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2022年中考化学专题训练综合应用题(含答案)
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这是一份2022年中考化学专题训练综合应用题(含答案)，共43页。试卷主要包含了氢氧化镁是一种重要的化工原料，金属在生产、生活中广泛应用等内容，欢迎下载使用。
2022年中考化学专题训练：综合应用题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
1．（2022·江苏·兴化市教师发展中心一模）氢氧化镁是一种重要的化工原料。某矿石由MgO、CuO和SiO2组成，用它制备氢氧化镁的流程示意图如下图所示：
部分金属阳离子以氢氧化物形成沉淀时溶液的pH见表：
沉淀物
Cu(OH)2
Mg(OH)2
开始沉淀
4.2
9.1
完全沉淀
6.7
11.1
(1)步骤I分离溶液A和固体SiO2的实验操作名称是_________。
(2)溶液A中的阳离子有_________(填离子符号)。
(3)为了使Cu(OH)2完全沉淀，步骤I需控制的pH范围是_________。
(4)步骤III反应的化学方程式为_________。
(5)所得产品表面可能残留少量滤液，需用蒸馏水多次洗涤，如何检验产品是否洗涤干净___。
(6)现有200kg含氧化镁40%的矿石，假设各步均充分反应，镁元素无损耗，最终能制得____千克的氢氧化镁？(写出计算过程)
2．（2022·黑龙江大庆·一模）(Ⅰ)小李同学要模拟自来水厂的净水过程，最终制成自来水。其实验过程如图所示，请回答以下问题：
(1)首先加入絮凝剂A，通常为_______，操作①的名称为_______
(2)操作②主要是利用活性炭除去一些异味和色素，其净水原理是利用活性炭的_______作用。
(3)小李取少量液体D于试管中，加入少量_______，并振荡，发现产生少量泡沫，较多浮渣，说明液体D是硬水。
(Ⅱ)某研究小组利用如图所示装置进行探究实验。
已知：①碳酸镁加热分解：MgCO3MgO+CO2↑
②氢氧化钠溶液常用于吸收二氧化碳气体 ③无水氯化钙能吸收水蒸气
(4)写出装置B中发生反应的化学方程式：_______。
(5)本实验可以验证碳酸镁按照已知①发生反应， 开始试管中碳酸镁质量为W克，待充分反应后剩余固体的质量为_______克
(6)从环保角度看，该装置有明显不足之处是_______。
(7)图中装置F是安全瓶，能防倒吸，从实验安全角度考虑，本实验还应该在装置_______之间添加装置F。
(8)G中现象为开始产生白色沉淀，过一段时间白色沉淀慢慢消失，写出沉淀慢慢消失时发生的反应方程式_______。
3．（2022·江苏连云港·一模）兴趣小组以“KNO3的工业制备、使用与污染治理”为主题开展了项目式学习。
【任务一】模拟工业制备KNO3
步骤一：取硝酸钠与氯化钾固体按一定比例混合配成一定温度与浓度的溶液，然后将溶液冷却结晶，过滤，得粗硝酸钾和滤液A．
步骤二：将粗硝酸钾加热水溶解，经除杂、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得工业硝酸钾产品。
步骤三：将滤液A经蒸发结晶、过滤、洗涤、干操得副产品氯化钠。
（1）写出步骤一中反应的化学方程式：_________。
（2）结合题图，解释步骤一中选择“冷却结晶”而不用“蒸发结晶”原因：_________。
【任务二】了解KNO3的应用
（3）硝酸钾是农业生产中广泛使用的一种化肥，它可以给植物提供的营养元素是_________(填元素符号)。
（4）硝酸钾是制作黑火药的原料之一。黑火药在爆炸时会发生如下反应：反应后，化合价降低的元素是_________(填元素符号)。
【任务三】初步认识含氮废水治理原理
农业生产中KNO3的不当使用会导致水中氮元素(以NO3-、NH4+形式存在)含量偏高。在金属铂(Pt)、铜(Cu)、铱(Ir)的催化下，密闭容器中的H2可高效地将液体中的硝态氮(NO3-)转化为N2以达到降低含氮量的目的，工作原理的示意图如图所示。
（5）气体中发生的反应方程式为___________。
（6）若导电基体上的Pt颗粒增多，不利于降低液体中的含氮量，原因是___________。
（7）在液体中，H2将转化为N2O的过程可描述为___________。
4．（2022·江苏连云港·模拟预测）二氧化碳与生产、生活、环境密切相关，是化学学习和研究的重要内容。
(1)发现与制备。
①发现。3世纪时，中国西晋时期的张华在其所著的《博物志》一书记载了一种在烧白石(CaCO3)作白灰过程中产生的气体(CO2)。白灰的主要成分是__________(填化学式)。
②制备。实验室中常用图所示实验装置制备少量二氧化碳。写出反应的化学方程式：____________。
(2)变化与反应。
将CO2与H2O催化转化合成燃料(如甲醇、乙醇等)可有效解决碳循环等难题。反应时同时发生如下两个反应：；当反应条件不同时，CH3OH、C2H5OH的产量与反应条件的关系如图所示。
①若要所得产物中C2H5OH尽可能的多，所需反应条件是___________。
②结合图，你得到的启发是___________。
(3)性质与应用。
工业上以CO2和NH3为原料可制得尿素【CO(NH2)2】和水，如果要制取30t尿素，理论上所需CO2的质量是______？(写出解题过程)
5．（2022·云南昭通·九年级期中）水是生命之源，是人类最宝贵的自然资源。
(1)如图是电解水的实验示意图，试管_______（选填“a”或“b”）中的气体能使燃着的木条燃烧得更旺，试管a、b中产：生气体的体积比约为___________。
(2)为区分软水和硬水，将等量的肥皂水分别滴加到盛有等量软水、硬水的试管中，振荡，试管中产生较多泡沫的是_______。生活中常用_____的方法来降低水的硬度。
(3)净水器中经常使用活性炭，主要利用活性炭的_______性。
(4)甲、乙、丙三种物质的溶解度曲线如图所示。据图回答下列问题：
①P点的含义是_______。
②t3℃时，将25g甲物质加入50g水中，充分溶解后，所得溶液的质量为______g.
③将t2℃时的甲、乙、丙三种物质的饱和溶液分别降温至t1℃，所得溶液中溶质的质量分数由大到小的顺序是________。
6．（2022·吉林·长春南湖实验中学九年级阶段练习）城市生活垃圾的处理是世界性难题，某垃圾处理厂对生活垃圾进行处理与综合利用的部分流程如下：
【资料】：
①垃圾焚烧产生的烟气中含有SO2、HC1等有害气体：
②+2价的铁元素容易被空气中的氧气氧化：
③SO2与CO2的化学性质相似。
(1)“烟气吸收”步骤中，石灰浆的作用是______。
(2)“生锈的铁制品溶解步骤中，共发生三个反应：
①铁锈与稀硫酸反应：_________。
②铁与稀硫酸反应：
③铁与硫酸铁溶液反应：
(3)将所得硫酸亚铁溶液通过在氮气环境中加热蒸发浓缩，冷却结晶等操作，可得到硫酸亚铁晶体，认真阅读资料推测氮气的作用是________。
(4)列举一例生活中常见的防止铁生锈的方法：__________。
(5)计算：若垃圾焚烧产生32kgSO2，理论上吸收这些SO2需要消耗的氢氧化钙的质量是多少？
解：设消耗的氢氧化钙的质量为x
。
（请将计算过程补充完整）
7．（2022·河南焦作·一模）种类繁多的金属材料已成为社会发展的重要物质基础。
(1)2022年北京冬奥会，碲化镉发电玻璃成为绿色和科技办奥交汇的创新点。如图是镉的原子结构示意图，下列说法正确的是 。
A．镉是非金属元素 B．镉的核电荷数为48
C．镉的相对原子质量为112.4g D．镉元素位于第六周期
(2)北京冬奥会国家速滑馆“冰丝带”采用单层双向正交马鞍形索网结构（钢结构），利用了钢______的优点（写出一条即可）。
(3)铁生锈是生活中常见的现象，实际上是铁与空气中的_________同时发生化学反应的过程。通常可用除锈剂（含有盐酸）除去铁锈（Fe2O3），写出反应的化学方程式______。
(4)已知由一氧化碳发生装置得到的CO中混有杂质CO2和H2O。实验室按照如图所示装置制取纯净、干燥的CO，然后用CO还原Fe2O3并检验气体产物。
①B装置的作用是_________。
②D装置中能观察到的现象是________。
③D装置出口处的气体有：_______。
(5)近年来，我国高铁建设飞速发展，建造高铁需要大量的钢铁。工业上冶炼1750t含杂质4%的生铁，需要含四氧化三铁80%的磁铁矿石的质量是多少？
8．（2022·江苏扬州·一模）金属在生产、生活中广泛应用。
(1)不能用铁制容器盛放硫酸铜溶液的原因是_____（用化学方程式表示）。
(2)纳米铁粉比普通铁粉更易与氧气反应，其制备的主要流程如下图所示。
高温反应器中发生反应的化学方程式为_____。
(3)某生铁和钢的样品中，主要元素的质量分数如下表所示
Fe
C
S
生铁
95.94%
3.52%
0.06%
钢
98.97%
0.45%
0.039%
请结合数据及炼钢示意图分析：炼钢时通入过量氧气的目的是_____，气体a中一定含有的成分是_____。
(4)铝元素与人类关系密切，是现代文明不可或缺的物质基础。
①铝在地壳中的含量居所有金属元素第_____位。
②铝片在空气中表面易形成致密的氧化膜，请写出该反应的化学方程式_____。将除去氧化膜的铝片浸入硫酸铜溶液中，观察到铝片表面有红色物质析出，并伴随有气泡产生。经检验气体为氢气。该反应中产生氢气，说明硫酸铜溶液呈_____（填“酸性”“中性”或“碱性”），可用_____检验溶液的酸碱度。
(5)金属镓常用于半导体材料制作。如图为镓在元素周期表中的相关信息。
①镓原子核外电子数为_____。
②镓与稀硫酸反应，产物中Ga的化合价为+3，写出该反应的化学方程式_____。
③高纯氧化镓广泛用于生产半导体材料。在一定条件下灼烧Ga（NH4）（SO4）2固体，可制得高纯氧化镓。Ga（NH4）（SO4）2中的阴离子是_____（填化学符号）。
9．（2022·江苏·九年级竞赛）2022年12月中国空间站太空授课的航天员给全国的青少年上了一堂非常有意义的科普课。请结合你对此课的了解回答下列问题：
(1)航天员王亚平在金属圈内做了一个水膜，然后用滴管往水膜注水，水膜就变成了水球，为什么？_______。
(2)向水球中添加蓝色颜料后，再将半片泡腾片固体放入，可见水球里不断出现气泡。黄色的泡腾片在蓝色水球中慢慢分解，水球越来越大，看上去很像我们的地球。泡腾片里通常含有碳酸氢钠和柠檬酸(H3C6H5O7)，泡腾片投入水中会发生化学反应，产物之一是Na2HC6H5O7，写出该反应的化学方程式：__。
(3)张同学用图的装置测定某泡腾片中碳酸氢钠的含量。称取样品mg装填到胶囊中，在试管中放入小型磁力搅拌子，加入足量稀盐酸，再把胶囊放到试管中；在500mL洗瓶内装入一定量的饱和碳酸氢钠溶液：把试管小心放入洗瓶，盖好洗瓶的盖子，放在磁力搅拌器上；随着磁子搅拌，胶囊打开，泡腾片与盐酸作用，有气体产生，用量筒接取洗瓶内流出的液体，直至洗瓶内无液体流出，读数为VmL。
①洗瓶内放碳酸氢钠溶液而不是水的目的和原理是__________。
②已知CO2的密度是pg/mL，计算该泡腾片中碳酸氢钠含量的算式是__________。
10．（2022·河南洛阳·一模）酸、碱、盐是生活中常见物质，它们之间会发生各种反应。
(1)俗称小苏打的物质是
A．氢氧化钠 B．碳酸钠 C．碳酸氢钠 D．氯化钠
(2)实验室制取气体常会用到氧化物、酸、碱、盐。
①利用上述仪器可以实验室制取二氧化碳，你选择的仪器是_____(填序号)，反应原理是_____(用化学方程式表示)。
②同学们用如图所示装置继续探究二氧化碳的某些性质，能证明二氧化碳能与水反应的现象是____；若石灰水不出现浑浊现象，可能原因是_______。
③如果用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，还需补充的玻璃仪器的名称是_______；若用如图用排空气法收集氧气，气体从b导管口通入，这是利用的氧气的_________性质。
(3)某同学用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，他将32.5g固体混合物加热，完全反应后冷却，称得剩余固体为22.9g，求原混合物中氯酸钾的质量_________。
11．（2022·辽宁·沈阳兴华实验中学九年级阶段练习）为加深对酸的主要性质的认识，通过实验解释生活中的一些现象。
在学完酸的化学性质后，老师组织同学们完成了以下实验活动。
【实验内容与分析】
实验一：按如图1所示完成实验。
实验二：往生锈的铁钉中加入足量的稀盐酸。
实验三：往滴有酚酞的氢氧化钠溶液中加入一定量的稀盐酸。
实验四：往5.3克Na2CO3粉末中加入足量的稀盐酸。
(1)实验一中，观察到石蕊溶液变______色。
(2)实验二中，观察到溶液由无色变成黄色，一段时间后有气泡产生，请解释出现这两个现象的原因______。（写方程式）
(3)实验三中，观察到溶液由红色变成无色，由此现象分析，反应后所得溶液中，溶质成分的可能组合有（不考虑酚酞）______（用化学式表示）。
