内容正文:
中考化学复习(综合题30道)
1.酸、碱、盐是初中化学学习和研究的重要内容,在生产和生活中有着广泛的应用。
(1)为身体健康考虑,需向“餐桌上的盐”中加入碘酸钾等物质。其中加入碘酸钾是为了预防 (填字母)。
A.甲状腺肿大 B.贫血 C.骨质疏松症 D.夜盲症
(2)工厂常用稀盐酸清洗金属铁器件上的铁锈,原理为:________ (用化学方程式表示)。
(3)某化学小组的同学利用生活中的用品开展了以下探究酸和碱性质的实验。实验小组利用洁厕灵(主要成分是盐酸)、炉具清洁剂(主要成分是氢氧化钠)展开探究。
①请选择一种试剂证明洁厕灵呈酸性________。
②实验小组的同学向长期敞口放置的炉具清洁剂中加入一定量的洁厕灵,发现有气泡产生,推测炉具清洁剂发生了变质。请用化学方程式表示变质的原因________。
(4)康康同学去医院体验,测心电图时,在接触电极的皮肤表面涂上生理盐水(氯化钠溶液),可以增强水的导电性。生理盐水中主要存在哪些可移动的微粒而使其具有导电性?
(5)在实验室中选用下图所示仪器,配制氯化钠溶液。
①配制过程中,上图中的仪器不会用到的是________ (填仪器名称)。
②若其他操作正确,量取水时俯视读数,对所配溶液中溶质的质量分数有什么影响________?
(6)康康同学想测定洁厕灵中盐酸的溶质质量分数,取100g洁厕灵不断加入碳酸钙,到恰好完全反应,共消耗10g碳酸钙。请计算该洁厕灵中盐酸的溶质质量分数。
【答案】(1)A
(2)Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
(3) 紫色石蕊溶液;向盛有洁厕灵的试管中,滴加几滴紫色石蕊溶液,若溶液变红,说明洁厕灵呈酸性(合理即可) Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2 ↑
(4)生理盐水中主要存在的可移动微粒为Na+和Cl-
(5) 漏斗 俯视读数,实际量取的水体积偏小,溶质质量分数偏大
(6)设洁厕灵中盐酸的溶质质量为x,
x=7.3g,
洁厕灵中盐酸的溶质质量分数为:;
答:洁厕灵中盐酸的溶质质量分数为7.3%。
【详解】(1)向“餐桌上的盐”中加入碘酸钾(化学式为KIO3)可补充人体所需的碘元素,碘元素可用来预防甲状腺肿大,故选A;
(2)稀盐酸与铁锈中主要成分氧化铁反应生成氯化铁和水,发生反应的化学方程式为Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O;
(3)①酸性溶液能使紫色的石蕊试液变红色,可以使用石蕊试液;实验方案为:向盛有洁厕灵的试管中,滴加几滴紫色石蕊溶液,若溶液变红,说明洁厕灵呈酸性;
②炉具清洁剂中的氢氧化钠吸收空气中的二氧化碳生成碳酸钠,碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体,反应的化学方程式为:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2 ↑;
(4)生理盐水是氯化钠溶液,氯化钠溶液中含有自由移动的钠离子和氯离子,可以增强水的导电性;
(5)①配制一定质量分数为的氯化钠溶液,需要用到的仪器有托盘天平、药匙、烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管,本实验中一定不需用到的仪器名称是漏斗;
②量取蒸馏水时俯视读数,造成所量取水的体积偏小,所配溶液的溶质质量分数偏大;
(6)见答案。
2.近年来我国多项科学技术实现突破,化学为推进科技创新和社会发展作出了重要贡献。
(1)化学助力医疗健康:人体摄入锌不足会引起多种疾病,缺锌者可在医生指导下通过服用葡萄糖酸锌(化学式为)口服液来补锌,其中属于常量元素的是________(填元素符号)。
(2)化学助力低碳经济:通过“绿电-绿氢-绿氨”全链条可生产绿氨,彻底摒弃传统工艺中依赖化石燃料制氢的高碳路径,绿氨合成及供能的流程如图。
上述流程中氨气在氧气中燃烧的化学方程式为________。
(3)化学助力太空探索:中国首次发现月球存在一定数量的甲烷和钛铁矿(主要成分)等资源,的名称读作“钛酸亚铁”,其中钛元素的化合价为________价。
(4)化学助力航空航天:我国“九天无人机”可携带更多燃料,在飞行过程中的能量转化是________最终转化为机械能。
(5)化学助力国之重器:九三阅兵中展示的导弹装备中常常用到镁锂合金、特种铝合金材料,它们都属于________材料。
【答案】(1)C、H、O
(2)
(3)
(4)化学能
(5)金属
【详解】(1)根据化学式()可知,其中属于常量元素的是C、H、O。
(2)氨气在氧气中燃烧生成氮气和水,反应的化学方程式为。
(3)钛酸亚铁的化学式为,根据化合价代数和为0,,x=+4,元素的化合价为+4价。
(4)燃料燃烧将化学能转化为机械能。
(5)镁锂合金、特种铝合金材料,它们都属于金属材料。
3.近年来,我国已突破掌握载人航天领域重大技术,载人航天重大工程建设顺利推进。请根据所学知识回答下列问题:
Ⅰ:航天器使用的动力
(1)我国载人飞船均由长征二号F运载火箭发射升空。运载火箭由三级火箭组成。一级和二级火箭的推进剂为偏二甲膜(C2H8N2)和四氧化二氮(N2O4),其反应的化学方程式为:,则X的化学式为______;三级火箭的推进剂为液氢和液氧,用氢气作燃料的优点是______(一条即可)。
(2)进入太空后,动力由太阳能电池提供。神舟飞船使用的太阳能电池是砷化镓电池,砷、镓的原子结构示意图如图所示,下列有关说法不正确的是______(填字母)。
a.砷元素属于非金属元素 b.镓原子在化学反应中易失电子
c.两种元素位于同一周期 d.砷化镓的化学式为Ga3As5
Ⅱ:航天器使用的材料
(3)飞船的主要制造材料是铝,燃料舱、载人舱(逃逸舱)、轨道舱等部件都使用了大量的铝合金。铝合金属于______(填“金属材料”或“合成材料”)。铝具有优良的抗腐蚀性能,其原因是______。
(4)飞船上还使用了记忆合金、SiC颗粒增强铝基复合材料、橡塑材料、超高强度钢等新材料。超高强度铜材料中含金属锰,若将锰投入到硫酸亚铁溶液中,有物质析出,说明锰的金属活动性比铁______(填“强”或“弱”)。
Ⅲ:航天器的生命保障系统
(5)飞船中航天员呼吸的氧气是将从尿处理系统输送来的水进行电解制取的,写出电解水的化学方程式______。
(6)航天员呼出的二氧化碳是在高温下,通过催化剂的作用与氧气反应,生成水和甲烷进行处理,其中水可以被送往饮用水系统供航天员饮用。若每天航天员能呼出3.3kg二氧化碳,则通过上述反应可产生水的质量是多少?
【答案】(1) CO2 产物不污染环境
(2)d
(3) 金属材料 铝和氧气反应,形成致密的氧化铝薄膜
(4)强
(5)
(6)航天员呼出的二氧化碳是在高温下,通过催化剂的作用与氧气反应,生成水和甲烷进行处理,反应的化学方程式为,设通过上述反应可产生水的质量是x
答:产生水的质量为2.7kg。
【详解】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和个数不发生改变,由化学反应方程式知,反应物中有2个碳原子、8个氢原子、6个氮原子、8个氧原子,生成物中有6个氮原子、8个氢原子、4个氧原子,则2X中含有4个氧原子,2个碳原子,则X的化学式为CO2;三级火箭的推进剂为液氢和液氧,用氢气作燃料的优点是热值高,产物是水,无污染;故填:CO2;产物不污染环境;
(2)说法不正确的是:
a.砷为石字旁,砷元素属于非金属元素,正确;
b.镓原子的最外层电子数为3,在化学反应中易失电子,正确;
c.砷原子和镓原子的核外电子层数相同,两种元素位于同一周期,正确;
d.镓原子的最外层电子数为3,易失去三个电子显+3价;砷原子的最外层电子数为5,易得到三个电子显-3价,砷化镓的化学式为GaAs,错误。
故选d。
(3)铝合金属于金属材料。铝具有优良的抗腐蚀性能,其原因是铝和氧气反应,形成致密的氧化铝薄膜;故填:金属材料;铝和氧气反应,形成致密的氧化铝薄膜;
(4)超高强度铜材料中含金属锰,若将锰投入到硫酸亚铁溶液中,有物质析出,说明锰和硫酸亚铁反应生成硫酸锰和铁,锰的金属活动性比铁强;故填:强;
(5)电解水的化学方程式为;故填:;
(6)详见答案。
4.水和溶液在生产、生活和科研中具有广泛的用途。
(1)某同学在水电解器中加入含酚酞的稀溶液(溶液呈中性且不参与反应),至充满管A和管B。通直流电一段时间后现象如下图所示。电解结束后将容器内所有液体倒入烧杯中,溶液呈无色。
①下列说法正确的是_________(填字母)。
A.硫酸钠在水中解离出和,可增强导电性
B.电解过程中化学能转化为电能
C.电极N与电源负极相连
D.管A中的气体与管B中的气体质量比1:2
②电解过程中,电极M附近产生的微粒有_________(填微粒符号)。
(2)若用溶质质量分数为25%的NaCl溶液和蒸馏水来配制100g溶质质量分数为10%的NaCl溶液,则所需25%的NaCl溶液和蒸馏水的质量比为_________。
(3)如图甲是A、B、C三种固体物质的溶解度曲线图。
①甲图中,时,A、B、C三种物质中,溶解度最大的是_________。
②将时,A、B、C三种物质的饱和溶液降温到,三种物质的溶质质量分数由小到大的顺序是_________。
(4)如乙图所示,20℃时,把试管放入盛有X的饱和溶液的烧杯中,在试管中加入几小段镁条,再加入5mL稀盐酸,立即产生大量的气泡,同时烧杯中出现浑浊,则X可能为_________(填A、B、C三种固体物质中的一种),理由是___________________________。
【答案】(1) AC H+和O2
(2)2:3
(3) B B>A>C
(4) C 镁和稀盐酸反应放热,X随温度升高会析出晶体,说明其溶解度随温度升高而减小
【详解】(1)①A、硫酸钠在水中解离出Na+和,可增强导电性,故A选项说法正确,符合题意;
B、电解过程中是通电发生了反应,该过程是电能转化为化学能,故B选项说法不正确,不符合题意;
C、电解水实验中,正极产生的是氧气,负极产生的是氢气,二者的体积比为1:2,由图示可知,管B气体较多为氢气,则电极N与电源的负极相连,故C选项说法正确,符合题意;
D、管A中的气体与管B中的气体体积比为1:2,故D选项说法不正确,不符合题意。
故选AC。
②电解过程中,电极M连接的是正极,所以附近产生的微粒有O2,电极N附近溶液变为红色,溶液溶液呈碱性,电解结束后将容器内所有液体倒入烧杯中,溶液呈无色,说明电极M溶液显酸性,所以电极M附近产生的微粒有H+,故填:H+和O2。
(2)设所需25%的NaCl溶液的质量为x,根据稀释前后溶质的质量不变可得,25%x=100g×10%,解得x=40g,则加入的蒸馏水的质量为100g-40g=60g,故所需25%的NaCl溶液和蒸馏水的质量比为40g:60g=2:3。
(3)①由甲图可知,t1℃时,A、B、C三种物质中,溶解度最大的是B。
②将t2℃时,A、B、C三种物质的饱和溶液降温到t1℃,A的溶解度减小,会析出晶体,此时溶液仍为饱和溶液,B的溶解度减小,会析出晶体,此时溶液仍为饱和溶液,根据某一温度下,某物质的饱和溶液的溶质质量分数=×100%,可知此时B溶液的溶质质量分数>A溶液的溶质质量分数,而C的溶解度增大,此时溶液为不饱和溶液,其溶液溶质质量分数不变,故溶液三种物质的溶质质量分数由小到大的顺序是B>A>C。
(4)由于镁和稀盐酸反应会放出热量,而该物质随温度升高而析出晶体,说明温度升高,其溶解度减小,故X是C。
5.轻质碳酸钙粉末可用作牙膏摩擦剂,一种以电石渣(主要成分为CaO,其他杂质不反应)制取轻质碳酸钙粉末的“绿色化学”思路如1图所示。
(1)用1000kg含CaO67.2%的电石渣,理论上可制备Ca(OH)2的质量是多少?(写出计算过程)
(2)往电石渣中加水要注意安全,原因是___________。
(3)在一定条件下,石灰乳碳化过程中CO2的流速与碳酸钙的产率关系如2图所示。综合考量,在CO2的流速为___________mL/min时生产碳酸钙较好;当碳酸钙产率为62.5%,在实际生产中得到1000kg碳酸钙,则还有___________kg Ca(OH)2剩余。
(注:)
【答案】(1)解设理论上可制备Ca(OH)2的质量是x
解得x=888kg
答:理论上可制备Ca(OH)2的质量是888kg。
(2)电石渣的主要成分氧化钙与水反应放出大量热
(3) 80 444
【详解】(1)见答案;
(2)电石渣的主要成分氧化钙与水反应放出大量热,加水时防止液体飞溅;
(3)如图所示,在CO2的流速为80mL/min时生产碳酸钙产率最高为99%;
当碳酸钙产率为62.5%,在实际生产中得到1000kg碳酸钙,故理论产量为,,故还有444kg氢氧化钙剩余。
6.MnCO3是一种高性能磁性材料,工业上用软锰矿(主要成分为MnO2)为原料制备MnCO3的主要流程如下图所示。
已知:MnCO3难溶于水和乙醇,潮湿时易被O2氧化。
(1)在水存在的条件下,反应塔1中发生化合反应的化学方程式为_______。
(2)反应塔2中发生反应的化学方程式为_______。该反应塔中分离出MnCO3粗产品的操作为_______。
(3)洗涤塔中不用蒸馏水洗涤,而使用乙醇洗涤的原因是_______。
(4)软锰矿中的MnO2可作为过氧化氢分解的催化剂。试计算68g质量分数为5%的过氧化氢溶液在MnO2催化下,理论上可生成_______克氧气(请写出计算过程)。
【答案】(1)
(2) MnSO4+2NH4HCO3=(NH4)2SO4+MnCO3↓+CO2↑+H2O 过滤
(3)防止MnCO3潮湿时被O2氧化;便于固体快速干燥
(4)设氧气的质量为x,
x=1.6g,
答:理论上可生成1.6g氧气。
【详解】(1)在水存在的条件下,反应塔1中二氧化锰和二氧化硫反应生成硫酸锰,发生化合反应的化学方程式为:;
(2)反应塔2中,硫酸锰和碳酸氢铵反应生成硫酸铵、碳酸锰、水和二氧化碳,发生反应的化学方程式为MnSO4+2NH4HCO3=(NH4)2SO4+MnCO3↓+H2O+CO2↑;
该反应塔中分离出MnCO3粗产品的操作为过滤;
(3)洗涤塔中不用蒸馏水洗涤,而使用乙醇洗涤的原因是乙醇比水更容易挥发,可以防止MnCO3潮湿时被O2氧化;便于固体快速干燥;
(4)见答案。
7.科技缔造生活,创新筑梦未来。我国在多项科技领域中取得进展。分析图文信息,回答下列问题。
(1)图1:北京冬奥会中处处体现“低碳环保”理念,科技感十足。开幕式火炬“飞扬”首次采用“微火”替代了以往的“大火”,关闭火炬的燃气开关,使火炬熄灭,采用的灭火原理是______。
(2)图2:航母作为大型军舰,航行过程需要较强动力,提供这些动力的资源为柴油和核能。柴油是由石油蒸馏得到的,蒸馏是利用物质的______不同分离混合物的一种方法。
(3)图3:在航母、高铁和空间站建设中,常用焊锡进行焊接。这利用了焊锡的熔点比锡______(填“高”或“低”)。
(4)图4:我国空间站的太阳能电池翼应用了我国自主研发的、全球第一的砷化镓太阳能技术。砷化镓中,镓和砷的原子结构示意图依次为下图所示,其中____,二者属于不同元素的本质原因是因为____。
(5)空间站为保障航天员的生活,实现资源的最大化利用。如图是空间站资源再利用模拟图。
①二氧化碳收集系统:二氧化碳的吸附剂可以采用分子筛或固态胺。其中分子筛表面布满孔洞,其结构类似于初中化学常用的____(填物质名称)。
②萨巴蒂尔反应系统:在加热和催化剂的作用下,萨巴蒂尔反应器内可吸收CO2并实现水的再生,请结合图中信息,写出萨巴蒂尔反应器中发生反应的化学方程式______。
【答案】(1)隔绝可燃物
(2)沸点
(3)低
(4) 3 质子数不同
(5) 活性炭
【详解】(1)关闭燃气开关,灭火的原理是隔离可燃物;
(2)蒸馏是利用物质沸点不同分离混合物的方法;
(3)合金的熔点一般小于各成分金属的熔点,焊锡是锡铅合金,焊锡比锡的熔点低,可用于焊接金属;
(4)原子中,质子数等于核外电子数,故x=31-2-8-18=3;
二者属于不同元素的本质原因是因为核内质子数不同;
(5)①二氧化碳收集系统中的分子筛表面布满孔穴,结构类似于活性炭,具有吸附作用;
②在加热和催化剂的作用下,二氧化碳和氢气在萨巴蒂尔反应器内生成甲烷和水,反应的化学方程式为:。
8.某兴趣小组开展“调查家用燃料的变迁与合理使用”跨学科实践活动。
任务一:调查家用燃料变迁
(1)写出甲烷燃烧的化学方程式______。
任务二:了解燃料合理使用
【任务1】认识如何使燃烧更加充分
(2)燃烧柴草时,通常要架空柴草,使其燃烧得更旺,其中的原理是______。
