精品解析:江苏省仪征市部分学校2024-2025学年九年级上学期一月月考化学试卷
2026-01-19
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内容正文:
初三化学试卷
(可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Fe-56)
Ⅰ卷
一、单选题(本大题共20小题,每小题两分,共40分)
1. 党的二十大报告指出,要深入推进环境污染防治,持续深入打好蓝天、碧水、净土保卫战。以下不会引起大气污染的是
A. 煤的燃烧 B. 汽车尾气的排放
C. 工业废气的排放 D. 动植物的呼吸
2. 铁是目前使用最广泛的金属。下列过程中没有发生化学变化的是
A. 铁丝织网 B. 矿石炼铁 C. 炼铁成钢 D. 湿法炼铜
3. 下列物质含有氢分子的是
A. Ca(OH)2 B. H2CO3 C. H2O2 D. H2
4. 下列物品的主要材料中,属于金属材料的是( )
A. 玻璃水杯 B. 塑料花盆 C. 青铜摆件 D. 陶瓷茶盘
5. 实验室分离、回收氯化钾和二氧化锰的实验操作正确的是
A. 溶解 B. 过滤
C. 蒸发 D. 称量
6. 证据推理是化学学科的重要素养之一、下列宏观事实与相关解释或结论不一致的是
A. 将CO2通入紫色石蕊试液,试液变红,说明CO2是一种酸
B. 雨后初晴,路面的水渍很快消失,主要是由于水分子运动到空气中去了
C. 水通电分解成氢气和氧气,说明水中含有氢、氧两种元素
D. 50mL水和50mL酒精混合后的总体积小于100mL,是由于分子间存在间
阅读下列材料,完成下面小题:
元素在元素周期表中的信息如图所示,其形成的化合物氮化镓(GaN)是一种新型半导体材料,可通过以下反应获得,,反应中氮元素的化合价不变。
7. 下列有关镓的说法不正确的是
A. 镓属于金属元素 B. 镓原子的核外电子数为31
C. 镓原子的核内中子数为31 D. 镓元素的相对原子质量为69.72
8. 获得氮化镓的反应所属的基本反应类型是
A. 化合反应 B. 分解反应 C. 置换反应 D. 氧化反应
9. GaN中Ga的化合价为
A. +1 B. +3 C. -3 D. -1
10. “超级黑”是一种用比头发细一万倍的碳纳米管制造的新型材料,它只吸收0.035%的光线,其传导热的效率为铜的7倍,坚固程度为钢的10倍。下列说法正确的是
A. “超级黑”是一种新型的化合物
B. 在一定条件下,“超级黑”能够燃烧
C. “超级黑”是天然存在的最硬的物质
D. “超级黑”中碳元素的化合价为+4
11. 科学家成功研制出一种合成甲醇(化学式为CH3OH)的新工艺,其反应过程的微观示意图如图所示。下列有关说法正确的是
A. 反应过程中原子和分子的种类都保持不变
B. 该反应中的最小微粒是氢分子
C. 参加反应的两种物质的分子个数比为1:1
D. 参加反应的两种物质的质量比为1:1
12. 常温下探究燃烧的条件改进实验如图所示。用胶头滴管滴加过氧化氢溶液一段时间后,烧杯中导管口有气泡冒出。下列说法不正确的是
A. 二氧化锰在Y型管的反应中起催化作用
B. 一段时间后,可观察到白磷①不燃烧,白磷②燃烧
C. 滴入过氧化氢溶液后Y型管中的气压大于烧杯中导管口的气压
D. 该实验只探究了可燃物燃烧需要与氧气接触
13. 2022年第24届冬奥会在中国成功举办。运动会期间运动员需要补充生理盐水(0.9%的氯化钠溶液)、含“钾、钙、镁”等无机盐的碱性饮料以防营养丢失。下列说法正确的是
A. 饮料中“钾、钙、镁”指的是单质
B. 喝纯净水比喝矿泉水更有利于身体健康
C. 生理盐水中含有的微观粒子有、和
D. 生理盐水中溶质和溶剂的质量之比为0.9:100
14. 化学与生活、生产密切相关。下列化学知识的应用或解释正确的是
A. 海水“晒盐”的过程利用的是蒸发结晶
B. 在空气中铝制品比铁制品更耐腐蚀,因为铝的金属活动性比铁强
C. 关闭燃气阀门熄灭燃气灶火焰,利用了隔绝氧气灭火
D. 氧气能用于钢铁冶炼和金属焊接,利用了氧气的可燃性
15. 化学也可以萌萌哒,“小狗烯”(C26H26)、“企鹅酮”(C10H14O)分别因分子结构类似狗和企鹅而得名(如图)。下列关于“小狗烯”“企鹅酮”的说法正确的是
A. 小狗烯中碳、氢元素的质量比为1:1
B. 小狗烯和企鹅酮都属于有机高分子化合物
C. 企鹅酮由10个碳原子、14个氢原子和1个氧原子构成
D. 小狗烯和企鹅酮在氧气中完全燃烧都生成H2O和CO2
16. MnSO4、MgSO4两种物质的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是
A. MnSO4的溶解度随温度的升高而减小
B. 在0℃时将10 g MgSO4加入50g水中,充分搅拌后得到MgSO4的饱和溶液
C. 将MgSO4的饱和溶液从60℃降温到0℃,得到的晶体比降温到30℃时多
D. 将10℃时MnSO4饱和溶液升温至70℃,溶液中溶质的质量分数不变
17. 某化学兴趣小组利用如图微型装置进行CO和Fe2O3反应的实验。下列说法错误的是
A. 操作时,先点燃甲处酒精灯,再将注射器内的CO推入V型玻璃管内
B. 实验时可观察到V型玻璃管中红棕色粉末逐渐变黑
C. 装置乙的作用是防倒吸
D. 实验过程中可观察到丙中澄清石灰水变浑浊,且液面下降
18. 下列实验方案能达到实验目的是( )
A. 除去石灰水瓶内壁的白色固体——加入足量的水荡洗
B. 鉴别双氧水和水——各取少量的液体,分别加入二氧化锰,观察现象
C. 比较人体吸入气体和呼出气体中O2含量——将带火星的木条分别插入两种气体中
D. 鉴别空气、氧气、二氧化碳——在三瓶气体中倒入澄清石灰水,振荡,观察现象
19. 已知电导率传感器用于测量溶液的导电性强弱:一定条件下,电导率的大小能反映离子浓度的大小。常温下使用电导率传感器测定一定质量的氯化钠固体迅速加入盛有蒸馏水烧杯中的电导率。实验数据如图所示。以下分析不正确的是
A. 由图可知该实验的操作顺序是预先采集数据后再加入氯化钠固体
B. 点的电导率不再变化,则离子浓度不再改变,说明溶液达到饱和状态
C. 测定氯化钠溶液不同位置的电导率,数值相同,则说明氯化钠溶液是均一的
D. 由图可知,可通过测量液体电导率来区分蒸馏水和稀氯化钠溶液
20. 工业上可利用Fe3O4和太阳能分解水制氢,流程如图。下列说法不正确的是
已知:①反应I:
②反应Ⅱ:
A. 上述流程中仅H、O元素的化合价发生了变化
B. 理论上,每产生32gO2,消耗水的质量为36g
C. 相较电解水制氢而言,该方法具有节约能源,产品易分离的优点
