内容正文:
题型04 计算题
1.(24-25九上·江苏宿迁沭阳县·期末)在一个密闭容器中放入甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下发生化学反应,一段时间后,测得有关数据如表所示,下列说法不正确的是
物质
甲
乙
丙
丁
反应前质量/g
18
1
2
32
反应后质量/g
未知
26
2
12
A.反应后甲的质量为13g B.物质乙可能是单质
C.该反应是化合反应 D.反应中乙、丁的质量比为5:4
2.(24-25九上·江苏宿迁宿城区新区教学共同体·期末)关于100g5%的氯化钠溶液,下列叙述正确的是
A.该溶液中溶质与溶剂的质量比为
B.将5g氯化钠溶于95g水中,可制得该溶液
C.向此溶液中再加入5g将氯化钠,溶质质量分数变为10%
D.取出50g该溶液,剩余溶液溶质质量分数为2.5%
3.(24-25九上·江苏南京鼓楼区·期末)华为MateXT是一款折叠屏手机,化学物质吡唑琳是生产折叠手机柔性屏幕的重要物质,其化学式为C3H6N2。下列有关吡唑啉的说法正确的是
A.吡唑啉由11个原子构成
B.吐唑琳中含有氮分子
C.吡唑啉中碳、氢、氮元素质量比为3:6:2
D.吡唑淋中碳元素的质量分数最大
4.(24-25九上·江苏盐城响水县·期末)硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。一种处理并回收的工艺如图。下列说法不正确的是
A.①、②中发生的均不是置换反应 B.反应③的反应物有
C.回收至少要消耗 D.整个过程中不需要补充
5.(24-25九上·江苏盐城响水县·期末)如图是利用氨气处理汽车尾气中某污染物的反应微观示意图。下列说法正确的是
A.丙在空气中质量分数约为78% B.催化剂在反应前后性质不变
C.反应前后原子的种类和数目不变 D.生成丙、丁的质量比为14:9
6.(24-25九上·江苏盐城东台·期末)有一包镁粉和氧化镁粉末组成的混合物,实验测得其中氧元素的质量分数为32%,则原混合物中镁粉的质量分数是
A.20% B.40% C.48% D.80%
7.(24-25九上·江苏盐城盐都区·期末)在CO和CO2的混合气体中,氧元素的质量分数是70%,将该气体20g通过足量灼热的CuO粉末,完全反应后,气体通入足量的澄清石灰水中,得到白色沉淀的质量是
A.20g B.50g C.60g D.80g
8.(24-25九上·江苏宿迁宿豫区·期末)将二氧化碳汇存可以减少大气中二氧化碳的含量,从而实现低碳生活。清华大学研究人员成功研制出一种纳米纤维催化剂,可将二氧化碳转化成液体燃料甲醇,其化学反应的微观示意图如图所示。请根据图示判断,下列说法不正确的是
A.该反应的化学方程式是:
B.该反应的四种物质中有两种氧化物
C.该反应的催化剂在反应前后质量和化学性质都不变
D.参加反应的乙和生成的丙的质量比为
9.(23-24九上·江苏南京鼓楼区·期末)工业上用NO生产HNO3过程中的物质转化关系如图所示。下列有关说法正确的是
A.转化过程中,只有氮元素的化合价发生变化
B.反应①中,参加反应的NO与O2的分子数目之比为1:2
C.反应②中,生成的HNO3和NO的质量之比为21:5
D.理论上,每生产63kgHNO3需消耗48kgO2
10.(24-25九上·江苏南京鼓楼区·期末)某固体样品由FeO、Fe2O3、Fe2O3中的一种或几种组成,某同学将mg样品和一定量CO置于密闭容器中在高温下发生反应。反应开始至某时刻,测得容器中部分物质的质量变化关系如图所示,下列说法正确的是
A.a表示Fe的质量变化 B.n=4.9
C.该固体样品中一定含有FeO D.m≤11.2
11.(24-25九上·江苏扬州江都区·期末)2020年12月,嫦娥五号搭乘长征五号火箭顺利完成探月工程。
(1)火箭发动机一般使用煤油、液氢,液氧、二氧化氮作推进剂,其中的煤油属于_____(填“可再生”或“不可再生”)能源,液氧呈_____色。
(2)二氧化氮造成的环境污染主要是_____,使用液氢作燃料的优点有_____。
(3)计算2千克液氢充分燃烧,需要助燃剂液氧的质量是多少?
12.(24-25九上·江苏南京联合体·期末)化学变化总伴随着能量的变化。
(1)燃料的燃烧是人类获取能量的重要途径,目前,三大化石能源包括煤、石油和 。使燃料充分燃烧要考虑:燃烧时要有足够的空气(氧气)和 ,等等。
(2)碳与二氧化碳的反应为吸热反应,其化学方程式为 。
(3)火箭推进器中用联氨(N2H4)和四氧化二氮(N2O4)作推进剂,当它们混合时产生大量的水蒸气和一种单质,并提供能量,其化学方程式为 ;选联氨作推进器中燃料,除了热值高外,另一个很大优点是 。
(4)酒精是实验室中常用的燃料,实验中充分燃烧69g酒精,理论上最多可产生CO2的质量是多少?(利用化学方程式进行计算,写出计算过程)
13.(23-24九上·江苏宿迁宿豫区·期末)实验室用34 g过氧化氢溶液和1 g二氧化锰制取氧气,实验的相关数据如图所示。
请回答:
(1)二氧化锰作为催化剂在化学反应前后 没有发生变化。
(2)计算过氧化氢溶液中的溶质质量分数。
14.(24-25九上·江苏宿迁宿城区·期末)为了测定某石灰石样品中碳酸钙的含量(其它成分既不溶于水也不与盐酸反应),研究小组的同学进行了如下实验:
试分析并计算:
(1)反应共产生 。
(2)计算石灰石样品中碳酸钙的质量分数。
15.(24-25九上·江苏宿迁沭阳县·期末)维C泡腾片是一种常见的补充维生素C的保健品。某品牌维C泡腾片主要成分如下所示。
主要成分
维生素C(C6H8O6)、碳酸氢钠(NaHCO3)、柠檬酸(C6H8O7)、甜菊糖苷、胭脂红…
(1)每个维生素C分子中共有 个原子。
(2)通过实验测定维C泡腾片中的碳酸氢钠质量分数。装置如图所示,将维C泡腾片投入蒸馏水中,发生反应:,直到不再产生气体。
称量实验前后相关物品的质量,数据如下:
反应前/g
反应后/g
锥形瓶
蒸馏水
维C泡腾片
锥形瓶及瓶内所有物质
70.00
50.00
4.00
123.78
分析实验数据,该维C泡腾片中碳酸氢钠的质量分数是多少?(请写出计算过程)
(3)维C泡腾片标签中碳酸氢钠的质量分数为21%和实验测定结果比较,发现实验测定结果明显发生偏差,可能的原因是______(选填字母)。
A.反应后残留的液体中溶有部分CO2
B.逸出的CO2气体带出部分水蒸气
C.锥形瓶液体上方空间内还残留了部分CO2未全部逸出
16.(24-25九上·江苏徐州·期末)实验小组同学对市面上一款艾草精油“自发热鞋垫”感兴趣。化学兴趣小组对该品牌发热剂中的铁粉含量(假设含有铁粉和活性炭,活性炭不与酸发生反应)进行测定。取20g发热剂样品于烧杯中,加入稀硫酸溶液,实验测得相关数据如图所示:
(1)撕开自发热鞋垫的包装,铁粉与空气接触发生缓慢氧化有 热量的现象。
(2)依据质量守恒定律可知生成氢气的质量为 。
(3)计算20g该发热剂样品中铁粉的质量分数(写出计算过程)。
(4)为了探究该发热剂中是否含有活性炭,兴趣小组取少量固体放在燃烧匙中进行如图1所示操作。某同学认为实验中“烧杯内壁澄清石灰水变浑浊”作为“固体中含有活性炭”的证据不可靠,理由是 。该同学重新设计了如图2的实验,最终证明固体中确实含有活性炭。
17.(24-25九上·江苏扬州宝应县·期末)某兴趣小组为测定某石灰石(主要成分是CaCO3)的质量分数,做了如下实验:取24g样品放入烧杯中,向其中逐渐加入稀盐酸(杂质不溶于水也不与酸反应),剩余固体质量随加入稀盐酸质量的变化关系如图所示。
(1)24g该石灰石样品中CaCO3的质量为 克;
(2)计算充分反应后产生二氧化碳的质量为 克。
18.(24-25九上·江苏宿迁·期末)某氯化钠溶液中含有氯化镁(MgCl2),学习小组为测定其中氯化镁的质量分数,在50.0g该溶液中加入50.0g氢氧化钠溶液恰好完全反应,经测定生成沉淀的质量为2.9g。请回答下列问题:
(1)反应后溶液的质量为 g。
(2)求原氯化钠溶液中氯化镁的质量分数(写出计算过程)。
19.(24-25九上·江苏南通通州区、如东县·期末)SCR催化剂(主要成分是WO3)在加热条件下能催化NH3脱除烟气中的NO,该反应机理为:4NH3+O2+4NO4N2+6H2O,其中催化剂的活性受温度影响。
(1)该反应中化合价降低的元素有 (填元素符号)。
(2)将含4.0吨NO的混合气(NO、O2、NH3)匀速通过装有SCR催化剂的反应器,测得生成2.8吨N2,计算NO的转化率。(NO的转化率=×100%,请将计算过程写到答题卡上)
(3)NO的转化率随温度变化曲线如图所示,反应温度在50~150℃范围内,NO转化率上升的原因:①温度升高,反应速率加快;② 。
20.(24-25九上·江苏宿迁宿豫区·期末)小莹同学为了测定某地区石灰石样品中碳酸钙的质量分数,取该样品,现将的稀盐酸分五次加入石灰石样品中,每次充分反应后测得生成气体的质量,实验数据如下表:试求:
实验
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
加入稀盐酸的量
25
25
25
25
25
生成气体的质量
0
(1)的值是 。
(2)求该样品中碳酸钙的质量分数(保留一位小数)。
21.(24-25九上·江苏南通海门·期末)某化肥厂需大量二氧化碳生产化肥,欲购进一批石灰石(其中杂质不参加任何反应),厂家到产地取样分析以确定价格。他们取样2克,并把20克稀盐酸分四次加入,充分反应后,每次剩余固体质量见表。
稀盐酸
剩余固体的质量
第一次加入5克
1.4克
第二次再加入5克
0.8克
第三次再加入5克
0.4克
第四次再加入5克
0.4克
试计算:
(1)2克石灰石中含有杂质的质量是 克。
(2)石灰石样品中碳酸钙的质量分数是多少?
