摘要:
**基本信息**
以真实情境为载体,系统覆盖化学方程式计算全题型,注重数据图表分析与多步反应逻辑推理
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|工业分析|1-3、9题|结合工艺流程图,考查杂质含量测定|从纯净物到混合物计算,建立"反应-数据-结论"推理链|
|农业应用|2、10、22题|肥料成分分析与对比实验|围绕碳酸盐性质,构建元素守恒计算模型|
|生活化学|4-8、11题|食品/日用品成分测定|融合酸碱反应与沉淀分析,强化实验数据解读能力|
|综合计算|12-58题|多步反应与图像结合|从单一反应到复杂体系,培养科学思维与探究实践能力|
内容正文:
化学方程式计算
1.工业上通过一定的技术手段在铝表面形成一层致密的氧化膜,从而起到耐腐蚀的作用。某机构为测定氧化铝含量,取一块5.5g的铝材,用300克溶质质量分数为10%的稀盐酸与之反应,产生氢气质量与反应时间的关系如图。(已知:)
(1)该稀盐酸中含有溶质HCl 克
(2)工业中要求铝材中氧化铝含量必须低于1%,根据图像计算并判断是否达标。
(3)检测员发现,时间段无气泡产生,原因是 。
【答案】(1)30
(2)解:设铝的质量为x。
克
铝材中氧化铝含量,1.8%>1.0%,该样品不达标。
答:该样品不达标。
(3)盐酸只与表面氧化铝反应,无气体产生
【解析】(1)该稀盐酸中含有溶质HCl质量=300克×10%=30克;
(2)见答案;
(3)铝在空气中易与氧气形成致密的氧化膜,时间段无气泡产生,原因是盐酸只与表面氧化铝反应,无气体产生。
2.农业上常用秸秆或树枝烧制草木灰作为肥料。草木灰的主要成分为。为探究秸秆和树枝烧制的草木灰,哪种含量更高,兴趣小组将10克不同类型的草木灰样品(杂质不与盐酸反应)放在锥形瓶中,再将锥形瓶放在电子天平上(如图甲所示),并向其中加入足量稀盐酸。
(1)在树枝烧制的草木灰样品试验中,小组记录天平示数与加入稀盐酸质量,测得实验数据如图乙所示,锥形瓶质量为50克,则该样品中的质量分数为多少?(反应化学方程式:)
(2)兴趣小组改用秸秆烧制的草木灰样品重复以上实验,实验装置、样品质量和稀盐酸总质量都不变,在图乙的基础上绘制成如图丙所示曲线,请推测两种样品中含量较高的是哪一种并说明理由:
。
【答案】(1)根据质量守恒定律可知,生成的二氧化碳质量为:50g+50.44g+10g-110g=0.44g;设样品中碳酸钾质量为x,
x=1.38g,
该样品中碳酸钾的质量分数为:,
答:该样品中碳酸钾的质量分数为13.8%;
(2)等质量的样品,秸秆草木灰样品使碳酸钾完全反应所需要的盐酸更多,生成的二氧化碳更多(合理即可)
【解析】(1)见答案;
(2)从图象看出,等质量的样品,秸秆草木灰样品使碳酸钾完全反应所需要的盐酸更多,生成的二氧化碳更多,故秸秆草木灰样品更高。
3.碳酸氢钠(NaHCO3)又名小苏打。很多牙膏的成分都加入了小苏打。不过小苏打虽然是天然成分,但大剂量的小苏打具有腐蚀性,故使用次数需要严格控制,以免损伤牙釉质。
(1)已知小苏打可以中和口腔中的一些细菌发酵产生的酸性物质,以维持口腔酸碱度环境。小苏打水溶液呈 。(选填“酸性”“碱性”或“中性”)
(2)项目学习小组为了测定小苏打牙膏中小苏打的质量分数,取1.4克牙膏样品,设计了如图方法进行测量并获得如图甲和乙的相关数据,请根据相关数据,计算牙膏中小苏打的质量分数。(假设牙膏中其它成分均不与稀硫酸反应)。
【答案】(1)碱性
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,则生成二氧化碳的质量为:108.20g-107.76g=0.44g;设牙膏中小苏打的质量分数为x,
x=60%,
答:牙膏中小苏打的质量分数为60%。
【解析】(1)已知小苏打可以中和口腔中的一些细菌发酵产生的酸性物质,所以小苏打水溶液呈碱性;
(2)见答案。
4.松花蛋是人们喜爱的一种食品。
氢氧化钠质量分数与pH的对照表
松花蛋废液的pH
13.50
13.70
13.80
13.88
13.94
14.00
氢氧化钠的质量分数(%)
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
(1)松花蛋富含高质量蛋白质,食用后主要在人体的 (填消化器官)中被消化吸收。
(2)制作松花蛋会产生碱性废液,设废液中的碱以氢氧化钠来计量。处理200克该废液需要14.6%的稀盐酸25克,试计算并确定松花蛋废液pH为多少?
【答案】(1)小肠
(2)设200g的废液中氢氧化钠的质量为x,
x=4g,
氢氧化钠的质量分数为×100%=2.0%,由表可知,松花蛋废液pH为13.70;
答:松花蛋废液pH为13.70。
【解析】(1)蛋白质初步消化是在胃中,被分解成多肽,最终在小肠中被彻底分解成小分子的氨基酸;
(2)见答案。
5.小明同学取了100克实验室制二氧化碳发生装置中的剩余溶液,逐滴滴加 10%纯碱溶液,混合溶液的质量与滴入 Na2CO3溶液的质量关系曲线如图甲所示,请据图回答问题。
(1)图甲中BC段时,可观察到的现象是 。
(2)图乙是图甲中A点到B点的离子种类变化微观模型图。则“”表示 (填离子符号)。
(3)C点时溶液中溶质的质量为多少克?
【答案】(1)有沉淀生成
(2)Na+
(3)设C点时溶液中溶质的质量为x,由CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl、Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O可得:
x=23.4g,
答:C点时溶液中溶质的质量为23.4g。
【解析】(1)制取二氧化碳的剩余溶液中存在稀盐酸和氯化钙,碳酸钠先和稀盐酸反应生成二氧化碳气体,再与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀,因此溶液质量先增加较快然后变缓,则BC段看到有沉淀生成;
(2)A点时,溶液中是溶质是前面反应的产物氯化钙和剩余的盐酸,则含有的离子为Cl-、H+和Ca2+,在B点时,碳酸钠与稀盐酸反应结束,则溶质就是反应产物氯化钠和未反应的氯化钙,则含有离子Cl-、Ca2+和Na+,故表示Na+;
(3)见答案。
6.举重前,运动员常常会抓一把“镁粉”在手里搓,以起到防滑效果。某种“镁粉”中含有MgO、Mg(OH)2、MgCO3中的一种或几种固体。某兴趣小组对其成分展开了探究:分别取4.2gMgO、Mg(OH)2、MgCO3和“镁粉”置于烧杯中,逐滴加入相同溶质质量分数的稀盐酸直至粉末恰好消失。四种固体消耗稀盐酸的质量如表所示,且烧杯③和烧杯④中产生了大量气泡。请回答:
物质
MgO
Mg(OH)2
MgCO3
“镁粉”
消耗稀盐酸溶液质量(g)
m1
m2
m3=58.0g
m4=61.9g
(1)求烧杯③中产生的气体的质量。
(2)表中数据m1与m2的大小关系是m1 (填“大于”“小于”或“等于”)m2。
(3)根据表中数据可知,“镁粉”是 (填“纯净物”或“混合物”),理由是
。
【答案】(1)设:4.2gMgCO3与稀盐酸反应生成二氧化碳的质量为x;
解得x=2.2g。
答:烧杯③中产生的气体的质量为2.2g。
(2)大于
(3)混合物 能与稀盐酸反应生成气体,说明“镁粉”含碳酸镁;等质量的“镁粉”和碳酸镁消耗盐酸量不同,说明含其他物质(合理即可)
【解析】(1)见答案;
(2)根据MgO+2HCl=MgCl2+H2O
Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O
可知,每40份质量MgO与73份质量盐酸恰好完全反应,每58份质量Mg(OH)2与73份质量盐酸恰好完全反应,消耗相同质量MgO、Mg(OH)2消耗盐酸是MgO多,因此表中数据m1与m2的大小关系是m1大于m2。
(3)根据表中数据可知,“镁粉”是混合物,其理由是能与稀盐酸反应生成气体,说明“镁粉”含碳酸镁;等质量的“镁粉”和碳酸镁消耗盐酸量不同,说明含其它物质。
7.磷酸(H3PO4)、亚磷酸(H3PO3)、次磷酸(H3PO2) 都是重要的化工产品。
(1)磷酸、亚磷酸、次磷酸都属于酸,因为它们电离时产生的阳离子都是 ;
(2)三种含磷酸的结构如下图所示,已知:-OH代表羟基,如磷酸有3个羟基。非羟基氧个数与总氧个数比越高,酸性越强。则下列三种含磷酸在其他相同条件下酸性最强的是 ;
(3)磷酸铵是一种常见的化肥,制取它的主要反应是:H3PO4+3NH4OH=(NH4)3PO4+3H2O。实验室要制取磷酸铵2.98克,至少需要10%的磷酸溶液多少克?
【答案】(1)H+(2)次磷酸(3)见详解
【解析】(1)磷酸、亚磷酸、次磷酸都属于酸,因为它们电离时产生的阳离子都是氢离子,离子符号为:H+;
(2)三种含磷酸的结构如图所示,已知:—OH代表羟基,如磷酸有3个羟基。非羟基氧个数与总氧个数比越高,酸性越强,由图可知,磷酸中非羟基氧个数与总氧个数比为1∶4,亚磷酸中非羟基氧个数与总氧个数比为1∶3,次磷酸中非羟基氧个数与总氧个数比为1∶2,所以三种含磷酸在其他相同条件下酸性最强的是次磷酸;
(3)设至少需要10%的磷酸溶液质量为x,
x=19.6g
答:实验室要制取磷酸铵2.98g,至少需要10%的磷酸溶液19.6g。
8.我国的造纸术发展工艺过程中蕴含着很多的科学知识。请回答:
Ⅰ.古代造纸术:手工造纸以麻、木材、竹等为原料,经过多道工序而制成。我国古代用竹子造纸的流程如下:
(1)“蒸煮”时,利用石灰浆[主要成分为 Ca(OH)2]和草木灰水反应生成KOH,达到除 去木素的目的。推测草木灰水中与石灰浆反应产生KOH 的物质可能是 (填字母序号)。
A.K2CO3 B.NaOH C.KNO3
(2)从水中“捞纸”与物质分离实验中的 操作相似(填化学操作)。
(3)Ⅱ.现代造纸术:为了增加纸的耐水性和强度,目前有采用碳酸钙粉末和热塑性树脂为主要原料制成的石头纸。
若在石头纸上滴加 100 克质量分数为3.65%的稀盐酸,恰好完全反应,生成二氧化碳气体多少克?
(4)通过燃烧除去热塑性树脂,测定剩余灰烬中碳酸钙的含量,实验后发现测得碳酸钙的含量比实际含量低,请你分析可能的原因:
。
【答案】(1)A(2)过滤
(3)设生成二氧化碳质量是x,
x=2.2g,
答:生成二氧化碳质量是2.2g;
(4)碳酸钙受热分解
【解析】(1)“蒸煮”时,利用石灰浆[主要成分为Ca(OH)2]和草木灰水反应生成KOH,达到除去木素的目的。推测草木灰水中与石灰浆反应产生KOH的物质可能是碳酸钾,是因为碳酸钾和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾,故选A;
(2)过滤能使固体和液体分离。从水中“捞纸”与物质分离实验中的过滤操作相似;
(3)见答案;
(4)通过燃烧除去热塑性树脂,测定剩余灰烬中碳酸钙的含量,实验后发现测得碳酸钙的含量比实际含量低,可能的原因是碳酸钙受热分解。
9.2025年4月,浙江省遂昌县新发现一处大型萤石矿床,萤石的主要成分是氟化钙(CaF2),氟化钙熔点高且难溶于水,被称作“工业维生素”,是制取氟化氢(HF)的核心原材料。从萤石中提取氟化钙的流程如图所示:
(1)操作A的名称是 。
(2)小龙为检验粗产品中是否含有杂质氢氧化钙(其他杂志可忽略)。取少许粗产品,加水溶解后静置,取少量上层清液于试管中,再向试管中加入 加以检验。
(3)氟化氢广泛应用于工业、电子、医疗领域。工业上利用萤石与浓硫酸反应制备氟化氢。反应方程式为:。若某工厂用含氟化钙 78%的萤石矿石 1000千克进行反应,理论上可生产多少千克氟化氢气体?
【答案】(1)过滤
(2)酚酞(合理即可)
(3)设理论上生产氯化氢气体的质量为x,
x=400kg
答:理论上可生产400kg氟化氢气体。
【解析】(1)操作A是将固体和液体进行分离,在化学实验中,过滤操作的目的就是实现固液分离,所以操作A的名称是过滤;
(2)要检验粗产品中是否含有氢氧化钙,因为氢氧化钙溶液显碱性,能使酚酞溶液变红,所以可以取少许粗产品,加水溶解后静置,取少量上层清液于试管中,再向试管中加入酚酞溶液加以检验。如果溶液变红,说明含有氢氧化钙;如果溶液不变红,说明不含氢氧化钙;
(3)见答案。
10.“我有一棵树,长在阿克苏”大型援疆行动,“浙阿同心”见证着荒漠变绿洲的奇迹。
(1)果树根系特别发达,在显微镜下观察根尖的细胞结构时,小阳想把图甲转换成图乙的图像,他接下来的操作是调节图丙中的 结构。
(2)苹果在生长过程中需要适量的氮肥。尿素是一种常见的氮肥。工业上用氨气()和二氧化碳在一定条件下反应制取尿素,同时生成水,其化学方程式为:。若要生产90kg尿素,理论上需要氨气的质量是多少?(写出计算过程)
(3)在阿克苏的苹果种植过程中,下列做法合理的是 。
A.大量使用农药,防止病虫害,提高苹果产量
B.将果园中的杂草收集起来,发酵制成农家肥
C.采摘苹果时,随手丢弃废弃的塑料袋
D.推广使用滴灌、喷灌技术,节约用水
E.废弃的果树枝,就地焚烧
【答案】(1)细准焦螺旋
(2)设理论上需要氨气的质量是x,
x=51kg,
答:若要生产90kg尿素,理论上需要氨气的质量是51kg;
(3)BD
【解析】(1)显微镜的使用中,调节细准焦螺旋可使用模糊的图像变清晰,图甲中视野图像不清晰,图乙视野图像清晰,可通过调节细准焦螺旋来完成;
(2)见答案;
(3)A、农药要合理使用,故做法不合理;
B、将果园中的杂草收集起来,发酵制成农家肥,使用农家肥,吃苹果更健康,也有利于保护环境,故做法合理;
C、采摘苹果时,随手丢弃废弃的塑料袋,会造成环境污染,故做法不合理;
D、推广使用滴灌、喷灌技术,节约用水,保护水资源,故做法合理;
E、废弃的果树枝,就地焚烧,会污染环境,故做法不合理;故选BD。
11.红糖是一种用甘蔗榨出的水经过特殊工艺制成的传统食品。义乌红糖的传统制作工艺已被列为“国家级非物质文化遗产”,其制作工艺如图所示。请回答:
(1)甘蔗的糖分主要储存在茎中,想要甘蔗茎粗壮、获得高产,在甘蔗生长管理过程中,应适当施加的肥料是 。
(2)过滤能除去固体颗粒,但是甘蔗汁中的有机酸(如柠檬酸)和可溶性镁盐(主要成分是MgCl2)会影响红糖口感,需要在熬制前加入石灰水进行处理、写出用来判断加入的石灰水已经足够的方法: 。
(3)为了能够得到粉末状的红糖,结晶过程中需要加入小苏打与黏稠的红糖搅拌,使得黏稠状的红糖中含有许多小气泡,冷却后研磨形成粉末状,但是小苏打过多也会影响口感,据了解,1kg红糖需加入1g小苏打才能够达到最佳配比。若按最佳配比,请问制作84kg的红糖会生成多少克气体?(小苏打受热分解的化学方程式:)
【答案】(1)钾肥
(2)取上层清液少许于试管中,滴加几滴无色酚酞试液,若溶液变红,则说明石灰水已经足够(合理即可)
(3)1kg红糖需加入1g小苏打才能够达到最佳配比,制作84kg的红糖需要84g小苏打,设制作84kg的红糖会生成二氧化碳的质量为x,
x=22g,
答:制作84kg的红糖会生成22g气体。
【解析】(1)甘蔗的糖分主要储存在茎中,想要甘蔗茎粗壮、获得高产,需要施加富含钾元素的肥料,因为钾元素能促进植物茎秆的健壮生长,提高果实的品质和产量。所以,在甘蔗生长管理过程中,应适当施加的肥料是钾肥;
(2)当加入的石灰水足够时,溶液的pH会升高至中性或弱碱性。具体来说,可以使用pH试纸或pH计来测量溶液的pH,当pH达到7或略高于7时,可以认为石灰水已经足够。此外,也可以通过观察溶液的颜色变化来判断,例如使用酚酞指示剂,当溶液由无色变为红色时,说明石灰水已经足够。因此,判断加入的石灰水已经足够的方法可以是:取上层清液少许于试管中,滴加几滴无色酚酞试液,若溶液变红,则说明石灰水已经足够;
(3)见答案。
12.小龙模拟工业制备硫酸镁晶体,将碳酸镁矿石(主要成分是难溶于水的碳酸镁,杂质不溶于水也不与酸反应)和过量稀硫酸充分反应后过滤,得到了含有硫酸的硫酸镁溶液。为了探究混合溶液中硫酸镁的溶质质量分数,小龙进行了如下实验:取200克混合溶液于烧杯中,然后将240克氢氧化钠溶液分六次加入其中,每次充分反应后称量相关质量,所测数据如下表。
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
第6次
加入溶液的质量/克
40
40
40
40
40
40
反应后溶液的质量/克
140
180
217.1
251.3
285.5
325.5
每次产生沉淀的质量/克
0
0
2.9
m
5.8
0
请根据实验数据分析解答下列问题:
(1)m的数值为 。
(2)求混合溶液中硫酸镁的溶质质量分数。
(3)如图甲表示原混合溶液中的离子种类和数量,请在图乙中画出第3次加入氢氧化钠溶液充分反应后的相关离子数量柱状图。
【答案】(1)5.8
(2)生成氢氧化镁沉淀的质量为2.9g+5.8g+5.8g=14.5g,设混合溶液中硫酸镁的质量是x。
x=30g
混合溶液中硫酸镁的溶质质量分数=。
答:混合溶液中硫酸镁的溶质质量分数15%。
(3)
【解析】(1)由质量守恒定律可知,第4次产生沉淀的质量为217.1g+40g-251.3g=5.8g,则m的数值为5.8;
(2)见答案;
(3)混合液中有硫酸,加入氢氧化钠溶液后,硫酸先和氢氧化钠发生中和反应生成硫酸钠和水,表格中第3次出现沉淀,说明硫酸已反应完,即没有氢离子,图乙中氢离子为0,第3次只加入氢氧化钠溶液,则硫酸根离子个数不受影响,图乙中保持不变,第3、4、5次都有沉淀产生,由于一共生成了14.5g沉淀,第3次只生成2.9g氢氧化镁沉淀,说明第3次只将的镁离子转化为沉淀,图甲中有5格,则图乙中镁离子为4格,设钠离子的格数为x,根据溶液中离子电荷守恒,4×(+2)+10×(-2)+x=0,则x=12,即钠离子为12格,故相关离子数量如图所示:。
13.某工厂生产的NaCl产品中含有杂质MgCl2,化学兴趣小组取100g样品完全溶解于313.6g水中,向该溶液中分5次加入一定浓度的氢氧化钠溶液,每次30g,充分反应。测得实验数据如下表所示:
次数
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
加入氢氧化钠溶液的质量/g
30
30
30
30
30
累计生成沉淀的质量/g
2.9
5.8
8.7
11.6
11.6
请完成下列各题:
(1)第 次恰好完全反应。
(2)样品中MgCl2的质量是 g。
(3)计算恰好完全反应时所得溶液的溶质质量分数(写出规范的计算过程)
【答案】(1)4(2)19
(3)设:生成氯化钠的质量为y。
y=23.4g
反应后溶质的质量=100g-19g+23.4g=104.4g
反应后溶液的质量=100g+313.6g+4×30g-11.6g=522g
恰好完全反应时所得溶液的溶质质量分数=
答:恰好完全反应时所得溶液的溶质质量分数是20%。
【解析】(1)由表可知,第1次加入30g氢氧化钠溶液,生成2.9g沉淀,第2次加入30g氢氧化钠溶液,生成沉淀的总质量为5.8g,第3次加入30g氢氧化钠溶液,生成沉淀的总质量为8.7g,说明每加入30g氢氧化钠溶液,产生2.9g沉淀,第4次、第5次加入30g氢氧化钠溶液,生成沉淀的总质量均为11.6g,说明第4次恰好完全反应;
(2)设:生成11.6g氢氧化镁沉淀需氯化镁质量为x。
x=19g
答:样品中MgCl2的质量是19g。
(3)见答案。
14.氯化铜是在电镀工业中有着重要应用价值。某工厂欲利用粗铜原料(含铁、锌)制备氮化铜,并检查产品纯度,其工艺流程如图甲所示。
(1)浸出液中含有的阳离子有 。
(2)在“氯化”步骤中发生反应的化学方程式为 。
(3)为检验该工艺生成的氯化铜的纯度,工厂技术人员抽取45g氯化铜固体样品(杂质溶于水但不参与反应)溶于水中,向其中逐滴加入溶质质量分数为15%的氢氧化钠溶液,反应过程中生成沉淀的质量与所用氢氧化钠溶液质量的关系如图乙所示。则该氯化铜固体的纯度为多少?
