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06解答题-江苏省苏州市五年(2018-2022)中考化学真题分题型分层汇编(共16题)
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这是一份06解答题-江苏省苏州市五年(2018-2022)中考化学真题分题型分层汇编(共16题),共28页。试卷主要包含了钢铁的腐蚀是重要研究课题,石灰石是重要的化工原料,阅读下列材料,回答相关问题,硝酸钾是实验室常见的一种试剂,是重要的化工产品等内容,欢迎下载使用。
06解答题-江苏省苏州市五年(2018-2022)中考化学真题分题型分层汇编
一.探究金属锈蚀的条件(共1小题)
1.(2020•苏州)钢铁的腐蚀是重要研究课题。
【知识回顾】用如图1所示实验进行铁钉腐蚀的研究。一段时间后试管A、B中铁钉几乎没有生锈,而试管C中铁钉明显锈蚀,试管D、E中铁钉严重锈蚀。
(1)由A、B、C的现象可知,铁的锈蚀是铁跟 (填化学式)等物质作用的过程。
(2)试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”,其目的是 。
【实验探究】向试管D中(含生锈铁钉)加入过量10%稀盐酸,浸泡。可观察到铁锈逐渐消失,铁钉表面有气泡产生,溶液呈黄色,一段时间后黄色变为浅绿色。
(3)写出铁锈溶于盐酸的化学方程式: 。
(4)推测试管D中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反应所致。现进行如表3个实验(持续10小时,已知氢气不影响该反应)
序号
实验Ⅰ
实验Ⅱ
实验Ⅲ
实验内容
现象
溶液颜色始终呈黄色
产生红褐色沉淀
溶液逐渐由黄色变浅绿色
①设计实验Ⅰ的目的是 。
②综合分析上述3个实验,试管D中溶液由黄色变为浅绿色的原因是 。
【拓展延伸】研究水样的pH、水中溶解氧浓度与钢铁腐蚀速率的关系。查阅相关文献得到如下资料。
(5)图2表示水样温度22℃、氧含量6mL•L﹣1时,钢铁腐蚀速率与水样pH的关系。当pH<4时,钢铁腐蚀速率明显增大的原因是 。
(6)图3表示温度22℃、pH=7时,钢铁腐蚀速率与水中溶解氧浓度的关系。当溶解氧超过20mL•L﹣1时,钢铁腐蚀速率明显下降的原因可能是 。
二.实验探究物质变化的条件和影响物质变化的因素(共1小题)
2.(2021•苏州)石灰石是重要的化工原料。为研究石灰石的性质和用途进行如下探究。
Ⅰ.石灰石分解的探究
取三块形状大小相近的石灰石(长宽厚约为1cm×1cm×0.2cm),一块不加热,另两块分别在酒精灯和酒精喷灯(酒精化学式为C2H5OH)的火焰上加热2min(假设杂质加热时不发生变化)。探究过程如图所示,实验现象见表1。
表1 不同条件下的实验现象
实验组别
实验条件
试管B中的现象
甲
未加热
无明显现象
乙
酒精灯加热
呈浅红色
丙
酒精喷灯加热
呈红色
(1)通过甲、乙、丙三组对比实验,得出影响石灰石分解的因素是 。
(2)丙组实验加热石灰石时,在火焰上方倒扣一个用澄清石灰水润湿的烧杯,石灰水变浑浊,出现浑浊的化学方程式为 。此实验能否推断石灰石煅烧产生二氧化碳,并说明理由: 。
(3)丙组实验中,向试管B中逐滴滴入稀盐酸,至红色恰好褪去,轻轻晃动试管,溶液自下而上又变为红色。解释产生上述现象的原因: 。
(4)为检验丙组实验中的石灰石部分分解,设计实验:取研细后的粉末少许于试管中, (补充完整实验方案)。
Ⅱ.石灰石煅烧温度的探究