(4)请计算，实验四中理论上可以生成二氧化碳的质量为______克。
【应用与拓展】
(5)结合以上实验内容，请设计实验方案除去NaCl粉末中混有的Na2CO3，得到纯净的NaCl______。
(6)小明在征得老师的同意后，继续进行了如图2所示实验。
由上述实验可以得出氢氧化钙的哪些性质。______。
12．（2022·辽宁·沈阳兴华实验中学九年级阶段练习）回答下列问题。
(1)从硝酸钾、少量氯化钠和不溶性杂质（泥沙）的混合物中得到硝酸钾的流程如图：
温度/℃
0
20
40
60
80
溶解度/g
NaCl
35.7
36.0
36.6
37.3
38.4
KNO3
13.3
31.6
63.9
110
169
①操作a的名称是______。
②操作a用到的玻璃仪器有______。
③滤液2的溶质是______。
(2)A～D为初中化学常见物质，A、D为金属，在常温下通过如图所示转化可获取硝酸钾。回答下列问题。
①若D为银白色贵重金属，则反应Ⅰ的化学方程式是______，基本反应类型是______。
②一步实现反应Ⅱ，能否加入氯化钾？判断并说明理由。______。
③硝酸钾可作化肥，能供给作物两种养分，属于______肥料。
13．（2022·广西·浦北县教育局教学研究室二模）化学是一门以实验为基础的科学。某化学兴趣小组选用下图所示装置，进行CO2的制取和性质实验，请你根据所学知识，依图回答下列问题：
(1)写出图中仪器①的名称_________。
(2)用装置乙收集CO2时，导管口a应与________(填“b”或“c”)相连。
(3)用图丙所示的质地较软的塑料瓶收集满CO2，再倒入约1/3体积的紫色石蕊溶液，立即旋紧瓶盖，振荡，观察到的现象是___________。
(4)往图丁的烧杯内缓缓通入CO2，超薄材料做成的内充空气的气球会慢慢浮起，由此得出CO2具有的性质是________。
(5)实验结束后，化学兴趣小组的同学对反应后废液中溶质的成分产生了浓厚的兴趣，他们继续进行了以下实验探究。
【提出问题】废液中的溶质含有哪些物质？
【猜想与假设】猜想Ⅰ：溶液中的溶质只有CaCl2；
猜想Ⅱ：废液中的溶质有_________。
【进行实验】兴趣小组的同学取废液进行了以下实验，请你与他们一起完成下列实验报告。
实验操作
实验现象
实验结论
取少量反应后的废液于试管中，向其中加入Na2CO3溶液至过量
只有_______
猜想Ⅰ正确
先__________
后_________
猜想Ⅱ正确
如果猜想Ⅰ正确，有关反应的化学方程式为：_________。
【反思拓展】如果猜想Ⅱ正确，要使废液中只含有CaCl2，正确的处理方法是加入过量的________。
14．（2022·广东·东莞外国语学校一模）利用废旧电池铜帽（含Cu、Zn）制取海绵铜（Cu），并得到硫酸锌溶液，主要流程如图（反应条件已略去）：
已知：2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O。
(1)要使过程Ⅰ中反应速率加快，可采用的措施________（写出一个即可）。
(2)过程Ⅰ中需加入试剂为_____________（填化学式）。
(3)过程Ⅲ中有红色固体产生，写出该反应的化学方程式____________。
(4)过程Ⅱ中进行过滤操作，在操作过程中使用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和______，其中玻璃棒的作用是________。
(5)固体C的成分是______（填化学式）。
(6)为了得到纯净的海绵铜，过程Ⅲ中过滤后应_________、干燥。
(7)电池铜帽为铜锌合金。某课外活动小组为测定铜帽中铜的质量分数，设计实验如下：取铜帽样品10g放入烧杯中，然后把40g稀硫酸分四次加入到烧杯中，其反应的情况如表所示：
第一次
第二次
第三次
第四次
加入稀硫酸的质量/g
10
10
10
10
剩余铜帽样品的质量/g
8.7
7.4
M
6.5
表中的M的值为_______，此铜帽样品中锌的质量分数为_____________。
15．（2022·福建省福州屏东中学九年级阶段练习）分类研究是化学研究物质的常用方法。某化学兴趣小组同学总结了酸的“通性”，又分析了酸的“个性”，请回答下列问题：
(1)稀盐酸、稀硫酸化学性质相似，是因为______。
(2)氧化铜的物质类别______。
(3)反应4中的盐既能与稀盐酸反应，又能与稀硫酸反应，写出这种盐与某种碱反应的化学方程式______。
(4)同学们发现实验室中还有硝酸，为了进一步了解硝酸的“个性”，他们在老师的指导下进行以下探究：
Ⅰ、硝酸能与金属反生成水：。则R的化学式为______。
Ⅱ、浓硝酸能与蛋白质作用：向盛有蛋清溶液的试管中加几滴浓硝酸，微热，观察到出现黄色固体，该变化属于______（填“物理变化”或“化学变化”）。
Ⅲ、硝酸能与某些非金属反应。同学们进行如下实验，发现均有红棕色NO2气体产生。
查阅资料：
a．
b．
c．浓硝酸具有挥发性。
①实验1中所用碎玻璃与浓硝酸不发生化学反应，灼热的碎玻璃在实验中起到的作用______。
②实验2中有红棕色气体产生，但并不能证明实验2中木炭与浓硝酸发生了反应，理由是______。
③实验3在生成的气体产物中检测出二氧化碳，且体积分数大于0.03%，但也不能证明实验3中木炭与浓硝酸发生了反应，理由是______。
16．（2022·江苏盐城·一模）酸、碱、盐是初中阶段学习的三类重要化学物质，在我们的学习、生活及工农业生产中有着广泛的用途。
(1)日常生活
①______（填化学式）俗称小苏打，是培制糕点所用的发酵粉的主要成分。
②医疗上，氢氧化铝可用来治疗胃酸过多。相关的化学方程式为______。
(2)实验探究
探究1：通过指示剂的颜色变化来证明酸和碱反应的发生。
①甲同学向盛2mLNaOH溶液的试管中，滴入1~2滴无色酚酞，振荡，逐滴加入稀盐酸，同时不断振荡试管，观察到______的现象，由此证明氢氧化钠与稀盐酸发生了化学反应。
②乙同学认为甲同学结论不严谨，上述实验中的现象也可能是试管中的______被稀盐酸完全反应所造成的。甲同学提出只需向上述反应后的试管中加入足量的______，观察到______的现象即可排除这种可能性。
探究2：某白色粉末，可能含有硫酸钠、硫酸钾、硫酸铜、硝酸钡、碳酸钙中的一种或几种，为探究其成分，设计如下实验流程（所加试剂均足量）。
①操作1的名称是______。
②固体甲的成分是______，原白色粉末中一定含有的物质是______。
(3)工业除废
某工厂排放废水中含H+、Cu2+、Na+、四种离子，其个数之比为2：1：6：5，铜离子的质量分数为0.64%，为了除去重金属铜离子，处理1000kg该工厂废水至少需加入氢氧化钙的质量为多少？（写出计算过程）
17．（2022·江苏扬州·一模）古老而美丽的京杭大运河南北贯穿宝应，宝应是一座水城，应水而生，缘水而兴，因水而衰，籍水而盛。
(1)利用电解水实验可探究水的组成(如图)
①通电后电极上出现气泡，a试管中产生的气体是_______(填化学式)。
②电解水时加少量NaOH的目的是_______。
③由此实验得出结论：水是由_______组成的。
(2)探究水在电极端所发生的变化(如图1)。
资料：任何水中有浓度极低的H+和OH-，当其中一种离子减少后水会继续产生这两种离子。
步骤1：向装置中重新装满水(含少量NaOH)，打开活塞，接通电源，一段时间后关闭电源。
步骤2：分别取出管a和管b电极附近的溶液，并测定溶液的pH。
①测定溶液pH的方法是：用玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上，将试纸显示的颜色立即与_______对照，读取pH值。经测定：管a中溶液pH小于7，管b中溶液液pH大于7。
②若向管b溶液中加入_______，溶液变为红色。
③图中能表示电解时管a中水在电极端所发生变化的结果的是_______(填字母序号)。
(3)大多数天然水需要经过处理方可饮用。天然水净化的主要步骤如图所示。
①步骤Ⅰ中可用明矾作混凝剂，其化学式为KAl(SO4)n·12H2O，n的值为_______。
②步骤Ⅱ中使用的物质X可能是_______(填名称)。
③生活中判断净化的水是硬水还是软水，常可加入_______(写名称)进行检验。
④工厂锅炉长期使用会形成水垢，可用盐酸去除。写出水垢中的Mg(OH)2溶于盐酸时发生反应的化学方程式_______。
18．（2022·安徽·芜湖市第二十九中学一模）还原剂与金属氧化物的反应是中学化学学习中的重要内容。某小组以“木炭还原氧化铜实验”开展项目式学习。
【任务一】初步认识木炭与氧化铜的反应
(1)如图，该实验的现象为_______。
(2)图中酒精灯上网罩的作用是_______。
(3)写出该反应的化学方程式_______。
【任务二】深入研究木炭与氧化铜的反应
小组同学根据木炭燃烧可能生成CO2也可能生成CO，认为木炭与氧化铜反应生成的气体也有多种可能。利用下图装置开展研究。
步骤1：打开K，缓缓通入干燥的氮气一段时间。
步骤2：关闭K，点燃酒精喷灯和酒精灯，充分反应。
步骤3：熄灭酒精喷灯和酒精灯，打开K，再通入一段时间氮气。
【方案一】从定性观察角度判断
(4)若B中澄清石灰水变浑浊，D处的气体被点燃，则木炭与氧化铜反应生成的气体为____。
(5)实验开始前、后通入氮气的原因是_______。
【方案二】从定量计算角度判断
(6)取一定量碳粉和8g氧化铜的混合物进行实验，并测定表格中的四个数据：
反应前的质量
反应后的质量
A(玻璃管+固体)
m1
m2
B+C(广口瓶+混合液)
m3
m4
①若生成的气体为CO2，则理论上(m4-m3)_______(m1-m2)(填“>”、“<”或“=”)。
②若生成的气体为CO2和CO混合气体且CuO全部转化成Cu，则参加反应的碳粉的质量m的取值范围是_______。
19．（2022·江苏扬州·一模）钢铁是日常生活中使用最多的金属。
(1)“手撕钢”是厚度必须控制在0.025毫米以下的钢，它在军事、电子产品、航空航天、能源等领域都有着重要应用。
①“手撕钢”是一种铁合金，下列说法不正确的是_______(填字母)。
a.“手撕钢”的性能比生铁优越
b.“手撕钢”能完全溶解在稀盐酸中
c.“手撕钢”的含碳量比生铁高
②早在公元前4世纪，中国已广泛利用铁矿石与木炭生产生铁，并加入“黑土”以降低生铁的熔化温度；“黑土”含有磷酸铁(FePO4)，其中磷元素的化合价为____。
(2)据估计，世界每年生产的钢铁大约有1/4被锈“吃”掉了。
①锈能“吃”铁的原因是__________。
②为防止发生锈“吃”铁的现象发生可采取的措施有________(写一条)
(3)草酸(H2C2O4)分解的化学方程式为H2C2O4CO↑＋CO2↑＋H2O。某化学小组为测定生锈铁片的组成(假设只含有铁和Fe2O3·xH2O)，进行了以下探究，请你参与并完成对有关问题的解答。
主要操作为：取生锈铁片样品12.6g置于装置C的硬质玻璃管中，加热完全反应后得到固体的质量为8.4g，装置D增重6.6g。
①装置A的作用是________，装置B的作用是_________。
②通过计算求m(Fe):m(Fe2O3·xH2O)的比值______(写出计算过程)。
20．（2022·江苏 一模）能源既是国家经济发展的命脉，也是国家发展战略的重要支柱。
(一)人类目前所消耗的能量主要来自化石燃料。
(1)化石燃料包括_______、石油、天然气。
(2)“碳中和”主要是指抵消温室气体的排放量，实现正负抵消，达到相对“零排放”。下列说法不正确的是 (填序号)。
A．大力植树造林 B．捕集、利用和封存CO2 C．提倡使用一次性餐具
(3)将石油加热炼制，是利用石油中各成分的______不同，将它们分离得到汽油、煤油、柴油等产品。
(4)天然气用途非常广泛，可作为燃料直接使用。天然气在不同设备中燃烧产生的污染物的含量也不尽相同，几种常见设备中天然气燃烧时产生的污染物(kg/Mm3)如下图所示：
①氮的氧化物排放到空气中可形成酸雨，依据“化学反应前后元素的种类不变”，推测此类酸雨中所含的酸是______(填化学式)。
②在电厂、工业锅炉和民用采暖设备中天然气燃烧效率最低的是______(填字母)。
A．电厂 B．工业锅炉 C．民用采暖设备
(二)氢气被看做是理想的“绿色能源”，氢气的制备和储存是目前的研究热点。
(5)甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一，主要流程如下：
①甲烷和水蒸气反应的化学方程式是______________。
②用CaO可以将CO2除去转化为CaCO3，该反应属于基本反应类型中的___。H2体积分数和CaO消耗率随时间变化关系如图所示。从t1时开始，H2体积分数显著降低，单位时间CaO消耗率___(填“升高”、“降低”或“不变”)。此时CaO消耗率约为35%，但已失效，结合化学方程式解释原因：_____。
(6)可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢，工作示意图如图。通过控制开关连接K1或K2，可交替得到H2和O2
①制H2时，连接______(填“K1”或“K2”)；改变开关连接方式，可得O2.
