,故选项错误;
C、置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的化学反应,故选项错误;
D、复分解反应是两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应,H2C2O4+CaSO4═CaC2O4↓+H2SO4属于复分解反应,故选项正确。
故选D。
9. 蓝夹缬为我国传统印染“四缬”技艺之一,是我国雕版印染、印刷的源头。手工打靛制造染液时,需要加入一种盐用以提高染色的效率。则加入的物质可能是( )
A. 熟石灰(Ca(OH)2) B. 生石灰(CaO)
C. 酒精(C2H6O) D. 氯化钠(NaCl)
【答案】D
【解析】
【详解】A.熟石灰[Ca(OH)2]属于碱,不属于盐,故A不符合题意;
B.生石灰(CaO)属于氧化物,不属于盐,故B不符合题意;
C.酒精(C2H6O)是含碳的化合物,属于有机物,不属于盐,故C不符合题意;
D.氯化钠(NaCl)是有金属钠离子和氯离子构成的化合物,属于盐,故D符合题意。
故选D。
10. 柠檬酸(C6H8O7)是一种较强的有机酸,主要用于制造香料或作为饮料的酸化剂。在水溶液中可以产生H+,从而呈现酸性。下列物质能与柠檬酸反应的是( )
A. Mg B. Cu C. CO2 D. C
【答案】A
【解析】
【详解】A、镁是活泼金属,在金属活动性顺序中位于氢之前,镁与柠檬酸反应,符合题意;
B、铜在金属活动性顺序中位于氢之后,不能与酸发生置换反应产生氢气,不符合题意;
C、二氧化碳是非金属氧化物,与酸不发生反应,所以二氧化碳不能与柠檬酸反应,不符合题意;
D、碳是非金属单质,常温下化学性质稳定,一般不与酸发生反应,所以碳不能与柠檬酸反应,不符合题意。
故选A。
11. 为了解我市不同环境中的空气质量,化学小组同学利用数字化仪器测定了可吸入颗粒TSP(总悬浮颗粒物)、NO2、SO2的含量如图所示,下列说法不正确的是 ( )
A. 对该地空气质量影响最大的是 TSP
B. 该地冬季里空气的质量最差
C. SO2和NO2易形成酸雨, 酸雨的pH=5.6
D. 实验室可用碱液吸收处理SO2
【答案】C
【解析】
【详解】A、由图可知,TSP含量最高,对该地空气的影响最大,故A正确,不符合题意;
B、由图可知,各类污染物在冬季的含量最高,可知该地冬季空气的质量最差,故B正确,不符合题意;
C、pH值小于5.6的酸性降雨属于酸雨,SO2和NO2易形成酸雨,故C错误,符合题意;
D、碱溶液能与二氧化硫发生反应,可知实验室可用碱溶液吸收二氧化硫,故D正确,不符合题意。
故选C。
12. 如图所示,当胶头滴管中的液体滴入到锥形瓶中时,会引起气球膨胀的是( )
A
B
C
D
锥形瓶
MnO2
Zn
H2O
HCl气体
胶头滴管
H2O2溶液
稀H2SO4
浓H2SO4
石灰水
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,锥形瓶内气体体积增加,瓶内压强增大,气球缩小,错误;
B、锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,锥形瓶内气体体积增加,瓶内压强增大,气球缩小,错误;
C、浓硫酸溶于水放出大量的热,锥形瓶内气体受热膨胀,气球缩小,错误;
D、氯化氢气体能与石灰水反应生成氯化钙和水,造成锥形瓶内气体体积减少,瓶内压强减小,气球膨胀,正确。
故选D。
13. 下列实验操作、现象与结论相对应的关系中,正确的选项是( )
选项
操作
现象
结论
A
向物质 M 的溶液中滴入酚酞溶液
无色酚酞变红
物质 M 属于碱
B
向氢氧化钠溶液中加入少量稀盐酸
无明显现象
氢氧化钠溶液没有变质
C
用燃着的木条伸入某瓶气体中
木条熄灭
该气体是二氧化碳
D
向溶液N 中滴入氯化钡溶液
有白色沉淀生成
溶液N 中可能有
