内容正文:
2026年初中结业学科学业水平测试模拟评价
九年级化学试卷
说明:1.本试卷共6页,满分100分,考试时间100分钟。请将答案填写在答题卷上。
2.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 Mn-55 Fe-56 Cu-64 Ag-108 Ba-137
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
单项选择题:共20小题,每小题2分,共40分。每小题只有一个选项最符合题意。
1. 下列属于纯净物的是
A. 金刚石 B. 不锈钢 C. 石灰石 D. 加碘盐
【答案】A
【解析】
【详解】金刚石是碳单质,只含有碳这一种物质,属于纯净物。不锈钢是铁的合金,含有铁、碳等多种组分,石灰石主要成分为碳酸钙,还含有其他杂质,加碘盐含有氯化钠、碘酸钾等不同物质,都属于混合物。故选A。
2. 《汉代古火井碑序》所述的制盐过程中涉及化学变化的是
A. 砍伐斑竹 B. 竹管导气 C. 引气点火 D. 盐水沸腾
【答案】C
【解析】
【分析】判断变化类型的核心依据是:化学变化有新物质生成,物理变化仅改变物质的形态、状态,无新物质生成。
【详解】A.砍伐斑竹:仅改变竹子的外形,无新物质生成,属于物理变化。
B.竹管导气:仅改变气体的空间位置,无新物质生成,属于物理变化。
C.引气点火:是可燃性气体的燃烧过程,有新物质生成(以天然气主要成分甲烷燃烧为例,反应为),属于化学变化。
D.盐水沸腾:仅使水从液态变为气态,无新物质生成,属于物理变化。
3. 下列物质的用途主要与化学性质有关的是
A. 用汽油洗涤零件油脂
B. 用活性炭脱色蔗糖
C. 用液氮作医疗冷冻剂
D. 用贝壳生产生石灰
【答案】D
【解析】
【详解】A.汽油洗油脂利用汽油可溶解油脂的性质,溶解过程无新物质生成,属于物理性质,错误。
B.活性炭脱色利用活性炭的吸附性,吸附过程无新物质生成,属于物理性质,错误。
C.液氮作冷冻剂利用液氮汽化吸热的性质,仅发生状态变化、无新物质生成,属于物理性质,错误。
D.贝壳主要成分为碳酸钙,生产生石灰时发生反应,有新物质生成,利用的是碳酸钙高温可分解的化学性质,正确。
4. 除水垢时发生反应。其中属于碱的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A、是由金属离子和氢氧根离子构成的化合物,属于碱,符合题意;
B、是由氢离子和酸根离子构成的化合物,属于酸,不符合题意;
C、是由金属离子和酸根离子构成的化合物,属于盐,不符合题意;
D、是由两种元素组成且其中一种元素为氧元素的化合物,属于氧化物,不符合题意。
故选:A。
5. 汽车车门中的玻璃纤维增强塑料属于
A. 合成材料 B. 复合材料 C. 金属材料 D. 无机非金属材料
【答案】B
【解析】
【详解】玻璃纤维增强塑料以玻璃纤维(无机非金属材料)为增强体、塑料(有机合成材料)为基体复合而成,属于复合材料。
6. 化肥对提高农作物的产量具有重要作用。下列物质不可作为氮肥在土壤中施用的是
A. 草木灰 B. 尿素 C. 氨水 D. 硫酸铵
【答案】A
【解析】
【分析】氮肥的判定标准是含有氮元素,可为农作物提供氮素营养的肥料,逐一分析各物质组成:
【详解】A.草木灰主要成分为K2CO3,仅含氮、磷、钾三种营养元素中的钾元素,属于钾肥,不含氮元素,不可作为氮肥施用。
B.尿素化学式为CO(NH2)2,含氮元素,是常用有机氮肥,可作氮肥施用。
C.氨水化学式为NH3·H2O,含氮元素,可作氮肥施用。
D.硫酸铵化学式为(NH4)2SO4,含氮元素,属于铵态氮肥,可作氮肥施用。
7. 土壤的酸碱性会影响植物的生长。下列探究土壤酸碱性的相关实验操作正确的是
A. 溶解土壤样品 B. 过滤出浸出液
C. 检验酸碱性 D. 测定酸碱度
【答案】B
【解析】
【详解】A、量筒仅用于量取液体体积,不能作为溶解的容器,操作错误。
B、过滤操作符合“一贴、二低、三靠”的实验规范,操作正确。
C、滴加液体时胶头滴管伸入试管内、接触试管内壁,会污染试剂,操作错误。
D、测定溶液pH时预先润湿pH试纸,会稀释待测液,导致测定结果不准确,操作错误。
8. 下列实验方法不正确的是
A. 用10mL量筒量取6.5mL浓硫酸
B. 用碘酒鉴别淀粉溶液和食盐水
C. 用水区分NaOH和NH4NO3固体
D. 用灼烧的方法区分蚕丝和羊毛
【答案】D
【解析】
【详解】A.10mL量筒的分度值为0.5mL,可准确量取6.5mL浓硫酸,实验方法正确。
B.碘酒遇淀粉会变蓝色,与食盐水混合无明显现象,可鉴别两种溶液,实验方法正确。
C.固体溶于水放热,溶液温度升高;固体溶于水吸热,溶液温度降低,可通过温度变化区分两种固体,实验方法正确。
D.灼烧时都会产生烧焦羽毛的气味,现象相似,不易区分,错误。
9. 下列指定反应的化学方程式正确的是
A. 铜绿的形成:
B. 镁粉着火不能用CO2灭火的原因:
C. 铝片溶于稀盐酸:
D. 用石灰乳吸收烟气中的二氧化硫:
【答案】B
【解析】
【详解】A.方程式未配平,正确化学方程式为:,A错误。
B.镁可在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和碳,该反应化学式正确、配平正确、反应条件标注符合实际,可解释镁着火不能用二氧化碳灭火的原因,B正确。
C.氯化铝化学式书写错误,铝为+3价、氯为-1价,氯化铝应为,正确反应为,C错误。
D.石灰乳的主要成分为,反应物错用了,与题干描述不符,D错误。
10. 中国科学家徐光宪研究稀土理论荣获国家最高科技奖。稀土元素钇在元素周期表中的信息如图所示,下列说法不正确的是
A. 钇元素属于金属元素
B. 钇单质的化学式是y
C. 钇元素的相对原子质量为88.91
D. 钇原子核外电子数为39
【答案】B
【解析】
【详解】A.钇的汉字带“钅”字旁,属于金属元素,正确。
B.元素符号书写遵循“一大二小”规则,钇的元素符号为,金属单质化学式直接用元素符号表示,应为,不是小写的,错误。
C.单元格下方数字为相对原子质量,即钇的相对原子质量为88.91,正确。
D.钇的原子序数为39,原子序数等于质子数,原子里质子数等于核外电子数,故核外电子数为39,正确。
11. 铜能和稀硝酸反应。下列说法不正确的是
A. 铜常温下不能与酸反应产生氢气
B. 该反应的基本类型是置换反应
C. 反应中有2种元素化合价发生改变
