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新疆伊犁州伊宁市2020-2021学年九年级上学期期末化学试卷(word版 含答案)
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2020-2021学年新疆伊犁州伊宁市九年级(上)期末化学试卷
【解析版】
一、选择题:(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项)
1.(2分)下列开展的活动中,不发生化学变化的是( )
A.用石墨制金刚石 B.用闪光灯拍摄照片
C.毛笔蘸墨汁写成春联 D.食用自己种植的蔬菜
2.(2分)联合国每年召开世界气候大会.各国共同协商对策,以减少温室气体排放量.下列气体中不属于温室气体的是( )
A.二氧化碳 B.臭氧 C.甲烷 D.二氧化硫
3.(2分)航天探测发现,金星是一个被浓密大气层包围的固体球,大气层的成分之一是三氧化二碳(C2O3),实验证明它的化学性质与一氧化碳相似.下列关于三氧化二碳(C2O3)的说法中,不正确的是( )
A.C2O3充分燃烧的产物是CO2
B.C2O3能使澄清石灰水变浑浊
C.在一定条件下C2O3能还原氧化铁
D.C2O3中碳的化合价为+3价
4.(2分)原子的核电荷数小于18的某元素X,原子的电子层数为n,最外层电子数为2n+1,原子中的质子数是2n2﹣1。有关X的说法不正确的是(n为正整数)( )
A.X肯定能形成化学式为NaXO3的钠盐
B.X可能与元素Y形成Y3X2型化合物
C.X原子的最外层电子数和核电荷数肯定为奇数
D.X能形成化学式为X(OH)3的碱
5.(2分)新型纳米材料MFe2Ox(3<x<4)中M表示+2价的金属元素,在反应中化合价不发生变化。常温下,MFe2Ox能使工业废气中的SO2转化为S,流程如图:,则下列判断正确的是( )
A.MFe2Ox是还原剂
B.MFe2Ox是该反应的催化剂
C.x>y
D.SO2发生了分解反应
6.(2分)在一定条件下,一个密闭的容器内发生某反应,测得反应过程中各物质的质量部分数据如表所示,对表中未知数计算正确的是( )
物质
a
b
c
d
反应前的质量/g
20
20
0
0
反应一段时间后的质量/g
12
4
6
①
反应完全后的质量/g
②
0
③
④
A.①为22 g B.②为8 g C.③为12 g D.④为22.5 g
7.(2分)下列解释不科学的是( )
A.在溶洞中,当溶有Ca(HCO3)2的水液发生分解,析出固体,日久天长便形成了钟乳石
B.高压氧舱可治疗煤气中毒,原因是和血红蛋白结合的CO跟氧气反应生成无毒的CO2
C.“通风橱”是利用排风扇将橱内废气直接排放到室外的装置,它是一种不完善的防污设施
D.长期放NaOH溶液试剂瓶不易打开,是因为NaOH能与二氧化硅反应生成硅酸钠和水的缘故
8.(2分)氯化铵、硫酸钠两种物质的溶解度曲线如图所示,下列有关说法正确的是( )
A.40℃时,100g硫酸钠饱和溶液中含硫酸钠50g
B.两种物质的溶解度都随温度的升高不断增大
C.60℃时,两种物质的饱和溶液中,硫酸钠溶液的溶质质量分数最低
D.将60℃时硫酸钠的不饱和溶液变成饱和,可以采用降温方法
9.(2分)根据“绿色化学”的思想,某化学家设计了下列化学反应步骤:
①CaBr2+H2OCaO+2HBr; ②2HBr+HgHgBr2+H2↑;
③HgBr2+CaOHgO+CaBr2; ④2HgO2Hg+O2↑。
该方案的主要目的是为了制备( )
A.HBr B.CaO C.H2 D.Hg
10.(2分)下列从原料及有关试剂分别制取相应的最终产物的设计中,理论上正确、操作上可行、经济上合理的是( )
A.CCOCO2Na2CO3溶液
B.CuCu(NO3)2溶液Cu(OH)2
C.CaOCa(OH)2溶液NaOH溶液
D.FeFe2O3Fe2(SO4)3溶液
二、填空题(共15分)
11.(4分)按照一定依据把物质进行分类,是认识物质的组成、结构、性质和用途的便捷途径.现有三组物质:①金刚石、水银、金属钠、冰②五氧化二磷、干冰、生石灰、一氧化碳③食醋、白酒、加碘食盐、纯碱.每组中均有一种物质所属类别与其他三种不同,这三种物质依次是 、 、 ; 它们混合后可以发生反应得到一种重要的化工原料,其化学方程式为 .
12.(6分)水是生命之源,与生活生产关系密切。保护水环境、珍爱水资源,是每个公民应尽的责任和义务。
(1)天然水中含有许多杂质,自来水生产过程中,常用过滤的方法除去水中悬浮的杂质,同时还必须进行消毒。ClO2是一种新型的自来水消毒剂,工业上用Cl2与NaClO2制取ClO2。请配平下列化学方程式:
Cl2+ NaClO2═ NaCl+ ClO2。
(2)在化学实验和科学研究中,水也是一种常用的试剂。水分子在特定条件下容易得到一个H+,形成水合氢离子(H3O+)。下列对上述过程的描述不合理的是 (填序号)。
A.氧元素发生了改变
B.微粒的组成发生了改变
C.微粒的化学性质发生了改变
D.与水分子比水合离子的电子数发生了改变
(3)研究人员发现,在一定的实验条件下,给水施加一个弱电场,在常温、常压下,水可以结成冰,称为“热冰”。“热冰”有许多实用价值,如开发新药、用于纳米打印机等,还可能用来 (填序号)。
A.代替干冰
B.防止冰川熔化
C.在室温下制作冰雕
D.建室温溜冰场
(4)水中有机物CnHaOb在好氧微生物作用下和O2反应生成CO2和H2O,化学方程式为: 。
(5)某些金属氢化物(其中氢显﹣1价)与水反应生成碱和氢气,如NaH+H2O═NaOH+H2↑。CaH2与水的反应和NaH相似。试用一个化学方程式表示CaH2与Na2CO3水溶液发生的化学反应 。
13.(5分)保险粉(化学式为Na2S2O4)在工农业生产中有广泛的用途,Na2S2O4在碱性溶液中稳定,在中性和酸性溶液中极不稳定,在NaCl存在下,Na2S2O4在水中溶解度显著下降。制备流程如图:
(1)操作a的名称为 ,此操作中玻璃棒的作用是 。
(2)反应Ⅱ为复分解反应,该反应的化学方程式为 。
(3)滤液中含有Na2S2O4,为使Na2S2O4结晶析出还需要加入少量NaOH的原因是 ,加入NaCl的原因是 。
(4)198gZn(OH)2理论上能得到Zn的质量为 g。
三、实验题(19分)
14.(7分)某同学将一小包铜粉和锌粉的混合物放入一定量的硝酸银溶液中,使其充分反应后过滤,得到固体和蓝色滤液,并对滤液的组成进行探究.
