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 10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
一、选择题(本题共25小题,每小题只有一个选项符合题意。1~20每小题1分,21~25每小题2分,共30分)
1.近年我国在科技领域不断取得新成就。对相关成就所涉及的化学知识理解错误的是( )
A. “蛟龙号”载人潜水器外壳使用钛合金,钛合金属于金属材料
B. “长征七号”采用了液氧煤油发动机,煤油是纯净物
C. 我国科学家实现了从二氧化碳到淀粉的人工合成,淀粉是一种糖类物质
D. 我国实现了高性能纤维锂离子电池的规模化制备,锂离子电池放电时将化学能转化为电能
2. 化学与生产、生活、科技等密切相关,下列说法正确的是( )
A. “日照香炉生紫烟”是指因为太阳照射使碘升华
B. “釜底抽薪”是为了降低可燃物的着火点
C. “百炼成钢”指生铁经多次锻打转化为纯铁
D. “华为麒麟980”手机中芯片的主要成分是硅
3.近年我国在科技领域不断取得新成就。对相关成就所涉及的化学知识理解错误的是( )
A. “蛟龙号”载人潜水器外壳使用钛合金,钛合金属于金属材料
B. “长征七号”采用了液氧煤油发动机,煤油是纯净物
C. 我国科学家实现了从二氧化碳到淀粉的人工合成,淀粉是一种糖类物质
D. 我国实现了高性能纤维锂离子电池的规模化制备,锂离子电池放电时将化学能转化为电能
建立宏观和微观之间的联系是化学学科独特的思维方式,建立“物质的多样性”大概念对元素知识的学习具有统领性功能。以含碳元素的物质为载体是建立宏观微观联系、认识物质多样性的有效途径。请完成4-7题。
4. 图Ⅰ为石墨与金刚石的转化过程,图Ⅱ为新型催化除装修残留的甲醛(化学式为CH2O)对应反应过程的微观示意图,以下说法合理的是( )
A. 图Ⅰ发生的是物理变化,图Ⅱ属于置换反应
B. 物质甲为甲醛,是一种氧化物
C. 该反应消耗物质甲和生成物质丁的质量比为5∶3
D. 图Ⅱ化学变化前后分子种类、数目都改变
5. 通过化学变化不可能实现的是( )
A. 由分子生成新分子 B. 由离子生成新离子
C. 由原子生成新原子 D. 由单质生成一种新单质
6. 物质的多样性体现在很多方面,结合碳元素的“价——类”二维图。下列说法不正确的是( )
A. 物质种类:B点对应的物质可能是足球烯(C60)
B. 能量变化:由D生成C是放热反应
C. 化学反应:A、B、C、E、F点对应的物质都可以通过一步反应转化为D
D. 化学性质:B、C点对应的物质都可以夺取某些含氧物质中氧元素
7. CO2含量增多会导致全球气候变暖。CO2的低能捕集、转化和利用受到世界各国的关注。以CO2为原料制取炭黑(C)的太阳能工艺简易流程图。下列说法错误的是( )
A. 反应Ⅰ为分解反应 B. 生产过程中Fe3O4可以循环使用
C. 该方法有利于减弱全球气候变暖 D. 反应Ⅱ中C元素的化合价没有发生改变
8.乙醇(沸点为78℃)和二甲醚(沸点为-23°C)是两种可再生的新型能源。它们的化学式完全相同,分子
结构如图所示。下列关于乙醇和二甲醚的说法正确的是( )
A. 乙醇和二甲醚的化学式为C2H5O
B. 乙醇中C元素的质量分数约为26%
C. 沸点差异是分子内原子的结合方式不同导致的
D. 等质量的乙醇和二甲醚在O2中完全燃烧,乙醇产生的CO2的质量比二甲醚的小
9.下列装置均可用于收集气体,其相关说法正确的是( )
A. 上述装置均可用于收集 H2
B. 上述装置均可用于收集 CO2
C. 装置④⑤既可用于收集 H2,也可用于收集 CO2
D. 除装置⑤外,其余装置都可用于收集 O2
10. 图中连线两端的物质在通常情况下可以相互反应。下列四组选项中,符合该图要求的是( )
①
②
③
④
⑤
⑥
A
CO2
NaOH溶液
稀HCl溶液
Ca(OH)2溶液
CuCl2溶液
Fe
B
CaO
稀HCl溶液
Fe
稀H2SO4溶液
Na2CO3溶液
Ca(OH)2溶液
C
Fe
稀H2SO4溶液
BaCl2溶液
Cu(NO3)2溶液
Ca(OH)2溶液
Na2CO3溶液
D
Zn
稀HCl溶液
CaCO3
CuSO4溶液
NaOH溶液
FeCl3溶液
A. A B. B C. C D. D
11.下列实验操作、现象和结论对应关系正确的是( )
选项
实验操作
现象
结论
A
向某溶液中滴加BaCl2溶液和盐酸
产生白色沉淀
该溶液中不一定含有
B
将燃着的木条伸入某瓶气体中
木条熄灭
该气体是CO2
C
向某NaOH溶液样品中滴加少量稀盐酸
没有气泡冒出
该NaOH溶液没有变质
D
在甲烷火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯
烧杯内壁有无色液滴产生
甲烷含有碳元素和氢元素
A. A B. B C. C D. D
12.如图是Na2CO3和NaCl的溶解度曲线。下列说法正确的是( )
A. 30℃时,饱和Na2CO3溶液中溶质的质量分数为35%
B. 升高温度Na2CO3和NaCl的溶解度都不断增大
C. 60℃时,相同质量的Na2CO3、NaCl饱和溶液中,Na2CO3饱和溶液中溶剂质量更大
D. 提纯含少量NaCl的纯碱样品,可将其浓溶液从40℃冷却至10℃,再过滤
13.已知CuSO4溶液分别与Na2CO3溶液、Na2S溶液的反应情况如下:
(1)CuSO4溶液与Na2CO3溶液混合主要反应是:CuSO4+Na2CO3+H2O=Na2SO4+Cu(OH)2↓+CO2↑;次要反应是:CuSO4+Na2CO3=Na2SO4+CuCO3↓
(2)CuSO4溶液与Na2S溶液混合主要反应是:CuSO4+Na2S=Na2SO4+CuS↓;很难发生的反应是:CuSO4+Na2S+2H2O=Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2S↑
下列几种物质的溶解度大小的比较中,正确的是( )
A. CuS<Cu(OH)2<CuCO3 B. CuS>Cu(OH)2>CuCO3
C. Cu(OH)2>CuCO3>CuS D. Cu(OH)2<CuCO3<CuS
14.将37.2g某种天然气水合物(CH4·xH2O)与一定量氧气在密闭容器中用电火花引燃,反应后得到二氧化碳、一氧化碳和水蒸气的混合气体的总质量为53.2g冷却至室温后将剩余气体缓缓通过灼热的氧化铜充分反应(玻璃管内已进行排空气处理),如图所示,反应后,足量氢氧化钠溶液增加13.2g,已知氢氧化钠溶液在实验中可以充分吸收二氧化碳。下列说法中正确的是( )
A. 将冷却后的气体通入足量澄清石灰水中,最多可以得到10.0g碳酸钙
B. 上述反应生成水的质量为32.4g
C. 经过计算,x=8
D. 自然界的该物质已经成为一种人类广泛使用的新能源
15.录像用的高性能磁粉的主要材料之一是由3种元素组成的化学式为CoxFe3-xO3-x的化合物,已知氧元素的中化合价是-2价,钴(Co)和铁可能呈现+2价或+3价。该化合物中每种元素只有一种化合价,下列说法正确的是( )
A. 在上述化合物中铁的化合价数值有可能高于钴的化合价数值
B. 在上述化合物中铁不可能呈现+2价
C. x的值有可能小于1
D. 在上述化合物中钴和铁有可能同时呈现+2价
16.金属钠是一种活泼金属单质,它在常温下与氧气反应生成白色氧化钠(Na2O),在加热燃烧时生成淡黄色过氧化钠(Na2O2)。某化学兴趣小组用过氧化钠进行如下探究实验:
(1)向盛有2.0gNa2O2的试管中加入 10mL蒸馏水,有气泡产生,试管发热; 将带火星的木条伸入试管,木条复燃。待不再产生气泡时,将溶液平均分装在 A、B两支试管中。
(2)向A 试管中滴入两滴酚酞,溶液变红。放置一会,溶液红色逐渐褪去。
(3)向B 试管中加入少量 MnO2,将带火星的木条伸入试管,木条复燃,MnO2未见明显变化。根据上述探究实验分析,下列相关叙述中不正确的是( )
A. 实验(1)中发生反应的化学方程式为: Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2、2H2O2=2H2O+O2↑
B. 实验(2)中,溶液红色逐渐褪去的原因是 NaOH 与空气中 CO2反应逐渐被消耗所致
C. 根据实验(3)可知, MnO2是 H2O2分解的催化剂。
D. 实验(1)中,H2O2未分解完就不再产生气泡,可能是 H2O2浓度降低或溶液温度降低所致
17.化学实验操作对实验结果有重要影响。下列检验装置气密性的操作不正确的是( )
