内容正文:
化学部分
相对原子质量:H-1 C-12 O-16 S-32 Cu-64
一 碳循环、氧循环和水循环(9分)
自然界通过宏大而缓慢的物质循环(图1),维持着自然界的生态平衡。我国自主研发的密闭人工生态舱“月宫一号”(图2),是模拟深空探测与长期太空驻留的训练舱,舱内用极快的速度和极高的效率复现并强化了自然界部分核心循环。
1. 图1中不属于化石燃料的是_____。
A. 煤炭 B. 石油 C. 天然气 D. 氢气
2. 物质循环过程中的下列变化,属于物理变化的是_____。
A. 呼吸作用 B. 光合作用 C. 燃料燃烧 D. 水的蒸发
3. 元素周期表中碳元素的相关信息如图,据此可知,碳元素的相对原子质量为_____。
4. 人工生态舱中植物光合作用供氧不足时,可通过电解净化后的水辅助补氧。
(1)电解水的化学方程式为_____。
(2)用如图装置进行电解水实验,下列说法正确的是_____。(不定项)
A.a、b管内气体分子个数比为2:1
B.a、b管内气体质量比为1:8
C.该实验说明水是由氢气和氧气组成的
D.该实验可以证明化学变化中分子可分
5. 人工生态舱内需要紧急制氧时,会选用过氧化钠(白色粉末)与反应进行制备。
(1)该反应的化学方程式为,X的化学式为_____。
A. B. C. D.
(2)相较于高锰酸钾加热制氧的方法,该方法的优点是_____。
二 居家日用化学品(11分)
6. 生活中处处有化学,下表是居家常见的日用化学品。
实例
清洁级
食品级
洁厕灵
管道疏通剂
紫药消毒粉
食用精盐
去污小苏打粉
食用碱
成分
盐酸
氢氧化钠
高锰酸钾
氯化钠
小苏打
纯碱
(1)下列可用于腌制食品的调味品是_____。
A. 纯碱 B. 食盐 C. 小苏打 D. 碳酸钙
(2)高锰酸钾是一种居家常备温和杀菌的药品。
①高锰酸钾属于_____。
A.酸 B.碱 C.盐 D.氧化物
②消毒某些家用物品,可用0.3%的高锰酸钾溶液,“0.3%”的含义是_____。
(3)洁厕灵不能用于大理石瓷砖的清洗,原因是_____。(用化学方程式表示)
(4)管道疏通剂与洁厕灵不能混合使用,其中的氢氧化钠和盐酸会发生反应,该反应属于_____。(填反应类型)
(5)纯碱(碳酸钠)是生活的好帮手,还有“工业之母”的美誉。小红同学为探究碳酸钠的化学性质进行如图实验。(试管中均为碳酸钠溶液)
