精品解析:江苏省南通市如皋市磨头初级中学2025-2026学年九年级上学期第三次月考化学试卷
2025-12-18
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内容正文:
九年级第二次阶段性集中练习(化学)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Nn-23 Cl-35.5 S-32 Fe-56 Cu-64 Ag-108
第I卷选择题共10题,每题2分,共20分。
每小题给出的四个选项中只有一个选项正确。
1. 2023年世界环境日中国主题是“建设人与自然和谐共生的现代化”,下列做法不符合这一主题的是
A. 煤炭脱硫处理 B. 积极植树造林 C. 使用可降解塑料 D. 填埋废旧电池
2. 下列各组物质按照单质、酸、混合物的顺序排列的是
A. 水、高锰酸钾、碘酒 B. 氮气、氢氧化钙、黄铜
C. 氖气、碳酸、石灰石 D. 镁、稀盐酸、石灰水
3. 下列关于粗盐提纯的操作正确的是
A. 取样 B. 溶解
C. 过滤 D. 蒸发
4. 下列物质性质属于化学性质,且与其用途具有对应关系的是
A. 焊锡熔点低,可用于焊接金属
B. 金刚石无色透明,可用于制作钻头
C. 一氧化碳具有还原性,可用于冶炼铜
D. 钛合金密度小,可用来制造人造骨
阅读下列材料,完成下面小题。
2022年《人民日报》报道了曾杰教授团队“利用 CO2 和 H2O 制葡萄糖”使中国在转化 CO2 方面走在世界前列。其核心步骤为:1.CO2通电还原成CO;2.CO和H2O催化合成乙酸(CH3COOH);3.酵母细菌将乙酸发酵产生葡萄糖(C12H22O6)。
5. 下列有关说法不正确的是
A. 乙酸发酵产生葡萄糖的过程是化学变化
B. CH3COOH、C12H22O6组成元素相同,化学性质也相同
C. 乙酸(CH3COOH)中的碳元素与氢元素的质量比是6:1
D. 该研究为实现“零碳排放”指明了方向
6. 步骤2中CO和H2O催化合成乙酸(CH3COOH),其微观过程如下图所示。下列说法正确的是
A. 该反应中 CO 和 O2 的质量比为 7:4
B. 该反应前后分子、原子的数目均保持不变
C. 反应后催化剂质量增加
D. 该反应的化学方程式为
7. CuSO4 和 NaCl的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是
A. T℃时,NaCl 和CuSO4两种溶液溶质的质量分数相等
B. 将T℃时的NaCl的饱和溶液升高温度,溶液中溶质的质量分数变大
C. 分别将等质量80℃的NaCl和CuSO4饱和溶液降温至20℃,析出晶体质量 NaCl 大
D. 将T℃时NaCl和CuSO4的饱和溶液降温至40℃,所得溶液的溶质质量分数的大小关系:
8. 下列有关物质检验、鉴别和除杂的实验设计,正确的是
选项
实验目的
实验设计
A
鉴别 和 固体
取样,加水溶解,触摸烧杯外壁
B
鉴别和
分别点燃,观察火焰颜色
C
检验二氧化碳气体中含有少量的一氧化碳
将混合气体依次通过灼热的氧化铜和澄清石灰水,观察澄清石灰水的变化
D
配制 100g 6%的稀盐酸
量取 5mL 浓盐酸(密度 1.2g/mL)溶于 94g 水中
A. A B. B C. C D. D
9. 根据下列实验方案进行实验,不能达到相应实验目的的是
A.测定空气中氧气的含量
B.探究燃烧的条件之一:温度是否达到可燃物着火点
C.验证质量守恒定律
D.探究铁生锈的条件
A. A B. B C. C D. D
10. 称取8.34gFeSO4·7H2O(相对分子质量为278)置于氮气流中加热,残留固体质量随温度的变化如图所示。图中各点对应固体均为纯净物,D点对应的物质为FeSO4。下列说法正确的是
A. FeSO4·7H2O中硫与氧元素的质量比为1:2
B. F点对应的固体为 Fe
C. m=4.56
D. A→B发生反应的化学方程式:
第Ⅱ卷 非选择题共 5 小题 共40分
11. 从微观的角度了解物质及其变化,有助于更好地认识物质的组成及变化的本质。
(1)如图为5种元素相关粒子的结构示意图。