A. B.
C. D.
18.下列选项中对实验方案的评价及分析正确的是( )
选项
实验目的
实验方案
评价及分析
A
除去CuO粉末中的C粉
加足量的稀H2SO4过滤
正确:CuO和H2SO4反应生成溶于水的CuSO4,而C不溶于水,可过滤除去
B
蒸发NaCl溶液获得NaCl固体
一直加热至溶液完全蒸干
错误:完全蒸干溶液会造成固体溅出
C
除去KCl溶液中的K2SO4
加适量的Ba(NO3)2容液,过滤
正确:因为K2SO4和Ba(NO3)2反应生成BaSO4不溶于水,可过滤除去
D
除去CO2气体中的HCl气体
将气体通过足量的NaOH溶液,干燥
正确:HCl气体溶于水形成盐酸,可与NaOH反应被除去
A. A B. B C. C D. D
19.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+
20. 下列实验设计不能成功的是( )
实验
目的
验证质量守恒定律
证明能与NaOH反应
验证可燃物燃烧的条件
测定空气中氧气含量
实验
设计
选项
A
B
C
D
A. A B. B C. C D. D
21.我国拥有丰富的海洋资源,我们可以从海水中提取食盐,并以此为原料制得具有广泛用途的产品。某制碱工厂以粗盐为原料制纯碱,部分工艺流程如图:
由化学工艺流程可知,下列说法正确的是( )
A. 流程I中为了除去杂质,按顺序依次加入过量BaCl2溶液、NaOH溶液和Na2CO3溶液,可将粗盐水中的、 Mg2+、 Ca2+转化为沉淀,按流程I所加溶液的顺序除杂,过滤后得到三种沉淀
B. 流程III中将已配制好的100g质量分数为6%的NaCl溶液变成质量分数为20%的NaCl溶液,需要再加入NaCl的质量约是18 g
C. 流程I中反应的化学方程式之一是:
D. 流程II中会有气泡和沉淀生成
22.某兴趣小组为测定某黄铜片(铜锌合金)的组成,称取30g黄铜片置于烧杯中,用150g稀硫酸分三次加入,实验数据记录如下,下列说法正确的是( )
实验次数
第一次
第二次
第三次
稀硫酸的质量/g
50
50
50
反应后固液混合物的质量/g
79.8
129.7
179.7
A. 生成氢气的总质量是0.2g B. 当加入70g稀硫酸时,锌恰好反应完
C. 黄铜片中锌的质量分数是21.7% D. 稀硫酸中溶质的质量分数是19.6%
23.已知所含元素化合价发生变化的反应是氧化还原反应,其中被还原的元素化合价降低,被氧化的元素化合价升高.海洋中有丰富的资源,如图所示利用海水可获得许多化工产品.
下列有关说法正确的是( )
A. 第①步中除去粗盐中的、Ca2+、Mg2+等杂质,加入的试剂顺序为:Na2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液,过滤后加盐酸
B. 第②步中加入的试剂为CaCl2溶液
C. 第③步中发生分解反应
D. 在第④步中溴元素被还原
24.下列图像中,能正确反映对应变化关系的是( )
A. 表示足量的红磷在体积不变的密闭容器中燃烧
B. 表示足量的粉末分别同时与等质量、等质量分数的稀盐酸反应
C. 表示在室温时,向一定质量的饱和溶液中加入少量生石灰
D. 表示向一定质量含的混合溶液中逐滴加入溶液
25.下列选项中对实验方案的评价及分析正确的是( )
选项
实验目的
实验方案
评价及分析
A
除去CuO粉末中的C粉
加足量的稀H2SO4过滤
正确:CuO和H2SO4反应生成溶于水的CuSO4,而C不溶于水,可过滤除去
B
蒸发NaCl溶液获得NaCl固体
一直加热至溶液完全蒸干
错误:完全蒸干溶液会造成固体溅出
C
除去KCl溶液中的K2SO4
加适量的Ba(NO3)2容液,过滤
正确:因为K2SO4和Ba(NO3)2反应生成BaSO4不溶于水,可过滤除去
D
除去CO2气体中的HCl气体
将气体通过足量的NaOH溶液,干燥
正确:HCl气体溶于水形成盐酸,可与NaOH反应被除去
A. A B. B C. C D. D
二、非选择题填空题(本题共 8小题,每空一分,共 40分)
26.(4分)某混合气体可能有CO2、CO、H2中的一种或几种,某学习小组的同学为了研究气体的组成,设计了如图装置进行实验(夹持装置已省略)。实验后发现A装置中溶液变浑浊,C中的固体由黑色边红色,D中的固体有白色变蓝色,F装置中有水流入烧杯。
在反应前后对C、D装置进行了质量的测量(各步反应均完全),测量结果如表:
反应前后
反应前
反应后
C装置中试管与固体的总质量(克)
a
c
D装置中U形管与固体的总质量(克)
b
d
请分析回答下列问题:
(1)请写出A装置中反应的化学方程式____________________________。
(2)一定能证明混合气体中有氢气存在的实验现象是_____________________________。
(3)F装置的作用:①“抽气”;②______________。
(4)证明原混合气体中有CO存在的定量关系是______________(用字母a、b、c、d表示)。
27.(7分)用如图方法回收废旧CPU中的单质Au(金),Ag和Cu。
已知:①浓硝酸不能单独将Au溶解。②HAuCl4=H++AuCl
(1)酸溶后经______操作,将混合物分离。
(2)浓、稀HNO3均可作酸溶试剂。溶解等量的Cu消耗HNO3的物质的量不同,稀硝酸对应生成一氧化氮,浓硝酸对应生成二氧化氮,写出消耗HNO3物质的量多的反应的化学方程式:__ ____。
(3)HNO3-NaCl与王水[V(浓硝酸):V(浓盐酸)=1:3溶金原理相同。
①将溶金反应的化学方程式补充完整:___ ___。
Au+______NaCl+______HNO3=HAuCl4+______+______+______NaNO3
②关于溶金下列说法正确的是___ ___。
A.用到了HNO3的氧化性
B.流程中生成的HAuCl4属于一元强酸
C.用浓盐酸与NaNO3也可使Au溶解
D.王水中浓盐酸的主要作用是增强溶液的酸性
(4)若用Zn粉将溶液中的2.5molHAuCl4完全还原,则参加反应的Zn的物质的量是______mol。
(5)用适当浓度的盐酸、NaCl溶液、氨水与铁粉,可按照如图方法从酸溶后的溶液中回收Cu和Ag(图中标注的试剂和物质均不同)。
试剂1是__ ___,试剂2是__ ___。
28.(6分)足球比赛中让意外昏迷的球员快速恢复意识会用到“嗅盐”。同学们对“嗅盐”产生了好奇,并对其成分进行了如下探究。
【查阅资料】
①嗅盐是一种盐类物质和香料(不参与下列探究中的任何反应)组成,能释放出氨味气体,对人体神经会产生强烈的刺激作用,但过量吸入会危害健康。
②氯化钙稀溶液与碳酸氢铵溶液不发生反应。
【提出问题】嗅盐中盐类物质是什么?
【实验探究】
(1)填写表中空格。
实验
小军的实验
方案
嗅盐与___ ____混合研磨(填物质名称)
现象
闻到较浓烈刺激性气味且试纸变蓝
__ _____
结论
嗅盐中含有
嗅盐中含有
【质疑】
(2)有同学认为小军的实验不严谨,原因是___ ____(用化学方程式表示);请你补做一个实验确认存在的结论:__ _____(写出实验步骤、现象和结论)。
【继续探究】同学们利用如图装置进一步测定嗅盐中碳酸铵的质量分数。
【数据记录】实验称取样品质量m1,反应前后装有氢氧化钠固体的球形干燥管的总质量分别为 m2和m3,反应前后烧杯及烧杯内溶液的总质量分别为m4和m5。
【数据处理】
(3)通过测得数据计算出嗅盐中碳酸铵的质量分数表达式为__ _____。
【反思与评价】
(4)关于该实验的说法正确的是__ __。
A. 滴入过量的氢氧化钠溶液后要对试管进行加热,否则测定结果会偏小
B. 停止加热前后要通入一段时间空气,否则测定结果会偏小
C. 倒置漏斗可以增大吸收面积同时防止倒吸
D. 可以用浓硫酸代替稀硫酸
29.(4分)填空:
(1)测得某溶液中含Cu2+、K+、,Cl-四种离子,且阳离子的个数比为Cu2+:K+=3:4,则与Cl-的个数比可能是__ ____。
(2)为了验证烧碱样品中是否含有氯化钠,正确的操作顺序是:
①用蒸馏水将烧碱样品溶解、配成溶液;
②___ ___;
③___ ___。
(3)有些牙膏中添加有少量的氟化钠(NaF)等。刷牙时氟化钠跟牙齿矿物质——羟磷石[Ca10(PO4)6(OH)2]反应生成氟磷灰石[Ca10(PO4)6F2],氟磷灰石具有更能抗酸(牙缝中食物残渣发酵生成的有机酸)的作用,从而达到防治龋齿的目的。写出生成氟磷灰石反应的化学方程式___ ___。
30.(5分)化学实验室,某化学兴趣小组的同学依据绿色的核心及原则,利用所学的化学知识,设计了制备氢氧化钾的方案,同时还可以制得纯碱等物质,具体流程如图所示(部分反应,条件和产物已经略去):
【提出问题1】溶液C中的溶质除氢氧化钾外,还含有什么?
【猜想与假设1】猜想1:K2CO3猜想2:Ca(OH)2
【实验与探究1】小林同学设计了如下实验对猜想进行探究
实验操作
实验现象
实验结论
取少量溶液C于试管中,滴加稀盐酸
___ ___
猜想Ⅰ错误
同学们经过讨论分析后认为小林的实验结论不严密,理由是__ ____。
【提出问题2】固体D中的成分是什么?
