精品解析:江苏南通市崇川区南通市第一初级中学2025-2026学年九年级下学期3月阶段检测物理•化学试题-初中化学
2026-04-04
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内容正文:
九年级理化自主作业二
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Mg-24 S-32 Cl-35.5 Ca-40 Cu-64 Ba-137
一、单选题(本题共20小题,每题2分,共40分)
1. 下列做法中不利于建设宜居桂平是
A. 生活垃圾分类处理 B. 倡导使用清洁能源
C. 生活污水任意排放 D. 积极植树造林、种花
2. 我国科研团队以秸秆为原料生产乙二醇(),助力推进乙二醇绿色化生产。乙二醇属于
A 混合物 B. 有机物 C. 碱 D. 氧化物
3. 规范的实验操作是实验成功的关键。下列实验操作规范的是
A. 铁丝燃烧 B. 称量氢氧化钠
C. 测定pH D. 检查装置气密性
4. 下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A. 氧气具有助燃性,可与甲烷用作火箭的推进剂 B. 金刚石的硬度大,可制成钻戒
C. 小苏打易溶于水,可用于治疗胃酸过多 D. 浓硫酸具有吸水性,可用于做食品干燥剂
阅读下列材料,完成下面小题。
“十四五”期间,我国将完成“天宫二号”空间实验室建造。运载火箭使用的燃料有液氢、煤油等。长期驻留空间实验室会导致航天员肌肉萎缩、骨钙丢失。通过航天食品摄取优质蛋白质、补充钙元素有利于维持航天员的健康。舱段建造使用的新型铝基碳化硅复合材料由颗粒状的铝和碳化硅(SiC)复合而成。制取SiC反应为:
5. 下列有关说法正确的是
A. 合金、合成纤维、合成橡胶是常见的合成材料 B. 煤油是煤的产品
C. 钙是人体中的常见的微量元素 D. 铝合金具有硬度大,抗腐蚀性能好的优点
6. 下列有关制取SiC反应说法正确的是
A. 发生氧化反应 B. 固体减少的质量等于生成的CO质量
C. 反应前后各元素的化合价没有改变 D. 基本反应类型属于置换反应
7. NaCl、和的溶解度曲线如图,下列说法正确的是
A. 40℃时,向100 g水中加入50 g硝酸钾,可得饱和溶液
B. 将饱和溶液升温,溶液一定变为不饱和溶液
C. 60℃时,分别将和NaCl饱和溶液冷却到10℃,溶液中析出的晶体较多
D. 70℃时,能配制得到溶质质量分数相同的和NaCl溶液
8. 通过下列实验探究金属的性质。
实验1:将铜丝伸入稀硫酸中,无现象;
实验2:将铜丝加热后变黑,再伸入稀硫酸中,铜丝表面变光亮,溶液变蓝色。
实验3:将实验2中的铜丝从溶液中取出,洗涤、干燥、称量,铜丝的质量为
实验4:向实验2的蓝色溶液中加入镍丝,镍丝表面有气泡产生,并有红色物质析出。
下列说法不正确的是
A. “实验1”说明铜与稀硫酸不发生反应
B. “实验2”说明铜氧化后的物质能与稀硫酸反应
C. “实验2”中铜丝的质量与“实验3”中相等
D. “实验4”说明镍的金属活动性比铜强
9. 下列实验方案能达到实验目的的是
A. 分离固体KCl和:加足量水溶解、过滤,对滤渣进行洗涤干燥;再对滤液进行蒸发结晶
B. 除去气体中混有的HCl气体:将气体通入氢氧化钠溶液,再通入浓硫酸
C. 检验雨水否为酸雨:取样后滴加紫色石蕊试液
D. 如图所示实验既可证明二氧化碳能溶于水,也可证明二氧化碳能与水反应
10. 学习小组为探究一氧化碳与氧化铜反应所得固体产物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1.44g产物X中加入过量的稀硫酸充分反应,红色固体逐渐减少,溶液变蓝。
步骤3:过滤出试管中残留的红色固体、洗涤、干燥,称其质量为1.04g。
已知:①Cu2O是一种红色固体;②Cu2O能与硫酸反应:Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O
下列说法正确的是
A. 产物X是铜
B. 步骤2所得蓝色溶液中仅含有Cu2+和SO
C. 步骤3生成的CuSO4的质量为0.8g
D. 产物X中铜元素的质量分数为90.9%
11. 我国科学家公布了对“嫦娥五号”带回月球土壤样品的研究成果,准确测定了月球土壤样品中40多种元素的含量,以下为钛、锂、钠、氦的有关信息。
