山东省济南市三年(2019-2021)中考化学真题知识分类汇编-非选择题(含答案)
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这是一份山东省济南市三年(2019-2021)中考化学真题知识分类汇编-非选择题(含答案),共32页。试卷主要包含了壮丽七十年,奋斗新时代等内容,欢迎下载使用。
山东济南市三年(2019-2021)中考化学真题知识分类汇编-非选择题
一.填空题(共4小题)
1.(2019•济南)按要求从氧化钙、氢气、氢氧化铜、碳酸中选取合适的物质,将其化学式填写在下列横线上。
①一种可燃性气体: ;
②一种金属氧化物: ;
③一种难溶性的碱: ;
④一种易分解的酸: ;
2.(2019•济南)共建“新丝绸之路经济带”,为构建人类命运共同体作出了新贡献,历史上横贯欧亚的古“丝绸之路”,促进了中西方的经济文化交流,当时的贸易商品主要有茶叶、丝绸、香料、瓷器等。试回答下列问题:
①茶又称“茗”,茶文化是中华文化宝库中的一朵奇葩。茶叶(如图1所示)中含有咖啡因(分子式为C8H10O2N4),咖啡因具有兴奋中枢神经、消除疲劳、帮助消化等功效,从物质分类的角度来说,咖啡因属于 (填“氧化物”“无机物”或“有机物”)。在咖啡因中,每个分子共含有 个原子。
②蚕丝(如图2所示)是一种天然纤维状丝素蛋白质,甘氨酸和丙氨酸是这种蛋白质水解的两种主要产物。在
甘氨酸(分子式为C2H6O2N)分子中,碳、氧两元素原子个数之比为 (填写最简整数比)。在丙氨酸(分子式为C8H7O2N)中,氢、氮两元素质量之比为 (填写最简整数比)。
③花椒(如图3所示),芸香科花椒属植物。我国将花椒作为香料利用历史悠久,《诗经•周颂》曰:“有椒其
馨”。山椒素为花椒麻味物质的主要成分,羟基﹣β﹣山椒素的分子式为 C16H25O2N,在该山椒素中,所含元素质量分数最小的是 (填写元素符号)。
④陶瓷(如图4所示),我国劳动人民的伟大发明,历史悠久,西方人称古老文明的中国为“China”,意为“瓷器之国”。精美的瓷器是以瓷石、高岭土为主要原料,再辅以釉料,经过配料、练泥、制坯、上釉、煅烧等过程加工而成。对于在煅烧过程中物质发生的变化,下列有关描述中,合理的是 (填选项序号)。
A.只发生了物理变化,没有发生化学变化
B.只发生了化学变化,没有发生物理变化
C.既发生了化学变化,同时又发生了物理变化
D.既没发生化学变化,也没发生物理变化
3.(2019•济南)壮丽七十年,奋斗新时代。我国科技发展日新月异,在空间科学研究领域取得重大成果。
①2019年1月3日,“嫦娥”四号成功实现人类探测器首次月球背面软着陆,开启了人类月球探测新篇章。“嫦娥”四号探测器由“长征”三号乙改进型运载火箭携带升空,该运载火箭的推进剂中有液氢和液氧。试写出氢气在氧气中燃烧的化学方程式: 。
②我国“墨子号”量子科学实验卫星团队在量子通信实验方面做出了卓越贡献,”墨子号”量子科学实验卫星上的光伏太阳能电池板的基板材料是玻璃纤维,光伏太阳能电池的作用是将 能转化为电能。在玻璃纤维中含有多种成分,其中有Na2SiO3、CaSiO3、SiO2,在上述三种物质中,硅元素表现的化合价均为 价。
4.(2019•济南)1926年我国化学家侯德榜创立了“侯氏制碱法”,使原料NaCl的利用率从70%提高到96%,也使原来的副产物CaCl2转化成化肥NH4Cl.Na2CO3和NaCl的溶解度曲线如图所示,请回答下列问题:
①以NaCl为原料制取纯碱(Na2CO3),从元素守恒的观点来看,还需要补充 两种元素。(填写元素符号)
②t1℃时,Na2CO3的溶解度是 g。
③将t2℃时的Na2CO3的饱和溶液及NaCl的饱和溶液均降温至t1℃,此时Na2CO3溶液的溶质质量分数 (填”大于”“等于”小于”或“无法判断”)NaCl溶液的溶质质量分数。
二.实验探究题(共3小题)
5.(2021•济南)如图所示为实验室中常见气体制备、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),化学小组的同学欲利用其进行下列化学实验。
试回答下列问题:
(1)若以石灰石和稀盐酸为原料,在实验室中制备并收集干燥、纯净的二氧化碳气体,按照要求设计实验装置,连接仪器。(提示:盐酸中挥发出的少量HCl气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收)
①所选仪器的连接顺序为 (从左到右填写仪器序号字母)。
②上述制二氧化碳的化学方程式为 。
③用仪器F收集二氧化碳气体时,检验二氧化碳已收集满的方法是:将燃着的木条放在集气瓶 (填“瓶口”“瓶内”之一),若木条火焰 ,则证明二氧化碳已收集满。
(2)以过氧化氢溶液为原料(二氧化锰作催化剂)在实验室中制取氧气,并对某种塑料试样的组成进行分析探究实验(资料显示该塑料只含C、H两种元素),所选仪器按“A→B1→E→B2→C→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。使Wg该塑料试样碎屑在充足氧气中充分燃烧,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,洗气瓶C的作用是 。
②Wg该塑料试样充分燃烧后,测得仪器B2质量增加ag,则该塑料试样中含碳元素的质量为 g(结果用代数式表示)。
6.(2020•济南)如图所示为实验室中常见气体制备、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),某化学小组的同学欲利用其进行下列化学实验。
试根据题目要求,回答下列问题:
(1)以过氧化氢溶液为原料(二氧化锰作催化剂),在实验室中制备并收集干燥的氧气,按照要求设计实验装置,连接仪器,并检验装置的气密性。
①所选仪器的连接顺序为 (从左到右填写仪器序号字母)。
②上述制氧气的化学反应方程式为 。
③把带火星的木条伸入盛满氧气的集气瓶中,观察到木条 的现象,说明氧气能支持燃烧。
(2)化学小组的同学用CO气体(含少量水蒸气),进行CO还原Fe2O3的探究实验。所选仪器按“CO(含少量水蒸气)→C→B→D→F”的顺序连接,并检验装置气密性。先通入CO气体(含少量水蒸气),然后加热,观察现象。
①欲通过测量反应前后D的质量变化(设反应生成的气体全部被D吸收),求算参加反应的CO的质量。在其他操作正确的条件下,若B的玻璃管内红棕色固体粉末完全变黑,此时测得D的质量增加ag,则实际参加反应的CO的质量为 g(计算结果用含a的代数式表示)。
②上述实验装置中,F的作用是 。
7.(2019•济南)如图所示为实验室中常见气体制备、净化、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器,欲利用其进行下列化学实验。
(1)用单质锌和稀硫酸反应,制取氢气并进行氢气可燃性实验。在点燃氢气前,一定要注意检验 。
(2)以石灰石和稀盐酸为原料制取二氧化碳的化学方程式为 。制取、收集干燥的二氧化碳气体,并去除混有的少量HCl气体,所选仪器的连接顺序为 (从左至右填写仪器序号字母)(提示:挥发出的少量HCl气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收)。
