精品解析:2021年江苏省南京市秦淮区中考二模化学试题(解析版+原卷版)
展开2020-2021学年度中考二模试卷
九年级化学
注意事项:
本试卷1至15题为选择题,共30分;16至21题为非选择题,共50分。全卷满分80分,考试时间60分钟。考生答题全部答在答题卷上,答在本试卷上无效。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5 Ca-40 Fe-56 Cu-64
一、选择题(本题包括15小题,每小题只有一个选项符合题意。每小题2分,共30分。)
1. “垃圾分类工作就是新时尚”。废旧报纸应投入的垃圾箱是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A、“其他垃圾”标志的垃圾桶用来装不属于厨余垃圾、有害垃圾、可回收物的垃圾,报纸属于可回收垃圾,选项A不正确;
B、“可回收物”垃圾桶应投入可回收利用的垃圾,包括纸类、塑料、玻璃、织物和瓶罐等,废旧报纸应投入其中,选项B正确;
C、“有害垃圾”标志的垃圾桶用来装有害物质、需要特殊安全处理的垃圾,包括电池、灯管和日用化学品等,报纸不属于此类,选项C不正确;
D、“厨余垃圾”标志的垃圾桶用来装米和面粉类食物残余、蔬菜、动植物油、肉骨等厨房垃圾,报纸不属于此类,选项D不正确。故选B。
2. 下列实验操作中,不正确的是
A. 倾倒液体 B. 加热液体
C. 点燃酒精灯 D. 称量氯化钠
【答案】A
【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,图中操作错误;
B、给试管里的液体加热时,应用外焰加热,且试管里的液体不能超过试管容积的1/3,图中操作正确;
C、点燃酒精灯,应用火柴点燃,图示操作正确;
D、用托盘天平称量物品时,应遵循“左物右码”的原则,图中操作正确。
故选A。
3. 下列物质中,可用作复合肥料是
A. NH4H2PO4 B. NH4NO3 C. K2SO4 D. Ca3(PO4)2
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A、NH4H2PO4中含有N、P、K中的氮元素和磷元素,属于复合肥料,符合题意;
B、NH4NO3中含有N、P、K中的氮元素,属于氮肥,不符合题意;
C、K2SO4中含有N、P、K中的钾元素,属于钾肥,不符合题意;
D、Ca3(PO4)2中含有N、P、K中的磷元素,属于磷肥,不符合题意。
故选A。
【点睛】本题主要考查了化肥分类方面的知识,解答时要分析化肥中含有的营养元素,然后再根据化肥的分类方法确定化肥的种类。
4. 下列应用于高铁列车的材料中,属于金属材料的是
A. 塑料 B. 橡胶 C. 不锈钢 D. 玻璃钢
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A、塑料属于合成材料,此选项不符合题意;
B、橡胶属于合成材料,此选项不符合题意;
C、不锈钢属于金属合金,属于金属材料,此选项符合题意;
D、玻璃钢是以玻璃纤维或其制品作增强材料的增强塑料,属于复合材料,不符合题意;
故选C。
5. 节约资源和保护环境是我国的基本国策。下列做法不正确的是
A. 加强大气质量监测 B. 回收利用废旧金属
C. 禁止施用化肥农药 D. 严禁乱砍滥伐森林
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A、加强大气质量监测,发现环境污染后及时采取措施减缓环境污染的程度,选项正确;
B、回收利用废旧金属,既能够减缓环境污染,还能够节约金属资源,选项正确;
C、现阶段禁止施用化肥农药是不现实的,可以合理施用化肥农药,选项错误;
D、森林中的绿色植物能够吸收空气中的有害气体和烟尘,所以应严禁乱砍滥伐森林,选项正确,故选C。
6. 2020年12月17日,嫦娥五号返回器携带月壤样品返回地球。月壤中富含氦3,是一种清洁、安全、高效的核聚变燃料。氦3原子核内质子数为2,中子数为1,核外电子数为