②利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢的总反应化学方程式为_____________。
(7)Mg17Al12是一种特殊的镁合金。该合金是一种储氢材料，完全吸氢后得到MgH2和Al，“储氢过程”属于______(填“物理”或“化学”)变化。
(8)开发利用氢能的意义：______(写1点)。
参考答案：
1．(1)过滤
(2)Cu2+、Mg2+、H+
(3)6.7≤pH＜9.1
(4)
(5)取最后一次洗涤液加入碳酸钠溶液(或稀硝酸和硝酸银溶液)，若产生白色沉淀则未洗净，反之则洗净
(6)解：设生成的MgCl2质量为x，生成的Mg(OH)2质量为y
m（MgO）=200kg×40%=80kg
x=190kg
y=116kg
答：最终能制得氢氧化镁116kg。
【解析】(1)
步骤I是固液分离，实验操作名称是过滤，故填：过滤；
(2)
氧化镁与氧化铜与盐酸反应生成氯化镁和氯化铜，稀盐酸是过量的，所以溶液A中的阳离子有镁离子、铜离子和氢离子，故填：Cu2+、Mg2+、H+；
(3)
根据题目信息可知看出氢氧化铜完全沉淀在pH=6. 7时，而氢氧化镁出现沉淀则是在pH=9. 1，所以控制pH在6. 7到9. 1之间可以确保氢氧化铜完全沉淀，而不产生氢氧化镁；故填：6.7≤pH＜9.1；
(4)
溶液B主要含有氯化镁，氯化镁与氢氧化钙反应生成氯化钙和氢氧化镁沉淀，反应的化学方程式为：
(5)
所得产品表面可能残留少量滤液，需用蒸馏水多次洗涤，为检验产品是否洗涤干净，就是检验沉淀中是否混有氯化钙，操作是取最后一次洗涤液加入碳酸钠溶液（或稀硝酸和硝酸银溶液），若产生白色沉淀则未洗净，反之则洗净；
(6)
见答案。
2．(1) 明矾 过滤
(2)吸附
(3)肥皂水
(4)C+CO22CO
(5)
(6)缺少尾气处理装置
(7)B与C
(8)CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2
【解析】(1)
自来水是自来水厂净化处理过的，可利用明矾溶于水后生成的胶状物对杂质的吸附，即首先加入絮凝剂明矾。
过滤通常是把固体和液态分开的一种方法，所以操作①的名称为过滤。
(2)
活性炭具有吸附性，能除去一些异味和色素，所以，操作②其净水原理是利用活性炭的吸附作用。
(3)
软硬水的鉴别用肥皂水，加肥皂水产生大量泡沫的是软水，产生泡沫较少，产生大量浮渣的是硬水。所以填肥皂水。
(4)
装置B中碳粉与二氧化碳高温条件下反应生成一氧化碳，化学方程式。
(5)
充分反应后剩余固体为氧化镁。
设生成氧化镁质量为x。
则充分反应后剩余固体的质量为。
(6)
一氧化碳是一种有毒、污染性气体，据图可知该装置有明显不足之处缺少尾气处理装置。
(7)
装置F是安全瓶，能防倒吸，应在B、C和E、G之间添加装置F，避免倒吸，使玻璃管炸裂。
(8)
G中开始产生白色沉淀，过一段时间白色沉淀慢慢消失，说明碳酸钙在水中与二氧化碳反应生成可溶的碳酸氢钙，化学方程式CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2。
3．
因为要提纯硝酸钾，硝酸钾的溶解度受温度影响大 K和N N 若导电基体上的Pt颗粒增多，NO3-会更多地转化为铵根，不利于降低液体中的含氮量 在液体中，H2在铂表面失去电子变为H+，硝酸根在Cu表面得到电子转化为NO，NO在在铂的表面得到电子转化为N2O【分析】
【详解】（1）硝酸钠与氯化钾反应生成硝酸钾和氯化钠，故填：；
（2）因为要提纯硝酸钾，硝酸钾的溶解度受温度影响大，所以选择“冷却结晶”而不用“蒸发结晶”，故填：因为要提纯硝酸钾，硝酸钾的溶解度受温度影响大；
（3）硝酸钾是一种复合肥，可以给植物提供的营养元素是钾元素和氮元素，故填：K和N；
（4）由分析可知，化合价降低的元素是氮元素，故填：N；
（5）由工作原理的示意图可知，气体中发生的反应为氢气和水在铱(Ir)的催化下，生成水和氮气，故填：；
（6）由工作原理的示意图可知，若导电基体上的Pt颗粒增多，会更多地转化为铵根，不利于降低液体中的含氮量，故填：若导电基体上的Pt颗粒增多，会更多地转化为铵根，不利于降低液体中的含氮量；
（7）在液体中，H2将转化为N2O的过程可描述为在溶液中，H2在铂表面失去电子变为H+，硝酸根在Cu表面得到电子转化为NO，NO在在铂的表面得到电子转化为N2O，故填：在液体中，H2在铂表面失去电子变为H+，硝酸根在Cu表面得到电子转化为NO，NO在在铂的表面得到电子转化为N2O。
4．(1) CaO
(2) 光热催化 通过控制反应条件，可以使我们想要所得产物的量尽可能多（合理即可）
(3)解：设理论上所需CO2的质量为x。
x=22t
答：理论上所需CO2的质量是20t。
【解析】(1)
①碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，则白灰的主要成分是CaO，故填：CaO；
②石灰石主要成分碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，故填：；
(2)
①由图可知，当反应条件为光热催化时，所得产物中C2H5OH最多，故填：光热催化；
②结合图可知，反应条件不同，所得的产物C2H5OH的量不同，则得到的启发是通过控制反应条件，可以使我们想要所得产物的量尽可能多，故填：通过控制反应条件，可以使我们想要所得产物的量尽可能多；
(3)
见答案。
5．(1) b 2:1
(2) 软水 煮沸
(3)吸附
(4) t1℃时，甲、丙两物质的溶解度相等 62.5 乙>甲>丙
【解析】(1)
由图示可知，a试管内气体体积较大，是氢气，氢气具有可燃性；b试管内的气体体积较小，是氧气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，电解水时产生的氢气与氧气的体积比为2：1，故填：b；2:1；
(2)
为区分软水和硬水，将等量的肥皂水分别滴加到盛有等量软水、硬水的试管中，振荡，试管中产生较多泡沫的为软水；生活上常用煮沸的方法来降低水的硬度；故填：软水；煮沸；
(3)
净水器中经常使用活性炭，主要利用活性炭的吸附性，故填：吸附性；
(4)
通过分析溶解度曲线可知，p点的含义是：t1℃时，甲、丙两物质的溶解度相等，故填：t1℃时，甲、丙两物质的溶解度相等；
t3℃时，甲物质的溶解度是25g，50g水中最多能溶解12.5g甲物质，所以将25g甲物质放入50g水中，充分溶解后，形成溶液的质量为62.5g，故填：62.5;
将t2℃时的甲、乙、丙三种物质的饱和溶液分别降温至t1℃，t1℃时，乙物质的溶解度最大，甲丙物质的溶解度次之，甲、乙物质的溶解度随温度的升高而增大，降温会析出晶体，应该按照t1℃时的溶解度计算，丙物质的溶解度随温度的升高而减小，丙物质的溶解度降温不会析出晶体，应该按照t2℃时的溶解度计算，所以将t2℃时的甲乙丙三种物质的饱和溶液降温至t1℃时，所得溶液中溶质的质量分数由大到小的顺序是乙>甲>丙，故填：乙>甲>丙。
6．(1)吸收烟气中的二氧化硫和氯化氢气体
(2)
(3)作保护气，防止硫酸亚铁被空气中的氧气氧化
(4)刷漆
(5)解：设消耗的氢氧化钙的质量为x
x=37kg
答：需要消耗的氢氧化钙的质量是37kg
【解析】(1)
氢氧化钙能与二氧化硫反应生成亚硫酸钙和水，氢氧化钙能与氯化氢反应生成氯化钙和水，故石灰浆的作用是：吸收烟气中的二氧化硫和氯化氢气体；
(2)
①铁锈的主要成分是氧化铁，氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，该反应的化学方程式为：；
(3)
+2价的铁元素容易被空气中的氧气氧化，故氮气的作用是：作保护气，防止硫酸亚铁被空气中的氧气氧化；
(4)
铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，防止铁制品生锈，可以隔绝氧气和水，如刷漆；
(5)
见答案。
7．(1)B
(2)抗腐蚀性强
(3) 氧气、水
(4) 证明二氧化碳已除尽 红色粉末逐渐变黑 CO、CO2
(5)解：设需要含四氧化三铁80%的磁铁矿石的质量为x。
答：需要含四氧化三铁80%的磁铁矿石的质量为2900t。
【解析】(1)
A、镉是金字旁是金属元素。A错。
B、根据镉的原子结构示意图可知，镉的质子数48，即核电荷数为48。B正确。
C、据图可知，镉的相对原子质量为112.4。C错。
D、根据镉的原子结构示意图可知，镉原子核外有五个电子层，元素的周期数=电子层数。所以，镉元素位于第五周期。D错。
综上所述：选择B。
(2)
钢是铁合金，具有抗腐蚀性强或硬度大等优点，适用于大型建筑。所以，北京冬奥会国家速滑馆“冰丝带”采用单层双向正交马鞍形索网结构（钢结构），利用了钢抗腐蚀性强或硬度大的优点。
(3)
铁生锈实际上是铁与空气中的氧气、水同时发生化学反应的过程。稀盐酸与铁锈反应生成氯化铁和水，化学方程式。
(4)
据图可知，B装置用来检验一氧化碳中混有的二氧化碳是否被除净。
D装置中的红色氧化铁生成黑色的铁粉。所以，D装置中能观察到的现象是红色粉末逐渐变黑。
D装置出口处有反应生成的二氧化碳，未完全反应的一氧化碳。
(5)
见答案。
8．(1)
(2)
(3) 降低样品含碳量、含硫量（或除去部分碳和硫元素） CO2、SO2、O2
(4) 一 酸性 pH试纸（或pH计等）
(5) 31
【解析】(1)
铁和硫酸铜生成硫酸亚铁和铜，故不能用铁制容器盛放硫酸铜溶液，故填：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。
(2)
由流程图可知，氯化亚铁和氢气生成铁和氯化氢，故填：。
(3)
钢中碳和硫的含量降低，故炼钢时通入过量氧气的目的是降低样品含碳量、含硫量，碳会转化为二氧化碳，硫转化为二氧化硫，气体a中一定含有的成分是CO2、SO2、O2，故填：降低样品含碳量、含硫量；CO2、SO2、O2。
(4)
①地壳中含量最多的几种元素含量由高到低氧、硅、铝、铁、钙，铝在地壳中的含量居所有金属元素第一位，故填：一。
②铝片在空气中表面易形成致密的氧化膜氧化铝，反应的化学方程式4Al+3O2=2Al2O3。将除去氧化膜的铝片浸入硫酸铜溶液中，观察到铝片表面有红色物质析出，并伴随有气泡产生。经检验气体为氢气。该反应中产生氢气，说明硫酸铜溶液呈酸性，可用pH试纸检验溶液的酸碱度，故填：一；4Al+3O2=2Al2O3；酸性；pH试纸。
(5)
①由元素周期表小方格可知，原子序数=31，原子中原子序数=核外电子数，镓原子核外电子数为31，故填：31。
②镓与稀硫酸反应生成硫酸镓和氢气，产物中Ga的化合价为+3，反应的化学方程式，故填。
③Ga（NH4）（SO4）2中的阴离子是硫酸根离子，故填：。
9．(1)液体表面张力
(2)2NaHCO3+H3C6H5O7=Na2HC6H5O7+2H2O+2CO2↑
(3) 防止二氧化碳损耗影响测量结果，饱和的碳酸氢钠溶液中含有大量，会抑制二氧化碳的溶解
【解析】(1)
航天员王亚平在金属圈内做了一个水膜，然后用滴管往水膜注水，水膜就变成了水球，该实验是因为液体表面张力。
(2)
碳酸氢钠和酸反应会生成盐、水和二氧化碳，所以碳酸氢钠和柠檬酸反应的化学方程式为。
(3)
①碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，生成的二氧化碳能溶于水且和水反应，而饱和的碳酸氢钠溶液中含有大量，会抑制二氧化碳的溶解，二氧化碳几乎不溶于饱和碳酸氢钠溶液，所以洗瓶内放碳酸氢钠溶液而不是水的目的和原理是防止二氧化碳损耗影响测量结果，饱和的碳酸氢钠溶液中含有大量 ，会抑制二氧化碳的溶解。
②流出液体的体积与生成二氧化碳的体积相等，为VmL。则生成二氧化碳的质量为pVg。
设样品中碳酸氢钠的质量为x
所以该泡腾片中碳酸氢钠含量为
10．(1)C
(2) ①②⑦⑧ 湿润的石蕊纸条变红 澄清石灰水变质 试管 密度比空气大
(3)将32.5g固体混合物加热，完全反应后冷却，称得剩余固体为22.9g，说明生成氧气质量=32.5g－22.9g=9.6g。
设：原混合物中氯酸钾的质量为x。
答：原混合物中氯酸钾的质量为24.5g。
【解析】(1)
碳酸氢钠俗称小苏打，所以选择C。
(2)
①实验室常用块状石灰石（或大理石）和稀盐酸反应制取二氧化碳，是固体和液体反应，不需加热，所以选择的仪器是①②⑦⑧，石灰石（或大理石）的主要成分是碳酸钙，与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应原理是
②二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸使石蕊变红。所以湿润的石蕊纸条变红。
③用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，需要在试管中加热，所以需补充的玻璃仪器的名称是试管。利用的氧气的密度比空气大的性质，用如图用排空气法收集氧气，气体从b导管口通入。
(3)
见答案。
11．(1)红
(2)Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O，Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑
(3)NaCl和NaCl、HCl
(4)解：设生成二氧化碳的质量为x
答：理论上可以生成二氧化碳的质量为2.2g
(5)滴加适量的盐酸充分反应后蒸发，得到纯净的氯化钠
(6)微溶于水，溶液为碱性，可以和盐酸反应
【解析】(1)
石蕊遇到酸性溶液变红，所以实验一中，观察到石蕊溶液变红色。
(2)
铁锈主要成分是氧化铁，和盐酸反应生成氯化铁和水，溶液变为黄色。铁锈反应完后有铁裸露出来，铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，所以看到有气泡。化学方程式分别为，。
(3)
氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水，溶液由红色变成无色则不可能含有氢氧化钠，可能有盐酸剩余，所以溶质成分可能组合有NaCl和NaCl、HCl。
(4)
见答案。
(5)
碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水二氧化碳，所以要除去碳酸钠得到纯净的氯化钠的方案是滴加适量的盐酸充分反应后蒸发，得到纯净的氯化钠。
