精品解析：2024年湖北省十堰市郧阳中学高一上学期学科特长生招生考试 化学（B卷）试题

2024年郧阳中学学科特长生招生考试 化学试题 注意事项 1.本卷共有8页，18小题，满分60分，考试时限40分钟。 2.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡指定的位置，并认真核对条形码上的准考证号和姓名，在答题卡规定的位置贴好条形码。 3.选择题必须使用2B铅笔在指定位置填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色墨水签字笔答题，不得使用铅笔或圆珠笔等笔作答。要求字体工整，笔迹清晰。请按照题目序号在答题卡对应的各题目的答题区域内作答，超出答题卡区域的答案和在试卷、草稿纸上答题无效。 4.考生必须保持答题卡的整洁，考试结束后，将试卷、答题卡和草稿纸一并上交。 可能用到的相对原子质量：C-12 H-1 O-16 N-14 Cu-64 S-32 Ni-59 一、选择题(本题包括12小题，每小题2分，共24分。每小题只有一个选项最符合题意) 1. 中华传统文化蕴含着很多科学知识，对这些传统文化隐含的化学原理的分析不正确的是 选项 出处 阐述 隐含的化学原理 A 《本草纲目》 “自元时始创其法，用浓酒和糟入甑，蒸令气…其清如水，味极浓烈，盖酒露也” 这里的“法”指的是蒸馏 B 《天工开物》 “世间丝、麻、袭、褐皆具素质” “丝、麻”的主要成分都是蛋白质 C 《肘后备急方》 “青蒿一握，以水二升渍，绞取汁，尽服之” “渍”指浸泡溶解，“绞”指的是过滤 D 《周易》 “泽中有火”，“上火下泽” 湖泊中有机物发酵产生了易燃甲烷气体 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题中信息可知，蒸令气上，说明利用的是互溶混合物的沸点差异进行分离，该法为蒸馏操作，选项A正确； B．“丝”的主要成分是蛋白质、“麻”的主要成分是纤维素，属于多糖，选项B不正确； C．“渍”指浸泡溶解过程，“绞”指的是过滤过程，选项C正确； D．“泽中有火”，是石油蒸气在湖泊池沼水面上起火现象的描述。石油蒸气是指沼气，即甲烷气体，选项D正确。 答案选B。 2. 侯德榜是我国近代化学工业的奠基人之一，他将氨碱法和合成氨工艺联合起来，发明了“联合制碱法”。氨碱法中涉及的反应有： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 下列制取少量的实验原理和装置能达到实验目的的是 A. 制取 B. 除去中 C. 制取 D. 制取 【答案】C 【解析】 【详解】A．图1装置中试剂是稀盐酸和大理石反应生成二氧化碳气体，可用于制取CO2，但长颈漏斗下端在液面以上，没有形成液封，故A不符题意； B．图2装置中除去CO2中HCI，可以把混合气体通入饱和碳酸氢钠溶液，导气管应长进短出，才能达到除杂目的，故B不符题意； C．图3装置中装置图中向溶有足量氨气的饱和食盐水中通入二氧化碳，在冰水温度下发生反应，生成碳酸氢钠晶体和氯化铵，可以制备碳酸氢钠，故C符合题意； D．图1装置中碳酸氢钠固体受热分解过程中生成碳酸钠、二氧化碳和水，装置中生成的水会倒流炸裂试管，应试管口略向下倾斜，故D不符题意； 答案选C。 3. 一种有趣的钟表式元素周期表如图所示，关于时针所对应元素的说法正确的是 A. 1：00对应元素的单质是由原子构成的 B. 9：00对应元素的离子符号为F+ C. 7：00与12：00对应元素组成的物质的化学式是Mg3N2 D. 11：00对应元素的单质化学性质不活泼 【答案】C 【解析】 【详解】A．1：00对应元素为氢元素，其单质由氢分子构成，不是由原子直接构成，A错误； B．9：00对应元素为氟元素，氟原子最外层有7个电子，反应中易得到1个电子形成带1个单位负电荷的氟离子，离子符号为，不是，B错误； C．7：00对应元素为氮元素，12：00对应元素为镁元素，化合物中镁元素显+2价，氮元素显-3价，根据化合物中正负化合价代数和为0，可得化学式为，C正确； D．11：00对应元素为钠元素，钠原子最外层只有1个电子，反应中易失去电子，单质化学性质非常活泼，D错误； 故答案选C。 4. 下列实验基本操作不正确的是 A．用滴管取液体 B．电解水 C．测量溶液pH D．稀释浓硫酸 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．用滴管取液体时试剂瓶瓶塞倒放，滴加液体时胶头滴管悬空于试管口上方，操作规范，A正确； B．电解水遵循“正氧负氢、氢二氧一”的规律，负极连接的a管生成氢气体积更大，正极连接的b管生成氧气体积更小，图示符合该规律，B正确； C．测量溶液pH时，若将pH试纸直接浸入待测液会污染试剂，正确操作应为用玻璃棒蘸取待测液滴在干燥的pH试纸上，待变色后与标准比色卡比对，图示操作错误，C错误； D．稀释浓硫酸时，将浓硫酸沿器壁缓慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌使热量及时散出，操作规范，D正确； 故答案选C。 