内容正文:
中考化学复习(综合应用题30道)
1.2月9日,正值中华民族传统节日除夕,在这个万家团圆、辞旧迎新的喜庆日子,问界M9又火了一把。作为中国新能源智能汽车里程碑代表,问界M9登上央视龙年春晚舞台,为全国人民送上新春祝福。
(1)新能源是指传统能源以外的可再生能源,请你举出一例: 。
(2)汽车车身通常用金属铁制作,为防止车生锈,在车身上喷漆,其原理是 。
(3)铝合金材料在汽车上应用也很广泛,应用铝合金材料而不用纯铝的原因是 ;铝制品耐腐蚀的原因是 。
(4)金属锌常用于实验室制取氢气。该反应的化学方程式为 。
(5)早在春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器。炼铁原理是利用一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应,该反应的化学方程式为 ;该反应体现了一氧化碳的 (填“氧化性”或“还原性”);
(6)工业上可利用铝和氧化铁在高温下发生置换反应制得铁来焊接钢轨。若用足量铝与40kg氧化铁反应,理论上可制得铁的质量是多少?
【答案】(1)太阳能(风能、潮汐能等合理即可)
(2)隔绝氧气(或空气)和水
(3) 铝合金的硬度大于纯铝(答案合理即可) 铝与空气中的氧气反应,生成一层致密的氧化铝薄膜,阻止内部的铝进一步被腐蚀
(4)Zn+H2SO4= ZnSO4+H2↑
(5) 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 还原性
(6)设可制得铁的质量为x
=
x=28kg
答:可制得铁的质量为28kg。
【详解】(1)新能源包括太阳能、风能、潮汐能、地热能等;
(2)铁生锈的条件是铁与氧气和水共同接触,所以汽车表面喷漆,可以延缓汽车的锈蚀,其防锈原理是隔绝空气中的水和氧气。故填:隔绝氧气(或空气)和水;
(3)①选用铝合金做无人机机体而不选用纯铝,因为合金的硬度和强度都要大于纯金属;故填:铝合金的硬度大于纯铝;
② 铝制品耐腐蚀的原因是铝在常温下与空气中的氧气反应生成一层结构致密的氧化铝薄膜,覆盖在铝的表面,阻止内部的铝进一步被腐蚀。故填:铝与空气中的氧气反应,生成一层致密的氧化铝薄膜,阻止内部的铝进一步被腐蚀;
(4)金属锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,化学方程式为:Zn+H2SO4= ZnSO4+H2↑;
(5)①一氧化碳与氧化铁在高温条件下生成铁单质和二氧化碳,化学方程式为:3CO+Fe2O32Fe+3CO2;
②一氧化碳将氧化铁还原成铁单质,该反应体现了一氧化碳的还原性;
(6)见答案。
2.中国高铁的运营里程位居世界第一、高铁的许多电子元件中使用了黄铜。为了测定某黄铜样品(假设仅含铜、锌)中铜的质量分数,兴趣小组的同学称取20g黄铜粉末于烧杯中,进行了如下实验。
(1)用托盘天平称量20g固体时,若发现天平指针向左偏转,则应进行的操作是 。
(2)加入100g稀硫酸后,用 不断搅拌,使反应充分进行。表明反应Ⅰ已经结束的现象是 。
(3)分析上图,可计算出该黄铜样品中铜的质量分数为 。
(4)计算所用稀硫酸的溶质质量分数。(写出计算过程)
【答案】(1)用药匙取出适量固体药品
(2) 玻璃棒 无气泡产生(或固体不再溶解)
(3)40%
(4)解:设100g稀硫酸中溶质的质量为x。
x=9.8g
所用稀硫酸的溶质质量分数为
答:所用稀硫酸的溶质质量分数为9.8%。
【详解】(1)用托盘天平称量20g固体时,若发现天平指针向左偏转,说明托盘天平左盘在的固体放多了,应用药匙减少固体的质量,直至托盘天平平衡,故填用药匙取出适量固体药品;
(2)①金属固体与稀硫酸混合后,用玻璃棒搅拌,能够加快反应的速率,故填玻璃棒;
②稀硫酸与黄铜中的锌反应生成硫酸锌和氢气,产生气泡,如果反应停止,观察到的现象是反应中无气泡产生(或固体不再溶解),故填反应中无气泡产生(或固体不再溶解);
(3)由题可知,黄铜样品的质量为20g,铜的质量为8g,所以黄铜样品中铜的质量分数=;
(4)见答案。
3.今年云南省遭遇了严重的气象干旱,全省正在采取“天上要水、地下找水、山泉引水、应急调水、全民节水”五大行动,全力抓好抗旱保供水工作。
(1)全面排查山泉水分布情况,有效地引水、提水。
①欲检验地下水、山泉水是硬水还是软水,可向水样中加入 ;
②生活中通过 的方法可降低水的硬度。
(2)加强与气象部门联动,协同开展好人工降雨工作。
①下列可用于人工降雨的是 (填标号,下同);
②“滇中引水”是修建难度较大的水资源配置工程,需在喀斯特地貌上贯穿隧洞,下列可用作钻头钻凿坚硬岩层的是 。
A干冰 B.石墨 C.金刚石 D.活性炭
(3)“滇中引水”工程大理段岩层多为变质岩,变质岩中含有氧化镁、二氧化硅等物质。用化学用语填空:
①3个镁原子 ;
②二氧化硅(SiO2)中硅元素的化合价为 。
(4)下表为昆明市城市供水价格表中阶梯水价的内容,实行阶梯水价的意义是 (填一条即可)。
用水分类
供水价格(元/m3)
第一阶梯
12.5m3及以下
3.20
居民生活用水
第二阶梯
12.5~17.5m3
4.80
第三阶梯
17.5m3以上
9.60
【答案】(1) 肥皂水 煮沸
(2) A C
(3) 3Mg +4
(4)节约用水(合理即可)
【详解】(1)①区分软水和硬水,应该用肥皂水;②生活中可以通过加热煮沸的方法降低水的硬度;
(2)①可用于人工降雨的是干冰,干冰升华吸热,使空气中水遇冷液化成水,故选A;②可用于钻头的物质,必须坚硬无比,金刚石是目前世界中最硬的物质,故选C。
(3)①原子可以直接用元素符号表示,表示多个原子,可以在原子符号前面加上相应的数字,故3个镁原子表示为:3Mg;②化合物中正负化合价为0,氧元素的化合价为-2价,可以推知硅元素的化合价为+4;
(4)实行阶梯水价,可以提高居民节约用水的意识。
4.化学实践小组的同学们在赤峰二道河子水库取库水,设计了一系列实践活动,对水质检测、水的净化、水的组成进行了项目化学习。
任务一:检测水质
【查阅资料】国家有关水的硬度的标准为:
类别
极软水
软水
中硬水
硬水
高硬水
以CaCO3浓度计/(mg/L)
0~75
75~150
150~300
300~450
450~700
【初步检测】
(1)同学们取少量库水,用便携式水硬度检测仪测得该库水的硬度为286.2mg/L,说明该河水属于 。
任务二:净化水
库水转化为自来水需要经过一系列步骤,但是自来水送到用户过程中仍可能被污染,因此很多公共场所使用直饮机如下图所示:
(2)超滤膜的作用相当于实验室中的 操作。
(3)活性炭滤芯具有 作用,除去颜色异味的同时也除去重金属离子。
(4)紫外线灯管照射是为了杀菌消毒。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 (选填“纯净物”或“混合物”)。
任务三:验证水的组成
兴趣小组同学利用如图所示装置进行电解水实验。
(5)用带有火星的木条可以检验 (填“a”或“b”)管中的气体;a、b两管中产生气体的质量比为 。
(6)以上实验可以证明水的组成。若要验证水的元素组成;还可以进行的实验方案有很多,请你写出一种,操作是 ; 现象是 。
【成果分享】通过实践小组的合作,同学们学到了水质检测的方法、了解净水机的原理,学习了根据“化学反应中元素种类不变”来探究物质的组成,今后可以通过化学手段对更多的物质进行探索。
【答案】(1)中硬水
(2)过滤
(3)吸附
(4)混合物
(5) b 1:8
(6) 点燃氢气,在火焰上方罩一个干冷的烧杯 产生淡蓝色火焰,烧杯内壁有水滴产生
【详解】(1)该自来水的硬度为286.2mg/L,结合表中数据可知,在150~300之间,该自来水属于中硬水;
(2)超滤膜利用孔洞大小将物质分离,其作用相当于实验室中的过滤;
(3)活性炭具有吸附性,能吸附水中的色素和异味;
(4)直饮水中仍含有可溶性物质,属于混合物;
(5)电解水生成的氢气和氧气的体积比约为2:1,由图可知,a管收集的气体较多,则为氢气,b管收集的气体较少,则为氧气,氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,可用带火星木条检验;
电解水生成氢气和氧气,反应的化学方程式为:,由可知,a、b两管中产生气体的质量比为:4:32=1:8;
(6)据反应前后元素的种类不变,而氢气燃烧生成水,该实验也能证明水的组成,实验方案为:将纯净的氢气点燃,在火焰上方罩一个干冷的烧杯,烧杯内壁有水雾出现。
5.的捕集与资源化利用是化学研究的热点之一。
Ⅰ.的捕集
一种利用CaO捕集的流程如图-1所示。
(1)大气中含量上升会导致的主要环境问题是 。
(2)“煅烧炉”中发生的反应的化学方程式为 。
(3)研究发现,加热也可获得CaO,反应方程式为,该反应所制得的CaO比石灰石分解制得的CaO捕集的效果更好,主要原因是 。
Ⅱ.的资源化利用
(4)以二氧化碳为原料制取炭黑的太阳能工艺如图-2所示。反应①过程中铁元素的质量分数 (填“增大”“减小”或“不变”),反应②属于基本类型的 反应。
(5)以ZnO―为催化剂,以和为原料合成甲醇,主要反应的微观过程如图-3所示,同时发生副反应:。
①中Zr的化合价为 。
②图-3所示的合成反应中,生成物丙和丁的质量比为 。
③合成过程中,转化率()及甲醇选择性(,且甲醇选择性+CO选择性=100%)随温度的变化如题25图-4所示。随温度升高,转化率升高,但产物中甲醇含量降低,原因是 。
【答案】(1)温室效应
(2)
(3)该反应所制得的CaO与反应物的接触面积更大
(4) 减小 分解反应
(5) +4 16:9 温度升高有利于副反应的进行,参与反应的二氧化碳的量更多,但是更多的CO2是转化为CO,较少的CO2转化为甲醇
【详解】(1)大气中CO2含量上升会导致的主要环境问题是温室效应;
(2)“煅烧炉”中发生的反应为高温下分解碳酸钙生成氧化钙和二氧化碳,化学反应方程式为;
(3)该反应所制得的CaO比石灰石制得的氧化钙更加疏松多孔,疏松多孔的CaO与二氧化碳的接触面积更大,捕集CO2的效果更好,故填反应物的接触面积更大;
(4)①反应①过程中,根据化学式代数和为0可知,所以反应①中,中铁元素的质量分数为中铁元素的质量分数为,所以反应①过程中铁元素的质量分数减小;
②反应②是四氧化三铁在高温下反应生成氧化铁和氧气,所以属于分解反应;
(5)①ZrO2中Zr的化合价为;
②由图可知,该过程为二氧化碳和氢气在催化剂的作用下生成甲醇和水,化学方程式为,生成物丙和丁的质量比为(12+16+4):(2+16)=16:9;
③随温度升高,CO2转化率升高,但产物中甲醇含量降低,原因是温度升高有利于副反应的进行,参与反应的二氧化碳的量更多,但是更多的CO2是转化为CO,较少的CO2转化为甲醇。
6.铅蓄电池在生产、生活中使用广泛,其构造如图所示
(1)铅蓄电池充电时是将电能转化为___________(填标号)。
A.机械能 B.热能 C.化学能
(2)铅蓄电池的工作原理可以表示为:,据此可知,铅蓄电池在放电时,溶液pH将不断 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)用98%的浓硫酸配制5%的稀硫酸100克,为准确量取浓硫酸的体积,还需查阅的数据是 。稀释浓硫酸的操作是 ,并用玻璃棒不断搅拌。
(4)以黄铁矿(主要成分为)为原料生产硫酸的原理及工艺流程可简示如下:
【原理】
【工艺流程】
①黄铁矿是 (填“纯净物”或“混合物”)。黄铁矿在加入到沸腾炉之前要进行粉碎以及在吸收装置中液体由上而下形成喷雾状的目的是 。
②沸腾炉中发生反应的化学方程式为:,其中X的化学式为 。
③接触室中发生化合反应,反应过程中化合价改变的元素有 (填元素符号)。
④工业上常用石灰乳来吸收尾气中的,其反应的化学方程式为 (提示:生成物中有一种难溶性盐是)。
⑤依据生产硫酸的工艺流程图,下列说法中正确的是 (填标号)。
A.生产过程中向空气里排放含较多、的尾气,可能会引发酸雨
B.催化剂能够加快的反应速率和增大的产量
C.沸腾炉排出的矿渣可供炼铁
(5)钢铁工业是国家工业的基础,工业上常用CO还原氧化铁制取铁。现有100t含氧化铁80%的赤铁矿石(不考虑杂质参与反应),理论上大约可以冶炼出铁的质量是 t。
【答案】(1)C
(2)增大
(3) 浓硫酸的密度 将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢注入水中,并不断用玻璃棒搅拌
(4) 混合物 增大反应物之间的接触面积,使反应更快更充分 S、O/O、S AC/CA
(5)56
【详解】(1)铅蓄电池充电时是将电能转化为化学能,故选C;
(2)根据铅蓄电池的工作原理可知,铅蓄电池在放电时,消耗硫酸,导致酸性变弱,所以溶液 pH 将不断增大;
(3)①用 98%的浓硫酸配制 5%的稀硫酸 100 克,为准确量取浓硫酸的体积,需要借助硫酸的密度和质量求算硫酸的体积,所以还需查阅的数据是浓硫酸的密度;
②稀释浓硫酸的操作是将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢注入水中,并不断用玻璃棒搅拌;
(4)①黄铁矿(主要成分为 FeS2),所以黄铁矿是混合物;黄铁矿在加入到沸腾炉之前要进行粉碎以及在吸收装置中液体由上而下形成喷雾状的目的是增大反应物之间的接触面积,使反应更快更充分;
②由化学方程式可知,反应物包含4个Fe,8个S,22个O,生成物有8个S和16个O,根据元素守恒可知2X有4个Fe,6个O,所以X是;
③接触室中二氧化硫和氧气在催化剂的作用下反应生成三氧化硫,S从+4价变为+6价,O从0价变为-2价,所以反应过程中化合价改变的元素有S、O;
④工业上常用石灰乳来吸收尾气中的二氧化硫,是氢氧化钙和二氧化硫反应生成亚硫酸钙和水,对应的化学方程式是;
⑤A.生产过程中向空气里排放含较多 SO2、SO3 的尾气,可能会引发酸雨,正确;
B.在原料质量一定的条件下,使用催化剂不能改变生成物的质量,只能改变生成的速率,所以不能多生成 SO3,错误;
C.沸腾炉排出的矿渣含有氧化铁,可用做工业炼铁的原料;正确;
故选AC。
(5)现有 100t 含氧化铁 80%的赤铁矿石,根据铁元素守恒冶炼出铁的质量是 。
7.4月6日,首艘国产大邮轮“爱达·魔都号”青岛启航,满载4000多名宾客前往韩国和日本,开启航海之旅。