【查阅资料】生石灰质量的优劣常采用“活性度”来衡量。“活性度”的测定方法:取一定质量的生石灰,加入一定量的水,用指定浓度的盐酸中和,记录所消耗盐酸的体积数(单位为mL)。消耗盐酸的体积数越大,“活性度”越高。
某研究小组在电炉内煅烧石灰石样品,并测定煅烧产物(CaO)的活性度,数据见表2。
表2 不同条件下煅烧产物的活性度(mL)
煅烧温度/
活性度/
煅烧时间
1050℃
1100℃
1150℃
1200℃
1250℃
1300℃
12min
790
836
868
808
454
412
16min
793
856
871
845
556
530
20min
795
863
873
864
617
623
(5)石灰石煅烧的最佳温度范围为1100~1200℃的证据是 。
Ⅲ.石灰石用途的探究
(6)石灰石是高炉炼铁的原料之一。石灰石能除去铁矿石中的SiO2,同时能提高单位时间内生铁的产率。分析加入石灰石能提高生铁产率的原因: 。
三.二氧化碳的实验室制法(共1小题)
3.(2022•苏州)实验室用如图所示装置制CO2气体,并进行相关实验研究。
已知:①氯化钙溶液接近中性;②CO2与NaHCO3溶液不反应。
(1)仪器a的名称是 。
(2)连接装置A、B,向锥形瓶内逐滴滴入稀盐酸,观察到乙处燃着的火柴先熄灭。
①锥形瓶内发生反应的化学方程式为 。
②由实验现象可推知CO2具有的性质:不可燃,不支持燃烧, 。
(3)若在装置A与CO2收集装置之间增加装置C,其目的是 。
(4)实验废液处理:待装置A中锥形瓶内无气泡产生时,静置,过滤除去底部多余的碳酸钙粉末,测得滤液pH约为3。废液处理时,需将pH调节至6~9。
①写出滤液所含溶质的化学式: 。
②向上述滤液中缓慢加入 (填字母),搅拌,调节溶液pH至6~9,倒入指定容器。
a.碳酸钙粉末
b.澄清石灰水
c.氢氧化钠溶液
四.电解水实验(共1小题)
4.(2022•苏州)阅读下列材料,回答相关问题。
生命保障系统是中国空间站实现在轨长期运行的关键,该系统包括电解制氧、水处理、二氧化碳及微量有害气体去除等子系统。
电解制氧技术是目前公认最具合理性的空间站氧气补给技术,利用太阳能电池板供电,电解1L水能产生约620L氧气,可满足1名宇航员一天的需要。水中加入氢氧化钾可提高电解水效率,随技术进步,氢氧化钾逐渐被固体电解质等替代。电解水产生的氢气与宇航员呼出的二氧化碳在催化剂作用下生成水和甲烷,水可循环使用。
水处理系统主要是将水蒸气、汗液、尿液和生活废水等进行处理,其过程包括净化、低压(10kPa左右)蒸馏和冷凝。经过该系统处理的水达到饮用水标准,且水的回收率达80%以上,回收的水用于宇航员生活用水和电解制氧。
(1)电解制氧时,电池板的能量转化形式: 转化为电能。
(2)电解水产生氢气和氧气的体积比理论上为 (相同条件)。
(3)氢氧化钾可提高电解水效率,因为其溶于水产生自由移动的 (填微粒符号)。
(4)空间站中,氢气与二氧化碳在催化剂作用下反应的化学方程式为
(5)水蒸馏时,减小压强可使水的沸点 (填“升高”或“降低”)。
五.自来水的生产过程与净化方法(共1小题)
5.(2021•苏州)水是生命之源,是人类宝贵的自然资源。
Ⅰ.节约用水
(1)如图所示图标是我国“国家节水标志”的是 (填字母)。
Ⅱ.水的净化
天然水净化为自来水的主要流程如图所示:
(2)“沉降池”中可用明矾作混凝剂,其化学式为KAl(SO4)n•12H2O,n的值为 。
(3)“吸附池”中常用 (填物质名称)吸附色素和异味。
(4)“消毒池”中常用液氯作消毒剂,发生了反应:Cl2+H2O═HCl+HClO。若用自来水直接配制硝酸银溶液会产生氯化银白色沉淀。写出盐酸与硝酸银溶液反应的化学方程式: 。
Ⅲ.废水处理