①钠元素在元素周期表中位于第___________周期,铝离子(Al3+)的核电荷数(x)为___________。
②表中具有相对稳定结构的原子是___________(填粒子符号)。
(2)如图为一定量的Fe、Cu与AgNO3溶液反应的示意图。
①反应中失电子的粒子是___________(填粒子名称)。
②反应前后溶液的质量___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)硫及其化合物的“化合价-物质类别”关系如图所示。
①物质X的化学式为___________。
②写出由物质X和氧气、水转化为Y的化学方程式___________。
12. 某科研小组对废弃辉铜矿(主要含有 Cu2S、ZnO 及一些不溶性杂质)进行物质提纯以实现废物综合利用。部分实验流程如下:
已知:酸浸时发生的反应:,。
(1)“焙烧”(加热而又不使熔化)时反应的方程式为,X 的化学式为___________,工业上常用石灰乳(主要成分为氢氧化钙)吸收这种气体,原理与石灰乳和二氧化碳反应类似,请写出有关反应的化学方程式___________。
(2)滤渣 2 的成分有___________(填化学式)。“置换”时反应的方程式___________(写一个)。
(3)“氧化”时高锰酸钾溶液和双氧水都能将 Fe2+氧化为 Fe3+,从绿色化学角度考虑物质 A 选用___________(写化学式)溶液较合适。
(4)聚合硫酸铁常用于净水,其化学式可表示为[Fea(OH)b(SO4)c]n。实验测得某聚合硫酸铁中铁离子与硫酸根离子的质量比为 7:15,则a:c=___________。
13. 2025年3月23日,南通历史上首个全程马拉松赛激情开跑,千年古城成了欢乐海洋。
Ⅰ、宜人的居住环境与生产工艺的改进密不可分。某工厂为减少污染,在催化剂的作用下,用O2将HCl转化为单质X,原理如图所示。
(1)写出反应Ⅱ的化学方程式:___________。
(2)该反应的基本反应类型为___________。
Ⅱ、运动员将暖贴贴于身体的某个部位,用于取暖。下表是常见“暖贴”的部分标签,
【主要成分】
铁粉、水、氯化钠、蛭石、活性炭
(3)暖贴中活性炭具有___________作用。使用时空气进入暖贴,空气中的氧气与暖贴中的___________发生反应使暖贴放热。
Ⅲ、运动员乘用车为电动汽车,生产该电动汽车使用的部分材料,如图所示。
(4)上述材料中属于金属材料的是___________。
(5)生产汽车需要消耗大量的钢铁。工业炼铁可利用一氧化碳与氧化铁反应,写出该反应的化学方程式:___________。
14. 纳米零价铁在环保领域应用广泛。学习小组对其制备及应用其进行如下探究。
Ⅰ 制备纳米零价铁
(1)高温条件下,以菱铁矿和H2为原料制备纳米零价铁,其他产物为水和二氧化碳。已知:菱铁矿主要含FeCO3,所含杂质高温下不与H2反应,请用化学方程式表示该制备原理:___________。
Ⅱ探究剩余固体的成分利用如图所示装置,对制备纳米零价铁一段时间后剩余固体成分进行探究。
部分实验步骤如下:(已知:NaOH溶液可以吸收二氧化碳;)
步骤1:称取15.0g剩余固体的样品置于装置A中;
步骤2:打开K1、K2通一段时间N2后关闭K2,称量装置B、C及其所含药品的质量,分别为160.0g、146.0g
步骤3:关闭K1、打开K2,先向A中缓慢注入稀硫酸,再点燃酒精灯
步骤4:待装置 A 中不再产生气泡时,停止注入稀硫酸,熄灭酒精灯
步骤5:打开K1,缓缓通入N2,至装置C中玻璃管冷却至室温后,称量装置B、C及其所含药品的质量,分别为164.7g、144.4g;
步骤6:将装置A中物质取出过滤,将滤渣洗涤、干燥后称量质量,为1.5g。
(2)步骤 2 中通 N2的主要目的是___________。
(3)步骤3中,观察到有大量气泡产生,溶液由无色变浅绿色,能否说明样品中一定含有单质铁?请作出判断并说明理由:___________。
(4)根据实验现象及数据,均能确定样品中含有单质铁。
已知:加热条件下氢气具有还原性;菱铁矿中所含杂质不溶于水和酸。