(3)在家庭中使用这几种燃料时,如果通风不畅,都会产生有毒的气体而使人中毒,调查中还发现有的燃气灶火焰发黄、锅底发黑。根据探究所得,他们给出调节建议,将燃气灶的进风口______(填“调大”或“调小”),从而成功解决了问题。
【任务2】理解燃料变化的意义
【查阅资料】1kg燃料完全燃烧时放出的热量如表所示:
燃料
柴草
煤
石油气
天然气
热量(kJ/kg)
12
29
40~45
45~50
充分燃烧1kg煤或天然气释放的热量和产生的质量如图所示。
(4)综上,总结家用燃料从煤变迁到天然气的优点是______(写出一点即可)。
【答案】(1)
(2)增大与氧气的接触面积,使燃烧更旺
(3)调大
(4)产生的污染物的质量少(或热值高)
【详解】(1)甲烷燃烧生成二氧化碳和水,根据化学反应前后原子种类和数目不变进行配平,化学方程式为 。
(2)燃烧需要氧气参与,架空柴草可以增大柴草与氧气的接触面积,使得氧气能够更充分地与柴草接触,从而使燃烧更加剧烈,燃烧得更旺。
(3)燃气灶火焰发黄、锅底发黑,这是燃料燃烧不充分的表现。燃料燃烧不充分是因为氧气量不足,调大进风口可以让更多的空气(其中含有氧气)进入,为燃料燃烧提供更充足的氧气,从而使燃料充分燃烧,解决上述问题。
(4)从所给的资料和图像可以看出,天然气相比煤,燃烧时产生的二氧化硫更少,对环境的污染更小,同时,根据表格中数据,天然气完全燃烧放出的热量比煤高。所以家用燃料从煤变迁到天然气的优点可以是产生的污染物的质量少(或热值高)等。
9.2024年4月24日是第九个中国航天日,主题为“极目楚天,共襄星汉”。中国人探索宇宙的脚步驰而不息。
(1)空间站种菜。航天员在太空吃到了自己种的蔬菜。蔬菜能为航天员提供______(写1种主要的营养素)。为使蔬菜枝叶茂盛,可以施用的一种化肥是______(写化学式)。太空蔬菜在塑料网篮中种植,塑料属于______(填序号)。
A.无机非金属材料 B.有机高分子材料 C.金属材料 D.复合材料
(2)固体火箭发射卫星。我国在海阳市附近海域使用引力一号运载火箭将3颗卫星顺利送入预定轨道,刷新了全球最大固体运载火箭记录。高氯酸铵、铝粉等是固体运载火箭的主要推进剂,发射时高氯酸铵发生的化学反应是:
①X的化学式是______,中氯元素的化合价是______。
②铝粉在氧气中燃烧的化学方程式是______。
(3)太空燃烧实验。航天员在燃烧科学实验柜中以甲烷为燃料进行在轨点火燃烧实验,观察到甲烷火焰与地面上对照实验的火焰相比,显得短而圆,且微弱。
①制作燃烧科学实验柜的材料需具有的性质是______(写1条)。
②从燃烧的条件分析,点火的作用是______。
③下列对燃烧实验分析正确的是______(填序号)。
A.空间站甲烷燃烧,不需要氧气
B.空间站失重条件下燃烧产生的热气流向四周扩散,地面上热气流向上扩散
C.空间站失重条件下空气流动性差,甲烷燃烧的火焰比较微弱
【答案】(1) 维生素(合理即可) NH4Cl(合理即可) B
(2) Cl2 +7
(3) 防火(合理即可) 使温度达到可燃物的着火点 BC
【详解】(1)蔬菜中富含维生素、水分等;
氮肥有利于蔬菜叶的生长,含有氮、磷、钾三种营养元素中氮元素的属于氮肥,如NH4Cl、CO(NH2)2等;
塑料属于有机高分子材料,故填:维生素(合理即可);NH4Cl(合理即可);B;
(2)①根据质量守恒定律,化学反应前后原子的个数、种类均不变。该反应中,反应前含有2个N、8个H、2个Cl、8个O,反应后含有2个N、8个H、8个O,相差2个Cl,则X的化学式为Cl2;
NH4ClO4中铵根离子的化合价为+1价,氧元素的化合价为-2价,设氯元素的化合价为,根据化合物中正负化合价代数和为零,得,即氯元素的化合价为+7;
②铝在氧气中点燃生成氧化铝,反应的化学方程式为;
(3)①航天员在燃烧科学实验柜中以甲烷为燃料进行在轨点火燃烧实验,则制作燃烧科学实验柜的材料需具有的性质是防火,耐高温等,故填:防火(合理即可);
②从燃烧的条件分析,点火后温度升高,所以作用是使温度达到可燃物的着火点;
③A、空间站甲烷燃烧,也需要氧气,故A错误;
B、空间站失重条件下燃烧产生的热气流向四周扩散,火焰显得短而圆,且微弱,地面上热气流向上扩散,火焰呈锥状,故B正确;
C、空间站失重条件下空气流动性差,氧气得不到很好的补充,甲烷燃烧的火焰比较微弱,故C正确。
故选BC。
10.我国企业用10年时间,自主研发出海水镁资源综合利用专利技术,生出碳酸镁水合物,并以此为中间体制备各类镁产品,填补了我国高端镁产品生产空白。
环节一、制备三水合碳酸镁
工业上从弱碱性卤水(主要成分为MgCl2)中获取MgCO3•3H2O一种方法如图1:
(1)过滤需要用到的仪器有烧杯、玻璃棒和 _______。
(2)沉淀过程的pH随时间的变化如图2所示,沉淀过程的操作为 _____(填标号)。
a.向NaOH溶液中滴加卤水,同时通入CO2
b.向卤水中滴加NaOH溶液,同时通入CO2
c.向NaOH溶液中通入CO2至饱和,然后滴加卤水,同时继续通入CO2
d.向卤水中通入CO2至饱和,然后滴加NaOH溶液,同时继续通入CO2
环节二、测定MgCO3•3H2O的纯度
【查阅资料】沉淀法测物质含量,沉淀质量越大,误差越小。
【实验步骤】利用如图3所示装置(图中夹持仪器略去)进行实验,以确定MgCO3•3H2O的纯度。
依据实验过程回答下列问题。
(3)C中反应的化学方程式为 ________;D中碱石灰的作用为 ________。
(4)下列措施中不能提高测定准确度的是 _____(填序号)。
a.在加入硫酸之前应排净装置内CO2气体 b.在AB之间增添盛有浓硫酸的洗气装置
c.为了缩短实验时间,快速滴加硫酸 d.在C装置左侧导管末端增添多孔球泡
(5)小智认为应将C中Ca(OH)2溶液换成Ba(OH)2溶液,理由一:氢氧化钡的溶解度大,形成溶液的浓度大,使CO2被吸收的更完全;理由二 _________。
【答案】(1)漏斗
(2)d
(3) 防止空气中的二氧化碳进入C装置,影响实验结果
(4)bc
(5)碳酸钡相对分子质量大,吸收相同的二氧化碳,生成的碳酸钡沉淀质量大,误差小
【详解】(1)过滤需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗,故填:漏斗;
(2)根据图2可知,沉淀过程的pH随时间的变化是先变小后增大,然后保持在9-10之间左右,而溶液起始的pH值在7-8左右,卤水显弱碱性,所以沉淀过程的操作为向卤水中通入CO2至饱和,二氧化碳溶于水,与水反应生成碳酸,故pH逐渐减小,然后滴加NaOH溶液,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,故酸性减弱,pH逐渐增大,同时继续通入CO2,故最后pH保持在9-10之间,碱性不强。
故选:d;
(3)C中氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙和水,反应的化学方程式为:;
D中碱石灰的作用为防止空气中的CO2进入C装置干扰实验;
(4)a、在加入硫酸之前,应排净装置内的CO2气体,这样能够防止空气中的二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙,影响实验结果,该选项能提高测定准确度,不符合题意;
b、在A~B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置时能够吸收水蒸气,但是通过B装置后又会带出水蒸气,该选项不能提高测定准确度,符合题意;
c、快速滴加硫酸,可能会导致产生的二氧化碳气体不能被氢氧化钙溶液全部吸收,从而导致实验结果不准确,该选项不能提高测定准确度,符合题意;
d、在C装置左侧导管末端增添多孔球泡,能够增大二氧化碳和氢氧化钙的接触面积,利于二氧化碳气体的全部吸收,该选项能提高测定准确度,不符合题意。
故选:bc;
(5) 将澄清石灰水换成Ba(OH)2溶液,理由一:Ba (OH)2溶解度大,CO2被吸收的更完全;理由二:二氧化碳和氢氧化钙反应:,二氧化碳和氢氧化钡反应:,碳酸钡的相对分子质量大,吸收相同的二氧化碳,氢氧化钡生成的沉淀质量大,误差小,故填:碳酸钡相对分子质量大,吸收相同的二氧化碳,生成的碳酸钡沉淀质量大,误差小。
11.从不同角度研究物质是化学中常用的研究思路。铜有助于我们的生产、生活和科学研究。
(1)铜的用途:铜可加工成厚度仅为7um的超薄铜箔,说明铜具有良好的_________性。
铜的性质:利用铜与氧气的反应探究质量守恒定律,实验设计如图所示。
(2)实验过程中观察到的现象是_________。
(3)反应的化学方程式为_________。
(4)实验装置中如果没有橡胶塞和小气球,请预测m1和m2之间的关系_______。
铜的锈蚀:
(5)在潮湿环境中久置的铜器,其表面会发生锈蚀。其反应的化学方程式为2Cu + H2O + O2 + X = Cu2(OH)2CO3 ,请推断X的化学式为________。
铜的冶炼:
(6)湿法炼铜:我国早在西汉时期就发现铁与硫酸铜溶液反应会生成铜,此湿法炼铜技术是对世界化学史的一个贡献。该发现_________(填“能”或“不能”)作为比较铁、铜活动性的依据之一。其反应的化学方程式为_________。
干法炼铜:
(7)在冶金工业中,碳单质在高温时还原氧化铜可提取出金属铜。要使120g氧化铜完全还原,理论上至少可提取出金属铜的质量是多少?
【答案】(1)延展
(2)固体变黑 ,气球先胀大后变瘪
(3)
(4)m1<m2
(5)CO2
(6) 能 Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
(7)解:设可提取出金属铜的质量为。
答:提取出金属铜的质量为96g。
【详解】(1)由于铜具有良好的延展性,所以铜可加工成厚度仅为7um的超薄铜箔。故填:延展。
(2)由于空气加热空气中分子间隔变大,铜粉与氧气加热反应生成氧化铜,消耗氧气,所以气球先胀大后变瘪,生成的氧化铜是黑色的。所以实验过程中观察到固体变黑 ,气球先胀大后变瘪。故填:固体变黑 ,气球先胀大后变瘪。
(3)铜粉与氧气加热反应生成氧化铜,化学方程式为。故填:。
(4)由于铜粉与氧气加热反应生成氧化铜,即参加反应的铜粉与氧气的质量和等于生成的氧化铜质量,所以实验装置中如果没有橡胶塞和小气球,则只是铜粉质量,是氧化铜质量,所以。故填:。
(5)根据化学反应前后各原子个数相等,反应前铜原子为2个,氢原子2个,氧原子3个;反应后铜原子为2个,氢原子2个,氧原子5个,碳原子1个。可知,X中含有碳原子1个,氧原子2个,则X的化学式为。故填:。
(6)由于铁与硫酸铜溶液反应会生成铜和硫酸亚铁溶液,化学方程式为,即铁比铜活动性强。故填:能;。
(7)详见答案。
12.天然气是一种重要的化石燃料。
(1)天然气属于______(填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)“化学链燃烧”是指燃料不直接与空气接触,而是以载氧体在两个反应器之间的循环来实现燃料较低温度下燃烧的过程。某“化学链燃烧”的过程如图所示。
①根据化合物的分类,载氧体 CuO 属于_____(填物质类别)。
②X的主要成分是______(填化学式)。
③空气反应器中 Cu2O 发生化合反应的化学方程式是______。
④该“化学链燃烧”能凸显绿色安全环保理念,理由是______(填字母编号)。
a.载氧体可循环利用
b.降低了燃料发生爆炸的风险
c.燃烧等质量的甲烷可放出更多的热量
(3)根据表1分析,若要控制甲烷的燃烧,可采取的措施是___________。
表1 可燃物燃烧需要的最低氧气含量
可燃物名称
氢气
甲烷
木炭
最低氧气含量/%
5.9
12.0
14.0
【答案】(1)不可再生
(2) 氧化物 N2 ab
(3)通过控制最低氧气含量是否大于12.0%来实现甲烷的燃烧
【详解】(1)天然气、石油、煤等能源随着使用不断减少,短时间内从自然界得不到补充,因此属于不可再生能源。故填:不可再生。
(2)①CuO是由氧元素和另一种元素组成的化合物,属于氧化物,故填:氧化物。
②在空气反应器中消耗了空气中的氧气,则剩下的主要为氮气,还有少量的稀有气体、二氧化碳等,所以X主要成分是N2。
③空气反应器中 Cu2O 发生化合反应为Cu2O被氧气氧化成CuO,化学方程式为:。
④a、燃料不直接与空气接触,是以载氧体在两个反应器之间循环来实现燃料的燃烧,a选项正确;
b、燃料不直接与空气接触,降低了燃料发生爆炸的风险,b选项正确;
c、消耗等质量的甲烷,参加反应的氧气的质量是不改变的,释放的能量也不会改变,c选项错误。
故填:ab。
(3)根据表1分析,通过控制最低氧气含量12.0%来实现甲烷的燃烧,最低氧气含量大于12%,甲烷燃烧,最低氧气含量小于12%,甲烷不燃烧,故填:通过控制最低氧气含量是否大于12.0%来实现甲烷的燃烧。
13.酸、碱、盐在生产和生活中有着广泛的应用。
(1)我国制碱工业的先驱侯德榜先生制得的化工产品,其俗名为______(填字母)。
A.纯碱 B.烧碱 C.消石灰 D.小苏打
(2)如图为稀硫酸和氢氧化钠溶液反应时溶液pH变化的示pH示意图。
①写出该反应的化学方程式:______。
②根据图示判断,该实验是将______(填“氢氧化钠溶液”或“稀硫酸”)滴加到另一种溶液中。
③若用酚酞溶液作该反应的指示剂,溶液在______(填“B”“C”或“D”)点时呈红色。
(3)某化学小组选用以下部分装置制取纯净、干燥的CO2。
①写出装置C加入足量浓硫酸的作用:______。
②制取纯净、干燥的CO2,为达到实验目的,所选用装置的导管接口从左到右的正确连接顺序为:a接__________、__________接__________、__________接j;
③实验室除了用装置A制取二氧化碳,还可以用来制取氧气和氢气,写出用该发生装置制取氧气时的化学反应方程式:______。
(4)为测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数,称取25g石灰石(杂质不参加反应)放入烧杯中,加入146g稀盐酸,二者恰好完全反应,反应后烧杯中剩余物质的总质量为162.2g(气体的溶解忽略不计)。请计算该稀盐酸中溶质的质量分数。
【答案】(1)A
(2) 稀硫酸 B
(3) 干燥二氧化碳气体 f g e
(4)解:根据质量守恒定律,生成二氧化碳的质量为25g+146g-162.2g=8.8g;
设该稀盐酸中溶质的质量分数为x。
=
x=10%
答:该稀盐酸中溶质的质量分数为10%。
【详解】(1)我国制碱工业的先驱侯德榜先生制得的化工产品为碳酸钠,其俗名为纯碱、苏打,而烧碱是氢氧化钠的俗称,消石灰是氢氧化钙的俗称、小苏打是碳酸氢钠的俗称;
故选A;
(2)①稀硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,化学方程式为;
②根据图示,初始溶液的pH>7,显碱性,随着另一溶液的加入,溶液的pH从大于7逐渐减小至等于7,然后再小于7,故该实验是将稀硫酸滴加到氢氧化钠溶液中;
③C点溶液pH=7,显中性,D点溶液pH<7,显酸性,均不能使无色酚酞溶液变色;B点溶液pH>7,显碱性,能使无色酚酞溶液变红色;
(3)①浓硫酸具有吸水性,且不与二氧化碳反应,可用于干燥二氧化碳气体,则装置C加入足量浓硫酸的作用是干燥二氧化碳气体;
②浓盐酸具有挥发性,会导致从A装置中出来的二氧化碳中混有氯化氢和水蒸气,为了制取纯净、干燥的二氧化碳,先除杂(除去氯化氢)再干燥(除去水蒸气),先通过D足量饱和碳酸氢钠溶液除去氯化氢气体,然后再通过C装置足量的浓硫酸除去水蒸气,且除杂时气体应该长进短出,故为达到实验目的,所选用装置的导管接口从左到右的正确连接顺序为:a接f、g接e、d接j;
③实验室除了用装置A制取二氧化碳,A装置为固液常温型,还可以用来制取氧气和氢气,用该发生装置制取氧气,即为过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水,化学反应方程式为;
(4)见答案。
14.Ⅰ.海水是宝贵的自然资源,从海水中提取食盐的主要过程如图。
(1)食盐的主要成分是______。
(2)蒸发池中,水蒸发属于______(填“物理”或“化学”)变化。
(3)下列是去除粗盐中难溶性杂质的操作,正确的顺序是______(填序号)。
A.过滤 B.溶解 C.蒸发
Ⅱ.阅读下面科普短文,回答下列问题。
臭氧(O3)原本是大气中自然产生的一种具有特殊臭味的微量气体。在常温常压下可缓慢反应转化为氧气,当温度达到165℃迅速反应。臭氧量往往随纬度、季节和天气等因素的变化而不同。研究人员发现,天空中的臭氧层能吸收99%以上的太阳紫外线,为地球上的生物提供了天然的保护屏障。为何它又成了危害健康的污染物?
