专题15 综合应用题(广东专用)2026年中考化学二模分类汇编
2026-06-09
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2份
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117页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习-二模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 13.29 MB |
| 发布时间 | 2026-06-09 |
| 更新时间 | 2026-06-09 |
| 作者 | ☞数理化教研学苑☜ |
| 品牌系列 | 好题汇编·二模分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-06-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58271809.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
本试卷汇编2026年广东各地市初中化学二模综合应用题,以科技前沿、社会热点及文化传承为情境,覆盖核心知识,梯度设计合理,适配中考复习备考。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|综合应用题|20题/约80分|酸碱盐、金属、碳循环、化学计算等|以航天水再利用、超临界CO₂技术等科技情境,结合《天工开物》炼铜等文化素材,设置化学方程式计算、实验探究及工业流程分析,考查科学思维与实践能力|
内容正文:
专题15 综合应用题
1.(2026·广东深圳·二模)长期使用硬水会产生水垢【主要成分为CaCO3、Mg(OH)2和CaSO4】,给生活和生产带来许多麻烦,如洗不干净衣服、浪费燃料、管道变形甚至引起爆炸。
(1)关于水的说法,正确的是________(填字母序号)。
A.生活污水随意排放
B.水是一种宝贵的资源
C.水通电分解时,正极产生的是H2
(2)下列水的净化方法中,净化程度最高的是________(填字母序号)。
A.过滤 B.吸附 C.蒸馏
(3)用纯碱溶液去除水垢中的CaSO4,其原理为:。
①CaSO4中钙元素的化合价为________。
②若去除136 g CaSO4至少需要Na2CO3的质量是________。(根据化学方程式计算)
(4)水垢中的Mg(OH)2,可用稀盐酸去除,该反应的化学方程式为________。
(5)若锅炉用水硬度高,炉内结垢后造成的影响有________(写一条)。
2.(2026·广东清远·二模)我国航天事业发展迅猛。若你是航天科技人员,请试着解决空间站二氧化碳和水再利用的问题。
(1)空间站里的二氧化碳主要产生于人的呼吸,请补充完成下列产生的化学方程式:___________。
(2)空间站中科学家采用水气整合系统实现的清除和的再生,流程如下图所示。
反应器1发生的反应:;反应器2发生的反应:。若消耗0.22吨二氧化碳,则会产生的质量是多少吨?(请写出解题过程)___________
(3)此流程中的反应___________(填“能”或“不能”)完全实现水的循环,理由是___________。
3.(2026·广东韶关·二模)硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)用途广泛,可用于印染、农业杀虫及工业镀铜。某化学兴趣小组以“制备硫酸铜晶体”为主题,开展系列探究活动。
【任务一】初识硫酸铜
(1)硫酸铜属于______(填“酸”“碱”或“盐”)。无水硫酸铜为白色粉末,易吸水变成蓝色的五水合硫酸铜(俗称胆矾,化学式为CuSO4·5H2O)。
【任务二】制取硫酸铜
(2)以废铜屑制取硫酸铜,途径有两种。途径Ⅰ: ;途径Ⅱ:
i.转化②的化学方程式为__________________。
ii.转化②、③中铜元素的化合价升高的是______(填序号)。
iii.实际生产选择途径Ⅱ制取硫酸铜,途径Ⅱ优于途径Ⅰ的原因是__________________(写一条)。
【任务三】探究硫酸铜性质
(3)某实验小组在探究硫酸铜的化学性质时,做了如图所示的两组实验。
i.实验一,用pH试纸测得的结果为pH<7,说明硫酸铜溶液呈______性。
ii.实验二,当试管A出现______现象时,说明铁与硫酸铜溶液发生了反应;试管B中无明显现象,则三种金属活动性由强到弱的顺序为______。
【任务四】制备硫酸铜晶体
(4)硫酸铜的溶解度曲线如图,制作硫酸铜晶体的实验过程如图。
i.图中A点的意义是__________________。
ii.图中①、③溶液的硫酸铜质量分数大小:①______③(填“>”“=”或“<”)
4.(2026·广东深圳·二模)超临界CO2混合水蒸气氛围热化学还原技术是处理桉树木屑(含C、H、O等元素)等生物质废弃物的新方法,可将其转化为生物炭、生物油和合成气(主要含H2、CO),实现资源循环利用。
(1)生物炭具有发达的孔隙结构,推测生物炭具有____性。
(2)桉树木屑中含碳有机物经高温热解生成C,C在超临界CO2混合水蒸气氛围下发生反应:。理论上可用12 t碳制得H2的质量是多少?(写出完整计算过程)
(3)反应生成的CO在高温时可进一步与H2O反应生成CO2和H2,该反应的化学方程式为____。
(4)研究者在、物料浓度(桉树木屑质量分数)为5%的条件下,探究H2O添加量对H2产量的影响,得到以下数据:
加入H2O的质量/g
0.1
0.2
0.3
0.4
每千克木屑的H2产量/g
10.40
18.60
57.56
88.26
分析上表,你能得出的结论是____。
5.(2026·广东汕头·二模)我国古代就掌握了炼铜技术,青铜是金属冶铸史上最早的合金。
Ⅰ.用孔雀石[主要成分为]炼铜,先高温煅烧孔雀石,得到黑色固体和两种非金属氧化物。部分含铜元素的物质类别及化合价关系如图1。
(1)对应A点,黑色固体对应_________点。A→B的反应属于_________反应(填基本反应类型)。
(2)黑色固体中加入木炭,一定条件下可实现B→D的转化,化学方程式为_________。
Ⅱ.《大冶赋》记载了用硫化铜矿(主要成分为)制取溶液,再用铁片浸取铜的方法。硫化铜矿中转化的流程如图2。
(3)“焙烧”时,发生反应的化学方程式为_________。
(4)“铁浸”利用了Fe的金属活动性比Cu的_________(填“强”或“弱”)。
(5)依据流程分析,若要将中的铜元素全部转化为铜单质,除和Fe外,还需补充_________。
(6)青铜是铜与锡等熔铸而成的合金,加入锡可以_________(填“升高”或“降低”)熔铸时所需的温度。欲验证铜、锡的金属活动性强弱,可选用的一组试剂是_________。
6.(2026·广东汕头·二模)是一种用途广泛的优良供氧剂。工业上利用大理石制备的流程如图1:
(1)反应②属于_________反应(选填“吸热”或“放热”)。
(2)的供氧原理为计算与足量的水反应,理论上可以产生氧气的质量。(写出计算过程)
(3)下列含钙物质中钙元素含量最高的是_________(填序号)。
a.CaO
b.
c.
(4)反应①在不同温度下进行时,大理石中转化率的变化如图2。时,若用含的大理石制备,理论上可制得_________。
7.(2026·广东深圳·二模)自充气礼花枪环保、安全。礼花枪使用时将“水包”挤破后,其中的无色液体与白色粉末迅速反应,产生大量气体,产生的高压将礼花枪前的亮片弹射出去,形成礼花的效果。
【探秘“水包”】
(1)资料显示,无色液体是柠檬酸()溶液。取紫色石蕊溶液加入至无色液体中,溶液变______色。
【探秘气体】
(2)用注射器从礼花枪中抽取气体,通入澄清石灰水中,观察到_____,证明气体为,石灰水中发生反应的化学方程式为____。
【探秘粉末】
(3)①、均能与柠檬酸反应产生,现象如图所示。根据现象,请分析,制作礼花枪时选择而不是的原因:______。
②在生活中的用途广泛,除了用于制作礼花枪外,还可以用于______。(任写一种)。
【自制礼花枪】
(4)兴趣小组自制礼花枪,反应原理为:。请计算:理论上产生需的质量。(的相对分子质量为84,写出计算过程。)
8.(2026·广东深圳·二模)“每周半天计划”活动中同学们走进博物馆的青铜器展厅(青铜主要成分是铜锡合金),发现青铜器表面覆盖着一层青绿色物质—“铜绿”。
【认识青铜】
(1)如图为元素周期表中铜元素的信息。则铜原子的核外电子数为______。
(2)“铜柔锡柔,合两柔则刚”表明青铜的硬度______(填“大于”或“小于”)纯铜。
【冶炼青铜】
(3)我国古代将孔雀石、锡石、木炭投入炉内,经高温炼得青铜。冶炼时,炉内氧化铜与木炭反应的化学方程式为_________。
【保护青铜】
(4)已知铜绿的主要成分是Cu2(OH)2CO3。根据铜绿的元素组成,推测铜生锈可能与空气中的O2、H2O、______(填化学式)有关。
【探析青铜】
(5)在一定条件下,锡能与氢氧化钠反应,工业常将废金属与氢氧化钠反应回收金属锡。取青铜样品于烧杯中,加入足量氢氧化钠溶液,发生反应的化学方程式为:,反应产生的氢气质量为0.08g。计算该青铜样品中锡的质量是多少?(写出完整的计算步骤)
9.(2026·广东东莞·二模)完成下列小题。
(1)探究常见金属的物理性质和化学性质
实验
现象
解释与结论
实验一
闭合开关后灯泡发光,一段时间后蜡片熔化
铁具有___________性和导热性
实验二
若X为铁丝,Y和Z均为稀硫酸,则观察到试管a中___________,试管b中无明显现象。
反应的化学方程式为___________,金属活动性顺序:Fe>Cu。
若X为铜丝,Y、Z依次为FeSO4、___________(填化学式),则观察到试管a中无明显现象,试管b中铜丝表面有银白色物质生成,溶液变蓝。
试管b中的反应属于___________(填基本反应类型),金属活动性顺序:Fe>Cu>Ag。
(2)垃圾的分类与回收利用
【活动一】了解垃圾分类
生活垃圾分为以下4类:有害垃圾、厨余垃圾、其他垃圾和可回收物。以下属于可回收物的有___________(填序号)。
a.废旧书本 b.矿泉水瓶 c.黄菜叶 d.铝制易拉罐
【活动二】了解垃圾焚烧尾气处理的部分过程
【资料】焚烧过程产生的烟气中有SO2、HCl等有害气体,SO2与CO2的化学性质相似。
烟气使用熟石灰进行净化,发生反应的化学方程式是___________(任写一个)。
10.(2026·广东东莞·二模)天然气(主要成分为甲烷CH4)的综合利用是重要的研究课题。
(1)天然气属于___________(填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)MOFs衍生材料可光催化甲烷氧化,有助于解决环境和能源的问题,氧化原理如图1。
a.反应物H2O2中氧元素的化合价为___________,MOFs衍生材料催化剂具有疏松多孔的结构,有___________性。
b.核心反应之一:,若有100 g CH4反应,其中只有88%CH4转化为CH3OOH,可以生成CH3OOH的质量是多少___________?(写出计算过程)
(3)当用其他廉价金属原子代替MOFs衍生材料中的Pd时,CH4的转化率和催化产物如图2,此时产物C2H5OH、CH3OH的质量比为___________。
11.(2026·广东东莞·二模)金属材料的使用极大地推动了人类文明进步,但金属腐蚀带来的经济损失也不容忽视。因此金属的保护和利用成为重要的研究方向。
(1)“发蓝”是一种经典的钢铁表面化学处理技术,通过化学反应在钢铁表面生成一层致密、坚固的氧化膜达到防锈目的。如图1为某工厂采用的“常温发蓝”工艺流程。
①酸洗的目的是除锈。写出盐酸与铁锈反应的化学方程式:___________。若碱洗后工件表面残留的碱液未经水洗直接进入酸洗则酸洗液的消耗量将会___________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
②传统高温发蓝工艺需在140℃左右反应30min,而常温发蓝工艺在室温下仅需3到5min。已知发蓝过程发生的一个反应为___________,请补全化学方程式。与高温发蓝相比,常温发蓝工艺的主要优点是___________(写一条)。
③质检时往钢铁表面滴加含硫酸铜的腐蚀剂,60s后钢铁表面才出现红色物质,表明抗腐蚀性能达标,且越迟出现红色物质的越好,则红色物质为___________(填化学式)。
(2)科学家利用废旧金属合成催化剂,如是氢气与氮气合成氨过程的催化剂,部分失效的在一定条件下可“再生”,原理如图2,“失效”和“再生”过程的质量变化如图3。
①一定条件下,催化剂“失效”过程中发生反应的化学方程式为___________。
②图3中,时刻固体中铁元素的质量分数___________时刻固体中铁元素的质量分数(选填“>”“<”或“=”)
(3)研究金属资源保护和利用的社会价值有___________(写一条)。
12.(2026·广东东莞·二模)硫酸铜()是实验室中常用的化学试剂,请回答下列问题。
(1)中硫元素的化合价为___________,溶液呈___________色。
(2)用质量分数为溶液来配制质量分数为8%的溶液100 g,需要32%的硫酸铜溶液的质量___________g。
(3)某化学兴趣小组欲测定一瓶失去标签的溶液的溶质质量分数,取该溶液20 g,逐滴加入溶液,产生沉淀的质量与加入溶液质量的关系如图所示。计算该溶液的溶质质量分数。(写出计算过程)
(4)工业上常用和等物质来制备高纯度碱式碳酸铜,已知碱式碳酸铜难溶于水,加入进行反应时,反应液pH对产品中的含量以及溶液中残留铜元素的浓度的影响如下图所示,此时溶液pH最好控制在___________(精确到0.1)左右。
13.(2026·广东·二模)铜铝双金属材料可用于处理含硝基苯的工业废水。制备该材料的流程如图1.
(1)上述流程中清除铝箔表面氧化物的操作为______(填“酸洗”或“水洗”)。
(2)“化学镀铜”其实是铜在材料表面的置换沉积,反应的化学方程式为______。镀铜后金属的质量______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)金属铝的镀铜率对硝基苯降解的影响如图2所示,可见,在一定范围内提高镀铜率,硝基苯降解率会______(填“增大”或“减小”)。
(4)用还原硝基苯()生成苯胺(),反应方程式为,若要处理的硝基苯,理论上消耗的质量是多少?______(写出计算过程)
14.(2026·广东广州·二模)近年来,市面上出现一种称为“富氢水”的饮用水。某兴趣小组对富氢水进行了研究。
一、探究该富氢水中氢元素的存在形式
小组讨论认为,“富氢”是指除水分子以外,还可能含有OH-、H+、H2O2、H2等氢元素含量较高的微观粒子,经查阅资料,富氢水是通过将氢气加压溶入水中而得到。
(1)常温下,使用pH计测定该富氢水的pH=7.0,表明该富氢水呈___________(填“酸性”“中性”或“碱性”)。
(2)甲同学原本认为该富氢水可能是由H2O2、H2O两种物质组成,而乙同学则从定量计算的角度分析认为甲同学的看法是错误的。乙同学的判断理由是___________。
二、探究富氢水的制备和保存
(3)将氢气加压溶解在水中获得富氢水,并保存在密封性良好的铝罐中(如图1所示)。
①将氢气加压溶解到直饮水中时,氢气分子间距离将___________(填“增大”“不变”或“减小”)。
②工业制取的氢气中杂质较多,提纯氢气的方法之一是使用金属膜透氢,工作原理如图2所示,从微观角度描述该透氢过程:___________。
(4)如果饮用富氢水,你认为应___________(填“常温下”或“煮沸后”)饮用,原因是___________。
(5)研究者设计了如图3所示的便携式富氢水发生器,将水倒入杯中,打开电源开关,经过15分钟左右的电解过程,即可制得富氢水。该电解反应的化学方程式为___________;通过电解水可以得出有关水的组成的结论是___________。
15.(2026·广东广州·二模)兴趣小组在老师指导下,开展以“助力碳中和”为主题的跨学科实践活动。
I.设计“吸碳机”
(1)设计如图-1所示“吸碳机”,其工作原理为:接通电源,风扇旋转将空气吸入,空气经过滤网时,其中的与滤网上的吸收剂反应,其余气体通过滤网后排出。工业捕集的方法有物理吸附法、化学吸收法等,“吸碳机”捕集是模拟其中的________法。
II.探寻吸收剂
【实验探究1】
(2)向收集满的两个规格相同的软塑料瓶中,分别加入等体积的澄清石灰水和石灰乳,立即旋紧瓶盖,用力振荡,观察到___________________。
结论:石灰乳吸收的效果更好,该反应的化学方程式为____________。
【反思与交流1】
(3)在“吸碳机”滤网上蘸取一定量的石灰乳,接通电源,一段时间后,发现吸收的效果变差(此时风扇正常工作)。有同学提出,用或溶液可以改善吸收的效果,他的理由是____________。
【实验探究2】
(4)如图-2所示,用溶液作为吸收剂进行实验,缓缓打开气瓶阀门,记录烧杯中澄清石灰水变浑浊所需时间。更换等体积、等浓度的溶液作为吸收剂,重复上述实验。观察到溶液作为吸收剂时,所需时间更长。结论:_________________。
【反思与交流2】
(5)在实验探究2中,打开气瓶阀门时,应注意控制两个实验中________相同。
【实验探究3】
(6)换上蘸有KOH溶液的新滤网,接通电源,一段时间后取下滤网,放在烧杯中用适量水浸泡,取少量浸泡液于试管中,滴加足量稀盐酸,观察到有气泡产生,产生气泡的反应的化学方程式为_____________。
【实验结论】能被“吸碳机”捕集,并可以通过反应释放。
III.了解新工艺
某吸碳工厂的捕集、释放过程如图-3所示:
(7)写出图中甲和乙反应实现再生的化学方程式:___________________。
(8)释放出的可以和在不同条件下转化成甲醇或乙醇,两个反应的另一种生成物都是水。理论上,相同质量的分别转化成甲醇和乙醇时,消耗的质量比为________。
16.(2026·广东茂名·二模)铜铝双金属材料可用于处理含硝基苯的工业废水。制备该材料的流程如下:
(1)废旧铝箔属于_____(填“纯净物”或“混合物”),上述流程中除铝箔表面氧化物的操作为______(选填“酸洗”或“水洗”)。
(2)废水初始pH对硝基苯降解的影响如图所示,pH为_____时效果显著。
(3)金属材料“化学镀铜”过程中发生的化学方程式________。
(4)用还原硝基苯()生成苯胺(),该反应为,若要制取31 kg的苯胺。理论上消耗的质量是多少?(写出计算过程)
17.(2026·广东东莞·二模)以氧化镁为载体,采用化学链方法分解氯化铵的工艺示意图如图1。
(1)该工艺过程中,MgO_______(填“需要”或“不需要”)额外补充。
(2)释氨过程发生反应:。理论上可制得的质量是多少?(写出计算过程)。
(3)释氯时发生反应的化学方程式为_______,将在条件下加热,生成气体质量随时间的变化曲线如图:
时,生成的质量为_______g;时,将生成的气体全部通入一定量水中配制成1000g溶液,则所得溶液的溶质质量分数为_______。
18.(2026·广东深圳·二模)义乌红糖的传统制作工艺是我国非物质文化遗产,其制作流程如图所示。
(1)初步提纯的糖,因含有甘蔗皮中的钙和铁呈现红褐色。这里的钙和铁指的是___________(填“元素”“分子”或“单质”);喝红糖水能补铁,若缺铁会引起的症状是___________。
(2)“过滤”环节可去除甘蔗汁中的悬浮杂质,实验室进行过滤操作时,玻璃棒的作用是___________。
(3)“熬煮”可使甘蔗汁中的水分蒸发,从微观角度看,加热能加快蒸发的原因是___________。从燃烧调控的角度分析,将木柴架空的目的是___________。
(4)为得到粉末状红糖,结晶过程中需加入小苏打()与黏稠的红糖搅拌,可使黏稠状的红糖含有许多小气泡,该过程涉及的反应为。现制作一批红糖需加入42g小苏打,则生成气体的质量是多少?
19.(2026·广东广州·二模)碳达峰、碳中和是我国的重大战略决策。某兴趣小组以“碳”为主题开展了深度项目式学习活动。
【任务一】认识碳单质
(1)下图是分子结构模型,属于_______(填“单质”或“化合物”)。
【任务二】探究的捕集与封存(科技前沿)
(2)【地理视角】地质封存是将压缩注入地下岩层中。请从分子角度解释能够被压缩的原因。
(3)【工程视角】捕集是实现低碳目标的一种有效手段,某捕集工艺流程如图所示。
①捕捉室中采用“喷淋”方式加入溶液,请叙述“喷淋”方式的优点_______。
②写出反应分离室中生成的化学方程式_______。
【任务三】探究的资源化利用
(4)【化学+生物】我国科学家在世界上首次实现从到淀粉的人工合成。淀粉在人体内最终转化为葡萄糖,请写出葡萄糖在体内酶的作用下,经缓慢氧化最终转化为和的化学方程式。
(5)【化学+材料】可用于合成可降解塑料。使用可降解塑料有哪些意义?
