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中考化学复习(综合应用题30道)
1.空气中含有大量的氮气,用途广泛。
Ⅰ.N2的获取
工业获取N2的一种原理示意图如图。
(1)分子的直径:N2>O2,压缩后获取氮气,应选择区域___________(填“A”或“B”)的气体。
Ⅱ.N2转化为硝酸
雷雨天,闪电时空气中发生反应①,进而发生系列转化如图。
(2)反应①时,___________能转化为化学能。
(3)反应③中NO2和R的化学计量数之比为3:1,则R的化学式为___________。
Ⅲ.N2转化为尿素[CO(NH2)2]
工业合成氨及尿素的流程示意图如图。
(4)转化1时需隔绝空气进行,目的是___________。
(5)转化2不可能为化合反应的理论依据是___________。
Ⅳ.N2转化为金属氮化物
用高温氮气吹氧化铝粉和碳粉混合物,制得新型半导体材料氮化铝(AlN)装置示意图如图。
(6)写出图中所示装置内反应的化学方程式:___________。
(7)氮化铝能与盐酸反应:AlN+3HCl=AlCl3+NH3↑,计算生成1.7g氨气(NH3)需要氮化铝的质量___________。(写出计算过程)
【答案】(1)A
(2)电
(3)NO
(4)防止氢气和氧气混合高温下发生爆炸
(5)化学变化中原子种类、数目不变
(6)
(7)设生成1.7g氨气(NH3)需要氮化铝的质量为x,
x=4.1g,
答:需要氮化铝质量是4.1g。
【详解】(1)分子的直径:N2>O2,氧气能够进入区域B中,压缩后获取氮气,应选择区域A的气体;
(2)雷雨天,闪电时空气中发生反应①,此反应过程中电能转化为化学能;
(3)反应③中NO2和R的化学计量数之比为3:1,根据质量守恒定律,反应的化学方程式是3NO2+H2O=2HNO3+NO,则R的化学式为NO;
(4)转化1时需隔绝空气进行,目的是防止氢气和氧气混合高温下发生爆炸;
(5)转化2不可能为化合反应的理论依据是氨气中氮原子和氢原子个数比是1:3,二氧化碳中碳原子和氧原子个数比是1:2,而尿素中氮原子和氢原子个数比是1:2,碳原子和氧原子个数比是1:1,原子的数目改变了;
(6)如图所示,装置内,高温条件下氮气、氧化铝、碳反应生成氮化铝和一氧化碳,反应的化学方程式:;
(7)见答案。
2.氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。
I.甲烷热解制氢
高温时,以熔融金属锡(Sn)为液态传热介质,细小的甲烷气泡从鼓泡反应器底部注入并发生分解,得到固体石墨。反应原理如图所示。
已知:液态锡的密度是7.0g/cm3,石墨的密度是2.2g/cm3
(1)甲烷热解制氢的化学方程式为______________。
(2)该反应温度T3与金属锡的熔点T1、沸点T2之间的大小关系为______________。
(3)该方法可避免石墨在介质中大量附着,主要原因是______________。
II.海水电解制氢
海水无淡化直接电解制氢的原理和装置如下图所示。PTFE漠两侧有水蒸气压力差,使膜外侧的水转化为水蒸气,水蒸气通过PTFE膜后液化。液态水和离子均不能直接通过PTTE膜。
(4)M端对应的是电源_____________极(填“正”或“负”)。
(5)PTFE膜内侧的溶液中,KOH的作用是______________。
(6)在电解过程中,PTFE膜内测KOH溶液的溶质质量分数保持不变,原因是______________。
III.热化学循环制氢
利用ZnO/Zn循环制氢原理如图所示:
(7)该过程中涉及的基本反应类型有置换反应和______________反应。
(8)理论上欲制得4kg氢气,需要多少质量的水参与反应(请写出计算过程)。
【答案】(1)CH4C+2H2
(2)T1<T3<T2
(3)石墨的密度小于液态锡的密度,悬浮在液态锡的表面,处于分离状态
(4)正
(5)增强水的导电性
(6)电解水生成氢气和氧气,而氢氧化钾没有参加反应,水蒸气通过PTFE膜后液化成水,会使PTFE膜内侧水的质量保持不变
(7)分解
(8)解设需要水的质量为x
解得x=36kg
答:需要水的质量为36kg。
【详解】(1)甲烷在高温条件下生成碳与氢气,该反应的化学方程式为:CH4C+2H2;
(2)高温时,以熔融金属锡(Sn)为液态传热介质,即加热温度高于锡的熔点低于锡的沸点,所以T1<T3<T2;
(3)石墨的密度(2.2g/cm3)小于液态锡的密度(7.0g/cm3),石墨悬浮在液态锡的表面,处于分离状态;
(4)电解水实验中正极产生氧气,负极产生氢气,M极产生氧气,故M极为正极;
(5)KOH在水中能解离出自由移动的离子,可以增强水的导电性,使其快速分解;
(6)电解水生成氢气和氧气,而氢氧化钾没有参加反应,导致PTFE膜内侧水的质量减少,而PTFE膜两侧有水蒸气压力差,使膜外侧的水转化为水蒸气,水蒸气通过PTFE膜后液化成水,会使PTFE膜内侧水的质量保持不变,所以KOH溶液的溶质质量分数保持不变;
(7)锌与水反应生成氧化锌与氢气,是由一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物,该反应属于置换反应;氧化锌分解生成锌与氧气,由一种物质反应生成两种物质,属于分解反应;
(8)见答案。
3.结合KNO3和NaCl的溶解度表,回答下列问题。
温度/°C
0
20
40
60
80
100
溶解度/g
NaCl
35.7
36.0
36.6
37.3
38.4
39.8
KNO3
13.3
31.6
63.9
110
169
246
(1)0°C时,KNO3溶解度是_____g
(2)根据NaCl的溶解度表可知,从海水中提取氯化钠,通常采用的结晶方法是____。
(3)在60°C时,将60gKNO3加入到50g水中充分溶解后所得溶液降温到40°C,对溶液的分析正确的是____。
A 降温前后溶液都是饱和溶液
B 溶液中溶质减少
C 溶液中溶质的质量分数不变
【答案】 13.3g 蒸发结晶 AB
【详解】(1)由表可知,0℃时,KNO3溶解度是13.3g;
(2)根据NaCl的溶解度表可知,氯化钠的溶解度随温度的变化不大,故从海水中提取氯化钠,通常采用的结晶方法是蒸发结晶;
(3)A、在60°C时,硝酸钾的溶解度是110g,将60gKNO3加入到50g水中充分溶解后,所得溶液为饱和溶液,硝酸钾的溶解度随温度的升高而增加,降温到40°C,溶液还是饱和溶液,符合题意;
B、在60°C时,将60gKNO3加入到50g水中充分溶解后所得溶液中溶质质量为55g,降温到40°C,40℃时,硝酸钾的溶解度为:63.9,溶液中溶质的质量为:31.95,故溶液中溶质质量减少,符合题意;
C、降温前后,溶液都是饱和溶液,且60℃时硝酸钾的溶解度大于40℃时硝酸钾的溶解度,故降温后,溶质的质量分数减小,不符合题意。
故选AB。
4.请回答下列与水有关的问题。
(1)在水蒸发的过程中,下列说法正确的是____(填序号);
A 水分子不断运动
B 水分子之间间隔不变
C 水分子分解成氢原子和氧原子
D 水分子可以保持水的物理性质
(2)自来水厂常利用____的吸附性,除去水中的异味;
(3)生活中为降低水的硬度,可采用的方法是___。
【答案】 A 活性炭 煮沸
【详解】(1)A、分子在不断地运动,水蒸发的过程中,温度升高,分子运动的速率更快,符合题意;
B、在水蒸发过程中,温度升高,水分子之间间隔变大,不符合题意;
C、水蒸发属于物理变化,分子本身没有发生改变,不符合题意;
D、分子是保持物质化学性质的最小粒子,在水蒸发过程中,水分子可以保持水的化学性质,不是物理性质,不符合题意。
故选A。
(2)活性炭具有吸附性,可以吸附水中的色素和异味,故填活性炭;
(3)生活中通常用煮沸的方法降低水的硬度,故填煮沸。
5.t1℃时,将等质量的硝酸钾和氯化钾分别加入到各盛有100g水两个烧杯中,充分搅拌后现象如图1所示,硝酸钾和氯化钾的溶解度曲线如图2所示。
(1)烧杯②中的上层清液是否达到饱和状态?_______(填“是”、“否”或“无法判断”);
(2)烧杯②中溶解的溶质是________(写化学式);
(3)t1℃时200g硝酸钾的饱和溶液中硝酸钾的质量______g;
(4)关于图1中烧杯内的物质,下列说法正确的是_________
A烧杯①内溶液中溶质的质量分数<烧杯②内上层清液中溶质的质量分数
B烧杯②中加热蒸发少量水时,同时一定还有固体析出
C将两个烧杯中的溶液混合,充分搅拌后,烧杯中可能还有氯化钾没有溶解
D将温度升高到t2℃,烧杯②中固体一定全溶解,并成为不饱和溶液(不考虑水的蒸发)
E将温度升高到t2℃,烧杯①内溶液的质量=烧杯②内溶液的质量(不考虑水的蒸发)
【答案】 是 KNO3 40g DE
【详解】(1)图1中烧杯②中有未溶解的固体,故烧杯②中的上层清液已经达到饱和状态,故填是;
(2)由图2可知,t1℃时,硝酸钾的溶解度小于氯化钾,故烧杯②中溶解的溶质是KNO3;
(3)t1℃时,硝酸钾的饱和溶液中溶质质量分数为:,则t1℃时200g硝酸钾的饱和溶液中硝酸钾的质量为200g×20%=40g;
(4)A、t1℃时,将等质量的硝酸钾和氯化钾分别加入到各盛有100g水的两个烧杯中,充分搅拌后,烧杯①中固体物质全部溶解,烧杯②中还有部分未溶解,故烧杯①内溶液中溶质的质量分数>烧杯②内上层清液中溶质的质量分数,不符合题意;
B、由溶解度曲线可知,两种物质的溶解度随温度的升高而增加,故加热后,烧杯②中饱和溶液有可能变为不饱和溶液,加热蒸发少量水时,不一定有固体析出,不符合题意;
C、t1℃时,氯化钾的溶解度大于硝酸钾,将两个烧杯中的溶液混合,充分搅拌后,氯化钾一定完全溶解,不符合题意;
D、由溶解度曲线可知,两种物质的溶解度都随温度的升高而增加,烧杯①在t1℃时,烧杯中溶质全部溶解,这时烧杯①中溶液可能为不饱和溶液,也可能恰好饱和,将温度升高到t2℃时,溶解度增加,这时烧杯①中溶液一定是不饱和溶液,t2℃时,氯化钾和硝酸钾的溶解度相同,两个烧杯中加入溶质、溶剂质量相同,故烧杯②中溶液也为不饱和溶液,符合题意;
E、将温度升高到t2℃,这时,氯化钾和氯酸钾的溶解度相同,两个烧杯中固体物质全部溶解,溶质质量相同,溶剂质量相同,故烧杯①内溶液的质量=烧杯②内溶液的质量,符合题意。
故选DE。
【点睛】饱和溶液溶质质量分数=;
不饱和溶液与饱和溶液之间的转化关系及结晶的方法:
。
6.现有21.2g氯化钠和氯化镁的混合物,某化学兴趣小组的同学们欲除去其中的氯化镁,老师为他们提供了以下药品:氢氧化钾溶液、氢氧化钠溶液、硫酸钠溶液。实验过程如图所示,请回答问题:
(1)为了除去氯化镁,同学们所选的溶液是 _____ (填名称)。
(2)发生反应的化学方程式为 _____ 。
(3)列出根据已知条件求解参加反应的氯化镁质量(X)的比例式 _____ 。
(4)反应所得不饱和溶液的溶质质量分数为 _____ 。
(5)蒸发操作中玻璃棒的作用是 _____ 。
【答案】 氢氧化钠溶液 MgCl2+2NaOH=2NaCl+Mg(OH)2↓ = 11.7% 搅拌,防止因局部温度过高而造成液体飞溅
【分析】根据消耗的氢氧化钠的质量和对应的化学方程式求算氯化镁的质量以及生成的氯化钠的质量,进而进行相关计算。
【详解】为了除去氯化镁,是氯化钠中混有氯化镁,为除去杂质而避免引入新的杂质,所以所选的溶液是氢氧化钠溶液。对应的反应为氯化镁和氢氧化钠反应生成氯化钠和氢氧化镁,对应的化学方程式为 MgCl2+2NaOH=2NaCl+Mg(OH)2↓。
设参加反应的氯化镁质量为X,生成的氯化钠的质量为y,生成的氢氧化镁的质量为z
消耗的氢氧化钠的质量为100g×8%=8g
x=9.5g
y=11.7g
z=5.8g
反应所得不饱和溶液的溶质质量分数为×100%=11.7%。
蒸发操作中玻璃棒的作用是 搅拌,防止因局部温度过高而造成液体飞溅。
故答案为
(1)氢氧化钠溶液。(2)MgCl2+2NaOH=2NaCl+Mg(OH)2↓。(3)=。(4)11.7%。(5)搅拌,防止因局部温度过高而造成液体飞溅。
【点睛】根据化学方程式计算时,第一要正确书写化学方程式,第二要使用正确的数据,第三计算过程要完整。
7.氢经济被认为是21世纪世界经济新的转折点,关于氢能的研究是世界热点。
I.制氢
(1)工业上以甲醇(CH3OH)和水蒸气重整制H2,制取原理如图1所示:
①制取氢气的过程中涉及的有机物是_______(写化学式)。
②重整反应器中甲醇与足量的水蒸气反应,生成的二氧化碳与参加反应的甲醇的分子个数比为______。
II.储氢
(2)镁铝合金(Mg17Al12)是理想的储氢合金,其贮氢与释氢过程如图2:
①贮氢过程中发生反应的化学方程式为________。
②镁铝合金在一定条件下完全吸氢形成氢气球磨镁铝合金。图3为氢气球磨镁铝合金在不同温度下的储氢曲线(氢气球磨镁铝合金材料的储氢量约为3.03%),下列关于镁铝合金储氢的说法正确的是________(填序号)。
a.镁铝合金的熔点介于金属镁和金属铝之间
b.镁铝合金在氩气中熔炼的目的是防止金属被氧化
c.由图3可知,温度升高镁铝合金储氢的速度变快
III.用氢
(3)①某新能源汽车以氢气为燃料,使用1kg氢气平均可行驶150km。如果通过图1所示的甲醇催化重整来产生氢气,64kg甲醇重整产生的氢气理论上可供这辆汽车行驶多远_______?(写出计算过程)
②目前氢能还没有得到广泛应用,其原因是_______(写一条即可)。
【答案】(1) CH3OH 1:1
(2) bc/cb
(3) 1800km 生产成本高
【详解】(1)①含有碳元素的化合物一般称为有机物(一氧化碳、二氧化碳、碳酸钙等除外),制取氢气的过程中涉及的有机物是CH3OH。
②重整反应器中甲醇与足量的水蒸气反应,生成氢气和二氧化碳,该反应化学方程式:,生成的二氧化碳与参加反应的甲醇的分子个数比为1:1。
(2)①贮氢过程中镁铝合金(Mg17Al12)和氢气反应生成MgH2和铝,该反应化学方程式:。
②a、合金的熔点低于各成分金属的熔点,镁铝合金的熔点低于金属镁和金属铝,说法错误;
b、镁、铝的化学性质活泼,易与氧气反应,镁铝合金在氩气中熔炼的目的是防止金属被氧化,说法正确;
c、氢气球磨镁铝合金材料的储氢量约为3.03%,由图3可知,温度升高镁铝合金储氢的速度变快,说法正确;
故选:bc。
(3)①解:设64kg甲醇可制取氢气的质量为
使用1kg氢气平均可行驶150km,12kg氢气理论上可供这辆汽车行驶多=
答:64kg甲醇重整产生的氢气理论上可供这辆汽车行驶多远1800km
②目前氢能还没有得到广泛应用,其原因是生产成本高。
8.1)炼铁产生的废渣中含有大量CuS及少量铁和铁的化合物,工业上以该废渣为原料生产CuCl2的流程如下:
①在高温条件下废渣粉末中加入NaCl和空气,其中的CuS转化为CuCl2和Na2SO4其反应的化学方程式为 ________________________________________ 。
