2024年山东省济南市天桥区中考一模化学试题(原卷版+解析版)
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(2024.4.7)
注意事项:
本试题共8页,满分为100分,考试时间为60分钟。
答题前,请考生务必将自己的姓名、座号和准考证号填写在答题卡规定位置。
答选择题时,必须使用2B铅笔填涂答题卡上相应题目的答案标号,修改时,要用橡皮擦干净,再选涂其他答案标号;答非选择题时,用0.5mm黑色签字笔在答题卡上题号所提示的答题区域作答。直接在试题上作答无效。
考试结束后,将本试题和答题卡一并交回。
相对原子质量:H1 C12 B11 N14 O16 Na23 Mg24 A127 Si28 S32 Cl35.5 K39 Ca40 Mn55 Fe56 Cu64 Zn65 Ag108 Ba137
第I卷(选择题 共40分)
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项最符合题目的要求)
1. 中华优秀传统文化源远流长。下列制作过程中,发生了化学变化的是
A. 烧制陶瓷B. 手工剪纸
C. 丝绸刺绣D. 玉石雕琢
【答案】A
【解析】
【详解】A、烧制陶瓷,涉及物质的燃烧,有新物质生成,属于化学变化,故符合题意;
B、手工剪纸,没有生成新物质,属于物理变化,故不符合题意;
C、丝绸刺绣,没有生成新物质,属于物理变化,故不符合题意;
D、玉石雕琢,没有生成新物质,属于物理变化,故不符合题意;
故选:A。
2. 我们应树立环保意识,践行环境友好生活方式。下列做法中,不利于环境保护的是
A 垃圾进行分类投放,减少环境污染B. 使用可降解塑料,减少白色污染
C. 回收利用废旧金属,节约金属资源D. 深埋废铅蓄电池,防止土壤污染
【答案】D
【解析】
【详解】A、垃圾分类投放,可以减少环境污染,有利于环境保护,不符合题意;
B、使用降解塑料,可以减少环境污染,利于保护环境,不符合题意;
C、回收利用废旧金属,可以节约金属资源,有利于保护环境,不符合题意;
D、废铅蓄电池中重金属离子会对土壤造成污染,不利于保护环境,符合题意。
故本题选D。
3. 化学与人类健康密切相关。从健康角度考虑,下列有关说法中,不合理的是
A. 摄入过量重金属离子会引起中毒B. 霉变大米充分清洗后,煮熟食用
C. 大量摄入食品添加剂会危害健康D. 烘焙面包时,加入适量碳酸氢钠
【答案】B
【解析】
【详解】A、重金属离子可导致蛋白质变性,所以摄入过量重金属离子会引起中毒,故正确;
B、霉变的大米中含有黄曲毒霉,煮熟后也不可以食用,因为高温不能将其杀死,仍然有毒,故错误;
C、食品添加剂需要在合理范围内使用,大量摄入食品添加剂会危害健康,故正确;
D、碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳气体,会使烘焙的面包松软,故正确;
故选:B。
4. 具备基本的化学实验技能是进行探究活动的基础和保证。下列实验操作中,不合理的是
A. 倾倒液体B. 过滤黄泥水
C. 测定溶液pH值D. 蒸发氯化钠溶液
【答案】C
【解析】
【详解】A、倾倒液体时,瓶塞应倒放,瓶口应紧挨,标签应朝向手心处,故操作正确;
B、过滤过程中,用玻璃棒引流,一贴、二低、三靠原则都符合,故操作正确;
C、用pH试纸测定溶液的pH时,正确的操作方法为在白瓷板或玻璃片上放一小片pH试纸,用玻璃棒蘸取待测液滴到pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,读出pH.不能将pH试纸伸入待测液中,以免污染待测液,故操作错误;
D、蒸发过程中使用玻璃棒朝一个方向搅拌,使液体受热均匀,防止液体飞溅,故操作正确。
故选C。
5. 建立“宏观—微观—符号”之间的联系是化学学科特有的思维方式。结合图示信息判断,下列说法不正确的是
A. ①的元素的氧化物可以表示为SiO2B. 若③中x的值为8,则其粒子符号为O2-
C. ②的粒子是阴离子D. ④的原子的相对原子质量是35.45
【答案】C
【解析】
【详解】A、①质子数=核外电子数=14,表示14号硅元素,硅元素显+4价,氧元素显-2价,对应的氧化物可以表示为SiO2,故A正确;
B、若③中x的值为8,质子数=8,核外电子数=2+8=10,质子数<核外电子数,表示带2个单位负电荷的氧离子,则其粒子符号为O2-,故B正确;
C、②质子数=11,核外电子数=2+8=10,质子数>核外电子数,表示阳离子,故C错误;