D. 5.8g可能由Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4中的两种或多种组成的混合物中,铁元素质量为4.2g,则其中一定含Fe2O3
Ⅱ卷
二、填空题(本卷每空1-2分,共60分)
21. 中国将力争“碳排放”于2030年前达到峰值,争取在2060年前实现“碳中和”。
(1)降低“碳排放”有利于实现“碳中和”。下列措施合理的有______(填字母)。
a.禁止化石燃料的使用 b.植树造林,增大植被面积
c.采用节能技术 d.利用太阳能、风能
(2)“碳中和”目的是使碳排放与碳吸收达到平衡,最终实现零碳排放。结合如图1,提出一种可行的碳吸收方式:________________________。
(3)“碳捕获”并封存被认为是目前减缓全球变暖最经济可行的方式。小张同学利用化学知识,设计了一个简易CO2捕捉器,其捕捉CO2的流程如图2所示。
①此方法中采用“喷雾”的优点是________________。
②该流程虽然简单,但从节能减排的角度看,存在的不足是________________,这将是小张同学以后运用化学知识需改进的地方。
(4)“碳”的转化与利用
【转化Ⅰ】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等有机物和水,原理如图3所示:
①B的化学式是________。
②根据催化剂的特性可知,催化剂在该反应前后的质量和________不变。
③理论上讲,当原料气中碳、氢元素质量比为________,最终产物是A。
【转化Ⅱ】2020年哥伦比亚大学化学团队开发出了镍基双金属催化剂,用来将二氧化碳和甲烷两种温室气体在一定条件下进行重整得到两种气体燃料。反应过程如图4所示,写出反应的化学方程式④_______________,反应一段时间后该催化剂的催化效果降低的原因是⑤________________。
22. 水是生活中非常常见的物质,在生活和科学中扮演非常重要的角色
Ⅰ.氢能是一种“绿色”能源,其制取与储存是氢能综合利用的关键点。
(1)氢气的制取
①电解水可制取氢气,装置如图所示,常温下a管内气体的体积是10 mL,b管内气体的化学式是_______。
②经测量,b管内气体的体积略小于理论值。可能的原因是______(填序号,多选)
A.常温下H2的溶解度小于O2的溶解度
B.b管内产生了O3
C.水槽中KOH的浓度偏小,导致溶液导电能力偏弱
(2)水热分解可得氢气。高温下水分解体系中微粒含量与温度的关系如图所示。
已知:
①温度低于2000℃时,体系内H2O含量没有改变,其原因是________________。
②曲线A、B对应的微粒是原子,曲线A对应的微粒是________(填符号)。
③从元素守恒角度分析,曲线A、B所对应原子的个数比是________。
Ⅱ.学会物质的分离提纯和准确配制一定质量分数的溶液在实际应用中有重要意义。(已知:20℃氯化钠的溶解度为36 g,水的密度可近似看作1 g/mL)
(3)通过稀释溶质质量分数为37%的浓盐酸(密度为1.18 g/mL)来配制500 g溶质质量分数为10%的稀盐酸(密度为1.05 g/mL),需用浓盐酸的体积约为______mL,水______mL(计算结果精确到0.1 mL)。
实验二:粗盐的初步提纯
(4)操作①中玻璃棒的作用是____________,操作②的名称为________。
(5)提纯后的精盐属于________(填“纯净物”或“混合物”)
(6)下列因素会导致获得的精盐质量偏小的是______(填字母,多选)。
A. 蒸发时液滴溅出 B. 过滤时,滤纸破损
C. 粗盐中加入过量的水 D. 过滤后,滤纸上的泥沙未用水冲洗
Ⅲ.机场、车站等公共场所设有许多直饮水机,能将自来水进一步净化处理得到可直接饮用水,其处理水的过程如下图所示。
(7)吸附罐中固体颗粒的主要作用是__________________,该过程是__________(选填“物理变化”、“化学变化”)。紫外线灯管照射的作用是________________。证明该直饮水是软水还是硬水,需要加入________检验。
23. 下图是实验室制取气体的有关装置图,据图回答下列问题:
(1)写出图中标号仪器的名称:①________。
(2)实验室用双氧水制取O2的化学方程式为________________,收集装置为________(填装置序号)。
(3)A装置制氧气,完全反应后,锥形瓶中剩余的固体药品是________。研究显示O2的体积分数大于36%时可使带火星的木条复燃,因此,氧气验满时采用带火星的木条复燃的方法________(填“可靠”或“不可靠”)。为了收集一瓶较纯净的氧气最好选择________装置(填上图装置字母)。
(4)A装置制氧气时发现若加热会导致反应速率会随着温度发生如图变化,原因是________________。
(5)若用氯酸钾制取氧气,选用的发生装置为______(填装置序号),若用E装置收集氧气,氧气应从______(填“m”或“n”)端通入。
(6)G装置中集气瓶中预先装满CO2气体,打开分液漏斗活塞加入足量澄清石灰水,观察到的现象是________。发生反应的化学方程式为________________。
24. 铁及其化合物在生产生活中有广泛的应用。
Ⅰ.铁的广泛应用
(1)我国在东汉时期就大量使用铁制品,但是出土的铁器文物却比较少见,其原因是铁器在潮湿的环境中容易生锈,铁锈的主要成分是Fe2O3·nH2O,可知铁生锈主要与空气中的________有关。现代社会为了延缓铁制品生锈通常将铁制品做成“不锈钢”,“不锈钢”属于________(填字母,多选)。
a.合金 b.单质 c.混合物 d.纯金属
(2)人体中铁的含量一般在4~5 g,这里的铁一般是指________(填字母)。缺铁会得________。
a.单质 b.元素 c.原子 d.分子
(3)高铁酸钠Na2FeO4是一种“绿色”净水剂,主要用于池塘、水库消毒。其生产原理为:2FeCl3+10NaOH+3NaClO=9X+2Na2FeO4+5H2O,则X的化学式为________。高铁酸钠在水中产生氧气将细菌及有害杂质氧化,起到杀菌消毒的作用,同时生成红褐色沉淀氢氧化铁吸附水中的悬浮杂质,同时生成NaOH,则高铁酸钠与水反应的化学方程式为________________。
Ⅱ.铁黄(FeOOH)是重要的化工产品。某科研小组在实验室进行铁黄制备研究。
已知:①铁黄制备原理
②为促进生成的铁黄沉淀有序生长,实验时需加入少量已制铁黄作为晶种。
(4)FeOOH可表示为xFe2O3·yH2O,其中________。
