内容正文:
期末冲刺(填空题100道)
1.地壳中含量最多的元素是 ,它与地壳中含量最多的金属元素组成的化合物的化学式为 ,空气中体积分数约为78%的气体是 。
2.化学实验室常用的仪器如下图所示,请根据下图回答下列问题:
(1)仪器D加热后不能骤冷,是为了防止 。
(2)用作配制溶液和较大量试剂的反应容器的是 (填字母)。
(3)连接仪器F和G时,应先把F管口 ,然后对准G上的孔稍用力转动。
(4)量取47mL水选择的仪器是 (填字母),若操作时俯视读数,则实际量取水的体积会 (填“偏大”或“偏小”)。
3.水和溶液与生产、生活息息相关。
(1)长期饮用硬水对健康不利,生活中将硬水软化的方法是 。
(2)农业上常用的氯化钠溶液选种,该浓度的氯化钠溶液中含有溶质的质量为 g。若配制该溶液时,将量取好的水洒落容器外,则所配溶液的溶质质量分数 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(3)下表是氯化钠和硝酸钾两种物质在不同温度时的溶解度。
温度/℃
20
30
40
50
60
溶解度/g
36.0
36.3
36.6
37.0
37.3
31.6
45.8
63.9
85.5
110.0
①时氯化钠和硝酸钾两种物质中溶解度较大的是 。
②时,按如图进行操作。乙中的溶液为 (选填“饱和”或“不饱和”)溶液,丙中未溶解的固体质量为 g。
4.北京冬奥会兑现了“绿色办奥”承诺,科技创新起到了节能减排的重要作用。
(1)人类目前消耗的能量主要来自化石燃料。化石燃料主要包括煤、 和天然气。
(2)氢氧燃料电池车是冬奥会的交通工具。氢氧燃料电池车是将 能最终转化为机械能,其实现交通“零排放”的原因是 。
(3)首次采用二氧化碳制冷剂进行制冰,为实现“碳中和”目标向世界提供“中国方案”:
①碳减排:控制二氧化碳的排放,主要是为了减缓 (填字母序号)。
A.空气污染 B.白色污染 C.温室效应
②碳“捕捉”与“封存”:捕捉并回收的二氧化碳可再利用,请写出一条二氧化碳的用途 。
(4)为了控制大气中CO2的含量相对稳定,下列采取的措施不可行的是____。
A.积极开发利用风能、太阳能、地热能和潮汐能
B.鼓励使用电动汽车,加快充电桩的配套设施建设
C.提高煤炭产量,增加火力发电在电力生产中的比例
D.积极开展绿化国土的行动,建立绿色家园
5.某实验小组收集浑浊的河水,模拟自来水厂的净水过程,最终得到蒸馏水。净水过程如下图所示。
(1)操作①中用到的玻璃仪器有 (填一种即可)。若经操作①后得到的水依然浑浊,可能的原因是 。(填字母)
A.滤纸破损 B.液面超过滤纸边缘 C.滤纸没紧贴烧杯内壁;
(2)操作②中利用物质C的吸附性去除异味和一些可溶性杂质,C可能是 。
(3)操作③的名称是 。
6.“见著知微,见微知著”是典型的化学思维方法
(1)化学用语是重要的化学知识
①3个铜离子∶ 。
②2H表示的意义∶ 。
(2)从宏观知微观。
①50mL水与50mL乙醇混合后,溶液体积小于100mL,微观解释为 。
②气体X在氧气中燃烧生成和,X分子中一定含有的原子是 (填符号)。
(3)从微观知宏观。
①微粒A在化学反应中容易 (填“得到”或“失去”)电子。
②微粒A、B、C、D、E中,对应单质化学性质最稳定的是 (填编号,下同),与C属于同一种元素的是 。
7.下图是化学实验室常用的仪器,请据图回答下列问题。
(1)仪器C的用途是 。
(2)连接仪器F和G时,应先 然后稍用力转动把仪器F插入仪器G.
(3)用仪器C量取20mL水时仰视读数,量取水的体积会 (填“偏大”或“偏小”)。
8.化学用语是学习化学的重要工具,请用化学用语填空。空气中含量最高的气体是 ,这种气体在雷雨天气时能与空气中含量比较高且比较活泼的气体发生反应,生成一种双原子分子,它的化学式为 。
9.阅读下面科普短文。
核能作为新能源的重要组成部分,具有储存方便、对空气无污染、节约化石燃料等优点。
我国自主研发建造的华龙一号核电站,年供电量可达到450亿度。火力发电提供同等电量所需燃料种类及用量如表1。
表1 燃料种类及用量
种类
煤
天然气
用量
1500万吨
90亿立方米
核能发电的过程中产生的核废水有两类。一类是用于冷却设备的海水,不会直接接触放射性物质,是安全的;另一类是会接触到放射性物质的水,也被称为核污水。核污水中含有大量放射性元素,如碘129、碘131、锶90等,需经处理后方可排放。常用的处理方法有蒸馏法、化学沉淀法、吸附法和膜分离法等。
科研人员利用壳聚糖吸附剂处理核污水,测试了温度、碘离子初始浓度对壳聚糖吸附性能的影响(吸附量越高,吸附性能越好),结果见图。
在碳中和的目标下,未来中国核能发展还会进行多元化的转型,例如核能供暖、制氢、海水淡化等。
依据文章内容回答下列问题。
(1)下列能源属于新能源的是_____。
A.风能 B.核能 C.化石能源
(2)判断下列说法是否正确(填“对”或“错”)。
①所有核废水都是不安全的。
②核能具有广阔的应用和发展前景。
(3)碘129、碘131都属于碘元素,补全下表。
原子种类
质子数
中子数
碘129
53
76
碘131
78
(4)由图可知,温度降低可以提高吸附剂吸附性能,证据是 。
(5)假设煤中含碳量为80%,在燃烧过程中碳元素完全转化为CO2。燃煤发电450亿度,会产生CO2的质量是 万吨。
10.化学与生活、环境和能源等密切相关。
(1)减少污染物排放——空气清新
引起酸雨的主要物质是 ,低碳生活可以减缓 引起的温室效应。
(2)自来水来之不易——节约用水
自来水生产流程:天然水沉降→过滤→吸附自来水
吸附过程中可加入的物质是 。通常加入氯气的作用是 。
(3)清洁高效能源——天然气
天然气的主要成分是甲烷(),其摩尔质量为 ,0.5mol 中约含 个氢原子。(用科学计数法表示)。
(4)化学家在较低的温度和压强下,用甲烷等为原料制成了金刚石薄膜,该变化属于 (填“物理变化”或“化学变化”)。
11.某科学小组进行“观察人的口腔上皮细胞”实验时,需要配制200g生理盐水(溶质质量分数为0.9%),所需氯化钠的质量为 g;若量取水时俯视读数,其他操作均正确,则所配生理盐水的溶质质量分数会 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
12.化学用语是学习化学的重要工具。请用化学用语表示。
(1)生石灰 ;
(2)4个汞原子 ;
(3)硝酸钾 ;
(4)医用酒精中的溶质 ;
(5)镁离子 。
13.地壳中含量最多的元素是 ;天然气主要成分的化学式是 。
14.“嫦娥五号”从月球采集回来的玄武岩中含有磷灰石。
(1)其中属于金属的元素符号: ,氧原子的原子结构示意图是 。
(2)两个氢氧根离子: ,+5价磷的氯化物化学式为 。
15.请填上适当的内容:最早测定出空气成分的科学家是 ;空气中含量比较多且化学性质比较活泼的是 (用化学用语表示)。
16.如图是某品牌矿泉水的成分表。
(1)该矿泉水呈 (填“酸”、“碱”或“中”)性。
(2)偏硅酸的化学式为H2SiO3,则Si元素的化合价为 。
(3)其中含有的金属元素除了锶,还有 。
17.“扬帆起航、逐梦九天”,中国航天事业在浩瀚的太空中不断刷新“中国高度”。
【“天和”升空】“长征五号B遥二运载火箭”成功发射“天和”核心舱,中国空间站时代到来。
(1)火箭的推进剂使用液氢和液氧的组合。从微观角度分析:氢气和液氢都具有可燃性的原因是 。
【“天问”探火】我国“天问一号火星探测器”着陆于火星,对火星地貌、土壤、大气等进行探测。
(2)火星土壤中含量最多的元素与地球地壳中含量最多的元素相同,该元素是 (填名称)。
(3)火星大气的主要成分是,约占96%,而仅占0.13%。为了人类未来可以移居火星,化学家通过下图所示的过程将转化为。用途广泛,请举一例: 。
【“神舟”出征】继“神舟十二号载人飞船”首次将航天员送入“天和”核心舱起,我国开启了长期驻留太空的时代。
18.把少量下列物质加入水中,充分搅拌,能形成溶液的是
A.食盐 B.植物油 C.泥土 D.
19.煤的清洁利用既能提高能源利用率又能保护环境。工业上将煤洗选加工后制备水煤气(主要成分均为可燃性气体),主要反应的微观过程如下图所示。请回答下列问题:
(1)一个所含质子的总数为 。
(2)甲→乙变化的微观实质是:在高温的条件下, 。
(3)根据质量守恒定律,应在丙中补充的微观粒子图形是_____(填字母)。
A. B.
(4)由上图可知,在化学反应前后,不发生改的是_____(填字母)。
A.原子的种类 B.分子的种类
(5)参加反应的两种微观粒子的质量比是 。
20.铁及其化合物在生产生活中有广泛应用。
(1)高铁酸钾是新型净水剂,中的化合价是 。根据化合物的分类,属于 。推测高铁酸的化学式是 。
(2)缺铁性贫血,其中“铁”是指 (填“单质”或“元素”)。补铁剂读作 ,它可由碳酸铵和硫酸亚铁通过复分解反应可制得,写出该反应的化学方程式 。
(3)易转化为,存在反应,则的化学式是 。
21.2024年2月,由上海船舶研究设计院自主研发设计的全球首艘氨燃料动力集装箱船订单落地,标志着全球航运业在清洁能源领域又取得了重要突破。
(1)目前全球的能源体系以化石能源为主,常见的化石能源包括 、石油和天然气。化石能源的利用使空气中的二氧化碳含量日益增多,由此引发的环境问题是 。
(2)氨气燃烧产生的尾气主要有、、和。氮元素表现了 种化合价。
(3)氢气和氨气均属于零碳燃料,氢气作为燃料尚未大规模推广应用,其主要原因是 。氨气极易溶于水,氨气有毒,有一定的腐蚀性,若发生氨气泄漏可采取的措施是 (写出一点即可)。
22.用化学用语填空。
(1)最常用的溶剂 。
(2)构成石墨的微粒 。
(3)带正电荷的原子团 。
(4)苛性钠中钠元素的化合价 。
23.化学小组的同学基于碳中和理念设计低碳行动方案。
I.“碳”素发现
(1)图1是地球表面温度变化和大气二氧化碳浓度的变化趋势示意图。图1中可作为“二氧化碳排放量的增加会导致地球表面温度上升”的证据的是 。
II.捕风捉“碳”
同学们设计了一个简易的CO2捕捉器,如图2所示。
(2)在吸风机纱布上涂抹一层石灰乳进行实验,一段时间后发现纱布变硬,吸风效果变差,原因可能是 。
(3)结合生活经验,说出减少碳排放的一条措施 。
24.在宏观、微观和符号之间建立联系是学习化学的思维方式,化学符号则是学习化学的工具。
(1)图中“”表示汞原子,“”表示氧原子。请回答下列问题:
①图甲中表示化合物的是 (填序号)。A变成D的过程中分子 (填“间隔”或者“大小”)变大。
②下列关于图乙变化过程的理解,正确的有 (填序号)。
A.化学反应前后原子的种类、数目均不变
B.物质都是由分子构成的
C.化学变化中分子可以分为原子
D.控制反应条件,反应物和生成物可相互转化
(2)氮元素是自然界中生物体生命活动不可缺少的元素,其在元素周期表中的信息如图所示。
①由图可知氮原子的核内质子数为 。
②请写出+5价氮元素组成的氧化物的化学式 。
25.回答:
(1)中华文明源远流长,蕴含着深邃的哲学智慧和丰富的实践经验。
①《汉书》记载:“高奴县有洧水,可燃”。洧水中含有石油,石油属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源。
②《三国志》记载:“扬汤止沸,不如去薪”。“薪”指柴、草等燃料,“去薪”灭火的原理是 。
(2)随着人工智能、无人驾驶、机器人等新兴技术的迅猛发展:
①无人机灯光秀。出现五彩缤纷的灯光是因为灯管中填充了 (填“稀有气体”或“氮气”)。
②无人机在经过火场上空时,需要随时调整速度、高度和姿态等参数,避免损坏。火场上空的空气温度升高后,气体分子的 (填“大小”或“间隔”)发生改变。
26.水是生态之基、生产之要、生命之源。
(1)水是一种常用的溶剂,生理盐水(0.9%的氯化钠溶液)可用于医疗注射。生理盐水中主要含有的阴离子是 (用化学用语表示)。
目前很多场所选择使用直饮水,某品牌直饮机工作流程如图所示:
(2)利用炭罐中活性炭颗粒的 性除去自来水中的色素和异味等;直饮机使用方便,只要将其与自来水管对接,截留清除水中的有害物质(如细菌,微生物等)便能得到直饮水,直饮水属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
27.能源利用和环境保护是人类共同关注的问题。
(1)煤的使用在方便人们生活的同时,也对环境造成了不良影响。含硫煤不充分燃烧产生的气体污染物有 (填化学式)。
(2)在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料,其优点是 (答一条即可)。
(3)目前世界各国都大力提倡使用新能源,请你写出一种新能源的名称 。
28.溶液在生活中具有广泛的用途,与人们的生活密不可分。
(1)衣服上沾有油污可用汽油洗去,是因为汽油能 (选填“溶解”或“反应”)油污;
(2)喝冰镇汽水后常常会打嗝,说明气体的溶解度与 有关;
(3)生活中通常用碘酒擦拭伤口消毒。碘易溶于酒精而难溶于水,说明固体物质的溶解能力与 有关。
29.火力发电厂为防止燃煤烟气中的二氧化硫污染环境,使用石灰石进行烟气脱硫,产生的硫酸钙可用于生产建筑材料。这个过程中会发生化学反应:。X的化学式是 ,的中硫元素的化合价是 。
30.近年来,我国在探索宇宙的过程中取得巨大成就,其中最引人关注的是首次在月球上发现新矿物“嫦娥石”。科研团队对“嫦娥五号”携带的第一批月壤样品进行研究时,发现了一种含钙、钠、镁等金属元素的磷酸盐矿物。为确认其是否为新矿物,他们又对“嫦娥六号”携带的第二批月球样品继续展开研究,从14万个颗粒中再次找到了该矿物的踪迹,并在聚焦离子束电子显微镜的帮助下,成功分离出一颗粒径约10微米、仅有普通人头发直径十分之一大小的单晶颗粒(如图),并利用单晶X射线衍射仪对晶体结构进行解译,获得结构数据,被国际矿物学会确认为一种新矿物。此外,我国研究团队还从月壤样本中提取出具有催化作用的活性成分,在以水为原料、以阳光为能源制备氢气和氧气的反应中,发现其催化性能优于地球表面玄武岩,为未来将月球建设成为宜居环境迈出了最关键的一步。
(1)“嫦娥石”晶体的形状是圆柱形,其中含有的一种离子的符号为 。
(2)从14万个颗粒中成功分离出“嫦娥石”借助的仪器是 。
(3)你认为科研团队会对“嫦娥石”进一步研究的内容是 。
31.含义丰富的化学符号是独特的化学语言。根据下列符号回答:
①2O2 ②Al3+ ③2H ④Cl- ⑤CO2
(1)能表示宏观物质的是 (填序号)。
(2)①表示两个 。
(3)②中“3+”的含义是 。
32.春晚《满庭芳·国色》节目点燃了国人复古寻色的热潮,其中桃红、凝脂、蝴叶、群青、沉香代表红、白、黄、青、黑传统五色。
(1)群青:是一种名贵的高级颜料,古代是用贵重的青金石中研磨制成的。青金石中含钠。铝、硅、硫、氯、氧等元素,其中属于地壳中含量最多的元素是 (填元素符号),硫的原子结构示意图为,下列原子结构示意图中与硫化学性质相似的是 (填字母)。
A. B. C. D.
(2)桃红:用银朱调合,可以得到灿若桃花的颜色。银朱是用硫与汞加热制成的硫化汞,反应前后不变的微粒是 (填化学符号)。
(3)凝脂:降低原料中含铁氧化物含量,实现从青瓷到凝脂似玉的白瓷。如图为铁元素的价类二维图,a点表示物质的类别是 ,b点的化学式是 。
33.海洋不仅孕育了地球上的生命,还蕴含着丰富的资源,包括矿产资源、生物资源、水资源等。
(1)海洋矿产资源中含丰富的锰、铁、钴等元素,“锰、铁、钴”属于不同种元素的本质原因是 不同。
(2)海洋生物资源中的虾、蟹、贝等海产品中富含嘌呤(C5H4N4)。嘌呤中碳、氢、氮元素的质量比为(最简整数比) 。
(3)海水淡化时水变成水蒸气的过程中,从微观角度分析发生改变的是 (填字母)。
a.分子体积 b.分子种类 c.分子间隙
34.阅读下列科普材料,回答相关问题。
生物质炭是一种富碳固态物质。它是由秸秆、树枝、菌渣等生物质废弃物在无氧或限氧环境中经高温裂解产生。生物质炭用于农业生产中能增加土壤有机质、调节土壤酸碱度,还可以有效吸附土壤中的重金属,减少作物对重金属的吸收。作为一种新型的能源材料,具有较高的碳含量和良好的燃烧性能,在能源储存领域,可以用作燃料电池的电极材料、电容器的电极材料等。生物质炭作为一种新型碳材料,具有优良的性能和广泛的应用前景。
(1)产生生物质炭的过程属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(2)请推测生物质炭的结构特点是 。
(3)制备生物质炭,需要在无氧或限氧环境下进行的原因是 。
(4)下列有关生物质炭的说法正确的是_________(填字母)。
A.可作土壤的改良剂 B.可用于处理工业污水 C.属于新型能源材料
35.在18世纪,法国化学家拉瓦锡进行了一项具有重大意义的实验来探究空气的组成。他将少量的汞放置在一个密闭的容器中,然后持续加热。如图是该反应的微观示意图。
(1)该反应前后种类和数目不变的是 (填“分子”或“原子”)。
(2)写出该反应的化学方程式。
36.探究水的组成及变化时,配制10%的NaoH溶液,加入电解器中进行实验,如图所示。
(1)电解器a、b管中得到的气体都可用 进行检验,实验证明水是由 组成的。
(2)配制10%的NaOH溶液目的是 。
37.《天工开物》记载“凡引水种盐,……南风大起,则一宵结成,名曰颗盐”,表明古人已经掌握了制盐工艺。用化学知识能很好地解释古人的制盐工艺。如图为氯化钠的溶解度曲线:
回答下列问题。
(1)20℃时氯化钠的溶解度为 g。
(2)20℃时,将9g氯化钠溶解到25g水中,可配得氯化钠的 (填“饱和”或“不饱和”)溶液;保持温度不变,蒸发部分溶剂,该溶液溶质的质量分数 (填“变大”“不变”或“变小”)。
38.2023年杭州亚运会成功举办。亚运会场馆的地面采用了石墨烯纳米防滑涂层来增加防滑性,石墨烯是单层的石墨片,它属于 (填“单质”或“化合物”);主火炬塔燃料使用废碳再生的绿色零碳甲醇,实现了循环内的零碳排放,甲醇(CH3OH)中C、H的质量比为 。
39.阅读下面科普短文,回答问题。
臭氧(O3)是大气中的一种微量气体。主要分布在距离地面10~50km的大气层中,形成所谓的臭氧层。O3所起的作用非常重要,它能吸收太阳光中绝大部分的紫外线,使地球上的生物免受紫外线的伤害,它是一切生命的保护层。超音速飞机排出的废气中有一氧化碳、二氧化碳、一氧化氮等气体,家用电冰箱中的制冷剂“氟里昂”等对臭氧层有很大的破坏作用,会使臭氧层形成空洞,从而使更多的紫外线照射到地球表面,导致皮肤癌的发病率大大增加。如不采取措施,后果不堪设想。
在闪电这一自然条件下,O2可以转化为O3。O3通常状况下是淡蓝色气体,有鱼腥味,O3比O2活泼得多,是一种强氧化性气体,具有较强的杀菌能力(这也是雷雨天气后空气清新的原因之一),可用于污水处理等工艺中。研究人员通过实验研究了臭氧浓度与其杀菌效果的关系如图所示。
随着人们对臭氧认识的不断深入,臭氧的应用范围也在日益扩大。
(1)臭氧的化学性质有 (写一点)。
(2)O3浓度在0-0.06mg/L的范围内,由图可以得出的结论是: 。
(3)由短文可知,可采取什么方法保护臭氧层?(合理即可)
40.氨法捕集二氧化碳原理是利用氨水(NH3·H2O)与二氧化碳在一定温度下会反应生成碳酸氢铵(NH4HCO3)。当温度升高至38℃-60℃,将发生逆向反应,碳酸氢铵将分解。氨法捕集二氧化碳有着成本低,不需要煅烧,能耗低等优点,但需要控制一定的温度。下图为氨法捕集二氧化碳的流程图。回答下列问题。
(1)“吸收塔”中发生反应的化学方程式为 ,反应温度不宜过高的原因是 。
(2)上述流程中,可循环利用的物质是 (填化学式)。
(3)分离器的作用相当于基本实验操作中的 ,经分离器得到的NH4HCO3溶液为该温度下的 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
41.请用化学用语填空:
(1)3个氮气分子 ;
(2)氢氧根离子 ;
(3)导电性最好的金属是 ;
(4)标出氯化亚铁中铁元素的化合价 。
42.化学用语是学习化学的基本工具,请按要求用符号回答下列问题:
(1)2个甲烷分子 ;
(2)3个铁离子 ;
(3)1个硫原子 ;
(4)标出硝酸铵中氮元素的化合价 。
43.水是生命之源!“珍惜水、节约水、爱护水”是每个公民应尽的义务和责任。
(1)饮用硬度过大的水不利于人体健康,在生活中可用 区分硬水和软水;
(2)如图是自来水厂净化水的主要步骤。有关说法错误的是 (填字母);
A.步骤①中可加入明矾作絮凝剂 B.X试剂可以是活性炭
C.步骤④的作用是消毒杀菌 D.净化后的水为纯净物
(3)请列举一例生活中节约用水的具体做法 。
44.化学模型是学习化学的一个途径。
(1)化学之美随处可见
①“结构美”。碳的多种结构美轮美奂。图1中的A、B、C分别代表三种不同的碳单质,其中代表金刚石的是 (选填“A”“B”或“C”)。
②“模型美”。图2为铁与氯化铜反应的微观示意图,图中圈中的粒子符号是 。
(2)下表为元素周期表第ⅤA族部分元素原子的结构示意图。
元素名称
氮
磷
砷
锑
原子结构示意图
①表中 。
②锑属于 (选填“金属”或“非金属”)元素,原子核外电子数为 。
③表中四种元素具有相似的化学性质,从原子结构上看,其原因是 。
(3)工厂的氨氮废水可用电化学法处理,其中氨气在电极表面反应的微观过程如图所示。
①画出过程Ⅱ中微粒X的微观示意图: 。
②I、Ⅱ、Ⅲ过程中,都会产生的一种物质是 (填化学式)。
45.在宏观、微观和符号之间建立联系是学习化学的重要思维方式。
(1)从微观角度分析,氧气是由 构成的(填“氧分子”或“氧原子”)。
(2)金属锂可用于制造电池。锂元素常见化合价为价,其在元素周期表中的部分信息如图所示,由此可知:
①锂的原子序数为 。
②锂和氧两种元素形成化合物的化学式为 。
(3)汽车尾气中的有害气体甲和乙在催化剂的作用下反应生成丙和丁,能减轻空气污染。甲、乙、丙、丁四种物质的分子示意图如图,该反应的化学方程式为 。
甲
乙
丙
丁
46.太空探索任务中,氧气与水的转化保障着航天员的生活与航天器运行。结合相关知识回答问题:
(1)推进系统中的“能量之源”
航天器推进系统常利用液氢与液氧反应提供能量,其微观反应示意图如下::
①为使微观示意图准确,应在A 图中补充1个 (填字母)。
甲. 乙.