(3)1000千克这种石灰石充分煅烧后,可得二氧化碳质量是多少?
(4)所用稀盐酸中氯化氢的质量分数是多少?
22.(24-25九上·江苏南京鼓楼区·期末)金属材料在日常生活、工农业生产和科学研究中有着广泛的用途。
(1)我国古代用炉甘石(ZnCO3),赤铜(Cu2O)和木炭制备黄铜。黄铜的硬度比铜 (填“大”或“小”)。Cu2O中铜元素的化合价为 。
(2)某实验小组对铝、铜、银的金属活动性顺序进行实验探究。
操作
现象
解释与结论
①向试管中加入适量的CuSO4溶液,将用砂纸打磨过的铝丝浸入CuSO4溶液中
铝丝表面有红色固体析出溶液由蓝色逐渐变为无色
请写出操作①中反应的化学方程式:
②
金属活动性:Al>Cu>Ag
(3)要使240g氧化铜完全还原,理论上至少需要碳单质的质量是多少? (根据化学方程式进行计算,写出计算过程) 。
23.(24-25九上·江苏南京秦淮区·期末)初中化学学习了氧气、氢气、二氧化碳的实验室制法。
(1)实验室里制取气体的一般思路和方法如下。
① 确定制取气体的化学反应原理。
实验室里常温下制取氧气的反应的化学方程式为 。
② 设计制取气体的实验装置。
根据下图,实验室里制取氢气的发生装置和收集装置依次为 (填字母)。
③ 验证得到的气体就是所要制取的气体。
用化学方程式表示实验室里检验二氧化碳的原理: 。
(2)足量稀盐酸与25g含碳酸钙质量分数为80%的大理石充分反应(杂质不参与反应),生成二氧化碳的质量是多少?(利用化学方程式进行计算,写出计算过程)
24.(23-24九上·江苏宿迁泗阳县·期末)在化学实验中经常需要对药品用量进行估算,既能确保实验成功,又能养成节约和环保的习惯。某化学兴趣小组为了体验估算方法,进行了如下实验。
[实验目的]根据实验原理对选定实验中所需药品用量进行估算并验证估算用量足够。
[实验活动一]估算盐酸用量。
(1)取6.5g锌片样品进行实验(样品中除锌外,其余成分既不与盐酸反应,也不溶解于水),请估算至少需要溶质质量分数为7.3%的稀盐酸 克。
[实验活动二]验证估算的稀盐酸用量足够实验过程如下图所示。
(2)将鸡蛋壳研碎的目的是 。
(3)如图中试剂X为紫色石蕊溶液,观察到的现象是 ,说明估算的稀盐酸用量足够。
[拓展延伸]定量计算成分含量
(4)小华为检测鸡蛋壳中碳酸钙的含量,进行的实验及实验数据如上图所示。请回答下列问题:(信息:鸡蛋壳中的主要成分是碳酸钙,样品中除碳酸钙外,其余成分既不与盐酸反应,也不溶解于水,鸡蛋壳中其他成分与稀盐酸接触不产生气体。)
①根据质量守恒定律可知,完全反应生成气体的质量为 g。
②计算鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数 。(写出计算过程,精确到0.1%)
25.(24-25九上·江苏盐城盐都区·期末)金属是现代社会广泛使用的材料。
I、人类使用金属历程
(1)西汉时期的湿法炼铜工艺就是利用铁和硫酸铜溶液制备铜,写出化学方程式 。
(2)近代铝及铝合金被广泛应用在生产生活的各个领域,因为铝在空气中能 ,所以铝制品具有较好的耐腐蚀性。
Ⅱ、探究金属的冶炼
(3)如图为化学实验室模拟炼铁的实验装置图,该装置中酒精灯的作用是 ,写出玻璃管中发生反应的化学方程式 ,反应前后固体减少的质量 (填“大于”“等于”或“小于”)生成的二氧化碳中氧元素的质量。
Ⅲ、金属的回收与利用
某种手机电路板中含有Fe、Cu、Ag、Ni(镍,银白色金属)等金属,如图是某工厂回收部分金属的流程图。已知:2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O。
(4)写出滤液③ 中金属阳离子符号 。
(5)Fe、Cu、Ag、Ni活动性由强到弱的顺序依次是 。
(6)滤液③ 加入足量铁粉后充分反应,过滤洗涤干燥得10g固体,为测定其中铜的质量分数,将固体放入烧杯中,分两次加入相同质量的稀盐酸,充分反应。测定实验数据如表:
加稀盐酸的次数
第一次
第二次
加稀盐酸的质量/g
50
50
生成气体的质量/g
0.2
0.1
求样品中铜的质量分数(写出计算过程)。
26.(24-25九上·江苏盐城东台·期末)金属及金属材料在生产生活中应用非常广泛。
Ⅰ、铜的相关知识
西汉青铜雁鱼灯的造型和工作原理如图。灯里面是空的,灯罩可自由开合,腹部的清水用于吸收燃烧产生的废气。
(1)《考工记》记载了青铜成分:“六分其金(‘金’指铜),而锡居其一”,则青铜属于 (填“纯金属”或“合金”)。
(2)出土时灯表面存在绿色锈蚀[主要成分为碱式碳酸铜,化学式为],则 。
(3)灯采用淆水(石油,含C、H、S等元素)为燃料,当看到有大量黑烟产生时,应该 (填“扩大”或“减小”)进风口。燃料充分燃烧产生的气体中有污染性的是 ,此时若取出少量腹部的溶液,加入紫色石蕊溶液,溶液变 。
Ⅱ、铁的相关知识
(4)人类使用金属先后经历了“青铜”时代、“铁器”时代,金属铝到近代才开始大量使用。这反映出Cu、Fe、Al三种金属的活动性由强到弱的顺序是 。
(5)家用铁锅,是利用了铁的 性;铁轨用生铁而不用纯铁,是因为生铁的硬度比纯铁 。
(6)无防护措施下铁易与空气中的 发生反应而生锈。
(7)铁生锈的原理亦可用于测定空气中氧气含量,以下是一种测定空气中氧气含量的实验设计,回答相关问题。
实验步骤:
a.取一根粗细均匀的玻璃管,将一端用橡皮塞密封;
b.将足量食品脱氧剂粉末(主要成分是铁粉)迅速装入玻璃管,弹动玻璃管使脱氧剂粉末分布均匀且紧密,脱氧剂的上端标为O,向管口注入一滴水将玻璃管密封,水滴的下端标为A,如图甲所示;
c.水平滚动玻璃管,使食品脱氧剂粉末平铺在玻璃管中、静置,待水滴不再移动时,水滴的右端标为B,如图乙所示;
d.用刻度尺测量出AO段长度为M,BO段的长度为N。
①用含有M、N的式子表示空气中氧气的含量(体积分数) 。
②实验步骤b中,如果玻璃管内的脱氧剂粉末分布不够紧密,会使实验结果 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
Ⅲ、铝的相关知识
某品牌管道疏通剂中含有铝粉、NaOH、缓蚀阻垢剂等。兴趣小组取10g管道疏通剂样品,加入盛有100g水的烧杯中,观察到反应剧烈产生大量气泡。
(8)反应方程式:,则气体X为 。
(9)同学们触摸烧杯发烫,猜想可能是因为 。
(10)待烧杯中固体全部消失,测得烧杯的总质量为109.8g,计算样品中Al粉的质量分数为 。(写出解题过程)
27.(23-24九上·江苏南京秦淮区·期末)请根据下列装置图,回答有关问题:
(1)实验室用过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气。
①写出发生反应的化学方程式 。
②根据确定气体收集装置时应考虑的因素,可选择E装置作为氧气的收集装置的理由是 。
(2)实验室用大理石与稀盐酸混合制取二氧化碳。
①写出发生反应的化学方程式 。
②如图甲所示,某化学兴趣小组同学在一种二氧化碳的发生装置上连接压强传感器,测得实验过程中试管内气体压强的变化如图乙所示,下列说法不正确的是 (填字母)。
A.a点对应的操作是关闭弹簧夹
B.b点后试管中的液面逐渐下降
C.bc段能说明装置气密性良好
D.c点对应的操作是打开弹簧夹
③用质量分数为36%的浓盐酸(密度为1.18g/cm3)与蒸馏水(密度为1g/cm3),配制90g质量分数为11.8%的稀盐酸,需要浓盐酸的体积为 mL。
(3)实验室将A装置加以改动,在高温下使碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳,按此反应,试计算工业上要制取5.6t氧化钙,理论上需要含碳酸钙80%的石灰石的质量是多少?(利用化学方程式讲行计算,写出计算过程)
28.(24-25九上·江苏盐城大丰区·期末)在高温下,铁与水蒸气能发生反应生成一种常见铁的氧化物和一种气体。某化学学习小组的同学对此反应很感兴趣,在小组集体协作下设计了如下实验,以探究铁粉与水蒸气反应后的产物,也邀请你一起来完成下列探究:
探究生成的气体是什么?