(1)锌和硝酸银溶液反应的化学方程式是 .
(2)同学们对滤液中所含的溶质做出多种猜想,其中有两种猜想可能成立,这两种猜想是:①溶质为 ;②溶质为 .
(3)请你设计两种实验方案来验证以上猜想.
方案
实验操作
实验现象
结 论
方案一
猜想①成立
方案二
猜想②成立
15.(5分)神舟六号载人飞船成功返航,标志着我国已跨入航天领域国际领先行列.某研究性学习小组查阅资料得知,宇宙飞船中可用超氧化钾(KO2)作为氧气再生剂.超氧化钾是一种固体,它与人呼出的二氧化碳反应生成氧气:4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2
为了验证这个反应能够产生氧气,该小组同学以大理石和盐酸反应生成的CO2来与KO2反应制取O2,设计了如下实验装置:
(1)C处应从A、B两种装置中选择 作CO2发生装置.检验G中集气瓶内收集的气体是否为氧气,可以在取出集气瓶后,用 检验.
(2)已知CO2不溶于饱和碳酸氢钠溶液,D装置的作用是 .
(3)为了除去O2中可能混有的CO2,F中可盛放 溶液.
(4)有同学提出,上述实验能生成氧气可能与CO2中混有的水蒸气有关.若要检验干燥的CO2能否与超氧化钾反应生成氧气,你对上述实验装置的改进方法是 .
16.(7分)地球上的金属资源广泛地存在于地壳和海洋中,工业上主要是从含有金属元素并有开采价值的矿石中提炼金属.
(1)赤铁矿在自然界中储藏丰富,其主要成分的化学式是 .
(2)磁铁矿的主要成分是Fe3O4.在Fe3O4中存在两种不同价态的铁离子,其中是Fe2+,是Fe3+.请写出Fe3O4与盐酸反应的化学方程式 .
(3)工业上主要采用高炉炼铁,常用到的原料有铁矿石、焦炭、石灰石和空气.其中,焦炭的作用是 .(仅答一点)
(4)由于铁的氧化物中Fe3O4和FeO均为黑色,实验室用CO还原Fe3O4得到的铁中是否会含有Fe3O4和FeO,某同学设计了下列探究实验.
资料:FeCl3溶液与铁发生的反应是2FeCl3+Fe═3FeCl2,但FeCl3溶液不与Fe3O4、FeO反应:含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN溶液时变成红色,利用该反应可检验Fe3+的存在.
【提出问题】CO还原Fe3O4得到黑色产物的成分是什么?
【猜想】
猜想1:Fe;猜想2:Fe和Fe3O4;猜想3:Fe和FeO;猜想4: .
【实验探究】限选试剂:CO、盐酸、澄清石灰水、KSCN溶液、FeCl3溶液.
实验操作
实验现象
实验结论
Ⅰ.取少量黑色产物加入到装有足量FeCl3溶液的烧杯中,充分反应后过滤,对过滤所得固体用蒸馏水洗涤.
黑色固体部分溶解.
猜想2和4都不成立.
Ⅱ.
黑色固体全部溶解,溶液不变红色.
Ⅲ.另取少量黑色产物装入玻璃管中,通入CO,一段时间后加热,并将反应后的气体通入装有一定量的 的烧杯中.
猜想1不成立,
猜想3成立.
四、计算题(本题包括2个小题,共6分)
17.(2分)金属单质A和非金属单质B可生成化合物A2B,反应的化学方程式为2A+B═A2B,某校一课外小组的甲、乙、丙三个学生分别在实验室内做该实验,充分反应时,所用A和B的质量a和b各不相同,但总质量相等,都是8.0g。有关实验数据记录如下。试求丙学生实验中a:b的值可能是多少?
A的用量
B的用量
A2B的质量
甲
7.0g
1.0g
5.0g
乙
4.0g
4.0g
5.0g
丙
ag
bg
3.0g
18.(4分)常温下,在20.0g盐酸和硫酸混合液中,逐滴加入17.1%的氢氧化钡溶液。当碱液滴加至20g,硫酸钡沉淀达到最大值;当碱液加至60g时,溶液pH=7。求:
(1)原混合液中硫酸的质量分数;
(2)当pH=7时溶液中溶质的质量。
2020-2021学年新疆伊犁州伊宁市九年级(上)期末化学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题:(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项)
1.(2分)下列开展的活动中,不发生化学变化的是( )
A.用石墨制金刚石 B.用闪光灯拍摄照片
C.毛笔蘸墨汁写成春联 D.食用自己种植的蔬菜
【分析】有新物质生成的变化为化学变化,没有新物质生成的变化为物理变化,据此分析判断。
【解答】解:A、用石墨制金刚石,金刚石是新物质,属于化学变化,故A错误;
B、用闪光灯拍摄照片,有新物质生成,属于化学变化,故B错误;
C、毛笔蘸墨汁写成春联,没有新物质生成,属于物理变化,故C正确;
D、食用自己种植的蔬菜,食物消化有新物质生成,属于化学变化,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查了物质的变化判断,明确过程中是否有新物质生成是解题关键,题目难度不大。
2.(2分)联合国每年召开世界气候大会.各国共同协商对策,以减少温室气体排放量.下列气体中不属于温室气体的是( )
A.二氧化碳 B.臭氧 C.甲烷 D.二氧化硫
【分析】根据温室气体有哪些来判断,该题答案,需要知道二氧化硫对空气形成的污染情况.