(1)47.87是钛元素的_________,钛原子结构示意图中n的值是_______。
(2)锂元素和钠元素化学性质相似的原因是____________。
(3)月壤中含有大量的氦原子,若氦原子剥去电子只留下的氦核成为a粒子,a粒子的化学符号为______。月球上的氦原子为核聚变原料He-3(相对原子质量为3),地球上大量存在的是He-4。He-3、He-4两种原子的最外层电子数_______(填“相同”或“不同”),He-3的化学性质_______(填“活泼”或“稳定”)。
(4)科学家发现月壤中存在FeO,FeO受热分解生成和一种单质,该反应的化学方程式为_______。
12. 轻质碳酸钙常用作食品、药品添加剂。以白云石()为原料制备轻质碳酸钙的主要工艺流程如图。
(1)“煅烧”过程中反应的化学方程式为,则X的化学式为_____。
(2)“相转移”的主要目的将煅烧灰中的尽可能多地转移到柠檬酸钙中,并使柠檬酸钙中残留的杂质()尽可能少。为了探究液固比(水的体积和煅烧粉的质量比)对转化率、残留率的影响,设计了如下实验方案。
编号
水的体积
煅烧粉的质量
★
转化率
残留率
实验一
50 mL
5 g
10 g
实验二
100 mL
5 g
10 g
实验三
150 mL
5 g
10 g
①上表中★对应的物理量是__________。
②为了提高转化率且控制残留率小于1%。据图1判断生产时应选择的最佳液固比为_______(填字母)。
a.10:1 b.15:1 c.20:1 d.25:1 e.30:1
(3)“碳化”。将柠檬酸钙[]加入三颈瓶(图2所示)中,加水配制成悬浊液,然后加入氨水,再通入气体至pH为7.6,过滤、洗涤、烘干得轻质碳酸钙。“碳化”时依次发生如下反应:
反应一:;
反应二:与柠檬酸钙发生复分解反应生成沉淀。
【资料】
Ⅰ.氨水()易挥发,通常状况下,1体积水大约溶解1体积气体。
Ⅱ.在溶液中可以解离出和(柠檬酸根离子)
Ⅲ.20℃时,、的溶解度分别为16.6 g、 g。
Ⅳ.
①实验发现当水浴温度过高时,柠檬酸钙转化率下降,可能的原因是_________。(答一点)
②先加入氨水后通入二氧化碳的目的是:_____________。
③写出反应二的化学方程式:_________。
④当体系的pH<7.6后,随着的通入,你预计会看到的现象是_________。
13. 氢能产业正在成为世界各主要经济体竞相发展的新兴产业。氢气的种类分为以下三种:由风能、太阳能等可再生能源发电,再电解水制得的氢气称为“绿氢”;
由化石燃料制得的氢气称为“灰氢”,其成本相对低廉,但会排放大量;
用化石燃料制氢气时,若将排放的进行捕集、封存等,减少碳排放,此时制得的氢气称为“蓝氢”。
(1)①实验室模拟电解水制氢,过程中能量转化形式:太阳能→电能→化学能。该方法制得氢气的种类为______。(填字母)
A.绿氢 B.灰氢 C.蓝氢
②写出电解水的化学方程式________。
(2)甲烷—水蒸气重整制氢的流程如所示
①转化Ⅰ理论生成CO和的分子个数比为_______。
②写出转化Ⅱ发生反应的化学方程式:____________。
③是一种储氢合金。储氢时,与反应生成,中Mg与H的质量比为12:1,则________。
④硫化氢()高温分解可以生成的同时还生成硫单质,所得与硫单质的分子个数比为2:1,硫单质的化学式为_______________。
(3)氢气与二氧化碳在CoPc和催化剂作用下串联催化制取甲烷,微观示意图如图所示。
①过程1中体现了氢气的__________(填“氧化”或“还原”)性。
②过程2中没有改变的微粒有__________。(填化学符号)
14. 硫氧粉(化学式为)是一种易溶于水的固体,在食品、印染等行业中有着广泛应用,但易被氧气氧化为,化学兴趣小组对硫氧粉开展了以下探究。
资料1:与稀硫酸、稀盐酸能发生类似于与稀硫酸、稀盐酸的反应。
资料2:与均为白色沉淀,能溶于盐酸,不能溶于盐酸。
资料3:还能使品红溶液褪色。
【认识类别】
(1)图1表示硫元素化合价与物质类别的关系图,图中_______点(填字母)所对应的物质是。
Ⅰ.探究硫氧粉的性质
【实验1】
(2)探究硫氧粉与酸的反应。小组同学用如图2所示的装置①进行实验:打开活塞,向硫氧粉中加入稀硫酸,通过现象可知气体中有A点所对应的物质,请写出与稀硫酸反应的化学方程式________。将产生的气体通入图2的装置______(选②或③)。