(6)【化学+能源】利用催化剂将与氢气()在一定条件下反应生成甲烷()和水,实现了的资源化利用。若要吸收空气中的,理论上可以生成多少克水?(写出计算过程)
【任务四】社会责任
(7)作为中学生,请你从日常生活、能源结构、农业生产等角度,为实现“碳中和”提出一条合理建议(任选一个角度答出一条建议即可)。
20.(2026·广东东莞·二模)碳酸锂(Li2CO3)是生产锂电池的重要原料,工业上制取碳酸锂的两种方案如下。
方案一:利用废旧磷酸铁锂电池,采用“过氧化氢+硫酸”浸出体系,在外加电场作用下使锂离子脱出,选择性回收锂。浸出液经除杂后再加入过量碳酸钠溶液可获得碳酸锂粗产品。
(1)“浸出”过程中发生的反应为:,X的化学式为_______。
(2)“浸出”过程中需200kg质量分数为9.8%的稀硫酸。若用质量分数为98%的浓硫酸配制该溶液,则需要98%的浓硫酸______kg。
(3)pH对锂和铁浸出率的影响如图,为了抑制铁的溶解,更好实现锂的选择性浸出,该过程最适宜的pH范围是______(填序号)。
a.2.5~3 b.3~4 c.5~6
方案二:以某种锂辉石(主要成分为Li2O,其他成分不溶于水,也不参与反应)为原料制取碳酸锂粗产品,流程如图。
(4)为了加快酸浸槽中反应速率,可采取的措施是______。
(5)酸浸槽中发生的反应方程式为______,参加反应的Li2O和H2SO4的质量比为_______。
(6)沉锂后滤液中的阳离子有________。
(7)为了减少碳酸锂的损耗,洗涤槽中会使用热水洗涤滤渣,下图是碳酸锂的溶解度曲线,结合图分析,使用热水的原因是_______。
(8)方案一利用废旧磷酸铁锂电池制取碳酸锂粗产品的优点是_______(写一条)。
21.(2026·广东东莞·二模)一种利用载氧体(Fe2O3)进行甲烷化学链制氢的工艺原理如图所示。
(1)CH4中,碳元素的化合价为_______。
(2)图示工艺原理中,可循环利用的物质有_______(填化学式)和H2O。
(3)反应器1中反应为:,完全还原160kg Fe2O3,理论上需消耗CH4的质量是多少?(写出计算过程)
(4)不同载氧体对制氢反应中的产量和纯度的影响如图所示。若某次实验使用Fe15Cu5Al载氧体制H2,请回答:
ⅰ.使用10kg该载氧体,实际收集到H2的质量为_______g。
ⅱ.若制得的混合气体中含有杂质CO与CO2,其质量比为7:3,将100g混合气体作为燃料,使其充分燃烧,会排放CO2_______g。
22.(2026·广东广州·二模)化学世界里有群“长得像”却不一样重的“多胞胎”——同位素,它们是属于同一种元素的原子(质子数相同),但核内中子数不同。
(1)氢元素在周期表中的部分信息如图所示。下列属于氢元素的微粒有___________(填字母编号);图D所示原子的相对原子质量(整数)是___________。
(2)碳元素的原子中,大部分是C-12(其原子核由6个质子和6个中子构成,相对原子质量约为12),其同位素C-13则是检测幽门螺旋杆菌的“探测器”。检测原理如下图所示,受检者空腹服下带有同位素标记的C-13尿素胶囊,30分钟后将呼出气体吹入集气袋中检测。如果胃里有幽门螺旋杆菌,其产生的尿素酶就能迅速将胶囊中的尿素【】在水溶液中转化为氨气()和带标记的。氨气与胃酸反应生成,由组成的则通过血液运输进入肺排出体外,被收集后即可在仪器上检测出来。
如果受检者胃里有幽门螺旋杆菌,服用胶囊后:
①在尿素酶的催化作用下,尿素发生反应的化学方程式为___________,反应产生的___________(填微粒名称)由1个C-13原子和2个O-16原子构成,其相对分子质量为___________。
②受检者的胃液中会出现___________(填离子符号)。
(3)在考古领域,同位素更是“时光侦探”,考古学家常用C-14同位素来测定文物年代,活着的动植物会不断吸收碳元素,体内C-12和C-14的比例是固定的;一旦死亡,就不再吸收新的C-14,而C-14会慢慢减少(衰变为N-14),每过5730年C-14就减少一半。通过测量文物中两种碳同位素的比例,就能算出文物的“年龄”,帮我们揭开古代文明的神秘面纱。
①某文物样品中,C-14的剩余量为初始量的1/4,则该样品距今约___________年。
②推测C-14原子转变为N-14原子的过程___________(填“属于”或“不属于”)化学变化,理由是___________。
23.(2026·广东广州·二模)《天工开物》记载了我国古代利用硝土(含和少量、等)和草木灰(主要含)为主要原料,提取焰硝()的过程:“硝因入水即消溶,故名曰硝。……刮扫取时,入缸内水浸一宿,秽杂之物浮于面上,掠取去时,然后入釜,注水煎炼。硝化水干,倾于器内,经过一宿,即结成硝。”
该生产过程的主要环节如下图所示(省略相关的夹持仪器)。
(1)“图一”操作的目的是___________、除杂和___________浓缩,其中玻璃棒搅拌的作用是___________。
(2)烧杯①中发生反应的化学方程式为___________。
(3)“图二”操作温度应尽量___________,理由是___________。
(4)关于“图三”中烧杯②的下列说法中,不正确的是___________(填字母编号)。
A.溶液中主要含两种阳离子 B.一定是的饱和溶液
C.NaCl的溶质质量分数一定是36% D.KNO3的溶质质量分数约为24%
24.(2026·广东东莞·二模)研究小组开展“海洋资源的综合利用与制盐”跨学科主题实践活动。
I.了解海洋中的资源
(1)下列关于海洋及其利用的说法正确的有_____(填字母)。
a.海洋中含有丰富的“可燃冰”
b.海水中溶有大量的盐,含量最多的是氯化镁
c.海水“晒盐”后剩余的母液一定是氯化钠的不饱和溶液
d.海水淡化后剩余的物质不再有任何价值
(2)经调查,海南已成为我国大型海盐生产基地,该地适宜晒盐的气候优势是_____。
II.从海水中获取淡水
(3)从海水中获取淡水,常采用反渗透法其原理如图1,淡化膜只允许水分子通过。加压后,右侧海水中溶质的质量将_____(填“增大”“减小”或“不变”)。
III.从海水中制盐
(4)如图2所示,操作1的名称是_____,该操作中玻璃棒的作用是_____。
(5)图3中仪器F的名称是_____。进行蒸发操作时需用到的仪器有AE和_____(填字母)。蒸发过程中没有使用玻璃棒,所得的精盐质量_____(填“偏多”“偏少”或“不变”)。
(6)了解氯化钠的重要价值。
生理价值
食用价值
工业价值
氯化钠是以_____(填“分子”或“离子”)形式存在于体液中,维持人的生理活动。
食用加碘盐可以预防缺碘引起的_____。
氯化钠是制造氯气、纯碱等化工产品的原料。
25.(2026·广东东莞·二模)合成氨工业中常用到一种铁基催化剂(主要成分是Fe3O4),在催化合成氨过程中,因部分Fe3O4与H2反应而导致铁基催化剂“失效”。在一定温度下可用O2将其“再生”(如图1所示)。
(1)N2是合成氨的重要原料。工业上利用空气中各成分的_____不同,分离获得氮气。
(2)Fe3O4中铁、氧元素的质量比为_____(填最简比)。催化剂“失效”的反应为:Fe3O4+H23FeO+H2O,在此反应中,固体中铁元素的质量分数将_____(填“增大”“减少”或“不变”)。
(3)在一定温度下,“再生”的反应为6FeO+O22Fe3O4,若使432gFeO“再生”为Fe3O4,则理论上至少需要O2为多少?(写出计算过程)
(4)对50.0g“部分失效”的铁基催化剂,通入O2“再生”过程中,有关数据如图2所示。控制“再生”最适宜的温度范围是_____(填字母)。
A.T1~T2℃ B.T1~T3℃ C.T2~T3℃ D.T3~T4℃
26.(2026·广东深圳·二模)“未来工程师”社团开展航空航天主题跨学科实践活动。
(1)火箭焊接与保护气:火箭发动机的精密部件采用氩弧焊。氩气作保护气,体现出其化学性质________。
(2)航天员的“生命保障”:
①航天员的食品需经过严格的科学计算与配比设计,以确保营养均衡。其中,牛肉主要为航天员提供的营养物质是________。
②航天水处理系统中,通常使用活性炭除去水中的色素和异味,这主要利用活性炭的________性。
(3)火星基地最佳供氧系统:利用绿色植物的光合作用,实现碳-氧循环。发生反应:。在火星基地上,一名宇航员每天呼出约880 g CO2。若全部通过光合作用转化为O2,则理论上每天可产生O2的质量是多少?(根据化学方程式计算,写出计算过程)
(4)CO2的创新应用:我国科学家已成功利用新型催化剂,将CO2转化为汽油,其主要物质转化过程如图所示。
①X是一种单质,写出X的化学式________。
②点燃X或CO等可燃性气体前,需进行的操作是________,防止发生爆炸。
27.(2026·广东深圳·二模)21世纪被称为“海洋世纪”,海洋中蕴藏着丰富的资源。
(1)废弃的贝壳粉(主要成分是)可作酸性土壤调理剂,发生反应时产生的气体是__________。
(2)利用海洋表层温暖海水和深层冷水之间的温差进行热循环发电,其技术原理如右图所示。温差能属于__________(填“可再生”或“不可再生”)能源,该过程获得淡水的原理与__________(填“蒸发”或“蒸馏”)类似。
(3)海底隧道实现了立体分层用海,深中通道的海底隧道是世界最长、最宽的钢壳混凝土沉管隧道,钢壳表面有耐腐蚀性涂料,可防止铁与__________、__________共同作用发生锈蚀。
(4)某海水资源综合开发基地计划从海水中提取镁,其核心反应的化学方程式为。现有190 kg氯化镁,计算理论上可制得镁的质量(根据化学方程式进行计算,并写出计算过程)。
(5)保护海洋资源是我们共同的责任,提出一条保护海洋资源的建议:_____________。
28.(2026·广东深圳·二模)随着我国“资源节约型”与“环境友好型”建设的推进,垃圾处理已成为一项重要工程。化学小组调查了垃圾焚烧后的烟气净化过程。
(1)分析烟气所含气体,推理垃圾中一定含碳元素和___________元素(写两种)。
(2)焚烧通常采用通入“过量空气”等技术以减少CO生成,其理由为___________。
(3)通过喷洒石灰乳,可吸收烟气中的CO2、SO2、硫化氢 (H2S)等。
①CO2与石灰乳反应的化学方程式为___________。
②硫化氢与石灰乳反应的化学方程式为 理论上吸收 68g硫化氢时,所需要的 Ca(OH)2质量是多少?(利用化学方程式进行简单计算)___________
(4)往“滤布除尘器”中添加活性炭吸附残留恶臭气体,该过程属于___________(填“物理”或“化学”)变化。
29.(2026·广东梅州·二模)对燃煤烟气进行脱硫处理可使用石灰石(主要成分为碳酸钙)、NaOH和CaO的混合物等物质。下图是利用数字化实验测定的燃煤烟气中含量与时间的关系曲线图。
(1)SO2直接排放到空气中会导致_______。
(2)使用石灰石脱硫时发生反应的化学方程式为,CaSO4中S和O元素的质量比为_______。
(3)利用碱石灰吸收时,能提高脱硫效率的措施有_______(写一种)。
(4)碱石灰中的 NaOH 可与反应生成和若要吸收,理论上需消耗NaOH的质量是多少?(写出计算过程)。
30.(2026·广东东莞·二模)只有正确认识了物质,才能合理改造和应用物质。下面就让我们开启对氯化镁的研学之旅。
(1)用归纳法认识氯化镁的性质:
已知反应:和,用归纳法得到上组反应发生的原因是________,并由此推测氯化镁溶液也能跟硝酸银溶液反应。
(2)用实验法认识氯化镁的性质:
①要验证上述“氯化镁溶液也能跟硝酸银溶液反应”的推断,需要进行实验,该实验中发生反应的化学方程式为________。
②测定氯化镁溶液的pH,用________蘸取待测溶液,点到pH试纸上,然后再与标准比色卡对照,得到氯化镁溶液的pH。
(3)比较是为了找出事物的相同点,对比是为了找出事物的不同点。图为氯化钠和氯化镁溶解度曲线,通过比较、对比可以发现二者的相同点有________(填字母编号)。
A.易溶物质
B.60℃时的饱和溶液溶质质量分数
C.溶解度受温度影响的变化程度
D.溶解度随温度升高而增大
氯化镁产品大多数是黄褐色或白色固体,习惯称为卤片。某卤片的主要成分为,还含少量、NaCl和,以该卤片为原料生产的工艺流程示意图如图所示。
已知:①。
②时,氢氧化铁开始沉淀;时,氢氧化铁沉淀完全。
③时,氢氧化镁开始沉淀;时,氢氧化镁沉淀完全。
(4)“沉铁”时,调节溶液,该溶液呈_______性。
(5)加入适量氯化钡溶液可实现“脱硫”,反应的化学方程式为_______。
(6)“滤渣”的成分为_______。
(7)为制备,“一系列操作”中宜采用降温结晶,而不宜采用蒸发结晶,其原因是_______(答两点)。
31.(2026·广东东莞·二模)年寒假我校以“劳以润心,践以成长”为主题,开展寒假德育实践活动。
(1)劳动锤炼品格
①“一粥一饭,当思来之不易”:我国大多数家庭使用天然气作为燃料,其燃烧化学方程式为_________;关闭天然气灶的阀门使火焰熄灭,该灭火原理是_________。
②化身“绿植守护者”:为促进植物茎、叶生长茂盛,使叶色浓绿,提高植物蛋白质含量,需适量施用氮肥。下列属于氮肥的是_____(填字母)。
a. b. c. d.
③某同学发现家用直饮机需要更换滤芯,拆开直饮机后发现直饮机运行原理如图:
分析思考:后置活性炭滤芯能去除异味,改善口感,因为活性炭具有_________性,PP棉滤芯、颗粒活性炭滤芯、碳棒滤芯、RO反渗透膜位置能否交换?你的理由是_______。
(2)传统文化体验
①书画作品传家风:中国水墨画能保存千年而不褪色,说明墨汁中的炭黑具有的性质是_________。
②闽剧婉转展文化:舞台上闽剧演员使用发胶的主要定型成分是聚乙烯吡咯烷酮(PVP),属于_________(填“天然”或“合成”)高分子材料。
(3)强身健体,健康生活
运动后,同学们需要适当补充电解质,电解质饮料中含有“钠”“钾”,这里的钠、钾指的是_________(填“单质”或“元素”)。也可以适当补充溶质质量分数为0.5%的淡盐水,则需向10质量分数为5%的盐水加水_________(盐水密度约为1)。
32.(2026·广东深圳·二模)“走马灯”是中国传统动态花灯之一,若用蜡烛做热源,点燃蜡烛,烛光将剪纸投影在用普通白纸制作的纸屏上,产生的稳定热气流使叶轮和轮轴转动,图像不断走动。其具体工作原理如图2所示。
(1)如图1所示,走马灯内的蜡烛燃烧,外围纸屏没有燃烧的原因是___________。
(2)如图2所示,走马灯工作时空气从下端进入,热气流上升是由于温度升高,气体分子间间隔变___________(填“大”或“小”),从而密度变小。
(3)如图2所示,走马灯工作原理的步骤顺序是c-a-b,其工作时能量的转化方式主要为:化学能→内能→___________。
(4)选3支高度相同的蜡烛,烛芯长度不同,1分钟后测得叶轮开口处空气温度与灯的转速数据如图3所示,从中得出它们之间的关系是___________。
(5)甲烷燃烧的产物与蜡烛完全燃烧的产物相同,与蜡烛相比,甲烷不适合做走马灯热源的原因是___________。(任写一点)
(6)甲烷燃烧的化学方程式为。计算完全燃烧生成的质量(根据化学方程式进行计算,并写出计算过程)。
33.(2026·广东河源·二模)生活处处是化学,蕴含着酸、碱、盐的化学本质。
(1)白醋是厨房中常用的调味剂,其主要成分是醋酸(CH3COOH),醋酸能使紫色石蕊溶液变红。不同的酸均能使紫色石蕊溶液发生相同的变化,原因是其在水溶液中都能解离出______(填字母)。
A.H2O B.H2 C.H+ D.OH-
(2)生活中常见的清洁剂有炉具清洁剂、“洁厕灵”等。
①使用炉具清洁剂时,禁止与皮肤接触是因为氢氧化钠具有强烈的______性;
②“洁厕灵”与“84消毒液”两种清洁剂不能混用,因为两者混合会发生如下反应:NaClO+2HCl=NaCl+X↑+H2O,推测X的化学式为______。
(3)生活中常见的盐有氯化钠、碳酸钠、碳酸氢钠等。
①除去难溶性杂质后的粗盐中通常还含有可溶性杂质(CaCl2、MgCl2、Na2SO4、)。某化学小组在实验室先将样品中不溶性杂质去除,得到粗盐水后,再按以下实验步骤去除可溶性杂质:Ⅰ.向粗盐水中依次加入过量的BaCl2、NaOH、Na2CO3溶液;Ⅱ.过滤;Ⅲ.向滤液中加入适量的盐酸;IV.蒸发、结晶。
步骤Ⅰ中加入过量Na2CO3溶液会产生的沉淀是BaCO3和______,步骤Ⅲ中加入稀盐酸是为了除去溶液中的两种杂质,这两种杂质分别是__________________。
②某兴趣小组利用碳酸钠溶液进行如图所示实验,实验前K1、K2和K3均已关闭。
打开K1和K2,滴入碳酸钠溶液,一段时间后A中溶液变浑浊,写出A中发生反应的化学方程式:______;关闭K2、打开K3,观察到B中的液体流入C中,一段时间后,C中溶液澄清且无色,除酚酞外,此时C中一定含有的溶质是______。
③碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多症,为测定某胃药中碳酸氢钠(NaHCO3)的含量,取20g该胃药放入锥形中,加入100g溶质质量分数7.3%的稀盐酸,恰好完全反应(胃药中其他成分不参与反应,不考虑其他损失)。请计算20g该胃药中碳酸氢钠的质量______。
34.(2026·广东河源·二模)我国向世界宣布2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和,彰显大国责任与担当。在“双碳”目标愿景下,氨气作为一种“零碳”能源前景广泛。
(1)传统合成氨。反应原理:,该反应中氮元素的化合价_______。(选填“升高”、“降低”或“不变”),所用催化剂的质量和_______在反应前后不变。
(2)电解合成氨。科学家最新研制了常温、常压下电解法合成氨的方法,原理如图甲所示。电源的正极产生_______(填物质名称),实验测得正极、负极所得到的气体质量比明显大于该反应的理论值,可能的原因是_______(写一点)。获得的氨气经加压变成液氨储存在气罐中,该过程中发生改变的是_______(填字母)。
A.分子的种类 B.分子的体积 C.分子的间隔
(3)工业上用液氨和二氧化碳为原料,在高温、高压条件下直接合成尿素,反应如下:。计算理论上合成15吨尿素需要液氨多少吨(写出计算过程)。
35.(2026·广东惠州·二模)全球首个液态阳光项目由中国的李灿院士团队提出,该项目通过太阳能等可再生能源技术,将二氧化碳和水转化为甲醇()等产品,促进“双碳”目标的实现。转化和利用甲醇流程如下图所示。
(1)氢气中氢元素的化合价为________,甲醇中碳、氢元素的质量比为________(填写最简比)。
(2)应用该技术合成甲醇的化学方程式:
i.该流程中可以循环使用的物质有________(填一种)。
ii.若一辆轿车产生22 kg的二氧化碳,要将行驶过程中产生的二氧化碳全部转化为甲醇,理论上可得到甲醇是多少?________(写出计算过程)。
(3)现有一定质量的甲醇不完全燃烧,生成和水蒸气的混合气体150 kg,经测定混合气体,碳元素质量分数为,则参加反应的氧气质量为________kg。
36.(2026·广东·二模)铜铝双金属材料可用于处理含硝基苯的工业废水。制备该材料的流程如下:
(1)上述流程中除铝箔表面氧化物的操作为_______(选填“酸洗”或“水洗”)
(2)废水初始pH对硝基苯降解的影响如图所示,pH为_______时效果显著。
(3)金属材料“化学镀铜”过程中发生的化学方程式_______。
(4)用还原硝基苯()生成苯胺(),该反应为,若要制取93 kg的苯胺。理论上消耗的质量是多少?(写出计算过程)
37.(2026·广东·二模)非遗染色技艺——草木染,利用天然植物汁液染色,主要涉及五个过程:碱煮、酸洗、漂白、染色、质检。兴趣小组同学对该过程进行了以下探究。
Ⅰ.坯布的处理——碱煮
《周礼·考工记》中介绍了古代漂洗丝帛的工艺:将木头烧成灰(草木灰的主要成分为,呈碱性),在光滑的容器里用其灰水浸泡丝帛;再将一定量蚌壳灼烧成灰加入上述容器中一起浸泡去除丝织品中的胶质使其柔软。同学们按古法工艺设计如下流程:
(1)蚌壳灰的主要成分是_______(填化学式)。
(2)步骤Ⅰ中______(选填“放出”或“吸收”)热量。
(3)步骤Ⅱ中发生反应的化学方程式为_______。
(4)在上述制作过程中可循环使用的物质是_______(填名称)。
(5)为测定草木灰浸出液中含量,进行如下实验:取浸出液200 g加入烧杯,再将溶液分五次加入,充分反应后,测得的实验数据如下表所示。
实验次数
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
加入溶液的质量/g
30
30
30
30
30
反应后溶液总质量/g
224
248
272
300
330
则草木灰浸出液中的质量分数为_______。
Ⅱ.坯布的进一步处理——现代酸洗
(6)“碱煮”后的布料会有残余的碱,需加入酸液进行“酸洗”。
已知:36.5%的盐酸的市场价为850元/吨,98%的硫酸的市场价为800元/吨。
若碱煮后每千吨布料上残留的氢氧化钾为4吨(其余杂质不计),则选用_____(填“盐酸”或“硫酸”)“酸洗”更合适。
(7)若采用硫酸“酸洗”,必须进行充分洗涤后才能烘干,可能原因是______。
Ⅲ.布料与健康——织物pH调节剂
布料出厂前,还需pH检测,合格的布料pH标准:4.0~7.5.若碱超标,使用等浓度的稀盐酸和稀醋酸处理60 mL 0.4% NaOH溶液时,pH与酸体积的关系如图所示。
(8)从图像上分析,选择稀醋酸更合理,其原因是_______。
38.(2026·广东深圳·二模)化学兴趣小组为测定一瓶标签污损的过氧化氢溶液的溶质质量分数,进行以下实验。
(1)实验产生的质量是___________。
(2)计算该瓶过氧化氢溶液的溶质质量分数(根据化学方程式写出完整的计算过程)。
(3)已知白磷的着火点为40℃。将制得的通过右图实验中,可观察到①___________。通过该实验可知可燃物燃烧需满足的条件是②___________。
39.(2026·广东·二模)绿氢(H2)作为清洁能源应用于水泥工业,有助于推动建材行业低碳转型。
(1)据图分析,若生产100t水泥,低碳水泥生产系统比传统系统可减少排放CO2的质量为______kg。
(2)CaCO3中碳元素的化合价为______;CaO的俗称是______。
(3)低碳工艺核心反应为:CaCO3+H2CaO+CO+H2O。
i.该反应中,H2体现了______(填“还原性”或“氧化性”)。
ii.若要生产28tCaO,理论上至少需消耗CaCO3的质量是多少?(写出计算过程)______
iii.实际生产中,低碳水泥系统还会生成少量CO2。一定条件下,含碳产物中CO和CO2的质量分数分别为85%和15%。若反应了100kgCaCO3,则产生CO的质量为______kg。(结果保留1位小数)
40.(2026·广东广州·二模)《天工开物》中有关硝石的介绍:“硝质与盐同母,大地之下潮气蒸成,现于地面。”硝石的主要成分为KNO3、我国古代制硝的主要步骤:取土→淋硝→熬硝。
【取土】选取硝土[含KNO3、Ca(NO3)2和NaCl]备用。
【淋硝】如图1,在木桶内铺上木板和稻草,将硝土和草木灰(含有K2CO3)的混合物置于稻草上,浇入井水,于木桶下方导出含KNO3和NaCl的“硝水”。
(1)稻草相当于实验室过滤操作中的___________(填实验用品)。
(2)淋硝过程中发生反应的化学方程式为___________
【熬硝】熬煮“硝水”得到“浓硝水”,再降温结晶,净化后得KNO3晶体。
(3)据图2分析能通过降温结晶的方法提纯KNO3的原因是___________。
(4)制得的KNO3产品中常含有NaCl杂质,取20g产品加足量水溶解,再加入足量AgNO3溶液,生成沉淀的质量为2.87g,则所得产品中KNO3的质量分数为___________。
(5)小红在实验室模拟上述步骤制备KNO3时,老师提醒草木灰水显碱性,实验时要注意防护。她对草木灰水显碱性的原因产生好奇,请你一起完成如下探究。已知初中化学中大部分离子对溶液酸碱性没有影响。
小红的猜想:草木灰水中的K+使溶液显碱性;
你的猜想:草木灰水中的___________使溶液显碱性。
请设计实验证明你的猜想正确:取适量草木灰加水搅拌,静置后取少量上层清液,___________。
41.(2026·广东广州·二模)银是一种应用广泛的贵金属。
Ⅰ.银的冶炼
(1)《天工开物》中有关于炼银的记载“以铅力熔化……向诸郡购铅佐炼”,炼银场景和铅、银的熔点如图1所示。从合金性质角度分析,炼银时加铅可助熔的原因是______。
金属
熔点/℃
铅(Pb)
327.50
银(Ag)
960.15
Ⅱ.银的应用
(2)古人用银作为货币材料,考虑因素除了银不易锈蚀外,还有______等。
(3)Ag+具有杀菌能力。若将AgNO3溶液直接涂抹在有组织液渗出(含有Cl⁻)的伤口上,可能因为产生______而削弱治疗效果。
(4)法庭科学中指纹被誉为“证据之首”。AgNO3指纹显影法主要过程如图2所示。
【反应原理】步骤a:AgNO3和指纹中残留的NaCl等氯化物反应生成AgCl。
步骤b:。
【注意事项】AgNO3见光会逐渐分解,使用AgNO3显影法时应注意曝光时间。
①步骤a中AgNO3和NaCl反应的化学方程式为______。
②实验室AgNO3溶液应保存在棕色试剂瓶中,目的是______。
Ⅲ.银的回收
(5)某同学欲设计方案从废弃的硝酸银溶液回收Ag粉,补充完整回收方案:向溶液中____________,再进行后续的过滤,洗涤,干燥操作,得到纯净的Ag。(限选试剂:锌粉、铜粉、铂粉、盐酸)
42.(2025·广东广州·二模)轻质氧化镁(MgO)在橡胶工业上有重要用途。兴趣小组同学在实验室用工业炉渣废料(主要成分是MgO、CaO,含少量杂质)来制取轻质氧化镁。实验流程如图1:
【查阅资料】受热易分解,分解温度不同,各生成对应的两种氧化物。请根据流程图回答下列问题:
(1)步骤①研磨的目的是______。
(2)写出粉末中MgO发生反应的化学方程式______。
(3)小组同学用热分析仪对固体混合物X进行热分解,获得相关数据,绘成固体质量变化与分解温度的关系如图2。
①BC段的固体成分是______。
②写出CD段中固体发生反应的化学方程式______。
③混合物X中和的质量比是______,若混合物X用表示,______。
(4)镁是一种用途广泛的金属,请依次写出用金属镁制取氢氧化镁的化学方程式:______。
43.(2026·广东肇庆·二模)导电材料二硫代铁酸钾(KFeS2)晶体呈紫色,不溶于水。
Ⅰ.KFeS2的制备
将7.0g铁粉、48.0g硫粉和过量K2CO3充分混合后,900℃焙烧1.5小时。反应方程式:6Fe+13S+4K2CO36KFeS2+K2SO4+4CO2↑
(1)反应所需的容器为______。(填标号)
a.表面皿 b.蒸发皿
c.烧杯 d.坩埚
(2)将反应所得混合物置入水中煮沸,溶液呈深绿色(因含有可溶性杂质),并有淡黄色______(填化学式)固体,倾去上层溶液及浮渣;重复多次直至上层溶液______(填现象)。过滤、洗涤和干燥后得到KFeS2粗产品15.9g,产率为______%(保留至整数位)。
Ⅱ.KFeS2单晶的结构(投影如图)
(3)Fe与所有紧邻S形成的四面体,共边连成______状(填“链”、“层”或“空间网”)。
44.(2026·广东肇庆·二模)稀H2SO4为电解质溶液的光解水装置如图。质子交换膜(PEM)允许H+在膜两侧自由移动,其核心是由聚合物基体和离子交换基团构成,其中基体可以由四氟乙烯(TFE)共聚获得聚四氟乙烯(PTFE)。
(1)①聚四氟乙烯(PTFE)是______(填“无机物”或“有机物”)。
②H+通过质子交换膜的移动方向为______(填“从左到右”或“从右到左”)。
③光解一段时间后,稀H2SO4浓度的变化是______。
(2)以上装置能量转化形式有______。
(3)若以上的装置光照面积为2.0m2,光强为0.1kW/m2,光电转化效率为20%,电能电解水的能量利用率为80%,光照4h能获得______kW·h的电能。电解18g H2O需要消耗能量0.08kW·h,以上能量能电解水的质量为______g。(已知:电功率P=光照面积S×光强I×光电转化效率η,电能W=电功率P×时间t)
45.(2025·广东佛山·二模)“铅粉”(主要成分为PbCO3)是传统中国画中常用的白色颜料,暴露在空气中,久了变成黑色,称之为“泛铅”(主要成分为PbS),修复古画“泛铅”常用的方法有传统的“纸上走火法”(如图-1)。
(1)古代画用墨水打底,历经百年不褪色的原因是_______。
(2)“铅粉(PbCO3)”变成“泛铅(PbS)”,说明与“铅粉”反应的物质中一定含有_______元素;该过程中铅元素化合价不变,则PbS中硫元素的化合价为_______;
(3)古画变黄是因为纸张与氧气发生_______(填“缓慢氧化”或“剧烈氧化”),光照会加速反应过程,因此古画应______保存;
(4)“纸上走火法”:先在画上洒水,使其适当湿润,再在“泛铅”的部位浇上适量酒精,点火燃烧,即可除去黑色部分。古画未燃烧是由于清水蒸发_______(填“吸热”或“放热”),使_______。
46.(2025·广东佛山·二模)冲锋衣面料的表层为防护层,内衬为舒适层,表层和内层材料接近,一般为尼龙、涤纶及其改良材料;中间层为微孔防水膜含有微孔防水膜,微孔防水膜有多个小孔,能同时实现防水和透湿功能。轻雾、雨水不能透过微孔防水膜进入面料内部;出汗时,水蒸气则可以穿透微孔防水膜排出面料外,水蒸气、轻雾、雨水中水分子团的直径见下表(表1),冲锋衣面料的材质及防水和透湿原理的示意图如图(图-1)所示;面料的透湿率(透湿率=)关系到冲锋衣的舒适性,测量面料透湿率的一种原理如图(图-2)所示。
类型
直径/μm
水蒸气
4×10-4
轻雾
20
雨水
>400
(1)从构成物质的微观粒子视角分析,汗水蒸发过程中水所发生的变化是_______;
(2)冲锋衣的表层和内层材料属于_______材料;
(3)中层的微孔防水膜的化学式为(C2F4)n,其中C、F元素的原子个数比为______;微孔防水膜中,孔的直径范围是_______。
(4)氯化钙由两种离子构成,其阳离子的离子符号是_______;测量透湿率时,使用铝杯而不使用铁杯,其原因可能是_______。
(5)下列说法正确的是______(多选)。
A.温度升高时,冲锋衣面料透湿率通常会增大
B.测量冲锋衣透湿率,若装置未完全密封,测量结果无影响
C.若防水膜的微孔直径接近或大于轻雾分子团的直径,则可能失去防水功能
47.(2025·广东广州·二模)钴(Co)是一种银白色金属,其化学性质与铁相似,钴及其化合物广泛应用于磁性材料、电池材料等领域。经查阅资料,和溶液均呈粉红色,难溶于水。
(1)①设计由Co生产的转化路径,依次写出反应的化学方程式:______、______。
②向溶液中加入足量锌粉,观察到的现象是______。该反应属于______(填基本反应类型)。
(2)将一段金属钴条(表面覆盖有、等物质)放入过量的稀硫酸中,如图,请在图中补充完善反应后溶液中含有的粒子种类(粒子数目不作要求,不考虑水)。
(3)守恒思想是化学中重要的学科思想,电荷守恒便是其中之一,电荷守恒是指溶液中所有的阳离子所带正电荷之和等于所有阴离子所带负电荷之和。现有一混合溶液,组成如下表所示:
离子
个数
a
b
c
d
则该混合液的电荷守恒可表示为______(用a、b、c、d表示)。
48.(2025·广东广州·二模)陶瓷类制品在广交会上素来深受外国客商欢迎.广州历史上大量出口的广彩瓷,曾被欧洲皇室热捧。
(1)铁氧化物是釉料中常用的发色剂。含CO较多的还原焰将釉料中的转化为FeO而形成青色。该转化的化学方程式为________;
(2)火星探测器发回的信息表明,火星上存在,从而证明火星表面曾经存在过水,其理由为________________;
已知:及铁的氧化物加热分解的温度如下:
(提示:时反应的方程式为:).