(3)在实验室中以过氧化氢溶液为原料(二氧化锰作催化剂)制取氧气,并对某种塑料袋试样的组成元素进行分析探究(查阅资料知该塑料只含C、H两种元素),所选仪器按“A→E1→D→E2→B→碱石灰干燥管”的顺序连接(E1、E2为浓硫酸洗气瓶),实验前检验装置气密性。使一定质量的该塑料袋碎屑在氧气中充分燃烧,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,洗气瓶E1、E2的作用是 。
②仪器D的大玻璃管中放入的塑料袋碎屑质量为5.6g,加入的塑料袋碎屑充分燃烧后,测得仪器E2的质量增加7.2g,仪器B的质量增加17.6g,则在该塑料袋试样中,氢、碳两元素的质量之比为氢元素的质量:碳元素的质量= (填写最简整数比)。
三.推断题(共1小题)
8.(2019•济南)证据推理是科学探究的基本方法。已知某无色溶液A中的溶质可能是NaCl和Na2CO3或两者之一,另有一种无色溶液B,其中的溶质可能是NH4NO3和(NH4)2SO4或两者之一。按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)。
试根据实验过程和图示提供的信息,进行分析推理,填写以下空白:
(1)气体C的化学式为 。
(2)将气体F通入紫色石蕊试液,试液变 色。
(3)在溶液G中,一定存在的阳离子是 (填写离子符号)。
(4)写出步骤③中生成沉淀H的化学方程式: 。
(5)根据上述实验,在样品溶液B中,能够确定存在的溶质是 (填写化学式),得出此结论的理由是
。
四.解答题(共9小题)
9.(2021•济南)(1)按要求从氢氧化钾、氯化锌、氧化镁、氢气中选取合适的物质,将其化学式填写在下列横线上。
①一种可燃性气体 ;
②一种金属氧化物 ;
③一种可溶性的碱 ;
④一种可溶性的盐 。
(2)秉持“绿水青山就是金山银山”的科学理念,坚持绿色发展,保护生态环境,已成为全社会共识。试回答下列问题:
①《济南市生活垃圾减量与分类管理条例》自2021年5月1日起全面施行。生活垃圾分为可回收物、有害垃圾、厨余垃圾和其他垃圾四类。下列各项中,属于有害垃圾的是 (填选项序号之一)。
A.废纸旧报
B.废杀虫剂
C.瓜皮果核
D.废旧钢材
②水与人类的生产生活联系密切。在水中氢元素与氧元素的质量之比为 (填最简整数比)。液态水变成水蒸气的过程中,水分子运动速率 (填“增大”“减小”“不变”之一)。
③积极应对气候变化,展现大国担当,中国向世界宣布了2030年前实现“碳达峰”、2060年前实现“碳中和”的国家目标。
“碳达峰”是指国家整体二氧化碳气体排放量达到峰值。有研究表明,当前全球每年人为向大气排放二氧化碳420亿吨,在这些二氧化碳中含碳元素的质量为 亿吨(结果精确至0.1亿吨)。
“碳中和”是指人为排放二氧化碳量与通过植树造林和人为碳捕集技术吸收二氧化碳量达到平衡。对于自然界中绿色植物吸收二氧化碳的过程,下列有关说法中,不合理的是 (填选项序号之一)。
A.该过程中发生了光合作用
B.该过程中没有能量的转化
C.该过程中有碳水化合物生成
D.该过程中有氧气放出
④开发和利用新能源,有利于生态环境保护。氢氧燃料电池已得到广泛应用,在这种电池中,氢气和氧气通过化学反应生成水。下列有关说法中,不合理的是 (填选项序号之一)。
A.氢气和氧气发生了化合反应
B.该电池的使用过程中化学能转化为电能
C.该电池反应生成的水不污染环境
D.当前用电解水的方法制备所需氢气成本很低
10.(2021•济南)(1)在迎来中国共产党建党一百周年之际,“嫦娥五号”探测器返回舱带回月球样品(月壤),“天问一号”探测器着陆火星,这是我国航天事业发展具有里程碑意义的进展。试回答下列问题:
①经检测知,月壤中主要含有橄榄石、辉石、钛铁矿、斜长石以及玻璃态物质,该月球样品属于 (填“纯净物”“混合物”之一)。
②在月壤中还含有丰富的稀有气体氦3(He﹣3)。一个氦3原子的原子核内含有2个质子和1个中子,其原子结构示意图如图2所示,试从原子结构的角度说明,稀有气体氦3化学性质稳定的原因是 。
③火星表面呈黄褐色,是由于火星表面土壤中含有三氧化二铁(Fe2O3)等物质引起的。三氧化二铁中铁元素的质量分数为 (结果精确至1%)。
(2)海洋是人类的巨大资源宝库,从海水中可以得到重要的化工原料NaCl和KCl。NaCl和KCl的溶解度曲线如图3所示,试回答下列问题:
①在 ℃时,NaCl和KCl的溶解度相等。
②在t2℃时,将30g KCl固体加入到50g水中,用玻璃棒充分搅拌后,所得溶液中溶质与溶剂的质量之比为 (填最简整数比)。
③在t2℃时,各取NaCl和KCl固体ag,分别加水至固体完全溶解,分别配制成饱和溶液,然后降温至t1℃,此时所得NaCl饱和溶液的质量 KCl饱和溶液的质量(填“小于”“等于”“大于”之一)。
11.(2021•济南)(1)实验室中有两瓶没有贴标签的红色粉末,已知是铜粉和氧化铁粉末中的各一种,小明和小刚想用化学方法确定各是哪种物质,并进行了实验探究。
①小明各取少量两种红色粉末,分别加入A、B两支试管中,分别滴加适量稀盐酸,振荡,观察到A试管中的红色粉末逐渐溶解,形成黄色溶液,B试管中无明显现象。则A试管中加入的红色粉末是 (填化学式)。
②小刚从下列四种试剂中选取了一种试剂,也成功鉴别了上述两种红色粉末。则小刚所选的试剂是 (填选项序号之一)。
A.水
B.NaCl溶液
C.AgNO3溶液
D.NaOH溶液
(2)已知某无色溶液A中的溶质可能是NaNO3和Na2CO3或两者之一,另有一种无色溶液B,其中的溶质可能是MgCl2和MgSO4或两者之一。按如图所示进行实验探究,实验现象如图中所述。(设过程中所有发生的反应都恰好完全反应)
试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气体C的化学式为 ,沉淀H的化学式为 。
②在滤液G中,一定大量存在的阳离子是 (填离子符号)。
③写出步骤Ⅱ中生成沉淀F的化学方程式: 。
12.(2021•济南)硫酸是化学实验室中常用的试剂,也是重要的化工原料。试回答下列问题:
(1)浓硫酸具有强烈的腐蚀性。如果不慎将浓硫酸沾到皮肤上,应立即用大量的水冲洗,然后涂上3%~5%的 (填“碳酸氢钠”“氢氧化钠”“硼酸”之一)溶液,以防灼伤皮肤。
(2)用硫单质制取硫酸的转化流程示意图如图:
在S、SO2、SO3、H2SO4四种物质中,硫元素的化合价表现为+4价的物质是 (填化学式)。写出上述转化流程步骤③中所发生反应的化学方程式: 。
(3)现取100g稀硫酸倒入烧杯中,慢慢向烧杯中加入溶质质量分数为10%的BaCl2溶液,反应过程中产生沉淀的质量与所加入BaCl2溶液的质量关系如图所示。试回答:
①当加入BaCl2溶液200g时(即图中A点),烧杯中溶液里大量存在的酸根离子是 (填离子符号)。
②当加入BaCl2溶液416g时(即图中B点),恰好完全反应,试通过计算求产生沉淀的总质量。(计算结果精确至0.1g)
13.(2020•济南)(1)按要求从氧化镁、一氧化碳、氢氧化钠、碳酸钙中选取合适的物质,将其化学式填写在下列横线上。
①一种有毒的气体 ;
②一种金属氧化物 ;
③一种可溶性的碱 ;
④一种难溶性的盐 。
(2)人与自然和谐共生的理念,已成为国家的意志,保护自然环境,人人有责。试回答:
①济南市已全面启动城镇生活垃圾分类工作,生活垃圾将全面得到无害化处理。现有下列四种生活垃圾,不能投放到可回收物垃圾桶内的是 (填选项序号之一)。
A.玻璃啤酒瓶
B.金属易拉罐
C.废弃水果皮
D.塑料饮料瓶
②保护水源就是保护我们的生命之源。自来水厂通常用高铁酸钾(K2FeO4)作为净水剂和消毒剂来处理天然水。在高铁酸钾中,铁、氧两种元素的原子个数之比为 (填最简整数比)。