【猜想与假设2】小军同学经分析认为一定含有CaCO3,可能还含有_ _____。
【实验与探究2】请你设计一个简单可行的实验方案,证明固体D中存在猜想与假设2中能还含有的物质 (所用试剂只能为溶液)___ ___。
【表达与交流】由反应①和反应②原理制备纯碱的方法就是我国著名的“侯氏制碱法”,请写出反应①的化学方程式__ ____。
31.(6分)稀土金属因其独特的性能而被誉为“新材料之母”。稀土金属钇的氧化物(Y2O3)广泛应用于航空航天涂层材料,其颗粒大小决定了产品的质量。利用富钇稀土(含Y2O3约70%,含Fe2O3、CuO、SiO2等约30%)生产大颗粒氧化钇的一种工艺如下图:
【已知】一些氢氧化物沉淀的pH范围如右表:
氢氧化物
Fe(OH)3
Cu(OH)2
Y(OH)3
开始沉淀和完全沉淀的pH
1.1-3.0
4.2-6.7
6.0-8.2
(1)实验室操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ时常使用到的玻璃容器有烧杯、玻璃棒和__ _____。
(2)滤液B中含有的阳离子是__ _____。
(3)操作Ⅱ控制pH为3.0-4.2,沉淀A的化学式为___ ____。
(4)操作Ⅲ得到的沉淀B要回到操作Ⅰ的原因是_ ______。
(5)碳酸钇灼烧分解的化学方程式是__ _____。
(6)为了获得大颗粒氧化钇,某项目小组研究了条件对产品直径的影响,相关数据如下(D50表示颗粒直径):
实验编号
①
②
③
④
⑤
⑥
沉淀反应温度/℃
60
80
85
93
93
93
料液浓度/(g/L)
30
30
30
30
40
40
灼烧温度/℃
1100
1100
1100
1100
1100
1400
氧化钇D50/um
6.00
21.65
35.99
38.56
35.99
61.54
分析上表数据,其他条件不变时,若将灼烧温度均升高至1400℃,预期所得氧化钇D50最大的是__ __(填实验编号)。
32.(8分)五水硫酸铜俗称蓝矾、胆矾或铜矾,具有催吐、去腐、解毒等功效,但有一定的副作用,易溶于水,难溶于乙醇。回答下列问题:
(1)铜与过量溶液反应的探究如下:
实验②中溶解的离子方程式为_____。
(2)某学习小组利用含铜90%的废铜屑制取硫酸铜晶体,有两种途径可供选择:
途径A:途径B:
①写出途径A的化学方程式:_ ____。
②与途径A相比,途径B优点是_ ____。
(3)硫酸铜溶液经加热蒸发、__ ___、过滤、___ __、干燥实验操作,得到胆矾。
(4)将制得的晶体进行热重分析,其热重曲线(即样品质量随温度变化的曲线,T℃时,已完全失去结晶水)如图所示。x=__ ___。
(5)下列操作中,会导致结晶水数目测定值偏低的是_ ____。
①制得的结晶水合物未充分干燥
②坩埚未置于干燥器中冷却
③加热时有少量固体迸溅出来
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2026年自主招生(理科实验班)
提前预录考试化学模拟试题 10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
一、选择题(本题共25小题,每小题只有一个选项符合题意。1~20每小题1分,21~25每小题2分,共30分)
1.近年我国在科技领域不断取得新成就。对相关成就所涉及的化学知识理解错误的是( )
A. “蛟龙号”载人潜水器外壳使用钛合金,钛合金属于金属材料
B. “长征七号”采用了液氧煤油发动机,煤油是纯净物
C. 我国科学家实现了从二氧化碳到淀粉的人工合成,淀粉是一种糖类物质
D. 我国实现了高性能纤维锂离子电池的规模化制备,锂离子电池放电时将化学能转化为电能
【答案】B
【解析】
A、钛合金是合金,属于金属材料,故A不符合题意;
B、煤油是从石油中分馏得到的烃类混合物,属于混合物,故B符合题意;
C、淀粉是由葡萄糖单元组成的多糖,属于糖类物质,故C不符合题意;
D、锂离子电池放电时通过化学反应释放电能,化学能转化为电能,故D不符合题意。
故选B。
2. 化学与生产、生活、科技等密切相关,下列说法正确的是( )
A. “日照香炉生紫烟”是指因为太阳照射使碘升华
B. “釜底抽薪”是为了降低可燃物的着火点
C. “百炼成钢”指生铁经多次锻打转化为纯铁
D. “华为麒麟980”手机中芯片的主要成分是硅
【答案】D
【解析】
A、“日照香炉生紫烟” 描述的是庐山香炉峰在阳光照射下,水汽蒸腾缭绕的景象,与碘升华无关,A 选项错误;
B、“釜底抽薪” 是把柴火从锅底抽掉,使水止沸,是清除可燃物来灭火,着火点是物质的固有属性,一般不能降低,B 选项错误;
C、“百炼成钢” 是指生铁经多次锻打,降低了含碳量,转化为钢,钢是铁的合金,不是纯铁,C 选项错误;
D、硅是良好的半导体材料,常用于制作芯片,“华为麒麟 980” 手机中芯片的主要成分是硅,D 选项正确。
故选D。
3.近年我国在科技领域不断取得新成就。对相关成就所涉及的化学知识理解错误的是( )
A. “蛟龙号”载人潜水器外壳使用钛合金,钛合金属于金属材料
B. “长征七号”采用了液氧煤油发动机,煤油是纯净物
C. 我国科学家实现了从二氧化碳到淀粉的人工合成,淀粉是一种糖类物质
D. 我国实现了高性能纤维锂离子电池的规模化制备,锂离子电池放电时将化学能转化为电能
【答案】B
【解析】
A、钛合金是合金,属于金属材料,故A不符合题意;
B、煤油是从石油中分馏得到的烃类混合物,属于混合物,故B符合题意;
C、淀粉是由葡萄糖单元组成的多糖,属于糖类物质,故C不符合题意;
D、锂离子电池放电时通过化学反应释放电能,化学能转化为电能,故D不符合题意。
故选B。
建立宏观和微观之间的联系是化学学科独特的思维方式,建立“物质的多样性”大概念对元素知识的学习具有统领性功能。以含碳元素的物质为载体是建立宏观微观联系、认识物质多样性的有效途径。请完成4-7题。
4. 图Ⅰ为石墨与金刚石的转化过程,图Ⅱ为新型催化除装修残留的甲醛(化学式为CH2O)对应反应过程的微观示意图,以下说法合理的是( )
A. 图Ⅰ发生的是物理变化,图Ⅱ属于置换反应
B. 物质甲为甲醛,是一种氧化物
C. 该反应消耗物质甲和生成物质丁的质量比为5∶3
D. 图Ⅱ化学变化前后分子种类、数目都改变
【答案】C
【解析】
A、石墨转化为金刚石的过程中,虽然都是由碳元素组成的单质,但石墨和金刚石的结构不同,属于不同的物质,因此,图Ⅰ发生的是化学变化,而不是物理变化。分析图Ⅱ: 根据微观示意图,该反应为甲醛和氧气在催化剂的催化条件下反应生成二氧化碳和水,该反应的生成物是两种化合物,不属于置换反应(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),故A选项不符合题意;
A、氧化物是指只含两种元素,其中一种是氧元素的化合物,物质甲为甲醛(化学式为CH2O),由碳、氢、氧三种元素组成,不属于氧化物,故B选项不符合题意;
C、 图Ⅱ的反应为甲醛和氧气在催化剂的催化条件下反应生成二氧化碳和水,该反应的化学方程式为CH2O+O2CO2+H2O,消耗甲醛和生成水的质量比为 (12+1×2+16):(1×2+16)=30:18=5:3,故C选项符合题意;
D、图Ⅱ中化学变化前后分子种类发生了改变,但分子数目没有改变(都是 2 个分子反应生成 2 个分子),故D选项不符合题意。
故选C
5. 通过化学变化不可能实现的是( )
A. 由分子生成新分子 B. 由离子生成新离子
C. 由原子生成新原子 D. 由单质生成一种新单质
【答案】C
【解析】
A 、从微观角度看,化学反应的实质是分子破裂为原子,原子重新组合成新的分子,所以由分子生成新分子是可以通过化学变化实现的,不符合题意;
B、在化学变化中,原子(离子)的组合过程会得失电子,从而生成新离子,所以由离子生成新离子可以通过化学变化实现,不符合题意;
C、化学变化的实质是分子破裂为原子,原子重新组合成新分子,化学变化前后原子的种类、数目不变,所以由原子生成新原子是不可能通过化学变化实现的,符合题意;
D、例如置换反应,就是一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物,所以由单质生成一种新单质可以通过化学变化实现,不符合题意;
故选:C。
6. 物质的多样性体现在很多方面,结合碳元素的“价——类”二维图。下列说法不正确的是( )
A. 物质种类:B点对应的物质可能是足球烯(C60)
B. 能量变化:由D生成C是放热反应
C. 化学反应:A、B、C、E、F点对应的物质都可以通过一步反应转化为D
D. 化学性质:B、C点对应的物质都可以夺取某些含氧物质中氧元素
【答案】B
【解析】
A、B点对应物质中碳元素化合价为0,类别为单质,足球烯(C60)是由碳元素组成的单质,所以B点对应的物质可能是足球烯(C60),该选项正确 。
B、D点对应碳的氧化物中碳元素为+4价,即CO2;C点对应碳的氧化物中碳元素为+2价,即CO。由CO2生成CO的反应为,该反应是吸热反应,不是放热反应,该选项错误 。
C、A点对应碳的氢化物(如CH4 ),CH4燃烧可生成CO2();B点对应碳单质(如C ),C燃烧可生成CO2();C点对应CO,CO燃烧可生成CO2();E点对应含碳元素的酸(如H2CO3 ),H2CO3分解可生成CO2(H2CO3=H2O+CO2↑ );F点对应含碳元素的盐(如Na2CO3 ),Na2CO3与盐酸反应可生成CO2()。所以A、B、C、E、F点对应的物质都可以通过一步反应转化为D(CO2 ),该选项正确 。