②NaClO中氯元素的化合价为 __________ 。
③操作3的名称是 __________ 。
④该流程中可循环利用的物质是 __________ 。
(2)如图A、B、C、D、E五种物质是初中化学常见的金属单质、非金属氧化物、酸、碱、盐中的一种,相邻物质能发生化学反应。A与B发生置换反应,B的水溶液呈蓝色。请回答:(提示:Fe3O4可看成FeO·Fe2O3,)
① A的化学式 __________ (任写一个)。
② B与C反应的化学方程式可能是 __________ 。
③ E的用途是 __________ 。
④ D与Fe3O4,反应的化学方程式可能是 ____________________ 。
【答案】 +1 过滤 氯化钠 Fe 2NaOH+CuSO4═Cu(OH)2↓+Na2SO4 冶炼金属(或用作燃料) Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O
【详解】(1)①根据流程图可知,高温条件下,通入空气,CuS和NaCl反应生成了CuCl2和Na2SO4,化学方程式为:;
②NaClO中,钠元素的化合价是+1价,氧元素的化合价是-2价,根据化合物中各元素的化合价的代数和为零,可以求出氯元素的化合价为+1价;
③过滤可以将不溶性固体从溶液中分离出来,所以操作3的名称是过滤;
④氯化钠在流程中既是反应物,又是生成物,流程图中能循环利用的物质是氯化钠;
(2)A、B、C、D、E五种物质是初中化学常见的金属单质、非金属氧化物、酸、碱、盐中的一种。A与B发生置换反应,B的水溶液呈蓝色,故是铜盐溶液与活泼的金属反应生成铜,A能与氧气反应,故A可能是铁,B可能是硫酸铜,E既能与氧气反应,也能与氧化铁反应,故E可能是一氧化碳;氧化铁能与D反应,故D可能是盐酸,C既能与硫酸铜反应又能与盐酸反应,故C可能是氢氧化钠,代入框图,推断合理。因此:
①A可以是铁,化学式为Fe;
② B与C反应可能是硫酸铜与氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,反应的化学方程式为:2NaOH+CuSO4═Cu(OH)2↓+Na2SO4;
③ E是一氧化碳,能用于冶炼金属,用作燃料等;
④D可能是盐酸,Fe3O4可看成FeO·Fe2O3。D与Fe3O4的反应可看成是盐酸和FeO、 Fe2O3反应,FeO与盐酸反应生成氯化亚铁和水,Fe2O3与盐酸反应生成氯化铁和水,反应的化学方程式可能是Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O。
【点睛】在解推断题时,首先将题中有特征的物质推出,然后结合推出的物质和题中的转化关系推导剩余的物质,最后将推出的各种物质代入转化关系中进行验证即可。
9.如图给出了在实验室中制取气体时常用的部分仪器。
(1)实验室中用稀HCl和石灰石制取二氧化碳。
①反应原理可用化学方程式表示为_____;
②若用排水法收集CO2,则所需仪器有A、D、H、L、M、N、O和_____;
③配制73g 10%的稀盐酸,需20%的盐酸溶液的质量为_____,配制的主要操作步骤是:计算,_____,混溶。
(2)小明使用如图所示装置,在实验室中用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气。
①实验前,小明先向分液漏斗中加入水,打开分液漏斗的活塞使水流入A瓶中,同时观察B瓶口处短导管口是否有气泡出现。他这样操作的目的是_____;
②小明将2.5gMnO2放入A瓶中,并通过分液漏斗向其中加入100g过氧化氢溶液,反应完全后,共收集到1.6g氧气。将A瓶中的剩余物过滤、洗涤并干燥后,所得滤渣的质量为_____;所用过氧化氢溶液中溶质的质量分数为_____。
【答案】 CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ C 36.5g 称量 检查装置气密性 2.5g 3.4%
【详解】(1)①石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应原理可用化学方程式表示为:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;
②若用排水法收集CO2,则所需仪器有A、D、H、L、M、N、O和C;
③配制73g 10%的稀盐酸,需20%的盐酸溶液的质量为:73g×10%÷20%=36.5g;配制的主要操作步骤是:计算,称量,混溶;
(2)①实验前,小明先向分液漏斗中加入水,打开分液漏斗的活塞使水流入A瓶中,同时观察B瓶口处的短导管口是否有气泡出现,他这样操作的目的是检查装置气密性;
②二氧化锰是催化剂,反应前后质量不变,将A瓶中的剩余物过滤、洗涤并干燥后,所得滤渣的质量为2.5g;
设:过氧化氢质量为x,
x=3.4g,
所用过氧化氢溶液中溶质的质量分数为:。
10.材料是人类社会物质文明进步的重要标志之一,材料研制与化学科学的发展密切相关。
(1)2019年4月23日,庆祝人民海军成立70周年海上阅兵活动在青岛附近海空域举行。现代航母、军舰的外壳和结构框架,基本都是用高强度钢板材料焊接而成,航母的飞行甲板、指挥中心、弹药库等重要部位,常使用一种叫作“凯夫拉”的新型芳纶纤维复合材料……
在下列材料中,属于无机非金属材料的是 _______ 。
A 高强度钢板 B 凯夫拉 C 合成橡胶 D 普通玻璃
(2)中国高铁发展日新月异,2018年底运营里程超过2.9万里,占全球高铁运营里程的三分之二以上,超过其他国家总和。铝热剂是修建铁路时常用的焊接材料,其中一个反应的原理是铝粉在一定条件下与氧化铁发生反应生成铁和氧化铝。请根据上述信息,请写出该反应的化学方程式: ____________ 。
(3)纯碱是一种重要的化工原料,广泛应用于建材、化工、食品、冶金、纺织、石油、国防、医药等领域,玻璃工业是纯碱的最大消费部门。侯氏制碱法制得的纯碱中常含有少量氯化钠。Na2CO3和NaCl的溶解度曲线如右图所示,试回答下列问题:
①t1℃时,Na2CO3的溶解度 _______ NaCl的溶解度(填“大于”“等于”“小于”之一)。
②把40g的Na2CO3加入200g水中,经充分搅拌溶解后,得到t1℃的Na2CO3溶液的质量是 ________ g.
③室温时,一小试管内盛有Na2CO3的饱和溶液,试管底部还存有少许Na2CO3固体;将小试管放入盛有水的烧杯中,再将较多量的NaOH固体加入烧杯内的水中溶解,观察到小试管内Na2CO3固体逐渐减少。请解释Na2CO3固体减少的原因: ____________________ 。
【答案】 D 小于 236 NaOH固体溶解放热使温度升高,Na2CO3的溶解度随温度升高而增加,所以小试管内的固体物质逐渐溶解。
【详解】(1)高强度钢板是金属材料, 凯夫拉是新型芳纶纤维复合材料, 合成橡胶是合成材料,普通玻璃是无机非金属材料。在这些材料中,属于无机非金属材料的是普通玻璃。故选D。
(2)根据信息,铝粉在一定条件下与氧化铁发生反应生成铁和氧化铝,该反应的化学方程式: 。
(3)①根据溶解度曲线图,t1℃时,Na2CO3的溶解度小于NaCl的溶解度;②因为t1℃时Na2CO3的溶解度为18g,把40g的Na2CO3加入200g水中,经充分搅拌溶解后,只能溶解36g,因此得到t1℃的Na2CO3溶液的质量是:236g;③因为NaOH固体溶解于水时放热,使烧杯内水的温度升高,Na2CO3的溶解度随温度升高而增加,所以小试管内的固体物质逐渐减少。
【点睛】根据溶解度曲线,可以比较两种物质在同一温度时的溶解度大小;也可以发现物质溶解度随温度变化而变化的趋势。
11.纯碱在工业生产中用途极广,有着强大的“朋友圈”。
(1)K2CO3是一种农家肥料草木灰的有效成分,草木灰属于_______(填“钾肥”或“复合肥”)
(2)我国制碱工业的先驱侯德榜发明了联合制碱法,其生产工艺流程示意图如下:
①粗盐水中含有CaCl2、MgCl2等可溶性杂质,加入过量沉淀剂NaOH、Na2CO3,固体C为_______(填名称)。
②小华设计如图的实验装置测定某纯碱样品(含少量杂质NaCl)中碳酸钠的质量分数:取一定量的样品与足量稀盐酸反应,通过测定生成CO2的体积,计算样品中碳酸钠的质量分数。(已知常温常压下CO2的密度是1.977g/L)
I.如果样品质量为2.12g,则实验中选用的量气管规格最合适的是_______(填字母)。
A 500mL B.1000mL C.1500mL D.2000mL
II.反应结束后锥形瓶中有CO2残留,会导致测得的碳酸钠质量分数_______(填“偏大”“ 偏小”“无影响”)。
(3)小华欲配制100g溶质质量分数为12.5%的碳酸钠溶液。
①以上实验的正确操作顺序为_______(填字母序号)。
②如图所示的操作中,若C中砝码的质量为10g,游码的读数为2.5g,此时的碳酸钠的质量分数____(大于、等于、小于)10%。
③如改正了上述错误,并准确称量,最后发现计算结果小于10%,你认为可能的原因是_______。
【答案】(1)钾肥
(2) 氢氧化镁、碳酸钙 A 无影响
(3) ECADB 小于 碳酸钠中有杂质(或用量筒量取水时,仰视液面等)
【详解】(1)碳酸钾中含有钾元素,所以属于钾肥;
(2)氯化钙和碳酸钠生成碳酸钙沉淀,氯化镁和氢氧化钠生成氢氧化镁沉淀,所以固体C为碳酸钙和氢氧化镁,设2.12g碳酸钠和足量盐酸反应可以生成二氧化碳质量为x,
x=0.88g
常温常压下体积为0.88g÷1.977g/L≈446mL,所以选用500mL量筒来量取,故选A,因为测定二氧化碳的体积是根据量气管中读数得到的,锥形瓶中只要产生二氧化碳压强就会变大,量气管中水就会被上压,所以反应结束后锥形瓶中有CO2残留不会影响其体积测定,也就不会影响碳酸钠质量分数测定。
(3)用固体配制溶液步骤是计算、称量、量取、溶解、装瓶贴标签,所以正确顺序为ECADB,图中药品和砝码放反了,而且使用了游码,所以药品质量小于10g,所以碳酸钠质量分数小于10%,质量分数小可能是碳酸钠少,或者水多了,可能的原因是碳酸钠中有杂质导致碳酸钠少,或用量筒量取水时,仰视液面读数,导致实际得到的水多。
12.铁及其合金是重要的金属材料。
(1)下列物品所使用的主要材料属于合金的是_____(填字母序号)。
A 青花瓷瓶 B 橡胶充气艇 C 不锈钢锅
(2)①如图所示为某化学兴趣小组设计的铁钉锈蚀条件的探究实验,请在③方框内画出还需进行的实验的示意图_____。
②为了验证铁、铜的金属活动性顺序,除了选择用砂纸打磨干净的铁钉外,还需要选择的一种溶液是_______溶液(填化学式)。
(3)实验室可用如图所示装置模拟炼铁反应。
①实验开始时,应先通入一氧化碳气体再加热的原因是什么?_____。
②写出玻璃管中反应的化学方程式______。
③从环保角度考虑,还需对图中装置进行怎样的改进?______
④除一氧化碳外,还有哪些物质可以还原氧化铁?______ (请写一种物质的化学式)。
(4)把10g铁粉与铜粉的混合物放到盛有足量稀硫酸的烧杯中,充分反应后,烧杯中物质的总质量比反应前金属混合物与稀硫酸的总质量减少了0.1g,求混合物中铁的质量分数____。
【答案】 C 排出装置内空气,防止一氧化碳与空气在高温下混合发生爆炸 在最右端放一盏点燃的酒精灯或者加一个收集装置 C或Al等 28%
【详解】(1)A、青花瓷瓶是以粘土等硅酸盐材料烧制而成的制品,属于无机非金属材料,A选项不正确,不符合题意;
B、橡胶充气艇的制作材料是橡胶,属于有机高分子材料,B选项不正确,不符合题意;
C、不锈钢锅的制作材料是不锈钢,是普通钢、镍、铬等的合金,C选项正确,符合题意。故选C。
(2)铁生锈是因为铁与水、氧气反应生成了铁锈,为了探究钉锈蚀的条件,要设置对照实验,①图铁钉只与水接触,植物油隔绝了空气,②图铁钉与水、氧气均有接触,③应该设置铁钉只与氧气接触,没有水,应该在试管内放置铁钉,试管内为干燥的氧气或空气,并用瓶塞塞住试管口,因此方框内图形为。
②为了验证铁、铜的金属活动性顺序,除了选择用砂纸打磨干净的铁钉外,还需要选择的一种溶液是溶液,将打磨干净的铁钉伸入到硫酸铜溶液中,铁钉表面有红色固体析出,溶液由蓝色变为浅绿色,说明铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,活泼性强的金属将活泼性弱的金属从其盐溶液中置换出来。
(3)如图所示装置模拟炼铁反应,一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,二氧化碳使澄清石灰水变浑浊,则有:
①一氧化碳具有可燃性,与空气混合点燃或加热可能会发生爆炸,因此实验开始时,应先通入一氧化碳气体排出装置内的空气,防止一氧化碳与空气在高温下混合发生爆炸。
②玻璃管中反应的化学方程式为。
③一氧化碳有毒,会污染空气,必须设置尾气处理装置,一氧化碳能够燃烧,因此从环保角度考虑,还需在最右端放一盏点燃的酒精灯或者加一个收集装置。
④除一氧化碳外,C或Al等也可以还原氧化铁,单质碳与氧化铁在高温下反应生成二氧化碳和铁,铝和三氧化二铁在高温下反应生成氧化铝和铁。
(4)由题意10g铁粉与铜粉的混合物放到盛有足量稀硫酸的烧杯中,铁粉与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,铜不反应,根据质量变化可知生成氢气的质量为0.1g,设参与反应的铁的质量为,则有:
由解得=2.8g
则混合物中铁的质量分数为
答:混合物中铁的质量分数为28%。
13.家庭厨房就是一个充盈的化学小世界,“柴米油盐酱醋糖”包含着许多化学内容:
(1)家庭厨房中的“柴”趋向洁净,有煤气、液化石油气,还有 _____ (主要成分的化学式)等.
(2)米、面的主要成分是淀粉,化学式为(C6H10O5)n,氢氧元素的质量比为 _____ .
(3)超市货架上的食盐品种丰富,有锌盐、钙盐、硒盐、加碘盐等等.这些食盐中含的锌、钙、硒、碘等是指(填:单质、原子或元素) _____ .
(4)热水瓶内的水垢主要成分是碳酸钙,可用 _____ (填一种调味品名称)除去.
(5)白糖与红糖主要成分都是蔗糖.利用活性炭的 _____ 性,可将红糖脱色成白糖.
(6)市场上销售的香肠、盐水鸭、榨菜、豆腐干等食品,常采用真空包装,其目的是 _____ ,从而防止食品变质.
(7)茶叶、膨化食品常采用真空充气包装,充入的气体可能是① _____ ;② _____ 等.
(8)某些食品包装袋内常有一小包物质,用来吸收氧气和水分以防止食品腐败,常称“双吸剂”.下列物质属于“双吸剂”的是 _____ .
A炭粉 B铁粉 C氯化钙 D生石灰
(9)味精是烹制菜肴时常用的调味品,小明发现某味精包
装上的部分文字说明.他想测定此味精中氯化钠的含量.