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A、碱性溶液都能使酚酞溶液变红,向物质M的溶液中滴入酚酞溶液,无色酚酞变红,物质M不一定属于碱,比如也可能是呈碱性的盐溶液,故选项错误;
B、氢氧化钠如果变质,则溶液中含有碳酸钠,加入盐酸时,反应有先后,盐酸先跟氢氧化钠反应,然后再跟碳酸钠反应,向氢氧化钠溶液中加入少量稀盐酸,盐酸的量太少,如果氢氧化钠还没有反应完,即使有碳酸钠,也不能和盐酸反应,也不可能出现气泡等明显现象,所以无明显现象,不等于氢氧化钠溶液没有变质,故选项错误;
C、能使燃着的木条火焰熄灭的气体有很多,如二氧化碳、氮气等,用燃着的木条伸入某瓶气体中,木条熄灭,该气体是二氧化碳,故选项错误;
D、能和氯化钡溶液反应产生白色沉淀的离子有多种如、、Ag+等,向溶液N中滴入氯化钡溶液,有白色沉淀生成,溶液N 中可能有,故选项正确。
故选D。
14. 实验废液中可能含有离子中的几种,为确定可能含有的离子,兴趣小组进行了下面的实验:
①取一份废液,加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加入足量稀盐酸,沉淀无变化;
②另取一份废液,加入氢氧化钾溶液出现白色沉淀,再加入足量稀盐酸,沉淀全部溶解。
分析上面实验得出的结论中,正确的是( )
A. 只含有
B. 一定含有Cl-、K+,可能含有
C. 一定含有可能含有Cl-、K+
D. 一定含有
【答案】C
【解析】
【详解】①取一份废液,加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加入足量稀盐酸,沉淀无变化,说明沉淀不溶于酸,证明沉淀为硫酸钡,那么溶液中一定有硫酸根离子,则无钡离子(钡离子会与硫酸根离子反应生成硫酸钡沉淀)和碳酸根离子(碳酸根离子会与钡离子反应生成溶于酸的碳酸钡沉淀);
②另取一份废液,加入氢氧化钾溶液出现白色沉淀,再加入足量稀盐酸,沉淀全部溶解,说明沉淀为氢氧化镁,证明溶液中含有镁离子;
由分析可知,废液中一定含有Mg2+、,可能含有C1-、K+,故C正确,ABD错误。
故选C。
15. 向盛有CuSO4和H2SO4混合溶液的烧杯中,逐滴加入NaOH溶液至过量,沉淀质量、溶质质量和溶剂质量随NaOH溶液质量变化关系如图所示。下列说法错误的是( )
A. 乙代表溶质质量
B. Q点溶液中溶质为Na2SO4
C. O→P过程反应的化学方程式为2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O
D. 原溶液中CuSO4和H2SO4质量相等
【答案】D
【解析】
【分析】向盛有CuSO4和H2SO4混合溶液的烧杯中,逐滴加入NaOH溶液至过量,先发生的反应是:,后发生的反应是:。
【详解】A、氢氧化钠与稀硫酸反应,溶质质量增加;氢氧化钠与硫酸铜反应,析出的沉淀质量大于加入的氢氧化钠质量,溶质质量减小;继续加氢氧化钠不再发生化学反应,溶质质量增加,所以乙代表溶质质量,故A说法正确。
B、刚开始加入氢氧化钠时没有甲物质,继续滴加氢氧化钠甲的质量增加,则甲代表沉淀的质量,当沉淀达到最大值时,即稀硫酸、硫酸铜与氢氧化钠恰好完全反应,此时溶质只有Na2SO4,所以Q点溶液中溶质为Na2SO4,故B说法正确。
C、O→P过程发生的是氢氧化钠和稀硫酸的反应,反应的化学方程式为,,故C说法正确。
D、根据图像可知,CuSO4和H2SO4消耗氢氧化钠的质量相等,消耗氢氧化钠质量相等时CuSO4和H2SO4的质量比为:160:98=80:49,二者质量不相等,故D说法错误。
故选D。
二、填空题(本大题每空2分,共42分)
16. 日常生活用品很多是由金属材料制成的。
(1)三星堆出土的文物用了贴金技艺,就是把黄金锤成极薄片,这是利用了金具有良好的________性。
(2)铝的化学性质很活泼,通常铝制品却很耐腐蚀,原因是________。