装置C中___________(填实验现象)能证明样品中存在单质铁,对应的化学方程式为:___________。
Ⅲ 用纳米零价铁处理废水
(5)去除废水中的金属离子。根据金属活动性顺序,去除途径可分三种(如图):第一类是吸附捕捉(如Zn2+),第二类是直接反应(如Cu2+),第三类是吸附捕捉再慢慢反应(如Pb2+)。
①Ni2+的去除途径属于第___________类。
②若Cd2+的去除途径属于第一类,则Cd的金属活动性比Ag的___________(填“强”或“弱”)。
15. 实验室欲测定一瓶标签破损的稀盐酸的溶质质量分数。现取10g稀盐酸样品,将5%的氢氧化钠溶液逐滴加到样品中,边加边搅拌,随着氢氧化钠溶液的不断加入,溶液pH的变化如图所示。试回答:
(1)实验室利用 20%的氢氧化钠溶液配制 400g5%氢氧化钠溶液,需加水___________ g。
(2)当 pH=7 时,消耗氢氧化钠溶液中的 NaOH的质量为___________g。
(3)计算稀盐酸的溶质质量分数。(化学方程式:)
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九年级第二次阶段性集中练习(化学)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Nn-23 Cl-35.5 S-32 Fe-56 Cu-64 Ag-108
第I卷选择题共10题,每题2分,共20分。
每小题给出的四个选项中只有一个选项正确。
1. 2023年世界环境日中国主题是“建设人与自然和谐共生的现代化”,下列做法不符合这一主题的是
A. 煤炭脱硫处理 B. 积极植树造林 C. 使用可降解塑料 D. 填埋废旧电池
【答案】D
【解析】
【详解】A、煤炭脱硫处理,可以减少二氧化硫的排放,减少酸雨的产生,可以减少污染,有利于环境保护,故A做法符合主题;
B、积极植树造林,可以净化空气,有利于环境保护,故B做法符合主题;
C、使用可降解塑料,能减少“白色污染”,有利于环境保护,故C做法符合主题;
D、填埋废旧电池,会造成水体和土壤污染,不利于保护环境,故D做法不符合主题;
故选:D。
2. 下列各组物质按照单质、酸、混合物的顺序排列的是
A. 水、高锰酸钾、碘酒 B. 氮气、氢氧化钙、黄铜
C. 氖气、碳酸、石灰石 D. 镁、稀盐酸、石灰水
【答案】C
【解析】
【详解】A、水(H2O)是由氢元素和氧元素两种元素组成的纯净物,属于化合物;高锰酸钾(KMnO4)是由金属离子和酸根离子构成的化合物,属于盐;碘酒是碘和酒精组成的混合物,不符合单质、酸、混合物的顺序,故A选项不符合题意;
B、氮气(N2)是由氮元素一种元素组成的纯净物,属于单质;氢氧化钙[Ca(OH)2]是由金属离子和氢氧根离子构成的化合物,属于碱;黄铜是铜锌合金,属于混合物,不符合单质、酸、混合物的顺序,故B选项不符合题意;
C、氖气(Ne)是由氖元素一种元素组成的纯净物,属于单质;碳酸(H2CO3)在水溶液中电离出的阳离子全部是氢离子,属于酸;石灰石主要成分是碳酸钙,还含有其他杂质,属于混合物,符合单质、酸、混合物的顺序,故C选项符合题意;
D、镁(Mg)是由镁元素一种元素组成的纯净物,属于单质;稀盐酸是氯化氢的水溶液,是酸溶液,属于混合物;石灰水是氢氧化钙的水溶液,属于混合物,不符合单质、酸、混合物的顺序,故D选项不符合题意。
故选C。
3. 下列关于粗盐提纯的操作正确的是
A. 取样 B. 溶解
C. 过滤 D. 蒸发
【答案】B
【解析】
【详解】A、取用固体粉末状药品时,瓶塞要倒放,应用药匙取用,不能用手接触药品,图中所示操作错误;
B、溶解粗盐时,用玻璃棒进行搅拌,以加快粗盐的溶解速率,图中所示操作正确;
C、过滤液体时,要注意“一贴、二低、三靠”的原则,图中缺少玻璃棒引流,图中所示操作错误;
D、烧杯不可以直接加热,蒸发时应该使用蒸发皿,应用玻璃棒不断搅拌,以防液体受热不均匀,造成液体飞溅,图中所示操作错误。
故选B。
4. 下列物质性质属于化学性质,且与其用途具有对应关系的是
A. 焊锡熔点低,可用于焊接金属
B. 金刚石无色透明,可用于制作钻头
C. 一氧化碳具有还原性,可用于冶炼铜
