内容正文:
德宏州2026年初中学业水平考试模拟监测
化学
注意事项:
1.考生必须在答题卡上解题作答。答案应书写在答题卡的相应位置上,在试卷、草稿纸上作答无效。
2.考试结束后,请将试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 N-14 O-16 P-31 Cl-35.5 Fe-56
第Ⅰ卷 选择题(共42分)
一、选择题(本题共14个小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题意。)
1. 《天工开物》详细记载了我国传统的制糖工艺,其中红糖的熬制更是古法技艺的精华。在红糖的制取过程中,主要发生化学变化的是
A. 压榨取汁 B. 过滤除渣 C. 吸附除色 D. 生火熬煮
【答案】D
【解析】
【分析】判断物理变化和化学变化的核心依据是:变化过程中是否有新物质生成,有新物质生成的为化学变化,无新物质生成的为物理变化。
【详解】A.压榨取汁仅通过外力将甘蔗中的汁液分离出来,无新物质生成,属于物理变化。
B.过滤除渣是分离不溶性固体和液体的操作,无新物质生成,属于物理变化。
C.吸附除色利用吸附剂的吸附性除去色素,仅发生色素的附着转移,无新物质生成,属于物理变化。
D.生火熬煮过程中,燃料燃烧会生成二氧化碳等新物质,同时糖类在高温下也会发生反应生成新物质,属于化学变化。
2. 空气中的各种成分广泛应用于工农业生产、医疗和科研等领域,下列有关空气的说法正确的是
A. 空气是纯净物 B. 空气中的氧气可与所有物质反应
C. 稀有气体可用于制作霓虹灯 D. 空气中的氮气易溶于水
【答案】C
【解析】
【详解】A.纯净物仅由一种物质组成,空气包含、、稀有气体、等多种物质,属于混合物,A错误。
B.氧气化学性质较活泼,能和大多数物质发生反应,但不能与所有物质反应(例如金单质常温、加热条件下都不与氧气反应),B错误。
C.稀有气体通电时会发出不同颜色的光,可用于制作霓虹灯,C正确。
D.氮气难溶于水,D错误。
3. 工业上炼铁常用热还原法,一氧化碳在高温条件下还原氧化铁的化学方程式为:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。该反应中涉及的物质由原子构成的是
A. Fe B. Fe2O3 C. CO D. CO2
【答案】A
【解析】
【详解】A.Fe属于金属单质,由铁原子直接构成,符合题意;
B.是金属氧化物,由离子构成,不符合;
C.是非金属氧化物,由一氧化碳分子构成,不符合;
D.是非金属氧化物,由二氧化碳分子构成,不符合。
4. 如图为元素周期表中钆元素的信息。下列说法错误的是
A. 钆属于金属元素 B. 钆的原子序数是64
C. 钆的相对原子质量为157.2g D. 钆的元素符号是Gd
【答案】C
【解析】
【详解】A.钆带有“钅”字旁,属于金属元素,表述正确。
B.单元格左上角数字为64,即钆的原子序数是64,表述正确。
C.钆的相对原子质量为157.2,相对原子质量是比值,单位为“1”,通常省略不写,不是质量单位g,表述错误。
D.单元格右上角符号为Gd,即钆的元素符号是Gd,表述正确。
5. 下列是“一定溶质质量分数的氯化钠溶液的配制”实验的相关操作,其中正确的是
A. 称NaCl质量 B. 量水的体积
C. 溶解氯化钠 D. 装瓶贴标签
【答案】B
【解析】
【详解】A.托盘天平使用需遵循“左物右码”原则,图示中砝码和氯化钠位置颠倒,操作错误;
B.量筒量取液体读数时,视线与液体凹液面最低处保持水平,图示操作符合规范,正确;
C.量筒仅用于量取液体体积,不能作为溶解容器,溶解氯化钠应在烧杯中进行,操作错误;
D.装瓶贴签时试剂瓶塞应倒放在桌面,防止污染试剂,图示瓶塞正放,操作错误。
6. 实验是认识物质变化和性质的一种基本方法。实验现象的观察与描述为进一步研究物质及其变化提供证据。下列关于实验现象的描述不正确的是
A. 打开盛有浓盐酸的试剂瓶瓶盖,瓶口出现白烟
B. 向氢氧化钠溶液中滴加无色酚酞溶液,溶液由无色变为红色
C. 将二氧化碳通入紫色石蕊溶液中,溶液变红,加热溶液后又变成紫色
D. 将打磨干净的铁钉放入稀盐酸中,铁钉表面产生气泡,溶液由无色逐渐变为浅绿色
【答案】A
【解析】
【详解】A.浓盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢气体与空气中的水蒸气结合形成盐酸小液滴,瓶口出现的是白雾,不是白烟,描述错误。
B.氢氧化钠溶液呈碱性,无色酚酞溶液遇碱性溶液会变红,描述正确。