(3)春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器。古法炼铁利用一氧化碳与氧化铁在高温下反应。该反应利用了一氧化碳的________性。
【答案】(1)延展 (2)铝片表面有致密的氧化膜
(3)还原
【解析】
【小问1详解】
把黄金锤成极薄片,这是利用了金具有良好的 延展性;金属的延展性是指金属可以被锤打成薄片或拉成细丝的性质,黄金能被锤成极薄片正是体现了这一特性;
【小问2详解】
铝的化学性质很活泼,通常铝制品却很耐腐蚀,原因是 铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步氧化;这层致密的氧化铝薄膜隔绝了铝与外界空气和水等物质的接触,起到了保护作用;
【小问3详解】
古法炼铁利用一氧化碳与氧化铁在高温下反应,该反应中一氧化碳夺取了氧化铁中的氧,使氧化铁被还原为铁,一氧化碳表现出还原性。
17. 实验室里几种物质在向同学们做“自我介绍”,请把内容补充完整。
(1)浓硫酸,因为我有______性,在空气中放置一段时间我的质量增加了。
(2)烧碱固体暴露在空气中会吸收______变质了。
(3)浓盐酸,因为我有挥发性,在空气中放置一段时间我的质量分数______。
【答案】 ①. 吸水 ②. 二氧化碳 ③. 减小
【解析】
【详解】(1)浓硫酸具有吸水性,在空气中放置一段时间我的质量增加了;
(2)烧碱固体暴露在空气中会吸收二氧化碳,生成了碳酸钠而变质;
(3)浓盐酸具有挥发性,在空气中放置一段时间,溶质质量减少,溶剂质量不变,溶质质量分数减小。
18. 在科学实验中小明向盛有澄清石灰水的烧杯中逐滴加入氯化铁溶液,有红褐色絮状沉淀产生,至恰好完全反应。
(1)写出该反应的化学方程式:__________。
(2)完全反应后溶液的pH__________(填“<”或“=”或“>”)7。
(3)如图“●”“○”“△”表示烧杯内溶液中的不同离子,其中的“△”表示__________。
【答案】(1)3Ca(OH)2+2FeCl3=2Fe(OH)3↓+3CaCl2
(2)= (3)Cl-##氯离子
【解析】
【小问1详解】
氢氧化钙与氯化铁的反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钙,故反应的化学方程式写为:3Ca(OH)2+2FeCl3=2Fe(OH)3↓+3CaCl2。
【小问2详解】
氢氧化钙与氯化铁的反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钙,恰好完全反应时,溶液中的溶质只有氯化钙,溶液呈中性,所以pH=7,故填=。
【小问3详解】
实验是向盛有澄清石灰水的烧杯中逐滴加入氯化铁溶液,所以原来有的离子是钙离子和氢氧根离子,铁离子与氢氧根离子结合生成氢氧化铁沉淀,反应后才出现三角形表示的离子,则该离子为氯离子,故填Cl-或氯离子。
19. 图甲所示为探究铁钉锈蚀条件的实验,图乙所示为用稀盐酸除铁钉表面的铁锈的实验。回答问题:
(1)如图甲所示实验,若实验结果是试管①③中的铁钉不生锈,试管②中铁钉生锈;则可得出铁钉生锈的条件是:___________。
(2)如图乙所示实验,若观察到试管中铁钉变得光亮且表面有气泡生成,溶液呈黄色;此时溶液中存在的微粒除H+和Cl-外,还有___________。
【答案】 ①. 铁钉与水和空气(或氧气)同时接触 ②. Fe2+、Fe3+、H2O
【解析】
【详解】(1)试管②中的铁钉能与氧气、水充分接触;试管①中的铁钉只能与水接触;试管③的铁钉只能与干燥的空气接触;实验结果是试管①③中的铁钉不生锈,试管②中铁钉生锈,可用于探究铁生锈条件是铁与氧气、水同时接触;
(2)图乙所示为用稀盐酸除铁钉表面的铁锈的实验,铁锈的主要成分氧化铁能与稀盐酸反应生成氯化铁和水,溶液呈黄色;观察到试管中铁钉变得光亮且表面有气泡生成,说明发生了铁和稀盐酸的反应,铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,此时溶液中存在的微粒除H+和Cl-外,还有Fe2+、Fe3+、H2O。