②从能源利用角度分析,此反应的能量来源为液氢作为推进能源的显著优点是 (写一条) 。
(2)空间站中的“制氧奥秘”
航天员在空间站生活所需的氧气,可通过电解水获得。
①电解水时,与电源正极相连的电极产生的气体是 (填写化学式)。
②写出此反应的化学方程式为 。
③该过程的能量转化形式为 (填字母)。
A.化学能转化为电能 B.电能转化为化学能
47.根据如图所示的三个实验回答问题。
(1)实验甲结束后需用坩埚钳夹取蒸发皿放在 上。
(2)实验乙中,反应的化学方程式为 ,a管中产生的气体是 。
(3)实验丙中,刚开始白磷不燃烧,若要得出燃烧需要与氧气接触的结论,应进行的操作是 。
48.在“宏观—微观—符号”之间建立联系并进行合理的分析、总结是学习化学特有的思维方式。请回答下列问题:
(1)与一个水分子质子数相等的分子是一个 (填“E”或“F”或“G”)分子。
(2)写出宏观实验A对应的化学方程式 ,其对应的微观过程是 (填“C”或“D”)。
(3)宏观过程B对应的微观过程中水分子本身没有变化,只是 发生变化。
(4)宏观实验A发生的反应是分解反应的微观解释是:该反应是一种分子反应生成 。
49.用化学符号表示:
(1)甲烷 。
(2)8个硫原子构成的硫分子 。
(3)3个氯离子 。
(4)硝酸钾中的原子团 。
50.我国探月工程嫦娥五号采用偏二甲肼(化学式)、四氧化二氮发动机,两种物质反应生成二氧化碳、水和 (填名称)。插入月面的国旗采用的是国产高性能芳纶纤维材料,其化学式的重复单位为,则该物质由 种元素组成。嫦娥五号将月壤带回地球,其采用的是金刚石钻头,金刚石做钻探机的钻头是因其具有 的性质。
51.水与人类的生活和生产密切相关。
任务一:认识水的组成
(1)电解水实验揭示了水的组成。证明图1中试管2中的气体为氧气的方法是 。
任务二:认识水的净化过程
(2)自来水厂需要经过图2所示的净化过程,其中试剂A是 。
(3)用图3所示装置可缓解淡水资源匮乏的问题,将一定量的海水暴晒一段时间后剩余海水中氯化钠的质量分数会 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
任务三:认识水作为溶剂的用途
(4)农业上用溶质质量分数为16%的氯化钠溶液来选种,则氯化钠和水的质量比为 。
(5)如图是硝酸钾、氯化钠两种固体物质的溶解度曲线。
①20℃时,将固体放入50g水中充分溶解,所得溶液属于 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
②若NaCl固体中含有少量,提纯NaCl的具体操作是 。
③t℃时,氯化钠的溶解度为S,若有t℃下100g氯化钠的饱和溶液,测定t℃时氯化钠溶解度S数值的方法是 (写出具体的操作并用测定的数据表示S的值)。
52.酒精(乙醇)在生活中常作清洁燃料,写出乙醇(C2H5OH)完全燃烧的化学方程式 ;现有4.6g乙醇与一定量氧气混合于密闭容器内在一定条件下反应物全部转化为一氧化碳、二氧化碳和水,恢复到室温,测得所得气体中氧元素质量分数为70%,则参加反应的氧气质量为 。
53.构建模型是研究物质结构的科学方法,原子结构模型发展历经多个阶段。
(1)卢瑟福通过α粒子散射实验发现,原子中带正电荷部分的体积很小,但几乎占有全部质量,电子在原子核外运动,据此提出的原子模型为 。(填序号)
(2)下图是锂(Li)原子结构示意图,工业上常用的电解熔融氯化锂的方法冶炼金属锂,同时产生氯气(),反应的化学方程式为 。
54.世界VR(虚拟现实技术)看中国。生产VR设备的材料之一是硅,工业上制取高纯硅过程中一个反应的微观示意图如图所示。
则构成丙的微观粒子是 ,甲中硅的化合价为 。
55.同学们在实验室中完成了对“水的组成及变化”的探究实验。请你和他们一起完成实验报告。
【实验目的】验证水的组成,认识水的变化。
【实验用品及装置】蒸馏水、硫酸钠、水电解器(如图)。
【实验步骤】
(1)①向蒸馏水中加入少量硫酸钠,充分溶解。
②向水电解器的漏斗中加入含有硫酸钠的蒸馏水,直至玻璃管a、b中充满水。
③接通直流电源。
④一段时间后关闭直流电源,观察到两个玻璃管内气体的体积比约为 。
⑤用燃着的木条分别检验两玻璃管中生成的气体,在玻璃管b的出口处观察到 。
【实验结论】
(2) ,该反应的化学方程式为 。
【问题与交流】
(3)实验中观察到两玻璃管中气体的体积比存在一定误差,可能的原因是什么? 。
56.在宏观、微观和符号中间建立联系是学习化学的重要思维方式。
(1)用分子的观点解释下列现象不合理的是___________(填字母)。
A.食物腐败:分子本身发生了变化 B.热胀冷缩:分子大小发生了改变
C.压缩气体:分子间隔改变 D.花香四溢:分子不断运动
(2)碳元素是自然界有机物的基础元素。碳元素信息如图所示,由此可知:
①碳属于 (填“金属”或“非金属”)元素。
②天然气中由碳元素与氢元素形成的最主要物质的化学式为 。
(3)如图所示是工业用制取高纯硅的微观反应示意图。该化学反应的化学方程式为 。
57.环境保护和能源利用是人类共同关注的问题。
(1)我国向世界承诺2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的目标,其中的“碳”是指______(填序号)。
A.碳单质 B.一氧化碳 C.二氧化碳
(2)近年我国科学家合成了一种新型催化剂,可将二氧化碳和氢气转化为清洁的液体燃料甲醇和水,该反应的化学方程式为 。
(3)乙醇可作燃料。现有一定量乙醇与一定量氧气混合于密闭容器内,在一定条件下反应生成32.4g水,同时得到一氧化碳和二氧化碳的混合物48g,参加反应的乙醇的质量为 g,混合物中一氧化碳与二氧化碳的分子个数比为 (填最简比)。
58.世界由微观粒子构成;
(1)下列微粒结构示意图中属于离子的是 (填序号),其符号可表示为 ;
(2)根据“结构决定性质”的观点,氯元素的化学性质与下列 (填序号)元素的化学性质相似。
59.为实现碳达峰、碳中和的战略目标,我国成功研发了的资源化利用。
(1)用和制取合成气的微观示意图如图1。
消碳反应的产物的化学式是 ,写出用和制取合成气的化学方程式 。
(2)用和通过铁及其氧化物循环制氢的反应过程如图2所示,写出反应器Ⅱ中的化学方程式 ,该过程中循环使用的物质有 种,用和的混合气体,理论上可获得 。
60.如图为a、b两种物质的溶解度曲线。请根据图中内容回答下列问题:
(1)80℃时,a物质的溶解度是 。
(2)曲线a和b的交点M表示的含义是 。
(3)80℃时,a物质的饱和溶液中溶质的质量分数 (填“大于”或“小于”或“等于”)b物质的饱和溶液中溶质的质量分数。
(4)蒸发一定质量的b溶液时,要用玻璃棒搅拌,目的是 。
61.氧气是一种化学性质比较活泼的气体,可以与许多物质发生化学反应。
(1)图乙燃烧的化学反应方程式为 。此反应的反应类型为 。
(2)甲、乙、丙的集气瓶中都预先加入少量水,但其目的各不相同,装置甲中加少量水的目的是 。
(3)写出丙实验中的实验现象:
(4)丁实验中可观察到木炭在氧气中燃烧比在空气中剧烈,说明影响木炭燃烧剧烈程度的因素是 。
62.一种富硒酵母片含有硒、钠、镁、氧等元素,这些元素的信息如下图所示。
(1)硒元素属于 元素(填“金属”“非金属”或“稀有气体”)。
(2)上图中与硒元素化学性质相似的是 (填“A”“B”或“C”)。
(3)写出元素A与元素B组成的一种化合物的化学式: 。
(4)我国运载火箭的燃料即乙发生化学反应的微观示意图如下所示:
①方框内物质的微观模型图为 。
②该反应的化学方程式为 。
63.载人航天器中处理的一种方法是将与氢气反应,反应前后分子种类变化的微观示意图如图:
(1)请写出该反应生成物中氧化物的化学式 。
(2)上述反应中甲乙两种粒子的数目之比为 。
(3)甲烷中碳、氢两种元素的质量之比为 (填最简整数比)。
64.如图是5种微粒的结构示意图,下列说法正确的是 。
A.上述5种微粒涉及5种元素
B.②③⑤表示的微粒性质较稳定
C.①②④属于原子,③⑤属于阴离子
D.③⑤对应元素组成的化合物由 构成
65.全世界的汽车每年用掉大约20亿枚火花塞。火花塞中常含有Ni(镍)、Fe、Cu、Pt(铂)、Ag等金属。如图是某工厂回收其中部分金属的流程图:
已知:
(1)过滤和蒸发结晶操作中,都需要用到的玻璃仪器是 。
(2)根据流程图可知金属活动性:Fe (填“>”或“<”)Ni。
(3)步骤④中的实验现象是:固体部分溶解, 。
(4)步骤⑤中生成红色固体A时,发生反应的化学方程式为 。
66.2023年5月28日,C919大型客机商业首航成功顺利从上海抵达北京首都国际机场。作为“国之重器”,C919四分之一机身由江西制造,镌刻着深深的“江西基因”。
(1)机身研制中加入适量锂的第三代铝锂合金材料。在硬度上,铝锂合金比铝的更 (填“大”或“小”);铝具有很好的抗腐蚀性是因为铝表面极易形成一层致密的 (填物质名称)。
(2)C919大飞机采用复合材料中使用了高温陶瓷材料氮化硅,其中Si元素化合价为+4,N元素化合价为 。
(3)已知机身涂料中的氢氧化铝有阻燃作用,氢氧化铝属于 。(选填“酸”、“碱”、“盐”或“氧化物”)
67.《庄子·杂篇·外物》记载“木与木相摩则然(燃)”
(1)从燃烧条件分析“木与木相摩”的取火原理 。
(2)生火时使用木材时往往将其劈开并架空,其作用为 。
68.如图,已知物质乙为单质,一定条件下将二氧化碳与乙进行反应可以制取甲醇。该反应不仅能缓解温室效应,还可以实现二氧化碳的资源化利用。
(1)物质乙为 (填名称)。
(2)参加反应的甲和生成的丁微粒个数比为 。
(3)该反应 (填“属于”或“不属于”)基本反应类型。
(4)你能从图中总结出的一条结论是 。
69.“格物致知,叩问苍穹”,化学助力我国航天事业飞速发展。
(1)航天材料。铪可用作航天材料,在元素周期表中的信息如图所示。铪的核电荷数为 。
(2)能源系统。长征型火箭使用的推进剂为偏二甲肼和四氧化二氮,其中四氧化二氮()中,氮元素的化合价为 。
(3)生命保障。国际空间站的一些循环呼吸器会使用过氧化钾()罐,它能够吸收二氧化碳和水,反应的化学方程式为,则的化学式为 。
70.乙炔(化学式为)也可用作燃料,当氧气不足时,乙炔燃烧会生成二氧化碳、一氧化碳和水,若一定质量的乙炔燃烧生成了二氧化碳、水和一氧化碳,则的值为 ,该反应的化学方程式为 。
71.国务院新闻办公室于2024年8月29日发布《中国的能源转型》白皮书,强调我国坚定不移走绿色低碳的能源转型之路。
(1)传统能源主要来自煤、石油和天然气。从物质分类角度看,天然气属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)氢能正在成为新能源的重要组成部分。
①光催化分解水可制氢气,反应的微观示意图如图所示。写出该反应的化学方程式: 。
②钛铁(Ti-Fe)合金在一定条件下可以吸收大量的氢气,形成等氢化物,在需要时通过加热或减压等方式使氢气释放出来。储氢时发生的变化属于 (填“物理变化”或“化学变化”)。
72.请用化学符号或化学式填空:
(1)高原上缺氧中的“氧” 。
(2)氧化铁中铁元素的化合价 。
(3)2个硫酸根离子 。
(4)保持氢气化学性质的最小粒子 。
73.三大化石能源有煤、石油、天然气,它们属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源;火力发电厂常将煤粉碎并用鼓风机吹起,形成沸腾状燃烧,这样做的目的是 。天然气的主要成分是甲烷,现有一定量的甲烷不充分燃烧生成二氧化碳和水,同时生成一氧化碳的质量为 g。
74.习主席在第七十五届联合国大会一般性辩论上发表重要讲话时强调,中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和(CO2排放与吸收平衡,实现“零排放”)。
(1)“碳中和”是指企业、团体或个人通过一些形式,抵消自身产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳“零排放”。工厂废气中的二氧化碳,可用 溶液吸收(填化学式)。
(2)我国科学家研究用Ni—CoS2催化剂,实现了CO2与H2O反应生成CH4和O2,原理如上图,则该过程的化学方程式为 。
75.神奇的“风暴瓶”能报天气知冷暖,作“风暴瓶”用到以下物质:樟脑、酒精、KNO3、NH4Cl、水等。
(1)将樟脑的酒精饱和溶液滴入水中,出现了明显的浑浊,说明樟脑在水中的溶解能力 (填“强于”或“弱于”)其在酒精中的溶解能力。
(2)图1“风暴瓶”内的固体为樟脑晶体,樟脑在乙醇和水中的溶解度都随温度降低而减小,当气温下降,风暴瓶内固体 (填“增多”“减少”、“不变”)。
(3)图2为KNO3和NH4Cl的溶解度曲线。
①KNO3和NH4Cl这两个物质中,溶解度受温度影响较大的是 。
②点P的含义是 。
③t1℃时,将20gKNO3加入50g水中充分溶解,所得溶液的质量 g。
④从饱和KNO3溶液中析出KNO3晶体,可采用 结晶的方法。
76.氢能是最理想的能源。下图是一种比较经济的制取氢气的工艺流程。
(1)I中得到的氢气是一种清洁燃料,原因是 (用化学方程式表示)。
(2)II反应生成两种氧化物。另一种生成物中一定含有氢元素和氧元素,请说明理由: 。
(3)Ⅲ反应前后,铝元素的化合价 (填“升高”、“降低”或“不变”)。
77.答下列问题
(1)下列化学符号中,数字“2”可表示不同的含义,其中表示一个离子所带电荷数的是 (填标号,下同),表示一个分子中所含原子个数的是 。
①2H ②SO2 ③Mg2+ ④2O3
(2)我国无人机技术世界领先,在各领域发挥着重要作用。
①消防员能利用无人机实时捕获图像,用高压水枪精确定点灭火,其灭火原理是 。
②无人机的芯片制造需要用到单晶硅。单晶硅(Si)的结构类似于金刚石,则单晶硅由 (填“分子”“原子”或“离子”)构成。石英砂(主要成分为SiO2)与碳单质在高温下反应可制得单质硅,同时生成一种可燃性气体,该反应的化学方程式为 。
③无人机的动力由电池提供,其常用电池包括氢氧燃料电池。氢氧燃料电池通过氢气和氧气在电池内部发生化学反应产生电能。写出氢气与氧气反应的化学方程式 。计算在该反应中每消耗4g氢气,需要同时消耗氧气的质量为 g。
78.水是生命之源。从刀耕火种的原始社会到如今信息高速发展的现代社会,水一直是人类生产和生活不可或缺的资源。
(1)“水为食之先”,《燔石篇》中介绍了用明矾使河水变得清澈的技术。明代净水时,乙池净水主要利用了木炭的 性。
(2)净化后的水用于酿酒,《本草纲目》记载:“其法用浓酒和糟入瓶,蒸令气上。∙∙∙∙∙∙ 其清如水,味极浓烈,盖酒露也。”
①给甑桶中的粮食加入酒曲,发酵酿酒的过程中发生的反应有,该反应中X的化学式为 。将酒糟放入甑桶中,加热一段时间后,酒坛中收集到清澈的酒精,此法与实验室进行的 (填“过滤”或“蒸馏”)操作类似。
②用长木棒挑松灶内木材堆后,火焰变旺,这是因为 。
79.杭州亚运会上中医拔火罐成为了许多运动员恢复体能的秘密武器。它的操作是把燃烧的酒精棉球伸入能中片刻后再撤出(如图所示),然后迅速把罐子倒扣在需治疗的部位上,过一会儿,罐子就被“吸”在皮肤上。
(1)写出酒精燃烧的化学方程式: 。
(2)罐子被“吸”在皮肤上的原因是 。
(3)把罐子取下时发现内壁有水珠,有人说是身体里的水分被吸出来了,你是否同意并说明理由 。
80.如图是工业上用氨气()制取尿素【】的微观示意图。请回答下列问题。
(1)甲、乙、丙、丁四种物质中,属于氧化物的有 种。
(2)尿素中碳元素的质量分数为 。
(3)该反应的化学方程式为 。
(4)若有17kg的氨气参加反应,生成尿素的质量为 kg.