【实验2】探究硫氧粉与盐的反应。小组甲同学进行了如图3所示的实验:取少量硫氧粉于试管中加水,振荡使其全部溶解:再向其中加入适量的溶液,振荡。
【实验现象】试管中产生白色沉淀。
【实验结论】能与发生反应生成沉淀。
【实验3】
(3)小组乙同学认为白色沉淀中可能含有硫酸钡,请设计实验验证__________(写出实验设计与实验现象)
Ⅱ.探究硫氧粉的制备
【制备原理】小组同学经查阅资料得知:可将持续通入到溶液中制备硫氧粉。
【组成分析】
(4)制备过程中溶液组成的变化如图4所示。
①反应后期(C点以后)反应的化学方程式____________。
②的通入量控制在_______点时,使得产量最高。
Ⅲ.测定硫氧粉中Na2SO3的含量
【确定成分】小组同学取了一瓶久置的工业硫氧粉,经查阅资料确定其成分为Na2SO3、和。
【进行测定】小组同学根据成分设计了如图5所示的实验流程进行了含量测定。
已知:过氧化氢溶液只与硫氧粉中Na2SO3反应并将其转化为
说明:操作1和2均为过滤、洗涤、干燥和称量。
【得出结论】
(5)经计算可知样品中的质量分数为_________。
15. 人体口腔pH宜保持在6.6~7.1:若pH过低,会造成牙齿表面牙釉质损伤、细菌滋生。
(1)牙釉质的主要成分为羟基磷酸钙。这里的“钙”是指_________(选填“元素”或“单质”)。
(2)某学生早餐后口腔中pH变化如图所示。该学生早餐后口腔的酸性_________(选填“增强”或“减弱”)。
(3)碳酸钙是一种优质的牙膏摩擦剂,既能去除食物残渣,又能避免牙釉质的损伤。实验室用15 g的轻质碳酸钙样品与100 g、溶质质量分数7.3%的稀盐酸混合恰好完全反应。
①若实验室用14.6%的浓盐酸配制上述稀溶液,则需要加水________mL。
②求轻质碳酸钙的质量分数________(写出计算过程并保留小数点一位)
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九年级理化自主作业二
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Mg-24 S-32 Cl-35.5 Ca-40 Cu-64 Ba-137
一、单选题(本题共20小题,每题2分,共40分)
1. 下列做法中不利于建设宜居桂平的是
A. 生活垃圾分类处理 B. 倡导使用清洁能源
C. 生活污水任意排放 D. 积极植树造林、种花
【答案】C
【解析】
【详解】A、分类处理生活垃圾,节约资源,减少水土污染,故A不符合题意;
B、倡导使用清洁能源,可以节约资源,保护环境,故B不符合题意;
C、任意排放生活污水,会造成水体污染,故C符合题意;
D、积极开展植树造林、种花,能保护环境,故D不符合题意;
故选C。
2. 我国科研团队以秸秆为原料生产乙二醇(),助力推进乙二醇绿色化生产。乙二醇属于
A. 混合物 B. 有机物 C. 碱 D. 氧化物
【答案】B
【解析】
【详解】A、混合物由多种物质组成,没有固定的组成和化学式,乙二醇有确定的化学式,属于纯净物,A错误。
B、有机物是指含碳化合物(一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸盐等少数特殊含碳物质除外),乙二醇含有碳元素,符合有机物的定义,B正确。
C、碱是电离时产生的阴离子全部为氢氧根离子的化合物,乙二醇不符合碱的定义,C错误。
D、氧化物要求由两种元素组成,且其中一种为氧元素,乙二醇含有碳、氢、氧三种元素,不符合氧化物定义,D错误。
故选B。
3. 规范的实验操作是实验成功的关键。下列实验操作规范的是
A. 铁丝燃烧 B. 称量氢氧化钠
C. 测定pH D. 检查装置气密性
【答案】D
【解析】
【详解】A、铁丝在氧气中燃烧时,高温熔融物溅落会炸裂集气瓶瓶底,集气瓶底部需要预先预留少量水或铺一层细沙,该操作不规范。
B、托盘天平称量药品应遵循“左物右码”,且氢氧化钠易潮解、有强腐蚀性,不能直接放在托盘上称量,需要放在玻璃器皿中,该操作不规范。
C、测定溶液pH时,若将pH试纸润湿,会稀释待测硫酸溶液,导致测定结果偏大,必须使用干燥的pH试纸,该操作不规范。
D、该操作是正确的气密性检查方法:将导管一端浸入水中,用手紧握试管外壁,若导管口有气泡冒出,说明装置气密性良好,操作规范。