【解答】解:温室气体有:二氧化碳、甲烷、臭氧等,二氧化硫不是温室气体,而是形成酸雨的一种气体。
故选:D。
【点评】通过回答本题知道造成温室效应的气体有哪些,二氧化硫能形成酸雨危害严重.
3.(2分)航天探测发现,金星是一个被浓密大气层包围的固体球,大气层的成分之一是三氧化二碳(C2O3),实验证明它的化学性质与一氧化碳相似.下列关于三氧化二碳(C2O3)的说法中,不正确的是( )
A.C2O3充分燃烧的产物是CO2
B.C2O3能使澄清石灰水变浑浊
C.在一定条件下C2O3能还原氧化铁
D.C2O3中碳的化合价为+3价
【分析】根据题意,利用三氧化二碳化学性质与一氧化碳相似的提示信息,对选项中的叙述进行评价;结合一氧化碳具有毒性、可燃性、还原性,能燃烧,能夺取金属氧化物中的氧而生成二氧化碳;一氧化碳难溶于水,进行分析判断.
【解答】解:A、由于CO具有可燃性,而三氧化二碳化学性质与一氧化碳相似,可判断C2O3具有可燃性,充分燃烧的产物为CO2,故选项说法正确。
B、由于CO不能使澄清石灰水变浑浊,三氧化二碳化学性质与一氧化碳相似,可判断C2O3不能使澄清石灰水变浑浊,故选项说法错误。
C、由于CO具有还原性,而三氧化二碳化学性质与一氧化碳相似,可判断C2O3具有还原性,在一定条件下能还原氧化铁,故选项说法正确。
D、氧元素显﹣2价,设碳元素的化合价是x,根据在化合物中正负化合价代数和为零,可得:2x+(﹣2)×3=0,则x=+3价,故选项说法正确。
故选:B。
【点评】本题难度不大,掌握一氧化碳的性质、运用类比迁移的方法,提取典型信息,迁移已有知识对新的物质性质进行推断是正确解答本题的关键.
4.(2分)原子的核电荷数小于18的某元素X,原子的电子层数为n,最外层电子数为2n+1,原子中的质子数是2n2﹣1。有关X的说法不正确的是(n为正整数)( )
A.X肯定能形成化学式为NaXO3的钠盐
B.X可能与元素Y形成Y3X2型化合物
C.X原子的最外层电子数和核电荷数肯定为奇数
D.X能形成化学式为X(OH)3的碱
【分析】根据穷举法解题,即假设n=1时n=2时或n=3时,利用题目给定的条件进行分析判断。
【解答】解:n=1时核电荷数是3,最外层电子数也是3,这是不可能的;
当n=2时核电荷数是7,最外层电子数是5,符合题目要求,该元素是氮元素;
当n=3时核电荷数是17,最外层电子数是7,符合题目要求;该元素是氯元素;
当n=4时核电荷数会比18大,所以不可能。
因此X元素不是氮元素就是氯元素,
A、根据分析,X为氮元素或氯元素,能形成NaNO3或NaClO3,故A正确;
B、根据分子,X为氮元素时其化合价可以是﹣3,可能与元素Y形成Y3X2型化合物,故B正确;
C、当n=2时,最外层电子数为5,核电荷数为7,该元素X为氮元素;当n=3时,最外层电子数为7,核电荷数为17,该元素X为氯元素,故C正确;
D、由于元素X可能为氮元素或氯元素,因此不可能形成X(OH)3的碱,故D错误;
故选:D。
【点评】本题是借助穷举法进行的解题,根据穷举的数值进行分析判断,从而判断出元素的种类,属元素知识的推断题。
5.(2分)新型纳米材料MFe2Ox(3<x<4)中M表示+2价的金属元素,在反应中化合价不发生变化。常温下,MFe2Ox能使工业废气中的SO2转化为S,流程如图:,则下列判断正确的是( )
A.MFe2Ox是还原剂
B.MFe2Ox是该反应的催化剂
C.x>y
D.SO2发生了分解反应
【分析】A、根据在反应中MFe2Ox得到了氧分析;
B、根据物质的性质分析;
C、根据物质的变化分析;
D、根据反应的特点分析。
【解答】解:A、常温下,MFe2Ox能使工业废气中的SO2转化为S,同时生成MFe2Ox,MFe2Ox得到了氧,是还原剂,故A判断正确;
B、MFe2Ox是该反应的反应物,不是催化剂,故B判断不正确;
C、在该反应中,MFe2Ox得到氧生成MFe2Oy,所以x<y,故C判断不正确;
D、由题意可知,常温下,MFe2Ox能使工业废气中的SO2转化为S,该反应不符合“一变多”的特征,不属于分解反应,故D判断不正确。
故选:A。
【点评】本题难度不是很大,主要考查同学们新信息获取、处理及灵活运用所学知识进行分析问题、解决问题的能力;灵活运用有关化合价的计算、催化剂的特征等是正确解答本题的关键.