D. 生成的气体会导致酸雨的形成
【答案】B
【解析】
【详解】A.铜在金属活动性顺序中位于氢之后,常温下能和稀硝酸等氧化性酸反应,且反应不生成氢气,正确。
B.置换反应的定义是“单质+化合物→新单质+新化合物”,该反应产物无单质生成,不属于置换反应,错误。
C.反应中元素化合价从 价升高为价,部分元素化合价从价降低为价,、元素化合价均无变化,共2种元素化合价改变,正确。
D.生成的属于氮氧化物,可在环境中转化为硝酸,是形成硝酸型酸雨的污染物之一,正确。
12. 下图表示甲转化为丙的微观过程。下列有关说法不正确的是
A. 构成物质乙和丙的微观粒子相同 B. 转化①、②中分子个数均改变
C. 整个转化过程中共有3种氧化物 D. 乙、丙在中完全燃烧的产物相同
【答案】A
【解析】
【详解】由微观示意图和原子图例可知,甲为,乙为(甲醇),丙为 (乙酸)。
A.乙由甲醇分子构成,丙由乙酸分子构成,二者是不同分子,构成粒子不相同,该说法错误。
B.转化①配平为,反应前分子总数为4,反应后为2,分子数改变;转化②配平为,反应前分子总数为2,反应后为1,分子数改变,该说法正确。
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,整个过程中、、 都属于氧化物,共3种,该说法正确。
D.乙和丙都仅含三种元素,在氧气中完全燃烧的产物均为和 ,产物相同,该说法正确。
13. 利用如图装置研究玻璃纤维负载聚氯乙烯[(C2H3Cl)n]作固态碳源制备碳纳米涂层的受热分解产物(产生气体均无色)。下列说法不正确的是
A. 实验开始前先通一段时间N2,再点燃酒精喷灯
B. 装置②中出现白色沉淀,证明分解产物中HCl
C. 装置④中固体由黑变红,证明分解产物中有CO
D. 装置⑤中石灰水变浑浊,证明装置④中产生CO2
【答案】C
【解析】
【详解】A.实验前先通一段时间N2,可排尽装置内的空气,既防止加热时可燃性气体与空气混合发生爆炸,也避免空气中的、CO2等干扰实验,正确。
B.HCl能与反应生成白色沉淀,其余无色分解产物均不能和溶液反应生成白色沉淀,因此②中出现白色沉淀可证明分解产物含HCl,正确。
C.除CO外,也具有还原性,能将黑色CuO还原为红色Cu ,因此仅根据④中固体由黑变红,无法证明分解产物一定有CO,需要结合⑤中石灰水变浑浊的现象才能证明CO存在,错误。
D.装置⑤中的澄清石灰水用于检验装置④中是否有CO2气体生成。进入装置④的气体不含CO2,若分解产物中存在,已被装置③吸收,因此装置⑤中石灰水变浑浊,证明是装置④中反应生成了CO2,正确。
14. 下列物质的转化在给定条件下能实现的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A .铁在氧气中点燃的产物是四氧化三铁,不是三氧化二铁,反应为,转化不能实现。
B .铁和稀硫酸发生置换反应时只能生成+2价亚铁盐,产物为,不是,反应为,转化不能实现。
C .碱和盐发生复分解反应的前提是二者均可溶,是难溶性碱,无法和溶液反应,转化不能实现。
D .电解氯化钠溶液可以生成氢氧化钠,反应为,转化可以实现。
15. 下列有关物质鉴别、物质除杂、水样检验、物质分离的实验方案不能达到目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别(NH4)2SO4和K2SO4固体
取样,加少量熟石灰,研磨,闻气味
B
除去O2中的水蒸气
将气体通过装有足量碱石灰固体的干燥管
C
检验自来水是否为硬水
取样,加入肥皂水,观察现象
D
分离CaCl2、NaCl混合溶液
通入CO2过滤、洗涤,再向滤渣中滴加适量稀盐酸
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.是铵态氮肥,和熟石灰混合研磨会生成有刺激性气味的,与熟石灰不反应,现象不同可鉴别,方案可行。
B.碱石灰(主要成分为和)有强吸水性,且不与反应,可除去中的水蒸气,方案可行。
C.硬水加入肥皂水后浮渣多、泡沫少,软水加入肥皂水后浮渣少、泡沫多,现象不同可检验硬水,方案可行。
D.和、均不发生反应,通入后无沉淀生成,无法实现两种物质的分离,方案不可行,符合题意。
16. 如图为NH3的转化及利用。下列说法不正确的是
A. 转化①所得液氨为纯净物
B. 转化②为,催化剂可循环使用
C. 转化③合成有机氮肥,反应物的原子利用率为100%
D. 转化④说明不可用浓H2SO4干燥NH3
【答案】C
【解析】
【详解】A.转化①是氨气降温液化得到液氨,液氨仅由一种物质组成,属于纯净物,A表述正确。
B.转化②为工业合成氨反应,给出的化学方程式书写正确,催化剂在反应前后质量和化学性质不变,可循环使用,B表述正确。
C.转化③的反应为 ,有副产物水生成,反应物原子没有全部进入目标产物尿素中,因此原子利用率不是100%,C表述错误。
D.转化④中可与反应生成硫酸铵,因此不能用浓硫酸干燥氨气,D表述正确。
17. NaCl和KNO3两种固体的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是
A. T2℃时,35.0gKNO3固体加入到50g水中,充分搅拌,所得溶液中KNO3和H2O的质量比为7:10
B. KNO3中混有少量NaCl,用蒸发结晶的方法提纯KNO3
C. a点对应的KNO3溶液,加一定量的KNO3固体或恒温蒸发水,均可形成b点对应的溶液
D. 等质量的NaCl和KNO3两种固体,分别配制T1℃时的饱和溶液,所得溶液的质量:
【答案】C
【解析】
【详解】A、T2℃时,硝酸钾的溶解度是62.0g,说明该温度时100g水中最多溶解62.0g硝酸钾,则50g水中最多溶解31g硝酸钾,因此35.0gKNO3固体加入到50g水中,会有4g硝酸钾未溶解,所得溶液中硝酸钾和水的质量比为,选项错误;
B、如图所示,硝酸钾溶解度受温度影响大,氯化钠溶解度受温度影响小,硝酸钾中混有少量氯化钠,应采用降温结晶的方法提纯硝酸钾,选项错误;
C、如图所示,a点对应的硝酸钾溶液是该温度下的不饱和溶液,b点对应的溶液是该温度下的硝酸钾的饱和溶液,故可采用加一定量的硝酸钾固体或恒温蒸发水,使其逐渐变为饱和溶液,选项正确;
D、如图所示,T1℃时氯化钠的溶解度比硝酸钾的溶解度大,等质量的氯化钠和硝酸钾两种固体,分别配制T1℃时的饱和溶液,此时氯化钠所需要的水的质量较小,则所得溶液的质量:,选项错误;
