九上科学9月学情自测卷(高效培优)科学新教材浙教版九年级上册
2026-09-18
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摘要:
**基本信息**
以“福建舰”“制氧机”等科技前沿及生活实践为情境,覆盖酸碱盐、金属活动性、物质转化等核心知识,注重科学思维与探究实践的九上科学学情卷。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|15/45|实验操作、合金判断、物质性质分析|结合溴化碘性质等陌生情境考查科学思维|
|填空题|7/35|金属材料、离子反应、物质转化|以“领取奖杯游戏”模型建构考查物质转化关系|
|实验探究题|5/40|金属锈蚀、硫酸性质、侯氏制碱法|设计铁锈蚀改进实验(图2)缩短现象时间,体现探究实践|
|综合题|5/40|化学计算、制氧原理、胃酸治疗|结合制氧机膜分离原理(图甲)及pH变化曲线,考查科学观念应用|
内容正文:
九上科学9月学情自测卷
试卷范围:九上第一章 + 九下第一章
考生须知:
1.试卷满分共160 分,考试时间 120 分钟
2.可能用到的相对原子质量:
H-1 C-12 O-16 Al-27 S-32 Cl-35.5 Ca-40 Fe-56 Na-23 Ca-40 Zn-65 Mg-24 Ba-137
一、选择题(共15小题)
1.正确规范的操作是实验成功的关键,下列实验操作规范的是( )
A.稀释浓硫酸 B.称量固体氢氧化钠
C.向试管中加入锌粒 D.用pH试纸测溶液pH值
2.下列物质属于合金的是( )
A.四氧化三铁 B.铁
C.黄铜 D.碳棒
3.溴化碘(IBr) 的化学性质很像卤素的单质,它能与大多数金属、非金属化合生成卤化物,它也能与水 发生以下反应:IBr+H2O=HBr+HIO, 下列有关IBr 的叙述中,不正确的是( )
A.在很多反应中IBr 是强氧化剂
B.IBr 与水反应时既作氧化剂,又作还原剂
C.IBr 与 AgNO3溶液反应会生成AgBr沉淀
D.IBr 与NaOH 溶液反应时会生成NaBr和NaIO
4.如图所示为稀盐酸和氢氧化钠反应过程中溶液的变化曲线,下列能表示b点溶液成分的是( )
A. B.
C. D.
5.下列关于纯碱(Na2CO3) 的说法, 正确的是 ( )
A.纯碱属于碱类物质
B.纯碱的水溶液pH>7,因为纯碱的水溶液能电离出 OH-
C.纯碱能与盐酸反应,该反应属于复分解反应
D.纯碱中含少量烧碱杂质,可用稀盐酸除杂
6.某同学按如图所示装置进行实验。则下列说法不正确的是( )
A.实验前,检查装置气密性可将K1、K2关闭,推动活塞来判定
B.关闭K1、K2,往A中注入少量NaOH溶液活塞会自动下移
C.若A中物质充分反应后,K2仍然关闭,打开K1,B中无色溶液会倒吸入A中,A中一定会产生沉淀且溶液不变色
D.若A中物质充分反应后,K1仍然关闭,打开K2,C中溶液会倒吸入A中,A中可能会有气泡产生
7.碳及其化合物存在如下转化关系:C→CO⇌CO2⇌X(“→”表示一种物质会一步转化成另一种物质)。下列有关说法错误的是( )
A.由C转化为CO2的过程中碳元素的化合价依次升高
B.CO只能通过与O2反应转化为CO2
C.CO2可通过与C反应转化为CO,化学方程式为C+CO22CO
D.X可能是酸或盐
8.除去下列物质中含有的杂质,所用试剂和方法正确的是( )
选项
物质(括号内为杂质)
除杂试剂和方法
A
稀盐酸(H2SO4)
加入足量CuO,过滤
B
CO(CO2)
将气体通过足量的氢氧化钠浓溶液
C
CaCO3(CaO)
高温煅烧
D
NaOH溶液[Ca(OH)2]
加入过量Na2CO3溶液,过滤
A.A B.B C.C D.D
9.为探究镍(Ni)与Zn、Cu的金属活动性顺序,小金做了如图所示实验。根据实验现象判断,三种金属活动性顺序由强到弱正确的是( )
A.Ni、Zn、Cu B.Zn、Cu、Ni
C.Zn、Ni、Cu D.Ni、Cu、Zn
10.试管中装有质量相同、溶质质量分数相同的稀盐酸,分别向其中同时加入等质量的过量锌片和铁片,下列图像中能正确反映氢气质量随反应时间变化的是( )
A. B.
C. D.
11.下列叙述不符合实验事实的是( )
A.将CO2气体通入CaCl2溶液中,有白色沉淀产生
B.向CuO中加入足量的硫酸,溶液显蓝色
C.K2CO3、Na2SO4、BaCl2三种溶液可以用稀硫酸鉴别
D.久置于空气中的熟石灰,加入稀盐酸会有气体放出
12.现有稀硫酸、澄清石灰水、氯化钠和碳酸钠四种溶液。小科制作了如图所示的检索表进行鉴别,其中丁是( )
1a滴入盐酸有气体产生……………………甲
1b滴入盐酸无气体产生……………………2
2a滴入酚酞试液变红色……………………乙
2b滴入酚酞试液不变色……………………3
3a滴入氯化钡溶液有沉淀产生……………丙
3b滴入氯化钡溶液无沉淀产生……………丁
A.稀硫酸 B.澄清石灰水
C.氯化钠 D.碳酸钠
13.下列物质之间的转化,不能一步完成的是( )
A.C→CO B.CO2→H2CO3
C.SO2→H2SO4 D.HCl→MgCl2
14.如图是稀硫酸与甲、乙、丙、丁、戊五种常见物质反应出现的不同现象。下列有关说法正确的是( )
A.甲可能是无色酚酞试液
B.乙、戊一定是金属单质
C.稀硫酸与丙生成的白色沉淀不可能属于盐
D.稀硫酸与丁的反应类型可能是复分解反应
15.向盐酸与氯化钙的混合溶液中逐滴滴入碳酸钠溶液至过量。记录滴入的碳酸钠溶液的质量(x)与有关量的变化关系如图所示。下列判断正确的是( )
A.①图中,当碳酸钠溶液加至a点时,溶液中Na2CO3正与CaCl2发生反应
B.②图中,当碳酸钠溶液加至b点时,所得溶液的pH=7
C.③图中,当碳酸钠溶液加至c点时,溶液中含有的溶质是氯化钠和氯化钙
D.④图中,当碳酸钠溶液加至d点时,溶液中CaCl2与Na2CO3恰好反应完全
二、填空题(共7小题)
16.2024年5月1日“福建舰”解缆启航,标志着我国航空母舰建设迈向新征程。航母建造需使用纯铜、钢等材料。
(1)钢是一种__________(填“纯净物”或“混合物”)。
(2)航母电缆用纯铜制作,主要利用铜的延展性和__________性。
17.根据图回答问题:
(1)反应中,数目减少的离子是 ___________(填符号)。
(2)验证反应后溶液中稀盐酸有剩余,下列操作可行的是 ___________。
A.取样,加入CuO粉末
B.取样,滴加NaOH溶液
C.取样,加入CaCO3粉末
D.取样,滴加AgNO3溶液
18.人类对科学规律的认识常需经历漫长的探索过程,对金属活动性规律的认识也是如此。小金运用该规律开展实验,向硝酸铜和硝酸银的混合溶液中逐渐加入铁粉,溶液质量变化如图所示。
(1)B点时溶液中所含的金属阳离子有___________。
(2)C点之后,溶液中存在的金属为___________。
19.如图为“领取奖杯游戏”的物质阶梯,当阶梯上相邻物质之间能发生反应时,方可向上攀登。如攀登阶梯甲能领取奖杯。
(1)认识阶梯甲
①阶梯上的5种物质中,属于氧化物的是___________(填化学式);
②攀登过程中 Ca(OH)2和CO2反应的化学方程式为___________。
(2)搭建阶梯乙
请你从O2、Al、Al2O3、HCl、NaOH中选择四种物质放置在图中相应的台阶上,使攀登阶梯乙能领取奖杯,则阶梯乙最低的台阶上的物质应为___________(填化学式)。
20.随着二胎政策的实施,小徐的妈妈也准备怀第二胎,而海带因富含碘元素而成为他们的家常菜。小徐想自己设计实验验证海带中含有碘元素,他查阅了相关资料,得到以下信息:
①碘化钠(NaI)与氯化钠性质相似,均可溶于水,碘化银为黄色难溶于水的固体。
②在碘化钠溶液中滴加过氧化氢,可以得到碘单质和相应的碱溶液。
③工业上将适量氯气通入无色碘化钠溶液就能置换出单质碘,溶液变为棕黄色。
④灼烧海带后残留的灰烬中含有可溶性碘化钠、氯化钠等化合物。根据相关资料,小徐将海带灰用蒸馏水充分浸泡后过滤,往滤液中滴入硝酸银溶液,若观察到有黄色沉淀生成,则证明滤液中含碘离子。
请你再设计2种方法,去检验海带灰中是否含有碘元素。
方法一________________________________,判别依据________________________________。
方法二________________________________,判别依据________________________________。
21.海水晒制粗盐的主要成分为NaCl,还含有少量的 泥沙等杂质、如图是由粗盐获取较纯净精盐的一种方法。
请分析上面流程图示,回答。
(1)为除去 杂质,操作Ⅰ中依次加入的物质(过量)和顺序,合理的是 _______ 。
A.NaOH、BaCl₂、Na₂CO₃ B.Ba(NO3)2、Na2CO3、NaOH"
C.Na2CO3、BaCl2、NaOH D.BaCl2、NaOH、Na2CO3
(2)操作Ⅰ加入过量的 的目的是 _________.
(3)为获取较纯净精盐,操作Ⅱ的具体方法是 ________
22.有一包固体粉末A,可能含有碳酸钠、氧化铜、硫酸钠、硝酸钾中的一种或几种。为了确定其成分,小科进行了如下实验,现象如图所示(部分生成物未标出,假设每步反应都充分反应)。
(1)写出蓝色絮状沉淀B的化学式:________。
(2)写出反应②的化学方程式:________。
(3)固体粉末A中一定存在的物质是________。
三、实验探究题(共5小题)
23.在我国,金属腐蚀造成的年损失约占国内生产总值(GDP)的3%~5%。研究金属的锈蚀条件并制定防护策略,能有效减少金属损耗。图1是常用的探究铁锈蚀条件的实验装置,大约要24小时后才能观察到明显的实验现象。小吴同学对图1进行了改进,采用了图2所示装置(夹持装置已略去),实验过程中出现明显现象的时间缩短至5~10分钟。
(1)如图1所示装置是对铁生锈的条件进行探究。3天后,发现只有装置C中的铁丝生锈了。根据装置B、C中的实验现象说明与___________接触是铁生锈的条件之一。
(2)图2实验中,可证明铁生锈与水有关的现象为___________。
(3)图2实验能够在较短时间内观察到明显现象,其主要原因是___________。
(4)时至今日,防止金属腐蚀仍是保护金属资源的重要途径,请提出一条防止金属腐蚀的建议___________。
24.酸的研究是一项重要课题。科学兴趣小组以“硫酸的性质”为主题开展以下项目式学习。
【活动一】认识硫酸
(1)下列关于硫酸的说法正确的是____________(填字母)。
A.浓硫酸有强烈的腐蚀性 B.浓硫酸有吸水性,可作干燥剂
C.稀硫酸能使无色酚酞变红 D.稀硫酸可用来除铁锈
【活动二】探究硫酸与金属的反应
某兴趣小组做了锌粒与稀硫酸反应的实验后,用浓硫酸代替稀硫酸与锌粒进行实验,发现有刺激性气味气体产生。为了验证该气体的成分,兴趣小组进行如图1所示实验。
【查阅资料】
SO2能使品红溶液褪色,可被酸性KMnO4吸收。
(2)反应进行不久,观察到B处____________,D处无明显现象,证明产生的气体是SO2.
(3)反应继续进行一段时间后,D处气体能燃烧,干燥烧杯内壁有水雾,证明产生的气体是氢气,产生该气体的原因是____________。
【活动三】探究硫酸与碱的反应
(4)将稀硫酸慢慢滴入装有氢氧化钠溶液的烧杯中,利用温度传感器测定氢氧化钠溶液的温度变化情况,采集信息形成图像如图2所示,从而验证了稀硫酸与氢氧化钠溶液发生的是放热反应。C点对应溶液中含有的溶质有____________。
25.我国著名化工专家侯德榜创立了“侯氏制碱法”,促进了我国民族工业的发展。其生产原理是在氯化钠饱和溶液中通入氨气,再通入二氧化碳NaCl+NH3+CO2+H2O═NH4Cl+NaHCO3↓。过滤出碳酸氢钠晶体,再受热分解得到产品。具体流程如图:
(1)NH3中氮元素的化合价为 ___________价。
(2)“侯氏制碱法”制得的“碱”是 ___________(写化学式)。
(3)根据化学方程式计算,5.85吨NaCl可制得8.4吨NaHCO3,实际上从反应后的混合物溶液中析出NaHCO3晶体的质量小于8.4吨,理由是 ___________。
(4)将碳酸氢钠固体加热分解,生成纯碱、二氧化碳和水,写出该反应方程式 ___________。
26.《天工开物》中有“煤饼烧石成灰”的记载(文中的“石”指石灰石),小乐对其展开探究,如图甲所示(煤气灯加热能达到石灰石分解的温度,煤气的主要成分是CO)煅烧石灰石,然后完成后续操作;最后又补充做了如图乙所示实验。
观察到的现象:
①烧杯内壁上的澄清石灰水变浑浊。
②试管A中无色酚酞试液变红,试管B中无色酚酞试液不变色。
(1)能成为煅烧石灰石是化学反应的证据是现象 ___________(选填“①”、“②”或“①和②”)。
(2)继续向试管A上层清液中逐滴滴加稀盐酸,至红色恰好褪去,轻轻晃动试管A,溶液自下而上又变为红色,试管中的溶质是___________(指示剂除外)。
(3)为检验图甲所示实验中的石灰石是否完全分解,可取冷却研细后的粉末少许于试管中,加入足量稀盐酸___________,说明未完全分解。
27.小明设计了如图所示的实验装置,分别进行氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验。(铁架台、铁夹等固定用装置已略去)。请回答:
(1)小明对两次实验进行分析,下列说法中正确的是________。
A.实验时都应该先通入气体后加热,防止因气体不纯而发生爆炸
B.两者都可以通过观察固体颜色的变化判断反应是否发生
C.甲图试管略向下倾斜,乙图玻璃管保持水平,是因为两种气体的密度不同
(2)实验甲中的反应是________。(用化学方程式表示)
(3)从环境保护、安全的角度,请指出乙实验装置存在的不足:________。
(4)对乙装置中反应后得到的红色固体(此时氧化铜全部反应完),小明又进行了以下探究:
【查阅资料】
①氧化铜经一氧化碳还原不仅能生成铜,还可能生成中间产物氧化亚铜();
②是不溶于水的红色固体,。能与酸发生反应,生成和Cu。
【提出猜想】氧化铜经一氧化碳还原所得到的红色固体中除Cu外还可能含有。
【进行实验】
小明根据所查阅的资料,设计了一个最简单的实验方案:取少量该红色固体放入盛有含有稀盐酸的试管中,振荡,若出现________的现象,则说明还含有。
四、综合题(共5小题)
28.某工厂化验室用10%的氢氧化钠溶液洗涤一定量石油产品中的残余硫酸(该产品中其它物质不与NaOH反应),消耗氢氧化钠溶液的质量与反应过程中溶液的pH值关系如图所示。
(1)图中B点所示溶液中的溶质为___________;
(2)求石油产品中残余硫酸溶质的质量(写出计算过程)。___________
29.合金通常比纯金属具有更优良的性能,如硬度大、强度高等,为测定由锌、铜熔合而成的合金黄铜样品中铜的质量分数,先将样品粉碎,再加入足量稀硫酸充分反应。所加稀硫酸与剩余固体质量关系如图所示。
(1)先将样品粉碎的目的是___________;
(2)样品中铜的质量分数为___________;
(3)恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数是多少?