D、④中汉字下方的数字表示相对原子质量,则该原子的相对原子质量是35.45,故D正确;
故选:C。
6. 下列根据实验事实得出的结论中,不合理的是
A. 实验既能探究分子的运动现象,又能说明氨水显碱性
B. 实验既能探究可燃物的燃烧条件,又能说明白磷的着火点比红磷低
C. 实验既能探究CO2的密度比空气大,又能说明CO2不能燃烧、也不支持燃烧
D. 实验既能探究水由氢、氧元素组成,又能说明生成氢气、氧气的体积比约为1:2
【答案】D
【解析】
【详解】A. 浓氨水中能运动出氨分子,氨分子溶于酚酞试液中形成氨水,氨水显碱性,能使酚酞试液变红,所以该实验既能探究分子的运动现象,又能说明氨水显碱性,此选项正确;
B. 可燃物需要与氧气接触、温度达到着火点才能燃烧。铜片上的白磷燃烧、红磷不燃烧,是因为温度达到了白磷的着火点,没有达到红磷的着火点。铜片上的白磷燃烧,热水中的白磷不燃烧,说明燃烧需要与氧气接触。该实验既能探究可燃物的燃烧条件,又能说明白磷的着火点比红磷低,此选项正确;
C.下层燃烧的蜡烛先熄灭,说明二氧化碳的密度比空气的密度大,蜡烛熄灭,说明二氧化碳不支持燃烧,没有观察到气体燃烧,说明二氧化碳不燃烧,所以实验既能探究CO2的密度比空气大,又能说明CO2不能燃烧、也不支持燃烧,此选项正确;
D. 水通电生成氢气、氧气,氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,根据质量守恒定律,该实验能探究水由氢、氧元素组成,但观察到的生成氢气、氧气的体积比约为2:1,此选项错误。
故选D。
7. 下列对宏观事实的微观解释中,不合理的是
A. 熟石灰能改良酸性土壤—氢离子与氢氧根离子结合生成水分子
B. 金刚石和石墨都是由碳原子构成,但是物理性质存在较大差异—碳原子的排列方式不同
C. 氧气经压缩能储存在钢瓶中—压强增大,分子体积变小
D. CO和CO2两种气体化学性质不同—分子构成不同
【答案】C
【解析】
【详解】A、熟石灰能改良酸性土壤,微观上是因为氢氧化钙中的氢氧根离子和酸中的氢离子结合生成水分子,故解释合理;
B、金刚石和石墨都是由碳原子构成,但是物理性质存在较大差异,是因为二者的碳原子的排列方式不同,故解释合理;
C、氧气经压缩可以储存在钢瓶中,是因为分子之间有间隔,受压后,分子之间的间隔变小,而分子的体积不变,故解释不合理;
D、由分子构成物质,分子是保持物质化学性质的最小粒子,一氧化碳和二氧化碳的分子构成不同,则两种气体的化学性质不同,故解释合理;
故选:C。
8. 在跨学科实践活动中,某化学兴趣小组同学利用自制的简易净水器处理黄河水样(如图)。下列对其的说法中,不合理的是
A. 能除去水样中可溶性杂质B. 能除去水样中的部分颜色和异味
C. 能除去水样中部分难溶性杂质D. 该过程中发生的是物理变化
【答案】A
【解析】
【详解】A、该装置能除去水中的难溶性杂质、颜色和异味,不能除去水中可溶性杂质,该选项说法不合理;
B、活性炭具有吸附性,能除去水中的部分颜色和异味,该选项说法合理;
C、小卵石、石英砂能除去水中部分难溶性杂质,该选项说法合理;
D、净水过程中,没有新物质生成,属于物理变化,该选项说法合理。
故选A。
9. 分析和逻辑推理是重要的化学思维方法。下列有关说法中,合理的是
A. Al能与稀盐酸反应生成AlCl3,所以Fe也能与稀盐酸反应生成FcCl3
B. 同种元素原子质子数相同,所以含有相同质子数的原子一定属于同种元素
C. 酸能使紫色石蕊溶液变红,CO2通入紫色石蕊溶液中溶液变红,所以CO2是酸
D. 催化剂在化学反应前后质量不变,所以反应前后质量不变的物质一定是催化剂
【答案】B
【解析】
【详解】A、铝与盐酸反应生成氯化铝和氢气,铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,在置换反应中只会生成亚铁盐,而不是FeCl3,不符合题意;
B、元素是质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称,同种元素的原子质子数一定相同,质子数相同的原子一定属于同种元素,符合题意;
C、酸能使紫色石蕊溶液变红,CO2通入紫色石蕊溶液后溶液变红,是因为二氧化碳和水反应生成了碳酸,碳酸能使紫色的石蕊试液变红色,而不是二氧化碳使它变红色,即CO2不是酸,不符合题意;
D、催化剂要能改变化学反应速度、本身的质量和化学性质在反应前后都不改变,故只是质量不变不一定为催化剂,不符合题意;
故选:B。