20. 酸和碱反应是一类重要的化学反应。小科同学利用图1实验研究稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的过程,并测量反应过程中溶液的pH和温度的变化情况,得到图2和图3,请回答下列问题:
(1)胶头滴管中A溶液的溶质是:__(填化学式)。
(2)图2中b点时溶液中的溶质有__(填化学式)。
(3)该反应属于_________反应。(填吸热反应或放热反应)
【答案】(1)NaOH
(2)NaCl、HCl##HCl、NaCl
(3)放热
【解析】
【小问1详解】
从图 2 可知,开始时溶液的 pH小于 7,呈酸性,是盐酸,随着 A 溶液的加入,pH 逐渐增大,说明 A 溶液是碱,即氢氧化钠溶液,溶质是NaOH;
【小问2详解】
图2中b点pH<7,盐酸过量,氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,b点所示溶液中的溶质是反应生成的NaCl和过量的HCl;
【小问3详解】
从图 3 可知,随着反应的进行,溶液温度升高,说明该反应过程中放出热量,属于 放热反应。
21. 我国将在2060年前实现“碳中和”的目标,利用“碳转化”“碳封存”的方法可以有效减缓温室效应。
(1)“碳转化”是指将CO2转化为CH4O(甲醇)等化工原料。从物质分类上看,CH4O属于________(填“有机物”或“无机物”)。
(2)“碳封存”是指捕获CO2并将其安全存储。其模拟装置如图所示,将CO2从A的________(填“a”或“b”)端通入,油被压入烧杯B中。
【答案】(1)有机物 (2)b
【解析】
【小问1详解】
从甲醇的化学式可知,其属于含碳化合物,属于有机物;
【小问2详解】
二氧化碳从b进入,A中压强变大,其中的油从a被压出。
22. 无土栽培是利用营养液栽培作物一种方法。现有一包白色营养粉,可能由K2CO3、KNO3、KCl和Ca(NO3)2中的一种或几种物质组成,为探究其成分,小艺同学设计并完成了如图所示的实验。根据实验,请你进行有关推断。
(1)步骤2中的白色沉淀为________(写化学式)。
(2)写出步骤3生成白色沉淀的化学方程式________。
(3)若测得原营养液中K+和Cl-的数目比为2:1,请根据实验步骤推测白色营养粉中含有的物质________。
【答案】(1)CaCO3
(2)AgNO3+KCl=AgCl↓+KNO3
(3)KNO3、KCl、Ca(NO3)2
【解析】
【小问1详解】
K2CO3、KNO3、KCl和Ca(NO3)2四种物质中,碳酸钠能和硝酸钙反应生成白色沉淀碳酸钙,化学式为CaCO3;
【小问2详解】
由步骤3可知,生成的白色沉淀是硝酸银和氯化钾反应生成的氯化银和硝酸钾,反应的化学方程式为:KCl+AgNO3=AgCl↓+KNO3;
【小问3详解】
步骤2碳酸钠能和硝酸钙反应生成白色沉淀碳酸钙,说明营养液中含有硝酸钙;碳酸钾和硝酸钙不能共存,所以可确定原营养液中一定没有的物质是碳酸钾;步骤3可知,生成的白色沉淀是硝酸银和氯化钾反应生成的氯化银,所以营养液中含有氯化钾,硝酸钾是否含有无法确定,推测原营养液的组成为:硝酸钙和氯化钾或硝酸钙、氯化钾和硝酸钾两种情况;原营养液中K+和Cl-的数目比为2:1,氯化钾中K+和Cl-的数目之比为1:1,所以混合物中含有硝酸钾,所以白色营养粉中含有的物质为KNO3、KCl和Ca(NO3)2。
23. 《天工开物》记载了水银和硫反应制取银朱的方法,制备过程如图所示
(1)水银与石亭脂在泥罐中充分反应生成银朱,化学方程式为________。
(2)充分反应后有剩余的反应物是________(填“水银”或“硫”)
【答案】(1)
(2)硫
【解析】
【小问1详解】
水银与石亭脂在泥罐中充分反应生成银朱,反应的化学方程式为:;
【小问2详解】
