内容正文:
专题04 自然界的水 溶液
三年考情概览:解读近三年命题思路和内容要求,统计真题考查情况。
典型真题精析:代表性真题分类精讲并点评命题规律,设置仿照题目。
近年真题精选:分类精选近年真题,把握命题趋势。
易错易错速记:归纳串联解题必备知识,总结易错易混点。
中考模拟探源:精选适量最新模拟题,发掘中考命题之源。
命题解读
考向
近三年考查统计
1.知道水对生命活动的重大意义,认识水是宝贵的自然资源,树立保护水资源和节约用水的意识。
2.认识水的组成,知道硬水与软水的区别。
3.了解吸附、沉降、过滤和蒸馏等净化水的常用方法。
4.了解饱和溶液和溶解度的含义。
5.能进行溶质质量分数的简单计算。
6.认识溶质质量分数的含义,能配制一定溶质质量分数的溶液。
7.了解溶液在生产、生活中的重要意义。
考向一 水的净化
2025·广东卷第12题
2025·深圳卷第14题
2024·广东卷第12题
2024·广州卷第7题
2024·广州卷第20题
2023·广东卷第17题
2023·广州卷第8题
考向二 水的电解
2025·广州卷第10题
2024·广东卷第17题
2024·广州卷第14题
2023·广州卷第10题
2023·深圳卷第5题
考向三 溶解度及其应用
2025·广东卷第19题
2025·广州卷第19题
2025·深圳卷第7题
2024·广东卷第14题
2024·广州卷第18题
2024·深圳卷第11题
2023·广东卷第14题
2023·广州卷第17题
2023·深圳卷第10题
考向四 有关溶质质量分数的计算
2025·广州卷第11题
2025·深圳卷第12题
考向一 水的净化
【典题1】(2025·广东卷)下列关于自来水厂净水的说法错误的是
A.自来水厂的水源需要保护 B.明矾可使悬浮的杂质沉降
C.消毒除去水中部分微生物 D.自来水厂净水后得到纯水
【答案】D
【详解】A、自来水厂的水源是提供生活用水的源头,需要保护,防止污染,该说法正确;
B、明矾溶于水形成的胶状物能吸附水中悬浮的杂质,使杂质沉降,该说法正确;
C、消毒过程中使用消毒剂,可除去水中部分微生物,保障饮用水安全,该说法正确;
D、自来水厂净水过程主要包括沉淀、过滤、吸附、消毒等,只能除去水中的不溶性杂质和部分可溶性杂质、微生物等,得到的自来水中仍含有一些可溶性矿物质等,不是纯水,该说法错误。
故选D。
◆一句话点评:根据自来水厂的净水过程,考查水的几种净化方式。
【仿照题】(2025·广东汕头·二模)某品牌矿泉水中含有钙、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)。下列说法正确的是
A.矿泉水中的钙、钾属于人体所需的微量元素
B.活性炭的作用是吸附可溶性钙镁化合物
C.超滤是利用膜分离技术获得纯水
D.臭氧灭菌的过程中,发生化学变化
【答案】D
【详解】 A、钙是人体所需的常量元素,不是微量元素,钾也是常量元素 ,A错误;
B、活性炭的作用主要是吸附水中的色素和异味等,不能吸附可溶性钙镁化合物,降低水的硬度一般采用煮沸或蒸馏的方法,B错误;
C、超滤仅允许小分子和离子通过,水中仍含有一些离子等物质,不能获得纯水,C错误;
D、臭氧灭菌过程中有新物质生成,属于化学变化,D正确。
故选D。
考向二 水的电解
【典题1】(2023·广州卷)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
【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。
◆一句话点评:通过电解水的实验探究,考查物质的组成。
【仿照题】(2025·广东汕头·二模)实验小组同学利用下图装置进行电解水实验,观察到正、负极产生气体体积比小于理论值1:2,实验研究了影响气体体积比的因素,结果见下表。下列说法错误的是
序号
电极材料
溶解在水中的物质
研究结果
①
铂丝
NaOH
②
铂丝
Na2SO4
③
石墨
Na2SO4
④
石墨
NaOH
⑤
铂丝
NaOH、H2、O2(气体达饱和)
A.正极产生的气体是O2
B.对比①④,说明石墨电极可能不利于O2的获取
C.正、负极气体体积比小于1:2可能与H2和O2在水中的溶解性有关
D.电极材料相同时,使用NaOH溶液的实验效果均优于Na2SO4溶液
【答案】D
【详解】A、电解水实验中,正极产生的是氧气,负极产生的是氢气,该选项说法正确;
B、对比①④,其他条件相同时,使用铂丝电极比使用石墨电极,正、负极产生的气体体积比大,说明石墨电极可能不利于氧气的获取,该选项说法正确;
C、氢气难溶于水,氧气不易溶于水,正极产生的是氧气,负极产生的是氢气,正、负极气体体积比小于1:2可能与氢气和氧气在水中的溶解性有关,该选项说法正确;
D、分析表格中③④可知,某一时间段内,使用溶液的实验效果优于NaOH溶液,该选项说法错误;
故选D。
考向三 溶解度及其应用
【典题1】(2025·广东深圳卷)和是两种常见的氮肥,二者溶解度曲线如图所示,下列说法正确的是
A.的溶解度比的溶解度小
B.将的饱和溶液升温至80℃,溶质质量分数会增大
C.时饱和溶液质量分数为45.8%
D.80℃时将加入200g水中,会形成不饱和溶液
【答案】D
【详解】A、比较溶解度大小需指明温度,未指明温度时,不能直接说NH4Cl的溶解度比(NH4)2SO4的溶解度小,该选项错误;
B、(NH4)2SO4的溶解度随温度升高而增大,将20℃的饱和(NH4)2SO4溶液升温至80℃,(NH4)2SO4溶解度增大,溶液由饱和变为不饱和,但溶质、溶剂质量不变,根据,溶质质量分数不变,该选项错误;
C、40℃时NH4Cl的溶解度是45.8g,其饱和溶液质量分数为,该选项错误;
D、80℃时(NH4)2SO4的溶解度是94.1g,即该温度下100g水中最多溶解94.1g (NH4)2SO4,那么200g水中最多溶解188.2g (NH4)2SO4,将94.1g (NH4)2SO4加入200g水中,形成不饱和溶液,该选项正确。
故选D。
◆一句话点评:根据溶解度曲线,考查溶解度的计算、析出结晶的方式、溶质质量分数的计算。
【仿照题】(2025·广东揭阳·一模)固体物质A、B、C的溶解度曲线如图所示。下列相关说法正确的是
A.℃时,将接近饱和的C溶液通过降温变为饱和溶液
B.从B溶液中分离出杂质A一般采用降温结晶法
C.分别将A和C的饱和溶液从℃升温至℃,溶质质量分数的变化是A增大、C减小
D.℃时,将30gA加入到50g水中充分溶解,可得75gA的饱和溶液
【答案】D
【详解】A、由溶解度曲线图可知,C的溶解度随温度的降低而增大,℃时,将接近饱和的C溶液降温,溶解度增大,溶液仍为不饱和溶液,故A错误;
B、由溶解度曲线图可知,B的溶解度受温度影响变化不大,A的溶解度受温度影响变化较大,要从B溶液中分离出杂质A一般采用蒸发结晶法,故B错误;
C、分别将A和C的饱和溶液从℃升温至℃,A的溶解度随温度的升高而增大,C的溶解度随温度的升高而减小,A的溶解度增大,但溶液组成没有发生改变,溶质质量分数不变,C的溶解度减小,有晶体析出,溶质质量分数减小,故C错误;
D、由溶解度曲线图可知,℃时,A的溶解度为50g,说明℃时100g水中最多能溶解50gA,则℃时,将30gA加入到50g水中充分溶解,只能溶解25gA物质,可得75gA的饱和溶液,故D正确。
故选D。
考向四 有关溶质质量分数的计算
【典题1】(2025·广东广州卷)农业生产中,用质量分数为16%的氯化钠溶液选种。关于该溶液的说法正确的是
A.溶液中溶质与溶剂质量之比为16:100
B.从100g该溶液中取出50g,剩余溶液溶质质量分数为8%
C.任取10g该溶液都含有1.6g氯化钠
D.将16g氯化钠固体完全溶解在100g水中,可配成该溶液
【答案】C
【详解】A、该溶液中的溶质是氯化钠,溶剂是水,根据质量分数定义,溶质质量为16g时,溶剂质量为84g(100g溶液 - 16g溶质),因此溶质与溶剂质量之比应为16:84(化简为4:21),选项错误;
B、溶液具有均一性,溶液是均匀的,从100g该溶液中取出50g,剩余溶液的浓度不变。原溶液质量分数为16%,取出50g后,剩余50g溶液的质量分数仍为16%,选项错误;
C、质量分数16%表示每100g溶液含16g氯化钠,因此10g溶液中氯化钠的质量=10g×16%=1.6g,选项正确;
D、若将16g氯化钠溶解在100g水中,溶液总质量=16g(溶质) + 100g(溶剂) = 116g,此时质量分数=×100%≈13.8%,浓度偏低,选项错误;
故选C。
◆一句话点评:利用溶质质量分数的计算公式,考查浓溶液的稀释和稀溶液的增浓等计算。
【仿照题】(2025·广东汕头·二模)要配制溶液,下列操作正确的是
A.用量筒量取水
B.将固体放入小烧杯中,用托盘天平称取
C.将试纸伸入溶液中测得
D.的溶液加入水稀释得到溶液
【答案】B
【详解】A、配制溶液需要水的体积为,量筒有多种规格,一般根据所需液体的量来选择量筒的规格,尽量选用能一次量取最接近所需液体用量的量筒,故应用量筒量取水,操作错误,不符合题意;
B、配制溶液需要氢氧化钠的质量为,故用托盘天平称取,氢氧化钠固体具有腐蚀性,应放入小烧杯中称量,操作正确,符合题意;
C、用pH试纸测定溶液的pH时,正确的操作方法为取一片pH试纸放在玻璃片或白瓷板上,用洁净干燥的玻璃棒蘸取少量待测液滴在干燥的pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡对比来确定pH,不能将pH试纸伸入待测液中,以免污染待测液,操作错误,不符合题意;
D、由于氢氧化钠溶液的密度与水的密度不同,所以10mL2%的NaOH溶液与10mL水的质量不同,则稀释后NaOH溶液的溶质质量分数不是1%,操作错误,不符合题意。
故选:B。
考向一 水的净化
1.(2024·广东卷)“劳动是一切幸福的源泉”。下列劳动实践与化学知识没有直接关联的是
选项
劳动实践
化学知识
A
用活性炭等材料制作净水器
活性炭有可燃性
B
用柠檬酸和小苏打自制汽水
柠檬酸和小苏打能反应生成CO2
C
用碳纤维复合材料制作龙舟桨
碳纤维复合材料密度小、强度高
D
用铁板和硫酸铜溶液制作金属蚀刻画
铁和硫酸铜溶液能发生置换反应
【答案】A
【详解】A、用活性炭等材料制作净水器,是因为活性炭具有吸附性,可吸附水中的色素和异味,与活性炭有可燃性无关,故A符合题意;
B、用柠檬酸和小苏打自制汽水,是因为柠檬酸和小苏打(碳酸氢钠)能反应生成CO2,故B不符合题意;
C、用碳纤维复合材料制作龙舟桨,是因为碳纤维复合材料具有密度小、强度高的特点,故C不符合题意;
D、用铁板和硫酸铜溶液制作金属蚀刻画,是因为铁和硫酸铜溶液能发生置换反应生成铜和硫酸亚铁,故D不符合题意;
故选:A。
2.(2024·广东广州卷)劳动谱写时代华章,奋斗创造美好未来。下列劳动项目与所涉及的化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用白醋除去水垢
醋酸具有酸性
B
洗净擦干炒菜后的铁锅
铁在潮湿空气中易生锈
C
用活性炭制作简易净水器
活性炭具有导电性
D
利用秸秆发酵产生沼气
沼气中含有的甲烷可作燃料
【答案】C
【详解】A、水垢主要成分是碳酸钙、氢氧化镁,白醋中含有醋酸,醋酸具有酸性,能与碳酸钙、氢氧化镁反应,所以用白醋能除去水垢,说法正确,不符合题意;
B、铁在潮湿空气中易生锈,炒菜后的铁锅洗净擦干,是为了防止生锈,说法正确,不符合题意;
C、用活性炭制作简易净水器,是利用了活性炭具有吸附性,能吸附水中的色素及异味,说法错误,符合题意;
D、利用秸秆发酵产生沼气,沼气中含有甲烷,甲烷具有可燃性,能用作燃料,说法正确,不符合题意。
故选:C。
3.(2023·广东广州卷)某学习小组制作的净水器如图,关于该净水器的说法正确的是
A.能把自来水变成纯净物
B.能除尽水中的可溶性杂质
C.能除去水中的色素和异味
D.净水时水最后流经小卵石
【答案】C
【详解】A、所得到的水中含有钙、镁离子等可溶性杂质,是混合物,选项错误;
B、所得到的水中含有钙、镁离子等可溶性杂质,不能除尽水中的可溶性杂质,选项错误;
C、活性炭具有吸附性,可吸附色素和异味,选项正确;
D、由图知,净水时从上到下,最先经过小卵石,选项错误。
故选C。
4.(2023·广东卷)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) 物理变化 能耗大,成本高
(3)水分子
(4)a
(5)淘米水浇花
【详解】(1)由图1可得,市政供水占比62%,排在首位。
(2)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。
(3)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。
(4)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
(5)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。
5.(2025·广东深圳卷)生活污水任意排放会导致环境污染,需经过处理,符合我国相应的国家标准后才可以排放或者循环使用,调查后发现某污水厂处理污水流程如下。
(1)格栅分离的原理类似于在实验室中 操作。
(2)上述处理过程中,有化学反应的是 池(任写一个)
(3)二级处理前一般不加消毒剂,原因是?
