内容正文:
化学学科
(测试时间40分钟,满分50分)
特别提示:
选择题中,未标注说明的,为单选,每题只能选一个选项;标注“不定项”的,每题应选至少一个选项;标注“多选”的,每题应选两个或两个以上的选项。
相对原子质量:H-1 C-12 O-16 S-32 Cu-64
一 制作酸菜(10分)
1. 我国制作酸菜的历史颇为悠久,制作酸菜的初衷是为了延长蔬菜保存时间。制作过程中会产生大量乳酸,赋予酸菜独特的风味。蔬菜中含有硝酸盐,它对人体无直接危害,但会转化成亚硝酸盐。若食物中的亚硝酸盐含量过高会危害人体健康,应严格控制其含量。
(1)制作酸菜过程中,属于化学变化的是________。
A. 清洗白菜 B. 白菜切丝 C. 配制盐水 D. 控温发酵
(2)制作酸菜常用白菜,白菜富含的营养素是________。
A. 蛋白质 B. 维生素 C. 脂类 D. 糖类
(3)制作酸菜时,加入7%的NaCl溶液能有效抑制杂菌的生长。若配制500 g该溶液,需加入________g NaCl固体。
(4)酸菜等酸性食物通常盛放在陶罐或玻璃器皿中,但不能用铁制容器长期盛放。请分析主要原因__________。
(5)保存酸菜时,应先盖上容器盖,然后在盖的周边放适量的水进行密封。这样做的原因是________,以防酸菜变质。
(6)酸菜发酵过程中,硝酸盐、亚硝酸盐、pH的变化如图。
①亚硝酸钠()是一种常见的亚硝酸盐,其中氮元素的化合价为________。
A. B. C. D.
②随着发酵时间的增加,浸泡酸菜的溶液酸性________。
A.先增强后基本不变 B.先增强后减弱 C.先减弱后基本不变 D.先减弱后增强
③老话说:“酸菜要腌透再吃”,结合上图说明理由________。
【答案】(1)D (2)B
(3)35 (4)酸菜等酸性食物中含有酸性物质,会和铁发生反应,既会腐蚀铁制容器,又会污染酸菜,影响食用安全
(5)隔绝空气,抑制好氧杂菌繁殖,同时为乳酸菌无氧发酵提供环境
(6) ①. B ②. A ③. 发酵过程中亚硝酸盐含量先升高后降低,未腌透的酸菜亚硝酸盐含量高,食用会危害健康;酸菜腌透后亚硝酸盐含量降到较低水平,食用更安全
【解析】
【小问1详解】
清洗白菜、白菜切丝、配制盐水的过程中均无新物质生成,属于物理变化;控温发酵会产生乳酸等新物质,属于化学变化,D正确;
【小问2详解】
白菜是蔬菜,富含维生素,故选B。
【小问3详解】
配制500g7%的氯化钠溶液需要氯化钠固体的质量为 ;
【小问4详解】
略;
【小问5详解】
乳酸菌发酵需要无氧条件,密封可隔绝空气,避免好氧杂菌繁殖导致酸菜变质,同时保障发酵正常进行;
【小问6详解】
①中钠元素的化合价为+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+3,B正确;
②pH<7显酸性,且pH越小酸性越强,由图可知,随着发酵时间的增加,pH先减小后基本不变,说明浸泡酸菜的溶液酸性先增强后基本不变,A正确;
③略。
二 汽车能源的变迁(10分)
2. 由于化石燃料消耗很快且不可再生,使用过程中还会对环境造成污染。因此,汽车从依赖化石燃料的传统类型,逐渐向多元化的新能源汽车发展。技术的进步,正持续推动着能源利用方式的变迁。
(1)传统汽车是将汽油(主要成分)先喷成雾状再送入气缸中燃烧,目的是________。
A. 提供充足的空气 B. 减少二氧化碳的排放
C. 增大氧气的浓度 D. 增大可燃物与空气的接触面积
(2)粮食等生物质原料在微生物作用下,经发酵可以得到乙醇()。在汽油中加入适量的乙醇可以制成车用乙醇汽油。
①有关乙醇认识正确的是________。
A.乙醇属于有机物
B.乙醇具有助燃性
C.乙醇中碳元素和氢元素的质量比为
D.乙醇由2个碳原子、6个氢原子、1个氧原子构成
②写出乙醇在空气中完全燃烧的化学方程式________。
③请从资源和环境两个方面,说明汽油中添加乙醇的重要意义________。
(3)某电动汽车用含磷酸亚铁锂()的锂电池。关于锂元素说法正确的是________。