汞的相对原子质量是201,硫的相对原子质量是32,恰好完全反应时,汞和硫的质量比是201:32,充分反应后有剩余的反应物是硫。
三、实验与探究题(本大题共36分)
24. 科学兴趣小组的同学在整理化学试剂时,发现有三瓶无色溶液失去了标签,从实验老师处得知,它们分别是稀盐酸、氯化钡溶液、碳酸钠溶液。同学们认为可以用多种方法进行鉴别,通过实验设计并进行相应的实验,他们给这三瓶溶液重新贴上了标签。下面是他们设计和实施的两种方案,请你一起参与。
(1)方案一:不用其他试剂进行鉴别;将三瓶无色溶液任意编号为A、B、C,各取少量进行实验,得到相关的实验记录(如右表)。请你判断B是 溶液;写出A与C反应的化学方程式 。
实验内容
观察到的现象
A+B
有气泡产生
A+C
有白色沉淀生成
(2)方案二:选用其他试剂进行鉴别;(请补充实验步骤②)
①用三支试管分别取少量三种无色溶液;② ;③观察现象;④得出结论。
【答案】(1)稀盐酸;BaCl2+NaCO3===BaCO3↓+2NaCl
(2)滴加碳酸钾溶液
【解析】
【详解】(1)盐酸可以与碳酸钠反应生成二氧化碳气体,碳酸钠能与氯化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀,故A是碳酸钠,能与盐酸反应产生气泡的B是稀盐酸,故C是氯化钡溶液,氯化钡能与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,反应的化学方程BaCl2+Na2CO3=2NaCl+BaCO3↓
(2)碳酸盐能与盐酸反应产生气泡,能与氯化钡溶液反应生成沉淀,故可以选用碳酸盐溶液,比如碳酸钾溶液。
25. 网红产品自嗨锅深受年轻人喜欢。自嗨锅内有一个发热包(主要成分为生石灰、铝粒、碳酸钠),加入冷水后可迅速升温从而加热食物。
(1)小滨猜想发热包放热原理是生石灰与水反应放热,其化学方程式为:_________。
(2)为了验证上述猜想,小滨取发热剂和生石灰各3g,分别与等量的水反应,水温随时间变化的情况如图所示。根据图像,小滨认为:“生石灰与水反应放热”不是发热包放热的主要原因,理由是_________。
(3)发热剂使用后的废液中含有氢氧化钠、碳酸钠等物质,因而碱性较强,需调节至中性再处理,可以采取的方法是:往废液中加入酚酞试液,再_________。
【答案】(1)CaO+H2O=Ca(OH)2
(2)生石灰和水反应放热的温度不够,放热时间不够长
(3)加入适量的稀盐酸直至溶液变为无色
【解析】
【小问1详解】
生石灰是氧化钙的俗称,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,反应的化学方程式为CaO+H2O=Ca(OH)2;
【小问2详解】
由图像可知,生石灰与水反应放热的温度不够高,且持续时间不够长,所以生石灰与水反应放热不是发热包放热的主要原因;
【小问3详解】
氢氧化钠和碳酸钠溶液显碱性,若废液直接排放,会对环境造成污染,需调节至中性再处理,氢氧化钠、碳酸钠都能与稀硫酸反应生成硫酸钠,碱性溶液能使无色酚酞溶液变红,则可以采取的方法是往废液中加入酚酞试液,再加入稀硫酸至废液变为无色。
26. 小文在探究铁、铜、银、锰四种金属的活动性强弱时,设计了如图甲所示的实验。
(1)实验①②③中金属片的大小形状需相同,对稀硫酸的要求为________。
(2)实验④中的现象是________。(写出一点即可)
(3)实验过程中发现实验②生成气泡速度比实验③快,由此可知,铁、铜、锰三种金属的活动性由强到弱的排列为________。
(4)小艺认为上述实验方案不足以得出四种金属的活动性顺序,在上述实验的基础上,补充了实验乙。则实验乙中的溶液x为( )
A. AgNO3 B. ZnSO4 C. FeSO4
【答案】(1)稀硫酸浓度和体积均相同
(2)铁片表面有红色固体析出,溶液由蓝色变为浅绿色
(3)Mn>Fe>Cu (4)A
【解析】