故选D。
4. 下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A. 氧气具有助燃性,可与甲烷用作火箭的推进剂 B. 金刚石的硬度大,可制成钻戒
C. 小苏打易溶于水,可用于治疗胃酸过多 D. 浓硫酸具有吸水性,可用于做食品干燥剂
【答案】A
【解析】
【详解】A、氧气具有助燃性,可用作助燃剂,可与甲烷用作火箭的推进剂,符合题意;
B、金刚石的硬度大,可用于切割玻璃等,金刚石可制成钻戒,是因为金刚石经过仔细研磨后变得璀璨夺目,不符合题意;
C、小苏打可用于治疗胃酸过多,是因为小苏打能与胃酸中的盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,不符合题意;
D、浓硫酸具有吸水性,但是浓硫酸具有腐蚀性,不能用作食品干燥剂,不符合题意。
故选A。
阅读下列材料,完成下面小题。
“十四五”期间,我国将完成“天宫二号”空间实验室建造。运载火箭使用的燃料有液氢、煤油等。长期驻留空间实验室会导致航天员肌肉萎缩、骨钙丢失。通过航天食品摄取优质蛋白质、补充钙元素有利于维持航天员的健康。舱段建造使用的新型铝基碳化硅复合材料由颗粒状的铝和碳化硅(SiC)复合而成。制取SiC反应为:
5. 下列有关说法正确的是
A. 合金、合成纤维、合成橡胶是常见的合成材料 B. 煤油是煤的产品
C. 钙是人体中的常见的微量元素 D. 铝合金具有硬度大,抗腐蚀性能好的优点
6. 下列有关制取SiC反应说法正确的是
A. 发生氧化反应 B. 固体减少的质量等于生成的CO质量
C. 反应前后各元素的化合价没有改变 D. 基本反应类型属于置换反应
【答案】5. D 6. B
【解析】
【5题详解】
A、合金属于金属材料,合成纤维、合成橡胶属于合成材料,所以A错误。
B、煤油是石油分馏的产品,不是煤的产品,所以B错误。
C、钙是人体中的常量元素,不是微量元素,所以C错误。
D、铝合金具有硬度大、抗腐蚀性能好的优点,所以D正确。
故选D。
【6题详解】
A、在中Si元素显+4价,在SiC中,因C电负性大于Si,C元素显-4价,Si元素显+4价,故Si元素的化合价在反应前后没有发生变化,故没有发生氧化反应,A选项错误。
B、反应前固体是SiO2和C,反应后固体是SiC,气体是CO,固体减少的质量等于生成的CO的质量,所以B正确。
C、C的化合价从0价变为-4(SiC中)和+2(CO中),化合价发生改变,所以C错误。
D、置换反应是单质和化合物反应生成另一种单质和另一种化合物,该反应的生成物是两种化合物(SiC和CO),不属于置换反应,所以D错误。
故选B。
7. NaCl、和的溶解度曲线如图,下列说法正确的是
A. 40℃时,向100 g水中加入50 g硝酸钾,可得饱和溶液
B. 将饱和溶液升温,溶液一定变为不饱和溶液
C. 60℃时,分别将和NaCl饱和溶液冷却到10℃,溶液中析出的晶体较多
D. 70℃时,能配制得到溶质质量分数相同的和NaCl溶液
【答案】D
【解析】
【详解】A、由溶解度曲线图可知,40℃时,硝酸钾的溶解度大于50g,所以向100g水中加入50g硝酸钾,可得不饱和溶液,故A错误;
B、由溶解度曲线图可知,温度高于70℃时,硫酸镁的溶解度随温度的升高而减小,温度低于70℃时,硫酸镁的溶解度随温度的升高而增大,将饱和的硫酸镁溶液升温,溶液不一定变为不饱和溶液,故B错误;
C、60℃时,硝酸钾和氯化钠饱和溶液的质量不能确定,所以冷却到10℃,析出晶体的质量不能确定,故C错误;
D、70℃时,硫酸镁和氯化钠溶液的状态不确定,所以能配制得到溶质质量分数相同的硫酸镁和氯化钠溶液,故D正确。
故选:D。
8. 通过下列实验探究金属的性质。
实验1:将铜丝伸入稀硫酸中,无现象;
实验2:将铜丝加热后变黑,再伸入稀硫酸中,铜丝表面变光亮,溶液变蓝色。
实验3:将实验2中的铜丝从溶液中取出,洗涤、干燥、称量,铜丝的质量为
实验4:向实验2的蓝色溶液中加入镍丝,镍丝表面有气泡产生,并有红色物质析出。
下列说法不正确的是
A. “实验1”说明铜与稀硫酸不发生反应
B. “实验2”说明铜氧化后的物质能与稀硫酸反应
C. “实验2”中铜丝的质量与“实验3”中相等
D. “实验4”说明镍的金属活动性比铜强
【答案】C
【解析】
【详解】A、“实验1”中,铜丝伸入稀硫酸无现象。