称取含的FeOOH样品,进行热分解实验.控制不同的温度对样品加热测得剩余固体质量随温度的变化如图所示.
(3)样品中FeOOH的质量为________;
(4)M点固体的成分是________;
(5)用废铁屑(主要成分为Fe,含少量和)制备FeOOH的流程如下.
①酸溶时适当提高反应温度和浓度,目的是________,产生的气体成分为________;
②还原过程发生的反应为,沉淀过程只生成FeOOH和硫酸两种物质(两生成物在该反应方程式中的化学计量数均为2),这一反应的化学方程式为:________________;沉淀时反应温度不宜超过的原因是________________。
49.(2025·广东茂名·二模)2025年被称为人形机器人爆发元年。从“全球首例前空翻”到拟人奔跑,从机器人楼梯跑酷到“比人还会跳舞”,再到全国两会上外骨骼机器人、“机器人记者”集中亮相,“广东造”人型机器人频频“出圈”。
(1)我国东汉时期就出现了测量路程的“计里鼓车”机器人,车上装有木人、鼓和钟,每走1里击鼓1次,每走10里击钟一次。从物质的分类来看,制造“木人、鼓”所需的有机物是______。
(2)“铝镁侠Ⅲ”人形机器人曾在亚冬会火炬传递仪式上亮相,企业选择铝镁合金制造机器人的机身、外壳及机械臂等非关键承重结构,主要原因是______。
(3)蛇年春晚舞台上16个人形机器人H1——福兮的身高约1.8米,体重约47千克,其中用于制造齿轮的轴承钢(含Cr、Mo)的硬度比铁的______;从材料类型看,制造外壳、支架、机械臂框架和仿生皮肤的聚丙烯、聚乙烯和聚硅氧烷属于______。
(4)近日,深圳成功完成全球首例人形机器人前空翻特技,在运动与灵活性方面取得了重大进展。用于伺服电机的钕铁硼永磁体发挥了重要作用,钕、铁在元素周期表中的信息如题图所示。钕元素的相对原子质量为______,1个中含有的电子数是______.铁的氧化物中具有磁性的物质是______(填化学式)。
50.(2025·广东茂名·二模)煤、石油和天然气等化石燃料燃烧排放的不断增加,吸附法捕获工艺过程简单、能耗低、成本低、适用范围广,是捕集可行的应用技术之一。活性炭常作为吸附剂,开发廉价、对具有较好吸附性能的活性炭一直是该领域的研究重点。随着制备活性炭的优质原料煤资源日渐枯竭,需寻求新的优质活性炭生产原材料以解决不断增长的活性炭需求与原料日益不足的矛盾。
中国是世界具有丰富竹资源、高竹林面积的国家之一,以竹及竹加工废弃物为原料制备活性炭或能同时解决优质活性炭原料不足及竹加工废弃物处理难的问题。竹基活性炭是一种具有丰富孔隙结构和高比表面积的炭材料,活性炭孔结构(比表面积、孔体积、孔径分布)影响物理吸附性能,活性炭孔结构与吸附量间关系如下表:
活性炭微孔孔径分布(nm)
吸附条件
吸附量(mmol/g)
温度(℃)
压力(bar)
0.5~0.63
25
0.15
1.27
0.5~0.7
25
1
2.29
0.52~0.84
25
1
2.78
0.4~0.6
0
1
7.1
0.43~0.78
0
1
8.3
0.48~0.79
0
1
5.84
0
1
8.2
0
1
6.08
依据上文,回答问题。
(1)烟气中捕获的常用方法有吸收法、吸附法和膜分离法,吸附法的主要优点是______。
(2)活性炭作为吸附剂的主要原因是______。
(3)大量研究表明,活性炭比表面积、总孔体积与吸附容量之间并未呈现出明显的线性关系,则比表面积与总孔体积大小______(填“是”“不是”)影响活性炭吸附容量的关键因素。
(4)已知工业烟气中的动力学直径为0.33nm,吸附剂孔径一般为吸附质动力学直径的1.7~3倍,因此适于吸附剂的活性炭孔径为______。
(5)我国科学家在相同温度和压强下研究了三种不同尺寸(0.5nm、2.0nm、20nm)孔径的活性炭对的吸附行为,其中对的吸附更具优势的是______。总压越低,窄孔径活性炭对吸附量的贡献______。
(6)制备竹基活性炭常使用的化学活化剂有、、、等,其中属于碱的是______;其它条件相同时,分别使用、活化制备的竹基活性炭,对吸附量较小的是______。
51.(2025·广东茂名·二模)锌铁分离一直是湿法炼锌中的难题,工业上常用针铁矿法脱除湿法炼锌浸出液中的铁。某实验小组模拟针铁矿法除铁实验装置及温度对锌铁分离过程中除铁率的影响曲线如图1、图2所示。
(1)反应釜加入溶液之前,必须进行的实验操作步骤是______。量取溶液于反应釜内,如果和的初始浓度分别为和,则的初始浓度为______。
(2)为严格控制反应过程在之间,终点控制在3.5左右,需要再向反应釜内加入一定量的试剂是_____(填名称)。
(3)升温至预设温度后通入氧气并开始计时,溶解氧与的氧化反应为,的水解变为针铁矿沉淀的反应为,针铁矿法除铁总反应的化学方程式为。
i.“氧气管”直径必须极其微小的原因是______。
ii.在温度110℃、氧分压0.2MPa下反应120min后,计算生成针铁矿()沉淀的质量(写出计算过程,保留一位小数)______。
(4)真空隔膜泵将料浆泵入反应釜,可以调节反应釜中溶液的原因是______(用化学方程式表示)。
52.(2026·广东广州·二模)柔性屏幕具有轻薄、能耗低、亮度高、可弯曲等特点,已被广泛应用于曲面屏电视、折叠屏手机,还可用于裸眼3D显示器、可穿戴设备等多种电子产品。
常见的柔性屏幕主要由涂层和柔性基板组成。其中,聚酰亚胺薄膜是柔性基板的常见材料,它可由二元酐()和二元胺()合成制备,具有良好的耐热性、尺寸稳定性等。
为进一步提升薄膜的性能,科研人员在制备聚酰亚胺薄膜时加入了不同配比的试剂,分别测试了薄膜的耐热性和不同温度下的尺寸稳定性,结果见表和下图。表1中当玻璃转化温度大于450℃时,薄膜耐热性优异;图1中尺寸变化越大,薄膜尺寸稳定性越差。
表1 不同试剂配比及其对薄膜耐热性的影响
试剂配比序号
试剂1配比/%
试剂2配比/%
玻璃化转变温度/℃
①
100
0
408
②
80
20
419
③
60
40
446
④
50
50
>450
⑤
40
60
>450
⑥
20
80
>450
⑦
0
100
>450
(1)二元酐和二元胺都属于___________(填物质类别)。
(2)制造柔性基板的聚酰亚胺薄膜由___________种元素组成,属于___________材料。除此以外,你还了解过哪些材料及其用途呢?(任举一例简要回答)___________。
(3)由表1可知,试剂1与试剂2的配比小于1∶1时,所制得的薄膜具有___________。
(4)综合图表分析,在实验范围内,___________(填数字编号)是最佳配比。
53.(2025·广东广州·二模)金属材料在人类发展的历史长河中起着非常重要的作用。
(1)铜能被加工成厚度仅为的超薄铜箔,说明铜具有良好的___________性。
(2)非遗项目“打铁花”是将生铁熔化后的铁水打向空中,形成铁花,铁花冷却后得到黑色固体,请用化学方程式表示其中的主要原理:___________。从合金的性质角度分析:打铁花用生铁而不用纯铁的原因是___________。
(3)现代工业用一氧化碳还原赤铁矿(主要成分为氧化铁)炼铁,其反应原理是___________(写化学方程式)。
(4)查阅资料发现:(氯化亚锡)溶于水可形成无色溶液。请你设计实验方案证明锡的金属活动性强于铜___________(写出操作和现象)。
(5)金属锰(Mn)及其化合物用途广泛。锰的金属活动性介于镁和铜之间。经查阅,锰的化合物在水中溶解性如下:
易溶
易溶
难溶
易溶
难溶
结合以上信息和已有知识,判断下列说法正确的是___________。(填编号)
A.锰能与氢氧化铜反应 B.锰能与硝酸银溶液反应
C.碳酸锰能与稀盐酸反应 D.碳酸锰溶液能与氢氧化钠溶液反应
54.(2026·广东东莞·二模)甲醛(CH2O)是空气污染物,石墨负载MnO2催化甲醛氧化原理如图1所示:
(1)甲醛中碳、氧元素质量比为___________。
(2)抽取某室内空气样品1m3,所含甲醛充分氧化(),产生CO2的质量为0.22mg。求1m3该空气样品中甲醛的质量是多少?空气中甲醛含量最大限值为,请根据计算结果判断是否超标。(写出计算过程)
(3)不同催化剂、温度对甲醛催化转化的影响如图2所示,效果最好的是___________(填曲线序号)。以单位时间内甲醛转化为CO2的百分数衡量催化转化速率,100℃时,与催化的速率比为___________。
55.(2026·广东深圳·二模)计算题氢能作为清洁能源具有广阔的发展前景,安全高效的制氢和储氢是未来研究方向。氢化钙()是一种重要的制氢剂,氢化钙可与物质反应生成氢气,反应化学方程式为:,请完成下列各题:
(1)这里的“钙”和“氢”是指___________(选填“元素”、“单质”或“原子”),老年人和青少年缺钙会导致___________(写一种即可),中钙和氢的质量比为___________(化为最简整数比)。
(2)请根据题干内容,推断出固体必须___________保存。
(3)写出一种新能源___________(写出一种即可)。
(4)氢化物储氢是利用氢气与金属(如Al)反应生成金属氢化物(如),方程式为:,若要储存8 kg氢气,计算理论上需要Al的质量(写出计算过程)。
56.(2026·广东东莞·二模)请仔细分析如图所示的实验过程和提供的数据,完成下列问题:(提示: )
(1)生成氢气_____ 。
(2)随着反应的进行反应速率会逐渐______(填“加快”或“减慢”),原因是______(写出一点即可)。
(3)要证明稀盐酸恰好完全反应,可以向反应后所得溶液中加入______ 。填字母序号
A.酚酞溶液 B.锌粒 C.铜片
(4)请计算反应后所得溶液中溶质的质量分数是多少?
57.(2026·广东东莞·二模)合金被认为是最具应用前景的储氢合金。一种储氢材料的制备与应用的过程如图所示。
(1)中镁、镍()元素的质量比为________。
(2)氢气储存过程发生的反应为。该反应中,若有107g可以储存的质量是多少?(写出计算过程)
(3)储氢材料在使用过程中表面容易被氧化形成氧化层()。合金中氧元素的含量与储氢能力的关系如图2,氧化程度越高,储氢能力________(填“越高”或“越低”)。当储氢材料中氧元素的含量为a%时,在储氢材料中的质量分数为________(用a的代数式表示)。
58.(2025·广东汕头·二模)(热重分析)石膏的主要成分是CaSO4·2H2O(相对分子质量为172),可用于水泥缓凝剂、建筑制品、模型制作、医用食品添加剂等,受热会发生分解。现加热42.8g石膏样品,固体质量随温度的变化如下图(杂质不参与反应且不含钙元素)。回答下列问题:
(1)石膏开始分解时的温度为______℃。
(2)42.8g该石膏样品中含有结晶水______g.
(3)根据反应,计算42.8g该石膏样品中含有CaSO4·2H2O的质量。(写出计算过程)
(4)1350~1500℃时,CaSO4继续分解生成氧化钙、二氧化硫和一种气体单质,该气体单质是______。最终剩余的19.6g固体中含有CaO的质量为______g.
59.(2025·广东清远·二模)纳米铁粉具有易燃、无污染的特性,是一种极具实际应用价值和发展前景的新型燃料。制备纳米铁粉的其中一种流程如1图所示。
反应1:FeSO4+H2C2O4(草酸) FeC2O4↓(草酸亚铁)+H2SO4
反应2:FeC2O4Fe+2X↑
(1)反应1过滤后的废液可以用_____(填化学式)进行处理后排放。
(2)若制取2.88g的草酸亚铁,理论上需要10%的草酸溶液的质量是多少?___(写出计算过程)
(3)将上述草酸亚铁置于玻璃管内,使其在700℃发生分解反应,化学方程式如反应2,则反应2中X为______(填化学式)。管内固体质量随加热时间变化情况如2图所示,在______时,草酸亚铁恰好完全分解。
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专题15 综合应用题
1.(2026·广东深圳·二模)长期使用硬水会产生水垢【主要成分为CaCO3、Mg(OH)2和CaSO4】,给生活和生产带来许多麻烦,如洗不干净衣服、浪费燃料、管道变形甚至引起爆炸。
(1)关于水的说法,正确的是________(填字母序号)。
A.生活污水随意排放
B.水是一种宝贵的资源
C.水通电分解时,正极产生的是H2
(2)下列水的净化方法中,净化程度最高的是________(填字母序号)。
A.过滤 B.吸附 C.蒸馏
(3)用纯碱溶液去除水垢中的CaSO4,其原理为:。
①CaSO4中钙元素的化合价为________。
②若去除136 g CaSO4至少需要Na2CO3的质量是________。(根据化学方程式计算)
(4)水垢中的Mg(OH)2,可用稀盐酸去除,该反应的化学方程式为________。
(5)若锅炉用水硬度高,炉内结垢后造成的影响有________(写一条)。
【答案】(1)B
(2)C
(3) +2
设需要碳酸钠的质量为x
列比例式
求解
答:若去除136g至少需要的质量为106g
(4)
(5)浪费燃料
【详解】(1)A.生活污水随意排放会污染水资源,错误;
B.水是生命活动必需的宝贵自然资源,正确;
C.电解水时正极产生氧气,负极产生氢气,错误。
(2)A.过滤仅能除去不溶性杂质,可溶性无法除去,不符合题意;
B.吸附可除去色素、异味和部分可溶性杂质,无法完全除去杂质,不符合题意;
C.蒸馏得到的蒸馏水几乎不含杂质,净化程度最高,符合题意。
(3)①略;
②见答案。
(4)氢氧化镁和盐酸发生中和反应,生成氯化镁和水,配平即得该方程式。
(5)题干明确说明硬水结垢会导致燃料浪费、管道变形甚至爆炸,任选其一即可。
2.(2026·广东清远·二模)我国航天事业发展迅猛。若你是航天科技人员,请试着解决空间站二氧化碳和水再利用的问题。
(1)空间站里的二氧化碳主要产生于人的呼吸,请补充完成下列产生的化学方程式:___________。
(2)空间站中科学家采用水气整合系统实现的清除和的再生,流程如下图所示。
反应器1发生的反应:;反应器2发生的反应:。若消耗0.22吨二氧化碳,则会产生的质量是多少吨?(请写出解题过程)___________
(3)此流程中的反应___________(填“能”或“不能”)完全实现水的循环,理由是___________。
【答案】(1)
(2)解:设产生的质量为x。
吨
答:会产生的质量为0.08吨。
(3) 不能 反应器1中生成4个氢分子消耗水分子的数目比反应器2中消耗4个氢分子生成水分子的数目多
【详解】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变。在 中,反应前有6个碳原子、12个氢原子、18个氧原子,反应后已有6个碳原子、12个氧原子,所以横线处应补充H2O,这样反应后就有12个氢原子和18个氧原子,满足质量守恒定律;
(2)见答案;
(3)此流程中的反应
根据化学方程式、,反应器1中生成2个氢分子消耗2个水分子,则反应器1中4个氢分子消耗4个水分子,反应器2中消耗4个氢分子生成2个水分子,即反应器1中生成4个氢分子消耗水分子的数目比反应器2中消耗4个氢分子生成水分子的数目多,所以说此流程中的反应不能完全实现水的循环。
3.(2026·广东韶关·二模)硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)用途广泛,可用于印染、农业杀虫及工业镀铜。某化学兴趣小组以“制备硫酸铜晶体”为主题,开展系列探究活动。
【任务一】初识硫酸铜
(1)硫酸铜属于______(填“酸”“碱”或“盐”)。无水硫酸铜为白色粉末,易吸水变成蓝色的五水合硫酸铜(俗称胆矾,化学式为CuSO4·5H2O)。
【任务二】制取硫酸铜
(2)以废铜屑制取硫酸铜,途径有两种。途径Ⅰ: ;途径Ⅱ:
i.转化②的化学方程式为__________________。
ii.转化②、③中铜元素的化合价升高的是______(填序号)。
iii.实际生产选择途径Ⅱ制取硫酸铜,途径Ⅱ优于途径Ⅰ的原因是__________________(写一条)。
【任务三】探究硫酸铜性质
(3)某实验小组在探究硫酸铜的化学性质时,做了如图所示的两组实验。
i.实验一,用pH试纸测得的结果为pH<7,说明硫酸铜溶液呈______性。
ii.实验二,当试管A出现______现象时,说明铁与硫酸铜溶液发生了反应;试管B中无明显现象,则三种金属活动性由强到弱的顺序为______。
【任务四】制备硫酸铜晶体
(4)硫酸铜的溶解度曲线如图,制作硫酸铜晶体的实验过程如图。
i.图中A点的意义是__________________。
ii.图中①、③溶液的硫酸铜质量分数大小:①______③(填“>”“=”或“<”)
【答案】(1)盐
(2)
② 不产生有毒气体,更环保(合理即可)
(3) 酸 铁表面有红色固体析出(或溶液由蓝色变浅绿色,合理即可) (或铁>铜>银)
(4) 60℃时,硫酸铜的溶解度为40g =
【详解】(1)硫酸铜由金属阳离子(铜离子)和酸根阴离子(硫酸根离子)构成,符合盐的定义。
(2)i. 铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜,配平即可得到对应方程式。。
ii. 反应②中铜元素化合价从0价升高到+2价;反应③是复分解反应,铜元素化合价始终为+2价,无变化。
iii. 途径Ⅰ会生成有毒的二氧化硫,污染空气,且等质量铜制硫酸铜时途径Ⅰ消耗硫酸更多,原料利用率更低。
(3)i. 常温下pH<7的溶液呈酸性。
ii. 铁和硫酸铜反应生成铜单质和硫酸亚铁,因此会出现红色固体、溶液变色的现象,说明铁活动活动性强于铜;银不能和硫酸铜反应,说明铜活动性强于银,因此活动性顺序为铁>铜>银。
(4)i. 溶解度曲线上的点表示对应温度下该物质的溶解度。
ii. ①烧杯底部有未溶解的固体,为20℃的饱和溶液,③是降温到20℃析出晶体后的溶液,也为20℃的饱和溶液,相同温度下同种溶质的饱和溶液溶质质量分数相等。
4.(2026·广东深圳·二模)超临界CO2混合水蒸气氛围热化学还原技术是处理桉树木屑(含C、H、O等元素)等生物质废弃物的新方法,可将其转化为生物炭、生物油和合成气(主要含H2、CO),实现资源循环利用。
(1)生物炭具有发达的孔隙结构,推测生物炭具有____性。
(2)桉树木屑中含碳有机物经高温热解生成C,C在超临界CO2混合水蒸气氛围下发生反应:。理论上可用12 t碳制得H2的质量是多少?(写出完整计算过程)
(3)反应生成的CO在高温时可进一步与H2O反应生成CO2和H2,该反应的化学方程式为____。
(4)研究者在、物料浓度(桉树木屑质量分数)为5%的条件下,探究H2O添加量对H2产量的影响,得到以下数据:
加入H2O的质量/g
0.1
0.2
0.3
0.4
每千克木屑的H2产量/g
10.40
18.60
57.56
88.26
分析上表,你能得出的结论是____。
【答案】(1)吸附
(2)2t
解:设可用12 t碳制得H2的质量为x。
答:制得氢气质量2t。
(3)
(4)700℃、物料浓度为5%的条件下,在实验研究的范围内,添加量越大,每千克木屑的产量越高
【详解】(1)生物炭具有疏松多孔结构,具有吸附性。
(2)见答案。
(3)略。
(4)由表格数据可知,700℃、物料浓度为5%的条件下,在实验研究的范围内,添加量越大,每千克木屑的产量越高。
5.(2026·广东汕头·二模)我国古代就掌握了炼铜技术,青铜是金属冶铸史上最早的合金。
Ⅰ.用孔雀石[主要成分为]炼铜,先高温煅烧孔雀石,得到黑色固体和两种非金属氧化物。部分含铜元素的物质类别及化合价关系如图1。
(1)对应A点,黑色固体对应_________点。A→B的反应属于_________反应(填基本反应类型)。
(2)黑色固体中加入木炭,一定条件下可实现B→D的转化,化学方程式为_________。
Ⅱ.《大冶赋》记载了用硫化铜矿(主要成分为)制取溶液,再用铁片浸取铜的方法。硫化铜矿中转化的流程如图2。
(3)“焙烧”时,发生反应的化学方程式为_________。
(4)“铁浸”利用了Fe的金属活动性比Cu的_________(填“强”或“弱”)。
(5)依据流程分析,若要将中的铜元素全部转化为铜单质,除和Fe外,还需补充_________。
(6)青铜是铜与锡等熔铸而成的合金,加入锡可以_________(填“升高”或“降低”)熔铸时所需的温度。欲验证铜、锡的金属活动性强弱,可选用的一组试剂是_________。
【答案】(1) B 分解
(2)
(3)
(4)强
(5)H2SO4
(6) 降低 锡片、硫酸铜溶液(或铜片、硫酸锡溶液;或稀盐酸、锡片、铜片等合理组合均可)
【详解】(1)如图所示,B点是+2价的氧化物,氧化铜中铜元素为+2价且氧化铜是黑色固体,因此黑色固体位于B点;
A→B是碱式碳酸铜受热分解为氧化铜、水和二氧化碳,反应特点为“一变多”,符合分解反应的定义,因此该反应属于分解反应;
(2)B为+2价铜的氧化物CuO,D为铜单质Cu,反应是木炭在高温下还原氧化铜,生成铜和二氧化碳。配平即可得到化学方程式。
(3)焙烧”时Cu2S与O2反应,生成氧化铜(黑色固体)和二氧化硫SO2,配平即可得化学方程式;
(4)“铁浸”是铁与硫酸铜溶液发生置换反应生成铜和硫酸亚铁,该反应能够发生,说明铁的金属活动性比铜强;
(5)从流程可知,SO2转化为 H2SO4需要O2和H2O,而CuO转化为CuSO4需要硫酸,后续铁浸也需要硫酸参与反应。已知提供H2O、O2和Fe,因此还需要补充硫酸;从流程可知,“酸溶”步骤将转化为需要消耗硫酸。根据铜元素守恒,~ 分子个数比为1:2,Cu2S~分子个数比为1:1,从而 得出~SO2分子完全个数比为2:1,故需要额外补充硫酸。
(6)合金的熔点通常低于其组成成分金属的熔点,因此青铜(铜锡合金)的熔点比纯铜低,加入锡可以降低熔铸时所需的温度;
验证锡和铜的金属活动性,可选择的试剂组合有:将锡片放入硫酸铜溶液中,观察是否有红色物质析出;或将铜片放入硫酸锡(或氯化锡)溶液中,观察是否发生反应;也可选择稀盐酸(或稀硫酸)分别与锡、铜反应,观察是否有气泡产生。合理即可。
6.(2026·广东汕头·二模)是一种用途广泛的优良供氧剂。工业上利用大理石制备的流程如图1:
(1)反应②属于_________反应(选填“吸热”或“放热”)。
(2)的供氧原理为计算与足量的水反应,理论上可以产生氧气的质量。(写出计算过程)
(3)下列含钙物质中钙元素含量最高的是_________(填序号)。
a.CaO
b.