5. 下列实验方案能达到实验目的的是 实验方案 实验目的 A．配制100g溶质质量分数为10%的NH4Cl溶液 B．探究物质溶解性与溶剂的种类有关 实验方案 实验目的 C．探究铁锈蚀的条件 D．探究CO2能否与水发生反应 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．将10 g固体溶于100 mL水中，所得溶液总质量为110 g，溶质质量分数为，无法配制10%的溶液，A错误； B．该实验中溶剂种类、温度、溶剂体积均不相同，变量不唯一，无法探究物质溶解性与溶剂种类的关系，B错误； C．左侧铁钉仅接触干燥空气（无水）不生锈，右侧铁钉仅接触蒸馏水（无氧气）不生锈，两组实验均无明显现象，无法得出铁锈蚀的条件，C错误； D．干燥的紫色石蕊试纸在干燥中不变色，说明不能使石蕊变色，湿润的紫色石蕊试纸变红，说明与水反应生成了酸性物质，可达到实验目的，D正确； 故选D。 6. 拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。某兴趣小组利用氧气传感器来检测足量红磷燃烧过程中氧气的含量，如图所示，下列判断正确的是 A. a点时容器内氮气体积分数为85% B. 容器内物质总质量：b点＞c点 C. 氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度 D. 此实验测得空气中氧气的质量分数为18% 【答案】C 【解析】 【分析】红磷在密闭容器内燃烧时消耗氧气，氧气体积分数由约21%逐渐降至3%后保持不变；a点氧气体积分数为15%，因此非氧气成分的总体积分数为85%，但空气中除氮气外还有稀有气体等；反应过程中容器与外界没有物质交换，容器内物质总质量不变；氧气仍有剩余时燃烧停止，说明燃烧需要氧气达到一定浓度。传感器测得的是氧气体积分数，21%与3%的差值18%表示体积分数变化量。 【详解】A．a点氧气体积分数为15%，85%是容器内非氧气成分的总体积分数，其中还包括稀有气体等，不能认为氮气体积分数为85%，A错误； B．装置密闭，反应过程中容器与外界没有物质交换，根据质量守恒定律，b点和c点容器内物质总质量相等，B错误； C．红磷足量，而c点氧气体积分数仍为3%且此后保持不变，说明氧气浓度较低时红磷停止燃烧，即物质燃烧需要氧气达到一定浓度，C正确； D．氧气传感器显示的是氧气体积分数；21%-3%=18%表示氧气体积分数的减少量，不是空气中氧气的质量分数，D错误； 故选C。 7. 用数轴表示某些化学知识直观、简明、易记。下列数轴法表示正确的是 A. 金属单质年产量： B. 可燃物着火点： C. 氮元素化合价从低到高： D. 空气中各物质的体积分数大小： 【答案】C 【解析】 【详解】A．金属单质年产量从低到高的实际顺序为铜<铝<铁，题中数轴顺序为铝<铜<铁，与事实不符，A错误； B．可燃物着火点从低到高的实际顺序为报纸<木材<煤，题中数轴顺序为煤<木材<报纸，与事实不符，B错误； C．中氮元素化合价为-3，中氮元素化合价为0，中氮元素化合价为+3，中氮元素化合价为+5，化合价依次升高，数轴表示正确，C正确； D．空气中各物质体积分数从小到大的实际顺序为（0.03%）<稀有气体（0.94%）<（21%）<（78%），题中数轴将稀有气体排在之前，与事实不符，D错误； 故答案选C。 8. 湖北省十堰市某中学九年级化学组组织了以“漫画微观”为主题的绘画活动。下列实验与该漫画所体现的微粒的性质无关的是 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【分析】漫画展示的是等体积水和酒精混合后，总体积小于二者体积之和，体现的核心微粒性质是分子之间有间隔：不同分子互相填充进入对方的分子间隔中，导致混合后总容积减小。 【详解】A．浓盐酸使湿润石蕊纸花变红，体现的是氯化氢分子在不断运动、扩散到纸花上使石蕊变色，和“微粒间有间隔”的性质无关，A符合题意； B．水和酒精混合后颠倒摇匀，总体积小于二者体积之和，和漫画原理一致，体现微粒间有间隔，B不符合题意； C．注射器内空气可以被压缩，是因为气体微粒间间隔较大，受压时间间隔减小，体现微粒间有间隔，C不符合题意； D．氢氧化钠固体溶于水放热，放热会使瓶内空气受热，气体分子间间隔变大，导致U形管红墨水液面左低右高，体现微粒间有间隔，D不符合题意； 故选A。 9. 一定条件下，在一个密闭容器内发生某反应，测得反应前后各物质的质量如图所示。下列说法正确的是 A. X的值为22 B. 该反应属于置换反应 C. W由碳、氢两种元素组成 D. W中碳、氢元素原子个数比为1∶4 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据质量守恒定律，1g+8g+20g=Xg+8g+10g，得X=11g，A错误； B．反应前后相比较，O2减少了20g-8g=12g，即0.375mol；H2O增加了10g-1g=9g，即0.5mol；生成了11gCO2，即0.25mol。