答案为:C。
18. 食品用发热包中含CaO、NaCl、Fe粉和活性炭,通过如下实验探究“发热包中固废处理及资源回收”。下列说法不正确的是
A. 取少量固体加入一定量水,充分溶解后过滤,所得滤液中含2种溶质
B. 向所得滤液中通入适量CO2,溶液变浑浊,过滤、洗涤、干燥,高温煅烧所得固体,蒸发滤液,可回收CaO和NaCl固体
C. 向A中滤渣加入过量稀盐酸,固体部分溶解,产生气泡,气体为H2
D. 实验C中固体质量及溶液质量随加入稀盐酸的质量变化如图所示,则A中滤渣含有2种难溶物
【答案】D
【解析】
【详解】A.加水后CaO与水反应:,可溶于水,微溶,一定量水可使生成的部分溶解,因此滤液溶质为和共2种,说法正确;
B.滤液通入发生反应:,过滤得到沉淀,高温煅烧可回收CaO,滤液为溶液,蒸发可回收固体,说法正确;
C.A的滤渣含粉、活性炭,还可能有未溶解的,加入过量稀盐酸,与盐酸反应:,产生气泡,活性炭不与盐酸反应,因此固体部分溶解,说法正确;
D.根据质量守恒,加入10g稀盐酸时,生成气体质量为,为反应生成的氢气,对应反应的质量为;此过程固体总减少量为,说明除了外,还有的与盐酸发生中和反应,同时滤渣还有不反应的活性炭,因此滤渣共含3种难溶物,说法错误。
19. FeCl3是一种常用的絮凝剂。现对FeCl3溶液性质作如下探究。
实验①:取一定量镁粉加入FeCl3溶液中,充分反应后,过滤,得到无色滤液和滤渣。
实验②:向实验①所得滤液中加入过量NaOH溶液。
实验③:将实验①所得滤渣用磁铁吸引后,向剩余固体中加入过量稀盐酸。
下列说法不正确的是
A. 实验①中的滤渣有红褐色固体,红褐色固体的化学式为Fe(OH)3
B. 实验①中产生大量气体,经检验,气体可燃,说明FeCl3溶液呈酸性
C. 实验②中有白色沉淀产生,发生反应为
D. 实验③中部分固体能被磁铁吸引,剩余固体全部溶解,冒气泡,说明实验①中Mg有剩余
【答案】C
【解析】
【详解】A.镁加入氯化铁溶液中,镁与铁离子反应生成亚铁离子和镁离子,同时镁与水解产生的氢离子反应生成氢气,溶液pH升高,铁离子转化为氢氧化铁沉淀,滤渣中可能含有红褐色氢氧化铁固体,化学式为 Fe(OH)3,说法正确;
B.实验①中产生大量可燃气体(氢气),说明氯化铁溶液呈酸性,氢离子与镁反应生成氢气,说法正确;
C.实验①得到无色滤液,说明滤液中不含亚铁离子(亚铁离子溶液为浅绿色),加入过量氢氧化钠溶液不会产生白色沉淀(氢氧化亚铁为白色沉淀),反应不是FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl,说法错误;
D.实验③中部分固体能被磁铁吸引(含有铁),向剩余固体中加入过量稀盐酸,全部溶解冒气泡(镁与盐酸反应生成氢气),说明实验①中镁有剩余,说法正确。
20. 利用某新型催化剂可将燃油汽车尾气中的CO、NO催化转化为直接参与大气循环的物质,发生如下反应:,。当尾气中CO、NO质量比为14:15时,一段时间内,NO的转化率、CO的剩余百分率随温度的变化情况如图所示。下列说法不正确的是
A. 曲线b表示NO的转化率随温度的变化情况
B. 该条件下CO和NO的最佳脱除温度在975℃左右
C. 775℃时,每有42.0g CO完全转化,同时生成21.0g N2
D. 775℃时,转化后的尾气中CO和NO质量比为49:45
【答案】C
【解析】
【详解】A.温度较低时催化剂活性低,NO转化率低,随温度升高催化剂活性增强,NO转化率升高,温度过高时虽NO发生分解反应,但整体转化率仍呈先升后降趋势;而CO的剩余百分率随温度升高先降低后升高,因此曲线a表示CO的剩余百分率,曲线b表示NO的转化率,说法正确;
B.975℃左右时,CO的剩余百分率达到最低值,NO的转化率达到最高值,此时CO和NO的脱除效果最好,因此该条件下二者的最佳脱除温度在975℃左右,说法正确;
C.根据反应,每56gCO完全转化生成28gN2,若仅发生该反应,42.0gCO完全转化会生成21.0gN2,但同时NO会发生分解反应,也会生成N2,因此实际生成N2的质量大于21.0g,说法不正确;
D.设初始时CO的质量为14g,NO的质量为15g。775℃时,CO的剩余百分率为70%,则剩余CO的质量为14g×70%=9.8g;NO的转化率为40%,则剩余NO的质量为15g×(1-40%)=9g,因此转化后的尾气中CO和NO质量比为9.8g:9g=49:45,说法正确。
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
21. 用化学符号表示:
(1)氦气____;
(2)最简单的有机物____;
(3)2个铵根离子____;
(4)人体缺少____元素可能引起骨质疏松。
【答案】(1)He (2)CH4
(3)
(4)Ca
【解析】
【小问1详解】
氦气属于稀有气体单质,由原子直接构成,化学式直接用元素符号表示。
【小问2详解】
甲烷是含碳原子数最少、结构最简单的有机物。
【小问3详解】
表示多个离子时,在离子符号前加对应数字;铵根离子带1个单位正电荷,电荷数为1时省略不写,因此2个铵根离子写作。
【小问4详解】
钙是人体骨骼和牙齿的核心组成元素,缺少钙元素老年人易患骨质疏松。
22. 选择下列适当的物质填空(选填序号):
A.盐酸 B.消石灰 C.硝酸铵 D.氧气E.硫酸 F.石灰石 G.硝酸钾 H.明矾
(1)可配制波尔多液的是____;
(2)常作净水絮凝剂的是____;
(3)可用于医疗急救的是____;
(4)铅蓄电池含有的酸是____;
(5)工业冶炼生铁原料是____;
(6)常作农用复合肥的是___。
【答案】(1)B (2)H
(3)D (4)E
(5)F (6)G
【解析】
【小问1详解】
波尔多液由硫酸铜和消石灰(氢氧化钙)配制而成,因此选B。
【小问2详解】
明矾溶于水后形成的胶状物可吸附水中悬浮杂质,使其沉降,是常用的净水絮凝剂,因此选H。
【小问3详解】
氧气可供给呼吸,可用于医疗急救,因此选D。
【小问4详解】
铅蓄电池中含有的酸为硫酸,因此选E。
【小问5详解】
工业冶炼生铁时,石灰石作为原料,可将矿石中的二氧化硅杂质转化为炉渣除去,因此选F。
【小问6详解】
硝酸钾含有氮、钾两种植物必需的营养元素,属于复合肥,因此选G。
23. 氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。
Ⅰ.甲烷热解制氢。