③化石燃料的大量使用会影响生态环境。煤燃烧产生的二氧化硫和汽车尾气中的氮氧化物是导致酸雨的重要原因。在二氧化硫(SO2)中,硫元素和氧元素的质量之比为 (填最简整数比)。现在的汽车排气管上都安装了“催化转化器”(如图2),使尾气中的一氧化碳和氮氧化物(NOx)转化为氮气和二氧化碳,这样就能减少对空气的污染,其主要原因是 (填下列选项序号之一)。
A.生成的N2属于单质
B.生成的N2和CO2都不属于空气污染物
C.生成的N2和CO2都不能燃烧
D.生成的CO2属于氧化物
④绿色化学也称环境友好化学,就是利用化学原理,实现从生产源头减少或消除对环境的污染。某化学小组的同学欲利用单质铜制备硫酸铜,设计了如下甲、乙两个制备实验方案:
甲:CuCuOCuSO4
乙:CuCuSO4[已知:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O]
在上述两方案中,更符合绿色化学观念的是 (填“甲”“乙”之一)。
若取相同质量的单质铜,分别用上述两方案制备硫酸铜,将两者理论上最多可制备硫酸铜的质量进行比较,结果为 (填下列选项序号之一)。
A.甲方案较多
B.乙方案较多
C.二者相等
14.(2020•济南)(1)“感恩祖国、致敬英雄,共同见证”。2020年6月23日上午9点43分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,成功发射了第五十五颗北斗导航卫星,圆满完成了北斗全球卫星导航系统星座部署的收官之作。
①长征三号乙运载火箭的第三子级火箭采用液氢、液氧做推进剂。试写出氢气与氧气发生反应的化学方程式: 。
②使用液氢作燃料的优点是(写两点即可): 、 。
③长征三号乙运载火箭的第一、二子级火箭用偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮(N2O4)做推进剂,该反应的化学方程式为:C2H8N2+2N2O4═3N2+2CO2+4X,则X的化学式是 。
(2)我国化学家侯德榜创立了侯氏制碱法,开创了世界制碱工业的新纪元。“制碱”生产过程涉及到Na2CO3、NaHCO3、NH4Cl等物质,NaHCO3和NH4Cl两物质的溶解度曲线如图2所示。试回答下列问题:
①纯碱的主要成分是 。
②在t2℃时,NaHCO3的溶解度 NH4Cl的溶解度(填“大于”“小于”“等于”之一)。
③在t1℃时,向100g水中加入20g NH4Cl充分溶解,所得溶液是该温度下NH4Cl的 溶液(填“饱和”“不饱和”之一)。
15.(2020•济南)(1)在厨房中有两盒没有贴标签的白色固体,小明只知道是氯化钠和碳酸钠中的各一种,他想利用厨房里现有的物质,用化学方法确定各是哪种物质。
①小明所选择的鉴别试剂最好是下列选项中的 (填选项序号之一)。
A.矿泉水
B.白醋
C.花生油
D.酱油
②取两种白色固体各少许,分别放在两只玻璃杯中,各倒入适量所选的鉴别试剂,观察到有一个玻璃杯中的固体逐渐溶解,并有气泡冒出,可证明这个玻璃杯中放入的白色固体是 。
(2)粮食生产需要科学施肥。某化肥KNO3样品可能混入了NH4Cl、(NH4)2SO4、K2CO3三种物质中的一种或几种,现按如图所示进行实验探究,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)
试根据实验过程和现象做出判断并回答:
①气体A为 。
②实验过程Ⅱ中发生反应的化学方程式为 。
③化肥样品中,肯定混入了上述三种物质中的 (写化学式)。
16.(2020•济南)(1)人类文明进步与金属材料发展关系十分密切。
①西汉刘安所著《淮南万毕术》关于湿法炼铜的记载中,有“曾青得铁则化为铜”的说法。湿法炼铜这类化学反应属于 反应(填“分解”“化合”“置换”“复分解”之一),上述反应说明了单质铁的金属活动性比单质铜 (填“强”“弱”之一)。
②春秋时期的“越王勾践剑”出土时依然光彩夺目,经检测得知其主要成分是青铜,青铜属于 (填“有机物”“氧化物”“合金”之一)。
(2)现有NaCl和CaCl2的固体混合物80g,将其全部放入一洁净的烧杯中,然后加入足量蒸馏水,搅拌,固体物质完全溶解。再向烧杯中逐滴加入溶质质量分数为10.6%的Na2CO3溶液,滴入Na2CO3溶液的质量与生成沉淀的质量关系如图2所示。试回答:
①当滴入Na2CO3溶液150g时(至图中B点),烧杯中溶液里一定大量存在的金属阳离子是 (写离子符号)。
②求该固体混合物中NaCl的质量。(写出计算过程,计算结果精确至0.1g)
17.(2019•济南)镁元素广泛应用于火箭、导弹和飞机制造业,被称为“国防元素”。如图1所示为制取单质镁的转化过程,试回答下列问题:
如图转化过程中发生的化学反应主要有:
MgCl2+Ca(OH)2═Mg(OH)2↓+CaCl2
Mg(OH)2+2HCl═MgCl2+2H2O,MgCl2Mg+Cl2↑
(1)在过程①中,所加石灰乳的主要成分是 (填写化学式)。
(2)过程②所发生的反应属于 (填“化合”“分解”“置换”或“复分解”)反应。
(3)下列有关过程③中能量转化的说法,正确的是 (填选项序号)。
A.电能转化为化学能 B.化学能转化为电能 C.潮汐能转化为化学能
(4)海水或卤水中本来就含有氯化镁,还需要过程①②的原因是 (选项序号)。
A.将氯化镁富集提纯 B.生成更多氯化镁 C.使石灰乳和稀盐酸反应
(5)某化学兴趣小组欲测定某氯化镁样品中MgCl2的含量(杂质为NaCl),称取10g该样品将其置于干净的烧杯中,加入适量水,使固体样品完全溶解。向所得溶液中逐滴加入溶质质量分数为10%的NaOH溶液,生成沉淀的质量与滴入NaOH溶液的质量关系如图所示。试回答下列问题:
①当滴入NaOH溶液120g时(即图中B点),烧杯中溶液里含有的溶质为 (写化学式)。
②当滴入10%的NaOH溶液80g时(即图中A点),恰好完全反应,试通过计算,求10g此氯化镁样品中MgCl2的质量。(计算结果精确至0.1g)
山东济南市三年(2019-2021)中考化学真题知识分类汇编-非选择题
参考答案与试题解析
一.填空题(共4小题)
1.(2019•济南)按要求从氧化钙、氢气、氢氧化铜、碳酸中选取合适的物质,将其化学式填写在下列横线上。
①一种可燃性气体: H2 ;
②一种金属氧化物: CaO ;
③一种难溶性的碱: Cu(OH)2 ;
④一种易分解的酸: H2CO3 ;
【解答】解:①提供的物质中,氢气具有可燃性;故填:H2;
②氧化钙是一种氧化物,能与水反应,可以做干燥剂;故填:CaO;
③氢氧化铜是一种难溶性碱;故填:Cu(OH)2;
④碳酸的化学性质不稳定,易分解;故填:H2CO3。
2.(2019•济南)共建“新丝绸之路经济带”,为构建人类命运共同体作出了新贡献,历史上横贯欧亚的古“丝绸之路”,促进了中西方的经济文化交流,当时的贸易商品主要有茶叶、丝绸、香料、瓷器等。试回答下列问题:
①茶又称“茗”,茶文化是中华文化宝库中的一朵奇葩。茶叶(如图1所示)中含有咖啡因(分子式为C8H10O2N4),咖啡因具有兴奋中枢神经、消除疲劳、帮助消化等功效,从物质分类的角度来说,咖啡因属于 有机物 (填“氧化物”“无机物”或“有机物”)。在咖啡因中,每个分子共含有 24 个原子。
②蚕丝(如图2所示)是一种天然纤维状丝素蛋白质,甘氨酸和丙氨酸是这种蛋白质水解的两种主要产物。在
