精品解析:山东济南市历下区2025-2026学年九年级上学期期末考试化学试题
2026-02-13
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内容正文:
九年级化学学情调研(2026.1)
注意事项:
1. 本试题共8页,选择题部分40分,非选择题部分60分,满分100分。考试用时60分钟。
2. 答题前,请考生务必将自己的姓名、座号写在答题卡的规定位置,并同时将考点、姓名、准考证号、座号写在试题的规定位置。
3. 答选择题时,必须使用2B铅笔填涂答题卡上对应题目的答案标号,修改时,须用橡皮擦干净。答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔书写,要求笔迹清晰、字体工整,务必在答题卡上题号所指示的答题区域内作答。直接在试题上作答无效。
4. 考试结束后,请将本试题、答题卡按要求提交。
5. 本考试不允许使用计算器。
相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 F 19 Na 23 Mg 24 S 32 Cl 35.5 Ca 40 Fe 56 Zn 65 Ag 108
第Ⅰ卷 选择题部分 (共40分)
一、单项选择题:(本大题共10小题,每小题2分,共20分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项最符合题目的要求。)
1. 护一城清泉·筑畅行通途。2025年岁末,济南轨道交通4号线通车,是国内首条穿越泉域岩溶区的地铁。地铁作为现代化公共交通工具,其设计与运行依赖多种化学材料的协同作用。以下是地铁中关键化学材料及其应用场景,其中属于金属材料的是
A. 钢化玻璃——车窗玻璃 B. 橡胶地板——车厢地面
C. 铝合金——车体外壳 D. ABS塑料——车厢内饰
2. 文物是历史的见证,承载着文明记忆与民族精神。下列制作过程中,主要涉及化学变化的是
A. 黑陶烧制 B. 玉石雕琢 C. 甲骨刻字 D. 金线编织
3. 保护生态环境、建设“绿水青山”是我们的美好愿望。下列做法中,不利于保护环境的是
A. 开发清洁能源,减少化石燃料使用
B. 分类回收垃圾,提高资源再利用率
C. 合理使用农药,提高粮食蔬菜产量
D. 降低生产成本,工业废水直接排放
4. 规范的实验操作是实验成功的重要保障。下列实验操作中,正确的是
A. 加热液体 B. 稀释浓硫酸
C. 配制氯化钠溶液 D. 滴加液体
5. 下图为钠元素和硫元素在周期表中的信息及原子结构示意图。下列有关说法中,正确的是
A. 两种元素均为非金属元素
B. 硫原子的相对原子质量为32.06g
C. 钠原子在化学反应中易失电子
D. 两者形成化合物的化学式为NaS
6. 下列跨学科实践活动中,做法与对应解释合理的是
A. 用活性炭自制净水器——活性炭可杀菌消毒
B. 用铁粉自制“暖宝宝”——铁生锈过程放热
C. 过氧化氢溶液用作简易供氧器——过氧化氢由氢气和氧气组成
D. 设计低碳行动方案——二氧化碳属于空气污染物
7. 宏观辨识与微观探析相结合是化学特有的思维方式。下列说法中,不正确的是
选项
宏观事实
微观解释
A
氢氧化钠溶液能和硫酸铜溶液反应
Cu2+和OH-结合成氢氧化铜沉淀
B
无色氧气加压后变成淡蓝色液体
氧分子的体积变小了
C
石墨和金刚石的性质不同
碳原子之间形成的化学结构不同
D
木炭在氧气中比在空气中燃烧更剧烈
单位体积的空间里氧分子的数目越多,反应越剧烈
A. A B. B C. C D. D
8. 海洋是巨大的资源宝库,下列有关说法中,不正确的是
A. 海水“晒盐”主要是利用了降温结晶的方法
B. 海水淡化能做到规模化和产业化的主要方法是膜法和热法
C. 食盐中的可溶性杂质主要利用化学方法除去
D. 可燃冰燃烧后几乎不产生任何残渣或废气,被科学家称为“未来能源”
9. 下图是某化学反应的微观变化示意图(甲、乙、丙、丁分别代表图中对应的四种物质)。下列有关该反应的说法中,不正确的是
A. 该反应属于置换反应
B. 该反应前后氢元素的化合价发生了改变
C. 参加反应的甲、乙两物质的质量之比为1: 2
D. 反应生成的丙和丁的分子个数比为1: 2
10. 用图1装置进行物质燃烧实验,图2是集气瓶内O2浓度随时间变化的图像。点燃蜡烛后立即塞紧橡皮塞,待蜡烛熄灭后,在t1时,将滴管中的水全部滴入集气瓶,铝盒中的白磷燃烧。下列说法中,不正确的是
A. 0~t1时间内,O2浓度下降与蜡烛燃烧有关
B. 生石灰的作用是与水反应放热,引燃白磷
C. 反应结束后集气瓶内剩余气体只有CO2和N2
D. 该实验证明白磷和蜡烛燃烧需要的最低O2浓度不同
二、多项选择题:(本大题共5小题,每小题4分,共20分。每小题给出的四个选项中,至少有两个选项符合题目的要求,全部选对得4分,选对两个及以上但不全的得3分,选对一个得2分,有错选的得0分)
11. 下列鉴别和检验物质的方法中,切实可行的是
A. 用酚酞试液检验NaOH溶液是否变质
B. 用稀盐酸鉴别黄铜(Cu-Zn合金)和黄金
C. 用氢氧化钠溶液鉴别硝酸铵和硝酸钾
D. 用燃烧的方法鉴别棉纤维和纯羊毛
12. 分离与提纯是获得物质的重要途径。下列实验方案设计中,不能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
除去N2中混有的O2
将气体缓慢通过灼热的炭粉
B
除去NaNO3溶液中混有的少量Na2SO4
加入过量的Ba(NO3)2溶液、过滤
C
除去食盐固体中混有的泥沙
溶解、过滤、蒸发结晶
D
除去CaO中混有的少量CaCO3
加入足量水、过滤
A. A B. B C. C D. D
13. 《本草纲目》中记载:“火药乃焰硝、硫磺、杉木炭所合……”焰硝经处理可得到硝酸钾和少量氯化钠的混合溶液。结合硝酸钾和氯化钠固体的溶解度曲线(不考虑水分蒸发,析出的晶体中不含结晶水),分析下列说法中,正确的是
A. P点表示t1℃时硝酸钾和氯化钠的溶解度相同
B. t1℃时,向20g水中加入20g硝酸钾固体可形成46g硝酸钾溶液
C. 若要从上述溶液中提纯硝酸钾,可采用降温结晶的方法
D. 将t1℃时硝酸钾和氯化钠的饱和溶液升温至t2℃,此时硝酸钾溶液的溶质质量分数大于氯化钠溶液的溶质质量分数
14. 某学习小组将锌粉和银粉的混合物ag加入Fe(NO3)2溶液中,充分反应。实验过程及实验现象如下图所示。下列有关说法中,不正确的是
A. 现象X为有白色沉淀生成
B. 滤渣中一定含有单质银和单质铁
C. 滤渣的质量一定小于ag
D. 滤液中一定含有Zn2+、Fe2+
15. 氮气是工业上生产氨气、硝酸和氮肥的重要原料。图1是以空气和其他必要的原料合成硝酸铵的工业流程(已知步骤④、⑤均为化合反应;假设流程中原料无损耗,有关反应均反应完全)。图2是某品牌硝酸铵包装上的说明。请根据两图所示信息判断,下列说法中正确的是