c.
(4)反应①在不同温度下进行时,大理石中转化率的变化如图2。时,若用含的大理石制备,理论上可制得_________。
【答案】(1)放热
(2)解:设理论上可以产生氧气的质量为x。
x=6.4t
答:理论上可以产生氧气的质量为6.4 t。
(3)a
(4)54
【详解】(1)反应②为氧化钙与水反应,此反应放出大量热,可以做加热包;
(2)见答案;
(3)氧化钙中钙元素质量分数:,氢氧化钙中钙元素质量分数:,过氧化钙中钙元素质量分数:,比较可得钙元素含量最高的是氧化钙;
(4)根据钙元素守恒可得关系式 CaCO3 ~ CaO2,因此参加反应的 CaCO3与生成的 CaO2的质量比为100:72,又因为碳酸钙转化率为75%,则参加反应碳酸钙质量为100t×75%=75t,设理论上可制得过氧化钙质量为x,则:,解得x=54t。
7.(2026·广东深圳·二模)自充气礼花枪环保、安全。礼花枪使用时将“水包”挤破后,其中的无色液体与白色粉末迅速反应,产生大量气体,产生的高压将礼花枪前的亮片弹射出去,形成礼花的效果。
【探秘“水包”】
(1)资料显示,无色液体是柠檬酸()溶液。取紫色石蕊溶液加入至无色液体中,溶液变______色。
【探秘气体】
(2)用注射器从礼花枪中抽取气体,通入澄清石灰水中,观察到_____,证明气体为,石灰水中发生反应的化学方程式为____。
【探秘粉末】
(3)①、均能与柠檬酸反应产生,现象如图所示。根据现象,请分析,制作礼花枪时选择而不是的原因:______。
②在生活中的用途广泛,除了用于制作礼花枪外,还可以用于______。(任写一种)。
【自制礼花枪】
(4)兴趣小组自制礼花枪,反应原理为:。请计算:理论上产生需的质量。(的相对分子质量为84,写出计算过程。)
【答案】(1)红
(2) 澄清石灰水变浑浊
(3) 等质量的碳酸氢钠和碳酸钠相比,碳酸氢钠与等量柠檬酸反应速率更快,产生的二氧化碳更多,能迅速产生足够高压 作发酵粉(或治疗胃酸过多,合理即可)
(4)
解:设理论上产生需的质量为x。
答:理论上产生需的质量为2.52g。
【详解】(1)柠檬酸溶液呈酸性,酸能使紫色石蕊溶液变红,因此溶液变为红色。
(2)二氧化碳的特性是能使澄清石灰水变浑浊;
二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式略。
(3)①从图中现象可知,等质量的两种物质、等量柠檬酸反应时,碳酸氢钠产生的气体更多,且反应更快,能满足礼花枪迅速产生大量气体形成高压的需求。
②碳酸氢钠日常生活中可作烘焙糕点的发酵粉,也可用于治疗胃酸过多,合理即可。
(4)见答案。
8.(2026·广东深圳·二模)“每周半天计划”活动中同学们走进博物馆的青铜器展厅(青铜主要成分是铜锡合金),发现青铜器表面覆盖着一层青绿色物质—“铜绿”。
【认识青铜】
(1)如图为元素周期表中铜元素的信息。则铜原子的核外电子数为______。
(2)“铜柔锡柔,合两柔则刚”表明青铜的硬度______(填“大于”或“小于”)纯铜。
【冶炼青铜】
(3)我国古代将孔雀石、锡石、木炭投入炉内,经高温炼得青铜。冶炼时,炉内氧化铜与木炭反应的化学方程式为_________。
【保护青铜】
(4)已知铜绿的主要成分是Cu2(OH)2CO3。根据铜绿的元素组成,推测铜生锈可能与空气中的O2、H2O、______(填化学式)有关。
【探析青铜】
(5)在一定条件下,锡能与氢氧化钠反应,工业常将废金属与氢氧化钠反应回收金属锡。取青铜样品于烧杯中,加入足量氢氧化钠溶液,发生反应的化学方程式为:,反应产生的氢气质量为0.08g。计算该青铜样品中锡的质量是多少?(写出完整的计算步骤)
【答案】(1)29
(2)大于
(3)
(4)CO2
(5)解:设青铜样品中锡的质量为。
答:青铜样品中锡的质量为2.38g。
【详解】(1)核外电子数等于原子序数。
(2)合金的硬度通常大于其组成纯金属的硬度。青铜是铜和锡的合金,因此硬度大于纯铜。
(3)氧化铜与木炭在高温下反应生成铜和二氧化碳,化学方程式见答案。
(4)铜绿中含有碳元素,推测铜生锈还需要空气中的二氧化碳参与,与、共同作用生成铜绿。
(5)见答案。
9.(2026·广东东莞·二模)完成下列小题。
(1)探究常见金属的物理性质和化学性质
实验
现象
解释与结论
实验一
闭合开关后灯泡发光,一段时间后蜡片熔化
铁具有___________性和导热性
实验二
若X为铁丝,Y和Z均为稀硫酸,则观察到试管a中___________,试管b中无明显现象。
反应的化学方程式为___________,金属活动性顺序:Fe>Cu。
若X为铜丝,Y、Z依次为FeSO4、___________(填化学式),则观察到试管a中无明显现象,试管b中铜丝表面有银白色物质生成,溶液变蓝。
试管b中的反应属于___________(填基本反应类型),金属活动性顺序:Fe>Cu>Ag。
(2)垃圾的分类与回收利用
【活动一】了解垃圾分类
生活垃圾分为以下4类:有害垃圾、厨余垃圾、其他垃圾和可回收物。以下属于可回收物的有___________(填序号)。
a.废旧书本 b.矿泉水瓶 c.黄菜叶 d.铝制易拉罐
【活动二】了解垃圾焚烧尾气处理的部分过程
【资料】焚烧过程产生的烟气中有SO2、HCl等有害气体,SO2与CO2的化学性质相似。
烟气使用熟石灰进行净化,发生反应的化学方程式是___________(任写一个)。
【答案】(1) 导电或良好的导电 产生气泡,溶液由无色变为浅绿色 AgNO3 置换反应
(2) abd 或
【详解】(1)实验一:闭合开关,灯泡发光,说明有电流通过灯泡,说明铁具有导电性;
实验二:X为铁丝,Y和Z均为稀硫酸,试管a中铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,故观察到产生气泡,溶液由无色变为浅绿色;
略;
该实验在的目的是验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序,试管a中铜与硫酸亚铁不反应,无明显现象,说明铁比铜活泼,则通过试管b能得出铜和银的金属活动性顺序,且b中现象为铜丝表面有银白色物质生成,溶液变蓝,则Z为AgNO3,铜能与硝酸银反应生成硝酸铜和银,说明铜比银活泼,从而得出三种金属的活动性顺序;
试管b中反应符合“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”的特征,属于置换反应;
(2)活动一:可回收物是指生活垃圾中未经污染、适宜回收和循环利用的废弃物,包括废纸、塑料、玻璃、金属、纺织物及电子废弃物等。废旧书本属于废纸,矿泉水瓶属于废弃塑料,铝制易拉罐属于废弃金属,均属于可回收物,黄菜叶属于厨余垃圾;
活动二:熟石灰是氢氧化钙的俗称,二氧化硫与二氧化碳的化学性质相似,二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,则氢氧化钙能与二氧化硫反应生成亚硫酸钙和水,氢氧化钙能与HCl反应生成氯化钙和水,从而可净化烟气。
10.(2026·广东东莞·二模)天然气(主要成分为甲烷CH4)的综合利用是重要的研究课题。
(1)天然气属于___________(填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)MOFs衍生材料可光催化甲烷氧化,有助于解决环境和能源的问题,氧化原理如图1。
a.反应物H2O2中氧元素的化合价为___________,MOFs衍生材料催化剂具有疏松多孔的结构,有___________性。
b.核心反应之一:,若有100 g CH4反应,其中只有88%CH4转化为CH3OOH,可以生成CH3OOH的质量是多少___________?(写出计算过程)
(3)当用其他廉价金属原子代替MOFs衍生材料中的Pd时,CH4的转化率和催化产物如图2,此时产物C2H5OH、CH3OH的质量比为___________。
【答案】(1)不可再生
(2) -1 吸附 解:设可以生成CH3OOH的质量是
答:可以生成CH3OOH的质量是264g。
(3)69:4
【详解】(1)天然气属于化石燃料,经过漫长地质年代形成,短时间内无法从自然界得到补充,天然气属于不可再生能源。
(2)a.H2O2中氢元素为+1价,设氧元素化合价为,依据化合物中正负化合价代数和为 0 ,,解得,反应物H2O2中氧元素的化合价为-1。
MOFs催化剂疏松多孔,表面积大,具备吸附性能,吸附反应物,提升催化效率。
b.解析见答案。
(3)由图像:转化为C2H5OH的CH4转化率96%,转化为CH3OH的CH4转化率4%。依据质量守恒定律可知:化学反应前后原子的个数和种类不变:生成 1 分子C2H5OH,需要2 CH4;生成 1 分子CH3OH,需要CH4。设参与反应的甲烷总质量为m,生成C2H5OH的质量为a、生成CH3OH的质量为b,则
、
此时产物C2H5OH、CH3OH的质量比=。
11.(2026·广东东莞·二模)金属材料的使用极大地推动了人类文明进步,但金属腐蚀带来的经济损失也不容忽视。因此金属的保护和利用成为重要的研究方向。
(1)“发蓝”是一种经典的钢铁表面化学处理技术,通过化学反应在钢铁表面生成一层致密、坚固的氧化膜达到防锈目的。如图1为某工厂采用的“常温发蓝”工艺流程。
①酸洗的目的是除锈。写出盐酸与铁锈反应的化学方程式:___________。若碱洗后工件表面残留的碱液未经水洗直接进入酸洗则酸洗液的消耗量将会___________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
②传统高温发蓝工艺需在140℃左右反应30min,而常温发蓝工艺在室温下仅需3到5min。已知发蓝过程发生的一个反应为___________,请补全化学方程式。与高温发蓝相比,常温发蓝工艺的主要优点是___________(写一条)。
③质检时往钢铁表面滴加含硫酸铜的腐蚀剂,60s后钢铁表面才出现红色物质,表明抗腐蚀性能达标,且越迟出现红色物质的越好,则红色物质为___________(填化学式)。
(2)科学家利用废旧金属合成催化剂,如是氢气与氮气合成氨过程的催化剂,部分失效的在一定条件下可“再生”,原理如图2,“失效”和“再生”过程的质量变化如图3。
①一定条件下,催化剂“失效”过程中发生反应的化学方程式为___________。
②图3中,时刻固体中铁元素的质量分数___________时刻固体中铁元素的质量分数(选填“>”“<”或“=”)
(3)研究金属资源保护和利用的社会价值有___________(写一条)。
【答案】(1) 增大 H2O 反应速率快、节能、效率高(合理即可) Cu
(2) <
(3)可提高金属利用率,减少废弃金属带来的污染,同时降低腐蚀造成的经济损失(合理即可)
【详解】(1)①略;
残留碱液会与盐酸发生中和反应,额外消耗酸,因此酸洗液消耗量增大;
②根据质量守恒定律,反应前后原子种类、数目不变,反应前Fe、Na、N、O、H的原子个数分别为3、6、1、7、5,反应后已知生成物中Fe、Na、N、O、H的原子个数分别为3、6、1、6、3,则生成物中还应含2个氢原子和1个氧原子,则应补充的化学式为:H2O;
常温发蓝不需要加热、反应时间短,因此具有反应速率快、节能、效率高的优点;
③铁比铜活泼,则铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,则红色物质为:Cu;
(2)①由图可知,催化剂“失效”过程中发生反应为四氧化三铁和氢气在一定条件下反应生成FeO,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,反应物中含Fe、O、H,生成物中含Fe、O,则生成物中还应含H,则还应生成了水,该反应的化学方程式为:;
②四氧化三铁中铁元素的质量分数为:,FeO中铁元素的质量分数为:,由图3可知,从T1到T2时刻,四氧化三铁固体的质量减小,则该过程为“失效”过程,时刻部分四氧化三铁转化为了FeO,则时刻固体中铁元素的质量分数<时刻固体中铁元素的质量分数;
(3)见答案。
12.(2026·广东东莞·二模)硫酸铜()是实验室中常用的化学试剂,请回答下列问题。
(1)中硫元素的化合价为___________,溶液呈___________色。
(2)用质量分数为溶液来配制质量分数为8%的溶液100 g,需要32%的硫酸铜溶液的质量___________g。
(3)某化学兴趣小组欲测定一瓶失去标签的溶液的溶质质量分数,取该溶液20 g,逐滴加入溶液,产生沉淀的质量与加入溶液质量的关系如图所示。计算该溶液的溶质质量分数。(写出计算过程)
(4)工业上常用和等物质来制备高纯度碱式碳酸铜,已知碱式碳酸铜难溶于水,加入进行反应时,反应液pH对产品中的含量以及溶液中残留铜元素的浓度的影响如下图所示,此时溶液pH最好控制在___________(精确到0.1)左右。
【答案】(1) +6 蓝
(2)25
(3)解:设该溶液的溶质质量分数为x
x=16%
答:该溶液的溶质质量分数为16%
(4)8.5(合理数据即可)
【详解】(1)中铜元素显+2价,氧元素显-2价,设硫元素的化合价为x,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得:,x=+6;
略;
(2)需要32%的硫酸铜溶液的质量为:;
(3)见答案;
(4)根据图像,需同时满足两个条件:产品中的含量尽可能低(保证产品纯度);溶液残留铜元素浓度尽可能低(保证铜离子沉淀效率,提高产率);pH=8.5时,产品中的含量很低,且溶液残留铜元素浓度最低(2.6 mg⋅L-1),因此溶液pH 最好控制在8.5。
13.(2026·广东·二模)铜铝双金属材料可用于处理含硝基苯的工业废水。制备该材料的流程如图1.
(1)上述流程中清除铝箔表面氧化物的操作为______(填“酸洗”或“水洗”)。
(2)“化学镀铜”其实是铜在材料表面的置换沉积,反应的化学方程式为______。镀铜后金属的质量______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)金属铝的镀铜率对硝基苯降解的影响如图2所示,可见,在一定范围内提高镀铜率,硝基苯降解率会______(填“增大”或“减小”)。
(4)用还原硝基苯()生成苯胺(),反应方程式为,若要处理的硝基苯,理论上消耗的质量是多少?______(写出计算过程)
【答案】(1)酸洗
(2) 增大
(3)增大
(4)解:设理论上消耗的质量为。
解得。
答:理论上消耗的质量为。
【详解】(1)铝表面的氧化物为氧化铝,氧化铝能与酸反应,水洗无法除去氧化物,因此选择酸洗除氧化物。
(2)该反应是铝置换硫酸铜中的铜,其化学方程式为。所以每54份质量的铝反应,会生成192份质量的铜,因此反应后固体总质量增大。
(3)由图2可知,相同反应时间内,镀铜率越高,硝基苯降解率越高,因此一定范围内提高镀铜率,硝基苯降解率增大。
(4)利用质量守恒定律代入数据计算即可。详情见答案。
14.(2026·广东广州·二模)近年来,市面上出现一种称为“富氢水”的饮用水。某兴趣小组对富氢水进行了研究。
一、探究该富氢水中氢元素的存在形式
小组讨论认为,“富氢”是指除水分子以外,还可能含有OH-、H+、H2O2、H2等氢元素含量较高的微观粒子,经查阅资料,富氢水是通过将氢气加压溶入水中而得到。
(1)常温下,使用pH计测定该富氢水的pH=7.0,表明该富氢水呈___________(填“酸性”“中性”或“碱性”)。
(2)甲同学原本认为该富氢水可能是由H2O2、H2O两种物质组成,而乙同学则从定量计算的角度分析认为甲同学的看法是错误的。乙同学的判断理由是___________。
二、探究富氢水的制备和保存
(3)将氢气加压溶解在水中获得富氢水,并保存在密封性良好的铝罐中(如图1所示)。
①将氢气加压溶解到直饮水中时,氢气分子间距离将___________(填“增大”“不变”或“减小”)。
②工业制取的氢气中杂质较多,提纯氢气的方法之一是使用金属膜透氢,工作原理如图2所示,从微观角度描述该透氢过程:___________。
(4)如果饮用富氢水,你认为应___________(填“常温下”或“煮沸后”)饮用,原因是___________。
(5)研究者设计了如图3所示的便携式富氢水发生器,将水倒入杯中,打开电源开关,经过15分钟左右的电解过程,即可制得富氢水。该电解反应的化学方程式为___________;通过电解水可以得出有关水的组成的结论是___________。
【答案】(1)中性
(2)过氧化氢中氢元素的含量比水中氢元素的含量低
(3) 减小 氢分子在金属膜表面分解成氢原子,氢原子透过金属膜后,重新组合成氢分子
(4) 常温下 煮沸后氢气溶解度变小,会从水中逸出
(5) 水由氢元素和氧元素组成
【详解】(1)pH=7的溶液呈中性,则使用pH计测定该富氢水的pH=7.0,说明该富氢水呈中性。
(2)H2O2中氢元素质量分数为,H2O中氢元素质量分数为,从定量的元素质量分数角度分析,两种物质混合无法得到氢含量高于纯水的液体,因此甲的猜想错误。
(3)①构成物质的分子间存在间隔,压强增大时,分子间的间隔会减小,因此将氢气加压溶解到直饮水中时,氢气分子间距离将减小。
②由图2可知,透氢过程是氢分子在金属膜表面分解成氢原子,氢原子透过金属膜后再结合为氢分子,实现氢气的提纯。
(4)气体溶解度随温度升高而降低,煮沸后氢气因溶解度减小会从水中逸出,富氢水失效,因此适合常温饮用。
(5)方程式略。水通电分解生成氢气和氧气,根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,可推断水由氢、氧两种元素组成。
15.(2026·广东广州·二模)兴趣小组在老师指导下,开展以“助力碳中和”为主题的跨学科实践活动。
I.设计“吸碳机”
(1)设计如图-1所示“吸碳机”,其工作原理为:接通电源,风扇旋转将空气吸入,空气经过滤网时,其中的与滤网上的吸收剂反应,其余气体通过滤网后排出。工业捕集的方法有物理吸附法、化学吸收法等,“吸碳机”捕集是模拟其中的________法。
II.探寻吸收剂
【实验探究1】
(2)向收集满的两个规格相同的软塑料瓶中,分别加入等体积的澄清石灰水和石灰乳,立即旋紧瓶盖,用力振荡,观察到___________________。
结论:石灰乳吸收的效果更好,该反应的化学方程式为____________。
【反思与交流1】
(3)在“吸碳机”滤网上蘸取一定量的石灰乳,接通电源,一段时间后,发现吸收的效果变差(此时风扇正常工作)。有同学提出,用或溶液可以改善吸收的效果,他的理由是____________。
【实验探究2】
(4)如图-2所示,用溶液作为吸收剂进行实验,缓缓打开气瓶阀门,记录烧杯中澄清石灰水变浑浊所需时间。更换等体积、等浓度的溶液作为吸收剂,重复上述实验。观察到溶液作为吸收剂时,所需时间更长。结论:_________________。
【反思与交流2】
(5)在实验探究2中,打开气瓶阀门时,应注意控制两个实验中________相同。
【实验探究3】
(6)换上蘸有KOH溶液的新滤网,接通电源,一段时间后取下滤网,放在烧杯中用适量水浸泡,取少量浸泡液于试管中,滴加足量稀盐酸,观察到有气泡产生,产生气泡的反应的化学方程式为_____________。
【实验结论】能被“吸碳机”捕集,并可以通过反应释放。
III.了解新工艺
某吸碳工厂的捕集、释放过程如图-3所示:
(7)写出图中甲和乙反应实现再生的化学方程式:___________________。
(8)释放出的可以和在不同条件下转化成甲醇或乙醇,两个反应的另一种生成物都是水。理论上,相同质量的分别转化成甲醇和乙醇时,消耗的质量比为________。
【答案】(1)化学吸收
(2) 装有石灰乳的软塑料瓶变瘪程度更明显
(3)、易溶于水,而氢氧化钙微溶于水,相同体积的溶液中,氢氧化钠和氢氧化钾的溶质质量更大,吸收能力强
(4)KOH溶液吸收效果更好
(5)的流速(或单位时间通入气体量、气流速度等,合理即可)
(6)
(7)
(8)
【详解】(1)捕集过程中与吸收剂发生化学反应,属于化学吸收法。
(2)被吸收后瓶内压强减小,塑料瓶变瘪;石灰乳中氢氧化钙含量更高,吸收的更多,因此变瘪程度更大。
(3)氢氧化钙微溶于水,溶液中溶质含量低,而、溶解度大,相同体积的溶液能吸收更多。
(4)澄清石灰水变浑浊时间更长,说明逸出的更少,吸收的更多。
(5)控制单一变量,保证除吸收剂种类外其他条件一致,实验结果才有可比性。因此打开气瓶阀门时,应注意控制两个实验中的流速(或单位时间通入气体量、气流速度等)相同。
(6)与反应生成,与稀盐酸反应生成气体,产生气泡。
(7)甲是吸收生成的,乙是与水反应生成的,二者反应生成,实现再生。
(8)两个反应的化学方程式分别为①,②,可知相同质量的参与反应时,消耗的质量相等,故质量比为。
16.(2026·广东茂名·二模)铜铝双金属材料可用于处理含硝基苯的工业废水。制备该材料的流程如下:
(1)废旧铝箔属于_____(填“纯净物”或“混合物”),上述流程中除铝箔表面氧化物的操作为______(选填“酸洗”或“水洗”)。
(2)废水初始pH对硝基苯降解的影响如图所示,pH为_____时效果显著。
(3)金属材料“化学镀铜”过程中发生的化学方程式________。
(4)用还原硝基苯()生成苯胺(),该反应为,若要制取31 kg的苯胺。理论上消耗的质量是多少?(写出计算过程)
【答案】(1) 混合物 酸洗
(2)2
(3)
(4)解:设理论上消耗的质量是x,
答:理论上消耗的质量是2kg。
【详解】(1)废旧铝箔含有铝和其他杂质,属于混合物;
铝表面的氧化铝能和酸反应,因此选择酸洗去除氧化物,水洗无法溶解金属氧化物。
(2)降解率越高,硝基苯降解效果越好,由图可知pH=2时硝基苯降解率最高,效果最显著。
(3)化学镀铜是铝和硫酸铜发生置换反应,铝活动性强于铜,置换出铜单质,配平得到方程式:;
(4)过程见答案。
17.(2026·广东东莞·二模)以氧化镁为载体,采用化学链方法分解氯化铵的工艺示意图如图1。
(1)该工艺过程中,MgO_______(填“需要”或“不需要”)额外补充。
(2)释氨过程发生反应:。理论上可制得的质量是多少?(写出计算过程)。
(3)释氯时发生反应的化学方程式为_______,将在条件下加热,生成气体质量随时间的变化曲线如图:
时,生成的质量为_______g;时,将生成的气体全部通入一定量水中配制成1000g溶液,则所得溶液的溶质质量分数为_______。
【答案】(1)不需要
(2)解:设理论上可制得的质量为。
答:理论上可制得的质量为。
(3) 40 7.3%
【详解】(1)由工艺流程可知,MgO在释氯步骤中生成,可循环返回释氨步骤重复使用,因此不需要额外补充。
(2)过程见答案。
(3)释氯过程中,反应物为,反应条件为,生成物为和气体,根据原子守恒配平得化学方程式:。
时,生成质量为,根据反应的质量关系:每生成 ,对应生成,因此生成的质量为。
时,完全分解,
设生成HCl质量为x
计算得生成总质量为,
配成溶液后,溶质质量分数为:。
18.(2026·广东深圳·二模)义乌红糖的传统制作工艺是我国非物质文化遗产,其制作流程如图所示。
(1)初步提纯的糖,因含有甘蔗皮中的钙和铁呈现红褐色。这里的钙和铁指的是___________(填“元素”“分子”或“单质”);喝红糖水能补铁,若缺铁会引起的症状是___________。
(2)“过滤”环节可去除甘蔗汁中的悬浮杂质,实验室进行过滤操作时,玻璃棒的作用是___________。
(3)“熬煮”可使甘蔗汁中的水分蒸发,从微观角度看,加热能加快蒸发的原因是___________。从燃烧调控的角度分析,将木柴架空的目的是___________。
(4)为得到粉末状红糖,结晶过程中需加入小苏打()与黏稠的红糖搅拌,可使黏稠状的红糖含有许多小气泡,该过程涉及的反应为。现制作一批红糖需加入42g小苏打,则生成气体的质量是多少?