(5)铁皮处理:取一定量铁皮,用稀硫酸除去表面铁锈反应生成硫酸铁和水。该除锈反应的化学方程式为________________。
(6)制备铁黄:在如图所示装置的三颈烧瓶内进行制备。
步骤一:加入一定量除锈后的碎铁皮
步骤二:加入含有少量铁黄晶种的悬浊液;
步骤三:滴加少量FeSO4溶液;
步骤四:控制合适条件,边搅拌边鼓入空气,充分反应48小时,得到大量FeOOH沉淀。
①为提高产品纯度,需洗涤分离出的沉淀。洗涤前沉淀表面吸附的阴离子为________(填离子符号)。
②实验中仅滴加少量FeSO4溶液,就能得到大量FeOOH沉淀,其原因是________________。
25. 铁红(Fe2O3)的制备,铁红(Fe2O3)广泛应用于印染行业,其生产流程如下,反应均在氢氧化铁悬浊液中进行,氢氧化铁所起作用类似于催化剂。
(1)反应得到的铁红固体需经过过滤、洗涤、烘干。洗涤的目的是________________,实验室中洗涤操作一般在________中进行。
(2)该工艺生产铁红的总反应方程式________________________。
铁触媒催化剂【单相碳化铁(FexCy)】组成分析触媒催化剂的主要成分为单相碳化铁,工业单相碳化铁中常常含有铁单质。
资料:①Fe,FexCy在加热时与O2反应能生成相应氧化物。②FexCy不与酸反应。
实验1:取36.0 g样品,加入足量稀H2SO4,充分反应后生成0.2 g H2。
实验2:另取36.0 g样品,按如图进行实验。
表:装置A和B的质量变化
装置
A
B
反应前
300
400
反应后
m
408.8
实验后A中固体全部变为红棕色,装置A、B的质量变化如上表。
(3)装配好装置后,实验前先要________________________。
(4)反应结束后继续通一段时间氧气,其作用是________________________。
(5)装置C的作用是________________________。
(6)FexCy中,x:y=________。表中m的值是________。
(7)反思:若用空气替代O2进行实验,测得x:y的值偏大,可能的原因是________________。
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初三化学试卷
(可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Fe-56)
Ⅰ卷
一、单选题(本大题共20小题,每小题两分,共40分)
1. 党的二十大报告指出,要深入推进环境污染防治,持续深入打好蓝天、碧水、净土保卫战。以下不会引起大气污染的是
A. 煤的燃烧 B. 汽车尾气的排放
C. 工业废气的排放 D. 动植物的呼吸
【答案】D
【解析】
【详解】A、煤的燃烧会产生大量的一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等污染气体,会引起大气污染,故选项错误;
B、汽车尾气中含有大量的一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等污染气体,会引起大气污染,故选项错误;
C、工业废气中含有大量的一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等污染气体,会引起大气污染,故选项错误;
D、动植物的呼吸主要产生二氧化碳,二氧化碳不属于大气污染物,不会引起大气污染,故选项正确。
故选D。
2. 铁是目前使用最广泛的金属。下列过程中没有发生化学变化的是
A. 铁丝织网 B. 矿石炼铁 C. 炼铁成钢 D. 湿法炼铜
【答案】A
【解析】
【详解】A、铁丝织网只改变了形状,没有产生新物质,是物理变化,故A正确;
B、矿石炼铁,矿石的主要成分是氧化铁,在冶炼的过程中生成了铁,产生了新物质,是化学变化,故B错误;
C、炼铁成钢的过程,生铁中的碳与氧气反应产生二氧化碳的过程,是化学变化,故C选项错误;
D、湿法炼铜的过程产生了铜这种新物质,属于是化学变化,故D选项错误;
故答案选A。
3. 下列物质含有氢分子的是
A. Ca(OH)2 B. H2CO3 C. H2O2 D. H2
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查微粒的组成。
【详解】A、氢氧化钙中没有氢分子,故A不符合题意;
B、碳酸中没有氢分子,故B不符合题意;
C、过氧化氢中没有氢分子,故C不符合题意;
D、氢气是由氢气分子构成的,故D符合题意;
故选D。
【点睛】本题难度不大,熟记即可。
4. 下列物品的主要材料中,属于金属材料的是( )
A. 玻璃水杯 B. 塑料花盆 C. 青铜摆件 D. 陶瓷茶盘
【答案】C
【解析】
【分析】金属材料包括纯金属和合金,据此结合常见物质的组成进行分析判断即可。
【详解】A、玻璃属于无机非金属材料,不合题意;
B、塑料属于有机合成材料,不合题意;
C、青铜属于铜合金,属于金属材料,符合题意;
D、陶瓷属于无机非金属材料,不合题意。
故选:C。
【点评】本题难度不大,掌握金属材料的范畴(纯金属以及它们的合金)是正确解答本题的关键。
5. 实验室分离、回收氯化钾和二氧化锰的实验操作正确的是
A. 溶解 B. 过滤
C. 蒸发 D. 称量
【答案】A
【解析】
【详解】A、溶解使用玻璃棒进行搅拌,正确;
B、过滤需要使用玻璃棒进行引流,错误;
C、蒸发需要使用玻璃棒搅拌,使受热均匀,防止液体飞溅,错误;
D、托盘天平称量药品应左物右码,错误。
故选A。
6. 证据推理是化学学科的重要素养之一、下列宏观事实与相关解释或结论不一致的是
A. 将CO2通入紫色石蕊试液,试液变红,说明CO2是一种酸
B. 雨后初晴,路面的水渍很快消失,主要是由于水分子运动到空气中去了
C. 水通电分解成氢气和氧气,说明水中含有氢、氧两种元素
D. 50mL水和50mL酒精混合后的总体积小于100mL,是由于分子间存在间
【答案】A
【解析】
【详解】A、将CO2通入紫色石蕊试液,试液变红,是二氧化碳和水生成碳酸,碳酸呈酸性,使石蕊试液变红,选项错误;
B、雨后初晴,路面的水渍很快消失,主要是由于水分子是在不断运动的,运动到空气中去了,选项正确;
C、水通电分解成氢气和氧气,根据化学反应前后元素种类不变,说明水中含有氢、氧元素,选项正确;
D、50mL水和50mL酒精混合后的总体积小于100mL,是因为分子之间有间隔,一部分水分子和酒精分子会互相占据分子之间的间隔,选项正确。
故选A。
阅读下列材料,完成下面小题:
元素在元素周期表中的信息如图所示,其形成的化合物氮化镓(GaN)是一种新型半导体材料,可通过以下反应获得,,反应中氮元素的化合价不变。
7. 下列有关镓的说法不正确的是
A. 镓属于金属元素 B. 镓原子的核外电子数为31
C. 镓原子的核内中子数为31 D. 镓元素的相对原子质量为69.72
8. 获得氮化镓的反应所属的基本反应类型是
A. 化合反应 B. 分解反应 C. 置换反应 D. 氧化反应
9. GaN中Ga的化合价为
A. +1 B. +3 C. -3 D. -1
【答案】7. C 8. C 9. B
【解析】
【7题详解】
A、镓的元素名称带 “钅” 字旁,属于金属元素,描述正确。
B、在元素周期表的一格中,左上角的数字为原子序数,原子序数 = 核外电子数,镓的原子序数为 31,因此核外电子数为 31,描述正确。
C、在元素周期表的一格中,名称下方的数字为相对原子质量,相对原子质量≈质子数+中子数,镓的质子数为31,中子数,并非31,描述错误。
D、元素周期表单元格最下方的数字为相对原子质量,镓的相对原子质量为69.72,描述正确。
故选:C。
【8题详解】
反应方程式为,反应物为单质()和化合物(),生成物为化合物()和单质()。属于置换反应。
故选:C。
【9题详解】
题目提示 “反应中氮元素的化合价不变”,在中,氢元素化合价为,设氮元素化合价为x,则:,解得;
在中,氮元素化合价仍为,设的化合价为y,则:,解得;
因此,中的化合价为。
故选:B。
10. “超级黑”是一种用比头发细一万倍的碳纳米管制造的新型材料,它只吸收0.035%的光线,其传导热的效率为铜的7倍,坚固程度为钢的10倍。下列说法正确的是
A. “超级黑”是一种新型的化合物
B. 在一定条件下,“超级黑”能够燃烧
C. “超级黑”是天然存在的最硬的物质
D. “超级黑”中碳元素的化合价为+4
【答案】B
【解析】
【详解】A 、“超级黑”是由碳纳米管制成,碳纳米管是由碳元素组成的单质,不属于化合物,故A错误;
B、“超级黑”是由碳纳米管制成的单质,碳单质能够燃烧,所以在一定条件下,“超级黑”能够燃烧,故B正确;
C、金刚石是天然存在的最硬的物质,“超级黑”是由碳纳米管制成,不属于天然材质,故C错误;
D、“超级黑”是由碳纳米管制成,碳纳米管是由碳元素组成的单质,单质中元素化合价为0价,故D错误;
故选B。
11. 科学家成功研制出一种合成甲醇(化学式为CH3OH)的新工艺,其反应过程的微观示意图如图所示。下列有关说法正确的是
A. 反应过程中原子和分子的种类都保持不变
B. 该反应中的最小微粒是氢分子
C. 参加反应的两种物质的分子个数比为1:1
D. 参加反应的两种物质的质量比为1:1
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,该反应为CH4和O2在催化剂条件下反应生成CH3OH,反应的化学方程式为。
【详解】A、根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和数目不变,由图可知,该反应中分子种类发生了改变,该选项说法不正确;
B、原子为化学变化中最小的粒子,则该反应中的最小微粒为氢原子、碳原子、氧原子,而不是氢分子,该选项说法不正确;
C、由化学方程式可知,参加反应的两种物质的分子个数比为2:1,该选项说法不正确;
D、参加反应的两种物质的质量比为[2×(12+1×4)]:(16×2)=1:1,该选项说法正确。
故选D。
12. 常温下探究燃烧的条件改进实验如图所示。用胶头滴管滴加过氧化氢溶液一段时间后,烧杯中导管口有气泡冒出。下列说法不正确的是
A. 二氧化锰在Y型管的反应中起催化作用
B. 一段时间后,可观察到白磷①不燃烧,白磷②燃烧
C. 滴入过氧化氢溶液后Y型管中的气压大于烧杯中导管口的气压
D. 该实验只探究了可燃物燃烧需要与氧气接触
【答案】D
【解析】
【详解】A、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,该选项说法正确;
B、一段时间后,白磷①②均与氧气接触,但白磷①稳定没有达到着火点以上,白磷②稳定达到着火点以上,则白磷①不燃烧,白磷②燃烧,该选项说法正确;
C、滴入过氧化氢溶液后,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成氧气,Y型管中的气压大于烧杯中导管口的气压,导管口有气泡产生,该选项说法正确;
D、滴入过氧化氢前,白磷②不燃烧,而滴入过氧化氢后,白磷②燃烧,对比说明燃烧需要氧气,且滴入过氧化氢溶液后,白磷①不燃烧,白磷②燃烧,对比说明燃烧需要稳定达到着火点以上,该选项说法不正确。
故选D。
13. 2022年第24届冬奥会在中国成功举办。运动会期间运动员需要补充生理盐水(0.9%的氯化钠溶液)、含“钾、钙、镁”等无机盐的碱性饮料以防营养丢失。下列说法正确的是
A. 饮料中“钾、钙、镁”指的是单质
B. 喝纯净水比喝矿泉水更有利于身体健康
C. 生理盐水中含有的微观粒子有、和
D. 生理盐水中溶质和溶剂的质量之比为0.9:100
【答案】C
【解析】
【详解】A、饮料中“钾、钙、镁”不是以分子、原子、单质的形式存在,而是强调存在的元素,与具体形态无关,不符合题意;
B、纯净水中不含对人体有益的矿物质,故喝矿泉水比喝纯净水更有利于身体健康,不符合题意;
C、生理盐水是0.9%的氯化钠溶液,故生理盐水中含钠离子、氯离子和水分子,符合题意;
D、生理盐水是0.9%的氯化钠溶液,生理盐水中溶质和溶剂的质量比为:0.9g:(100g-0.9g)=9:991,不符合题意。
故选C。
14. 化学与生活、生产密切相关。下列化学知识的应用或解释正确的是
A. 海水“晒盐”的过程利用的是蒸发结晶
B. 在空气中铝制品比铁制品更耐腐蚀,因为铝的金属活动性比铁强
C. 关闭燃气阀门熄灭燃气灶火焰,利用了隔绝氧气灭火
D. 氧气能用于钢铁冶炼和金属焊接,利用了氧气的可燃性
【答案】A
【解析】
【详解】A、海水晒盐的原理是通过在太阳下风吹日晒蒸发水得到食盐晶体,利用的是蒸发结晶,正确;
B、在空气中铝制品比铁制品更耐腐蚀,不是因为因为金属的活动性,而是在铝的表面生成一层致密的氧化铝薄膜,防止进一步被氧化,故错误;
C、关闭燃气阀门熄灭燃气灶火焰,利用了隔离可燃物的灭火原理,错误;
D、氧气能用于钢铁冶炼和金属焊接,利用了氧气能支持燃烧的性质,氧气不具有可燃性,错误;
故选A。
15. 化学也可以萌萌哒,“小狗烯”(C26H26)、“企鹅酮”(C10H14O)分别因分子结构类似狗和企鹅而得名(如图)。下列关于“小狗烯”“企鹅酮”的说法正确的是
A. 小狗烯中碳、氢元素的质量比为1:1