【答案】(1)
(2)
(3)参加反应氢氧化钠的质量=160g×15%=24g,设参加反应氯化铜的质量为x,
x=40.5g
该氯化铜固体的纯度为:;
答:该氯化铜固体的纯度为90%。
【解析】(1)铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,铜不与稀盐酸反应,酸浸时盐酸过量,所以出液中含有的溶质是氯化亚铁、氯化锌和氯化氢,含有的阳离子有:亚铁离子、锌离子和氢离子;
(2)铜在空气中被氧化为氧化铜,氧化铜和稀盐酸反应生成氯化铜和水,反应的化学方程式为:;
(3)见答案。
15.烧杯中盛有和的混合溶液100.0g,向其中滴加溶质质量分数为10.0%的溶液,烧杯中溶液的质量与滴加溶液的质量关系如图所示。
(1)图中ab段所对应反应的化学方程式为: ;
(2)图中bc段溶液增加的质量为多少克?
(3)图中点对应的溶液中的离子有哪些?
(4)求图中点对应溶液的溶质质量分数?
【答案】(1)HCl+NaOH=NaCl+H2O
(2)由图像可知,与氯化镁反应的氢氧化钠溶液的质量为:160.0g-80.0g=80.0g,设生成氢氧化镁沉淀的质量为x,
x=5.8g,
由质量守恒定律可知,图中bc段溶液增加的质量为:80g-5.8g=74.2g;
(3)Na+、Cl-、OH-
(4)设c点对应溶液的溶质质量为y,由HCl+NaOH=NaCl+H2O以及2NaOH+MgCl2=Mg(OH)2↓+2NaCl可得:
y=23.4g
则c点对应溶液的溶质质量分数是:×100%≈9.2%;
答:c点对应溶液的溶质质量分数为9.2%。
【分析】向MgCl2和HCl的混合溶液中滴加NaOH溶液,NaOH溶液先与稀盐酸反应(ab段),然后再与MgCl2反应(bc段)。
【解析】(1)图中ab段所对应的反应是盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,反应的化学方程式是:HCl+NaOH=NaCl+H2O;
(2)见答案;
(3)据图可知,d点氢氧化钠过量,素以图中d点对应溶液中的溶质有生成的NaCl和过量的NaOH,对应的离子为:Na+、Cl-、OH-;
(4)见答案。
16.长期使用的热水壶底部有一层水垢,主要成分是碳酸钙和氢氧化镁,用酸溶液可以清除水垢。某同学通过实验测定水垢中碳酸钙的含量:将过量的稀盐酸加入水垢中,将产生的气体通入足量的溶液中(氢氧化镁与盐酸反应不产生,同时测量3分钟内溶液增加的质量,结果如表所示:
时间/s
0
30
60
90
120
150
180
增加的质量/g
0
30
50
60
66
66
66
试回答下列问题:
(1)请在坐标纸上,以反应时间为横坐标,以产生气体的质量为纵坐标,画出产生气体的质量随反应时间变化的曲线。
(2)从表中可以看出,水垢与盐酸反应生成的最多是 。
(3)计算水垢中碳酸钙的质量分数。
【答案】(1)(2)66
(3)设水垢中碳酸钙的质量为x
=
x=150g
则水垢中碳酸钙的质量分数=×100%=75%
答:水垢中碳酸钙的质量分数为75%。
【解析】(1)根据表中数据,可画出产生气体的质量随反应时间变化的曲线为,故填。
(2)由于二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,则溶液增加的质量即为二氧化碳的质量,由图可知,生成的二氧化碳的质量为66g,故填66。
(3)见答案。
17.某实验小组为测定食盐样品(含氯化钙杂质)中氯化钠的质量分数,进行如下实验:将80克食盐样品平均分成4份,分别加入4个烧杯中,各加入80克水溶解后,向每组中加入不同质量的相同浓度的碳酸钠溶液,充分反应后过滤、洗涤、干燥,称量生成的沉淀质量。实验数据如下表所示:
实验组数
一
二
三
四
加入碳酸钠溶液的质量/克
10
20
30
40
产生的沉淀质量/克
0.8
1.6
2.0
2.0
(1)由表格数据可知,实验中氯化钙被完全反应的组有 。
(2)计算该食盐样品中氯化钠的质量分数。
(3)计算第三组反应后所得溶液中氯化钠的质量分数。(精确到0.1%)
【答案】(1)三、四
(2)解:设食盐样品中氯化钙的质量为x,生成氯化钠的质量为y
= x=2.22g
= y=2.34g
食盐样品中氯化钠的质量=20g−2.22g=17.78g
食盐样品中氯化钠的质量分数=×100%=88.9%
答:食盐样品中氯化钠的质量分数为88.9%。
(3)解:第三组反应后所得溶液中氯化钠的质量=20g−2.22g+2.34g=20.12g
第三组反应后所得溶液=20g+80g+30g−2.0g=128g
第三组反应后所得溶液中氯化钠的质量分数=×100%≈15.7%
答:第三组反应后所得溶液中氯化钠的质量分数为15.7%。
【解析】(1)由图中的实验一、二可知,10g碳酸钠溶液反应后生成0.8g沉淀,实验三加入碳酸钠溶液的质量为30g,生成的沉淀的质量为2.0g,小于2.4g,则氯化钙完全反应,即实验中氯化钙被完全反应的组有三、四,故填三、四。
(2)见答案。
(3)见答案。
18.石头纸是一种将磨成粉末的碳酸钙与一定量的树脂、颜料混合,经特殊工艺加工制成的新型纸张。某兴趣小组欲测定某石头纸中碳酸钙的质量分数,先将10g样品放入质量为50g的锥形瓶中,再逐滴加入稀盐酸充分反应(如图所示)。反应过程中测得滴加稀盐酸的总质量与充分反应后锥形瓶及瓶内剩余物质总质量的数据如表所示。(假设该石头纸中其余物质不溶解于水,也不与酸反应)
加入稀盐酸的总质量/g
0
10
25
35
锥形瓶及瓶内剩余物质总质量/g
60.00
69.12
82.8
92.36
回答下列问题:
(1)10g该石头纸样品与稀盐酸完全反应后,产生二氧化碳的总质量是 g。
(2)该样品中碳酸钙的质量分数为多少?(写出计算过程)
(3)这种测定方法产生误差的原因可能是 (写1条)。
【答案】(1)2.64
(2)设该样品中碳酸钙的质量为x,
x=6.0g,
该样品中碳酸钙的质量分数为:,
答:该样品中碳酸钙的质量分数为60%;
(3)有少量二氧化碳溶于水(合理即可)
【解析】(1)由质量守恒定律可知,参加反应的反应物的总质量等于生成的生成物的总质量,由表格数据可知,加入稀盐酸的质量为10g时,生成的二氧化碳的质量为10g+10g+50g-69.12g=0.88g,加入稀盐酸的质量为25g时,生成的二氧化碳的质量为25g+10g+50g-82.80g=2.2g,若样品没有反应完全,加入稀盐酸的质量为35g时,生成的二氧化碳的质量为2.2g+0.88g=3.08g,实际生成的二氧化碳的质量为35g+10g+50g-92.36g=2.64g,则加入稀盐酸的质量为35g时,样品反应完全,产生二氧化碳的总质量是2.64g;
(2)见答案;
(3)二氧化碳溶于水,稀盐酸中含有水,碳酸钙和稀盐酸反应生成的二氧化碳有少量溶于水,使计算的生成的二氧化碳的质量减少,产生实验误差,则这种测定方法产生误差的原因可能是二氧化碳有少部分溶于水。
19.无水硫酸钠称为元明粉,暴露于空气中易吸湿成为含水硫酸钠,常用于造纸和玻璃、印染和医药工业等。某兴趣小组为测定某元明粉样品是否为合格品进行了以下实验(杂质不参与反应,过滤后滤渣损失忽略不计)。
(1)图中玻璃棒的作用是 。
(2)根据硫酸钠含量,通过计算判断该元明粉样品是否为合格品。(写出计算过程,结果精确到0.1%)
(3)实验过程中,如果过滤所得的滤渣未经洗涤直接干燥,这一操作会导致该样品中硫酸钠的质量分数计算结果 (填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
【答案】(1)搅拌,加速药品溶解
(2)设元明粉样品中所含硫酸钠质量为x,
x=28.4g,
该样品中硫酸钠的质量分数为:,
答:该元明粉样品是合格品。
(3)偏大
【解析】(1)溶解过程中玻璃棒的作用是:搅拌,加速溶解;
(2)见答案;
(3)过滤所得的滤渣未经洗涤直接干燥,这一操作会使硫酸钡的质量偏大,由此计算出的碳酸钠质量偏大,导致该样品中碳酸钠的质量分数计算结果偏大。
20.小宁取“实验室制取二氧化碳”实验后的废液(氯化钙和氯化氢的混合溶液)50克置于烧杯中,逐滴滴入碳酸钠溶液,发现先有气泡产生,后生成白色沉淀。下表为产生的气体总质量、沉淀总质量与滴入碳酸钠溶液总质量的关系。
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
碳酸钠溶液的总质量/克
25
50
75
100
125
150
175
气体总质量/克
1.1
2.2
2.2
2.2
2.2
2.2
2.2
沉淀总质量/克
0
0
2.5
5.0
7.5
a
10
(1)表中a= 。
(2)求所取溶液中氯化钙的质量分数。
(3)若图甲表示原混合溶液中的离子种类和数量,请在答题卷相应的图乙位置中画出第4次加入碳酸钠溶液充分反应后的相关离子数量柱状图。
【答案】(1)10
(2)解:设所取溶液中氯化钙的质量分数为x。
x=22.2%
答:所取溶液中氯化钙的质量分数为是22.2%。
(3)
【解析】(1)根据表格中,第3、4实验可知,每加入25g碳酸钠溶液生成沉淀2.5g,则第6次沉淀质量比第5次沉淀质量多2.5g,即a=7.5g+2.5g=10g;
(2)根据表格中的数据可知,反应中氯化钙与碳酸钠完全反应,生成10g碳酸钙沉淀,见答案;
(3)碳酸钠先和稀盐酸反应,生成氯化钠、水和二氧化碳气体,再和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠。
在反应过程中,氯离子的个数保持不变,还是6格。开始时钙离子为2格,即完全反应时消失钙离子的数量为2格。而最终生成沉淀碳酸钙的质量为10g,第4次时生成沉淀5g,那么减小的钙离子数量为:格,则此时钙离子的数量为1格;此时稀盐酸已经完全反应,即氢离子数量为0格;反应完全结束时,溶质只有氯化钠,那么钠离子的数量等于氯离子的数量,也应该为6格。则第4次生成钠离子的数量为:格,如下图所示:。
21.食品包装袋内常放入铁粉作“双吸剂”,有防止食品变潮等多种功能。小科同学对此产生了兴趣。他拆开一包已经使用过的“双吸剂”(其中铁粉表面已生锈),分成等质量的六份,分别加入稀硫酸。反应后测得部分数据如下,请根据有关信息回答问题。
实验次数
1
2
3
4
5
6
取样品质量/g
31.0
31.0
31.0
31.0
31.0
31.0
取稀硫酸质量/g
30.0
60.0
90.0
120.0
150.0
180.0
产生气体质量/g
0
a
0.1
0.3
0.5
0.6
(1)根据题意,“双吸剂”能吸收 。
(2)表格中的a的值为 。
(3)该样品中单质铁的质量分数为多少?(精确到0.1%)
【答案】(1)水和氧气(2)0
(3)第6次只增加0.1g氢气,说明铁已被消耗完,最后产生氢气0.6g;
设该样品中单质铁的质量为x
解得x=16.8g
该样品中单质铁的质量分数。
【解析】(1)铁粉主要吸收空气中的氧气和水分使食物保鲜,所以也称“双吸剂”,则“双吸剂”能吸收水分,还能吸收氧气。
(2)根据表格中的数据可知,第1次加入30.0g稀硫酸没有产生氢气,原因是铁锈和稀硫酸反应,从第4次和第5次可以看出每30.0g稀硫酸可以产生0.2g氢气,第3次加入30.0g稀硫酸只产生了0.1g氢气,说明第2次加入30.0g稀硫酸没有产生氢气,则表格中的a的值为0。
(3)见答案。
22.劳动实践课上同学们用草木灰给农作物施肥。同学查阅资料,得知草木灰是一种重要的农家肥,碳酸钾含量高。
【提出问题】如何测定草木灰中碳酸钾的含量?(选用向日葵灰)
查阅资料:①向日葵灰中碳酸钾的含量为51.97%
②提取碳酸钾主要过程是:秸秆→草木灰→滤液→固体
(1)草木灰中的碳酸钾按照化肥的成分,它属于 肥。
【设计与实验】
实验一:提取碳酸钾
第一步:燃烧秸秆,收集草木灰,称取20.00g。
第二步:用60℃水浸洗草木灰并过滤,浸洗滤渣2次,合并滤液。
第三步:蒸发滤液,烘干得到9.9g固体。
实验二:测定碳酸钾含量
取实验一中烘干后所得固体3.3g进行如图所示的实验。
(2)实验中需缓慢滴入稀硫酸,原因是 。
【数据与解释】
(3)称量图中反应前后烧杯和其中溶液的总质量,增重0.88g.通过计算说明该草木灰中碳酸钾的质量分数是否与查阅资料相符?
【答案】(1)钾/K
(2)有利于二氧化碳被氢氧化钠溶液充分吸收
(3)设3.30g固体中碳酸钾的质量为x。
x=2.76g
则草木灰中碳酸钾的质量分数为:
∵41.4%<51.97%
∴草木灰中碳酸钾的质量分数与查阅资料不相符。
答:草木灰中碳酸钾的质量分数与查阅资料不相符。
【解析】(1)碳酸钾(K2CO3)中含有钾元素,属于钾肥;
(2)实验中需缓慢滴入稀硫酸,原因是使产生的二氧化碳气体能被氢氧化钠溶液充分吸收;如果滴加稀硫酸过快,反应产生二氧化碳气体的速率过快,可能导致部分二氧化碳气体来不及被氢氧化钠溶液吸收就逸出装置,从而使测量结果不准确;
(3)图中反应前后烧杯和其中溶液的总质量,增重0.88g,即为生成二氧化碳的质量,见答案。
23.虾皮是一种叫毛虾的小虾晒干而成的食品,碳酸钙是虾皮中主要的含钙成分。某实验小组为测定虾皮中碳酸钙的质量分数,取100克粉碎后的虾皮样品,用如图装置与过量盐酸充分反应(虾皮中其它成分不溶于水也不与盐酸反应),测得的数据见下表:
时间/分
0
2
4
6
8
10
电子秤示数/克
200
199.6
199.3
199.1
198.9
198.9
(1)进食虾皮可以补钙,这里的钙指的是 (选填“原子”、“离子”或“元素”)。
(2)虾皮样品中碳酸钙的质量分数为多少?