原子利用率 =
A. 图1步骤①中发生的是化学变化
B. 图1整个流程中氮元素共出现4种不同的化合价
C. 图2产品中硝酸铵的纯度(硝酸铵的质量分数)大于85%
D. 图1由NH3和O2制取硝酸铵的过程中原子利用率约为81.63%
第Ⅱ卷 非选择题部分 (共60分)
相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 F 19 Na 23 Mg 24 S 32 Cl 35.5 Ca 40 Fe 56 Zn 65 Ag 108
三、非选择题:(本大题共5小题,共60分。)
16. 回答下列问题
(1)按要求从氢气、氯化镁、氢氧化钙、硫酸中选取合适的物质,将其化学式填写在下列横线上。
①理想的清洁高效能源___________;
②不易挥发的酸___________;
③可改良酸性土壤的碱___________;
④能溶于水的盐___________。
(2)2025年冬季,济南泉城广场标志性景观“泉标”完成翻新、焕新亮相。此次修缮采用了某大学化学化工学院团队自主研发的高性能氟碳涂料。
①新型氟碳涂料的主要成分为聚四氟乙烯,其化学式为(C2F4)n。其中碳元素与氟元素的原子个数比为___________(填最简整数比),碳元素的质量分数为___________(结果精确到0.1%)。
②氟(F)是一种非金属元素。氟元素的单质是氟气,是一种淡黄色、有剧毒的气体。工业上制取氟气的核心方法是电解熔融的氟氢化钾: ,则X的化学式为___________。
③氟元素在自然界中几乎不以单质形式(氟气)存在,原因是氟气的化学性质很___________(选填“活泼”或“稳定”)。氟元素在自然界中主要以萤石(主要成分为CaF2)的形式存在,其中氟元素的化合价为___________价,在CaF2中钙元素与氟元素的质量比为___________(填最简整数比)。
17. 水、碳、氧三大循环的稳定运行是生态系统可持续发展的基础。
(1)水循环通过水的三态变化实现。水蒸发变成水蒸气的过程属于___________(选填“物理变化”或“化学变化”)。水的天然循环是自然界中水分子___________(选填“运动”或“分解”)的结果,对生命活动具有重要的意义。
(2)自然界中的二氧化碳处于不停地循环过程中。一方面,生物的呼吸作用、生物体被微生物分解、海水中的弱酸分解、化石燃料的燃烧等都会产生二氧化碳。另一方面,绿色植物吸收大气中的二氧化碳,通过光合作用产生碳水化合物;江河湖海的水体也会溶解二氧化碳,一部分最终转化为碳酸盐。写出下列过程中发生反应的化学方程式:
①水体溶解二氧化碳,并与之反应生成碳酸:___________。
②火山喷发时产生的高温导致石灰岩(主要成分是碳酸钙)分解为二氧化碳和氧化钙:___________。
(3)我国已成功运行千吨级“液态阳光”绿色甲醇示范项目。该技术以二氧化碳和氢气为原料,在催化剂作用下合成液体燃料甲醇(CH4O)和水,以替代化石能源,实现碳的循环利用。写出该反应的化学方程式:___________。为实现“双碳”目标,下列措施中合理的是___________(填选项序号)。
A. 大量使用一次性塑料袋、餐具、快递包装等
B. 通过植树造林提高植物的光合作用
C. 通过人工方法对二氧化碳进行捕集、利用与封存
(4)我国“天宫”空间站的天和核心舱运用了自主研发的“再生生保系统”,有效保障了航天员的太空生存。“再生生保系统”主要是以物理、化学方法为基础,通过在空间站中开展空气净化、氧气再生、冷凝水和尿液净化回收等,实现环境控制和生命保障功能。下表为“空间站航天员相关代谢指标”。
项目
呼吸耗氧
饮用水
个人卫生用水大小便冲洗水
呼出二氧化碳
具体指标
0.9kg/(人·天)
2.0kg/(人·天)
0.4kg/(人·天)
1.0kg/(人·天)
①我国空间站主要通过电解水来为航天员提供氧气,该反应的化学方程式为:___________。为保证3名航天员的呼吸耗氧,每天需要电解水的质量为___________。(计算结果精确到0.1g)
②电解产生的氢气并非直接排放,而是通过与航天员呼出的CO2反应,生成H2O和甲烷(化学式为CH4)。生成的水可重新用于电解制氧,甲烷则可作为推进剂。写出甲烷(CH4)做推进剂与液氧反应,完全燃烧的化学方程式:___________。
18. 某化学兴趣小组在实验室探究用鸡蛋壳(主要成分CaCO3,杂质不参与反应且不溶于水)制取氢氧化钙的可行性。
已知:碳酸钙高温分解为氧化钙和二氧化碳。鸡蛋壳中CaCO3的分解程度以及CaCO3含量都会影响Ca(OH)2的产量。鸡蛋壳中CaCO3能完全分解且其含量不低于90%,才有利用价值。
【任务一】设计制取方案
(1)小组同学设计以鸡蛋壳为原料制取Ca(OH)2的方案如下:
CaCO3CaOCa(OH)2
过程②中发生反应的化学方程式为:___________。
【任务二】探究鸡蛋壳煅烧后固体成分,判断CaCO3的分解程度。
(2)小组同学进行了如下实验,请完成实验报告。
实验步骤
实验现象
实验结论
步骤I:取一定质量鸡蛋壳高温煅烧至质量不再变化。
样品质量减少。
蛋壳煅烧过程中有气体生成。
步骤II:①取少量步骤I所得固体,加入足量水充分溶解,过滤。
②向①所得滤液中滴几滴酚酞试液。
①溶液温度___________(选填“升高”“降低”或“不变”),有少量固体不溶解。
②溶液颜色变为___________色。
蛋壳煅烧后生成氧化钙。
步骤III:取少量步骤II中①所得滤渣,滴加足量稀盐酸。
无气泡生成,有少量固体剩余。
鸡蛋壳煅烧后固体成分是氧化钙和少量杂质,且CaCO3能完全分解。
【任务三】测定鸡蛋壳中碳酸钙的含量
小组同学利用足量稀盐酸与10g鸡蛋壳样品反应,测定鸡蛋壳样品中CaCO3的含量。下图是实验过程和所测得的数据。请计算:
(3)反应生成CO2的质量为___________g。
(4)鸡蛋壳中CaCO3的质量分数。(根据化学方程式计算,写出计算过程,结果精确至0.1%)
【表达与交流】
(5)通过上述探究,该鸡蛋壳样品___________ (填“适合”或“不适合”)用来制取氢氧化钙。
19. 下图所示为实验室中常见气体制备、净化、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器,欲利用其进行下列化学实验。
(1)实验室制取气体
①氧气的制取:若用过氧化氢溶液和二氧化锰反应制取、收集干燥的氧气,所选装置的连接顺序为___________,发生反应的化学方程式为:___________;若用加热高锰酸钾固体的方法制氧气,应选用的发生装置是___________(填装置序号)。
②二氧化碳的制取:若以石灰石和稀盐酸为原料,用装置E收集,将燃着的木条放在集气瓶___________处(选填“M”或“N”),若木条熄灭,则已收集满。