NaCl+AgNO3═AgCl↓+NaNO3,谷氨酸钠的存在不影响NaCl性质.
实验过程①称取该味精样品10.0g,并溶于蒸馏水;
②加入过量的硝酸银溶液;③过滤;④用蒸馏水反复洗涤沉淀多次;
⑤将沉淀烘干、称量,测得固体质量为5.74g.
根据上述实验步骤回答下列有关问题:
Ⅰ、过滤操作所需要的仪器除烧杯、铁架台(带铁圈)、玻璃棒外,还需要的玻璃仪器是 _____ .
Ⅱ、试通过计算确定此样品中NaCl的质量分数与其包装上标注的含量是否相符? ____
【答案】 CH4 1:8 元素 食醋 吸附 隔绝空气 CO2 N2 B 漏斗 不相符
【分析】根据天然气的主要成分;淀粉的化学式(C6H10O5)n;元素的概念;碳酸钙和醋酸的化学性质;木炭有吸附功能;许多微生物在有氧条件下才能生长繁殖,而隔绝空气、可以抑制微生物的生长;充入氮气或二氧化碳既可以防止食品变质,又可以保证茶叶和膨化食品不被挤压;题意并结合铁粉的化学性质;过滤操作所用到的仪器;化学方程式NaCl+AgNO3═AgCl↓+NaNO3计算。
【详解】(1)天然气的主要成分是:CH4 。故填:CH4
(2)根据淀粉的化学式(C6H10O5)n可知:氢氧元素的质量比=(10×1):(16×5)=1:8;故填: 1:8
(3)食盐中含的锌、钙、硒、碘等是指元素。故填:元素
(4)因为醋酸能与碳酸钙反应生成可溶性的醋酸钙。故填:食醋
(5)因为木炭具有吸附功能,可将红糖脱色成白糖。故填:吸附
(6)许多微生物在有氧条件下才能生长繁殖,而隔绝空气、可以抑制微生物的生长;故填:隔绝空气
(7)因为二氧化碳和氮气无毒,充入氮气或二氧化碳既可以防止食品变质,又可以保证茶叶和膨化食品不被挤压;故填:①CO2 ;②N2
(8)A、碳粉既不可以吸收氧气又不可以吸收水,不属于双吸剂,故不符合题意;
B、铁粉可以与氧气、水发生化学反应生成铁锈,属于双吸剂,故符合题意;
C、氯化钙只可以吸收水,不属于双吸剂,故不符合题意;
D、生石灰可以吸收水,但不能吸收氧气,不属于双吸剂,故不符合题意;
故填:B
(9)Ⅰ、过滤操作所用到的仪器有:烧杯、铁架台(带铁圈)、玻璃棒、漏斗,故填:漏斗
Ⅱ、设氯化钠的质量分数为x,
解得:x=23.4%;而包装上氯化钠≤20%,故填:不相符
【点睛】此题考查了我们生活中的化学,需要同学们在生活中注意观察分析。
14.下图为实验室中常见的气体制备、净化、收集和性质实验的部分仪器。根据题目要求, 试回答下列问题。
(1)小黄同学以过氧化氢溶液为原料(二氧化锰作催化剂),在实验室中制取并收集干燥的氧气。他按照要求设计了实验装置,连接仪器,并检查了装置的气密性。
①他所选装置的连接顺序应为____________________________(填写仪器序号字母)。
②生成氧气时,发生反应的化学方程式为_________________________。
(2)某理化小组在常温下利用图 1 装置进行二氧化碳的性质实验。他们依次将两种溶液快速全部推入三孔烧瓶内,测得一段时间里瓶内气体压强变化如图 2 所示。(已知:同温同体积时,气体分子数目越多, 气体压强越大。)
①图 1、图 2 分析可知,先推入瓶内的溶液是_____________溶液。
②图 2 中 cd 线段对应的瓶内气压变大,其原因是(用化学方程式表示):____________。
(3)该理化小组还利用含有少量 CO2的 CO 气体测定了某氧化铁样品中的氧化铁含量,(已知:杂质中不含铁元素),他们设计了图 3 所示的探究实验方案:
①图 3 装置进行实验时,安全、正确的实验操作顺序应为__________。(填序号)
a 通入气体 b 停止通气 c 点燃酒精喷灯 d 撤掉酒精喷灯
②装置 C 中的硬质玻璃管内,可以观察到的现象是_____。
③小燕同学对图 3 装置提出了质疑,她认为存在不足之处,并将其中的装置 D 改成了图 4 中的装置 E。请你评价图 4 装置的优点(至少答一条):_____。
④若实验中所取样品为 1.00g,利用改进后的装置进行了正确实验操作,充分反应后,经测定,装置 E 增重了 0.66g,由此计算该样品中氧化铁的纯度为_____(结果精确到 0.1%)。
【答案】 BCD 氢氧化钠 acdb 红褐色固体变黑 提高能源利用率(或较小有毒气体排放等) 80.0%
【详解】(1)以过氧化氢溶液为原料(二氧化锰作催化剂),在实验室中制取并收集干燥的氧气,属于固液混合不需加热型,氧气经过浓硫酸干燥,用向上排空法收集;
①他所选装置的连接顺序应为BCD。
②二氧化锰催化过氧化氢反应生成水和氧气,发生反应的化学方程式为。
(2)①图 1、图 2 可知,装置内的气压先增大,再不变,最后增大。二氧化碳能与氢氧化钠反应,先推入瓶内的溶液是氢氧化钠溶液。
②图 2 中 cd 线段对应的瓶内气压变大,其原因是碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式为。
(3)①一氧化碳与氧气混合加热,容易发生爆炸,图 3 装置进行实验时,安全、正确的实验操作顺序应为先通入气体,再点燃酒精喷灯,反应结束后先撤掉酒精喷灯保持通入气体防止高温的铁被氧化,最后停止通气;故填:acdb。
②装置 C 中的硬质玻璃管内,红褐色氧化铁被还原为黑色的铁,可以观察到的现象是红褐色固体变黑。
③图 4 装置的优点:提高能源利用率(或较小有毒气体排放等)。
④设1g该样品中氧化铁的质量为x,则
解得x=0.8g;
该样品中氧化铁的纯度为。
15.实验室有一瓶KOH溶液,某兴趣小组同学为测定该溶液的溶质质量分数,并探究KOH溶液的性质,进行了相关实验。请你参与他们的探究。
【实验内容】
(1)请帮助他们完成下表
实验操作
实验现象
实验结论
甲
用玻璃棒蘸取KOH溶液至pH试纸上,再与标准比色卡比较
pH=12
KOH溶液呈_______ 性。
乙
取30.0gKOH溶液,加入足量FeC13溶液
产生1.07g红褐色沉淀
KOH能与某些________(填物质类别)反应
取少量KOH溶液,加入NH4C1溶液
产生氨味气体
丙
(1)取少量KOH溶液,通入CO2
无明显现象
KOH溶液能与CO2等非金属氧化物反应
(2)向所得溶液中滴入_________溶液
产生白色沉淀
丁
取少量KOH溶液,滴入足量稀HCl
无明显现象
KOH与酸不能反应
戊
取少量丁所得溶液,滴入酚酞溶液
无明显现象
KOH与酸能反应
【分析与计算】
(2)根据乙的实验,该KOH溶液的溶质质量分数为_____________%。
【讨论与反思】
(3)同学们一致认为丁的实验结论是错误的。对照丙和戊同学的方案,对于无明显现象的化学反应,可通过检验有新物质生成或检验_____________的方法来证明物质间发生了化学反应。
(4)据此,请你利用丁所得溶液,选择除指示剂以外的试剂再补充一种方案,证明KOH与酸能反应。你的方案是:取少量丁所得溶液,___________________________(填接下来的操作步骤和实验现象)。
【答案】(1) 碱 盐 氯化钙/CaCl2(合理即可)
(2)56
(3)反应物消失
(4)向其中滴加硫酸铜溶液,没有蓝色沉淀产生
【详解】(1)甲:用玻璃棒蘸取KOH溶液至pH试纸上,再与标准比色卡比较,pH=12>7,所以实验结论为:KOH溶液呈碱性;
乙:取30.0gKOH溶液,加入足量FeC13溶液,氢氧化钾与氯化铁反应生成红褐色氢氧化铁沉淀和氯化钾;取少量KOH溶液,加入NH4C1溶液,氢氧化钾与氯化铵反应生成氯化钾、氨气和水;反应中氯化铁和氯化铵均属于盐,所以实验结论为:KOH能与某些盐反应;
丙:(1)取少量KOH溶液,通入CO2,无明显现象;(2)向所得溶液中滴入氯化钙溶液,氢氧化钾与二氧化碳反应生成碳酸钾和水,碳酸钾与氯化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钾,能够说明KOH溶液能与CO2等非金属氧化物反应;
(2)取30.0gKOH溶液,加入足量FeCl3溶液,产生1.07g红褐色沉淀,即氢氧化钾与氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钾;
设参加反应的氢氧化钾的质量为x,
解得
则该KOH溶液的溶质质量分数为:;
(3)对照丙和戊同学的方案,对于无明显现象的化学反应,丙是通过检验有新物质生成来证明物质间发生了化学反应,戊是通过检验反应物消失来证明物质间发生了化学反应(丁:氢氧化钾溶液显碱性,能够使酚酞溶液变红色,氯化钾溶液显中性,盐酸显酸性,中性和酸性溶液不能使酚酞溶液变色,取少量丁所得溶液,滴入酚酞溶液,无明显现象,说明溶液中不含氢氧化钾,说明氢氧化钾能与盐酸发生反应);
(4)氢氧化钾能够与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钾,所以取少量丁所得溶液,向其中滴加硫酸铜溶液,没有蓝色沉淀产生,说明溶液中不含氢氧化钾,也可以说明氢氧化钾与盐酸发生了反应。
16.酸、碱、盐是几类重要化合物,它们与人类日常生活和工农业生产关系十分密切。
(1)日常生活中有以下常见物质:白醋、纯碱、小苏打、苛性钠、硫酸铵,其中属于碱的是___________。
(2)小林同学在做实验时,不慎将氢氧化钠溶液弄到皮肤上,应立即___________,再涂上硼酸溶液。
(3)为探究中和反应,兴趣小组的同学设计了下图所示的实验。
①图中甲、乙、丙分别是稀盐酸、氢氧化钠溶液、无色酚酞溶液中的一种,则通过分析可知试剂丙是其中的___________。
②小宸为理解盐酸和氢氧化钠两者之间发生的反应的微观实质,绘制了下图。请你在右边的圆圈中填入适当的化学用语___________。
(4)为除去粗盐中的泥沙和MgCl2、CaCl2、Na2SO4杂质,兴趣小组按下列流程进行实验探究。
粗盐→溶解→依次加入过量的氯化钡溶液、氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液→过滤→蒸发、结晶→氯化钠
①溶解、过滤、蒸发操作中都要用到的一种玻璃仪器是___________。
②流程中加入氢氧化钠溶液发生的反应的化学方程式为___________。
③以上实验流程还需进一步完善,请加以补充___________。
(5)为了测定某生铁样品中铁的质量分数,称取5.8g该生铁样品放入烧杯中,向其中加入50g稀硫酸,恰好完全反应,称量烧杯中物质的总质量为55.6g(生铁样品中杂质不溶于水,也不与稀硫酸反应)。则5.8g该生铁样品中铁的质量是多少?