(3)本实验中,下列情况会导致虾皮中碳酸钙质量分数测量结果偏小的有 。
A.虾皮未晒干
B.反应结束后部分二氧化碳滞留在锥形瓶中
C.盐酸溶液质量分数过大
【答案】(1)元素
(2);
设虾皮样品中碳酸钙质量为x。
x=2.5g
虾皮样品中碳酸钙的质量分数=
答:虾皮样品中碳酸钙的质量分数2.5%。
(3)AB
【解析】(1)物质是元素组成,进食虾皮可以补钙,这里的钙指的是元素;
(2)见答案;
(3)由(2)可知,是通过二氧化碳的质量经方程式计算碳酸钙的质量的。
A、虾皮没有晒干,虾皮的总质量偏大,但碳酸钙的质量准确,可知会导致碳酸钙的质量分数偏小,故A正确;
B、二氧化碳滞留在锥形瓶内,会导致二氧化碳的质量偏小,则碳酸钙的含量偏小,质量分数偏小,故B正确;
C、盐酸的质量分数过大,部分氯化氢气体挥发,二氧化碳的质量偏大,碳酸钙的质量偏大,质量分数将偏大,故C错误。故选AB。
24.某混合溶液由硫酸镁溶液和硫酸组成,小虞同学进行了如下实验:取111.6g该混合溶液于烧杯中然后将240g氢氧化钠溶液分六次加入其中,每次充分反应后称量所得溶液的质量,所得数据如下表所示。分析完成下面小题:
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
第6次
加入氢氧化钠溶液的质量/g
40
40
40
40
40
40
反应后溶液的质量/g
151.6
191.6
228.7
262.9
300
340
每次产生沉淀的质量/g
0
0
2.9
m
2.9
0
(1)表格中第4次产生沉淀的质量:m= 。
(2)计算所加入氢氧化钠溶液的溶质质量分数。
(3)通过计算,请在图中画出生成沉淀随加入氢氧化钠溶液质量变化的曲线。
【答案】(1)5.8g
(2)设参加反应的氢氧化钠溶液溶质的质量为x,
解得x=8g,所加入氢氧化钠溶液的溶质质量分数为:×100%=20%;
答:所加入氢氧化钠溶液的溶质质量分数为20%;
(3)
【解析】(1)由表中数据可知,第4次产生的沉淀的质量为228.7g+40g-262.9g=5.8g;
(2)见答案;
(3)由(1)可知,第4次产生的沉淀的质量为5.8g,第3次产生的沉淀为2.9g,刚好是一半,可知第3次所加的氢氧化钠有一半与硫酸镁反应产生氢氧化镁沉淀,可知氢氧化钠溶液加至40g+40g+20g=100g时,开始产生沉淀。第五次实验中产生的沉淀为2.9g,可知也有一半的氢氧化钠与硫酸镁反应产生沉淀,则与硫酸镁反应产生沉淀的氢氧化钠溶液的质量为20g+40g+20g=80g;氢氧化镁的总质量为2.9g+5.8g+2.9g=11.6g
故图像如下图所示:。
25.航母舰体需要定期除锈维护,为实现对除锈废液(溶质主要成分为HCl、FeCl3.其他杂质不含铁元素)的综合利用,需测定废液中成分的含量,取200克废液样品,依次加入100克溶质质量分数相同的NaOH 溶液,过滤,称重,相关数据如图。
回答下列问题:
(1)对比①②③操作,分析可知操作 加入的NaOH溶液过量。
(2)原200克废液中含有 Fe元素的质量有 克。
(3)试求选用的NaOH溶液样品的质量分数是多少?
【答案】(1)③(2)22.4
(3)根据题意可知,100gNaOH溶液和FeCl3反应生成21.4g氢氧化铁沉淀;设参加反应的氢氧化钠的质量为x,
x=24g,则所用NaOH溶液的溶质质量分数为×100%=24%;
答:选用的NaOH溶液样品的质量分数是24%。
【解析】(1)第①次加入的氢氧化钠溶液先与盐酸反应生成氯化钠和水,待盐酸反应完全,继续加入氢氧化钠,氢氧化钠再与FeCl3反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠,第①次加入100g氢氧化钠溶液,产生氢氧化铁沉淀10.7g,第②次加入100g氢氧化钠溶液,产生氢氧化铜沉淀21.4g,第③次加入100g氢氧化钠溶液,产生氢氧化铜沉淀10.7g,说明100g氢氧化钠溶液与FeCl3溶液完全反应能生成21.4g氢氧化铁沉淀,第③次加入100g氢氧化钠溶液,只生成了10.7g氢氧化铁沉淀,说明FeCl3已经完全反应,则操作③加入的NaOH溶液过量;
(2)根据题意可知,生成氢氧化铁沉淀的质量为10.7g+21.4g+10.7g=42.8g
根据质量守恒定律,反应前后元素的种类和质量不变,则原200克废液中含有Fe元素的质量有42.8g××100%=22.4g;
(3)见答案。
26.实验室制取CO2时,选择合适溶质质量分数的盐酸,有利于减少盐酸的浪费。小科分别取100克溶质质量分数为7.3%、14.6%、21.9%的盐酸与足量的石灰石进行了三组实验,实验中每2分钟用电子天平测量生成的CO2质量,数据记录见表,并计算盐酸利用率(盐酸利用率是指收集到的气体质量理论上所需要的盐酸量与实际消耗的盐酸总量的比值)。
时间/分
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
7.3%稀盐酸生成的CO2质量/克
0
0.65
1.06
1.40
1.66
1.90
2.10
2.25
2.34
2.40
14.6%稀盐酸生成的CO2质量/克
0
1.02
1.66
1.97
2.12
2.22
2.28
2.30
2.30
2.30
21.9%稀盐酸生成的CO2质量/克
0
1.35
1.96
2.08
2.16
2.20
2.20
2.20
2.20
2.20
请根据上述信息回答问题:
(1)小科在实验过程中发现,利用7.3%稀盐酸制取CO2时,第6~18分钟时反应速度不断减慢,其主要原因是 。
(2)小科用100克21.9%盐酸进行实验,可计算得到盐酸的利用率是多少?
(3)实验中,小科发现盐酸的浓度越大,生成二氧化碳的质量越少。小科猜想这可能跟盐酸的性质有关。为进一步验证自己的猜想,小科通过实验进行检验,他选择AgNO3溶液放入装置B,实验中观察到B中出现白色沉淀。请你根据实验现象解释盐酸的浓度越大,生成二氧化碳的质量越少的原因:
。
【答案】(1)反应物不断消耗,反应物浓度降低,造成反应速率变慢
(2)设实际消耗稀盐酸质量为x。
x=3.65g
盐酸的利用率=答:盐酸的利用率为16.7%。
(3)加入盐酸浓度越大,挥发出的氯化氢越多,与碳酸钙反应的氯化氢变少,导致生成二氧化碳质量越少
【解析】(1)利用7.3%稀盐酸制取时,第6~18分钟时反应速度不断减慢,其主要原因是随着反应不断进行,盐酸不断被消耗,反应物浓度降低,导致速率变慢;
(2)详解见答案;
(3)盐酸具有挥发性,且浓度越大挥发性越强。浓盐酸挥发出的氯化氢气体进入装置B与AgNO3溶液反应产生白色沉淀(HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3),说明浓盐酸在反应过程中有氯化氢气体挥发出去,导致参与与石灰石反应生成二氧化碳的氯化氢实际量减少,所以生成二氧化碳的质量越少。
27.某同学在做了 Ba(OH)2与 Na2SO4溶液反应的实验后,过滤得到滤液X,对滤液X 进行如下探究。取一定量滤液 X于烧杯中,逐滴加入6%的MgSO4 溶液40g,得到如图甲所示图像,然后继续往烧杯中滴加稀硫酸,得到如图乙所示图像。
请回答:
(1)滤液 X中含有的溶质是 。
(2)BC段溶液的 pH (填“大于”“等于”或“小于”)7。
(3)当加入30g稀硫酸时,烧杯中沉淀的质量m2的值为多少?(写出计算过程)
【答案】(1)Ba(OH)2、NaOH(2)大于
(3)由图像可知,BaSO4沉淀的质量为4.66g,设Mg(OH)2沉淀的质量为x,根据Mg原子守恒可得:
x=1.16g,
故m2=1.16+4.66=5.82,
答:烧杯中沉淀的质量m2的值为5.82。
【解析】(1)Ba(OH)2与Na2SO4溶液反应生成硫酸钡的和氢氧化钠,实验后,过滤得到滤液X,向逐滴加入6%的MgSO4溶液40g,氢氧化钠与硫酸镁反应生成氢氧化镁和硫酸钠,氢氧化钡与硫酸镁反应生成氢氧化镁和硫酸钡,生成沉淀时有拐点,说明有两种反应,滤液X中含有的溶质是Ba(OH)2、NaOH;
(2)BC段沉淀的质量不变,说明氢氧化钠过量,溶液显碱性,加入的硫酸与氢氧化钠反应,所以BC段溶液的pH大于7;
(3)见答案。
28.第19届亚运会于2023年9月23日至10月8日在杭州市举行。作为G20峰会后杭州又一盛会,杭州亚运将力争交出一份完美的“零碳”答卷。 “零碳甲醇(CH4O)”因作为杭州亚运会主火炬燃料而备受瞩目。如图所示为基于“绿氢”和生物质富氧燃烧技术的“零碳甲醇”合成系统,其中X为某种发电方式。
(1)“绿氢”是指利用可再生能源发电进行电解水制氢,则“X”可以是 。
A.光伏发电 B.风力发电 C.燃煤发电 D.核能发电
(2)在合成甲醇的反应中,参加反应的二氧化碳和氢气的分子个数比为 。“零碳甲醇”更准确地说是“零增碳甲醇”,“零增碳”是指
。
(3)吉祥物中的“莲莲”创意取自“接天莲叶无穷碧”,荷叶中的己烯醇( C6H12O)是荷叶独特香味的来源。从物质分类的角度来说,己烯醇属于 (填“无机化合物”或“有机化合物”)。在己烯醇中,碳、氢元素的质量比为 (填最简整数比)。
(4)亚运吉祥物毛绒玩具,生产全程采用绿电,还优化了毛绒玩具中的填充原料、省去外包装环节,一只玩具可减少0.11千克二氧化碳的排放量。排放的二氧化碳原本需要氢氧化钠进行吸收,如果生产15万只玩具,减排后可以节约多少千克的氢氧化钠?
【答案】(1)AB(2)1∶3 合成甲醇消耗的二氧化碳质量与甲醇燃烧生成的二氧化碳质量相等(3)有机化合物 6∶1
(4)15万只玩具可以减少二氧化碳的排放量为:0.11kg×150000=16500kg;
设节约氢氧化钠质量为x,
x=30000kg,
答:减排后可以节约30000kg的氢氧化钠。
【解析】(1)“绿氢”是指利用可再生能源发电,通过电解水制氢,生成过程碳的排放量很小,因此“X”可以是AB;燃煤发电会放出大量的二氧化碳气体,碳的排放量较大,且不属于可再生能源;核能不属于可再生能源;
(2)二氧化碳与氢气在一定条件下反应生成甲醇和水,反应的化学方程式是,则参加反应的二氧化碳和氢气的分子个数比为1∶3;“零碳甲醇”更准确地说是“零增碳甲醇”,“零增碳”是指合成甲醇消耗的二氧化碳质量与甲醇燃烧生成的二氧化碳质量相等;
(3)吉从物质分类的角度来说,己烯醇是含有碳元素的化合物,属于有机化合物;
在己烯醇中,碳、氢元素的质量比为72∶12=6∶1;
(4)见答案。
29.小科发现最近洗手间里总有小黑虫出没(如图甲),查阅资料后发现,这是一种常见的卫生害虫——蛾蠓,不仅影响家居环境的整洁,还可能对人体健康造成威胁。为防止小虫从下水道进出的问题,小科妈妈购买了黄铜材质的翻板自封防臭防虫地漏(黄铜的主要成分为铜、锌),其结构如图乙所示。该地漏利用水对底盖的压力来控制开合,有水时,自动开盖排水;无水时自动闭合,防臭防虫。
(1)蛾螺雌虫喜欢产卵于浴室、厨房等有水的地方,幼虫生活在下水道中,多腐食或粪食,蛹羽化后常见于室内。蛾螺的发育类型属于 发育;
(2)为了探究制作地漏所用黄铜的等级,小科从废弃地漏上取得黄铜进行实验检测:取样品20g,逐滴加入质量分数为10%的稀硫酸,当加入稀硫酸的质量为98g时,刚好不再有气体产生。请通过计算并结合下表判断制作地漏的黄铜属于哪种等级 ;
黄铜等级
低黄铜
中黄铜
高黄铜
铜的质量分数
60%~80%
80%~90%
高于90%
(3)图丙为地漏翻板结构的示意图,整个翻板结构(包括配重和底盖)的总质量为10g,整个翻板结构的重力作用在A点,水对底盖压力的作用点可以等效在底盖C点,其中OD长为1cm,OA长为0.5cm。请计算底盖向下张开时,水对底盖的压力至少为多少牛 。
【答案】(1)完全变态(2)所以制作地漏的黄铜属于低黄铜(3)0.05牛
【解析】(1)蛾螺的发育已经属于完全变态发育。
(2)解设20克样品中锌的质量为x,则硫酸溶质的质量为
;
解得x=6.5g;
铜的质量分数为
所以制作地漏的黄铜属于低黄铜。
(3)根据题意可知,翻板结构的质量m=10g=0.01kg,
则产生的阻力
根据可知,
即
解得F1=0.05N。
30.电工师傅攀爬电线杆时,利用了一种“神奇装备”———脚扣(如图甲所示)。图乙是小实用套筒代替脚扣设计的简易装置,套筒及横杆相当于一个杠杆,A为支点(套筒、横杆质量不计)。
(1)请在图乙中绘制出F1的力臂l1;
(2)模型中 F2=40N时杠杆处于平衡状态, l1=30cm,l2=15cm,横杆与重物的接触面积为 20cm2。求重物对横杆的压强;
(3)铁质脚套因暴露在空气中生锈而存在安全隐患。现有14g样品放入浓度为 14.6%的稀盐酸中充分反应,小实测得产生的气体质量与加入的稀盐酸的质量关系如图所示(样品中除Fe和外,其他杂质不参与反应),请计算样品中单质Fe的质量分数。
【答案】(1)(2)1×104 Pa(3)80%
【解析】(1)过支点A,作动力作用线的垂线段,即为动力臂,如下图所示:
(2)根据杠杆平衡条件 ,带入数据为
解得,则重物对横杆的压强为
(3)据丙图可知,气体质量是0.4g,设样品中Fe的质量为x
Fe~H₂
56 2
x 0.4
可得解得x=11.2g ,单质Fe的质量分数为。
31.2025年4月24日,我国成功发射神舟二十号载人航天器,航天舱内碳氧循环问题受到关注。
(1)使用半导体催化剂将二氧化碳和水转化为氧气和有机物,该技术模拟了植物的
(填写一种生理作用)。
(2)太空舱中液氧罐作为备用气源。氧气通过加压成为液态氧,此过程中氧气的物态变化为
。
(3)如图为两种吸收二氧化碳的方案,结合以下图表信息回答问题:
表:两种吸收二氧化碳的方案比较
方案序号
原理
吸收效率
能否重复利用
配备设施
一
氢氧化锂吸收
75%—92%
否
无
二
过氧化钠吸收
56%
否
额外温控系统
①氢氧化锂和氢氧化钠性质相似,则氢氧化锂(LiOH)与二氧化碳反应的化学方程式为:
。
②说明选择方案一的理由:
。(写出两点)
(4)方案二可用于航天器应急产氧,化学方程式为:;则每吸收二氧化碳8.8千克,理论上能产出氧气的质量为多少千克?(写出计算过程)
【答案】(1)光合作用(2)液化(3)①CO2+2LiOH=Li2CO3+H2O ②氢氧化锂吸附效率高/不需要额外温控系统/过氧化钠吸附放出大量热,反应较危险/过氧化钠吸收需配备温控系统,增加了航天器耗能/虽然氢氧化锂不可再生,但是任务时间相对较短,对药品的量要求不大等(写出两点即可)
(4)设生成氧气的质量为x。
x=3.2kg
答:理论上能产出氧气的质量为3.2kg。
【解析】(1)使用半导体催化剂将二氧化碳和水转化为氧气和有机物,该技术模拟了植物的光合作用;
(2)氧气常温常压下是气态,通过加压成为液态氧,此过程中氧气的物态变化为液化;
(3)①氢氧化锂和氢氧化钠性质相似,则氢氧化锂(LiOH)与二氧化碳反应生成碳酸锂和水,反应的化学方程式为:2LiOH+CO2=Li2CO3+H2O;
②选择方案一的理由是氢氧化锂吸附效率高,不需要额外温控系统,而过氧化钠吸附放出大量热,反应较危险,过氧化钠吸收需配备温控系统,增加了航天器耗能或虽然氢氧化锂不可再生,但是任务时间相对较短,对药品的量要求不大等(答案不唯一);
(4)见答案。
32.湿法炼铜为我国首创。据《宋史》记载,其具体做法为:在胆水(硫酸铜溶液)附近挖掘沟槽,把生铁击碎,摆放在沟槽里,将胆水引入沟槽浸泡,至颜色改变后,再把浸泡的水放出。
(1)“至颜色改变……”,其中的颜色变化情况是 。
(2)某次湿法炼铜过程中,获得铜的质量为64千克,则至少消耗含铁96%的生铁多少千克? (生铁中其他成分不与硫酸铜溶液反应,计算结果精确到0.1千克)
(3)“浸泡的水”能否直接排入河流?为什么? (说出一点理由即可)
【答案】(1)由蓝色变为浅绿色
(2)设消耗含铁96%的生铁质量为x。
解得x≈58.3kg。
答:消耗含铁96%的生铁质量为58.3kg。
