2026年中考化学临考满分卷(甘肃·兰州)
2026-05-04
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2份
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摘要:
**基本信息**
以月球探测、绿心守护行动、碳纤维材料等科技与社会热点为情境,覆盖物质组成、化学变化等核心知识,通过基础概念辨析、实验探究与综合计算,梯度化考查化学观念、科学思维及科学探究能力,适配中考模拟预测需求。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|10/15|合成材料、空气成分、溶解度曲线|结合月球探测器部件、甘肃生态治理等真实情境,考查物质分类与性质|
|填空与简答|4/23|元素周期表、水净化、碳纤维性质|融入《天工开物》古籍记载与T1200级碳纤维科技素材,体现文化传承与科技前沿|
|实验与探究|2/16|CO₂制备与性质、复合食用碱成分|设计泡沫灭火器原理分析、食用碱成分探究实验,培养科学探究与证据推理能力|
|计算题|1/6|硅酸钠质量分数计算|联系工业“水玻璃”制备实际,考查化学方程式计算与溶液稀释,落实定量思维|
内容正文:
绝密★启用前
2026年化学中考模拟临考满分卷(甘肃·兰州)
九年级化学
(共计:17小题 考试时间:60分钟 试卷满分:60分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 N-14 S-32 Na-23 Fe-56 Si-28
1、 单项选择题(本大题包括10小题,每小题有四个选项,其中只有一个选项符合题意,请将符合题意的
选项代号填在相应位置上。1~5题每小题1分,6~10题每小题2分,共15分)
1.月球探测器(如图)的成功发射,是我国航天事业的又一伟大成就。下列月球探测器部件属于合成材料的是( )
A.高纯度铜天线 B.聚酰亚胺塑料国旗
C.晶体硅电池板 D.铝合金摇臂
2.化学与人们的生活息息相关。下列做法错误的是( )
A.用食盐溶液选种 B.用氮气充入食品包装中防腐
C.用明矾净水 D.用氢氧化钠治疗胃酸过多症
阅读材料,回答下列3个小题。
2026年甘肃省持续推进“绿心守护”行动,聚焦空气净化、水资源保护和生态环境治理,筑牢生态屏障。
3.下列关于空气成分的说法不合理的是( )
A.液氮可提供低温环境,能用于冷冻麻醉
B.空气中氧气的体积分数约为21%,可供给呼吸
C.稀有气体通电时能发出不同颜色的光,可作航标灯
D.二氧化碳属于空气污染物,是形成酸雨的主要物质之一
4.水的微观示意图如图所示。下列说法错误的是( )
A.水由大量水分子聚集而成 B.水沸腾过程中水分子的体积变大
C.使用硬水会给生活和生产带来许多麻烦 D.电解水时,正、负极产生气体的体积比约为1:2
5.下列做法与“绿心守护”生态环境治理理念不一致的是( )
A.黄河流域禁止非法采砂 B.垃圾焚烧发电厂配套尾气净化装置
C.城市推广新能源公交车 D.为提高产量农田大量使用化肥
6.与物质R相关的反应关系图如图,花瓣上的物质均可通过化学反应生成R,则R可能是( )
A.水 B.二氧化碳
C.氯化钙 D.铜
7.两个烧杯中分别盛装X、Y的饱和溶液,两只试管中分别装有NaOH和NH4NO3固体,向两只试管中分别滴加适量水,现象如图所示,结合图二判断下列说法正确的是( )
A.Y的溶解度曲线为b曲线
B.降温可使X的饱和溶液变浑浊
C.X的饱和溶液从t2 ℃降温到t1 ℃,溶质的质量分数变大
D.t3 ℃时,X、Y的饱和溶液质量相等,则溶剂质量X>Y
8.从化学视角对下列跨学科实践活动的描述不正确的是( )
选项
实践活动
化学视角
A
“微型空气质量检测站”的组装和使用
积极植树造林有利于提升空气质量
B
基于特定需求设计和制作简易供氧器
家用制氧机有的是通过吸附空气中的氮气得到较纯的氧气,该过程氧分子发生了变化
C
水质检测及自制净水器
用活性炭净水是因为其结构疏松多孔
D
调查我国航空航天科技领域中新型材料、新型能源的应用
从绿色低碳的角度考虑,氢能是最理想的能源
9.我国科学家研制了一种新型催化剂,实现了甲烷向重要化工原料甲醇(甲醇完全燃烧生成二氧化碳和水)的高效转化,其微观示意图如下。下列说法错误的是( )
A.该反应前后原子的种类、数目不变 B.由图可知,甲醇的化学式为
C.此反应中所涉及的氧化物有2种 D.参加反应的甲烷与生成甲醇的分子个数比为1:1