30.小明同学取了100克实验室制二氧化碳发生装置中的剩余溶液,逐滴滴加 10%纯碱溶液,混合溶液的质量与滴入 Na2CO3溶液的质量关系曲线如图甲所示,请据图回答问题。
(1)图甲中BC段时,可观察到的现象是__________。
(2)图乙是图甲中A点到B点的离子种类变化微观模型图。则“”表示_______(填离子符号)。
(3)C点时溶液中溶质的质量为多少克________?
31.胃酸过多会引起消化系统疾病,影响人体健康。患者常服用抗酸药物来治疗,其主要原理是利用药物中的有效成分与胃液中的过量盐酸反应,来降低胃液酸性。
(1)图甲为小科画的“盐酸的性质”框架图,请写出一条金属氧化物和盐酸反应的化学方程式______。
(2)小明认为服用硝酸银可以治疗胃酸过多,同学们都认为不可行。请说明理由______。
(3)为测定药片中有效成分的含量,小科将2.0g氢氧化镁抑酸剂药片加入到10.0g14.6%的稀盐酸中,两者恰好完全反应,请计算其中氢氧化镁的质量分数。[]
(4)为了准确比较氢氧化镁和碳酸氢钠两种试剂的治疗效果,项目化小组取两种药片各1.0g与足量的稀盐酸进行反应,用pH传感器测出pH随时间的变化关系如图乙。最佳药效的pH范围为3~5。根据实验结果,请你帮助胃酸过多患者选择药物,并说明理由:______。
32.制氧机有膜分离、变压吸附等制氧方式。膜分离制氧用到的膜材料有陶瓷、聚苯胺等,其中混合导电陶瓷分离膜的工作原理示意如图甲。变压吸附制氧常用的吸附剂是沸石分子筛。科研人员在一定条件下分别将通过某种沸石分子筛,测定其对的吸附情况、结果如图乙(纵坐标数值越大,代表吸附量越大)。吸氧对于缺氧人群有一定作用,但健康人短期内高流量吸氧会对机体造成不良影响,因此不能盲目吸氧。请回答下列问题:
(1)变压吸附制氧的原理是_______(填“物理变化”或“化学变化”)。
(2)图甲中,表示氧分子变成氧原子的是_______(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
(3)由图乙可知,25℃时吸附压越大越有利于分离和,证据是_______。
(4)从使用的安全角度,吸氧时,应避免吸烟或接近任何火源,原因是_______。
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九上科学9月学情自测卷
试卷范围:九上第一章 + 九下第一章
考生须知:
1.试卷满分共160 分,考试时间 120 分钟
2.可能用到的相对原子质量:
H-1 C-12 O-16 Al-27 S-32 Cl-35.5 Ca-40 Fe-56 Na-23 Ca-40 Zn-65 Mg-24 Ba-137
一、选择题(共15小题)
1.正确规范的操作是实验成功的关键,下列实验操作规范的是( )
A.稀释浓硫酸 B.称量固体氢氧化钠
C.向试管中加入锌粒 D.用pH试纸测溶液pH值
【答案】A
【详解】A.稀释浓硫酸时,要把浓硫酸慢慢地沿器壁注入水中,同时用玻璃棒不断搅拌,以使热量及时散失;一定不能把水注入浓硫酸中,以防止酸液飞溅,此实验操作规范,故A符合题意;
B.氢氧化钠易潮解,有腐蚀性,应在玻璃器皿内称量,此实验操作不规范,故B不符合题意;
C.向试管中装块状固体试剂时,先将试管横放,用镊子把块状固体放在试管口,再慢慢将试管竖立起来;锌与稀盐酸反应时,应先加入锌粒,再加入稀盐酸,此实验操作不规范,故C不符合题意;
D.用pH试纸测定溶液的pH时,正确的操作方法为在白瓷板或玻璃片上放一小片pH试纸,用洁净、干燥的玻璃棒蘸取待测液滴到pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,读出pH。不能将pH试纸伸入待测液中,以免污染待测液,此实验操作不规范,故D不符合题意。
故选A。
2.下列物质属于合金的是( )
A.四氧化三铁 B.铁
C.黄铜 D.碳棒
【答案】C
【详解】合金的定义是:在金属中加热熔合某些金属或非金属,形成的具有金属特征的混合物;
A.四氧化三铁是铁的氧化物,属于纯净物中的化合物,不属于合金;
B.铁是单一的金属单质,不是混合物,不属于合金;
C.黄铜是铜和锌熔合形成的铜锌混合物,符合合金的特征;
D.碳棒的主要成分是石墨,属于非金属单质类物质,不属于合金;
故选C。
3.溴化碘(IBr) 的化学性质很像卤素的单质,它能与大多数金属、非金属化合生成卤化物,它也能与水 发生以下反应:IBr+H2O=HBr+HIO, 下列有关IBr 的叙述中,不正确的是( )
A.在很多反应中IBr 是强氧化剂
B.IBr 与水反应时既作氧化剂,又作还原剂
C.IBr 与 AgNO3溶液反应会生成AgBr沉淀
D.IBr 与NaOH 溶液反应时会生成NaBr和NaIO
【答案】B
【详解】A、溴化碘的化学性质与卤素单质相似,则IBr中I元素的化合价为+1价,I元素的化合价在反应中能降低,则在很多化学反应中IBr是强氧化剂,故A正确;
B、因IBr中I元素的化合价为+1价,Br为-1价,HBr中Br为-1价,HIO中I为+1价,则IBr+H2O═HBr+HIO中没有元素化合价的变化,该反应属于非氧化还原反应,则IBr与水反应时既不作氧化剂,也不作还原剂,故B错误;
C、首先发生IBr+H2O═HBr+HIO,然后生成AgBr沉淀,故C正确;
D、由反应IBr+H2O═HBr+HIO可推知与NaOH反应的化学方程式为IBr+2NaOH=NaBr+NaIO+H2O,故D正确。
故选B。
4.如图所示为稀盐酸和氢氧化钠反应过程中溶液的变化曲线,下列能表示b点溶液成分的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】pH>7,溶液显碱性;pH=7,溶液显中性;pH<7,溶液显酸性。b点pH>7,其溶液表示氢氧化钠与稀盐酸发生了反应,且氢氧化钠有剩余,氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水,所以b点溶液中含有溶质氯化钠、氢氧化钠,溶液存在的微粒是钠离子、氯离子、水分子、氢氧根离子。
故选C。
5.下列关于纯碱(Na2CO3) 的说法, 正确的是 ( )
A.纯碱属于碱类物质
B.纯碱的水溶液pH>7,因为纯碱的水溶液能电离出 OH-
C.纯碱能与盐酸反应,该反应属于复分解反应
D.纯碱中含少量烧碱杂质,可用稀盐酸除杂
【答案】C
【分析】除杂质最重要是所加试剂不能将要保留的物质反应掉,且与杂质反应时不会引入新的杂质。
【详解】A.由纯碱(Na2CO3)化学式可知,纯碱由酸根离子和金属阳离子构成,属于盐,故A错误;
B.纯碱在水中电离出的碳酸根离子与水反应生成了氢氧根离子,纯碱的水溶液pH>7,是由于碳酸根离子水解反应产生OH-的结果,故B错误;
C.碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体,符合复分解反应中化合物之间交换成分的特点,属于复分解反应,故C正确;
D.纯碱会与盐酸反应,所以不能用盐酸除去纯碱中的氢氧化钠,故D错误。
故选C。
6.某同学按如图所示装置进行实验。则下列说法不正确的是( )
A.实验前,检查装置气密性可将K1、K2关闭,推动活塞来判定
B.关闭K1、K2,往A中注入少量NaOH溶液活塞会自动下移
C.若A中物质充分反应后,K2仍然关闭,打开K1,B中无色溶液会倒吸入A中,A中一定会产生沉淀且溶液不变色
D.若A中物质充分反应后,K1仍然关闭,打开K2,C中溶液会倒吸入A中,A中可能会有气泡产生
【答案】C
【详解】A、实验前,检查装置气密性可将K1、K2关闭,推动活塞来判定,若推动活塞后,会恢复至原来的位置,说明装置气密性良好,说法正确,不符合题意;