地表臭氧并非自然产生,主要是由石油产品(如汽油)等矿物燃料燃烧产生的氮氧化物与空气中的氧气结合而形成的。强烈的阳光照射会加速这一化学反应。地表空气中的臭氧对人体极为有害,一些易于过敏的人长时间暴露在臭氧含量超过每立方米180微克的环境中,会产生不良症状。研究表明,空气中每立方米臭氧含量增加100微克,人的呼吸功能就会减弱3%。
自2013年中国执行新《环境空气质量标准》监测6种污染物以来,臭氧便成为一些城市夏季空气质量“超标日”的首要污染物。如图为某地夏季某日昼时(7:00~18:00)臭氧、二氧化氮(NO2)浓度随时间的变化图。
(4)臭氧属于_______(填“混合物”或“纯净物”)。
(5)如图,某地夏季某日昼时,臭氧污染最严重的时间段是______(填序号)。
A.8:00~10:00 B.10:00~12:00 C.12:00~14:00 D.14:00~16:00
(6)下列说法错误的是______。
A.臭氧层具有吸收紫外线的作用
B.地表空气中臭氧的含量与天气阴晴无关
C.空气中臭氧浓度不同会对人体造成不同程度的影响
【答案】(1)氯化钠/NaCl
(2)物理
(3)BAC
(4)纯净物
(5)D
(6)B
【详解】(1)食盐的主要成分是氯化钠,化学式为NaCl;
(2)蒸发池中,水蒸发只是水的状态发生改变,没有新物质生成,属于物理变化;
(3)粗盐的主要成分是氯化钠,去除粗盐中难溶性杂质是通过溶解(把不溶物与氯化钠初步分离)、过滤(把不溶物彻底除去)、蒸发(氯化钠从溶液中分离出来)得到精盐的过程,正确的操作顺序是BAC;
(4)臭氧只由一种物质组成,属于纯净物;
(5)由图可知,某地夏季某日昼时,臭氧在14:00~16:00之间浓度最高,对环境的污染最严重,故选:D;
(6)A、由题干信息可知,天空中的臭氧层能吸收99%以上的太阳紫外线,为地球上的生物提供了天然的保护屏障,说法正确,不符合题意;
B、由题干信息可知,臭氧量往往随纬度、季节和天气等因素的变化而不同,因此地表空气中臭氧的含量与天气阴晴有关,说法错误,符合题意;
C、由题干信息可知,空气中每立方米臭氧含量增加100微克,人的呼吸功能就会减弱3%,因此空气中臭氧浓度不同会对人体造成不同程度的影响,说法正确,不符合题意;
故选:B。
15.在实现“2030年前碳达峰,2060年前碳中和”目标过程中,化学发挥重要作用。
(1)“碳中和”中的“碳”指的是___________(填化学式)。
(2)下列燃料在O2中燃烧时,一定不会产生CO2的是___________(填序号)
A.天然气(主要是CH4) B.肼(N2H4) C.乙醇(C2H5OH)
从元素守恒的角度说明理由 ___________
(3)“碳中和”主要是指抵消温室气体的排放量,实现正负抵消,达到相对“零排放”。下列说法与上述理念相符的是___________(填序号)
A.大力植树造林 B.捕集、利用和封存CO2
C.提倡使用一次性餐具 D.出行尽量选择步行或乘坐公交、地铁
(4)为了减少含碳量的排放,可以使用新能源,下列属于新能源的是___________(填字母序号);
A.氢能 B.风能 C.太阳能 D.石油
(5)为了减少二氧化碳的排放,可以让其转化为其他物质,其反应的微观示意图如图,在方框中补全另一种产物的微粒图示。
【答案】(1)CO2
(2) B 化学反应前后元素的种类不变
(3)ABD
(4)ABC
(5)
【详解】(1)“碳中和”中的“碳”指的是二氧化碳,其化学式为:CO2;
(2)由质量守恒定律可知,化学反应前后元素的种类不变,肼(N2H4)中不含碳元素,在O2中燃烧时,一定不会产生CO2;
(3)A、植物进行光合作用消耗二氧化碳,所以大力植树造林,会降低大气中二氧化碳的含量,有利于达到相对“零排放”,此选项符合题意;
B、捕集、利用和封存CO2,可降低空气中二氧化碳的含量,此选项符合题意;
C、使用一次性餐具,既浪费资源,又会增加大气中二氧化碳的含量,此选项不符合题意;
D、出行尽量选择步行或乘坐公交、地铁,可减少使用化石燃料,减少二氧化碳的排放,降低空气中二氧化碳的含量,此选项符合题意;
故选:ABD;
(4)氢能、风能、太阳能属于新能源,石油为化石燃料,不属于新能源,故选:ABC;
(5)二氧化碳和氢气在一定条件下反应生成甲烷和水,由质量守恒定律可知,化学反应前后原子的种类和数目不变,则方框中应补全为:。
16.某废液中含有硫酸锌、硫酸镍、硫酸铜和硫酸,初三化学兴趣小组欲从中回收铜和硫酸锌晶体。老师给出信息:硫酸锌的溶解度受温度变化影响较大;硫酸镍溶液呈绿色,硫酸锌溶液呈无色。
(1)为探究镍的金属活动性,同学们做了以下两个实验:
①将镍丝(Ni)插入稀硫酸中,观察到有气泡产生;
②将镍丝(Ni)插入硫酸锌溶液中,观察到镍丝上无固体附着物,溶液颜色没有发生变化。
请根据实验结果,锌、铜、镍的活动性由强到弱的顺序是______。
(2)同学们按照实验目的设计了以下实验方案,请你协助完成详案:
①实验操作Ⅰ的名称是______。
②Y是______(填化学式)。写出X与废水中的物质发生反应的其中一个化学方程式______。
(3)NaCl、、三物质的溶解度曲线图分别如图一、图二所示,请回答:
①由图一可知,20℃时,溶液的溶质质量分数______NaCl溶液的溶质质量分数(填“大于”“小于”“等于”“无法确定”之一)。
②由图一可知,将20℃时饱和溶液,升温到50℃时,溶液的溶质质量分数______(填“变大”“变小”“不变”之一)。
③如图三所示,20℃时,将盛有饱和石灰水的小试管放入盛水的烧杯中,向水中加入氢氧化钠固体,结合图二分析石灰水中可出现的现象______。
【答案】(1)Zn、Ni、Cu/锌、镍、铜
(2) 过滤 或或
(3) 无法确定 不变 变浑浊
【详解】(1)①将镍丝插入稀硫酸中,观察到有气泡产生,说明镍能与稀硫酸反应,说明在金属活动性顺序里,镍排在氢之前。
②将镍丝插入硫酸锌溶液中,观察到镍丝上无固体附着物,溶液颜色没有发生变化,说明镍与硫酸锌不反应,说明锌比镍活泼,在金属活动性里,铜排在氢后,所以金属活动性由强到弱为:Zn、Ni、Cu。故填:Zn、Ni、Cu或锌、镍、铜。
(2)①由图可知,实验操作Ⅰ实现了固液分离,名称是过滤。故填:过滤。
②废水中含硫酸锌、硫酸镍、硫酸铜和硫酸,加入足量的金属X,得到固体混合物和硫酸锌溶液,所以金属X应是锌,锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气,锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,锌和硫酸镍反应生成硫酸锌和镍,所以固体混合物中一定含反应生成的铜、镍,还可能含锌(锌可能过量);向固体混合物中加入足量溶液Y,得到铜和溶液,铜与稀硫酸不反应,锌、镍均能与稀硫酸反应,所以Y可能是硫酸,化学式为。故填:。
X为锌,锌与稀硫酸、硫酸铜、硫酸镍反应的化学方程式分别为:、、。故填:或或。
(3)①因为不确定溶液是否饱和,因此无法比较20℃时硝酸钾溶液的质量分数和氯化钠溶液的质量分数大小。故填:无法确定。
②由图一可知,硝酸钾的溶解度随温度升高而增大,将20℃时饱和溶液,升温到50℃时,溶液变为不饱和溶液,溶质质量和溶剂质量都不变,因此溶液的溶质质量分数不变。故填:不变。
③氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小,20℃时,将盛有饱和石灰水的小试管放入盛水的烧杯中,向水中加入氢氧化钠固体,溶液温度升高,氢氧化钙溶解度减小,一部分氢氧化钙从溶液中析出,溶液变浑浊。故填:变浑浊。
17.金属资源的开发与利用对人类社会发展起着非常重要的作用。
(1)国产大型客机 C919 在制造过程中使用了铝锂合金、钛合金等金属材料。
①钛元素在元素周期表中的相关信息及原子结构示意图如图所示。下列说法正确的是____ (填字母)。
A.钛原子的中子数为22 B.钛原子的核外电子层数为2
C. 钛元素的相对原子质量为47.87 g D.钛原子在化学反应中容易失去电子
②C919 机壳采用铝锂合金材料的原因是_______ (写出一点即可)。
(2)我国自主研制的盾构机的壳体、刀盘等都使用了钢材。如图为现代炼铁高炉示意图。(已知:生铁的含碳量为2%~4.3%,钢的含碳量为0.03%~2%)
①请写出高炉内一氧化碳还原氧化铁的化学方程式____________。
②将铁水(生铁)流入到炼钢炉并鼓入氧气,进一步冶炼可以得到高质量的钢材。若从物质组成的角度分析,炼钢炉中通入O2的目的是_________;
(3)据不完全统计,我国每年约废弃4亿部手机,这些废旧手机中80%以上的材料都是可回收利用的。下图是回收废旧手机中贵金属金(Au) 的简略流程图。
①在“分选”过程中,将原料进行粉碎的主要作用是_______ (写出一条即可)。
②滤液a 所含溶质成分的阳离子有_________;
③通过流程图分析,能否得出 Fe、Au、Cu三种金属的活动性顺序?请说明理由___________。
(4)为测定某钢材样品的含碳量是否符合标准,某化学兴趣小组在5.65 g 样品粉末中加 入足量的稀盐酸充分反应,共收集到0.2g 气体,请通过计算判断该钢材样品的含碳量是否符合标准。(说明:该钢材样品中只有铁、碳两种元素)
【答案】(1) D 硬度大(或耐腐蚀等,合理即可)
(2) 降低生铁中碳元素的含量
(3) 增大反应物的接触面积,加快反应速率(合理即可) Zn2+、Fe2+、H+ 能;Fe能与稀硫酸反应而Au、Cu不能,说明Fe的活动性比 Au、Cu强;Au、Cu与氧气共热时,Cu 能反应而Au不能,说明Cu的活动性比Au强,因此,可以得出Fe、Au、Cu三种金属的活动性顺序。
(4)解:设5.65g 样品中含有金属铁的质量为x。
x=5.6g
该钢材样品的含碳量为
0.03%<0.88%<2%,故该钢材样品的含碳量符合标准。
答:该钢材样品的含碳量符合标准。
【详解】(1)①A、中子数约等于相对原子质量减去质子数,钛原子的中子数为47.87-22≈26,A错误;
B、根据原子结构示意图,钛原子的核外电子层数为4,B错误;
C、 钛元素的相对原子质量为47.87 ,C错误;
D、钛原子最外层电子数为2,易失去2个电子,D正确。
故选:D。
②C191客机需要高速飞行,作为机壳,材料需要的特点有:硬度大(或耐腐蚀等,合理即可)。
(2)①氧化铁与一氧化碳在高温条件下反应生成铁与二氧化碳,方程式为;
②生铁含碳量比钢高,碳可以与氧气反应生成二氧化碳。因此,炼钢炉中通入O2的目的是:降低生铁中碳元素的含量。
(3)①将原料进行粉碎的主要作用是:增大反应物的接触面积,加快反应速率(合理即可);
② Fe、Zn、Au、Cu中,Fe与Zn都能与稀硫酸反应产生氢气,得到的阳离子是Fe2+和Zn2+,Au、Cu不能与稀硫酸反应,由于稀硫酸过量,溶液中也会存在H+,故填:Zn2+、Fe2+、H+;
③能;根据流程图,Fe能与稀硫酸反应而Au、Cu不能,说明Fe的活动性比 Au、Cu强;Au、Cu与氧气共热时,Cu 能反应而Au不能,说明Cu的活动性比Au强,因此,可以得出Fe、Au、Cu三种金属的活动性顺序。