6.(2分)在一定条件下,一个密闭的容器内发生某反应,测得反应过程中各物质的质量部分数据如表所示,对表中未知数计算正确的是( )
物质
a
b
c
d
反应前的质量/g
20
20
0
0
反应一段时间后的质量/g
12
4
6
①
反应完全后的质量/g
②
0
③
④
A.①为22 g B.②为8 g C.③为12 g D.④为22.5 g
【分析】根据反应后质量增加了属于生成物,增加了多少,就是生成了多少;反应后质量减少了属于反应物,减少了多少,就是消耗了多少,再根据质量守恒定律进行计算。
【解答】解:反应后质量增加的属于生成物,反应后质量减少的属于反应物,再根据质量守恒定律进行计算。由质量守恒,①=20g+20g+0g+0g﹣12g﹣4g﹣6g=18g,分析表格一段时间后参加反应的a质量为:20g﹣12g=8g,参加反应的b质量为:20g﹣4g=16g,生成了c:6g﹣0=6g,生成了d:18g﹣0=18g,则反应中a、b、c、d的质量比为8g:16g:6g:18g=4:8:3:9,反应完全后b物质又消耗了4g,根据质量比,可得a又消耗2g,新生成c1.5g,生成d的4.5g,反应后的质量②为12g﹣2g=10g,③为6g 1.5g=7.5g,④为18g 4.5g=22.5g,故D正确。
故选:D。
【点评】本题容易出错的地方是计算②③④,要利用第一次计算的数据求出各物质的质量比,再根据b中由4g变为0为突破口进行分析。
7.(2分)下列解释不科学的是( )
A.在溶洞中,当溶有Ca(HCO3)2的水液发生分解,析出固体,日久天长便形成了钟乳石
B.高压氧舱可治疗煤气中毒,原因是和血红蛋白结合的CO跟氧气反应生成无毒的CO2
C.“通风橱”是利用排风扇将橱内废气直接排放到室外的装置,它是一种不完善的防污设施
D.长期放NaOH溶液试剂瓶不易打开,是因为NaOH能与二氧化硅反应生成硅酸钠和水的缘故
【分析】A、根据盐的化学性质,进行分析判断。
B、根据氧气能供给呼吸,进行分析判断。
C、根据“通风橱”的原理和用途,进行分析判断。
D、根据碱的化学性质,进行分析判断。
【解答】解:A、在溶洞中,当溶有Ca(HCO3)2的水液发生分解生成碳酸钙沉淀、水和二氧化碳,析出固体,日久天长便形成了钟乳石,故选项说法正确。
B、高压氧舱可治疗煤气中毒,是因为在普通情况下,有一氧化碳存在时,血红蛋白易与一氧化碳结合而不易与氧气结合,这样就会导致人体缺氧;而在高压氧舱中,氧气的分压提高,有利于氧气与血红蛋白结合,从而使身体再次获得足够氧气,故选项说法错误。
C、“通风橱”是利用排风扇将橱内废气直接排放到室外的装置,它是一种不完善的防污设施,故选项说法正确。
D、长期放NaOH溶液试剂瓶不易打开,是因为NaOH能与二氧化硅反应生成硅酸钠和水的缘故,故选项说法正确。
故选:B。
【点评】本题难度不大,掌握碱和盐的化学性质、氧气能供给呼吸等是正确解答本题的关键。
8.(2分)氯化铵、硫酸钠两种物质的溶解度曲线如图所示,下列有关说法正确的是( )
A.40℃时,100g硫酸钠饱和溶液中含硫酸钠50g
B.两种物质的溶解度都随温度的升高不断增大
C.60℃时,两种物质的饱和溶液中,硫酸钠溶液的溶质质量分数最低
D.将60℃时硫酸钠的不饱和溶液变成饱和,可以采用降温方法
【分析】根据物质的溶解度曲线可以判断某一温度时物质的溶解度大小比较;
根据物质的溶解度曲线可以判断随着温度的变化,物质的溶解度变化情况;
根据物质的溶解度曲线、溶质质量、溶剂质量可以判断配制的溶液质量;
饱和溶液和不饱和溶液之间可以相互转化;
饱和溶液的溶质质量分数=×100%。
【解答】解:A、40℃时硫酸钠溶解度是50g,100g硫酸钠饱和溶液中含硫酸钠质量:100g××100%≈33.3g,该选项不正确;
B、一定温度范围内,硫酸钠溶解度随着温度升高而增大,一定温度范围内,硫酸钠的溶解度随着温度升高而减小,该选项不正确;
C、60℃时氯化铵的溶解度大于硫酸钠的溶解度,两种物质的饱和溶液中,硫酸钠溶液的溶质质量分数最低,该选项正确;
D、将60℃时硫酸钠的不饱和溶液变成饱和,可采用升温方法,该选项不正确。
故选:C。
【点评】溶解度曲线能定量地表示出溶解度变化的规律,从溶解度曲线可以看出:同一溶质在不同温度下的溶解度不同;同一温度下,不同溶质的溶解度可能相同,也可能不同;温度对不同物质的溶解度影响不同.