(4)三级处理之后的“中水”(里面含有少量氯气)养鱼,他们为了养观赏鱼,使用鱼乐宝净化水,鱼乐宝主要成分,用消除氯气,假设每片药丸含有,请问平均每片鱼乐宝能消除多少氯气?(相对分子质量为158)
(5)为什么鱼乐宝使用中有安全隐患?请根据反应原理说明理由 。
【答案】(1)过滤
(2)消毒/活性污泥
(3)消毒剂会影响微生物的分解作用
(4)解:平均每片鱼乐宝能消除氯气的质量为x。
解得:x=56.8mg
答:平均每片鱼乐宝能消除氯气的质量为56.8mg。
(5)鱼乐宝反应生成的HCl和会污染水质,影响水中生物生长
【详解】(1)格栅分离的原理类似于思考乐苏苏同学在实验室中过滤操作,可以将不溶物除去,故填:过滤;
(2)沉沙池、一次沉淀池、二次沉淀池中只是不溶物的沉降,无新物质的生成,属于物理变化;活性污泥池中涉及微生物的分解,该过程中有新物质的生成,属于化学变化;消毒池中使用含氯消毒剂,这些消毒剂与水中的微生物反应,生成新的物质,从而完成杀菌过程,属于化学变化,故填:消毒或者活性污泥;
(3)消毒剂会影响微生物的分解作用,所以在二级处理前一般不加消毒剂,故填:消毒剂会影响微生物的分解作用;
(4)详见答案;
(5)结合(4)可知,鱼乐宝反应生成的HCl和NaHSO4会污染水质,影响水中生物生长,存在一定的安全隐患,故填:鱼乐宝反应生成的HCl和NaHSO4会污染水质,影响水中生物生长。
6.(2024·广东广州卷)学习小组进行水质调查时发现某池塘水较浑浊,为此开展水质研究。
【查阅资料】
①明矾溶于水生成的Al(OH)3胶体,能吸附水中悬浮物,发生沉降,从而达到净水目的。
②Al(OH)3胶体能溶于酸。
③净水效果可用浊度去除率A表示,A值越大表示净水效果越好。
I.探究影响明矾净水效果的因素
【提出猜想】猜想a:一定范围内,明矾的用量越大,净水效果越好。
猜想b:一定范围内,水样的酸性越强,净水效果越差。
【实验准备】配制絮凝剂溶液和稀硫酸
(1)用明矾配制100mL质量分数为1%的絮凝剂溶液(密度取1.0g/cm3),需用到的玻璃仪器除了量筒、烧杯、胶头滴管外,还需要 。
(2)用质量分数为98%的浓硫酸(密度取1.8g/cm3)加水稀释配制100mL质量分数为9.8%的稀硫酸(密度取1.0g/cm3),需要量取浓硫酸的体积为 mL(结果保留1位小数)。
【设计实验,验证猜想】取该水样,按下列实验方案加入试剂后,充分搅拌,静置tmin,测定水样的浊度并计算得到浊度去除率,记录数据。
实验序号
水样体积/mL
1%絮凝剂溶液体积/mL
9.8%硫酸体积/mL
蒸馏水体积/mL
tmin后浊度去除率
i
200
5.0
0
5.0
A1
ii
200
V1
0
7.5
A2
iii
200
0
0
V2
A3
iv
200
5.0
2.0
3.0
A4
v
200
5.0
5.0
0
A5
【数据分析,交流讨论】
(3)实验i、ⅱ、ⅲ用于探究猜想a是否成立,则V1= ,V2= 。
(4)实验测得A1>A2>A3,由此得出的结论是 。
(5)实验证明猜想b成立,得出该结论的依据是 (用A的大小关系表示)。
(6)水样的酸性越强,净水效果越差,原因是 。
Ⅱ.硬水的软化
(7)取少量水样,加入 ,振荡后静置,产生较多浮渣,说明水样是硬水。用沉淀法除去水样中的Ca2+和Mg2+后,再加入盐酸调节溶液至中性,得到软水。
【答案】(1)玻璃棒
(2)5.6
(3) 2.5 10
(4)一定范围内,明矾的用量越大,净水效果越好。
(5)A4>A5
(6)明矾溶于水生成的Al(OH)3胶体溶于硫酸,吸附水中悬浮物的能力减小
(7)肥皂水
【详解】(1)用固体明矾配制絮凝剂溶液,需用到的玻璃仪器除了量筒、烧杯、胶头滴管外,溶解时还需要用玻璃棒搅拌。故填:玻璃棒。
(2)根据溶液稀释前后溶质质量不变,列式计算出需要浓硫酸的体积。设需要浓硫酸的体积为x,x×1.8g/cm3×98%=100mL×1.0g/cm3×9.8%,解得,x≈5.6mL。
(3)实验i、ⅱ、ⅲ用于探究猜想a是否成立,实验中应该控制变量。三个实验中水样体积都是200mL,都没有加入稀硫酸,由于题中1%的絮凝剂溶液密度取1.0g/cm3,水的密度也是1.0g/cm3,故每个实验中加入的1%絮凝剂溶液体积和蒸馏水体积之和也应该相等。实验i中1%絮凝剂溶液体积是5.0mL,蒸馏水体积也是5.0mL,因此实验ⅱ、ⅲ中1%絮凝剂溶液体积和蒸馏水体积之和也应是10.0mL。因为实验ⅱ中加入蒸馏水体积是7.5mL,所以应加入1%絮凝剂溶液V1=2.5mL;由于实验ⅲ中没有加入1%絮凝剂溶液,故应加入蒸馏水V2=10.0mL。
(4)实验i、ⅱ、ⅲ中水样体积相同,都没有加入稀硫酸,实验中加入的1%絮凝剂溶液体积和蒸馏水体积之和也相等,实验i、ⅱ、ⅲ中加入1%絮凝剂溶液的体积分别是5.0mL,2.5mL,0,可见三个实验中实验i中明矾的用量最大,实验ⅱ中明矾用量其次,实验ⅲ中没有明矾。根据实验测得结果:A1>A2>A3,可以得出的结论是:一定范围内,明矾的用量越大,净水效果越好。
(5)实验ⅳ、ⅴ中水样体积都是200mL,加入的1%絮凝剂溶液体积都是5.0mL,质量分数为9.8%的稀硫酸和水的密度都取1.0g/cm3,因此实验ⅳ、ⅴ中加入的9.8%硫酸体积和蒸馏水体积(或质量)之和相等,符合控制变量法。因为实验ⅳ加入的9.8%硫酸体积是2.0mL,实验ⅴ中加入的9.8%硫酸体积是5.0mL,所以实验ⅳ中水样的酸性比实验ⅴ中水样的酸性弱,Al(OH)3胶体能溶于酸,故实验ⅳ中能起净水作用的Al(OH)3胶体比实验ⅴ多,净水效果好。故填:A4>A5。
(6)根据资料,明矾溶于水生成的Al(OH)3胶体,能吸附水中悬浮物,发生沉降,从而达到净水目的,因此明矾溶于水生成的Al(OH)3胶体越多,净水效果就越好。因为Al(OH)3胶体能和硫酸等酸性物质反应,所以水样的酸性越强,明矾溶于水生成的Al(OH)3胶体就越少存在,净水效果就变差。故填:明矾溶于水生成的Al(OH)3胶体溶于硫酸,吸附水中悬浮物的能力减小。
(7)含有较多可溶性钙、镁化合物的水叫做硬水。因为将肥皂水滴加到含有较多Ca2+、Mg2+的硬水中,会形成较多浮渣,所以实验中常用肥皂水来鉴别水样是否是硬水。故填:肥皂水。
考向二 水的电解
7.(2025·广东广州卷)下列各物质的性质和用途没有直接联系的是
选项
性质
用途
A
不锈钢抗腐蚀性好
制造医疗器械
B
水在通电条件下有氢气生成
用于生产氢气
C
氮气化学性质不活泼
用于生产氮肥
D
金刚石导热性好
用于集成电路基板散热
【答案】C
【详解】A、不锈钢抗腐蚀性好,使其不易生锈和腐蚀,适合在医疗环境中反复消毒和使用,确保器械的卫生和耐用性,选项正确;
B、水在通电时发生电解反应,生成氢气和氧气,该性质直接用于工业生产氢气,因此,该选项有直接联系,选项正确;
C、氮气化学性质不活泼,常用于保护气或食品保鲜,但生产氮肥需要将氮气转化为含氮化合物(如氨),这涉及化学反应(如工业合成氨),需要打破氮气的稳定性,而不是利用其不活泼性,该选项没有直接联系,选项错误;
D、金刚石是天然存在导热性最好的物质之一,该性质使其能有效散发集成电路产生的热量,防止设备过热,选项正确;
故选C。
8.(2024·广东广州卷)关于下列实验的说法,不正确的是
A.实验①:集气瓶内水平面上升约,说明氧气约占空气体积
B.实验②:电解水的玻璃管内分别生成H2和O2,说明水由H和O两种元素组成
C.实验③:白磷燃烧但红磷不燃烧,说明白磷的着火点比红磷的低
D.实验④:反应前后称量的总质量不同,说明该反应不符合质量守恒定律
【答案】D
【详解】A、实验①是测定空气中氧气的含量,红磷在集气瓶中燃烧消耗空气中的氧气,集气瓶中水平面上升的液位为氧气站空气的体积,选项正确;
B、实验②电解水在电源两级的玻璃管内分别生成氢气和氧气,可说明水是由氢和氧两种元素组成,选项正确;
C、实验③是红磷和白磷在相同的条件下,白磷燃烧,红磷不燃烧,可说明白磷的着火点比红磷低,选项正确;
D、稀盐酸和大理石反应生成的二氧化碳会进入空气中,不在密闭空间内,不可说明质量守恒定律,选项错误。
故选D。
9.(2023·广东深圳卷)下列说法正确的是
A.a和b质量比为2:1 B.H2具有助燃性
C.水是由氢元素和氧元素组成的 D.水的电解是物理变化
【答案】C
【详解】A、电解水实验中,根据正氧负氢,氧一氢二,a管与电源的负极相连,产生的是氢气,b管与电源的正极相连,产生的是氧气,a(氢气)和b(氧气)体积比为2:1,水通电分解生成氢气和氧气,该反应方程式为:,a(氢气)和b(氧气)质量比为4:32=1:8,故A说法错误;
B、氢气具有可燃性,氧气具有助燃性,故B说法错误;
C、水通电分解生成氢气和氧气,氢气是由氢元素组成的,氧气是由氧元素组成的,根据反应前后元素种类不变,则水是由氢元素和氧元素组成的,故C说法正确;
D、水通电分解生成氢气和氧气,有新物质生成,属于化学变化,故D说法错误;
故选C。
10.(2024·广东卷)加快能源转型升级,发展新质生产力。氢气是最理想的清洁能源,依据不同制取方式,可分为“绿氢”“灰氢”“蓝氢”“紫氢”和“金氢”等。如图带你认识“多彩”的氢。
储氢是实现氢能广泛应用的重要环节,分为物理储氢和化学储氢,前者包括高压气态、低温液态、吸附等储存方式,后者将氢气转化为其他化合物进行储存。“液氨储氢”的原理是氢气与氮气在一定条件下生成液氨,进行储存。
依据上文,回答问题。
(1)电解水制氢的化学方程式为 。
(2)属于“绿氢”和“紫氢”的分别是 和 (填字母)。
a.风能发电制氢 b.煤燃烧发电制氢 c.核能发电制氢
(3)从微观角度解释,氢气能被压缩储存的原因是 。
(4)将氢气降温液化进行储存,属于物理储氢中的 储存方式。
(5)“液氨储氢”属于 (填“物理”或“化学”)储氢。
(6)写出氢能的一种应用 。
【答案】(1)
(2) a c
(3)分子之间存在间隔
(4)低温液态
(5)化学
(6)作燃料等(合理即可)
【详解】(1)水通电分解生成氢气和氧气,化学方程式为:;
(2)“绿氢”:可再生能源发电制氢,风能属于可再生能源,故选a;“紫氢”:核能发电制氢,故选c;
(3)从微观角度解释,氢气能被压缩储存的原因是分子之间有间隔,受压后,分子之间的间隔变小;
(4)储氢是实现氢能广泛应用的重要环节,分为物理储氢和化学储氢,前者包括高压气态、低温液态、吸附等储存方式,后者将氢气转化为其他化合物进行储存。将氢气降温液化进行储存,属于物理储氢中的低温液态储存方式;
(5)“液氨储氢”的原理是氢气与氮气在一定条件下生成液氨,进行储存,则“液氨储氢”属于化学储氢;
(6)氢气具有可燃性,氢能可用作燃料等(合理即可)。
考向三 溶解度及其应用
11.(2024·广东卷)硫酸铝的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是
A.将硫酸铝饱和溶液从10℃升温至40℃,仍是饱和溶液
B.20℃时,将16.0g硫酸铝加入50.0g水中,形成不饱和溶液
C.30℃时,硫酸铝的溶解度为36.4g
D.40℃时,硫酸铝饱和溶液的溶质质量分数为45.8%
【答案】B
【详解】A、根据图像,硫酸铝的溶解度随温度的升高而增大,升温后,硫酸铝的饱和溶液变为不饱和溶液,故A错误;
B、20℃时,硫酸铝的溶解度为36.4g,即100g中最多能溶解硫酸铝的质量为36.4g,所以将16.0g硫酸铝加入50.0g水中,能全部溶解,形成不饱和溶液,故B正确;
C、根据图像,30℃时,硫酸铝的溶解度大于36.4g,故C错误;
D、40℃时,硫酸铝的溶解度为45.8g,硫酸铝饱和溶液的溶质质量分数为,故D错误。
故选B。
12.(2024·广东深圳卷)、溶解度示意图,下列说法正确的是( )
A.40℃时,将放入100g水中得到100.14g溶液
B.40℃时,的饱和溶液降温后仍是饱和溶液
C.40℃时,饱和溶液的溶质质量分数为11.7%
D.40℃时,溶解度比溶解度大
【答案】A
【详解】A、40℃时,氢氧化钙的溶解度为0.14g,将0.14gCa(OH)2放入100g水中恰好完全溶解得到100.14g溶液,该选项说法正确;
B、氢氧化钙的溶解度随温度升高而降低,降温后,氢氧化钙的溶解度上升,40℃时,Ca(OH)2的饱和溶液降温后为饱和溶液,该选项说法不正确;
C、40℃时,K2CO3的溶解度为117g,故40℃时,K2CO3饱和溶液的溶质质量分数为,该选项说法不正确;
D、40℃时,Ca(OH)2溶解度为0.14g,K2CO3溶解度为117g,Ca(OH)2溶解度比K2CO3溶解度小,该选项说法不正确;
故选A。
13.(2023·广东卷)“盐穴储气” 是一种地下储能技术、 储气时采集盐水, 注水时排天然气, 原理如图所示,回答下列题。
采集的盐水主要含 NaCl和少量 MgSO4。根据下图判断,下列说法正确的是
A.溶解度:MgSO4> NaCl
B.MgSO4的溶解度随温度升高而增大
C.a℃时,MgSO4溶液的溶质质量分数为50%
D.将盐水蒸发结晶,可得到较纯的 NaCl
【答案】 D
【解析】A、选项说法没有指明温度,无法比较硫酸镁和氯化钠的溶解度大小,故选项说法错误;
B、由溶解度曲线图,MgSO4的溶解度先随温度升高而增大,后随温度升高而减小,故选项说法错误;
C、选项说法没有指明溶液是否饱和,无法确定溶质质量分数大小,故选项说法错误;
D、氯化钠的溶解度受温度的影响变化不大,所以将盐水蒸发结晶,可得到较纯的NaCl,故选项说法正确。
故选D。
14.(2023·广东深圳卷)下图是亮亮看到的NH4H2PO4和MgSO4溶解度曲线,下列说法正确的是:
A.搅拌,可以使溶解度变大