(3)“浸泡的水” 不能直接排入河流,因为“浸泡的水” 中含有硫酸亚铁等物质,直接排放可能会污染水体,影响水生动植物的生存,破坏生态环境
【解析】(1)胆水是硫酸铜溶液,其颜色为蓝色。铁与硫酸铜反应会生成硫酸亚铁和铜,硫酸亚铁溶液颜色为浅绿色。所以颜色变化情况是由蓝色变为浅绿色;
(2)见答案;
(3)“浸泡的水” 中含有硫酸亚铁等物质,直接排放可能会污染水体,影响水生动植物的生存,破坏生态环境(或可能会使河水的酸碱度发生变化等合理理由均可),“浸泡的水” 不能直接排入河流。
33.过氧化钙(CaO2)是用途广泛的优良供氧剂。以电石渣主要成分为Ca(OH)2含少量CaCO3为原料制备CaO2的一种工艺流程如下:
【查阅资料】I.Ca(OH)2+2NH4Cl=CaCl2+2NH3•H2O
Ⅱ.CaCl2+2NH3•H2O+H2O3+6H2O=CaO2•8H2O↓+2NH4Cl
Ⅲ.CaO2•8H2O在水中不太稳定,会缓慢分解。
(1)在实验室进行过滤操作时,要遵循“一贴、二低、三靠”原则。其中“二低”指的是:滤纸边缘略低于漏斗口、 。生产过程中为了精确测定溶液的pH,常使用 (填仪器名称)。
(2)在其他条件不变的情况下,制备CaO2•8H2O的反应时间(t)对其产率(v)的影响如图所示。
①平均反应速率最快的时间段为: (填字母)。
a.0~10min b.10﹣20min c.20~30min d.30~40min
②30min后,w开始下降的主要原因是 。
(3)为了测定加入的NH4Cl溶液中溶质的质量分数,取30.00gNH4Cl溶液于烧杯中,加入稍过量的AgNO3溶液,完全反应后过滤、洗涤,干燥、称量,得到14.35g白色固体。通过计算确定该溶液中NH4Cl的质量分数(精确到0.1%)。
【答案】(1)液面低于滤纸边缘 pH计
(2)a CaO2•8H2O在水中不太稳定,会缓慢分解
(3)设该溶液中NH4Cl的质量分数为x,
x≈17.8%,
答:该溶液中NH4Cl的质量分数为17.8%。
【解析】(1)在实验室进行过滤操作时,要遵循“一贴、二低、三靠”原则。其中“二低”指的是:滤纸边缘略低于漏斗口、液面低于滤纸边缘;
生产过程中为了精确测定溶液的pH,常使用pH计;
(2)①由图可知,平均反应速率最快的时间段为0~10min,故选:a;
②30min后,w开始下降的主要原因是CaO2•8H2O在水中不太稳定,会缓慢分解;
(3)见答案。
34.草系水族箱中的植物能正常光合作用()为其中的鱼类提供氧气。生活在其中的鱼类才能够正常生长。但水环境是一个二氧化碳相对匮乏的环境,因此某科学兴趣小组开展了草系水族箱二氧化碳气体补给器的项目设计,采用碳酸钙和稀盐酸反应制取二氧化碳。下表为气体补给器的评价量表。
评价指标
优秀
合格
待改进
指标一
反应安全,且可控。
反应安全,但不可控。
反应有较大安全隐患。
指标二
气体能直接排出且速度可以观测。
气体能直接排出,但速度无法观测。
气体无法排出。
(1)植物进行光合作用是 (“同化”或“异化”)作用。
(2)如图是某品牌二氧化碳补给器装置图,计泡器的作用是
。
(3)根据评价量表,该装置的指标一为合格,指标二为优秀,为了使指标内部气压盘一被评为优秀,请对该装置进行改进 。
(4)小科查阅到如下信息:20℃时,草系鱼缸中绿色植物在水中二氧化碳的吸收率约为 15%,100 克碳酸钙在补给器中完全反应产生的二氧化碳完全溶于水中。问:产生的二氧化碳能使鱼缸中绿色植物产生多少克氧气?(写出计算过程)
【答案】(1)同化
(2)通过观察气泡产生的情况,来观测气体排出的速度,同时也能体现有气体排出
(3)加一个分液漏斗(或注射器 )来控制稀盐酸的滴加速度
(4)设100克碳酸钙在补给器中完全反应产生的二氧化碳质量为x,
x=44g,
被吸收的二氧化碳质量为44g×15% = 6.6g,设产生氧气的质量为y,
y═4.8g,
答:产生的二氧化碳能使鱼缸中绿色植物产生4.8g克氧气。
【解析】(1)同化作用是指生物体把从外界环境中获取的营养物质转变成自身的组成物质,并且储存能量的变化过程;异化作用是指生物体能够把自身的一部分组成物质加以分解,释放出其中的能量,并且把分解的终产物排出体外的变化过程。植物光合作用是利用二氧化碳和水合成有机物,储存能量,属于同化作用;
(2)在该二氧化碳补给器装置中,计泡器可以通过观察气泡产生的情况,来观测气体排出的速度,同时也能体现有气体排出;
(3)指标一要求反应安全且可控。原装置指标一为合格(反应安全,但不可控 ),要使指标一优秀,可增加一个分液漏斗(或注射器 )来控制稀盐酸的滴加速度,进而控制反应的速率,使反应可控;
(4)见答案。
35.制作糖画是一种民间的手工艺术,分为以下几个步骤。
Ⅰ.制作者将蔗糖和麦芽糖放在炉具内加热调制成糖浆。
Ⅱ.在锅里加入一种白色粉末后,液面上立即泛起白沫,此时制糖师傅便会用筛状勺子从上层液体中捞出许多杂质,这种白色粉末叫小苏打,其主要成分是NaHCO3,与盐酸反应的化学方程式为NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑。
Ⅲ.用鸡嘴勺子作画。
(1)蔗糖由甘蔗的茎(或甜菜)经压榨取汁炼制而成,甘蔗的汁水主要来自于其细胞结构中的 。
(2)为测定某食用小苏打(标签如图甲所示)中NaHCO3的质量分数,取6.76g样品于烧杯中,分两次加入稀盐酸(该条件下杂质不参与反应),充分反应。测得实验数据如表所示。通过计算说明样品中NaHCO3含量与标签是否相符(写出计算过程)。
加入稀盐酸的次数
第一次
第二次
加入稀盐酸的质量(g)
20.0
20.0
生成气体的质量(g)
2.0
1.52
(3)在制作糖画的过程中,师傅需要举起装有糖浆的铜勺。如图乙所示是举起时的简化模型。假设铜勺和糖浆的总质量为0.5kg,铜勺和糖浆整体的重心C点与铜勺末端O点的距离为0.3m,师傅手指的着力点在距离铜勺末端O点0.1m的B点。此时铜勺处于水平位置,忽略勺柄的质量,求手指给铜勺最小的力F1的大小和方向。
【答案】(1)液泡
(2)由表中数据可知,加入两次稀盐酸后,碳酸氢钠已经被完全反应且生成二氧化碳的总质量=2.0g+1.52g=3.52g;设样品中碳酸氢钠的质量为x,
x=6.72g,
样品中碳酸氢钠的质量分数为×100%≈99.4%>99%,
故样品中NaHCO3含量与标签相符;
(3)根据杠杆平衡条件可知,当F1的方向为竖直向上时,其力臂最长,故此时F1的值为最小值;由F1L1=F2l2可得F1×0.1m=0.5kg×10N/kg×0.3m,解得F1=15N;故手指给铜勺最小的力F1的大小为15N。
【解析】(1)植物细胞中的液泡内含有细胞液,溶解着多种物质,如糖类、色素等。甘蔗的汁水主要来自于其细胞结构中的液泡;
(2)见答案;
(3)见答案。
36.在“基于特定需求设计和制作简易供氧器”的跨学科实践活动中,同学们制作了一个家庭简易制氧装置。该制氧装置由2个饮料瓶、2根软管和药剂构成,药剂主要是过碳酸钠(Na2CO4),制氧时,先往两个饮料瓶中加入适量的水,再往甲瓶中加入药剂,产生的气体通过B管从乙瓶导出,即可供人吸氧。请回答:
(1)①Na2CO4所属物质类别是 。
②已知,该化学反应所属基本反应类型是 。
(2)制作洗气装置时,小金将乙瓶中B软管伸入液面下,A软管伸入液面上,如图1所示,同组其他同学提出小金制作存在错误,请你分析其中错误的原因 。
(3)假设供氧器出氧流量(每分钟产生氧气体积)平稳,其所提供的吸氧浓度可根据经验公式吸氧浓度=【21%+4%×出氧流量(升/分钟)】进行计算,适用标准如表所示,=1.28克/升。
适用情况
吸氧浓度
日常保健
30%-40%
一般缺氧性疾病
40%-60%
急救
≥60%
某次产品试用中,小组同学在反应装置中放入610克过碳酸钠,待药品完全反应后,所产生的氧气可供人吸氧25分钟,则吸氧浓度为多少?根据计算判断本次试用属于哪种适用情况 。
【答案】(1)盐 分解反应(2)气体无法导出
(3)设生成氧气的质量为x,
x=80g,
则产生氧气的体积为:80g÷1.28g/L=62.5L,出氧流量为:62.5L÷25min=2.5L•min-1,则吸氧浓度=21%+4%×2.5=31%,由表中数据可知,本次产品试用属于日常保健;
答:吸氧浓度为31%,本次产品试用属于日常保健。
【解析】(1)①Na2CO4是由金属离子和酸根离子构成的化合物,所属物质类别是盐;
②由可知,该化学反应符合一变多的特点,所属基本反应类型是分解反应;
(2)制作洗气装置时,某同学将乙瓶中的B软管伸入液面下,A软管在液面上,如图所示,其中错误的原因是气体无法导出;
(3)见答案。
37.在空间站中,如何补充宇航员吸入的氧气和处理呼出的二氧化碳气体,科学家们分别采取了以下处理方法:
方法甲:在空间站中,利用太阳能电池板提供的电能,通过电解水制备氧气。
方法乙:利用氢氧化锂(LiOH)吸收二氧化碳,生成碳酸锂和水,然后净化后的空气再重新流回舱。
(1)请写出方法甲的优点 。(写出一点即可)
(2)用方法乙净化后的空气中含量最高的气体是 。(写化学式)
(3)空间站三名航天员,平均每日总共产生约3.3千克CO2,若要将这些气体全部吸收,理论上每日需要消耗多少千克氢氧化锂?
【答案】(1)节能环保/获取太阳能方便/成本低(2)N2
(3)设理论上每日需要消耗氢氧化锂的质量为x。
x=3.6kg
答:理论上每日需要消耗3.6kg氢氧化锂。
【解析】(1)方法甲是在空间站中,利用太阳能电池板提供的电能,通过电解水制备氧气,该方法的优点是节能环保,获取太阳能方便,成本低等(答案不唯一)。
(2)氢氧化锂(LiOH)吸收二氧化碳,生成碳酸锂和水,用方法乙净化后,除去了二氧化碳,剩余空气中含量最高的气体是氮气,化学式为:N2。
(3)见答案。
38.某科学小组设计家用化学制氧装置,要求输出气体的氧气浓度为27%-29%、流速1-2L/min,每次病人吸氧需在10分钟左右,根据要求小组开展以下任务活动:
(1)任务一:计算需要多少过氧化氢溶液
经测定质量分数为4%的过氧化氢溶液,在制氧装置中,速率适合,更易收集;若使用4%的过氧化氢溶液,计算收集1.6L氧气(密度1.4g/L)至少需要多少克4%的过氧化氢溶液?(写出完整的计算过程)
(2)任务二:确定混合方式和混合气体的浓度
小组同学确定将纯氧与空气混合方式获得氧气流,存储装置为20L容积的硬质空桶,将收集的1.6L纯氧通入是否可达到氧气浓度的要求范围,写出判断依据:
。(空气中的氧气浓度按20%计算)
(3)任务三:如何控制混合气的流速
初始设计方案为:如图1,先制取纯氧,再在硬质水桶中与20L空气混合,用气球挤压水排出混合气体供病人使用。然后小组同学对方案进行了优化,如图2。在图2改进方案中,控制混合气流速的方法是 。
【答案】(1)氧气的质量为1.6L×1.4g/L=2.24g。
设需要4%的过氧化氢溶液的质量为x。
x=119g
答:收集1.6L氧气(密度1.4g/L)至少需要119g4%的过氧化氢溶液;
(2)混合后氧气的浓度为25.9%,不在27%-29%的范围内,不能达到氧气浓度的要求范围
(3)调节水龙头开关
【解析】(1)见答案。
(2)存储装置为20L容积的硬质空桶中氧气体积为20L×20%=4L,将收集的1.6L纯氧通入硬质空桶中,氧气的总体积为4L+1.6L=5.6L,混合后气体总体积20L+1.6L=21.6L,则混合后氧气的浓度为≈25.9%,由于25.9%不在27%-29%的范围内,所以不能达到氧气浓度的要求范围;
(3)分析图2装置,其中排气控速装置包含水桶和水龙头。通过调节水龙头开关,控制水流速度,进而实现对混合气体流速的控制,这是因为水流速度的改变会影响气体通过装置的速率,则控制混合气流速的方法是调节水龙头开关。
39.为了在2060年之前实现“碳中和”的目标,我国正在加快氢能、新能源汽车等相关技术和产业的发展,为宜居地球和绿色地球贡献中国力量。请回答下列问题:
(1)单质硼(B)可与水反应制取氢气,化学方程式为:2B+6H2O=2B(OH)3+3H2↑,该化学反应属于 反应(填基本反应类型);
(2)当前电动汽车使用的磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池具有电池容量大、能量密度高的特点,给电池充电时,电池相当于 (填“电源”或“用电器”);
(3)生产汽车还需要使用大量的金属铁。若用1000t含氧化铁(Fe2O3)80%的赤铁矿石,理论上可以炼出纯铁的质量为多少?(写出计算过程)
【答案】(1)置换(2)用电器(3)560t
解:设理论上可以炼出纯铁的质量为x。
,x=560t
【解析】(1)单质硼(B)可与水反应制取氢气,化学方程式为:2B+6H2O=2B(OH)3+3H2↑,由一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物的反应是置换反应,则该化学反应属于置换反应。
(2)当前电动汽车使用的磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池具有电池容量大、能量密度高的特点,给电池充电时,电池消耗电能,相当于用电器。
(3)见答案。
40.有一种新型化肥—硝酸铵钙,其有效成分为和,进入土壤后,都成为可吸收的离子,不会引起土壤板结,且钙离子可提高农作物对病害的抵抗力。小宁利用某品牌的硝酸铵钙化肥,进行以下实验:取化肥样品8.0g,与足量的固体充分混合,加热到固体质量不再减少,生成0.17g氨气()。把反应所得固体溶于适量水中,再加入足量的溶液充分反应,过滤得到沉淀和滤液,测得沉淀质量为4.0g。(已知:;化肥中的其它成分不含Ca、N元素,且不参加反应)
(1)作为氮肥,硝酸铵钙在植物生活中的主要作用是 。
A.促进细胞分裂和生长,使枝叶长得繁茂
B.促进幼苗的生长发育和开花,使果实、种子的成熟提早
C.使茎杆健壮,促进淀粉的形成
(2)计算样品中的质量分数。
(3)计算样品中的质量。
【答案】(1)A
(2)设质量为x。
质量分数:。
(3)设质量为y。
【解析】(1)氮肥的主要作用是促进细胞分裂和生长,使枝叶长得繁茂,故选A。
(2)解析见答案。
(3)解析见答案。
41.过氧化氢溶液保存时,因缓慢分解导致质量分数变小为探究酸碱性对过氧化氢分解快慢的影响,小宁利用图甲装置,每次实验往锥形瓶中加10g30%过氧化氢溶液,再滴加调节剂,使其分别从3依次调至13,在60℃反应温度下进行实验,获得数据如图乙。
(1)氧气能用排水法收集,是因为 。
(2)根据本实验结果,对实验室常温保存过氧化氢溶液提出合理的建议
。
(3)某次实验中,当10g溶质质量分数为30%的过氧化氢溶液分解产生0.32g氧气时,剩余过氧化氢溶液的溶质质量是多少?(写出计算过程)
【答案】(1)氧气不易溶于水,也不与水反应
(2)在pH约为3~5(在3~5区间内任意一个具体数值也可)的酸性条件下保存。
(3)设分解产生0.32g氧气时,消耗的过氧化氢的质量为x。
剩余的过氧化氢的质量为
答:剩余过氧化氢溶液的溶质质量为2.32g。
【解析】(1)氧气不易溶于水也不与水反应,因此可以用排水法收集;
(2)乙图可知,当溶液的pH值在3~5之间时,氧气的产生量最小,说明过氧化氢溶液变质量慢,因此常温下保存过氧化氢溶液应该:在pH约为3~5的酸性条件下保存;
(3)见答案。
42.金属与人类的生活和生产密切相关。请你结合相关信息回答下列问题:
(1)如图1所示,同一圆圈上的物质中铁元素的化合价相同,同一直线上的物质类别相同,下列说法错误的是 。
A.a物质属于碱
B.Fe与稀盐酸反应生成FeCl3
C.Fe在潮湿空气中容易发生锈蚀生成Fe2O3
D.用等质量FeO和Fe2O3炼铁,FeO生成的铁更多
(2)某同学为探究相关金属的化学性质,做了如图2实验。实验C中物质充分反应后溶液呈无色,过滤所得滤渣的成分可能的组成有 (有多种可能性,请写全)。
A B C
(3)在工业炼铁中要得到224 t铁,理论上需要含80%的赤铁矿石多少吨?