(5)废水中氨氮(以NH3形式存在)含量过高,直接排放会导致水体富营养化。次氯酸(HClO)可除去废水中的NH3,发生的反应为:2NH3+3HClO═X+3HCl+3H2O。X的化学式为 。若废水碱性过强(pH>10),NH3的去除率会显著降低,原因是 。
六.固体溶解度曲线及其作用(共1小题)
6.(2018•苏州)硝酸钾是实验室常见的一种试剂。
(1)硝酸钾是由 和 构成的(填写微粒符号)。
(2)硝酸钾中钾元素的质量分数是 (结果用百分数表示,保留到0.1%)。
(3)如图是硝酸钾的溶解度曲线,由图可以总结出硝酸钾的溶解度随温度变化的趋势是 。60℃时110g硝酸钾溶于100g水中形成的溶液是 ( 选填“饱和“或“不饱和”)溶液,将此时配得的溶液降温至20℃,析出硝酸钾晶体的质量是 g。
(4)列式计算:用100g 10%的硝酸钾溶液配制5%的硝酸钾溶液。需要加水多少毫升?(水的密度为1.0g•mL﹣1)
七.金属的化学性质(共1小题)
7.(2020•苏州)铝是大自然赐予人类的宝物,是现代文明不可缺少的物质基础。
(1)人类冶炼和使用金属铝的时间较晚,可能是因为 (填字母)。
a.地壳中铝元素含量少
b.冶炼铝的技术要求高
(2)用铝锂合金制造“神舟号”航天飞船的一些部件,主要是利用其强度高、耐腐蚀和 (写一条)等性质。高温下,铝与Li2O反应可置换出金属锂,写出该反应的化学方程式: 。
(3)用砂纸去除铝片表面的氧化膜。将其浸入硫酸铜溶液中,一段时间后,观察到铝片表面有红色物质析出,并有气泡产生,经检验气体为氢气。
①写出生成红色物质的化学方程式: 。
②硫酸铜溶液中的阳离子有 (填离子符号)。
(4)原子簇是若干个原子的聚集体,有望开发成新材料。某铝原子簇由13个铝原子构成,其最外层电子数的总和为40时相对稳定。写出该稳定铝原子簇的微粒符号: 。
[铝原子的结构示意图为]
八.金属锈蚀的条件及其防护(共1小题)
8.(2022•苏州)为保持冻土路基夏季不融化,需在秋冬季将空气中的“冷”储存至路基。“热棒”插入路基(如图),利用钢管内氨的汽化和液化,实现路基与空气的热量交换。
(1)热棒主体采用碳素无缝钢管,钢铁属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)热棒钢管外壁需喷涂保护层,其目的是 。
(3)氨气的化学式为 。
(4)氨的汽化和液化属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(5)秋冬季热棒工作时,氨在A端发生的变化是 (填“汽化”或“液化”)。
九.物质的相互转化和制备(共2小题)
9.(2022•苏州)CO2/甲酸(HCOOH)循环在氢能的储存/释放方面具有重要应用。
Ⅰ.CO2催化加氢
CO2KHCO3溶液HCOOKHCOOH
(1)补充完整步骤Ⅱ的化学方程式:KHCO3+H2HCOOK+ 。该反应前后碳元素的化合价 (填“升高”、“降低”或“不变”)。
Ⅱ.甲酸分解释氢
(2)甲酸在催化剂作用下分解生成H2和CO2,H2和CO2的分子个数比为 。
(3)甲酸具有较高的质量储氢密度,理论上甲酸质量储氢密度为 。
(甲酸质量储氢密度=100%;结果用百分数表示,保留一位小数)
Ⅲ.甲酸催化分解产物的探究
已知:①相同条件下,气体的体积比等于分子个数比。
②甲酸除分解为H2和CO2外,还可能按如下方式分解:
HCOOH═CO↑+H2O
(4)根据甲酸分解原理,推测气体产物的成分在常温下有三种可能:
H2和CO2;CO; (填化学式)。
(5)常温下,将甲酸催化分解所得气体通过装有足量氢氧化钠溶液的洗气瓶。相同条件下,在氢氧化钠溶液吸收前后,测得气体体积与甲酸分解反应时间的关系如图所示。
