第1章 材料及其利用 单元复习-单元测试(举一反三)科学新教材浙教版九年级下册
2026-10-28
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2026-2027学年九年级科学下册
第1章 材料及其利用
(时间:90分钟 分数:100分)
一、选择题(本大题有15小题,每小题3分,共45分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.手撕钢是一种高温合金钢,它属于( )
A.混合物 B.纯净物 C.单质 D.化合物
2.铁制运沙船若长期停置水中(如图),船体外壁上最容易生锈的部位是( )
A.① B.② C.③ D.④
3.国产化5G通信片用最新一代碳化硅衬底氮化镓(GaN)材料试制成功,打破国外垄断。已知Ga为31号元素,N为7号元素,下列有关说法正确的是( )
A.GaN是一种单质
B.Ga元素是一种金属元素
C.1个Ga含有34个单位的正电荷
D.1个N3﹣中含有4个电子
4.学习了金属的活动性顺序之后,小科用铁作为材料制作了徽章,过程如图所示。下列说法错误的是( )
A.①中也可以换用稀盐酸进行清洁
B.⑥的作用是覆盖保护层,防止蚀刻时其他位置发生反应
C.④中铁板上会出现蓝色图案
D.⑤中塑封是为了防止徽章生锈
5.杭州奥体中心体育场“大莲花”获得中国建筑工程鲁班奖。“大莲花”主体结构为精巧的钢架结构,外面的花瓣则采用铝镁锰合金板和PTFE(一种有机合成材料)膜,起到采光、防尘等作用。有关“大莲花”的说法正确的是( )
A.铝镁锰合金属于无机非金属材料
B.PTFE中一定含有碳元素
C.铝镁锰合金板中,铝的金属活动性比镁强
D.钢架结构生锈后,可利用食盐水除锈
6.现有等质量的镁和铁,分别放入10%的等质量的稀硫酸中,产生氢气的质量随时间变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.镁和铁中至少有一种剩余
B.铁消耗硫酸的量更多
C.剩余铁的质量大于镁的质量
D.说明铁的活动性大于镁
7.“科学推理”是重要的科学思维方法。以下推理正确的是( )
A.铝表面的氧化铝能起到保护作用,则铁表面的氧化铁一定也具有保护作用
B.氧化物含有氧元素,则含有氧元素的化合物一定是氧化物
C.酸和碱反应生成盐和水,则生成盐和水的反应都是酸和碱反应
D.碱溶液能使酚酞溶液变成红色,则能使酚酞溶液变成红色的溶液一定显碱性
8.某同学对硝酸银、硝酸铜和硝酸锌的混合溶液进行了图示操作,下列分析正确的是( )
A.滤液中的阳离子为Fe3+和Zn2+
B.滤渣中的物质为银、铜和铁
C.滤液的质量大于混合溶液的质量
D.向滤液中滴加稀盐酸会出现白色沉淀
9.温州苍南某同学小帅从教材中学习到将铜片、锌片同时插入稀硫酸溶液,可以形成一个电池,并使灵敏电流计指针偏转(如图甲)。老师告诉他,换用其它金属也可以做到,并且灵敏电流计的偏转情况与金属的活动性强弱存在一定关系,由此小帅又尝试换用不同金属做了三组实验(如图乙)。据此可判断,下列金属片组合能使指针向右偏转(如图丙)的是( )
A.a镁片、b铝片 B.a铜片、b铝片
C.a铜片、b铂片 D.a锌片、b铁片
10.兴趣小组为探究金属的化学性质,设计了如图所示的实验。有关该实验的描述正确的是( )
A.实验②中有气泡产生,溶液逐渐变为蓝色
B.实验③中固体质量减小,溶液由蓝色变为无色
C.对比实验①②,不能比较Zn、Cu的金属活动性强弱
D.实验前需要对金属进行打磨
11.在不同质量的Mg、Fe、Zn三种金属中分别逐滴加入196克溶质质量分数为10%稀硫酸直至充分反应,反应物质量变化关系如图。能根据图像推测出来的推论是( )
A.M、Q、P分别对应金属Mg、Fe、Zn
B.金属活动性顺序:Mg>Zn>Fe
C.充分反应后生成氢气质量:mMg=mFe=mZn
D.充分反应后所得溶液质量:mMg=mFe=mZn
12.将等质量的镁、铁、锌,分别放入三份溶质质量分数相同的稀盐酸中,反应生成的H2质量与反应时间的关系如图所示。根据图中的信息,作出的判断不正确的是( )
A.图线x表示镁的反应情况
B.铁消耗的稀盐酸质量最大
C.镁、锌一定过量,铁可能反应完
D.镁一定过量,锌、铁可能反应完
13.为比较Mg、Fe、Cu三种金属的活动性顺序,小柯进行了如图甲所示的实验,实验后把两试管中的物质倒入烧杯中(如图乙),发现烧杯内的红色固体明显增多,充分反应后过滤。则下列有关滤液中含有金属离子的说法正确的是( )
A.只含Mg2+
B.只含Mg2+和Fe2+
C.一定含Mg2+和Fe2+,可能含Cu2+
D.一定含Mg2+和Cu2+,可能含Fe2+
14.图像是一种表示方法,也是了解化学反应的“窗口”,我们可通过建立图像来表示化学反应过程中物质间量的相互关系。现向装有一定质量AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液的烧杯中加入铁粉至过量,溶液总质量随加入铁粉质量的变化如图所示。下列分析正确的是( )
A.AB段烧杯中溶液由无色变为浅绿色
B.B点时向烧杯中滴加稀盐酸无现象
C.C点时烧杯中的固体只有单质Ag
D.D点对应溶液的溶质为Fe(NO3)2、Cu(NO3)2
15.在比较高的温度下,木炭可以和氧化铜反应生成一种金属单质和某元素的最高价氧化物,如图为实验装置图。根据已知条件和实验装置图判断,下列说法正确的是( )
A.给酒精灯加网罩,目的是使火焰集中并提高温度
B.反应过程中,铜元素化合价不变
C.木炭是使氧化铜还原为铜的物质,它具有氧化性
D.实验结束后,应先停止加热,再将导气管从澄清石灰水中撤出
二.填空题(共9小题,共26分)
16.请根据所学知识,完成下列填空:
(1)地壳中含量最多的非金属元素是 。(用元素符号表示)
(2)有以下八种物质:①液氮;②二氧化碳;③空气;④金刚石;⑤食盐水;⑥氦气;⑦冰水混合物;⑧氯化钠。其中属于单质的是 (填序号,下同);属于化合物的是 。
17.分类是学习和研究物质及其变化的一种常用方法,分类有一定的标准。下列容器中所盛物质属于氧化物的是 ,属于混合物的是 (填字母)。
18.请根据下表回答有关问题:
序号
①
②
③
④
物质
醋酸
水
熟石灰
纯碱
化学式
CH3COOH
H2O
Ca(OH)2
Na2CO3
(1)属于盐的是 。(填序号)
(2)某地土地酸化严重。你认为可选用下列 来改良酸性土壤。
A.食醋(含醋酸)
B.熟石灰
C.水
(3)利用表中的物质作为反应物,写出制取氢氧化钠的化学方程式: 。