10.“碳捕捉技术”是捕捉释放到大气中的,反应③利用了该技术,甲、乙是初中化学常见的化合物,组成元素相同且常温下均为气体。下列有关说法不正确的是( )
A.反应①可通过置换反应实现 B.反应②可通过化合反应实现
C.反应③是乙与溶液反应 D.甲可用作燃料,乙可用于人工降雨
二、填空与简答
11.(6分)阅读材料,回答问题。
材料1:汞在周期表的部分信息及原子结构示意图如图。
材料2:朱砂是一味安神药,主要成分是硫化汞(HgS)。常温下,汞可以和硫反应生成硫化汞。《天工开物》中记载:一斤汞(古代一斤是十六两)能制取十七两五钱的硫化汞。
材料3:轻粉(Hg2Cl2)可用作治疗疥疮。在加热条件下硫酸亚汞(Hg2SO4)和氯化钠反应可生成硫酸钠和轻粉。轻粉微溶于水,易升华,不稳定,见光易分解。
(1)汞元素是一种_______(选填“金属元素”或“非金属元素”),相对原子质量为_______,原子最外层电子数为_______。
(2)“材料2”制取硫化汞的反应中,硫化汞比汞多出的一两五钱是______的质量。
(3)“材料3”中描述轻粉的物理性质有_______(写一条)。轻粉(Hg2Cl2)中Hg的化合价为_______。
(4)“材料3”中制取轻粉的化学方程式为_______。
12.(6分)水是生命之源。请运用化学知识回答下列问题。
(1)自来水净化时使用的活性炭具有___________性,可除去色素和异味。
(2)用硝酸铵制冰镇饮料,因为硝酸铵溶于水___________(填“吸热”或“放热”)。
(3)拉瓦锡将水蒸气通过高温的铁枪管,得到“易燃空气”和四氧化三铁,该反应的化学方程式为___________。
(4)用电解水来探究水的组成,加入的作用是___________。实验结束后若正极收集到的气体为 6mL,则负极收集到的气体体积约为___________mL。
13.(6分) 科普阅读
“黑色黄金”——碳纤维
2026年3月11日,我国自主研发的T1200级超高强度碳纤维全球首发,标志着我国在该领域实现重大跨越。碳纤维被称为“黑色黄金”。
碳纤维可谓“刚柔并济”:它细如发丝,却比钢还硬;密度只有钢材的四分之一,却能承受巨大的拉力;它耐腐蚀性很强。凭借这些优异性能,碳纤维广泛应用于航空航天、低空经济、人形机器人等领域。
碳纤维是一种含碳量在90%以上的碳材料,由不同原料经聚合、纺丝、预氧化、高温碳化等工序制成,其化学性质与碳相似。为制备高强度碳纤维,须将原丝进行预氧化处理,使其在后续高温碳化时不熔融、不变形。测得碳纤维在不同碳化温度下的拉伸强度如图。
常见的由碳元素组成的物质有金刚石、石墨、等。它们的物理性质差异巨大。
(1)相比普通钢材,碳纤维用作航空航天器材在物理性质方面的优势是___________(填一点)。
(2)碳纤维属于___________(填物质类别)。制备碳纤维的过程中,“预氧化”处理的主要目的是___________。
(3)根据图1,碳化温度在1370~1400℃之间,碳纤维拉伸强度随碳化温度的增大而___________。
(4)金刚石、石墨等碳单质的物理性质差异巨大,原因是___________(从微观角度解释)。
(5)碳纤维的形成过程较为复杂,其中包括化学反应:,则X的化学式为___________。
(6)由上文可知,碳纤维的化学性质与碳相似。小深猜测,碳纤维在足量的中完全燃烧会生成。用集气瓶收集一瓶碳纤维在中完全燃烧产生的气体。已知生成不含碳元素的气体的量极少,且不会对的检验造成干扰。请你设计实验,验证碳纤维完全燃烧产生的气体是否为:___________(包括实验操作、现象及结论)。
14.(5分)2026央视春晚中机器人的中国功夫表演,不仅是一场视觉盛宴,更是科技与文化融合的体现。磷酸铁锂电池作为一种高性能动力电池,具有循环寿命长、稳定性好、使用成本低等特点,能保证机器人稳定运行。碳酸锂(Li2CO3)是制备锂电池的重要原料,工业上可通过湿法回收废旧磷酸铁锂电池来制备,其主要工艺流程如图1所示:
(1)“破碎”:
①酸浸前,材料需要进行“破碎”,目的是_______。
②为回收铜、铝、碳渣等材料,“破碎”时宜在氮气氛围中进行,原因是________。
(2)“酸浸”:
①“酸浸”采用“过氧化氢+硫酸”浸出体系,在外加电场作用下使锂离子脱出,选择性回收锂。综合图2,为了更好实现锂的选择性浸出,该过程选择最适宜的pH范围是_______(填字母)。
A.2.5~3.0 B.3.0~4.0 C.5.0~6.0
②过氧化氢还可用于实验室制取氧气,其原理为________(用化学方程式表示)。
(3)“沉淀”:
①“沉淀”后操作Ⅰ、Ⅱ的名称为________。