C.二氧化碳与水反应生成呈酸性的碳酸,使紫色石蕊溶液变红;碳酸不稳定,加热易分解为水和二氧化碳,酸性消失,溶液变回紫色,描述正确。
D.铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,氯化亚铁溶液为浅绿色,因此现象为铁钉表面产生气泡,溶液由无色变为浅绿色,描述正确。
7. 我国科学家研发了利用二氧化碳和水合成甲烷的技术,该反应前后的微观示意图如图。下列说法正确的是
A. 该反应属于置换反应
B. 反应前后元素种类、分子的种类不变
C. 反应物和生成物共涉及3种氧化物
D. 参加反应的水和二氧化碳的分子个数比为2:1
【答案】D
【解析】
【分析】首先由微观示意图可知,该反应是1个甲烷分子和1个二氧化碳分子反应生成2个一氧化碳分子和2个氢气分子,化学方程式为:;
【详解】A.置换反应的定义是单质和化合物反应生成另一种单质和另一种化合物,该反应反应物均为化合物,不属于置换反应,错误。
B.化学反应的本质是分子破裂、原子重组,反应前后元素种类不变,但分子种类一定改变,错误。
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,本反应中只有、两种氧化物,错误。
D.根据配平的方程式,参加反应的水和二氧化碳的分子个数比为2:1,正确。
8. 下列实验方案可以达到实验目的的是
目的
A.验证质量守恒定律
B.探究可燃物燃烧的条件
C.验证稀盐酸和NaOH可以发生反应
D.探究空气中氧气的含量
实验
方案
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.碳酸钠和稀盐酸反应:,生成的从敞口容器逸出,反应后天平不平衡,无法验证质量守恒定律。
B.通过对比实验可验证燃烧需要与氧气接触、温度达到可燃物着火点这两个条件,铜片上白磷燃烧、红磷不燃烧,说明燃烧需要温度达到可燃物着火点;铜片上白磷燃烧、热水中白磷不燃烧,说明燃烧需要与氧气接触,可达成实验目的。
C.稀盐酸和NaOH反应无明显现象,未加酸碱指示剂无法判断反应是否发生。
D.木炭燃烧生成气体,集气瓶内压强变化很小,水几乎不倒吸,无法测定空气中氧气的含量。
阅读下列材料,完成下面小题:
侯德榜是我国化学工业先驱,他发明了侯氏制碱法。该方法以氯化钠、二氧化碳、氨气(NH3)为原料制备纯碱,主要流程如图:晶浆中主要成分为NaHCO3固体以及含有NaCl、NH4Cl的母液;母液主要成分为NaCl、NH4Cl。
9. 母液的主要成分中,NH4Cl属于
A. 氮肥 B. 磷肥 C. 钾肥 D. 复合肥
10. 煅烧炉中发生反应的基本类型是
A. 化合反应 B. 复分解反应 C. 置换反应 D. 分解反应
11. 下列有关侯氏制碱法的说法中不正确的是
A. 转化观:NaCl+NH3+CO2+H2ONaHCO3↓ + NH4Cl
B. 定量观:反应中氨气和氯化铵的质量比为1:1
C. 应用观:碳酸氢钠俗称小苏打,可用于焙制糕点
D. 价值观:该方法既生产了纯碱,又得到了化肥,提高了原料的利用率
12. 下列说法不正确的是
A. 溶解池中NaCl溶于水时需适度搅拌
B. 流程可循环利用的物质为CO2、H2O等
C. 分离器中得到NaHCO3的操作是过滤
D. 碳化塔中应先通入CO2,再通入NH3
【答案】9. A 10. D 11. B 12. D
【解析】
【9题详解】
化肥根据所含N、P、K营养元素分类,仅含有氮营养元素,属于氮肥。
【10题详解】
煅烧炉中发生反应:,符合“一变多”的分解反应特征。
【11题详解】
A. 侯氏制碱第一步的反应方程式书写正确,转化观描述正确;
B. 反应中NH3与 氯化铵的分子个数比为 1 : 1 ,相对质量分别为17和53.5,因此质量比为 17 : 53.5 ≠ 1 : 1 ,描述错误;
C. 碳酸氢钠俗称小苏打,受热分解产生二氧化碳,可使糕点疏松多孔,可用于焙制糕点,描述正确;
D. 该方法得到纯碱,副产品氯化铵可作化肥,原料利用率高,描述正确。
【12题详解】
A. 溶解时搅拌可以加快氯化钠溶解速率,描述正确;
B. 由流程可知,煅烧炉生成的、可通入碳化塔重新参与反应,属于可循环利用的物质,描述正确;
C. 分离器需要分离出碳酸氢钠固体和母液,是固液分离,该操作是过滤,描述正确;
D. 氨气极易溶于水,且氨气溶于水后溶液呈碱性,更易吸收二氧化碳,因此碳化塔中应先通入,再通入,描述错误。
13. 兴趣小组的同学设计了如图实验,已知标准大气压下水的沸点是100℃,且水的沸点随压强的降低而减小。下列说法不正确的是
A. ①中热水沸腾的原因是锥形瓶内压强变小