资料:邮轮动力由重油燃烧提供,重油是原油经过提取汽油和柴油等轻质油之后所剩余的重质油,其主要成分为碳氢化合物。重油价格低廉,粘度高、密度高、热值也高,在相同体积下重油的燃烧时间比汽油和柴油的时间更长。
回答下列问题:
(1)邮轮建造需使用纯铜、钢铁、钛合金等。
①邮轮电缆用纯铜制作,主要利用铜的延展性和 性。
②金属钛(Ti)可由二氧化钛制得,二氧化钛的化学式为 。
(2)邮轮用重油作燃料的原因是 (任写一点)。
(3)工作人员通讯工具使用的锂电池,工作时能量转化的主要方式为 。
(4)食物和淡水是重要的生活保障。
邮轮上供给的食物有全麦面包、牛奶和青菜等,其中主要为人体提供蛋白质的是 。
(5)过氧化钠(Na2O2)可用作潜水艇的供氧剂。
已知过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,若通过该反应提供0.8kg氧气,需要消耗多少千克过氧化钠?(写出计算步骤,结果精确至0.1kg)
【答案】(1) 导电 TiO2
(2)重油价格低廉(合理即可)
(3)化学能转化为电能
(4)牛奶
(5)解:设需要消耗过氧化钠的质量为x。
解得:x=3.9kg
答:若通过该反应提供0.8kg氧气,需要消耗3.9kg过氧化钠。
【详解】(1)①电缆用于传输电流,铜能用于制作电缆,除了利用其延展性便于加工外,还利用了铜良好的导电性,故填:导电;
②二氧化钛中氧元素显-2价,钛元素显+4价,根据化合物中正负化合价代数和为零的原则,则二氧化钛的化学式为TiO2,故填:TiO2;
(2)根据资料可知,邮轮用重油作燃料的原因是重油价格低廉,粘度高、密度高、热值也高,在相同体积下重油的燃烧时间比汽油和柴油的时间更长,故填:重油价格低廉(合理即可);
(3)工作人员通讯工具使用的锂电池,工作时能量转化的主要方式为化学能转化为电能,故填:化学能转化为电能;
(4)全麦面包中富含淀粉,淀粉属于糖类、牛奶中富含蛋白质、青菜是蔬菜,其中富含维生素,则其中主要为人体提供蛋白质的是牛奶,故填:牛奶;
(5)详见答案。
8.请根据下列装置图,回答有关问题。
(1)写出装置图中标号仪器的名称:① 。
(2)实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气的化学方程式为 ;选用装置C收集氧气,证明是否集满的方法是 。
(3)用碳酸钙的质量分数为80%的大理石与足量稀盐酸反应(杂质不参与反应),产生4.4g二氧化碳,至少需要这种大理石的质量是多少?(利用化学方程式进行计算,写出计算过程)
【答案】(1)试管
(2) 将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,则已集满
(3)解:设至少需要碳酸钙的质量为x。
至少需要这种大理石的质量为:10g÷80%=12.5g
答:至少需要这种大理石的质量是12.5g。
【详解】(1)装置图中标号①仪器的名称为试管。
(2)①、实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气原理为氯酸钾在二氧化锰作催化剂加热条件下生成氯化钾和氧气,故方程式为:;
②、选用装置C收集氧气,装置C为向上排空气法,故证明是否集满的方法是:将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,则已集满。
(3)见答案。
9.2025年春晚《迎福》非遗项目“打铁花”的表演,火树银花,场面气势磅礴,蕴含着丰富的化学原理。
“打铁花”以生铁、焦炭、木屑为原料,其原理是将生铁烧至熔化成铁水,再将铁水用水浸泡过的柳木勺在空中击打形成四处飞溅的“铁花”。
(1)“打铁花”用生铁而不用纯铁是因为纯铁的熔点 (填“高于”或“低于”)生铁的熔点。
(2)柳木勺在使用前需在水中浸泡处理,其目的是 。
(3)表演时,将铁水打得又高又散,其目的是 。
(4)表演时可备细沙以防止火灾。细沙可阻止可燃物与 接触从而达到灭火的目的。
(5)如下图,在学校我们可以用洗耳球吹出铁粉在酒精灯火焰上剧烈燃烧,展示同样精彩的“打铁花”效果,请写出反应的化学方程式 。
(6)工业上冶炼钢铁的主要工艺流程如图。
①流程中焦炭具有提高炉内温度和 的作用。
②“生熟相合,炼成则钢”,炼钢炉中存在转化:目的是为 。
③“百炼钢做成了绕指柔”,这是习近平总书记对国产“手撕钢”的称赞。“手撕钢”的厚度小于0.025毫米,把普通钢制成“手撕钢”是利用金属的 。
【答案】(1)高于
(2)使温度低于柳木勺的着火点,防止柳木勺发生燃烧
(3)增大铁与氧气的接触面积,使其充分燃烧。
(4)氧气
(5)
(6) 生成还原剂一氧化碳 降低碳元素的含量 延展性
【详解】(1)一般情况下,合金的熔点比组成它的纯金属的熔点低,生铁是铁的合金,因此“打铁花”用生铁而不用纯铁是因为生铁比纯铁的熔点低;
(2)柳木勺在使用前需在水中浸泡处理,其目的为了防止击打过程中温度高于柳木勺的着火点而发生燃烧;
(3)打铁花”过程中铁和氧气反应,表演者将铁水打得又高又散的主要原因是增大铁水与空气的接触面积,使其充分燃烧;
(4)表演时可备细沙以防止火灾,细沙可阻止可燃物与氧气接触从而达到灭火的目的;
(5)铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,反应的化学方程式为:;
(6)①在炼铁过程中,焦炭燃烧放出大量的热维持炉温,同时焦炭还能与二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳,一氧化碳具有还原性,可用于还原铁矿石中的铁,所以焦炭的作用除了维持炉温还用于生成一氧化碳;
②生铁和钢的主要区别在于含碳量不同,生铁的含碳量比钢高,将生铁炼成钢,主要是降低了生铁中碳元素的含量;
③把普通钢制成“手撕钢”是利用金属铁的延展性。
10.对烟气进行脱硫处理,可减少等含硫化合物的污染。
Ⅰ.某研究人员按下图所示流程进行“燃煤烟气的脱硫研究”。
(1)反应池中溶质为 (填化学式)。欲加快该反应速率,除可适当升高温度外,还可采取的措施为 (答一点)。
(2)随着反应液流入吸收池中,吸收池中的生成速率明显加快,其原因可能是 。
(3)结合图,补充完整从反应液中结晶出的实验方案:蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、烘干。
(4)尾气1和尾气2在一定条件下可合成甲醇(),同时有水生成,该反应的方程式为 。
Ⅱ.空气中浓度测定。
空气中的浓度用单位体积的空气中所含的质量表示,我国空气质量标准对空气中的浓度级别规定如下表所示。
浓度级别
一级
二级
三级
标准(mg·m-3)
浓度
浓度
浓度
(5)将发电厂周围2m3空气通入过氧化氢溶液,将完全转化成。经测定反应生成的的质量为1.47mg。该反应的化学方程式是:,试通过计算说明该空气中的级别是 。(写出计算过程)
【答案】(1) 搅拌/将铁粉碎
(2)对吸收池中的反应起催化作用
(3)控制温度在57.6℃~64℃结晶
(4)
(5)二级
解:设吸收二氧化硫的质量为x。
则空气中二氧化硫的浓度为,,故该空气中的级别是二级
答:该空气中的级别是二级。
【详解】(1)吸收池中二氧化硫、氧气与水反应生成硫酸,则反应池中发生的反应是铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,因此反应池中溶质为硫酸亚铁,其化学式为;
欲加快该反应速率,除可适当升高温度外,还可采取的措施为搅拌或将铁粉碎;
(2)反应池中铁与硫酸反应生成硫酸亚铁,随着反应液流入吸收池中,吸收池中的生成速率明显加快,其原因可能是对吸收池中的反应起催化作用;
(3)根据实验方案,应是利用降温结晶的方法从反应液中结晶出,由图可知,温度在57.6℃~64℃时,析出,故实验方案为:蒸发浓缩、控制温度在57.6℃~64℃结晶、过滤、洗涤、烘干;
(4)吸收池中二氧化硫和水、氧气反应生成硫酸,故尾气1为二氧化碳,反应池中铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,故尾气2为氢气,故该反应为二氧化碳和氢气在一定条件下反应生成甲醇和水,化学方程式为;
(5)计算过程见答案。
11.金属材料在人类发展的历史中扮演了重要的角色。回答下列问题。
(1)《周礼·考工记》中记载了铸造各类青铜器的配方。与纯铜相比,青铜的硬度更 (填“大”或“小”)。
(2)东晋葛洪《抱朴子内篇·黄白》中也有“以曾青涂铁,铁赤色如铜”的记载,即将曾青(硫酸铜溶液)涂在铁的表面可得到铜,写出反应的化学方程式: ,该反应之所以能够发生,是因为 。
(3)2024年1月 17 日,我国成功发射天舟七号货运飞船,将在太空展开高性能铁基磁致伸缩合金材料的物理机制研究。铁在元素周期表中的信息如图所示,下列说法正确的是 (填字母)。
A.铁原子的质子数为26
B.铁的相对原子质量为55.85g
C.铁在化学反应中容易得到电子
(4)我国是全球最大的钢铁生产和消费国。如图是实验室模拟工业炼铁的装置示意图。
①反应过程中装置A中的现象是 ,装置B中澄清石灰水变浑浊,说明有 生成。
②装置C处导管末端火焰呈 色。
(5)某同学在实验室用上图装置模拟工业炼铁,实验结束后测得装置B的质量增加了4.4g,则消耗一氧化碳的质量是多少?
【答案】(1)大
(2) 铁的金属活动性比铜强(合理即可)
(3)A
(4) 玻璃管里的粉末由红棕色逐渐变黑 二氧化碳/ CO2 蓝
(5)根据质量守恒定律可知,实验结束后测得装置B的质量增加了4.4g,即反应过程中生成二氧化碳的质量为4.4g,设消耗一氧化碳的质量为x,
x=2.8g
答:消耗一氧化碳的质量为2.8g。
【详解】(1)一般合金的硬度比其组成中纯金属的硬度大,因青铜与纯铜相比,青铜硬度更大;
(2)铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,反应的化学方程式为:;铁能置换出硫酸铜的铜,说明铁的金属活动性比铜强;
(3)A、在原子中,质子数等于核电荷数等于原子序数,铁原子的核质子数为26,故说法正确;
B、由铁在元素周期表中的相关信息可知,铁元素的相对原子质量为55.85,单位是“1”,而不是“g”,故说法错误;
C、铁元素是金属元素,在化学反应中易失去电子,故说法错误;
A;
(4)①一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,所以反应过程中装置A中的现象是:玻璃管里的粉末由红棕色逐渐变黑;二氧化碳能够与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀,溶液变浑浊,因此实验中观察到B处澄清石灰水变浑浊,说明有CO2生成;
②一氧化碳具有可燃性,在空气中燃烧生成二氧化碳,燃烧时发出蓝色火焰;
(5)见答案。
12.钙元素是人体必需的营养元素之一,人体无法自主合成,必须通过饮食或钙剂摄入。单纯地摄入钙并不能完全保障钙的有效吸收,血液中维生素D含量则是影响钙吸收和代谢的核心因素之一。下表为同年夏季和冬季检测志愿者血液中维生素D含量的平均值。
夏季
冬季
参考含量范围
血液中维生素D含量(μg/L)
17.66
13.24
20-100
同时测量同年当地夏季和冬季紫外线强度并求平均值,绘制如图。
请分析图像后回答:
(1)①维生素D属于一种脂溶性维生素,其化学式为C28H44O,其中氢元素与氧元素的质量比为 (填最简整数比)。
②不同季节影响血液中维生素D含量的主要原因是 。
③通过以上数据分析,青少年在日常生活中可采用 的方法增加骨强度。
(2)某钙片的标签如图所示,已知此钙片成分中只有碳酸钙含有钙元素。为测定其真实的含钙量,小东每次取10片钙片放入已称量的含足量盐酸的烧杯中,充分反应后再称取烧杯和剩余物的总质量。小东做了三次实验,数据如下:
执行标准:GB1413-99
主要成分:碳酸钙
含钙量:每片含钙0.75g
每瓶50片,重40g
(中外合资XX公司出品)
物质的质量
第一次
第二次
第三次
平均值
反应前:烧杯+盐酸
22g
22g
22g
22g
10片钙片
8g
8g
8g
8g
反应后:烧杯+剩余物
26.7g
26.5g
26.9g
26.7g
①根据实验数据,计算每片钙片的含钙量 。(写出计算过程)
②小东做三次实验的原因是: ,他应该建议厂家如何修改标签。建议是: 。
【答案】(1) 11:4 夏季紫外线强,人体合成的维生素D多 适当多晒太阳(合理即可)
(2) 解:根据实验数据的平均值,反应生成的CO2的质量为8g+22g-26.7g=3.3g。
设参加反应的碳酸钙的质量为x。
每片钙片中钙元素的质量:
答:每片钙片钙元素含0.3克。 减少误差,提高结果准确性 建议厂家将标签中每片含钙0.75g改为0.3g
【详解】(1)①维生素DC28H44O,其中氢元素与氧元素的质量比为44:16=11:4。
②由图可知,不同季节影响血液中维生素D含量的主要原因是夏季紫外线强,人体合成的维生素D多。
③由于夏季人体血液中维生素D含量高,所以青少年在日常生活中可采用适当多晒太阳等方法增加骨强度。
(2)①计算过程详见答案。
②小东做三次实验的原因是多次实验求平均值,减小误差,提高结果准确性; 由计算可知,每片钙片实际含钙量为0.3g,而标签上标明每片含钙0.75g,所以建议厂家将标签上的含钙0.75g改为0.3g。
13.水是生命之源,万物之基,是人类最宝贵的自然资源。
I.探水
(1)人类对水的组成探索不断发展:
①18世纪末,英国化学家普里斯特利把氢气和空气混合后盛在干燥、洁净的玻璃瓶中,当用电火花点火时,氢气燃烧发出震耳的爆鸣声。写出氢气燃烧的方程式 。
②电解水实验装置如图1所示。通电一段时间后,请完成图2中水通电分解前后的微观示意图 。
由氢气燃烧和电解水实验可得出的结论是 。
③图3是探究物质组成的两种思路,电解水实验是通过 (填“甲”或“乙”)思路推测水的组成的。
Ⅱ.制水
(2)海水淡化
①膜分离法利用薄膜的选择透过性实现海水淡化。石墨烯海水淡化膜工作原理如图4所示,该膜允许通过的微粒是 (填写微粒符号)。
②热分离法制水利用蒸发和冷凝分离水与非挥发性物质,此方法的原理是利用了两者的 不同。限制热分离法大规模应用的原因可能是 。
Ⅲ.处理水
(3)硬水软化
①硬水是指溶有较多 (写其中一种离子符号)的水。生活中常加入 检验(填试剂名称)。
提出问题:水中溶有钙、镁离子的较多与较少到底有没有一个定量的标准?