(6)
加入2mL水后无法完全溶解0.02g氢氧化钙，加入酚酞后酚酞变红。说明氢氧化钙微溶于水，溶液为碱性。加入稀盐酸后酚酞变为无色，氢氧化钙全部消失，说明氢氧化钙可以和盐酸反应。
12．(1) 降温结晶 烧杯 氯化钠、硝酸钾
(2) （合理即可） 置换反应 氯化钾与硝酸铜相互交换成分后不会生成沉淀、气体或水，两者不反应 复合
【解析】(1)
①操作a是从溶液中获取硝酸钾晶体，因硝酸钾的溶解度随温度的升高而增大且变化较大，故a为降温结晶；
②操作a用到的玻璃仪器有烧杯；
③降温结晶时仍有少量硝酸钾溶解在溶液中，氯化钠基本不变，过滤后，滤液2的溶质是氯化钠、硝酸钾；
(2)
A～D为初中化学常见物质，A、D为金属，反应Ⅰ为金属与盐溶液的反应。
①若D为银白色贵重金属，则D为银，且A的金属活动性强于银，则反应Ⅰ的化学方程式可以是 （合理即可），该反应中单质与化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，属于置换反应；
②一步实现反应Ⅱ，不能加入氯化钾，因为氯化钾与硝酸铜相互交换成分后不会生成沉淀、气体或水，两者不反应；
③硝酸钾可作化肥，能供给作物钾元素和氮元素两种养分，属于复合肥料。
13．(1)长颈漏斗
(2)b
(3)塑料瓶变瘪，紫色石蕊溶液变红
(4)密度比空气的大
(5) CaCl2、HCl 沉淀产生 产生气泡 产生沉淀 Na2CO3 + CaCl2 = CaCO3 ↓+ 2NaCl CaCO3
【解析】(1)
仪器①的名称长颈漏斗；
(2)
二氧化碳的密度比空气大，用装置乙收集CO2时，导管口a应与b相连；
(3)
图丙所示的质地较软的塑料瓶收集满CO2，再倒入约1/3体积的紫色石蕊溶液，立即旋紧瓶盖，振荡，二氧化碳能与水反应生成碳酸，导致瓶内压强减小，紫色石蕊溶液遇碳酸变红，观察到的现象是塑料瓶变瘪，紫色石蕊溶液变红；
(4)
往图丁的烧杯内缓缓通入CO2，超薄材料做成的内充空气的气球会慢慢浮起，由此得出CO2具有的性质是密度比空气大；
(5)
猜想与假设：猜想I：恰好完全反应时溶液中的溶质只有CaCl2；
猜想II：稀盐酸过量时废液中的溶质有CaCl2、HCl；
进行实验：取少量反应后的废液于试管中，向其中加入Na2CO3溶液至过量，只有白色沉淀产生，是因为碳酸钠和氯化钙反应生成白色沉淀碳酸钙和氯化钠；先产生气泡，是因为碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，后产生白色沉淀，是因为碳酸钠和氯化钙反应生成白色沉淀碳酸钙和氯化钠；
猜想I正确，碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠，反应的化学方程式为：Na2CO3 + CaCl2=CaCO3 ↓+ 2NaCl；
反思拓展：如果猜想II正确，要使废液中只含有CaCl2，正确的处理方法是加入过量的碳酸钙、过滤除去碳酸钙后得到氯化钙溶液。
14．(1)搅拌或增大硫酸的浓度
(2)H2SO4、O2
(3)CuSO4+Zn=ZnSO4+Cu
(4) 漏斗 引流
(5)Zn、Cu
(6)洗涤
(7) 6.1 35%
【分析】（1）废旧电池铜帽（含Cu、Zn)中的锌与稀硫酸反应生成硫酸锌溶液和氢气，铜与稀硫酸、氧气反应生成硫酸铜和水，则溶液A为硫酸锌和硫酸铜的混合溶液，锌能与硫酸铜溶液反应生成硫酸锌溶液和铜，过程I中加入的物质为稀硫酸和氧气，过程Ⅱ中加入的物质B为锌。
（2）固体C中锌和铜的混合物，锌能与硫酸铜反应生成硫酸锌溶液和铜，反应的化学方程式为为：Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu。
（3）A~E分别是硫酸锌和硫酸铜的混合溶液、锌、锌和铜的混合物、硫酸铜溶液、硫酸锌溶液。据此进行分析解答。
(1)
要使过程Ⅰ中反应速率加快，可采用的措施搅拌或增大硫酸的浓度。
(2)
过程Ⅰ需将电池铜帽中的Zn变成ZnSO4，Cu变成CuSO4，Zn和稀硫酸反应可以生成硫酸锌和氢气，根据已知可知，Cu、稀硫酸和氧气反应可以生成硫酸铜和水，故加入试剂为H2SO4和O2。
(3)
过程Ⅲ中有红色固体产生，是因为固体C中的锌和物质D硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，该反应的化学方程式为Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu。
(4)
过滤可以把不溶于水的物质分离出来，过滤时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗，其中玻璃棒的作用是引流。
(5)
根据上述分析可知，固体C中含有Cu和Zn。
(6)
为了得到纯净的海绵铜，过程Ⅲ中过滤后应进行洗涤、干燥。
(7)
前两次每次消耗固体的质量为1.3g，第三次加入的稀硫酸后，固体应减少1.3g，所以第三次剩余固体质量M=7.4-1.3=6.1，第四次加入稀硫酸后锌完全反应，最后剩余铜帽的质量即为铜的质量6.5g，此铜帽样品中锌的质量分数为×100%=35%；
【点睛】合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础。
15．(1)溶液中都含有氢离子
(2)氧化物
(3)
(4) NO 化学变化 加热 加热条件下，浓硝酸分解能生成二氧化氮 木炭燃烧也能生成二氧化碳
【分析】
Cu
H
N
O
等号左边
3
8
8
24
等号右边
3
8
6
22
2R
0
0
2
2
(1)
稀盐酸、稀硫酸化学性质相似，是因为溶液中都含有氢离子，故填：溶液中都含有氢离子；
(2)
氧化物是由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物，所以氧化铜属于氧化物，故填：氧化物；
(3)
反应4中的盐既能与稀盐酸反应，又能与稀硫酸反应，该盐可能是碳酸钠或碳酸钙， 这种盐能与碱反应，则为碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠，故：；
(4)
Ⅰ、由分析可知：1个R分子由一个氮原子和一个氧原子构成，则R的化学式为NO，故填：NO;
Ⅱ、向盛有蛋清溶液的试管中加几滴浓硝酸，微热，观察到出现黄色固体，说明浓硝酸能与蛋白质作用生成新物质，该变化属于化学变化，故填：化学变化；
Ⅲ、①实验1中所用碎玻璃与浓硝酸不发生化学反应，但有红棕色固体NO2气体产生，由查阅资料可知，浓硝酸受热分解生成NO2，所以灼热的碎玻璃在实验中起到的作用是加热，故填：加热；
②实验2中有红棕色气体产生，但并不能证明实验2中木炭与浓硝酸发生了反应，因为加热条件下，浓硝酸分解能生成二氧化氮，故填：加热条件下，浓硝酸分解能生成二氧化氮；
③由查阅资料可知：木炭与浓硝酸发生反应会生成二氧化碳，实验3在生成的气体产物中检测出二氧化碳，且体积分数大于0.03%，但也不能证明实验3中木炭与浓硝酸发生了反应，理由是木炭燃烧也能生成二氧化碳，故填：木炭燃烧也能生成二氧化碳。
【点睛】不同的酸因为含有相同的氢离子具有相似的化学性质，不同的酸因为所含酸根不同，又具有各自的特性。
16．(1) NaHCO3
(2) 溶液由红色变为无色
酚酞 氢氧化钠 NaOH 溶液变红 过滤 BaSO4、CaCO3 Na2SO4、Ba（NO3）2、CaCO3（写名称也可）
(3)解：设溶液中H+的质量为x
因为H+、Cu2+、Na+、四种离子，其个数之比为2：1：6：5
x=0.2kg
解：设与氢离子反应的氢氧化钙的质量为y
y=7.4kg
设与铜离子反应的氢氧化钙的质量为z
z=7.4kg
共需Ca（OH）2为7.4kg+7.4kg=14.8kg
答：处理1000kg该工厂废水至少需加入氢氧化钙的质量为14.8kg
【解析】(1)
①碳酸氢钠俗称小苏打，碳酸氢钠是由钠离子和碳酸氢根离子构成的化合物，钠离子显+1价，碳酸氢根离子显-1价，化学式为：NaHCO3；
②氢氧化铝和稀盐酸反应生成氯化铝和水，该反应的化学方程式为：；
(2)
探究1：①氢氧化钠显碱性，能使无色酚酞试液变红，逐滴加入稀盐酸，氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水，氯化钠显中性，稀盐酸显酸性，均不能使无色酚酞试液变红，故观察到溶液由红色变为无色，说明氢氧化钠和稀盐酸发生了化学反应；
②颜色由红色变为无色，可能是氢氧化钠与稀盐酸发生了反应，也可能是酚酞与稀盐酸发生了反应，故应设计实验排除酚酞的干扰；
氢氧化钠显碱性，能使无色酚酞试液变红，故可向上述反应后的试管中加入足量的氢氧化钠，观察到溶液变红，说明酚酞没有参与反应；
探究2：①操作1实现了固液分离，名称是过滤；
②将白色粉末加水溶解，得到无色溶液A和固体甲，说明白色粉末中不含硫酸铜，因为硫酸铜溶液是蓝色的，固体甲可能为碳酸钙，也可能是硫酸盐和硝酸钡反应生成的硫酸钡，向固体甲中加入稀盐酸，固体部分溶解，碳酸钙能与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，硫酸钡和稀盐酸不反应，说明固体甲为碳酸钙和硫酸钡的混合物，原固体中一定含碳酸钙和硝酸钡，碳酸钙的质量为：6.46g-2.33g=4.13g；
向无色溶液A中加入氢氧化钡溶液，得到固体丙，说明无色溶液A中含硫酸盐，则硝酸钡已经完全反应；
设白色固体中硝酸钡的质量为x
x=2.61g
则白色粉末中硫酸盐的质量为：11g-4.13g-2.61g=4.26g
由题干信息可知，4.26g硫酸盐完全反应生成硫酸钡沉淀的质量为：2.33g+4.66g=6.99g
设硫酸盐的化学式为M2SO4，M的相对原子质量为m
m=23
故该硫酸盐是硫酸钠，故原白色粉末中一定含有的物质是碳酸钙、硝酸钡、硫酸钠。
(3)
见答案。
17．(1) O2 增强水的导电性 氢元素和氧元素
(2) 标准比色卡 酚酞溶液 A
(3) 2 活性炭 肥皂水
Mg(OH)2+2HC1=MgCl2+2H2O
【解析】(1)
①通电后电极上出现气泡，由负氢正氧可知，a试管中产生的气体是氧气，化学式为：O2；
②电解水时加少量NaOH的目的是增强水的导电性；
③由此实验得出结论：水是由氢元素和氧元素组成的；
(2)
①测定溶液pH的方法是：用玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上，将试纸显示的颜色立即与标准比色卡对照，读取pH。经测定：管a中溶液pH小于7，管b中溶液液pH大于7；
②管b中溶液液pH大于7，呈碱性，若酚酞遇碱性溶液变红，则加入的是酚酞溶液；
③a极是正极，产生的是氧气，经测定，管a中溶液pH小于7，呈酸性，故存在大量的氢离子，故选：A；
(3)
①根据化合物中各元素的化合价代数和为0，可计算化学式中的值为：（+1）+（+3）+（-2）×n=0，n=2；
②活性炭有吸附性，能吸水中的色素和异味，故中使用的物质X可能是活性炭；
③在生活中可用肥皂水区分硬水和软水，遇肥皂水产生的泡沫少的是硬水，遇肥皂水产生的泡沫多的是软水
④氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水，反应的化学方程式为：Mg(OH)2+2HC1=MgCl2+2H2O。
18．(1)试管内黑色粉末逐渐变红，澄清石灰水变浑浊
(2)集中火焰，提高温度
(3)
(4)一氧化碳和二氧化碳
(5)实验前排净装置内空气，实验后防止液体倒流
(6) = 0.6g
碳和氧化铜高温下反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水。所以现象是试管内黑色粉末逐渐变红，澄清石灰水变浑浊。
(2)
碳和氧化铜反应需要高温条件，酒精灯上网罩可以集中火焰，提高温度。
(3)
碳和氧化铜高温下反应生成铜和二氧化碳，化学方程式为。
(4)
二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，B中澄清石灰水变浑浊说明生成二氧化碳。D处的气体被点燃说明有可燃性气体一氧化碳生成。所以木炭与氧化铜反应生成的气体为一氧化碳和二氧化碳。
(5)
空气中含有氧气能与碳反应生成二氧化碳和一氧化碳，且空气和一氧化碳混合受热可能发生爆炸，所以需要排净装置内的空气。反应后撤走酒精灯装置内气体冷却收缩，为防止液体倒流入试管导致试管炸裂需要通入氮气。所以实验开始前、后通入氮气的原因是实验前排净装置内空气，实验后防止液体倒流。
(6)
①化学反应前后物质的总质量不变，所以A内减少的质量与BC内增加的质量相等，所以理论上(m4-m3)=(m1-m2)。
②可利用极值法，分别算出8g氧化铜与碳反应生成二氧化碳、一氧化碳需要的碳质量，参加反应的碳粉的质量m的取值范围在这两个质量之间且不能相等。
假设全部生成一氧化碳：根据质量守恒定律反应前后元素种类和质量不变，一氧化碳中氧元素的质量与氧化铜中氧元素的质量相等，一氧化碳中碳元素的质量与参加反应的碳中碳元素的质量相等，所以参加反应的碳粉的质量为。
假设全部生成二氧化碳：根据质量守恒定律反应前后元素种类和质量不变，二氧化碳中氧元素的质量与氧化铜中氧元素的质量相等，二氧化碳中碳元素的质量与参加反应的碳中碳元素的质量相等，所以参加反应的碳粉的质量为。
所以0.6g
(2) 铁锈是一种疏松多孔的物质，能吸附空气中的氧气和水蒸气，加剧铁的锈蚀 生锈后及时除去铁锈或涂油漆等
(3) 除去混合气体中的二氧化碳 干燥一氧化碳 解：设一氧化碳与铁锈反应生成铁的质量为x
x=5.6g
则生锈铁片中单质Fe的质量=8.4g-5.6g=2.8g
所以m(Fe)∶m(Fe2O3·xH2O)=2.8g：（12.6g-2.8g）=2:7
【解析】(1)
①a、“手撕钢”是一种厚度控制在0.025毫米以下的钢，性能比生铁优越，不符合题意；
b、“手撕钢”是一种钢，主要含铁和碳，铁能与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，碳与稀盐酸不反应，故“手撕钢”不能完全溶解在稀盐酸中，符合题意；
c、“手撕钢”是一种钢，含碳量为0.03%-2%，生铁的含碳量为2%-4.3%，故“手撕钢”的含碳量比生铁低，符合题意。
故选bc；