10. 已知某无色溶液X是Na2CO3溶液和NH4Cl溶液两者之一,又知甲、乙、丙三种试剂分别是NaOH溶液、CaCl2溶液、稀盐酸三种溶液中的各一种。取三等份无色溶液X,分别向其中加入适量的甲、乙、丙三种试剂,产生的现象如下表所示。依据实验现象做出的下列推断中,合理的是
A. 溶液x是NH4Cl溶液B. 溶液甲是稀盐酸
C. 溶液乙是CaCl2溶液D. 溶液丙是NaOH溶液
【答案】C
【解析】
【分析】氯化钙与碳酸钠反应有碳酸钙白色沉淀生成,稀盐酸与碳酸钠反应有二氧化碳气体生成,氢氧化钠与碳酸钠不反应;氢氧化钠与氯化铵反应生成有刺激性气味的氨气,稀盐酸、氯化钙均不与氯化铵反应;取三等份无色溶液X,分别向其中加入适量的甲、乙、丙三种试剂,加入甲无明显现象,加入乙产生白色沉淀,加入丙有气泡冒出,说明甲为氢氧化钠溶液、乙为氯化钙溶液、丙为稀盐酸、X为碳酸钠溶液。
【详解】A、由分析可知,X为碳酸钠溶液,说法错误,不符合题意;
B、由分析可知,甲为氢氧化钠溶液,说法错误,不符合题意;
C、由分析可知,乙为氯化钙溶液,说法正确,符合题意;
D、由分析可知,丙为稀盐酸,说法错误,不符合题意。
故选:C。
二、多项选择题(本大题共5小题,每小题4分,共20分。每小题给出的四个选项中,至少有两个选项符合题目的要求,全部选对得4分,选对两个及以上但不全的得3分,选对一得2分,有错选的得0分)
11. 建构模型是化学科学研究的基本方法之一、下图是某化学反应的微观模拟示意图丙、丁分别代表图中对应的四种物质,下列有关该反应的说法中,正确的是
A. 反应后氢元素的化合价升高了B. 参加反应的甲、乙分子个数比为1:1
C. 该反应不属于置换反应D. 图中四种物质中,两种物质属于氧化物
【答案】ACD
【解析】
【分析】由图可知,甲为CO2,乙为H2,丙为CH3OH,丁为H2O,化学方程式为:。
【详解】A、反应前氢气中氢元素的化合价为0,反应后化合物中氢元素的化合价为+1价,则反应后氢元素的化合价升高了,故A说法正确;
B、由化学方程式可知,参加反应的甲、乙分子个数比为1:3,故B说法错误;
C、置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物,该反应中生成物是两种化合物,不属于置换反应,故C说法正确;
D、图中四种物质中,CO2、H2O两种物质均是由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物,均属于氧化物,故D说法正确;
故选:ACD。
12. 分离与提纯是获得物质的重要途径。下列实验方案设计中,合理的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】AB
【解析】
【详解】A、CO2能与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,H2不与氢氧化钠溶液反应,再干燥,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项正确;
B、碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,且碳酸钙难溶于水,过滤,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项正确;
C、铜粉在空气中充分灼烧生成氧化铜,反而会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项错误;
D、稀盐酸既能和氢氧化钠反应,又能和碳酸钠反应,除去杂质的同时,也会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项错误;
故选:AB。
13. 如图是甲、乙固体物质的溶解度曲线,下列说法正确的是
A. t1℃时,甲溶液和乙溶液的溶质质量分数相等
B. 当乙中混有少量甲时,可采用蒸发结晶的方法提纯乙
C. t1℃时,将40g甲加入50g水中,充分溶解后,所得溶液中溶质和溶剂的质量比为4:5
D. 将t1℃时甲的饱和溶液升温至t2℃,溶液的溶质质量分数不变
【答案】BD
【解析】
【详解】A、t1℃时,甲、乙两种物质的溶液状态不能确定,所以溶液中溶质质量分数不能确定,故A错误;
B、乙物质的溶解度受温度变化影响较小,甲的溶解度受温度影响大,所以乙中混有少量甲,可采用蒸发结晶的方法提纯乙,故B正确;