9.(2分)根据“绿色化学”的思想,某化学家设计了下列化学反应步骤:
①CaBr2+H2OCaO+2HBr; ②2HBr+HgHgBr2+H2↑;
③HgBr2+CaOHgO+CaBr2; ④2HgO2Hg+O2↑。
该方案的主要目的是为了制备( )
A.HBr B.CaO C.H2 D.Hg
【分析】绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学或清洁化学,是指化学反应和过程以“原子经济性”为基本原则,即在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的每个原料原子,所以每一个反应的生成物只要能是其它反应的反应物则就可循环使用,利用此原理分析判断即可。
【解答】解:依据绿色化学中关于绿色化学的要求是,即在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的每个原料原子,所以每一个反应的生成物只要能是其它反应的反应物则就可循环使用,分析知反应①的两种产物分别可为②③提供产物,反应②的生成物溴化汞可为③提供反应物,氢气未被重新利用,反应③的生成物可用于④①的反应物,反应④中的生成物汞可用于反应②,氧气没有被重新使用,故在整个的反应中最后剩余的物质是氢气与氧气,分析选项可得答案
故选:C。
【点评】此题是对绿色化学的问题的考查,解题的关键是利用循环反应原理分析出最后的剩余物质。
10.(2分)下列从原料及有关试剂分别制取相应的最终产物的设计中,理论上正确、操作上可行、经济上合理的是( )
A.CCOCO2Na2CO3溶液
B.CuCu(NO3)2溶液Cu(OH)2
C.CaOCa(OH)2溶液NaOH溶液
D.FeFe2O3Fe2(SO4)3溶液
【分析】理论上正确,要求物质的转化需符合物质的性质及变化规律;操作上可行,要求操作应简便易行;经济上合理,要求不能利用价格昂贵的物质转化为价格低廉的物质;根据以上要求,分析每个方案;分析时可首先判断理论上是否可行,然后再考虑操作上的可行性与经济上的合理性。
【解答】解:A、碳不完全燃烧可生成一氧化碳,一氧化碳高温下与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠;理论上正确,操作中需要加热不够简便,且使用氢氧化钠制取碳酸钠,经济上不合理;故A不正确;
B、与硝酸银反应可生成硝酸铜,硝酸铜与氢氧化钠可生成氢氧化铜沉淀;理论上正确,操作上也较简便,但利用硝酸银、氢氧化钠制取氢氧化铜,经济上不合理;故B不正确;
C、氧化钙与水反应可生成氢氧化钙,氢氧化钙与碳酸钠反应可生成氢氧化钠;理论上正确,操作也只需要加入液体较为简便,利用碳酸钠获得氢氧化钠,经济上也合理;故C正确;
D、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁而不能生成三氧化二铁,因此该方案在理论上就是错误的;故D不正确。
故选:C。
【点评】在选择试剂制备物质时,除了需要考虑反应原理外,还需要考虑操作是否简便,经济是否合理,是否环保等。
二、填空题(共15分)
11.(4分)按照一定依据把物质进行分类,是认识物质的组成、结构、性质和用途的便捷途径.现有三组物质:①金刚石、水银、金属钠、冰②五氧化二磷、干冰、生石灰、一氧化碳③食醋、白酒、加碘食盐、纯碱.每组中均有一种物质所属类别与其他三种不同,这三种物质依次是 冰 、 生石灰 、 纯碱 ; 它们混合后可以发生反应得到一种重要的化工原料,其化学方程式为 CaO+H2O=Ca(OH)2、Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH .
【分析】根据单质、氧化物、酸碱盐的定义及组成对物质进行分类.单质是由一种元素组成的纯净物.化合物是由两种或两种以上元素组成的纯净物;氧化物是由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物;酸是电离时电离出的阳离子全部是氢离子的化合物,碱是电离出的阴离子全部是氢氧根离子,盐是由金属阳离子(铵根离子)和酸根阴离子组成的化合物.根据化学方程式书写原则正确书写
【解答】解:①金刚石、水银、金属钠都是由一种元素组成的纯净物,是单质,而冰是由氢氧两元素组成的氧化物;
②五氧化二磷、干冰、一氧化碳这三者是非金属氧化物,而生石灰是金属氧化物;
③食醋、白酒、加碘食盐都是由多种物质组成的混合物,而纯碱是由一种物质组成的纯净物.
故这三种物质是冰、生石灰、干冰;
氧化钙先与水反应,生成氢氧化钙,氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,所以方程式是:CaO+H2O=Ca(OH)2、Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH.
故答案为:冰;生石灰;纯碱.CaO+H2O=Ca(OH)2、Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
【点评】正确对物质进行分类,并根据物质的性质正确写出化学方程式是解决此题关键.
12.(6分)水是生命之源,与生活生产关系密切。保护水环境、珍爱水资源,是每个公民应尽的责任和义务。
(1)天然水中含有许多杂质,自来水生产过程中,常用过滤的方法除去水中悬浮的杂质,同时还必须进行消毒。ClO2是一种新型的自来水消毒剂,工业上用Cl2与NaClO2制取ClO2。请配平下列化学方程式:
1 Cl2+ 2 NaClO2═ 2 NaCl+ 2 ClO2。
(2)在化学实验和科学研究中,水也是一种常用的试剂。水分子在特定条件下容易得到一个H+,形成水合氢离子(H3O+)。下列对上述过程的描述不合理的是 AD (填序号)。
A.氧元素发生了改变
B.微粒的组成发生了改变
C.微粒的化学性质发生了改变
D.与水分子比水合离子的电子数发生了改变
(3)研究人员发现,在一定的实验条件下,给水施加一个弱电场,在常温、常压下,水可以结成冰,称为“热冰”。“热冰”有许多实用价值,如开发新药、用于纳米打印机等,还可能用来 CD (填序号)。
A.代替干冰
B.防止冰川熔化
C.在室温下制作冰雕
D.建室温溜冰场
(4)水中有机物CnHaOb在好氧微生物作用下和O2反应生成CO2和H2O,化学方程式为: CnHaOb+(n+)O2=nCO2+H2O 。
(5)某些金属氢化物(其中氢显﹣1价)与水反应生成碱和氢气,如NaH+H2O═NaOH+H2↑。CaH2与水的反应和NaH相似。试用一个化学方程式表示CaH2与Na2CO3水溶液发生的化学反应 CaH2+2H2O+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH十2H2↑ 。