A. 属于非金属元素 B. 该原子的质子数是3
C. 该原子的核外电子数是7 D. 一个锂原子的质量是6.94 g
(4)氢气在储存和运输等方面面临重大挑战,因此可将其进一步转化为甲醇或氨气等燃料使用。制备甲醇和氨气的主要流程如图。
①在电解装置中,若与电源负极相连的电极产生1000 L气体,则与电源正极相连的电极上产生的气体体积约为________L。
②写出在一定条件下合成装置1中发生反应的化学方程式________。
③用合成装置2的原理生产甲醇有利于实现“双碳”目标,请解释原因________。
④氢气是绿色能源,结合下表比较说明将其转化成氨气或甲醇再做燃料的优点________。
燃料
沸点(℃)
热值(KJ/g)
氢气
143.0
甲醇
64.7
22.7
氨气
18.6
【答案】(1)D (2) ①. A ②. ③. 可以节约石油资源,减少对化石燃料的依赖,同时可以减少尾气中氮氧化物等有害气体的排放,减少空气污染 (3)B
(4) ①. 500 ②. ③. 消耗了二氧化碳,可以减少大气中二氧化碳的含量 ④. 氨气沸点高,易液化,甲醇通常是液体,它们更易贮存和运输
【解析】
【小问1详解】
将汽油(主要成分)先喷成雾状,可以增大汽油与空气的接触面积,使燃烧更充分,不能减少二氧化碳的排放,也不能提供空气和增大氧气浓度;
【小问2详解】
①A、由化学式可知,乙醇含碳元素,属于有机物,正确;
B、乙醇具有可燃性,不具有助燃性,错误;
C、乙醇中碳元素和氢元素的质量比为:,错误;
D、乙醇由乙醇分子构成,每个乙醇分子由2个碳原子、6个氢原子、1个氧原子构成,错误;
②略;
③见答案;
【小问3详解】
A、由“金”字旁可知,锂属于金属元素,错误;
B、在元素周期表中,元素名称左上角的数字表示原子序数,原子序数=质子数,则该原子的质子数是3,正确;
C、在原子中,质子数=原子序数=核外电子数,则该原子的核外电子数是3,错误;
D、在元素周期表中,元素名称下方的数字表示相对原子质量,相对原子质量是一个比值,单位为“1”,常省略不写,故锂的相对原子质量是6.94,原子的实际质量很小,错误;
【小问4详解】
①在电解水实验中,“正氧负氢”,生成氢气和氧气的体积比约为2:1,故若与电源负极相连的电极产生1000 L气体,则与电源正极相连的电极上产生的气体体积约为500L;
②合成装置1中反应物是氮气和氢气,生成物是氨气,反应条件是一定条件,化学方程式为:;
③见答案;
④见答案。
三 制氧机(8分)
制氧机常用于医疗氧疗与保健供氧。
3. 富氧膜制氧机是利用不同气体在特殊膜中渗透速率的差异对气体进行分离。在压力驱动下,氧气比氮气更快透过膜,在膜的另一侧富集成氧气浓度为25%~40%的富氧空气。
(1)空气中氧气的体积分数约为________%。
(2)分子动力学直径是导致分子渗透速率差异的主要因素。动力学直径小的分子能更快的渗透通过膜材料,实现不同气体的分离和富集。推测动力学直径________(填“大于”或“小于")动力学直径。
【答案】(1)
21 (2)
小于
【解析】
【小问1详解】
空气中氧气的体积分数约为21%。
【小问2详解】
题干明确说明动力学直径更小的分子渗透通过膜的速率更快,已知氧气比氮气更快透过膜,因此可推断O2的动力学直径小于N2的动力学直径。
4. 化学制氧机是通过化学反应产生氧气。如图为一款自制的制氧机,使用时,打开开关a和b,从注液口加入适量过氧化氢溶液,甲、乙中均可观察到有气泡产生,触摸甲外壁略感温热。
(1)写出甲中反应的化学方程式________。
(2)推测乙中水的作用是________。(不定项)
A. 湿润氧气 B. 便于观察产生氧气的速率
C. 加快氧气生成 D. 降低氧气的温度
(3)用化学方程式表示丙中氢氧化钙的作用________。
(4)关闭开关a可使制氧室中二氧化锰与过氧化氢溶液分离,反应停止。请分析原因________。
【答案】(1) (2)ABD
(3)
(4)关闭开关a后,制氧室中反应持续产生氧气,内部压强增大,将过氧化氢溶液压至液面低于多孔隔板,二氧化锰与过氧化氢溶液分离,反应停止