高温时,以熔融金属锡(Sn)为液态传热介质,细小的甲烷气泡从鼓泡反应器底部注入并发生分解,得到固体石墨,反应原理如图所示。
(1)甲烷热解制氢的化学方程式为____。
(2)该反应温度T3与金属锡的熔点T1、金属锡的沸点T2之间的大小关系为____。
(3)该方法可避免石墨在介质中大量附着的主要原因是固体石墨和液态锡的____不同。
Ⅱ.海水电解制氢。
海水无淡化直接电解制氢的原理和装置如图所示。
PTFE膜两侧有水蒸气压力差,使膜外侧的水转化为水蒸气,水蒸气通过PTFE膜后液化。液态水和离子均不能直接通过PTFE膜。
(4)M端对应的是电源____(选填“正”或“负”)极。
(5)电解过程中,PTFE膜内侧KOH溶液的溶质质量分数保持不变,原因是____。
Ⅲ.催化制氢
一种以NiFe2O4为催化剂制氢的反应原理如图所示。图中“H2O(g)表示水蒸气”。
(6)反应Ⅱ中镍元素(Ni)化合价不变。NiFe2O4中铁元素的化合价为____。
(7)将16.0gCH4和足量的H2O(g)通过该方法制氢,理论上可获得____g H2。
【答案】(1)
(2)T2>T3>T1(或T1<T3<T2)
(3)密度 (4)正
(5)KOH用于增强溶液的导电性,KOH质量保持不变;通过PTFE膜液化进入的水的质量等于电解消耗水的质量,溶剂质量保持不变
(6)+3 (7)6
【解析】
【小问1详解】
反应物为甲烷,生成物为碳单质和氢气,反应条件为高温,根据质量守恒配平即可。
【小问2详解】
反应中锡为熔融液态,因此温度需高于锡的熔点,同时低于锡的沸点避免锡汽化。
【小问3详解】
石墨密度小于液态锡,反应生成的石墨会上浮至液面,不会在介质中大量附着。
【小问4详解】
电解水时正极生成氧气、负极生成氢气,M极产生,因此对应电源正极。
【小问5详解】
PTFE膜允许水蒸气通过,海水中的水蒸气进入内侧液化补充电解消耗的水,溶质KOH质量不变,溶剂水的质量也不变,因此溶质质量分数不变。
【小问6详解】
化合物中正负化合价代数和为0,中Ni为+2价,O为-2价,设Fe化合价为,列式,解得。
【小问7详解】
总反应为,该反应中,每 1 个 相对分子质量 16,可生成 3 个 相对分子质量总和 3×2 = 6,即 与 的质量比为 。现取 16.0 g ,则生成 的质量为:6g
24. 利用含锰矿对发电厂烟气进行脱硫处理,并制备磁性材料Mn3O4的流程如图。
(1)利用反应对烟气脱硫。“脱硫”时,吸收塔上方加入矿浆,下方通入烟气的目的是____。
(2)“过滤”操作中用到的玻璃仪器有烧杯、____、玻璃棒。
(3)“除酸”时发生反应:。“脱硫”一段时间后,矿浆pH仍然明显下降的原因是____(用化学方程式表示)。
(4)结合下表设计实验:将MnSO4溶液____,过滤,洗涤,干燥得MnSO4·H2O晶体。
结晶温度
10℃~30℃
30℃~50℃
100℃~200℃
200℃以上
析出晶体
MnSO4·5H2O
MnSO4·4H2O
MnSO4·H2O
MnSO4
(5)已知MnSO4·H2O晶体在真空条件下控制不同煅烧温度可得不同价态的含锰氧化物。称取一定质量的晶体样品真空条件下加热煅烧,冷却后称重得7.90g固体;另取等质量的样品溶于水,滴加过量BaCl2溶液,过滤、洗涤、干燥后称重得23.30g固体。则“加热煅烧”后所得固体的化学式为____。
(6)工业上也可选用“直接氧化法”制备Mn3O4:向MnSO4溶液中不断鼓入空气,控制80℃恒温加热可制得Mn3O4。反应过程中溶液pH不断降低,反应的化学方程式为____。
【答案】(1)增大烟气和矿浆的接触面积,使反应充分进行,加快反应速率
(2)漏斗 (3)
(4)蒸发浓缩,控制温度在100℃~200℃结晶
(5)Mn2O3 (6)
【解析】
【分析】脱硫:吸收塔上方加入MnO2矿浆,下方通含SO2烟气,发生主反应MnO2 + SO2 = MnSO4,吸收烟气中SO2;同时SO2会与水反应生成H2SO3,H2SO3易被氧化为强酸H2SO4,导致矿浆酸性增强、pH下降。除酸:加入MnCO3矿浆,消耗体系中过量硫酸:MnCO3 + H2SO4 = MnSO4 + H2O + CO2↑,调节 pH,避免酸性过强腐蚀设备,同时不引入新杂质。过滤:分离矿渣(不溶性杂质),得到纯净MnSO4液。结晶:控制温度100℃~200℃蒸发浓缩、冷却结晶,析出MnSO4·H2O晶体。煅烧:MnSO4·H2O真空煅烧得到锰的氧化物;或MnSO4溶液通空气80℃氧化制备磁性材料Mn3O4。
【小问1详解】
逆流操作可让矿浆与烟气充分接触,加快反应速率,保证SO2充分吸收。
【小问2详解】
过滤操作的玻璃仪器为烧杯、普通漏斗、玻璃棒,因此缺少的仪器是漏斗。
【小问3详解】
过量的SO2与水反应生成亚硫酸,亚硫酸被空气中氧气氧化为强酸硫酸,溶液酸性显著增强,pH下降。
【小问4详解】
由表格数据可知,只有温度在100℃~200℃区间时,析出的晶体为,因此蒸发浓缩,需要控制100℃~200℃范围结晶。
【小问5详解】
取一定量溶于水,滴加过量BaCl2溶液,,过滤、洗涤、干燥后称重得23.30g硫酸钡,设硫酸锰的质量为
15.1gMnSO4中锰元素的质量=,化学反应前后元素的质量和种类不变,另取等质量的晶体在真空条件下加热煅烧,冷却后称重得7.90g含锰氧化物,煅烧后固体中O元素质量为,锰原子和氧原子个数比= ,因此化学式为。
【小问6详解】
反应物为、和水,pH降低说明生成酸,产物为和,该反应化学方程式为。
25. 结合如图回答问题。
(1)仪器名称:①____,②____。
(2)实验室用高锰酸钾制O2发生反应的化学方程式为____。收集O2用于蜡烛燃烧实验并探究燃烧产物,应选用装置____(选填序号)收集O2。向蜡烛燃烧后的集气瓶中倒入澄清石灰水,观察到澄清石灰水变浑浊,发生反应的化学方程式为____。
(3)实验室制备CO2反应的化学方程式为____,装置C相对于装置B的优点是____。
(4)实验室用NaOH溶液吸收CO2并用pH传感器测定溶液的pH变化。吸收装置如图-1(部分装置已略去),测得溶液的pH与时间关系如图-2所示。
资料:在本实验条件下,可测得
Na2CO3溶液pH约为11.6,
NaHCO3溶液pH约为8.3。
①AB段发生反应的化学方程式为____。
②Q点溶液的溶质是____(填化学式)。
③D点溶液略显酸性的原因是____。
【答案】(1) ①. 酒精灯 ②. 分液漏斗
(2) ①. ②. D ③.