【答案】(1)B(2)Cu 、Ag /Cu、 Ag、 Zn
(3)设理论上需要含Fe2O380%的赤铁矿石的质量为x。
,解得x=400t。
答:理论上需要含Fe2O380%的赤铁矿石的质量为400t。
【解析】(1)A、Fe(OH)3在水溶液中电离出的阴离子全部是氢氧根离子,属于碱,同一直线上的物质类别相同,a物质与Fe(OH)3都属于碱,说法正确,不符合题意。
B、Fe与稀盐酸反应生成FeCl2和H2,而不是FeCl3,说法错误,符合题意。
C、Fe在潮湿空气中容易发生锈蚀,铁锈的主要成分是Fe2O3,说法正确,不符合题意。
D、设FeO和Fe2O3的质量都为m。
FeO中铁元素的质量分数为,那么m克FeO中铁元素质量为。
Fe2O3中铁元素的质量分数为,那么m克Fe2O3中铁元素质量为。
>14401008m,所以FeO生成的铁更多,说法正确,不符合题意。故选B。
(2)金属性:Zn>Cu>Ag,向硝酸铜和硝酸银的混合液中加入锌片,锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银,待硝酸银完全反应后,锌和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜,充分反应后,溶液呈无色,说明硝酸铜已经完全反应,则滤渣中一定含有铜和银,可能含锌;滤渣的成分可能的组成有Cu 、Ag 或者Cu、 Ag、 Zn;
(3)见答案。
43.2026年1月,生态环境部新版水污染物排放标准正式实施,各地推进含钙工业废水资源化回收。某化工厂用盐酸处理碳酸钙污垢后,产生含盐酸和氯化钙的混合废水。为测定可回收氯化钙的含量,科研小组取100g该废水,分6次加入共240g碳酸钠溶液,每次充分反应后称量相关质量,所测数据如下表。
实验次数
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
第6次
加入碳酸钠溶液的质量/g
40
40
40
40
40
40
每次产生气体的质量/g
4.4
m
2.2
0
0
0
每次产生沉淀的质量/g
0
0
4
8
8
0
根据数据分析解答(相关化学方程式:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑,Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl)
(1)m的数值为Fe2O3。
(2)计算该废水中CaCl2的质量。
(3)计算第5次加入碳酸钠溶液充分反应后,所得溶液溶质的质量分数。(结果精确到0.1%)
【答案】(1)4.4(2)22.2g
根据表中数据可知,产生沉淀的总质量为4g+8g+8g=20g,设该废水中CaCl2的质量为x。
,x=22.2g
(3)19.6%
解:根据表中数据可知,加入碳酸钠溶液时,可发生反应Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑,生成二氧化碳气体的总质量为:4.4g+4.4g+2.2g=11g,设该反应中生成氯化钠的质量为y。
,y=29.25g
设碳酸钠溶液与氯化钙溶液反应生成氯化钠的质量为z。
,z=23.4g
生成氯化钠的总质量为:29.25g+23.4g=52.65g,根据质量守恒定律,第5次加入碳酸钠溶液充分反应后所得溶液质量为:100g+40g×5-11g-20g=269g,则第5次加入碳酸钠溶液充分反应后,所得溶液溶质的质量分数为:≈19.6%。
【解析】(1)第一次加入40g碳酸钠溶液,产生4.4g二氧化碳气体,第三次加入入40g碳酸钠溶液时,有二氧化碳生成,说明第二次加入40g碳酸钠溶液完全反应后,废水中含有含盐酸,根据第一次加入40g碳酸钠溶液,产生4.4g二氧化碳气体,说明40g碳酸钠溶液与足量二氧化碳反应生成4.4g二氧化碳,故m的数值为4.4。
(2)见答案。
(3)见答案。
44.某校开展了一场以“自制简易鱼泵”为主题的跨学科实践活动。某科学兴趣小组设计了如图1所示的简易鱼泵草图。
(1)若图1装置中的土豆对过氧化氢溶液的分解有催化作用,则它与实验室双氧水法制氧气中 (填一物质的化学式)的作用相同。
(2)鱼缸中补充氧气的根本目的是为了满足鱼类进行 (填生理过程),从而为鱼儿的生命活动提供能量。
(3)为了能实现较长时间地持续供氧,某同学利用课外时间不断地研究,设计了类似生活中的打气筒原理给鱼泵供氧,如图2所示。他安装了电源和连轴齿轮,用雪糕棒仿照内燃机的曲轴连杆连接活塞(圆筒内,图中未画出)和一个电动马达,使装置可通过马达来回驱动活塞不断从上方吸入空气,排到鱼缸中。已知:活塞在圆筒内左右往复运动,圆筒横截面积,活塞运动行程。若该电动马达带动活塞每分钟往返运动40次,鱼缸中所有的生物每小时消耗的氧气量为0.1L,通过计算判断该装置运行1小时能否满足需求(空气中氧气体积分数按20%计)。
【答案】(1)(2)呼吸作用
(3)
则1小时吸入的总空气体积
则该装置泵入氧气的体积,所以能满足需求。
【解析】(1)在实验室双氧水法制氧气中,二氧化锰(MnO2)对过氧化氢溶液的分解有催化作用,图1装置中的土豆对过氧化氢溶液的分解有催化作用,所以它与实验室双氧水法制氧气中二氧化锰(MnO2)的作用相同。
(2)呼吸作用是细胞内的有机物在氧的参与下被分解成二氧化碳和水,同时释放出能量的过程,鱼缸中补充氧气的根本目的是为了满足鱼类进行呼吸作用,从而为鱼儿的生命活动提供能量。
(3)已知活塞在圆筒内左右往复运动,圆筒横截面积,活塞运动行程
根据体积公式,可得每次活塞运动吸入空气的体积为:
因为,所以
已知该电动马达带动活塞每分钟往返运动40次,那么每分钟吸入空气的体积为:
因为1小时 = 60分钟,所以每小时吸入空气的体积为:
已知空气中氧气体积分数按20%计,则该装置每小时泵入氧气的体积为:,所以该装置运行1小时能满足需求。
45.SpaceX星舰重型运载火箭完成多次关键试飞,其采用的全不锈钢箭体结构和甲烷-液氧发动机,为人类深空探测奠定了重要基础。
(1)星舰在发射升空阶段,质量为的试验载荷随火箭竖直向上匀速运动,上升高度为。已知,试计算此过程中,火箭克服试验载荷重力所做的功。
(2)星舰的猛禽发动机以甲烷和液氧为推进剂,主要的燃烧反应化学方程式如下:
该反应中,反应前后化合价没有发生改变的元素是 ;若某次测试中,推进剂恰好完全反应且液氧的质量为。试计算推进剂中甲烷的质量分数。
(3)航天员需要在微重力环境下维持生命活动。航天员呼吸时,吸入的氧气通过肺泡进入血液后,最先到达心脏的 ;航天员从食物中摄取的蛋白质,经消化后最终以
的形式被吸收进入血液循环。
【答案】(1)(2)氢元素或 20%(3)左心房 氨基酸
【解析】(1)由公式可知:
(2)在反应中,反应前碳元素在CH4中化合价为-4价,反应后在CO2中为+4价;氧元素在O2中化合价为0价,反应后在CO2和H2O中为-2价;氢元素在CH4和H2O中化合价均为+1价,所以反应前后化合价没有发生改变的元素是氢元素。
设理论上生成的二氧化碳的质量为
所以甲烷所占的质量分数
(3)航天员呼吸时,吸入的氧气通过肺泡进入血液后,经肺静脉最先到达心脏的左心房。航天员从食物中摄取的蛋白质,经消化后最终以氨基酸的形式被吸收进入血液循环。
46.碳酸氢铵(NH4HCO3)是一种重要的化肥,其中含有组成叶绿素的重要元素,缺少该元素会使农作物植株矮小、叶色发黄。小湖想要测定某一碳酸氢铵化肥的纯度,取8克样品与足量氢氧化钠溶液共热,化学反应方程式为: ,生成的氨气全部逸出后通过固体氢氧化钠干燥,用盛有过量浓硫酸的装置吸收,装置质量增加了1.7克。
(1)施加该化肥主要是为了给植物提供组成叶绿素的 元素。
(2)碳酸氢铵中的有效成分被植物吸收后,在茎中木质部的 (填结构名称)中自下而上地运输。
(3)横线①中应填入的内容是 。
(4)计算该碳酸氢铵化肥的纯度。
【答案】(1)氮(2)导管(3)H2O
(4)设参加反应的碳酸氢铵的质量为x,
x=7.9g,
该碳酸氢铵化肥的纯度为:,
答:该碳酸氢铵化肥的纯度为98.75%。
【解析】(1)碳酸氢铵(NH4HCO3)中含有氮磷钾中的氮元素,所以施加该化肥主要是为了给植物提供组成叶绿素的氮元素;
(2)植物的生活需要水、无机盐和营养物质,这些物质是由根吸收的,并通过植物体内的导管运输到植物体的各个部位;
(3)由可知,反应前含有1个氮原子、5个氢原子、1个碳原子、5个氧原子和2个钠原子,反应后目前有1个氮原子、3个氢原子、1个碳原子、2个氧原子和2个钠原子,根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,还应有1个碳原子、3个氧原子和2个钠原子,故①中应填入的化学式为:H2O;
(4)见答案。
47.我国空间站已实现氧气可再生和水循环利用,其路径如图1所示。
(1)图中气态水主要由人体的 (填一种系统名称)释放到环境中。
(2)人体尿液的主要成分是水、尿素和无机盐。某同学利用图2装置模拟空间站尿处理系统,将水分从盐水中分离出来并回收。此过程中,水发生的物态变化有 。
(3)一段时间内,宇航员在空间站消耗了32万升氧气。这些氧气若全部通过水电解装置产生,需要消耗水多少千克?(氧气密度为1.4克/升)
【答案】(1)呼吸系统 (2)汽化和液化
(3)设需要水的质量为x,
x=504千克,
答:需要水的质量为504千克。
【解析】(1)由图1可知,气态水主要由人体的呼吸系统释放到环境中;
(2)加热盐水过程中,水会汽化成水蒸气;水蒸气遇冷会液化成水;
(3)见答案。
48.高纯度的硅可用于制造计算机芯片。工业上常用焦炭在高温下和二氧化硅反应制取硅,主要反应为。
(1)该反应的基本反应类型是 ;高温后固体质量减轻,是否遵守质量守恒定律?答: (填“是”或“否”)。
(2)中硅元素与氧元素的质量比为 (写最简整数比)。
(3)根据化学方程式计算,若要制取5.6kg的硅,至少需要焦炭的质量是多少?(写出计算过程)
【答案】(1)置换反应 是(2)7:8
(3)设至少需要焦炭的质量为x
x=4.8kg
答:若要制取5.6kg的硅,至少需要焦炭的质量是4.8kg。
【解析】(1)由化学方程式可知,该反应符合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,属于基本反应类型中的置换反应;所有化学反应均遵循质量守恒定律,高温后固体质量减轻,是因为生成的一氧化碳气体逸散到空气中,该反应仍然遵守质量守恒定律。
(2)SiO2中硅元素与氧元素的质量比为(28×1):(16×2)=7:8。
(3)见答案。
49.珍珠粉具有美白抗氧化、消炎等功效。其主要成分是碳酸钙,其他成分不与盐酸反应生成气体。为测定某珍珠粉样品中碳酸钙的含量,科学实验小组同学称取2.50g样品,置于干燥的烧杯中,将相同浓度的稀盐酸分批次加入烧杯中,搅拌,充分反应后,用电子天平称量剩余物的质量(已扣除烧杯及玻璃棒的质量),记录数据如下:
次数
1
2
3
4
5
稀盐酸/g
10.00
10.00
10.00
10.00
10.00
剩余物/g
12.25
22.00
31.75
41.62
51.62
(1)求样品中碳酸钙的质量分数(写出计算过程)。
(2)若加入的盐酸浓度过高会导致测得的碳酸钙含量 (选填“偏高”或“偏低”),小南同学认为加入40克稀盐酸恰好完全反应,你是否同意他的观点并请说明理由
。
【答案】(1)由表中数据可知,第5次加入10.00g稀盐酸,没有质量损失,说明第4次时碳酸钙已经完全反应,则产生二氧化碳气体的总质量为:2.50g+10.00g×5-51.62g=0.88g,设样品中碳酸钙的质量为x,
x=2g,
则样品中碳酸钙的质量分数为:,
答:样品中碳酸钙的质量分数为80%;
(2)偏高 不同意;根据表格数据,每次加10.00g稀盐酸,产生0.25g二氧化碳气体,若40g稀盐酸恰好完全反应,产生1g气体(合理即可)
【解析】(1)见答案。
(2)若加入的盐酸浓度过高,会挥发出氯化氢气体,使计算出的二氧化碳质量偏大,导致测得的碳酸钙含量偏高;某同学认为加入40克稀盐酸恰好完全反应,不同意他的观点,理由是:根据表格数据,每次加10.00g稀盐酸,产生0.25g二氧化碳气体,若40g稀盐酸恰好完全反应,产生1g气体。
50.现有两瓶一定质量分数的氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液。某同学分5次取不同质量的两种溶液混合,获得数据如表所示,并绘制生成沉淀质量与溶液质量的关系如图所示。
(反应的化学方程式:)
实验序号
1
2
3
4
5
溶液质量/g
20
40
80
120
160
溶液质量/g
220
200
160
120
80
生成沉淀质量/g
2.45
?
9.8
7.35
4.9
(1)表格中第2次实验数据“?”处应填 。
(2)图中A点所含的溶质有 。
(3)求所用硫酸铜溶液的溶质质量分数。
【答案】(1)4.9(2)、(3)10%
解:由表中数据可知,生成沉淀的质量最多为9.8g,设所用硫酸铜溶液的溶质质量为x。
,x=16g
所用硫酸铜溶液的溶质质量分数为:=10%
【解析】(1)由图中、表格中信息可知,80g氢氧化钠溶液与160g的硫酸铜溶液恰好反应。第2次实验中,硫酸铜溶液过量,氢氧化钠溶液是第一次实验中氢氧化钠溶液质量的2倍,结合第一次实验产生2.45g沉淀,所以数据“?”处应填4.9。
(2)由图中、表格中信息可知,80g氢氧化钠溶液与160g的硫酸铜溶液恰好反应,图中A点时,硫酸铜溶液过量,此时溶液中所含的溶质有:剩余的CuSO4、生成的Na2SO4。
(3)见答案。
51.煤是重要的化石能源,其形成需要漫长的地质年代,下图为煤的形成过程示意图。
请回答:
(1)缺氧环境下植物残骸不完全分解的过程属于 。(选填“同化作用”或“异化作用”)
(2)在 (填“板块内部”或“板块交界”)处地壳运动活跃,更容易发生沉降,是煤形成的有利地质区域。
(3)煤燃烧产生的废气中含有二氧化硫等有害气体,直接排放会污染空气。某工厂采用“钙基循环脱硫”技术来处理废气,既能消除污染,又能实现资源回收利用,流程如下图所示:
①转化池④中发生的化学反应的基本类型是 。
②在转化池中生成Na2SO4反应中,要处理含13.6吨CaSO4的废渣,试计算至少需要10.6%的Na2CO3溶液的质量。(写出计算过程)
【答案】(1)异化作用(2)板块交界(3)复分解反应
设需要Na2CO3的质量为x,
x=10.6t
需要10.6%的Na2CO3溶液的质量为:10.6t÷10.6%= 100t;
答:至少需要10.6%的Na2CO3溶液的质量为100t。
【解析】(1)异化作用是指生物体分解自身物质、释放能量的过程,植物残体在缺氧环境下不完全分解,属于异化作用;
(2)板块交界地带地壳运动活跃,容易发生沉降,更有利于煤的形成;而板块内部地壳比较稳定,不利于沉降成煤,所以填板块交界;
(3)①转化池④中发生的反应是:CaSO4+Na2CO3=CaCO3↓+Na2SO4,该反应是两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物,属于复分解反应;
②见答案。
52.某课外兴趣小组以鸭蛋、清水和松花蛋粉(主要成分为食盐、纯碱、生石灰)为原料制作松花蛋,并对制作松花蛋后的混合液展开探究。
(1)松花蛋粉加入水后,会发生以下反应:
①;②。
其中属于化合反应的是 (填序号)。
(2)将鸭蛋放入塑料袋里“密封保存”主要是防止调好的松花蛋粉吸收空气中的 而失效。
(3)在制作松花蛋的过程中,需要严格控制混合液中的氢氧化钠含量。该小组为了解其含量进行如下实验:
步骤一:取少量混合液,过滤后取滤液,滴入少量碳酸钠溶液,无明显现象,说明混合液中的氢氧化钙已不存在。
步骤二:另取100克混合液,加入足量的氯化钡溶液,过滤洗涤,在滤液中分次加入氯化镁溶液,生成氢氧化镁沉淀,质量如下表。
MgCl2溶液质量/克
10
20
30
40
50
60
Mg(OH)2沉淀质量/克
0.7
1.4
2.1
2.8
2.9
2.9
请计算混合液中氢氧化钠的质量。(忽略过程中质量损耗)
【答案】(1)①(2)二氧化碳
(3)混合溶液中的氢氧化钠的质量为x,
x=4g,
答:混合溶液中的氢氧化钠的质量为4g。
【解析】(1)①由可知,此反应符合多变一的特点,属于化合反应;
②由可知,此反应是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物,属于复分解反应;
(2),氢氧化钙和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水而失效;
(3)见答案。
53.艾灸是传统中医养生方法,艾条燃烧后留下的灰烬中主要成分是碳酸钾,其他成分均不溶于水。小科为测定灰烬中碳酸钾的含量,设计实验流程如下:
请回答下列问题:
(1)实验流程中,操作I的名称是 。
(2)测得该艾灸灰烬样品中碳酸钾的质量分数是多少?