(4)C不能与盐酸反应,Fe能与盐酸反应,方程式为,根据方程式可计算出样品中铁的质量,继而计算出碳的质量分数,详见答案。
18.物质的转化是化学学科的核心,无论是自然界中的物质循环,还是实验室和工业生产中的合成与分解,转化都在其中扮演着关键角色。
Ⅰ.自然界中的转化:“雷雨发庄稼”是指在雷电环境下,空气中的氮气可转化为氮肥,促进植物生长,其主要转化过程如图所示。
(1)上述流程涉及的下列四种含氮物质中,氮元素化合价为+4的是 (填字母)。
A. B.NO C. D.
(2)流程图中单质X是一种常见的气体,其化学式为__________。
(3)氮肥能促进植物枝叶繁茂,提高植物蛋白质含量,请列举一种常见的盐类氮肥:__________。(填化学式)
Ⅱ.实验室中的转化:气体制取的本质是通过化学反应实现物质转化的过程,如图是实验室常见的气体制取装置。
(4)有同学指出装置A存在错误,请写出错误之处。
(5)利用改正后的装置A制取氧气,写出反应的化学方程式。
(6)装置B不仅可以收集,还可以检验和净化。若要干燥,装置B中应盛放的试剂为__________。
Ⅲ.工业生产中的转化:通过化学转化不仅可以实现自然资源的开发和利用,还可变废为宝。
(7)煤、石油等化石能源可通过化学反应转化为塑料、合成纤维、药物等,其中塑料和合成纤维均属于(填“复合”或“合成”)__________材料。
(8)我国科研人员制出一种新型催化剂,能将转化为汽油,转化过程如图所示。
①中间产物中,碳、氢元素的质量比为__________。
②上述转化过程中,反应一的化学方程式为,若要消耗13.2kg的,则该反应理论上所需的质量是多少?_________
【答案】(1)C
(2)
(3)、
(4)长颈漏斗末端没有浸没在液面以下
(5)
(6)浓硫酸
(7)合成
(8) 6:1 解:设理论上所需的质量是y。
y=0.6kg
答:理论上所需的质量是0.6kg。
【详解】(1)A、氮气中氮元素的化合价为0,不符合题意;
B、NO中氧元素的化合价为-2,根据在化合物中各元素化合价的代数和为零,则NO中氮元素的化合价为+2,不符合题意;
C、中氧元素的化合价为-2,根据在化合物中各元素化合价的代数和为零,则中氮元素的化合价为+4,符合题意;
D、中氢元素的化合价为+1、氧元素的化合价为-2,设氮元素的化合价为x,根据在化合物中各元素化合价的代数和为零,则,解得,故中氮元素的化合价为+5,不符合题意。
故选:C;
(2)由流程图可知,反应①为氮气与单质X反应生成一氧化氮,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,则X是含氧元素的氧气,其化学式为;
(3)常见的盐类氮肥有、等;
(4)为避免产生的气体从长颈漏斗逸出,长颈漏斗末端应浸没在液面以下,故装置A存在的错误之处是长颈漏斗末端没有浸没在液面以下;
(5)装置A为固液常温型发生装置,改正后可用于分解过氧化氢溶液制取氧气,其原理是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,化学方程式为;
(6)浓硫酸具有吸水性且不与二氧化碳反应,可用于干燥二氧化碳,因此若要干燥,装置B中应盛放的试剂为浓硫酸;
(7)塑料和合成纤维均属于合成材料;
(8)①中间产物中碳、氢元素的质量比为;
②计算过程见答案。
19.碳酸钠是一种重要的化工原料,获取和制备碳酸钠有多种方法。
I、我国有许多盐碱湖,湖中溶有大量的碳酸钠和氯化钠,请据下图回答问题。
(1)根据图1溶解度曲线分析,提取碳酸钠的季节最好是______,配制等质量分数的碳酸钠和氯化钠的饱和溶液,需要将温度控制在______。
(2)图2流程图,苛化反应时将温度升高至99-100℃的原因是______。
Ⅱ、侯氏制碱法。1943年我国科学家侯德榜创造性地将制碱与制氨两种工艺联合起来,发明了侯氏制碱法,促进世界制碱工业的发展。模拟流程图如下图所示。
(3)操作a名称是______。
(4)步骤Ⅲ中,NaCl、NH4Cl、NaHCO3三种物质中溶解度最小的是______,写出该步骤中的化学反应方程式______。
(5)“侯氏制碱法”制得的纯碱(Na2CO3)中常含有少量氯化钠。某兴趣小组的同学称取6g纯碱样品,加入过量的CaCl2溶液,过滤出的沉淀物经洗涤、干燥后称重得5.0g沉淀。
①判断沉淀洗涤干净的方法是:向最后一次的洗涤液中滴加______,若无沉淀生成,则表示沉淀已洗涤干净。
②计算该纯碱样品中Na2CO3的质量分数______(计算结果精确到0.1%)。
【答案】(1) 冬季 t2℃
(2)温度较高时碳酸钠溶解度大,参加反应的碳酸钠更多
(3)过滤
(4) 碳酸氢钠/NaHCO3 CO2+NH3+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl
(5) 硝酸银溶液 解:设该纯碱样品中碳酸钠的质量为x,则有
x=5.3g
则该纯碱样品中碳酸钠的质量分数为:
答:该纯碱样品中碳酸钠的质量分数为88.3%。
【详解】(1)碳酸钠的溶解度受温度变化影响较大,提取碳酸钠的季节最好是冬季;
t2℃时,碳酸钠和氯化钠的溶解度相等,所以配制等质量分数的碳酸钠和氯化钠的饱和溶液,需要将温度控制在t2℃;
(2)碳酸钠的溶解度随温度的升高而增大,碳酸钠的溶解度受温度变化影响较大,温度较高时碳酸钠溶解度大,参加反应的碳酸钠更多,所以苛化反应时将温度升高至99-100℃;
(3)操作a是分离固体和液体的操作,即为过滤操作;
(4)步骤Ⅲ中NaCl、NH4Cl为液体,NaHCO3为晶体,故三种物质中溶解度最小的是NaHCO3;
氯化钠、氨气、水和二氧化碳反应生成碳酸氢钠和氯化铵,化学方程式为NH3+H2O+CO2+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl;
(5)①纯碱(Na2CO3)中常含有少量氯化钠,加入过量的CaCl2溶液,氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,过滤,沉淀中可能含有氯化钠和氯化钙,所以判断沉淀洗涤干净的方法是:向最后一次的洗涤液中滴加硝酸银溶液,若无沉淀生成,则表示沉淀已洗涤干净;
②见答案。
20.水是一切生命体生存所必需的物质。
(1)在实验室进行过滤操作时玻璃棒的作用是____,过滤____。(填“能”或“不能”)将硬水软化.
(2)二氧化氯(ClO2)是一种消毒剂,能对饮用水消毒,制取的反应的化学方程式为,其中X的化学式为_____。
(3)航天员呼吸所需的O2来自水的电解,其反应的化学方程式是______。
(4)理论上,通过测量外星球矿样中氢元素的质量,可换算出矿样中水的质量.若1.0g某矿样含氢的质量为8.0×10-5g,则含水的质量m(H2O) ________g。
【答案】(1) 引流 不能
(2)NaCl
(3)
(4)
【详解】(1)在实验室进行过滤操作时玻璃棒的作用是引流,防止液体溅出;
过滤只除去水中不溶性的固体,不能除去水中可溶性的钙镁化合物,不能将硬水软化;
(2)根据质量守恒定律,反应前、后原子的种类和个数不变,及化学方程式可知,反应前共含有2个钠原子、4个氯原子和4个氧原子,反应后除2X外,还有2个氯原子和4个氧原子,则2X中含有2个钠原子和2个氯原子,则X的化学式为NaCl;
(3)水的电解生成氢气和氧气,其反应的化学方程式是
(4)若1.0g某矿样含氢的质量为8.0×10-5g,则含水的质量。
21.金属材料的使用与生产、生活和社会发展密切相关。
(1)金属冶炼。利用CO与Fe2O3的反应炼铁,反应的化学方程式为_______。
(2)金属材料的使用和保护。
①“贵州桥梁”闻名世界。桥梁建造中使用大量钢,钢的硬度比纯铁的_______(填“大”或“小”)。
②铁制品在潮湿的空气里容易生锈,写一条防止铁生锈的措施_______。
(3)金属与盐溶液间的反应。向一定量AgNO3和Cu(NO3) 2的混合溶液中加入Zn,质量关系如图所示。
①银、锌、铜的活动性由强到弱的顺序为:_______。
②ac段发生反应的化学方程式是_______,反应的基本类型是_______,b点对应溶液中溶质组成为_______。
③若将d点时刻反应后的混合物过滤,滤渣中一定含有_______。
④试分析cd段溶液质量增加的原因是_______。
⑤d点与a点相比,溶液减少的质量为_______(用含m的代数式表示)。
(4)金属与酸的反应。一小块未打磨的铝片和一定质量的稀盐酸反应,产生气泡的快慢和反应时间关系如图。下列猜想正确的有_______。
①0~t1时段,可能是铝表面有层氧化膜
②t1~t2时段,可能是铝和稀盐酸反应放出热量
③t3时刻,可能是稀盐酸过量
④t3时刻,可能是稀盐酸不足
A.1项 B.2项 C. 3项 D.4项
【答案】(1)
(2) 大 保持铁制品表面的洁净和干燥(涂油、刷漆等合理即可)
(3) Zn>Cu>Ag 置换反应 Zn(NO3)2、AgNO3、Cu(NO3)2 Ag、Cu、Zn 每65份质量的锌置换出64份质量的铜,进入溶液的锌的质量大于从溶液中析出的铜的质量
(4)D
【详解】(1)CO与Fe2O3反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为:;
(2)①钢是铁的合金,合金比组成的纯金属硬度更大,因此钢的硬度比纯铁的大;
②铁制品在潮湿的空气里容易生锈,防止铁生锈的措施有保持铁制品表面的洁净和干燥、涂油和刷漆等;
(3)①向AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液中加Zn,图像显示溶液质量先减小后增大,质量减小阶段:Zn先与AgNO3反应,65份质量的Zn置换出216份质量的Ag,说明Zn能置换Ag,故Zn比Ag活泼;质量增大阶段:待AgNO3反应完后,Zn与Cu(NO3)2反应,65份质量的Zn置换出64份质量的Cu,说明Zn能置换Cu,故Zn比Cu活泼;因此金属活动性:Zn>Cu>Ag;
②向AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入Zn,锌先与硝酸银反应,化学方程式为Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag,该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物,属于置换反应;在b点时,锌与硝酸银的反应还未完全结束,此时溶液中的溶质有生成的Zn(NO3)2以及未反应完的AgNO3和Cu(NO3)2;
③在d点时,锌已经将硝酸银和硝酸铜都完全反应,所以过滤后滤渣中一定含有生成的Ag和Cu以及过量的Zn;
④cd段是锌与硝酸铜反应,化学方程式为Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu,每65份质量的锌置换出64份质量的铜,进入溶液的锌的质量大于从溶液中析出的铜的质量,所以溶液质量增加;
⑤设mg质量的锌与硝酸银反应生成银的质量为x,
设mg质量的锌与硝酸铜反应生成铜的质量为y,根据
反应前溶液的质量为硝酸银和硝酸铜溶液的质量,反应后溶液的质量为硝酸锌溶液的质量。 参加反应的锌的质量为2m,生成银和铜的质量总和为;根据质量守恒定律,溶液减少的质量为生成银和铜的质量总和减去参加反应的锌的质量,即。
(4)①未打磨的铝片有氧化铝薄膜,氧化铝与稀盐酸反应生成氯化铝和水,不生成氢气,不产生氢气,所以0~t1阶段没有产生气泡,可能是铝表面有层氧化膜,正确;
②由图可知,t1~t2阶段产生气泡的速率逐渐加快,可能是铝和稀盐酸反应放出热量使速率加快,正确;
③t3时刻产生气泡速率为零,即反应结束,此时可能是铝片完全反应,稀盐酸有剩余,正确;
④t3时刻产生气泡速率为零,即反应结束,此时可能是稀盐酸完全反应,铝片有剩余,正确;
故选:D。
22.碳是形成化合物种类最多的元素,含碳物质是化学研究的重要内容。
(1)下列说法不正确的是______(填字母)。
a.金刚石的硬度很大
b.二氧化碳能使人窒息,所以二氧化碳有毒
c.碳单质在燃烧时,由于反应物的量不同,可能导致生成物不同
d.古代用墨书写的字画可保存千年不褪色是利用了碳的物理性质
(2)下图实验装置可以制取纯净、干燥的CO,然后用CO还原并检验气体产物。已知由一氧化碳发生装置得到的CO中混有杂质和。
①要达到实验目的,装置中导管接口从左到右的连接顺序为:一氧化碳发生装置接______、______接______、______接______。(填字母)
②写出B装置中发生反应的化学方程式:______。
③从环保角度考虑,还需对以上装置进行改进,请简述改进措施______。
(3)下图是实验室制取气体的常用装置,根据图示回答下列问题:
①写出实验室用稀盐酸和大理石制取二氧化碳的化学方程式:______。
②实验室可以用装置A作为制取氧气的发生装置,请写出相应的化学方程式:______。
③实验室用加热醋酸钠和碱石灰固体混合物制取,选用的装置组合为______(填字母)。
(4)化学兴趣小组为测定某铜锌合金中成分金属的含量,称取10g样品放入烧杯中,向其中加入100g稀硫酸,恰好完全反应后。测得烧杯内所有物质的总质量为109.8g。计算合金中铜的质量分数。
【答案】(1)b、d
(2) e(f) f(e) c(d) d(c) a 在A装置后增加一个燃着的酒精灯或气球
(3) AC或AE
(4)解:根据质量守恒定律,生成氢气的质量为110g+10g-109.8g=0.2g;设合金中锌的质量为x,则有
解得x=6.5g则合金中铜的质量分数为,答:合金中铜的质量分数为35%。
【详解】(1)a、金刚石是通入存在的最硬的物质,则金刚石的硬度很大,故正确;
b、二氧化碳不支持呼吸,能使人窒息,但二氧化碳无毒,故错误;
c、碳单质在氧气充足时燃烧生成二氧化碳,氧气不充足时生成一氧化碳,由于反应物的量不同,可能导致生成物不同,故正确;
d、古代用墨书写的字画可保存千年不褪色是因为碳具有稳定性,不易与氧气发生反应,属于碳的化学性质,故错误;
故选bd;
(2)①由一氧化碳发生装置得到的CO中混有杂质 CO2 和 H2O ,要达到实验目的,需制备纯净的一氧化碳,所以应先通过C足量碱石灰除去二氧化碳和水,然后再将气体通入反应装置B使一氧化碳和氧化铁发生反应,最后将生成的气体通入A澄清石灰水检验一氧化碳还原氧化铁的气体产物二氧化碳,为了气体和澄清石灰水充分接触,所以从长管a通入,所以一氧化碳发生装置接e(f)、f(e)接c(d)、d(c)接a;
②B装置中一氧化碳和氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳,化学方程式为:;
③一氧化碳有毒,需在A装置后增加一个燃着的酒精灯除去尾气中的一氧化碳或用气球收集一氧化碳,防止污染空气;
(3)①大理石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,化学方程式为:;
②实验室可以用装置A作为制取氧气的发生装置,A装置为固体加热型,且试管口没有棉花,即为氯酸钾在二氧化锰的催化下加热分解生成氯化钾和氧气,化学方程式为:;
③实验室用加热醋酸钠和碱石灰固体混合物制取CH4 ,该反应为固体加热型,发生装置可选择A,甲烷难溶于水,甲烷密度比空气小,可选择排水法或向下排空气法收集,收集装置可选择C或E,故选用的装置组合为AC或AE;
(4)见答案。
23.碳元素被誉为“生命的核心元素”。化学小组同学们对碳和碳的化合物进行了项目式学习。
【活动一】碳的多样性
(1)金刚石、石墨、石墨烯和C60等都是碳元素形成的单质,下列说法正确的是________。
a.都是碳原子直接构成的物质
b.它们之间的相互转化不属于化学变化
c.完全燃烧后都生成二氧化碳
d.它们物理性质不同是因为碳原子的结构不同
(2)墨汁的主要成分是碳,古代字画可以保存至今不褪色,原因是________。
【活动二】“碳排放”与“碳中和”
我国力争在2060年前实现“碳中和”,体现了中国对解决全球气候问题的大国担当。CO2的捕集和转化是实现“碳中和”的重要途径。
(3)过多的CO2排放到空气中会造成________的加剧。
(4)二氧化碳通过绿色植物的________与水反应生成葡萄糖和氧气,二氧化碳还能与水反应生成碳酸。这两个反应的反应物相同,但得到的产物不同,原因是什么?________。
(5)一定条件下,二氧化碳可与氨气反应生成尿素[CO(NH2)2]和水,该反应的化学方程式为________;在农业生产中,尿素属于________(填“氮肥”“磷肥”“钾肥”或“复合肥”)。
(6)某工厂每天产生13.2吨二氧化碳废气,若用氢氧化钙来吸收这些二氧化碳,理论上至少需要含氢氧化钙质量分数为40%的石灰浆多少吨?