【答案】(1) 元素 贫血
(2)引流
(3) 温度升高,分子运动速率加快 增大木柴与氧气(空气)的接触面积,使燃烧更充分
(4)设生成CO2气体的质量为x
答:生成CO2气体的质量为11g。
【详解】(1)初步提纯的糖,因含有甘蔗皮中的钙和铁呈现红褐色,这里的钙和铁指的是元素;
喝红糖水能 补铁,若缺铁会引起的症状是贫血;
(2)实验室进行过滤操作时,玻璃棒的作用是引流;
(3) “熬煮可使甘蔗汁中的水蒸发,从微观角度 看,加热能加快蒸发的原因是:分子在不断运动, 温度越高,分子运动越快;
从燃烧调控的角度分燃烧调控的角度分析,将木柴架空的目的是:“增大木柴与氧气(空气)的接触面积,使燃烧更充分;
(4)过程见答案
19.(2026·广东广州·二模)碳达峰、碳中和是我国的重大战略决策。某兴趣小组以“碳”为主题开展了深度项目式学习活动。
【任务一】认识碳单质
(1)下图是分子结构模型,属于_______(填“单质”或“化合物”)。
【任务二】探究的捕集与封存(科技前沿)
(2)【地理视角】地质封存是将压缩注入地下岩层中。请从分子角度解释能够被压缩的原因。
(3)【工程视角】捕集是实现低碳目标的一种有效手段,某捕集工艺流程如图所示。
①捕捉室中采用“喷淋”方式加入溶液,请叙述“喷淋”方式的优点_______。
②写出反应分离室中生成的化学方程式_______。
【任务三】探究的资源化利用
(4)【化学+生物】我国科学家在世界上首次实现从到淀粉的人工合成。淀粉在人体内最终转化为葡萄糖,请写出葡萄糖在体内酶的作用下,经缓慢氧化最终转化为和的化学方程式。
(5)【化学+材料】可用于合成可降解塑料。使用可降解塑料有哪些意义?
(6)【化学+能源】利用催化剂将与氢气()在一定条件下反应生成甲烷()和水,实现了的资源化利用。若要吸收空气中的,理论上可以生成多少克水?(写出计算过程)
【任务四】社会责任
(7)作为中学生,请你从日常生活、能源结构、农业生产等角度,为实现“碳中和”提出一条合理建议(任选一个角度答出一条建议即可)。
【答案】(1)单质
(2)二氧化碳分子之间存在较大的间隔,当施加压力时,分子间的间隔会减小,因此二氧化碳气体可以被压缩
(3) 增大气体与液体的接触面积,使二氧化碳与氢氧化钠溶液充分接触,加快反应速率,提升吸收效率
(4)
(5)可以减少白色污染、降低对土壤和水体的污染、减轻环境压力、节约石油资源等(任答一点即可)
(6)解:设理论上可以生成x的水
解得:
答:理论上可以生成36g水。
(7)日常生活中,随手关灯、节约用电、乘坐公共交通、骑自行车出行、少用一次性餐具、垃圾分类、植树种草等;能源结构中,推广太阳能、风能等清洁能源,减少化石燃料使用;农业生产中,推广秸秆还田、减少化肥使用、发展生态农业等(答案合理即可)
【详解】(1)是由碳元素一种元素组成的纯净物,符合单质的定义,因此属于单质。
(2)从分子的基本性质来看,二氧化碳分子之间存在较大的间隔,当施加压力时,分子间的间隔会减小,因此二氧化碳气体可以被压缩。
(3)捕捉室中采用“喷淋”方式加入NaOH溶液,可增大气体与液体的接触面积,使二氧化碳与氢氧化钠溶液充分接触,加快反应速率,提升吸收效率。
结合流程可知,捕捉室中NaOH与反应生成和;反应分离室中,与发生复分解反应,生成碳酸钙沉淀和NaOH,化学方程式为。
(4)葡萄糖在体内酶的作用下,经缓慢氧化最终转化为和的化学方程式为:。
(5)传统塑料难以降解,会造成白色污染;可降解塑料可在环境中自然分解,因此使用可降解塑料可以减少白色污染、降低对土壤和水体的污染、减轻环境压力、节约石油资源等(任答一点即可)。
(6)见答案。
(7)日常生活中,随手关灯、节约用电、乘坐公共交通、骑自行车出行、少用一次性餐具、垃圾分类、植树种草等;能源结构中,推广太阳能、风能等清洁能源,减少化石燃料使用;农业生产中,推广秸秆还田、减少化肥使用、发展生态农业等,答案合理即可。
20.(2026·广东东莞·二模)碳酸锂(Li2CO3)是生产锂电池的重要原料,工业上制取碳酸锂的两种方案如下。
方案一:利用废旧磷酸铁锂电池,采用“过氧化氢+硫酸”浸出体系,在外加电场作用下使锂离子脱出,选择性回收锂。浸出液经除杂后再加入过量碳酸钠溶液可获得碳酸锂粗产品。
(1)“浸出”过程中发生的反应为:,X的化学式为_______。
(2)“浸出”过程中需200kg质量分数为9.8%的稀硫酸。若用质量分数为98%的浓硫酸配制该溶液,则需要98%的浓硫酸______kg。
(3)pH对锂和铁浸出率的影响如图,为了抑制铁的溶解,更好实现锂的选择性浸出,该过程最适宜的pH范围是______(填序号)。
a.2.5~3 b.3~4 c.5~6
方案二:以某种锂辉石(主要成分为Li2O,其他成分不溶于水,也不参与反应)为原料制取碳酸锂粗产品,流程如图。
(4)为了加快酸浸槽中反应速率,可采取的措施是______。
(5)酸浸槽中发生的反应方程式为______,参加反应的Li2O和H2SO4的质量比为_______。
(6)沉锂后滤液中的阳离子有________。
(7)为了减少碳酸锂的损耗,洗涤槽中会使用热水洗涤滤渣,下图是碳酸锂的溶解度曲线,结合图分析,使用热水的原因是_______。
(8)方案一利用废旧磷酸铁锂电池制取碳酸锂粗产品的优点是_______(写一条)。
【答案】(1)
(2)20
(3)a
(4)粉碎锂矿石(合理即可)
(5) 15:49
(6)Na+、Li+
(7)热水温度高,碳酸锂的溶解度小,可减少碳酸锂的损失
(8)实现废物利用,节约资源,同时减少废旧电池的环境污染
【详解】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,反应物中含Li、Fe、P、O、H、S的个数分别是2、2、2、14、4、1,已知生成物中含Li、Fe、P、O、H、S的个数分别是2、2、2、12、0、1,故生成物中还应含2个O、4个H,则X的化学式为:;
(2)解:设需要98%浓硫酸的质量为,根据稀释前后溶质的质量不变,可得:,解得;
(3)由图可知,pH在2.5~3范围内时,锂的浸出率较高,同时铁的浸出率极低,能很好实现锂的选择性浸出;
(4)可粉碎锂矿石,增大反应物之间的接触面积,从而加快反应速率;
(5)某种锂辉石主要成分为Li2O,其他成分不溶于水,也不参与反应,加入适量稀硫酸,氧化锂与稀硫酸反应生成硫酸锂和水,该反应的化学方程式为:;
参加反应的氧化锂和硫酸的质量比为:30:98=15:49;
(6)根据流程图可知,氧化锂和稀硫酸反应生成硫酸锂和水,碳酸钠与Li2SO4反应生成碳酸锂沉淀和硫酸钠,加入的碳酸钠是过量的,分离出的滤液中含有的溶质为Na2SO4、Na2CO3及少量Li2CO3,阳则离子是:、Li+;
(7)由溶解度曲线可知,碳酸锂的溶解度随温度升高而减小,故使用热水的原因是:热水温度高,碳酸锂的溶解度小,可减少碳酸锂的损失;
(8)见答案。
21.(2026·广东东莞·二模)一种利用载氧体(Fe2O3)进行甲烷化学链制氢的工艺原理如图所示。
(1)CH4中,碳元素的化合价为_______。
(2)图示工艺原理中,可循环利用的物质有_______(填化学式)和H2O。
(3)反应器1中反应为:,完全还原160kg Fe2O3,理论上需消耗CH4的质量是多少?(写出计算过程)
(4)不同载氧体对制氢反应中的产量和纯度的影响如图所示。若某次实验使用Fe15Cu5Al载氧体制H2,请回答:
ⅰ.使用10kg该载氧体,实际收集到H2的质量为_______g。
ⅱ.若制得的混合气体中含有杂质CO与CO2,其质量比为7:3,将100g混合气体作为燃料,使其充分燃烧,会排放CO2_______g。
【答案】(1)-4
(2)Fe2O3
(3)解:设理论上需消耗CH4的质量为x。
答:理论上需消耗CH4的质量为12kg。
(4) 28.8 140
【详解】(1)化合物中,氢元素通常显+1价。化合物中各元素化合价代数和为0,碳元素的化合价为-4。
(2)流程中,在反应器 1 中与反应被消耗,最终又在 “” 的步骤中重新生成,因此可以循环利用
(3)略。
(4)从柱状图可知:的产量为2.88g/kg,10kg 载氧体生成的质量:10kg×2.88g/kg=28.8g;
混合气体中质量比为7:3,100g 混合气体中70g,30g。
反应方程式: ,设 70g 燃烧生成的质量为y: y=110g
原有加上生成:30g+110g=140g
22.(2026·广东广州·二模)化学世界里有群“长得像”却不一样重的“多胞胎”——同位素,它们是属于同一种元素的原子(质子数相同),但核内中子数不同。
(1)氢元素在周期表中的部分信息如图所示。下列属于氢元素的微粒有___________(填字母编号);图D所示原子的相对原子质量(整数)是___________。
(2)碳元素的原子中,大部分是C-12(其原子核由6个质子和6个中子构成,相对原子质量约为12),其同位素C-13则是检测幽门螺旋杆菌的“探测器”。检测原理如下图所示,受检者空腹服下带有同位素标记的C-13尿素胶囊,30分钟后将呼出气体吹入集气袋中检测。如果胃里有幽门螺旋杆菌,其产生的尿素酶就能迅速将胶囊中的尿素【】在水溶液中转化为氨气()和带标记的。氨气与胃酸反应生成,由组成的则通过血液运输进入肺排出体外,被收集后即可在仪器上检测出来。
如果受检者胃里有幽门螺旋杆菌,服用胶囊后:
①在尿素酶的催化作用下,尿素发生反应的化学方程式为___________,反应产生的___________(填微粒名称)由1个C-13原子和2个O-16原子构成,其相对分子质量为___________。
②受检者的胃液中会出现___________(填离子符号)。
(3)在考古领域,同位素更是“时光侦探”,考古学家常用C-14同位素来测定文物年代,活着的动植物会不断吸收碳元素,体内C-12和C-14的比例是固定的;一旦死亡,就不再吸收新的C-14,而C-14会慢慢减少(衰变为N-14),每过5730年C-14就减少一半。通过测量文物中两种碳同位素的比例,就能算出文物的“年龄”,帮我们揭开古代文明的神秘面纱。
①某文物样品中,C-14的剩余量为初始量的1/4,则该样品距今约___________年。
②推测C-14原子转变为N-14原子的过程___________(填“属于”或“不属于”)化学变化,理由是___________。
【答案】(1)
(2)
二氧化碳分子
(3)
不属于
化学变化中原子种类不变,该过程中碳原子变为氮原子,原子种类发生改变
【详解】(1)元素是质子数相同的一类原子的总称,氢元素质子数为1,A、C、D的质子数均为1,属于氢元素;相对原子质量≈质子数+中子数,D微粒含1个质子、2个中子,故相对原子质量为。
(2)① 根据题干信息,尿素在水溶液中、尿素酶催化下分解为氨气和二氧化碳,方程式为;题中描述的微粒为C-13标记的二氧化碳分子,相对分子质量为;②氨气和胃酸()反应生成,电离出,为胃液中新出现的离子。
(3)① C-14半衰期为5730年,剩余量为初始量的说明经过2个半衰期,总时长为年;
②化学变化的最小粒子是原子,反应前后原子种类不变,该过程中碳元素变为氮元素,原子核发生改变,不属于化学变化。
23.(2026·广东广州·二模)《天工开物》记载了我国古代利用硝土(含和少量、等)和草木灰(主要含)为主要原料,提取焰硝()的过程:“硝因入水即消溶,故名曰硝。……刮扫取时,入缸内水浸一宿,秽杂之物浮于面上,掠取去时,然后入釜,注水煎炼。硝化水干,倾于器内,经过一宿,即结成硝。”
该生产过程的主要环节如下图所示(省略相关的夹持仪器)。
(1)“图一”操作的目的是___________、除杂和___________浓缩,其中玻璃棒搅拌的作用是___________。
(2)烧杯①中发生反应的化学方程式为___________。
(3)“图二”操作温度应尽量___________,理由是___________。
(4)关于“图三”中烧杯②的下列说法中,不正确的是___________(填字母编号)。
A.溶液中主要含两种阳离子 B.一定是的饱和溶液
C.NaCl的溶质质量分数一定是36% D.KNO3的溶质质量分数约为24%
【答案】(1) 溶解可溶性溶质 蒸发 加快溶解速率,同时防止局部温度过高造成液滴飞溅
(2)
(3) 高 防止因温度降低溶解度减小而提前析出,降低产率
(4)C
【详解】(1)图一是加热浸取操作,加热首先可使硝土、草木灰中的可溶性物质充分溶解,加热过程同时蒸发水分实现溶液浓缩;搅拌既能加快溶质溶解,也能使液体受热均匀,避免局部过热导致液体溅出。
(2)硝土中的和草木灰中的发生复分解反应,生成碳酸钙沉淀除去杂质,同时得到目标产物化学方程式为,。
(3)溶解度随温度降低大幅减小,若过滤时温度过低,会结晶析出留在滤渣中,导致最终得到的产率下降,因此过滤温度要尽量高。
(4)A.已完全转化为碳酸钙沉淀,溶液中主要阳离子为和,共2种,正确;
B.烧杯底部有晶体析出,说明溶液一定是的饱和溶液,正确;
C.时饱和溶液溶质质量分数仅为,且含量少不一定达到饱和,不可能达到36%,错误;
D.时饱和溶液溶质质量分数为,正确。
24.(2026·广东东莞·二模)研究小组开展“海洋资源的综合利用与制盐”跨学科主题实践活动。
I.了解海洋中的资源
(1)下列关于海洋及其利用的说法正确的有_____(填字母)。
a.海洋中含有丰富的“可燃冰”
b.海水中溶有大量的盐,含量最多的是氯化镁
c.海水“晒盐”后剩余的母液一定是氯化钠的不饱和溶液
d.海水淡化后剩余的物质不再有任何价值
(2)经调查,海南已成为我国大型海盐生产基地,该地适宜晒盐的气候优势是_____。
II.从海水中获取淡水
(3)从海水中获取淡水,常采用反渗透法其原理如图1,淡化膜只允许水分子通过。加压后,右侧海水中溶质的质量将_____(填“增大”“减小”或“不变”)。
III.从海水中制盐
(4)如图2所示,操作1的名称是_____,该操作中玻璃棒的作用是_____。
(5)图3中仪器F的名称是_____。进行蒸发操作时需用到的仪器有AE和_____(填字母)。蒸发过程中没有使用玻璃棒,所得的精盐质量_____(填“偏多”“偏少”或“不变”)。
(6)了解氯化钠的重要价值。
生理价值
食用价值
工业价值
氯化钠是以_____(填“分子”或“离子”)形式存在于体液中,维持人的生理活动。
食用加碘盐可以预防缺碘引起的_____。
氯化钠是制造氯气、纯碱等化工产品的原料。
【答案】(1)a
(2)气温高(答案不唯一,合理即可)
(3)不变
(4) 过滤 引流
(5) 漏斗 CD 偏少
(6) 离子 甲状腺肿大
【详解】(1)a.海底藏有丰富的可燃冰,正确;
b.海水中含量最多的盐是氯化钠,错误;
c.海水晒盐析出氯化钠晶体,剩余母液是氯化钠的饱和溶液,错误;
d.海水淡化剩余的物质可用于提取盐、镁等资源,有利用价值,错误。
(2)晒盐需要加快水分蒸发,海南纬度低气温高,降水少晴天多,水分蒸发速率快,适合晒盐。
(3)淡化膜只允许水分子通过,溶质无法透过,加压后只有水分子从右侧海水进入左侧,右侧溶质质量没有变化。
(4)操作1是分离难溶性泥沙和溶液,为过滤操作,过滤中玻璃棒的作用是引流,防止液体洒出。
(5)仪器F为漏斗;
蒸发操作需要铁架台(A)、玻璃棒(E)、酒精灯(C)、蒸发皿(D);
蒸发时不使用玻璃棒搅拌,会导致局部过热液滴飞溅,氯化钠随液滴损失,所得精盐质量偏少。
(6)氯化钠是离子化合物,在体液中以离子形式存在;
缺碘会引发甲状腺肿大,食用加碘盐可预防该疾病。
25.(2026·广东东莞·二模)合成氨工业中常用到一种铁基催化剂(主要成分是Fe3O4),在催化合成氨过程中,因部分Fe3O4与H2反应而导致铁基催化剂“失效”。在一定温度下可用O2将其“再生”(如图1所示)。
(1)N2是合成氨的重要原料。工业上利用空气中各成分的_____不同,分离获得氮气。
(2)Fe3O4中铁、氧元素的质量比为_____(填最简比)。催化剂“失效”的反应为:Fe3O4+H23FeO+H2O,在此反应中,固体中铁元素的质量分数将_____(填“增大”“减少”或“不变”)。
(3)在一定温度下,“再生”的反应为6FeO+O22Fe3O4,若使432gFeO“再生”为Fe3O4,则理论上至少需要O2为多少?(写出计算过程)
(4)对50.0g“部分失效”的铁基催化剂,通入O2“再生”过程中,有关数据如图2所示。控制“再生”最适宜的温度范围是_____(填字母)。
A.T1~T2℃ B.T1~T3℃ C.T2~T3℃ D.T3~T4℃
【答案】(1)沸点
(2) 21:8 增大
(3)设需要O2的质量为x。
=
x=32g
答:需要O2的质量为32g。
(4)C
【详解】(1)略。
(2)四氧化三铁中铁氧元素的质量比为(56×3):(16×4)=21:8。化学反应前后元素总质量不变。四氧化三铁中部分氧元素转移到了水中,所以固体总质量减少,固体中铁元素质量不变,则固体中铁元素的质量分数将增大。
(3)略。
(4)再生的目的是将FeO转化为四氧化三铁,根据图像,T2~T3℃对应转化为四氧化三铁,故选C。
26.(2026·广东深圳·二模)“未来工程师”社团开展航空航天主题跨学科实践活动。
(1)火箭焊接与保护气:火箭发动机的精密部件采用氩弧焊。氩气作保护气,体现出其化学性质________。
(2)航天员的“生命保障”:
①航天员的食品需经过严格的科学计算与配比设计,以确保营养均衡。其中,牛肉主要为航天员提供的营养物质是________。
②航天水处理系统中,通常使用活性炭除去水中的色素和异味,这主要利用活性炭的________性。
(3)火星基地最佳供氧系统:利用绿色植物的光合作用,实现碳-氧循环。发生反应:。在火星基地上,一名宇航员每天呼出约880 g CO2。若全部通过光合作用转化为O2,则理论上每天可产生O2的质量是多少?(根据化学方程式计算,写出计算过程)
(4)CO2的创新应用:我国科学家已成功利用新型催化剂,将CO2转化为汽油,其主要物质转化过程如图所示。
①X是一种单质,写出X的化学式________。
②点燃X或CO等可燃性气体前,需进行的操作是________,防止发生爆炸。
【答案】(1)不活泼或稳定
(2) 蛋白质 吸附
(3)解:设理论上每天可产生氧气质量为x。
答:理论上每天可产生640g氧气。
(4) 验纯
【详解】(1)氩气是稀有气体,化学性质稳定,焊接时不会与金属发生反应,因此可作保护气。
(2)①牛肉等瘦肉中富含人体所需的蛋白质,可补充人体所需营养。
②活性炭具有疏松多孔的结构,吸附性可以除去水中的色素和异味。
(3)过程见答案。
(4)①根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,最终产物汽油含氢元素,反应物CO2、CO中不含氢元素,且X是单质,因此X为氢气。
②不纯的可燃性气体点燃易发生爆炸,因此点燃氢气或CO前必须检验气体的纯度。
27.(2026·广东深圳·二模)21世纪被称为“海洋世纪”,海洋中蕴藏着丰富的资源。
(1)废弃的贝壳粉(主要成分是)可作酸性土壤调理剂,发生反应时产生的气体是__________。
(2)利用海洋表层温暖海水和深层冷水之间的温差进行热循环发电,其技术原理如右图所示。温差能属于__________(填“可再生”或“不可再生”)能源,该过程获得淡水的原理与__________(填“蒸发”或“蒸馏”)类似。
(3)海底隧道实现了立体分层用海,深中通道的海底隧道是世界最长、最宽的钢壳混凝土沉管隧道,钢壳表面有耐腐蚀性涂料,可防止铁与__________、__________共同作用发生锈蚀。
(4)某海水资源综合开发基地计划从海水中提取镁,其核心反应的化学方程式为。现有190 kg氯化镁,计算理论上可制得镁的质量(根据化学方程式进行计算,并写出计算过程)。
(5)保护海洋资源是我们共同的责任,提出一条保护海洋资源的建议:_____________。
【答案】(1)二氧化碳
(2) 可再生 蒸馏
(3) 氧气 水
(4) 解:设理论上可制得镁的质量为x
x=48 kg
答:理论上可制得镁的质量为。
(5)禁止向海洋排放未经处理的污水(合理即可)
【详解】(1)贝壳的主要成分CaCO3会和酸性土壤中的酸反应,生成钙盐、水和二氧化碳,因此产生的气体为二氧化碳。
(2)温差能可以源源不断从自然界获取,属于可再生能源;
该工艺中先使水变为水蒸气,再将水蒸气冷凝得到淡水,通过汽化-液化分离出淡水,获得淡水的原理和蒸馏类似。
(3) 铁锈蚀是铁和氧气、水共同作用的结果,涂料可以隔绝氧气和水,防止铁生锈。
(4)见答案。
(5)保护海洋资源可从防治污染、合理开发角度作答,合理即可,如合理开发海洋资源、不随意向海洋丢弃垃圾等。
28.(2026·广东深圳·二模)随着我国“资源节约型”与“环境友好型”建设的推进,垃圾处理已成为一项重要工程。化学小组调查了垃圾焚烧后的烟气净化过程。
(1)分析烟气所含气体,推理垃圾中一定含碳元素和___________元素(写两种)。
(2)焚烧通常采用通入“过量空气”等技术以减少CO生成,其理由为___________。
(3)通过喷洒石灰乳,可吸收烟气中的CO2、SO2、硫化氢 (H2S)等。
①CO2与石灰乳反应的化学方程式为___________。
②硫化氢与石灰乳反应的化学方程式为 理论上吸收 68g硫化氢时,所需要的 Ca(OH)2质量是多少?(利用化学方程式进行简单计算)___________
(4)往“滤布除尘器”中添加活性炭吸附残留恶臭气体,该过程属于___________(填“物理”或“化学”)变化。
【答案】(1)硫、氢
(2)提供充足氧气,使垃圾充分燃烧,减少一氧化碳生成(合理即可)
(3) CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 设需要氢氧化钙质量为x,
,x=148g
答:需要氢氧化钙148g。
(4)物理