B、关闭K1、K2,注入的NaOH溶液与CO2反应,瓶内压强减少,注射器活塞会自动下降,说法正确,不符合题意;
C、若A中物质充分反应后,K2仍然关闭,打开K1,B中无色溶液会倒吸入A中,碳酸钠能与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,若反应后碳酸钠溶液有剩余,碳酸钠溶液显碱性,A中一定会产生沉淀,但溶液可能显红色,说法错误,不符合题意;
D、若A中物质充分反应后,K1仍然关闭,打开K2,若溶液中存在氢氧化钠,C中溶液会倒吸入A中,稀盐酸先与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,再与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,A中可能会有气泡产生,说法正确,不符合题意。
故选C。
7.碳及其化合物存在如下转化关系:C→CO⇌CO2⇌X(“→”表示一种物质会一步转化成另一种物质)。下列有关说法错误的是( )
A.由C转化为CO2的过程中碳元素的化合价依次升高
B.CO只能通过与O2反应转化为CO2
C.CO2可通过与C反应转化为CO,化学方程式为C+CO22CO
D.X可能是酸或盐
【答案】B
【详解】A、C、CO、中碳元素化合价分别为0、+2、+4价,碳元素的化合价依次升高,说法正确,不符合题意;
B、CO不只是通过与O2反应转化为CO2,例如氧化铁与一氧化碳高温下反应生成铁单质和二氧化碳,说法错误,符合题意;
C、碳和二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳,化学方程式为,说法正确,不符合题意;
D、二氧化碳和水反应生成碳酸、碳酸分解生成二氧化碳,碳酸属于酸;二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水、二氧化碳,碳酸钠属于盐,故X可能是酸或盐,说法正确,不符合题意。
故选B。
8.除去下列物质中含有的杂质,所用试剂和方法正确的是( )
选项
物质(括号内为杂质)
除杂试剂和方法
A
稀盐酸(H2SO4)
加入足量CuO,过滤
B
CO(CO2)
将气体通过足量的氢氧化钠浓溶液
C
CaCO3(CaO)
高温煅烧
D
NaOH溶液[Ca(OH)2]
加入过量Na2CO3溶液,过滤
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A、稀盐酸、稀硫酸都能与足量的氧化铜发生化学反应,不但能把杂质除去,也会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项方法错误;
B、CO2能与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,CO不与氢氧化钠溶液反应,再干燥,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项方法正确;
C、CaCO3固体高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳,反而会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项方法错误;
D、氢氧化钙溶液与过量Na2CO3溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,能除去杂质但引入了新的杂质碳酸钠(过量的),不符合除杂原则,故选项方法错误。
故选B。
9.为探究镍(Ni)与Zn、Cu的金属活动性顺序,小金做了如图所示实验。根据实验现象判断,三种金属活动性顺序由强到弱正确的是( )
A.Ni、Zn、Cu B.Zn、Cu、Ni
C.Zn、Ni、Cu D.Ni、Cu、Zn
【答案】C
【详解】根据金属活动性顺序,位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来。
镍放入硫酸锌溶液中,表面无明显现象,说明镍不能置换出锌,即锌的活动性比镍强,。
镍放入硫酸铜溶液中,表面出现红色物质,说明镍能置换出铜,即镍的活动性比铜强,。
综合以上两点,三种金属活动性顺序由强到弱为。故C正确。
10.试管中装有质量相同、溶质质量分数相同的稀盐酸,分别向其中同时加入等质量的过量锌片和铁片,下列图像中能正确反映氢气质量随反应时间变化的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.锌片和铁片均过量,盐酸的质量及溶质质量分数相同,盐酸完全反应后生成氢气的最终质量应相同,图中锌、铁生成氢气的最终质量不同,故A不符合题意;
B.图中锌、铁生成氢气的最终质量不同,且显示铁先达到平台;实际锌比铁活泼,锌与盐酸反应更快,故B不符合题意;
C.图中锌、铁最终生成氢气的质量相同,且锌对应曲线较陡、先达到平台,符合锌比铁活泼、反应速率更快的事实,故C符合题意;
D.图中锌、铁最终生成氢气的质量相同,但显示铁先达到平台;实际锌与盐酸反应更快,故D不符合题意。
故选C。
11.下列叙述不符合实验事实的是( )
A.将CO2气体通入CaCl2溶液中,有白色沉淀产生
B.向CuO中加入足量的硫酸,溶液显蓝色
C.K2CO3、Na2SO4、BaCl2三种溶液可以用稀硫酸鉴别
D.久置于空气中的熟石灰,加入稀盐酸会有气体放出
【答案】A
【详解】A.将通入溶液中不发生反应,不会产生白色沉淀,故A错误;
B.与足量硫酸反应生成和水,硫酸铜溶液呈蓝色,故B正确;
C.稀硫酸与反应产生气泡,与反应产生白色沉淀,与混合无明显现象,现象各不相同,可以鉴别,故C正确;
D.久置于空气中的熟石灰含有与二氧化碳反应生成的,加入稀盐酸会产生二氧化碳气体,故D正确。
由于题目要求选择不符合实验事实的,故选A。
12.现有稀硫酸、澄清石灰水、氯化钠和碳酸钠四种溶液。小科制作了如图所示的检索表进行鉴别,其中丁是( )
1a滴入盐酸有气体产生……………………甲
1b滴入盐酸无气体产生……………………2
2a滴入酚酞试液变红色……………………乙
2b滴入酚酞试液不变色……………………3
3a滴入氯化钡溶液有沉淀产生……………丙
3b滴入氯化钡溶液无沉淀产生……………丁
A.稀硫酸 B.澄清石灰水
C.氯化钠 D.碳酸钠
【答案】C
【详解】滴加盐酸产生气体的是碳酸钠,因此甲为碳酸钠;剩余溶液中滴加酚酞试液变红的是澄清石灰水,因此乙为澄清石灰水;再向余下两种溶液中滴加氯化钡溶液,有沉淀产生的是稀硫酸,因此丙为稀硫酸;无沉淀产生的是氯化钠,因此丁为氯化钠。故C符合题意。
故选C。
13.下列物质之间的转化,不能一步完成的是( )
A.C→CO B.CO2→H2CO3
C.SO2→H2SO4 D.HCl→MgCl2
【答案】C
【详解】A.碳在氧气不足时不完全燃烧,一步生成一氧化碳:可以一步转化。不符合题意。
B.二氧化碳直接和水化合生成碳酸:可以一步转化。不符合题意。
C.SO2是亚硫酸对应的酸性氧化物,和水反应只能生成亚硫酸H2SO3,不可以一步转化。符合题意。
D.金属镁与盐酸反应可直接生成氯化镁,氧化镁和盐酸反应也可以直接生成氯化镁,氢氧化镁和盐酸反应也可以生成氯化镁,多个途径都可以一步转化。不符合题意。
14.如图是稀硫酸与甲、乙、丙、丁、戊五种常见物质反应出现的不同现象。下列有关说法正确的是( )
A.甲可能是无色酚酞试液
B.乙、戊一定是金属单质
C.稀硫酸与丙生成的白色沉淀不可能属于盐
D.稀硫酸与丁的反应类型可能是复分解反应
【答案】D
【详解】A.稀硫酸不能使无色酚酞试液变色,故A错误;
B.含有铜离子的溶液是蓝色的,含有铁离子的溶液是黄色的,而铜是一种不活泼的金属,与稀硫酸不反应;铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,硫酸亚铁溶液是浅绿色的,故B错误;