D、B点对应碳单质(具有还原性 ),C点对应CO(具有还原性 ),它们都可以夺取某些含氧物质(如金属氧化物 )中的氧元素,发生氧化还原反应,该选项正确 。
故选B。
7. CO2含量增多会导致全球气候变暖。CO2的低能捕集、转化和利用受到世界各国的关注。以CO2为原料制取炭黑(C)的太阳能工艺简易流程图。下列说法错误的是( )
A. 反应Ⅰ为分解反应 B. 生产过程中Fe3O4可以循环使用
C. 该方法有利于减弱全球气候变暖 D. 反应Ⅱ中C元素的化合价没有发生改变
【答案】D
【解析】
A、由流程图可知,反应Ⅰ为四氧化铁在太阳能和高于2100℃的条件下生成氧化亚铁和氧气,该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应,故选项说法正确;
B、由流程图可知,四氧化三铁既是反应I的反应物,又是反应Ⅱ的生成物,可以循环使用,故选项说法正确;
C、由流程图可知,该过程是将二氧化碳转化为氧气和碳,可减少空气中的二氧化碳含量,有利于减弱全球气候变暖,故选项说法正确;
D、由流程图可知,反应Ⅱ中氧化亚铁与二氧化碳在450℃时转化为碳和四氧化铁,反应物二氧化碳中氧元素的化合价为-2价,则碳元素的化合价为+4价,生成物碳属于单质,碳元素的化合价为0,因此反应Ⅱ中C元素的化合价发生改变,故选项说法不正确。
故选D。
8.乙醇(沸点为78℃)和二甲醚(沸点为-23°C)是两种可再生的新型能源。它们的化学式完全相同,分子
结构如图所示。下列关于乙醇和二甲醚的说法正确的是( )
A. 乙醇和二甲醚的化学式为C2H5O
B. 乙醇中C元素的质量分数约为26%
C. 沸点差异是分子内原子的结合方式不同导致的
D. 等质量的乙醇和二甲醚在O2中完全燃烧,乙醇产生的CO2的质量比二甲醚的小
【答案】C
【解析】
A、由乙醇和二甲醚的微观结构图,1个乙醇分子、1个二甲醚分子均是由2个碳原子、6个氢原子和1个氧原子构成的,乙醇和二甲醚的化学式为C2H6O,故选项说法错误;
B、乙醇中C元素的质量分数约为×100%≈52.2%,故选项说法错误;
C、由乙醇和二甲醚的微观结构图,分子内原子的结合方式不同,沸点差异,是分子内原子的结合方式不同导致的,故选项说法正确;
D、乙醇和二甲醚的化学式为C2H6O,等质量的乙醇和二甲醚在O2中完全燃烧,乙醇产生的CO2的质量与二甲醚的相等,故选项说法错误。
故选C。
9.下列装置均可用于收集气体,其相关说法正确的是( )
A. 上述装置均可用于收集 H2
B. 上述装置均可用于收集 CO2
C. 装置④⑤既可用于收集 H2,也可用于收集 CO2
D. 除装置⑤外,其余装置都可用于收集 O2
【答案】C
【解析】
A、H2密度比空气小、难溶于水,可用向下排空气法或排水法收集,装置③采用向上排空气法收集气体,则③不能用于收集H2,A选项错误;
B、CO2密度比空气大、能溶于水,不可用排水法收集,可用向上排空气法收集,则①②不能用于收集CO2,B选项错误;
C、装置④可从短管通入H2来收集H2,可从长管通入CO2来收集CO2;装置⑤可从长管通入H2来收集H2,可从短管通入CO2来收集CO2,因此装置④⑤既可用于收集H2,也可用于收集CO2,C选项正确;
D、氧气密度比空气大、不易溶于水,可用向上排空气法或排水法收集,因此图中所有装置都可以用于收集O2,D选项错误。
故选:C。
10. 图中连线两端的物质在通常情况下可以相互反应。下列四组选项中,符合该图要求的是( )
①
②
③
④
⑤
⑥
A
CO2
NaOH溶液
稀HCl溶液
Ca(OH)2溶液
CuCl2溶液
Fe
B
CaO
稀HCl溶液
Fe
稀H2SO4溶液
Na2CO3溶液
Ca(OH)2溶液
C
Fe
稀H2SO4溶液
BaCl2溶液
Cu(NO3)2溶液
Ca(OH)2溶液
Na2CO3溶液
D
Zn
稀HCl溶液
CaCO3
CuSO4溶液
NaOH溶液
FeCl3溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
A、氢氧化钠和铁不能反应,A不对。
B、铁和氢氧化钙不能反应,B不对。
C、这六种物质中,铁能与稀硫酸、硝酸铜溶液两种物质反应,稀硫酸可与铁、氯化钡溶液、硝酸铜溶液、碳酸钠四种物质反应氯化钡能与稀硫酸、碳酸钠溶液两种物质反应,硝酸铜溶液能与铁、氢氧化钙溶液、碳酸钠溶液三种物质反应,氢氧化钙溶液能与硝酸铜溶液、碳酸钠溶液两种物质反应,碳酸钠溶液能与稀硫酸、氯化钡,溶液、氢氧化钙溶液三种物质反应,符合题意,C对。
D、盐酸和氯化铁不能反应,D不对。
故选:C。
11.下列实验操作、现象和结论对应关系正确的是( )
选项
实验操作
现象
结论
A
向某溶液中滴加BaCl2溶液和盐酸
产生白色沉淀
该溶液中不一定含有
B
将燃着的木条伸入某瓶气体中
木条熄灭
该气体是CO2
C
向某NaOH溶液样品中滴加少量稀盐酸
没有气泡冒出
该NaOH溶液没有变质
D
在甲烷火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯
烧杯内壁有无色液滴产生
甲烷含有碳元素和氢元素
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
A、某溶液中滴加BaCl2溶液和盐酸,产生白色沉淀,该溶液中不一定含有硫酸根离子,也可能含银离子,因为硫酸钡和氯化银均是不溶于酸的沉淀,故A正确;
B、将燃着的木条伸入某瓶气体中,木条熄灭,该气体不一定是二氧化碳,也可能是氮气,因为氮气也不能燃烧且不支持燃烧,也能使燃着的木条熄灭,故B错误;
C、变质后的氢氧化钠溶液中含有碳酸钠,碳酸钠能与盐酸反应生成二氧化碳气体,向某NaOH溶液样品中滴加少量稀盐酸,稀盐酸会先与氢氧化钠反应,再与碳酸钠反应,可能稀盐酸都没有反应完氢氧化钠,也可能不会产生气泡,因此检验氢氧化钠溶液是否变质应加入过量的稀盐酸,故C错误;
D、在甲烷火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯,烧杯内壁有无色液滴产生,说明甲烷燃烧生成了水,水是由氢元素和氧元素组成的,根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,反应物氧气中只含有氧元素,则说明甲烷含有氢元素,无法判断甲烷中含有碳元素,故D错误;
故选:A。
12.如图是Na2CO3和NaCl的溶解度曲线。下列说法正确的是( )
A. 30℃时,饱和Na2CO3溶液中溶质的质量分数为35%
B. 升高温度Na2CO3和NaCl的溶解度都不断增大
C. 60℃时,相同质量的Na2CO3、NaCl饱和溶液中,Na2CO3饱和溶液中溶剂质量更大
D. 提纯含少量NaCl的纯碱样品,可将其浓溶液从40℃冷却至10℃,再过滤
【答案】D
【解析】
A、30℃时,碳酸钠的溶解度为35g,则饱和Na2CO3溶液中溶质的质量分数为,故A说法错误;
B、根据溶解度曲线可知,升高温度NaCl的溶解度不断增大,但变化不大,Na2CO3的溶解度在0~40℃时,随温度升高增大,大于40℃时,溶解度随温度升高减小,故B说法错误;
C、60℃时,碳酸钠的溶解度比氯化钠大,饱和溶液的溶质质量分数:碳酸钠大于氯化钠,则相同质量的Na2CO3、NaCl饱和溶液中,溶质质量:碳酸钠大于氯化钠,溶剂质量:碳酸钠小于氯化钠,故C说法错误;
D、碳酸钠溶解度随温度变化大,氯化钠溶解度随温度变化不大,提纯含少量NaCl的纯碱样品,可将其浓溶液从40℃冷却至10℃,再过滤,故D说法正确。
故选:D。
13.已知CuSO4溶液分别与Na2CO3溶液、Na2S溶液的反应情况如下:
(1)CuSO4溶液与Na2CO3溶液混合主要反应是:CuSO4+Na2CO3+H2O=Na2SO4+Cu(OH)2↓+CO2↑;次要反应是:CuSO4+Na2CO3=Na2SO4+CuCO3↓
(2)CuSO4溶液与Na2S溶液混合主要反应是:CuSO4+Na2S=Na2SO4+CuS↓;很难发生的反应是:CuSO4+Na2S+2H2O=Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2S↑
下列几种物质的溶解度大小的比较中,正确的是( )
A. CuS<Cu(OH)2<CuCO3 B. CuS>Cu(OH)2>CuCO3
C. Cu(OH)2>CuCO3>CuS D. Cu(OH)2<CuCO3<CuS
【答案】A
【解析】
沉淀反应中,生成物的溶解度越小,沉淀反应越容易发生。
CuSO4+Na2CO3中主要发生Cu2+++H2O=Cu(OH)2↓+CO2↑,次要发生Cu2++=CuCO3↓,可说明Cu(OH)2的溶解度小于CuCO3的溶解度;
CuSO4+Na2S中主要发生:Cu2++S2─=CuS↓,次要发生:Cu2++S2─+2H2O=Cu(OH)2↓+H2S↑,可说明CuS的溶解度小于Cu(OH)2的溶解度;
则溶解度CuS<Cu(OH)2<CuCO3。
故选A。
14.将37.2g某种天然气水合物(CH4·xH2O)与一定量氧气在密闭容器中用电火花引燃,反应后得到二氧化碳、一氧化碳和水蒸气的混合气体的总质量为53.2g冷却至室温后将剩余气体缓缓通过灼热的氧化铜充分反应(玻璃管内已进行排空气处理),如图所示,反应后,足量氢氧化钠溶液增加13.2g,已知氢氧化钠溶液在实验中可以充分吸收二氧化碳。下列说法中正确的是( )
A. 将冷却后的气体通入足量澄清石灰水中,最多可以得到10.0g碳酸钙