【详解】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,烟气中的 SO2、H2S 中含有硫元素和氢元素,空气中的氧气可提供氧元素,因此垃圾中一定含碳元素和硫、氢元素;
(2)通入过量空气,能提供充足的氧气,使垃圾中的含碳物质充分燃烧生成二氧化碳,避免含碳物质不完全燃烧生成一氧化碳,因此可减少CO的生成;
(3)①CO2与石灰乳反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
②见答案;
(4)活性炭吸附恶臭气体的过程中,没有新物质生成,该过程属于物理变化。
29.(2026·广东梅州·二模)对燃煤烟气进行脱硫处理可使用石灰石(主要成分为碳酸钙)、NaOH和CaO的混合物等物质。下图是利用数字化实验测定的燃煤烟气中含量与时间的关系曲线图。
(1)SO2直接排放到空气中会导致_______。
(2)使用石灰石脱硫时发生反应的化学方程式为,CaSO4中S和O元素的质量比为_______。
(3)利用碱石灰吸收时,能提高脱硫效率的措施有_______(写一种)。
(4)碱石灰中的 NaOH 可与反应生成和若要吸收,理论上需消耗NaOH的质量是多少?(写出计算过程)。
【答案】(1)酸雨
(2)1:2
(3)将原煤与碱石灰粉碎(或混合均匀,或适当增加碱石灰的用量)
(4)解:设需NaOH质量为 x。
答:理论上需消耗NaOH 8 kg。
【详解】(1)二氧化硫能与水反应生成酸性物质,导致酸雨的发生;
(2)CaSO4中S和O元素的质量比为;
(3)利用碱石灰吸收SO2时,能提高脱硫效率的措施有将原煤与碱石灰粉碎(或混合均匀,或适当增加碱石灰的用量),增大反应物之间的接触面积。
(4)详见答案。
30.(2026·广东东莞·二模)只有正确认识了物质,才能合理改造和应用物质。下面就让我们开启对氯化镁的研学之旅。
(1)用归纳法认识氯化镁的性质:
已知反应:和,用归纳法得到上组反应发生的原因是________,并由此推测氯化镁溶液也能跟硝酸银溶液反应。
(2)用实验法认识氯化镁的性质:
①要验证上述“氯化镁溶液也能跟硝酸银溶液反应”的推断,需要进行实验,该实验中发生反应的化学方程式为________。
②测定氯化镁溶液的pH,用________蘸取待测溶液,点到pH试纸上,然后再与标准比色卡对照,得到氯化镁溶液的pH。
(3)比较是为了找出事物的相同点,对比是为了找出事物的不同点。图为氯化钠和氯化镁溶解度曲线,通过比较、对比可以发现二者的相同点有________(填字母编号)。
A.易溶物质
B.60℃时的饱和溶液溶质质量分数
C.溶解度受温度影响的变化程度
D.溶解度随温度升高而增大
氯化镁产品大多数是黄褐色或白色固体,习惯称为卤片。某卤片的主要成分为,还含少量、NaCl和,以该卤片为原料生产的工艺流程示意图如图所示。
已知:①。
②时,氢氧化铁开始沉淀;时,氢氧化铁沉淀完全。
③时,氢氧化镁开始沉淀;时,氢氧化镁沉淀完全。
(4)“沉铁”时,调节溶液,该溶液呈_______性。
(5)加入适量氯化钡溶液可实现“脱硫”,反应的化学方程式为_______。
(6)“滤渣”的成分为_______。
(7)为制备,“一系列操作”中宜采用降温结晶,而不宜采用蒸发结晶,其原因是_______(答两点)。
【答案】(1)有氯化银沉淀生成(答案合理即可)
(2) 干燥、洁净的玻璃棒
(3)AD
(4)酸
(5)
(6)硫酸钡、氢氧化铁
(7)温度较高时,易分解,且蒸发结晶时易导致氯化钠杂质析出
【详解】(1)由化学反应方程式归纳分析可知,这两个反应的生成物中都有氯化银沉淀生成。
(2)①根据氯化钠和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钠及质量守恒定律,可知氯化镁溶液能跟硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸镁,可书写反应的化学方程式。
②测定溶液的酸碱度可用pH试纸进行测定,步骤为:用干燥、洁净的玻璃棒蘸取少量氯化镁溶液滴在干燥的pH试纸上,然后与标准比色卡相比较。
(3)A、根据氯化钠和氯化镁溶解度曲线可知,溶解度在常温下都大于20g,都是易溶于水的物质;
B、60℃时氯化钠和氯化镁溶解度不相等,饱和溶液溶质质量分数也不相等;
C、氯化镁溶解度曲线更陡,说明受温度影响更大,变化程度不同;
D、由曲线可知,二者溶解度都随温度升高而增大,正确。
因此选AD。
(4)“沉铁”时,调节溶液,pH<7,该溶液呈酸性;
(5)某卤片的主要成分为,还含少量、和,加水溶解,然后加入10%氢氧化钠溶液,沉铁过程中,pH=6.5,则此时氢氧化铁沉淀完全,氢氧化镁还没有开始沉淀,故加入适量氯化钡溶液可实现“脱硫”,发生反应为硫酸镁和氯化钡反应生成硫酸钡和氯化镁,该反应的化学方程式为:;
(6)由以上分析可知,沉铁过程中,氢氧化铁沉淀完全,脱硫过程中,氯化钡和硫酸镁反应生成了硫酸钡沉淀,故“滤渣”的成分为:硫酸钡、氢氧化铁;
(7)由题干信息可知,温度较高时,易分解,且蒸发结晶时易导致氯化钠杂质析出,故为制备,“一系列操作”中宜采用降温结晶,而不宜采用蒸发结晶。
31.(2026·广东东莞·二模)年寒假我校以“劳以润心,践以成长”为主题,开展寒假德育实践活动。
(1)劳动锤炼品格
①“一粥一饭,当思来之不易”:我国大多数家庭使用天然气作为燃料,其燃烧化学方程式为_________;关闭天然气灶的阀门使火焰熄灭,该灭火原理是_________。
②化身“绿植守护者”:为促进植物茎、叶生长茂盛,使叶色浓绿,提高植物蛋白质含量,需适量施用氮肥。下列属于氮肥的是_____(填字母)。
a. b. c. d.
③某同学发现家用直饮机需要更换滤芯,拆开直饮机后发现直饮机运行原理如图:
分析思考:后置活性炭滤芯能去除异味,改善口感,因为活性炭具有_________性,PP棉滤芯、颗粒活性炭滤芯、碳棒滤芯、RO反渗透膜位置能否交换?你的理由是_______。
(2)传统文化体验
①书画作品传家风:中国水墨画能保存千年而不褪色,说明墨汁中的炭黑具有的性质是_________。
②闽剧婉转展文化:舞台上闽剧演员使用发胶的主要定型成分是聚乙烯吡咯烷酮(PVP),属于_________(填“天然”或“合成”)高分子材料。
(3)强身健体,健康生活
运动后,同学们需要适当补充电解质,电解质饮料中含有“钠”“钾”,这里的钠、钾指的是_________(填“单质”或“元素”)。也可以适当补充溶质质量分数为0.5%的淡盐水,则需向10质量分数为5%的盐水加水_________(盐水密度约为1)。
【答案】(1) 清除可燃物 a 吸附 不能交换,因为过滤顺序是从粗滤到精滤,交换位置会使大颗粒杂质堵塞精滤滤芯,影响过滤效果和滤芯寿命
(2) 常温下碳的化学性质不活泼 合成
(3) 元素 90
【详解】(1)①天然气主要成分为甲烷,完全燃烧生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为:;
关闭阀门切断了可燃物天然气的供应,对应清除可燃物的灭火原理;
②a.NaNO3含氮、磷、钾三种元素中的氮元素,属于氮肥,故选项符合题意;
b.Ca3(PO4)2含氮、磷、钾三种元素中的磷元素,属于磷肥,故选项不符合题意;
c.K2SO4含氮、磷、钾三种元素中的钾元素,属于钾肥,故选项不符合题意;
d.KNO3含氮、磷、钾三种元素中的钾和氮元素,属于复合肥,故选项不符合题意;
③活性炭疏松多孔具有吸附性,可除异味;
略;
(2)①墨汁的主要成分为炭黑(碳单质),常温下碳的化学性质不活泼,因此字画可长期保存不褪色;
②聚乙烯吡咯烷酮是人工合成的有机高分子材料,不属于天然高分子材料;
(3)①食品、饮品中描述的成分均指宏观的元素,不是单质;
②稀释前后溶质质量不变:10mL5%的盐水质量为,溶质质量为,稀释为0.5%的盐水总质量为,因此需加水质量为,因水的密度约为1g/mL,故90g水的体积为90mL。
32.(2026·广东深圳·二模)“走马灯”是中国传统动态花灯之一,若用蜡烛做热源,点燃蜡烛,烛光将剪纸投影在用普通白纸制作的纸屏上,产生的稳定热气流使叶轮和轮轴转动,图像不断走动。其具体工作原理如图2所示。
(1)如图1所示,走马灯内的蜡烛燃烧,外围纸屏没有燃烧的原因是___________。
(2)如图2所示,走马灯工作时空气从下端进入,热气流上升是由于温度升高,气体分子间间隔变___________(填“大”或“小”),从而密度变小。
(3)如图2所示,走马灯工作原理的步骤顺序是c-a-b,其工作时能量的转化方式主要为:化学能→内能→___________。
(4)选3支高度相同的蜡烛,烛芯长度不同,1分钟后测得叶轮开口处空气温度与灯的转速数据如图3所示,从中得出它们之间的关系是___________。
(5)甲烷燃烧的产物与蜡烛完全燃烧的产物相同,与蜡烛相比,甲烷不适合做走马灯热源的原因是___________。(任写一点)
(6)甲烷燃烧的化学方程式为。计算完全燃烧生成的质量(根据化学方程式进行计算,并写出计算过程)。
【答案】(1)温度没有达到纸的着火点
(2)大
(3)动能
(4)蜡烛高度相同时,烛芯长度越长,叶轮开口处空气温度越高,走马灯转速越快
(5)甲烷常温下是气体,不方便安装和固定(或甲烷易泄漏,安全性差,合理即可)
(6)解:设32kg完全燃烧生成的质量为
答:32kg完全燃烧生成的质量为88kg。
【详解】(1)燃烧需要同时满足三个条件:可燃物、与氧气接触、温度达到可燃物的着火点。纸屏是可燃物,也接触空气,但蜡烛放出的热量没有使纸的温度达到其着火点,因此纸屏不燃烧。
(2)温度升高时,气体分子运动加剧,分子间间隔变大,气体体积膨胀,密度减小,因此热气流上升。
(3)蜡烛燃烧将化学能转化为内能,热气流推动叶轮转动,最终将内能转化为叶轮转动的动能。
(4)略。
(5)蜡烛为固体,方便在走马灯中安装固定,甲烷是气态,相比蜡烛,储存、安装都不方便,且易燃易爆,危险性更高。
(6)见答案。
33.(2026·广东河源·二模)生活处处是化学,蕴含着酸、碱、盐的化学本质。
(1)白醋是厨房中常用的调味剂,其主要成分是醋酸(CH3COOH),醋酸能使紫色石蕊溶液变红。不同的酸均能使紫色石蕊溶液发生相同的变化,原因是其在水溶液中都能解离出______(填字母)。
A.H2O B.H2 C.H+ D.OH-
(2)生活中常见的清洁剂有炉具清洁剂、“洁厕灵”等。
①使用炉具清洁剂时,禁止与皮肤接触是因为氢氧化钠具有强烈的______性;
②“洁厕灵”与“84消毒液”两种清洁剂不能混用,因为两者混合会发生如下反应:NaClO+2HCl=NaCl+X↑+H2O,推测X的化学式为______。
(3)生活中常见的盐有氯化钠、碳酸钠、碳酸氢钠等。
①除去难溶性杂质后的粗盐中通常还含有可溶性杂质(CaCl2、MgCl2、Na2SO4、)。某化学小组在实验室先将样品中不溶性杂质去除,得到粗盐水后,再按以下实验步骤去除可溶性杂质:Ⅰ.向粗盐水中依次加入过量的BaCl2、NaOH、Na2CO3溶液;Ⅱ.过滤;Ⅲ.向滤液中加入适量的盐酸;IV.蒸发、结晶。
步骤Ⅰ中加入过量Na2CO3溶液会产生的沉淀是BaCO3和______,步骤Ⅲ中加入稀盐酸是为了除去溶液中的两种杂质,这两种杂质分别是__________________。
②某兴趣小组利用碳酸钠溶液进行如图所示实验,实验前K1、K2和K3均已关闭。
打开K1和K2,滴入碳酸钠溶液,一段时间后A中溶液变浑浊,写出A中发生反应的化学方程式:______;关闭K2、打开K3,观察到B中的液体流入C中,一段时间后,C中溶液澄清且无色,除酚酞外,此时C中一定含有的溶质是______。
③碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多症,为测定某胃药中碳酸氢钠(NaHCO3)的含量,取20g该胃药放入锥形中,加入100g溶质质量分数7.3%的稀盐酸,恰好完全反应(胃药中其他成分不参与反应,不考虑其他损失)。请计算20g该胃药中碳酸氢钠的质量______。
【答案】(1)C
(2) 腐蚀 Cl2
(3) CaCO3 NaOH、Na2CO3 氯化钠(NaCl)和氯化钙(CaCl2) 16.8
【详解】(1)酸具有相似的性质,因为不同的酸在水溶液中都能解离出氢离子,故选C;
(2)①氢氧化钠具有强烈的腐蚀性,所以使用时禁止与皮肤接触;
②由质量守恒定律可知,化学反应前后,原子的种类与数目不变。在化学方程式NaClO+2HCl═NaCl+X+H2O中,反应前钠、氯、氢、氧原子个数分别为1、3、2、1,反应后的生成物中钠、氯、氢、氧原子个数分别为1、1、2、1,根据化学反应前后原子种类、数目不变,则每个X分子由2个氯原子构成,则物质X的化学式为Cl2;
(3)①Na2CO3除去氯化钙和过量的氯化钡,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,碳酸钠与氯化钡反应生成氯化钠和碳酸钡沉淀,因此步骤Ⅰ中加入过量Na2CO3溶液会产生的沉淀是BaCO3和CaCO3。稀盐酸可以除去氢氧化钠和过量的碳酸钠。
②碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,二氧化碳使澄清石灰水变浑浊,化学方程式为;
关闭K2、打开K3,B中的液体流入C中,C中原本是滴有酚酞的澄清石灰水(含氢氧化钙),呈红色;一段时间后,C中溶液澄清且无色,说明 B 中溶液的溶质是HCl、NaCl,B中溶液进入C中,HCl与氢氧化钙反应生成氯化钙和水,氢氧化钙完全反应,不确定HCl是否有剩余,所以C中一定含有的溶质是氯化钠(NaCl)和氯化钙(CaCl2);
③解:设20g该胃药中碳酸氢钠的质量为x。
答:20g该胃药中碳酸氢钠的质量为16.8g。
34.(2026·广东河源·二模)我国向世界宣布2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和,彰显大国责任与担当。在“双碳”目标愿景下,氨气作为一种“零碳”能源前景广泛。
(1)传统合成氨。反应原理:,该反应中氮元素的化合价_______。(选填“升高”、“降低”或“不变”),所用催化剂的质量和_______在反应前后不变。
(2)电解合成氨。科学家最新研制了常温、常压下电解法合成氨的方法,原理如图甲所示。电源的正极产生_______(填物质名称),实验测得正极、负极所得到的气体质量比明显大于该反应的理论值,可能的原因是_______(写一点)。获得的氨气经加压变成液氨储存在气罐中,该过程中发生改变的是_______(填字母)。
A.分子的种类 B.分子的体积 C.分子的间隔
(3)工业上用液氨和二氧化碳为原料,在高温、高压条件下直接合成尿素,反应如下:。计算理论上合成15吨尿素需要液氨多少吨(写出计算过程)。
【答案】(1) 降低 化学性质
(2) 氧气 氨气溶解于水(合理即可) C
(3)解:设需要液氨的质量为x
x=8.5t
答:需要液氨的质量为8.5t。
【详解】(1)反应物是单质,其中氮元素化合价为0;生成物中氢元素为+1价,根据化合物化合价代数和为0,可算出氮元素为-3价,因此氮元素化合价降低;
催化剂在化学反应前后,质量和化学性质均不发生改变。
(2)由装置图可知,电源正极连接的电极上转化为,因此正极产生的物质是氧气(或);
在电解过程中,负极生成的氨气会部分溶解在电解质溶液(水)中,导致实际从溶液中逸出并被收集到的氨气质量小于理论产量。而正极生成的氧气难溶于水,几乎全部被收集。因此,负极气体实测质量偏低,使得正负极气体质量比明显大于理论值。
氨气加压变为液氨是物理变化,分子种类和分子体积均不改变,仅分子间间隔减小,因此选C。
(3)见答案。
35.(2026·广东惠州·二模)全球首个液态阳光项目由中国的李灿院士团队提出,该项目通过太阳能等可再生能源技术,将二氧化碳和水转化为甲醇()等产品,促进“双碳”目标的实现。转化和利用甲醇流程如下图所示。
(1)氢气中氢元素的化合价为________,甲醇中碳、氢元素的质量比为________(填写最简比)。
(2)应用该技术合成甲醇的化学方程式:
i.该流程中可以循环使用的物质有________(填一种)。
ii.若一辆轿车产生22 kg的二氧化碳,要将行驶过程中产生的二氧化碳全部转化为甲醇,理论上可得到甲醇是多少?________(写出计算过程)。
(3)现有一定质量的甲醇不完全燃烧,生成和水蒸气的混合气体150 kg,经测定混合气体,碳元素质量分数为,则参加反应的氧气质量为________kg。
【答案】(1) 0 3:1
(2) 二氧化碳或水 设理论上可得到甲醇的质量为
答:理论上可得到甲醇的质量为16kg;
(3)86
【详解】(1)氢气属于单质,氢气中氢元素的化合价为0,甲醇中碳、氢元素的质量比为;
(2)ⅰ.该流程中可以循环使用的物质有二氧化碳和水,是因为二氧化碳和水既是反应物也是生成物;
ⅱ.解析见答案;
(3)现有一定质量的甲醇不完全燃烧,生成CO、CO2和水蒸气的混合气体150kg,经测定混合气体中碳元素质量分数为16%,碳元素质量是150kg×16%=24kg,甲醇质量是24kg÷(×100%)=64kg,则参加反应的氧气质量为150kg﹣64kg=86kg。
36.(2026·广东·二模)铜铝双金属材料可用于处理含硝基苯的工业废水。制备该材料的流程如下:
(1)上述流程中除铝箔表面氧化物的操作为_______(选填“酸洗”或“水洗”)
(2)废水初始pH对硝基苯降解的影响如图所示,pH为_______时效果显著。
(3)金属材料“化学镀铜”过程中发生的化学方程式_______。
(4)用还原硝基苯()生成苯胺(),该反应为,若要制取93 kg的苯胺。理论上消耗的质量是多少?(写出计算过程)
【答案】(1)酸洗
(2)2
(3)
(4)解:设理论上消耗H2的质量为x
x=6kg
答:理论上消耗H2的质量为6kg。
【详解】(1)铝箔表面的氧化物氧化铝难溶于水,但是能与酸反应生成相应的可溶性盐和水,故应选择酸洗;
(2)由图可知,pH=2时,硝基苯降解率最高,此时效果显著;
(3)由图可知,金属材料“化学镀铜”过程中发生的是铝与硫酸铜的反应;
(4)见答案。
37.(2026·广东·二模)非遗染色技艺——草木染,利用天然植物汁液染色,主要涉及五个过程:碱煮、酸洗、漂白、染色、质检。兴趣小组同学对该过程进行了以下探究。
Ⅰ.坯布的处理——碱煮
《周礼·考工记》中介绍了古代漂洗丝帛的工艺:将木头烧成灰(草木灰的主要成分为,呈碱性),在光滑的容器里用其灰水浸泡丝帛;再将一定量蚌壳灼烧成灰加入上述容器中一起浸泡去除丝织品中的胶质使其柔软。同学们按古法工艺设计如下流程:
(1)蚌壳灰的主要成分是_______(填化学式)。
(2)步骤Ⅰ中______(选填“放出”或“吸收”)热量。
(3)步骤Ⅱ中发生反应的化学方程式为_______。
(4)在上述制作过程中可循环使用的物质是_______(填名称)。
(5)为测定草木灰浸出液中含量,进行如下实验:取浸出液200 g加入烧杯,再将溶液分五次加入,充分反应后,测得的实验数据如下表所示。
实验次数
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
加入溶液的质量/g
30
30
30
30
30
反应后溶液总质量/g
224
248
272
300
330
则草木灰浸出液中的质量分数为_______。
Ⅱ.坯布的进一步处理——现代酸洗
(6)“碱煮”后的布料会有残余的碱,需加入酸液进行“酸洗”。
已知:36.5%的盐酸的市场价为850元/吨,98%的硫酸的市场价为800元/吨。
若碱煮后每千吨布料上残留的氢氧化钾为4吨(其余杂质不计),则选用_____(填“盐酸”或“硫酸”)“酸洗”更合适。
(7)若采用硫酸“酸洗”,必须进行充分洗涤后才能烘干,可能原因是______。
Ⅲ.布料与健康——织物pH调节剂
布料出厂前,还需pH检测,合格的布料pH标准:4.0~7.5.若碱超标,使用等浓度的稀盐酸和稀醋酸处理60 mL 0.4% NaOH溶液时,pH与酸体积的关系如图所示。
(8)从图像上分析,选择稀醋酸更合理,其原因是_______。
【答案】(1)CaO
(2)放出
(3)
(4)碳酸钙
(5)13.8%
(6)硫酸
(7)烘干时硫酸浓度变大,使布料被炭化
(8)使用稀醋酸时可控范围较大,便于操作/使用稀盐酸时,其可控范围太小,不便于控制用量
【详解】(1)蚌壳主要成分是碳酸钙,碳酸钙在高温条件下分解生成氧化钙和二氧化碳,则蚌壳灰的主要成分是氧化钙,其化学式为;
(2)由第(1)小问分析可知,蚌壳灰的主要成分是氧化钙,则步骤Ⅰ中氧化钙与水反应生成氢氧化钙,该反应放出热量;
(3)步骤Ⅱ中加入草木灰,草木灰主要成分是碳酸钾,碳酸钾与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾,化学方程式为;
(4)由第(2)(3)小问分析可知,步骤Ⅰ中氧化钙与水反应生成氢氧化钙,步骤Ⅱ中碳酸钾与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾,则步骤Ⅲ过滤所得滤渣为碳酸钙,碳酸钙在高温条件下分解生成的氧化钙可用于步骤Ⅰ,因此在上述制作过程中可循环使用的物质是碳酸钙;
(5)碳酸钾与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钾,由表格数据可知,第1次加入30g氯化钙溶液生成碳酸钙的质量为,第2次加入30g氯化钙溶液生成碳酸钙的质量为,说明每30g氯化钙溶液与碳酸钾充分反应生成6g碳酸钙,第3次加入30g氯化钙溶液生成碳酸钙的质量为,第4次加入30g氯化钙溶液生成碳酸钙的质量为,说明第4次加入30g氯化钙溶液时碳酸钾完全反应,则生成碳酸钙的总质量为,设碳酸钾的质量为x,
故草木灰浸出液中的质量分数为;