B. ①中可用Ca(OH)2溶液代替NaOH溶液,实验现象完全相同
C. 实验结束后②中锥形瓶内的溶液呈酸性
D. 对比①、②中的现象,可证明CO2与NaOH发生了反应
【答案】B
【解析】
【详解】A、二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,使得锥形瓶内气体减少,压强变小,水的沸点随压强的降低而减小,所以当压强减小到一定程度,水的沸点降低,此时热水能达到降低后的沸点而沸腾,该说法正确,不符合题意;
B、二氧化碳与氢氧化钙溶液反应,也会使锥形瓶内气体减少,压强变小,热水同样会沸腾。但是二氧化碳与氢氧化钙反应会生成白色沉淀,与二氧化碳和氢氧化钠反应无沉淀生成现象不完全相同,该说法不正确,符合题意
C、水与二氧化碳反应生成碳酸,碳酸显酸性,实验结束后②中锥形瓶内的溶液呈酸性,该说法正确,不符合题意;
D、气压越低,水的沸点越低。NaOH溶液含有NaOH、水,实验①热水沸腾,②热水不沸腾,证明①锥形瓶内气压下降更多,水的沸点明显降低,导致热水沸腾,②中水只能吸收少量CO2,气压下降不明显,水的沸点下降也不明显,所以②中热水不沸腾,可证明CO2与NaOH发生了反应,吸收更多的CO2,该说法正确。
故选B。
14. 利用数字化实验可以形象地比较不同形状的碳酸钙与稀盐酸反应的速率。倾斜锥形瓶使试管内的稀盐酸流入瓶中与固体发生反应,瓶内气压的变化如曲线所示。下列有关说法错误的是
A. 曲线②表示块状碳酸钙与稀盐酸反应
B. 气压增大的原因是生成了二氧化碳气体
C. 等质量碳酸钙与稀盐酸反应,粉末状碳酸钙产生的CO2的质量较多
D. 对比分析相同气压的点a、b可知,粉末状碳酸钙与稀盐酸反应速率更快
【答案】C
【解析】
【详解】A、粉末状碳酸钙与稀盐酸的接触面积比块状碳酸钙更大,反应速率也更快;对比分析a、b点可知,曲线①单位时间内气压大,说明单位时间内产生的气体多,反应速率快,所以曲线①表示粉末状碳酸钙与稀盐酸反应,曲线②表示块状碳酸钙与稀盐酸的反应,故正确;
B、碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,有二氧化碳气体生成,装置内气体增多,气压增大,故正确;
C、根据图示,最终两个锥形瓶内的压强相等,说明等质量的碳酸钙,粉末状和块状最终产生的CO2气体质量相等,故错误;
D、对比分析a、b可知,相同的气压时,①所需的时间短,说明单位时间内产生的气体多,反应速率快,碳酸钙粉末与稀盐酸接触面积大,反应速率更快,故正确;
故选:C。
第Ⅱ卷 非选择题(共48分)
二、非选择题(本题共6个小题,化学方程式每空2分,除特殊标注外,其余每空1分,共48分)
15. 日常生活中处处有化学。
(1)鱼缸供氧:可用3%过氧化氢溶液和二氧化锰制作简易供氧器给鱼缸供氧,反应的化学方程式是_____。
(2)制酸碱指示剂:将紫薯切碎用酒精浸泡,获得的紫色溶液可做酸碱指示剂。分别向酸溶液、碱溶液、食醋中加入该指示剂,溶液颜色依次为红色、绿色、红色,据此推测,食醋的pH_____(填“>”或“<”)7。
(3)除锈:将生锈的铁钉分别放入盛有洁厕灵(有效成分为盐酸)的塑料杯中,观察到铁锈溶解。洁厕灵可以除铁锈的原因是_____。
(4)合理饮食:打开碳酸饮料瓶盖时,有时会自动喷出,其原因是_____。大量饮用碳酸饮料会使人体内某种元素流失,从而可能导致骨质疏松,该元素是_____。
【答案】(1)2H2O22H2O+O2↑
(2)< (3)成分中含有盐酸,铁锈能与盐酸反应
(4) ①. 气压减小,气体溶解度减小,无法溶解的气体自动逸出 ②. Ca(或钙)
【解析】
【小问1详解】
过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解生成水和氧气,该反应可用于实验室制取氧气,为鱼缸供氧。
【小问2详解】
紫薯指示剂在酸溶液中显红色,在碱溶液中显绿色。食醋中加入该指示剂后变为红色,说明食醋呈酸性,因此其pH小于7。
【小问3详解】
铁锈的主要成分是氧化铁(Fe2O3),能与洁厕灵中的盐酸反应生成可溶性的氯化铁和水,从而使铁锈溶解。
【小问4详解】
打开瓶盖后,瓶内压强减小,二氧化碳的溶解度降低,大量二氧化碳气体迅速逸出,导致饮料喷出;碳酸饮料中的磷酸等酸性物质会与人体内的钙元素反应,长期大量饮用可能导致钙流失,引发骨质疏松。
16. 某兴趣小组对金属的物理性质和化学性质进行实验探究。
(1)将黄铜片与铜片相互刻画,铜片表面有明显划痕,由此得出的结论是_____。家用电器的导线多是铜制的,这说明铜具有良好的延展性和_____性。