B.20℃时,在100g水中加33.7 gNH4H2PO4形成不饱和溶液
C.40℃时,NH4H2PO4的溶解度大于MgSO4的溶解度
D.NH4H2PO4溶液降温一定有晶体析出
【答案】C
【详解】A、固体溶解度受温度影响,搅拌不能改变溶解度大小,该选项说法不正确;
B、由图可知,20℃时,NH4H2PO4的溶解度为33.7g,则在100g水中加33.7 gNH4H2PO4形成饱和溶液,该选项说法不正确;
C、由图可知,40℃时,NH4H2PO4的溶解度大于MgSO4的溶解度,该选项说法正确;
D、将NH4H2PO4饱和溶液降温一定有晶体析出,但将其不饱和溶液降温不一定有晶体析出,该选项说法不正确。
故选C。
15.(2025·广东广州卷)碳酸钡 (BaCO3) 广泛用于制造光学玻璃、陶瓷、搪瓷、颜料等,工业上用重晶石(BaSO4)碳化法生产碳酸钡的流程如下:
(1)煅烧炉得到的副产品是 (写化学式)。
(2)粗BaS中的杂质不参与反应,反应器中生成的和均进入溶液A在碳化塔中与反应完全转化为沉淀。
①BaS与H2O反应的化学方程式是 。
②如果参加反应的BaS质量是338kg,理论上碳化塔中参加反应的质量是 kg。
(3)结合上述工艺,设计吸收碳化塔产生的酸性气体H₂S的合理方案:
(4)BaCO₃可用于制备其他钡的化合物。已知的溶解度如下表:
温度/℃
0
20
40
60
80
溶解度/g
BaCl2
31.6
35.7
40.7
46.4
52.4
Ba(OH)2
1.7
3.9
8.2
20.9
101.4
①描述两种物质的溶解度特点:
范围内溶解度均较大,随温度升高而增大。
Ba(OH)2: 。
②以 为原料制备 固体,简述操作过程:在加热条件下,将BaCO3固体溶于浓盐酸, 。
【答案】(1)CaO
(2) 88
(3)将通入饱和氢氧化钡溶液
(4) 0-40℃范围内溶解度较小,60-80℃范围内溶解度较大,随温度升高而增大 加入适量饱和氢氧化钠溶液,蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥
【详解】(1)石灰石主要成分是碳酸钙,碳酸钙在高温条件下分解生成氧化钙和二氧化碳,则烧炉得到的副产品是氧化钙,其化学式为CaO;
(2)①BaS与水反应生成和,化学方程式为;
②BaS与水反应生成和,化学方程式为;二氧化碳与反应生成碳酸钡沉淀和水,化学方程式为;二氧化碳与、水反应生成碳酸钡沉淀和,化学方程式为,则由化学方程式可知BaS与的关系为,如果参加反应的BaS质量是338kg,设理论上碳化塔中参加反应的质量是x,
故理论上碳化塔中参加反应的质量是88kg;
(3)氢氧化钡能与反应生成硫化钡和水,则结合上述工艺,设计吸收碳化塔产生的酸性气体的合理方案为:将通入饱和氢氧化钡溶液;
(4)①由表格数据可知,的溶解度特点是:0-40℃范围内溶解度较小,60-80℃范围内溶解度较大,随温度升高而增大;
②由表格数据可知,氢氧化钡的溶解度受温度影响较大,则以 为原料制备 固体,操作过程为:在加热条件下,将固体溶于浓盐酸,充分反应后生成BaCl2溶液,加入适量饱和氢氧化钠溶液,溶液降温时发生复分解反应BaCl2+2NaOH=Ba(OH)2+2NaCl;由于Ba(OH)2溶解度随温度升高而增大,可加热浓缩(高温下进行,因为高温时Ba(OH)2溶解度大,能溶解更多),然后降温结晶,降温后Ba(OH)2溶解度减小,结晶析出,然后过滤、洗涤、干燥;故填:加入适量饱和氢氧化钠溶液,蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥。
16.(2024·广东广州卷)碳酸锂(Li2CO3)广泛应用于电池、陶瓷和医药等领域。利用浓缩后的盐湖卤水(含有NaCl、LiCl、Li2SO4和MgCl2)制备Li2CO3的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)浓缩后的盐湖卤水中含有的金属阳离子除Li+外,还有 (填离子符号)。
(2)“除杂1”所得滤渣的主要成分除CaSO4外,还有 。
(3)“除杂2”中加入Na2CO3溶液的目的是 。
(4)“滤液2”显 性(填“酸”、“中”或“碱”)。
(5)结合下图分析:
①“调pH”至溶液显中性,“操作1”为 。
②若未加盐酸“调pH”而直接进行“操作1”,析出的NaCl固体中可能含有LiOH,原因是 。
(6)“滤液3”一定是 (填化学式)的饱和溶液。
(7)“沉锂”时发生反应的化学方程式为 。
【答案】(1)Na+、Mg2+
(2)Mg(OH)2
(3)除去“除杂1”中加入过量的Ca(OH)2
(4)碱
(5) 蒸发结晶,趁热过滤 溶液中含OH-(LiOH),LiOH溶解度小于NaCl溶解度
(6)NaCl
(7)
【详解】(1)浓缩后的盐湖卤水(含有NaCl、LiCl、Li2SO4和MgCl2),故浓缩后的盐湖卤水中含有的金属阳离子除Li+外,还有Na+、Mg2+;
(2)Ca(OH)2还能与MgCl2反应生成Mg(OH)2沉淀,故“除杂1”所得滤渣的主要成分除CaSO4外,还有Mg(OH)2;
(3)过滤后,由CaCO3产生,故“除杂2”中加入Na2CO3溶液的目的是除去“除杂1”中加入过量的Ca(OH)2;
(4)Na2CO3溶液与过量的Ca(OH)2生成CaCO3沉淀和NaOH溶液,过滤,得到“滤液2”, “滤液2”中含NaOH,故“滤液2”显碱性;
(5)①如图所示,由于氯化钠溶解度受温度影响小,氯化锂溶解度随温度升高而明显增大,因此“操作1”后分离出NaCl固体和滤液3,则“操作1”为蒸发结晶,趁热过滤;
②若未加盐酸“调pH”,则溶液中含OH-(LiOH),根据图示可知,LiOH溶解度小于NaCl溶解度,则直接进行“操作1”,析出的NaCl固体中可能含有LiOH;
(6)“滤液3”是析出NaCl固体后所得溶液,故“滤液3”一定是NaCl的饱和溶液;
(7)加盐酸“调pH”后,溶液中阴离子只有Cl-,则“沉锂”时,加入的饱和Na2CO3溶液和LiCl反应生成Li2CO3固体和NaCl,化学方程式为。
17.(2023·广东广州卷)制盐在我国有着悠久的历史。某盐湖水样品含有NaCl、Na2SO4及少量MgSO4和CaSO4,某小组从中获取NaCl和Na2SO4的主要过程如下:
(1)“除杂1”应依次加入的两种试剂是 、 ,“除杂2”应加入的试剂是 。(除杂限选试剂:HCl、HNO3、Na2CO3、Ca(OH)2)
(2)将“溶液A”在80℃蒸发浓缩,至有少量固体析出。
①该小组分析溶解度曲线,推测析出的少量固体是NaCl,但检验后却发现是Na2SO4。请作出合理解释: 。
②该小组停止蒸发浓缩,经 、过滤得到大量Na2SO4固体及母液;将母液中的NaCl分离出来,操作是 。
(3)设计由硫磺(单质硫)生产Na2SO4的转化路径,依次写出反应的化学方程式: 。(提示:常见+4价硫的化合物可与O2化合为+6价硫的化合物)
【答案】(1) 氢氧化钙/Ca(OH)2 碳酸钠/Na2CO3 HCl
(2) 溶液中硫酸钠的含量比氯化钠高,硫酸钠先达到饱和析出 降温结晶
加热蒸发溶剂至有较多晶体析出,趁热过滤,洗涤,干燥
(3)、SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O、2Na2SO3+O2=2Na2SO4
【详解】(1)样品中含有的杂质是硫酸镁和硫酸钙,可将硫酸镁或硫酸钙转化为氯化钠和硫酸钠。从杂质含有硫酸根离子可知,转化为硫酸钠较为容易,只需除去镁离子和钙离子,引入钠离子即可。根据给出药品,可以先加入过量氢氧化钙,氢氧化钙和硫酸镁反应生成硫酸钙和氢氧化镁沉淀,之后加入碳酸钠,碳酸钠和硫酸钙反应生成碳酸钙沉淀和硫酸钠,氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠。过滤滤液中有氯化钠、硫酸钠、碳酸钠、氢氧化钠。杂质碳酸钠、氢氧化钠可以加入盐酸转化为氯化钠,盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水。
(2)①80℃硫酸钠的溶解度大于氯化钠的溶解度,如氯化钠和硫酸钠的质量相等则氯化钠先析出,但硫酸钠先析出,则说明溶液中硫酸钠的含量比氯化钠高,硫酸钠先达到饱和析出。
②硫酸钠的溶解度随温度变化较大,40℃后随温度的降低溶解度降低较多,氯化钠的溶解度随温度的变化改变较小。所以开始经降温结晶,过滤得到大量硫酸钠固体与母液。然后可以通过蒸发结晶的方法从母液中将氯化钠分离出来,操作时加热蒸发溶剂至有较多晶体析出(温度较高时硫酸钠的溶解度又升高,不会因为低温时饱和蒸发水而析出),趁热过滤,洗涤,干燥。
(3)使用硫单质生产硫酸钠,初中常见的硫单质的反应是硫和氧气点燃生成二氧化硫,化学方程式为。根据碱的通性,氢氧化钠可以和二氧化硫反应生成亚硫酸钠和水,化学方程式为。根据提示常见+4价硫的化合物可与O2化合为+6价硫的化合物,则亚硫酸钠和氧气反应可生成硫酸钠,。其他路径合理即可。
18.(2025·广东卷)NaCl在生产生活中应用广泛。兴趣小组开展NaCl制备方法的研究,并探究NaCl溶解度的影响因素。
(1)海水晒盐:据图分析,从海水中获得粗盐的方法是 结晶。
(2)精制NaCl
【查阅资料】
ⅰ.一种精制NaCl的方法是将HCl气体通入饱和食盐水中,析出NaCl晶体。
ⅱ.25℃时,100g水中最多能溶解NaCl的质量随通入HCl的质量变化如表。
HCl的质量/g
0.0
5.4
16.8
25.9
NaCl的质量/g
36.0
32.4
25.1
19.4
【交流讨论】25℃时,NaCl的溶解度随HCl质量的增大而 ,原因是NaCl和HCl在水中解离出相同的 (填离子符号)。
(3)探究NaOH对NaCl溶解度的影响
【提出猜想】NaOH在水中能解离出,会降低NaCl的溶解度。
【实施实验】
ⅰ.配制溶液:配制饱和NaCl溶液,如图中不需要用到的玻璃仪器是 (填名称)。
ⅱ.实验探究:向等质量的饱和NaCl溶液中加入不同质量的NaOH固体,测得溶液中NaCl的质量分数(用a表示)如表。
实验序号
温度/℃
NaOH的质量/g
NaCl的质量分数
1
25
0.0
2
25
10.0
3
25
30.0
【分析讨论】
ⅰ. (结果精确到0.1%)。
ⅱ.实验证明猜想成立,得出该结论的依据是 (用a的大小关系表示)。
【拓展延伸】科研人员将一定质量的NaOH加入海水中进行电解,发现析出了NaCl晶体,分析原因:
ⅰ.水因电解而减少。电解水的化学方程式为 。
ⅱ. 。
【答案】(1)蒸发
(2) 减小
(3) 漏斗 26.5% NaOH在水中解离出,降低了NaCl在水中的溶解度
【详解】(1)由图可知,氯化钠的溶解度受温度影响较小 ,从海水中获得粗盐,采用蒸发结晶的方法,通过蒸发溶剂使氯化钠结晶析出。
(2)由表格数据可知,25℃时,随着通入HCl质量的增大,100g水中最多能溶解的NaCl质量减小,即NaCl的溶解度随HCl质量的增大而减小;
NaCl在水中解离出Na+和Cl-,HCl在水中解离出H+和Cl-,二者解离出相同的Cl-,使溶液中Cl-浓度增大,抑制NaCl的溶解,导致NaCl溶解度减小。
(3)实施实验:ⅰ、配制饱和溶液,需要进行计算、称量、量取、溶解等操作,用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒等,不需要漏斗。
分析讨论:ⅰ、 25℃时,NaCl的溶解度为36.0g,饱和NaCl溶液中NaCl的质量分数。
ⅱ、猜想是NaOH在水中能解离出Na+,会降低NaCl的溶解度,加入NaOH固体质量越大,NaCl溶解度降低越明显,溶液中NaCl质量分数越小,所以当时,能证明猜想成立。
拓展延伸:ⅰ、水在通电条件下分解生成氢气和氧气,化学方程式为。
ⅱ、加入的NaOH在水中解离出Na+,溶液中Na+浓度增大,根据前面探究结论,Na+浓度增大降低了NaCl的溶解度,所以会析出NaCl晶体。
考向四 有关溶质质量分数的计算
19.(2025·四川宜宾卷)20℃时,用150g质量分数为15%的NaCl溶液进行如图所示的实验。
已知:20℃时,NaCl的溶解度为36g。下列有关说法正确的是
A.烧杯①中NaCl的质量分数为5%
B.烧杯②中溶剂的质量为60g
C.烧杯③中NaCl的质量分数计算式可表示为
D.烧杯②③中溶液质量相等
【答案】C
【详解】A、溶液具有均一性,初始溶液平均分成3份,烧杯①中是其中一份,则烧杯①中NaCl的质量分数与初始溶液相同,即15%,A 错误;
B、初始溶液平均分成3份,每一份溶液中溶质NaCl的质量为,溶剂的质量为,其中一份加入10g H2O得到烧杯②中的溶液,则烧杯②中溶剂的质量为,B 错误;
C、其中一份加入10gNaCl固体,充分搅拌后有固体剩余,则烧杯③中得到饱和溶液,已知20℃时,NaCl的溶解度为36g,则烧杯③中NaCl的质量分数计算式可表示为,C 正确;
D、烧杯③中得到饱和溶液,且有溶质剩余,因此烧杯②中溶液质量大于烧杯③中溶液质量,D 错误。
故选C。
20.(2025·广东深圳卷)回答下列问题。
室温加水
加热
生成溶液
无明显现象
生成溶液
生成二氧化碳
生成溶液和氧气
迅速生成氧气,爆炸
(1)不慎将洗鼻盐撒到稀盐酸中,有气泡产生,小组成员决定探究洗鼻盐的成分,经实验证明,产生的气体无色无味,能使澄清石灰水变浑浊。澄清石灰水变浑浊的化学方程式是 。
(2)同学认为可以先对洗鼻水进行加热,然后再进行其余检验,另一位认为不对。请你写出认为不对的理由 。
洗鼻盐中另有一类含钠元素的盐类是什么?