C.稀硫酸与丙生成的白色沉淀可能属于盐,如硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡白色沉淀(是一种盐)和盐酸,故C错误;
D.丁与稀硫酸反应生成无色气体,丁可以是碳酸钠等碳酸盐,稀硫酸与碳酸钠的反应是两种化合物互相交换成分,生成硫酸钠、水和二氧化碳,属于复分解反应,因此稀硫酸与丁的反应类型可能是复分解反应,故D正确。
故选D。
15.向盐酸与氯化钙的混合溶液中逐滴滴入碳酸钠溶液至过量。记录滴入的碳酸钠溶液的质量(x)与有关量的变化关系如图所示。下列判断正确的是( )
A.①图中,当碳酸钠溶液加至a点时,溶液中Na2CO3正与CaCl2发生反应
B.②图中,当碳酸钠溶液加至b点时,所得溶液的pH=7
C.③图中,当碳酸钠溶液加至c点时,溶液中含有的溶质是氯化钠和氯化钙
D.④图中,当碳酸钠溶液加至d点时,溶液中CaCl2与Na2CO3恰好反应完全
【答案】B
【详解】A.①图中a点位于pH大于7的上升段,此时氯化钙已经反应完全,继续加入的碳酸钠开始过量,碳酸钠不再与氯化钙发生反应,故A错误;
B.②图中b点处沉淀质量仍在增加,说明盐酸已恰好反应完全而氯化钙仍有剩余,此时加入的碳酸钠继续与氯化钙反应,溶液中没有盐酸和过量碳酸钠,pH为7,故B正确;
C.③图中c点为氯化钠质量达到最大值的点,说明盐酸和氯化钙均已反应完全,此时溶液中不再含有氯化钙,故C错误;
D.④图中d点为图示氯化钙质量开始减小的点,对应盐酸刚好反应完全、碳酸钠开始与氯化钙反应,并不是所述物质与碳酸钠恰好反应完全,故D错误。
故选B。
二、填空题(共7小题)
16.2024年5月1日“福建舰”解缆启航,标志着我国航空母舰建设迈向新征程。航母建造需使用纯铜、钢等材料。
(1)钢是一种__________(填“纯净物”或“混合物”)。
(2)航母电缆用纯铜制作,主要利用铜的延展性和__________性。
【答案】(1)混合物
(2)导电
【详解】(1)合金是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质,钢是铁和碳等元素形成的合金,钢是一种混合物;
(2)用纯铜制作航母电缆;主要利用铜的延展性和导电性。
17.根据图回答问题:
(1)反应中,数目减少的离子是 ___________(填符号)。
(2)验证反应后溶液中稀盐酸有剩余,下列操作可行的是 ___________。
A.取样,加入CuO粉末
B.取样,滴加NaOH溶液
C.取样,加入CaCO3粉末
D.取样,滴加AgNO3溶液
【答案】 H+、OH﹣/OH﹣、H+ ABC
【详解】(1)由图示可知,反应中,数目减少的离子是氢离子和氢氧根离子,其离子符号分别为H+、OH-;
(2)A、氧化铜与稀盐酸反应生成氯化铜和水,取样,加入CuO粉末,若观察到黑色粉末溶解,溶液变蓝色,说明反应后溶液中稀盐酸有剩余,正确;
B、氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,取样,滴加NaOH溶液,若开始不变色,滴加一定量的氢氧化钠溶液后,溶液才变红色,说明反应后溶液中稀盐酸有剩余,正确;
C.碳酸钙能与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,取样,加入CaCO3粉末,若产生气泡,说明反应后溶液中稀盐酸有剩余,正确;
D.氯化钠和盐酸均能与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀,取样,滴加AgNO3溶液,若产生白色沉淀,不能验证反应后溶液中稀盐酸有剩余,错误。
故选ABC。
18.人类对科学规律的认识常需经历漫长的探索过程,对金属活动性规律的认识也是如此。小金运用该规律开展实验,向硝酸铜和硝酸银的混合溶液中逐渐加入铁粉,溶液质量变化如图所示。
(1)B点时溶液中所含的金属阳离子有___________。
(2)C点之后,溶液中存在的金属为___________。
【答案】 Fe2+、Cu2+/ Cu2+、Fe2+ 银、铜、铁(或Cu、Fe、Ag)
【详解】(1)金属活动性顺序为Fe>Cu>Ag,向硝酸铜和硝酸银的混合溶液中逐渐加入铁粉,铁先与AgNO3反应生成硝酸亚铁和银,AgNO3反应完,铁才能与Cu(NO3)2反应生成硝酸亚铁和铜,B点时铁和硝酸银恰好完全反应,溶液中所含的金属阳离子有Cu2+、Fe2+;
(2)C点铁和硝酸铜恰好完全反应,则C点之后,铁剩余,溶液中存在的金属为银、铜、铁。
19.如图为“领取奖杯游戏”的物质阶梯,当阶梯上相邻物质之间能发生反应时,方可向上攀登。如攀登阶梯甲能领取奖杯。
(1)认识阶梯甲
①阶梯上的5种物质中,属于氧化物的是___________(填化学式);
②攀登过程中 Ca(OH)2和CO2反应的化学方程式为___________。
(2)搭建阶梯乙
请你从O2、Al、Al2O3、HCl、NaOH中选择四种物质放置在图中相应的台阶上,使攀登阶梯乙能领取奖杯,则阶梯乙最低的台阶上的物质应为___________(填化学式)。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)①氧化物定义:由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物。是由碳、氧两种元素组成,属于氧化物;
②氢氧化钙和二氧化碳生成碳酸钙沉淀和水,即
(2)氧气只能和Al反应生成氧化铝,Al还能和HCl 反应,Al2O3可以和HCl反应也能和NaOH反应,都生成盐和水,NaOH与顶峰的反应,因此最低的台阶应该是氧气。
20.随着二胎政策的实施,小徐的妈妈也准备怀第二胎,而海带因富含碘元素而成为他们的家常菜。小徐想自己设计实验验证海带中含有碘元素,他查阅了相关资料,得到以下信息:
①碘化钠(NaI)与氯化钠性质相似,均可溶于水,碘化银为黄色难溶于水的固体。
②在碘化钠溶液中滴加过氧化氢,可以得到碘单质和相应的碱溶液。
③工业上将适量氯气通入无色碘化钠溶液就能置换出单质碘,溶液变为棕黄色。
④灼烧海带后残留的灰烬中含有可溶性碘化钠、氯化钠等化合物。根据相关资料,小徐将海带灰用蒸馏水充分浸泡后过滤,往滤液中滴入硝酸银溶液,若观察到有黄色沉淀生成,则证明滤液中含碘离子。
请你再设计2种方法,去检验海带灰中是否含有碘元素。
方法一________________________________,判别依据________________________________。
方法二________________________________,判别依据________________________________。
【答案】 取滤液,通入适量氯气后与淀粉糊混合 若淀粉变蓝则含碘元素 取滤液,通入适量的氯气 若观察到溶液变为棕黄色,则含有碘
【详解】海带灰滤液中的碘化钠可与氯气反应生成碘单质和氯化钠,化学方程式为。碘单质能使溶液呈棕黄色,且遇淀粉会使淀粉变蓝,因此可取滤液通入适量氯气,观察溶液是否变为棕黄色;也可将通入氯气后的溶液与淀粉糊混合,观察是否变蓝。
21.海水晒制粗盐的主要成分为NaCl,还含有少量的 泥沙等杂质、如图是由粗盐获取较纯净精盐的一种方法。
请分析上面流程图示,回答。
(1)为除去 杂质,操作Ⅰ中依次加入的物质(过量)和顺序,合理的是 _______ 。
A.NaOH、BaCl₂、Na₂CO₃ B.Ba(NO3)2、Na2CO3、NaOH"
C.Na2CO3、BaCl2、NaOH D.BaCl2、NaOH、Na2CO3
(2)操作Ⅰ加入过量的 的目的是 _________.