【猜想与假设】猜想一:生成的气体可能是氢气 猜想二:生成的气体可能是氧气
【实验探究】将生成的气体通入C装置。球形管里装有碱石灰干燥剂。导管口蘸些肥皂水(或洗涤剂溶液),控制气体流速,吹出肥皂泡。当肥皂泡吹到一定大时,轻轻摆动导管,肥皂泡脱离管口后,气泡上升。用燃着的木条靠近肥皂泡,有爆鸣声。
【推断】
(1)生成的气体是 。
探究试管中剩余固体成分是什么?
【查阅资料】1.铁的氧化物中:①只有Fe2O3是红棕色,其余FeO 、Fe3O4均为黑色;
②只有Fe3O4能被磁铁吸引。
2.铁的氧化物都能与盐酸反应,但没有气体生成。
【初步验证】试管中剩余固体为黑色,能全部被磁铁吸引。
【猜想与假设】
(2)猜想一:剩余固体是Fe3O4 猜想二:剩余固体是
【实验探究】
(3)填写空白处
实验操作
实验现象及结论
取少量黑色固体于试管中,加入足量
无气泡产生,黑色固体是
【实验结论】
(4)铁与水蒸气反应的化学方程式: 。
【拓展延伸】
(5)Ⅰ. 铁、镁混合物5.6g,与足量稀硫酸反应,生成的氢气质量不可能是 。
A.0.2 g B.0.3g C.0.4g D.0.5g
Ⅱ.某同学为探究铁合金中铁的质量分数,先后进行了四次实验(铁合金中除铁外,其余成分不与稀硫酸反应),实验数据如下表。根据该同学的实验,试回答以下问题:
第一次
第二次
第三次
第四次
所取合金的质量∕g
10
10
20
30
所加稀硫酸的质量∕g
100
120
80
X
生成氢气的质量∕g
0.2
0.2
0.2
Y
①上表第四次实验中,合金里的铁恰好与稀硫酸完全反应,则其中X= Y= 。
②该铁合金中铁的质量分数是多少 ?(第②题写出计算过程)
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题型04 计算题
1.(24-25九上·江苏宿迁沭阳县·期末)在一个密闭容器中放入甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下发生化学反应,一段时间后,测得有关数据如表所示,下列说法不正确的是
物质
甲
乙
丙
丁
反应前质量/g
18
1
2
32
反应后质量/g
未知
26
2
12
A.反应后甲的质量为13g B.物质乙可能是单质
C.该反应是化合反应 D.反应中乙、丁的质量比为5:4
【答案】B
【分析】根据质量守恒,则有18+1+2+32=未知+26+2+12,解得:未知=13,反应后质量增多的物质是生成物,质量减少的物质是反应物,差量是生成的质量或参加反应的质量。甲反应后质量减少,是反应物,乙反应后质量增加,是生成物,丁反应后质量减少,是反应物,丙反应前后质量不变,可能是催化剂,也可能没有参加反应。
【详解】A、由分析可知,反应后甲的质量为13g,故选项说法正确;
B、由分析可知,甲、丁是反应物,乙是生成物,乙一定含有甲、丁中的元素,则乙一定是化合物,故选项说法不正确;
C、由分析可知,甲、丁是反应物,乙是生成物,该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应,故选项说法正确;
D、反应中乙、丁的质量比为(26g-1g):(32g-12g)=5:4,故选项说法正确。
故选B。
2.(24-25九上·江苏宿迁宿城区新区教学共同体·期末)关于100g5%的氯化钠溶液,下列叙述正确的是
A.该溶液中溶质与溶剂的质量比为
B.将5g氯化钠溶于95g水中,可制得该溶液
C.向此溶液中再加入5g将氯化钠,溶质质量分数变为10%
D.取出50g该溶液,剩余溶液溶质质量分数为2.5%
【答案】B
【详解】A、100g5% 的氯化钠溶液中,溶质质量为100g×5%=5g,溶剂质量为100g−5g=95g,则溶质与溶剂的质量比为5g:95g=1:19,而不是1:20, 错误;
B、将5g氯化钠溶于95g水中,所得溶液的溶质质量分数为,可制得该溶液,正确;
C、原溶液中溶质质量为100g×5%=5g,再加入5g氯化钠后,溶质质量变为5g+5g=10g,溶液质量变为100g+5g=105g,此时溶质质量分数为,错误;
D、溶液具有均一性,取出50g该溶液,剩余溶液溶质质量分数不变,仍为5%,而不是2.5%,错误。
故选B。
3.(24-25九上·江苏南京鼓楼区·期末)华为MateXT是一款折叠屏手机,化学物质吡唑琳是生产折叠手机柔性屏幕的重要物质,其化学式为C3H6N2。下列有关吡唑啉的说法正确的是
A.吡唑啉由11个原子构成
B.吐唑琳中含有氮分子
C.吡唑啉中碳、氢、氮元素质量比为3:6:2
D.吡唑淋中碳元素的质量分数最大
【答案】D
【详解】A、吡唑啉是由吡唑啉分子构成的,1个吡唑啉分子是由11个原子构成的,故选项说法错误;
B、吡唑啉是由吡唑啉分子构成的,不含氮分子,故选项说法错误;
C、吡唑啉中碳、氢、氮元素质量比为(12×3):(1×6):(14×2)=18:3:14,故选项说法错误;
D、吡唑啉中碳、氢、氮元素质量比为(12×3):(1×6):(14×2)=18:3:14,则吡唑啉中碳元素的质量分数最大,故选项说法正确;
故选:D。
4.(24-25九上·江苏盐城响水县·期末)硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。一种处理并回收的工艺如图。下列说法不正确的是
A.①、②中发生的均不是置换反应 B.反应③的反应物有
C.回收至少要消耗 D.整个过程中不需要补充
【答案】C
【详解】A、反应①是硫化氢(H2S )与氯化铜(CuCl2)反应生成硫化铜(CuS)沉淀和氯化氢(HCl),反应②是硫化铜(CuS)与氯化铁(FeCl3)反应生成硫(S)、氯化铜(CuCl2)和氯化亚铁(FeCl2)。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,这两个反应都不符合该定义,所以①、②中发生的均不是置换反应,A选项正确;
B、从工艺图中可以明显看出,反应③有氯化氢(HCl)、氯化亚铁(FeCl2)与氧气(O2)参与反应,所以反应物有HCl、FeCl2、O2,B选项正确;
C、根据图像,整个工艺是将硫化氢(H2S)、O2转化为硫单质(S)、H2O,化学方程式为,根据化学方程式,参与反应的H2S与O2的质量比为,回收至少要消耗的O2质量为,而不是4kg,C选项错误;
D、从工艺流程图能看到,氯化铜(CuCl2)和氯化亚铁(FeCl2)在反应过程中先被消耗,之后又会生成,属于可循环使用的物质,所以整个过程中不需要补充CuCl2、FeCl2,D选项正确。
故选:C。
5.(24-25九上·江苏盐城响水县·期末)如图是利用氨气处理汽车尾气中某污染物的反应微观示意图。下列说法正确的是
A.丙在空气中质量分数约为78% B.催化剂在反应前后性质不变
C.反应前后原子的种类和数目不变 D.生成丙、丁的质量比为14:9