三者的物质的量之比为O2∶CO2∶H2O=0.375mol∶0.25mol∶0.5mol=3∶2∶4，反应方程式可表示为：W+3O2=2CO2+4H2O，不是置换反应，B错误； C．根据B中分析，W暂可表示为C2H8O2，化简后，其化学式为CH4O，W由C、H、O三种元素组成，C错误； D．根据C中分析，W中碳、氢元素原子个数比为1∶4，D正确； 故选D。 10. 二氧化碳的捕集和资源利用是碳中和领域研究热点。图1为二氧化碳的微观转化过程，图2是甲醇再利用的阶段，下列说法正确的是 A. 生成的甲醇的碳、氢、氧元素质量比是1：4：1 B. 2个阶段涉及到的反应类型有化合反应，分解反应和置换反应 C. 根据阶段2中反应微观示意图，推测分子中氢原子数目：甲醇＜甲醛 D. 为使阶段2持续反应，理论上b需要补充的H2O2与a中生成的H2O2的分子个数比1：1 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲醇化学式为，碳、氢、氧元素质量比为，是原子个数比，A错误； B．图1反应为，不属于化合、置换反应；图2反应a为，也不属于化合、置换和分解反应，仅反应b属于分解反应，不存在化合和置换反应，B错误； C．结合图2所示物质的转化关系可知发生的反应a为甲醇和氧气反应生成甲醛和双氧水，反应中四种物质的化学计量数均为1，则甲醛的化学式为CH2O，每个甲醇分子含4个氢原子，每个甲醛分子含2个氢原子，氢原子数目：甲醇>甲醛，C错误； D．为使阶段2持续反应，反应a每消耗1个生成1个，反应b每生成1个需要2个，因此需要补充1个，补充的与a中生成的分子个数比为，D正确； 故答案选D。 11. 一定条件下，甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器中反应，测得反应前后各物质的质量分数如图所示，下列有关说法不正确的是 A. 丁一定是该反应的催化剂 B. 该反应属于化合反应 C. a的数值为8% D. 该反应中甲、丙的质量变化之比为14：17 【答案】A 【解析】 【分析】密闭容器中反应前后总质量不变，故各物质的质量分数变化可直接表示其相对质量变化。反应前甲的质量分数为100%-14%-6%-10%=70%；反应后乙的质量分数为a=100%-42%-40%-10%=8%。因此，甲、乙的质量分数分别减少28%、6%，丙增加34%，丁保持10%不变，所以甲、乙是反应物，丙是生成物，丁的质量未变。 【详解】A．由图只能确定丁反应前后的质量分数都为10%，即丁的质量未变；不能由此确定丁改变了反应速率且反应前后化学性质不变，因此丁不一定是催化剂，A错误； B．甲、乙的质量分数减小，两者是反应物；丙的质量分数增大，丙是生成物。该反应由两种物质生成一种物质，属于化合反应，B正确； C．反应后各物质的质量分数之和为100%，则a=100%-42%-40%-10%=8%，C正确； D．甲的质量分数由70%减小到42%，丙的质量分数由6%增大到40%，故甲、丙的质量变化之比为(70%-42%):(40%-6%)=28%:34%=14:17，D正确； 故选A。 12. 甲、乙两种物质的溶解度曲线如图所示。下列说法错误的是 A. 甲、乙两种物质的溶解度均随温度升高而增大 B. a1℃时，将30g甲加入50g水中，可得65g溶液 C. a2℃时，甲、乙两种饱和溶液中甲所含溶质较多 D. a2℃时的甲、乙两种饱和溶液，降温至a1℃时质量分数相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．由溶解度曲线可知，甲、乙两种物质的溶解度均随温度升高而增大，A正确； B．时甲的溶解度为，即水最多溶解甲，水最多溶解甲，所得溶液质量为，B正确； C．时未给出甲、乙饱和溶液的总质量，无法比较二者所含溶质的质量大小，C错误； D．的甲、乙饱和溶液降温至时，二者均为饱和状态，且时甲、乙溶解度相等，饱和溶液溶质质量分数为，因此二者质量分数相等，D正确； 故选C。 二、填空题(本题共6小题，每空1分，共36分) 13. 2023全球6G技术大会3月22日在南京召开。硅()是制作芯片不可缺少的材料。 Ⅰ．元素周期表中硅元素的信息及原子结构示意图如图1，结合图2回答下列问题。 （1）硅原子的相对原子质量是__________。 （2）C粒子属于__________(填“原子”、“阳离子”或“阴离子”)。 （3）图2中A与硅元素化学性质相似的原因是____________________。 （4）A与C所对应的元素形成最简单化合物的化学式是__________。 Ⅱ．工业上常用石英砂(主要成分为SiO2)为原料制得单质硅，主要流程如图所示： （5）过程①产生的一种气体，可用作燃料，写出该气体的另一种用途：__________。 （6）整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应，生成H2SiO3沉淀、H2和HCl，写出该反应的化学方程式：_______________。 （7）过程③发生置换反应，反应的化学方程式为______________________________。 【答案】（1）28.09 （2）阴离子 （3）最外层电子数相同 （4）CCl4 （5）冶炼金属 （6） （7） 【解析】 【小问1详解】 元素周期表中元素单元格最下方的数字对应元素的相对原子质量，因此硅原子的相对原子质量为28.09。 【小问2详解】 C粒子质子数为17，核外电子总数为，核外电子数大于质子数，粒子带负电，属于阴离子。 【小问3详解】 元素的化学性质由原子的最外层电子数决定，A对应碳原子、硅原子的最外层电子数均为4，因此二者化学性质相似。 【小问4详解】 A质子数为6对应碳元素，C质子数为17对应氯元素，形成化合物时碳显+4价、氯显-1价，根据化合物正负化合价代数和为0，可得化学式为。 【小问5详解】 过程①中和焦炭高温反应生成的可燃气体为，具有还原性，可用于冶炼金属。 【小问6详解】 根据题干给出的反应物、生成物种类，依据质量守恒定律配平，即可得到该反应的化学方程式：SiHCl3+3H2O=H2SiO3↓+3HCl+H2↑ 【小问7详解】 置换反应的特征是单质与化合物反应生成新单质和新化合物，过程③反应物为和，反应条件为，生成物为Si和HCl，配平后得到反应方程式：SiHCl3+H2Si+3HCl 14. 化学与STSEL，即化学与科学(Science)、化学与技术(Technology)、化学与社会(Society)、化学与环境(Environment)、化学与生活(Living)均息息相关。根据所学化学知识回答下列问题： （1）化学与科学：高铁车头用到的玻璃钢是应用最广泛的________材料(填“复合”或“合成”)。 （2）化学与生活：菜单上选择了红油锅底、牛肉、豆腐和面条，其中富含糖类的食物是_______。从营养均衡的角度，除水和无机盐，缺少的营养素是_____________。 （3）化学与环境：为实现未来“碳中和”的目标，我们中学生都应传播“低碳”理念，所谓“低碳”就是较低的________排放(填“碳元素”、“碳单质”或者“二氧化碳”)。 （4）化学与技术：金属镓被称为“电子工业的脊梁”，氮化镓被广泛地应用于5G技术中。工业上用以下反应制取金属镓：，利用了Al的_______性(填“还原”或“氧化”)。 （5）化学与社会：服务员用金属盖盖灭酒精火焰，写出其灭火的原理______________。 【答案】（1）复合 （2） ①. 面条 ②. 维生素 （3）二氧化碳 （4）还原 （5）隔绝氧气(或隔绝空气) 【解析】 【小问1详解】 玻璃钢是由玻璃纤维和有机合成材料复合制成的特殊材料，属于复合材料，因此填复合； 【小问2详解】 六大营养素包括糖类、蛋白质、油脂、维生素、水、无机盐，面条的主要成分为淀粉，淀粉属于糖类，因此富含糖类的食物是面条；题给食材中没有富含维生素的果蔬类食物，因此除水和无机盐外，缺少的营养素是维生素； 【小问3详解】 “低碳”的核心是减少二氧化碳的排放，以降低温室效应、实现碳中和，因此填二氧化碳； 【小问4详解】 反应中，化合价从0价升高到+3价，失电子被氧化，作还原剂，体现还原性，将从其氧化物中还原为单质； 【小问5详解】 燃烧需要可燃物与氧气接触，用金属盖盖灭酒精火焰，可隔绝可燃物与空气（或氧气）的接触，从而破坏燃烧条件达到灭火目的。 15. 氧气的制备和性质是重要的化学实验，根据如图回答问题。 （1）图A、图B装置都可以用于实验室制备O2。固体纯净物X的化学式为__________，固体Y可以是________________(填序号)。 A．红砖粉 B．二氧化锰 C．氯化钠 （2）图C对应的实验可观察到：发出明亮的蓝紫色火焰，同时生成一种有_____________气味的气体。 （3）图D所示是将氨气在纯净氧气中燃烧，生成一种单质和一种常见稳定氧化物，该反应的化学方程式为______________________________。 （4）制取二氧化碳发生反应的化学方程式为______________________________，B装置内碳酸钙的质量随时间变化的大致趋势如图E所示，请结合图像分析，t0时B装置内的溶液中Ca2+与Cl-的个数比________(填“等于”或“小于”)1：2。 【答案】（1） ①. KMnO4 ②. AB （2）刺激性 （3） （4） ①. ②. 等于 【解析】 【小问1详解】 图A为固体加热型制气装置，试管口放置棉花，符合高锰酸钾受热分解制氧气的实验要求，故固体X为；图B为固液常温型制气装置，用于过氧化氢分解制氧气，二氧化锰、红砖粉均可作该反应的催化剂，氯化钠无催化作用，因此选AB。 【小问2详解】 图C为硫在氧气中燃烧的实验，反应生成的二氧化硫为有刺激性气味的气体。 