(3)为获取较纯净精盐,操作Ⅱ的具体方法是 ________
【答案】(1)AD
(2)除去Ca2+和过量的Ba2+
(3)加适量稀盐酸
【详解】(1)A、氢氧根能和镁离子结合为氢氧化镁沉淀、氯化钡能和硫酸根结合为硫酸钡沉淀、碳酸根能和钙离子结合为碳酸钙沉淀,且碳酸根能和过量的钡离子结合为碳酸钡沉淀,而后续加入稀盐酸能除去过量的氢氧根和碳酸根,该选项符合题意;
B、硝酸钡会引入新杂质硝酸根离子,该选项不符合题意;
C、若先加入碳酸根、后加入氯化钡,则过量的氯化钡无法除去,该选项不符合题意;
D、结合前面分析可知,该选项符合题意。
故选AD。
(2)结合前面分析可知,过量的碳酸钠能除去钙离子和过量的钡离子。
(3)盐酸能和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,且盐酸能和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,则操作Ⅱ的具体方法是加适量稀盐酸。
22.有一包固体粉末A,可能含有碳酸钠、氧化铜、硫酸钠、硝酸钾中的一种或几种。为了确定其成分,小科进行了如下实验,现象如图所示(部分生成物未标出,假设每步反应都充分反应)。
(1)写出蓝色絮状沉淀B的化学式:________。
(2)写出反应②的化学方程式:________。
(3)固体粉末A中一定存在的物质是________。
【答案】(1)
(2)
(3)氧化铜、硫酸钠
【详解】(1)固体粉末A加足量水过滤得到固体和无色溶液,固体加足量稀盐酸得到蓝色溶液,因为氧化铜和稀盐酸反应生成氯化铜和水,氯化铜溶液呈蓝色,所以固体中含有氧化铜。蓝色溶液中加入物质得到蓝色絮状沉淀B,由于氯化铜和氢氧化钠反应会生成氢氧化铜蓝色絮状沉淀,所以蓝色絮状沉淀B是氢氧化铜,化学式为。
(2)无色溶液中加入足量氢氧化钡溶液得到白色沉淀,白色沉淀加足量稀盐酸无变化,因为硫酸钡沉淀不溶于稀盐酸,而碳酸钡沉淀能溶于稀盐酸,所以白色沉淀是硫酸钡,由此可知无色溶液中含有硫酸钠。硫酸钠和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠,化学方程式为。
(3)由前面的分析可知,固体中含有氧化铜,无色溶液中含有硫酸钠,所以固体粉末A中一定存在的物质是氧化铜、硫酸钠。
三、实验探究题(共5小题)
23.在我国,金属腐蚀造成的年损失约占国内生产总值(GDP)的3%~5%。研究金属的锈蚀条件并制定防护策略,能有效减少金属损耗。图1是常用的探究铁锈蚀条件的实验装置,大约要24小时后才能观察到明显的实验现象。小吴同学对图1进行了改进,采用了图2所示装置(夹持装置已略去),实验过程中出现明显现象的时间缩短至5~10分钟。
(1)如图1所示装置是对铁生锈的条件进行探究。3天后,发现只有装置C中的铁丝生锈了。根据装置B、C中的实验现象说明与___________接触是铁生锈的条件之一。
(2)图2实验中,可证明铁生锈与水有关的现象为___________。
(3)图2实验能够在较短时间内观察到明显现象,其主要原因是___________。
(4)时至今日,防止金属腐蚀仍是保护金属资源的重要途径,请提出一条防止金属腐蚀的建议___________。
【答案】(1)氧气(或空气)
(2)左边铁丝生锈,右边铁丝不生锈
(3)氧气浓度高,加速铁的锈蚀
(4)刷漆(或涂油、镀耐腐蚀金属等)
【详解】(1)装置B中铁丝完全浸没在煮沸过的凉开水中,几乎没有氧气(空气),铁丝不生锈;装置C中铁丝同时接触水和空气(氧气),铁丝生锈,两组实验的变量是氧气,因此该对比说明铁生锈需要和氧气(空气)接触。
(2)要证明铁生锈与水有关,变量是水,其他条件一致:左侧铁丝接触过氧化氢分解产生的高浓度氧气,同时接触从发生装置随气流带出的水蒸气,满足铁生锈的全部条件;右侧铁丝经过干燥剂除去了水蒸气,只接触干燥的高浓度氧气,因此通过两处铁丝的锈蚀差异即可验证水是铁生锈的条件之一。
(3)铁的锈蚀速率和氧气浓度正相关,图2的发生装置可以快速生成大量氧气,使体系内氧气浓度远高于普通空气的含氧量,让铁的锈蚀反应被显著加快,因此短时间就能观察到明显现象。
(4)破坏铁生锈的任意一个条件就可以实现防锈,常见的防锈方法有:刷漆(或涂油、镀耐腐蚀金属等)。
24.酸的研究是一项重要课题。科学兴趣小组以“硫酸的性质”为主题开展以下项目式学习。
【活动一】认识硫酸
(1)下列关于硫酸的说法正确的是____________(填字母)。
A.浓硫酸有强烈的腐蚀性 B.浓硫酸有吸水性,可作干燥剂
C.稀硫酸能使无色酚酞变红 D.稀硫酸可用来除铁锈
【活动二】探究硫酸与金属的反应
某兴趣小组做了锌粒与稀硫酸反应的实验后,用浓硫酸代替稀硫酸与锌粒进行实验,发现有刺激性气味气体产生。为了验证该气体的成分,兴趣小组进行如图1所示实验。
【查阅资料】
SO2能使品红溶液褪色,可被酸性KMnO4吸收。
(2)反应进行不久,观察到B处____________,D处无明显现象,证明产生的气体是SO2.