【答案】(1)c
(2)常温下碳的化学性质很稳定
(3)温室效应
(4) 光合作用 反应条件不同
(5) 氮肥
(6)设理论上至少需要含氢氧化钙质量分数为40%的石灰浆的质量为x,则
答:理论上至少需要含氢氧化钙质量分数为40%的石灰浆的质量为55.5 t。
【详解】(1)a、金刚石、石墨、石墨烯是碳原子直接构成的物质,但C60是由分子构成,该选项说法不正确;
b、它们之间相互转化过程中,有新物质生成,属于化学变化,该选项说法不正确;
c、它们都为碳单质,成分燃烧都生成二氧化碳,该选项说法正确;
d、它们的物理性质不同,是因为碳原子的排列方式不同,该选项说法不正确。
故选c。
(2)在常温下,碳的化学性质稳定,则古代字画可以保存至今不褪色。
(3)空气中二氧化碳含量过高会引起温室效应。
(4)绿色植物的光合作用能将二氧化碳和水转化为葡萄糖和氧气;
二氧化碳和水反应生成碳酸,但在叶绿体中,在光照作用下生成葡萄糖和氧气,说明反应条件不同,生成物不同。
(5)一定条件下,二氧化碳可与氨气反应生成尿素和水,反应的化学方程式为:;
尿素中只含有氮、氢、氧三种元素中的氮元素,属于氮肥。
(6)见答案。
24.实验室制取某种气体X,X可能为氢气、氧气或二氧化碳。回答下列问题:
(1)图中给试管加热的仪器名称是_____。
(2)若将装置A和E连接制取气体X,则装置A中发生反应的化学方程式为_____。
(3)若用装置B和F制取气体X,装置中a和c相连,则气体X是_____。
(4)长途运输活鱼常向水中加入过氧化钙(CaO2)固体。某探究小组对过氧化钙进行了如下探究活动。
【探究活动一】
①将一定量的过氧化钙加入水中,缓慢地产生气泡,生成的气体能使带火星的木条复燃。②取少量反应后的液体于试管中,滴加酚酞试液,溶液变红。
据此补充完整该反应的化学方程式:2CaO2+2H2O=_____+O2↑。
【探究活动二】
另取①中上层清液,加入Na2CO3溶液,充分反应后有白色沉淀生成,则反应的化学方程式为_____。过滤,得到滤渣和滤液。
【提出问题】滤液中溶质的成分是什么?
【作出猜想】猜想一:NaOH
猜想二:_____
猜想三:NaOH、Na2CO3
【实验探究】取少量滤液,向其中加入足量稀盐酸,_____(填写实验现象),猜想三成立。
【反思交流】根据以上探究事实,你认为过氧化钙的用途有_____。
【答案】(1)酒精灯
(2)
(3)H2/氢气
(4) 2Ca(OH)2 Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH NaOH、Ca(OH)2 有气泡产生 水产养殖用来增氧等
【详解】(1)图中给试管加热的仪器名称是酒精灯;
(2)装置A和E连接制取气体X,装置A试管口有棉花,且用排水法收集气体X,符合高锰酸钾制取氧气的条件,高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应化学方程式:;
(3)用装置B和F制取气体X,常温下进行的实验,过氧化氢溶液在二氧化锰的催化下制取氧气,且氧气的密度比空气大,锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,且氢气的密度比空气小,装置中a和c相连,气体从c导管进入集气瓶,集气瓶中的空气沿b导管逸出,说明装置F收集的气体密度比空气小,则气体X是氢气;
(4)[探究活动一]
②依据质量守恒定律可知:化学变化前后原子的个数和种类不变,反应前有2个钙原子、6个6氢原子、4个氢原子;反应后2个氧原子,则补充的化学式为:2Ca(OH)2;
[探究活动二]
过氧化钙与水反应生成氢氧化钙和氧气,另取①中上层清液,则上层清液中有氢氧化钙,加入Na2CO3溶液,氢氧化钙溶液与碳酸钠溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,该反应化学化学方程式:Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH;
[作出猜想]
氢氧化钙溶液与碳酸钠溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠
猜想一:NaOH,此时氢氧化钙溶液与碳酸钠溶液恰好完全反应,两者恰好完全反应;
猜想二:NaOH、Ca(OH)2,此时氢氧化钙溶液过量,反应后氢氧化钙有剩余;
猜想三:NaOH、Na2CO3,此时碳酸溶液过量,反应后碳酸钠有剩余;
[实验探究]
取少量滤液,向其中加入足量稀盐酸,猜想三成立,反应后溶液中有碳酸钠,碳酸钠与足量稀盐酸反应有气泡生成,实验现象:有气泡生成;
[反思交流]根据以上探究事实,过氧化钙溶于水有氧气生成,我认为过氧化钙的用途有水产养殖用来增氧等。
25.按要求回答下列问题。
(1)制取二氧化碳。
ⅰ.仪器a的名称是_______;关闭弹簧夹后的现象是_______。
ⅱ.用装置B检验二氧化碳,反应的化学方程式为_______。
ⅲ.利用装置C开展物质回收实验。将装置A中反应后的液体倒入蒸发皿中,玻璃棒不断搅拌的目的是_______,蒸发皿中得到的固体是_______(写化学式)。
(2)在“设计低碳行动方案”的跨学科实践活动中,查阅资料,获得以下碳捕捉的信息。
捕捉方法
原理
①生物捕捉
利用植物或微生物吸收
②膜分离技术
用选择性渗透膜将从混合气体中分离
③化学吸收
用碱性溶剂吸收
④物理吸附
用沸石、活性炭吸附
i.方法②的原理类似于化学实验中的_______(填一种操作名称)。
ii.方法③的化学反应可用表示,则X的化学式为_______。
iii.沸石中的含水量对吸附能力有影响。相同温度下,等质量的沸石A和B,干燥时间对沸石的吸附量影响如图所示,图中能证明沸石A的吸附效果优于沸石B的证据是_______。
【答案】(1) 锥形瓶 长颈漏斗中液面上升 防止液体受热不均飞溅
(2) 过滤 温度、质量和干燥时间相同时,沸石A吸附的质量大于沸石B
【详解】(1)ⅰ.据图可知,仪器a的名称是锥形瓶;
反应一段时间后关闭弹簧夹,生成的气体不能排出,装置内气压增大,液体被压回长颈漏斗,长颈漏斗中液面上升;
ⅱ.二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水,即二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,反应的化学方程式为:;
ⅲ.大理石或石灰石中的碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,将装置A中反应后的液体倒入蒸发皿中,加热并不断搅拌,这样做的目的是使液体均匀受热,防止液滴飞溅,直到出现较多固体时,停止加热;蒸发皿中得到的固体是氯化钙;
(2)ⅰ.膜分离技术中水分子能通过半透膜(其他离子及大分子不能通过),原理类似于化学实验中的过滤操作;
ⅱ.根据质量守恒定律,反应前后原子的种类和数目不变,由反应的化学方程式可知,反应前碳、氧、氢原子的个数分别为:1、3、2,反应后钾、碳、氧、氢原子的个数分别为:2、2、6、2,则X中含有2个钾原子、1个碳原子和3个氧原子,所以物质X的化学式为:;
ⅲ.由图2可知,温度和干燥时间相同时,沸石A对二氧化碳的吸附量大于沸石B。
26.碳和碳的氧化物与人类生产、生活密切相关,请回答下列问题。
(1)我国承诺在2030 年前实现碳达峰,2060 年前实现碳中和。“碳达峰”“碳中和”中的“碳”指的是 (填字母序号)。
A.碳原子 B.碳元素 C.二氧化碳 D.一氧化碳
(2)二氧化碳的实验室制取是中学化学要掌握的基础实验之一,实验室制取二氧化碳的装置如图所示。
①仪器a的名称是______。
②写出实验室制取二氧化碳的化学方程式:______。若要收集一瓶二氧化碳气体,可选择的装置是______(填字母序号)。
(3)碳捕集是实现碳中和的有利方法,如图是某同学设计的二氧化碳捕集与利用的流程。
①喷淋捕捉室中发生反应的化学方程式为______;该流程图中可循环利用的物质是______(填化学式)。
②请写出一条你在生活中践行碳中和理念的措施:______。
(4)通过CO2耦合化石能源的转化利用技术,将CH4与CO2在高温条件下催化重整为H2和CO,达成碳减排。若要通过此方法处理5.5t二氧化碳,需要消耗CH4的质量是多少?
【答案】(1)C
(2) 长颈漏斗 B
(3) NaOH、CaO 不使用一次性筷子(合理即可)
(4)解:设需要CH4的质量为x。
解得x=2t
答:需要CH4的质量为2t。
【详解】(1)“碳达峰”“碳中和”中的“碳”指的是二氧化碳,故选C;
(2)①由图可知,仪器a的名称是长颈漏斗,故填:长颈漏斗;
②实验室采用大理石和稀盐酸为原料制取二氧化碳,大理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,反应的化学方程式为,二氧化碳的密度大于空气的密度,能溶于水且与水反应,应采用向上排空气法进行收集,故选装置B,故填:;B;
(3)①二氧化碳与氧氧化钠反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为;生石灰是氧化钙的俗称,氧化钙与水对应生成氢氧化钙,氢氧化钙是石灰乳的主要成分,结合流程图可知,氢氧化钠既是反应物又是生成物,则该流程图中可循环利用的物质是氢氧化钠和氧化钙,故填:;NaOH、CaO;
②在生活中践行碳中和理念的措施:不使用一次性筷子、乘坐公共交通工具等,故填:不使用一次性筷子(合理即可);
(4)详见答案。
27.化学是造福于人类的科学,请利用所学知识回答下列问题。
I.化学与生活
(1)石墨烯是一种新型纳米材料,具有优异的导电性和强度。
①石墨烯是从石墨中剥离出的单层碳原子结构,它属于_______(填序号)。
A.单质 B.化合物 C.混合物
②石墨烯可用于制造柔性显示屏,主要利用其_______(填“导电性”或“延展性”)。
③石墨烯的化学性质与石墨相似,在氧气中完全燃烧的化学方程式为_______。
(2)均衡饮食是健康生活的基础。某同学的午餐为米饭、红烧鱼和青菜和橙子。
①米饭的主要成分是淀粉,属于糖类,曾被称为“碳水化合物”,淀粉含有_______元素,实验室可用_______检验淀粉。
②鱼肉富含优质蛋白质,蛋白质在人体内转化为能被吸收的小分子化合物,这类化合物称为_______。下列有关蛋白质的说法正确的是_______(填序号)。
A.蛋白质是构成细胞的基本物质
B.蛋白质灼烧时有烧焦羽毛的气味
C.蛋白质属于有机高分子化合物
③青菜和橙子中富含维生素,维生素C是一种水溶性维生素,高温易被破坏,在酸性环境下较稳定。下列关于维生素C的说法错误的是_______(填序号)。
A.维生素C中碳氧元素的质量比为
B.为了保持健康,建议大量补充维生素C
C.富含维生素C的蔬菜最好先切后洗
D.缺乏维生素C,会引起坏血病
(3)合理用药是健康生活的重要保障。
①阿司匹林是一种常见的解热镇痛药,其相对分子质量为_______。
②阿司匹林化学名乙酰水杨酸,有弱酸性,服用阿司匹林时若与碳酸氢钠同服,两者反应生成乙酰水杨酸钠,同时生成二氧化碳会导致胃胀气。该反应的化学方程式为_______。
③过期的药物应投入下列哪个图标的垃圾桶_______(填序号)。
Ⅱ.化学与能源
(4)①部分环保电动汽车使用高铁电池,其原理为高铁酸钾和单质锌作用,在释放出电能的同时生成及。请写出反应的化学方程式_______。
②汽车发生猛烈撞击时,储气罐中的压缩氮气释放出来充满碰撞气袋,请从微观角度描述此过程中氮气发生的变化_______。
【答案】(1) A 延展性
(2) C、H、O 碘水(碘酒) 氨基酸 ABC BC
(3) 180 B
(4) 氮分子间间隔变大
【详解】(1)①石墨烯是从石墨中剥离出的单层碳原子结构,只由碳元素组成,属于单质,故选A。
②石墨烯可用于制造柔性显示屏,主要利用其延展性,能实现形状的变化。
③石墨烯的化学性质与石墨相似,在氧气中完全燃烧生成二氧化碳,化学方程式为。
(2)①淀粉属于糖类,化学式可表示为(C6H10O5)n,含有碳、氢、氧元素;
实验室常用碘水(或碘酒)检验淀粉,淀粉遇碘变蓝色。
②蛋白质在人体内转化为能被吸收的小分子化合物是氨基酸;
A、蛋白质是构成细胞的基本物质,A 正确;
B、蛋白质灼烧时有烧焦羽毛的气味,B 正确;
C、蛋白质相对分子质量较大,属于有机高分子化合物,C 正确。
故选ABC。
③A、维生素C(C6H8O6)中碳氧元素的质量比为,A 正确;
B、大量补充维生素C可能会对身体造成不良影响,应合理摄入,B 错误;
C、富含维生素C的蔬菜先切后洗会导致维生素C流失,应先洗后切,C 错误;
D、缺乏维生素C会引起坏血病,D 正确。
故选BC。
(3)①阿司匹林(C9H8O4)的相对分子质量为。
②阿司匹林与碳酸氢钠反应生成乙酰水杨酸钠(NaC9H7O4)、水和二氧化碳,化学方程式为。
③过期的药物属于有害垃圾,应投入标有 “有害垃圾” 的垃圾桶,选 B。
(4)①高铁酸钾(K2FeO4)和单质锌(Zn)反应生成K2ZnO2、Fe2O3及ZnO,化学方程式为。