【小问3详解】 氨气在氧气中燃烧，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，生成的单质为氮气，常见稳定氧化物为水，配平后得到对应化学方程式：4NH3+3O22N2+6H2O 【小问4详解】 实验室制取二氧化碳用碳酸钙与稀盐酸反应，生成氯化钙、水和二氧化碳，方程式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；时碳酸钙质量不再变化，说明HCl已完全反应，溶液中溶质仅为，氯化钙在水中完全电离：CaCl2=Ca2++2Cl-，因此与的个数比等于。 16. 化学实验小组同学针对教材中提出的“硫酸铜溶液对过氧化氢的分解具有催化作用”进行相关探究。 【探究一】 （1）要证明CuSO4溶液对H2O2分解具有催化作用，除需证明CuSO4溶液能改变H2O2分解的速率外，还需证明CuSO4在化学反应前后的质量和__________不变。 （2）为探究CuSO4在化学反应前后的质量是否发生改变，实验小组同学设计了如下实验： 将含溶质质量为ag的CuSO4溶液加入一定量的H2O2溶液中，取充分反应后的全部溶液继续进行实验，流程如图(实验过程中的损耗忽略不计)。 ①蓝色沉淀灼烧时发生分解反应，只生成黑色固体和水，写出该反应的化学方程式____________________。 ②若CuSO4在化学反应前后质量未改变，则该实验需满足的定量关系为：a=_____(用m、n表示)。 【探究二】为进一步探究CuSO4溶液中起催化作用的是哪种微观粒子，实验小组同学设计了如图所示的对比实验。 （3）若观察到____________________(填实验现象)，则说明CuSO4溶液中起催化作用的是Cu2+。 【答案】（1）化学性质 （2） ①. ②. （3）甲中迅速产生大量气泡，乙、丙中无明显现象 【解析】 【分析】（2）该流程将硫酸铜催化过氧化氢分解后的全部反应后溶液均分为两份：一份加足量氢氧化钠，将其中的铜元素全部转化为蓝色氢氧化铜沉淀，经后续过滤、洗涤、灼烧，氢氧化铜分解为氧化铜，最终得到质量为m g的氧化铜固体；另一份加足量硝酸钡，将其中的硫酸根全部转化为白色硫酸钡沉淀，经过滤、洗涤、干燥，得到质量为n g的硫酸钡固体。 【小问1详解】 根据催化剂的定义，催化剂的特征是能改变化学反应速率，且反应前后自身的质量和化学性质均不发生改变，因此需要证明质量和化学性质在化学反应前后不变； 【小问2详解】 ① 蓝色沉淀是硫酸铜和氢氧化钠反应生成的​，题目说明其分解只生成黑色固体（）和水，配平后可得到方程式：； ②由题可知，硫酸钡的质量是，氧化铜质量为。硫酸钡中硫酸根的质量为；氧化铜中铜元素质量是，若硫酸铜在化学变化前后质量未改变，则该实验需满足定量关系为，故； 【小问3详解】 实验的变量是微观粒子：乙试管加入的提供了​和水分子，丙试管只加水提供水分子，若起催化作用的是，则只有含的甲试管能显著加快过氧化氢分解速率，乙、丙中分解速率几乎没有明显提升，因此观察到甲中迅速产生大量气泡，乙、丙中无明显现象。 17. 某油脂厂废弃的催化剂含金属Ni、Al、Fe及其氧化物。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体： 回答下列问题： （1）滤饼是__________(填“纯净物”或“混合物”)；NaAlO2的名称为偏铝酸钠，它所属物质类别是__________。 （2）步骤③中H2O2的作用是将FeSO4转化为__________。 （3）步骤④生成Fe(OH)3的化学方程式为__________________，所属基本反应类型为__________。 （4）步骤⑤需要进行的操作为：蒸发浓缩、冷却结晶、__________、洗涤。所得硫酸镍晶体是含结晶水的化合物，化学式为NiSO4·7H2O，其中结晶水的质量分数是_____________(计算结果精确到0.1%)。 （5）已知铁能与硫酸镍溶液发生置换反应，则Ni、Al、Fe三种金属在溶液中的活动性由强到弱的顺序为__________。 【答案】（1） ①. 混合物 ②. 盐 （2）Fe2(SO4)3或者硫酸铁 （3） ①. ②. 复分解反应 （4） ①. 过滤 ②. 44.8% （5）Al＞Fe＞Ni 【解析】 【分析】该回收流程先向含Ni、Al、Fe及其氧化物的废镍催化剂中加过量NaOH溶液，利用Al及氧化铝反应生成可溶的钠盐的性质，将Al元素分离到滤液中，剩余不溶于碱的Ni、Fe及其氧化物组成滤饼；滤饼加过量稀硫酸酸溶，得到含、、的溶液；加入将全部氧化为，再用NaOH调pH使转化为沉淀除去，得到含和生成的的溶液；最后经蒸发浓缩、冷却结晶等操作分离出硫酸镍晶体，完成镍的回收。 