内容正文:
专题02 物质的变化与化学反应
(专项训练)(浙江通用)
目 录
01·趋势领航练 1
02·考点通关练 5
基础通关 5
通关01 物态变化 5
通关02 物质的溶解与溶液 6
通关03 常见的化学反应 8
通关04 有关化学方程式的计算 9
能力通关 12
03·真题诊断练 15
1.【将化学学科的界定与我国顶尖科学家的卓越成就相联系,引导学生关注科学前沿】以下涉及化学学科研究领域的是( )
A.于敏:核武器的理论研究和设计
B.屠呦呦:研究发现了青蒿素
C.袁隆平:创建了超级杂交稻技术体系
D.孙家栋:人造卫星技术和深空探测技术
2.【对化学方程式的多重含义进行正误判断,涉及读法、分子个数比、质量关系等】下列对化学方程式: 表示的含义或说法正确的是( )
A.氢气加氯气在点燃的条件下等于氯化氢
B.参加反应的H2、Cl2和生成的HCl的分子个数比是1: 1:2
C.2g氢气和35.5g氯气反应, 会生成37.5g氯化氢
D.每1 份质量的氢气和1 份质量的氯气在点燃的条件下反应生成2份质量的氯化氢
3.【呈现对“氧化还原反应”认识过程的三个阶段(得失氧说→化合价升降说→电子得失说),并据此进行判断和分类】某电池研发实验室在研究电极反应原理时,涉及氧化还原反应的分析。人类对氧化还原反应的认识过程分为三个阶段(如图1),
【阶段Ⅰ】得失氧说:物质跟氧发生的反应叫氧化反应,含氧化合物中的氧被夺取的反应叫还原反应。
【阶段Ⅱ】化合价升降说:凡是出现元素化合价升降的化学反应都是氧化还原反应。化合价升高的反应叫氧化反应,化合价降低的反应叫还原反应。
【阶段Ⅲ】电子得失说:化合价升降的原因是电子的得失。凡有电子得失发生的化学反应都是氧化还原反应。失电子的反应叫氧化反应,得电子的反应叫还原反应。
(1)以下氧化还原反应中能用得失氧来解释的是____________。
A.
B.
C.
(2)图2是四种基本反应类型与氧化还原反应的关系图。根据化合价升降说,①代表 反应(填反应类型)。(选填“置换反应”或“复分解反应”)
(3)根据电子得失说,在化学变化中,Zn发生了 (选填“氧化反应”或“还原反应”)。
4.【超越了单一离子反应的判断,上升到“离子对”反应性的系统网络建构】某学习小组的同学设计了如下学习思路,从微观角度进一步理解某些复分解反应的实质。
【典型事例】下列各组物质间均能发生复分解反应。
物质
氢氧化钠与硫酸
氢氧化钠与硫酸铜
碳酸钠与盐酸
碳酸钠与氯化钡
微观本质
①
【质疑】从微观角度思考,上述复分解反应的实质是什么?
【讨论】
(1)反应①的实质是 。
【归纳总结】
(2)阴、阳离子结合生成 ,是复分解反应的实质。
【应用】
(3)请在、、这三种离子中选择合适的离子填入图中,使其形成一个复分解反应网络(图中直线相连的阴、阳离子之间能够两两结合发生反应),则离子从左至右依次的顺序是: , , 。
5.【将抽象的化学反应用直观的分子模型表征,要求学生能在微观模型和宏观化学用语之间进行熟练转换】如图是某个化学反应前后各物质的微观模拟图(反应条件已略去),“图中“”“”“”分别铜原子、碳原子和氧原子。
(1)根据图示写出该化学反应方程式 。
(2)写出该反应的基本类型是 :反应“”和“”的质量比是 。
6.【通过数据表格考查学生对溶解度概念的综合应用和计算能力】分析处理图表中的信息是学习科学的一种重要方法。下表是氯化钠和碳酸钠在不同温度时的溶解度,根据此表回答:
温度
10
20
30
40
溶解度
氯化钠
35.8
36.0
36.3
36.6
碳酸钠
12.2
21.8
39.7
53.2
(1)40℃时,氯化钠的溶解度为 g。
(2)碳酸钠的溶解度随温度的升高而 (填“增大”或“减小”)。在时,将100 g的水加入30 g碳酸钠中,充分搅拌后得到的是 (填“饱和溶液”或“不饱和溶液”),将上述溶液升温到30℃,该溶液的溶质质量分数为 (计算结果精确到)。
(3)10℃时,分别配制表中两种物质的饱和溶液,其中溶质质量分数较小的物质是 。
7.【将化学方程式的配平、金属的化学性质、含杂质的计算等知识融入绚丽的传统技艺中】打铁花是国家级非物质文化遗产之一。表演时,在敲击瞬间铁水如火花般喷溅而起,形成壮丽的景象。通常为了实现打铁花的“火花”效果,工匠们一般会采用高含碳量的白口铁。
(1)从物质分类的角度,白口铁属于 。
(2)打铁花的过程中,熔化的铁水会与空气中的氧气发生剧烈的燃烧反应,放出热量并生成氧化亚铁和氧化铁,请将该反应的化学方程式补全:8Fe+5O2=4FeO+ 。
(3)取0.1g白口铁粉与足量稀硫酸反应.得到的氢气浓度曲线如图所示(已知2.5×104ppm的氢气质量约为2.2×10-3g),请计算该白口铁的含铁量。
通关01 物态变化
1.新鲜杨梅有“一日味变,二日色变,三日全变”的说法,将其制成含水量较低的杨梅干,有利于储存和运输,同时打破季节限制,延长消费时间。下列选项中的操作不能加快杨梅干制作的是( )
A.在光照充足的场地晾晒
B.将杨梅放在通风的场地晾晒
C.在杨梅表面覆盖保鲜膜
D.在通风的场地晾晒
2.北方冬天室外的气温很低,司机进入小轿车并关闭所有车门后,若没有打开汽车空调,过一会儿就会发现车窗上会形成一层水雾;司机打开空调的暖风后,车窗上的水雾会逐渐消失。关于此现象的解释正确的是( )
A.车窗上水雾的形成是由于小轿车内的空气液化形成的
B.车窗上水雾的形成是由于小轿车外的空气液化形成的
C.车窗上水雾会逐渐消失是因为车窗上的水雾升华成了水蒸气
D.司机打开空调的暖风主要是通过增加车窗上水雾的温度,从而加快汽化的
3.小明把盐水用容器盛好放入冰箱,研究盐水的凝固过程,每隔一定时间,小明就观察盐水状态、测出温度,并记录其温度随时间的变化情况,如图甲所示。接着小明又进行了另一个实验,将一个装有冰水混合物的试管放入装有盐冰水混合物的烧杯中,如图乙所示,此时烧杯周围气温为25℃。下列说法正确的是( )
A.甲图显示盐水的凝固点为-2℃,凝固过程用时20min
B.甲图中,10~20min内温度不变,所以盐水没有进行吸、放热
C.乙图烧杯中的物质熔化了大部分时,试管中的冰也开始熔化
D.乙图烧杯中的物质熔化了大部分时,烧杯外壁可能会出现小水珠
4.小明和小华用如图甲所示的实验装置探究水沸腾时温度变化的特点。
(1)在加热过程中,水中气泡出现如图乙所示的两种情形,其中图 (选填“A”或“B”)表示水在沸腾;
(2)水沸腾时,水持续吸热,温度 ;
(3)实验操作正确,两名同学根据实验数据分别绘制了水的温度随时间变化的图象,如图丙所示。两名同学所绘图象不同的原因是水的 不同;
(4)由图丙可知:水的沸点是 ℃,表明液面上方气压 (选填“大于”、“小于”或“等于”)1个标准大气压;
(5)水沸腾后,将水倒入烧瓶,发现水停止沸腾。两名同学接着用橡皮塞塞住烧瓶口并将其倒置,向烧瓶底部浇冷水,如图丁所示,发现烧瓶内的水又重新沸腾了,这是因为浇冷水后瓶内水蒸气 (填物态变化名称),导致瓶内气压减小,水的沸点 (选填“升高”、“降低”、“不变”)。
通关02 物质的溶解与溶液
1.为拓展能量来源,我国推广种植一种“生物柴油”树——麻疯树,其果实内含有果仁油。果仁油常用有机溶剂通过浸取法提取,主要过程如图。下列有关说法错误的是( )
A.粉碎果仁能加快果仁油的溶解速度
B.加热溶解时温度升高果仁油溶解度变大
C.过滤利用了果仁油与滤渣的溶解性不同
D.蒸发过程中果仁油的溶质质量分数变小
2.某科学兴趣小组欲配制葡萄糖溶液进行实验。下表是不同温度下葡萄糖的溶解度,则关于葡萄糖的说法正确的是( )
温度/℃
0
10
20
30
40
50
60
70
溶解度/g
91.0
91.6
91.8
92.0
92.4
93.4
95.7
100.0
A.由表中数据可得,葡萄糖的溶解度与温度成正比
B.30℃时,饱和葡萄糖溶液的溶质质量分数为92%
C.将50℃下的饱和葡萄糖溶液降温至20℃,溶质质量分数减小
D.70℃时,饱和葡萄糖溶液不能溶解其他物质
3.A、B、C、D四个烧杯中分别盛有质量为100g的水,在相同的温度下,向四个烧杯中分别加入200g、150g、100g、50g某溶质,充分溶解后,结果如图所示。
(1)D烧杯中的溶液静置一段时间后无明显变化,这说明溶液具有的特点是 。
(2)A、B、D三个烧杯中的溶质质量分数由大到小的顺序是 (用“>”“=”或“<”表示)。
(3)若要从C烧杯的溶液中重新结晶出该溶质,可以采用的方法是 。
4.如表是硝酸钾和硝酸钠在不同温度时的溶解度,小明用其中一种物质(X)进行了如图所示的实验(水蒸发忽略不计)。
温度/℃
20
40
60
溶解度/g
硝酸钾
31.6
63.9
110
硝酸钠
88.0
103
125
(1)物质X为 ;
(2)③中溶液为X的 (选填“不饱和溶液”或“饱和溶液”)
(3)②、③、④中,溶液的溶质质量分数大小关系是
通关03 常见的化学反应
1.中华民族的传统工艺为人类文明进步作出了巨大贡献。下列涉及化学变化的是( )
A.甲骨刻字
B.铁水铸锅
C.陶瓷烧制
D.窗花剪纸
2.老师在黑板上设计了一个以水为主题的“化学反应接龙”游戏(如图所示)。要求同学们用前一个反应的一种生成物作为下一个反应的反应物,并按序号写出反应方程式和所属的基本反应类型。小新同学被老师邀请进行了如下书写:
①分解反应:
②置换反应:
③化合反应:
④中和反应:
你认为错误的是( )
A.①②④ B.②③④ C.①③④ D.①②③
3.分析推理是科学学习中常用的思维方法。下列说法正确的是( )
A.NaOH能和CO2反应生成Na2CO3和H2O→碱都能和CO2反应生成盐和H2O
B.物质和氧气发生的反应属于氧化反应→氧化反应是指物质和氧气发生的反应
C.金属Fe在硫酸铜溶液中能置换出Cu→金属Na也能在硫酸铜溶液中置换出Cu
D.化合物是由不同种元素组成的纯净物→由不同种元素组成的纯净物一定是化合物
4.某化学学习小组同学设计了如下学习思路,从微观角度进一步理解某些复分解反应的实质。
【练习】下列各组物质间均能反应。
(1)氢氧化钠溶液与稀硫酸
(2)氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液
(3)碳酸钠溶液与足量盐酸
(4)碳酸钠溶液和氯化钡溶液
写出(2)反应的化学方程式: 。
【质疑】从微观角度思考,上述复分解反应的实质是什么?