D. 钛合金密度小,可用来制造人造骨
【答案】C
【解析】
【详解】A、焊锡熔点低,该性质不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质,利用熔点低这一物理性质可以焊接金属,故A选项不符合题意;
B、金刚石无色透明,此性质不需要通过化学变化就能表现,属于物理性质,而金刚石用于制作钻头是利用其硬度大的物理性质,故B选项不符合题意;
C、一氧化碳具有还原性,该性质需要通过化学变化才能表现出来,属于化学性质,一氧化碳可用于冶炼铜是利用其还原性这一化学性质,故C选项符合题意;
D、钛合金密度小,该性质不需要通过化学变化就能表现,属于物理性质,钛合金用来制造人造骨是主要利用其与人体有很好的相容性这一性质,故D选项不符合题意。
故选C。
阅读下列材料,完成下面小题。
2022年《人民日报》报道了曾杰教授团队“利用 CO2 和 H2O 制葡萄糖”使中国在转化 CO2 方面走在世界前列。其核心步骤为:1.CO2通电还原成CO;2.CO和H2O催化合成乙酸(CH3COOH);3.酵母细菌将乙酸发酵产生葡萄糖(C12H22O6)。
5. 下列有关说法不正确的是
A. 乙酸发酵产生葡萄糖的过程是化学变化
B. CH3COOH、C12H22O6组成元素相同,化学性质也相同
C. 乙酸(CH3COOH)中的碳元素与氢元素的质量比是6:1
D. 该研究为实现“零碳排放”指明了方向
6. 步骤2中CO和H2O催化合成乙酸(CH3COOH),其微观过程如下图所示。下列说法正确的是
A. 该反应中 CO 和 O2 的质量比为 7:4
B. 该反应前后分子、原子的数目均保持不变
C. 反应后催化剂质量增加
D. 该反应的化学方程式为
【答案】5. B 6. A
【解析】
【5题详解】
A、乙酸发酵产生葡萄糖的过程生成新物质,属于化学变化,故A说法正确;
B、CH3COOH、C6H12O6的组成元素相同(都是由碳、氢、氧三种元素组成的),二者的分子构成不同,则化学性质不相同,故B说法错误;
C、乙酸(CH3COOH)中的碳元素与氢元素的质量比是(12×2):(4×1)=6:1,故C说法正确;
D、该研究将二氧化碳转化成葡萄糖,为“零碳排放”指明了方向,故D说法正确。
故选:B。
【6题详解】
A、由微观示意图可知,一氧化碳和水生成乙酸和一氧化碳,化学方程式:,该反应中CO和O2的质量比为(28×2 ):32=7:4,选项说法正确;
B、由化学方程式可知,该反应前后分子数目改变,根据质量守恒定律,反应前后原子的数目保持不变,选项说法错误;
C、根据催化剂的定义,则反应后催化剂质量不变,选项说法错误;
D、一氧化碳和水在催化剂条件下反应生成乙酸和氧气,化学方程式为:,选项说法错误;
故选:A。
7. CuSO4 和 NaCl的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是
A. T℃时,NaCl 和CuSO4两种溶液溶质的质量分数相等
B. 将T℃时的NaCl的饱和溶液升高温度,溶液中溶质的质量分数变大
C. 分别将等质量80℃的NaCl和CuSO4饱和溶液降温至20℃,析出晶体质量 NaCl 大
D. 将T℃时NaCl和CuSO4的饱和溶液降温至40℃,所得溶液的溶质质量分数的大小关系:
【答案】D
【解析】
【详解】A、T℃时,NaCl和 CuSO4的溶解度相等,所以T℃时, NaCl和 CuSO4两种饱和溶液溶质的质量分数相等,不饱和溶液溶质质量分数不一定相等,选项错误;
B、将T℃时的NaCl的饱和溶液升高温度,溶解度变大,变为不饱和溶液,溶液中溶质的质量分数不变,选项错误;
C、分别将等质量80℃的NaCl和 CuSO4 饱和溶液降温至20℃,CuSO4溶解度降低更多,析出晶体质量CuSO4大,选项错误;
D、将T℃时NaCl和CuSO4的饱和溶液降温至40℃溶解度都减小,溶质结晶析出,还是饱和溶液,40℃时氯化钠溶解度大于硫酸铜溶解度,所得溶液的溶质质量分数的大小关系:ω(NaCl)>ω(CuSO4),选项正确;
故选:D。
8. 下列有关物质检验、鉴别和除杂的实验设计,正确的是
选项
实验目的
实验设计
A
鉴别 和 固体