①甲中观察到_____,说明碳酸钠溶液呈碱性。
②乙中发生化学反应,观察到的现象是_____。
③小苏打()的水溶液也呈碱性。小苏打与碳酸钠的溶液均成碱性的原因是它们的溶液中都含有_____。
A. B. C. D.
④丙和丁中现象相同,从丙中反应的微观本质推测两者现象相同的原因_____。
三 常见的干燥剂(8分)
食品干燥剂的作用是防止食品受潮,发生霉变,下表为两种常见食品干燥剂的相关信息。
干燥剂
机理
吸湿率(最大吸水质量/自身质量)
干燥能力
生石灰
化学反应
约35%
可低至0.1%以下
氯化钙
吸水形成受热失水
约200%~300%
可降至25%~30%
7. 生石灰和氯化钙中含有相同的金属元素是_____。
8. 生石灰吸水发生化学反应,该反应的化学方程式为_____。
9. 袋装海苔中的生石灰干燥剂,严禁拆开泡水或误食,原因是_____。(写出一条即可)
10. 不同场景需选择合适的干燥剂,海运集装箱防潮时,一般选用的干燥剂是_____。
11. 比较生石灰和氯化钙两种干燥剂的优缺点_____。
四 提取莽草酸(10分)
12. 莽草酸(),一种易溶于水的白色粉末,是抗流感药物“达菲”的核心原料。八角是一种棕红色常用调味香料,含有一定量莽草酸。兴趣小组从八角中提取莽草酸的实验流程如图。
(1)莽草酸由_____种元素组成的。
(2)有关莽草酸的说法正确的是_____。
A. 莽草酸属于有机物 B. 莽草酸中含有22个原子
C. 莽草酸中氧元素含量最多 D. 莽草酸由碳、氢、氧原子构成
(3)根据实验流程推测。
①操作X的名称是_____。
②莽草酸的溶解度随温度升高而_____。
A.减小 B.不变 C.增大 D.无法确定
③提高莽草酸的提取率的操作是_____。(不定项)
A.将八角样品研磨成粉末 B.用约80℃热水浸泡,并保持水温
C.过滤1、过滤2均要趁热过滤 D.用玻璃棒搅拌
(4)加活性炭,并加热搅拌。
①液体A和液体B的区别是_____。
②加热的作用是_____。
五 从古至今的金属冶炼(12分)
13. 湿法炼铜:西汉时期,我国开创了世界最早的技术。
火法炼铜:现代火法炼铜术核心反应原理如下,可将副产物二氧化硫投入硫酸生产工艺。和
(1)西汉时期的湿法炼铜。
①原料硫酸铜溶液的颜色是_____。
A.无色 B.白色 C.蓝色 D.红色
②铁和硫酸铜反应的化学方程式为_____。
(2)化学兴趣小组模拟现代火法炼铜进行实验。
①硫化亚铜()中硫元素的化合价为-2,则铜元素的化合价为_____。
A.+1 B.+2 C.+4 D.+6
②求32g硫化亚铜与氧气完全反应生成氧化亚铜时,消耗氧气的质量_____。(根据化学方程式计算)
③从环境保护和循环利用的角度思考所得二氧化硫的综合利用是_____。
④若生成的中混有,请分析原因_____。
汉代炼铁:汉代以木炭、铁矿石和石灰石为原料在敞口小型土炉中炼铁,完全反应后打破小型土炉,取出的生铁固体中混有炉渣,需要后续继续锻打降渣。
高炉炼铁:现代是以铁矿石、焦炭、石灰石为原料,在大型竖式高炉内反应(如图),连续产生液态生铁的工艺。炼铁时产生的高炉煤气,经处理后可循环利用。
(3)高炉炼铁的原理是
①炼铁高炉中需要的一氧化碳主要来源是_____。(填字母)
A、 B、
②相较于汉代炼铁,请从多角度评价现代炼铁的优点_____。
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化学部分
相对原子质量:H-1 C-12 O-16 S-32 Cu-64
一 碳循环、氧循环和水循环(9分)
自然界通过宏大而缓慢的物质循环(图1),维持着自然界的生态平衡。我国自主研发的密闭人工生态舱“月宫一号”(图2),是模拟深空探测与长期太空驻留的训练舱,舱内用极快的速度和极高的效率复现并强化了自然界部分核心循环。
1. 图1中不属于化石燃料的是_____。
A. 煤炭 B. 石油 C. 天然气 D. 氢气
2. 物质循环过程中的下列变化,属于物理变化的是_____。
A. 呼吸作用 B. 光合作用 C. 燃料燃烧 D. 水的蒸发
3. 元素周期表中碳元素的相关信息如图,据此可知,碳元素的相对原子质量为_____。
4. 人工生态舱中植物光合作用供氧不足时,可通过电解净化后的水辅助补氧。
(1)电解水的化学方程式为_____。
(2)用如图装置进行电解水实验,下列说法正确的是_____。(不定项)
