内容正文:
化学(满分60分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Si-28 Fe-56
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)
1.自然界能消耗大气中CO2的途径之一是
A.火山喷发 B.光合作用 C.森林着火 D.碳酸分解
2.“烤包子”是新疆美食,其味道鲜美,富含多种营养成分。原料中面粉富含的营养素是
A.糖类 B.维生素 C.油脂 D.无机盐
3.物质都是由微观粒子构成的,下列物质由原子构成的是
A.干冰 B.水银 C.酒精 D.食盐
4.配制50 g溶质质量分数为10%的硝酸钾溶液时,不需要用到的仪器是
A. B. C. D.
5.家用加湿器利用超声波将水雾化,增加室内湿度。下列有关雾化过程的说法中,正确的是
A.水分子的运动停止 B.水分子的体积变大 C.水分子分成了原子 D.水分子间空隙变大
6.“雕梁画栋”指建筑上雕刻花纹并施以彩绘。绿色颜料三氧化二铬(Cr2O3)中铬元素的化合价为
A.+3价 B.+2价 C.+1价 D.0价
7.下列有关化学与安全的说法中,不正确的是
A.厨房油锅着火,迅速盖上锅盖
B.进入面粉厂时应严禁烟火,以防粉尘爆炸
C.降低可燃物的着火点是灭火的有效方法之一
D.电器起火先切断电源,再用干粉灭火器或二氧化碳灭火器
8.海水晒盐制得的粗盐中混有氯化镁(MgCl2),两种物质的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是
A.NaCl的溶解度大于MgCl2
B.升高温度可使MgCl2的不饱和溶液变为饱和溶液
C.50℃时,NaCl的饱和溶液的溶质质量分数为37%
D.海水晒盐的原理是通过蒸发结晶获取NaCl晶体
9.下列实验方案不能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别氢气和二氧化碳
分别通入澄清石灰水中,观察石灰水是否变浑浊
B
除去CuCl2中混有的少量FeCl2
先加足量水溶解,再加足量铁粉,过滤
C
探究甲烷组成中含有氢元素
点燃后在火焰上方罩干、冷小烧杯
D
检验头发中是否含有蛋白质
取样,灼烧,闻是否有烧焦羽毛的气味
10.探究“化学反应前后物质的质量关系”的实验如图所示。下列叙述错误的是
A.实验①和②必须在密闭容器中进行
B.实验①和②中铜粉和红磷无需过量
C.实验①和②反应结束后,装置内气体仅剩余氮气
D.实验①和②都能验证质量守恒定律
二、填空题(本大题共3小题,每空1分,共20分)
11.(6分)新疆奇台硅化木是重要的地质遗产。其形成过程中,地下水中的二氧化硅逐渐替换了原始木材的木质纤维。请结合化学知识完成下列填空:
(1)硅化木的主要成分为二氧化硅(SiO2)。
①硅在元素周期表中部分信息及原子结构示意图如图2所示,图中n=________。
②SiO2属于________(填“单质”或“化合物”)。SiO2中硅元素和氧元素的质量比为________(最简比)。
(2)SiO2结构与金刚石类似,由此推测硅化木的硬度________(填“大”或“小”)。
(3)在硅化木矿区,某些伴生矿物中可能含有“铅”或“镉”等有害元素,这些元素及其化合物如果通过雨水淋溶进入土壤和水体,会造成________。
(4)硅化木中的SiO2是制造玻璃的主要原料之一。实验室中存放氢氧化钠溶液的试剂瓶,常用________(填“玻璃塞”或“橡胶塞”),这是因为氢氧化钠会与玻璃中的二氧化硅反应。
12.(7分)2025年诺贝尔化学奖授予了在开发“金属有机框架”材料方面做出贡献的三位科学家。该材料缩写为“MOFs”,其具有规则孔道和多孔结构(图1),在气体储存、空气取水、催化等领域有巨大应用潜力。
(1)MOFs是由金属离子和有机化合物分子构成的,若某MOFs材料中含有锌离子(Zn2+),符号Zn2+中数值2的含义是________。
(2)物质的结构决定物质的性质,MOFs材料的“巨大空腔”和“纳米级孔道”使它表现出极好的________性,从而实现对不同分子的收集和捕获。
(3)沙漠地区利用MOFs材料收集和释放水分的过程发生了________(填“物理”或“化学”)变化,可在一定程度上解决沙漠缺水难题。
(4)能源储存:MOFs可用于安全储存氢气(H2),服务于氢能源汽车产业。氢气在空气中燃烧的化学方程式为________。
(5)碳捕获:利用MOFs从工业废气中“捕获”二氧化碳(CO2),助力减排。利用MOFs捕获二氧化碳的意义在于________(填字母)。
A.可以完全替代化石燃料 B.有望降低碳捕集过程的成本
C.可以立刻将全球气温降下来 D.实现CO2的回收利用,节约资源
(6)图2为MOFs材料(NU-1000)在氮气和空气氛围中剩余质量比率随温度升高的变化曲线。由图分析可知:空气氛围中MOFs材料(NU-1000)的最终剩余质量远低于氮气氛围,是因为空气里的________参加了反应,加速了材料的氧化分解。进而证明,该材料在氧化与非氧化环境下热稳定性________(填“相同”或“不同”)。