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】原子中,核内质子数等于核外电子数,氦3原子核内质子数为2,则其核外电子数也为2,故选B。
7. 下列净水方法中,能软化硬水的是
A. 活性炭吸附 B. 静置沉淀 C. 过滤 D. 蒸馏
【答案】D
【解析】
【分析】活性炭有吸附作用,可以吸附一些染料、色素、异味等;过滤是把不溶性固体与液体分开的一种方法,降低水的硬度的方法是:在生活中是加热煮沸,在实验室中是蒸馏。
【详解】A、活性炭有吸附作用,可以吸附一些染料、色素、异味等,不能软化硬水,故选项错误;
B、静置沉淀,不能软化硬水,故选项错误;
C、过滤是把不溶性固体与液体分开的一种方法,不能软化硬水,故选项错误;
D、蒸馏得到的是纯水,能降低水的硬度,故选项正确。
故选D。
【点睛】性质决定用途,用途反映性质。
8. 分析各组微粒结构示意图,与表示的意义一致的是
A. 都属于阳离子
B. 都属于阴离子
C. 属于一种原子
D. 属于一种元素
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A、前为氖原子,后为钠离子为阳离子,“都属于阳离子”说法错误,不符合题意;
B、前为氯离子为阴离子,后为氩原子,“都属于阴离子”说法错误,不符合题意;
C、质子数(9≠12)不同,不是一种原子,不符合题意;
D、质子数相同,是属于一种元素,为铝元素的离子、原子,符合题意。
故选D。
9. 下列有关物质燃烧现象的说法中,不正确的是
A. 镁条在空气中剧烈燃烧,发出耀眼白光
B. 铁丝在空气中剧烈燃烧,火星四射
C. 红磷在空气中燃烧,产生大量白烟
D. 一氧化碳在空气中燃烧,火焰呈蓝色
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A、镁条在空气中燃烧,发出耀眼白光,放出大量的热,生成一种白色固体,不符合题意;
B、铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,而铁丝在空气中不能燃烧,符合题意;
C、红磷在空气中燃烧,产生大量白烟,放出大量的热,不符合题意;
D、一氧化碳在空气中燃烧,火焰呈蓝色,放出大量的热,不符合题意。
故选B。
【点睛】本题难度不大,掌握常见物质燃烧的现象即可正确解答;但在描述物质燃烧现象时,需要注意光和火焰、烟和雾的区别。
10. 某学习小组的同学对蜡烛及其燃烧进行探究,下列说法不正确的是
A. 从蜡烛上切下一块石蜡放入水中,石蜡浮于水面,说明石蜡的密度比水小
B. 取冷而干燥的烧杯罩在蜡烛火焰上方,出现无色液滴,说明石蜡中含有氢元素
C. 在燃着的蜡烛上扣一个烧杯,蜡烛燃烧一会儿就熄灭,灭火原理是隔绝空气
D. 用扇子扇灭蜡烛火焰,灭火原理是降低可燃物的着火点
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A、从蜡烛上切下一块石蜡放入水中,石蜡浮于水面,说明石蜡的密度比水小,选项正确;
B、取冷而干燥的烧杯罩在蜡烛火焰上方,出现无色液滴,说明石蜡中含有氢元素,选项正确;
C、在燃着的蜡烛上扣一个烧杯,蜡烛燃烧生成二氧化碳的同时消耗烧杯中的氧气,一会儿就熄灭,灭火原理是隔绝空气,选项正确;
D、用扇子扇灭蜡烛火焰时,流动的空气带走蜡烛燃烧产生的热量,蜡烛的温度降低,低于蜡烛的着火点,蜡烛熄灭,灭火原理是降低可燃物的温度至着火点以下,选项错误,故选D。
11. 下列各组物质按单质、氧化物、混合物的顺序排列的是
A. 金、臭氧、冰水混合物 B. 钢、二氧化氮、石灰石
C. 金刚石、水、乙醇汽油 D. 氩气、消石灰、可燃冰
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A、金是金元素组成的单质,臭氧是氧元素组成的单质,冰水混合物在只含有水一中物质,属于纯净物,选项错误;