B. 小狗烯和企鹅酮都属于有机高分子化合物
C. 企鹅酮由10个碳原子、14个氢原子和1个氧原子构成
D. 小狗烯和企鹅酮在氧气中完全燃烧都生成H2O和CO2
【答案】D
【解析】
【详解】A、“小狗烯”(C26H26)中碳元素和氢元素的质量比为,说法错误;
B、小狗烯和企鹅酮都属于有机小分子化合物,说法错误;
C、一个企鹅酮分子由10个碳原子、14个氢原子和1个氧原子构成,说法错误;
D、小狗烯由碳元素、氢元素组成,企鹅酮由碳元素、氢元素和氧元素组成,在氧气中完全燃烧,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,故生成物都是二氧化碳和水,说法正确;
故选:D。
16. MnSO4、MgSO4两种物质的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是
A. MnSO4的溶解度随温度的升高而减小
B. 在0℃时将10 g MgSO4加入50g水中,充分搅拌后得到MgSO4的饱和溶液
C. 将MgSO4的饱和溶液从60℃降温到0℃,得到的晶体比降温到30℃时多
D. 将10℃时MnSO4饱和溶液升温至70℃,溶液中溶质的质量分数不变
【答案】C
【解析】
【详解】A、根据MnSO4的溶解度曲线,MnSO4的溶解度随温度的升高先升高再减小,故选项错误;
B、根据MgSO4的溶解度曲线,0℃时MgSO4的溶解度大于20g,此温度时,50g水中最多溶解的MgSO4质量大于10g,所以将10 g MgSO4加入50g水中,充分搅拌后得到的为MgSO4的不饱和溶液,故选项错误;
C、根据MgSO4的溶解度曲线, 60℃到0℃,该物质的溶解度随温度的降低而降低,所以将MgSO4的饱和溶液从60℃降温到0℃,得到的晶体比降温到30℃时多,故选项正确;
D、根据MnSO4的溶解度曲线,将10℃时MnSO4饱和溶液升温至70℃,最终MnSO4的溶解度变小,对于饱和溶液,,即溶解度越大,溶质质量分数越大,所以溶液中溶质的质量分数变小,故选项错误。故选C。
17. 某化学兴趣小组利用如图微型装置进行CO和Fe2O3反应的实验。下列说法错误的是
A. 操作时,先点燃甲处酒精灯,再将注射器内的CO推入V型玻璃管内
B. 实验时可观察到V型玻璃管中红棕色粉末逐渐变黑
C. 装置乙的作用是防倒吸
D. 实验过程中可观察到丙中澄清石灰水变浑浊,且液面下降
【答案】A
【解析】
【详解】A、可燃性气体和助燃性气体的混合气,点燃或加热时,可能发生爆炸,实验时应先将注射器内的一氧化碳推入V型玻璃管中,排出空气后,再点燃甲处酒精灯,说法错误;
B、一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳,所以实验过程中观察到红棕色固体逐渐变黑,说法正确;
C、若丙中液体发生倒吸首先进入装置乙中,不会 进入装置甲发生意外,起到缓冲作用,作用是防倒吸,说法正确;
D、实验过程中,甲中反应生成的二氧化碳,没有参加反应的一氧化碳可进入到装置丙中,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,一氧化碳不能与澄清石灰水反应,密度小于澄清石灰水,会将瓶内的液体排到装置丁中,可观察到丙中澄清石灰水变浑浊,且液面下降,说法正确。
故选A。
18. 下列实验方案能达到实验目的是( )
A. 除去石灰水瓶内壁的白色固体——加入足量的水荡洗
B. 鉴别双氧水和水——各取少量的液体,分别加入二氧化锰,观察现象
C. 比较人体吸入气体和呼出气体中O2含量——将带火星的木条分别插入两种气体中
D. 鉴别空气、氧气、二氧化碳——在三瓶气体中倒入澄清石灰水,振荡,观察现象
【答案】B
【解析】
【详解】A、石灰水瓶内壁的白色固体是氢氧化钙与空气中二氧化碳反应生成的碳酸钙,碳酸钙不溶于水,加入足量的水荡洗不能除去碳酸钙,故A错误;
B、双氧水在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,水不能,可以鉴别,故B正确;
C、将带火星的木条分别插入两种气体中,均不能使带火星的木条复燃,无法比较,故C错误;
D、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,空气、氧气不能,不能鉴别,故D错误。故选B。
【点睛】在鉴别物质时,首先对需要鉴别的物质的性质进行对比分析找出特性,然后根据性质的不同,选择适当的试剂,根据出现不同的现象才能鉴别。
19. 已知电导率传感器用于测量溶液的导电性强弱:一定条件下,电导率的大小能反映离子浓度的大小。常温下使用电导率传感器测定一定质量的氯化钠固体迅速加入盛有蒸馏水烧杯中的电导率。实验数据如图所示。以下分析不正确的是
A. 由图可知该实验的操作顺序是预先采集数据后再加入氯化钠固体
B. 点的电导率不再变化,则离子浓度不再改变,说明溶液达到饱和状态
C. 测定氯化钠溶液不同位置的电导率,数值相同,则说明氯化钠溶液是均一的
D. 由图可知,可通过测量液体电导率来区分蒸馏水和稀氯化钠溶液
【答案】B
【解析】
【详解】A、纯水几乎不导电,由图象可知,实验开始时电导率为零,所以该实验的操作顺序是预先采集数据后再加入氯化钠固体,A正确;
B、C点的电导率不再变化,则离子浓度不再改变,但不能说明溶液达到饱和状态,也可能是加入的氯化钠已完全溶解,B错误;
C、溶液具有均一性,因此测定氯化钠溶液不同位置的电导率,数值相同,C正确;
D、蒸馏水的电导率几乎为零,而氯化钠溶液的电导率不为零,所以可通过测量液体电导率来区分蒸馏水和稀氯化钠溶液,D正确。
故选B。
20. 工业上可利用Fe3O4和太阳能分解水制氢,流程如图。下列说法不正确的是
已知:①反应I:
②反应Ⅱ:
A. 上述流程中仅H、O元素的化合价发生了变化
B. 理论上,每产生32gO2,消耗水的质量为36g
C. 相较电解水制氢而言,该方法具有节约能源,产品易分离的优点
D. 5.8g可能由Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4中的两种或多种组成的混合物中,铁元素质量为4.2g,则其中一定含Fe2O3
【答案】A
【解析】
【详解】A、上述流程中,Fe3O4中铁元素既有+2价,也有+3价,因此不仅H、O元素的化合价发生了变化,Fe元素化合价也发生了变化,说法不正确;
B、由反应Ⅰ、Ⅱ化学方程式可知:水与氧气的关系式为,则理论上,每产生32gO2,消耗水的质量为36g,说法正确;
C、相较电解水制氢而言,该方法不需要通电,利用太阳能,具有节约能源的优点,产品Fe3O4为固体,H2为气体,具有产品易分离的优点,说法正确;