【解析】
【小问1详解】
甲中为过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气,化学方程式为:。
【小问2详解】
A.氧气通过水后可被湿润,说法正确;
B.通过观察乙中气泡的产生速率可直接判断氧气生成速率,说法正确;
C.水不参与甲中的分解反应,无法加快氧气生成,说法错误;
D.甲中反应放热,生成的氧气温度较高,经水可以降温,说法正确;
故填写:ABD。
【小问3详解】
丙装置与大气相通,作用是平衡气压,使过氧化氢溶液顺利流下。其中的氢氧化钙用于吸收空气中的二氧化碳,防止其进入反应装置,反应的化学方程式为:。
【小问4详解】
原理类似启普发生器,关闭出气口后装置内压强升高,实现固液分离从而停止反应,故填写:关闭开关a后,制氧室中反应持续产生氧气,内部压强增大,将过氧化氢溶液压至液面低于多孔隔板,二氧化锰与过氧化氢溶液分离,反应停止。
四 铜的冶炼(11分)
古代以黄铜矿(主要成分)为原料,运用火法炼铜工艺得到铜。现代,人们在火法炼铜工艺的基础上发展出了闪速炼铜工艺。
5. 铜可作导线,利用了其延展性和________性。
6. 炼铜过程中,发生反应的化学方程式为。高温下,该反应一旦开始,后续只需吹入空气,无需额外加热,反应便可自维持。
(1)该反应的基本反应类型是________。
A.化合反应 B.分解反应 C.复分解反应 D.置换反应
(2)推测该反应是________(填“放热”或“吸热”)反应。
(3)若将1600gCu2S完全转化成铜,计算理论上需要氧气的质量________。(根据化学方程式列式计算)
(4)分析说明上述反应中通入空气的量对产物的影响________。
7. 闪速炼铜中回收的原理是:,X的化学式是________。
8. 对比火法炼铜,闪速炼铜的优势有________。(不定项)
A. 原料种类更少 B. 无污染 C. 得到的铜更多 D. 工艺流程简单
【答案】5. 导电 6. ①. D ②. 放热 ③. 解:设理论上需要氧气的质量为x。答:理论上需要氧气的质量为320g。 ④. 空气量不足,Cu2S不能完全反应,铜的产率降低; 空气量过多,过量的O2会将生成的Cu氧化为CuO(或Cu2O),降低铜的产率,同时生成更多SO2,增加污染。
7. CO2 8. ACD
【解析】
【5题详解】
铜具有导电性,因此可作导线。
【6题详解】
(1)该反应是单质和化合物反应生成单质和化合物,属于置换反应,故选D。
(2)高温下,该反应一旦开始,后续只需吹入空气,无需额外加热,反应便可自维持,该反应属于放热反应。
(3)详见答案。
(4)空气量不足:Cu2S不能完全反应,铜的产率降低;
空气量过多:过量的O2会将生成的Cu氧化为CuO(或Cu2O),降低铜的产率,同时生成更多SO2,增加污染。
【7题详解】
根据质量守恒定律,反应前后原子种类、数目不变: 反应前:2C、3Fe、4O ,反应后:3Fe,剩余2C、4O,即2X含2C、4O,因此X为CO2。
【8题详解】
A 、火法炼铜需FeSiO3等中间产物,闪速炼铜原料为CuFeS2,原料更简单,正确;
B、闪速炼铜仍生成SO2,并非无污染,错误;
C、闪速炼铜流程更短,铜的回收率更高,正确;
D、对比火法炼铜的多步反应,闪速炼铜步骤更少,流程简单,正确。
五 碳酸钙的提纯(11分)
9. 碳酸钙是常见的化工原料。以石灰石(主要成分是CaCO3,含有少量的Fe2O3、SiO2等杂质)为原料,制备高纯碳酸钙的工艺流程如图。
(1)石灰石中的CaCO3属于________。
A. 酸 B. 碱 C. 盐 D. 氧化物
(2)滤渣Ⅰ的主要成分为SiO2,由此可推知SiO2具有的性质是________。(不定项)
A. 不溶于水 B. 不与盐酸反应
C. 能与FeCl3反应 D. 能与CaCl2反应
(3)“酸浸”后滤液的溶质成分为______(写化学式)。
(4)加入适量Ca(OH)2可用于除去FeCl3,该反应的化学方程式为________。
A.
B.
C.
D.