甘氨酸(分子式为C2H6O2N)分子中,碳、氧两元素原子个数之比为 1:1 (填写最简整数比)。在丙氨酸(分子式为C8H7O2N)中,氢、氮两元素质量之比为 1:2 (填写最简整数比)。
③花椒(如图3所示),芸香科花椒属植物。我国将花椒作为香料利用历史悠久,《诗经•周颂》曰:“有椒其
馨”。山椒素为花椒麻味物质的主要成分,羟基﹣β﹣山椒素的分子式为 C16H25O2N,在该山椒素中,所含元素质量分数最小的是 N (填写元素符号)。
④陶瓷(如图4所示),我国劳动人民的伟大发明,历史悠久,西方人称古老文明的中国为“China”,意为“瓷器之国”。精美的瓷器是以瓷石、高岭土为主要原料,再辅以釉料,经过配料、练泥、制坯、上釉、煅烧等过程加工而成。对于在煅烧过程中物质发生的变化,下列有关描述中,合理的是 C (填选项序号)。
A.只发生了物理变化,没有发生化学变化
B.只发生了化学变化,没有发生物理变化
C.既发生了化学变化,同时又发生了物理变化
D.既没发生化学变化,也没发生物理变化
【解答】解:①有机物与无机物最根本的区别是否含碳元素是有机物与无机物最根本的区别,只有少数化合物例外,如二氧化碳、一氧化碳、碳酸盐属于无机物,其余基本都为有机物,原子总个数根据化学式中各原子的个数相加得到总和即可=8+10+2+4=24;
故答案为:有机物;24。
②甘氨酸的化学式为C2H6O2N,其中碳氧元素原子个数比,根据化学式可以直接得出=2:2,最简整数比=1:1,丙氨酸分子式为C8H7O2N,其中氢氮原子个数分别为7和1,氢氮质量比=氢相对原子质量×氢原子个数:氮相对原子质量×氮原子个数=1×7:14×1=7:14=1:2。
故答案为:1:1;1:2。
③元素质量分数=,从公式可以看出相对分子质量都是一样,只要含有元素质量越小,元素质量分数越小,羟基﹣β﹣山椒素分子式为 C16H25O2N,其中碳含有=12×16=192,氢含有=1×25=25,氧含有=16×2=32,氮含有=14×1=14,所以氮元素质量分数最小;
故答案为:N。
④煅烧中包括瓷石、高岭土等进行硅酸盐的合成的化学变化,又包括了水分蒸发、上色等的物理变化,所以煅烧过程包括物理变化和化学变化;
故答案为:C。
3.(2019•济南)壮丽七十年,奋斗新时代。我国科技发展日新月异,在空间科学研究领域取得重大成果。
①2019年1月3日,“嫦娥”四号成功实现人类探测器首次月球背面软着陆,开启了人类月球探测新篇章。“嫦娥”四号探测器由“长征”三号乙改进型运载火箭携带升空,该运载火箭的推进剂中有液氢和液氧。试写出氢气在氧气中燃烧的化学方程式: 2H2+O22H2O 。
②我国“墨子号”量子科学实验卫星团队在量子通信实验方面做出了卓越贡献,”墨子号”量子科学实验卫星上的光伏太阳能电池板的基板材料是玻璃纤维,光伏太阳能电池的作用是将 太阳能 能转化为电能。在玻璃纤维中含有多种成分,其中有Na2SiO3、CaSiO3、SiO2,在上述三种物质中,硅元素表现的化合价均为 +4 价。
【解答】解:①在点燃的条件下,氢气与氧气反应生成水;故填:2H2+O22H2O;
②光伏太阳能电池的作用是将太阳能转化为电能。在玻璃纤维中含有多种成分,其中有Na2SiO3、CaSiO3、SiO2,在上述三种物质中,硅元素表现的化合价均为+4价;故填:太阳能;+4。
4.(2019•济南)1926年我国化学家侯德榜创立了“侯氏制碱法”,使原料NaCl的利用率从70%提高到96%,也使原来的副产物CaCl2转化成化肥NH4Cl.Na2CO3和NaCl的溶解度曲线如图所示,请回答下列问题:
①以NaCl为原料制取纯碱(Na2CO3),从元素守恒的观点来看,还需要补充 C、O 两种元素。(填写元素符号)
②t1℃时,Na2CO3的溶解度是 21.5 g。
③将t2℃时的Na2CO3的饱和溶液及NaCl的饱和溶液均降温至t1℃,此时Na2CO3溶液的溶质质量分数 小于 (填”大于”“等于”小于”或“无法判断”)NaCl溶液的溶质质量分数。
【解答】解:①氯化钠中含有氯元素和钠元素,碳酸钠中含有钠盐酸、碳元素、氧元素,所以用NaCl为原料制取纯碱(Na2CO3),从元素守恒的观点来看,还需要补充C、O两种元素;
②通过分析溶解度曲线可知,t1℃时,Na2CO3的溶解度是21.5g;
③将t2℃时的Na2CO3的饱和溶液及NaCl的饱和溶液均降温至t1℃,两者都会析出晶体,变成t1℃时的饱和溶液,t1℃时,碳酸钠的溶解度小于氯化钠,所以此时Na2CO3溶液的溶质质量分数小于NaCl溶液的溶质质量分数。
故答案为:①C、O;
②21.5;
③小于。
二.实验探究题(共3小题)
5.(2021•济南)如图所示为实验室中常见气体制备、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),化学小组的同学欲利用其进行下列化学实验。
试回答下列问题:
(1)若以石灰石和稀盐酸为原料,在实验室中制备并收集干燥、纯净的二氧化碳气体,按照要求设计实验装置,连接仪器。(提示:盐酸中挥发出的少量HCl气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收)
①所选仪器的连接顺序为 A、D、B、F (从左到右填写仪器序号字母)。
②上述制二氧化碳的化学方程式为 CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ 。
③用仪器F收集二氧化碳气体时,检验二氧化碳已收集满的方法是:将燃着的木条放在集气瓶 瓶口 (填“瓶口”“瓶内”之一),若木条火焰 熄灭 ,则证明二氧化碳已收集满。
(2)以过氧化氢溶液为原料(二氧化锰作催化剂)在实验室中制取氧气,并对某种塑料试样的组成进行分析探究实验(资料显示该塑料只含C、H两种元素),所选仪器按“A→B1→E→B2→C→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。使Wg该塑料试样碎屑在充足氧气中充分燃烧,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,洗气瓶C的作用是 吸收二氧化碳 。
②Wg该塑料试样充分燃烧后,测得仪器B2质量增加ag,则该塑料试样中含碳元素的质量为 W﹣ g(结果用代数式表示)。
【解答】解:(1)①所选仪器的连接顺序为A(制取二氧化碳)、D(吸收氯化氢)、B(吸收水蒸气)、F(收集二氧化碳)。
故填:A、D、B、F。
②上述制二氧化碳的化学方程式为:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑。
故填:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑。
③检验二氧化碳已收集满的方法是:将燃着的木条放在集气瓶瓶口,若木条火焰熄灭,则证明二氧化碳已收集满。
故填:瓶口;熄灭。
(2)①在该装置中,洗气瓶C的作用是吸收二氧化碳。
故填:吸收二氧化碳。
②Wg该塑料试样充分燃烧后,测得仪器B2质量增加ag,说明反应生成ag的水,ag水中氢元素质量:ag×,样品中碳元素质量:Wg﹣ag×=(W﹣)g,
故填:W﹣。
6.(2020•济南)如图所示为实验室中常见气体制备、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),某化学小组的同学欲利用其进行下列化学实验。
试根据题目要求,回答下列问题:
(1)以过氧化氢溶液为原料(二氧化锰作催化剂),在实验室中制备并收集干燥的氧气,按照要求设计实验装置,连接仪器,并检验装置的气密性。
①所选仪器的连接顺序为 A→C→E (从左到右填写仪器序号字母)。
②上述制氧气的化学反应方程式为 2H2O22H2O+O2↑ 。
③把带火星的木条伸入盛满氧气的集气瓶中,观察到木条 复燃 的现象,说明氧气能支持燃烧。
(2)化学小组的同学用CO气体(含少量水蒸气),进行CO还原Fe2O3的探究实验。所选仪器按“CO(含少量水蒸气)→C→B→D→F”的顺序连接,并检验装置气密性。先通入CO气体(含少量水蒸气),然后加热,观察现象。
①欲通过测量反应前后D的质量变化(设反应生成的气体全部被D吸收),求算参加反应的CO的质量。在其他操作正确的条件下,若B的玻璃管内红棕色固体粉末完全变黑,此时测得D的质量增加ag,则实际参加反应的CO的质量为 g(计算结果用含a的代数式表示)。
②上述实验装置中,F的作用是 将CO 转化为CO2,防止污染空气 。
【解答】解:(1)①实验目的在实验室中制备并收集干燥的氧气,实验原理是利用过氧化氢溶液分解生成水和氧气,则发生装置选A,由于制得氧气中含有水蒸气,所以用C装置干燥,氧气的密度比空气大,用E装置收集,故填:A→C→E;
②过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气,反应方程式为2H2O22H2O+O2↑,故填:2H2O22H2O+O2↑;
③氧气能支持燃烧,把带火星的木条伸入盛满氧气的集气瓶中,观察到木条复燃,故填:复燃;
(2)①设实际参加反应的CO的质量为x
3CO+Fe2O33CO2+2Fe
84 132
x ag
=
x=g
故填:;
②一氧化碳具有可燃性,有毒,所以F的作用是将CO 转化为CO2,防止污染空气,故填:将CO 转化为CO2,防止污染空气。
7.(2019•济南)如图所示为实验室中常见气体制备、净化、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器,欲利用其进行下列化学实验。
(1)用单质锌和稀硫酸反应,制取氢气并进行氢气可燃性实验。在点燃氢气前,一定要注意检验 氢气的纯度 。
(2)以石灰石和稀盐酸为原料制取二氧化碳的化学方程式为 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 。制取、收集干燥的二氧化碳气体,并去除混有的少量HCl气体,所选仪器的连接顺序为 ACEF (从左至右填写仪器序号字母)(提示:挥发出的少量HCl气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收)。
(3)在实验室中以过氧化氢溶液为原料(二氧化锰作催化剂)制取氧气,并对某种塑料袋试样的组成元素进行分析探究(查阅资料知该塑料只含C、H两种元素),所选仪器按“A→E1→D→E2→B→碱石灰干燥管”的顺序连接(E1、E2为浓硫酸洗气瓶),实验前检验装置气密性。使一定质量的该塑料袋碎屑在氧气中充分燃烧,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,洗气瓶E1、E2的作用是 吸收水分 。
②仪器D的大玻璃管中放入的塑料袋碎屑质量为5.6g,加入的塑料袋碎屑充分燃烧后,测得仪器E2的质量增加7.2g,仪器B的质量增加17.6g,则在该塑料袋试样中,氢、碳两元素的质量之比为氢元素的质量:碳元素的质量= 1:6 (填写最简整数比)。
【解答】解:(1)氢气具有可燃性,点燃氢气和空气的混合气体易发生爆炸,所以点燃氢气前,一定要先检查氢气的纯度;
(2)碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;因为二氧化碳的密度比空气大,二氧化碳不和饱和碳酸氢钠溶液、浓硫酸反应,氯化氢气体能和饱和碳酸氢钠溶液反应,浓硫酸具有吸水性,制取、收集干燥的二氧化碳气体,并去除混有的少量HCl气体。所选仪器的连接顺序为:ACEF;
(3)①因为生成的氧气中含有水蒸气,对反应生成的水蒸气的检验有干扰,而塑料袋燃烧有水生成,所以E1、E2的作用是吸收水分;
②E2中增加的质量为生成水的质量,而水中氢元素即为塑料袋内氢元素的质量,而二氧化碳中碳元素的质量为塑料袋内碳元素的质量,所以氢元素的质量:碳元素的质量=(7.2g×)(17.6g×)=1:6。
故答案为:(1)氢气的纯度;
(2)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;ACEF;
(3)①吸收水分;
②1:6。
三.推断题(共1小题)
8.(2019•济南)证据推理是科学探究的基本方法。已知某无色溶液A中的溶质可能是NaCl和Na2CO3或两者之一,另有一种无色溶液B,其中的溶质可能是NH4NO3和(NH4)2SO4或两者之一。按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)。
试根据实验过程和图示提供的信息,进行分析推理,填写以下空白:
(1)气体C的化学式为 CO2 。
(2)将气体F通入紫色石蕊试液,试液变 蓝 色。
(3)在溶液G中,一定存在的阳离子是 H+、Na+ (填写离子符号)。
(4)写出步骤③中生成沉淀H的化学方程式: BaCl2+Na2SO4═BaSO4↓+2NaCl 。
(5)根据上述实验,在样品溶液B中,能够确定存在的溶质是 (NH4)2SO4 (填写化学式),得出此结论的理由是
步骤③中,加入氯化钡溶液产生沉淀 。
【解答】解:碳酸根离子和氢离子反应会生成二氧化碳气体,铵根离子和氢氧根离子反应会生成氨气,硫酸根离子和钡离子反应会生成不溶于酸的硫酸钡沉淀,
溶液A中加入稀盐酸产生气体C和溶液D,所以A中一定含有碳酸钠,溶液B中加氢氧化钠溶液得到溶液E和气体F,溶液E和溶液D的混合物中加入氯化钡溶液和稀硝酸,产生沉淀H和溶液G,说明H是硫酸钡,溶液D或E中一定含有硫酸根离子,所以B中一定含有硫酸铵,所以
(1)气体C是碳酸钠和盐酸反应生成的二氧化碳,化学式为CO2;
(2)气体F为氨气,通入紫色石蕊试液,试液变蓝色;
(3)溶液G中一定含有氯化钠和硝酸,所以一定存在的阳离子是H+、Na+;
(4)步骤③中生成沉淀H的反应是氯化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,化学方程式为:BaCl2+Na2SO4═BaSO4↓+2NaCl;
(5)根据上述实验,在样品溶液B中,能够确定存在的溶质是:(NH4)2SO4,得出此结论的理由是:步骤③中,加入氯化钡溶液产生沉淀。
故答案为:(1)CO2;
(2)蓝;
(3)H+、Na+;
(4)BaCl2+Na2SO4═BaSO4↓+2NaCl;
(5)(NH4)2SO4;步骤③中,加入氯化钡溶液产生沉淀。
四.解答题(共9小题)
9.(2021•济南)(1)按要求从氢氧化钾、氯化锌、氧化镁、氢气中选取合适的物质,将其化学式填写在下列横线上。
①一种可燃性气体 H2 ;
②一种金属氧化物 MgO ;
③一种可溶性的碱 KOH ;
④一种可溶性的盐 ZnCl2 。
(2)秉持“绿水青山就是金山银山”的科学理念,坚持绿色发展,保护生态环境,已成为全社会共识。试回答下列问题:
①《济南市生活垃圾减量与分类管理条例》自2021年5月1日起全面施行。生活垃圾分为可回收物、有害垃圾、厨余垃圾和其他垃圾四类。下列各项中,属于有害垃圾的是 B (填选项序号之一)。