B. 上述反应生成水的质量为32.4g
C. 经过计算,x=8
D. 自然界的该物质已经成为一种人类广泛使用的新能源
【答案】A
【解析】某种天然气水合物(CH4·xH2O)中碳元素全部转化在二氧化碳中,而氢氧化钠溶液的质量增加了13.2g,即增加的CO2的质量为13.2g;
CO2中C元素的质量为:
所以CH4·xH2O中C元素的质量为:;故C错误;
所以天然气水合物的化学式为CH4 ▪ 6H2O,其中H元素的质量
天然气水合物中的H元素全部转化为H2O中的H元素,
设生成H2O的质量为m,则 ,所以生成H2O的质量为43.2g,故B错误;
那么CO和CO2的质量为53.2g-43.2g=10g;设生成CO2的质量为a,CO的质量为b,则
设碳酸钙的质量为x则
故A正确;
D.甲烷的水合物不利于完全燃烧,故错误;
综上可知:
A、将冷却后的气体通入足量澄清石灰水中,最多可以得到10.0g碳酸钙,故正确;
B、上述反应生成水的质量为43.2g,故错误;
C、经过计算,x=6,故错误;
D、甲烷的水合物在自然界中还未被广泛使用,故错误。
故选A。
15.录像用的高性能磁粉的主要材料之一是由3种元素组成的化学式为CoxFe3-xO3-x的化合物,已知氧元素的中化合价是-2价,钴(Co)和铁可能呈现+2价或+3价。该化合物中每种元素只有一种化合价,下列说法正确的是( )
A. 在上述化合物中铁的化合价数值有可能高于钴的化合价数值
B. 在上述化合物中铁不可能呈现+2价
C. x的值有可能小于1
D. 在上述化合物中钴和铁有可能同时呈现+2价
【答案】B
【解析】若钴和铁元素的化合价相同时不符合元素正负化合价的代数和为0,则化合物中Co和铁的化合价不同,因此Co、Fe的化合价可能为+2、+3价或+3、+2价。氧元素显-2价,若Co的化合价为+3,Fe的化合价为+2,利用化合物中正负化合价的代数和为零,则(+3)×x+(+2)×(3-x)+(-2)×(3+x)=0,解得x=0,该可能不符合题意;
氧元素显-2价,若Co的化合价为+2,Fe的化合价为+3,利用化合物中正负化合价的代数和为零,则(+2)×x +(+3)×(3- x)+(-2)×(3+ x)=0,解得x =1。
A、由分析可知,Co的化合价为+2,Fe的化合价为+3,故说法错误;
B、由分析可知,Co的化合价为+2,Fe的化合价为+3,故说法正确;
C、由分析可知,x =1,故说法错误;
D、由分析可知,Co的化合价为+2,Fe的化合价为+3,故说法错误。
故选B。
16.金属钠是一种活泼金属单质,它在常温下与氧气反应生成白色氧化钠(Na2O),在加热燃烧时生成淡黄色过氧化钠(Na2O2)。某化学兴趣小组用过氧化钠进行如下探究实验:
(1)向盛有2.0gNa2O2的试管中加入 10mL蒸馏水,有气泡产生,试管发热; 将带火星的木条伸入试管,木条复燃。待不再产生气泡时,将溶液平均分装在 A、B两支试管中。
(2)向A 试管中滴入两滴酚酞,溶液变红。放置一会,溶液红色逐渐褪去。
(3)向B 试管中加入少量 MnO2,将带火星的木条伸入试管,木条复燃,MnO2未见明显变化。根据上述探究实验分析,下列相关叙述中不正确的是( )
A. 实验(1)中发生反应的化学方程式为: Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2、2H2O2=2H2O+O2↑
B. 实验(2)中,溶液红色逐渐褪去的原因是 NaOH 与空气中 CO2反应逐渐被消耗所致
C. 根据实验(3)可知, MnO2是 H2O2分解的催化剂。
D. 实验(1)中,H2O2未分解完就不再产生气泡,可能是 H2O2浓度降低或溶液温度降低所致
【答案】B
【解析】
A、实验(1)向盛有2.0g Na2O2的试管中加入 10mL蒸馏水,有气泡产生,试管发热; 将带火星的木条伸入试管,木条复燃,说明有氧气生成;实验(3)向B 试管中加入少量 MnO2,将带火星的木条伸入试管,木条复燃,MnO2未见明显变化,说明MnO2能加速试管中的物质反应产生氧气,实验(1)中反应物有Na2O2、H2O,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素种类不变,可知实验(1)中Na2O2与水反应生成了H2O2,然后H2O2分解生成水、氧气,可知实验(1)中发生反应的化学方程式为:、,A选项正确;
B、实验(2)中,酚酞遇碱性物质变红,遇中性物质或酸性物质不变色。NaOH能与CO2反应生成Na2CO3、H2O,NaOH溶液、Na2CO3溶液都呈碱性,因此溶液红色逐渐褪去的原因不是NaOH与空气中CO2反应逐渐被消耗,B选项错误;
C、根据实验(3),向B试管中加入少量MnO2,将带火星的木条伸入试管,木条复燃,MnO2未见明显变化,可知MnO2是 H2O2分解的催化剂,C选项正确;
D、实验(3),向B试管中加入少量MnO2,将带火星的木条伸入试管,木条复燃,可知实验(1)中H2O2未分解完。实验(1)中,H2O2未分解完就不再产生气泡,可能是H2O2浓度降低或溶液温度降低所致,D选项正确。
故选:B。
17.化学实验操作对实验结果有重要影响。下列检验装置气密性的操作不正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
A、气体受热膨胀,在导管口看到气泡,A正确,不符合题意;
B、关闭止水夹,液体将瓶内的气体压缩到不能压缩,故液面不下降,说明气密性良好,B正确,不符合题意;
C、连接注射器的导管与液体直接接触,不论气密性好不好,都有气泡,C错误,符合题意;
D、向外拉注射器,将瓶内的气体抽出去,若不漏气,外面的气体通过长颈漏斗下端进入,故看到气泡,D正确,不符合题意。
故选C
18.下列选项中对实验方案的评价及分析正确的是( )
选项
实验目的
实验方案
评价及分析
A
除去CuO粉末中的C粉
加足量的稀H2SO4过滤
正确:CuO和H2SO4反应生成溶于水的CuSO4,而C不溶于水,可过滤除去
B
蒸发NaCl溶液获得NaCl固体
一直加热至溶液完全蒸干
错误:完全蒸干溶液会造成固体溅出
C
除去KCl溶液中的K2SO4
加适量的Ba(NO3)2容液,过滤
正确:因为K2SO4和Ba(NO3)2反应生成BaSO4不溶于水,可过滤除去
D
除去CO2气体中的HCl气体
将气体通过足量的NaOH溶液,干燥
正确:HCl气体溶于水形成盐酸,可与NaOH反应被除去
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
A.除去氧化铜中的碳粉,加入足量稀硫酸的做法是错误的,因为稀硫酸会与氧化铜反应,可以通过在氧气流加热混合物的方法除去碳粉,故A选项错误;
B.蒸发溶液时应该在析出较多晶体时停止加热,完全蒸干会造成固体溅出,故B选项正确;
C.除去KCl溶液中的K2SO4,加适量的Ba(NO3)2溶液,会生成硝酸钾和硫酸钡沉淀,新生成的硝酸钾成为新的杂质难以除去,故C选项错误;
D.除去CO2气体中的HCl气体,将气体通过足量的NaOH溶液,干燥,这个做法错误,因为二氧化碳,氯化氢都会与氢氧化钠反应,故D选项错误;
故选B。
19.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。
20. 下列实验设计不能成功的是( )
实验
目的
验证质量守恒定律
证明能与NaOH反应
验证可燃物燃烧的条件
测定空气中氧气含量
实验
设计
选项
A
B
C
D
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
A、铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,该反应在密闭装置中进行,没有物质逸出,能验证质量守恒定律,实验设计能成功;
B、两个集气瓶中分别加入等体积的水和氢氧化钠溶液,二氧化碳能溶于水且与水反应,也能与氢氧化钠反应,加入氢氧化钠溶液的集气瓶中气球膨胀程度更大,可证明二氧化碳能与氢氧化钠反应,实验设计能成功;
C、燃烧的条件是:可燃物;可燃物与氧气充分接触;温度达到可燃物的着火点。铜片上的白磷燃烧,红磷不燃烧,可验证燃烧需要达到可燃物的着火点;铜片上的白磷燃烧,水中的白磷不燃烧,可验证燃烧需要与氧气接触,能验证可燃物燃烧的条件,实验设计能成功;
D、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体,虽然消耗了氧气,但又生成了新的气体,装置内压强变化不明显,无法准确测定空气中氧气的含量,实验设计不能成功。
故选:D。
21.我国拥有丰富的海洋资源,我们可以从海水中提取食盐,并以此为原料制得具有广泛用途的产品。某制碱工厂以粗盐为原料制纯碱,部分工艺流程如图:
由化学工艺流程可知,下列说法正确的是( )
A. 流程I中为了除去杂质,按顺序依次加入过量BaCl2溶液、NaOH溶液和Na2CO3溶液,可将粗盐水中的、 Mg2+、 Ca2+转化为沉淀,按流程I所加溶液的顺序除杂,过滤后得到三种沉淀
B. 流程III中将已配制好的100g质量分数为6%的NaCl溶液变成质量分数为20%的NaCl溶液,需要再加入NaCl的质量约是18 g
C. 流程I中反应的化学方程式之一是:
D. 流程II中会有气泡和沉淀生成
【答案】B
【解析】
A、加入氯化钡可与硫酸根离子结合形成硫酸钡沉淀;加入氢氧化钠是为了除去镁离子;加入碳酸钠是为了除去钙离子。为了完全除去硫酸根离子,所以需要加入过量的氯化钡。而钡离子有毒,需要让过量的钡离子形成沉淀,而加入的碳酸钠即可与钡离子结合形成碳酸钡沉淀。所以按图示加入的顺序过滤后共产生四种沉淀,选项错误;
