内容正文:
2026年自主招生(理科实验班)
提前预录考试化学模拟试题 02卷
班级___________姓名___________学号____________分数____________
(考试时间:70分钟 试卷满分:70分)
本卷可能用到的相对原子质量:
H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 Cl-35.5 Zn-65 Ca-40 Fe-56 Cu-64 Ag-108 K-39 Ba-137
1、 选择题(本题共15小题,每小题只有一个选项符合题意。每小题2分,共30分)
1.2025年全国两会聚焦环保、能源、健康、农业等领域的可持续发展,化学在其中做出了重要贡献。下列各组对相关主题知识归纳完全正确的是( )
A.化学与环保
B.化学与能源
①使用可降解塑料,减少“白色污染”
②煤炭中加入固硫剂,减少污染
①化学电池是将化学能直接转化为电能的装置
②开发和利用新能源,禁止使用化石燃料
C.化学与健康
D.化学与农业
①人体内缺乏铁元素会导致贫血症
②实行体重健康管理,不吃含油脂食品
①大量施用化肥和农药提高农作物产量
②钾肥能增强农作物抗病虫害和抗倒伏能力
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】A、①可降解塑料能自然分解,能减少白色污染,正确;②固硫剂可减少煤炭燃烧时SO2的排放,正确,该选项符合题意。
B、①化学电池直接将化学能转化为电能,正确;②目前使用的能源主要仍为化石能源,不能完全禁止使用,错误,该选项不符合题意。
C、①人体缺铁易患贫血,正确;②油脂是必需营养素,不能完全不吃,错误,该选项不符合题意。
D、①大量施用化肥农药会污染环境,应合理使用,错误;②钾肥可增强抗倒伏和抗病虫害能力,正确,该选项不符合题意。
故选A。
2.“大爆炸理论”指出:200 亿年以前,宇宙中所有物质都包含在一个密度无限大,温度无限高的原始核中,由于某种原因它发生了爆炸,首先产生了中子、质子和电子,随后就产生了元素。你由此可知最先产生的元素是
A. H B. C C. O D. Si
【答案】A
【解析】
元素是具有相同质子数(或核电荷数)的一类原子的总称。原始核中发生爆炸,首先产生了中子、质子和电子,随后就产生了元素。氢原子由1个质子和一个电子构成,因此最先产生的原子是氢原子,则最先产生的元素是氢元素。
故选:A。
3. 下列各图所示装置的气密性检查中,漏气的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
试题分析::A、用手握住试管,试管内气体受热膨胀,在烧杯内有气泡产生,说明装置气密性良好,故A不漏气; B、用弹簧夹夹住右边导管,双手捂住烧瓶,烧瓶内气体受热膨胀,使集气瓶中气体压强增大,在玻璃管中形成一段水柱,说明装置气密性良好,故B不漏气;C、装置内的气体密闭,拉动活塞,集气瓶中的气体压强减小,大气压要把气体加入锥形瓶中,产生气泡,而装置内没有气泡说明气密性不好;D选项双手物质烧瓶,气体受热膨胀,气体的压强增大,在玻璃管内形成一段水柱,说明气密性良好;故答案选择C
4.氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。利用太阳能电厂富余电力电解水制氢,电极上微观粒子的变化情况如图,下列说法错误的是
A.
电极A产生的气体质量是的8倍
B. 电极B表面生成的过程是在B电极上得到电子
C. 电解时,由A电极区穿过交换膜进入B电极区
D. 电极A与外电源负极相连
【答案】D
【解析】
A、据图可知,电极A产生的气体是氧气,,根据化学方程式可知,生成氧气的质量是氢气质量的8倍。A正确;
B、据图可知,H+在B电极上得到1个电子,形成H,2个H形成1个H2,氢分子聚集成氢气。B正确;
C、据图可知,电解时,H+由A电极区穿过交换膜进入B电极区。C正确;
D、电解水时,与电源正极相连端产生氧气,电极A产生的气体是氧气,所以电极A与外电源正极相连。D错误。
综上所述:选择D。
5.甲、乙、丙、丁为初中化学常见的物质,转化关系如图(反应条件已略去),下列说法正确的是
A.甲一定是气体 B.①条件一定是点燃
C.丙一定是氧化物 D.丁一定是非金属单质
【答案】C
A.甲为碳,乙为四氧化三铁,丙为二氧化碳,丁为铁,反应②是碳与氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳,反应①是铁和氧气在点燃条件下反应生成四氧化三铁,另外碳与四氧化三铁在高温条件下反应生成二氧化碳和铁,满足上述逻辑框图关系,选项A错误;
B.甲为一氧化碳,乙为氧化铜,丙为二氧化碳,丁为铜,铜和氧气在加热条件下反应生成氧化铜,选项B错误;
C.甲与氧气发生反应,根据质量守恒定律,则丙含有氧元素,由于反应中甲单质,所以反应后丙含有甲中元素和氧元素,所以丙一定是氧化物,选项C正确;
D.由A分析可知,选项D错误;
故选C。
6. 如图是“奥林匹克烯”(olympicene)单分子图像,化学式为,堪称世界上最小的五环标志。下列说法不正确的是
A. 1个“奥林匹克烯”分子由31个原子构成
B. “奥林匹克烯”的相对分子质量为240
C. “奥林匹克烯”中碳元素的质量分数为95%
D. “奥林匹克烯”由碳元素和氢元素质量比为19:12
【答案】D
【解析】
A、1个“奥林匹克烯”分子包含19个碳原子和12个氢原子,总计19+12=31个原子,A正确;
B、“奥林匹克烯”的相对分子质量为19×12+12×1=240,B正确;
C、“奥林匹克烯”中碳元素的质量分数为,C正确;
D、“奥林匹克烯”由碳元素和氢元素质量比为(19×12):(1×12)=19:1,D错误。
故选D。
7.表中酸性强弱情况揭示出复分解反应的一条规律,即较强酸发生类似反应可以生成较弱酸。下列反应均能发生,其中不符合该规律的是(填字母)
溶质
H2SO4
HCl
H2S
H2CO3
HClO
酸性
大→小
A. H2SO4+2NaHCO3=Na2SO4+2H2O+2CO2↑
B. 2HCl+CaS=CaCl2+H2S↑
C. CO2+H2O+Ca(ClO)2=CaCO3↓+2HClO
D. H2S+CuSO4=H2SO4+CuS↓
【答案】D
【解析】
A、硫酸的酸性比碳酸强,硫酸能和碳酸氢钠反应生成碳酸,碳酸再分解为二氧化碳和水,A正确,不符合题意;
B、盐酸的酸性比硫化氢强,故盐酸能与硫化钙发生复分解反应生成硫化氢,B正确,不符合题意;
C、二氧化碳和水可以看作是碳酸,能发生复分解反应生成酸性更弱的次氯酸,C正确,不符合题意;
D、硫化氢的酸性比硫酸弱,不符合题干中强酸发生复分解反应生成弱酸的规律,D错误,符合题意。
故选:D。