查阅资料:水中两种离子的总浓度通常被称为水的总硬度。我国通常将所测得的总浓度折算成每升水中含有的毫克数,具体的换算方法是:
总硬度(镁离子)(钙离子),其中p指单位体积溶液中所含离子的质量。总硬度以上为硬水。
提出问题:影响水硬度的因素有哪些?小组成员做了如下探究。
不同温度的水样/℃
钙离子
镁离子
总硬度
25
154
54
610
40
149
51
x
60
131
52
544
80
71
53
398
100
23
55
287
②该实验的目的是 。
③计算40℃时,水总硬度 ,属于 (填“硬水”或“软水”)。
④生活中可采用 的方法使硬水软化。若该地山泉水中溶有一定量的,软化过程中分解为碳酸钙和两种常见氧化物,该反应的化学方程式为 。
(4)污水净化:
⑤水的天然循环给陆地带来淡水,在水天然循环的蒸发、蒸腾环节中,水分子的能量 (填“增大”“减小”或“不变”)。
⑥天然水中含有许多杂质,净水过程中常利用 (填物质名称)吸附水中的颜色和异味;
⑦为了解决人们在野外生活和工作时的饮水问题,学习小组开展了便携式野外净水器的设计和制作。设计装置如图5所示,由图可知,净水时水最先流经 。
(5)工业生产废水处理工艺
①处理生产废水过程中,可向其中投入明矾[化学式为],该物质溶于水后生成氢氧化铝 (填化学式)胶状物,胶状物对杂质吸附能力很强。
②金属炭法处理废水中的重金属离子:其他条件相同时,分别取铝炭混合物和铁炭混合物,与含的废水反应相同时间,去除率与废水pH的关系如图6。
pH相同时,铝炭混合物对去除率远大于铁炭混合物的主要原因是 。废水pH大于6,随着pH增大,铝炭混合物对去除率增大的原因是 。
【答案】(1) 水是由氢、氧两种元素组成 乙
(2) H2O 沸点 能耗高(合理即可)
(3) Ca2+/Mg2+ 肥皂水 探究温度对水硬度的影响 585 硬水 煮沸
(4) 增大 活性炭 小卵石
(5) Al(OH)3 铝比铁活泼,铝的金属活动性更强,反应更剧烈(合理即可) 随着pH增大,溶液中的OH-浓度增大,与Zn2+反应生成Zn(OH)2沉淀,促进了反应进行(合理即可)
【详解】(1)①氢气燃烧生成水,化学方程式为。
②电解水时,正极产生氧气,负极产生氢气;根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和个数不变。反应前有2个H2O分子,则反应后应生成2个H2分子和1个O2分子,作图为;
氢气只含氢元素、氧气只含氧元素,氢气燃烧生成水,电解水得到氢气和氧气,都能证明水是由氢、氧两种元素组成。
③电解水是将水分解为氢气和氧气,是通过分解已知组成的物质(水)来推测反应物(水)的组成,符合乙思路。
(2)①膜分离法实现海水淡化,是让水分子通过薄膜,而将海水中的钠离子、氯离子等截留,所以该膜允许通过的微粒是H2O。
②热分离法制水利用蒸发和冷凝分离水与非挥发性物质,原理是利用二者沸点不同;
限制热分离法大规模应用的原因可能是能耗高,成本高。
(3)①硬水是指溶有较多钙、镁离子(Ca2+或Mg2+)的水;
生活中常用肥皂水检验硬水和软水,产生泡沫多、浮渣少的是软水,产生泡沫少、浮渣多的是硬水。
②由实验数据可知,该实验控制的变量是温度,测量不同温度下钙离子、镁离子浓度和水的总硬度,目的是探究温度对水硬度的影响。
③根据总硬度计算公式:总硬度=ρ(镁离子)×100/24+ρ(钙离子)×100/40 ,40℃时,ρ(钙离子)=149mg⋅L-1,ρ(镁离子)=51mg⋅L-1,则总硬度,因为585>450,所以属于硬水。
④生活中可采用煮沸的方法使硬水软化;
Ca(HCO3)2受热分解为碳酸钙、水和二氧化碳,化学方程式为。
(4)⑤在水天然循环的蒸发、蒸腾环节中,水分子吸收能量,能量增大,运动速率加快,从而实现由液态变为气态。
⑥活性炭具有疏松多孔的结构,有吸附性,能吸附水中的颜色和异味,所以净水过程中常利用活性炭吸附水中的颜色和异味。
⑦由图 5 可知,在便携式野外净水器中,水最先流经小卵石,小卵石可起到过滤大颗粒杂质的作用。
(5)①明矾溶于水后生成氢氧化铝,氢氧化铝的化学式为Al(OH)3。
②pH相同时,铝炭混合物对去除率远大于铁炭混合物,是因为铝比铁活泼,铝的金属活动性更强,与反应更剧烈;
废水pH大于6,随着pH增大,溶液中OH-浓度增大,与Zn2+反应生成Zn(OH)2沉淀,促进了反应进行,所以铝炭混合物对Zn2+去除率增大。
14.金属材料对于促进社会发展、改善人类生活发挥了巨大作用。
(1)某化学学习小组的同学做了下图所示的四个实验。
① 依次写出硫酸铜溶液中溶质和溶剂的化学式: 。
② 实验B中观察到的现象是 。
③ 实验C中发生反应的化学方程式为 。
④ 图示的四个实验中,某同学认为只需进行两个实验,即可验证铁、铜、银的金属活动性顺序,这两个实验是 (填字母)。
(2)铁与 (填化学式)等反应生成的铁锈 ,因此铁制品可以全部锈蚀。
(3)工业上冶炼钢铁的主要工艺流程如下图所示。
① 用化学方程式表示炼铁的主要原理: 。
② 炼钢炉中充入氧气的主要目的是 。
(4)锯(Mo)是制造特种钢的重要添加剂。工业上以辉铝矿(主要成分为MoS2)为原料制备金属铝的部分流程如下图所示。
① 焙烧炉内的主要反应是,X的化学式为 。
② 反应器内发生反应的化学方程式中,反应物H2与MoO3的化学计量数之比为 (填最简整数比)。
【答案】(1) CuSO4、H2O 产生气泡,溶液颜色由无色变成浅绿色 AC
(2) O2、H2O 很疏松,不能阻碍里层的铁继续与氧气、水等反应(合理即可)
(3) 降低生铁的含碳量使其炼成钢
(4) SO2 3:1
【详解】(1)①硫酸铜溶液中溶质和溶剂的化学式分别是CuSO4、H2O;
②实验B中铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,观察到的现象是产生气泡,溶液由无色变成浅绿色;
③实验C中铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银,发生反应的化学方程式为Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag;
④图示的四个实验中,某同学认为只需进行两个实验,即可验证铁、铜、银的金属活动性顺序,这两个实验是A(铁能和硫酸铜反应,说明铁比铜活泼)C(铜能和硝酸银反应,说明铜比银活泼),故选AC;
(2)铁与H2O、O2等反应生成的铁锈疏松多孔,容易吸收水蒸气和氧气,因此铁制品可以全部锈蚀;
(3)①高温条件下氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式是:;
②炼钢炉中充入氧气的主要目的是除去生铁中的碳;
(4)①焙烧炉内的主要反应是,反应前后钼原子都是2个,反应前硫原子是4个,反应后应该是4个,包含在未知物质中,反应前氧原子是14个,反应后应该是14个,其中8个包含在未知物质中,X的化学式为SO2;
②反应器内发生反应的化学方程式是,反应物H2与MoO3的化学计量数之比为3:1。
15.回答问题
(1)实验室制取CO2和H2
ⅰ.仪器①的名称是 。
ⅱ.小明用相同一套装置分别制取CO2和H2,应选用如图中发生装置 (填字母)。其中,制取CO2的化学方程式为 。
ⅲ.实验室制备H2,实验前需配制质量分数为9.8%的稀硫酸100g,若用98%的浓硫酸进行稀释,需要加水 g,量取体积时需用到如图的仪器有 (填字母);若在量取水的体积时仰视读数,则导致所配溶液溶质质量分数将 (填“偏大”或“偏小”或“不变”)。
(2)调查活动:我国航天事业取得了巨大成就,科学技术的发展加速了火箭推进剂的更新换代。
ⅰ.第一代采用偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮(N2O4)为推进剂,反应的化学方程式为,则X的化学式为 。
ⅱ.第二代以煤油作为推进剂,从石油中分离出航天煤油类似于实验操作中的 。
ⅲ.第三代火箭推进剂常用到液氢和液氧组合,工业制取氧气利用分子筛可将氧分子从空气中“筛”出去,从而获得高浓度的氧气。其原理示意图如图所示,由此可知两种分子的大小:N2 (填“>”或“<”)O2。
【答案】(1) 长颈漏斗 B 90 DF 偏小
(2) H2O 蒸馏 >
【详解】(1)ⅰ、由图可知,仪器①的名称是长颈漏斗,故填:长颈漏斗;
ⅱ、实验室采用大理石和稀盐酸为原料制取二氧化碳,大理石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为;制取氢气采用锌粒和稀硫酸为原料,锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,故制取CO2和H2均适用于固-液不需要加热型,应选装置B;故填:B;;
ⅲ、稀释前后溶质质量不变,设需要水的质量为,,解得,即需要水的质量为90g;量取体积时需用到如图的仪器有量筒和胶头滴管,即选装置DF;若在量取水的体积时仰视读数,导致量取水的体积偏多,溶剂质量变大,则溶质质量分数偏小,故填:90;DF;偏小;
(2)ⅰ、根据质量守恒定律,化学反应前后原子的个数、质量均不变,该反应中,反应前有2个C、8个H、6个N、8个O,反应后有2个C、4个O、6个N,相差8个H和4个O,则X中含有2个H和1个O,即X的化学式为H2O,故填:H2O;
ⅱ、从石油中分离出航天煤油类似于实验操作中的蒸馏,这是利用石油中各成分的沸点不同进行分离,故填:蒸馏;
ⅲ、利用分子筛可将氧分子从空气中“筛”出去,从而获得高浓度的氧气,由图可知,除去大分子的氮气,则N2>O2,故填:>。
16.潜水器中用固体氧气发生器——氧烛来快速提供氧气和照明。“氧烛”中含有氯酸钠固体、镁粉、铝粉(镁粉、铝粉燃烧会产生白光)等物质。
(1)氯酸钠和氯酸钾中具有相同的原子团,氯酸钠的化学式为 。
(2)氯酸钠易溶于水,向其溶液中滴加酚酞后呈红色,说明溶液的pH (填“>”“=”或“<”)7。
(3)“氧烛”中的氯酸钠通过撞击引发反应,分解生成氯化钠和氧气。某型号“氧烛”中共含25 kg固体物质,若反应后产生的氧气为9.6 kg,求“氧烛”中氯酸钠的质量分数。(写出计算过程)
(4)下图为 mg氯酸钠分解过程中各物质的质量变化,请选择a、b、c、d、m中的部分数据,根据质量守恒定律,写出它们等量关系的关系式: (写一个即可)。
【答案】(1)NaClO3
(2)>
(3)解:设参加反应的氯酸钠的质量为x。
x=21.3kg
“氧烛”中氯酸钠的质量分数为 100% =85.2%
答:“氧烛”中氯酸钠的质量分数为85.2%。
(4)a+d=b+c(或m=a+d或m=b+c)
【详解】(1)氯酸钠和氯酸钾中都含有氯酸根,其符号为。根据化合物中正负化合价的代数和为0的原则,钠元素显+1价,氯酸根显-1价,所以氯酸钠的化学式为NaClO3。
(2)氯酸钠易溶于水,向其溶液中滴加酚酞后呈红色,说明溶液显碱性,碱性溶液的pH>7。
(3)详见答案。
(4)根据质量守恒定律,参加反应的氯酸钠的质量等于生成的氯化钠和氧气的质量之和,也等于反应后剩余固体与生成气体的质量之和。 因此,a+d=b+c(或m=a+d或m=b+c)。
17.化学是一门以实验为基础的学科,化学所取得的丰硕成果,与实验的重要作用分不开。回答下列问题:
(1)金属是人类赖以生存和发展的重要物质。
实验一:金属与酸反应
①取大小、表面积相同的金属片,分别放入等体积、等浓度的三份稀硫酸中,如图所示。无明显现象的是装有铜片的试管。装有铁片的试管中观察到有气泡产生,溶液变为 。
实验二:探究金属的活动性顺序
②探究锌、铜、银三种金属的活动性顺序。请帮他们完成表格
实验操作
实验现象
分析与结论
铜片表面有红色固体析出,溶液由无色逐渐变为蓝色
金属活动性:Cu>Ag,反应的化学方程式为
锌片表面有红色固体析出,溶液由蓝色逐渐变为无色
金属活动性:Zn>Cu
③根据上述实验,小明得出三种金属的活动性顺序为Zn>Cu>Ag。除了上述实验试剂外,探究锌、铜、银三种金属活动性顺序的试剂组合还有 (写一种)。
(2)工业上常采用如图中的途径制取氧气,并用于合成氨气,其流程如图:流程Ⅰ中,分子之间的间隔减小。写出流程Ⅲ中反应的化学方程式 。
(3)由实验室制得的二氧化碳做如图实验:根据实验中下端蜡烛先熄灭,上端蜡烛后熄灭的现象可以得出CO2具有的性质是 。
【答案】(1) 浅绿色 铜片、硝酸银、硝酸锌(或锌片、银片、硫酸铜等合理即可)
(2)
(3)不燃烧也不支持燃烧,密度比空气大
【详解】(1)①装有铁片的试管中铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,硫酸亚铁溶液呈浅绿色,故观察到有气泡产生,溶液变为浅绿色;
②铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银,方程式为:;
③探究三种金属的活动性顺序,选用试剂时,活动性顺序排在中间的选用金属,其它两种金属选用其化合物溶液,或中间的金属选用其化合物溶液,另外两种选金属,则锌、铜、银三种金属活动性顺序的试剂组合还有:铜片、硝酸银、硝酸锌,铜能与硝酸银反应,说明铜比银活泼,不能与硝酸锌反应,说明锌比铜活泼;或锌片、银片、硫酸铜溶液,锌能与硫酸铜反应,说明锌比铜活泼,银不能与硫酸铜反应,说明铜比银活泼;(合理即可)
(2)由图可知,流程Ⅲ中发生的反应为氢气与氮气在高温、高压和催化剂的条件下反应生成氨气,方程式为:;
(3)蜡烛熄灭说明二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,下端的蜡烛先熄灭,上端的蜡烛后熄灭,说明二氧化碳密度比空气大。
18.请回答下列问题。
(1)兴趣小组的同学为探究在空气中久置的某氢氧化钠溶液是否变质,设计了如图所示的A、B、C、D四组探究实验。
①四组实验中不能达到实验目的的是 (填A、B、C、D之一)。
②实验A中观察到 ,说明该氢氧化钠样品已经变质。氢氧化钠样品变质的原因是 (用化学方程式表示)。
③为继续探究氢氧化钠样品溶液的变质程度,小舟同学向盛有氢氧化钠样品溶液的试管中加入过量的BaCl2溶液,观察到有白色沉淀产生,再滴入酚酞试液,溶液变为红色,由此得出氢氧化钠样品溶液 (填“没有”“部分”“完全”之一)变质。
(2)取部分变质的氢氧化钠样品20g,将其全部放入一洁净的烧杯中,然后加入适量蒸馏水,搅拌,使固体完全溶解。再向烧杯中逐滴加入一定溶质质量分数的Ba(NO3)2溶液,反应过程中产生沉淀的质量与所滴入Ba(NO3)2溶液的质量关系如右图所示。试回答:
①当滴入Ba(NO3)2溶液150g时(即图中A点),烧杯中溶液里存在的酸根阴离子是 (填离子符号)。
②当滴入Ba(NO3)2溶液300g时(即图中B点),恰好完全反应,试通过计算,求20g该固体混合物中NaOH的质量分数 。
【答案】(1) B 有气泡产生 部分
(2)
解:设 20g 该固体混合物中 Na2CO3的质量为 x
20g 该固体混合物中 NaOH 的质量=
答:该固体混合物中 NaOH 的质量分数为 47%。
【详解】(1)①氢氧化钠在空气中久置会与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水, A中,碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,但氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳;B中碳酸钠和氢氧化钠均能使酚酞溶液变红色;C中氢氧化钡能和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠;D中氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,则B实验中不能达到实验目的;故答案为:B。
②实验A中,碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,若观察有气泡产生,则说明氢氧化钠样品已变质。故填:有气泡产生。
氢氧化钠变质是因为其与二氧化碳反应生成碳酸钠和水、反应的化学方程式为:。
③氯化钡和碳酸钠生成碳酸钡沉淀和氯化钠,也就是会观察到有白色沉淀产生,反应中无生成能让酚酞变色的物质,故只能是样品中存在的氢氧化钠让无色酚酞变红,故样品溶液为部分变质,故填:部分。
(2)①A点为硝酸钡不足,碳酸钠过量,则此时烧杯中溶液里含有氢氧化钠、碳酸钠、生成的碳酸钡,和硝酸根,烧杯中溶液里存在的酸根阴离子是,故填:。
②见答案。
19.推动能源高质量发展,保障国家能源安全,促进经济社会绿色低碳转型和可持续发展,适应全面建设社会主义现代化国家需要。
(1)中国正走在实现“碳达峰”、“碳中和”战略发展目标的路上。下列说法错误的是_____.