根据金属活动性顺序,铜()排在氢()之后,不能与稀硫酸发生置换反应,说法正确。
B、“实验2” 中,铜丝加热后变黑(生成氧化铜:),再伸入稀硫酸,铜丝表面变光亮、溶液变蓝色(发生反应:)。
这说明铜氧化后的物质(氧化铜)能与稀硫酸反应,说法正确。
C、“实验2”中,铜丝加热时,表面的铜与氧气反应生成氧化铜,铜丝质量增加( ,结合了氧元素);随后氧化铜与稀硫酸反应被溶解,铜丝的质量会小于初始质量(被氧化的铜以形式进入溶液),说法错误。
D、“实验4”中,镍丝放入蓝色的硫酸铜溶液,有红色物质(铜)析出,说明镍()能将铜从其盐溶液中置换出来。根据金属活动性规律,能置换出铜的金属,其活动性比铜强;实验2中稀硫酸过量,镍与剩余的硫酸反应产生氢气,故说法正确。
故选:C
9. 下列实验方案能达到实验目的的是
A. 分离固体KCl和:加足量水溶解、过滤,对滤渣进行洗涤干燥;再对滤液进行蒸发结晶
B. 除去气体中混有的HCl气体:将气体通入氢氧化钠溶液,再通入浓硫酸
C. 检验雨水是否为酸雨:取样后滴加紫色石蕊试液
D. 如图所示实验既可证明二氧化碳能溶于水,也可证明二氧化碳能与水反应
【答案】A
【解析】
【详解】A、KCl易溶于水,MnO2难溶于水,加足量水溶解后过滤,滤渣为MnO2 ,洗涤干燥即可得到纯净的 MnO2 ;滤液是 KCl溶液,蒸发结晶得到 KCl固体,可以完成分离,方案正确。
B、氢氧化钠溶液会同时吸收CO2和HCl,原气体CO2被消耗,无法达到除杂目的,方案错误。
C、正常雨水因为溶解了CO2 本身就呈酸性,酸雨的定义是pH<5.6的雨水,紫色石蕊试液只能检验酸性,无法测定pH,不能检验雨水是否为酸雨,方案错误。
D、该实验中塑料瓶变瘪只能证明二氧化碳能溶于水使瓶内压强减小,无法证明二氧化碳能与水发生反应,方案错误。
故选A。
10. 学习小组为探究一氧化碳与氧化铜反应所得固体产物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1.44g产物X中加入过量的稀硫酸充分反应,红色固体逐渐减少,溶液变蓝。
步骤3:过滤出试管中残留的红色固体、洗涤、干燥,称其质量为1.04g。
已知:①Cu2O一种红色固体;②Cu2O能与硫酸反应:Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O
下列说法正确的是
A. 产物X是铜
B. 步骤2所得蓝色溶液中仅含有Cu2+和SO
C. 步骤3生成的CuSO4的质量为0.8g
D. 产物X中铜元素的质量分数为90.9%
【答案】C
【解析】
【详解】A、向产物X中加入过量的稀硫酸充分反应,红色固体逐渐减少,溶液变蓝,铜与稀硫酸不反应,Cu2O能与稀硫酸反应生成铜、硫酸铜和水,故产物X中一定含Cu2O,不符合题意;
B、步骤2中向产物X中加入Cu2O,Cu2O与稀硫酸反应生成铜、硫酸铜和水,硫酸过量,则反应后所得溶液中溶质为硫酸和硫酸铜,所含离子为氢离子、铜离子、硫酸根离子,不符合题意;
C、解:设步骤3中生成硫酸铜的质量为x,参加反应的Cu2O的质量为y
x=0.8g
y=0.72g,符合题意;
D、由C的分析可知,产物X中含Cu2O的质量为0.72g,则含铜的质量为:1.44g-0.72g=0.72g,则产物X中铜元素的质量为:,则产物X中铜元素的质量分数为:,不符合题意。
故选C。
11. 我国科学家公布了对“嫦娥五号”带回月球土壤样品的研究成果,准确测定了月球土壤样品中40多种元素的含量,以下为钛、锂、钠、氦的有关信息。
(1)47.87是钛元素的_________,钛原子结构示意图中n的值是_______。
(2)锂元素和钠元素化学性质相似的原因是____________。
(3)月壤中含有大量的氦原子,若氦原子剥去电子只留下的氦核成为a粒子,a粒子的化学符号为______。月球上的氦原子为核聚变原料He-3(相对原子质量为3),地球上大量存在的是He-4。He-3、He-4两种原子的最外层电子数_______(填“相同”或“不同”),He-3的化学性质_______(填“活泼”或“稳定”)。
(4)科学家发现月壤中存在FeO,FeO受热分解生成和一种单质,该反应的化学方程式为_______。
【答案】(1) ①. 相对原子质量 ②. 10 (2)最外层电子数相同
(3) ①. He2+ ②. 相同 ③. 稳定
(4) 4FeO + Fe