(5)该反应前后种类和数目不变的是 (选填“分子”或“原子”)。
81.碳捕获与封存是实现“碳中和”目标的重要途径之一。
(1)排放增多,主要是煤、 、天然气等化石燃料的燃烧,天然气中主要成分燃烧的化学方程式 。
(2)物理固碳:重庆合川实验基地通过将气态压入地下变为液态,实现的封存。
从微观的角度解释此过程发生的主要改变是 。
(3)化学固碳:加压水洗法固定,发生反应的化学方程式是 。
(4)生物固碳:绿色植物光合作用吸收生成葡萄糖与氧气。从物质转化的角度看,该反应与(3)中的反应物相同,但产物却不同,其原因是 。
(5)减少碳排放树立“低碳”理念。写出生活中的一种具体做法 。
82.如图①、②分别是氧元素、钙元素在元素周期表中的信息。是四种粒子的结构示意图。回答下列问题:
(1)D原子质子数 。
(2)氧原子与 (填“A”、“B”、“D”)化学性质相似。
(3)化学符号表示意义是 。
83.复合材料是将不同性质的材料优化组合而成的新材料,目前已广泛应用于航天、航空、电子、能源等领域。复合材料由基体与增强体两部分组成。常见基体材料有金属、陶瓷、树脂、玻璃。增强体材料包括玻璃纤维、碳纤维、高分子纤维等。近年我国使用不同增强体复合材料的比例如图1甲。
碳纳米管是一种理想的增强体,具有密度小、强度高、耐磨性好、电学和热力学性能优异等特性。研究人员通过粉末冶金法制备出了碳纳米管/铜基复合材料,并通过实验比较了该复合材料在不同载荷下的比磨损率结果如图1乙。随着科学技术的发展,更多优异的复合材料将会被广泛应用。
依据上文,回答问题。
(1)复合材料属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)由图1甲可知,近年我国使用最多的复合材料增强体是 。
(3)碳纳米管的优异性能有 (写出一条即可)。
(4)判断下列说法是否正确(填“对”或“错”)。
I.由图1乙可知,随碳纳米管体积分数增大,复合材料的比磨损率降低。
II.复合材料具有广阔的应用前景。
(5)对比图1乙中三条曲线,得到的结论是:在实验研究的碳纳米管体积分数范围内, 。
(6)碳纳米管/铜基复合材料可作过氧化氢分解反应的催化剂:,如图2所示,请把如图2丙补充完整 。在反应前后碳纳米管/铜基复合材料质量和 不变。
84.认真阅读下列材料,回答有关问题。
稀土元素是指元素周期表中第IIIB族的钪(Sc)、钇(Y)以及镧系元素。这些元素的氧化物都不溶于水,外形像泥土,而且很稀少,因而人们喜欢称它们为“稀土元素”。稀土元素的化学性质较为活泼,若与其他元素结合,便可组成种类繁多、功能多样、用途广泛的新型材料,且性能会有较大提高,被称作当代的“工业味精”。稀土元素中镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)在元素周期表中的位置如图所示。
57 La
镧
138.9
58 Ce
铈
140.1
59 Pr
镨
140.9
60 Nd
钕
144.2
(1)从材料中可得出,稀土元素的化学性质 。
(2)镧元素的质子数是 。
(3)从元素分类角度看,钕元素属于 (填“金属”或“非金属”)元素。
85.家庭厨房——化学小世界。家用燃料的变迁主要经历了(木材→煤→天然气)等阶段。
燃料
主要成分
热量()
木材
碳、氢、氧等元素
煤
碳、氢、硫、氮等元素
天然气
甲烷()
(1)分析右表可得天然气代替其它燃料的原因是 (写一点)。
(2)请写出天然气完全燃烧的化学方程式 。
86.水是一切生命赖以生存的重要物质基础。空间站中的废水会被收集起来,进入污水净化系统,净化后再进行蒸馏,然后通过电解制氧,从而实现水的循环使用。
(1)在污水净化系统中,通过 (填操作名称)可以除去水中难溶性固体杂质。
(2)如图为电解水的装置,通电一段时间后,a、b管内气体体积比约为 ,电解水的化学方程式为 ,通过该实验可得出结论:水由 元素组成。
(3)爱护水资源是公民应尽的义务。请你举一例生活中节约用水的措施 。
87.如图为碳在元素周期表中的部分信息及部分粒子的结构示意图。请据图回答有关问题。
(1)碳是第 周期的元素。
(2)碳的相对原子质量是 。
(3)与①化学性质相似的粒子是 (填数字序号)。
(4)①~④中属于阴离子的是 (填数字序号)。
88.钒电池、锂离子电池、钠离子电池等在新能源领域起着重要作用,共同推动着新能源革命大潮。如图1所示为钒元素在元素周期表中的部分信息,如图2所示为钒、锂、钠的原子结构示意图。
(1)根据图1可获得丰富的信息,请写出其中一条 。
(2)钒的原子结构示意图中,x的值为 。
(3)锂、钠两种元素化学性质相似的原因是 。
89.阅读下面科普短文。
2023年杭州亚运会场馆外墙覆盖了一层纳米级二氧化钛(TiO2)光催化保护薄膜,该薄膜在太阳光的照射下能够快速分解建筑物表面的污染物,让场馆外墙拥有神奇的自净能力。TiO2作为一种含量丰富,无毒且化学性质稳定的光催化材料,广泛应用于降解有机污染物、分解水制氢、还原CO2等领域。由于TiO2只在紫外光区有催化作用,因此需要通过改变形态、掺杂非金属或金属(铁、铂、金等)等方法。使TiO2能在可见光区有催化作用,以提商催化效果。目前,改变形态的方法有:通过喷雾,球磨等物理技术制备纳米管状、颗粒状的TiO2,或让TiO2与H2在高温下反应生成表面积更大且具有特殊孔隙的空心球。当TiO2冲掺杂非金属或金属时,掺入物质的类型、掺入的量会对其光催化效果产生不同影响。掺杂不同出例石墨碳化碳(g﹣C3N4)的纳米TiO2光便化分解水时,产生H2质量随时间变化关系如图。
(1)标出TiO2中钛元素的化合价是 。
(2)TiO2光催化分解水制氢的化学方程式为 。
(3)下列关于TiO2的说法正确的是 ___________ (填字母标号)。
A.改变形态的方法均属于物理方法
B.掺杂石墨氮化碳越多,光催化分解水效果越好
C.与掺杂铁相比,掺杂金(Au)会提高生产成本
D.TiO2光催化还原CO2有利于实现“碳中和”目标
90.水是最重要的物质之一。
如图是探究水的组成实验示意图。
(1)实验1通电一段时间后,将带火星的木条放在a管尖嘴口,打开活塞,观察到的现象是 。a、b两玻璃管中收集到两种气体的体积比为 ,两种气体的质量比为 ,反应的化学方程式为 ,该实验证明水是由 组成的。
(2)实验2中观察到集气瓶中内壁上有无色液滴产生,经检验产物只有水,该反应的化学方程式为 。该反应也可验证水的组成,说明理由: 。
91.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()的微观示意图如下图(图中的微观粒子恰好完全反应)。
(1)该变化前后不发生改变的微观粒子是 (选填“分子”或“原子”)。
(2)该反应的化学方程式为 。
(3)若反应消耗了的甲和的乙,则生成了的丙和 的丁。
(4)参加反应的甲、乙的分子个数比为 ;写出甲的一种用途 。
(5)你认为人工合成淀粉技术对与人类及社会的意义是 。
92.O2在医疗急救、化工生产等领域都有重要应用。
(1)从元素守恒的角度看,下列物质不能用于制取氧气的是 (填字母)。
a.H2O2 b.KMnO4 c.NaCl
(2)实验室常采用下图所示装置制取氧气,与A装置相比较,B装置的主要优点是 。
93.若不慎将浓硫酸沾到皮肤或衣服上,应立即用大量水冲洗,然后涂上质量分数为3%~5%的碳酸氢钠溶液,某同学查询碳酸氢钠的溶解度如图所示。
(1)20℃时,碳酸氢钠的溶解度为 。
(2)下列方法,能使碳酸氢钠溶液从A点变到B点的有 (填序号)。
①加水②恒温蒸发水③加碳酸氢钠④加A点对应溶液
(3)20℃时,将20g溶质质量分数为6%的碳酸氢钠溶液稀释为4%的碳酸氢钠溶液,需要加水的质量为 。
(4)取一定质量t℃碳酸氢钠的不饱和溶液进行下图所示实验,根据图中数据可计算出a与b之间的关系是 。
94.某同学利用橡皮泥动手制作了如下四组微观粒子模型。
(1)上图模型代表的物质中,属于氧化物的有 (写名称)。
(2)上述各组物质分别处于在密闭容器内,遇明火不易发生爆炸的是 (填序号)。
(3)上图④中可燃物是沼气的主要成分。它的1个分子是由 构成的。写出该可燃物完全燃烧的化学方程式: 。
95.水与我们的生活息息相关。
(1)水的净化:图一为某学习小组制作的净水器,关于该净水器的说法不正确的是______。(填字母)
A.能除去不溶性固体杂质 B.能除去水中的色素和异味 C.能把自来水变成纯净物
(2)水的电解:图二所示,将两根石墨棒插入装有水的U形管中,连通电源。MN两端产生的气体体积比是 。
(3)配制溶液:实验室配制50g6%的氯化钠溶液。图三仪器在配制该溶液的过程中不会用到的是 (填仪器名称)。
96.阅读下列内容,回答相关问题:
通常情况下,氨气(NH3)无色、有刺激性气味,密度比空气小,极易溶于水,常温加压即可被液化。液氨用途广泛,工业上常用作化肥、化工原料、制冷剂,也可用作液体燃料,在纯氧中完全燃烧的产物只有水和N2。工业合成氨反应原理主要是H2和N2在高温、高压的条件下,经催化合成NH3。为解决合成转化率低的问题,反应后可将NH3从混合气体中分离出来,将未反应的H2和N2重新混合继续合成。氨能有望成为未来理想的清洁能源,具有巨大的应用价值。
(1)氨气被压缩成液氨时,发生了 (选填“物理”或“化学”)变化。
(2)在合成塔中发生的化学反应方程式为 。
(3)“氨能”成为清洁能源的主要原因是 。
(4)结合图2信息,按下列条件进行合成氨反应中,平衡时氨的含量最高的是______(填序号)。
A.300℃、300大气压 B.300℃、500大气压
C.500℃、300大气压 D.500℃、500大气压
97.天然气是家庭常用的燃料,其主要成分是甲烷(CH4)。甲烷完全燃烧的化学方程式为 。若一定质量的甲烷和16g氧气的混合气体在密闭容器中充分燃烧后,生成CO、CO2和10.8g水,则CO和CO2的化学计量数之比为 。
98.我国在第七十五届联合国大会上承诺2060年前实现“碳中和”,体现了大国担当。如图表示与碳中和相关的过程。
(1)碳排放。除生物体呼吸作用外,碳排放的主要途径有 。
(2)碳吸收。
①绿色植物光合作用是吸收二氧化碳的主要途径,其中一种生成物为葡萄糖(C6H12O6),该反应的方程式为 。
②水吸收CO2是碳吸收的途径之一。同学进行了下列实验:向充满CO2的塑料瓶中加入一定的水,迅速紧瓶盖振荡,塑料瓶变瘪。产生上述实验现象的原因是 。
③吸附法是一种利用固态吸附剂对气体进行有选择性的可逆吸附来分离回收CO2。
该吸附剂可能具有 的结构。将捕集到的CO2转化成流体态(气态、超临界态和液态共存)输送到封存地点。此过程中二氧化碳分子 (填“有”或“没有”)改变。
(3)碳捕集。其中,一种碳捕集烟气CO2中的原理如图1所示:
①吸收塔中,浓氨水(NH3•H2O)从上方喷洒,气体从下方通入,目的是 ,烟气吸收塔中的化学反应方程式为 。
②分离器的作用相当于基本实验操作中的 。
③净化气中CO2的含量 烟气中CO2的含量(填“大于”、“小于”或“等于”)。
④由图2可以看出,温度对于本次实验的影响较大。当温度超过40℃之后,随着温度的上升,CO2脱除率下降,其主要原因是 。
(4)碳利用。以CO2为碳源,与H2经催化可转化为高附加值的有机物,此方法具有重要的战略意义。中国化学家使用特殊催化剂实现了CO2和H2转化为A或B等有机化合物和水,原理图3所示:
①B的化学式是 。
②理论上讲,当原料气中碳、氢元素质量比为 ,最终产物是A。
99.一种以甲烷为燃料、含铜氧化物为载氧体的化学链燃烧反应原理如下:
(1)科学利用燃烧为人类服务,有利于社会可持续发展。
①甲烷燃烧的化学方程式是 。
②与传统燃烧方式相比,化学链燃烧可避免燃料和空气直接接触,有利于捕集CO2,防止其大量排入空气,造成 (填环境问题)。
(2)空气反应器中Cu2O能在1000℃时和O2发生反应,该反应的化学方程式是 ,实现载氧体的循环再生。
(3)已知:空气中O2的体积分数约为21%。从空气反应器排出的气体中O2体积分数随反应温度变化关系如图所示。则下列温度范围最适宜空气反应器发生反应的是 (填序号)。
A.800~900℃ B.900~1000℃ C.1000~1030℃ D.1030~1100℃
100.已知和两种固体在不同温度时的溶解度如表格所示。在时,小宝同学向盛有水的甲、乙两个烧杯中,分别加入质量均为的固体和固体,充分溶解后进行下图操作。
温度/℃
10
20
30
40
50
60
溶解度/g
20.9
31.6
45.8
63.9
85.5
110.0
NaCl
35.8
36.0
36.3
36.6
37.0
37.3
回答下列问题:
(1)时NaCl的溶解度为 。
(2)由表格中的数据分析可知溶解度受温度影响较大的物质是 。
(3)若,则烧杯乙2中析出的固体质量为 。
(4)下列说法中正确的是___________(填序号)。
A.中含少量时,可用蒸发结晶的方法提纯
B.若,则乙1烧杯中溶液的溶质质量分数与乙2的相等
C.若,则烧杯中未溶解的固体质量:乙2>甲
D.时若将乙2烧杯中的固体溶解完,所得溶液的溶质质量分数可能变大
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期末冲刺(填空题100道)
1.地壳中含量最多的元素是 ,它与地壳中含量最多的金属元素组成的化合物的化学式为 ,空气中体积分数约为78%的气体是 。
【答案】 氧/O 氮气/
【详解】地壳中元素含量由多到少依次为氧(O)、硅(Si)、铝(Al)、铁(Fe)等,因此含量最多的元素是氧元素,符号为 O;
地壳中含量最多的金属是铝,通常显+3价,非金属元素是氧元素,通常显-2价,书写化学式时,一般正价的写在左边,负价的写在右边,根据化合物中各元素化合价代数和为零,它们形成的化合物的化学式为:Al2O3;
空气中氮气(N₂)约占78%,氧气(O₂)约占21%,其余为稀有气体等,空气中体积分数约为78%的气体是 氮气(或N₂)。
2.化学实验室常用的仪器如下图所示,请根据下图回答下列问题:
(1)仪器D加热后不能骤冷,是为了防止 。
(2)用作配制溶液和较大量试剂的反应容器的是 (填字母)。
(3)连接仪器F和G时,应先把F管口 ,然后对准G上的孔稍用力转动。
(4)量取47mL水选择的仪器是 (填字母),若操作时俯视读数,则实际量取水的体积会 (填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1)炸裂
(2)A
(3)用水润湿
(4) BC 偏小
【详解】(1)仪器D为试管,试管加热后,骤然遇冷会炸裂,因此加热后不能骤冷,是为了防止炸裂,故填:炸裂;
(2)用作配制溶液和较大量试剂的反应容器的是烧杯,故填:A;
(3)连接仪器F和G时,应先将F管口润湿,以减小摩擦,然后对准G上的孔,稍用力转动把仪器F插入仪器G,故填:用水润湿;
(4)量取一定量的液体需要用的量筒,还需用胶头滴管定容,故填:BC;
俯视读数偏大,量取出液体的体积偏小。
3.水和溶液与生产、生活息息相关。
(1)长期饮用硬水对健康不利,生活中将硬水软化的方法是 。
(2)农业上常用的氯化钠溶液选种,该浓度的氯化钠溶液中含有溶质的质量为 g。若配制该溶液时,将量取好的水洒落容器外,则所配溶液的溶质质量分数 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(3)下表是氯化钠和硝酸钾两种物质在不同温度时的溶解度。
温度/℃
20
30
40
50
60
溶解度/g
36.0
36.3
36.6
37.0
37.3
31.6
45.8
63.9
85.5
110.0
①时氯化钠和硝酸钾两种物质中溶解度较大的是 。
②时,按如图进行操作。乙中的溶液为 (选填“饱和”或“不饱和”)溶液,丙中未溶解的固体质量为 g。
【答案】(1)煮沸
(2) 160 偏大
(3) 硝酸钾/ 不饱和 4.0
【详解】(1)硬水中的可溶性钙、镁化合物在加热时,能形成沉淀,故生活中常用煮沸的方法将硬水软化;
(2)1000g该浓度的氯化钠溶液中含有溶质的质量为:1000g×16%=160g;若配制该溶液时,将量取好的水洒落容器外,会导致溶剂质量偏小,溶液质量偏小,则所配溶液的溶质质量分数偏大;
(3)①由表可知,40℃时,氯化钠和硝酸钾两种物质中溶解度较大的是硝酸钾;
②20℃时,氯化钠的溶解度为36.0g,该温度下,向100g水中加入20g氯化钠,氯化钠完全溶解,故乙中的溶液为不饱和溶液;向乙溶液中继续加入20g氯化钠,此时加入氯化钠的总质量为20g+20g=40g,而20℃时,氯化钠的溶解度为36.0g,即该温度下,100g水中最多溶解36.0g氯化钠,故丙中未溶解的固体质量为:40g-36.0g=4.0g。
4.北京冬奥会兑现了“绿色办奥”承诺,科技创新起到了节能减排的重要作用。
(1)人类目前消耗的能量主要来自化石燃料。化石燃料主要包括煤、 和天然气。
(2)氢氧燃料电池车是冬奥会的交通工具。氢氧燃料电池车是将 能最终转化为机械能,其实现交通“零排放”的原因是 。
(3)首次采用二氧化碳制冷剂进行制冰,为实现“碳中和”目标向世界提供“中国方案”:
①碳减排:控制二氧化碳的排放,主要是为了减缓 (填字母序号)。
A.空气污染 B.白色污染 C.温室效应
②碳“捕捉”与“封存”:捕捉并回收的二氧化碳可再利用,请写出一条二氧化碳的用途 。
(4)为了控制大气中CO2的含量相对稳定,下列采取的措施不可行的是____。
A.积极开发利用风能、太阳能、地热能和潮汐能
B.鼓励使用电动汽车,加快充电桩的配套设施建设
C.提高煤炭产量,增加火力发电在电力生产中的比例
D.积极开展绿化国土的行动,建立绿色家园
【答案】(1)石油
(2) 化学 产物是水,无污染
(3) C 灭火/作气体肥料/化工产品的原料(合理即可)
(4)C
【详解】(1)化石燃料包括煤、石油和天然气;
(2)氢氧燃料电池车是将化学能最终转化为机械能,其实现交通“零排放”的原因是产物是水,对环境无污染;
(3)①控制二氧化碳的排放,主要是为了减缓温室效应;故答案为:C;
②二氧化碳的用途有灭火、作气体肥料、生产化工产品的原料等;
(4)A.积极开发利用风能、太阳能、地热能和潮汐能,减少化石能源的使用,可以减少二氧化碳的排放,不合题意;
B.鼓励使用电动汽车,加快充电桩的配套设施建设减少化石能源的使用,可以减少二氧化碳的排放,不合题意;
C.提高煤炭产量,增加火力发电在电力生产中的比例就会大量排放二氧化碳,符合题意;
D.积极开展绿化国土的行动,建立绿色家园可以增大二氧化碳的吸收量,降低二氧化碳的浓度,不合题意;
故答案为:C。
5.某实验小组收集浑浊的河水,模拟自来水厂的净水过程,最终得到蒸馏水。净水过程如下图所示。
(1)操作①中用到的玻璃仪器有 (填一种即可)。若经操作①后得到的水依然浑浊,可能的原因是 。(填字母)
A.滤纸破损 B.液面超过滤纸边缘 C.滤纸没紧贴烧杯内壁;
(2)操作②中利用物质C的吸附性去除异味和一些可溶性杂质,C可能是 。
(3)操作③的名称是 。
【答案】(1) 玻璃棒(漏斗、烧杯) AB
(2)活性炭
(3)蒸馏
【详解】(1)操作①是过滤操作,过滤操作中用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒,填一种即可,比如漏斗。 若经操作①后得到的水依然浑浊,可能的原因是:
A、滤纸破损,会使杂质直接通过滤纸进入滤液,导致滤液浑浊。 正确。
B、液面超过滤纸边缘,液体可能会从滤纸和漏斗壁之间流下,没有经过滤纸过滤,使滤液浑浊。正确。
C、滤纸没紧贴烧杯内壁,主要影响过滤的速度,而不是导致滤液浑浊的原因。 错误。故选AB。
故答案为:漏斗(合理即可);AB。
(2)因为活性炭具有吸附性,能利用其吸附性去除异味和一些可溶性杂质,所以操作②中物质C可能是活性炭。 故答案为:活性炭。
(3)操作③是将液体D转化为蒸馏水,蒸馏可以除去水中的所有杂质得到蒸馏水,所以操作③的名称是蒸馏。 故答案为:蒸馏。
6.“见著知微,见微知著”是典型的化学思维方法
(1)化学用语是重要的化学知识
①3个铜离子∶ 。
②2H表示的意义∶ 。
(2)从宏观知微观。
①50mL水与50mL乙醇混合后,溶液体积小于100mL,微观解释为 。
②气体X在氧气中燃烧生成和,X分子中一定含有的原子是 (填符号)。
(3)从微观知宏观。
①微粒A在化学反应中容易 (填“得到”或“失去”)电子。
②微粒A、B、C、D、E中,对应单质化学性质最稳定的是 (填编号,下同),与C属于同一种元素的是 。
【答案】(1) 3Cu2+ 两个氢原子
(2) 分子间有间隔 N、H
(3) 得到 B E
【详解】(1)①由离子的表示方法,在表示该离子的元素符号右上角,标出该离子所带的正负电荷数,数字在前,正负符号在后,带1个电荷时,1要省略。表示多个离子在前面加数字。3个铜离子可表示为:3Cu2+。故填写:3Cu2+;
②标在元素符号前面的数字表示原子的个数,2H中的“2”表示2个氢原子。故填写:2个氢原子。
(2)①由于分子之间有间隔,50mL水与50mL乙醇混合后,分子相互占据了间隔,所以混合后溶液体积小于100mL,故填写:分子间有间隔;
②根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,反应后有N、H、O三种元素,反应前也应的有N、H、O三种元素,因为有氧气参加反应,故X分子中一定含有的元素是N、H。故填写:N、H。
(3)①最外层电子数少于4的原子易失电子,多于4的易得电子,由图可知,微粒A最外层电子数为7,故容易得到电子。故填写:得到;
②稀有气体的化学性质稳定,微粒A、B、C、D、E中,B是氖元素,属于稀有气体元素,化学性质最稳定;故②填写B;同种元素的质子数相同,则与C属于同一种元素的是E。故③填写:E。
7.下图是化学实验室常用的仪器,请据图回答下列问题。
(1)仪器C的用途是 。
(2)连接仪器F和G时,应先 然后稍用力转动把仪器F插入仪器G.