(3)猜想一: ;猜想二:;猜想三:。
将洗鼻盐加入蒸馏水中,实验现象为大试管中出现水雾, (填写现象),得出结论,猜想三是错误的。
(4)碳酸氢钠加热后能生成二氧化碳,把这个洗鼻水放到了大试管中,塞入带导管的橡胶塞, (写实验操作步骤),证明猜想二是对的。
(5)碳酸氢钠受热分解产生二氧化碳,请写出化学方程式: 。
(6)用相同浓度的浓盐水配制等质量的0.9%的盐水A和2.6%的盐水B,请问配制成A溶液加的蒸馏水多,还是配制成B溶液加的蒸馏水多?
(7)洗鼻盐在 下保存。
【答案】(1)
(2)加热可能会发生爆炸
(3) 溶液中没有气泡产生
(4)将导气管通入澄清石灰水中,加热洗鼻水,若澄清石灰水变浑浊
(5)
(6)A溶液
(7)干燥阴凉
【详解】(1)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,反应的化学方程式为,故填:;
(2)结合表中数据,若含有2Na2CO3⋅3H2O2,加热会迅速生成氧气,爆炸,故不能先对洗鼻水进行加热,故填:加热可能会发生爆炸;
(3)根据题中信息可知,洗鼻盐中含钠元素的盐类可能是、、,即猜想一为,故填:;
实验结论是猜想三错误,则将洗鼻盐加入蒸馏水中,不会有氧气生成,即无气泡产生,故填:溶液中没有气泡产生;
(4)碳酸氢钠受热分解产生二氧化碳,证明猜想二是对的,则需在证明有二氧化碳的生成,实验操作为:把这个洗鼻水放到了大试管中,塞入带导管的橡胶塞,将导气管通入澄清石灰水中,加热洗鼻水,若澄清石灰水变浑浊,证明猜想二是对的,故填:将导气管通入澄清石灰水中,加热洗鼻水,若澄清石灰水变浑浊;
(5)碳酸氢钠在加热的条件下分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式为,故填:;
(6)设最终配制的盐水质量为m,则盐水A的蒸馏水质量:,盐水B的蒸馏水质量:,因为0.991m>0.974m,所以配制成A溶液加的蒸馏水多,故填:A溶液;
(7)根据以上实验结论可知,洗鼻盐中含有碳酸氢钠,其受热易分解,故需在阴凉干燥处保存,避免高温或潮湿导致变质,故填:干燥阴凉。
21.(2025·四川自贡卷)某同学用50g质量分数为6.4%的NaOH溶液做电解水实验(NaOH的作用是增强导电性)。通电一段时间后,溶液质量变为32g,不考虑水的挥发,且无固体析出。
(1)剩余溶液中溶质的质量分数为 。
(2)计算理论上电解水产生氧气的质量(写出计算过程)。
【答案】(1)10%
(2)溶液质量减少是因为电解消耗了水,消耗水的质量为,设理论上电解水产生氧气的质量为x,则
答:理论上电解水产生氧气的质量为。
【详解】(1)电解水过程中,溶液中溶质质量不变,设剩余溶液中溶质的质量分数为x,则
50g×6.4%=32g·x
解得x=10%
则剩余溶液中溶质的质量分数为10%。
(2)见答案。
22.(2025·西藏卷)过氧化氢溶液在医疗上可用于消毒防腐。将某过氧化氢溶液样品100g与2g二氧化锰在烧杯中混合,发生反应:。过氧化氢完全反应后,测得烧杯中物质的总质量为101.2g(不考虑水的蒸发)。请完成下列分析及计算:
(1)该反应属于 反应(填基本反应类型)。
(2)过氧化氢完全反应生成氧气的质量为 g。
(3)求过氧化氢溶液样品中溶质的质量分数(写出计算过程)。
【答案】(1)分解
(2)0.8
(3)解:设过氧化氢溶液样品中溶质的质量分数为x
x=1.7%
答:过氧化氢溶液样品中溶质的质量分数为1.7%
【详解】(1)该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应;
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,则生成氧气的质量为:100g+2g-101.2g=0.8g;
(3)见答案。
23.(2025·甘肃金昌卷)“金粉”(Cu-Zn合金)是一种金属颜料,可用于文物修复。某化学兴趣小组为测定“金粉”中铜的含量,进行了下图所示的实验。请根据图示数据计算:
(1)生成氢气的质量为 。
(2)该“金粉”中铜的质量分数(写出计算过程)。
(3)所用稀硫酸中溶质的质量分数(写出计算过程)。
【答案】(1)0.2
(2)设25g“金粉”中锌的质量分数为x,则
解得x=6.5g
则该“金粉”中铜的质量分数为
答:该“金粉”中铜的质量分数为74%。
(3)设所用稀硫酸中溶质的质量为y,则
解得y=9.8g
则所用稀硫酸中溶质的质量分数为
答:所用稀硫酸中溶质的质量分数为9.8%。
【详解】(1)根据反应前后物质的总质量不变,可知生成氢气的质量为25g+100g-124.8g=0.2g。
(2)见答案。
(3)见答案。
一、水的净化
净水方法
原理
作用
所得物质类别
净化程度
沉降
静置沉降
利用重力作用使水中较大颗粒的不溶性杂质自然沉降
除去不溶性杂质
混合物
从上往下逐渐增强
吸附沉降
加入混凝剂,利用其溶于水后生成的胶状物吸附悬浮的小颗粒,使其聚集在一起形成较大颗粒而沉降下来
过滤
把液体与不溶于该液体的固体物质分离
除去不溶性杂质
混合物
吸附
利用活性炭等具有吸附作用的物质,把水中一些不溶性杂质滤去,部分可溶性杂质吸附在其表面而除去
除去不溶性杂质、部分可溶性杂质、异味和色素
混合物
蒸馏
通过加热的方法使水变成水蒸气,然后将其冷凝成蒸馏水
除去难溶性杂质和可溶性杂质
纯净物
二、探究水的组成及变化
实验仪器
电解器与直流电源等
实验装置
实验步骤
在电解器玻璃管里加满水,接通直流电源,观察并记录两个电极附近和玻璃管内发生的现象
实验现象
通电后,两个玻璃管内液面均下降,两个电极附近均有无色气泡产生,与电源正极相连的玻璃管内液面下降较慢,与电源负极相连的玻璃管内液面下降较快,一段时间后正、负极玻璃管内产生气体的体积比约为1:2
气体检验
切断上述装置中的电源,用燃着的木条分别在两个玻璃管尖嘴口检验电解反应中产生的气体,①放在正极端玻璃管尖嘴口处的木条燃烧更旺,说明该玻璃管内收集的气体是氧气;②放在负极端玻璃管尖嘴口处的木条将管内气体点燃,气体燃烧时产生淡蓝色火焰,说明该玻璃管内收集的气体是氢气
化学方程式
2H2O 通电 2H2↑+O2↑
实验分析
水在通电后发生了化学变化,生成了氢气和氧气。氢气是由氢元素组成的,氧气是由氧元素组成的,根据化学反应前后元素种类不变,可以推断水是由氢、氧两种元素组成的
实验结论
①水在通电条件下发生分解反应,生成氢气和氧气;
②水是由氢、氧两种元素组成的。
三、溶解度曲线的意义
(1)溶解度曲线的意义
①溶解度曲线上的点表示该溶质在某温度下的溶解度;
②两条溶解度曲线的交点表示对应温度下两种溶质具有相同的溶解度。
③溶解度曲线下方的点表示溶液是对应温度下该溶质的不饱和溶液;溶解度曲线上方的点表示的是该温度下的过饱和溶液,此时应析出晶体。
(2)溶解度曲线的变化规律
①陡升型∶多数固体物质的溶解度随温度的升高而增大,如硝酸钾,获取晶体的方法:降温结晶;
②缓升型∶少数固体物质的溶解度受温度变化的影响很小,如氯化钠,获取晶体的方法:蒸发结晶;
③下降型∶极少数固体物质的溶解度随温度的升高而减小,如氢氧化钙,获取晶体的方法:升温结晶。
四.溶质质量分数的计算
1.有关溶液稀释的计算
方法
加溶剂
与稀溶液混合
依据
稀释前后溶液中溶质的质量不变
混合后溶液中溶质的质量等于混合前两溶液中溶质质量之和
公式
设浓溶液的质量为 A,溶质的质量分数为a%,加水稀释成溶质的质量分数为b%的质量为B的稀溶液,则A×a% =B×b%(其中B=A+m水)
设原溶液质量为A,溶质的质量分数为a%,稀溶液质量为B,溶质的质量分数为b%,两溶液混合后得到溶质的质量分数为c%的溶液,则 A×a%+B×b%=(A+B)×c%
2.有关溶液增浓的计算
方法
加溶质
蒸发溶剂(无晶体析出)
与浓溶液混合
依据
增加溶质后,溶液中溶质质量=原溶液中溶质质量+增加的溶质质量
蒸发溶剂前后,溶液中溶质质量不变
同1 中“与稀溶液混合”
公式
设原溶液的质量为A,溶质的质量分数为a%,加人质量为B的溶质后变成溶质的质量分数为 b%的溶液,则A×a%+B=(A+B)×b%
设原溶液的质量为A,溶质的质量分数为a%,蒸发质量为B的溶剂后变成溶质的质量分数为b%的溶液,则 A×a% =(A-B)×b%
1.(2025·广东深圳·三模)《本草纲目》记载:“火药乃焰硝、硫黄、杉木炭所合……”焰硝经处理可得到含少量NaCl的KNO3溶液,将其蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,最终得到较纯净的KNO3固体。KNO3和NaCl的溶解度曲线如下图所示。下列说法正确的是
A.KNO3的溶解度大于NaCl的溶解度
B.冷却结晶时会有KNO3晶体析出
C.“过滤”所得滤液中的溶质只含有NaCl
D.“蒸发浓缩”是为了获得较高温度下NaCl的饱和溶液
【答案】B
【详解】A、比较溶解度大小必须有温度的限制,未指明温度,无法比较NaCl和KNO3的溶解度,故不符合题意;
B、由溶解度曲线可知,KNO3 的溶解度随温度降低大幅减小,所以“冷却结晶”时析出 KNO3 晶体,故符合题意;
C、由溶解度曲线可知,KNO3 的溶解度随温度降低大幅减小,所以“冷却结晶”时析出 KNO3 晶体,则“过滤”所得滤液为硝酸钾的饱和溶液,滤液中的溶质含有 NaCl和硝酸钾,故不符合题意;
D、由溶解度曲线可知,氯化钠的溶解度受温度变化影响较小,硝酸钾的溶解度受温度变化影响较大,含少量 NaCl 的 KNO3 溶液,“蒸发浓缩”是为了获得较高温度下硝酸钾的饱和溶液,故不符合题意。
故选B。
2.(2025·广东清远·一模)某化学社团自制电解水装置如图所示。下列说法错误的是
A.若a管中气体为1mL,则b管中气体为3mL
B.点燃b管中的气体可证明水中含有氢元素
C.a管中气体可使带火星木条复燃
D.研究物质的分解是认识物质组成的一种思路
【答案】A
【详解】A、电解水时,正极产生氧气,负极产生氢气,且生成的氧气和氢气的体积比为1:2,故若a管中气体为1mL,则b管中气体为2mL,说法错误;
B、电解水时,正极产生氧气,负极产生氢气,b管收集的气体为氢气,氢气是由氢元素组成,根据反应前后元素种类不变,可知水中含有氢元素,说法正确;
C、电解水时,正极产生氧气,负极产生氢气,故a管中气体为氧气,可使带火星木条复燃,说法正确;
D、电解水生成氢气和氧气,根据反应前后元素种类不变,可知水是由氢、氧元素组成,则研究物质的分解是认识物质组成的一种思路,说法正确。
故选A。
3.(2025·广东广州·二模)学习小组设计了自制净水器,原理如下图。关于该净水器的说法不正确的是
A.石英砂能除去部分不溶性杂质 B.活性炭能吸附色素和异味
C.烧杯中的水为软水 D.离子交换树脂能杀菌消毒
【答案】D
【详解】A、石英砂间存在空隙,起过滤作用,能除去水中的不溶性杂质,故选项说法正确;
B、活性炭具有吸附性,能除去水中的色素和异味,故选项说法正确;
C、通过离子交换树脂能除去水中的钙镁化合物,能降低水的硬度,故选项说法正确;
D、离子交换树脂能除去水中的钙镁化合物,能降低水的硬度,不能杀菌消毒,故选项说法错误。
故选D。
4.(2025·广东深圳·二模)粗盐中含有少量MgCl2。NaCl和MgCl2的溶解度曲线如图。下列说法正确的是
A.降温结晶可以除去NaCl饱和溶液中全部的MgCl2
B.t℃时,两种物质的饱和溶液中溶质质量分数:MgCl2>NaCl
C.t℃时,可配制得到溶质质量分数为70%的MgCl2溶液
D.往10g6%的NaCl溶液中加入20g水可稀释得到3%的NaCl溶液
【答案】B
【详解】A、氯化钠和氯化镁的溶解度均随温度降低而减小,氯化镁的溶解度受温度变化影响较大,氯化钠的溶解度受温度变化影响较小,降温结晶,氯化镁的溶解度减小,析出晶体,析出晶体后的饱和溶液中仍含有氯化镁,所以降温结晶不可以除去NaCl饱和溶液中全部的MgCl2,故A错误;
B、饱和溶液的溶质质量分数=,t℃时,氯化镁的溶解度大于氯化钠,所以两种物质的饱和溶液中溶质质量分数MgCl2>NaCl,故B正确;
C、t℃时,氯化镁的溶解度是70g,即100g水中最多能溶解70g氯化镁,达到饱和状态,此温度下饱和溶液的质量分数是,所以t℃时,无法配制得到溶质质量分数为70%的氯化镁溶液,故C错误;