【答案】C
【分析】由反应的围观示意图可知,甲为NH3、乙为NO、丙为N2、丁为H2O,此反应是氨气和一氧化氮在催化作用下生成氮气和水,反应的化学方程式为:。
【详解】A、由分析可知,丙为N2,在空气中体积分数约为78%,故说法错误;
B、反应前后,催化剂的质量和化学性质不变,但物理性质可能改变,故说法错误;
C、由质量守恒定律可知,反应前后原子的种类、数目不变,故说法正确;
D、由可知,生成丙、丁的质量比是(14×2×5):[(1×2+16)×6]=35:27,故说法错误。
故选C。
6.(24-25九上·江苏盐城东台·期末)有一包镁粉和氧化镁粉末组成的混合物,实验测得其中氧元素的质量分数为32%,则原混合物中镁粉的质量分数是
A.20% B.40% C.48% D.80%
【答案】A
【详解】由于只有氧化镁中含有氧元素,所以氧化镁的质量分数为:,所以镁粉的质量分数为1-80%=20%。故选A。
7.(24-25九上·江苏盐城盐都区·期末)在CO和CO2的混合气体中,氧元素的质量分数是70%,将该气体20g通过足量灼热的CuO粉末,完全反应后,气体通入足量的澄清石灰水中,得到白色沉淀的质量是
A.20g B.50g C.60g D.80g
【答案】B
【详解】在CO和CO2的混合气体中,氧元素的质量分数是70%,则20g该气体中碳元素的质量分数为:20g×(1-70%)=6g,将该气体20g通过足量灼热的CuO粉末,完全反应后,气体通入足量的澄清石灰水中,一氧化碳和氧化铜在加热的条件下生成铜和二氧化碳,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,则碳元素全部转化到碳酸钙中,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类和质量不变,则得到白色碳酸钙沉淀的质量是:6g÷(×100%)=50g;
故选:B。
8.(24-25九上·江苏宿迁宿豫区·期末)将二氧化碳汇存可以减少大气中二氧化碳的含量,从而实现低碳生活。清华大学研究人员成功研制出一种纳米纤维催化剂,可将二氧化碳转化成液体燃料甲醇,其化学反应的微观示意图如图所示。请根据图示判断,下列说法不正确的是
A.该反应的化学方程式是:
B.该反应的四种物质中有两种氧化物
C.该反应的催化剂在反应前后质量和化学性质都不变
D.参加反应的乙和生成的丙的质量比为
【答案】D
【详解】A、根据微观示意图可知: CO2和H2在催化条件下转化为甲醇(CH4O)和水,故其化学方程式为: ,选项正确;
B、在反应过程中的四种物质中,二氧化碳和水是由两种元素组成的化合物,且其中一种元素是氧元素,属于氧化物,选项正确;
C、由催化剂的概念可知,该反应的催化剂在反应前后化学性质不改变,选项正确;
D.由化学方程式可知,参加反应的乙(氢气)和生成的丙(甲醇)的质量比为: (2×3) : (32×1) =3: 16, 选项错误。
故选D。
9.(23-24九上·江苏南京鼓楼区·期末)工业上用NO生产HNO3过程中的物质转化关系如图所示。下列有关说法正确的是
A.转化过程中,只有氮元素的化合价发生变化
B.反应①中,参加反应的NO与O2的分子数目之比为1:2
C.反应②中,生成的HNO3和NO的质量之比为21:5
D.理论上,每生产63kgHNO3需消耗48kgO2
【答案】C
【详解】A、反应①为一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,NO中氮元素显+2价,氧元素显-2价,氧气中氧元素化合价为0,二氧化氮中氮元素显+4价,氧元素显-2价,反应②为二氧化氮和水反应生成一氧化氮和硝酸,二氧化氮中氮元素显+4价,氧元素显-2价,水中氢元素显+1价,氧元素显-2价,一氧化氮中氮元素显+2价,氧元素显-2价,硝酸中氢元素显+1价,氧元素显-2价,氮元素显+5价,故氮元素和氧元素的化合价发生了改变,不符合题意;
B、反应①为一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,即,由化学方程式可知,参加反应的NO与氧气的分子数目之比为:2:1,不符合题意;
C、反应②为二氧化氮和水反应生成一氧化氮和硝酸,该反应的化学方程式为:,则生成的HNO3和NO的质量之比为:,符合题意;
D、由反应①和反应②可知,该反应的总反应为:,设需要消耗氧气的质量为x
x=24kg
不符合题意。
故选C。
10.(24-25九上·江苏南京鼓楼区·期末)某固体样品由FeO、Fe2O3、Fe2O3中的一种或几种组成,某同学将mg样品和一定量CO置于密闭容器中在高温下发生反应。反应开始至某时刻,测得容器中部分物质的质量变化关系如图所示,下列说法正确的是
A.a表示Fe的质量变化 B.n=4.9
C.该固体样品中一定含有FeO D.m≤11.2
【答案】C
【分析】某固体样品由FeO、Fe2O3、Fe3O4中的一种或几种组成,某同学将mg样品和一定量CO置于密闭容器中在高温下发生反应,反应开始至某时刻,由题意可知,一氧化碳和铁的氧化物反应生成二氧化碳,由图可知,生成二氧化碳的质量为7.7g,二氧化碳中碳元素的质量为7.7g×=2.1g,根据碳元素守恒,则参加反应的一氧化碳质量为2.1g÷=4.9g,由于一氧化碳是反应物,反应后的质量减小,则a表示一氧化碳的质量变化,n的值为10g-4.9g=5.1g,b表示铁的质量变化,生成铁的质量为8.4g,一氧化碳夺取氧元素的质量为7.7g-4.9g=2.8g,则参加反应的铁的氧化物中含有8.4g铁元素、2.8g氧元素。
【详解】A、由分析可知,a表示CO的质量变化,b表示铁的质量变化,故选项说法不正确;
B、由分析可知,n=5.1,故选项说法不正确;
C、由分析可知,参加反应的铁的氧化物中含有8.4g铁元素、2.8g氧元素,铁元素的质量分数为=75%,FeO中铁元素的质量分数为=×100%≈77.8%,Fe2O3中铁元素的质量分数为×100%=70%,Fe3O4中铁元素的质量分数为×100%≈72.4%,只有FeO中铁元素的质量分数大于75%,则该固体样品中一定含有FeO,故选项说法正确;
D、由分析可知,参加反应的铁的氧化物中含有8.4g铁元素、2.8g氧元素,8.4g+2.8g=11.2g,该氧化物可能反应完也可能没有,则m≥11.2,故选项说法不正确;
故选:C。
11.(24-25九上·江苏扬州江都区·期末)2020年12月,嫦娥五号搭乘长征五号火箭顺利完成探月工程。
(1)火箭发动机一般使用煤油、液氢,液氧、二氧化氮作推进剂,其中的煤油属于_____(填“可再生”或“不可再生”)能源,液氧呈_____色。
(2)二氧化氮造成的环境污染主要是_____,使用液氢作燃料的优点有_____。
(3)计算2千克液氢充分燃烧,需要助燃剂液氧的质量是多少?