②通过“蒸发浓缩”得到硫酸锂溶液,加入饱和碳酸钠溶液发生反应后得到碳酸锂和含硫酸钠的废液,该反应的基本反应类型是_______。
(4)火法回收是将电池拆解煅烧后提取金属,与火法回收对比,湿法回收的优点是(写一点)_______。
三、实验与探究题
15.(8分)回答下列小题。
(1)i.如图1中,制备并收集CO2时选用的是EF和______(填字母);仪器E的名称为______。
ii.实验室用块状石灰石和稀盐酸制备CO2,除去CO2中混有的HCl气体,应该选用的试剂是_____(填“NaOH溶液”或“NaHCO3溶液”)。
(2)用如图2装置进行CO2性质的实验。
i.CO2与水反应的化学方程式是______。
ii.能证明CO2与水发生了反应的实验证据是_____。
iii.通过该实验_____(填“能”或“不能”)证明CO2的密度比空气大。
(3)如图3是简易泡沫灭火器的装置,打开弹簧夹后,将装置倒转,立刻产生大量泡沫。实验中用浓盐酸不用稀盐酸的原因是_____。泡沫覆盖在燃着的木柴上能灭火,原理是____。
16.(8分)复合食用碱是常见的食品添加剂,在食品加工和生产中经常使用,为丰富食物的多样性做出了突出贡献,这也是化学学科在食品加工中起到的积极作用。学校化学兴趣小组围绕某复合食用碱展开相关的探究活动。
(1)测定复合食用碱溶液的pH值,测定时,用___________蘸取待测液,滴在pH试纸上,然后再与___________对照,读出pH值。
II.探究:该复合食用碱可能含有NaOH、Na2CO3、NaHCO3中的一种或两种。
【查阅资料】NaOH属于强碱,有强烈的腐蚀性,不能食用,NaHCO3受热易分解,生成碳酸钠、水和二氧化碳;Na2CO3俗称纯碱,水溶液呈碱性受热不分解。NaHCO3和Na2CO3溶液都能和稀盐酸反应生成CO2气体,NaHCO3生成气体的速率较快。
【作出猜想】根据资料可肯定该复合食用碱中不含NaOH。
(2)猜想1:NaHCO3;猜想2:___________;猜想3:Na2CO3和NaHCO3。
【实验探究】
(3)填表:
实验序号
操作
现象
分析
1
取样品于试管中,充分加热
a试管口有水珠
b试管中石灰水变浑浊
样品含有___________
2
取1加热后物质于试管中,滴加足量___________溶液
产生大量气泡,产生气泡的速率均匀
样品含有Na2CO3
结论
结合实验1、2得出猜想3成立。
【反思评价】
(4)有同学认为实验结论不够严谨,理由是___________。
【补充实验】
(5)填表:
实验序号
操作
现象
分析
3
取少量样品配成溶液加入试管中,滴加适量CaCl2溶液
___________
样品含有Na2CO3,发生反应的化学方程式为___________
结论
结合实验1、3得出猜想3成立。
III.阐述:
(6)请你谈谈对食品添加剂的使用的建议___________(写一条即可)。
四、计算题
17.(6分)Na2SiO3的水溶液俗称“水玻璃”,某同学在实验室模拟制取“水玻璃”,可由反应 制得。将30g粗硅(杂质不溶于水也不参与反应)放入烧杯,加入质量分数为20%的氢氧化钠溶液400g,恰好完全反应。
请回答下列问题:
(1)Na2SiO3中硅元素和氧元素的质量比为___________(填最简整数比)。
(2)计算反应后溶液中Na2SiO3的质量分数。(写出计算过程,结果精确到0.1%)
(3)现有100 g质量分数为20%的Na2SiO3溶液,若加水将其稀释到质量分数为5%,需加入水的质量为___________g。
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绝密★启用前
2026年化学中考模拟临考满分卷(甘肃·兰州)
九年级化学
(共计:17小题 考试时间:60分钟 试卷满分:60分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 N-14 S-32 Na-23 Fe-56 Si-28
1、 单项选择题(本大题包括10小题,每小题有四个选项,其中只有一个选项符合题意,请将符合题意的
选项代号填在相应位置上。1~5题每小题1分,6~10题每小题2分,共15分)
1.月球探测器(如图)的成功发射,是我国航天事业的又一伟大成就。下列月球探测器部件属于合成材料的是( )
A.高纯度铜天线 B.聚酰亚胺塑料国旗
C.晶体硅电池板 D.铝合金摇臂
【答案】B
【详解】A、高纯度铜天线是由铜制成的,铜属于金属材料;
B、聚酰亚胺塑料属于塑料,属于有机合成材料;
C、晶体硅属于无机非金属材料;
D、铝合金属于合金,属于金属材料。