【小问1详解】 催化剂中的Al及铝的氧化物会和NaOH反应生成可溶的钠盐​，而Ni、Fe及其氧化物不与NaOH溶液反应，因此滤饼是多种不溶物质组成的混合物； 是由金属阳离子和酸根阴离子构成的化合物，属于盐类； 【小问2详解】 是常见的绿色氧化剂，在该流程中作用是将+2价的氧化为+3价的，使转化为​，便于后续通过调pH生成氢氧化物沉淀除去铁元素； 【小问3详解】 步骤④是硫酸铁和氢氧化钠互相交换成分，生成氢氧化铁沉淀和硫酸钠，对应化学方程式为； 该反应符合“两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物”的特征，属于复分解反应； 【小问4详解】 从溶液中获得结晶水合物的常规操作是：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥； 计算的结晶水质量分数：该物质的相对分子质量为，结晶水的总相对质量为，因此结晶水质量分数为； 【小问5详解】 根据金属活动性规律，活动性强的金属可以把活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来：已知铁能与硫酸镍发生置换反应，说明活动性；而三种金属中Al的活动性强于Fe，因此最终活动性顺序为。 18. 氢氧化钠溶液和稀盐酸混合没有明显现象，它们是否发生了反应呢？某化学兴趣小组的同学设计如图甲所示实验进行探究。他们在盛有一定量X溶液的烧杯中放置pH传感器和温度传感器，并滴入3滴酚酞试液，然后开启电磁搅拌器，从滴定管中逐滴加入Y溶液，计算机显示两种传感器所得的数据曲线如图乙和图丙。 回答下列问题： （1）烧杯中的X溶液是____________，实验过程中烧杯内溶液的颜色变化：__________。 （2）若使用的NaOH溶液在空气中放置时间过长，则实验时可能观察到烧杯中出现的现象是__________。 （3）结合图像分析上述实验，下列说法正确的是____________(填序号)。 A. a点溶液显碱性 B. 加入10mLY溶液时恰好完全反应 C. 该反应是放热反应 D. 烧杯中NaCl的质量分数一直增大 （4）从微观视角分析，酸碱中和反应的实质是：在溶液中，酸解离出的氢离子和碱解离出的OH-结合生成水。写出一个符合上述反应实质，产物有硫酸钡的化学方程式：__________。 【答案】（1） ①. 稀盐酸 ②. 由无色变为红色 （2）溶液中冒气泡 （3）BC （4） 【解析】 【分析】该实验是向初始pH小于7的X溶液中逐滴滴加Y溶液，结合氢氧化钠与稀盐酸的反应背景，可知X为稀盐酸、Y为氢氧化钠溶液：图乙pH曲线从酸性区间逐步升高，最终跃迁至碱性区间，符合向酸中加碱的pH变化规律；图丙温度曲线随反应进行逐渐升高，在酸碱恰好完全反应时达到温度峰值，之后随过量碱的加入温度小幅下降，证明中和反应放热。 【小问1详解】 从图乙pH曲线可知，初始时烧杯内溶液pH小于7，呈酸性，因此X是稀盐酸； 初始稀盐酸不能使酚酞变色，溶液为无色，逐滴加入呈碱性的氢氧化钠溶液后，当氢氧化钠过量时溶液呈碱性，酚酞遇碱变红，因此颜色变化是无色逐渐变为红色； 【小问2详解】 NaOH在空气中放置过久，会和空气中​反应变质生成，将变质的氢氧化钠溶液滴入稀盐酸中时，稀盐酸处于过量状态，盐酸会和碳酸钠反应生成气体，因此会观察到有气泡冒出； 【小问3详解】 A．a点对应溶液pH<7，呈酸性，A错误； B．酸碱中和反应放热，恰好完全反应时放热量最大，体系温度达到峰值，图丙温度最高点对应加入Y溶液体积为10 mL，说明此时恰好完全反应，B正确； C．反应过程中体系温度明显升高，证明该中和反应是放热反应，C正确； D．反应过程中NaCl质量随反应进行逐渐增大，恰好完全反应后，继续加入NaOH溶液，NaCl质量不再变化，溶液总质量持续增大，NaCl的质量分数会逐渐减小，并非一直增大，D错误； 故答案选BC； 【小问4详解】 符合中和反应、产物含硫酸钡的反应，是氢氧化钡和硫酸的反应，既满足和生成水的中和实质，同时生成硫酸钡沉淀，化学方程式为：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024年郧阳中学学科特长生招生考试 化学试题 注意事项 1.本卷共有8页，18小题，满分60分，考试时限40分钟。 2.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡指定的位置，并认真核对条形码上的准考证号和姓名，在答题卡规定的位置贴好条形码。 3.选择题必须使用2B铅笔在指定位置填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色墨水签字笔答题，不得使用铅笔或圆珠笔等笔作答。要求字体工整，笔迹清晰。请按照题目序号在答题卡对应的各题目的答题区域内作答，超出答题卡区域的答案和在试卷、草稿纸上答题无效。 4.考生必须保持答题卡的整洁，考试结束后，将试卷、答题卡和草稿纸一并上交。 可能用到的相对原子质量：C-12 H-1 O-16 N-14 Cu-64 S-32 Ni-59 一、选择题(本题包括12小题，每小题2分，共24分。每小题只有一个选项最符合题意) 1. 中华传统文化蕴含着很多科学知识，对这些传统文化隐含的化学原理的分析不正确的是 选项 出处 阐述 隐含的化学原理 A 《本草纲目》 “自元时始创其法，用浓酒和糟入甑，蒸令气…其清如水，味极浓烈，盖酒露也” 这里的“法”指的是蒸馏 B 《天工开物》 “世间丝、麻、袭、褐皆具素质” “丝、麻”的主要成分都是蛋白质 C 《肘后备急方》 “青蒿一握，以水二升渍，绞取汁，尽服之” “渍”指浸泡溶解，“绞”指的是过滤 D 《周易》 “泽中有火”，“上火下泽” 湖泊中有机物发酵产生了易燃甲烷气体 A. A B. B C. C D. D 2. 