(2)欲用CO(含少量CO2)测定16.0g某不纯氧化铁样品的纯度(杂质不参加反应),并验证反应中气体生成物的性质,设计了实验方案:气体流向是从左向右,选择的仪器按“CO(含少量CO2)→F1→G→F2→F3”顺序连接,然后进行实验(假设有关反应均反应完全)。
①写出装置G玻璃管内发生反应的化学方程式:___________。
②装置F1的作用是:___________。
③从环保的角度考虑,该实验装置的不足之处是:___________。
④实验开始后,装置F2中能观察到的现象为:___________,发生反应的方程式为:___________;装置F3中溶液的pH与反应前相比___________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
⑤通过测量反应前后G处大玻璃管和F2的质量变化,来计算氧化铁的纯度。所得数据如下表:
G处大玻璃管及固体质量
F2装置质量
反应前
180.0g
150.0g
反应后
176.4g
159.9g
请计算,该氧化铁样品中,氧化铁的质量分数为___________(结果精确至0.1%)。
20. 回答下列问题
(1)松花蛋又称皮蛋。其制作方法主要是使用生石灰、纯碱、食盐、草木灰(主要成分为K2CO3)等原料与水按一定比例制得料泥,然后用料泥包裹鸭蛋或鸡蛋,腌制一段时间后制成松花蛋。在这个过程中,料泥发生一系列反应,产生的强碱(NaOH、KOH)经蛋壳渗入到蛋清和蛋黄中,使其中的蛋白质分解、凝固。同时渗入的碱还会与蛋白质分解出的氨基酸反应生成盐,其晶体沉积在蛋清中便出现了朵朵“松花”。
松花蛋虽风味独特,但不能过多食用。原因主要有:①松花蛋中含过量强碱性物质;②松花蛋中可能含有少量的铅;③剥开皮的松花蛋若长时间暴露在空气中,容易感染沙门氏杆菌,引起中毒。
①松花蛋会有一股碱涩味,食用时可加入适量的食醋中和口感。请写出该做法所涉及反应的微观实质:___________。
②写出用生石灰、纯碱、食盐、草木灰(主要成分为K2CO3)等原料与水按一定比例制得料泥时,产生强碱NaOH的化学反应方程式:___________。
(2)厨房中有三瓶未知成分的白色粉末,分别是食盐、纯碱、小苏打。化学小组的同学欲通过实验的方法进行鉴别,分别标记样本为A、B、C。
【实验一】 :
①分别取少量白色固体A、B、C放入三个洁净的烧杯中,加入等体积白醋,固体A、B均有气泡生成,固体C无气泡生成。则固体C为___________。
②分别称取2.0g固体A、B放入两个坩埚中,同时置于酒精灯上充分灼烧(温度小于500℃),冷却后再次称量,A质量减少。则该固体是___________,发生反应的方程式为:___________。
【实验二】 :
利用紫甘蓝自制酸碱指示剂,并通过查阅资料得知其变色pH范围如下表所示:
pH: 1~3
pH: 4~6
pH: 7
pH: 8~10
pH: 11
pH: 12~14
粉红色
浅紫色
紫色
浅绿色
绿色
黄绿色
③取等质量三种固体在烧杯中配成溶液,分别滴加等量紫甘蓝汁液,记录试液颜色变化如下:
A
B
C
滴入紫甘蓝汁液后颜色
浅绿色
绿色
紫色
实验证明NaHCO3溶液显___________性(选填“酸”“碱”或“中”)。
【实验三 】:
通过查阅资料得知,20℃时,三种物质的溶解度如下表所示:
Na2CO3
NaHCO3
NaCl
溶解度(20℃)
21.8g
9.6g
36.0g
④20℃时,取甲、乙、丙三个洁净的烧杯,分别加入50g水,再各加入质量为x的三种白色粉末,充分搅拌后静置,观察溶解情况。实验现象为:甲、乙烧杯中均有固体剩余,甲烧杯中固体剩余较多,乙烧杯中固体剩余较少,丙烧杯中固体全部溶解。
请根据实验现象推测:理论上x的数值范围是___________(填选项序号之一)。
A. x<4.8g B. 4.8g≤x<10.9g C. 10.9g<x≤18g D. x>18g
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九年级化学学情调研(2026.1)
注意事项:
1. 本试题共8页,选择题部分40分,非选择题部分60分,满分100分。考试用时60分钟。
2. 答题前,请考生务必将自己的姓名、座号写在答题卡的规定位置,并同时将考点、姓名、准考证号、座号写在试题的规定位置。
3. 答选择题时,必须使用2B铅笔填涂答题卡上对应题目的答案标号,修改时,须用橡皮擦干净。答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔书写,要求笔迹清晰、字体工整,务必在答题卡上题号所指示的答题区域内作答。直接在试题上作答无效。
4. 考试结束后,请将本试题、答题卡按要求提交。
5. 本考试不允许使用计算器。
相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 F 19 Na 23 Mg 24 S 32 Cl 35.5 Ca 40 Fe 56 Zn 65 Ag 108
第Ⅰ卷 选择题部分 (共40分)
一、单项选择题:(本大题共10小题,每小题2分,共20分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项最符合题目的要求。)
1. 护一城清泉·筑畅行通途。2025年岁末,济南轨道交通4号线通车,是国内首条穿越泉域岩溶区的地铁。地铁作为现代化公共交通工具,其设计与运行依赖多种化学材料的协同作用。以下是地铁中关键化学材料及其应用场景,其中属于金属材料的是
A. 钢化玻璃——车窗玻璃 B. 橡胶地板——车厢地面
C. 铝合金——车体外壳 D. ABS塑料——车厢内饰
【答案】C
【解析】
【详解】A、钢化玻璃属于无机非金属材料,不是金属材料。
B、橡胶地板属于有机高分子材料,不是金属材料。
C、铝合金是铝和其他金属或非金属熔合而成的合金,合金属于金属材料。
D、ABS塑料属于有机合成材料,不是金属材料。
故选C。
2. 文物是历史的见证,承载着文明记忆与民族精神。下列制作过程中,主要涉及化学变化的是
A. 黑陶烧制 B. 玉石雕琢 C. 甲骨刻字 D. 金线编织
【答案】A
【解析】
【详解】A、黑陶烧制过程中,粘土在高温下发生化学反应,生成新物质,属于化学变化,符合题意;
B、玉石雕琢通过物理切割、打磨改变玉石的形状和外观,未生成新物质,属于物理变化,不符合题意;
C、甲骨刻字用工具在龟甲或兽骨上刻划文字,仅改变其表面形态,未生成新物质,属于物理变化,不符合题意;
D、金线编织将金线弯曲、缠绕制成工艺品,无新物质生成,属于物理变化,不符合题意。
故选A。
3. 保护生态环境、建设“绿水青山”是我们的美好愿望。下列做法中,不利于保护环境的是
A. 开发清洁能源,减少化石燃料使用
B. 分类回收垃圾,提高资源再利用率
C. 合理使用农药,提高粮食蔬菜产量
D. 降低生产成本,工业废水直接排放
【答案】D