【答案】(1)苛性钠
(2)用大量水冲洗
(3) 稀盐酸
(4) 玻璃棒 过滤后加入适量的稀盐酸(合理即可)
(5)解:根据化学反应前后物质总质量不变原则可知,该反应中生成氢气质量为 。
设5.8g该生铁样品中铁的质量是x
答:5.8g该生铁样品中铁的质量是5.6g。
【详解】(1)白醋为乙酸和水的混合物,不属于碱;纯碱为碳酸钠的俗称,是由钠离子和碳酸根离子构成的盐;小苏打为碳酸氢钠的俗称,是由钠离子和碳酸氢根离子构成的盐;苛性钠为氢氧化钠的俗称,属于碱;硫酸铵是由铵根离子和硫酸根离子构成的盐。故填苛性钠;
(2)氢氧化钠具有强腐蚀性,所以当氢氧化钠直接接触皮肤时,需要立刻用大量水冲洗并涂抹5%的硼酸溶液。故填用大量水冲洗;
(3)①根据题示三种试剂,将试剂乙加入试剂甲中后溶液呈红色,说明溶液呈碱性,则试剂甲、乙为氢氧化钠溶液和酚酞溶液中的一种。而将试剂丙加入混合液中,混合液红色消失,说明此时溶液呈中性或酸性,说明试剂丙为稀盐酸。故填稀盐酸;
②氢氧化钠和稀盐酸反应的实质为氢氧化钠电离出的氢氧根离子和盐酸电离出的氢离子结合生成水的过程,而钠离子和氯离子不参与反应,所以反应后的溶液中含有氯离子、钠离子和新形成的水分子,则图示为;
(4)①溶解、蒸发过程中都需要使用玻璃棒进行搅拌,而过滤过程需要用玻璃棒进行引流。故填玻璃棒;
②杂质中的氯化镁和氢氧化钙反应生成氯化钙和氢氧化镁沉淀,其化学反应方程式为,故填;
③根据流程,加入过量的氯化钡时,硫酸钠和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,此时溶液中含有氯化钠、氯化钙、氯化镁和过量的氯化钡,所以再加入过量的氢氧化钠除去氯化镁(氯化镁和氢氧化钠反应生成氯化钠和氢氧化镁沉淀),此时溶液中含有氯化钠、氯化钙、氯化钡和过量的氢氧化钠,之后再加入过量的碳酸钠除去氯化钡、氯化钙(碳酸钠和氯化钡反应生成氯化钠和碳酸钡沉淀,氯化钙和碳酸钠反应生成氯化钠和碳酸钙沉淀),此时溶液中含有氯化钠、氢氧化钠和碳酸钠,所以过滤去沉淀后,还需加入适量盐酸,使氢氧化钠和碳酸钠转化为氯化钠。故填过滤后加入适量的稀盐酸(合理即可);
(5)见答案。
17.化学在改善人类生存环境,提高生活质量方面起着重要作用。
【改善环境】温室效应和酸雨会威胁珊瑚礁生存。我国开展了南海珊瑚礁生态修复工作。
(1)我们把pH_____5.6(填“>”或“<”或“=”或“≥”或“≤”)的降雨称为酸雨。
(2)为改善生存环境,倡导“低碳”生活。建议使用清洁能源。写出一种常见的清洁能源_____。
【探测资源】近几年,我国向月球背面成功发射新中国通信卫星,助力探测月球资源。
(1)月球上有丰富的核能原料He-3。He的原子结构示意图为_____(填字每序号)。
A
B
C
(2)月球土壤中有天然的铁、铝、银等金属颗粒。根据铁锈蚀的条件分析,铁在月球上不易锈蚀的原因可能是________。
【研发材料】中国芯彰显中国“智”造。芯片的基材主要是高纯硅。
(1)硅元素在元素周期表中的信息如图所示,据图可得到的信息是_____(填字母序号)。
A、硅元素是非金属元素
B、硅元素的元素符号为Si
C、硅元素在地壳里的含量排第二位
(2)下图是某种制备高纯硅的工艺流程图:
①反应I的化学方程式:_______________,该反应属于_____(填基本反应类型)。
②反应II要在无氧环境中进行,原因是___________(答出一种即可)。
③操作I的名称是_____,在实验室,进行该操作中玻璃棒的作用是_____。若滤液 仍浑浊,下列可能的原因有_____(填编号)
a、漏斗下端没有紧靠烧杯内壁
b、过滤器中的液面超过滤纸边缘
c、滤纸没有紧贴漏斗内壁
d、玻璃棒没有靠在三层滤纸处,且将滤纸捅破
④操作I后所得粗硅应充分洗涤,以除去表面可能含有的_____(填化学式)。
⑤上述已知生产流程中,可以循环利用的物质是_____(填化学式)。
【答案】 < 太阳能、风能、水能等 B 月球上缺少氧气和水,故铁不易生锈 A、B 置换 防止爆炸(或防止生成的硅被氧化) 过滤 引流 bd MgCl2 HCl
【分析】pH小于5.6的雨水叫酸雨;太阳能、风能、水能等是清洁的能源;根据氦的原子序数判断原子结构示意图;根据铁锈蚀的条件分析;根据元素周期表每一格的信息分析;根据制备高纯硅的工艺流程二氧化硅和镁在高温下反应制得氧化镁和硅,加入过量稀盐酸经过滤后得到氯化镁和硅,将硅转化为四氯化硅,将四氯化硅和氢气在高温下经反应II得到高纯硅和氯化氢,据此分析。
【详解】(1)酸雨是雨、雪等在形成和降落过程中,吸收并溶解了空气中的二氧化硫、氮氧化合物等物质,形成了pH低于5.6的酸性降水,pH<5.6的降雨称为酸雨;
(2)清洁能源,即绿色能源,是指不排放污染物、能够直接用于生产生活的能源,它包括核能和“可再生能源”,太阳能、风能、水能等属于清洁能源;
探测资源:
(1)He的原子序数为2,原子结构示意图为,答案选B;
(2)铁在潮湿的空气中容易生锈,月球上缺少氧气和水,故铁不易生锈;
研发材料:
(1)从图中可以看出硅的元素符号,元素名称,原子序数,相对原子质量等;
A、从图中可以看出硅元素是非金属元素,故A正确;
B、从图中可以看出硅元素的元素符号为Si,故B正确;
C、硅元素在地壳里的含量排第二位,但是从图中无法得出,故C错误;
答案选AB。
(2)①反应I是二氧化硅和镁在高温下反应制得氧化镁和硅,化学方程式为:,该反应是单质和化合物生成另一种单质和化合物的反应,属于置换反应;
②反应II是四氯化硅和氢气在高温下经得到高纯硅和氯化氢,反应物中有氢气,若含有氧气会引起爆炸;生成的是高纯度的硅,容易被氧气氧化,要在无氧环境中进行;
③操作I是氯化镁和粗硅分开,名称是过滤,进行该操作中玻璃棒的作用是引流;
a、漏斗下端没有紧靠烧杯内壁,会使液体飞溅,滤液不会浑浊,故a不符合题意;
b、过滤器中的液面超过滤纸边缘,会使溶液从滤纸和漏斗之间留下,滤液会浑浊,故b符合题意;
c、滤纸没有紧贴漏斗内壁,会使过滤速率过慢,滤液不会浑浊,故c不符合题意;
d、玻璃棒没有靠在三层滤纸处,且将滤纸捅破,会使滤液过滤不干净,滤液会浑浊,故d符合题意;
答案选bd;
④过滤后所得溶液为氯化镁溶液,粗硅应充分洗涤,以除去表面可能含有的MgCl2;
⑤上述已知生产流程中,盐酸加入流程中,最后又生成了氯化氢气体,故可以循环利用的物质是HCl。
【点睛】硅元素在地壳里的含量排第二位,但是从图中无法得出,为易错点。
18.化学学习中,我们发现很多物质之间可以相互反应,也可以相互转化。
(1)如图是盐酸与不同类别物质之间反应的知识网络。
①图中M应为____________类物质。
②用盐酸除铁锈的化学方程式是______________。
③盐酸能与碱反应的实质是盐酸中的_________(写离子符号)与碱中的OH-反应生成H2O。
④现欲配制50 g质量分数10%的氢氧化钠溶液与盐酸反应,需要质量分数20%的氢氧化钠溶液________g。
(2)海水是一种重要的自然资源,利用海水可以获取许多物质,如蒸发海水可得到粗盐。粗盐中含有除氯化钠外,还含有硫酸镁、氯化钙等杂质。若按下图流程进行操作,可把粗盐提炼成精盐。
请回答:
①加入过量碳酸钠溶液的目的是__________________________。
②请设计实验,能通过清晰可见的现象,准确控制在少量溶液乙中加入稀盐酸,至恰好完全反应。___
③最后氯化钠溶液中所含的氯化钠与提纯前原粗盐水中氯化钠的质量相比较,结果_____________(选填“增大”“不变”或“减少")。
(3)某学校课外活动小组,对本地化工厂排放废水中的盐酸含量进行了测定。取废水100g,用1%的氢氧化钠溶液进行中和,当溶液pH=7时,用去氢氧化钠溶液80g。计算废水中盐酸的溶质质量分数。__
【答案】 盐 H+ 25 除去氢氧化钡和氯化钙 溶液乙中先滴加酚酞试液,再加稀盐酸至红色刚好消失为止 增大 0.73%
【详解】(1)
①根据酸的通性,酸能够与某些金属、金属氧化物、碱、盐以及酸碱指示剂反应,图中M应为盐类物质。
②用盐酸除铁锈产生氯化铁和水的化学方程式是:。
③盐酸能与碱反应的实质是盐酸中的H+与碱中的OH-反应生成H2O。
④解:50 g质量分数10%的氢氧化钠溶液中溶质的质量为50g×10%=5g,需要质量分数20%的氢氧化钠溶液=g。
(2)
①第一步加入的氢氧化钡过量有剩余,碳酸钠能与氢氧化钡和氯化钙反应转化为沉淀而除去。加入过量碳酸钠溶液的目的是:除去过滤的氢氧化钡和氯化钙;
②因为加入的Na2CO3溶液是过量的,为了指示酸碱中和,可在溶液乙中滴加酚酞试液,再加稀盐酸至红色刚好消失为止。
③最后氯化钠溶液中所含的氯化钠与提纯前原粗盐水中氯化钠的质量相比较,结果偏大,因为在除杂过程中分别加入了碳酸钠和稀盐酸,产生了更多的氯化钠。
(3)解:设盐酸中溶质的质量为x。
x=0.73g
废水中盐酸的质量分数为:
答:废水中盐酸的溶质质量分数为0.73%。
19.近年以来,我国的天眼、墨子、航天飞船、航母等大国重器发展迅速,走在世界前列。其中,金属和金属材料发挥了重要的作用。
(1)铜用于国人为之骄傲的航母的电力系统,是利用了铜的_______性,铝合金在航母制造中也备受青睐。常温下单质铝在空气中不易被锈蚀的原因是_______(用化学方程式表示)。
(2)钛及钛合金被称为“未来金属”,用其制造的潜艇、军舰没有磁性,不会被磁性水雷发现,这是利用钛的_______(填“物理”或“化学”)性质。
(3)工业上利用钛铁矿(主要成分FeTiO3)制备海绵钛的工艺流程如下:
①钛铁矿在酸浸前要先粉碎,其目的是_______,已知在酸浸反应中元素的化合价没有变化,方程式为FeTiO3+2H2SO4=FeSO4+TiOSO4+2H2O,则FeTiO3中钛元素的化合价为_______。
②上述工艺流程中生成TiCl4化学方程式为_______。
③反应I可获得海绵钛,化学方程式为TiCl4+2MgTi+2MgCl2,该反应需在氩气环境中进行,原因是_______。
④该工艺流程中,可以循环使用的物质有_______。
【答案】(1) 导电
(2)物理
(3) 增大反应物间接触面积,加快反应速率 +4
做保护气,防止镁和反应生成的钛在高温下被氧化 Mg和Cl2(或镁和氯气)
【详解】(1)铜用于国人为之骄傲的航母的电力系统,是利用了铜的导电性;
铝的化学性质比较活泼,常温下,铝能与空气中的氧气反应,在其表面形成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步被氧化,该反应的化学方程式为:;
(2)钛及钛合金被称为“未来金属”,用其制造的潜艇、军舰没有磁性,不会被磁性水雷发现,磁性不需要通过化学变化就能表现出来,利用的是其物理性质;
(3)①钛铁矿在酸浸前要先粉碎,其目的是增大反应物间接触面积,加快反应速率;
已知在酸浸反应中元素的化合价没有变化,硫酸亚铁中铁元素显+2价,故FeTiO3中铁元素显+2价,氧元素显-2价,设钛元素的化合价为x,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得:x+(+2)+(-2)×3=0,x=+4;
②由图可知,上述工艺流程中生成TiCl4的反应为二氧化钛、焦炭和氯气在高温下反应生成TiCl4和一氧化碳,该反应的化学方程式为:;
③该反应需在氩气环境中进行,原因是做保护气,防止镁和反应生成的钛在高温下被氧化;
④由图可知,在该工艺流程中,Mg、Cl2既是反应物,又是生成物,可以循环使用。
20.水与人们的生活有着密切的关系。
(1)为验证水的组成用如右图所示装置进行实验。
①写出该反应的化学方程式 ___________________ 。
②电解水的过程中,发生改变的微粒是 _______ (写名称)。
③下列物质溶于水后能导电的是 ______ (填字母)。
A蔗糖 B氯化氢 C氯化钠 D氢氧化钙
(2)配制200g质量分数为5%的氢氧化钠溶液,需要需要水 ____ mL。配制时用到玻璃仪器有 ________ 、烧杯、玻璃棒和胶头滴管。(水的密度近似看作1g/cm3)
(3)用配得氢氧化钠溶液与某硫酸溶液反应,下图是利用数字化传感器得到的溶液pH变化图像。
①根据图中曲线,判断进行的操作是 ______ (填字母)。
A将硫酸溶液逐滴滴加到氢氧化钠溶液中
B将氢氧化钠溶液逐滴滴加到硫酸溶液中
②从微观角度分析,该反应实质为 ___________ 。
③b点对应的溶液中的溶质为 ____________ 写化学式)。
④若80g 5%的氢氧化钠溶液能恰好中和50g硫酸溶液,试计算该硫酸溶液的溶质质量分数 _________ 。
【答案】 2H2O2H2↑+O2↑ 水分子 BCD 190 量筒 B 氢离子和氢氧根离子结合成水分子 Na2SO4 、NaOH 9.8%
【详解】(1)①电解水是水在通电的条件下生成氢气和和氧气,对应的化学方程式2H2O2H2↑+O2↑;
②分子构成的物质,分子是保持其物质化学性质的最小微粒;所以电解水的过程中,发生改变的微粒是水分子;
③物质溶于水后能导电是因为能形成离子;
A、蔗糖溶于水,依然是蔗糖分子,不能形成离子,不导电;
B、氯化氢溶于水,形成氢离子和铝离子,能够导电;
C、氯化钠溶于水,形成钠离子和氯离子,能够导电;
D、氢氧化钙溶于水,形成钙离子和氢氧根离子,能够导电;
(2)溶质质量=溶液质量×溶质质量分数,溶剂质量=溶液质量-溶质质量,所以配制200g质量分数为5%的氢氧化钠溶液,需要氢氧化钠的质量为:200g×5%=10g,需要水的质量为200g-10g=190g,合190mL,配制时用到玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒和胶头滴管;
(3)①由溶液pH的变化可知,起始时溶液pH小于7,加入溶液后pH逐渐变大,进行的操作应是将氢氧化钠溶液逐滴滴加到硫酸溶液中;
②从微观角度微粒的变化可知,该反应实质为氢离子和氢氧根离子结合成水分子;
③由曲线可知,b点对应的溶液的pH大于7,说明加入的氢氧化钠是过量的,溶质为:Na2SO4、NaOH;
④设硫酸溶液中溶质的质量为x,则:
x=4.9g,
该硫酸溶液的溶质质量分数是:×100%=9.8%。
21.生活中常见物质的性质、制法是化学研究的重要内容。
(1)复分解反应发生的条件是_____。
(2)m克氢氧化钠与一定量的稀盐酸恰好完全反应,若改用等质量的氢氧化钙去中和相同的稀盐酸,则溶液的pH_____7。(填等于、大于或小于)
(3)氢氧化钠敞口放到空气中会变质,请写出氢氧化钠变质的化学反应方程式_____。
(4)下图装置可做一氧化碳还原氧化铁的实验。
①硬质试管①中的实验现象为_____;
②该实验中发生化合反应的化学方程式为_____;
③工业上用高炉来炼铁,向高炉中加入铁矿石、焦炭和石灰石,并鼓入大量空气,那么高炉炼铁时焦炭的作用为:_____和_____
(5)在实验室称取20g赤铁矿样品置于烧杯中(杂质不参加反应),加入100g溶质质量分数为21.9%的盐酸,二者恰好完全反应。试计算样品中氧化铁的质量分数_____。
【答案】 反应物进行离子交换,生成水或气体或沉淀,且各元素的化合价不变 > CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O 红棕色固体变黑色 2CO+O22CO2 碳燃烧时产生大量的热,为反应提供高温条件 碳能与二氧化碳气体反应产生具有还原性的气体一氧化碳,用于还原氧化铁 80%
【详解】(1)复分解反应发生的条件是:(两交换、不变价)反应物进行离子交换,生成水或气体或沉淀,且各元素的化合价不变;
(2)80份质量的氢氧化钠和73份质量氯化氢恰好完全反应,74份质量的氢氧化钙和73份质量氯化氢恰好完全反应。m克氢氧化钠与一定量的稀盐酸恰好完全反应,若改用等质量的氢氧化钙去中和相同的稀盐酸,则溶液中会剩余氢氧根离子,溶液显碱性,pH>7。
(3)氢氧化钠敞口放到空气中会变质,氢氧化钠与二氧化碳反应产生碳酸钠和水化学反应方程式:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;
(4)
①硬质试管①中一氧化碳与氧化铁高温条件下反应产生铁和二氧化碳气体,则实验现象为红棕色固体变黑色;
②该实验中一氧化碳在氧气中燃烧产生二氧化碳的化学方程式为:2CO+O22CO2,该反应符合“多变一”属于化合反应;
③工业上用高炉来炼铁,向高炉中加入铁矿石、焦炭和石灰石,并鼓入大量空气,那么高炉炼铁时焦炭的作用为:1、碳燃烧时产生大量的热,为反应提供高温条件;2、碳能与二氧化碳气体反应产生具有还原性的气体一氧化碳,用于还原氧化铁;
(5)解:设样品中氧化铁的质量为x。
x=16g
样品中氧化铁的质量分数=。
22.化学与生活、生产有着密切的联系,请用所学的化学知识回答下列问题:
(1)“水是生命之源”。使用硬水会给生活和生产带来许多麻烦,可用 ______ 检验硬水和软水;生活中可以通过 ______ 降低水的硬度
(2)“共享单车”已走进城市的大街小巷,符合“低碳出行”理念,“低碳”指的是排放出含量较低的 ______ 气体,“共享单车采用铝合金作支架,铝合金属于 ______ (填“纯净物”或“混合物”)
(3)炼铁的主要原料是赤铁矿(主要成分是Fe2O3)、焦炭、空气等,转化过程如图:
上述过程②中的反应为CO2+C2CO,反应前后化合价发生改变的元素是 ______ 。上述过程③中,CO与氧化铁反应的化学方程式为 ______ 。
(4)新能源公交车环保节能,大大方便了市民的出行,氢能是未来最理想的能源,从环保角度分析,氢能最突出的优点是 ______ 。
【答案】 肥皂水 加热煮沸 二氧化碳 混合物 碳元素 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 生成物是水,不污染环境