2.化学与人们的生活息息相关。下列做法错误的是( )
A.用食盐溶液选种 B.用氮气充入食品包装中防腐
C.用明矾净水 D.用氢氧化钠治疗胃酸过多症
【答案】D
【详解】A.食盐溶液密度适中,饱满种子密度大于溶液密度会下沉,瘪种子上浮,可用于选种,做法正确;
B.氮气化学性质稳定且无毒,充入食品包装可隔绝氧气,起到防腐作用,做法正确;
C.明矾溶于水生成的胶状物可吸附水中悬浮杂质,加速杂质沉降,可用于净水,做法正确;
D.氢氧化钠具有强烈的腐蚀性,会损伤消化道,不能用于治疗胃酸过多症,做法错误。
阅读材料,回答下列3个小题。
2026年甘肃省持续推进“绿心守护”行动,聚焦空气净化、水资源保护和生态环境治理,筑牢生态屏障。
3.下列关于空气成分的说法不合理的是( )
A.液氮可提供低温环境,能用于冷冻麻醉
B.空气中氧气的体积分数约为21%,可供给呼吸
C.稀有气体通电时能发出不同颜色的光,可作航标灯
D.二氧化碳属于空气污染物,是形成酸雨的主要物质之一
4.水的微观示意图如图所示。下列说法错误的是( )
A.水由大量水分子聚集而成 B.水沸腾过程中水分子的体积变大
C.使用硬水会给生活和生产带来许多麻烦 D.电解水时,正、负极产生气体的体积比约为1:2
5.下列做法与“绿心守护”生态环境治理理念不一致的是( )
A.黄河流域禁止非法采砂 B.垃圾焚烧发电厂配套尾气净化装置
C.城市推广新能源公交车 D.为提高产量农田大量使用化肥
【答案】3.D 4.B 5.D
【解析】3.A、液氮汽化吸热,可提供低温环境,能用于冷冻麻醉,正确;
B、正确;
C、正确;
D、二氧化碳是空气成分之一,排放过多会造成温室效应,但二氧化碳不属于空气污染物,形成酸雨的主要物质是二氧化硫、二氧化氮等,错误;
4.A、正确;
B、水沸腾过程中水分子间的间隔变大,水分子体积不变,错误;
C、正确;
D、电解水实验中,与电源正极相连的一端产生氧气,与电源负极相连的一端产生氢气,产生氢气与氧气的体积比约为2:1,则电解水时,正、负极产生气体的体积比约为1:2,正确;
5.A、非法采砂会破坏河床生态、污染水质,禁止非法采砂可保护水生态,正确;
B、垃圾焚烧发电厂配套尾气净化装置,可减少空气污染,正确;
C、推广新能源公交车可减少化石燃料的使用,降低空气污染和碳排放,正确;
D、农田大量使用化肥会造成土壤污染、水体富营养化,与绿色治理理念相悖,错误。
6.与物质R相关的反应关系图如图,花瓣上的物质均可通过化学反应生成R,则R可能是( )
A.水 B.二氧化碳
C.氯化钙 D.铜
【答案】A
【详解】A. 石蜡燃烧可生成水;氧化铜与酸或氢气反应可生成水;氧气与氢气点燃反应可生成水;烧碱(氢氧化钠)与酸发生中和反应可生成水;碳酸钙与酸反应可生成水,所有物质均可反应生成水,符合要求;
B. 烧碱(氢氧化钠)无法与其他物质反应生成二氧化碳,不符合要求;
C. 石蜡不含钙、氯元素,无法生成氯化钙,不符合要求;
D. 铜无法与其他物质反应生成二氧化碳,不符合要求。
7.两个烧杯中分别盛装X、Y的饱和溶液,两只试管中分别装有NaOH和NH4NO3固体,向两只试管中分别滴加适量水,现象如图所示,结合图二判断下列说法正确的是( )
A.Y的溶解度曲线为b曲线
B.降温可使X的饱和溶液变浑浊
C.X的饱和溶液从t2 ℃降温到t1 ℃,溶质的质量分数变大
D.t3 ℃时,X、Y的饱和溶液质量相等,则溶剂质量X>Y
【答案】D
【详解】NaOH溶于水放热,NH4NO3 溶于水吸热。A. Y的溶解度曲线为a曲线,故A错误;B.升温可使X的饱和溶液变浑浊,故B错误;C. X的饱和溶液溶解度曲线是b,从t2 ℃降温到t1 ℃,溶质的质量分数不变,故C错误;D. t3 ℃时,X溶解度小于Y溶解度,饱和溶液质量相等,则溶剂质量X>Y,故D正确。
8.从化学视角对下列跨学科实践活动的描述不正确的是( )
选项
实践活动
化学视角
A
“微型空气质量检测站”的组装和使用
积极植树造林有利于提升空气质量
B
基于特定需求设计和制作简易供氧器
家用制氧机有的是通过吸附空气中的氮气得到较纯的氧气,该过程氧分子发生了变化
C
水质检测及自制净水器
用活性炭净水是因为其结构疏松多孔
D
调查我国航空航天科技领域中新型材料、新型能源的应用
从绿色低碳的角度考虑,氢能是最理想的能源
【答案】B
【详解】A、植树造林可吸收有害气体、降尘减噪,有利于提升空气质量,描述正确。
B、吸附空气中的氮气得到较纯氧气的过程属于物理变化,氧分子本身没有发生变化,描述错误。
C、活性炭结构疏松多孔,具有吸附性,可用于净水除去色素和异味,描述正确。