8. 某化学反应在密闭容器中进行,各物质的分子数目,质量随时间变化情况如图1、图2所示。下列说法错误的是
A. Z一定属于化合物 B. 反应前后分子总数不变
C. 参加反应的X与Y的质量比为3:14 D. Y与Z的相对分子质量之比为28:17
【答案】B
【解析】化学反应遵循质量守恒定律,即参加反应的物质的质量之和,等于反应后生成的物质的质量之和,是因为化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变。由图1可知,X和Y是反应物,Z是生成物,由分子个数的变化情况可知,该反应可表示为:3X+Y=2Z。由图2可知,参加反应的Y的质量为28g,生成Z的质量为34g,由质量守恒定律可知:参加反应的X的质量为34-28=6g。
A、根据分析可知,该反应是由两种物质反应生成一种物质,属于化合反应,选项说法正确;
B、由该反应的方程式可知,反应前后分子总数改变,选项说法错误;
C、参加反应的X与Y的质量比为6g:28g=1:14,选项说法正确;
D、Y与Z的分子个数比为1:2,Y与Z的实际质量之比为28g:34g=14:17,故Y与Z的相对分子质量之比为,选项说法正确;
故选B。
9. 图1为甲、乙、丙三种物质的溶解度曲线。兴趣小组进行如图2实验,是物质甲、乙、丙中的一种。下列说法正确的是
A. 三种物质的溶解度大小关系为甲>乙>丙 B. R是甲物质
C. ℃时,甲、丙溶液溶质的质量分数相等 D. ②③烧杯中的溶液均为饱和溶液
【答案】D
【解析】
A. 比较溶解度大小,必须指明温度,此选项错误;
B. 烧杯②中是100g水,温度是℃,溶解了50g的R,则℃时,R的溶解度大于等于50g。烧杯③中有固体未溶解,则℃时,R物质的溶解度小于50g,所以R是乙物质,此选项错误;
C. ℃时,甲、丙的溶解度相等,则℃时,甲、丙饱和溶液的溶质的质量分数相等,此选项错误;
D. ℃时,乙的溶解度为50g,所以②③烧杯中的溶液均为饱和溶液,此选项正确。
故选D。
10.小敏称取等质量的铜粉和铁粉,分别加入到25毫升溶质质量分数为12%的硝酸银溶液中(如图所示),充分反应。下列情况可能出现的是
A. 铁和铜都有剩余,甲、乙生成银的质量比为7:8
B. 铁和铜都没有剩余,甲、乙生成银的质量比为1:1
C. 铁有剩余,铜没有剩余,甲、乙生成银的质量比可能为16:15
D. 铜有剩余,铁没有剩余,甲、乙生成银的质量比为15:14
【答案】C
【解析】金属的活动性顺序是铁>铜>银,等质量的铜粉和铁粉,分别加入到25毫升溶质质量分数为12%的硝酸银溶液中,反应的质量关系是:,56份质量的铁生成216份质量的银;,64份质量的铜生成216份质量的银。
A、铁和铜都有剩余时,硝酸银全部参加反应,因为硝酸银溶液体积和溶质质量分数相同,因此甲、乙生成银的质量比为1:1,故A不正确;
B、铁和铜都没有剩余,则金属铁和铜全部反应,设金属的质量均为m,甲、乙生成银的质量比为,故B不正确;
C、铁剩余,说明铁过量,等质量的硝酸银溶液完全反应消耗的铜的质量大于铁的质量,铜没有剩余,说明铜完全反应,甲、乙生成银的质量比可能为16:15,故C正确。
D、等质量的铜和银,铜有剩余,则铁一定有剩余,故D不正确。
故选C。
11.草酸亚铁(FeC2O4)常用于生产锂电池,它在不同温度下分解能得到不同的铁的氧化物,同时放出气体,43.2gFeC2O4受热分解所得固体的质量随温度变化如图所示。下列说法正确的是
A. FeC2O4中铁元素的质量分数最大
B. 根据数据可推出固体M的化学式为Fe3O4
C. t4℃时,固体M开始分解
D. 固体质量由43.2g变为24.0g时的化学方程式为
【答案】B
【解析】
A、FeC2O4中铁、碳、氧三种元素的质量比为:56:(12×2):(16×4)=7:3:8,所以FeC2O4中氧元素的质量分数最大,故说法错误;
B、草酸亚铁(FeC2O4)在不同温度下分解能得到不同的铁的氧化物,同时放出气体,由图可知,生成M的质量为23.2g,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M中铁元素的质量与草酸亚铁中铁元素的质量相同,则铁元素的质量为:43.2g×(×100%)=16.8g,则M中氧元素的质量=23.2g-16.8g=6.4g,设M的化学式为:FeaOb,则56a:16b=16.8g:6.4g,a:b=3:4,故M的化学式为:Fe3O4,故说法正确;
C、根据图示可知,T5℃时,固体M开始分解,故说法错误;
D、固体质量由43.2g变为24.0g时,设反应过程中生成的FeCO3质量为x,
x=34.8g;
根据图示可知,固体质量由43.2g变为24.0g时,若按方式进行,产生FeCO3质量=24g≠34.8g,故说法错误。
故选B。
12.中和反应是一类重要的化学反应,兴趣小组利用图1研究稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的过程。并用pH和电导率传感器测定反应过程中pH和电导率的变化(如图2和图3)。下列说法正确的是
A. 图l中滴加的a溶液为氢氧化钠
B. 图2中b→c能证明稀盐酸和氢氧化钠溶液发生了化学反应
C. 图2中d→e所示溶液中的NaCl的质量不再增加
D. 图3中90s之前电导率下降是因为溶液中的离子数量逐渐减少
【答案】C
【解析】
A、由图2可知,pH由开始时的大于7逐渐减小到7然后小于7,说明原溶液显碱性,然后不断加入酸性溶液,使pH减小,即是把稀盐酸滴加到氢氧化钠溶液中,所以图l中滴加的a溶液为稀盐酸。A不正确;
B、图2中b→c,溶液pH逐渐减小,但仍然大于7,溶液的pH减小无法证明稀盐酸和氢氧化钠溶液发生了化学反应,可能是加入稀盐酸后,氢氧化钠溶液被稀释的原因。B不正确;
C、图2中d点溶液的pH=7,稀盐酸与氢氧化钠正好完全反应;c→d所示溶液中恰好完全反应,d→e所示恰好完全反应后继续滴加稀盐酸,稀盐酸过量,此时不再生成氯化钠,即氯化钠质量不再增加。C正确;
D、图3中90s时电导率最低,表示氢氧化钠与盐酸恰好完全反应;90s之前为氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,有水生成,离子浓度减小,所以电导率下降不是因为溶液中的离子数量减少。D不正确。
综上所述:选择C。
13.根据如图所示的四个实验,得出的结论正确的是
A. 铜片上的白磷燃烧,红磷不燃烧,说明燃烧需要与充足的氧气接触
B. 蜡烛由低到高依次熄灭,说明通常状况下CO2不能燃烧,不支持燃烧,密度大于空气
C. 甲试管中的铁钉生锈,乙试管中的铁钉不生锈,说明只需与水接触铁钉就会生锈
D. 向盛有NaOH固体的试管中滴加稀硫酸,烧杯中饱和的澄清石灰水变浑浊,说明H2SO4与NaOH发生中和反应放出热量
【答案】B