D、根据稀释前后溶质质量不变,所以往10g6%的NaCl溶液中加水,得到3%的NaCl溶液,则需要加水的质量为,即往10g6%的NaCl溶液中加入10g水可稀释得到3%的NaCl溶液,故D错误;
故选:B。
5.(2025·广东梅州·一模)某同学进行“悬浮的鸡蛋”趣味实验,某温度下将一枚鸡蛋投入硫酸铜饱和溶液中,现象如图1,图2是硫酸铜的溶解度曲线,下列说法正确的是
A.20℃时,通过搅拌可使硫酸铜的溶解度大于20.7g
B.向40℃接近饱和硫酸铜溶液中继续加入硫酸铜可将该溶液转化为饱和溶液
C.60℃时,将25g硫酸铜固体加入50g水中,固体全部溶解
D.若要使鸡蛋上浮,可向溶液中加入一定量的水
【答案】B
【详解】A、溶解度只与温度有关,搅拌不能改变溶解度,20∘C时硫酸铜溶解度就是20.7g,A 错误。
B、接近饱和的溶液,继续加溶质可转化为饱和溶液,向40∘C接近饱和硫酸铜溶液中加硫酸铜能变为饱和溶液,B 正确。
C、60∘C时硫酸铜溶解度40g,即100g水最多溶40g,50g水最多溶20g,25g加入不能全部溶解,C 错误。
D、加水会使溶液密度减小,鸡蛋会下沉,D 错误。
故选B。
6.(2025·广东汕头·三模)我国化学家侯德榜在氨碱法的基础上,创立了侯氏制碱法,“制碱”生产过程涉及到Na2CO3、NH4Cl、NaCl等物质,NH4Cl、Na2CO3,和NaCl三种物质的溶解度曲线如图所示,下列说法正确的是
A.三种物质的溶解度均随温度升高而增大
B.40℃时,将25克Na2CO3固体溶于50克水中,得到Na2CO3的不饱和溶液
C.除去NH4Cl中混有的少量NaCl,可采用降温结晶的方法
D.40℃时,将M点所示的饱和溶液降温到20℃,析出晶体的质量为29g
【答案】C
【详解】A、由图可知,氯化铵、氯化钠的溶解度均随温度升高而增大,碳酸钠的溶解度随温度升高先增大后减小,说法错误,不符合题意;
B、由图可知,40℃时碳酸钠的溶解度为49g,则40℃时将25g固体溶于50g水中,最多能溶解碳酸钠,则充分溶解后得到碳酸钠的饱和溶液,说法错误,不符合题意;
C、由图可知,氯化铵、氯化钠的溶解度均随温度升高而增大,其中氯化铵的溶解度受温度影响较大,氯化钠的溶解度受温度影响较小,则除去中混有的少量NaCl,可采用降温结晶的方法,说法正确,符合题意;
D、40℃时,将M点所示的饱和溶液降温到20℃,由于不确定饱和溶液的质量,所以无法确定析出晶体的质量,说法错误,不符合题意。
故选:C。
7.(2025·广东茂名·二模)侯德榜应范旭东之邀,研究并发明了联合制碱法,生产出Na2CO3的同时得到副产品NH4Cl,促进了制碱技术的发展。实验测得上述物质的溶解度曲线如图所示,下列说法正确的是
A.t1℃时,50g水中最多能够溶解20gNa2CO3
B.t2℃时,Na2CO3溶液和NH4Cl溶液中溶质的质量分数相同
C.实现Na2CO3溶液从不饱和溶液到饱和溶液的转化,可采用增加溶剂的方法
D.t3℃将10gNa2CO3饱和溶液蒸发掉1g水,恢复到原温度,所得溶液仍是饱和溶液。
【答案】D
【详解】A、由图可知,t1℃时,碳酸钠的溶解度为20g,即该温度下,100g水中最多可溶解20g碳酸钠,故该温度下,50g水中最多可溶解10g碳酸钠,不符合题意;
B、t2℃时,碳酸钠和氯化铵的溶解度相等,则该温度下,碳酸钠和氯化铵饱和溶液的溶质质量分数相等;溶液状态未知,溶质质量分数无法比较,不符合题意;
C、碳酸钠的溶解度随温度的升高而增加,实现碳酸钠溶液从不饱和溶液到饱和溶液的转化,可采取降低温度、增加溶质和蒸发溶剂的方法,不符合题意;
D、t3℃将10gNa2CO3饱和溶液蒸发掉1g水,恢复到原温度,溶剂质量减小,有溶质析出,所得溶液仍是饱和溶液,符合题意。
故选D。
8.(2025·广东东莞·三模)甲、乙、丙三种固体物质的溶解度曲线如图所示,下列说法中不正确的是
A.P点的含义是时,甲、乙两种物质的溶解度相等
B.时,甲物质的饱和溶液中溶质的质量是
C.将丙物质的不饱和溶液转化为饱和溶液,可采用的方法是升高温度、增加溶质或蒸发溶剂
D.时等质量的甲、乙、丙溶液分别升温到(忽略水分的蒸发),所得溶液的质量大小关系是甲>乙>丙
【答案】D
【详解】A、由图可知,P点为甲乙溶解度的交点,表示时,甲、乙两种物质的溶解度相等,选项正确;
B、时,甲物质的溶解度为60g,即时,甲的饱和溶液中溶质、溶剂、溶液的质量比为60g:100g:160g,则当饱和溶液质量为时,溶质质量为30g,选项正确;
C、由图可知,丙的溶解度随温度升高而降低,则将丙物质的不饱和溶液转化为饱和溶液,可采用的方法是升高温度、增加溶质或蒸发溶剂,选项正确;
D、时等质量的甲、乙、丙溶液分别升温到(忽略水分的蒸发),甲、乙的溶解度变大,溶液不会由晶体析出,溶液质量不变,丙的溶解度减小,饱和溶液会析出晶体,但由于没有指明溶液是否饱和,所以无法确定丙溶液是否有晶体析出,所以无法确定丙溶液的质量是否发生改变,故无法确定丙溶液与甲、乙溶液的质量关系,选项错误;
故选D。
9.(2024·广东·三模)为探究水的组成,现用如图的装置电解含10%氢氧化钠的水溶液,下列分析正确的是
A.氢氧化钠的作用是增强水的导电性
B.a管中的气体能使燃着的木条烧得更旺
C.a管与b管中气体质量比为2:1
D.实验后氢氧化钠溶液的溶质质量分数不变
【答案】A
【详解】A、纯水的导电性较弱,因此在水中加入少量氢氧化钠以增强导电性,选项正确;
B、在电解水实验中,“正氧负氢”,a管与电源的负极相连,收集的气体为氢气,氢气具有可燃性,不具有助燃性,不能使燃着的木条燃烧更旺,选项错误;
C、a管与电源的负极相连,生成的是氢气,b管与电源的正极相连,生成的是氧气,a管与b管中气体体积比约为2:1,不是质量比,选项错误;
D、电解水过程中,溶剂水的质量减小,溶质氢氧化钠不变,溶质质量分数变大,选项错误;
故选A。
10.(2025·广东广州·三模)某实验小组收集浑浊的河水,模拟自来水厂的净水过程,最终得到蒸馏水。净水过程如下图所示。下列说法不正确的是
A.加入明矾的作用是吸附悬浮杂质,加速沉降
B.经过操作①后得到的水依然浑浊,可能原因是滤纸破损
C.物质C不可能是活性炭
D.操作③的名称为蒸馏
【答案】C
【详解】A、明矾溶于水形成的胶状物能吸附水中悬浮的杂质,使其沉降,说法正确;
B、操作①是分离固液的过滤操作,若经过滤后得到的水依然浑浊,可能的原因是滤纸破损,说法正确;
C、操作②中利用物质C的吸附性去除异味和一些可溶性杂质,则C可能是活性炭,说法错误;
D、液体D变蒸馏水,则操作③的名称为蒸馏,说法正确。
故选C。
11.(2025·广东广州·二模)某同学在化学实验室利用自来水进行系列实验,实验流程如图所示。下列说法正确的是
A.操作①为加热煮沸 B.操作②可以说明水是由氢、氧元素组成的
C.经过操作③可以得到红色固体a D.水样①一定是硬水,水样②可能是软水
【答案】B
【详解】A、自来水通过蒸馏得到蒸馏水,则操作①为蒸馏,故A说法错误;
B、操作②蒸馏水得到氧气,即水通电分解生成氢气和氧气,氢气是由氢元素组成的,氧气是由氧元素组成的,根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,所以操作②能说明水是由氢、氧元素组成的,故B说法正确;
C、铁丝在氧气中燃烧生成黑色固体,所以经过操作③可以得到黑色固体a,故C说法错误;
D、水样①是自来水,可能是硬水也可能是软水;水样②是蒸馏水,一定是软水,故D说法错误。
故选B。
12.(2025·广东汕头·三模)高纯硫酸锶(SrSO4,难溶于水)广泛应用于磁性材料行业。某兴趣小组利用天青石(主要是SrSO4和少量CaCO3)为原料制备高纯硫酸锶的工艺流程设计如下:
、在水中的溶解度如下表:
温度/℃
0
20
40
60
80
溶解度/g
0.91
1.77
3.95
8.42
20.2
0.19
0.17
0.14
0.12
0.09
(1)“粉碎”的作用 。
(2)“反应1”中,请补充相关化学方程式。
,该反应中的CO2可以回收利用,请举出它的一种用途: 。
(3)操作a为 。
(4)“焙烧”后,可得到固体产物除了CaO还有 。
(5) “浸取”所用水温,下列选项中最恰当的是 ,请解释原因 。
A.0℃ B.40℃ C. 60℃ D.80℃
(6)“反应2”是复分解反应,请写出对应的化学方程式 。
【答案】(1)增大反应物接触面积,使反应更快、更充分
(2) H2O 人工降雨、光合作用的原料、制取碳酸饮料等(合理即可)
(3)过滤
(4)SrO
(5) D 增加氢氧化锶的溶解度,同时降低氢氧化钙的溶解度,更有利于两者的分离
(6)Sr(OH)2+H2SO4=SrSO4↓+2H2O
【详解】(1)“粉碎”的作用是增大反应物接触面积,使反应更快、更充分。
(2)根据质量守恒定律,反应前后原子的种类和数目不变,反应前有2个N、10个H、2个C、10个O、1个Sr、1个S;反应后有2个N、8个H、2个C、9个O、1个Sr、1个S,则反应后差2个H、1个O,故是H2O,该反应的化学方程式为。
该反应中的CO2可以回收利用,二氧化碳可以用作人工降雨、光合作用的原料、制取碳酸饮料等。
(3)操作a是将固体和液体分离,操作a为过滤。
(4)SrCO3高温分解为CO2和SrO,所以“焙烧”后,可得到固体产物除了CaO还有SrO。
(5)由溶解度表可知,80℃时Sr(OH)2溶解度最大,Ca(OH)2溶解度最小,此时更有利于两者的分离,所以“浸取”所用水温最恰当的是80℃,故选D。原因是增加氢氧化锶的溶解度,同时降低氢氧化钙的溶解度更有利于两者的分离。
(6)“反应2”是氢氧化锶和硫酸反应生成硫酸锶和水,反应的化学方程式为:Sr(OH)2+H2SO4=SrSO4↓+2H2O。
13.(2025·广东广州·三模)在广州南沙电氢智慧能源站,7个储存氢气的固态储氢装置是我国首次将光伏发电制成固态氢能应用于电力系统,“绿电”与“绿氢”转化的示意图如下图所示。
(1)写出电解水制氢气的化学反应方程式: ,该反应属于 (填基本反应类型)。
(2)固态合金储氢装置中释放出的氢气,被高压加注到新能源汽车中。高压加注压缩过程中发生的改变是 (从微观角度解释)。
(3)合金Mg2Cu是一种潜在的贮氢材料,高温时在氩气保护下,由一定质量比的Mg、Cu单质熔炼获得。熔炼制备Mg2Cu合金时,通入氩气的目的是 。
(4)Mg2Cu合金在350℃时,在氢气保护下完全吸收氢气生成MgH2和MgCu2,其化学反应方程式为 氢化镁中镁元素为+2价,则氢化镁中氢元素的化合价为 。
【答案】(1) 分解反应
(2)分子间的间隔变小
(3)作保护气,防止镁和铜在高温下被氧化
(4) -1
【详解】(1)①电解水的化学反应方程式为:。水分解为氢气和氧气。
②由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应叫做分解反应,所以该反应属于分解反应。
(2) 从微观角度看,高压加注压缩过程中,氢气分子间的间隔变小。因为分子间存在间隔,在加压时,分子间的距离会减小。
(3)熔炼制备Mg2Cu合金时,通入氩气作为保护气,在高温下可以排尽装置内的空气,防止Mg、Cu等金属在高温下与空气中的氧气发生氧化反应,从而保护金属。
(4)①合金Mg2Cu在350℃时,在氢气保护下完全吸收氢气生成MgH2和MgCu2,其化学反应方程式为:。
②氢化镁中镁元素为+2价,根据化合物化合价代数和为0,(+2)+(x×2)=0,则氢化镁中氢元素的化合价为-1。
14.(2025·广东佛山·三模)我国电解海水制氢主要有“直接电解”和“先淡化后电解”两种技术路线,而“直接电解”技术常出现如阳极氯腐蚀和副反应、阴极钙镁离子沉积和膜堵塞等问题。谢和平院士团队研制出“东福一号”,该装置能在 250mA/cm2电流密度下稳定运行133天以上连续制氢,且能耗与商用碱性电解水装置相当。该装置运行的机理如图1:防水透气膜(PTFE)两侧因蒸汽压差,使水蒸气自发汽化并跨膜传输至电解质端后液化,实现海水的原位淡化并持续供给纯水电解,实现了技术新突破。
至2050年,我国的氢能消耗将达10%,氢气供给结构预测如图2.