D、氢气燃烧产物只有水,无污染、热值高,从绿色低碳角度是最理想的能源,描述正确。
9.我国科学家研制了一种新型催化剂,实现了甲烷向重要化工原料甲醇(甲醇完全燃烧生成二氧化碳和水)的高效转化,其微观示意图如下。下列说法错误的是( )
A.该反应前后原子的种类、数目不变 B.由图可知,甲醇的化学式为
C.此反应中所涉及的氧化物有2种 D.参加反应的甲烷与生成甲醇的分子个数比为1:1
【答案】C
【详解】A、根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类、数目均不变,说法正确,故A选项不符合题意;
B、由微观示意图可知,1个甲醇分子由1个碳原子、4个氢原子、1个氧原子构成,其化学式为,说法正确,故B选项不符合题意;
C、氧化物是由两种元素组成且其中一种为氧元素的化合物,该反应涉及的物质中只有属于氧化物,仅1种,说法错误,故C选项符合题意;
D、由微观图示可知,该反应的化学方程式为,可知参加反应的甲烷与生成甲醇的分子个数比为1:1,说法正确,故D选项不符合题意。
故选C。
10.“碳捕捉技术”是捕捉释放到大气中的,反应③利用了该技术,甲、乙是初中化学常见的化合物,组成元素相同且常温下均为气体。下列有关说法不正确的是( )
A.反应①可通过置换反应实现 B.反应②可通过化合反应实现
C.反应③是乙与溶液反应 D.甲可用作燃料,乙可用于人工降雨
【答案】C
【分析】甲、乙是组成元素相同的气态化合物,都可由木炭转化得到,且乙可以转化为碳酸钙,因此可推出:甲是(一氧化碳),乙是(二氧化碳)。
【详解】A、反应①是木炭转化为,可以通过置换反应实现,例如,该反应属于置换反应,说法正确。
B、反应②是转化为,可以通过化合反应实现,例如,该反应属于化合反应,说法正确。
C、二氧化碳和氯化钙溶液不发生反应(若反应生成碳酸钙和盐酸,碳酸钙会溶于盐酸,无法得到碳酸钙沉淀),转化为碳酸钙是和氢氧化钙等碱溶液反应,说法错误。
D、甲可燃性,可用作燃料;乙固态(干冰)升华吸热,可用于人工降雨,说法正确。
故选:C。
二、填空与简答
11.(6分)阅读材料,回答问题。
材料1:汞在周期表的部分信息及原子结构示意图如图。
材料2:朱砂是一味安神药,主要成分是硫化汞(HgS)。常温下,汞可以和硫反应生成硫化汞。《天工开物》中记载:一斤汞(古代一斤是十六两)能制取十七两五钱的硫化汞。
材料3:轻粉(Hg2Cl2)可用作治疗疥疮。在加热条件下硫酸亚汞(Hg2SO4)和氯化钠反应可生成硫酸钠和轻粉。轻粉微溶于水,易升华,不稳定,见光易分解。
(1)汞元素是一种_______(选填“金属元素”或“非金属元素”),相对原子质量为_______,原子最外层电子数为_______。
(2)“材料2”制取硫化汞的反应中,硫化汞比汞多出的一两五钱是______的质量。
(3)“材料3”中描述轻粉的物理性质有_______(写一条)。轻粉(Hg2Cl2)中Hg的化合价为_______。
(4)“材料3”中制取轻粉的化学方程式为_______。
【答案】(1) 金属元素 200.6 2
(2)硫(或S)
(3) 微溶于水(或易升华) +1
(4)Hg2SO4+2NaClHg2Cl2+Na2SO4
【详解】(1)汞虽然没有“钅”字旁,但汞元素是金属元素。根据元素周期表一格可知,最下方数字为相对原子质量,汞元素的相对原子质量为200.6。原子结构示意图中,弧线表示电子层,弧线上的数字表示该电子层上的电子数,离核最远的是最外层,所以原子最外层电子数为2;
(2)根据质量守恒定律,参加化学反应的各物质的质量总和,等于反应后生成的各物质的质量总和。汞和硫反应生成硫化汞,所以生成硫化汞的质量与参加反应的汞的质量和硫的质量之和相等。所以硫化汞比汞多出的一两五钱是硫的质量。
(3)需要化学变化表现出来的性质是化学性质,不需要化学变化表现出来的性质是物理性质。如颜色、状态、溶解性等是物理性质。根据材料3可知,轻粉的物理性质有微溶于水,易升华。
单质中元素化合价为0,化合物中各元素正负化合价代数和为0。轻粉中氯元素的化合价为-1,所以汞的化合价为[0-(-1)×2]÷2=+1。
(4)在加热条件下硫酸亚汞(Hg2SO4)和氯化钠反应可生成硫酸钠和轻粉(Hg2Cl2),化学方程式为。
12.(6分)水是生命之源。请运用化学知识回答下列问题。
(1)自来水净化时使用的活性炭具有___________性,可除去色素和异味。
(2)用硝酸铵制冰镇饮料,因为硝酸铵溶于水___________(填“吸热”或“放热”)。
(3)拉瓦锡将水蒸气通过高温的铁枪管,得到“易燃空气”和四氧化三铁,该反应的化学方程式为___________。