②汽车发生猛烈撞击时,储气罐中的压缩氮气释放出来充满碰撞气袋,从微观角度看,是氮分子间的间隔变大,分子本身没有发生变化。
28.硫酸亚铁主要用于净水、治疗缺铁性贫血及处理有害气体等。
I.制备
工业上以硫铁矿烧渣((主要含等)制备硫酸亚铁溶液,工艺流程如图1所示:
(1)“浸取”过程中氧化亚铁与稀硫酸反应的化学方程式为___________。
(2)“过滤”操作后滤液中含有的阳离子中所带电荷数最高的是___________ (填离子符号)。
(3)“还原”过程中加入适量Fe的作用:
①将过量稀硫酸转化为,
②___________。
Ⅱ.应用
硫酸亚铁溶液可用于催化脱除烟气中的等有害气体,原理如图2所示。
(4)反应I的化学方程式为,X的化学式为___________;
(5)反应Ⅱ后所得溶液的会___________(填“增大”、“减小”或“不变”);
(6)整个除去的过程中,化合价发生变化的元素有___________﹔
(7)反应Ⅱ中,理论上生成的,需要消耗,的质量为___________g。
【答案】(1)
(2)Fe3+
(3)将Fe2(SO4)3转化为FeSO4
(4)H2O
(5)减小
(6)氧元素、铁元素和硫元素
(7)40
【详解】(1)氧化亚铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和水,反应的化学方程式为,故填:;
(2)根据图1可知,“过滤”操作后滤液中含有生成的硫酸铁、生成的硫酸亚铁,过量的未反应的硫酸,所以“过滤”操作后滤液中含有的阳离子有硫酸铁中的铁离子、硫酸亚铁中的亚铁离子、硫酸中的氢离子,则滤液中含有的阳离子中所带电荷数最高的是铁离子,故填:Fe3+;
(3)根据图1可知,“还原”过程中Fe与稀硫酸反应生成硫酸亚铁,与硫酸铁反应生成硫酸亚铁,故填:将Fe2(SO4)3转化为FeSO4;
(4)根据质量守恒定律可知,化学反应前后原子的个数、种类不变,该反应中,反应前有4个Fe,6个S,26个O,4个H,反应后有4个Fe,6个S,24个O,相差4个H,2个O,所以X中含有2个H,1个O,即X的化学式为H2O。故填:H2O;
(5)据图2可知,反应Ⅱ后生成硫酸,所得溶液酸性增强,pH减小,故填:减小;
(6)据图2可知,整个除去SO2的过程中,O2→H2O,氧元素化合价由0变为-2;Fe2(SO4)3→FeSO4,铁元素化合价由+3变为+2;SO2→H2SO4,硫元素化合价由+4变为+6。所以整个除去SO2的过程中,化合价发生变化的元素有氧元素、铁元素和硫元素,故填:氧元素、铁元素和硫元素;
(7)根据质量守恒定律,化学反应前后元素的质量不变,则30.4g FeSO4中铁元素的质量=需要消耗Fe2(SO4)3中铁元素的质量,即Fe2(SO4)3的质量为,故填:40。
29.我国推行支柱产业“立柱”,新兴产业“架梁”,一大批战略性新兴产业集群正加速核心技术攻关,无人体系的蝶变正是其中亮眼的一笔,无人机、无人船、无人车…过去神秘的“硬科技”近年来已逐渐揭开面纱,迈步进入经济社会主战场。分析图文信息,解答相关问题。
(1)图I:中国无人机性能在不断提升,应用场景越来越多。消防无人机在森林火灾监测及救援指挥等方面具有其独特的优势,人工降雨是扑灭森林火灾的一种方法,其灭火原理是_____。可用于人工降雨的一种物质是_____。
(2)图II:无人船艇可以适应特殊、极端的各类环境,在海洋保护开发、海上维权执法中具有巨大的优势。传统的无人船壳用铝合金制造,铝合金属于_____材料。现代无人船壳用碳纤维复合材料制造,它更轻便,并且延长了无人船壳的使用寿命,这是因为碳纤维复合材料具有的优良性质是_____(写一条)。
(3)图III:无人配送车是物流领域的研发成果之一,大大解决了物流配送最后一公里的配送难题。作为硬件的“灵魂”,AI芯片的制作材料主要包括硅、铜等,采用湿法炼铜(铁与硫酸铜溶液反应)的化学方程式为_____,其基本反应类型属于_____。
(4)无人机、无人船、无人车等无人体系的动力来自电池,其中之一是氢氧燃料电池,氢氧燃料电池以氢气和氧气为原料,产物只有水,该电池的优点是_____。为确保氢气的安全使用,需解决其储存和运输问题。目前,科学家正研究用某些金属与氢气化合生成金属氢化物来储氢,这个储氢过程属于_____(填“物理”或“化学”)变化。
【答案】(1) 降温至可燃物的着火点以下(或隔绝氧气) 干冰(或碘化银)
(2) 金属(或金属及合金) 密度小(或耐腐蚀、强度高、硬度大等)
(3) 置换反应
(4) 无污染(或环保、高效、能量转化率高等) 化学
【详解】(1)人工降雨形成的水蒸发时会吸收大量热量,使可燃物的温度降低到着火点以下(同时水覆盖在可燃物表面,隔绝氧气或空气),从而达到灭火目的。
常用干冰(固态二氧化碳)(或碘化银),干冰升华吸热,使空气中水蒸气凝结成雨滴。
故填:降温至可燃物的着火点以下(或隔绝氧气);干冰(或碘化银)。
(2) 铝合金是由铝和其他金属或非金属熔合而成的,属于金属(或金属及合金)材料;
碳纤维复合材料的优良性质为密度小(或耐腐蚀、强度高、硬度大等,任选一条即可)。
故填:金属(或金属及合金);密度小(或耐腐蚀、强度高、硬度大等)。
(3)铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜,化学方程式为;
该反应是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,基本反应类型为置换反应。
故填:;置换反应。
(4)氢氧燃料电池以氢气和氧气为原料,产物只有水,因此优点是无污染(或环保、高效、能量转化率高,答一点即可);
储氢过程中,金属与氢气化合生成金属氢化物(有新物质生成),属于化学变化。
故填:无污染(或环保、高效、能量转化率高等);化学。
30.金属材料的应用推动了社会的发展。改善了人类生活,在生活中发挥了重大作用。
(1)每年人类使用金属的量越来越大,地壳中含量最高的金属元素是(填符号)_____,废旧铜导线、铝锅不要随意丢弃,应回收利用,这样做的意义是(说出一点即可)_____。
(2)奥运会组委会计划从废旧电子设备中回收金、银、铜来制作奖牌。选用金、银、铜为奖牌的主要原料,与下列性质无关的是(填字母序号)_____。
A.有金属光泽 B.导电性好 C.化学性质较稳定
(3)某化学兴趣小组准备利用含FeCl2和CuCl2的废水(无其他难溶性杂质),从中获得FeCl2固体,整个过程不引入其他金属元素,其流程如下图。
①整个流程中,操作a的名称是_____。
②金属X是_____。
③固体A与稀盐酸发生反应的化学方程式为_____。
(4)某锌粉含铜、镁中的一种杂质,取该样品6.5g与足量稀盐酸充分反应,生成氢气0.21g,该锌粉中含有的杂质是_____,另取一定量该样品放入硫酸铜溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。将滤渣洗净,滴入稀硫酸,有气泡产生,则滤液中一定含有的溶质是_____。
【答案】(1) Al 节约金属资源
(2)B
(3) 过滤 铁/Fe Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
(4) 镁/Mg 硫酸镁/MgSO4
【详解】(1)地壳中含量最高的金属元素是是铝元素,元素符号为Al,废旧铜导线、铝锅不要随意丢弃,应回收利用,这样做不仅 节约金属资源,还能减少环境污染。故填:Al;节约金属资源。
(2)由于金、银、铜都有金属光泽,而且化学性质稳定,耐腐蚀。所以选用金、银、铜为奖牌的主要原料。导电性好与制作奖牌无关。故填:B。
(3)①操作a后得到固体A和氯化亚铁溶液,即操作a将固体和液体分开,所以操作a的名称是过滤。
②为除去废水中的氯化铜得到氯化亚铁,应加入过量金属铁,所以金属X是铁。
③固体A是剩余的铁与生成的铜的混合物,铜与盐酸不反应,铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,化学方程式Fe+2HCl=FeCl2+H2↑。
(4)据化学方程式可知,该样品6.5g与足量稀盐酸充分反应,生成氢气0.21g>0.2g,由于铜与盐酸不反应,所以6.5g锌、铜混合物与足量稀盐酸充分反应,生成氢气质量小于0.2g,6.5g锌、镁混合物与足量稀盐酸充分反应,生成氢气质量大于0.2g,所以该锌粉中含有的杂质是镁;
锌粉中含有的杂质镁,镁比锌活泼,放入硫酸铜溶液中,镁先与硫酸铜反应,生成硫酸镁和铜。充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。将滤渣洗净,滴入稀硫酸,有气泡产生,说明滤渣中一定含有锌,可能含有镁。则滤液中一定含有的溶质是硫酸镁,可能含有硫酸锌。
故填:镁;硫酸镁。
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1.酸、碱、盐是初中化学学习和研究的重要内容,在生产和生活中有着广泛的应用。
(1)为身体健康考虑,需向“餐桌上的盐”中加入碘酸钾等物质。其中加入碘酸钾是为了预防 (填字母)。
A.甲状腺肿大 B.贫血 C.骨质疏松症 D.夜盲症
(2)工厂常用稀盐酸清洗金属铁器件上的铁锈,原理为:________ (用化学方程式表示)。
(3)某化学小组的同学利用生活中的用品开展了以下探究酸和碱性质的实验。实验小组利用洁厕灵(主要成分是盐酸)、炉具清洁剂(主要成分是氢氧化钠)展开探究。
①请选择一种试剂证明洁厕灵呈酸性________。
②实验小组的同学向长期敞口放置的炉具清洁剂中加入一定量的洁厕灵,发现有气泡产生,推测炉具清洁剂发生了变质。请用化学方程式表示变质的原因________。
(4)康康同学去医院体验,测心电图时,在接触电极的皮肤表面涂上生理盐水(氯化钠溶液),可以增强水的导电性。生理盐水中主要存在哪些可移动的微粒而使其具有导电性?
(5)在实验室中选用下图所示仪器,配制氯化钠溶液。
①配制过程中,上图中的仪器不会用到的是________ (填仪器名称)。
②若其他操作正确,量取水时俯视读数,对所配溶液中溶质的质量分数有什么影响________?
(6)康康同学想测定洁厕灵中盐酸的溶质质量分数,取100g洁厕灵不断加入碳酸钙,到恰好完全反应,共消耗10g碳酸钙。请计算该洁厕灵中盐酸的溶质质量分数。
2.近年来我国多项科学技术实现突破,化学为推进科技创新和社会发展作出了重要贡献。
(1)化学助力医疗健康:人体摄入锌不足会引起多种疾病,缺锌者可在医生指导下通过服用葡萄糖酸锌(化学式为)口服液来补锌,其中属于常量元素的是________(填元素符号)。
(2)化学助力低碳经济:通过“绿电-绿氢-绿氨”全链条可生产绿氨,彻底摒弃传统工艺中依赖化石燃料制氢的高碳路径,绿氨合成及供能的流程如图。
上述流程中氨气在氧气中燃烧的化学方程式为________。
(3)化学助力太空探索:中国首次发现月球存在一定数量的甲烷和钛铁矿(主要成分)等资源,的名称读作“钛酸亚铁”,其中钛元素的化合价为________价。
(4)化学助力航空航天:我国“九天无人机”可携带更多燃料,在飞行过程中的能量转化是________最终转化为机械能。
(5)化学助力国之重器:九三阅兵中展示的导弹装备中常常用到镁锂合金、特种铝合金材料,它们都属于________材料。
3.近年来,我国已突破掌握载人航天领域重大技术,载人航天重大工程建设顺利推进。请根据所学知识回答下列问题:
Ⅰ:航天器使用的动力
(1)我国载人飞船均由长征二号F运载火箭发射升空。运载火箭由三级火箭组成。一级和二级火箭的推进剂为偏二甲膜(C2H8N2)和四氧化二氮(N2O4),其反应的化学方程式为:,则X的化学式为______;三级火箭的推进剂为液氢和液氧,用氢气作燃料的优点是______(一条即可)。
(2)进入太空后,动力由太阳能电池提供。神舟飞船使用的太阳能电池是砷化镓电池,砷、镓的原子结构示意图如图所示,下列有关说法不正确的是______(填字母)。
a.砷元素属于非金属元素 b.镓原子在化学反应中易失电子
c.两种元素位于同一周期 d.砷化镓的化学式为Ga3As5
Ⅱ:航天器使用的材料
(3)飞船的主要制造材料是铝,燃料舱、载人舱(逃逸舱)、轨道舱等部件都使用了大量的铝合金。铝合金属于______(填“金属材料”或“合成材料”)。铝具有优良的抗腐蚀性能,其原因是______。
(4)飞船上还使用了记忆合金、SiC颗粒增强铝基复合材料、橡塑材料、超高强度钢等新材料。超高强度铜材料中含金属锰,若将锰投入到硫酸亚铁溶液中,有物质析出,说明锰的金属活动性比铁______(填“强”或“弱”)。
Ⅲ:航天器的生命保障系统
(5)飞船中航天员呼吸的氧气是将从尿处理系统输送来的水进行电解制取的,写出电解水的化学方程式______。
(6)航天员呼出的二氧化碳是在高温下,通过催化剂的作用与氧气反应,生成水和甲烷进行处理,其中水可以被送往饮用水系统供航天员饮用。若每天航天员能呼出3.3kg二氧化碳,则通过上述反应可产生水的质量是多少?