【解析】A、铜片上的白磷燃烧,红磷不燃烧,说明燃烧温度需要达到可燃物的着火点,故选项错误;
B、蜡烛由低到高依次熄灭,说明了CO2密度比空气的大;蜡烛熄灭,说明了二氧化碳不能燃烧,也不能支持燃烧,故选项正确;
C、甲试管中的铁钉生锈,乙试管中的铁钉不生锈,说明与水接触是铁钉生锈的条件之一,故选项错误;
D、氢氧化钠固体溶于水放热,烧杯中饱和的澄清石灰水变浑浊,不能说明H2SO4与NaOH发生中和反应放出热量,因为氢氧化钠溶于水也会放热,故选项错误; 故选:B。
14.在人类文明中,金属铁的重要性独一无二。人类用铁的历史至少已有3000年,现在每年生产和使用的铁超过10亿吨。铁元素具有多种可变价态,有0、+2、+3、+6等,不同价态的铁在一定条件下可以相互转化,比如:①2FeCl3+Fe=3FeCl2;②2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2;③Fe+CuCl2=FeCl2+Cu。在FeCl3、CuCl2混合溶液中,加入一定量的铁,反应完后过滤,下列说法正确的是
A. 若滤出固体中只有铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe3+和Fe2+,一定不含Cu2+
B. 若滤出的固体中只有铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe2+,一定不含Cu2+
C. 若滤出的固体中只有铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe2+,可能含Cu2+和Fe3+
D. 若滤出的固体中含有铁和铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe2+,一定不含Cu2+和Fe3+
【答案】D
【解析】
A、在氯化铁和氯化铜混合溶液中加入铁屑,可能发生的反应有:2FeCl3+Fe=3FeCl2,2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2,Fe+CuCl2=FeCl2+Cu; 若滤出的固体中只有铜: 说明铁屑可能刚好与氯化铜完全反应,或者铁屑量不足,氯化铜未完全反应。 铁与氯化铁反应会使溶液中的铁离子(Fe3+)转化为亚铁离子(Fe2+),所以溶液中一定不存在Fe3+。 因为铁与氯化铜反应生成了氯化亚铁,所以溶液中一定含有Fe2+。 而氯化铜可能有剩余,所以溶液中可能含有Cu2+,故错误;
B、由A分析可知,若滤出的固体中只有铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe2+,可能含Cu2+,故错误;
C、若滤出的固体中含有铁和铜, 铁有剩余,说明铁与氯化铁、氯化铜都完全反应了。 铁与氯化铁反应生成氯化亚铁,与氯化铜反应也生成氯化亚铁,所以溶液中一定含有的阳离子是Fe2+。 由于铁过量,氯化铁和氯化铜都被完全消耗,所以溶液中一定不含Cu2+和Fe3+,故错误;
D、由C分析可知,若滤出的固体中含有铁和铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe2+,一定不含Cu2+和Fe3+ ,故正确;
故选:D。
15.硝石(主要成分为硝酸钾)是古代制作火药的原料。古人以自然界的硝土(主要含硝酸钾、氯化钠等的土壤)为原料,通过一系列操作即可获得硝石。兴趣小组查阅了硝酸钾和氯化钠的溶解度曲线,并在实验室模拟提纯硝石,部分操作如下图。下列有关说法正确的是
A. 甲中形成的一定是饱和溶液 B. 乙中操作需要冷却后进行
C. 在丙中析出晶体的方法为蒸发结晶 D. 丙中出现的固体为硝酸钾晶体
【答案】D
【解析】
A、硝土中含有硝酸钾、氯化钠和一些不溶性物质,因此甲中形成的是悬浊液,不是溶液,错误;
B、由溶解度曲线可知,硝酸钾、氯化钠的溶解度都随温度的降低而减小,硝酸钾的溶解度受温度影响较大,氯化钠的溶解度受温度影响较小,要得到硝酸钾,需要采用降温结晶的方法,因此需要趁热过滤除去固体杂质,静置冷却后得到硝酸钾固体,错误;
C、由 B 选项分析可知,在丙中析出晶体的方法为降温结晶,不是蒸发结晶,错误;
D、由 B 选项分析可知,降温结晶过程析出是硝酸钾,丙中出现的固体为硝酸钾晶体,正确。
故选D。
二、非选择题填空题(本题共 7小题,每空一分,共 40分)
16.(9分)化学的最终使命是改良和创造物质,为我们生活、学习、科研等提供高性能的环境友好的化学物质,改善我们的生态环境。
(1)在有机化学以碳、氢两种元素组成的环状化合物中,从含三个碳原子到含十个碳原子的碳、氢化合物都按丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸来标记碳原子数,并根据碳原子数命名为“环某烷”。如环丙烷,其化学式为C3H6,结构式如图(1),也可简写为图(2)。
①现在一种由碳、氢两种元素组成的有机环状化合物,其结构式简写成图(4),该物质的名称是______,其化学式是______。
②环丙烷能发生下面所示的“开环反应”,方程式中的X的化学式为______。
△+XC3H7I
(2)古代炼丹中经常使用到红丹,又称铅丹。铅丹跟硝酸发生如下反应,铅丹+4HNO3=PbO2+2Pb(NO3)2+2H2O,铅丹的化学式是______,在上述反应中,所有元素的化合价都未变化,则铅丹中铅元素的化合价为______,铅元素对应价态的铅原子个数比为______。铅丹也可以理解为一种盐,通常价态较高的铅元素和氧元素写成酸根,请尝试写出铅丹对应的盐化学式表示______。
(3)根据酸能电离出H+的数目可将酸分为一元酸(如HCl)、二元酸(H2CO3)、三元酸(如H3PO4)。二元酸能与碱反应生成一种正盐如Na2CO3)和一种酸式盐(如NaHCO3);三元酸能与碱反应生成一种正盐(如Na3PO4)和两种酸式盐(如NaH2PO4、Na2HPO4)。
①H2SO3是二元酸,写出它与Ca(OH)2反应生成的酸式盐的化学式______。
②H2BO3能与NaOH反应只生成一种盐,则H2BO3是______元酸。
③用碳酸钠溶液可以吸收硫化氢气体(H2S),反应生成两种酸式盐,写出反应方程式:__ ____。
【答案】(1)①环丁烷 ② C4H8 ③. HI (2)①. Pb3O4 ②. +2、+4 ③. 2:1
(3)①. Pb2(PbO4)Ca(HSO3)2 ②. 一 ③. Na2CO3+H2S=NaHS+NaHCO3
【解析】
【小问1详解】①图(4)中有4个碳原子,8个氢原子,该物质的名称是环丁烷,其化学式是C4H8
②△的化学式为C3H6,根据△+XC3H7I可知,反应前碳原子、氢原子的数目为3、6,反应后碳原子、氢原子和碘原子的数目为3、7、1,化学反应中原子的种类和数目保持不变,X的化学式为HI;