(2)为探究镉(Cd)、锌、铜的金属活动性顺序,现有镉片、锌片、铜片、稀硫酸、CdSO4溶液、ZnSO4溶液、CuSO4溶液。请按要求完成如下实验报告。
【实验探究】
实验序号
实验操作
实验现象
实验结论
①
_____。
_____。
金属活动性:Cd>Cu
②
将用砂纸打磨过的锌片放入试管中,向试管中加入适量CdSO4溶液
锌片上有固体析出
金属活动性:_____。
(3)综合分析实验①和②可知,镉、锌、铜三种金属的活动性为_____。请写出实验②中反应的化学方程式为_____。
【答案】(1) ①. 合金的硬度大(或“黄铜的硬度比铜的大”) ②. 导电
(2) ①. 将用砂纸打磨过的镉片放入试管中,向试管中加入适量CuSO4溶液 ②. 镉片表面有红色固体析出 ③. Zn>Cd
(3) ①. Zn>Cd>Cu ②. Zn+CdSO4=ZnSO4+Cd
【解析】
【小问1详解】
黄铜是铜锌合金,合金的硬度一般大于其组成中的纯金属,因此铜片被黄铜片刻画后出现明显划痕,可得出结论为黄铜的硬度比铜大(或合金的硬度比其成分金属大);导线需要传导电流,铜被广泛用于制作导线,说明铜除了具有良好的延展性外,还具有良好的导电性;
【小问2详解】
实验①根据“强换弱”的置换反应原理,可选择将镉片放入硫酸铜溶液中,也可选择将铜片放入硫酸镉溶液中,若操作为“将用砂纸打磨过的镉片放入 CuSO4 溶液中”,镉会置换出硫酸铜中的铜,现象为镉片表面有红色固体析出;若操作为“将用砂纸打磨过的铜片放入 CdSO4 溶液中”,因铜活动性弱于镉,无明显现象,合理即可;分析实验②的结论。锌片放入硫酸镉溶液后有固体析出,说明锌置换了硫酸镉中的镉,根据置换反应规律,可得出金属活动性 Zn>Cd (或锌大于镉)。
【小问3详解】
整合两次实验结论推导活动性顺序。实验①得出 Cd>Cu ,实验②得出 Zn>Cd ,因此三种金属的活动性由强到弱为 Zn>Cd>Cu ;锌与硫酸镉发生置换反应生成硫酸锌和镉,配平即可得到化学方程式。
17. 磷酸铁锂电池是新能源汽车核心部件。磷酸铁(FePO4)是制备锂离子电池电极的材料,请回答下列问题:
(1)磷酸铁锂(LiFePO4)组成元素有_____种,它属于_____(填“有机”或“无机”)化合物。
(2)磷酸铁(FePO4)中,氧元素为-2价,磷元素为+5价,则铁元素的化合价为_____。
(3)磷酸铁(FePO4)的制取工艺反应原理:2Fe+2H3PO4+H2O2=2FePO4+2H2O+2H2↑,若制备30.2吨磷酸铁需要消耗H2O2多少吨?(已知:磷酸铁的相对分子质量为151,请写出完整计算过程)
【答案】(1) ①. 四 ②. 无机
(2)+3 (3)设需要消耗过氧化氢的质量为x。
=
302x=34×30.2t
x=3.4t
答:制备30.2吨磷酸铁需要消耗H2O2的质量为3.4t。
【解析】
【小问1详解】
由Li、Fe、P、O四种元素组成;有机化合物一般含碳元素,该物质不含碳,属于无机化合物。
【小问2详解】
化合物中各元素正负化合价代数和为0,设Fe的化合价为x,列式,解得x=+3。
【小问3详解】
根据化学方程式中各物质的质量比等于相对分子质量乘以化学计量数的比,列比例式计算即可。
18. 自热食品是近几年较为流行的一种食物,它为野外作业用餐提供了方便。化学兴趣小组的同学们对自热食品的发热包展开了如下探究活动。
【学习交流】食盒采用的铝箔材料能使食材更快变熟,其原因是铝具有良好的导热性。
【提出问题1】自热火锅发热包的发热原理是什么?
【使用说明】使用时向加热盒中加入冷水,扣紧盒盖(图1是某品牌自热火锅结构,图2为该自热火锅部分信息)。
【作出猜想】
(1)自热火锅发热包的发热原理之一是氧化钙与水反应放热,该反应的化学方程式为_____。
【设计实验】
为探究只用氧化钙能否达到同样的发热效果,同学们分别向盛有等质量的发热包和氧化钙的烧杯中加入等体积的冷水,用温度传感器测得温度变化如图3所示。
【反思总结】
(2)使用自热火锅过程中能闻到食物的气味,其原因是_____。
(3)根据图3曲线分析,自热火锅发热包的发热原理不仅是氧化钙与水反应放热,可能还发生了其他放热反应,理由是_____。
(4)化学与健康生活息息相关。下列说法不正确的是_____。
A. 处于生长发育期的青少年的食谱中,蛋白质的含量要比成年人多些
B. 食品添加剂是化学合成物质,应禁止摄入有食品添加剂的食物
C. 为了饮食健康,只需食用保健品补充各种维生素
D. 药物对保障人体健康具有重要作用,要合理用药
【提出问题2】自热火锅发热包的发热效果与哪些因素有关?