A.双“碳”目标中的“碳”与“碳循环”中的“碳”含义相同
B.植树造林是利用植物光合作用吸收CO2,可减少大气中CO2的含量
C.风能、潮汐能、氢能等是可用于代替传统化石燃料的可再生新能源
D.除碳循环外,自然界中还有水循环和氧循环,主要发生的都是物理变化
(2)二氧化碳捕集:我国科学家研制出全球首套捕集二氧化碳合成甲醇的装置,甲醇作为燃料具有安全高效、清洁、可再生的优点。在一定条件下转化成的工艺流程图,如图所示。
查阅资料:甲醇常温下是一种无色液体,易溶于水,熔点-97.8℃,沸点64.7℃。
①铁和水蒸气高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气,写出反应的化学方程式 。
②操作1的名称是 。操作2能够将甲醇与水分离,是利用甲醇和水的 不同。
(3)二氧化碳利用:
①在高温高压下,CO2和NH3可以合成尿素[CO(NH2)2],同时生成水,该反应中参加反应的CO2与NH3的分子个数比是 (填最简整数比)。
②超临界是指温度与压强达到一定值时,形成气态与液态交融在一起的流体,研究发现超临界二氧化碳流体和水相似,溶解能力强,被誉为“绿色环保溶剂”。下列关于超临界流体的说法正确的是 (填序号)。
A.它是混合物 B.它的化学性质与普通二氧化碳相同
C.它的分子不再运动 D.它可代替许多有害、有毒、易燃的溶剂
(4)新能源开发:
①海洋蕴藏着丰富的矿产资源,我国在南海成功开采出可燃冰,可燃冰主要含有甲烷水合物。燃烧几乎不产生任何残渣和废气,请写出甲烷在氧气中充分燃烧的化学方程式 。
②安全贮氢是氢能源开发的一个关键问题。目前,车用储氢罐常用环氧树脂基碳纤维复合材料作外壳,用高密度聚乙烯[(C2H4)n]、聚对苯二甲酸丁二醇酯[(C12H22O4)n]等材料作内衬。聚乙烯属于 (选填“无机非金属”或“有机高分子”)材料。在聚对苯二甲酸丁二醇酯中质量分数最大的元素为 (填元素名称)。
【答案】(1)AD
(2) 过滤 沸点
(3) 1:2 BD
(4) 有机高分子 碳
【详解】(1)A、“双碳”中的“碳”主要指二氧化碳等含碳温室气体,与自然界“碳循环”中的“碳”本质上都是指碳元素的循环与转化,故说法错误;
B、植物通过光合作用吸收二氧化碳释放氧气,可减少大气中二氧化碳的含量,故说法正确;
C、风能、潮汐能、氢能都属于可再生清洁能源,故说法正确;
D、碳循环、氧循环中都有新物质生成,都属于化学变化,故说法错误;
故选AD;
(2)①铁和水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气,反应的化学方程式为:;
②操作1是将固体和液体分离的操作,名称是过滤;
操作2分离甲醇与水,依据甲醇与水的沸点不同而进行“蒸馏”分离;
(3)①反应物是CO2和NH3,生成物是[CO(NH2)2]和H2O,反应的化学方程式是:,所以参加反应的CO2与NH3的分子个数比是1:2;
②A、超临界CO2流体是二氧化碳的一种状态,只由一种物质组成,属于纯净物,故A错误;
B、它和普通二氧化碳都是由二氧化碳分子构成,化学性质相同,故B正确;
C、分子总是在不断运动的,故C错误;
D、因为它溶解能力强,被称为“绿色环保溶剂”,所以可代替许多有害、有毒、易燃的溶剂,故D正确;
故选BD;
(4)①聚乙烯是塑料的一种,属于有机高分子材料;
②聚对苯二甲酸丁二醇酯中碳、氢、氧三种元素的质量比为:(12×12×n):(1×12×n):(16×4×n)=36:3:16,故聚对苯二甲酸丁二醇酯中碳元素的质量分数最大。
20.实验中观察到的现象常常可以帮助我们判断物质是否发生了化学变化。
(1)实验现象是判断反应是否发生的前提,下列不属于铁丝在氧气中燃烧现象的是___________(填字母)。
A.剧烈燃烧 B.火星四射 C.生成四氧化三铁 D.放出大量热
(2)某兴趣小组利用如图1所示实验装置探究萌发的黄豆种子的呼吸作用。实验过程中会观察到澄清石灰水变浑浊, (填“A”或“B”)端的液面会下降,萌发的黄豆种子进行呼吸作用时,发生的是 (填“物理”或“化学”)变化。
对于没有明显现象的化学反应,可以通过从“无明显现象”到“有明显现象”的转化来判断发生了化学反应。
Ⅰ.为证明NaOH与CO2发生了反应,化学兴趣小组设计了如图2所示的探究实验(装置气密性良好):分别向两瓶盛有相同量的CO2气体的烧瓶内同时迅速注入85mL的水和氢氧化钠溶液,振荡烧瓶。通过压强传感器测得烧瓶内压强变化情况如图3所示。
(3)通过上述实验证明NaOH与CO2能发生反应,反应的化学方程式为 。
(4)结合图像分析注入氢氧化钠溶液的烧瓶中压强先增大后减小的原因: 。
Ⅱ.如图4所示向氢氧化钠溶液中滴加稀硫酸,无明显现象,要证明硫酸与氢氧化钠发生了化学反应,甲、乙同学分别设计了如下实验。
(5)甲同学先向氢氧化钠溶液中加入 ,溶液变红色,再滴加足量稀硫酸,边滴加边振荡。溶液由红色变成无色,证明硫酸与氢氧化钠发生了化学反应。
(6)乙同学向氢氧化钠与稀硫酸的混合溶液中加入适量的BaCl2溶液,观察到有白色沉淀生成,由此判断硫酸与氢氧化钠发生了化学反应。经讨论乙同学的实验方案不合理,请说明理由: 。
(7)工业上可利用硫酸处理含氢氧化钠的废水,若用19.6kg质量分数为50%的硫酸(只与氢氧化钠反应)可以处理80kg的废水至中性,则废水中氢氧化钠的质量分数是多少?
【答案】(1)C
(2) B 化学
(3)
(4)刚开始迅速注入85mL的氢氧化钠溶液,导致气体体积变小,压强增大,然后二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收,气体减少,压强减小
(5)无色酚酞溶液
(6)酸碱中和反应的实质是氢离子与氢氧根离子反应生成水分子,硫酸根离子不参与反应,无论硫酸与氢氧化钠是否反应,加入适量的BaCl2溶液都会产生白色沉淀,所以无法判断是否反应
(7)设废水中氢氧化钠的质量分数是x
x=10%
答:废水中氢氧化钠的质量分数是10%。
【详解】(1)铁丝在氧气中燃烧的现象是剧烈燃烧、火星四射、放出大量热,生成四氧化三铁是实验结论,不是实验现象,所以选 C。
(2)萌发的黄豆种子进行呼吸作用会消耗氧气,产生二氧化碳,二氧化碳与澄清石灰水反应,使瓶内压强减小,A 端液面上升,B 端液面下降;
呼吸作用过程中,氧气和有机物反应生成二氧化碳、水,有新物质生成,属于化学变化。
(3)氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,化学方程式为。
(4)注入氢氧化钠溶液时,液体快速进入烧瓶占据一定空间,导致气体体积变小,烧瓶内压强瞬间增大;随后二氧化碳与氢氧化钠发生反应,气体减少,烧瓶内压强减小,所以甲同学加入的是无色酚酞溶液。
(5)无色酚酞遇碱性的氢氧化钠溶液变红,滴加稀硫酸后,硫酸与氢氧化钠反应(),溶液碱性减弱,至恰好完全反应时溶液呈中性,酚酞由红色变为无色,可证明发生了反应。
(6)酸碱中和反应的实质是氢离子与氢氧根离子反应生成水分子,硫酸根离子不参与反应,无论硫酸与氢氧化钠是否反应,加入适量的BaCl2溶液都会产生白色沉淀(),所以无法判断是否反应。
(7)硫酸与氢氧化钠反应(),根据硫酸的质量计算,见答案。
21.金属材料对于促进社会发展、改善人类生活发挥了巨大作用。
(1)下列物质中,不属于合金的是___________(填字母)。
A.18K黄金 B.硬铝 C.金刚石 D.不锈钢
(2)“打铁花”和“乌铜走银”是国家级非物质文化遗产。
①“打铁花”是将生铁熔化后的铁水撒向空中,形成铁花。从合金性质的角度分析:打铁花用生铁而不用纯铁的依据是 。
②“乌铜走银”是我国特有的铜制工艺技术,该工艺的废料经初步处理后可得到硝酸银和硝酸铜的混合溶液,向其中加入一定量的金属锌,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产生,则滤液中含有的溶质为 (填化学式)。
(3)我国古代将炉甘石(ZnCO3)、赤铜(Cu2O)和木炭粉混合后加热到约800℃,得到一种外观似金子的锌和铜的合金。赤铜与木炭粉反应的化学方程式为 。
(4)100 g某浓度的稀硫酸恰好与13 g锌完全反应。试计算这种稀硫酸中溶质的质量分数。
【答案】(1)C
(2) 生铁的熔点比纯铁低,较易熔化 Zn(NO3)2
(3)
(4)
解:设这种稀硫酸的溶质质量分数为x
x=19.6%
答:这种稀硫酸中溶质的质量分数为19.6%
【详解】(1)A、18K黄金是金与银、铜等的合金,不符合题意;
B、硬铝是铝的合金,不符合题意;
C、金刚石属于碳单质,不属于合金,符合题意;
D、不锈钢是铁的合金,不符合题意。
故选C;
(2)①合金比组成它的纯金属熔点低,生铁是铁的合金,故打铁花用生铁而不用纯铁的依据是:生铁的熔点比纯铁低,较易熔化;
②金属活动性:Zn>Cu>Ag,向硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的金属锌,锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银,待硝酸银完全反应后,锌和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产生,说明锌过量,则硝酸银、硝酸铜已经完全反应,则滤液中含有的溶质为:Zn(NO3)2;
(3)赤铜与木炭粉在800℃条件下反应生成铜和二氧化碳,该反应的化学方程式为:;
(4)见答案。
22.兴趣小组同学进行了下列化学实验。
【实验一】第一组同学利用如图1的常见仪器制取气体
(1)该组同学用加热高锰酸钾的方法制取一瓶氧气,化学方程式为 。已经使用了图1中仪器①③⑤⑧,还需要使用如图1仪器中的 (填仪器名称),并补充仪器水槽。在实验过程中,调节图⑤中的旋钮使试管口略向下倾斜,防止 。
【实验二】第二组同学用图2验证鸡蛋壳中含有碳酸钙(其它成分与稀盐酸不反应)。
(2)①利用装置A制气体的优点是 ,写出装置A中发生反应的化学方程式 。
②将A装置中的导气管a与B装置中的导气管(填“b”或“c”) 相连,观察到装置B中产生 现象,证明鸡蛋壳中含有碳酸钙。
【实验三】第三组同学用CO气体(含少量水蒸气),进行CO还原Fe2O3的探究实验,如图3,所选仪器按“CO(含少量水蒸气)→C→E→D→F”的顺序连接,并检验装置气密性,先通入CO气体(含少量水蒸气),然后加热,观察现象;
(3)①上述实验装置中,装置E中出现的实验现象是 。
②本组实验的整套装置发生的化学反应中,属于化合反应的化学方程式为 (不考虑二氧化碳和水的反应)。
【答案】(1) 酒精灯 冷凝水回流到热的试管底部,炸裂试管
(2) 可以控制反应的速率 b 白色沉淀
(3) 红棕色固体逐渐变黑
【详解】(1)高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为:;用加热高锰酸钾制取氧气,已经使用了图1中仪器①(试管)、③(集气瓶)、⑤(铁架台)、⑧(带导管的橡皮塞),还需要使用酒精灯进行加热;在加热固体药品时,调节图⑤(铁架台)中的旋钮使试管口略向下倾斜,是为了防止冷凝水回流到热的试管底部,炸裂试管;
(2)①装置A使用的是分液漏斗,利用装置A制气体的优点是可以通过控制分液漏斗的活塞来控制反应的速率;鸡蛋壳的主要成分碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:;
②二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,将A装置中的导气管a与B装置中的导气管b相连,观察到装置B中产生白色沉淀,证明鸡蛋壳中含有碳酸钙;
(3)①一氧化碳具有还原性,在加热条件下能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳。氧化铁是红棕色固体,生成的铁是黑色固体,所以装置E中出现的实验现象是红棕色固体逐渐变黑;
②化合反应是指由两种或两种以上物质生成一种新物质的反应。在整个实验中,一氧化碳燃烧生成二氧化碳的反应属于化合反应,一氧化碳燃烧的化学方程式为:黑。
23.我国制碱工业的先驱侯德榜将制碱与制氨结合起来创立了联合制碱法,开创了世界制碱工业的新纪元,流程如下。
(1)操作a的名称是 。能循环利用的物质是 。
(2)碳酸氢钠固体受热分解的化学方程式为 。
(3)现有含杂质20%的贝壳12.5t,完全分解后能产生 多少吨的二氧化碳。(写出计算过程)
【答案】(1) 过滤 二氧化碳/CO2
(2)
(3)贝壳中碳酸钙的质量为12.5t×(1−20%)=12.5t×0.8=10t;
设:完全分解后产生二氧化碳的质量为x。
解得x=4.4t。
答:完全分解后能产生4.4吨的二氧化碳
【详解】(1)从流程图可知,操作 a 是将固体和液体分离,其名称是过滤;二氧化碳在反应过程中既作为反应原料,又在碳酸氢钠分解时生成,所以能循环利用的物质是二氧化碳(CO2);
(2)碳酸氢钠固体受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,化学方程式为;
(3)见答案。
24.我国“十四五”规划明确提出2060年前要实现“碳中和”。减排战略是CCUS,即捕集、利用与封存。
(1)固态的二氧化碳叫 ,它的一种用途是 。
(2)向空气中排放的过多,会导致的环境问题是 。生活中有利于降低“碳排放”的做法是 (写一点即可)。
(3)工业上可利用氢氧化钠溶液来捕捉二氧化碳并转化为甲醇,其流程如图所示。
i.上述流程中,可以循环利用的物质有 。
ii.反应Ⅰ在生成甲醇的同时还会生成水,其反应的化学方程式为 。
(4)海洋封存会导致海水酸化,是因为二氧化碳 。
因此某实验基地通过一定技术将二氧化碳压缩存入地下,实现封存。在此过程中,二氧化碳分子 改变。(填“有”或“没有”)
【答案】(1) 干冰 人工降雨(或作制冷剂等)
(2) 温室效应加剧 是减少化石燃料的使用、出行时乘坐公共交通等
(3) NaOH、CaO
(4) 与水反应生成碳酸 没有
【详解】(1)固态的二氧化碳叫干冰,升华吸热,可用作人工降雨(或作制冷剂等)
(2)空气中二氧化碳含量过高会引起温室效应加剧;生活中有利于降低“碳排放”的做法是减少化石燃料的使用、出行时乘坐公共交通等;
(3)i、该流程中,既有氢氧化钠、氧化钙参与反应,又有氢氧化钠、氧化钙生成,则可循环利用的物质是氢氧化钠、氧化钙;
ii、由图可知,二氧化碳与氢气在一定条件下转化为CH3OH和水,化学方程式为:;
(4)海洋封存会导致海水酸化,是因为二氧化碳与水反应生成碳酸;
将二氧化碳转化为流体态的过程中只是二氧化碳的状态发生改变,没有新物质生成,属于物理变化,则二氧化碳分子没有改变,只是分子间的间隔改变。
25.多角度认识物质能帮助我们更全面地了解物质世界。以金属为例回答下列问题:
(1)认识金属元素的存在。
①地壳中含量最多的金属元素是 ,在自然界中,大多数金属以化合物的形态存在,而金、银却能以单质形态存在,这是因为 。
②三星堆出土的文物使用了贴金技艺,贴金技艺中将黄金锤成薄片利用了金具有良好的 。出土的青铜是铜与锡的合金,青铜属于 (选填“金属”或“合成”)材料。
(2)认识金属的腐蚀:用如图实验探究铁生锈的条件。
①实验I中铁丝生锈,当铁丝足量,时间足够长,打开止水夹后,还能观察到的现象是 。
②通过证据说明铁生锈需要水。
(3)认识金属的性质
在密闭容器中向未打磨的铝片逐滴滴加稀盐酸,用传感器探究反应容器内的温度和压强随时间变化如图(提示:氧化铝能与稀盐酸发生反应生成氯化铝和水),0~50s时,压强曲线变化不明显,可能是因为 ,50s时溶液中的溶质为 ,60~100s,气体压强迅速升高的主要原因是 (用化学方程式表示)。