【微观图解】如图:反应(1)的实质是和结合生成水;
【讨论】反应(2)的实质是 。
【小结】阴、阳离子结合生成水、沉淀或 ,是某些复分解反应的实质。
【应用】请在这三种离子中选择合适的离子填入下面合适的“( )”中,使其形成一个复分解反应网络(图中直线相连的阴、阳离子之间能够两两结合发生反应)。
【拓展】若反应(1)可用表示,则反应(4)可表示为: 。
通关04 有关化学方程式的计算
1.实现“双碳”目标是我国高质量发展的内在要求。将二氧化碳转化为甲烷 甲醇(CH4O)等燃料是当下研究“减碳”的一个热点方向。下面微观示意图展示了目前二氧化碳分别转化为甲烷、甲醇的两条路径。下列说法不正确的是( )
A.甲烷中碳、氢元素的质量比为3∶1
B.每个甲醇分子中有4个氢原子
C.转化路径1的反应条件为高温高压
D.转化路径2的反应中,参加反应的二氧化碳和氢气的质量比为22∶1
2.某同学在做了 Ba(OH)2与 Na2SO4溶液反应的实验后,过滤得到滤液X,对滤液X 进行如下探究。取一定量滤液 X于烧杯中,逐滴加入6%的MgSO4 溶液40g,得到如图甲所示图像,然后继续往烧杯中滴加稀硫酸,得到如图乙所示图像。
请回答:
(1)滤液 X中含有的溶质是 。
(2)BC段溶液的 pH (填“大于”“等于”或“小于”)7。
(3)当加入30g稀硫酸时,烧杯中沉淀的质量m2的值为多少?(写出计算过程)
3.草木灰是一种天然的钾肥,主要成分是碳酸钾,具有防病虫害、抗倒伏等作用。同学们对草木灰中碳酸钾的质量分数进行了如下探究∶取5g草木灰进行如图所示实验(草木灰中其他物质不与稀硫酸反应)。
请回答∶
(1)实验过程中持续缓缓通入氮气,其作用除搅拌A、B中的反应物外,还可以 。
(2)有同学认为通过B装置质量增加量来计算K2CO3的质量结果会偏大,为了更精确的测量,该同学建议在A、B之间增加一个吸收装置,装置中应盛放的试剂是足量的______(填字母)。
A.NaOH溶液
B.浓硫酸
C.饱和NaHCO3溶液
D.硝酸钡溶液
(3)改进实验后,B、C装置质量一共增加0.44g,则草木灰中碳酸钾的质量分数是多少?
4.长期使用的热水壶底部有一层水垢,主要成分是碳酸钙和氢氧化镁。小科用下图所示实验装置测定水垢中碳酸钙含量,实验过程如下:向装置A的20克水垢中加入过量的稀盐酸,将产生的气体依次通入装置B、C、D中,最终测得装置C增加的质量为6.6g。
(1)实验前后均往装置中缓慢通入足量氮气,实验后通入氮气的目的是 。
(2)请计算水垢中碳酸钙的质量分数。
(3)有同学提出用该装置测得的实验结果可能会偏大,其理由是 。
1.(2025·浙江·二模)春节期间,电影《哪吒2》爆火。其中的一些仙家法宝,在现实中都找到了科技“平替”。以下现实版材料中主要利用其化学性质的是( )
A.风火轮现实版——高铁动车转向架
B.盘龙冰锤现实版——干粉灭火器
C.哮天犬现实版——智能机器狗
D.龙王万龙甲现实版——防弹衣
2.(2025·浙江温州·三模)如图所示,甲和乙分别是氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验,相同之处是( )
A.都能说明氢气和一氧化碳具有还原性和可燃性
B.都能通过观察试管、玻璃管是否出现水珠判断反应是否发生
C.都应先通入气体,再使玻璃管受热
D.氢气和一氧化碳都将氧化铜变成铜,都发生了置换反应
3.(2025·浙江金华·二模)炎炎夏日,宿舍内降温措施及原理描述有错误的一项是( )
A.地面洒水,蒸发吸热
B.放置干冰,凝固吸热
C.放置冰块,熔化吸热
D.放置绿萝,蒸腾吸热
4.(2025·浙江·一模)《天工开物》是明代科学家宋应星所著的科技巨著,记载了农业、手工业等领域的技术与原理。
(1)如图甲所示,记载“丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂。”该反应的化学方程式为:,属于 反应(填基本反应类型)。
(2)图乙中“海丰有引海水直接入池晒成者,凝结之时,食不加入力。”食盐结晶出来后池子中的溶液是食盐的 溶液(填“饱和”或“不饱和”)。
(3)对釜的铸造,有“铁化如水,以泥固纯铁柄勺从嘴受注”,如图丙所示,其中“铁化如水”描述的物态变化是 。
5.(2025·浙江杭州·一模)在制备硫酸铜晶体时,小明在50克的70℃热水(图甲)中,加入80克硫酸铜粉末后现象如图乙所示,后续过程如下图。
(1)请判断图丙 (填“是”或“不是”)饱和溶液。
(2)图丙到图丁的实验过程中获得硫酸铜晶体的方法是 。
(3)硫酸铜溶解度随温度变化的数据如表所示,则图丁中溶液的溶质质量分数为 。(结果保留小数点后一位)
温度/℃
0
10
20
30
40
60
70
80
溶解度/g
14.8
17.6
20.5
24.2
28.5|
39.6
48.0
53.6
6.(2025·浙江金华·一模)(2025·浙江绍兴·二模)我国矿物种类齐全,储量丰富。工业上从含有金属元素的矿石中提炼金属。其中赤铁矿是炼铁的主要原料。请回答下列问题:
Ⅰ.铁制品广泛应用于生产、生活中。
(1)铁钢可用作炒菜的炊具,主要是利用了铁具有良好的 性。
(2)图所示装置是对铁生锈的条件进行探究。3天后,发现只有装置C中的铁丝生锈了。根据装置B、C中的实验现象说明与 接触是铁生锈的条件之一。
Ⅱ.赤铁矿(主要成分为Fe2O3)可用于生产催化剂。
(3)赤铁矿经提纯后得到的纯净Fe2O3可用于生产某种工业催化剂(主要成分为FeO和Fe2O3),其反应原理为:。现将焦炭和过量的Fe2O3混合均匀,按上述原理充分反应,图为固体混合物的质量随反应时间的变化曲线。
请计算反应后固体混合物中FeO的质量分数(写出计算过程)。
命题点01 物态变化
1.(2023·浙江温州·中考真题)我国拥有全球聚光面积最大的熔盐电站,该电站内1.2万多面“定日镜”环绕吸热塔,其工作原理如图所示。
(1)为将阳光反射到吸热塔,一天中“定日镜”需不断改变朝向。其原因是 ;
(2)高温熔盐流经蒸汽发生器时,放出热量使水变成高温高压的水蒸气,带动发电机发电。此过程,蒸汽发生器中水发生的物态变化是 ;
(3)该熔盐电站实现每年减排二氧化碳达35万吨,这能减缓哪种环境问题 。
命题点02 物质的溶解与溶液
2.(2023·浙江杭州·中考真题)(2023·浙江杭州·中考真题)已知氯化钾的溶解度随温度升高而增大。向盛有40克氯化钾的烧杯中加入100克水,充分搅拌溶解后现象如图所示。此时溶液温度为20℃,下列说法正确的是( )
A.20℃时氯化钾的溶解度为40克
B.烧杯中氯化钾溶液的质量为140克
C.若加热使烧杯中的固体全部溶解,则溶质的质量分数一定比加热前大
D.若加水使烧杯中的固体全部溶解,则溶质的质量分数一定比加水前大
3.(2024·浙江·中考真题)学校科技节开展水火箭比赛,同学们通过查阅资料得知:水火箭射程与瓶内液体占总体积比例、瓶内气压和发射角度等因素有关。除上述因素外,为研究水火箭射程与瓶内液体质量的关系,某兴趣小组通过只改变液体的密度来改变其质量,并用图1装置和有关测量工具进行如下实验。
①取一可乐瓶作为水火箭内胆,瓶内装入体积为V的水,将其放置在已固定好的发射架上。
②用打气筒给水火箭打气,当瓶内气压为p时,打开开关发射。
③测出水火箭的射程,多次实验取平均值。
④用食盐和水配制A、B、C三种密度不同的溶液,均量取体积为V的溶液替换水,重复上述步骤①②③实验结果如图2所示。请回答:
(1)实验中用于测量水火箭射程的工具是 ;
(2)一定温度下,用足量的食盐和水配制溶液,若观察到 ,则溶液密度达到最大。
(3)本实验可得出的结论是 ;
(4)某同学认为本实验用相同装置,只用水进行实验,通过改变水的体积来改变质量更方便。从控制变量的角度判断该同学的观点是否合理并说明理由: 。
命题点03 常见的化学反应
4.(2025·浙江·中考真题)家中的厨房包含大量的科学知识,下列属于化学变化的是( )
A.用水洗西红柿
B.用刀切西红柿
C.点火煮锅中的食物
D.往汤中加盐
5.(2024·浙江·中考真题)织物处理工艺中蕴含着很多的科学知识。请回答:
(1)古法工艺:采用贝壳灼烧而成的灰烬(主要成分CaO)和草木灰(含K2CO3)在水中浸泡并不断搅拌,得到强碱性溶液,用于织物的处理。浸泡获取强碱性溶液时,发生的化学反应有:Ⅰ.CaO+H2O===Ca(OH)2;Ⅱ.K2CO3+Ca(OH)2==CaCO3↓+2KOH。
①Ⅰ的化学反应类型是 。
②该强碱性溶液中,有效成分是 。
(2)现代工艺:通常用氢氧化钠溶液来处理织物。
组别
酸
加入酸的体积(毫升)
溶液pH
1
3.6%醋酸(pH=2.5)
10.1
6.7
30.0
4.4
2
3.6%盐酸(pH=0)
5.9
11.4
6.1
3.6
3
0.012%盐酸(pH=2.5)
1824
8.2
1825
7.0
①配制100千克溶质的质量分数为0.4%的氢氧化钠溶液,需要溶质的质量分数为20%的氢氧化钠溶液多少千克 ?