【答案】(1)不可再生,淡蓝
(2)酸雨,燃烧无污染、热值高、原料来源广
(3)解:设需要助燃剂液氧的质量为x
x=16kg
答:需要助燃剂液氧16kg。
【详解】(1)煤油是石油分馏的产品,属于不可再生能源,液氧呈淡蓝色。
(2)二氧化氮和空气中水生成酸性物质,造成的环境污染主要是酸雨,使用液氢作燃料的优点有无污染或热值高或原料来源广
(3)见答案。
12.(24-25九上·江苏南京联合体·期末)化学变化总伴随着能量的变化。
(1)燃料的燃烧是人类获取能量的重要途径,目前,三大化石能源包括煤、石油和 。使燃料充分燃烧要考虑:燃烧时要有足够的空气(氧气)和 ,等等。
(2)碳与二氧化碳的反应为吸热反应,其化学方程式为 。
(3)火箭推进器中用联氨(N2H4)和四氧化二氮(N2O4)作推进剂,当它们混合时产生大量的水蒸气和一种单质,并提供能量,其化学方程式为 ;选联氨作推进器中燃料,除了热值高外,另一个很大优点是 。
(4)酒精是实验室中常用的燃料,实验中充分燃烧69g酒精,理论上最多可产生CO2的质量是多少?(利用化学方程式进行计算,写出计算过程)
【答案】(1) 天然气 燃料要与空气要有尽够大的接触面积
(2)C+CO22CO
(3) 2N2H4+N2O4=3N2↑+4H2O↑ 生成物对环境无污染
(4)解:设最多可产生CO2的质量为x。
x=132g
答:最多可产生132g二氧化碳。
【详解】(1)燃料的燃烧是人类获取能量的重要途径,目前,三大化石能源包括煤、石油和天然气;使燃料充分燃烧要考虑:燃烧时要有足够的空气(氧气)和燃料要与空气要有尽够大的接触面积等;
(2)碳与二氧化碳的反应为吸热反应,同时生成一氧化碳,其化学方程式为:C+CO22CO;
(3)火箭推进器中用联氨(N2H4)和四氧化二氮(N2O4)作推进剂,当它们混合时产生大量的水蒸气和一种单质,并提供能量,根据质量守恒定律和单质的概念可知,该单质为氮气,其化学方程式为2N2H4+N2O4=3N2↑+4H2O↑;选联氨作推进器中燃料,除了热值高外,另一个很大优点是生成物是水和氮气,对环境无污染;
(4)见答案。
13.(23-24九上·江苏宿迁宿豫区·期末)实验室用34 g过氧化氢溶液和1 g二氧化锰制取氧气,实验的相关数据如图所示。
请回答:
(1)二氧化锰作为催化剂在化学反应前后 没有发生变化。
(2)计算过氧化氢溶液中的溶质质量分数。
【答案】(1)质量和化学性质
(2)根据质量守恒定律可求出氧气的质量为35g-33.4g=1.6g,
解:设过氧化氢溶液中的溶质质量为x
解得x=3.4g
过氧化氢溶液中的溶质质量分数为
答:过氧化氢溶液中的溶质质量分数为10%。
【详解】(1)催化剂的特点是:在化学反应前后质量和化学性质不变;
(2)详解见答案。
14.(24-25九上·江苏宿迁宿城区·期末)为了测定某石灰石样品中碳酸钙的含量(其它成分既不溶于水也不与盐酸反应),研究小组的同学进行了如下实验:
试分析并计算:
(1)反应共产生 。
(2)计算石灰石样品中碳酸钙的质量分数。
【答案】(1)4.4
(2)解:设石灰石样品中碳酸钙的质量为。
解得
石灰石样品中碳酸钙的质量分数=
答:石灰石样品中碳酸钙的质量分数为。
【详解】(1)根据质量守恒定律,参加反应的物质的质量之和等于生成物质的质量之和,所以生成的二氧化碳的质量为100g+20g-115.6g=4.4g。
(2)详解见答案。
15.(24-25九上·江苏宿迁沭阳县·期末)维C泡腾片是一种常见的补充维生素C的保健品。某品牌维C泡腾片主要成分如下所示。
主要成分
维生素C(C6H8O6)、碳酸氢钠(NaHCO3)、柠檬酸(C6H8O7)、甜菊糖苷、胭脂红…
(1)每个维生素C分子中共有 个原子。
(2)通过实验测定维C泡腾片中的碳酸氢钠质量分数。装置如图所示,将维C泡腾片投入蒸馏水中,发生反应:,直到不再产生气体。
称量实验前后相关物品的质量,数据如下:
反应前/g
反应后/g
锥形瓶
蒸馏水
维C泡腾片
锥形瓶及瓶内所有物质
70.00
50.00
4.00
123.78
分析实验数据,该维C泡腾片中碳酸氢钠的质量分数是多少?(请写出计算过程)
(3)维C泡腾片标签中碳酸氢钠的质量分数为21%和实验测定结果比较,发现实验测定结果明显发生偏差,可能的原因是______(选填字母)。
A.反应后残留的液体中溶有部分CO2
B.逸出的CO2气体带出部分水蒸气
C.锥形瓶液体上方空间内还残留了部分CO2未全部逸出
【答案】(1)20
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,则生成二氧化碳的质量为:70.00g+50.00g+4.00g-123.78g=0.22g
解:设该维C泡腾片中碳酸氢钠的质量分数是x
x=10.5%
答:该维C泡腾片中碳酸氢钠的质量分数是10.5%
(3)AC
【详解】(1)由化学式可知,每个维生素C分子中含6个碳原子、8个氢原子、6个氧原子共20个原子;
(2)见答案;
(3)A、二氧化碳能溶于水,故反应后残留的液体中溶有部分二氧化碳,会导致测得生成二氧化碳的质量偏小,导致实验结果偏小,符合题意;
B、逸出的二氧化碳气体带出部分水蒸气,会导致测得生成二氧化碳的质量偏大,导致实验结果偏大,不符合题意;
C、锥形瓶液体上方空间内还残留了部分二氧化碳未全部逸出,会导致测得生成二氧化碳的质量偏小,导致实验结果偏小,符合题意。
故选AC。
16.(24-25九上·江苏徐州·期末)实验小组同学对市面上一款艾草精油“自发热鞋垫”感兴趣。化学兴趣小组对该品牌发热剂中的铁粉含量(假设含有铁粉和活性炭,活性炭不与酸发生反应)进行测定。取20g发热剂样品于烧杯中,加入稀硫酸溶液,实验测得相关数据如图所示:
(1)撕开自发热鞋垫的包装,铁粉与空气接触发生缓慢氧化有 热量的现象。
(2)依据质量守恒定律可知生成氢气的质量为 。
(3)计算20g该发热剂样品中铁粉的质量分数(写出计算过程)。
(4)为了探究该发热剂中是否含有活性炭,兴趣小组取少量固体放在燃烧匙中进行如图1所示操作。某同学认为实验中“烧杯内壁澄清石灰水变浑浊”作为“固体中含有活性炭”的证据不可靠,理由是 。该同学重新设计了如图2的实验,最终证明固体中确实含有活性炭。
【答案】(1)放出
(2)0.4g
(3)设20g该发热剂样品中铁粉的质量为x,则
=
x=11.2g
20g该发热剂样品中铁粉的质量分数为×100%=56%
答:20g该发热剂样品中铁粉的质量分数为56%。
(4)酒精燃烧也会生成二氧化碳,使石灰水变浑浊
【详解】(1)撕开自发热鞋垫的包装,能够发热,说明铁粉与空气接触发生缓慢氧化有放出热量的现象。
(2)根据反应前后物质的总质量不变,则生成的氢气的质量为20g+100g-119.6g=0.4g。
(3)见答案。
(4)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,而酒精燃烧生成二氧化碳,则不能说明固体中含有活性炭。
17.(24-25九上·江苏扬州宝应县·期末)某兴趣小组为测定某石灰石(主要成分是CaCO3)的质量分数,做了如下实验:取24g样品放入烧杯中,向其中逐渐加入稀盐酸(杂质不溶于水也不与酸反应),剩余固体质量随加入稀盐酸质量的变化关系如图所示。
(1)24g该石灰石样品中CaCO3的质量为 克;
(2)计算充分反应后产生二氧化碳的质量为 克。
【答案】(1)20
(2)
解:设充分反应后产生二氧化碳的质量为x,
x=8.8 g
答:充分反应后生成CO2的质量为8.8 g。
【详解】(1)由图像可知,最终反应后固体的固体为4g,该质量即是剩余的不反应的杂质的质量,所以石灰石中碳酸钙的质量是24g-4g=20g;
(2)见答案。
18.(24-25九上·江苏宿迁·期末)某氯化钠溶液中含有氯化镁(MgCl2),学习小组为测定其中氯化镁的质量分数,在50.0g该溶液中加入50.0g氢氧化钠溶液恰好完全反应,经测定生成沉淀的质量为2.9g。请回答下列问题:
(1)反应后溶液的质量为 g。
(2)求原氯化钠溶液中氯化镁的质量分数(写出计算过程)。
【答案】(1)97.1
(2)解:设原氯化钠溶液中氯化镁的质量分数为x
得x=9.5%
答:原氯化钠溶液中氯化镁的质量分数为9.5%。
