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化学练习题(3月份)
(考试时间:60分钟:满分:80分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 S-32 Ca-40 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64
一、选择题(本题共15小题,每小题1分,共15分)在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 与化学相关的知识常见于中国传统文化典籍之中。下列有关说法不正确的是
A. 《肘后备急方》载:“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁”,此提取青蒿素的方法属蒸馏
B. 某古剑“以剂钢为刃,铁为茎干,……”,“剂钢”指的是铁的合金
C. “熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,该过程发生了置换反应
D. 《梦溪笔谈》载:“高奴县出所述“脂水”属于石油
2. 形成化学观念是化学学习的任务之一。下列说法中错误的是
A. 水中磷元素含量过多,会造成水体富营养化
B. 因为催化剂不参与化学反应,所以反应前后催化剂的质量和化学性质不发生变化
C. 反应条件是影响化学反应的重要因素,相同的反应物,反应条件不同,产物可能不同
D. 向燃煤中加入生石灰或石灰石对煤进行脱硫处理,有利于减少酸雨的形成
3. 科学思维是化学核心素养的重要组成部分,下列示例说法错误的是
A. 比较:酸溶液中都含有氢离子,因此具有相似的化学性质
B. 分析:稀有气体用于制作霓虹灯,因为通电时稀有气体能发出不同颜色的光
C. 分类:天然气、沼气均属于不可再生能源
D. 推理:分子是由原子构成的,所以氧分子是由氧原子构成的
4. 中华传统文化中包含很多化学知识。下列对文献内容解释错误的是
A. 《梅花》:“遥知不是雪,为有暗香来”——分子在不断地运动
B. 《吕氏春秋》:“金(指铜)柔锡柔,合两柔则刚”——铜锡合金的硬度比铜、锡小
C. 《宋会要辑稿》:“先取生铁打成薄片,浸渍数日…,方成铜”。“打成薄片”:增大接触面积
D. 《天工开物》:“摘红花,捣熟以水淘,…,捏成薄饼,阴干收贮”。“阴干”过程中水分蒸发
5. 2025年春节档电影《哪吒之魔童闹海》中再次登场的结界兽因可爱的形象和浓郁的川味口音火遍全网,如图1所示,结界兽的艺术构思主要来源于历史文物——金面罩青铜人像,图2是金元素(Au)的原子结构示意和相关信息。据此判断下面说法正确的是
A. 计算可得X的数值<4,说明金原子易失去电子
B. 由图可知,金元素的核外电子数是79,相对原子质量是197.0 g
C. 金原子的质量主要集中在核外运动的电子上
D. 若金原子的真实质量为a g,碳12原子的真实质量为b g,则可计算金原子的相对原子质量为()
6. 下列各图所示装置的气密性检查中,从实验现象来看,漏气的是
A. 在长颈漏斗中形成一段稳定水柱不下降
B. 在玻璃管中形成一段稳定水柱
C. 上下移动左侧装水容器,两端液面始终相平
D. 推拉注射器,松手后活塞都回到原处
7. 某可燃物R是、、中的一种或两种。将一定量的R和过量氧气置于一个密闭的容器中引燃,测得反应前后各物质的质量如表,下列叙述正确的是
物质
R
氧气
二氧化碳
水
反应前质量/g
m1
m2
0
0
反应后质量/g
0
m3
m4
m5
A. 该密闭容器内反应前后分子个数可能减少
B. 若生成物有2种,R的组成可能有3种情况
C. 0≤m4≤m1+m2-m3
D. 若m4:m5=11:9时,R可以是CH4或CO和H2的混合物
8. 安全一直是永恒的主题,在日常的学习、生活中我们一定要做好各种安全防护。下列描述不合理的是
A. 84消毒液是目前家庭使用的主要消毒剂,主要成分为次氯酸钠,有较强腐蚀性,故日常生活中使用84消毒液消毒需戴好橡胶手套和护目镜
B. 可燃物在有限空间内急剧燃烧会在短时间聚积大量的热,使气体迅速膨胀而引起爆炸,故在点燃可燃性气体前需要检验气体纯度
C. 进行铁在氧气中燃烧实验时,为防止生成物污染空气,故须在集气瓶底部先预留一部分水,用于吸收有毒物质
D. KMnO4制取氧气结束后,为防止试管炸裂,故应先将导管移出水面,再熄灭酒精灯
9. 利用捕集的CO2生产低碳、零碳燃料,既可缓解能源危机,又可助力实现“双碳”目标。我国科研人员研制出一种新型催化剂,可催化CO2转化为甲醇(CH3OH),其转化微观过程如图所示。下列说法正确的是
A. 反应前后催化剂的质量和性质均发生改变
B. 反应前后分子和原子的种类和数目均不变
C. 该反应中甲和乙的分子个数比为1:1
D. 该反应中丙和丁的质量之比为16:9
10. 、是制作“天气瓶”常用的物质,其溶解度曲线如图所示。下列说法不正确的是
A. 时,和的溶解度相等
B. 时,将放入水中,只能得到溶液
C. 时,各取相等质量和分别加水至恰好完全溶解,所得溶液的质量大于溶液的质量
D. 将时的饱和溶液和的饱和溶液都升温到,所得溶液的溶质质量分数小于溶液的溶质质量分数
11. 山东省有漫长的海岸线,蕴藏着丰富的海洋资源。如图是海水资源综合利用的部分流程图,有关说法不正确的是
A. 氨碱工业生产过程中,向饱和氯化钠溶液中通入氨气的目的是形成碱性溶液,有利于二氧化碳的吸收
B. 从海水中提取MgCl2历经步骤Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ的主要目的是富集并提纯氯化镁
C. 海水“晒盐”是利用升高温度,使NaCl溶解度增大方法使NaCl晶体析出
D. 除去粗盐中Ca2+、Mg2+过程中,加入稀盐酸调节溶液pH的目的是除去过量的氢氧化钠和碳酸钠
12. 对比实验是进行科学探究的重要方式。如图所示实验均用到了对比的方法。
下列说法正确的是
A. 图1实验能验证二氧化碳与水发生了反应
B. 图2实验能说明可燃物燃烧需要与氧气接触
C. 图3实验能验证金属活动性顺序:
D. 图4实验能说明铁生锈需要与空气和水同时接触
13. 一种在酸性环境中处理H2S并回收S的方法如下图所示。下列说法不正确的是
A. 整个过程溶液的pH减小
B. 反应②为:
C. 理论上,整个转化过程无需补充HCl
D. 理论上,处理34gH2S,需消耗16gO2
14. 以化合价为纵坐标,物质类别为横坐标所绘制的图像叫价类图。根据下面碳元素的价类图,下列说法不正确的是
A. 图中X处对应的两种物质类别是盐,都可与酸反应生成同种气体
B. a点对应物质不止一种,常温下化学性质稳定
C. b、c点的物质组成元素相同,化学性质相同
D. d点对应的物质可以使石蕊溶液变红,加热后溶液变成紫色
15. 已知:①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,②氯化亚铜(CuCl)难溶于水,在空气中迅速被氧化为Cu2(OH)3Cl。现以粗盐水(含CaCl2、MgCl2、Na2SO4)、Cu等原料制CuCl的工艺如下图。下列说法正确的是
已知:2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O
A. 溶液按①②③的次序依次加入,则A为Na2CO3、B为BaCl2
B. “反应Ⅱ”中只发生HCl+NaOH=NaCl+H2O反应
C. 沉淀池中H2O也参与反应且硫元素被氧化
D. 若CuCl被氧化的原理为4CuCl+4H2O+O2=2Cu2(OH)3Cl+2X,则X为HCl
二、选择题(本题共5小题,每题2分,共10分)在每小题给出的四个选项中,有一项或两项是符合题目要求的。
16. 前18号元素Q、X、Y、Z质子数之和为37,X、Y、Z位于同周期,Q、Z位于同主族。X、Y、Z最外层电子数分别为x、y、z,且依次增大,x、y、z之和为15,x+z=2y。下列说法错误的是
A. X的氧化物都能与NaOH溶液发生反应
B. Q的氧化物有多种
C. Z与氢元素构成的10电子微粒只有一种
D. Y的单质化学性质不活泼
17. 甲、乙、丙、丁是初中化学常见物质,其反应可表示为甲+乙→丙+丁、下列推测正确的是
A. 若甲、乙是化合物,则丙、丁也一定是化合物
B. 若甲为单质,则此反应一定是置换反应
C. 若乙为稀硫酸,则丙、丁中一定有盐
D. 若丙为氯化钠,则甲、乙中一定有碱
18. 现有和的混合溶液,向其中加入铁粉,搅拌使之充分反应。如图为加入铁粉的质量与烧杯中溶液质量变化的绝对值的关系。下列说法正确的是
A. 段烧杯中有2种固体
B.