(3)用仪器C量取20mL水时仰视读数,量取水的体积会 (填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1)量度液体体积
(2)将F管口润湿
(3)偏大
【详解】(1)仪器C为量筒,用于量度液体体积;
(2)连接仪器F(导管)和G(橡皮塞)时,应先将F管口润湿,然后稍用力转动把仪器F插入仪器G,故填:将F管口润湿;
(3)用量筒量取液体时量筒必须放平,而且使视线与量筒内液体凹液面最低处保持水平,量取20ml水时,仰视量筒的刻度,会使读数偏小,实际量得液体体积偏大,故填:偏大。
8.化学用语是学习化学的重要工具,请用化学用语填空。空气中含量最高的气体是 ,这种气体在雷雨天气时能与空气中含量比较高且比较活泼的气体发生反应,生成一种双原子分子,它的化学式为 。
【答案】 N2/氮气 NO
【详解】空气中各成分体积分数为:氮气约占78%、氧气约占21%、稀有气体约占0.94%、二氧化碳约占0.03%,其他气体和杂质约占0.03%,故空气中含量最高的气体是氮气;
氮气在雷雨天气时能与空气中含量比较高且比较活泼的氧气发生反应,生成一种双原子分子,即一氧化氮分子,它的化学式为NO。
9.阅读下面科普短文。
核能作为新能源的重要组成部分,具有储存方便、对空气无污染、节约化石燃料等优点。
我国自主研发建造的华龙一号核电站,年供电量可达到450亿度。火力发电提供同等电量所需燃料种类及用量如表1。
表1 燃料种类及用量
种类
煤
天然气
用量
1500万吨
90亿立方米
核能发电的过程中产生的核废水有两类。一类是用于冷却设备的海水,不会直接接触放射性物质,是安全的;另一类是会接触到放射性物质的水,也被称为核污水。核污水中含有大量放射性元素,如碘129、碘131、锶90等,需经处理后方可排放。常用的处理方法有蒸馏法、化学沉淀法、吸附法和膜分离法等。
科研人员利用壳聚糖吸附剂处理核污水,测试了温度、碘离子初始浓度对壳聚糖吸附性能的影响(吸附量越高,吸附性能越好),结果见图。
在碳中和的目标下,未来中国核能发展还会进行多元化的转型,例如核能供暖、制氢、海水淡化等。
依据文章内容回答下列问题。
(1)下列能源属于新能源的是_____。
A.风能 B.核能 C.化石能源
(2)判断下列说法是否正确(填“对”或“错”)。
①所有核废水都是不安全的。
②核能具有广阔的应用和发展前景。
(3)碘129、碘131都属于碘元素,补全下表。
原子种类
质子数
中子数
碘129
53
76
碘131
78
(4)由图可知,温度降低可以提高吸附剂吸附性能,证据是 。
(5)假设煤中含碳量为80%,在燃烧过程中碳元素完全转化为CO2。燃煤发电450亿度,会产生CO2的质量是 万吨。
【答案】(1)AB
(2) 错 对
(3)53
(4)碘离子初始浓度相同时,15 ℃、25 ℃、35 ℃吸附量依次减少
(5)4400
【详解】(1)A、风能属于新能源,故正确;
B、核能属于新能源,故正确;
C、化石能源属于常规能源,故错误;
故选AB;
(2)①处理达标后的核废水是安全的,故说法错误;
②核能具有广阔的应用和发展前景,故说法正确;
(3)碘129、碘131都属于碘元素,质子数决定元素的种类,所以碘131的质子数为53;
(4)由图可知,温度降低可以提高吸附剂吸附性能,证据是碘离子初始浓度相同时,15℃、25℃、35℃吸附量依次减少;
(5)燃煤发电450亿度,需要1500万吨,其中碳元素质量是1500万吨×80%=1200万吨,会产生CO2的质量是1200万吨÷=4400万吨。
10.化学与生活、环境和能源等密切相关。
(1)减少污染物排放——空气清新
引起酸雨的主要物质是 ,低碳生活可以减缓 引起的温室效应。
(2)自来水来之不易——节约用水
自来水生产流程:天然水沉降→过滤→吸附自来水
吸附过程中可加入的物质是 。通常加入氯气的作用是 。
(3)清洁高效能源——天然气
天然气的主要成分是甲烷(),其摩尔质量为 ,0.5mol 中约含 个氢原子。(用科学计数法表示)。
(4)化学家在较低的温度和压强下,用甲烷等为原料制成了金刚石薄膜,该变化属于 (填“物理变化”或“化学变化”)。
【答案】(1) 二氧化硫、二氧化氮 二氧化碳
(2) 活性炭 杀菌消毒
(3) 16g/mol 1.204×1024
(4)化学变化
【详解】(1)引起酸雨的主要物质是二氧化硫、二氧化氮,低碳生活可以减缓二氧化碳引起的温室效应;
(2)活性炭具有吸附性,可以吸附水中的色素和异味,因此吸附过程中可加入的物质是活性炭;通常加入氯气的作用是杀菌消毒;
(3)甲烷(CH4)的相对分子质量为12+1×4=16,则其摩尔质量为16g/mol;1个甲烷分子中含有4个氢原子,1mol甲烷中含有6.02×1023个甲烷分子,则0.5mol CH4中含氢原子的个数约为0.5×6.02×1023×4=1.204×1024;
(4)化学家在较低的温度和压强下,用甲烷等为原料制成了金刚石薄膜,该变化有新物质生成,发生的属于化学变化。
11.某科学小组进行“观察人的口腔上皮细胞”实验时,需要配制200g生理盐水(溶质质量分数为0.9%),所需氯化钠的质量为 g;若量取水时俯视读数,其他操作均正确,则所配生理盐水的溶质质量分数会 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【答案】 1.8 偏大
【详解】配制200g生理盐水(溶质质量分数为0.9%),所需氯化钠的质量为;
量取水时俯视读数,会使量取的水的实际体积偏小,所以所配生理盐水的溶质质量分数会偏大。
12.化学用语是学习化学的重要工具。请用化学用语表示。
(1)生石灰 ;
(2)4个汞原子 ;
(3)硝酸钾 ;
(4)医用酒精中的溶质 ;
(5)镁离子 。
【答案】(1)CaO
(2)4Hg
(3)
(4)
(5)
【详解】(1)生石灰是氧化钙的俗称,钙元素显+2价,氧元素显-2价,其化学式为:CaO;
(2)由原子的表示方法,用元素符号来表示一个原子,表示多个该原子,就在其元素符号前加上相应的数字,故4个汞原子表示为:4Hg;
(3)硝酸钾中,钾元素显+1价,硝酸根显-1价,则硝酸钾的化学式为KNO3;
(4)医用酒精是酒精的水溶液,故溶质是酒精,化学式为C2H5OH;
(5)离子的表示方法:在表示该离子的元素符号右上角,标出该离子所带的正负电荷数,数字在前,正负符号在后,带1个电荷时,1要省略。若表示多个该离子,就在其离子符号前加上相应的数字,因此镁离子表示为:Mg2+。
13.地壳中含量最多的元素是 ;天然气主要成分的化学式是 。
【答案】 氧
【详解】地壳中元素含量前五分别是氧、硅、铝、铁、钙,故地壳中含量最多的元素是氧元素;
天然气主要成分是甲烷,其化学式为。
14.“嫦娥五号”从月球采集回来的玄武岩中含有磷灰石。
(1)其中属于金属的元素符号: ,氧原子的原子结构示意图是 。
(2)两个氢氧根离子: ,+5价磷的氯化物化学式为 。
【答案】(1) Ca
(2) 2OH- PCl5
【详解】(1)
中属于金属元素的是Ca;氧原子的核电荷数为8,核外电子排布为2、6,氧原子的原子结构示意图;
(2)由离子的表示方法,在表示该离子的元素符号右上角,标出该离子所带的正负电荷数,数字在前,正负符号在后,带1个电荷时,1要省略。若表示多个该离子,就在其离子符号前加上相应的数字,故2个氢氧根离子可表示为:2OH-;氯元素通常显-1价,已知磷元素显+5价,二者形成的化合物为氯化磷,其化学式为:PCl5。
15.请填上适当的内容:最早测定出空气成分的科学家是 ;空气中含量比较多且化学性质比较活泼的是 (用化学用语表示)。
【答案】 拉瓦锡
【详解】最早测定出空气成分的科学家是拉瓦锡;
空气中含量比较多且化学性质比较活泼的是氧气,氧气的化学式为O2,它在空气中的体积分数约为21%,是空气中含量较多的气体之一。氧气具有较活泼的化学性质,能够与许多物质发生反应。
16.如图是某品牌矿泉水的成分表。
(1)该矿泉水呈 (填“酸”、“碱”或“中”)性。
(2)偏硅酸的化学式为H2SiO3,则Si元素的化合价为 。
(3)其中含有的金属元素除了锶,还有 。
【答案】(1)碱
(2)+4
(3)锌
【详解】(1)该矿泉水的pH为7.3~7.8,pH大于7,显碱性;
(2)在化合物中氢元素显+1价,氧元素一般显-2价,设硅元素的化合价是x,根据在化合物中正负化合价代数和为零,可得:(+1)×2+x+(-2)×3=0,则x=+4;
(3)其中含有的金属元素除了锶,还有锌。
17.“扬帆起航、逐梦九天”,中国航天事业在浩瀚的太空中不断刷新“中国高度”。
【“天和”升空】“长征五号B遥二运载火箭”成功发射“天和”核心舱,中国空间站时代到来。
(1)火箭的推进剂使用液氢和液氧的组合。从微观角度分析:氢气和液氢都具有可燃性的原因是 。
【“天问”探火】我国“天问一号火星探测器”着陆于火星,对火星地貌、土壤、大气等进行探测。
(2)火星土壤中含量最多的元素与地球地壳中含量最多的元素相同,该元素是 (填名称)。
(3)火星大气的主要成分是,约占96%,而仅占0.13%。为了人类未来可以移居火星,化学家通过下图所示的过程将转化为。用途广泛,请举一例: 。
【“神舟”出征】继“神舟十二号载人飞船”首次将航天员送入“天和”核心舱起,我国开启了长期驻留太空的时代。
【答案】(1)它们都由氢分子构成,同种分子化学性质相同
(2)氧
(3)灭火(或作气体肥料、用于制作碳酸饮料等)
【详解】(1)氢气和液氢只是状态不同,都由氢分子构成,分子是保持物质化学性质的最小粒子,同种分子化学性质相同,所以都具有可燃性。
(2)地球地壳中含量最多的元素是氧元素,火星土壤中含量最多的元素与地球地壳中含量最多的元素相同,所以该元素是氧元素。
(3)二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,密度比空气大,可用于灭火;二氧化碳是植物光合作用的原料,可作气体肥料;二氧化碳能溶于水并与水反应生成碳酸,可用于制作碳酸饮料等。
18.把少量下列物质加入水中,充分搅拌,能形成溶液的是
A.食盐 B.植物油 C.泥土 D.
【答案】 A 蔗糖
【详解】A、食盐加入水中,钠离子和氯离子会均匀的分散在水中,形成均一、稳定的混合物,属于溶液,故符合题意;
B、植物油不溶于水,与水混合形成乳浊液,不均一、不稳定,不属于溶液,故不符合题意;
C、泥土不溶于水,与水混合形成不均一不稳定的悬浊液,故不符合题意;
D、蔗糖能均匀分散到水中,形成均一稳定的混合物。
故填:A,蔗糖。
19.煤的清洁利用既能提高能源利用率又能保护环境。工业上将煤洗选加工后制备水煤气(主要成分均为可燃性气体),主要反应的微观过程如下图所示。请回答下列问题:
(1)一个所含质子的总数为 。
(2)甲→乙变化的微观实质是:在高温的条件下, 。
(3)根据质量守恒定律,应在丙中补充的微观粒子图形是_____(填字母)。
A. B.
(4)由上图可知,在化学反应前后,不发生改的是_____(填字母)。
A.原子的种类 B.分子的种类
(5)参加反应的两种微观粒子的质量比是 。
【答案】(1)10
(2)水分子分解成氢原子和氧原子
(3)B
(4)A
(5)2:3/3:2
【详解】(1)
一个含有2个氢原子和1个氧原子,1个氢原子中含有1个质子,1个氧原子中含有8个质子,则1个中所含有的质子总数为1×2+8=10;
(2)由微观反应示意图可知,甲→乙变化的微观实质是:在高温条件下,水分子分为氢原子与氧原子;
(3)根据质量守恒定律,应在丙中补充1个一氧化碳分子,1个一氧化碳分子是由1个碳原子与1个氧原子构成的,则其微观粒子图形是B,故选B;
(4)由上图可知,在化学反应前后,不改变的是原子的种类,而分子的种类发生改变,故选A;
(5)由微观反应示意图可知,参加反应的化学方程式为,参加反应的两种微观粒子(C和H2O)的质量比为12:18=2:3,故答案是2:3或3:2.
20.铁及其化合物在生产生活中有广泛应用。
(1)高铁酸钾是新型净水剂,中的化合价是 。根据化合物的分类,属于 。推测高铁酸的化学式是 。
(2)缺铁性贫血,其中“铁”是指 (填“单质”或“元素”)。补铁剂读作 ,它可由碳酸铵和硫酸亚铁通过复分解反应可制得,写出该反应的化学方程式 。
(3)易转化为,存在反应,则的化学式是 。
【答案】(1) +6 盐 H2FeO4
(2) 元素 碳酸亚铁 (NH4)2CO3+FeSO4=FeCO3↓+(NH4)2SO4
(3)O2
【详解】(1)K2FeO4中钾元素的化合价为+1价,氧元素的化合价为-2价,假设铁元素的化合价为x,根据化合物中正负化合价为零的原则,可列式为:(+1)×2+x+(-2)×4=0,解得x=+6;高铁酸钾是由钾离子和高铁酸根离子构成的化合物,属于盐;高铁酸的化学式是H2FeO4;
(2)缺铁性贫血,其中“铁”是指元素;补铁剂FeCO3读作碳酸亚铁,它可由碳酸铵和硫酸亚铁通过复分解反应可制得,该反应的化学方程式是(NH4)2CO3+FeSO4=FeCO3↓+(NH4)2SO4;
(3)反应前后铁原子都是4个,氢原子都是12个,反应后氧原子是12个,反应前应该是12个,其中2个包含在未知物质中,则X的化学式是O2。
21.2024年2月,由上海船舶研究设计院自主研发设计的全球首艘氨燃料动力集装箱船订单落地,标志着全球航运业在清洁能源领域又取得了重要突破。
(1)目前全球的能源体系以化石能源为主,常见的化石能源包括 、石油和天然气。化石能源的利用使空气中的二氧化碳含量日益增多,由此引发的环境问题是 。
(2)氨气燃烧产生的尾气主要有、、和。氮元素表现了 种化合价。
(3)氢气和氨气均属于零碳燃料,氢气作为燃料尚未大规模推广应用,其主要原因是 。氨气极易溶于水,氨气有毒,有一定的腐蚀性,若发生氨气泄漏可采取的措施是 (写出一点即可)。
【答案】(1) 煤 温室效应
(2)4/四
(3) 储存和运输成本高 喷水吸收(合理即可)
【详解】(1)常见的化石能源包括煤、石油和天然气;
化石能源的利用使空气中的二氧化碳含量日益增多,二氧化碳属于温室气体,由此引发的环境问题是温室效应(全球气候变暖);
(2)根据在化合物中各元素正负化合价代数和为0,中氧元素显-2价,则氮元素显+2价、中氢元素显+1价,则氮元素显-3价、中氧元素显-2价,则氮元素显+4价、中氧元素显-2价,则氮元素显+1价, 综上,氮元素表现出4种不同化合价;
(3)氢气未大规模应用的原因是因为氢气是易燃易爆的气体,需高压或低温储存,技术难度大,储存和运输成本高;
因氨气极易溶于水,若发生氨气泄漏可采取的措施是喷水吸收等(合理即可)。
22.用化学用语填空。
(1)最常用的溶剂 。
(2)构成石墨的微粒 。
(3)带正电荷的原子团 。
(4)苛性钠中钠元素的化合价 。
【答案】(1)
(2)C
(3)
(4)
【详解】(1)最常用的溶剂是水,其化学式为;
(2)构成石墨的微粒是碳原子,原子的表示方法:用元素符号来表示一个原子,表示多个该原子,就在其元素符号前加上相应的数字,故碳原子表示为C;
(3)带正电荷的原子团可以是铵根,符号为;
(4)苛性钠是氢氧化钠的俗称,氢氧化钠中钠元素的化合价为+1价,化合价的表示方法:确定出化学式中该元素的化合价,然后在该元素的正上方用数字和正负符号表示,正负符号在前,数字在后,数值为1时不能省略,故氢氧化钠中钠元素的化合价为+1价表示为。
23.化学小组的同学基于碳中和理念设计低碳行动方案。
I.“碳”素发现
(1)图1是地球表面温度变化和大气二氧化碳浓度的变化趋势示意图。图1中可作为“二氧化碳排放量的增加会导致地球表面温度上升”的证据的是 。
II.捕风捉“碳”
同学们设计了一个简易的CO2捕捉器,如图2所示。
(2)在吸风机纱布上涂抹一层石灰乳进行实验,一段时间后发现纱布变硬,吸风效果变差,原因可能是 。
(3)结合生活经验,说出减少碳排放的一条措施 。
【答案】(1)大气中二氧化碳浓度升高的同时地球表面温度上升
(2)石灰乳中的氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀,附着在纱布上使纱布变硬
(3)绿色出行(合理即可)
【详解】(1)由图可知,大气中二氧化碳浓度升高的同时地球表面温度上升,说明二氧化碳排放量的增加会导致地球表面温度上升;
(2)在吸风机纱布上涂抹一层石灰乳进行实验,一段时间后发现纱布变硬,吸风效果变差,原因可能是石灰乳中的氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀,附着在纱布上使纱布变硬;
(3)减少碳排放,可以绿色出行,减少化石燃料的使用,减少二氧化碳的排放。
24.在宏观、微观和符号之间建立联系是学习化学的思维方式,化学符号则是学习化学的工具。
(1)图中“”表示汞原子,“”表示氧原子。请回答下列问题:
①图甲中表示化合物的是 (填序号)。A变成D的过程中分子 (填“间隔”或者“大小”)变大。
②下列关于图乙变化过程的理解,正确的有 (填序号)。
A.化学反应前后原子的种类、数目均不变
B.物质都是由分子构成的
C.化学变化中分子可以分为原子
D.控制反应条件,反应物和生成物可相互转化
(2)氮元素是自然界中生物体生命活动不可缺少的元素,其在元素周期表中的信息如图所示。
①由图可知氮原子的核内质子数为 。
②请写出+5价氮元素组成的氧化物的化学式 。
【答案】(1) B 间隔 ACD
(2) 7
【详解】(1)①图A表示的是氧分子构成的氧气,图B表示的是氧化汞分子构成的氧化汞,图C表示的是汞原子构成的汞,图D表示的是氧分子构成的氧气,表示化合物的是B;
由图可知,A变成D的过程中分子的间隔变大了;
②A、化学变化前后分子种类均改变,原子种类、数目不变,故说法正确;
B、物质是由分子、原子或离子等微观粒子构成的,故说法错误;
C、化学变化中分子分解为原子,原子重新组成分子,故说法正确;
D、由微观示意图可知,控制反应条件,可以实现反应物和生成物的相互转化,故说法正确;
故选ACD;
(2)①根据元素周期表中的一格可知,左上角的数字表示原子序数,该元素的原子序数为7;原子中原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数,则氮原子的核内质子数是7;
②化合价为+5价的氮的氧化物中,氧元素的化合价是-2价,根据化合物中正负化合价的代数和为零可知,其氧化物的化学式为N2O5。
25.回答:
(1)中华文明源远流长,蕴含着深邃的哲学智慧和丰富的实践经验。
①《汉书》记载:“高奴县有洧水,可燃”。洧水中含有石油,石油属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源。
②《三国志》记载:“扬汤止沸,不如去薪”。“薪”指柴、草等燃料,“去薪”灭火的原理是 。
(2)随着人工智能、无人驾驶、机器人等新兴技术的迅猛发展:
①无人机灯光秀。出现五彩缤纷的灯光是因为灯管中填充了 (填“稀有气体”或“氮气”)。
②无人机在经过火场上空时,需要随时调整速度、高度和姿态等参数,避免损坏。火场上空的空气温度升高后,气体分子的 (填“大小”或“间隔”)发生改变。
【答案】(1) 不可再生 移除可燃物
(2) 稀有气体 间隔
【详解】(1)①石油是由古生物遗骸经过长时间的地质作用形成的,属于不可再生能源。故填:不可再生。
②“去薪”灭火的原理是移除可燃物,使燃烧失去燃料来源,从而达到灭火的目的。故填:移除可燃物。
(2)①稀有气体在通电时会发出不同颜色的光,因此灯管中填充稀有气体可以产生五彩缤纷的灯光。故填:稀有气体。
②火场上空的空气温度升高后,气体分子的间隔会增大,但气体分子的大小不会改变。故填:间隔。
26.水是生态之基、生产之要、生命之源。
(1)水是一种常用的溶剂,生理盐水(0.9%的氯化钠溶液)可用于医疗注射。生理盐水中主要含有的阴离子是 (用化学用语表示)。
目前很多场所选择使用直饮水,某品牌直饮机工作流程如图所示:
(2)利用炭罐中活性炭颗粒的 性除去自来水中的色素和异味等;直饮机使用方便,只要将其与自来水管对接,截留清除水中的有害物质(如细菌,微生物等)便能得到直饮水,直饮水属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
【答案】(1)Cl-
(2) 吸附 混合物
【详解】(1)生理盐水中的溶质是氯化钠,氯化钠溶于水解离出钠离子与氯离子,其中的氯离子属于阴离子,其离子符号为Cl-,故填Cl-。
(2)活性炭具有吸附性,能够吸附水中的色素和异味,可用于净化水,故填吸附;
直饮水中除水外,还含有可溶性物质,属于混合物,故填混合物。
27.能源利用和环境保护是人类共同关注的问题。
(1)煤的使用在方便人们生活的同时,也对环境造成了不良影响。含硫煤不充分燃烧产生的气体污染物有 (填化学式)。
(2)在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料,其优点是 (答一条即可)。
(3)目前世界各国都大力提倡使用新能源,请你写出一种新能源的名称 。
【答案】(1)SO2、CO
(2)节省石油资源(合理即可)
(3)太阳能(合理即可)
【详解】(1)含硫煤中含有碳、硫元素,不充分燃烧产生的气体污染物有SO2、CO,故填:SO2、CO;
(2)在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料,可以节省石油资源,减少汽车尾气的污染等,故填:节省石油资源(合理即可);
(3)目前新能源有太阳能、地热能、风能、生物质能、潮汐能和核能等,故填:太阳能(合理即可)。
28.溶液在生活中具有广泛的用途,与人们的生活密不可分。
(1)衣服上沾有油污可用汽油洗去,是因为汽油能 (选填“溶解”或“反应”)油污;
(2)喝冰镇汽水后常常会打嗝,说明气体的溶解度与 有关;
(3)生活中通常用碘酒擦拭伤口消毒。碘易溶于酒精而难溶于水,说明固体物质的溶解能力与 有关。
【答案】(1)溶解
(2)温度
(3)溶剂种类
【详解】(1)汽油能将油污溶解而使油污易于洗涤,故填:溶解;
(2)气体的溶解度随温度的升高而减小,喝了冰镇的汽水,汽水温度升高,二氧化碳的溶解度减小,会出现打嗝的现象,故填:温度;
(3)碘易溶于酒精而难溶于水,说明固体物质的溶解能力与溶剂的种类有关。
29.火力发电厂为防止燃煤烟气中的二氧化硫污染环境,使用石灰石进行烟气脱硫,产生的硫酸钙可用于生产建筑材料。这个过程中会发生化学反应:。X的化学式是 ,的中硫元素的化合价是 。
【答案】 +6
【详解】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、S的个数分别是2、2、12、2,生成物中含Ca、C、O、S的个数分别是2、0、8、2,故生成物中还应含2个C、4个O,故X的化学式为:CO2;
硫酸钙中钙元素显+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、负化合价的代数和为零,可得:,x=+6。
30.近年来,我国在探索宇宙的过程中取得巨大成就,其中最引人关注的是首次在月球上发现新矿物“嫦娥石”。科研团队对“嫦娥五号”携带的第一批月壤样品进行研究时,发现了一种含钙、钠、镁等金属元素的磷酸盐矿物。为确认其是否为新矿物,他们又对“嫦娥六号”携带的第二批月球样品继续展开研究,从14万个颗粒中再次找到了该矿物的踪迹,并在聚焦离子束电子显微镜的帮助下,成功分离出一颗粒径约10微米、仅有普通人头发直径十分之一大小的单晶颗粒(如图),并利用单晶X射线衍射仪对晶体结构进行解译,获得结构数据,被国际矿物学会确认为一种新矿物。此外,我国研究团队还从月壤样本中提取出具有催化作用的活性成分,在以水为原料、以阳光为能源制备氢气和氧气的反应中,发现其催化性能优于地球表面玄武岩,为未来将月球建设成为宜居环境迈出了最关键的一步。
(1)“嫦娥石”晶体的形状是圆柱形,其中含有的一种离子的符号为 。
(2)从14万个颗粒中成功分离出“嫦娥石”借助的仪器是 。
(3)你认为科研团队会对“嫦娥石”进一步研究的内容是 。
【答案】(1)Ca2+/Na+/Mg2+ (合理即可)
(2)聚焦离子束电子显微镜
(3)嫦娥石的结构、性质、转化及应用等(合理即可)
【详解】(1)“嫦娥石”一种含钙、钠、镁等金属元素的磷酸盐矿物,其中含有的一种离子,如钙离子、钠离子、镁离子等,符号分别为:Ca2+、Na+、Mg2+;
(2)根据题文可知,从14万个颗粒中成功分离出“嫦娥石”借助的仪器是聚焦离子束电子显微镜;
(3)化学是研究物质的组成、结构、性质、转化及应用的一门基础学科。所以还需要进一步研究嫦娥石的结构、性质、转化及应用等。
31.含义丰富的化学符号是独特的化学语言。根据下列符号回答:
①2O2 ②Al3+ ③2H ④Cl- ⑤CO2
(1)能表示宏观物质的是 (填序号)。
(2)①表示两个 。
(3)②中“3+”的含义是 。
【答案】(1)⑤
(2)氧分子
(3)一个铝离子带3个单位正电荷
【详解】(1)①在化学式前面加数字表示分子个数,故2O2表示2个氧分子,只表示微观意义,没有宏观意义;②Al3+表示铝离子,只表示微观意义,没有宏观意义; ③在元素符号前面加数字表示原子个数,故2H表示2个氢原子,只表示微观意义,没有宏观意义;④Cl-表示氯离子,只表示微观意义,没有宏观意义;⑤CO2宏观上可以表示二氧化碳这种物质,微观上表示二氧化碳分子,既有微观意义,又有宏观意义,故填:⑤。
(2)①在化学式前面加数字表示分子个数,故2O2表示2个氧分子。
(3)离子符号右上角的数字表示一个该离子所带电荷量,故②Al3+中“3+”的含义是一个铝离子带3个单位正电荷。
32.春晚《满庭芳·国色》节目点燃了国人复古寻色的热潮,其中桃红、凝脂、蝴叶、群青、沉香代表红、白、黄、青、黑传统五色。
(1)群青:是一种名贵的高级颜料,古代是用贵重的青金石中研磨制成的。青金石中含钠。铝、硅、硫、氯、氧等元素,其中属于地壳中含量最多的元素是 (填元素符号),硫的原子结构示意图为,下列原子结构示意图中与硫化学性质相似的是 (填字母)。