取样,加水溶解,触摸烧杯外壁
B
鉴别和
分别点燃,观察火焰颜色
C
检验二氧化碳气体中含有少量的一氧化碳
将混合气体依次通过灼热的氧化铜和澄清石灰水,观察澄清石灰水的变化
D
配制 100g 6%的稀盐酸
量取 5mL 浓盐酸(密度 1.2g/mL)溶于 94g 水中
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A、氢氧化钠溶于水放热,使溶液温度升高,用手触摸烧杯外壁感觉发烫;硝酸铵溶于水吸热,使溶液温度降低,用手触摸烧杯外壁感觉发凉,通过触摸烧杯外壁的温度变化,可鉴别和固体,故A选项符合题意;
B、和燃烧时火焰颜色均为淡蓝色,仅通过观察火焰颜色无法鉴别二者,故B选项不符合题意;
C、将混合气体依次通过灼热的氧化铜和澄清石灰水,由于原混合气体中的二氧化碳就会使澄清石灰水变浑浊,因此无法检验由一氧化碳还原氧化铜生成的二氧化碳,故C选项不符合题意;
D、量取5mL浓盐酸(密度1.2g/mL),其质量为5mL×1.2g/mL=6g,由于题中未给出浓盐酸的溶质质量分数,无法确定其中溶质质量,不能配制100g 6%的稀盐酸,故D选项不符合题意。
故选A。
9. 根据下列实验方案进行实验,不能达到相应实验目的的是
A.测定空气中氧气的含量
B.探究燃烧的条件之一:温度是否达到可燃物着火点
C.验证质量守恒定律
D.探究铁生锈的条件
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A、在加热条件下,铜粉与空气中的氧气反应生成氧化铜固体,装置内的压强减小,根据注射器活塞移动的刻度可以测定出空气中氧气的含量,故A选项不符合题意;
B、实验过程中,热水中的白磷燃烧,冷水中的白磷不能燃烧,变量是温度,可探究燃烧的条件之一:温度是否达到可燃物着火点,故B选项不符合题意;
C、碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体,由于该装置为密闭容器,生成的二氧化碳气体不会逸出,可用于验证质量守恒定律,故C选项不符合题意;
D、左侧试管的铁钉只能与干燥的空气接触,右侧试管中的铁钉只能与水接触,一段时间后,两支试管的铁钉均不生锈,该实验方案不完整,缺少将铁钉置于水和空气共同作用环境下的对比实验,因此不能完整地探究出铁生锈的条件,故D选项符合题意。
故选D。
10. 称取8.34gFeSO4·7H2O(相对分子质量为278)置于氮气流中加热,残留固体质量随温度的变化如图所示。图中各点对应固体均为纯净物,D点对应的物质为FeSO4。下列说法正确的是
A. FeSO4·7H2O中硫与氧元素的质量比为1:2
B. F点对应的固体为 Fe
C. m=4.56
D. A→B发生反应的化学方程式:
【答案】C
【解析】
【详解】A、FeSO4·7H2O中硫与氧元素的质量比为,错误;
B、8.34gFeSO4·7H2O(相对分子质量为278)铁元素质量=,F点质量2.40g,固体不为铁,错误;
C、D点是硫酸亚铁,固体质量=,正确;
D、,,故A→B发生反应的化学方程式不是,错误。
故选:C。
第Ⅱ卷 非选择题共 5 小题 共40分
11. 从微观的角度了解物质及其变化,有助于更好地认识物质的组成及变化的本质。
(1)如图为5种元素相关粒子的结构示意图。
①钠元素在元素周期表中位于第___________周期,铝离子(Al3+)的核电荷数(x)为___________。
②表中具有相对稳定结构的原子是___________(填粒子符号)。
(2)如图为一定量的Fe、Cu与AgNO3溶液反应的示意图。
①反应中失电子的粒子是___________(填粒子名称)。
②反应前后溶液的质量___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)硫及其化合物的“化合价-物质类别”关系如图所示。
①物质X的化学式为___________。
②写出由物质X和氧气、水转化为Y的化学方程式___________。
【答案】(1) ①. 三 ②. 13 ③. Ne
(2) ①. 铁原子 ②. 减小
(3) ①. SO2 ②.