B、设需要再加入NaCl的质量为x,,选项正确;
C、流程I中过量氯化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,过量的氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,杂质含量较少浓度不够,因此此时氢氧化钠不会与氯化钙反应,选项错误;
D、流程I中过滤处沉淀后溶液中含有氯化钠、氢氧化钠和碳酸钠,通入氨气生成氨水,通入二氧化碳后与氨水反应生成碳酸氢铵,碳酸氢铵与氯化钠反应生成氯化铵和碳酸氢钠,其中碳酸氢钠溶解度较小因此有晶体析出,反应过程中吸收了气体,因此无气泡生成,选项错误;
故选:B。
22.某兴趣小组为测定某黄铜片(铜锌合金)的组成,称取30g黄铜片置于烧杯中,用150g稀硫酸分三次加入,实验数据记录如下,下列说法正确的是( )
实验次数
第一次
第二次
第三次
稀硫酸的质量/g
50
50
50
反应后固液混合物的质量/g
79.8
129.7
179.7
A. 生成氢气的总质量是0.2g B. 当加入70g稀硫酸时,锌恰好反应完
C. 黄铜片中锌的质量分数是21.7% D. 稀硫酸中溶质的质量分数是19.6%
【答案】D
【解析】
A、铜和硫酸不反应,锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气,根据质量守恒定律,固液混合物减少的质量即为生成氢气的总质量:30g+50g×3-179.7g=0.3g,故A说法错误;
B、由表格数据分析可知,第一次加入50g稀硫酸,生成氢气的质量为30g+50g-79.8g=0.2g,说明50g稀硫酸恰好完全反应,可生成0.2g氢气,第二次加入50g稀硫酸,生成氢气的质量为79.8g+50g-129.7g=0.1g,说明第二次只反应掉了25g稀硫酸,故当加入50g+25g=75g稀硫酸时,锌恰好反应完,故B说法错误;
C、设黄铜中锌的质量为x,则有,,解得x=9.75g,则黄铜片中锌的质量分数是,故C说法错误;
D、第一次生成氢气的质量为0.2g,设第一次参加反应的硫酸的质量为y,则有,,解得y=9.8g,则稀硫酸中溶质的质量分数是,故D说法正确;
故选:D。
23.已知所含元素化合价发生变化的反应是氧化还原反应,其中被还原的元素化合价降低,被氧化的元素化合价升高.海洋中有丰富的资源,如图所示利用海水可获得许多化工产品.
下列有关说法正确的是( )
A. 第①步中除去粗盐中的、Ca2+、Mg2+等杂质,加入的试剂顺序为:Na2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液,过滤后加盐酸
B. 第②步中加入的试剂为CaCl2溶液
C. 第③步中发生分解反应
D. 在第④步中溴元素被还原
【答案】C
【解析】
A、镁离子用氢氧根离子沉淀,加入过量的氢氧化钠溶液可以将镁离子沉淀;硫酸根离子用钡离子沉淀,加入过量的氯化钡溶液可以将硫酸根离子沉淀;至于先除镁离子,还是先除硫酸根离子都可以;钙离子用碳酸根离子沉淀,除钙离子加入过量的碳酸钠溶液转化为沉淀,但是加入碳酸钠溶液要放在加入的氯化钡溶液之后,这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡;完全反应后,再进行过滤,最后再加入盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子,故选项说法错误;
B、氢氧化镁难溶于水,不能与氯化钙反应,第②步中加入的试剂不是CaCl2溶液,故选项说法错误;
C、由③的转化可知,结晶水合物失去结晶水并生成氯化镁,是一种物质反应生成两种物质,则属于分解反应,故选项说法正确;
D、由④可知NaBr→Br2,NaBr中溴元素的化合价为﹣1价,单质中溴元素的化合价为0,则在反应中溴元素的化合价升高,由信息可知溴元素被氧化,故选项说法错误。
故选:C。
24.下列图像中,能正确反映对应变化关系的是( )
A. 表示足量的红磷在体积不变的密闭容器中燃烧
B. 表示足量的粉末分别同时与等质量、等质量分数的稀盐酸反应
C. 表示在室温时,向一定质量的饱和溶液中加入少量生石灰
D. 表示向一定质量含的混合溶液中逐滴加入溶液
【答案】C
【解析】
A、红磷燃烧放热,使容器内气体受热膨胀,导致容器内气压增大的幅度大于因氧气被消耗而使容器内气压减少的幅度,所以开始燃烧时气压因反应而增大,但反应结束,温度冷却至室温的过程中,气体收缩,由于氧气被消耗,最终容器内气压会小于初始气压,A项不符合题意;
B、足量的粉末分别同时与等质量、等质量分数的稀盐酸反应,铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气,镁和盐酸反应生成氯化镁和氢气,铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,根据金属活动性顺序Mg>Al>Fe,则反应速率的关系为Mg>Al>Fe,根据反应的质量关系:
、、可知,稀盐酸完全反应后,消耗铝质量最小,消耗铁质量最大,B项不符合题意;
C、氧化钙和水反应会生成氢氧化钙,放出热量,氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小,所以开始时,溶液中溶质质量逐渐减小,温度恢复到室温时,氢氧化钙的溶解度增大,但是,溶剂质量减少,最终溶质质量小于原来的溶质质量,C项符合题意;
D、向一定质量的稀和的混合溶液中逐滴加入溶液,硫酸根离子和钡离子结合生成不溶于酸的硫酸钡沉淀,一开始就产生沉淀,D项不符合题意;
故选C。
25.下列选项中对实验方案的评价及分析正确的是( )
选项
实验目的
实验方案
评价及分析
A
除去CuO粉末中的C粉
加足量的稀H2SO4过滤
正确:CuO和H2SO4反应生成溶于水的CuSO4,而C不溶于水,可过滤除去
B
蒸发NaCl溶液获得NaCl固体
一直加热至溶液完全蒸干
错误:完全蒸干溶液会造成固体溅出
C
除去KCl溶液中的K2SO4
加适量的Ba(NO3)2容液,过滤
正确:因为K2SO4和Ba(NO3)2反应生成BaSO4不溶于水,可过滤除去
D
除去CO2气体中的HCl气体
将气体通过足量的NaOH溶液,干燥
正确:HCl气体溶于水形成盐酸,可与NaOH反应被除去
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
A.除去氧化铜中的碳粉,加入足量稀硫酸的做法是错误的,因为稀硫酸会与氧化铜反应,可以通过在氧气流加热混合物的方法除去碳粉,故A选项错误;
B.蒸发溶液时应该在析出较多晶体时停止加热,完全蒸干会造成固体溅出,故B选项正确;
C.除去KCl溶液中的K2SO4,加适量的Ba(NO3)2溶液,会生成硝酸钾和硫酸钡沉淀,新生成的硝酸钾成为新的杂质难以除去,故C选项错误;
D.除去CO2气体中的HCl气体,将气体通过足量的NaOH溶液,干燥,这个做法错误,因为二氧化碳,氯化氢都会与氢氧化钠反应,故D选项错误;
故选B。
二、非选择题填空题(本题共 8小题,每空一分,共 40分)
26.(4分)某混合气体可能有CO2、CO、H2中的一种或几种,某学习小组的同学为了研究气体的组成,设计了如图装置进行实验(夹持装置已省略)。实验后发现A装置中溶液变浑浊,C中的固体由黑色边红色,D中的固体有白色变蓝色,F装置中有水流入烧杯。
在反应前后对C、D装置进行了质量的测量(各步反应均完全),测量结果如表:
反应前后
反应前
反应后
C装置中试管与固体的总质量(克)
a
c
D装置中U形管与固体的总质量(克)
b
d
请分析回答下列问题:
(1)请写出A装置中反应的化学方程式____________________________。
(2)一定能证明混合气体中有氢气存在的实验现象是_____________________________。
(3)F装置的作用:①“抽气”;②______________。
(4)证明原混合气体中有CO存在的定量关系是______________(用字母a、b、c、d表示)。
【答案】(1) (2)D中固体由白色变为蓝色 (3)收集尾气
(4)(a-c)>
【解析】
【小问1详解】A装置中二氧化碳和氢氧化钡反应生成碳酸钡和水,该反应的化学方程式为:;
【小问2详解】氢气能与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和水,一氧化碳能与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳,故C中黑色固体变红,不能说明含氢气,而D中D中固体由白色变为蓝色,说明反应生成了水,说明含氢气;
【小问3详解】
F中装置可利用排水法收集尾气,防止未反应的一氧化碳散逸到空气中,污染空气;
【小问4详解】
C装置中减少的质量为氧化铜中氧元素的质量,D装置中增加的质量为反应生成水的质量,氢气和氧化铜反应:,水中氧元素的质量为:,如果(a-c)>,说明含CO。
27.(7分)用如图方法回收废旧CPU中的单质Au(金),Ag和Cu。
已知:①浓硝酸不能单独将Au溶解。②HAuCl4=H++AuCl
(1)酸溶后经______操作,将混合物分离。
(2)浓、稀HNO3均可作酸溶试剂。溶解等量的Cu消耗HNO3的物质的量不同,稀硝酸对应生成一氧化氮,浓硝酸对应生成二氧化氮,写出消耗HNO3物质的量多的反应的化学方程式:__ ____。