②磷酸铁中铁元素显+3价，氧元素显-2价，设磷元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：（+3）+x+（-2）×4=0，x=+5；
(2)
①铁能与空气中的氧气和水反应生成铁锈，铁锈是一种疏松多孔的物质，能吸附空气中的氧气和水蒸气，加剧铁的锈蚀，故锈能“吃”铁；
②防止铁生锈，可以隔绝氧气和水，如刷漆等；
(3)
②氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，故装置A的作用是：除去混合气体中的二氧化碳；
浓硫酸具有吸水性，且与一氧化碳不反应，故装置B的作用是：干燥一氧化碳；
②见答案。
20．(1)煤
(2)C
(3)沸点
(4) HNO3 C
(5) CH4＋2H2OCO2＋4H2 化合反应 降低 生成的碳酸钙覆盖在氧化钙表面，阻碍了二氧化碳与氧化钙的继续进行
(6) K1 2H2O2H2↑＋O2↑
(7)化学
(8)节约能源或保护环境
【解析】(1)
目前，人们使用的燃料大多来自化石燃料，如煤、石油和天然气等，是不可再生能源。
(2)
A、植树造林，利用树林的光合作用消耗二氧化碳；A正确。
B、捕集、利用和封存CO2，可以达到相对“零排放”；B正确。
C、使用一次性餐具，消耗树木，破坏光合作用。减少二氧化碳的消耗；C不正确。
综上所述：选择C。
(3)
将石油加热炼制，利用石油中各成分的沸点不同，将它们分离，得到不同的产品，使石油得到综合利用。
(4)
氮的氧化物排放到空气中可形成酸雨，依据“化学反应前后元素的种类不变”，推测此类酸雨中所含的酸含有氮、氢、氧元素，即硝酸，化学式HNO3。
在电厂、工业锅炉和民用采暖设备中，由于民用采暖设备比较分散，所以民用采暖设备中天然气燃烧效率最低。填C。
(5)
据流程图可知甲烷和水蒸气在催化剂和650℃的条件下反应生成二氧化碳和氢气，化学方程式。
CaO可以将CO2除去转化为CaCO3，即CaO与CO2在一定条件下反应生成CaCO3，符合多变一的特点，是化合反应。
据图可以看出，从t1时开始，H2体积分数显著降低，CaO消耗率变得平缓，即单位时间CaO消耗率降低。
由于CaO+CO2=CaCO3，生成的碳酸钙覆盖在氧化钙的表面，减少了氧化钙与二氧化碳的接触面积，导致吸收效率降低，甚至失效。
(6)
电解水时，与电源负极相连端产生氢气，所以，据图可知制H2时，连接K1。
利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢，即利用太阳能分解水，化学方程式。
(7)
Mg17Al12完全吸氢后得到MgH2和Al，即过程中生成了新物质，所以，“储氢过程”属于化学变化。
(8)
氢气燃烧只生成水，不污染环境；同时减少了化石燃料的使用。所以，开发利用氢能的意义是环保，节约化石能源等。
2022年中考化学专题训练：综合应用题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
1．（2022·江苏·兴化市教师发展中心一模）氢氧化镁是一种重要的化工原料。某矿石由MgO、CuO和SiO2组成，用它制备氢氧化镁的流程示意图如下图所示：
部分金属阳离子以氢氧化物形成沉淀时溶液的pH见表：
沉淀物
Cu(OH)2
Mg(OH)2
开始沉淀
4.2
9.1
完全沉淀
6.7
11.1
(1)步骤I分离溶液A和固体SiO2的实验操作名称是_________。
(2)溶液A中的阳离子有_________(填离子符号)。
(3)为了使Cu(OH)2完全沉淀，步骤I需控制的pH范围是_________。
(4)步骤III反应的化学方程式为_________。
(5)所得产品表面可能残留少量滤液，需用蒸馏水多次洗涤，如何检验产品是否洗涤干净___。
(6)现有200kg含氧化镁40%的矿石，假设各步均充分反应，镁元素无损耗，最终能制得____千克的氢氧化镁？(写出计算过程)
2．（2022·黑龙江大庆·一模）(Ⅰ)小李同学要模拟自来水厂的净水过程，最终制成自来水。其实验过程如图所示，请回答以下问题：
(1)首先加入絮凝剂A，通常为_______，操作①的名称为_______
(2)操作②主要是利用活性炭除去一些异味和色素，其净水原理是利用活性炭的_______作用。
(3)小李取少量液体D于试管中，加入少量_______，并振荡，发现产生少量泡沫，较多浮渣，说明液体D是硬水。
(Ⅱ)某研究小组利用如图所示装置进行探究实验。
已知：①碳酸镁加热分解：MgCO3MgO+CO2↑
②氢氧化钠溶液常用于吸收二氧化碳气体 ③无水氯化钙能吸收水蒸气
(4)写出装置B中发生反应的化学方程式：_______。
(5)本实验可以验证碳酸镁按照已知①发生反应， 开始试管中碳酸镁质量为W克，待充分反应后剩余固体的质量为_______克
(6)从环保角度看，该装置有明显不足之处是_______。
(7)图中装置F是安全瓶，能防倒吸，从实验安全角度考虑，本实验还应该在装置_______之间添加装置F。
(8)G中现象为开始产生白色沉淀，过一段时间白色沉淀慢慢消失，写出沉淀慢慢消失时发生的反应方程式_______。
3．（2022·江苏连云港·一模）兴趣小组以“KNO3的工业制备、使用与污染治理”为主题开展了项目式学习。
【任务一】模拟工业制备KNO3
步骤一：取硝酸钠与氯化钾固体按一定比例混合配成一定温度与浓度的溶液，然后将溶液冷却结晶，过滤，得粗硝酸钾和滤液A．
步骤二：将粗硝酸钾加热水溶解，经除杂、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得工业硝酸钾产品。
步骤三：将滤液A经蒸发结晶、过滤、洗涤、干操得副产品氯化钠。
（1）写出步骤一中反应的化学方程式：_________。
（2）结合题图，解释步骤一中选择“冷却结晶”而不用“蒸发结晶”原因：_________。
【任务二】了解KNO3的应用
（3）硝酸钾是农业生产中广泛使用的一种化肥，它可以给植物提供的营养元素是_________(填元素符号)。
（4）硝酸钾是制作黑火药的原料之一。黑火药在爆炸时会发生如下反应：反应后，化合价降低的元素是_________(填元素符号)。
【任务三】初步认识含氮废水治理原理
农业生产中KNO3的不当使用会导致水中氮元素(以NO3-、NH4+形式存在)含量偏高。在金属铂(Pt)、铜(Cu)、铱(Ir)的催化下，密闭容器中的H2可高效地将液体中的硝态氮(NO3-)转化为N2以达到降低含氮量的目的，工作原理的示意图如图所示。
（5）气体中发生的反应方程式为___________。
（6）若导电基体上的Pt颗粒增多，不利于降低液体中的含氮量，原因是___________。
（7）在液体中，H2将转化为N2O的过程可描述为___________。
4．（2022·江苏连云港·模拟预测）二氧化碳与生产、生活、环境密切相关，是化学学习和研究的重要内容。
(1)发现与制备。
①发现。3世纪时，中国西晋时期的张华在其所著的《博物志》一书记载了一种在烧白石(CaCO3)作白灰过程中产生的气体(CO2)。白灰的主要成分是__________(填化学式)。
②制备。实验室中常用图所示实验装置制备少量二氧化碳。写出反应的化学方程式：____________。
(2)变化与反应。
将CO2与H2O催化转化合成燃料(如甲醇、乙醇等)可有效解决碳循环等难题。反应时同时发生如下两个反应：；当反应条件不同时，CH3OH、C2H5OH的产量与反应条件的关系如图所示。
①若要所得产物中C2H5OH尽可能的多，所需反应条件是___________。
②结合图，你得到的启发是___________。
(3)性质与应用。
工业上以CO2和NH3为原料可制得尿素【CO(NH2)2】和水，如果要制取30t尿素，理论上所需CO2的质量是______？(写出解题过程)
5．（2022·云南昭通·九年级期中）水是生命之源，是人类最宝贵的自然资源。
(1)如图是电解水的实验示意图，试管_______（选填“a”或“b”）中的气体能使燃着的木条燃烧得更旺，试管a、b中产：生气体的体积比约为___________。
(2)为区分软水和硬水，将等量的肥皂水分别滴加到盛有等量软水、硬水的试管中，振荡，试管中产生较多泡沫的是_______。生活中常用_____的方法来降低水的硬度。
(3)净水器中经常使用活性炭，主要利用活性炭的_______性。
(4)甲、乙、丙三种物质的溶解度曲线如图所示。据图回答下列问题：
①P点的含义是_______。
②t3℃时，将25g甲物质加入50g水中，充分溶解后，所得溶液的质量为______g.
③将t2℃时的甲、乙、丙三种物质的饱和溶液分别降温至t1℃，所得溶液中溶质的质量分数由大到小的顺序是________。
6．（2022·吉林·长春南湖实验中学九年级阶段练习）城市生活垃圾的处理是世界性难题，某垃圾处理厂对生活垃圾进行处理与综合利用的部分流程如下：
【资料】：
①垃圾焚烧产生的烟气中含有SO2、HC1等有害气体：
②+2价的铁元素容易被空气中的氧气氧化：
③SO2与CO2的化学性质相似。
(1)“烟气吸收”步骤中，石灰浆的作用是______。
(2)“生锈的铁制品溶解步骤中，共发生三个反应：
①铁锈与稀硫酸反应：_________。
②铁与稀硫酸反应：
③铁与硫酸铁溶液反应：
(3)将所得硫酸亚铁溶液通过在氮气环境中加热蒸发浓缩，冷却结晶等操作，可得到硫酸亚铁晶体，认真阅读资料推测氮气的作用是________。
(4)列举一例生活中常见的防止铁生锈的方法：__________。
(5)计算：若垃圾焚烧产生32kgSO2，理论上吸收这些SO2需要消耗的氢氧化钙的质量是多少？
解：设消耗的氢氧化钙的质量为x
。
（请将计算过程补充完整）
7．（2022·河南焦作·一模）种类繁多的金属材料已成为社会发展的重要物质基础。
(1)2022年北京冬奥会，碲化镉发电玻璃成为绿色和科技办奥交汇的创新点。如图是镉的原子结构示意图，下列说法正确的是 。
A．镉是非金属元素 B．镉的核电荷数为48
C．镉的相对原子质量为112.4g D．镉元素位于第六周期
(2)北京冬奥会国家速滑馆“冰丝带”采用单层双向正交马鞍形索网结构（钢结构），利用了钢______的优点（写出一条即可）。
(3)铁生锈是生活中常见的现象，实际上是铁与空气中的_________同时发生化学反应的过程。通常可用除锈剂（含有盐酸）除去铁锈（Fe2O3），写出反应的化学方程式______。
(4)已知由一氧化碳发生装置得到的CO中混有杂质CO2和H2O。实验室按照如图所示装置制取纯净、干燥的CO，然后用CO还原Fe2O3并检验气体产物。
①B装置的作用是_________。
②D装置中能观察到的现象是________。
③D装置出口处的气体有：_______。
(5)近年来，我国高铁建设飞速发展，建造高铁需要大量的钢铁。工业上冶炼1750t含杂质4%的生铁，需要含四氧化三铁80%的磁铁矿石的质量是多少？
8．（2022·江苏扬州·一模）金属在生产、生活中广泛应用。
(1)不能用铁制容器盛放硫酸铜溶液的原因是_____（用化学方程式表示）。
(2)纳米铁粉比普通铁粉更易与氧气反应，其制备的主要流程如下图所示。
高温反应器中发生反应的化学方程式为_____。
(3)某生铁和钢的样品中，主要元素的质量分数如下表所示
Fe
C
S
生铁
95.94%
3.52%
0.06%
钢
98.97%
0.45%
0.039%
请结合数据及炼钢示意图分析：炼钢时通入过量氧气的目的是_____，气体a中一定含有的成分是_____。
(4)铝元素与人类关系密切，是现代文明不可或缺的物质基础。
①铝在地壳中的含量居所有金属元素第_____位。
②铝片在空气中表面易形成致密的氧化膜，请写出该反应的化学方程式_____。将除去氧化膜的铝片浸入硫酸铜溶液中，观察到铝片表面有红色物质析出，并伴随有气泡产生。经检验气体为氢气。该反应中产生氢气，说明硫酸铜溶液呈_____（填“酸性”“中性”或“碱性”），可用_____检验溶液的酸碱度。
(5)金属镓常用于半导体材料制作。如图为镓在元素周期表中的相关信息。
①镓原子核外电子数为_____。
②镓与稀硫酸反应，产物中Ga的化合价为+3，写出该反应的化学方程式_____。
③高纯氧化镓广泛用于生产半导体材料。在一定条件下灼烧Ga（NH4）（SO4）2固体，可制得高纯氧化镓。Ga（NH4）（SO4）2中的阴离子是_____（填化学符号）。
9．（2022·江苏·九年级竞赛）2022年12月中国空间站太空授课的航天员给全国的青少年上了一堂非常有意义的科普课。请结合你对此课的了解回答下列问题：
(1)航天员王亚平在金属圈内做了一个水膜，然后用滴管往水膜注水，水膜就变成了水球，为什么？_______。
(2)向水球中添加蓝色颜料后，再将半片泡腾片固体放入，可见水球里不断出现气泡。黄色的泡腾片在蓝色水球中慢慢分解，水球越来越大，看上去很像我们的地球。泡腾片里通常含有碳酸氢钠和柠檬酸(H3C6H5O7)，泡腾片投入水中会发生化学反应，产物之一是Na2HC6H5O7，写出该反应的化学方程式：__。
(3)张同学用图的装置测定某泡腾片中碳酸氢钠的含量。称取样品mg装填到胶囊中，在试管中放入小型磁力搅拌子，加入足量稀盐酸，再把胶囊放到试管中；在500mL洗瓶内装入一定量的饱和碳酸氢钠溶液：把试管小心放入洗瓶，盖好洗瓶的盖子，放在磁力搅拌器上；随着磁子搅拌，胶囊打开，泡腾片与盐酸作用，有气体产生，用量筒接取洗瓶内流出的液体，直至洗瓶内无液体流出，读数为VmL。
①洗瓶内放碳酸氢钠溶液而不是水的目的和原理是__________。
②已知CO2的密度是pg/mL，计算该泡腾片中碳酸氢钠含量的算式是__________。
10．（2022·河南洛阳·一模）酸、碱、盐是生活中常见物质，它们之间会发生各种反应。
(1)俗称小苏打的物质是
A．氢氧化钠 B．碳酸钠 C．碳酸氢钠 D．氯化钠
(2)实验室制取气体常会用到氧化物、酸、碱、盐。
①利用上述仪器可以实验室制取二氧化碳，你选择的仪器是_____(填序号)，反应原理是_____(用化学方程式表示)。
②同学们用如图所示装置继续探究二氧化碳的某些性质，能证明二氧化碳能与水反应的现象是____；若石灰水不出现浑浊现象，可能原因是_______。
③如果用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，还需补充的玻璃仪器的名称是_______；若用如图用排空气法收集氧气，气体从b导管口通入，这是利用的氧气的_________性质。