【解析】
【小问1详解】
①周期数=原子核外电子层数,钠元素的原子核外有3个电子层,则在元素周期表中,钠元素位于第三周期;铝离子(Al3+)带3个单位的正电荷,是铝原子失去3个电子得到的,其原子的核内质子数(即核电荷数)为2+8+3=13;则铝离子(Al3+)的核电荷数(x)为13;故填:三;13。
②原子的最外层电子数为8(氦为2个),属于相对稳定结构,则表中具有相对稳定结构的原子是氖原子,故填:Ne。
【小问2详解】
①由微观示意图可知,铁原子失电子变为亚铁离子,故反应中失电子的粒子是铁原子,故填:铁原子。
②,56份质量铁生成216份质量银,固体质量增加,溶液质量减少,故填:减少。
【小问3详解】
①物质X中硫元素+4价,氧元素-2价,根据化合价代数和为零,化学式为SO2,故填:SO2。
②物质X为二氧化硫和氧气、水转化为Y硫酸,故化学方程式:。
12. 某科研小组对废弃辉铜矿(主要含有 Cu2S、ZnO 及一些不溶性杂质)进行物质提纯以实现废物综合利用。部分实验流程如下:
已知:酸浸时发生的反应:,。
(1)“焙烧”(加热而又不使熔化)时反应的方程式为,X 的化学式为___________,工业上常用石灰乳(主要成分为氢氧化钙)吸收这种气体,原理与石灰乳和二氧化碳反应类似,请写出有关反应的化学方程式___________。
(2)滤渣 2 的成分有___________(填化学式)。“置换”时反应的方程式___________(写一个)。
(3)“氧化”时高锰酸钾溶液和双氧水都能将 Fe2+氧化为 Fe3+,从绿色化学角度考虑物质 A 选用___________(写化学式)溶液较合适。
(4)聚合硫酸铁常用于净水,其化学式可表示为[Fea(OH)b(SO4)c]n。实验测得某聚合硫酸铁中铁离子与硫酸根离子的质量比为 7:15,则a:c=___________。
【答案】(1) ①. SO2 ②.
(2) ①. Fe、Cu ②. ##
(3)H2O2 (4)4:5
【解析】
【小问1详解】
所给方程式中,反应前有2个铜原子、1个硫原子、4个氧原子,反应后有2个铜原子、2个氧原子,由反应前后原子种类和个数不变可知,X中含有1个硫原子和2个氧原子,则X化学式为SO2。氢氧化钙和二氧化硫反应生成亚硫酸钙和水,反应方程式为。
【小问2详解】
辉铜矿经焙烧后所得固体含有氧化铜、氧化锌,加入过量稀硫酸酸浸后,氧化铜和氧化锌与硫酸发生反应,所得滤液成分为硫酸锌、硫酸铜、硫酸,再向滤液中加入过量铁粉,铁不能与硫酸锌反应,能与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,则滤渣2的成分有剩余的铁粉(Fe)和生成的铜(Cu)。“置换”时发生的是铁与硫酸铜生成硫酸亚铁和铜、铁与硫酸生成硫酸亚铁和氢气的反应,方程式为、。
【小问3详解】
过氧化氢反应后生成物无污染,从绿色化学角度考虑物质 A 选用过氧化氢溶液较合适。
【小问4详解】
实验测得某聚合硫酸铁中铁离子与硫酸根离子的质量比为 7:15,结合化学式可知,,则a:c=4:5。
13. 2025年3月23日,南通历史上首个全程马拉松赛激情开跑,千年古城成了欢乐海洋。
Ⅰ、宜人的居住环境与生产工艺的改进密不可分。某工厂为减少污染,在催化剂的作用下,用O2将HCl转化为单质X,原理如图所示。
(1)写出反应Ⅱ的化学方程式:___________。
(2)该反应的基本反应类型为___________。
Ⅱ、运动员将暖贴贴于身体的某个部位,用于取暖。下表是常见“暖贴”的部分标签,
【主要成分】
铁粉、水、氯化钠、蛭石、活性炭