【分析】金属活动性顺序中,排在前面的金属能将排在后面的金属从其化合物的水溶液中置换出来,氢前的金属可与稀硫酸反应生成氢气。
【小问1详解】
对比实验必须控制变量唯一性,其它条件都应该相同,才可探究出该条件对实验是否有影响。实验①②③中金属片的大小形状需相同,对稀硫酸的要求为稀硫酸浓度和体积均相同。
【小问2详解】
铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁、铜,所以实验④中的现象是铁片表面有红色固体析出,溶液由蓝色变为浅绿色。
【小问3详解】
金属活动性顺序中,氢前的金属可与稀硫酸反应生成氢气,金属活动性越强,反应越快。实验过程中发现实验②生成气泡速度比实验③快,铜片表面无现象,由此可知,铁、铜、锰三种金属的活动性由强到弱的排列为Mn>Fe>Cu。
【小问4详解】
实验无法比较铜和银的活动性强弱,可知应将铜片放在硝酸银溶液中,若能置换出银,说明铜比银活泼,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
27. 兴趣小组以“土壤酸碱性形成原因以及对植物生长的影响”为主题开展了项目式研究。
【任务一】测定土壤的酸碱度及对作物的影响
取我市某区3份不同地方土样,干燥后分别与自来水按2:5的质量比混合,操作如下图所示。测得三个土样的pH分别为5.1、5.2、5.3。
(1)纱布相当于过滤器中的________(填实验材料名称);我市的土壤呈________(填“酸性”“碱性”或“中性”)。
(2)请指出该实验中不够严密的地方________(写一点)。
(3)模拟不同酸碱度土壤对植物生长影响:项目小组分别在5个烧杯中倒入不同pH溶液50mL,保持其他条件一致,放入8粒大小一样的绿豆,观察记录,数据如图,由图可知结论,________
【任务二】酸性土壤形成的原因及改良
(4)长期施用一些化肥会造成土壤酸化,以化肥(NH4)2SO4为例:(NH4)2SO4+4O2=2HNO3+2H2O+H2SO4,兴趣小组利用所学知识,认为可以加入熟石灰来改良已酸化的土壤,请你解释为什么不用氢氧化钠而用熟石灰:________(写出一条即可)
【答案】(1) ①. 滤纸 ②. 酸性
(2)用自来水配制土壤浸取液(合理即可)
(3)pH=8时,绿豆生长状况最好(合理即可)
(4)氢氧化钠具有强腐蚀性(合理即可)
【解析】
【小问1详解】
在过滤操作中,纱布和滤纸作用相似;
pH 小于7的溶液呈酸性,测得三个土样的pH分别为5.1、5.2、5.3,均小于7,所以该市的土壤呈酸性;
【小问2详解】
该实验中用自来水配制土壤浸取液,自来水中可能含有杂质影响结果,应该使用蒸馏水;
【小问3详解】
从“不同pH溶液中绿豆芽的生长情况”图中可知,pH=8时,绿豆芽的长度最长,即绿豆生长状况最好;
【小问4详解】
氢氧化钠是强碱,具有强腐蚀性,不能改良酸性土壤。
28. 思维模型的建构既方便于问题的解决,又能促进深度学习。某科学研究小组同学,在研究了气体检验专题内容后,认为气体检验的关键是干扰气体的界定,判断标准是对后续实验是否会产生干扰。于是在老师的指导下对解决“气体检验”类问题建构了如下思维模型:
【模型应用】同学们为检验天然气燃烧后的气体产物成分,应用思维模型设计了如图实验方案(固定装置未画出),将天然气在氧气中燃烧后得到的混合气体通过A→G进行实验。
实验过程中观察到A装置的无水硫酸铜变蓝,B、F装置中的澄清石灰水均变浑浊,D装置中的澄清石灰水不变浑浊。
(1)实验方案中,装置F归属上述思维模型中的_________环节。
【改进创新】小科同学认为原气体产物中的CO2对CO的检验不会产生干扰,于是对装置进行改进,去掉B、C、D装置,用H、I替换F、G装置,先通一段时间气体再进行加热,如右边所示的装置对该气体成分进行探究。
(2)在E装置中,能确定气体产物中含有CO的实验现象是_________。
(3)G装置中尾气处理的具体操作是_________。
(4)实验中,装置H的作用有_________。