②碱液处理后的织物,用醋酸调节pH至7.5~4.0之间。为什么用醋酸呢?表中是在60毫升0.4%的氢氧化钠溶液(pH=13.0)中加入酸的体积和溶液pH的部分数据。根据表中信息,解释使用醋酸的原因:
。
命题点04 有关化学方程式的计算
6.(2025·浙江·中考真题)某校科学兴趣小组的同学通过实验来验证质量守恒定律,装置如图所示。
(1)实验中用40g5%的CuSO₄溶液与NaOH溶液反应,全部反应完,需要多少固体NaOH?
(2)在实验操作中,所需NaOH的量少于(1)中计算的量就能完成目的,请你从实验角度说明少量NaOH就可以完成实验的理由。
(3)如图,在封闭的塑料瓶中加入氧气、水和钉子,一段时间后瓶子变瘪,但实验前后装置总质量不变,请你从物质变化的角度解释瓶子变瘪的原因。
(4)从质量守恒定律的微观角度,将水电解的微观示意图补充完整。
命题点01 物态变化
1.(2025·四川攀枝花·中考真题)在做“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中,两组同学从甲、乙两套实验装置中各选一套来完成实验。
(1)图丙是实验中某一时刻温度计的示数,其读数是 ℃;
(2)图丁是两个小组根据各自的实验数据绘制的“温度—时间”图像,其中 (选填“a”或“b”)是根据甲实验装置获得的数据绘制的;用乙实验装置测出水的沸点为 ℃;
(3)实验结束后,同学们继续进行了如图戊所示的实验:将烧瓶内水沸腾时所产生的水蒸气通入试管A中,试管A放在装冷水的容器B内。一段时间后,看到试管A的内壁上有小水珠出现、温度计C的示数
(选填“变大”、“变小”或“不变”),这说明水蒸气液化时会 热量。
命题点02 物质的溶解与溶液
2.(2025·江苏南京·中考真题)水和溶液在生产、生活和科研中具有广泛的应用。
(1)水是一切生命赖以生存的重要物质基础。下列说法正确的是__________(填字母)。
A.天然水经沉降、过滤可以得到纯水
B.洗手后立即关闭水龙头可以节约用水
C.防治水体污染对于保护水资源具有重要意义
D.南水北调工程有效改善了我国水资源时空分布不均的局面
(2)碘几乎不溶于水,却可以溶解在酒精中。这说明 。
(3)农业上可用质量分数为16%的NaCl溶液选种,配制50 kg这种溶液,需要NaCl的质量是 kg。
(4)20℃时,在温度不变的情况下,对甲中的100 mL NaCl不饱和溶液进行如图所示实验。(已知:20℃时NaCl的溶解度为36 g)
①实验一后,甲、乙的溶液中溶质质量分数相等,判断依据是溶液具有 性和稳定性。
②实验二后,乙的溶液中溶质质量分数 (填“增大”“减小”或“不变”)。
③实验二后,甲、乙的溶液中溶质质量分数关系可能是 (填字母),
A.甲>乙 B.甲<乙 C.甲=乙
命题点03 常见的化学反应
3.(2025·山东日照·中考真题)氢能是理想清洁能源,在一定条件下利用铁及其氧化物可循环制氢,所有反应物、生成物如图所示。下列说法错误的是( )
A.反应器I中发生两个还原氧化铁的反应
B.反应器III中发生化合反应
C.该循环过程中有3种元素的化合价发生变化
D.反应器Ⅱ中反应为
命题点04 有关化学方程式的计算
4.(2025·山东东营·中考真题)某钙片的主要成分为碳酸钙。兴趣小组为测定每片钙片中碳酸钙的质量,设计以下两种方案。根据要求回答问题。
实验方案
方案一
方案二
实验步骤
数据收集
反应前:468.9 g
反应后:465.6 g
反应前:384.5 g
反应后:384.7 g
(1)用方案 测量的数据计算,结果更贴近钙片中碳酸钙质量的真实值。
(2)用你选择的方案计算每片钙片中碳酸钙的质量,写出计算过程。
20 / 21
学科网(北京)股份有限公司
$
专题02 物质的变化与化学反应
(专项训练)(浙江通用)
目 录
01·趋势领航练 1
02·考点通关练 7
基础通关 7
通关01 物态变化 7
通关02 物质的溶解与溶液 10
通关03 常见的化学反应 13
通关04 有关化学方程式的计算 16
能力通关 20
03·真题诊断练 25
1.【将化学学科的界定与我国顶尖科学家的卓越成就相联系,引导学生关注科学前沿】以下涉及化学学科研究领域的是( )
A.于敏:核武器的理论研究和设计
B.屠呦呦:研究发现了青蒿素
C.袁隆平:创建了超级杂交稻技术体系
D.孙家栋:人造卫星技术和深空探测技术
【答案】B
【详解】A、核武器的理论研究和设计是物理学研究的范围,不是化学研究的领域,故错误;
B、研究发现了青蒿素涉及化学学科研究领域,故正确;
C、创建了超级杂交稻技术体系不是化学学科研究领域,故错误;
D、人造卫星技术和深空探测技术不是化学学科研究领域,故错误。
故选B。
2.【对化学方程式的多重含义进行正误判断,涉及读法、分子个数比、质量关系等】下列对化学方程式: 表示的含义或说法正确的是( )
A.氢气加氯气在点燃的条件下等于氯化氢
B.参加反应的H2、Cl2和生成的HCl的分子个数比是1: 1:2
C.2g氢气和35.5g氯气反应, 会生成37.5g氯化氢
D.每1 份质量的氢气和1 份质量的氯气在点燃的条件下反应生成2份质量的氯化氢
【答案】B
【详解】A、该化学方程式表示氢气和氯气在点燃的条件下反应生成氯化氢,在化学方程式中,“+”读作“和”,不符合题意;
B、根据化学方程式可知,参加反应的H2、Cl2和HCl的分子个数比为1:1:2,符合题意;
C、根据化学方程式可知,参加反应的氢气、氯气和生成氯化氢的质量比为:2:(35.5×2):(36.5×2)=2:71:73,即2g氢气和35.5g氯气反应,氢气有剩余,生成氯化氢的质量小于37.5g,不符合题意;
D、根据化学方程式可知,每2份质量的氢气和71份质量的氯气在点燃的条件下反应生成73份质量的氯化氢,不符合题意;
故选B。
3.【呈现对“氧化还原反应”认识过程的三个阶段(得失氧说→化合价升降说→电子得失说),并据此进行判断和分类】某电池研发实验室在研究电极反应原理时,涉及氧化还原反应的分析。人类对氧化还原反应的认识过程分为三个阶段(如图1),
【阶段Ⅰ】得失氧说:物质跟氧发生的反应叫氧化反应,含氧化合物中的氧被夺取的反应叫还原反应。
【阶段Ⅱ】化合价升降说:凡是出现元素化合价升降的化学反应都是氧化还原反应。化合价升高的反应叫氧化反应,化合价降低的反应叫还原反应。
【阶段Ⅲ】电子得失说:化合价升降的原因是电子的得失。凡有电子得失发生的化学反应都是氧化还原反应。失电子的反应叫氧化反应,得电子的反应叫还原反应。
(1)以下氧化还原反应中能用得失氧来解释的是____________。
A.
B.
C.
(2)图2是四种基本反应类型与氧化还原反应的关系图。根据化合价升降说,①代表 反应(填反应类型)。(选填“置换反应”或“复分解反应”)
(3)根据电子得失说,在化学变化中,Zn发生了 (选填“氧化反应”或“还原反应”)。
【答案】(1)A
(2)置换反应
(3)氧化反应
【详解】(1)A.在中,一氧化碳得到氧生成二氧化碳,氧化铜失去氧生成铜,符合得失氧的特征,能用得失氧来解释,故A正确;
B.在中,是铁原子和氢离子之间的反应,不存在氧的得失,不能用得失氧来解释,故B错误;
C.在中,是钠原子和氯原子之间的反应,不存在氧的得失,不能用得失氧来解释,故C错误。
故选A。
(2)因为置换反应中一定有元素化合价的变化,而复分解反应中元素化合价一定不变。根据化合价升降说,有元素化合价升降的反应是氧化还原反应,所以①代表置换反应。
(3)在中,锌元素的化合价由0价升高到+2价,根据电子得失说,失电子的反应叫氧化反应,所以Zn发生了氧化反应。
4.【超越了单一离子反应的判断,上升到“离子对”反应性的系统网络建构】某学习小组的同学设计了如下学习思路,从微观角度进一步理解某些复分解反应的实质。
【典型事例】下列各组物质间均能发生复分解反应。
物质
氢氧化钠与硫酸
氢氧化钠与硫酸铜
碳酸钠与盐酸
碳酸钠与氯化钡
微观本质
①
【质疑】从微观角度思考,上述复分解反应的实质是什么?
