综合压轴80题(期末真题汇编,江苏专用)九年级化学上学期

2026-01-17
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内容正文:

综合压轴80题 题型一 填空题(10题) 题型二 实验题(15题) 题型三 流程图题(15题) 题型四 计算题(10题) 题型五 综合应用题(30题) 地 城 题型一 填空题(10题) 1.(24-25九上·江苏宿迁宿豫区·期末)2023年5月30日,神舟十六号载人飞船发射成功,航天员将在中国空间站完成各项任务,因此,保障航天员的氧气需求至关重要。那么,空间站的氧气从哪里来? Ⅰ.从地球带上去 (1)实验室用高锰酸钾等原料制氧气,请写出高锰酸钾分解的化学方程式: ;航天工业以空气为原料制氧气,工业上选择空气的主要原因是 。 (2)工业上采用分离液态空气法获得氧气,其过程可用如图所示实验模拟。 ①浸入液氮后,试管内产生约占其容积的液态空气。取出试管,液态空气沸腾,伸入燃着的木条,木条熄灭;后伸入带火星的木条,观察到木条复燃。导致木条熄灭的原因是 。 ②上述实验利用氮气与氧气的沸点不同实现分离,由实验现象可知,两种气体中沸点比较高的气体是 。 (3)利用分子筛可将氧分子从空气中“筛”出去,从而获得高浓度的氧气。其原理示意图如下: 由此可知两种分子的大小: (填“>”或“<”)。 Ⅱ.在天宫制出来 目前空间站已实现电解水制氧气。 (4)早期空间站利用过氧化钠()、超氧化钾()等物质制氧,其原理表示如上图: 空间站内二氧化碳的主要来源是宇航员的呼吸作用。试着写出空间站内过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气的化学方程式 。 (5)空间站是一个相对封闭的场所,解决“气体从哪里来”的问题必然伴生着“气体往哪里去”的问题。为此,科学家设计了生物再生生命保障系统,实现了“水-氧-碳”的循环转化。下列叙述正确的是 (填序号)。 a.“水-氧-碳”的循环转化,减少了氧气的携带量,减轻了火箭和飞船的载重 b.人体代谢产物中的水既有气态又有液态,设计系统时应考虑水的冷凝与净化 c.电解水在产生氧气的同时产生氢气,系统需要对氢气进行转化 【答案】(1) 氧气占空气体积的21%,空气是制氧廉价易得的原料 (2) 液氮的沸点低,先从液态空气中扩散出来,且氮气不燃烧也不支持燃烧 氮气 (3)> (4) (5)abc 【详解】(1)实验室加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰、氧气,化学方程式为:; 氧气占空气体积的21%,空气是廉价易得的原料,所以航天工业以空气为原料制氧; (2)①液态氮气的沸点比液氧低,取出试管,液态氮气先扩散出来,氮气不燃烧也不支持燃烧,伸入燃着的木条,木条熄灭;故填:液氮的沸点低,先从液态空气中扩散出来,且氮气不燃烧也不支持燃烧; ②液氮先出来,说明液氧沸点比较高,故填:氮气; (3)利用分子筛可将氧分子从空气中“筛”出去,从而获得高浓度的氧气,由图可知,除去了大分子的氮气,所以氮气分子大于氧气分子; (4)过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气的化学方程式:; (5)生物再生生命保障系统中,水通电电解生成氧气,氧气通过呼吸转化为二氧化碳、水蒸气等气体,人体生活中产生尿液等液态水。 a.“水-氧-碳”的循环转化,不需要携带大量氧气,减少了氧气的携带量,减轻了火箭和飞船的载重,正确; b.人体代谢产物中的水既有气态又有液态,设计系统时应考虑水的冷凝与净化,如尿液中的水需要净化处理后循环利用,正确。 c.生物再生生命保障系统中不需要氢气,系统需要对氢气进行转化,正确; 故选abc。 2.(24-25九上·江苏泰州兴化·期末)化学反应需要一定的条件。燃烧是常见的化学反应,它与我们的生产生活密切相关。 【活动一】认识燃烧 (1)石蜡、木炭、镁条在氧气中燃烧的共同现象是 ,有新物质生成。 【活动二】探究燃烧 (2)小组同学设计如图1所示装置进行“探究燃烧条件”的对比实验:a处通入氧气,管①中白磷未燃烧,b处通入氧气,管②中白磷燃烧。 根据实验现象,得出燃烧的条件之一是 ;该实验中氢氧化钠溶液的作用是 ;该实验可以推知白磷的着火点(T)的范围是 。 【活动三】调控燃烧 (3)我国汉代的缸灯是一种充分燃烧型灯具,通常制成人形、动物形或器物形。以汉代彩绘雁鱼青铜缸灯为例,及其工作原理如图2所示。雁鱼青铜缸灯里面是空的,腹部用于贮水。使用时燃烧产生的烟气通过雁颈进入腹部。 ①雁鱼青铜缸灯的灯罩可自由开合,以调节进风量的大小。看到大量黑烟产生时,应 (填“扩大”或“减小”)进风口。 ②将雁鱼青铜缸灯的灯罩合住即可将其熄灭,推测其灭火原理是 。 ③雁鱼青铜缸灯中盛放的清水的作用是 (填字母)。 a.主要目的是用于灭火 b.减少油的挥发,以达到省油的目的 c.可将燃烧产生的烟气引入水中以减少对室内环境的污染 d.可将燃烧产生的烟气引入水中,让外部空气不断进入灯罩内部使燃油充分燃烧 【答案】(1)剧烈燃烧,发光,放热 (2) 温度达到可燃物的着火点 吸收生成的五氧化二磷,减少环境污染 20℃<T≤80℃ (3) 扩大 将燃烧着的可燃物与空气隔离 bcd 【详解】(1)石蜡、木炭、镁条在氧气中燃烧的共同现象是剧烈燃烧,发光,放热,有新物质生成; (2)a处通入氧气,管①中白磷与氧气接触,但温度没有达到白磷的着火点,所以白磷不燃烧;b处通入氧气,管②中白磷与氧气接触,且温度达到白磷的着火点,所以白磷燃烧,对比说明燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点; 白磷燃烧生成的五氧化二磷有毒,能与氢氧化钠溶液反应,因此该实验中氢氧化钠溶液的作用是吸收生成的五氧化二磷,减少环境污染; a、b处分别通入氧气,白磷在溶有氢氧化钠的20℃冷水中未燃烧,白磷在溶有氢氧化钠的80℃热水中燃烧,由此可以推知白磷的着火点(T)的范围是20℃<T≤80℃; (3)①雁鱼青铜缸灯的灯罩可自由开合,以调节进风量的大小,看到大量黑烟产生时,说明可燃物燃烧不充分,此时应扩大进风口,增加空气的进入量,使可燃物充分燃烧; ②将雁鱼青铜缸灯的灯罩合住即可将其熄灭,其灭火原理是将燃烧着的可燃物与空气隔离; ③ a、雁鱼青铜缸灯中盛放的清水不能用于灭火,不符合题意; b、雁鱼青铜缸灯中盛放的清水蒸发吸热,温度降低,可以减少油的挥发,以达到省油的目的,符合题意; c、雁鱼青铜缸灯中盛放的清水可将燃烧产生的烟气引入水中以减少对室内环境的污染,符合题意; d、雁鱼青铜缸灯中盛放的清水可将燃烧产生的烟气引入水中,让外部空气不断进入灯罩内部使燃油充分燃烧,符合题意。 故选:bcd。 3.(24-25九上·江苏宿迁泗阳县·期末)已知A-G为初中化学中常见的物质,A物质含有两种元素,是生活中常用的清洁燃料,C为常见液体,D常用于灭火,F用于改良酸性土壤(反应条件和部分生成物已省略)。请回答下列问题。 (1)F的俗名为 ,G的化学式为 。 (2)反应①的化学方程式为 。 (3)反应③通常会加入少量氢氧化钠或稀硫酸,作用是 。 【答案】(1) 熟石灰/消石灰 (2) (3)增强水的导电性 【分析】F用于改良酸性土壤,则F为氢氧化钙;A物质含有两种元素,是生活中常用的清洁燃料,C为常见液体,D常用于灭火,A与B反应生成C和D,且C能生成B,则A为甲烷,B为氧气,C为水,D为二氧化碳;二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,则G为碳酸钙,代入检验,推断合理。 【详解】(1)由分析可知,F为氢氧化钙,俗名为熟石灰、消石灰;G为碳酸钙,其化学式为,故填:熟石灰或消石灰;; (2)A为甲烷,B为氧气,C为水,D为二氧化碳,即反应①为甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为,故填:; (3)反应③为水通电分解生成氢气和氧气,在水中加入少量氢氧化钠或稀硫酸,可以增加水中自由移动的离子,能增强水的导电性,故填:增强水的导电性。 4.(24-25九上·江苏南京鼓楼区·期末)图中A-H是初中化学常见的物质,其中A和C是单质,其余均为化合物。B和E、G和F的组成元素相同;D是一种氧化物,其中两种元素的质量比为4:1;H为实验室中常用的液体燃料。图中“—”表示两端的物质间能发生化学反应;“→”表示物质间存在转化关系﹔反应条件、部分反应物和生成物已略去。 (1)写出化学式:D 。 (2)E→B的反应为 (填“放热”或“吸热”)反应。 (3)写出H→E反应的化学方程式: 。 (4)写出G→F反应的化学方程式: 。 【答案】(1)CuO (2)吸热 (3) (4) 【分析】A~H是初中化学常见的物质,其中A和C是单质,其余均为化合物。G和F的组成元素相同,G能转化成F和C,F能转化为C,过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水,水通电分解生成氢气和氧气,则G是过氧化氢,F是水,C是氧气;C氧气能和A反应,C氧气和A都能转化成B,C氧气也能和B反应,碳和氧气点燃生成二氧化碳,碳和氧气点燃生成一氧化碳,二氧化碳和碳高温下反应生成一氧化碳,一氧化碳和氧气点燃生成二氧化碳,则A是碳,B是一氧化碳;B一氧化碳和E的组成元素相同,E能转化为B,碳和二氧化碳高温下反应生成一氧化碳,则E是二氧化碳;D是一种氧化物,其中两种元素的质量比为4:1,D能和一氧化碳反应,能转化成二氧化碳,则D是氧化铜;H为实验室中常用的液体燃料,能转化成二氧化碳和水,则H是乙醇,俗称酒精。 【详解】(1)D是氧化铜,化学式为CuO; (2)E→B的反应是二氧化碳和碳在高温下生成一氧化碳,该反应为吸热反应; (3)H→E的反应是乙醇和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为; (4)G→F的反应是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为。 5.(24-25九上·江苏南京建邺区·期末)图中A~K是初中化学常见的物质,且分别由H、C、O、Al、Cl、Ca、Fe、Cu中一种或几种元素组成。其中组成A的元素是地壳中含量第三的元素;F是黑色固体;K是澄清石灰水中的溶质。“—”表示两端的物质间能发生化学反应;“→”表示物质间存在转化关系;反应条件、部分反应物和生成物已略去。 (1)构成C的微观粒子名称是 。 (2)I的化学式是 。 (3)写出B与D反应的化学方程式 。 (4)写出反应的化学方程式 。 【答案】(1)铜原子 (2)CO (3)2HCl+Fe=FeCl2+H2↑ (4) 【分析】A~K是初中化学常见的物质,且分别由H、C、O、Al、Cl、Ca、Fe、Cu中一种或几种元素组成。组成A的元素是地壳中含量第三的元素,则A是铝;K是澄清石灰水中的溶质,则K是氢氧化钙;氢氧化钙能和H相互转化,则H是水;J能和氢氧化钙、水反应,能转化成水,则J是二氧化碳;G能和二氧化碳、水相互转化,则G是氧气;E也能和水相互转化,E能和氧气反应,则E是氢气;I也能和二氧化碳相互转化,I能和氧气反应,氧气能转化成I,则I是一氧化碳;铝能转化成D和C,D也能转化成C,C能和F相互转化,F是黑色固体,氧气能和D、C反应,能转化成F,则D是铁,C是铜,F是氧化铜;B能和氢气相互转化,能和铝、铁反应,则B是氯化氢;综上所述,A是铝,B是氯化氢,C是铜,D是铁,E是氢气,F是氧化铜,G是氧气,H是水,I是一氧化碳,J是二氧化碳,K是氢氧化钙,代入验证,推理正确。 【详解】(1)由分析可知,C是铜,则构成C的微观粒子名称是铜原子; (2)由分析可知,Ⅰ是一氧化碳,化学式是:CO; (3)B与D的反应是氯化氢和铁反应生成氯化亚铁和氢气,反应的化学方程式为:2HCl+Fe=FeCl2+H2↑; (4)H→G的反应是水在通电的条件下生成氢气和氧气,反应的化学方程式为:。 6.(24-25九上·江苏南京秦淮区·期末)图中A~I是初中化学常见的纯净物。其中C由三种元素组成,E、G、H由一种元素组成,其余由两种元素组成;A、B、D、F为氧化物;C中金属元素的质量分数为40%;D是磁铁矿的主要成分。图中“-”表示两端的物质间能发生化学反应,“→”表示物质间存在转化关系,反应条件、部分反应物和生成物已略去。 (1)写出化学式:C ,D ,F (2)A与E的反应 (填“放出”或“吸收”)热量。 (3)写出G→H的化学方程式: 。 【答案】(1) CaCO3 Fe3O4 H2O (2)放出 (3)/ 【分析】D是磁铁矿的主要成分,则D为Fe3O4,G由一种元素组成,且G反应生成D,则G为Fe,G能与E(由一种元素组成)反应,E能与H(由一种元素组成)反应,G又能反应生成H,则E为氧气(铁能与氧气能反应),H为氢气(铁与酸反应生成氢气);C中金属元素的质量分数为40%,即C为CaCO3,C反应生成氧化物B,B与氧化物A能相互转化,则B为二氧化碳,A为一氧化碳,B反应能生成氧化物F,C也能反应生成F,则F为水,I可以反应生成H和F,则I可以为过氧化氢,带入验证,推断合理。 【详解】(1)由分析可知,C为CaCO3,D为Fe3O4,F为H2O,故填:CaCO3;Fe3O4;H2O; (2)A与E的反应为一氧化碳与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳,该反应为放热反应,故填:放出; (3)反应G→H为铁与稀盐酸(或者稀硫酸)反应生成氯化亚铁(或者硫酸亚铁)和氢气,反应的化学方程式为(或者),故填:或者。 7.(24-25九上·江苏南京玄武区·期末)图中A~J表示初中化学常见的物质。A、B、D、E为单质,其余均为化合物,其中C和J是组成元素相同的物质;F是一种常见液体,生活中可用来灭火;H为大理石的主要成分。图中“—”表示两端的物质间能发生化学反应;“→”表示物质间存在转化关系:反应条件、部分反应物和生成物已略去。 (1)写出化学式:F ;G : (2)写出反应的化学方程式 ; (3)写出C与D反应的化学方程式 。 【答案】(1) HCl (2) (3) 【分析】F是一种常见液体,生活中可用来灭火,所以F是水;H为大理石的主要成分,所以H是碳酸钙;碳酸钙能转化为J,C和J是组成元素相的物质,所以J是二氧化碳,C是一氧化碳;G能与碳酸钙反应,能转化为二氧化碳,所以G是盐酸;盐酸与E可以相互转化,E为单质,所以E是氢气;水能与I相互转化,I能与二氧化碳反应,能转化为碳酸钙,所以I是氢氧化钙;D能转化为水、一氧化碳,能与一氧化碳反应,D为单质,所以D是氧气;一氧化碳能转化为B,B能转化为氢气,B为单质,B可以是铁;B能转化A,一氧化碳能转化为A,A能与氧气反应,A为单质,A可以是铜。代入验证,推导正确。 【详解】(1)根据分子可知,F是水,化学式为;G是盐酸,化学式为HCl。故填:;HCl。 (2)的反应是二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,该反应的化学方程式为:。故填:。 (3)C与D的反应是一氧化碳和氧气在点燃条件下生成二氧化碳,该反应的化学方程式为:。 8.(24-25九上·江苏南京联合体·期末)A~I是初中化学常见的物质,B、D是单质,A、E、G、I均为氧化物。B是目前世界年产量最高的金属,G是一种最常用的溶剂。图中“→”表示物质间存在转化关系:“—”表示两端的物质能发生化学反应,部分反应物、生成物或反应条件已略去。 (1)G物质的化学式为 (2)写出下列反应的化学方程式 : B和C ; E和H 。 【答案】(1)H2O (2) Fe+2HCl=FeCl2+ H2↑(合理即可) Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O 【分析】A~I是初中化学常见的物质,B、D是单质,A、E、G、I均为氧化物。B是目前世界年产量最高的金属,则B为铁,G是一种最常用的溶剂,则G为水,A能转化为B,A为氧化物,A能与E相互转化,为A为一氧化碳,E为二氧化碳,B能与C反应,C能转化为E,C能与F反应,E能与F相互转化,则C可以为酸,例如稀盐酸,F为碳酸钙,A能与D反应,D能与G(水)相互转化,D为单质,则D为氧气,H能与E(二氧化碳)反应,G(水)和H能相互转化,H能转化为F,则H为氢氧化钙,I能转化为H,F能转化为I,则I为氧化钙,代入验证,推论合理。 【详解】(1)G是一种最常用的溶剂,故G是水,水的化学式是H2O; (2)B和C即为铁与稀盐酸反应生产氯化亚铁和氢气,化学方程式:(合理即可); E和H即为氢氧化钙与二氧化碳反应生产碳酸钙沉淀和水,化学方程式:。 9.(23-24九上·江苏南京建邺区九·期末)图中 表示初中化学常见的物质,其中 是单质,只有 由三种元素组成。 是紫红色固体; 中两种元素质量比为 是大理石的主要成分;组成 的元素是地壳中含量最高的金属元素。“一”表示两端的物质间能发生化学反应;“→”表示物质间存在转化关系;反应条件、部分反应物和生成物已略去。 (1)与 反应的基本反应类型为 。 (2)写出 与 反应的化学方程式: 。 (3)写出 反应的化学方程式: 。 (4)写出 与 反应的化学方程式: 。 【答案】(1)化合反应 (2) (3) (4) 【分析】A是紫红色固体且为单质,A为铜,J是大理石的主要成分且由三种元素组成,J为碳酸钙,组成 H的元素是地壳中含量最高的金属元素且为单质,H为铝,E为单质且E能与铜反应,还能与铝反应,E为氧气,C中两种元素质量比为 7:3,C为氧化铁,D为单质且能与氧化铁反应,D为碳,碳能和G反应且碳能生成G,且G能生成碳酸钙,G为二氧化碳,二氧化碳能与F反应且能生成F,氧化铁能生成F,F能生成氧气,F是水,I能和铝反应,也能和碳酸钙反应,I还能生成水,I是酸,I是盐酸,B能与氧化铁反应,还能生成铜,B能和氧气反应且氧气能生成B,B是一氧化碳,代入验证,推理正确。 【详解】(1)由分析可知,D为碳,G为二氧化碳,碳和二氧化碳高温下生成一氧化碳,该反应符合多变一,属于化合反应,故填:化合反应; (2)B是一氧化碳,C为氧化铁,一氧化碳和氧化铁高温下生成铁和二氧化碳,方程式为,故填:; (3)G为二氧化碳,F是水,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,方程式为,故填:; (4)H为铝,I是盐酸,铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气,方程式为,故填:。 10.(24-25九上·江苏无锡·期末)阅读下列短文,回答相关问题。 二氧化碳捕集技术 二氧化碳的捕集、利用和封存技术是实现我国“双碳目标”的重要路径。干法脱碳是一种较为有效的二氧化碳捕集技术。 常见的干法脱碳是利用固体吸附剂对二氧化碳进行吸附,从吸附原理上可分为物理吸附和化学吸附。物理吸附主要使用活性炭、分子筛材料等,缺点是吸附能力小,对吸附温度敏感、不易提纯气体等;化学吸附指的是使用氧化钙吸附剂(CaO)、锂基吸附剂(如Li4SiO4)等和CO2在高温下发生化学反应,化学吸附的优点是吸附量大,对CO2选择性好。 氧化钙吸附剂是目前二氧化碳捕集中极具潜力的高温吸附剂,且原材料廉价易得;锂基吸附剂制造成本高,无法大规模推广。 影响吸附剂的最终吸附能力的主要原因是吸附剂的表面样貌和多孔结构。为提高吸附剂的吸附能力,可利用液体改性的方式:通过不同的液体与CaO吸附剂产生物理或化学反应,使其具有蜂窝状结构,从而改变吸附剂的吸附性能。目前常用的改性液体有乙醇溶液或者纯水。图1和图2是探究75%乙醇溶液和纯水在不同温度下改性CaO吸附剂吸附性能的实验数据。     人类只有一个地球!化学在减少二氧化碳排放和增加二氧化碳吸收的科学技术创新方面发挥着重要作用。 (1)物理吸附脱碳的缺点是 (写出一点即可)。 (2)工业上用煅烧石灰石的方法制取CaO。写出发生反应的化学方程式: 。 (3)改变CaO吸附剂的形貌结构,使其具有蜂窝状结构的目的是 。 (4)改性CaO吸附剂的最佳液体是 (填“乙醇溶液”或“纯水”)。 (5)根据图2分析,得出的结论是 。 (6)下列叙述正确的是 (填序号)。 a.CaO吸附剂吸收二氧化碳属于化学变化 b.低温下改性后的CaO吸附剂具有更好的吸附性能 c.乙醇溶液或纯水改性后的CaO吸附剂能够无限制的重复使用 【答案】(1)吸附能力小、对吸附温度敏感、不易提纯气体 (2) (3)增大反应物接触面积,使反应更充分 (4)乙醇溶液 (5)在纯水改性CaO吸附剂的情况下,温度越高吸附量越小,且随着循环次数增加,吸附量逐渐降低; (6)ab 【详解】(1)由短文可知,物理吸附脱碳的缺点是吸附能力小、对吸附温度敏感、不易提纯气体等; (2)工业上煅烧石灰石(主要成分碳酸钙)制取CaO,碳酸钙在高温条件下分解生成氧化钙和二氧化碳,反应的化学方程式为; (3)短文中提到为提高吸附剂的吸附能力,可利用液体改性的方式使CaO吸附剂具有缭丝状结构,所以改变CaO吸附剂的形貌结构,使其具有缭丝状结构的目的是提高吸附剂的吸附能力; (4) 对比图1和图2,在相同循环次数下,CaO/乙醇溶液改性后的吸附量整体高于CaO/纯水改性后的吸附量,所以改性CaO吸附剂的最佳液体是乙醇溶液; (5)根据图2分析,在相同循环次数下,160℃时纯水改性CaO吸附剂的吸附量低于常温时的吸附量,且随着循环次数的增加,不同温度下纯水改性CaO吸附剂的吸附量均呈下降趋势。所以得出的结论是:在纯水改性CaO吸附剂的情况下,温度越高吸附量越小,且随着循环次数增加,吸附量逐渐降低; (6)a、CaO吸附剂吸收二氧化碳会发生化学反应,有新物质生成,属于化学变化,故a正确; b、从图2可知,循环次数相同时,常温改性后的CaO吸附剂吸附量大,即此时吸附性能更好,低温下改性后的CaO吸附剂具有更好的吸附性能,故b正确; c、从图1和图2可知,随着循环次数增加,吸附量逐渐降低,说明乙醇溶液或纯水改性后的CaO吸附剂不能无限制地重复使用,故c错误; 故选:ab。 地 城 题型二 实验题(15题) 1.(24-25九上·江苏泰州海陵区·期末)化学中常常需要制取气体,实验室制取少量气体和工业制取大量气体往往有不同的方法。 I.实验室制取气体 (1)装置B中仪器①名称是 。 (2)实验室选用装置A加热高锰酸钾制取,反应的化学方程式为 ;若用装置D收集,验满的方法是 。 (3)装置是某学习小组自制的简易供氧器。若想监测流速,需将装置中的导管 (填“c”或“d”)延伸到水面以下。 (4)实验室用大理石和稀盐酸反应制取的化学方程式为 。 (5)实验室用锌粒和稀硫酸制取可以选用装置,锌粒应放在 ;使用时,要暂停反应的操作是 。 Ⅱ.工业制取气体 (6)氢能源的开发利用是落实“双碳”目标的途径之一、利用甲烷制氢是当前研究的热点,总反应化学方程式为,该总反应为吸热反应,可分为两个阶段如图2,判断阶段I 热量。 (7)将图2中产生的和混合气体进行分离,得到。 ①可以用作为吸附剂吸收从而提纯。的使用与混合气体中含量的关系如图3,由此可以得出的结论:能提高混合气体中的含量,且 。 ②提纯还可以用金属膜透氢,微观过程如图4,从微观角度描述该过程 。 【答案】(1)锥形瓶 (2) 将带火星的木条放在 b 导管口处,若木条复燃,说明氧气已收集满 (3)c (4) (5) 多孔隔板上 关闭活塞 (6)吸收 (7) 纳米 CaO 比微米 CaO 提高 H2含量的效果更好 氢气分子能通过金属膜,而二氧化碳分子不能通过 【详解】(1)根据图像,仪器①是锥形瓶。 (2)实验室选用装置A加热高锰酸钾制取,高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰、氧气,化学方程式为; 氧气具有助燃性,可使带火星的木条复燃,通常使用带火星的木条验满氧气。因为氧气密度比空气大,用装置 D 收集时从 a 端通入,空气从 b 端排出,所以在 b 导管口验满,具体方法是:将带火星的木条放在 b 导管口处,若木条复燃,说明氧气已收集满。 (3)根据图像,左侧塑料瓶用于产生氧气,氧气不易溶于水,经过水会形成气泡,将导管 c 延伸到水面以下,通过观察导管口冒出气泡的速率,可监测氧气流速。 (4)实验室用大理石(主要成分是CaCO3)与稀盐酸反应制取二氧化碳,大理石与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳、水,化学方程式为。 (5)装置C的优点是可以随时控制反应的发生和停止,具体原理是:将锌粒放置于多孔隔板上,反应过程中,关闭活塞,则试管内气压上升,导致液面下降,直到稀硫酸与多孔隔板上的锌粒脱离接触,此时反应停止。重新打开活塞,则气体可以沿着导管流向收集装置,试管内气压下降,液面回升,液面高于多孔隔板时锌粒与稀硫酸重新接触,反应发生。 因此,锌粒应放在多孔隔板上;使用时,要暂停反应的操作是关闭活塞。 (6)总反应为吸热反应,阶段 Ⅱ 放出热量,那么阶段 Ⅰ 应吸收热量,才能保证总反应吸热。 (7)①从图 3 可以看出,相同条件下,纳米 CaO 对应的氢气含量比微米 CaO 对应的氢气含量更高,可知纳米 CaO 比微米 CaO 提高 H2含量的效果更好; ②从微观角度,根据图 4 可知,氢气分子能透过金属膜,而二氧化碳分子不能透过。 2.(24-25九上·江苏南京建邺区·期末)实验探究是化学科学研究的基本方法。 Ⅰ.下图是实验室制取气体常用的装置,结合图示回答下列问题。 (提示:浓硫酸具有吸水性,可干燥二氧化碳气体) (1)实验室用装置B、C制取氧气,发生反应的化学方程式为 ;实验结束后要先将导管移出水面,后熄灭酒精灯的原因是 。 (2)①用大理石和稀盐酸制取一瓶干燥的二氧化碳,所选装置的连接顺序(按气体从左到右的方向)是 (填接口字母);发生反应的化学方程式为 。 ②配制148g质量分数为10%的稀盐酸,需要质量分数为37%的浓盐酸(密度为) mL(计算结果保留一位小数),水 mL。 (3)实验室常用加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物来制取氨气,用装置E而不能用装置C或D收集氨气的原因是 。 Ⅱ.根据实验及氯化钠和硝酸钾的溶解度曲线,回答下列问题。(忽略溶解时的热量变化和加热时水的蒸发) 实验1 实验2 ①20℃时,向盛有10mL水的烧杯中加入2.5g氯化钠,搅拌,固体全部溶解 ①20℃时,向盛有10mL水的烧杯中加入2.5g硝酸钾,搅拌,固体全部溶解 ②再加2.5g氯化钠,搅拌,固体部分溶解,剩余固体 ②再加2.5g硝酸钾,搅拌,固体部分溶解,剩余固体 ③再加10mL水,搅拌,得到溶液a ③加热至50℃,得到溶液b (4)50℃时硝酸钾的溶解度是85.5g,这句话的含义是 。 (5)下列说法正确的是___________(填字母)。 A. B.溶液a的溶质质量分数<溶液b的溶质质量分数 C.溶液b冷却至20℃,一定会有固体析出 D.若将实验2中步骤③改为“再加10mL水,搅拌”,固体不能全部溶解 (6)上述实验说明,在 的情况下,饱和溶液可以变成不饱和溶液。 【答案】(1) 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 防止水分倒流,引起试管炸裂 (2) afgd CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 33.6 108 (3)氨气易溶于水,且密度比空气小 (4)50℃时,100g水中最多溶解硝酸钾的质量为85.5g (5)AC (6)增加溶剂和升高温度 【详解】(1)由图可知,装置B为固体受热发生装置,且试管口放有棉花,则选择该装置制取氧气的反应是高锰酸钾在收的条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,故反应的化学方程式写为:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑; 实验结束后要先将导管移出水面,后熄灭酒精灯的原因是防止水分倒流,导致试管骤冷引起试管炸裂,故填防止水分倒流,引起试管炸裂。 (2)①用大理石和稀盐酸制取一瓶干燥的二氧化碳,是固体与液体在常温下生成气体的反应,所选装置的连接顺序装置A,干燥装置F,二氧化碳溶于水,且密度比空气大,收集装置选择向上排空气法,即装置D,导管的连接顺序为,是afgd,故填afgd; 大理石中的碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,故发生反应的化学方程式写为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。 ②配制148g质量分数为10%的稀盐酸,需要质量分数为37%的浓盐酸的体积=148g×10%÷37%÷1.19g/mL≈33.6mL,故填33.6; 需要水的体积=(140g−148g×10%÷37%)÷1g/mL≈108mL,故填108。 (3)由图可知,装置C为排水法,D为向上排空气法,E为向下排空气法,氨气易溶于水,且密度比空气小,所以实验室常用加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物来制取氨气,用装置E而不能用装置C或D收集氨气,故填氨气易溶于水,且密度比空气小。 (4)50℃时硝酸钾的溶解度是85.5g,这句话的含义是50℃时,100g水中最多溶解硝酸钾的质量为85.5g,故填50℃时,100g水中最多溶解硝酸钾的质量为85.5g。 (5)A、由图可知,20℃时氯化钠的溶解度为36g,则20℃时,10mL水(其质量为10g)最多溶解3.6g氯化钠,则20℃时向10mL水中加入2.5g+2.5g氯化钠后充分溶解,剩余氯化钠的质量=2.5g+2.5g−3.6g=1.4g,即m1=1.4,由图可知,20℃时硝酸钾的溶解度为31.6g,则20℃时,10mL水(其质量为10g)最多溶解3.16g硝酸钾,则20℃时向10mL水中加入2.5g+2.5g硝酸钾后充分溶解,剩余氯化钠的质量=2.5g+2.5g−3.16g=1.84g,即m2=1.84,即m1<m2,选项正确; B、由图可知,20℃时氯化钠的溶解度为36g,则20℃时,10mL水(其质量为10g)最多溶解3.6g氯化钠,则20℃时向10mL水中加入2.5g+2.5g氯化钠后充分溶解,剩余氯化钠的质量=2.5g+2.5g−3.6g=1.4g,再加10mL水,搅拌,剩余的氯化钠完全溶解,得到溶液a,由图可知,20℃时硝酸钾的溶解度为31.6g,则20℃时,10mL水(其质量为10g)最多溶解3.16g硝酸钾,则20℃时向10mL水中加入2.5g+2.5g硝酸钾后充分溶解,剩余氯化钠的质量=2.5g+2.5g−3.16g=1.84g,再加10mL水,搅拌,硝酸钾完全溶解,得到溶液b,溶液a、b中的溶质质量相同,溶液质量也相同,则两份溶液的溶质质量分数相等,选项错误; C、由图可知,20℃时硝酸钾的溶解度为31.6g,则20℃时,10mL水(其质量为10g)最多溶解3.16g硝酸钾,则20℃时向10mL水中加入2.5g+2.5g硝酸钾后充分溶解,剩余氯化钠的质量=2.5g+2.5g−3.16g=1.84g,再加10mL水,搅拌,硝酸钾完全溶解,得到溶液b,由图可知,硝酸钾的溶解度随温度升高而增大,则溶液b冷却至20℃,一定会有固体析出,选项正确; 由图可知,20℃时硝酸钾的溶解度为31.6g,则20℃时,10mL水(其质量为10g)最多溶解3.16g硝酸钾,则20℃时向10mL水中加入2.5g+2.5g硝酸钾后充分溶解,剩余氯化钠的质量=2.5g+2.5g−3.16g=1.84g,再加10mL水,搅拌,硝酸钾完全溶解,得到溶液b,选项错误,故填AC。 (6)上述实验中,实验1说明增加溶剂后饱和溶液能够变为不饱和溶液,剩余的溶质继续溶解,实验2 说明,升高温度后,饱和溶液能够变为不饱和溶液,剩余的固体能够继续溶解,故填增加溶剂和升高温度。 3.(24-25九上·江苏镇江句容·期末)请结合下图回答问题。 (1)仪器名称:① ,② 。 (2)用高锰酸钾制取氧气可选用装置 和E(选填序号)组合,反应的化学方程式为 ,试管中棉花团的作用是 。 (3)实验室制取的化学方程式为 ,选用装置C相对于B的优点是 。 (4)溶液电导率越大,导电能力越强。一定温度下,溶液的导电能力随自由移动的离子浓度增大而增大。进行图1实验,测得烧杯中溶液电导率变化如图2所示。 已知:; ①饱和溶液的作用为 。 ②用化学方程式解释AB段电导率下降的原因 。 ③从微粒的角度解释BC段电导率上升的原因 。 【答案】(1) 酒精灯 长颈漏斗 (2) A 防止加热时固体粉末进入导管 (3) 控制反应的发生和停止 (4) 除去中混有HCl气体 转化为,溶液中自由移动的离子浓度增大 【详解】(1)由图可知,标号①的仪器名称是酒精灯,标号②的仪器名称是长颈漏斗,故填:酒精灯;长颈漏斗; (2)高锰酸钾制氧气适用于固体加热型,发生装置选A,高锰酸钾在加热的条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为,试管中棉花团的作用是防止加热时固体粉末进入导管,故填:A;;防止加热时固体粉末进入导管; (3)实验室采用大理石(主要成分是碳酸钙)和稀盐酸为原料制取二氧化碳,碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为; 与装置B相比,C装置可将固体置于有孔隔板上,关闭弹簧夹,通过长颈漏斗添加液体,固液接触,生成气体,装置内压强增大,将液体压入长颈漏斗中,固液分离,反应停止,打开弹簧夹,气体导出,固液接触,反应开始,故优点是:可以控制反应的发生和停止; 故填:;控制反应的发生和停止; (4)①盐酸具有挥发性,会使制得的二氧化碳中混有氯化氢,饱和碳酸氢钠溶液能与氯化氢反应,故其作用是:除去中混有HCl气体,故填:除去中混有HCl气体; ②AB段电导率下降,是因为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,导致溶液中离子浓度减小,该反应的化学方程式为:,故填:; ③由题干信息可知,碳酸钙能与过量的二氧化碳、水反应生成碳酸氢钙,碳酸氢钙溶于水,导致溶液中离子浓度增加,故BC段电导率上升,故填:转化为,溶液中自由移动的离子浓度增大。 4.(24-25九上·江苏泰州兴化·期末)化学是一门以实验为基础的科学。 【实验一】图1是实验室制备气体的常见装置图,请回答下列问题: (1)实验室若选用装置A制取氧气,发生反应的化学方程式为 ,氧气可用排水法收集,是因为氧气 。 (2)实验室用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳,发生反应的化学方程式为 ,选用装置B,长颈漏斗下端要浸没在溶液中,目的是 ,若用装置F收集二氧化碳,验满的方法是 。 (3)实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气,发生反应的化学方程式为 ,若选用装置C作为气体发生装置,该装置和装置B相比,主要优点是 。 【实验二】溶液的配制 (4)水溶液是一些物质发生化学反应的载体。Cu2O与Cu2S在高温下反应制铜的同时会产生SO2,SO2可用CAL液吸收。CAL液是向CaCl2溶液中添加Ca(OH)2所制得的溶液。图2为常温下Ca(OH)2在不同浓度CaCl2溶液中的溶解度曲线,图3为Ca(OH)2在水中的溶解度曲线。 ①Cu2O与Cu2S在高温下反应的化学方程式为 。 ②常温下制备CAL液时,优先选取质量分数约为 的CaCl2溶液。配制CaCl2溶液时,用已调节平衡的托盘天平称取氯化钙时,发现指针偏左,接下来的操作是 ;若配制的CaCl2溶液溶质质量分数偏小,可能原因是 (填序号)。 a.氯化钙固体不纯                  b.所用砝码生锈 c.用于溶解的烧杯中预留了少量水    d.转移溶液时有部分洒出 ③常温下用CAL液吸收SO2比用饱和石灰水吸收快,可能的原因是 。 【答案】(1) 不易溶于水且不与水反应 (2) 形成液封,防止反应生成的气体从长颈漏斗下端逸出 将燃着的木条放在a导管口,若木条熄灭,则已满 (3) 可以控制反应的发生与停止 (4) 30% 减少氯化钙直至天平平衡 ac 常温下,饱和CAL液中的氢氧化钙溶质质量分数比饱和石灰水中氢氧化钙溶质质量分数大 【详解】(1)A装置适用于固体加热反应制取气体,适用于加热高锰酸钾制取氧气,高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的化学方程式为:; 氧气可以用排水法收集,是因为氧气不易溶于水,且与水不反应; (2)石灰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:; 选用装置B,长颈漏斗下端要浸没在溶液中,目的是:形成液封,防止反应生成的气体从长颈漏斗下端逸出; 若用装置F收集二氧化碳,二氧化碳的密度比空气大,应从b端通入,二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,验满的方法是:将燃着的木条放在a端,木条熄灭,说明已经集满; (3)锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,该反应的化学方程式为:; 与装置B相比,装置C可将固体置于多孔隔板上,关闭弹簧夹,通过长颈漏斗添加液体,固液接触,生成气体,装置内压强增大,将液体压入长颈漏斗中,固液分离,反应停止,打开弹簧夹,气体导出,固液接触,反应开始,故优点是:可以控制反应的发生和停止; (4)①Cu2O与Cu2S在高温下反应生成铜和二氧化硫,该反应的化学方程式为:; ②CAL液是向CaCl2溶液中添加Ca(OH)2所制得的溶液,由图2可知,氯化钙溶液的溶质质量分数为30%时,氢氧化钙的溶解度最大,则此时吸收的二氧化硫最多,则常温下制备CAL液时,优先选取质量分数约为30%的氯化钙溶液; 用托盘天平称量物品时,应遵循“左物右码”的原则,则用已调节平衡的托盘天平称取氯化钙时,发现指针偏左,说明氯化钙的质量偏大,则接下来的操作是:减少氯化钙直至天平平衡; a、氯化钙固体不纯,会导致溶质质量偏小,溶质质量分数偏小,符合题意; b、所用砝码生锈,会导致溶质质量偏大,溶质质量分数偏大,不符合题意; c、用于溶解的烧杯中预留了少量水,会导致溶剂质量偏大,溶液质量偏大,溶质质量分数偏小,符合题意; d、转移溶液时有部分洒出,溶液具有均一性,不影响溶质质量分数的大小,不符合题意。 