精品解析:山东烟台海阳市2026-2027学年九年级(五四学制)上学期阶段学情自测化学试题
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内容正文:
初四化学
说明:1、本试题共8页,满分100分(卷面分5分,试题分95分),考试时间90分钟。
2、请将各题的答案涂写在答题卡对应的标号或指定区域内相应位置,答题卡上交,试卷不收。
3、可能用到的相对原子质量有:H-1 C-12 O-16 Cl-35.5 Fe-56 Si-28。
一、选择题(本题包括10个小题,每小题2分,共20分,每小题只有一个选项符合题意)
1. 下列物质分别加入水中,能形成溶液的是
A. 植物油 B. 泥土 C. 蔗糖 D. 面粉
2. 醋酸的化学性质与盐酸相似,可用于家庭除水垢。下列物质不能与醋酸发生反应的是
A. 二氧化碳 B. 碳酸钙 C. 氧化铁 D. 氢氧化钠
3. 紫甘蓝汁液在不同酸碱度下的颜色变化如表,将紫甘蓝汁液分别滴加到稀盐酸、橘子汁、食盐水、灶具清洁剂中,分别呈深红色、浅紫色、蓝色、黄色。下列说法错误的是
pH
1
2~3
4~6
7~9
10
11
12~14
颜色
深红
紫红
浅紫
蓝
绿
黄绿
黄
A. 稀盐酸、橘子汁均显酸性 B. pH:稀盐酸>橘子汁
C. 灶具清洁剂可以和稀盐酸反应 D. 橘子汁遇紫色石蕊试剂变红
4. 化学兴趣小组在探究土壤酸碱性对植物生长的影响的实验过程中,操作规范的是
A. 量取水 B. 溶解土样
C. 倾倒溶解液 D. 检测酸碱度
5. 《天工开物》记载:“凡石灰经火焚炼为用。……以水沃之,……”下列说法错误的是
A. “经火焚炼”可获得生石灰
B. “以水沃之”的过程吸收热量
C. “以水沃之”的过程发生化合反应
D. 获得的熟石灰可用于生产农药
6. 某些蚂蚁叮咬人后,会释放蚁酸,导致人体不适。涂抹显碱性的肥皂水,可以减轻症状。关于肥皂水的说法中正确的是
A. pH<7
B. 不与蚁酸反应
C. 能使紫色石蕊溶液变成红色
D. 能使无色酚酞溶液变成红色
7. 我国最早发现、使用和提纯KNO3。《开宝本草》记载了KNO3的制取过程:“所在山泽,冬月地上有霜,扫取以水淋汁后,乃煎炼而成。”下列说法正确的是
A. KNO3难溶于水
B. KNO3的溶解度随温度升高而降低
C. “煎炼”过程中溶质的质量减小
D. “以水淋汁”类似于实验室溶解的操作
8. 酸、碱、盐在生产和生活中有着广泛的应用。下列有关说法错误的是
A. 氢氧化钠常用于治疗胃酸过多
B. 稀盐酸可用于金属表面除锈
C. 熟石灰可用来处理工业酸性废水
D. 浓硫酸可用来干燥二氧化碳
9. 某同学设计如图所示装置进行实验(夹持装置已略去):第一步,放下铜网使氢氧化钠固体和水接触,一段时间后提起铜网;第二步,打开活塞使液体逐滴滴入锥形瓶中,测得锥形瓶中的pH变化曲线如图所示,下列说法正确的是
A. 放下铜网,观察到U形管中液面左高右低
B. 反应由a点进行至b点时,锥形瓶中H2O的质量不变
C. 反应由b点进行至c点时,锥形瓶中NaCl的质量变大
D. c点溶液中含有的阳离子为Na+
10. 某同学在配制50g6%的氯化钠溶液时,其做法及结果正确的是
A. 调节托盘天平平衡,游码拨至3g,在左盘直接放入氯化钠称量
B. 选用50mL量筒和胶头滴管量取需要的水
C. 氯化钠未完全溶解时,装瓶、贴标签
D. 量取水时仰视读数导致配制的氯化钠溶液的质量分数小于6%
二、选择题(本题包括5个小题,每小题2分,共10分,每小题有1个或2个选项符合题意,若有两个答案的,漏选1个扣1分,错选则不得分)
11. T1℃时,分别向盛有10.0g水的甲、乙试管中加入等质量的KNO3和NaNO3固体,溶解情况如图所示。下列说法正确的是
A. 甲试管中加入的固体是KNO3
B. T1℃时,甲试管中溶液的溶质质量分数等于60%
C. T1℃时,乙试管中溶液为饱和溶液
D. 将甲、乙试管分别升温至T2℃,为使溶液恰好饱和,加入固体的质量:甲=乙
12. 下列实验方案能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
稀释浓硫酸
将水倒入浓硫酸中并用玻璃棒不断搅拌
B
鉴别水和白醋
取样,滴加酚酞试液,观察颜色变化
C
鉴别硝酸铵固体和氯化钠固体
取样,溶解,观察温度变化
D
除去CaCl2溶液中少量的稀盐酸
加入适量氢氧化钠溶液
A. A B. B C. C D. D
13. 为探究稀盐酸的溶质质量分数,甲、乙两位同学分别取质量分数相等的稀盐酸150g,甲同学向其中加入8g氧化铁,反应结束后观察到氧化铁完全消失,乙同学向其中加入16g氧化铁,反应结束后观察到氧化铁有剩余。下列说法正确的是
A. 反应后甲同学得到的溶液质量为158g
B. 两位同学实验中生成水的质量均小于5.4g
C. 反应后甲同学所得的溶液中的溶质为FeCl2
D. 稀盐酸的溶质的质量分数可能为14.6%
14. 工业烟气脱硫是将烟气中含有的SO2除去,采用“双碱法”脱硫的工业流程示意图如图,下列说法错误的是
A. 过程Ⅰ中可将NaOH溶液喷成雾状增大接触面积,更充分吸收SO2
B. 过程Ⅰ中硫元素的化合价改变
C. 过程Ⅱ反应前后元素的种类不变
D. 可以循环使用的物质是NaOH,有利于节约成本
15. 如图所示,U形管里盛有滴加紫色石蕊溶液的蒸馏水,向左、右两管同时逐滴滴加一定量的氢氧化钡稀溶液和稀盐酸,充分反应后U形管中溶液全部呈蓝色。下列说法错误的是
A. 充分反应后的溶液呈碱性
B. 充分反应后的溶液中Ba2+和Cl-的个数比大于1:2
C. 取少量充分反应后的溶液,滴加适量的碳酸钙,产生气泡
D. 取少量充分反应后的溶液,滴加适量的Na2SO4溶液,溶液变成紫色并产生沉淀
三、理解与应用(本题包括4个小题,化学反应方程式每个2分,其余每空1分,共27分)
16. 以葡萄为原料发酵制成的葡萄果醋含有人体必需的多种氨基酸和有机酸,能促进新陈代谢,调节酸碱平衡,缓解机体疲劳。经检测,玫瑰香葡萄原汁的pH为3.40-3.60。
(1)石硫合剂是葡萄种植过程中常用的一种杀菌剂,熬制石硫合剂的过程发生的反应为6S+3Ca(OH)2=2CaS2+CaS2O3+3X,X的化学式为______。
(2)玫瑰香葡萄原汁呈______(填“酸性”“中性”或“碱性”),用pH试纸测玫瑰香葡萄原汁的pH的具体操作为______。
(3)在葡萄果醋发酵过程中,随着酸的浓度增加,酸性增强,pH_____(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)葡萄酒酿造过程中发酵是将葡萄汁中的糖分转化成酒精和二氧化碳的过程。用澄清石灰水检验发酵过程产生的二氧化碳,反应的化学方程式是______。
17. 《金汤借箸十二筹》记载:“…倾在锅中,滚三五滚,倾出,以瓷盆盛注…放凉处一宿,看硝极细极明方可用…”指的是从硝水中获取KNO3。《天工开物》记载:“火燃釜底,滚沸延及成盐…”指的是从卤水中获取NaCl。NaCl和KNO3的溶解度曲线如图。
(1)古人通过“尝之有凉涩感”来初步判断硝土,推测溶于水时______(填“吸收”或“放出”)热量。20℃时,KNO3的溶解度是______,此时KNO3饱和溶液的溶质质量分数为______(结果保留两位小数)。
(2)若将80℃的269g硝酸钾饱和溶液降温到20℃,则析出硝酸钾晶体质量是______g。
(3)“滚三五滚”使溶液水分蒸发,溶液中KNO3的溶质质量分数______(填“增大”或“减小”)。“放凉处一宿,看硝…”采用的结晶方法是______。
(4)开始“成盐”时的卤水为NaCl的______溶液(填“饱和”或“不饱和”)。
18. 生活中常见酸、碱、盐的性质、应用、制法是化学研究的主要内容。
(1)随着新能源汽车的发展,动力电池领域对氢氧化锂的需求量越来越大。氢氧化锂(LiOH)与氢氧化钠化学性质相似,其原因是溶液中都有______(填离子符号)。LiOH在空气中能和二氧化碳反应,该反应的化学方程式为______。
(2)微观探析化学反应的规律是化学科学的核心任务。根据下列微观示意图回答问题:
①从微观角度说明图1反应的实质是______。
②根据图2硫酸氢钠溶液的微观图示,可推测NaHSO4属于______(填“酸”“碱”或“盐”)。
(3)在一定体积的稀盐酸中滴加NaOH溶液,并用pH传感器测定滴加过程中pH的变化情况如图3所示。
①若实验前往稀盐酸中加入少量无色酚酞试液,d点溶液的颜色为______。
②b点溶液中的溶质是______(填化学式)。
③d点溶液中Na+______Cl-(填“>”“=”或“<”)。
19. 硅(Si)是制备光伏板的重要材料,工业上以石英砂(主要成分为SiO2,含少量Fe2O3)为原料生产硅的主要流程如图。回答下列问题:
已知:SiO2难溶于水,且不与盐酸反应。
(1)“酸浸”步骤中,发生反应的化学方程式是______,“滤液”中含有的盐是______(填化学式)。
(2)“加热”步骤中,生成SiCl4的化学反应方程式是______。
(3)“高温还原Ⅱ”中参加反应的SiCl4和H2的质量比为______。
四、实验与探究题(本题包括4个小题,每个化学方程式2分,其余每空1分,共33分)
20. 如图是配制一定体积溶质质量分数为10%的NaCl溶液的实验操作示意图:
(1)图中正确的实验操作顺序是______。
A. ①②⑤③④ B. ②⑤①③④ C. ②⑤①④③ D. ②①⑤③④
(2)图中③进行的操作是______,玻璃棒的作用是______。
(3)称量NaCl时,天平平衡后的状态如图⑤所示,游码标尺示数如图⑥,则实际称取的NaCl质量为______。
(4)在正确使用托盘天平称取NaCl的过程中,发现指针已偏向分度盘左侧,他接下来的操作是______。
(5)图中,量取液体读数时视线角度正确的是______(填字母标号)。
A. B.
C. D.
(6)若该同学称量NaCl质量完毕放回砝码时,发现有一个砝码缺损了一个小角,若其他操作步骤正确,则所配溶液的溶质质量分数______(填“大于”“小于”或“等于”)10%。
21. 太空舱中的空调系统可用氯化钙溶液除湿,家庭衣柜中可用氯化钙除湿盒吸湿防霉。二者核心原理相同,但使用形态和再生方式不同。
(1)CaCl2在水中的溶解度如表,30℃时,饱和CaCl2溶液的溶质质量分数为______。
温度/℃
0
10
30
60
80
溶解度/g
59.5
64.7
100
137
147
(2)为了制备CaCl2,兴趣小组设计了多种方案,请补充方案三(用化学方程式表示)。
方案一:CaO和稀盐酸;方案二:CaCO3和稀盐酸;方案三:______。
(3)用CaCO3和稀盐酸制备CaCl2。经检验,反应所得溶液还含有过量的盐酸。为得到较纯净的CaCl2固体,兴趣小组向所得溶液加入适量氢氧化钠,充分反应后蒸干得到固体,你认为该操作______(填“合理”或“不合理”),理由是______。
(4)兴趣小组将氯化钙除湿盒置于衣柜中除湿,持续观察并记录现象如图。
①集水区的CaCl2溶液中,溶质的质量:乙______丙(填“>”“<”或“=”)。
②对比______(填甲、乙、丙、丁)的现象,可证CaCl2浓溶液能继续吸湿。
(5)某种空调除湿系统使用CaCl2溶液作为除湿剂,工作原理如图。当流出再生仓的CaCl2溶液达到600g时,理论上再生仓向外排水______g。
22. 化学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。
任务一 了解“碳捕集”
(1)如图1所示,“捕集材料”能捕获CO2分子,让其它气体分子通过,主要利用了该材料对CO2的______(填“吸附性”或“导电性”)。
任务二 探寻吸收剂
【探寻1】澄清石灰水、石灰乳的吸收效果
(2)如图2,等体积的澄清石灰水和石灰乳分别加入到集满等体积的CO2软塑料瓶中,旋紧瓶盖充分振荡,观察到______,得出结论:石灰乳吸收CO2的效果更好。小组同学解释其原因是氢氧化钙______的性质导致澄清石灰水能够消耗的CO₂量很少。
【探寻2】NaOH溶液、KOH溶液的吸收效果
(3)如图3所示,用NaOH溶液作为吸收剂进行实验,缓缓打开集CO2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KOH溶液作为吸收剂,保持CO2流速相同,再次记录烧杯中澄清石灰水变浑浊所需时间。经过实验,观察到KOH溶液作为吸收剂时,所需时间更长,得出的结论为______。
任务三 认识新工艺
(4)某吸碳工厂的CO2捕集、释放过程如图4所示:
①物质乙为______;写出实现KOH再生的化学方程式_______。
②释放出的CO2可以和H2在一定条件下转化成甲醇(CH3OH)或乙醇(CH3CH2OH)。两个反应的另一种生成物都是水。理论上,相同质量的CO2分别转化成甲醇和乙醇时,消耗H2的质量比为_____。
任务四 践行低碳行动
(5)碳中和,人人参与,低碳生活从我做起。下列属于低碳行为的是______(填字母序号)。
A. 随手关灯 B. 使用一次性筷子 C. 单面打印纸质材料
23. 化学兴趣小组在自制汽水课外实验中需要用到柠檬酸,因此对柠檬酸的性质及元素组成展开了以下研究。
任务一 了解柠檬酸的来源
(1)天然柠檬酸广泛存在于植物(如柠檬、菠萝等)果实和动物中,它和盐酸具有相似化学性质的本质原因是_____。
任务二 认识柠檬酸的性质
【查阅资料】柠檬酸是一种常见的有机酸,具有酸和有机化合物的性质,溶液为无色。
(2)为了认识柠檬酸的性质,设计了如下实验:
实验步骤
实验现象
实验结论
向柠檬酸的水溶液中滴加紫色石蕊溶液
①______
柠檬酸溶液显酸性
取0.5g柠檬酸晶体于试管中,加入5mL水,混匀后加入打磨后的铁片
②______
任务三 探究柠檬酸的元素组成
(3)甲同学将干冷和内壁涂有澄清石灰水的烧杯分别罩在燃烧的柠檬酸上方,观察到______,由此可证明柠檬酸中含有碳、氢元素。
(4)乙同学提出疑问:柠檬酸完全燃烧的产物是水和二氧化碳,那么柠檬酸中除了碳、氢元素外,是否还含有氧元素?于是设计了如图所示实验(装置B、C、D中试剂均足量)。
①装置B中浓硫酸的作用是______;装置C中发生反应的化学方程式为______。
②装置D中氢氧化钠的作用是______。实验中若省略装置D,会使测得的氧元素质量______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
五、分析与计算(本题包括1个小题,共5分)
24. 已知赤铁矿石的主要成分为氧化铁。某课外兴趣小组的同学将18g赤铁矿石样品(杂质既不溶于水,也不参加反应)放入烧杯中,并不断加入稀盐酸,烧杯中固体的质量随加入稀盐酸的质量变化情况如图所示。
(1)该赤铁矿石样品中氧化铁的质量为_______g。
(2)计算加入稀盐酸至恰好完全反应时所得溶液的溶质质量分数。(写出计算过程)
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初四化学
说明:1、本试题共8页,满分100分(卷面分5分,试题分95分),考试时间90分钟。
2、请将各题的答案涂写在答题卡对应的标号或指定区域内相应位置,答题卡上交,试卷不收。
3、可能用到的相对原子质量有:H-1 C-12 O-16 Cl-35.5 Fe-56 Si-28。
一、选择题(本题包括10个小题,每小题2分,共20分,每小题只有一个选项符合题意)
1. 下列物质分别加入水中,能形成溶液的是
A. 植物油 B. 泥土 C. 蔗糖 D. 面粉
【答案】C
【解析】
【分析】溶液的核心特征是均一、稳定的混合物。
【详解】A.植物油不溶于水,和水混合形成不均一、易分层的乳浊液,不符合要求;
B.泥土不溶于水,和水混合形成悬浊液,久置会产生沉淀,不符合要求;
C.蔗糖易溶于水,可形成均一、稳定的蔗糖水溶液,符合要求;
D.面粉不溶于水,和水混合形成悬浊液,不稳定,不符合要求。
2. 醋酸的化学性质与盐酸相似,可用于家庭除水垢。下列物质不能与醋酸发生反应的是
A. 二氧化碳 B. 碳酸钙 C. 氧化铁 D. 氢氧化钠
【答案】A
【解析】
【详解】醋酸是酸,可以和活泼金属反应、金属氧化物(C氧化铁)反应、和碱(D氢氧化钠)反应、和碳酸盐(B碳酸钙)反应,不能和非金属氧化物(A二氧化碳)反应。故选A。
3. 紫甘蓝汁液在不同酸碱度下的颜色变化如表,将紫甘蓝汁液分别滴加到稀盐酸、橘子汁、食盐水、灶具清洁剂中,分别呈深红色、浅紫色、蓝色、黄色。下列说法错误的是
pH
1
2~3
4~6
7~9
10
11
12~14
颜色
深红
紫红
浅紫
蓝
绿
黄绿
黄
A. 稀盐酸、橘子汁均显酸性 B. pH:稀盐酸>橘子汁
C. 灶具清洁剂可以和稀盐酸反应 D. 橘子汁遇紫色石蕊试剂变红
【答案】B
【解析】
【详解】A.稀盐酸、橘子汁的pH均小于7,均显酸性,表述正确。
B.稀盐酸pH=1,橘子汁pH处于4~6区间,因此pH大小为稀盐酸<橘子汁,表述错误。
C.灶具清洁剂为强碱性溶液,可与稀盐酸发生中和反应,表述正确。
D.橘子汁显酸性,紫色石蕊试剂遇酸性溶液变红,表述正确。
4. 化学兴趣小组在探究土壤酸碱性对植物生长的影响的实验过程中,操作规范的是
A. 量取水 B. 溶解土样
C. 倾倒溶解液 D. 检测酸碱度
【答案】B
【解析】
【详解】A.量筒读数时,视线需与液体凹液面的最低处保持水平,图中视线对准凹液面的上边缘,操作错误。
B.溶解土样时,在烧杯中盛放土样与水,用玻璃棒搅拌加速溶解,操作规范。
C.向试管中倾倒液体时,烧杯口应紧挨试管口,使液体沿内壁流下,图中试管未倾斜,烧杯与试管口没有紧挨,液体易洒出,操作错误。
D.测定溶液pH时,pH试纸不能预先湿润,否则会稀释待测液,导致测定结果出现偏差,操作错误。
5. 《天工开物》记载:“凡石灰经火焚炼为用。……以水沃之,……”下列说法错误的是
A. “经火焚炼”可获得生石灰
B. “以水沃之”的过程吸收热量
C. “以水沃之”的过程发生化合反应
D. 获得的熟石灰可用于生产农药
【答案】B
【解析】
【详解】A. “经火焚炼”是石灰石的主要成分碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳,可以得到生石灰(氧化钙的俗称),正确;
B. “以水沃之”是氧化钙和水反应生成氢氧化钙,该过程放出热量,错误;
C. 氧化钙和水的反应符合“多变一”的特点,属于化合反应,正确;
D. 熟石灰可与硫酸铜配制波尔多液(常用杀菌农药),可用于生产农药,正确。
6. 某些蚂蚁叮咬人后,会释放蚁酸,导致人体不适。涂抹显碱性的肥皂水,可以减轻症状。关于肥皂水的说法中正确的是
A. pH<7
B. 不与蚁酸反应
C. 能使紫色石蕊溶液变成红色
D. 能使无色酚酞溶液变成红色
【答案】D
【解析】
【详解】A. 肥皂水显碱性,碱性溶液pH>7,错误。
B. 肥皂水显碱性,蚁酸是酸,酸碱之间可以发生中和反应,错误。
C. 碱性溶液能使紫色石蕊溶液变蓝,酸性溶液才会使其变红,错误。
D. 肥皂水显碱性,碱性溶液能使无色酚酞溶液变成红色,正确。
7. 我国最早发现、使用和提纯KNO3。《开宝本草》记载了KNO3的制取过程:“所在山泽,冬月地上有霜,扫取以水淋汁后,乃煎炼而成。”下列说法正确的是
A. KNO3难溶于水
B. KNO3的溶解度随温度升高而降低
C. “煎炼”过程中溶质的质量减小
D. “以水淋汁”类似于实验室溶解的操作
【答案】D
【解析】
【详解】A. 属于易溶于水的钾盐、硝酸盐,且“以水淋汁”的操作就是用水溶出,可证明其易溶于水,A错误;
B. 的溶解度随温度升高而显著增大,并非随温度升高而降低,B错误;
C. “煎炼”为蒸发浓缩、结晶的过程,加热蒸发溶剂时,晶体析出前溶液中的溶质质量保持不变;晶体析出后,溶液中溶解的溶质质量才减小,且受热不挥发,体系内总溶质质量不变,C错误;
D. “以水淋汁”是将收集到的含的固体混合物用水淋洗,使可溶性的溶解在水中,与不溶性杂质分离,原理与实验室的溶解操作类似,D正确。
8. 酸、碱、盐在生产和生活中有着广泛的应用。下列有关说法错误的是
A. 氢氧化钠常用于治疗胃酸过多
B. 稀盐酸可用于金属表面除锈
C. 熟石灰可用来处理工业酸性废水
D. 浓硫酸可用来干燥二氧化碳
【答案】A
【解析】
【详解】A.氢氧化钠是具有强腐蚀性的强碱,会严重腐蚀人体消化道,不能用于治疗胃酸过多,该说法错误。
B.稀盐酸可与金属表面锈层的主要成分(金属氧化物)反应生成可溶性盐,能够用于金属表面除锈,该说法正确。
C.熟石灰是廉价易得的碱,可通过中和反应处理含酸的工业废水,该说法正确。
D.浓硫酸具有吸水性,且不与二氧化碳反应,可用于干燥二氧化碳,该说法正确。
9. 某同学设计如图所示装置进行实验(夹持装置已略去):第一步,放下铜网使氢氧化钠固体和水接触,一段时间后提起铜网;第二步,打开活塞使液体逐滴滴入锥形瓶中,测得锥形瓶中的pH变化曲线如图所示,下列说法正确的是
A. 放下铜网,观察到U形管中液面左高右低
B. 反应由a点进行至b点时,锥形瓶中H2O的质量不变
C. 反应由b点进行至c点时,锥形瓶中NaCl的质量变大
D. c点溶液中含有的阳离子为Na+
【答案】D
【解析】
【详解】A.NaOH固体溶于水放热,使具支试管内空气受热膨胀、压强增大,U形管连接试管的一侧(左端)液面下降,右侧液面上升,即左低右高,并非左高右低,A错误。
B.a到b的过程中,发生中和反应,反应会生成水,同时滴入的NaOH溶液本身含有溶剂水,因此锥形瓶内水的质量是不断增加的,并非不变,B错误。
C.b点pH=7,说明HCl与NaOH恰好完全反应,此时生成的NaCl质量达到最大值;b到c的过程中,继续滴加NaOH溶液时已无HCl剩余,不会再生成NaCl,因此NaCl质量保持不变,C错误。
D.c点pH>7,NaOH过量,溶液中溶质为NaCl和NaOH,二者在溶液中解离出的阳离子为,D正确。
10. 某同学在配制50g6%的氯化钠溶液时,其做法及结果正确的是
A. 调节托盘天平平衡,游码拨至3g,在左盘直接放入氯化钠称量
B. 选用50mL量筒和胶头滴管量取需要的水
C. 氯化钠未完全溶解时,装瓶、贴标签
D. 量取水时仰视读数导致配制的氯化钠溶液的质量分数小于6%
【答案】BD
【解析】
【分析】首先计算配制目标溶液的相关用量:需氯化钠的质量为,需水的质量为50g-3g=47g,对应体积为47mL(水的密度为)。
【详解】A.称量氯化钠时,不能将药品直接放在托盘上,需在两个托盘各垫一张等质量的称量纸,防止污染、腐蚀托盘,操作不符合规范;
B.量取47mL水时,选择量程略大于待量体积的50mL量筒可减小测量误差,液面接近刻度线时需用胶头滴管滴加定容,操作符合规范;
C.需待氯化钠完全溶解,形成均一、稳定的溶液后再装瓶;未完全溶解时装瓶会导致溶液浓度不均、实际溶质含量不足,操作不符合要求;
D.量筒读数时仰视,会使读数小于实际量取的水的体积,即实际取得的溶剂质量偏大,根据溶质质量分数公式,溶剂偏多会导致最终配制的溶液溶质质量分数小于6%,结果描述正确。
二、选择题(本题包括5个小题,每小题2分,共10分,每小题有1个或2个选项符合题意,若有两个答案的,漏选1个扣1分,错选则不得分)
11. T1℃时,分别向盛有10.0g水的甲、乙试管中加入等质量的KNO3和NaNO3固体,溶解情况如图所示。下列说法正确的是
A. 甲试管中加入的固体是KNO3
B. T1℃时,甲试管中溶液的溶质质量分数等于60%
C. T1℃时,乙试管中溶液为饱和溶液
D. 将甲、乙试管分别升温至T2℃,为使溶液恰好饱和,加入固体的质量:甲=乙
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由溶解度曲线可知,T1℃时的溶解度大于的溶解度,则该温度下等量的水溶解的质量大于的质量,因此甲中有剩余固体时,说明甲中加入的是溶解度较小的固体,即,选项A正确;
B.T1°C时,的溶解度为60g,代表100g水最多溶解60g,那么10g水最多溶解6g,所以甲试管中溶液的溶质质量分数为:,选项B错误;
C.乙试管中加入的是,T1°C时的溶解度为70g,100g水最多可以溶解70g,即10g水最多可以溶解7g,由于加入的固体质量相等,且甲中有剩余,说明加入的固体质量大于6g、小于等于7g,因此乙试管中的溶液可能是饱和溶液,也可能是不饱和溶液,选项C错误;
D.T2°C时,和的溶解度相等,此时10g水达到饱和需要的两种固体质量相等;但初始时甲、乙试管中已经加入的固体质量是相等的,因此升温到T2°C后,为使溶液恰好饱和,需要额外加入的固体质量甲和乙是相等的,选项D正确。
12. 下列实验方案能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
稀释浓硫酸
将水倒入浓硫酸中并用玻璃棒不断搅拌
B
鉴别水和白醋
取样,滴加酚酞试液,观察颜色变化
C
鉴别硝酸铵固体和氯化钠固体
取样,溶解,观察温度变化
D
除去CaCl2溶液中少量的稀盐酸
加入适量氢氧化钠溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A. 稀释浓硫酸:将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌,使热量尽快散发出去,不能将水注入浓硫酸中,错误;
B. 水显中性,白醋显酸性,均不能使无色酚酞试液变色,无法用酚酞试液鉴别水和白醋,错误;
C. 取样,溶解,硝酸铵溶于水吸热,溶液温度降低,氯化钠固体溶于水温度变化不大,现象不同,可以鉴别,正确;
D. 加入适量氢氧化钠溶液,氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,虽然除去了杂质,但是引入了新的杂质氯化钠,错误。
13. 为探究稀盐酸的溶质质量分数,甲、乙两位同学分别取质量分数相等的稀盐酸150g,甲同学向其中加入8g氧化铁,反应结束后观察到氧化铁完全消失,乙同学向其中加入16g氧化铁,反应结束后观察到氧化铁有剩余。下列说法正确的是
A. 反应后甲同学得到的溶液质量为158g
B. 两位同学实验中生成水的质量均小于5.4g
C. 反应后甲同学所得的溶液中的溶质为FeCl2
D. 稀盐酸的溶质的质量分数可能为14.6%
【答案】AB
【解析】
【详解】A. 甲同学的实验中氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水,无沉淀和气体生成,且氧化铁完全反应,则得到溶液的质量是:150g+8g=158g,正确;
B. 解:设8g氧化铁完全反应生成水的质量为x,消耗HCl的质量为y
x=2.7g
y=10.95g
即甲同学的实验中生成水的质量为2.7g,乙同学的实验中加入16g氧化铁,如果16g氧化铁完全反应,生成水的质量应是2.7g×2=5.4g,但是16g氧化铁有剩余,则生成水的质量小于5.4g,则两位同学实验中生成水的质量均小于5.4g,正确;
C. 甲同学实验中氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水,溶液中的溶质一定含FeCl3,不含FeCl2,错误;
D. 甲同学实验中氧化铁完全消失,则甲同学实验中稀盐酸可能恰好完全反应,也可能过量,假设甲中稀盐酸恰好完全反应,由B的分析可知,此时稀盐酸的溶质质量分数为:,乙同学的实验中,氧化铁有剩余,则稀盐酸完全反应,假设乙同学的实验中16g氧化铁和稀盐酸恰好完全反应,则16g氧化铁消耗HCl的质量为:10.95g×2=21.9g,则此时稀盐酸的溶质质量分数为:,则稀盐酸的溶质质量分数实际范围为:7.3% ≤ 稀盐酸的溶质质量分数 < 14.6%,则不可能为14.6%,错误。
14. 工业烟气脱硫是将烟气中含有的SO2除去,采用“双碱法”脱硫的工业流程示意图如图,下列说法错误的是
A. 过程Ⅰ中可将NaOH溶液喷成雾状增大接触面积,更充分吸收SO2
B. 过程Ⅰ中硫元素的化合价改变
C. 过程Ⅱ反应前后元素的种类不变
D. 可以循环使用的物质是NaOH,有利于节约成本
【答案】B
【解析】
【详解】A.将溶液喷成雾状,能够大幅增大溶液与气体的接触面积,让二者接触更充分,从而更高效、完全地吸收,选项A正确;
B.过程Ⅰ的反应为, 在中S元素为+4价,在产物中S元素同样为+4价,反应前后硫元素的化合价没有发生改变,选项B错误;
C.根据质量守恒定律,一切化学反应前后,元素的种类都不会发生变化,过程Ⅱ也遵循该规律,选项C正确;
D.从流程图可以看出,过程Ⅱ生成的可以重新回到过程Ⅰ中参与反应,实现循环利用,减少了原料的额外消耗,有利于节约工业生产成本,选项D正确。
15. 如图所示,U形管里盛有滴加紫色石蕊溶液的蒸馏水,向左、右两管同时逐滴滴加一定量的氢氧化钡稀溶液和稀盐酸,充分反应后U形管中溶液全部呈蓝色。下列说法错误的是
A. 充分反应后的溶液呈碱性
B. 充分反应后的溶液中Ba2+和Cl-的个数比大于1:2
C. 取少量充分反应后的溶液,滴加适量的碳酸钙,产生气泡
D. 取少量充分反应后的溶液,滴加适量的Na2SO4溶液,溶液变成紫色并产生沉淀
【答案】CD
【解析】
【详解】A.紫色石蕊遇碱性溶液变蓝,反应后溶液全部呈蓝色,可以直接判断充分反应后的溶液呈碱性,该说法正确。
B.恰好完全反应时,生成的BaCl2中Ba2+和Cl− 的个数比为1:2;现在氢氧化钡过量,溶液中额外多出了来自过量 Ba(OH)2 的Ba2+ ,因此溶液中Ba2+ 和Cl− 的个数比大于1:2,该说法正确。
C.反应后溶液呈碱性,盐酸已经完全反应,溶液中不存在游离的H+ 。碳酸钙只能和酸反应生成二氧化碳气泡,和碱性溶液不发生反应,因此滴加碳酸钙不会产生气泡,该说法错误。
D.向反应后的碱性溶液中滴加Na2SO4,硫酸根会和溶液中的钡离子结合生成硫酸钡白色沉淀,但是反应过程中会生成NaOH,溶液中始终存在大量OH − ,溶液依然呈碱性,石蕊会保持蓝色,不可能变为紫色,该说法错误。
因此C、D两个选项的描述均不符合实验事实。
三、理解与应用(本题包括4个小题,化学反应方程式每个2分,其余每空1分,共27分)
16. 以葡萄为原料发酵制成的葡萄果醋含有人体必需的多种氨基酸和有机酸,能促进新陈代谢,调节酸碱平衡,缓解机体疲劳。经检测,玫瑰香葡萄原汁的pH为3.40-3.60。
(1)石硫合剂是葡萄种植过程中常用的一种杀菌剂,熬制石硫合剂的过程发生的反应为6S+3Ca(OH)2=2CaS2+CaS2O3+3X,X的化学式为______。
(2)玫瑰香葡萄原汁呈______(填“酸性”“中性”或“碱性”),用pH试纸测玫瑰香葡萄原汁的pH的具体操作为______。
(3)在葡萄果醋发酵过程中,随着酸的浓度增加,酸性增强,pH_____(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)葡萄酒酿造过程中发酵是将葡萄汁中的糖分转化成酒精和二氧化碳的过程。用澄清石灰水检验发酵过程产生的二氧化碳,反应的化学方程式是______。
【答案】(1)
H2O (2) ①.
酸性 ②.
在洁净干燥的玻璃片(或白瓷板)上放置一小片pH试纸,用洁净干燥的玻璃棒蘸取待测葡萄原汁滴在pH试纸上,待试纸显色稳定后,与标准比色卡对照,读取对应pH
(3)
减小 (4)
【解析】
【小问1详解】
依据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类、数目保持不变,统计反应前后原子总量:反应前含3个Ca、6个O、6个H、6个S,反应后已知生成物中含3个Ca、6个S、3个O,因此3个X分子共包含6个H、3个O,可推知每个X由2个H和1个O构成,即X为H2O。
【小问2详解】
当溶液pH<7时呈酸性,葡萄原汁pH为3.40-3.60,小于7,因此呈酸性;
pH试纸测定pH的操作需避免将试纸浸入待测液、提前润湿试纸,防止污染试剂或稀释待测液造成测量误差。
【小问3详解】
溶液酸性越强,氢离子浓度越高,对应pH越小,因此酸性增强时pH减小。
【小问4详解】
澄清石灰水的溶质为氢氧化钙,与二氧化碳反应生成难溶的碳酸钙沉淀和水,化学方程式为:,该反应因有明显浑浊现象,可用于检验二氧化碳。
17. 《金汤借箸十二筹》记载:“…倾在锅中,滚三五滚,倾出,以瓷盆盛注…放凉处一宿,看硝极细极明方可用…”指的是从硝水中获取KNO3。《天工开物》记载:“火燃釜底,滚沸延及成盐…”指的是从卤水中获取NaCl。NaCl和KNO3的溶解度曲线如图。
(1)古人通过“尝之有凉涩感”来初步判断硝土,推测溶于水时______(填“吸收”或“放出”)热量。20℃时,KNO3的溶解度是______,此时KNO3饱和溶液的溶质质量分数为______(结果保留两位小数)。
(2)若将80℃的269g硝酸钾饱和溶液降温到20℃,则析出硝酸钾晶体质量是______g。
(3)“滚三五滚”使溶液水分蒸发,溶液中KNO3的溶质质量分数______(填“增大”或“减小”)。“放凉处一宿,看硝…”采用的结晶方法是______。
(4)开始“成盐”时的卤水为NaCl的______溶液(填“饱和”或“不饱和”)。
【答案】(1) ①.
吸收 ②.
31.6g ③.
24.01% (2)
137.4 (3) ①.
增大 ②.
降温结晶(或冷却热饱和溶液法)
(4)
饱和
【解析】
【小问1详解】
物质溶解时吸收热量会使溶液温度降低,因此尝起来有凉感,说明硝酸钾溶于水吸收热量;
根据溶解度曲线标注,20℃时硝酸钾的溶解度为31.6g;则20℃时,硝酸钾饱和溶液的溶质质量分数为:;
【小问2详解】
80℃时,硝酸钾的溶解度为169g,即该温度下100g水溶解169g硝酸钾恰好形成269g饱和溶液,因此题中269g饱和溶液含100g水、169g硝酸钾;降温到20℃,20℃时,硝酸钾的溶解度为31.6g,即该温度下,100g水最多溶解31.6g硝酸钾,因此析出晶体的质量为:;
【小问3详解】
“滚三五滚”是加热蒸发水分的过程,溶剂减少、溶质暂未析出,因此硝酸钾的溶质质量分数增大;
“放凉处一宿”是通过降低温度使硝酸钾溶解度减小从而析出晶体,对应的结晶方法为降温结晶;
【小问4详解】
蒸发卤水开始析出氯化钠晶体时,溶液中不能继续溶解氯化钠,此时卤水为氯化钠的饱和溶液。
18. 生活中常见酸、碱、盐的性质、应用、制法是化学研究的主要内容。
(1)随着新能源汽车的发展,动力电池领域对氢氧化锂的需求量越来越大。氢氧化锂(LiOH)与氢氧化钠化学性质相似,其原因是溶液中都有______(填离子符号)。LiOH在空气中能和二氧化碳反应,该反应的化学方程式为______。
(2)微观探析化学反应的规律是化学科学的核心任务。根据下列微观示意图回答问题:
①从微观角度说明图1反应的实质是______。
②根据图2硫酸氢钠溶液的微观图示,可推测NaHSO4属于______(填“酸”“碱”或“盐”)。
(3)在一定体积的稀盐酸中滴加NaOH溶液,并用pH传感器测定滴加过程中pH的变化情况如图3所示。
①若实验前往稀盐酸中加入少量无色酚酞试液,d点溶液的颜色为______。
②b点溶液中的溶质是______(填化学式)。
③d点溶液中Na+______Cl-(填“>”“=”或“<”)。
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. 和结合生成(合理即可) ②. 盐
(3) ①. 红色 ②. 、 ③.
【解析】
【小问1详解】
碱具有相似化学性质的本质是溶液中都解离出;
氢氧化锂的化学性质和氢氧化钠相似,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,氢氧化锂和二氧化碳反应生成碳酸锂和水,锂元素显+1价,氢氧根显-1价,氢氧化锂的化学式为LiOH,碳酸锂中碳酸根显-2价,其化学式为Li2CO3,反应的化学方程式为CO2+2LiOH=Li2CO3+H2O;
【小问2详解】
①图 1 为酸碱反应,钠离子和氯离子不参与反应,氢离子和氢氧根离子结合生成水分子;
②由图2可知,NaHSO4电离生成了金属阳离子和酸根离子,属于盐类;
【小问3详解】
①无色酚酞遇碱性溶液变红,d点溶液pH>7,呈碱性,因此溶液为红色;
②b点溶液pH<7,呈酸性,说明稀盐酸未完全反应,此时溶液中含有反应生成的NaCl和剩余的HCl;
③c点pH=7时,HCl与NaOH恰好完全反应,溶液中与数量相等;d点NaOH过量,额外加入的NaOH会增加的量,但不改变的总量,因此浓度大于。
19. 硅(Si)是制备光伏板的重要材料,工业上以石英砂(主要成分为SiO2,含少量Fe2O3)为原料生产硅的主要流程如图。回答下列问题:
已知:SiO2难溶于水,且不与盐酸反应。
(1)“酸浸”步骤中,发生反应的化学方程式是______,“滤液”中含有的盐是______(填化学式)。
(2)“加热”步骤中,生成SiCl4的化学反应方程式是______。
(3)“高温还原Ⅱ”中参加反应的SiCl4和H2的质量比为______。
【答案】(1) ①.
②.
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据题给信息,不与稀盐酸反应,石英砂中的杂质可与稀盐酸发生复分解反应生成氯化铁和水,化学方程式见答案;
反应后以固体形式被分离,滤液中的盐为反应生成的氯化铁(稀盐酸属于酸,不属于盐类)。
【小问2详解】
加热步骤的反应物为粗硅(主要成分为)和通入的,生成物为,化学方程式见答案。
【小问3详解】
“高温还原Ⅱ”反应为,则参加反应的SiCl4和H2的质量比为。
四、实验与探究题(本题包括4个小题,每个化学方程式2分,其余每空1分,共33分)
20. 如图是配制一定体积溶质质量分数为10%的NaCl溶液的实验操作示意图:
(1)图中正确的实验操作顺序是______。
A. ①②⑤③④ B. ②⑤①③④ C. ②⑤①④③ D. ②①⑤③④
(2)图中③进行的操作是______,玻璃棒的作用是______。
(3)称量NaCl时,天平平衡后的状态如图⑤所示,游码标尺示数如图⑥,则实际称取的NaCl质量为______。
(4)在正确使用托盘天平称取NaCl的过程中,发现指针已偏向分度盘左侧,他接下来的操作是______。
(5)图中,量取液体读数时视线角度正确的是______(填字母标号)。
A. B.
C. D.
(6)若该同学称量NaCl质量完毕放回砝码时,发现有一个砝码缺损了一个小角,若其他操作步骤正确,则所配溶液的溶质质量分数______(填“大于”“小于”或“等于”)10%。
【答案】(1)C (2) ①. 溶解 ②. 搅拌,加快氯化钠溶解 (3)11.8g
(4)减少左盘的氯化钠固体,直到天平平衡 (5)D
(6)小于
【解析】
【小问1详解】
配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液步骤:计算→取药品→称量固体→将固体倒入烧杯→量取水倒入烧杯→溶解。对应图中操作顺序为②⑤①④③,选C。
【小问2详解】
图③是溶解操作;溶解时玻璃棒的作用是搅拌,加快氯化钠固体的溶解速率。
【小问3详解】
托盘天平使用时 “左物右码”,本题中物体和砝码放反。砝码总质量:10g+5g=15g,游码示数为3.2g。 放反公式:药品质量=砝码质量−游码质量,即。
【小问4详解】
称量氯化钠时,指针偏向分度盘左侧,说明左盘氯化钠固体质量偏大,需要减少左盘的氯化钠固体,直到天平平衡。
【小问5详解】
量筒读数规范:视线与液体凹液面的最低处保持水平。A俯视,B仰视,C视线对准凹液面最高处,D正确。
【小问6详解】
砝码缺损一个小角,砝码自身实际质量比标注质量偏小,会导致称量出来的氯化钠溶质质量偏小,溶剂质量不变,最终配得溶液的溶质质量分数小于10%。
21. 太空舱中的空调系统可用氯化钙溶液除湿,家庭衣柜中可用氯化钙除湿盒吸湿防霉。二者核心原理相同,但使用形态和再生方式不同。
(1)CaCl2在水中的溶解度如表,30℃时,饱和CaCl2溶液的溶质质量分数为______。
温度/℃
0
10
30
60
80
溶解度/g
59.5
64.7
100
137
147
(2)为了制备CaCl2,兴趣小组设计了多种方案,请补充方案三(用化学方程式表示)。
方案一:CaO和稀盐酸;方案二:CaCO3和稀盐酸;方案三:______。
(3)用CaCO3和稀盐酸制备CaCl2。经检验,反应所得溶液还含有过量的盐酸。为得到较纯净的CaCl2固体,兴趣小组向所得溶液加入适量氢氧化钠,充分反应后蒸干得到固体,你认为该操作______(填“合理”或“不合理”),理由是______。
(4)兴趣小组将氯化钙除湿盒置于衣柜中除湿,持续观察并记录现象如图。
①集水区的CaCl2溶液中,溶质的质量:乙______丙(填“>”“<”或“=”)。
②对比______(填甲、乙、丙、丁)的现象,可证CaCl2浓溶液能继续吸湿。
(5)某种空调除湿系统使用CaCl2溶液作为除湿剂,工作原理如图。当流出再生仓的CaCl2溶液达到600g时,理论上再生仓向外排水______g。
【答案】(1)50% (2)
(3) ①. 不合理 ②. 加入氢氧化钠会与过量盐酸反应生成NaCl,引入新杂质,最终得到的氯化钙固体中会混有氯化钠杂质
(4) ①. < ②. 丙、丁
(5)200
【解析】
【小问1详解】
30℃时CaCl₂溶解度为100g,即该温度下100g水最多溶解100g CaCl₂,饱和溶液溶质质量分数计算公式为,代入得。
【小问2详解】
除了题目给的氧化钙、碳酸钙和稀盐酸反应能生成氯化钙以外,氢氧化钙和稀盐酸的中和反应也能生成氯化钙,符合酸和碱反应生成盐和水的规律,其余答案合理即可。
【小问3详解】
原溶液中的HCl和NaOH反应:,生成的氯化钠无法通过蒸干除去,引入了新杂质,不能得到纯净的CaCl2固体。正确操作应该是加入过量碳酸钙,充分反应后过滤、蒸干,既除去HCl又不会引入新杂质。
【小问4详解】
除湿过程中CaCl2持续吸收空气中的水蒸气,从乙(第3天)到丙(第10天),不断有固体氯化钙溶解进入集水区的溶液中,溶质氯化钙的总质量不断增加,因此乙中溶质质量小于丙。丙(第10天)隔网上已经没有氯化钙固体,集水区已经形成了氯化钙溶液,到第15天的丁,集水区的溶液体积进一步变大,说明原本已经是溶液的氯化钙还在继续吸收空气中的水分,证明浓CaCl2溶液也能继续吸湿。
【小问5详解】
除湿仓中42%的CaCl₂溶液吸收水分后变为30%的稀CaCl2溶液,再生仓的作用是蒸发水分,将30%的溶液重新浓缩回42%的溶液,整个过程中CaCl₂溶质质量守恒。流出再生仓的600g 42% CaCl₂2溶液中,溶质质量为,对应需要的30% CaCl₂溶液质量为,因此理论上向外排出水的质量为840g−600g=200g。
22. 化学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。
任务一 了解“碳捕集”
(1)如图1所示,“捕集材料”能捕获CO2分子,让其它气体分子通过,主要利用了该材料对CO2的______(填“吸附性”或“导电性”)。
任务二 探寻吸收剂
【探寻1】澄清石灰水、石灰乳的吸收效果
(2)如图2,等体积的澄清石灰水和石灰乳分别加入到集满等体积的CO2软塑料瓶中,旋紧瓶盖充分振荡,观察到______,得出结论:石灰乳吸收CO2的效果更好。小组同学解释其原因是氢氧化钙______的性质导致澄清石灰水能够消耗的CO₂量很少。
【探寻2】NaOH溶液、KOH溶液的吸收效果
(3)如图3所示,用NaOH溶液作为吸收剂进行实验,缓缓打开集CO2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KOH溶液作为吸收剂,保持CO2流速相同,再次记录烧杯中澄清石灰水变浑浊所需时间。经过实验,观察到KOH溶液作为吸收剂时,所需时间更长,得出的结论为______。
任务三 认识新工艺
(4)某吸碳工厂的CO2捕集、释放过程如图4所示:
①物质乙为______;写出实现KOH再生的化学方程式_______。
②释放出的CO2可以和H2在一定条件下转化成甲醇(CH3OH)或乙醇(CH3CH2OH)。两个反应的另一种生成物都是水。理论上,相同质量的CO2分别转化成甲醇和乙醇时,消耗H2的质量比为_____。
任务四 践行低碳行动
(5)碳中和,人人参与,低碳生活从我做起。下列属于低碳行为的是______(填字母序号)。
A. 随手关灯 B. 使用一次性筷子 C. 单面打印纸质材料
【答案】(1)吸附性 (2) ①. 乙瓶变瘪程度比甲瓶更大 ②. 微溶于水
(3)等体积、等浓度的KOH溶液吸收CO2效果比NaOH溶液更好
(4) ①. Ca(OH)2 ②. ③. (5)A
【解析】
【小问1详解】
捕集材料对CO2有吸附作用,可捕获CO2,让其它气体通过。
【小问2详解】
石灰乳中Ca(OH)2含量远大于澄清石灰水,能吸收更多CO2,瓶内压强减小更多,现象是乙瓶变瘪程度比甲瓶更大;
澄清石灰水吸收CO2很少,是因为氢氧化钙微溶于水。
【小问3详解】
澄清石灰水变浑浊需要有未被吸收的CO2通入,KOH组用时更长,说明漏掉的CO2更少,结论:等体积、等浓度的KOH溶液吸收CO2效果比NaOH溶液更好。
【小问4详解】
①KOH与CO2发生反应,因此甲是K2CO3,K2CO3与Ca(OH)2发生反应,而CaO和水反应生成Ca(OH)2,所以乙是Ca(OH)2;
K2CO3和Ca(OH)2反应生成CaCO3沉淀和KOH,实现KOH的再生。
②CO2和H2在一定条件下反应生成甲醇和水,即,可变形为;CO2和H2在一定条件下反应生成乙醇和水,即,对比可知相同质量的CO2分别转化成甲醇和乙醇时,消耗H2的质量比为。
【小问5详解】
随手关灯节约电能,属于低碳;一次性筷子消耗木材,单面打印浪费纸张,都不属于低碳行为,选A。
23. 化学兴趣小组在自制汽水课外实验中需要用到柠檬酸,因此对柠檬酸的性质及元素组成展开了以下研究。
任务一 了解柠檬酸的来源
(1)天然柠檬酸广泛存在于植物(如柠檬、菠萝等)果实和动物中,它和盐酸具有相似化学性质的本质原因是_____。
任务二 认识柠檬酸的性质
【查阅资料】柠檬酸是一种常见的有机酸,具有酸和有机化合物的性质,溶液为无色。
(2)为了认识柠檬酸的性质,设计了如下实验:
实验步骤
实验现象
实验结论
向柠檬酸的水溶液中滴加紫色石蕊溶液
①______
柠檬酸溶液显酸性
取0.5g柠檬酸晶体于试管中,加入5mL水,混匀后加入打磨后的铁片
②______
任务三 探究柠檬酸的元素组成
(3)甲同学将干冷和内壁涂有澄清石灰水的烧杯分别罩在燃烧的柠檬酸上方,观察到______,由此可证明柠檬酸中含有碳、氢元素。
(4)乙同学提出疑问:柠檬酸完全燃烧的产物是水和二氧化碳,那么柠檬酸中除了碳、氢元素外,是否还含有氧元素?于是设计了如图所示实验(装置B、C、D中试剂均足量)。
①装置B中浓硫酸的作用是______;装置C中发生反应的化学方程式为______。
②装置D中氢氧化钠的作用是______。实验中若省略装置D,会使测得的氧元素质量______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【答案】(1)
在水溶液中都能解离出氢离子(H+)
(2) ①.
溶液由紫色变为红色 ②.
铁片表面有气泡冒出,溶液由无色逐渐变为浅绿色
(3)
干冷烧杯内壁出现无色液滴,内壁涂有澄清石灰水的烧杯中澄清石灰水变浑浊
(4) ①.
吸收柠檬酸燃烧生成的水蒸气,通过增重测得生成水的总质量 ②. ③.
防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置C,干扰二氧化碳质量的测定 ④. 偏小
【解析】
【小问1详解】
不同的酸具有相似化学性质的本质原因,是酸在水溶液中都可以解离出自由移动的氢离子,柠檬酸作为有机酸,溶于水后同样可以解离出氢离子,因此和盐酸的化学性质相似
【小问2详解】
①酸性溶液可以使紫色石蕊溶液变红,因此向柠檬酸水溶液中滴加紫色石蕊,现象是溶液由紫色变为红色。
②酸可以和活泼金属铁发生置换反应,生成氢气和浅绿色的亚铁盐,因此现象为铁片表面产生气泡,溶液由无色逐渐变为浅绿色。
【小问3详解】
根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,要证明柠檬酸含氢元素,其燃烧生成的水蒸气遇干冷烧杯会冷凝,观察到干冷烧杯内壁出现无色小液滴;要证明含碳元素,燃烧生成的二氧化碳会使内壁涂有澄清石灰水的烧杯中石灰水变浑浊,两个现象同时出现即可证明柠檬酸含碳、氢元素。
【小问4详解】
①浓硫酸具有吸水性,在本实验中的作用是吸收柠檬酸燃烧生成的水蒸气,通过称量装置B的增重得到生成水的总质量;
装置C中的氢氧化钠溶液用来吸收燃烧生成的二氧化碳。
②装置D中的氢氧化钠(碱石灰)可以隔绝空气,防止空气中含有的水蒸气和二氧化碳进入装置C,避免干扰二氧化碳质量的测定。
如果省略装置D,空气中的二氧化碳会被C装置吸收,导致测得的生成二氧化碳的质量偏大,计算得到的柠檬酸中碳元素质量偏大,用柠檬酸总质量减去偏大的碳、氢元素总质量后,最终测得的氧元素质量会偏小。
五、分析与计算(本题包括1个小题,共5分)
24. 已知赤铁矿石的主要成分为氧化铁。某课外兴趣小组的同学将18g赤铁矿石样品(杂质既不溶于水,也不参加反应)放入烧杯中,并不断加入稀盐酸,烧杯中固体的质量随加入稀盐酸的质量变化情况如图所示。
(1)该赤铁矿石样品中氧化铁的质量为_______g。
(2)计算加入稀盐酸至恰好完全反应时所得溶液的溶质质量分数。(写出计算过程)
【答案】(1)16 (2)设生成氯化铁的质量为x,
x=32.5g,
加入稀盐酸至恰好完全反应时所得溶液的溶质质量分数为:
【解析】
【小问1详解】
根据题意可得,该赤铁矿石样品中氧化铁的质量为:18g-2g=16g;
【小问2详解】
见答案。
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