A. B. C. D.
(2)桃红:用银朱调合,可以得到灿若桃花的颜色。银朱是用硫与汞加热制成的硫化汞,反应前后不变的微粒是 (填化学符号)。
(3)凝脂:降低原料中含铁氧化物含量,实现从青瓷到凝脂似玉的白瓷。如图为铁元素的价类二维图,a点表示物质的类别是 ,b点的化学式是 。
【答案】(1) O B
(2)S、Hg
(3) 单质 Fe2O3
【详解】(1)地壳中含量最多的元素是氧元素,元素符号为O。原子的化学性质与最外层电子数密切相关,硫原子的最外层电子数为6。A选项中原子最外层电子数为1;B选项中原子最外层电子数为6;C选项中原子最外层电子数为3;D选项中原子最外层电子数为4。所以与硫化学性质相似的是B。
(2)原子是化学变化中的最小粒子,硫与汞加热生成硫化汞的反应中,反应前后不变的微粒是汞原子(Hg)和硫原子(S)。
(3)a点对应的铁元素化合价为0,单质中元素化合价为0,所以a点表示物质的类别是单质。 b点对应的物质是铁的氧化物,且铁元素化合价为 + 3价,氧元素通常显-2价,根据化合物中各元素正负化合价代数和为零,其化学式为Fe2O3。
33.海洋不仅孕育了地球上的生命,还蕴含着丰富的资源,包括矿产资源、生物资源、水资源等。
(1)海洋矿产资源中含丰富的锰、铁、钴等元素,“锰、铁、钴”属于不同种元素的本质原因是 不同。
(2)海洋生物资源中的虾、蟹、贝等海产品中富含嘌呤(C5H4N4)。嘌呤中碳、氢、氮元素的质量比为(最简整数比) 。
(3)海水淡化时水变成水蒸气的过程中,从微观角度分析发生改变的是 (填字母)。
a.分子体积 b.分子种类 c.分子间隙
【答案】(1)质子数(或核电荷数)
(2)15∶1∶14
(3)c
【详解】(1)元素是质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称。“锰、铁、钴”属于不同种元素的本质原因是质子数(或核电荷数)不同。
(2)嘌呤中碳、氢、氮三种元素的质量比=(12×5)∶(1×4)∶(14×4)=15∶1∶14。
(3)水和水蒸气都是由水分子组成,分子种类不变;分子的体积不会随着温度而发生改变;分子之间存在间隔,水变成水蒸气,水分子之间的间隔变大,故选c。
34.阅读下列科普材料,回答相关问题。
生物质炭是一种富碳固态物质。它是由秸秆、树枝、菌渣等生物质废弃物在无氧或限氧环境中经高温裂解产生。生物质炭用于农业生产中能增加土壤有机质、调节土壤酸碱度,还可以有效吸附土壤中的重金属,减少作物对重金属的吸收。作为一种新型的能源材料,具有较高的碳含量和良好的燃烧性能,在能源储存领域,可以用作燃料电池的电极材料、电容器的电极材料等。生物质炭作为一种新型碳材料,具有优良的性能和广泛的应用前景。
(1)产生生物质炭的过程属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(2)请推测生物质炭的结构特点是 。
(3)制备生物质炭,需要在无氧或限氧环境下进行的原因是 。
(4)下列有关生物质炭的说法正确的是_________(填字母)。
A.可作土壤的改良剂 B.可用于处理工业污水 C.属于新型能源材料
【答案】(1)化学
(2)疏松多孔
(3)生物质炭具有可燃性
(4)ABC
【详解】(1)生物质炭是一种富碳固态物质,它是由秸秆、树枝、菌渣等生物质废弃物在无氧或限氧环境中经高温裂解产生,该过程有新物质生成,属于化学变化,故填:化学;
(2)生物质炭用于农业生产中能增加土壤有机质、调节土壤酸碱度,还可以有效吸附土壤中的重金属,减少作物对重金属的吸收,则推测生物质炭具有疏松多孔的结构,故填:疏松多孔;
(3)生物质炭具有较高的碳含量和良好的燃烧性能,则在制备生物质炭时需要在无氧或限氧环境下进行,故填:生物质炭具有可燃性;
(4)A、根据资料可知,生物质炭用于农业生产中能增加土壤有机质、调节土壤酸碱度,还可以有效吸附土壤中的重金属,减少作物对重金属的吸收,则可作土壤的改良剂,故A符合题意;
B、生物质炭可以有效吸附土壤中的重金属,减少作物对重金属的吸收,说明生物质炭具有吸附性,则可用于处理工业污水,故B符合题意;
C、根据资料可知,生物质炭属于新型能源材料,故C符合题意。
故选ABC。
35.在18世纪,法国化学家拉瓦锡进行了一项具有重大意义的实验来探究空气的组成。他将少量的汞放置在一个密闭的容器中,然后持续加热。如图是该反应的微观示意图。
(1)该反应前后种类和数目不变的是 (填“分子”或“原子”)。
(2)写出该反应的化学方程式。
【答案】(1)原子
(2)
【详解】(1)根据质量守恒定律可知,化学反应前后原子的种类和数目不变;
(2)根据微观示意图可知,该反应是汞和氧气在加热条件下反应生成氧化汞,反应的化学方程式为:。
36.探究水的组成及变化时,配制10%的NaoH溶液,加入电解器中进行实验,如图所示。
(1)电解器a、b管中得到的气体都可用 进行检验,实验证明水是由 组成的。
(2)配制10%的NaOH溶液目的是 。
【答案】(1) 燃着的木条 氢元素、氧元素
(2)增强水溶液的导电性
【详解】(1)电解水时,a管与电源负极相连,产生氢气,b管与电源正极相连,产生氧气,氢气具有可燃性,氧气具有助燃性,都可用燃着的木条进行检验,水电解生成的氢气和氧气,氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,根据化学反应前后元素种类不变,可知水是由氢元素和氧元素组成的;
(2)纯水几乎不导电,所以配制10%的NaOH溶液目的是:增强水溶液的导电性。
37.《天工开物》记载“凡引水种盐,……南风大起,则一宵结成,名曰颗盐”,表明古人已经掌握了制盐工艺。用化学知识能很好地解释古人的制盐工艺。如图为氯化钠的溶解度曲线:
回答下列问题。
(1)20℃时氯化钠的溶解度为 g。
(2)20℃时,将9g氯化钠溶解到25g水中,可配得氯化钠的 (填“饱和”或“不饱和”)溶液;保持温度不变,蒸发部分溶剂,该溶液溶质的质量分数 (填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】(1)36.0
(2) 饱和 不变
【详解】(1)据图可知,20℃时氯化钠的溶解度为36.0g;
(2)据图可知,20℃时氯化钠的溶解度为36.0g,即100g水中最多溶解36.0g氯化钠,此温度下,将9g氯化钠溶解到25g水中,恰好完全溶解,可配得氯化钠的饱和溶液;保持温度不变,蒸发部分溶剂,有晶体析出,但仍为该温度下的饱和溶液,故该溶液溶质的质量分数不变。
38.2023年杭州亚运会成功举办。亚运会场馆的地面采用了石墨烯纳米防滑涂层来增加防滑性,石墨烯是单层的石墨片,它属于 (填“单质”或“化合物”);主火炬塔燃料使用废碳再生的绿色零碳甲醇,实现了循环内的零碳排放,甲醇(CH3OH)中C、H的质量比为 。
【答案】 单质 3:1
【详解】石墨烯是单层的石墨片,它属于单质;
甲醇(CH3OH)中C、H的质量比为。
39.阅读下面科普短文,回答问题。
臭氧(O3)是大气中的一种微量气体。主要分布在距离地面10~50km的大气层中,形成所谓的臭氧层。O3所起的作用非常重要,它能吸收太阳光中绝大部分的紫外线,使地球上的生物免受紫外线的伤害,它是一切生命的保护层。超音速飞机排出的废气中有一氧化碳、二氧化碳、一氧化氮等气体,家用电冰箱中的制冷剂“氟里昂”等对臭氧层有很大的破坏作用,会使臭氧层形成空洞,从而使更多的紫外线照射到地球表面,导致皮肤癌的发病率大大增加。如不采取措施,后果不堪设想。
在闪电这一自然条件下,O2可以转化为O3。O3通常状况下是淡蓝色气体,有鱼腥味,O3比O2活泼得多,是一种强氧化性气体,具有较强的杀菌能力(这也是雷雨天气后空气清新的原因之一),可用于污水处理等工艺中。研究人员通过实验研究了臭氧浓度与其杀菌效果的关系如图所示。
随着人们对臭氧认识的不断深入,臭氧的应用范围也在日益扩大。
(1)臭氧的化学性质有 (写一点)。
(2)O3浓度在0-0.06mg/L的范围内,由图可以得出的结论是: 。
(3)由短文可知,可采取什么方法保护臭氧层?(合理即可)
【答案】(1)强氧化性(合理即可)
(2)其它条件相同时,O3浓度在0-0.06mg/L的范围内,臭氧浓度越高,灭菌率越高
(3)植树造林(合理即可)
【详解】(1)臭氧具有强氧化性,属于化学性质(合理即可);
(2)由图可知,O3浓度在0-0.06mg/L的范围内,随着臭氧浓度的增大,灭菌率持续上升;
(3)由短文可知,二氧化碳对臭氧层有破坏作用,故可通过植树造林降低空气中二氧化碳的含量(合理即可)。
40.氨法捕集二氧化碳原理是利用氨水(NH3·H2O)与二氧化碳在一定温度下会反应生成碳酸氢铵(NH4HCO3)。当温度升高至38℃-60℃,将发生逆向反应,碳酸氢铵将分解。氨法捕集二氧化碳有着成本低,不需要煅烧,能耗低等优点,但需要控制一定的温度。下图为氨法捕集二氧化碳的流程图。回答下列问题。
(1)“吸收塔”中发生反应的化学方程式为 ,反应温度不宜过高的原因是 。
(2)上述流程中,可循环利用的物质是 (填化学式)。
(3)分离器的作用相当于基本实验操作中的 ,经分离器得到的NH4HCO3溶液为该温度下的 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
【答案】(1) NH3•H2O+CO2=NH4HCO3 当温度升高至38℃-60℃,碳酸氢铵将分解
(2)NH3•H2O
(3) 过滤 饱和
【详解】(1)
根据流程图可知,“吸收塔”中发生的反应是氨水(NH3•H2O)与二氧化碳反应生成碳酸氢铵(NH4HCO3),反应为NH3•H2O+CO2=NH4HCO3;温度不宜过高的原因:温度过高时,NH4HCO3会发生逆向分解,同时氨水易挥发,降低吸收效果;
(2)可循环利用的物质:从流程图分析,再生塔中会重新生成氨水(NH3•H2O),供吸收塔再次使用;
(3)分离器的作用:分离器将碳酸氢铵固体与溶液分离,相当于化学实验中的过滤操作;因溶液中有碳酸氢铵固体析出,说明此时溶液为该温度下的饱和溶液。
41.请用化学用语填空:
(1)3个氮气分子 ;
(2)氢氧根离子 ;
(3)导电性最好的金属是 ;
(4)标出氯化亚铁中铁元素的化合价 。
【答案】(1)3N2
(2)OH-
(3)Ag
(4)
【详解】(1)分子的表示方法:正确书写物质的化学式,表示多个该分子,就在其分子符号前加上相应的数字,则3个氮分子可表示为3N2;
(2)离子的表示方法:在表示该离子的元素符号右上角,标出该离子所带的正负电荷数,数字在前,正负符号在后,带1个电荷时,“1”要省略。1个氢氧根离子带1个单位的负电荷,氢氧根离子可表示为OH-。
(3)导电性最好的金属是银,其化学式为Ag;
(4)氯化亚铁中铁元素的化合价显+2价,化合价的表示方法:在该元素符号的上方用正负号和数字表示,正负号在前,数字在后,故氯化亚铁中铁元素的化合价显+2价可表示为。
42.化学用语是学习化学的基本工具,请按要求用符号回答下列问题:
(1)2个甲烷分子 ;
(2)3个铁离子 ;
(3)1个硫原子 ;
(4)标出硝酸铵中氮元素的化合价 。
【答案】(1)2CH4
(2)3Fe3+
(3)S
(4)
【详解】(1)分子的表示方法,正确书写物质的化学式,表示多个该分子,就在其化学式前加上相应的数字,2个甲烷分子表示为2CH4;
(2)离子的表示方法,在表示该离子的元素符号右上角,标出该离子所带的正负电荷数,数字在前,正负符号在后,带1个电荷时,1要省略,若表示多个该离子,就在其离子符号前加上相应的数字,1个铁离子带3个单位正电荷,故3个铁离子表示为3Fe3+;
(3)原子的表示方法,用元素符号来表示一个原子,表示多个该原子,就在其元素符号前加上相应的数字,若为1个原子,则1省略,1个硫原子表示为S;
(4)化合物中,化合价的代数和为0,硝酸铵中铵根离子为+1价,其中氢元素显+1价,故氮元素化合价为,硝酸根显-1价,其中氧元素显-2价,故氮元素化合价为,化合价标在元素符号的正上方,表示为。
43.水是生命之源!“珍惜水、节约水、爱护水”是每个公民应尽的义务和责任。
(1)饮用硬度过大的水不利于人体健康,在生活中可用 区分硬水和软水;
(2)如图是自来水厂净化水的主要步骤。有关说法错误的是 (填字母);
A.步骤①中可加入明矾作絮凝剂 B.X试剂可以是活性炭
C.步骤④的作用是消毒杀菌 D.净化后的水为纯净物
(3)请列举一例生活中节约用水的具体做法 。
【答案】(1)肥皂水
(2)D
(3)用洗菜水浇花(合理即可)
【详解】(1)生活中常用肥皂水区分硬水和软水:加入肥皂水后,泡沫多、浮渣少的是软水,泡沫少、浮渣多的是硬水。
(2)A、步骤①沉降中加入明矾作絮凝剂,可吸附悬浮杂质加速沉降,正确。
B、活性炭疏松多孔具有吸附性,可用于步骤③吸附色素和异味,X试剂可以是活性炭,正确。
C、步骤④是消毒杀菌,可除去水中的微生物,正确。
D、净化后的水仍含有可溶性杂质,属于混合物,并非纯净物,错误。
故选D。
(3)生活中节约用水的具体做法包括:用洗菜水浇花、及时关闭水龙头、用洗衣水冲厕所等。
44.化学模型是学习化学的一个途径。
(1)化学之美随处可见
①“结构美”。碳的多种结构美轮美奂。图1中的A、B、C分别代表三种不同的碳单质,其中代表金刚石的是 (选填“A”“B”或“C”)。
②“模型美”。图2为铁与氯化铜反应的微观示意图,图中圈中的粒子符号是 。
(2)下表为元素周期表第ⅤA族部分元素原子的结构示意图。
元素名称
氮
磷
砷
锑
原子结构示意图
①表中 。
②锑属于 (选填“金属”或“非金属”)元素,原子核外电子数为 。
③表中四种元素具有相似的化学性质,从原子结构上看,其原因是 。
(3)工厂的氨氮废水可用电化学法处理,其中氨气在电极表面反应的微观过程如图所示。
①画出过程Ⅱ中微粒X的微观示意图: 。
②I、Ⅱ、Ⅲ过程中,都会产生的一种物质是 (填化学式)。
【答案】(1) A
(2) 18 金属 51 最外层电子数相同
(3)
【详解】(1)①金刚石是正八面体状的固体,所以图中代表金刚石的是A,故填A。
②铁与氯化铜反应生成氯化亚铁和铜,反应后的微粒有亚铁离子
氯离子和铜原子,所以图中圈中的粒子亚铁离子,其符号是Fe2+,故填Fe2+。
(2)①原子中的质子数等于核外电子数,则表中的x=33−2−8−5=13,故填13.
②锑元素的名称带有金字旁,属于金属元素,故填金属;
由图可知,锑原子核外电子数=2+8+18+18+5=51,故填51。
③由图可知,表中四种元素的原子的最外层电子数都为5,即原子的最外层电子数相同,所以四种元素具有相似的化学性质,故填最外层电子数相同。
(3)
①由图可知,过程I中,1个氨分子失去1个氢离子,过程II再失去1个氢离子,所以微粒X微观示意图为,故填。
②由图可知,过程I中,1个氨分子失去1个氢离子,氢离子与氢氧根离子结合生成水,过程II再失去1个氢离子,与氢氧根离子结合生成水,过程iii也是如此,所以I、Ⅱ、Ⅲ过程中,都会产生的一种物质是水,故填H2O。
45.在宏观、微观和符号之间建立联系是学习化学的重要思维方式。
(1)从微观角度分析,氧气是由 构成的(填“氧分子”或“氧原子”)。
(2)金属锂可用于制造电池。锂元素常见化合价为价,其在元素周期表中的部分信息如图所示,由此可知:
①锂的原子序数为 。
②锂和氧两种元素形成化合物的化学式为 。
(3)汽车尾气中的有害气体甲和乙在催化剂的作用下反应生成丙和丁,能减轻空气污染。甲、乙、丙、丁四种物质的分子示意图如图,该反应的化学方程式为 。
甲
乙
丙
丁
【答案】(1)氧分子
(2) 3 Li2O
(3)
【详解】(1)从微观角度分析,氧气是由氧分子构成的;
(2)由锂在元素周期表中的部分信息可知:元素名称左上角的数字表示锂的原子序数,锂的原子序数为3;
锂和氧两种元素形成化合物中锂元素显+1价,氧元素显-2价,依据化合物中各元素正负化合价代数和为0可知:锂和氧两种元素形成化合物的化学式为Li2O;
(3)汽车尾气中的有害气体甲和乙在催化剂的作用下反应生成丙和丁,甲、乙、丙、丁四中气体分别是一氧化碳、一氧化氮、二氧化碳和氮气,即一氧化碳与一氧化氮在催化剂条件下反应生成二氧化碳和氮气,该反应化学方程式:。
46.太空探索任务中,氧气与水的转化保障着航天员的生活与航天器运行。结合相关知识回答问题:
(1)推进系统中的“能量之源”
航天器推进系统常利用液氢与液氧反应提供能量,其微观反应示意图如下::
①为使微观示意图准确,应在A 图中补充1个 (填字母)。
甲. 乙.