【解析】
【详解】A、开发清洁能源,减少化石燃料使用,有利于减少二氧化硫、二氧化碳等气体的排放,减少环境污染,故选项做法正确;
B、分类回收垃圾,提高资源再利用率,有利于废物回收利用,提高物品的利用率,降低环境污染,故选项做法正确;
C、合理使用农药,提高粮食蔬菜产量,能够有效防止水土污染,降低环境污染,故选项做法正确;
D、降低生产成本,工业废水直接排放,会污染水资源,不利于保护环境,故选项做法错误。
故选D。
4. 规范的实验操作是实验成功的重要保障。下列实验操作中,正确的是
A. 加热液体 B. 稀释浓硫酸
C. 配制氯化钠溶液 D. 滴加液体
【答案】A
【解析】
【详解】A、给试管中的液体加热时,液体体积不能超过试管容积的1/3,用酒精灯外焰加热,试管夹应夹在试管的中上部,正确。
B、稀释浓硫酸时,要把浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中,同时用玻璃棒不断搅拌,以使热量及时地扩散;一定不能把水注入浓硫酸中,因为水的密度较小,浮在浓硫酸上面,溶解时放出的热会使水立刻沸腾,使硫酸液滴向四周飞溅,这是非常危险的。该操作将水注入浓硫酸中,错误。
C、配制溶液时,溶解操作应在烧杯中进行,不能在量筒中进行,错误。
D、使用胶头滴管滴加少量液体的操作,注意胶头滴管不能伸入到试管内或接触试管内壁,应垂直悬空在试管口上方滴加液体,防止污染胶头滴管,错误。
故选A。
5. 下图为钠元素和硫元素在周期表中的信息及原子结构示意图。下列有关说法中,正确的是
A. 两种元素均为非金属元素
B. 硫原子的相对原子质量为32.06g
C. 钠原子在化学反应中易失电子
D. 两者形成化合物的化学式为NaS
【答案】C
【解析】
【详解】A、由“金”字旁可知,钠元素属于金属元素,由“石”字旁可知,硫元素属于非金属元素,不符合题意;
B、在元素周期表中,元素名称下方的数字表示相对原子质量,相对原子质量是一个比值,单位为“1”,常省略不写,故硫原子的相对原子质量为32.06,不符合题意;
C、钠原子的最外层电子数为1,小于4,在化学反应中容易失去电子,符合题意;
D、钠原子的最外层电子数为1,小于4,在化学反应中容易失去最外层1个电子,从而带上1个单位的正电荷,故钠元素通常显+1价,硫原子的最外层电子数为6,大于4,在化学反应中容易得到2个电子,从而带上2个单位的负电荷,故硫元素通常显-2价,钠元素与硫元素形成的化合物是硫化钠,硫化钠中钠元素显+1价,硫元素显-2价,化学式为:Na2S,不符合题意。
故选C。
6. 下列跨学科实践活动中,做法与对应解释合理的是
A. 用活性炭自制净水器——活性炭可杀菌消毒
B. 用铁粉自制“暖宝宝”——铁生锈过程放热
C. 过氧化氢溶液用作简易供氧器——过氧化氢由氢气和氧气组成
D. 设计低碳行动方案——二氧化碳属于空气污染物
【答案】B
【解析】
【详解】A、活性炭能吸附色素和异味,但不能杀菌消毒,选项错误;
B、铁在潮湿环境中与氧气反应生成铁锈(氧化铁),这一过程是放热反应。暖宝宝利用这一原理,通过铁粉、水、盐等加速铁的生锈反应,释放热量,选项正确;
C、过氧化氢由氢和氧元素组成,能通过分解反应产生氧气,但并非由氢气和氧气直接组成,选项错误;
D、二氧化碳是温室气体,但不属于空气污染物,选项错误;
故选B。
7. 宏观辨识与微观探析相结合是化学特有的思维方式。下列说法中,不正确的是
选项
宏观事实
微观解释
A
氢氧化钠溶液能和硫酸铜溶液反应
Cu2+和OH-结合成氢氧化铜沉淀
B
无色氧气加压后变成淡蓝色液体
氧分子的体积变小了
C
石墨和金刚石的性质不同
碳原子之间形成的化学结构不同
D
木炭在氧气中比在空气中燃烧更剧烈
单位体积的空间里氧分子的数目越多,反应越剧烈
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A、氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜和硫酸钠,该反应的实质是铜离子与氢氧根离子结合生成氢氧化铜沉淀,不符合题意;
B、无色氧气加压后变成淡蓝色液体,是因为分子之间存在间隔,加压后,分子之间的间隔变小,氧分子的体积不变,符合题意;
C、金刚石和石墨均是由碳原子构成,但是碳原子的排列方式不同,即碳原子之间形成的化学结构不同,故性质不同,不符合题意;
D、木炭在氧气中比在空气中燃烧更剧烈,是因为氧气中氧气浓度比空气中氧气浓度大,即单位体积的空间里氧分子的数目越多,反应越剧烈,不符合题意。
故选B。
8. 海洋是巨大的资源宝库,下列有关说法中,不正确的是
A. 海水“晒盐”主要是利用了降温结晶的方法
B. 海水淡化能做到规模化和产业化的主要方法是膜法和热法
C. 食盐中的可溶性杂质主要利用化学方法除去
D. 可燃冰燃烧后几乎不产生任何残渣或废气,被科学家称为“未来能源”
【答案】A
【解析】
【详解】A、海水 “晒盐” 是利用阳光和风力使水分蒸发,使食盐结晶析出,属于蒸发结晶的方法,而不是降温结晶。因为氯化钠的溶解度受温度影响较小,通过蒸发溶剂的方式更易得到晶体,该说法不正确,符合题意。
B、膜法和热法是目前海水淡化能实现规模化和产业化的主要方法。膜法如反渗透法,热法如多级闪急蒸馏法等,该说法正确,不符合题意。
C、食盐中的可溶性杂质如氯化镁、氯化钙等,通常需要加入合适的化学试剂,通过化学反应将其转化为沉淀除去,主要利用化学方法,该说法正确,不符合题意。
D、可燃冰主要成分是甲烷水合物,燃烧产物主要是二氧化碳和水,几乎不产生残渣或废气,且储量丰富,所以被科学家称为 “未来能源”,该说法正确,不符合题意。
故选A。
9. 下图是某化学反应的微观变化示意图(甲、乙、丙、丁分别代表图中对应的四种物质)。下列有关该反应的说法中,不正确的是
A. 该反应属于置换反应
B. 该反应前后氢元素的化合价发生了改变
C. 参加反应的甲、乙两物质的质量之比为1: 2
D. 反应生成的丙和丁的分子个数比为1: 2
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,该反应为甲烷和氧气在一定条件下反应生成一氧化碳和氢气,该反应的化学方程式为;。
【详解】A、该反应符合“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”的反应,属于置换反应,不符合题意;
B、甲烷中氢元素显+1价,氢气中氢元素化合价为0,故该反应前后氢元素的化合价发生了改变,不符合题意;
C、参加反应的甲、乙两物质的质量比为:,符合题意;
D、由化学方程式可知,反应生成的丙和丁的分子个数比为:2:4=1:2,不符合题意。
故选C。
10. 用图1装置进行物质燃烧实验,图2是集气瓶内O2浓度随时间变化的图像。点燃蜡烛后立即塞紧橡皮塞,待蜡烛熄灭后,在t1时,将滴管中的水全部滴入集气瓶,铝盒中的白磷燃烧。下列说法中,不正确的是