13.(7分)石墨烯是目前已知最薄、最坚硬的材料之一。哈尔滨工业大学研究团队近期应用“自蔓延高温合成技术”在碳纤维回收方面取得重大突破。实验过程:混合镁粉、碳酸钙与废弃碳纤维→外部点火引燃镁粉→放热引发反应→高温重构碳结构生成石墨烯类产物。
(1)碳纤维和石墨烯组成元素相同,物理性质差异大的原因是________。
(2)外部点火提供初始能量使镁粉燃烧,剧烈放热,产生瞬态高温。右图为反应微观示意图。该反应的基本类型是_________。
(3)单纯用镁粉燃烧温度过高,可能破坏碳纤维结构。团队尝试加入碳酸钙,发现反应更可控,加入碳酸钙的作用是_________,碳酸钙在高温下分解的化学方程式为_________。
(4)镁、铝、铁是常见金属,研究中发现,只有镁粉能与碳酸钙在点燃后发生剧烈的固态化学反应。解释铝在空气中不易点燃原因_________。
(5)【拓展应用】对比废弃物处理方法
处理方法
反应时间
能源需求
产物价值
传统热回收
数小时
高,需持续外部加热
回收纤维,强度下降
焚烧处理
数十分钟
中
无回收产物
自蔓延技术
数秒
极低,仅需初始点燃
石墨烯碳纤维,性能优于原纤维
结论:“自蔓延”技术无需外部持续供能,依靠自身放热即可持续反应,节约能源。
碳纤维材料可用于制作高尔夫球杆、羽毛球拍,利用了其_________的物理性质。每年仅体育运动类的碳纤维材料废弃物就达7000吨,碳纤维材料回收的意义是_________(答一条即可)。
三、实验探究题(本大题共2小题,每空1分,共16分)
14.(6分)实验是学习化学的重要途径。请回答下列问题。
(1)仪器a的名称是_________。
(2)若用装置A制取O2,可选择的化学试剂是_________(填化学式)。请写出用B装置制取O2的化学方程式_________。
(3)实验室制取CO2的发生和收集装置组合为_________(填字母)。若向F装置中,缓慢倒入CO2气体后,可观察到的现象是_________。
(4)实验室用加热氯化铵和熟石灰两种固体混合物的方法制取氨气(氨气极易溶于水,密度比空气小),应选用的发生和收集装置是_________(填字母)。
15.(10分)近年来新疆喀什、和田等地成功引种了“海水稻(耐盐碱水稻)”。某化学兴趣小组围绕海水稻生长环境及土壤改良开展探究。
【查阅资料】盐碱地土壤常呈碱性(pH>7),需改良为中性或弱酸性更适宜作物生长。常用改良方法:施加酸性物质[如石膏(CaSO4·2H2O)、硫磺(S)等]中和碱性。
任务一 测定土壤样品的酸碱度
采集土壤样品,并测定土壤样品浸出液的酸碱度,实验过程如图所示。
(1)步骤①中玻璃棒搅拌的目的是_________。
(2)用玻璃棒蘸取待测的土壤浸出液点到_________(填“用水润湿”或“干燥”)的pH试纸上,待显色后与标准比色卡对照测得pH>7,该地土壤呈碱性。用pH计进一步测量,测得该土壤浸出液的pH=9.2。
任务二 探究盐碱地土壤呈碱性的原因
【提出问题】导致土壤呈碱性的物质是什么?
【做出猜想】可能含有Na2CO3、或NaOH中的一种或两种。
【进行试验】
编号
实验步骤
实验现象
实验Ⅰ
将土壤浸出液加热浓缩,向其中加入过量的稀盐酸
有气泡产生
实验Ⅱ
另取少量土壤浸出液的浓缩液,向其中加入过量氯化钙溶液(呈中性)
有白色沉淀生成
实验Ⅲ
向实验Ⅱ的上层清液中滴加酚酞溶液
溶液变红色
【交流讨论】
(3)实验Ⅰ中,产生气泡的化学方程式为_________。
(4)实验Ⅲ中,溶液变红色是因为上层清液中含有的微观粒子是_________(填微粒的名称或符号)。
【得出结论】
(5)导致该土壤呈碱性的物质是_________。
任务三 探究硫磺改良土壤的原理
【查阅资料】硫磺在土壤微生物作用下转化为硫酸,从而中和土壤碱性,化学原理如下:
第一步:;
第二步:_________;
(6)请补全转化过程中的化学方程式。
该改良方法的优点是_________(写一条)。
任务四 填写实验报告
为探究不同改良剂效果,小组设计如下实验:
土壤样品
改良剂
加入量/g
初始pH
4周后pH
相同盐碱土
无
0
9.2
9.1
相同盐碱土
硫磺
10
9.2
7.8
相同盐碱土
石膏
10
9.2
8.0
实验结论:硫磺和石膏均可改良碱性土壤,硫磺效果更好。
(7)该实验设计中还需控制相同的条件有_________(写一条)。
(8)若改良后土壤pH低于7,可施加少量_________(填化学式)进行微调。
(9)硫酸铵和磷酸二氢钾既是化肥也是土壤pH调节剂,其中_________属于复合肥料。
四、计算题(本大题1小题,共4分)
16.(4分)某矿业公司采用新方法:处理某批次160 t赤泥(其中Fe2O3的质量分数为20%)。
(1)该批次赤泥中Fe2O3的质量是_________ t。
(2)理论上该批次赤泥可提取铁的质量是多少?(计算结果保留一位小数)
学科网(北京)股份有限公司
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