A.a、b管内气体分子个数比为2:1
B.a、b管内气体质量比为1:8
C.该实验说明水是由氢气和氧气组成的
D.该实验可以证明化学变化中分子可分
5. 人工生态舱内需要紧急制氧时,会选用过氧化钠(白色粉末)与反应进行制备。
(1)该反应的化学方程式为,X的化学式为_____。
A. B. C. D.
(2)相较于高锰酸钾加热制氧的方法,该方法的优点是_____。
【答案】1. D 2. D
3. 12.01 4. ①. ②. D
5. ①. B ②. 无需加热,同时还能消耗舱内的二氧化碳
【解析】
【1题详解】
化石燃料是古代生物遗骸经长期复杂变化形成的燃料,包括煤、石油、天然气。氢气不属于化石燃料。
【2题详解】
呼吸作用、光合作用、燃料燃烧均有新物质生成,属于化学变化;水的蒸发只是水由液态变为气态,无新物质生成,属于物理变化。
【3题详解】
元素周期表信息示意图中,元素名称下方的数字为相对原子质量,因此碳元素的相对原子质量为12.01。
【4题详解】
(1)略。
(2)电解水时,正极(a管)产生氧气,负极(b管)产生氢气,体积比(分子个数比)为,质量比为。
A、a、b管气体分子个数比为,不是,错误;
B、a、b管气体质量比为,错误;
C、该实验说明水由氢元素和氧元素组成,不是由氢气和氧气组成,错误;
D、电解水过程中水分子分解为氢原子和氧原子,再重新组合成氢分子和氧分子,证明化学变化中分子可分,正确。
【5题详解】
(1)根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和个数不变。反应前Na、O、C的个数分别是4、8、2,反应后除2X外Na、O、C的个数分别是0、2、0,则2X含有4个Na、6个O、2个C,X含有2个Na、3个O、1个C,X的化学式为Na2CO3。
(2)高锰酸钾加热制氧需要加热操作,而过氧化钠与二氧化碳反应无需加热,操作简便;同时该反应还能消耗舱内的二氧化碳,一举两得。
二 居家日用化学品(11分)
6. 生活中处处有化学,下表是居家常见的日用化学品。
实例
清洁级
食品级
洁厕灵
管道疏通剂
紫药消毒粉
食用精盐
去污小苏打粉
食用碱
成分
盐酸
氢氧化钠
高锰酸钾
氯化钠
小苏打
纯碱
(1)下列可用于腌制食品的调味品是_____。
A. 纯碱 B. 食盐 C. 小苏打 D. 碳酸钙
(2)高锰酸钾是一种居家常备温和杀菌的药品。
①高锰酸钾属于_____。
A.酸 B.碱 C.盐 D.氧化物
②消毒某些家用物品,可用0.3%的高锰酸钾溶液,“0.3%”的含义是_____。
(3)洁厕灵不能用于大理石瓷砖的清洗,原因是_____。(用化学方程式表示)
(4)管道疏通剂与洁厕灵不能混合使用,其中的氢氧化钠和盐酸会发生反应,该反应属于_____。(填反应类型)
(5)纯碱(碳酸钠)是生活的好帮手,还有“工业之母”的美誉。小红同学为探究碳酸钠的化学性质进行如图实验。(试管中均为碳酸钠溶液)
①甲中观察到_____,说明碳酸钠溶液呈碱性。
②乙中发生化学反应,观察到的现象是_____。
③小苏打()的水溶液也呈碱性。小苏打与碳酸钠的溶液均成碱性的原因是它们的溶液中都含有_____。
A. B. C. D.
④丙和丁中现象相同,从丙中反应的微观本质推测两者现象相同的原因_____。
【答案】(1)B (2) ①. C ②. 每100g该高锰酸钾溶液中,含有0.3g高锰酸钾(或高锰酸钾质量占溶液总质量的0.3%)
(3)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(4)复分解反应##中和反应
(5) ①. 溶液变红 ②. 有气泡产生 ③. D ④. 两个反应的微观本质都是碳酸根离子与钙离子结合生成碳酸钙沉淀,反应本质相同因此现象相同
【解析】
【小问1详解】
食盐(氯化钠)是生活中常用的腌制食品的调味品,纯碱、小苏打不用于腌制食品,碳酸钙不能作为调味品,故选B。
【小问2详解】