(3)HNO3-NaCl与王水[V(浓硝酸):V(浓盐酸)=1:3溶金原理相同。
①将溶金反应的化学方程式补充完整:___ ___。
Au+______NaCl+______HNO3=HAuCl4+______+______+______NaNO3
②关于溶金下列说法正确的是___ ___。
A.用到了HNO3的氧化性
B.流程中生成的HAuCl4属于一元强酸
C.用浓盐酸与NaNO3也可使Au溶解
D.王水中浓盐酸的主要作用是增强溶液的酸性
(4)若用Zn粉将溶液中的2.5molHAuCl4完全还原,则参加反应的Zn的物质的量是______mol。
(5)用适当浓度的盐酸、NaCl溶液、氨水与铁粉,可按照如图方法从酸溶后的溶液中回收Cu和Ag(图中标注的试剂和物质均不同)。
试剂1是__ ___,试剂2是__ ___。
【答案】(1)过滤 (2)Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
(3) ①. 4、5、2H2O、NO↑、4##4、5、NO↑、2H2O、4 ②. AC##CA
(4)2 (5)①. NaCl溶液 ②. 盐酸##HCl
【解析】
【小问1详解】
Au(金),Ag和Cu经酸溶后得到金、铜离子和银离子的混合溶液,将固体和液体分开的操作是过滤,将混合物分离;
【小问2详解】
铜与稀硝酸反应的化学方程式为:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;溶解1molCu消耗HNO3的物质的量为;铜与浓硝酸反应的化学方程式为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,溶解1molCu消耗HNO3的物质的量为4mol;消耗HNO3物质的量多的反应的化学方程式为铜与浓硝酸的反应,化学方程式为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;
【小问3详解】
①根据化合价的变化规律可知,金的化合价从0价升高到+3价,作还原剂,硝酸作氧化剂,从+5价降低到+2价,产物有一氧化氮生成,根据质量守恒,生成物中还有水,化学方程式为:Au+4NaCl+5HNO3=HAuCl4+2H2O+NO↑+4NaNO3,故本题正确答案为:4;5;2H2O;NO↑;4;
②A、溶金过程中硝酸的化合价降低,作氧化剂,具有强氧化性,用到了HNO3的氧化性,正确;
B、HAuCl4在溶液中能电离出H+和,但它不是一元强酸。常见的一元强酸如盐酸、硝酸等在水溶液中完全电离,而HAuCl4的电离程度相对较弱,不属于强酸范畴,错误;
C、HNO3-NaCl与王水[V(浓硝酸):V(浓盐酸)=1:3溶金原理相同,则用浓盐酸与NaNO3也可使Au溶解,正确;
D、王水中V(浓硝酸):V(浓盐酸)=1:3,金与浓硝酸表面生成致密的氧化膜,不反应,王水中浓盐酸中提供了氯离子,利于生成四氯合金离子,利于金与硝酸的反应,主要作用增强硝酸的氧化性,错误。
故选AC;
【小问4详解】
由于HAuCl4=H+,若用Zn粉将溶液中的1molHAuCl4完全还原,HAuCl4中金的化合价为+3价,被锌还原为0价,锌的化合价从0价升高到+2价,参加反应的Zn的物质的量x,锌的化合价从0价升高到+2价,根据得失电子守恒可知:2x=3,x=1.5mol,则参加反应的Zn的物质的量是1.5mol,另外1molHAuCl4中H+可消耗0.5molZn,共2mol;
【小问5详解】
根据图中信息可知,含有铜离子和银离子的溶液加入试剂1后得到的是物质1和物质3,物质3加入试剂3后得到的是二氨合银离子,试剂3是氨水,物质3是氯化银,试剂1是NaCl溶液,物质1是氯化铜,氯化铜加入过量铁粉得到铜和亚铁离子,经过试剂2,过滤后得到铜单质,试剂2是盐酸,除去过量的铁粉,二氨合银离子经过还原可以得到银单质,实现了铜和银的分离,试剂1是NaCl溶液,试剂2是盐酸,故本题正确答案为:NaCl溶液;盐酸。
28.(6分)足球比赛中让意外昏迷的球员快速恢复意识会用到“嗅盐”。同学们对“嗅盐”产生了好奇,并对其成分进行了如下探究。
【查阅资料】
①嗅盐是一种盐类物质和香料(不参与下列探究中的任何反应)组成,能释放出氨味气体,对人体神经会产生强烈的刺激作用,但过量吸入会危害健康。
②氯化钙稀溶液与碳酸氢铵溶液不发生反应。
【提出问题】嗅盐中盐类物质是什么?
【实验探究】
(1)填写表中空格。
实验
小军的实验
方案
嗅盐与___ ____混合研磨(填物质名称)
现象
闻到较浓烈刺激性气味且试纸变蓝
__ _____
结论
嗅盐中含有
嗅盐中含有
【质疑】
(2)有同学认为小军的实验不严谨,原因是___ ____(用化学方程式表示);请你补做一个实验确认存在的结论:__ _____(写出实验步骤、现象和结论)。
【继续探究】同学们利用如图装置进一步测定嗅盐中碳酸铵的质量分数。
【数据记录】实验称取样品质量m1,反应前后装有氢氧化钠固体的球形干燥管的总质量分别为 m2和m3,反应前后烧杯及烧杯内溶液的总质量分别为m4和m5。
【数据处理】
(3)通过测得数据计算出嗅盐中碳酸铵的质量分数表达式为__ _____。
【反思与评价】
(4)关于该实验的说法正确的是__ __。
A. 滴入过量的氢氧化钠溶液后要对试管进行加热,否则测定结果会偏小
B. 停止加热前后要通入一段时间空气,否则测定结果会偏小
C. 倒置漏斗可以增大吸收面积同时防止倒吸
D. 可以用浓硫酸代替稀硫酸
【答案】(1)①. 氢氧化钙 ②. 有气泡产生,将气体导入到石灰水中,石灰水变浑浊
(2) ①. ②. 取“嗅盐”样品于试管中,加入氯化钙溶液,充分反应后出现白色沉淀,证明嗅盐中含有碳酸根离子
(3) (4)ABC
【解析】
【小问1详解】
为了证明成分是碳酸铵;
根据实验结论嗅盐中含有铵根离子,可将嗅盐与氢氧化钙混合研磨,研磨后生成氨气,氨气遇到湿润的红色石蕊试纸变蓝,故闻到较浓烈刺激性气味且试纸变蓝,可证明有铵根离子;
根据实验结论嗅盐中含有碳酸根离子,A中碳酸根离子与盐酸反应会生成二氧化碳气体,二氧化碳气体能使澄清石灰水变浑浊,故观察到有气泡产生,将气体导入到石灰水中,石灰水变浑浊,说明嗅盐中含有碳酸根离子;
【小问2详解】
因为碳酸氢盐也可以和盐酸反应产生二氧化碳,即碳酸氢铵与稀盐酸反应生成产生氯化铵、二氧化碳和水,化学方程式为,所以小军的实验不严谨;
取“嗅盐”样品于试管中,加入氯化钙溶液,充分反应后出现白色沉淀,证明嗅盐中含有碳酸根离子;
【小问3详解】
设碳酸铵质量为x,反应前后烧杯及烧杯内溶液的总质量分别为m4和m5,则生成氨气质量:m5-m4;
x=
嗅盐中碳酸铵的质量分数为:;
【小问4详解】
A、氨气极易溶于水,滴入过量的氢氧化钠溶液后要对试管进行加热,将氨气从水中排出,否则测定结果会偏小,故正确;
B、停止加热后要通入一段时间空气,使生成的氨气完全被稀硫酸吸收,否则测定结果会偏小,故正确;
C、倒置漏斗可以增大吸收面积同时防止倒吸,故正确;
D、浓硫酸替代稀硫酸,由于反应剧烈,会导致倒吸,故错误;
故选ABC。
29.(4分)填空:
(1)测得某溶液中含Cu2+、K+、,Cl-四种离子,且阳离子的个数比为Cu2+:K+=3:4,则与Cl-的个数比可能是__ ____。
(2)为了验证烧碱样品中是否含有氯化钠,正确的操作顺序是:
①用蒸馏水将烧碱样品溶解、配成溶液;
②___ ___;
③___ ___。
(3)有些牙膏中添加有少量的氟化钠(NaF)等。刷牙时氟化钠跟牙齿矿物质——羟磷石[Ca10(PO4)6(OH)2]反应生成氟磷灰石[Ca10(PO4)6F2],氟磷灰石具有更能抗酸(牙缝中食物残渣发酵生成的有机酸)的作用,从而达到防治龋齿的目的。写出生成氟磷灰石反应的化学方程式___ ___。
【答案】(1)1:8 (2) ①. 加入硝酸使溶液的pH<7(用pH试纸试验) ②. 加入硝酸银溶液,若有白色沉淀生成证明有NaCl存在,反之就没有NaCl存在
(3)2NaF+Ca10(PO4)6(OH)2═Ca10(PO4)6F2+2NaOH
【解析】
【小问1详解】
测得某溶液中含Cu2+、K+、,Cl-四种离子,且阳离子的个数比为Cu2+:K+=3:4,则与Cl-的个数比可能是1:8,理由溶液中Cu2+与K+的个数比为3:4,设Cu2+和K+个数分别为3n和4n,则溶液中正电荷总数为3n×2+4n×1=10n个;根据溶液中阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数,负电荷总数也必须为10n个;设与Cl-的个数比:,则,、分别可以取n,8n, 与Cl-的个数比=1:8;
【小问2详解】
①用蒸馏水将烧碱样品溶解、配成溶液;
②除去OH-离子:加入硝酸使溶液的pH<7(用pH试纸试验);
③验证Cl-存在:加入硝酸银溶液,若有白色沉淀生成证明有NaCl存在,反之就没有NaCl存在;
【小问3详解】
刷牙时氟化钠跟牙齿矿物质——羟磷石[Ca10(PO4)6(OH)2]反应生成氟磷灰石[Ca10(PO4)6F2],反应的化学方程式为2NaF+Ca10(PO4)6(OH)2═Ca10(PO4)6F2+2NaOH。
30.(5分)化学实验室,某化学兴趣小组的同学依据绿色的核心及原则,利用所学的化学知识,设计了制备氢氧化钾的方案,同时还可以制得纯碱等物质,具体流程如图所示(部分反应,条件和产物已经略去):
【提出问题1】溶液C中的溶质除氢氧化钾外,还含有什么?