故选ac; ③对比图1、2可知,常温下,CAL液中,氢氧化钙的溶解度较大,则常温下用CAL液吸收SO2比用饱和石灰水吸收快,可能的原因是:常温下,饱和CAL液中的氢氧化钙溶质质量分数比饱和石灰水中氢氧化钙溶质质量分数大。 5.(24-25九上·江苏宿迁沭阳县·期末)实现2030年碳达峰、2060年碳中和,是我国政府对国际社会的重要承诺。为此某小组对二氧化碳的制备、性质产生兴趣,开启了探究之旅。如图是实验室制备CO2并验证CO2性质的实验装置图,按要求回答下列问题。 (1)在检查装置C的气密性操作时,当关闭活塞M和N,向仪器②中注水至其中的液面高于①中的液面,观察到 现象时,说明装置C不漏气。 (2)关闭活塞N,打开活塞M,向仪器②中加入稀盐酸,写出装置C中发生反应的化学方程式: 。装置B中的现象是 。 (3)关闭活塞M、打开活塞N,用C、D制取并收集CO2,观察到 现象时,说明D中已收集满CO2。 (4)也可用装置F代替装置C制取CO2,优点是 。 (5)装置G有多种用途,实验中若用装置G检验二氧化碳气体,瓶内装澄清石灰水,应将气体从 (填“m”或“n”)端通入。 【答案】(1)一段时间后液面差保持不变 (2) 紫色石蕊溶液变红 (3)装置E中低处蜡烛熄灭 (4)可以控制反应的发生和停止 (5)m 【详解】(1)关闭活塞M和N,向仪器②中注水至其中的液面高于①中的液面,若装置不漏气,装置内气压不变,会形成稳定的液面差,即液面差保持不变。 (2)仪器②中是稀盐酸,与石灰石(主要成分碳酸钙)反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为; 生成的二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变红,所以装置B中的现象是紫色石蕊溶液变红。 (3)二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧,用C、D制取并收集CO2​,当D中收集满CO2​后,二氧化碳会进入E中,使低处的蜡烛熄灭。 (4)也可用装置F代替装置C制取CO2,优点是可以控制反应的发生和停止,具体原理是:反应过程中,关闭弹簧夹,则试管内气压上升,导致液面下降,直到稀盐酸与铜网上的石灰石脱离接触,此时反应停止。重新打开弹簧夹,则气体可以沿着导管流向收集装置,试管内气压下降,液面回升,液面高于铜网时石灰石与稀盐酸重新接触,反应发生,故填:可以控制反应的发生和停止。 (5)用装置G检验二氧化碳气体,为使气体与澄清石灰水充分接触,应将气体从长管m端通入。 6.(24-25九上·江苏南通崇川区·期末)叠氮化钠()被广泛应用于汽车安全气囊,学习小组对其进行如下研究。 Ⅰ应用研究 (1)某汽车安全气囊的产气试剂主要含有、等物质。 ①汽车经撞击后,30毫秒内分解为Na和,气囊迅速膨胀起到缓冲作用。写出该反应的化学方程式: 。 ②可吸收产气过程释放的热量。在农业上,可用作 。 Ⅱ制备研究 以氨基钠()和为原料,利用图1所示装置可制得。 已知:;氨基钠易氧化、易潮解;有强氧化性,不与酸、碱反应。 (2)加热前应先通入,原因是 。 (3)装置A处充分反应后,应先停止加热,再停止通入,其目的是 。 (4)可由固体(熔点为169.6℃)在240~245℃分解制得,图2中适宜的气体发生装置是 (填字母)。 Ⅲ产品研究 某工业级中杂质为NaOH、,对其成分及纯度进行研究。 (5)通过实验验证样品中含有,请将实验方案(包括操作和现象)补充完整:取少量样品溶于水, 。(实验中须使用的试剂:稀盐酸;已知:遇盐酸无气体生成) (6)取样品,利用图3所示装置,测定其中的质量分数。(已知: ;杂质不与NaClO溶液反应) ①使小试管中的样品与NaClO溶液接触的操作是 。 ②锥形瓶中温度恢复至常温时,注射器中收集到67.2mL气体(实验条件下的密度为1.25g/L)。样品中的质量分数为 (精确至小数点后1位)。 【答案】(1) 氮肥/N肥 (2)将装置内空气排尽 (3)防止液体倒吸 (4)D (5)加入足量稀盐酸,产生大量气泡 (6) 倾斜锥形瓶 92.9% 【详解】(1)①NaN3在撞击的作用下反应生成Na和氮气,该反应的化学方程式为:; ②硝酸铵含N、P、K中的氮元素,属于氮肥; (2)加热前应先通入N2O ,原因是:将装置内空气排尽,防止空气中的氧气等影响实验; (3)装置A处充分反应后,应先停止加热,再停止通入N2O,目的是:防止温度降低,装置内压强减小,液体倒吸,故目的是:防止液体倒吸, (4)N2O可由NH4NO3固体(熔点为169.6℃)在240~245℃分解制得,属于固体加热反应,分解温度高于其熔点,故图2中适宜的气体发生装置是:D; (5)碳酸钠能与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,NaN3遇到盐酸无气体生成,氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,故实验方案为:取少量样品溶于水,加入足量稀盐酸,产生大量气泡,说明样品中含有碳酸钠; (6)①使小试管中的 NaN3 样品与NaClO溶液接触的操作是:倾斜锥形瓶,使NaN3和NaClO溶液接触; ②67.2mL=0.0672L,收集到氮气的质量为: 解:设样品中NaN3的质量分数为x    x≈92.9% 答:样品中 NaN3 的质量分数为92.9%。 7.(24-25九上·江苏泰州靖江·期末)兴趣小组对与的实验室制取及相关实验进行探究,回答下列问题。 I.二氧化碳的制取及探究 (1)装置C中仪器①的名称是 。 (2)实验室用大理石与稀盐酸制取气体的化学方程式为 ,要组装一套“随开随用,随关随停”的制取装置,装置组合为 (填A~E中字母)。 (3)若选用B作制取的发生装置,则反应一段时间后,关闭弹簧夹,可看到 (填现象)。 (4)兴趣小组在完成的制取实验后,观察到装置内无气泡产生,向上层清液中滴加几滴紫色石蕊溶液,变红色。此时上层清液中除外,还含有的阳离子是 。 II.氧气的制取及探究 (5)可用作分解制氧的催化剂,化学方程式为 。以E为收集装置,理由是 ;若用F装置收集,气体应从 (填“a”或“b”)管通入。 (6)的获得。可由煅烧生成,在空气中煅烧会产生不同的锰氧化物,各锰氧化物的质量分数随煅烧温度的变化关系如下图所示。 ①时,主要发生MnO与氧气转化为的化合反应,该反应的化学方程式为 。 ②称取与一定质量混合均匀,在酒精灯上充分加热释氧(温度高于),冷却后,加水溶解,过滤,洗涤,烘干后称量,发现剩余固体质量少于ag。固体质量减少的主要原因是 。 (7)查阅资料:CuO粉末也能加快的分解。兴趣小组欲探究不同催化剂种类对化学反应速率的影响,请补充实验方案: ,比较相同时间生成氧气的体积大小即可。(可能用到的试剂有:溶液、CuO粉末、粉末) 【答案】(1)分液漏斗 (2) BD (3)长颈漏斗内液面上升,试管内液面下降,固液分离 (4)/钙离子 (5) 氧气不易溶于水且不与水反应 b (6) 温度高于时,反应生成了 (7)在两支试管中分别加入等质量的CuO和,分别倒入等体积的的过氧化氢溶液 【详解】(1)由图可知,装置C中仪器①的名称是:分液漏斗; (2)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:; 该反应属于固液不加热反应,且需要“随开随用,随关随停”,故发生装置可选B,B装置可将固体置于多孔隔板上,关闭弹簧夹,通过长颈漏斗添加液体,固液接触,生成气体,装置内压强增大,将液体压入长颈漏斗中,固液分离,反应停止,打开弹簧夹,气体导出,固液接触,反应开始,故可以控制反应的发生和停止,二氧化碳溶于水,密度比空气大, 可用向上排空气法收集,收集装置可选D,故填:BD; (3)若选用B作制取二氧化碳的发生装置,则反应一段时间后,关闭弹簧夹,由于生成了气体,装置内压强增大,可看到长颈漏斗内液面上升,试管内液面下降,固液分离; (4)大理石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成了氯化钙、二氧化碳和水,故还含有的阳离子是Ca2+; (5)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:; 以E为收集装置,即用排水法收集,是因为氧气不易溶于水,且与水不反应; 若用F装置收集,氧气的密度比空气略大,则气体应从b端通入; (6)①MnO与氧气在370℃~410℃条件下反应生成二氧化锰,该反应的化学方程式为:; ②由图可知,温度高于450℃时,MnO2反应生成了Mn2O3,则固体质量减少; (7)该实验的目的是探究不同催化剂种类对化学反应速率的影响,根据控制变量法,催化剂的种类不同,其他因素相同,则设计实验为:在两支试管中分别加入等质量的CuO和MnO2,分别倒入等体积的 5% 的过氧化氢溶液,比较相同时间生成氧气的体积大小即可。 8.(24-25九上·江苏泰州姜堰区·期末)氧气和二氧化碳是常见的气体,也是化学学习和研究的基础物质。 (1)图﹣1中仪器①的名称为 。 (2)实验室用加热固体混合物的方法制取较纯净的O2可选用的发生装置和收集装置的组合为 (选填序号),反应的方程式为 。 (3)实验室制取CO2的方程式为 ,与B装置对照,C装置的优点为 。用盛放澄清石灰水的F装置检验CO2,气体应从 (选填“②”或“③”)端通入。 (4)查阅资料:NaOH的化学性质和Ca(OH)2相似,NaOH能和CO2反应生成Na2CO3和一种常见的液体。兴趣小组进行了如图﹣2的实验探究。分别将等体积的NaOH溶液和水同时注入盛有等体积CO2的玻璃容器中。依据 现象证明CO2与NaOH发生了反应,反应的方程式为 。 (5)中国化学家使用催化剂实现了CO2的转化,原理如图﹣3,物质乙的化学式为 ,理论上当原料气中C、H元素质量比为 ,最终产物是甲。 【答案】(1)分液漏斗 (2) AD (3) 可以控制反应的发生和停止 ② (4) U型管内液面左高右低 (5) C6H6 24:13 【详解】(1)由图可知,图﹣1中仪器①的名称为:分液漏斗; (2)实验室用加热固体混合物的方法制取氧气,则是加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气,属于固体加热反应,发生装置可选A,氧气不易溶于水,密度比空气略大,可用排水法或向上排空气法收集,排水法收集的氧气比较纯净,故收集装置可选D,故填:AD; 氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气,该反应的化学方程式为:; (3)实验室通常用石灰石(或大理石)与稀盐酸反应制取二氧化碳,石灰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:; 与B装置相比,C装置可将固体置于多孔隔板上,关闭弹簧夹,通过长颈漏斗添加液体,固液接触,生成气体,装置内压强增大,将液体压入长颈漏斗中,固液分离,反应停止,打开弹簧夹,气体导出,固液接触,反应开始,故优点是:可以控制反应的发生和停止; 用盛放澄清石灰水的F装置检验二氧化碳,气体应从②端通入,这样反应比较充分,现象比较明显; (4)氢氧化钠溶液中本身含水,如果二氧化碳和氢氧化钠不反应,二氧化碳溶于水且与水反应,导致两个容器内气体减少的相同,压强减小的相同,U形管中液面相同,但是二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,导致容器Ⅰ内气体减少的多,压强减小的多,故U型管内液面左高右低; 二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,该反应的化学方程式为:; (5)由图可知, 每个乙分子由6个碳原子、6个氢原子构成,则乙的化学式为:C6H6; 当产物为甲时,该反应为二氧化碳和氢气在催化剂的作用下反应生成C4H10和水,该反应的化学方程式为:,则最终产物是甲时,理论上原料气中C、H元素质量比为:。 9.(24-25九上·江苏苏州六区·期末)某小组进行氧气制取和性质的相关实验。 (1)加热KMnO4制取氧气,同时会生成K2MnO4和MnO2。 ①上述反应的化学方程式为 。 ②可供选择的实验装置如图-1所示。发生装置可选用 (填字母,下同),收集装置可选用 。 (2)用图-2所示装置可模拟氢氧焰实验。 ①为保证安全,点燃氢气之前应先 。 ②关闭弹簧夹K,通入氢气并点燃,铁丝网发红。打开弹簧夹K,通入氧气,铁丝网能剧烈燃烧。说明影响燃烧剧烈程度的因素是 。 (3)某同学收集一瓶氧气进行如下实验,测得氧气体积分数随时间变化曲线如图3所示。 实验内容 打开瓶盖,开始记录数据 180s后将塑料瓶保持倒置状态 实验装置 ①从微观角度分析AB段曲线下降的原因是 。 ②BC段曲线下降幅度明显超过AB段,体现氧气的性质是 。 ③保持塑料瓶倒置状态,在图-3中补充完整300~500s氧气体积分数随时间的变化曲线 。 【答案】(1) A D或F (2) 检验氢气的纯度 氧气的浓度(反应物的浓度或助燃剂的浓度,合理即可) (3) 氧分子不断运动至瓶外 氧气密度大于空气 【详解】(1)①高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰、氧气,化学方程式为:。 ②该反应属于固体加热型,可选用的发生装置是A; 氧气密度比空气大、不易溶于水,可用向上排空气法或排水法收集,可选用的收集装置是D或F。 (2)①为保证安全,点燃氢气之前应先检验氢气的纯度,以防氢气不纯引发爆炸。 ②关闭弹簧夹K,通入氢气并点燃,铁丝网发红。打开弹簧夹K,通入氧气,铁丝网能剧烈燃烧,则实验变量是氧气浓度,说明影响燃烧剧烈程度的因素是氧气的浓度或者写成反应物的浓度或助燃剂的浓度。 (3)①打开瓶盖,氧气将会逸散到空气中,从微观角度分析AB段曲线下降的原因是:氧分子不断运动至瓶外。 ②180s后将塑料瓶保持倒置状态,BC段曲线下降幅度明显超过AB段,体现氧气的性质是氧气密度大于空气。 ③空气中氧气的体积分数约为21%,保持塑料瓶倒置状态,则氧气体积分数继续下降,最终约为21%,作图为:。 10.(23-24九上·江苏连云港赣榆区·期末)化学是一门以实验为基础的学科。下列装置用于实验室制取气体,根据给出装置回答下列问题: (1)指出编号①的仪器名称: 。 (2)实验室常使用A装置制取氧气,则试管内添加的药品为 。若用C装置收集氧气,实验结束时应先 ,后熄灭酒精灯。 (3)实验室制取二氧化碳,选择的发生装置 (填字母),反应原理用化学方程式表示为 。改用F装置收集二氧化碳,则气体应从 端进入。 (4)实验室常用 检验二氧化碳气体。若某次收集过程中混有少量CO气体,应采用 方法除去二氧化碳中的CO气体。 (5)在实验室中,集气瓶被称做“万能瓶”,用它可以组装成各种用途的装置,请仔细观察下列(F~K)各个装置的特点回答问题: ①实验室若用F装置收集氢气,则氢气应从 口进入(填导管口符号)。 ②若要测量收集到的二氧化碳气体的体积,应选用 装置,集气瓶中铺一层植物油的目的是 。 ③若要除去一氧化碳中的少量二氧化碳,同时用该瓶收集较纯净的一氧化碳(CO难溶于水),应选用 装置。 【答案】(1)铁架台 (2) KClO3,MnO2 将导管移出水面 (3) B b (4) 澄清石灰水 将气体通过灼热的氧化铜 (5) a K 防止二氧化碳气体溶于水 H 【详解】(1)由图可知,仪器①为铁架台。 (2)A装置为加热固体的装置,且试管口没有塞棉花,适用于氯酸钾制取氧气,则试管内添加的药品为氯酸钾和二氧化锰; C装置为排水法收集装置,实验结束时,为了防止水槽中的水倒吸入热的试管中,引起试管炸裂,则应先将导管移出水面,再熄灭酒精灯。 (3)实验室用大理石或石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,大理石和稀盐酸制取二氧化碳的反应为固液常温反应,发生装置选B; 大理石或石灰石的主要成分为碳酸钙,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:; 二氧化碳密度比空气大,用F装置收集时,气体应从b端通入。 (4)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,则用澄清石灰水检验二氧化碳; 一氧化碳能和氧化铜在加热条件下反应生成铜和二氧化碳,则可将气体通过灼热的氧化铜,以除去一氧化碳。 (5)①氢气密度比空气小,用F装置收集时,气体应从a口通入。 ②若想测量收集到的二氧化碳气体的体积,应选K装置,其中植物油的作用为防止二氧化碳溶于水中,气体进入集气瓶中,装置中的压强增大,水能被压出,且压出的水的体积即为收集的气体的体积。 ③二氧化碳能和石灰水反应,且一氧化碳难溶于水,则收集装置选H,既能除去二氧化碳,同时还能收集一氧化碳。 11.(24-25九上·江苏常州·期末)化学兴趣小组同学进行一氧化碳还原氧化铁一体化创新实验。 【设计方案】同学们设计的制取CO2并模拟铁冶炼的实验装置如图所示。 【交流讨论】 (1)锥形瓶中发生的化学反应的方程式是 。 (2)蓬松物质Y可以防止气流将炭粉和Fe2O3粉末混合影响实验,Y可能是 。 (3)尾部注射器的主要作用有:①调节气压,防止冲塞,② 。 【实验操作】①组装仪器。 ②打开弹簧夹,双手捂住锥形瓶观察到注射器活塞向右移动。松手后活塞恢复到原处。 ③装入药品,取下针筒。 ④打开分液漏斗活塞,观察CO2传感器示数不断增大至稳定在20000ppm时,夹住左侧的止水夹,断开CO2发生装置,连接针筒。 ⑤点燃酒精喷灯先后加热玻璃管中两处固体,观察现象,得到CO2传感器示数变化图像如图所示。 ⑥装置冷却后检测实验产物。 【实验分析】 (4)步骤②中可得到的结论是 。 (5)步骤④中CO2浓度达到20000ppm时,才点燃酒精喷灯加热,其目的是:①有更多的二氧化碳气体参与反应,② 。 (6)步骤⑥中的实验操作及现象是 。 (7)由图可知,酒精喷灯先加热的固体是炭粉,理由是 。 (8)用化学方程式表示图中cd段CO2浓度上升的主要原因 。 【答案】(1) (2)棉花 (3)收集尾气,防止CO污染空气(合理即可) (4)装置气密性良好 (5)尽可能排尽装置内空气,防止引发爆炸 (6)打开橡胶塞,取出粉末,用磁铁吸引,若有粉末被磁铁吸引,说明反应产物有铁粉 (7)bc段二氧化碳浓度逐渐减小 (8) 【详解】(1)锥形瓶中,石灰石(主要成分是CaCO3)与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳、水,化学方程式为:。 (2)蓬松物质Y可以防止气流将炭粉和Fe2O3粉末混合影响实验,Y可能是棉花。 (3)尾气含有CO,CO会污染空气;另外,可以通过推拉注射器使反应物充分反应,因此尾部注射器的主要作用有:调节气压,防止冲塞;收集尾气,防止CO污染空气;通过推拉注射器使反应物充分反应。 (4)步骤②打开弹簧夹,双手捂住锥形瓶观察到注射器活塞向右移动。松手后活塞恢复到原处,说明装置气密性良好。 (5)锥形瓶中会产生CO2,CO2与炭粉在高温条件下反应生成CO,CO具有可燃性,反应前装置内含有空气,加热CO和空气的混合物可能引发爆炸,步骤④中CO2浓度达到20000ppm时,才点燃酒精喷灯加热,其目的是:①有更多的二氧化碳气体参与反应,②尽可能排尽装置内空气,防止引发爆炸。 (6)CO能与氧化铁反应生成铁、二氧化碳,同时氧化铁可能有剩余,铁可以被磁铁吸引,而氧化铁不能被磁铁吸引,步骤⑥需要检验产物铁,可以使用磁铁,实验操作及现象是:打开橡胶塞,取出粉末,用磁铁吸引,若有粉末被磁铁吸引,说明反应产物有铁粉。 (7)炭粉能与二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳,导致二氧化碳浓度降低,而一氧化碳能与氧化铁在高温条件下反应生成铁、二氧化碳,会导致二氧化碳浓度升高。由图可知,酒精喷灯先加热的固体是炭粉,理由是:bc段二氧化碳浓度逐渐减小。 (8)cd段CO2浓度上升,主要原因是一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁、二氧化碳,化学方程式为:。 12.(24-25九上·江苏镇江·期末)请结合下图回答问题: (1)写出有标号仪器的名称:① ,② 。 (2)用高锰酸钾制取的化学方程式为 ,用A、E装置制取时,为防止试管内粉末状物质进入导管造成堵塞或污染水槽,采取的措施是 。 (3)实验室制备的化学方程式为 ,选用发生装置C相对于装置B的优点是 ,若用F装置收集,植物油的作用是 。 (4)实验小组利用图-1数字化实验研究,加热氯酸钾时含量随温度变化情况如图-2。(已知:氯酸钾的熔点是) ①试管中发生反应的化学方程式为 。 ②由图2可知加热氯酸钾时,试管口略向上倾斜的原因是 。 ③温度低于400℃,试管内O2含量逐渐下降的原因是 。 【答案】(1) 酒精灯 长颈漏斗 (2) 在试管口放一团棉花 (3) 可以控制反应的发生和停止 将二氧化碳和水隔离开来,防止二氧化碳溶于水 (4) 氯酸钾分解的温度高于氯酸钾的熔点,避免加热过程中氯酸钾熔化后流到试管口 温度低于400℃,氯酸钾还没有分解产生氧气,但在受热过程中试管内的空气排出,导致试管内O2含量逐渐下降 【详解】(1)根据图示,仪器①的名称是:酒精灯;仪器②的名称是:长颈漏斗。 (2)高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为:。高锰酸钾受热时,试管内有较多粉末状物质分散在氧气流中,因此用A、E装置制取时,为防止试管内粉末状物质进入导管,造成堵塞或污染水槽,采取的措施是:在试管口放一团棉花。 (3)实验室常用稀盐酸和大理石(或石灰石)反应制取二氧化碳,稀盐酸和碳酸钙(大理石、石灰石的主要成分是碳酸钙)反应生成氯化钙、二氧化碳和水,反应的化学方程式为:。 发生装置C中,大理石放在有孔隔板上,稀盐酸通过长颈漏斗加入,导气管一端有活塞可以控制气体是否放出。实验过程中,如果打开活塞,长颈漏斗中的稀盐酸进入试管,试管内稀盐酸的液面上升,直至浸没大理石,反应发生。如果关闭活塞,稀盐酸和大理石反应产生的二氧化碳不能排出,试管内压强增大,稀盐酸被压回长颈漏斗中,稀盐酸和大理石脱离接触,反应停止。故发生装置C相对于装置B的优点是:可以控制反应的发生和停止。 因为二氧化碳能溶于水,但不能溶于油,所以若用F装置收集,必须在水面上放一层油,植物油的作用是:将二氧化碳和水隔离开来,防止二氧化碳溶于水。 (4)①图2中,氯酸钾在接近400℃时,氧气的含量很快上升,说明氯酸钾在受热后,温度接近400℃时会分解生成氧气,反应的化学方程式为:。 ②由图2可知加热氯酸钾,温度接近400℃时,氯酸钾会分解生成氧气,由于氯酸钾的熔点是,因此温度接近400℃时,氯酸钾已经熔化,故该实验中试管口略向上倾斜的原因是:氯酸钾分解的温度高于氯酸钾的熔点,避免加热过程中氯酸钾熔化后流到试管口。 ③温度低于400℃,试管内的氯酸钾还没有分解,但在受热过程中试管内的空气排出,导致试管内O2含量逐渐下降。 13.(24-25九上·江苏镇江·期末)北宋王希孟的《千里江山图》描绘了祖国的锦绣河山,其颜料为各色天然矿石。 【资料】画中颜料主要用石青,石绿两种矿石,其主要成分均为碱式碳酸铜[]。假设矿石中的杂质不与酸反应,受热也不反应。 (1)再作历经千年依旧色彩艳丽,说明两种矿石常温时化学性质比较 。 【实验1】两种矿石中主要成分的性质。 (2)加热石青粉末,将产生的气体通入澄清石灰水。石灰水变浑浊的化学方程式为 。 (3)向石绿粉末中加入足量稀盐酸,观察到固体减少, (填现象),溶液变为蓝色。 【实验2】两种矿石中主要成分的组成。 (已知:浓硫酸具有强吸水性,不能吸收,碱石灰能吸收和。) (4)分别取石青和石绿的干燥样品,加热使其充分反应,并将生成的气体缓慢通过下图中的 (选填“甲”或“乙”)装置,再缓缓通一段时间的,记录实验数据于下表中。 矿石 装置 反应前 反应后 石青 浓硫酸 120g 121.8g 碱石灰 100g 108.8g 石绿 浓硫酸 120g 121.8g 碱石灰 100g 104.4g (5)石青主要成分化学式为 。 (6)两种矿石的主要成分中铜元素的质量分数:石青 石绿。(填“>”或“<”) 【实验分析】 (7)若样品未充分干燥,导致x的值 。(填“偏大”或“偏小”) 【答案】(1)稳定/不活泼 (2) (3)有气泡产生 (4)甲 (5)Cu3(OH)2(CO3)2 (6)< (7)偏大 【详解】(1)画作历经千年色彩不变,说明两种矿石常温时化学性质比较稳定。 (2)二氧化碳会让澄清石灰水变浑浊,二氧化碳和氢氧化钙生成水和碳酸钙,化学方程式为:。 (3)石绿的主要成分可表示为Cux(OH)y(CO3)z,其和稀硫酸反应生成硫酸铜、二氧化碳和水,稀硫酸呈无色,硫酸铜溶液呈蓝色,因此可观察到溶液由无色变成蓝色,有气泡产生。 (4)石青和石绿的干燥样品加热会生成水和二氧化碳,若将碱石灰放在前面,区分不了生成二氧化碳和水的质量,应先通过浓硫酸,算出水的质量后,通过碱石灰再计算出二氧化碳的质量。故选:甲。 (5)石青生成水的质量为121.8g-120g=1.8g,石青生成二氧化碳的质量为108.8g-100g=8.8g,根据资料,石青的主要成分可表示为Cux(OH)y(CO3)z,受热时会分解得到水、二氧化碳和氧化铜,可假设石青分解的化学方程式为。根据反应生成的水和二氧化碳的质量可求出y与z的关系,,y=z,根据反应前后氧原子的个数不变,,可以得到关系式:,设x=3,则y=2,z=2,故石青的化学方程式为:Cu3(OH)2(CO3)2。 (6)石绿生成水的质量为121.8g-120g=1.8g,石绿生成二氧化碳的质量为104.4g-100g=4.4g,根据资料,石绿的主要成分可表示为Cux(OH)y(CO3)z,受热时会分解得到水、二氧化碳和氧化铜,可假设石绿分解的化学方程式为 。根据反应生成的水和二氧化碳的质量可求出y与z的关系, ,y=2z,根据反应前后氧原子的个数不变, ,可以得到关系式: ,设x=3,则y=2,z=1,故石绿的化学方程式为:Cu3(OH)2CO3。石青和石绿化学式中铜原子的个数相同,石绿的相对分子质量小,故石青的铜元素的质量分数<石绿的铜元素的质量分数。 (7)样品未充分干燥,会导致收集的水的质量增加,根据前面计算化学式所列的几个比例可知,收集的水越多,y等于更多的z,但反应前后的氧原子个数不变,比例不变,假设z=1,收集的水越多,y越大,x也越大,故样品未充分干燥会导致x的数值偏大。 14.(24-25九上·江苏泰州海陵区·期末)水和溶液与人类生产、生活息息相关。 I.探究水的组成 (1)图1为电解水实验装置,A端为电源的 极,反应的化学方程式为 。 某小组探究电解水反应速率的影响因素,记录数据如下表(直流电,电压12V): 实验编号 温度(℃) 溶液浓度 体积(mL) 体积(mL) 电解时间(s) a 20 2% 20 9.8 54 b 20 5% 20 9.8 36.2 c 30 2% 20 9.6 46.2 d 30 5% 20 9.7 x (2)对比实验、,得到的结论是 。 (3)根据表中数据分析,实验d中的“x”可能为______(填字母)。 A.35.4 B.37.8 C.50.2 D.55.6 Ⅱ.一定温度下,大多数物质在一定量溶剂中可溶解的量是有一定限度的。 室温下,向一定量蒸馏水中加入,固体完全溶解;再加入,现象如图2. (4)观察图2中现象,烧杯③中一定是的饱和溶液,理由是 。 烧杯②中溶液的状态无法确定。某小组设计实验判断烧杯②中溶液是否饱和。 【方案一】测质量 (5)将烧杯③中的固体过滤、洗涤、烘干,称量其质量为x克,若x 10(填“>”、“<”或“=”),则烧杯②中为的不饱和溶液。 【方案二】测电导率 重复图2实验,利用电导率传感器,测定实验过程中溶液电导率的变化如图3. 电导率是衡量溶液导电能力大小的物理量。相同条件下,溶液中的离子浓度(单位体积内的离子个数)越大,电导率越强。实验中溶液体积变化忽略不计。 (6)结合图3分析,烧杯②是的不饱和溶液,理由是 。 (7)向烧杯③中加入少量______,能使溶液的电导率继续上升。 A. B.蔗糖 C. 【答案】(1) 正 (2)在温度和产生相同体积气体的条件下,NaOH溶液浓度越大,电解水的反应速率越快 (3)A (4)烧杯③中有未溶解的NaCl固体 (5)< (6)加入10gNaCl后,溶液的电导率仍在上升,说明溶液中的离子浓度还能增加,即溶液还能继续溶解NaCl,所以烧杯②是不饱和溶液 (7)C 【详解】(1)电解水时,正极产生氧气,负极产生氢气,氧气与氢气的体积比约为1∶2。根据图像,A端产生气体的体积较小,说明是氧气,则A端为电源的正极; 电解水生成氢气和氧气,化学方程式为。 (2)实验 a、b 温度相同,产生氢气和氧气的体积相同,不同的是NaOH溶液浓度,b 中浓度大且电解时间短,说明反应速率快。 (3)对比实验 a、b 可知,NaOH溶液浓度大,反应速率快;对比实验 a、c 可知,温度高,反应速率快。实验 d 比实验 b 温度高,比实验 c 中NaOH溶液浓度大,所以反应速率应比 b、c 都快,电解时间应比 36.2s 短,只有 A 选项符合。 故选:A。 (4)在一定温度下,有未溶解的溶质存在的溶液一定是该溶质的饱和溶液。烧杯③中一定是的饱和溶液,理由是烧杯③中有未溶解的NaCl固体。 (5)总共加入20g氯化钠,若烧杯②为不饱和溶液,那么第二次加入的10g氯化钠会部分溶解,所以未溶解的固体质量 x 小于10g。 (6)相同条件下,溶液中的离子浓度(单位体积内的离子个数)越大,电导率越强。根据图 3 ,烧杯②是的不饱和溶液,理由是加入10gNaCl后,溶液的电导率仍在上升,说明溶液中的离子浓度还能增加,即溶液还能继续溶解NaCl,所以烧杯②是不饱和溶液。 (7)A 选项,烧杯③是氯化钠的饱和溶液,加入氯化钠不能继续溶解,离子浓度不变,电导率不变; B 选项,蔗糖在溶液中以分子形式存在,不能增加溶液中的离子浓度,电导率不变; C 选项,NaOH在溶液中能解离出钠离子和氢氧根离子,能增加溶液中的离子浓度,使电导率上升。 故选:C。 15.(24-25九上·江苏苏州六区·期末)阅读下列材料,回答相关问题。 石油是一种非常重要的能源,主要由碳、氢元素组成,还含有少量硫、氧、氮等元素。石油开采时,向储油层注水或通入气体均可以增大油层中的压强,使石油顺利流出。处于石灰石岩层缝隙中的石油流通不畅,需要向岩层中注入稀盐酸等酸液,提高其流通能力。 石油通过输油管道输送至炼油厂,依据各成分的沸点差异,分离出汽油、柴油等多种粗产品。汽油、柴油等燃料的使用会产生大量的二氧化碳,导致温室效应加剧。 (1)依据沸点不同,从石油中分离出汽油、柴油的过程属于 (填“物理变化”或“化学变化”)。 (2)发动机工作时,汽油和吸进的空气必须成适当比例,否则尾气中CO或NO会增多。 ①发动机吸进的空气保证汽油完全燃烧,若再增大空气的吸入量,尾气中NO会增多。增多的NO主要来源于 (填字母)。 A.汽油的燃烧     B.空气中N2和O2高温下反应 ②在催化剂作用下,尾气中的CO和NO转化为两种可以参与大气循环的无毒气体,反应的化学方程式为 。 (3)向石灰石岩层中注入盐酸有助于开采岩层间的石油。 ①稀盐酸与石灰石反应的化学方程式为 。 ②向岩层中注入稀盐酸可提高石油的流通能力,其原因可能是 。 (4)输油钢铁管道易被腐蚀,下列措施有利于减缓管道腐蚀的有________(填字母)。 A.对石油进行脱水处理,去除石油中的水分 B.利用化学方法除去石油中残留的酸液 C.在管道内部覆盖防腐涂层,将石油与管道隔绝 (5)中科院研制出一种新型催化剂将二氧化碳成功转化为汽油,其流程如下。 制得汽油中所含氢元素的质量小于参加反应的氢气的质量,原因是 。 【答案】(1)物理变化 (2) B (3) 稀盐酸能溶解阻碍石油流动的石灰石,且产生二氧化碳气体使油层内压强增大 (4)ABC (5)步骤Ⅰ和步骤Ⅱ的转化中,H2的氢元素部分转化为水 【详解】(1)依据沸点不同,从石油中分离出汽油、柴油的过程,没有生成新物质,属于物理变化。 (2)①空气中含有氮气和氧气,发动机吸进的空气保证汽油完全燃烧,若再增大空气的吸入量,尾气中NO会增多,说明增多的NO主要来源于空气中N2和O2高温下反应,故选B。 ②在催化剂作用下,尾气中的CO和NO转化为两种可以参与大气循环的无毒气体,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素种类不变,可知这两种气体是CO2、N2,则该反应的化学方程式为:。 (3)①稀盐酸与石灰石(主要成分是CaCO3)反应生成氯化钙、二氧化碳、水,化学方程式为:。 ②石油开采时,向储油层注水或通入气体均可以增大油层中的压强,使石油顺利流出。处于石灰石岩层缝隙中的石油流通不畅,向岩层中注入稀盐酸可提高石油的流通能力,其原因可能是:稀盐酸能溶解阻碍石油流动的石灰石,且产生二氧化碳气体使油层内压强增大。 (4)钢铁锈蚀是铁与空气中的氧气、水发生反应所致。 A、对石油进行脱水处理,去除石油中的水分,有利于减缓管道腐蚀,A选项正确; B、酸能与铁发生反应,利用化学方法除去石油中残留的酸液,有利于减缓管道腐蚀,B选项正确; C、在管道内部覆盖防腐涂层,将石油与管道隔绝,可以避免管道接触水、氧气,有利于减缓管道腐蚀,C选项正确。 故选:ABC。 (5)步骤Ⅰ中,CO2、H2在催化剂作用下转化为CO,步骤Ⅱ中,CO、H2在催化剂作用下转化为(CH2)n。根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和个数不变,可知这两个步骤还会生成水,因此制得汽油中所含氢元素的质量小于参加反应的氢气的质量,原因是:步骤Ⅰ和步骤Ⅱ的转化中,H2的氢元素部分转化为水。 地 城 题型三 流程图题(10题) 1.(24-25九上·江苏徐州·期末)《天工开物》中记载的“炒钢法”是现代冶铁工艺的前身,主要生产过程如图所示: 下列相关说法不合理的是 A.“捣碎”的目的是增大反应物接触面积 B.“熔炼”时加入煤只能起到提供热量的作用 C.“搅拌”可以降低生铁中的含碳量 D.赤铁矿炼铁的主要原理是3CO+Fe2O32Fe+3CO2 【答案】B 【详解】A、将原料捣碎可增加反应物间的接触面积,加快化学反应的速率,故A不符合题意; B、煤的主要成分是碳,加入后,碳燃烧生成二氧化碳和热量,二氧化碳与碳反应生成一氧化碳,一氧化碳和铁矿石反应,故煤的作用是提供热量和还原剂一氧化碳,故B符合题意; C、不断翻炒液态生铁,使之于氧气接触,其中的碳能与氧气反应,从而降低生铁中碳元素的含量,故C不符合题意; D、赤铁矿炼铁的主要原理是一氧化碳与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,故D不符合题意。 故选B。 2.(24-25九上·江苏苏州昆山、太仓、常熟、张家港·期末)氧化铁—硫化亚铁循环脱硫工艺如图所示,下列说法正确的是 A.、、、均属于氧化物 B.该循环过程需不断添加 C.该工艺的总反应方程式为 D.生成的覆盖在表面会影响脱硫效率 【答案】D 【详解】A、氧化物是由两种元素组成的化合物中,其中一种元素是氧元素,则、、属于氧化物,而属于单质,故选项说法不正确; B、由图可知,FeS在再生过程中又可以转化为Fe2O3,所以不需要不断添加Fe2O3,故选项说法不正确; C、根据图中信息,H2S与Fe2O3反应生成FeS、S和水,FeS与O2反应又生成Fe2O3和二氧化硫,总反应方程式为2H2S+2O2=SO2+2H2O+S↓,故选项说法不正确; D、生成的FeS覆盖在Fe2O3表面,会阻碍H2S与Fe2O3的接触,从而影响脱硫效率,故选项说法正确。 故选D。 3.(24-25九上·江苏泰州海陵区·期末)一种提纯白磷(P4)样品的工艺流程如图(杂质不参与反应)。下列说法错误的是 A.过程I中,元素的化合价既升高又降低 B.过程II中,发生的反应不属于化合反应 C.过程III中,需要进行尾气处理 D.过程中,理论上每生成的需要消耗的 【答案】D 【详解】A、过程I中白磷中磷元素化合价为0,Cu3P中磷元素显-3价,磷酸中氢元素显+1价,氧元素显-2价,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得磷元素显+5价,故过程I中, P元素的化合价既升高又降低,不符合题意; B、过程II中,磷酸和氢氧化钙反应,是酸与碱的反应,生成物应是磷酸钙和水,该反应符合“两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物”的反应,属于复分解反应,不符合题意; C、过程III中生成了一氧化碳,一氧化碳有毒,散逸到空气中,会污染空气,故需要进行尾气处理,不符合题意; D、根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类和质量不变,过程 I中,如果白磷完全转化为磷酸,则理论上每生成98kg磷酸需要消耗白磷的质量为:,但是白磷中的磷元素一部分转化到了Cu3P中,故需要消耗白磷的质量应该大于31kg,符合题意。 故选D。 4.(23-24九上·江苏南通海门·期末)科学探测发现月球贮存有一定数量的冰尘混合物、甲烷和钛铁矿(主要成分FeTiO3)资源。人类有望利用月球上的水资源,并通过电解获取氢气为火箭提供燃料,获取的氧气可逐渐形成可供呼吸的大气层,用来满足植物和人类所需。下图是根据科学家设想的有关人类利用月球资源的流程图。 (1)得到净化水的过程中,可做吸附剂的物质有 (填一种物质名称)。 (2)该流程图中可循环利用的物质是 和 。 (3)推测流程图中的“两种金属单质”是 。 (4)根据流程图的信息,写出CO和H2反应的化学方程式 。 【答案】(1)活性炭 (2) CH4或甲烷 H2或氢气 (3)Fe、Ti或铁、钛 (4)3H2+COH2O+CH4 【详解】(1)活性炭具有疏松多孔的结构,可以吸附色素、异味等物质,可做吸附剂,故填:活性炭。 (2)由图可知,甲烷和氢气既可作反应物,又是生成物,可循环利用。 (3)由图可知,两种金属单质是钛铁矿和甲烷(CH4)反应生成的,除了生成两种金属单质外,还生成一氧化碳(CO)和氢气(H2),根据质量守恒定律化学反应前后,元素种类不变可得,甲烷(CH4)、一氧化碳(CO)和氢气(H2)中都不含金属元素,金属元素来自钛铁矿,金属单质分别是铁和钛。 (4)由图可知,一氧化碳和氢气在一定条件下反应生成水和甲烷,该反应的化学方程式为3H2+COH2O+CH4。 5.(24-25九上·江苏泰州靖江·期末)铜是人类较早冶炼的金属,黄铜矿是分布最广的铜矿物,在地表易风化为孔雀石。 I.古法炼铜 图1为古法炼铜流程,以孔雀石和木炭为原料,经高温煅烧、冷却得到块状金属铜。 查阅资料:①孔雀石的主要成分为碱式碳酸铜; ②铜的熔点为,氧气充足时炭火的温度可达左右。 (1)碱式碳酸铜受热分解的化学方程式为 。 (2)该工艺中木炭主要有两个作用:① ;② 。 (3)球形容器封盖后保留细小通气孔的目的是 。 (4)此法冶炼产物是铜块而不是散落在木炭中的铜颗粒,原因是 。 II.现代炼铜 图2为现代工业用黄铜矿火法炼铜的部分流程。 (5)工业上常用石灰浆吸收炉气中的,生成物之一为,试标出中硫元素的化合价 。 (6)吹炼过程中反应为:,其中X的化学式为 。 (7)精炼时,竖炉内部进气管常设计成环形(如图3),该设计的优点是 。 【答案】(1) (2) 燃烧放热提供炉内高温 作反应物与氧化铜反应 (3)防止容器内因气体增加压强增大,容器炸裂 (4)炭火的温度高于铜的熔点,铜熔化成液体,冷却后凝固成块状 (5) (6)FeO (7)增大反应物接触面积,使反应快速充分 【详解】(1)碱式碳酸铜受热分解生成氧化铜、水和二氧化碳,反应的化学方程式为,故填:; (2)流程中,将木炭与孔雀石混合,高温下孔雀石分解生成氧化铜,高温下木炭直接与氧化铜反应生成铜;由炉中的炭火充分煅烧,燃烧放热提供炉内高温,则木炭主要的两个作用是燃烧放热提供炉内高温、作反应物与氧化铜反应,故填:燃烧放热提供炉内高温;作反应物与氧化铜反应; (3)在高温条件下,木炭和氧化铜反应生成铜和二氧化碳,该反应有气体生成,在球形容器封盖后保留细小通气孔可防止容器内因气体增多、压强增大而炸裂,故填:防止容器内因气体增加压强增大,容器炸裂; (4)根据查阅资料②中铜的熔点1083.4℃,氧气充足时炭火温度可达1200℃左右,可知煅烧的温度高于铜的熔点,反应过程中铜熔化成液体,冷却至室温后凝固成块状,故此法冶炼产物是铜块而不是散落在炭粉中的铜颗粒,故填:炭火的温度高于铜的熔点,铜熔化成液体,冷却后凝固成块状; (5)CaSO3中钙元素显+2价,氧元素显-2价,设硫元素的化合价为x,根据化合物中正负化合价代数和为零得,,即硫元素的化合价为+4。元素化合价的表示方法:确定出化合物中所要标出的元素的化合价,然后在其化学式该元素的上方用正负号和数字表示,正负号在前,数字在后,则CaSO3中硫元素的化合价可表示为,故填:; (6)根据质量守恒定律,反应前后原子的个数和种类不变,反应前有2个Fe、2个S、6个O,反应后有2个S、4个O,相差2个Fe、2个O,则1个X中含有1个Fe和1个O,即X的化学式为FeO,故填:FeO; (7)该环形装置可将CO气体分散成多个气流,使一氧化碳和粗铜充分接触,使反应更充分,故填:增大反应物接触面积,使反应快速充分。 6.(24-25九上·江苏宿迁沭阳县·期末)煤是重要的能源,也是化工产品的生产原料。 (1)随着煤、石油等 (填“可再生”或“不可再生”)能源大量消耗,开发更多的新能源显得相当重要。 (2)乌黑的煤炭经过化学加工合成天然气的工艺流程如图所示。 ①为使煤炭在气化炉中充分反应,可以进行的操作是 。 ②“变换炉”中一氧化碳和水蒸气在一定条件下反应,反应后CO含量降低,则气体含量增加的是 。 ③合成天然气(CH4)燃烧的化学方程式是 。 (3)合成塔中主要是CO和H2反应生成CH4和H2O。若将CO和H2按分子数之比为1:3混合,在催化剂的作用下合成CH4,当合成塔中含量不再发生变化时(平衡时),测得各气体成分含量与压强的关系如图所示。根据图像分析,为促进该反应的进行,应控制压强在 (填“高”或“低”)压区。(注:增大压强,有利于甲烷生成) 【答案】(1)不可再生 (2) 将煤炭粉碎 CO2和H2 (3)高 【详解】(1)化石燃料是由古代生物的遗骸经过一系列复杂的变化而形成的,主要有煤、石油、天然气,是不可再生能源; (2)①将煤炭粉碎能增大反应物的接触面积,能使煤炭在气化炉中反应更充分; ②根据流程,加入了水蒸气,一氧化碳和水在一定条件下反应生成氢气和二氧化碳,CO2和H2含量增加; 天然气的主要成分是甲烷,甲烷燃烧生成二氧化碳和水,方程式为:; (3)由图可知,压强越高CO和H2的体积分数越小,CH4和H2O的体积分数越大,说明压强越高,CO和H2的反应率越高,故应控制在高压区。 7.(24-25九上·江苏南通通州区、如东县·期末)某研究学习小组利用甘蔗榨取蔗糖(C12H22O11)制备ClO2,并利用ClO2制备高效氧化剂、漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)的流程图如图: 已知:①二氧化氯(ClO2)常温常压下是一种黄绿色气体,其浓度过高时易发生爆炸,极易溶于水,但不与水反应。 ②NaClO2易溶于水,难溶于乙醇,其饱和溶液低于38℃时析出的晶体是NaClO2•3H2O(如图所示)。NaClO2高于60℃时易分解。 (1)“压榨”属于 (填“物理变化”或“化学变化”)。 (2)“反应1”的原理为:48NaClO3+C12H22O11+24H2SO4=48ClO2↑+12CO2↑+24Na2SO4+35H2O。用该方法制备ClO2的优点是不易发生爆炸,其原因是 。 (3)为了提高“吸收”阶段ClO2的吸收率,一是采用真空泵将ClO2引入蒸馏水中吸收;二是保持吸收液的温度在 (填“较高”或“较低”)水平。 (4)“反应2”中会生成NaClO2溶液和氧气,请写出“反应2”中发生反应的化学方程式 。 (5)获得无水NaClO2的操作:先经一系列提纯获取NaClO2溶液,然后在保持 ℃时蒸发,当出现较多固体时,立即过滤,用 (填试剂名称)洗涤固体2-3次,在一定温度下干燥,得到无水NaClO2。 【答案】(1)物理变化 (2)生成二氧化碳,降低了ClO2的浓度 (3)较低 (4)2NaOH+H2O2+2ClO2=2NaClO2+O2↑+2H2O (5) 38~60 乙醇 【详解】(1)“压榨”没有生成新物质,属于物理变化,故填:物理变化。 (2)二氧化氯(ClO2)常温常压下是一种黄绿色气体,其浓度过高时易发生爆炸,但是“反应1”的原理生成二氧化碳降低了二氧化氯的浓度,故不易发生爆炸,故填:生成二氧化碳,降低了ClO2的浓度。 (3)气体温度越低,溶解度越大,为了提高“吸收”阶段ClO2的吸收率,吸收液的温度在较低水平,故填:较低。 (4)由图可知,“反应2”二氧化氯和氢氧化钠和过氧化氢生成亚氯酸钠和氧气和水,故填:2NaOH+H2O2+2ClO2=2NaClO2+O2↑+2H2O。 (5)NaClO2溶解度,受温度影响比较大,可以利用降温结晶,或者称冷却热饱和溶液法结晶,先保持在较高温度38~60℃下蒸发,NaClO2易溶于水,难溶于乙醇,用乙醇洗涤固体,故填:38~60;乙醇。 8.(24-25九上·江苏南京鼓楼区·期末)煤的综合利用是重要的研究课题。利用煤获得甲烷的一种简化工艺流程如图所示。 (1)煤在进入“反应室1”前,通常进行粉碎处理,目的是 。 (2)“反应室2”中的反应在一定条件下进行,请写出该反应化学方程式 。 (3)化学兴趣小组用如图所示装置探究从“反应室3”导出并冷却至室温的气体的组成。实验测得:反应前后装置甲硬质玻璃管中固体的质量减少m1g,装置乙和装置丙的质量分别增加m2g和m3g。 (已知:H、CO、CH4均可还原氧化铜CH4+4CuO4Cu+CO2+2H2O;浓硫酸可吸收水;碱石灰能吸收二氧化碳和水;装置中试剂均足量) ①装置甲中硬质玻璃管内出现 (填现象),证明反应已经发生。 ②装置丙中碱石灰的作用是 。 ③装置乙、丙的位置 (填“能”或“不能”)颠倒,理由是 。 ④下列说法不正确的的是 。 A.若9m3<11m2,则说明该气体中一定不含CO B.若9m3>11m2,则说明该气体中一定不含H2 C.若9m3=11m2,则说明该气体中一定只含CH4 D.若m1<m2+m3,则说明该气体中一定含有CO ⑤请指出上述实验装置中的一个明显缺陷 。 【答案】(1)增大反应物接触面积,使反应更快、更充分 (2) (3) 红色固体 吸收CO2 不能 碱石灰既能吸收H2O,又能吸收CO2,无法准确测定水或二氧化碳的质量 ABC 没有进行尾气处理 【详解】(1)“反应室1”前,通常进行粉碎处理,目的是增大反应物的接触面积,使反应更快、更充分; (2)“反应室2”中一氧化碳和水在一定条件下反应生成二氧化碳和水,化学方程式为; (3)①在加热的条件下,氧化铜与一氧化碳、甲烷、氢气反应都能生成红色的铜,因此实验中观察到出现红色固体,证明反应已经发生; ②空气中含有二氧化碳,装置丙中碱石灰的作用是吸收二氧化碳; ③装置乙、丙的位置不能颠倒,因为碱石灰既能吸收H2O又能吸收CO2,无法准确测定水或二氧化碳的质量; ④氢气和氧化铜在加热条件下反应生成铜和水,一氧化碳和氧化铜在加热条件下反应生成铜和二氧化碳,浓硫酸具有吸水性,装置乙增加的质量m2g就是生成水的质量,碱石灰能吸收二氧化碳,则装置丙增加的质量m3g就是生成的二氧化碳的质量,生成的水和二氧化碳的分子个数比为,则生成物中氢、碳原子个数比为,根据反应前后原子种类和个数不变,反应物中氢、碳原子个数比; A、甲烷中氢、碳原子个数比为4:1 ,若9m3<11m2,即,则说明该气体一定含有氢气,至少含一氧化碳和甲烷中的一种,故A错误; B、若9m3>11m2,即,则说明该气体中一定含有一氧化碳,至少含氢气和甲烷中的一种,故B错误; C、若9m3=11m2,即,则说明该气体可能为甲烷,也可能为一氧化碳和氢气,也可能三种气体都有,故C错误; D、反应前后装置甲硬质玻璃管中固体的质量减少m1g,即为固体物质中氧元素的质量,m2g水中氧元素的质量为m2g×=,m3g二氧化碳中氧元素的质量为m3g×=,则若m1<,则说明该气体中一定含有CO,故D正确; 故选:ABC; ⑤一氧化碳有毒,会污染空气,则上述实验装置中的一个明显缺陷是没有进行尾气处理。 9.(24-25九上·江苏南通崇川区·期末)利用硫酸锰()制备新型电池材料的一种工艺流程如下: (1)“沉淀”反应是。该反应属于基本反应类型中的 反应。 (2)“操作X”的名称是 。 (3)“洗涤”的目的是除去表面附着的可溶性杂质。检验否洗涤干净时,可取少量最后一次洗涤液,向其中加入 溶液,若无沉淀生成,说明已经洗涤干净。 (4)通过“打浆”,分散成细小颗粒,形成悬浊液。“打浆”对后续“氧化”的作用是 。 (5)“氧化”时,与氧气反应生成锰的氧化物。锰元素能形成MnO、、和等多种氧化物。 ①60℃时与反应生成和,该反应的化学方程式为 。 ②通空气8小时左右,“氧化”所得固体产物几乎全部为;继续通空气,产物中锰元素质量分数会减小,原因是 。 【答案】(1)复分解 (2)过滤 (3)氯化钡 (4)增大氢氧化锰与氧气的接触面积,使反应更快、更充分 (5) 部分转化为、 【详解】(1),该反应符合两种化合物互相交换成分生成气体、沉淀或水,属于基本反应类型中的复分解反应; (2)“操作X”是分离固液的过滤操作; (3)“沉淀”反应是,“洗涤”的目的是除去表面附着的可溶性杂质,因此检验否洗涤干净,需要检验洗涤液中是否含有硫酸铵,硫酸根离子与钡离子反应生成硫酸钡沉淀,则可取少量最后一次洗涤液,向其中加入氯化钡溶液,若无沉淀生成,说明已经洗涤干净; (4)通过“打浆”,分散成细小颗粒,形成悬浊液,则“打浆”对后续“氧化”的作用是增大氢氧化锰与氧气的接触面积,使反应更快、更充分; (5)①60℃时与反应生成和,该反应的化学方程式为; ②中锰元素的质量分数为,中锰元素的质量分数为,中锰元素的质量分数为,中锰元素的质量分数为,通空气8小时左右,“氧化”所得固体产物几乎全部为,说明此时所得固体产物中锰元素的质量分数接近72.1%,继续通空气,产物中锰元素质量分数会减小,则其原因是部分转化为、。 10.(24-25九上·江苏宿迁沭阳县·期末)镁是一种重要的金属材料,在生产和生活中有广泛的应用。 (1)发现制取镁。德国生物学家韦尔斯泰特最早发现了叶绿素中含有镁,这里的镁是指______。(填序号) A.单质 B.原子 C.元素 (2)了解认识镁。图1为镁原子的结构示意图,图2为镁元素价类二维图。图3为CO2与H2在MgO和Pd联合催化下实现CO2再利用的反应机理图(虚线处部分中间产物略去)。 ①图1中X的数值为 。 ②图2中A的化学式为 。 ③写出图3中总反应的化学方程式 。 (3)如图为含有镁元素的盐MgCl2与Ba(OH)2溶液反应前后溶液的微观示意图: ①两者混合后发生反应的微观粒子为 。 ②通过分析物质的微观构成,可以预测其某些性质。请根据Ba(OH)2溶液的微观示意图,推测其性质,其中合理的是 (填字母)。 A.其水溶液能使无色酚酞溶液变红 B.其水溶液和CO2不反应 C.其水溶液能与硫酸铜溶液反应 【答案】(1)C (2) 12 Mg(OH)2 (3) 镁离子和氢氧根离子 AC 【详解】(1)叶绿素中含有镁,这里的镁不是以单质、分子、原子的形式存在,而是强调存在的元素,与具体形态无关。 故选:C。 (2)①在原子中,质子数 = 核外电子数,所以。 ②图 2 中 A 处物质类别是碱,镁元素显+2价,氢氧根显−1价,设 A 的化学式为Mgx(OH)y,根据化合物中正负化合价代数和为零,有,解得x∶y=1∶2,可知其化学式为Mg(OH)2​。 ③从图 3 可知,总反应的反应物是CO2和H2​,生成物是CH4和H2​O,MgO和Pd作催化剂,化学方程式为。 (3)①MgCl2在溶液中解离出Mg2+和Cl−,Ba(OH)2在溶液中解离出Ba2+和OH−,MgCl2​与Ba(OH)2反应生成氢氧化镁沉淀,所以两者混合后发生反应的微观粒子为镁离子和氢氧根离子。 ②A、Ba(OH)2在水溶液中能解离出OH−,溶液显碱性,能使无色酚酞溶液变红,该选项合理; B、Ba(OH)2溶液能与CO2​反应生成碳酸钡沉淀和水,该选项不合理; C、Ba(OH)2​溶液中的Ba2+能与硫酸铜溶液中的反应生成硫酸钡沉淀,OH−能与Cu2+反应生成氢氧化铜沉淀,所以Ba(OH)2水溶液能与硫酸铜溶液反应,该选项合理。 故选:AC。 11.(24-25九上·江苏泰州靖江·期末)氢气的开发利用是氢能研究的热点。 I.氢气的发现和制备 (1)1766年,英国科学家卡文迪许用铁与稀盐酸作用,制得了可燃性的,同时还得到了浅绿色的氯化亚铁溶液,该反应属于 反应(填基本反应类型)。 (2)甲烷和水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一,主要流程如图1: ①对于化学反应中发生元素化合价变化的生成物:有元素化合价升高的生成物叫氧化产物,有元素化合价降低的生成物叫还原产物。“水化”过程中,氧化产物是 。 ②“分离”过程在水溶液中进行,在溶液中发生化合反应生成,该反应的化学方程式为 。 ③从溶液中分离出晶体的操作是 (填操作名称)。 II.氢气的储存和释放 可用于化学储氢,其储氢与释氢过程如图2所示。 (3)储氢反应需要在高温和隔绝空气的条件下进行,隔绝空气的原因是 。 (4)释放出的氢气可用作氢燃料电池,氢燃料电池工作时将化学能转化为 能和少量热能。 III.氢气在工业生产中的应用 (5)合成氨工艺中,氢气与氮气在高温、高压、铁触媒作用下能合成氨气,该反应的化学方程式为 。 (6)可从空气中获得,是利用空气中各成分的 不同将空气成分进行分离。 (7)是铁触媒的主要成分。合成氨催化过程中因部分与反应使催化剂“失效”。在一定温度下可用将其“再生”,原理如图3所示。“再生”过程中铁元素的质量分数 (填“变大”、“不变”或“变小”)。 【答案】(1)置换 (2) /二氧化碳 过滤 (3)防止氢气与空气混合加热爆炸 (4)电 (5) (6)沸点 (7)变小 【详解】(1)铁与稀盐酸反应得到了浅绿色的氯化亚铁溶液和可燃性气体氢气,该反应满足"单换单"反应特点,属于置换反应; (2)①甲烷和水在一定条件下反应得到氢气和二氧化碳,碳元素由-4价(甲烷)升高到+4价(二氧化碳),甲烷发生氧化反应,氧化产物为二氧化碳; ②在溶液中发生化合反应生成,该反应的化学方程式为:; ③从溶液中分离出晶体是将固体和液体分离,操作名称是过滤; (3)氢气具有可燃性,与空气混合遇明火会发生爆炸,所以贮氢反应需要在高温和隔绝空气的条件下进行,故隔绝空气的原因是防止氢气与空气混合加热时发生爆炸; (4)释放出的氢气可用作氢燃料电池,氢燃料电池工作时将化学能转化为电能和少量热能; (5)氮气和氢气在高温高压和铁触媒作用下能合成氨气,该反应的化学方程式为:; (6)工业上可从空气中获得N2,利用空气中各成分的沸点不同将空气成分进行分离; (7)“再生”过程中铁元素的质量不变,是在一定温度下用将其“再生”,物质的总质量变大,则铁元素的质量分数变小。 12.(24-25九上·江苏无锡·期末)氨气(NH3)在环境领域应用广泛,可用于烟气脱硝。一种合成氨的新方法流程如下。 (1)“分馏塔”中利用氮气和氧气的 不同,将氮气和氧气分离开来。 (2)“电解槽”中发生反应的化学方程式是 。 (3)“反应槽1”中反应前后氮元素的化合价 (填“升高”、“降低”或“不变”)。 (4)“反应槽2”中Li3N可与H2O发生反应,生成的LiOH和NH3的质量比为 。 (5)流程中,可循环使用的物质有: 和 (填化学式)。 (6)烟气脱硝的化学方程式是,R的化学式为 。 【答案】(1)沸点 (2) (3)降低 (4)72:17 (5) LiOH H2O (6)NO 【详解】(1)“分馏塔”中利用氮气和氧气的沸点不同,将氮气和氧气分离开来; (2)“电解槽”中发生反应是氢氧化锂在通电条件下反应生成锂、水和氧气,化学方程式是; (3)“反应槽1”中反应是氮气和锂反应生成氮化锂,反应前氮气中氮元素为0价,反应后氮化锂(Li3N)中锂元素显+1价,根据在化合物中各元素正负化合价代数和为0,则氮元素为-3价,反应前后氮元素的化合价降低; (4)“反应槽2”中Li3N可与H2O发生反应,生成的LiOH和NH3,化学方程式为Li3N+3H2O=3LiOH+NH3↑,生成的LiOH和NH3的质量比为(3×24):17=72:17; (5)流程中,氢氧化锂和水既是反应物又是生成物,故可循环使用的物质有:LiOH和H2O; (6)由化学方程式可知,反应前含有4个N、12个H,反应后含有10个N、12个H和6个O,根据质量守恒定律,反应前后原子的种类和数目不变,则6R中含有6个N和6个O,R中含有1个N和1个O,R的化学式为NO。 13.(24-25九上·江苏南通海门区·期末)以下为制备纳米的一种流程: (1)实验室中进行操作1、2时,所用玻璃仪器有 、玻璃棒和烧杯。 (2)过程中的生成物可直接应用于流程的是 。 (3)为了提高“酸溶”速率,可采取的措施有 (写出一条即可);写出“酸溶”时发生反应的化学方程式 。 (4)用材质的容器 (填“能”或“不能”)盛放盐酸。 (5)“转化”时参加反应的和的分子个数比为 。 (6)经过“操作2”得到的是一种重要的化工原料,要配制的溶液,需要的溶液 g。 【答案】(1)漏斗 (2)/二氧化碳 (3) 将原料粉碎(适当提高酸的浓度、适当升高温度等) (4)能 (5) (6)500 【详解】(1)操作1和2都是分离难溶性固体和液体,都为过滤操作,实验室中过滤所用玻璃仪器有漏斗、玻璃棒和烧杯;; (2)该流程中酸溶产生二氧化碳,二氧化碳可以在转化过程利用,故过程中的生成物可直接应用于流程的是二氧化碳; (3)将原料粉碎,增大反应物的接触面积,提高酸溶速率,也可以适当提高酸的浓度,适当升高温度等,提高酸溶速率; “酸溶”时碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,化学方程式为; (4)二氧化硅不能与盐酸反应,则用材质的容器能盛放盐酸; (5)根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类和数目不变,根据氨气、氯化铵的化学式可知,根据氮原子和氢原子守恒,则反应物应该还有含有氢元素的物质参与反应,即为水,故“转化”时氯化钙、氨气、二氧化碳、水反应生成氯化铵溶液和碳酸钙沉淀,化学方程式为,参加反应的和的分子个数比为1:2; (6)根据稀释前后溶质质量不变,要配制的溶液,需要的溶液的质量为。 14.(24-25九上·江苏苏州昆山、太仓、常熟、张家港·期末)化学在人类发展中发挥着重要作用。 I、化学与传统文化 (1)《吕氏春秋》中“金(指铜)柔锡柔,合两柔则刚”,说明合金的硬度一般比各成分金属 (填“大”或“小”)。 (2)《淮南万毕术》中“曾青得铁则化为铜”,该反应属于 (填基本反应类型)。 (3)《天工开物》中“煤饼烧石成灰”,“灰”指生石灰(主要成分是)。“灰”遇水成“浆”,该反应的化学方程式为 ,“浆”属于 (填“溶液”、“悬浊液”或“乳浊液”)。 II、化学与化工生产 高锰酸钾是一种重要的化工产品。制取高锰酸钾的工艺流程如下图所示。 (4)“氧化”步骤中,化合价发生改变的元素是 (填元素符号)。 (5)“电解”步骤中,能量的转化形式为 。 (6)流程中可循环利用的物质是 。 【答案】(1)大 (2)置换反应 (3) 悬浊液 (4)、 (5)电能转化为化学能 (6) 【详解】(1)“金(指铜)柔锡柔,合两柔则刚”,说明合金的硬度一般比各成分金属的硬度大。故选:大; (2)“曾青得铁则化为铜”,指的是铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,是一种单质与一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的反应,属于置换反应; (3)“灰”遇水成“浆”,过程中氧化钙与水反应生成氢氧化钙,方程式为:; 生成的氢氧化钙微溶于水,形成“浆”不均匀不稳定的固液混合物,属于悬浊液; (4)在“氧化”步骤中,反应前MnO2中氧元素化合价为-2价,根据化合物中元素化合价正负代数和为0,故Mn元素化合价为+ 4价,反应后K2MnO4中钾元素化合价为+1价,氧元素为-2价,故Mn元素化合价为+ 6价,同时空气中的0元素化合价从0价变为-2价,所以化合价发生改变的元素是Mn和O; (5)“电解”步骤中,是将电能转化为化学能; (6)由工艺流程可知,KOH在氧化步骤中作为反应物,在电解步骤中又生成了KOH,所以流程中可循环利用的物质是KOH。 15.(24-25九上·江苏无锡·期末)我国氢能产业历经灰氢→蓝氢→绿氢的迭代。 Ⅰ.甲烷制氢:利用甲烷催化制氢的一种原理如图所示。 (1)甲烷和水蒸气在高温和催化剂作用下反应生成一氧化碳和氢气,反应的化学方程式是 。 (2)部分氢气通过透氢膜与膜外侧通入的氧气反应,生成水,产生的能量可以提供给甲烷与水反应。由此可知氢气和氧气的反应属于 (填“放热反应”或“吸热反应”)。 Ⅱ.氨气制氢:我国已经建成首座氨制氢加氢站,其一种生产流程如图所示。 (3)液氨罐中氢元素质量分数为16%,该罐中物质属于 (填“混合物”或“纯净物”)。 (4)汽化器中液氨变为氨气,从微观角度分析,汽化器中发生改变的是 。 (5)裂解炉中氨气在铁基催化剂和410℃条件下分解为N2和H2,反应的化学方程式是 。 Ⅲ.水制氢:利用太阳能光伏电池将水转化为氢能是一种理想途径,其中一种装置模型如图所示。通过控制开关连接K1或K2,可交替得到H2或O2。 (6)Ni(OH)2中Ni的化合价是 。 (7)下列叙述正确的是 (填序号)。 a.图中电极3中NiOOH可以循环使用 b.开关连接K1时,电极1附近产生的气体是H2 c.太阳能将水转化为氢气相比传统电解水制氢气更加节能、成本低 【答案】(1) (2)放热反应 (3)混合物 (4)氨分子间的间隔 (5) (6)+2 (7)abc 【详解】(1)甲烷和水蒸气在高温和催化剂作用下反应生成一氧化碳和氢气,反应的化学方程式为,故填:; (2)部分氢气通过透氢膜与膜外侧通入的氧气反应,生成水,产生的能量可以提供给甲烷与水反应,由此可知氢气和氧气的反应属于放热反应,故填:放热反应; (3)纯净物中各元素的质量分数是固体的,NH3中氢元素的质量分数为,而液氨罐中氢元素质量分数为16%,与纯净液氨中氢元素质量分数不同,所以该罐中物质属于混合物,故填:混合物; (4)汽化器中液氨变为氨气,只是物质的状态发生了改变,该过程中氨分子之间的间隔变大,而分子本身的种类、大小、质量等都不变,故填:氨分子间的间隔; (5)氨气在铁基催化剂和410℃条件下分解为N2和H2,反应的化学方程式为,故填:; (6)Ni(OH)2中氢氧根离子显-1价,设Ni的化合价为x,根据化合物中正负化合价代数和为零,得,即Ni的化合价为+2,故填:+2; (7)a、图中电极3中的NiOOH既是生成物又是反应物,可以循环使用,故a正确; b、开关连接K1时,电极1与电源的负极相连,则电极1附近产生的气体是H2,故b正确; c、太阳能是一种清洁能源,利用太阳能光伏电池将水转化为氢能,相比传统电解水制氢气,不需要消耗大量电能,更加节能、成本低,故c正确。 故选abc。 地 城 题型四 计算题(10题) 1.(24-25九上·江苏泰州海陵区·期末)利用氧化镁分解氯化铵制氨气,其物质转化如图所示,下列有关说法正确的是 A.该方案便于和HCl的分离 B.第2步的化学方程式: C.理论上每生成,需补充 D.理论上分解,可获得 【答案】A 【详解】A、该方案在氧化镁做催化剂氯化铵在350℃分解生成氨气,570℃生成氯化氢。所以该方案便于NH3和HCl的分离,该选项说法正确; B、由流程可知,第2步中,Mg(OH)Cl在570℃时分解为MgO和HCl,反应的化学方程式为:,该选项说法不正确; C、由流程可知,第1步消耗氧化镁,第2步生成氧化镁,则氧化镁可循环使用,不用补充,该选项说法不正确; D、整个过程中,氯化铵受热分解为氨气和氯化氢,反应的化学方程式为:,设生成HCl的质量为x,则 解得x=3.65g 该选项说法不正确。 故选A。 2.(24-25九上·江苏扬州邗江区·期末)CH4的燃烧反应在黑色固体M的作用下分两步进行,其原理如图所示。下列有关说法正确的是    A.物质M可能是Cu(OH)2 B.整个过程中只有氧元素的化合价发生改变 C.整体上,每消耗16g CH4,需要提供32g O2 D.反应①中每消耗16g CH4,需要消耗640g M 【答案】D 【详解】A、氧化亚铜和氧气反应生成M,反应物中不含有氢元素,不能生成氢氧化铜,M是氧化铜,该选项说法不正确; B、在CH₄的燃烧反应中,碳元素的化合价从-4变为+4,氢元素的化合价从+1变为+1,氧元素的化合价从0变为-2,该选项说法不正确; C、甲烷在氧气中燃烧生成二氧化碳和水,根据反应关系可知,整体上,每消耗16g CH4,需要提供64g O2,该选项说法不正确; D、M是氧化铜,氧化亚铜和氧气反应生成氧化铜,反应的化学方程式为:,根据根据反应关系、可知,反应①中每消耗16g CH4,需要消耗640g 氧化铜,该选项说法正确。 故选D。 3.(24-25九上·江苏扬州仪征·期末)利用太阳能分解制,可用“氧缺位铁酸铜”作催化剂,其物质转化如图所示。下列说法不正确的是 A.“铁酸铜”分解产生了氧气 B.“氧缺位铁酸铜”与水反应产生氢气是置换反应 C.中的含氧量比要高 D.该转化过程中产生和的质量比为 【答案】B 【详解】A、根据流程图可知,“铁酸铜(CuFe2O4)”分解产生了氧气,说法正确,不符合题意; B、根据流程图可知,“氧缺位铁酸铜”与水反应产生氢气和CuFe2O4,该反应的反应物不是一种单质和一种化合物,不是置换反应,说法错误,符合题意; C、根据化学式分析,中铜铁与氧元素的质量比为(64+56×2):(16×4),中铜铁与氧元素的质量比为(64+56×2):16×(4-x),则中的含氧量比要高,说法正确,不符合题意; D、该转化过程为水在“氧缺位铁酸铜”的催化作用下反应氢气和氧气,化学方程式为,产生和的质量比为4:32=,说法正确,不符合题意; 故选B。 4.(23-24九上·江苏南通海门区·期末)氧化锌既可与酸反应,也可与碱反应。与碱反应的原理为。向含氢氧化钠的溶液中缓慢加入氧化锌粉末,反应过程中、,的质量随加入氧化锌的质量变化如图所示。下列说法不正确的是 A.物质的化学式为 B.中 C.化学方程式中 D.将剩余的氢氧化钠全部反应完,需再加氧化锌 【答案】C 【详解】A、中,钠元素显+1价,锌元素显+2价,根据化合物中元素的化合价代数和为零,则有:(+1)×2+(+2)+(-2)×x=0 ,x=2,的化学式为,化学反应前后原子种类与个数不发生变化,则a=c,b=2c,a:b:c=1:2:1,设a=1,b=2,c=1,则dY中含有2个H、1个O,所以d=1,Y 为H2O,说法正确; B、根据A选项分析可知中,x=2, 说法正确; C、根据A选项分析可知c:d=1:1,说法错误; D、根据图示可知NaOH还剩余4g; 设:还能生成NaAlO2的质量为x。 x=4.05g;将剩余的氢氧化钠全部反应完,需再加氧化锌,说法正确; 故选C。 5.(23-24九上·江苏句容·期末)使用特殊的催化剂在光照(hv)条件下实现了CO2和H2催化转化为 C4H10,其中转化关系如图所示。下列说法不正确的是 A.转化过程①和②中,氢元素化合价发生了变化 B.从CO2到C4H10的转化是一个储存能量的过程 C.过程③中,理论上参加反应的C4H10和O2的分子个数比是1:13 D.理论上,每88tCO2完全转化为C4H10,需消耗13tH2 【答案】C 【详解】A、转化①中二氧化碳和氢气在光照和催化剂的作用下反应生成一氧化碳和水,氢气中氢元素化合价为0,水中氢元素化合价为+1价,转化②为一氧化碳和氢气在光照和催化剂的作用下反应生成C4H10和水,氢气中氢元素化合价为0、水和C4H10中氢元素化合价为+1价,故转化过程①和②中,氢元素化合价发生了变化,不符合题意; B、从CO2到C4H10的转化是光能转化为化学能,是一个储存能量的过程,不符合题意; C、由图可知,反应③为C4H10和氧气在一定条件下反应生成二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:,则理论上参加反应的C4H10和O2的分子个数比是:2:13,符合题意; D、由反应①和②可知,总反应应是二氧化碳和氢气在光照和催化剂的作用下反应生成C4H10和水,该反应的化学方程式为:,则参加反应的二氧化碳和氢气的质量比为:,故理论上,每88tCO2完全转化为C4H10,需消耗13tH2,不符合题意。 故选C。 6.(24-25九上·江苏南通海安·期末)葡萄糖((C6H12O6)易溶于水,广泛应用于医药、食品、化工等行业。可从葡萄干中分离获得,也可由淀粉水解得到:(C6H10O6)n+nH2O→nC6H12O6. (1)葡萄糖中碳、氢、氧元素的质量比为 (填最简整数比)。 输液时,常用葡萄糖(C6H12O6)注射液。如图为葡萄糖注射液的部分标签图: (2)该溶液中取出10mL,则取出溶液中溶质的质量分数为 。 (3)若用40%的葡萄糖溶液配制2000mL上述葡萄糖注射液,需40%的葡萄糖溶液和水分别多少克? (4)81t淀粉理论上可以生产多少t葡萄糖?(假定产率为80%) 【答案】(1)6:1:8 (2)5% (3)稀释前后溶质质量不变,设需要40%的葡萄糖溶液质量为x,则 解得x=250g 则需要40%的葡萄糖溶液质量为250g。 又由于500mL葡萄糖注射液的质量为25g÷5%=500g,则2000mL葡萄糖注射液的质量为,则需要水的质量为2000g-250g=1750g。 (4)设全部转化时,可生产葡萄糖的质量为y,则 解得y=90t 假定产率为80%,则理论上可以生产葡萄糖的质量为90t×80%=72t。 【详解】(1)葡萄糖中碳、氢、氧元素的质量比为(12×6):(1×12):(16×6)=6:1:8。 (2)溶液具有均一性,从该溶液中取用10mL,溶液的溶质质量分数仍为5%。 (3)见答案。 (4)见答案。 7.(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。 8.(24-25九上·江苏宿迁泗阳县·期末)某兴趣小组用大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳:取15g大理石于烧杯中,逐渐加入50g稀盐酸(杂质难溶于水,且不与酸反应),恰好完全反应,实验数据如图。 (1)15g大理石完全反应时生成二氧化碳的质量为 g。 (2)所用稀盐酸的溶质质量分数(写出计算过程,结果精确到0.1%)。 【答案】(1)4.4 (2)14.6% 解:设盐酸中的HCl的质量为x。 稀盐酸的溶质质量分数为; 答:所用稀盐酸的质量质量分数为14.6%。 【详解】(1)根据质量守恒定律,反应后减少的质量为生成二氧化碳的质量,则生成二氧化碳的质量为50g+15g-60.6g=4.4g,故填:4.4; (2)见答案。 9.(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。 10.(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。 地 城 题型五 综合应用题(30题) 1.(24-25九上·江苏盐城阜宁县·期末)实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和,是我国政府对国际社会的重要承诺。为此化学兴趣小组对二氧化碳开启了探究之旅。 【活动一】调查碳循环 (1)观察图1,消耗二氧化碳的途径有 。(写一条) (2)调查发现,我国的碳排放80%以上来自能源使用。要减少能源使用对大气中二氧化碳含量的影响,下列措施不可行的是___________。(填字母)。 A.严禁使用化石燃料煤、石油等 B.捕集能源使用过程中生成的,进行封存 C.处理改进技术,提高能效 D.大力推广使用干冰实现人工增雨,缓解旱情 【活动二】的制备与收集 注:浓硫酸可以用于吸收二氧化碳中的水蒸气。 (3)如图2所示的装置中,仪器X的名称为 。 (4)实验室用大理石与稀盐酸制备二氧化碳的化学方程式为 。 (5)要组装一套“随开随用,随关随停”的装置,用于制备并收集干燥的二氧化碳,在图2、图3中选择合适装置并连接,其正确的接口连接顺序是 (填字母序号)。 (6)利用如图3实验所示装置研究的性质。 ①证明能与水反应的现象是 。 ②一段时间后澄清石灰水变浑浊,请写出相关的化学方程式 。 【活动三】二氧化碳的应用——自制汽水 【查阅资料】自制汽水需使用白糖、果汁、碳酸氢钠、柠檬酸和水(注意:应使用食品级的碳酸氢钠和柠檬酸)。 【进行实验】同学们按如图4步骤自制汽水。 【交流讨论】 (7)步骤②要用凉开水是因为温度越低,气体的溶解度 填(“越大”或“越小”)。步骤③加入柠檬酸后,刚开始柠檬酸和碳酸氢钠反应产生大量气泡,但旋紧瓶塞后汽水中的气泡会逐渐变少直至不再冒出。气泡变少直至消失的原因是 。 【活动四】二氧化碳的捕捉与封存 (8)“碳捕捉与封存”是我国的一项先进技术。方式之一是将捕获的直接注入深海。其次被固态封存起来的(又称“干冰”)能用于冷藏食物,从构成物质的微粒视角分析,干冰制冷过程主要改变的是 (填“分子本身”或“分子间的间隔”)。 【活动五】二氧化碳的资源化利用 (9)我国科学家在国际上首次实现了二氧化碳到淀粉的人工合成,其中二氧化碳制取甲醇环节的微观示意如图5所示,该反应的化学方程式为 。 【答案】(1)转化为燃气、植物光合作用、海洋吸收 (2)AD (3)长颈漏斗 (4) (5)afge (6) 干燥的石蕊棉团不变色,湿润的石蕊棉团变成红色 (7) 越大 随着瓶内压强增大,气体溶解度变大 (8)分子间的间隔 (9) 【详解】(1)由图1可知,消耗二氧化碳的途径有:转化为燃气、植物光合作用、海洋吸收; (2)A、虽然化石燃料是碳排放的主要来源,但在当前的技术和经济条件下,完全禁止化石燃料的使用是不现实的,化石燃料仍然是全球能源供应的重要组成部分,措施不可行,符合题意; B、捕集能源使用过程中生成的,进行封存,可以显著降低大气中的二氧化碳含量,措施可行,不符合题意; C、处理改进技术,提高能效,意味着在同样的能源输入下,可以获得更多的有用输出,从而减少能源浪费和碳排放,措施可行,不符合题意; D、干冰是固体二氧化碳,大力推广使用干冰实现人工增雨,缓解旱情,会增加空气中二氧化碳的含量,措施不可行,符合题意。 