依据上文,回答问题。
(1)根据“东福一号”制氢原理,其技术路线属于 (填“直接电解”和“先淡化后电解”);装置用浓 KOH 溶液作电解液的作用:助力水蒸气液化和增强 ;电解水制氢的化学方程式为 。
(2)防水透气膜(PTFE)材料为聚四氟乙烯【化学式(C2F4)n】聚四氟乙烯的相对分子质量是 ,有关“PTFE”的说法正确的是 (填字母)。
a.只允许水分子通过 b.阳极中会发生氯腐蚀和副反应
c.能防止阴极钙镁离子的沉积 d.阻断海水中的离子效率可达 100%
(3)由图2可知,至 2050年 制氢的份额将显著增大。
【答案】(1) 先淡化后电解 水的导电性
(2) 100n acd
(3)可再生能源电解水
【详解】(1)“东福一号”通过防水透气膜(PTFE)两侧因蒸汽压差,使水蒸气自发汽化并跨膜传输至电解质端后液化,实现海水的原位淡化并持续供给纯水电解,故填:先淡化后电解;
用浓KOH溶液作电解液能助力水蒸气液化同时增强水的导电性,故填:水的导电性;
电解水生成氢气和氧气,方程式为:;
(2)聚四氟乙烯[化学式(C2F4)n]的相对分子质量为12×2n + 19×4n=100n;
a.由图1所示可知,PTFE只允许水分子通过,故a说法正确;
b.聚四氟乙烯的化学性质稳定,阳极中不会发生氯腐蚀和副反应,故b说法错误;
c.防水透气膜(PTFE)能防止阴极钙镁离子的沉积,故c说法正确;
d.由图1所示可知,PTFE阻断海水中的离子效率可达100%,故d说法正确。
故选acd;
(3)由图2可知,至2050年可再生能源电解水制氢的份额将显著增大。故填:可再生能源电解水。
15.(2025·广东广州·二模)生活中的污水常用物理、化学及生物方法进行分级处理。如图为污水分级处理流程示意图。
(1)“一级处理”中,沉砂池和初次沉淀池主要去除水中 (选填“可溶性”或“不溶性”)杂质。
(2)“二级处理”中,可在曝气池繁殖枯草芽孢杆菌来处理有机污染物。枯草芽孢杆菌是 (填“厌氧菌”或“好氧菌”)。
(3)“进一步处理”包括消毒等步骤。二氧化氯是一种高效的饮用水消毒剂,可由亚氯酸钠和氯气反应制得,同时还会生成一种常见的盐,该反应的化学方程式为 。
(4)含铝污泥能去除水中的磷。为探究影响污泥除磷率的因素,在锥形瓶中加入100mL模拟含磷废水,按下表调节pH并控制相关变量。反应3小时后过滤,测定污泥样品对磷的吸附量。
实验
酸碱度
污泥样品/g
反应温度/℃
吸附量/
1
3
0.3
25
3.13
2
7
0.3
25
2.62
3
11
0.3
25
2.1
4
7
0.4
25
x
5
7
0.5
25
4.24
①对比实验1、2、3,可得出结论 。
②通过实验可知,相同条件下,等体积水中加入的污泥样品质量越大,污泥除磷率越高。则实验4中x的数值范围是 。
【答案】(1)不溶性
(2)好氧菌
(3)
(4) 其它条件相同时,一定范围内,pH越小,吸附量越大
【详解】(1)“一级处理”中,沉砂池和初次沉淀池后不溶性杂质沉淀,过滤可除去。主要去除水中不溶性杂质。
(2)“二级处理”中,可在曝气池繁殖枯草芽孢杆菌来处理有机污染物。枯草芽孢杆菌是好氧菌。
(3)“进一步处理”包括消毒等步骤。二氧化氯是一种高效的饮用水消毒剂,可由亚氯酸钠和氯气反应制得,同时还会生成一种常见的盐,根据质量守恒定律,该反应的化学方程式为:Cl2+2NaClO2=2ClO2+2NaCl。
(4)①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。对比实验1、2、3,可得出结论其它条件相同时,一定范围内,pH越小,吸附量越大。
②相同条件下,等体积水中加入的污泥样品质量越大,污泥除磷率越高。实验2、4、7变量是污泥样品,其他条件相同,实验4污泥样品质量在实验2、7之间,则实验4吸附量在实验2、7之间,2.62<x<4.24。
16.(2025·广东湛江·三模)纯碱,其化学名为碳酸钠,是一种重要的化工原料,广泛用于玻璃、造纸、纺织等行业及洗涤剂的生产。某化学兴趣小组对纯碱开展项目式学习。
(1)我国制碱工业的先驱是 (填字母)。
a. 道尔顿 b. 张青莲 c. 门捷列夫 d. 侯德榜
(2)制碱的主要流程(部分产物已省略)如图1所示。
ⅰ.操作Ⅰ所用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。
ⅱ.为了实现“联合制碱法”中碳酸氢钠的生成,需要向饱和食盐水溶液中通入两种特定气体,这些气体是联合制碱反应的重要原料,根据图1分析吸收的气体是 (填序号)。
A. B. C. D.
ⅲ.反应①中有四种反应物,化学方程式为 。
ⅳ.上述已知生产流程中,可循环使用的物质是 。
(3)市售纯碱常含有少量氯化钠等杂质。如图2是碳酸钠和氯化钠两种物质的溶解度曲线。
ⅰ.10℃时,碳酸钠的溶解度为 。
ⅱ.等质量碳酸钠、氯化钠饱和溶液分别从40℃降温到10℃,析出晶体较多的是 。
ⅲ.碳酸钠饱和溶液中混有少量的氯化钠杂质,提纯碳酸钠可采用的方法是 。
(4)纯碱在洗涤剂中也能发挥去污作用,主要原因是其水溶液呈碱性。从微观角度分析,碱性溶液能体现碱性,是因为溶液中都有自由移动的 。
【答案】(1)d
(2) 漏斗 AC 二氧化碳/CO2
(3) 10g 碳酸钠/Na2CO3 降温结晶
(4)氢氧根离子/OH-
【详解】(1)a、道尔顿提出了原子论,不符合题意;
b、张青莲对相对原子质量的测定作出了卓越的贡献,不符合题意;
c、门捷列夫发现了元素周期律并编制出元素周期表,不符合题意;
d、侯德榜发明了侯氏制碱法,是我国制碱工业的先驱,符合题意。
故选d;
(2)ⅰ.操作Ⅰ实现了固液分离,是过滤,过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗,故填:漏斗;
ⅱ.向饱和的食盐水中通入气体1和气体2后,反应生成碳酸氢钠和氯化铵,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,生成物中含Na、H、C、O、N、Cl,反应物中含Na、Cl、H、O,故通入的气体中应该含有氮元素和碳元素,则通入的气体应是氨气和二氧化碳。
故选:AC;
ⅲ.反应①中有四种反应物,则反应物应为NaCl、H2O、NH3和CO2,生成物为NH4Cl和NaHCO3;故化学方程式为:;
ⅳ.上述已知生产流程中,二氧化碳是反应物,也是生成物,可循环使用;故填:二氧化碳;
(3)ⅰ.根据图2碳酸钠的溶解度曲线可知,时,碳酸钠的溶解度为10g;故填:10g。
ⅱ.由图2碳酸钠的溶解度曲线可知,碳酸钠的溶解度随温度的降低而减小,且受温度影响变化较大;氯化钠的溶解度受温度影响变化较小。等质量碳酸钠、氯化钠饱和溶液分别从降温到,碳酸钠析出晶体较多;故填:碳酸钠;
ⅲ.碳酸钠和氯化钠的溶解度都随温度的升高而增大,但碳酸钠的溶解度受温度影响较大,饱和溶液降温时可以析出较多晶体;氯化钠的溶解度受温度的影响较小,即使是饱和溶液,降温时析出晶体也很少。故若碳酸钠饱和溶液中仅混有少量的氯化钠杂质,提纯碳酸钠可采用的方法是:降温结晶;
(4)从微观角度分析,碱性溶液具有相似的化学性质(碱性),是因为溶液中都有自由移动的氢氧根离子;故填:氢氧根离子。
17.(2023·广东清远·一模)兴趣小组同学为了测定某钙片中碳酸钙的含量,选用稀盐酸进行测定。
(1)小组同学想将实验室溶质质量分数为37%的浓盐酸稀释为10%稀盐酸,需要加水 g。稀释过程中使用到的玻璃仪器有烧杯,玻璃棒,胶头滴管、 。
(2)兴趣小组同学用上述稀释后的稀盐酸与钙片进行反应,测得产生气体,则该钙片中碳酸钙的质量分数是多少?(请写出计算过程)
(3)兴趣小组同学通过市场调查,常见的三种补钙产品的有关信息如下表:
品名
钙尔奇—D
凯思立—D
枸木缘酸钙
主要含钙物质
碳酸钙
碳酸钙
枸木缘酸钙
钙元素含量(mg/片)
600
500
168
数量(片/瓶)
30
20
30
价格(元/瓶)
27.00
23.10
25.20
上述三种补钙产品中,当含有相同的钙元素时 (填品名)价格相对便宜。
【答案】(1) 135 量筒
(2)解:设该钙片中碳酸钙的质量为x,则
解得:
则钙片中碳酸钙的质量分数为
答:该钙片中碳酸钙的质量分数为80%。
(3)钙尔奇―D
【详解】(1)根据稀释前后溶质质量不变,设需要加水的质量为x,则:50g×37%=(50g+x)×10%,解得x=135g;
稀释过程中使用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒。
(2)见答案。
(3)由表格信息可知,当所购补钙产品分别含100mg钙元素时,三种补钙产品的价格分别为:
钙尔奇—D:27.00÷30÷600×100=0.15(元);
凯思立—D:23.10÷20÷500×100=0.231(元);
枸缘酸钙 :25.20÷30÷168×100=0.5(元);
比较可知,钙尔奇—D价格相对便宜。
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专题04 自然界的水 溶液
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命题解读
考向
近三年考查统计
1.知道水对生命活动的重大意义,认识水是宝贵的自然资源,树立保护水资源和节约用水的意识。
2.认识水的组成,知道硬水与软水的区别。
3.了解吸附、沉降、过滤和蒸馏等净化水的常用方法。
4.了解饱和溶液和溶解度的含义。
5.能进行溶质质量分数的简单计算。
6.认识溶质质量分数的含义,能配制一定溶质质量分数的溶液。
7.了解溶液在生产、生活中的重要意义。
考向一 水的净化
2025·广东卷第12题
2025·深圳卷第14题
2024·广东卷第12题
2024·广州卷第7题
2024·广州卷第20题
2023·广东卷第17题
2023·广州卷第8题
考向二 水的电解
2025·广州卷第10题
2024·广东卷第17题
2024·广州卷第14题
2023·广州卷第10题
2023·深圳卷第5题
考向三 溶解度及其应用
2025·广东卷第19题
2025·广州卷第19题
2025·深圳卷第7题
2024·广东卷第14题
2024·广州卷第18题
2024·深圳卷第11题
2023·广东卷第14题
2023·广州卷第17题
2023·深圳卷第10题
考向四 有关溶质质量分数的计算
2025·广州卷第11题
2025·深圳卷第12题
考向一 水的净化
【典题1】(2025·广东卷)下列关于自来水厂净水的说法错误的是
A.自来水厂的水源需要保护 B.明矾可使悬浮的杂质沉降
C.消毒除去水中部分微生物 D.自来水厂净水后得到纯水
◆一句话点评:根据自来水厂的净水过程,考查水的几种净化方式。
【仿照题】(2025·广东汕头·二模)某品牌矿泉水中含有钙、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)。下列说法正确的是
A.矿泉水中的钙、钾属于人体所需的微量元素
B.活性炭的作用是吸附可溶性钙镁化合物
C.超滤是利用膜分离技术获得纯水
D.臭氧灭菌的过程中,发生化学变化
考向二 水的电解
【典题1】(2023·广州卷)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
◆一句话点评:通过电解水的实验探究,考查物质的组成。
【仿照题】(2025·广东汕头·二模)实验小组同学利用下图装置进行电解水实验,观察到正、负极产生气体体积比小于理论值1:2,实验研究了影响气体体积比的因素,结果见下表。下列说法错误的是
序号
电极材料
溶解在水中的物质
研究结果
①
铂丝
NaOH
②
铂丝
Na2SO4
③
石墨
Na2SO4
④
石墨
NaOH
⑤
铂丝
NaOH、H2、O2(气体达饱和)
A.正极产生的气体是O2
B.对比①④,说明石墨电极可能不利于O2的获取
C.正、负极气体体积比小于1:2可能与H2和O2在水中的溶解性有关
D.电极材料相同时,使用NaOH溶液的实验效果均优于Na2SO4溶液
考向三 溶解度及其应用
【典题1】(2025·广东深圳卷)和是两种常见的氮肥,二者溶解度曲线如图所示,下列说法正确的是
A.的溶解度比的溶解度小
B.将的饱和溶液升温至80℃,溶质质量分数会增大
C.时饱和溶液质量分数为45.8%
D.80℃时将加入200g水中,会形成不饱和溶液
◆一句话点评:根据溶解度曲线,考查溶解度的计算、析出结晶的方式、溶质质量分数的计算。
【仿照题】(2025·广东揭阳·一模)固体物质A、B、C的溶解度曲线如图所示。下列相关说法正确的是
A.℃时,将接近饱和的C溶液通过降温变为饱和溶液
B.从B溶液中分离出杂质A一般采用降温结晶法
C.分别将A和C的饱和溶液从℃升温至℃,溶质质量分数的变化是A增大、C减小
D.℃时,将30gA加入到50g水中充分溶解,可得75gA的饱和溶液
考向四 有关溶质质量分数的计算
【典题1】(2025·广东广州卷)农业生产中,用质量分数为16%的氯化钠溶液选种。关于该溶液的说法正确的是
A.溶液中溶质与溶剂质量之比为16:100
B.从100g该溶液中取出50g,剩余溶液溶质质量分数为8%
C.任取10g该溶液都含有1.6g氯化钠
D.将16g氯化钠固体完全溶解在100g水中,可配成该溶液
◆一句话点评:利用溶质质量分数的计算公式,考查浓溶液的稀释和稀溶液的增浓等计算。
【仿照题】(2025·广东汕头·二模)要配制溶液,下列操作正确的是
A.用量筒量取水
B.将固体放入小烧杯中,用托盘天平称取
C.将试纸伸入溶液中测得
D.的溶液加入水稀释得到溶液
考向一 水的净化
1.(2024·广东卷)“劳动是一切幸福的源泉”。下列劳动实践与化学知识没有直接关联的是
选项
劳动实践
化学知识
A
用活性炭等材料制作净水器
活性炭有可燃性
B
用柠檬酸和小苏打自制汽水
柠檬酸和小苏打能反应生成CO2
C
用碳纤维复合材料制作龙舟桨
碳纤维复合材料密度小、强度高
D
用铁板和硫酸铜溶液制作金属蚀刻画
铁和硫酸铜溶液能发生置换反应
2.(2024·广东广州卷)劳动谱写时代华章,奋斗创造美好未来。下列劳动项目与所涉及的化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用白醋除去水垢
醋酸具有酸性
B
洗净擦干炒菜后的铁锅
铁在潮湿空气中易生锈
C
用活性炭制作简易净水器
活性炭具有导电性
D
利用秸秆发酵产生沼气
沼气中含有的甲烷可作燃料
3.(2023·广东广州卷)某学习小组制作的净水器如图,关于该净水器的说法正确的是
A.能把自来水变成纯净物
B.能除尽水中的可溶性杂质
C.能除去水中的色素和异味
D.净水时水最后流经小卵石
4.(2023·广东卷)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 。
5.(2025·广东深圳卷)生活污水任意排放会导致环境污染,需经过处理,符合我国相应的国家标准后才可以排放或者循环使用,调查后发现某污水厂处理污水流程如下。
(1)格栅分离的原理类似于在实验室中 操作。
(2)上述处理过程中,有化学反应的是 池(任写一个)
(3)二级处理前一般不加消毒剂,原因是?