①气体通过氢氧化钠溶液后体积减小的原因是 (用化学方程式表示)。
②甲酸催化分解所得气体产物的主要成分为 (填化学式)。
10.(2022•苏州)铁黄(FeOOH)是重要的化工产品。某科研小组在实验室进行铁黄制备研究。
已知:①铁黄制备原理4FeSO4+O2+6H2O4FeOOH↓+4H2SO4
②为促进生成的铁黄沉淀有序生长,实验时需加入少量已制铁黄作为晶种。
(1)FeOOH可表示为xFe2O3•yH2O,其中= 。
(2)铁皮处理:取一定量铁皮,用稀硫酸除去表面铁锈。该除锈反应的化学方程式为
(3)制备铁黄:在如图所示装置的三颈烧瓶内进行制备。
步骤―:那入一定量除锈后的碎铁皮;
步骤二:加入含有少量铁黄晶种的悬浊液;
步骤三:滴加少量FeSO4溶液;
步骤四:控制合适条件,边搅拌边鼓入空气,充分反应48小时,得到大量FeOOH沉淀。
①将三颈烧瓶中所得FeOOH沉淀分离出来的实验操作是 (填操作名称)。
②为提高产品纯度,需洗涤分离出的沉淀。洗涤前沉淀表面吸附的阴离子为 (填离子符号)。
③实验中仅滴加少量FeSO4溶液,就能得到大量FeOOH沉淀,其原因是 。
一十.书写化学方程式、文字表达式、电离方程式(共1小题)
11.(2018•苏州)根据下列反应事实写出相应的化学方程式。
(1)稀硫酸与锌粒反应制氢气: ,
(2)金属铝与氧气反应生成氧化膜: ;
(3)碳酸钙在高温下分解: ;
(4)石灰水与硫酸铜溶液反应: ;
(5)甲烷在足量氧气中充分燃烧: ;
一十一.根据化学反应方程式的计算(共1小题)
12.(2021•苏州)硫酸亚铁是一种重要的补铁剂。实验室以废铁屑(含少量Fe2O3)为原料制备硫酸亚铁晶体的流程如图所示:
已知:铁与硫酸铁反应的化学方程式为Fe+Fe2(SO4)3═3FeSO4。
(1)“碱洗”是为了洗去铁屑表面的油污。用热的碳酸钠溶液浸泡,过滤,再用蒸馏水洗涤2~3次。取最后一次洗涤液,测其pH,若pH= ,说明洗涤液中无碳酸钠。
(2)“酸溶”是向“碱洗”过的铁屑中加入过量稀硫酸。
①写出铁与稀硫酸反应的化学方程式: 。
②所用硫酸溶液浓度不能太稀,原因是 。
③废铁屑中的少量Fe2O3不需要进行除杂处理,原因是 。
(3)“结晶”的相关操作依次为:蒸发浓缩、降温结晶。蒸发浓缩的目的是 ,便于结晶。
(4)含量测定:准确称取制得的硫酸亚铁样品2.82g于锥形瓶中,加蒸馏水完全溶解,加入稀硫酸,滴加溶质质量分数为1.58%的高锰酸钾溶液,当恰好完全反应时,消耗高锰酸钾溶液的体积为20.00mL(该高锰酸钾溶液密度近似为1g•mL﹣1)。列式计算该样品中硫酸亚铁的含量(结果用百分数表示,保留一位小数)。
已知:高锰酸钾与硫酸亚铁反应的化学方程式为10FeSO4+2KMnO4+8H2SO4═5Fe2(SO4)3+2MnSO4+K2SO4+8H2O(相对分子质量:FeSO4=152,KMnO4=158)
一十二.常用燃料的使用与其对环境的影响(共1小题)
13.(2021•苏州)天然气广泛应用于生产生活,其主要成分是甲烷(CH4)。
Ⅰ.天然气是重要的能源
(1)天然气属于 (填“可再生”或”不可再生”)能源。
(2)室温下,充分燃烧1g天然气和1g煤,产生的CO2及热量的对比如图所示。据图分析,与煤相比,用天然气作燃料的优点有 。
(3)甲烷可直接应用于燃料电池,电池工作时的能量转化方式为 。
Ⅱ.天然气是重要的化工原料
(4)甲烷和二氧化碳在高温下催化重整(Ni作催化剂)可制得CO和H2。该反应的化学方程式为 。
(5)甲烷无氧催化重整可获得碳氢化合物X,X的相对分子质量为106,且碳、氢元素的质量比为48:5,则X的化学式为 。