故选:AD; (3)仪器X的名称为长颈漏斗; (4)实验室用大理石与稀盐酸制备二氧化碳的原理是碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,化学方程式为; (5)实验室用大理石与稀盐酸制备二氧化碳,该反应中反应物为固体和液体,反应条件为常温,应选择固液常温型发生装置,即装置A或B,其中装置A能将大理石放在多孔隔板上,稀盐酸从长颈漏斗加入,关闭活塞,反应生成的气体增多,使得装置内压强增大,稀盐酸被压入长颈漏斗内,固液分离反应停止,打开活塞,气体导出,使得装置内压强减小,稀盐酸重新流入试管内,固液接触反应发生,所以要组装一套“随开随用,随关随停”的装置,应选择装置A;浓硫酸具有吸水性,且不与二氧化碳反应,能用于干燥二氧化碳,故干燥装置选择F,为使气体与浓硫酸充分接触,气体应从长导管口的一端通入;由于二氧化碳密度比空气大、能溶于水且与水反应,应采用向上排空气法收集,即装置E,综上可知,应按AFE的顺序连接装置,正确的接口连接顺序为afge; (6)①二氧化碳不能使干燥的石蕊棉团变色,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使石蕊变红,则证明能与水反应的现象是:干燥的石蕊棉团不变色,湿润的石蕊棉团变成红色; ②一段时间后澄清石灰水变浑浊,发生的反应是二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为; (7)气体的溶解度随温度升高而减小,则步骤②要用凉开水是因为温度越低,气体的溶解度越大; 步骤③加入柠檬酸后,刚开始柠檬酸和碳酸氢钠反应产生大量气泡,旋紧瓶塞后,瓶内压强增大,气体溶解度变大,所以汽水中的气泡会逐渐变少直至不再冒出,故其原因是随着瓶内压强增大,气体溶解度变大; (8)干冰能用于冷藏食物的原理是干冰升华吸热,使周围温度降低,该过程由固态变为气态,则从构成物质的微粒视角分析,干冰制冷过程主要改变的是分子间的间隔; (9)由微观示意图可知,该反应为氢气与二氧化碳在一定条件下反应生成甲醇和水,化学方程式为。 2.(24-25九上·江苏南通通州区、如东县·期末)二氧化碳是一种常见的气体。同学们开展了有关二氧化碳的实验学习。 I.制取二氧化碳 (1)装置B中仪器a的名称为 。 (2)用注水法检查装置B气密性的方法是: ,向长颈漏斗内注水,若长颈漏斗内形成一段稳定的液柱,说明装置不漏气。 (3)为控制反应的发生与停止,实验室制备并收集一瓶二氧化碳气体时,选用的一套装置是 (填字母)。 Ⅱ.二氧化碳与水反应 (4)用图1所示实验研究CO2的性质。证明CO2能与水反应的现象是 。 Ⅲ.二氧化碳与氢氧化钠的关系 【问题】二氧化碳与氢氧化钠能否发生化学反应? 【实验】同学们取氢氧化钙溶液和氢氧化钠溶液进行了如图2所示实验。 (5)实验甲中发生反应的化学方程式为 。 【结论】甲中溶液变浑浊证明二氧化碳能与氢氧化钙溶液发生反应。 实验乙中无明显现象,得到二氧化碳不能与氢氧化钠溶液发生反应的结论。 【反思】有同学认为实验乙得出的结论不合理,即无明显现象并不能证明不发生反应,于是设计了三个实验方案证明二氧化碳是否能与氢氧化钠溶液发生反应,方案一、方案二如图3所示。 (6)借助压强传感器,先后向方案一的如图a所示三颈烧瓶内推入等体积的两种液体,测得瓶内压强变化如方案一的如图b所示。首先注入瓶中的是 (填“水”或“氢氧化钠溶液”)。对比曲线中 段,可证明二氧化碳能与NaOH发生反应。 (7)已知:通常状况下1体积水能溶解1体积二氧化碳。方案二所示装置气密性良好,集气瓶容积均为250mL。判断氢氧化钠与二氧化碳发生反应的现象是 。 (8)已知:氢氧化钠与二氧化碳可发生反应生成碳酸钠;氢氧化钠易溶于乙醇;碳酸钠微溶于乙醇。 ①现有40g质量分数为10%的氢氧化钠的乙醇溶液,将其稀释成4%的氢氧化钠的乙醇溶液,需加入 g乙醇。 ②选择合适的试剂设计实验证明氢氧化钠能与二氧化碳发生反应。简述实验方案(包括操作、现象和结论) 。(实验中可选用的试剂:4%的氢氧化钠的乙醇溶液、4%的氢氧化钠溶液)。 【答案】(1)长颈漏斗 (2)用弹簧夹夹住乳胶管 (3)CE (4)干燥的石蕊棉团不变色,湿润的的石蕊棉团变红 (5) (6) 水 bc与de (7)右侧集气瓶中澄清石灰水不变浑浊 (8) 60 取适量4%的氢氧化钠的乙醇溶液,通入二氧化碳气体,溶液变浑浊,则二氧化碳能与氢氧化钠发生反应 【详解】(1)根据图像,仪器a是长颈漏斗。 (2)检查气密性需要先构建封闭体系,用注水法检查装置B气密性的方法是:用弹簧夹夹住乳胶管,向长颈漏斗内注水,若长颈漏斗内形成一段稳定的液柱,说明装置不漏气。 (3)C 装置可以通过控制固体和液体的接触与分离来控制反应的发生与停止,具体原理是:反应过程中,关闭活塞,则试管内气压上升,导致液面下降,直到稀盐酸与多孔隔板上的大理石脱离接触,此时反应停止。重新打开活塞,则气体可以沿着导管流向收集装置,试管内气压下降,液面回升,液面高于多孔隔板时大理石与稀盐酸重新接触,反应发生; 二氧化碳密度比空气大,能溶于水,用向上排空气法收集,所以选 E 装置收集; 则装置组合是CE。 (4)干燥的石蕊棉团只接触二氧化碳不变色,说明二氧化碳不能使石蕊变色;湿润的石蕊棉团中二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸能使石蕊变红,从而证明二氧化碳能与水反应。 (5)实验甲中,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为。 (6)先注入水,二氧化碳少量溶解使压强有小幅度变化,再注入氢氧化钠溶液,二氧化碳与氢氧化钠反应使压强明显减小,便于对比; 注入水后压强变化小,注入氢氧化钠溶液后压强明显下降,对比 bc 和 de 段压强变化,可证明二氧化碳与氢氧化钠发生反应。 (7)如果二氧化碳与氢氧化钠不反应,通入的二氧化碳会进入右侧集气瓶使澄清石灰水变浑浊;若发生反应,二氧化碳被氢氧化钠吸收,右侧集气瓶中澄清石灰水不变浑浊。 (8)①设需加入乙醇的质量为x,根据稀释前后溶质质量不变,,解得x=60g。 ②因为碳酸钠微溶于乙醇,氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠,若出现白色浑浊,说明有碳酸钠生成,即证明二者发生了反应,因此方案是:取适量4%的氢氧化钠的乙醇溶液,通入二氧化碳气体,溶液变浑浊,则二氧化碳能与氢氧化钠发生反应。 3.(24-25九上·江苏徐州·期末)回答下列问题: (1)在水溶液中铁可以置换出含铜化合物中的铜,如铁可以置换出CuSO4溶液中的铜,反应的化学方程式为 。 在没有水的干态条件下,铁能否置换出含铜化合物中的铜吗?于是同学们对此问题进行深入探究。 【实验探究】 (2)按图1连接装置,挤压胶帽,若观察到 ,说明装置不漏气。 将铁粉与CuO粉末充分混合,装入玻璃管内,用酒精喷灯对准试剂加热;很快出现红热现象,并产生红色固体;据此可知,铁与CuO在高温条件下可以反应。 待红色固体不再增加,停止加热,至玻璃管冷却到室温倒出反应后的混合物,观察到既有红色固体也有黑色固体。 【提出问题】铁与CuO反应生成的红色固体和黑色固体分别是什么物质? 【查阅资料】 ①CuO被还原时还可能生成红色的Cu2O(氧化亚铜)且Cu2O+H2SO4=CuSO4+H2O+Cu; ②Fe3O4、氧化亚铁均为黑色,但仅有Fe3O4能被磁铁吸引;Fe3O4不能与CuSO4溶液反应。 【实验验证】 (3)填空: 操作步骤 实验现象 实验结论 ①用磁铁靠近反应后的混合物 黑色固体全部被吸引同时分离出红色固体 黑色固体可能是Fe、Fe3O4 ②取上一步被磁铁吸引的黑色固体,加入过量CuSO4溶液 溶液变为 ,色黑色固体 实验中Fe过量:实验中生成的黑色固体是Fe3O4 ③取步骤①中分离出的红色固体10g,加入过量稀硫酸,充分反应后,过滤洗涤干燥,得到9.84g红色固体 红色固体部分溶解得到蓝色溶液 实验中生成的红色固体为 从上可知,铁与CuO在高温下能反应,其中发生置换反应的化学方程式是 。 【拓展延伸】 (4)进一步对铁粉与CuO粉末不同质量比对反应现象的影响进行探究,实验记录见表: 质量比(铁粉均取1g) 实验现象 1:1 明显 1:2 不明显 1:3 不明显 基于表中铁粉与CuO粉末最佳质量比,继续探究铁粉与CuO同一配比、不同用量对反应现象的影响。分别称取0.5g、1g、1.5g、2g、2.5g的铁粉和CuO粉末,均匀混合后进行实验,实验结果见图2。由此,可以得出的结论是 (填字母)。 a.铁粉过量时实验现象最为明显 b.反应持续时长总体上随铁粉和CuO混合物总质量的增加而增加 c.铁粉与CuO粉末的混合程度对实验现象没有影响 (5)若将图1装置中的水更换为澄清石灰水,该装置 (填“还能”或“不能”)进行“加热铜绿”的实验。 【答案】(1) (2)玻璃管口先产生气泡,后玻璃管内的液柱上升且一段时间内不下降 (3) 蓝绿 部分溶解 Cu和Cu2O (4)b (5)还能 【详解】(1)在水溶液中,铁与硫酸铜溶液发生置换反应,铁将硫酸铜中的铜置换出来,生成硫酸亚铁和铜,化学方程式为; (2)按图1连接装置,挤压胶帽,若观察到玻璃管口先产生气泡,后玻璃管内的液柱上升且一段时间内不下降,说明装置不漏气。因为挤压胶帽时,装置内气体被压缩,压强增大,气体排出,若装置不漏气,会将气体压出玻璃管,玻璃管内气压减小,大气压将水压入玻璃管形成液柱,一段时间内不下降。 (3)②取上一步被磁铁吸引的黑色固体,加入过量CuSO4溶液,溶液变为蓝绿色,黑色固体部分溶解(因为铁会与硫酸铜反应生成浅绿色的硫酸亚铁溶液,CuSO4溶液过量,导致反应后的溶液呈蓝绿色,且若黑色固体中有铁会发生反应而溶解,而Fe3O4与硫酸铜反应),由此可知实验中Fe过量,实验中生成的黑色固体是Fe3O4; ③取步骤①中分离出的红色固体10g,加入过量稀硫酸,充分反应后,过滤洗涤干燥,得到9.84g红色固体,红色固体部分溶解得到蓝色溶液。因为 ,溶解的部分是Cu2O,未溶解的是Cu,所以实验中生成的红色固体为Cu和Cu2O; 铁与CuO在高温下能反应,其中发生置换反应的化学方程式 (4)分析表格数据可知,质量比为1:1时反应现象明显,1:2和1:3时不明显,说明铁粉与粉未质量比为1:1左右时反应较好,但并未分析铁粉过量时实验现象最为明显,a错误; 从图2可知,随着铁粉和混合物总质量增加,反应持续时长总体上增加,b正确; 题中未提及铁粉与粉末的混合程度对实验现象的影响,无法得出该结论,c错误。 故选:b。 (5)铜绿受热分解会生成二氧化碳、氧化铜和水,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,所以若将图1装置中的水更换为澄清石灰水,该装置还能进行“加热铜绿”的实验。 4.(24-25九上·江苏宿迁沭阳县·期末)过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体。在一次科技活动中,化学兴趣小组设计了如图所示的实验,其中A、C是包有过氧化钠的棉花,B是未包过氧化钠的棉花。实验中观察到A、C棉花依次燃烧,B棉花未燃烧。 (1)图中B处棉花包起到的作用是 。 (2)观察图实验,可知可燃物燃烧应具备的条件是 。 【提出问题】上述实验中是如何给棉花提供燃烧条件的? 【查阅资料】①Na2O2与稀盐酸反应时,生成NaCl、H2O和O2。②在常温下Na2O2与CO2、H2O均能发生化学反应。③无水硫酸铜为白色固体,吸水后变为蓝色。④B装置装的饱和碳酸氢钠溶液的作用是除去二氧化碳气体中的氯化氢气体。 【实验设计】经过讨论,小组同学设计了如图所示的实验装置进行实验探究。 【实验步骤】①检查整套装置的气密性;②把相关的试剂放入对应的仪器内;③用力推动针筒的活塞,把盐酸注入试管内;④一段时间后,在P处放置一根带火星的木条,观察现象。 【实验现象】 (3)①无水硫酸铜 (填“没有”或“变成”)蓝色;②E中澄清的石灰水变浑浊;③P处带火星木条 。 【实验分析】 (4)图2中,C装置的作用是 。 由于Na2O2与CO2反应放出热量,使烧杯E中石灰水温度升高,由于Ca(OH)2溶解能力随温度升高而减小,因此升温导致E装置中饱和石灰水析出固体Ca(OH)2,产生浑浊。 【实验结论】①Na2O2和CO2反应产生氧气。②Na2O2和CO2反应过程中伴随能量变化,使图1中的棉花温度达到其着火点。 【拓展提高】 (5)①Na2O2和CO2反应除生成氧气外,还生成了一种固体,学生甲认为生成的固体是NaOH,学生乙认为是Na2CO3,你认为 同学的猜想是错误的,你判定的依据是 。②写出Na2O2和CO2反应的化学方程式 。 【答案】(1)作对照 (2)与氧气接触,温度达到着火点 (3) 没有 复燃 (4)除去气体中的水蒸气 (5) 甲 化学反应前后元素种类不变,反应物不含氢元素 【详解】(1)A、C 是包有过氧化钠的棉花,B 是未包过氧化钠的棉花,通过对比 B 与 A、C 的燃烧情况,可知 B 处棉花包起到对照作用,突出过氧化钠的作用。 (2)燃烧的条件是:可燃物;可燃物与氧气充分接触;温度达到可燃物的着火点。根据实验结论的信息,Na2O2和CO2反应产生氧气,Na2O2和CO2反应过程中伴随能量变化,使图1中的棉花温度达到其着火点。A、C 处棉花燃烧,B 处棉花不燃烧,A、C 处棉花因过氧化钠的作用满足了燃烧条件,B 处不满足,由此可知可燃物燃烧需与氧气接触且温度达到着火点。 (3)B 装置中饱和碳酸氢钠溶液除去氯化氢气体,C 装置中浓硫酸吸收水分,所以进入 D 装置的气体中没有水蒸气,无水硫酸铜没有变成蓝色; 过氧化钠与二氧化碳反应生成氧气,氧气具有助燃性,所以 P 处带火星木条复燃。 (4)浓硫酸具有吸水性,C 装置中盛放浓硫酸,其作用是除去气体中的水蒸气,防止水蒸气干扰后续实验。 (5)①根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,反应物是Na2O2和CO2,没有氢元素,所以不可能生成NaOH,故甲同学的猜想错误; ②过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,化学方程式为。 5.(24-25九上·江苏南通海门区·期末)化学研究小组为验证氢气在空气中燃烧是否有过氧化氢产生进行了如下实验。 资料:①一定条件下,氢气在空气中燃烧除生成水外,还可能生成过氧化氢; ②过氧化氢溶液能使无色的淀粉碘化钾溶液变成蓝色。 【实验一】氢气的制取 (1)图1使用注射器相比于使用长颈漏斗的优点是 ;图1发生反应的化学方程式为 。 【实验二】氢气的燃烧 研究小组设计了如图2所示的A、B、C三个实验,首先在三个实验的三支试管中分别加入1mL淀粉碘化钾溶液,随后点燃氢气并收集液体产物,实验现象记录如表。 试管编号 A B C 实验现象 溶液呈无色 溶液呈蓝色 溶液呈无色 (2)点燃氢气之前,还需要进行的操作是 。 (3)过氧化氢与碘化钾能反应生成 ,该物质能使淀粉变蓝。 (4)通过对比实验可知氢气燃烧是否生成过氧化氢与 、 (填写条件)有关。 (5)“实验A”没有收集到过氧化氢,可能与过氧化氢 (填写一性质)有关。 (6)通过查阅资料可知在有酸存在的条件下,过氧化氢溶液与淀粉碘化钾溶液反应的速度加快,请设计实验验证 。(包括操作、现象和结论,实验中须用到的试剂:3%的过氧化氢溶液、淀粉碘化钾溶液、稀硫酸、蒸馏水) 【答案】(1) 可以控制反应的速度 (2)检验氢气纯度 (3)碘单质/I2 (4) 氧气浓度 温度 (5)受热易分解 (6)操作:取两支洁净的试管,分别加入等体积的3%的过氧化氢溶液和等体积的淀粉碘化钾溶液,向其中一支试管中加入少量稀硫酸,另一支试管中加入等量的蒸馏水,观察现象。 现象:加入稀硫酸的试管中溶液变蓝的速度比加入蒸馏水的试管快。 结论:在有酸存在的条件下,过氧化氢溶液与淀粉碘化钾溶液反应的速度加快。 【详解】(1)注射器可以通过活塞控制液体的滴加速率,从而控制反应速率,而长颈漏斗不能控制滴加速率,因此优点是可以控制反应的速度; 图1中,锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,化学方程式为:。 (2)氢气是可燃性气体,混有一定量空气时,点燃可能发生爆炸,所以点燃氢气前要检验纯度。 (3)由 “过氧化氢溶液能使无色的淀粉碘化钾溶液变成蓝色” 以及淀粉遇碘变蓝的性质可知,过氧化氢与碘化钾反应生成了碘(I2)。 (4)对比 B(氢气在空气中燃烧产物)和 C(氢气和氧气混合燃烧产物),B 中溶液呈蓝色,说明有过氧化氢生成,C 中溶液无色,说明无过氧化氢生成,对比说明氢气燃烧是否生成过氧化氢与氧气浓度有关; 不同实验中温度不同(A 是氢气单独燃烧,B 是氢气在空气中燃烧,且烧杯上覆盖冰毛巾),B 中溶液呈蓝色,说明有过氧化氢生成,A 中溶液无色,说明无过氧化氢生成,对比说明氢气燃烧是否生成过氧化氢与温度有关。 (5)“实验 A” 不使用冰毛巾,没有收集到过氧化氢,可能是因为过氧化氢不稳定,受热易分解。 (6)操作:取两支洁净的试管,分别加入等体积的3%的过氧化氢溶液和等体积的淀粉碘化钾溶液,向其中一支试管中加入少量稀硫酸,另一支试管中加入等量的蒸馏水,观察现象。 现象:加入稀硫酸的试管中溶液变蓝的速度比加入蒸馏水的试管快。 结论:在有酸存在的条件下,过氧化氢溶液与淀粉碘化钾溶液反应的速度加快。 6.(24-25九上·江苏南通海安·期末)铜器在自然界中保存不当,会发生化学反应生成锈斑,需要定期除锈、抛光。某化学兴趣小组对某铜器铜锈成分及抛光过程进行以下探究。 任务一:分析铜锈成分 【查阅资料】①常见铜锈成分有碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3(绿色)和CuO(黑色)。浓硫酸具有较强的吸水性。 ②碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3受热(200~220℃)易分解,分解产物有氧化铜、二氧化碳和水;氧化铜800℃以下不分解,和硫酸反应生成硫酸铜和水。 【提出问题】铜器表面锈斑成分是什么呢? 【作出假设】 (1)猜想一:锈斑是碱式碳酸铜; 猜想二:锈斑是氧化铜; 猜想三:锈斑成分是 。 【实验验证】 (2)根据锈斑颜色,可以否定猜想 。 按如图所示装置进行实验: (3)将22.2g干燥的锈斑固体充分加热,观察到A中绿色物质变黑,C中出现浑浊现象,测得B中反应前后增重了1.8g,证明猜想 正确。C中反应的化学方程式为 (酒精灯外焰最高温度519℃)。 任务二:探究化学抛光原理 除锈、打磨后的铜器表面仍有许多微小凸起(铜),某环保型化学抛光液中含有H2SO4和H2O2,能够有效除去凸起的铜,使表面平整。 【查阅资料】 (ⅰ)抛光总反应H2O2+Cu+H2SO4=CuSO4+2H2O (ⅱ)H2O2易分解,分解速率与温度、CuSO4(催化剂)和H2SO4的浓度有关。 【实验探究】实验操作及现象如下: 试管 试剂 现象 ① 铜丝+1mL稀H2SO4 无明显现象 ② 铜丝+10mL30%H2O2 铜丝表面产生黑色氧化膜(CuO) ③ 铜丝+10mL30%H2O2+1mL稀H2SO4 铜丝表面变光亮,溶液变蓝 【讨论分析】 (4)抛光过程包含过程1和过程2. 过程1:产生氧化膜。反应的化学方程式为 。 过程2:除去氧化膜。除去氧化膜的物质为 (填化学式)。 (5)实验测得:试管③出现蓝色的同时,反应的速率迅速增大。其可能的原因是 。 任务三:探究抛光过程中,H2SO4浓度对H2O2分解速率的影响 (6)设计实验证明H2O2分解速率与H2SO4的浓度有关,简述实验方案(包括操作、现象和结论) 。(实验中须使用的试剂:10mL30%的H2O2、1mL5%的H2SO4、1mL10%的H2SO4) 【答案】(1)碱式碳酸铜和氧化铜的混合物 (2)二 (3) 一 (4) H2SO4 (5)硫酸铜可能是该反应的催化剂 (6)在同一温度下,取两支试管分别加5mL30%的H2O2,再分别加入1mL5%的H2SO4和1mL10%H2SO4,观察反应速率 【详解】(1)常见铜锈成分有碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3(绿色)和CuO(黑色); 猜想一:锈斑是碱式碳酸铜; 猜想二:锈斑是氧化铜; 则猜想三:锈斑成分是碱式碳酸铜和氧化铜; (2)根据锈斑颜色(绿色),可以否定猜想二,是因为氧化铜是黑色固体; (3)将22.2g干燥的锈斑固体充分加热,观察到A中绿色物质变黑,C中出现浑浊现象,可说明含有碱式碳酸铜,碱式碳酸铜加热分解生成氧化铜、二氧化碳和水,测得B中反应前后增重了1.8g,即碱式碳酸铜分解生成1.8g水,则有,产生1.8g水中消耗碱式碳酸铜的质量恰好为22.2g,则说明锈斑是碱式碳酸铜,可证明猜想一正确; C中二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为; (4)过程1:产生氧化膜,是指铜和过氧化氢溶液反应生成氧化铜和水,化学方程式为; 过程2:除去氧化膜,稀硫酸能和氧化铜反应生成硫酸铜和水,则除去氧化膜的物质为H2SO4; (5)实验测得:试管③出现蓝色的同时,反应的速率迅速增大。其可能的原因是硫酸铜可能是该反应的催化剂; (6)设计实验证明H2O2分解速率与H2SO4的浓度有关,根据控制变量唯一的原则,可设计实验方案:在同一温度下,取两支试管分别加5mL30%的H2O2,再分别加入1mL5%的H2SO4和1mL10%H2SO4,观察反应速率。 7.(24-25九上·江苏泰州海陵区·期末)铜是人类较早冶炼的金属,铜及其化合物对于促进生产发展发挥了重要作用。 I.认识铜锈 (1)铜锈的主要成分是,颜色为 色。从元素角度分析,铜生锈主要是与空气中的、和 共同作用的过程。 (2)加热的粉末,固体质量及成分随温度变化的曲线如图1. ①温度高于 ℃时,开始分解为、及一种常温下常见的液体。 ②ab段固体质量没有减少的原因是 。 ③温度高于时,分解为和铜元素的另一种氧化物。 结合图中数据分析,该氧化物中铜元素和氧元素的质量比为 。 Ⅱ.探究含铜离子溶液的颜色 (3)稀盐酸可用于除去铜锈。反应方程式为: ①X的化学式为 。 ②向中加入适量稀盐酸,振荡。现象:固体逐渐溶解, ,溶液由无色变为绿色;再加入一定量蒸馏水稀释后,溶液由绿色变为蓝色。 查阅资料:氯化铜溶液中,当氯离子浓度较大时,铜离子在水中以黄色的“四氯合铜离子”和蓝色的“四水合铜离子”两种形式存在,混合后呈绿色;当氯离子浓度较低时,铜离子主要以“四水合铜离子”形式存在,溶液呈蓝色。 ③图2为两种离子的结构示意图,“四水合铜离子”符号为,则“四氯合铜离子”的符号为 (填字母)。 A.    B.    C. ④为证明上述实验中溶液颜色变化与氯离子浓度有关,设计如下实验方案:取溶液于小烧杯中, (补充实验方案的操作和现象,供选试剂:固体,固体) Ⅲ.制备氯化铜 常用作媒染剂、杀虫剂等。与稀盐酸在持续通入空气的条件下反应生成。对该反应有催化作用,催化原理如图3所示。 已知:化学变化中,若有物质得电子,则必有物质失电子,且得失电子总数相等。 (4)反应中,每个失去 个电子变为,参加反应的和的个数比为 。 【答案】(1) 绿 二氧化碳/CO2 (2) 60 碳酸铜没有分解 8:1 (3) H2O 有气泡产生 C 加入一定量的NaCl固体,搅拌使其充分溶解,观察溶液颜色的变化 (4) 2/两/二 1:2 【详解】(1)铜锈的主要成分是,颜色为绿色; 根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,铜锈中含有铜元素、碳元素、氧元素和氢元素,则铜生锈主要是与空气中的、和共同作用的过程; (2)①根据图1可知,温度高于60℃时,固体质量开始减少,说明开始分解为、及一种常温下常见的液体; ②ab段固体质量没有减少的原因是碳酸铜没有分解; ③8.0gCuO中铜元素的质量为8.0g×=6.4g,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类和质量不变,则铜元素的另一种氧化物中铜元素的质量为6.4g,由图1可知,另一种氧化物的质量为7.2g,则另一种氧化物中氧元素的质量为7.2g-6.4g=0.8g,则该氧化物中铜元素和氧元素的质量比为6.4g:0.8g=8:1; (3)①根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类和数目不变,反应前有2个Cu、6个H、1个C、5个O、4个Cl,反应后有2个Cu、1个C、2个O、4个Cl,则3X中含有6个H、3个O,一个X分子是由2个H原子和1个O原子构成的,则X的化学式为H2O; ②向Cu2(OH)2CO3中加入适量稀盐酸,Cu2(OH)2CO3和稀盐酸反应生成氯化铜、二氧化碳和水,则观察到的现象为固体逐渐溶解,有气泡产生,溶液由无色变为绿色; ③图2为两种离子的结构示意图,“四水合铜离子”符号为,“四氯合铜离子”中氯元素显-1价,铜元素显+2价,则“四氯合铜离子”带2个单位负电荷,符号为,故选:C; ④为证明上述实验中溶液颜色变化与氯离子浓度有关,可设计的实验方案为取20mLCuSO4溶液于小烧杯中,加入一定量的NaCl固体,搅拌使其充分溶解,观察溶液颜色的变化; (4)反应中,每个Cu失去2个电子变为Cu2+,Fe3+氧化Cu生成Cu2+和Fe2+,根据电荷守恒可知,每个Cu失去2个电子变为Cu2+,2个Fe3+得到2个电子变为2个Fe2+,则参加反应的Cu和Fe3+的个数比为1:2。 8.(24-25九上·江苏南京建邺区·期末)某化学兴趣小组进行木炭还原氧化铜的实验,并对气体产物开展相关探究。 【实验1】装置如图甲。 (1)木炭还原氧化铜的化学方程式为 。 (2)实验结束时撤出导管,停止加热,未用弹簧夹夹紧乳胶管,可能导致的后果是 (用化学方程式表示)。 (3)从理论上看,木炭与氧化铜的质量比为 (填最简整数比)时,两者恰好完全反应。但本实验所用的木炭与氧化铜的质量比为1:10,即木炭需要略过量才能使氧化铜全部被还原,其主要原因是 。 【提出问题】生成的气体中是否含有一氧化碳? 【实验2】小明同学将木炭和氧化铜(质量比为1:10)置于充满氦气的密闭容器内反应,用和CO传感器测得容器内气体含量如图乙所示。 【分析与结论】 (4)①图乙曲线中段变化的原因是 (用化学方程式表示)。 ②木炭与氧化铜质量比为1:10时,充分反应后气体产物为和CO。 【实验3】 (5)小华同学设计了图丙所示实验方案,也成功验证了【实验2】中的结论。请完成实验报告。 实验步骤 实验现象 实验结论 缓缓通入干燥的一段时间。 气体产物为和CO 【拓展提升】 (6)根据理论计算,若CuO与C反应的气体产物为和CO,则参加反应的CuO与C的质量比n的取值范围是 。 【答案】(1) (2) (3) 3:40 部分木炭会与空气中的氧气反应; (4) (5) 先通入气体产物一段时间,再继续通入气体产物并加热氧化铜 澄清石灰水变浑浊,黑色粉末逐渐变成红色 (6) 【详解】(1)木炭和氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳,化学方程式为; (2)实验结束时撤出导管,停止加热,未用弹簧夹夹紧乳胶管,可能导致的后果是空气中的氧气会与热的铜反应生成氧化铜,化学方程式为; (3)根据化学方程式可知,从理论上看,木炭与氧化铜的质量比为12:(2×64+2×16)=3:40时,两者恰好完全反应,但本实验所用的木炭与氧化铜的质量比为1:10,即木炭需要略过量才能使氧化铜全部被还原,其主要原因是部分木炭会与空气中的氧气反应; (4)①图乙曲线中a→b段对应的二氧化碳含量减小,一氧化碳含量增加,变化的原因是高温下二氧化碳和碳反应生成一氧化碳,化学方程式为; (5)实验结论是气体产物为和CO,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,一氧化碳和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳,需先检验二氧化碳,缓缓通入干燥的一段时间,将装置中的空气排净,防止影响实验,则先通入气体产物一段时间,观察到澄清石灰水变浑浊,说明气体产物中有二氧化碳,再继续通入气体产物并加热氧化铜,观察到黑色粉末逐渐变成红色,说明气体产物中有一氧化碳; (6)若生成一氧化碳,根据化学方程式可知,参加反应的CuO与C的质量比为(64+16):12=20:3,若生成二氧化碳,根据化学方程式可知,参加反应的CuO与C的质量比为(2×64+2×16):12=40:3,则参加反应的CuO与C的质量比n的取值范围是。CuO与C反应的气体产物为和CO。 9.(24-25九上·江苏宿迁宿城区·期末)某兴趣小组为验证质量守恒定律,在老师指导下做了镁条在空气中燃烧的实验。 (1)取一段用砂纸打磨好的镁条,用坩埚钳夹持,用酒精灯外焰加热。观察到镁条在空气中剧烈燃烧,发出耀眼白光,产生大量白烟,写出该反应的化学方程式 。 【提出质疑】 (2)小明发现燃烧产物的质量大于反应物镁条的质量,认为这个反应不遵循质量守恒定律。你 (填“同意”或“不同意”)小明的观点。 【实验探究】兴趣小组按如图所示装置进行实验,验证了质量守恒定律,却意外发现产物中还有少量黄色固体。 【提出问题】黄色固体是什么呢? 【查阅资料】①镁能与氮气反应生成黄色的氮化镁固体; ②氮化镁可与水剧烈反应产生氨气,氨气能使湿润 的红色石蕊试纸变蓝。 【作出猜想】黄色固体是氮化镁。 【实验探究】 (3)请设计实验,验证猜想。 实验操作 实验现象 实验结论 取足量的黄色固体加入试管,然后滴入少量的 ,并将 放在试管口 产生气泡, 。 猜想正确 【反思交流】 (4)请写出镁条与氮气反应的化学方程式: 。 (5)小组同学通过交流反思得到启示:验证质量守恒定律时,有气体参与或生成的反应需要在 装置中进行。 【答案】(1) (2)不同意 (3) 蒸馏水 湿润的红色石蕊试纸 石蕊试纸变蓝 (4) (5)密闭 【详解】(1)镁条在空气中剧烈燃烧,生成氧化镁,化学方程式:,故填:。 (2) 我不同意小明的观点,因为所有的化学变化都遵循质量守恒定律,该反应前后质量不相等的原因是空气中的氧气参加了反应,故填:不同意。 (3) 取少量燃烧后的产物于试管中,滴入少量蒸馏水,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,观察到产生大量的气泡,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明燃烧的产物中含Mg3N2,即猜想正确,故填:蒸馏水:湿润的红色石蕊试纸:石蕊试纸变蓝。 (4)镁条与氮气在点燃的条件下生成氮化镁,反应的化学方程式为:,故填:。 (5)根据以上实验,我们发现验证质量守恒定律时,有气体参与或生成的反应需要在密闭装置中进行,故填:密闭。 10.(24-25九上·江苏南京秦淮区·期末)我国提出2030年前碳达峰、2060年前碳中和的战略目标。“碳达峰”“碳中和”中的“碳”一般指二氧化碳。 【知识回顾】二氧化碳对环境的影响。 (1)人和动植物的呼吸、化石燃料的燃烧消耗氧气,产生二氧化碳;而绿色植物等的 吸收二氧化碳,释放氧气。自然界中存在碳循环,大气中二氧化碳的含量相对稳定。 (2)近几十年来,大气中二氧化碳的含量不断上升,导致 ,全球变暖。 【资料卡片】采用物理、化学等方法,能够捕集、利用与封存二氧化碳。 (3)海水能吸收二氧化碳,其原理比较复杂。其中,二氧化碳与水反应的化学方程式为 。 (4)一些科学家利用太阳能加热的反应器捕集空气中的二氧化碳并将其释放(流程如下图所示)。图中A、B、C三处气体中,二氧化碳的含量由高到低依次是 (填字母)。 (5)澄清石灰水和氢氧化钠溶液都能吸收二氧化碳,主要是因为它们所含的氢氧根离子能与二氧化碳发生反应。3.7g氢氧化钙固体和xg氢氧化钠固体中含有相同质量的氢氧根离子,x= 。 【提出问题】 在澄清石灰水和氢氧化钠溶液中,实验室更适宜用哪一种试剂吸收二氧化碳?某化学学习小组的同学进行了以下探究。 【查阅资料】 物质 氢氧化钙 氢氧化钠 20℃时的溶解度/g 0.165 109 【配制溶液】 (6)20℃时,称取3.7g氢氧化钙固体和上述计算出的xg氢氧化钠固体,分别放入两个盛有100g水的烧杯中,用玻璃棒充分搅拌,使固体溶解并恢复至20℃,此时观察到的现象是 。 (7)再经过一步过滤操作,得到澄清石灰水。把配制好的澄清石灰水和氢氧化钠溶液分别装入试剂瓶中,备用。关于上述两种溶液,下列说法不正确的是_______(填字母)。 A.两种溶液都是20℃时的饱和溶液 B.两种溶液中含有相同质量的氢氧根离子 C.如果加热澄清石灰水,澄清石灰水不会变浑浊 D.如果向氢氧化钠溶液中继续加入氢氧化钠固体,会出现吸热现象 【实验探究】 用注射器分别吸取20mL上述两种溶液,进行下图所示实验。 已知:等体积的两种溶液中溶剂吸收二氧化碳的量大致相等。 (8)快速推动注射器活塞,向集气瓶内分别注入20mL上述两种溶液,得到瓶内气体压强随时间变化的两条曲线如图所示。请在图中方框内填写曲线所对应的实验序号 。 【得出结论】 (9)根据以上实验,在澄清石灰水和氢氧化钠溶液中,实验室更适宜用哪一种试剂吸收二氧化碳?请写出答案,并从溶解度的角度进一步说明理由: 。 【拓展提升】 据报道,我国科学家在国际上首次实现了二氧化碳在温和条件下与氢气通过一步反应近100%选择性转化为乙醇。基于该研究成果,学习小组的同学设计了如图所示二氧化碳资源化利用的流程。 【进行计算】 (10)该流程中,每加入81kg水,理论上最多能将 kg二氧化碳转化为乙醇。 【答案】(1)光合作用 (2)温室效应增强 (3) (4)CAB (5)4 (6)氢氧化钙固体有剩余,氢氧化钠固体全部溶解 (7)ABCD (8) (9)氢氧化钠溶液;氢氧化钠易溶于水,氢氧化钙微溶于水/20℃时,氢氧化钠的溶解度远大于氢氧化钙(合理即可) (10)132 【详解】(1)人和动植物的呼吸、化石燃料的燃烧消耗氧气,产生二氧化碳,而绿色植物等的光合作用吸收二氧化碳,释放氧气; (2)近几十年来,大气中二氧化碳的含量不断上升,导致温室效应增强,全球变暖; (3)二氧化碳与水反应生成碳酸,反应的化学方程式为CO2+H2O=H2CO3; (4)A处为二氧化碳含量高的空气,400℃时,氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙,则B处为二氧化碳含量低的空气,碳酸钙在900℃时分解生成氧化钙和二氧化碳,则C处为高浓度的二氧化碳,故图中A、B、C三处气体中,二氧化碳的含量由高到低依次是CAB; (5)3.7g氢氧化钙固体中氢氧根的质量为3.7g××100%=1.7g,xg氢氧化钠固体中氢氧根的质量为xg××100%=g,由于3.7g氢氧化钙固体和xg氢氧化钠固体中含有相同质量的氢氧根离子,则有=1.7g,x=4; (6)20℃时,氢氧化钙的溶解度为0.165g,氢氧化钠的溶解度为109g,20℃时,称取3.7g氢氧化钙固体和4g氢氧化钠固体,分别放入两个盛有100g水的烧杯中,用玻璃棒充分搅拌,使固体溶解并恢复至20℃,此时观察到的现象是氢氧化钙固体有剩余,氢氧化钠固体全部溶解; (7)A、20℃时,得到的氢氧化钙是饱和溶液,得到的氢氧化钠溶液是不饱和溶液,故A错误; B、氢氧化钠溶液中的氢氧根离子质量大于氢氧化钙溶液中氢氧根离子质量,故B错误; C、如果加热澄清石灰水,澄清石灰水会变浑浊,是因为氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小,故C错误; D、氢氧化钠固体溶于水会放出热量,如果向氢氧化钠溶液中继续加入氢氧化钠固体,会出现放热现象,故D错误; 故选ABCD; (8) 氢氧化钙微溶于水,氢氧化钠易溶于水,氢氧化钠溶液吸收二氧化碳比较多,压强减小得很明显,则实验1压强减小得不明显,实验2,压强减小得很明显,故在图中方框内填写曲线所对应的实验序号为; (9)由于20℃时,氢氧化钠的溶解度远大于氢氧化钙,等质量的水中能溶解的氢氧化钠的质量远大于氢氧化钙,则形成的氢氧化钠溶液能吸收更多的二氧化碳,所以实验室更适宜用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳; (10)电解81kg水生成氢气的质量为81kg××100%=9kg,由题意可知,二氧化碳在温和条件下与氢气反应生成乙醇和水,反应的化学方程式为,由方程式可以看出,只有50%的氢气转化为乙醇,则关系式为2CO2~3H2,设理论上转化为乙醇的二氧化碳的质量为y, y=132kg, 即该流程中,每加入81kg水,理论上最多能将132kg二氧化碳转化为乙醇。 11.(24-25九上·江苏苏州六区·期末)某小组同学探究影响H2O2分解反应速率的因素。 (1)利用图-1所示装置探究影响H2O2分解反应速率的因素,实验方案如下表。 实验编号 H2O2溶液 蒸馏水 催化剂 温度/℃ 质量分数 V/mL V/mL a 10% 10 20 无催化剂 20 b 10% 10 20 0.5g MnO2固体 20 C 10% 15 x 0.5g MnO2固体 20 ①H2O2在MnO2催化下反应的化学方程式为 。 ②设计实验a和b的目的是 。 ③设计实验b和c的目的是探究溶液浓度对H2O2分解反应速率的影响。实验中x的数值为 。 ④测得反应过程中锥形瓶内气体压强随时间的变化曲线如题26图-2所示。能证明H2O2溶液浓度对H2O2分解反应速率有影响的证据是 。 (2)室温下,用溶质质量分数为30%的H2O2溶液进行如题26图-3所示的实验探究,实验现象如下表。 组别 试管内的现象 带火星木条伸入试管后的现象 a 几乎看不到气泡 木条不复燃 b 铜丝表面有细小气泡 木条不复燃 c 几乎看不到气泡 木条不复燃 d 试管内分布较多气泡 刚开始伸入,木条仅发亮一段时间后再次伸入,木条能复燃 e 铜丝表面产生大量气泡,管壁发烫,溶液逐渐变蓝。与d中溶液颜色相近时抽出铜丝,仍剧烈反应 木条复燃 已知:CuSO4溶于水形成自由移动的铜离子和硫酸根离子。 ①结合a和b的现象分析,最适合盛放H2O2溶液的容器是 (填字母)。 A.广口瓶    B.细口瓶    C.铜制容器 ②对比c和d的现象,加快H2O2分解的微粒可能是 (填微粒符号)。 ③实验e中H2O2快速分解,该实验中导致H2O2分解速率加快的主要原因可能有 。 【答案】(1) 探究催化剂对分解反应速率的影响 15 反应过程中瓶内气体压强相同时,实验b和实验c所用时间不同 (2) B 铜丝与、反应生成了,催化分解;反应放热使溶液温度升高,加快分解速率 【详解】(1)①H2O2在MnO2催化下反应生成水和氧气,反应的化学方程式为:; ②实验a和b的变量为有无催化剂,设计实验a和b的目的是探究催化剂对分解反应速率的影响; ③设计实验b和c的目的是探究溶液浓度对H2O2分解反应速率的影响,过氧化氢加入体积不同,应使溶液总体积相同,故实验中x的数值为30mL-15mL=15mL,故填15; ④能证明H2O2溶液浓度对H2O2分解反应速率有影响的证据是应过程中瓶内气体压强相同时,实验b和实验c所用时间不同; (2)①结合a和b的现象分析,铜丝可以催化过氧化氢分解,液体试剂一般存放在细口瓶中,所以最适合盛放H2O2溶液的容器是细口瓶,故选:B; ②由c试管中的现象可知,H+、无催化效果,结合d试管中的现象可知硫酸铜可加快H2O2的分解,则加快H2O2分解微粒可能是Cu2+; ③实验e中H2O2快速分解,该实验中导致H2O2分解速率加快的主要原因可能有铜丝与 H2SO4、H2O2反应生成了  Cu2+,催化H2O2分解,同时反应放热使溶液温度升高,加快H2O2分解速率。 