②从能源利用角度分析,此反应的能量来源为液氢作为推进能源的显著优点是 (写一条) 。
(2)空间站中的“制氧奥秘”
航天员在空间站生活所需的氧气,可通过电解水获得。
①电解水时,与电源正极相连的电极产生的气体是 (填写化学式)。
②写出此反应的化学方程式为 。
③该过程的能量转化形式为 (填字母)。
A.化学能转化为电能 B.电能转化为化学能
【答案】(1) 甲 燃烧产物是水,无污染(答案合理即可)
(2) B
【详解】(1)①氢气与氧气在点燃条件下反应生成水,根据质量守恒定律,化学反应前后,个原子的种类和数目不变,A 图中缺1个氧分子,“”表示2个氧原子构成1个氧分子,“”表示两个单个的氧原子。故填:甲。
②氢能源的优点有:氢气的来源广泛,可以由水制得;氢气燃烧的热值比汽油高,氢气完全燃烧放出的热量为同质量甲烷的两倍多,液氢完全燃烧放出的热量约是同质量汽油的三倍;最突出的优点是燃烧产物是水,不污染环境。故填:燃烧产物是水,无污染(答案合理即可)。
(2)①电解水时,与电源正极相连的电极产生的气体是氧气,化学式为。故填:。
②水在通电条件下反应生成氢气和氧气,该反应的化学方程式为:。故填:。
③水通电生成氧气和氢气过程中,电能转化为化学能。故填:B。
47.根据如图所示的三个实验回答问题。
(1)实验甲结束后需用坩埚钳夹取蒸发皿放在 上。
(2)实验乙中,反应的化学方程式为 ,a管中产生的气体是 。
(3)实验丙中,刚开始白磷不燃烧,若要得出燃烧需要与氧气接触的结论,应进行的操作是 。
【答案】(1)陶土网
(2) 氧气
(3)沿导管通入氧气
【详解】(1)实验甲结束后需用坩埚钳夹取蒸发皿放在陶土网上,防止烫坏实验台;
(2)实验乙为电解水实验,发生的反应是水在通电条件下分解生成氢气和氧气,化学方程式为;电解水实验中,与电源正极相连的一端产生氧气,与电源负极相连的一端产生氢气,则a管中产生的气体是氧气;
(3)燃烧的条件:可燃物、与氧气接触、温度达到可燃物的着火点,三个条件缺一不可,实验丙中,刚开始白磷不燃烧,是因为白磷没有与氧气接触,若要使白磷燃烧,可沿导管通入氧气,由此可得出燃烧需要与氧气接触的结论。
48.在“宏观—微观—符号”之间建立联系并进行合理的分析、总结是学习化学特有的思维方式。请回答下列问题:
(1)与一个水分子质子数相等的分子是一个 (填“E”或“F”或“G”)分子。
(2)写出宏观实验A对应的化学方程式 ,其对应的微观过程是 (填“C”或“D”)。
(3)宏观过程B对应的微观过程中水分子本身没有变化,只是 发生变化。
(4)宏观实验A发生的反应是分解反应的微观解释是:该反应是一种分子反应生成 。
【答案】(1)E
(2) 2H2O2H2↑+O2↑ C
(3)分子间隔
(4)两种分子
【详解】(1)一个水分子H2O中质子数为1×2+8 =10。 一个E分子(NH3)中质子数为7+1×3=10,所以与一个水分子质子数相等的分子是一个E分子。
(2)实验A是电解水实验,水在通电条件下分解生成氢气和氧气,化学方程式为。 该反应是一种分子(水分子)反应生成两种分子(氢分子和氧分子),对应微观过程C。
(3)宏观过程B是水的蒸发和冷凝,属于物理变化,水分子本身没有变化,只是分子间间隔发生变化。
(4)宏观实验A发生的反应是分解反应,从微观角度看,该反应是一种分子(水分子)反应生成两种分子(氢分子和氧分子)。
49.用化学符号表示:
(1)甲烷 。
(2)8个硫原子构成的硫分子 。
(3)3个氯离子 。
(4)硝酸钾中的原子团 。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)甲烷的化学式为;
(2)位于化学式中元素符号右下角的数字,表示一个分子所含的原子或原子团的个数,故由8个硫原子构成的硫分子为;
(3)离子的表示方法:在表示该离子的元素符号右上角,标出该离子所带的正负电荷数,数字在前,正负符号在后,带1个单位电荷时,1要省略,表示多个该离子,就在其离子符号前加上相应的数字,故3个氯离子表示为;
(4)硝酸钾中的原子团是硝酸根,表示为。
50.我国探月工程嫦娥五号采用偏二甲肼(化学式)、四氧化二氮发动机,两种物质反应生成二氧化碳、水和 (填名称)。插入月面的国旗采用的是国产高性能芳纶纤维材料,其化学式的重复单位为,则该物质由 种元素组成。嫦娥五号将月壤带回地球,其采用的是金刚石钻头,金刚石做钻探机的钻头是因其具有 的性质。
【答案】 氮气 四/4 硬度大
【详解】偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮反应,根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变。反应物中含有碳、氢、氮、氧四种元素,已知生成二氧化碳和水,那么还会生成氮气。因为二氧化碳中有碳、氧元素,水中有氢、氧元素,而偏二甲肼中的氮元素反应后应转化为氮气,所以两种物质反应生成二氧化碳、水和氮气;
芳纶纤维材料化学式的重复单位为[CO−C6H4−CONH−C6H4−NH],可以看出该物质中含有碳(C)、氧(O)、氢(H)、氮(N)四(4)种元素;
金刚石做钻探机的钻头是因其具有硬度大的性质。因为钻探过程需要钻头能抵抗各种摩擦和压力,金刚石硬度大的特性使其能够胜任钻探机钻头的工作。
51.水与人类的生活和生产密切相关。
任务一:认识水的组成
(1)电解水实验揭示了水的组成。证明图1中试管2中的气体为氧气的方法是 。
任务二:认识水的净化过程
(2)自来水厂需要经过图2所示的净化过程,其中试剂A是 。
(3)用图3所示装置可缓解淡水资源匮乏的问题,将一定量的海水暴晒一段时间后剩余海水中氯化钠的质量分数会 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
任务三:认识水作为溶剂的用途
(4)农业上用溶质质量分数为16%的氯化钠溶液来选种,则氯化钠和水的质量比为 。
(5)如图是硝酸钾、氯化钠两种固体物质的溶解度曲线。
①20℃时,将固体放入50g水中充分溶解,所得溶液属于 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
②若NaCl固体中含有少量,提纯NaCl的具体操作是 。
③t℃时,氯化钠的溶解度为S,若有t℃下100g氯化钠的饱和溶液,测定t℃时氯化钠溶解度S数值的方法是 (写出具体的操作并用测定的数据表示S的值)。
【答案】(1)将带火星的木条放进试管,若木条复燃,则为氧气
(2)活性炭
(3)变大
(4)(或)
(5) 饱和 溶解、蒸发、过滤、洗涤、干燥 将饱和溶液加热至完全蒸发,称量剩余固体的质量,则溶解度S的值为
【详解】(1)试管2连接电源正极,对应生成氧气,操作:将带火星的木条伸入试管2中,若木条复燃,则证明该气体为氧气;故填:将带火星的木条放进试管,若木条复燃,则为氧气。
(2)自来水净化流程中,吸附步骤常用活性炭(活性炭具有疏松多孔结构,可吸附色素、异味),净化过程中用试剂A进行吸附过程,所以试剂A是活性炭;故填:活性炭。
(3)溶质质量分数,海水暴晒时溶剂(水)蒸发减少,溶质(氯化钠)未析出(质量不变),则溶质质量分数变大;故填:变大。
(4)假设溶液质量为(方便计算),则溶质()质量为;溶剂(水)的质量为,则氯化钠与水的质量比为;故填:(或)。
(5)①、根据溶解度曲线可知,时,的溶解度为(即水最多溶解),则水最多溶解的质量为此时溶液已属于饱和溶液,加入,故溶液属于饱和溶液;故填:饱和。
②、溶解度随温度变化小,的溶解度随温度变化大,蒸发溶剂,因溶解度稳先析出,残留溶液中;故填:溶解、蒸发、过滤、洗涤、干燥。
③、取时饱和溶液,蒸发溶剂至晶体完全析出,称量析出的晶体质量为,则溶剂(水)的质量为,溶解度公式:。故填:将饱和溶液加热至完全蒸发,称量剩余固体的质量,则溶解度S的值为。
52.酒精(乙醇)在生活中常作清洁燃料,写出乙醇(C2H5OH)完全燃烧的化学方程式 ;现有4.6g乙醇与一定量氧气混合于密闭容器内在一定条件下反应物全部转化为一氧化碳、二氧化碳和水,恢复到室温,测得所得气体中氧元素质量分数为70%,则参加反应的氧气质量为 。
【答案】 C2H5OH+3O22CO2+3H2O 8.8g
【详解】乙醇(C2H5OH)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:C2H5OH+3O22CO2+3H2O;现有4.6g乙醇与一定量氧气混合于密闭容器内,在一定条件下反应物全部转化为一氧化碳、二氧化碳和水,4.6g乙醇 (C2H5OH)中碳元素的质量为:,氢元素的质量为:,恢复到室温所得气体是一氧化碳和二氧化碳的混合物,其中氧元素质量分数为70%,则碳元素的质量分数为:1-70%=30%,所以混合气体的质量为:2.4g÷30%=8g,乙醇燃烧生成水的质量为:0.6g÷2=5.4g,根据质量守恒定律可知,参加反应的氧气的质量为:8g+5.4g - 4.6g= 8.8g。
53.构建模型是研究物质结构的科学方法,原子结构模型发展历经多个阶段。
(1)卢瑟福通过α粒子散射实验发现,原子中带正电荷部分的体积很小,但几乎占有全部质量,电子在原子核外运动,据此提出的原子模型为 。(填序号)
(2)下图是锂(Li)原子结构示意图,工业上常用的电解熔融氯化锂的方法冶炼金属锂,同时产生氯气(),反应的化学方程式为 。
【答案】(1)③
(2)
【详解】(1)卢瑟福通过α粒子散射实验发现,原子中带正电荷部分的体积很小,但几乎占有全部质量,电子在原子核外运动,据此提出的原子模型为③;
(2)根据锂原子结构示意图可知,在化学变化中锂原子容易失去一个电子形成稳定结构,所以锂元素形成化合物时一般显+1价,氯化锂中氯元素显-1价,锂元素显+1价,则氯化锂的化学式为:LiCl,所以电解熔融氯化锂生成金属锂和氯气(),反应的化学方程式为:。
54.世界VR(虚拟现实技术)看中国。生产VR设备的材料之一是硅,工业上制取高纯硅过程中一个反应的微观示意图如图所示。
则构成丙的微观粒子是 ,甲中硅的化合价为 。
【答案】 硅原子
【详解】由图可知,丙为硅,是由硅原子直接构成;
由图可知,甲为SiCl4,其中氯元素化合价为-1价,设硅元素化合价为x,根据“化合物中各元素化合价代数和为零”,则x+(-1)×4=0,解得x=-4。
55.同学们在实验室中完成了对“水的组成及变化”的探究实验。请你和他们一起完成实验报告。
【实验目的】验证水的组成,认识水的变化。
【实验用品及装置】蒸馏水、硫酸钠、水电解器(如图)。
【实验步骤】
(1)①向蒸馏水中加入少量硫酸钠,充分溶解。
②向水电解器的漏斗中加入含有硫酸钠的蒸馏水,直至玻璃管a、b中充满水。
③接通直流电源。
④一段时间后关闭直流电源,观察到两个玻璃管内气体的体积比约为 。
⑤用燃着的木条分别检验两玻璃管中生成的气体,在玻璃管b的出口处观察到 。
【实验结论】
(2) ,该反应的化学方程式为 。
【问题与交流】
(3)实验中观察到两玻璃管中气体的体积比存在一定误差,可能的原因是什么? 。
【答案】(1) 1:2(或2:1) 木条燃烧更旺
(2) 水由氢元素和氧元素组成
(3)氢气比氧气难溶于水(合理即可)
【详解】(1)①电解水得到氢气和氧气两种气体,两气体的体积比是1:2(或2:1)。
②玻璃管b与电源正极相连,该玻璃管中生成的气体是氧气,用燃着的木炭检验时,木炭燃烧更旺。
(2)①化学反应前后元素种类不变,水通电生成不氢气和氧气,此实验可以证明水由氢元素和氧元素组成。
②水在通电的条件下生成了氢气和氧气,因此该反应的化学方程式是。
(3)因为氢气比氧气难溶于水、氧气的化学性质比较活泼可能与电极材料发生反应,而造成实验中观察到两玻瑞管中气体的体积比存在一定误差。
56.在宏观、微观和符号中间建立联系是学习化学的重要思维方式。
(1)用分子的观点解释下列现象不合理的是___________(填字母)。
A.食物腐败:分子本身发生了变化 B.热胀冷缩:分子大小发生了改变
C.压缩气体:分子间隔改变 D.花香四溢:分子不断运动
(2)碳元素是自然界有机物的基础元素。碳元素信息如图所示,由此可知:
①碳属于 (填“金属”或“非金属”)元素。
②天然气中由碳元素与氢元素形成的最主要物质的化学式为 。
(3)如图所示是工业用制取高纯硅的微观反应示意图。该化学反应的化学方程式为 。
【答案】(1)B
(2) 非金属
(3)
【详解】(1)A、食物腐败过程中有新物质菌类等生成,属于化学变化,分子本身发生了变化,有新分子生成,故选项微观解释现象合理;
B、热胀冷缩,是分子的间隔发生了改变,相同条件下,温度升高,分子之间间隔变大,温度降低,分子之间间隔变小,而分子大小不变,故选项微观解释不合理;
C、分子之间存在间隔,压缩气体,分子之间间隔变小,故选项微观解释合理;
D、花香四溢,是因为构成花香的分子不断运动,向四周扩散,使人们闻到香味,故选项微观解释合理;
故选:B;
(2)①碳带有石字旁,属于非金属元素;
②天然气中由碳元素与氢元素形成的最主要物质为甲烷,化学式为;
(3)根据图示,SiCl4和氢气在一定条件下反应生成硅和氯化氢,化学方程式为。
57.环境保护和能源利用是人类共同关注的问题。
(1)我国向世界承诺2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的目标,其中的“碳”是指______(填序号)。
A.碳单质 B.一氧化碳 C.二氧化碳
(2)近年我国科学家合成了一种新型催化剂,可将二氧化碳和氢气转化为清洁的液体燃料甲醇和水,该反应的化学方程式为 。
(3)乙醇可作燃料。现有一定量乙醇与一定量氧气混合于密闭容器内,在一定条件下反应生成32.4g水,同时得到一氧化碳和二氧化碳的混合物48g,参加反应的乙醇的质量为 g,混合物中一氧化碳与二氧化碳的分子个数比为 (填最简比)。
【答案】(1)C
(2)
(3) 27.6
【详解】(1)“碳达峰”“碳中和”中的“碳”主要是指二氧化碳,二氧化碳的过量排放会导致全球气候变暖等环境问题,控制二氧化碳的排放是实现这些目标的关键;故选:C。
(2)二氧化碳和氢气在新型催化剂作用下反应生成甲醇和水,化学方程式为;
(3)根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类和质量不变,根据氢元素守恒,乙醇中氢元素的质量等于生成水中氢元素的质量:,则参加反应的乙醇的质量为;
乙醇中碳元素的质量为,根据碳元素质量守恒,则一氧化碳和二氧化碳混合物中碳元素质量也为14.4g,所以一氧化碳和氧化铜的混合物中,碳与氧的质量比为14.4g:(48g-14.4g)=3:7,设一氧化碳的分子个数为x,二氧化碳的分子个数为y,则有 ,解得x:y=1:3,故一氧化碳与二氧化碳的分子个数比为1:3。
58.世界由微观粒子构成;
(1)下列微粒结构示意图中属于离子的是 (填序号),其符号可表示为 ;
(2)根据“结构决定性质”的观点,氯元素的化学性质与下列 (填序号)元素的化学性质相似。
【答案】(1) D S2-
(2)B
【详解】(1)在A中,质子数=核外电子数,属于原子;在B中,质子数=核外电子数,属于原子;在C中,质子数=核外电子数,属于原子;在D中,质子数<核外电子数,属于阴离子,是硫离子,其离子符号为:S2﹣;
(2)由微粒的结构可知,氯元素原子的最外层电子数为7,与,B的最外层电子数相同,化学性质相似。
59.为实现碳达峰、碳中和的战略目标,我国成功研发了的资源化利用。
(1)用和制取合成气的微观示意图如图1。
消碳反应的产物的化学式是 ,写出用和制取合成气的化学方程式 。
(2)用和通过铁及其氧化物循环制氢的反应过程如图2所示,写出反应器Ⅱ中的化学方程式 ,该过程中循环使用的物质有 种,用和的混合气体,理论上可获得 。
【答案】(1) CO
(2) 5/五 2
【详解】(1)从图 1 消碳反应的微观示意图可知,反应是碳和二氧化碳反应,产物是一氧化碳,化学式为CO;
由图 1 可知,CO2和CH4在催化剂作用下反应生成H2和CO,化学方程式为。
(2)从图 2 可知,反应器 Ⅱ 中是铁(Fe)和水(H2O)在一定条件下反应生成四氧化三铁(Fe3O4)和氢气(H2),化学方程式为;
由图 2 可知,Fe、Fe2O3、Fe3O4在反应过程中不断转化,可循环使用,同时H2、H2O参与反应又重新生成,整个反应过程的作用是CO与空气中的氧气在一定条件下反应生成CO2,所以循环使用的物质有 5 种;
28g CO和2g H2混合气体参与反应,最终CO转化为CO2,重新生成H2。根据质量守恒定律,反应前H2质量为2g ,所以理论上可获得2g H2。
60.如图为a、b两种物质的溶解度曲线。请根据图中内容回答下列问题:
(1)80℃时,a物质的溶解度是 。
(2)曲线a和b的交点M表示的含义是 。
(3)80℃时,a物质的饱和溶液中溶质的质量分数 (填“大于”或“小于”或“等于”)b物质的饱和溶液中溶质的质量分数。
(4)蒸发一定质量的b溶液时,要用玻璃棒搅拌,目的是 。
【答案】(1)85g
(2)60℃时a、b两物质的溶解度相等,都是52g
(3)大于
(4)使液体受热均匀,防止发生飞溅
【详解】(1)根据图示可知,80℃时,a物质的溶解度是85g;
(2)曲线交点M的含义表示60℃时a、b两物质的溶解度相等,都为52g;
(3)80℃时,a物质的溶解度大于b物质的溶解度,根据饱和溶液的溶质质量分数=可知;80℃时,a物质的饱和溶液的溶质质量分数大于b物质饱和溶液的溶质质量分数;
(4)蒸发一定质量的b溶液时,要用玻璃棒搅拌,目的是使液体受热均匀,防止发生飞溅。
61.氧气是一种化学性质比较活泼的气体,可以与许多物质发生化学反应。
(1)图乙燃烧的化学反应方程式为 。此反应的反应类型为 。
(2)甲、乙、丙的集气瓶中都预先加入少量水,但其目的各不相同,装置甲中加少量水的目的是 。
(3)写出丙实验中的实验现象:
(4)丁实验中可观察到木炭在氧气中燃烧比在空气中剧烈,说明影响木炭燃烧剧烈程度的因素是 。
【答案】(1) 化合反应
(2)吸收生成的二氧化硫,防止污染空气
(3)剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体
(4)氧气的浓度
【详解】(1)图乙是红磷在氧气中燃烧,生成五氧化二磷,化学方程式为;
该反应是由两种物质生成一种物质的反应,属于化合反应。
(2)装置甲中是硫在氧气中燃烧,生成的二氧化硫有毒,能溶于水且与水反应,所以加少量水的目的是吸收生成的二氧化硫,防止污染空气。
(3)铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体。
(4)空气中氧气浓度比纯氧中低,木炭在氧气中燃烧比在空气中剧烈,说明影响木炭燃烧剧烈程度的因素是氧气的浓度。
62.一种富硒酵母片含有硒、钠、镁、氧等元素,这些元素的信息如下图所示。
(1)硒元素属于 元素(填“金属”“非金属”或“稀有气体”)。
(2)上图中与硒元素化学性质相似的是 (填“A”“B”或“C”)。
(3)写出元素A与元素B组成的一种化合物的化学式: 。
(4)我国运载火箭的燃料即乙发生化学反应的微观示意图如下所示:
①方框内物质的微观模型图为 。
②该反应的化学方程式为 。
【答案】(1)非金属
(2)B
(3)
(4)
【详解】(1)硒带“石”字旁,属于非金属元素;
(2)最外层电子数决定元素的化学性质,B粒子、硒原子的最外层电子数均为6,则与硒元素化学性质相似的是B;
(3)A、B粒子的质子数分别是11、8,在原子中,质子数=原子序数,则A、B分别表示钠元素、氧元素,则由钠元素、氧元素组成的化合物的化学式可以是;
(4)①根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类及数目不变,由微观示意图可知,反应前有2个氮原子、4个氧原子和4个乙分子,反应后有2个氮原子、4个氧原子和8个氢原子,则4个乙分子中含有8个氢原子,则1个乙分子中含有2个氢原子,故乙的化学式为,其微观模型图为;
②由微观示意图可知,该反应为四氧化二氮与氢气在一定条件下反应生成氮气和水,化学方程式为。
63.载人航天器中处理的一种方法是将与氢气反应,反应前后分子种类变化的微观示意图如图:
(1)请写出该反应生成物中氧化物的化学式 。
(2)上述反应中甲乙两种粒子的数目之比为 。
(3)甲烷中碳、氢两种元素的质量之比为 (填最简整数比)。
【答案】(1)H2O
(2)
(3)
【详解】(1)由微观示意图可知,反应是H2和CO2在一定条件下反应生成H2O和CH4。氧化物是由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物,所以该反应生成物中的氧化物是水,化学式为H2O。
(2)该反应的化学方程式为,甲是H2,乙是CO2,所以甲乙两种粒子的数目之比为。
(3)甲烷的化学式为CH4,碳、氢两种元素的质量比为。
64.如图是5种微粒的结构示意图,下列说法正确的是 。
A.上述5种微粒涉及5种元素
B.②③⑤表示的微粒性质较稳定
C.①②④属于原子,③⑤属于阴离子
D.③⑤对应元素组成的化合物由 构成
【答案】 B 离子/钠离子、氯离子
【详解】A、元素是具有相同质子数(或核电荷数)的一类原子的总称,根据图像,①~⑤的质子数分别是9、10、11、11、17,因此上述5种微粒涉及4种元素,A选项错误;
B、微粒的最外层电子数为8(只有一层的时候为2)属于相对稳定结构,①~⑤的核外电子数分别是7、8、8、1、8,则②③⑤表示的微粒性质较稳定,B选项正确;
C、原子的质子数等于核外电子数,阴离子的质子数小于核外电子数,阳离子的质子数大于核外电子数,①~⑤的质子数分别是9、10、11、11、17,核外电子数分别是9、10、10、11、18,则①②④属于原子,⑤属于阴离子,而③属于阳离子,C选项错误;
D、③的质子数为11,属于钠元素;⑤的质子数为17,属于钠元素,这两种元素组成的化合物是氯化钠,氯化钠由离子(钠离子、氯离子)构成。
故填:B;离子(或钠离子、氯离子)。
65.全世界的汽车每年用掉大约20亿枚火花塞。火花塞中常含有Ni(镍)、Fe、Cu、Pt(铂)、Ag等金属。如图是某工厂回收其中部分金属的流程图:
已知:
(1)过滤和蒸发结晶操作中,都需要用到的玻璃仪器是 。
(2)根据流程图可知金属活动性:Fe (填“>”或“<”)Ni。
(3)步骤④中的实验现象是:固体部分溶解, 。
(4)步骤⑤中生成红色固体A时,发生反应的化学方程式为 。
【答案】(1)玻璃棒
(2)>
(3)溶液由无色变成蓝色
(4)Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
【详解】(1)在过滤、蒸发操作中都要用到的玻璃仪器是玻璃棒,在过滤操作中,玻璃棒的作用是引流;蒸发操作中,玻璃棒的作用是搅拌,防止局部温度过高,造成液滴飞溅;
(2)由步骤③可知,铁能将镍从溶液中置换出来,说明金属活动性:Fe>Ni;
(3)步骤④中滤渣1中含有铜,由已知:可知,步骤④中观察到的实验现象是固体部分溶解,溶液由无色变成蓝色;
(4)步骤⑤中生成红色固体A时是铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,反应的化学方程式为Fe+CuSO4=Cu+FeSO4。
66.2023年5月28日,C919大型客机商业首航成功顺利从上海抵达北京首都国际机场。作为“国之重器”,C919四分之一机身由江西制造,镌刻着深深的“江西基因”。
(1)机身研制中加入适量锂的第三代铝锂合金材料。在硬度上,铝锂合金比铝的更 (填“大”或“小”);铝具有很好的抗腐蚀性是因为铝表面极易形成一层致密的 (填物质名称)。
(2)C919大飞机采用复合材料中使用了高温陶瓷材料氮化硅,其中Si元素化合价为+4,N元素化合价为 。
(3)已知机身涂料中的氢氧化铝有阻燃作用,氢氧化铝属于 。(选填“酸”、“碱”、“盐”或“氧化物”)
【答案】(1) 大 氧化铝
(2)-3
(3)碱
【详解】(1)合金比组成它的纯金属的硬度大,则在硬度上,铝锂合金比铝的更大;
铝具有很好的抗腐蚀性是因为铝表面极易形成一层致密的氧化铝,阻止内部铝进一步氧化;