C. 取c点固体加入足量稀盐酸,固体全部溶解
D. 原溶液中与的质量比为
19. 孔雀石是冶炼金属铜的主要原料,其主要成分是Cu2(OH)2CO3[可以看成是Cu(OH)2、CuCO3],还含有少量氧化铁和二氧化硅(不溶于水,也不与酸反应),以下为“湿法炼铜”并制备其它副产品氯化钠和铁红(氧化铁)的工业流程。
【查阅资料】
(1)Cu2(OH)2CO3与盐酸反应生成氯化铜、水和二氧化碳。
(2)铁能与氯化铁溶液反应,化学方程式为2FeCl3+Fe=3FeCl2
(3)氢氧化亚铁易被氧气氧化,化学方程式为4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3下列说法不正确是
A. 实验室在获取NaCl晶体的操作Y中,使用的仪器有铁架台、玻璃棒、酒精灯、蒸发皿
B. 盐酸与Cu2(OH)2CO3反应的方程式为Cu2(OH)2CO3+4HCl=2CuCl2+3H2O+CO2↑
C. 在滤液Ⅰ中加入过量铁粉,搅拌至充分反应,其中发生的置换反应有3个
D. 滤液Ⅱ的溶质为FeCl2;试剂X是稀盐酸
20. 学习小组为探究氢气还原氧化铜所得固体产物X的组成,设计如下实验:
步骤1:观察产物X的颜色为红色。
步骤2:向产物X中加入过量的盐酸充分反应,过滤得到红色固体和蓝色溶液。
步骤3:向步骤2所得蓝色溶液中加入过量的溶液,测得与反应的的质量为。
已知:①的相对分子质量为336②为红色固体
③、
下列说法正确的是
A. 产物X为单质
B. 中铜元素的化合价为价
C. 步骤2所得蓝色溶液中仅含有两种离子
D. 产物X的质量为
三、非选择题(共4道题,45分)
21. 太空中,宇航员的每一次呼吸都离不开一系列精心设计的化学反应。
(1)空间站需模拟地球的大气环境。
①法拉第认为,“空气进入肺部,碳与氧立即结合,即使外面天寒地冻,我们也能通过呼吸迅速产生二氧化碳。一切反应都恰到好处地进行着。”伴随呼吸过程会______(填“吸收”或“放出”)热量,从而维持人体的体温正常。呼吸与燃烧的不同之处在于,呼吸属于_____(填“缓慢”或“剧烈”)氧化。
②太空舱中使用的“人造空气”与地球上的空气组分相似,“人造空气”含量最多的气体是_____。成年人每次呼吸时,吸入的空气和呼出的气体的成分(部分)质量变化如图1所示,图中成分B的化学式为_____。利用膜分离法从呼吸的空气中分离二氧化碳的过程属于_____(填“物理”或“化学”)变化。
③呼吸时,CO2进入人体血液中会与血液中的水反应,写出化学方程式____。
(2)空间站需源源不断为呼吸提供O2。
备用装置可应急提供O2,其原理是:NaClO3固体受热分解产生;均匀添加于其中的适量金属锰(Mn)在O2中燃烧生成氧化物,有助于快速产生O2,该反应中生成的锰的氧化物可能起到_____作用。
(3)空间站需及时处理产生的CO2。
①中国空间站构建了高效循环的生命保障系统,如图2所示,该系统中CO2与H2反应的化学方程式_____。
②空间站是一个相对封闭的场所,解决“气体从哪里来”的问题必然伴着“气体往哪里去”的问题。为此,科学家设计了生物再生生命保障系统,实现了“水-氧-碳”的循环转化。下列叙述正确的____(填序号)。
a.“水-氧-碳”的循环转化,减少了氧气的携带量,减轻了火箭和飞船的载重
b.电解水在产生氧气的同时产生氢气,系统需要对氢气进行转化
c.人体代谢产物中的水既有气态又有液态,设计系统时应考虑水的冷凝与净化
22. 不同的酸在实验中会展现不同的性质。
Ⅰ.浓硫酸具有哪些性质?
用如图1所示装置进行实验,并在实验中用传感器测相对湿度和二氧化碳浓度的变化,相关数据如图2所示。
已知:二氧化硫能使高锰酸钾溶液的紫红色变浅甚至褪色。
(1)向三颈烧瓶中先滴加两滴蒸馏水,再加入2g蔗糖(化学式为),用注射器向密闭容器中加入约3mL浓硫酸,很快白色蔗糖变为____色,说明浓硫酸会使蔗糖碳化。
(2)待数据稳定,用装有高锰酸钾溶液的注射器缓慢抽取适量瓶内气体,观察到高锰酸钾溶液的紫红色变浅。据此现象和图2可知,蔗糖分解出的炭也会和浓硫酸发生反应,生成和_____、_____(写出两种气体的化学式)。
(3)据图2可知,40-70s相对湿度曲线下降,说明浓硫酸具有_____性;第70s后,相对湿度曲线又上升,除了因为蔗糖、炭和浓硫酸反应产生水,还可能是因为_____。
Ⅱ.氯化氢气体与盐酸的化学性质是否相同?
已知:①氯化氢气体由分子构成:②氯化氢气体易溶于水,形成盐酸,微观示意图如图3所示;③氯化氢气体微溶于甲苯,形成氯化氢的甲苯溶液,微观示意图如图4所示。
(4)用如图5所示装置可制备氯化氢气体。将浓盐酸推入浓硫酸,能产生大量氯化氢气体的原因是_____。
(5)分别取两种液体样品于试管中,各加入少量镁,充分振荡,进行对比。
①在盐酸的试管中,观察到______,说明镁与盐酸发生了反应;
②另一支试管中没有明显现象,说明镁不与氯化氢的甲苯溶液发生反应,对比图3、图4,请从微观角度解释原因______;实验结论:盐酸与氯化氢气体的化学性质不同。
(6)请再设计一个实验方案:分别取少量的两种液体于试管中,_____,说明盐酸与氯化氢的甲苯溶液的化学性质不同(写全操作、现象)。
23. 在空气中煅烧MnCO3会生成不同的锰氧化物,各锰氧化物质量分数随煅烧温度的变化关系如图1所示。
(1)温度控制在450℃的目的是______。
(2)加热至370℃~410℃之间,二氧化锰质量分数上升的原因是______。
任务一:MnO2的制备
在空气中灼烧碳酸锰(MnCO3)是制备MnO2的常用方法,某小组同学对其条件进行了探究。
(3)图2装置可制备MnO2,观察到石灰水变浑浊,管式炉中反应的化学方程式为______。实验结束时先停止加热,继续通入空气直至管式炉冷却的目的是______。
(4)根据图3,制备MnO2的气氛条件为___________(填“湿”或“干”)空气。
任务二:MnO2的回收
从废旧电池炭包中回收MnO2的流程如下图:
(5)焙烧的目的是______。
(6)沉锰反应为,加热温度不宜过高,原因是_____。
任务三:MnO2应用
(7)制备Mn:钢轨材料通常是锰钢。在高温下将Al和MnO2混合发生置换反应制取金属Mn,该反应的化学方程式为______。
24. 碳酸镧(化学式量为458)可用于治疗高磷酸盐血症。为白色粉末、难溶于水、分解温度900℃。在溶液中制备时,形成水合碳酸镧,如果溶液碱性太强,易生成受热分解的碱式碳酸镧。已知酒精喷灯温度可达1000℃,回答下列问题:
I.某化学兴趣小组利用NH3和CO2通入LaCl3溶液中拟制备
(1)装置接口的连接顺序为F→______→C。
(2)装置中盛放的试剂为______溶液。
(3)装置中用球形干燥管的主要目的是______。
(4)在装置中需要先通入的气体是______(填化学式)。请解释其原因____;
(5)写出生成水合碳酸镧的化学方程式为______。
II.碳酸钠与氯化镧反应可制取碳酸镧
现向氯化镧溶液中不断地滴加溶质质量分数为10%的Na2CO3溶液。利用手持技术测定溶液的pH从而监控反应过程,得到如图曲线。
(6)①若a、b、c、d四点对应的质量分别为m=53g、106g、111.3g、164.3g,试分析该过程中生成沉淀的最大值为____g(结果保留小数点后一位)。
②为了高磷血症患者的安全,通常选用NaHCO3溶液而不选用Na2CO3,其优点是_____。
III.测定中是否含有 (氧化镧的化学式量为326)。
兴趣小组通过以下实验验证制得的样品中不含 ,并测定水合碳酸镧 中结晶水的含量,将石英玻璃A管称重,记为 ,将样品装入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为 ,将装有试剂的装置C称重,记为 ,按图示连接好装置进行实验。
实验步骤:
①打开 、 和 ,缓缓通入;
②数分钟后关闭____,打开____,点燃酒精喷灯,加热A中样品;
③一段时间后,熄灭酒精喷灯,打开 ,通入 数分钟后,冷却到室温,关闭 和 ,称量装置A。
重复上述操作步骤,直至装置A恒重,记为 (此时装置A中为)。称量装置C,记为 。
(7)实验步骤②中关闭_____,打开______(填写止水夹代号)。