B、钢是一种铁合金,属于混合物,二氧化氮是氮元素与氧元素组成的化合物,属于氧化物,石灰石的主要成分是碳酸钙,还含有其它物质,属于混合物,选项错误;
C、金刚石是碳元素组成的单质,水是氢元素与氧元素组成的化合物,属于氧化物,乙醇汽油是乙醇与汽油组成的混合物,选项正确;
D、氩气是氩元素组成的单质,消石灰是氢氧化钙,属于碱,可燃冰是天然气水合物,还含有杂质,属于混合物,选项错误。
故选C。
12. 醋硝香豆素(化学式为C19H15NO6)为抗凝血药,主要用于预防和治疗血管内血栓性疾病。下列有关醋硝香豆素的说法不正确的是
A. 属于有机化合物 B. 氢元素的质量分数最小
C. 由四种元素组成 D. 每个分子由41个原子构成
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A、由化学式可知,醋硝香豆素是含碳元素的化合物,属于有机物,选项正确;
B、醋硝香豆素中,碳、氢、氮、氧的质量比=(12×19):(1×15):14:(16×6)=228:15:14:96,其中氮元素的比值最小,所以该物质中,氮元素的质量分数最小,选项错误;
C、由化学式可知,醋硝香豆素由碳、氢、氮、氧四种元素组成,选项正确;
D、由化学式可知,每个分子由19+15+1+6=41个原子构成,选项正确
故选B。
13. 下列各组离子在水中能大量共存,并形成无色溶液的是
A. Ag+、Cl-、 B. H+、K+、
C. Na+、、 D. 、Al3+、OH-
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A、Ag+与Cl-在溶液中结合生成氯化银沉淀,所以三种离子在溶液中不能大量共存,选项错误;
B、K+与在水中形成高锰酸钾溶液,高锰酸钾溶液呈红色,选项错误;
C、Na+、、三种离子在溶液中不结合形成气体、沉淀或水,且溶液呈无色,选项正确;
D、Al3+、OH-在水中结合生成氢氧化铝沉淀,、OH-在水中结合形成氨气和水,即三种离子在水中不能大量共存,选项错误;
故选C。
14. 除去下列物质中混有的少量杂质(括号内为杂质),拟定的实验方案可行的是
A. CO2气体(CO)——通入氧气,点燃
B. KCl固体(KClO3)——加入少量的二氧化锰,加热
C. NaOH溶液(Na2CO3)——加入适量的氯化钡溶液,过滤
D. CaCl2溶液(HCl)——加入过量的碳酸钙,过滤
【答案】D
【解析】
【详解】A、二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,二氧化碳中混有少量一氧化碳,无法被点燃,不符合题意;
B、加入少量的二氧化锰,氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气,引入了新的杂质二氧化锰,不符合题意;
C、加入适量的氯化钡,氯化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡和氯化钠,虽然除去了杂质,但是引入了新的杂质氯化钠,不符合题意;
D、加入过量的碳酸钙,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,过滤,除去过量的碳酸钙,可得氯化钙溶液,符合题意。
故选D。
15. 向硝酸银、硝酸铜、硝酸镁的混合溶液中加入一定量锌粉,充分反应后过滤。下列有关滤渣与滤液成分的分析中,可能正确的是
A. 滤渣为Ag,滤液中的阳离子为Cu2+、Zn2+、Mg2+
B. 滤渣为Ag、Cu,滤液中的阳离子为Ag+、Zn2+、Mg2+
C. 滤渣为Ag、Cu、Zn,滤液中的阳离子为Mg2+
D. 滤渣为Ag、Cu、Zn、Mg,滤液中的阳离子为Zn2+
【答案】A
【解析】
【分析】向硝酸银、硝酸铜、硝酸镁混合溶液中加入一定量锌粉,因为几种金属在金属活动性顺序表中前后顺序是镁、锌、铜、银,所以锌不能与硝酸镁溶液反应,镁离子一定存在于滤液中,滤渣中一定没有金属镁。