(3)实验过程中,若滤渣干燥不彻底,会导致测得的碳酸钾质量分数 (填“偏大”“偏小”或“不变”)
【答案】(1)过滤(2)27.6%(3)偏大
【解析】(1)操作Ⅰ是将滤渣和滤液分离,根据过滤操作的定义(分离固体和液体混合物的操作),可知该操作名称是过滤。
(2)解:设艾灸灰烬样品中碳酸钾的质量为x
x=5.52克
艾灸灰烬样品中碳酸钾的质量分数 =
答:艾灸灰烬样品中碳酸钾的质量分数是27.6%。
(3)若滤渣干燥不彻底,会使称得的碳酸钙质量偏大。根据前面根据碳酸钙质量计算碳酸钾质量的关系,碳酸钙质量偏大则计算出的碳酸钾质量也偏大,那么测得的碳酸钾质量分数偏大。
54.在探究酸、碱性质时,小科的操作过程如图甲所示,烧杯中固体质量与加入溶液的质量关系如图乙所示。
(1)在图甲中,加入稀盐酸的过程中可以观察到的实验现象是 。
(2)在图乙中,ab段表示往烧杯①中逐渐加入稀盐酸过程中烧杯中固体质量的变化情况。求当烧杯中固体质量恰好为0克时,所得溶液中溶质的质量。
(3)在图乙中,画出图甲中烧杯②到烧杯③的过程中烧杯中固体质量大致变化情况。
【答案】(1)黑色固体逐渐变少,溶液由无色变为蓝色
(2)设生成的氯化铜的质量为xg,
x=20.25g,
答:当烧杯中固体质量恰好为0克时,所得溶液中溶质的质量为20.25g;
(3)
【解析】(1)加入稀盐酸后,氧化铜和盐酸反应生成氯化铜和水,氯化铜溶液呈蓝色,则观察到的现象是黑色固体逐渐溶解,溶液变成蓝色;
(2)见答案;
(3)设ab段消耗盐酸的质量为y,
y=150g,
因此烧杯②有剩余的稀盐酸,加入的氢氧化钠先与过量的稀盐酸反应,故一开始没有固体生成,而后氢氧化钠与氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀;
设生成氢氧化铜沉淀的质量为z,
由CuO+2HCl=CuCl2+H2O、可得:
z=14.7g,
所以最终氢氧化铜的质量大于氧化铜的质量,故图形大致如图所示:。
55.央视“315晚会”曝光:部分泡椒凤爪用双氧水漂白。这不符合食品加工规范,而且存在一定的安全隐患。当双氧水溶质质量分数超过8%时,就已经属于危险化学品。小科想鉴别学校里用来消毒的双氧水溶质质量分数是否达到8%,于是进行如下实验:
步骤1:组装装置。按图所示组装器材。
步骤2:加入药品。在烧瓶中加入1/3药匙的二氧化锰,并在分液漏斗中加入10毫升消毒双氧水。
步骤3:收集气体。将量筒装满水,倒置在水槽中,打开分液漏斗活塞后开始收集气体。
步骤4:读取数值。待反应结束后读取量筒中气体的体积。
(1)组装好器材后,应该进行的操作是: 。
(2)已知氧气在标准大气压下的密度为1.4克/升,双氧水密度近似等于1克/毫升。反应结束后量筒中收集到的气体约为90毫升,试通过计算说明该双氧水是否属于危险化学品。
(3)小敏对该实验提出异议:他认为应该等到有气泡连续均匀的冒出,再开始收集气体。你赞同小敏同学的说法吗?并说明理由
。
【答案】(1)检查装置气密性
(2)收集到氧气的质量:m=ρV=1.4克/升×0.09升=0.126克
设过氧化氢的质量为x,则
溶液质量分数为:, 不属于危险化学品
(3)不赞同,因为这个实验需要测出所有产生气体的体积,而不是收集高纯度氧气,这个实验最后有氧气残留在容器内,故一开始有气体冒出立即收集(合理即可)。
【解析】(1)涉及气体制备收集的实验,组装装置后需要先检查装置气密性,避免漏气影响实验结果。
(2)见答案。
(3)见答案。
56.某固体混合物由,,,中的两种或两种以上组成,为确定其成分,小科设计了如下实验:向15克样品中加入一定量的水,固体完全溶解,再向该溶液中依次加入,溶液,反应过程中加入溶液的质量与产生沉淀或气体的质量关系如图所示。请回答下列问题:
(1)写出C点的沉淀组成: 。
(2)求加入的的溶质质量分数。(写出计算过程)
(3)原固体混合物的组成是 。
【答案】(1)BaCO3、BaSO4
(2)由图可知,碳酸钡和盐酸反应生成二氧化碳的质量为2.2g,反应的化学方程式及其质量关系如下:
则碳酸钡沉淀的质量为9.85g,即沉淀减少的质量为9.85g,所以图中m=21.5-9.85=11.65,即硫酸钡沉淀的质量为11.65g;
碳酸钠和氯化钡反应的化学方程式及其质量关系如下:
即生成9.85g碳酸钡沉淀,反应的碳酸钠质量为5.3g,反应的氯化钡质量为10.4g;
硫酸钠和氯化钡反应的化学方程式及其质量关系如下:
即生成11.65g硫酸钡沉淀,反应的硫酸钠质量为7.1g,反应的氯化钡质量为10.4g;
所以加入的BaCl2的溶质质量分数为:×100%=10.4%;
答:加入的BaCl2的溶质质量分数为10.4%;
(3)NaCl、Na2CO3、Na2SO4
【分析】某固体混合物由CaCO3,NaCl、Na2CO3、Na2SO4中的两种或两种以上组成。向15克样品中加入一定量的水,固体完全溶解,碳酸钙难溶于水,则该混合物中一定不含碳酸钙;再向该溶液中依次加入BaCl2、HCl溶液,由图可知,先产生21.5g沉淀,氯化钡过量,后沉淀逐渐溶解并产生2.2g的气体,稀盐酸过量,碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀的氯化钠,硫酸钠和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,碳酸钡和盐酸反应生成氯化钡、水和二氧化碳,硫酸钡不能和盐酸反应,则沉淀是碳酸钡和硫酸钡,C点时碳酸钡未反应完。
【解析】(1)由分析可知,C点时沉淀的组成是:BaCO3、BaSO4;
(2)见答案;
(3)由以上计算可知,15g固体混合物中碳酸钠和硫酸钠的质量和为:5.3+7.1g=12.4g<15g,所以还有氯化钠的质量为5g-12.4g=2.6g,所以原固体混合物的组成是:NaCl、Na2CO3、Na2SO4。
57.小明在完成实验室制取二氧化碳的实验后,想去探究废液的成分。他取上层废液,并将125克碳酸钠溶液分5次加入到该废液中,充分反应后,测得实验数据如下表。
实验序号
1
2
3
4
5
加入溶液质量/克
25
25
25
25
25
生成沉淀的总质量/克
0
2
7
m
15
(1)第二次实验观察到的现象为 。
(2)表格中m的数值是 。
(3)请求出所加碳酸钠溶液的溶质的质量分数。
(4)请画出上述过程中生成沉淀质量与加入碳酸钠溶液质量的变化关系图,并标出反应结束时的具体数值。
【答案】(1)先产生气泡,一段时间后产生白色沉淀(2)12(3)
解:设25g碳酸钠溶液中碳酸钠的质量为x。
,x=5.3g,则所加碳酸钠溶液的溶质的质量分数为:=21.2%。
(4)
解:设产生2g碳酸钙沉淀,发生反应的碳酸钠溶液的质量为y。
,y=10g,所以加入碳酸钠溶液从40g时开始产生沉淀,至加入50g碳酸钠溶液时产生了2g沉淀。设产生15g碳酸钙沉淀,发生反应的碳酸钠溶液的质量为z。
,z=75g,所以当产生15g碳酸钙沉淀时,加入碳酸钠溶液的质量为:40g+75g=115g。则图像为。
【解析】(1)根据以上分析可知,第二次加入碳酸钠溶液时,一部分碳酸钠溶液与盐酸反应,一部分碳酸钠溶液与氯化钙溶液反应,所以实验观察到的现象为:先产生气泡,一段时间后产生白色沉淀。
(2)表格中m的数值是7+(7-2)=12。
(3)见答案。
(4)见答案。
58.牡蛎,又名蚝,蚝壳中含有大量碳酸钙(其它成分不溶于水也不与酸反应)。小科为测定蚝壳中碳酸钙的含量,取11克搞碎的蚝壳置于烧杯中,分批次加入质量分数为14.6%的盐酸,每次加入盐酸充分反应后,测量烧杯中剩余物质的总质量(忽略过程中的蒸发和的挥发),数据记录如下表所示。
次数
1
2
3
4
加入稀盐酸的质量/克
20
20
20
20
充分反应后剩余物质的质量/克
29.24
47.48
66.60
86.60
(1)稀盐酸分批次加入的目的是 (填字母)。
A.逐渐接近反应的终点,避免加入过多的试剂造成浪费
B.增大气体产生的速度,节约时间
(2)请计算蚝壳中碳酸钙的质量分数。(结果精确到0.1%)
(3)废弃蚝壳可资源化利用,如高温煅烧蚝壳生产生石灰,发生如下反应:(其它成分不发生反应)。小科取一定量的蚝壳样品,高温煅烧30分钟,加入足量的水充分溶解后逐滴加入稀盐酸,测量并绘得如图所示的曲线。若煅烧时间改为15分钟,其它条件和操作均相同,请在答题纸上画出生成二氧化碳的质量随加入稀盐酸的质量变化的大致图像。
【答案】(1)A
(2)由表中数据可知,产生二氧化碳气体的质量是:11g+20g×4-86.6g=4.4g;
设蚝壳中碳酸钙的质量分数为x。
x≈90.9%
答:蚝壳中碳酸钙的质量分数为90.9%。
(3)
【解析】(1)稀盐酸分批次加入的目的是逐渐接近反应的终点,避免加入过多的试剂造成浪费,不能增大气体产生的速度,不能节约时间。故选A;
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,见答案;
(3)高温煅烧30分钟,加入足量的水充分溶解后逐滴加入稀盐酸,测量并绘得如图所示的曲线,若煅烧时间改为15分钟,其它条件和操作均相同,碳酸钙发生反应减半,不生成气体部分消耗的盐酸也减半,生成气体增加,根据钙元素的守恒,完全反应消耗盐酸的总量不变,生成二氧化碳的质量随加入稀盐酸的质量变化的大致图像为:。
1
学科网(北京)股份有限公司
$
化学方程式计算
1.工业上通过一定的技术手段在铝表面形成一层致密的氧化膜,从而起到耐腐蚀的作用。某机构为测定氧化铝含量,取一块5.5g的铝材,用300克溶质质量分数为10%的稀盐酸与之反应,产生氢气质量与反应时间的关系如图。(已知:)
(1)该稀盐酸中含有溶质HCl 克
(2)工业中要求铝材中氧化铝含量必须低于1%,根据图像计算并判断是否达标。
(3)检测员发现,时间段无气泡产生,原因是 。
2.农业上常用秸秆或树枝烧制草木灰作为肥料。草木灰的主要成分为。为探究秸秆和树枝烧制的草木灰,哪种含量更高,兴趣小组将10克不同类型的草木灰样品(杂质不与盐酸反应)放在锥形瓶中,再将锥形瓶放在电子天平上(如图甲所示),并向其中加入足量稀盐酸。
(1)在树枝烧制的草木灰样品试验中,小组记录天平示数与加入稀盐酸质量,测得实验数据如图乙所示,锥形瓶质量为50克,则该样品中的质量分数为多少?(反应化学方程式:)
(2)兴趣小组改用秸秆烧制的草木灰样品重复以上实验,实验装置、样品质量和稀盐酸总质量都不变,在图乙的基础上绘制成如图丙所示曲线,请推测两种样品中含量较高的是哪一种并说明理由:
。
3.碳酸氢钠(NaHCO3)又名小苏打。很多牙膏的成分都加入了小苏打。不过小苏打虽然是天然成分,但大剂量的小苏打具有腐蚀性,故使用次数需要严格控制,以免损伤牙釉质。
(1)已知小苏打可以中和口腔中的一些细菌发酵产生的酸性物质,以维持口腔酸碱度环境。小苏打水溶液呈 。(选填“酸性”“碱性”或“中性”)
(2)项目学习小组为了测定小苏打牙膏中小苏打的质量分数,取1.4克牙膏样品,设计了如图方法进行测量并获得如图甲和乙的相关数据,请根据相关数据,计算牙膏中小苏打的质量分数。(假设牙膏中其它成分均不与稀硫酸反应)。
4.松花蛋是人们喜爱的一种食品。
氢氧化钠质量分数与pH的对照表
松花蛋废液的pH
13.50
13.70
13.80
13.88
13.94
14.00
氢氧化钠的质量分数(%)
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
(1)松花蛋富含高质量蛋白质,食用后主要在人体的 (填消化器官)中被消化吸收。
(2)制作松花蛋会产生碱性废液,设废液中的碱以氢氧化钠来计量。处理200克该废液需要14.6%的稀盐酸25克,试计算并确定松花蛋废液pH为多少?
5.小明同学取了100克实验室制二氧化碳发生装置中的剩余溶液,逐滴滴加 10%纯碱溶液,混合溶液的质量与滴入 Na2CO3溶液的质量关系曲线如图甲所示,请据图回答问题。
(1)图甲中BC段时,可观察到的现象是 。
(2)图乙是图甲中A点到B点的离子种类变化微观模型图。则“”表示 (填离子符号)。
(3)C点时溶液中溶质的质量为多少克?
6.举重前,运动员常常会抓一把“镁粉”在手里搓,以起到防滑效果。某种“镁粉”中含有MgO、Mg(OH)2、MgCO3中的一种或几种固体。某兴趣小组对其成分展开了探究:分别取4.2gMgO、Mg(OH)2、MgCO3和“镁粉”置于烧杯中,逐滴加入相同溶质质量分数的稀盐酸直至粉末恰好消失。四种固体消耗稀盐酸的质量如表所示,且烧杯③和烧杯④中产生了大量气泡。请回答:
物质
MgO
Mg(OH)2
MgCO3
“镁粉”
消耗稀盐酸溶液质量(g)
m1
m2
m3=58.0g
m4=61.9g
(1)求烧杯③中产生的气体的质量。
(2)表中数据m1与m2的大小关系是m1 (填“大于”“小于”或“等于”)m2。
(3)根据表中数据可知,“镁粉”是 (填“纯净物”或“混合物”),理由是
。
7.磷酸(H3PO4)、亚磷酸(H3PO3)、次磷酸(H3PO2) 都是重要的化工产品。
(1)磷酸、亚磷酸、次磷酸都属于酸,因为它们电离时产生的阳离子都是 ;
(2)三种含磷酸的结构如下图所示,已知:-OH代表羟基,如磷酸有3个羟基。非羟基氧个数与总氧个数比越高,酸性越强。则下列三种含磷酸在其他相同条件下酸性最强的是 ;
(3)磷酸铵是一种常见的化肥,制取它的主要反应是:H3PO4+3NH4OH=(NH4)3PO4+3H2O。实验室要制取磷酸铵2.98克,至少需要10%的磷酸溶液多少克?
8.我国的造纸术发展工艺过程中蕴含着很多的科学知识。请回答:
Ⅰ.古代造纸术:手工造纸以麻、木材、竹等为原料,经过多道工序而制成。我国古代用竹子造纸的流程如下:
(1)“蒸煮”时,利用石灰浆[主要成分为 Ca(OH)2]和草木灰水反应生成KOH,达到除 去木素的目的。推测草木灰水中与石灰浆反应产生KOH 的物质可能是 (填字母序号)。
A.K2CO3 B.NaOH C.KNO3
(2)从水中“捞纸”与物质分离实验中的 操作相似(填化学操作)。
(3)Ⅱ.现代造纸术:为了增加纸的耐水性和强度,目前有采用碳酸钙粉末和热塑性树脂为主要原料制成的石头纸。
若在石头纸上滴加 100 克质量分数为3.65%的稀盐酸,恰好完全反应,生成二氧化碳气体多少克?
(4)通过燃烧除去热塑性树脂,测定剩余灰烬中碳酸钙的含量,实验后发现测得碳酸钙的含量比实际含量低,请你分析可能的原因:
。
9.2025年4月,浙江省遂昌县新发现一处大型萤石矿床,萤石的主要成分是氟化钙(CaF2),氟化钙熔点高且难溶于水,被称作“工业维生素”,是制取氟化氢(HF)的核心原材料。从萤石中提取氟化钙的流程如图所示:
(1)操作A的名称是 。
(2)小龙为检验粗产品中是否含有杂质氢氧化钙(其他杂志可忽略)。取少许粗产品,加水溶解后静置,取少量上层清液于试管中,再向试管中加入 加以检验。
(3)氟化氢广泛应用于工业、电子、医疗领域。工业上利用萤石与浓硫酸反应制备氟化氢。反应方程式为:。若某工厂用含氟化钙 78%的萤石矿石 1000千克进行反应,理论上可生产多少千克氟化氢气体?
10.“我有一棵树,长在阿克苏”大型援疆行动,“浙阿同心”见证着荒漠变绿洲的奇迹。
(1)果树根系特别发达,在显微镜下观察根尖的细胞结构时,小阳想把图甲转换成图乙的图像,他接下来的操作是调节图丙中的 结构。
(2)苹果在生长过程中需要适量的氮肥。尿素是一种常见的氮肥。工业上用氨气()和二氧化碳在一定条件下反应制取尿素,同时生成水,其化学方程式为:。若要生产90kg尿素,理论上需要氨气的质量是多少?(写出计算过程)
(3)在阿克苏的苹果种植过程中,下列做法合理的是 。
A.大量使用农药,防止病虫害,提高苹果产量
B.将果园中的杂草收集起来,发酵制成农家肥
C.采摘苹果时,随手丢弃废弃的塑料袋
D.推广使用滴灌、喷灌技术,节约用水
E.废弃的果树枝,就地焚烧
11.红糖是一种用甘蔗榨出的水经过特殊工艺制成的传统食品。义乌红糖的传统制作工艺已被列为“国家级非物质文化遗产”,其制作工艺如图所示。请回答:
(1)甘蔗的糖分主要储存在茎中,想要甘蔗茎粗壮、获得高产,在甘蔗生长管理过程中,应适当施加的肥料是 。
(2)过滤能除去固体颗粒,但是甘蔗汁中的有机酸(如柠檬酸)和可溶性镁盐(主要成分是MgCl2)会影响红糖口感,需要在熬制前加入石灰水进行处理、写出用来判断加入的石灰水已经足够的方法: 。
(3)为了能够得到粉末状的红糖,结晶过程中需要加入小苏打与黏稠的红糖搅拌,使得黏稠状的红糖中含有许多小气泡,冷却后研磨形成粉末状,但是小苏打过多也会影响口感,据了解,1kg红糖需加入1g小苏打才能够达到最佳配比。若按最佳配比,请问制作84kg的红糖会生成多少克气体?(小苏打受热分解的化学方程式:)
12.小龙模拟工业制备硫酸镁晶体,将碳酸镁矿石(主要成分是难溶于水的碳酸镁,杂质不溶于水也不与酸反应)和过量稀硫酸充分反应后过滤,得到了含有硫酸的硫酸镁溶液。为了探究混合溶液中硫酸镁的溶质质量分数,小龙进行了如下实验:取200克混合溶液于烧杯中,然后将240克氢氧化钠溶液分六次加入其中,每次充分反应后称量相关质量,所测数据如下表。
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
第6次
加入溶液的质量/克
40
40
40
40
40
40
反应后溶液的质量/克
140
180
217.1
251.3
285.5
325.5
每次产生沉淀的质量/克
0
0
2.9
m
5.8
0
请根据实验数据分析解答下列问题:
(1)m的数值为 。
(2)求混合溶液中硫酸镁的溶质质量分数。
(3)如图甲表示原混合溶液中的离子种类和数量,请在图乙中画出第3次加入氢氧化钠溶液充分反应后的相关离子数量柱状图。
13.某工厂生产的NaCl产品中含有杂质MgCl2,化学兴趣小组取100g样品完全溶解于313.6g水中,向该溶液中分5次加入一定浓度的氢氧化钠溶液,每次30g,充分反应。测得实验数据如下表所示:
次数
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
加入氢氧化钠溶液的质量/g
30
30
30
30
30
累计生成沉淀的质量/g
2.9
5.8
8.7
11.6
11.6
请完成下列各题:
(1)第 次恰好完全反应。
(2)样品中MgCl2的质量是 g。
(3)计算恰好完全反应时所得溶液的溶质质量分数(写出规范的计算过程)
14.氯化铜是在电镀工业中有着重要应用价值。某工厂欲利用粗铜原料(含铁、锌)制备氮化铜,并检查产品纯度,其工艺流程如图甲所示。
(1)浸出液中含有的阳离子有 。
(2)在“氯化”步骤中发生反应的化学方程式为 。
(3)为检验该工艺生成的氯化铜的纯度,工厂技术人员抽取45g氯化铜固体样品(杂质溶于水但不参与反应)溶于水中,向其中逐滴加入溶质质量分数为15%的氢氧化钠溶液,反应过程中生成沉淀的质量与所用氢氧化钠溶液质量的关系如图乙所示。则该氯化铜固体的纯度为多少?
15.烧杯中盛有和的混合溶液100.0g,向其中滴加溶质质量分数为10.0%的溶液,烧杯中溶液的质量与滴加溶液的质量关系如图所示。
(1)图中ab段所对应反应的化学方程式为: ;
(2)图中bc段溶液增加的质量为多少克?
(3)图中点对应的溶液中的离子有哪些?
(4)求图中点对应溶液的溶质质量分数?