C、t1℃时,甲物质的溶解度是40g,所以将40g甲物质加入50g水中,只能溶解20g的固体,所得溶液中溶质和溶剂的质量比为2:5,故C错误;
D、甲的溶解度受温度影响大,t1℃时甲的饱和溶液升温至t2℃,甲的溶解度增大,溶液变成不饱和溶液,溶液的组成不变,溶液的溶质质量分数不变,故D正确。
故选:BD。
14. 向一定量AgNO3、Cu(NO3)2和Mg(NO3)2的混合溶液中加入一定量的锌粉,充分反应后过滤,得到一定温度下的蓝色滤液(不饱和)和滤渣。下列有关说法中,正确的是
A. 滤液中一定存在AgNO3B. 滤液中至少有三种金属离子
C. 滤渣中一定有Ag,可能有CuD. 向滤渣中加入稀盐酸一定没有气泡产生
【答案】BCD
【解析】
【分析】依据金属活动性顺序,锌粉会先与发生反应,,再与反应,,但不与反应。题干中描述得到一定温度下的蓝色滤液(不饱和)和滤渣,说明滤液中有。
【详解】A、题干中只说明了滤液中有,但不能确定是否有,说法不正确,不符合题意;
B、锌粉一定会参与反应,所以一定会有生成,不参与反应,滤液中有,不能确定是否反应完,所以滤液中一定有的金属离子为、和,可能有,所以至少有三种金属离子,说法正确,符合题意;
C、因为锌粉会先与发生反应,所以一定会有Ag生成,滤液中有,但是不能确定是否参与反应,所以不能确定是否有Cu生成。因此滤渣中一定有Ag,可能有Cu,说法正确,符合题意;
D、滤液中有,所以锌粉一定反应完,那么滤渣就没有锌,所以加稀盐酸一定没有气泡产生,说法正确,符合题意。
故本题选BCD。
15. 向盛有100g稀盐酸的烧杯中加入17g碳酸钠和氯化钠的固体混合物,恰好完全反应后,将滤液蒸干,得到17.55g固体。下列有关说法中,正确的是
A. 原固体混合物中钠元素质量为6.9gB. 该稀盐酸的溶质质量分数为10.95%
C. 反应中生成二氧化碳的质量为0.55gD. 溶液蒸干后,只有一种固体物质
【答案】AD
【解析】
【分析】碳酸钠和盐酸反应产生氯化钠、水和二氧化碳,氯化钠和盐酸不反应;向盛有100g稀盐酸的烧杯中加入17g碳酸钠和氯化钠的固体混合物,恰好完全反应后,将滤液蒸干,得到17.55g固体,即是氯化钠;设原有氯化钠、HCl、产生二氧化碳的质量分别为a、x、y,
,解得a=11.7g;
则碳酸钠是17g-11.7g=5.3g,
,解得x=3.65g,
,解得y=2.2g。
【详解】A、根据分析,根据质量守恒定律,原固体混合物中钠元素质量为,正确;
B、根据分析,该稀盐酸的溶质质量分数为,错误;
C、根据分析,产生二氧化碳的质量是2.2g,错误;
D、根据分析,溶液蒸干后,只有一种固体物质,即氯化钠,正确;
故选AD。
第II卷(非选择题 共60分)
三、非选择题(本大题共5小题,共60分)
16. 回答问题
(1)按要求从硫酸铜、氢氧化铝、二氧化硫、碳酸中选择合适的物质,将其化学式填写在下列横线上。
①一种能造成酸雨危害的气体___________。
②一种可用来中和多余胃酸的碱___________。
③一种易分解的酸___________。
④一种可溶于水的盐___________。
(2)民以食为天",中国饮食文化享誉世界,食物保鲜是重要环节。保鲜技术随着科学技术的进步也有了很大发展。以下是生活中几种食品保鲜剂及常用的食品保鲜方法。
①酒精保鲜卡
酒精保鲜卡以纸为载体,浸渍了食用酒精(主要成分为乙醇C2H5OH),乙醇分子中碳、氢两种原子的原子个数比为___________(填最简整数比),其中质量分数最大的元素为___________(填元素符号)。
②食品干燥剂
I.铁粉双吸剂
铁粉双吸剂的主要成分为还原性铁粉,是一种灰黑色粉末。它利用了铁生锈的化学原理,吸收包装袋中的___________(填化学式)、水蒸气两种气体来达到食品保鲜的目的。铁粉双吸剂作为保鲜剂使用一段时间后,固体质量___________(填“增大”“减小”“基本不变”)
II.生石灰干燥剂
生石灰遇水发生反应会___________(填“吸收”“放出”之一)大量的热,其产物消石灰有很强的腐蚀性,因此使用时一定需谨慎,要放在儿童接触不到的地方。
③其它保鲜剂或保鲜方法
巴氏消毒法是利用较低温度来杀灭大部分病原菌及芽孢的一种方法,常用于鲜牛奶处理。下列有关保鲜的说法中,正确的是___________(填选项序号)
A.微生物、水和氧气三个条件,全部破坏掉才能实现食品的保鲜
B.抽真空保存的原理是减少食品保存环境中的氧气含量
C.充入氮气保存是由于氮气这种气体化学性质不活泼
D.巴氏消毒法会破坏食物中大部分营养成分,因此不建议食用该方法处理过的食物