【小问2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。在反应 “铅丹 + 4HNO3= PbO2 + 2Pb (NO3)2+ 2H2O” 中,反应后铅原子有3个,氧原子有2×6+2×2=16个,氮原子有2×2=4个,氢原子有2×2=4个;反应前4HNO3中含有氮原子4个,氢原子4个,氧原子4×3=12个。所以铅丹中应含有3个Pb原子和4个O原子,铅丹的化学式为Pb3O4;
设Pb3O4中铅元素的化合价为x,因为氧元素化合价为−2价,根据化合物中各元素正负化合价代数和为零,则3x+(−2)×4=0,解得。由于铅常见化合价为+2价和+4价,设+2价铅原子个数为a,+4价铅原子个数为b,则2a+4b=8(化合价代数和为+8),a+b=3(铅原子总数为3),解方程组可得a=2,b=1,即铅丹中铅元素对应价态的铅原子个数比为2:1;
通常价态较高的铅元素(+4价)和氧元素写成酸根,即,+2价铅离子为Pb2+,则铅丹对应的盐化学式表示为Pb2(PbO4);
【小问3详解】①H2SO3是二元酸,与Ca(OH)2反应生成酸式盐时,H2SO3中一个H与OH−结合生成水,所以酸式盐的化学式为Ca(HSO3)2。
②H2BO3能与NaOH反应只生成一种盐,说明H2BO3只能电离出1个H+,所以H2BO3是一元酸。
③碳酸钠溶液与硫化氢气体反应生成两种酸式盐,分别是NaHS和NaHCO3,反应方程式为Na2CO3+H2S=NaHS+NaHCO3。
17.(4分)工业烟气中常含有NOx(NO、NO2)。用NaClO溶液将NOx氧化为,实现烟气中NOx的脱除。
(1)NOx在大气中会形成酸雨。形成酸雨的过程中,NOx表现_____性。(选填“氧化”或“还原”)
(2)向NaClO溶液中加入硫酸,研究初始pH对NOx脱除率的影响,结果如下:
已知:NOx脱除率=×100%
①不用盐酸调节NaClO溶液初始pH的原因是___ ________。
②将pH=3.5时NaClO溶液脱除NO的离子方程式补充完整:_____NO+_____+_____=_____+_____ Cl-+_____。
③pH<5.5时,分析NOx脱除率随溶液初始pH升高而增大的可能原因:___ _________。
【答案】(1)还原 (2)①盐酸具有还原性,能与NaClO反应
② 2 3HClO H2O 2 3 5H+ ③. 反应初始阶段随pH值升高,氢离子浓度减小,有利于平衡正向移动,从而提高NOx脱除率
【解析】
【小问1详解】
NOx在大气中最终被氧化成硝酸,形成酸雨,该过程中氮元素的化合价升高,所以NO表现还原性;
【小问2详解】
①盐酸是还原性酸,能与NaClO发生氧化还原反应,因此不能用盐酸调节NaClO溶液的pH值;
②pH=3.5时NaClO首先结合氢离子生成HClO,HClO表现强氧化性将NO氧化为,1molNaClO得2mol电子生成1molNaCl,1molNO失3mol电子生成,根据得失电子守恒得:2NO+3HClO+H2O=2+3Cl-+5H+;
③由反应:2NO+3HClO+H2O=2+3Cl-+5H+和2NO2+3HClO+H2O=2+Cl-+5H+,可知反应初始阶段随pH值升高,氢离子浓度减小,有利于平衡正向移动,从而提高NOx脱除率。
18.(8分)通过火星车传感器测定,该障碍物为软锰矿石。软锰矿可用于制备硫酸锰,硫酸锰是制备锰盐的原料和分析试剂,可应用于电解锰、染料、造纸以及陶瓷等工业生产中。
( 1)工业制备硫酸锰
软锰矿主要成分为MnO2,并含有少量Fe2O3、Al2O3、MgO、SiO2等杂质。工业上制备硫酸锰晶体(MnSO4•nH2O)的流程如图所示:
已知:SiO2不溶于水,也不溶于硫酸;
FeSO4容易被H2O2转化为Fe2(SO4)3;
3MnO2+2Fe+6H2SO4═3MnSO4+Fe2(SO4)3+6H2O。
不同金属离子沉淀的pH值
物质
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Al(OH)3
Mn(OH)2
开始沉淀
1.5
6.5
3.3
7.7
沉淀完全
3.7
9.7
5.2
9.8
①第一步充分反应后,所得浸出液中的主要金属阳离子有 。
②加碳酸钙的目的是通过调控溶液pH值以除去Fe3+、Al3+,则需要控制溶液的pH值范围是 。
③用MnF2进行深度除杂过程中发生反应的化学方程式是 。
④从滤液中获得硫酸锰晶体的方法是 ,并趁热过滤。
(2)实验室制备硫酸锰实验室可利用MnO2和SO2制备硫酸锰,反应装置如图所示:
①请写出装置Ⅰ中反应的化学方程式 。
②装置Ⅱ中用“多孔球泡”的作用是 。
③装置Ⅱ中MnO2和SO2反应的温度需控制在90℃~100℃,适宜的加热方式为 。
④装置Ⅲ的作用是 。
【答案】(1)Mn2+、Fe3+;②5.2~7.7;③MnF2+MgSO4=MnSO4+MgF2↓;④加热蒸发结晶;
(2)①Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+H2O+SO2↑;
②增大接触面积,提高二氧化硫的吸收速率或加快反应速率;
③水浴加热;④吸收未反应的二氧化硫,防止污染大气。
【解答】解:(1)①因为加稀硫酸、铁后会发生3MnO2+2Fe+6H2SO4═3MnSO4+Fe2(SO4)3+6H2O反应,所以第一步充分应后,所得浸出液中的主要金属阳离子有Mn2+、Fe3+。
②由不同金属离子沉淀的pH值可知,调控溶液pH值以除去Fe3+、Al3+,那么Fe3+、Al3+就要完全转化为沉淀,最终要得到锰离子,Mn2+不能形成沉淀,那么需要控制溶液的pH值范围是5.2~7.7。
③加入碳酸钙后,溶液中含有硫酸和氧化镁反应生成的硫酸镁,所以用MnF2进行深度除杂,过程中发生反应的化学方程式是MnF2+MgSO4=MnSO4+MgF2↓。
④溶液中获得晶体采用蒸发溶剂来得到,所以从滤液中获得硫酸锰晶体的方法是加热蒸发结晶,并趁热过滤。
(2)①装置Ⅰ为了制备二氧化硫,装置中亚硫酸钠与浓硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化硫,所以反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+H2O+SO2↑。
②装置Ⅱ中用“多孔球泡”的作用是可以增大接触面积,提高二氧化硫的吸收速率或加快反应速率。
③因为水在标况下的沸点为100°C,所以装置Ⅱ中MnO2和SO2反应的温度需控制在90°C~100°C,适宜的加热方式为水浴加热。
④二氧化硫有毒,污染空气,所以装置Ⅲ的作用是吸收未反应的二氧化硫,防止污染大气。
故答案为:(1)Mn2+、Fe3+;