(4)认识金属的制备:教材中工业炼铁使用的设备是高炉,竖炉炼铁也是一种重要的炼铁方法,其工艺流程如图所示。
①该工艺流程中,甲烷的作用是 。
②该工艺流程中,可循环利用的物质是 。
③还原反应室中发生反应的化学方程式为 (写其中一个)。
【答案】(1) 铝/Al 金、银化学性质不活泼 延展性 金属
(2)左端玻璃管中水面上升至刻度1处
(3) 铝条表面未用砂纸打磨,刚开始发生的反应为铝表面的氧化铝与盐酸反应生成氯化铝和水 氯化铝/AlCl3 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
(4) 燃烧产生热量、做生产合成气的原料 CO2和H2O 或
【详解】(1)①地壳中含量最多的金属元素是铝;由于金、银化学性质不活泼,所以在自然界中金、银能以单质形态存在。②金具有良好的延展性,故能将黄金锤成薄片;青铜属于金属材料。
(2)①由铁生锈消耗氧气,使左端玻璃管内压强减小,而空气中的氧气约占空气体积的五分之一,故还能观察到的现象是左端玻璃管中水面上升至刻度1处。
(3)0~50s时,压强曲线变化不明显,可能是因为铝条表面未用砂纸打磨,刚开始发生的反应为铝表面的氧化铝与盐酸反应生成氯化铝和水;50s时溶液中的溶质为氧化铝与盐酸反应生成的氯化铝;60~100s,气体压强迅速升高的主要原因是铝与盐酸反应生成了氢气,反应的化学方程式为2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑。
(4)①甲烷燃烧放出了大量的热,能够给炼铁提供热量,同时生成了二氧化碳和水,提供了生产合成气的原料;
②根据甲烷燃烧的产物为二氧化碳和水,而高温尾气的成分也为二氧化碳和水,它们进入催化反应室中可以得到合成气体(一氧化碳和氢气),所以可以判断在该过程中能够被循环利用的物质为二氧化碳和水。
③还原反应室中氢气和一氧化碳都有还原性,都能与氧化铁反应,发生反应的化学方程式为或。
26.某兴趣小组同学开展了科学使用固体管道疏通剂的项目式探究活动。
任务一:管道疏通剂的疏通原理
主要成分:粒状氢氧化钠、铝粒
氢氧化钠与铝的反应原理:2NaOH+2Al+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑
(1)疏通原理:用玻璃弯管模拟下水管(如图),氢氧化钠、铝与水反应产生的 使下水管道内的压强增大,同时松动阻塞物,促进氢氧化钠溶解堵塞物。
任务二:正确使用固体疏通剂
实验1:疏通剂的用量与产生氢气体积的关系
实验次数
疏通剂质量名
水(20℃)/mL
结果(气球体积)
1
5.05(常规用量)
15
2
15.07(大剂量)
a
3
25.02(超剂量)
15
(2)a= 。
(3)装置B的作用为 (填“防止液体倒吸”或“防止装置漏气”)。
(4)装置C中浓硫酸的作用为 。
实验2:水温对液体喷溅的影响
(5)为证明疏通时喷溅事故与加入水的温度有关,实验设计的基本思路是:用玻璃弯管模拟装置,不变量是每次加入25.00g左右的疏通剂,变量及观察点是 。
任务三:疏通剂的配方
疏通剂配方(质量比):粒状氢氧化钠45%、铝粒24.75%、其它30.25%
(6)推测影响疏通效果的因素还有 。
【探究活动四】固体疏通剂的迭代
过碳酸钠遇水的反应原理:2(2Na2CO3•3H2O2)=4Na2CO3+6H2O+3O2↑
(7)从安全角度分析,过碳酸钠替代铝的最主要的优点是 。过碳酸钠遇水缓慢释放氧气,但与粒状氢氧化钠混合后遇水快速放出氧气,主要原因是 。
(8)小组同学总结了科学使用管道疏通剂的注意事项,正确的是______(填标号)。
A.使用前阅读产品说明书,按照操作说明使用
B.使用时要佩戴护目镜、手套、口罩等保护措施
C.为快速疏通可加大疏通剂的使用量、快速倒入大量沸水
【答案】(1)氢气/H2
(2)15
(3)防止液体倒吸
(4)干燥氢气
(5)加入不同温度的等量水,观察是否喷溅及喷溅程度
(6)氢氧化钠与铝的比例等(合理即可)
(7) 不会产生易燃易爆的氢气 氢氧化钠能加快过碳酸钠的分解
(8)AB
【详解】(1)根据氢氧化钠与铝反应的化学方程式可知,氢氧化钠、铝与水反应产生的氢气使下水管道内的压强增大,同时松动阻塞物,促进氢氧化钠溶解堵塞物;
(2)该实验是探究疏通剂的用量与产生氢气体积的关系,对比实验中,根据控制变量唯一的原则,实验中除疏通剂用量不同外,其他条件应相同,故“2”中水的体积a=15mL;
(3)装置B中的导管均刚伸入瓶口,可防止C装置中的液体因气压变化倒吸入反应装置A中,影响实验进行;
(4)装置C中的浓硫酸具有吸水性,且不与氧气反应,可用来干燥氢气;
(5)为证明疏通时喷溅事故与加入水的温度有关,根据控制变量唯一的原则,除了水的温度不同外,其它条件相同,实验设计的基本思路是:用玻璃弯管模拟装置,每次加入25.00g左右的疏通剂,分别加入不同温度的等量水(如20℃、40℃、60℃等),观察是否喷溅及喷溅程度,通过控制水的温度变量,可以分析水温对喷溅事故的影响,从而得出喷溅事故与水温的关系;
(6)根据根据题干中的疏通剂配方(质量比):粒状氢氧化钠45%、铝粒24.75%、其它30.25%,可以推测影响疏通效果的因素还有: 氢氧化钠的浓度、铝粒的粒径、氢氧化钠与铝的比例等;
(7)铝反应产生氢气,氢气易燃易爆,而过碳酸钠反应产生氧气,故过碳酸钠替代铝的最主要的优点是不会产生易燃易爆的氢气,更安全;
过碳酸钠遇水缓慢释放氧气,但与粒状氢氧化钠混合后遇水快速放出氧气,主要原因是氢氧化钠能加快过碳酸钠的分解;
(8)A、使用前阅读产品说明书,按照操作说明使用,能确保正确使用疏通剂,避免因操作不当引发危险,故该选项正确;
B、使用时要佩戴护目镜、手套、口罩等保护措施,因为疏通剂中的氢氧化钠有腐蚀性,可防止其对人体造成伤害,故该选项正确;
C、加大疏通剂使用量可能导致反应过于剧烈,快速倒入大量沸水会使反应瞬间产生大量热和气体,引发喷溅等危险,故该选项错误;
故选:AB。
27.回答问题
(1)化学用语是国际通用语言,是学习化学的重要工具。请用化学用语填空:
①氧元素在地壳中含量(质量分数)位居第 (填数字);
②2个钾离子: 。
③3个二氧化硫分子: 。
④标出MgO中镁元素的化合价: 。
(2)芯片、光导纤维在现代科技发展中有着十分重要的作用。制造芯片要用到高纯硅,制造光导纤维要用到高纯二氧化硅。利用石英砂(主要成分是二氧化硅)通过如下工艺流程可以分别制备高纯硅和高纯二氧化硅(反应中部分生成物已略去)。
①流程中可循环利用的物质是 。
②反应c的化学方程式为 ,该反应的基本反应类型为 反应。
【答案】(1) 1 2K+ 3SO2
(2) 气体A 置换
【详解】(1)①地壳中元素含量由高到低排序为O、Si、Al、Fe、Ca,故填1;
②离子符号书写:元素符号右上角的数字表示一个离子带电荷的数值,数字在左,正负号在右,化学符号的前边加数字表示微粒的个数,2个钾离子表示为K+;
③化学式书写:显正价的元素其符号写在左边,显负价的写在右边,化合价的绝对值交叉约减,得化学式右下角的数字,数字为1时不写,二氧化硫化学式为SO2,3个二氧化硫分子表示为3SO2; 。
④元素化合价的书写:在元素符号的正上方标化合价的数值,正负号在左,数字在右,氧化镁中镁元素化合价为+2价,其表示为;
(2)①在粗硅到SiHCl3反应中,需要消耗气体A,在反应b中又生成气体A,故流程中可循环利用的物质是气体A;
②反应c是氯化硅和氧气在高温下反应生成二氧化硅和氯气,化学方程式为;置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的化学反应,该反应属于置换反应。
28.回答下列问题。
(1)酸碱中和反应是初中阶段重要的一类反应,请你参与一起探究。从溶液电导率变化角度探究酸和碱的反应
小组同学根据图1进行相应实验操作,利用电导率传感器分别测定A试管和B试管反应过程中溶液的电导率变化,电导率的大小能反映离子浓度的大小。
①A试管中反应的化学方程式为 ;试管B中 (填“有”或“无”)明显现象。
②表示A试管中溶液电导率变化的是 (填“图2”或“图3”)。
③图3中电导率的变化 (填“能”或“不能”)说明酸和碱发生了反应。
(2)化学小组的同学欲探究固体混合物A的成分,已知A中可能含有Na2CO3、MgCl2、Fe2O3、NH4NO3、(NH4)2SO4五种物质中的两种或多种。分别取一定量固体混合物A,按如图所示进行探究实验,出现的现象如图中所述。(设过程中所有发生的反应都恰好完全反应)
请根据实验过程和图示提供的信息,进行分析推理,回答下列问题:
①无色气体E (填化学式)。
②写出步骤I中发生反应的一个化学方程式 。
③在无色滤液F中,一定大量存在的酸根阴离子是 (填离子符号)。
④根据上述实验现象推断,在固体混合物A中一定不存在的物质是 (写化学式),还无法确定的物质是 (写化学式)。若要通过实验判断该成分是否存在,可取适量白色沉淀G,进行探究。请写出实验操作的步骤、现象及结论 。
【答案】(1) H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O 无 图2 能
(2) NH3 2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑ Cl- MgCl2、Fe2O3/Fe2O3、MgCl2 NH4NO3、(NH4)2SO4/(NH4)2SO4、NH4NO3 取白色沉淀G于烧杯中,加入足量稀硝酸,若沉淀全部溶解,则A中一定有硝酸铵,没有硫酸铵;若沉淀部分溶解,则A中一定含有硫酸铵,可能含有硝酸铵
【详解】(1)①A试管中反应为硫酸与氢氧化钡反应生成硫酸钡和水,反应的方程式为H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O;试管B中盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,无明显现象;
②向氢氧化钡溶液中滴加硫酸,刚开始时,由于氢氧化钡的减小,电导率减小,且恰好反应时,只有水,电导率几乎为零,但随着硫酸的继续滴加,电导率又慢慢增大,电导率的变化如图2所示;
③图3表示B试管中的变化,由于随着氢氧化钠溶液的滴加,电导率减小,则说明溶液中的离子个数减小,则说明酸和碱发生了反应;
(2)①无色气体E通入无色酚酞溶液中,溶液变红,说明气体E溶于水后显碱性,则气体为氨气,化学式为NH3,则固体混合物A中可能含有硝酸铵或硫酸铵;
②步骤I中发生反应后生成的气体B通入紫色石蕊溶液中,溶液变红,该气体为二氧化碳,则固体混合物A中一定含有碳酸钠,碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式为2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑;
③无色溶液D中一定含有碳酸钠,碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,则无色溶液F中一定大量存在的酸根阴离子是氯离子,符号为Cl-;
④固体混合物A中如果有MgCl2加入氢氧化钠会产生沉淀,而题目中得到无色溶液D和气体E,如果有Fe2O3加入盐酸溶液会变黄,题目中得到无色溶液C,因此在固体混合物A中一定不存在的物质是MgCl2、Fe2O3;还无法确定的物质是NH4NO3、(NH4)2SO4,因为两种铵盐都可以与氢氧化钠产生氨气,固体A中的碳酸钠和氯化钡能产生白色沉淀,如果A中有 (NH4)2SO4与氢氧化钠反应生成硫酸钠,硫酸钠与氯化钡也能产生白色沉淀,因此无法确定NH4NO3、(NH4)2SO4是否存在。若要确定NH4NO3、(NH4)2SO4是否存在,可以取白色沉淀G于烧杯中,加入足量稀硝酸,若沉淀全部溶解,则A中一定有硝酸铵,没有硫酸铵,若沉淀部分溶解,则A中一定含有硫酸铵,可能含有硝酸铵。
29.酸、碱、盐是生活中常见的化合物。
(1)我国著名的化学家将制碱与制氨结合起来发明了联合制碱法,其部分流程如下:
通入 CO2时,发生反应的化学方程式为
①该方法是由我国的制碱工业先驱 (填字母,下同)发明的。
a.张青莲 b.徐光宪 c.侯德榜 d.闵恩泽
②在制纯碱过程中得到的 NH4Cl常用来作化肥,该化肥属于 。
a.氮肥 b.磷肥 c.钾肥 d.复合肥
③在制碱过程中得到的 也是焙制糕点所用发酵粉的成分之一,其原理是受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,请写出 分解的化学方程式: 。
(2)对无明显现象反应的研究是一项有趣而又重要的课题,某兴趣小组同学以“氢氧化钠与稀盐酸是否发生了化学反应”为主题展开项目式实践活动。
①图1为甲同学的实验方案。甲同学观察到 的现象,证明二者发生了化学反应,该反应的化学方程式为 。
②图2中乙、丙两位同学选择了相同的实验方案,却观察到了不同的现象。请分析乙同学的实验后所得溶液中溶质的成分: 。
③丁同学建议,在丙同学实验所得溶液中继续加入某种试剂,也可证明NaOH 与稀盐酸发生了化学反应,可以选用的试剂为 。
a.铁粉 b.硫酸铜溶液 c.铜片 d.澄清石灰水
(3)敞口放置的NaOH 固体易变质,现取15g已部分变质的 NaOH 固体,加入50g足量的稀盐酸中,充分反应后,称量剩余物质的质量为60.6g。求该固体中氢氧化钠的质量。
【答案】(1) c a Na2CO3+H2O+CO2↑
(2) 溶液由红色变为无色 NaOH+HCl = NaCl+H2O 一定有NaCl,可能有HCl A
(3)生成的二氧化碳气体的质量=15g +50g - 60.6g = 4.4g;
设固体中生成碳酸钠的质量为x,
=10.6g
该固体中氢氧化钠的质量=15g-10.6g=4.4g。
答:该固体中氢氧化钠的质量为4.4g。
【详解】(1)①我国著名的化学家侯德榜将制碱与制氨结合起来发明了联合制碱法,是我国的制碱工业先驱,故选C;
②NH4Cl中含有氮、磷、钾三种营养元素中的氮元素,属于氮肥,故选A;
③受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,化学方程式为Na2CO3+H2O+CO2↑;
(2)①图1为甲同学的实验方案,氢氧化钠溶液显碱性能使酚酞溶液变红,氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,氢氧化钠被消耗掉,盐酸、氯化钠均不能使酚酞溶液变色,所以甲同学观察到溶液由红色变为无色的现象,证明氢氧化钠溶液与稀盐酸发生了化学反应,该反应的化学方程式为NaOH+HCl = NaCl+H2O;
②图2中乙、丙两位同学选择了相同的实验方案,氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,乙同学观察到溶液无色,说明氢氧化钠完全反应,则乙同学的实验后所得溶液中溶质的成分一定有氯化钠(NaCl),可能有过量的氯化氯(HCl);
③证明NaOH与稀盐酸发生了化学反应,即证明丙同学实验所得溶液中无盐酸存在;
a.铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,在丙同学实验所得溶液中加入铁粉,若无气泡产生,说明无盐酸存在,证明NaOH与稀盐酸发生了化学反应,符合题意;
b.硫酸铜与盐酸不发生反应,不能达到实验目的,不符合题意;
c.铜片与盐酸不反应,,不能达到实验目的,不符合题意;
d.澄清石灰水主要成分是氢氧化钙,氢氧化钙与盐酸反应生成氯化钙和水,无明显现象,不能达到实验目的,不符合题意。
故选a;