(5)“沉钙”时发生的化学反应为。
已知:NH3极易溶于水,其水溶液呈碱性;CO2在碱性环境中溶解量增大。为使“沉钙”顺利进行,应先通入的气体是________。
(6)“沉钙”时还可以用________代替NH3。
A. NaCl B. HCl C. KNO3 D. NaOH
【答案】(1)C (2)AB
(3)CaCl2、FeCl3、HCl(合理即可) (4)B
(5)NH3或氨气 (6)D
【解析】
【小问1详解】
碳酸钙由金属阳离子钙离子和酸根离子碳酸根构成,属于盐类物质;
【小问2详解】
酸浸时CaCO3与稀盐酸反应生成CaCl2、水和二氧化碳,与Fe2O3反应生成FeCl3和水,
加入过量盐酸,得到滤渣Ⅰ的主要成分为SiO2,可推知:
A、SiO2不溶于水,说法正确;
B、不与盐酸反应,说法正确;
C、不能与FeCl3反应,说法错误;
D、不能与CaCl2反应,说法错误。
故选:AB。
【小问3详解】
石灰石中CaCO3、Fe2O3均与过量盐酸反应,分别生成CaCl2、FeCl3,且盐酸有剩余,因此溶质为CaCl2、FeCl3、HCl。
【小问4详解】
加入适量Ca(OH)2可用于除去FeCl3,该反应为复分解反应,反应前后铁元素化合价不变仍为+3价,生成Fe(OH)3,反应为Ca(OH)2与FeCl3反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钙,反应的化学方程式为,故选:B。
【小问5详解】
NH3极易溶于水,可使溶液呈碱性,先通入NH3能增大后续通入的CO2的溶解量,为使“沉钙”顺利进行,应先通入的气体是NH3(或氨气)。
【小问6详解】
NH3的作用是使溶液呈碱性以增大CO2溶解量,“沉钙”时还可以用碱性物质代替NH3。
A、NaCl属于盐,溶液呈中性,不符合题意;
B、HCl属于酸,溶液呈酸性,不符合题意;
C、KNO3属于盐,溶液呈中性,不符合题意;
D、NaOH属于碱,溶液呈碱性,可替代NH3,符合题意。
故选:D。
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化学学科
(测试时间40分钟,满分50分)
特别提示:
选择题中,未标注说明的,为单选,每题只能选一个选项;标注“不定项”的,每题应选至少一个选项;标注“多选”的,每题应选两个或两个以上的选项。
相对原子质量:H-1 C-12 O-16 S-32 Cu-64
一 制作酸菜(10分)
1. 我国制作酸菜的历史颇为悠久,制作酸菜的初衷是为了延长蔬菜保存时间。制作过程中会产生大量乳酸,赋予酸菜独特的风味。蔬菜中含有硝酸盐,它对人体无直接危害,但会转化成亚硝酸盐。若食物中的亚硝酸盐含量过高会危害人体健康,应严格控制其含量。