【答案】(1) ①. SO2 ②. Al(OH)3 ③. H2CO3 ④. CuSO4
(2) ①. 1:2 ②. C ③. O2 ④. 增大 ⑤. 放出 ⑥. BC
【解析】
【小问1详解】
①硫酸铜、氢氧化铝、二氧化硫、碳酸中属于能造成酸雨危害的气体是二氧化硫,化学式为SO2;
②硫酸铜、氢氧化铝、二氧化硫、碳酸中属于可用来中和多余胃酸的碱是氢氧化铝,化学式为Al(OH)3;
③硫酸铜、氢氧化铝、二氧化硫、碳酸中属于易分解的酸是碳酸,化学式为H2CO3;
④硫酸铜、氢氧化铝、二氧化硫、碳酸中属于可溶于水的盐是硫酸铜,化学式为CuSO4;
【小问2详解】
①乙醇中碳、氢两种原子的原子个数比为;乙醇中碳、氢、氧三种元素的质量比为,故乙醇中质量分数最大的元素为碳元素,元素符号为C;
②铁生锈实际上是铁与空气中的氧气和水共同作用的结果,故铁粉双吸剂利用铁生锈的化学原理,吸收包装袋中的氧气、水蒸气两种气体来达到食品保鲜的目的,氧气化学式为O2;由于铁粉双吸剂会吸收包装袋中的氧气、水蒸气,故其作为保鲜剂使用一段时间后,固体质量会增大;生石灰遇水发生反应会放出大量的热;
③A、微生物、水和氧气三个条件,全部破坏掉才能实现食品的保鲜,说法错误,不符合题意;
B、抽真空保存的原理是减少食品保存环境中的氧气含量,说法正确,符合题意;
C、充入氮气保存是因为氮气的化学性质不活泼,说法正确,不符合题意;
D、巴氏消毒法是利用较低温度来杀灭大部分病原菌及芽孢,不会破坏食物中大部分营养成分,说法错误,不符合题意。
故选:BC。
17. 我国海岸线长3.2万千米,拥有300多万平方千米的海洋专属经济区,海洋资源开发前景十分广阔。工业上从海水中可以提取许多广泛应用于生产、生活与科技等方面的物质与原料。
(1)淡水资源短缺已经越来越成为制约社会发展的重要因素。从海水中获取淡水,对解决淡水危机具有重要意义。海水淡化的方法很多,蒸馏法是其中一种。如图为蒸馏法淡化海水的探究模拟实验,下列有关图说法中,不正确的是___________(填选项序号)
A. 该实验主要是利用各物质的沸点不同将混合物进行分离
B. 蒸馏过程中左侧试管里溶液的溶质质量分数不变
C. 水沸腾的过程中,水分子的化学性质保持不变
D. 实验结束后,将右侧试管中的液体滴在玻璃片上,在酒精灯上慢慢加热至水分消失玻璃片上会有大量白色残留物
(2)金属镁和金属钛在导弹、火箭和飞机制造业被广泛应用。如图为海水制取金属镁和金属钛的过程,试回答下列问题:
①过程III电解熔融状态的MgCl2,可得到金属镁,请写出此反应的化学方程式___________。
②过程Ⅳ发生的化学反应类型属于___________(填“化合”“分解”“置换”“复分解”)之一反应。
(3)1926年,我国著名化学家侯德榜先生创立了"侯氏制碱法",促进了我国民族工业发展和世界制碱技术的进步,其反应流程为:
①流程I→II中,先向饱和食盐水中通入氨气,制成饱和氨盐水,再向其中通入二氧化碳请从酸碱反应的角度分析其原因___________。
②流程II中,向饱和氨盐水中通入足量二氧化碳气体后,碳酸氢钠晶体首先结晶析出,析晶体后的溶液,是碳酸氢钠的___________(填“饱和”“不饱和”之一)溶液。
③向过滤后的混合溶液中加入食盐,使其中的___________(填化学式)单独结晶析出,用作铵态氮肥,NaCl溶液则可循环利用。
【答案】(1)BD (2) ①. ②. 置换
(3) ①. 氨气融水后形成氨水,氨水显碱性,更利于吸收二氧化碳 ②. 饱和 ③. NH4Cl
【解析】
【小问1详解】
A、蒸馏主要是利用物质的沸点不同将混合物进行分离,故正确;
B、蒸馏过程中,水不断蒸发,左侧试管里水的质量减小,溶质质量不变,则溶液的溶质质量分数变大,故错误;
C、加热过程中液态水变成气态水,水分子间的间隔变大,水分子能量变大,水分子不变,水分子的化学性质保持不变,故正确;
D、实验结束后,将右侧试管中的水是蒸馏水(纯净物),将其滴在玻璃片上,在酒精灯上慢慢加热至水分消失玻璃片上不会有大量白色残留物,故错误;
故选:BD;
【小问2详解】
①电解熔融状态的MgCl2,可得到金属镁和氯气,此反应的化学方程式是;
②根据流程图,过程Ⅳ发生的化学反应是镁和四氯化钛反应产生钛和氯化镁,是由一种单质与一种化合物反应,生成另外一种单质和另外一种化合物的反应,属于置换反应;
【小问3详解】
①从酸碱反应的角度分析其原因是:氨气溶于水显碱性,二氧化碳与水反应生成碳酸,酸碱中和更利于二氧化碳的吸收,故填:氨气融水后形成氨水,氨水显碱性,更利于吸收二氧化碳;