(3)某同学用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，他将32.5g固体混合物加热，完全反应后冷却，称得剩余固体为22.9g，求原混合物中氯酸钾的质量_________。
11．（2022·辽宁·沈阳兴华实验中学九年级阶段练习）为加深对酸的主要性质的认识，通过实验解释生活中的一些现象。
在学完酸的化学性质后，老师组织同学们完成了以下实验活动。
【实验内容与分析】
实验一：按如图1所示完成实验。
实验二：往生锈的铁钉中加入足量的稀盐酸。
实验三：往滴有酚酞的氢氧化钠溶液中加入一定量的稀盐酸。
实验四：往5.3克Na2CO3粉末中加入足量的稀盐酸。
(1)实验一中，观察到石蕊溶液变______色。
(2)实验二中，观察到溶液由无色变成黄色，一段时间后有气泡产生，请解释出现这两个现象的原因______。（写方程式）
(3)实验三中，观察到溶液由红色变成无色，由此现象分析，反应后所得溶液中，溶质成分的可能组合有（不考虑酚酞）______（用化学式表示）。
(4)请计算，实验四中理论上可以生成二氧化碳的质量为______克。
【应用与拓展】
(5)结合以上实验内容，请设计实验方案除去NaCl粉末中混有的Na2CO3，得到纯净的NaCl______。
(6)小明在征得老师的同意后，继续进行了如图2所示实验。
由上述实验可以得出氢氧化钙的哪些性质。______。
12．（2022·辽宁·沈阳兴华实验中学九年级阶段练习）回答下列问题。
(1)从硝酸钾、少量氯化钠和不溶性杂质（泥沙）的混合物中得到硝酸钾的流程如图：
温度/℃
0
20
40
60
80
溶解度/g
NaCl
35.7
36.0
36.6
37.3
38.4
KNO3
13.3
31.6
63.9
110
169
①操作a的名称是______。
②操作a用到的玻璃仪器有______。
③滤液2的溶质是______。
(2)A～D为初中化学常见物质，A、D为金属，在常温下通过如图所示转化可获取硝酸钾。回答下列问题。
①若D为银白色贵重金属，则反应Ⅰ的化学方程式是______，基本反应类型是______。
②一步实现反应Ⅱ，能否加入氯化钾？判断并说明理由。______。
③硝酸钾可作化肥，能供给作物两种养分，属于______肥料。
13．（2022·广西·浦北县教育局教学研究室二模）化学是一门以实验为基础的科学。某化学兴趣小组选用下图所示装置，进行CO2的制取和性质实验，请你根据所学知识，依图回答下列问题：
(1)写出图中仪器①的名称_________。
(2)用装置乙收集CO2时，导管口a应与________(填“b”或“c”)相连。
(3)用图丙所示的质地较软的塑料瓶收集满CO2，再倒入约1/3体积的紫色石蕊溶液，立即旋紧瓶盖，振荡，观察到的现象是___________。
(4)往图丁的烧杯内缓缓通入CO2，超薄材料做成的内充空气的气球会慢慢浮起，由此得出CO2具有的性质是________。
(5)实验结束后，化学兴趣小组的同学对反应后废液中溶质的成分产生了浓厚的兴趣，他们继续进行了以下实验探究。
【提出问题】废液中的溶质含有哪些物质？
【猜想与假设】猜想Ⅰ：溶液中的溶质只有CaCl2；
猜想Ⅱ：废液中的溶质有_________。
【进行实验】兴趣小组的同学取废液进行了以下实验，请你与他们一起完成下列实验报告。
实验操作
实验现象
实验结论
取少量反应后的废液于试管中，向其中加入Na2CO3溶液至过量
只有_______
猜想Ⅰ正确
先__________
后_________
猜想Ⅱ正确
如果猜想Ⅰ正确，有关反应的化学方程式为：_________。
【反思拓展】如果猜想Ⅱ正确，要使废液中只含有CaCl2，正确的处理方法是加入过量的________。
14．（2022·广东·东莞外国语学校一模）利用废旧电池铜帽（含Cu、Zn）制取海绵铜（Cu），并得到硫酸锌溶液，主要流程如图（反应条件已略去）：
已知：2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O。
(1)要使过程Ⅰ中反应速率加快，可采用的措施________（写出一个即可）。
(2)过程Ⅰ中需加入试剂为_____________（填化学式）。
(3)过程Ⅲ中有红色固体产生，写出该反应的化学方程式____________。
(4)过程Ⅱ中进行过滤操作，在操作过程中使用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和______，其中玻璃棒的作用是________。
(5)固体C的成分是______（填化学式）。
(6)为了得到纯净的海绵铜，过程Ⅲ中过滤后应_________、干燥。
(7)电池铜帽为铜锌合金。某课外活动小组为测定铜帽中铜的质量分数，设计实验如下：取铜帽样品10g放入烧杯中，然后把40g稀硫酸分四次加入到烧杯中，其反应的情况如表所示：
第一次
第二次
第三次
第四次
加入稀硫酸的质量/g
10
10
10
10
剩余铜帽样品的质量/g
8.7
7.4
M
6.5
表中的M的值为_______，此铜帽样品中锌的质量分数为_____________。
15．（2022·福建省福州屏东中学九年级阶段练习）分类研究是化学研究物质的常用方法。某化学兴趣小组同学总结了酸的“通性”，又分析了酸的“个性”，请回答下列问题：
(1)稀盐酸、稀硫酸化学性质相似，是因为______。
(2)氧化铜的物质类别______。
(3)反应4中的盐既能与稀盐酸反应，又能与稀硫酸反应，写出这种盐与某种碱反应的化学方程式______。
(4)同学们发现实验室中还有硝酸，为了进一步了解硝酸的“个性”，他们在老师的指导下进行以下探究：
Ⅰ、硝酸能与金属反生成水：。则R的化学式为______。
Ⅱ、浓硝酸能与蛋白质作用：向盛有蛋清溶液的试管中加几滴浓硝酸，微热，观察到出现黄色固体，该变化属于______（填“物理变化”或“化学变化”）。
Ⅲ、硝酸能与某些非金属反应。同学们进行如下实验，发现均有红棕色NO2气体产生。
查阅资料：
a．
b．
c．浓硝酸具有挥发性。
①实验1中所用碎玻璃与浓硝酸不发生化学反应，灼热的碎玻璃在实验中起到的作用______。
②实验2中有红棕色气体产生，但并不能证明实验2中木炭与浓硝酸发生了反应，理由是______。
③实验3在生成的气体产物中检测出二氧化碳，且体积分数大于0.03%，但也不能证明实验3中木炭与浓硝酸发生了反应，理由是______。
16．（2022·江苏盐城·一模）酸、碱、盐是初中阶段学习的三类重要化学物质，在我们的学习、生活及工农业生产中有着广泛的用途。
(1)日常生活
①______（填化学式）俗称小苏打，是培制糕点所用的发酵粉的主要成分。
②医疗上，氢氧化铝可用来治疗胃酸过多。相关的化学方程式为______。
(2)实验探究
探究1：通过指示剂的颜色变化来证明酸和碱反应的发生。
①甲同学向盛2mLNaOH溶液的试管中，滴入1~2滴无色酚酞，振荡，逐滴加入稀盐酸，同时不断振荡试管，观察到______的现象，由此证明氢氧化钠与稀盐酸发生了化学反应。
②乙同学认为甲同学结论不严谨，上述实验中的现象也可能是试管中的______被稀盐酸完全反应所造成的。甲同学提出只需向上述反应后的试管中加入足量的______，观察到______的现象即可排除这种可能性。
探究2：某白色粉末，可能含有硫酸钠、硫酸钾、硫酸铜、硝酸钡、碳酸钙中的一种或几种，为探究其成分，设计如下实验流程（所加试剂均足量）。
①操作1的名称是______。
②固体甲的成分是______，原白色粉末中一定含有的物质是______。
(3)工业除废
某工厂排放废水中含H+、Cu2+、Na+、四种离子，其个数之比为2：1：6：5，铜离子的质量分数为0.64%，为了除去重金属铜离子，处理1000kg该工厂废水至少需加入氢氧化钙的质量为多少？（写出计算过程）
17．（2022·江苏扬州·一模）古老而美丽的京杭大运河南北贯穿宝应，宝应是一座水城，应水而生，缘水而兴，因水而衰，籍水而盛。
(1)利用电解水实验可探究水的组成(如图)
①通电后电极上出现气泡，a试管中产生的气体是_______(填化学式)。
②电解水时加少量NaOH的目的是_______。
③由此实验得出结论：水是由_______组成的。
(2)探究水在电极端所发生的变化(如图1)。
资料：任何水中有浓度极低的H+和OH-，当其中一种离子减少后水会继续产生这两种离子。
步骤1：向装置中重新装满水(含少量NaOH)，打开活塞，接通电源，一段时间后关闭电源。
步骤2：分别取出管a和管b电极附近的溶液，并测定溶液的pH。
①测定溶液pH的方法是：用玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上，将试纸显示的颜色立即与_______对照，读取pH值。经测定：管a中溶液pH小于7，管b中溶液液pH大于7。
②若向管b溶液中加入_______，溶液变为红色。
③图中能表示电解时管a中水在电极端所发生变化的结果的是_______(填字母序号)。
(3)大多数天然水需要经过处理方可饮用。天然水净化的主要步骤如图所示。
①步骤Ⅰ中可用明矾作混凝剂，其化学式为KAl(SO4)n·12H2O，n的值为_______。
②步骤Ⅱ中使用的物质X可能是_______(填名称)。
③生活中判断净化的水是硬水还是软水，常可加入_______(写名称)进行检验。
④工厂锅炉长期使用会形成水垢，可用盐酸去除。写出水垢中的Mg(OH)2溶于盐酸时发生反应的化学方程式_______。
18．（2022·安徽·芜湖市第二十九中学一模）还原剂与金属氧化物的反应是中学化学学习中的重要内容。某小组以“木炭还原氧化铜实验”开展项目式学习。
【任务一】初步认识木炭与氧化铜的反应
(1)如图，该实验的现象为_______。
(2)图中酒精灯上网罩的作用是_______。
(3)写出该反应的化学方程式_______。
【任务二】深入研究木炭与氧化铜的反应
小组同学根据木炭燃烧可能生成CO2也可能生成CO，认为木炭与氧化铜反应生成的气体也有多种可能。利用下图装置开展研究。
步骤1：打开K，缓缓通入干燥的氮气一段时间。
步骤2：关闭K，点燃酒精喷灯和酒精灯，充分反应。
步骤3：熄灭酒精喷灯和酒精灯，打开K，再通入一段时间氮气。
【方案一】从定性观察角度判断
(4)若B中澄清石灰水变浑浊，D处的气体被点燃，则木炭与氧化铜反应生成的气体为____。
(5)实验开始前、后通入氮气的原因是_______。
【方案二】从定量计算角度判断
(6)取一定量碳粉和8g氧化铜的混合物进行实验，并测定表格中的四个数据：
反应前的质量
反应后的质量
A(玻璃管+固体)
m1
m2
B+C(广口瓶+混合液)
m3
m4
①若生成的气体为CO2，则理论上(m4-m3)_______(m1-m2)(填“>”、“<”或“=”)。
②若生成的气体为CO2和CO混合气体且CuO全部转化成Cu，则参加反应的碳粉的质量m的取值范围是_______。
19．（2022·江苏扬州·一模）钢铁是日常生活中使用最多的金属。
(1)“手撕钢”是厚度必须控制在0.025毫米以下的钢，它在军事、电子产品、航空航天、能源等领域都有着重要应用。
①“手撕钢”是一种铁合金，下列说法不正确的是_______(填字母)。
a.“手撕钢”的性能比生铁优越
b.“手撕钢”能完全溶解在稀盐酸中
c.“手撕钢”的含碳量比生铁高
②早在公元前4世纪，中国已广泛利用铁矿石与木炭生产生铁，并加入“黑土”以降低生铁的熔化温度；“黑土”含有磷酸铁(FePO4)，其中磷元素的化合价为____。
(2)据估计，世界每年生产的钢铁大约有1/4被锈“吃”掉了。
①锈能“吃”铁的原因是__________。
②为防止发生锈“吃”铁的现象发生可采取的措施有________(写一条)
(3)草酸(H2C2O4)分解的化学方程式为H2C2O4CO↑＋CO2↑＋H2O。某化学小组为测定生锈铁片的组成(假设只含有铁和Fe2O3·xH2O)，进行了以下探究，请你参与并完成对有关问题的解答。
主要操作为：取生锈铁片样品12.6g置于装置C的硬质玻璃管中，加热完全反应后得到固体的质量为8.4g，装置D增重6.6g。
①装置A的作用是________，装置B的作用是_________。
②通过计算求m(Fe):m(Fe2O3·xH2O)的比值______(写出计算过程)。
20．（2022·江苏 一模）能源既是国家经济发展的命脉，也是国家发展战略的重要支柱。
(一)人类目前所消耗的能量主要来自化石燃料。
(1)化石燃料包括_______、石油、天然气。
(2)“碳中和”主要是指抵消温室气体的排放量，实现正负抵消，达到相对“零排放”。下列说法不正确的是 (填序号)。
A．大力植树造林 B．捕集、利用和封存CO2 C．提倡使用一次性餐具
(3)将石油加热炼制，是利用石油中各成分的______不同，将它们分离得到汽油、煤油、柴油等产品。
(4)天然气用途非常广泛，可作为燃料直接使用。天然气在不同设备中燃烧产生的污染物的含量也不尽相同，几种常见设备中天然气燃烧时产生的污染物(kg/Mm3)如下图所示：
①氮的氧化物排放到空气中可形成酸雨，依据“化学反应前后元素的种类不变”，推测此类酸雨中所含的酸是______(填化学式)。
②在电厂、工业锅炉和民用采暖设备中天然气燃烧效率最低的是______(填字母)。
A．电厂 B．工业锅炉 C．民用采暖设备
(二)氢气被看做是理想的“绿色能源”，氢气的制备和储存是目前的研究热点。
(5)甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一，主要流程如下：
①甲烷和水蒸气反应的化学方程式是______________。
②用CaO可以将CO2除去转化为CaCO3，该反应属于基本反应类型中的___。H2体积分数和CaO消耗率随时间变化关系如图所示。从t1时开始，H2体积分数显著降低，单位时间CaO消耗率___(填“升高”、“降低”或“不变”)。此时CaO消耗率约为35%，但已失效，结合化学方程式解释原因：_____。
(6)可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢，工作示意图如图。通过控制开关连接K1或K2，可交替得到H2和O2
①制H2时，连接______(填“K1”或“K2”)；改变开关连接方式，可得O2.