【讨论】
(1)反应①的实质是 。
【归纳总结】
(2)阴、阳离子结合生成 ,是复分解反应的实质。
【应用】
(3)请在、、这三种离子中选择合适的离子填入图中,使其形成一个复分解反应网络(图中直线相连的阴、阳离子之间能够两两结合发生反应),则离子从左至右依次的顺序是: , , 。
【答案】(1)H++OH-=H2O
(2)水/气体或沉淀
(3) H+ Ba2+
【详解】(1)反应①是氢氧化钠溶液与稀硫酸反应生成硫酸钠、水,反应前后都有钠离子、硫酸根离子,所以反应的微观本质是H++OH-= H2O。
(2)阴、阳离子结合生成水或气体或沉淀,是复分解反应的实质。
(3)铵根离子和氢氧根离子结合生成水、氨气,氢氧根离子与氢离子结合生成水,氢离子与碳酸根离子结合生成水、二氧化碳,钡离子与碳酸根离子结合生成碳酸钡沉淀。所以图中依次填入:、H+、Ba2+。
5.【将抽象的化学反应用直观的分子模型表征,要求学生能在微观模型和宏观化学用语之间进行熟练转换】如图是某个化学反应前后各物质的微观模拟图(反应条件已略去),“图中“”“”“”分别铜原子、碳原子和氧原子。
(1)根据图示写出该化学反应方程式 。
(2)写出该反应的基本类型是 :反应“”和“”的质量比是 。
【答案】(1)C+2CuO2Cu+CO2↑
(2)置换反应 3:40
【详解】(1)由反应前后各种物质的微观模拟图可知,该反应是碳和氧化铜在一定条件下反应生成铜和二氧化碳,反应的化学方程式为:C+2CuO2Cu+CO2↑。
(2)由C+2CuO2Cu+CO2↑可知,此反应是一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物,属于基本反应类型中的置换反应,反应“”(C)和“”(CuO)的质量比=12:(80×2)=3:40。
6.【通过数据表格考查学生对溶解度概念的综合应用和计算能力】分析处理图表中的信息是学习科学的一种重要方法。下表是氯化钠和碳酸钠在不同温度时的溶解度,根据此表回答:
温度
10
20
30
40
溶解度
氯化钠
35.8
36.0
36.3
36.6
碳酸钠
12.2
21.8
39.7
53.2
(1)40℃时,氯化钠的溶解度为 g。
(2)碳酸钠的溶解度随温度的升高而 (填“增大”或“减小”)。在时,将100 g的水加入30 g碳酸钠中,充分搅拌后得到的是 (填“饱和溶液”或“不饱和溶液”),将上述溶液升温到30℃,该溶液的溶质质量分数为 (计算结果精确到)。
(3)10℃时,分别配制表中两种物质的饱和溶液,其中溶质质量分数较小的物质是 。
【答案】(1)36.6
(2)增大 饱和溶液 23.1%
(3)碳酸钠的饱和溶液
【详解】(1)根据表格信息,40℃时氯化钠的溶解度为36.6g。
(2)从表格数据看,碳酸钠的溶解度随温度升高而明显增大;
20℃时碳酸钠的溶解度为21.8g,即100g水最多溶解21.8g碳酸钠。加入30g碳酸钠时,有部分碳酸钠无法溶解,因此得到的是饱和溶液;
升温到30℃时,碳酸钠的溶解度为39.7g,30g碳酸钠可全部溶解在100g水中,溶质质量分数为。
(3)10℃时,氯化钠溶解度为35.8g,碳酸钠溶解度为12.2g。,溶解度越小,对应饱和溶液的溶质质量分数越小,因此碳酸钠的饱和溶液溶质质量分数更小。
7.【将化学方程式的配平、金属的化学性质、含杂质的计算等知识融入绚丽的传统技艺中】打铁花是国家级非物质文化遗产之一。表演时,在敲击瞬间铁水如火花般喷溅而起,形成壮丽的景象。通常为了实现打铁花的“火花”效果,工匠们一般会采用高含碳量的白口铁。
(1)从物质分类的角度,白口铁属于 。
(2)打铁花的过程中,熔化的铁水会与空气中的氧气发生剧烈的燃烧反应,放出热量并生成氧化亚铁和氧化铁,请将该反应的化学方程式补全:8Fe+5O2=4FeO+ 。
(3)取0.1g白口铁粉与足量稀硫酸反应.得到的氢气浓度曲线如图所示(已知2.5×104ppm的氢气质量约为2.2×10-3g),请计算该白口铁的含铁量。
【答案】(1)混合物
(2)2Fe2O3
(3)设该白口铁中铁的质量为x,
x=6.16×10-2g,
则该白口铁的含铁量为:,
答:该白口铁的含铁量为61.6%。
【详解】(1)白口铁是由铁和碳等多种物质组成的,所以属于混合物;
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变。反应前有8个Fe原子、10个O原子,反应后已有4个Fe原子、4个O原子,所以还缺少4个Fe原子和6个O原子,即生成的物质为Fe2O3,且化学计量数为2;
(3)见答案。
通关01 物态变化
1.新鲜杨梅有“一日味变,二日色变,三日全变”的说法,将其制成含水量较低的杨梅干,有利于储存和运输,同时打破季节限制,延长消费时间。下列选项中的操作不能加快杨梅干制作的是( )
A.在光照充足的场地晾晒
B.将杨梅放在通风的场地晾晒
C.在杨梅表面覆盖保鲜膜
D.在通风的场地晾晒
【答案】C
【分析】制作杨梅干需要加快水分的蒸发。影响液体蒸发快慢的因素有:液体的温度、液体的表面积、液体表面上方空气的流动速度。温度越高、液体表面积越大、液体表面上方空气流动速度越快,蒸发就越快。
【详解】A.在光照充足的场地晾晒,光照充足会使温度升高,温度升高能加快水分的蒸发,有利于加快杨梅干的制作,A不符合题意,
B.将杨梅放在通风的场地晾晒,通风良好能加快液体表面上方空气的流动速度,从而加快水分的蒸发,有利于加快杨梅干的制作,B不符合题意。
C.在杨梅表面覆盖保鲜膜,会阻碍空气的流动使液体表面上方空气的流动速度减慢,从而减慢了水分的蒸发,不能加快杨梅干的制作,C符合题意。
D.在通风的场地晾晒,能加快液体表面上方空气的流动速度,加快水分的蒸发,有利于加快杨梅干的制作,D 不符合题意。
故选C。
2.北方冬天室外的气温很低,司机进入小轿车并关闭所有车门后,若没有打开汽车空调,过一会儿就会发现车窗上会形成一层水雾;司机打开空调的暖风后,车窗上的水雾会逐渐消失。关于此现象的解释正确的是( )
A.车窗上水雾的形成是由于小轿车内的空气液化形成的
B.车窗上水雾的形成是由于小轿车外的空气液化形成的
C.车窗上水雾会逐渐消失是因为车窗上的水雾升华成了水蒸气
D.司机打开空调的暖风主要是通过增加车窗上水雾的温度,从而加快汽化的
【答案】D
【详解】AB.北方冬天室外气温低,车内温度相对较高,车内空气中含有水蒸气,热的水蒸气遇到冷的车窗玻璃,会放出热量,液化形成小水滴,这些小水滴附着在车窗内壁上形成水雾,故AB错误;
C.车窗上的水雾由液态变成气态,发生汽化现象,所以车窗上水雾会逐渐消失,故C错误;
D.司机打开空调的暖风,车内温度升高,增加车窗上水雾的温度,从而加快蒸发,使水雾很快消失,故D正确。
故选D。
3.小明把盐水用容器盛好放入冰箱,研究盐水的凝固过程,每隔一定时间,小明就观察盐水状态、测出温度,并记录其温度随时间的变化情况,如图甲所示。接着小明又进行了另一个实验,将一个装有冰水混合物的试管放入装有盐冰水混合物的烧杯中,如图乙所示,此时烧杯周围气温为25℃。下列说法正确的是( )
A.甲图显示盐水的凝固点为-2℃,凝固过程用时20min
B.甲图中,10~20min内温度不变,所以盐水没有进行吸、放热
C.乙图烧杯中的物质熔化了大部分时,试管中的冰也开始熔化
D.乙图烧杯中的物质熔化了大部分时,烧杯外壁可能会出现小水珠
【答案】D
【详解】A.甲图显示盐水的凝固图像,凝固点为-2℃,凝固过程用时,故A错误;
B.甲图中10~20min为凝固过程,温度不变,但放出热量,故B错误;
C.乙图烧杯中的盐冰水混合物的温度低于0℃,试管中的冰水混合物的温度为0℃,试管中的冰因为没有达到熔点所以不会熔化,故C错误;
D.乙图烧杯中的物质熔化了大部分时,由于熔化过程要吸热,烧杯外壁会发现水珠,是因为烧杯外的水蒸气遇冷液化形成了小水珠,故D正确。
故选D。
4.小明和小华用如图甲所示的实验装置探究水沸腾时温度变化的特点。
(1)在加热过程中,水中气泡出现如图乙所示的两种情形,其中图 (选填“A”或“B”)表示水在沸腾;
(2)水沸腾时,水持续吸热,温度 ;
(3)实验操作正确,两名同学根据实验数据分别绘制了水的温度随时间变化的图象,如图丙所示。两名同学所绘图象不同的原因是水的 不同;
(4)由图丙可知:水的沸点是 ℃,表明液面上方气压 (选填“大于”、“小于”或“等于”)1个标准大气压;
(5)水沸腾后,将水倒入烧瓶,发现水停止沸腾。两名同学接着用橡皮塞塞住烧瓶口并将其倒置,向烧瓶底部浇冷水,如图丁所示,发现烧瓶内的水又重新沸腾了,这是因为浇冷水后瓶内水蒸气 (填物态变化名称),导致瓶内气压减小,水的沸点 (选填“升高”、“降低”、“不变”)。
【答案】(1)A
(2)不变
(3)质量
(4) 97 小于
(5) 液化 降低