②5.2~7.7;
③MnF2+MgSO4=MnSO4+MgF2↓;
④加热蒸发结晶;
(2)①Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+H2O+SO2↑;
②增大接触面积,提高二氧化硫的吸收速率或加快反应速率;
③水浴加热;
④吸收未反应的二氧化硫,防止污染大气。
19.(4分) A~E是初中化学常见的不同类别的物质,它们有如下转化关系(“→”表示反应一步实现,“一”可相互反应,部分反应物、生成物和反应条件已略去)。已知A是赤铁矿的主要成分,D常用来配制波尔多液,E可用于造纸、印染、炼油、制造化学纤维、生产橡胶等。
(1)C的化学式为______;
(2)D与E反应的化学方程式为__ ____;
(3)B与E反应的微观实质是__ ____;C与D能反应的原因是_ _____。
【答案】(1)Fe (2)CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4
(3)①. 氢离子和氢氧根离子反应生成水分子 ②. 铁的金属活动性大于铜
【解析】
【分析】赤铁矿的主要成分是氧化铁,故A的化学式是Fe2O3;D常用来配制波尔多液,而波尔多液是由硫酸铜和石灰乳配制而成,因为A可以直接转化为C,C可以和D反应,所以C是Fe,D是CuSO4;E可用于造纸、印染、炼油、制造化学纤维、生产橡胶等,E是NaOH;B能与Fe2O3、Fe、NaOH反应,且B能转化为CuSO4,故B是H2SO4。
【小问1详解】
根据分析,C是铁,化学式是Fe。
【小问2详解】
D是CuSO4,E是NaOH,硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,化学方程式为:CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4。
【小问3详解】
B是H2SO4,E是NaOH,酸与碱发生中和反应的微观实质是:氢离子和氢氧根离子反应生成水分子。C是铁,D是CuSO4,在金属活动性顺序表中,铁排在铜的前面,铁的金属活动性大于铜,因此铁能将铜从硫酸铜溶液中置换出来。
20.(3分)请回答下列问题。
(1)将放在燃烧匙中的金属钠点燃后伸入装有纯净 CO2的集气瓶中,能观察到钠剧烈燃烧,瓶壁附有白色和黑色固体,经检验黑色固体不溶于稀硫酸,白色固体与稀硫酸反应又产生(CO2),写出钠与CO2反应的化学方程式_____________。
(2)在没有现成的 CO2气体发生器的情况下,请你选用下图中的部分仪器,装配成一个简易的、能随开随用、随关随停的CO2气体发生装置。应选用的仪器是(填入仪器的编号)_____________。
(3)若用上述装置制取CO2气体,而实验室只有稀硫酸、浓硝酸、水、块状纯碱、块状大理石,比较合理的方案应选用的药品是_____________。
【答案】(1) (2)a、c、d、e (3)浓硝酸、水、块状大理石
【解析】
小问1详解】
根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,将放在燃烧匙中的金属钠点燃后伸入装有纯净 CO2的集气瓶中,能观察到钠剧烈燃烧,瓶壁附有白色和黑色固体,经检验黑色固体不溶于稀硫酸即为碳单质,白色固体与稀硫酸反应又产生(CO2),即为碳酸钠(碳酸钠和硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水),钠和二氧化碳点燃生成碳单质和碳酸钠,化学方程式为:;
【小问2详解】
实验室利用石灰石或大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳,该反应为固液常温型,要求设计能随开随用、随关随停的气体发生装置,显然与启普发生器的原理是相同的。设计的关键在于当我们需要反应停止时,关闭导气管开关,产生的气体能将液体压回容器中从而与固体分开,反应停止。所以选择的仪器是a、c、d、e,装置如下图:;
【小问3详解】
实验室常用稀盐酸(稀硝酸也可)和大理石或石灰石反应,所得CO2气流平稳,气体又较为纯净,而改用块状纯碱与酸反应速度过快,难以控制,不适合实验室的制取收集;如果用稀硫酸和大理石或石灰石反应,生成微溶性固体硫酸钙,它覆盖在大理石或石灰石表面,使酸与大理石或石灰石脱离接触,导致反应无法继续;故比较合理的方案应选用的药品是:浓硝酸、水、块状大理石,浓硝酸可用水稀释为稀硝酸使用。
21.(3分)化学实验探究与跨学科实践活动。
(1)借助pH传感器探究稀盐酸和氢氧化钠溶液的中和反应,如图是反应装置和反应过程中溶液的pH变化曲线。
当酸碱恰好完全中和时传感器显示pH=7,当溶液颜色由______变为无色时,也可表明酸碱基本反应完全。
(2)工业上利用膜分离技术,在一定压力下,让空气通过具有富集氧气功能的分子筛薄膜,可得到含氧量较高的富氧空气。部分过程的示意图如图:
分子筛中发生的变化是______(填“物理变化”或“化学变化”)。
(3)某同学查阅资料知道,家用简易供氧器中的固体药剂是A和B,A是过碳酸钠(2Na2CO3•3H2O2),它是一种白色固体,遇水会分解出H2O2,B是一种黑色粉末状催化剂。该同学利用塑料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作简易供氧器,如图所示:
氧气通过乙塑料瓶中水的主要目的是______。
【答案】(1)① 红色(或浅红色、粉红色) (2)物理变化 (3)湿润氧气(或加湿、潮化等)
【解析】
【小问1详解】
酚酞试剂遇碱性溶液变红色,遇中性或酸性溶液不变色,由溶液的pH变化曲线图可知,开始溶液的pH>7,显碱性,随着另一种溶液的加入,溶液的pH逐渐减小到7,直至小于7,该实验是将稀盐酸滴加到氢氧化钠溶液中,当酸碱恰好完全中和时传感器显示pH=7,若选用无色酚酞溶液做指示剂,当溶液颜色由红色恰好变为无色时,也可表明酸碱基本反应完全。故填:酚酞(或酚酞试剂、酚酞溶液);红色(或浅红色、粉红色)。
【小问2详解】
工业上利用膜分离技术,在一定压力下,让空气通过具有富集氧气功能的分子筛薄膜,可得到含氧量较高的富氧空气,分子筛吸附过程没有新物质生成,属于物理变化。故填:物理变化。
【小问3详解】
①A是过碳酸钠,遇水会分解出H2O2,B是一种黑色粉末状催化剂,即B是能加快过氧化氢分解的固体,则B可能是二氧化锰或氧化铜。故填:MnO2(或二氧化锰、CuO、氧化铜等)。
②氧气不易溶于水,氧气通过乙塑料瓶中水的主要目的是湿润氧气,也可以通过观察气泡产生的速率判断产生氧气的速率。故填:湿润氧气(或加湿、潮化等)。
22.(9分)碳酸氢钠是一种应用广泛的盐,化学小组对其进行了探究。
【提出问题】实验室中如何制取少量 NaHCO3?