12.(24-25九上·江苏无锡·期末)为探究燃烧的条件和灭火的原理,设计了如下实验。 实验Ⅰ:铁丝燃烧实验。用排空气法收集六瓶不同浓度的氧气,实验结果如表所示。 铁丝螺旋形状 小螺旋 大螺旋 组号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 氧气起始浓度 67% 80% 84% 74% 80% 87% 剧烈燃烧时间/s 13′15 9′19 7′08 11′03 9′19 7′07 (1)实验中所需氧气可由过氧化氢分解制得,反应的化学方程式是 。 (2)设计实验①②③的目的是 。 (3)对比实验②和实验⑤,可得出的结论是 。 实验Ⅱ:蜡烛燃烧实验。 [资料]蜡烛的着火点约为190℃,酒精灯外焰的温度在500℃左右,蜡烛燃烧实际是石蜡蒸气燃烧。 实验⑦:把活塞从左端位置迅速向右推,右端蜡烛火焰立即熄灭(见图)。 实验⑧:先将活塞放到左端位置,用酒精灯加热玻璃管,当温度计的示数达到280℃以上时,点燃右端的蜡烛,把活塞从左端位置迅速向右推出,右端蜡烛火焰立即熄灭。 (4)由实验⑦可知,燃烧需要的条件是 。 (5)实验⑧蜡烛熄灭的原因是 。 (6)下列做法中的灭火原理与实验⑧相同的是 (填序号)。 a.用沙子盖灭燃着的汽油 b.厨房炒好菜后关闭燃气灶阀门 c.利用砍掉大火蔓延线路前的树木来扑灭森林火灾 【答案】(1) (2)探究铁丝在小螺旋形状时,氧气浓度对燃烧时间的影响 (3)在氧气浓度相同时,铁丝绕成螺旋形状大小对剧烈燃烧时间无影响 (4)温度需要达到可燃物的着火点或燃烧需要可燃物 (5)石蜡蒸气被吹走,移走了可燃物 (6)bc 【详解】(1)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①②③中铁丝螺旋形状相同,氧气起始浓度不同,剧烈燃烧时间的时间不同,则设计实验①②③的目的是探究铁丝在小螺旋形状时,氧气浓度对燃烧时间的影响; (3)实验②和实验⑤中,铁丝螺旋形状不同,氧气起始浓度相同,剧烈燃烧时间相同,则对比实验②和实验⑤,可得出的结论是在氧气浓度相同时,铁丝绕成螺旋形状大小对剧烈燃烧时间无影响; (4)把活塞从左端位置迅速向右推,右端蜡烛火焰立即熄灭,是因为移走了可燃物,由实验⑦可知,燃烧需要的条件是燃烧需要可燃物; (5)蜡烛的着火点约为190℃,蜡烛燃烧实际是石蜡蒸气燃烧,当温度计的示数达到280℃以上时,点燃右端的蜡烛,把活塞从左端位置迅速向右推出,石蜡蒸气被吹走,所以观察到蜡烛火焰立即熄灭,则实验⑧蜡烛熄灭的原因是移走可燃物; (6)a、用沙子盖灭燃着的汽油,其灭火原理是隔绝氧气,故a不符合题意; b、厨房炒好菜后关闭燃气灶阀门,其灭火原理是移走可燃物,故b符合题意; c、利用砍掉大火蔓延线路前的树木来扑灭森林火灾,其灭火原理是清除可燃物,故c符合题意; 故选:bc。 13.(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。 14.(24-25九上·江苏泰州靖江·期末)知识与技能的掌握是落实化学核心素养的重要保证。 I.实验与技能 (1)“粗盐中难溶性杂质的去除”实验中,若过滤操作过程中滤纸破损,将导致精盐的产率 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。 (2)用溶质质量分数为的氯化钠溶液配制50g溶质质量分数为的氯化钠溶液,主要实验步骤为:①计算:需水的体积为 (水的密度为);② ;③稀释;④装瓶贴标签 (在图中填写标签)。 II.自然界中的碳循环 (3)工业上煅烧石灰石会产生大量的,该反应的化学方程式为 ,空气中含量过高,会造成 (填环境问题)。 (4)碳达峰中的“碳”是指_____(填字母)。 A.碳单质 B.二氧化碳 C.碳元素 (5)在自然界中,可以吸收的是_____(填字母)。 A.海洋 B.含的土壤 C.绿植的呼吸作用 III.定量计算 2024年,中国一汽首款新能源汽车“奔腾小马”投产下线,顺利实现新能源汽车转型升级。 (6)汽车烤漆工艺既能助力汽车美观,更能防止车身生锈。其防锈原理是 。 (7)生产汽车需要使用大量的金属铁。某钢铁公司用CO冶炼1000t含氧化铁的赤铁矿石,理论上可以炼出纯铁的质量为 (写出计算过程)。 【答案】(1)偏大 (2) 25 量取 (3) 温室效应 (4)B (5)AB (6)隔绝氧气和水 (7)根据质量守恒定律,反应前后元素的质量不变,则可冶炼出纯铁的质量为 答:可冶炼出纯铁560t。 【详解】(1)若过滤操作过程中滤纸破损,则滤液中会混有难溶性杂质,将导致精盐的产率偏大,故填:偏大; (2) 用溶质质量分数为6%的氯化钠溶液配制50g溶质质量分数为3%的氯化钠溶液,主要实验步骤为:①计算:稀释前后,溶质的质量不变,设需要水的质量为,则,则需要水的体积为;②量取;③稀释;④装瓶贴标签,标签中含有溶液的名称和溶质质量分数,即; 故填:25;量取;; (3)石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙在高温条件下反应生成氧化钙和二氧化碳,反应的化学方程式为;空气中CO2含量过高,会引起温室效应,故填:;温室效应; (4)碳达峰中的“碳”是指二氧化碳,故选B; (5)A、海洋中的海水能吸收二氧化碳,故A符合题意; B、氢氧化钙能与二氧化碳反应生成碳酸钙和水,则含Ca(OH)2的土壤可以吸收二氧化碳,故B符合题意; C、绿植通过光合作用可以消耗二氧化碳,而不是呼吸作用,故C不符合题意。 故选AB; (6)铁与氧气和水同时接触会锈蚀。汽车烤漆工艺既能助力汽车美观,更能防止车身生锈,其防锈原理是隔绝氧气和水,故填:隔绝氧气和水; (7)详见答案。 15.(24-25九上·江苏连云港海州区·期末)2020年,我国提出碳达峰、碳中和的战略目标,为人类社会可持续发展贡献中国力量。为此我们应该加入低碳行动行列,理解低碳行动原理。 (1)识碳:自然界中二氧化碳增加的主要途径是 等(填一种即可)。 (2)控碳:①低碳行动主要应对的重大环境问题是 ,碳替代、碳减排、碳封存、碳循环是实现“双碳”目标的主要途径。它们对全球碳中和的贡献率,如图-1所示。 ②对全球碳中和贡献率最大的途径是 。 ③碳替代:用清洁能源替代传统的化石能源。下列可用于碳替代的能源是 (填字母)。 a.石油    b.天然气    c.风能    d.太阳能 (3)循碳:结合生物学和地理课程的学习,回顾梳理自然界中的碳循环如图-2所示。 ①生物圈中,二氧化碳通过 转化为葡萄糖和氧气。 ②水圈中,二氧化碳主要通过 吸收。 ③岩石圈中,石灰岩(主要成分是碳酸钙)在二氧化碳和水的作用下经化合反应转化为碳酸氢钙,该反应的化学方程式为 。 (4)吸碳:碱性吸收剂(氢氧化钠)能与反应。同学们设计了图-3所示的两种吸收装置。 请在A、B两种装置中,选择一种你认为较好的装置进行推广,该装置是 ,并简要说明理由 。 (5)用碳:工业上将捕集的气体甲烷化的流程如图-4所示。 【资料卡片】 a.恒温流化床反应器出口温度在230℃到355℃之间。 b.标准状况下,甲烷的沸点是-161.5℃,水的沸点是100℃。 ①“设备A”可实现和的分离,方法是 。 ②甲烷化的反应中, 。 【答案】(1)化石燃料的燃烧(或人和动植物的呼吸)(合理即可) (2) ①温室效应/全球变暖 ②碳替代 ③cd/dc (3) ①光合作用 ②海水 ③ (4) 装置B 氢氧化钠溶液以喷雾的形式,增大了接触面积,在装置B中能与二氧化碳充分反应 (5) ①降低温度(冷却)至100℃以下 ② 【详解】(1)自然界中二氧化碳增加的主要途径是化石燃料的燃烧、动植物的呼吸等; (2)①低碳是指较低的二氧化碳排放,低碳行动主要应对的重大环境问题是温室效应; ②由表中数据可知,对全球碳中和贡献率最大的途径是碳替代; ③碳替代:用清洁能源替代传统的化石能源,石油、天然气是化石燃料,风能、太阳能是清洁能源,则可用于碳替代的能源是风能、太阳,故选:cd; (3)①绿色植物通过光合作用可以将二氧化碳和水转化为葡萄糖和氧气,则生物圈中,二氧化碳通过光合作用转化为葡萄糖(C6H12O6)和氧气; ②二氧化碳和水反应生成碳酸,则水圈中,二氧化碳主要通过水吸收CO2; ③碳酸钙、二氧化碳和水反应生成碳酸氢钙,反应的化学方程式为CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2; (4)选择装置B进行推广,理由是氢氧化钠溶液以喷雾的形式,增大了接触面积,在装置B中能与二氧化碳充分反应; (5)①“设备A”可通过降低温度(冷却)至100℃以下,使水蒸气变为液态,实现CH4和H2O的分离; ②根据流程图可知,捕集的气体甲烷化发生的反应是二氧化碳与氢气在一定条件下生在甲烷和水,反应的化学方程式CO2+4H2CH4+2H2O,则有:。 16.(24-25九上·江苏扬州高邮·期末)“碳达峰,碳中和”目标下,氨气作为一种零碳能源具有广泛应用前景。 (1)氨气具有可燃性。 ①氨气在纯氧中燃烧,生成一种气体单质和水,该化学反应化学方程式为 。 ②氨气的燃烧热值为18603.1kJ/kg,其含义是 。 ③氨气储存过程中如有泄漏,能被及时发现,原因是 。 (2)工业上可以利用氮气和氢气在高温高压催化剂的条件下合成氨气,其微观过程如图-1.请在反应后的方框内绘制生成的微观粒子的模型 (填至答题卡相应位置)。几种气体在标准气压下的沸点如图-2,将多余的氮气氢气与制得氨气分离的方法是 。 物质 氮气 氢气 氨气 沸点/℃ 图2 (3)图-3是电解合成氨工艺综合利用流程。 ①空气分离装置内一般发生的是 (选填“物理”或“化学”)变化。 ②流程中产生氨气的反应总方程式为 。从能量转化角度看,生产氨气的目的是 。 ③反应所得氧气通入锅炉中进行富氧燃烧的意义是:燃烧速度快、 。 【答案】(1) 每千克氨气完全燃烧放出18603.1kJ的热量 氨气具有刺激性气味(合理即可) (2) 将混合气体降温至℃~℃,使氨气液化 (3) 物理 储存可再生能源 放热多 【详解】(1)①氨气在纯氧中燃烧,生成一种气体单质和水,即氨气与氧气在点燃的条件下反应生成氮气和水,故化学反应化学方程式写为:4NH3+3O22N2+6H2O。 ②氨气的燃烧热值为18603.1kJ/kg,其含义是每千克氨气完全燃烧放出18603.1kJ的热量,故填每千克氨气完全燃烧放出18603.1kJ的热量。 ③氨气具有刺激性气味,所以氨气储存过程中如有泄漏,能被及时发现,故填氨气具有刺激性气味。 (2) 氮气和氢气在高温高压催化剂的条件下合成氨气,反应的化学方程式为:N2+3H2 2NH3,反应中,氨气、氢气和氨气的分子数目比为1:3:2,故反应后的方框内生成的微观粒子的模型画为; 由图可知,氨气的沸点最高,氮气的沸点次之,氢气的沸点最低,则将多余的氮气氢气与制得氨气分离的方法是将温度控制在氨气和氮气的沸点之间,使氮气与氢气变为气态挥发出来,剩余的液体为氨气,即将混合气体降温至℃~℃,使氨气液化,故填将混合气体降温至℃~℃,使氨气液化。 (3)①空气分离装置内,分离空气是分离混合物的过程,没有生成新物质,发生的是物理变化,故填物理。 ②由图可知,流程中反应为空气分离出的氮气和水在通电的条件下反应生成氨气和氧气,故反应的化学方程式写为:2N2+6H2O4NH3+3O2; 从能量转化角度看,生产氨气的目的是储存可再生能源,故填储存可再生能源。 ③反应所得氧气通入锅炉中进行富氧燃烧的意义是增大氧气浓度,使燃烧速度快、放热多,故填放热多。 17.(24-25九上·江苏盐城阜宁县·期末)人类文明进步与金属材料发展的关系十分密切。某化学研究小组的同学对金属进行系列研究。 【活动一】探究金属的冶炼。 小组查阅资料发现我国有着悠久的钢铁冶炼史,《天工开物》中记载的“炒钢法”如图1,该方法的生产过程可用图2表示。资料:①湖泥灰主要成分是石灰石;②铁的熔点是1535℃。 根据图文回答下列问题: (1)工匠们在炼铁过程中,先将铁矿石粉碎再投入炼铁炉目的是 ; (2)要使方塘中生铁变成钢铁,关键步骤是不断翻炒液态生铁,其目的是 ; 【活动二】实验室模拟工业炼铁 已知:草酸钠固体(化学式为)加热分解生成碳酸钠和一氧化碳,化学小组利用此反应制备一氧化碳,并用一氧化碳还原氧化铁。他们设计的实验装置如下: (3)写出该实验中制备一氧化碳的化学方程式 。 (4)直玻璃管中的现象是 ; (5)已知甲装置是为了防止倒吸,乙装置的作用是:①检验并吸收二氧化碳:② 。 【活动三】探究金属的活动性及纯度 (6)小轩同学将铝丝插入硫酸铜溶液中未发现明显的实验现象。出现该现象的原因是实验前没有进行什么操作? ; (7)经研究发现该反应的微观示意图如图所示,图中微粒未完全画出,则下列说法中正确的是___________。 A.硫酸铜溶液中含有的微粒主要有 B.反应过程实际是金属铝与铜离子的反应,硫酸根离子反应前后没有改变 C.反应的实质是得电子生成失电子生成 D.硫酸铜溶液呈蓝色,硫酸铝溶液为无色,说明蓝色可能与有关。 黄铜是铜和锌的合金(Cu—Zn),它可用来制造机器、电器零件及日用品。为了测定某黄铜样品中铜的质量分数(不考虑黄铜中的杂质),现将稀盐酸分三次加入黄铜样品粉末中,每次充分反应后,测定生成氢气的质量,实验数据见下表: 第一次 第二次 第三次 加入稀盐酸的体积/ml 5 5 5 生成氢气的质量/g 0.04 m 0.02 试求: (8)m= g; (9)此黄铜样品中铜的质量分数 。 【答案】(1)增大反应物之间的接触面积,使反应快速充分 (2)降低生铁中碳的含量 (3) (4)红棕色(或红色)粉末变成黑色 (5)收集,防止污染空气 (6)没有对铝丝打磨除去表面氧化物 (7)ABD (8)0.04 (9)由表格数据可知,生成氢气的总质量为0.04g+0.04g+0.02g=0.1g; 设:黄铜样品中锌的质量为x。 黄铜样品中锌的质量分数= 因此,铜的质量分数 答:黄铜样品中铜的质量分数是35%。 【详解】(1)工匠们在炼铁过程中,先将铁矿石粉碎再投入炼铁炉目的是增大反应物的接触面积,使反应更充分; (2)生铁含碳量一般在 2% - 4.3% 之间, 钢含碳量通常在 0.03% - 2% 之间,不断翻炒液态生铁,其目的是使生铁中的碳与氧气充分反应,降低碳的含量; (3)草酸钠固体(化学式为)加热分解生成碳酸钠和一氧化碳,反应的化学方程式为:; (4)直玻璃管中一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳,氧化铁(Fe2O3)为红棕色,被还原生成黑色的铁粉,所以直玻璃管中的现象是红棕色粉末逐渐变黑。 (5)乙装置中装有澄清石灰水,能检验并吸收二氧化碳,同时一氧化碳有毒,不能直接排放到空气中,一氧化碳不与澄清石灰水反应,所以乙装置还起到收集一氧化碳,防止污染空气的作用; (6)铝在空气中易与氧气反应,表面形成一层致密的氧化铝薄膜。小轩同学将铝丝插入硫酸铜溶液中未发现明显的实验现象,出现该现象的原因是实验前没有打磨铝丝,氧化铝薄膜阻止了铝与硫酸铜溶液接触发生反应; (7)A:硫酸铜溶液是硫酸铜溶于水形成的,硫酸铜由铜离子(Cu2+)和硫酸根离子()构成,水由水分子(H2O)构成,硫酸铜溶液中含有的微粒主要有,正确; B、从微观示意图可以看出,反应过程实际是金属铝与铜离子的反应,硫酸根离子没有参与反应,反应前后没有改变,正确; C、反应的实质是Al失去电子生成Al3+,Cu2+得到电子生成Cu,错误; D、硫酸铜溶液呈蓝色,硫酸铝溶液为无色,两种溶液中硫酸根离子相同,不同的是阳离子,所以说明蓝色可能与Cu2+有关,正确。 故选 ABD。 (8)由表格数据可知,第一次加入5mL稀盐酸生成氢气0.04g,第三次加入5mL稀盐酸生成氢气0.02g,说明第三次加入稀盐酸时锌已经完全反应。前两次加入稀盐酸时锌有剩余,每次产生氢气的质量应该相同,所以m=0.04g; (9)见答案。 18.(24-25九上·江苏泰州姜堰区·期末)铜及铜的化合物在生产、生活中都有广泛的应用。 项目一:铜的冶炼 (1)已知铜的熔点为1083.4℃,氧气充足时炭火温度可达1200℃左右。以孔雀石(主要成分为Cu2(OH)2CO3)和木炭为原料,经高温煅烧,冷却得到块状金属铜,冶炼产物是铜块而不是散落在炭粉中的铜颗粒,原因为 。 (2)《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜”,该反应方程式为 ,反应的微观示意图如图﹣1所示,请从微观角度描述该反应的实质:铁原子失去2个电子形成亚铁离子, 。 项目二:氧化亚铜(Cu2O)的应用及生产 (3)氧化亚铜(Cu2O)主要用于制造船底防污漆、杀虫剂等。氧化亚铜中铜元素的化合价为 。 (4)某工厂科研团队用铂丝将金属铜吊在竖式管状电炉中,在含氧1%(体积分数)的氮气环境中,1000℃加热24h,得到红色固体。 提出问题:红色固体中是否只有氧化亚铜? 查阅资料:Cu2O为红色固体,可与稀硫酸反应生成硫酸铜、铜和水,在空气中能溶于稀氨水形成蓝色溶液,铜不能。 实验设计:设计实验验证该固体中只含有Cu2O方案的操作及现象为 (可选用的试剂有稀硫酸和稀氨水)。 项目三:制备硫酸铜晶体 (5)某化工厂用废铜材料制备硫酸铜晶体(CuSO4•5H2O)的流程如图﹣2。 ①铜和浓硫酸也可反应生成硫酸铜溶液,反应原理为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,工业生产中不选择这种方法的原因为 。 ②将废铜材料“粉碎”的目的为 ,“转化”时发生的方程式为 。 ③硫酸铜几乎不溶于酒精,不同温度下在水中的溶解度见如表 表:不同温度下硫酸铜在水中的溶解度 温度℃ 20 40 60 80 100 溶解度/g 20.7 28.5 40 55 75.4 “操作M”包括:蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、烘干等,晶体洗涤时采用酒精淋洗而不用水洗的原因为 。 【答案】(1)炭火温度高于铜的熔点,铜熔化后由于表面张力的作用聚集成块状 (2) 铜离子得到2个电子形成铜原子 (3)+1 (4)取少量红色固体于试管中,加入适量稀硫酸(或稀氨水),若固体完全溶解,溶液变为蓝色 (5) 该反应会生成二氧化硫气体,二氧化硫是一种有毒气体,会污染环境 增大反应物的接触面积,使反应更充分、更快地进行 降温结晶 硫酸铜几乎不溶于酒精,可以减少硫酸铜晶体的溶解损失 【详解】(1)已知铜的熔点为1083.4℃,氧气充足时炭火温度可达1200℃左右,孔雀石主要成分为(Cu2(OH)2CO3),经高温煅烧,冷却得到块状金属铜,而不是散落在炭粉中的铜颗粒,原因是:炭火温度高于铜的熔点,铜熔化后由于表面张力的作用聚集成块状; (2)“曾青得铁则化为铜”,曾青是硫酸铜溶液,铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,反应方程式为; 从微观角度描述该反应的实质:铁原子失去2个电子形成亚铁离子,铜离子得到2个电子形成铜原子; (3)在氧化亚铜(Cu2O)中,氧元素的化合价为﹣2价,设铜元素的化合价为x,根据化合物中各元素正负化合价代数和为0,可得2x+(﹣2)= 0,解得x =+1,所以氧化亚铜中铜元素的化合价为+1价; (4)已知Cu2O为红色固体,可与稀硫酸反应生成硫酸铜、铜和水,在空气中能溶于稀氨水形成蓝色溶液,而铜不能与稀硫酸和稀氨水发生类似反应。要验证固体中只含有Cu2O,可以利用Cu2O与稀硫酸或稀氨水的特殊反应现象来设计实验。若选用稀硫酸,取少量红色固体于试管中,加入适量稀硫酸,若固体完全溶解,溶液变为蓝色,说明红色固体中只含有Cu2O。因为Cu2O与稀硫酸反应生成硫酸铜(溶液呈蓝色)、铜和水,若只有Cu2O,则固体全部溶解,溶液呈蓝色;若有铜,则会有红色固体剩余。若选用稀氨水,取少量红色固体于试管中,加入适量稀氨水,若固体完全溶解,溶液变为蓝色,说明红色固体中只含有Cu2O。因为Cu2O在空气中能溶于稀氨水形成蓝色溶液,而铜不溶,若只有Cu2O,则固体全部溶解,溶液呈蓝色;若有铜,则会有红色固体剩余; (5)①铜和浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,工业生产中不选择这种方法的原因是该反应会生成二氧化硫气体,二氧化硫是一种有毒气体,会污染环境; ②将废铜材料“粉碎”的目的是增大反应物的接触面积,使反应更充分、更快地进行。“转化”时发生的反应是铜、双氧水和稀硫酸反应生成硫酸铜和水,化学方程式为; ③操作M可得到五水硫酸铜晶体,“操作M”包括:蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、烘干等; 晶体洗涤时采用酒精淋洗而不用水洗的原因为硫酸铜几乎不溶于酒精,可以减少硫酸铜晶体的溶解损失。 19.(24-25九上·江苏南京建邺区·期末)金属及其制品是现代生活中不可缺少的材料和工具。 (1)焊锡是锡铅合金,可用于焊接金属。把铅加入锡中制成合金的主要目的是___________。 A.增加强度 B.降低熔点 C.增加延展性 D.增强耐磨性 (2)图1为教材中探究铁锈蚀条件的实验装置,约一周后能观察到明显现象。小组同学对部分实验进行了改进,使出现明显现象的时间缩短至5~10分钟,改进后的装置如图2所示(夹持装置已略去)。 ①图1实验中,对比 (填字母)可知,铁生锈与氧气有关。 ②图2实验中,证明铁生锈与水有关的现象为 。 ③图2实验能够在较短时间内观察到明显现象,其主要原因是 。 (3)为了验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序,设计了图3所示实验。 ①实验Ⅰ中可观察到的现象为 ,发生反应的化学方程式为 。通过实验Ⅰ、Ⅱ得出三种金属活动性由强到弱的顺序是 。 ②若把铁片、银片均换成铜片,两个试管中的溶液分别换成 、 ,也能得出这三种金属的活动性顺序。 (4)某炼铁厂月产含铁97%的生铁28000t,则该厂每月至少需消耗含氧化铁80%的赤铁矿石的质量是多少?(利用化学方程式进行计算,写出计算过程) 【答案】(1)B (2) AB 铁丝a生锈,铁丝b不生锈 二氧化锰能催化过氧化氢分解生成氧气,氧气浓度增大 (3) 铁片表面析出红色固体,溶液由蓝色变成浅绿色 铁>铜>银 硫酸亚铁溶液 硝酸银溶液 (4)解:该厂每月生产的生铁中,铁元素质量是28000t×97%=27160t, 设该厂每月至少需消耗含氧化铁80%的赤铁矿石的质量是x, x=48500t 答:该厂每月至少需消耗含氧化铁80%的赤铁矿石的质量是48500t。 【详解】(1)合金的熔点比组成它的纯金属的熔点低,焊锡是锡铅合金,可用于焊接金属。把铅加入锡中制成合金的主要目的是降低熔点,易熔化,故选:B; (2)①图1实验中,对比A(铁与氧气、水同时接触,生锈)B(铁只与水接触,不能生锈)可知,铁生锈与氧气有关; ②图2实验中,铁丝a生锈(铁与氧气、水同时接触),铁丝b不生锈(铁只与氧气接触)。 故答案为:铁丝a生锈,铁丝b不生锈,证明铁生锈与水有关; ③图2实验能够在较短时间内观察到明显现象,其主要原因是过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水,氧气浓度增大; (3)①实验Ⅰ中铁和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜,可观察到的现象为析出红色固体,溶液由蓝色变成浅绿色,化学方程式为; 通过实验Ⅰ(铁能和硝酸铜反应,说明铁比铜活泼)、Ⅱ(银不能和硝酸铜反应,说明铜比银活泼)得出三种金属活动性由强到弱的顺序是铁、铜、银; ②若把铁片、银片均换成铜片,两个试管中的溶液分别换成硫酸亚铁溶液(铜不能和硫酸亚铁反应,说明铁比铜活泼)、硝酸银溶液(铜能和硝酸银反应,说明铜比银活泼),也能得出三种金属活动性由强到弱的顺序是铁、铜、银; (4)见答案。 20.(24-25九上·江苏泰州兴化·期末)我国向世界承诺:努力争取2060年前实现“碳中和”。采用物理或化学方法捕集CO2并将其资源化利用,正成为控制排放的有效措施。 【任务一】CO2的捕集 (1)加压水洗法可捕集CO2,是因为压强增大时, 。 (2)加热CaC2O4•H2O可制备CaO,化学反应方程式为:CaC2O4•H2OCaO+CO2↑+X↑+H2O↑,其中X的化学式为 ,该反应生成的CaO比石灰石分解制得的CaO更加疏松多孔,原因是 ,疏松多孔的CaO捕集CO2的效果更好,主要原因是 。 (3)利用CaO可以捕集CO2,如图1所示。温度对CO2的转化率影响较大,由图2可知,捕捉室内温度应控制在 ℃为宜,捕捉室内生成的CaCO3在煅烧炉中分解得到CaO和高浓度CO2,该反应的化学方程式为 ,将分解所得CaO投入捕捉室循环使用,优点是 。 【任务二】CO2的资源化利用 (4)光照条件下,将捕集的CO2催化转化为高价值燃料的反应过程如图3所示,e-表示电子。该转化过程分两步进行: 第一步:光照时,H2在催化剂表面失去e+转化为H+。 第二步:CO2在催化剂表面获得不同数目的e-和H+,分别转化为甲、乙、丙等含一个碳原子的分子。 ①图3中转化为产物甲和丁的化学方程式为 。 ②已知生成1个乙分子时有2e-参加反应,则生成一个丙分子时,需要有 e-参加反应。 【答案】(1)二氧化碳在水中的溶解度增大 (2) CO 获得等质量的CaO,CaC2O4•H2O分解过程中产生更多的气体 反应物的接触面积更大 (3) 650 节约原料,降低成本 (4) 6/六 【详解】(1)气体的溶解度随压强的增大而增大,故加压水洗法可以捕集二氧化碳,是因为压强增大时,二氧化碳在水中的溶解度增大; (2)根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,反应物中含Ca、C、O、H的个数分别是1、2、5、2,生成物中含Ca、C、O、H的个数分别是1、1、4、2,故生成物中还应含1个C、1个O,故X的化学式为:CO; 石灰石分解制取二氧化碳的反应为:,结合该反应的化学方程式可知,获得等质量的CaO,CaC2O4•H2O分解过程中产生更多的气体,故该反应生成的CaO比石灰石分解制得的CaO更加疏松多孔; 疏松多孔的CaO捕集CO2的效果更好,主要原因是反应物的接触面积更大,反应更快更充分; (3)由图2可知,捕捉室内温度应控制在650℃为宜,该温度下,二氧化碳的转化率较高; 碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳,该反应的化学方程式为:; 将分解所得CaO投入捕捉室循环使用,优点是节约原料,降低成本; (4)①每个二氧化碳分子由1个碳原子和2个氧原子构成,则黑球表示碳原子,灰球表示氧原子,每个氢分子由2个氢原子构成,则小白球表示氢原子,则甲表示甲烷,丁表示水,则图3中转化为产物甲和丁的反应为二氧化碳和氢气在催化剂和光照的作用下反应生成甲烷和水,该反应的化学方程式为:; ②分子不带电。参与反应的二氧化碳不带电,1个氢离子带1个单位的正电荷,1个电子带一个单位的负电荷,所以参加反应的氢离子数目和电子数目相等。生成1个乙分子需要2个氢离子夺走1个二氧化碳分子中的1个氧原子,所以需要2e-参加反应。生成1个丙分子需要2个氢离子夺走1个二氧化碳分子中的1个氧原子,同时还需要4个氢离子进入1个丙分子中,所以一共需要6个氢离子,则需要6e-参加反应。 21.(24-25九上·江苏扬州高邮·期末)在生产生活中,金属锰及其化合物用途广泛。 Ⅰ.对金属锰及其化合物的认识 (1)人体需要微量的锰,这里的锰是指_____(填字母)。 A.原子 B.元素 C.单质 (2)地铁列车的钢轨材料是高锰钢(主要成分铁、锰、碳),高锰钢属于 (选填“纯净物”或“混合物”)。车身作喷漆处理既美观又防锈,其防锈原理是 。 (3)菱锰矿(主要成分是,含少量),向一定量矿石中加入稀盐酸,观察到有大量气泡产生,且反应前后金属元素的化合价保持不变,推断反应后溶液中含有的金属阳离子主要是 、 (填离子符号)。 Ⅱ.碳酸锰的制备 是一种高性能磁性材料。以软锰矿(主要成分为)为原料制备的主要流程如下。已知:难溶于水。 (4)原料软锰矿在使用之前通常需粉碎,其目的是 。 (5)反应①中往往有副产物生成,温度对该反应的影响如下图所示,为减少的生成,最适宜的温度为 ℃; (6)反应②,则X化学式为 。 (7)反应②中加入溶液时,往往需要控制温度在30~35℃,温度不宜过高的原因是 (用化学方程式表示)。 (8)产品(Ⅱ)比(Ⅰ)更纯净,原因是产品(Ⅰ)经过洗涤、烘干后,表面附着的水及 等可溶性杂质已被除去。 (9)从硫酸铵溶液中获得硫酸铵晶体步骤为蒸发浓缩、 、过滤、洗涤等。 (10)若软锰矿中的质量分数为87%,某工厂取200t软锰矿进行反应,理论上可制备 t。(写出计算过程) 【答案】(1)B (2) 混合物 隔绝水和氧气 (3) (4)增大反应间的接触面积,使反应更快更充分 (5)90 (6) (7) (8)/硫酸铵 (9)降温结晶 (10)解:200t软锰矿中含有二氧化锰的质量为 根据锰元素质量守恒,生成MnCO3的质量为。 【详解】(1)物质是由元素组成的,人体需要微量的锰,这里的锰是指锰元素,故选:B; (2)地铁列车的钢轨材料是高锰钢(主要成分铁、锰、碳),高锰钢含有多种物质,属于混合物; 钢铁在潮湿的空气中易生锈,车身作喷漆处理既美观又防锈,其防锈原理是隔绝空气和水; (3)菱锰矿(主要成分是,含少量),向一定量矿石中加入稀盐酸,观察到有大量气泡产生,且反应前后金属元素的化合价保持不变,说明碳酸镁与盐酸反应得到氯化镁和二氧化碳、水、碳酸亚铁与盐酸反应得到氯化亚铁、二氧化碳和水,反应后溶液中含有的金属阳离子主要是、; (4)原料软锰矿在使用之前通常需粉碎,其目的是增大物质间的接触面积,使反应更快、更充分; (5)根据图示信息可知,反应①中往往有副产物MnS2O6生成,为减少MnS2O6的生成,最适宜的温度为90℃; (6)根据质量守恒定律,化学反应前后原子的数目和种类不变,由化学方程式可知,反应前有1个Mn、2个N、1个S、10个O、10个H、2个C,反应后有1个Mn、2个N、1个S、9个O、8个H,则X中含有1个O和2个H,化学式为H2O; (7)反应②中加入NH4HCO3溶液时,往往需要控制温度在30~35℃,温度过高,碳酸氢铵不稳定,受热易分解生成氨气、二氧化碳和水,反应的化学方程式为; (8)由于反应②生成了硫酸铵,根据流程信息可知,产品MnCO3(Ⅱ)比MnCO3(Ⅰ)更纯净,原因是产品MnCO3(Ⅰ)经过洗涤、烘干后,表面附着的水及 (NH4)2SO4等可溶性杂质已被除去; (9)根据“硫酸铵受热易分解”可知,硫酸铵溶液不能使用蒸发结晶,从硫酸铵溶液中获得硫酸铵晶体步骤为蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤等; (10)见答案。 22.(24-25九上·江苏苏州昆山、太仓、常熟、张家港·期末)学习小组探究与反应能否产生,并利用和模拟工业制备。 I、探究燃烧产物 在空气中燃烧除生成,还可能有生成。 已知:①受热易分解。 ②能使酸性高锰酸钾溶液褪色,此原理常用于的检验。 ③空气中的与在一定条件下反应可能会生成、等氮氧化物,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色。 (1)甲同学从物质组成视角分析,该反应生成是合理的,理由是 。 (2)乙同学从物质性质视角分析,该反应不可能产生,理由是 。 (3)甲同学根据乙同学的质疑设计如图-1所示装置进行实验:点燃生成的后用底部结有冰块的小烧杯罩在火焰上方,用漏斗和试管收集所得液体。向试管中加入酸性高锰酸钾溶液,溶液褪色。 ①仪器a的名称是 。 ②实验室利用锌粒和稀硫酸反应制取。为了控制反应的发生和停止,虚线框内应选择 装置(选填“A”或“B”)。 ③氢气燃烧时火焰要对准冰块,冰块的作用是 (填字母)。 a.用冰降低着火点 b.用冰创设低温环境,使部分燃烧产生一定量的 c.有利于生成的溶入冰融化成的水中,便于收集 (4)有同学质疑该实验存在明显缺陷:酸性高锰酸钾溶液褪色,并不能证明在空气中燃烧产生,其理由是 。 II、模拟工业制备 反应过程分两步进行,流程和部分装置如图-2所示: (5)关闭,打开,利用上述装置进行反应①。加热前需先通一段时间,以排尽装置内的空气,原因是 。 (6)反应②的化学方程式为 。 【答案】(1)反应前后元素(原子)种类不变,和都是由、元素组成(或分子都是由、原子构成) (2)受热会分解为和(或用方程式表示) (3) 长颈漏斗 A bc (4)空气中的与在一定条件下反应可能会生成、等氮氧化物,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色 (5)氢气与空气混合加热时会发生爆炸 (6) 【详解】(1)反应前后元素种类不变,氢气燃烧消耗氧气,氢气中含有氢元素,氧气中含有氧元素,过氧化氢中含有氢、氧元素,则可能有过氧化氢生成。 (2)过氧化氢受热易分解为水和氧气,则氢气燃烧不可能产生过氧化氢。 (3)①由图可知,仪器a为长颈漏斗。 ②装置A中,锌粒放在多孔隔板上,关闭弹簧夹,产生的气体无法排出,将液体压入长颈漏斗中,与固体分离,反应停止,打开弹簧夹,气体排出,液体进入,与固体接触,反应开始,则该装置能控制反应的开始与停止。 ③a、着火点为物质的固有属性,不能改变,该选项不符合题意; b、用冰创设低温环境,则有部分氢气燃烧可能产生一定量的过氧化氢,该选项符合题意; c、过氧化氢能溶于水,有利于生成的过氧化氢溶入冰融化成的水中,便于收集,该选项符合题意。 故选bc。 (4)空气中的氮气和氧气在一定条件下反应可能会生成NO、NO2等氮氧化合物,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,则酸性高锰酸钾溶液褪色,并不能证明氢气在空气中燃烧产生过氧化氢。 (5)氢气具有可燃性,不纯时点燃会发生爆炸,则加热前先通入一段时间氢气,以排尽装置内的空气。 (6)由流程可知,反应②中H2R和氧气反应生成过氧化氢和R,反应的化学方程式为:。 23.(24-25九上·江苏徐州·期末)我国宣布CO2排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。 I.据科学家预测,到2050年碳替代、碳减排、碳封存、碳循环4种途径对全球碳中和的贡献率如图甲。CO2的吸收是碳封存的首要环节,科学家在研究膜吸收法吸收CO2时,比较了氨基乙酸钾、一乙醇胺、二乙醇胺三种吸收剂对烟气中CO2的脱除效果,其实验结果如图乙。 (1)“碳中和”中的“碳”指的是 。 (2)图甲表明全球碳中和贡献率最大的途径是 。下列做法属于该途径的是 (填字母)。 a.推广使用低碳清洁能源 b.将CO2通入海底封存 (3)分析图乙,得出的结论有:①烟气流速越快,CO2脱除率越 (填“高”或“低”)。 ②当烟气流速相同时,三种吸收剂中 对烟气中CO2的脱除效果最好。 II.为了实现CO2资源化,可将富含CO2的工业尾气通过KOH溶液吸收,发生反应方程式为2KOH+CO2=K2CO3+H2O;再将反应得到的K2CO3溶液输送到反应室1生成碳酸钙,将碳酸钙筛选后送至反应室2,通过高温分解得到高纯度的CO2。该工艺的流程简图如图: (4)反应室2发生反应的化学方程式为 ,该反应的基本类型是 。 (5)写出二氧化碳在生产生活中的一种用途: 。 (6)吸收含有22t二氧化碳的工业尾气,消耗KOH溶液的质量为200t(尾气中其他成分不KOH溶液反应),求该KOH溶液的溶质质量分数。(写出计算过程) 【答案】(1)二氧化碳/CO2 (2) 碳替代 a (3) 低 氨基乙酸钾 (4) CaCO3CaO+CO2↑ 分解反应 (5)灭火 (6)设KOH溶液的溶质质量为x, = x56t ×100%=28% 答:KOH溶液的溶质质量分数为。 【详解】(1)“碳中和”中的“碳”指的是二氧化碳,故填:二氧化碳或CO₂;    二氧化碳在生产生活中的一种用途**:二氧化碳可用于灭火器、碳酸饮料、温室气体肥料等。 (2)图甲中数据可知,碳替代对全球碳中和的贡献率是47%,所占比例最大,故填:碳替代;   a. 推广使用低碳清洁能源,属于碳替代; b.将CO2通入海底封存,属于碳封存;故选:a; (3)分析图乙可知,随烟气流速增大,三种物质对二氧化碳的脱除率都在降低,故烟气流速越快,CO₂脱除率越低,故填:低;    对比图乙中三条曲线,当烟气流速相同时,氨基乙酸钾对二氧化碳的脱除率最高,一乙醇胺次之,二乙醇胺对二氧化碳的脱除率最小,因此得出的结论是:在实验研究的烟气流速范围内,当烟气流速相同时,氨基乙酸钾对烟气中CO2的脱除效果最好,故填:氨基乙酸钾;    (4) 根据题目信息“再将反应得到的K2CO3溶液输送到反应室1生成碳酸钙,将碳酸钙筛选后送至反应室2,通过高温分解得到高纯度的CO2”,可知反应室2发生的反应是碳酸钙高温分解为生石灰和二氧化碳,化学方程式为:,故填:; 该反应符合分解反应“一变多”的特征,故填:分解反应; (5)二氧化碳在生产生活中的有多种用途,例如,二氧化碳可用于灭火器、碳酸饮料、温室气体肥料等 ,故填:灭火;(其他合理答案均可) (6)详解见答案。 24.(23-24九上·江苏淮安·期末)氯化钠(NaCl)是食盐的主要成分,主要来源于海水。NaCl在医疗、农业、日常生活和工业方面用途广泛。 (1)钠与氯气反应生成氯化钠的示意图如图所示,构成氯化钠固体的微粒符号可表示为 。 (2)不同浓度的氯化钠溶液性质如下表: 温度 20℃ 40℃ 溶质的质量分数 6% 16% 26% 6% 16% 26% 密度/g.cm3 1.0413 1.1162 1.1972 1.0338 1.1069 1.1861 分析表中数据可知,温度一定时, 。已知20°C时,NaC1的溶解度为36g,则该温度下饱和NaC1溶液的密度 (选填“大于”“小于”或“等于”)1.1972g.cm-3, (3)为测定30°C时NaC1的溶解度,某实验小组设计两种方案,并用如图1装置进行实验: 【方案一】量取10.0mL蒸馏水,倒入大试管中,逐步加入NaCl固体,搅拌至不再溶解,记录加入固体质量。 【方案二】称取3.0 gNaCl固体置于大试管中,逐步加入蒸馏水,搅拌至固体恰好溶解,记录加入蒸馏水的体积。 ①实验选用水浴加热的优点是:便于均匀加热和 。 ②方案二中为确定加入蒸馏水是否过量,可以选用传感器测定溶液的 ,至固体恰好溶解时,该物理量保持不变,则水不过量。 (4)某同学用氯化钠进行了如图2所示实验。 烧杯B中有晶体析出的原因是 。 (5)氯碱工业采用电解饱和食盐水可以获得氢氧化钠(NaOH)、氢气和氯气(C12),该化学反应方程式为 。 (6)NaCl和Na2CO3的溶解度曲线如图3所示。 当NaCl溶液中混有少量Na2CO3时,可采用 (填“蒸发结晶”或“降温结晶”)的方法进行提纯。 【答案】(1)Na+、Cl- (2) 溶质溶质质量分数越大,溶液密度越大 大于 (3) 便于控制温度 离子个数 (4)该温度下,乙醇的溶解度更大,而氯化钠不溶于乙醇,导致氯化钠饱和溶液中的溶剂减小,则有晶体析出 (5) (6)蒸发结晶 【详解】(1)氯化钠是由钠离子和氯离子构成,符号分别为Na+和Cl-。 (2)由图可知,相同温度下,溶质质量分数越大,溶液的密度越大; 20℃时,氯化钠的饱和溶液的溶质质量分数为>26%,则此时氯化钠的密度应大于1.1972g.cm-3。 (3)①水浴加热能使试管均匀加热,且通过控制烧杯中水的温度进而控制反应温度。 ②固体恰好溶解后,继续滴加水,溶液中钠离子和氯离子的量不变,则可选用传感器测定溶液的离子个数。 (4)由于乙醇更易溶于水,而氯化钠不溶于乙醇,导致氯化钠饱和溶液中的溶剂减小,则有晶体析出。 (5)根据反应前后元素种类不变,可知电解饱和食盐水时,氯化钠和水反应生成氢氧化钠、氢气和氯气,反应的化学方程式为:。 (6)由图可知,碳酸钠的溶解度受温度影响比较大,则可用蒸发结晶的方法提纯氯化钠。 25.(24-25九上·江苏泰州兴化·期末)从青铜时代、铁器时代起,到科技发达的今天,金属作为一种重要的材料,对生产生活、社会发展有着十分重要的作用。 【活动一】话说金属的冶炼 (1)战国《韩非子•内储说上》提到,早期采金技术均是“沙里淘金”。黄金能以单质形式存在于自然界的原因是 。 (2)西汉时期有一种炼钢方法叫“炒铁”,就是将含碳量过高的生铁在高温下加热至半流体状,然后通过鼓风得到熟铁,该过程的目的是 。铁在空气中的锈蚀,实际上是铁跟 等物质作用,发生一系列复杂的化学反应,转化为铁的化合物的过程,铁锈的主要成分是Fe2O3•xH2O。 (3)“胆铜法”(铁与硫酸铜溶液反应)是宋代和元代湿法炼铜的重要方法之一。图1为该反应的微观示意图,其中未参加反应的微观粒子是 (用化学用语填空),该反应的实验现象是 。 (4)在明代利用炉甘石(主要成分是ZnCO3)火法炼锌的主要反应原理为:ZnCO3+2CZn+3CO↑,现用200kg炉甘石与足量煤炭充分反应,产生CO的质量与加热时间的关系如图2所示。计算此炉甘石中ZnCO3的质量分数。 【活动二】探究金属活动性顺序 (5)为验证铁、铜、银的金属活动性顺序,某同学设计了以下四组实验(如图3): 欲验证铁、铜、银的金属活动性顺序,则实验④中X和Y的试剂组合是 。 【活动三】探究焦炭粉还原氧化铁的气体生成物。 查阅资料:新鲜的鸡血遇一氧化碳由暗红色变为樱桃红色。 如图4所示,小组同学在硬质玻璃管中加入氧化铁粉末和焦炭粉,打开K1、K2,通入一会儿氮气后,关闭K1,在K2连接的导管上方套一个气球,点燃酒精喷灯。 (6)实验前通入一会儿氮气的目的是 。 (7)高温加热一段时间后观察到澄清石灰水变浑浊,证明有 生成;反应结束后关闭K2,取下气球,将其中的气体通入新鲜的鸡血中,观察到 ,证明有一氧化碳生成。 (8)结合上述分析,硬质玻璃管中发生反应的化学方程式有:3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑、 。 (9)与直形导管相比,图中选用球形导管的优点是 。 【答案】(1)黄金的化学性质很不活泼 (2) 降低生铁中的含碳量 氧气和水 (3) 铁的表面有红色物质生成,溶液由蓝色变为浅绿色 (4)解:设碳酸锌的质量为x x=125kg 答:炉甘石中碳酸锌的质量分数为62.5%。 (5)Cu和AgNO3溶液,或Ag和Cu(NO3)2溶液 (6)排尽装置内的空气,防止空气中的氧气与焦炭反应,干扰实验结果 (7) CO2/二氧化碳 鸡血由暗红色变为樱桃红色 (8)CO2+C2CO (9)防止发生液体倒吸 【详解】(1)在金属活动性顺序中,金的位置很靠后,化学性质稳定,不易与其他物质发生化学反应,所以能以单质形式存在于自然界。 (2)生铁含碳量较高,鼓风会使碳与氧气反应生成二氧化碳等气体,从而降低生铁中的含碳量,得到熟铁; 铁生锈是铁与空气中的氧气和水共同作用的结果。 (3)从微观示意图可知,反应前有铁原子、铜离子和硫酸根离子,反应后有亚铁离子、铜原子和硫酸根离子,硫酸根离子()在反应前后没有发生变化,是未参加反应的微观粒子; 铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜,铜是红色固体,硫酸铜溶液呈蓝色,硫酸亚铁溶液呈浅绿色,所以会观察到铁的表面有红色物质生成,溶液由蓝色变为浅绿色。 (4)根据图2,最终产生的CO质量为84kg,据此可通过化学方程式计算出样品中ZnCO3的质量,进而计算出其质量分数,详见答案。 (5)实验①铁与稀硫酸反应,说明铁在氢前;实验②铜与硝酸银反应,说明铜的活动性大于银;实验③铁与硝酸银反应,说明铁的活动性大于银。要验证铁、铜、银的金属活动性顺序,还需证明铜和银的活动性关系,所以实验④中可以是Cu和AgNO3溶液[或着Ag和Cu(NO3)2溶液],通过铜能置换出硝酸银中的银,或银不能置换出硝酸铜中的铜,结合前面实验,就可以得出三种金属的活动性顺序为铁>铜>银。 (6)装置内空气中的氧气在高温下能与焦炭反应,会对探究焦炭粉还原氧化铁的气体生成物实验造成干扰,所以先通入氮气排尽空气。 (7)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,观察到澄清石灰水变浑浊,证明有二氧化碳生成; 根据查阅资料,新鲜的鸡血遇一氧化碳由暗红色变为樱桃红色,所以观察到该现象可证明有一氧化碳生成。 (8)因为实验证明有一氧化碳生成,而焦炭与氧化铁反应生成二氧化碳,二氧化碳在高温下能与焦炭继续反应生成一氧化碳,所以还有反应。 (9)球形导管的球形部分可以储存一定量的液体。当装置内温度降低、压强减小,可能会发生倒吸现象时,倒吸的液体进入球形部分,不会直接进入前面的硬质玻璃管,从而起到防止倒吸的作用 。 26.(24-25九上·江苏镇江·期末)古至今,铁及其化合物一直被人类广泛应用。 一、铁的冶炼和应用 (1)《天工开物》记载了古代炼铁的方法:“载土(铁矿石)二千余斤,用木炭,扇炉风箱,土化成铁”①木炭的作用是产生CO和 。 ②用CO还原赤铁矿炼铁,该反应的化学方程式为 。 (2)铁及其化合物在更多领域发挥着重要作用。 ①“手撕钢”是厚度控制在0.025毫米以下的钢,在折叠屏手机、航空航天等领域有重要应用。把普通钢制成“手撕钢”是利用金属的 。(选填序号) a.导热性    b.延展性    c.硬度大 ②碳酸亚铁应用广泛,可做阻燃剂。在空气中灼烧碳酸亚铁生成和,它可以做阻燃剂的原因是 。 (3)活性是一种疏松多孔的固体脱硫剂,可除去天然气中的有害气体,其脱硫和再生的原理如图。 ①整个过程中总反应的化学方程式为 。 ②多次“再生”后脱硫剂的活性不断下降,原因是 。 二、活性的制备 实验室利用废铁屑(主要含Fe及少量)为原料制备的流程如下: (4)酸溶时适当提高反应温度,目的是 ,产生的化学方程式为 。 (5)还原时加入Fe粉,使混合溶液中的转化为,同时产生气泡。则混合溶液中含有的阳离子有 , 。(均填离子符号) (6)沉淀时投料的质量比应大于理论值,主要原因是 。 三、炼铁过程的研究 兴趣小组用CO还原模拟炼铁,对产物进一步探究。称取固体,用如图的装置进行实验,当A中固体全部变黑后,停止加热,继续通入CO至玻璃管冷却,取出黑色固体称其质量为m g,再加入到足量的稀盐酸中,黑色固体全部溶解,并有气泡产生。 【资料】 ①时完全失去,以上与CO开始反应,生成的固体由、、中的一种或几种组成。 ②、、都能溶于稀盐酸,且无气泡产生,但只有能被磁铁吸引。 ③碱石灰能吸收和。 (7)停止加热,继续通入CO的目的是 。 (8)甲同学猜想黑色固体全部为Fe,若 g,则可证实其猜想。 (9)乙同学经称量得m为40g,否定了甲同学猜想。再用磁铁吸引黑色固体,发现黑色固体全部被吸引,推测黑色固体成分是 ,理论上装置B增加 g。 【答案】(1) 提供热量 (2) b 碳酸亚铁在空气中灼烧会生成二氧化碳,二氧化碳不可燃也不助燃 (3) 多次“再生”后,脱硫剂表面的大部分空隙被S或其他杂质覆盖,使得脱硫剂的活性下降 (4) 能加快反应速率 (5) Fe2+ H+ (6)过氧化氢会分解为水和氧气 (7)防止高温的铁重新被氧化 (8)33.6 (9) 四氧化三、铁 27.4 【详解】(1)①木炭燃烧放热,则木炭的作用还能提供热量。 ②铁矿石的主要成分为氧化铁,一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为:。 (2)①“手撕钢”是厚度控制在0.025毫米以下的钢,普通钢能制成“手撕钢”,利用了其延展性,故选b。 ②碳酸亚铁在空气中灼烧生成氧化铁和二氧化碳,二氧化碳不可燃也不助燃,则可作阻燃剂。 (3)①由流程可知,H2S和氧气反应生成H2O和S,反应的化学方程式为:。 ②活性 Fe2O3⋅H2O 是一种疏松多孔的固体脱硫剂,多次“再生”后,脱硫剂表面的大部分空隙被S或其他杂质覆盖,使得脱硫剂的活性下降。 (4)温度越高,反应越快,则适当提高温度,能加快反应速率; 铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,反应的化学方程式为:。 (5)加入铁粉后,有气泡产生,铁能和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,则混合溶液中含有的阳离子有Fe3+、Fe2+、H+(硫酸过量)。 (6)过氧化氢会受热分解,则加入的过氧化氢要适当过量,则沉淀时投料的质量比应大于理论值。 (7)继续通入一氧化碳,可防止高温的铁重新被氧化。 (8)53.4gFe2O3·H2O中铁元素的质量为,根据反应前后元素的种类和质量不变,黑色固体全部为铁,则m=33.6g。 (9)将黑色固体加入足量的稀盐酸中,黑色固体全部溶解,有气泡产生,则其中含有铁,若m=40g,大于33.6g,且四氧化三铁能被磁铁吸引,则黑色固体成分为铁和四氧化三铁; 黑色固体中铁元素的质量为33.6g,则其中氧元素的质量为40g-33.6g=6.4g,则含有的四氧化三铁的质量为,含有的铁的质量为40g-23.2g=16.8g,设还原生成四氧化三铁、铁时消耗的一氧化碳的质量分别为x、y,则: 、 、 解得x=1.4g、y=12.6g 则消耗的一氧化碳的质量为1.4g+12.6g=14g,根据反应前后物质的总质量不变,则理论上装置B增加的质量为53.4g+14g-40g=27.4g。 27.(24-25九上·江苏泰州海陵区·期末)某兴趣小组开展“家用燃料的变迁与合理使用”跨学科实践活动。 任务一:做调查 调查发现家用燃料变迁的大致历程为: 《辍耕录》中记载:“杭人削松木为小片,其薄如纸,熔硫黄涂木片顶端分许,名曰发烛。” (1)将松木削薄为纸片状的目的是 。 (2)古人常用“发烛”点燃柴草,从燃烧条件分析,“发烛”作用是 。 任务二:探变化 (3)丙烷气体在加压或降温条件下转化为液态过程中,从微观角度分析发生变化的是 ;丙烷完全燃烧的微观过程如图1,参加反应的甲、乙两种物质的分子个数比为 。 (4)分析图2信息,煤炭被天然气替代的原因可能是 (答1点即可)。 (5)工业上可将水蒸气通过高温的煤层生成水煤气(和一种可燃性气体单质),从而获得更高的热值。将含碳的煤炭与足量水蒸气在高温下充分反应,理论上能产生多少千克的一氧化碳?(请写出计算过程) 。 任务三:寻发展 全球首艘氨燃料动力集装箱船由上海船舶研究设计院自主研发设计。 (6)液氨被广泛认为是未来理想的清洁燃料。点燃氨气前需进行 ;氨气燃烧生成水和空气中含量最多的物质,反应的化学方程式为 。 (7)用煤、空气和水为原料合成氨气的工艺流程如图3所示: ①碳化塔中,通入部分的目的是除去 ,同时生成; ②合成塔中,生成的化学方程式为 。 【答案】(1)增大与氧气的接触面积,使燃烧更充分 (2)使温度达到柴草的着火点 (3) 分子间的间隔变小 1∶5 (4)天然气燃烧产生的二氧化硫少,更环保(或天然气燃烧放出的热量更高) (5)解:设理论上能产生一氧化碳的质量为x x=84kg 答:理论上能产生84千克的一氧化碳。 (6) 验纯 (7) 二氧化碳/CO2 【详解】(1)将松木削薄为纸片,能增大其与氧气的接触面积,从而使燃烧更充分。 (2)燃烧的条件是:可燃物;可燃物与氧气充分接触;温度达到可燃物的着火点。“发烛” 燃烧能放出热量,为柴草提供足够的热量,使柴草的温度达到着火点从而燃烧。 (3)丙烷由气态变为液态,是因为分子间的间隔变小; 根据微观示意图,该反应是C3H8(甲)、O2(乙)在点燃条件下反应生成CO2(丙)、H2O(丁),化学方程式为,所以参加反应的甲、乙分子个数比为1∶5。 (4)从图 2 可知,相同质量的天然气和煤相比,天然气燃烧产生的二氧化硫少,对环境的污染小;且天然气燃烧放出的热量更高。 (5)水蒸气(H2O)通过高温的煤层(C)生成水煤气(和一种可燃性气体单质),根据质量守恒定律,化学反应前后,元素种类不变,可知该气体单质是H2,则反应的化学方程式为。煤炭的质量为36kg,据此可通过化学方程式计算出所求一氧化碳的质量,详见答案。 (6)氨气是可燃性气体,点燃前需要验纯,防止发生爆炸; 氨气(NH3)燃烧生成水(H2O)和空气中含量最多的物质(N2),化学方程式为。 (7)①从流程图可知,通入部分NH3后,生成了NH4HCO3,同时除去了一种气体,结合进入碳化塔的气体成分,可知除去的是CO2; ②合成塔中氮气和氢气在高温、高压、催化剂条件下反应生成氨气,化学方程式为。 28.(24-25九上·江苏南通海安·期末)火车和汽车动力装置经历了从蒸汽机到内燃机再到电池驱动的三次革命。 Ⅰ.初期的蒸汽机为外燃机,一般以煤炭为燃料。煤炭燃烧使得液态水变成水蒸气,从而推动活塞运动,活塞连接的连杆使飞轮转动。 (1)从煤炭燃烧到飞轮转动的过程中涉及到的能量形式有 。 (2)那时火车锅炉工工作过程中,常用铁锨不断翻动煤炭,且时不时地在火上浇点水,这是由于煤炭的主要成分是碳,炽热的碳遇水时会发生反应生成一氧化碳和氢气,使燃烧更剧烈。写出高温时碳与水反应的化学方程式: 该反应中的物质可作为可燃物的有 种。 (3)煤炭燃烧过程中还会产生二氧化硫,工业上一种处理二氧化硫的工艺如图所示,处理时需加入石灰石和通入空气。 ①图中①对应的物质最好是 (填”石灰石”或“空气)。 ②碳酸钙变成氧化钙的反应类型为 。 ③CaSO3生成CaSO4的反应方程式为 。 Ⅱ.由于外燃机效率低下,于是后来人们将外燃机改为内燃机,以汽油、柴油为原料燃烧。再由内部热气流推动活塞运动,通过连杆使飞轮运转。 (4)在工业上,利用石油中各成分的 不同将它们分离,得到汽油、柴油等产品。 (5)为了节省石油资源,在一定程度上减少汽车尾气的污染,推广使用乙醇汽油。乙醇属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源。 (6)使用乙醇汽油仍然会产生氮的氧化物污染,这是因为来自 的氮气和氧气在高温下反应所导致。 Ⅲ.因为使用时比较环保且充电行驶价格比油车便宜,如今越来越多的人们在使用电动汽车。 (7)磷酸铁锂(LiFePO4)电池是常用的一种电池。已知Li为+1价,则Fe为 价。 (8)科研人员通过研究对比了添加1-SP和2-CNT两种导电剂对纯电动汽车中磷酸铁锂电池使用寿命的影响,结果如图(容量保持率越高,代表电池使用寿命越长)。对比图2中的两条曲线,得出的结论是 。 【答案】(1)化学能、热能、机械能 (2) 3/三 (3) 石灰石 分解反应 (4)沸点 (5)可再生 (6)空气 (7)+2 (8)电池使用寿命随放电倍率先降低后增大;放电倍率相同时,添加1-sp导电剂的电池使用寿命更长 【详解】(1)煤燃烧过程中能量转化为化学能转换为热能,飞轮转动是热能转换成机械能,故填:化学能、热能、机械能; (2)碳与水在高温条件下反应生成一氧化碳和氢气,反应的化学方程式为,其中C、CO、H2均具有可燃性,均可作可燃物,故填:;3或者三; (3)①在处理二氧化硫的工艺中,首先需要将石灰石分解为氧化钙,氧化钙再与二氧化硫反应,所以图中①对应的物质最好是石灰石,故填:石灰石; ②碳酸钙在高温条件下反应氧化钙和二氧化碳,该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应,故填:分解反应; ③CaSO3与氧气反应生成CaSO4,反应的化学方程式为,故填:; (4)在工业上,利用石油中各成分的沸点不同将它们分离,这种方法叫做分馏,从而得到汽油、柴油等产品,故填:沸点; (5)乙醇可以通过粮食发酵等方法制取,属于可再生能源,故填:可再生; (6)使用乙醇汽油仍然会产生氮的氧化物污染,这是因为来自空气的氮气和氧气在高温下反应所导致,故填:空气; (7)磷酸铁锂(LiFePO4)中Li为+1价,磷酸根离子显-3价,设铁元素的化合价为x,根据化合物中正负化合价代数和为零,则,即铁元素的化合价为+2,故填:+2; (8)对比图2中的两条曲线可知,电池使用寿命随放电倍率先降低后增大;放电倍率相同时,添加1-sp导电剂的电池使用寿命更长,故填:电池使用寿命随放电倍率先降低后增大;放电倍率相同时,添加1-sp导电剂的电池使用寿命更长。 29.(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。 30.(24-25九上·江苏淮安盱眙县·期末)某实践小组同学参加了“锈外慧中”的项目式学习。对铁的锈蚀与应用进行了进一步的探究。 任务一:探锈一一涂油防锈的探究 (1)铁生锈实际上是铁跟空气中 等物质作用的结果。小组同学设计了图1实验,发现一周内a试管中的铁钉生锈了,一周后b试管中的铁钉也生锈了。 (2)小组同学继续探究。将煮沸冷却后的蒸馏水倒入烧杯中,迅速倒入植物油铺满水面。然后将溶解氧传感器插入水中,通风环境中持续三天采集得到数据图象如图2所示(室温下,自然状况的水中溶解氧约为8~9mg/L)。b试管中出现锈蚀的原因是 。 (3)欲使b中铁钉不生锈,写出一种b试管实验的改进设计: 。 任务二:用锈——锈蚀原理的应用 “蒸汽眼罩”和冬天衣服、鞋子里贴的“暖贴”它们的主要成分都有铁粉、活性炭。暖贴中还加入了食盐。它们的发热原理是利用铁生锈放热。 活动1:研究活性炭、食盐在反应中的作用 将2g铁粉、5g水分别与不同质量的活性炭、食盐均匀混合。测量10min内温度的变化。 实验编号 活性炭/g 食盐/g 温度上升值/℃ 1 0 0 0.1 2 0.2 0 22.0 3 0 0.1 3.1 4 0.2 0.1 56.3 (4)通过分析实验数据,可得出的结论是 。 所以为了防止烫伤皮肤,“蒸汽眼罩”和“暖贴”的成分和质量配比都是不同的。 活动2:“蒸汽眼罩”中铁粉与活性炭质量测定 查阅资料:活性炭不能与稀盐酸反应。 (5)写出铁粉与稀盐酸反应的化学方程式: 。 (6)项目组的同学利用家里购买的蒸汽眼罩用稀盐酸设计了如下测量方案,请填写下表。 实验操作 实验现象 实验结论 步骤1:取样品10g于烧杯中,在电子秤上称量, ,计算所加试剂的质量。称量反应后烧杯的总质量,推算出铁粉质量 。 铁粉质量:8.9g 步骤2: 、洗涤、干燥、称量 活性炭质量:0.7g (7)同学们发现测量后的物质的总质量与测量前相比减少了,请你帮助分析其中的原因: 。(不考虑称量误差,计算准确。写出其中一种原因即可) (8)模拟高炉炼铁的部分反应,某同学进行了如下实验:称取10.0g石灰石样品高温煅烧,石灰石在高温条件下可生成氧化钙和二氧化碳,实验数据记录如下表(杂质不参与反应): 操作序号 1 2 3 4 剩余固体质量/g 8.6 7.3 6.7 6.7 ①完全反应后生成的质量是 g。 ②10g石灰石样品中碳酸钙的质量 。(写出计算过程) 【答案】(1)氧气、水 (2)空气中的氧气溶解到水中 (3)将植物油加满试管并塞紧胶塞 (4)活性炭和食盐都能促进铁生锈,且同时存在时效果更明显 (5) (6) 稀盐酸 产生气泡,溶液变为浅绿色 过滤 (7)3.3 (8)解:设10g石灰石样品中碳酸钙的质量为x, x=7.5g 答:10g石灰石样品中碳酸钙的质量为7.5g。 【详解】(1)铁生锈实际上是铁跟空气中氧气、水等物质发生化学反应的过程; (2)b试管虽然用植物油进行了液封,但是空气中的氧气能慢慢溶解到水中,所以铁钉仍然会因为接触了水和氧气而生锈; (3)欲使b中铁钉不生锈,需要彻底隔绝空气,可以将植物油加满试管并塞紧胶塞; (4)对比实验1、2的实验数据可知,其它条件相同的情况下,活性炭的质量不同,活性炭质量越大,温度上升约高,即可得出活性炭能促进铁生锈;对比实验2、4的实验数据可知,其它条件相同的情况下,食盐的质量不同,食盐的质量越大,温度上升越改,即可得出食盐能促进铁生锈;且同时存在时效果更明显,故可得出的结论是活性炭和食盐都能促进铁生锈,且同时存在时效果更明显; (5)铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,化学方程式为; (6)步骤1:取样品10g于烧杯中,在电子秤上称量,滴加稀盐酸并用玻璃棒搅拌使样品充分反应,铁粉与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,可观察到有产生气泡,溶液变成浅绿色,等到固体不再产生气泡,说明反应已经结束,测出铁粉质量为8.9g; 步骤2:想要得到不反应的活性炭质量,应该对步骤1的溶液进行的操作是:过滤、洗涤、干燥、称量,测出活性炭质量为0.7g; (7)测量后的物质的总质量与测量前相比减少了,是因为样品中有能与稀盐酸反应的杂质,杂质与稀盐酸反应而消耗; (8)①石灰石在高温条件下可生成氧化钙和二氧化碳,根据质量守恒定律,完全反应后生成的质量是10.0g-6.7g-3.3g; ②见答案。 2 / 138 1 / 138 学科网(北京)股份有限公司 $ 综合压轴80题 题型一 填空题(10题) 题型二 实验题(15题) 题型三 流程图题(15题) 题型四 计算题(10题) 题型五 综合应用题(30题) 地 城 题型一 填空题(10题) 1.(24-25九上·江苏宿迁宿豫区·期末)2023年5月30日,神舟十六号载人飞船发射成功,航天员将在中国空间站完成各项任务,因此,保障航天员的氧气需求至关重要。那么,空间站的氧气从哪里来? Ⅰ.从地球带上去 (1)实验室用高锰酸钾等原料制氧气,请写出高锰酸钾分解的化学方程式: ;航天工业以空气为原料制氧气,工业上选择空气的主要原因是 。 (2)工业上采用分离液态空气法获得氧气,其过程可用如图所示实验模拟。 ①浸入液氮后,试管内产生约占其容积的液态空气。取出试管,液态空气沸腾,伸入燃着的木条,木条熄灭;后伸入带火星的木条,观察到木条复燃。导致木条熄灭的原因是 。 ②上述实验利用氮气与氧气的沸点不同实现分离,由实验现象可知,两种气体中沸点比较高的气体是 。 (3)利用分子筛可将氧分子从空气中“筛”出去,从而获得高浓度的氧气。其原理示意图如下: 由此可知两种分子的大小: (填“>”或“<”)。 Ⅱ.在天宫制出来 目前空间站已实现电解水制氧气。 (4)早期空间站利用过氧化钠()、超氧化钾()等物质制氧,其原理表示如上图: 空间站内二氧化碳的主要来源是宇航员的呼吸作用。试着写出空间站内过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气的化学方程式 。 (5)空间站是一个相对封闭的场所,解决“气体从哪里来”的问题必然伴生着“气体往哪里去”的问题。为此,科学家设计了生物再生生命保障系统,实现了“水-氧-碳”的循环转化。下列叙述正确的是 (填序号)。 a.“水-氧-碳”的循环转化,减少了氧气的携带量,减轻了火箭和飞船的载重 b.人体代谢产物中的水既有气态又有液态,设计系统时应考虑水的冷凝与净化 c.电解水在产生氧气的同时产生氢气,系统需要对氢气进行转化 2.(24-25九上·江苏泰州兴化·期末)化学反应需要一定的条件。燃烧是常见的化学反应,它与我们的生产生活密切相关。 【活动一】认识燃烧 (1)石蜡、木炭、镁条在氧气中燃烧的共同现象是 ,有新物质生成。 【活动二】探究燃烧 (2)小组同学设计如图1所示装置进行“探究燃烧条件”的对比实验:a处通入氧气,管①中白磷未燃烧,b处通入氧气,管②中白磷燃烧。 根据实验现象,得出燃烧的条件之一是 ;该实验中氢氧化钠溶液的作用是 ;该实验可以推知白磷的着火点(T)的范围是 。 【活动三】调控燃烧 (3)我国汉代的缸灯是一种充分燃烧型灯具,通常制成人形、动物形或器物形。以汉代彩绘雁鱼青铜缸灯为例,及其工作原理如图2所示。雁鱼青铜缸灯里面是空的,腹部用于贮水。使用时燃烧产生的烟气通过雁颈进入腹部。 ①雁鱼青铜缸灯的灯罩可自由开合,以调节进风量的大小。看到大量黑烟产生时,应 (填“扩大”或“减小”)进风口。 ②将雁鱼青铜缸灯的灯罩合住即可将其熄灭,推测其灭火原理是 。 ③雁鱼青铜缸灯中盛放的清水的作用是 (填字母)。 a.主要目的是用于灭火 b.减少油的挥发,以达到省油的目的 c.可将燃烧产生的烟气引入水中以减少对室内环境的污染 d.可将燃烧产生的烟气引入水中,让外部空气不断进入灯罩内部使燃油充分燃烧 3.(24-25九上·江苏宿迁泗阳县·期末)已知A-G为初中化学中常见的物质,A物质含有两种元素,是生活中常用的清洁燃料,C为常见液体,D常用于灭火,F用于改良酸性土壤(反应条件和部分生成物已省略)。请回答下列问题。 (1)F的俗名为 ,G的化学式为 。 (2)反应①的化学方程式为 。 (3)反应③通常会加入少量氢氧化钠或稀硫酸,作用是 。 4.(24-25九上·江苏南京鼓楼区·期末)图中A-H是初中化学常见的物质,其中A和C是单质,其余均为化合物。B和E、G和F的组成元素相同;D是一种氧化物,其中两种元素的质量比为4:1;H为实验室中常用的液体燃料。图中“—”表示两端的物质间能发生化学反应;“→”表示物质间存在转化关系﹔反应条件、部分反应物和生成物已略去。 (1)写出化学式:D 。 (2)E→B的反应为 (填“放热”或“吸热”)反应。 (3)写出H→E反应的化学方程式: 。 (4)写出G→F反应的化学方程式: 。 5.(24-25九上·江苏南京建邺区·期末)图中A~K是初中化学常见的物质,且分别由H、C、O、Al、Cl、Ca、Fe、Cu中一种或几种元素组成。其中组成A的元素是地壳中含量第三的元素;F是黑色固体;K是澄清石灰水中的溶质。“—”表示两端的物质间能发生化学反应;“→”表示物质间存在转化关系;反应条件、部分反应物和生成物已略去。 (1)构成C的微观粒子名称是 。 (2)I的化学式是 。 (3)写出B与D反应的化学方程式 。 (4)写出反应的化学方程式 。 6.(24-25九上·江苏南京秦淮区·期末)图中A~I是初中化学常见的纯净物。其中C由三种元素组成,E、G、H由一种元素组成,其余由两种元素组成;A、B、D、F为氧化物;C中金属元素的质量分数为40%;D是磁铁矿的主要成分。图中“-”表示两端的物质间能发生化学反应,“→”表示物质间存在转化关系,反应条件、部分反应物和生成物已略去。 (1)写出化学式:C ,D ,F (2)A与E的反应 (填“放出”或“吸收”)热量。 (3)写出G→H的化学方程式: 。 7.(24-25九上·江苏南京玄武区·期末)图中A~J表示初中化学常见的物质。A、B、D、E为单质,其余均为化合物,其中C和J是组成元素相同的物质;F是一种常见液体,生活中可用来灭火;H为大理石的主要成分。图中“—”表示两端的物质间能发生化学反应;“→”表示物质间存在转化关系:反应条件、部分反应物和生成物已略去。 (1)写出化学式:F ;G : (2)写出反应的化学方程式 ; (3)写出C与D反应的化学方程式 。 8.(24-25九上·江苏南京联合体·期末)A~I是初中化学常见的物质,B、D是单质,A、E、G、I均为氧化物。B是目前世界年产量最高的金属,G是一种最常用的溶剂。图中“→”表示物质间存在转化关系:“—”表示两端的物质能发生化学反应,部分反应物、生成物或反应条件已略去。 (1)G物质的化学式为 (2)写出下列反应的化学方程式 : B和C ; E和H 。 9.(23-24九上·江苏南京建邺区九·期末)图中 表示初中化学常见的物质,其中 是单质,只有 由三种元素组成。 是紫红色固体; 中两种元素质量比为 是大理石的主要成分;组成 的元素是地壳中含量最高的金属元素。“一”表示两端的物质间能发生化学反应;“→”表示物质间存在转化关系;反应条件、部分反应物和生成物已略去。 (1)与 反应的基本反应类型为 。 (2)写出 与 反应的化学方程式: 。 (3)写出 反应的化学方程式: 。 (4)写出 与 反应的化学方程式: 。 10.(24-25九上·江苏无锡·期末)阅读下列短文,回答相关问题。 二氧化碳捕集技术 二氧化碳的捕集、利用和封存技术是实现我国“双碳目标”的重要路径。干法脱碳是一种较为有效的二氧化碳捕集技术。 常见的干法脱碳是利用固体吸附剂对二氧化碳进行吸附,从吸附原理上可分为物理吸附和化学吸附。物理吸附主要使用活性炭、分子筛材料等,缺点是吸附能力小,对吸附温度敏感、不易提纯气体等;化学吸附指的是使用氧化钙吸附剂(CaO)、锂基吸附剂(如Li4SiO4)等和CO2在高温下发生化学反应,化学吸附的优点是吸附量大,对CO2选择性好。 氧化钙吸附剂是目前二氧化碳捕集中极具潜力的高温吸附剂,且原材料廉价易得;锂基吸附剂制造成本高,无法大规模推广。 影响吸附剂的最终吸附能力的主要原因是吸附剂的表面样貌和多孔结构。为提高吸附剂的吸附能力,可利用液体改性的方式:通过不同的液体与CaO吸附剂产生物理或化学反应,使其具有蜂窝状结构,从而改变吸附剂的吸附性能。目前常用的改性液体有乙醇溶液或者纯水。图1和图2是探究75%乙醇溶液和纯水在不同温度下改性CaO吸附剂吸附性能的实验数据。     人类只有一个地球!化学在减少二氧化碳排放和增加二氧化碳吸收的科学技术创新方面发挥着重要作用。 (1)物理吸附脱碳的缺点是 (写出一点即可)。 (2)工业上用煅烧石灰石的方法制取CaO。写出发生反应的化学方程式: 。 (3)改变CaO吸附剂的形貌结构,使其具有蜂窝状结构的目的是 。 (4)改性CaO吸附剂的最佳液体是 (填“乙醇溶液”或“纯水”)。 (5)根据图2分析,得出的结论是 。 (6)下列叙述正确的是 (填序号)。 a.CaO吸附剂吸收二氧化碳属于化学变化 b.低温下改性后的CaO吸附剂具有更好的吸附性能 c.乙醇溶液或纯水改性后的CaO吸附剂能够无限制的重复使用 地 城 题型二 实验题(15题) 1.(24-25九上·江苏泰州海陵区·期末)化学中常常需要制取气体,实验室制取少量气体和工业制取大量气体往往有不同的方法。 I.实验室制取气体 (1)装置B中仪器①名称是 。 (2)实验室选用装置A加热高锰酸钾制取,反应的化学方程式为 ;若用装置D收集,验满的方法是 。 (3)装置是某学习小组自制的简易供氧器。若想监测流速,需将装置中的导管 (填“c”或“d”)延伸到水面以下。 (4)实验室用大理石和稀盐酸反应制取的化学方程式为 。 (5)实验室用锌粒和稀硫酸制取可以选用装置,锌粒应放在 ;使用时,要暂停反应的操作是 。 Ⅱ.工业制取气体 (6)氢能源的开发利用是落实“双碳”目标的途径之一、利用甲烷制氢是当前研究的热点,总反应化学方程式为,该总反应为吸热反应,可分为两个阶段如图2,判断阶段I 热量。 (7)将图2中产生的和混合气体进行分离,得到。 ①可以用作为吸附剂吸收从而提纯。的使用与混合气体中含量的关系如图3,由此可以得出的结论:能提高混合气体中的含量,且 。 ②提纯还可以用金属膜透氢,微观过程如图4,从微观角度描述该过程 。 2.(24-25九上·江苏南京建邺区·期末)实验探究是化学科学研究的基本方法。 Ⅰ.下图是实验室制取气体常用的装置,结合图示回答下列问题。 (提示:浓硫酸具有吸水性,可干燥二氧化碳气体) (1)实验室用装置B、C制取氧气,发生反应的化学方程式为 ;实验结束后要先将导管移出水面,后熄灭酒精灯的原因是 。 (2)①用大理石和稀盐酸制取一瓶干燥的二氧化碳,所选装置的连接顺序(按气体从左到右的方向)是 (填接口字母);发生反应的化学方程式为 。 ②配制148g质量分数为10%的稀盐酸,需要质量分数为37%的浓盐酸(密度为) mL(计算结果保留一位小数),水 mL。 (3)实验室常用加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物来制取氨气,用装置E而不能用装置C或D收集氨气的原因是 。 Ⅱ.根据实验及氯化钠和硝酸钾的溶解度曲线,回答下列问题。(忽略溶解时的热量变化和加热时水的蒸发) 实验1 实验2 ①20℃时,向盛有10mL水的烧杯中加入2.5g氯化钠,搅拌,固体全部溶解 ①20℃时,向盛有10mL水的烧杯中加入2.5g硝酸钾,搅拌,固体全部溶解 ②再加2.5g氯化钠,搅拌,固体部分溶解,剩余固体 ②再加2.5g硝酸钾,搅拌,固体部分溶解,剩余固体 ③再加10mL水,搅拌,得到溶液a ③加热至50℃,得到溶液b (4)50℃时硝酸钾的溶解度是85.5g,这句话的含义是 。 (5)下列说法正确的是___________(填字母)。 A. B.溶液a的溶质质量分数<溶液b的溶质质量分数 C.溶液b冷却至20℃,一定会有固体析出 D.若将实验2中步骤③改为“再加10mL水,搅拌”,固体不能全部溶解 (6)上述实验说明,在 的情况下,饱和溶液可以变成不饱和溶液。 3.(24-25九上·江苏镇江句容·期末)请结合下图回答问题。 (1)仪器名称:① ,② 。 (2)用高锰酸钾制取氧气可选用装置 和E(选填序号)组合,反应的化学方程式为 ,试管中棉花团的作用是 。 (3)实验室制取的化学方程式为 ,选用装置C相对于B的优点是 。 (4)溶液电导率越大,导电能力越强。一定温度下,溶液的导电能力随自由移动的离子浓度增大而增大。进行图1实验,测得烧杯中溶液电导率变化如图2所示。 已知:; ①饱和溶液的作用为 。 ②用化学方程式解释AB段电导率下降的原因 。 ③从微粒的角度解释BC段电导率上升的原因 。 4.(24-25九上·江苏泰州兴化·期末)化学是一门以实验为基础的科学。 【实验一】图1是实验室制备气体的常见装置图,请回答下列问题: (1)实验室若选用装置A制取氧气,发生反应的化学方程式为 ,氧气可用排水法收集,是因为氧气 。 (2)实验室用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳,发生反应的化学方程式为 ,选用装置B,长颈漏斗下端要浸没在溶液中,目的是 ,若用装置F收集二氧化碳,验满的方法是 。 (3)实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气,发生反应的化学方程式为 ,若选用装置C作为气体发生装置,该装置和装置B相比,主要优点是 。 【实验二】溶液的配制 (4)水溶液是一些物质发生化学反应的载体。Cu2O与Cu2S在高温下反应制铜的同时会产生SO2,SO2可用CAL液吸收。CAL液是向CaCl2溶液中添加Ca(OH)2所制得的溶液。图2为常温下Ca(OH)2在不同浓度CaCl2溶液中的溶解度曲线,图3为Ca(OH)2在水中的溶解度曲线。 ①Cu2O与Cu2S在高温下反应的化学方程式为 。 ②常温下制备CAL液时,优先选取质量分数约为 的CaCl2溶液。配制CaCl2溶液时,用已调节平衡的托盘天平称取氯化钙时,发现指针偏左,接下来的操作是 ;若配制的CaCl2溶液溶质质量分数偏小,可能原因是 (填序号)。 a.氯化钙固体不纯                  b.所用砝码生锈 c.用于溶解的烧杯中预留了少量水    d.转移溶液时有部分洒出 ③常温下用CAL液吸收SO2比用饱和石灰水吸收快,可能的原因是 。 5.(24-25九上·江苏宿迁沭阳县·期末)实现2030年碳达峰、2060年碳中和,是我国政府对国际社会的重要承诺。为此某小组对二氧化碳的制备、性质产生兴趣,开启了探究之旅。如图是实验室制备CO2并验证CO2性质的实验装置图,按要求回答下列问题。 (1)在检查装置C的气密性操作时,当关闭活塞M和N,向仪器②中注水至其中的液面高于①中的液面,观察到 现象时,说明装置C不漏气。 (2)关闭活塞N,打开活塞M,向仪器②中加入稀盐酸,写出装置C中发生反应的化学方程式: 。装置B中的现象是 。 (3)关闭活塞M、打开活塞N,用C、D制取并收集CO2,观察到 现象时,说明D中已收集满CO2。 (4)也可用装置F代替装置C制取CO2,优点是 。 (5)装置G有多种用途,实验中若用装置G检验二氧化碳气体,瓶内装澄清石灰水,应将气体从 (填“m”或“n”)端通入。 6.(24-25九上·江苏南通崇川区·期末)叠氮化钠()被广泛应用于汽车安全气囊,学习小组对其进行如下研究。 Ⅰ应用研究 (1)某汽车安全气囊的产气试剂主要含有、等物质。 ①汽车经撞击后,30毫秒内分解为Na和,气囊迅速膨胀起到缓冲作用。写出该反应的化学方程式: 。 ②可吸收产气过程释放的热量。在农业上,可用作 。 Ⅱ制备研究 以氨基钠()和为原料,利用图1所示装置可制得。 已知:;氨基钠易氧化、易潮解;有强氧化性,不与酸、碱反应。 (2)加热前应先通入,原因是 。 (3)装置A处充分反应后,应先停止加热,再停止通入,其目的是 。 (4)可由固体(熔点为169.6℃)在240~245℃分解制得,图2中适宜的气体发生装置是 (填字母)。 Ⅲ产品研究 某工业级中杂质为NaOH、,对其成分及纯度进行研究。 (5)通过实验验证样品中含有,请将实验方案(包括操作和现象)补充完整:取少量样品溶于水, 。(实验中须使用的试剂:稀盐酸;已知:遇盐酸无气体生成) (6)取样品,利用图3所示装置,测定其中的质量分数。(已知: ;杂质不与NaClO溶液反应) ①使小试管中的样品与NaClO溶液接触的操作是 。 ②锥形瓶中温度恢复至常温时,注射器中收集到67.2mL气体(实验条件下的密度为1.25g/L)。样品中的质量分数为 (精确至小数点后1位)。 7.(24-25九上·江苏泰州靖江·期末)兴趣小组对与的实验室制取及相关实验进行探究,回答下列问题。 I.二氧化碳的制取及探究 (1)装置C中仪器①的名称是 。 (2)实验室用大理石与稀盐酸制取气体的化学方程式为 ,要组装一套“随开随用,随关随停”的制取装置,装置组合为 (填A~E中字母)。 (3)若选用B作制取的发生装置,则反应一段时间后,关闭弹簧夹,可看到 (填现象)。 (4)兴趣小组在完成的制取实验后,观察到装置内无气泡产生,向上层清液中滴加几滴紫色石蕊溶液,变红色。此时上层清液中除外,还含有的阳离子是 。 II.氧气的制取及探究 (5)可用作分解制氧的催化剂,化学方程式为 。以E为收集装置,理由是 ;若用F装置收集,气体应从 (填“a”或“b”)管通入。 (6)的获得。可由煅烧生成,在空气中煅烧会产生不同的锰氧化物,各锰氧化物的质量分数随煅烧温度的变化关系如下图所示。 ①时,主要发生MnO与氧气转化为的化合反应,该反应的化学方程式为 。 ②称取与一定质量混合均匀,在酒精灯上充分加热释氧(温度高于),冷却后,加水溶解,过滤,洗涤,烘干后称量,发现剩余固体质量少于ag。固体质量减少的主要原因是 。 (7)查阅资料:CuO粉末也能加快的分解。兴趣小组欲探究不同催化剂种类对化学反应速率的影响,请补充实验方案: ,比较相同时间生成氧气的体积大小即可。(可能用到的试剂有:溶液、CuO粉末、粉末) 8.(24-25九上·江苏泰州姜堰区·期末)氧气和二氧化碳是常见的气体,也是化学学习和研究的基础物质。 (1)图﹣1中仪器①的名称为 。 (2)实验室用加热固体混合物的方法制取较纯净的O2可选用的发生装置和收集装置的组合为 (选填序号),反应的方程式为 。 (3)实验室制取CO2的方程式为 ,与B装置对照,C装置的优点为 。用盛放澄清石灰水的F装置检验CO2,气体应从 (选填“②”或“③”)端通入。 (4)查阅资料:NaOH的化学性质和Ca(OH)2相似,NaOH能和CO2反应生成Na2CO3和一种常见的液体。兴趣小组进行了如图﹣2的实验探究。分别将等体积的NaOH溶液和水同时注入盛有等体积CO2的玻璃容器中。依据 现象证明CO2与NaOH发生了反应,反应的方程式为 。 (5)中国化学家使用催化剂实现了CO2的转化,原理如图﹣3,物质乙的化学式为 ,理论上当原料气中C、H元素质量比为 ,最终产物是甲。 9.(24-25九上·江苏苏州六区·期末)某小组进行氧气制取和性质的相关实验。 (1)加热KMnO4制取氧气,同时会生成K2MnO4和MnO2。 ①上述反应的化学方程式为 。 ②可供选择的实验装置如图-1所示。发生装置可选用 (填字母,下同),收集装置可选用 。 (2)用图-2所示装置可模拟氢氧焰实验。 ①为保证安全,点燃氢气之前应先 。 ②关闭弹簧夹K,通入氢气并点燃,铁丝网发红。打开弹簧夹K,通入氧气,铁丝网能剧烈燃烧。说明影响燃烧剧烈程度的因素是 。 (3)某同学收集一瓶氧气进行如下实验,测得氧气体积分数随时间变化曲线如图3所示。 实验内容 打开瓶盖,开始记录数据 180s后将塑料瓶保持倒置状态 实验装置 ①从微观角度分析AB段曲线下降的原因是 。 ②BC段曲线下降幅度明显超过AB段,体现氧气的性质是 。 ③保持塑料瓶倒置状态,在图-3中补充完整300~500s氧气体积分数随时间的变化曲线 。 10.(23-24九上·江苏连云港赣榆区·期末)化学是一门以实验为基础的学科。下列装置用于实验室制取气体,根据给出装置回答下列问题: (1)指出编号①的仪器名称: 。 (2)实验室常使用A装置制取氧气,则试管内添加的药品为 。若用C装置收集氧气,实验结束时应先 ,后熄灭酒精灯。 (3)实验室制取二氧化碳,选择的发生装置 (填字母),反应原理用化学方程式表示为 。改用F装置收集二氧化碳,则气体应从 端进入。 (4)实验室常用 检验二氧化碳气体。若某次收集过程中混有少量CO气体,应采用 方法除去二氧化碳中的CO气体。 (5)在实验室中,集气瓶被称做“万能瓶”,用它可以组装成各种用途的装置,请仔细观察下列(F~K)各个装置的特点回答问题: ①实验室若用F装置收集氢气,则氢气应从 口进入(填导管口符号)。 ②若要测量收集到的二氧化碳气体的体积,应选用 装置,集气瓶中铺一层植物油的目的是 。 ③若要除去一氧化碳中的少量二氧化碳,同时用该瓶收集较纯净的一氧化碳(CO难溶于水),应选用 装置。 11.(24-25九上·江苏常州·期末)化学兴趣小组同学进行一氧化碳还原氧化铁一体化创新实验。 【设计方案】同学们设计的制取CO2并模拟铁冶炼的实验装置如图所示。 【交流讨论】 (1)锥形瓶中发生的化学反应的方程式是 。 (2)蓬松物质Y可以防止气流将炭粉和Fe2O3粉末混合影响实验,Y可能是 。 (3)尾部注射器的主要作用有:①调节气压,防止冲塞,② 。 【实验操作】①组装仪器。 ②打开弹簧夹,双手捂住锥形瓶观察到注射器活塞向右移动。松手后活塞恢复到原处。 ③装入药品,取下针筒。 ④打开分液漏斗活塞,观察CO2传感器示数不断增大至稳定在20000ppm时,夹住左侧的止水夹,断开CO2发生装置,连接针筒。 ⑤点燃酒精喷灯先后加热玻璃管中两处固体,观察现象,得到CO2传感器示数变化图像如图所示。 ⑥装置冷却后检测实验产物。 【实验分析】 (4)步骤②中可得到的结论是 。 (5)步骤④中CO2浓度达到20000ppm时,才点燃酒精喷灯加热,其目的是:①有更多的二氧化碳气体参与反应,② 。 (6)步骤⑥中的实验操作及现象是 。 (7)由图可知,酒精喷灯先加热的固体是炭粉,理由是 。 (8)用化学方程式表示图中cd段CO2浓度上升的主要原因 。 12.(24-25九上·江苏镇江·期末)请结合下图回答问题: (1)写出有标号仪器的名称:① ,② 。 (2)用高锰酸钾制取的化学方程式为 ,用A、E装置制取时,为防止试管内粉末状物质进入导管造成堵塞或污染水槽,采取的措施是 。 (3)实验室制备的化学方程式为 ,选用发生装置C相对于装置B的优点是 ,若用F装置收集,植物油的作用是 。 (4)实验小组利用图-1数字化实验研究,加热氯酸钾时含量随温度变化情况如图-2。(已知:氯酸钾的熔点是) ①试管中发生反应的化学方程式为 。 ②由图2可知加热氯酸钾时,试管口略向上倾斜的原因是 。 ③温度低于400℃,试管内O2含量逐渐下降的原因是 。 13.(24-25九上·江苏镇江·期末)北宋王希孟的《千里江山图》描绘了祖国的锦绣河山,其颜料为各色天然矿石。 【资料】画中颜料主要用石青,石绿两种矿石,其主要成分均为碱式碳酸铜[]。假设矿石中的杂质不与酸反应,受热也不反应。 (1)再作历经千年依旧色彩艳丽,说明两种矿石常温时化学性质比较 。 【实验1】两种矿石中主要成分的性质。 (2)加热石青粉末,将产生的气体通入澄清石灰水。石灰水变浑浊的化学方程式为 。 (3)向石绿粉末中加入足量稀盐酸,观察到固体减少, (填现象),溶液变为蓝色。 【实验2】两种矿石中主要成分的组成。 (已知:浓硫酸具有强吸水性,不能吸收,碱石灰能吸收和。) (4)分别取石青和石绿的干燥样品,加热使其充分反应,并将生成的气体缓慢通过下图中的 (选填“甲”或“乙”)装置,再缓缓通一段时间的,记录实验数据于下表中。 矿石 装置 反应前 反应后 石青 浓硫酸 120g 121.8g 碱石灰 100g 108.8g 石绿 浓硫酸 120g 121.8g 碱石灰 100g 104.4g (5)石青主要成分化学式为 。 (6)两种矿石的主要成分中铜元素的质量分数:石青 石绿。(填“>”或“<”) 【实验分析】 (7)若样品未充分干燥,导致x的值 。(填“偏大”或“偏小”) 14.(24-25九上·江苏泰州海陵区·期末)水和溶液与人类生产、生活息息相关。 I.探究水的组成 (1)图1为电解水实验装置,A端为电源的 极,反应的化学方程式为 。 某小组探究电解水反应速率的影响因素,记录数据如下表(直流电,电压12V): 实验编号 温度(℃) 溶液浓度 体积(mL) 体积(mL) 电解时间(s) a 20 2% 20 9.8 54 b 20 5% 20 9.8 36.2 c 30 2% 20 9.6 46.2 d 30 5% 20 9.7 x (2)对比实验、,得到的结论是 。 (3)根据表中数据分析,实验d中的“x”可能为______(填字母)。 A.35.4 B.37.8 C.50.2 D.55.6 Ⅱ.一定温度下,大多数物质在一定量溶剂中可溶解的量是有一定限度的。 室温下,向一定量蒸馏水中加入,固体完全溶解;再加入,现象如图2. (4)观察图2中现象,烧杯③中一定是的饱和溶液,理由是 。 烧杯②中溶液的状态无法确定。某小组设计实验判断烧杯②中溶液是否饱和。 【方案一】测质量 (5)将烧杯③中的固体过滤、洗涤、烘干,称量其质量为x克,若x 10(填“>”、“<”或“=”),则烧杯②中为的不饱和溶液。 【方案二】测电导率 重复图2实验,利用电导率传感器,测定实验过程中溶液电导率的变化如图3. 电导率是衡量溶液导电能力大小的物理量。相同条件下,溶液中的离子浓度(单位体积内的离子个数)越大,电导率越强。实验中溶液体积变化忽略不计。 (6)结合图3分析,烧杯②是的不饱和溶液,理由是 。 (7)向烧杯③中加入少量______,能使溶液的电导率继续上升。 A. B.蔗糖 C. 15.(24-25九上·江苏苏州六区·期末)阅读下列材料,回答相关问题。 石油是一种非常重要的能源,主要由碳、氢元素组成,还含有少量硫、氧、氮等元素。石油开采时,向储油层注水或通入气体均可以增大油层中的压强,使石油顺利流出。处于石灰石岩层缝隙中的石油流通不畅,需要向岩层中注入稀盐酸等酸液,提高其流通能力。 石油通过输油管道输送至炼油厂,依据各成分的沸点差异,分离出汽油、柴油等多种粗产品。汽油、柴油等燃料的使用会产生大量的二氧化碳,导致温室效应加剧。 (1)依据沸点不同,从石油中分离出汽油、柴油的过程属于 (填“物理变化”或“化学变化”)。 (2)发动机工作时,汽油和吸进的空气必须成适当比例,否则尾气中CO或NO会增多。 ①发动机吸进的空气保证汽油完全燃烧,若再增大空气的吸入量,尾气中NO会增多。增多的NO主要来源于 (填字母)。 A.汽油的燃烧     B.空气中N2和O2高温下反应 ②在催化剂作用下,尾气中的CO和NO转化为两种可以参与大气循环的无毒气体,反应的化学方程式为 。 (3)向石灰石岩层中注入盐酸有助于开采岩层间的石油。 ①稀盐酸与石灰石反应的化学方程式为 。 ②向岩层中注入稀盐酸可提高石油的流通能力,其原因可能是 。 (4)输油钢铁管道易被腐蚀,下列措施有利于减缓管道腐蚀的有________(填字母)。 A.对石油进行脱水处理,去除石油中的水分 B.利用化学方法除去石油中残留的酸液 C.在管道内部覆盖防腐涂层,将石油与管道隔绝 (5)中科院研制出一种新型催化剂将二氧化碳成功转化为汽油,其流程如下。 制得汽油中所含氢元素的质量小于参加反应的氢气的质量,原因是 。 地 城 题型三 流程图题(10题) 1.(24-25九上·江苏徐州·期末)《天工开物》中记载的“炒钢法”是现代冶铁工艺的前身,主要生产过程如图所示: 下列相关说法不合理的是 A.“捣碎”的目的是增大反应物接触面积 B.“熔炼”时加入煤只能起到提供热量的作用 C.“搅拌”可以降低生铁中的含碳量 D.赤铁矿炼铁的主要原理是3CO+Fe2O32Fe+3CO2 2.(24-25九上·江苏苏州昆山、太仓、常熟、张家港·期末)氧化铁—硫化亚铁循环脱硫工艺如图所示,下列说法正确的是 A.、、、均属于氧化物 B.该循环过程需不断添加 C.该工艺的总反应方程式为 D.生成的覆盖在表面会影响脱硫效率 3.(24-25九上·江苏泰州海陵区·期末)一种提纯白磷(P4)样品的工艺流程如图(杂质不参与反应)。下列说法错误的是 A.过程I中,元素的化合价既升高又降低 B.过程II中,发生的反应不属于化合反应 C.过程III中,需要进行尾气处理 D.过程中,理论上每生成的需要消耗的 4.(23-24九上·江苏南通海门·期末)科学探测发现月球贮存有一定数量的冰尘混合物、甲烷和钛铁矿(主要成分FeTiO3)资源。人类有望利用月球上的水资源,并通过电解获取氢气为火箭提供燃料,获取的氧气可逐渐形成可供呼吸的大气层,用来满足植物和人类所需。下图是根据科学家设想的有关人类利用月球资源的流程图。 (1)得到净化水的过程中,可做吸附剂的物质有 (填一种物质名称)。 (2)该流程图中可循环利用的物质是 和 。 (3)推测流程图中的“两种金属单质”是 。 (4)根据流程图的信息,写出CO和H2反应的化学方程式 。 5.(24-25九上·江苏泰州靖江·期末)铜是人类较早冶炼的金属,黄铜矿是分布最广的铜矿物,在地表易风化为孔雀石。 I.古法炼铜 图1为古法炼铜流程,以孔雀石和木炭为原料,经高温煅烧、冷却得到块状金属铜。 查阅资料:①孔雀石的主要成分为碱式碳酸铜; ②铜的熔点为,氧气充足时炭火的温度可达左右。 (1)碱式碳酸铜受热分解的化学方程式为 。 (2)该工艺中木炭主要有两个作用:① ;② 。 (3)球形容器封盖后保留细小通气孔的目的是 。 (4)此法冶炼产物是铜块而不是散落在木炭中的铜颗粒,原因是 。 II.现代炼铜 图2为现代工业用黄铜矿火法炼铜的部分流程。 (5)工业上常用石灰浆吸收炉气中的,生成物之一为,试标出中硫元素的化合价 。 (6)吹炼过程中反应为:,其中X的化学式为 。 (7)精炼时,竖炉内部进气管常设计成环形(如图3),该设计的优点是 。 6.(24-25九上·江苏宿迁沭阳县·期末)煤是重要的能源,也是化工产品的生产原料。 (1)随着煤、石油等 (填“可再生”或“不可再生”)能源大量消耗,开发更多的新能源显得相当重要。 (2)乌黑的煤炭经过化学加工合成天然气的工艺流程如图所示。 ①为使煤炭在气化炉中充分反应,可以进行的操作是 。 ②“变换炉”中一氧化碳和水蒸气在一定条件下反应,反应后CO含量降低,则气体含量增加的是 。 ③合成天然气(CH4)燃烧的化学方程式是 。 (3)合成塔中主要是CO和H2反应生成CH4和H2O。若将CO和H2按分子数之比为1:3混合,在催化剂的作用下合成CH4,当合成塔中含量不再发生变化时(平衡时),测得各气体成分含量与压强的关系如图所示。根据图像分析,为促进该反应的进行,应控制压强在 (填“高”或“低”)压区。(注:增大压强,有利于甲烷生成) 7.(24-25九上·江苏南通通州区、如东县·期末)某研究学习小组利用甘蔗榨取蔗糖(C12H22O11)制备ClO2,并利用ClO2制备高效氧化剂、漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)的流程图如图: 已知:①二氧化氯(ClO2)常温常压下是一种黄绿色气体,其浓度过高时易发生爆炸,极易溶于水,但不与水反应。 ②NaClO2易溶于水,难溶于乙醇,其饱和溶液低于38℃时析出的晶体是NaClO2•3H2O(如图所示)。NaClO2高于60℃时易分解。 (1)“压榨”属于 (填“物理变化”或“化学变化”)。 (2)“反应1”的原理为:48NaClO3+C12H22O11+24H2SO4=48ClO2↑+12CO2↑+24Na2SO4+35H2O。用该方法制备ClO2的优点是不易发生爆炸,其原因是 。 (3)为了提高“吸收”阶段ClO2的吸收率,一是采用真空泵将ClO2引入蒸馏水中吸收;二是保持吸收液的温度在 (填“较高”或“较低”)水平。 (4)“反应2”中会生成NaClO2溶液和氧气,请写出“反应2”中发生反应的化学方程式 。 (5)获得无水NaClO2的操作:先经一系列提纯获取NaClO2溶液,然后在保持 ℃时蒸发,当出现较多固体时,立即过滤,用 (填试剂名称)洗涤固体2-3次,在一定温度下干燥,得到无水NaClO2。 8.(24-25九上·江苏南京鼓楼区·期末)煤的综合利用是重要的研究课题。利用煤获得甲烷的一种简化工艺流程如图所示。 (1)煤在进入“反应室1”前,通常进行粉碎处理,目的是 。 (2)“反应室2”中的反应在一定条件下进行,请写出该反应化学方程式 。 (3)化学兴趣小组用如图所示装置探究从“反应室3”导出并冷却至室温的气体的组成。实验测得:反应前后装置甲硬质玻璃管中固体的质量减少m1g,装置乙和装置丙的质量分别增加m2g和m3g。 (已知:H、CO、CH4均可还原氧化铜CH4+4CuO4Cu+CO2+2H2O;浓硫酸可吸收水;碱石灰能吸收二氧化碳和水;装置中试剂均足量) ①装置甲中硬质玻璃管内出现 (填现象),证明反应已经发生。 ②装置丙中碱石灰的作用是 。 ③装置乙、丙的位置 (填“能”或“不能”)颠倒,理由是 。 ④下列说法不正确的的是 。 A.若9m3<11m2,则说明该气体中一定不含CO B.若9m3>11m2,则说明该气体中一定不含H2 C.若9m3=11m2,则说明该气体中一定只含CH4 D.若m1<m2+m3,则说明该气体中一定含有CO ⑤请指出上述实验装置中的一个明显缺陷 。 9.(24-25九上·江苏南通崇川区·期末)利用硫酸锰()制备新型电池材料的一种工艺流程如下: (1)“沉淀”反应是。该反应属于基本反应类型中的 反应。 (2)“操作X”的名称是 。 (3)“洗涤”的目的是除去表面附着的可溶性杂质。检验否洗涤干净时,可取少量最后一次洗涤液,向其中加入 溶液,若无沉淀生成,说明已经洗涤干净。 (4)通过“打浆”,分散成细小颗粒,形成悬浊液。“打浆”对后续“氧化”的作用是 。 (5)“氧化”时,与氧气反应生成锰的氧化物。锰元素能形成MnO、、和等多种氧化物。 ①60℃时与反应生成和,该反应的化学方程式为 。 ②通空气8小时左右,“氧化”所得固体产物几乎全部为;继续通空气,产物中锰元素质量分数会减小,原因是 。 10.(24-25九上·江苏宿迁沭阳县·期末)镁是一种重要的金属材料,在生产和生活中有广泛的应用。 (1)发现制取镁。德国生物学家韦尔斯泰特最早发现了叶绿素中含有镁,这里的镁是指______。(填序号) A.单质 B.原子 C.元素 (2)了解认识镁。图1为镁原子的结构示意图,图2为镁元素价类二维图。图3为CO2与H2在MgO和Pd联合催化下实现CO2再利用的反应机理图(虚线处部分中间产物略去)。 ①图1中X的数值为 。 ②图2中A的化学式为 。 ③写出图3中总反应的化学方程式 。 (3)如图为含有镁元素的盐MgCl2与Ba(OH)2溶液反应前后溶液的微观示意图: ①两者混合后发生反应的微观粒子为 。 ②通过分析物质的微观构成,可以预测其某些性质。请根据Ba(OH)2溶液的微观示意图,推测其性质,其中合理的是 (填字母)。 A.其水溶液能使无色酚酞溶液变红 B.其水溶液和CO2不反应 C.其水溶液能与硫酸铜溶液反应 11.(24-25九上·江苏泰州靖江·期末)氢气的开发利用是氢能研究的热点。 I.氢气的发现和制备 (1)1766年,英国科学家卡文迪许用铁与稀盐酸作用,制得了可燃性的,同时还得到了浅绿色的氯化亚铁溶液,该反应属于 反应(填基本反应类型)。 (2)甲烷和水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一,主要流程如图1: ①对于化学反应中发生元素化合价变化的生成物:有元素化合价升高的生成物叫氧化产物,有元素化合价降低的生成物叫还原产物。“水化”过程中,氧化产物是 。 ②“分离”过程在水溶液中进行,在溶液中发生化合反应生成,该反应的化学方程式为 。 ③从溶液中分离出晶体的操作是 (填操作名称)。 II.氢气的储存和释放 可用于化学储氢,其储氢与释氢过程如图2所示。 (3)储氢反应需要在高温和隔绝空气的条件下进行,隔绝空气的原因是 。 (4)释放出的氢气可用作氢燃料电池,氢燃料电池工作时将化学能转化为 能和少量热能。 III.氢气在工业生产中的应用 (5)合成氨工艺中,氢气与氮气在高温、高压、铁触媒作用下能合成氨气,该反应的化学方程式为 。 (6)可从空气中获得,是利用空气中各成分的 不同将空气成分进行分离。 (7)是铁触媒的主要成分。合成氨催化过程中因部分与反应使催化剂“失效”。在一定温度下可用将其“再生”,原理如图3所示。“再生”过程中铁元素的质量分数 (填“变大”、“不变”或“变小”)。 12.(24-25九上·江苏无锡·期末)氨气(NH3)在环境领域应用广泛,可用于烟气脱硝。一种合成氨的新方法流程如下。 (1)“分馏塔”中利用氮气和氧气的 不同,将氮气和氧气分离开来。 (2)“电解槽”中发生反应的化学方程式是 。 (3)“反应槽1”中反应前后氮元素的化合价 (填“升高”、“降低”或“不变”)。 (4)“反应槽2”中Li3N可与H2O发生反应,生成的LiOH和NH3的质量比为 。 (5)流程中,可循环使用的物质有: 和 (填化学式)。 (6)烟气脱硝的化学方程式是,R的化学式为 。 13.(24-25九上·江苏南通海门区·期末)以下为制备纳米的一种流程: (1)实验室中进行操作1、2时,所用玻璃仪器有 、玻璃棒和烧杯。 (2)过程中的生成物可直接应用于流程的是 。 (3)为了提高“酸溶”速率,可采取的措施有 (写出一条即可);写出“酸溶”时发生反应的化学方程式 。 (4)用材质的容器 (填“能”或“不能”)盛放盐酸。 (5)“转化”时参加反应的和的分子个数比为 。 (6)经过“操作2”得到的是一种重要的化工原料,要配制的溶液,需要的溶液 g。 14.(24-25九上·江苏苏州昆山、太仓、常熟、张家港·期末)化学在人类发展中发挥着重要作用。 I、化学与传统文化 (1)《吕氏春秋》中“金(指铜)柔锡柔,合两柔则刚”,说明合金的硬度一般比各成分金属 (填“大”或“小”)。 (2)《淮南万毕术》中“曾青得铁则化为铜”,该反应属于 (填基本反应类型)。 (3)《天工开物》中“煤饼烧石成灰”,“灰”指生石灰(主要成分是)。“灰”遇水成“浆”,该反应的化学方程式为 ,“浆”属于 (填“溶液”、“悬浊液”或“乳浊液”)。 II、化学与化工生产 高锰酸钾是一种重要的化工产品。制取高锰酸钾的工艺流程如下图所示。 (4)“氧化”步骤中,化合价发生改变的元素是 (填元素符号)。 (5)“电解”步骤中,能量的转化形式为 。 (6)流程中可循环利用的物质是 。 15.(24-25九上·江苏无锡·期末)我国氢能产业历经灰氢→蓝氢→绿氢的迭代。 Ⅰ.甲烷制氢:利用甲烷催化制氢的一种原理如图所示。 (1)甲烷和水蒸气在高温和催化剂作用下反应生成一氧化碳和氢气,反应的化学方程式是 。 (2)部分氢气通过透氢膜与膜外侧通入的氧气反应,生成水,产生的能量可以提供给甲烷与水反应。由此可知氢气和氧气的反应属于 (填“放热反应”或“吸热反应”)。 Ⅱ.氨气制氢:我国已经建成首座氨制氢加氢站,其一种生产流程如图所示。 (3)液氨罐中氢元素质量分数为16%,该罐中物质属于 (填“混合物”或“纯净物”)。 (4)汽化器中液氨变为氨气,从微观角度分析,汽化器中发生改变的是 。 (5)裂解炉中氨气在铁基催化剂和410℃条件下分解为N2和H2,反应的化学方程式是 。 Ⅲ.水制氢:利用太阳能光伏电池将水转化为氢能是一种理想途径,其中一种装置模型如图所示。通过控制开关连接K1或K2,可交替得到H2或O2。 (6)Ni(OH)2中Ni的化合价是 。 (7)下列叙述正确的是 (填序号)。 a.图中电极3中NiOOH可以循环使用 b.开关连接K1时,电极1附近产生的气体是H2 c.太阳能将水转化为氢气相比传统电解水制氢气更加节能、成本低 地 城 题型四 计算题(10题) 1.(24-25九上·江苏泰州海陵区·期末)利用氧化镁分解氯化铵制氨气,其物质转化如图所示,下列有关说法正确的是 A.该方案便于和HCl的分离 B.第2步的化学方程式: C.理论上每生成,需补充 D.理论上分解,可获得 2.(24-25九上·江苏扬州邗江区·期末)CH4的燃烧反应在黑色固体M的作用下分两步进行,其原理如图所示。下列有关说法正确的是    A.物质M可能是Cu(OH)2 B.整个过程中只有氧元素的化合价发生改变 C.整体上,每消耗16g CH4,需要提供32g O2 D.反应①中每消耗16g CH4,需要消耗640g M 3.(24-25九上·江苏扬州仪征·期末)利用太阳能分解制,可用“氧缺位铁酸铜”作催化剂,其物质转化如图所示。下列说法不正确的是 A.“铁酸铜”分解产生了氧气 B.“氧缺位铁酸铜”与水反应产生氢气是置换反应 C.中的含氧量比要高 D.该转化过程中产生和的质量比为 4.(23-24九上·江苏南通海门区·期末)氧化锌既可与酸反应,也可与碱反应。与碱反应的原理为。向含氢氧化钠的溶液中缓慢加入氧化锌粉末,反应过程中、,的质量随加入氧化锌的质量变化如图所示。下列说法不正确的是 A.物质的化学式为 B.中 C.化学方程式中 D.将剩余的氢氧化钠全部反应完,需再加氧化锌 5.(23-24九上·江苏句容·期末)使用特殊的催化剂在光照(hv)条件下实现了CO2和H2催化转化为 C4H10,其中转化关系如图所示。下列说法不正确的是 A.转化过程①和②中,氢元素化合价发生了变化 B.从CO2到C4H10的转化是一个储存能量的过程 C.过程③中,理论上参加反应的C4H10和O2的分子个数比是1:13 D.理论上,每88tCO2完全转化为C4H10,需消耗13tH2 6.(24-25九上·江苏南通海安·期末)葡萄糖((C6H12O6)易溶于水,广泛应用于医药、食品、化工等行业。可从葡萄干中分离获得,也可由淀粉水解得到:(C6H10O6)n+nH2O→nC6H12O6. (1)葡萄糖中碳、氢、氧元素的质量比为 (填最简整数比)。 输液时,常用葡萄糖(C6H12O6)注射液。如图为葡萄糖注射液的部分标签图: (2)该溶液中取出10mL,则取出溶液中溶质的质量分数为 。 (3)若用40%的葡萄糖溶液配制2000mL上述葡萄糖注射液,需40%的葡萄糖溶液和水分别多少克? (4)81t淀粉理论上可以生产多少t葡萄糖?(假定产率为80%) 7.(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 8.(24-25九上·江苏宿迁泗阳县·期末)某兴趣小组用大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳:取15g大理石于烧杯中,逐渐加入50g稀盐酸(杂质难溶于水,且不与酸反应),恰好完全反应,实验数据如图。 (1)15g大理石完全反应时生成二氧化碳的质量为 g。 (2)所用稀盐酸的溶质质量分数(写出计算过程,结果精确到0.1%)。 9.(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? 10.(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。 地 城 题型五 综合应用题(30题) 1.(24-25九上·江苏盐城阜宁县·期末)实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和,是我国政府对国际社会的重要承诺。为此化学兴趣小组对二氧化碳开启了探究之旅。 【活动一】调查碳循环 (1)观察图1,消耗二氧化碳的途径有 。(写一条) (2)调查发现,我国的碳排放80%以上来自能源使用。要减少能源使用对大气中二氧化碳含量的影响,下列措施不可行的是___________。(填字母)。 A.严禁使用化石燃料煤、石油等 B.捕集能源使用过程中生成的,进行封存 C.处理改进技术,提高能效 D.大力推广使用干冰实现人工增雨,缓解旱情 【活动二】的制备与收集 注:浓硫酸可以用于吸收二氧化碳中的水蒸气。 (3)如图2所示的装置中,仪器X的名称为 。 (4)实验室用大理石与稀盐酸制备二氧化碳的化学方程式为 。 (5)要组装一套“随开随用,随关随停”的装置,用于制备并收集干燥的二氧化碳,在图2、图3中选择合适装置并连接,其正确的接口连接顺序是 (填字母序号)。 (6)利用如图3实验所示装置研究的性质。 ①证明能与水反应的现象是 。 ②一段时间后澄清石灰水变浑浊,请写出相关的化学方程式 。 【活动三】二氧化碳的应用——自制汽水 【查阅资料】自制汽水需使用白糖、果汁、碳酸氢钠、柠檬酸和水(注意:应使用食品级的碳酸氢钠和柠檬酸)。 【进行实验】同学们按如图4步骤自制汽水。 【交流讨论】 (7)步骤②要用凉开水是因为温度越低,气体的溶解度 填(“越大”或“越小”)。步骤③加入柠檬酸后,刚开始柠檬酸和碳酸氢钠反应产生大量气泡,但旋紧瓶塞后汽水中的气泡会逐渐变少直至不再冒出。气泡变少直至消失的原因是 。 【活动四】二氧化碳的捕捉与封存 (8)“碳捕捉与封存”是我国的一项先进技术。方式之一是将捕获的直接注入深海。其次被固态封存起来的(又称“干冰”)能用于冷藏食物,从构成物质的微粒视角分析,干冰制冷过程主要改变的是 (填“分子本身”或“分子间的间隔”)。 【活动五】二氧化碳的资源化利用 (9)我国科学家在国际上首次实现了二氧化碳到淀粉的人工合成,其中二氧化碳制取甲醇环节的微观示意如图5所示,该反应的化学方程式为 。 2.(24-25九上·江苏南通通州区、如东县·期末)二氧化碳是一种常见的气体。同学们开展了有关二氧化碳的实验学习。 I.制取二氧化碳 (1)装置B中仪器a的名称为 。 (2)用注水法检查装置B气密性的方法是: ,向长颈漏斗内注水,若长颈漏斗内形成一段稳定的液柱,说明装置不漏气。 (3)为控制反应的发生与停止,实验室制备并收集一瓶二氧化碳气体时,选用的一套装置是 (填字母)。 Ⅱ.二氧化碳与水反应 (4)用图1所示实验研究CO2的性质。证明CO2能与水反应的现象是 。 Ⅲ.二氧化碳与氢氧化钠的关系 【问题】二氧化碳与氢氧化钠能否发生化学反应? 【实验】同学们取氢氧化钙溶液和氢氧化钠溶液进行了如图2所示实验。 (5)实验甲中发生反应的化学方程式为 。 【结论】甲中溶液变浑浊证明二氧化碳能与氢氧化钙溶液发生反应。 实验乙中无明显现象,得到二氧化碳不能与氢氧化钠溶液发生反应的结论。 【反思】有同学认为实验乙得出的结论不合理,即无明显现象并不能证明不发生反应,于是设计了三个实验方案证明二氧化碳是否能与氢氧化钠溶液发生反应,方案一、方案二如图3所示。 (6)借助压强传感器,先后向方案一的如图a所示三颈烧瓶内推入等体积的两种液体,测得瓶内压强变化如方案一的如图b所示。首先注入瓶中的是 (填“水”或“氢氧化钠溶液”)。对比曲线中 段,可证明二氧化碳能与NaOH发生反应。 (7)已知:通常状况下1体积水能溶解1体积二氧化碳。方案二所示装置气密性良好,集气瓶容积均为250mL。判断氢氧化钠与二氧化碳发生反应的现象是 。 (8)已知:氢氧化钠与二氧化碳可发生反应生成碳酸钠;氢氧化钠易溶于乙醇;碳酸钠微溶于乙醇。 ①现有40g质量分数为10%的氢氧化钠的乙醇溶液,将其稀释成4%的氢氧化钠的乙醇溶液,需加入 g乙醇。 ②选择合适的试剂设计实验证明氢氧化钠能与二氧化碳发生反应。简述实验方案(包括操作、现象和结论) 。(实验中可选用的试剂:4%的氢氧化钠的乙醇溶液、4%的氢氧化钠溶液)。 3.(24-25九上·江苏徐州·期末)回答下列问题: (1)在水溶液中铁可以置换出含铜化合物中的铜,如铁可以置换出CuSO4溶液中的铜,反应的化学方程式为 。 在没有水的干态条件下,铁能否置换出含铜化合物中的铜吗?于是同学们对此问题进行深入探究。 【实验探究】 (2)按图1连接装置,挤压胶帽,若观察到 ,说明装置不漏气。 将铁粉与CuO粉末充分混合,装入玻璃管内,用酒精喷灯对准试剂加热;很快出现红热现象,并产生红色固体;据此可知,铁与CuO在高温条件下可以反应。 待红色固体不再增加,停止加热,至玻璃管冷却到室温倒出反应后的混合物,观察到既有红色固体也有黑色固体。 【提出问题】铁与CuO反应生成的红色固体和黑色固体分别是什么物质? 【查阅资料】 ①CuO被还原时还可能生成红色的Cu2O(氧化亚铜)且Cu2O+H2SO4=CuSO4+H2O+Cu; ②Fe3O4、氧化亚铁均为黑色,但仅有Fe3O4能被磁铁吸引;Fe3O4不能与CuSO4溶液反应。 【实验验证】 (3)填空: 操作步骤 实验现象 实验结论 ①用磁铁靠近反应后的混合物 黑色固体全部被吸引同时分离出红色固体 黑色固体可能是Fe、Fe3O4 ②取上一步被磁铁吸引的黑色固体,加入过量CuSO4溶液 溶液变为 ,色黑色固体 实验中Fe过量:实验中生成的黑色固体是Fe3O4 ③取步骤①中分离出的红色固体10g,加入过量稀硫酸,充分反应后,过滤洗涤干燥,得到9.84g红色固体 红色固体部分溶解得到蓝色溶液 实验中生成的红色固体为 从上可知,铁与CuO在高温下能反应,其中发生置换反应的化学方程式是 。 【拓展延伸】 (4)进一步对铁粉与CuO粉末不同质量比对反应现象的影响进行探究,实验记录见表: 质量比(铁粉均取1g) 实验现象 1:1 明显 1:2 不明显 1:3 不明显 基于表中铁粉与CuO粉末最佳质量比,继续探究铁粉与CuO同一配比、不同用量对反应现象的影响。分别称取0.5g、1g、1.5g、2g、2.5g的铁粉和CuO粉末,均匀混合后进行实验,实验结果见图2。由此,可以得出的结论是 (填字母)。 a.铁粉过量时实验现象最为明显 b.反应持续时长总体上随铁粉和CuO混合物总质量的增加而增加 c.铁粉与CuO粉末的混合程度对实验现象没有影响 (5)若将图1装置中的水更换为澄清石灰水,该装置 (填“还能”或“不能”)进行“加热铜绿”的实验。 4.(24-25九上·江苏宿迁沭阳县·期末)过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体。在一次科技活动中,化学兴趣小组设计了如图所示的实验,其中A、C是包有过氧化钠的棉花,B是未包过氧化钠的棉花。实验中观察到A、C棉花依次燃烧,B棉花未燃烧。 (1)图中B处棉花包起到的作用是 。 (2)观察图实验,可知可燃物燃烧应具备的条件是 。 【提出问题】上述实验中是如何给棉花提供燃烧条件的? 【查阅资料】①Na2O2与稀盐酸反应时,生成NaCl、H2O和O2。②在常温下Na2O2与CO2、H2O均能发生化学反应。③无水硫酸铜为白色固体,吸水后变为蓝色。④B装置装的饱和碳酸氢钠溶液的作用是除去二氧化碳气体中的氯化氢气体。 【实验设计】经过讨论,小组同学设计了如图所示的实验装置进行实验探究。 【实验步骤】①检查整套装置的气密性;②把相关的试剂放入对应的仪器内;③用力推动针筒的活塞,把盐酸注入试管内;④一段时间后,在P处放置一根带火星的木条,观察现象。 【实验现象】 (3)①无水硫酸铜 (填“没有”或“变成”)蓝色;②E中澄清的石灰水变浑浊;③P处带火星木条 。 【实验分析】 (4)图2中,C装置的作用是 。 由于Na2O2与CO2反应放出热量,使烧杯E中石灰水温度升高,由于Ca(OH)2溶解能力随温度升高而减小,因此升温导致E装置中饱和石灰水析出固体Ca(OH)2,产生浑浊。 【实验结论】①Na2O2和CO2反应产生氧气。②Na2O2和CO2反应过程中伴随能量变化,使图1中的棉花温度达到其着火点。 【拓展提高】 (5)①Na2O2和CO2反应除生成氧气外,还生成了一种固体,学生甲认为生成的固体是NaOH,学生乙认为是Na2CO3,你认为 同学的猜想是错误的,你判定的依据是 。②写出Na2O2和CO2反应的化学方程式 。 5.(24-25九上·江苏南通海门区·期末)化学研究小组为验证氢气在空气中燃烧是否有过氧化氢产生进行了如下实验。 资料:①一定条件下,氢气在空气中燃烧除生成水外,还可能生成过氧化氢; ②过氧化氢溶液能使无色的淀粉碘化钾溶液变成蓝色。 【实验一】氢气的制取 (1)图1使用注射器相比于使用长颈漏斗的优点是 ;图1发生反应的化学方程式为 。 【实验二】氢气的燃烧 研究小组设计了如图2所示的A、B、C三个实验,首先在三个实验的三支试管中分别加入1mL淀粉碘化钾溶液,随后点燃氢气并收集液体产物,实验现象记录如表。 试管编号 A B C 实验现象 溶液呈无色 溶液呈蓝色 溶液呈无色 (2)点燃氢气之前,还需要进行的操作是 。 (3)过氧化氢与碘化钾能反应生成 ,该物质能使淀粉变蓝。 (4)通过对比实验可知氢气燃烧是否生成过氧化氢与 、 (填写条件)有关。 (5)“实验A”没有收集到过氧化氢,可能与过氧化氢 (填写一性质)有关。 (6)通过查阅资料可知在有酸存在的条件下,过氧化氢溶液与淀粉碘化钾溶液反应的速度加快,请设计实验验证 。(包括操作、现象和结论,实验中须用到的试剂:3%的过氧化氢溶液、淀粉碘化钾溶液、稀硫酸、蒸馏水) 6.(24-25九上·江苏南通海安·期末)铜器在自然界中保存不当,会发生化学反应生成锈斑,需要定期除锈、抛光。某化学兴趣小组对某铜器铜锈成分及抛光过程进行以下探究。 任务一:分析铜锈成分 【查阅资料】①常见铜锈成分有碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3(绿色)和CuO(黑色)。浓硫酸具有较强的吸水性。 ②碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3受热(200~220℃)易分解,分解产物有氧化铜、二氧化碳和水;氧化铜800℃以下不分解,和硫酸反应生成硫酸铜和水。 【提出问题】铜器表面锈斑成分是什么呢? 【作出假设】 (1)猜想一:锈斑是碱式碳酸铜; 猜想二:锈斑是氧化铜; 猜想三:锈斑成分是 。 【实验验证】 (2)根据锈斑颜色,可以否定猜想 。 