江苏省苏州市三年(2019-2021)中考化学真题知识分类汇编
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非选择题
一.探究金属锈蚀的条件(共1小题)
1.(2020•苏州)钢铁的腐蚀是重要研究课题。
【知识回顾】用如图1所示实验进行铁钉腐蚀的研究。一段时间后试管A、B中铁钉几乎没有生锈,而试管C中铁钉明显锈蚀,试管D、E中铁钉严重锈蚀。
(1)由A、B、C的现象可知,铁的锈蚀是铁跟 (填化学式)等物质作用的过程。
(2)试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”,其目的是 。
【实验探究】向试管D中(含生锈铁钉)加入过量10%稀盐酸,浸泡。可观察到铁锈逐渐消失,铁钉表面有气泡产生,溶液呈黄色,一段时间后黄色变为浅绿色。
(3)写出铁锈溶于盐酸的化学方程式: 。
(4)推测试管D中溶液由黄色变为浅绿色,可能是因为氯化铁与某些物质发生反应所致。现进行如表3个实验(持续10小时,已知氢气不影响该反应)
序号
实验Ⅰ
实验Ⅱ
实验Ⅲ
实验内容
现象
溶液颜色始终呈黄色
产生红褐色沉淀
溶液逐渐由黄色变浅绿色
①设计实验Ⅰ的目的是 。
②综合分析上述3个实验,试管D中溶液由黄色变为浅绿色的原因是 。
【拓展延伸】研究水样的pH、水中溶解氧浓度与钢铁腐蚀速率的关系。查阅相关文献得到如下资料。
(5)图2表示水样温度22℃、氧含量6mL•L﹣1时,钢铁腐蚀速率与水样pH的关系。当pH<4时,钢铁腐蚀速率明显增大的原因是 。
(6)图3表示温度22℃、pH=7时,钢铁腐蚀速率与水中溶解氧浓度的关系。当溶解氧超过20mL•L﹣1时,钢铁腐蚀速率明显下降的原因可能是 。
二.实验探究物质变化的条件和影响物质变化的因素(共1小题)
2.(2021•苏州)石灰石是重要的化工原料。为研究石灰石的性质和用途进行如下探究。
Ⅰ.石灰石分解的探究
取三块形状大小相近的石灰石(长宽厚约为1cm×1cm×0.2cm),一块不加热,另两块分别在酒精灯和酒精喷灯(酒精化学式为C2H5OH)的火焰上加热2min(假设杂质加热时不发生变化)。探究过程如图所示,实验现象见表1。
表1 不同条件下的实验现象
实验组别
实验条件
试管B中的现象
甲
未加热
无明显现象
乙
酒精灯加热
呈浅红色
丙
酒精喷灯加热
呈红色
(1)通过甲、乙、丙三组对比实验,得出影响石灰石分解的因素是 。
(2)丙组实验加热石灰石时,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,出现浑浊的化学方程式为 。此实验能否推断石灰石煅烧产生二氧化碳,并说明理由: 。
(3)丙组实验中,向试管B中逐滴滴入稀盐酸,至红色恰好褪去,轻轻晃动试管,溶液自下而上又变为红色。解释产生上述现象的原因: 。
(4)为检验丙组实验中的石灰石部分分解,设计实验:取研细后的粉末少许于试管中, (补充完整实验方案)。
Ⅱ.石灰石煅烧温度的探究
【查阅资料】生石灰质量的优劣常采用“活性度”来衡量。“活性度”的测定方法:取一定质量的生石灰,加入一定量的水,用指定浓度的盐酸中和,记录所消耗盐酸的体积数(单位为mL)。消耗盐酸的体积数越大,“活性度”越高。
某研究小组在电炉内煅烧石灰石样品,并测定煅烧产物(CaO)的活性度,数据见表2。
表2 不同条件下煅烧产物的活性度(mL)
煅烧温度/
活性度/
煅烧时间
1050℃
1100℃
1150℃
1200℃
1250℃
1300℃
12min
790
836
868
808
454
412
16min
793
856
871
845
556
530
20min
795
863
873
864
617
623
(5)石灰石煅烧的最佳温度范围为1100~1200℃的证据是 。
Ⅲ.石灰石用途的探究
(6)石灰石是高炉炼铁的原料之一。石灰石能除去铁矿石中的SiO2,同时能提高单位时间内生铁的产率。分析加入石灰石能提高生铁产率的原因: 。
三.一定溶质质量分数的溶液的配制(共1小题)
3.(2021•苏州)实验室常用溶质质量分数为6%的H2O2溶液(MnO2作催化剂)制取少量氧气。
(1)配制6%的H2O2稀溶液
①计算:市售H2O2溶液溶质质量分数通常为30%。配制100g 6%的H2O2溶液,需要30%的H2O2溶液质量为 g。
②配制:量取所需H2O2溶液和水于烧杯中,用 (填仪器名称)搅拌,充分混合。
(2)制取氧气(可能用到的部分装置如图)
①实验室用H2O2制取氧气的化学方程式为 ,可选择的发生装置为 (填字母)。
②若用C装置干燥氧气,则C中盛放的试剂为 。
③若用D装置收集氧气,则气体应从导管 (填“a”或“b”)端通入。
(3)拓展延伸
若直接用30%的H2O2溶液制取氧气,反应速率太快。为获得平稳的气流,如图所示发生装置能达到最佳效果的是 (填字母)。
四.氧气的制取装置(共2小题)
4.(2019•苏州)实验室常用高锰酸钾制取氧气,可能用到的装置如图所示。
(1)本实验可选用的发生和收集装置为 (填字母)。
(2)①写出高锰酸钾分解制氧气的化学方程式: 。
②上述反应的理论产氧率为 [产氧率=×100%,结果精确到0.1%]。
③取一定量的高锰酸钾固体,充分加热,发现实际产氧率远高于上述数值,则可能的原因有 (测定过程中产生的误差可忽略)。
(3)某同学进行该实验并用排水法收集O2.下列操作正确的是 (填字母)。
a.未检查装置气密性即向大试管中加入高锰酸钾固体
b.当导管口有连续气泡均匀冒出时,开始收集氧气
c.集气瓶中氧气收集满后,先用玻璃片盖住集气瓶口,再将其移出水面
d.气体收集完毕后,先熄灭酒精灯,再将导管移出水面
(4)实验室也可用双氧水制氧气。某同学为研究MnO2粉末用量对双氧水分解速率的影响,做了以下实验:采用不同质量的MnO2粉末做催化剂,每次均用30mL 10%的双氧水(其他实验条件均相同),测定收集500mL氧气所用的时间,结果如表:
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
MnO2用量/g
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
所用时间/s
17
8
6
3
2
2
2
2
2
①写出上述反应的化学方程式: 。
②该实验可得出的结论是 。
5.(2020•苏州)某兴趣小组制取氧气,并尝试回收部分药品。可能用到的部分装置如图1。
(1)如图1中仪器a的名称是 。
(2)用双氧水和MnO2制氧气。发生反应的化学方程式为 ,收集氧气的装置可选用 (填字母)。
(3)加热KClO3固体制氧气(1.5g MnO2作催化剂),并对KClO3完全分解后的残留固体进行分离。(已知反应原理为:2KClO32KCl+3O2↑)
①发生装置应选用 (填字母)。
②KCl的溶解度曲线如图2所示。将残留固体冷却至室温(20℃),称得其质量为4.8g。欲将KCl全部溶解。至少应加入该温度下蒸馏水的体积约 (填字母)。
a.5mL
b.10mL
c.20mL
d.30mL
③对溶解所得混合物进行过滤,滤渣经处理得MnO2,从滤液中获得KCl晶体的最佳方法是 。
五.电解水实验(共1小题)
6.(2019•苏州)水是生命之源,是“永远值得探究的物质”,人类从未停止过对水的研究。
(1)1766年,英国化学家卡文迪许用锌和稀硫酸制得“可燃空气”,他所说的“可燃空气”成分是 (填化学式)。“可燃空气”在纯氧中燃烧生成水,可得出“水是一个结合物而不是简单元素”。
(2)1785年,拉瓦锡将水蒸气通过红热的铁制枪管将水转化为氢气,同时生成四氧化三铁,实验示意图如图1所示。上述反应的化学方程式为 。该反应若生成1g氢气,则理论上铁制枪管应增重 g。实验发现枪管实际增重比理论数值大,其可能的原因是 。
(3)1800年,英国化学家尼科尔森通过电解水得到氢气和氧气,后人不断研究和改进该实验。现有某同学在水电解器中加入含酚酞的稀Na2SO4溶液,至充满管A和管B(Na2SO4溶液呈中性且不参与反应)。通直流电一段时间后现象如图2所示。电解结束后将容器内所有液体倒入烧杯中,溶液呈无色。
①下列说法正确的是 (填字母)。
a.硫酸钠在水中形成自由移动的Na+和SO42﹣,可增强水的导电性
b.电解过程中化学能转化为电能
c.电极N与电源负极相连
②电解后,管A中生成的微粒有 (填微粒符号)。
(4)当温度、压强分别超过临界温度(374.2℃)和临界压强(22.1MPa)时的水称为超临界水。现代研究表明:超临界水能够与氧气以任意比例互溶,由此发展了超临界水氧化技术。550℃时,测得乙醇(C2H6O)的超临界水氧化结果如图3所示。
注:δ(分布分数)表示某物质分子数占所有含碳物质分子总数的比例。
如δ(CO)=
图中CO的分布分数先增后降的原因是 。
六.自来水的生产过程与净化方法(共1小题)
7.(2021•苏州)水是生命之源,是人类宝贵的自然资源。
Ⅰ.节约用水
(1)如图所示图标是我国“国家节水标志”的是 (填字母)。
Ⅱ.水的净化
天然水净化为自来水的主要流程如图所示:
(2)“沉降池”中可用明矾作混凝剂,其化学式为KAl(SO4)n•12H2O,n的值为 。
(3)“吸附池”中常用 (填物质名称)吸附色素和异味。
(4)“消毒池”中常用液氯作消毒剂,发生了反应:Cl2+H2O═HCl+HClO。若用自来水直接配制硝酸银溶液会产生氯化银白色沉淀。写出盐酸与硝酸银溶液反应的化学方程式: 。
Ⅲ.废水处理
(5)废水中氨氮(以NH3形式存在)含量过高,直接排放会导致水体富营养化。次氯酸(HClO)可除去废水中的NH3,发生的反应为:2NH3+3HClO═X+3HCl+3H2O。X的化学式为 。若废水碱性过强(pH>10),NH3的去除率会显著降低,原因是 。
七.固体溶解度曲线及其作用(共1小题)
8.(2019•苏州)硝酸钾的溶解度曲线如图所示。
(1)30℃时,硝酸钾的溶解度是 。