【详解】(1)水在沸腾时烧杯内上下部分水的温度相同,且有大量的水蒸气产生,气泡在上升过程中由小到大,因此A现象表示水在沸腾。
(2)根据液体的沸腾特点可知,水沸腾时吸收热量,温度不变。
(3)丙图中实验时水的初温相同,但沸腾前需要加热的时间不同,是由于水的质量不同。
(4)[1][2]丙图中水温度为97℃保持不变,说明水的沸点是97℃,由于标准气压下水的沸点是100℃,当前水的沸点低于100℃,说明液面上方气压小于1个标准大气压。
(5)[1][2]浇冷水后瓶内水蒸气遇冷会液化变为小水珠,导致瓶内气体减少,气压降低,水的沸点会降低,因此烧瓶内的水又重新沸腾了。
通关02 物质的溶解与溶液
1.为拓展能量来源,我国推广种植一种“生物柴油”树——麻疯树,其果实内含有果仁油。果仁油常用有机溶剂通过浸取法提取,主要过程如图。下列有关说法错误的是( )
A.粉碎果仁能加快果仁油的溶解速度
B.加热溶解时温度升高果仁油溶解度变大
C.过滤利用了果仁油与滤渣的溶解性不同
D.蒸发过程中果仁油的溶质质量分数变小
【答案】D
【详解】A、粉碎果仁增大与有机溶剂接触面积,能加快果仁油的溶解速度,说法正确;
B、由图示信息可知,加热溶解时温度升高果仁油溶解度变大,说法正确;
C、果仁油能溶解于有机溶剂中,而滤渣不溶于有机溶剂,则过滤利用了果仁油与滤渣的溶解性不同,说法正确;
D、蒸发过程中,有机溶剂蒸发,果仁油的溶质质量分数变大,说法错误。
故选D。
2.某科学兴趣小组欲配制葡萄糖溶液进行实验。下表是不同温度下葡萄糖的溶解度,则关于葡萄糖的说法正确的是( )
温度/℃
0
10
20
30
40
50
60
70
溶解度/g
91.0
91.6
91.8
92.0
92.4
93.4
95.7
100.0
A.由表中数据可得,葡萄糖的溶解度与温度成正比
B.30℃时,饱和葡萄糖溶液的溶质质量分数为92%
C.将50℃下的饱和葡萄糖溶液降温至20℃,溶质质量分数减小
D.70℃时,饱和葡萄糖溶液不能溶解其他物质
【答案】C
【详解】A.通过分析表中的溶解度数据可知,葡萄糖的溶解度随着温度的升高而增加,但是并没有成正比例,故A错误;
B.30℃时,葡萄糖的溶解度是92g,饱和溶液溶质质量分数为,故B错误;
C.将50℃下的饱和葡萄糖溶液降温至20℃,葡萄糖的溶解度下降,溶液会析出晶体,导致溶质减小,所以溶液的溶质质量分数减小,故C正确;
D.葡萄糖饱和溶液是指在一定温度下,一定量的溶剂里,不能再溶解葡萄糖的溶液叫做这种溶质的饱和溶液,此时还可以溶解其它溶质,故D错误。
故选C。
3.A、B、C、D四个烧杯中分别盛有质量为100g的水,在相同的温度下,向四个烧杯中分别加入200g、150g、100g、50g某溶质,充分溶解后,结果如图所示。
(1)D烧杯中的溶液静置一段时间后无明显变化,这说明溶液具有的特点是 。
(2)A、B、D三个烧杯中的溶质质量分数由大到小的顺序是 (用“>”“=”或“<”表示)。
(3)若要从C烧杯的溶液中重新结晶出该溶质,可以采用的方法是 。
【答案】(1)稳定
(2)A=B>D
(3)蒸发溶剂
【详解】(1)D 烧杯中的溶液静置一段时间后无明显变化,这说明溶液具有稳定性。溶液的稳定性是指在条件不改变(如温度、溶剂不蒸发等)的情况下,溶质不会从溶液中分离出来;
(2)由图示可知,A、B中存在未溶解的溶质,是饱和溶液,对于溶液C、D,溶质全部溶解,溶剂质量相等,不论C是否饱和,由于C中溶质质量大于D,C中的溶质质量分数一定大于D,如果C是饱和溶液,则A、B、C中的溶质质量分数相等;如果C是不饱和溶液,A、B、C中的溶质质量分数关系是B=A>C ,所以A、B、D三个烧杯中的溶质质量分数由大到小的顺序是:A=B>D。
(3)溶液在蒸发过程中随着溶剂不断减少,溶液逐渐由不饱和状态向饱和状态转变,当溶液达到饱和后,继续蒸发溶剂,由于溶剂的量进一步减少,溶质在该温度下不能再全部溶解在剩余的溶剂中,溶质就会以晶体的形式析出。若要从C烧杯的溶液中重新结晶出该溶质,可以采用的方法是蒸发溶剂。
4.如表是硝酸钾和硝酸钠在不同温度时的溶解度,小明用其中一种物质(X)进行了如图所示的实验(水蒸发忽略不计)。
温度/℃
20
40
60
溶解度/g
硝酸钾
31.6
63.9
110
硝酸钠
88.0
103
125
(1)物质X为 ;
(2)③中溶液为X的 (选填“不饱和溶液”或“饱和溶液”)
(3)②、③、④中,溶液的溶质质量分数大小关系是
【答案】(1)硝酸钠
(2)不饱和溶液
(3)②=③>④
【详解】(1)40℃时,硝酸钾和硝酸钠的溶解度分别是63.9g和103g,即100g水中最多溶解63.9g硝酸钾,100g水中最多溶解103g硝酸钠,图中40℃时,100g水中加入100gX,全部溶解,所以X为硝酸钠;
(2)40℃时,硝酸钠的溶解度为103g,向100g水中加入100gX,全部溶解,所得溶液为该温度下硝酸钠的不饱和溶液;升温至60℃,硝酸钠的溶解度增大,③中溶液为X的不饱和溶液;
(3)溶液具有均一性,其中一份温度升高至60℃时,溶液的组成没有发生改变,则溶质质量分数:②=③;另一份降温至20℃,有晶体析出,溶液中溶质的质量分数减小,所以溶液中溶质的质量分数:②=③>④。
通关03 常见的化学反应
1.中华民族的传统工艺为人类文明进步作出了巨大贡献。下列涉及化学变化的是( )
A.甲骨刻字
B.铁水铸锅
C.陶瓷烧制
D.窗花剪纸
【答案】C
【详解】A、甲骨刻字的过程中没有新物质产生,属于物理变化,故A错误;
B、铁锅铸锅的过程中没有新物质产生,属于物理变化,故B错误;
C、陶瓷烧制过程中有新物质生成,属于化学变化,故C正确;
D、窗花剪纸的过程中没有新物质产生,属于物理变化,故D错误。
故选C。
2.老师在黑板上设计了一个以水为主题的“化学反应接龙”游戏(如图所示)。要求同学们用前一个反应的一种生成物作为下一个反应的反应物,并按序号写出反应方程式和所属的基本反应类型。小新同学被老师邀请进行了如下书写:
①分解反应:
②置换反应:
③化合反应:
④中和反应:
你认为错误的是( )
A.①②④ B.②③④ C.①③④ D.①②③
【答案】A
【分析】根据水在通电的条件下生成氢气和氧气,氢气和氧化铜在加热的条件下生成铜和水,水和氧化钙反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和二氧化硫反应生成亚硫酸钙沉淀和水,结合化学方程式的书写以及反应类型的判断来分析。
【详解】①根据题目要求,反应①是水在通电的条件下生成氢气和氧气,反应的化学方程式为:,而小新写的是过氧化氢分解,虽然也是分解反应,但不符合“水为主题”的要求,错误。
②根据反应①,若按题目要求应为 水在通电的条件下生成氢气和氧气,则反应②应使用 H2 或 O2 作为反应物。小新使用了 H2 ,但方程式中 CuO 的系数应为 1,而非 2,正确的方程式应为: ,此外,该反应属于置换反应,类型判断正确。因此,反应②的方程式书写有误,错误。
③根据反应②,生成物是水,可以作为反应③的反应物。反应③是水和氧化钙反应生成氢氧化钙,反应的化学方程式为: ,该反应符合多变一的特点,基本反应类型属于化合反应,正确;
④根据反应③,生成物是 Ca(OH)2 ,可以作为反应④的反应物。然而,中和反应特指酸与碱生成盐和水的反应,而 SO2 是非金属氧化物,不属于酸。该反应不属于中和反应,错误;
综上所述,错误的是①②④。
故选A。
3.分析推理是科学学习中常用的思维方法。下列说法正确的是( )
A.NaOH能和CO2反应生成Na2CO3和H2O→碱都能和CO2反应生成盐和H2O
B.物质和氧气发生的反应属于氧化反应→氧化反应是指物质和氧气发生的反应
C.金属Fe在硫酸铜溶液中能置换出Cu→金属Na也能在硫酸铜溶液中置换出Cu
D.化合物是由不同种元素组成的纯净物→由不同种元素组成的纯净物一定是化合物
【答案】D
【详解】A、必须是可溶性的碱才具有此性质,如氢氧化铜蓝色沉淀不与二氧化碳反应,故错误;
B、氧化反应是指物质跟氧发生的化合反应,氧包含氧气和化合物中的氧元素,故错误;
C、金属Na化学性质非常活泼,会与硫酸铜溶液中的水反应,不能在硫酸铜溶液中置换出Cu,故错误;
D、化合物是由不同种元素组成的纯净物,由不同种元素组成的纯净物一定是化合物,故正确。
故选D。
4.某化学学习小组同学设计了如下学习思路,从微观角度进一步理解某些复分解反应的实质。
【练习】下列各组物质间均能反应。
(1)氢氧化钠溶液与稀硫酸 (2)氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液
(3)碳酸钠溶液与足量盐酸 (4)碳酸钠溶液和氯化钡溶液
写出(2)反应的化学方程式: 。
【质疑】从微观角度思考,上述复分解反应的实质是什么?