19.金属是重要的资源,与我们的生活息息相关。请回答下列问题。
(1)金属铁能拉成非常细的铁丝,也能压成薄片,这是利用了金属的 性。
(2)①小甲将铜丝放入硝酸银溶液中,根据 的实验现象,得出金属铜的活动性比银强。
②小乙观察到铁制容器表面有明显的锈蚀现象,而铝制容器表面无明显变化。据此他得出铁的活动性比铝强的结论。小甲认为这个说法不合理,他的理由是:铝制容器表面无明显变化是因为 ,导致容器中的铝无法与氧气接触发生反应,因此不能用此方法比较铁与铝的活动性强弱。
20.北宋张潜在其《浸铜要略序》一书中对铜的冶炼有以下记载:“山有胆泉,土人汲以浸铁,数日辄类朽木,刮取其屑,锻炼成铜。”
(1)书中提及的“胆泉”为硫酸铜溶液,“浸铁”即将铁放入其中。若“浸铁”前后溶液中存在的离子种类如图1所示,其中和“●”表示不同种类的离子,则“●”表示 (填离子符号)。
(2)18K金是金和铜熔合而成的具有金属特性的物质,如图2表示18K金熔点的是 (选填“a”、“b”或“c”)。
21.2012年8月,“好奇”号火星车成功着陆火星表面,人类探索火星又迈进了一步。
(1)火星是太阳系中的一颗 (填“恒星”“行星”或“彗星”)。
(2)火星车的重要任务就是探索火星上支持生命存在的证据之一﹣﹣有机物,有机物在组成上的共同特点是都含有 元素。
(3)火星车着陆器在进入火星大气后减速下降,在减速直线下降过程中,只受到阻力F1和火星引力F2的作用,此时F1 (填“<”“>”或“=”)F2。
22.小乐用打磨光亮的铁丝完成了如图所示实验,其中①②中铁丝无明显变化,③中铁丝锈蚀,④中铁丝剧烈燃烧。回答问题:
(1)装置④中,细沙的作用是 。
(2)对比 (填序号)中实验现象,说明铁的锈蚀需要与氧气接触。
(3)对比①④中实验现象,可得出铁丝燃烧的条件之一是 。
23.蛇纹石矿(含MgO、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)是生产氢氧化镁的原料之一,其工艺流程图如图1所示:
(1)“酸浸”前将蛇纹石粉碎的目的是 。
(2)“酸浸”后,滤液中的溶质有Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3和 (填化学式)。
(3)“碱洗”时,若加入氢氧化钠过多,可能导致的后果是 。
24.新能源的开发和利用促进了能源结构向多元、清洁和低碳转变。
(1)做饭时,天然气燃烧不充分,锅底易出现黑色物质,此时可调 (填“小”或“大”)燃气灶的进风口,使燃料充分燃烧。
(2)我国研制出一种物质甲,在其作用下,二氧化碳可以转化为汽油,主要转化过程如图所示(部分生成物已略去)。
①由图可推理,物质甲的作用是 。
②根据质量守恒定律,过程Ⅰ中反应生成的另一种物质是水,则X是 。
三.实验探究题(共3小题,共22分)
25.某科学兴趣小组为了探究金属的活动性强弱,设计了以下两组实验,请结合实验回答问题:
实验Ⅰ
实验Ⅱ
(1)实验Ⅰ中可以用 来判断锌、镁的活动性强弱。
(2)若在实验Ⅰ仅将试管A中试剂改为n克5%的稀盐酸,小组同学是否还能比较锌和镁的活动性强弱?请你做出判断并说明理由 。
(3)实验Ⅱ中试管C的实验现象是 。
(4)实验Ⅱ中若要验证Cu、Fe、Ag的金属活动性顺序,还需增加一组实验E,请你标出金属丝和溶液的名称。
26.在制备硫酸铜晶体时,小明在50克的70℃热水(图甲)中,加入80克硫酸铜粉末后现象如图乙所示,后续过程如下图。
(1)请判断图丙 (填“是”或“不是”)饱和溶液。
(2)图丙到图丁的实验过程中获得硫酸铜晶体的方法是 。
(3)硫酸铜溶解度随温度变化的数据如表所示,则图丁中溶液的溶质质量分数为 。(结果保留小数点后一位)
温度/℃
0
10
20
30
40
60
70
80
溶解度/g
14.8
17.6
20.5
24.2
28.5
39.6
48.0
53.6
27.2026年中国氢能展中展示了“氨﹣氢”技术,氨(NH3)作为未来清洁能源载体备受关注。
(一)如图1为传统合成氨流程,在铁的催化作用下,用体积比为1:3的氮气和氢气合成氨,方程式为N2+3H2⇌2NH3(高温、高压、催化剂),当容器中氨的含量不再发生变化时(平衡时),测得氨的含量分别与不同温度和压强的关系如图2所示。
(1)在低温、高压条件下,冷却塔中氨气先液化,从而与氮气、氢气分离。说明此时氨气的沸点(液化温度)比氮气、氢气的沸点 。
(2)通常情况下的化学反应,升高温度有利于吸热反应进行,不利于放热反应进行。结合图2判断传统合成氨的反应属于 反应。
(3)若使平衡时氨含量达到40%,考虑安全性和成本,建议工厂选择方法 合成氨。
(二)如图为电解合成氨流程:以氮气和水为原料,用绿电驱动合成氨流程。
(4)请结合材料和所学知识,写出电解合成氨相比传统合成氨的两个优势: 。
四.解答题(共3小题)
28.(7分)光伏是太阳能光伏发电系统的简称。是一种利用太阳电池半导体材料的光伏效应,将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统。如图是我国第一座与高压电网并联运行的光伏电站。
(1)太阳能光伏发电最关键的材料是高纯硅,如图是某多晶硅生产企 业生产高纯硅的流程示意图:
纯净的无色透明的硅的氧化物(SiO2)晶体就是通常所说的水晶,我们熟悉的沙子的主要成分也是SiO2,SiO2的化学性质与CO2有些类似。请根据以上信息,推断SiO2与NaOH反应生成的盐 (用化学式表示)。
(2)为了达到绿色化学和节约资源的目的,上述流程中纯净物A需要循环使用,A化学式 ,若要除去石英砂中少量的氧化铝杂质,写出用实验方法除去氧化铝的化学方程式 。
(3)“精馏”也是蒸馏的一种形式。通过蒸馏可把液体混合物分离开,原理是利用混合物各成分的沸点不同。上述生产流程中:SiHCl3(粗)精馏→SiHCl3(纯)属于 变化。(选填“物理”或“化学”)
(4)用太阳能电池板给十字路口的红绿灯供电的过程中能量变化为: 。
29.(7分)黄铜(由铜和锌形成的合金)有较强的耐磨性能,在生活中有广泛的用途。晓军同学为了测定黄铜屑样品组成,分四组取样品与稀硫酸反应,其实验数据记录如下表:
样品
第1份
第2份
第3份
第4份
取样品质量(g)
25.0
25.0
25.0
25.0
取稀硫酸质量(g)
40.0
80.0
120.0
160.0
产生气体质量(g)
0.2
0.4
0.5
m
试计算:
(1)上表中m的数值是 ;
(2)通过分析上述数据可知,当黄铜样品和稀硫酸的质量比为 时,两者恰好完全反应;
(3)求所用稀硫酸中硫酸的质量分数?