(3)反应继续进行一段时间后,D处气体能燃烧,干燥烧杯内壁有水雾,证明产生的气体是氢气,产生该气体的原因是____________。
【活动三】探究硫酸与碱的反应
(4)将稀硫酸慢慢滴入装有氢氧化钠溶液的烧杯中,利用温度传感器测定氢氧化钠溶液的温度变化情况,采集信息形成图像如图2所示,从而验证了稀硫酸与氢氧化钠溶液发生的是放热反应。C点对应溶液中含有的溶质有____________。
【答案】(1)ABD
(2)品红溶液褪色
(3)随着反应的进行,浓硫酸变为稀硫酸,稀硫酸与锌发生反应产生氢气
(4)、
【详解】(1)A.浓硫酸属于高腐蚀性危险化学品,会严重灼伤皮肤、腐蚀衣物和金属,A正确。
B.浓硫酸能吸收空气中的水蒸气,可用于干燥酸性或中性气体,是实验室常用的高效干燥剂,B正确。
C.稀硫酸呈酸性,无色酚酞遇酸性、中性溶液都不变色,只有遇碱性溶液才会变红,C错误。
D.铁锈主要成分为,属于金属氧化物,能和稀硫酸发生反应生成可溶性的硫酸铁和水,从而将铁锈除去,D正确。
(2)能使品红溶液褪色”,所以当观察到处品红溶液褪色,处无明显现象时,可证明产生的气体是。
(3)浓硫酸具有强氧化性,开始与锌反应生成,但随着反应进行,浓硫酸不断被消耗且有水生成,浓硫酸逐渐变为稀硫酸,稀硫酸与锌发生置换反应,从而产生氢气。
(4)稀硫酸与氢氧化钠反应的化学方程式为,该反应放热。从图像可知,B点温度最高,说明此时稀硫酸和氢氧化钠恰好完全反应,溶液中的溶质只有。C点时稀硫酸过量,所以C点对应溶液中含有的溶质除了反应生成的,还有过量的。
25.我国著名化工专家侯德榜创立了“侯氏制碱法”,促进了我国民族工业的发展。其生产原理是在氯化钠饱和溶液中通入氨气,再通入二氧化碳NaCl+NH3+CO2+H2O═NH4Cl+NaHCO3↓。过滤出碳酸氢钠晶体,再受热分解得到产品。具体流程如图:
(1)NH3中氮元素的化合价为 ___________价。
(2)“侯氏制碱法”制得的“碱”是 ___________(写化学式)。
(3)根据化学方程式计算,5.85吨NaCl可制得8.4吨NaHCO3,实际上从反应后的混合物溶液中析出NaHCO3晶体的质量小于8.4吨,理由是 ___________。
(4)将碳酸氢钠固体加热分解,生成纯碱、二氧化碳和水,写出该反应方程式 ___________。
【答案】 -3 Na2CO3 还有少量碳酸氢钠溶于水 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
【详解】(1)NH3中氢元素显+1价,设氮元素的化合价是x,根据在化合物中正负化合价代数和为零,可得:x+(+1)×3=0,则x=-3价;
(2)“侯氏制碱法”制得的“碱”是碳酸钠,其化学式为Na2CO3;
(3)根据化学方程式计算,5.85吨NaCl可制得8.4吨NaHCO3,实际上从反应后的混合物溶液中析出NaHCO3晶体的质量小于8.4吨,理由是还有少量碳酸氢钠溶于水;
(4)将碳酸氢钠固体加热分解,生成纯碱、二氧化碳和水,反应的化学方程式为:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。
26.《天工开物》中有“煤饼烧石成灰”的记载(文中的“石”指石灰石),小乐对其展开探究,如图甲所示(煤气灯加热能达到石灰石分解的温度,煤气的主要成分是CO)煅烧石灰石,然后完成后续操作;最后又补充做了如图乙所示实验。
观察到的现象:
①烧杯内壁上的澄清石灰水变浑浊。
②试管A中无色酚酞试液变红,试管B中无色酚酞试液不变色。
(1)能成为煅烧石灰石是化学反应的证据是现象 ___________(选填“①”、“②”或“①和②”)。
(2)继续向试管A上层清液中逐滴滴加稀盐酸,至红色恰好褪去,轻轻晃动试管A,溶液自下而上又变为红色,试管中的溶质是___________(指示剂除外)。
(3)为检验图甲所示实验中的石灰石是否完全分解,可取冷却研细后的粉末少许于试管中,加入足量稀盐酸___________,说明未完全分解。
【答案】 ② 氢氧化钙、氯化钙 有气泡生成
【详解】(1)①中煅烧石灰石时,在火焰上方倒扣一个用澄清石灰水润湿的烧杯,石灰水变浑浊,此实验不能推断煅烧石灰石产生了二氧化碳,因为酒精燃烧也会生成二氧化碳,②试管A中无色酚酞试液变红,试管B中无色酚酞试液不变色,碳酸钙难溶于水,不能使酚酞溶液变色,则煅烧石灰石有新物质生成,属于化学变化,故能成为煅烧石灰石是化学反应的证据是现象②;
(2)继续向试管A上层清液中逐滴滴加稀盐酸,至红色恰好褪去,轻轻晃动试管,溶液自下而上又变为红色。其原因是:氢氧化钙与盐酸反应生成氯化钙,酚酞红色褪去;氢氧化钙微溶于水,晃动,氢氧化钙又继续溶解,溶液呈碱性,使酚酞变红;
(3)石灰石未完全分解,说明石灰石中还有碳酸钙,碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,故取冷却研细后的粉末少许于试管中,加入足量稀盐酸,若观察到有气泡生成,说明未完全分解。
27.小明设计了如图所示的实验装置,分别进行氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验。(铁架台、铁夹等固定用装置已略去)。请回答:
(1)小明对两次实验进行分析,下列说法中正确的是________。
A.实验时都应该先通入气体后加热,防止因气体不纯而发生爆炸
B.两者都可以通过观察固体颜色的变化判断反应是否发生
C.甲图试管略向下倾斜,乙图玻璃管保持水平,是因为两种气体的密度不同
(2)实验甲中的反应是________。(用化学方程式表示)
(3)从环境保护、安全的角度,请指出乙实验装置存在的不足:________。
(4)对乙装置中反应后得到的红色固体(此时氧化铜全部反应完),小明又进行了以下探究:
【查阅资料】
①氧化铜经一氧化碳还原不仅能生成铜,还可能生成中间产物氧化亚铜();
②是不溶于水的红色固体,。能与酸发生反应,生成和Cu。
【提出猜想】氧化铜经一氧化碳还原所得到的红色固体中除Cu外还可能含有。
【进行实验】
小明根据所查阅的资料,设计了一个最简单的实验方案:取少量该红色固体放入盛有含有稀盐酸的试管中,振荡,若出现________的现象,则说明还含有。
【答案】(1)AB
(2)
(3)没有尾气处理装置
(4)溶液变蓝
【详解】(1)A、实验时都应该先通入气体后加热,排尽装置中的空气,防止发生爆炸,故说法正确;
B、氢气和一氧化碳均具有还原性,均能与氧化铜反应,分别生成铜和水、铜和二氧化碳,两者都可以通过观察固体颜色的变化判断反应是否发生,故说法正确;
C、甲中试管口略向下倾斜,是为了防止冷凝水回流到热的试管底部,炸裂试管;乙中玻璃管保持水平,是因为反应中并无水产生,与两种气体的密度不同无关,故说法错误;
故选AB;
(2)氢气具有还原性,能与氧化铜在加热条件下反应生成铜和水,该反应的化学方程式为:;
(3)由于尾气中含有一氧化碳,一氧化碳有毒能污染空气,所以乙实验装置的不足是:没有尾气处理装置;
(4)氧化亚铜能与稀盐酸反应生成蓝色的氯化铜盐溶液,而铜不与稀盐酸反应,所以取少量该红色固体放入盛有稀盐酸的试管中,振荡,若出现溶液变蓝色的现象,则说明还含有Cu2O。
四、综合题(共5小题)
28.某工厂化验室用10%的氢氧化钠溶液洗涤一定量石油产品中的残余硫酸(该产品中其它物质不与NaOH反应),消耗氢氧化钠溶液的质量与反应过程中溶液的pH值关系如图所示。
(1)图中B点所示溶液中的溶质为___________;
(2)求石油产品中残余硫酸溶质的质量(写出计算过程)。___________
【答案】 硫酸钠和氢氧化钠 由图像可知,A点时恰好反应,消耗氢氧化钠溶液的溶质的质量为:40g×10%=4g;
设石油产品中残余硫酸质量为x,
x=4.9g
答:石油产品中残余硫酸溶质的质量是4.9g。
【详解】(1)图中B点时pH>7,表示溶液呈碱性,加入的氢氧化钠是过量的,所以B点所示溶液中的溶质为反应生成的硫酸钠和剩余氢氧化钠;
(2)见答案。
29.合金通常比纯金属具有更优良的性能,如硬度大、强度高等,为测定由锌、铜熔合而成的合金黄铜样品中铜的质量分数,先将样品粉碎,再加入足量稀硫酸充分反应。所加稀硫酸与剩余固体质量关系如图所示。
(1)先将样品粉碎的目的是___________;
(2)样品中铜的质量分数为___________;
(3)恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数是多少?