【微观图解】如图:反应(1)的实质是和结合生成水;
【讨论】反应(2)的实质是 。
【小结】阴、阳离子结合生成水、沉淀或 ,是某些复分解反应的实质。
【应用】请在这三种离子中选择合适的离子填入下面合适的“( )”中,使其形成一个复分解反应网络(图中直线相连的阴、阳离子之间能够两两结合发生反应)。
【拓展】若反应(1)可用表示,则反应(4)可表示为: 。
【答案】 和反应生成 气体 、、
【详解】练习:
氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,反应的化学方程式:;
讨论:氢氧化钠和硫酸铜发生反应的实质是OH−和Cu2+结合生成Cu(OH)2;
小结:阴、阳离子结合生成水、沉淀或气体,是某些复分解反应的实质;
应用:根据复分解反应发生的条件可以知道:短线相连的这些阴、阳离子两两结合应该沉淀或气体或水,在这三种离子中与OH−能产生氨气和水,钙离子能与碳酸根离子产生白色沉淀,钡离子能与硫酸根离子产生白色沉淀;故分别填写:、、;
拓展:碳酸钠溶液和氯化钡溶液生成碳酸钡沉淀和氯化钠,反应的实质中碳酸根离子与钡离子结合生成碳酸钡,可表示为:。
通关04 有关化学方程式的计算
1.实现“双碳”目标是我国高质量发展的内在要求。将二氧化碳转化为甲烷 甲醇(CH4O)等燃料是当下研究“减碳”的一个热点方向。下面微观示意图展示了目前二氧化碳分别转化为甲烷、甲醇的两条路径。下列说法不正确的是( )
A.甲烷中碳、氢元素的质量比为3∶1
B.每个甲醇分子中有4个氢原子
C.转化路径1的反应条件为高温高压
D.转化路径2的反应中,参加反应的二氧化碳和氢气的质量比为22∶1
【答案】D
【详解】A.甲烷中碳氢元素的质量比12∶(1×4)=3∶1,故A正确,不符合题意;
B.由甲烷的化学式可知,一个甲烷分子由一个碳原子和四个氢原子构成,故B正确,不符合题意;
C.由图像可知,路径1反应的条件为高温高压,故C正确,不符合题意;
D.路径2反应的化学方程式为,可知二氧化碳与氢气的质量比为44∶(6×1)=22∶3,故D错误,符合题意。
故选D。
2.某同学在做了 Ba(OH)2与 Na2SO4溶液反应的实验后,过滤得到滤液X,对滤液X 进行如下探究。取一定量滤液 X于烧杯中,逐滴加入6%的MgSO4 溶液40g,得到如图甲所示图像,然后继续往烧杯中滴加稀硫酸,得到如图乙所示图像。
请回答:
(1)滤液 X中含有的溶质是 。
(2)BC段溶液的 pH (填“大于”“等于”或“小于”)7。
(3)当加入30g稀硫酸时,烧杯中沉淀的质量m2的值为多少?(写出计算过程)
【答案】(1)Ba(OH)2、NaOH
(2)大于
(3)由图像可知,BaSO4沉淀的质量为4.66g,设Mg(OH)2沉淀的质量为x,根据Mg原子守恒可得:
x=1.16g,
故m2=1.16+4.66=5.82,
答:烧杯中沉淀的质量m2的值为5.82。
【详解】(1)Ba(OH)2与Na2SO4溶液反应生成硫酸钡的和氢氧化钠,实验后,过滤得到滤液X,向逐滴加入6%的MgSO4溶液40g,氢氧化钠与硫酸镁反应生成氢氧化镁和硫酸钠,氢氧化钡与硫酸镁反应生成氢氧化镁和硫酸钡,生成沉淀时有拐点,说明有两种反应,滤液X中含有的溶质是Ba(OH)2、NaOH;
(2)BC段沉淀的质量不变,说明氢氧化钠过量,溶液显碱性,加入的硫酸与氢氧化钠反应,所以BC段溶液的pH大于7;
(3)见答案。
3.草木灰是一种天然的钾肥,主要成分是碳酸钾,具有防病虫害、抗倒伏等作用。同学们对草木灰中碳酸钾的质量分数进行了如下探究∶取5g草木灰进行如图所示实验(草木灰中其他物质不与稀硫酸反应)。
请回答∶
(1)实验过程中持续缓缓通入氮气,其作用除搅拌A、B中的反应物外,还可以 。
(2)有同学认为通过B装置质量增加量来计算K2CO3的质量结果会偏大,为了更精确的测量,该同学建议在A、B之间增加一个吸收装置,装置中应盛放的试剂是足量的______(填字母)。
A.NaOH溶液
B.浓硫酸
C.饱和NaHCO3溶液
D.硝酸钡溶液
(3)改进实验后,B、C装置质量一共增加0.44g,则草木灰中碳酸钾的质量分数是多少?
【答案】(1)排尽装置内的空气,防止影响实验结果
(2)B
(3)改进实验后,B、C装置质量一共增加0.44g,即吸收二氧化碳的质量为0.44g,设草木灰中碳酸钾的质量为x,
x=1.38g,
草木灰中碳酸钾的质量分数是:;
答:草木灰中碳酸钾的质量分数是27.6%。
【详解】(1)实验前需先通入一段时间N2的原因还可以是排尽装置内的空气,防止影响实验结果;
(2)A、NaOH溶液会同时吸收CO2,导致B吸收的CO2减少,计算结果偏低,故不符合需求;
B、浓硫酸可吸收水蒸气,但不会吸收CO2等酸性气体;若原实验中水蒸气是干扰因素,加入浓硫酸可确保B仅吸收CO2,使质量增加量更准确,故符合需求;
C、饱和NaHCO3溶液不会吸收CO2,但会代入水蒸气,计算结果偏大,故不符合需求;
D、硝酸钡溶液无法吸收水蒸气或酸性气体,与实验需求无关,故不符合需求;
故选B;
(3)见答案。
4.长期使用的热水壶底部有一层水垢,主要成分是碳酸钙和氢氧化镁。小科用下图所示实验装置测定水垢中碳酸钙含量,实验过程如下:向装置A的20克水垢中加入过量的稀盐酸,将产生的气体依次通入装置B、C、D中,最终测得装置C增加的质量为6.6g。
(1)实验前后均往装置中缓慢通入足量氮气,实验后通入氮气的目的是 。
(2)请计算水垢中碳酸钙的质量分数。
(3)有同学提出用该装置测得的实验结果可能会偏大,其理由是 。
【答案】(1)使生成的二氧化碳气体全部被C装置充分吸收
(2)最终测得装置C增加的质量为6.6g,该质量为生成二氧化碳气体的质量;设水垢中CaCO3的质量为x,
x=15g,
则水垢中碳酸钙的质量分数为:×100%=75%,
答:水垢中碳酸钙的质量分数为75%;
(3)盐酸易挥发,会有部分被C装置吸收
【详解】(1)实验前后均往装置中缓慢通入足量氮气,实验后通入氮气的目的是使生成的二氧化碳气体全部被C装置充分吸收;
(2)见答案;
(3)有同学提出用该装置测得的实验结果可能会偏大,其理由是盐酸易挥发,会有部分被C装置吸收。
1.(2025·浙江·二模)春节期间,电影《哪吒2》爆火。其中的一些仙家法宝,在现实中都找到了科技“平替”。以下现实版材料中主要利用其化学性质的是( )
A.风火轮现实版——高铁动车转向架
B.盘龙冰锤现实版——干粉灭火器
C.哮天犬现实版——智能机器狗
D.龙王万龙甲现实版——防弹衣
【答案】B
【详解】A、高铁动车转向架,是利用材料的硬度、韧性等,不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质,不符合题意;
B、干粉灭火器,是利用碳酸氢受热分解生成二氧化碳,二氧化碳可隔绝氧气灭火,需要通过化学变化才能表现出来,主要利用其化学性质,符合题意;
C、智能机器狗依赖电子元件和机械结构,不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质,不符合题意;
D、芳纶防弹衣,利用材料的高强度、韧性,不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质,不符合题意。
故选B。
2.(2025·浙江温州·三模)如图所示,甲和乙分别是氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验,相同之处是( )
A.都能说明氢气和一氧化碳具有还原性和可燃性
B.都能通过观察试管、玻璃管是否出现水珠判断反应是否发生
C.都应先通入气体,再使玻璃管受热
D.氢气和一氧化碳都将氧化铜变成铜,都发生了置换反应
【答案】C
【详解】A、一氧化碳、氢气都能与氧化铜反应说明具有还原性,甲中不能说明氢气具有可燃性,乙中最后一氧化碳燃烧可以说明一氧化碳具有可燃性,故A错。
B、甲中氢气还原氧化铜有水生成,可以通过是否出现水珠判断反应是否发生,乙中一氧化碳还原氧化铜没有水生成,故B错;
C、氢气和一氧化碳都为可燃性气体,可燃性气体与空气混合后加热可能发生爆炸,所以都应先通入气体,排尽装置内空气,再使玻璃管受热,故C正确;
D、氢气与氧化铜反应生成铜和水,属于置换反应;一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,反应物均为化合物,不属于置换反应,故D错。
故选C。
3.(2025·浙江金华·二模)炎炎夏日,宿舍内降温措施及原理描述有错误的一项是( )
A.地面洒水,蒸发吸热
B.放置干冰,凝固吸热
C.放置冰块,熔化吸热
D.放置绿萝,蒸腾吸热
【答案】B
【详解】A.地面洒水,水蒸发吸热,降低周围环境的温度,故A正确,不符合题意;
B.干冰是固态的二氧化碳,干冰升华,吸收热量,降低周围环境的温度,故B错误,符合题意;
C.冰块吸热熔化,降低周围环境的温度,故C正确,不符合题意;
D.植物进行蒸腾作用,水汽化成水蒸气时吸收热量,降低周围环境的温度,故D正确,不符合题意。
故选B。
4.(2025·浙江·一模)《天工开物》是明代科学家宋应星所著的科技巨著,记载了农业、手工业等领域的技术与原理。
(1)如图甲所示,记载“丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂。”该反应的化学方程式为:,属于 反应(填基本反应类型)。
(2)图乙中“海丰有引海水直接入池晒成者,凝结之时,食不加入力。”食盐结晶出来后池子中的溶液是食盐的 溶液(填“饱和”或“不饱和”)。
(3)对釜的铸造,有“铁化如水,以泥固纯铁柄勺从嘴受注”,如图丙所示,其中“铁化如水”描述的物态变化是 。
【答案】(1)置换
(2)饱和
(3)熔化
【详解】(1)化合反应指的是由两种或两种以上的物质反应生成一种新物质的反应;分解反应是由一种物质生成两种或两种以上其它的物质的反应叫分解反应;复分解反应是由两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应;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的反应;在反应中,反应物氧气O2是单质,硫化汞HgS是化合物,生成物汞(Hg)是单质,二氧化硫(SO2)是化合物,符合置换反应的定义,属于置换反应。