(3)暖贴中活性炭具有___________作用。使用时空气进入暖贴,空气中的氧气与暖贴中的___________发生反应使暖贴放热。
Ⅲ、运动员乘用车为电动汽车,生产该电动汽车使用的部分材料,如图所示。
(4)上述材料中属于金属材料的是___________。
(5)生产汽车需要消耗大量的钢铁。工业炼铁可利用一氧化碳与氧化铁反应,写出该反应的化学方程式:___________。
【答案】(1)2CuCl2+O22CuO+2Cl2
(2)置换反应 (3) ①. 吸附 ②. 铁粉、水 (4)钢、镁铝合金
(5)3CO+Fe2O32Fe+3CO2
【解析】
【小问1详解】
根据图示可知,反应Ⅱ是氯化铜和氧气在加热条件下反应生成氧化铜和单质X,根据化学反应前后元素不变可知,X中含有氯元素,则X的化学式为Cl2,该反应的化学方程式为2CuCl2+O22CuO+2Cl2。
【小问2详解】
反应Ⅱ是由一种单质(O2)和一种化合物(CuCl2)反应生成另一种单质(Cl2)和另一种化合物(CuO),符合置换反应的特征,所以该反应的基本反应类型为置换反应。
【小问3详解】
活性炭具有疏松多孔的结构,具有吸附作用;暖贴是利用铁生锈放热,铁生锈是铁与空气中的氧气和水共同作用的结果,所以使用时空气中的氧气与暖贴中的铁粉、水发生反应使暖贴放热。
【小问4详解】
金属材料包括纯金属和合金,钢是铁的合金,镁铝合金属于合金,所以上述材料中属于金属材料的是钢、镁铝合金。
【小问5详解】
工业炼铁中,一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,该反应的化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2。
14. 纳米零价铁在环保领域应用广泛。学习小组对其制备及应用其进行如下探究。
Ⅰ 制备纳米零价铁
(1)高温条件下,以菱铁矿和H2为原料制备纳米零价铁,其他产物为水和二氧化碳。已知:菱铁矿主要含FeCO3,所含杂质高温下不与H2反应,请用化学方程式表示该制备原理:___________。
Ⅱ探究剩余固体的成分利用如图所示装置,对制备纳米零价铁一段时间后剩余固体成分进行探究。
部分实验步骤如下:(已知:NaOH溶液可以吸收二氧化碳;)
步骤1:称取15.0g剩余固体的样品置于装置A中;
步骤2:打开K1、K2通一段时间N2后关闭K2,称量装置B、C及其所含药品的质量,分别为160.0g、146.0g
步骤3:关闭K1、打开K2,先向A中缓慢注入稀硫酸,再点燃酒精灯
步骤4:待装置 A 中不再产生气泡时,停止注入稀硫酸,熄灭酒精灯
步骤5:打开K1,缓缓通入N2,至装置C中玻璃管冷却至室温后,称量装置B、C及其所含药品的质量,分别为164.7g、144.4g;
步骤6:将装置A中物质取出过滤,将滤渣洗涤、干燥后称量质量,为1.5g。
(2)步骤 2 中通 N2的主要目的是___________。
(3)步骤3中,观察到有大量气泡产生,溶液由无色变浅绿色,能否说明样品中一定含有单质铁?请作出判断并说明理由:___________。
(4)根据实验现象及数据,均能确定样品中含有单质铁。
已知:加热条件下氢气具有还原性;菱铁矿中所含杂质不溶于水和酸。
装置C中___________(填实验现象)能证明样品中存在单质铁,对应的化学方程式为:___________。
Ⅲ 用纳米零价铁处理废水
(5)去除废水中的金属离子。根据金属活动性顺序,去除途径可分三种(如图):第一类是吸附捕捉(如Zn2+),第二类是直接反应(如Cu2+),第三类是吸附捕捉再慢慢反应(如Pb2+)。