D、5.8g混合物中铁元素与氧元素的质量比为;
其中FeO中铁元素与氧元素质量比为:;
Fe2O3中铁元素与氧元素质量比为:
Fe3O4中铁元素与氧元素质量比为:
由以上分析可知:7:2(FeO)>21:8(Fe3O4)>7:3(Fe2O3)
由题干信息混合物由两种或多种组成,则其中一定含有Fe2O3,说法正确。
故选A。
Ⅱ卷
二、填空题(本卷每空1-2分,共60分)
21. 中国将力争“碳排放”于2030年前达到峰值,争取在2060年前实现“碳中和”。
(1)降低“碳排放”有利于实现“碳中和”。下列措施合理的有______(填字母)。
a.禁止化石燃料的使用 b.植树造林,增大植被面积
c.采用节能技术 d.利用太阳能、风能
(2)“碳中和”目的是使碳排放与碳吸收达到平衡,最终实现零碳排放。结合如图1,提出一种可行的碳吸收方式:________________________。
(3)“碳捕获”并封存被认为是目前减缓全球变暖最经济可行的方式。小张同学利用化学知识,设计了一个简易CO2捕捉器,其捕捉CO2的流程如图2所示。
①此方法中采用“喷雾”的优点是________________。
②该流程虽然简单,但从节能减排的角度看,存在的不足是________________,这将是小张同学以后运用化学知识需改进的地方。
(4)“碳”的转化与利用
【转化Ⅰ】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等有机物和水,原理如图3所示:
①B的化学式是________。
②根据催化剂的特性可知,催化剂在该反应前后的质量和________不变。
③理论上讲,当原料气中碳、氢元素质量比为________,最终产物是A。
【转化Ⅱ】2020年哥伦比亚大学化学团队开发出了镍基双金属催化剂,用来将二氧化碳和甲烷两种温室气体在一定条件下进行重整得到两种气体燃料。反应过程如图4所示,写出反应的化学方程式④_______________,反应一段时间后该催化剂的催化效果降低的原因是⑤________________。
【答案】(1)bcd (2)植树造林(答案合理即可)
(3) ①. 增大气体与液体的接触面积,使反应快速充分 ②. 碳酸钙高温煅烧,耗能较多或碳酸钙高温煅烧又释放出了二氧化碳(答案合理即可)
(4) ①. ②. 化学性质 ③. ④. ⑤. 反应过程中有碳覆盖在催化剂表面,阻碍了反应的进行
【解析】
【小问1详解】
a、降低“碳排放”,可减少化石燃料的使用,不是禁止化石燃料的使用,故a不符合题意;
b、植树造林,增大植被面积可吸收更多的二氧化碳,故b符合题意;
c、采用节能技术有利于实现“碳中和”,故c符合题意;
d、利用太阳能、风能可以减少二氧化碳的排放,故d符合题意。
故选:bcd。
【小问2详解】
由图1可以看出,树林可以吸收二氧化碳,故可行的碳吸收方式可以为植树造林。故填:植树造林(答案合理即可)。
【小问3详解】
①采用“喷雾”的优点是增大气体与液体的接触面积,使反应快速充分;
②从节能减排的角度看,该流程存在的不足是碳酸钙高温煅烧,耗能较多或碳酸钙高温煅烧又释放出了二氧化碳(答案合理即可)。
【小问4详解】
①由微观示意图可以看出,B分子由6个碳原子和6个氢原子构成的,所以化学式为;
②催化剂的特点为一变二不变,改变的是化学反应速率,不变的是质量和化学性质,所以催化剂在该反应前后的质量和化学性质不变;
③由微观示意图可以看出,A分子由4个碳原子和10个氢原子构成,所以A的化学式为, 中国化学家使用特殊催化剂实现了和转化为A和水,该反应的化学方程式为,所以当原料气中碳、氢元素质量比为时,最终产物是A。
由图4可知,反应为甲烷先分解生成氢气和碳,碳再和二氧化碳生成一氧化碳,所以总反应反应物为甲烷和二氧化碳,生成物为氢气和一氧化碳,所以反应的方程式为;反应一段时间后该催化剂的催化效果降低的原因是反应过程中有碳覆盖在催化剂表面,阻碍了反应的进行。
22. 水是生活中非常常见的物质,在生活和科学中扮演非常重要的角色
Ⅰ.氢能是一种“绿色”能源,其制取与储存是氢能综合利用的关键点。
(1)氢气的制取
①电解水可制取氢气,装置如图所示,常温下a管内气体的体积是10 mL,b管内气体的化学式是_______。
②经测量,b管内气体的体积略小于理论值。可能的原因是______(填序号,多选)
A.常温下H2的溶解度小于O2的溶解度
B.b管内产生了O3
C.水槽中KOH的浓度偏小,导致溶液导电能力偏弱
(2)水热分解可得氢气。高温下水分解体系中微粒含量与温度的关系如图所示。
已知:
①温度低于2000℃时,体系内H2O含量没有改变,其原因是________________。
②曲线A、B对应的微粒是原子,曲线A对应的微粒是________(填符号)。
③从元素守恒角度分析,曲线A、B所对应原子的个数比是________。
Ⅱ.学会物质的分离提纯和准确配制一定质量分数的溶液在实际应用中有重要意义。(已知:20℃氯化钠的溶解度为36 g,水的密度可近似看作1 g/mL)
(3)通过稀释溶质质量分数为37%的浓盐酸(密度为1.18 g/mL)来配制500 g溶质质量分数为10%的稀盐酸(密度为1.05 g/mL),需用浓盐酸的体积约为______mL,水______mL(计算结果精确到0.1 mL)。
实验二:粗盐的初步提纯
(4)操作①中玻璃棒的作用是____________,操作②的名称为________。
(5)提纯后的精盐属于________(填“纯净物”或“混合物”)
(6)下列因素会导致获得的精盐质量偏小的是______(填字母,多选)。
A. 蒸发时液滴溅出 B. 过滤时,滤纸破损
C. 粗盐中加入过量的水 D. 过滤后,滤纸上的泥沙未用水冲洗
Ⅲ.机场、车站等公共场所设有许多直饮水机,能将自来水进一步净化处理得到可直接饮用水,其处理水的过程如下图所示。
(7)吸附罐中固体颗粒的主要作用是__________________,该过程是__________(选填“物理变化”、“化学变化”)。紫外线灯管照射的作用是________________。证明该直饮水是软水还是硬水,需要加入________检验。
【答案】(1) ①. O2 ②. AB
(2) ①. 温度没有达到水分解所需的最低温度,水分子没有分解 ②. H ③. 2:1
(3) ①. 114.5 ②. 364.9
(4) ①. 搅拌,加速溶解 ②. 过滤
(5)混合物 (6)AD
(7) ①. 吸附色素和异味 ②. 物理变化 ③. 杀菌消毒 ④. 肥皂水
【解析】
【小问1详解】