【详解】(1)生活中区分硬水和软水的常用方法是加入肥皂水,若浮渣多,泡沫少,该待测水为硬水;若浮渣少,泡沫多,该待测水为软水;生活中可以通过加热煮沸降低水的硬度;故填:肥皂水;加热煮沸;
(2)“低碳出行”中“低碳”指的是较低的二氧化碳气体排放;铝合金是合金,属于混合物;故填:二氧化碳;混合物;
(3)反应CO2+C2CO,二氧化碳、碳、一氧化碳中碳元素的化合价分别是+4价、0、+2价,故化合价发生改变的元素是碳元素。
③中,CO与Fe2O3反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为。
(4)氢气燃烧只生成水,不会对环境造成任何污染;故填:生成物是水,不污染环境。
【点睛】题难度不大,掌握炼铁的原理、化合价的原则、化学方程式的书写方法是正确解答本题的关键。
23.小阳同学在厨房里发现两种白色固体,分别是精盐(NaCl)和碱面(Na2CO3),为了区分二者,将两种固体带到化学实验室,并对其组成及某些性质进行探究。
固体种类
氯化钠
碳酸钠
取等量固体于试管中,加等量水溶解(20℃)
全部溶解
有少量白色固体剩余
溶液的pH
7
11.6
溶液的温度
20℃
>20℃
(1)Na2CO3与水混合时___________(填“放出”或“吸收”)热量,其水溶液显___________(填“酸性”或“碱性”),此时两支试管中一定属于饱和溶液的是___________。
探究二:氯化钠和碳酸钠的其他性质
实验1:甲组同学通过如图1所示的两个实验鉴别氯化钠和碳酸钠。
(2)图1中观察到氯化钠溶液试管中无明显现象,碳酸钠溶液试管中产生气泡,发生反应的化学方程式为___________。
(3)同学们用pH传感器测定碳酸钠溶液试管中pH随稀盐酸加入时间的关系如图2所示,CD段溶液pH变化的原因为___________。
实验2:乙组同学通过如图3所示的两个实验鉴别氯化钠和碳酸钠。
(4)实验2中仅碳酸钠溶液与澄清石灰水发生反应,二者反应的微观反应示意图如图4所示。由图示可知该反应的微观实质是___________。
(5)小组同学在实验室还选择除酸、碱外的试剂鉴别精盐和碱面,该试剂为___________。
(6)实验结束后,同学们将实验2试管中的物质倒入烧杯中,观察到固体质量增多,同学们认为溶液中一定有NaCl和NaOH,可能有Ca(OH)2和Na2CO3中的一种,于是进行实验验证。
实验步骤
实验现象
实验结论
取烧杯中少量上层清液于试管中向其中加入_______
有白色沉淀生成
溶液中还含有Na2CO3反应的化学方程式为_______
探究三:测定食用碱中碳酸钠的含量
(7)小组同学为测定厨房中某品牌食用碱(主要成分是碳酸钠,含有少量的氯化钠)中碳酸钠的质量分数。取食用碱样品mg,加入过量的氯化钡溶液,充分反应后过滤,得到滤液和ng滤渣,该食用碱中碳酸钠的质量分数为___________×100%(用含有m、n的代数式表示)。
【答案】(1) 放出 碱性 碳酸钠/Na2CO3
(2)
(3)过量的稀盐酸使溶液pH减小,显酸性
(4)钙离子和碳酸根离子结合生成碳酸钙沉淀
(5)无色酚酞溶液(合理即可)
(6) 氢氧化钙溶液
(7)
【详解】(1)20℃时加入碳酸钠的试管中温度高于20℃,说明碳酸钠与水混合时放出热量;
碳酸钠溶液的pH为11.6,说明溶液显碱性;
加入氯化钠的试管中固体全部溶解,形成的可能是饱和溶液也可能是不饱和溶液,而加入碳酸钠的试管中有固体剩余,形成的一定是饱和溶液。
2)碳酸钠溶液试管中产生气泡是碳酸钠溶液和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,据此写出反应的化学方程式。3)加入稀盐酸与碳酸钠溶液,待稀盐酸过量后,溶液呈酸性,pH减小,呈CD段的变化趋势。4)由图示可知该反应的微观实质是澄清石灰水中的钙离子和碳酸钠溶液中的碳酸根离子结合生成碳酸钙沉淀。5)鉴别食盐和苏打,其实是鉴别氯离子和碳酸根离子,可以在实验室选择除酸、碱外的试剂,如盐(氯化钡溶液等);由于碳酸钠溶液显碱性,氯化钠溶液显中性,因此也可以选择酸碱指示剂,如无色酚酞溶液等进行鉴别。6)实验2中氯化钠溶液与澄清石灰水不反应,碳酸钠溶液与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,将反应后的物质倒入烧杯中,固体质量增多,说明碳酸钠溶液与澄清石灰水发生了反应,因此溶液中一定含有NaCl和NaOH,可能含有Ca(OH)2和Na2CO3中的一种,根据实验结论可知溶液中还含有Na2CO3,结合实验现象有白色沉淀生成,可知加入的试剂为氢氧化钙等,发生的反应是 ,与所加试剂对应即可。
(2)碳酸钠能与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,则反应的化学方程式为。
(3)碳酸钠溶液显碱性,pH>7,碳酸钠与盐酸恰好反应时,溶液pH=7,待盐酸过量时,溶液pH<7,则CD段溶液pH变化的原因为过量的稀盐酸使溶液pH减小,显酸性。
(4)由图可知,反应前后钠离子和氢氧根没有改变,发生改变的为碳酸根与钙离子结合为碳酸钙沉淀,则该反应的微观实质是钙离子和碳酸根离子结合生成碳酸钙沉淀。
(5)碳酸钠溶液显碱性,能使酚酞溶液变红色,但氯化钠不能使酚酞溶液变色,则可选用酚酞试液,或碳酸钠能与氯化钙或氯化钡反应生成碳酸钙或碳酸钡沉淀等,还可选用氯化钙或氯化钡等。
(6)实验2中氯化钠溶液与澄清石灰水不反应,碳酸钠溶液与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,将反应后的物质倒入烧杯中,固体质量增多,说明碳酸钠溶液与澄清石灰水发生了反应,因此溶液中一定含有NaCl和NaOH,可能含有Ca(OH)2和Na2CO3中的一种,根据实验结论可知溶液中还含有Na2CO3,结合实验现象有白色沉淀生成,可知加入的试剂为氢氧化钙等,发生的反应为。
(7)设食用碱中碳酸钠的质量为x,则
解得x=
则该食用碱中碳酸钠的质量分数为。
24.人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。
(1)我国“蛟龙”号载人潜入器上使用了钛合金,钛合金放在海水中数年仍光亮如初,这是因为它_____。(填字母代号)
a.易加工 b.密度小 c.熔点高 d.耐腐蚀
(2)铁制品在潮湿的空气中容易生锈,用盐酸清除铁锈的化学方程式为_____。
(3)向含有 Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中加入一定量的锌粉,充分反应后过滤,所得固体的质量等于加入锌粉的质量。
①请分析所得固体的成分_____。
②写出一个有关反应的化学方程式_____。
(4)钢铁是基本的结构材料,称为“工业的骨骼”。实验室可利用下图装置模拟炼铁反应。
①写出 A 装置玻璃管内发生反应的化学方程式_____。
②虚线框内选择 D 装置用于吸收CO2并收集 CO,装置的连接顺序是:c 接_____,_____接 d。
③请设计实验证明 C 装置烧杯中溶质的成分。_____(简要写出实验步骤、现象及结论)
(5)国产 C919 大型客机上使用了大量的铝合金。工业上常用电解熔融的氧化铝冶炼铝,同时得到氧气。计算电解 20.4 t 氧化铝,理论上能生成铝的质量是多少_____?
【答案】 d Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O 银、铜或银、铜、锌 Zn +2AgNO3 == 2Ag+ Zn(NO3)2 或Zn + Cu(NO3)2 = Cu + Zn(NO3)2 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 b a 取C中溶液适量,于试管中,先加入足量的氯化钙溶液,生成白色沉淀,证明有碳酸钠,然后向所得溶液中加入酚酞试液,如溶液变红则证明溶液中除有碳酸钠外,有氢氧化钠,如不变色,则溶液中只有碳酸钠。 10.8t
【详解】(1)我国“蛟龙”号载人潜入器上使用了钛合金,钛合金放在海水中数年仍光亮如初,这是因为它耐腐蚀性强,故选d;
(2)铁制品在潮湿的空气中容易生锈,铁锈的主要成分是氧化铁,用盐酸清除铁锈的原理是氧化铁和盐酸生成氯化铁和水,化学方程式为Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O;
(3)锌、铜、银三种金属的活动性顺序是锌>铜>银,向含有 Cu(NO3)2 和AgNO3 的混合溶液中加入一定量的锌粉,锌先与硝酸银溶液反应生成硝酸锌和银,每65份质量的锌生成216份质量的银,使固体质量增加;硝酸银完全反应后,加入的锌与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜,每65份质量的锌生成64份质量的铜,使固体质量减少。充分反应后过滤,所得固体的质量等于加入锌粉的质量,说明硝酸银、硝酸铜都与锌发生了反应。
①据上述分析可知所得固体的成分银、铜(锌刚好完全反应)或银、铜、锌(锌过量);
②有关反应的化学方程式Zn +2AgNO3 =2Ag+ Zn(NO3)2 或Zn + Cu(NO3)2 =Cu + Zn(NO3)2;
(4)① A 装置玻璃管内发生反应为氧化铁和一氧化碳在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,化学方程式Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 ;
②虚线框内选择D装置用于吸收 CO2并收集CO,装置的连接顺序是:c 接b,a接 d;
③氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,C中的溶质一定有碳酸钠,可能有氢氧化钠,即溶质可能是Na2CO3或Na2CO3、NaOH;
设计实验证明 C 装置烧杯中溶质的成分的方法:取C中溶液适量,放入试管中,先加入足量的氯化钙溶液,生成白色沉淀,验证并除掉碳酸钠(排除对氢氧化钠的验证的干扰),燃烧向所得溶液中加入酚酞试液,如溶液变红则证明溶液中还有氢氧化钠,如不变色,则溶液中只有碳酸钠;
(5)设电解 20.4 t 氧化铝,理论上能生成铝的质量是x
x=10.8t
25.盐酸是氯化氢气体的水溶液,工业上用途非常广泛。盐酸是胃酸的主要成分,它能促进食物消化,抵御微生物感染。
(1)工业上常用稀盐酸来除铁锈,写出化学方程式_____。
(2)①如图所示,小明进行盐酸和氢氧化钠的酸碱中和实验,根据图示可知,小明是把_____加入到了另外一种溶液中。
②写出A处溶液中溶质的化学式_____。从B点到C点,氯化钠的质量分数逐渐_____(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)氢氧化钠溶液与稀盐酸反应过程中无明显的现象,为了使氢氧化钠溶液与稀盐酸恰好完全反应,应该如何操作_____?
(4)为探究盐酸与金属反应的规律,某实验小组进行了如下实验:取等质量、同形状的铁片、镁片、锌片,分别与等体积、等浓度的稀盐酸反应,用温度传感器测得反应温度变化曲线如下图所示。
①写出铁与稀盐酸反应的化学方程式_____。
②请分析反应中温度升高的原因_____。
【答案】 稀盐酸 NaOH、NaCl 减小 在盛有氢氧化钠溶液的试管中滴入酚酞溶液,然后慢慢滴入稀盐酸,边滴边振荡,当溶液的颜色恰好由红色变为无色时,停止滴入稀盐酸,此时氢氧化钠溶液与稀盐酸恰好完全反应。 金属与稀盐酸反应时放出热量
【详解】(1)盐酸和氧化铁反应生成氯化铁和水,反应的化学方程式:;
(2)①盐酸呈酸性,而氢氧化钠溶液呈碱性,根据图中信息可以知道起始溶液呈碱性,所以可以判断是将稀盐酸滴入氢氧化钠溶液中;
②从图中可以判断当加入溶液为5g时,溶液呈碱性,即加入的盐酸量不足,而氢氧化钠和盐酸反应生成了氯化钠,所以此时溶液中的溶质为:氯化钠和氢氧化钠;B点是氢氧化钠和盐酸恰好完全反应生成氯化钠和水,B点后氯化钠的质量不变,随着盐酸不断加入,溶液的质量不断增大,所以氯化钠的质量分数减小;
(3)为了使氢氧化钠溶液与稀盐酸恰好完全反应,设计如下实验:向加有酚酞试液的氢氧化钠溶液中逐滴加入稀盐酸,若观察到溶液恰好由红色变为无色,则证明二者恰好完全中和;
(4)①铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,反应的化学方程式;
②反应过程中温度升高的原因:金属单质和酸反应放热。
26.化学与人类生活、生产息息相关。请回答下列问题:
(1)计算器使用的电池工作时,是将化学能主要转化为_____能。
(2)扑灭森林火灾的有效方法之一是将大火蔓延路线前的一片树木砍掉,形成隔离带,其灭火原理是_____。
(3)常用来改良酸性土壤的碱是_____。
(4)面粉是制作蛋糕的主要原料,面粉富含_____。
(5)用下列物质除去油污时,利用乳化作用的是_____(选填序号)。
A 汽油
B 洗洁精
C 氢氧化钠溶液
【答案】 电 隔离可燃物 氢氧化钙 糖类 B
【详解】(1)计算器使用的电池工作时,是将化学能主要转化为电能;故填:电;
(2)扑灭森林火灾的有效方法之一是将大火蔓延路线前的一片树木砍掉,形成隔离带,其灭火原理是隔离可燃物;故填:隔离可燃物;
(3)氢氧化钙是一种碱,能与土壤中的酸性物质反应,可用于改良酸性土壤;故填:氢氧化钙;
(4)面粉富含糖类;故填:糖类;
(5)汽油除油污是利用汽油能能溶解油污;氢氧化钠溶液显碱性,能与油污发生化学反应;洗洁精中含有乳化剂,乳化剂具有乳化作用,故洗洁精对油污有乳化作用;故填:B。
27.我国争取在2030年实现碳达峰,2060年实现碳中和。采用物理或化学方法捕集CO2并将其资源化利用,正成为CO2控制排放的有效措施。
I.CO2排放
(1)动植物呼吸和化石燃料煤、石油和______的燃烧都会释放CO2。
II.CO2的捕集(图1)
(2)加热CaC2O4•H2O制备CaO。 CaC2O4•H2O分解的化学方程式为:CaC2O4•H2OCaO+CO2↑+X↑+H2O↑。其中X的化学式为______。该反应生成的CaO更加疏松多孔,有利于CaO捕集CO2,主要原因是_______。
(3)利用CaO捕集CO2。
温度对CO2的转化率影响较大,由上图2可知,捕集器内温度应控制在______(填“650”或“750)℃为宜;捕集器内生成的CaCO3在煅烧炉中分解得到CaO和高浓度CO2,该反应的化学方程式为______;将分解所得CaO投入捕集器循环使用,循环使用的优点是______。
Ⅲ.CO2的资源化利用
中科院大连化学物理研究所研制出一种新型多功能复合催化剂,将CO2成功转化为汽油。
(4)反应1生成CO和H2O,写出该反应的化学方程式______ 。
(5)对该成果的评价正确的是 。
A.该成果有助于缓解全球温室效应
B.该成果可减少对化石燃料的依赖
C.CO2资源化利用过程中,催化剂对转化过程起到举足轻重的作用
【答案】(1)天然气
(2) CO 反应物之间的接触面积更大
(3) 650 节约原料、更经济(答案合理即可)
(4)
(5)ABC
【详解】(1)化石燃料煤、石油和天然气的燃烧都会释放CO2。故填:天然气。
(2)由反应的化学方程式可知,反应前钙、碳、氢、氧的原子个数分别为1、2、2、5,反应后的生成物中钙、碳、氢、氧的原子个数分别为1、1、2、4,根据化学反应前后各原子的种类和个数不变,则一个X分子中含有1个碳原子和1个氧原子,其化学式为CO;该反应生成的CaO更加疏松多孔,有利于CaO捕集CO2,主要原因是反应物之间的接触面积更大。故填:CO;反应物之间的接触面积更大。
(3)由图2可知,捕集器内温度应控制在650℃为宜,因为在此温度下二氧化碳的转化率较高;碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,该反应的化学方程式为:;将分解所得CaO投入捕集器循环使用,循环使用的优点是节约原料、更经济(答案合理即可)。故填:650;;节约原料、更经济(答案合理即可)。
(4)由图3可知,反应1是氢气和二氧化碳在催化剂条件下反应生成CO和H2O,该反应的化学方程式为:。故填:。
(5)A.该成果将CO2成功转化为汽油,减少了CO2的排放,有助于缓解全球温室效应,故A正确;
B.该成果将CO2成功转化为汽油,可减少对化石燃料的依赖,故B正确;
C.在CO2资源化利用过程中,催化剂对转化过程起到举足轻重的作用,故C正确。
故选:ABC。
28.燃料的使用,促进了经济的发展,给人们的生活带来了很多便利,也带来了一些环境和资源的问题。
(1)农作物秸秆属于农业生态系统中一种十分宝贵的生物质能资源。农作物秸秆综合利用对于促进农民增收、环境保护、资源节约以及农业经济可持续发展意义重大。秸秆的主要成分是纤维素【(C6H10O5)n】。纤维素分子中氧元素、氢元素、碳元素的质量比依次为_____。(最简整数比)。
(2)将秸秆还田,可作为农家肥料,但某植物在生长过程中还需要施用复合肥。下列属于复合肥的是市上_____(填字母)。
A.KNO3 B.CO(NH2)2 C.NH4NO3 D.NH4H2PO4
(3)硝酸铵也是一种化学肥料。高温或猛烈撞击均会使硝酸铵发生剧烈的分解反应,生成大量气体,放出大量的热,因而发生爆炸。已知硝酸铵爆炸反应化学方程式为:2NH4NO32N2↑+O2↑+4X,则X的化学式是_____
(4)下列对天然秸秆的使用合理的是_____(填序号)。
①就地焚烧;②编织装饰物;③沤制化肥;④制备沼气
【答案】(1)40:5:36
(2)AD
(3)H2O
(4)②③④