(1)制作酸菜过程中,属于化学变化的是________。
A. 清洗白菜 B. 白菜切丝 C. 配制盐水 D. 控温发酵
(2)制作酸菜常用白菜,白菜富含的营养素是________。
A. 蛋白质 B. 维生素 C. 脂类 D. 糖类
(3)制作酸菜时,加入7%的NaCl溶液能有效抑制杂菌的生长。若配制500 g该溶液,需加入________g NaCl固体。
(4)酸菜等酸性食物通常盛放在陶罐或玻璃器皿中,但不能用铁制容器长期盛放。请分析主要原因__________。
(5)保存酸菜时,应先盖上容器盖,然后在盖的周边放适量的水进行密封。这样做的原因是________,以防酸菜变质。
(6)酸菜发酵过程中,硝酸盐、亚硝酸盐、pH的变化如图。
①亚硝酸钠()是一种常见的亚硝酸盐,其中氮元素的化合价为________。
A. B. C. D.
②随着发酵时间的增加,浸泡酸菜的溶液酸性________。
A.先增强后基本不变 B.先增强后减弱 C.先减弱后基本不变 D.先减弱后增强
③老话说:“酸菜要腌透再吃”,结合上图说明理由________。
二 汽车能源的变迁(10分)
2. 由于化石燃料消耗很快且不可再生,使用过程中还会对环境造成污染。因此,汽车从依赖化石燃料的传统类型,逐渐向多元化的新能源汽车发展。技术的进步,正持续推动着能源利用方式的变迁。
(1)传统汽车是将汽油(主要成分)先喷成雾状再送入气缸中燃烧,目的是________。
A. 提供充足的空气 B. 减少二氧化碳的排放
C. 增大氧气的浓度 D. 增大可燃物与空气的接触面积
(2)粮食等生物质原料在微生物作用下,经发酵可以得到乙醇()。在汽油中加入适量的乙醇可以制成车用乙醇汽油。
①有关乙醇认识正确的是________。
A.乙醇属于有机物
B.乙醇具有助燃性
C.乙醇中碳元素和氢元素的质量比为
D.乙醇由2个碳原子、6个氢原子、1个氧原子构成
②写出乙醇在空气中完全燃烧的化学方程式________。
③请从资源和环境两个方面,说明汽油中添加乙醇的重要意义________。
(3)某电动汽车用含磷酸亚铁锂()的锂电池。关于锂元素说法正确的是________。
A. 属于非金属元素 B. 该原子的质子数是3
C. 该原子的核外电子数是7 D. 一个锂原子的质量是6.94 g
(4)氢气在储存和运输等方面面临重大挑战,因此可将其进一步转化为甲醇或氨气等燃料使用。制备甲醇和氨气的主要流程如图。
①在电解装置中,若与电源负极相连的电极产生1000 L气体,则与电源正极相连的电极上产生的气体体积约为________L。
②写出在一定条件下合成装置1中发生反应的化学方程式________。
③用合成装置2的原理生产甲醇有利于实现“双碳”目标,请解释原因________。
④氢气是绿色能源,结合下表比较说明将其转化成氨气或甲醇再做燃料的优点________。
燃料
沸点(℃)
热值(KJ/g)
氢气
143.0
甲醇
64.7
22.7
氨气
18.6
三 制氧机(8分)
制氧机常用于医疗氧疗与保健供氧。
3. 富氧膜制氧机是利用不同气体在特殊膜中渗透速率的差异对气体进行分离。在压力驱动下,氧气比氮气更快透过膜,在膜的另一侧富集成氧气浓度为25%~40%的富氧空气。
(1)空气中氧气的体积分数约为________%。
(2)分子动力学直径是导致分子渗透速率差异的主要因素。动力学直径小的分子能更快的渗透通过膜材料,实现不同气体的分离和富集。推测动力学直径________(填“大于”或“小于")动力学直径。
4. 化学制氧机是通过化学反应产生氧气。如图为一款自制的制氧机,使用时,打开开关a和b,从注液口加入适量过氧化氢溶液,甲、乙中均可观察到有气泡产生,触摸甲外壁略感温热。
(1)写出甲中反应的化学方程式________。
(2)推测乙中水的作用是________。(不定项)
A. 湿润氧气 B. 便于观察产生氧气的速率
C. 加快氧气生成 D. 降低氧气的温度
(3)用化学方程式表示丙中氢氧化钙的作用________。
(4)关闭开关a可使制氧室中二氧化锰与过氧化氢溶液分离,反应停止。请分析原因________。
四 铜的冶炼(11分)
古代以黄铜矿(主要成分)为原料,运用火法炼铜工艺得到铜。现代,人们在火法炼铜工艺的基础上发展出了闪速炼铜工艺。
5. 铜可作导线,利用了其延展性和________性。
6. 炼铜过程中,发生反应的化学方程式为。高温下,该反应一旦开始,后续只需吹入空气,无需额外加热,反应便可自维持。
(1)该反应的基本反应类型是________。
A.化合反应 B.分解反应 C.复分解反应 D.置换反应
(2)推测该反应是________(填“放热”或“吸热”)反应。
(3)若将1600gCu2S完全转化成铜,计算理论上需要氧气的质量________。(根据化学方程式列式计算)
(4)分析说明上述反应中通入空气的量对产物的影响________。
7. 闪速炼铜中回收的原理是:,X的化学式是________。
8. 对比火法炼铜,闪速炼铜的优势有________。(不定项)
A. 原料种类更少 B. 无污染 C. 得到的铜更多 D. 工艺流程简单
五 碳酸钙的提纯(11分)
9. 碳酸钙是常见的化工原料。以石灰石(主要成分是CaCO3,含有少量的Fe2O3、SiO2等杂质)为原料,制备高纯碳酸钙的工艺流程如图。
(1)石灰石中的CaCO3属于________。
A. 酸 B. 碱 C. 盐 D. 氧化物
(2)滤渣Ⅰ的主要成分为SiO2,由此可推知SiO2具有的性质是________。(不定项)
A. 不溶于水 B. 不与盐酸反应
C. 能与FeCl3反应 D. 能与CaCl2反应
(3)“酸浸”后滤液的溶质成分为______(写化学式)。
(4)加入适量Ca(OH)2可用于除去FeCl3,该反应的化学方程式为________。
A.
B.
C.
D.
(5)“沉钙”时发生的化学反应为。
已知:NH3极易溶于水,其水溶液呈碱性;CO2在碱性环境中溶解量增大。为使“沉钙”顺利进行,应先通入的气体是________。
(6)“沉钙”时还可以用________代替NH3。
A. NaCl B. HCl C. KNO3 D. NaOH
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