(6)设与4t氢氧化钾反应需要36.5%盐酸、98%硫酸的质量分别是y、z,
因此用36.5%的盐酸“酸洗”需花费,用98%的硫酸“酸洗”需花费,,故选用硫酸“酸洗”更合适;
(7)若采用硫酸“酸洗”,必须进行充分洗涤后才能烘干,可能原因是烘干时硫酸浓度变大,使布料被炭化;
(8)由图可知,当加入稀醋酸时,溶液pH变化相对缓慢,更容易控制溶液的pH达到4.0至7.5这个合适的范围,而加入稀盐酸时,溶液pH下降速度较快,不容易精准控制在合适的pH区间内,因此在处理碱超标时,选用稀醋酸更合适,其理由是使用稀醋酸时可控范围较大,便于操作;或使用稀盐酸时,其可控范围太小,不便于控制用量。
38.(2026·广东深圳·二模)化学兴趣小组为测定一瓶标签污损的过氧化氢溶液的溶质质量分数,进行以下实验。
(1)实验产生的质量是___________。
(2)计算该瓶过氧化氢溶液的溶质质量分数(根据化学方程式写出完整的计算过程)。
(3)已知白磷的着火点为40℃。将制得的通过右图实验中,可观察到①___________。通过该实验可知可燃物燃烧需满足的条件是②___________。
【答案】(1)1.6g
(2)解:设该瓶过氧化氢溶液的溶质质量分数为x。
答:该瓶过氧化氢溶液的溶质质量分数为5%。
(3) 白磷燃烧 接触氧气
【详解】(1)过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水、氧气,化学方程式为,根据质量守恒定律,反应前后总质量的差值即为生成氧气的质量:。
(2)见答案。
(3)将氧气通入水中,满足可燃物燃烧的条件(与氧气接触,且温度达到可燃物的着火点),观察到热水中的白磷燃烧;
通入氧气后白磷才燃烧,说明可燃物燃烧需要接触氧气。
39.(2026·广东·二模)绿氢(H2)作为清洁能源应用于水泥工业,有助于推动建材行业低碳转型。
(1)据图分析,若生产100t水泥,低碳水泥生产系统比传统系统可减少排放CO2的质量为______kg。
(2)CaCO3中碳元素的化合价为______;CaO的俗称是______。
(3)低碳工艺核心反应为:CaCO3+H2CaO+CO+H2O。
i.该反应中,H2体现了______(填“还原性”或“氧化性”)。
ii.若要生产28tCaO,理论上至少需消耗CaCO3的质量是多少?(写出计算过程)______
iii.实际生产中,低碳水泥系统还会生成少量CO2。一定条件下,含碳产物中CO和CO2的质量分数分别为85%和15%。若反应了100kgCaCO3,则产生CO的质量为______kg。(结果保留1位小数)
【答案】(1)4730
(2) +4 生石灰
(3) 还原性 50t
解:若要生产28tCaO,设理论上至少需消耗CaCO3的质量是x。
,x=50t 25.2
【详解】(1)据图分析,若生产100t水泥,低碳水泥生产系统比传统系统可减少排放CO2的质量为:。
(2)CaCO3中钙元素的化合价为+2,氧元素的化合价为-2,根据化合物中各元素化合价的代数和为0,碳元素的化合价为+4;CaO的俗称是生石灰。
(3)低碳工艺核心反应为:CaCO3+H2CaO+CO+H2O。
i.该反应中,H2与氧元素结合转化为H2O,体现了氢气的还原性。
ii.见答案
iii.解:100kgCaCO3中碳元素的质量为:100kg×=12kg,设含碳产物中CO的质量为y,则CO2的质量为,y×+×=12kg,y=25.2kg。
40.(2026·广东广州·二模)《天工开物》中有关硝石的介绍:“硝质与盐同母,大地之下潮气蒸成,现于地面。”硝石的主要成分为KNO3、我国古代制硝的主要步骤:取土→淋硝→熬硝。
【取土】选取硝土[含KNO3、Ca(NO3)2和NaCl]备用。
【淋硝】如图1,在木桶内铺上木板和稻草,将硝土和草木灰(含有K2CO3)的混合物置于稻草上,浇入井水,于木桶下方导出含KNO3和NaCl的“硝水”。
(1)稻草相当于实验室过滤操作中的___________(填实验用品)。
(2)淋硝过程中发生反应的化学方程式为___________
【熬硝】熬煮“硝水”得到“浓硝水”,再降温结晶,净化后得KNO3晶体。
(3)据图2分析能通过降温结晶的方法提纯KNO3的原因是___________。
(4)制得的KNO3产品中常含有NaCl杂质,取20g产品加足量水溶解,再加入足量AgNO3溶液,生成沉淀的质量为2.87g,则所得产品中KNO3的质量分数为___________。
(5)小红在实验室模拟上述步骤制备KNO3时,老师提醒草木灰水显碱性,实验时要注意防护。她对草木灰水显碱性的原因产生好奇,请你一起完成如下探究。已知初中化学中大部分离子对溶液酸碱性没有影响。
小红的猜想:草木灰水中的K+使溶液显碱性;
你的猜想:草木灰水中的___________使溶液显碱性。
请设计实验证明你的猜想正确:取适量草木灰加水搅拌,静置后取少量上层清液,___________。
【答案】(1)滤纸
(2)
(3)硝酸钾的溶解度随温度降低而显著减小,氯化钠的溶解度受温度变化影响很小,降温时硝酸钾大量结晶析出,氯化钠几乎不析出
(4)94.15%
(5) /碳酸根离子
滴加无色酚酞溶液,溶液变红,再加入过量氯化钙溶液,产生白色沉淀且溶液红色褪去(答案不唯一,合理即可)
【详解】(1)过滤操作中滤纸的作用是截留固体杂质、允许液体通过,此处稻草的功能与滤纸一致。
(2)硝土中的硝酸钙和草木灰中的碳酸钾发生复分解反应,生成碳酸钙沉淀,符合复分解反应发生条件,化学方程式为:。
(3)降温结晶适用于溶解度随温度变化差异较大的混合物分离,利用二者溶解度随温度变化的差异实现提纯。
(4)解:设样品中NaCl的质量为x,
则KNO3的质量分数为。
(5)碳酸钾解离出K+和,故猜想碱性由导致;
实验通过加沉淀剂除去后碱性消失,即可验证猜想,详见答案。
41.(2026·广东广州·二模)银是一种应用广泛的贵金属。
Ⅰ.银的冶炼
(1)《天工开物》中有关于炼银的记载“以铅力熔化……向诸郡购铅佐炼”,炼银场景和铅、银的熔点如图1所示。从合金性质角度分析,炼银时加铅可助熔的原因是______。
金属
熔点/℃
铅(Pb)
327.50
银(Ag)
960.15
Ⅱ.银的应用
(2)古人用银作为货币材料,考虑因素除了银不易锈蚀外,还有______等。
(3)Ag+具有杀菌能力。若将AgNO3溶液直接涂抹在有组织液渗出(含有Cl⁻)的伤口上,可能因为产生______而削弱治疗效果。
(4)法庭科学中指纹被誉为“证据之首”。AgNO3指纹显影法主要过程如图2所示。
【反应原理】步骤a:AgNO3和指纹中残留的NaCl等氯化物反应生成AgCl。
步骤b:。
【注意事项】AgNO3见光会逐渐分解,使用AgNO3显影法时应注意曝光时间。
①步骤a中AgNO3和NaCl反应的化学方程式为______。
②实验室AgNO3溶液应保存在棕色试剂瓶中,目的是______。
Ⅲ.银的回收
(5)某同学欲设计方案从废弃的硝酸银溶液回收Ag粉,补充完整回收方案:向溶液中____________,再进行后续的过滤,洗涤,干燥操作,得到纯净的Ag。(限选试剂:锌粉、铜粉、铂粉、盐酸)
【答案】(1)铅和银形成合金,合金熔点低于纯银的熔点,更易熔化
(2)延展性好、易于加工(或产量稀少、价值高等,合理即可)
(3)氯化银(或)沉淀
(4) 避光,防止硝酸银见光分解
(5)加入过量锌粉,充分反应后过滤,向滤渣中加入足量盐酸
【详解】(1)合金的熔点通常低于其组分纯金属的熔点,加铅后形成的银铅合金熔点远低于纯银的熔点,降低了冶炼所需温度,达到助熔效果。
(2)货币材料需要满足易铸造、价值稳定等要求,除不易锈蚀外,延展性好便于塑形、稀缺性高价值稳定都是银作为货币材料的优势。
(3)和伤口渗出的结合生成难溶的沉淀,使具有杀菌作用的游离浓度降低,削弱治疗效果。
(4)①硝酸银和氯化钠发生复分解反应,交换离子生成氯化银沉淀和硝酸钠化学方程式略;
②题干明确硝酸银见光易分解,棕色瓶可阻挡光线,避免硝酸银分解失效。
(5)金属活动性顺序为,锌可置换出银,过量的锌能和盐酸反应被除去(银不与盐酸反应),可得到纯净银;铜过量后无法用盐酸除去会引入杂质,铂不能置换出银,因此方案为加入过量锌粉,充分反应后过滤,向滤渣中加入足量盐酸。
42.(2025·广东广州·二模)轻质氧化镁(MgO)在橡胶工业上有重要用途。兴趣小组同学在实验室用工业炉渣废料(主要成分是MgO、CaO,含少量杂质)来制取轻质氧化镁。实验流程如图1:
【查阅资料】受热易分解,分解温度不同,各生成对应的两种氧化物。请根据流程图回答下列问题:
(1)步骤①研磨的目的是______。
(2)写出粉末中MgO发生反应的化学方程式______。
(3)小组同学用热分析仪对固体混合物X进行热分解,获得相关数据,绘成固体质量变化与分解温度的关系如图2。
①BC段的固体成分是______。
②写出CD段中固体发生反应的化学方程式______。
③混合物X中和的质量比是______,若混合物X用表示,______。
(4)镁是一种用途广泛的金属,请依次写出用金属镁制取氢氧化镁的化学方程式:______。
【答案】(1)增大接触面积,加快反应速率
(2)MgO+2CO2+H2O=Mg(HCO3)2
(3) MgCO3和MgO 21:58 1:4
(4)Mg+2HCl=MgCl2+H2↑;MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl
【详解】(1)研磨能增大反应物的接触面积,加快反应速率。
(2)根据流程可知,氧化镁、二氧化碳和水反应生成碳酸氢镁,反应的化学方程式为MgO+2CO2+H2O=Mg(HCO3)2。
(3)①碳酸镁受热分解生成氧化镁和二氧化碳,氢氧化镁受热分解生成氧化镁和水,AB段减少的质量为31.6g-24.4g=7.2g,CD段减少的质量为24.4g-20g=4.4g,假设生成水的质量为7.2g,生成二氧化碳的质量为4.4g,设氢氧化镁、碳酸镁的质量分别为x、y,则:
、
、
解得x=23.2g、y=8.4g
则固体混合物质量为23.2g+8.4g=31.6g,符合图像。
若假设生成二氧化碳的质量为7.2g,生成水的质量为4.4g,设氢氧化镁、碳酸镁的质量分别为a、b,则:
、
、
解得a≈14.2g、b≈13.7g
则固体混合物质量为14.2g+13.7g=27.8g,不符合图像。
所以AB段发生的反应是氢氧化镁受热分解为氧化镁和水,BC段固体成分是氢氧化镁分解生成的氧化镁和剩余的碳酸镁。
②CD段发生的反应为碳酸镁受热分解生成氧化镁和二氧化碳,反应的化学方程式为。
③根据前面分析可知,混合物X中和的质量比是8.4g:23.2g=21:58;
若混合物X用表示,则,解得a:b=1:4。
(4)镁能和盐酸反应生成氯化镁和氢气,而氯化镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,反应的化学方程式为Mg+2HCl=MgCl2+H2↑;MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl。
43.(2026·广东肇庆·二模)导电材料二硫代铁酸钾(KFeS2)晶体呈紫色,不溶于水。
Ⅰ.KFeS2的制备
将7.0g铁粉、48.0g硫粉和过量K2CO3充分混合后,900℃焙烧1.5小时。反应方程式:6Fe+13S+4K2CO36KFeS2+K2SO4+4CO2↑
(1)反应所需的容器为______。(填标号)
a.表面皿 b.蒸发皿
c.烧杯 d.坩埚
(2)将反应所得混合物置入水中煮沸,溶液呈深绿色(因含有可溶性杂质),并有淡黄色______(填化学式)固体,倾去上层溶液及浮渣;重复多次直至上层溶液______(填现象)。过滤、洗涤和干燥后得到KFeS2粗产品15.9g,产率为______%(保留至整数位)。
Ⅱ.KFeS2单晶的结构(投影如图)
(3)Fe与所有紧邻S形成的四面体,共边连成______状(填“链”、“层”或“空间网”)。
【答案】(1)d
(2) S 无色无浮渣 80
(3)链
【详解】(1)900℃高温焙烧固体,需使用耐高温的坩埚,其余仪器均不耐高温,无法满足焙烧要求。
(2)反应中硫粉过量,单质S不溶于水、为淡黄色,则固体为S;
可溶性杂质使溶液显深绿色,洗涤至上清液无色说明杂质已除净;
根据,实际投入的铁粉、硫粉的质量比为,对比可知硫粉过量,则铁粉完全反应,设KFeS2的理论产量为x
x=19.875g
产率为
(3)由晶体投影可知,Fe与S形成的四面体共边沿一维方向延伸,构成链状结构。
44.(2026·广东肇庆·二模)稀H2SO4为电解质溶液的光解水装置如图。质子交换膜(PEM)允许H+在膜两侧自由移动,其核心是由聚合物基体和离子交换基团构成,其中基体可以由四氟乙烯(TFE)共聚获得聚四氟乙烯(PTFE)。
(1)①聚四氟乙烯(PTFE)是______(填“无机物”或“有机物”)。
②H+通过质子交换膜的移动方向为______(填“从左到右”或“从右到左”)。
③光解一段时间后,稀H2SO4浓度的变化是______。
(2)以上装置能量转化形式有______。
(3)若以上的装置光照面积为2.0m2,光强为0.1kW/m2,光电转化效率为20%,电能电解水的能量利用率为80%,光照4h能获得______kW·h的电能。电解18g H2O需要消耗能量0.08kW·h,以上能量能电解水的质量为______g。(已知:电功率P=光照面积S×光强I×光电转化效率η,电能W=电功率P×时间t)
【答案】(1) 有机物 从左到右 变大
(2)太阳能转化为电能,电能转化为化学能
(3) 0.16 28.8
【详解】(1)聚四氟乙烯是含碳的高分子化合物,属于有机物。根据电子流向:电极a流出电子(电子经导线流向电极b),因此电极a为阳极,电极b为阴极。电解池中,阳离子会向阴极移动,因此 H⁺的移动方向为从左到右。
电解稀硫酸的本质是电解水,反应消耗水,而硫酸的量不变,因此稀H2SO4浓度增大。
(2)太阳能转化为电能,再通过电解水转化为氢气和氧气的化学能。
(3)光照4h获得的电能:根据公式:电功率P=S×I×η=×0.1×20%=0.04kW,电能W=P×t=0.04kW×4h=0.16kW·h。电解水的能量利用率为 80%,因此有效电能=0.16kW·h×80%=0.128kW·h,已知电解18g H2O需消耗能量,则可电解水的质量=18g×=28.8g。
45.(2025·广东佛山·二模)“铅粉”(主要成分为PbCO3)是传统中国画中常用的白色颜料,暴露在空气中,久了变成黑色,称之为“泛铅”(主要成分为PbS),修复古画“泛铅”常用的方法有传统的“纸上走火法”(如图-1)。
(1)古代画用墨水打底,历经百年不褪色的原因是_______。
(2)“铅粉(PbCO3)”变成“泛铅(PbS)”,说明与“铅粉”反应的物质中一定含有_______元素;该过程中铅元素化合价不变,则PbS中硫元素的化合价为_______;
(3)古画变黄是因为纸张与氧气发生_______(填“缓慢氧化”或“剧烈氧化”),光照会加速反应过程,因此古画应______保存;
(4)“纸上走火法”:先在画上洒水,使其适当湿润,再在“泛铅”的部位浇上适量酒精,点火燃烧,即可除去黑色部分。古画未燃烧是由于清水蒸发_______(填“吸热”或“放热”),使_______。
【答案】(1)常温下,碳单质的化学性质稳定
(2) 硫/S -2
(3) 缓慢氧化 避光
(4) 吸热 温度达不到古画的着火点
【详解】(1)古代画用墨水打底,历经百年不褪色的原因是:常温下,碳单质的化学性质稳定,即使受日光照射或与氧气接触,也不易起变化;
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,PbS由Pb、S元素组成,则“铅粉(PbCO3)”变成“泛铅(PbS)”,说明与“铅粉”反应的物质中一定含有硫元素;
PbCO3中碳酸根离子显-2价,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得铅元素显+2价,该过程中铅元素化合价不变,设PbS中硫元素的化合价为x,则,x=-2;
(3)古画变黄是因为纸张与氧气发生了反应,且进行的很慢,属于缓慢氧化;
光照会加速反应过程,因此古画应避光保存;
(4)古画未燃烧是由于清水蒸发吸热,使温度达不到古画的着火点,故古画未燃烧。
46.(2025·广东佛山·二模)冲锋衣面料的表层为防护层,内衬为舒适层,表层和内层材料接近,一般为尼龙、涤纶及其改良材料;中间层为微孔防水膜含有微孔防水膜,微孔防水膜有多个小孔,能同时实现防水和透湿功能。轻雾、雨水不能透过微孔防水膜进入面料内部;出汗时,水蒸气则可以穿透微孔防水膜排出面料外,水蒸气、轻雾、雨水中水分子团的直径见下表(表1),冲锋衣面料的材质及防水和透湿原理的示意图如图(图-1)所示;面料的透湿率(透湿率=)关系到冲锋衣的舒适性,测量面料透湿率的一种原理如图(图-2)所示。
类型
直径/μm
水蒸气
4×10-4
轻雾
20
雨水
>400
(1)从构成物质的微观粒子视角分析,汗水蒸发过程中水所发生的变化是_______;
(2)冲锋衣的表层和内层材料属于_______材料;
(3)中层的微孔防水膜的化学式为(C2F4)n,其中C、F元素的原子个数比为______;微孔防水膜中,孔的直径范围是_______。
(4)氯化钙由两种离子构成,其阳离子的离子符号是_______;测量透湿率时,使用铝杯而不使用铁杯,其原因可能是_______。
(5)下列说法正确的是______(多选)。
A.温度升高时,冲锋衣面料透湿率通常会增大
B.测量冲锋衣透湿率,若装置未完全密封,测量结果无影响
C.若防水膜的微孔直径接近或大于轻雾分子团的直径,则可能失去防水功能
【答案】(1)水分子之间的间隔
(2)合成
(3) 1:2 4×10-4μm≤直径<20μm
(4) Ca2+ 铁在潮湿环境中易生锈,会影响实验等相关因素(合理即可)
(5)AC
【详解】(1)汗水蒸发,由液态变为气态,水分子之间的间隔发生改变;
(2)根据文章叙述冲锋衣的表层和内层是尼龙、涤纶及其改良材料,尼龙、涤纶是合成纤维,属于合成材料,故填:合成;
(3)(C2F4)n中C、F元素的原子个数比为2n:4n=1:2;
轻雾、雨水不能透过微孔防水膜进入面料内部;出汗时,水蒸气则可以穿透微孔防水膜排出面料外。所以直径小于轻雾、雨水,大于水蒸气,则范围是4×10-4μm≤直径<20μm;
(4)氯化钙由钙离子与氯离子两种离子构成,阳离子为钙离子,符号为:Ca2+;
测量透湿率时,使用铝杯而不使用铁杯,其原因可能是铝表面易形成一层致密的氧化铝薄膜,阻止铝进一步被氧化,抗腐蚀性强(或铁在潮湿环境中易生锈,会影响实验等相关因素);
(5)A、温度升高时,分子热运动加剧,水汽分子更容易穿过冲锋衣面料,所以冲锋衣面料透湿率通常会增大,故正确;
B、若装置未完全密封,会有外界水汽干扰测量,导致测量结果不准确,故错误;
C、防水膜是通过微孔小于轻雾分子团直径来阻挡水(轻雾分子团形式)进入,若防水膜的微孔直径接近或大于轻雾分子团的直径,水(轻雾分子团形式)就可能穿过,从而可能失去防水功能,故正确;
故选AC。
47.(2025·广东广州·二模)钴(Co)是一种银白色金属,其化学性质与铁相似,钴及其化合物广泛应用于磁性材料、电池材料等领域。经查阅资料,和溶液均呈粉红色,难溶于水。
(1)①设计由Co生产的转化路径,依次写出反应的化学方程式:______、______。
②向溶液中加入足量锌粉,观察到的现象是______。该反应属于______(填基本反应类型)。
(2)将一段金属钴条(表面覆盖有、等物质)放入过量的稀硫酸中,如图,请在图中补充完善反应后溶液中含有的粒子种类(粒子数目不作要求,不考虑水)。
(3)守恒思想是化学中重要的学科思想,电荷守恒便是其中之一,电荷守恒是指溶液中所有的阳离子所带正电荷之和等于所有阴离子所带负电荷之和。现有一混合溶液,组成如下表所示:
离子
个数
a
b
c
d
则该混合液的电荷守恒可表示为______(用a、b、c、d表示)。
【答案】(1) 粉红色溶液褪色,有银白色固体析出 置换反应
(2)
(3)
【详解】(1)①钴不能直接生成氢氧化钴,钴的活动性在氢前,可以先和酸反应生成盐,钴与盐酸反应生成氯化钴和氢气,反应的化学方程式为:;
氯化钴和氢氧化钠反应生成氢氧化钴沉淀和氯化钠,反应的化学方程式为:;
②锌的活动性在钴前,因此锌能和硫酸钴反应,同时生成硫酸锌和钴,硫酸钴溶液呈粉红色,硫酸锌溶液为无色,所以反应的现象为:粉红色溶液褪色,有银白色固体析出。
硫酸钴与锌反应生成了硫酸锌和钴,是单质与化合物反应,生成新的单质与化合物,属于置换反应。
(2)
稀硫酸过量,溶液中一定有氢离子硫酸根离子,碳酸钴和钴都能与酸反应,生成的硫酸钴可溶,溶液中一定有钴离子,氧化铁中的铁元素显+3价与硫酸反应生成硫酸铁,硫酸铁可溶,溶液中一定有铁离子,故溶液中的离子为:、、、,故填:;
(3)离子符号右上角的数字,表示一个该离子所带的电荷数,1个带一个单位正电荷,1个带三个单位正电荷,1个带一个单位负电荷,1个带两个单位负电荷。 根据电荷守恒,溶液中所有的阳离子所带正电荷之和等于所有阴离子所带负电荷之和,可表示为:a×1+b×3=c×1+d×2,即a+3b=c+2d。
48.(2025·广东广州·二模)陶瓷类制品在广交会上素来深受外国客商欢迎.广州历史上大量出口的广彩瓷,曾被欧洲皇室热捧。
(1)铁氧化物是釉料中常用的发色剂。含CO较多的还原焰将釉料中的转化为FeO而形成青色。该转化的化学方程式为________;
(2)火星探测器发回的信息表明,火星上存在,从而证明火星表面曾经存在过水,其理由为________________;
已知:及铁的氧化物加热分解的温度如下:
(提示:时反应的方程式为:).
称取含的FeOOH样品,进行热分解实验.控制不同的温度对样品加热测得剩余固体质量随温度的变化如图所示.