①Ni2+的去除途径属于第___________类。
②若Cd2+的去除途径属于第一类,则Cd的金属活动性比Ag的___________(填“强”或“弱”)。
【答案】(1)FeCO3+H2Fe+H2O+CO2
(2)排尽装置内的空气,防止空气中的二氧化碳、氧气和水蒸气对实验造成干扰,以及防止后续反应产生的氢气与氧气在加热时发生反应或爆炸
(3)不能,碳酸亚铁与稀硫酸反应也会产生气泡,且生成硫酸亚铁使溶液变为浅绿色,不含铁也能产生此现象
(4) ①. 黑色固体变为红色 ②. H2+CuOCu+H2O
(5) ①. 三 ②. 强
【解析】
【小问1详解】
根据题中信息,菱铁矿中的FeCO3和H2在高温条件下反应制备纳米零价铁,其他产物为水和二氧化碳,该反应的化学方程式为FeCO3+H2Fe+H2O+CO2。
【小问2详解】
步骤2中通N2,是因为装置内有空气,空气中含有二氧化碳、氧气和水蒸气,会干扰后续对反应生成二氧化碳的测量,另外该实验后续反应会产生氢气,能与氧气在加热时发生反应或爆炸,所以通 N2的主要目的是排尽装置内的空气,防止空气中的二氧化碳、氧气和水蒸气对实验造成干扰,以及防止后续反应产生的氢气与氧气在加热时发生反应或爆炸。
【小问3详解】
步骤3中,观察到有大量气泡产生,溶液由无色变浅绿色,不能说明样品中一定含有单质铁。因为根据已知信息FeCO3+H2SO4=FeSO4+H2O+CO2↑,碳酸亚铁与稀硫酸反应也会产生气体,也能观察到有气泡产生,且生成硫酸亚铁使溶液变为浅绿色。
【小问4详解】
因为加热条件下氢气具有还原性,若样品中存在单质铁,铁与稀硫酸反应生成氢气,氢气进入装置C中在加热条件下和氧化铜反应生成铜和水,会观察到黑色固体变为红色的实验现象,该反应的化学方程式为H2+CuOCu+H2O。
【小问5详解】
①根据图示规律,比铁活泼的金属离子去除途径为第一类,比铁弱且活动性相差不大的为第三类。金属活动性顺序中,Ni在Fe之后、Pb之前,与Fe的活动性差异类似Pb,故Ni²⁺的去除途径属于第三类。
②根据题干信息,第一类去除途径的例子是Zn²⁺(Zn比Fe活泼),若Cd²⁺的去除途径属于第一类,则意味着在此题设定下Cd的活动性比Fe强。又因为金属活动性顺序中Fe的活动性比Ag强,故可推断Cd的活动性比Ag强。
15. 实验室欲测定一瓶标签破损的稀盐酸的溶质质量分数。现取10g稀盐酸样品,将5%的氢氧化钠溶液逐滴加到样品中,边加边搅拌,随着氢氧化钠溶液的不断加入,溶液pH的变化如图所示。试回答:
(1)实验室利用 20%的氢氧化钠溶液配制 400g5%氢氧化钠溶液,需加水___________ g。
(2)当 pH=7 时,消耗氢氧化钠溶液中的 NaOH的质量为___________g。
(3)计算稀盐酸的溶质质量分数。(化学方程式:)
【答案】(1)300 (2)0.8
(3)解:设稀盐酸中溶质氯化氢的质量为x
x=0.73g
则稀盐酸的溶质质量分数为×100%=7.3%
答:稀盐酸的溶质质量分数为7.3%。
【解析】
【小问1详解】
设需要20%的氢氧化钠溶液质量为m,根据稀释前后溶质质量相等可得:400g×5%=m×20%,解得m=100g。那么需要加水的质量为400g-100g= 300g。
【小问2详解】
当pH=7时,从图中可知消耗氢氧化钠溶液的质量为16g,已知氢氧化钠溶液的质量分数为5%,根据溶质质量=溶液质量×溶质质量分数可知,消耗氢氧化钠溶液中的NaOH的质量为16g×5%=0.8g。
【小问3详解】
见答案。
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