【设计方案】同学们按表格中各物质的用量配比,分别进行实验,测得5min、10min、15min时容器内的温度如表。
实验
编号
氧化钙的
质量/g
铝粉的
质量/g
碳酸钠
的质量/g
冷水的
体积/mL
温度/℃
5min
10min
15min
①
5
0
0
50
48
40
35
②
0
5
0
50
17
17
17
③
x
5
0
50
34
35
37
④
5
5
2
50
40
55
55
⑤
5
5
4
50
38
45
86
⑥
5
5
6
50
65
90
95
【数据分析】
(5)设计实验①②的目的是_____,若要通过实验③~⑥探究发热包的发热效果与碳酸钠质量的关系,则表中x=_____。
(6)依据表中实验数据,_____(填能或不能)得出“其他条件相同时,发热包中碳酸钠质量越多,发热效果越好”的结论,其原因是_____。
【答案】(1)
(2)分子在不断地运动
(3)加入等体积的冷水后,发热包放热温度比单一使用氧化钙放热温度高且发热时间长 (4)BC
(5) ①. 探究只有氧化钙或铝粉时发热包的温度变化,与其他实验作对照 ②. 5
(6) ①. 不能 ②. 对比实验④⑤,实验⑤中所加碳酸钠质量更多,但在第5 min和第10 min时的温度比实验④低
【解析】
【小问1详解】
氧化钙俗称生石灰,与水发生化合反应生成氢氧化钙,同时放出大量热,化学方程式见答案;
【小问2详解】
食物中的香气分子会不断运动,扩散到空气中,进入人的鼻腔被嗅觉细胞感知;
【小问3详解】
从图3可以看出,发热包的升温幅度和持续时间都明显大于单纯氧化钙与水的反应,说明其中还发生了其他放热反应;
【小问4详解】
A.蛋白质是构成人体细胞的基础物质,处于生长发育期的青少年细胞分裂旺盛,对蛋白质的需求量高于成年人,正确;
B.食品添加剂是为改善食品品质、延长保质期等加入的物质,在国家规定的使用范围和剂量内使用是安全的,禁止摄入所有含食品添加剂的食物既不现实也不合理,错误;
C.维生素主要应从新鲜蔬菜、水果等天然食物中获取,保健品只能作为辅助补充,不能替代天然食物,错误;
D.药物能治疗疾病、保障人体健康,但需合理用药,避免滥用药物带来的副作用,正确;
【小问5详解】
实验①(只有氧化钙)和实验②(只有铝粉)的变量为反应物种类,其余条件(冷水体积、总质量等)完全相同,目的是单独探究氧化钙、铝粉各自的发热效果,为后续混合成分的实验提供对照;
实验③~⑥的目的是探究 “碳酸钠质量对发热效果的影响”,根据控制变量法,必须保证氧化钙、铝粉的质量不变,因此实验③中氧化钙的质量(与实验④、⑤、⑥一致);
【小问6详解】
不能得出 “碳酸钠质量越多,发热效果越好” 的结论,因为实验数据存在反例:实验④(碳酸钠2g)在5min、10min时的温度分别为40℃、55℃,而实验⑤(碳酸钠4g)对应时间的温度为38℃、45℃,说明碳酸钠质量增加到4g时,前期发热效果反而下降。
19. “基于碳中和理念设计低碳行动方案”是跨学科实践活动的一个重要内容。兴趣小组的同学围绕以下四项任务进行方案设计,并对有关问题进行思考和探究。
任务一:理解碳达峰和碳中和内涵
【查阅资料】简言之,碳中和是指通过节能减排、植树造林等措施,抵消人类活动产生的CO2,达到相对“零排放”。
(1)中国力争于2030年前实现“碳达峰”、2060年前实现“碳中和”。下列说法正确的是_____。
A. 所谓“低碳”就是较低的碳单质的排放
B. 实现“碳中和”可以从植树造林等方面着手
C. 动物、植物遗骸被微生物分解可产生CO2
D. 加大石油、煤、天然气等能源的开采使用,有利于“碳中和”
任务二:探究二氧化碳的固定与利用
【小组讨论】
(2)固碳是实现碳中和的重要途径之一,科学家已研究出多种方法来实现技术固碳。
①碳封存:用图1装置模拟“油气田”封存CO2。连接A、B装置,将二氧化碳从______(填“a”或“b”)端通入装有油的广口瓶中封存,油被压入烧杯B中。
②碳捕集:中科院大连化学物理研究所研制出一种新型多功能复合催化剂,通过如图2示意的I、Ⅱ、Ⅲ三个环节,将二氧化碳成功转化为汽油。在一定条件下,环节I除生成CO外,还生成了水,则反应的化学方程式为_____。这项研究成果的重要意义是_____。
任务三:设计低碳行动方案
【调研访谈】同学们将收集到的低碳措施整理成表。
【创意设计】
(3)在老师指导下,同学们优化方案如表:
低碳途径
个人行为
国家工程
国际合作
减少CO2排放
_____
加快能源转型
推动技术转移与共享
增加CO2吸收
种花、种树等
积极实施碳汇
多国共同参与森林保护
任务四:加强低碳环保认识
【观察分析】
(4)综合下方两个图示信息,可总结出的规律是______。
(5)成果分享:通过跨学科实践活动,同学们深刻认识到,碳中和目标的实现任重道远。在兼顾经济增长和环境保护等方面,要立足能源转型,促进二氧化碳吸收,为实现双碳目标而努力。请你说出一种新能源_____。
【答案】(1)BC (2) ①. b ②. ③. 资源得到综合利用,减缓温室效应
(3)徒步、骑行 (4)空气中二氧化碳浓度越大,则空气的温度越高
(5)太阳能
【解析】
【小问1详解】
A.低碳是降低CO2排放,不是碳单质,错误;
B.植树造林,植物光合作用吸收CO2,助力碳中和,正确;
C.动植物遗骸被微生物分解,发生呼吸作用,生成CO2,正确;
D.煤、石油、天然气大量开采燃烧,排放大量CO2,不利于碳中和,错误。
【小问2详解】
①CO2从b通入,气体进入瓶内,瓶内压强变大,油从a导管被压入烧杯B。
②略。
【小问3详解】
略。
【小问4详解】
左图:1960~2020 年CO2浓度逐年持续上升;右图:同期地球温度变化整体同步上升,说明CO2含量升高会加剧温室效应,引起气温上升。
【小问5详解】
略。
20. 高纯度碳酸钙,广泛用于医药、食品、电子陶瓷、高端橡塑、日化及科研等领域,是多行业高端材料与功能添加剂的核心原料。
I.碳酸钙的实验室用途。实验小组利用如图所示自制装置进行CO2的制备、物质性质的探究,回答下列问题(说明:鸡蛋壳主要含CaCO3,不考虑其他成分的影响)。
(1)小组同学通过讨论得出,实验室制取气体的一般思路是:确定化学反应原理→设计制取气体的(补充完整)→进行实验并验证所得气体。小组同学根据实验室制取二氧化碳的原理,利用家庭常见的用品,设计了如图所示实验装置。比较甲、乙装置,甲装置的优点是______。
(2)打开图乙的弹簧夹后,烧杯中的______(填“高处”或“低处”)蜡烛先熄灭,此现象______(填“能”或“不能”)说明二氧化碳的密度比空气的密度大。请写出检验二氧化碳的化学方程式______。
Ⅱ.鸡蛋壳是一种天然的钙源。小林用如图所示流程制备碳酸钙粉末,并将其与淀粉浆按一定比例混合,倒入模具中,烘干,制得了简易“钙片”。
(3)溶液X的溶质是______(填化学式),请写出溶液X与Na2CO3发生反应的化学方程式______。
(4)废液Y中溶质的成分可能是:①NaOH;②NaOH和Ca(OH)2;③______(填化学式)。
【答案】(1)装置可控制反应的发生和停止
(2) ①. 低处 ②. 不能 ③.