【详解】A、当锌粉适量,锌粉与硝酸银两者恰好完全反应,此时滤渣为Ag,滤液中的阳离子为Cu2+、Zn2+、Mg2+ 此选项说法正确;
B、滤渣中含有金属铜,则滤液中一定不含有Ag+,此选项说法不正确;
C、如果滤渣中有Ag、Cu、Zn,则滤液中一定含有阳离子Zn2+、Mg2+,此选项说法不正确;
D、由上面分析可知,滤渣中一定没有金属镁,此选项说法不正确。
故选A。
二、(本题包括2小题,共14分。)
16. 请根据下列装置图,回答有关问题。
(1)实验室利用B、E装置制取氧气的化学方程式为_________。
(2)实验室利用C装置收集二氧化碳,怎样证明二氧化碳已集满?请完成实验报告。
实验步骤
实验现象
实验结论
_________
_________
_________
(3)某学习小组的同学利用F装置进行氯化氢与氨气反应的实验探究(装置气密性良好,实验前活塞K1、K2、K3、K4、K5均关闭)。
步骤
操作
分析
①
调节K4,用排石蜡油的方法在b管中集满氨气。
氨气_________溶于石蜡油(填“易”或“难”)。
②
打开K1、K2,从_________处(填“K1”或“K2”)导管通入氯化氢,待a管中集满氯化氢,关闭K1、K2。
在不用任何其他试剂的情况下,当观察到_________时,说明a管中已集满氯化氢。
③
打开K3,让氯化氢与氨气发生反应。
氯化氢与氨气发生化合反应,生成一种铵盐,请写出这种铵盐的化学式:_________。
【答案】 ①. ②. 将燃着的木条放在集气瓶口 ③. 燃着的木条熄灭 ④. 二氧化碳已集满 ⑤. 难 ⑥. K2 ⑦. K1处导管口出现大量白雾 ⑧. NH4Cl
【解析】
【分析】
【详解】(1)B装置是固液常温发生装置,选择该装置制取氧气的反应是过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下反应生成水和氧气,故反应的化学方程式写为:2H2O22H2O+O2↑。
(2)二氧化碳不支持燃烧,验满二氧化碳的方法是将燃着的木条放在集气瓶口,故填将燃着的木条放在集气瓶口;
二氧化碳不支持燃烧,如果瓶中集满二氧化碳,观察到的现象是燃着的木条熄灭;
将燃着的木条放在集气瓶口,观察到的现象是燃着的木条熄灭,证明二氧化碳已集满,故填二氧化碳已集满。
(3)①用排石蜡油的方法收集氨气,说明氨气难溶于石油蜡,故填难。
②氯化氢的密度大于空气的密度,采用排空气法收集氯化氢气体时,氯化氢气体应从底部进入瓶中,即从处K2导管通入氯化氢,故填K2;
氯化氢气体与空气中的水蒸气接触形成盐酸小液滴,在空气中形成白雾,当观察到K1处导管口出现大量白雾时,说明a管中已集满氯化氢,故填K1处导管口出现大量白雾。
③氯化氢与氨气发生化合反应氯化铵,其化学式为NH4Cl,故填NH4Cl。
17. 某硫酸厂以黄铁矿为原料生产硫酸的简要流程如下图。
(1)沸腾炉中发生的变化属于_________(填“物理变化”或“化学变化”)。从炉渣中可以提取铁,请写出焦炭与氧化铁反应的化学方程式:_________。
(2)接触室中,参加反应的SO2与O2的分子个数比为_________。
(3)该流程涉及的含硫化合物中,_________和_________中硫元素的化合价相同。
(4)请写出用烧杯和玻璃棒稀释浓硫酸的具体操作:_________。
【答案】 ①. 化学变化 ②. ③. 2∶1 ④. SO3 ⑤. H2SO4 ⑥. 将浓硫酸沿烧杯壁缓慢地注入盛有水的烧杯里,用玻璃棒不断搅拌
【解析】
【分析】
【详解】(1)沸腾炉中的黄铁矿通入氧气后生成了新物质二氧化硫和含有氧化铁,所以沸腾炉中发生的变化属于化学变化;焦炭与氧化铁在高温的条件下,反应生成铁和二氧化碳,所以其化学方程式为:
(2)在接触室中,加热和有催化剂的条件下,二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫,其化学方程式为:参加反应的SO2与O2的分子个数比为2:1;