A.废纸旧报
B.废杀虫剂
C.瓜皮果核
D.废旧钢材
②水与人类的生产生活联系密切。在水中氢元素与氧元素的质量之比为 1:8 (填最简整数比)。液态水变成水蒸气的过程中,水分子运动速率 增大 (填“增大”“减小”“不变”之一)。
③积极应对气候变化,展现大国担当,中国向世界宣布了2030年前实现“碳达峰”、2060年前实现“碳中和”的国家目标。
“碳达峰”是指国家整体二氧化碳气体排放量达到峰值。有研究表明,当前全球每年人为向大气排放二氧化碳420亿吨,在这些二氧化碳中含碳元素的质量为 114.5 亿吨(结果精确至0.1亿吨)。
“碳中和”是指人为排放二氧化碳量与通过植树造林和人为碳捕集技术吸收二氧化碳量达到平衡。对于自然界中绿色植物吸收二氧化碳的过程,下列有关说法中,不合理的是 B (填选项序号之一)。
A.该过程中发生了光合作用
B.该过程中没有能量的转化
C.该过程中有碳水化合物生成
D.该过程中有氧气放出
④开发和利用新能源,有利于生态环境保护。氢氧燃料电池已得到广泛应用,在这种电池中,氢气和氧气通过化学反应生成水。下列有关说法中,不合理的是 D (填选项序号之一)。
A.氢气和氧气发生了化合反应
B.该电池的使用过程中化学能转化为电能
C.该电池反应生成的水不污染环境
D.当前用电解水的方法制备所需氢气成本很低
【解答】解:(1)①氢气是一种可燃性气体,化学式为H2;
②氧化镁是一种金属氧化物,化学式为MgO;
③氢氧化钾是一种可溶性的碱,化学式为KOH;
④氯化锌是一种可溶性的盐,化学式为ZnCl2;
(2)①A.废纸旧报属于可回收垃圾,故错误;
B.废杀虫剂属于有害垃圾,故正确;
C.瓜皮果核属于厨余垃圾,故错误;
D.废旧钢材属于可回收垃圾,故正确。
故选B。
②在水中氢元素与氧元素的质量之比为(1×2):(16×1)═1:8;液态水变成水蒸气的过程中,水分子运动速率增大。
③当前全球每年人为向大气排放二氧化碳420亿吨,在这些二氧化碳中含碳元素的质量为420亿吨×亿吨。
植物光合作用是在光照条件下,在叶绿体中吸收二氧化碳和水生成有机物和氧气,并把光能转化为化学能的过程。故不合理的是B。
④A.氢气和氧气反应生成水,由两种物质生成一种物质,属于化合反应,故正确;
B.该电池的使用过程中化学能转化为电能,故正确;
C.该电池反应生成的水不污染环境,故正确。
D.当前用电解水的方法制备所需氢气,消耗大量的电能,成本高,故错误。
故选D。
故答案为:
(1)①H2;②MgO;③KOH;④ZnCl2;
(2)①B;②1:8;增大;③114.5;B;④B。
10.(2021•济南)(1)在迎来中国共产党建党一百周年之际,“嫦娥五号”探测器返回舱带回月球样品(月壤),“天问一号”探测器着陆火星,这是我国航天事业发展具有里程碑意义的进展。试回答下列问题:
①经检测知,月壤中主要含有橄榄石、辉石、钛铁矿、斜长石以及玻璃态物质,该月球样品属于 混合物 (填“纯净物”“混合物”之一)。
②在月壤中还含有丰富的稀有气体氦3(He﹣3)。一个氦3原子的原子核内含有2个质子和1个中子,其原子结构示意图如图2所示,试从原子结构的角度说明,稀有气体氦3化学性质稳定的原因是 氦原子结构稳定 。
③火星表面呈黄褐色,是由于火星表面土壤中含有三氧化二铁(Fe2O3)等物质引起的。三氧化二铁中铁元素的质量分数为 70% (结果精确至1%)。
(2)海洋是人类的巨大资源宝库,从海水中可以得到重要的化工原料NaCl和KCl。NaCl和KCl的溶解度曲线如图3所示,试回答下列问题:
①在 t1 ℃时,NaCl和KCl的溶解度相等。
②在t2℃时,将30g KCl固体加入到50g水中,用玻璃棒充分搅拌后,所得溶液中溶质与溶剂的质量之比为 2:5 (填最简整数比)。
③在t2℃时,各取NaCl和KCl固体ag,分别加水至固体完全溶解,分别配制成饱和溶液,然后降温至t1℃,此时所得NaCl饱和溶液的质量 大于 KCl饱和溶液的质量(填“小于”“等于”“大于”之一)。
【解答】解:(1)①经检测知,月壤中主要含有橄榄石、辉石、钛铁矿、斜长石以及玻璃态物质,该月球样品属于混合物;
②在月壤中还含有丰富的稀有气体氦3(He﹣3)。一个氦3原子的原子核内含有2个质子和1个中子,核外有2个电子,所以稀有气体氦3化学性质稳定的原因是:氦原子结构稳定;
③三氧化二铁中铁元素的质量分数为×100%=70%;
(2)①通过分析溶解度曲线可知,在t1℃时,NaCl和KCl的溶解度相等;
②在t2℃时,氯化钾的溶解度是40g,所以将30gKCl固体加入到50g水中,用玻璃棒充分搅拌后,只能溶解20g的固体,所得溶液中溶质与溶剂的质量之比为20g:50g=2:5;
③在t2℃时,氯化钾的溶解度大于氯化钠的溶解度,各取NaCl和KCl固体ag,分别加水至固体完全溶解,氯化钠需要水的质量大于氯化钾需要水的质量,分别配制成饱和溶液,然后降温至t1℃,氯化钠和氯化钾的溶解度相等,所以此时所得NaCl饱和溶液的质量大于KCl饱和溶液的质量。
故答案为:(1)①混合物;
②氦原子结构稳定;
③70%;
(2)①t1;
②2:5;
③大于。
11.(2021•济南)(1)实验室中有两瓶没有贴标签的红色粉末,已知是铜粉和氧化铁粉末中的各一种,小明和小刚想用化学方法确定各是哪种物质,并进行了实验探究。
①小明各取少量两种红色粉末,分别加入A、B两支试管中,分别滴加适量稀盐酸,振荡,观察到A试管中的红色粉末逐渐溶解,形成黄色溶液,B试管中无明显现象。则A试管中加入的红色粉末是 Fe2O3 (填化学式)。
②小刚从下列四种试剂中选取了一种试剂,也成功鉴别了上述两种红色粉末。则小刚所选的试剂是 C (填选项序号之一)。
A.水
B.NaCl溶液
C.AgNO3溶液
D.NaOH溶液
(2)已知某无色溶液A中的溶质可能是NaNO3和Na2CO3或两者之一,另有一种无色溶液B,其中的溶质可能是MgCl2和MgSO4或两者之一。按如图所示进行实验探究,实验现象如图中所述。(设过程中所有发生的反应都恰好完全反应)
试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气体C的化学式为 CO2 ,沉淀H的化学式为 AgCl 。
②在滤液G中,一定大量存在的阳离子是 H+、Na+、Ba2+ (填离子符号)。
③写出步骤Ⅱ中生成沉淀F的化学方程式: MgCl2+Ba(OH)2=Mg(OH)2↓+BaCl2 。
【解答】解:(1)①氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水,铜的金属活动性排在氢的后面,不会与稀盐酸反应,所以各取少量两种红色粉末,分别加入A、B两支试管中,分别滴加适量稀盐酸,振荡,观察到A试管中的红色粉末逐渐溶解,形成黄色溶液,B试管中无明显现象。则A试管中加入的红色粉末是Fe2O3;
②铜与稀盐酸、氯化钠、氢氧化钠都不会反应;铜会与硝酸银反应生成硝酸铜和银,氧化铁不会与硝酸银反应,现象不同,可以鉴别氧化铁、铜,所以小刚所选的试剂是C;
(2)碳酸根离子和氢离子反应会生成二氧化碳气体,镁离子和氢氧根离子反应生成氯化银沉淀,硫酸根离子和钡离子反应会生成不溶于酸的硫酸钡沉淀,