(2)氮化硅Si3N4,其中Si元素化合价为+4,根据在化合物中各元素正负化合价代数和为0,设N元素化合价为x,则有(+4)×3+4x=0,解得x=-3;
(3)碱是指在电离时产生的阴离子全部是氢氧根离子的化合物,氢氧化铝属于碱。
67.《庄子·杂篇·外物》记载“木与木相摩则然(燃)”
(1)从燃烧条件分析“木与木相摩”的取火原理 。
(2)生火时使用木材时往往将其劈开并架空,其作用为 。
【答案】(1)摩擦生热,使温度达到木材的着火点
(2)增大木材与氧气(空气)的接触面积
【详解】(1)燃烧需要同时满足三个条件:可燃物、与氧气(或空气)接触、温度达到着火点。“木与木相摩” 通过摩擦做功的方式,将机械能转化为内能,使木材的温度升高,当温度达到木材的着火点时,木材就会燃烧起来。
(2)劈开木材并架空,能让木材与空气的接触面积增大。在氧气量一定的情况下,接触面积越大,木材与氧气接触越充分,反应就越剧烈,燃烧也就更充分。
68.如图,已知物质乙为单质,一定条件下将二氧化碳与乙进行反应可以制取甲醇。该反应不仅能缓解温室效应,还可以实现二氧化碳的资源化利用。
(1)物质乙为 (填名称)。
(2)参加反应的甲和生成的丁微粒个数比为 。
(3)该反应 (填“属于”或“不属于”)基本反应类型。
(4)你能从图中总结出的一条结论是 。
【答案】(1)氢气
(2)
(3)不属于
(4)化学变化中,分子可分,原子不可分
【详解】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,反应物甲中含有碳元素和氧元素,生成物丙、丁中含有碳元素、氢元素和氧元素,已知物质乙为单质,则乙是含有氢元素的氢气;
(2)由微观示意图可知,甲为二氧化碳、丙为甲醇、丁为水,由第(1)小问分析可知,乙为氢气,则该反应为二氧化碳与氢气在一定条件下反应生成甲醇和水,化学方程式为,则参加反应的甲和生成的丁微粒个数比为;
(3)由第(2)小问分析可知,该反应的化学方程式为,不属于基本反应类型;
(4)由微观示意图可知,化学变化中,分子可分,原子不可分。
69.“格物致知,叩问苍穹”,化学助力我国航天事业飞速发展。
(1)航天材料。铪可用作航天材料,在元素周期表中的信息如图所示。铪的核电荷数为 。
(2)能源系统。长征型火箭使用的推进剂为偏二甲肼和四氧化二氮,其中四氧化二氮()中,氮元素的化合价为 。
(3)生命保障。国际空间站的一些循环呼吸器会使用过氧化钾()罐,它能够吸收二氧化碳和水,反应的化学方程式为,则的化学式为 。
【答案】(1)72
(2)+4
(3)O2
【详解】(1)由元素周期表中的一格可知,左上角的数字表示原子序数,则铪原子序数为72,在原子中,原子序数=质子数=核电荷数,则铪的核电荷数为72;
(2)四氧化二氮(N2O4)中,氧元素显-2价,设氮元素的化合价为x,根据在化合物中各元素正负化合价代数和为0,则有2x+(-2)×4=0,解得x=+4;
(3)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4个K、4个C、4个H、18个O,反应后有4个K、4个C、4个H、12个O,则3X中含有6个O,X中含有2个O,则X的化学式为O2。
70.乙炔(化学式为)也可用作燃料,当氧气不足时,乙炔燃烧会生成二氧化碳、一氧化碳和水,若一定质量的乙炔燃烧生成了二氧化碳、水和一氧化碳,则的值为 ,该反应的化学方程式为 。
【答案】 1.4
【详解】一定质量的乙炔燃烧生成了二氧化碳、水和一氧化碳,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类及质量不变,则水中氢元素的质量等于乙炔中氢元素的质量,则参加反应的乙炔质量为,乙炔中碳元素的质量等于二氧化碳、一氧化碳中碳元素的质量之和,则一氧化碳中碳元素的质量为,则生成一氧化碳的质量为,故m的值为1.4g;
由上述分析可知,乙炔的质量为2.6g,生成二氧化碳、水、一氧化碳的质量分别是6.6g、1.8g、1.4g,根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,则参加反应的氧气质量为,则化学方程式中乙炔、氧气、二氧化碳、水、一氧化碳的化学计量数之比为,故该反应的化学方程式为。
71.国务院新闻办公室于2024年8月29日发布《中国的能源转型》白皮书,强调我国坚定不移走绿色低碳的能源转型之路。
(1)传统能源主要来自煤、石油和天然气。从物质分类角度看,天然气属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)氢能正在成为新能源的重要组成部分。
①光催化分解水可制氢气,反应的微观示意图如图所示。写出该反应的化学方程式: 。
②钛铁(Ti-Fe)合金在一定条件下可以吸收大量的氢气,形成等氢化物,在需要时通过加热或减压等方式使氢气释放出来。储氢时发生的变化属于 (填“物理变化”或“化学变化”)。
【答案】(1)混合物
(2) 化学变化
【详解】(1)天然气的主要成分是甲烷,还含有其他物质,属于混合物;
(2)①由图可知,水在光照和催化剂的作用下反应生成氢气和氧气,该反应的化学方程式为:;
钛铁(Ti-Fe)合金在一定条件下可以吸收大量的氢气,形成等氢化物,故储氢时有新物质生成,属于化学变化。
72.请用化学符号或化学式填空:
(1)高原上缺氧中的“氧” 。
(2)氧化铁中铁元素的化合价 。
(3)2个硫酸根离子 。
(4)保持氢气化学性质的最小粒子 。
【答案】(1)O2
(2)
(3)
(4)H2
【详解】(1)高原缺氧中的“氧”指的是能够供给呼吸的氧气,因此缺的是氧气。氧气是一种双原子分子,其化学式为O2。故填:O2。
(2)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。氧化铁中氧元素的化合价为-2价,根据化合物中各元素正负化合价代数和为0的规则可求出铁元素的化合价为+3。故可表示为:。故填:。
(3)1个硫酸根离子带2个单位正电荷,用表示,2个硫酸根离子即。故填:。
(4)保持氢气化学性质的最小粒子是氢分子。氢分子是一种双原子分子,其化学式为H2。故填:H2。
73.三大化石能源有煤、石油、天然气,它们属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源;火力发电厂常将煤粉碎并用鼓风机吹起,形成沸腾状燃烧,这样做的目的是 。天然气的主要成分是甲烷,现有一定量的甲烷不充分燃烧生成二氧化碳和水,同时生成一氧化碳的质量为 g。
【答案】 不可再生 增大煤与空气的接触面积,使煤充分燃烧 5.6
【详解】化石燃料主要包括煤、石油和天然气,在短期内不能得到补充,属于不可再生能源;
火力发电厂常将煤粉碎并用鼓风机吹起,形成沸腾状燃烧,这样做的目的是增大煤与空气的接触面积,使煤充分燃烧;
根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,天然气的主要成分是甲烷,现有一定量的甲烷不充分燃烧生成二氧化碳和水,根据氢元素质量守恒,生成水中氢元素的质量=参加反应的甲烷中氢元素的质量,则参加反应的甲烷的质量为,根据碳元素守恒,参加反应的甲烷中碳元素的质量=生成二氧化碳中碳元素的质量+生成一氧化碳中碳元素的质量,则生成一氧化碳中碳元素的质量为,故生成一氧化碳的质量为。
74.习主席在第七十五届联合国大会一般性辩论上发表重要讲话时强调,中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和(CO2排放与吸收平衡,实现“零排放”)。
(1)“碳中和”是指企业、团体或个人通过一些形式,抵消自身产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳“零排放”。工厂废气中的二氧化碳,可用 溶液吸收(填化学式)。
(2)我国科学家研究用Ni—CoS2催化剂,实现了CO2与H2O反应生成CH4和O2,原理如上图,则该过程的化学方程式为 。
【答案】(1)NaOH(合理即可)
(2)
【详解】(1)二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,故工厂废气中的二氧化碳,可用NaOH溶液吸收;
(2)由图可知,二氧化碳与水在催化剂Ni-CoS2和红外线的作用下反应生成甲烷和氧气,该反应的化学方程式为:。
75.神奇的“风暴瓶”能报天气知冷暖,作“风暴瓶”用到以下物质:樟脑、酒精、KNO3、NH4Cl、水等。
(1)将樟脑的酒精饱和溶液滴入水中,出现了明显的浑浊,说明樟脑在水中的溶解能力 (填“强于”或“弱于”)其在酒精中的溶解能力。
(2)图1“风暴瓶”内的固体为樟脑晶体,樟脑在乙醇和水中的溶解度都随温度降低而减小,当气温下降,风暴瓶内固体 (填“增多”“减少”、“不变”)。
(3)图2为KNO3和NH4Cl的溶解度曲线。
①KNO3和NH4Cl这两个物质中,溶解度受温度影响较大的是 。
②点P的含义是 。
③t1℃时,将20gKNO3加入50g水中充分溶解,所得溶液的质量 g。
④从饱和KNO3溶液中析出KNO3晶体,可采用 结晶的方法。
【答案】(1)弱于
(2)增多
(3) KNO3 t2℃时,KNO3和NH4Cl的溶解度相等 65 降温
【详解】(1)将樟脑的酒精饱和溶液滴入水中,出现了明显的浑浊,说明樟脑在水中的溶解能力弱于其在酒精中的溶解能力,故填:弱于;
(2)樟脑在乙醇和水中的溶解度都随温度降低而减小,当气温下降,樟脑的溶解度降低,则风暴瓶内固体增多,故填:增多;
(3)①由图2可知,KNO3和NH4Cl这两个物质中,溶解度受温度影响较大的是KNO3,故填:KNO3;
②由图2可知,P点为KNO3和NH4Cl溶解度曲线的交点,则P点的含义是t2℃时,KNO3和NH4Cl的溶解度相等,故填:t2℃时,KNO3和NH4Cl的溶解度相等;
③由图可知,t1℃时,KNO3的溶解度为30g,即100g的水中最多能溶解30g的硝酸钾固体,则t1℃时,将20g KNO3加入50g水中充分溶解,最多能溶解15g KNO3,所得溶液的质量为,故填:65;
④由图2可知,KNO3的溶解度随温度的降低而减小,则从饱和KNO3溶液中析出KNO3晶体,可采用降温结晶的方法,故填:降温。
76.氢能是最理想的能源。下图是一种比较经济的制取氢气的工艺流程。
(1)I中得到的氢气是一种清洁燃料,原因是 (用化学方程式表示)。
(2)II反应生成两种氧化物。另一种生成物中一定含有氢元素和氧元素,请说明理由: 。
(3)Ⅲ反应前后,铝元素的化合价 (填“升高”、“降低”或“不变”)。
【答案】(1)
(2)Al(OH)3中含Al、H、O三种元素,根据质量守恒定律可知,化学反应前后元素种类不变,生成物氧化铝中只含Al、O元素,所以另一种生成的氧化物中一定含H、O元素
(3)降低
【详解】(1)氢气是一种清洁燃料,原因是氢气与氧气在点燃的条件下反应后只生成水,无污染,故反应的化学方程式写为:2H2+O22H2O。
(2)由化学式可知,Al(OH)3中含Al、H、O三种元素,根据质量守恒定律可知,化学反应前后元素种类不变,生成物氧化铝中只含Al、O元素,所以另一种生成的氧化物中一定含H、O元素,故填Al(OH)3中含Al、H、O三种元素,根据质量守恒定律可知,化学反应前后元素种类不变,生成物氧化铝中只含Al、O元素,所以另一种生成的氧化物中一定含H、O元素。
(3)氧化铝中,铝元素的化合价为+3价,铝为单质,其中铝元素的化合价为零,则Ⅲ反应前后,铝元素的化合价降低,故填降低。
77.答下列问题
(1)下列化学符号中,数字“2”可表示不同的含义,其中表示一个离子所带电荷数的是 (填标号,下同),表示一个分子中所含原子个数的是 。
①2H ②SO2 ③Mg2+ ④2O3
(2)我国无人机技术世界领先,在各领域发挥着重要作用。
①消防员能利用无人机实时捕获图像,用高压水枪精确定点灭火,其灭火原理是 。
②无人机的芯片制造需要用到单晶硅。单晶硅(Si)的结构类似于金刚石,则单晶硅由 (填“分子”“原子”或“离子”)构成。石英砂(主要成分为SiO2)与碳单质在高温下反应可制得单质硅,同时生成一种可燃性气体,该反应的化学方程式为 。
③无人机的动力由电池提供,其常用电池包括氢氧燃料电池。氢氧燃料电池通过氢气和氧气在电池内部发生化学反应产生电能。写出氢气与氧气反应的化学方程式 。计算在该反应中每消耗4g氢气,需要同时消耗氧气的质量为 g。
【答案】(1) ③ ②
(2) 降温至可燃物的着火点以下 原子 32
【详解】(1)①标在元素符号前面的数字表示原子的个数,2H中的“2”表示2个氢原子;
②标在化学式中元素符号右下角的数字表示一个分子中所含原子的个数,SO2中的“2”表示一个二氧化硫分子中含有2个氧原子;
③标在元素符号右上角的数字表示一个离子所带的电荷数,Mg2+中的“2”表示一个镁离子带2个单位正电荷;
④标在分子前面的数字表示分子的个数,2O3中的“2”表示2个臭氧分子;
故其中表示一个离子所带电荷数的是③,表示一个分子中所含原子个数的②;
(2)①水可以吸收热量,用高压水枪精确定点灭火,其原理是降温至可燃物的着火点以下;
②金刚石由原子构成,单晶硅(Si)的结构类似于金刚石,则单晶硅由原子构成;石英砂(主要成分为SiO2)与碳单质在高温下反应可制得单质硅,同时生成一种可燃性气体,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素种类不变,反应物含有Si、O、C这三种元素,则生成的可燃性气体是CO,该反应的化学方程式为:;
③氢气和氧气在一定条件下反应生成水,化学方程式为:;
设在该反应中每消耗4g氢气,需要同时消耗氧气的质量为x
x=32g
故在该反应中每消耗4g氢气,需要同时消耗氧气的质量为32g。
78.水是生命之源。从刀耕火种的原始社会到如今信息高速发展的现代社会,水一直是人类生产和生活不可或缺的资源。
(1)“水为食之先”,《燔石篇》中介绍了用明矾使河水变得清澈的技术。明代净水时,乙池净水主要利用了木炭的 性。
(2)净化后的水用于酿酒,《本草纲目》记载:“其法用浓酒和糟入瓶,蒸令气上。∙∙∙∙∙∙ 其清如水,味极浓烈,盖酒露也。”
①给甑桶中的粮食加入酒曲,发酵酿酒的过程中发生的反应有,该反应中X的化学式为 。将酒糟放入甑桶中,加热一段时间后,酒坛中收集到清澈的酒精,此法与实验室进行的 (填“过滤”或“蒸馏”)操作类似。
②用长木棒挑松灶内木材堆后,火焰变旺,这是因为 。
【答案】(1)吸附
(2) CO2 蒸馏 木材接触了更多的空气
【详解】(1)乙池中有木炭包,木炭疏松多孔具有吸附性,可吸附水中的色素及异味,故填:吸附;
(2) ①根据质量守恒定律可知化学反应前后原子种类、数目不变,由化学方程式可知,化学方程式左边有6个碳原子、12个氢原子和6个氧原子,化学方程式右边有4个碳原子、12个氢原子、2个氧原子和2个X分子,故2个X分子中有2个碳原子和4个氧原子,则1个X分子中有1个碳原子和2个氧原子,故X的化学式为为CO2,故填:CO2;
过滤操作是将固液分离开,不需要加热。将酒糟放入甑桶中,加热一段时间后,酒坛中收集到清澈的酒精, 古法酿酒所用原理与现代净水方法中的蒸馏相似,利用沸点不同将混合物分离,故填:蒸馏;
②用长木棒挑松灶内木材堆后,火焰变旺,这是因为木材接触了更多的空气,使得木材能充分燃烧,故填:木材接触了更多的空气。
79.杭州亚运会上中医拔火罐成为了许多运动员恢复体能的秘密武器。它的操作是把燃烧的酒精棉球伸入能中片刻后再撤出(如图所示),然后迅速把罐子倒扣在需治疗的部位上,过一会儿,罐子就被“吸”在皮肤上。
(1)写出酒精燃烧的化学方程式: 。
(2)罐子被“吸”在皮肤上的原因是 。
(3)把罐子取下时发现内壁有水珠,有人说是身体里的水分被吸出来了,你是否同意并说明理由 。
【答案】(1)
(2)燃烧的酒精棉球进入罐中,使罐内气体温度升高,热空气被排出一部分,此时迅速将罐扣在皮肤上,等冷却以后,导致罐内气体压强小于外界大气压强
(3)不同意,因为罐内水珠可能是酒精燃烧生成的水蒸气液化形成的
【详解】(1)酒精与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳和水,化学方程式为;
(2)罐子被“吸”在皮肤上的原因是燃烧的酒精棉球进入罐中,使罐内气体温度升高,热空气被排出一部分,此时迅速将罐扣在皮肤上,等冷却以后,导致罐内气体压强小于外界大气压强;
(3)由于酒精燃烧生成水和二氧化碳,所以水珠可能是酒精燃烧生成的水蒸气液化形成的,说法不正确。
80.如图是工业上用氨气()制取尿素【】的微观示意图。请回答下列问题。
(1)甲、乙、丙、丁四种物质中,属于氧化物的有 种。
(2)尿素中碳元素的质量分数为 。
(3)该反应的化学方程式为 。
(4)若有17kg的氨气参加反应,生成尿素的质量为 kg.
(5)该反应前后种类和数目不变的是 (选填“分子”或“原子”)。
【答案】(1)两/二/2
(2)20%
(3)
(4)30
(5)原子
【详解】(1)甲为氨气,氨气是由N、H元素组成的化合物,不属于氧化物;乙为二氧化碳,二氧化碳是由C、O元素组成的化合物,属于氧化物;丙为尿素,尿素是由C、O、N、H元素组成的化合物,不属于氧化物;丁为水,水是由H、O元素组成的化合物,属于氧化物,故属于氧化物的有两种;
(2)尿素中碳元素的质量分数为:;
(3)由图可知,该反应为二氧化碳和氨气在一定条件下反应生成尿素和水,该反应的化学方程式为:;
(4)解:设生成尿素的质量为x
x=30kg
答:生成尿素的质量为30kg;
(5)根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变。
81.碳捕获与封存是实现“碳中和”目标的重要途径之一。
(1)排放增多,主要是煤、 、天然气等化石燃料的燃烧,天然气中主要成分燃烧的化学方程式 。
(2)物理固碳:重庆合川实验基地通过将气态压入地下变为液态,实现的封存。
从微观的角度解释此过程发生的主要改变是 。
(3)化学固碳:加压水洗法固定,发生反应的化学方程式是 。
(4)生物固碳:绿色植物光合作用吸收生成葡萄糖与氧气。从物质转化的角度看,该反应与(3)中的反应物相同,但产物却不同,其原因是 。
(5)减少碳排放树立“低碳”理念。写出生活中的一种具体做法 。
【答案】(1) 石油 CH4+O2CO2+H2O
(2)分子间的间隔
(3)CO2+H2O=H2CO3
(4)反应的条件不同
(5)随手关灯(乘坐公交车出行)
【详解】(1)化石燃料包括煤、石油、天然气;
天然气的主要成分为甲烷,甲烷燃烧生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为:。
(2)二氧化碳压缩过程中,压强增大,分子间的间隔减小。
(3)二氧化碳和水反应生成碳酸,则加压水洗也能固定二氧化碳,反应的化学方程式为:。
(4)光合作用是二氧化碳和水在光照的条件下,在叶绿体内反应生成葡萄糖,并释放出氧气,说明反应条件不同,生成物不同。
(5)减少碳排放树立“低碳”理念,生活中的具体做法有公交车出行、随手关灯等。
82.如图①、②分别是氧元素、钙元素在元素周期表中的信息。是四种粒子的结构示意图。回答下列问题:
(1)D原子质子数 。
(2)氧原子与 (填“A”、“B”、“D”)化学性质相似。
(3)化学符号表示意义是 。
【答案】(1)11
(2)B
(3)3个钙离子
【详解】(1)在原子中质子数等于电子数,D中的x=2+8+1=11;
(2)最外层电子数相等元素化学性质相似,氧原子最外层电子数是6因此与硫原子最外层电子数相等,故氧原子与硫原子即图B的化学性质相似;
(3)离子符号前的数字表示离子的个数,3Ca2+表示3个钙离子。
83.复合材料是将不同性质的材料优化组合而成的新材料,目前已广泛应用于航天、航空、电子、能源等领域。复合材料由基体与增强体两部分组成。常见基体材料有金属、陶瓷、树脂、玻璃。增强体材料包括玻璃纤维、碳纤维、高分子纤维等。近年我国使用不同增强体复合材料的比例如图1甲。
碳纳米管是一种理想的增强体,具有密度小、强度高、耐磨性好、电学和热力学性能优异等特性。研究人员通过粉末冶金法制备出了碳纳米管/铜基复合材料,并通过实验比较了该复合材料在不同载荷下的比磨损率结果如图1乙。随着科学技术的发展,更多优异的复合材料将会被广泛应用。
依据上文,回答问题。
(1)复合材料属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)由图1甲可知,近年我国使用最多的复合材料增强体是 。
(3)碳纳米管的优异性能有 (写出一条即可)。
(4)判断下列说法是否正确(填“对”或“错”)。
I.由图1乙可知,随碳纳米管体积分数增大,复合材料的比磨损率降低。
II.复合材料具有广阔的应用前景。
(5)对比图1乙中三条曲线,得到的结论是:在实验研究的碳纳米管体积分数范围内, 。
(6)碳纳米管/铜基复合材料可作过氧化氢分解反应的催化剂:,如图2所示,请把如图2丙补充完整 。在反应前后碳纳米管/铜基复合材料质量和 不变。
【答案】(1)混合物
(2)玻璃纤维
(3)密度小(或强度高,耐磨性好,电学和热力学性能优异)
(4) 错 对
(5)载荷越大,比磨损率越低
(6) 化学性质
【详解】(1)复合材料由基体与增强体两部分组成,则其中含有多种物质,属于混合物。
(2)由图1甲可知,近年我国使用最多的复合材料增强体是玻璃纤维。
(3)由短文可知,碳纳米管具有密度小、强度高、耐磨性好、电学和热力学性能优异等特性。
(4)①由图1乙可知,随着碳纳米管体积分数增大,复合材料的比磨损率先降低后增大,说法错。
②由资料可知,复合材料目前已成为在航天、航空、电子、交通等领域发展迅速的重要先进材料,具有广阔的应用前景,说法对。
(5)由图1乙可知,当碳纳米管体积分数相同时,载荷越大,比磨损率越低。
(6)由质量守恒可知,化学反应前后原子的种类和数目不变,反应前有4个H,4个O,反应后有4个H,2个O,故应补2个O,即1个氧分子();碳纳米管/铜基复合材料是该反应的催化剂,催化剂在反应前后质量和化学性质不变。
84.认真阅读下列材料,回答有关问题。
稀土元素是指元素周期表中第IIIB族的钪(Sc)、钇(Y)以及镧系元素。这些元素的氧化物都不溶于水,外形像泥土,而且很稀少,因而人们喜欢称它们为“稀土元素”。稀土元素的化学性质较为活泼,若与其他元素结合,便可组成种类繁多、功能多样、用途广泛的新型材料,且性能会有较大提高,被称作当代的“工业味精”。稀土元素中镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)在元素周期表中的位置如图所示。
57 La
镧
138.9
58 Ce
铈
140.1
59 Pr
镨
140.9
60 Nd
钕
144.2
(1)从材料中可得出,稀土元素的化学性质 。
(2)镧元素的质子数是 。
(3)从元素分类角度看,钕元素属于 (填“金属”或“非金属”)元素。
【答案】(1)较为活泼
(2)57
(3)金属
【详解】(1)由材料可知,稀土元素的化学性质较为活泼,故填:较为活泼。
(2)根据镧元素周期表中的一格可知,左上角的数字表示原子序数,则镧原子序数为57,在原子中,原子序数=质子数,则镧的质子数为57;故填:57。
(3)钕带“钅”故元素属于金属元素,故填:金属。
85.家庭厨房——化学小世界。家用燃料的变迁主要经历了(木材→煤→天然气)等阶段。
燃料
主要成分
热量()
木材
碳、氢、氧等元素
煤
碳、氢、硫、氮等元素
天然气
甲烷()
(1)分析右表可得天然气代替其它燃料的原因是 (写一点)。
(2)请写出天然气完全燃烧的化学方程式 。
【答案】(1)热量高或污染小
(2)
【详解】(1)对比表格数据,天然气的热量值最高(5.56×104 kJ/kg 远大于木材、煤 ),或从环保角度(天然气主要成分是CH4,燃烧相对清洁,煤含硫、氮元素,燃烧易产生污染物 ),可填天然气的热值高(或污染小等合理答案 ) 。
(2)天然气主要成分是CH4,完全燃烧生成CO2和H2O,化学方程式:。