(8)装置D的作用是______。
(9)据实验记录,当______,说明制得的样品中不含有。计算水合碳酸镧化学式中结晶水数目x=_____(用含m1、m2、m4的式子表示,不用化简)。
四、附加题(共1小题,共10分)
25. 我国沿海地区采用“渔光互补”创新发展模式,探索海洋渔业高质量发展的新模式。同学们对渔光互补模式产生了浓厚的兴趣,进行了如下项目式探究:
任务一:了解渔光互补模式
【信息检索】“渔光互补”是在水面上方架设光伏板发电,下方的水域用于水产养殖,形成“上可发电,下可养鱼”的发电新模式。光伏组件的遮阳效果还能抑制藻类的繁殖,改善水质。
【分析交流】光伏发电的能量转化形式是光能转化为能。
任务二:制备改善鱼塘水的含氧量的物质
过氧化钙(),在常温下稳定,在潮湿空气或水中缓慢反应放出氧气,因而在水产养殖中常用作供氧剂。是一种白色固体,难溶于水、乙醇,0℃时稳定,130℃时开始失水,其制备流程如图所示。
【查阅资料】①浓氨水具有挥发性,能与盐酸等酸溶液发生反应;②乙醇与不发生化学反应;
(1)写出反应Ⅱ化学方程式:______。
(2)反应Ⅱ需要在低温环境下进行,主要原因是_____、_____。
(3)将21.6g(相对分子质量为216)加热分解,固体质量随温度的变化如图所示。A点对应固体的化学式为_____。
任务三:测定过氧化钙样品的纯度
(4)高锰酸钾法是测定产品纯度的一种方法(已知硫酸锰溶液为无色),反应的化学方程式是:。
将溶质质量分数为a%的酸性KMnO4溶液逐滴加入盛有样品的锥形瓶中,反应完全时,锥形瓶中溶液颜色变化为_____;下列操作可能导致测定结果偏大的是_____(填字母序号)。
A.KMnO4溶液的质量分数小于a%
B.锥形瓶内潮湿
C.样品有少量粘附在锥形瓶壁上未用水冲洗
D.颜色已经发生变化未停止滴加KMnO4溶液
(5)加热分解法是测定产品纯度的另一常用方法。
实验步骤:连接装置(图夹持仪器已省略)→检查装置气密性→装入0.30g样品→调节量气管和水准管两边水位相平→加热至不再有气体放出并冷却至室温→____→读数→重复2次,取平均值,计算。(已知:该温度和压强下的O2密度是1.43g/L),根据表中数据,计算CaO2产品纯度是_____。(计算结果保留到0.1%。)
组别
样品质量/g
V(O2)/mL
第一组
0.30
28.2
第二组
0.30
28.0
第三组
0.30
27.8
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化学练习题(3月份)
(考试时间:60分钟:满分:80分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 S-32 Ca-40 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64
一、选择题(本题共15小题,每小题1分,共15分)在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 与化学相关的知识常见于中国传统文化典籍之中。下列有关说法不正确的是
A. 《肘后备急方》载:“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁”,此提取青蒿素的方法属蒸馏
B. 某古剑“以剂钢为刃,铁为茎干,……”,“剂钢”指的是铁的合金
C. “熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,该过程发生了置换反应
D. 《梦溪笔谈》载:“高奴县出所述“脂水”属于石油
【答案】A
【解析】
【详解】A、青蒿一握,以水二升渍,绞取汁为萃取,而不是蒸馏,故选项说法不正确;
B、剑刃所需金属材料应具有硬度大的性质,所以剂钢应为铁的合金,故选项说法正确;
C、“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,即铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,符合“一种单质跟一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物”的特点,属于置换反应,故选项说法正确;
D、“脂水燃之如麻,但烟甚浓”,说明脂水具有可燃性,由实验现象可知,“脂水”属于石油,故选项说法正确。
故选A。
2. 形成化学观念是化学学习的任务之一。下列说法中错误的是
A. 水中磷元素含量过多,会造成水体富营养化
B. 因为催化剂不参与化学反应,所以反应前后催化剂的质量和化学性质不发生变化
C. 反应条件是影响化学反应的重要因素,相同的反应物,反应条件不同,产物可能不同
D. 向燃煤中加入生石灰或石灰石对煤进行脱硫处理,有利于减少酸雨的形成
【答案】B
【解析】
【详解】A、水体中氮、磷元素含量过高会引发水体富营养化,导致水华、赤潮等,说法正确,不符合题意;
B、催化剂的定义是能改变反应速率,反应前后自身的质量和化学性质不变,但有的催化剂实际上参与了化学反应的中间过程,改变反应的途径,只是最终又生成了等量的原催化剂,并非不参与反应,说法错误,符合题意;
C、反应条件是影响化学反应的重要因素,相同的反应物,反应条件不同,产物可能不同。例如,二氧化碳与水在常温下反应生成碳酸,二氧化碳与水在叶绿素和光的条件下反应生成有机物和氧气,说法正确,不符合题意;
D、煤燃烧产生的二氧化硫是形成酸雨的主要污染物之一,加入生石灰或石灰石可以吸收二氧化硫,将硫固定,减少二氧化硫排放,减少酸雨形成,说法正确,不符合题意。
故选B。
3. 科学思维是化学核心素养的重要组成部分,下列示例说法错误的是
A. 比较:酸溶液中都含有氢离子,因此具有相似的化学性质
B. 分析:稀有气体用于制作霓虹灯,因为通电时稀有气体能发出不同颜色的光
C. 分类:天然气、沼气均属于不可再生能源
D. 推理:分子是由原子构成的,所以氧分子是由氧原子构成的
【答案】C
【解析】
【详解】A、酸溶液具有相似化学性质的根本原因是:酸在水溶液中都能电离出氢离子(),酸根离子不同仅影响酸的特性,而是酸通性的决定因素,不符合题意;
B、稀有气体(如氖、氩)在通电时发出不同颜色(如氖气发红光、氩气发蓝光),可用于制作霓虹灯,故选项说法正确,不符合题意;
C、天然气是化石燃料,主要成分是甲烷,形成需数百万年,属于不可再生能源;沼气是有机物(如粪便、秸秆)在厌氧条件下发酵产生的,主要成分也是甲烷,但原料可不断再生(如农业废物),属于可再生能源(生物质能的一种),故选项说法错误,符合题意;
D、分子是由原子构成的,所以氧分子是由氧原子构成的,故选项说法正确,不符合题意;
故选C。
4. 中华传统文化中包含很多化学知识。下列对文献内容解释错误的是
A. 《梅花》:“遥知不是雪,为有暗香来”——分子在不断地运动
B. 《吕氏春秋》:“金(指铜)柔锡柔,合两柔则刚”——铜锡合金的硬度比铜、锡小
C. 《宋会要辑稿》:“先取生铁打成薄片,浸渍数日…,方成铜”。“打成薄片”:增大接触面积
D. 《天工开物》:“摘红花,捣熟以水淘,…,捏成薄饼,阴干收贮”。“阴干”过程中水分蒸发
【答案】B
【解析】
【详解】A、“遥知不是雪,为有暗香来”,我们能在远处闻到梅花的香味,是因为梅花花香中含有的分子在不断运动,向四周扩散,使人们闻到香味,故选项解释正确;
B、“金(指铜)柔锡柔,合两柔则刚”,这里强调的是铜锡合金的硬度比铜和锡大,故选项解释错误;
C、“打成薄片”,增大了反应物的接触面积,加快了反应速率,故选项解释正确;
D、“阴干”过程是在常温下,利用风吹使水分蒸发,故选项解释正确。
故选B。
5. 2025年春节档电影《哪吒之魔童闹海》中再次登场的结界兽因可爱的形象和浓郁的川味口音火遍全网,如图1所示,结界兽的艺术构思主要来源于历史文物——金面罩青铜人像,图2是金元素(Au)的原子结构示意和相关信息。据此判断下面说法正确的是
A. 计算可得X的数值<4,说明金原子易失去电子
B. 由图可知,金元素的核外电子数是79,相对原子质量是197.0 g
C. 金原子的质量主要集中在核外运动的电子上