(3)氢氧化钠变质实际上是氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,取15g已部分变质的NaOH固体,加到50g足量的稀盐酸中,充分反应后称量剩余物质的质量为60.6g,氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,根据质量守恒定律可知,化学反应前后物质总质量不变,则反应前后减少的质量为生成二氧化碳气体的质量,见答案。
30.氧气、二氧化碳、氢气、水是初中化学学习的核心物质。
项目一:气体的制备
(1)图1中仪器a的名称是 。
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取的化学方程式为 ,用装置D收集时从气体从 (填“m”或“n”)导管口通入。
(3)实验室用锌粒和稀盐酸制取,稀盐酸的最佳质量分数为。浓度过高反应速率过快、难以控制,及 ,因此实验时可选择装置 控制反应速率,获得平稳的气流,再将气体通过盛有NaOH溶液的洗气瓶。
(4)装置E是跨学科实践小组自制的简易供氧器,过碳酸钠遇水会生成和。向左瓶中加入过碳酸钠和二氧化锰,再倒入适量的水,瓶中产生气泡,瓶壁温热。
①装置E左瓶中产生气泡的化学方程式为 。
②装置E右瓶中水的作用是 。
(5)用图2所示装置测量大理石和稀盐酸反应体系的温度,并用电子天平连续称量反应体系的总质量。测得反应过程中温度和质量随时间的变化如图3所示。
①图2所示装置制取气体,停止反应的操作是 。
②图3中时,单位时间内体系总质量减小幅度较大的原因是 。
项目二:水资源的利用
I、水的净化
用图所示装置对自来水进一步净化,可获得去离子水。阳离子交换柱里自来水中的阳离子与交换,阴离子交换柱中参与交换,交换出来的水均呈电中性。
(6)一个可以交换出 个。
(7)自来水通过如图装置后,与通入前相比,水分子数目将增多,原因是 。
Ⅱ、粗盐提纯
粗盐中常含有少量及泥沙等杂质,用如图的流程进行粗盐的提纯。
(8)试剂①中依次加入稍过量的 溶液,溶液,NaOH溶液,其中加入过量溶液的作用是 。
(9)操作c是中玻璃棒的作用是 。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) m
(3) 浓盐酸具有挥发性,会使制得的氢气中混有氯化氢气体 C
(4) 降低氧气的温度,提纯氧气(合理即可)
(5) 关闭活塞 反应刚开始,速率较快,产生二氧化碳气体较多
(6)2
(7)阳离子交换柱中阳离子与H+交换,阴离子交换柱中OH-参与交换,H+和OH-结合生成水,使水分子数目增多
(8) BaCl2 除去Ca2+和过量的Ba2+
(9)搅拌,防止局部温度过高,造成液滴飞溅
【详解】(1)根据常见仪器的形状和用途,仪器a是长颈漏斗,可用于添加液体药品。
(2)大理石主要成分碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为;
二氧化碳密度比空气大,可用向上排空气法收集,用装置D收集时应 “长进短出”,即从m导管口通入。
(3)浓盐酸挥发性强,会使制取的氢气混有氯化氢杂质;
装置C使用分液漏斗,可通过控制液体滴加速度来控制反应速率,获得平稳气流。
(4)①过碳酸钠遇水生成Na2CO3和H2O,左瓶中二氧化锰作过氧化氢分解的催化剂,过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水、氧气,化学方程式为。
②右瓶中的水可以降低氧气的温度,可以除去氧气的杂质,在一定程度上提纯氧气,还可以通过观察水中气泡产生速率来确定氧气产生速率。
(5)①图2装置关闭活塞,试管内压强增大,可将液体压回长颈漏斗,使固液分离,反应停止。
②图3中5~65s时,反应初始阶段速率快,产生二氧化碳多,气体逸出使体系质量大幅减小。
(6)一个Ca2+带2个单位正电荷,一个H+带1个单位正电荷,为保证电荷守恒,一个Ca2+可以交换出2个H+。
(7)根据装置原理,阳离子交换柱中阳离子与H+交换,阴离子交换柱中OH-参与交换,H+和OH-结合生成水,使水分子数目增多。
(8)粗盐提纯时,先加稍过量BaCl2溶液除(),再加入Na2CO3溶液,其作用是除Ca2+和前面过量的Ba2+,即、。
(9)操作c是蒸发,蒸发时玻璃棒搅拌可使溶液受热均匀,防止局部过热导致液滴飞溅。
学科网(北京)股份有限公司
$
1.2月9日,正值中华民族传统节日除夕,在这个万家团圆、辞旧迎新的喜庆日子,问界M9又火了一把。作为中国新能源智能汽车里程碑代表,问界M9登上央视龙年春晚舞台,为全国人民送上新春祝福。
(1)新能源是指传统能源以外的可再生能源,请你举出一例: 。
(2)汽车车身通常用金属铁制作,为防止车生锈,在车身上喷漆,其原理是 。
(3)铝合金材料在汽车上应用也很广泛,应用铝合金材料而不用纯铝的原因是 ;铝制品耐腐蚀的原因是 。
(4)金属锌常用于实验室制取氢气。该反应的化学方程式为 。
(5)早在春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器。炼铁原理是利用一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应,该反应的化学方程式为 ;该反应体现了一氧化碳的 (填“氧化性”或“还原性”);
(6)工业上可利用铝和氧化铁在高温下发生置换反应制得铁来焊接钢轨。若用足量铝与40kg氧化铁反应,理论上可制得铁的质量是多少?
2.中国高铁的运营里程位居世界第一、高铁的许多电子元件中使用了黄铜。为了测定某黄铜样品(假设仅含铜、锌)中铜的质量分数,兴趣小组的同学称取20g黄铜粉末于烧杯中,进行了如下实验。
(1)用托盘天平称量20g固体时,若发现天平指针向左偏转,则应进行的操作是 。
(2)加入100g稀硫酸后,用 不断搅拌,使反应充分进行。表明反应Ⅰ已经结束的现象是 。
(3)分析上图,可计算出该黄铜样品中铜的质量分数为 。
(4)计算所用稀硫酸的溶质质量分数。(写出计算过程)
3.今年云南省遭遇了严重的气象干旱,全省正在采取“天上要水、地下找水、山泉引水、应急调水、全民节水”五大行动,全力抓好抗旱保供水工作。
(1)全面排查山泉水分布情况,有效地引水、提水。
①欲检验地下水、山泉水是硬水还是软水,可向水样中加入 ;
②生活中通过 的方法可降低水的硬度。
(2)加强与气象部门联动,协同开展好人工降雨工作。
①下列可用于人工降雨的是 (填标号,下同);
②“滇中引水”是修建难度较大的水资源配置工程,需在喀斯特地貌上贯穿隧洞,下列可用作钻头钻凿坚硬岩层的是 。
A干冰 B.石墨 C.金刚石 D.活性炭
(3)“滇中引水”工程大理段岩层多为变质岩,变质岩中含有氧化镁、二氧化硅等物质。用化学用语填空:
①3个镁原子 ;
②二氧化硅(SiO2)中硅元素的化合价为 。
(4)下表为昆明市城市供水价格表中阶梯水价的内容,实行阶梯水价的意义是 (填一条即可)。
用水分类
供水价格(元/m3)
第一阶梯
12.5m3及以下
3.20
居民生活用水
第二阶梯
12.5~17.5m3
4.80
第三阶梯
17.5m3以上
9.60
4.化学实践小组的同学们在赤峰二道河子水库取库水,设计了一系列实践活动,对水质检测、水的净化、水的组成进行了项目化学习。
任务一:检测水质
【查阅资料】国家有关水的硬度的标准为:
类别
极软水
软水
中硬水
硬水
高硬水
以CaCO3浓度计/(mg/L)
0~75
75~150
150~300
300~450
450~700
【初步检测】
(1)同学们取少量库水,用便携式水硬度检测仪测得该库水的硬度为286.2mg/L,说明该河水属于 。
任务二:净化水
库水转化为自来水需要经过一系列步骤,但是自来水送到用户过程中仍可能被污染,因此很多公共场所使用直饮机如下图所示:
(2)超滤膜的作用相当于实验室中的 操作。
(3)活性炭滤芯具有 作用,除去颜色异味的同时也除去重金属离子。
(4)紫外线灯管照射是为了杀菌消毒。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 (选填“纯净物”或“混合物”)。
任务三:验证水的组成
兴趣小组同学利用如图所示装置进行电解水实验。
(5)用带有火星的木条可以检验 (填“a”或“b”)管中的气体;a、b两管中产生气体的质量比为 。
(6)以上实验可以证明水的组成。若要验证水的元素组成;还可以进行的实验方案有很多,请你写出一种,操作是 ; 现象是 。
【成果分享】通过实践小组的合作,同学们学到了水质检测的方法、了解净水机的原理,学习了根据“化学反应中元素种类不变”来探究物质的组成,今后可以通过化学手段对更多的物质进行探索。
5.的捕集与资源化利用是化学研究的热点之一。
Ⅰ.的捕集
一种利用CaO捕集的流程如图-1所示。
(1)大气中含量上升会导致的主要环境问题是 。
(2)“煅烧炉”中发生的反应的化学方程式为 。
(3)研究发现,加热也可获得CaO,反应方程式为,该反应所制得的CaO比石灰石分解制得的CaO捕集的效果更好,主要原因是 。
Ⅱ.的资源化利用
(4)以二氧化碳为原料制取炭黑的太阳能工艺如图-2所示。反应①过程中铁元素的质量分数 (填“增大”“减小”或“不变”),反应②属于基本类型的 反应。
(5)以ZnO―为催化剂,以和为原料合成甲醇,主要反应的微观过程如图-3所示,同时发生副反应:。
①中Zr的化合价为 。
②图-3所示的合成反应中,生成物丙和丁的质量比为 。
③合成过程中,转化率()及甲醇选择性(,且甲醇选择性+CO选择性=100%)随温度的变化如题25图-4所示。随温度升高,转化率升高,但产物中甲醇含量降低,原因是 。
6.铅蓄电池在生产、生活中使用广泛,其构造如图所示
(1)铅蓄电池充电时是将电能转化为___________(填标号)。
A.机械能 B.热能 C.化学能
(2)铅蓄电池的工作原理可以表示为:,据此可知,铅蓄电池在放电时,溶液pH将不断 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)用98%的浓硫酸配制5%的稀硫酸100克,为准确量取浓硫酸的体积,还需查阅的数据是 。稀释浓硫酸的操作是 ,并用玻璃棒不断搅拌。
(4)以黄铁矿(主要成分为)为原料生产硫酸的原理及工艺流程可简示如下:
【原理】
【工艺流程】
①黄铁矿是 (填“纯净物”或“混合物”)。黄铁矿在加入到沸腾炉之前要进行粉碎以及在吸收装置中液体由上而下形成喷雾状的目的是 。
②沸腾炉中发生反应的化学方程式为:,其中X的化学式为 。
③接触室中发生化合反应,反应过程中化合价改变的元素有 (填元素符号)。
④工业上常用石灰乳来吸收尾气中的,其反应的化学方程式为 (提示:生成物中有一种难溶性盐是)。
⑤依据生产硫酸的工艺流程图,下列说法中正确的是 (填标号)。
A.生产过程中向空气里排放含较多、的尾气,可能会引发酸雨
B.催化剂能够加快的反应速率和增大的产量
C.沸腾炉排出的矿渣可供炼铁
(5)钢铁工业是国家工业的基础,工业上常用CO还原氧化铁制取铁。现有100t含氧化铁80%的赤铁矿石(不考虑杂质参与反应),理论上大约可以冶炼出铁的质量是 t。
7.4月6日,首艘国产大邮轮“爱达·魔都号”青岛启航,满载4000多名宾客前往韩国和日本,开启航海之旅。
资料:邮轮动力由重油燃烧提供,重油是原油经过提取汽油和柴油等轻质油之后所剩余的重质油,其主要成分为碳氢化合物。重油价格低廉,粘度高、密度高、热值也高,在相同体积下重油的燃烧时间比汽油和柴油的时间更长。
回答下列问题:
(1)邮轮建造需使用纯铜、钢铁、钛合金等。
①邮轮电缆用纯铜制作,主要利用铜的延展性和 性。
②金属钛(Ti)可由二氧化钛制得,二氧化钛的化学式为 。
(2)邮轮用重油作燃料的原因是 (任写一点)。
(3)工作人员通讯工具使用的锂电池,工作时能量转化的主要方式为 。
(4)食物和淡水是重要的生活保障。
邮轮上供给的食物有全麦面包、牛奶和青菜等,其中主要为人体提供蛋白质的是 。
(5)过氧化钠(Na2O2)可用作潜水艇的供氧剂。
已知过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,若通过该反应提供0.8kg氧气,需要消耗多少千克过氧化钠?(写出计算步骤,结果精确至0.1kg)
8.请根据下列装置图,回答有关问题。
(1)写出装置图中标号仪器的名称:① 。
(2)实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气的化学方程式为 ;选用装置C收集氧气,证明是否集满的方法是 。
(3)用碳酸钙的质量分数为80%的大理石与足量稀盐酸反应(杂质不参与反应),产生4.4g二氧化碳,至少需要这种大理石的质量是多少?(利用化学方程式进行计算,写出计算过程)
9.2025年春晚《迎福》非遗项目“打铁花”的表演,火树银花,场面气势磅礴,蕴含着丰富的化学原理。
“打铁花”以生铁、焦炭、木屑为原料,其原理是将生铁烧至熔化成铁水,再将铁水用水浸泡过的柳木勺在空中击打形成四处飞溅的“铁花”。
(1)“打铁花”用生铁而不用纯铁是因为纯铁的熔点 (填“高于”或“低于”)生铁的熔点。
(2)柳木勺在使用前需在水中浸泡处理,其目的是 。
(3)表演时,将铁水打得又高又散,其目的是 。
(4)表演时可备细沙以防止火灾。细沙可阻止可燃物与 接触从而达到灭火的目的。
(5)如下图,在学校我们可以用洗耳球吹出铁粉在酒精灯火焰上剧烈燃烧,展示同样精彩的“打铁花”效果,请写出反应的化学方程式 。
(6)工业上冶炼钢铁的主要工艺流程如图。
①流程中焦炭具有提高炉内温度和 的作用。
②“生熟相合,炼成则钢”,炼钢炉中存在转化:目的是为 。
③“百炼钢做成了绕指柔”,这是习近平总书记对国产“手撕钢”的称赞。“手撕钢”的厚度小于0.025毫米,把普通钢制成“手撕钢”是利用金属的 。
10.对烟气进行脱硫处理,可减少等含硫化合物的污染。
Ⅰ.某研究人员按下图所示流程进行“燃煤烟气的脱硫研究”。
(1)反应池中溶质为 (填化学式)。欲加快该反应速率,除可适当升高温度外,还可采取的措施为 (答一点)。
(2)随着反应液流入吸收池中,吸收池中的生成速率明显加快,其原因可能是 。
(3)结合图,补充完整从反应液中结晶出的实验方案:蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、烘干。
(4)尾气1和尾气2在一定条件下可合成甲醇(),同时有水生成,该反应的方程式为 。
Ⅱ.空气中浓度测定。
空气中的浓度用单位体积的空气中所含的质量表示,我国空气质量标准对空气中的浓度级别规定如下表所示。
浓度级别
一级
二级
三级
标准(mg·m-3)
浓度
浓度
浓度
(5)将发电厂周围2m3空气通入过氧化氢溶液,将完全转化成。经测定反应生成的的质量为1.47mg。该反应的化学方程式是:,试通过计算说明该空气中的级别是 。(写出计算过程)
11.金属材料在人类发展的历史中扮演了重要的角色。回答下列问题。
(1)《周礼·考工记》中记载了铸造各类青铜器的配方。与纯铜相比,青铜的硬度更 (填“大”或“小”)。
(2)东晋葛洪《抱朴子内篇·黄白》中也有“以曾青涂铁,铁赤色如铜”的记载,即将曾青(硫酸铜溶液)涂在铁的表面可得到铜,写出反应的化学方程式: ,该反应之所以能够发生,是因为 。
(3)2024年1月 17 日,我国成功发射天舟七号货运飞船,将在太空展开高性能铁基磁致伸缩合金材料的物理机制研究。铁在元素周期表中的信息如图所示,下列说法正确的是 (填字母)。
A.铁原子的质子数为26
B.铁的相对原子质量为55.85g
C.铁在化学反应中容易得到电子
(4)我国是全球最大的钢铁生产和消费国。如图是实验室模拟工业炼铁的装置示意图。
①反应过程中装置A中的现象是 ,装置B中澄清石灰水变浑浊,说明有 生成。
②装置C处导管末端火焰呈 色。
(5)某同学在实验室用上图装置模拟工业炼铁,实验结束后测得装置B的质量增加了4.4g,则消耗一氧化碳的质量是多少?