②流程II,向饱和氨盐水中通入足量二氧化碳气体后,说明室温下碳酸氢钠的溶解度比氯化铵的溶解度小,碳酸氢钠晶体首先结晶析出,析晶体后的溶液,是碳酸氢钠的饱和溶液;
③向过滤后含有氯化铵的混合溶液中加入食盐,使其中的NH4Cl单独结晶析出,用作铵态氮肥,NaCl溶液则可循环利用。
18. 下图所示为实验室中常见气体制各、净化、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器(组装实验装置时,可重复选择仪器),化学小组的同学利用其进行下列化学实验。
请根据题目要求,回答下列问题:
(1)以金属锌和稀硫酸为原料,在实验室中制取并收集一瓶干燥、纯净的氢气,按要求设计实验装置,连接仪器,检验装置的气密性,进行实验。
①所选仪器的连接顺序为___________(从左到右填写仪器序号字母)
②上述方法制取氢气的化学方程式为___________。
③检验装置A气密性的方法为,首先确保分液漏斗的活塞___________(填“关闭”“开启”之一),将导管的一端浸入水中,双手紧握锥形瓶外壁,若看到有气泡冒出,证明装置气密性良好。
(2)化学小组的同学以过氧化氢溶液为原料(二氧化锰为催化剂),在实验室中制备并收集干燥的氧气,并对某种塑料试样(含碳、氢两种元素外,还可能含氧元素和氯元素)的组成进行分析探究实验。
资料:含氯元素的塑料完全燃烧后会产生氯化氢气体。
小组所选仪器按照"A→B1→E→B2→C→D→碱石灰干燥管的顺序连接(B1、B2为浓硫酸洗气瓶),检查装置气密性,然后进行实验。12.5g该塑料试样在纯氧气中充分燃烧,观察现象,收集有关实验数据(假设发生的化学反应都充分反应)。
①在该装置中,制取氧气的化学方程式为___________。
②实验过程中洗气瓶C溶液中产生白色沉淀,说明该塑料中一定含有氯元素。请写出产生白色沉淀的化学方程式___________。
③实验过程中记录实验数据,如下表所示:
根据以上数据进行计算,该塑料试样中碳元素与氢元素的质量比为___________(填最简整数比)
④实验完毕后,小组同学对本探究实验进行分析总结,以下结论你认为正确的是___________(填选项序号)
A.该塑料试样中一定含有氧元素
B.该物塑料试样中氯元素的质量为7.1g
C.该塑料分子中碳原子与氯原子的原子个数比为2:1
D.若将装置B2与装置C互换,也能达到实验目的
【答案】(1) ①. ABF ②. ③. 关闭
(2) ①. ②. ③. 12:1 ④. ABC
【解析】
【小问1详解】
①以金属锌和稀硫酸为原料,在实验室中制取并收集一瓶干燥、纯净氢气,锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气,该反应为固液常温型,发生装置可选择A,浓硫酸具有吸水性,且不与氢气反应,可用B装置浓硫酸干燥氢气,排空气法收集的气体较排水法干燥,氢气密度比空气小,最后可选择F向下排空气法收集,装置的连接顺序为ABF;
②锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气,化学方程式为:;
③检验装置A气密性的方法为,首先确保分液漏斗的活塞关闭,形成密闭装置,将导管的一端浸入水中,双手紧握锥形瓶外壁,若看到有气泡冒出,证明装置气密性良好。
【小问2详解】
①在该装置中,过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水,则制取氧气的化学方程式为:;
②实验过程中洗气瓶C溶液中产生白色沉淀,说明该塑料中一定含有氯元素,根据资料,含氯元素的塑料完全燃烧后会产生氯化氢气体,氯化氢溶于水形成盐酸,盐酸和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸,则产生白色沉淀的化学方程式为:;
③B2装置中为浓硫酸,具有吸水性,B2装置增加的质量即为生成水的质量:203.6g-200.0g=3.6g;D装置中为氢氧化钠溶液,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,D装置增加的质量即为生成二氧化碳的质量:227.6g-210.0g=17.6g;根据质量守恒定律,反应前后元素种类和质量不变,水中氢元素的质量即为塑料试样中氢元素的质量,二氧化碳中碳元素的质量即为塑料试样中碳元素的质量,则该塑料试样中碳元素与氢元素的质量比为:;