侯德榜是我国近代化学工业的奠基人之一，他将氨碱法和合成氨工艺联合起来，发明了“联合制碱法”。氨碱法中涉及的反应有： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 下列制取少量的实验原理和装置能达到实验目的的是 A. 制取 B. 除去中 C. 制取 D. 制取 3. 一种有趣的钟表式元素周期表如图所示，关于时针所对应元素的说法正确的是 A. 1：00对应元素的单质是由原子构成的 B. 9：00对应元素的离子符号为F+ C. 7：00与12：00对应元素组成的物质的化学式是Mg3N2 D. 11：00对应元素的单质化学性质不活泼 4. 下列实验基本操作不正确的是 A．用滴管取液体 B．电解水 C．测量溶液pH D．稀释浓硫酸 A. A B. B C. C D. D 5. 下列实验方案能达到实验目的的是 实验方案 实验目的 A．配制100g溶质质量分数为10%的NH4Cl溶液 B．探究物质溶解性与溶剂的种类有关 实验方案 实验目的 C．探究铁锈蚀的条件 D．探究CO2能否与水发生反应 A. A B. B C. C D. D 6. 拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。某兴趣小组利用氧气传感器来检测足量红磷燃烧过程中氧气的含量，如图所示，下列判断正确的是 A. a点时容器内氮气体积分数为85% B. 容器内物质总质量：b点＞c点 C. 氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度 D. 此实验测得空气中氧气的质量分数为18% 7. 用数轴表示某些化学知识直观、简明、易记。下列数轴法表示正确的是 A. 金属单质年产量： B. 可燃物着火点： C. 氮元素化合价从低到高： D. 空气中各物质的体积分数大小： 8. 湖北省十堰市某中学九年级化学组组织了以“漫画微观”为主题的绘画活动。下列实验与该漫画所体现的微粒的性质无关的是 A. B. C. D. 9. 一定条件下，在一个密闭容器内发生某反应，测得反应前后各物质的质量如图所示。下列说法正确的是 A. X的值为22 B. 该反应属于置换反应 C. W由碳、氢两种元素组成 D. W中碳、氢元素原子个数比为1∶4 10. 二氧化碳的捕集和资源利用是碳中和领域研究热点。图1为二氧化碳的微观转化过程，图2是甲醇再利用的阶段，下列说法正确的是 A. 生成的甲醇的碳、氢、氧元素质量比是1：4：1 B. 2个阶段涉及到的反应类型有化合反应，分解反应和置换反应 C. 根据阶段2中反应微观示意图，推测分子中氢原子数目：甲醇＜甲醛 D. 为使阶段2持续反应，理论上b需要补充的H2O2与a中生成的H2O2的分子个数比1：1 11. 一定条件下，甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器中反应，测得反应前后各物质的质量分数如图所示，下列有关说法不正确的是 A. 丁一定是该反应的催化剂 B. 该反应属于化合反应 C. a的数值为8% D. 该反应中甲、丙的质量变化之比为14：17 12. 甲、乙两种物质的溶解度曲线如图所示。下列说法错误的是 A. 甲、乙两种物质的溶解度均随温度升高而增大 B. a1℃时，将30g甲加入50g水中，可得65g溶液 C. a2℃时，甲、乙两种饱和溶液中甲所含溶质较多 D. a2℃时的甲、乙两种饱和溶液，降温至a1℃时质量分数相等 二、填空题(本题共6小题，每空1分，共36分) 13. 2023全球6G技术大会3月22日在南京召开。硅()是制作芯片不可缺少的材料。 Ⅰ．元素周期表中硅元素的信息及原子结构示意图如图1，结合图2回答下列问题。 （1）硅原子的相对原子质量是__________。 （2）C粒子属于__________(填“原子”、“阳离子”或“阴离子”)。 （3）图2中A与硅元素化学性质相似的原因是____________________。 （4）A与C所对应的元素形成最简单化合物的化学式是__________。 Ⅱ．工业上常用石英砂(主要成分为SiO2)为原料制得单质硅，主要流程如图所示： （5）过程①产生的一种气体，可用作燃料，写出该气体的另一种用途：__________。 （6）整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应，生成H2SiO3沉淀、H2和HCl，写出该反应的化学方程式：_______________。 （7）过程③发生置换反应，反应的化学方程式为______________________________。 14. 化学与STSEL，即化学与科学(Science)、化学与技术(Technology)、化学与社会(Society)、化学与环境(Environment)、化学与生活(Living)均息息相关。