②利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢的总反应化学方程式为_____________。
(7)Mg17Al12是一种特殊的镁合金。该合金是一种储氢材料，完全吸氢后得到MgH2和Al，“储氢过程”属于______(填“物理”或“化学”)变化。
(8)开发利用氢能的意义：______(写1点)。
参考答案：
1．(1)过滤
(2)Cu2+、Mg2+、H+
(3)6.7≤pH＜9.1
(4)
(5)取最后一次洗涤液加入碳酸钠溶液(或稀硝酸和硝酸银溶液)，若产生白色沉淀则未洗净，反之则洗净
(6)解：设生成的MgCl2质量为x，生成的Mg(OH)2质量为y
m（MgO）=200kg×40%=80kg
x=190kg
y=116kg
答：最终能制得氢氧化镁116kg。
【解析】(1)
步骤I是固液分离，实验操作名称是过滤，故填：过滤；
(2)
氧化镁与氧化铜与盐酸反应生成氯化镁和氯化铜，稀盐酸是过量的，所以溶液A中的阳离子有镁离子、铜离子和氢离子，故填：Cu2+、Mg2+、H+；
(3)
根据题目信息可知看出氢氧化铜完全沉淀在pH=6. 7时，而氢氧化镁出现沉淀则是在pH=9. 1，所以控制pH在6. 7到9. 1之间可以确保氢氧化铜完全沉淀，而不产生氢氧化镁；故填：6.7≤pH＜9.1；
(4)
溶液B主要含有氯化镁，氯化镁与氢氧化钙反应生成氯化钙和氢氧化镁沉淀，反应的化学方程式为：
(5)
所得产品表面可能残留少量滤液，需用蒸馏水多次洗涤，为检验产品是否洗涤干净，就是检验沉淀中是否混有氯化钙，操作是取最后一次洗涤液加入碳酸钠溶液（或稀硝酸和硝酸银溶液），若产生白色沉淀则未洗净，反之则洗净；
(6)
见答案。
2．(1) 明矾 过滤
(2)吸附
(3)肥皂水
(4)C+CO22CO
(5)
(6)缺少尾气处理装置
(7)B与C
(8)CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2
【解析】(1)
自来水是自来水厂净化处理过的，可利用明矾溶于水后生成的胶状物对杂质的吸附，即首先加入絮凝剂明矾。
过滤通常是把固体和液态分开的一种方法，所以操作①的名称为过滤。
(2)
活性炭具有吸附性，能除去一些异味和色素，所以，操作②其净水原理是利用活性炭的吸附作用。
(3)
软硬水的鉴别用肥皂水，加肥皂水产生大量泡沫的是软水，产生泡沫较少，产生大量浮渣的是硬水。所以填肥皂水。
(4)
装置B中碳粉与二氧化碳高温条件下反应生成一氧化碳，化学方程式。
(5)
充分反应后剩余固体为氧化镁。
设生成氧化镁质量为x。
则充分反应后剩余固体的质量为。
(6)
一氧化碳是一种有毒、污染性气体，据图可知该装置有明显不足之处缺少尾气处理装置。
(7)
装置F是安全瓶，能防倒吸，应在B、C和E、G之间添加装置F，避免倒吸，使玻璃管炸裂。
(8)
G中开始产生白色沉淀，过一段时间白色沉淀慢慢消失，说明碳酸钙在水中与二氧化碳反应生成可溶的碳酸氢钙，化学方程式CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2。
3．
因为要提纯硝酸钾，硝酸钾的溶解度受温度影响大 K和N N 若导电基体上的Pt颗粒增多，NO3-会更多地转化为铵根，不利于降低液体中的含氮量 在液体中，H2在铂表面失去电子变为H+，硝酸根在Cu表面得到电子转化为NO，NO在在铂的表面得到电子转化为N2O【分析】
【详解】（1）硝酸钠与氯化钾反应生成硝酸钾和氯化钠，故填：；
（2）因为要提纯硝酸钾，硝酸钾的溶解度受温度影响大，所以选择“冷却结晶”而不用“蒸发结晶”，故填：因为要提纯硝酸钾，硝酸钾的溶解度受温度影响大；
（3）硝酸钾是一种复合肥，可以给植物提供的营养元素是钾元素和氮元素，故填：K和N；
（4）由分析可知，化合价降低的元素是氮元素，故填：N；
（5）由工作原理的示意图可知，气体中发生的反应为氢气和水在铱(Ir)的催化下，生成水和氮气，故填：；
（6）由工作原理的示意图可知，若导电基体上的Pt颗粒增多，会更多地转化为铵根，不利于降低液体中的含氮量，故填：若导电基体上的Pt颗粒增多，会更多地转化为铵根，不利于降低液体中的含氮量；
（7）在液体中，H2将转化为N2O的过程可描述为在溶液中，H2在铂表面失去电子变为H+，硝酸根在Cu表面得到电子转化为NO，NO在在铂的表面得到电子转化为N2O，故填：在液体中，H2在铂表面失去电子变为H+，硝酸根在Cu表面得到电子转化为NO，NO在在铂的表面得到电子转化为N2O。
4．(1) CaO
(2) 光热催化 通过控制反应条件，可以使我们想要所得产物的量尽可能多（合理即可）
(3)解：设理论上所需CO2的质量为x。
x=22t
答：理论上所需CO2的质量是20t。
【解析】(1)
①碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，则白灰的主要成分是CaO，故填：CaO；
②石灰石主要成分碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，故填：；
(2)
①由图可知，当反应条件为光热催化时，所得产物中C2H5OH最多，故填：光热催化；
②结合图可知，反应条件不同，所得的产物C2H5OH的量不同，则得到的启发是通过控制反应条件，可以使我们想要所得产物的量尽可能多，故填：通过控制反应条件，可以使我们想要所得产物的量尽可能多；
(3)
见答案。
5．(1) b 2:1
(2) 软水 煮沸
(3)吸附
(4) t1℃时，甲、丙两物质的溶解度相等 62.5 乙>甲>丙
【解析】(1)
由图示可知，a试管内气体体积较大，是氢气，氢气具有可燃性；b试管内的气体体积较小，是氧气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，电解水时产生的氢气与氧气的体积比为2：1，故填：b；2:1；
(2)
为区分软水和硬水，将等量的肥皂水分别滴加到盛有等量软水、硬水的试管中，振荡，试管中产生较多泡沫的为软水；生活上常用煮沸的方法来降低水的硬度；故填：软水；煮沸；
(3)
净水器中经常使用活性炭，主要利用活性炭的吸附性，故填：吸附性；
(4)
通过分析溶解度曲线可知，p点的含义是：t1℃时，甲、丙两物质的溶解度相等，故填：t1℃时，甲、丙两物质的溶解度相等；
t3℃时，甲物质的溶解度是25g，50g水中最多能溶解12.5g甲物质，所以将25g甲物质放入50g水中，充分溶解后，形成溶液的质量为62.5g，故填：62.5;
将t2℃时的甲、乙、丙三种物质的饱和溶液分别降温至t1℃，t1℃时，乙物质的溶解度最大，甲丙物质的溶解度次之，甲、乙物质的溶解度随温度的升高而增大，降温会析出晶体，应该按照t1℃时的溶解度计算，丙物质的溶解度随温度的升高而减小，丙物质的溶解度降温不会析出晶体，应该按照t2℃时的溶解度计算，所以将t2℃时的甲乙丙三种物质的饱和溶液降温至t1℃时，所得溶液中溶质的质量分数由大到小的顺序是乙>甲>丙，故填：乙>甲>丙。
6．(1)吸收烟气中的二氧化硫和氯化氢气体
(2)
(3)作保护气，防止硫酸亚铁被空气中的氧气氧化
(4)刷漆
(5)解：设消耗的氢氧化钙的质量为x
x=37kg
答：需要消耗的氢氧化钙的质量是37kg
【解析】(1)
氢氧化钙能与二氧化硫反应生成亚硫酸钙和水，氢氧化钙能与氯化氢反应生成氯化钙和水，故石灰浆的作用是：吸收烟气中的二氧化硫和氯化氢气体；
(2)
①铁锈的主要成分是氧化铁，氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，该反应的化学方程式为：；
(3)
+2价的铁元素容易被空气中的氧气氧化，故氮气的作用是：作保护气，防止硫酸亚铁被空气中的氧气氧化；
(4)
铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，防止铁制品生锈，可以隔绝氧气和水，如刷漆；
(5)
见答案。
7．(1)B
(2)抗腐蚀性强
(3) 氧气、水
(4) 证明二氧化碳已除尽 红色粉末逐渐变黑 CO、CO2
(5)解：设需要含四氧化三铁80%的磁铁矿石的质量为x。
答：需要含四氧化三铁80%的磁铁矿石的质量为2900t。
【解析】(1)
A、镉是金字旁是金属元素。A错。
B、根据镉的原子结构示意图可知，镉的质子数48，即核电荷数为48。B正确。
C、据图可知，镉的相对原子质量为112.4。C错。
D、根据镉的原子结构示意图可知，镉原子核外有五个电子层，元素的周期数=电子层数。所以，镉元素位于第五周期。D错。
综上所述：选择B。
(2)
钢是铁合金，具有抗腐蚀性强或硬度大等优点，适用于大型建筑。所以，北京冬奥会国家速滑馆“冰丝带”采用单层双向正交马鞍形索网结构（钢结构），利用了钢抗腐蚀性强或硬度大的优点。
(3)
铁生锈实际上是铁与空气中的氧气、水同时发生化学反应的过程。稀盐酸与铁锈反应生成氯化铁和水，化学方程式。
(4)
据图可知，B装置用来检验一氧化碳中混有的二氧化碳是否被除净。
D装置中的红色氧化铁生成黑色的铁粉。所以，D装置中能观察到的现象是红色粉末逐渐变黑。
D装置出口处有反应生成的二氧化碳，未完全反应的一氧化碳。
(5)
见答案。
8．(1)
(2)
(3) 降低样品含碳量、含硫量（或除去部分碳和硫元素） CO2、SO2、O2
(4) 一 酸性 pH试纸（或pH计等）
(5) 31
【解析】(1)
铁和硫酸铜生成硫酸亚铁和铜，故不能用铁制容器盛放硫酸铜溶液，故填：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。
(2)
由流程图可知，氯化亚铁和氢气生成铁和氯化氢，故填：。
(3)
钢中碳和硫的含量降低，故炼钢时通入过量氧气的目的是降低样品含碳量、含硫量，碳会转化为二氧化碳，硫转化为二氧化硫，气体a中一定含有的成分是CO2、SO2、O2，故填：降低样品含碳量、含硫量；CO2、SO2、O2。
(4)
①地壳中含量最多的几种元素含量由高到低氧、硅、铝、铁、钙，铝在地壳中的含量居所有金属元素第一位，故填：一。
②铝片在空气中表面易形成致密的氧化膜氧化铝，反应的化学方程式4Al+3O2=2Al2O3。将除去氧化膜的铝片浸入硫酸铜溶液中，观察到铝片表面有红色物质析出，并伴随有气泡产生。经检验气体为氢气。该反应中产生氢气，说明硫酸铜溶液呈酸性，可用pH试纸检验溶液的酸碱度，故填：一；4Al+3O2=2Al2O3；酸性；pH试纸。
(5)
①由元素周期表小方格可知，原子序数=31，原子中原子序数=核外电子数，镓原子核外电子数为31，故填：31。
②镓与稀硫酸反应生成硫酸镓和氢气，产物中Ga的化合价为+3，反应的化学方程式，故填。
③Ga（NH4）（SO4）2中的阴离子是硫酸根离子，故填：。
9．(1)液体表面张力
(2)2NaHCO3+H3C6H5O7=Na2HC6H5O7+2H2O+2CO2↑
(3) 防止二氧化碳损耗影响测量结果，饱和的碳酸氢钠溶液中含有大量，会抑制二氧化碳的溶解
【解析】(1)
航天员王亚平在金属圈内做了一个水膜，然后用滴管往水膜注水，水膜就变成了水球，该实验是因为液体表面张力。
(2)
碳酸氢钠和酸反应会生成盐、水和二氧化碳，所以碳酸氢钠和柠檬酸反应的化学方程式为。
(3)
①碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，生成的二氧化碳能溶于水且和水反应，而饱和的碳酸氢钠溶液中含有大量，会抑制二氧化碳的溶解，二氧化碳几乎不溶于饱和碳酸氢钠溶液，所以洗瓶内放碳酸氢钠溶液而不是水的目的和原理是防止二氧化碳损耗影响测量结果，饱和的碳酸氢钠溶液中含有大量 ，会抑制二氧化碳的溶解。
②流出液体的体积与生成二氧化碳的体积相等，为VmL。则生成二氧化碳的质量为pVg。
设样品中碳酸氢钠的质量为x
所以该泡腾片中碳酸氢钠含量为
10．(1)C
(2) ①②⑦⑧ 湿润的石蕊纸条变红 澄清石灰水变质 试管 密度比空气大
(3)将32.5g固体混合物加热，完全反应后冷却，称得剩余固体为22.9g，说明生成氧气质量=32.5g－22.9g=9.6g。
设：原混合物中氯酸钾的质量为x。
答：原混合物中氯酸钾的质量为24.5g。
【解析】(1)
碳酸氢钠俗称小苏打，所以选择C。
(2)
①实验室常用块状石灰石（或大理石）和稀盐酸反应制取二氧化碳，是固体和液体反应，不需加热，所以选择的仪器是①②⑦⑧，石灰石（或大理石）的主要成分是碳酸钙，与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应原理是
②二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸使石蕊变红。所以湿润的石蕊纸条变红。
③用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，需要在试管中加热，所以需补充的玻璃仪器的名称是试管。利用的氧气的密度比空气大的性质，用如图用排空气法收集氧气，气体从b导管口通入。
(3)
见答案。
11．(1)红
(2)Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O，Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑
(3)NaCl和NaCl、HCl
(4)解：设生成二氧化碳的质量为x
答：理论上可以生成二氧化碳的质量为2.2g
(5)滴加适量的盐酸充分反应后蒸发，得到纯净的氯化钠
(6)微溶于水，溶液为碱性，可以和盐酸反应
【解析】(1)
石蕊遇到酸性溶液变红，所以实验一中，观察到石蕊溶液变红色。
(2)
铁锈主要成分是氧化铁，和盐酸反应生成氯化铁和水，溶液变为黄色。铁锈反应完后有铁裸露出来，铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，所以看到有气泡。化学方程式分别为，。
(3)
氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水，溶液由红色变成无色则不可能含有氢氧化钠，可能有盐酸剩余，所以溶质成分可能组合有NaCl和NaCl、HCl。
(4)
见答案。
(5)
碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水二氧化碳，所以要除去碳酸钠得到纯净的氯化钠的方案是滴加适量的盐酸充分反应后蒸发，得到纯净的氯化钠。
(6)
加入2mL水后无法完全溶解0.02g氢氧化钙，加入酚酞后酚酞变红。说明氢氧化钙微溶于水，溶液为碱性。加入稀盐酸后酚酞变为无色，氢氧化钙全部消失，说明氢氧化钙可以和盐酸反应。
12．(1) 降温结晶 烧杯 氯化钠、硝酸钾
(2) （合理即可） 置换反应 氯化钾与硝酸铜相互交换成分后不会生成沉淀、气体或水，两者不反应 复合
【解析】(1)
①操作a是从溶液中获取硝酸钾晶体，因硝酸钾的溶解度随温度的升高而增大且变化较大，故a为降温结晶；
②操作a用到的玻璃仪器有烧杯；
③降温结晶时仍有少量硝酸钾溶解在溶液中，氯化钠基本不变，过滤后，滤液2的溶质是氯化钠、硝酸钾；
(2)
A～D为初中化学常见物质，A、D为金属，反应Ⅰ为金属与盐溶液的反应。
①若D为银白色贵重金属，则D为银，且A的金属活动性强于银，则反应Ⅰ的化学方程式可以是 （合理即可），该反应中单质与化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，属于置换反应；
②一步实现反应Ⅱ，不能加入氯化钾，因为氯化钾与硝酸铜相互交换成分后不会生成沉淀、气体或水，两者不反应；
③硝酸钾可作化肥，能供给作物钾元素和氮元素两种养分，属于复合肥料。
13．(1)长颈漏斗
(2)b
(3)塑料瓶变瘪，紫色石蕊溶液变红
(4)密度比空气的大