④A、B2装置中为浓硫酸,具有吸水性,B2装置增加的质量即为生成水的质量:203.6g-200.0g=3.6g;水中氢元素的质量即为塑料试样中氢元素的质量:;D装置中为氢氧化钠溶液,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,D装置增加的质量即为生成二氧化碳的质量:227.6g-210.0g=17.6g;二氧化碳中碳元素的质量即为塑料试样中碳元素的质量:;C装置中为硝酸银溶液,硝酸银和盐酸反应生成氯化银沉淀和硝酸,C装置增加的质量即为生成氯化氢的质量:209.3g-202.0g=7.3g;氯化氢中氯元素的质量即为塑料试样中氯元素的质量:;该塑料试样中碳元素、氢元素和氯元素的质量之和为4.8g+0.4g+7.1g=12.3g<12.5g,根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,该塑料试样中一定含有氧元素,故A正确;
B、由A分析可知,该物塑料试样中氯元素的质量为7.1g,故B正确;
C、由A分析可知,该塑料试样中含有碳元素的质量为4.8g,含有氯元素的质量为7.1g,则该塑料分子中碳原子与氯原子的原子个数比为,故C正确;
D、若将装置B2与装置C互换,从装置C中出来的气体中含有水蒸气,不能准确测定出生成的水的质量,不能达到实验目的,故D错误;
故选:ABC。
19. 草木灰是一种常见的农家肥料,也是农业生产上生产钾肥的重要来源之一、课
外实验小组为探究草木灰的成分进行了下面的实验。
(1)将一定量的草木灰放入烧杯,加入足量水浸泡,将上层浸出液进过滤。
①取少量上述滤液,向其中滴加几滴紫色石蕊试液,溶液变为___________色,说明草木灰是一种碱性肥料,与铵态氮肥混合使用会___________(填“增加”“降低”之一)肥效。
②另取上述滤液,向滤液中加入稀盐酸,产生气泡,将该气体通入澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊,由此可推断上述草木灰的滤液中含有的酸根阴离子为___________(填离子符号)。
(2)某草木灰样品中可能混入了MgO、NH4NO3、K2SO4、KCl四种物质中的两种或多种。为探究其成分,课外小组的同学取了一定量的该固体混合物A,按下图所示进行探究实验,出现的现象如图中所述。(设过程中所有发生的反应都恰好完全反应)
请根据实验过程和图示提供的信息,进行分析推理,回答下列问题:
①白色沉淀F的化学式为___________。
②无色气体B和无色气体E的化学式分别为B:___________E:___________。
③根据上述实验现象判断,在该草木灰样品中,确定一定混入样品中的物质为以上四种物质中的______(写化学式)。
④为进一步确定混入样品中的其它物质的存在,请你对无色溶液G或无色滤液D进行下一步探究,设计实验方案,简要说明实验操作步骤、发生的现象与结论___________。
【答案】(1) ①. 蓝 ②. 降低 ③.
(2) ①. BaSO4 ②. NH3 ③. CO2 ④. NH4NO3、K2SO4 ⑤. 向无色滤液D中滴加稀硝酸银溶液,如果有白色沉淀生成,说明有KCl,反之没有;向无色液体G中滴加NaOH溶液,如果有白色沉淀生成,说明有MgO,反之没有
【解析】
【小问1详解】
结论是草木灰是一种碱性肥料,故取少量上述滤液,向其中滴加几滴紫色石蕊试液,溶液变为蓝色;铵态氮肥与碱性物质不能混合使用,因为铵根离子会与氢氧根离子反应生成氨气,从而降低肥效;另取上述滤液,向滤液中加入稀盐酸,产生气泡,将该气体通入澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳产生,由此可推断上述草木灰的滤液中含有的酸根阴离子为,故填:蓝;降低;;
【小问2详解】
样品中加入适量Ba(OH)2溶液,并加热,得到无色气体B、白色沉淀C、无色滤液D, Ba(OH)2与NH4NO3在加热的条件下反应生成的硝酸钡、水和氨气(NH3),故气体B为氨气(NH3),则该固体混合物A中一定含有NH4NO3。白色沉淀C加入稀硝酸后得到白色沉淀F,则F为BaSO4,即白色沉淀C中含有BaSO4,则该固体混合物A中一定含有K2SO4,因为K2SO4与Ba(OH)2反应生成硫酸钡和氢氧化钾;草木灰的主要成是K2CO3,加入适量Ba(OH)2溶液后,K2CO3与Ba(OH)2反应生成碳酸钡白色沉淀和氢氧化钾,而碳酸钡又与稀硝酸反应生成硝酸钡、水和二氧化碳,故无色气体E为CO2,MgO、KCl无法判断是否存在。