①电解水时,与电源负极相连的试管内的气体是氢气,与电源正极相连的试管内的气体是氧气,且氢气和氧气的体积之比大约是2:1。装置中a管内气体体积是10mL,a管与电源负极相连,产生的是氢气,那么b管内气体是氧气,其化学式为O2。
②A、常温下H2的溶解度小于O2的溶解度,会使氧气溶解的量相对氢气多,导致b管内气体体积略小于理论值,故A选项符合题意;
B、管内产生了O3,会消耗氧气,氧气转化为臭氧的过程中总体积变小,使得b管内气体体积略小于理论值,故B选项符合题意;
C、水槽中KOH的浓度偏小,导致溶液导电能力偏弱,会使电解水的速率变慢,但不会使b管内气体体积略小于理论值,故C选项不符合题意。
故选AB。
【小问2详解】
①温度低于2000℃时,体系内H2O含量没有改变,是因为温度没有达到水分解所需的最低温度,水分子没有分解。
②一个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的,水分解产生的氢原子数是氧原子数的2倍,由图可知曲线A代表的微粒含量更高,所以曲线A对应的微粒是氢原子,其符号为H。
③根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,水分子中氢原子和氧原子的个数比为2:1,所以曲线A(氢原子)、B(氧原子)所对应原子的个数比是2:1。
【小问3详解】
根据稀释前后溶质的质量不变,设需要浓盐酸的体积为x,则x×1.18g/mL×37%=500g×10%,解得x≈114.5mL。需要水的质量为500g-114.5mL×1.18g/mL=364.9g,因为水的密度为1g/mL,所以需要水的体积为364.9g÷1g/mL=364.9mL。
【小问4详解】
操作①是溶解操作,在溶解操作中,玻璃棒的作用是搅拌,加速溶解;操作②是将滤渣和滤液分离,该操作的名称为过滤。
【小问5详解】
提纯后的精盐中仍含有一些可溶性杂质,所以属于混合物。
【小问6详解】
A、蒸发时液滴溅出,会导致部分精盐损失,从而使获得的精盐质量偏小,故A选项符合题意;
B、过滤时,滤纸破损,会使部分杂质进入滤液,蒸发后得到的精盐质量偏大,故B选项不符合题意;
C、粗盐中加入过量的水,只是使粗盐溶解更充分,不会影响最终获得的精盐质量,故C选项不符合题意;
D、过滤后,滤纸上的泥沙未用水冲洗,会导致部分精盐残留在泥沙上,使获得的精盐质量偏小,故D选项符合题意。
故选AD。
【小问7详解】
活性炭具有吸附性,吸附罐中固体颗粒(内含颗粒活性炭)的主要作用是吸附色素和异味;该过程中没有新物质生成,是物理变化。紫外线灯管照射的作用是杀菌消毒。证明该直饮水是软水还是硬水,需要加入肥皂水检验,产生泡沫较多、浮渣少的是软水,产生泡沫较少、浮渣较多的是硬水。
23. 下图是实验室制取气体的有关装置图,据图回答下列问题:
(1)写出图中标号仪器的名称:①________。
(2)实验室用双氧水制取O2的化学方程式为________________,收集装置为________(填装置序号)。
(3)A装置制氧气,完全反应后,锥形瓶中剩余的固体药品是________。研究显示O2的体积分数大于36%时可使带火星的木条复燃,因此,氧气验满时采用带火星的木条复燃的方法________(填“可靠”或“不可靠”)。为了收集一瓶较纯净的氧气最好选择________装置(填上图装置字母)。
(4)A装置制氧气时发现若加热会导致反应速率会随着温度发生如图变化,原因是________________。
(5)若用氯酸钾制取氧气,选用的发生装置为______(填装置序号),若用E装置收集氧气,氧气应从______(填“m”或“n”)端通入。
(6)G装置中集气瓶中预先装满CO2气体,打开分液漏斗活塞加入足量澄清石灰水,观察到的现象是________。发生反应的化学方程式为________________。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) ①. ②. C
(3) ①. 二氧化锰(MnO2) ②. 不可靠 ③. E
(4)刚开始温度升高,反应速率加快,随着反应的进行,反应物的浓度降低,反应速率逐渐降低
(5) ①. B ②. m
(6) ①. 澄清石灰水变浑浊,气球变大 ②.
【解析】
【小问1详解】
仪器的名称是长颈漏斗;
【小问2详解】
实验室用双氧水制取O2的化学方程式为:,氧气密度比空气大,可用向上排空气法收集,故选C。
【小问3详解】
A装置制氧气,用过氧化氢和二氧化锰的混合物,完全反应后,锥形瓶中剩余的固体药品是二氧化锰(MnO2);因为氧气的体积分数大于36%时,才可使带火星的木条复燃,因此,氧气验满时采用带火星的木条复燃的方法不可靠,故选不可靠;收集一瓶较纯净的氧气最好用排水法收集,故选E。
【小问4详解】
A装置是过氧化氢制取氧气,刚开始温度升高,反应速率加快,随着反应的进行,反应物的浓度降低,反应速率逐渐降低。
【小问5详解】
用氯酸钾制取氧气,需要加热,选用的发生装置为B,用E装置收集氧气,氧气的密度比水小,且氧气不易溶于水,气体应从短管m端通入,将水从长管n端排出。
【小问6详解】
G装置中集气瓶中预先装满CO2气体,打开分液漏斗活塞加入足量澄清石灰水,则澄清石灰水变浑浊,二氧化碳被吸收,集气瓶中压强减小,故气球变大,所以观察到的现象是澄清石灰水变浑浊,气球变大,发生反应的化学方程式为。
24. 铁及其化合物在生产生活中有广泛的应用。
Ⅰ.铁的广泛应用
(1)我国在东汉时期就大量使用铁制品,但是出土的铁器文物却比较少见,其原因是铁器在潮湿的环境中容易生锈,铁锈的主要成分是Fe2O3·nH2O,可知铁生锈主要与空气中的________有关。现代社会为了延缓铁制品生锈通常将铁制品做成“不锈钢”,“不锈钢”属于________(填字母,多选)。
a.合金 b.单质 c.混合物 d.纯金属
(2)人体中铁的含量一般在4~5 g,这里的铁一般是指________(填字母)。缺铁会得________。
a.单质 b.元素 c.原子 d.分子
(3)高铁酸钠Na2FeO4是一种“绿色”净水剂,主要用于池塘、水库消毒。其生产原理为:2FeCl3+10NaOH+3NaClO=9X+2Na2FeO4+5H2O,则X的化学式为________。高铁酸钠在水中产生氧气将细菌及有害杂质氧化,起到杀菌消毒的作用,同时生成红褐色沉淀氢氧化铁吸附水中的悬浮杂质,同时生成NaOH,则高铁酸钠与水反应的化学方程式为________________。
Ⅱ.铁黄(FeOOH)是重要的化工产品。某科研小组在实验室进行铁黄制备研究。
已知:①铁黄制备原理
②为促进生成的铁黄沉淀有序生长,实验时需加入少量已制铁黄作为晶种。