4.水和溶液在生产、生活和科研中具有广泛的用途。
(1)某同学在水电解器中加入含酚酞的稀溶液(溶液呈中性且不参与反应),至充满管A和管B。通直流电一段时间后现象如下图所示。电解结束后将容器内所有液体倒入烧杯中,溶液呈无色。
①下列说法正确的是_________(填字母)。
A.硫酸钠在水中解离出和,可增强导电性
B.电解过程中化学能转化为电能
C.电极N与电源负极相连
D.管A中的气体与管B中的气体质量比1:2
②电解过程中,电极M附近产生的微粒有_________(填微粒符号)。
(2)若用溶质质量分数为25%的NaCl溶液和蒸馏水来配制100g溶质质量分数为10%的NaCl溶液,则所需25%的NaCl溶液和蒸馏水的质量比为_________。
(3)如图甲是A、B、C三种固体物质的溶解度曲线图。
①甲图中,时,A、B、C三种物质中,溶解度最大的是_________。
②将时,A、B、C三种物质的饱和溶液降温到,三种物质的溶质质量分数由小到大的顺序是_________。
(4)如乙图所示,20℃时,把试管放入盛有X的饱和溶液的烧杯中,在试管中加入几小段镁条,再加入5mL稀盐酸,立即产生大量的气泡,同时烧杯中出现浑浊,则X可能为_________(填A、B、C三种固体物质中的一种),理由是___________________________。
5.轻质碳酸钙粉末可用作牙膏摩擦剂,一种以电石渣(主要成分为CaO,其他杂质不反应)制取轻质碳酸钙粉末的“绿色化学”思路如1图所示。
(1)用1000kg含CaO67.2%的电石渣,理论上可制备Ca(OH)2的质量是多少?(写出计算过程)
(2)往电石渣中加水要注意安全,原因是___________。
(3)在一定条件下,石灰乳碳化过程中CO2的流速与碳酸钙的产率关系如2图所示。综合考量,在CO2的流速为___________mL/min时生产碳酸钙较好;当碳酸钙产率为62.5%,在实际生产中得到1000kg碳酸钙,则还有___________kg Ca(OH)2剩余。
(注:)
6.MnCO3是一种高性能磁性材料,工业上用软锰矿(主要成分为MnO2)为原料制备MnCO3的主要流程如下图所示。
已知:MnCO3难溶于水和乙醇,潮湿时易被O2氧化。
(1)在水存在的条件下,反应塔1中发生化合反应的化学方程式为_______。
(2)反应塔2中发生反应的化学方程式为_______。该反应塔中分离出MnCO3粗产品的操作为_______。
(3)洗涤塔中不用蒸馏水洗涤,而使用乙醇洗涤的原因是_______。
(4)软锰矿中的MnO2可作为过氧化氢分解的催化剂。试计算68g质量分数为5%的过氧化氢溶液在MnO2催化下,理论上可生成_______克氧气(请写出计算过程)。
7.科技缔造生活,创新筑梦未来。我国在多项科技领域中取得进展。分析图文信息,回答下列问题。
(1)图1:北京冬奥会中处处体现“低碳环保”理念,科技感十足。开幕式火炬“飞扬”首次采用“微火”替代了以往的“大火”,关闭火炬的燃气开关,使火炬熄灭,采用的灭火原理是______。
(2)图2:航母作为大型军舰,航行过程需要较强动力,提供这些动力的资源为柴油和核能。柴油是由石油蒸馏得到的,蒸馏是利用物质的______不同分离混合物的一种方法。
(3)图3:在航母、高铁和空间站建设中,常用焊锡进行焊接。这利用了焊锡的熔点比锡______(填“高”或“低”)。
(4)图4:我国空间站的太阳能电池翼应用了我国自主研发的、全球第一的砷化镓太阳能技术。砷化镓中,镓和砷的原子结构示意图依次为下图所示,其中____,二者属于不同元素的本质原因是因为____。
(5)空间站为保障航天员的生活,实现资源的最大化利用。如图是空间站资源再利用模拟图。
①二氧化碳收集系统:二氧化碳的吸附剂可以采用分子筛或固态胺。其中分子筛表面布满孔洞,其结构类似于初中化学常用的____(填物质名称)。
②萨巴蒂尔反应系统:在加热和催化剂的作用下,萨巴蒂尔反应器内可吸收CO2并实现水的再生,请结合图中信息,写出萨巴蒂尔反应器中发生反应的化学方程式______。
8.某兴趣小组开展“调查家用燃料的变迁与合理使用”跨学科实践活动。
任务一:调查家用燃料变迁
(1)写出甲烷燃烧的化学方程式______。
任务二:了解燃料合理使用
【任务1】认识如何使燃烧更加充分
(2)燃烧柴草时,通常要架空柴草,使其燃烧得更旺,其中的原理是______。
(3)在家庭中使用这几种燃料时,如果通风不畅,都会产生有毒的气体而使人中毒,调查中还发现有的燃气灶火焰发黄、锅底发黑。根据探究所得,他们给出调节建议,将燃气灶的进风口______(填“调大”或“调小”),从而成功解决了问题。
【任务2】理解燃料变化的意义
【查阅资料】1kg燃料完全燃烧时放出的热量如表所示:
燃料
柴草
煤
石油气
天然气
热量(kJ/kg)
12
29
40~45
45~50
充分燃烧1kg煤或天然气释放的热量和产生的质量如图所示。
(4)综上,总结家用燃料从煤变迁到天然气的优点是______(写出一点即可)。
9.2024年4月24日是第九个中国航天日,主题为“极目楚天,共襄星汉”。中国人探索宇宙的脚步驰而不息。
(1)空间站种菜。航天员在太空吃到了自己种的蔬菜。蔬菜能为航天员提供______(写1种主要的营养素)。为使蔬菜枝叶茂盛,可以施用的一种化肥是______(写化学式)。太空蔬菜在塑料网篮中种植,塑料属于______(填序号)。
A.无机非金属材料 B.有机高分子材料 C.金属材料 D.复合材料
(2)固体火箭发射卫星。我国在海阳市附近海域使用引力一号运载火箭将3颗卫星顺利送入预定轨道,刷新了全球最大固体运载火箭记录。高氯酸铵、铝粉等是固体运载火箭的主要推进剂,发射时高氯酸铵发生的化学反应是:
①X的化学式是______,中氯元素的化合价是______。
②铝粉在氧气中燃烧的化学方程式是______。
(3)太空燃烧实验。航天员在燃烧科学实验柜中以甲烷为燃料进行在轨点火燃烧实验,观察到甲烷火焰与地面上对照实验的火焰相比,显得短而圆,且微弱。
①制作燃烧科学实验柜的材料需具有的性质是______(写1条)。
②从燃烧的条件分析,点火的作用是______。
③下列对燃烧实验分析正确的是______(填序号)。
A.空间站甲烷燃烧,不需要氧气
B.空间站失重条件下燃烧产生的热气流向四周扩散,地面上热气流向上扩散
C.空间站失重条件下空气流动性差,甲烷燃烧的火焰比较微弱
10.我国企业用10年时间,自主研发出海水镁资源综合利用专利技术,生出碳酸镁水合物,并以此为中间体制备各类镁产品,填补了我国高端镁产品生产空白。
环节一、制备三水合碳酸镁
工业上从弱碱性卤水(主要成分为MgCl2)中获取MgCO3•3H2O一种方法如图1:
(1)过滤需要用到的仪器有烧杯、玻璃棒和 _______。
(2)沉淀过程的pH随时间的变化如图2所示,沉淀过程的操作为 _____(填标号)。
a.向NaOH溶液中滴加卤水,同时通入CO2
b.向卤水中滴加NaOH溶液,同时通入CO2
c.向NaOH溶液中通入CO2至饱和,然后滴加卤水,同时继续通入CO2
d.向卤水中通入CO2至饱和,然后滴加NaOH溶液,同时继续通入CO2
环节二、测定MgCO3•3H2O的纯度
【查阅资料】沉淀法测物质含量,沉淀质量越大,误差越小。
【实验步骤】利用如图3所示装置(图中夹持仪器略去)进行实验,以确定MgCO3•3H2O的纯度。
依据实验过程回答下列问题。
(3)C中反应的化学方程式为 ________;D中碱石灰的作用为 ________。
(4)下列措施中不能提高测定准确度的是 _____(填序号)。
a.在加入硫酸之前应排净装置内CO2气体 b.在AB之间增添盛有浓硫酸的洗气装置
c.为了缩短实验时间,快速滴加硫酸 d.在C装置左侧导管末端增添多孔球泡
(5)小智认为应将C中Ca(OH)2溶液换成Ba(OH)2溶液,理由一:氢氧化钡的溶解度大,形成溶液的浓度大,使CO2被吸收的更完全;理由二 _________。
11.从不同角度研究物质是化学中常用的研究思路。铜有助于我们的生产、生活和科学研究。
(1)铜的用途:铜可加工成厚度仅为7um的超薄铜箔,说明铜具有良好的_________性。
铜的性质:利用铜与氧气的反应探究质量守恒定律,实验设计如图所示。
(2)实验过程中观察到的现象是_________。
(3)反应的化学方程式为_________。
(4)实验装置中如果没有橡胶塞和小气球,请预测m1和m2之间的关系_______。
铜的锈蚀:
(5)在潮湿环境中久置的铜器,其表面会发生锈蚀。其反应的化学方程式为2Cu + H2O + O2 + X = Cu2(OH)2CO3 ,请推断X的化学式为________。
铜的冶炼:
(6)湿法炼铜:我国早在西汉时期就发现铁与硫酸铜溶液反应会生成铜,此湿法炼铜技术是对世界化学史的一个贡献。该发现_________(填“能”或“不能”)作为比较铁、铜活动性的依据之一。其反应的化学方程式为_________。
干法炼铜:
(7)在冶金工业中,碳单质在高温时还原氧化铜可提取出金属铜。要使120g氧化铜完全还原,理论上至少可提取出金属铜的质量是多少?
12.天然气是一种重要的化石燃料。
(1)天然气属于______(填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)“化学链燃烧”是指燃料不直接与空气接触,而是以载氧体在两个反应器之间的循环来实现燃料较低温度下燃烧的过程。某“化学链燃烧”的过程如图所示。
①根据化合物的分类,载氧体 CuO 属于_____(填物质类别)。
②X的主要成分是______(填化学式)。
③空气反应器中 Cu2O 发生化合反应的化学方程式是______。
④该“化学链燃烧”能凸显绿色安全环保理念,理由是______(填字母编号)。
a.载氧体可循环利用
b.降低了燃料发生爆炸的风险
c.燃烧等质量的甲烷可放出更多的热量
(3)根据表1分析,若要控制甲烷的燃烧,可采取的措施是___________。
表1 可燃物燃烧需要的最低氧气含量
可燃物名称
氢气
甲烷
木炭
最低氧气含量/%
5.9
12.0
14.0
13.酸、碱、盐在生产和生活中有着广泛的应用。
(1)我国制碱工业的先驱侯德榜先生制得的化工产品,其俗名为______(填字母)。
A.纯碱 B.烧碱 C.消石灰 D.小苏打
(2)如图为稀硫酸和氢氧化钠溶液反应时溶液pH变化的示pH示意图。
①写出该反应的化学方程式:______。
②根据图示判断,该实验是将______(填“氢氧化钠溶液”或“稀硫酸”)滴加到另一种溶液中。
③若用酚酞溶液作该反应的指示剂,溶液在______(填“B”“C”或“D”)点时呈红色。
(3)某化学小组选用以下部分装置制取纯净、干燥的CO2。
①写出装置C加入足量浓硫酸的作用:______。
②制取纯净、干燥的CO2,为达到实验目的,所选用装置的导管接口从左到右的正确连接顺序为:a接__________、__________接__________、__________接j;
③实验室除了用装置A制取二氧化碳,还可以用来制取氧气和氢气,写出用该发生装置制取氧气时的化学反应方程式:______。
(4)为测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数,称取25g石灰石(杂质不参加反应)放入烧杯中,加入146g稀盐酸,二者恰好完全反应,反应后烧杯中剩余物质的总质量为162.2g(气体的溶解忽略不计)。请计算该稀盐酸中溶质的质量分数。
14.Ⅰ.海水是宝贵的自然资源,从海水中提取食盐的主要过程如图。
(1)食盐的主要成分是______。
(2)蒸发池中,水蒸发属于______(填“物理”或“化学”)变化。
(3)下列是去除粗盐中难溶性杂质的操作,正确的顺序是______(填序号)。
A.过滤 B.溶解 C.蒸发
Ⅱ.阅读下面科普短文,回答下列问题。
臭氧(O3)原本是大气中自然产生的一种具有特殊臭味的微量气体。在常温常压下可缓慢反应转化为氧气,当温度达到165℃迅速反应。臭氧量往往随纬度、季节和天气等因素的变化而不同。研究人员发现,天空中的臭氧层能吸收99%以上的太阳紫外线,为地球上的生物提供了天然的保护屏障。为何它又成了危害健康的污染物?
地表臭氧并非自然产生,主要是由石油产品(如汽油)等矿物燃料燃烧产生的氮氧化物与空气中的氧气结合而形成的。强烈的阳光照射会加速这一化学反应。地表空气中的臭氧对人体极为有害,一些易于过敏的人长时间暴露在臭氧含量超过每立方米180微克的环境中,会产生不良症状。研究表明,空气中每立方米臭氧含量增加100微克,人的呼吸功能就会减弱3%。
自2013年中国执行新《环境空气质量标准》监测6种污染物以来,臭氧便成为一些城市夏季空气质量“超标日”的首要污染物。如图为某地夏季某日昼时(7:00~18:00)臭氧、二氧化氮(NO2)浓度随时间的变化图。
(4)臭氧属于_______(填“混合物”或“纯净物”)。
(5)如图,某地夏季某日昼时,臭氧污染最严重的时间段是______(填序号)。
A.8:00~10:00 B.10:00~12:00 C.12:00~14:00 D.14:00~16:00
(6)下列说法错误的是______。
A.臭氧层具有吸收紫外线的作用
B.地表空气中臭氧的含量与天气阴晴无关
C.空气中臭氧浓度不同会对人体造成不同程度的影响
15.在实现“2030年前碳达峰,2060年前碳中和”目标过程中,化学发挥重要作用。
(1)“碳中和”中的“碳”指的是___________(填化学式)。
(2)下列燃料在O2中燃烧时,一定不会产生CO2的是___________(填序号)
A.天然气(主要是CH4) B.肼(N2H4) C.乙醇(C2H5OH)
从元素守恒的角度说明理由 ___________
(3)“碳中和”主要是指抵消温室气体的排放量,实现正负抵消,达到相对“零排放”。下列说法与上述理念相符的是___________(填序号)
A.大力植树造林 B.捕集、利用和封存CO2
C.提倡使用一次性餐具 D.出行尽量选择步行或乘坐公交、地铁
(4)为了减少含碳量的排放,可以使用新能源,下列属于新能源的是___________(填字母序号);
A.氢能 B.风能 C.太阳能 D.石油
(5)为了减少二氧化碳的排放,可以让其转化为其他物质,其反应的微观示意图如图,在方框中补全另一种产物的微粒图示。
16.某废液中含有硫酸锌、硫酸镍、硫酸铜和硫酸,初三化学兴趣小组欲从中回收铜和硫酸锌晶体。老师给出信息:硫酸锌的溶解度受温度变化影响较大;硫酸镍溶液呈绿色,硫酸锌溶液呈无色。
(1)为探究镍的金属活动性,同学们做了以下两个实验:
①将镍丝(Ni)插入稀硫酸中,观察到有气泡产生;
②将镍丝(Ni)插入硫酸锌溶液中,观察到镍丝上无固体附着物,溶液颜色没有发生变化。
请根据实验结果,锌、铜、镍的活动性由强到弱的顺序是______。
(2)同学们按照实验目的设计了以下实验方案,请你协助完成详案:
①实验操作Ⅰ的名称是______。
②Y是______(填化学式)。写出X与废水中的物质发生反应的其中一个化学方程式______。
(3)NaCl、、三物质的溶解度曲线图分别如图一、图二所示,请回答:
①由图一可知,20℃时,溶液的溶质质量分数______NaCl溶液的溶质质量分数(填“大于”“小于”“等于”“无法确定”之一)。
②由图一可知,将20℃时饱和溶液,升温到50℃时,溶液的溶质质量分数______(填“变大”“变小”“不变”之一)。
③如图三所示,20℃时,将盛有饱和石灰水的小试管放入盛水的烧杯中,向水中加入氢氧化钠固体,结合图二分析石灰水中可出现的现象______。
17.金属资源的开发与利用对人类社会发展起着非常重要的作用。
(1)国产大型客机 C919 在制造过程中使用了铝锂合金、钛合金等金属材料。
①钛元素在元素周期表中的相关信息及原子结构示意图如图所示。下列说法正确的是____ (填字母)。
A.钛原子的中子数为22 B.钛原子的核外电子层数为2
C. 钛元素的相对原子质量为47.87 g D.钛原子在化学反应中容易失去电子
②C919 机壳采用铝锂合金材料的原因是_______ (写出一点即可)。
(2)我国自主研制的盾构机的壳体、刀盘等都使用了钢材。如图为现代炼铁高炉示意图。(已知:生铁的含碳量为2%~4.3%,钢的含碳量为0.03%~2%)
①请写出高炉内一氧化碳还原氧化铁的化学方程式____________。
②将铁水(生铁)流入到炼钢炉并鼓入氧气,进一步冶炼可以得到高质量的钢材。若从物质组成的角度分析,炼钢炉中通入O2的目的是_________;
(3)据不完全统计,我国每年约废弃4亿部手机,这些废旧手机中80%以上的材料都是可回收利用的。下图是回收废旧手机中贵金属金(Au) 的简略流程图。
①在“分选”过程中,将原料进行粉碎的主要作用是_______ (写出一条即可)。
②滤液a 所含溶质成分的阳离子有_________;
③通过流程图分析,能否得出 Fe、Au、Cu三种金属的活动性顺序?请说明理由___________。
(4)为测定某钢材样品的含碳量是否符合标准,某化学兴趣小组在5.65 g 样品粉末中加 入足量的稀盐酸充分反应,共收集到0.2g 气体,请通过计算判断该钢材样品的含碳量是否符合标准。(说明:该钢材样品中只有铁、碳两种元素)
18.物质的转化是化学学科的核心,无论是自然界中的物质循环,还是实验室和工业生产中的合成与分解,转化都在其中扮演着关键角色。
Ⅰ.自然界中的转化:“雷雨发庄稼”是指在雷电环境下,空气中的氮气可转化为氮肥,促进植物生长,其主要转化过程如图所示。
(1)上述流程涉及的下列四种含氮物质中,氮元素化合价为+4的是 (填字母)。
A. B.NO C. D.
(2)流程图中单质X是一种常见的气体,其化学式为__________。
(3)氮肥能促进植物枝叶繁茂,提高植物蛋白质含量,请列举一种常见的盐类氮肥:__________。(填化学式)
Ⅱ.实验室中的转化:气体制取的本质是通过化学反应实现物质转化的过程,如图是实验室常见的气体制取装置。
(4)有同学指出装置A存在错误,请写出错误之处。
(5)利用改正后的装置A制取氧气,写出反应的化学方程式。
(6)装置B不仅可以收集,还可以检验和净化。若要干燥,装置B中应盛放的试剂为__________。
Ⅲ.工业生产中的转化:通过化学转化不仅可以实现自然资源的开发和利用,还可变废为宝。
(7)煤、石油等化石能源可通过化学反应转化为塑料、合成纤维、药物等,其中塑料和合成纤维均属于(填“复合”或“合成”)__________材料。
(8)我国科研人员制出一种新型催化剂,能将转化为汽油,转化过程如图所示。
①中间产物中,碳、氢元素的质量比为__________。
②上述转化过程中,反应一的化学方程式为,若要消耗13.2kg的,则该反应理论上所需的质量是多少?_________
19.碳酸钠是一种重要的化工原料,获取和制备碳酸钠有多种方法。
I、我国有许多盐碱湖,湖中溶有大量的碳酸钠和氯化钠,请据下图回答问题。
(1)根据图1溶解度曲线分析,提取碳酸钠的季节最好是______,配制等质量分数的碳酸钠和氯化钠的饱和溶液,需要将温度控制在______。
(2)图2流程图,苛化反应时将温度升高至99-100℃的原因是______。
Ⅱ、侯氏制碱法。1943年我国科学家侯德榜创造性地将制碱与制氨两种工艺联合起来,发明了侯氏制碱法,促进世界制碱工业的发展。模拟流程图如下图所示。
(3)操作a名称是______。
(4)步骤Ⅲ中,NaCl、NH4Cl、NaHCO3三种物质中溶解度最小的是______,写出该步骤中的化学反应方程式______。
(5)“侯氏制碱法”制得的纯碱(Na2CO3)中常含有少量氯化钠。某兴趣小组的同学称取6g纯碱样品,加入过量的CaCl2溶液,过滤出的沉淀物经洗涤、干燥后称重得5.0g沉淀。
①判断沉淀洗涤干净的方法是:向最后一次的洗涤液中滴加______,若无沉淀生成,则表示沉淀已洗涤干净。
②计算该纯碱样品中Na2CO3的质量分数______(计算结果精确到0.1%)。
20.水是一切生命体生存所必需的物质。
(1)在实验室进行过滤操作时玻璃棒的作用是____,过滤____。(填“能”或“不能”)将硬水软化.