D. 若金原子的真实质量为a g,碳12原子的真实质量为b g,则可计算金原子的相对原子质量为()
【答案】A
【解析】
【详解】A、元素周期表中元素名称左上角的数字表示金的质子数,金的原子序数为79,因此核外电子总数为79,,,可得X的数值<4,说明金原子易失去电子,说法正确;
B、金元素的核外电子数=原子序数=79,相对原子质量是197.0,相对原子质量的单位是 “1”,省略不写,不是“g”,说法错误;
C、原子的质量主要集中在原子核上,核外电子的质量可以忽略不计,说法错误;
D、金原子的真实质量为ag,碳12原子的真实质量为bg,金原子的相对原子质量=,说法错误;
故选:A。
6. 下列各图所示装置的气密性检查中,从实验现象来看,漏气的是
A. 在长颈漏斗中形成一段稳定水柱不下降
B. 在玻璃管中形成一段稳定水柱
C. 上下移动左侧装水容器,两端液面始终相平
D. 推拉注射器,松手后活塞都回到原处
【答案】C
【解析】
【详解】A、弹簧夹夹住导管,向长颈漏斗中加水,形成一段稳定水柱不下降,说明气密性良好,错误;
B、弹簧夹夹住导管,手捂烧瓶,在玻璃管中形成一段稳定水柱,说明气密性良好,错误;
C、弹簧夹夹住导管,上下移动左侧装水容器,两端液面形成高度差,气密性良好,两端液面始终相平,说明气密性不好,漏气,正确;
D、关闭分液漏斗活塞,推拉注射器,松手后活塞都回到原处,,说明气密性良好,错误。
故选C。
7. 某可燃物R是、、中的一种或两种。将一定量的R和过量氧气置于一个密闭的容器中引燃,测得反应前后各物质的质量如表,下列叙述正确的是
物质
R
氧气
二氧化碳
水
反应前质量/g
m1
m2
0
0
反应后质量/g
0
m3
m4
m5
A. 该密闭容器内反应前后分子个数可能减少
B. 若生成物有2种,R的组成可能有3种情况
C. 0≤m4≤m1+m2-m3
D. 若m4:m5=11:9时,R可以是CH4或CO和H2的混合物
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、氢气燃烧生成水,反应的化学方程式为,反应中分子个数减少;甲烷在点燃条件下燃烧生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为,反应前后分子个数不变;一氧化碳燃烧产生二氧化碳,反应化学方程式,反应中分子分子个数减少,可燃物R是、、CO其中的一种或两种,所以该密闭容器内反应前后分子个数可能减少,符合题意;
B、若生成物有两种(二氧化碳和水),说明反应物一定含有碳、氢元素,则R的组成为:①,②、CO,③、,④、CO,共4种情况,不符合题意
C、当R是时,生成物无二氧化碳生成,,当R是CO时,生成物无水生成,,当为其他情况时,,符合题意;
D、已知时,假设为11g,为9g。则中C的质量:,中H的质量:,C、H质量比 = 3:1,原子个数比,纯的原子个数比为1:4,符合条件。
若 R 为CO和的混合物,设原子为x 个,原子为y 个,则、原子个数比为,即x:y=1:2,存在这样的比例,符合条件,符合题意;
故选ACD。
8. 安全一直是永恒的主题,在日常的学习、生活中我们一定要做好各种安全防护。下列描述不合理的是
A. 84消毒液是目前家庭使用的主要消毒剂,主要成分为次氯酸钠,有较强腐蚀性,故日常生活中使用84消毒液消毒需戴好橡胶手套和护目镜
B. 可燃物在有限空间内急剧燃烧会在短时间聚积大量的热,使气体迅速膨胀而引起爆炸,故在点燃可燃性气体前需要检验气体纯度
C. 进行铁在氧气中燃烧实验时,为防止生成物污染空气,故须在集气瓶底部先预留一部分水,用于吸收有毒物质
D. KMnO4制取氧气结束后,为防止试管炸裂,故应先将导管移出水面,再熄灭酒精灯
【答案】C
【解析】
【详解】A、84消毒液是目前家庭使用的主要消毒剂,主要成分为次氯酸钠,有较强腐蚀性,故日常生活中使用84消毒液消毒需戴好橡胶手套和护目镜,说法正确,不符合题意;
B、可燃物在有限空间内急剧燃烧会在短时间聚积大量的热,使气体迅速膨胀而引起爆炸,故在点燃可燃性气体前需要检验气体纯度,说法正确,不符合题意;
C、进行铁在氧气中燃烧实验时,为防止高温熔融物溅落炸裂瓶底,应先在集气瓶底部预留一部分水或铺一层细沙,说法错误,符合题意;
D、制取氧气结束后,为防止试管炸裂,应先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,说法正确,不符合题意。
故选:C。
9. 利用捕集的CO2生产低碳、零碳燃料,既可缓解能源危机,又可助力实现“双碳”目标。我国科研人员研制出一种新型催化剂,可催化CO2转化为甲醇(CH3OH),其转化微观过程如图所示。下列说法正确的是
A. 反应前后催化剂的质量和性质均发生改变
B. 反应前后分子和原子的种类和数目均不变
C. 该反应中甲和乙的分子个数比为1:1
D. 该反应中丙和丁的质量之比为16:9
【答案】D
【解析】
【分析】首先,根据微观示意图,可得其反应的化学方程式为
(甲为,乙为,丙为,丁为)。
【详解】A、催化剂的定义是反应前后质量和化学性质不变,物理性质可能改变,并非“性质均发生改变”,该说法错误。
B、根据质量守恒定律,反应前后原子的种类和数目不变,但分子的种类一定改变(反应物是,生成物是),且分子数目也改变(反应物共4个分子,生成物共2个分子),该说法错误。
C、在化学方程式中,甲(,1个)与乙(,3个)的分子个数比为,而非,该说法错误。
D、丙()的相对分子质量为,丁()的相对分子质量为,因此质量比为,该说法正确。
故选:D。
10. 、是制作“天气瓶”常用的物质,其溶解度曲线如图所示。下列说法不正确的是
A. 时,和的溶解度相等
B. 时,将放入水中,只能得到溶液
C. 时,各取相等质量的和分别加水至恰好完全溶解,所得溶液的质量大于溶液的质量
D. 将时的饱和溶液和的饱和溶液都升温到,所得溶液的溶质质量分数小于溶液的溶质质量分数
【答案】C
【解析】
【详解】A、由溶解度曲线图可知,时,和的溶解度相等,说法正确,不符合题意;
B、由溶解度曲线图可知,时的溶解度为80g,则时将放入水中,最多能溶解,则充分溶解后所得溶液质量为40g+50g=90g,说法正确,不符合题意;
C、由溶解度曲线图可知,时的溶解度比大,则时各取相等质量的和分别加水至恰好完全溶解,需要水的质量<,因此所得溶液的质量小于溶液的质量,说法错误,符合题意;
D、将时的饱和溶液和的饱和溶液都升温到,和的溶解度均增大,饱和溶液均变为不饱和溶液,溶质质量分数不变,仍为时饱和溶液中的溶质质量分数,由于0℃时的溶解度比小,则升温后所得溶液的溶质质量分数小于溶液的溶质质量分数,说法正确,不符合题意。
故选:C。
11. 山东省有漫长的海岸线,蕴藏着丰富的海洋资源。如图是海水资源综合利用的部分流程图,有关说法不正确的是
A. 氨碱工业生产过程中,向饱和氯化钠溶液中通入氨气的目的是形成碱性溶液,有利于二氧化碳的吸收
B. 从海水中提取MgCl2历经步骤Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ的主要目的是富集并提纯氯化镁
C. 海水“晒盐”是利用升高温度,使NaCl溶解度增大的方法使NaCl晶体析出
D. 除去粗盐中Ca2+、Mg2+过程中,加入稀盐酸调节溶液pH的目的是除去过量的氢氧化钠和碳酸钠
【答案】C
【解析】
【详解】A、氨碱工业生产过程中,向饱和氯化钠溶液中通入氨气可形成碱性溶液,二氧化碳与水反应形成的溶液呈酸性,碱性溶液利于吸收二氧化碳,故A正确;
B、从海水中提取氯化镁历经步骤Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ三步转换,可将氯化镁富集起来,增大氯化镁浓度,提纯氯化镁,故B正确;
C、NaCl的溶解度受温度影响较小,海水“晒盐”是利用蒸发结晶的方法,高浓度的海水经过风吹日晒,溶剂蒸发,得到粗盐,故C错误;
D、加入过量氯化钡溶液可除去,加入过量氢氧化钠溶液可除去,加入过量碳酸钠溶液可除去和过量的,加入稀盐酸调节溶液pH可除去溶液中过量的碳酸钠和氢氧化钠,故D正确;
故选:C。
12. 对比实验是进行科学探究的重要方式。如图所示实验均用到了对比的方法。
下列说法正确的是
A. 图1实验能验证二氧化碳与水发生了反应