【分析】(1)根据方程式的配平方法分析回答;
(2)根据水合氢离子的性质进行解答;
(3)根据题意信息:水施加一个弱电场后,在常温、常压下,水可以结成冰,即为“热冰”,可知热冰溶解过程会吸热,具有冰的物理性质等解答。
(4)根据题目信息,找出反应物和生成物,再利用书写化学方程式的方法及步骤,根据质量守恒定律,正确书写化学方程式。
(5)先分开写:先写出CaH2与水的反应的方程式,再写出生成物中的氢氧化钙与碳酸钠反应的方程式,再合在一起,反应物与反应物合在一起,生成物与生成物合在一起,相同的消掉即可。
【解答】解:(1)根据质量守恒定律反应前后原子的种类及数目不变将方程式配平为:Cl2+2NaClO2=2NaCl+2ClO2;
(2)水分子在特定条件下容易得到一个H+,形成水合氢离子(H3O+),氧元素没有发生改变,与水分子相比水合离子的电子数相同,没有发生改变,故选:AD;
(3)根据热冰的概念和形成条件可知,热冰实质仍然是水,故不能做代替干冰和防止冰川熔化等用途;根据热冰的特点“在常温、常压下,水可以结成冰”可知在室温下可以制作冰雕,还能建室温溜冰场。故选:CD。
(4)水中有机物CnHaOb在好氧微生物作用下和O2反应生成CO2和H2O,化学方程式为CnHaOb+(n+)O2=nCO2+H2O;
(5)由NaH+H2O=NaOH+H2↑可知CaH2与水的反应的方程式是:CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑,生成的氢氧化钙与碳酸钠反应的方程式是:Ca(OH)2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH.将两个方程式合在一起:
CaH2+2H2O+Ca(OH)2+Na2CO3═Ca(OH)2+2H2↑+CaCO3↓+2NaOH,两边将氢氧化钙消掉,所以CaH2与Na2CO3水溶液之间发生的化学反应为:CaH2+2H2O+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH十2H2↑。
故答案为:
(1)1、2、2、2;
(2)AD;
(3)CD;
(4)CnHaOb+(n+)O2=nCO2+H2O;
(5)CaH2+2H2O+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH十2H2↑。
【点评】本题学生要认真获取信息结合所学知识进行综合作答,培养了学生分析问题和解决问题的能力。
13.(5分)保险粉(化学式为Na2S2O4)在工农业生产中有广泛的用途,Na2S2O4在碱性溶液中稳定,在中性和酸性溶液中极不稳定,在NaCl存在下,Na2S2O4在水中溶解度显著下降。制备流程如图:
(1)操作a的名称为 过滤 ,此操作中玻璃棒的作用是 引流 。
(2)反应Ⅱ为复分解反应,该反应的化学方程式为 2NaOH+ZnS2O4=Zn(OH)2↓+Na2S2O4 。
(3)滤液中含有Na2S2O4,为使Na2S2O4结晶析出还需要加入少量NaOH的原因是 Na2S2O4在碱性溶液中稳定 ,加入NaCl的原因是 在NaCl存在下,Na2S2O4在水中溶解度显著下降 。
(4)198gZn(OH)2理论上能得到Zn的质量为 130 g。
【分析】根据给出的转化关系对应的过程分析每个对应的问题,或者直接分析每个问题,从给出的信息中找对应的信息。
【解答】解:
(1)操作a是不溶性物质氢氧化锌和溶液分离的操作,为过滤,在过滤操作中玻璃棒的作用是引流。
(2)由于反应Ⅱ为复分解反应,且是氢氧化钠参加反应,生成物为Zn(OH)2和Na2S2O4,所以另一反应物为ZnS2O4,对应的化学方程式为2NaOH+ZnS2O4=Zn(OH)2↓+Na2S2O4。
(3)由于信息提示“Na2S2O4在碱性溶液中稳定,在中性和酸性溶液中极不稳定,在NaCl存在下,Na2S2O4在水中溶解度显著下降”,所以滤液中含有Na2S2O4,为使Na2S2O4结晶析出还需要加入少量NaOH的原因是Na2S2O4在碱性溶液中稳定,加入NaCl的原因是在NaCl存在下,Na2S2O4在水中溶解度显著下降。
(4)198gZn(OH)2理论上能得到Zn的质量为198g××100%=130g。
故答案为:
(1)过滤;引流。
(2)2NaOH+ZnS2O4=Zn(OH)2↓+Na2S2O4。
(3)Na2S2O4在碱性溶液中稳定;在NaCl存在下,Na2S2O4在水中溶解度显著下降。
(4)130。
【点评】读图,从中获得解答题目所需的信息,所以在解答题目时先看解答的问题是什么,然后带着问题去读给出的图进而去寻找解答有用的信息,这样提高了信息捕捉的有效性。解答的问题实际上与复杂的转化图相比,其实很简单很基础,或者可以说转化图提供的是情境,考查基本知识。
三、实验题(19分)
14.(7分)某同学将一小包铜粉和锌粉的混合物放入一定量的硝酸银溶液中,使其充分反应后过滤,得到固体和蓝色滤液,并对滤液的组成进行探究.
(1)锌和硝酸银溶液反应的化学方程式是 Zn+2AgNO3═Zn(NO3)2+2Ag .
(2)同学们对滤液中所含的溶质做出多种猜想,其中有两种猜想可能成立,这两种猜想是:①溶质为 硝酸锌和硝酸铜 ;②溶质为 硝酸锌、硝酸铜和硝酸银 .
(3)请你设计两种实验方案来验证以上猜想.
方案
实验操作
实验现象
结 论
方案一
取少量滤液于试管中,在滤液中插入一根铜丝(或铜片)
如果铜丝表面无变化
猜想①成立
方案二
取少量滤液于试管中,滴加几滴稀盐酸(或其他氯化物溶液)
如果滤液无明显变化
猜想②成立
【分析】(1)根据锌的活动性比银强,利用锌与硝酸银的反应规律,写出反应的化学方程式;
(2)根据三种金属的活动性顺序锌铜银,推断将一小包铜粉和锌粉的混合物放入一定量的硝酸银溶液中可能发生的反应,得到固体和蓝色溶液,对反应后溶液的组成进行猜测;
(3)根据三种金属活动性及金属与酸或盐的反应规律,设计验证猜想成立的实验.
【解答】解:(1)锌置换硝酸银中的银,同时得到硝酸锌,化学方程式为Zn+2AgNO3═Zn (NO3)2+2Ag;
(2)由得到溶液呈蓝色,说明铜粉与硝酸银发生了反应,反应后溶液中一定含有硝酸铜;由于锌的活动性比铜强,锌会先于铜与硝酸银反应且锌粉可与硝酸铜反应,因此可判断锌粉已完全反应,溶液中一定含有硝酸锌;硝酸银是否完全反应则成为所要猜测的两种可能,若硝酸银完全反应,则溶液中只含有硝酸锌、硝酸铜,若硝酸银有剩余,则溶液中含有硝酸锌、硝酸铜、硝酸银;
(3)取固体滴加稀盐酸,无气泡,锌完全反应,取反应后的溶液,插入铜片或滴入氯化钠溶液,若无明显变化,说明猜想①成立,若表现有银白色物质或溶液中出现白色沉淀,说明猜想②成立.