A. 0~t1时间内,O2浓度下降与蜡烛燃烧有关
B. 生石灰的作用是与水反应放热,引燃白磷
C. 反应结束后集气瓶内剩余气体只有CO2和N2
D. 该实验证明白磷和蜡烛燃烧需要的最低O2浓度不同
【答案】C
【解析】
【详解】A、根据题目信息可知,0-t1集气瓶内只有蜡烛在燃烧,故O2浓度下降与蜡烛燃烧有关,故说法正确;
B、滴管中的水滴入集气瓶,生石灰与水反应生成氢氧化钙,放出大量热,温度升高达到白磷的着火点,引燃白磷,故说法正确;
C、由图可知,实验结束后,氧气的浓度不是0,反应结束后集气瓶内剩余气体有:水蒸气、O2、CO2和N2等,故说法错误;
D、0−t1内是蜡烛燃烧,之后是白磷燃烧,由图可知,蜡烛熄灭后,白磷继续燃烧,说明白磷燃烧需要的最低O2浓度比蜡烛燃烧需要的最低O2浓度低,故说法正确。
故选C。
二、多项选择题:(本大题共5小题,每小题4分,共20分。每小题给出的四个选项中,至少有两个选项符合题目的要求,全部选对得4分,选对两个及以上但不全的得3分,选对一个得2分,有错选的得0分)
11. 下列鉴别和检验物质的方法中,切实可行的是
A. 用酚酞试液检验NaOH溶液是否变质
B. 用稀盐酸鉴别黄铜(Cu-Zn合金)和黄金
C. 用氢氧化钠溶液鉴别硝酸铵和硝酸钾
D. 用燃烧的方法鉴别棉纤维和纯羊毛
【答案】BCD
【解析】
【详解】A、氢氧化钠能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,氢氧化钠和碳酸钠溶液均显碱性,均能使无色酚酞试液变红,现象相同,无法用酚酞试液检验氢氧化钠溶液是否变质,不符合题意;
B、黄铜中的锌能与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,产生气泡,黄金与稀盐酸不反应,无明显现象,现象不同,可以用稀盐酸鉴别黄铜和黄金,符合题意;
C、硝酸铵能与氢氧化钠反应生成硝酸钠、氨气和水,产生有刺激性气味的气体,氢氧化钠和硝酸钾不反应,无明显现象,现象不同,可以用氢氧化钠溶液鉴别硝酸铵和硝酸钾,符合题意;
D、棉纤维的主要成分是纤维素,灼烧有纸燃烧的气味,羊毛的主要成分是蛋白质,灼烧有烧焦羽毛的气味,气味不同,可以用燃烧的方法鉴别棉纤维和纯羊毛,符合题意。
故选BCD。
12. 分离与提纯是获得物质的重要途径。下列实验方案设计中,不能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
除去N2中混有的O2
将气体缓慢通过灼热的炭粉
B
除去NaNO3溶液中混有的少量Na2SO4
加入过量的Ba(NO3)2溶液、过滤
C
除去食盐固体中混有的泥沙
溶解、过滤、蒸发结晶
D
除去CaO中混有的少量CaCO3
加入足量水、过滤
A. A B. B C. C D. D
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、灼热的炭粉能与O2反应生成二氧化碳气体,能除去杂质但引入了新的杂质二氧化碳气体,不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误;
B、硝酸钡能与硫酸钠溶液反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钠,能除去杂质但引入了新的杂质硝酸钡(过量的),不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误;
C、氯化钠易溶于水,泥沙难溶于水,可采取加水溶解、过滤、蒸发的方法进行分离除杂,故选项所采取的方法正确;
D、氧化钙和水反应生成氢氧化钙,除去碳酸钙,但是也除去了氧化钙,不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误.
故选ABD。
13. 《本草纲目》中记载:“火药乃焰硝、硫磺、杉木炭所合……”焰硝经处理可得到硝酸钾和少量氯化钠的混合溶液。结合硝酸钾和氯化钠固体的溶解度曲线(不考虑水分蒸发,析出的晶体中不含结晶水),分析下列说法中,正确的是
A. P点表示t1℃时硝酸钾和氯化钠的溶解度相同
B. t1℃时,向20g水中加入20g硝酸钾固体可形成46g硝酸钾溶液
C. 若要从上述溶液中提纯硝酸钾,可采用降温结晶的方法
D. 将t1℃时硝酸钾和氯化钠的饱和溶液升温至t2℃,此时硝酸钾溶液的溶质质量分数大于氯化钠溶液的溶质质量分数
【答案】AC
【解析】
【详解】A、由图可知,t1℃时,硝酸钾的溶解度曲线与氯化钠的溶解度曲线相交于点P,则P点表示t1℃时硝酸钾和氯化钠的溶解度相同,故符合题意;
B、由图可知,t1℃时,硝酸钾的溶解度接近40g,即该温度下100g的水中最多能溶解40g硝酸钾。则t1℃时向20g水中加入20g硝酸钾固体,固体不能全部溶解,形成硝酸钾溶液的质量最多为20g+8g=28g,故不符合题意;
C、由图可知,硝酸钾、氯化钠的溶解度均随温度的升高而增大,且硝酸钾的溶解度受温度影响较大,则若要从上述溶液中提纯硝酸钾,最好采用的方法是降温结晶,故符合题意;
D、由图可知,t1℃时硝酸钾和氯化钠的溶解度相同,则该温度下两者饱和溶液中溶质质量分数相等,升温至t2℃,硝酸钾、氯化钠的溶解度均增大,均变为不饱和溶液,但由于溶液的组成不变,则溶质质量分数不变,即升温后硝酸钾溶液的溶质质量分数仍等于氯化钠溶液的溶质质量分数,故不符合题意。
故选AC。
14. 某学习小组将锌粉和银粉的混合物ag加入Fe(NO3)2溶液中,充分反应。实验过程及实验现象如下图所示。下列有关说法中,不正确的是
A. 现象X为有白色沉淀生成
B. 滤渣中一定含有单质银和单质铁
C. 滤渣的质量一定小于ag
D. 滤液中一定含有Zn2+、Fe2+
【答案】AD
【解析】
【分析】根据金属活动性顺序为Zn>Fe>Ag,将ag锌粉和银粉的混合物加入Fe(NO3)2溶液中,充分反应,锌能与Fe(NO3)2反应生成硝酸锌和铁,银不能与Fe(NO3)2反应。
【详解】A、由金属活动性顺序为Zn>Fe>Ag,将ag锌粉和银粉的混合物加入Fe(NO3)2溶液中,充分反应,锌能与Fe(NO3)2反应生成硝酸锌和铁,银不能与Fe(NO3)2反应,由于无法确定锌粉是否足量,滤液中不一定含有硝酸亚铁。无论是否含有硝酸亚铁,滴加氯化钠溶液均无明显现象,故选项说法错误;
B、向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生,说明滤渣中一定含有铁,银没有参加反应,滤渣中一定含有银,锌可能是过量的,可能含有锌,故选项说法正确;
C、由Zn+Fe(NO3)2═Zn(NO3)2+Fe可知,每65份质量的锌可置换出56份质量的铁,滤渣的质量一定小于ag,故选项说法正确;
D、反应生成了硝酸锌,滤液中一定含有Zn2+;但若锌粉过量,则Fe(NO3)2完全反应,滤液中不含Fe2+,故选项说法错误。