(一)碳酸钠的制备
【查阅资料】
Ⅰ. 侯氏制碱的原理:, 。
Ⅱ. 研究发现:NaHCO3溶于水时吸收热量,Na2CO3溶于水时放出热量。
【实验制备】根据侯氏制碱原理设计图-1 装置制取 NaHCO3。反应结束后,将试管中的混合物过滤、洗涤、低温烘干得白色固体。
(1)烧杯中冰水的作用 。
(2)能进一步确认该白色固体是 NaHCO3的可行方案 (填字母) 。
A.取白色固体少量于试管中,滴加稀盐酸,若有气泡,则固体是 NaHCO3。
B.取白色固体少量于试管中加水溶解,并用温度计测量温度变化,若温度计示数下降,则固体是 NaHCO3。
(3)图-2 中碳酸氢钠的溶解度在 60℃后无数据的原因可能是 。
【性质探究】
常温下,取一定量的 NaHCO3溶液于烧杯中,插入 pH 传感器,向烧杯中持续滴加 CaCl2溶液,有白色沉淀生成,当溶液的 pH 变为 6.68 时开始有无色气体产生。反应过程中溶液的 pH 随时间变化如图-3。
【交流反思】
(4) NaHCO3溶液显碱性。
(5)根据本实验,下列说法正确的是 (填字母)。
a.pH<6.68 时生成的无色气体为 CO2 b.能用 CaCl2溶液鉴别 Na2CO3和 NaHCO3溶液
(二) 测定碳酸钠的含量
用上述工艺制得的纯碱中会含有少量氯化钠,某化学探究小组欲测定该品牌纯碱的纯度。
【实验步骤】
①组装如图仪器,并 。
②称取 15.0g 样品放入锥形瓶中,加少量水溶解,并在其他装置中加入相应的药品;
③打开止水夹 K,缓缓通入一段时间N2后关闭 K,称取装置 C 的质量;
④打开分液漏斗的旋塞滴入稀硫酸,直到 。
⑤再次打开止水夹 K,缓缓通入一段时间 N2,称量装置 C 的质。
⑥计算出样品中碳酸钠的质量分数。
【实验分析】
(1)B 装置的作用 。
(2)如果没有 D 装置,所测样品中碳酸钠的质量分数 (填“偏大”、“偏小”或“不变”) 。
(3)称得纯碱样品的质量为 15.0g,实验前、后装置 C 的质量分别为 72.3g 和 77.8g,则该样品中碳酸钠的质量分数为多少? (精确到 0.1%)。
【答案】保持低温利于碳酸氢钠析出 B 温度高于或等于60℃时,碳酸氢钠分解 ab/ba 检查装置的气密性 不产生气泡为止 除去水蒸气 偏大 88.3%
【详解】[实验制备]
(1) 根据溶解度曲线可知碳酸氢钠溶解度随温度降低而减小,保持低温利于碳酸氢钠析出。
(2)A.碳酸钠和碳酸氢钠均能和稀盐酸反应产生气泡,无法证明固体是 NaHCO3,故方案不可行;
B.根据资料可知:NaHCO3溶于水时吸收热量,Na2CO3溶于水时放出热量,取白色固体少量于试管中加水溶解,并用温度计测量温度变化,若温度计示数下降,则固体是 NaHCO3,故方案可行。
故填B。
(3)根据资料可知:碳酸氢钠能在加热条件下分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,碳酸氢钠的溶解度在 60℃后无数据可能是因为温度高于或等于60℃时,碳酸氢钠分解导致的。
[交流反思]
(4)根据图-3可知:取一定量的 NaHCO3溶液于烧杯中,插入pH 传感器,在0点时(即未滴加 CaCl2溶液时)溶液pH>8,所以NaHCO3溶液为碱性。
(5)a.根据信息可知当溶液的 pH 变为 6.68 时开始有无色气体产生,且随着不断加入CaCl2溶液,反应过程中溶液的 pH 随时间变化如图-3所示在减小,故pH<6.68 时生成的无色气体为 CO2,该项正确;
b.氯化钙和碳酸钠反应会有白色沉淀生成,氯化钙和碳酸氢钠反应若持续滴加 CaCl2溶液,会有白色沉淀生成,当溶液的 pH 变为 6.68 时开始有无色气体产生,二者现象不同可以鉴别,该项正确。
故填ab。
[实验步骤]
①实验制取气体在组装好仪器后应首先检查装置的气密性。
④为了确保纯碱样品完全反应生成二氧化碳气体,应打开分液漏斗旋塞滴入稀硫酸,直到不产生气泡为止。
[实验分析]
(1)B装置中是浓硫酸,具有吸水性,能除去二氧化碳气体中混有的水蒸气。
(2)C装置中增加的质量就是生成的二氧化碳的质量,如果没有B装置,会使测得生成二氧化碳的质量增大,所以碳酸钠的质量也增多,故没有B装置则所测样品中碳酸钠的质量分数偏大;
(3)设样品中碳酸钠的质量为x。
二氧化碳的质量=77.8g-72.3g=5. 5g
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提前预录考试化学模拟试题 02卷
班级___________姓名___________学号____________分数____________
(考试时间:70分钟 试卷满分:70分)
本卷可能用到的相对原子质量:
H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 Cl-35.5 Zn-65 Ca-40 Fe-56 Cu-64 Ag-108 K-39 Ba-137
1、 选择题(本题共15小题,每小题只有一个选项符合题意。每小题2分,共30分)
1.2025年全国两会聚焦环保、能源、健康、农业等领域的可持续发展,化学在其中做出了重要贡献。下列各组对相关主题知识归纳完全正确的是( )
A.化学与环保
B.化学与能源
①使用可降解塑料,减少“白色污染”
②煤炭中加入固硫剂,减少污染
①化学电池是将化学能直接转化为电能的装置
②开发和利用新能源,禁止使用化石燃料
C.化学与健康
D.化学与农业
①人体内缺乏铁元素会导致贫血症
②实行体重健康管理,不吃含油脂食品
①大量施用化肥和农药提高农作物产量
②钾肥能增强农作物抗病虫害和抗倒伏能力
A. A B. B C. C D. D
2.“大爆炸理论”指出:200 亿年以前,宇宙中所有物质都包含在一个密度无限大,温度无限高的原始核中,由于某种原因它发生了爆炸,首先产生了中子、质子和电子,随后就产生了元素。你由此可知最先产生的元素是
A. H B. C C. O D. Si
3. 下列各图所示装置的气密性检查中,漏气的是
A. B.
C. D.
4.氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。利用太阳能电厂富余电力电解水制氢,电极上微观粒子的变化情况如图,下列说法错误的是
A.