故答案为:
(1)Zn+2AgNO3═Zn (NO3)2+2Ag
(2)①硝酸锌和硝酸铜; ②硝酸锌、硝酸铜和硝酸银
(3)
实验操作
实验现象
结论
方案一:取少量滤液于试管中,在滤液中插入一根铜丝(或铜片)
如果铜丝表面无变化
或如果铜丝表面有银白色固体析出
证明猜想①成立
或证明猜想②成立
方案二:取少量滤液于试管中,滴加几滴稀盐酸(或其他氯化物溶液)
如果滤液无明显变化
或如果有白色沉淀生成
证明猜想①成立
或证明猜想②成立
【点评】金属活动性强的金属放入活动性弱的金属的混合盐溶液中,活动性强的金属会先把活动性最弱的金属从其盐溶液中置换出来,然后再置换活动性较弱的金属.
15.(5分)神舟六号载人飞船成功返航,标志着我国已跨入航天领域国际领先行列.某研究性学习小组查阅资料得知,宇宙飞船中可用超氧化钾(KO2)作为氧气再生剂.超氧化钾是一种固体,它与人呼出的二氧化碳反应生成氧气:4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2
为了验证这个反应能够产生氧气,该小组同学以大理石和盐酸反应生成的CO2来与KO2反应制取O2,设计了如下实验装置:
(1)C处应从A、B两种装置中选择 A 作CO2发生装置.检验G中集气瓶内收集的气体是否为氧气,可以在取出集气瓶后,用 带火星的木条(或燃着的木条) 检验.
(2)已知CO2不溶于饱和碳酸氢钠溶液,D装置的作用是 除去CO2中混有的HCl .
(3)为了除去O2中可能混有的CO2,F中可盛放 NaOH 溶液.
(4)有同学提出,上述实验能生成氧气可能与CO2中混有的水蒸气有关.若要检验干燥的CO2能否与超氧化钾反应生成氧气,你对上述实验装置的改进方法是 在D和E装置之间增加气体干燥装置 .
【分析】根据题意,目的是验证制取出的二氧化碳与超氧化钾反应生成氧气并验证氧气.为了得到纯净的二氧化碳和氧气,要对反应生成的气体进行净化.根据气体的性质选择适当的净化剂.利用浓硫酸的吸水性除去CO2中混有的水蒸气即可.
【解答】解:(1)制取二氧化碳用固体和液体反应,并且不需要加热,所以应选择A装置;验证氧气的方法是:把带火星的木条伸入集气瓶中,看木条是否复燃;
(2)为了防止二氧化碳中的氯化氢气体对后面实验的干扰,故用饱和碳酸氢钠溶液把它除去;
(3)除去O2中可能混有的CO2的方法是通过氢氧化钠溶液,二氧化碳能和氢氧化钠溶液反应,氧气不能;
(4)浓硫酸有吸水性,可以除去二氧化碳中的水分而不会除去二氧化碳.
故答案为:
(1)A 带火星的木条(或燃着的木条)
(2)除去CO2中混有的HCl
(3)NaOH(其他合理答案给分)
(4)在D和E装置之间增加气体干燥装置(如盛有浓硫酸的洗气瓶等.其他合理答案给分)
【点评】除去一种气体中的其他杂质,要根据气体的性质进行选择,既要把杂质除去,又不能影响被除杂质的气体.
16.(7分)地球上的金属资源广泛地存在于地壳和海洋中,工业上主要是从含有金属元素并有开采价值的矿石中提炼金属.
(1)赤铁矿在自然界中储藏丰富,其主要成分的化学式是 Fe2O3 .
(2)磁铁矿的主要成分是Fe3O4.在Fe3O4中存在两种不同价态的铁离子,其中是Fe2+,是Fe3+.请写出Fe3O4与盐酸反应的化学方程式 Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O .
(3)工业上主要采用高炉炼铁,常用到的原料有铁矿石、焦炭、石灰石和空气.其中,焦炭的作用是 燃烧提供热量 .(仅答一点)
(4)由于铁的氧化物中Fe3O4和FeO均为黑色,实验室用CO还原Fe3O4得到的铁中是否会含有Fe3O4和FeO,某同学设计了下列探究实验.
资料:FeCl3溶液与铁发生的反应是2FeCl3+Fe═3FeCl2,但FeCl3溶液不与Fe3O4、FeO反应:含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN溶液时变成红色,利用该反应可检验Fe3+的存在.
【提出问题】CO还原Fe3O4得到黑色产物的成分是什么?
【猜想】
猜想1:Fe;猜想2:Fe和Fe3O4;猜想3:Fe和FeO;猜想4: Fe、FeO、Fe3O4 .
【实验探究】限选试剂:CO、盐酸、澄清石灰水、KSCN溶液、FeCl3溶液.
实验操作
实验现象
实验结论
Ⅰ.取少量黑色产物加入到装有足量FeCl3溶液的烧杯中,充分反应后过滤,对过滤所得固体用蒸馏水洗涤.
黑色固体部分溶解.
猜想2和4都不成立.
Ⅱ. 取少量操作Ⅰ所得的滤渣于试管中,再加入足量的稀盐酸,充分反应后,再加入适量的KSCN溶液
黑色固体全部溶解,溶液不变红色.
Ⅲ.另取少量黑色产物装入玻璃管中,通入CO,一段时间后加热,并将反应后的气体通入装有一定量的 澄清石灰水 的烧杯中.
澄清石灰水变浑浊
猜想1不成立,
猜想3成立.