(4)三级处理之后的“中水”(里面含有少量氯气)养鱼,他们为了养观赏鱼,使用鱼乐宝净化水,鱼乐宝主要成分,用消除氯气,假设每片药丸含有,请问平均每片鱼乐宝能消除多少氯气?(相对分子质量为158)
(5)为什么鱼乐宝使用中有安全隐患?请根据反应原理说明理由 。
6.(2024·广东广州卷)学习小组进行水质调查时发现某池塘水较浑浊,为此开展水质研究。
【查阅资料】
①明矾溶于水生成的Al(OH)3胶体,能吸附水中悬浮物,发生沉降,从而达到净水目的。
②Al(OH)3胶体能溶于酸。
③净水效果可用浊度去除率A表示,A值越大表示净水效果越好。
I.探究影响明矾净水效果的因素
【提出猜想】猜想a:一定范围内,明矾的用量越大,净水效果越好。
猜想b:一定范围内,水样的酸性越强,净水效果越差。
【实验准备】配制絮凝剂溶液和稀硫酸
(1)用明矾配制100mL质量分数为1%的絮凝剂溶液(密度取1.0g/cm3),需用到的玻璃仪器除了量筒、烧杯、胶头滴管外,还需要 。
(2)用质量分数为98%的浓硫酸(密度取1.8g/cm3)加水稀释配制100mL质量分数为9.8%的稀硫酸(密度取1.0g/cm3),需要量取浓硫酸的体积为 mL(结果保留1位小数)。
【设计实验,验证猜想】取该水样,按下列实验方案加入试剂后,充分搅拌,静置tmin,测定水样的浊度并计算得到浊度去除率,记录数据。
实验序号
水样体积/mL
1%絮凝剂溶液体积/mL
9.8%硫酸体积/mL
蒸馏水体积/mL
tmin后浊度去除率
i
200
5.0
0
5.0
A1
ii
200
V1
0
7.5
A2
iii
200
0
0
V2
A3
iv
200
5.0
2.0
3.0
A4
v
200
5.0
5.0
0
A5
【数据分析,交流讨论】
(3)实验i、ⅱ、ⅲ用于探究猜想a是否成立,则V1= ,V2= 。
(4)实验测得A1>A2>A3,由此得出的结论是 。
(5)实验证明猜想b成立,得出该结论的依据是 (用A的大小关系表示)。
(6)水样的酸性越强,净水效果越差,原因是 。
Ⅱ.硬水的软化
(7)取少量水样,加入 ,振荡后静置,产生较多浮渣,说明水样是硬水。用沉淀法除去水样中的Ca2+和Mg2+后,再加入盐酸调节溶液至中性,得到软水。
考向二 水的电解
7.(2025·广东广州卷)下列各物质的性质和用途没有直接联系的是
选项
性质
用途
A
不锈钢抗腐蚀性好
制造医疗器械
B
水在通电条件下有氢气生成
用于生产氢气
C
氮气化学性质不活泼
用于生产氮肥
D
金刚石导热性好
用于集成电路基板散热
8.(2024·广东广州卷)关于下列实验的说法,不正确的是
A.实验①:集气瓶内水平面上升约,说明氧气约占空气体积
B.实验②:电解水的玻璃管内分别生成H2和O2,说明水由H和O两种元素组成
C.实验③:白磷燃烧但红磷不燃烧,说明白磷的着火点比红磷的低
D.实验④:反应前后称量的总质量不同,说明该反应不符合质量守恒定律
9.(2023·广东深圳卷)下列说法正确的是
A.a和b质量比为2:1 B.H2具有助燃性
C.水是由氢元素和氧元素组成的 D.水的电解是物理变化
10.(2024·广东卷)加快能源转型升级,发展新质生产力。氢气是最理想的清洁能源,依据不同制取方式,可分为“绿氢”“灰氢”“蓝氢”“紫氢”和“金氢”等。如图带你认识“多彩”的氢。
储氢是实现氢能广泛应用的重要环节,分为物理储氢和化学储氢,前者包括高压气态、低温液态、吸附等储存方式,后者将氢气转化为其他化合物进行储存。“液氨储氢”的原理是氢气与氮气在一定条件下生成液氨,进行储存。
依据上文,回答问题。
(1)电解水制氢的化学方程式为 。
(2)属于“绿氢”和“紫氢”的分别是 和 (填字母)。
a.风能发电制氢 b.煤燃烧发电制氢 c.核能发电制氢
(3)从微观角度解释,氢气能被压缩储存的原因是 。
(4)将氢气降温液化进行储存,属于物理储氢中的 储存方式。
(5)“液氨储氢”属于 (填“物理”或“化学”)储氢。
(6)写出氢能的一种应用 。
考向三 溶解度及其应用
11.(2024·广东卷)硫酸铝的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是
A.将硫酸铝饱和溶液从10℃升温至40℃,仍是饱和溶液
B.20℃时,将16.0g硫酸铝加入50.0g水中,形成不饱和溶液
C.30℃时,硫酸铝的溶解度为36.4g
D.40℃时,硫酸铝饱和溶液的溶质质量分数为45.8%
12.(2024·广东深圳卷)、溶解度示意图,下列说法正确的是( )
A.40℃时,将放入100g水中得到100.14g溶液
B.40℃时,的饱和溶液降温后仍是饱和溶液
C.40℃时,饱和溶液的溶质质量分数为11.7%
D.40℃时,溶解度比溶解度大
13.(2023·广东卷)“盐穴储气” 是一种地下储能技术、 储气时采集盐水, 注水时排天然气, 原理如图所示,回答下列题。
采集的盐水主要含 NaCl和少量 MgSO4。根据下图判断,下列说法正确的是
A.溶解度:MgSO4> NaCl
B.MgSO4的溶解度随温度升高而增大
C.a℃时,MgSO4溶液的溶质质量分数为50%
D.将盐水蒸发结晶,可得到较纯的 NaCl
14.(2023·广东深圳卷)下图是亮亮看到的NH4H2PO4和MgSO4溶解度曲线,下列说法正确的是:
A.搅拌,可以使溶解度变大
B.20℃时,在100g水中加33.7 gNH4H2PO4形成不饱和溶液
C.40℃时,NH4H2PO4的溶解度大于MgSO4的溶解度
D.NH4H2PO4溶液降温一定有晶体析出
15.(2025·广东广州卷)碳酸钡 (BaCO3) 广泛用于制造光学玻璃、陶瓷、搪瓷、颜料等,工业上用重晶石(BaSO4)碳化法生产碳酸钡的流程如下:
(1)煅烧炉得到的副产品是 (写化学式)。
(2)粗BaS中的杂质不参与反应,反应器中生成的和均进入溶液A在碳化塔中与反应完全转化为沉淀。
①BaS与H2O反应的化学方程式是 。
②如果参加反应的BaS质量是338kg,理论上碳化塔中参加反应的质量是 kg。
(3)结合上述工艺,设计吸收碳化塔产生的酸性气体H₂S的合理方案:
(4)BaCO₃可用于制备其他钡的化合物。已知的溶解度如下表:
温度/℃
0
20
40
60
80
溶解度/g
BaCl2
31.6
35.7
40.7
46.4
52.4
Ba(OH)2
1.7
3.9
8.2
20.9
101.4
①描述两种物质的溶解度特点:
范围内溶解度均较大,随温度升高而增大。
Ba(OH)2: 。
②以 为原料制备 固体,简述操作过程:在加热条件下,将BaCO3固体溶于浓盐酸, 。
16.(2024·广东广州卷)碳酸锂(Li2CO3)广泛应用于电池、陶瓷和医药等领域。利用浓缩后的盐湖卤水(含有NaCl、LiCl、Li2SO4和MgCl2)制备Li2CO3的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)浓缩后的盐湖卤水中含有的金属阳离子除Li+外,还有 (填离子符号)。
(2)“除杂1”所得滤渣的主要成分除CaSO4外,还有 。
(3)“除杂2”中加入Na2CO3溶液的目的是 。
(4)“滤液2”显 性(填“酸”、“中”或“碱”)。
(5)结合下图分析:
①“调pH”至溶液显中性,“操作1”为 。
②若未加盐酸“调pH”而直接进行“操作1”,析出的NaCl固体中可能含有LiOH,原因是 。
(6)“滤液3”一定是 (填化学式)的饱和溶液。
(7)“沉锂”时发生反应的化学方程式为 。
17.(2023·广东广州卷)制盐在我国有着悠久的历史。某盐湖水样品含有NaCl、Na2SO4及少量MgSO4和CaSO4,某小组从中获取NaCl和Na2SO4的主要过程如下:
(1)“除杂1”应依次加入的两种试剂是 、 ,“除杂2”应加入的试剂是 。(除杂限选试剂:HCl、HNO3、Na2CO3、Ca(OH)2)
(2)将“溶液A”在80℃蒸发浓缩,至有少量固体析出。
①该小组分析溶解度曲线,推测析出的少量固体是NaCl,但检验后却发现是Na2SO4。请作出合理解释: 。
②该小组停止蒸发浓缩,经 、过滤得到大量Na2SO4固体及母液;将母液中的NaCl分离出来,操作是 。
(3)设计由硫磺(单质硫)生产Na2SO4的转化路径,依次写出反应的化学方程式: 。(提示:常见+4价硫的化合物可与O2化合为+6价硫的化合物)
18.(2025·广东卷)NaCl在生产生活中应用广泛。兴趣小组开展NaCl制备方法的研究,并探究NaCl溶解度的影响因素。
(1)海水晒盐:据图分析,从海水中获得粗盐的方法是 结晶。
(2)精制NaCl
【查阅资料】
ⅰ.一种精制NaCl的方法是将HCl气体通入饱和食盐水中,析出NaCl晶体。
ⅱ.25℃时,100g水中最多能溶解NaCl的质量随通入HCl的质量变化如表。
HCl的质量/g
0.0
5.4
16.8
25.9
NaCl的质量/g
36.0
32.4
25.1
19.4
【交流讨论】25℃时,NaCl的溶解度随HCl质量的增大而 ,原因是NaCl和HCl在水中解离出相同的 (填离子符号)。
(3)探究NaOH对NaCl溶解度的影响
【提出猜想】NaOH在水中能解离出,会降低NaCl的溶解度。
【实施实验】
ⅰ.配制溶液:配制饱和NaCl溶液,如图中不需要用到的玻璃仪器是 (填名称)。
ⅱ.实验探究:向等质量的饱和NaCl溶液中加入不同质量的NaOH固体,测得溶液中NaCl的质量分数(用a表示)如表。
实验序号
温度/℃
NaOH的质量/g
NaCl的质量分数
1
25
0.0
2
25
10.0
3
25
30.0
【分析讨论】
ⅰ. (结果精确到0.1%)。
ⅱ.实验证明猜想成立,得出该结论的依据是 (用a的大小关系表示)。
【拓展延伸】科研人员将一定质量的NaOH加入海水中进行电解,发现析出了NaCl晶体,分析原因:
ⅰ.水因电解而减少。电解水的化学方程式为 。
ⅱ. 。
考向四 有关溶质质量分数的计算
19.(2025·四川宜宾卷)20℃时,用150g质量分数为15%的NaCl溶液进行如图所示的实验。
已知:20℃时,NaCl的溶解度为36g。下列有关说法正确的是
A.烧杯①中NaCl的质量分数为5%
B.烧杯②中溶剂的质量为60g
C.烧杯③中NaCl的质量分数计算式可表示为
D.烧杯②③中溶液质量相等
20.(2025·广东深圳卷)回答下列问题。
室温加水
加热
生成溶液
无明显现象
生成溶液
生成二氧化碳
生成溶液和氧气
迅速生成氧气,爆炸
(1)不慎将洗鼻盐撒到稀盐酸中,有气泡产生,小组成员决定探究洗鼻盐的成分,经实验证明,产生的气体无色无味,能使澄清石灰水变浑浊。澄清石灰水变浑浊的化学方程式是 。
(2)同学认为可以先对洗鼻水进行加热,然后再进行其余检验,另一位认为不对。请你写出认为不对的理由 。
洗鼻盐中另有一类含钠元素的盐类是什么?
(3)猜想一: ;猜想二:;猜想三:。
将洗鼻盐加入蒸馏水中,实验现象为大试管中出现水雾, (填写现象),得出结论,猜想三是错误的。
(4)碳酸氢钠加热后能生成二氧化碳,把这个洗鼻水放到了大试管中,塞入带导管的橡胶塞, (写实验操作步骤),证明猜想二是对的。
(5)碳酸氢钠受热分解产生二氧化碳,请写出化学方程式: 。
(6)用相同浓度的浓盐水配制等质量的0.9%的盐水A和2.6%的盐水B,请问配制成A溶液加的蒸馏水多,还是配制成B溶液加的蒸馏水多?