(3)该流程涉及的含硫化合物有 SO2、SO3、H2SO4 ,其中三氧化硫和硫酸中的硫元素的化合价都为+6价。
(4)用烧杯和玻璃棒稀释浓硫酸的具体操作,浓硫酸沿烧杯壁缓慢地注入盛有水的烧杯里,用玻璃棒不断搅拌。
三、(本题包括1小题,共9分。)
18. 溶液与人类生产、生活密切相关。
(1)下列物质中,由分子构成的是_________(填字母,下同),溶于水后在溶液中以离子形式存在的是_________。
A 蔗糖 B 氯化氢 C 氯化钠 D 硫酸钠
(2)下图是三种常见固体的溶解度曲线。
下列说法中,正确的是_________(填字母)。
A 通过加热能让Ca(OH)2的饱和溶液变为不饱和溶液
B NaCl中混有少量KNO3,通常采用冷却热的饱和溶液的方法提纯NaCl
C 10℃时,在等质量的KNO3溶液和NaCl溶液中,溶质的质量分数前者小于后者
D 60℃时,将等质量的KNO3和NaCl配成饱和溶液,需要水的质量前者小于后者
(3)20℃时,把67g氯化钾的饱和溶液稀释为质量分数为20%的氯化钾溶液(已知20℃时氯化钾的溶解度是34g),实验步骤如下。
①计算:需要水的质量是_________g。
②量取:用_________量取所需的水,倒入盛有67g氯化钾的饱和溶液的烧杯中。
③混匀:用玻璃棒搅拌,使溶液混合均匀。
④存储:把配制好的溶液装入试剂瓶中,盖好瓶塞并贴上标签(标签中应包括药品名称和_________),放到试剂柜中。
(4)去除粗盐中的难溶性杂质,实验步骤依次为溶解、过滤、_________、计算产率。称取5.0g粗盐,逐渐加入10mL水中,直到不再溶解,剩余粗盐1.0g,经提纯后得到精盐3.3g,则精盐的产率为_________。
【答案】 ①. AB ②. BCD ③. D ④. 18 ⑤. 量筒 ⑥. 溶液中溶质的质量分数 ⑦. 蒸发 ⑧. 82.5%
【解析】
【分析】
【详解】(1)A、蔗糖是由蔗糖分子构成的,溶于水后以蔗糖分子的形式存在;
B、氯化氢是由氯化氢分子构成的,溶于水后以氯离子和氢离子的形式存在;
C、氯化钠是由氯离子和钠离子构成的,溶于水后以氯离子和钠离子的形式存在;
D、 硫酸钠是由硫酸根离子和钠离子构成的,溶于水后以硫酸根离子和钠离子的形式存在;
故由分子构成的是AB,溶于水后在溶液中以离子形式存在的是BCD。
(2)A、温度升高,氢氧化钙的溶解度下降,因此不能通过加热让Ca(OH)2的饱和溶液变为不饱和溶液,错误;
B、氯化钠和硝酸钾的溶解度都随温度的升高而增大,但氯化钠的溶解度受温度影响较小,而硝酸钾所受影响较大,将混合物配成饱和溶液,然后加热蒸发水,先析出的是氯化钠,少量的硝酸钾仍残留在溶液,因此采用蒸发结晶的方法提纯氯化钠,错误。
C、10 ℃时,KNO3的溶解度小于NaCl的溶解度,所以两种物质的饱和溶液溶质质量分数硝酸钾的小于氯化钠的,错误;
D、60℃时,硝酸钾的溶解度远大于氯化钠的溶解度,即两种物质的饱和溶液中硝酸钾的质量分数大于氯化钠的质量分数,因此将等质量的KNO3和NaCl配成饱和溶液,需要水的质量前者小于后者,正确。
故选D。
(3)①67g氯化钾的饱和溶液中氯化钾的质量为,水的质量为67g-17g=50g;将17g氯化钾配置成质量分数为20%的氯化钾溶液共需要水质量为17g/20%-17g=68g,需要加入水的质量为68g-50g=18g
②实验室一般用量筒量取所需的水。
④标签中应包括药品名称和溶液中溶质的质量分数。
(4)去除粗盐中的难溶性杂质,实验步骤依次为溶解、过滤、蒸发、计算产率。
精盐的产率为。
四、(本题包括2小题,共15分。)
19. 物质的性质在很大程度上决定了物质的用途。
(1)乙醇在空气中燃烧时放出大量的热,可用作酒精灯、内燃机等的燃料。请写出乙醇完全燃烧的化学方程式:_________。