12.钙元素是人体必需的营养元素之一,人体无法自主合成,必须通过饮食或钙剂摄入。单纯地摄入钙并不能完全保障钙的有效吸收,血液中维生素D含量则是影响钙吸收和代谢的核心因素之一。下表为同年夏季和冬季检测志愿者血液中维生素D含量的平均值。
夏季
冬季
参考含量范围
血液中维生素D含量(μg/L)
17.66
13.24
20-100
同时测量同年当地夏季和冬季紫外线强度并求平均值,绘制如图。
请分析图像后回答:
(1)①维生素D属于一种脂溶性维生素,其化学式为C28H44O,其中氢元素与氧元素的质量比为 (填最简整数比)。
②不同季节影响血液中维生素D含量的主要原因是 。
③通过以上数据分析,青少年在日常生活中可采用 的方法增加骨强度。
(2)某钙片的标签如图所示,已知此钙片成分中只有碳酸钙含有钙元素。为测定其真实的含钙量,小东每次取10片钙片放入已称量的含足量盐酸的烧杯中,充分反应后再称取烧杯和剩余物的总质量。小东做了三次实验,数据如下:
执行标准:GB1413-99
主要成分:碳酸钙
含钙量:每片含钙0.75g
每瓶50片,重40g
(中外合资XX公司出品)
物质的质量
第一次
第二次
第三次
平均值
反应前:烧杯+盐酸
22g
22g
22g
22g
10片钙片
8g
8g
8g
8g
反应后:烧杯+剩余物
26.7g
26.5g
26.9g
26.7g
①根据实验数据,计算每片钙片的含钙量 。(写出计算过程)
②小东做三次实验的原因是: ,他应该建议厂家如何修改标签。建议是: 。
13.水是生命之源,万物之基,是人类最宝贵的自然资源。
I.探水
(1)人类对水的组成探索不断发展:
①18世纪末,英国化学家普里斯特利把氢气和空气混合后盛在干燥、洁净的玻璃瓶中,当用电火花点火时,氢气燃烧发出震耳的爆鸣声。写出氢气燃烧的方程式 。
②电解水实验装置如图1所示。通电一段时间后,请完成图2中水通电分解前后的微观示意图 。
由氢气燃烧和电解水实验可得出的结论是 。
③图3是探究物质组成的两种思路,电解水实验是通过 (填“甲”或“乙”)思路推测水的组成的。
Ⅱ.制水
(2)海水淡化
①膜分离法利用薄膜的选择透过性实现海水淡化。石墨烯海水淡化膜工作原理如图4所示,该膜允许通过的微粒是 (填写微粒符号)。
②热分离法制水利用蒸发和冷凝分离水与非挥发性物质,此方法的原理是利用了两者的 不同。限制热分离法大规模应用的原因可能是 。
Ⅲ.处理水
(3)硬水软化
①硬水是指溶有较多 (写其中一种离子符号)的水。生活中常加入 检验(填试剂名称)。
提出问题:水中溶有钙、镁离子的较多与较少到底有没有一个定量的标准?
查阅资料:水中两种离子的总浓度通常被称为水的总硬度。我国通常将所测得的总浓度折算成每升水中含有的毫克数,具体的换算方法是:
总硬度(镁离子)(钙离子),其中p指单位体积溶液中所含离子的质量。总硬度以上为硬水。
提出问题:影响水硬度的因素有哪些?小组成员做了如下探究。
不同温度的水样/℃
钙离子
镁离子
总硬度
25
154
54
610
40
149
51
x
60
131
52
544
80
71
53
398
100
23
55
287
②该实验的目的是 。
③计算40℃时,水总硬度 ,属于 (填“硬水”或“软水”)。
④生活中可采用 的方法使硬水软化。若该地山泉水中溶有一定量的,软化过程中分解为碳酸钙和两种常见氧化物,该反应的化学方程式为 。
(4)污水净化:
⑤水的天然循环给陆地带来淡水,在水天然循环的蒸发、蒸腾环节中,水分子的能量 (填“增大”“减小”或“不变”)。
⑥天然水中含有许多杂质,净水过程中常利用 (填物质名称)吸附水中的颜色和异味;
⑦为了解决人们在野外生活和工作时的饮水问题,学习小组开展了便携式野外净水器的设计和制作。设计装置如图5所示,由图可知,净水时水最先流经 。
(5)工业生产废水处理工艺
①处理生产废水过程中,可向其中投入明矾[化学式为],该物质溶于水后生成氢氧化铝 (填化学式)胶状物,胶状物对杂质吸附能力很强。
②金属炭法处理废水中的重金属离子:其他条件相同时,分别取铝炭混合物和铁炭混合物,与含的废水反应相同时间,去除率与废水pH的关系如图6。
pH相同时,铝炭混合物对去除率远大于铁炭混合物的主要原因是 。废水pH大于6,随着pH增大,铝炭混合物对去除率增大的原因是 。
14.金属材料对于促进社会发展、改善人类生活发挥了巨大作用。
(1)某化学学习小组的同学做了下图所示的四个实验。
① 依次写出硫酸铜溶液中溶质和溶剂的化学式: 。
② 实验B中观察到的现象是 。
③ 实验C中发生反应的化学方程式为 。
④ 图示的四个实验中,某同学认为只需进行两个实验,即可验证铁、铜、银的金属活动性顺序,这两个实验是 (填字母)。
(2)铁与 (填化学式)等反应生成的铁锈 ,因此铁制品可以全部锈蚀。
(3)工业上冶炼钢铁的主要工艺流程如下图所示。
① 用化学方程式表示炼铁的主要原理: 。
② 炼钢炉中充入氧气的主要目的是 。
(4)锯(Mo)是制造特种钢的重要添加剂。工业上以辉铝矿(主要成分为MoS2)为原料制备金属铝的部分流程如下图所示。
① 焙烧炉内的主要反应是,X的化学式为 。
② 反应器内发生反应的化学方程式中,反应物H2与MoO3的化学计量数之比为 (填最简整数比)。
15.回答问题
(1)实验室制取CO2和H2
ⅰ.仪器①的名称是 。
ⅱ.小明用相同一套装置分别制取CO2和H2,应选用如图中发生装置 (填字母)。其中,制取CO2的化学方程式为 。
ⅲ.实验室制备H2,实验前需配制质量分数为9.8%的稀硫酸100g,若用98%的浓硫酸进行稀释,需要加水 g,量取体积时需用到如图的仪器有 (填字母);若在量取水的体积时仰视读数,则导致所配溶液溶质质量分数将 (填“偏大”或“偏小”或“不变”)。
(2)调查活动:我国航天事业取得了巨大成就,科学技术的发展加速了火箭推进剂的更新换代。
ⅰ.第一代采用偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮(N2O4)为推进剂,反应的化学方程式为,则X的化学式为 。
ⅱ.第二代以煤油作为推进剂,从石油中分离出航天煤油类似于实验操作中的 。
ⅲ.第三代火箭推进剂常用到液氢和液氧组合,工业制取氧气利用分子筛可将氧分子从空气中“筛”出去,从而获得高浓度的氧气。其原理示意图如图所示,由此可知两种分子的大小:N2 (填“>”或“<”)O2。
16.潜水器中用固体氧气发生器——氧烛来快速提供氧气和照明。“氧烛”中含有氯酸钠固体、镁粉、铝粉(镁粉、铝粉燃烧会产生白光)等物质。
(1)氯酸钠和氯酸钾中具有相同的原子团,氯酸钠的化学式为 。
(2)氯酸钠易溶于水,向其溶液中滴加酚酞后呈红色,说明溶液的pH (填“>”“=”或“<”)7。
(3)“氧烛”中的氯酸钠通过撞击引发反应,分解生成氯化钠和氧气。某型号“氧烛”中共含25 kg固体物质,若反应后产生的氧气为9.6 kg,求“氧烛”中氯酸钠的质量分数。(写出计算过程)
(4)下图为 mg氯酸钠分解过程中各物质的质量变化,请选择a、b、c、d、m中的部分数据,根据质量守恒定律,写出它们等量关系的关系式: (写一个即可)。
17.化学是一门以实验为基础的学科,化学所取得的丰硕成果,与实验的重要作用分不开。回答下列问题:
(1)金属是人类赖以生存和发展的重要物质。
实验一:金属与酸反应
①取大小、表面积相同的金属片,分别放入等体积、等浓度的三份稀硫酸中,如图所示。无明显现象的是装有铜片的试管。装有铁片的试管中观察到有气泡产生,溶液变为 。
实验二:探究金属的活动性顺序
②探究锌、铜、银三种金属的活动性顺序。请帮他们完成表格
实验操作
实验现象
分析与结论
铜片表面有红色固体析出,溶液由无色逐渐变为蓝色
金属活动性:Cu>Ag,反应的化学方程式为
锌片表面有红色固体析出,溶液由蓝色逐渐变为无色
金属活动性:Zn>Cu
③根据上述实验,小明得出三种金属的活动性顺序为Zn>Cu>Ag。除了上述实验试剂外,探究锌、铜、银三种金属活动性顺序的试剂组合还有 (写一种)。
(2)工业上常采用如图中的途径制取氧气,并用于合成氨气,其流程如图:流程Ⅰ中,分子之间的间隔减小。写出流程Ⅲ中反应的化学方程式 。
(3)由实验室制得的二氧化碳做如图实验:根据实验中下端蜡烛先熄灭,上端蜡烛后熄灭的现象可以得出CO2具有的性质是 。
18.请回答下列问题。
(1)兴趣小组的同学为探究在空气中久置的某氢氧化钠溶液是否变质,设计了如图所示的A、B、C、D四组探究实验。
①四组实验中不能达到实验目的的是 (填A、B、C、D之一)。
②实验A中观察到 ,说明该氢氧化钠样品已经变质。氢氧化钠样品变质的原因是 (用化学方程式表示)。
③为继续探究氢氧化钠样品溶液的变质程度,小舟同学向盛有氢氧化钠样品溶液的试管中加入过量的BaCl2溶液,观察到有白色沉淀产生,再滴入酚酞试液,溶液变为红色,由此得出氢氧化钠样品溶液 (填“没有”“部分”“完全”之一)变质。
(2)取部分变质的氢氧化钠样品20g,将其全部放入一洁净的烧杯中,然后加入适量蒸馏水,搅拌,使固体完全溶解。再向烧杯中逐滴加入一定溶质质量分数的Ba(NO3)2溶液,反应过程中产生沉淀的质量与所滴入Ba(NO3)2溶液的质量关系如右图所示。试回答:
①当滴入Ba(NO3)2溶液150g时(即图中A点),烧杯中溶液里存在的酸根阴离子是 (填离子符号)。
②当滴入Ba(NO3)2溶液300g时(即图中B点),恰好完全反应,试通过计算,求20g该固体混合物中NaOH的质量分数 。
19.推动能源高质量发展,保障国家能源安全,促进经济社会绿色低碳转型和可持续发展,适应全面建设社会主义现代化国家需要。
(1)中国正走在实现“碳达峰”、“碳中和”战略发展目标的路上。下列说法错误的是_____.