故选AD。
15. 氮气是工业上生产氨气、硝酸和氮肥的重要原料。图1是以空气和其他必要的原料合成硝酸铵的工业流程(已知步骤④、⑤均为化合反应;假设流程中原料无损耗,有关反应均反应完全)。图2是某品牌硝酸铵包装上的说明。请根据两图所示信息判断,下列说法中正确的是
原子利用率 =
A. 图1步骤①中发生的是化学变化
B. 图1整个流程中氮元素共出现4种不同的化合价
C. 图2产品中硝酸铵的纯度(硝酸铵的质量分数)大于85%
D. 图1由NH3和O2制取硝酸铵的过程中原子利用率约为81.63%
【答案】BCD
【解析】
【详解】A、步骤①通过空气中各成分沸点不同将其分离开来,该过程中没有生成新物质,属于物理变化,该选项不符合题意。
B、整个流程中含有氮元素的物质有氮气、氨气、一氧化氮、硝酸铵、硝酸,其中氮气中氮元素为0价,氨气中氢元素化合价为+1价,化合物中化合价总和为0,则氮元素化合价为-3价,一氧化氮中氧元素化合价为-2价,化合物中化合价总和为0,则氮元素化合价为+2价,硝酸中氢元素化合价为+1价,氧元素化合价为-2价,化合物中化合价总和为0,氮元素化合价为+5价,硝酸铵由铵根和硝酸根构成,铵根中氮元素化合价为-3价,硝酸根中氮元素化合价为+5价,则氮元素共出现0价、+2价、-3价、+5价共4种不同的化合价,该选项符合题意。
C、产品的含氮量≥30%,则硝酸铵的纯度最小为:,故硝酸铵的纯度(硝酸铵的质量分数)大于85%,该选项符合题意。
D、该过程的总反应方程式为,故全部生成物为和,其相对分子质量之和为原子利用率为,该选项符合题意。
故选BCD。
第Ⅱ卷 非选择题部分 (共60分)
相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 F 19 Na 23 Mg 24 S 32 Cl 35.5 Ca 40 Fe 56 Zn 65 Ag 108
三、非选择题:(本大题共5小题,共60分。)
16. 回答下列问题
(1)按要求从氢气、氯化镁、氢氧化钙、硫酸中选取合适的物质,将其化学式填写在下列横线上。
①理想的清洁高效能源___________;
②不易挥发的酸___________;
③可改良酸性土壤的碱___________;
④能溶于水的盐___________。
(2)2025年冬季,济南泉城广场标志性景观“泉标”完成翻新、焕新亮相。此次修缮采用了某大学化学化工学院团队自主研发的高性能氟碳涂料。
①新型氟碳涂料的主要成分为聚四氟乙烯,其化学式为(C2F4)n。其中碳元素与氟元素的原子个数比为___________(填最简整数比),碳元素的质量分数为___________(结果精确到0.1%)。
②氟(F)是一种非金属元素。氟元素的单质是氟气,是一种淡黄色、有剧毒的气体。工业上制取氟气的核心方法是电解熔融的氟氢化钾: ,则X的化学式为___________。
③氟元素在自然界中几乎不以单质形式(氟气)存在,原因是氟气的化学性质很___________(选填“活泼”或“稳定”)。氟元素在自然界中主要以萤石(主要成分为CaF2)的形式存在,其中氟元素的化合价为___________价,在CaF2中钙元素与氟元素的质量比为___________(填最简整数比)。
【答案】(1) ①. H2 ②. H2SO4 ③. Ca(OH)2 ④. MgCl2
(2) ①. 1:2 ②. 24.0% ③. F2 ④. 活泼 ⑤. -1 ⑥. 20:19
【解析】
【小问1详解】
①氢气燃烧的生成物只有水,不污染环境,属于理想的清洁高效能源,故化学式为:H2;
②硫酸不挥发,电离出的阳离子都是氢离子,属于不易挥发的酸,故化学式为:H2SO4;
③氢氧化钙电离出的阴离子都是氢氧根离子,属于碱,可以改良酸性土壤,故化学式为:Ca(OH)2;
④氯化镁能溶于水,电离出的阳离子是金属离子,阴离子是酸根离子,属于盐,故化学式为:MgCl2;
【小问2详解】
①聚四氟乙烯,其化学式为(C2F4)n,其中碳元素与氟元素的原子个数比为2n:4n=1:2;
碳元素的质量分数为:;
②反应前后原子的种类和数目不变。由可知,反应前有:2K、2H、4F,反应后有:2K、2H、2F,所以1个X分子中含有2个氟原子,则X的化学式为:F2;
③氟原子的最外层电子数为7,大于4,在化学反应中容易得到电子,化学性质活泼,所以氟元素在自然界中几乎不以单质形式(氟气)存在。
氟化钙中钙元素显+2价,设氟元素的化合价是x,根据在化合物中正负化合价代数和为零,可得:(+2)+2x=0,则x=-1价;
氟化钙中钙元素和氟元素的质量比为(40×1):(19×2)=20:19。
17. 水、碳、氧三大循环的稳定运行是生态系统可持续发展的基础。
(1)水循环通过水的三态变化实现。水蒸发变成水蒸气的过程属于___________(选填“物理变化”或“化学变化”)。水的天然循环是自然界中水分子___________(选填“运动”或“分解”)的结果,对生命活动具有重要的意义。
(2)自然界中的二氧化碳处于不停地循环过程中。一方面,生物的呼吸作用、生物体被微生物分解、海水中的弱酸分解、化石燃料的燃烧等都会产生二氧化碳。另一方面,绿色植物吸收大气中的二氧化碳,通过光合作用产生碳水化合物;江河湖海的水体也会溶解二氧化碳,一部分最终转化为碳酸盐。写出下列过程中发生反应的化学方程式:
①水体溶解二氧化碳,并与之反应生成碳酸:___________。
②火山喷发时产生的高温导致石灰岩(主要成分是碳酸钙)分解为二氧化碳和氧化钙:___________。
(3)我国已成功运行千吨级“液态阳光”绿色甲醇示范项目。该技术以二氧化碳和氢气为原料,在催化剂作用下合成液体燃料甲醇(CH4O)和水,以替代化石能源,实现碳的循环利用。写出该反应的化学方程式:___________。为实现“双碳”目标,下列措施中合理的是___________(填选项序号)。
A. 大量使用一次性塑料袋、餐具、快递包装等
B. 通过植树造林提高植物的光合作用
C. 通过人工方法对二氧化碳进行捕集、利用与封存
(4)我国“天宫”空间站的天和核心舱运用了自主研发的“再生生保系统”,有效保障了航天员的太空生存。“再生生保系统”主要是以物理、化学方法为基础,通过在空间站中开展空气净化、氧气再生、冷凝水和尿液净化回收等,实现环境控制和生命保障功能。下表为“空间站航天员相关代谢指标”。
项目
呼吸耗氧
饮用水
个人卫生用水大小便冲洗水
呼出二氧化碳
具体指标
0.9kg/(人·天)
2.0kg/(人·天)
0.4kg/(人·天)
1.0kg/(人·天)
①我国空间站主要通过电解水来为航天员提供氧气,该反应的化学方程式为:___________。为保证3名航天员的呼吸耗氧,每天需要电解水的质量为___________。(计算结果精确到0.1g)