(2)过氧乙酸(化学式为)具有强氧化性,可用作消毒剂。质量分数为19%的过氧乙酸溶液中,氧元素的质量分数为_________。
(3)如果用飞机在云层中撒布干冰,由于_________,于是就开始下雨了。这就是干冰用于人工降雨的奥秘。
(4)澄清石灰水可用来检验二氧化碳。某石灰水中含有氢氧化钙1.48g,要使该石灰水中的氢氧化钙全部转化为碳酸钙沉淀,至少需要二氧化碳的质量是多少?(利用化学方程式进行计算,写出计算过程)_________
【答案】 ①. ②. 84% ③. 干冰升华吸热,空气中的水蒸气迅速冷凝变成水滴 ④. 解:设至少需要二氧化碳的质量为x。
解得
答:至少需要二氧化碳的质量为0.88g。
【解析】
【分析】
【详解】(1)乙醇完全燃烧生成水和二氧化碳,反应的化学方程式:;
(2)设溶液质量是100g,则过氧乙酸质量为,
水的质量为,
过氧乙酸中氧元素质量为,
水中氧元素质量为,
氧元素的质量分数为;
(3)如果用飞机在云层中撒布干冰,由于干冰升华吸热,空气中的水蒸气迅速冷凝变成水滴,于是就开始下雨了;
(4)见答案。
【点睛】
20. 图中A~L是初中化学常见的物质,分别由H、C、N、O、Na、S、Cl、Ca、Cu中的一种或几种元素组成。A是淀粉在人体内水解的最终产物;H为蓝色固体,K为黑色固体;E、F、H物质类别相同,G、I、J物质类别也相同;H和I的相对分子质量相等;反应①和反应②属于不同的基本反应类型。图中“—”表示两端的物质间能发生化学反应,“→”表示物质间存在转化关系,反应条件、部分反应物和生成物已略去。
(1)写出名称:A_________
(2)写出化学式:B_________。
(3)写出化学方程式:F转化为E_________,H与I反应_________。
(4)写出基本反应类型:K与L反应_________。
【答案】 ①. 葡萄糖 ②. CO2 ③. ④. ⑤. 置换反应
【解析】
【分析】A~L是初中化学常见的物质,分别由H、C、N、O、Na、S、CI、Ca、Cu中的一种或几种元素组成,A是淀粉在人体内水解的最终产物,所以A是葡萄糖,H为蓝色固体,K为黑色固体,H会转化成K,所以H是氢氧化铜沉淀,K是氧化铜,E、F、H物质类别相同,葡萄糖会转化成水和二氧化碳,C会转化成碱,所以C是水,B是二氧化碳,水会转化成碱,F也会转化成E,所以F是氢氧化钙,E是氢氧化钠,二氧化碳转化成的D会转化成氢氧化钠,所以D是碳酸钠,G、I、J物质类别也相同,氢氧化铜和I的相对分子质量相等,I会与氢氧化钙反应,所以I是硫酸,反应①和反应②属于不同的基本反应类型,G、J属于酸,G会与氢氧化铜反应,J是会与氧化铜反应,所以G是盐酸,J是硝酸,氧化铜也会与L反应,所以L可以是氢气。
【详解】根据以上分析可知:
(1)A的名称为:葡萄糖。
(2)B是二氧化碳,故填:CO2。
(3)F转化为E的反应是氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,化学方程式为:,故填:。
(4)H与I的反应是硫酸和氢氧化铜反应生成硫酸铜和水,化学方程式为:,故填:。
(5)K与L的反应是氧化铜和氢气在加热的条件下生成铜和水,属于置换反应,故填:置换反应。
五、(本题包括1小题,共12分。)
21. 某学习小组的同学对铁和铁的化合物的相关知识进行了以下研究。
【知识回顾】铁制品锈蚀的过程,实际上是铁与空气中的_________(写化学式)等发生化学反应的过程。
【基础实验】
实验步骤
实验现象
对应反应的化学方程式
向装有生锈铁钉的试管中加入过量的质量分数为10%的稀盐酸
铁锈逐渐消失,溶液呈黄色
_________
铁钉表面有气泡产生
_________
一段时间后溶液由黄色变为浅绿色
【提出猜想】溶液由黄色变为浅绿色,可能是因为氯化铁与某些物质发生了反应。
【探究实验】进行如下3个实验(持续10小时,已知氢气不影响该反应)。
实验1
实验2
实验3
示意图
实验现象
溶液始终呈黄色
产生红褐色沉淀
溶液逐渐由黄色变为浅绿色
实验结论