(4)用电解水来探究水的组成,加入的作用是___________。实验结束后若正极收集到的气体为 6mL,则负极收集到的气体体积约为___________mL。
【答案】(1)吸附
(2)吸热
(3)3Fe+4H2O Fe3O4+4H2
(4) 增强水的导电性 12
【详解】(1)活性炭疏松多孔,具有吸附性,可吸附水中的色素和异味,是净水常用的吸附剂。
(2)硝酸铵溶于水时扩散过程吸收的热量大于水合过程放出的热量,整体表现为吸热,溶液温度降低,可制作冰镇饮料。
(3)根据题意,该反应的反应物为铁和水蒸气,反应条件为高温,生成物为四氧化三铁和氢气(即“易燃空气”),根据原子守恒配平即可,因反应物含水蒸气气体,生成物氢气无需标气体符号,反应的化学方程式为3Fe+4H2O Fe3O4+4H2。
(4)纯水导电性极弱,电解速率慢,在水中解离出自由移动的离子,可增强水的导电性;电解水时正极产氧气、负极产氢气,二者体积比为1:2,因此正极收集6mL气体时,负极气体体积为。
13.(6分) 科普阅读
“黑色黄金”——碳纤维
2026年3月11日,我国自主研发的T1200级超高强度碳纤维全球首发,标志着我国在该领域实现重大跨越。碳纤维被称为“黑色黄金”。
碳纤维可谓“刚柔并济”:它细如发丝,却比钢还硬;密度只有钢材的四分之一,却能承受巨大的拉力;它耐腐蚀性很强。凭借这些优异性能,碳纤维广泛应用于航空航天、低空经济、人形机器人等领域。
碳纤维是一种含碳量在90%以上的碳材料,由不同原料经聚合、纺丝、预氧化、高温碳化等工序制成,其化学性质与碳相似。为制备高强度碳纤维,须将原丝进行预氧化处理,使其在后续高温碳化时不熔融、不变形。测得碳纤维在不同碳化温度下的拉伸强度如图。
常见的由碳元素组成的物质有金刚石、石墨、等。它们的物理性质差异巨大。
(1)相比普通钢材,碳纤维用作航空航天器材在物理性质方面的优势是___________(填一点)。
(2)碳纤维属于___________(填物质类别)。制备碳纤维的过程中,“预氧化”处理的主要目的是___________。
(3)根据图1,碳化温度在1370~1400℃之间,碳纤维拉伸强度随碳化温度的增大而___________。
(4)金刚石、石墨等碳单质的物理性质差异巨大,原因是___________(从微观角度解释)。
(5)碳纤维的形成过程较为复杂,其中包括化学反应:,则X的化学式为___________。
(6)由上文可知,碳纤维的化学性质与碳相似。小深猜测,碳纤维在足量的中完全燃烧会生成。用集气瓶收集一瓶碳纤维在中完全燃烧产生的气体。已知生成不含碳元素的气体的量极少,且不会对的检验造成干扰。请你设计实验,验证碳纤维完全燃烧产生的气体是否为:___________(包括实验操作、现象及结论)。
【答案】(1)硬度大密度只有钢材的四分之一/密度小/强度高
(2) 混合物 高温碳化时材料不熔融、不变形
(3)减小
(4)碳原子的排列方式不同
(5)
(6)向集气瓶中加入适量的澄清石灰水,振荡。若澄清石灰水变浑浊,则该气体为二氧化碳
【详解】(1)题干明确说明碳纤维密度仅为钢材的1/4,硬度比钢更高、可承受更大拉力,以上均为适合航空航天应用的物理性质优势。
(2)碳纤维含碳量为90%以上,含有其他组分,因此属于混合物;预氧化的目的可直接从题干获取,是为了保证高温碳化工序顺利进行,制得高强度碳纤维。
(3)观察图像可知,碳化温度在约1370℃达到拉伸强度峰值后,继续升高温度拉伸强度逐渐下降,因此1370~1400℃区间拉伸强度随温度增大而减小。
(4)金刚石、石墨均由碳原子直接构成,但二者内部碳原子的排列结构不同,因此物理性质差异巨大。
(5)根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类、数目不变。反应前共有4个C、18个H、2个N、6个O,反应后已知产物含4个C、6个H、2个N,剩余12个H和6个O对应6个X,因此1个X含2个H和1个O,化学式为。
(6)二氧化碳能与澄清石灰水反应生成难溶的碳酸钙沉淀,使溶液变浑浊,这是检验二氧化碳的特征反应。
14.(5分)2026央视春晚中机器人的中国功夫表演,不仅是一场视觉盛宴,更是科技与文化融合的体现。磷酸铁锂电池作为一种高性能动力电池,具有循环寿命长、稳定性好、使用成本低等特点,能保证机器人稳定运行。碳酸锂(Li2CO3)是制备锂电池的重要原料,工业上可通过湿法回收废旧磷酸铁锂电池来制备,其主要工艺流程如图1所示:
(1)“破碎”:
①酸浸前,材料需要进行“破碎”,目的是_______。
②为回收铜、铝、碳渣等材料,“破碎”时宜在氮气氛围中进行,原因是________。
