内容正文:
化学部分
可能用到的相对原子质量:H-1C-12N-140-16Na-23
探徽识宏(13分)
“宏观辨识与微观探析”是化学学科的核心素养之一。
●质子
S0,2
Na"
0中子
●电子
H20
图1
图2
6
1、图1是两个微观粒子的结构模型示意图,
同种元素。A.属于
足.不属于
2、下列有关化学用语的表示正确的是
A.2个镁离子:2Mg2+
B.硫酸钾:KS
C.8个硫原子:Sg
D.氧原子的结构示意图:
3、通过分析组成和结构,可以预测物质的某些性质.根据图2硫酸氢钠溶液的微观图示,分析推测NHSO4
的性质,其中合理的是」
(不定项)。
A.其水溶液能使紫色石蕊溶液变红
B.其水溶液与氢氧化钠溶液不能发生化学反应
C.其水溶液不能与小苏打的水溶液反应D.其水溶液与氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀
4、课外活动时,同学们做了如图3所示三组实验,发现电流表指针的偏转与金属活动性强弱有关且存在一
定规律。下列组合可以使图4中电流表指针向左偏转的是
选项金属片a金属片b
A
铜片
铁片
铜方
锌片铜片
B
铁片
锌片
铜片
银片
D
铝片
锌片
稀HS0:
稀HS04
稀H2SO
图3
图4
5、小组同学建构了“多组分混合物含量测定”的思维模型:
分离转移
两组份混合物
性质差异
测定含量
反应转化
(1)将空气转变为液态空气,液氮先汽化。
①推测氮气的沸点比氧气沸点。A高
B.低
②从建模角度分析,该操作属于上述思维模型中的。A分离转移
B.反应转化
(2)如图是利用Y型玻璃管进行实验(装置气密性良好,红磷着火点是240℃,白磷着火点是40℃)·
氧气浓度
氯气体积分数
传感器
12
100
(80℃
图5
图6
图7
时间/s
①已知可燃物足量,观察到红磷不燃烧而白磷燃烧,说明燃烧的条件之一是
②若Y型玻璃管容积为200mL.待白磷熄灭,装置冷却至室温后,打开弹簧夹,量筒中剩余水的体积约mL。
A.20
B.40
C.60
D.80
(3)小组同学利用氧气浓度传感器(图6)检测足量红磷燃烧过程中空气中氧气含量的变化,并绘制氧气
含量与反应时间的关系如图7所示。℃点时,观察到红磷熄灭,据此你对燃烧的新认识是
(4)饮水机长期使用,加热内胆会沉积水垢,其主要含碳酸钙和氢氧化镁。欲测定水垢中碳酸钙的含量,
称取10g水垢,写出测定其中碳酸钙含量的实验方案。。
C-
01
新型能源“氨”(13分)
H20
N,
氨是一种极具发展潜力的能源载体。
6、氨的合成
LiOH
0
LiN
空气NH
净化
合成塔→氨分离塔NH(液态)
族☐水蒸气2」压缩
。氢原子●氨原子
H.O
NH
图8
图9
图10
(1)如图8所示是工业制取氨气的过程,如图9所示是“合成塔”中发生反应的微观示意图,参加反应的氮
分子和氢分子个数比为
(2)如图10是一种将氮气转化为氨气的过程,
①步骤Ⅲ属于反应。
A.化合B.分解C.置换D.复分解
②理论上反应过程中不断补充HO。A.需要B.不需要
(3)工业上可通过电催化硝酸钠溶液制氨气,原理为NaNO+2H0通电
NH↑+2O2↑+NaOH,若要生产
催化剂
34kgNH,理论上至少需要NaNO,kg。(写出计算过程)
(4)科学家最新研制了在常温、常压下用电解法制NH,原理如图11所示。
电源的正极产生O2,负极产生NH。实际实验时测得生成O2和NH的
质量比远大于理论值,可能的原因是(写一个)。
7、氨的应用
(1)做燃料。NH3燃烧生成氮气和水,化学方程式为」
图11
(2)作储氢载体。经“H2→NH→H2”的转化,实现H2的储存运输和释放。信息如下表:
物质密度gm
沸点
爆炸极限
着火点
(液态)
情运状态
PC(101kPa体积分数
IC
H2
70.8
-252.9
4%-74%
585
液氢
WH3
617
33.5
15%-28%
651
液氨
①关于NH可作储氢载体的原因分析,合理的是
(不定项)。
A.NH是无色气体,易溶于水
B液氨汽化时,吸收大量的热
CNH3爆炸极限最小值大于H2,更安全
D.NH,比H2更易液化,对设备要求低
②储氢技术常以质量储氢密度1器×10%]来衡量其优劣,氯气分解可释放氢气同时产生氯气,氯气的
理论质量储氢密度为(列式即可)。
(3)镁基材料固态储氢具有储量大、安全等优点。
候铝合金
①用该材料进行储氢和释氯过程如图12,若储氢消耗agH2,
H,氢→MgH,释氢
-H
释氢放出bgH,根据质量守恒定律,理论上ab。
A大于B小于C.等于D.无法确定
图12
Mg(OH),
②释氢开始时反应速率快,后逐渐减小。添加酸性物质可恢复释氧速率。分析反应速率逐渐减小的原因一·
探秘“铁胆最水”(11分)
墨水是书写与绘画的重要载体,其制备、应用与处理过程中蕴含着丰富的化学原理。