(2)60℃时,在200g水中加入120g硝酸钾固体,充分搅拌。
①所得溶液是 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
②将上述溶液降温至30℃,可析出硝酸钾晶体 g,此时溶液的溶质质量分数 (填“>”、“=”或“<”)45.8%。
八.金属的化学性质(共1小题)
9.(2020•苏州)铝是大自然赐予人类的宝物,是现代文明不可缺少的物质基础。
(1)人类冶炼和使用金属铝的时间较晚,可能是因为 (填字母)。
a.地壳中铝元素含量少
b.冶炼铝的技术要求高
(2)用铝锂合金制造“神舟号”航天飞船的一些部件,主要是利用其强度高、耐腐蚀和 (写一条)等性质。高温下,铝与Li2O反应可置换出金属锂,写出该反应的化学方程式: 。
(3)用砂纸去除铝片表面的氧化膜。将其浸入硫酸铜溶液中,一段时间后,观察到铝片表面有红色物质析出,并有气泡产生,经检验气体为氢气。
①写出生成红色物质的化学方程式: 。
②硫酸铜溶液中的阳离子有 (填离子符号)。
(4)原子簇是若干个原子的聚集体,有望开发成新材料。某铝原子簇由13个铝原子构成,其最外层电子数的总和为40时相对稳定。写出该稳定铝原子簇的微粒符号: 。
[铝原子的结构示意图为]
九.金属元素的存在及常见的金属矿物(共1小题)
10.(2021•苏州)阅读科普短文,回答相关问题。
钠元素在自然界中分布很广,储量极为丰富,常以氯化钠、碳酸钠、硫酸钠等物质存在。
19世纪初,英国化学家戴维在实验室中首次制得了金属钠。
钠是一种银白色金属,质软,密度为0.97g•cm﹣3,熔点为97.8℃。金属钠的性质很活泼,能与许多物质发生化学反应。钠暴露在空气中,与氧气反应生成氧化钠(Na2O),钠在空气中燃烧,生成淡黄色的过氧化钠(Na2O2);钠遇水立即发生剧烈反应,生成氢氧化钠和氢气。因此,实验室常将钠保存在煤油中。
金属钠的用途广泛。钠和钾形成的合金熔点低,常温下呈液态,可用作快中子反应堆的热交换剂。利用钠的强还原性,在一定条件下可以将钛(Ti)、锆(Zr)等稀有金属从其氯化物中置换出来。
工业上通常采用电解熔融氯化钠的方法制取单质钠。
(1)自然界中钠元素以 (填“单质”或“化合物”)形式存在。
(2)钠保存在煤油中,是为了防止钠与空气中的 反应而变质。
(3)过氧化钠中的阴离子为O22﹣,1个O22﹣离子含有的电子数为 。
(4)钠钾合金用作快中子反应堆的热交换剂,利用钠钾合金良好的 (填字母)。
a.导电性
b.导热性
c.延展性
(5)写出高温下钠与四氯化钛反应的化学方程式: 。
十.复分解反应及其发生的条件(共1小题)
11.(2019•苏州)某同学设计如下几组实验,探究某些酸、碱、盐之间的复分解反应能否发生。
已知:BaSO4是白色固体,难溶于水,也不与盐酸反应。
【第一组】选取5种溶液,如图所示进行实验。
实验
现象及结论
解释
试管A和B中无明显现
象,不能确定反应是否
发生。
/
(1)试管C中产生 (填实验现象)。复分解反应已发生。
(2)试管C中减少的微粒是 (填微粒符号)
试管D中有白色沉淀产生。复分解反应已发生。
(3)反应的化学方程式为
【第二组】对试管A和B中是否发生反应再探究,如图所示进行实验。
实验
现象及结论
解释
试管E中,滴加酚酞试液
后,溶液由无色变为红色;
滴加一定量稀硫酸后,溶
液由红色变为无色。
复分解反应已发生。
(4)从微观粒子变化的角
度分析试管E中反应的实
质是 。
试管F中始终无明显现象,
不能确定反应是否发生。
/
【第三组】对试管B中是否发生反应继续探究,如图所示进行实验。
实验
现象及结论
解释
试管G中溶液变红
(5)该实验的目的是为了检验试管G的溶液中存在 (填微粒符号)。
(6)向试管H中滴加 (填“试剂X”的化学式)溶液后,有白色
沉淀产生。
溶液中有SO42﹣存在。
结论
NaCl溶液与稀硫酸不发生复分解反应。
十一.物质的相互转化和制备(共4小题)
12.(2019•苏州)实验室以一种工业废渣(主要成分为MgCO3、MgO和SiO2)为原料制备MgCO3•3H2O.其主要实验过程如图:
已知:SiO2不溶于水,常温下不与硫酸、碳酸钠反应。
(1)“酸溶”时发生反应的化学方程式为 和 。
(2)“过滤Ⅱ”所得滤液中含有的主要离子有 (填离子符号)。
(3)“反应”步骤前后均有过滤,能否省去“过滤Ⅰ”只进行“过滤Ⅱ”。 (填“能”或“否”),理由是 。
(4)“酸溶”时所加硫酸溶液不宜过量太多的原因是 。
13.(2021•苏州)碳酸氢铵是一种常用的化学肥料。工业生产碳酸氢铵的一种流程如图所示:
已知:“合成”步骤中发生的反应为N2+3H22NH3。
(1)碳酸氢铵属于化肥中的 肥。
(2)“造气”步骤中为加快反应速率,可采取的具体措施有 (写一条即可)。
(3)“碳酸化”步骤的化学方程式为 。该步骤在较低温度下进行的原因是 。
(4)“碳酸化”步骤的作用是制取碳酸氢铵和 。
(5)“循环”的目的是 。
14.(2020•苏州)硝酸钙可用于无土栽培等。一种利用石灰石制备硝酸钙晶体的流程如图:
已知:硝酸会挥发、受热会分解。
(1)气体X为 (填化学式)。
(2)“制浆”所得的混合物属于 (填字母)。
a.溶液 b.悬浊液 c.乳浊液
(3)写出“中和”步骤主要反应的化学方程式: 。
(4)工业生产根据以下两项指标判断“中和”反应完全发生:容器内混合物基本变澄清和 。
(5)“制浆”时须控制好加入水的量。加入水量太少会导致制浆困难;加入水量太多会导致 。
(6)若省去“制浆”步骤也可制得硝酸钙。但硝酸利用率会降低,同时会产生污染气体NOx.产生NOx的原因是 。
15.(2020•苏州)阅读下面的科普短文,回答相关问题。
氨是一种重要的化学物质,可用于制造硝酸和氮肥,氨主要来自于人工合成。1909年,弗里茨•哈伯成功地利用氮气和氢气合成出氨。工业合成氨的流程如图1所示。
为了找到合成氨反应合适的催化剂,人们做了6500多次实验,发现铁触媒效果较好。在铁触媒作用下,用体积比为1:3的氮气和氢气合成氨,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温度和压强的关系如图2所示。
1913年第一座合成氨工厂建立。如今全球合成氨年产量超千万吨,其中大约85%的氨用于生产氮肥,缓解了地球上有限的耕地资源与庞大的粮食需求之间的矛盾。
(1)工业上可用 方法获得合成氨的原料N2。
(2)甲烷和H2O高温下反应得到CO和原料气H2,该反应的化学方程式为 。
(3)从“合成塔”中出来的气体是 (填“纯净物”或“混合物”)。
(4)科学家研究合成氨反应催化剂的目的是 。
(5)按下列条件进行合成氨反应,平衡时氨的含量最高的是 (填字母)。
a.200大气压、300℃
b.200大气压、500℃
c.400大气压、300℃
d.400大气压、500℃
十二.书写化学方程式、文字表达式、电离方程式(共1小题)
16.(2019•苏州)根据下列反应事实写出相应的化学方程式。
(1)红磷在空气中燃烧: 。
(2)铁钉浸入硫酸铜溶液: 。
(3)二氧化碳通入澄清石灰水: 。
(4)稀盐酸除去铁锈: 。
十三.根据化学反应方程式的计算(共3小题)
17.(2019•苏州)维C泡腾片是一种常见的补充维生素C的保健品。某品牌维C泡腾片(以下称“本品”)的主要成分如图1所示。
(1)下列关于维生素C的说法正确的是 (填字母)。
a.维生素C由C、H、O三种元素组成
b.维生素C的相对分子质量为176g
C.维生素C由6个碳原子、8个氢原子和6个氧原子构成
d.维生素C中C、H、O元素的质量比为9:1:12
(2)阅读本品的营养成分表:每100g维C泡腾片含钠5750mg(1mg=10﹣3g)。已知本品其他成分不含钠元素,则本品中碳酸氢钠的质量分数为 。
(3)维C泡腾片水溶液酸碱性的测定:将本品一片投入蒸馏水中,有气泡产生,反应原理为:H3C6H5O7+3NaHCO3=Na3C6H5O7+3CO2↑+3 (填化学式)。
待不再产生气体后,测得溶液呈酸性。
(4)维C泡腾片中碳酸氢钠质量分数的测定:称量相关实验用品质量,将本品一片投入蒸馏水中,待不再产生气体后,称量锥形瓶及瓶内所有物质的总质量。装置如图2所示。
相关数据如表:
物品
反应前
反应后
锥形瓶
蒸馏水
维C泡腾片
锥形瓶及瓶内所有物质
质量/g
71.75
50.00
4.00
125.53
①根据以上数据计算本品中碳酸氢钠的质量分数(写出计算过程,结果精确到0.1%)。
②实验测定结果与题(2)计算结果相比有明显偏差,其可能原因是 。
18.(2020•苏州)碳酸钠俗称纯碱或苏打,在生活、生产和实验研究中均有广泛应用。
【配制溶液】配制溶质质量分数分别为1%、2%和4%的Na2CO3溶液
(1)若配制50g溶质质量分数为4%的Na2CO3溶液,下列操作正确的是 (填字母)。
a.用托盘天平称取2g Na2CO3固体
b.选用50mL量筒量取所需体积的水
c.选用带玻璃塞的广口试剂瓶,将配好的溶液装瓶并贴标签
(2)分别测定25℃时,上述3种溶液的pH,记录数据如下:
实验编号
Ⅰ
Ⅱ
III
溶质质量分数
1%
2%
4%
溶液pH
11.62
11.76
11.90
分析Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三组数据可得出的结论是 。
【制备物质】用Na2CO3溶液和FeSO4溶液发生复分解反应制备FeCO3
[已知溶液pH大于8.8时,Fe2+完全生成Fe(OH)2沉淀]
(3)在烧杯中制备FeCO3沉淀时,应选用的加料方式是 (填字母)。
a.将FeSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到烧杯中
b.将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的烧杯中
c.将FeSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的烧杯中
(4)潮湿的FeCO3固体置于空气中易变质,反应如下:4FeCO3+6H2O+O2═4X+4CO2.则X的化学式为 。
【标定浓度】标定待测盐酸的溶质质量分数
(5)将Na2CO3固体在270℃干燥至恒重,准确称取0.212g无水Na2CO3于锥形瓶中,加入50mL蒸馏水溶解,滴入待测盐酸,当两者恰好完全反应时,消耗盐酸的体积为20.00mL(该盐酸的密度近似等于1g•mL﹣1,反应中Na2CO3所含的碳元素全部转化为CO2)。
①列式计算待测盐酸的溶质质量分数(结果用百分数表示,保留两位小数)。
②若上述测定过程中Na2CO3固体未经充分干燥,则测出盐酸的溶质质量分数将 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
19.(2021•苏州)硫酸亚铁是一种重要的补铁剂。实验室以废铁屑(含少量Fe2O3)为原料制备硫酸亚铁晶体的流程如图所示:
已知:铁与硫酸铁反应的化学方程式为Fe+Fe2(SO4)3═3FeSO4。
(1)“碱洗”是为了洗去铁屑表面的油污。用热的碳酸钠溶液浸泡,过滤,再用蒸馏水洗涤2~3次。取最后一次洗涤液,测其pH,若pH= ,说明洗涤液中无碳酸钠。
(2)“酸溶”是向“碱洗”过的铁屑中加入过量稀硫酸。
①写出铁与稀硫酸反应的化学方程式: 。
②所用硫酸溶液浓度不能太稀,原因是 。
③废铁屑中的少量Fe2O3不需要进行除杂处理,原因是 。
(3)“结晶”的相关操作依次为:蒸发浓缩、降温结晶。蒸发浓缩的目的是 ,便于结晶。
(4)含量测定:准确称取制得的硫酸亚铁样品2.82g于锥形瓶中,加蒸馏水完全溶解,加入稀硫酸,滴加溶质质量分数为1.58%的高锰酸钾溶液,当恰好完全反应时,消耗高锰酸钾溶液的体积为20.00mL(该高锰酸钾溶液密度近似为1g•mL﹣1)。列式计算该样品中硫酸亚铁的含量(结果用百分数表示,保留一位小数)。
已知:高锰酸钾与硫酸亚铁反应的化学方程式为10FeSO4+2KMnO4+8H2SO4═5Fe2(SO4)3+2MnSO4+K2SO4+8H2O(相对分子质量:FeSO4=152,KMnO4=158)
十四.常用燃料的使用与其对环境的影响(共1小题)
20.(2021•苏州)天然气广泛应用于生产生活,其主要成分是甲烷(CH4)。
Ⅰ.天然气是重要的能源
(1)天然气属于 (填“可再生”或”不可再生”)能源。
(2)室温下,充分燃烧1g天然气和1g煤,产生的CO2及热量的对比如图所示。据图分析,与煤相比,用天然气作燃料的优点有 。
(3)甲烷可直接应用于燃料电池,电池工作时的能量转化方式为 。
Ⅱ.天然气是重要的化工原料
(4)甲烷和二氧化碳在高温下催化重整(Ni作催化剂)可制得CO和H2。该反应的化学方程式为 。
(5)甲烷无氧催化重整可获得碳氢化合物X,X的相对分子质量为106,且碳、氢元素的质量比为48:5,则X的化学式为 。
十五.资源综合利用和新能源开发(共1小题)
21.(2020•苏州)氢气被看作是理想的能源。氢气的制取和储存是氢能源利用领域的研究热点。
Ⅰ.氢气的制取
(1)科学家正致力于研究在催化剂和光照条件下分解水制氢气。写出该反应的化学方程式: ,该反应 (填“放出”或“吸收”)能量。
(2)水热分解可得氢气,高温下水分解体系中微粒含量与温度的关系如图所示。
图中曲线A、B对应的微粒依次是 (填符号)。
Ⅱ.氢气的储存
(3)一种镁铜合金可用于储氢。
①将镁、铜单质按比例在一定温度下熔炼得到上述合金。熔炼时须通入氩气,其目的是 。
②350℃时,该镁铜合金与氢气反应,生成了一种仅含Mg、H两种元素的化合物,其中氢元素的质量分数为7.7%.该化合物的化学式为 。
十六.塑料制品使用的安全(共1小题)
22.(2019•苏州)化学与人类生活、生产息息相关。请回答下列问题。
(1)天然气的主要成分是 。
(2)人体缺少 元素会导致甲状腺疾病。
(3)用洗洁精除去油污,是由于洗洁精对油污有 作用。
(4)用 试纸可粗略测定酸果汁的酸碱度。
(5) (填“聚乙烯”或“聚氯乙烯”)薄膜可用于食品的包装。
十七.棉纤维、羊毛纤维和合成纤维的鉴别(共1小题)
23.(2021•苏州)化学与人类生活息息相关。请回答下列问题。
(1)区分羊毛织物和棉织物的方法是 。
(2)墙内开花,墙外可以嗅到花香,说明分子 。
(3)新鲜的蔬菜,水果中富含的营养素有水和 。
(4)煤燃烧产生的SO2进入到大气后会形成硫酸型 。
(5)洗洁精除去餐具上的油污,利用洗洁精的 作用。
十八.人体的元素组成与元素对人体健康的重要作用(共1小题)
24.(2020•苏州)化学与人类生活息息相关。请回答下列问题。
(1)化石燃料燃烧产生大量CO2,加剧了大气层的 效应。
(2)油锅起火可盖上锅盖使火熄灭,其灭火原理是 。
(3)大米中含有的糖类物质主要是 (填名称)。
(4)儿童患佝偻病、骨骼疏松是因为缺少 元素。
(5)用铁制作炊具是利用其良好的延展性和 性。
江苏省苏州市三年(2019-2021)中考化学真题知识分类汇编
非选择题 参考答案与试题解析
一.探究金属锈蚀的条件(共1小题)
1.(2020•苏州)钢铁的腐蚀是重要研究课题。
【知识回顾】用如图1所示实验进行铁钉腐蚀的研究。一段时间后试管A、B中铁钉几乎没有生锈,而试管C中铁钉明显锈蚀,试管D、E中铁钉严重锈蚀。
(1)由A、B、C的现象可知,铁的锈蚀是铁跟 H2O、O2 (填化学式)等物质作用的过程。
(2)试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”,其目的是 除去蒸馏水中溶解的氧气且防止氧气再溶于水 。
【实验探究】向试管D中(含生锈铁钉)加入过量10%稀盐酸,浸泡。可观察到铁锈逐渐消失,铁钉表面有气泡产生,溶液呈黄色,一段时间后黄色变为浅绿色。
(3)写出铁锈溶于盐酸的化学方程式: Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O 。
(4)推测试管D中溶液由黄色变为浅绿色,可能是因为氯化铁与某些物质发生反应所致。现进行如表3个实验(持续10小时,已知氢气不影响该反应)
序号
实验Ⅰ
实验Ⅱ
实验Ⅲ
实验内容
现象
溶液颜色始终呈黄色
产生红褐色沉淀
溶液逐渐由黄色变浅绿色
①设计实验Ⅰ的目的是 探究氯化铁能否与盐酸反应生成氯化亚铁 。
②综合分析上述3个实验,试管D中溶液由黄色变为浅绿色的原因是 酸性条件下,氯化铁与铁钉反应生成氯化亚铁 。
【拓展延伸】研究水样的pH、水中溶解氧浓度与钢铁腐蚀速率的关系。查阅相关文献得到如下资料。
(5)图2表示水样温度22℃、氧含量6mL•L﹣1时,钢铁腐蚀速率与水样pH的关系。当pH<4时,钢铁腐蚀速率明显增大的原因是 钢铁与水样中的氢离子发生化学反应 。
(6)图3表示温度22℃、pH=7时,钢铁腐蚀速率与水中溶解氧浓度的关系。当溶解氧超过20mL•L﹣1时,钢铁腐蚀速率明显下降的原因可能是 钢铁表面生成较致密的氧化膜,阻碍氧气、水与钢铁的接触 。
【解答】解:(1)试管A中的铁钉只与氧气接触,没有锈蚀,试管B中的铁钉只与水接触,没有锈蚀,试管C中的铁钉与氧气、水同时接触发生了锈蚀,由A、B、C的现象可知,铁的锈蚀是铁跟水、氧气等物质作用的过程;故填:H2O、O2;
(2)蒸馏水中可能溶解有少量的氧气,所以试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”,其目的是除去蒸馏水中溶解的氧气且防止氧气再溶于水;故填:除去蒸馏水中溶解的氧气且防止氧气再溶于水;
(3)铁锈的主要成分是氧化铁,氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水;故填:Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O;
(4)①设计实验Ⅰ的目的是探究氯化铁能否与盐酸反应生成氯化亚铁;故填:探究氯化铁能否与盐酸反应生成氯化亚铁;
②综合分析上述3个实验可知,酸性条件下,氯化铁与铁钉反应生成氯化亚铁,所以试管D中溶液由黄色变为浅绿色;故填:酸性条件下,氯化铁与铁钉反应生成氯化亚铁;
(5)由图象2可知,当pH<4时,钢铁与水样中的氢离子发生化学反应,所以钢铁腐蚀速率明显增大;故填:钢铁与水样中的氢离子发生化学反应;
(6)当溶解氧超过20mL•L﹣1时,钢铁表面生成较致密的氧化膜,阻碍氧气、水与钢铁的接触,所以钢铁腐蚀速率明显下降;故填:钢铁表面生成较致密的氧化膜,阻碍氧气、水与钢铁的接触。
二.实验探究物质变化的条件和影响物质变化的因素(共1小题)
2.(2021•苏州)石灰石是重要的化工原料。为研究石灰石的性质和用途进行如下探究。
Ⅰ.石灰石分解的探究
取三块形状大小相近的石灰石(长宽厚约为1cm×1cm×0.2cm),一块不加热,另两块分别在酒精灯和酒精喷灯(酒精化学式为C2H5OH)的火焰上加热2min(假设杂质加热时不发生变化)。探究过程如图所示,实验现象见表1。
表1 不同条件下的实验现象
实验组别
实验条件
试管B中的现象
甲
未加热
无明显现象
乙
酒精灯加热
呈浅红色
丙
酒精喷灯加热
呈红色
(1)通过甲、乙、丙三组对比实验,得出影响石灰石分解的因素是 温度 。
(2)丙组实验加热石灰石时,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,出现浑浊的化学方程式为 Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O 。此实验能否推断石灰石煅烧产生二氧化碳,并说明理由: 不能,酒精燃烧也会生成二氧化碳,使澄清石灰水变浑浊 。
(3)丙组实验中,向试管B中逐滴滴入稀盐酸,至红色恰好褪去,轻轻晃动试管,溶液自下而上又变为红色。解释产生上述现象的原因: 氢氧化钙与盐酸反应,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 。
(4)为检验丙组实验中的石灰石部分分解,设计实验:取研细后的粉末少许于试管中, 滴入稀盐酸,有气体产生 (补充完整实验方案)。
Ⅱ.石灰石煅烧温度的探究
【查阅资料】生石灰质量的优劣常采用“活性度”来衡量。“活性度”的测定方法:取一定质量的生石灰,加入一定量的水,用指定浓度的盐酸中和,记录所消耗盐酸的体积数(单位为mL)。消耗盐酸的体积数越大,“活性度”越高。
某研究小组在电炉内煅烧石灰石样品,并测定煅烧产物(CaO)的活性度,数据见表2。
表2 不同条件下煅烧产物的活性度(mL)
煅烧温度/
活性度/
煅烧时间
1050℃
1100℃
1150℃
1200℃
1250℃
1300℃
12min
790
836
868
808
454
412
16min
793
856
871
845
556
530
20min
795
863
873
864
617
623
(5)石灰石煅烧的最佳温度范围为1100~1200℃的证据是 煅烧不同的时间,在1100﹣1200℃范围内生成的生石灰活性度均高 。
Ⅲ.石灰石用途的探究
(6)石灰石是高炉炼铁的原料之一。石灰石能除去铁矿石中的SiO2,同时能提高单位时间内生铁的产率。分析加入石灰石能提高生铁产率的原因: 石灰石高温分解产生的二氧化碳与焦炭反应生成一氧化碳,可还原生成更多的铁 。
【解答】解:(1)通过甲、乙、丙三组对比实验,得出影响石灰石分解的因素是温度;
(2)丙组实验加热石灰石时,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,因为碳酸钙分解生成二氧化碳,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,化学方程式为:Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O;此实验不能推断石灰石煅烧产生二氧化碳,因为酒精燃烧也会生成二氧化碳,使澄清石灰水变浑浊;
(3)丙组实验中,试管B中主要是氧化钙,向试管B中逐滴滴入稀盐酸,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙与盐酸反应,酚酞红色褪去;又因为氢氧化钙微溶于水,晃动,试管底的氢氧化钙又继续溶解,溶液呈碱性,使酚酞变红,溶液自下而上又变为红色;
(4)为检验丙组实验中的石灰石部分分解,设计实验:取研细后的粉末少许于试管中,滴入稀盐酸,有气体产生;
(5)由表2 不同条件下煅烧产物的活性度(mL)可知石灰石煅烧的最佳温度范围为1100~1200℃的证据是煅烧不同的时间,在1100﹣1200℃范围内生成的生石灰活性度均高;
(6)石灰石是高炉炼铁的原料之一。石灰石能除去铁矿石中的SiO2,同时能提高单位时间内生铁的产率。分析加入石灰石能提高生铁产率的原因石灰石高温分解产生的二氧化碳与焦炭反应生成一氧化碳,可还原生成更多的铁。
故答案为:
(1)温度:
(2)Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O;不能,酒精燃烧也会生成二氧化碳,使澄清石灰水变浑浊;
(3)氢氧化钙与盐酸反应,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;
(4)滴入稀盐酸,有气体产生;
(5)煅烧不同的时间,在1100﹣1200范围内生成的生石灰活性度均高;
(6)石灰石高温分解产生的二氧化碳与焦炭反应生成一氧化碳,可还原生成更多的铁。
三.一定溶质质量分数的溶液的配制(共1小题)
3.(2021•苏州)实验室常用溶质质量分数为6%的H2O2溶液(MnO2作催化剂)制取少量氧气。
(1)配制6%的H2O2稀溶液
①计算:市售H2O2溶液溶质质量分数通常为30%。配制100g 6%的H2O2溶液,需要30%的H2O2溶液质量为 20 g。
②配制:量取所需H2O2溶液和水于烧杯中,用 玻璃棒 (填仪器名称)搅拌,充分混合。
(2)制取氧气(可能用到的部分装置如图)
①实验室用H2O2制取氧气的化学方程式为 2H2O22H2O+O2↑ ,可选择的发生装置为 B (填字母)。
②若用C装置干燥氧气,则C中盛放的试剂为 浓硫酸 。
③若用D装置收集氧气,则气体应从导管 a (填“a”或“b”)端通入。
(3)拓展延伸
若直接用30%的H2O2溶液制取氧气,反应速率太快。为获得平稳的气流,如图所示发生装置能达到最佳效果的是 G (填字母)。
【解答】解:(1)①溶液稀释前后溶质的质量不变,则配制100g 6%的H2O2溶液,需要30%的H2O2溶液质量为=20g,故填:20;
②为了让溶液混合均匀,用玻璃棒进行搅拌,故填:玻璃棒;
(2)①过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,方程式为:2H2O22H2O+O2↑,发生装置应该选择固液不加热型,即B装置,故填:2H2O22H2O+O2↑;B;
②由于浓硫酸具有吸水性,常用来干燥气体;故填:浓硫酸;
③由于氧气的密度比空气大,用D装置收集时,气体应该从a端通入,故填:a;
(3)为获得平稳的气流,可选用分液漏斗,并且将过氧化氢溶液滴入水中,可以起到稀释作用,减缓反应速率,因此能达到最佳效果的是G,故填:G。
四.氧气的制取装置(共2小题)
4.(2019•苏州)实验室常用高锰酸钾制取氧气,可能用到的装置如图所示。
(1)本实验可选用的发生和收集装置为 AE (填字母)。
(2)①写出高锰酸钾分解制氧气的化学方程式: 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 。
②上述反应的理论产氧率为 10.1% [产氧率=×100%,结果精确到0.1%]。
③取一定量的高锰酸钾固体,充分加热,发现实际产氧率远高于上述数值,则可能的原因有 K2MnO4或MnO2在加热的条件分解产生氧气 (测定过程中产生的误差可忽略)。
(3)某同学进行该实验并用排水法收集O2.下列操作正确的是 bc (填字母)。
a.未检查装置气密性即向大试管中加入高锰酸钾固体
b.当导管口有连续气泡均匀冒出时,开始收集氧气
c.集气瓶中氧气收集满后,先用玻璃片盖住集气瓶口,再将其移出水面
d.气体收集完毕后,先熄灭酒精灯,再将导管移出水面
(4)实验室也可用双氧水制氧气。某同学为研究MnO2粉末用量对双氧水分解速率的影响,做了以下实验:采用不同质量的MnO2粉末做催化剂,每次均用30mL 10%的双氧水(其他实验条件均相同),测定收集500mL氧气所用的时间,结果如表:
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
MnO2用量/g
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
所用时间/s
17
8
6
3
2
2
2
2
2
①写出上述反应的化学方程式: 2H2O22H2O+O2↑ 。
②该实验可得出的结论是 其他条件相同时,在一定范围内增加二氧化锰的质量,可以加快过氧化氢分解的速率 。
【解答】解:(1)高锰酸钾制取氧气,需要加热,发生装置可选A;氧气不易溶于水,收集装置可选用E;
(2)①高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;
②根据化学方程式理论上氧气的产率==10.1%;
③取一定量的高锰酸钾固体,充分加热,发现实际产氧率远高于上述数值,则可能的原因有:K2MnO4或MnO2在加热的条件分解产生氧气;
(3)a.要先检查装置的气密性,再装药品,故a错误;
b.防止收集到的气体不纯,等导管口有连续气泡均匀冒出时,开始收集氧气,故b正确;
c.集气瓶中氧气收集满后,先用玻璃片盖住集气瓶口,再将其移出水面,故c正确;
d.为了防止水槽中水沿导管进入试管使试管炸裂,要先把导管从水槽中移出,再熄灭酒精灯,故d错误;
(4)①双氧水的二氧化锰的催化作用下加热生成水和氧气,化学方程式为:2H2O22H2O+O2↑;
②通过题干和表格中提供的信息可知,其他条件相同时,在一定范围内增加二氧化锰的质量,可以加快过氧化氢分解的速率。
故答案为:
(1)AE;
(2)①2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;
②10.1%;
③K2MnO4或MnO2在加热的条件分解产生氧气;
(3)bc;
(4)①2H2O22H2O+O2↑;
②其他条件相同时,在一定范围内增加二氧化锰的质量,可以加快过氧化氢分解的速率。
5.(2020•苏州)某兴趣小组制取氧气,并尝试回收部分药品。可能用到的部分装置如图1。
(1)如图1中仪器a的名称是 分液漏斗 。
(2)用双氧水和MnO2制氧气。发生反应的化学方程式为 2H2O22H2O+O2↑ ,收集氧气的装置可选用 D或F (填字母)。
(3)加热KClO3固体制氧气(1.5g MnO2作催化剂),并对KClO3完全分解后的残留固体进行分离。(已知反应原理为:2KClO32KCl+3O2↑)
①发生装置应选用 A (填字母)。
②KCl的溶解度曲线如图2所示。将残留固体冷却至室温(20℃),称得其质量为4.8g。欲将KCl全部溶解。至少应加入该温度下蒸馏水的体积约 b (填字母)。
a.5mL
b.10mL
c.20mL
d.30mL
③对溶解所得混合物进行过滤,滤渣经处理得MnO2,从滤液中获得KCl晶体的最佳方法是 蒸发结晶 。
【解答】解:(1)图1中仪器a的名称是分液漏斗;故填:分液漏斗;
(2)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气,氧气的密度比空气大,不易溶于水,所以可用向上排空气法或排水法来收集;故填:2H2O22H2O+O2↑;D或F;
(3)①加热KClO3固体制氧气属于固体加热型,选择装置A来制取;故填:A;
②20℃时,氯化钾的溶解度为34g,残留固体中氯化钾的质量为4.8g﹣1.5g=3.3g,设完全溶解3.3g氯化钾至少需要水的质量为x
x≈9.7g
水的体积合9.7mL
故选b;
③由氯化钾的溶解度表可知,氯化钾的溶解度受温度的影响不大,所以从氯化钾溶液中获取氯化钾晶体的方法是蒸发结晶;故填:蒸发结晶。
五.电解水实验(共1小题)
6.(2019•苏州)水是生命之源,是“永远值得探究的物质”,人类从未停止过对水的研究。
(1)1766年,英国化学家卡文迪许用锌和稀硫酸制得“可燃空气”,他所说的“可燃空气”成分是 H2 (填化学式)。“可燃空气”在纯氧中燃烧生成水,可得出“水是一个结合物而不是简单元素”。
(2)1785年,拉瓦锡将水蒸气通过红热的铁制枪管将水转化为氢气,同时生成四氧化三铁,实验示意图如图1所示。上述反应的化学方程式为 3Fe+4H2OFe3O4+4H2 。该反应若生成1g氢气,则理论上铁制枪管应增重 8 g。实验发现枪管实际增重比理论数值大,其可能的原因是 枪管外壁部分铁与空气中的氧气反应而增重 。
(3)1800年,英国化学家尼科尔森通过电解水得到氢气和氧气,后人不断研究和改进该实验。现有某同学在水电解器中加入含酚酞的稀Na2SO4溶液,至充满管A和管B(Na2SO4溶液呈中性且不参与反应)。通直流电一段时间后现象如图2所示。电解结束后将容器内所有液体倒入烧杯中,溶液呈无色。
①下列说法正确的是 ac (填字母)。
a.硫酸钠在水中形成自由移动的Na+和SO42﹣,可增强水的导电性
b.电解过程中化学能转化为电能
c.电极N与电源负极相连
②电解后,管A中生成的微粒有 O2和H+ (填微粒符号)。
(4)当温度、压强分别超过临界温度(374.2℃)和临界压强(22.1MPa)时的水称为超临界水。现代研究表明:超临界水能够与氧气以任意比例互溶,由此发展了超临界水氧化技术。550℃时,测得乙醇(C2H6O)的超临界水氧化结果如图3所示。
注:δ(分布分数)表示某物质分子数占所有含碳物质分子总数的比例。
如δ(CO)=
图中CO的分布分数先增后降的原因是 在超临界水氧化过程中,乙醇先氧化成CO,CO再氧化成CO2 。
【解答】解:(1)由“可燃空气”在纯氧中燃烧生成水可知,“可燃空气”是氢气,化学式为:H2;
(2)水和铁在高温的条件下生成四氧化三铁和氢气,化学方程式为:3Fe+4H2OFe3O4+4H2;
设生成1g氢气,理论上铁制枪管应增重的质量为x。
3Fe+4H2OFe3O4+4H2 质量差
168 232 8 232﹣168=64
1g x
x=8g
实验发现枪管实际增重比理论数值大,其可能的原因是枪管外壁部分铁与空气中的氧气反应而增重;
(3 )①a.水中加入少量的稀Na2SO4溶液以增强水的导电性,故a正确;
b.电解过程中是电能转化为化学能,故b错误;
c.与电源负极相连的玻璃管内产生的气体是氢气,气体体积约是氧气的2倍,故c正确;
②电解后,管A中生成物质是氧气和未来得及转移到B管的氢离子,管A中生成的微粒有:O2和H+;
(4)根据题干和图示所提供的信息可知,图中CO的分布分数先增后降的原因是:在超临界水氧化过程中,乙醇先氧化成CO,CO再氧化成CO2。
故答案为:
(1)H2;
(2)3Fe+4H2OFe3O4+4H2; 8;枪管外壁部分铁与空气中的氧气反应而增重;
(3)①ac;
②O2和H+;
(4)在超临界水氧化过程中,乙醇先氧化成CO,CO再氧化成CO2。
六.自来水的生产过程与净化方法(共1小题)
7.(2021•苏州)水是生命之源,是人类宝贵的自然资源。
Ⅰ.节约用水
(1)如图所示图标是我国“国家节水标志”的是 B (填字母)。
Ⅱ.水的净化
天然水净化为自来水的主要流程如图所示:
(2)“沉降池”中可用明矾作混凝剂,其化学式为KAl(SO4)n•12H2O,n的值为 2 。
(3)“吸附池”中常用 活性炭 (填物质名称)吸附色素和异味。
(4)“消毒池”中常用液氯作消毒剂,发生了反应:Cl2+H2O═HCl+HClO。若用自来水直接配制硝酸银溶液会产生氯化银白色沉淀。写出盐酸与硝酸银溶液反应的化学方程式: HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3 。
Ⅲ.废水处理
(5)废水中氨氮(以NH3形式存在)含量过高,直接排放会导致水体富营养化。次氯酸(HClO)可除去废水中的NH3,发生的反应为:2NH3+3HClO═X+3HCl+3H2O。X的化学式为 N2 。若废水碱性过强(pH>10),NH3的去除率会显著降低,原因是 碱性过强会消耗HClO,使HClO浓度降低,导致氨的去除率降低 。
【解答】解:(1)A.该图标是循环使用标志;
B.该图标是国家节水标志;
C.该图标是中国环境标志;
D.该图标是中国节能标志;
故选:B;
(2)钾元素为+1价、铝元素为+3价、硫酸根为﹣2价,根据化合物中各元素正负的化合价代数和为0,则有(+1)+(+3)+(﹣2)×n=0,解得n=2;故填:2;
(3)活性炭具有吸附性,可以除去水中的色素和异味;故填:活性炭;
(4)盐酸与硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸,化学方程式为HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3;故填:HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3;
(5)化学反应前后,原子的种类与数目不变。反应前有:2个氮原子、9个氢原子、3个氯原子、3个氧原子;反应后有:9个氢原子、3个氯原子、3个氧原子,所以2个氮原子存在与X中,则X的化学式为N2;若废水碱性过强(pH>10),NH3的去除率会显著降低,原因是碱性过强会消耗HClO,使HClO浓度降低,导致氨的去除率降低;故填:N2;碱性过强会消耗HClO,使HClO浓度降低,导致氨的去除率降低。
七.固体溶解度曲线及其作用(共2小题)
8.(2019•苏州)硝酸钾的溶解度曲线如图所示。
(1)30℃时,硝酸钾的溶解度是 45.8g 。
(2)60℃时,在200g水中加入120g硝酸钾固体,充分搅拌。
①所得溶液是 不饱和 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
②将上述溶液降温至30℃,可析出硝酸钾晶体 28.4 g,此时溶液的溶质质量分数 < (填“>”、“=”或“<”)45.8%。
【解答】解:(1)由溶解度曲线可知:30℃时,硝酸钾的溶解度是45.8g;故答案为:45.8g;
(2)60℃时,在200g水中加入120g硝酸钾固体,充分搅拌;①所得溶液是不饱和溶液,因为硝酸钾在该温度下的溶解度是110g;②将上述溶液降温至30℃,可析出硝酸钾晶体=120g﹣45.8g×2=28.4g;此时溶液的溶质质量分数=≈31.4%;31.4%<45.8%;故答案为:①不饱和;②28.4;<;
14.(2018•苏州)硝酸钾是实验室常见的一种试剂。
(1)硝酸钾是由 K+ 和 N 构成的(填写微粒符号)。
(2)硝酸钾中钾元素的质量分数是 38.6% (结果用百分数表示,保留到0.1%)。
(3)如图是硝酸钾的溶解度曲线,由图可以总结出硝酸钾的溶解度随温度变化的趋势是 硝酸钾的溶解度受温度变化影响较大 。60℃时110g硝酸钾溶于100g水中形成的溶液是 饱和 ( 选填“饱和“或“不饱和”)溶液,将此时配得的溶液降温至20℃,析出硝酸钾晶体的质量是 78.4 g。
(4)列式计算:用100g 10%的硝酸钾溶液配制5%的硝酸钾溶液。需要加水多少毫升?(水的密度为1.0g•mL﹣1)
【解答】解:(1)硝酸钾是由K+和N构成的;
(2)硝酸钾中钾元素的质量分数是×100%=38.6%;
(3)通过分析硝酸钾的溶解度曲线,可以总结出硝酸钾的溶解度随温度变化的趋势是:硝酸钾的溶解度受温度变化影响较大,60℃时,硝酸钾的溶解度是110g,所以110g硝酸钾溶于100g水中形成的溶液是饱和溶液,将此时配得的溶液降温至20℃,硝酸钾的溶解度是31.6g,所以析出硝酸钾晶体的质量是110g﹣31.6g=78.4g;
(4)用100g 10%的硝酸钾溶液配制5%的硝酸钾溶液,需要加水﹣100g=100g,合100毫升。
故答案为:(1)K+,N;
(2)38.6%;
(3)硝酸钾的溶解度受温度变化影响较大,饱和,78.4g;
(4)100。
八.金属的化学性质(共1小题)
9.(2020•苏州)铝是大自然赐予人类的宝物,是现代文明不可缺少的物质基础。
(1)人类冶炼和使用金属铝的时间较晚,可能是因为 b (填字母)。
a.地壳中铝元素含量少
b.冶炼铝的技术要求高
(2)用铝锂合金制造“神舟号”航天飞船的一些部件,主要是利用其强度高、耐腐蚀和 硬度大 (写一条)等性质。高温下,铝与Li2O反应可置换出金属锂,写出该反应的化学方程式: 3Li2O+2Al6Li+Al2O3 。
(3)用砂纸去除铝片表面的氧化膜。将其浸入硫酸铜溶液中,一段时间后,观察到铝片表面有红色物质析出,并有气泡产生,经检验气体为氢气。
①写出生成红色物质的化学方程式: 2Al+3CuSO4═Al2(SO4)3+3Cu 。
②硫酸铜溶液中的阳离子有 H+、Cu2+ (填离子符号)。
(4)原子簇是若干个原子的聚集体,有望开发成新材料。某铝原子簇由13个铝原子构成,其最外层电子数的总和为40时相对稳定。写出该稳定铝原子簇的微粒符号: Al13﹣ 。
[铝原子的结构示意图为]
【解答】解:(1)人类冶炼和使用金属铝的时间较晚,可能是因为冶炼铝的技术要求高。
故填:b。
(2)用铝锂合金制造“神舟号”航天飞船的一些部件,主要是利用其强度高、耐腐蚀和硬度大等性质;
高温下,铝与Li2O反应可置换出金属锂,同时生成氧化铝,该反应的化学方程式:3Li2O+2Al6Li+Al2O3。
故填:硬度大;3Li2O+2Al6Li+Al2O3。
(3)①生成红色物质,是因为铝和硫酸铜反应生成硫酸铝和铜,反应的化学方程式:2Al+3CuSO4═Al2(SO4)3+3Cu。
故填:2Al+3CuSO4═Al2(SO4)3+3Cu。
②硫酸铜溶液中加入铝时,产生氢气,说明溶液中含有氢离子,因此硫酸铜溶液中的阳离子有氢离子和铜离子,可以表示为H+、Cu2+。
故填:H+、Cu2+。
(4)铝原子最外层电子数是3,其最外层电子数的总和为40时相对稳定,说明该稳定铝原子簇带1个单位负电荷,微粒符号可以表示为Al13﹣。
故填:Al13﹣。
九.金属元素的存在及常见的金属矿物(共1小题)
10.(2021•苏州)阅读科普短文,回答相关问题。
钠元素在自然界中分布很广,储量极为丰富,常以氯化钠、碳酸钠、硫酸钠等物质存在。
19世纪初,英国化学家戴维在实验室中首次制得了金属钠。
钠是一种银白色金属,质软,密度为0.97g•cm﹣3,熔点为97.8℃。金属钠的性质很活泼,能与许多物质发生化学反应。钠暴露在空气中,与氧气反应生成氧化钠(Na2O),钠在空气中燃烧,生成淡黄色的过氧化钠(Na2O2);钠遇水立即发生剧烈反应,生成氢氧化钠和氢气。因此,实验室常将钠保存在煤油中。
金属钠的用途广泛。钠和钾形成的合金熔点低,常温下呈液态,可用作快中子反应堆的热交换剂。利用钠的强还原性,在一定条件下可以将钛(Ti)、锆(Zr)等稀有金属从其氯化物中置换出来。
工业上通常采用电解熔融氯化钠的方法制取单质钠。
(1)自然界中钠元素以 化合物 (填“单质”或“化合物”)形式存在。
(2)钠保存在煤油中,是为了防止钠与空气中的 氧气和水 反应而变质。
(3)过氧化钠中的阴离子为O22﹣,1个O22﹣离子含有的电子数为 18 。
(4)钠钾合金用作快中子反应堆的热交换剂,利用钠钾合金良好的 b (填字母)。
a.导电性
b.导热性
c.延展性
(5)写出高温下钠与四氯化钛反应的化学方程式: 4Na+TiCl4Ti+4NaCl 。
【解答】解:(1)钠常以氯化钠、碳酸钠、硫酸钠等物质存在,故自然界中钠元素以化合物形式存在,故填:化合物;
(2)钠与水和氧气易发生化学反应,故保存在煤油中,是为了防止钠与空气中的氧气和水反应而变质,故填:氧气和水;
(3)1个O22﹣离子含有的电子数为:2×8+2=18,故填:18;
(4)钠钾合金用作快中子反应堆的热交换剂,利用钠钾合金良好的导热性,故填:b;
(5)高温下钠与四氯化钛反应生成钛和氯化钠,化学方程式为4Na+TiCl4Ti+4NaCl,故填:4Na+TiCl4Ti+4NaCl。
十.复分解反应及其发生的条件(共1小题)
11.(2019•苏州)某同学设计如下几组实验,探究某些酸、碱、盐之间的复分解反应能否发生。
已知:BaSO4是白色固体,难溶于水,也不与盐酸反应。
【第一组】选取5种溶液,如图所示进行实验。
实验
现象及结论
解释
试管A和B中无明显现
象,不能确定反应是否
发生。
/
(1)试管C中产生 气泡 (填实验现象)。复分解反应已发生。
(2)试管C中减少的微粒是 CO32﹣ (填微粒符号)
试管D中有白色沉淀产生。复分解反应已发生。
(3)反应的化学方程式为 H2SO4+BaCl2═BaSO4↓+2HCl
【第二组】对试管A和B中是否发生反应再探究,如图所示进行实验。
实验
现象及结论
解释
试管E中,滴加酚酞试液
后,溶液由无色变为红色;
滴加一定量稀硫酸后,溶
液由红色变为无色。
复分解反应已发生。
(4)从微观粒子变化的角
度分析试管E中反应的实
质是 氢氧根离子与氢离子结合生成了水分子 。
试管F中始终无明显现象,
不能确定反应是否发生。
/
【第三组】对试管B中是否发生反应继续探究,如图所示进行实验。
实验
现象及结论
解释
试管G中溶液变红
(5)该实验的目的是为了检验试管G的溶液中存在 H+ (填微粒符号)。
(6)向试管H中滴加 BaCl2 (填“试剂X”的化学式)溶液后,有白色
沉淀产生。
溶液中有SO42﹣存在。
结论
NaCl溶液与稀硫酸不发生复分解反应。
【解答】解:(1)由于稀硫酸与碳酸钠反应生成了硫酸钠、二氧化碳和水,所以3号试管中的实验现象是:有气泡产生;
(2)试管C中反应实质碳酸根离子与氢离子反应生成二氧化碳和水,所以试管C中减少的是碳酸根离子,符号为CO32﹣;
(3)试管D中发生复分解反应是稀硫酸与氯化钡反应生成了硫酸钡沉淀和盐酸,反应的化学方程式为:H2SO4+BaCl2═BaSO4↓+2HCl;
(4)从微观粒子变化的角度分析,该反应的实质是:氢氧根离子与氢离子结合生成了水分子;
(5)由于稀硫酸电离出的氢离子能使石蕊试液变成红色,所以该实验的目的是为了检验试管G的溶液中存在H+;
(6)钡离子与硫酸根离子会产生白色的硫酸钡沉淀,故向H试管中滴加BaCl2溶液检验溶液中是否有SO42﹣存在;
故答案为:(1)气泡;(2)CO32﹣;(3)H2SO4+BaCl2═BaSO4↓+2HCl;(4)氢氧根离子与氢离子结合生成了水分子(写离子化学式也可);(5)H+;(6)BaCl2。
十一.物质的相互转化和制备(共4小题)
12.(2019•苏州)实验室以一种工业废渣(主要成分为MgCO3、MgO和SiO2)为原料制备MgCO3•3H2O.其主要实验过程如图:
已知:SiO2不溶于水,常温下不与硫酸、碳酸钠反应。
(1)“酸溶”时发生反应的化学方程式为 MgO+H2SO4=MgSO4+H2O 和 MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2↑ 。
(2)“过滤Ⅱ”所得滤液中含有的主要离子有 Na+、SO42﹣、CO32﹣ (填离子符号)。
(3)“反应”步骤前后均有过滤,能否省去“过滤Ⅰ”只进行“过滤Ⅱ”。 否 (填“能”或“否”),理由是 导致产品不纯 。
(4)“酸溶”时所加硫酸溶液不宜过量太多的原因是 避免制备产品消耗更多的碳酸钠 。
【解答】解:
(1)“酸溶”时是氧化镁以及碳酸镁与硫酸反应,对应的化学方程式为 MgO+H2SO4=MgSO4+H2O和 MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2↑。
(2)滤液I为生成的硫酸以及生成的硫酸镁的混合溶液,和过量碳酸钠反应,生成硫酸钠以及碳酸镁,还剩余碳酸钠,所以“过滤Ⅱ”所得滤液中含有的主要离子有 Na+、SO42﹣、CO32﹣。
(3)“反应”步骤前后均有过滤,能否省去“过滤Ⅰ”只进行“过滤Ⅱ”。不能,因为导致得到的产品因为混有二氧化硅而不纯。
(4)“酸溶”时所加硫酸溶液不宜过量太多的原因是过量的硫酸需要加入碳酸钠进行去除,所以是避免制备产品消耗更多的碳酸钠。
故答案为:
(1)MgO+H2SO4=MgSO4+H2O和;MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2↑。
(2)Na+、SO42﹣、CO32﹣。
(3)否;导致产品不纯。
(4)避免制备产品消耗更多的碳酸钠。
13.(2021•苏州)碳酸氢铵是一种常用的化学肥料。工业生产碳酸氢铵的一种流程如图所示:
已知:“合成”步骤中发生的反应为N2+3H22NH3。
(1)碳酸氢铵属于化肥中的 氮 肥。
(2)“造气”步骤中为加快反应速率,可采取的具体措施有 将煤粉碎(或升高温度或加入催化剂) (写一条即可)。
(3)“碳酸化”步骤的化学方程式为 NH3+CO2+H2O═NH4HCO3 。该步骤在较低温度下进行的原因是 防止碳酸氢铵分解,减少氨水的挥发 。
(4)“碳酸化”步骤的作用是制取碳酸氢铵和 吸收二氧化碳,分离出氮气和氢气 。
(5)“循环”的目的是 提高氮气、氢气的利用率,节约资源 。
【解答】解:(1)碳酸氢铵中含有氮元素,属于氮肥;
(2)将煤粉碎增大反应物接触面积,升高温度或加入催化剂都可以加快反应速率;
(3)反应物是氨气、水和二氧化碳,生成物是碳酸氢铵,所以方程式是:NH3+CO2+H2O═NH4HCO3;碳酸氢铵受热易分解生成氨气、水和二氧化碳,所以在较低温度下进行的原因是:防止碳酸氢铵分解,减少氨水的挥发;
(4)由图示可知“碳酸化”步骤的作用是制取碳酸氢铵和吸收二氧化碳,分离出氮气和氢气;
(5)循环可以提高氮气、氢气的利用率,节约资源。
故答案为:(1)氮;
(2)将煤粉碎(或升高温度或加入催化剂);
(3)NH3+CO2+H2O═NH4HCO3;防止碳酸氢铵分解,减少氨水的挥发;
(4)吸收二氧化碳,分离出氮气和氢气;
(5)提高氮气、氢气的利用率,节约资源,。
14.(2020•苏州)硝酸钙可用于无土栽培等。一种利用石灰石制备硝酸钙晶体的流程如图:
已知:硝酸会挥发、受热会分解。
(1)气体X为 CO2 (填化学式)。
(2)“制浆”所得的混合物属于 b (填字母)。
a.溶液 b.悬浊液 c.乳浊液
(3)写出“中和”步骤主要反应的化学方程式: Ca(OH)2+2HNO3═Ca(NO3)2+2H2O 。
(4)工业生产根据以下两项指标判断“中和”反应完全发生:容器内混合物基本变澄清和 溶液pH=7 。
(5)“制浆”时须控制好加入水的量。加入水量太少会导致制浆困难;加入水量太多会导致 结晶时能耗过大 。
(6)若省去“制浆”步骤也可制得硝酸钙。但硝酸利用率会降低,同时会产生污染气体NOx.产生NOx的原因是 氧化钙和稀硝酸反应放热,导致硝酸分解生成NOx 。
【解答】解:(1)气体X为碳酸钙分解生成的CO2。
故填:CO2。
(2)“制浆”所得的混合物,是氢氧化钙悬浮在液体中形成的悬浊液。
故填:b。
(3)“中和”步骤主要反应是氢氧化钙和稀硝酸反应生成硝酸钙和水,反应的化学方程式:Ca(OH)2+2HNO3═Ca(NO3)2+2H2O。
故填:Ca(OH)2+2HNO3═Ca(NO3)2+2H2O。
(4)工业生产根据以下两项指标判断“中和”反应完全发生:容器内混合物基本变澄清和溶液pH=7。
故填:溶液pH=7。
(5)“制浆”时须控制好加入水的量。加入水量太少会导致制浆困难;加入水量太多会导致结晶时能耗过大。
故填:结晶时能耗过大。
(6)产生NOx的原因是氧化钙和稀硝酸反应放热,导致硝酸分解生成NOx。
故填:氧化钙和稀硝酸反应放热,导致硝酸分解生成NOx。
15.(2020•苏州)阅读下面的科普短文,回答相关问题。
氨是一种重要的化学物质,可用于制造硝酸和氮肥,氨主要来自于人工合成。1909年,弗里茨•哈伯成功地利用氮气和氢气合成出氨。工业合成氨的流程如图1所示。
为了找到合成氨反应合适的催化剂,人们做了6500多次实验,发现铁触媒效果较好。在铁触媒作用下,用体积比为1:3的氮气和氢气合成氨,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温度和压强的关系如图2所示。
1913年第一座合成氨工厂建立。如今全球合成氨年产量超千万吨,其中大约85%的氨用于生产氮肥,缓解了地球上有限的耕地资源与庞大的粮食需求之间的矛盾。
(1)工业上可用 分离液态空气 方法获得合成氨的原料N2。
(2)甲烷和H2O高温下反应得到CO和原料气H2,该反应的化学方程式为 CH4+H2OCO+3H2 。
(3)从“合成塔”中出来的气体是 混合物 (填“纯净物”或“混合物”)。
(4)科学家研究合成氨反应催化剂的目的是 加快反应速率 。
(5)按下列条件进行合成氨反应,平衡时氨的含量最高的是 c (填字母)。
a.200大气压、300℃
b.200大气压、500℃
c.400大气压、300℃
d.400大气压、500℃
【解答】解:(1)工业上可用分离液态空气方法获得合成氨的原料N2。
故填:分离液态空气。
(2)甲烷和H2O高温下反应得到CO和原料气H2,该反应的化学方程式为:CH4+H2OCO+3H2。
故填:CH4+H2OCO+3H2。
(3)从“合成塔”中出来的气体中含有氨气、氮气、氢气等,是混合物。
故填:混合物。
(4)科学家研究合成氨反应催化剂的目的是加快反应速率。
故填:加快反应速率。
(5)由图中信息可知,按下列条件进行合成氨反应,平衡时氨的含量最高的是400大气压、300℃。
故填:c。
十二.书写化学方程式、文字表达式、电离方程式(共1小题)
16.(2019•苏州)根据下列反应事实写出相应的化学方程式。
(1)红磷在空气中燃烧: 4P+5O22P2O5 。
(2)铁钉浸入硫酸铜溶液: Fe+CuSO4═FeSO4+Cu 。
(3)二氧化碳通入澄清石灰水: CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 。
(4)稀盐酸除去铁锈: Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O 。
【解答】解:(1)红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷,反应的化学方程式为:4P+5O22P2O5。
(2)铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜,反应的化学方程式为Fe+CuSO4═FeSO4+Cu。
(3)二氧化碳与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。
(4)铁锈的主要成分是氧化铁,与盐酸反应生成氯化铁和水,反应的化学方程式是:Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O。
故答案为:
(1)4P+5O22P2O5;
(2)Fe+CuSO4═FeSO4+Cu;
(3)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
(4)Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O。
十三.根据化学反应方程式的计算(共3小题)
17.(2019•苏州)维C泡腾片是一种常见的补充维生素C的保健品。某品牌维C泡腾片(以下称“本品”)的主要成分如图1所示。
(1)下列关于维生素C的说法正确的是 ad (填字母)。
a.维生素C由C、H、O三种元素组成
b.维生素C的相对分子质量为176g
C.维生素C由6个碳原子、8个氢原子和6个氧原子构成
d.维生素C中C、H、O元素的质量比为9:1:12
(2)阅读本品的营养成分表:每100g维C泡腾片含钠5750mg(1mg=10﹣3g)。已知本品其他成分不含钠元素,则本品中碳酸氢钠的质量分数为 21% 。
(3)维C泡腾片水溶液酸碱性的测定:将本品一片投入蒸馏水中,有气泡产生,反应原理为:H3C6H5O7+3NaHCO3=Na3C6H5O7+3CO2↑+3 H2O (填化学式)。
待不再产生气体后,测得溶液呈酸性。
(4)维C泡腾片中碳酸氢钠质量分数的测定:称量相关实验用品质量,将本品一片投入蒸馏水中,待不再产生气体后,称量锥形瓶及瓶内所有物质的总质量。装置如图2所示。
相关数据如表:
物品
反应前
反应后
锥形瓶
蒸馏水
维C泡腾片
锥形瓶及瓶内所有物质
质量/g
71.75
50.00
4.00
125.53
①根据以上数据计算本品中碳酸氢钠的质量分数(写出计算过程,结果精确到0.1%)。
②实验测定结果与题(2)计算结果相比有明显偏差,其可能原因是 装置内有残余的二氧化碳 。
【解答】解:
(1)
a.维生素C由C、H、O三种元素组成。正确;
b.维生素C的相对分子质量为176,单位是1而非g。错误;
C.维生素C由维生素C分子构成,而不是原子直接构成。错误;
d.维生素C中C、H、O元素的质量比为(12×6):(1×8):(16×6)=9:1:12.正确。
故选:ad。
(2)阅读本品的营养成分表:每100g维C泡腾片含钠5750mg(1mg=10﹣3g)即5.75g。已知本品其他成分不含钠元素,则本品中碳酸氢钠的质量分数为×100%=21%。
(3)根据H3C6H5O7+3NaHCO3=Na3C6H5O7+3CO2↑+3( ) 可知,反应前:碳原子9个,氢原子11个,氧原子16个,钠原子3个;反应后,现有钠原子3个,碳原子9个,氢原子5个,氧原子13个;缺少氢原子6个,氧原子3个,分布在3个分子中,所以对应的是H2O。
(4)①根据质量守恒定律可得,生成的二氧化碳的质量为71.75g+50.00g+4.00g﹣125.53g=0.22g
设本品中碳酸氢钠的质量分数为x
H3C6H5O7+3NaHCO3=Na3C6H5O7+3CO2↑+3 H2O
252 132
4.00gx 0.22g
=
x=10.5%
②实验测定结果与题(2)计算结果相比有明显偏差,其可能原因是装置内有残余的二氧化碳。
故答案为:
(1)ad。
(2)21%。
(3)H2O。
(4)①10.5%。
②装置内有残余的二氧化碳。
18.(2020•苏州)碳酸钠俗称纯碱或苏打,在生活、生产和实验研究中均有广泛应用。
【配制溶液】配制溶质质量分数分别为1%、2%和4%的Na2CO3溶液
(1)若配制50g溶质质量分数为4%的Na2CO3溶液,下列操作正确的是 ab (填字母)。
a.用托盘天平称取2g Na2CO3固体
b.选用50mL量筒量取所需体积的水
c.选用带玻璃塞的广口试剂瓶,将配好的溶液装瓶并贴标签
(2)分别测定25℃时,上述3种溶液的pH,记录数据如下:
实验编号
Ⅰ
Ⅱ
III
溶质质量分数
1%
2%
4%
溶液pH
11.62
11.76
11.90
分析Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三组数据可得出的结论是 25℃时,碳酸钠溶液中溶质的质量分数越大,碱性越强 。
【制备物质】用Na2CO3溶液和FeSO4溶液发生复分解反应制备FeCO3
[已知溶液pH大于8.8时,Fe2+完全生成Fe(OH)2沉淀]
(3)在烧杯中制备FeCO3沉淀时,应选用的加料方式是 b (填字母)。
a.将FeSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到烧杯中
b.将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的烧杯中
c.将FeSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的烧杯中
(4)潮湿的FeCO3固体置于空气中易变质,反应如下:4FeCO3+6H2O+O2═4X+4CO2.则X的化学式为 Fe(OH)3 。
【标定浓度】标定待测盐酸的溶质质量分数
(5)将Na2CO3固体在270℃干燥至恒重,准确称取0.212g无水Na2CO3于锥形瓶中,加入50mL蒸馏水溶解,滴入待测盐酸,当两者恰好完全反应时,消耗盐酸的体积为20.00mL(该盐酸的密度近似等于1g•mL﹣1,反应中Na2CO3所含的碳元素全部转化为CO2)。
①列式计算待测盐酸的溶质质量分数(结果用百分数表示,保留两位小数)。
②若上述测定过程中Na2CO3固体未经充分干燥,则测出盐酸的溶质质量分数将 偏大 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
【解答】解:(1)碳酸钠的质量为:50g×4%=2g,水的质量为:50g﹣2g=48g,即48mL。
a.用托盘天平称取2g Na2CO3固体,操作正确;
b.选用50mL量筒量取所需体积的水,操作正确;
c.选用带橡皮塞的细口试剂瓶,将配好的溶液装瓶并贴标签,操作错误。
(2)由表中数据可得出的结论是25℃时,碳酸钠溶液中溶质的质量分数越大,碱性越强。
(3)在烧杯中制备FeCO3沉淀时,由于碳酸钠溶液的碱性较强,避免生成氢氧化亚铁沉淀,应选用的加料方式将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的烧杯中。
(4)由质量守恒定律反应前后原子的种类和数目不变可知,在4FeCO3+6H2O+O2═4X+4CO2中反应前铁、碳、氧、氢原子的个数分别是4、4、20、12,在反应后铁、碳、氧、氢原子的个数分别是0、4、8、0,可推出X的化学式为:Fe(OH)3。
(5)①设稀盐酸中溶质质量为x
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
106 73
0.212g x
解得:x=0.146g
待测盐酸的溶质质量分数为:=0.73%。
②因为0.212g碳酸钠未充分干燥,有水,用0.212g碳酸钠代入计算出的盐酸质量分数比实际消耗的盐酸的质量分数要偏大。
故答案为:(1)ab。
(2)25℃时,碳酸钠溶液中溶质的质量分数越大,碱性越强。
(3)b。
(4)Fe(OH)3。
(5)①0.73%;②偏大。
19.(2021•苏州)硫酸亚铁是一种重要的补铁剂。实验室以废铁屑(含少量Fe2O3)为原料制备硫酸亚铁晶体的流程如图所示:
已知:铁与硫酸铁反应的化学方程式为Fe+Fe2(SO4)3═3FeSO4。
(1)“碱洗”是为了洗去铁屑表面的油污。用热的碳酸钠溶液浸泡,过滤,再用蒸馏水洗涤2~3次。取最后一次洗涤液,测其pH,若pH= 7 ,说明洗涤液中无碳酸钠。
(2)“酸溶”是向“碱洗”过的铁屑中加入过量稀硫酸。
①写出铁与稀硫酸反应的化学方程式: Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑ 。
②所用硫酸溶液浓度不能太稀,原因是 反应速率太慢,结晶步骤能耗过多 。
③废铁屑中的少量Fe2O3不需要进行除杂处理,原因是 氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁,硫酸铁与铁反应生成硫酸亚铁 。
(3)“结晶”的相关操作依次为:蒸发浓缩、降温结晶。蒸发浓缩的目的是 形成热的饱和溶液 ,便于结晶。
(4)含量测定:准确称取制得的硫酸亚铁样品2.82g于锥形瓶中,加蒸馏水完全溶解,加入稀硫酸,滴加溶质质量分数为1.58%的高锰酸钾溶液,当恰好完全反应时,消耗高锰酸钾溶液的体积为20.00mL(该高锰酸钾溶液密度近似为1g•mL﹣1)。列式计算该样品中硫酸亚铁的含量(结果用百分数表示,保留一位小数)。
已知:高锰酸钾与硫酸亚铁反应的化学方程式为10FeSO4+2KMnO4+8H2SO4═5Fe2(SO4)3+2MnSO4+K2SO4+8H2O(相对分子质量:FeSO4=152,KMnO4=158)
【解答】(1)碳酸钠溶液呈碱性,取最后一次洗涤液,测其pH,若pH=7,说明洗涤液中已无碳酸钠;故填:7;
(2)①铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,化学方程式为Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑;故填:Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑;
②硫酸溶液的浓度影响化学反应的速率,为了加快反应速率,且结晶时蒸发的水过多会浪费能源,因此所用硫酸的浓度不能过低;故填:反应速率太慢,结晶步骤能耗过多;
③从题目中所给的信息,氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁,硫酸铁与铁反应生成硫酸亚铁,因此当废铁屑中含有少量Fe2O3时,不需要进行除杂处理;故填:
氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁,硫酸铁与铁反应生成硫酸亚铁;
(3)“结晶”的相关操作依次为:蒸发浓缩、降温结晶;先蒸发使溶液由不饱和变成热的饱和溶液,然后再降温,更有利于硫酸亚铁结晶析出;故填:形成热的饱和溶液;
(4)该样品中硫酸亚铁的含量为x
10FeSO4+2KMnO4+8H2SO4═5Fe2(SO4)3+2MnSO4+K2SO4+8H2O
1520 316
x 20.00mL×1g/mL×1.58%
=
x=1.52g
×100%=53.9%
答:样品中硫酸亚铁的含量为53.9%。
十四.常用燃料的使用与其对环境的影响(共1小题)
20.(2021•苏州)天然气广泛应用于生产生活,其主要成分是甲烷(CH4)。
Ⅰ.天然气是重要的能源
(1)天然气属于 不可再生 (填“可再生”或”不可再生”)能源。
(2)室温下,充分燃烧1g天然气和1g煤,产生的CO2及热量的对比如图所示。据图分析,与煤相比,用天然气作燃料的优点有 等质量的甲烷燃烧释放的热量多,产生的二氧化碳少 。
(3)甲烷可直接应用于燃料电池,电池工作时的能量转化方式为 化学能转化为电能 。
Ⅱ.天然气是重要的化工原料
(4)甲烷和二氧化碳在高温下催化重整(Ni作催化剂)可制得CO和H2。该反应的化学方程式为 CH4+CO22CO+2H2 。
(5)甲烷无氧催化重整可获得碳氢化合物X,X的相对分子质量为106,且碳、氢元素的质量比为48:5,则X的化学式为 C8H10 。
【解答】解:Ⅰ.(1)天然气属于不可再生能源,故填:不可再生;
(2)根据图示可以看出,用天然气作燃料的优点为等质量的甲烷燃烧释放的热量多,产生的二氧化碳少,故填:等质量的甲烷燃烧释放的热量多,产生的二氧化碳少;
(3)电池工作时的能量转化方式为化学能转化为电能,故填:化学能转化为电能;
Ⅱ.(4)甲烷和二氧化碳在高温下催化重整(Ni作催化剂)可制得CO和H2。该反应的化学方程式为CH4+CO22CO+2H2,故填:CH4+CO22CO+2H2;
(5)甲X的相对分子质量为106,且碳、氢元素的质量比为48:5,设X的化学式为CxHy,则有:
12x+y=106,
x=8,y=10,
故X的化学式为C8H10,故填:C8H10。
十五.资源综合利用和新能源开发(共1小题)
21.(2020•苏州)氢气被看作是理想的能源。氢气的制取和储存是氢能源利用领域的研究热点。
Ⅰ.氢气的制取
(1)科学家正致力于研究在催化剂和光照条件下分解水制氢气。写出该反应的化学方程式: 2H2O2H2↑+O2↑ ,该反应 吸收 (填“放出”或“吸收”)能量。
(2)水热分解可得氢气,高温下水分解体系中微粒含量与温度的关系如图所示。
图中曲线A、B对应的微粒依次是 H、O (填符号)。
Ⅱ.氢气的储存
(3)一种镁铜合金可用于储氢。
①将镁、铜单质按比例在一定温度下熔炼得到上述合金。熔炼时须通入氩气,其目的是 防止熔炼时镁、铜与空气反应 。
②350℃时,该镁铜合金与氢气反应,生成了一种仅含Mg、H两种元素的化合物,其中氢元素的质量分数为7.7%.该化合物的化学式为 MgH2 。
【解答】解:(1)在催化剂和光照条件下分解水制氢气,同时生成氧气,该反应需要吸收能量;故填:2H2O2H2↑+O2↑;吸收;
(2)由化学反应的实质可知,每个水分子会分解为2个氢原子和1个氧原子,由图可知,A的数目大于B的数目,所以图中曲线A、B对应的微粒依次是氢原子、氧原子;故填:H、O;
(3)①氩气的化学性质很稳定,所以将镁、铜单质按比例在一定温度下熔炼得到上述合金。熔炼时须通入氩气的目的是防止熔炼时镁、铜与空气反应;故填:防止熔炼时镁、铜与空气反应;
②该化合物中镁原子与氢原子的个数比为::≈1:2,所以该化合物的化学式为MgH2;故填:MgH2。
十六.塑料制品使用的安全(共1小题)
22.(2019•苏州)化学与人类生活、生产息息相关。请回答下列问题。
(1)天然气的主要成分是 甲烷 。
(2)人体缺少 碘 元素会导致甲状腺疾病。
(3)用洗洁精除去油污,是由于洗洁精对油污有 乳化 作用。
(4)用 pH 试纸可粗略测定酸果汁的酸碱度。
(5) 聚乙烯 (填“聚乙烯”或“聚氯乙烯”)薄膜可用于食品的包装。
【解答】解:(1)天然气的主要成分是甲烷;
故答案为:甲烷;
(2)人体缺少碘元素会导致甲状腺疾病;
故答案为:碘;
(3)用洗洁精除去油污,是由于洗洁精对油污有乳化作用;
故答案为:乳化;
(4)用pH试纸可粗略测定酸果汁的酸碱度;
故答案为:pH;
(5)聚乙烯可制成食品保鲜膜或保鲜袋;
故答案为:聚乙烯。
十七.棉纤维、羊毛纤维和合成纤维的鉴别(共1小题)
23.(2021•苏州)化学与人类生活息息相关。请回答下列问题。
(1)区分羊毛织物和棉织物的方法是 灼烧闻气味 。
(2)墙内开花,墙外可以嗅到花香,说明分子 在不断运动 。
(3)新鲜的蔬菜,水果中富含的营养素有水和 维生素 。
(4)煤燃烧产生的SO2进入到大气后会形成硫酸型 酸雨 。
(5)洗洁精除去餐具上的油污,利用洗洁精的 乳化 作用。
【解答】解:(1)羊毛织物成分是蛋白质,灼热有烧焦羽毛味,棉织物燃烧有烧纸气味;可用灼烧闻气味鉴别;
(2)墙内开花,墙外可以嗅到花香,说明分子在不断运动;
(3)新鲜的蔬菜,水果中富含的营养素有水和维生素;
(4)煤燃烧产生的二氧化硫进入大气后可形成“硫酸型”酸雨;
(5)洗洁精对油污有乳化作用。
故答案为:(1)灼烧闻气味;
(2)在不断运动;
(3)维生素;
(4)酸雨;
(5)乳化。
十八.人体的元素组成与元素对人体健康的重要作用(共1小题)
24.(2020•苏州)化学与人类生活息息相关。请回答下列问题。
(1)化石燃料燃烧产生大量CO2,加剧了大气层的 温室 效应。
(2)油锅起火可盖上锅盖使火熄灭,其灭火原理是 隔绝氧气 。
(3)大米中含有的糖类物质主要是 淀粉 (填名称)。
(4)儿童患佝偻病、骨骼疏松是因为缺少 钙(或Ca) 元素。
(5)用铁制作炊具是利用其良好的延展性和 导热 性。
【解答】解:(1)二氧化碳是造成温室效应的主要气体,所以化石燃料燃烧产生大量CO2,加剧了大气层的温室效应;故填:温室;
(2)油锅起火可盖上锅盖使火熄灭,其灭火原理是隔绝氧气;故填:隔绝氧气;
(3)大米中富含淀粉,淀粉属于糖类物质;故填:淀粉;
(4)儿童患佝偻病、骨骼疏松是因为缺少钙元素;故填:钙(或Ca);
(5)用铁制作炊具是利用其良好的延展性和导热性;故填:导热。
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