溶液A中加入适量的稀盐酸,生成的气体C能使紫色石蕊试液变红色,所以C是二氧化碳,溶液A中一定含有碳酸钠,碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,所以D中一定含有氯化钠,可能含有稀盐酸;溶液B中加入氢氧化钡溶液,生成的沉淀F全部溶液硝酸,所以F中一定不含硫酸钡,B中一定不含硫酸镁,一定含有氯化镁,氢氧化钡和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钡,所以F是氢氧化镁,E是中一定含有氯化钡,氯化钡和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钡,氯化钠和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钠,所以H是氯化银,G中一定含有硝酸、硝酸钠,所以
①气体C的化学式为CO2;沉淀H的化学式为AgCl;
②在滤液G中,一定大量存在的阳离子是H+、Na+、Ba2+;
③步骤Ⅱ中生成沉淀F的反应是氯化镁和氢氧化钡反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钡,化学方程式为:MgCl2+Ba(OH)2=Mg(OH)2↓+BaCl2。
故答案为:(1)Fe2O3;
②C;
(2)①CO2;AgCl;
②H+、Na+、Ba2+;
③MgCl2+Ba(OH)2=Mg(OH)2↓+BaCl2。
12.(2021•济南)硫酸是化学实验室中常用的试剂,也是重要的化工原料。试回答下列问题:
(1)浓硫酸具有强烈的腐蚀性。如果不慎将浓硫酸沾到皮肤上,应立即用大量的水冲洗,然后涂上3%~5%的 碳酸氢钠 (填“碳酸氢钠”“氢氧化钠”“硼酸”之一)溶液,以防灼伤皮肤。
(2)用硫单质制取硫酸的转化流程示意图如图:
在S、SO2、SO3、H2SO4四种物质中,硫元素的化合价表现为+4价的物质是 SO2 (填化学式)。写出上述转化流程步骤③中所发生反应的化学方程式: SO3+H2O═H2SO4 。
(3)现取100g稀硫酸倒入烧杯中,慢慢向烧杯中加入溶质质量分数为10%的BaCl2溶液,反应过程中产生沉淀的质量与所加入BaCl2溶液的质量关系如图所示。试回答:
①当加入BaCl2溶液200g时(即图中A点),烧杯中溶液里大量存在的酸根离子是 Cl﹣、SO42﹣ (填离子符号)。
②当加入BaCl2溶液416g时(即图中B点),恰好完全反应,试通过计算求产生沉淀的总质量。(计算结果精确至0.1g)
【解答】解:(1)实验中如浓硫酸不慎沾到皮肤上,应立即用大量的水冲洗,再涂上3%﹣﹣5%的碳酸氢钠溶液,然后用水冲洗,再用抹布擦干。
(2)在S中硫元素化合价为0,SO2中氧元素化合价为﹣2,则硫元素化合价为+4,SO3中硫元素化合价为+6,H2SO4中氢元素化合价为+1,则硫元素化合价为+6,所以四种物质中,硫元素的化合价表现为+4价的物质是SO2;流程步骤③中所发生反应是三氧化硫与水反应生成硫酸,化学方程式为:SO3+H2O═H2SO4。
(3)①硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和盐酸,当加入BaCl2溶液200g时(即图中A点),硫酸有剩余,烧杯中溶液里大量存在的酸根离子是Cl﹣、SO42﹣。
②参加反应的氯化钡质量为416g×10%═41.6g,
设产生沉淀的总质量为x。
BaCl2+H2SO4═BaSO4↓+2HCl
208 233
41.6g x
x=46.6g
答:产生沉淀的总质量为46.6g。
故答案为:(1)碳酸氢钠;
(2)SO2;SO3+H2O═H2SO4;
(3)①Cl﹣、SO42﹣;②46.6g。
13.(2020•济南)(1)按要求从氧化镁、一氧化碳、氢氧化钠、碳酸钙中选取合适的物质,将其化学式填写在下列横线上。
①一种有毒的气体 CO ;
②一种金属氧化物 MgO ;
③一种可溶性的碱 NaOH ;
④一种难溶性的盐 CaCO3 。
(2)人与自然和谐共生的理念,已成为国家的意志,保护自然环境,人人有责。试回答:
①济南市已全面启动城镇生活垃圾分类工作,生活垃圾将全面得到无害化处理。现有下列四种生活垃圾,不能投放到可回收物垃圾桶内的是 C (填选项序号之一)。
A.玻璃啤酒瓶
B.金属易拉罐
C.废弃水果皮
D.塑料饮料瓶
②保护水源就是保护我们的生命之源。自来水厂通常用高铁酸钾(K2FeO4)作为净水剂和消毒剂来处理天然水。在高铁酸钾中,铁、氧两种元素的原子个数之比为 1:4 (填最简整数比)。
③化石燃料的大量使用会影响生态环境。煤燃烧产生的二氧化硫和汽车尾气中的氮氧化物是导致酸雨的重要原因。在二氧化硫(SO2)中,硫元素和氧元素的质量之比为 1:1 (填最简整数比)。现在的汽车排气管上都安装了“催化转化器”(如图2),使尾气中的一氧化碳和氮氧化物(NOx)转化为氮气和二氧化碳,这样就能减少对空气的污染,其主要原因是 B (填下列选项序号之一)。
A.生成的N2属于单质
B.生成的N2和CO2都不属于空气污染物
C.生成的N2和CO2都不能燃烧
D.生成的CO2属于氧化物
④绿色化学也称环境友好化学,就是利用化学原理,实现从生产源头减少或消除对环境的污染。某化学小组的同学欲利用单质铜制备硫酸铜,设计了如下甲、乙两个制备实验方案:
甲:CuCuOCuSO4
乙:CuCuSO4[已知:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O]
在上述两方案中,更符合绿色化学观念的是 甲 (填“甲”“乙”之一)。
若取相同质量的单质铜,分别用上述两方案制备硫酸铜,将两者理论上最多可制备硫酸铜的质量进行比较,结果为 C (填下列选项序号之一)。
A.甲方案较多
B.乙方案较多
C.二者相等
【解答】解:(1)①一种有毒的气体是一氧化碳。
故填:CO。
②一种金属氧化物是氧化镁。
故填:MgO。
③一种可溶性的碱是氢氧化钠。
故填:NaOH。
④一种难溶性的盐是碳酸钙。
故填:CaCO3。
(2)①不能投放到可回收物垃圾桶内的是废弃水果皮。
故填:C。
②铁、氧两种元素的原子个数之比为1:4。
故填:1:4。
③在二氧化硫(SO2)中,硫元素和氧元素的质量之比为32:32=1:1;
这样就能减少对空气的污染,其主要原因是生成的N2和CO2都不属于空气污染物。
故填:B。
④在上述两方案中,更符合绿色化学观念的是甲,是因为甲不产生污染环境的物质。
由反应的化学方程式可知,1个Cu完全反应生成1个CuSO4,若取相同质量的单质铜,分别用上述两方案制备硫酸铜,将两者理论上最多可制备硫酸铜的质量进行比较,结果为二者相等。
故填:甲;C。
14.(2020•济南)(1)“感恩祖国、致敬英雄,共同见证”。2020年6月23日上午9点43分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,成功发射了第五十五颗北斗导航卫星,圆满完成了北斗全球卫星导航系统星座部署的收官之作。
①长征三号乙运载火箭的第三子级火箭采用液氢、液氧做推进剂。试写出氢气与氧气发生反应的化学方程式: 2H2+O22H2O 。
②使用液氢作燃料的优点是(写两点即可): 无污染 、 热值高 。
③长征三号乙运载火箭的第一、二子级火箭用偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮(N2O4)做推进剂,该反应的化学方程式为:C2H8N2+2N2O4═3N2+2CO2+4X,则X的化学式是 H2O 。