16.长期使用的热水壶底部有一层水垢,主要成分是碳酸钙和氢氧化镁,用酸溶液可以清除水垢。某同学通过实验测定水垢中碳酸钙的含量:将过量的稀盐酸加入水垢中,将产生的气体通入足量的溶液中(氢氧化镁与盐酸反应不产生,同时测量3分钟内溶液增加的质量,结果如表所示:
时间/s
0
30
60
90
120
150
180
增加的质量/g
0
30
50
60
66
66
66
试回答下列问题:
(1)请在坐标纸上,以反应时间为横坐标,以产生气体的质量为纵坐标,画出产生气体的质量随反应时间变化的曲线。
(2)从表中可以看出,水垢与盐酸反应生成的最多是 。
(3)计算水垢中碳酸钙的质量分数。
17.某实验小组为测定食盐样品(含氯化钙杂质)中氯化钠的质量分数,进行如下实验:将80克食盐样品平均分成4份,分别加入4个烧杯中,各加入80克水溶解后,向每组中加入不同质量的相同浓度的碳酸钠溶液,充分反应后过滤、洗涤、干燥,称量生成的沉淀质量。实验数据如下表所示:
实验组数
一
二
三
四
加入碳酸钠溶液的质量/克
10
20
30
40
产生的沉淀质量/克
0.8
1.6
2.0
2.0
(1)由表格数据可知,实验中氯化钙被完全反应的组有 。
(2)计算该食盐样品中氯化钠的质量分数。
(3)计算第三组反应后所得溶液中氯化钠的质量分数。(精确到0.1%)
18.石头纸是一种将磨成粉末的碳酸钙与一定量的树脂、颜料混合,经特殊工艺加工制成的新型纸张。某兴趣小组欲测定某石头纸中碳酸钙的质量分数,先将10g样品放入质量为50g的锥形瓶中,再逐滴加入稀盐酸充分反应(如图所示)。反应过程中测得滴加稀盐酸的总质量与充分反应后锥形瓶及瓶内剩余物质总质量的数据如表所示。(假设该石头纸中其余物质不溶解于水,也不与酸反应)
加入稀盐酸的总质量/g
0
10
25
35
锥形瓶及瓶内剩余物质总质量/g
60.00
69.12
82.8
92.36
回答下列问题:
(1)10g该石头纸样品与稀盐酸完全反应后,产生二氧化碳的总质量是 g。
(2)该样品中碳酸钙的质量分数为多少?(写出计算过程)
(3)这种测定方法产生误差的原因可能是 (写1条)。
19.无水硫酸钠称为元明粉,暴露于空气中易吸湿成为含水硫酸钠,常用于造纸和玻璃、印染和医药工业等。某兴趣小组为测定某元明粉样品是否为合格品进行了以下实验(杂质不参与反应,过滤后滤渣损失忽略不计)。
(1)图中玻璃棒的作用是 。
(2)根据硫酸钠含量,通过计算判断该元明粉样品是否为合格品。(写出计算过程,结果精确到0.1%)
(3)实验过程中,如果过滤所得的滤渣未经洗涤直接干燥,这一操作会导致该样品中硫酸钠的质量分数计算结果 (填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
20.小宁取“实验室制取二氧化碳”实验后的废液(氯化钙和氯化氢的混合溶液)50克置于烧杯中,逐滴滴入碳酸钠溶液,发现先有气泡产生,后生成白色沉淀。下表为产生的气体总质量、沉淀总质量与滴入碳酸钠溶液总质量的关系。
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
碳酸钠溶液的总质量/克
25
50
75
100
125
150
175
气体总质量/克
1.1
2.2
2.2
2.2
2.2
2.2
2.2
沉淀总质量/克
0
0
2.5
5.0
7.5
a
10
(1)表中a= 。
(2)求所取溶液中氯化钙的质量分数。
(3)若图甲表示原混合溶液中的离子种类和数量,请在答题卷相应的图乙位置中画出第4次加入碳酸钠溶液充分反应后的相关离子数量柱状图。
21.食品包装袋内常放入铁粉作“双吸剂”,有防止食品变潮等多种功能。小科同学对此产生了兴趣。他拆开一包已经使用过的“双吸剂”(其中铁粉表面已生锈),分成等质量的六份,分别加入稀硫酸。反应后测得部分数据如下,请根据有关信息回答问题。
实验次数
1
2
3
4
5
6
取样品质量/g
31.0
31.0
31.0
31.0
31.0
31.0
取稀硫酸质量/g
30.0
60.0
90.0
120.0
150.0
180.0
产生气体质量/g
0
a
0.1
0.3
0.5
0.6
(1)根据题意,“双吸剂”能吸收 。
(2)表格中的a的值为 。
(3)该样品中单质铁的质量分数为多少?(精确到0.1%)
22.劳动实践课上同学们用草木灰给农作物施肥。同学查阅资料,得知草木灰是一种重要的农家肥,碳酸钾含量高。
【提出问题】如何测定草木灰中碳酸钾的含量?(选用向日葵灰)
查阅资料:①向日葵灰中碳酸钾的含量为51.97%
②提取碳酸钾主要过程是:秸秆→草木灰→滤液→固体
(1)草木灰中的碳酸钾按照化肥的成分,它属于 肥。
【设计与实验】
实验一:提取碳酸钾
第一步:燃烧秸秆,收集草木灰,称取20.00g。
第二步:用60℃水浸洗草木灰并过滤,浸洗滤渣2次,合并滤液。
第三步:蒸发滤液,烘干得到9.9g固体。
实验二:测定碳酸钾含量
取实验一中烘干后所得固体3.3g进行如图所示的实验。
(2)实验中需缓慢滴入稀硫酸,原因是 。
【数据与解释】
(3)称量图中反应前后烧杯和其中溶液的总质量,增重0.88g.通过计算说明该草木灰中碳酸钾的质量分数是否与查阅资料相符?
23.虾皮是一种叫毛虾的小虾晒干而成的食品,碳酸钙是虾皮中主要的含钙成分。某实验小组为测定虾皮中碳酸钙的质量分数,取100克粉碎后的虾皮样品,用如图装置与过量盐酸充分反应(虾皮中其它成分不溶于水也不与盐酸反应),测得的数据见下表:
时间/分
0
2
4
6
8
10
电子秤示数/克
200
199.6
199.3
199.1
198.9
198.9
(1)进食虾皮可以补钙,这里的钙指的是 (选填“原子”、“离子”或“元素”)。
(2)虾皮样品中碳酸钙的质量分数为多少?
(3)本实验中,下列情况会导致虾皮中碳酸钙质量分数测量结果偏小的有 。
A.虾皮未晒干
B.反应结束后部分二氧化碳滞留在锥形瓶中
C.盐酸溶液质量分数过大
24.某混合溶液由硫酸镁溶液和硫酸组成,小虞同学进行了如下实验:取111.6g该混合溶液于烧杯中然后将240g氢氧化钠溶液分六次加入其中,每次充分反应后称量所得溶液的质量,所得数据如下表所示。分析完成下面小题:
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
第6次
加入氢氧化钠溶液的质量/g
40
40
40
40
40
40
反应后溶液的质量/g
151.6
191.6
228.7
262.9
300
340
每次产生沉淀的质量/g
0
0
2.9
m
2.9
0
(1)表格中第4次产生沉淀的质量:m= 。
(2)计算所加入氢氧化钠溶液的溶质质量分数。
(3)通过计算,请在图中画出生成沉淀随加入氢氧化钠溶液质量变化的曲线。
25.航母舰体需要定期除锈维护,为实现对除锈废液(溶质主要成分为HCl、FeCl3.其他杂质不含铁元素)的综合利用,需测定废液中成分的含量,取200克废液样品,依次加入100克溶质质量分数相同的NaOH 溶液,过滤,称重,相关数据如图。
回答下列问题:
(1)对比①②③操作,分析可知操作 加入的NaOH溶液过量。
(2)原200克废液中含有 Fe元素的质量有 克。
(3)试求选用的NaOH溶液样品的质量分数是多少?
26.实验室制取CO2时,选择合适溶质质量分数的盐酸,有利于减少盐酸的浪费。小科分别取100克溶质质量分数为7.3%、14.6%、21.9%的盐酸与足量的石灰石进行了三组实验,实验中每2分钟用电子天平测量生成的CO2质量,数据记录见表,并计算盐酸利用率(盐酸利用率是指收集到的气体质量理论上所需要的盐酸量与实际消耗的盐酸总量的比值)。
时间/分
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
7.3%稀盐酸生成的CO2质量/克
0
0.65
1.06
1.40
1.66
1.90
2.10
2.25
2.34
2.40
14.6%稀盐酸生成的CO2质量/克
0
1.02
1.66
1.97
2.12
2.22
2.28
2.30
2.30
2.30
21.9%稀盐酸生成的CO2质量/克
0
1.35
1.96
2.08
2.16
2.20
2.20
2.20
2.20
2.20
请根据上述信息回答问题:
(1)小科在实验过程中发现,利用7.3%稀盐酸制取CO2时,第6~18分钟时反应速度不断减慢,其主要原因是 。
(2)小科用100克21.9%盐酸进行实验,可计算得到盐酸的利用率是多少?
(3)实验中,小科发现盐酸的浓度越大,生成二氧化碳的质量越少。小科猜想这可能跟盐酸的性质有关。为进一步验证自己的猜想,小科通过实验进行检验,他选择AgNO3溶液放入装置B,实验中观察到B中出现白色沉淀。请你根据实验现象解释盐酸的浓度越大,生成二氧化碳的质量越少的原因:
。
27.某同学在做了 Ba(OH)2与 Na2SO4溶液反应的实验后,过滤得到滤液X,对滤液X 进行如下探究。取一定量滤液 X于烧杯中,逐滴加入6%的MgSO4 溶液40g,得到如图甲所示图像,然后继续往烧杯中滴加稀硫酸,得到如图乙所示图像。
请回答:
(1)滤液 X中含有的溶质是 。
(2)BC段溶液的 pH (填“大于”“等于”或“小于”)7。
(3)当加入30g稀硫酸时,烧杯中沉淀的质量m2的值为多少?(写出计算过程)
28.第19届亚运会于2023年9月23日至10月8日在杭州市举行。作为G20峰会后杭州又一盛会,杭州亚运将力争交出一份完美的“零碳”答卷。 “零碳甲醇(CH4O)”因作为杭州亚运会主火炬燃料而备受瞩目。如图所示为基于“绿氢”和生物质富氧燃烧技术的“零碳甲醇”合成系统,其中X为某种发电方式。
(1)“绿氢”是指利用可再生能源发电进行电解水制氢,则“X”可以是 。
A.光伏发电 B.风力发电 C.燃煤发电 D.核能发电
(2)在合成甲醇的反应中,参加反应的二氧化碳和氢气的分子个数比为 。“零碳甲醇”更准确地说是“零增碳甲醇”,“零增碳”是指
。
(3)吉祥物中的“莲莲”创意取自“接天莲叶无穷碧”,荷叶中的己烯醇( C6H12O)是荷叶独特香味的来源。从物质分类的角度来说,己烯醇属于 (填“无机化合物”或“有机化合物”)。在己烯醇中,碳、氢元素的质量比为 (填最简整数比)。
(4)亚运吉祥物毛绒玩具,生产全程采用绿电,还优化了毛绒玩具中的填充原料、省去外包装环节,一只玩具可减少0.11千克二氧化碳的排放量。排放的二氧化碳原本需要氢氧化钠进行吸收,如果生产15万只玩具,减排后可以节约多少千克的氢氧化钠?
29.小科发现最近洗手间里总有小黑虫出没(如图甲),查阅资料后发现,这是一种常见的卫生害虫——蛾蠓,不仅影响家居环境的整洁,还可能对人体健康造成威胁。为防止小虫从下水道进出的问题,小科妈妈购买了黄铜材质的翻板自封防臭防虫地漏(黄铜的主要成分为铜、锌),其结构如图乙所示。该地漏利用水对底盖的压力来控制开合,有水时,自动开盖排水;无水时自动闭合,防臭防虫。
(1)蛾螺雌虫喜欢产卵于浴室、厨房等有水的地方,幼虫生活在下水道中,多腐食或粪食,蛹羽化后常见于室内。蛾螺的发育类型属于 发育;
(2)为了探究制作地漏所用黄铜的等级,小科从废弃地漏上取得黄铜进行实验检测:取样品20g,逐滴加入质量分数为10%的稀硫酸,当加入稀硫酸的质量为98g时,刚好不再有气体产生。请通过计算并结合下表判断制作地漏的黄铜属于哪种等级 ;
黄铜等级
低黄铜
中黄铜
高黄铜
铜的质量分数
60%~80%
80%~90%
高于90%
(3)图丙为地漏翻板结构的示意图,整个翻板结构(包括配重和底盖)的总质量为10g,整个翻板结构的重力作用在A点,水对底盖压力的作用点可以等效在底盖C点,其中OD长为1cm,OA长为0.5cm。请计算底盖向下张开时,水对底盖的压力至少为多少牛 。
30.电工师傅攀爬电线杆时,利用了一种“神奇装备”———脚扣(如图甲所示)。图乙是小实用套筒代替脚扣设计的简易装置,套筒及横杆相当于一个杠杆,A为支点(套筒、横杆质量不计)。
(1)请在图乙中绘制出F1的力臂l1;
(2)模型中 F2=40N时杠杆处于平衡状态, l1=30cm,l2=15cm,横杆与重物的接触面积为 20cm2。求重物对横杆的压强;
(3)铁质脚套因暴露在空气中生锈而存在安全隐患。现有14g样品放入浓度为 14.6%的稀盐酸中充分反应,小实测得产生的气体质量与加入的稀盐酸的质量关系如图所示(样品中除Fe和外,其他杂质不参与反应),请计算样品中单质Fe的质量分数。
31.2025年4月24日,我国成功发射神舟二十号载人航天器,航天舱内碳氧循环问题受到关注。
(1)使用半导体催化剂将二氧化碳和水转化为氧气和有机物,该技术模拟了植物的
(填写一种生理作用)。
(2)太空舱中液氧罐作为备用气源。氧气通过加压成为液态氧,此过程中氧气的物态变化为
。
(3)如图为两种吸收二氧化碳的方案,结合以下图表信息回答问题:
表:两种吸收二氧化碳的方案比较
方案序号
原理
吸收效率
能否重复利用
配备设施
一
氢氧化锂吸收
75%—92%
否
无
二
过氧化钠吸收
56%
否
额外温控系统
①氢氧化锂和氢氧化钠性质相似,则氢氧化锂(LiOH)与二氧化碳反应的化学方程式为:
。
②说明选择方案一的理由:
。(写出两点)
(4)方案二可用于航天器应急产氧,化学方程式为:;则每吸收二氧化碳8.8千克,理论上能产出氧气的质量为多少千克?(写出计算过程)
32.湿法炼铜为我国首创。据《宋史》记载,其具体做法为:在胆水(硫酸铜溶液)附近挖掘沟槽,把生铁击碎,摆放在沟槽里,将胆水引入沟槽浸泡,至颜色改变后,再把浸泡的水放出。
(1)“至颜色改变……”,其中的颜色变化情况是 。
(2)某次湿法炼铜过程中,获得铜的质量为64千克,则至少消耗含铁96%的生铁多少千克? (生铁中其他成分不与硫酸铜溶液反应,计算结果精确到0.1千克)
(3)“浸泡的水”能否直接排入河流?为什么? (说出一点理由即可)
33.过氧化钙(CaO2)是用途广泛的优良供氧剂。以电石渣主要成分为Ca(OH)2含少量CaCO3为原料制备CaO2的一种工艺流程如下:
【查阅资料】I.Ca(OH)2+2NH4Cl=CaCl2+2NH3•H2O
Ⅱ.CaCl2+2NH3•H2O+H2O3+6H2O=CaO2•8H2O↓+2NH4Cl
Ⅲ.CaO2•8H2O在水中不太稳定,会缓慢分解。
(1)在实验室进行过滤操作时,要遵循“一贴、二低、三靠”原则。其中“二低”指的是:滤纸边缘略低于漏斗口、 。生产过程中为了精确测定溶液的pH,常使用 (填仪器名称)。
(2)在其他条件不变的情况下,制备CaO2•8H2O的反应时间(t)对其产率(v)的影响如图所示。
①平均反应速率最快的时间段为: (填字母)。
a.0~10min b.10﹣20min c.20~30min d.30~40min
②30min后,w开始下降的主要原因是 。
(3)为了测定加入的NH4Cl溶液中溶质的质量分数,取30.00gNH4Cl溶液于烧杯中,加入稍过量的AgNO3溶液,完全反应后过滤、洗涤,干燥、称量,得到14.35g白色固体。通过计算确定该溶液中NH4Cl的质量分数(精确到0.1%)。
34.草系水族箱中的植物能正常光合作用()为其中的鱼类提供氧气。生活在其中的鱼类才能够正常生长。但水环境是一个二氧化碳相对匮乏的环境,因此某科学兴趣小组开展了草系水族箱二氧化碳气体补给器的项目设计,采用碳酸钙和稀盐酸反应制取二氧化碳。下表为气体补给器的评价量表。
评价指标
优秀
合格
待改进
指标一
反应安全,且可控。
反应安全,但不可控。
反应有较大安全隐患。
指标二
气体能直接排出且速度可以观测。
气体能直接排出,但速度无法观测。
气体无法排出。
(1)植物进行光合作用是 (“同化”或“异化”)作用。
(2)如图是某品牌二氧化碳补给器装置图,计泡器的作用是
。
(3)根据评价量表,该装置的指标一为合格,指标二为优秀,为了使指标内部气压盘一被评为优秀,请对该装置进行改进 。
(4)小科查阅到如下信息:20℃时,草系鱼缸中绿色植物在水中二氧化碳的吸收率约为 15%,100 克碳酸钙在补给器中完全反应产生的二氧化碳完全溶于水中。问:产生的二氧化碳能使鱼缸中绿色植物产生多少克氧气?(写出计算过程)
35.制作糖画是一种民间的手工艺术,分为以下几个步骤。
Ⅰ.制作者将蔗糖和麦芽糖放在炉具内加热调制成糖浆。
Ⅱ.在锅里加入一种白色粉末后,液面上立即泛起白沫,此时制糖师傅便会用筛状勺子从上层液体中捞出许多杂质,这种白色粉末叫小苏打,其主要成分是NaHCO3,与盐酸反应的化学方程式为NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑。
Ⅲ.用鸡嘴勺子作画。
(1)蔗糖由甘蔗的茎(或甜菜)经压榨取汁炼制而成,甘蔗的汁水主要来自于其细胞结构中的 。
(2)为测定某食用小苏打(标签如图甲所示)中NaHCO3的质量分数,取6.76g样品于烧杯中,分两次加入稀盐酸(该条件下杂质不参与反应),充分反应。测得实验数据如表所示。通过计算说明样品中NaHCO3含量与标签是否相符(写出计算过程)。
加入稀盐酸的次数
第一次
第二次
加入稀盐酸的质量(g)
20.0
20.0
生成气体的质量(g)
2.0
1.52
(3)在制作糖画的过程中,师傅需要举起装有糖浆的铜勺。如图乙所示是举起时的简化模型。假设铜勺和糖浆的总质量为0.5kg,铜勺和糖浆整体的重心C点与铜勺末端O点的距离为0.3m,师傅手指的着力点在距离铜勺末端O点0.1m的B点。此时铜勺处于水平位置,忽略勺柄的质量,求手指给铜勺最小的力F1的大小和方向。
36.在“基于特定需求设计和制作简易供氧器”的跨学科实践活动中,同学们制作了一个家庭简易制氧装置。该制氧装置由2个饮料瓶、2根软管和药剂构成,药剂主要是过碳酸钠(Na2CO4),制氧时,先往两个饮料瓶中加入适量的水,再往甲瓶中加入药剂,产生的气体通过B管从乙瓶导出,即可供人吸氧。请回答:
(1)①Na2CO4所属物质类别是 。
②已知,该化学反应所属基本反应类型是 。
(2)制作洗气装置时,小金将乙瓶中B软管伸入液面下,A软管伸入液面上,如图1所示,同组其他同学提出小金制作存在错误,请你分析其中错误的原因 。
(3)假设供氧器出氧流量(每分钟产生氧气体积)平稳,其所提供的吸氧浓度可根据经验公式吸氧浓度=【21%+4%×出氧流量(升/分钟)】进行计算,适用标准如表所示,=1.28克/升。
适用情况
吸氧浓度
日常保健
30%-40%
一般缺氧性疾病
40%-60%
急救
≥60%
某次产品试用中,小组同学在反应装置中放入610克过碳酸钠,待药品完全反应后,所产生的氧气可供人吸氧25分钟,则吸氧浓度为多少?根据计算判断本次试用属于哪种适用情况 。
37.在空间站中,如何补充宇航员吸入的氧气和处理呼出的二氧化碳气体,科学家们分别采取了以下处理方法:
方法甲:在空间站中,利用太阳能电池板提供的电能,通过电解水制备氧气。
方法乙:利用氢氧化锂(LiOH)吸收二氧化碳,生成碳酸锂和水,然后净化后的空气再重新流回舱。
(1)请写出方法甲的优点 。(写出一点即可)
(2)用方法乙净化后的空气中含量最高的气体是 。(写化学式)
(3)空间站三名航天员,平均每日总共产生约3.3千克CO2,若要将这些气体全部吸收,理论上每日需要消耗多少千克氢氧化锂?