(3) ①. ②. 便于控制反应的发生和停止
(4) ①. ②. Na2CO3、NaHCO3 ③. CO2继续和H2O反应生成H2CO3溶于水呈酸性
【解析】
【小问1详解】
为酒精灯,用于加热;为分液漏斗,带活塞,可控制液体的滴加量和速率,与长颈漏斗的区别在于分液漏斗有活塞,能精确控制加液速度。
【小问2详解】
高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式需注明“加热”和气体符号。蜡烛燃烧实验需干燥的氧气,排水法收集的氧气含有水蒸气,因此应选用向上排空气法收集(装置D)。蜡烛燃烧生成二氧化碳,通入澄清石灰水变浑浊,反应生成碳酸钙沉淀和水。
【小问3详解】
实验室用大理石(主要成分CaCO₃)与稀盐酸反应制CO₂。装置C(带多孔隔板)可通过止水夹控制固液接触,从而控制反应的发生和停止,而装置B无法实现此功能。
【小问4详解】
AB段,二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,化学方程式为,溶液碱性减弱,pH减小。Q点位于BC段,该阶段发生反应,溶液中既有未反应完的,又有生成的,所以溶质是和。D点时,溶液中的溶质主要是碳酸氢钠,继续通入的二氧化碳会与水反应生成碳酸(),碳酸是弱酸,导致溶液显酸性。”
26. 探究金属铜的性质及其化合物的制备。
(1)实验一:将一小块打磨后的铜片放入试管并加入一定量稀盐酸,无明显现象。继续向试管中滴加10%H2O2溶液,观察到铜片逐渐消失,溶液由无色变为蓝绿色,发生反应的化学方程式为____。
实验二:向CuCl2溶液中通入NH3并加入稀盐酸,调节pH至5.0~5.5,控制反应温度为70~80℃,实验装置如图所示(部分夹持装置已省略)。反应一段时间后过滤,得到绿色固体和无色滤液。查阅资料:绿色固体为碱式氯化铜[Cux(OH)yClz],难溶于水,能溶于稀盐酸或氨水。
(2)图中装置①(球形干燥管)的作用是____。
(3)若滴入稀盐酸过量,碱式氯化铜的产量____(选填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(4)向无色滤液中加入适量NaOH溶液微热,有刺激性气味气体产生,发生反应的化学方程式为____。
实验三:利用如图装置进行碱式氯化铜[Cux(OH)yClz]组成测定(B、C装置中药品均足量)。已知碱式氯化铜在400℃完全分解为CuO、H2O和HCl。取一定量该固体控制温度在400℃充分加热。
(5)反应前后均需通入N2。停止加热后继续通N2一段时间的目的是____。
(6)实验结束后,B装置增重1.8g,C装置中产生的白色沉淀经过滤、洗涤、干燥后称得质量为14.35g。则该碱式氯化铜的化学式为____。
【答案】(1)
(2)防倒吸 (3)偏低
(4)
(5)防倒吸,使生成的H2O、HCl被装置B、C充分吸收
(6)Cu2(OH)3Cl
【解析】
【小问1详解】
铜与稀盐酸不反应,但加入 后,将 Cu 氧化为 ,在盐酸存在下生成 ,溶液呈蓝绿色。
【小问2详解】
球形干燥管连接处可容纳倒吸的液体,防止 NH₃ 溶于水时因压强减小而发生倒吸。
【小问3详解】
碱式氯化铜能溶于稀盐酸,若盐酸过量,已生成的沉淀会部分溶解,导致产量降低。
【小问4详解】
滤液中含有 (由 NH₃ 与 HCl 反应生成),加入 NaOH 微热产生 NH₃,化学方程式如上。
【小问5详解】
加热分解后,生成的 和 HCl 需被后续装置完全吸收;继续通 N₂ 可将残留气体全部赶至吸收装置中,同时避免因温度降低造成倒吸。
【小问6详解】
B装置增重 1.8 g,就是吸收的水蒸气质量。C装置中生成 AgCl 沉淀 14.35 g,由于 AgCl 中氯元素全部来自 HCl,因此 HCl 的质量;生成的水分子和 HCl 分子个数比为 1 : 1,根据原子守恒:每生成 1 个 H2O 需要 2 个 H,每生成 1 个 HCl 需要 1 个 H,所以 OH 中 H 的总数为 ,即 ,则碱式氯化铜[Cux(OH)yClz]中氢原子和氯原子的个数比是3:1,即y:z=3:1,则根据化合物中元素的化合价为0,有:,联合解得 ;化学式为 。
27. 从苦卤溶液(含NaCl、MgCl2)中提纯MgCl2,方案如下。
方案Ⅰ:
(1)“石灰乳”属于____(选填“溶液”、“悬浊液”或“乳浊液”)。
(2)步骤③发生反应的化学方程式为____。
(3)步骤①中一般调节溶液的pH在11.1~12.3之间。请参考表数据说明原因____。
氢氧化物
Mg(OH)2
Ca(OH)2
开始沉淀pH
9.1
12.3
完全沉淀pH
11.1
——
方案Ⅱ:
资料:①Mg(OH)2固体不导电;②直接加热MgCl2溶液,只能得到MgO固体。
(4)催化电解苦卤溶液获取Mg(OH)2的化学方程式为____。
(5)通电一段时间后,发现电解效率降低的原因可能是____。
(6)由MgCl2溶液脱水制备无水MgCl2晶体,需要在HCl氛围中进行,原因是____。
【答案】(1)悬浊液 (2)
(3)防止溶液pH过低,Mg2+不能沉淀完全,降低产率;防止溶液pH过高,Ca(OH)2沉淀使最终产品中混入CaCl2杂质,降低产品纯度
(4)
(5)生成Mg(OH)2固体覆盖在电极表面使电解效率降低
(6)防止MgCl2转化为MgO
【解析】
【小问1详解】
石灰乳是未溶解的氢氧化钙固体小颗粒分散在水中形成的分散系,属于悬浊液。
【小问2详解】