【详解】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后,物质的总质量不变,故反应后溶液的质量为:50.0g+50.0g-2.9g=97.1g;
(2)见答案。
19.(24-25九上·江苏南通通州区、如东县·期末)SCR催化剂(主要成分是WO3)在加热条件下能催化NH3脱除烟气中的NO,该反应机理为:4NH3+O2+4NO4N2+6H2O,其中催化剂的活性受温度影响。
(1)该反应中化合价降低的元素有 (填元素符号)。
(2)将含4.0吨NO的混合气(NO、O2、NH3)匀速通过装有SCR催化剂的反应器,测得生成2.8吨N2,计算NO的转化率。(NO的转化率=×100%,请将计算过程写到答题卡上)
(3)NO的转化率随温度变化曲线如图所示,反应温度在50~150℃范围内,NO转化率上升的原因:①温度升高,反应速率加快;② 。
【答案】(1)O、N
(2)解:设消耗的NO的质量为x
=
x=3.0t
NO的转化率=×100%=75%
答:NO的转化率为75%。
(3)催化剂的活性增强
【详解】(1)由化学方程式可知,反应前一氧化氮中氮元素的化合价为+2价,氧气中氧元素的化合价为0,反应后氮气中氮元素的化合价为0,水中氧元素的化合价为-2价,则该反应中化合价降低的元素有O、N,故填O、N。
(2)见答案。
(3)催化剂的活性受温度影响,反应温度在50~150℃范围内,NO转化率上升的原因是温度升高,催化剂的活性增强,故填催化剂的活性增强。
20.(24-25九上·江苏宿迁宿豫区·期末)小莹同学为了测定某地区石灰石样品中碳酸钙的质量分数,取该样品,现将的稀盐酸分五次加入石灰石样品中,每次充分反应后测得生成气体的质量,实验数据如下表:试求:
实验
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
加入稀盐酸的量
25
25
25
25
25
生成气体的质量
0
(1)的值是 。
(2)求该样品中碳酸钙的质量分数(保留一位小数)。
【答案】(1)1.1
(2)第五次加入稀盐酸,放出气体的质量为0,说明碳酸钙已经完全反应完,
生成二氧化碳的质量为1.1g+1.1g+1.1g+1.1g=4.4g;
设参加反应的碳酸钙的质量为x
x=10g
样品中碳酸钙的质量分数为:
答:该样品中碳酸钙的质量分数66.7%。
【详解】(1)根据记录数据可发现,第一次实验中加入盐酸放出1.1g二氧化碳,第三次实验中加入盐酸放出1.1g二氧化碳,说明第一次和第二次实验中盐酸全部反应,放出二氧化碳的质量均为1.1g;第五次加入稀盐酸,放出气体的质量为0,说明碳酸钙已经完全反应完;
(2)见答案。
21.(24-25九上·江苏南通海门·期末)某化肥厂需大量二氧化碳生产化肥,欲购进一批石灰石(其中杂质不参加任何反应),厂家到产地取样分析以确定价格。他们取样2克,并把20克稀盐酸分四次加入,充分反应后,每次剩余固体质量见表。
稀盐酸
剩余固体的质量
第一次加入5克
1.4克
第二次再加入5克
0.8克
第三次再加入5克
0.4克
第四次再加入5克
0.4克
试计算:
(1)2克石灰石中含有杂质的质量是 克。
(2)石灰石样品中碳酸钙的质量分数是多少?
(3)1000千克这种石灰石充分煅烧后,可得二氧化碳质量是多少?
(4)所用稀盐酸中氯化氢的质量分数是多少?
【答案】(1)0.4
(2)解:石灰石样品中碳酸钙的质量分数是
答:石灰石样品中碳酸钙的质量分数是80%。
(3)解:设生成二氧化碳的质量为x。
答:1000kg这种石灰石充分煅烧后,可得二氧化碳质量是352kg。
(4)解:设所用稀盐酸中氯化氢的质量分数是y。
答:所用稀盐酸中氯化氢的质量分数是8.76%。
【详解】(1)石灰石主要成分是碳酸钙,取样2g,并把20g稀盐酸分四次加入,碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,杂质不参加任何反应,由表格数据可知,第一次加入5g稀盐酸充分反应后剩余固体质量为1.4g,则参加反应的碳酸钙质量为;第二次加入5g稀盐酸充分反应后剩余固体质量为0.8g,则参加反应的碳酸钙质量为,说明每5g稀盐酸与0.6g碳酸钙恰好完全反应;第三次加入5g稀盐酸充分反应后剩余固体质量为0.4g,则参加反应的碳酸钙质量为,说明第三次加入5g稀盐酸时碳酸钙完全反应,则2g石灰石中含有杂质的质量是0.4g;
(2)由第(1)小问分析可知,第三次加入5g稀盐酸时碳酸钙完全反应,计算过程见答案;
(3)计算过程见答案;
(4)由第(1)小问分析可知,每5g稀盐酸与0.6g碳酸钙恰好完全反应,计算过程见答案。
22.(24-25九上·江苏南京鼓楼区·期末)金属材料在日常生活、工农业生产和科学研究中有着广泛的用途。
(1)我国古代用炉甘石(ZnCO3),赤铜(Cu2O)和木炭制备黄铜。黄铜的硬度比铜 (填“大”或“小”)。Cu2O中铜元素的化合价为 。
(2)某实验小组对铝、铜、银的金属活动性顺序进行实验探究。
操作
现象
解释与结论
①向试管中加入适量的CuSO4溶液,将用砂纸打磨过的铝丝浸入CuSO4溶液中
铝丝表面有红色固体析出溶液由蓝色逐渐变为无色
请写出操作①中反应的化学方程式:
②
金属活动性:Al>Cu>Ag
(3)要使240g氧化铜完全还原,理论上至少需要碳单质的质量是多少? (根据化学方程式进行计算,写出计算过程) 。
【答案】(1) 大 +1
(2) 向试管中加入适量的AgNO3溶液,将洁净的铜丝浸入AgNO3溶液中 铜丝表面有银白色固体析出,溶液由无色逐渐变为蓝色
(3)解:设理论上至少需要碳单质的质最为x。
x=18g
答:理论上至少需要碳单质的质量为18g。
【详解】(1)合金比组成它的纯金属的硬度大,黄铜是铜的合金,黄铜的硬度比铜大;
Cu2O中氧元素显-2价,设铜元素的化合价是x,根据在化合物中正负化合价代数和为零,可得:2x+(-2)=0,则x=+1;
(2)①铝和硫酸铜反应生成硫酸铝和铜,反应的化学方程式为;
②根据实验结论金属活动性:Al>Cu>Ag,①铝能与硫酸铜反应,说明铝比铜活泼,还需验证铜的金属活动性比银强,可向试管中加入适量的AgNO3溶液,将洁净的铜丝浸入AgNO3溶液,铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银,可观察到溶液中铜丝表面有银白色固体析出,溶液由无色逐渐变为蓝色,说明铜比银活泼;
(3)见答案。
23.(24-25九上·江苏南京秦淮区·期末)初中化学学习了氧气、氢气、二氧化碳的实验室制法。
(1)实验室里制取气体的一般思路和方法如下。
① 确定制取气体的化学反应原理。
实验室里常温下制取氧气的反应的化学方程式为 。
② 设计制取气体的实验装置。
根据下图,实验室里制取氢气的发生装置和收集装置依次为 (填字母)。
③ 验证得到的气体就是所要制取的气体。
用化学方程式表示实验室里检验二氧化碳的原理: 。
(2)足量稀盐酸与25g含碳酸钙质量分数为80%的大理石充分反应(杂质不参与反应),生成二氧化碳的质量是多少?(利用化学方程式进行计算,写出计算过程)
【答案】(1) BD
(2)解:25g大理石中碳酸钙的质量为:,
设生成二氧化碳的质量为x,
x=8.8g
答:生成二氧化碳的质量是8.8g。
【详解】(1)①实验室里常温下制取氧气,说明是用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,反应的化学方程式为;
②实验室常用锌粒和稀硫酸反应制取氢气,该反应为固液常温型反应,则发生装置选B,氢气难溶于水,可用排水法收集,氢气的密度比空气小,可用向下排空气法收集,则收集装置选D,故实验室里制取氢气的发生装置和收集装置依次为BD;
③二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,实验室常用澄清石灰水检验二氧化碳,二氧化碳和澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为。
(2)见答案。
24.(23-24九上·江苏宿迁泗阳县·期末)在化学实验中经常需要对药品用量进行估算,既能确保实验成功,又能养成节约和环保的习惯。某化学兴趣小组为了体验估算方法,进行了如下实验。
[实验目的]根据实验原理对选定实验中所需药品用量进行估算并验证估算用量足够。
[实验活动一]估算盐酸用量。