【答案】(1)增大反应物的接触面积,加快反应速率
(2)35%
(3)设生成的硫酸锌的质量为x,生成的氢气的质量为y
x=32.2g
y=0.4g
恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数为。
【详解】(1)将块状样品粉碎后,能大幅增加合金和稀硫酸的接触面积,加快反应速率,让锌和稀硫酸的反应进行得更完全。
(2)铜不能和稀硫酸反应,锌可以和稀硫酸反应溶解。从图像可知,最初黄铜样品总质量为20g,反应结束后剩余的7g固体是不参与反应的铜,因此铜的质量分数为 。
(3)略
30.小明同学取了100克实验室制二氧化碳发生装置中的剩余溶液,逐滴滴加 10%纯碱溶液,混合溶液的质量与滴入 Na2CO3溶液的质量关系曲线如图甲所示,请据图回答问题。
(1)图甲中BC段时,可观察到的现象是__________。
(2)图乙是图甲中A点到B点的离子种类变化微观模型图。则“”表示_______(填离子符号)。
(3)C点时溶液中溶质的质量为多少克________?
【答案】(1)有沉淀生成
(2)Na+
(3)设C点时溶液中溶质的质量为x,由CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl、Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O可得:
x=23.4g,
答:C点时溶液中溶质的质量为23.4g。
【详解】(1)制取二氧化碳的剩余溶液中存在稀盐酸和氯化钙,碳酸钠先和稀盐酸反应生成二氧化碳气体,再与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀,因此溶液质量先增加较快然后变缓,则BC段看到有沉淀生成;
(2)
A点时,溶液中是溶质是前面反应的产物氯化钙和剩余的盐酸,则含有的离子为Cl-、H+和Ca2+,在B点时,碳酸钠与稀盐酸反应结束,则溶质就是反应产物氯化钠和未反应的氯化钙,则含有离子Cl-、Ca2+和Na+,故表示Na+;
(3)见答案。
31.胃酸过多会引起消化系统疾病,影响人体健康。患者常服用抗酸药物来治疗,其主要原理是利用药物中的有效成分与胃液中的过量盐酸反应,来降低胃液酸性。
(1)图甲为小科画的“盐酸的性质”框架图,请写出一条金属氧化物和盐酸反应的化学方程式______。
(2)小明认为服用硝酸银可以治疗胃酸过多,同学们都认为不可行。请说明理由______。
(3)为测定药片中有效成分的含量,小科将2.0g氢氧化镁抑酸剂药片加入到10.0g14.6%的稀盐酸中,两者恰好完全反应,请计算其中氢氧化镁的质量分数。[]
(4)为了准确比较氢氧化镁和碳酸氢钠两种试剂的治疗效果,项目化小组取两种药片各1.0g与足量的稀盐酸进行反应,用pH传感器测出pH随时间的变化关系如图乙。最佳药效的pH范围为3~5。根据实验结果,请你帮助胃酸过多患者选择药物,并说明理由:______。
【答案】(1)
(2)硝酸银有毒或硝酸银与盐酸反应生成硝酸,酸性并没有减弱
(3)58.0%
(4)选择;因为药效时间长或能保持在最佳药效pH范围
【详解】(1)酸能和金属氧化物反应生成盐和水。常见金属氧化物如氧化铁、氧化铜、氧化镁都可作答,任选一个规范书写方程式即可。见答案。
(2)硝酸银本身具有毒性,服用会危害人体健康;反应消耗盐酸,但生成了硝酸,依旧是强酸,胃液酸性并未降低,达不到抑酸效果。
(3)设氢氧化镁的质量分数为x。
(4)已知最佳药效pH是3~5,图乙曲线分析:碳酸氢钠反应后溶液pH偏高,偏离最佳区间;氢氧化镁可使溶液pH长期保持在pH的有效范围,作用时间久,抑酸效果更好。
32.制氧机有膜分离、变压吸附等制氧方式。膜分离制氧用到的膜材料有陶瓷、聚苯胺等,其中混合导电陶瓷分离膜的工作原理示意如图甲。变压吸附制氧常用的吸附剂是沸石分子筛。科研人员在一定条件下分别将通过某种沸石分子筛,测定其对的吸附情况、结果如图乙(纵坐标数值越大,代表吸附量越大)。吸氧对于缺氧人群有一定作用,但健康人短期内高流量吸氧会对机体造成不良影响,因此不能盲目吸氧。请回答下列问题:
(1)变压吸附制氧的原理是_______(填“物理变化”或“化学变化”)。
(2)图甲中,表示氧分子变成氧原子的是_______(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
(3)由图乙可知,25℃时吸附压越大越有利于分离和,证据是_______。
(4)从使用的安全角度,吸氧时,应避免吸烟或接近任何火源,原因是_______。
【答案】(1)物理变化
(2)Ⅱ
(3)25℃时,吸附压越大,氮气的吸附量越大,而氧气的吸附量变化不大(合理即可)
(4)氧气具有助燃性,防止发生火灾或爆炸(合理即可)
【详解】(1)由图甲可知,变压吸附制氧过程中没有生成新物质,属于物理变化;
(2)由图甲可知,表示氧分子变成氧原子的是Ⅱ;
(3)由图乙可知,25℃时吸附压越大越有利于分离N2和O2,证据是在25℃时,随着吸附压增大,氮气和氧气吸附量的差值逐渐增大,吸附差异更明显;
(4)氧气能支持燃烧,吸氧时,应避免吸烟或接近任何火源,可以防止发生火灾或爆炸。
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