【解析】
【小问1详解】
元素周期表中下方的数字代表相对原子质量,47.87是钛元素的相对原子质量。 钛原子的质子数为22,原子中质子数=核外电子数,所以: 2+8+n+2=22,解得n=10。
【小问2详解】
锂元素和钠元素化学性质相似的原因是最外层电子数相同。
【小问3详解】
氦原子失去2个电子后,核电荷数为2、核外电子数为0,化学符号为He2+。
He-3和He-4属于同种元素,质子数相同,核外电子数相同。
He-3的最外层电子数为2(达到稳定结构),化学性质稳定。
【小问4详解】
FeO受热分解生成和一种单质,根据质量守恒定律,单质为Fe。 化学方程式为: 4FeO+ Fe 。
12. 轻质碳酸钙常用作食品、药品添加剂。以白云石()为原料制备轻质碳酸钙的主要工艺流程如图。
(1)“煅烧”过程中反应的化学方程式为,则X的化学式为_____。
(2)“相转移”的主要目的将煅烧灰中的尽可能多地转移到柠檬酸钙中,并使柠檬酸钙中残留的杂质()尽可能少。为了探究液固比(水的体积和煅烧粉的质量比)对转化率、残留率的影响,设计了如下实验方案。
编号
水的体积
煅烧粉的质量
★
转化率
残留率
实验一
50 mL
5 g
10 g
实验二
100 mL
5 g
10 g
实验三
150 mL
5 g
10 g
①上表中★对应的物理量是__________。
②为了提高转化率且控制残留率小于1%。据图1判断生产时应选择的最佳液固比为_______(填字母)。
a.10:1 b.15:1 c.20:1 d.25:1 e.30:1
(3)“碳化”。将柠檬酸钙[]加入三颈瓶(图2所示)中,加水配制成悬浊液,然后加入氨水,再通入气体至pH为7.6,过滤、洗涤、烘干得轻质碳酸钙。“碳化”时依次发生如下反应:
反应一:;
反应二:与柠檬酸钙发生复分解反应生成沉淀。
【资料】
Ⅰ.氨水()易挥发,通常状况下,1体积水大约溶解1体积气体。
Ⅱ.在溶液中可以解离出和(柠檬酸根离子)
Ⅲ.20℃时,、的溶解度分别为16.6 g、 g。
Ⅳ.
①实验发现当水浴温度过高时,柠檬酸钙的转化率下降,可能的原因是_________。(答一点)
②先加入氨水后通入二氧化碳的目的是:_____________。
③写出反应二的化学方程式:_________。
④当体系的pH<7.6后,随着的通入,你预计会看到的现象是_________。
【答案】(1)MgO (2) ①. 柠檬酸铵的质量 ②. c
(3) ①. 温度过高,氨水挥发加快(或温度升高,二氧化碳溶解度降低)(答一点即可) ②. 氨水显碱性,可吸收更多CO2 ,生成足够的碳酸铵,保证碳酸钙沉淀生成,提高产率 ③. Ca3(C6H5O7)2+3(NH4)2CO3=3CaCO3↓+2(NH4)3C6H5O7 ④. 沉淀逐渐溶解
【解析】
【小问1详解】
根据质量守恒定律,反应前后原子种类、数目不变。反应物 MgCO3⋅CaCO3 中含1个Mg、1个Ca、2个C、6个O;生成物已知有 CaO+2CO2 ,共含1个Ca、2个C、5个O,因此X为MgO。
【小问2详解】
① 该实验探究液固比(水体积/煅烧粉质量)对转化率和残留率影响,根据控制变量法,除液固比外,其他反应物的质量应保持不变,流程中相转移加入柠檬酸铵和水,因此★为柠檬酸铵的质量。
② 要求Mg2+ 残留率小于1%,结合图像可知:液固比⩽20:1时,Mg2+残留率小于1%;且液固比越大,Ca2+转化率越高,因此选20:1,即选项c。
【小问3详解】
① 已知氨水易挥发,温度越高,氨水挥发越多,反应物浓度降低;同时气体溶解度随温度升高而减小,CO2 溶解量减少,都会导致反应不充分,柠檬酸钙转化率下降。
② 常温下CO2 溶解度较小,碱性的氨水可以更多吸收CO2 ,生成足够多的 (NH4)2CO3 ,保证后续和柠檬酸钙反应生成碳酸钙,提高产率。
③ 复分解反应为两种化合物互相交换成分,反应生成沉淀,因此柠檬酸钙和碳酸铵交换成分,生成碳酸钙沉淀和柠檬酸铵,化学方程式为Ca3(C6H5O7)2+3(NH4)2CO3=3CaCO3↓+2(NH4)3C6H5O7。
④ pH<7.6后,继续通入CO2 ,会发生反应 CaCO3 +CO2 +H2O=Ca(HCO3)2 ,且已知Ca(HCO3)2 可溶于水,因此观察到沉淀逐渐溶解。
13. 氢能产业正在成为世界各主要经济体竞相发展的新兴产业。氢气的种类分为以下三种:由风能、太阳能等可再生能源发电,再电解水制得的氢气称为“绿氢”;