(1)取6.5g锌片样品进行实验(样品中除锌外,其余成分既不与盐酸反应,也不溶解于水),请估算至少需要溶质质量分数为7.3%的稀盐酸 克。
[实验活动二]验证估算的稀盐酸用量足够实验过程如下图所示。
(2)将鸡蛋壳研碎的目的是 。
(3)如图中试剂X为紫色石蕊溶液,观察到的现象是 ,说明估算的稀盐酸用量足够。
[拓展延伸]定量计算成分含量
(4)小华为检测鸡蛋壳中碳酸钙的含量,进行的实验及实验数据如上图所示。请回答下列问题:(信息:鸡蛋壳中的主要成分是碳酸钙,样品中除碳酸钙外,其余成分既不与盐酸反应,也不溶解于水,鸡蛋壳中其他成分与稀盐酸接触不产生气体。)
①根据质量守恒定律可知,完全反应生成气体的质量为 g。
②计算鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数 。(写出计算过程,精确到0.1%)
【答案】(1)100
(2)增大反应物之间的接触面积,使反应更充分
(3)紫色石蕊溶液变红
(4) 4.4 解:设鸡蛋壳中碳酸钙的质量为x,
解得:x=10g
鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数
答:鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数为83.3%。
【详解】(1)假设6.5g样品中只含有锌,设至少需要溶质质量分数为7.3%的稀盐酸的质量为x,
解得:x=100g
故填:100;
(2)将鸡蛋壳研细的目的是增大反应物之间的接触面积,使反应更充分;
(3)碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,由于石灰石中还含有其它杂质,故估算用量的稀盐酸是过量的,故反应后的溶液显酸性,紫色石蕊试液遇酸变红,若图中试剂X为紫色石蕊试液,可观察到溶液变红,说明估算的稀盐酸用量足够;
(4)①根据质量守恒定律可知,完全反应生成气体的质量为12g+100g-107.6g=4.4g,故填4.4g;
②见答案。
25.(24-25九上·江苏盐城盐都区·期末)金属是现代社会广泛使用的材料。
I、人类使用金属历程
(1)西汉时期的湿法炼铜工艺就是利用铁和硫酸铜溶液制备铜,写出化学方程式 。
(2)近代铝及铝合金被广泛应用在生产生活的各个领域,因为铝在空气中能 ,所以铝制品具有较好的耐腐蚀性。
Ⅱ、探究金属的冶炼
(3)如图为化学实验室模拟炼铁的实验装置图,该装置中酒精灯的作用是 ,写出玻璃管中发生反应的化学方程式 ,反应前后固体减少的质量 (填“大于”“等于”或“小于”)生成的二氧化碳中氧元素的质量。
Ⅲ、金属的回收与利用
某种手机电路板中含有Fe、Cu、Ag、Ni(镍,银白色金属)等金属,如图是某工厂回收部分金属的流程图。已知:2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O。
(4)写出滤液③ 中金属阳离子符号 。
(5)Fe、Cu、Ag、Ni活动性由强到弱的顺序依次是 。
(6)滤液③ 加入足量铁粉后充分反应,过滤洗涤干燥得10g固体,为测定其中铜的质量分数,将固体放入烧杯中,分两次加入相同质量的稀盐酸,充分反应。测定实验数据如表:
加稀盐酸的次数
第一次
第二次
加稀盐酸的质量/g
50
50
生成气体的质量/g
0.2
0.1
求样品中铜的质量分数(写出计算过程)。
【答案】(1)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
(2)与氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜,阻止铝的进一步氧化(合理即可)
(3) 燃掉尾气中的一氧化碳,防止污染空气(合理即可) 小于
(4)Cu2+
(5)Fe>Ni>Cu>Ag
(6)根据质量守恒定律可知,生成氢气的质量=0.1g+0.2g=0.3g,设设参加反应的铁的质量为x,
x=8.4g,
则样品中铜的质量分数为×100%=16%;
答:样品中铜的质量分数为16%。
【详解】(1)铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,该反应的化学方程式为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;
(2)因为铝在空气中能与氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜,阻止铝的进一步氧化,所以铝制品具有较好的耐腐蚀性;
(3)一氧化碳有毒,会污染空气,一氧化碳具有可燃性,该装置中酒精灯的作用是燃掉尾气中的一氧化碳,防止污染空气;玻璃管中发生的反应是一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为:;反应前后固体减少的质量小于生成的二氧化碳中氧元素的质量,是因为二氧化碳中氧元素的质量有一部分来自于一氧化碳;
(4)Cu、Ag金属活动性较弱,不与稀硫酸反应,则操作①与足量稀硫酸反应后过滤,铜、银进入滤渣①,滤渣①中的铜和氧气、稀硫酸在加热的条件下反应生成硫酸铜和水,则滤液③中金属阳离子符号为Cu2+;
(5)由金属活动性顺序可知,铁、铜、银的件数活动性由强到弱的顺序是Fe>Cu>Ag,由操作Ⅰ、操作Ⅱ可知,镍能与稀硫酸反应生成硫酸镍和氢气,说明镍的金属活动性排在氢的前面,铁能与硫酸镍反应生成硫酸亚铁和镍,则铁的活动性比镍强,则Fe、Cu、Ag、Ni活动性由强到弱的顺序依次是Fe>Ni>Cu>Ag;
(6)见答案。
26.(24-25九上·江苏盐城东台·期末)金属及金属材料在生产生活中应用非常广泛。
Ⅰ、铜的相关知识
西汉青铜雁鱼灯的造型和工作原理如图。灯里面是空的,灯罩可自由开合,腹部的清水用于吸收燃烧产生的废气。
(1)《考工记》记载了青铜成分:“六分其金(‘金’指铜),而锡居其一”,则青铜属于 (填“纯金属”或“合金”)。
(2)出土时灯表面存在绿色锈蚀[主要成分为碱式碳酸铜,化学式为],则 。
(3)灯采用淆水(石油,含C、H、S等元素)为燃料,当看到有大量黑烟产生时,应该 (填“扩大”或“减小”)进风口。燃料充分燃烧产生的气体中有污染性的是 ,此时若取出少量腹部的溶液,加入紫色石蕊溶液,溶液变 。
Ⅱ、铁的相关知识
(4)人类使用金属先后经历了“青铜”时代、“铁器”时代,金属铝到近代才开始大量使用。这反映出Cu、Fe、Al三种金属的活动性由强到弱的顺序是 。
(5)家用铁锅,是利用了铁的 性;铁轨用生铁而不用纯铁,是因为生铁的硬度比纯铁 。
(6)无防护措施下铁易与空气中的 发生反应而生锈。
(7)铁生锈的原理亦可用于测定空气中氧气含量,以下是一种测定空气中氧气含量的实验设计,回答相关问题。
实验步骤:
a.取一根粗细均匀的玻璃管,将一端用橡皮塞密封;
b.将足量食品脱氧剂粉末(主要成分是铁粉)迅速装入玻璃管,弹动玻璃管使脱氧剂粉末分布均匀且紧密,脱氧剂的上端标为O,向管口注入一滴水将玻璃管密封,水滴的下端标为A,如图甲所示;
c.水平滚动玻璃管,使食品脱氧剂粉末平铺在玻璃管中、静置,待水滴不再移动时,水滴的右端标为B,如图乙所示;
d.用刻度尺测量出AO段长度为M,BO段的长度为N。
①用含有M、N的式子表示空气中氧气的含量(体积分数) 。
②实验步骤b中,如果玻璃管内的脱氧剂粉末分布不够紧密,会使实验结果 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
Ⅲ、铝的相关知识
某品牌管道疏通剂中含有铝粉、NaOH、缓蚀阻垢剂等。兴趣小组取10g管道疏通剂样品,加入盛有100g水的烧杯中,观察到反应剧烈产生大量气泡。
(8)反应方程式:,则气体X为 。
(9)同学们触摸烧杯发烫,猜想可能是因为 。
(10)待烧杯中固体全部消失,测得烧杯的总质量为109.8g,计算样品中Al粉的质量分数为 。(写出解题过程)
【答案】(1)合金
(2)2
(3) 扩大 SO2/二氧化硫 红(合理即可)
(4)
(5) 导热 大
(6)氧气和水(合理即可)
(7) 偏大
(8) 反应放热或NaOH溶于水放热(答一点)
(9)解:根据质量守恒定律,反应中生成氢气的质量为:10g+100g-109.8g=0.2g。