根据所学化学知识回答下列问题： （1）化学与科学：高铁车头用到的玻璃钢是应用最广泛的________材料(填“复合”或“合成”)。 （2）化学与生活：菜单上选择了红油锅底、牛肉、豆腐和面条，其中富含糖类的食物是_______。从营养均衡的角度，除水和无机盐，缺少的营养素是_____________。 （3）化学与环境：为实现未来“碳中和”的目标，我们中学生都应传播“低碳”理念，所谓“低碳”就是较低的________排放(填“碳元素”、“碳单质”或者“二氧化碳”)。 （4）化学与技术：金属镓被称为“电子工业的脊梁”，氮化镓被广泛地应用于5G技术中。工业上用以下反应制取金属镓：，利用了Al的_______性(填“还原”或“氧化”)。 （5）化学与社会：服务员用金属盖盖灭酒精火焰，写出其灭火的原理______________。 15. 氧气的制备和性质是重要的化学实验，根据如图回答问题。 （1）图A、图B装置都可以用于实验室制备O2。固体纯净物X的化学式为__________，固体Y可以是________________(填序号)。 A．红砖粉 B．二氧化锰 C．氯化钠 （2）图C对应的实验可观察到：发出明亮的蓝紫色火焰，同时生成一种有_____________气味的气体。 （3）图D所示是将氨气在纯净氧气中燃烧，生成一种单质和一种常见稳定氧化物，该反应的化学方程式为______________________________。 （4）制取二氧化碳发生反应的化学方程式为______________________________，B装置内碳酸钙的质量随时间变化的大致趋势如图E所示，请结合图像分析，t0时B装置内的溶液中Ca2+与Cl-的个数比________(填“等于”或“小于”)1：2。 16. 化学实验小组同学针对教材中提出的“硫酸铜溶液对过氧化氢的分解具有催化作用”进行相关探究。 【探究一】 （1）要证明CuSO4溶液对H2O2分解具有催化作用，除需证明CuSO4溶液能改变H2O2分解的速率外，还需证明CuSO4在化学反应前后的质量和__________不变。 （2）为探究CuSO4在化学反应前后的质量是否发生改变，实验小组同学设计了如下实验： 将含溶质质量为ag的CuSO4溶液加入一定量的H2O2溶液中，取充分反应后的全部溶液继续进行实验，流程如图(实验过程中的损耗忽略不计)。 ①蓝色沉淀灼烧时发生分解反应，只生成黑色固体和水，写出该反应的化学方程式____________________。 ②若CuSO4在化学反应前后质量未改变，则该实验需满足的定量关系为：a=_____(用m、n表示)。 【探究二】为进一步探究CuSO4溶液中起催化作用的是哪种微观粒子，实验小组同学设计了如图所示的对比实验。 （3）若观察到____________________(填实验现象)，则说明CuSO4溶液中起催化作用的是Cu2+。 17. 某油脂厂废弃的催化剂含金属Ni、Al、Fe及其氧化物。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体： 回答下列问题： （1）滤饼是__________(填“纯净物”或“混合物”)；NaAlO2的名称为偏铝酸钠，它所属物质类别是__________。 （2）步骤③中H2O2的作用是将FeSO4转化为__________。 （3）步骤④生成Fe(OH)3的化学方程式为__________________，所属基本反应类型为__________。 （4）步骤⑤需要进行的操作为：蒸发浓缩、冷却结晶、__________、洗涤。所得硫酸镍晶体是含结晶水的化合物，化学式为NiSO4·7H2O，其中结晶水的质量分数是_____________(计算结果精确到0.1%)。 （5）已知铁能与硫酸镍溶液发生置换反应，则Ni、Al、Fe三种金属在溶液中的活动性由强到弱的顺序为__________。 18. 氢氧化钠溶液和稀盐酸混合没有明显现象，它们是否发生了反应呢？某化学兴趣小组的同学设计如图甲所示实验进行探究。他们在盛有一定量X溶液的烧杯中放置pH传感器和温度传感器，并滴入3滴酚酞试液，然后开启电磁搅拌器，从滴定管中逐滴加入Y溶液，计算机显示两种传感器所得的数据曲线如图乙和图丙。 回答下列问题： （1）烧杯中的X溶液是____________，实验过程中烧杯内溶液的颜色变化：__________。 （2）若使用的NaOH溶液在空气中放置时间过长，则实验时可能观察到烧杯中出现的现象是__________。 （3）结合图像分析上述实验，下列说法正确的是____________(填序号)。 A. a点溶液显碱性 B. 加入10mLY溶液时恰好完全反应 C. 该反应是放热反应 D. 烧杯中NaCl的质量分数一直增大 （4）从微观视角分析，酸碱中和反应的实质是：在溶液中，酸解离出的氢离子和碱解离出的OH-结合生成水。写出一个符合上述反应实质，产物有硫酸钡的化学方程式：__________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $