03非选择题-江苏省连云港市五年(2018-2022)中考化学真题分题型分层汇编(共21题)
展开江苏省连云港市五年(2018-2022)中考化学真题分题型分层汇编
03非选择题
一.探究酸碱的主要性质(共1小题)
1.(2020•连云港)中和反应是化学核心概念之一。某化学兴趣小组对中和反应展开了探究。
【实验目的】证明氢氧化钠溶液与盐酸发生化学反应。
【实验步骤】
步骤一:取一定量稀氢氧化钠溶液于烧杯中,滴加2滴酚酞试液,溶液呈红色。
步骤二:用仪器A吸取稀盐酸向烧杯中逐滴加入,边滴加边用玻璃棒搅拌,红色变浅直至消失。
步骤三:向溶液中继续滴加稀盐酸至溶液呈酸性,用玻璃棒蘸取其中溶液,在酒精灯上加热至蒸干,有白色固体产生。
【思考拓展】
(1)从下列仪器中选择步骤二中的“仪器A”,名称是 。
(2)兴趣小组认为仅从上述步骤二的现象,难以证明盐酸与氢氧化钠发生了反应。
查阅资料:(i)酚酞试液在不同的pH时变化情况如下:
pH
0~8.2
8.2~10.0
10.0~14.0
颜色
无色
粉红色
红色
(ⅱ)氢氧化钠溶液的pH随浓度的降低而减小。
兴趣小组据此形成了对比实验方案以排除干扰,该对比实验方案是 。
(3)为确认步骤三中的白色固体是氯化钠而不是氢氧化钠,进行如下实验:
步骤
现象
结论
将白色固体溶于水形成溶液,均分成两等份
向其中一份滴加CuSO4溶液,振荡、静置
①无 色沉淀生成
白色固体不是NaOH.
向另一份滴加AgNO3溶液,振荡、静置
出现白色沉淀
②白色固体是NaCl,反应的化学方程式为 。
【继续探究】
(4)图1是氢氧化钠与盐酸反应的微观示意图。从微观角度分析,氢氧化钠溶液和盐酸反应的实质是 。
(5)兴趣小组认为上述实验对反应实质缺少直观的验证。
查阅资料:(ⅲ)变色硅胶为蓝色,吸水后呈红色。(ⅳ)变色硅胶与NaOH固体充分混合,无明显现象;变色硅胶与无水醋酸(CH3COOH)充分混合,无明显现象。
兴趣小组据此设计了图2实验,验证中和反应有水生成:将无水醋酸迅速倒入装有NaOH固体和变色硅胶的试管中,并用玻璃棒在试管中不断搅拌,观察到变色硅胶由蓝色逐渐变为红色,U型管内液面左低右高。
①U型管内液面左低右高说明该反应 热量(填写“放出”或“吸收”)。
②无水醋酸由CH3COO﹣和H+构成。变色硅胶由蓝色变成红色的原因是 (用化学方程式表示)。
二.实验探究物质的性质或变化规律(共1小题)
2.(2021•连云港)碳酸氢钠是一种应用广泛的盐,化学小组对其进行了探究。
(1)NaHCO3可称为钠盐或碳酸氢盐,它是由Na+和 (填离子符号)构成,医疗上能用于治疗胃酸(含有盐酸)过多症,反应的化学方程式为 。
【提出问题】实验室中如何制取少量NaHCO3?
【查阅资料】
材料一:侯氏制碱的原理:NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl;2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。
材料二:研究发现,NaHCO3溶于水时吸收热量,Na2CO3溶于水时放出热量。
【实验制备】根据侯氏制碱原理设计如图1所示装置制取NaHCO3。
反应结束后,将试管中的混合物过滤洗涤,低温烘干得白色固体。
(2)烧杯中冰水的作用是 。
(3)能进一步确认该白色固体是NaHCO3的实验方案是 (须用到的仪器和药品:试管、温度计、水)。
(4)如图2中碳酸氢钠的溶解度在60℃后无数据的原因可能是 。
【性质探究】
常温下,取一定量的NaHCO3溶液于烧杯中,插入pH传感器,向烧杯中持续滴加CaCl2溶液,有白色沉淀生成,当溶液的pH变为6.68时开始有无色气体产生。反应过程中溶液的pH随时间变化如图3所示。
【查阅资料】
材料三NaHCO3溶于水后,少量的HCO3﹣能同时发生如下变化:
变化①:HCO3﹣+H2O→H2CO3+OH﹣;
变化②:HCO3﹣→CO32﹣+H+。
材料四:溶液的酸碱性与溶液中H+和OH﹣数目的相对大小有关。常温下,当单位体积溶液中OH﹣的数目大于H+的数目时溶液的pH>7,反之pH<7;单位体积溶液中所含的H+数目越大,溶液的pH越小。
【交流反思】
(5)NaHCO3溶液显 (填“酸”“碱”或“中”)性,结合材料三、四从微观角度说明原因: 。
(6)根据本实验,下列说法错误的是 (填字母)。
a.pH<6.68时生成的无色气体为CO2
b.从0~30s,单位体积溶液中H+数目不断增大
c.不能用CaCl2溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液
三.二氧化碳的化学性质(共1小题)
3.(2019•连云港)化学的基本特征是研究和创造物质。试从科学家认识物质的视角认识CO2。
(1)分类角度
CO2属于 (填字母)
a.单质 b.氧化物 c.有机物
(2)微观角度
我国研制的一种新型催化剂可将CO2和H2转化为甲醇(CH3OH)和X.若用“O”表示氢原子,“”表示氧原子,“”表示碳原子,该反应的微观示意图如图:
画出X分子的微观示意图: (用0.5mm黑色墨水签字笔作答)。
(3)性质角度
三百多年前,人们发现一些洞穴内有一种能使燃烧的木柴熄灭的气体,后来该气体被证实是CO2.据此推测CO2具有的化学性质是 。
(4)变化角度
如图是某同学整理的物质转化图;实验室中常用CO2→CaCO3检验CO2气体,写出其化学反应方程式
(5)应用角度
I.可用如图所示方法自制汽水来消暑解热
制汽水时,NaHCO3与柠檬酸反应生成柠檬酸钠、二氧化碳和水。
①据此推测,通常条件下不能与柠檬酸反应的物质 (填字母)。
a.镁带 b.氯化钠 c.烧碱
②打开汽水瓶盖时汽水会自动喷出来。说明气体在水中的溶解度与 有关。
Ⅱ.Al﹣CO2电池是一种新型电池。
③电池的工作原理:在O2的催化下,Al与CO2发生化合反应生成Al2(C2O4)3.写出此反应的化学方程式 。
(6)环保角度
全球参与控制CO2的排放量是防止温室效应进一步增强的根本对策。下列限制CO2排放量的做法不合理的是 (填字母)。
a.制定旨在限制CO2排放的国际规定
b.减少化石能源的使用,开发太阳能等新能源
c.工厂通过加高烟囱直接排放含CO2的废气
四.探究二氧化碳的性质(共1小题)
4.(2022•连云港)用图﹣1所示装置制取干燥的CO2,并对CO2的部分性质进行探究。
(1)装置A中发生反应的化学方程式为 。
(2)①装置B中饱和NaHCO3溶液的作用是 。
②装置C中试剂X应该选用 (填字母)。
a.稀H2SO4
b.浓H2SO4
c.KOH溶液
(3)收集CO2并验满。将集满CO2的锥形瓶与盛有足量NaOH溶液的注射器和传感器密封连接,缓慢的将NaOH溶液注入到锥形瓶中,采集信息形成图像。见图﹣2。
①检验装置D中CO2已经集满的方法是 。
②随着反应的进行,锥形瓶中压强降低的原因是 。
③反应结束后锥形瓶中的压强保持在40kPa说明 。
(4)取2mL饱和澄清石灰水于试管中,用4mL蒸馏水稀释,向其中缓慢通入足量CO2。测定反应体系的电导率变化如图﹣3所示。(忽略反应前后溶液体积的变化)
【查阅资料】
材料一:溶液的导电能力越强,溶液的电导率越大。
材料二:单位体积溶液中某离子的个数越多,则该离子的浓度越大,溶液的导电能力越强。相同浓度的不同离子导电能力不同。
材料三:Ca( OH)2溶于水能完全解离出Ca2+和OH﹣。
CaCO3遇到溶有CO2的水时,能反应生成易溶于水的Ca( HCO3)2,Ca( HCO3)2在水中能完全解离出Ca2+和HCO3﹣。
①石灰水中通入CO2气体,溶液的电导率先逐渐降低的主要原因是 。
②反应最终电导率的稳定值低于初始值的可能原因是 、 。
五.电解水实验(共1小题)
5.(2018•连云港)水是由氢、氧两种元素组成的化合物。这一结论是科学家们在大量实验的基础上得出的。
(1)实验室中常用锌粒和稀硫酸反应来制备氢气。请从图1装置中选择并组装一套制取干燥氢气的装置,正确的连接顺序为 (用接口处字母填写)。
(2)研究氢气的燃烧实验是人们认识水组成的开始。
①氢气在点燃前一定要 。
②氢气在空气中燃烧时,若在火焰上方罩一冷而干燥的小烧杯,可观察到的现象是 。在相同条件下,欲使1L氢气完全燃烧,所需空气至少约为 L。
(3)科学家们又用“电解法”证明了水的组成(装置如图2所示,电极不与水及生成的气体反应)。电解时,水中需加入少量的NaOH,其作用是 。 通电一段时间后,发现甲、乙两量筒中收集的气体体积比略小于1:2,其原因可能是 (写出一条即可)。
(4)拉瓦锡还用另一实验证明了水的组成。
他让水蒸气通过一根烧红的铁质枪管,结果得到了氢气,同时枪管表面有黑色固体(磁铁矿的主要成分)生成。该反应的化学方程式为 。
(5)用“氢气还原氧化铜”实验也可以证明水的组成(图3)。装置A中的玻璃管和其中物质在反应前后的质量差为m1,装置B和其中物质在反应前后的质量差为m2,据此可计算出水中O、H元素的质量比为 (用含 m1、m2的代数式表示)。实验时该比值往往略小于8:1,原因可能是 (写出一条即可)。
(6)碘与锌在常温下反应速度很慢,若滴入几滴水则反应剧烈,水在此的作用是 。
六.铁的冶炼(共1小题)
6.(2021•连云港)在钢铁工业推进碳减排、碳捕集的过程中,化学发挥了重要作用。
(1)“焦炭炼钢”是先将铁精矿(Fe2O3)和焦炭同时加入高炉,鼓入热空气,充分反应后得到生铁,再将生铁转移至炼钢炉中炼制得钢。
①高炉炼铁的主要反应原理是在高温下, 夺取了Fe2O3里的氧将铁还原出来。
②某钢铁厂每年需要向高炉中加入120万吨的焦炭,若加入的焦炭全部转化为CO2,则该钢铁厂每年排放CO2的质量为 万吨。
(2)为了实现CO2的捕集利用,我国研制出一种多功能复合催化剂(含NaFe3O4),能将CO2转化为汽油,转化步骤如下:
CO2CO(CH2)n汽油
①步骤Ⅰ除生成CO外,还生成另一种氧化物。该氧化物的化学式是 。
②下列说法错误的是 (填字母)。
a.所得汽油中含有C、H两种元素
b.NaFe3O4中O为﹣2价,Fe为+3价
c.上述转化不仅有利于CO2减排,还可以减轻人类对化石能源的需求
(3)一种以“氢能炼钢”替代“焦炭炼钢”的工艺流程如图所示。
①高温下,用H2炼铁时反应的化学方程式为 。
②跟“焦炭炼钢”工艺相比,“氢能炼钢”的主要优点有 。
③从物质组成的角度,说明向炼钢炉中加入废钢的目的: 。
七.氯化钠与粗盐提纯(共1小题)
7.(2022•连云港)连云港海洋资源丰富,应用前景广阔。
(1)海水晒盐。如图是利用海水提取粗盐的过程:
①“蒸发池”中质量逐渐减少的物质是 (填化学式)。
②实验室里除去粗盐中难溶性杂质一般步骤为溶解、过滤、蒸发,这三种基本操作中都要使用的玻璃仪器是 。
③析出晶体后的“母液”是氯化钠的 (选填“饱和溶液”或“不饱和溶液”)。母液中含有MgCl2,向母液中加入澄清石灰水有白色沉淀生成,该复分解反应的化学方程式为 。
(2)海底探物。海底埋藏着大量的“可燃冰”,其主要成分是甲烷水合物(由甲烷分子和水分子组成),还含有少量的CO2等气体。
①下列说法正确的是 (填字母)。
a.可燃冰和干冰都属于混合物
b.可燃冰与煤相比是较清洁燃料
c.可燃冰和石油都属于可再生能源
②利用CH4和H2O进行催化重整制氢气,反应前后分子变化的微观示意图如图所示。其中“乙→丙”发生反应的化学方程式为 。
八.盐的化学性质(共1小题)
8.(2018•连云港)(1)炒菜时油锅着火可用锅盖盖灭,其灭火原理是 。
(2)家用液化气的主要成分之一是丙烷(C3H8),丙烷属于 (填字母)。
a.氧化物 b.化合物 c.无机物 d.有机物
(3)热水壶中水垢的主要成分是CaCO3和 (填化学式),可用食醋洗涤。食醋的重要成分是醋酸(设其化学式为HA),写出其与CaCO3反应的化学方程式: 。
(4)利用厨房中的物品鉴别食盐和苏打:取一固体于碗中,加入 (填物质名称),若有 ,则该固体为苏打;若无此现象,则为食盐。
九.物质的相互转化和制备(共5小题)
9.(2021•连云港)过氧乙酸(CH3COOOH)作为一种消毒剂,在新冠防疫中发挥了重要作用。
(1)组成。下列关于过氧乙酸的说法,正确的是 (填字母)。
a.属于有机物
b.H、O原子个数比为2:1
c.碳元素的质量分数最大
(2)变化。过氧乙酸不稳定,能分解为乙酸(CH3COOH)和氧气。写出该反应的化学方程式: 。
(3)制备。实验室中用如图1所示装置制备过氧乙酸,反应原理为CH3COOH+H2O2CH3COOOH+H2O。
①浓硫酸的作用是 。
②该反应须控制在40℃左右进行,可用 对三颈烧瓶进行加热。
(4)拓展。除过氧乙酸外,NaClO等含氯消毒剂也可有效灭活新冠病毒。利用如图2所示装置电解饱和NaCl溶液可制取少量NaClO消毒液。电解过程中,a极区生成Cl2,b极区生成气体单质M和NaOH。
①气体M具有可燃性,其化学式为 。
②Cl2与NaOH反应生成NaClO、NaCl和H2O,该反应的化学方程式为 。
10.(2021•连云港)回收含铜废料(主要成分为Cu)中的铜,部分实验流程如图:
注:灼烧后得到黑色固体和残留物,残留物不溶于水和稀硫酸。
下列关于该流程的说法,错误的是( )
11.(2020•连云港)黄铜是由铜和锌组成的合金,可用于制造钱币、机器零件等。利用黄铜制造各种物品的过程中,会产生大量的黄铜渣,主要含有Zn、Cu、ZnO、CuO.一种利用黄铜渣获取金属铜和硫酸锌溶液的实验流程如图:
(1)下列关于黄铜的说法正确的是 。
a.黄铜不能被腐蚀
b.黄铜的硬度比铜大
c.黄铜的熔点比锌高
(2)“酸溶”过程中有气体生成,写出生成该气体的化学方程式: 。
(3)“置换”过程中需要加入过量Zn的目的是 。
(4)为进一步提高原料利用率,得到更多的铜和硫酸锌溶液,需要对流程中的“滤渣”进行处理,向滤渣中缓慢加入 (选填“稀硫酸”或“稀盐酸”)并不断搅拌,观察到 时停止加入,过滤。
(5)上述流程中,能判断锌的金属活动性比铜强的事实是 (任写一条)。
12.(2019•连云港)以镁矿石(主要成分MgCO3、SiO2)为原料生产MgO的工艺流程如图
注:SiO2难溶于水和常见的酸;“沉镁”过程中有Mg(OH)2生成。
(1)滤渣X的主要成分为 (填化学式)。
(2)实验室中用图一所示装置进行过滤。
①该装置中仪器A的名称为 。
②若过滤时滤液出现浑浊,可能的原因是 (填字母)。
a.滤纸已破损 b.漏斗中液面低于滤纸边缘 c.滤纸未紧贴漏斗内壁
(3)“沉镁”时MgSO4与NH3•H2O发生反应。结合图二,写出该反应的化学方程式 。
(4)已知在不同温度下,充分加热等质量的Mg(OH)2,加热温度与固体残留率的关系如题图三所示。“加热”时温度至少要达到350℃,原因是 。
13.(2018•连云港)过氧化钙( CaO2)是用途广泛的优良供氧剂。以电石渣[主要成分为Ca(OH)2,含少量CaCO3为原料制备CaO2的一种工艺流程如图1:
【查阅资料】
Ⅰ.Ca(OH)2+2NH4Cl=CaCl2+2NH3•H2O
Ⅱ.CaCl2+2NH3•H2O+H2O2+6H2O=CaO2•8H2O↓+2NH4Cl
Ⅲ.CaO2•8H2O在水中不太稳定,会缓慢分解。
(1)“提取Ca(OH)2”时反应的基本类型是 ;Ca(OH)2的俗名为 ;“过滤1”所得滤渣的主要成分是 。
(2)在实验室进行过滤操作时,要遵循“一贴、二低、三靠”原则。其中“二低”指的是:滤纸边缘略低于漏斗口、 。生产过程中为了精确测定溶液的pH,常使用 (填仪器名称)。
(3)在其他条件不变的情况下,制备CaO2•8H2O的反应时间(t)对其产率(w)的影响如图2所示。
①平均反应速率最快的时间段为: (填字母)。
a.0~10min b.10~20min c.20~30min d.30~40min
②30min后,w开始下降的主要原因是 。
(4)为了测定加入的NH4Cl溶液中溶质的质量分数,取30.00g NH4Cl溶液于烧杯中,加入稍过量的AgNO3溶液,完全反应后过滤、洗涤、干燥、称量,得到14.35g 白色固体。通过计算确定该溶液中NH4Cl的质量分数(精确到0.1%) 。
一十.光合作用与呼吸作用(共1小题)
14.(2018•连云港)坚持“人与自然和谐共生”是新时代中国特色社会主义的基本方略之一,让“山更绿,水更清,空气更清新”是我们共同的追求。
(1)“山更绿”离不开绿色植物。
①植物的光合作用需要吸收空气中的水和 ,可有效减缓温室效应。
②酸雨不利于植物生长。煤燃烧产生的 进入大气后可形成“硫酸型”酸雨。
(2)“水更清”就得保护好水资源。
①下列关于水的说法正确的是 (填字母)。
a.工业废水需经处理达标后才可排放
b.为保护好水资源,禁止使用化肥和农药
c.天然水只要通过处理后变清即可饮用
d.为了改善水质,可向其中加入大量的净水剂和消毒剂
②“赤潮”或“水华”主要是由于水中某些营养元素含量过高,导致藻类大量繁殖,鱼类等死亡。这里的营养元素主要指 (写出一种即可)。
(3)“空气更清新”需要监测防治大气污染。
①目前未计入空气污染指数监测项目的有 (填字母)。
a.一氧化碳 b.二氧化氮 c.可吸入颗粒物 d.稀有气体
②硝酸工厂排放的尾气中常含有NO、NO2等有害气体,可用氢氧化钠溶液来吸收:NO+NO2+2NaOH=2X+H2O. X的化学式为 。
一十一.根据化学反应方程式的计算(共3小题)
15.(2022•连云港)CuSO4是化学实验中常见试剂。
(1)验证质量守恒定律。
步骤1:在锥形瓶中加入适量的CuSO4溶液,塞好橡胶塞。将几根铁钉用砂纸打磨干净,将盛有CuSO4溶液的锥形瓶和铁钉一起放在托盘天平上称量,记录所称质量为m1。
步骤2:将铁钉浸入到CuSO4溶液中,塞好橡胶塞。观察实验现象,待反应有明显现象后,将盛有CuSO4溶液和铁钉的锥形瓶一起放在托盘天平上称量,记录所称质量为m2。
①用砂纸将铁钉打磨干净的作用是 。
②步骤2中可观察到明显的实验现象是 。该变化可说明Fe和Cu的金属活动性由强到弱的顺序是 。
③若m1=m2,可证明参加反应的Fe和CuSO4的质量总和等于 。
(2)探究CuSO4溶液对H2O2分解具有催化作用。
①若要证明CuSO4溶液对H2O2分解具有催化作用,除需证明CuSO4在反应前后化学性质和质量不发生改变外,还需证明的是 。
②为探究CuSO4在反应前后质量是否发生改变,某同学设计如下实验:
向H2O2溶液中滴入10g a%的CuSO4溶液,待反应完全后,向试管中加入足量的BaCl2溶液,产生沉淀,过滤、洗涤、干燥,称量沉淀物为bg。
上述实验步骤中若缺少“洗涤、干燥”,则通过沉淀物bg计算出溶液中CuSO4的质量 0.1a g。(填“大于”或“小于”或“等于”)
(3)将16.0g CuSO4置于坩埚中加热,固体质量与成分随温度变化的曲线如图所示。
①650℃时,CuSO4开始发生分解反应,生成CuO和另一种氧化物X,X的化学式为 。
②1000℃时,CuO开始发生分解反应,生成Cu2O和O2。计算图中m的值。(写出计算过程,否则不得分)
16.(2020•连云港)中国古代四大发明之一的“黑火药”是由木炭(C)、硫粉(S)和硝酸钾(KNO3)按一定比例混合而成。
(1)分类。下列关于“黑火药”说法正确的是 。
a.“黑火药”由“黑火药分子”构成
b.“黑火药”中的KNO3属于复合肥料
c.“黑火药”中的C、S不再保持各自的化学性质
(2)变化。“黑火药”爆炸时发生的主要反应是:S+2KNO3+3C═K2S+N2↑+3 ↑。
①依据质量守恒定律,空格上缺少的物质是 (填化学式)。
②“黑火药”爆炸时能闻到刺鼻的火药味,是因为爆炸时除了有硫化物,还有硫的氧化物生成。硫在空气中燃烧的化学方程式为 。
(3)制备。古代曾用硝土(含有Ca(NO3)2、少量NaCl等)和草木灰(含有K2CO3)作原料制取KNO3.某化学兴趣小组设计了如图实验流程:
①“反应”过程中的化学方程式为 。
②“过滤”操作必须用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。
③如图是硝酸钾和氯化钠的溶解度曲线。“一系列操作”包括“加热蒸发浓缩、再冷却到一定温度、过滤”等步骤。其中“冷却到一定温度”能获得纯度较高的硝酸钾晶体的原因是 。
(4)发展。现代国防、开矿等使用的烈性炸药,主要成分为硝化甘油(C3H5O9N3)。
①硝化甘油在人体内能缓慢氧化生成一种氮的氧化物,用于治疗心绞痛。该氧化物中氮为+2价,其化学式为 。
②合成硝化甘油的化学方程式为C3H8O3+3HNO3═C3H5O9N3+3H2O.现用46kg甘油(C3H8O3)和足量硝酸反应,理论上能生成多少硝化甘油?(写出计算过程)
17.(2019•连云港)NaOH是重要的化工原料,研究其制备、检验、贮存及应用具有重要意义。
(1)工业上常用电解饱和食盐水的方法制取NaOH,反应的化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+X↑.X的化学式为 。
(2)为了探究NaOH样品中是否存在NaCl、Na2CO3杂质,设计如下实验方法
注:AgCl是白色固体,难溶于水和稀HNO3
①乙中有无色无味气体产生,证明样品中含有Na2CO3.产生气体的化学方程式为 。
②试剂X为 溶液;可证明NaCl存在的现象是 。
(3)某兴趣小组试图通过测定生成的CO2质量,确定因久置而变质的NaOH固体中Na2CO3的质量分数,设计了图所示装置并进行如下实验:
步骤一:取一定质量的样品,加入气密性良好的锥形瓶中,然后在分液漏斗中加入足量的稀硫酸,称出装置总质量为m1。
步骤二:打开分液漏斗旋塞,逐滴加入稀硫酸,待气泡不再产生时,关闭旋塞,称出装置总质量为m2。
①球形干燥管中不用NaOH固体而用CaCl2固体的原因是 。
②小明同学认为(m1﹣m2)即为生成的CO2质量,小红同学认为小明的想法不合理,理由是 。
(4)某工厂化验室用20%NaOH溶液洗涤一定量石油产品中残余H2SO4,共消耗NaOH溶液20g,洗涤后的溶液呈中性。这一定量石油产品中所含H2SO4的质量为 (写出计算过程,否则不得分)。
一十二.合成纤维及其应用(共1小题)
18.(2020•连云港)化学就在我们身边,人类的衣、食、住、行都离不开化学。
(1)图1是某服装标签的部分内容。面料和里料中属于合成纤维的是 。
(2)某学校的早餐饼配料表见图2,其中富含蛋白质的物质是 ;当衣服上沾有花生油时,可用洗涤剂除去,是由于洗涤剂对花生油有 作用。
(3)钢和玻璃都是重要的建筑材料。
①钢中含有的主要元素是 。
②普通玻璃是以纯碱、石灰石和石英砂为原料制得。纯碱的化学式为 。
(4)目前,多数汽车使用的燃料是汽油和柴油。下列说法不正确的是 。
a.石油炼制可获得汽油和柴油,汽油和柴油属于可再生能源
b.在汽油中加入适量乙醇作汽车燃料,可减少汽车尾气的污染
c.氢能源代替汽油和柴油作汽车燃料,具有放热多,无污染等优点
一十三.合成材料的使用及其对人和环境的影响(共2小题)
19.(2019•连云港)化学在促进社会发展,提高人类生活质量方面发挥着不可替代的作用。
(1)中国有过年吃饺子的习俗。制作饺子的原料有小麦粉、肉馅、蔬菜、植物油、调味剂等。
①小麦粉中富含的基本营养素是 。
②肉馅中的蛋白质是由多种 (填字母)构成的极为复杂的化合物。
a.维生素 b.无机盐 c.氨基酸
③铁强化酱油是常用的调味剂,长期食用可以预防 (填字母)。
a.骨质疏松 b.贫血 c.甲状腺肿大
(2)材料在生产、生活中应用广泛。
①下列物品中,由有机合成材料制成的是 (填字母)。
②C919飞机机身蒙皮使用了铝锂合金材料。下列不属于铝锂合金性质的是 (填字母)。
a.密度大
b.硬度高
c.抗腐蚀
(3)中国嫦娥四号月球探测器首次证实构成月幔的主要物质之一是Fe2SiO4.已知Fe2SiO4中硅元素的化合价为+4,则其中铁元素的化合价为 。
20.(2022•连云港)2022年北京成功举办冬奥会,化学功不可没。
(1)冬奥会环保人员的服装面料是利用回收废弃的塑料瓶加工制成。
①塑料属于 (填字母)。
a.金属材料
b.复合材料
c.合成材料
②回收废弃塑料可缓解 (填字母)。
a.酸雨
b.白色污染
c.温室效应
(2)冬奥会火炬“飞扬”首次采用液氢作燃料。关于氢气液化的过程说法正确的是 (填字母)。
a.氢分子的体积变小
b.氢分子间的间隔变小
c.氢分子的数目变少
(3)冬奥会上提供经过二氧化氯消毒处理的直饮水。
①二氧化氯的化学式为 。
②证明该直饮水是软水的实验方案为 。
(4)冬奥会为运动员提供的某运动饮料包装标签部分说明如图。其中能预防骨质疏松、佝偻病的阳离子是 (填离子符号)。
一十四.人体的元素组成与元素对人体健康的重要作用(共1小题)
21.(2021•连云港)“十四五”期间,我国将独立完成“天宫二号”空间实验室建造。
(1)运载火箭使用的燃料有液氢、煤油等。
①氢气目前还不能在生活和生产中大规模使用的原因之一是 (填字母)。
a.制取成本高
b.产物无污染
c.燃烧热值高
②为使煤油充分燃烧,一是要有足够的氧气,二是 。
(2)长期驻留空间实验室会导致航天员肌肉萎缩、骨钙丢失。通过航天食品摄取优质蛋白质补充钙元素有利于维持航天员的身体健康。
①下列航天食品中富含蛋白质的是 (填字母)。
a.脱水米饭
b.鱼香肉丝
c.冻干水果
②可在航天食品中添加 (填字母)来补钙。
a.C12H22O14Ca
b.FeC6H6O7
c.KIO3
(3)舱段建造使用的新型铝基碳化硅复合材料是由颗粒状的铝和碳化硅(SiC)复合而成。
①铝在空气中具有很好的抗腐蚀性能,原因是 。
②制取SiC的反应为SiO2+3CSiC+2CO↑。关于该反应说法正确的是 (填字母)。
a.SiO2是由Si原子和O2分子构成
b.反应前后元素的化合价均未发生变化
c.反应后固体减少的质量等于生成的CO质量
参考答案与试题解析
一.探究酸碱的主要性质(共1小题)
1.(2020•连云港)中和反应是化学核心概念之一。某化学兴趣小组对中和反应展开了探究。
【实验目的】证明氢氧化钠溶液与盐酸发生化学反应。
【实验步骤】
步骤一:取一定量稀氢氧化钠溶液于烧杯中,滴加2滴酚酞试液,溶液呈红色。
步骤二:用仪器A吸取稀盐酸向烧杯中逐滴加入,边滴加边用玻璃棒搅拌,红色变浅直至消失。
步骤三:向溶液中继续滴加稀盐酸至溶液呈酸性,用玻璃棒蘸取其中溶液,在酒精灯上加热至蒸干,有白色固体产生。
【思考拓展】
(1)从下列仪器中选择步骤二中的“仪器A”,名称是 胶头滴管 。
(2)兴趣小组认为仅从上述步骤二的现象,难以证明盐酸与氢氧化钠发生了反应。
查阅资料:(i)酚酞试液在不同的pH时变化情况如下:
pH
0~8.2
8.2~10.0
10.0~14.0
颜色
无色
粉红色
红色
(ⅱ)氢氧化钠溶液的pH随浓度的降低而减小。
兴趣小组据此形成了对比实验方案以排除干扰,该对比实验方案是 用相同量的蒸馏水代替稀盐酸进行步骤二实验,如红色不消失,则可排除水的影响 。
(3)为确认步骤三中的白色固体是氯化钠而不是氢氧化钠,进行如下实验:
步骤
现象
结论
将白色固体溶于水形成溶液,均分成两等份
向其中一份滴加CuSO4溶液,振荡、静置
①无 蓝 色沉淀生成
白色固体不是NaOH.
向另一份滴加AgNO3溶液,振荡、静置
出现白色沉淀
②白色固体是NaCl,反应的化学方程式为 NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3 。
【继续探究】
(4)图1是氢氧化钠与盐酸反应的微观示意图。从微观角度分析,氢氧化钠溶液和盐酸反应的实质是 H+和OH﹣结合生成H2O 。
(5)兴趣小组认为上述实验对反应实质缺少直观的验证。
查阅资料:(ⅲ)变色硅胶为蓝色,吸水后呈红色。(ⅳ)变色硅胶与NaOH固体充分混合,无明显现象;变色硅胶与无水醋酸(CH3COOH)充分混合,无明显现象。
兴趣小组据此设计了图2实验,验证中和反应有水生成:将无水醋酸迅速倒入装有NaOH固体和变色硅胶的试管中,并用玻璃棒在试管中不断搅拌,观察到变色硅胶由蓝色逐渐变为红色,U型管内液面左低右高。
①U型管内液面左低右高说明该反应 放出 热量(填写“放出”或“吸收”)。
②无水醋酸由CH3COO﹣和H+构成。变色硅胶由蓝色变成红色的原因是 CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O (用化学方程式表示)。
【解答】解:(1)依据仪器图可知仪器A的名称为胶头滴管,故填:胶头滴管;
(2)分析【查阅资料】(i)、(ⅱ)可知,由于盐酸中含有水,向氢氧化钠溶液滴加盐酸,溶液被稀释也可能引起颜色变化,所以用水代替盐酸做对比实验排除水的干扰,故填:用相同量的蒸馏水代替稀盐酸进行步骤二实验,如红色不消失,则可排除水的影响;
(3)依据表格设计的实验方案可知白色固体不是氢氧化钠固体,滴加硫酸铜溶液无蓝色沉淀产生,白色固体是氯化钠,滴加硝酸银溶液反应生成氯化银和硝酸钠,故填:①蓝 ②NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3;
(4)分析微观示意图可知,反应前微观粒子是Na+、Cl﹣、OH、H+,反应后微观粒子为Na+、Cl﹣和H2O,所以氢氧化钠溶液和盐酸反应的实质H+和OH﹣结合生成H2O,故填:H+和OH﹣结合生成H2O;
(5)由于U型管内液面左低右高说明空气膨胀分析出该反应放出热量,依据变色硅胶由蓝色变成红色可知有水生成,再依据无水醋酸由CH3COO﹣和H+构成和复分解反应可知无水醋酸(CH3COOH)与氢氧化钠固体反应生成醋酸钠和水,故填:①放出;②CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O。
二.实验探究物质的性质或变化规律(共1小题)
2.(2021•连云港)碳酸氢钠是一种应用广泛的盐,化学小组对其进行了探究。
(1)NaHCO3可称为钠盐或碳酸氢盐,它是由Na+和 HCO3﹣ (填离子符号)构成,医疗上能用于治疗胃酸(含有盐酸)过多症,反应的化学方程式为 NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑ 。
【提出问题】实验室中如何制取少量NaHCO3?
【查阅资料】
材料一:侯氏制碱的原理:NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl;2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。
材料二:研究发现,NaHCO3溶于水时吸收热量,Na2CO3溶于水时放出热量。
【实验制备】根据侯氏制碱原理设计如图1所示装置制取NaHCO3。
反应结束后,将试管中的混合物过滤洗涤,低温烘干得白色固体。
(2)烧杯中冰水的作用是 保持低温利于碳酸氢钠析出 。
(3)能进一步确认该白色固体是NaHCO3的实验方案是 取少量白色固体于试管中,加入适量水溶解,测量温度,低于室温,说明白色固体是碳酸氢钠 (须用到的仪器和药品:试管、温度计、水)。
(4)如图2中碳酸氢钠的溶解度在60℃后无数据的原因可能是 温度高于或等于60℃时,碳酸氢钠分解 。
【性质探究】
常温下,取一定量的NaHCO3溶液于烧杯中,插入pH传感器,向烧杯中持续滴加CaCl2溶液,有白色沉淀生成,当溶液的pH变为6.68时开始有无色气体产生。反应过程中溶液的pH随时间变化如图3所示。
【查阅资料】
材料三NaHCO3溶于水后,少量的HCO3﹣能同时发生如下变化:
变化①:HCO3﹣+H2O→H2CO3+OH﹣;
变化②:HCO3﹣→CO32﹣+H+。
材料四:溶液的酸碱性与溶液中H+和OH﹣数目的相对大小有关。常温下,当单位体积溶液中OH﹣的数目大于H+的数目时溶液的pH>7,反之pH<7;单位体积溶液中所含的H+数目越大,溶液的pH越小。
【交流反思】
(5)NaHCO3溶液显 碱 (填“酸”“碱”或“中”)性,结合材料三、四从微观角度说明原因: 碳酸氢钠溶于水后,发生变化①的碳酸氢根离子比发生变化②的碳酸氢根离子多,导致单位体积溶液中的氢氧根离子数目比氢离子多 。
(6)根据本实验,下列说法错误的是 c (填字母)。
a.pH<6.68时生成的无色气体为CO2
b.从0~30s,单位体积溶液中H+数目不断增大
c.不能用CaCl2溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液
【解答】解:(1)NaHCO3可称为钠盐或碳酸氢盐,它是由Na+和HCO3﹣构成,医疗上能用于治疗胃酸(含有盐酸)过多症,稀盐酸和碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑。
故填:HCO3﹣;NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑。
(2)烧杯中冰水的作用是保持低温利于碳酸氢钠析出。
故填:保持低温利于碳酸氢钠析出。
(3)能进一步确认该白色固体是NaHCO3的实验方案:取少量白色固体于试管中,加入适量水溶解,测量温度,低于室温,说明白色固体是碳酸氢钠。
故填:取少量白色固体于试管中,加入适量水溶解,测量温度,低于室温,说明白色固体是碳酸氢钠。
(4)如图2中碳酸氢钠的溶解度在60℃后无数据的原因可能是温度高于或等于60℃时,碳酸氢钠分解。
故填:温度高于或等于60℃时,碳酸氢钠分解。
(5)NaHCO3溶液显碱性,是因为碳酸氢钠溶于水后,发生变化①的碳酸氢根离子比发生变化②的碳酸氢根离子多,导致单位体积溶液中的氢氧根离子数目比氢离子多。
故填:碱;碳酸氢钠溶于水后,发生变化①的碳酸氢根离子比发生变化②的碳酸氢根离子多,导致单位体积溶液中的氢氧根离子数目比氢离子多。
(6)a.pH<6.68时生成的无色气体为二氧化碳,该选项说法正确;
b.从0~30s,单位体积溶液中H+数目不断增大,该选项说法正确;
c.可以用CaCl2溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液,该选项说法不正确。
故填:c。
三.二氧化碳的化学性质(共1小题)
3.(2019•连云港)化学的基本特征是研究和创造物质。试从科学家认识物质的视角认识CO2。
(1)分类角度
CO2属于 b (填字母)
a.单质 b.氧化物 c.有机物
(2)微观角度
我国研制的一种新型催化剂可将CO2和H2转化为甲醇(CH3OH)和X.若用“O”表示氢原子,“”表示氧原子,“”表示碳原子,该反应的微观示意图如图:
画出X分子的微观示意图: (用0.5mm黑色墨水签字笔作答)。
(3)性质角度
三百多年前,人们发现一些洞穴内有一种能使燃烧的木柴熄灭的气体,后来该气体被证实是CO2.据此推测CO2具有的化学性质是 不燃烧不支持燃烧 。
(4)变化角度
如图是某同学整理的物质转化图;实验室中常用CO2→CaCO3检验CO2气体,写出其化学反应方程式 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
(5)应用角度
I.可用如图所示方法自制汽水来消暑解热
制汽水时,NaHCO3与柠檬酸反应生成柠檬酸钠、二氧化碳和水。
①据此推测,通常条件下不能与柠檬酸反应的物质 b (填字母)。
a.镁带 b.氯化钠 c.烧碱
②打开汽水瓶盖时汽水会自动喷出来。说明气体在水中的溶解度与 压强 有关。
Ⅱ.Al﹣CO2电池是一种新型电池。
③电池的工作原理:在O2的催化下,Al与CO2发生化合反应生成Al2(C2O4)3.写出此反应的化学方程式 2Al+6CO2Al2(C2O4)3 。
(6)环保角度
全球参与控制CO2的排放量是防止温室效应进一步增强的根本对策。下列限制CO2排放量的做法不合理的是 c (填字母)。
a.制定旨在限制CO2排放的国际规定
b.减少化石能源的使用,开发太阳能等新能源
c.工厂通过加高烟囱直接排放含CO2的废气
【解答】解:(1)CO2是由碳、氧两种元素组成的化合物,属于氧化物,
(2)由质量和守恒定律反应前后原子的种类及数目不变可知,X分子应是水分子,微观示意图为:。
(3)三百多年前,人们发现一些洞穴内有一种能使燃烧的木柴熄灭的气体,后来该气体被证实是CO2.据此推测CO2具有的化学性质是不燃烧不支持燃烧。
(4)实验室中常用CO2→CaCO3检验CO2气体,是二氧化碳与氢氧化钙反应,化学反应方程式是:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。
(5)①柠檬酸是一种酸,由酸的性质和复分解反应的条件可知,柠檬酸能与镁和烧碱反应,不能与氯化钠反应;
②打开汽水瓶盖时汽水会自动喷出来。说明气体在水中的溶解度与压强有关。
③电池的工作原理:在O2的催化下,Al与CO2发生化合反应生成Al2(C2O4)3.此反应的化学方程式:2Al+6CO2Al2(C2O4)3。
(6)a、制定旨在限制CO2排放的国际规定,符合题意;
b、减少化石能源的使用,开发太阳能等新能源,符合题意
c.工厂通过加高烟囱直接排放含CO2的废气,不能减少二氧化碳的排放,不符合题意。
故答案为:(1)b;(2);(3)不燃烧不支持燃烧;(4)Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;(5)①b;②压强;③2Al+6CO2Al2(C2O4)3.(6)c。
四.探究二氧化碳的性质(共1小题)
4.(2022•连云港)用图﹣1所示装置制取干燥的CO2,并对CO2的部分性质进行探究。
(1)装置A中发生反应的化学方程式为 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 。
(2)①装置B中饱和NaHCO3溶液的作用是 除去二氧化碳中的氯化氢气体 。
②装置C中试剂X应该选用 b (填字母)。
a.稀H2SO4
b.浓H2SO4
c.KOH溶液
(3)收集CO2并验满。将集满CO2的锥形瓶与盛有足量NaOH溶液的注射器和传感器密封连接,缓慢的将NaOH溶液注入到锥形瓶中,采集信息形成图像。见图﹣2。
①检验装置D中CO2已经集满的方法是 将燃着的木条放在锥形瓶口,若木条熄灭,则收集满 。
②随着反应的进行,锥形瓶中压强降低的原因是 二氧化碳与氢氧化钠溶液反应,装置内气体减少,压强减小 。
③反应结束后锥形瓶中的压强保持在40kPa说明 向上排空气法收集的二氧化碳气体不纯 。
(4)取2mL饱和澄清石灰水于试管中,用4mL蒸馏水稀释,向其中缓慢通入足量CO2。测定反应体系的电导率变化如图﹣3所示。(忽略反应前后溶液体积的变化)
【查阅资料】
材料一:溶液的导电能力越强,溶液的电导率越大。
材料二:单位体积溶液中某离子的个数越多,则该离子的浓度越大,溶液的导电能力越强。相同浓度的不同离子导电能力不同。
材料三:Ca( OH)2溶于水能完全解离出Ca2+和OH﹣。
CaCO3遇到溶有CO2的水时,能反应生成易溶于水的Ca( HCO3)2,Ca( HCO3)2在水中能完全解离出Ca2+和HCO3﹣。
①石灰水中通入CO2气体,溶液的电导率先逐渐降低的主要原因是 氢氧化钙溶液与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀,使溶液中离子的浓度逐渐降低,溶液的导电能力逐渐下降 。
②反应最终电导率的稳定值低于初始值的可能原因是 生成的CaCO3未能完全转化为Ca(HCO3)2 、 OH﹣的导电能力强于HCO3﹣ 。
【解答】解:(1)碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,故答案为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(2)①由于盐酸具有挥发性,因此用稀盐酸和碳酸钙反应制出的二氧化碳中含有氯化氢气体,装置B中饱和 NaHCO3溶液能除去二氧化碳中的氯化氢气体,故答案为:除去二氧化碳中的氯化氢;
②要收集干燥的二氧化碳,浓硫酸具有吸水性,可以用浓硫酸来干燥二氧化碳,故答案为:b;
(3)①检验装置D中CO2已经集满的方法是将燃着的木条放在锥形瓶口,若木条熄灭,则收集满,故答案为:将燃着的木条放在锥形瓶口,若木条熄灭,则收集满;
②二氧化碳与氢氧化钠反应,装置内气体减少,因此压强减小,故答案为:氧化碳与氢氧化钠溶液反应,装置内气体减少,压强减小;
(4)①石灰水中通入CO2气体,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀,溶液中离子浓度降低,因此溶液的导电能力逐渐降低,因此溶液的电导率逐渐降低,故答案为:氢氧化钙溶液与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀,使溶液中离子的浓度逐渐降低,溶液的导电能力逐渐下降;
②CaCO3遇到溶有CO2的水时,能反应生成易溶于水的Ca( HCO3)2,Ca( HCO3)2在水中能完全解离出Ca2+和HCO3﹣,但反应最终电导率的稳定值低于初始值,可能的可能原因是碳酸钙沉淀并没有全部转化为碳酸氢钙,或者是OH﹣的导电能力强于HCO3﹣,故答案为:生成的CaCO3未能完全转化为Ca(HCO3)2;OH﹣的导电能力强于HCO3﹣。
五.电解水实验(共1小题)
5.(2018•连云港)水是由氢、氧两种元素组成的化合物。这一结论是科学家们在大量实验的基础上得出的。
(1)实验室中常用锌粒和稀硫酸反应来制备氢气。请从图1装置中选择并组装一套制取干燥氢气的装置,正确的连接顺序为 bcdgf (用接口处字母填写)。
(2)研究氢气的燃烧实验是人们认识水组成的开始。
①氢气在点燃前一定要 验纯 。
②氢气在空气中燃烧时,若在火焰上方罩一冷而干燥的小烧杯,可观察到的现象是 烧杯壁上有水雾 。在相同条件下,欲使1L氢气完全燃烧,所需空气至少约为 2.5 L。
(3)科学家们又用“电解法”证明了水的组成(装置如图2所示,电极不与水及生成的气体反应)。电解时,水中需加入少量的NaOH,其作用是 增强水的导电性 。 通电一段时间后,发现甲、乙两量筒中收集的气体体积比略小于1:2,其原因可能是 氧气比氢气更易溶于水 (写出一条即可)。
(4)拉瓦锡还用另一实验证明了水的组成。
他让水蒸气通过一根烧红的铁质枪管,结果得到了氢气,同时枪管表面有黑色固体(磁铁矿的主要成分)生成。该反应的化学方程式为 3Fe+4H2OFe3O4+4H2 。
(5)用“氢气还原氧化铜”实验也可以证明水的组成(图3)。装置A中的玻璃管和其中物质在反应前后的质量差为m1,装置B和其中物质在反应前后的质量差为m2,据此可计算出水中O、H元素的质量比为 m1:(m2﹣m1) (用含 m1、m2的代数式表示)。实验时该比值往往略小于8:1,原因可能是 空气中的水和二氧化碳进入了B装置 (写出一条即可)。
(6)碘与锌在常温下反应速度很慢,若滴入几滴水则反应剧烈,水在此的作用是 催化作用 。
【解答】解:(1)氢气是锌粒和稀硫酸反应是固体和液体混合不需要加热,浓硫酸具有吸水性,能除去氢气中的水蒸气,氢气的密度小于空气的密度,用向下排空气法收集,所以连接顺序是:bcdg;
(2)①氢气具有可燃性,不纯点燃可能会发生爆炸,所以氢气在点燃前一定要验纯;
②氢气燃烧生成水,所以烧杯壁上有水雾;由方程式:2H2+O22H2O可知1L氢气完全燃烧消耗0.5L氧气,因为氧气约占空气体积的,所以空气体积是2.5L;
(3)电解水加入氢氧化钠是为了增强水的导电性;甲、乙两量筒中收集的气体体积比略小于1:2,可能是氧气比氢气更易溶于水;
(4)反应物是铁和水,生成物是四氧化三铁和氢气,所以化学方程式为:3Fe+4H2OFe3O4+4H2;
(5)装置A中的玻璃管和其中物质在反应前后的质量差为m1就是氧化铜中减少的氧元素的质量,也就是水中氧元素质量为m1;装置B和其中物质在反应前后的质量差为m2就是氢气与氧化铜反应生成的水的质量,即水的质量是:m2,所以水中氢元素质量为:m2﹣m1,所以O、H元素的质量比为m1:(m2﹣m1);由于空气中的水和二氧化碳会进入B装置,导致结果小于8:1;
(6)催化剂具有催化作用,能改变反应速率,水在此的作用是催化作用。
故答案为:(1)bcdg;(2)①验纯;②烧杯壁上有水雾;2.5;(3)增强水的导电性;氧气比氢气更易溶于水;(4)3Fe+4H2OFe3O4+4H2;(5)m1:(m2﹣m1);空气中的水和二氧化碳进入了B装置;(6)催化作用。
六.铁的冶炼(共1小题)
6.(2021•连云港)在钢铁工业推进碳减排、碳捕集的过程中,化学发挥了重要作用。
(1)“焦炭炼钢”是先将铁精矿(Fe2O3)和焦炭同时加入高炉,鼓入热空气,充分反应后得到生铁,再将生铁转移至炼钢炉中炼制得钢。
①高炉炼铁的主要反应原理是在高温下, CO 夺取了Fe2O3里的氧将铁还原出来。
②某钢铁厂每年需要向高炉中加入120万吨的焦炭,若加入的焦炭全部转化为CO2,则该钢铁厂每年排放CO2的质量为 440 万吨。
(2)为了实现CO2的捕集利用,我国研制出一种多功能复合催化剂(含NaFe3O4),能将CO2转化为汽油,转化步骤如下:
CO2CO(CH2)n汽油
①步骤Ⅰ除生成CO外,还生成另一种氧化物。该氧化物的化学式是 H2O 。
②下列说法错误的是 b (填字母)。
a.所得汽油中含有C、H两种元素
b.NaFe3O4中O为﹣2价,Fe为+3价
c.上述转化不仅有利于CO2减排,还可以减轻人类对化石能源的需求
(3)一种以“氢能炼钢”替代“焦炭炼钢”的工艺流程如图所示。
①高温下,用H2炼铁时反应的化学方程式为 3H2+Fe2O32Fe+3H2O 。
②跟“焦炭炼钢”工艺相比,“氢能炼钢”的主要优点有 不排放二氧化碳,无污染 。
③从物质组成的角度,说明向炼钢炉中加入废钢的目的: 调节钢中的含碳量 。
【解答】解:(1)①高炉炼铁的主要反应原理是在高温下,CO夺取了Fe2O3里的氧将铁还原出来,故填:CO;
②某钢铁厂每年需要向高炉中加入120万吨的焦炭,若加入的焦炭全部转化为CO2,则该钢铁厂每年排放CO2的质量:
C————CO2
12 44
120万吨 440万吨
故填:440;
(2)为了实现CO2的捕集利用,我国研制出一种多功能复合催化剂(含NaFe2O4),能将CO2转化为汽油,转化步骤如下:
CO2CO(CH2)n汽油
①反应物是二氧化碳和氢气,含有碳、氢、氧三种元素,故步骤Ⅰ除生成CO外,还生成另一种氧化物是水,化学式是H2O,故填:H2O;
②a.化学反应前后元素的种类不变,故所得汽油中含有C、H两种元素,说法正确;
b.NaFe3O4中O为﹣2价,Fe为+3和+2价,说法错误;
c.根据转化关系可以看出,上述转化不仅有利于CO2减排,还可以减轻人类对化石能源的需求,说法正确;
故填:b;
(3)①高温下,用H2炼铁时反应的化学方程式为3H2+Fe2O32Fe+3H2O,故填:3H2+Fe2O32Fe+3H2O;
②跟“焦炭炼钢”工艺相比,“氢能炼钢”不排放二氧化碳,无污染,故填:不排放二氧化碳,无污染。
③从物质组成的角度,向炼钢炉中加入废钢是为了调节钢中的含碳量,故填:调节钢中的含碳量。
七.氯化钠与粗盐提纯(共1小题)
7.(2022•连云港)连云港海洋资源丰富,应用前景广阔。
(1)海水晒盐。如图是利用海水提取粗盐的过程:
①“蒸发池”中质量逐渐减少的物质是 H2O (填化学式)。
②实验室里除去粗盐中难溶性杂质一般步骤为溶解、过滤、蒸发,这三种基本操作中都要使用的玻璃仪器是 玻璃棒 。
③析出晶体后的“母液”是氯化钠的 饱和溶液 (选填“饱和溶液”或“不饱和溶液”)。母液中含有MgCl2,向母液中加入澄清石灰水有白色沉淀生成,该复分解反应的化学方程式为 MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2 。
(2)海底探物。海底埋藏着大量的“可燃冰”,其主要成分是甲烷水合物(由甲烷分子和水分子组成),还含有少量的CO2等气体。
①下列说法正确的是 b (填字母)。
a.可燃冰和干冰都属于混合物
b.可燃冰与煤相比是较清洁燃料
c.可燃冰和石油都属于可再生能源
②利用CH4和H2O进行催化重整制氢气,反应前后分子变化的微观示意图如图所示。其中“乙→丙”发生反应的化学方程式为 CO+H2OCO2+H2 。
【解答】解:(1)①“蒸发池”中质量逐渐减少的物质是水,故答案为:H2O;
②溶解、过滤、蒸发,这三种基本操作中都要使用的玻璃仪器是玻璃棒,故答案为:玻璃棒;
③析出氯化钠晶体后的母液是氯化钠的饱和溶液,氯化镁和氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,化学方程式为MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2,故答案为:饱和溶液;MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2;
(2)a.可燃冰属于混合物,干冰是固态的二氧化碳,属于纯净物,错误;
b.可燃冰中没有硫元素等,与煤相比是较清洁燃料,正确;
c.可燃冰和石油都属于不可再生能源,错误;
故选:b;
(3)根据微观图可得,乙反应生成丙是二氧化碳和水反应生成二氧化碳和氢气,化学方程式为CO+H2OCO2+H2,故答案为:CO+H2OCO2+H2。
八.盐的化学性质(共1小题)
8.(2018•连云港)(1)炒菜时油锅着火可用锅盖盖灭,其灭火原理是 隔绝氧气 。
(2)家用液化气的主要成分之一是丙烷(C3H8),丙烷属于 bd (填字母)。
a.氧化物 b.化合物 c.无机物 d.有机物
(3)热水壶中水垢的主要成分是CaCO3和 Mg(OH)2 (填化学式),可用食醋洗涤。食醋的重要成分是醋酸(设其化学式为HA),写出其与CaCO3反应的化学方程式: CaCO3+2HA=CaA2+CO2↑+H2O 。
(4)利用厨房中的物品鉴别食盐和苏打:取一固体于碗中,加入 食醋 (填物质名称),若有 气泡产生 ,则该固体为苏打;若无此现象,则为食盐。
【解答】解:(1)炒菜时油锅着火可用锅盖盖灭,其灭火原理是隔绝氧气。
故填:隔绝氧气。
(2)家用液化气的主要成分之一是丙烷(C3H8),丙烷是由碳元素和氢元素组成的纯净物,属于化合物、有机物。
故填:bd。
(3)热水壶中水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2,可用食醋洗涤;
食醋的重要成分是醋酸(设其化学式为HA),与CaCO3反应生成醋酸钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:CaCO3+2HA=CaA2+CO2↑+H2O。
故填:Mg(OH)2;CaCO3+2HA=CaA2+CO2↑+H2O。
(4)取一固体于碗中,加入食醋,若有气泡产生,则该固体为苏打;若无此现象,则为食盐。
故填:食醋;气泡产生。
九.物质的相互转化和制备(共5小题)
9.(2021•连云港)过氧乙酸(CH3COOOH)作为一种消毒剂,在新冠防疫中发挥了重要作用。
(1)组成。下列关于过氧乙酸的说法,正确的是 a (填字母)。
a.属于有机物
b.H、O原子个数比为2:1
c.碳元素的质量分数最大
(2)变化。过氧乙酸不稳定,能分解为乙酸(CH3COOH)和氧气。写出该反应的化学方程式: 2CH3COOOH=2CH3COOH+O2↑ 。
(3)制备。实验室中用如图1所示装置制备过氧乙酸,反应原理为CH3COOH+H2O2CH3COOOH+H2O。
①浓硫酸的作用是 催化作用 。
②该反应须控制在40℃左右进行,可用 40℃热水 对三颈烧瓶进行加热。
(4)拓展。除过氧乙酸外,NaClO等含氯消毒剂也可有效灭活新冠病毒。利用如图2所示装置电解饱和NaCl溶液可制取少量NaClO消毒液。电解过程中,a极区生成Cl2,b极区生成气体单质M和NaOH。
①气体M具有可燃性,其化学式为 H2 。
②Cl2与NaOH反应生成NaClO、NaCl和H2O,该反应的化学方程式为 Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 。
【解答】解:(1)a、过氧乙酸中含有碳元素,属于有机物,故a正确;
b、H、O原子个数比为4:3,故b错误;
c、过氧乙酸中碳、氢、氧元素的质量比为:24:4:48,所以氧元素的质量分数最大,故c错误;
故选:a;
(2)过氧乙酸分解生成乙酸和氧气,化学方程式为:2CH3COOOH=2CH3COOH+O2↑;
(3)实验室中用如图1所示装置制备过氧乙酸的反应原理为:CH3COOH+H2O2CH3COOOH+H2O,所以
①浓硫酸的作用是催化作用;
②该反应须控制在40℃左右进行,可用40℃热水对三颈烧瓶进行加热;
(4)①化学反应前后,元素种类、原子个数不变,反应物中有钠元素、氧元素、氯元素、氢元素,所以气体M具有可燃性,化学式为H2;
②Cl2与NaOH反应生成NaClO、NaCl和H2O,化学方程式为:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。
故答案为:(1)a;
(2)2CH3COOOH=2CH3COOH+O2↑;
(3)①催化作用;
②40℃热水;
(4)①H2;
②Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。
10.(2021•连云港)回收含铜废料(主要成分为Cu)中的铜,部分实验流程如图:
注:灼烧后得到黑色固体和残留物,残留物不溶于水和稀硫酸。
下列关于该流程的说法,错误的是( )
【解答】解:A、铜在加热条件下能生成氧化铜,“灼烧”的主要目的是将Cu转变为CuO,故选项说法正确。
B、氧化铜能与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,过量的铁能与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜,则滤液X中的溶质为FeSO4,故选项说法正确。
C、“酸溶”的过程中氧化铜能与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,“还原”过程中铁能与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜,“酸溶”和“还原”过程中发生的反应分别为复分解反应、置换反应,故选项说法错误。
D、将Cu、Fe混合物加入足量稀硫酸中,铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁溶液和氢气,铜不与稀硫酸反应,充分反应后过滤得Cu,故选项说法正确。
故选:C。
11.(2020•连云港)黄铜是由铜和锌组成的合金,可用于制造钱币、机器零件等。利用黄铜制造各种物品的过程中,会产生大量的黄铜渣,主要含有Zn、Cu、ZnO、CuO.一种利用黄铜渣获取金属铜和硫酸锌溶液的实验流程如图:
(1)下列关于黄铜的说法正确的是 b 。
a.黄铜不能被腐蚀
b.黄铜的硬度比铜大
c.黄铜的熔点比锌高
(2)“酸溶”过程中有气体生成,写出生成该气体的化学方程式: Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑ 。
(3)“置换”过程中需要加入过量Zn的目的是 把硫酸铜中的铜全部置换出来 。
(4)为进一步提高原料利用率,得到更多的铜和硫酸锌溶液,需要对流程中的“滤渣”进行处理,向滤渣中缓慢加入 稀硫酸 (选填“稀硫酸”或“稀盐酸”)并不断搅拌,观察到 无气泡冒出 时停止加入,过滤。
(5)上述流程中,能判断锌的金属活动性比铜强的事实是 “酸溶”过程中Zn能与稀H2SO4反应,而Cu不能反应或“置换”过程中锌能置换出硫酸铜溶液中的铜 (任写一条)。
【解答】解:(1)a.黄铜能被腐蚀,例如黄铜中的铜能和空气中的水、氧气、二氧化碳反应生成碱式碳酸铜,其中的锌能和氧气反应生成氧化锌,该选项说法不正确;
b.黄铜的硬度比铜大,该选项说法正确;
c.黄铜的熔点比锌低,该选项说法不正确。
故填:b。
(2)“酸溶”过程中有气体生成,是因为锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,反应的化学方程式:Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑。
故填:Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑。
(3)“置换”过程中需要加入过量Zn的目的是把硫酸铜中的铜全部置换出来。
故填:把硫酸铜中的铜全部置换出来。
(4)滤渣中含有锌,向滤渣中缓慢加入稀硫酸并不断搅拌,观察到无气泡冒出时(锌完全反应)停止加入,过滤。
故填:稀硫酸;无气泡冒出。
(5)上述流程中,能判断锌的金属活动性比铜强的事实:“酸溶”过程中Zn能与稀H2SO4反应,而Cu不能反应,“置换”过程中锌能置换出硫酸铜溶液中的铜。
故填:“酸溶”过程中Zn能与稀H2SO4反应,而Cu不能反应或“置换”过程中锌能置换出硫酸铜溶液中的铜。
12.(2019•连云港)以镁矿石(主要成分MgCO3、SiO2)为原料生产MgO的工艺流程如图
注:SiO2难溶于水和常见的酸;“沉镁”过程中有Mg(OH)2生成。
(1)滤渣X的主要成分为 SiO2 (填化学式)。
(2)实验室中用图一所示装置进行过滤。
①该装置中仪器A的名称为 烧杯 。
②若过滤时滤液出现浑浊,可能的原因是 a (填字母)。
a.滤纸已破损 b.漏斗中液面低于滤纸边缘 c.滤纸未紧贴漏斗内壁
(3)“沉镁”时MgSO4与NH3•H2O发生反应。结合图二,写出该反应的化学方程式 MgSO4+2NH3•H2O=Mg(OH)2↓+(NH4)2SO4 。
(4)已知在不同温度下,充分加热等质量的Mg(OH)2,加热温度与固体残留率的关系如题图三所示。“加热”时温度至少要达到350℃,原因是 低于350℃时氢氧化镁不能完全分解,导致氧化镁不纯 。
【解答】解:
(1)SiO2难溶于水和常见的酸,所以滤渣X的主要成分的化学式为 SiO2。
(2)①该装置中仪器A的名称为烧杯。
②若过滤时滤液出现浑浊,给出的选择中只有滤纸破损才可能。故选:a。
(3)“沉镁”时MgSO4与NH3•H2O发生反应。结合图二,可知生成氢氧化镁和硫酸铵,对应的化学方程式为MgSO4+2NH3•H2O=Mg(OH)2↓+(NH4)2SO4。
(4)“加热”时温度至少要达到350℃,原因是 低于350℃时氢氧化镁不能完全分解,导致氧化镁不纯。
故答案为:
(1)SiO2。
(2)
①烧杯。
②a。
(3)MgSO4+2NH3•H2O=Mg(OH)2↓+(NH4)2SO4。
(4)低于350℃时氢氧化镁不能完全分解,导致氧化镁不纯。
13.(2018•连云港)过氧化钙( CaO2)是用途广泛的优良供氧剂。以电石渣[主要成分为Ca(OH)2,含少量CaCO3为原料制备CaO2的一种工艺流程如图1:
【查阅资料】
Ⅰ.Ca(OH)2+2NH4Cl=CaCl2+2NH3•H2O
Ⅱ.CaCl2+2NH3•H2O+H2O2+6H2O=CaO2•8H2O↓+2NH4Cl
Ⅲ.CaO2•8H2O在水中不太稳定,会缓慢分解。
(1)“提取Ca(OH)2”时反应的基本类型是 复分解反应 ;Ca(OH)2的俗名为 熟石灰 ;“过滤1”所得滤渣的主要成分是 CaCO3 。
(2)在实验室进行过滤操作时,要遵循“一贴、二低、三靠”原则。其中“二低”指的是:滤纸边缘略低于漏斗口、 液面低于滤纸边缘 。生产过程中为了精确测定溶液的pH,常使用 pH计 (填仪器名称)。
(3)在其他条件不变的情况下,制备CaO2•8H2O的反应时间(t)对其产率(w)的影响如图2所示。
①平均反应速率最快的时间段为: a (填字母)。
a.0~10min b.10~20min c.20~30min d.30~40min
②30min后,w开始下降的主要原因是 CaO2•8H2O在水中不太稳定会缓慢分解 。
(4)为了测定加入的NH4Cl溶液中溶质的质量分数,取30.00g NH4Cl溶液于烧杯中,加入稍过量的AgNO3溶液,完全反应后过滤、洗涤、干燥、称量,得到14.35g 白色固体。通过计算确定该溶液中NH4Cl的质量分数(精确到0.1%) 17.8% 。
【解答】解:(1)“提取Ca(OH)2”时氢氧化钙与氯化铵反应生成氯化钙、氨气和水,反应的基本类型是复分解反应;Ca(OH)2的俗名为熟石灰;“过滤1”所得滤渣的主要成分是CaCO3,故填:复分解反应;熟石灰;CaCO3。
(2)在实验室进行过滤操作时,“二低”指的是:滤纸边缘略低于漏斗口、液面低于滤纸边缘。生产过程中为了精确测定溶液的pH,常使用pH计,故填:液面低于滤纸边缘;pH计。
(3)①据图可以看出,平均反应速率最快的时间段为0~10min,故填:a。
②30min后,w开始下降是因为CaO2•8H2O在水中不太稳定会缓慢分解,故填:CaO2•8H2O在水中不太稳定会缓慢分解。
(4)设氯化铵的质量为x
NH4Cl+AgNO3=AgCl↓+NH4NO3
53.5 143.5
x 14.35g
x=5.35g
故该溶液中NH4Cl的质量分数为:
故填:17.8%。
一十.光合作用与呼吸作用(共1小题)
14.(2018•连云港)坚持“人与自然和谐共生”是新时代中国特色社会主义的基本方略之一,让“山更绿,水更清,空气更清新”是我们共同的追求。
(1)“山更绿”离不开绿色植物。
①植物的光合作用需要吸收空气中的水和 二氧化碳 ,可有效减缓温室效应。
②酸雨不利于植物生长。煤燃烧产生的 二氧化硫 进入大气后可形成“硫酸型”酸雨。
(2)“水更清”就得保护好水资源。
①下列关于水的说法正确的是 a (填字母)。
a.工业废水需经处理达标后才可排放
b.为保护好水资源,禁止使用化肥和农药
c.天然水只要通过处理后变清即可饮用
d.为了改善水质,可向其中加入大量的净水剂和消毒剂
②“赤潮”或“水华”主要是由于水中某些营养元素含量过高,导致藻类大量繁殖,鱼类等死亡。这里的营养元素主要指 N(氮)或P(磷) (写出一种即可)。
(3)“空气更清新”需要监测防治大气污染。
①目前未计入空气污染指数监测项目的有 d (填字母)。
a.一氧化碳 b.二氧化氮 c.可吸入颗粒物 d.稀有气体
②硝酸工厂排放的尾气中常含有NO、NO2等有害气体,可用氢氧化钠溶液来吸收:NO+NO2+2NaOH=2X+H2O. X的化学式为 NaNO2 。
【解答】解:
(1)①植物的光合作用需要吸收空气中的水和二氧化碳,可有效减缓温室效应。
②酸雨不利于植物生长。煤燃烧产生的二氧化硫进入大气后可形成“硫酸型”酸雨。
(2)①
a.工业废水需经处理达标后才可排放,可以防止水污染,故正确;
b.为保护好水资源,应合理使用化肥和农药,不能禁止,故错误;
c.天然水只要通过处理后可以得到澄清的水,因为含有微生物,不能直接饮用,最好经过煮沸处理后才能饮用,故错误;
d.为了改善水质,可向其中加入大量的净水剂和消毒剂,易造成水污染,故错误;
②“赤潮”或“水华”主要是由于水中某些营养元素含量过高,导致藻类大量繁殖,鱼类等死亡。这里的营养元素主要指N(氮)或P(磷);
(3)①目前国家计入空气污染指数的项目暂定为:二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物等,稀有气体不属于空气污染物;
②根据质量守恒定律,反应前后原子种类和个数都不变,由方程式NO+NO2+2NaOH=2X+H2O知反应物中含有的原子种类及原子个数为N,2;H,2;Na,2;O,5;已知生成物中除X外含有的原子种类及原子个数为N,0;H,2;Na,0,O,1;比较分析可知X中含有Na元素\N元素、O元素,其原子个数都为1、1、2;故X的化学式为NaNO2;
答案:
(1)①二氧化碳; ②二氧化硫;
(2)①a; ②N(氮)或P(磷);
(3)①d; ②NaNO2
一十一.根据化学反应方程式的计算(共3小题)
15.(2022•连云港)CuSO4是化学实验中常见试剂。
(1)验证质量守恒定律。
步骤1:在锥形瓶中加入适量的CuSO4溶液,塞好橡胶塞。将几根铁钉用砂纸打磨干净,将盛有CuSO4溶液的锥形瓶和铁钉一起放在托盘天平上称量,记录所称质量为m1。
步骤2:将铁钉浸入到CuSO4溶液中,塞好橡胶塞。观察实验现象,待反应有明显现象后,将盛有CuSO4溶液和铁钉的锥形瓶一起放在托盘天平上称量,记录所称质量为m2。
①用砂纸将铁钉打磨干净的作用是 除去铁钉表面的铁锈 。
②步骤2中可观察到明显的实验现象是 铁钉表面有红色物质析出,溶液由蓝色变为浅绿色 。该变化可说明Fe和Cu的金属活动性由强到弱的顺序是 铁>铜 。
③若m1=m2,可证明参加反应的Fe和CuSO4的质量总和等于 生成的铜和硫酸亚铁的质量总和 。
(2)探究CuSO4溶液对H2O2分解具有催化作用。
①若要证明CuSO4溶液对H2O2分解具有催化作用,除需证明CuSO4在反应前后化学性质和质量不发生改变外,还需证明的是 硫酸铜溶液能改变过氧化氢的分解速率 。
②为探究CuSO4在反应前后质量是否发生改变,某同学设计如下实验:
向H2O2溶液中滴入10g a%的CuSO4溶液,待反应完全后,向试管中加入足量的BaCl2溶液,产生沉淀,过滤、洗涤、干燥,称量沉淀物为bg。
上述实验步骤中若缺少“洗涤、干燥”,则通过沉淀物bg计算出溶液中CuSO4的质量 大于 0.1a g。(填“大于”或“小于”或“等于”)
(3)将16.0g CuSO4置于坩埚中加热,固体质量与成分随温度变化的曲线如图所示。
①650℃时,CuSO4开始发生分解反应,生成CuO和另一种氧化物X,X的化学式为 SO3 。
②1000℃时,CuO开始发生分解反应,生成Cu2O和O2。计算图中m的值。(写出计算过程,否则不得分)
【解答】解:(1)①铁钉表面有铁锈,用砂纸将铁钉打磨干净的作用是除去铁钉表面的铁锈,故答案为:除去铁钉表面的铁锈;
②将铁钉浸入到CuSO4溶液中,铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,现象是银白色的铁钉表面有红色物质析出,溶液由蓝色变为浅绿色,该实验说明铁的金属活动性比铜强,故答案为:银白色的铁钉表面有红色物质析出,溶液由蓝色变为浅绿色;铁>铜;
③若m1=m2,可证明参加反应的Fe和CuSO4的质量总和等于生成的铜和硫酸亚铁的质量总和,故答案为:生成的铜和硫酸亚铁的质量总和;
(2)①若要证明CuSO4溶液对H2O2分解具有催化作用,除需证明CuSO4在反应前后化学性质和质量不发生改变外,还需要证明硫酸铜对反应速率的改变,即硫酸铜溶液能改变过氧化氢的分解速率,故答案为:硫酸铜溶液能改变过氧化氢的分解速率;
②上述实验步骤中若缺少“洗涤、干燥”,使得过滤得到的沉淀表面有氯化铜溶液,沉淀质量偏大,则通过沉淀物bg计算出溶液中CuSO4的质量大于0.1ag,故答案为:大于;
(3)①650℃时,CuSO4开始发生分解反应,生成CuO和另一种氧化物X,根据质量守恒定律,化学反应前后元素质量不变,则氧化物中硫元素质量为16.0g×,氧化物中氧元素的质量为16.0g﹣8.0g﹣3.2g=4.8g,则氧化物中硫原子和氧原子的个数比为=1:3,则X的化学式为SO3,故答案为:SO3;
②1000℃时,CuO开始发生分解反应,生成mgCu2O和O2,则有
4CuO2Cu2O+O2↑
320 288
8.0g mg
m=7.2
答:图中m的值为7.2。
16.(2020•连云港)中国古代四大发明之一的“黑火药”是由木炭(C)、硫粉(S)和硝酸钾(KNO3)按一定比例混合而成。
(1)分类。下列关于“黑火药”说法正确的是 b 。
a.“黑火药”由“黑火药分子”构成
b.“黑火药”中的KNO3属于复合肥料
c.“黑火药”中的C、S不再保持各自的化学性质
(2)变化。“黑火药”爆炸时发生的主要反应是:S+2KNO3+3C═K2S+N2↑+3 CO2 ↑。
①依据质量守恒定律,空格上缺少的物质是 CO2 (填化学式)。
②“黑火药”爆炸时能闻到刺鼻的火药味,是因为爆炸时除了有硫化物,还有硫的氧化物生成。硫在空气中燃烧的化学方程式为 S+O2SO2 。
(3)制备。古代曾用硝土(含有Ca(NO3)2、少量NaCl等)和草木灰(含有K2CO3)作原料制取KNO3.某化学兴趣小组设计了如图实验流程:
①“反应”过程中的化学方程式为 Ca(NO3)2+K2CO3=CaCO3↓+2KNO3 。
②“过滤”操作必须用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 漏斗 。
③如图是硝酸钾和氯化钠的溶解度曲线。“一系列操作”包括“加热蒸发浓缩、再冷却到一定温度、过滤”等步骤。其中“冷却到一定温度”能获得纯度较高的硝酸钾晶体的原因是 KNO3的溶解度随着温度的降低而显著减小,氯化钠量少且溶解度受温度影响不大,难以析出晶体 。
(4)发展。现代国防、开矿等使用的烈性炸药,主要成分为硝化甘油(C3H5O9N3)。
①硝化甘油在人体内能缓慢氧化生成一种氮的氧化物,用于治疗心绞痛。该氧化物中氮为+2价,其化学式为 NO 。
②合成硝化甘油的化学方程式为C3H8O3+3HNO3═C3H5O9N3+3H2O.现用46kg甘油(C3H8O3)和足量硝酸反应,理论上能生成多少硝化甘油?(写出计算过程)
【解答】解:(1)a.“黑火药”中不含有“黑火药分子”,该选项说法不正确;
b.“黑火药”中的KNO3属于复合肥料,是因为其中含有两种营养元素,即氮元素和钾元素,该选项说法正确;
c.“黑火药”中的C、S能够保持各自的化学性质,该选项说法不正确。
故填:b。
(2)由质量守恒定律可知,反应前后硫原子都是1个,钾原子都是2个,氮原子都是2个,反应前氧原子是6个,反应后应该是6个,包含在未知物质中,反应前碳原子是3个,反应后应该是3个,包含在未知物质中,因此反应的化学方程式:S+2KNO3+3C═K2S+N2↑+3CO2↑。
故填:CO2。
①依据质量守恒定律,空格上缺少的物质是CO2。
故填:CO2。
②硫在空气中燃烧生成二氧化硫,反应的化学方程式为:S+O2SO2。
故填:S+O2SO2。
(3)①“反应”过程中,硝酸钙和碳酸钾反应生成碳酸钙沉淀和硝酸钾,反应的化学方程式为:Ca(NO3)2+K2CO3=CaCO3↓+2KNO3。
故填:Ca(NO3)2+K2CO3=CaCO3↓+2KNO3。
②“过滤”操作必须用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗。
故填:漏斗。
③其中“冷却到一定温度”能获得纯度较高的硝酸钾晶体的原因是KNO3的溶解度随着温度的降低而显著减小,氯化钠量少且溶解度受温度影响不大,难以析出晶体。
故填:KNO3的溶解度随着温度的降低而显著减小,氯化钠量少且溶解度受温度影响不大,难以析出晶体。
(4)①该氧化物中氮为+2价,氧元素化合价是﹣2,根据化合物中元素化合价代数和为零可知,其化学式为NO。
故填:NO。
②设46kg甘油和足量硝酸反应,理论上生成硝化甘油的质量为x,
C3H8O3+3HNO3═C3H5O9N3+3H2O,
92 227
46kg x
=,
x=113.5kg,
答:46kg甘油和足量的硝酸反应理论上生成硝化甘油的质量为113.5kg。
17.(2019•连云港)NaOH是重要的化工原料,研究其制备、检验、贮存及应用具有重要意义。
(1)工业上常用电解饱和食盐水的方法制取NaOH,反应的化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+X↑.X的化学式为 H2 。
(2)为了探究NaOH样品中是否存在NaCl、Na2CO3杂质,设计如下实验方法
注:AgCl是白色固体,难溶于水和稀HNO3
①乙中有无色无味气体产生,证明样品中含有Na2CO3.产生气体的化学方程式为 2HNO3+Na2CO3=2NaNO3+CO2↑+H2O 。
②试剂X为 硝酸银 溶液;可证明NaCl存在的现象是 丙中产生了白色沉淀 。
(3)某兴趣小组试图通过测定生成的CO2质量,确定因久置而变质的NaOH固体中Na2CO3的质量分数,设计了图所示装置并进行如下实验:
步骤一:取一定质量的样品,加入气密性良好的锥形瓶中,然后在分液漏斗中加入足量的稀硫酸,称出装置总质量为m1。
步骤二:打开分液漏斗旋塞,逐滴加入稀硫酸,待气泡不再产生时,关闭旋塞,称出装置总质量为m2。
①球形干燥管中不用NaOH固体而用CaCl2固体的原因是 CaCl2不吸收二氧化碳NaOH吸收二氧化碳 。
②小明同学认为(m1﹣m2)即为生成的CO2质量,小红同学认为小明的想法不合理,理由是 生成的二氧化碳没有全部排出锥形瓶,导致(m1﹣m2)比实际生成的CO2质量偏小 。
(4)某工厂化验室用20%NaOH溶液洗涤一定量石油产品中残余H2SO4,共消耗NaOH溶液20g,洗涤后的溶液呈中性。这一定量石油产品中所含H2SO4的质量为 4.9g (写出计算过程,否则不得分)。
【解答】解:(1)由质量守恒定律反应前后原子的种类及数目不变可知,在反应的化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+X↑中。X的化学式为H2。
(2)①在乙中碳酸钠能与稀硝酸该反应生成了硝酸钠、水和二氧化碳,反应化学方程式为:2HNO3+Na2CO3=2NaNO3+CO2↑+H2O。
②为了检验氯离子,试剂X为硝酸银溶液;可证明NaCl存在的现象是丙中产生了白色沉淀。
(3)①球形干燥管中不用NaOH固体而用CaCl2固体的原因是:CaCl2不吸收二氧化碳NaOH吸收二氧化碳。
②由于锥形瓶内有残留的二氧化碳气体,所以小明同学认为(m1﹣m2)即为生成的CO2质量,小红同学认为小明的想法不合理,理由是:生成的二氧化碳没有全部排出锥形瓶,导致(m1﹣m2)比实际生成的CO2质量偏小。
(4)设一定量石油产品中所含H2SO4的质量为x
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
80 98
20g×20% x
解得:x=4.9g。
故答案为:(1)H2;(2)①2HNO3+Na2CO3=2NaNO3+CO2↑+H2O,②硝酸银,丙中产生了白色沉淀;(3)①CaCl2不吸收二氧化碳NaOH吸收二氧化碳;②生成的二氧化碳没有全部排出锥形瓶,导致(m1﹣m2)比实际生成的CO2质量偏小。(4)4.9g。
一十二.合成纤维及其应用(共1小题)
18.(2020•连云港)化学就在我们身边,人类的衣、食、住、行都离不开化学。
(1)图1是某服装标签的部分内容。面料和里料中属于合成纤维的是 锦纶 。
(2)某学校的早餐饼配料表见图2,其中富含蛋白质的物质是 鸡蛋 ;当衣服上沾有花生油时,可用洗涤剂除去,是由于洗涤剂对花生油有 乳化 作用。
(3)钢和玻璃都是重要的建筑材料。
①钢中含有的主要元素是 铁(或Fe) 。
②普通玻璃是以纯碱、石灰石和石英砂为原料制得。纯碱的化学式为 Na2CO3 。
(4)目前,多数汽车使用的燃料是汽油和柴油。下列说法不正确的是 a 。
a.石油炼制可获得汽油和柴油,汽油和柴油属于可再生能源
b.在汽油中加入适量乙醇作汽车燃料,可减少汽车尾气的污染
c.氢能源代替汽油和柴油作汽车燃料,具有放热多,无污染等优点
【解答】解:(1)羊毛和棉属于天然纤维;锦纶属于合成纤维;故填:锦纶;
(2)鸡蛋中富含蛋白质,洗涤剂对油污有乳化作用;故填:鸡蛋;乳化;
(3)①钢是含碳量为0.03%~2%之间的铁合金,其中含有的主要元素是铁;故填:铁(或Fe);
②纯碱是碳酸钠的俗称,其化学式为Na2CO3;故填:Na2CO3;
(4)a.石油炼制可获得汽油和柴油,汽油和柴油属于不可再生能源,选项说法错误;
b.乙醇燃烧生成二氧化碳和水,所以在汽油中加入适量乙醇作汽车燃料可减少汽车尾气的污染,选项说法正确;
c.氢气热值高,氢气燃烧只生成水,所以氢能源代替汽油和柴油作汽车燃料,具有放热多,无污染等优点,选项说法正确。
故选a。
一十三.合成材料的使用及其对人和环境的影响(共2小题)
19.(2019•连云港)化学在促进社会发展,提高人类生活质量方面发挥着不可替代的作用。
(1)中国有过年吃饺子的习俗。制作饺子的原料有小麦粉、肉馅、蔬菜、植物油、调味剂等。
①小麦粉中富含的基本营养素是 糖类 。
②肉馅中的蛋白质是由多种 c (填字母)构成的极为复杂的化合物。
a.维生素 b.无机盐 c.氨基酸
③铁强化酱油是常用的调味剂,长期食用可以预防 b (填字母)。
a.骨质疏松 b.贫血 c.甲状腺肿大
(2)材料在生产、生活中应用广泛。
①下列物品中,由有机合成材料制成的是 a (填字母)。
②C919飞机机身蒙皮使用了铝锂合金材料。下列不属于铝锂合金性质的是 a (填字母)。
a.密度大
b.硬度高
c.抗腐蚀
(3)中国嫦娥四号月球探测器首次证实构成月幔的主要物质之一是Fe2SiO4.已知Fe2SiO4中硅元素的化合价为+4,则其中铁元素的化合价为 +2 。
【解答】解:(1)①小麦主要提供的营养元素为糖类,故填:糖类;
②蛋白质是由多种氨基酸构成的,故选:c;
③在酱油中加入铁强化剂,可以为人体补充铁元素,从而防止贫血病,故选:b;
(2)①塑料油桶属于有机合成材料;纯棉帽子属于天然材料;碳纳米管属于无机材料;故选a;
②合金的优点为硬度大、熔点低、抗腐蚀性好,铝锂合金的密度小、硬度大、抗腐蚀,故选:a;
(3)Fe2SiO4中硅元素的化合价为+4,则设其中铁元素的化合价为x,根据化合物中元素的 化合价之和为零,得到2x+(+4)+(﹣2×4)=0,解得x=+2,故铁元素的化合价为+2,故填:+2。
20.(2022•连云港)2022年北京成功举办冬奥会,化学功不可没。
(1)冬奥会环保人员的服装面料是利用回收废弃的塑料瓶加工制成。
①塑料属于 c (填字母)。
a.金属材料
b.复合材料
c.合成材料
②回收废弃塑料可缓解 b (填字母)。
a.酸雨
b.白色污染
c.温室效应
(2)冬奥会火炬“飞扬”首次采用液氢作燃料。关于氢气液化的过程说法正确的是 b (填字母)。
a.氢分子的体积变小
b.氢分子间的间隔变小
c.氢分子的数目变少
(3)冬奥会上提供经过二氧化氯消毒处理的直饮水。
①二氧化氯的化学式为 ClO2 。
②证明该直饮水是软水的实验方案为 取适量样品于试管中,滴加肥皂水,产生大量泡沫,说明是软水 。
(4)冬奥会为运动员提供的某运动饮料包装标签部分说明如图。其中能预防骨质疏松、佝偻病的阳离子是 Ca2+ (填离子符号)。
【解答】解:(1)①塑料属于合成材料。
故答案为:c。
②回收废弃塑料可缓解白色污染。
故答案为:b。
(2)氢气液化的过程中,氢分子的体积不变,氢分子间的间隔变小,氢分子的数目不变。
故答案为:b。
(3)①二氧化氯的化学式为ClO2。
故答案为:ClO2。
②证明该直饮水是软水的实验方案:取适量样品于试管中,滴加肥皂水,产生大量泡沫,说明是软水。
故答案为:取适量样品于试管中,滴加肥皂水,产生大量泡沫,说明是软水。
(4)其中能预防骨质疏松、佝偻病的阳离子是Ca2+。
故答案为:Ca2+。
一十四.人体的元素组成与元素对人体健康的重要作用(共1小题)
21.(2021•连云港)“十四五”期间,我国将独立完成“天宫二号”空间实验室建造。
(1)运载火箭使用的燃料有液氢、煤油等。
①氢气目前还不能在生活和生产中大规模使用的原因之一是 a (填字母)。
a.制取成本高
b.产物无污染
c.燃烧热值高
②为使煤油充分燃烧,一是要有足够的氧气,二是 煤油与氧气有足够大的接触面积 。
(2)长期驻留空间实验室会导致航天员肌肉萎缩、骨钙丢失。通过航天食品摄取优质蛋白质补充钙元素有利于维持航天员的身体健康。
①下列航天食品中富含蛋白质的是 b (填字母)。
a.脱水米饭
b.鱼香肉丝
c.冻干水果
②可在航天食品中添加 a (填字母)来补钙。
a.C12H22O14Ca
b.FeC6H6O7
c.KIO3
(3)舱段建造使用的新型铝基碳化硅复合材料是由颗粒状的铝和碳化硅(SiC)复合而成。
①铝在空气中具有很好的抗腐蚀性能,原因是 铝能与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝保护膜,阻止里层的铝进一步氧化 。
②制取SiC的反应为SiO2+3CSiC+2CO↑。关于该反应说法正确的是 c (填字母)。
a.SiO2是由Si原子和O2分子构成
b.反应前后元素的化合价均未发生变化
c.反应后固体减少的质量等于生成的CO质量
【解答】解:(1)①氢气目前还不能在生活和生产中大规模使用的原因之一是需要消耗大量的电能,制取成本高;故填:a;
②为使煤油充分燃烧,一是要有足够的氧气,二是煤油与氧气有足够大的接触面积;故填:煤油与氧气有足够大的接触面积;
(2)①a.脱水米饭富含糖类;
b.鱼香肉丝富含蛋白质;
c.冻干水果富含维生素;
故选:b;
②补钙需要添加含钙元素的物质,即C12H22O14Ca;故选:a;
(3)①铝能与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝保护膜,阻止里层的铝进一步氧化,所以铝在空气中具有很好的抗腐蚀性能,故填:铝能与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝保护膜,阻止里层的铝进一步氧化;
②a.SiO2是由SiO2分子构成的,而不是由Si原子和O2分子构成,说法错误;
b.反应物有单质碳参加,所以反应前后碳元素的化合价一定发生变化,说法错误;
c.由质量守恒定律可知,反应后固体减少的质量等于生成的CO质量,说法正确。
故选:c。
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