设样品中Al粉的质量为x。
x=1.8g
样品中Al粉的质量分数为:
答:样品中Al粉的质量分数为18%。
【详解】(1)青铜是由铜和锡熔合而成的具有金属特性的混合物,属于合金。
(2)根据化合物中元素化合价的代数和为0,铜的化合价为+2,氢氧根的化合价为-1,碳酸根的化合价为-2,则(+2)×x+(-1)×2+(-2)×1=0,解得x=2。
(3)黑烟的产生通常是由于燃烧不充分造成的,扩大进风口可以增加氧气供应,促进燃料充分燃烧。燃料中的硫元素燃烧后会产生二氧化硫(化学式为),这是一种污染性气体。二氧化硫溶于水后形成亚硫酸,亚硫酸呈酸性,会使紫色石蕊溶液变红。
(4)金属活动性越强,越容易被氧化,一般被人类发现和大量使用就越晚。人类使用金属先后经历了“青铜”时代、“铁器”时代,金属铝到近代才开始大量使用,说明铝的活动性最强,铁次之,铜最弱。
(5)因为铁具有良好的导热性,所以常用于制作炊具。生铁是铁和碳的合金,其硬度比纯铁大,因此更适合用于铁轨等需要高强度的场合。
(6)铁在潮湿的空气中易与氧气和水蒸气等发生化学反应生成铁锈。
(7)①因为玻璃管粗细均匀,设该玻璃管的截面积为S,反应前水滴和食品脱氧剂粉末之间的距离(AO段)是M,反应后剩余气体的长度(BO段)为N,则原来玻璃管内空气的体积为:M×S,铁生锈消耗的氧气体积为:(M-N)×S,因此空气中氧气的体积分数为:。
②实验步骤b中,如果玻璃管内的脱氧剂粉末分布不够紧密会导致测量得到的玻璃管内原来空气的体积偏小,实验结果会偏大。
(8)根据质量守恒定律,反应前后原子的种类、数目不变。由反应方程式可知:反应前已知物质中,Na、O、H、Al的原子个数分别为:2、4、6、2,反应后已知物质中Na、O、Al的原子个数分别为:2、4、2,因此3X中含氢原子6个,X中含氢原子2个,X的化学式为:H2。
(9)该品牌管道疏通剂中含有NaOH固体,氢氧化钠固体溶于水放热,会使烧杯发烫。铝与氢氧化钠的反应是放热反应,也会使烧杯发烫。(合理即可)
(10)因为铝和氢氧化钠反应生成的氢气逸出到空气中,所以反应前后烧杯(包括烧杯内的物质)的总质量的差值就是生成氢气的质量,根据氢气质量可以计算出铝的质量,进而计算出样品中铝粉的质量分数。详见答案。
27.(23-24九上·江苏南京秦淮区·期末)请根据下列装置图,回答有关问题:
(1)实验室用过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气。
①写出发生反应的化学方程式 。
②根据确定气体收集装置时应考虑的因素,可选择E装置作为氧气的收集装置的理由是 。
(2)实验室用大理石与稀盐酸混合制取二氧化碳。
①写出发生反应的化学方程式 。
②如图甲所示,某化学兴趣小组同学在一种二氧化碳的发生装置上连接压强传感器,测得实验过程中试管内气体压强的变化如图乙所示,下列说法不正确的是 (填字母)。
A.a点对应的操作是关闭弹簧夹
B.b点后试管中的液面逐渐下降
C.bc段能说明装置气密性良好
D.c点对应的操作是打开弹簧夹
③用质量分数为36%的浓盐酸(密度为1.18g/cm3)与蒸馏水(密度为1g/cm3),配制90g质量分数为11.8%的稀盐酸,需要浓盐酸的体积为 mL。
(3)实验室将A装置加以改动,在高温下使碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳,按此反应,试计算工业上要制取5.6t氧化钙,理论上需要含碳酸钙80%的石灰石的质量是多少?(利用化学方程式讲行计算,写出计算过程)
【答案】(1) 氧气不易溶于水,且与水不反应
(2) B 25
(3)解:设理论上需要含碳酸钙80%的石灰石的质量是y
y=12.5t
答:理论上需要含碳酸钙80%的石灰石的质量是12.5t
【详解】(1)①过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,该反应的化学方程式为:;
②选择E装置,即排水法收集氧气,是因为氧气不易溶于水,且与水不反应;
(2)①大理石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:;
②A、a点对应的操作是关闭弹簧夹,反应生成气体,装置内气体增多,压强增大,不符合题意;
B、b点后,压强不变,说明此时固液分离,反应停止,试管中液面不变,符合题意;
C、bc段压强不变,说明气体没有逸出,说明装置气密性良好,不符合题意;
D、c点对应的操作是打开弹簧夹,气体导出,压强减小,不符合题意。
故选B;
③解:设需要浓盐酸的体积为x,根据稀释前后,溶质的质量不变,可得:,x=25mL;
(3)见答案。
28.(24-25九上·江苏盐城大丰区·期末)在高温下,铁与水蒸气能发生反应生成一种常见铁的氧化物和一种气体。某化学学习小组的同学对此反应很感兴趣,在小组集体协作下设计了如下实验,以探究铁粉与水蒸气反应后的产物,也邀请你一起来完成下列探究:
探究生成的气体是什么?
【猜想与假设】猜想一:生成的气体可能是氢气 猜想二:生成的气体可能是氧气
【实验探究】将生成的气体通入C装置。球形管里装有碱石灰干燥剂。导管口蘸些肥皂水(或洗涤剂溶液),控制气体流速,吹出肥皂泡。当肥皂泡吹到一定大时,轻轻摆动导管,肥皂泡脱离管口后,气泡上升。用燃着的木条靠近肥皂泡,有爆鸣声。
【推断】
(1)生成的气体是 。
探究试管中剩余固体成分是什么?
【查阅资料】1.铁的氧化物中:①只有Fe2O3是红棕色,其余FeO 、Fe3O4均为黑色;
②只有Fe3O4能被磁铁吸引。
2.铁的氧化物都能与盐酸反应,但没有气体生成。
【初步验证】试管中剩余固体为黑色,能全部被磁铁吸引。
【猜想与假设】
(2)猜想一:剩余固体是Fe3O4 猜想二:剩余固体是
【实验探究】
(3)填写空白处
实验操作
实验现象及结论
取少量黑色固体于试管中,加入足量
无气泡产生,黑色固体是
【实验结论】
(4)铁与水蒸气反应的化学方程式: 。
【拓展延伸】
(5)Ⅰ. 铁、镁混合物5.6g,与足量稀硫酸反应,生成的氢气质量不可能是 。
A.0.2 g B.0.3g C.0.4g D.0.5g
Ⅱ.某同学为探究铁合金中铁的质量分数,先后进行了四次实验(铁合金中除铁外,其余成分不与稀硫酸反应),实验数据如下表。根据该同学的实验,试回答以下问题:
第一次
第二次
第三次
第四次
所取合金的质量∕g
10
10
20
30
所加稀硫酸的质量∕g
100
120
80
X
生成氢气的质量∕g
0.2
0.2
0.2
Y
①上表第四次实验中,合金里的铁恰好与稀硫酸完全反应,则其中X= Y= 。
②该铁合金中铁的质量分数是多少 ?(第②题写出计算过程)
【答案】(1)氢气
(2)Fe与Fe3O4
(3) 稀盐酸 Fe3O4
(4)
(5) AD 240 0.6 设该铁合金中铁的质量分数为
答:设该铁合金中铁的质量分数为56%。
【详解】(1)用燃着的木条靠近肥皂泡,有爆鸣声,稍后有肥皂泡飘到空中.说明生成的气体具有可燃性、密度小于空气,再根据反应物为“铁与水蒸气”,所以是氢气;
(2)能被磁铁吸引的只有Fe与Fe3O4,则猜想一 Fe3O4,又不可能只有Fe没有其他反应产物,猜想二是Fe与 Fe3O4;
(3)铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,Fe3O4与与稀盐酸反应生成氯化亚铁、氯化铁和水,取少量黑色固体于试管中,加入足量稀盐酸,无气泡产生,说明黑色固体是Fe3O4;
(4)铁和水蒸气反应会生成四氧化三铁和氢气,反应的化学方程式为:;
(5)Ⅰ.假设5.6g全部是铁,,则生成氢气的质量=;假设5.6g全部是镁,则生成氢气的质量= ;,所以铁粉、铝粉的混物5.6g与足量的稀硫酸完全反应,则反应中生成氢气的质量范围是0.2g<氢气<0.47g;故选:AD;
Ⅱ.①一、二次实验相比说明10g合金与足量硫酸反应最多生成0.2g氢气;一、三次实验相比说明80g稀硫酸与足量合金反应最多生成0.2g氢气,即10g合金与80g稀硫酸恰好完全反应生成0.2g氢气,10g:30g=80g:X,解得X=240g;10g:30g=0.2g:Y,解得Y=0.6g;
②解析见答案。
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