步骤③是氢氧化镁与稀盐酸发生中和反应,生成氯化镁和水。
【小问3详解】
结合表格中两种氢氧化物的沉淀pH范围分析即可。
【小问4详解】
反应物为苦卤中的和水,生成物为、、,配平即可。
【小问5详解】
结合资料①固体不导电的性质分析,电极被覆盖会阻碍电解进行。
【小问6详解】
结合资料②直接加热溶液会得到,氛围可抑制水解,避免生成杂质。
28. 从古至今,铁及其化合物一直被人类广泛应用。
一、铁的有关知识
(1)《天工开物》记载了我国古代炼铁的相关方法。
①“载土(铁矿石)二千余斤,用木炭…扇炉风箱…土化成铁。”木炭的作用是提供热量和____。
②“炒钢法”通过不断翻炒液态生铁使其中碳元素含量____(选填“升高”或“降低”)以制钢。
(2)铁质文物在潮湿的土壤中易被腐蚀,表面生成疏松的FeOOH。
①写出铁器腐蚀生成FeOOH的总反应化学方程式____。
②化学修复出土铁器可通过脱氯、还原,形成保护层来实现:
脱氯过程发生反应的化学方程式为____。还原时铁元素的化合价____(选填“部分”或“全部”)降低。该条件下生成的Fe3O4可以对铁器起到保护作用,原因是____。
二、制备磁性Fe3O4
Fe3O4颗粒在特殊催化剂、磁流体等领域广泛应用。制备Fe3O4的一种流程如图。
(3)为加快“酸溶”时的反应速率,可采取的措施有____。
(4)向滤液①中通入O2可将FeCl2氧化为FeCl3,该反应的化学方程式为____。
(5)“沉淀”时发生的主要反应:, “沉淀”时最佳工艺条件是控制温度为30℃、溶液pH在5.0~6.0。温度过高或溶液pH过大均会导致Fe3O4产率降低,原因是____。
(6)判断制得的Fe3O4固体已洗净的方法是____。
三、测定Fe3O4纯度
(7)制得的样品中混有少量FeOOH。为了测定其纯度,取2.000g样品,进行控温加热,该温度下FeOOH分解成Fe2O3,而Fe3O4不发生反应。充分加热后,所得固体的质量为1.982g,则该样品中Fe3O4的纯度是____ %。
(8)Fe3O4和ZnO的混合物催化性能比Fe3O4更好。高温下铁酸锌(ZnFe2O4)可被CO选择性还原为ZnO和Fe3O4,同时产生CO2。发生反应的化学方程式为____。
(9)恒压条件下,反应温度、反应体系中CO的体积分数对还原产物的影响如图所示。温度在200~1000℃范围里,要保证还原产物始终为ZnO和Fe3O4,则控制体系中CO的体积分数的范围为____。
【答案】(1) ①. 提供还原剂 ②. 降低
(2) ①. ②. ③. 部分 ④. 生成致密的Fe3O4膜覆盖在铁器表面,隔绝O2和H2O,阻止生锈
(3)粉碎铁皮(或搅拌、适当升温、适当提高盐酸浓度)
(4)
(5)温度过高,氨水受热挥发、分解加剧;pH过大,溶液碱性过强,FeCl2转化为Fe(OH)2沉淀、FeCl3转化为Fe(OH)3沉淀,降低产率
(6)取最后一次洗涤后的滤液,滴加适量AgNO3溶液,无现象,则已洗净
(7)91.1 (8)
(9)0.07~0.28
【解析】
【小问1详解】
① 古代炼铁中木炭燃烧提供热量,同时木炭(主要成分为碳)在高温下能将铁矿石中的铁氧化物还原为铁,因此木炭还提供还原剂(或还原性物质)。
② “炒钢法”通过搅拌液态生铁,使生铁中过量的碳与空气中的氧气反应生成 而逸出,从而降低碳含量,使生铁变为钢。
【小问2详解】
① 铁在潮湿空气中与氧气和水反应生成 ,配平方程式为 。
②脱氯过程是 与 反应生成 和 ,化学方程式为 。
中铁为 +3 价,中既有 +2 价又有 +3 价铁,因此还原时只有部分铁元素化合价降低(由 +3 降至 +2),另一部分仍为 +3 价。
略。
【小问3详解】
酸溶时通过提高反应物浓度(适当提高盐酸浓度)、升高温度、增大接触面积(如粉碎铁皮)或搅拌均可加快反应速率。
【小问4详解】
滤液①中含 ,通入 将其氧化为 ,化学反应前后原子的种类和数目不变,则还有含有氯原子的物质参与反应,加入稀盐酸过量,则还有HCl参加反应,同时还有含有氢原子和氧原子的水生成。化学方程式为:。
【小问5详解】
略。
【小问6详解】
固体表面可能残留 ,因此检验 Cl⁻ 是否存在可判断是否洗净。取最后一次洗涤后的滤液,滴加适量AgNO3溶液,无现象,则已洗净。
【小问7详解】
样品中只有 FeOOH 分解。FeOOH 分解的化学方程式为:。
固体质量减少 = 2.000g – 1.982g = 0.018g。是生成水的质量。
设样品中 FeOOH 的质量为 ,则:
则 Fe3O4质量 = 2.000g – 0.178g = 1.822g,纯度为:
【小问8详解】
铁酸锌()被 CO 选择性还原为 ZnO 和 F3O4,同时生成 CO2。化学方程式为。
【小问9详解】
根据图像,温度在 200~1000℃ 范围内,若 CO 体积分数过大,还原产物会进一步生成 Fe 或 ZnO 等副产物;若过小,无法完全还原。需保证产物始终为 ZnO 和 Fe3O4,因此 CO 体积分数应控制在图像中该产物稳定存在的区间。图上显示该区间为 0.07~0.28,则答案为此范围。
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九年级化学试卷
说明:1.本试卷共6页,满分100分,考试时间100分钟。请将答案填写在答题卷上。
2.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 Mn-55 Fe-56 Cu-64 Ag-108 Ba-137