【详解】(1)纤维素的化学式为(C6H10O5)n,纤维素分子中氧元素、氢元素、碳元素的质量比依次为:(16×5n):(1×10n):(12×6n)=40:5:36;故填:40:5:36;
(2) A. KNO3含有氮、钾两种营养元素,属于复合肥;
B. CO(NH2)2只含有氮元素,不含有其它营养元素,属于氮肥;
C.NH4NO3只含有氮元素,不含有其它营养元素,属于氮肥;
D.NH4H2PO4含有氮元素与磷元素两种营养元素,属于复合肥。
故选:AD。
(3)根据质量守恒定律:反应前后,原子种类、数目均不变,反应前氮、氢、氧原子个数分别为4、8、6,反应后的生成物中氮、氢、氧原子个数分别为4、0、2,根据反应前后原子种类、数目不变,则4X分子中含有8个氢原子和4个氧原子,则每个X分子由2个氢原子和1个氧原子构成,则物质X的化学式为H2O,故填:H2O。
(4)①就地焚烧秸秆会产生大气污染物,不符合“绿色理念”,故A错误;
②用秸秆编织装饰物,不但减少了环境污染,又做到废物利用,符合“绿色理念”,故B正确;
③用秸秆沤制化肥,不但减少了环境污染,又做到废物利用,符合“绿色理念”,故C正确;
④用秸秆制造沼气,不但减少了环境污染,又节约了化石能源,做到废物利用,沼气是一种清洁能源,燃烧产生的污染小,符合“绿色理念”,故D正确。
故选②③④。
29.生活中常见物质的性质、制法等是化学研究的重要内容。
(1)化合反应发生后,生成物肯定不会是_____________(填“单质”或“化合物”)。
(2)盐酸与氢氧化钠溶液反应时溶液pH的变化如图1所示,下列说法不正确的是_______。
A p点所示溶液为碱性
B n点表示恰好完全反应
C m点所示溶液中的溶质为NaC1和HCl
D 该图所对应操作是将盐酸滴入氢氧化钠溶液中
(3)氨气与酸反应可生成铵盐,将沾有浓氨水的棉棒放在浓盐酸瓶口有白烟产生,原因是________。
(4)图2装置可做一氧化碳还原氧化铁的实验,并检验生成的气体产物。
①A装置的作用是________,反应结束时先停止加热,继续通CO至玻璃管冷却的目的是____________。
③B装置中反应的化学方程式为____________。
(5)将30.6g氯酸钾(KClO3)和二氧化锰的固体混合物装入试管中,加热制取氧气,同时生成氯化钾。待反应完全后,将试管冷却,称量,可以得到21.0g固体物质。请计算原固体混合物中氯酸钾的质量分数________。
【答案】 单质 D 浓氨水和浓盐酸都有挥发性,氨气和氯化氢反应,在空气中生成了白色固体氯化铵 除去混合气体中二氧化碳 防止高温下生成的铁再次被氧化及石灰水倒吸导致玻璃管炸裂 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 80.1%
【详解】(1)化合反应发生后,生成物肯定不会是单质;
(2)A.p点所示溶液的pH大于7,为碱性,故A说法正确;
B.n点溶液的pH等于7,表示恰好完全反应,故B说法正确;
C.m点时溶液中稀盐酸未完全反应,所示溶液中的溶质为NaCl和HCl,故C说法正确;
D.该图所对应操作是将氢氧化钠溶液滴入盐酸中,故D说法不正确;故选D。
(3)氨气与酸反应可生成铵盐,将沾有浓氨水的棉棒放在浓盐酸瓶口有白烟产生,原因是:浓氨水和浓盐酸都具有挥发性,氨气和氯化氢反应在空气中形成白色的固体氯化铵;
(4)①由于氢氧化钠能与二氧化碳反应,所以A装置的作用是:除去混合气体中二氧化碳。
②由于一氧化碳是可燃性的气体,热的铁能与氧气反应,所以反应开始时,先通CO一段时间再加热的目的是排净玻璃管内的空气,以免加热一氧化碳和空气的混合气体引起爆炸,反应结束时先停止加热,继续通CO至玻璃管冷却的目的是防止高温下生成的铁再次被氧化及石灰水倒吸导致玻璃管炸裂;
③B装置中一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成了铁和二氧化碳,反应的化学方程式为:Fe2O3+3CO2Fe+3CO;
(5)根据质量守恒定律可得,反应生成氧气质量:30.6g-21.0g=9.6g,设原固体混合物中氯酸钾的质量为x,
x=24.5g,
原固体混合物中氯酸钾的质量分数:×100%≈80.1%。
30.水是生命之源,是“永远值得探究的物质”,人类从未停止过对水的研究。
(1) 1766 年,英国科学家卡文迪许用锌和稀硫酸制得“可燃空气”,化学方程式为: __________________________。他将“可燃空气”在纯氧中燃烧生成了水,因受当时错误观念的束缚,他没有揭示出水不是一种元素。
(2) 1785 年,法国科学家拉瓦锡做了一个相反的实验:将水蒸气通过红热的铁制枪管将水转化为氢气,同时生成四氧化三铁,实验如图1所示。他得出结论:水不是一种元素,而是氢和氧的化合物,并且正式命名了“氢”元素。
①拉瓦锡实验的化学方程式为___________________________;
②该反应若生成1g氢气,则理论上铁制枪管应增重__________________________g。 实验发现枪管实际增重比理论数值大,其可能的原因是___________________________。
③图1中,多功能瓶里水的作用是___________________________;
(3)1800 年,英国科学家尼科尔森通过电解水得到氢气和氧气,后人不断研究和改进该实验。现有某同学在水电解器中加入极稀的硫酸钠溶液,至充满管A和管B ( 硫酸钠不参与反应)。通直流电一段时间后现象如图2所示,回答下列问题:
①硫酸钠在水中形成自由移动的Na+和______________________ (用“离子符号”表示),可增强水的导电性。
②电极_______________________(选填“M”或“N”)与电源的负极相连;
③写出水电解的化学方程式为_______________________;
(4)超过临界温度(374.2°C)和临界压强(22.1MPa )时的水被称为超临界水。现代研究表明:超临界水能够与氧气以任意比例互溶,由此发展了超临界水氧化技术。550°C时,测得乙醇(C2H5OH) 的超临界水氧化结果如图3所示。
注:
图3中CO的分布分数先增后降的原因是_______________________。
【答案】 8 原因是枪管外壁部分的铁高温下与空气中的氧气反应而增重( 或其他合理答案) 冷凝水蒸气 SO42- N 在超临界水氧化过程中,乙醇先被氧化成CO, CO再被氧化成CO2。(或其他合理答案)
【详解】(1)锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,化学方程式是;
故填:。
(2)①拉瓦锡的实验是铁与水在高温的条件下反应生成四氧化三铁和氢气,化学方程式是
故填:。
②设生成1g氢气,需要水的质量是x
X=9g
枪管增重的质量=9g-1g=8g
枪管实际增重比理论数值大,其可能的原因是枪管外壁部分的铁高温下与空气中的氧气反应而增重(合理即可);
故填:8g 枪管外壁部分的铁高温下与空气中的氧气反应而增重(合理即可)。
③图1中,多功能瓶里水的作用是使通过铁制枪管的水蒸气液化;
故填:冷凝水蒸气。
(3)①硫酸钠在水中形成自由移动的Na+和SO42-,Na+和SO42-在水中可以自由移动,增强水的导电性;
故填:SO42-。
②管A中的气体少,是氧气,电极M与电源的正极相连,管B里的气体多,是氢气,电极N与电源的负极相连;
故填:N。
③水电解是水在通电的条件下反应生成氢气和氧气,化学方程式是;
故填:。
(4)图中CO的分布分数先增后降的原因是在超临界水氧化过程中,乙醇先被氧化成CO, CO再被氧化成CO2,故CO的分布分数先增后降;
故填:在超临界水氧化过程中,乙醇先被氧化成CO,CO再被氧化成CO2(合理即可)。
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中考化学复习(综合应用题30道)
1.空气中含有大量的氮气,用途广泛。
Ⅰ.N2的获取
工业获取N2的一种原理示意图如图。
(1)分子的直径:N2>O2,压缩后获取氮气,应选择区域___________(填“A”或“B”)的气体。
Ⅱ.N2转化为硝酸
雷雨天,闪电时空气中发生反应①,进而发生系列转化如图。
(2)反应①时,___________能转化为化学能。
(3)反应③中NO2和R的化学计量数之比为3:1,则R的化学式为___________。
Ⅲ.N2转化为尿素[CO(NH2)2]
工业合成氨及尿素的流程示意图如图。
(4)转化1时需隔绝空气进行,目的是___________。
(5)转化2不可能为化合反应的理论依据是___________。
Ⅳ.N2转化为金属氮化物
用高温氮气吹氧化铝粉和碳粉混合物,制得新型半导体材料氮化铝(AlN)装置示意图如图。
(6)写出图中所示装置内反应的化学方程式:___________。
(7)氮化铝能与盐酸反应:AlN+3HCl=AlCl3+NH3↑,计算生成1.7g氨气(NH3)需要氮化铝的质量___________。(写出计算过程)
2.氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。
I.甲烷热解制氢
高温时,以熔融金属锡(Sn)为液态传热介质,细小的甲烷气泡从鼓泡反应器底部注入并发生分解,得到固体石墨。反应原理如图所示。
已知:液态锡的密度是7.0g/cm3,石墨的密度是2.2g/cm3
(1)甲烷热解制氢的化学方程式为______________。
(2)该反应温度T3与金属锡的熔点T1、沸点T2之间的大小关系为______________。
(3)该方法可避免石墨在介质中大量附着,主要原因是______________。
II.海水电解制氢
海水无淡化直接电解制氢的原理和装置如下图所示。PTFE漠两侧有水蒸气压力差,使膜外侧的水转化为水蒸气,水蒸气通过PTFE膜后液化。液态水和离子均不能直接通过PTTE膜。
(4)M端对应的是电源_____________极(填“正”或“负”)。
(5)PTFE膜内侧的溶液中,KOH的作用是______________。
(6)在电解过程中,PTFE膜内测KOH溶液的溶质质量分数保持不变,原因是______________。
III.热化学循环制氢
利用ZnO/Zn循环制氢原理如图所示:
(7)该过程中涉及的基本反应类型有置换反应和______________反应。
(8)理论上欲制得4kg氢气,需要多少质量的水参与反应(请写出计算过程)。
3.结合KNO3和NaCl的溶解度表,回答下列问题。
温度/°C
0
20
40
60
80
100
溶解度/g
NaCl
35.7
36.0
36.6
37.3
38.4
39.8
KNO3
13.3
31.6
63.9
110
169
246
(1)0°C时,KNO3溶解度是_____g
(2)根据NaCl的溶解度表可知,从海水中提取氯化钠,通常采用的结晶方法是____。
(3)在60°C时,将60gKNO3加入到50g水中充分溶解后所得溶液降温到40°C,对溶液的分析正确的是____。
A 降温前后溶液都是饱和溶液
B 溶液中溶质减少
C 溶液中溶质的质量分数不变
4.请回答下列与水有关的问题。
(1)在水蒸发的过程中,下列说法正确的是____(填序号);
A 水分子不断运动
B 水分子之间间隔不变
C 水分子分解成氢原子和氧原子
D 水分子可以保持水的物理性质
(2)自来水厂常利用____的吸附性,除去水中的异味;
(3)生活中为降低水的硬度,可采用的方法是___。
5.t1℃时,将等质量的硝酸钾和氯化钾分别加入到各盛有100g水两个烧杯中,充分搅拌后现象如图1所示,硝酸钾和氯化钾的溶解度曲线如图2所示。
(1)烧杯②中的上层清液是否达到饱和状态?_______(填“是”、“否”或“无法判断”);
(2)烧杯②中溶解的溶质是________(写化学式);
(3)t1℃时200g硝酸钾的饱和溶液中硝酸钾的质量______g;
(4)关于图1中烧杯内的物质,下列说法正确的是_________
A烧杯①内溶液中溶质的质量分数<烧杯②内上层清液中溶质的质量分数
B烧杯②中加热蒸发少量水时,同时一定还有固体析出
C将两个烧杯中的溶液混合,充分搅拌后,烧杯中可能还有氯化钾没有溶解
D将温度升高到t2℃,烧杯②中固体一定全溶解,并成为不饱和溶液(不考虑水的蒸发)
E将温度升高到t2℃,烧杯①内溶液的质量=烧杯②内溶液的质量(不考虑水的蒸发)
6.现有21.2g氯化钠和氯化镁的混合物,某化学兴趣小组的同学们欲除去其中的氯化镁,老师为他们提供了以下药品:氢氧化钾溶液、氢氧化钠溶液、硫酸钠溶液。实验过程如图所示,请回答问题:
(1)为了除去氯化镁,同学们所选的溶液是 _____ (填名称)。
(2)发生反应的化学方程式为 _____ 。
(3)列出根据已知条件求解参加反应的氯化镁质量(X)的比例式 _____ 。
(4)反应所得不饱和溶液的溶质质量分数为 _____ 。
(5)蒸发操作中玻璃棒的作用是 _____ 。
7.氢经济被认为是21世纪世界经济新的转折点,关于氢能的研究是世界热点。
I.制氢
(1)工业上以甲醇(CH3OH)和水蒸气重整制H2,制取原理如图1所示:
①制取氢气的过程中涉及的有机物是_______(写化学式)。
②重整反应器中甲醇与足量的水蒸气反应,生成的二氧化碳与参加反应的甲醇的分子个数比为______。
II.储氢
(2)镁铝合金(Mg17Al12)是理想的储氢合金,其贮氢与释氢过程如图2:
①贮氢过程中发生反应的化学方程式为________。
②镁铝合金在一定条件下完全吸氢形成氢气球磨镁铝合金。图3为氢气球磨镁铝合金在不同温度下的储氢曲线(氢气球磨镁铝合金材料的储氢量约为3.03%),下列关于镁铝合金储氢的说法正确的是________(填序号)。
a.镁铝合金的熔点介于金属镁和金属铝之间
b.镁铝合金在氩气中熔炼的目的是防止金属被氧化
c.由图3可知,温度升高镁铝合金储氢的速度变快
III.用氢
(3)①某新能源汽车以氢气为燃料,使用1kg氢气平均可行驶150km。如果通过图1所示的甲醇催化重整来产生氢气,64kg甲醇重整产生的氢气理论上可供这辆汽车行驶多远_______?(写出计算过程)
②目前氢能还没有得到广泛应用,其原因是_______(写一条即可)。
8.1)炼铁产生的废渣中含有大量CuS及少量铁和铁的化合物,工业上以该废渣为原料生产CuCl2的流程如下:
①在高温条件下废渣粉末中加入NaCl和空气,其中的CuS转化为CuCl2和Na2SO4其反应的化学方程式为 ________________________________________ 。
②NaClO中氯元素的化合价为 __________ 。
③操作3的名称是 __________ 。
④该流程中可循环利用的物质是 __________ 。
(2)如图A、B、C、D、E五种物质是初中化学常见的金属单质、非金属氧化物、酸、碱、盐中的一种,相邻物质能发生化学反应。A与B发生置换反应,B的水溶液呈蓝色。请回答:(提示:Fe3O4可看成FeO·Fe2O3,)
① A的化学式 __________ (任写一个)。
② B与C反应的化学方程式可能是 __________ 。
③ E的用途是 __________ 。
④ D与Fe3O4,反应的化学方程式可能是 ____________________ 。
9.如图给出了在实验室中制取气体时常用的部分仪器。
(1)实验室中用稀HCl和石灰石制取二氧化碳。
①反应原理可用化学方程式表示为_____;
②若用排水法收集CO2,则所需仪器有A、D、H、L、M、N、O和_____;
③配制73g 10%的稀盐酸,需20%的盐酸溶液的质量为_____,配制的主要操作步骤是:计算,_____,混溶。
(2)小明使用如图所示装置,在实验室中用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气。
①实验前,小明先向分液漏斗中加入水,打开分液漏斗的活塞使水流入A瓶中,同时观察B瓶口处短导管口是否有气泡出现。他这样操作的目的是_____;
②小明将2.5gMnO2放入A瓶中,并通过分液漏斗向其中加入100g过氧化氢溶液,反应完全后,共收集到1.6g氧气。将A瓶中的剩余物过滤、洗涤并干燥后,所得滤渣的质量为_____;所用过氧化氢溶液中溶质的质量分数为_____。
10.材料是人类社会物质文明进步的重要标志之一,材料研制与化学科学的发展密切相关。
(1)2019年4月23日,庆祝人民海军成立70周年海上阅兵活动在青岛附近海空域举行。现代航母、军舰的外壳和结构框架,基本都是用高强度钢板材料焊接而成,航母的飞行甲板、指挥中心、弹药库等重要部位,常使用一种叫作“凯夫拉”的新型芳纶纤维复合材料……
在下列材料中,属于无机非金属材料的是 _______ 。
A 高强度钢板 B 凯夫拉 C 合成橡胶 D 普通玻璃
(2)中国高铁发展日新月异,2018年底运营里程超过2.9万里,占全球高铁运营里程的三分之二以上,超过其他国家总和。铝热剂是修建铁路时常用的焊接材料,其中一个反应的原理是铝粉在一定条件下与氧化铁发生反应生成铁和氧化铝。请根据上述信息,请写出该反应的化学方程式: ____________ 。
(3)纯碱是一种重要的化工原料,广泛应用于建材、化工、食品、冶金、纺织、石油、国防、医药等领域,玻璃工业是纯碱的最大消费部门。侯氏制碱法制得的纯碱中常含有少量氯化钠。Na2CO3和NaCl的溶解度曲线如右图所示,试回答下列问题:
①t1℃时,Na2CO3的溶解度 _______ NaCl的溶解度(填“大于”“等于”“小于”之一)。
②把40g的Na2CO3加入200g水中,经充分搅拌溶解后,得到t1℃的Na2CO3溶液的质量是 ________ g.