【查阅资料】1、Fe2+易被空气中的氧气氧化成Fe3.(亿无色疏氰化钾溶液遇Fe3,溶液呈血红色:遇Fe2,
溶液不变色。3、鞣酸铁是一种黑色难溶物。
8、古人用炭黑制墨,字迹长久不褪色的原因是
9、中世纪欧洲发明铁胆墨水,“铁“是硫酸亚铁,“胆“是鞣酸。
(1)硫酸亚铁,属于。A酸
B.碱
C.盐
D.单质
(2)硫酸亚铁中显正价的元素有(填元素符号)。
(3)硫酸亚铁易被空气中氧气氧化为硫酸铁,反应原理:12FS04+3O2+6R=4Fez(S04)+4F(OHl,
R的化学式是。
10、制备铁胆墨水
先将茶叶溶解后过滤得到含鞣酸的溶液:制备疏酸亚铁溶液可以用以下方法;
(1)用铁粉和稀硫酸或者疏酸铜溶液都可以制备疏酸亚铁,写出其中一个反应的化学方程式为。
(2)利用铁粉与硫酸铁溶液制备,反应原理是:Fe+Fez(S0h=3FeSO4。请设计实验方案验证Fez(SO4方已
反应完全。
(3)将硫酸亚铁溶液与鞣酸粉末按照一定比例混合搅拌后
中萝
化尊
化季
得到铁胆墨水(主要成分是鞣酸亚铁),然后毛笔蘸取溶液书写“化学”,发现字迹很快变黑如图。
解释字迹变黑的原因:。
11、一段时间后,同学们发现“化学”字迹处的纸张易碎裂,查阅资料发现原因是纸张被墨水中的正离子(主
要有H、F2、Fe+)腐蚀。若仅选用一种试剂减缓纸张因铁胆墨水引起的腐蚀,应选择。
A铜粉B.氯化钡溶液C氢氧化钙溶液D稀盐酸
12、为实现资源回收利用,可将废铁胆墨水中的铁元素沉淀后煅烧得到氧化铁。按图13流程进行实验,“沉
淀”时的主要反应为:2FS04+H202+2H20=2Fe0(OH1+2HS04。不同煅烧温度对产品中氧化铁质量分数的
氧
影响如图14(过程中铁元素质量不变)。
化6.6
红棕
H202
6.
96.2
Fe0:沉淀
分9%.0
过油
搬烧
Fe203
95.8
棕黑焦黑
溶液
%
95.6
红棕
95.4
棕色
物质M
滤液
95.2
650700750008509006
图13
图14
煅烧温度C
(1)初始PH为4左右,“沉淀”时需不断加入物质M调节pH,始终保持溶液pH基本不变,推测M应具
备的性质是。A能与酸反应
B能与碱反应
C.能与FeO(OH)反应
(2)综合考虑,你觉得得到氧化铁最合适的煅烧温度并说明理由一·
自制“发热袋”(13分)
市面上有一款发热袋被称为“掰掰热暖手宝”,兴趣小组开展“模拟制作暖手宝”的实践活动。
13、调查发热袋的组成
(1)发热袋外袋的材料可选用聚氯乙烯(PVC),属于。
金
A.金属材料
B.非金属材料
C.合成材料
D.复合材料
(2)小组对不同发热剂进行对比得到下表。
试剂
放热方式
放热持续时间/分钟
每千克价格/元
生石灰
加水放热
2-5
1.2
醋酸钠固体
结晶放热
15-30
4
结合表格,分析采用醋酸钠性价比更高的原因是
(写一条)。
14、探秘发热袋的发热原理及使用方法
查阅资料:溶液中溶质的质量超过它的溶解度,但溶质不析出,这种溶液称为过饱和溶液。过饱和溶液不
稳定,外界条件干扰下易触发结晶。
温度/℃
0
20
40
60
80
100
溶解度/g
36.2
46.4
65.6
139
153
170
(1)醋酸钠在不同温度下的溶解度如上表,将76.5g醋酸钠与50g水混合,加热至
℃以上,固体恰好
完全溶解。将其装入发热袋内平稳降温至20℃,无晶体析出,得到醋酸钠的过饱和溶液。该过饱和醋酸钠
溶液的溶质质量分数是(列计算式即可)。
(2)根据上表中醋酸钠溶解度数据,下列说法正确的是。
A.用玻璃棒搅拌可增大醋酸钠的溶解度
B.升高温度,醋酸钠溶液的溶质质量分数一定会增大
C.20℃时,醋酸钠饱和溶液的溶质质量分数约为46.4%
D.60℃时,将239g醋酸钠饱和溶液降温至20℃,析出晶体的质量是92.6g
(3)将100g上述过饱和溶液分别采用不同方式触发结晶,数据如下:
实验触发方式
溶质成分触发到温度上升的时间(s)放热温度范围(℃)
≥40°C持续时间(min)
1
剧烈摇晃
酷酸钠
18±3
25~49
15±3
2
弯折金属片
醋酸钠
5±1
25~54
22±2
3
弯折金属片
醋酸钠、
3±0.5
25~52
13±3
少量NaCl
①结合数据分析,最优触发方式是弯折金属片,
理由是
②对比实验2,实验3的目的是
15、模拟制作简易发热袋
(1)选择制作简易发热袋的外包装袋应考虑的因素有(不定项)。
A.强度大B.能耐受一定的温度C.无色透明D.难溶于水
(2)使用后完全冷却硬化的暖手宝,可用的方式再次利用。
A.沸水中加热10-15分钟B.冷水中冲淋10-15分钟
C.反复掰动金属片
(3)挤压发热袋即可使其发热。由此提出保存未使用的发热袋的一条注意事项一。
16、醋酸钠溶液在生产和生活中也有广泛的应用,工厂常用10%~25%醋酸钠溶液作为污水处理剂。要用
溶质质量分数为50%的醋酸钠溶液配制溶质质量分数为10%的醋酸钠溶液1000g,需加入水的质量为g。