电极A产生的气体质量是的8倍
B. 电极B表面生成的过程是在B电极上得到电子
C. 电解时,由A电极区穿过交换膜进入B电极区
D. 电极A与外电源负极相连
5.甲、乙、丙、丁为初中化学常见的物质,转化关系如图(反应条件已略去),下列说法正确的是
A.甲一定是气体 B.①条件一定是点燃
C.丙一定是氧化物 D.丁一定是非金属单质
6. 如图是“奥林匹克烯”(olympicene)单分子图像,化学式为,堪称世界上最小的五环标志。下列说法不正确的是
A. 1个“奥林匹克烯”分子由31个原子构成
B. “奥林匹克烯”的相对分子质量为240
C. “奥林匹克烯”中碳元素的质量分数为95%
D. “奥林匹克烯”由碳元素和氢元素质量比为19:12
7.表中酸性强弱情况揭示出复分解反应的一条规律,即较强酸发生类似反应可以生成较弱酸。下列反应均能发生,其中不符合该规律的是(填字母)
溶质
H2SO4
HCl
H2S
H2CO3
HClO
酸性
大→小
A. H2SO4+2NaHCO3=Na2SO4+2H2O+2CO2↑
B. 2HCl+CaS=CaCl2+H2S↑
C. CO2+H2O+Ca(ClO)2=CaCO3↓+2HClO
D. H2S+CuSO4=H2SO4+CuS↓
8. 某化学反应在密闭容器中进行,各物质的分子数目,质量随时间变化情况如图1、图2所示。下列说法错误的是
A. Z一定属于化合物 B. 反应前后分子总数不变
C. 参加反应的X与Y的质量比为3:14 D. Y与Z的相对分子质量之比为28:17
9. 图1为甲、乙、丙三种物质的溶解度曲线。兴趣小组进行如图2实验,是物质甲、乙、丙中的一种。下列说法正确的是
A. 三种物质的溶解度大小关系为甲>乙>丙 B. R是甲物质
C. ℃时,甲、丙溶液溶质的质量分数相等 D. ②③烧杯中的溶液均为饱和溶液
10.小敏称取等质量的铜粉和铁粉,分别加入到25毫升溶质质量分数为12%的硝酸银溶液中(如图所示),充分反应。下列情况可能出现的是
A. 铁和铜都有剩余,甲、乙生成银的质量比为7:8
B. 铁和铜都没有剩余,甲、乙生成银的质量比为1:1
C. 铁有剩余,铜没有剩余,甲、乙生成银的质量比可能为16:15
D. 铜有剩余,铁没有剩余,甲、乙生成银的质量比为15:14
11.草酸亚铁(FeC2O4)常用于生产锂电池,它在不同温度下分解能得到不同的铁的氧化物,同时放出气体,43.2gFeC2O4受热分解所得固体的质量随温度变化如图所示。下列说法正确的是
A. FeC2O4中铁元素的质量分数最大
B. 根据数据可推出固体M的化学式为Fe3O4
C. t4℃时,固体M开始分解
D. 固体质量由43.2g变为24.0g时的化学方程式为
12.中和反应是一类重要的化学反应,兴趣小组利用图1研究稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的过程。并用pH和电导率传感器测定反应过程中pH和电导率的变化(如图2和图3)。下列说法正确的是
A. 图l中滴加的a溶液为氢氧化钠
B. 图2中b→c能证明稀盐酸和氢氧化钠溶液发生了化学反应
C. 图2中d→e所示溶液中的NaCl的质量不再增加
D. 图3中90s之前电导率下降是因为溶液中的离子数量逐渐减少
13.根据如图所示的四个实验,得出的结论正确的是
A. 铜片上的白磷燃烧,红磷不燃烧,说明燃烧需要与充足的氧气接触
B. 蜡烛由低到高依次熄灭,说明通常状况下CO2不能燃烧,不支持燃烧,密度大于空气
C. 甲试管中的铁钉生锈,乙试管中的铁钉不生锈,说明只需与水接触铁钉就会生锈
D. 向盛有NaOH固体的试管中滴加稀硫酸,烧杯中饱和的澄清石灰水变浑浊,说明H2SO4与NaOH发生中和反应放出热量
14.在人类文明中,金属铁的重要性独一无二。人类用铁的历史至少已有3000年,现在每年生产和使用的铁超过10亿吨。铁元素具有多种可变价态,有0、+2、+3、+6等,不同价态的铁在一定条件下可以相互转化,比如:①2FeCl3+Fe=3FeCl2;②2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2;③Fe+CuCl2=FeCl2+Cu。在FeCl3、CuCl2混合溶液中,加入一定量的铁,反应完后过滤,下列说法正确的是
A. 若滤出固体中只有铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe3+和Fe2+,一定不含Cu2+
B. 若滤出的固体中只有铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe2+,一定不含Cu2+
C. 若滤出的固体中只有铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe2+,可能含Cu2+和Fe3+
D. 若滤出的固体中含有铁和铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe2+,一定不含Cu2+和Fe3+
15.硝石(主要成分为硝酸钾)是古代制作火药的原料。古人以自然界的硝土(主要含硝酸钾、氯化钠等的土壤)为原料,通过一系列操作即可获得硝石。兴趣小组查阅了硝酸钾和氯化钠的溶解度曲线,并在实验室模拟提纯硝石,部分操作如下图。下列有关说法正确的是
A. 甲中形成的一定是饱和溶液 B. 乙中操作需要冷却后进行
C. 在丙中析出晶体的方法为蒸发结晶 D. 丙中出现的固体为硝酸钾晶体
二、非选择题填空题(本题共 7小题,每空一分,共 40分)
16.(9分)化学的最终使命是改良和创造物质,为我们生活、学习、科研等提供高性能的环境友好的化学物质,改善我们的生态环境。
(1)在有机化学以碳、氢两种元素组成的环状化合物中,从含三个碳原子到含十个碳原子的碳、氢化合物都按丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸来标记碳原子数,并根据碳原子数命名为“环某烷”。如环丙烷,其化学式为C3H6,结构式如图(1),也可简写为图(2)。
①现在一种由碳、氢两种元素组成的有机环状化合物,其结构式简写成图(4),该物质的名称是______,其化学式是______。
②环丙烷能发生下面所示的“开环反应”,方程式中的X的化学式为______。
△+XC3H7I
(2)古代炼丹中经常使用到红丹,又称铅丹。铅丹跟硝酸发生如下反应,铅丹+4HNO3=PbO2+2Pb(NO3)2+2H2O,铅丹的化学式是______,在上述反应中,所有元素的化合价都未变化,则铅丹中铅元素的化合价为______,铅元素对应价态的铅原子个数比为______。铅丹也可以理解为一种盐,通常价态较高的铅元素和氧元素写成酸根,请尝试写出铅丹对应的盐化学式表示______。
(3)根据酸能电离出H+的数目可将酸分为一元酸(如HCl)、二元酸(H2CO3)、三元酸(如H3PO4)。二元酸能与碱反应生成一种正盐如Na2CO3)和一种酸式盐(如NaHCO3);三元酸能与碱反应生成一种正盐(如Na3PO4)和两种酸式盐(如NaH2PO4、Na2HPO4)。