【答案】(1)气体检验
(2)黑色固体变为红色
(3)可点燃处理 (4)检验CO2和收集未反应完的一氧化碳
【解析】
【小问1详解】
F装置中的澄清石灰水均变浑浊,是因为气体中含有二氧化碳,实验方案中,装置F归属上述思维模型中的气体检验环节。
【小问2详解】
加热时氧化铜和一氧化碳反应生成铜和二氧化碳,在E装置中,能确定气体产物中含有CO的实验现象是黑色固体逐渐变成红色。
【小问3详解】
一氧化碳有毒,排放到空气中会污染空气,一氧化碳具有可燃性,则G装置中尾气处理的具体操作是用酒精灯烧掉。
【小问4详解】
二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,则装置H可用于检验二氧化碳,一氧化碳难溶于水,密度比水小,一氧化碳通入装置H中,会将水排入烧杯中,气体收集在装置H中,故实验中,装置H的作用有检验二氧化碳和收集未反应完的一氧化碳。
四、综合题(本大题共5小题:29题8分,30、31、33题每题7分,32题8分,共31分)
29. 实验室有一瓶久置的氢氧化钠固体,某科学兴趣小组想了解其是否变质及变质情况,探究如下:
【项目一】氢氧化钠是否变质?甲同学取少量固体溶于水后,进行如下实验并得出结论。
方案
实验操作
现象
结论
方案一
取该溶液2毫升于试管中,滴入少量酚酞
变红
没有变质
(1)乙同学指出方案一不合理,理由是________。
(2)【项目二】氢氧化钠是否完全变质?丙同学设计方案二进行探究。
方案
实验操作
现象
结论
方案二
①先取该溶液2毫升于试管中,滴入过量氯化钡溶液
溶液变浑浊
②静置后取上层清液放入试管中,滴入酚酞试液
溶液变红色
方案二结论处填写的内容是:________。
(3)【项目三】氢氧化钠变质程度如何?该同学取瓶中固体按如下方案继续探究。
通过计算,确定所取干燥固体中碳酸钠的质量分数________。
【答案】(1)碳酸钠溶液呈碱性,也能使无色酚酞试液变红
(2)部分变质 (3)50%
【解析】
【小问1详解】
由于碳酸钠溶液显碱性,也能使酚酞变红,所以方案一不合理;
【小问2详解】
方案二中,先取该溶液2毫升于试管中,滴入过量氯化钡溶液,溶液变浑浊,是因为碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,说明样品中有碳酸钠,静置后取上层清液放入试管中,滴入酚酞试液,溶液变红色,说明样品中含有氢氧化钠,则结论是部分变质;
【小问3详解】
设21.2g干燥固体中碳酸钠的质量为x,
x=10.6g,
则所取干燥固体中碳酸钠的质量分数为×100%=50%。
30. 复兴号动车组列车是由我国铁路总公司牵头组织研制、具有完全自主知识产权、达到世界先进水平的动车组列车。
(1)列车利用碳滑板与接触网接触来获取电。碳滑板常用石墨制成,是因为石墨具有________性;石墨在常温下,受日光照射或与空气、水分接触都不容易起变化,说明其化学性质稳定。
(2)建设高铁铁轨和机车需要大量的金属材料,下列高铁建设使用的材料中属于金属材料的是________。(填字母)
A. 锰钢铁轨 B. 铝合金车厢 C. 车厢内塑胶地板
(3)大量的钢铁是通过铁矿石冶炼而成。要炼出含铁96%的生铁1000t,至少需要含氧化铁80%的赤铁矿多少吨_________?(列式计算,计算结果保留整数)
【答案】(1)导电 (2)AB
(3)设至少需要赤铁矿的质量为x,
x=1714t。
【解析】
【小问1详解】
列车利用碳滑板与接触网接触来获取电。碳滑板通常用石墨制成,是因为石墨具有导电性;
【小问2详解】
金属材料包括金属单质和合金。
A、锰钢是铁的合金,属于金属材料,故正确;
B、铝合金是铝的合金,属于金属材料,故正确;
C、车厢内塑胶地板属于有机合成材料,故错误;
故选AB;
【小问3详解】
见答案。
31. 用已知溶质质量分数的溶液可以测定未知溶液的溶质质量分数。学校实验室有一瓶标签模糊的稀盐酸,小保为了测定其溶质质量分数,进行了如下实验:
①取一洁净锥形瓶称量,然后往其中加入一定量的稀盐酸,并滴入几滴紫色石蕊试液(质量忽略不计),重新称量。
②往上述锥形瓶中逐滴加入溶质质量分数为16%的氢氧化钠溶液,边滴加边振荡,当观察到溶液由红色恰好变为紫色时,停止滴加,再次称量。数据如下表:
锥形瓶
锥形瓶+稀盐酸
锥形瓶+反应后溶液
质量/克
35.5
55.5
80.5
(1)实验中消耗的氢氧化钠溶液质量为________克。
(2)反应后溶液中的溶质质量分数是多少_________?(列式计算)
(3)用精密计测得小保反应后锥形瓶内溶液的为7.8,则小保用该方法测出的稀盐酸溶质质量分数________(选填偏大、偏小或不变)。
【答案】(1)25 (2)设生成氯化钠的质量是x,
x=5.85g,
反应后溶液中的溶质质量分数是:;
(3)偏大
【解析】
【小问1详解】
反应所消耗的氢氧化钠溶液质量:80.5g-55.5g=25g;
【小问2详解】
见答案;
【小问3详解】
根据pH可知其用氢氧化钠溶液过量,故计算出的结果要偏大。
32. 某纯碱样品中含有少量氯化钠杂质。称取该样品22.8g,加入到盛有一定质量稀盐酸的烧杯中,碳酸钠与稀盐酸恰好充全反应,气体完全逸出,得到不饱和NaCl溶液。反应过程中测得烧杯内混合物的质量(m)与反应时间(t)关系如图所示。试回答:
(1)生成CO2的质量为_________
(2)22.8g样品中氯化钠的质量为_________
(3)计算所得溶液中溶质的质量分数_________。(写出解题过程,计算结果精确到0.1%)
【答案】(1)8.8g
(2)设:样品中碳酸钠的质量为x,
x=21.2g
样品中氯化钠的质量=22.8g−21.2g=1.6g;
答:22.8g样品中氯化钠的质量为1.6g。
(3)设:生成氯化钠的质量为y。
y=23.4g
反应后溶液中氯化钠的质量=22.8g−21.2g +23.4g=25.0g;
所得溶液中溶质的质量分数=;
答:所得溶液中溶质的质量分数为12.5%。
【解析】
【小问1详解】
由图和质量守恒定律可知,生成的二氧化碳的质量=208.8g−200g=8.8g;
【小问2详解】
见答案;
【小问3详解】
见答案。
33. 如图所示,在细木棒AB的两端分别悬挂两个相同的小铁环,把细线系在木棒的中点O,并悬挂起来,使之恰好在水平位置平衡。再将铁环同时分别浸没到密度相等的硫酸和硫酸铜溶液中,放置一段时间后,可观察到什么现象?对此现象作出合理的解释。
【答案】左边铁环表面产生大量气泡,右边铁环表面析出一层红色固体,小木棒A端上升,B端下沉,铁的金属活动性顺序排在氢和铜前面,铁能和左边烧杯中的稀硫酸反应产生氢气,能和右边烧杯中的硫酸铜溶液反应转换出红色的铜,左边铁环质量变小,右边铁环质量变大,根据杠杆平衡条件可知,F左L左<F右L右,所以A端上升,B端下沉
【解析】
【详解】左边铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,观察到铁环表面产生大量气泡,右边的铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,观察到铁环表面析出一层红色固体,小木棒A端上升,B端下沉,原因是铁的金属活动性顺序排在氢和铜前面,铁能和左边烧杯中的稀硫酸反应产生氢气,能和右边烧杯中的硫酸铜溶液反应转换出红色的铜,左边铁环质量变小,右边铁环质量变大,根据杠杆平衡条件可知,F左L左<F右L右,所以A端上升,B端下沉,故填左边铁环表面产生大量气泡,右边铁环表面析出一层红色固体,小木棒A端上升,B端下沉,铁的金属活动性顺序排在氢和铜前面,铁能和左边烧杯中的稀硫酸反应产生氢气,能和右边烧杯中的硫酸铜溶液反应转换出红色的铜,左边铁环质量变小,右边铁环质量变大,根据杠杆平衡条件可知,F左L左<F右L右,所以A端上升,B端下沉。
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