86.水是一切生命赖以生存的重要物质基础。空间站中的废水会被收集起来,进入污水净化系统,净化后再进行蒸馏,然后通过电解制氧,从而实现水的循环使用。
(1)在污水净化系统中,通过 (填操作名称)可以除去水中难溶性固体杂质。
(2)如图为电解水的装置,通电一段时间后,a、b管内气体体积比约为 ,电解水的化学方程式为 ,通过该实验可得出结论:水由 元素组成。
(3)爱护水资源是公民应尽的义务。请你举一例生活中节约用水的措施 。
【答案】(1)过滤
(2) 2:1 H、O
(3)用洗菜的水浇花、用洗衣服的水冲厕所
【详解】(1)在污水净化系统中,通过过滤可以除去水中难溶性固体杂质;
(2)电解水实验中,与电源正极相连的一端产生氧气,与电源负极相连的一端产生氢气,产生氢气与氧气的体积比约为2:1,则a、b管内产生的气体分别是氢气、氧气,其体积比约为2:1;
水在通电条件下分解生成氢气和氧气,化学方程式为;
通过该实验可得出结论:水由氢元素和氧元素组成;
(3)节约用水的措施:用洗菜的水浇花、用洗衣服的水冲厕所等。
87.如图为碳在元素周期表中的部分信息及部分粒子的结构示意图。请据图回答有关问题。
(1)碳是第 周期的元素。
(2)碳的相对原子质量是 。
(3)与①化学性质相似的粒子是 (填数字序号)。
(4)①~④中属于阴离子的是 (填数字序号)。
【答案】(1)2/二
(2)12.01
(3)③
(4)④
【详解】(1)原子核外有几个电子层,元素就位于第几周期,由碳原子结构示意图可知,碳原子核外有2个电子层,所以碳是第2周期的元素。
(2)由碳的元素周期表信息可知,碳的相对原子质量是12.01。
(3)原子的最外层电子个数相同,元素的化学性质相似,所以与①化学性质相似的粒子是硅原子,故填③。
(4)原子中质子数=核外电子数;阳离子中质子数>核外电子数;阴离子中质子数<核外电子数,所以①~④中属于阴离子的是氯离子,故填④。
88.钒电池、锂离子电池、钠离子电池等在新能源领域起着重要作用,共同推动着新能源革命大潮。如图1所示为钒元素在元素周期表中的部分信息,如图2所示为钒、锂、钠的原子结构示意图。
(1)根据图1可获得丰富的信息,请写出其中一条 。
(2)钒的原子结构示意图中,x的值为 。
(3)锂、钠两种元素化学性质相似的原因是 。
【答案】(1)钒元素的原子序数为23(答案合理即可)
(2)11
(3)锂原子和钠原子的最外层电子数相等
【详解】(1)由元素周期表中的一格可知,左上角的数字表示原子序数,则钒元素的原子序数为23;汉字下面的数字表示相对原子质量,该元素的相对原子质量为50.94等(合理即可)。
(2)原子中质子数=核外电子数,则有 x=23-2-8-2=11。
(3)决定元素化学性质的是原子的最外层电子数,锂、钠两种元素化学性质相似的原因是钠原子和锂原子的最外层电子数相等。
89.阅读下面科普短文。
2023年杭州亚运会场馆外墙覆盖了一层纳米级二氧化钛(TiO2)光催化保护薄膜,该薄膜在太阳光的照射下能够快速分解建筑物表面的污染物,让场馆外墙拥有神奇的自净能力。TiO2作为一种含量丰富,无毒且化学性质稳定的光催化材料,广泛应用于降解有机污染物、分解水制氢、还原CO2等领域。由于TiO2只在紫外光区有催化作用,因此需要通过改变形态、掺杂非金属或金属(铁、铂、金等)等方法。使TiO2能在可见光区有催化作用,以提商催化效果。目前,改变形态的方法有:通过喷雾,球磨等物理技术制备纳米管状、颗粒状的TiO2,或让TiO2与H2在高温下反应生成表面积更大且具有特殊孔隙的空心球。当TiO2冲掺杂非金属或金属时,掺入物质的类型、掺入的量会对其光催化效果产生不同影响。掺杂不同出例石墨碳化碳(g﹣C3N4)的纳米TiO2光便化分解水时,产生H2质量随时间变化关系如图。
(1)标出TiO2中钛元素的化合价是 。
(2)TiO2光催化分解水制氢的化学方程式为 。
(3)下列关于TiO2的说法正确的是 ___________ (填字母标号)。
A.改变形态的方法均属于物理方法
B.掺杂石墨氮化碳越多,光催化分解水效果越好
C.与掺杂铁相比,掺杂金(Au)会提高生产成本
D.TiO2光催化还原CO2有利于实现“碳中和”目标
【答案】(1)
(2)
(3)CD
【详解】(1)二氧化钛中氧元素显-2价,设钛元素的化合价为x,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得:,x=+4,元素化合价的表示方法是在化学式该元素的上方用正负号和数字表示,正负号标在数字前面,故二氧化钛中钛元素的化合价表示为:;
(2)水在TiO2和光的催化作用下分解生成氢气和氧气,化学方程式为:;
(3)A、由题目信息可知,改变形态的方法有通过喷雾、球磨等物理技术制备纳米管状、颗粒状的TiO2,此过程无新物质生成,属于物理变化,或让TiO2与H2在高温下反应生成表面积更大且具有特殊孔隙的空心球,此过程有新物质生成,属于化学变化,则改变形态的方法不都属于物理方法,不符合题意;
B、分析图像可知,相同时间内,掺杂石墨氮化碳越多,产生氢气越少,即反应速率越慢,光催化分解水效果越差,不符合题意;
C、黄金的价格比铁的价格高,与掺杂铁相比,掺杂金(Au)会提高生产成本,符合题意;
D、TiO2光催化还原CO2,可减少二氧化碳排放,有利于实现“碳中和”目标,符合题意。
故选:CD。
90.水是最重要的物质之一。
如图是探究水的组成实验示意图。
(1)实验1通电一段时间后,将带火星的木条放在a管尖嘴口,打开活塞,观察到的现象是 。a、b两玻璃管中收集到两种气体的体积比为 ,两种气体的质量比为 ,反应的化学方程式为 ,该实验证明水是由 组成的。
(2)实验2中观察到集气瓶中内壁上有无色液滴产生,经检验产物只有水,该反应的化学方程式为 。该反应也可验证水的组成,说明理由: 。
【答案】(1) 带火星的木条复燃 1:2 8:1 氢元素和氧元素
(2) 氢气在氧气中燃烧生成水,氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,可得水是由氢元素和氧元素组成
【详解】(1)在电解水实验中,“正氧负氢”,a管与正极相连,产生的是氧气。氧气具有助燃性,故实验1通电一段时间后,将带火星的木条放在a管尖嘴口,打开活塞,观察到的现象是带火星的木条复燃;
在电解水实验中,“正氧负氢”,生成氢气和氧气的体积比约为2:1,a管与正极相连,产生的是氧气,b管与负极相连,产生的是氢气,故a、b两玻璃管中收集到两种气体的体积比为:1:2;
水通电分解生成氢气和氧气,该反应的化学方程式为:,生成氧气和氢气的质量比为:32:4=8:1;
由以上分析可知,该反应的化学方程式为:;
电解水生成氢气和氧气,氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,可得水是由氢元素和氧元素组成;
(2)氢气在氧气中燃烧生成水,该反应的化学方程式为:;
氢气在氧气中燃烧生成水,氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,可得水是由氢元素和氧元素组成。
91.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()的微观示意图如下图(图中的微观粒子恰好完全反应)。
(1)该变化前后不发生改变的微观粒子是 (选填“分子”或“原子”)。
(2)该反应的化学方程式为 。
(3)若反应消耗了的甲和的乙,则生成了的丙和 的丁。
(4)参加反应的甲、乙的分子个数比为 ;写出甲的一种用途 。
(5)你认为人工合成淀粉技术对与人类及社会的意义是 。
【答案】(1)原子
(2)
(3)18
(4) 3:1 作燃料
(5)缓解粮食危机、减少二氧化碳排放
【详解】(1)在化学变化中,分子可分,原子不可分,故该变化前后不发生改变的微观粒子是原子;
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类及数目不变,由微观示意图可知,反应前有6个氢原子、2个氧原子和1个碳原子,反应后有4个氢原子、1个氧原子和1个碳原子,缺少2个氢原子和1个氧原子,1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成,则丁为,故该反应的化学方程式为;
(3)由第(2)小问分析可知,该反应的化学方程式为,甲为氢气、乙为二氧化碳、丙为甲醇、丁为水,该反应中氢气、二氧化碳、甲醇、水的质量比为,因此若反应消耗了的甲和的乙,则生成了的丙和18g的丁;
(4)由第(2)小问分析可知,该反应的化学方程式为,甲为氢气、乙为二氧化碳,则参加反应的甲、乙的分子个数比为;氢气具有可燃性,可用作燃料;
(5)人工合成淀粉技术对与人类及社会的意义是缓解粮食危机、减少二氧化碳排放等。
92.O2在医疗急救、化工生产等领域都有重要应用。
(1)从元素守恒的角度看,下列物质不能用于制取氧气的是 (填字母)。
a.H2O2 b.KMnO4 c.NaCl
(2)实验室常采用下图所示装置制取氧气,与A装置相比较,B装置的主要优点是 。
【答案】(1)c
(2)可通过分液漏斗的活塞控制液体的滴加,从而控制反应速率
【详解】(1)a、H2O2中含有氧元素,则可用于制取氧气,该选项不符合题意;
b、KMnO4中含有氧元素,则可用于制取氧气,该选项不符合题意;
c、NaCl中不含氧元素,根据反应前后元素种类不变,则不能制取氧气,该选项符合题意;
故选c;
(2)B装置采用了分液漏斗,故可通过分液漏斗的活塞控制液体的滴加,从而控制反应速率。
93.若不慎将浓硫酸沾到皮肤或衣服上,应立即用大量水冲洗,然后涂上质量分数为3%~5%的碳酸氢钠溶液,某同学查询碳酸氢钠的溶解度如图所示。
(1)20℃时,碳酸氢钠的溶解度为 。
(2)下列方法,能使碳酸氢钠溶液从A点变到B点的有 (填序号)。
①加水②恒温蒸发水③加碳酸氢钠④加A点对应溶液
(3)20℃时,将20g溶质质量分数为6%的碳酸氢钠溶液稀释为4%的碳酸氢钠溶液,需要加水的质量为 。
(4)取一定质量t℃碳酸氢钠的不饱和溶液进行下图所示实验,根据图中数据可计算出a与b之间的关系是 。
【答案】(1)9.66g
(2)②③
(3)10g
(4)//
【详解】(1)由溶解度曲线可知,20 时碳酸氢钠的溶解度为9.66 g。
(2)A点到B点表示溶液浓度增大。
①加水会使浓度降低;
②恒温蒸发水会使溶液浓度增大;
③加入固体碳酸氢钠能使溶液浓度增大;
④加A点同浓度溶液浓度不变;
故选②③。
(3)加水稀释前后溶液中溶质的质量不变,设需加水的质量为
解得,即将20g溶质质量分数为6%的碳酸氢钠溶液稀释为4%的碳酸氢钠溶液,需要加水的质量为10g。
(4)第1次恒温蒸发20g水,析出1g晶体,此时溶液变为饱和溶液;第2次恒温蒸发10g水,析出晶体的质量为(a-1)g;第3次同样是从饱和溶液中蒸发10g水,析出晶体的质量为(b-a)g。在一定温度下,饱和溶液中蒸发的水和析出晶体质量的比是固定的,所以可得比例关系,可得a与b之间的关系b=2a-1或2a-b=1或
94.某同学利用橡皮泥动手制作了如下四组微观粒子模型。
(1)上图模型代表的物质中,属于氧化物的有 (写名称)。
(2)上述各组物质分别处于在密闭容器内,遇明火不易发生爆炸的是 (填序号)。
(3)上图④中可燃物是沼气的主要成分。它的1个分子是由 构成的。写出该可燃物完全燃烧的化学方程式: 。
【答案】(1)一氧化碳
(2)③
(3) 1个碳原子和4个氢原子
【详解】(1)由图示可知,①中为H2、O2,②中为CO、O2,③中为H2、CO,④中为O2、CH4;其中一氧化碳CO是由两种元素组成,且其中一种是氧元素的化合物,属于氧化物;
(2)由图示可知,①中为H2、O2,②中为CO、O2,④中为O2、CH4;,氢气、一氧化碳、甲烷均具有可燃性,与氧气混合遇明火易发生爆炸;③中为H2、CO,氢气和一氧化碳虽然具有可燃性,但是没有助燃剂氧气,则遇明火不易发生爆炸;
(3)上图④中可燃物CH4是沼气的主要成分。它的1个分子是由1个碳原子和4个氢原子构成的;
该可燃物甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式为。
95.水与我们的生活息息相关。
(1)水的净化:图一为某学习小组制作的净水器,关于该净水器的说法不正确的是______。(填字母)
A.能除去不溶性固体杂质 B.能除去水中的色素和异味 C.能把自来水变成纯净物
(2)水的电解:图二所示,将两根石墨棒插入装有水的U形管中,连通电源。MN两端产生的气体体积比是 。
(3)配制溶液:实验室配制50g6%的氯化钠溶液。图三仪器在配制该溶液的过程中不会用到的是 (填仪器名称)。
【答案】(1)C
(2)1:2
(3)酒精灯
【详解】(1)A、净水时从上到下净化程度依次增高,应最先经过小卵石。石英砂、沸石、活性炭,能除去水中的不溶性固体、色素和异味,故A说法正确;
B、活性炭具有吸附性,可除去水中的色素和异味,故B说法正确;
C、该净水器不能除去水中的可溶性杂质,所得到的自来水中仍含有可溶性杂质,属于混合物,故C说法错误;
故选C;
(2)电解水实验中,根据“正氧负氢、氧一氢二”,M端与正极相连,产生氧气,N端与负极相连,产生氢气,则MN两端产生的气体体积比为1:2;
(3)实验室配制50g6%的氯化钠溶液,操作步骤为:首先计算配制溶液所需氯化钠和水的质量,再称量所需的氯化钠(托盘天平)和量取水(量筒和胶头滴管),最后进行溶解(烧杯、玻璃棒),故图三仪器在配制该溶液的过程中不会用到的是酒精灯。
96.阅读下列内容,回答相关问题:
通常情况下,氨气(NH3)无色、有刺激性气味,密度比空气小,极易溶于水,常温加压即可被液化。液氨用途广泛,工业上常用作化肥、化工原料、制冷剂,也可用作液体燃料,在纯氧中完全燃烧的产物只有水和N2。工业合成氨反应原理主要是H2和N2在高温、高压的条件下,经催化合成NH3。为解决合成转化率低的问题,反应后可将NH3从混合气体中分离出来,将未反应的H2和N2重新混合继续合成。氨能有望成为未来理想的清洁能源,具有巨大的应用价值。
(1)氨气被压缩成液氨时,发生了 (选填“物理”或“化学”)变化。
(2)在合成塔中发生的化学反应方程式为 。
(3)“氨能”成为清洁能源的主要原因是 。
(4)结合图2信息,按下列条件进行合成氨反应中,平衡时氨的含量最高的是______(填序号)。
A.300℃、300大气压 B.300℃、500大气压
C.500℃、300大气压 D.500℃、500大气压
【答案】(1)物理
(2)
(3)氨气完全燃烧的产物只有氮气和水
(4)B
【详解】(1)氨气被压缩成液氨时,只是状态的改变,无新物质生成,属于物理变化;
(2)在合成塔中发生的反应为氮气和氢气在高温、高压和催化剂的作用下反应生成氨气,该反应的化学方程式为:;
(3)氨气完全燃烧的产物只有水和氮气,故氨能是清洁能源;
(4)由图可知,500大气压、300℃时,氨含量最高,此时是合成氨的最佳条件。
故选B。
97.天然气是家庭常用的燃料,其主要成分是甲烷(CH4)。甲烷完全燃烧的化学方程式为 。若一定质量的甲烷和16g氧气的混合气体在密闭容器中充分燃烧后,生成CO、CO2和10.8g水,则CO和CO2的化学计量数之比为 。
【答案】 CH4+2O2CO2 +2H2O 2∶1
【详解】甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式为CH4+2O2 CO2 +2H2O;根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类和质量不变,甲烷中氢元素的质量与生成水中氢元素的质量相等,甲烷中碳元素的质量与生成二氧化碳和一氧化碳中碳元素的质量相等,则甲烷的质量为:,甲烷中碳元素的质量为:,根据质量守恒定律,化学反应前后,物质的总质量不变,则生成二氧化碳和一氧化碳的质量和为:4.8g+16g-10.8g=10g,设生成二氧化碳的质量为x,则生成一氧化碳的质量为10g-x,则,x=4.4g,则生成一氧化碳的质量为:10g-4.4g=5.6g,则一氧化碳和 二氧化碳的化学计量数之比为=2:1。
98.我国在第七十五届联合国大会上承诺2060年前实现“碳中和”,体现了大国担当。如图表示与碳中和相关的过程。
(1)碳排放。除生物体呼吸作用外,碳排放的主要途径有 。
(2)碳吸收。
①绿色植物光合作用是吸收二氧化碳的主要途径,其中一种生成物为葡萄糖(C6H12O6),该反应的方程式为 。
②水吸收CO2是碳吸收的途径之一。同学进行了下列实验:向充满CO2的塑料瓶中加入一定的水,迅速紧瓶盖振荡,塑料瓶变瘪。产生上述实验现象的原因是 。
③吸附法是一种利用固态吸附剂对气体进行有选择性的可逆吸附来分离回收CO2。
该吸附剂可能具有 的结构。将捕集到的CO2转化成流体态(气态、超临界态和液态共存)输送到封存地点。此过程中二氧化碳分子 (填“有”或“没有”)改变。
(3)碳捕集。其中,一种碳捕集烟气CO2中的原理如图1所示:
①吸收塔中,浓氨水(NH3•H2O)从上方喷洒,气体从下方通入,目的是 ,烟气吸收塔中的化学反应方程式为 。
②分离器的作用相当于基本实验操作中的 。
③净化气中CO2的含量 烟气中CO2的含量(填“大于”、“小于”或“等于”)。
④由图2可以看出,温度对于本次实验的影响较大。当温度超过40℃之后,随着温度的上升,CO2脱除率下降,其主要原因是 。
(4)碳利用。以CO2为碳源,与H2经催化可转化为高附加值的有机物,此方法具有重要的战略意义。中国化学家使用特殊催化剂实现了CO2和H2转化为A或B等有机化合物和水,原理图3所示:
①B的化学式是 。
②理论上讲,当原料气中碳、氢元素质量比为 ,最终产物是A。
【答案】(1)化石燃料的燃烧
(2) 6CO2+6H2OC6H12O6+6O2 CO2能溶于水,瓶内气体减少,压强减小 疏松多孔 没有
(3) 使反应物充分接触,提高吸收效率 NH3•H2O+CO2=NH4HCO3 过滤 小于 NH4HCO3受热分解
(4) C6H6 24:13
【详解】(1)碳排放是指温室气体(主要是二氧化碳)的排放,除生物体呼吸作用外,人类活动中的化石燃料燃烧(如煤、石油、天然气的燃烧)是碳排放的主要途径;
(2)①绿色植物光合作用是利用二氧化碳和水在光照和叶绿素的作用下生成葡萄糖和氧气,反应的化学方程式为:6CO2+6H2OC6H12O6+6O2;
②向充满CO2的塑料瓶中加入一定的水,迅速紧瓶盖振荡,塑料瓶变瘪,这是因为CO2能溶于水,瓶内气体减少,压强减小,外界大气压将瓶子压瘪;
③吸附法是利用固态吸附剂对气体进行有选择性的可逆吸附来分离回收CO2,吸附剂可能具有多孔的结构,这样能增大与CO2的接触面积,便于吸附,将捕集到的CO2转化成流体态输送到封存地点,此过程只是CO2的状态发生改变,二氧化碳分子没有改变;
(3)①在吸收塔中,浓氨水从上方喷洒,气体从下方通入,这样可以使反应物充分接触,提高吸收效率;烟气吸收塔中的化学反应方程式为NH3•H2O+CO2=NH4HCO3;
②分离器的作用是将反应后的物质分离开,这相当于基本实验操作中的过滤,过滤是将固体和液体分离开的操作;
③净化气是经过处理后的气体,在处理过程中CO2被吸收了一部分,所以净化气中CO2的含量小于烟气中CO2的含量;
④当温度超过40℃之后,随着温度的上升,脱除率下降,主要原因是温度升高,NH4HCO3分解;
(4)①根据图3中B的微观示意图,可知B分子由6个碳原子和6个氢原子构成,所以B的化学式为C6H6;
②A由4个碳原子和10个氢原子构成,则物质A的化学式为C4H10,可以写出反应的化学方程式为4CO2+13H2C4H10+8H2O,所以当原料中碳元素与氢元素的质量比为(4×12):(13×2)=24:13时,最终产物为A。
99.一种以甲烷为燃料、含铜氧化物为载氧体的化学链燃烧反应原理如下:
(1)科学利用燃烧为人类服务,有利于社会可持续发展。
①甲烷燃烧的化学方程式是 。
②与传统燃烧方式相比,化学链燃烧可避免燃料和空气直接接触,有利于捕集CO2,防止其大量排入空气,造成 (填环境问题)。
(2)空气反应器中Cu2O能在1000℃时和O2发生反应,该反应的化学方程式是 ,实现载氧体的循环再生。
(3)已知:空气中O2的体积分数约为21%。从空气反应器排出的气体中O2体积分数随反应温度变化关系如图所示。则下列温度范围最适宜空气反应器发生反应的是 (填序号)。
A.800~900℃ B.900~1000℃ C.1000~1030℃ D.1030~1100℃
【答案】(1) CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O 全球变暖(或温室效应增强)
(2)2Cu2O+O24CuO
(3)A
【详解】(1)甲烷燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式:,二氧化碳大量排入大气容易造成温室效应,故填:;温室效应。
(2)由图可知,Cu2O能在1000℃时和O2发生反应生成氧化铜,故填:2Cu2O+O24CuO。
(3)由图可知,随着反应温度升高,从空气反应器排出的气体中O2体积分数逐渐增大,故空气反应器中最适宜的反应温度范围是800-900℃,此时排出的氧气最少,说明此时反应速率最快,故选:A。
100.已知和两种固体在不同温度时的溶解度如表格所示。在时,小宝同学向盛有水的甲、乙两个烧杯中,分别加入质量均为的固体和固体,充分溶解后进行下图操作。
温度/℃
10
20
30
40
50
60
溶解度/g
20.9
31.6
45.8
63.9
85.5
110.0
NaCl
35.8
36.0
36.3
36.6
37.0
37.3
回答下列问题:
(1)时NaCl的溶解度为 。
(2)由表格中的数据分析可知溶解度受温度影响较大的物质是 。
(3)若,则烧杯乙2中析出的固体质量为 。
(4)下列说法中正确的是___________(填序号)。
A.中含少量时,可用蒸发结晶的方法提纯
B.若,则乙1烧杯中溶液的溶质质量分数与乙2的相等
C.若,则烧杯中未溶解的固体质量:乙2>甲
D.时若将乙2烧杯中的固体溶解完,所得溶液的溶质质量分数可能变大
【答案】(1)37.3g
(2)
(3)13.1g
(4)AC
【详解】(1)根据表格数据,时NaCl的溶解度为37.3g;
(2)由表中的数据可知,NaCl的溶解度受温度变化不大、KNO3的溶解度受温度变化影响大;
(3)时,NaCl的溶解度为35.8g;KNO3的溶解度为20.9g;小宝同学向盛有水的甲、乙两个烧杯中,分别加入质量均为的固体和固体,则氯化钠全部溶解,硝酸钾未全部溶解,故甲烧杯中放入的是硝酸钾,乙烧杯中放入的是氯化钠;升温到后,NaCl的溶解度为37.0g;恒温蒸发50g水,烧杯中剩余的水的质量为100g-50g=50g,该温度下,50g水中最多能溶解氯化钠的质量为18.5g,则析出的氯化钠的质量为31.6g-18.5g=13.1g;
(4)A、NaCl的溶解度受温度变化不大、KNO3的溶解度受温度变化影响大,提纯氯化钠采用蒸发结晶的方法,故A正确;
B、若,NaCl的溶解度为36.0g,此时烧杯中有100g水,31.6g氯化钠,形成的是不饱和溶液,乙1烧杯中溶液的溶质质量分数为,恒温蒸发50g水后,50g水在该温度下最多能溶解氯化钠的质量为18.0g,得到的是该温度下的饱和溶液,乙2烧杯中溶液的溶质质量分数为;所以乙1烧杯中溶液的溶质质量分数小于乙2,故B错误;
C、若,NaCl的溶解度为36.6g,50g水中最多能溶解氯化钠18.3g,则乙2烧杯中未溶解的固体的质量为31.6g-18.3g=13.3g;时,KNO3的溶解度为20.9g,甲中未溶解的固体的质量为31.6g-20.9g=10.7g,所以烧杯中未溶解的固体质量:乙2>甲,故C正确;
D、时若将乙2烧杯中的固体溶解完,可以加水,形成的可能是饱和溶液,也可能是不饱和溶液,所以所得溶液的溶质质量分数可能不变,可能减小,故D错误。
故选AC。
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