(2)“酸浸”:
①“酸浸”采用“过氧化氢+硫酸”浸出体系,在外加电场作用下使锂离子脱出,选择性回收锂。综合图2,为了更好实现锂的选择性浸出,该过程选择最适宜的pH范围是_______(填字母)。
A.2.5~3.0 B.3.0~4.0 C.5.0~6.0
②过氧化氢还可用于实验室制取氧气,其原理为________(用化学方程式表示)。
(3)“沉淀”:
①“沉淀”后操作Ⅰ、Ⅱ的名称为________。
②通过“蒸发浓缩”得到硫酸锂溶液,加入饱和碳酸钠溶液发生反应后得到碳酸锂和含硫酸钠的废液,该反应的基本反应类型是_______。
(4)火法回收是将电池拆解煅烧后提取金属,与火法回收对比,湿法回收的优点是(写一点)_______。
【答案】(1) 增大反应物接触面积,加快反应速率,使反应更充分 防止铜、铝等金属被空气中的氧气氧化,提高金属回收率
(2) A
(3) 过滤 复分解反应
(4)能耗低(或污染小、金属回收率高,合理即可)
【详解】(1)①略。
②氮气化学性质稳定,可作保护气,避免铜、铝等活泼金属在破碎过程中和氧气反应被氧化,保证金属的回收效率。
(2)①选择性浸出锂要求锂浸出率高、铁浸出率低:结合图2可知,pH在2.5~3.0时,锂浸出率保持较高水平,铁浸出率极低,符合要求;
②略。
(3)①操作Ⅰ、Ⅱ都是分离固体和液体的操作,名称为过滤。
②硫酸锂和碳酸钠反应生成碳酸锂沉淀和硫酸钠,属于两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应,符合复分解反应的特征。
(4)火法回收需要高温煅烧,能耗高、易产生废气污染,湿法回收在溶液中进行,具有能耗低、污染小、金属回收率高等优势,任选一点作答即可。
三、实验与探究题
15.(8分)回答下列小题。
(1)i.如图1中,制备并收集CO2时选用的是EF和______(填字母);仪器E的名称为______。
ii.实验室用块状石灰石和稀盐酸制备CO2,除去CO2中混有的HCl气体,应该选用的试剂是_____(填“NaOH溶液”或“NaHCO3溶液”)。
(2)用如图2装置进行CO2性质的实验。
i.CO2与水反应的化学方程式是______。
ii.能证明CO2与水发生了反应的实验证据是_____。
iii.通过该实验_____(填“能”或“不能”)证明CO2的密度比空气大。
(3)如图3是简易泡沫灭火器的装置,打开弹簧夹后,将装置倒转,立刻产生大量泡沫。实验中用浓盐酸不用稀盐酸的原因是_____。泡沫覆盖在燃着的木柴上能灭火,原理是____。
【答案】(1) AC 锥形瓶 NaHCO3溶液
(2) CO2+H2O=H2CO3 干燥的紫色石蕊纸条不变色,湿润的紫色石蕊纸条变红 能
(3) 浓盐酸与碳酸钠的反应速率比稀盐酸与碳酸钠的反应速率快 隔绝氧气
【详解】(1)i.实验室常用大理石或石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳,该反应为固液常温型,发生装置选固液常温型发生装置,二氧化碳的密度比空气大,能溶于水,只能用向上排空气法收集,则图1仪器中,制备并收集CO2时选用的是EF和AC;
据图可知,仪器E的名称为锥形瓶;
ii.除去CO2中混用的HCl气体,应选用的试剂是NaHCO3溶液,碳酸氢钠能与HCl气体反应生成氯化钠、二氧化碳和水,不会引入新的杂质,不选用氢氧化钠溶液时因为氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水;
(2)i.CO2与水反应生成碳酸,反应的化学方程式为CO2+H2O=H2CO3;
ii.CO2与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使紫色石蕊溶液变红,则能证明CO2与水发生了反应的实验证据是干燥的紫色石蕊纸条不变色,湿润的紫色石蕊纸条变红;
iii.观察到右边的瓶内下方纸条先变红、上方纸条后变红,能证明的CO2物理性质是二氧化碳的密度比空气大;
(3)实验中用浓盐酸不用稀盐酸的原因是浓盐酸与碳酸钠的反应速率比稀盐酸与碳酸钠的反应速率快,泡沫覆盖在燃着的木柴上能灭火,原理是隔绝氧气。
16.(8分)复合食用碱是常见的食品添加剂,在食品加工和生产中经常使用,为丰富食物的多样性做出了突出贡献,这也是化学学科在食品加工中起到的积极作用。学校化学兴趣小组围绕某复合食用碱展开相关的探究活动。
(1)测定复合食用碱溶液的pH值,测定时,用___________蘸取待测液,滴在pH试纸上,然后再与___________对照,读出pH值。