(7)洗鼻盐在 下保存。
21.(2025·四川自贡卷)某同学用50g质量分数为6.4%的NaOH溶液做电解水实验(NaOH的作用是增强导电性)。通电一段时间后,溶液质量变为32g,不考虑水的挥发,且无固体析出。
(1)剩余溶液中溶质的质量分数为 。
(2)计算理论上电解水产生氧气的质量(写出计算过程)。
22.(2025·西藏卷)过氧化氢溶液在医疗上可用于消毒防腐。将某过氧化氢溶液样品100g与2g二氧化锰在烧杯中混合,发生反应:。过氧化氢完全反应后,测得烧杯中物质的总质量为101.2g(不考虑水的蒸发)。请完成下列分析及计算:
(1)该反应属于 反应(填基本反应类型)。
(2)过氧化氢完全反应生成氧气的质量为 g。
(3)求过氧化氢溶液样品中溶质的质量分数(写出计算过程)。
23.(2025·甘肃金昌卷)“金粉”(Cu-Zn合金)是一种金属颜料,可用于文物修复。某化学兴趣小组为测定“金粉”中铜的含量,进行了下图所示的实验。请根据图示数据计算:
(1)生成氢气的质量为 。
(2)该“金粉”中铜的质量分数(写出计算过程)。
(3)所用稀硫酸中溶质的质量分数(写出计算过程)。
一、水的净化
净水方法
原理
作用
所得物质类别
净化程度
沉降
静置沉降
利用重力作用使水中较大颗粒的不溶性杂质自然沉降
除去不溶性杂质
混合物
从上往下逐渐增强
吸附沉降
加入混凝剂,利用其溶于水后生成的胶状物吸附悬浮的小颗粒,使其聚集在一起形成较大颗粒而沉降下来
过滤
把液体与不溶于该液体的固体物质分离
除去不溶性杂质
混合物
吸附
利用活性炭等具有吸附作用的物质,把水中一些不溶性杂质滤去,部分可溶性杂质吸附在其表面而除去
除去不溶性杂质、部分可溶性杂质、异味和色素
混合物
蒸馏
通过加热的方法使水变成水蒸气,然后将其冷凝成蒸馏水
除去难溶性杂质和可溶性杂质
纯净物
二、探究水的组成及变化
实验仪器
电解器与直流电源等
实验装置
实验步骤
在电解器玻璃管里加满水,接通直流电源,观察并记录两个电极附近和玻璃管内发生的现象
实验现象
通电后,两个玻璃管内液面均下降,两个电极附近均有无色气泡产生,与电源正极相连的玻璃管内液面下降较慢,与电源负极相连的玻璃管内液面下降较快,一段时间后正、负极玻璃管内产生气体的体积比约为1:2
气体检验
切断上述装置中的电源,用燃着的木条分别在两个玻璃管尖嘴口检验电解反应中产生的气体,①放在正极端玻璃管尖嘴口处的木条燃烧更旺,说明该玻璃管内收集的气体是氧气;②放在负极端玻璃管尖嘴口处的木条将管内气体点燃,气体燃烧时产生淡蓝色火焰,说明该玻璃管内收集的气体是氢气
化学方程式
2H2O 通电 2H2↑+O2↑
实验分析
水在通电后发生了化学变化,生成了氢气和氧气。氢气是由氢元素组成的,氧气是由氧元素组成的,根据化学反应前后元素种类不变,可以推断水是由氢、氧两种元素组成的
实验结论
①水在通电条件下发生分解反应,生成氢气和氧气;
②水是由氢、氧两种元素组成的。
三、溶解度曲线的意义
(1)溶解度曲线的意义
①溶解度曲线上的点表示该溶质在某温度下的溶解度;
②两条溶解度曲线的交点表示对应温度下两种溶质具有相同的溶解度。
③溶解度曲线下方的点表示溶液是对应温度下该溶质的不饱和溶液;溶解度曲线上方的点表示的是该温度下的过饱和溶液,此时应析出晶体。
(2)溶解度曲线的变化规律
①陡升型∶多数固体物质的溶解度随温度的升高而增大,如硝酸钾,获取晶体的方法:降温结晶;
②缓升型∶少数固体物质的溶解度受温度变化的影响很小,如氯化钠,获取晶体的方法:蒸发结晶;
③下降型∶极少数固体物质的溶解度随温度的升高而减小,如氢氧化钙,获取晶体的方法:升温结晶。
四.溶质质量分数的计算
1.有关溶液稀释的计算
方法
加溶剂
与稀溶液混合
依据
稀释前后溶液中溶质的质量不变
混合后溶液中溶质的质量等于混合前两溶液中溶质质量之和
公式
设浓溶液的质量为 A,溶质的质量分数为a%,加水稀释成溶质的质量分数为b%的质量为B的稀溶液,则A×a% =B×b%(其中B=A+m水)
设原溶液质量为A,溶质的质量分数为a%,稀溶液质量为B,溶质的质量分数为b%,两溶液混合后得到溶质的质量分数为c%的溶液,则 A×a%+B×b%=(A+B)×c%
2.有关溶液增浓的计算
方法
加溶质
蒸发溶剂(无晶体析出)
与浓溶液混合
依据
增加溶质后,溶液中溶质质量=原溶液中溶质质量+增加的溶质质量
蒸发溶剂前后,溶液中溶质质量不变
同1 中“与稀溶液混合”
公式
设原溶液的质量为A,溶质的质量分数为a%,加人质量为B的溶质后变成溶质的质量分数为 b%的溶液,则A×a%+B=(A+B)×b%
设原溶液的质量为A,溶质的质量分数为a%,蒸发质量为B的溶剂后变成溶质的质量分数为b%的溶液,则 A×a% =(A-B)×b%
1.(2025·广东深圳·三模)《本草纲目》记载:“火药乃焰硝、硫黄、杉木炭所合……”焰硝经处理可得到含少量NaCl的KNO3溶液,将其蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,最终得到较纯净的KNO3固体。KNO3和NaCl的溶解度曲线如下图所示。下列说法正确的是
A.KNO3的溶解度大于NaCl的溶解度
B.冷却结晶时会有KNO3晶体析出
C.“过滤”所得滤液中的溶质只含有NaCl
D.“蒸发浓缩”是为了获得较高温度下NaCl的饱和溶液
2.(2025·广东清远·一模)某化学社团自制电解水装置如图所示。下列说法错误的是
A.若a管中气体为1mL,则b管中气体为3mL
B.点燃b管中的气体可证明水中含有氢元素
C.a管中气体可使带火星木条复燃
D.研究物质的分解是认识物质组成的一种思路
3.(2025·广东广州·二模)学习小组设计了自制净水器,原理如下图。关于该净水器的说法不正确的是
A.石英砂能除去部分不溶性杂质 B.活性炭能吸附色素和异味
C.烧杯中的水为软水 D.离子交换树脂能杀菌消毒
4.(2025·广东深圳·二模)粗盐中含有少量MgCl2。NaCl和MgCl2的溶解度曲线如图。下列说法正确的是
A.降温结晶可以除去NaCl饱和溶液中全部的MgCl2
B.t℃时,两种物质的饱和溶液中溶质质量分数:MgCl2>NaCl
C.t℃时,可配制得到溶质质量分数为70%的MgCl2溶液
D.往10g6%的NaCl溶液中加入20g水可稀释得到3%的NaCl溶液
5.(2025·广东梅州·一模)某同学进行“悬浮的鸡蛋”趣味实验,某温度下将一枚鸡蛋投入硫酸铜饱和溶液中,现象如图1,图2是硫酸铜的溶解度曲线,下列说法正确的是
A.20℃时,通过搅拌可使硫酸铜的溶解度大于20.7g
B.向40℃接近饱和硫酸铜溶液中继续加入硫酸铜可将该溶液转化为饱和溶液
C.60℃时,将25g硫酸铜固体加入50g水中,固体全部溶解
D.若要使鸡蛋上浮,可向溶液中加入一定量的水
6.(2025·广东汕头·三模)我国化学家侯德榜在氨碱法的基础上,创立了侯氏制碱法,“制碱”生产过程涉及到Na2CO3、NH4Cl、NaCl等物质,NH4Cl、Na2CO3,和NaCl三种物质的溶解度曲线如图所示,下列说法正确的是
A.三种物质的溶解度均随温度升高而增大
B.40℃时,将25克Na2CO3固体溶于50克水中,得到Na2CO3的不饱和溶液
C.除去NH4Cl中混有的少量NaCl,可采用降温结晶的方法
D.40℃时,将M点所示的饱和溶液降温到20℃,析出晶体的质量为29g
7.(2025·广东茂名·二模)侯德榜应范旭东之邀,研究并发明了联合制碱法,生产出Na2CO3的同时得到副产品NH4Cl,促进了制碱技术的发展。实验测得上述物质的溶解度曲线如图所示,下列说法正确的是
A.t1℃时,50g水中最多能够溶解20gNa2CO3
B.t2℃时,Na2CO3溶液和NH4Cl溶液中溶质的质量分数相同
C.实现Na2CO3溶液从不饱和溶液到饱和溶液的转化,可采用增加溶剂的方法
D.t3℃将10gNa2CO3饱和溶液蒸发掉1g水,恢复到原温度,所得溶液仍是饱和溶液。
8.(2025·广东东莞·三模)甲、乙、丙三种固体物质的溶解度曲线如图所示,下列说法中不正确的是
A.P点的含义是时,甲、乙两种物质的溶解度相等
B.时,甲物质的饱和溶液中溶质的质量是
C.将丙物质的不饱和溶液转化为饱和溶液,可采用的方法是升高温度、增加溶质或蒸发溶剂
D.时等质量的甲、乙、丙溶液分别升温到(忽略水分的蒸发),所得溶液的质量大小关系是甲>乙>丙
9.(2024·广东·三模)为探究水的组成,现用如图的装置电解含10%氢氧化钠的水溶液,下列分析正确的是
A.氢氧化钠的作用是增强水的导电性
B.a管中的气体能使燃着的木条烧得更旺
C.a管与b管中气体质量比为2:1
D.实验后氢氧化钠溶液的溶质质量分数不变
10.(2025·广东广州·三模)某实验小组收集浑浊的河水,模拟自来水厂的净水过程,最终得到蒸馏水。净水过程如下图所示。下列说法不正确的是
A.加入明矾的作用是吸附悬浮杂质,加速沉降
B.经过操作①后得到的水依然浑浊,可能原因是滤纸破损
C.物质C不可能是活性炭
D.操作③的名称为蒸馏
11.(2025·广东广州·二模)某同学在化学实验室利用自来水进行系列实验,实验流程如图所示。下列说法正确的是
A.操作①为加热煮沸 B.操作②可以说明水是由氢、氧元素组成的
C.经过操作③可以得到红色固体a D.水样①一定是硬水,水样②可能是软水
12.(2025·广东汕头·三模)高纯硫酸锶(SrSO4,难溶于水)广泛应用于磁性材料行业。某兴趣小组利用天青石(主要是SrSO4和少量CaCO3)为原料制备高纯硫酸锶的工艺流程设计如下:
、在水中的溶解度如下表:
温度/℃
0
20
40
60
80
溶解度/g
0.91
1.77
3.95
8.42
20.2
0.19
0.17
0.14
0.12
0.09
(1)“粉碎”的作用 。
(2)“反应1”中,请补充相关化学方程式。
,该反应中的CO2可以回收利用,请举出它的一种用途: 。
(3)操作a为 。
(4)“焙烧”后,可得到固体产物除了CaO还有 。
(5) “浸取”所用水温,下列选项中最恰当的是 ,请解释原因 。
A.0℃ B.40℃ C. 60℃ D.80℃
(6)“反应2”是复分解反应,请写出对应的化学方程式 。
13.(2025·广东广州·三模)在广州南沙电氢智慧能源站,7个储存氢气的固态储氢装置是我国首次将光伏发电制成固态氢能应用于电力系统,“绿电”与“绿氢”转化的示意图如下图所示。
(1)写出电解水制氢气的化学反应方程式: ,该反应属于 (填基本反应类型)。
(2)固态合金储氢装置中释放出的氢气,被高压加注到新能源汽车中。高压加注压缩过程中发生的改变是 (从微观角度解释)。
(3)合金Mg2Cu是一种潜在的贮氢材料,高温时在氩气保护下,由一定质量比的Mg、Cu单质熔炼获得。熔炼制备Mg2Cu合金时,通入氩气的目的是 。
(4)Mg2Cu合金在350℃时,在氢气保护下完全吸收氢气生成MgH2和MgCu2,其化学反应方程式为 氢化镁中镁元素为+2价,则氢化镁中氢元素的化合价为 。
14.(2025·广东佛山·三模)我国电解海水制氢主要有“直接电解”和“先淡化后电解”两种技术路线,而“直接电解”技术常出现如阳极氯腐蚀和副反应、阴极钙镁离子沉积和膜堵塞等问题。谢和平院士团队研制出“东福一号”,该装置能在 250mA/cm2电流密度下稳定运行133天以上连续制氢,且能耗与商用碱性电解水装置相当。该装置运行的机理如图1:防水透气膜(PTFE)两侧因蒸汽压差,使水蒸气自发汽化并跨膜传输至电解质端后液化,实现海水的原位淡化并持续供给纯水电解,实现了技术新突破。
至2050年,我国的氢能消耗将达10%,氢气供给结构预测如图2.
依据上文,回答问题。
(1)根据“东福一号”制氢原理,其技术路线属于 (填“直接电解”和“先淡化后电解”);装置用浓 KOH 溶液作电解液的作用:助力水蒸气液化和增强 ;电解水制氢的化学方程式为 。
(2)防水透气膜(PTFE)材料为聚四氟乙烯【化学式(C2F4)n】聚四氟乙烯的相对分子质量是 ,有关“PTFE”的说法正确的是 (填字母)。
a.只允许水分子通过 b.阳极中会发生氯腐蚀和副反应
c.能防止阴极钙镁离子的沉积 d.阻断海水中的离子效率可达 100%
(3)由图2可知,至 2050年 制氢的份额将显著增大。
15.(2025·广东广州·二模)生活中的污水常用物理、化学及生物方法进行分级处理。如图为污水分级处理流程示意图。
(1)“一级处理”中,沉砂池和初次沉淀池主要去除水中 (选填“可溶性”或“不溶性”)杂质。
(2)“二级处理”中,可在曝气池繁殖枯草芽孢杆菌来处理有机污染物。枯草芽孢杆菌是 (填“厌氧菌”或“好氧菌”)。
(3)“进一步处理”包括消毒等步骤。二氧化氯是一种高效的饮用水消毒剂,可由亚氯酸钠和氯气反应制得,同时还会生成一种常见的盐,该反应的化学方程式为 。
(4)含铝污泥能去除水中的磷。为探究影响污泥除磷率的因素,在锥形瓶中加入100mL模拟含磷废水,按下表调节pH并控制相关变量。反应3小时后过滤,测定污泥样品对磷的吸附量。
实验
酸碱度
污泥样品/g
反应温度/℃
吸附量/
1
3
0.3
25
3.13
2
7
0.3
25
2.62
3
11
0.3
25
2.1
4
7
0.4
25
x
5
7
0.5
25
4.24
①对比实验1、2、3,可得出结论 。
②通过实验可知,相同条件下,等体积水中加入的污泥样品质量越大,污泥除磷率越高。则实验4中x的数值范围是 。
16.(2025·广东湛江·三模)纯碱,其化学名为碳酸钠,是一种重要的化工原料,广泛用于玻璃、造纸、纺织等行业及洗涤剂的生产。某化学兴趣小组对纯碱开展项目式学习。
(1)我国制碱工业的先驱是 (填字母)。
a. 道尔顿 b. 张青莲 c. 门捷列夫 d. 侯德榜
(2)制碱的主要流程(部分产物已省略)如图1所示。
ⅰ.操作Ⅰ所用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。
ⅱ.为了实现“联合制碱法”中碳酸氢钠的生成,需要向饱和食盐水溶液中通入两种特定气体,这些气体是联合制碱反应的重要原料,根据图1分析吸收的气体是 (填序号)。
A. B. C. D.
ⅲ.反应①中有四种反应物,化学方程式为 。
ⅳ.上述已知生产流程中,可循环使用的物质是 。
(3)市售纯碱常含有少量氯化钠等杂质。如图2是碳酸钠和氯化钠两种物质的溶解度曲线。
ⅰ.10℃时,碳酸钠的溶解度为 。
ⅱ.等质量碳酸钠、氯化钠饱和溶液分别从40℃降温到10℃,析出晶体较多的是 。
ⅲ.碳酸钠饱和溶液中混有少量的氯化钠杂质,提纯碳酸钠可采用的方法是 。
(4)纯碱在洗涤剂中也能发挥去污作用,主要原因是其水溶液呈碱性。从微观角度分析,碱性溶液能体现碱性,是因为溶液中都有自由移动的 。
17.(2023·广东清远·一模)兴趣小组同学为了测定某钙片中碳酸钙的含量,选用稀盐酸进行测定。
(1)小组同学想将实验室溶质质量分数为37%的浓盐酸稀释为10%稀盐酸,需要加水 g。稀释过程中使用到的玻璃仪器有烧杯,玻璃棒,胶头滴管、 。
(2)兴趣小组同学用上述稀释后的稀盐酸与钙片进行反应,测得产生气体,则该钙片中碳酸钙的质量分数是多少?(请写出计算过程)
(3)兴趣小组同学通过市场调查,常见的三种补钙产品的有关信息如下表:
品名
钙尔奇—D
凯思立—D
枸木缘酸钙
主要含钙物质
碳酸钙
碳酸钙
枸木缘酸钙
钙元素含量(mg/片)
600
500
168
数量(片/瓶)
30
20
30
价格(元/瓶)
27.00
23.10
25.20
上述三种补钙产品中,当含有相同的钙元素时 (填品名)价格相对便宜。
/
学科网(北京)股份有限公司
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