B. 图2实验能说明可燃物燃烧需要与氧气接触
C. 图3实验能验证金属活动性顺序:
D. 图4实验能说明铁生锈需要与空气和水同时接触
【答案】B
【解析】
【详解】A、图1实验中,向石蕊溶液染成紫色的干燥纸花喷水然后放入二氧化碳中,纸花变红,不能直接验证二氧化碳与水发生了反应,还需要进行对照实验,即还应再将石蕊溶液染成紫色的干燥纸花放入二氧化碳中,干燥纸花不变色,能验证二氧化碳与水发生了反应,故A选项不符合题意;
B、图2实验中,用导管对准烧杯热水中的白磷通入氧气,白磷燃烧,说明可燃物燃烧需要与氧气接触,故B选项符合题意;
C、图3实验中,将铁片和银片放入盛有硫酸钠溶液的烧杯中,都不反应,只能说明铁和银的活动性都比钠弱,但无法验证铁和银的金属活动性顺序,故C选项不符合题意;
D、图4实验中,将洁净的铁钉分别放入装有干燥空气和蒸馏水的试管中,第一支试管中的铁钉只与干燥的空气接触,第二支试管的铁钉只与水接触,一段时间后,两支试管的铁钉都没有生锈,不能说明铁生锈需要与空气和水同时接触,故D选项不符合题意。
故选B。
13. 一种在酸性环境中处理H2S并回收S的方法如下图所示。下列说法不正确的是
A. 整个过程溶液的pH减小
B. 反应②:
C. 理论上,整个转化过程无需补充HCl
D. 理论上,处理34gH2S,需消耗16gO2
【答案】A
【解析】
【详解】A、反应①将生成的HCl从流程里除去了并且③消耗了HCl,酸的浓度减小则酸性减弱,所以pH增大,故A错误;
B、由图可得反应②为:,故B正确;
C、流程中①生成的HCl可以用于③实现了物质的循环,故C正确;
D、回收 S 的总反应为:硫化氢和氧气反应生成硫和水,反应的化学方程式为:2H2S+O2=2S↓+2H2O,即68份质量的硫化氢和32份质量的氧气反应,所以回收34kg硫化氢至少要消耗16kg氧气,故D正确。
故答案为:A
14. 以化合价为纵坐标,物质类别为横坐标所绘制的图像叫价类图。根据下面碳元素的价类图,下列说法不正确的是
A. 图中X处对应的两种物质类别是盐,都可与酸反应生成同种气体
B. a点对应的物质不止一种,常温下化学性质稳定
C. b、c点的物质组成元素相同,化学性质相同
D. d点对应的物质可以使石蕊溶液变红,加热后溶液变成紫色
【答案】C
【解析】
【分析】本题主要考查碳元素的价类图,通过分析图中不同点对应的物质类别、化合价,结合物质的性质、反应类型等知识来判断各选项的正误。
【详解】A、图中X处对应的碳酸钙和碳酸氢钠都属于盐,因为它们都含碳酸根离子或碳酸氢根离子,根据盐与酸的反应性质,含碳酸根离子或碳酸氢根离子的盐都可与酸反应生成二氧化碳气体,该选项不符合题意。
B、a点对应的物质是碳单质,碳单质有金刚石、石墨、足球烯等多种,碳在常温下化学性质稳定,不易与其他物质发生化学反应,该选项不符合题意。
C、b、c点对应的物质组成元素相同,根据物质的类别是氧化物,碳元素的化合价为+2价可知b为,c点碳元素的化合价为+4价,故其化学式为,一氧化碳和二氧化碳的组成元素相同,但是其化学性质不同,一氧化碳具有可燃性,二氧化碳不支持燃烧也不能燃烧;因为两种物质是由不同的分子构成的,物质的化学性质由构成它的微粒保持,该选项符合题意。
D、d点对应的物质为碳酸,碳酸显酸性,可以使石蕊溶液变红,加热后,碳酸分解为二氧化碳和水,溶液酸性消失,又变成紫色,该选项不符合题意。
故选C。
【点睛】根据碳元素的价类图进行分析。
15. 已知:①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,②氯化亚铜(CuCl)难溶于水,在空气中迅速被氧化为Cu2(OH)3Cl。现以粗盐水(含CaCl2、MgCl2、Na2SO4)、Cu等原料制CuCl的工艺如下图。下列说法正确的是
已知:2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O
A. 溶液按①②③的次序依次加入,则A为Na2CO3、B为BaCl2
B. “反应Ⅱ”中只发生HCl+NaOH=NaCl+H2O反应
C. 沉淀池中H2O也参与反应且硫元素被氧化
D. 若CuCl被氧化的原理为4CuCl+4H2O+O2=2Cu2(OH)3Cl+2X,则X为HCl
【答案】CD
【解析】
【详解】A、溶液按①②③的次序依次加入,则A为BaC12、B为Na2CO3,否则多余的氯化钡无法除去,达不到除杂的目的,此选项错误;
B、“反应Ⅱ”中的反应还有盐酸和过量的碳酸钠反应,此选项错误;
C、沉淀池中的水与二氧化硫反应生成硫酸、硫酸钠,硫元素的化合价升高,则硫元素被氧化,此选项正确;
D、反应前有4Cu、4C1、8H、6O,反应后有4Cu、2C1、6H、6O,根据化学反应前后各种原子个数相等,则X为HCl,此选项正确。
故选CD。
二、选择题(本题共5小题,每题2分,共10分)在每小题给出的四个选项中,有一项或两项是符合题目要求的。
16. 前18号元素Q、X、Y、Z质子数之和为37,X、Y、Z位于同周期,Q、Z位于同主族。X、Y、Z最外层电子数分别为x、y、z,且依次增大,x、y、z之和为15,x+z=2y。下列说法错误的是
A. X的氧化物都能与NaOH溶液发生反应
B. Q的氧化物有多种
C. Z与氢元素构成的10电子微粒只有一种
D. Y的单质化学性质不活泼
【答案】AC
【解析】
【分析】前18号元素Q、X、Y、Z,其中X、Y、Z最外层电子数分别为x、y、z,且依次增大,而x+y+z=15,x+z=2y,联立可得:y=5,故x=3、z=7,或者x=4、z=6,四元素的质子数之和为37,而X、Y、Z的最外层电子之和奇数,可知Q的质子数为偶数,即Q处于偶数族,而Q与Z位于同一主族,故Q、Z处于ⅥA族,Q与X、Y、Z位于不同周期,结合四元素质子数之和,可知Q处于第三周期,而X、Y、Z只能处于第二周期,推知X为C元素、Y为N元素、Z为O元素、Q为S元素,四元素质子数之和是37。
【详解】A、由分析可知,X为C元素,其氧化物有一氧化碳和二氧化碳,而一氧化碳不能与NaOH溶液发生反应,故说法错误;
B、Q为S元素,其氧化物有二氧化硫和三氧化硫等,故说法正确;
C、Z为O元素,Z与氢元素构成的10电子微粒有水分子和氢氧根离子,故说法错误;
D、Y为N元素,其单质是氮气,氮气的化学性质不活泼,故说法正确。
故选AC。
17. 甲、乙、丙、丁是初中化学常见物质,其反应可表示为甲+乙→丙+丁、下列推测正确的是
A. 若甲、乙是化合物,则丙、丁也一定是化合物
B. 若甲为单质,则此反应一定是置换反应
C. 若乙为稀硫酸,则丙、丁中一定有盐
D. 若丙为氯化钠,则甲、乙中一定有碱
【答案】C
【解析】
【详解】A、若甲、乙是化合物,丙、丁不一定也是化合物,例如一氧化碳在高温下和氧化铁反应生成二氧化碳和铁,错误;
B、置换反应是一种单质和化合物生成另外一种单质和化合物的反应,若甲为单质,则此反应不一定是置换反应,例如甲烷和氧气点燃生成水和二氧化碳,错误;
C、盐是由金属阳离子或铵根离子和酸根离子构成的化合物;若乙为稀硫酸其中含有硫酸根,则生成丙、丁中一定有盐,正确;
D、若丙氯化钠,甲、乙中不一定有碱,例如碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体,错误。
故选C。
18. 现有和的混合溶液,向其中加入铁粉,搅拌使之充分反应。如图为加入铁粉的质量与烧杯中溶液质量变化的绝对值的关系。下列说法正确的是
A. 段烧杯中有2种固体
B.
C. 取c点固体加入足量稀盐酸,固体全部溶解
D. 原溶液中与的质量比为
【答案】BD
【解析】
【分析】在金属活动性顺序中,铁排在氢前,铜排在氢后,所以铁先和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,当硫酸铜完全反应后,铁再与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气。反应的化学方程式与各物质的质量关系如下:
、。
【详解】A.0~a段仅发生Fe置换Cu,固体产物只有Cu,铁粉未过量,无剩余Fe,故只有一种固体,选项错误;
B.解:设11.2g铁完全反应后生成铜的质量为x.