③室温时,一小试管内盛有Na2CO3的饱和溶液,试管底部还存有少许Na2CO3固体;将小试管放入盛有水的烧杯中,再将较多量的NaOH固体加入烧杯内的水中溶解,观察到小试管内Na2CO3固体逐渐减少。请解释Na2CO3固体减少的原因: ____________________ 。
11.纯碱在工业生产中用途极广,有着强大的“朋友圈”。
(1)K2CO3是一种农家肥料草木灰的有效成分,草木灰属于_______(填“钾肥”或“复合肥”)
(2)我国制碱工业的先驱侯德榜发明了联合制碱法,其生产工艺流程示意图如下:
①粗盐水中含有CaCl2、MgCl2等可溶性杂质,加入过量沉淀剂NaOH、Na2CO3,固体C为_______(填名称)。
②小华设计如图的实验装置测定某纯碱样品(含少量杂质NaCl)中碳酸钠的质量分数:取一定量的样品与足量稀盐酸反应,通过测定生成CO2的体积,计算样品中碳酸钠的质量分数。(已知常温常压下CO2的密度是1.977g/L)
I.如果样品质量为2.12g,则实验中选用的量气管规格最合适的是_______(填字母)。
A 500mL B.1000mL C.1500mL D.2000mL
II.反应结束后锥形瓶中有CO2残留,会导致测得的碳酸钠质量分数_______(填“偏大”“ 偏小”“无影响”)。
(3)小华欲配制100g溶质质量分数为12.5%的碳酸钠溶液。
①以上实验的正确操作顺序为_______(填字母序号)。
②如图所示的操作中,若C中砝码的质量为10g,游码的读数为2.5g,此时的碳酸钠的质量分数____(大于、等于、小于)10%。
③如改正了上述错误,并准确称量,最后发现计算结果小于10%,你认为可能的原因是_______。
12.铁及其合金是重要的金属材料。
(1)下列物品所使用的主要材料属于合金的是_____(填字母序号)。
A 青花瓷瓶 B 橡胶充气艇 C 不锈钢锅
(2)①如图所示为某化学兴趣小组设计的铁钉锈蚀条件的探究实验,请在③方框内画出还需进行的实验的示意图_____。
②为了验证铁、铜的金属活动性顺序,除了选择用砂纸打磨干净的铁钉外,还需要选择的一种溶液是_______溶液(填化学式)。
(3)实验室可用如图所示装置模拟炼铁反应。
①实验开始时,应先通入一氧化碳气体再加热的原因是什么?_____。
②写出玻璃管中反应的化学方程式______。
③从环保角度考虑,还需对图中装置进行怎样的改进?______
④除一氧化碳外,还有哪些物质可以还原氧化铁?______ (请写一种物质的化学式)。
(4)把10g铁粉与铜粉的混合物放到盛有足量稀硫酸的烧杯中,充分反应后,烧杯中物质的总质量比反应前金属混合物与稀硫酸的总质量减少了0.1g,求混合物中铁的质量分数____。
13.家庭厨房就是一个充盈的化学小世界,“柴米油盐酱醋糖”包含着许多化学内容:
(1)家庭厨房中的“柴”趋向洁净,有煤气、液化石油气,还有 _____ (主要成分的化学式)等.
(2)米、面的主要成分是淀粉,化学式为(C6H10O5)n,氢氧元素的质量比为 _____ .
(3)超市货架上的食盐品种丰富,有锌盐、钙盐、硒盐、加碘盐等等.这些食盐中含的锌、钙、硒、碘等是指(填:单质、原子或元素) _____ .
(4)热水瓶内的水垢主要成分是碳酸钙,可用 _____ (填一种调味品名称)除去.
(5)白糖与红糖主要成分都是蔗糖.利用活性炭的 _____ 性,可将红糖脱色成白糖.
(6)市场上销售的香肠、盐水鸭、榨菜、豆腐干等食品,常采用真空包装,其目的是 _____ ,从而防止食品变质.
(7)茶叶、膨化食品常采用真空充气包装,充入的气体可能是① _____ ;② _____ 等.
(8)某些食品包装袋内常有一小包物质,用来吸收氧气和水分以防止食品腐败,常称“双吸剂”.下列物质属于“双吸剂”的是 _____ .
A炭粉 B铁粉 C氯化钙 D生石灰
(9)味精是烹制菜肴时常用的调味品,小明发现某味精包
装上的部分文字说明.他想测定此味精中氯化钠的含量.
NaCl+AgNO3═AgCl↓+NaNO3,谷氨酸钠的存在不影响NaCl性质.
实验过程①称取该味精样品10.0g,并溶于蒸馏水;
②加入过量的硝酸银溶液;③过滤;④用蒸馏水反复洗涤沉淀多次;
⑤将沉淀烘干、称量,测得固体质量为5.74g.
根据上述实验步骤回答下列有关问题:
Ⅰ、过滤操作所需要的仪器除烧杯、铁架台(带铁圈)、玻璃棒外,还需要的玻璃仪器是 _____ .
Ⅱ、试通过计算确定此样品中NaCl的质量分数与其包装上标注的含量是否相符? ____
14.下图为实验室中常见的气体制备、净化、收集和性质实验的部分仪器。根据题目要求, 试回答下列问题。
(1)小黄同学以过氧化氢溶液为原料(二氧化锰作催化剂),在实验室中制取并收集干燥的氧气。他按照要求设计了实验装置,连接仪器,并检查了装置的气密性。
①他所选装置的连接顺序应为____________________________(填写仪器序号字母)。
②生成氧气时,发生反应的化学方程式为_________________________。
(2)某理化小组在常温下利用图 1 装置进行二氧化碳的性质实验。他们依次将两种溶液快速全部推入三孔烧瓶内,测得一段时间里瓶内气体压强变化如图 2 所示。(已知:同温同体积时,气体分子数目越多, 气体压强越大。)
①图 1、图 2 分析可知,先推入瓶内的溶液是_____________溶液。
②图 2 中 cd 线段对应的瓶内气压变大,其原因是(用化学方程式表示):____________。
(3)该理化小组还利用含有少量 CO2的 CO 气体测定了某氧化铁样品中的氧化铁含量,(已知:杂质中不含铁元素),他们设计了图 3 所示的探究实验方案:
①图 3 装置进行实验时,安全、正确的实验操作顺序应为__________。(填序号)
a 通入气体 b 停止通气 c 点燃酒精喷灯 d 撤掉酒精喷灯
②装置 C 中的硬质玻璃管内,可以观察到的现象是_____。
③小燕同学对图 3 装置提出了质疑,她认为存在不足之处,并将其中的装置 D 改成了图 4 中的装置 E。请你评价图 4 装置的优点(至少答一条):_____。
④若实验中所取样品为 1.00g,利用改进后的装置进行了正确实验操作,充分反应后,经测定,装置 E 增重了 0.66g,由此计算该样品中氧化铁的纯度为_____(结果精确到 0.1%)。
15.实验室有一瓶KOH溶液,某兴趣小组同学为测定该溶液的溶质质量分数,并探究KOH溶液的性质,进行了相关实验。请你参与他们的探究。
【实验内容】
(1)请帮助他们完成下表
实验操作
实验现象
实验结论
甲
用玻璃棒蘸取KOH溶液至pH试纸上,再与标准比色卡比较
pH=12
KOH溶液呈_______ 性。
乙
取30.0gKOH溶液,加入足量FeC13溶液
产生1.07g红褐色沉淀
KOH能与某些________(填物质类别)反应
取少量KOH溶液,加入NH4C1溶液
产生氨味气体
丙
(1)取少量KOH溶液,通入CO2
无明显现象
KOH溶液能与CO2等非金属氧化物反应
(2)向所得溶液中滴入_________溶液
产生白色沉淀
丁
取少量KOH溶液,滴入足量稀HCl
无明显现象
KOH与酸不能反应
戊
取少量丁所得溶液,滴入酚酞溶液
无明显现象
KOH与酸能反应
【分析与计算】
(2)根据乙的实验,该KOH溶液的溶质质量分数为_____________%。
【讨论与反思】
(3)同学们一致认为丁的实验结论是错误的。对照丙和戊同学的方案,对于无明显现象的化学反应,可通过检验有新物质生成或检验_____________的方法来证明物质间发生了化学反应。
(4)据此,请你利用丁所得溶液,选择除指示剂以外的试剂再补充一种方案,证明KOH与酸能反应。你的方案是:取少量丁所得溶液,___________________________(填接下来的操作步骤和实验现象)。
16.酸、碱、盐是几类重要化合物,它们与人类日常生活和工农业生产关系十分密切。
(1)日常生活中有以下常见物质:白醋、纯碱、小苏打、苛性钠、硫酸铵,其中属于碱的是___________。
(2)小林同学在做实验时,不慎将氢氧化钠溶液弄到皮肤上,应立即___________,再涂上硼酸溶液。
(3)为探究中和反应,兴趣小组的同学设计了下图所示的实验。
①图中甲、乙、丙分别是稀盐酸、氢氧化钠溶液、无色酚酞溶液中的一种,则通过分析可知试剂丙是其中的___________。
②小宸为理解盐酸和氢氧化钠两者之间发生的反应的微观实质,绘制了下图。请你在右边的圆圈中填入适当的化学用语___________。
(4)为除去粗盐中的泥沙和MgCl2、CaCl2、Na2SO4杂质,兴趣小组按下列流程进行实验探究。
粗盐→溶解→依次加入过量的氯化钡溶液、氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液→过滤→蒸发、结晶→氯化钠
①溶解、过滤、蒸发操作中都要用到的一种玻璃仪器是___________。
②流程中加入氢氧化钠溶液发生的反应的化学方程式为___________。
③以上实验流程还需进一步完善,请加以补充___________。
(5)为了测定某生铁样品中铁的质量分数,称取5.8g该生铁样品放入烧杯中,向其中加入50g稀硫酸,恰好完全反应,称量烧杯中物质的总质量为55.6g(生铁样品中杂质不溶于水,也不与稀硫酸反应)。则5.8g该生铁样品中铁的质量是多少?