(2)饱和溶液是指在一定温度下,向一定量溶剂里加入某种溶质,当溶质不能继续溶解时,所得到的溶液叫做这种溶质的饱和溶液;海水晒盐时,食盐结晶出来,说明此时池子中的溶液不能再溶解食盐了,所以是食盐的饱和溶液。
(3)物态变化包括熔化、凝固、汽化、液化、升华和凝华;熔化是物质从固态变成液态的过程。“铁化如水”描述的是铁从固态变成液态的过程,这种物态变化是熔化。
5.(2025·浙江杭州·一模)在制备硫酸铜晶体时,小明在50克的70℃热水(图甲)中,加入80克硫酸铜粉末后现象如图乙所示,后续过程如下图。
(1)请判断图丙 (填“是”或“不是”)饱和溶液。
(2)图丙到图丁的实验过程中获得硫酸铜晶体的方法是 。
(3)硫酸铜溶解度随温度变化的数据如表所示,则图丁中溶液的溶质质量分数为 。(结果保留小数点后一位)
温度/℃
0
10
20
30
40
60
70
80
溶解度/g
14.8
17.6
20.5
24.2
28.5|
39.6
48.0
53.6
【答案】(1)是
(2)降温结晶/冷却结晶
(3)17.0%
【详解】(1)饱和溶液是指在一定温度下,溶液中溶解的溶质达到最大值,不能再溶解更多的溶质。
分析题图:
图甲:50克70℃的热水。
图乙:在70℃的热水中加入80克硫酸铜粉末后,溶液变得浑浊,说明有未溶解的硫酸铜粉末。
图丙:在70℃下,溶液中插入木棒,溶液仍然浑浊。
由于图乙中已经出现了未溶解的硫酸铜粉末,说明在70℃下,溶液已经达到了饱和状态,不能再溶解更多的硫酸铜。图丙中溶液仍然浑浊,说明仍有未溶解的硫酸铜粉末存在。因此,图丙是饱和溶液。
(2)图丙:在70℃下,溶液已经饱和,溶液浑浊,有未溶解的硫酸铜粉末。
图丁:降温并静置一段时间后,溶液中析出了硫酸铜晶体,棉线可能用于悬挂晶体以促进其生长。
从图丙到图丁,溶液经历了降温过程,导致溶解度降低,从而析出晶体。这种方法属于冷却结晶(或称为降温结晶)。
(3)图丁中有硫酸铜晶体析出,则图丁为20℃时硫酸铜的过饱和溶液,根据表格可知20℃时,硫酸铜的溶解度S=20.5g,依据饱和溶液溶质质量分数的计算公式:
可计算出图丁中溶液的溶质质量分数为:。
6.(2025·浙江金华·一模)(2025·浙江绍兴·二模)我国矿物种类齐全,储量丰富。工业上从含有金属元素的矿石中提炼金属。其中赤铁矿是炼铁的主要原料。请回答下列问题:
Ⅰ.铁制品广泛应用于生产、生活中。
(1)铁钢可用作炒菜的炊具,主要是利用了铁具有良好的 性。
(2)图所示装置是对铁生锈的条件进行探究。3天后,发现只有装置C中的铁丝生锈了。根据装置B、C中的实验现象说明与 接触是铁生锈的条件之一。
Ⅱ.赤铁矿(主要成分为Fe2O3)可用于生产催化剂。
(3)赤铁矿经提纯后得到的纯净Fe2O3可用于生产某种工业催化剂(主要成分为FeO和Fe2O3),其反应原理为:。现将焦炭和过量的Fe2O3混合均匀,按上述原理充分反应,图为固体混合物的质量随反应时间的变化曲线。
请计算反应后固体混合物中FeO的质量分数(写出计算过程)。
【答案】(1)导热
(2)空气/氧气
(3)39.3%
解:,根据化学方程式可知,反应后固体减少的质量是生成二氧化碳的质量,所以生成二氧化碳的质量为:21.2g-20.0g=1.2g
设反应生成氧化亚铁的质量分数为x;
则
解得x=39.3%
【详解】(1)铁钢可用作炒菜的炊具,主要是利用了铁具有良好的导热性。
(2)对比实验必须控制变量唯一性,其它条件都应该相同,才可探究出该条件对实验是否有影响。图所示装置是对铁生锈的条件进行探究。3天后,发现只有装置C中的铁丝生锈了。煮沸过的凉开水中没有溶解氧气,所以根据装置B、C中的实验现象说明与空气或氧气接触是铁生锈的条件之一。
(3)见答案。
命题点01 物态变化
1.(2023·浙江温州·中考真题)我国拥有全球聚光面积最大的熔盐电站,该电站内1.2万多面“定日镜”环绕吸热塔,其工作原理如图所示。
(1)为将阳光反射到吸热塔,一天中“定日镜”需不断改变朝向。其原因是 ;
(2)高温熔盐流经蒸汽发生器时,放出热量使水变成高温高压的水蒸气,带动发电机发电。此过程,蒸汽发生器中水发生的物态变化是 ;
(3)该熔盐电站实现每年减排二氧化碳达35万吨,这能减缓哪种环境问题 。
【答案】 太阳高度角不断变化 汽化 温室效应
【详解】(1)[1]由于定日镜与太阳的相对位置在一天中是不断发生变化的,以太阳为参照物,定日镜是运动,因此太阳光照射到定日镜的角度发生变化,即太阳高度角不断变化,使得太阳光线入射到定日镜的入射角发生变化,反射角也发生变化,因此,为了将阳光反射到吸热塔,一天中“定日镜”需不断改变朝向。
(2)[2]根据物质物态变化特点可知,蒸汽发生器中液态水吸收热量变成水蒸气,属于汽化现象。
(3)[3]由于温室效应与空气中的二氧化碳的含量有关,因此熔盐电站实现每年减排二氧化碳达35万吨,可减缓温室效应的环境问题。
命题点02 物质的溶解与溶液
2.(2023·浙江杭州·中考真题)(2023·浙江杭州·中考真题)已知氯化钾的溶解度随温度升高而增大。向盛有40克氯化钾的烧杯中加入100克水,充分搅拌溶解后现象如图所示。此时溶液温度为20℃,下列说法正确的是( )
A.20℃时氯化钾的溶解度为40克
B.烧杯中氯化钾溶液的质量为140克
C.若加热使烧杯中的固体全部溶解,则溶质的质量分数一定比加热前大
D.若加水使烧杯中的固体全部溶解,则溶质的质量分数一定比加水前大
【答案】C
【详解】A、由题文和图可知,此时溶液中的水的质量为100克,溶液的底部有氯化钾固体剩余,则溶解的氯化钾的质量小于40克,由溶解度的定义可知,20℃时氯化钾的溶解度小于40克,选项错误;
B、由题文和图可知,此时溶液中的水的质量为100克,溶液的底部有氯化钾固体剩余,则溶解的氯化钾的质量小于40克,则溶液的质量小于140克,选项错误;
C、加热使烧杯中的固体全部溶解,溶液中的水的质量不变,溶解的氯化钾的质量增加,则溶质的质量分数一定比加热前大,选项正确;
D、由图可知,加水前溶液的底部有氯化钾固体,溶液为20℃氯化钾的饱和溶液,若加水使烧杯中的固体全部溶解,则溶液为20℃氯化钾的饱和溶液或不饱和溶液,则溶质的质量分数等于或小于加水前溶液的溶质质量分数,不会比加水前大,选项错误。
故选C。
3.(2024·浙江·中考真题)学校科技节开展水火箭比赛,同学们通过查阅资料得知:水火箭射程与瓶内液体占总体积比例、瓶内气压和发射角度等因素有关。除上述因素外,为研究水火箭射程与瓶内液体质量的关系,某兴趣小组通过只改变液体的密度来改变其质量,并用图1装置和有关测量工具进行如下实验。
①取一可乐瓶作为水火箭内胆,瓶内装入体积为V的水,将其放置在已固定好的发射架上。
②用打气筒给水火箭打气,当瓶内气压为p时,打开开关发射。
③测出水火箭的射程,多次实验取平均值。
④用食盐和水配制A、B、C三种密度不同的溶液,均量取体积为V的溶液替换水,重复上述步骤①②③实验结果如图2所示。请回答:
(1)实验中用于测量水火箭射程的工具是 ;
(2)一定温度下,用足量的食盐和水配制溶液,若观察到 ,则溶液密度达到最大。
(3)本实验可得出的结论是 ;
(4)某同学认为本实验用相同装置,只用水进行实验,通过改变水的体积来改变质量更方便。从控制变量的角度判断该同学的观点是否合理并说明理由: 。
【答案】(1)刻度尺
(2)溶液底部有食盐剩余
(3)在瓶内液体占总体积比例、瓶内气压和发射角度相同时,瓶内液体质量越大,水火箭射程越远
(4)不合理,未控制瓶内气压和液体占总体积比例相同
【详解】(1)射程是长度,测量长度的工具是刻度尺,用于测量水火箭射程的工具是刻度尺,故填刻度尺。
(2)一定温度下,用足量的食盐和水配制溶液,若观察到溶液底部有食盐剩余,溶液为饱和溶液,溶液密度达到最大,故填溶液底部有食盐剩余。
(3)由上述可知,在瓶内液体占总体积比例、瓶内气压和发射角度相同时,瓶内液体质量越大,水火箭射程越远,故填在瓶内液体占总体积比例、瓶内气压和发射角度相同时,瓶内液体质量越大,水火箭射程越远。
(4)由题文可知,水火箭射程与瓶内液体占总体积比例、瓶内气压和发射角度等因素有关,只用水进行实验,通过改变水的体积来改变质量,未控制瓶内气压和液体占总体积比例相同,所以不合理,故填不合理,未控制瓶内气压和液体占总体积比例相同。
命题点03 常见的化学反应
4.(2025·浙江·中考真题)家中的厨房包含大量的科学知识,下列属于化学变化的是( )
A.用水洗西红柿
B.用刀切西红柿
C.点火煮锅中的食物
D.往汤中加盐
【答案】C
【详解】A.用水洗西红柿过程中,只是将西红柿表面的杂质冲洗掉,没有新物质生成,属于物理变化,故A不符合题意;
B.用刀切西红柿,只是改变了西红柿的形状,没有新物质生成,属于物理变化,故B不符合题意;
C.点火煮锅中的食物,燃烧过程及食物煮熟过程中有新物质生成,故C符合题意;
D.往汤中加盐,盐溶解在汤中,没有新物质生成,属于物理变化,故D不符合题意。
故选C。
5.(2024·浙江·中考真题)织物处理工艺中蕴含着很多的科学知识。请回答:
(1)古法工艺:采用贝壳灼烧而成的灰烬(主要成分CaO)和草木灰(含K2CO3)在水中浸泡并不断搅拌,得到强碱性溶液,用于织物的处理。浸泡获取强碱性溶液时,发生的化学反应有:Ⅰ.CaO+H2O===Ca(OH)2;Ⅱ.K2CO3+Ca(OH)2==CaCO3↓+2KOH。
①Ⅰ的化学反应类型是 。
②该强碱性溶液中,有效成分是 。
(2)现代工艺:通常用氢氧化钠溶液来处理织物。
组别
酸
加入酸的体积(毫升)
溶液pH
1
3.6%醋酸(pH=2.5)
10.1
6.7
30.0
4.4
2
3.6%盐酸(pH=0)
5.9
11.4
6.1
3.6
3
0.012%盐酸(pH=2.5)
1824
8.2
1825
7.0
①配制100千克溶质的质量分数为0.4%的氢氧化钠溶液,需要溶质的质量分数为20%的氢氧化钠溶液多少千克 ?