由化石燃料制得的氢气称为“灰氢”,其成本相对低廉,但会排放大量;
用化石燃料制氢气时,若将排放的进行捕集、封存等,减少碳排放,此时制得的氢气称为“蓝氢”。
(1)①实验室模拟电解水制氢,过程中的能量转化形式:太阳能→电能→化学能。该方法制得氢气的种类为______。(填字母)
A.绿氢 B.灰氢 C.蓝氢
②写出电解水的化学方程式________。
(2)甲烷—水蒸气重整制氢的流程如所示
①转化Ⅰ理论生成CO和的分子个数比为_______。
②写出转化Ⅱ发生反应的化学方程式:____________。
③是一种储氢合金。储氢时,与反应生成,中Mg与H的质量比为12:1,则________。
④硫化氢()高温分解可以生成的同时还生成硫单质,所得与硫单质的分子个数比为2:1,硫单质的化学式为_______________。
(3)氢气与二氧化碳在CoPc和催化剂作用下串联催化制取甲烷,微观示意图如图所示。
①过程1中体现了氢气的__________(填“氧化”或“还原”)性。
②过程2中没有改变的微粒有__________。(填化学符号)
【答案】(1) ①. A ②.
(2) ①. 1:3 ②. ③. 4 ④. S2
(3) ①. 还原 ②. C、O、H
【解析】
【小问1详解】
①根据题干信息可知,由风能、太阳能等可再生能源发电,再电解水制得的氢气称为“绿氢”,实验室模拟电解水制氢,过程中的能量转化形式:太阳能→电能→化学能。该方法制得氢气的种类为绿氢,故选A。
②电解水生成氢气和氧气,反应化学方程式为。
【小问2详解】
①转化Ⅰ是甲烷和水在高温催化剂下生成一氧化碳和氢气,反应化学方程式为,理论生成CO和H2的分子个数比为1:3。
②转化Ⅱ发生反应为一氧化碳和水在高温和催化剂的作用下反应生成二氧化碳和氢气,该反应的化学方程式为。
③已知Mg2NiHn中Mg与H的质量比为12:1,则有:,解得n=4。
④硫化氢(H2S)高温分解可以生成H2的同时还生成硫单质,所得H2与硫单质的分子个数比为2:1,根据化学反应前后原子种类和数目不变,设:硫单质化学式为Sy,则反应方程式为2H2S 2H2+Sy,反应前S原子个数为2,所以y=2,硫单质的化学式为S2。
【小问3详解】
①过程1中,氢气与二氧化碳反应生成一氧化碳和水,氢气得到氧,体现了氢气的还原性。
②过程2中从原料到甲烷的形成过程可描述为一氧化碳分子在催化剂表面解离成碳原子和氧原子、氢气分子在催化剂表面解离成氢原子,碳原子和氢原子组合成甲烷分子,故过程2中没有改变的微粒有C、O、H。
14. 硫氧粉(化学式为)是一种易溶于水的固体,在食品、印染等行业中有着广泛应用,但易被氧气氧化为,化学兴趣小组对硫氧粉开展了以下探究。
资料1:与稀硫酸、稀盐酸能发生类似于与稀硫酸、稀盐酸的反应。
资料2:与均为白色沉淀,能溶于盐酸,不能溶于盐酸。
资料3:还能使品红溶液褪色。
【认识类别】
(1)图1表示硫元素化合价与物质类别的关系图,图中_______点(填字母)所对应的物质是。
Ⅰ.探究硫氧粉的性质
【实验1】
(2)探究硫氧粉与酸的反应。小组同学用如图2所示的装置①进行实验:打开活塞,向硫氧粉中加入稀硫酸,通过现象可知气体中有A点所对应的物质,请写出与稀硫酸反应的化学方程式________。将产生的气体通入图2的装置______(选②或③)。
【实验2】探究硫氧粉与盐的反应。小组甲同学进行了如图3所示的实验:取少量硫氧粉于试管中加水,振荡使其全部溶解:再向其中加入适量的溶液,振荡。
【实验现象】试管中产生白色沉淀。
【实验结论】能与发生反应生成沉淀。
【实验3】
(3)小组乙同学认为白色沉淀中可能含有硫酸钡,请设计实验验证__________(写出实验设计与实验现象)
Ⅱ.探究硫氧粉的制备
【制备原理】小组同学经查阅资料得知:可将持续通入到溶液中制备硫氧粉。
【组成分析】
(4)制备过程中溶液组成的变化如图4所示。
①反应后期(C点以后)反应的化学方程式____________。
②的通入量控制在_______点时,使得产量最高。
Ⅲ.测定硫氧粉中Na2SO3的含量
【确定成分】小组同学取了一瓶久置的工业硫氧粉,经查阅资料确定其成分为Na2SO3、和。
【进行测定】小组同学根据成分设计了如图5所示的实验流程进行了含量测定。
已知:过氧化氢溶液只与硫氧粉中Na2SO3反应并将其转化为