17.化学在改善人类生存环境,提高生活质量方面起着重要作用。
【改善环境】温室效应和酸雨会威胁珊瑚礁生存。我国开展了南海珊瑚礁生态修复工作。
(1)我们把pH_____5.6(填“>”或“<”或“=”或“≥”或“≤”)的降雨称为酸雨。
(2)为改善生存环境,倡导“低碳”生活。建议使用清洁能源。写出一种常见的清洁能源_____。
【探测资源】近几年,我国向月球背面成功发射新中国通信卫星,助力探测月球资源。
(1)月球上有丰富的核能原料He-3。He的原子结构示意图为_____(填字每序号)。
A
B
C
(2)月球土壤中有天然的铁、铝、银等金属颗粒。根据铁锈蚀的条件分析,铁在月球上不易锈蚀的原因可能是________。
【研发材料】中国芯彰显中国“智”造。芯片的基材主要是高纯硅。
(1)硅元素在元素周期表中的信息如图所示,据图可得到的信息是_____(填字母序号)。
A、硅元素是非金属元素
B、硅元素的元素符号为Si
C、硅元素在地壳里的含量排第二位
(2)下图是某种制备高纯硅的工艺流程图:
①反应I的化学方程式:_______________,该反应属于_____(填基本反应类型)。
②反应II要在无氧环境中进行,原因是___________(答出一种即可)。
③操作I的名称是_____,在实验室,进行该操作中玻璃棒的作用是_____。若滤液 仍浑浊,下列可能的原因有_____(填编号)
a、漏斗下端没有紧靠烧杯内壁
b、过滤器中的液面超过滤纸边缘
c、滤纸没有紧贴漏斗内壁
d、玻璃棒没有靠在三层滤纸处,且将滤纸捅破
④操作I后所得粗硅应充分洗涤,以除去表面可能含有的_____(填化学式)。
⑤上述已知生产流程中,可以循环利用的物质是_____(填化学式)。
18.化学学习中,我们发现很多物质之间可以相互反应,也可以相互转化。
(1)如图是盐酸与不同类别物质之间反应的知识网络。
①图中M应为____________类物质。
②用盐酸除铁锈的化学方程式是______________。
③盐酸能与碱反应的实质是盐酸中的_________(写离子符号)与碱中的OH-反应生成H2O。
④现欲配制50 g质量分数10%的氢氧化钠溶液与盐酸反应,需要质量分数20%的氢氧化钠溶液________g。
(2)海水是一种重要的自然资源,利用海水可以获取许多物质,如蒸发海水可得到粗盐。粗盐中含有除氯化钠外,还含有硫酸镁、氯化钙等杂质。若按下图流程进行操作,可把粗盐提炼成精盐。
请回答:
①加入过量碳酸钠溶液的目的是__________________________。
②请设计实验,能通过清晰可见的现象,准确控制在少量溶液乙中加入稀盐酸,至恰好完全反应。___
③最后氯化钠溶液中所含的氯化钠与提纯前原粗盐水中氯化钠的质量相比较,结果_____________(选填“增大”“不变”或“减少")。
(3)某学校课外活动小组,对本地化工厂排放废水中的盐酸含量进行了测定。取废水100g,用1%的氢氧化钠溶液进行中和,当溶液pH=7时,用去氢氧化钠溶液80g。计算废水中盐酸的溶质质量分数。__
19.近年以来,我国的天眼、墨子、航天飞船、航母等大国重器发展迅速,走在世界前列。其中,金属和金属材料发挥了重要的作用。
(1)铜用于国人为之骄傲的航母的电力系统,是利用了铜的_______性,铝合金在航母制造中也备受青睐。常温下单质铝在空气中不易被锈蚀的原因是_______(用化学方程式表示)。
(2)钛及钛合金被称为“未来金属”,用其制造的潜艇、军舰没有磁性,不会被磁性水雷发现,这是利用钛的_______(填“物理”或“化学”)性质。
(3)工业上利用钛铁矿(主要成分FeTiO3)制备海绵钛的工艺流程如下:
①钛铁矿在酸浸前要先粉碎,其目的是_______,已知在酸浸反应中元素的化合价没有变化,方程式为FeTiO3+2H2SO4=FeSO4+TiOSO4+2H2O,则FeTiO3中钛元素的化合价为_______。
②上述工艺流程中生成TiCl4化学方程式为_______。
③反应I可获得海绵钛,化学方程式为TiCl4+2MgTi+2MgCl2,该反应需在氩气环境中进行,原因是_______。
④该工艺流程中,可以循环使用的物质有_______。
20.水与人们的生活有着密切的关系。
(1)为验证水的组成用如右图所示装置进行实验。
①写出该反应的化学方程式 ___________________ 。
②电解水的过程中,发生改变的微粒是 _______ (写名称)。
③下列物质溶于水后能导电的是 ______ (填字母)。
A蔗糖 B氯化氢 C氯化钠 D氢氧化钙
(2)配制200g质量分数为5%的氢氧化钠溶液,需要需要水 ____ mL。配制时用到玻璃仪器有 ________ 、烧杯、玻璃棒和胶头滴管。(水的密度近似看作1g/cm3)
(3)用配得氢氧化钠溶液与某硫酸溶液反应,下图是利用数字化传感器得到的溶液pH变化图像。
①根据图中曲线,判断进行的操作是 ______ (填字母)。
A将硫酸溶液逐滴滴加到氢氧化钠溶液中
B将氢氧化钠溶液逐滴滴加到硫酸溶液中
②从微观角度分析,该反应实质为 ___________ 。
③b点对应的溶液中的溶质为 ____________ 写化学式)。
④若80g 5%的氢氧化钠溶液能恰好中和50g硫酸溶液,试计算该硫酸溶液的溶质质量分数 _________ 。
21.生活中常见物质的性质、制法是化学研究的重要内容。
(1)复分解反应发生的条件是_____。
(2)m克氢氧化钠与一定量的稀盐酸恰好完全反应,若改用等质量的氢氧化钙去中和相同的稀盐酸,则溶液的pH_____7。(填等于、大于或小于)
(3)氢氧化钠敞口放到空气中会变质,请写出氢氧化钠变质的化学反应方程式_____。
(4)下图装置可做一氧化碳还原氧化铁的实验。
①硬质试管①中的实验现象为_____;
②该实验中发生化合反应的化学方程式为_____;
③工业上用高炉来炼铁,向高炉中加入铁矿石、焦炭和石灰石,并鼓入大量空气,那么高炉炼铁时焦炭的作用为:_____和_____
(5)在实验室称取20g赤铁矿样品置于烧杯中(杂质不参加反应),加入100g溶质质量分数为21.9%的盐酸,二者恰好完全反应。试计算样品中氧化铁的质量分数_____。
22.化学与生活、生产有着密切的联系,请用所学的化学知识回答下列问题:
(1)“水是生命之源”。使用硬水会给生活和生产带来许多麻烦,可用 ______ 检验硬水和软水;生活中可以通过 ______ 降低水的硬度
(2)“共享单车”已走进城市的大街小巷,符合“低碳出行”理念,“低碳”指的是排放出含量较低的 ______ 气体,“共享单车采用铝合金作支架,铝合金属于 ______ (填“纯净物”或“混合物”)
(3)炼铁的主要原料是赤铁矿(主要成分是Fe2O3)、焦炭、空气等,转化过程如图:
上述过程②中的反应为CO2+C2CO,反应前后化合价发生改变的元素是 ______ 。上述过程③中,CO与氧化铁反应的化学方程式为 ______ 。
(4)新能源公交车环保节能,大大方便了市民的出行,氢能是未来最理想的能源,从环保角度分析,氢能最突出的优点是 ______ 。
23.小阳同学在厨房里发现两种白色固体,分别是精盐(NaCl)和碱面(Na2CO3),为了区分二者,将两种固体带到化学实验室,并对其组成及某些性质进行探究。
固体种类
氯化钠
碳酸钠
取等量固体于试管中,加等量水溶解(20℃)
全部溶解
有少量白色固体剩余
溶液的pH
7
11.6
溶液的温度
20℃
>20℃
(1)Na2CO3与水混合时___________(填“放出”或“吸收”)热量,其水溶液显___________(填“酸性”或“碱性”),此时两支试管中一定属于饱和溶液的是___________。
探究二:氯化钠和碳酸钠的其他性质
实验1:甲组同学通过如图1所示的两个实验鉴别氯化钠和碳酸钠。
(2)图1中观察到氯化钠溶液试管中无明显现象,碳酸钠溶液试管中产生气泡,发生反应的化学方程式为___________。
(3)同学们用pH传感器测定碳酸钠溶液试管中pH随稀盐酸加入时间的关系如图2所示,CD段溶液pH变化的原因为___________。
实验2:乙组同学通过如图3所示的两个实验鉴别氯化钠和碳酸钠。
(4)实验2中仅碳酸钠溶液与澄清石灰水发生反应,二者反应的微观反应示意图如图4所示。由图示可知该反应的微观实质是___________。
(5)小组同学在实验室还选择除酸、碱外的试剂鉴别精盐和碱面,该试剂为___________。
(6)实验结束后,同学们将实验2试管中的物质倒入烧杯中,观察到固体质量增多,同学们认为溶液中一定有NaCl和NaOH,可能有Ca(OH)2和Na2CO3中的一种,于是进行实验验证。
实验步骤
实验现象
实验结论
取烧杯中少量上层清液于试管中向其中加入_______
有白色沉淀生成
溶液中还含有Na2CO3反应的化学方程式为_______
探究三:测定食用碱中碳酸钠的含量
(7)小组同学为测定厨房中某品牌食用碱(主要成分是碳酸钠,含有少量的氯化钠)中碳酸钠的质量分数。取食用碱样品mg,加入过量的氯化钡溶液,充分反应后过滤,得到滤液和ng滤渣,该食用碱中碳酸钠的质量分数为___________×100%(用含有m、n的代数式表示)。
24.人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。
(1)我国“蛟龙”号载人潜入器上使用了钛合金,钛合金放在海水中数年仍光亮如初,这是因为它_____。(填字母代号)
a.易加工 b.密度小 c.熔点高 d.耐腐蚀
(2)铁制品在潮湿的空气中容易生锈,用盐酸清除铁锈的化学方程式为_____。
(3)向含有 Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中加入一定量的锌粉,充分反应后过滤,所得固体的质量等于加入锌粉的质量。
①请分析所得固体的成分_____。
②写出一个有关反应的化学方程式_____。
(4)钢铁是基本的结构材料,称为“工业的骨骼”。实验室可利用下图装置模拟炼铁反应。
①写出 A 装置玻璃管内发生反应的化学方程式_____。
②虚线框内选择 D 装置用于吸收CO2并收集 CO,装置的连接顺序是:c 接_____,_____接 d。
③请设计实验证明 C 装置烧杯中溶质的成分。_____(简要写出实验步骤、现象及结论)
(5)国产 C919 大型客机上使用了大量的铝合金。工业上常用电解熔融的氧化铝冶炼铝,同时得到氧气。计算电解 20.4 t 氧化铝,理论上能生成铝的质量是多少_____?
25.盐酸是氯化氢气体的水溶液,工业上用途非常广泛。盐酸是胃酸的主要成分,它能促进食物消化,抵御微生物感染。
(1)工业上常用稀盐酸来除铁锈,写出化学方程式_____。
(2)①如图所示,小明进行盐酸和氢氧化钠的酸碱中和实验,根据图示可知,小明是把_____加入到了另外一种溶液中。
②写出A处溶液中溶质的化学式_____。从B点到C点,氯化钠的质量分数逐渐_____(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)氢氧化钠溶液与稀盐酸反应过程中无明显的现象,为了使氢氧化钠溶液与稀盐酸恰好完全反应,应该如何操作_____?
(4)为探究盐酸与金属反应的规律,某实验小组进行了如下实验:取等质量、同形状的铁片、镁片、锌片,分别与等体积、等浓度的稀盐酸反应,用温度传感器测得反应温度变化曲线如下图所示。
①写出铁与稀盐酸反应的化学方程式_____。
②请分析反应中温度升高的原因_____。
26.化学与人类生活、生产息息相关。请回答下列问题:
(1)计算器使用的电池工作时,是将化学能主要转化为_____能。
(2)扑灭森林火灾的有效方法之一是将大火蔓延路线前的一片树木砍掉,形成隔离带,其灭火原理是_____。
(3)常用来改良酸性土壤的碱是_____。
(4)面粉是制作蛋糕的主要原料,面粉富含_____。
(5)用下列物质除去油污时,利用乳化作用的是_____(选填序号)。
A 汽油
B 洗洁精
C 氢氧化钠溶液
27.我国争取在2030年实现碳达峰,2060年实现碳中和。采用物理或化学方法捕集CO2并将其资源化利用,正成为CO2控制排放的有效措施。
I.CO2排放
(1)动植物呼吸和化石燃料煤、石油和______的燃烧都会释放CO2。
II.CO2的捕集(图1)
(2)加热CaC2O4•H2O制备CaO。 CaC2O4•H2O分解的化学方程式为:CaC2O4•H2OCaO+CO2↑+X↑+H2O↑。其中X的化学式为______。该反应生成的CaO更加疏松多孔,有利于CaO捕集CO2,主要原因是_______。
(3)利用CaO捕集CO2。
温度对CO2的转化率影响较大,由上图2可知,捕集器内温度应控制在______(填“650”或“750)℃为宜;捕集器内生成的CaCO3在煅烧炉中分解得到CaO和高浓度CO2,该反应的化学方程式为______;将分解所得CaO投入捕集器循环使用,循环使用的优点是______。
Ⅲ.CO2的资源化利用
中科院大连化学物理研究所研制出一种新型多功能复合催化剂,将CO2成功转化为汽油。
(4)反应1生成CO和H2O,写出该反应的化学方程式______ 。
(5)对该成果的评价正确的是 。
A.该成果有助于缓解全球温室效应
B.该成果可减少对化石燃料的依赖
C.CO2资源化利用过程中,催化剂对转化过程起到举足轻重的作用
28.燃料的使用,促进了经济的发展,给人们的生活带来了很多便利,也带来了一些环境和资源的问题。
(1)农作物秸秆属于农业生态系统中一种十分宝贵的生物质能资源。农作物秸秆综合利用对于促进农民增收、环境保护、资源节约以及农业经济可持续发展意义重大。秸秆的主要成分是纤维素【(C6H10O5)n】。纤维素分子中氧元素、氢元素、碳元素的质量比依次为_____。(最简整数比)。
(2)将秸秆还田,可作为农家肥料,但某植物在生长过程中还需要施用复合肥。下列属于复合肥的是市上_____(填字母)。
A.KNO3 B.CO(NH2)2 C.NH4NO3 D.NH4H2PO4
(3)硝酸铵也是一种化学肥料。高温或猛烈撞击均会使硝酸铵发生剧烈的分解反应,生成大量气体,放出大量的热,因而发生爆炸。已知硝酸铵爆炸反应化学方程式为:2NH4NO32N2↑+O2↑+4X,则X的化学式是_____
(4)下列对天然秸秆的使用合理的是_____(填序号)。
①就地焚烧;②编织装饰物;③沤制化肥;④制备沼气
29.生活中常见物质的性质、制法等是化学研究的重要内容。
(1)化合反应发生后,生成物肯定不会是_____________(填“单质”或“化合物”)。
(2)盐酸与氢氧化钠溶液反应时溶液pH的变化如图1所示,下列说法不正确的是_______。
A p点所示溶液为碱性
B n点表示恰好完全反应
C m点所示溶液中的溶质为NaC1和HCl
D 该图所对应操作是将盐酸滴入氢氧化钠溶液中
(3)氨气与酸反应可生成铵盐,将沾有浓氨水的棉棒放在浓盐酸瓶口有白烟产生,原因是________。
(4)图2装置可做一氧化碳还原氧化铁的实验,并检验生成的气体产物。
①A装置的作用是________,反应结束时先停止加热,继续通CO至玻璃管冷却的目的是____________。
③B装置中反应的化学方程式为____________。
(5)将30.6g氯酸钾(KClO3)和二氧化锰的固体混合物装入试管中,加热制取氧气,同时生成氯化钾。待反应完全后,将试管冷却,称量,可以得到21.0g固体物质。请计算原固体混合物中氯酸钾的质量分数________。
30.水是生命之源,是“永远值得探究的物质”,人类从未停止过对水的研究。
(1) 1766 年,英国科学家卡文迪许用锌和稀硫酸制得“可燃空气”,化学方程式为: __________________________。他将“可燃空气”在纯氧中燃烧生成了水,因受当时错误观念的束缚,他没有揭示出水不是一种元素。
(2) 1785 年,法国科学家拉瓦锡做了一个相反的实验:将水蒸气通过红热的铁制枪管将水转化为氢气,同时生成四氧化三铁,实验如图1所示。他得出结论:水不是一种元素,而是氢和氧的化合物,并且正式命名了“氢”元素。
①拉瓦锡实验的化学方程式为___________________________;
②该反应若生成1g氢气,则理论上铁制枪管应增重__________________________g。 实验发现枪管实际增重比理论数值大,其可能的原因是___________________________。
③图1中,多功能瓶里水的作用是___________________________;
(3)1800 年,英国科学家尼科尔森通过电解水得到氢气和氧气,后人不断研究和改进该实验。现有某同学在水电解器中加入极稀的硫酸钠溶液,至充满管A和管B ( 硫酸钠不参与反应)。通直流电一段时间后现象如图2所示,回答下列问题:
①硫酸钠在水中形成自由移动的Na+和______________________ (用“离子符号”表示),可增强水的导电性。
②电极_______________________(选填“M”或“N”)与电源的负极相连;
③写出水电解的化学方程式为_______________________;
(4)超过临界温度(374.2°C)和临界压强(22.1MPa )时的水被称为超临界水。现代研究表明:超临界水能够与氧气以任意比例互溶,由此发展了超临界水氧化技术。550°C时,测得乙醇(C2H5OH) 的超临界水氧化结果如图3所示。
注:
图3中CO的分布分数先增后降的原因是_______________________。
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