(3) ①. ②.
(4)、
【解析】
【小问1详解】
甲装置中,底部有小孔的塑料瓶可上下移动,提起时固液分离,反应停止;放下时固液接触,反应开始,因此能控制反应的发生与停止;
【小问2详解】
二氧化碳密度比空气大,会先在烧杯底部聚集,因此低处蜡烛先熄灭;
本实验中二氧化碳是通过导管直接通入烧杯底部,会从下往上逐渐充满烧杯,因此低处的蜡烛先熄灭,无法证明其密度大于空气(即使密度小,直接通到下方也会先熄灭低处蜡烛);
检验二氧化碳用澄清石灰水,生成碳酸钙白色沉淀和水,化学方程式见答案;
【小问3详解】
鸡蛋壳煅烧生成,与水反应生成,因此溶液X的溶质是;
与发生复分解反应,生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,化学方程式见答案;
【小问4详解】
与反应,溶质成分有三种可能:①恰好完全反应:只有;②过量:和;③过量:和;
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化学
注意事项:
1.考生必须在答题卡上解题作答。答案应书写在答题卡的相应位置上,在试卷、草稿纸上作答无效。
2.考试结束后,请将试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 N-14 O-16 P-31 Cl-35.5 Fe-56
第Ⅰ卷 选择题(共42分)
一、选择题(本题共14个小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题意。)
1. 《天工开物》详细记载了我国传统的制糖工艺,其中红糖的熬制更是古法技艺的精华。在红糖的制取过程中,主要发生化学变化的是
A. 压榨取汁 B. 过滤除渣 C. 吸附除色 D. 生火熬煮
2. 空气中的各种成分广泛应用于工农业生产、医疗和科研等领域,下列有关空气的说法正确的是
A. 空气是纯净物 B. 空气中的氧气可与所有物质反应
C. 稀有气体可用于制作霓虹灯 D. 空气中的氮气易溶于水
3. 工业上炼铁常用热还原法,一氧化碳在高温条件下还原氧化铁的化学方程式为:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。该反应中涉及的物质由原子构成的是
A. Fe B. Fe2O3 C. CO D. CO2
4. 如图为元素周期表中钆元素的信息。下列说法错误的是
A. 钆属于金属元素 B. 钆的原子序数是64
C. 钆的相对原子质量为157.2g D. 钆的元素符号是Gd
5. 下列是“一定溶质质量分数的氯化钠溶液的配制”实验的相关操作,其中正确的是
A. 称NaCl质量 B. 量水的体积
C. 溶解氯化钠 D. 装瓶贴标签
6. 实验是认识物质变化和性质的一种基本方法。实验现象的观察与描述为进一步研究物质及其变化提供证据。下列关于实验现象的描述不正确的是
A. 打开盛有浓盐酸的试剂瓶瓶盖,瓶口出现白烟
B. 向氢氧化钠溶液中滴加无色酚酞溶液,溶液由无色变为红色
C. 将二氧化碳通入紫色石蕊溶液中,溶液变红,加热溶液后又变成紫色
D. 将打磨干净的铁钉放入稀盐酸中,铁钉表面产生气泡,溶液由无色逐渐变为浅绿色
7. 我国科学家研发了利用二氧化碳和水合成甲烷的技术,该反应前后的微观示意图如图。下列说法正确的是
A. 该反应属于置换反应
B. 反应前后元素种类、分子的种类不变
C. 反应物和生成物共涉及3种氧化物
D. 参加反应的水和二氧化碳的分子个数比为2:1
8. 下列实验方案可以达到实验目的的是
目的
A.验证质量守恒定律
B.探究可燃物燃烧的条件
C.验证稀盐酸和NaOH可以发生反应
D.探究空气中氧气的含量
实验
方案
A. A B. B C. C D. D
阅读下列材料,完成下面小题:
侯德榜是我国化学工业先驱,他发明了侯氏制碱法。该方法以氯化钠、二氧化碳、氨气(NH3)为原料制备纯碱,主要流程如图:晶浆中主要成分为NaHCO3固体以及含有NaCl、NH4Cl的母液;母液主要成分为NaCl、NH4Cl。
9. 母液的主要成分中,NH4Cl属于
A. 氮肥 B. 磷肥 C. 钾肥 D. 复合肥