30.(8分)今年5月,运用“蓝鲸一号”钻探平台,我国南海神狐海域首次实现可燃冰试采成功.
材料一:可燃冰、学名天然气水化合物,其化学式为CH4•8H2O.它是天然气的固体状态(因海底高压).埋于海底地层深处的大量有机质在细菌的分解作用下,最后形成石油和天然气(石油气),其中许多天然气被包进水分子中,在海底的低温(2~5℃)与压力下结晶,形成“可燃冰”.
材料二:“蓝鲸一号”钻探平台设计和建造过程刷新了多项世界纪录,它长117米,宽92.7米,高118米,质量为42000吨.
请根据上述材料回答:
(1)形成可燃冰需要一定的生态环境.
①海底地层深处,这些分解有机质的细菌能很好的生存,体现了生物对环境的 .这些细菌分解有机质 (选填“需要”或“不需要”)氧气,这些细菌与真菌在细胞结构上的主要区别是 .
②在开采过程中,极少量的垃圾废弃物没有对海洋环境造成破坏,这主要是因为海洋生态系统有 的能力.
(2)形成可燃冰的其中一个条件是有甲烷气源.
①可燃冰(CH4•8H2O)中C:H:O的元素质量比是 ,甲烷属于 (选填“有机物”或“无机物”).
②与石油、煤等化石燃料相比较,开采可燃冰的积极意义有(写一条) .(可燃冰在空气中燃烧的化学方程式为CH4•8H2O+2O2CO2+10H2O)
(3)如果南海海水的密度是1.03×103千克/米3,“蓝鲸一号”钻探平台漂浮海面受到海水浮力是 牛,浸入海水的体积至少需要 米3,开采出的可燃冰可以直接在管口点燃,说明已经成为气体,从固体变成气体的原因可能是 .
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第1章 材料及其利用
(时间:90分钟 分数:100分)
一、选择题(本大题有15小题,每小题3分,共45分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.手撕钢是一种高温合金钢,它属于( )
A.混合物 B.纯净物 C.单质 D.化合物
【解答】解:A.手撕钢是一种合金,含有铁及其他元素组成的多种物质,属于混合物,故A符合题意;
B.手撕钢由多种物质组成,不属于纯净物,故B不符合题意;
C.单质是由一种元素组成的纯净物,手撕钢不属于单质,故C不符合题意;
D.化合物是由不同种元素组成的纯净物,手撕钢不属于化合物,故D不符合题意;
故选:A。
2.铁制运沙船若长期停置水中(如图),船体外壁上最容易生锈的部位是( )
A.① B.② C.③ D.④
【解答】解:铁与水和氧气接触越充分,越容易生锈,铁制运沙船若长期停置水中,船体外壁上不同部位与水和氧气接触的程度不同,③处与水和氧气接触最充分,所以最容易生锈。
故选:C。
3.国产化5G通信片用最新一代碳化硅衬底氮化镓(GaN)材料试制成功,打破国外垄断。已知Ga为31号元素,N为7号元素,下列有关说法正确的是( )
A.GaN是一种单质
B.Ga元素是一种金属元素
C.1个Ga含有34个单位的正电荷
D.1个N3﹣中含有4个电子
【解答】解:A、GaN是由镓、氮两种元素组成的纯净物,属于化合物,故选项说法错误。
B、Ga元素的名称是镓,带“钅”字旁,属于金属元素,故选项说法正确。
C、原子不显电性,故选项说法错误。
D、N为7号元素,其原子序数为7,原子中原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数,则氮原子的核外电子数为7;1个N3﹣中电子数为7+3=10,故选项说法错误。
故选:B。
4.学习了金属的活动性顺序之后,小科用铁作为材料制作了徽章,过程如图所示。下列说法错误的是( )
A.①中也可以换用稀盐酸进行清洁
B.⑥的作用是覆盖保护层,防止蚀刻时其他位置发生反应
C.④中铁板上会出现蓝色图案
D.⑤中塑封是为了防止徽章生锈
【解答】解:A、稀盐酸可以和铁锈(氧化铁)反应,能清洁铁片表面,说法正确,故不符合题意。
B、石蜡膜是保护层,蚀刻时只有刻画处铁暴露,其余位置被石蜡保护,不和硫酸铜反应,说法正确,故不符合题意。
C、④中反应:Fe+CuSO4=Cu+FeSO4,生成的铜是红色固体,不是蓝色图案,说法错误,故符合题意。
D、塑封隔绝氧气和水,防止铁制徽章生锈,说法正确,故不符合题意。
故选:C。
5.杭州奥体中心体育场“大莲花”获得中国建筑工程鲁班奖。“大莲花”主体结构为精巧的钢架结构,外面的花瓣则采用铝镁锰合金板和PTFE(一种有机合成材料)膜,起到采光、防尘等作用。有关“大莲花”的说法正确的是( )
A.铝镁锰合金属于无机非金属材料
B.PTFE中一定含有碳元素
C.铝镁锰合金板中,铝的金属活动性比镁强
D.钢架结构生锈后,可利用食盐水除锈
【解答】解:A、铝镁锰合金属于金属材料,而不是无机非金属材料,无机非金属材料常见的有玻璃、陶瓷等,故说法错误。
B、PTFE 是聚四氟乙烯,属于有机合成材料,有机物一定含碳元素,故说法正确。
C、在金属活动性顺序中,镁排在铝前面,所以镁的金属活动性比铝强,故说法错误。
D、食盐水会加速钢铁生锈,不能用于除锈,铁锈一般用稀盐酸或稀硫酸等酸来除去,故说法错误。
故选:B。
6.现有等质量的镁和铁,分别放入10%的等质量的稀硫酸中,产生氢气的质量随时间变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.镁和铁中至少有一种剩余
B.铁消耗硫酸的量更多
C.剩余铁的质量大于镁的质量
D.说明铁的活动性大于镁
【解答】解:A、最终生成氢气的质量相等,金属与酸反应时氢气来源于酸中的氢元素,说明稀硫酸完全反应,则镁和铁中至少有一种剩余,故选项说法正确。
B、最终生成氢气的质量相等,金属与酸反应时氢气来源于酸中的氢元素,镁、铁消耗硫酸的量相等,故选项说法错误。
C、由于生成物中镁、铁的化合价均为+2价,产生氢气的质量与金属的相对原子质量成反比,镁的相对原子质量比铁的小,则生成等质量的氢气,消耗的铁的质量多,剩余铁的质量小于镁的质量,故选项说法错误。
D、当金属都在发生反应时,相同时间内生成气体的质量由多到少的顺序是镁>铁,由金属的活动性越强,与酸反应的速率越快,则金属活动性顺序为镁>铁,故选项说法错误。
故选:A。
7.“科学推理”是重要的科学思维方法。以下推理正确的是( )
A.铝表面的氧化铝能起到保护作用,则铁表面的氧化铁一定也具有保护作用
B.氧化物含有氧元素,则含有氧元素的化合物一定是氧化物
C.酸和碱反应生成盐和水,则生成盐和水的反应都是酸和碱反应
D.碱溶液能使酚酞溶液变成红色,则能使酚酞溶液变成红色的溶液一定显碱性
【解答】解:A、铝表面的氧化铝能起到保护作用,但铁表面的氧化铁很疏松,不具有保护作用,故选项推理错误。
B、氧化物含有氧元素,但含有氧元素的化合物不一定是氧化物,如C2H5OH,故选项推理错误。
C、酸和碱反应生成盐和水,但生成盐和水的反应不一定都是酸和碱反应,如CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O,故选项推理错误。
D、无色酚酞溶液遇碱性溶液变红色,碱溶液能使酚酞溶液变成红色,则能使酚酞溶液变成红色的溶液一定显碱性,故选项推理正确。
故选:D。
8.某同学对硝酸银、硝酸铜和硝酸锌的混合溶液进行了图示操作,下列分析正确的是( )
A.滤液中的阳离子为Fe3+和Zn2+
B.滤渣中的物质为银、铜和铁
C.滤液的质量大于混合溶液的质量
D.向滤液中滴加稀盐酸会出现白色沉淀
【解答】解:A、滤液中的阳离子为生成的硝酸亚铁中的Fe2+和没有反应的硝酸锌中的Zn2+,故选项说法不正确。
B、铁过量,滤渣中的物质为银、铜和铁,故选项说法正确。
C、铁和硝酸银、硝酸铜反应后溶液质量都减小,因此滤液的质量小于混合溶液的质量,故选项说法不正确。
D、向滤液中滴加稀盐酸不会出现白色沉淀,是因为滤液中不含有硝酸银,只有硝酸亚铁和硝酸锌,故选项说法不正确。
故选:B。
9.温州苍南某同学小帅从教材中学习到将铜片、锌片同时插入稀硫酸溶液,可以形成一个电池,并使灵敏电流计指针偏转(如图甲)。老师告诉他,换用其它金属也可以做到,并且灵敏电流计的偏转情况与金属的活动性强弱存在一定关系,由此小帅又尝试换用不同金属做了三组实验(如图乙)。据此可判断,下列金属片组合能使指针向右偏转(如图丙)的是( )
A.a镁片、b铝片 B.a铜片、b铝片
C.a铜片、b铂片 D.a锌片、b铁片
【解答】解:A、镁的活动性比铝强,若a是镁片、b是铝片,根据上述规律,指针应向左偏转,故该选项错误。
B、铝的活动性比铜强,当a是铜片、b是铝片时,铜的活动性弱,与电流计的“﹣”接线柱相连,符合指针向右偏转的条件,故该选项正确。
C、铜和铂的活动性都很弱,且二者在金属活动性顺序中都位于氢后,它们与稀硫酸都不反应,不能形成原电池,电流计指针不会偏转,故该选项错误。
D、锌的活动性比铁强,若a是锌片、b是铁片,指针应向左偏转,故该选项错误。
故选:B。
10.兴趣小组为探究金属的化学性质,设计了如图所示的实验。有关该实验的描述正确的是( )
A.实验②中有气泡产生,溶液逐渐变为蓝色
B.实验③中固体质量减小,溶液由蓝色变为无色
C.对比实验①②,不能比较Zn、Cu的金属活动性强弱
D.实验前需要对金属进行打磨
【解答】解:A、铜在金属活动性顺序中排在氢后面,则实验②中铜不能与稀硫酸反应,故错误。
B、铁比铜活泼,实验③中铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,每56份质量的铁能置换出64份质量的铜,反应后固体质量增加,溶液由蓝色变为浅绿色,故错误。
C、实验①锌片放入稀硫酸中有气泡产生,说明锌能与稀硫酸反应;实验②铜片放入稀硫酸中无明显现象,说明铜不能与稀硫酸反应。通过对比实验①②,可以得出锌比铜活泼,能比较Zn、Cu的金属活动性强弱,故错误。
D、金属表面可能会有氧化膜等杂质,实验前对金属进行打磨,能除去表面的氧化膜,使金属能更好地参与反应,保证实验效果,故正确。
故选:D。
11.在不同质量的Mg、Fe、Zn三种金属中分别逐滴加入196克溶质质量分数为10%稀硫酸直至充分反应,反应物质量变化关系如图。能根据图像推测出来的推论是( )
A.M、Q、P分别对应金属Mg、Fe、Zn
B.金属活动性顺序:Mg>Zn>Fe
C.充分反应后生成氢气质量:mMg=mFe=mZn
D.充分反应后所得溶液质量:mMg=mFe=mZn
【解答】解:A、与等质量的稀硫酸反应,消耗的锌的质量大,镁的质量小,故P是镁,Q是铁,M是锌,故A错误;
B、镁比锌活泼,锌比铁活泼,但是根据图中信息不能比较反应速率,故B错误;
C、镁、铁、锌与稀硫酸反应的化学方程式及其质量关系:
Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑,
24 98 120 2
4.8g 19.6g 24g 0.4g
反应后溶液质量:4.8g+19.6g﹣0.4g=24g,
Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑,
56 98 152 2
11.2g 19.6g 30.4g 0.4g
反应后溶液质量:11.2g+19.6g﹣0.4g=30.4g,
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑,
65 98 161 2
13g 19.6g 32.2g 0.4g
反应后溶液质量:13g+19.6g﹣0.4g=32.2g,
充分反应后生成氢气质量:mMg=mFe=mZn,故C正确;
D、由上述分析可得,反应后溶液质量:mZn>mFe>mMg,故D错误;
故选:C。
12.将等质量的镁、铁、锌,分别放入三份溶质质量分数相同的稀盐酸中,反应生成的H2质量与反应时间的关系如图所示。根据图中的信息,作出的判断不正确的是( )
A.图线x表示镁的反应情况
B.铁消耗的稀盐酸质量最大
C.镁、锌一定过量,铁可能反应完
D.镁一定过量,锌、铁可能反应完
【解答】解:A、由于盐酸的溶质质量分数相同,而图中X反应速度最快,说明X是三种金属中活动性最强的镁;所以判断正确;
B、图中铁生成氢气最多,根据反应前后元素质量不变,而盐酸的溶质质量分数相同,故可判断铁消耗盐酸质量最大;所以判断正确;
C、图中镁、锌产生氢气质量相等,说明镁没有完全反应,但不能确定锌也没有完全反应;所以判断错误;
D、从图中看到镁和锌反应生成的氢气一样多,则消耗的稀盐酸一样多,那么镁一定过量,锌可能过量或反应完,所以判断正确;
故选:C。
13.为比较Mg、Fe、Cu三种金属的活动性顺序,小柯进行了如图甲所示的实验,实验后把两试管中的物质倒入烧杯中(如图乙),发现烧杯内的红色固体明显增多,充分反应后过滤。则下列有关滤液中含有金属离子的说法正确的是( )
A.只含Mg2+
B.只含Mg2+和Fe2+
C.一定含Mg2+和Fe2+,可能含Cu2+
D.一定含Mg2+和Cu2+,可能含Fe2+
【解答】解:由金属活动性顺序为Mg>Fe>Cu,铁不能与MgSO4溶液反应,铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,实验后把两试管中的物质倒入烧杯中,发现烧杯内的红色固体明显增多,是a中的铁与硫酸铜反应生成了铜,充分反应后过滤,滤液中肯定存在镁离子和亚铁离子,由于无法判断铜是否被完全置换出来,因此可能含有铜离子,C选项说法正确。
故选:C。
14.图像是一种表示方法,也是了解化学反应的“窗口”,我们可通过建立图像来表示化学反应过程中物质间量的相互关系。现向装有一定质量AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液的烧杯中加入铁粉至过量,溶液总质量随加入铁粉质量的变化如图所示。下列分析正确的是( )
A.AB段烧杯中溶液由无色变为浅绿色
B.B点时向烧杯中滴加稀盐酸无现象
C.C点时烧杯中的固体只有单质Ag
D.D点对应溶液的溶质为Fe(NO3)2、Cu(NO3)2
【解答】解:A、由金属活动性顺序为Fe>Cu>Ag,向装有一定质量AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液的烧杯中加入铁粉至过量,铁优先与AgNO3反应生成硝酸亚铁和银,AgNO3反应完,若还有铁粉,铁才能与Cu(NO3)2反应生成硝酸亚铁和铜,AB段发生的是铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,烧杯中溶液由蓝色变为浅绿色,故选项说法错误。
B、B点时铁和硝酸银恰好完全反应,溶液是硝酸铜和硝酸亚铁的混合溶液,烧杯中的固体是银,向烧杯中滴加稀盐酸,硝酸铜和硝酸亚铁、银均不能与稀盐酸反应,无现象,故选项说法正确。
C、C点时发生了铁和硝酸铜溶液的反应,烧杯中的固体有单质Ag、Cu,故选项说法错误。
D、D点铁和硝酸铜恰好完全反应,对应溶液的溶质为Fe(NO3)2,故选项说法错误。
故选:B。
15.在比较高的温度下,木炭可以和氧化铜反应生成一种金属单质和某元素的最高价氧化物,如图为实验装置图。根据已知条件和实验装置图判断,下列说法正确的是( )
A.给酒精灯加网罩,目的是使火焰集中并提高温度
B.反应过程中,铜元素化合价不变
C.木炭是使氧化铜还原为铜的物质,它具有氧化性
D.实验结束后,应先停止加热,再将导气管从澄清石灰水中撤出
【解答】解:A、在比较高的温度下,木炭可以和氧化铜反应生成一种金属单质和某元素的最高价氧化物,则给酒精灯加网罩,目的是使火焰集中并提高温度,故选项说法正确。
B、在比较高的温度下,木炭可以和氧化铜反应生成一种金属单质和某元素的最高价氧化物,金属单质是铜,反应过程中,铜元素化合价发生了改变,由+2价变为0,故选项说法错误。
C、木炭是使氧化铜还原为铜的物质,它具有还原性,故选项说法错误。
D、实验结束后,应先将导气管从澄清石灰水中撤出,再停止加热,以防止烧杯中的液体倒吸入试管中,使热的试管炸裂,故选项说法错误。
故选:A。
二.填空题(共9小题,共26分)
16.请根据所学知识,完成下列填空:
(1)地壳中含量最多的非金属元素是 。(用元素符号表示)
(2)有以下八种物质:①液氮;②二氧化碳;③空气;④金刚石;⑤食盐水;⑥氦气;⑦冰水混合物;⑧氯化钠。其中属于单质的是 (填序号,下同);属于化合物的是 。
【解答】解:(1)地壳中含量最多的非金属元素是氧,其元素符号为O。
(2)单质是由同种元素组成的纯净物,化合物是由不同种元素组成的纯净物。混合物是由多种物质组成的,纯净物是由一种物质组成的。
①液氮是由氮元素组成的纯净物,属于单质;
②二氧化碳是由碳元素和氧元素组成的纯净物,属于化合物;
③空气是由多种气体组成的混合物,既不是单质也不是化合物;
④金刚石属于固态非金属单质,属于单质;
⑤食盐水是由氯化钠和水组成的混合物,既不是单质也不是化合物;
⑥氦气是由氦元素组成的纯净物,属于单质;
⑦冰水混合物是由氢元素和氧元素组成的纯净物,属于化合物;
⑧氯化钠是由钠元素和氯元素组成的纯净物,属于化合物。
故属于单质的是①④⑥;属于化合物的是②⑦⑧。
故答案为:(1)O;
(2)①④⑥;②⑦⑧
17.分类是学习和研究物质及其变化的一种常用方法,分类有一定的标准。下列容器中所盛物质属于氧化物的是 ,属于混合物的是 (填字母)。
【解答】解:由同种元素组成的纯净物叫单质,氧化物是指由两种元素组成的化合物中,其中一种元素是氧元素。
A、液氧是氧气的液态,氧气是由氧元素组成的纯净物,属于单质;
B、氧气和臭氧都是由氧元素组成的不同种纯净物,所以氧气和臭氧混合后,属于混合物;
C、二氧化碳和一氧化碳都是由碳、氧两种元素组成的不同种纯净物,所以二氧化碳和一氧化碳混合后,属于混合物;
D、冰水中只有水分子,水是由氢、氧元素两种组成的纯净物,属于氧化物;
E、过氧化氢和水都是由氢、氧元素两种组成的不同种纯净物,过氧化氢和水混合后,属于混合物。
综上,属于氧化物的是D;属于混合物的是BCE;
故答案为:D;BCE。
18.请根据下表回答有关问题:
序号
①
②
③
④
物质
醋酸
水
熟石灰
纯碱
化学式
CH3COOH
H2O
Ca(OH)2
Na2CO3
(1)属于盐的是 。(填序号)
(2)某地土地酸化严重。你认为可选用下列 来改良酸性土壤。
A.食醋(含醋酸)
B.熟石灰
C.水
(3)利用表中的物质作为反应物,写出制取氢氧化钠的化学方程式: 。
【解答】解:(1)氧化物是由两种元素组成且其中一种是氧元素的化合物;酸是电离时电离出的阳离子全部是氢离子的化合物;碱是电离时电离出的阴离子全部是氢氧根离子的化合物;盐是由金属阳离子(铵根离子)和酸根阴离子构成的化合物,所以表中属于氧化物的是②;属于碱的是③;属于酸的是①;属于盐的是④;
(2)酸性土壤应该使用碱性物质中和,又不能用太强的碱,常使用常见的熟石灰;
故选:B;
(3)利用表中的物质作为反应物,能制取氢氧化钠的物质是 Na2CO3和Ca(OH)2,生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,化学方程式为:Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH。
故答案为:(1)④;
(2)B;
(3)Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH。
19.金属是重要的资源,与我们的生活息息相关。请回答下列问题。
(1)金属铁能拉成非常细的铁丝,也能压成薄片,这是利用了金属的 性。
(2)①小甲将铜丝放入硝酸银溶液中,根据 的实验现象,得出金属铜的活动性比银强。
②小乙观察到铁制容器表面有明显的锈蚀现象,而铝制容器表面无明显变化。据此他得出铁的活动性比铝强的结论。小甲认为这个说法不合理,他的理由是:铝制容器表面无明显变化是因为 ,导致容器中的铝无法与氧气接触发生反应,因此不能用此方法比较铁与铝的活动性强弱。
【解答】解:(1)金属铁能拉成非常细的铁丝,说明金属具有良好的延性;能压成薄片,说明金属具有良好的展性。延性和展性合称为延展性,这是金属的重要物理性质之一。
故答案为:延展;
(2)①将铜丝放入硝酸银溶液中,铜的活动性比银强,能将银从其盐溶液中置换出来,该反应的化学方程式为:Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag,可观察到铜丝表面有银白色固体析出,溶液由无色逐渐变为蓝色,由此得出金属铜的活动性比银强。
故答案为:铜丝表面有银白色固体析出,溶液由无色变为蓝色;
②铝制容器表面无明显变化,并不是因为铝的活动性比铁弱,而是因为铝在常温下能与空气中的氧气反应,在其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,这层薄膜能阻止内部的铝进一步与氧气接触发生反应;而铁锈结构疏松多孔,不能阻止内部铁继续被腐蚀。因此,不能仅凭容器表面是否“明显锈蚀”来判断金属活动性强弱。
故答案为:铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步氧化。
20.北宋张潜在其《浸铜要略序》一书中对铜的冶炼有以下记载:“山有胆泉,土人汲以浸铁,数日辄类朽木,刮取其屑,锻炼成铜。”
(1)书中提及的“胆泉”为硫酸铜溶液,“浸铁”即将铁放入其中。若“浸铁”前后溶液中存在的离子种类如图1所示,其中和“●”表示不同种类的离子,则“●”表示 (填离子符号)。
(2)18K金是金和铜熔合而成的具有金属特性的物质,如图2表示18K金熔点的是 (选填“a”、“b”或“c”)。
【解答】解:(1)“浸铁”过程中发生的反应为 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,反应前硫酸铜溶液中含有的离子是Cu2+和SO42−,反应后生成的硫酸亚铁溶液中含有的离子是Fe2+和SO42−。对比反应前后的离子种类,SO42−在反应前后都存在,而反应后新增的离子是Fe2+,因此“●”表示Fe2+;
(2)18K金是金和铜的合金,合金的熔点通常低于其组成金属的熔点。已知金的熔点为1063℃,铜的熔点为1083.4℃,则18K金的熔点应低于1063℃。观察图2,只有a的熔点低于金的熔点,故a表示18K金的熔点。
故答案为:(1)Fe2+;
(2)a。
21.2012年8月,“好奇”号火星车成功着陆火星表面,人类探索火星又迈进了一步。
(1)火星是太阳系中的一颗 (填“恒星”“行星”或“彗星”)。
(2)火星车的重要任务就是探索火星上支持生命存在的证据之一﹣﹣有机物,有机物在组成上的共同特点是都含有 元素。
(3)火星车着陆器在进入火星大气后减速下降,在减速直线下降过程中,只受到阻力F1和火星引力F2的作用,此时F1 (填“<”“>”或“=”)F2。
【解答】解析:(1)火星是太阳系中的一颗行星;
(2)有机物在组成上的共同特点是都含有碳元素;
(3)火星车着陆器在进入火星大气后减速下降,在减速直线下降过程中,受到的阻力F1大于火星引力F2的作用。
故答案为:(1)行星;
(2)碳;
(3)>。
22.小乐用打磨光亮的铁丝完成了如图所示实验,其中①②中铁丝无明显变化,③中铁丝锈蚀,④中铁丝剧烈燃烧。回答问题:
(1)装置④中,细沙的作用是 。
(2)对比 (填序号)中实验现象,说明铁的锈蚀需要与氧气接触。
(3)对比①④中实验现象,可得出铁丝燃烧的条件之一是 。
【解答】解:(1)铁丝在氧气中燃烧的熔融物温度很高,若溅落到瓶底会造成瓶底炸裂,因此装置④中,细沙的作用是防止高温熔融物溅落,炸裂瓶底;故答案为:防止高温熔融物溅落,炸裂瓶底;
(2)②中的铁丝与水接触,但没有与氧气接触,未发生锈蚀;③中的铁丝与氧气和水同时接触,发生锈蚀,对比②和③中的实验现象,说明铁的锈蚀需要与氧气接触;故答案为:②③;
(3)①④中的铁丝均与氧气接触,①的铁丝是常温,未发生燃烧,④中的铁丝用加热棒点燃,发生燃烧,对比可知,铁丝燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点;故答案为:温度达到可燃物的着火点。
23.蛇纹石矿(含MgO、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)是生产氢氧化镁的原料之一,其工艺流程图如图1所示:
(1)“酸浸”前将蛇纹石粉碎的目的是 。
(2)“酸浸”后,滤液中的溶质有Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3和 (填化学式)。
(3)“碱洗”时,若加入氢氧化钠过多,可能导致的后果是 。
【解答】解:(1)固体反应物粉碎后,增大固体与酸液的接触面积,两个作用:加快酸浸反应速率;让矿石中的金属氧化物充分反应,提高原料利用率;故答案为:增大反应物的接触面积,加快反应速率,且使反应更充分;
(2)二氧化硅不与稀硫酸反应,过滤后成为滤渣;金属氧化物和硫酸反应:生成MgSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3,工业酸浸通常硫酸过量,滤液会残留未反应的H2SO4;故答案为:MgSO4、H2SO4;
(3)流程中加氢氧化钠先沉淀铁离子、铝离子,生成Fe(OH)3、Al(OH)3;Al(OH)3是两性氢氧化物,强碱过量会溶解,铝元素重回溶液,无法除杂;氢氧化钠过多,会提前和镁离子反应,提前生成Mg(OH)2沉淀,损失目标产物氢氧化镁;故答案为:Al(OH)3溶解和产生Mg(OH)2沉淀。
24.新能源的开发和利用促进了能源结构向多元、清洁和低碳转变。
(1)做饭时,天然气燃烧不充分,锅底易出现黑色物质,此时可调 (填“小”或“大”)燃气灶的进风口,使燃料充分燃烧。
(2)我国研制出一种物质甲,在其作用下,二氧化碳可以转化为汽油,主要转化过程如图所示(部分生成物已略去)。
①由图可推理,物质甲的作用是 。
②根据质量守恒定律,过程Ⅰ中反应生成的另一种物质是水,则X是 。
【解答】解:(1)做饭时,天然气燃烧不充分,锅底易出现黑色物质,此时可调大燃气灶的进风口,增大氧气通入量,使燃料充分燃烧。
故答案为:大。
(2)①由图可推理,物质甲反应前后没有“变化”,是催化剂,起到催化作用。
故答案为:催化作用。
②根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,过程Ⅰ中反应生成的另一种物质是水,则X是氢气。
故答案为:氢气。
三.实验探究题(共3小题,共22分)
25.某科学兴趣小组为了探究金属的活动性强弱,设计了以下两组实验,请结合实验回答问题:
实验Ⅰ
实验Ⅱ
(1)实验Ⅰ中可以用 来判断锌、镁的活动性强弱。
(2)若在实验Ⅰ仅将试管A中试剂改为n克5%的稀盐酸,小组同学是否还能比较锌和镁的活动性强弱?请你做出判断并说明理由 。
(3)实验Ⅱ中试管C的实验现象是 。
(4)实验Ⅱ中若要验证Cu、Fe、Ag的金属活动性顺序,还需增加一组实验E,请你标出金属丝和溶液的名称。
【解答】解:(1)金属活动性越强,和稀酸反应速率越快,因此可通过产生气泡的快慢,判断两种金属的活动性强弱;故答案为:金属表面产生气泡的快慢;
(2)原实验使用的是稀硫酸,若将其中一支试管试剂改为稀盐酸,实验中酸的种类不同,变量不唯一,存在两个变量(金属种类、酸的种类),无法根据反应速率比较锌和镁的活动性强弱;故答案为:不能,酸的种类不同,变量不唯一,无法比较;
(3)该反应是铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,铜是红色固体,所以铁丝表面出现红色物质;CuSO4溶液为蓝色,反应生成的FeSO4溶液为浅绿色,因此溶液颜色逐渐由蓝变浅绿;故答案为:铁丝表面有红色固体出现,溶液逐渐由蓝色变为浅绿色;
(4)实验Ⅱ中已证明Fe>Cu、Fe>Ag,还需验证Cu>Ag,因此实验E可以是铜丝放入硝酸银溶液中(或银丝放入硫酸铜溶液中);故答案为:或。
26.在制备硫酸铜晶体时,小明在50克的70℃热水(图甲)中,加入80克硫酸铜粉末后现象如图乙所示,后续过程如下图。
(1)请判断图丙 (填“是”或“不是”)饱和溶液。
(2)图丙到图丁的实验过程中获得硫酸铜晶体的方法是 。
(3)硫酸铜溶解度随温度变化的数据如表所示,则图丁中溶液的溶质质量分数为 。(结果保留小数点后一位)
温度/℃
0
10
20
30
40
60
70
80
溶解度/g
14.8
17.6
20.5
24.2
28.5
39.6
48.0
53.6
【解答】解:(1)图甲:50克70℃的热水。
图乙:在70℃的热水中加入80克硫酸铜粉末后,杯底有未溶解的硫酸铜粉末,说明该溶液为该温度下的饱和溶液。
图丙:在70℃下,过滤出未溶解的晶体,剩余溶液仍为该温度下的饱和溶液。
(2)图丙:在70℃下,溶液已经饱和,溶液浑浊,有未溶解的硫酸铜粉末。
图丁:降温并静置一段时间后,溶液中析出了硫酸铜晶体,棉线可能用于悬挂晶体以促进其生长。
从图丙到图丁,溶液经历了降温过程,导致溶解度降低,从而析出晶体。这种方法属于冷却结晶(或称为降温结晶)。
(3)图丁中有硫酸铜晶体析出,则图丁为20℃时硫酸铜的饱和溶液,根据表格可知20℃时,硫酸铜的溶解度S=20.5g,依据饱和溶液溶质质量分数的计算公式:可知,图丁中溶液的溶质质量分数为:。
故答案为:(1)是;
(2)降温结晶或冷却结晶;
(3)17.0%。
27.2026年中国氢能展中展示了“氨﹣氢”技术,氨(NH3)作为未来清洁能源载体备受关注。
(一)如图1为传统合成氨流程,在铁的催化作用下,用体积比为1:3的氮气和氢气合成氨,方程式为N2+3H2⇌2NH3(高温、高压、催化剂),当容器中氨的含量不再发生变化时(平衡时),测得氨的含量分别与不同温度和压强的关系如图2所示。
(1)在低温、高压条件下,冷却塔中氨气先液化,从而与氮气、氢气分离。说明此时氨气的沸点(液化温度)比氮气、氢气的沸点 。
(2)通常情况下的化学反应,升高温度有利于吸热反应进行,不利于放热反应进行。结合图2判断传统合成氨的反应属于 反应。
(3)若使平衡时氨含量达到40%,考虑安全性和成本,建议工厂选择方法 合成氨。
(二)如图为电解合成氨流程:以氮气和水为原料,用绿电驱动合成氨流程。
(4)请结合材料和所学知识,写出电解合成氨相比传统合成氨的两个优势: 。
【解答】解:(1)在低温、高压条件下,冷却塔中氨气先液化,从而与氮气、氢气分离。说明此时氨气的沸点(液化温度)比氮气、氢气的沸点高;故答案为:高;
(2)通常情况下的化学反应,升高温度有利于吸热反应进行,不利于放热反应进行。结合图2看出,压强相同的条件下,温度越高,氨的含量越低,故传统合成氨的反应属于放热反应;故答案为:放热;
(3)结合图2分析,进行该合成氨反应,若使平衡时氨含量高达到40%,最佳条件是300℃、低压,温度与压强较容易达到,建议工厂选择方法1;故答案为:1;
(4)从流程图看出与传统合成氨相比,新工艺无需高温高压,故反应条件更温和;不依赖化石燃料,故成本更低;故答案为:一、新工艺无需高温高压,故反应条件更温和;二、不依赖化石燃料,故成本更低。
四.解答题(共3小题)
28.(7分)光伏是太阳能光伏发电系统的简称。是一种利用太阳电池半导体材料的光伏效应,将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统。如图是我国第一座与高压电网并联运行的光伏电站。
(1)太阳能光伏发电最关键的材料是高纯硅,如图是某多晶硅生产企 业生产高纯硅的流程示意图:
纯净的无色透明的硅的氧化物(SiO2)晶体就是通常所说的水晶,我们熟悉的沙子的主要成分也是SiO2,SiO2的化学性质与CO2有些类似。请根据以上信息,推断SiO2与NaOH反应生成的盐 (用化学式表示)。
(2)为了达到绿色化学和节约资源的目的,上述流程中纯净物A需要循环使用,A化学式 ,若要除去石英砂中少量的氧化铝杂质,写出用实验方法除去氧化铝的化学方程式 。
(3)“精馏”也是蒸馏的一种形式。通过蒸馏可把液体混合物分离开,原理是利用混合物各成分的沸点不同。上述生产流程中:SiHCl3(粗)精馏→SiHCl3(纯)属于 变化。(选填“物理”或“化学”)
(4)用太阳能电池板给十字路口的红绿灯供电的过程中能量变化为: 。
【解答】解:(1)由于二氧化碳能与氢氧化钠反应生成了碳酸钠和水,所以SiO2与NaOH反应生成的盐是Na2SiO3。
(2)由题意可知,A是SiHCl3和氢气反应得到硅的副产品,根据质量守恒定律反应前后原子的种类及数目不变可知,应为HCl;若要除去石英砂中少量的氧化铝杂质,由于二氧化硅不和盐酸反应,而氧化铝能够和盐酸反应,所以用实验方法除去氧化铝的化学方程式为 Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O。
(3)上述生产流程中:SiHCl3(粗)精馏→SiHCl3(纯),没有新物质生成,属于物理变化。
(4)用太阳能电池板给十字路口的红绿灯供电的过程中能量变化为:太阳能→电能→光能。
故答案为:(1)Na2SiO3.(2)HCl;Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O.(3)物理。(4)太阳能→电能→光能。
29.(7分)黄铜(由铜和锌形成的合金)有较强的耐磨性能,在生活中有广泛的用途。晓军同学为了测定黄铜屑样品组成,分四组取样品与稀硫酸反应,其实验数据记录如下表:
样品
第1份
第2份
第3份
第4份
取样品质量(g)
25.0
25.0
25.0
25.0
取稀硫酸质量(g)
40.0
80.0
120.0
160.0
产生气体质量(g)
0.2
0.4
0.5
m
试计算:
(1)上表中m的数值是 ;
(2)通过分析上述数据可知,当黄铜样品和稀硫酸的质量比为 时,两者恰好完全反应;
(3)求所用稀硫酸中硫酸的质量分数?
【解答】解:分析依据表中数据可知,每40.0g的稀硫酸与样品反应可生成0.2g氢气,当加入硫酸120.0g时,产生氢气为0.5g,说明25.0g样品中锌完全反应完了,所以第4份,加入160.0g的稀硫酸时,产生氢气也应为0.5g,则m=0.5,故填:0.5;
(2)分析依据表中数据可知,每40.0g的稀硫酸与样品反应可生成0.2g氢气,生成氢气为0.5g时,消耗硫酸的质量为100g,则恰好完全反应时,黄铜样品和稀硫酸的质量比为25g:100g=1:4,故填:1:4;
(3)设100g稀硫酸中硫酸的质量为x
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
98 2
x 0.5g
x=24.5g
则所用稀硫酸中硫酸的质量分数为100%=24.5%
答:所用稀硫酸中硫酸的质量分数为24.5%。
30.(8分)今年5月,运用“蓝鲸一号”钻探平台,我国南海神狐海域首次实现可燃冰试采成功.
材料一:可燃冰、学名天然气水化合物,其化学式为CH4•8H2O.它是天然气的固体状态(因海底高压).埋于海底地层深处的大量有机质在细菌的分解作用下,最后形成石油和天然气(石油气),其中许多天然气被包进水分子中,在海底的低温(2~5℃)与压力下结晶,形成“可燃冰”.
材料二:“蓝鲸一号”钻探平台设计和建造过程刷新了多项世界纪录,它长117米,宽92.7米,高118米,质量为42000吨.
请根据上述材料回答:
(1)形成可燃冰需要一定的生态环境.
①海底地层深处,这些分解有机质的细菌能很好的生存,体现了生物对环境的 .这些细菌分解有机质 (选填“需要”或“不需要”)氧气,这些细菌与真菌在细胞结构上的主要区别是 .
②在开采过程中,极少量的垃圾废弃物没有对海洋环境造成破坏,这主要是因为海洋生态系统有 的能力.
(2)形成可燃冰的其中一个条件是有甲烷气源.
①可燃冰(CH4•8H2O)中C:H:O的元素质量比是 ,甲烷属于 (选填“有机物”或“无机物”).
②与石油、煤等化石燃料相比较,开采可燃冰的积极意义有(写一条) .(可燃冰在空气中燃烧的化学方程式为CH4•8H2O+2O2CO2+10H2O)
(3)如果南海海水的密度是1.03×103千克/米3,“蓝鲸一号”钻探平台漂浮海面受到海水浮力是 牛,浸入海水的体积至少需要 米3,开采出的可燃冰可以直接在管口点燃,说明已经成为气体,从固体变成气体的原因可能是 .
【解答】解:(1)海底地层深处,这些分解有机质的细菌能很好的生存,体现了生物对环境的适应;在深海底部没有氧气,所以这些细菌分解有机质不需要氧气,这些细菌与真菌的主要区别是细菌没有成形的细胞核;故填:适应;不需要;细菌没有成形的细胞核;
海洋生态系统有自我调节的能力,所以在开采过程中,极少量的垃圾废弃物没有对海洋环境造成破坏;故填:自我调节;
(2)①可燃冰(CH4•8H2O)中C:H:O的元素质量比是12:(1×20):(16×8)=3:5:32;可燃冰是含碳元素的化合物,属于有机物;故填:3:5:32;有机物;
②石油与煤炭燃烧后的产物中含有烟尘、二氧化硫、氮氧化物等污染物,而可燃冰完全燃烧只生成水和二氧化碳,几乎不会对环境造成污染;故填:几乎不会对环境造成污染;
(3)物体漂浮于水面上,其所受浮力等于其所受重力,即F=42000吨×1000kg/吨×9.8N/kg=4.116×108N;其所受浮力也等于其排开的海水的重量,设排开海水的体积为V,则1.03×103千克/米3×V×9.8N/kg=4.116×108N,则V=40777米3;压强变小、温度升高,可燃冰由固态转化为气态了;故填:4.116×108;40777;压强变小、温度升高.
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