由于参加反应的铁粉的质量小于生成的铜的质量,所以反应前后溶液的质量减小了,所以0~a段溶液的变化量(减小的质量)为:,即,选项正确;
C.点c铁粉过量,固体含生成的Cu和过量Fe, Fe可与盐酸反应,但Cu不反应,所以固体不能完全溶解,选项错误;
D.由铁与硫酸铜反应的化学方程式可知,11.2g铁完全反应,消耗硫酸铜的质量为32g;
根由图像可知,铁与稀硫酸反应时,溶液的增加的量为:,设硫酸溶质的质量为m,
因此原溶液中H2SO4与CuSO4的质量比为:;
故选BD。
19. 孔雀石是冶炼金属铜的主要原料,其主要成分是Cu2(OH)2CO3[可以看成是Cu(OH)2、CuCO3],还含有少量氧化铁和二氧化硅(不溶于水,也不与酸反应),以下为“湿法炼铜”并制备其它副产品氯化钠和铁红(氧化铁)的工业流程。
【查阅资料】
(1)Cu2(OH)2CO3与盐酸反应生成氯化铜、水和二氧化碳。
(2)铁能与氯化铁溶液反应,化学方程式为2FeCl3+Fe=3FeCl2
(3)氢氧化亚铁易被氧气氧化,化学方程式为4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3下列说法不正确的是
A. 实验室在获取NaCl晶体的操作Y中,使用的仪器有铁架台、玻璃棒、酒精灯、蒸发皿
B. 盐酸与Cu2(OH)2CO3反应的方程式为Cu2(OH)2CO3+4HCl=2CuCl2+3H2O+CO2↑
C. 在滤液Ⅰ中加入过量铁粉,搅拌至充分反应,其中发生的置换反应有3个
D. 滤液Ⅱ的溶质为FeCl2;试剂X是稀盐酸
【答案】C
【解析】
【详解】A、由流程图可知 ,操作Y是蒸发结晶,溶液的蒸发结晶中需要用到酒精灯、铁架台、蒸发皿、玻璃棒等,故A正确;
B、盐酸和碱式碳酸铜反应生成氯化铜、水和二氧化碳,反应的化学方程式为Cu2(OH)2CO3+4HCl=2CuCl2+3H2O+CO2↑,故B正确;
C、向孔雀石中加入过量的稀盐酸,Cu2(OH)2CO3与盐酸反应生成氯化铜、水和二氧化碳气体,氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水,充分反应后过滤,得到滤液Ⅰ,故滤液Ⅰ中的溶质为氯化铜、氯化铁和氯化氢,向滤液Ⅰ中加入过量的铁粉,铁与氯化铜溶液反应生成氯化亚铁和铜,与氯化铁溶液反应生成氯化亚铁,与盐酸反应氯化亚铁和氢气,有两个置换反应,故C错误;
D、由上述分析:滤液Ⅰ中的溶质为氯化铜、氯化铁和氯化氢,向滤液Ⅰ中加入过量的铁粉,铁与氯化铜溶液反应生成氯化亚铁和铜,与氯化铁溶液反应生成氯化亚铁,与盐酸反应氯化亚铁和氢气,充分反应后过滤,得到滤液Ⅱ和固体B,滤液Ⅱ的溶质为氯化亚铁,固体B中含有生成的铜和过量的铁,向固体B中加入足量试剂X得到铜粉和氯化亚铁,则X为稀盐酸,故滤液Ⅱ的溶质为氯化亚铁,试剂X是稀盐酸,故D正确。
故选C。
20. 学习小组为探究氢气还原氧化铜所得固体产物X的组成,设计如下实验:
步骤1:观察产物X颜色为红色。
步骤2:向产物X中加入过量的盐酸充分反应,过滤得到红色固体和蓝色溶液。
步骤3:向步骤2所得蓝色溶液中加入过量的溶液,测得与反应的的质量为。
已知:①的相对分子质量为336②为红色固体
③、
下列说法正确的是
A. 产物X单质
B. 中铜元素的化合价为价
C. 步骤2所得蓝色溶液中仅含有两种离子
D. 产物X的质量为
【答案】D
【解析】
【详解】A、观察产物X的颜色为红色,说明一定不含有黑色氧化铜,铜和氧化亚铜均为红色,但是铜与盐酸不反应,根据步骤2可得到蓝色溶液,说明产物X不可能只是铜单质,即产物X为Cu单质和Cu2O,故A错误;
B、Cu2O 中氧元素显-2价,设铜元素的化合价为x,根据在化合物中各元素正负化合价代数和为0,则有2x+(-2)=0,解得x=+1,故B错误;
C、由于步骤2中向产物X中加入过量的盐酸充分反应,过滤得到 9.6g 红色固体和蓝色溶液,所以蓝色溶液中一定汉语铜离子和过量的HCl,则步骤2所得蓝色溶液中含有H+、Cu2+、Cl-三种离子,故C错误;
D、步骤3向步骤2所得蓝色溶液中加入过量的 Na2H2Y 溶液,测得与 CuCl2 反应的 Na2H2Y 的质量为 33.6g ,则有,即步骤3中参加反应的CuCl2的质量为13.5g,则有即生成13.5gCuCl2时,参加反应的Cu2O质量为14.4g,同时可生成6.4g铜,步骤2过滤可得到9.6g红色固体,则产物X中Cu的质量为9.6g-6.4g=3.2g,Cu2O质量为14.4g,产物X的质量=3.2g+14.4g=17.6g,故D正确;
故选:D。
三、非选择题(共4道题,45分)
21. 太空中,宇航员的每一次呼吸都离不开一系列精心设计的化学反应。
(1)空间站需模拟地球的大气环境。
①法拉第认为,“空气进入肺部,碳与氧立即结合,即使外面天寒地冻,我们也能通过呼吸迅速产生二氧化碳。一切反应都恰到好处地进行着。”伴随呼吸过程会______(填“吸收”或“放出”)热量,从而维持人体的体温正常。呼吸与燃烧的不同之处在于,呼吸属于_____(填“缓慢”或“剧烈”)氧化。
②太空舱中使用的“人造空气”与地球上的空气组分相似,“人造空气”含量最多的气体是_____。成年人每次呼吸时,吸入的空气和呼出的气体的成分(部分)质量变化如图1所示,图中成分B的化学式为_____。利用膜分离法从呼吸的空气中分离二氧化碳的过程属于_____(填“物理”或“化学”)变化。
③呼吸时,CO2进入人体血液中会与血液中的水反应,写出化学方程式____。
(2)空间站需源源不断为呼吸提供O2。
备用装置可应急提供O2,其原理是:NaClO3固体受热分解产生;均匀添加于其中的适量金属锰(Mn)在O2中燃烧生成氧化物,有助于快速产生O2,该反应中生成的锰的氧化物可能起到_____作用。
(3)空间站需及时处理产生的CO2。
①中国空间站构建了高效循环的生命保障系统,如图2所示,该系统中CO2与H2反应的化学方程式_____。
②空间站是一个相对封闭的场所,解决“气体从哪里来”的问题必然伴着“气体往哪里去”的问题。为此,科学家设计了生物再生生命保障系统,实现了“水-氧-碳”的循环转化。下列叙述正确的____(填序号)。
a.“水-氧-碳”的循环转化,减少了氧气的携带量,减轻了火箭和飞船的载重
b.电解水在产生氧气的同时产生氢气,系统需要对氢气进行转化
c.人体代谢产物中的水既有气态又有液态,设计系统时应考虑水的冷凝与净化
【答案】(1) ①. 放出 ②. 缓慢 ③. 氮气 ④. ⑤. 物理 ⑥.
(2)催化 (3) ①. ②. abc
【解析】
【小问1详解】
法拉第的观点是,伴随呼吸过程会放出热量,从而维持人体的体温正常。
呼吸作用,是物质与氧气的反应,且进行的很慢,不易察觉,属于缓慢氧化。
太空舱中使用的“人造空气”与地球上的空气组分相似,地球上的空气中含量最多的气体是氮气,则“人造空气”含量最多的气体是氮气。
成年人每次呼吸时,吸入的空气和呼出的气体的成分(部分)质量变化如图所示。氮气(相对分子质量28)约占空气总体积的78%,氧气(相对分子质量32)约占空气总体积的21%,呼吸过程中消耗氧气,呼出二氧化碳,氧气含量降低,二氧化碳含量增加,所以图中的成分B是氧气,化学式为。
使用膜分离法从空气中分离出,此过程中没有新的分子生成,属于物理变化。
二氧化碳与水反应生成了碳酸,反应的化学方程式为。
故填:放出;缓慢;氮气;;物理;。
【小问2详解】
金属锰在中燃烧生成氧化物,有助于快速产生,说明锰的氧化物能加快反应速率,可能起到催化作用;故填:催化。
【小问3详解】
如图2所示,该系统中与发生的反应是与在太阳光的作用下反应生成和,反应的化学方程式为。
a.“水-氧-碳”的循环转化,可以再生氧气,不用大量携带,减轻了飞船载重,说法正确;
b.电解水生成氧气和氢气,氢气具有可燃性,与空气混合,遇到明火或高温可能发生爆炸,因此系统需要对氢气进行转化,说法正确;
c.人体代谢水有气态(水蒸气)、液态,设计系统时应考虑水的冷凝与净化,说法正确。
故填:;abc。
22. 不同的酸在实验中会展现不同的性质。
Ⅰ.浓硫酸具有哪些性质?
用如图1所示装置进行实验,并在实验中用传感器测相对湿度和二氧化碳浓度的变化,相关数据如图2所示。
已知:二氧化硫能使高锰酸钾溶液的紫红色变浅甚至褪色。
(1)向三颈烧瓶中先滴加两滴蒸馏水,再加入2g蔗糖(化学式为),用注射器向密闭容器中加入约3mL浓硫酸,很快白色蔗糖变为____色,说明浓硫酸会使蔗糖碳化。
(2)待数据稳定,用装有高锰酸钾溶液的注射器缓慢抽取适量瓶内气体,观察到高锰酸钾溶液的紫红色变浅。据此现象和图2可知,蔗糖分解出的炭也会和浓硫酸发生反应,生成和_____、_____(写出两种气体的化学式)。
(3)据图2可知,40-70s相对湿度曲线下降,说明浓硫酸具有_____性;第70s后,相对湿度曲线又上升,除了因为蔗糖、炭和浓硫酸反应产生水,还可能是因为_____。
Ⅱ.氯化氢气体与盐酸的化学性质是否相同?
已知:①氯化氢气体由分子构成:②氯化氢气体易溶于水,形成盐酸,微观示意图如图3所示;③氯化氢气体微溶于甲苯,形成氯化氢的甲苯溶液,微观示意图如图4所示。
(4)用如图5所示装置可制备氯化氢气体。将浓盐酸推入浓硫酸,能产生大量氯化氢气体的原因是_____。
(5)分别取两种液体样品于试管中,各加入少量镁,充分振荡,进行对比。
①在盐酸的试管中,观察到______,说明镁与盐酸发生了反应;
②另一支试管中没有明显现象,说明镁不与氯化氢的甲苯溶液发生反应,对比图3、图4,请从微观角度解释原因______;实验结论:盐酸与氯化氢气体的化学性质不同。
(6)请再设计一个实验方案:分别取少量的两种液体于试管中,_____,说明盐酸与氯化氢的甲苯溶液的化学性质不同(写全操作、现象)。
【答案】(1)黑 (2) ①. ②.
(3) ①. 吸水 ②. 反应过程放热,促使被浓硫酸吸收的水蒸气又蒸发出来
(4)浓硫酸溶于水会放出大量的热,温度升高会使HCl气体的溶解度降低,促使大量HCl气体逸出;硫酸具有吸水性,吸收了浓盐酸中的水分,使溶剂减少,有利于HCl气体逸出
(5) ①. 有气泡产生 ②. 盐酸中存在自由移动的氢离子,能与镁发生反应;而氯化氢的甲苯溶液中,氯化氢以分子形式存在,没有解离出自由移动的氢离子,因此无法与镁发生反应
(6)操作:分别取少量盐酸和氯化氢的甲苯溶液于两支试管中,各加入少量碳酸钠粉末,振荡;
现象:盐酸中有大量气泡产生;氯化氢的甲苯溶液中无明显现象。
【解析】
【小问1详解】
浓硫酸具有脱水性,能把蔗糖分子里的氢、氧原子按水的组成比例脱去,使蔗糖变成黑色的炭,所以白色蔗糖会变为黑色(或黑褐色)。
【小问2详解】
抽取瓶内气体后,高锰酸钾溶液紫红色变浅,说明生成了能使它褪色的二氧化硫;同时炭和浓硫酸反应还会生成二氧化碳,再结合湿度变化可知也生成了水。 所以两种气体是:①二氧化硫、②二氧化碳,其化学式分别为:、。
【小问3详解】
①40~70s相对湿度曲线下降,是因为浓硫酸具有吸水性,会吸收环境中的水分,使湿度降低;
②第70s后湿度曲线又上升,除了蔗糖、炭和浓硫酸反应产生水,还可能是反应过程放热,促使被浓硫酸吸收的水蒸气又蒸发出来,导致相对湿度增大。
【小问4详解】
大量氯化氢气体的原因是有如下两方面:气体的溶解度随温度的升高而减小,浓硫酸溶于水会放出大量的热,温度升高会使HCl气体的溶解度降低,促使大量HCl气体逸出;硫酸具有吸水性,吸收了浓盐酸中的水分,使溶剂减少,有利于HCl气体逸出。
【小问5详解】
①镁能与盐酸反应生成氯化镁和氢气,所以观察到的现象是:有气泡产生;
②对比图3和图4可知:盐酸中存在自由移动的氢离子,能与镁发生反应;而氯化氢的甲苯溶液中,氯化氢以分子形式存在,没有解离出自由移动的氢离子,因此无法与镁发生反应。
【小问6详解】
盐酸中含有氢离子,显酸性,氯化氢的甲苯溶液中不含氢离子,不显酸性。所以根据稀酸的化学通性,设计实验,如酸能和碳酸盐反应生成二氧化碳,实验方案如下:
操作:分别取少量盐酸和氯化氢的甲苯溶液于两支试管中,各加入少量碳酸钠粉末,振荡;
现象:盐酸中有大量气泡产生;氯化氢的甲苯溶液中无明显现象。
23. 在空气中煅烧MnCO3会生成不同的锰氧化物,各锰氧化物质量分数随煅烧温度的变化关系如图1所示。
(1)温度控制在450℃的目的是______。
(2)加热至370℃~410℃之间,二氧化锰质量分数上升的原因是______。
任务一:MnO2的制备
在空气中灼烧碳酸锰(MnCO3)是制备MnO2的常用方法,某小组同学对其条件进行了探究。
(3)图2装置可制备MnO2,观察到石灰水变浑浊,管式炉中反应的化学方程式为______。实验结束时先停止加热,继续通入空气直至管式炉冷却的目的是______。
(4)根据图3,制备MnO2的气氛条件为___________(填“湿”或“干”)空气。
任务二:MnO2的回收
从废旧电池炭包中回收MnO2的流程如下图:
(5)焙烧的目的是______。
(6)沉锰反应为,加热温度不宜过高,原因是_____。
任务三:MnO2的应用
(7)制备Mn:钢轨材料通常是锰钢。在高温下将Al和MnO2混合发生置换反应制取金属Mn,该反应的化学方程式为______。
【答案】(1)MnO2的质量分数最大
(2)部分MnO、Mn2O3转化为MnO2
(3) ①. ②. 防止石灰水倒吸入热的管式炉使之炸裂
(4)湿 (5)除去碳
(6)防止碳酸氢铵分解和生成的碳酸锰分解
(7)
【解析】
【小问1详解】
温度控制在450℃的目的是:MnO2的质量分数最大,得到较纯净的二氧化锰。
【小问2详解】
加热至370℃~410℃间,二氧化锰质量分数上升的原因是部分Mn2O3、MnO转化为MnO2。
【小问3详解】
观察到石灰水变浑浊,说明反应生成二氧化碳,管式炉中,高温条件下碳酸锰和氧气反应生成二氧化锰和二氧化碳,反应的化学方程式为:;实验结束时先停止加热,继续通入空气直至管式炉冷却的目的是:防止石灰水倒吸入热的管式炉使之炸裂。
【小问4详解】
根据图3,制备MnO2的气氛条件为湿空气,是因为湿空气中转化率高,并且反应需要时间较短。
【小问5详解】
焙烧的目的是把碳除去。
【小问6详解】
沉锰反应中,加热温度不宜过高,原因是防止碳酸氢铵分解和生成的碳酸锰分解。
【小问7详解】
在高温下将Al和MnO2混合发生置换反应生成锰和氧化铝,该反应的化学方程式为:。
24. 碳酸镧(化学式量为458)可用于治疗高磷酸盐血症。为白色粉末、难溶于水、分解温度900℃。在溶液中制备时,形成水合碳酸镧,如果溶液碱性太强,易生成受热分解的碱式碳酸镧。已知酒精喷灯温度可达1000℃,回答下列问题:
I.某化学兴趣小组利用NH3和CO2通入LaCl3溶液中拟制备
(1)装置接口的连接顺序为F→______→C。
(2)装置中盛放的试剂为______溶液。
(3)装置中用球形干燥管的主要目的是______。
(4)在装置中需要先通入的气体是______(填化学式)。请解释其原因____;
(5)写出生成水合碳酸镧的化学方程式为______。
II.碳酸钠与氯化镧反应可制取碳酸镧
现向氯化镧溶液中不断地滴加溶质质量分数为10%的Na2CO3溶液。利用手持技术测定溶液的pH从而监控反应过程,得到如图曲线。
(6)①若a、b、c、d四点对应的质量分别为m=53g、106g、111.3g、164.3g,试分析该过程中生成沉淀的最大值为____g(结果保留小数点后一位)。
②为了高磷血症患者的安全,通常选用NaHCO3溶液而不选用Na2CO3,其优点是_____。
III.测定中是否含有 (氧化镧的化学式量为326)。
兴趣小组通过以下实验验证制得的样品中不含 ,并测定水合碳酸镧 中结晶水的含量,将石英玻璃A管称重,记为 ,将样品装入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为 ,将装有试剂的装置C称重,记为 ,按图示连接好装置进行实验。
实验步骤:
①打开 、 和 ,缓缓通入;
②数分钟后关闭____,打开____,点燃酒精喷灯,加热A中样品;
③一段时间后,熄灭酒精喷灯,打开 ,通入 数分钟后,冷却到室温,关闭 和 ,称量装置A。
重复上述操作步骤,直至装置A恒重,记为 (此时装置A中为)。称量装置C,记为 。
(7)实验步骤②中关闭_____,打开______(填写止水夹代号)。
(8)装置D的作用是______。
(9)据实验记录,当______,说明制得的样品中不含有。计算水合碳酸镧化学式中结晶水数目x=_____(用含m1、m2、m4的式子表示,不用化简)。
【答案】(1)B→A→D→E (2)饱和碳酸氢钠溶液 (3)防止倒吸
(4) ①. NH3 ②. 因为NH3在水中溶解度大,二氧化碳在水中溶解度不大,碱性溶液更容易吸收二氧化碳
(5)
(6) ①. 15.3 ②. 碳酸氢钠的碱性相对较弱,能防止生成碱式碳酸镧
(7) ①. K1、K3 ②. K4
(8)防止空气中的H2O和CO2进入C干扰实验
(9) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
装置X为洗气瓶,用其除去二氧化碳中的氯化氢,Y装置制取氨气,Z装置制取碳酸镧La2(CO3)3,由于氨气极易溶于水中,用球形干燥管防止倒吸,W装置制取二氧化碳气体,装置接口的连接顺序为F→B→A→D→E→C。
【小问2详解】
装置X为洗气瓶,用其除去二氧化碳中的氯化氢,因此装置中盛放的试剂为饱和碳酸氢钠溶液。
【小问3详解】
装置中用球形干燥管的主要目的是因为氨气易溶于水,球形干燥管能防止倒吸。
【小问4详解】
Z中应先通入NH3,后通入过量的CO2,原因为NH3在水中溶解度大,二氧化碳在水中溶解度不大,碱性溶液更容易吸收二氧化碳。
【小问5详解】
LaCl3和氨气、二氧化碳、水生成La2(CO3)3•xH2O和氯化铵,方程式为:2LaCl3+6NH3+3CO2+(x+3)H2O=La2(CO3)3⋅xH2O↓+6NH4Cl。
【小问6详解】
①根据图示可知在b点时氯化镧溶液和碳酸钠溶液恰好完全反应,沉淀达到最大值,滴加溶质质量分数为10%的Na2CO3溶液质量为106g,设生成碳酸镧质量为x,
x=15.3g
②为了高磷血症患者的安全,通常选用NaHCO3溶液而不选用Na2CO3,其优点是碳酸氢钠的碱性相对较弱,能防止生成碱式碳酸镧。
【小问7详解】
数分钟后关闭K1,K3,打开K4,点燃酒精喷灯,加热A中样品。
【小问8详解】
装置D的作用是防止空气中的H2O和CO2进入C干扰实验。
【小问9详解】
如果制得的样品中不含有La(OH)CO3,则由La2(CO3)3•xH2O化学式知 ,即;n(La2O3)=n[La2(CO3)3•xH2O],可求出水合碳酸镧化学式中结晶水数目x=。
四、附加题(共1小题,共10分)
25. 我国沿海地区采用“渔光互补”创新发展模式,探索海洋渔业高质量发展的新模式。同学们对渔光互补模式产生了浓厚的兴趣,进行了如下项目式探究:
任务一:了解渔光互补模式
【信息检索】“渔光互补”是在水面上方架设光伏板发电,下方的水域用于水产养殖,形成“上可发电,下可养鱼”的发电新模式。光伏组件的遮阳效果还能抑制藻类的繁殖,改善水质。
【分析交流】光伏发电的能量转化形式是光能转化为能。
任务二:制备改善鱼塘水的含氧量的物质
过氧化钙(),在常温下稳定,在潮湿空气或水中缓慢反应放出氧气,因而在水产养殖中常用作供氧剂。是一种白色固体,难溶于水、乙醇,0℃时稳定,130℃时开始失水,其制备流程如图所示。
【查阅资料】①浓氨水具有挥发性,能与盐酸等酸溶液发生反应;②乙醇与不发生化学反应;
(1)写出反应Ⅱ化学方程式:______。
(2)反应Ⅱ需要在低温环境下进行,主要原因是_____、_____。
(3)将21.6g(相对分子质量为216)加热分解,固体质量随温度的变化如图所示。A点对应固体的化学式为_____。
任务三:测定过氧化钙样品的纯度
(4)高锰酸钾法是测定产品纯度的一种方法(已知硫酸锰溶液为无色),反应的化学方程式是:。
将溶质质量分数为a%的酸性KMnO4溶液逐滴加入盛有样品的锥形瓶中,反应完全时,锥形瓶中溶液颜色变化为_____;下列操作可能导致测定结果偏大的是_____(填字母序号)。
A.KMnO4溶液的质量分数小于a%
B.锥形瓶内潮湿
C.样品有少量粘附在锥形瓶壁上未用水冲洗
D.颜色已经发生变化未停止滴加KMnO4溶液
(5)加热分解法是测定产品纯度的另一常用方法。
实验步骤:连接装置(图夹持仪器已省略)→检查装置气密性→装入0.30g样品→调节量气管和水准管两边水位相平→加热至不再有气体放出并冷却至室温→____→读数→重复2次,取平均值,计算。(已知:该温度和压强下的O2密度是1.43g/L),根据表中数据,计算CaO2产品纯度是_____。(计算结果保留到0.1%。)
组别
样品质量/g
V(O2)/mL
第一组
0.30
28.2
第二组
0.30
28.0
第三组
0.30
27.8
【答案】(1)
(2) ①. 氨水受热易挥发 ②. 过氧化氢受热易分解
(3)CaO2 (4) ①. 无色 ②. AD
(5) ①. 调节量气管和水准管两边水位相平 ②. 60.1%(合理计算结果即可)
【解析】
【小问1详解】
由图可知,反应Ⅰ为碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,则反应Ⅱ中反应物为氯化钙、过氧化氢、氨水,水也应参与了反应,生成物中的固体经过脱水得到过氧化钙,则固体为,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,反应物中含Ca、Cl、H、O、N,生成物中含Ca、O、H,则生成物中还应含Cl、N,则生成的溶液应是氯化铵溶液,即氯化钙、过氧化氢、氨水和水反应生成和氯化铵,该反应的化学方程式为:;
【小问2详解】
反应Ⅱ需要在低温环境下进行,主要原因是:氨水受热易挥发,过氧化氢受热易分解;
【小问3详解】
21.6g中结晶水的质量为:,将21.6g(相对分子质量为216)加热分解,会逐渐失去结晶水,A点时固体的质量为7.2g,固体减少的质量为:21.6g-7.2g=14.4g,说明此时完全失去结晶水,此时固体的化学式为:CaO2;
【小问4详解】
高锰酸钾溶液是紫红色,将溶质质量分数为a%的酸性KMnO4溶液逐滴加入盛有样品的锥形瓶中,反应完全时,溶液中溶质为硫酸锰、硫酸钙,此时溶液是无色的,则溶液由紫红色恰好变为无色;
A、KMnO4溶液的质量分数小于a%,会导致消耗高锰酸钾的质量偏大,导致测定结果偏大,符合题意;
B、锥形瓶内潮湿,过氧化钙能与水发生反应,导致部分过氧化钙被消耗,导致消耗高锰酸钾的质量偏小,则测定结果偏小,不符合题意;
C、样品有少量粘附在锥形瓶壁上未用水冲洗,会导致部分过氧化钙未参与反应,导致测定结果偏小,不符合题意;
D、颜色已经发生变化未停止滴加KMnO4溶液,会导致消耗高锰酸钾的质量偏大,导致测定结果偏大,符合题意。
故选AD;
【小问5详解】
加热至不再有气体放出并冷却至室温后,应调节量气管和水准管两边水位相平,使两边液面的压强相同,避免产生误差;
生成氧气的平均体积为:,则生成氧气的质量为:。
解:设CaO2产品纯度为x
x≈60.1%
答:CaO2产品纯度是60.1%。
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