①H2SO3是二元酸,写出它与Ca(OH)2反应生成的酸式盐的化学式______。
②H2BO3能与NaOH反应只生成一种盐,则H2BO3是______元酸。
③用碳酸钠溶液可以吸收硫化氢气体(H2S),反应生成两种酸式盐,写出反应方程式:__ ____。
17.(4分)工业烟气中常含有NOx(NO、NO2)。用NaClO溶液将NOx氧化为,实现烟气中NOx的脱除。
(1)NOx在大气中会形成酸雨。形成酸雨的过程中,NOx表现_____性。(选填“氧化”或“还原”)
(2)向NaClO溶液中加入硫酸,研究初始pH对NOx脱除率的影响,结果如下:
已知:NOx脱除率=×100%
①不用盐酸调节NaClO溶液初始pH的原因是___ ________。
②将pH=3.5时NaClO溶液脱除NO的离子方程式补充完整:_____NO+_____+_____=_____+_____ Cl-+_____。
③pH<5.5时,分析NOx脱除率随溶液初始pH升高而增大的可能原因:___ _________。
18.(8分)通过火星车传感器测定,该障碍物为软锰矿石。软锰矿可用于制备硫酸锰,硫酸锰是制备锰盐的原料和分析试剂,可应用于电解锰、染料、造纸以及陶瓷等工业生产中。
( 1)工业制备硫酸锰
软锰矿主要成分为MnO2,并含有少量Fe2O3、Al2O3、MgO、SiO2等杂质。工业上制备硫酸锰晶体(MnSO4•nH2O)的流程如图所示:
已知:SiO2不溶于水,也不溶于硫酸;
FeSO4容易被H2O2转化为Fe2(SO4)3;
3MnO2+2Fe+6H2SO4═3MnSO4+Fe2(SO4)3+6H2O。
不同金属离子沉淀的pH值
物质
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Al(OH)3
Mn(OH)2
开始沉淀
1.5
6.5
3.3
7.7
沉淀完全
3.7
9.7
5.2
9.8
①第一步充分反应后,所得浸出液中的主要金属阳离子有 。
②加碳酸钙的目的是通过调控溶液pH值以除去Fe3+、Al3+,则需要控制溶液的pH值范围是 。
③用MnF2进行深度除杂过程中发生反应的化学方程式是 。
④从滤液中获得硫酸锰晶体的方法是 ,并趁热过滤。
(2)实验室制备硫酸锰实验室可利用MnO2和SO2制备硫酸锰,反应装置如图所示:
①请写出装置Ⅰ中反应的化学方程式 。
②装置Ⅱ中用“多孔球泡”的作用是 。
③装置Ⅱ中MnO2和SO2反应的温度需控制在90℃~100℃,适宜的加热方式为 。
④装置Ⅲ的作用是 。
19.(4分) A~E是初中化学常见的不同类别的物质,它们有如下转化关系(“→”表示反应一步实现,“一”可相互反应,部分反应物、生成物和反应条件已略去)。已知A是赤铁矿的主要成分,D常用来配制波尔多液,E可用于造纸、印染、炼油、制造化学纤维、生产橡胶等。
(1)C的化学式为______;
(2)D与E反应的化学方程式为__ ____;
(3)B与E反应的微观实质是__ ____;C与D能反应的原因是_ _____。
20.(3分)请回答下列问题。
(1)将放在燃烧匙中的金属钠点燃后伸入装有纯净 CO2的集气瓶中,能观察到钠剧烈燃烧,瓶壁附有白色和黑色固体,经检验黑色固体不溶于稀硫酸,白色固体与稀硫酸反应又产生(CO2),写出钠与CO2反应的化学方程式_____________。
(2)在没有现成的 CO2气体发生器的情况下,请你选用下图中的部分仪器,装配成一个简易的、能随开随用、随关随停的CO2气体发生装置。应选用的仪器是(填入仪器的编号)_____________。
(3)若用上述装置制取CO2气体,而实验室只有稀硫酸、浓硝酸、水、块状纯碱、块状大理石,比较合理的方案应选用的药品是_____________。
21.(3分)化学实验探究与跨学科实践活动。
(1)借助pH传感器探究稀盐酸和氢氧化钠溶液的中和反应,如图是反应装置和反应过程中溶液的pH变化曲线。
当酸碱恰好完全中和时传感器显示pH=7,当溶液颜色由______变为无色时,也可表明酸碱基本反应完全。
(2)工业上利用膜分离技术,在一定压力下,让空气通过具有富集氧气功能的分子筛薄膜,可得到含氧量较高的富氧空气。部分过程的示意图如图:
分子筛中发生的变化是______(填“物理变化”或“化学变化”)。
(3)某同学查阅资料知道,家用简易供氧器中的固体药剂是A和B,A是过碳酸钠(2Na2CO3•3H2O2),它是一种白色固体,遇水会分解出H2O2,B是一种黑色粉末状催化剂。该同学利用塑料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作简易供氧器,如图所示:
氧气通过乙塑料瓶中水的主要目的是___ ___。
22.(9分)碳酸氢钠是一种应用广泛的盐,化学小组对其进行了探究。
【提出问题】实验室中如何制取少量 NaHCO3?
(一)碳酸钠的制备
【查阅资料】
Ⅰ. 侯氏制碱的原理:, 。
Ⅱ. 研究发现:NaHCO3溶于水时吸收热量,Na2CO3溶于水时放出热量。
【实验制备】根据侯氏制碱原理设计图-1 装置制取 NaHCO3。反应结束后,将试管中的混合物过滤、洗涤、低温烘干得白色固体。
(1)烧杯中冰水的作用 。
(2)能进一步确认该白色固体是 NaHCO3的可行方案 (填字母) 。
A.取白色固体少量于试管中,滴加稀盐酸,若有气泡,则固体是 NaHCO3。
B.取白色固体少量于试管中加水溶解,并用温度计测量温度变化,若温度计示数下降,则固体是 NaHCO3。
(3)图-2 中碳酸氢钠的溶解度在 60℃后无数据的原因可能是 。
【性质探究】
常温下,取一定量的 NaHCO3溶液于烧杯中,插入 pH 传感器,向烧杯中持续滴加 CaCl2溶液,有白色沉淀生成,当溶液的 pH 变为 6.68 时开始有无色气体产生。反应过程中溶液的 pH 随时间变化如图-3。
【交流反思】
(4) NaHCO3溶液显碱性。
(5)根据本实验,下列说法正确的是 (填字母)。
a.pH<6.68 时生成的无色气体为 CO2 b.能用 CaCl2溶液鉴别 Na2CO3和 NaHCO3溶液
(二) 测定碳酸钠的含量
用上述工艺制得的纯碱中会含有少量氯化钠,某化学探究小组欲测定该品牌纯碱的纯度。
【实验步骤】
①组装如图仪器,并 。
②称取 15.0g 样品放入锥形瓶中,加少量水溶解,并在其他装置中加入相应的药品;
③打开止水夹 K,缓缓通入一段时间N2后关闭 K,称取装置 C 的质量;
④打开分液漏斗的旋塞滴入稀硫酸,直到 。
⑤再次打开止水夹 K,缓缓通入一段时间 N2,称量装置 C 的质。
⑥计算出样品中碳酸钠的质量分数。
【实验分析】
(1)B 装置的作用 。
(2)如果没有 D 装置,所测样品中碳酸钠的质量分数 (填“偏大”、“偏小”或“不变”) 。
(3)称得纯碱样品的质量为 15.0g,实验前、后装置 C 的质量分别为 72.3g 和 77.8g,则该样品中碳酸钠的质量分数为多少? (精确到 0.1%)。
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