①对比实验_________和_________,说明溶液由黄色变为浅绿色需要HCl参与;
②对比实验_________和_________,说明溶液由黄色变为浅绿色需要Fe参与。
【查阅资料】经查阅资料确认,溶液由黄色变为浅绿色,是因为在酸性条件下,氯化铁与铁发生反应生成了氯化亚铁。
【拓展延伸】取一定量X溶液于烧杯中,向其中逐滴滴加Y溶液,利用磁力搅拌器不断搅拌,利用pH传感器采集数据,得到下图。同时观察到:0~t1阶段,未产生沉淀;t1~t2阶段,产生红褐色沉淀,且沉淀不断增加;t2之后,沉淀不再增加。
【实验分析】
(1)X、Y两种溶液依次为_________(填字母)。
A 氢氧化钠溶液
B 氢氧化钡溶液
C 硫酸和硫酸铁的混合溶液
D 硝酸和硝酸镁的混合溶液
(2)t1~t2阶段产生沉淀的反应的化学方程式为_________。
【定量计算】根据流程图进行计算。
理论上,最终得到的溶液中溶质的质量为_________g,沉淀的质量为_________g。
【答案】 ①. O2、H2O ②. ③. ④. 2 ⑤. 3 ⑥. 1 ⑦. 3 ⑧. CA ⑨. ⑩. 解:硫酸铁、硫酸铜和稀硫酸都能够与氢氧化钠反应生成硫酸钠,反应后溶液中只含有一种溶质,则溶质为硫酸钠,即硫酸铁、硫酸铜和稀硫酸与氢氧化钠恰好完全反应,硫酸钠中的钠元素的质量与反应前氢氧化钠中的钠元素的质量相等,钠元素的质量=60g×4%××100%=1.38g,则最终得到的溶液中溶质硫酸钠的质量=1..38g÷×100%= 4.26g
答:最终得到的溶液中溶质的质量为4.26g。 ⑪. 解:含0.98g硫酸的稀硫酸与氢氧化钠反应生成水的质量为x
=
x=0.36g
设生成沉淀的质量为y,反应前硫酸中的水的质量为z
则根据质量守恒定律可知,2.80g+y+0.98g+z+60g=4.26g+y+z+0.36g+60g×(1−4%)
y=1.56g
答:生成沉淀的质量为1.56g。
【解析】
【分析】
【详解】{知识回顾}铁制品锈蚀是铁与空气中的氧气和水粉色化学反应的过程,氧气和水的化学式分别为O2、H2O,故填O2、H2O。
{基础实验}向装有生锈铁钉的试管中加入过量的质量分数为10%的稀盐酸,铁锈逐渐消失,溶液呈黄色,粉色的反应是铁锈中的氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水,故反应的化学方程式写为:Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O;
铁钉表面有气泡产生是过量的稀盐酸与铁反应生成氯化亚铁和氢气,故反应的化学方程式写为:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑。
{探究实验}由图可知,实验2中没有加入稀盐酸溶液呈黄色,实验3中加入稀盐酸后,溶液溶液逐渐由黄色变为浅绿色,由实验2和实验3对比可知,溶液由黄色变为浅绿色需要HCl参与,故填2,3;
由图可知,实验1中没有加入无锈铁钉溶液始终呈黄色,实验3中加入无锈铁钉后溶液变为浅绿色,对比实验1和实验3可知,溶液由黄色变为浅绿色需要Fe参与,故填1,3。
{实验分析}(1)取一定量X溶液于烧杯中,向其中逐滴滴加Y溶液,溶液的pH逐渐增大,则Y溶液呈碱性,且生成的沉淀呈红褐色,所以X溶液中含有硫酸铁,硫酸铁与氢氧化钡反应生成硫酸钡的白色沉淀,所以Y溶液为氢氧化钠溶液,0~t1阶段,未产生沉淀,则加入的氢氧化钠溶液与硫酸反应,即X溶液中含有硫酸和硫酸铁,所以X、Y两种溶液依次为硫酸和硫酸铁的混合溶液和氢氧化钠溶液,故填CA。
(2)t1~t2阶段产生沉淀的反应是硫酸铁与氢氧化钠反应生成硫酸钠和氢氧化铁沉淀,故反应的化学方程式写为:Fe2(SO4)3+6NaOH=2Fe(OH)3↓+3Na2SO4。
{定量计算}见答案
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