(3)样品中FeOOH的质量为________;
(4)M点固体的成分是________;
(5)用废铁屑(主要成分为Fe,含少量和)制备FeOOH的流程如下.
①酸溶时适当提高反应温度和浓度,目的是________,产生的气体成分为________;
②还原过程发生的反应为,沉淀过程只生成FeOOH和硫酸两种物质(两生成物在该反应方程式中的化学计量数均为2),这一反应的化学方程式为:________________;沉淀时反应温度不宜超过的原因是________________。
【答案】(1)
(2)FeOOH中存在H、O元素
(3)53.4g
(4)Fe3O4和FeO
(5) 增大反应速率(合理即可) 氢气和二氧化碳 2FeSO4+H2O2+2H2O═2FeOOH↓+2H2SO4 防止过氧化氢受热分解
【详解】(1)高温下CO将釉料中的Fe2O3转化为FeO而形成青色,该转化的化学方程式为;
(2)星探测器发回的信息表明,火星上存在FeOOH,从而证明火星表面曾经存在过水(分子式为H2O),其理由为FeOOH中存在H、O元素;
(3)由图像可知,生成氧化铁的质量为71.2g,设FeOOH的质量为x,
x=53.4g;
(4)由图像看出,当加热到T4℃时,Fe3O4还没有完全反应,M点固体的成分是Fe3O4和FeO;
(5)①酸溶时适当提高反应温度和H2SO4浓度,升高了温度,加大反应物浓度,都能加快反应速率,故目的是增大反应速率;铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,碳酸亚铁可以与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和水和二氧化碳,故气体成分为氢气和二氧化碳;
②根据质量守恒定律可知,沉淀过程是硫酸亚铁、过氧化氢和水反应生成FeOOH和硫酸,反应的化学方程式为:2FeSO4+H2O2+2H2O═2FeOOH↓+2H2SO4;过氧化氢具有氧化性,把亚铁离子氧化为FeOOH,但是过氧化氢在高温下发生分解,氧化能力减弱,因此沉淀时反应温度不宜太高,原因是防止过氧化氢受热分解。
49.(2025·广东茂名·二模)2025年被称为人形机器人爆发元年。从“全球首例前空翻”到拟人奔跑,从机器人楼梯跑酷到“比人还会跳舞”,再到全国两会上外骨骼机器人、“机器人记者”集中亮相,“广东造”人型机器人频频“出圈”。
(1)我国东汉时期就出现了测量路程的“计里鼓车”机器人,车上装有木人、鼓和钟,每走1里击鼓1次,每走10里击钟一次。从物质的分类来看,制造“木人、鼓”所需的有机物是______。
(2)“铝镁侠Ⅲ”人形机器人曾在亚冬会火炬传递仪式上亮相,企业选择铝镁合金制造机器人的机身、外壳及机械臂等非关键承重结构,主要原因是______。
(3)蛇年春晚舞台上16个人形机器人H1——福兮的身高约1.8米,体重约47千克,其中用于制造齿轮的轴承钢(含Cr、Mo)的硬度比铁的______;从材料类型看,制造外壳、支架、机械臂框架和仿生皮肤的聚丙烯、聚乙烯和聚硅氧烷属于______。
(4)近日,深圳成功完成全球首例人形机器人前空翻特技,在运动与灵活性方面取得了重大进展。用于伺服电机的钕铁硼永磁体发挥了重要作用,钕、铁在元素周期表中的信息如题图所示。钕元素的相对原子质量为______,1个中含有的电子数是______.铁的氧化物中具有磁性的物质是______(填化学式)。
【答案】(1)纤维素、蛋白质
(2)铝镁合金的密度低、强度高、耐腐蚀
(3) 大 合成材料或高分子材料
(4) 144.2 57
【详解】(1)木人、鼓的主要成分分别是木头、牛皮、羊皮,木头含有的有机物是纤维素,牛皮、羊皮含有的有机物是蛋白质;故填:纤维素、蛋白质。
(2)“铝镁侠Ⅲ”人形机器人曾在亚冬会火炬传递仪式上亮相,企业选择铝镁合金制造机器人的机身、外壳及机械臂等非关键承重结构,主要原因是密度低、强度高、耐腐蚀;故填:铝镁合金的密度低、强度高、耐腐蚀。
(3)合金的硬度比它的成分金属大,熔点比它的成分金属低;聚丙烯、聚乙烯和聚硅氧烷属于合成材料、合成高分子材料;故填:大;合成材料或高分子材料。
(4)由钕、铁在元素周期表中的信息可知,钕元素的相对原子质量为144.2;由原子的核外电子数质子数元素的核电荷数或原子序数可知,1个中含有的电子数是60,1个比1个少3个电子,因此1个中含有的电子数是57;铁的氧化物包括、、,其中具有磁性的物质是,故填:144.2;57;Fe3O4。
50.(2025·广东茂名·二模)煤、石油和天然气等化石燃料燃烧排放的不断增加,吸附法捕获工艺过程简单、能耗低、成本低、适用范围广,是捕集可行的应用技术之一。活性炭常作为吸附剂,开发廉价、对具有较好吸附性能的活性炭一直是该领域的研究重点。随着制备活性炭的优质原料煤资源日渐枯竭,需寻求新的优质活性炭生产原材料以解决不断增长的活性炭需求与原料日益不足的矛盾。
中国是世界具有丰富竹资源、高竹林面积的国家之一,以竹及竹加工废弃物为原料制备活性炭或能同时解决优质活性炭原料不足及竹加工废弃物处理难的问题。竹基活性炭是一种具有丰富孔隙结构和高比表面积的炭材料,活性炭孔结构(比表面积、孔体积、孔径分布)影响物理吸附性能,活性炭孔结构与吸附量间关系如下表:
活性炭微孔孔径分布(nm)
吸附条件
吸附量(mmol/g)
温度(℃)
压力(bar)
0.5~0.63
25
0.15
1.27
0.5~0.7
25
1
2.29
0.52~0.84
25
1
2.78
0.4~0.6
0
1
7.1
0.43~0.78
0
1
8.3
0.48~0.79
0
1
5.84
0
1
8.2
0
1
6.08
依据上文,回答问题。
(1)烟气中捕获的常用方法有吸收法、吸附法和膜分离法,吸附法的主要优点是______。
(2)活性炭作为吸附剂的主要原因是______。
(3)大量研究表明,活性炭比表面积、总孔体积与吸附容量之间并未呈现出明显的线性关系,则比表面积与总孔体积大小______(填“是”“不是”)影响活性炭吸附容量的关键因素。
(4)已知工业烟气中的动力学直径为0.33nm,吸附剂孔径一般为吸附质动力学直径的1.7~3倍,因此适于吸附剂的活性炭孔径为______。
(5)我国科学家在相同温度和压强下研究了三种不同尺寸(0.5nm、2.0nm、20nm)孔径的活性炭对的吸附行为,其中对的吸附更具优势的是______。总压越低,窄孔径活性炭对吸附量的贡献______。
(6)制备竹基活性炭常使用的化学活化剂有、、、等,其中属于碱的是______;其它条件相同时,分别使用、活化制备的竹基活性炭,对吸附量较小的是______。
【答案】(1)工艺过程简单、能耗低、成本低、适用范围广
(2)热与化学稳定性好、比表面积和孔容大、成本低等
(3)不是
(4)
(5) 0.5nm 孔径的活性碳 越大
(6) 、 或磷酸
【详解】(1)阅读第一段材料可知,吸附法捕获工艺过程简单、能耗低、成本低、适用范围广,是捕集可行的应用技术之一;
(2)活性炭热与化学稳定性好、比表面积和孔容大、成本低等,这是活性炭作为吸附剂的主要原因;
(3)大量研究表明,活性炭比表面积、总孔体积与吸附容量之间并未呈现出明显的线性关系,则比表面积与总孔体积大小不是影响活性炭吸附容量的关键因素;
(4)已知工业烟气中的动力学直径为,吸附剂孔径一般为吸附质动力学直径的1.7~3倍,因此适于吸附剂的活性碳孔径为;由表中数据可知,总压越低,窄孔径活性碳对吸附量的贡献越大;
(5)我国科学家在相同温度和压强下研究了三种不同尺寸(0.5nm、2.0nm、20nm)孔径的活性碳对的吸附行为,其中对的吸附更具优势的是孔径的活性碳;
(6)制备竹基活性炭常使用的化学活化剂有、、、等,其中属于碱的是、;其它条件相同时,分别使用,活化制备的竹基活性炭,对吸附量较小的是,碱性活化剂的用量显著影响竹基活性炭窄微孔孔径分布,使用活化制备竹基活性炭比表面积为,在、25℃条件下对吸附量高达,而使用活化制备活性炭比表面积为,孔体积为,存在大量介孔结构,在25℃、条件下,吸附量仅为仅为。
51.(2025·广东茂名·二模)锌铁分离一直是湿法炼锌中的难题,工业上常用针铁矿法脱除湿法炼锌浸出液中的铁。某实验小组模拟针铁矿法除铁实验装置及温度对锌铁分离过程中除铁率的影响曲线如图1、图2所示。
(1)反应釜加入溶液之前,必须进行的实验操作步骤是______。量取溶液于反应釜内,如果和的初始浓度分别为和,则的初始浓度为______。
(2)为严格控制反应过程在之间,终点控制在3.5左右,需要再向反应釜内加入一定量的试剂是_____(填名称)。
(3)升温至预设温度后通入氧气并开始计时,溶解氧与的氧化反应为,的水解变为针铁矿沉淀的反应为,针铁矿法除铁总反应的化学方程式为。
i.“氧气管”直径必须极其微小的原因是______。
ii.在温度110℃、氧分压0.2MPa下反应120min后,计算生成针铁矿()沉淀的质量(写出计算过程,保留一位小数)______。
(4)真空隔膜泵将料浆泵入反应釜,可以调节反应釜中溶液的原因是______(用化学方程式表示)。
【答案】(1) 密封反应器后检查装置气密性
(2)稀硫酸
(3) 增大与溶液界面反应的表面积,强化搅拌作用,加速的氧化反应 解:设总反应生成针铁矿()沉淀的质量为x
答:总反应生成针铁矿()沉淀的质量约为22.2g。
(4)
【详解】(1)由针铁矿法除铁实验设备图可知,反应釜加入溶液之前,必须进行的实验操作步骤是密封反应器后检查装置气密性;
的初始浓度为,则的初始浓度为;
(2)为严格控制反应过程在2~3之间,终点控制在3.5左右,需要再向反应釜内加入一定量的试剂是稀硫酸;
(3)i. “氧气管”直径必须极其微小的原因是增大氧气与溶液界面反应的表面积,强化搅拌作用,加速Fe2+的氧化反应;
ii.见答案;
(4)氧化锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和水,从而起到调节釜中溶液pH的作用,化学方程式为:。
52.(2026·广东广州·二模)柔性屏幕具有轻薄、能耗低、亮度高、可弯曲等特点,已被广泛应用于曲面屏电视、折叠屏手机,还可用于裸眼3D显示器、可穿戴设备等多种电子产品。
常见的柔性屏幕主要由涂层和柔性基板组成。其中,聚酰亚胺薄膜是柔性基板的常见材料,它可由二元酐()和二元胺()合成制备,具有良好的耐热性、尺寸稳定性等。
为进一步提升薄膜的性能,科研人员在制备聚酰亚胺薄膜时加入了不同配比的试剂,分别测试了薄膜的耐热性和不同温度下的尺寸稳定性,结果见表和下图。表1中当玻璃转化温度大于450℃时,薄膜耐热性优异;图1中尺寸变化越大,薄膜尺寸稳定性越差。
表1 不同试剂配比及其对薄膜耐热性的影响
试剂配比序号
试剂1配比/%
试剂2配比/%
玻璃化转变温度/℃
①
100
0
408
②
80
20
419
③
60
40
446
④
50
50
>450
⑤
40
60
>450
⑥
20
80
>450
⑦
0
100
>450
(1)二元酐和二元胺都属于___________(填物质类别)。
(2)制造柔性基板的聚酰亚胺薄膜由___________种元素组成,属于___________材料。除此以外,你还了解过哪些材料及其用途呢?(任举一例简要回答)___________。
(3)由表1可知,试剂1与试剂2的配比小于1∶1时,所制得的薄膜具有___________。
(4)综合图表分析,在实验范围内,___________(填数字编号)是最佳配比。
【答案】(1)有机物(或化合物)
(2) 4 有机合成(合理即可) 铝合金,可用于制作门窗(合理即可)
(3)优异的耐热性
(4)⑤
【详解】(1)二元酐和二元胺都含有碳元素,属于含碳的有机化合物,也属于纯净物中的化合物。
(2)聚酰亚胺由二元酐和二元胺合成,共含碳、氢、氧、氮4种元素。
聚酰亚胺是人工合成的高分子物质,属于有机合成材料。
举例只要对应常见材料的合理用途均可。
(3)试剂1与试剂2配比小于1:1时对应表中序号⑤⑥⑦的样品,玻璃化转变温度均大于450℃,根据题干信息,此时薄膜耐热性优异。
(4)最佳配比需要同时满足耐热性优异、尺寸稳定性好:首先耐热性优异的样品为④⑤⑥⑦,再结合图1,序号⑤的薄膜尺寸随温度变化最小,尺寸稳定性最好,因此为最佳配比。
53.(2025·广东广州·二模)金属材料在人类发展的历史长河中起着非常重要的作用。
(1)铜能被加工成厚度仅为的超薄铜箔,说明铜具有良好的___________性。
(2)非遗项目“打铁花”是将生铁熔化后的铁水打向空中,形成铁花,铁花冷却后得到黑色固体,请用化学方程式表示其中的主要原理:___________。从合金的性质角度分析:打铁花用生铁而不用纯铁的原因是___________。
(3)现代工业用一氧化碳还原赤铁矿(主要成分为氧化铁)炼铁,其反应原理是___________(写化学方程式)。
(4)查阅资料发现:(氯化亚锡)溶于水可形成无色溶液。请你设计实验方案证明锡的金属活动性强于铜___________(写出操作和现象)。
(5)金属锰(Mn)及其化合物用途广泛。锰的金属活动性介于镁和铜之间。经查阅,锰的化合物在水中溶解性如下:
易溶
易溶
难溶
易溶
难溶
结合以上信息和已有知识,判断下列说法正确的是___________。(填编号)
A.锰能与氢氧化铜反应 B.锰能与硝酸银溶液反应
C.碳酸锰能与稀盐酸反应 D.碳酸锰溶液能与氢氧化钠溶液反应
【答案】(1)延展
(2) 生铁熔点比纯铁低更容易被熔化
(3)
(4)将锡片放入CuCl2溶液中(或CuSO4溶液等铜的盐溶液),观察到锡片表面有红色物质析出
(5)BC
【详解】(1)铜能被加工成超薄铜箔,这是因为铜具有良好的延展性,能够被拉伸或压制成各种形状。 故本问答案为:延展。
(2)铁水打向空中,铁与氧气在高温条件下反应生成四氧化三铁,化学方程式为。 生铁的硬度比纯铁大,且熔点比纯铁低,更容易被熔化并打出铁花。 故本问答案为:;②生铁熔点比纯铁低更容易被熔化。
(3)一氧化碳还原氧化铁,在高温条件下,一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,化学方程式为。 故本问答案为:。
(4)将锡片放入CuCl2溶液中(或CuSO4)溶液等铜的盐溶液),观察到锡片表面有红色物质析出,说明锡能将铜从其盐溶液中置换出来,从而证明锡的金属活动性强于铜。 故本问答案为:将锡片放入CuCl2溶液中(或CuSO4溶液等铜的盐溶液),观察到锡片表面有红色物质析出。
(5)锰(Mn)的金属活动性介于镁和铜之间(即 Mg > Mn > Cu)。
A、锰属于金属,金属不与碱反应,锰不能与氢氧化铜(难溶性碱)发生反应,A错误。
B、锰的金属活动性比银强,所以锰能与硝酸银溶液反应,B正确。
C、碳酸锰难溶于水,属于碳酸盐,能与稀盐酸反应生成氯化锰、水和二氧化碳,C正确。
D、碳酸锰难溶于水,不能形成溶液,不能与氢氧化钠溶液反应,D错误。
故本问答案为:BC。
54.(2026·广东东莞·二模)甲醛(CH2O)是空气污染物,石墨负载MnO2催化甲醛氧化原理如图1所示:
(1)甲醛中碳、氧元素质量比为___________。
(2)抽取某室内空气样品1m3,所含甲醛充分氧化(),产生CO2的质量为0.22mg。求1m3该空气样品中甲醛的质量是多少?空气中甲醛含量最大限值为,请根据计算结果判断是否超标。(写出计算过程)
(3)不同催化剂、温度对甲醛催化转化的影响如图2所示,效果最好的是___________(填曲线序号)。以单位时间内甲醛转化为CO2的百分数衡量催化转化速率,100℃时,与催化的速率比为___________。
【答案】(1)3:4
(2)解:设产生甲醛的质量为x
由于0.15mg/m3>0.08mg/m3,故该空气样品甲醛已超标。
答:1m3该空气样品中甲醛的质量是0.15mg/m3,已超标。
(3) a 9:1
【详解】(1)甲醛中碳、氧元素质量比为:,故填写:3:4。
(2)详解见答案。
(3)由图2可知,在较低温度下就能达到较高的甲醛转化为CO2的百分数,效果最好,故填写:a;
在100℃时,对应的甲醛转化为CO2的百分数约为45%,对应的约为5%,所以与催化的速率比为45%:5% = 9:1,故填写:9:1。
55.(2026·广东深圳·二模)计算题氢能作为清洁能源具有广阔的发展前景,安全高效的制氢和储氢是未来研究方向。氢化钙()是一种重要的制氢剂,氢化钙可与物质反应生成氢气,反应化学方程式为:,请完成下列各题:
(1)这里的“钙”和“氢”是指___________(选填“元素”、“单质”或“原子”),老年人和青少年缺钙会导致___________(写一种即可),中钙和氢的质量比为___________(化为最简整数比)。
(2)请根据题干内容,推断出固体必须___________保存。
(3)写出一种新能源___________(写出一种即可)。
(4)氢化物储氢是利用氢气与金属(如Al)反应生成金属氢化物(如),方程式为:,若要储存8 kg氢气,计算理论上需要Al的质量(写出计算过程)。
【答案】(1) 元素 佝偻病或骨质疏松 20:1
(2)密封干燥保存
(3)太阳能(合理即可)
(4)解:设理论上需要Al的质量为x
x=72 kg
答:理论上需要Al的质量为72 kg。
【详解】(1)这里的“钙”和“氢”不是以分子、原子、单质的形式存在,而是强调存在的元素,与具体形态无关;
钙是人体骨骼和牙齿的重要组成成分,老年人缺钙易患骨质疏松,幼儿及青少年缺钙易患佝偻病;
中钙和氢的质量比为:40:2=20:1;
(2)由题干信息可知,氢化钙能与水反应,则固体氢化钙必须密封干燥保存;
(3)略;
(4)见答案。
56.(2026·广东东莞·二模)请仔细分析如图所示的实验过程和提供的数据,完成下列问题:(提示: )
(1)生成氢气_____ 。
(2)随着反应的进行反应速率会逐渐______(填“加快”或“减慢”),原因是______(写出一点即可)。
(3)要证明稀盐酸恰好完全反应,可以向反应后所得溶液中加入______ 。填字母序号
A.酚酞溶液 B.锌粒 C.铜片
(4)请计算反应后所得溶液中溶质的质量分数是多少?
【答案】(1)0.4
(2) 减慢 稀盐酸浓度逐渐减少
(3)B
(4)解:设生成氯化亚铁的质量为x。
反应后所得溶液中溶质的质量分数是
答:反应后所得溶液中溶质的质量分数是12.7%。
【详解】(1)根据质量守恒定律,生成氢气11.2g+189.2g-200g=0.4g。
(2)随着反应的进行反应速率会逐渐减慢,原因是稀盐酸的浓度逐渐减小,反应物之间的接触面积减小了。
(3)A、酚酞溶液在酸性、中性溶液中均显无色,用酚酞溶液不能证明稀盐酸恰好完全反应;
B、可以向反应后所得溶液中加入锌粒,锌与稀盐酸反应会生成氢气,锌粒证明稀盐酸恰好完全反应,;
C、铜的活动性比氢弱,故铜不能证明稀盐酸反应,所以不能用铜来证明稀盐酸恰好完全反应;
故填:B。
(4)见答案。
57.(2026·广东东莞·二模)合金被认为是最具应用前景的储氢合金。一种储氢材料的制备与应用的过程如图所示。
(1)中镁、镍()元素的质量比为________。
(2)氢气储存过程发生的反应为。该反应中,若有107g可以储存的质量是多少?(写出计算过程)
(3)储氢材料在使用过程中表面容易被氧化形成氧化层()。合金中氧元素的含量与储氢能力的关系如图2,氧化程度越高,储氢能力________(填“越高”或“越低”)。当储氢材料中氧元素的含量为a%时,在储氢材料中的质量分数为________(用a的代数式表示)。
【答案】(1)48:59
(2)4g
解:设107g可以储存的质量是x,
答:107g可以储存的质量是4g;
(3) 越低 2.5a%
【详解】(1)中镁、镍()元素的质量比为(24×2):(59×1)=48:59,故填:48:59;
(2)见答案;
(3)由图像可知,氧元素含量越高,储氢能力越低,因此氧化程度越高,储氢能力越低;氧化镁中氧元素的质量分数是,则储氢材料中MgO的质量分数为,故填:越低;2.5a%。
58.(2025·广东汕头·二模)(热重分析)石膏的主要成分是CaSO4·2H2O(相对分子质量为172),可用于水泥缓凝剂、建筑制品、模型制作、医用食品添加剂等,受热会发生分解。现加热42.8g石膏样品,固体质量随温度的变化如下图(杂质不参与反应且不含钙元素)。回答下列问题:
(1)石膏开始分解时的温度为______℃。
(2)42.8g该石膏样品中含有结晶水______g.
(3)根据反应,计算42.8g该石膏样品中含有CaSO4·2H2O的质量。(写出计算过程)
(4)1350~1500℃时,CaSO4继续分解生成氧化钙、二氧化硫和一种气体单质,该气体单质是______。最终剩余的19.6g固体中含有CaO的质量为______g.
【答案】(1)70
(2)7.2
(3)设CaSO4·2H2O的质量为x,则
解得x=34.4g
则42.8g该石膏样品中含有CaSO4·2H2O的质量为34.4g。
(4) 氧气/O2 11.2
【详解】(1)由图可知,70℃时固体质量开始减少,说明此时石膏开始分解。
(2)由图可知,42.8g该石膏样品中含有结晶水的质量为42.8g-35.6g=7.2g。
(3)见答案。
(4)反应前后元素的种类不变,硫酸钙中含有钙、硫、氧三种元素,则生成的气体单质为氧气;
根据前面计算可知,石膏样品中的杂质质量为:42.8g-34.4g=8.4g,1350∼1500℃时,CaSO4继续分解生成的固体只有CaO,则最终剩余的19.6g固体中含有CaO的质量为:19.6g-8.4g=11.2g。
59.(2025·广东清远·二模)纳米铁粉具有易燃、无污染的特性,是一种极具实际应用价值和发展前景的新型燃料。制备纳米铁粉的其中一种流程如1图所示。
反应1:FeSO4+H2C2O4(草酸) FeC2O4↓(草酸亚铁)+H2SO4
反应2:FeC2O4Fe+2X↑
(1)反应1过滤后的废液可以用_____(填化学式)进行处理后排放。
(2)若制取2.88g的草酸亚铁,理论上需要10%的草酸溶液的质量是多少?___(写出计算过程)
(3)将上述草酸亚铁置于玻璃管内,使其在700℃发生分解反应,化学方程式如反应2,则反应2中X为______(填化学式)。管内固体质量随加热时间变化情况如2图所示,在______时,草酸亚铁恰好完全分解。
【答案】(1)Ca(OH)2(或CaO)
(2)解:设需要草酸(H2C2O4)的质量为x。
所需草酸溶液的质量为:=l8g
答:理论上需要10%的草酸溶液18g;
(3) CO2 t3
【详解】(1)根据反应1可知,过滤后的废液中含有硫酸,显酸性,常用酸碱中和来处理废液中的酸性物质,因此选择碱性物质,从经济的角度常用熟石灰处理废液中的酸,化学式为:Ca(OH)2;
(2)见答案;
(3)反应2中反应前铁、碳、氧原子个分别为1、2、4,反应后,除2X外,只含有1个铁原子,故2X中含有2个碳和4个氧原子,故X为二氧化碳,化学式为:CO2;
由2图可知,当加热时间到t3后固体质量不再减轻,所以此时草酸亚铁恰好完全分解,故填:t3。
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