II.探究:该复合食用碱可能含有NaOH、Na2CO3、NaHCO3中的一种或两种。
【查阅资料】NaOH属于强碱,有强烈的腐蚀性,不能食用,NaHCO3受热易分解,生成碳酸钠、水和二氧化碳;Na2CO3俗称纯碱,水溶液呈碱性受热不分解。NaHCO3和Na2CO3溶液都能和稀盐酸反应生成CO2气体,NaHCO3生成气体的速率较快。
【作出猜想】根据资料可肯定该复合食用碱中不含NaOH。
(2)猜想1:NaHCO3;猜想2:___________;猜想3:Na2CO3和NaHCO3。
【实验探究】
(3)填表:
实验序号
操作
现象
分析
1
取样品于试管中,充分加热
a试管口有水珠
b试管中石灰水变浑浊
样品含有___________
2
取1加热后物质于试管中,滴加足量___________溶液
产生大量气泡,产生气泡的速率均匀
样品含有Na2CO3
结论
结合实验1、2得出猜想3成立。
【反思评价】
(4)有同学认为实验结论不够严谨,理由是___________。
【补充实验】
(5)填表:
实验序号
操作
现象
分析
3
取少量样品配成溶液加入试管中,滴加适量CaCl2溶液
___________
样品含有Na2CO3,发生反应的化学方程式为___________
结论
结合实验1、3得出猜想3成立。
III.阐述:
(6)请你谈谈对食品添加剂的使用的建议___________(写一条即可)。
【答案】(1) 玻璃棒 标准比色卡
(2)Na2CO3
(3) NaHCO3 稀盐酸
(4)实验1加热后生成物中含有Na2CO3
(5) 有白色沉淀生成 Na2CO3+CaCl2=2NaCl+CaCO3↓
(6)合理使用,适量添加
【详解】(1)测定复合食用碱溶液的pH值,测定时,用玻璃棒蘸取待测液,滴在pH试纸上,然后再与标准比色卡对照,读出pH值。
(2)已知猜想 1:NaHCO3;猜想 3:Na2CO3和NaHCO3;结合题目给出的“可能含有NaOH、Na2CO3、Na2CO3中的一种或两种”,且已排除NaOH,因此猜想2 为:Na2CO3。
(3)实验1现象:加热后试管口有水珠,澄清石灰水变浑浊。NaHCO3受热会分解,反应方程式为,生成的 H2O 在试管口冷凝成水珠,生成的CO2与澄清石灰水反应化学方程式为,二氧化碳能使石灰水变浑浊。结论:样品中含有 NaHCO3。
实验2现象:产生大量气泡,速率均匀。要检验Na2CO3,需要加入能与碳酸盐反应生成 CO2的酸,且题目提到“NaHCO3生成气体的速率较快,Na2CO3生成气体的速率均匀”,因此选择稀盐酸。
(4)实验2中 “加热后加酸,产生气泡速率均匀”,无法证明原样品中本身含有 Na2CO3。NaHCO3受热分解会生成Na2CO3,即使原样品只有NaHCO3,加热后也会生成 Na2CO3,此时加稀盐酸,反应速率同样均匀。
(5)取少量样品配成溶液加入试管中,滴加适量CaCl2溶液,碳酸氢钠不与氯化钙反应,碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,反应的化学方程式为Na2CO3+CaCl2=2NaCl+CaCO3↓,可观察到有白色沉淀生成,即说明样品中含有Na2CO3。
(6)对食品添加剂的使用,建议是食品添加剂的使用应严格遵循国家相关标准和规定,确保其合理使用和适量添加,避免对人体健康造成不良影响。
四、计算题
17.(6分)Na2SiO3的水溶液俗称“水玻璃”,某同学在实验室模拟制取“水玻璃”,可由反应 制得。将30g粗硅(杂质不溶于水也不参与反应)放入烧杯,加入质量分数为20%的氢氧化钠溶液400g,恰好完全反应。
请回答下列问题:
(1)Na2SiO3中硅元素和氧元素的质量比为___________(填最简整数比)。
(2)计算反应后溶液中Na2SiO3的质量分数。(写出计算过程,结果精确到0.1%)
(3)现有100 g质量分数为20%的Na2SiO3溶液,若加水将其稀释到质量分数为5%,需加入水的质量为___________g。
【答案】(1)7:12
(2)解:设反应生成硅酸钠的质量为x,生成氢气的质量为y,参加反应的硅的质量为z
x=122g
y=4g
z=28g
则反应后溶液中Na2SiO3的质量分数为:
答:反应后溶液中硅酸钠的质量分数约为28.8%
(3)300
【详解】(1)Na2SiO3中硅元素和氧元素的质量比为:;
(2)见答案;
(3)解:设需要加水的质量为x,根据稀释前后溶质的质量不变,可得:,x=300g。
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