按如图所示装置进行实验: (3)将22.2g干燥的锈斑固体充分加热,观察到A中绿色物质变黑,C中出现浑浊现象,测得B中反应前后增重了1.8g,证明猜想 正确。C中反应的化学方程式为 (酒精灯外焰最高温度519℃)。 任务二:探究化学抛光原理 除锈、打磨后的铜器表面仍有许多微小凸起(铜),某环保型化学抛光液中含有H2SO4和H2O2,能够有效除去凸起的铜,使表面平整。 【查阅资料】 (ⅰ)抛光总反应H2O2+Cu+H2SO4=CuSO4+2H2O (ⅱ)H2O2易分解,分解速率与温度、CuSO4(催化剂)和H2SO4的浓度有关。 【实验探究】实验操作及现象如下: 试管 试剂 现象 ① 铜丝+1mL稀H2SO4 无明显现象 ② 铜丝+10mL30%H2O2 铜丝表面产生黑色氧化膜(CuO) ③ 铜丝+10mL30%H2O2+1mL稀H2SO4 铜丝表面变光亮,溶液变蓝 【讨论分析】 (4)抛光过程包含过程1和过程2. 过程1:产生氧化膜。反应的化学方程式为 。 过程2:除去氧化膜。除去氧化膜的物质为 (填化学式)。 (5)实验测得:试管③出现蓝色的同时,反应的速率迅速增大。其可能的原因是 。 任务三:探究抛光过程中,H2SO4浓度对H2O2分解速率的影响 (6)设计实验证明H2O2分解速率与H2SO4的浓度有关,简述实验方案(包括操作、现象和结论) 。(实验中须使用的试剂:10mL30%的H2O2、1mL5%的H2SO4、1mL10%的H2SO4) 7.(24-25九上·江苏泰州海陵区·期末)铜是人类较早冶炼的金属,铜及其化合物对于促进生产发展发挥了重要作用。 I.认识铜锈 (1)铜锈的主要成分是,颜色为 色。从元素角度分析,铜生锈主要是与空气中的、和 共同作用的过程。 (2)加热的粉末,固体质量及成分随温度变化的曲线如图1. ①温度高于 ℃时,开始分解为、及一种常温下常见的液体。 ②ab段固体质量没有减少的原因是 。 ③温度高于时,分解为和铜元素的另一种氧化物。 结合图中数据分析,该氧化物中铜元素和氧元素的质量比为 。 Ⅱ.探究含铜离子溶液的颜色 (3)稀盐酸可用于除去铜锈。反应方程式为: ①X的化学式为 。 ②向中加入适量稀盐酸,振荡。现象:固体逐渐溶解, ,溶液由无色变为绿色;再加入一定量蒸馏水稀释后,溶液由绿色变为蓝色。 查阅资料:氯化铜溶液中,当氯离子浓度较大时,铜离子在水中以黄色的“四氯合铜离子”和蓝色的“四水合铜离子”两种形式存在,混合后呈绿色;当氯离子浓度较低时,铜离子主要以“四水合铜离子”形式存在,溶液呈蓝色。 ③图2为两种离子的结构示意图,“四水合铜离子”符号为,则“四氯合铜离子”的符号为 (填字母)。 A.    B.    C. ④为证明上述实验中溶液颜色变化与氯离子浓度有关,设计如下实验方案:取溶液于小烧杯中, (补充实验方案的操作和现象,供选试剂:固体,固体) Ⅲ.制备氯化铜 常用作媒染剂、杀虫剂等。与稀盐酸在持续通入空气的条件下反应生成。对该反应有催化作用,催化原理如图3所示。 已知:化学变化中,若有物质得电子,则必有物质失电子,且得失电子总数相等。 (4)反应中,每个失去 个电子变为,参加反应的和的个数比为 。 8.(24-25九上·江苏南京建邺区·期末)某化学兴趣小组进行木炭还原氧化铜的实验,并对气体产物开展相关探究。 【实验1】装置如图甲。 (1)木炭还原氧化铜的化学方程式为 。 (2)实验结束时撤出导管,停止加热,未用弹簧夹夹紧乳胶管,可能导致的后果是 (用化学方程式表示)。 (3)从理论上看,木炭与氧化铜的质量比为 (填最简整数比)时,两者恰好完全反应。但本实验所用的木炭与氧化铜的质量比为1:10,即木炭需要略过量才能使氧化铜全部被还原,其主要原因是 。 【提出问题】生成的气体中是否含有一氧化碳? 【实验2】小明同学将木炭和氧化铜(质量比为1:10)置于充满氦气的密闭容器内反应,用和CO传感器测得容器内气体含量如图乙所示。 【分析与结论】 (4)①图乙曲线中段变化的原因是 (用化学方程式表示)。 ②木炭与氧化铜质量比为1:10时,充分反应后气体产物为和CO。 【实验3】 (5)小华同学设计了图丙所示实验方案,也成功验证了【实验2】中的结论。请完成实验报告。 实验步骤 实验现象 实验结论 缓缓通入干燥的一段时间。 气体产物为和CO 【拓展提升】 (6)根据理论计算,若CuO与C反应的气体产物为和CO,则参加反应的CuO与C的质量比n的取值范围是 。 9.(24-25九上·江苏宿迁宿城区·期末)某兴趣小组为验证质量守恒定律,在老师指导下做了镁条在空气中燃烧的实验。 (1)取一段用砂纸打磨好的镁条,用坩埚钳夹持,用酒精灯外焰加热。观察到镁条在空气中剧烈燃烧,发出耀眼白光,产生大量白烟,写出该反应的化学方程式 。 【提出质疑】 (2)小明发现燃烧产物的质量大于反应物镁条的质量,认为这个反应不遵循质量守恒定律。你 (填“同意”或“不同意”)小明的观点。 【实验探究】兴趣小组按如图所示装置进行实验,验证了质量守恒定律,却意外发现产物中还有少量黄色固体。 【提出问题】黄色固体是什么呢? 【查阅资料】①镁能与氮气反应生成黄色的氮化镁固体; ②氮化镁可与水剧烈反应产生氨气,氨气能使湿润 的红色石蕊试纸变蓝。 【作出猜想】黄色固体是氮化镁。 【实验探究】 (3)请设计实验,验证猜想。 实验操作 实验现象 实验结论 取足量的黄色固体加入试管,然后滴入少量的 ,并将 放在试管口 产生气泡, 。 猜想正确 【反思交流】 (4)请写出镁条与氮气反应的化学方程式: 。 (5)小组同学通过交流反思得到启示:验证质量守恒定律时,有气体参与或生成的反应需要在 装置中进行。 10.(24-25九上·江苏南京秦淮区·期末)我国提出2030年前碳达峰、2060年前碳中和的战略目标。“碳达峰”“碳中和”中的“碳”一般指二氧化碳。 【知识回顾】二氧化碳对环境的影响。 (1)人和动植物的呼吸、化石燃料的燃烧消耗氧气,产生二氧化碳;而绿色植物等的 吸收二氧化碳,释放氧气。自然界中存在碳循环,大气中二氧化碳的含量相对稳定。 (2)近几十年来,大气中二氧化碳的含量不断上升,导致 ,全球变暖。 【资料卡片】采用物理、化学等方法,能够捕集、利用与封存二氧化碳。 (3)海水能吸收二氧化碳,其原理比较复杂。其中,二氧化碳与水反应的化学方程式为 。 (4)一些科学家利用太阳能加热的反应器捕集空气中的二氧化碳并将其释放(流程如下图所示)。图中A、B、C三处气体中,二氧化碳的含量由高到低依次是 (填字母)。 (5)澄清石灰水和氢氧化钠溶液都能吸收二氧化碳,主要是因为它们所含的氢氧根离子能与二氧化碳发生反应。3.7g氢氧化钙固体和xg氢氧化钠固体中含有相同质量的氢氧根离子,x= 。 【提出问题】 在澄清石灰水和氢氧化钠溶液中,实验室更适宜用哪一种试剂吸收二氧化碳?某化学学习小组的同学进行了以下探究。 【查阅资料】 物质 氢氧化钙 氢氧化钠 20℃时的溶解度/g 0.165 109 【配制溶液】 (6)20℃时,称取3.7g氢氧化钙固体和上述计算出的xg氢氧化钠固体,分别放入两个盛有100g水的烧杯中,用玻璃棒充分搅拌,使固体溶解并恢复至20℃,此时观察到的现象是 。 (7)再经过一步过滤操作,得到澄清石灰水。把配制好的澄清石灰水和氢氧化钠溶液分别装入试剂瓶中,备用。关于上述两种溶液,下列说法不正确的是_______(填字母)。 A.两种溶液都是20℃时的饱和溶液 B.两种溶液中含有相同质量的氢氧根离子 C.如果加热澄清石灰水,澄清石灰水不会变浑浊 D.如果向氢氧化钠溶液中继续加入氢氧化钠固体,会出现吸热现象 【实验探究】 用注射器分别吸取20mL上述两种溶液,进行下图所示实验。 已知:等体积的两种溶液中溶剂吸收二氧化碳的量大致相等。 (8)快速推动注射器活塞,向集气瓶内分别注入20mL上述两种溶液,得到瓶内气体压强随时间变化的两条曲线如图所示。请在图中方框内填写曲线所对应的实验序号 。 【得出结论】 (9)根据以上实验,在澄清石灰水和氢氧化钠溶液中,实验室更适宜用哪一种试剂吸收二氧化碳?请写出答案,并从溶解度的角度进一步说明理由: 。 【拓展提升】 据报道,我国科学家在国际上首次实现了二氧化碳在温和条件下与氢气通过一步反应近100%选择性转化为乙醇。基于该研究成果,学习小组的同学设计了如图所示二氧化碳资源化利用的流程。 【进行计算】 (10)该流程中,每加入81kg水,理论上最多能将 kg二氧化碳转化为乙醇。 11.(24-25九上·江苏苏州六区·期末)某小组同学探究影响H2O2分解反应速率的因素。 (1)利用图-1所示装置探究影响H2O2分解反应速率的因素,实验方案如下表。 实验编号 H2O2溶液 蒸馏水 催化剂 温度/℃ 质量分数 V/mL V/mL a 10% 10 20 无催化剂 20 b 10% 10 20 0.5g MnO2固体 20 C 10% 15 x 0.5g MnO2固体 20 ①H2O2在MnO2催化下反应的化学方程式为 。 ②设计实验a和b的目的是 。 ③设计实验b和c的目的是探究溶液浓度对H2O2分解反应速率的影响。实验中x的数值为 。 ④测得反应过程中锥形瓶内气体压强随时间的变化曲线如题26图-2所示。能证明H2O2溶液浓度对H2O2分解反应速率有影响的证据是 。 (2)室温下,用溶质质量分数为30%的H2O2溶液进行如题26图-3所示的实验探究,实验现象如下表。 组别 试管内的现象 带火星木条伸入试管后的现象 a 几乎看不到气泡 木条不复燃 b 铜丝表面有细小气泡 木条不复燃 c 几乎看不到气泡 木条不复燃 d 试管内分布较多气泡 刚开始伸入,木条仅发亮一段时间后再次伸入,木条能复燃 e 铜丝表面产生大量气泡,管壁发烫,溶液逐渐变蓝。与d中溶液颜色相近时抽出铜丝,仍剧烈反应 木条复燃 已知:CuSO4溶于水形成自由移动的铜离子和硫酸根离子。 ①结合a和b的现象分析,最适合盛放H2O2溶液的容器是 (填字母)。 A.广口瓶    B.细口瓶    C.铜制容器 ②对比c和d的现象,加快H2O2分解的微粒可能是 (填微粒符号)。 ③实验e中H2O2快速分解,该实验中导致H2O2分解速率加快的主要原因可能有 。 12.(24-25九上·江苏无锡·期末)为探究燃烧的条件和灭火的原理,设计了如下实验。 实验Ⅰ:铁丝燃烧实验。用排空气法收集六瓶不同浓度的氧气,实验结果如表所示。 铁丝螺旋形状 小螺旋 大螺旋 组号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 氧气起始浓度 67% 80% 84% 74% 80% 87% 剧烈燃烧时间/s 13′15 9′19 7′08 11′03 9′19 7′07 (1)实验中所需氧气可由过氧化氢分解制得,反应的化学方程式是 。 (2)设计实验①②③的目的是 。 (3)对比实验②和实验⑤,可得出的结论是 。 实验Ⅱ:蜡烛燃烧实验。 [资料]蜡烛的着火点约为190℃,酒精灯外焰的温度在500℃左右,蜡烛燃烧实际是石蜡蒸气燃烧。 实验⑦:把活塞从左端位置迅速向右推,右端蜡烛火焰立即熄灭(见图)。 实验⑧:先将活塞放到左端位置,用酒精灯加热玻璃管,当温度计的示数达到280℃以上时,点燃右端的蜡烛,把活塞从左端位置迅速向右推出,右端蜡烛火焰立即熄灭。 (4)由实验⑦可知,燃烧需要的条件是 。 (5)实验⑧蜡烛熄灭的原因是 。 (6)下列做法中的灭火原理与实验⑧相同的是 (填序号)。 a.用沙子盖灭燃着的汽油 b.厨房炒好菜后关闭燃气灶阀门 c.利用砍掉大火蔓延线路前的树木来扑灭森林火灾 13.(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) 14.(24-25九上·江苏泰州靖江·期末)知识与技能的掌握是落实化学核心素养的重要保证。 I.实验与技能 (1)“粗盐中难溶性杂质的去除”实验中,若过滤操作过程中滤纸破损,将导致精盐的产率 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。 (2)用溶质质量分数为的氯化钠溶液配制50g溶质质量分数为的氯化钠溶液,主要实验步骤为:①计算:需水的体积为 (水的密度为);② ;③稀释;④装瓶贴标签 (在图中填写标签)。 II.自然界中的碳循环 (3)工业上煅烧石灰石会产生大量的,该反应的化学方程式为 ,空气中含量过高,会造成 (填环境问题)。 (4)碳达峰中的“碳”是指_____(填字母)。 A.碳单质 B.二氧化碳 C.碳元素 (5)在自然界中,可以吸收的是_____(填字母)。 A.海洋 B.含的土壤 C.绿植的呼吸作用 III.定量计算 2024年,中国一汽首款新能源汽车“奔腾小马”投产下线,顺利实现新能源汽车转型升级。 (6)汽车烤漆工艺既能助力汽车美观,更能防止车身生锈。其防锈原理是 。 (7)生产汽车需要使用大量的金属铁。某钢铁公司用CO冶炼1000t含氧化铁的赤铁矿石,理论上可以炼出纯铁的质量为 (写出计算过程)。 15.(24-25九上·江苏连云港海州区·期末)2020年,我国提出碳达峰、碳中和的战略目标,为人类社会可持续发展贡献中国力量。为此我们应该加入低碳行动行列,理解低碳行动原理。 (1)识碳:自然界中二氧化碳增加的主要途径是 等(填一种即可)。 (2)控碳:①低碳行动主要应对的重大环境问题是 ,碳替代、碳减排、碳封存、碳循环是实现“双碳”目标的主要途径。它们对全球碳中和的贡献率,如图-1所示。 ②对全球碳中和贡献率最大的途径是 。 ③碳替代:用清洁能源替代传统的化石能源。下列可用于碳替代的能源是 (填字母)。 a.石油    b.天然气    c.风能    d.太阳能 (3)循碳:结合生物学和地理课程的学习,回顾梳理自然界中的碳循环如图-2所示。 ①生物圈中,二氧化碳通过 转化为葡萄糖和氧气。 ②水圈中,二氧化碳主要通过 吸收。 ③岩石圈中,石灰岩(主要成分是碳酸钙)在二氧化碳和水的作用下经化合反应转化为碳酸氢钙,该反应的化学方程式为 。 (4)吸碳:碱性吸收剂(氢氧化钠)能与反应。同学们设计了图-3所示的两种吸收装置。 请在A、B两种装置中,选择一种你认为较好的装置进行推广,该装置是 ,并简要说明理由 。 (5)用碳:工业上将捕集的气体甲烷化的流程如图-4所示。 【资料卡片】 a.恒温流化床反应器出口温度在230℃到355℃之间。 b.标准状况下,甲烷的沸点是-161.5℃,水的沸点是100℃。 ①“设备A”可实现和的分离,方法是 。 ②甲烷化的反应中, 。 16.(24-25九上·江苏扬州高邮·期末)“碳达峰,碳中和”目标下,氨气作为一种零碳能源具有广泛应用前景。 (1)氨气具有可燃性。 ①氨气在纯氧中燃烧,生成一种气体单质和水,该化学反应化学方程式为 。 ②氨气的燃烧热值为18603.1kJ/kg,其含义是 。 ③氨气储存过程中如有泄漏,能被及时发现,原因是 。 (2)工业上可以利用氮气和氢气在高温高压催化剂的条件下合成氨气,其微观过程如图-1.请在反应后的方框内绘制生成的微观粒子的模型 (填至答题卡相应位置)。几种气体在标准气压下的沸点如图-2,将多余的氮气氢气与制得氨气分离的方法是 。 物质 氮气 氢气 氨气 沸点/℃ 图2 (3)图-3是电解合成氨工艺综合利用流程。 ①空气分离装置内一般发生的是 (选填“物理”或“化学”)变化。 ②流程中产生氨气的反应总方程式为 。从能量转化角度看,生产氨气的目的是 。 ③反应所得氧气通入锅炉中进行富氧燃烧的意义是:燃烧速度快、 。 17.(24-25九上·江苏盐城阜宁县·期末)人类文明进步与金属材料发展的关系十分密切。某化学研究小组的同学对金属进行系列研究。 【活动一】探究金属的冶炼。 小组查阅资料发现我国有着悠久的钢铁冶炼史,《天工开物》中记载的“炒钢法”如图1,该方法的生产过程可用图2表示。资料:①湖泥灰主要成分是石灰石;②铁的熔点是1535℃。 根据图文回答下列问题: (1)工匠们在炼铁过程中,先将铁矿石粉碎再投入炼铁炉目的是 ; (2)要使方塘中生铁变成钢铁,关键步骤是不断翻炒液态生铁,其目的是 ; 【活动二】实验室模拟工业炼铁 已知:草酸钠固体(化学式为)加热分解生成碳酸钠和一氧化碳,化学小组利用此反应制备一氧化碳,并用一氧化碳还原氧化铁。他们设计的实验装置如下: (3)写出该实验中制备一氧化碳的化学方程式 。 (4)直玻璃管中的现象是 ; (5)已知甲装置是为了防止倒吸,乙装置的作用是:①检验并吸收二氧化碳:② 。 【活动三】探究金属的活动性及纯度 (6)小轩同学将铝丝插入硫酸铜溶液中未发现明显的实验现象。出现该现象的原因是实验前没有进行什么操作? ; (7)经研究发现该反应的微观示意图如图所示,图中微粒未完全画出,则下列说法中正确的是___________。 A.硫酸铜溶液中含有的微粒主要有 B.反应过程实际是金属铝与铜离子的反应,硫酸根离子反应前后没有改变 C.反应的实质是得电子生成失电子生成 D.硫酸铜溶液呈蓝色,硫酸铝溶液为无色,说明蓝色可能与有关。 黄铜是铜和锌的合金(Cu—Zn),它可用来制造机器、电器零件及日用品。为了测定某黄铜样品中铜的质量分数(不考虑黄铜中的杂质),现将稀盐酸分三次加入黄铜样品粉末中,每次充分反应后,测定生成氢气的质量,实验数据见下表: 第一次 第二次 第三次 加入稀盐酸的体积/ml 5 5 5 生成氢气的质量/g 0.04 m 0.02 试求: (8)m= g; (9)此黄铜样品中铜的质量分数 。 18.(24-25九上·江苏泰州姜堰区·期末)铜及铜的化合物在生产、生活中都有广泛的应用。 项目一:铜的冶炼 (1)已知铜的熔点为1083.4℃,氧气充足时炭火温度可达1200℃左右。以孔雀石(主要成分为Cu2(OH)2CO3)和木炭为原料,经高温煅烧,冷却得到块状金属铜,冶炼产物是铜块而不是散落在炭粉中的铜颗粒,原因为 。 (2)《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜”,该反应方程式为 ,反应的微观示意图如图﹣1所示,请从微观角度描述该反应的实质:铁原子失去2个电子形成亚铁离子, 。 项目二:氧化亚铜(Cu2O)的应用及生产 (3)氧化亚铜(Cu2O)主要用于制造船底防污漆、杀虫剂等。氧化亚铜中铜元素的化合价为 。 (4)某工厂科研团队用铂丝将金属铜吊在竖式管状电炉中,在含氧1%(体积分数)的氮气环境中,1000℃加热24h,得到红色固体。 提出问题:红色固体中是否只有氧化亚铜? 查阅资料:Cu2O为红色固体,可与稀硫酸反应生成硫酸铜、铜和水,在空气中能溶于稀氨水形成蓝色溶液,铜不能。 实验设计:设计实验验证该固体中只含有Cu2O方案的操作及现象为 (可选用的试剂有稀硫酸和稀氨水)。 项目三:制备硫酸铜晶体 (5)某化工厂用废铜材料制备硫酸铜晶体(CuSO4•5H2O)的流程如图﹣2。 ①铜和浓硫酸也可反应生成硫酸铜溶液,反应原理为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,工业生产中不选择这种方法的原因为 。 ②将废铜材料“粉碎”的目的为 ,“转化”时发生的方程式为 。 ③硫酸铜几乎不溶于酒精,不同温度下在水中的溶解度见如表 表:不同温度下硫酸铜在水中的溶解度 温度℃ 20 40 60 80 100 溶解度/g 20.7 28.5 40 55 75.4 “操作M”包括:蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、烘干等,晶体洗涤时采用酒精淋洗而不用水洗的原因为 。 19.(24-25九上·江苏南京建邺区·期末)金属及其制品是现代生活中不可缺少的材料和工具。 (1)焊锡是锡铅合金,可用于焊接金属。把铅加入锡中制成合金的主要目的是___________。 A.增加强度 B.降低熔点 C.增加延展性 D.增强耐磨性 (2)图1为教材中探究铁锈蚀条件的实验装置,约一周后能观察到明显现象。小组同学对部分实验进行了改进,使出现明显现象的时间缩短至5~10分钟,改进后的装置如图2所示(夹持装置已略去)。 ①图1实验中,对比 (填字母)可知,铁生锈与氧气有关。 ②图2实验中,证明铁生锈与水有关的现象为 。 ③图2实验能够在较短时间内观察到明显现象,其主要原因是 。 (3)为了验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序,设计了图3所示实验。 ①实验Ⅰ中可观察到的现象为 ,发生反应的化学方程式为 。通过实验Ⅰ、Ⅱ得出三种金属活动性由强到弱的顺序是 。 ②若把铁片、银片均换成铜片,两个试管中的溶液分别换成 、 ,也能得出这三种金属的活动性顺序。 (4)某炼铁厂月产含铁97%的生铁28000t,则该厂每月至少需消耗含氧化铁80%的赤铁矿石的质量是多少?(利用化学方程式进行计算,写出计算过程) 20.(24-25九上·江苏泰州兴化·期末)我国向世界承诺:努力争取2060年前实现“碳中和”。采用物理或化学方法捕集CO2并将其资源化利用,正成为控制排放的有效措施。 【任务一】CO2的捕集 (1)加压水洗法可捕集CO2,是因为压强增大时, 。 (2)加热CaC2O4•H2O可制备CaO,化学反应方程式为:CaC2O4•H2OCaO+CO2↑+X↑+H2O↑,其中X的化学式为 ,该反应生成的CaO比石灰石分解制得的CaO更加疏松多孔,原因是 ,疏松多孔的CaO捕集CO2的效果更好,主要原因是 。 (3)利用CaO可以捕集CO2,如图1所示。温度对CO2的转化率影响较大,由图2可知,捕捉室内温度应控制在 ℃为宜,捕捉室内生成的CaCO3在煅烧炉中分解得到CaO和高浓度CO2,该反应的化学方程式为 ,将分解所得CaO投入捕捉室循环使用,优点是 。 【任务二】CO2的资源化利用 (4)光照条件下,将捕集的CO2催化转化为高价值燃料的反应过程如图3所示,e-表示电子。该转化过程分两步进行: 第一步:光照时,H2在催化剂表面失去e+转化为H+。 第二步:CO2在催化剂表面获得不同数目的e-和H+,分别转化为甲、乙、丙等含一个碳原子的分子。 ①图3中转化为产物甲和丁的化学方程式为 。 ②已知生成1个乙分子时有2e-参加反应,则生成一个丙分子时,需要有 e-参加反应。 21.(24-25九上·江苏扬州高邮·期末)在生产生活中,金属锰及其化合物用途广泛。 Ⅰ.对金属锰及其化合物的认识 (1)人体需要微量的锰,这里的锰是指_____(填字母)。 A.原子 B.元素 C.单质 (2)地铁列车的钢轨材料是高锰钢(主要成分铁、锰、碳),高锰钢属于 (选填“纯净物”或“混合物”)。车身作喷漆处理既美观又防锈,其防锈原理是 。 (3)菱锰矿(主要成分是,含少量),向一定量矿石中加入稀盐酸,观察到有大量气泡产生,且反应前后金属元素的化合价保持不变,推断反应后溶液中含有的金属阳离子主要是 、 (填离子符号)。 Ⅱ.碳酸锰的制备 是一种高性能磁性材料。以软锰矿(主要成分为)为原料制备的主要流程如下。已知:难溶于水。 (4)原料软锰矿在使用之前通常需粉碎,其目的是 。 (5)反应①中往往有副产物生成,温度对该反应的影响如下图所示,为减少的生成,最适宜的温度为 ℃; (6)反应②,则X化学式为 。 (7)反应②中加入溶液时,往往需要控制温度在30~35℃,温度不宜过高的原因是 (用化学方程式表示)。 (8)产品(Ⅱ)比(Ⅰ)更纯净,原因是产品(Ⅰ)经过洗涤、烘干后,表面附着的水及 等可溶性杂质已被除去。 (9)从硫酸铵溶液中获得硫酸铵晶体步骤为蒸发浓缩、 、过滤、洗涤等。 (10)若软锰矿中的质量分数为87%,某工厂取200t软锰矿进行反应,理论上可制备 t。(写出计算过程) 22.(24-25九上·江苏苏州昆山、太仓、常熟、张家港·期末)学习小组探究与反应能否产生,并利用和模拟工业制备。 I、探究燃烧产物 在空气中燃烧除生成,还可能有生成。 已知:①受热易分解。 ②能使酸性高锰酸钾溶液褪色,此原理常用于的检验。 ③空气中的与在一定条件下反应可能会生成、等氮氧化物,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色。 (1)甲同学从物质组成视角分析,该反应生成是合理的,理由是 。 (2)乙同学从物质性质视角分析,该反应不可能产生,理由是 。 (3)甲同学根据乙同学的质疑设计如图-1所示装置进行实验:点燃生成的后用底部结有冰块的小烧杯罩在火焰上方,用漏斗和试管收集所得液体。向试管中加入酸性高锰酸钾溶液,溶液褪色。 ①仪器a的名称是 。 ②实验室利用锌粒和稀硫酸反应制取。为了控制反应的发生和停止,虚线框内应选择 装置(选填“A”或“B”)。 ③氢气燃烧时火焰要对准冰块,冰块的作用是 (填字母)。 a.用冰降低着火点 b.用冰创设低温环境,使部分燃烧产生一定量的 c.有利于生成的溶入冰融化成的水中,便于收集 (4)有同学质疑该实验存在明显缺陷:酸性高锰酸钾溶液褪色,并不能证明在空气中燃烧产生,其理由是 。 II、模拟工业制备 反应过程分两步进行,流程和部分装置如图-2所示: (5)关闭,打开,利用上述装置进行反应①。加热前需先通一段时间,以排尽装置内的空气,原因是 。 (6)反应②的化学方程式为 。 23.(24-25九上·江苏徐州·期末)我国宣布CO2排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。 I.据科学家预测,到2050年碳替代、碳减排、碳封存、碳循环4种途径对全球碳中和的贡献率如图甲。CO2的吸收是碳封存的首要环节,科学家在研究膜吸收法吸收CO2时,比较了氨基乙酸钾、一乙醇胺、二乙醇胺三种吸收剂对烟气中CO2的脱除效果,其实验结果如图乙。 (1)“碳中和”中的“碳”指的是 。 (2)图甲表明全球碳中和贡献率最大的途径是 。下列做法属于该途径的是 (填字母)。 a.推广使用低碳清洁能源 b.将CO2通入海底封存 (3)分析图乙,得出的结论有:①烟气流速越快,CO2脱除率越 (填“高”或“低”)。 ②当烟气流速相同时,三种吸收剂中 对烟气中CO2的脱除效果最好。 II.为了实现CO2资源化,可将富含CO2的工业尾气通过KOH溶液吸收,发生反应方程式为2KOH+CO2=K2CO3+H2O;再将反应得到的K2CO3溶液输送到反应室1生成碳酸钙,将碳酸钙筛选后送至反应室2,通过高温分解得到高纯度的CO2。该工艺的流程简图如图: (4)反应室2发生反应的化学方程式为 ,该反应的基本类型是 。 (5)写出二氧化碳在生产生活中的一种用途: 。 (6)吸收含有22t二氧化碳的工业尾气,消耗KOH溶液的质量为200t(尾气中其他成分不KOH溶液反应),求该KOH溶液的溶质质量分数。(写出计算过程) 24.(23-24九上·江苏淮安·期末)氯化钠(NaCl)是食盐的主要成分,主要来源于海水。NaCl在医疗、农业、日常生活和工业方面用途广泛。 (1)钠与氯气反应生成氯化钠的示意图如图所示,构成氯化钠固体的微粒符号可表示为 。 (2)不同浓度的氯化钠溶液性质如下表: 温度 20℃ 40℃ 溶质的质量分数 6% 16% 26% 6% 16% 26% 密度/g.cm3 1.0413 1.1162 1.1972 1.0338 1.1069 1.1861 分析表中数据可知,温度一定时, 。已知20°C时,NaC1的溶解度为36g,则该温度下饱和NaC1溶液的密度 (选填“大于”“小于”或“等于”)1.1972g.cm-3, (3)为测定30°C时NaC1的溶解度,某实验小组设计两种方案,并用如图1装置进行实验: 【方案一】量取10.0mL蒸馏水,倒入大试管中,逐步加入NaCl固体,搅拌至不再溶解,记录加入固体质量。 【方案二】称取3.0 gNaCl固体置于大试管中,逐步加入蒸馏水,搅拌至固体恰好溶解,记录加入蒸馏水的体积。 ①实验选用水浴加热的优点是:便于均匀加热和 。 ②方案二中为确定加入蒸馏水是否过量,可以选用传感器测定溶液的 ,至固体恰好溶解时,该物理量保持不变,则水不过量。 (4)某同学用氯化钠进行了如图2所示实验。 烧杯B中有晶体析出的原因是 。 (5)氯碱工业采用电解饱和食盐水可以获得氢氧化钠(NaOH)、氢气和氯气(C12),该化学反应方程式为 。 (6)NaCl和Na2CO3的溶解度曲线如图3所示。 当NaCl溶液中混有少量Na2CO3时,可采用 (填“蒸发结晶”或“降温结晶”)的方法进行提纯。 25.(24-25九上·江苏泰州兴化·期末)从青铜时代、铁器时代起,到科技发达的今天,金属作为一种重要的材料,对生产生活、社会发展有着十分重要的作用。 【活动一】话说金属的冶炼 (1)战国《韩非子•内储说上》提到,早期采金技术均是“沙里淘金”。黄金能以单质形式存在于自然界的原因是 。 (2)西汉时期有一种炼钢方法叫“炒铁”,就是将含碳量过高的生铁在高温下加热至半流体状,然后通过鼓风得到熟铁,该过程的目的是 。铁在空气中的锈蚀,实际上是铁跟 等物质作用,发生一系列复杂的化学反应,转化为铁的化合物的过程,铁锈的主要成分是Fe2O3•xH2O。 (3)“胆铜法”(铁与硫酸铜溶液反应)是宋代和元代湿法炼铜的重要方法之一。图1为该反应的微观示意图,其中未参加反应的微观粒子是 (用化学用语填空),该反应的实验现象是 。 (4)在明代利用炉甘石(主要成分是ZnCO3)火法炼锌的主要反应原理为:ZnCO3+2CZn+3CO↑,现用200kg炉甘石与足量煤炭充分反应,产生CO的质量与加热时间的关系如图2所示。计算此炉甘石中ZnCO3的质量分数。 【活动二】探究金属活动性顺序 (5)为验证铁、铜、银的金属活动性顺序,某同学设计了以下四组实验(如图3): 欲验证铁、铜、银的金属活动性顺序,则实验④中X和Y的试剂组合是 。 【活动三】探究焦炭粉还原氧化铁的气体生成物。 查阅资料:新鲜的鸡血遇一氧化碳由暗红色变为樱桃红色。 如图4所示,小组同学在硬质玻璃管中加入氧化铁粉末和焦炭粉,打开K1、K2,通入一会儿氮气后,关闭K1,在K2连接的导管上方套一个气球,点燃酒精喷灯。 (6)实验前通入一会儿氮气的目的是 。 (7)高温加热一段时间后观察到澄清石灰水变浑浊,证明有 生成;反应结束后关闭K2,取下气球,将其中的气体通入新鲜的鸡血中,观察到 ,证明有一氧化碳生成。 (8)结合上述分析,硬质玻璃管中发生反应的化学方程式有:3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑、 。 (9)与直形导管相比,图中选用球形导管的优点是 。 26.(24-25九上·江苏镇江·期末)古至今,铁及其化合物一直被人类广泛应用。 一、铁的冶炼和应用 (1)《天工开物》记载了古代炼铁的方法:“载土(铁矿石)二千余斤,用木炭,扇炉风箱,土化成铁”①木炭的作用是产生CO和 。 ②用CO还原赤铁矿炼铁,该反应的化学方程式为 。 (2)铁及其化合物在更多领域发挥着重要作用。 ①“手撕钢”是厚度控制在0.025毫米以下的钢,在折叠屏手机、航空航天等领域有重要应用。把普通钢制成“手撕钢”是利用金属的 。(选填序号) a.导热性    b.延展性    c.硬度大 ②碳酸亚铁应用广泛,可做阻燃剂。在空气中灼烧碳酸亚铁生成和,它可以做阻燃剂的原因是 。 (3)活性是一种疏松多孔的固体脱硫剂,可除去天然气中的有害气体,其脱硫和再生的原理如图。 ①整个过程中总反应的化学方程式为 。 ②多次“再生”后脱硫剂的活性不断下降,原因是 。 二、活性的制备 实验室利用废铁屑(主要含Fe及少量)为原料制备的流程如下: (4)酸溶时适当提高反应温度,目的是 ,产生的化学方程式为 。 (5)还原时加入Fe粉,使混合溶液中的转化为,同时产生气泡。则混合溶液中含有的阳离子有 , 。(均填离子符号) (6)沉淀时投料的质量比应大于理论值,主要原因是 。 三、炼铁过程的研究 兴趣小组用CO还原模拟炼铁,对产物进一步探究。称取固体,用如图的装置进行实验,当A中固体全部变黑后,停止加热,继续通入CO至玻璃管冷却,取出黑色固体称其质量为m g,再加入到足量的稀盐酸中,黑色固体全部溶解,并有气泡产生。 【资料】 ①时完全失去,以上与CO开始反应,生成的固体由、、中的一种或几种组成。 ②、、都能溶于稀盐酸,且无气泡产生,但只有能被磁铁吸引。 ③碱石灰能吸收和。 (7)停止加热,继续通入CO的目的是 。 (8)甲同学猜想黑色固体全部为Fe,若 g,则可证实其猜想。 (9)乙同学经称量得m为40g,否定了甲同学猜想。再用磁铁吸引黑色固体,发现黑色固体全部被吸引,推测黑色固体成分是 ,理论上装置B增加 g。 27.(24-25九上·江苏泰州海陵区·期末)某兴趣小组开展“家用燃料的变迁与合理使用”跨学科实践活动。 任务一:做调查 调查发现家用燃料变迁的大致历程为: 《辍耕录》中记载:“杭人削松木为小片,其薄如纸,熔硫黄涂木片顶端分许,名曰发烛。” (1)将松木削薄为纸片状的目的是 。 (2)古人常用“发烛”点燃柴草,从燃烧条件分析,“发烛”作用是 。 任务二:探变化 (3)丙烷气体在加压或降温条件下转化为液态过程中,从微观角度分析发生变化的是 ;丙烷完全燃烧的微观过程如图1,参加反应的甲、乙两种物质的分子个数比为 。 (4)分析图2信息,煤炭被天然气替代的原因可能是 (答1点即可)。 (5)工业上可将水蒸气通过高温的煤层生成水煤气(和一种可燃性气体单质),从而获得更高的热值。将含碳的煤炭与足量水蒸气在高温下充分反应,理论上能产生多少千克的一氧化碳?(请写出计算过程) 。 任务三:寻发展 全球首艘氨燃料动力集装箱船由上海船舶研究设计院自主研发设计。 (6)液氨被广泛认为是未来理想的清洁燃料。点燃氨气前需进行 ;氨气燃烧生成水和空气中含量最多的物质,反应的化学方程式为 。 (7)用煤、空气和水为原料合成氨气的工艺流程如图3所示: ①碳化塔中,通入部分的目的是除去 ,同时生成; ②合成塔中,生成的化学方程式为 。 28.(24-25九上·江苏南通海安·期末)火车和汽车动力装置经历了从蒸汽机到内燃机再到电池驱动的三次革命。 Ⅰ.初期的蒸汽机为外燃机,一般以煤炭为燃料。煤炭燃烧使得液态水变成水蒸气,从而推动活塞运动,活塞连接的连杆使飞轮转动。 (1)从煤炭燃烧到飞轮转动的过程中涉及到的能量形式有 。 (2)那时火车锅炉工工作过程中,常用铁锨不断翻动煤炭,且时不时地在火上浇点水,这是由于煤炭的主要成分是碳,炽热的碳遇水时会发生反应生成一氧化碳和氢气,使燃烧更剧烈。写出高温时碳与水反应的化学方程式: 该反应中的物质可作为可燃物的有 种。 (3)煤炭燃烧过程中还会产生二氧化硫,工业上一种处理二氧化硫的工艺如图所示,处理时需加入石灰石和通入空气。 ①图中①对应的物质最好是 (填”石灰石”或“空气)。 ②碳酸钙变成氧化钙的反应类型为 。 ③CaSO3生成CaSO4的反应方程式为 。 Ⅱ.由于外燃机效率低下,于是后来人们将外燃机改为内燃机,以汽油、柴油为原料燃烧。再由内部热气流推动活塞运动,通过连杆使飞轮运转。 (4)在工业上,利用石油中各成分的 不同将它们分离,得到汽油、柴油等产品。 (5)为了节省石油资源,在一定程度上减少汽车尾气的污染,推广使用乙醇汽油。乙醇属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源。 (6)使用乙醇汽油仍然会产生氮的氧化物污染,这是因为来自 的氮气和氧气在高温下反应所导致。 Ⅲ.因为使用时比较环保且充电行驶价格比油车便宜,如今越来越多的人们在使用电动汽车。 (7)磷酸铁锂(LiFePO4)电池是常用的一种电池。已知Li为+1价,则Fe为 价。 (8)科研人员通过研究对比了添加1-SP和2-CNT两种导电剂对纯电动汽车中磷酸铁锂电池使用寿命的影响,结果如图(容量保持率越高,代表电池使用寿命越长)。对比图2中的两条曲线,得出的结论是 。 29.(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)。 30.(24-25九上·江苏淮安盱眙县·期末)某实践小组同学参加了“锈外慧中”的项目式学习。对铁的锈蚀与应用进行了进一步的探究。 任务一:探锈一一涂油防锈的探究 (1)铁生锈实际上是铁跟空气中 等物质作用的结果。小组同学设计了图1实验,发现一周内a试管中的铁钉生锈了,一周后b试管中的铁钉也生锈了。 (2)小组同学继续探究。将煮沸冷却后的蒸馏水倒入烧杯中,迅速倒入植物油铺满水面。然后将溶解氧传感器插入水中,通风环境中持续三天采集得到数据图象如图2所示(室温下,自然状况的水中溶解氧约为8~9mg/L)。b试管中出现锈蚀的原因是 。 (3)欲使b中铁钉不生锈,写出一种b试管实验的改进设计: 。 任务二:用锈——锈蚀原理的应用 “蒸汽眼罩”和冬天衣服、鞋子里贴的“暖贴”它们的主要成分都有铁粉、活性炭。暖贴中还加入了食盐。它们的发热原理是利用铁生锈放热。 活动1:研究活性炭、食盐在反应中的作用 将2g铁粉、5g水分别与不同质量的活性炭、食盐均匀混合。测量10min内温度的变化。 实验编号 活性炭/g 食盐/g 温度上升值/℃ 1 0 0 0.1 2 0.2 0 22.0 3 0 0.1 3.1 4 0.2 0.1 56.3 (4)通过分析实验数据,可得出的结论是 。 所以为了防止烫伤皮肤,“蒸汽眼罩”和“暖贴”的成分和质量配比都是不同的。 活动2:“蒸汽眼罩”中铁粉与活性炭质量测定 查阅资料:活性炭不能与稀盐酸反应。 (5)写出铁粉与稀盐酸反应的化学方程式: 。 (6)项目组的同学利用家里购买的蒸汽眼罩用稀盐酸设计了如下测量方案,请填写下表。 实验操作 实验现象 实验结论 步骤1:取样品10g于烧杯中,在电子秤上称量, ,计算所加试剂的质量。称量反应后烧杯的总质量,推算出铁粉质量 。 铁粉质量:8.9g 步骤2: 、洗涤、干燥、称量 活性炭质量:0.7g (7)同学们发现测量后的物质的总质量与测量前相比减少了,请你帮助分析其中的原因: 。(不考虑称量误差,计算准确。写出其中一种原因即可) (8)模拟高炉炼铁的部分反应,某同学进行了如下实验:称取10.0g石灰石样品高温煅烧,石灰石在高温条件下可生成氧化钙和二氧化碳,实验数据记录如下表(杂质不参与反应): 操作序号 1 2 3 4 剩余固体质量/g 8.6 7.3 6.7 6.7 ①完全反应后生成的质量是 g。 ②10g石灰石样品中碳酸钙的质量 。(写出计算过程) 2 / 138 1 / 138 学科网(北京)股份有限公司 $

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综合压轴80题(期末真题汇编,江苏专用)九年级化学上学期
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