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
单项选择题:共20小题,每小题2分,共40分。每小题只有一个选项最符合题意。
1. 下列属于纯净物的是
A. 金刚石 B. 不锈钢 C. 石灰石 D. 加碘盐
2. 《汉代古火井碑序》所述的制盐过程中涉及化学变化的是
A. 砍伐斑竹 B. 竹管导气 C. 引气点火 D. 盐水沸腾
3. 下列物质的用途主要与化学性质有关的是
A. 用汽油洗涤零件油脂
B. 用活性炭脱色蔗糖
C. 用液氮作医疗冷冻剂
D. 用贝壳生产生石灰
4. 除水垢时发生反应。其中属于碱的是
A. B. C. D.
5. 汽车车门中的玻璃纤维增强塑料属于
A. 合成材料 B. 复合材料 C. 金属材料 D. 无机非金属材料
6. 化肥对提高农作物的产量具有重要作用。下列物质不可作为氮肥在土壤中施用的是
A. 草木灰 B. 尿素 C. 氨水 D. 硫酸铵
7. 土壤的酸碱性会影响植物的生长。下列探究土壤酸碱性的相关实验操作正确的是
A. 溶解土壤样品 B. 过滤出浸出液
C. 检验酸碱性 D. 测定酸碱度
8. 下列实验方法不正确的是
A. 用10mL量筒量取6.5mL浓硫酸
B. 用碘酒鉴别淀粉溶液和食盐水
C. 用水区分NaOH和NH4NO3固体
D. 用灼烧的方法区分蚕丝和羊毛
9. 下列指定反应的化学方程式正确的是
A. 铜绿的形成:
B. 镁粉着火不能用CO2灭火的原因:
C. 铝片溶于稀盐酸:
D. 用石灰乳吸收烟气中的二氧化硫:
10. 中国科学家徐光宪研究稀土理论荣获国家最高科技奖。稀土元素钇在元素周期表中的信息如图所示,下列说法不正确的是
A. 钇元素属于金属元素
B. 钇单质的化学式是y
C. 钇元素的相对原子质量为88.91
D. 钇原子核外电子数为39
11. 铜能和稀硝酸反应。下列说法不正确的是
A. 铜常温下不能与酸反应产生氢气
B. 该反应的基本类型是置换反应
C. 反应中有2种元素化合价发生改变
D. 生成的气体会导致酸雨的形成
12. 下图表示甲转化为丙的微观过程。下列有关说法不正确的是
A. 构成物质乙和丙的微观粒子相同 B. 转化①、②中分子个数均改变
C. 整个转化过程中共有3种氧化物 D. 乙、丙在中完全燃烧的产物相同
13. 利用如图装置研究玻璃纤维负载聚氯乙烯[(C2H3Cl)n]作固态碳源制备碳纳米涂层的受热分解产物(产生气体均无色)。下列说法不正确的是
A. 实验开始前先通一段时间N2,再点燃酒精喷灯
B. 装置②中出现白色沉淀,证明分解产物中HCl
C. 装置④中固体由黑变红,证明分解产物中有CO
D. 装置⑤中石灰水变浑浊,证明装置④中产生CO2
14. 下列物质的转化在给定条件下能实现的是
A. B.
C. D.
15. 下列有关物质鉴别、物质除杂、水样检验、物质分离的实验方案不能达到目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别(NH4)2SO4和K2SO4固体
取样,加少量熟石灰,研磨,闻气味
B
除去O2中的水蒸气
将气体通过装有足量碱石灰固体的干燥管
C
检验自来水是否为硬水
取样,加入肥皂水,观察现象
D
分离CaCl2、NaCl混合溶液
通入CO2过滤、洗涤,再向滤渣中滴加适量稀盐酸
A. A B. B C. C D. D
16. 如图为NH3的转化及利用。下列说法不正确的是
A. 转化①所得液氨为纯净物
B. 转化②为,催化剂可循环使用
C. 转化③合成有机氮肥,反应物的原子利用率为100%
D. 转化④说明不可用浓H2SO4干燥NH3
17. NaCl和KNO3两种固体的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是
A. T2℃时,35.0gKNO3固体加入到50g水中,充分搅拌,所得溶液中KNO3和H2O的质量比为7:10
B. KNO3中混有少量NaCl,用蒸发结晶的方法提纯KNO3
C. a点对应的KNO3溶液,加一定量的KNO3固体或恒温蒸发水,均可形成b点对应的溶液
D. 等质量的NaCl和KNO3两种固体,分别配制T1℃时的饱和溶液,所得溶液的质量:
18. 食品用发热包中含CaO、NaCl、Fe粉和活性炭,通过如下实验探究“发热包中固废处理及资源回收”。下列说法不正确的是
A. 取少量固体加入一定量水,充分溶解后过滤,所得滤液中含2种溶质
B. 向所得滤液中通入适量CO2,溶液变浑浊,过滤、洗涤、干燥,高温煅烧所得固体,蒸发滤液,可回收CaO和NaCl固体
C. 向A中滤渣加入过量稀盐酸,固体部分溶解,产生气泡,气体为H2
D. 实验C中固体质量及溶液质量随加入稀盐酸的质量变化如图所示,则A中滤渣含有2种难溶物
19. FeCl3是一种常用的絮凝剂。现对FeCl3溶液性质作如下探究。
实验①:取一定量镁粉加入FeCl3溶液中,充分反应后,过滤,得到无色滤液和滤渣。
实验②:向实验①所得滤液中加入过量NaOH溶液。
实验③:将实验①所得滤渣用磁铁吸引后,向剩余固体中加入过量稀盐酸。
下列说法不正确的是
A. 实验①中的滤渣有红褐色固体,红褐色固体的化学式为Fe(OH)3
B. 实验①中产生大量气体,经检验,气体可燃,说明FeCl3溶液呈酸性
C. 实验②中有白色沉淀产生,发生反应为
D. 实验③中部分固体能被磁铁吸引,剩余固体全部溶解,冒气泡,说明实验①中Mg有剩余
20. 利用某新型催化剂可将燃油汽车尾气中的CO、NO催化转化为直接参与大气循环的物质,发生如下反应:,。当尾气中CO、NO质量比为14:15时,一段时间内,NO的转化率、CO的剩余百分率随温度的变化情况如图所示。下列说法不正确的是
A. 曲线b表示NO的转化率随温度的变化情况
B. 该条件下CO和NO的最佳脱除温度在975℃左右
C. 775℃时,每有42.0g CO完全转化,同时生成21.0g N2
D. 775℃时,转化后的尾气中CO和NO质量比为49:45
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
21. 用化学符号表示:
(1)氦气____;
(2)最简单的有机物____;
(3)2个铵根离子____;
(4)人体缺少____元素可能引起骨质疏松。
22. 选择下列适当的物质填空(选填序号):
A.盐酸 B.消石灰 C.硝酸铵 D.氧气E.硫酸 F.石灰石 G.硝酸钾 H.明矾
(1)可配制波尔多液的是____;
(2)常作净水絮凝剂的是____;
(3)可用于医疗急救的是____;
(4)铅蓄电池含有的酸是____;
(5)工业冶炼生铁原料是____;
(6)常作农用复合肥的是___。
23. 氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。
Ⅰ.甲烷热解制氢。
高温时,以熔融金属锡(Sn)为液态传热介质,细小的甲烷气泡从鼓泡反应器底部注入并发生分解,得到固体石墨,反应原理如图所示。
(1)甲烷热解制氢的化学方程式为____。
(2)该反应温度T3与金属锡的熔点T1、金属锡的沸点T2之间的大小关系为____。
(3)该方法可避免石墨在介质中大量附着的主要原因是固体石墨和液态锡的____不同。
Ⅱ.海水电解制氢。