①高锰酸钾由金属阳离子(钾离子)和酸根阴离子(高锰酸根离子)构成,属于盐;酸由氢离子和酸根构成,碱由金属离子和氢氧根离子构成,氧化物只含两种元素且一种为氧元素,故选C。
②溶质质量分数的含义为溶质质量与溶液质量的比值,0.3%表示该溶液中高锰酸钾的质量分数为0.3%。
【小问3详解】
洁厕灵主要成分为盐酸,大理石的主要成分是碳酸钙,盐酸会和碳酸钙发生反应生成氯化钙、水和二氧化碳,从而腐蚀大理石瓷砖,该反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 。
【小问4详解】
氢氧化钠和盐酸的反应是酸碱中和反应,中和反应属于基本反应类型中的复分解反应,两种说法均符合初中要求。
【小问5详解】
①无色酚酞遇碱性溶液变红,甲中观察到溶液变红,说明碳酸钠溶液呈碱性。
②碳酸钠和稀盐酸反应会生成二氧化碳气体,因此观察到有气泡产生。
③溶液呈碱性的本质原因是溶液中含有氢氧根离子;小苏打是碳酸氢钠,碳酸氢钠溶液中的主要阴离子是,而不是,钠离子、氢离子都不会使溶液显碱性,故选D。
④丙中氢氧化钙和碳酸钠反应、丁中氯化钙和碳酸钠反应,微观本质都是与结合生成碳酸钙沉淀,因此都产生白色沉淀,现象相同
三 常见的干燥剂(8分)
食品干燥剂的作用是防止食品受潮,发生霉变,下表为两种常见食品干燥剂的相关信息。
干燥剂
机理
吸湿率(最大吸水质量/自身质量)
干燥能力
生石灰
化学反应
约35%
可低至0.1%以下
氯化钙
吸水形成受热失水
约200%~300%
可降至25%~30%
7. 生石灰和氯化钙中含有相同的金属元素是_____。
8. 生石灰吸水发生化学反应,该反应的化学方程式为_____。
9. 袋装海苔中的生石灰干燥剂,严禁拆开泡水或误食,原因是_____。(写出一条即可)
10. 不同场景需选择合适的干燥剂,海运集装箱防潮时,一般选用的干燥剂是_____。
11. 比较生石灰和氯化钙两种干燥剂的优缺点_____。
【答案】7. 钙元素(或)
8.
9. 生石灰与水反应放出大量的热,会造成烫伤 10. 氯化钙
11. 生石灰优点:干燥能力强;缺点:吸湿率低(单位质量吸水量小),反应放热有安全隐患,不可重复使用。氯化钙优点:吸湿率高,可烘干失水后重复使用;缺点:干燥能力弱(合理即可)
【解析】
【7题详解】
生石灰化学式为,氯化钙化学式为,二者含有的相同金属元素为钙元素。
【8题详解】
生石灰的主要成分是氧化钙,吸水时氧化钙与水反应生成氢氧化钙,其反应的化学方程式为。
【9题详解】
氧化钙和水的反应是放热反应,放出大量热会造成皮肤烫伤,误食后还会灼伤消化道,因此有相关禁令。
【10题详解】
海运集装箱环境湿度大,需要吸收大量水分,氯化钙的吸湿率(最大吸水质量/自身质量)远高于生石灰,更适合该场景。
【11题详解】
结合表格信息对比即可:生石灰最终干燥效果更好,但最大吸水量小、反应不可逆还有安全风险;氯化钙单位质量吸水量大,可回收重复使用,但无法将湿度降到很低水平。
四 提取莽草酸(10分)
12. 莽草酸(),一种易溶于水的白色粉末,是抗流感药物“达菲”的核心原料。八角是一种棕红色常用调味香料,含有一定量莽草酸。兴趣小组从八角中提取莽草酸的实验流程如图。
(1)莽草酸由_____种元素组成的。
(2)有关莽草酸的说法正确的是_____。
A. 莽草酸属于有机物 B. 莽草酸中含有22个原子
C. 莽草酸中氧元素含量最多 D. 莽草酸由碳、氢、氧原子构成
(3)根据实验流程推测。
①操作X的名称是_____。
②莽草酸的溶解度随温度升高而_____。
A.减小 B.不变 C.增大 D.无法确定
③提高莽草酸的提取率的操作是_____。(不定项)
A.将八角样品研磨成粉末 B.用约80℃热水浸泡,并保持水温
C.过滤1、过滤2均要趁热过滤 D.用玻璃棒搅拌
(4)加活性炭,并加热搅拌。
①液体A和液体B的区别是_____。
②加热的作用是_____。
【答案】(1)3##三 (2)A
(3) ①. 过滤 ②. C ③. ABC
(4) ①.
液体A含有色素(有色),液体B不含色素(无色) ②.