【分析】(1)根据赤铁矿的主要成分进行分析;
(2)根据四氧化三铁和盐酸反应会生成氯化铁、氯化亚铁和水进行分析;
(3)根据焦炭具有还原性和可燃性进行分析;
(4)根据四氧化三铁的生成物完成猜想,然后依据各种生成物的性质以及题中所给的资料进行分析.
【解答】解:(1)赤铁矿的主要成分是氧化铁,所以赤铁矿在自然界中储藏丰富,其主要成分的化学式是:Fe2O3;
(2)磁铁矿的主要成分是Fe3O4,在Fe3O4中存在两种不同价态的铁离子,其中是Fe2+,是Fe3+,四氧化三铁和盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水,化学方程式为:Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O;
(3)焦炭和氧气反应生成二氧化碳,会放出大量的热,所以焦炭的作用是:燃烧提供热量;
(4)铁以及铁的氧化物中Fe3O4和FeO均为黑色,结合猜想1、2、3,所以猜想4是Fe、FeO、Fe3O4;
依据含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN溶液时变成红色,利用该反应可检验Fe3+的存在,可以将固体转化到溶液中,检验铁离子的存在验证猜想2、4,将 金属氧化物溶解可以用酸进行溶解,然后再利用还原剂还原氧化亚铁,检验氧化亚铁是否存在,验证猜想3,所以,
实验操作
实验现象
实验结论
取少量操作Ⅰ所得的滤渣于试管中,再加入足量的稀盐酸,充分反应后,再加入适量的KSCN溶液
澄清石灰水
澄清石灰水变浑浊
故答案为:(1)Fe2O3;
(2)Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O;
(3)燃烧提供热量;
(4)Fe、FeO、Fe3O4;
实验操作
实验现象
实验结论
取少量操作Ⅰ所得的滤渣于试管中,再加入足量的稀盐酸,充分反应后,再加入适量的KSCN溶液
澄清石灰水
澄清石灰水变浑浊
【点评】在解此类题时,首先分析题中的反应流程,然后结合学过的知识和题中所给的资料进行分析解答.
四、计算题(本题包括2个小题,共6分)
17.(2分)金属单质A和非金属单质B可生成化合物A2B,反应的化学方程式为2A+B═A2B,某校一课外小组的甲、乙、丙三个学生分别在实验室内做该实验,充分反应时,所用A和B的质量a和b各不相同,但总质量相等,都是8.0g。有关实验数据记录如下。试求丙学生实验中a:b的值可能是多少?
A的用量
B的用量
A2B的质量
甲
7.0g
1.0g
5.0g
乙
4.0g
4.0g
5.0g
丙
ag
bg
3.0g
【分析】根据甲、乙两同学实验数据,结合题设中“充分反应时,所用A和B的质量a和b各不相同,但总质量相等,都是8.0g”,分析反应2A+BA2B恰好完全反应时A、B用量,判断恰好完全反应时A、B用量比;利用所判断的恰好完全反应时A、B用量比,由丙同学实验中生成A2B的质量计算出实验中A的用量、B的用量。
【解答】解:对比甲、乙两同学所用A和B的质量及生成A2B的质量:同样生成5.0gA2B,甲实验B的用量为1.0g、乙实验B的用量为4.0g,则可得反应生成5.0gA2B时需要消耗B的质量为1.0g;利用质量守恒定律,可判断生成5.0gA2B时消耗B的质量为1.0g,则消耗A的质量=5.0g﹣1.0g=4.0g,则两物质恰好完全反应时,A、B两物质的用量比为4:1;
根据反应中反应物A、B两物质的质量比为4:1及质量守恒定律,由于丙同学实验中生成A2B的质量3.0g,若A的用量=3.0g×=2.4g,此时B的用量=8.0g﹣2.4g=5.6g;若B的用量=3.0g×=0.6g,此时A的用量=8.0g﹣0.6g=7.4g;因此丙学生实验中a:b的值为2.4:5.6=3:7或7.4:0.6=37:3。
故答案为:3:7或37:3。
【点评】根据实验数据分析出恰好完全反应时反应物的质量关系,再由此质量关系推断另一组实验数据,考查实验数据的分析与处理能力。
18.(4分)常温下,在20.0g盐酸和硫酸混合液中,逐滴加入17.1%的氢氧化钡溶液。当碱液滴加至20g,硫酸钡沉淀达到最大值;当碱液加至60g时,溶液pH=7。求:
(1)原混合液中硫酸的质量分数;
(2)当pH=7时溶液中溶质的质量。
【分析】(1)根据硫酸与氢氧化钡的反应,由题干中生成硫酸钡达最大值时消耗氢氧化钡溶液的质量,可计算出混合溶液中硫酸的质量,即可求出混合溶液中硫酸的质量分数;
(2)pH=7时,即酸与氢氧化钡恰好完全反应,氢氧化钡一部分与硫酸反应一部分与盐酸反应,与硫酸反应生成了硫酸钡沉淀,因此,反应后所得溶液为氢氧化钡与盐酸反应生成的氯化钡溶液.根据与盐酸反应的氢氧化钡的质量可计算生成的氯化钡.
【解答】解:(1)加入20g氢氧化钡时,硫酸钡沉淀达到最大值,说明硫酸完全反应;
设原混合物中硫酸的质量为 x
H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O
98 171
x 20g×17.1%
=
x=1.96g
原混合液中硫酸的质量分数为×100%=9.8%
(2)当pH=7时,与盐酸反应的氢氧化钡溶液的量是60g﹣20g=40g
设溶液中溶质 BaCl2 的质量为 y
2HCl+Ba(OH)2=BaCl2+2H2O
171 208
40g×17.1% y
=
y=8.32g
答:原混合液中硫酸的质量分数为 9.8%;当 pH=7 时溶液中的溶质 BaCl2为 8.32g.
【点评】此题是一道综合计算题,解题的关键是对反应中各物之间的反应要有明确的认识,另外还要结合相关的现象及数据进行分析整理,是一道训练学生良好的思维的好题.
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日期:2022/1/8 12:14:28;用户:试用;邮箱:zssxcj@xyh.com;学号:23997208
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