②碱液处理后的织物,用醋酸调节pH至7.5~4.0之间。为什么用醋酸呢?表中是在60毫升0.4%的氢氧化钠溶液(pH=13.0)中加入酸的体积和溶液pH的部分数据。根据表中信息,解释使用醋酸的原因:
。
【答案】(1) 化合反应 氢氧化钾/KOH
(2)解:设需要加入溶质质量分数为20%的氢氧化钠溶液的质量为x,根据稀释前后,溶质的质量不变,可得:,x=2kg
使用相同溶质质量分数的醋酸和盐酸处理该碱液,醋酸的pH较大,酸性较弱,加入酸的过程中,pH值变化幅度较小,不易出现pH过低的情况,使用相同pH值的盐酸和醋酸,醋酸加入酸的体积较少,可以节约药品
【详解】(1)①反应Ⅰ符合“多变一”的特点,属于化合反应;
②氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和碳酸钾反应生成碳酸钙和氢氧化钾,故该强碱性溶液中,有效成分是氢氧化钾;
(2)①见答案;
②由表中数据可知,使用相同溶质质量分数的醋酸和盐酸处理该碱液,醋酸的pH较大,酸性较弱,加入酸的过程中,pH值变化幅度较小,不易出现pH过低的情况,使用相同pH值的盐酸和醋酸,加入醋酸的体积较少,可以节约药品,故使用醋酸。
命题点04 有关化学方程式的计算
6.(2025·浙江·中考真题)某校科学兴趣小组的同学通过实验来验证质量守恒定律,装置如图所示。
(1)实验中用40g5%的CuSO₄溶液与NaOH溶液反应,全部反应完,需要多少固体NaOH?
(2)在实验操作中,所需NaOH的量少于(1)中计算的量就能完成目的,请你从实验角度说明少量NaOH就可以完成实验的理由。
(3)如图,在封闭的塑料瓶中加入氧气、水和钉子,一段时间后瓶子变瘪,但实验前后装置总质量不变,请你从物质变化的角度解释瓶子变瘪的原因。
(4)从质量守恒定律的微观角度,将水电解的微观示意图补充完整。
【答案】(1)40g5%的CuSO4溶液中CuSO4的质量=40g×5%=2g;
设需要NaOH的质量为x。
解得x=1g。
答:需要NaOH的质量为1g。
(2)该实验验证质量守恒定律,只需证明物质在发生化学反应时,反应前后物质总质量不变,少量NaOH与部分CuSO4反应发生化学反应,观察到沉淀生成且反应前后天平平衡即可完成验证,不需要将CuSO4完全反应
(3)铁生锈消耗了瓶内的氧气,导致瓶内气体减少,压强减小,外界大气压大于瓶内气压,所以瓶子变瘪
(4)
【详解】(1)见答案。
(2)该实验验证质量守恒定律,只需证明物质在发生化学反应时,反应前后物质总质量不变;由于CuSO4与NaOH反应生成沉淀,发生了化学反应,只要能观察到沉淀生成且反应前后天平平衡即可,即使NaOH少量,只要能与部分CuSO4反应生成沉淀,就可完成对质量守恒定律的验证,不需要将CuSO4完全反应。
(3)铁生锈是铁与空气中的氧气、水发生的缓慢氧化反应;在封闭塑料瓶中,铁生锈消耗了瓶内的氧气,导致瓶内气体减少,压强减小,外界大气压大于瓶内气压,所以瓶子变瘪;
(4)水通电分解时,每两个水分子(H2O)分解为四个氢原子(H)和两个氧原子(O),每两个氢原子结合成一个氢分子(H2),每两个氧原子结合成一个氧分子(O2);反应后已经有2个氢分子,所以还需要补充1个氧分子,水电解的微观示意图补充完整如图:。
命题点01 物态变化
1.(2025·四川攀枝花·中考真题)在做“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中,两组同学从甲、乙两套实验装置中各选一套来完成实验。
(1)图丙是实验中某一时刻温度计的示数,其读数是 ℃;
(2)图丁是两个小组根据各自的实验数据绘制的“温度—时间”图像,其中 (选填“a”或“b”)是根据甲实验装置获得的数据绘制的;用乙实验装置测出水的沸点为 ℃;
(3)实验结束后,同学们继续进行了如图戊所示的实验:将烧瓶内水沸腾时所产生的水蒸气通入试管A中,试管A放在装冷水的容器B内。一段时间后,看到试管A的内壁上有小水珠出现、温度计C的示数
(选填“变大”、“变小”或“不变”),这说明水蒸气液化时会 热量。
【答案】(1)92
(2)a 96
(3)变大 放出
【详解】(1)图丙中,温度计的分度值为1℃,液柱的液面在零刻度线之上,是零上,读数为92℃。
(2)[2][3]图甲中,烧杯有盖,图乙中,烧杯没有盖,加热过程中,甲烧杯中水上方的气压更大,沸点更高。图丁中,a的沸点比b的高,所以a是根据甲实验装置数据绘制的。b是根据乙实验装置数据绘制的,水沸腾时,继续吸热,温度保持不变,由图丁可知,用乙实验装置测出水的沸点为96℃。
(3)[1][2]水蒸气遇冷液化成小水珠,液化过程中放出热量,这些热量被水吸收,温度计C的示数变大。
命题点02 物质的溶解与溶液
2.(2025·江苏南京·中考真题)水和溶液在生产、生活和科研中具有广泛的应用。
(1)水是一切生命赖以生存的重要物质基础。下列说法正确的是__________(填字母)。
A.天然水经沉降、过滤可以得到纯水
B.洗手后立即关闭水龙头可以节约用水
C.防治水体污染对于保护水资源具有重要意义
D.南水北调工程有效改善了我国水资源时空分布不均的局面
(2)碘几乎不溶于水,却可以溶解在酒精中。这说明 。
(3)农业上可用质量分数为16%的NaCl溶液选种,配制50 kg这种溶液,需要NaCl的质量是 kg。
(4)20℃时,在温度不变的情况下,对甲中的100 mL NaCl不饱和溶液进行如图所示实验。(已知:20℃时NaCl的溶解度为36 g)
①实验一后,甲、乙的溶液中溶质质量分数相等,判断依据是溶液具有 性和稳定性。
②实验二后,乙的溶液中溶质质量分数 (填“增大”“减小”或“不变”)。
③实验二后,甲、乙的溶液中溶质质量分数关系可能是 (填字母),
A.甲>乙 B.甲<乙 C.甲=乙
【答案】(1)BCD
(2)同种溶质在不同溶剂中的溶解性不同
(3)8
(4)均一 增大 BC
【详解】(1)A、天然水中含有可溶性杂质、不溶性杂质及微生物,经过沉降过滤可去除不溶性杂质,所以经过过滤的天然水属于混合物,不是纯水,故A错误;
B、洗手后立即关闭水龙头可减少水资源浪费,可节约用水,故B正确;
C、可直接利用的淡水较为紧缺,所以防治水体污染对于保护水资源具有重要意义,故C正确;
D、我国水资源南多北少,所以南水北调工程有效改善了我国水资源时空分布不均的局面,故D正确;
故选BCD;
(2)碘几乎不溶于水,却可以溶解在酒精中。说明碘在不同溶剂中溶解性存在差异。故填:同种溶质在不同溶剂中的溶解性不同;
(3),所以要配制50千克16%的氯化钠溶液,需要氯化钠的质量=50kg×16%=8kg,故填:8;
(4)①溶液具有均一性,所以从100mL溶液中取出50mL时,溶质质量分数不变,故填:均一;
②实验二中,对甲溶液蒸发10g水,溶剂质量减少,溶质质量分数增大;再加入5g溶质得到乙溶液,此时溶质质量增加,溶质质量分数进一步增大。因此,实验二后,乙溶液的溶质质量分数增大,故填:增大;
③甲的操作是蒸发10g水,乙的操作是加入5g NaCl。如果甲、乙溶液仍为不饱和溶液,假设溶液为100g,溶质是10g,甲、乙溶液各50g,溶质各是5g;则甲的操作是蒸发10g水后的浓度:,乙的操作是加入5g NaCl后的浓度:,则溶液中溶质质量分数关系甲<乙;如果甲的操作是蒸发10g水,乙的操作是加入5g NaCl后,甲、乙溶液都为饱和溶液,则溶液中溶质质量分数关系甲=乙;
故选BC。
命题点03 常见的化学反应
3.(2025·山东日照·中考真题)氢能是理想清洁能源,在一定条件下利用铁及其氧化物可循环制氢,所有反应物、生成物如图所示。下列说法错误的是( )
A.反应器I中发生两个还原氧化铁的反应
B.反应器III中发生化合反应
C.该循环过程中有3种元素的化合价发生变化
D.反应器Ⅱ中反应为
【答案】C
【详解】A.反应器I中,CO还原 Fe2O3,H2还原 Fe2O3,共两个还原氧化铁的反应,故A正确;
B.反应器III中,Fe3O4与O2反应生成 Fe2O3,符合“多变一”的反应特征,故B 正确;
C.循环中 Fe(化合价有+3、0等变化)、H(H2O中+1价与H2中0价)、C(CO中+2价与CO2中+4价)、O(O2中0价与化合物中-2价),共4种元素的化合价发生变化,故C错误;
D.反应器Ⅱ中,Fe与水蒸气反应生成Fe3O4和 H2,化学方程式为:,故D正确。
故选C。
命题点04 有关化学方程式的计算
4.(2025·山东东营·中考真题)某钙片的主要成分为碳酸钙。兴趣小组为测定每片钙片中碳酸钙的质量,设计以下两种方案。根据要求回答问题。
实验方案
方案一
方案二
实验步骤
数据收集
反应前:468.9 g
反应后:465.6 g
反应前:384.5 g
反应后:384.7 g
(1)用方案 测量的数据计算,结果更贴近钙片中碳酸钙质量的真实值。
(2)用你选择的方案计算每片钙片中碳酸钙的质量,写出计算过程。
【答案】(1)一
(2)生成二氧化碳的质量为:468.9g-465.6g=3.3g
设5片钙片中碳酸钙的质量为x
x=7.5g
每片钙片中碳酸钙的质量为=1.5g
答:每片钙片中碳酸钙的质量为1.5g。
【详解】(1)方案一中碳酸钙与盐酸反应产生氯化钙、水和二氧化碳气体,二氧化碳逸出,反应后装置内总质量减小,利用反应前后装置的质量差计算出生成二氧化碳的质量,然后利用二氧化碳质量来计算碳酸钙的质量,方案二中将碳酸钙和盐酸反应生成的二氧化碳通入澄清石灰水中,利用盛澄清石灰水的烧杯反应前后的质量差计算出生成的二氧化碳质量,然后利用二氧化碳质量计算碳酸钙质量,因方案二中澄清石灰水放置在烧杯中,二氧化碳可能会部分逸出,且空气中二氧化碳也会被澄清石灰水吸收,从而影响计算结果,所以用方案一测量的数据计算,结果更贴近钙片中碳酸钙质量的真实值。
(2)见答案。
20 / 21
学科网(北京)股份有限公司
$