增大莽草酸的溶解度,避免其析出损失,同时加快活性炭吸附色素的速率
【解析】
【小问1详解】
根据莽草酸化学式可知,其由碳、氢、氧三种元素组成。
【小问2详解】
A、莽草酸是含碳元素的化合物,属于有机物,正确;
B、莽草酸由莽草酸分子构成,1个莽草酸分子含22个原子,宏观物质不能直接描述原子个数,错误;
C、莽草酸中C、H、O元素质量比为(12×7):(1×10):(16×5)=84:10:80,由此可知,其中碳元素含量最高,错误;
D、莽草酸由莽草酸分子构成,不是直接由原子构成,错误。
【小问3详解】
①降温结晶后需要通过过滤分离固体莽草酸粗品和液体滤液。
②流程采用降温结晶获取莽草酸,说明温度越低莽草酸溶解度越小,因此其溶解度随温度升高而增大。
故选C。
③A、研磨成粉末增大反应物接触面积,使莽草酸溶解更充分,提高提取率,正确;
B、温度越高莽草酸溶解度越大,热水浸泡可溶解更多莽草酸,正确;
C、趁热过滤避免温度下降导致莽草酸析出被滤除,减少损失,正确;
D、搅拌可加快溶解速率,使莽草酸溶解更充分,但无法提高提取率,错误。
【小问4详解】
①活性炭具有吸附性,可吸附去除液体A中的色素,因此得到的液体B为无色。
②加热既可以增大莽草酸的溶解度,防止其提前析出被过滤损失,也能加快活性炭对色素的吸附效率,提升脱色效果。
五 从古至今的金属冶炼(12分)
13. 湿法炼铜:西汉时期,我国开创了世界最早的技术。
火法炼铜:现代火法炼铜术核心反应原理如下,可将副产物二氧化硫投入硫酸生产工艺。和
(1)西汉时期的湿法炼铜。
①原料硫酸铜溶液的颜色是_____。
A.无色 B.白色 C.蓝色 D.红色
②铁和硫酸铜反应的化学方程式为_____。
(2)化学兴趣小组模拟现代火法炼铜进行实验。
①硫化亚铜()中硫元素的化合价为-2,则铜元素的化合价为_____。
A.+1 B.+2 C.+4 D.+6
②求32g硫化亚铜与氧气完全反应生成氧化亚铜时,消耗氧气的质量_____。(根据化学方程式计算)
③从环境保护和循环利用的角度思考所得二氧化硫的综合利用是_____。
④若生成的中混有,请分析原因_____。
汉代炼铁:汉代以木炭、铁矿石和石灰石为原料在敞口小型土炉中炼铁,完全反应后打破小型土炉,取出的生铁固体中混有炉渣,需要后续继续锻打降渣。
高炉炼铁:现代是以铁矿石、焦炭、石灰石为原料,在大型竖式高炉内反应(如图),连续产生液态生铁的工艺。炼铁时产生的高炉煤气,经处理后可循环利用。
(3)高炉炼铁的原理是
①炼铁高炉中需要的一氧化碳主要来源是_____。(填字母)
A、 B、
②相较于汉代炼铁,请从多角度评价现代炼铁的优点_____。
【答案】(1) ①. C ②.
(2) ①. A ②. 解:设消耗氧气的质量为x。
答:32g硫化亚铜与氧气完全反应生成氧化亚铜时,消耗氧气的质量为9.6g。 ③. 制取硫酸 ④. 氧气不足,未完全反应
(3) ①. B ②. 生产效率更高、能源利用率更高
【解析】
【小问1详解】
①略;
②略;
【小问2详解】
①中硫元素的化合价为-2,设铜元素的化合价为x,根据在化合物中各元素化合价的代数和为零,则,解得,故中铜元素的化合价为+1,A正确;
②计算过程见答案;
③二氧化硫是酸性氧化物,可与水反应生成亚硫酸,进一步氧化为硫酸,因此二氧化硫的综合利用是制取硫酸;
④已知火法炼铜的原理是:、,若通入的量偏少,则与氧气反应的的量过少,生成的量就少,后续与反应的的量就少,从而造成过量成为杂质;
【小问3详解】
①焦炭燃烧生成二氧化碳,二氧化碳在高温条件下与焦炭反应生成一氧化碳,化学方程式为,B正确;
②与汉代炼铁相比,现代高炉炼铁采用大型竖式高炉,能够实现连续生产,可以长时间不间断地产生液态生铁,生产效率高;现代高炉炼铁产生的高炉煤气,经处理后可循环利用,作为燃料用于高炉的热风炉等设备,提高了能源的利用效率,减少了能源的浪费。
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