10. 煅烧炉中发生反应的基本类型是
A. 化合反应 B. 复分解反应 C. 置换反应 D. 分解反应
11. 下列有关侯氏制碱法的说法中不正确的是
A. 转化观:NaCl+NH3+CO2+H2ONaHCO3↓ + NH4Cl
B. 定量观:反应中氨气和氯化铵的质量比为1:1
C. 应用观:碳酸氢钠俗称小苏打,可用于焙制糕点
D. 价值观:该方法既生产了纯碱,又得到了化肥,提高了原料的利用率
12. 下列说法不正确的是
A. 溶解池中NaCl溶于水时需适度搅拌
B. 流程可循环利用的物质为CO2、H2O等
C. 分离器中得到NaHCO3的操作是过滤
D. 碳化塔中应先通入CO2,再通入NH3
13. 兴趣小组的同学设计了如图实验,已知标准大气压下水的沸点是100℃,且水的沸点随压强的降低而减小。下列说法不正确的是
A. ①中热水沸腾的原因是锥形瓶内压强变小
B. ①中可用Ca(OH)2溶液代替NaOH溶液,实验现象完全相同
C. 实验结束后②中锥形瓶内的溶液呈酸性
D. 对比①、②中的现象,可证明CO2与NaOH发生了反应
14. 利用数字化实验可以形象地比较不同形状的碳酸钙与稀盐酸反应的速率。倾斜锥形瓶使试管内的稀盐酸流入瓶中与固体发生反应,瓶内气压的变化如曲线所示。下列有关说法错误的是
A. 曲线②表示块状碳酸钙与稀盐酸反应
B. 气压增大的原因是生成了二氧化碳气体
C. 等质量碳酸钙与稀盐酸反应,粉末状碳酸钙产生的CO2的质量较多
D. 对比分析相同气压的点a、b可知,粉末状碳酸钙与稀盐酸反应速率更快
第Ⅱ卷 非选择题(共48分)
二、非选择题(本题共6个小题,化学方程式每空2分,除特殊标注外,其余每空1分,共48分)
15. 日常生活中处处有化学。
(1)鱼缸供氧:可用3%过氧化氢溶液和二氧化锰制作简易供氧器给鱼缸供氧,反应的化学方程式是_____。
(2)制酸碱指示剂:将紫薯切碎用酒精浸泡,获得的紫色溶液可做酸碱指示剂。分别向酸溶液、碱溶液、食醋中加入该指示剂,溶液颜色依次为红色、绿色、红色,据此推测,食醋的pH_____(填“>”或“<”)7。
(3)除锈:将生锈的铁钉分别放入盛有洁厕灵(有效成分为盐酸)的塑料杯中,观察到铁锈溶解。洁厕灵可以除铁锈的原因是_____。
(4)合理饮食:打开碳酸饮料瓶盖时,有时会自动喷出,其原因是_____。大量饮用碳酸饮料会使人体内某种元素流失,从而可能导致骨质疏松,该元素是_____。
16. 某兴趣小组对金属的物理性质和化学性质进行实验探究。
(1)将黄铜片与铜片相互刻画,铜片表面有明显划痕,由此得出的结论是_____。家用电器的导线多是铜制的,这说明铜具有良好的延展性和_____性。
(2)为探究镉(Cd)、锌、铜的金属活动性顺序,现有镉片、锌片、铜片、稀硫酸、CdSO4溶液、ZnSO4溶液、CuSO4溶液。请按要求完成如下实验报告。
【实验探究】
实验序号
实验操作
实验现象
实验结论
①
_____。
_____。
金属活动性:Cd>Cu
②
将用砂纸打磨过的锌片放入试管中,向试管中加入适量CdSO4溶液
锌片上有固体析出
金属活动性:_____。
(3)综合分析实验①和②可知,镉、锌、铜三种金属的活动性为_____。请写出实验②中反应的化学方程式为_____。
17. 磷酸铁锂电池是新能源汽车核心部件。磷酸铁(FePO4)是制备锂离子电池电极的材料,请回答下列问题:
(1)磷酸铁锂(LiFePO4)组成元素有_____种,它属于_____(填“有机”或“无机”)化合物。
(2)磷酸铁(FePO4)中,氧元素为-2价,磷元素为+5价,则铁元素的化合价为_____。
(3)磷酸铁(FePO4)的制取工艺反应原理:2Fe+2H3PO4+H2O2=2FePO4+2H2O+2H2↑,若制备30.2吨磷酸铁需要消耗H2O2多少吨?(已知:磷酸铁的相对分子质量为151,请写出完整计算过程)
18. 自热食品是近几年较为流行的一种食物,它为野外作业用餐提供了方便。化学兴趣小组的同学们对自热食品的发热包展开了如下探究活动。
【学习交流】食盒采用的铝箔材料能使食材更快变熟,其原因是铝具有良好的导热性。
【提出问题1】自热火锅发热包的发热原理是什么?