【猜想与假设1】猜想1:K2CO3猜想2:Ca(OH)2
【实验与探究1】小林同学设计了如下实验对猜想进行探究
实验操作
实验现象
实验结论
取少量溶液C于试管中,滴加稀盐酸
___ ___
猜想Ⅰ错误
同学们经过讨论分析后认为小林的实验结论不严密,理由是__ ____。
【提出问题2】固体D中的成分是什么?
【猜想与假设2】小军同学经分析认为一定含有CaCO3,可能还含有_ _____。
【实验与探究2】请你设计一个简单可行的实验方案,证明固体D中存在猜想与假设2中能还含有的物质 (所用试剂只能为溶液)___ ___。
【表达与交流】由反应①和反应②原理制备纯碱的方法就是我国著名的“侯氏制碱法”,请写出反应①的化学方程式__ ____。
【答案】 ①. 没有气泡产生 ②. 加入盐酸量太少,盐酸先和氢氧化钾反应,再与碳酸钾反应 ③. 氢氧化钙##Ca(OH)2 ④. 取少量固体D放入试管中,加入无色酚酞试液,如果试液变为红色,则证明可能还含有的物质是氢氧化钙 ⑤.
【解析】
【详解】实验与探究1
碳酸钾与盐酸反应,产生氯化钾、水和二氧化碳气体,取少量溶液C于试管中,滴加稀盐酸,没有气泡产生,说明无碳酸钾,猜想1错误;同学们经过讨论分析后认为小林的实验结论不严密,理由是:加入盐酸量太少,盐酸先和氢氧化钾反应,再与碳酸钾反应。
猜想与假设2
碳酸钙高温煅烧,生成氧化钙和二氧化碳气体,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,碳酸钾能与氢氧化钙反应,生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾,氢氧化钙微溶于水,可能还含有氢氧化钙
实验与探究2
取少量固体D放入试管中,加入无色酚酞试液,碱能使无色酚酞变红,如果试液变为红色,则证明可能还含有的物质是氢氧化钙。
表达与交流
由流程图可知反应①为二氧化碳、氯化钠和氨气反应生成碳酸氢钠和氯化铵,反应的化学方程式为。
31.(6分)稀土金属因其独特的性能而被誉为“新材料之母”。稀土金属钇的氧化物(Y2O3)广泛应用于航空航天涂层材料,其颗粒大小决定了产品的质量。利用富钇稀土(含Y2O3约70%,含Fe2O3、CuO、SiO2等约30%)生产大颗粒氧化钇的一种工艺如下图:
【已知】一些氢氧化物沉淀的pH范围如右表:
氢氧化物
Fe(OH)3
Cu(OH)2
Y(OH)3
开始沉淀和完全沉淀的pH
1.1-3.0
4.2-6.7
6.0-8.2
(1)实验室操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ时常使用到的玻璃容器有烧杯、玻璃棒和__ _____。
(2)滤液B中含有的阳离子是__ _____。
(3)操作Ⅱ控制pH为3.0-4.2,沉淀A的化学式为___ ____。
(4)操作Ⅲ得到的沉淀B要回到操作Ⅰ的原因是_ ______。
(5)碳酸钇灼烧分解的化学方程式是__ _____。
(6)为了获得大颗粒氧化钇,某项目小组研究了条件对产品直径的影响,相关数据如下(D50表示颗粒直径):
实验编号
①
②
③
④
⑤
⑥
沉淀反应温度/℃
60
80
85
93
93
93
料液浓度/(g/L)
30
30
30
30
40
40
灼烧温度/℃
1100
1100
1100
1100
1100
1400
氧化钇D50/um
6.00
21.65
35.99
38.56
35.99
61.54
分析上表数据,其他条件不变时,若将灼烧温度均升高至1400℃,预期所得氧化钇D50最大的是__ __(填实验编号)。
【答案】(1)漏斗 (2)Na+、Y3+和Cu2+
(3)Fe(OH)3 (4)回收钇元素,实现资源的循环利用,同时减少废物排放,提高生产效率
(5) (6)④
【解析】
【小问1详解】
实验室操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ将固液分离,为过滤操作,使用到的玻璃容器有烧杯、玻璃棒和漏斗;
【小问2详解】
根据流程图,滤液B是从操作Ⅱ得到的,此时控制pH在3.0~4.2范围内,主要沉淀的是Fe(OH)3,因此滤液B中含有的阳离子主要是Na+(来自原始溶液中的NaOH)和Y3+以及Cu2+(铜离子、钇离子未沉淀);
【小问3详解】
操作Ⅱ控制pH在3.0~4.2范围内,这个pH范围是Fe(OH)3开始沉淀到完全沉淀的范围,因此沉淀A的化学式为Fe(OH)3;
【小问4详解】
操作Ⅲ得到的沉淀B[主要含Cu(OH)2和少量Y(OH)3]要回到操作Ⅰ的原因是为了回收钇元素,实现资源的循环利用,同时减少废物排放,提高生产效率;
【小问5详解】
碳酸钇灼烧分解会生成氧化钇和二氧化碳,化学方程式为:;
【小问6详解】
通过上表中的①②③④数据分析可知,其他条件不变时,沉淀反应温度越高,所得的氧化钇D50的直径越大;通过上表中的④和⑤中的数据分析可知,其他条件不变时,料液浓度越小,所得的氧化钇D50的直径越大;通过上表中的⑤和⑥数据分析可知,其他条件不变时,灼烧温度越高,所得的氧化钇D50的直径越大;通过以上分析可知,其他条件不变时,若将灼烧温度均升高至1400℃,预期所得氧化钇D50最大的是④和⑥中一个,由于④中料液浓度小于⑥中料液浓度,所以预期所得氧化钇D50最大的是④。
32.(8分)五水硫酸铜俗称蓝矾、胆矾或铜矾,具有催吐、去腐、解毒等功效,但有一定的副作用,易溶于水,难溶于乙醇。回答下列问题:
(1)铜与过量溶液反应的探究如下:
实验②中溶解的离子方程式为_____。
(2)某学习小组利用含铜90%的废铜屑制取硫酸铜晶体,有两种途径可供选择:
途径A:途径B:
①写出途径A的化学方程式:_ ____。
②与途径A相比,途径B优点是_ ____。
(3)硫酸铜溶液经加热蒸发、__ ___、过滤、___ __、干燥实验操作,得到胆矾。
(4)将制得的晶体进行热重分析,其热重曲线(即样品质量随温度变化的曲线,T℃时,已完全失去结晶水)如图所示。x=__ ___。
(5)下列操作中,会导致结晶水数目测定值偏低的是_ ____。
①制得的结晶水合物未充分干燥
②坩埚未置于干燥器中冷却
③加热时有少量固体迸溅出来
【答案】(1)
(2)①. ②. 不会产生二氧化硫且产生等量胆矾消耗硫酸少##硫酸利用率高
(3)①. 冷却结晶 ②. 乙醇洗涤 (4)5 (5)②
【解析】
【小问1详解】
由流程图可知,实验②中铜与过氧化氢、硫酸反应生成硫酸铜、水,离子方程式为,故填:;
小问2详解】
①途径A为铜与浓硫酸在加热的条件下生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应的化学方程式为,故填:;
②当制取相同质量的硫酸铜时,途径B消耗掉的硫酸少,且不会产生有毒的二氧化硫,故填:不会产生二氧化硫且产生等量硫酸铜消耗硫酸少或硫酸利用率高;
【小问3详解】
由于硫酸铜易溶于水,难溶于乙醇,硫酸铜溶液经加热蒸发、冷却结晶、过滤、乙醇洗涤、干燥实验操作,得到胆矾,故填:冷却结晶;乙醇洗涤;
【小问4详解】
根据热重曲线可以看出,水的质量为12.5g-8g=4.5g,硫酸铜的质量为8g,
故填:5;
【小问5详解】
①制得的结晶水合物未充分干燥,则固体的初始质量偏大,计算得出的结晶水的质量偏大,会导致结晶水数目测定值偏高,故选项说法不正确;
②坩埚未置于干燥器中冷却,固体在冷却过程中吸收空气中的水分,使固体最终质量偏大,计算得出的结晶水的质量偏小,会导致结晶水数目测定值偏低,故选项说法正确;
③加热时有少量固体迸溅出来,则会导致固体的质量减小,计算得出的结晶水的质量偏大,会导致结晶水数目测定值偏高,故选项说法不正确。
故选②。
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