说明:操作1和2均为过滤、洗涤、干燥和称量。
【得出结论】
(5)经计算可知样品中的质量分数为_________。
【答案】(1)D (2) ①. Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2+H2O ②. ③
(3)向白色沉淀中加入过量稀盐酸,观察到沉淀部分溶解,仍有不溶的固体剩余,证明白色沉淀中含有硫酸钡
(4) ①. Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3 ②. C
(5)50.4%
【解析】
【小问1详解】
Na2SO3属于盐,根据Na的化合价为+1,O的化合价为-2,和化合物中各元素的正负化合价的代数和为0,可计算得S元素化合价为+4价,对应图1中化合价为+4、类别为盐的D点。
【小问2详解】
Na2SO3和酸反应类似Na2CO3和酸的反应,Na2SO3和稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫和水,反应的化学方程式为:Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2 ↑+H2O;根据资料,SO2能使品红溶液褪色,检验SO2需要通入③品红溶液。
【小问3详解】
根据资料,BaSO3能溶于稀盐酸,BaSO4不溶于稀盐酸,若沉淀部分溶解,说明含不溶的BaSO4,则实验设计和实验现象为:向白色沉淀中加入过量稀盐酸,观察到沉淀部分溶解,仍有不溶的固体剩余,证明白色沉淀中含有硫酸钡。
【小问4详解】
①C点后,SO2过量,SO2和Na2SO3反应生成亚硫酸氢钠,反应的化学方程式为:Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3;
②从图4可知,Na2SO3的浓度在C点达到最大值,之后开始下降,因此SO2通入量控制在C点时,Na2SO3产量最高。
小问5详解】
100g样品分为两等份,每份质量为50g:第一份加过量稀盐酸后再加氯化钡,沉淀1BaSO4的质量为23.3g,根据化学方程式计算可知,50g样品固体中Na2SO4的质量为14.2g;第二份加入过量过氧化氢把亚硫酸钠转化为硫酸钠,再加过量稀盐酸和氯化钡,生成沉淀2BaSO4的质量为69.9g,则亚硫酸钠变为硫酸钠后生成硫酸钡的质量为69.9g-23.3g=46.6g,根据化学方程式计算可知,溶液中亚硫酸钠变为硫酸钠的质量为28.4g,则50g样品固体中亚硫酸钠的质量为25.2g,则样品中Na2SO3的质量分数为。
15. 人体口腔pH宜保持在6.6~7.1:若pH过低,会造成牙齿表面牙釉质损伤、细菌滋生。
(1)牙釉质的主要成分为羟基磷酸钙。这里的“钙”是指_________(选填“元素”或“单质”)。
(2)某学生早餐后口腔中pH变化如图所示。该学生早餐后口腔的酸性_________(选填“增强”或“减弱”)。
(3)碳酸钙是一种优质的牙膏摩擦剂,既能去除食物残渣,又能避免牙釉质的损伤。实验室用15 g的轻质碳酸钙样品与100 g、溶质质量分数7.3%的稀盐酸混合恰好完全反应。
①若实验室用14.6%的浓盐酸配制上述稀溶液,则需要加水________mL。
②求轻质碳酸钙的质量分数________(写出计算过程并保留小数点一位)
【答案】(1)元素 (2)增强
(3) ①. 50 ②. 解:已知恰好完全反应,参加反应的 HCl的质量为100 g×7.3%=7.3 g,设样品中碳酸钙质量为x,
轻质碳酸钙的质量分数 =
答:轻质碳酸钙的质量分数为66.7%。
【解析】
【小问1详解】
描述物质的宏观组成时,成分一般指元素,羟基磷酸钙中的钙指钙元素,不是钙单质,因此填元素。
【小问2详解】
对于酸性溶液,pH越小酸性越强,由图像可知,早餐后口腔pH随时间逐渐降低,因此酸性增强。
【小问3详解】
① 溶液稀释前后溶质质量不变: 配制100 g、溶质质量分数7.3%的稀盐酸,HCl的总质量=100 g×7.3%=7.3 g,14.6%浓盐酸的质量=7.3 g÷14.6%=50 g,加水的质量=100 g−50 g=50 g,水密度为1 g/mL,因此加水体积为50 mL。
② 解析见答案。
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