②电解产生的氢气并非直接排放,而是通过与航天员呼出的CO2反应,生成H2O和甲烷(化学式为CH4)。生成的水可重新用于电解制氧,甲烷则可作为推进剂。写出甲烷(CH4)做推进剂与液氧反应,完全燃烧的化学方程式:___________。
【答案】(1) ①. 物理变化 ②. 运动
(2) ①. ②. CaCO3CaO+CO2↑
(3) ①. CO2+3H2CH4O+H2O ②. BC##CB
(4) ①. 2H2O2H2↑+O2↑ ②. 3037.5g ③. CH4+2O2CO2+2H2O
【解析】
【小问1详解】
水蒸发变成水蒸气,只是水的状态发生改变,没有新物质生成,属于物理变化。水的天然循环是自然界中水分子运动的结果,对生命活动具有重要的意义。所以答案依次为:物理变化;运动。
【小问2详解】
①水体溶解二氧化碳,并与之反应生成碳酸,化学方程式为CO2+H2O=H2CO3。
②火山喷发时产生的高温导致石灰岩(主要成分是碳酸钙)分解为二氧化碳和氧化钙,化学方程式为。
【小问3详解】
以二氧化碳和氢气为原料,在催化剂作用下合成液体燃料甲醇(CH4O)和水,化学方程式为CO2+3H2CH4O+H2O。
A、大量使用一次性塑料袋、餐具、快递包装等,会造成资源浪费和环境污染,不利于实现 “双碳” 目标,不符合题意;
B、通过植树造林提高植物的光合作用,植物吸收二氧化碳,可减少大气中二氧化碳含量,有利于实现 “双碳” 目标,符合题意;
C、通过人工方法对二氧化碳进行捕集、利用与封存,能减少二氧化碳排放,有利于实现 “双碳” 目标,符合题意。
故选BC。
【小问4详解】
①电解水生成氢气和氧气,化学方程式为。
设每天需要电解水的质量为x。
已知3名航天员每天呼吸耗氧3×0.9kg=2.7kg=2700g。
,解得。
②甲烷(CH4)与液氧反应,完全燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式为。
18. 某化学兴趣小组在实验室探究用鸡蛋壳(主要成分CaCO3,杂质不参与反应且不溶于水)制取氢氧化钙的可行性。
已知:碳酸钙高温分解为氧化钙和二氧化碳。鸡蛋壳中CaCO3的分解程度以及CaCO3含量都会影响Ca(OH)2的产量。鸡蛋壳中CaCO3能完全分解且其含量不低于90%,才有利用价值。
【任务一】设计制取方案
(1)小组同学设计以鸡蛋壳为原料制取Ca(OH)2的方案如下:
CaCO3CaOCa(OH)2
过程②中发生反应的化学方程式为:___________。
【任务二】探究鸡蛋壳煅烧后固体成分,判断CaCO3的分解程度。
(2)小组同学进行了如下实验,请完成实验报告。
实验步骤
实验现象
实验结论
步骤I:取一定质量鸡蛋壳高温煅烧至质量不再变化。
样品质量减少。
蛋壳煅烧过程中有气体生成。
步骤II:①取少量步骤I所得固体,加入足量水充分溶解,过滤。
②向①所得滤液中滴几滴酚酞试液。
①溶液温度___________(选填“升高”“降低”或“不变”),有少量固体不溶解。
②溶液颜色变为___________色。
蛋壳煅烧后生成氧化钙。
步骤III:取少量步骤II中①所得滤渣,滴加足量稀盐酸。
无气泡生成,有少量固体剩余。
鸡蛋壳煅烧后固体成分是氧化钙和少量杂质,且CaCO3能完全分解。
【任务三】测定鸡蛋壳中碳酸钙的含量
小组同学利用足量稀盐酸与10g鸡蛋壳样品反应,测定鸡蛋壳样品中CaCO3的含量。下图是实验过程和所测得的数据。请计算:
(3)反应生成CO2的质量为___________g。
(4)鸡蛋壳中CaCO3的质量分数。(根据化学方程式计算,写出计算过程,结果精确至0.1%)
【表达与交流】
(5)通过上述探究,该鸡蛋壳样品___________ (填“适合”或“不适合”)用来制取氢氧化钙。
【答案】(1)
(2) ①. 升高 ②. 红
(3)4.18 (4)解:设CaCO3的质量为x。
x=9.5 g
鸡蛋壳中CaCO3的质量分数=。
答:CaCO3的质量分数为95.0%。
(5)适合
【解析】
【小问1详解】
过程②是氧化钙与水反应生成氢氧化钙,化学方程式为CaO+H2O=Ca(OH)2。
【小问2详解】
氧化钙与水反应生成氢氧化钙,该反应放热,所以溶液温度升高;氢氧化钙溶液显碱性,能使酚酞试液变红,所以溶液颜色变为红色。
【小问3详解】
根据质量守恒定律,反应前后物质的总质量不变。生成CO2的质量=反应前装置和药品的总质量-反应后装置和剩余物质的总质量,所以生成CO2的质量为269.96g−265.78g=4.18g。
【小问4详解】
见答案。
【小问5详解】
根据题意已知鸡蛋壳中CaCO3含量不低于90%才有利用价值,而此鸡蛋壳中CaCO3的质量分数为95.0%,高于90%,所以该鸡蛋壳样品适合用来制取氢氧化钙。
19. 下图所示为实验室中常见气体制备、净化、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器,欲利用其进行下列化学实验。
(1)实验室制取气体
①氧气的制取:若用过氧化氢溶液和二氧化锰反应制取、收集干燥的氧气,所选装置的连接顺序为___________,发生反应的化学方程式为:___________;若用加热高锰酸钾固体的方法制氧气,应选用的发生装置是___________(填装置序号)。
②二氧化碳的制取:若以石灰石和稀盐酸为原料,用装置E收集,将燃着的木条放在集气瓶___________处(选填“M”或“N”),若木条熄灭,则已收集满。
(2)欲用CO(含少量CO2)测定16.0g某不纯氧化铁样品的纯度(杂质不参加反应),并验证反应中气体生成物的性质,设计了实验方案:气体流向是从左向右,选择的仪器按“CO(含少量CO2)→F1→G→F2→F3”顺序连接,然后进行实验(假设有关反应均反应完全)。
①写出装置G玻璃管内发生反应的化学方程式:___________。
②装置F1的作用是:___________。
③从环保的角度考虑,该实验装置的不足之处是:___________。
④实验开始后,装置F2中能观察到的现象为:___________,发生反应的方程式为:___________;装置F3中溶液的pH与反应前相比___________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
⑤通过测量反应前后G处大玻璃管和F2的质量变化,来计算氧化铁的纯度。所得数据如下表:
G处大玻璃管及固体质量
F2装置质量
反应前
180.0g
150.0g
反应后
176.4g
159.9g
请计算,该氧化铁样品中,氧化铁的质量分数为___________(结果精确至0.1%)。
【答案】(1) ①. BHD ②. ③. A ④. N
(2) ①. ②. 除去一氧化碳中的二氧化碳,保证数据准确(合理即可) ③. 无尾气处理装置 ④. 澄清石灰水变浑浊 ⑤. ⑥. 不变 ⑦. 75.0%
【解析】
【小问1详解】
①用过氧化氢溶液和二氧化锰反应制取氧气,不需要加热,发生装置选B,制得的氧气中含有水蒸气,因此先用浓硫酸干燥(H),由于氧气的密度大于空气密度,因此采用向上排空气法收集干燥的氧气(D);反应的化学方程式为:;
若用加热高锰酸钾固体的方法制氧气,应选用的发生装置是:A;
②二氧化碳密度比空气大,所以进入集气瓶先在底部聚集,因此从长管M进气,从短管N排出空气,所以验满的方法是将燃着的木条放在集气瓶的短管N处,若木条熄灭,则已收集满;
【小问2详解】
①氧化铁与一氧化碳高温下反应生成铁单质和二氧化碳,反应的化学方程式为:;
②二氧化碳能和澄清石灰水反应生成碳酸钙白色沉淀和水,故装置F1的作用是:除去一氧化碳中的二氧化碳,保证数据准确;
③一氧化碳有毒,排放到空气中会造成大气污染,所以要进行尾气处理;
④氧化铁与一氧化碳高温下反应生成铁单质和二氧化碳,二氧化碳能和澄清石灰水反应生成碳酸钙白色沉淀和水,实验开始后,装置F2中能观察到的现象为:澄清石灰水变浑浊,发生反应的方程式为:;
二氧化碳能和澄清石灰水反应生成碳酸钙白色沉淀和水,故装置F2中溶液已经吸收并检验了二氧化碳,因此F3中已没有二氧化碳与氢氧化钙反应,故pH不变;
⑤F2处放的是澄清的石灰水,可与一氧化碳和氧化铁反应生成的二氧化碳充分反应,故该装置增加的质量即是反应生成的二氧化碳的质量,即159.9g-150.0g=9.9g,设样品中氧化铁的质量为x,
x=12g,
所以氧化铁样品中氧化铁的质量分数是:。
20. 回答下列问题
(1)松花蛋又称皮蛋。其制作方法主要是使用生石灰、纯碱、食盐、草木灰(主要成分为K2CO3)等原料与水按一定比例制得料泥,然后用料泥包裹鸭蛋或鸡蛋,腌制一段时间后制成松花蛋。在这个过程中,料泥发生一系列反应,产生的强碱(NaOH、KOH)经蛋壳渗入到蛋清和蛋黄中,使其中的蛋白质分解、凝固。同时渗入的碱还会与蛋白质分解出的氨基酸反应生成盐,其晶体沉积在蛋清中便出现了朵朵“松花”。
松花蛋虽风味独特,但不能过多食用。原因主要有:①松花蛋中含过量强碱性物质;②松花蛋中可能含有少量的铅;③剥开皮的松花蛋若长时间暴露在空气中,容易感染沙门氏杆菌,引起中毒。
①松花蛋会有一股碱涩味,食用时可加入适量的食醋中和口感。请写出该做法所涉及反应的微观实质:___________。
②写出用生石灰、纯碱、食盐、草木灰(主要成分为K2CO3)等原料与水按一定比例制得料泥时,产生强碱NaOH的化学反应方程式:___________。
(2)厨房中有三瓶未知成分的白色粉末,分别是食盐、纯碱、小苏打。化学小组的同学欲通过实验的方法进行鉴别,分别标记样本为A、B、C。
【实验一】 :
①分别取少量白色固体A、B、C放入三个洁净的烧杯中,加入等体积白醋,固体A、B均有气泡生成,固体C无气泡生成。则固体C为___________。
②分别称取2.0g固体A、B放入两个坩埚中,同时置于酒精灯上充分灼烧(温度小于500℃),冷却后再次称量,A质量减少。则该固体是___________,发生反应的方程式为:___________。
【实验二】 :
利用紫甘蓝自制酸碱指示剂,并通过查阅资料得知其变色pH范围如下表所示:
pH: 1~3
pH: 4~6
pH: 7
pH: 8~10
pH: 11
pH: 12~14
粉红色
浅紫色
紫色
浅绿色
绿色
黄绿色
③取等质量三种固体在烧杯中配成溶液,分别滴加等量紫甘蓝汁液,记录试液颜色变化如下:
A
B
C
滴入紫甘蓝汁液后颜色
浅绿色
绿色
紫色
实验证明NaHCO3溶液显___________性(选填“酸”“碱”或“中”)。
【实验三 】:
通过查阅资料得知,20℃时,三种物质的溶解度如下表所示:
Na2CO3
NaHCO3
NaCl
溶解度(20℃)
21.8g
9.6g
36.0g
④20℃时,取甲、乙、丙三个洁净的烧杯,分别加入50g水,再各加入质量为x的三种白色粉末,充分搅拌后静置,观察溶解情况。实验现象为:甲、乙烧杯中均有固体剩余,甲烧杯中固体剩余较多,乙烧杯中固体剩余较少,丙烧杯中固体全部溶解。
请根据实验现象推测:理论上x的数值范围是___________(填选项序号之一)。
A. x<4.8g B. 4.8g≤x<10.9g C. 10.9g<x≤18g D. x>18g
【答案】(1) ①. 氢离子与氢氧根离子结合生成水分子 ②.
(2) ①. 食盐 ②. 小苏打 ③. ④. 碱 ⑤. C
【解析】
【小问1详解】
①松花蛋会有一股碱涩味,食用时可加入适量的食醋中和口感。是因为食醋中的醋酸能与松花蛋中的碱性物质发生中和反应,其微观实质是:氢离子与氢氧根离子结合生成水分子;
②生石灰是氧化钙的俗称,氧化钙能与水反应生成氢氧化钙,纯碱是碳酸钠的俗称,碳酸钠能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠,从而产生氢氧化钠,该反应的化学方程式为:;
【小问2详解】
①分别取少量白色固体A、B、C放入三个洁净的烧杯中,加入等体积白醋,固体A、B均有气泡生成,固体C无气泡生成。食盐的主要成分是氯化钠,氯化钠与白醋不反应,无气泡产生,纯碱是碳酸钠的俗称,碳酸钠能与白醋中的醋酸反应生成醋酸钠、二氧化碳和水,产生气泡,小苏打是碳酸氢钠的俗称,碳酸氢钠能与白醋中的醋酸反应生成醋酸钠、二氧化碳和水,产生气泡,则固体C为食盐;
②分别称取2.0g固体A、B放入两个坩埚中,同时置于酒精灯上充分灼烧(温度小于500℃),冷却后再次称量,A质量减少。碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,反应后质量减小,碳酸钠受热不分解,反应后质量不变,则A固体是小苏打;
发生反应为碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:;
③取等质量三种固体在烧杯中配成溶液,分别滴加等量紫甘蓝汁液,固体A滴入紫甘蓝汁液后为浅绿色,由表可知,pH为8~10时,紫甘蓝汁液颜色为浅绿色,则NaHCO3溶液pH大于7,显碱性;
④由表中数据可知,20℃时,碳酸钠的溶解度为21.8g,碳酸氢钠的溶解度为9.6g,氯化钠的溶解度为36.0g,即该温度下,100g水中最多可溶解21.8g碳酸钠,9.6g碳酸氢钠,36.0g氯化钠,则50g水中最多可溶解10.9g碳酸钠,4.8g碳酸氢钠,18g氯化钠,20℃时,取甲、乙、丙三个洁净的烧杯,分别加入50g水,再各加入质量为x的三种白色粉末,充分搅拌后静置,观察溶解情况。实验现象为:甲、乙烧杯中均有固体剩余,甲烧杯中固体剩余较多,乙烧杯中固体剩余较少,丙烧杯中固体全部溶解。则该温度下,丙中固体溶解度最大,为氯化钠,甲中固体溶解度最小,为碳酸氢钠,乙中固体为碳酸钠,丙烧杯中固体完全溶解,则x≤18g,甲、乙中均有固体未溶解,则x>10.9g,则理论上x的数值范围是:10.9g<x≤18g 。
故选C。
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