38.某科学小组设计家用化学制氧装置,要求输出气体的氧气浓度为27%-29%、流速1-2L/min,每次病人吸氧需在10分钟左右,根据要求小组开展以下任务活动:
(1)任务一:计算需要多少过氧化氢溶液
经测定质量分数为4%的过氧化氢溶液,在制氧装置中,速率适合,更易收集;若使用4%的过氧化氢溶液,计算收集1.6L氧气(密度1.4g/L)至少需要多少克4%的过氧化氢溶液?(写出完整的计算过程)
(2)任务二:确定混合方式和混合气体的浓度
小组同学确定将纯氧与空气混合方式获得氧气流,存储装置为20L容积的硬质空桶,将收集的1.6L纯氧通入是否可达到氧气浓度的要求范围,写出判断依据:
。(空气中的氧气浓度按20%计算)
(3)任务三:如何控制混合气的流速
初始设计方案为:如图1,先制取纯氧,再在硬质水桶中与20L空气混合,用气球挤压水排出混合气体供病人使用。然后小组同学对方案进行了优化,如图2。在图2改进方案中,控制混合气流速的方法是 。
39.为了在2060年之前实现“碳中和”的目标,我国正在加快氢能、新能源汽车等相关技术和产业的发展,为宜居地球和绿色地球贡献中国力量。请回答下列问题:
(1)单质硼(B)可与水反应制取氢气,化学方程式为:2B+6H2O=2B(OH)3+3H2↑,该化学反应属于 反应(填基本反应类型);
(2)当前电动汽车使用的磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池具有电池容量大、能量密度高的特点,给电池充电时,电池相当于 (填“电源”或“用电器”);
(3)生产汽车还需要使用大量的金属铁。若用1000t含氧化铁(Fe2O3)80%的赤铁矿石,理论上可以炼出纯铁的质量为多少?(写出计算过程)
40.有一种新型化肥—硝酸铵钙,其有效成分为和,进入土壤后,都成为可吸收的离子,不会引起土壤板结,且钙离子可提高农作物对病害的抵抗力。小宁利用某品牌的硝酸铵钙化肥,进行以下实验:取化肥样品8.0g,与足量的固体充分混合,加热到固体质量不再减少,生成0.17g氨气()。把反应所得固体溶于适量水中,再加入足量的溶液充分反应,过滤得到沉淀和滤液,测得沉淀质量为4.0g。(已知:;化肥中的其它成分不含Ca、N元素,且不参加反应)
(1)作为氮肥,硝酸铵钙在植物生活中的主要作用是 。
A.促进细胞分裂和生长,使枝叶长得繁茂
B.促进幼苗的生长发育和开花,使果实、种子的成熟提早
C.使茎杆健壮,促进淀粉的形成
(2)计算样品中的质量分数。
(3)计算样品中的质量。
41.过氧化氢溶液保存时,因缓慢分解导致质量分数变小为探究酸碱性对过氧化氢分解快慢的影响,小宁利用图甲装置,每次实验往锥形瓶中加10g30%过氧化氢溶液,再滴加调节剂,使其分别从3依次调至13,在60℃反应温度下进行实验,获得数据如图乙。
(1)氧气能用排水法收集,是因为 。
(2)根据本实验结果,对实验室常温保存过氧化氢溶液提出合理的建议
。
(3)某次实验中,当10g溶质质量分数为30%的过氧化氢溶液分解产生0.32g氧气时,剩余过氧化氢溶液的溶质质量是多少?(写出计算过程)
42.金属与人类的生活和生产密切相关。请你结合相关信息回答下列问题:
(1)如图1所示,同一圆圈上的物质中铁元素的化合价相同,同一直线上的物质类别相同,下列说法错误的是 。
A.a物质属于碱
B.Fe与稀盐酸反应生成FeCl3
C.Fe在潮湿空气中容易发生锈蚀生成Fe2O3
D.用等质量FeO和Fe2O3炼铁,FeO生成的铁更多
(2)某同学为探究相关金属的化学性质,做了如图2实验。实验C中物质充分反应后溶液呈无色,过滤所得滤渣的成分可能的组成有 (有多种可能性,请写全)。
A B C
(3)在工业炼铁中要得到224 t铁,理论上需要含80%的赤铁矿石多少吨?
43.2026年1月,生态环境部新版水污染物排放标准正式实施,各地推进含钙工业废水资源化回收。某化工厂用盐酸处理碳酸钙污垢后,产生含盐酸和氯化钙的混合废水。为测定可回收氯化钙的含量,科研小组取100g该废水,分6次加入共240g碳酸钠溶液,每次充分反应后称量相关质量,所测数据如下表。
实验次数
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
第6次
加入碳酸钠溶液的质量/g
40
40
40
40
40
40
每次产生气体的质量/g
4.4
m
2.2
0
0
0
每次产生沉淀的质量/g
0
0
4
8
8
0
根据数据分析解答(相关化学方程式:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑,Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl)
(1)m的数值为Fe2O3。
(2)计算该废水中CaCl2的质量。
(3)计算第5次加入碳酸钠溶液充分反应后,所得溶液溶质的质量分数。(结果精确到0.1%)
44.某校开展了一场以“自制简易鱼泵”为主题的跨学科实践活动。某科学兴趣小组设计了如图1所示的简易鱼泵草图。
(1)若图1装置中的土豆对过氧化氢溶液的分解有催化作用,则它与实验室双氧水法制氧气中 (填一物质的化学式)的作用相同。
(2)鱼缸中补充氧气的根本目的是为了满足鱼类进行 (填生理过程),从而为鱼儿的生命活动提供能量。
(3)为了能实现较长时间地持续供氧,某同学利用课外时间不断地研究,设计了类似生活中的打气筒原理给鱼泵供氧,如图2所示。他安装了电源和连轴齿轮,用雪糕棒仿照内燃机的曲轴连杆连接活塞(圆筒内,图中未画出)和一个电动马达,使装置可通过马达来回驱动活塞不断从上方吸入空气,排到鱼缸中。已知:活塞在圆筒内左右往复运动,圆筒横截面积,活塞运动行程。若该电动马达带动活塞每分钟往返运动40次,鱼缸中所有的生物每小时消耗的氧气量为0.1L,通过计算判断该装置运行1小时能否满足需求(空气中氧气体积分数按20%计)。
45.SpaceX星舰重型运载火箭完成多次关键试飞,其采用的全不锈钢箭体结构和甲烷-液氧发动机,为人类深空探测奠定了重要基础。
(1)星舰在发射升空阶段,质量为的试验载荷随火箭竖直向上匀速运动,上升高度为。已知,试计算此过程中,火箭克服试验载荷重力所做的功。
(2)星舰的猛禽发动机以甲烷和液氧为推进剂,主要的燃烧反应化学方程式如下:
该反应中,反应前后化合价没有发生改变的元素是 ;若某次测试中,推进剂恰好完全反应且液氧的质量为。试计算推进剂中甲烷的质量分数。
(3)航天员需要在微重力环境下维持生命活动。航天员呼吸时,吸入的氧气通过肺泡进入血液后,最先到达心脏的 ;航天员从食物中摄取的蛋白质,经消化后最终以
的形式被吸收进入血液循环。
46.碳酸氢铵(NH4HCO3)是一种重要的化肥,其中含有组成叶绿素的重要元素,缺少该元素会使农作物植株矮小、叶色发黄。小湖想要测定某一碳酸氢铵化肥的纯度,取8克样品与足量氢氧化钠溶液共热,化学反应方程式为: ,生成的氨气全部逸出后通过固体氢氧化钠干燥,用盛有过量浓硫酸的装置吸收,装置质量增加了1.7克。
(1)施加该化肥主要是为了给植物提供组成叶绿素的 元素。
(2)碳酸氢铵中的有效成分被植物吸收后,在茎中木质部的 (填结构名称)中自下而上地运输。
(3)横线①中应填入的内容是 。
(4)计算该碳酸氢铵化肥的纯度。
47.我国空间站已实现氧气可再生和水循环利用,其路径如图1所示。
(1)图中气态水主要由人体的 (填一种系统名称)释放到环境中。
(2)人体尿液的主要成分是水、尿素和无机盐。某同学利用图2装置模拟空间站尿处理系统,将水分从盐水中分离出来并回收。此过程中,水发生的物态变化有 。
(3)一段时间内,宇航员在空间站消耗了32万升氧气。这些氧气若全部通过水电解装置产生,需要消耗水多少千克?(氧气密度为1.4克/升)
48.高纯度的硅可用于制造计算机芯片。工业上常用焦炭在高温下和二氧化硅反应制取硅,主要反应为。
(1)该反应的基本反应类型是 ;高温后固体质量减轻,是否遵守质量守恒定律?答: (填“是”或“否”)。
(2)中硅元素与氧元素的质量比为 (写最简整数比)。
(3)根据化学方程式计算,若要制取5.6kg的硅,至少需要焦炭的质量是多少?(写出计算过程)
49.珍珠粉具有美白抗氧化、消炎等功效。其主要成分是碳酸钙,其他成分不与盐酸反应生成气体。为测定某珍珠粉样品中碳酸钙的含量,科学实验小组同学称取2.50g样品,置于干燥的烧杯中,将相同浓度的稀盐酸分批次加入烧杯中,搅拌,充分反应后,用电子天平称量剩余物的质量(已扣除烧杯及玻璃棒的质量),记录数据如下:
次数
1
2
3
4
5
稀盐酸/g
10.00
10.00
10.00
10.00
10.00
剩余物/g
12.25
22.00
31.75
41.62
51.62
(1)求样品中碳酸钙的质量分数(写出计算过程)。
(2)若加入的盐酸浓度过高会导致测得的碳酸钙含量 (选填“偏高”或“偏低”),小南同学认为加入40克稀盐酸恰好完全反应,你是否同意他的观点并请说明理由
。
50.现有两瓶一定质量分数的氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液。某同学分5次取不同质量的两种溶液混合,获得数据如表所示,并绘制生成沉淀质量与溶液质量的关系如图所示。
(反应的化学方程式:)
实验序号
1
2
3
4
5
溶液质量/g
20
40
80
120
160
溶液质量/g
220
200
160
120
80
生成沉淀质量/g
2.45
?
9.8
7.35
4.9
(1)表格中第2次实验数据“?”处应填 。
(2)图中A点所含的溶质有 。
(3)求所用硫酸铜溶液的溶质质量分数。
51.煤是重要的化石能源,其形成需要漫长的地质年代,下图为煤的形成过程示意图。
请回答:
(1)缺氧环境下植物残骸不完全分解的过程属于 。(选填“同化作用”或“异化作用”)
(2)在 (填“板块内部”或“板块交界”)处地壳运动活跃,更容易发生沉降,是煤形成的有利地质区域。
(3)煤燃烧产生的废气中含有二氧化硫等有害气体,直接排放会污染空气。某工厂采用“钙基循环脱硫”技术来处理废气,既能消除污染,又能实现资源回收利用,流程如下图所示:
①转化池④中发生的化学反应的基本类型是 。
②在转化池中生成Na2SO4反应中,要处理含13.6吨CaSO4的废渣,试计算至少需要10.6%的Na2CO3溶液的质量。(写出计算过程)
52.某课外兴趣小组以鸭蛋、清水和松花蛋粉(主要成分为食盐、纯碱、生石灰)为原料制作松花蛋,并对制作松花蛋后的混合液展开探究。
(1)松花蛋粉加入水后,会发生以下反应:
①;②。
其中属于化合反应的是 (填序号)。
(2)将鸭蛋放入塑料袋里“密封保存”主要是防止调好的松花蛋粉吸收空气中的 而失效。
(3)在制作松花蛋的过程中,需要严格控制混合液中的氢氧化钠含量。该小组为了解其含量进行如下实验:
步骤一:取少量混合液,过滤后取滤液,滴入少量碳酸钠溶液,无明显现象,说明混合液中的氢氧化钙已不存在。
步骤二:另取100克混合液,加入足量的氯化钡溶液,过滤洗涤,在滤液中分次加入氯化镁溶液,生成氢氧化镁沉淀,质量如下表。
MgCl2溶液质量/克
10
20
30
40
50
60
Mg(OH)2沉淀质量/克
0.7
1.4
2.1
2.8
2.9
2.9
请计算混合液中氢氧化钠的质量。(忽略过程中质量损耗)
53.艾灸是传统中医养生方法,艾条燃烧后留下的灰烬中主要成分是碳酸钾,其他成分均不溶于水。小科为测定灰烬中碳酸钾的含量,设计实验流程如下:
请回答下列问题:
(1)实验流程中,操作I的名称是 。
(2)测得该艾灸灰烬样品中碳酸钾的质量分数是多少?
(3)实验过程中,若滤渣干燥不彻底,会导致测得的碳酸钾质量分数 (填“偏大”“偏小”或“不变”)
54.在探究酸、碱性质时,小科的操作过程如图甲所示,烧杯中固体质量与加入溶液的质量关系如图乙所示。
(1)在图甲中,加入稀盐酸的过程中可以观察到的实验现象是 。
(2)在图乙中,ab段表示往烧杯①中逐渐加入稀盐酸过程中烧杯中固体质量的变化情况。求当烧杯中固体质量恰好为0克时,所得溶液中溶质的质量。
(3)在图乙中,画出图甲中烧杯②到烧杯③的过程中烧杯中固体质量大致变化情况。
55.央视“315晚会”曝光:部分泡椒凤爪用双氧水漂白。这不符合食品加工规范,而且存在一定的安全隐患。当双氧水溶质质量分数超过8%时,就已经属于危险化学品。小科想鉴别学校里用来消毒的双氧水溶质质量分数是否达到8%,于是进行如下实验:
步骤1:组装装置。按图所示组装器材。
步骤2:加入药品。在烧瓶中加入1/3药匙的二氧化锰,并在分液漏斗中加入10毫升消毒双氧水。
步骤3:收集气体。将量筒装满水,倒置在水槽中,打开分液漏斗活塞后开始收集气体。
步骤4:读取数值。待反应结束后读取量筒中气体的体积。
(1)组装好器材后,应该进行的操作是: 。
(2)已知氧气在标准大气压下的密度为1.4克/升,双氧水密度近似等于1克/毫升。反应结束后量筒中收集到的气体约为90毫升,试通过计算说明该双氧水是否属于危险化学品。
(3)小敏对该实验提出异议:他认为应该等到有气泡连续均匀的冒出,再开始收集气体。你赞同小敏同学的说法吗?并说明理由
。
56.某固体混合物由,,,中的两种或两种以上组成,为确定其成分,小科设计了如下实验:向15克样品中加入一定量的水,固体完全溶解,再向该溶液中依次加入,溶液,反应过程中加入溶液的质量与产生沉淀或气体的质量关系如图所示。请回答下列问题:
(1)写出C点的沉淀组成: 。
(2)求加入的的溶质质量分数。(写出计算过程)
(3)原固体混合物的组成是 。
57.小明在完成实验室制取二氧化碳的实验后,想去探究废液的成分。他取上层废液,并将125克碳酸钠溶液分5次加入到该废液中,充分反应后,测得实验数据如下表。
实验序号
1
2
3
4
5
加入溶液质量/克
25
25
25
25
25
生成沉淀的总质量/克
0
2
7
m
15
(1)第二次实验观察到的现象为 。
(2)表格中m的数值是 。
(3)请求出所加碳酸钠溶液的溶质的质量分数。
(4)请画出上述过程中生成沉淀质量与加入碳酸钠溶液质量的变化关系图,并标出反应结束时的具体数值。
58.牡蛎,又名蚝,蚝壳中含有大量碳酸钙(其它成分不溶于水也不与酸反应)。小科为测定蚝壳中碳酸钙的含量,取11克搞碎的蚝壳置于烧杯中,分批次加入质量分数为14.6%的盐酸,每次加入盐酸充分反应后,测量烧杯中剩余物质的总质量(忽略过程中的蒸发和的挥发),数据记录如下表所示。
次数
1
2
3
4
加入稀盐酸的质量/克
20
20
20
20
充分反应后剩余物质的质量/克
29.24
47.48
66.60
86.60
(1)稀盐酸分批次加入的目的是 (填字母)。
A.逐渐接近反应的终点,避免加入过多的试剂造成浪费
B.增大气体产生的速度,节约时间
(2)请计算蚝壳中碳酸钙的质量分数。(结果精确到0.1%)
(3)废弃蚝壳可资源化利用,如高温煅烧蚝壳生产生石灰,发生如下反应:(其它成分不发生反应)。小科取一定量的蚝壳样品,高温煅烧30分钟,加入足量的水充分溶解后逐滴加入稀盐酸,测量并绘得如图所示的曲线。若煅烧时间改为15分钟,其它条件和操作均相同,请在答题纸上画出生成二氧化碳的质量随加入稀盐酸的质量变化的大致图像。
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