【使用说明】使用时向加热盒中加入冷水,扣紧盒盖(图1是某品牌自热火锅结构,图2为该自热火锅部分信息)。
【作出猜想】
(1)自热火锅发热包的发热原理之一是氧化钙与水反应放热,该反应的化学方程式为_____。
【设计实验】
为探究只用氧化钙能否达到同样的发热效果,同学们分别向盛有等质量的发热包和氧化钙的烧杯中加入等体积的冷水,用温度传感器测得温度变化如图3所示。
【反思总结】
(2)使用自热火锅过程中能闻到食物的气味,其原因是_____。
(3)根据图3曲线分析,自热火锅发热包的发热原理不仅是氧化钙与水反应放热,可能还发生了其他放热反应,理由是_____。
(4)化学与健康生活息息相关。下列说法不正确的是_____。
A. 处于生长发育期的青少年的食谱中,蛋白质的含量要比成年人多些
B. 食品添加剂是化学合成物质,应禁止摄入有食品添加剂的食物
C. 为了饮食健康,只需食用保健品补充各种维生素
D. 药物对保障人体健康具有重要作用,要合理用药
【提出问题2】自热火锅发热包的发热效果与哪些因素有关?
【设计方案】同学们按表格中各物质的用量配比,分别进行实验,测得5min、10min、15min时容器内的温度如表。
实验
编号
氧化钙的
质量/g
铝粉的
质量/g
碳酸钠
的质量/g
冷水的
体积/mL
温度/℃
5min
10min
15min
①
5
0
0
50
48
40
35
②
0
5
0
50
17
17
17
③
x
5
0
50
34
35
37
④
5
5
2
50
40
55
55
⑤
5
5
4
50
38
45
86
⑥
5
5
6
50
65
90
95
【数据分析】
(5)设计实验①②的目的是_____,若要通过实验③~⑥探究发热包的发热效果与碳酸钠质量的关系,则表中x=_____。
(6)依据表中实验数据,_____(填能或不能)得出“其他条件相同时,发热包中碳酸钠质量越多,发热效果越好”的结论,其原因是_____。
19. “基于碳中和理念设计低碳行动方案”是跨学科实践活动的一个重要内容。兴趣小组的同学围绕以下四项任务进行方案设计,并对有关问题进行思考和探究。
任务一:理解碳达峰和碳中和内涵
【查阅资料】简言之,碳中和是指通过节能减排、植树造林等措施,抵消人类活动产生的CO2,达到相对“零排放”。
(1)中国力争于2030年前实现“碳达峰”、2060年前实现“碳中和”。下列说法正确的是_____。
A. 所谓“低碳”就是较低的碳单质的排放
B. 实现“碳中和”可以从植树造林等方面着手
C. 动物、植物遗骸被微生物分解可产生CO2
D. 加大石油、煤、天然气等能源的开采使用,有利于“碳中和”
任务二:探究二氧化碳的固定与利用
【小组讨论】
(2)固碳是实现碳中和的重要途径之一,科学家已研究出多种方法来实现技术固碳。
①碳封存:用图1装置模拟“油气田”封存CO2。连接A、B装置,将二氧化碳从______(填“a”或“b”)端通入装有油的广口瓶中封存,油被压入烧杯B中。
②碳捕集:中科院大连化学物理研究所研制出一种新型多功能复合催化剂,通过如图2示意的I、Ⅱ、Ⅲ三个环节,将二氧化碳成功转化为汽油。在一定条件下,环节I除生成CO外,还生成了水,则反应的化学方程式为_____。这项研究成果的重要意义是_____。
任务三:设计低碳行动方案
【调研访谈】同学们将收集到的低碳措施整理成表。
【创意设计】
(3)在老师指导下,同学们优化方案如表:
低碳途径
个人行为
国家工程
国际合作
减少CO2排放
_____
加快能源转型
推动技术转移与共享
增加CO2吸收
种花、种树等
积极实施碳汇
多国共同参与森林保护
任务四:加强低碳环保认识
【观察分析】
(4)综合下方两个图示信息,可总结出的规律是______。
(5)成果分享:通过跨学科实践活动,同学们深刻认识到,碳中和目标的实现任重道远。在兼顾经济增长和环境保护等方面,要立足能源转型,促进二氧化碳吸收,为实现双碳目标而努力。请你说出一种新能源_____。
20. 高纯度碳酸钙,广泛用于医药、食品、电子陶瓷、高端橡塑、日化及科研等领域,是多行业高端材料与功能添加剂的核心原料。
I.碳酸钙的实验室用途。实验小组利用如图所示自制装置进行CO2的制备、物质性质的探究,回答下列问题(说明:鸡蛋壳主要含CaCO3,不考虑其他成分的影响)。
(1)小组同学通过讨论得出,实验室制取气体的一般思路是:确定化学反应原理→设计制取气体的(补充完整)→进行实验并验证所得气体。小组同学根据实验室制取二氧化碳的原理,利用家庭常见的用品,设计了如图所示实验装置。比较甲、乙装置,甲装置的优点是______。
(2)打开图乙的弹簧夹后,烧杯中的______(填“高处”或“低处”)蜡烛先熄灭,此现象______(填“能”或“不能”)说明二氧化碳的密度比空气的密度大。请写出检验二氧化碳的化学方程式______。
Ⅱ.鸡蛋壳是一种天然的钙源。小林用如图所示流程制备碳酸钙粉末,并将其与淀粉浆按一定比例混合,倒入模具中,烘干,制得了简易“钙片”。
(3)溶液X的溶质是______(填化学式),请写出溶液X与Na2CO3发生反应的化学方程式______。
(4)废液Y中溶质的成分可能是:①NaOH;②NaOH和Ca(OH)2;③______(填化学式)。
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