内容正文:
化学部分
可能用到的相对原子质量:H-1C-12N-14
O-16Na-23
探微识宏(13分)
“宏观辨识与微观探析”是化学学科的核心素养之一。
D
●质子
8
d
0中子
●电子
⊙
图1
图2
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
B.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:S
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NH$O4
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1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2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
B
铁片
锌片
Q
铜片
银片
稀HS0:稀HS0:
稀H.S0:
稀HS0。
D
铝片
锌片
图1
图2
5、小组同学建构了“多组分混合物含量测定”的思维模型:
分离戟移
两组份混合物
习性质茫异
测定含
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一·
A.高
B.低
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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℃,白磷者火点是40℃)。
氣气体积分数g
氧气浓
18
度传感器
a
9
100mL水
3
,时间/s
一热水
(80℃)
图1
图2
图3
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200L,待白磷熄灭,装置冷却至室温后,打开弹簧夹,量简中剩余水的体积约
mLo
A.20
B.40
C.60
D.80
(3)小组同学利用氧气浓度传感器(图2)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3所示©点时,观察到红磷熄灭,据此你对燃烧的新认识是
0
(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。
新型能源“氨”(13分)
氨是一种极具发展潜力的能源载体。
6、氨的合成
0
H,O
L
空(
N
一兴合→区分函可
LiOH
焦澳水旅
压缩
氢原子●氮原子
NH,
H.0
图2
图3
图4
(1)如图2所示是工业制取氨气的过程,如图3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4是一种将氮气转化为氨气的过程。
①步骤I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
通电
(3)工业上可通过电催化硝酸钠溶液制氨气,原理为NaNO+2H,O
催化剂NH6+202+NaOH,若要生产
34kgNH,理论上至少需要NaNO多少kg。(写出计算过程)
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(4)科学家最新研制了在常温、常压下用电解法制NH,电源的正极产生O2,负极产生NH。实际实验
时测得生成O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。NH燃烧生成氮气和水,化学方程式为
(2)作储氢载体。经“H->NH-H”的转化,实现H,的储存运输和释放。信息如下表:
密度(kg.m3)
沸点
爆炸极限
着火点
物质
储运状态
(液态)
/℃(101kPa)
(体积分数)
/'C
H2
70.8
-252.9
4%一74%
585
液氢
NH3
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
C.NH燥炸极限最小值大于H2,更安全D.NH比H更易液化,对设备要求低
②储氢技术常以质量储氢密度严生氢)×100%]来衡量其优劣,氨气分解可释放氢气同时产生氮气,氨
m(储氢栽体)
气的理论质量储氢密度为
(列式即可)。
铝合金
H,0
(3)镁基材料固态储氢具有储量大、安全等优点。
MgH
①用该材料进行储氢和释氢过程如图12,若储氢消耗agH,释氢
放出bgH,根据质量守恒定律,理论上ab。
图12
Mr(OH),
A.大于
B.小于
C.等于
D.无法确定
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氢速率。分析反应速率逐渐减小的原因
探秘“铁胆墨水”(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】l、Fe2+易被空气中的氧气氧化成Fe+。2、无色疏氰化钾溶液遇Fe+,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,属于一。
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:12FeSO4+3O2+6R=4Fez(SO)+4Fe(OH),R的
化学式是
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10、制备铁胆墨水
(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+Fe(SO)=3FeSO4。请设计实验方案验证Fez(SO)已
反应完全。
(3)将疏酸亚铁溶液与鞣酸粉末按照一定比例混合搅拌后
化学
化尊
化导
得到铁胆墨水(主要成分是鞣酸亚铁),毛笔燕取溶液书写
“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的正离子(主
要有H+、Fe+、F+)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:2FSO+HO2+2H,O=2FeO(OH)1+2HSO。不同煅烧温度对产品中氧化铁质量分数的影
响如图14(过程中铁元素质量不变)。
96.61
96.4
红棕
H,0
96.2
6.0
Fe50+淀-→过→说0,95,8
溶液
棕黑焦知
物质M泌液
95.4红棕/
棕色
95.2
图2
650700750800850900950
煅挠温度/℃
图3
(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Fe(OD为反应
(2)综合考虑,得到氧化铁最合适的燬烧温度并说明理由
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),属于一。
A.金属材料
B.非金属材料
C.合成材料
D.复合材料
(2)小组对比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
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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g36.2
46.465.6
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:
触发到温度上升的
放热温度范围
≥40℃持续时间
实验
触发方式
溶质成分
时间(s)
(℃)
(min)
1
剧烈摇晃
醋酸钠
18士3
25~49
15±3
2
弯折金属片
醋酸钠
5土1
25~54
22土2
3
弯折金属片
醋酸钠、少量NaCl
3±0.5
25~52
13士3
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
16、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。
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参考答案
1、B
2、A
3、AD
4、D
5、(1)①B②A
(2)①温度达到可燃物着火点②B
(3)当氧气浓度降低到一定程度,可燃物也会熄灭
(4)取10g水垢加足量稀盐酸,测生成C02质量,计算碳酸钙质量分数
6、(1)1:3
(2)①B②B
(3)170kg
(4)水通电后生成了氧气,导致生成的氧气质量比理论值大或生成的氨气部分溶于水中,导致收集到的氨
气质量减小
点燃
7、(1)4NH+3O
-2N2+6HO
(2)①CD
®×100%
(3)①C②生成的氢氧化镁覆盖在反应物表面,阻止反应继续进行
8、常温下碳单质化学性质稳定
9、(1)C
(2)Fe
(3)H0
10、(1)Fe+HSO=FeSO+H↑或Fc+CuSO=FeSO+Cu
(2)取反应后溶液少许,滴加硫氰化钾溶液,溶液不变红,说明硫酸铁已完全反应
(3)鞣酸亚铁被空气中氧气氧化为黑色糅酸铁
11、c
12、(1)A
(2)750℃,该温度下产品氧化铁质量分数最高
13、(1)C
(2)醋酸钠放热持续时间更长
14、(1)80:76.5/76.5+50)×100%
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(2)D
(3)①触发到温度上升的时间较短,≥40℃持续时间较长②探究氯化钠对触发结晶放热的影响
15、(1)ABD
(2)AC
(3)避免震动、挤压
16、800