(4)FeOOH可表示为xFe2O3·yH2O,其中________。
(5)铁皮处理:取一定量铁皮,用稀硫酸除去表面铁锈反应生成硫酸铁和水。该除锈反应的化学方程式为________________。
(6)制备铁黄:在如图所示装置的三颈烧瓶内进行制备。
步骤一:加入一定量除锈后的碎铁皮
步骤二:加入含有少量铁黄晶种的悬浊液;
步骤三:滴加少量FeSO4溶液;
步骤四:控制合适条件,边搅拌边鼓入空气,充分反应48小时,得到大量FeOOH沉淀。
①为提高产品纯度,需洗涤分离出的沉淀。洗涤前沉淀表面吸附的阴离子为________(填离子符号)。
②实验中仅滴加少量FeSO4溶液,就能得到大量FeOOH沉淀,其原因是________________。
【答案】(1) ①. 氧气和水 ②. ac
(2) ①. b ②. 贫血
(3) ①. NaCl ②. 4Na2FeO4+10H2O=4Fe(OH)3↓+3O2↑+8NaOH
(4)1 (5)Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O
(6) ①. ②. FeSO4转化为FeOOH的同时生成H2SO4,H2SO4与碎铁皮反应生成FeSO4,循环反应至碎铁皮完全消耗
【解析】
【小问1详解】
铁生锈的条件是铁与氧气和水同时接触,所以铁生锈主要与空气中的氧气和水蒸气有关。不锈钢是铁的合金,合金属于混合物,所以“不锈钢”属于合金和混合物,故选ac。
【小问2详解】
物质是由元素组成的,人体中铁的含量一般在4~5g,这里的“铁”不是以单质、原子、分子等形式存在,而是强调存在的元素,与具体形态无关,故选b。铁是合成血红蛋白的主要元素,缺铁会得贫血。
【小问3详解】
根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和个数不变。在反应2FeCl3+10NaOH+3NaClO=9X+2Na2FeO4+5H2O中,反应前有2个铁原子、9个氯原子、13个钠原子、13个氧原子、10个氢原子,反应后有2个铁原子、4个钠原子、13个氧原子、10个氢原子,所以9X中含有9个钠原子和9个氯原子,故X的化学式为NaCl。高铁酸钠和水反应生成氢氧化铁沉淀、氧气和氢氧化钠,该反应的化学方程式为4Na2FeO4+10H2O=4Fe(OH)3↓+3O2↑+8NaOH。
【小问4详解】
FeOOH中铁原子和氢原子的个数比为1:1,FeOOH可表示为xFe2O3·yH2O,则,,故填:1。
【小问5详解】
铁锈的主要成分是氧化铁,氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水,该反应的化学方程式为Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O。
【小问6详解】
①由铁黄制备原理4FeSO4+O2+6H2O4FeOOH↓+4H2SO4可知,反应生成了硫酸,硫酸的阴离子为硫酸根离子,所以沉淀表面吸附的阴离子为硫酸根离子,其符号为。
②根据铁黄制备原理可知反应后会生成硫酸,而硫酸会与铁皮反应生成硫酸亚铁,硫酸亚铁会继续和氧气以及水反应继续生成铁黄和硫酸,直至铁皮完全反应。
25. 铁红(Fe2O3)的制备,铁红(Fe2O3)广泛应用于印染行业,其生产流程如下,反应均在氢氧化铁悬浊液中进行,氢氧化铁所起作用类似于催化剂。
(1)反应得到的铁红固体需经过过滤、洗涤、烘干。洗涤的目的是________________,实验室中洗涤操作一般在________中进行。
(2)该工艺生产铁红的总反应方程式________________________。
铁触媒催化剂【单相碳化铁(FexCy)】组成分析触媒催化剂的主要成分为单相碳化铁,工业单相碳化铁中常常含有铁单质。
资料:①Fe,FexCy在加热时与O2反应能生成相应氧化物。②FexCy不与酸反应。
实验1:取36.0 g样品,加入足量稀H2SO4,充分反应后生成0.2 g H2。
实验2:另取36.0 g样品,按如图进行实验。
表:装置A和B的质量变化
装置
A
B
反应前
300
400
反应后
m
408.8
实验后A中固体全部变为红棕色,装置A、B的质量变化如上表。
(3)装配好装置后,实验前先要________________________。
(4)反应结束后继续通一段时间氧气,其作用是________________________。
(5)装置C的作用是________________________。
(6)FexCy中,x:y=________。表中m的值是________。
(7)反思:若用空气替代O2进行实验,测得x:y的值偏大,可能的原因是________________。
【答案】(1) ①. 除去固体表面的可溶解杂质 ②. 过滤器
(2) (3)检查装置的气密性
(4)将A中生成的气体赶入后续装置,使气体被充分吸收,实验结果更准确
(5)吸收空气中的CO2和H2O,避免它们进入B装置
(6) ①. ②. 312
(7)氧气不足,使得FexCy不能完全被氧化,会生成少量CO
【解析】
【小问1详解】
过滤后的固体表面仍含有一些可溶性杂质,所以需要进行洗涤;
实验室中洗涤操作一般在过滤器中进行。
【小问2详解】
根据流程图可知,反应物为铁、氧气和水,生成物为氧化铁和氢气,反应条件为催化剂,反应方程式为。
【小问3详解】
装配好装置后,实验前必须检查装置的气密性,以保证实验结果的准确性。
【小问4详解】
反应结束后继续通一段时间氧气,其作用是将A中生成的气体赶入后续装置,使气体被充分吸收,使实验结果更准确。
【小问5详解】
装置C中的碱石灰可以吸收空气中的CO2和H2O,避免它们进入B装置,导致B装置增重偏大,从而使计算出的C含量偏高。
【小问6详解】
实验1中,铁与稀硫酸发生的反应是,设36g样品中铁的质量为a,
a=5.6g
FexCy与氧气反应后B装置增加的质量为生成二氧化碳(CO2)的质量,即,其中碳元素的质量为,则FexCy中铁元素的质量为,那么,解得;
装置A中最终所得固体是Fe2O3,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类和质量都不变,剩余固体中铁元素的质量为,则Fe2O3的质量为,因此。
【小问7详解】
若用空气进行实验,可能因为氧气不足,使得FexCy不能完全被氧化,会生成少量CO,CO不能被碱石灰吸收,换算的碳元素质量偏小,导致x:y的值偏大。
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