(2)我国化学家侯德榜创立了侯氏制碱法,开创了世界制碱工业的新纪元。“制碱”生产过程涉及到Na2CO3、NaHCO3、NH4Cl等物质,NaHCO3和NH4Cl两物质的溶解度曲线如图2所示。试回答下列问题:
①纯碱的主要成分是 Na2CO3 。
②在t2℃时,NaHCO3的溶解度 小于 NH4Cl的溶解度(填“大于”“小于”“等于”之一)。
③在t1℃时,向100g水中加入20g NH4Cl充分溶解,所得溶液是该温度下NH4Cl的 不饱和 溶液(填“饱和”“不饱和”之一)。
【解答】解:(1)①氢气和氧气在点燃的条件下生成水,化学方程式为:2H2+O22H2O;
②使用液氢作燃料的优点是:无污染、热值高;
③化学反应前后,元素种类不变,原子个数不变,反应物中有2个碳原子、8个氢原子、6个氮原子、8个氧原子,生成物中有6个氮原子、2个题中、4个氧原子,所以X是H2O;
(2)①纯碱的主要成分是Na2CO3;
②通过分析溶解度曲线可知,在t2℃时,NaHCO3的溶解度小于NH4Cl的溶解度;
③在t1℃时,氯化铵的溶解度是40g,所以向100g水中加入20gNH4Cl充分溶解,所得溶液是该温度下NH4Cl的不饱和溶液。
故答案为:(1)①2H2+O22H2O;
②无污染、热值高;
③H2O;
(2)①Na2CO3;
②小于;
③不饱和。
15.(2020•济南)(1)在厨房中有两盒没有贴标签的白色固体,小明只知道是氯化钠和碳酸钠中的各一种,他想利用厨房里现有的物质,用化学方法确定各是哪种物质。
①小明所选择的鉴别试剂最好是下列选项中的 B (填选项序号之一)。
A.矿泉水
B.白醋
C.花生油
D.酱油
②取两种白色固体各少许,分别放在两只玻璃杯中,各倒入适量所选的鉴别试剂,观察到有一个玻璃杯中的固体逐渐溶解,并有气泡冒出,可证明这个玻璃杯中放入的白色固体是 碳酸钠 。
(2)粮食生产需要科学施肥。某化肥KNO3样品可能混入了NH4Cl、(NH4)2SO4、K2CO3三种物质中的一种或几种,现按如图所示进行实验探究,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)
试根据实验过程和现象做出判断并回答:
①气体A为 氨气 。
②实验过程Ⅱ中发生反应的化学方程式为 BaCO3+2HCl═BaCl2+CO2↑+H2O 。
③化肥样品中,肯定混入了上述三种物质中的 K2CO3、NH4Cl (写化学式)。
【解答】(1)①白色固体是氯化钠和碳酸钠,白醋能与碳酸钠反应生成气体,与食盐不反应,故选B。
②因为Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑所以有气泡生成的烧杯中固体为碳酸钠。
(2)在样品中加Ba(OH)2溶液有气体生成,样品中一定含有铵盐;白色沉淀加稀盐酸生成气体,样品中一定含有碳酸盐,一定不含硫酸盐;故样品中一定有K2CO3、NH4Cl。
16.(2020•济南)(1)人类文明进步与金属材料发展关系十分密切。
①西汉刘安所著《淮南万毕术》关于湿法炼铜的记载中,有“曾青得铁则化为铜”的说法。湿法炼铜这类化学反应属于 置换 反应(填“分解”“化合”“置换”“复分解”之一),上述反应说明了单质铁的金属活动性比单质铜 强 (填“强”“弱”之一)。
②春秋时期的“越王勾践剑”出土时依然光彩夺目,经检测得知其主要成分是青铜,青铜属于 合金 (填“有机物”“氧化物”“合金”之一)。
(2)现有NaCl和CaCl2的固体混合物80g,将其全部放入一洁净的烧杯中,然后加入足量蒸馏水,搅拌,固体物质完全溶解。再向烧杯中逐滴加入溶质质量分数为10.6%的Na2CO3溶液,滴入Na2CO3溶液的质量与生成沉淀的质量关系如图2所示。试回答:
①当滴入Na2CO3溶液150g时(至图中B点),烧杯中溶液里一定大量存在的金属阳离子是 Na+ (写离子符号)。
②求该固体混合物中NaCl的质量。(写出计算过程,计算结果精确至0.1g)
【解答】解:(1)①湿法炼铜的原理是铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,反应的化学方程式Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,属于置换反应;活泼金属能置换出较并不活泼金属,铁能置换出铜,则铁比铜活泼,故单质铁的金属活动性强于单质铜的金属活动性;
②青铜是红铜和锡、铅的合金,也是金属治铸史上最早的合金;
(2)①由于碳酸钠与氯化钙反应生成氯化钠和碳酸钙沉淀,烧杯中溶液里一定大量存在的金属阳离子是钠离子;
②该固体混合物中CaCl2的质量为x。
CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
111 106
x 10.6%×100g
=
x=11.1g
该固体混合物中NaCl的质量为:80g﹣11.1g=68.9g
答:该固体混合物中NaCl的质量是68.9g。
答案为:(1)①置换反应;强;②合金;(2)①Na+;②68.9g。
17.(2019•济南)镁元素广泛应用于火箭、导弹和飞机制造业,被称为“国防元素”。如图1所示为制取单质镁的转化过程,试回答下列问题:
如图转化过程中发生的化学反应主要有:
MgCl2+Ca(OH)2═Mg(OH)2↓+CaCl2
Mg(OH)2+2HCl═MgCl2+2H2O,MgCl2Mg+Cl2↑
(1)在过程①中,所加石灰乳的主要成分是 Ca(OH)2 (填写化学式)。
(2)过程②所发生的反应属于 复分解 (填“化合”“分解”“置换”或“复分解”)反应。
(3)下列有关过程③中能量转化的说法,正确的是 A (填选项序号)。
A.电能转化为化学能 B.化学能转化为电能 C.潮汐能转化为化学能
(4)海水或卤水中本来就含有氯化镁,还需要过程①②的原因是 A (选项序号)。
A.将氯化镁富集提纯 B.生成更多氯化镁 C.使石灰乳和稀盐酸反应
(5)某化学兴趣小组欲测定某氯化镁样品中MgCl2的含量(杂质为NaCl),称取10g该样品将其置于干净的烧杯中,加入适量水,使固体样品完全溶解。向所得溶液中逐滴加入溶质质量分数为10%的NaOH溶液,生成沉淀的质量与滴入NaOH溶液的质量关系如图所示。试回答下列问题:
①当滴入NaOH溶液120g时(即图中B点),烧杯中溶液里含有的溶质为 NaCl、NaOH (写化学式)。
②当滴入10%的NaOH溶液80g时(即图中A点),恰好完全反应,试通过计算,求10g此氯化镁样品中MgCl2的质量。(计算结果精确至0.1g)
【解答】解:(1)石灰乳的主要成分是氢氧化钙,化学式是:Ca(OH)2。
(2)过程②所发生的反应是两种化合物相互交换成分生成了两种新的化合物,属于复分解反应。
(3)在过程③中能量转化是电能转化为化学能。
(4)海水或卤水中本来就含有氯化镁,但氯化镁的浓度很小,与其它的杂质混在一起,还需要过程①②的原因是将氯化镁富集提纯。
(5)①当滴入NaOH溶液120g时(即图中B点),氢氧化钠是过量的,烧杯中溶液里含有的溶质为:NaCl、NaOH。
②设10g此氯化镁样品中MgCl2的质量为x
MgCl2+2NaOH═Mg(OH)2↓+2NaCl
95 80
x 80g×10%
解得:x=9.5g
答:10g此氯化镁样品中MgCl2的质量是9.5g。
故答案为:(1)Ca(OH)2.(2)复分解。(3)A.(4)A.(5)①NaCl、NaOH;②9.5g。
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