海水无淡化直接电解制氢的原理和装置如图所示。
PTFE膜两侧有水蒸气压力差,使膜外侧的水转化为水蒸气,水蒸气通过PTFE膜后液化。液态水和离子均不能直接通过PTFE膜。
(4)M端对应的是电源____(选填“正”或“负”)极。
(5)电解过程中,PTFE膜内侧KOH溶液的溶质质量分数保持不变,原因是____。
Ⅲ.催化制氢
一种以NiFe2O4为催化剂制氢的反应原理如图所示。图中“H2O(g)表示水蒸气”。
(6)反应Ⅱ中镍元素(Ni)化合价不变。NiFe2O4中铁元素的化合价为____。
(7)将16.0gCH4和足量的H2O(g)通过该方法制氢,理论上可获得____g H2。
24. 利用含锰矿对发电厂烟气进行脱硫处理,并制备磁性材料Mn3O4的流程如图。
(1)利用反应对烟气脱硫。“脱硫”时,吸收塔上方加入矿浆,下方通入烟气的目的是____。
(2)“过滤”操作中用到的玻璃仪器有烧杯、____、玻璃棒。
(3)“除酸”时发生反应:。“脱硫”一段时间后,矿浆pH仍然明显下降的原因是____(用化学方程式表示)。
(4)结合下表设计实验:将MnSO4溶液____,过滤,洗涤,干燥得MnSO4·H2O晶体。
结晶温度
10℃~30℃
30℃~50℃
100℃~200℃
200℃以上
析出晶体
MnSO4·5H2O
MnSO4·4H2O
MnSO4·H2O
MnSO4
(5)已知MnSO4·H2O晶体在真空条件下控制不同煅烧温度可得不同价态的含锰氧化物。称取一定质量的晶体样品真空条件下加热煅烧,冷却后称重得7.90g固体;另取等质量的样品溶于水,滴加过量BaCl2溶液,过滤、洗涤、干燥后称重得23.30g固体。则“加热煅烧”后所得固体的化学式为____。
(6)工业上也可选用“直接氧化法”制备Mn3O4:向MnSO4溶液中不断鼓入空气,控制80℃恒温加热可制得Mn3O4。反应过程中溶液pH不断降低,反应的化学方程式为____。
25. 结合如图回答问题。
(1)仪器名称:①____,②____。
(2)实验室用高锰酸钾制O2发生反应的化学方程式为____。收集O2用于蜡烛燃烧实验并探究燃烧产物,应选用装置____(选填序号)收集O2。向蜡烛燃烧后的集气瓶中倒入澄清石灰水,观察到澄清石灰水变浑浊,发生反应的化学方程式为____。
(3)实验室制备CO2反应的化学方程式为____,装置C相对于装置B的优点是____。
(4)实验室用NaOH溶液吸收CO2并用pH传感器测定溶液的pH变化。吸收装置如图-1(部分装置已略去),测得溶液的pH与时间关系如图-2所示。
资料:在本实验条件下,可测得
Na2CO3溶液pH约为11.6,
NaHCO3溶液pH约为8.3。
①AB段发生反应的化学方程式为____。
②Q点溶液的溶质是____(填化学式)。
③D点溶液略显酸性的原因是____。
26. 探究金属铜的性质及其化合物的制备。
(1)实验一:将一小块打磨后的铜片放入试管并加入一定量稀盐酸,无明显现象。继续向试管中滴加10%H2O2溶液,观察到铜片逐渐消失,溶液由无色变为蓝绿色,发生反应的化学方程式为____。
实验二:向CuCl2溶液中通入NH3并加入稀盐酸,调节pH至5.0~5.5,控制反应温度为70~80℃,实验装置如图所示(部分夹持装置已省略)。反应一段时间后过滤,得到绿色固体和无色滤液。查阅资料:绿色固体为碱式氯化铜[Cux(OH)yClz],难溶于水,能溶于稀盐酸或氨水。
(2)图中装置①(球形干燥管)的作用是____。
(3)若滴入稀盐酸过量,碱式氯化铜的产量____(选填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(4)向无色滤液中加入适量NaOH溶液微热,有刺激性气味气体产生,发生反应的化学方程式为____。
实验三:利用如图装置进行碱式氯化铜[Cux(OH)yClz]组成测定(B、C装置中药品均足量)。已知碱式氯化铜在400℃完全分解为CuO、H2O和HCl。取一定量该固体控制温度在400℃充分加热。
(5)反应前后均需通入N2。停止加热后继续通N2一段时间的目的是____。
(6)实验结束后,B装置增重1.8g,C装置中产生的白色沉淀经过滤、洗涤、干燥后称得质量为14.35g。则该碱式氯化铜的化学式为____。
27. 从苦卤溶液(含NaCl、MgCl2)中提纯MgCl2,方案如下。
方案Ⅰ:
(1)“石灰乳”属于____(选填“溶液”、“悬浊液”或“乳浊液”)。
(2)步骤③发生反应的化学方程式为____。
(3)步骤①中一般调节溶液的pH在11.1~12.3之间。请参考表数据说明原因____。
氢氧化物
Mg(OH)2
Ca(OH)2
开始沉淀pH
9.1
12.3
完全沉淀pH
11.1
——
方案Ⅱ:
资料:①Mg(OH)2固体不导电;②直接加热MgCl2溶液,只能得到MgO固体。
(4)催化电解苦卤溶液获取Mg(OH)2的化学方程式为____。
(5)通电一段时间后,发现电解效率降低的原因可能是____。
(6)由MgCl2溶液脱水制备无水MgCl2晶体,需要在HCl氛围中进行,原因是____。
28. 从古至今,铁及其化合物一直被人类广泛应用。
一、铁的有关知识
(1)《天工开物》记载了我国古代炼铁的相关方法。
①“载土(铁矿石)二千余斤,用木炭…扇炉风箱…土化成铁。”木炭的作用是提供热量和____。
②“炒钢法”通过不断翻炒液态生铁使其中碳元素含量____(选填“升高”或“降低”)以制钢。
(2)铁质文物在潮湿的土壤中易被腐蚀,表面生成疏松的FeOOH。
①写出铁器腐蚀生成FeOOH的总反应化学方程式____。
②化学修复出土铁器可通过脱氯、还原,形成保护层来实现:
脱氯过程发生反应的化学方程式为____。还原时铁元素的化合价____(选填“部分”或“全部”)降低。该条件下生成的Fe3O4可以对铁器起到保护作用,原因是____。
二、制备磁性Fe3O4
Fe3O4颗粒在特殊催化剂、磁流体等领域广泛应用。制备Fe3O4的一种流程如图。
(3)为加快“酸溶”时的反应速率,可采取的措施有____。
(4)向滤液①中通入O2可将FeCl2氧化为FeCl3,该反应的化学方程式为____。
(5)“沉淀”时发生的主要反应:, “沉淀”时最佳工艺条件是控制温度为30℃、溶液pH在5.0~6.0。温度过高或溶液pH过大均会导致Fe3O4产率降低,原因是____。
(6)判断制得的Fe3O4固体已洗净的方法是____。
三、测定Fe3O4纯度
(7)制得的样品中混有少量FeOOH。为了测定其纯度,取2.000g样品,进行控温加热,该温度下FeOOH分解成Fe2O3,而Fe3O4不发生反应。充分加热后,所得固体的质量为1.982g,则该样品中Fe3O4的纯度是____ %。
(8)Fe3O4和ZnO的混合物催化性能比Fe3O4更好。高温下铁酸锌(ZnFe2O4)可被CO选择性还原为ZnO和Fe3O4,同时产生CO2。发生反应的化学方程式为____。
(9)恒压条件下,反应温度、反应体系中CO的体积分数对还原产物的影响如图所示。温度在200~1000℃范围里,要保证还原产物始终为ZnO和Fe3O4,则控制体系中CO的体积分数的范围为____。
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