(2)二氧化氯(ClO2)是一种消毒剂,能对饮用水消毒,制取的反应的化学方程式为,其中X的化学式为_____。
(3)航天员呼吸所需的O2来自水的电解,其反应的化学方程式是______。
(4)理论上,通过测量外星球矿样中氢元素的质量,可换算出矿样中水的质量.若1.0g某矿样含氢的质量为8.0×10-5g,则含水的质量m(H2O) ________g。
21.金属材料的使用与生产、生活和社会发展密切相关。
(1)金属冶炼。利用CO与Fe2O3的反应炼铁,反应的化学方程式为_______。
(2)金属材料的使用和保护。
①“贵州桥梁”闻名世界。桥梁建造中使用大量钢,钢的硬度比纯铁的_______(填“大”或“小”)。
②铁制品在潮湿的空气里容易生锈,写一条防止铁生锈的措施_______。
(3)金属与盐溶液间的反应。向一定量AgNO3和Cu(NO3) 2的混合溶液中加入Zn,质量关系如图所示。
①银、锌、铜的活动性由强到弱的顺序为:_______。
②ac段发生反应的化学方程式是_______,反应的基本类型是_______,b点对应溶液中溶质组成为_______。
③若将d点时刻反应后的混合物过滤,滤渣中一定含有_______。
④试分析cd段溶液质量增加的原因是_______。
⑤d点与a点相比,溶液减少的质量为_______(用含m的代数式表示)。
(4)金属与酸的反应。一小块未打磨的铝片和一定质量的稀盐酸反应,产生气泡的快慢和反应时间关系如图。下列猜想正确的有_______。
①0~t1时段,可能是铝表面有层氧化膜
②t1~t2时段,可能是铝和稀盐酸反应放出热量
③t3时刻,可能是稀盐酸过量
④t3时刻,可能是稀盐酸不足
A.1项 B.2项 C. 3项 D.4项
22.碳是形成化合物种类最多的元素,含碳物质是化学研究的重要内容。
(1)下列说法不正确的是______(填字母)。
a.金刚石的硬度很大
b.二氧化碳能使人窒息,所以二氧化碳有毒
c.碳单质在燃烧时,由于反应物的量不同,可能导致生成物不同
d.古代用墨书写的字画可保存千年不褪色是利用了碳的物理性质
(2)下图实验装置可以制取纯净、干燥的CO,然后用CO还原并检验气体产物。已知由一氧化碳发生装置得到的CO中混有杂质和。
①要达到实验目的,装置中导管接口从左到右的连接顺序为:一氧化碳发生装置接______、______接______、______接______。(填字母)
②写出B装置中发生反应的化学方程式:______。
③从环保角度考虑,还需对以上装置进行改进,请简述改进措施______。
(3)下图是实验室制取气体的常用装置,根据图示回答下列问题:
①写出实验室用稀盐酸和大理石制取二氧化碳的化学方程式:______。
②实验室可以用装置A作为制取氧气的发生装置,请写出相应的化学方程式:______。
③实验室用加热醋酸钠和碱石灰固体混合物制取,选用的装置组合为______(填字母)。
(4)化学兴趣小组为测定某铜锌合金中成分金属的含量,称取10g样品放入烧杯中,向其中加入100g稀硫酸,恰好完全反应后。测得烧杯内所有物质的总质量为109.8g。计算合金中铜的质量分数。
23.碳元素被誉为“生命的核心元素”。化学小组同学们对碳和碳的化合物进行了项目式学习。
【活动一】碳的多样性
(1)金刚石、石墨、石墨烯和C60等都是碳元素形成的单质,下列说法正确的是________。
a.都是碳原子直接构成的物质
b.它们之间的相互转化不属于化学变化
c.完全燃烧后都生成二氧化碳
d.它们物理性质不同是因为碳原子的结构不同
(2)墨汁的主要成分是碳,古代字画可以保存至今不褪色,原因是________。
【活动二】“碳排放”与“碳中和”
我国力争在2060年前实现“碳中和”,体现了中国对解决全球气候问题的大国担当。CO2的捕集和转化是实现“碳中和”的重要途径。
(3)过多的CO2排放到空气中会造成________的加剧。
(4)二氧化碳通过绿色植物的________与水反应生成葡萄糖和氧气,二氧化碳还能与水反应生成碳酸。这两个反应的反应物相同,但得到的产物不同,原因是什么?________。
(5)一定条件下,二氧化碳可与氨气反应生成尿素[CO(NH2)2]和水,该反应的化学方程式为________;在农业生产中,尿素属于________(填“氮肥”“磷肥”“钾肥”或“复合肥”)。
(6)某工厂每天产生13.2吨二氧化碳废气,若用氢氧化钙来吸收这些二氧化碳,理论上至少需要含氢氧化钙质量分数为40%的石灰浆多少吨?
24.实验室制取某种气体X,X可能为氢气、氧气或二氧化碳。回答下列问题:
(1)图中给试管加热的仪器名称是_____。
(2)若将装置A和E连接制取气体X,则装置A中发生反应的化学方程式为_____。
(3)若用装置B和F制取气体X,装置中a和c相连,则气体X是_____。
(4)长途运输活鱼常向水中加入过氧化钙(CaO2)固体。某探究小组对过氧化钙进行了如下探究活动。
【探究活动一】
①将一定量的过氧化钙加入水中,缓慢地产生气泡,生成的气体能使带火星的木条复燃。②取少量反应后的液体于试管中,滴加酚酞试液,溶液变红。
据此补充完整该反应的化学方程式:2CaO2+2H2O=_____+O2↑。
【探究活动二】
另取①中上层清液,加入Na2CO3溶液,充分反应后有白色沉淀生成,则反应的化学方程式为_____。过滤,得到滤渣和滤液。
【提出问题】滤液中溶质的成分是什么?
【作出猜想】猜想一:NaOH
猜想二:_____
猜想三:NaOH、Na2CO3
【实验探究】取少量滤液,向其中加入足量稀盐酸,_____(填写实验现象),猜想三成立。
【反思交流】根据以上探究事实,你认为过氧化钙的用途有_____。
25.按要求回答下列问题。
(1)制取二氧化碳。
ⅰ.仪器a的名称是_______;关闭弹簧夹后的现象是_______。
ⅱ.用装置B检验二氧化碳,反应的化学方程式为_______。
ⅲ.利用装置C开展物质回收实验。将装置A中反应后的液体倒入蒸发皿中,玻璃棒不断搅拌的目的是_______,蒸发皿中得到的固体是_______(写化学式)。
(2)在“设计低碳行动方案”的跨学科实践活动中,查阅资料,获得以下碳捕捉的信息。
捕捉方法
原理
①生物捕捉
利用植物或微生物吸收
②膜分离技术
用选择性渗透膜将从混合气体中分离
③化学吸收
用碱性溶剂吸收
④物理吸附
用沸石、活性炭吸附
i.方法②的原理类似于化学实验中的_______(填一种操作名称)。
ii.方法③的化学反应可用表示,则X的化学式为_______。
iii.沸石中的含水量对吸附能力有影响。相同温度下,等质量的沸石A和B,干燥时间对沸石的吸附量影响如图所示,图中能证明沸石A的吸附效果优于沸石B的证据是_______。
26.碳和碳的氧化物与人类生产、生活密切相关,请回答下列问题。
(1)我国承诺在2030 年前实现碳达峰,2060 年前实现碳中和。“碳达峰”“碳中和”中的“碳”指的是 (填字母序号)。
A.碳原子 B.碳元素 C.二氧化碳 D.一氧化碳
(2)二氧化碳的实验室制取是中学化学要掌握的基础实验之一,实验室制取二氧化碳的装置如图所示。
①仪器a的名称是______。
②写出实验室制取二氧化碳的化学方程式:______。若要收集一瓶二氧化碳气体,可选择的装置是______(填字母序号)。
(3)碳捕集是实现碳中和的有利方法,如图是某同学设计的二氧化碳捕集与利用的流程。
①喷淋捕捉室中发生反应的化学方程式为______;该流程图中可循环利用的物质是______(填化学式)。
②请写出一条你在生活中践行碳中和理念的措施:______。
(4)通过CO2耦合化石能源的转化利用技术,将CH4与CO2在高温条件下催化重整为H2和CO,达成碳减排。若要通过此方法处理5.5t二氧化碳,需要消耗CH4的质量是多少?
27.化学是造福于人类的科学,请利用所学知识回答下列问题。
I.化学与生活
(1)石墨烯是一种新型纳米材料,具有优异的导电性和强度。
①石墨烯是从石墨中剥离出的单层碳原子结构,它属于_______(填序号)。
A.单质 B.化合物 C.混合物
②石墨烯可用于制造柔性显示屏,主要利用其_______(填“导电性”或“延展性”)。
③石墨烯的化学性质与石墨相似,在氧气中完全燃烧的化学方程式为_______。
(2)均衡饮食是健康生活的基础。某同学的午餐为米饭、红烧鱼和青菜和橙子。
①米饭的主要成分是淀粉,属于糖类,曾被称为“碳水化合物”,淀粉含有_______元素,实验室可用_______检验淀粉。
②鱼肉富含优质蛋白质,蛋白质在人体内转化为能被吸收的小分子化合物,这类化合物称为_______。下列有关蛋白质的说法正确的是_______(填序号)。
A.蛋白质是构成细胞的基本物质
B.蛋白质灼烧时有烧焦羽毛的气味
C.蛋白质属于有机高分子化合物
③青菜和橙子中富含维生素,维生素C是一种水溶性维生素,高温易被破坏,在酸性环境下较稳定。下列关于维生素C的说法错误的是_______(填序号)。
A.维生素C中碳氧元素的质量比为
B.为了保持健康,建议大量补充维生素C
C.富含维生素C的蔬菜最好先切后洗
D.缺乏维生素C,会引起坏血病
(3)合理用药是健康生活的重要保障。
①阿司匹林是一种常见的解热镇痛药,其相对分子质量为_______。
②阿司匹林化学名乙酰水杨酸,有弱酸性,服用阿司匹林时若与碳酸氢钠同服,两者反应生成乙酰水杨酸钠,同时生成二氧化碳会导致胃胀气。该反应的化学方程式为_______。
③过期的药物应投入下列哪个图标的垃圾桶_______(填序号)。
Ⅱ.化学与能源
(4)①部分环保电动汽车使用高铁电池,其原理为高铁酸钾和单质锌作用,在释放出电能的同时生成及。请写出反应的化学方程式_______。
②汽车发生猛烈撞击时,储气罐中的压缩氮气释放出来充满碰撞气袋,请从微观角度描述此过程中氮气发生的变化_______。
28.硫酸亚铁主要用于净水、治疗缺铁性贫血及处理有害气体等。
I.制备
工业上以硫铁矿烧渣((主要含等)制备硫酸亚铁溶液,工艺流程如图1所示:
(1)“浸取”过程中氧化亚铁与稀硫酸反应的化学方程式为___________。
(2)“过滤”操作后滤液中含有的阳离子中所带电荷数最高的是___________ (填离子符号)。
(3)“还原”过程中加入适量Fe的作用:
①将过量稀硫酸转化为,
②___________。
Ⅱ.应用
硫酸亚铁溶液可用于催化脱除烟气中的等有害气体,原理如图2所示。
(4)反应I的化学方程式为,X的化学式为___________;
(5)反应Ⅱ后所得溶液的会___________(填“增大”、“减小”或“不变”);
(6)整个除去的过程中,化合价发生变化的元素有___________﹔
(7)反应Ⅱ中,理论上生成的,需要消耗,的质量为___________g。
29.我国推行支柱产业“立柱”,新兴产业“架梁”,一大批战略性新兴产业集群正加速核心技术攻关,无人体系的蝶变正是其中亮眼的一笔,无人机、无人船、无人车…过去神秘的“硬科技”近年来已逐渐揭开面纱,迈步进入经济社会主战场。分析图文信息,解答相关问题。
(1)图I:中国无人机性能在不断提升,应用场景越来越多。消防无人机在森林火灾监测及救援指挥等方面具有其独特的优势,人工降雨是扑灭森林火灾的一种方法,其灭火原理是_____。可用于人工降雨的一种物质是_____。
(2)图II:无人船艇可以适应特殊、极端的各类环境,在海洋保护开发、海上维权执法中具有巨大的优势。传统的无人船壳用铝合金制造,铝合金属于_____材料。现代无人船壳用碳纤维复合材料制造,它更轻便,并且延长了无人船壳的使用寿命,这是因为碳纤维复合材料具有的优良性质是_____(写一条)。
(3)图III:无人配送车是物流领域的研发成果之一,大大解决了物流配送最后一公里的配送难题。作为硬件的“灵魂”,AI芯片的制作材料主要包括硅、铜等,采用湿法炼铜(铁与硫酸铜溶液反应)的化学方程式为_____,其基本反应类型属于_____。
(4)无人机、无人船、无人车等无人体系的动力来自电池,其中之一是氢氧燃料电池,氢氧燃料电池以氢气和氧气为原料,产物只有水,该电池的优点是_____。为确保氢气的安全使用,需解决其储存和运输问题。目前,科学家正研究用某些金属与氢气化合生成金属氢化物来储氢,这个储氢过程属于_____(填“物理”或“化学”)变化。
30.金属材料的应用推动了社会的发展。改善了人类生活,在生活中发挥了重大作用。
(1)每年人类使用金属的量越来越大,地壳中含量最高的金属元素是(填符号)_____,废旧铜导线、铝锅不要随意丢弃,应回收利用,这样做的意义是(说出一点即可)_____。
(2)奥运会组委会计划从废旧电子设备中回收金、银、铜来制作奖牌。选用金、银、铜为奖牌的主要原料,与下列性质无关的是(填字母序号)_____。
A.有金属光泽 B.导电性好 C.化学性质较稳定
(3)某化学兴趣小组准备利用含FeCl2和CuCl2的废水(无其他难溶性杂质),从中获得FeCl2固体,整个过程不引入其他金属元素,其流程如下图。
①整个流程中,操作a的名称是_____。
②金属X是_____。
③固体A与稀盐酸发生反应的化学方程式为_____。
(4)某锌粉含铜、镁中的一种杂质,取该样品6.5g与足量稀盐酸充分反应,生成氢气0.21g,该锌粉中含有的杂质是_____,另取一定量该样品放入硫酸铜溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。将滤渣洗净,滴入稀硫酸,有气泡产生,则滤液中一定含有的溶质是_____。
中考化学复习(综合题30道)
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