(5) CaCl2、HCl 沉淀产生 产生气泡 产生沉淀 Na2CO3 + CaCl2 = CaCO3 ↓+ 2NaCl CaCO3
【解析】(1)
仪器①的名称长颈漏斗；
(2)
二氧化碳的密度比空气大，用装置乙收集CO2时，导管口a应与b相连；
(3)
图丙所示的质地较软的塑料瓶收集满CO2，再倒入约1/3体积的紫色石蕊溶液，立即旋紧瓶盖，振荡，二氧化碳能与水反应生成碳酸，导致瓶内压强减小，紫色石蕊溶液遇碳酸变红，观察到的现象是塑料瓶变瘪，紫色石蕊溶液变红；
(4)
往图丁的烧杯内缓缓通入CO2，超薄材料做成的内充空气的气球会慢慢浮起，由此得出CO2具有的性质是密度比空气大；
(5)
猜想与假设：猜想I：恰好完全反应时溶液中的溶质只有CaCl2；
猜想II：稀盐酸过量时废液中的溶质有CaCl2、HCl；
进行实验：取少量反应后的废液于试管中，向其中加入Na2CO3溶液至过量，只有白色沉淀产生，是因为碳酸钠和氯化钙反应生成白色沉淀碳酸钙和氯化钠；先产生气泡，是因为碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，后产生白色沉淀，是因为碳酸钠和氯化钙反应生成白色沉淀碳酸钙和氯化钠；
猜想I正确，碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠，反应的化学方程式为：Na2CO3 + CaCl2=CaCO3 ↓+ 2NaCl；
反思拓展：如果猜想II正确，要使废液中只含有CaCl2，正确的处理方法是加入过量的碳酸钙、过滤除去碳酸钙后得到氯化钙溶液。
14．(1)搅拌或增大硫酸的浓度
(2)H2SO4、O2
(3)CuSO4+Zn=ZnSO4+Cu
(4) 漏斗 引流
(5)Zn、Cu
(6)洗涤
(7) 6.1 35%
【分析】（1）废旧电池铜帽（含Cu、Zn)中的锌与稀硫酸反应生成硫酸锌溶液和氢气，铜与稀硫酸、氧气反应生成硫酸铜和水，则溶液A为硫酸锌和硫酸铜的混合溶液，锌能与硫酸铜溶液反应生成硫酸锌溶液和铜，过程I中加入的物质为稀硫酸和氧气，过程Ⅱ中加入的物质B为锌。
（2）固体C中锌和铜的混合物，锌能与硫酸铜反应生成硫酸锌溶液和铜，反应的化学方程式为为：Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu。
（3）A~E分别是硫酸锌和硫酸铜的混合溶液、锌、锌和铜的混合物、硫酸铜溶液、硫酸锌溶液。据此进行分析解答。
(1)
要使过程Ⅰ中反应速率加快，可采用的措施搅拌或增大硫酸的浓度。
(2)
过程Ⅰ需将电池铜帽中的Zn变成ZnSO4，Cu变成CuSO4，Zn和稀硫酸反应可以生成硫酸锌和氢气，根据已知可知，Cu、稀硫酸和氧气反应可以生成硫酸铜和水，故加入试剂为H2SO4和O2。
(3)
过程Ⅲ中有红色固体产生，是因为固体C中的锌和物质D硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，该反应的化学方程式为Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu。
(4)
过滤可以把不溶于水的物质分离出来，过滤时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗，其中玻璃棒的作用是引流。
(5)
根据上述分析可知，固体C中含有Cu和Zn。
(6)
为了得到纯净的海绵铜，过程Ⅲ中过滤后应进行洗涤、干燥。
(7)
前两次每次消耗固体的质量为1.3g，第三次加入的稀硫酸后，固体应减少1.3g，所以第三次剩余固体质量M=7.4-1.3=6.1，第四次加入稀硫酸后锌完全反应，最后剩余铜帽的质量即为铜的质量6.5g，此铜帽样品中锌的质量分数为×100%=35%；
【点睛】合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础。
15．(1)溶液中都含有氢离子
(2)氧化物
(3)
(4) NO 化学变化 加热 加热条件下，浓硝酸分解能生成二氧化氮 木炭燃烧也能生成二氧化碳
【分析】
Cu
H
N
O
等号左边
3
8
8
24
等号右边
3
8
6
22
2R
0
0
2
2
(1)
稀盐酸、稀硫酸化学性质相似，是因为溶液中都含有氢离子，故填：溶液中都含有氢离子；
(2)
氧化物是由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物，所以氧化铜属于氧化物，故填：氧化物；
(3)
反应4中的盐既能与稀盐酸反应，又能与稀硫酸反应，该盐可能是碳酸钠或碳酸钙， 这种盐能与碱反应，则为碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠，故：；
(4)
Ⅰ、由分析可知：1个R分子由一个氮原子和一个氧原子构成，则R的化学式为NO，故填：NO;
Ⅱ、向盛有蛋清溶液的试管中加几滴浓硝酸，微热，观察到出现黄色固体，说明浓硝酸能与蛋白质作用生成新物质，该变化属于化学变化，故填：化学变化；
Ⅲ、①实验1中所用碎玻璃与浓硝酸不发生化学反应，但有红棕色固体NO2气体产生，由查阅资料可知，浓硝酸受热分解生成NO2，所以灼热的碎玻璃在实验中起到的作用是加热，故填：加热；
②实验2中有红棕色气体产生，但并不能证明实验2中木炭与浓硝酸发生了反应，因为加热条件下，浓硝酸分解能生成二氧化氮，故填：加热条件下，浓硝酸分解能生成二氧化氮；
③由查阅资料可知：木炭与浓硝酸发生反应会生成二氧化碳，实验3在生成的气体产物中检测出二氧化碳，且体积分数大于0.03%，但也不能证明实验3中木炭与浓硝酸发生了反应，理由是木炭燃烧也能生成二氧化碳，故填：木炭燃烧也能生成二氧化碳。
【点睛】不同的酸因为含有相同的氢离子具有相似的化学性质，不同的酸因为所含酸根不同，又具有各自的特性。
16．(1) NaHCO3
(2) 溶液由红色变为无色
酚酞 氢氧化钠 NaOH 溶液变红 过滤 BaSO4、CaCO3 Na2SO4、Ba（NO3）2、CaCO3（写名称也可）
(3)解：设溶液中H+的质量为x
因为H+、Cu2+、Na+、四种离子，其个数之比为2：1：6：5
x=0.2kg
解：设与氢离子反应的氢氧化钙的质量为y
y=7.4kg
设与铜离子反应的氢氧化钙的质量为z
z=7.4kg
共需Ca（OH）2为7.4kg+7.4kg=14.8kg
答：处理1000kg该工厂废水至少需加入氢氧化钙的质量为14.8kg
【解析】(1)
①碳酸氢钠俗称小苏打，碳酸氢钠是由钠离子和碳酸氢根离子构成的化合物，钠离子显+1价，碳酸氢根离子显-1价，化学式为：NaHCO3；
②氢氧化铝和稀盐酸反应生成氯化铝和水，该反应的化学方程式为：；
(2)
探究1：①氢氧化钠显碱性，能使无色酚酞试液变红，逐滴加入稀盐酸，氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水，氯化钠显中性，稀盐酸显酸性，均不能使无色酚酞试液变红，故观察到溶液由红色变为无色，说明氢氧化钠和稀盐酸发生了化学反应；
②颜色由红色变为无色，可能是氢氧化钠与稀盐酸发生了反应，也可能是酚酞与稀盐酸发生了反应，故应设计实验排除酚酞的干扰；
氢氧化钠显碱性，能使无色酚酞试液变红，故可向上述反应后的试管中加入足量的氢氧化钠，观察到溶液变红，说明酚酞没有参与反应；
探究2：①操作1实现了固液分离，名称是过滤；
②将白色粉末加水溶解，得到无色溶液A和固体甲，说明白色粉末中不含硫酸铜，因为硫酸铜溶液是蓝色的，固体甲可能为碳酸钙，也可能是硫酸盐和硝酸钡反应生成的硫酸钡，向固体甲中加入稀盐酸，固体部分溶解，碳酸钙能与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，硫酸钡和稀盐酸不反应，说明固体甲为碳酸钙和硫酸钡的混合物，原固体中一定含碳酸钙和硝酸钡，碳酸钙的质量为：6.46g-2.33g=4.13g；
向无色溶液A中加入氢氧化钡溶液，得到固体丙，说明无色溶液A中含硫酸盐，则硝酸钡已经完全反应；
设白色固体中硝酸钡的质量为x
x=2.61g
则白色粉末中硫酸盐的质量为：11g-4.13g-2.61g=4.26g
由题干信息可知，4.26g硫酸盐完全反应生成硫酸钡沉淀的质量为：2.33g+4.66g=6.99g
设硫酸盐的化学式为M2SO4，M的相对原子质量为m
m=23
故该硫酸盐是硫酸钠，故原白色粉末中一定含有的物质是碳酸钙、硝酸钡、硫酸钠。
(3)
见答案。
17．(1) O2 增强水的导电性 氢元素和氧元素
(2) 标准比色卡 酚酞溶液 A
(3) 2 活性炭 肥皂水
Mg(OH)2+2HC1=MgCl2+2H2O
【解析】(1)
①通电后电极上出现气泡，由负氢正氧可知，a试管中产生的气体是氧气，化学式为：O2；
②电解水时加少量NaOH的目的是增强水的导电性；
③由此实验得出结论：水是由氢元素和氧元素组成的；
(2)
①测定溶液pH的方法是：用玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上，将试纸显示的颜色立即与标准比色卡对照，读取pH。经测定：管a中溶液pH小于7，管b中溶液液pH大于7；
②管b中溶液液pH大于7，呈碱性，若酚酞遇碱性溶液变红，则加入的是酚酞溶液；
③a极是正极，产生的是氧气，经测定，管a中溶液pH小于7，呈酸性，故存在大量的氢离子，故选：A；
(3)
①根据化合物中各元素的化合价代数和为0，可计算化学式中的值为：（+1）+（+3）+（-2）×n=0，n=2；
②活性炭有吸附性，能吸水中的色素和异味，故中使用的物质X可能是活性炭；
③在生活中可用肥皂水区分硬水和软水，遇肥皂水产生的泡沫少的是硬水，遇肥皂水产生的泡沫多的是软水
④氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水，反应的化学方程式为：Mg(OH)2+2HC1=MgCl2+2H2O。
18．(1)试管内黑色粉末逐渐变红，澄清石灰水变浑浊
(2)集中火焰，提高温度
(3)
(4)一氧化碳和二氧化碳
(5)实验前排净装置内空气，实验后防止液体倒流
(6) = 0.6g
碳和氧化铜高温下反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水。所以现象是试管内黑色粉末逐渐变红，澄清石灰水变浑浊。
(2)
碳和氧化铜反应需要高温条件，酒精灯上网罩可以集中火焰，提高温度。
(3)
碳和氧化铜高温下反应生成铜和二氧化碳，化学方程式为。
(4)
二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，B中澄清石灰水变浑浊说明生成二氧化碳。D处的气体被点燃说明有可燃性气体一氧化碳生成。所以木炭与氧化铜反应生成的气体为一氧化碳和二氧化碳。
(5)
空气中含有氧气能与碳反应生成二氧化碳和一氧化碳，且空气和一氧化碳混合受热可能发生爆炸，所以需要排净装置内的空气。反应后撤走酒精灯装置内气体冷却收缩，为防止液体倒流入试管导致试管炸裂需要通入氮气。所以实验开始前、后通入氮气的原因是实验前排净装置内空气，实验后防止液体倒流。
(6)
①化学反应前后物质的总质量不变，所以A内减少的质量与BC内增加的质量相等，所以理论上(m4-m3)=(m1-m2)。
②可利用极值法，分别算出8g氧化铜与碳反应生成二氧化碳、一氧化碳需要的碳质量，参加反应的碳粉的质量m的取值范围在这两个质量之间且不能相等。
假设全部生成一氧化碳：根据质量守恒定律反应前后元素种类和质量不变，一氧化碳中氧元素的质量与氧化铜中氧元素的质量相等，一氧化碳中碳元素的质量与参加反应的碳中碳元素的质量相等，所以参加反应的碳粉的质量为。
假设全部生成二氧化碳：根据质量守恒定律反应前后元素种类和质量不变，二氧化碳中氧元素的质量与氧化铜中氧元素的质量相等，二氧化碳中碳元素的质量与参加反应的碳中碳元素的质量相等，所以参加反应的碳粉的质量为。
所以0.6g
(2) 铁锈是一种疏松多孔的物质，能吸附空气中的氧气和水蒸气，加剧铁的锈蚀 生锈后及时除去铁锈或涂油漆等
(3) 除去混合气体中的二氧化碳 干燥一氧化碳 解：设一氧化碳与铁锈反应生成铁的质量为x
x=5.6g
则生锈铁片中单质Fe的质量=8.4g-5.6g=2.8g
所以m(Fe)∶m(Fe2O3·xH2O)=2.8g：（12.6g-2.8g）=2:7
【解析】(1)
①a、“手撕钢”是一种厚度控制在0.025毫米以下的钢，性能比生铁优越，不符合题意；
b、“手撕钢”是一种钢，主要含铁和碳，铁能与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，碳与稀盐酸不反应，故“手撕钢”不能完全溶解在稀盐酸中，符合题意；
c、“手撕钢”是一种钢，含碳量为0.03%-2%，生铁的含碳量为2%-4.3%，故“手撕钢”的含碳量比生铁低，符合题意。
故选bc；
②磷酸铁中铁元素显+3价，氧元素显-2价，设磷元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：（+3）+x+（-2）×4=0，x=+5；
(2)
①铁能与空气中的氧气和水反应生成铁锈，铁锈是一种疏松多孔的物质，能吸附空气中的氧气和水蒸气，加剧铁的锈蚀，故锈能“吃”铁；
②防止铁生锈，可以隔绝氧气和水，如刷漆等；
(3)
②氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，故装置A的作用是：除去混合气体中的二氧化碳；
浓硫酸具有吸水性，且与一氧化碳不反应，故装置B的作用是：干燥一氧化碳；
②见答案。
20．(1)煤
(2)C
(3)沸点
(4) HNO3 C
(5) CH4＋2H2OCO2＋4H2 化合反应 降低 生成的碳酸钙覆盖在氧化钙表面，阻碍了二氧化碳与氧化钙的继续进行
(6) K1 2H2O2H2↑＋O2↑
(7)化学
(8)节约能源或保护环境
【解析】(1)
目前，人们使用的燃料大多来自化石燃料，如煤、石油和天然气等，是不可再生能源。
(2)
A、植树造林，利用树林的光合作用消耗二氧化碳；A正确。
B、捕集、利用和封存CO2，可以达到相对“零排放”；B正确。
C、使用一次性餐具，消耗树木，破坏光合作用。减少二氧化碳的消耗；C不正确。
综上所述：选择C。
(3)
将石油加热炼制，利用石油中各成分的沸点不同，将它们分离，得到不同的产品，使石油得到综合利用。
(4)
氮的氧化物排放到空气中可形成酸雨，依据“化学反应前后元素的种类不变”，推测此类酸雨中所含的酸含有氮、氢、氧元素，即硝酸，化学式HNO3。
在电厂、工业锅炉和民用采暖设备中，由于民用采暖设备比较分散，所以民用采暖设备中天然气燃烧效率最低。填C。
(5)
据流程图可知甲烷和水蒸气在催化剂和650℃的条件下反应生成二氧化碳和氢气，化学方程式。
CaO可以将CO2除去转化为CaCO3，即CaO与CO2在一定条件下反应生成CaCO3，符合多变一的特点，是化合反应。
据图可以看出，从t1时开始，H2体积分数显著降低，CaO消耗率变得平缓，即单位时间CaO消耗率降低。
由于CaO+CO2=CaCO3，生成的碳酸钙覆盖在氧化钙的表面，减少了氧化钙与二氧化碳的接触面积，导致吸收效率降低，甚至失效。
(6)
电解水时，与电源负极相连端产生氢气，所以，据图可知制H2时，连接K1。
利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢，即利用太阳能分解水，化学方程式。
(7)
Mg17Al12完全吸氢后得到MgH2和Al，即过程中生成了新物质，所以，“储氢过程”属于化学变化。
(8)
氢气燃烧只生成水，不污染环境；同时减少了化石燃料的使用。所以，开发利用氢能的意义是环保，节约化石能源等。
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