① 由上述分析可知,白色沉淀F的化学式为BaSO4,故填:BaSO4;
② 由上述分析可知,无色气体B和无色气体E的化学式分别为NH3、CO2,故填:NH3;CO2;
③ 由上述分析可知,根据上述实验现象判断,在该草木灰样品中,确定一定混入样品中的物质为以上四种物质中的NH4NO3和K2SO4,故填:NH4NO3、K2SO4;
④ 证明KCl的存在,只需证明溶液中是否含有Cl-,故向无色滤液D中滴加稀硝酸银溶液,如果有白色沉淀,说明有KCl,反之没有;证明MgO的存在,需证明液体中含有镁离子,镁离子与氢氧根离子反应生成氢氧化镁白色沉淀,故向无色液体G中滴加NaOH溶液,如果有白色沉淀产生,说明有MgO,反之没有,故填:向无色滤液D中滴加稀硝酸银溶液,如果有白色沉淀生成,说明有KCl,反之没有;向无色液体G中滴加NaOH溶液,如果有白色沉淀生成,说明有MgO,反之没有。
20. 石英砂(主要成分是二氧化硅)是一种坚硬、耐磨、化学性质稳定的自然矿物,它是一种重要的工业矿物原料,具有多种用途。
(1)制造玻璃。玻璃被誉为改变世界面貌的伟大发明之一,是一种在现代社会中广泛应用的______(填“金属”“无机非金属”“有机高分子”之一)材料。
(2)制造芯片。芯片是用纯度极高的单质硅制成的。自然界没有这种高纯硅,是人们利用石英砂为原料制得的。目前,制备高纯硅最广泛采用的方法为三氯硅烷(HSiCl3)还原法,其化学反应原理如下图:
①三氯硅烷(HSiCl3)属于___________(填选项序号)。
A.混合物 B.化合物 C.纯净物 D.氧化物
②过程Ⅲ中三氯硅烷(HSiCl3)中硅元素的化合价为___________,在使用氢气前应先检验氢气的___________。
(3)铁矿储备。石英岩矿石主要由石英和含铁矿物(磁铁矿、赤铁矿等)组成,虽然含铁量较少,但因其储量巨大,被视为持久的铁矿资源。含铁石英岩根据所含铁矿物的成分不一样,可以分为赤铁石英岩(含铁矿物主要为氧化铁)、磁铁石英岩(含铁矿物主要为四氧化三铁)等。
为测定某赤铁石英岩固体样品(杂质均不与盐酸发生反应)中氧化铁(化学式Fe2O3)的质量分数,某实验小组的同学取16g该样品,置于干净的烧杯中,向其中逐滴加入溶质质量分数为7.3%的稀盐酸,烧杯中固体的质量与滴入盐酸的质量关系如下图所示,请根据要求回答下列问题:
①在逐滴滴入稀盐酸的过程中,小组同学能观察到的明显实验现象是___________(写出一条即可)。
②当滴入稀盐酸50g时(即图中B点)烧杯中溶液里大量存在的阳离子是___________(填离子符号)。
③求16g该石英岩固体样品中Fe2O3的质量分数______(写出计算过程,结果精确至1%)。
【答案】(1)无机非金属
(2) ①. BC ②. +2 ③. 纯度
(3) ①. 溶液由无色变为黄色 ②. Fe3+、H+ ③. 30g稀盐酸中溶质的质量为设该石英岩固体样品中Fe2O3的质量为
则该石英岩固体样品中Fe2O3的质量分数为:
答:该石英岩固体样品中Fe2O3的质量分数为10%。
【解析】
【小问1详解】
玻璃是一种在现代社会中广泛应用的无机非金属材料;
【小问2详解】
①由三氯硅烷化学式HSiCl3可知,三氯硅烷属于化合物和纯净物,故选:BC;
②三氯硅烷(HSiCl3)中氢元素的化合价为+1价,氯元素为-1价,设硅元素的化合价为,在化合物中个元素正负化合价代数和为零,则,解得;在使用氢气前应先检验氢气的纯度,以防点燃时发生爆炸;
【小问3详解】
①氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水,在逐滴滴入稀盐酸的过程中,小组同学能观察到溶液由无色变为黄色;
②由图可知,滴入稀盐酸30g时,氧化铁和盐酸恰好完全反应,则当滴入稀盐酸50g时(即图中B点),盐酸过量,则烧杯中溶液里大量存在的阳离子是Fe3+、H+;
③解析见答案。加入试剂
甲
乙
丙
实验现象
无明显现象
产生白色沉淀
有气泡冒出
选项
物质
杂质
除杂质方案
A
H2
CO2
通入足量NaOH溶液,干燥
B
CaCl2
HCl
加入过量CaCO3,过滤
C
铜粉
氧化铜
在空气中充分灼烧
D
NaOH溶液
Na2CO3
加入适量稀盐酸溶液
装置总质量
B1
B2
C
D
反应前质量
200.0g
200.0g
202.0g
210.0g
反应后质量
205.4g
203.6g
209.3g
227.6g
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