A.双“碳”目标中的“碳”与“碳循环”中的“碳”含义相同
B.植树造林是利用植物光合作用吸收CO2,可减少大气中CO2的含量
C.风能、潮汐能、氢能等是可用于代替传统化石燃料的可再生新能源
D.除碳循环外,自然界中还有水循环和氧循环,主要发生的都是物理变化
(2)二氧化碳捕集:我国科学家研制出全球首套捕集二氧化碳合成甲醇的装置,甲醇作为燃料具有安全高效、清洁、可再生的优点。在一定条件下转化成的工艺流程图,如图所示。
查阅资料:甲醇常温下是一种无色液体,易溶于水,熔点-97.8℃,沸点64.7℃。
①铁和水蒸气高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气,写出反应的化学方程式 。
②操作1的名称是 。操作2能够将甲醇与水分离,是利用甲醇和水的 不同。
(3)二氧化碳利用:
①在高温高压下,CO2和NH3可以合成尿素[CO(NH2)2],同时生成水,该反应中参加反应的CO2与NH3的分子个数比是 (填最简整数比)。
②超临界是指温度与压强达到一定值时,形成气态与液态交融在一起的流体,研究发现超临界二氧化碳流体和水相似,溶解能力强,被誉为“绿色环保溶剂”。下列关于超临界流体的说法正确的是 (填序号)。
A.它是混合物 B.它的化学性质与普通二氧化碳相同
C.它的分子不再运动 D.它可代替许多有害、有毒、易燃的溶剂
(4)新能源开发:
①海洋蕴藏着丰富的矿产资源,我国在南海成功开采出可燃冰,可燃冰主要含有甲烷水合物。燃烧几乎不产生任何残渣和废气,请写出甲烷在氧气中充分燃烧的化学方程式 。
②安全贮氢是氢能源开发的一个关键问题。目前,车用储氢罐常用环氧树脂基碳纤维复合材料作外壳,用高密度聚乙烯[(C2H4)n]、聚对苯二甲酸丁二醇酯[(C12H22O4)n]等材料作内衬。聚乙烯属于 (选填“无机非金属”或“有机高分子”)材料。在聚对苯二甲酸丁二醇酯中质量分数最大的元素为 (填元素名称)。
20.实验中观察到的现象常常可以帮助我们判断物质是否发生了化学变化。
(1)实验现象是判断反应是否发生的前提,下列不属于铁丝在氧气中燃烧现象的是___________(填字母)。
A.剧烈燃烧 B.火星四射 C.生成四氧化三铁 D.放出大量热
(2)某兴趣小组利用如图1所示实验装置探究萌发的黄豆种子的呼吸作用。实验过程中会观察到澄清石灰水变浑浊, (填“A”或“B”)端的液面会下降,萌发的黄豆种子进行呼吸作用时,发生的是 (填“物理”或“化学”)变化。
对于没有明显现象的化学反应,可以通过从“无明显现象”到“有明显现象”的转化来判断发生了化学反应。
Ⅰ.为证明NaOH与CO2发生了反应,化学兴趣小组设计了如图2所示的探究实验(装置气密性良好):分别向两瓶盛有相同量的CO2气体的烧瓶内同时迅速注入85mL的水和氢氧化钠溶液,振荡烧瓶。通过压强传感器测得烧瓶内压强变化情况如图3所示。
(3)通过上述实验证明NaOH与CO2能发生反应,反应的化学方程式为 。
(4)结合图像分析注入氢氧化钠溶液的烧瓶中压强先增大后减小的原因: 。
Ⅱ.如图4所示向氢氧化钠溶液中滴加稀硫酸,无明显现象,要证明硫酸与氢氧化钠发生了化学反应,甲、乙同学分别设计了如下实验。
(5)甲同学先向氢氧化钠溶液中加入 ,溶液变红色,再滴加足量稀硫酸,边滴加边振荡。溶液由红色变成无色,证明硫酸与氢氧化钠发生了化学反应。
(6)乙同学向氢氧化钠与稀硫酸的混合溶液中加入适量的BaCl2溶液,观察到有白色沉淀生成,由此判断硫酸与氢氧化钠发生了化学反应。经讨论乙同学的实验方案不合理,请说明理由: 。
(7)工业上可利用硫酸处理含氢氧化钠的废水,若用19.6kg质量分数为50%的硫酸(只与氢氧化钠反应)可以处理80kg的废水至中性,则废水中氢氧化钠的质量分数是多少?
21.金属材料对于促进社会发展、改善人类生活发挥了巨大作用。
(1)下列物质中,不属于合金的是___________(填字母)。
A.18K黄金 B.硬铝 C.金刚石 D.不锈钢
(2)“打铁花”和“乌铜走银”是国家级非物质文化遗产。
①“打铁花”是将生铁熔化后的铁水撒向空中,形成铁花。从合金性质的角度分析:打铁花用生铁而不用纯铁的依据是 。
②“乌铜走银”是我国特有的铜制工艺技术,该工艺的废料经初步处理后可得到硝酸银和硝酸铜的混合溶液,向其中加入一定量的金属锌,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产生,则滤液中含有的溶质为 (填化学式)。
(3)我国古代将炉甘石(ZnCO3)、赤铜(Cu2O)和木炭粉混合后加热到约800℃,得到一种外观似金子的锌和铜的合金。赤铜与木炭粉反应的化学方程式为 。
(4)100 g某浓度的稀硫酸恰好与13 g锌完全反应。试计算这种稀硫酸中溶质的质量分数。
22.兴趣小组同学进行了下列化学实验。
【实验一】第一组同学利用如图1的常见仪器制取气体
(1)该组同学用加热高锰酸钾的方法制取一瓶氧气,化学方程式为 。已经使用了图1中仪器①③⑤⑧,还需要使用如图1仪器中的 (填仪器名称),并补充仪器水槽。在实验过程中,调节图⑤中的旋钮使试管口略向下倾斜,防止 。
【实验二】第二组同学用图2验证鸡蛋壳中含有碳酸钙(其它成分与稀盐酸不反应)。
(2)①利用装置A制气体的优点是 ,写出装置A中发生反应的化学方程式 。
②将A装置中的导气管a与B装置中的导气管(填“b”或“c”) 相连,观察到装置B中产生 现象,证明鸡蛋壳中含有碳酸钙。
【实验三】第三组同学用CO气体(含少量水蒸气),进行CO还原Fe2O3的探究实验,如图3,所选仪器按“CO(含少量水蒸气)→C→E→D→F”的顺序连接,并检验装置气密性,先通入CO气体(含少量水蒸气),然后加热,观察现象;
(3)①上述实验装置中,装置E中出现的实验现象是 。
②本组实验的整套装置发生的化学反应中,属于化合反应的化学方程式为 (不考虑二氧化碳和水的反应)。
23.我国制碱工业的先驱侯德榜将制碱与制氨结合起来创立了联合制碱法,开创了世界制碱工业的新纪元,流程如下。
(1)操作a的名称是 。能循环利用的物质是 。
(2)碳酸氢钠固体受热分解的化学方程式为 。
(3)现有含杂质20%的贝壳12.5t,完全分解后能产生 多少吨的二氧化碳。(写出计算过程)
24.我国“十四五”规划明确提出2060年前要实现“碳中和”。减排战略是CCUS,即捕集、利用与封存。
(1)固态的二氧化碳叫 ,它的一种用途是 。
(2)向空气中排放的过多,会导致的环境问题是 。生活中有利于降低“碳排放”的做法是 (写一点即可)。
(3)工业上可利用氢氧化钠溶液来捕捉二氧化碳并转化为甲醇,其流程如图所示。
i.上述流程中,可以循环利用的物质有 。
ii.反应Ⅰ在生成甲醇的同时还会生成水,其反应的化学方程式为 。
(4)海洋封存会导致海水酸化,是因为二氧化碳 。
因此某实验基地通过一定技术将二氧化碳压缩存入地下,实现封存。在此过程中,二氧化碳分子 改变。(填“有”或“没有”)
25.多角度认识物质能帮助我们更全面地了解物质世界。以金属为例回答下列问题:
(1)认识金属元素的存在。
①地壳中含量最多的金属元素是 ,在自然界中,大多数金属以化合物的形态存在,而金、银却能以单质形态存在,这是因为 。
②三星堆出土的文物使用了贴金技艺,贴金技艺中将黄金锤成薄片利用了金具有良好的 。出土的青铜是铜与锡的合金,青铜属于 (选填“金属”或“合成”)材料。
(2)认识金属的腐蚀:用如图实验探究铁生锈的条件。
①实验I中铁丝生锈,当铁丝足量,时间足够长,打开止水夹后,还能观察到的现象是 。
②通过证据说明铁生锈需要水。
(3)认识金属的性质
在密闭容器中向未打磨的铝片逐滴滴加稀盐酸,用传感器探究反应容器内的温度和压强随时间变化如图(提示:氧化铝能与稀盐酸发生反应生成氯化铝和水),0~50s时,压强曲线变化不明显,可能是因为 ,50s时溶液中的溶质为 ,60~100s,气体压强迅速升高的主要原因是 (用化学方程式表示)。
(4)认识金属的制备:教材中工业炼铁使用的设备是高炉,竖炉炼铁也是一种重要的炼铁方法,其工艺流程如图所示。
①该工艺流程中,甲烷的作用是 。
②该工艺流程中,可循环利用的物质是 。
③还原反应室中发生反应的化学方程式为 (写其中一个)。
26.某兴趣小组同学开展了科学使用固体管道疏通剂的项目式探究活动。
任务一:管道疏通剂的疏通原理
主要成分:粒状氢氧化钠、铝粒
氢氧化钠与铝的反应原理:2NaOH+2Al+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑
(1)疏通原理:用玻璃弯管模拟下水管(如图),氢氧化钠、铝与水反应产生的 使下水管道内的压强增大,同时松动阻塞物,促进氢氧化钠溶解堵塞物。
任务二:正确使用固体疏通剂
实验1:疏通剂的用量与产生氢气体积的关系
实验次数
疏通剂质量名
水(20℃)/mL
结果(气球体积)
1
5.05(常规用量)
15
2
15.07(大剂量)
a
3
25.02(超剂量)
15
(2)a= 。
(3)装置B的作用为 (填“防止液体倒吸”或“防止装置漏气”)。
(4)装置C中浓硫酸的作用为 。
实验2:水温对液体喷溅的影响
(5)为证明疏通时喷溅事故与加入水的温度有关,实验设计的基本思路是:用玻璃弯管模拟装置,不变量是每次加入25.00g左右的疏通剂,变量及观察点是 。
任务三:疏通剂的配方
疏通剂配方(质量比):粒状氢氧化钠45%、铝粒24.75%、其它30.25%
(6)推测影响疏通效果的因素还有 。
【探究活动四】固体疏通剂的迭代
过碳酸钠遇水的反应原理:2(2Na2CO3•3H2O2)=4Na2CO3+6H2O+3O2↑
(7)从安全角度分析,过碳酸钠替代铝的最主要的优点是 。过碳酸钠遇水缓慢释放氧气,但与粒状氢氧化钠混合后遇水快速放出氧气,主要原因是 。
(8)小组同学总结了科学使用管道疏通剂的注意事项,正确的是______(填标号)。
A.使用前阅读产品说明书,按照操作说明使用
B.使用时要佩戴护目镜、手套、口罩等保护措施
C.为快速疏通可加大疏通剂的使用量、快速倒入大量沸水
27.回答问题
(1)化学用语是国际通用语言,是学习化学的重要工具。请用化学用语填空:
①氧元素在地壳中含量(质量分数)位居第 (填数字);
②2个钾离子: 。
③3个二氧化硫分子: 。
④标出MgO中镁元素的化合价: 。
(2)芯片、光导纤维在现代科技发展中有着十分重要的作用。制造芯片要用到高纯硅,制造光导纤维要用到高纯二氧化硅。利用石英砂(主要成分是二氧化硅)通过如下工艺流程可以分别制备高纯硅和高纯二氧化硅(反应中部分生成物已略去)。
①流程中可循环利用的物质是 。
②反应c的化学方程式为 ,该反应的基本反应类型为 反应。
28.回答下列问题。
(1)酸碱中和反应是初中阶段重要的一类反应,请你参与一起探究。从溶液电导率变化角度探究酸和碱的反应
小组同学根据图1进行相应实验操作,利用电导率传感器分别测定A试管和B试管反应过程中溶液的电导率变化,电导率的大小能反映离子浓度的大小。
①A试管中反应的化学方程式为 ;试管B中 (填“有”或“无”)明显现象。
②表示A试管中溶液电导率变化的是 (填“图2”或“图3”)。
③图3中电导率的变化 (填“能”或“不能”)说明酸和碱发生了反应。
(2)化学小组的同学欲探究固体混合物A的成分,已知A中可能含有Na2CO3、MgCl2、Fe2O3、NH4NO3、(NH4)2SO4五种物质中的两种或多种。分别取一定量固体混合物A,按如图所示进行探究实验,出现的现象如图中所述。(设过程中所有发生的反应都恰好完全反应)
请根据实验过程和图示提供的信息,进行分析推理,回答下列问题:
①无色气体E (填化学式)。
②写出步骤I中发生反应的一个化学方程式 。
③在无色滤液F中,一定大量存在的酸根阴离子是 (填离子符号)。
④根据上述实验现象推断,在固体混合物A中一定不存在的物质是 (写化学式),还无法确定的物质是 (写化学式)。若要通过实验判断该成分是否存在,可取适量白色沉淀G,进行探究。请写出实验操作的步骤、现象及结论 。
29.酸、碱、盐是生活中常见的化合物。
(1)我国著名的化学家将制碱与制氨结合起来发明了联合制碱法,其部分流程如下:
通入 CO2时,发生反应的化学方程式为
①该方法是由我国的制碱工业先驱 (填字母,下同)发明的。
a.张青莲 b.徐光宪 c.侯德榜 d.闵恩泽
②在制纯碱过程中得到的 NH4Cl常用来作化肥,该化肥属于 。
a.氮肥 b.磷肥 c.钾肥 d.复合肥
③在制碱过程中得到的 也是焙制糕点所用发酵粉的成分之一,其原理是受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,请写出 分解的化学方程式: 。
(2)对无明显现象反应的研究是一项有趣而又重要的课题,某兴趣小组同学以“氢氧化钠与稀盐酸是否发生了化学反应”为主题展开项目式实践活动。
①图1为甲同学的实验方案。甲同学观察到 的现象,证明二者发生了化学反应,该反应的化学方程式为 。
②图2中乙、丙两位同学选择了相同的实验方案,却观察到了不同的现象。请分析乙同学的实验后所得溶液中溶质的成分: 。
③丁同学建议,在丙同学实验所得溶液中继续加入某种试剂,也可证明NaOH 与稀盐酸发生了化学反应,可以选用的试剂为 。
a.铁粉 b.硫酸铜溶液 c.铜片 d.澄清石灰水
(3)敞口放置的NaOH 固体易变质,现取15g已部分变质的 NaOH 固体,加入50g足量的稀盐酸中,充分反应后,称量剩余物质的质量为60.6g。求该固体中氢氧化钠的质量。
30.氧气、二氧化碳、氢气、水是初中化学学习的核心物质。
项目一:气体的制备
(1)图1中仪器a的名称是 。
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取的化学方程式为 ,用装置D收集时从气体从 (填“m”或“n”)导管口通入。
(3)实验室用锌粒和稀盐酸制取,稀盐酸的最佳质量分数为。浓度过高反应速率过快、难以控制,及 ,因此实验时可选择装置 控制反应速率,获得平稳的气流,再将气体通过盛有NaOH溶液的洗气瓶。
(4)装置E是跨学科实践小组自制的简易供氧器,过碳酸钠遇水会生成和。向左瓶中加入过碳酸钠和二氧化锰,再倒入适量的水,瓶中产生气泡,瓶壁温热。
①装置E左瓶中产生气泡的化学方程式为 。
②装置E右瓶中水的作用是 。
(5)用图2所示装置测量大理石和稀盐酸反应体系的温度,并用电子天平连续称量反应体系的总质量。测得反应过程中温度和质量随时间的变化如图3所示。
①图2所示装置制取气体,停止反应的操作是 。
②图3中时,单位时间内体系总质量减小幅度较大的原因是 。
项目二:水资源的利用
I、水的净化
用图所示装置对自来水进一步净化,可获得去离子水。阳离子交换柱里自来水中的阳离子与交换,阴离子交换柱中参与交换,交换出来的水均呈电中性。
(6)一个可以交换出 个。
(7)自来水通过如图装置后,与通入前相比,水分子数目将增多,原因是 。
Ⅱ、粗盐提纯
粗盐中常含有少量及泥沙等杂质,用如图的流程进行粗盐的提纯。
(8)试剂①中依次加入稍过量的 溶液,溶液,NaOH溶液,其中加入过量溶液的作用是 。
(9)操作c是中玻璃棒的作用是 。
中考化学复习(综合应用题30道)
学科网(北京)股份有限公司
$