一十三.资源综合利用和新能源开发(共1小题)
14.(2020•苏州)氢气被看作是理想的能源。氢气的制取和储存是氢能源利用领域的研究热点。
Ⅰ.氢气的制取
(1)科学家正致力于研究在催化剂和光照条件下分解水制氢气。写出该反应的化学方程式: ,该反应 (填“放出”或“吸收”)能量。
(2)水热分解可得氢气,高温下水分解体系中微粒含量与温度的关系如图所示。
图中曲线A、B对应的微粒依次是 (填符号)。
Ⅱ.氢气的储存
(3)一种镁铜合金可用于储氢。
①将镁、铜单质按比例在一定温度下熔炼得到上述合金。熔炼时须通入氩气,其目的是 。
②350℃时,该镁铜合金与氢气反应,生成了一种仅含Mg、H两种元素的化合物,其中氢元素的质量分数为7.7%.该化合物的化学式为 。
一十四.合成材料的使用及其对人和环境的影响(共1小题)
15.(2018•苏州)请用线段连接有对应关系的相邻两行间的点(每个点只能连接1次)
一十五.棉纤维、羊毛纤维和合成纤维的鉴别(共1小题)
16.(2018•苏州)生活中处处有化学,化学已渗透到我们的“衣、食、住、行、医”中。
(1)衣:区分羊毛线和棉纱线的方法是灼烧,羊毛线燃烧时能闻到 气味。
(2)食:维生素C能增强人体对疾病的抵抗能力,中学生每天要补充60mg的维生素C,下列物质富含维生素C的是 (填字母)。
A.橙子 B.猪肉 C.面粉
(3)住:下列属丁直接利用太阳能辐射加热物体而获得热能的是 (填字母)。
A.石蜡燃烧 B.太阳能热水器 C.燃料电池
(4)行:城市交通中大力推广新能源汽车对于改善空气质量的好处是 。
(5)医:出现低血糖症状时需要尽快补充葡萄糖,葡萄糖的化学式是 。
参考答案与试题解析
一.探究金属锈蚀的条件(共1小题)
1.(2020•苏州)钢铁的腐蚀是重要研究课题。
【知识回顾】用如图1所示实验进行铁钉腐蚀的研究。一段时间后试管A、B中铁钉几乎没有生锈,而试管C中铁钉明显锈蚀,试管D、E中铁钉严重锈蚀。
(1)由A、B、C的现象可知,铁的锈蚀是铁跟 H2O、O2 (填化学式)等物质作用的过程。
(2)试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”,其目的是 除去蒸馏水中溶解的氧气且防止氧气再溶于水 。
【实验探究】向试管D中(含生锈铁钉)加入过量10%稀盐酸,浸泡。可观察到铁锈逐渐消失,铁钉表面有气泡产生,溶液呈黄色,一段时间后黄色变为浅绿色。
(3)写出铁锈溶于盐酸的化学方程式: Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O 。
(4)推测试管D中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反应所致。现进行如表3个实验(持续10小时,已知氢气不影响该反应)
序号
实验Ⅰ
实验Ⅱ
实验Ⅲ
实验内容
现象
溶液颜色始终呈黄色
产生红褐色沉淀
溶液逐渐由黄色变浅绿色
①设计实验Ⅰ的目的是 探究氯化铁能否与盐酸反应生成氯化亚铁 。
②综合分析上述3个实验,试管D中溶液由黄色变为浅绿色的原因是 酸性条件下,氯化铁与铁钉反应生成氯化亚铁 。
【拓展延伸】研究水样的pH、水中溶解氧浓度与钢铁腐蚀速率的关系。查阅相关文献得到如下资料。
(5)图2表示水样温度22℃、氧含量6mL•L﹣1时,钢铁腐蚀速率与水样pH的关系。当pH<4时,钢铁腐蚀速率明显增大的原因是 钢铁与水样中的氢离子发生化学反应 。
(6)图3表示温度22℃、pH=7时,钢铁腐蚀速率与水中溶解氧浓度的关系。当溶解氧超过20mL•L﹣1时,钢铁腐蚀速率明显下降的原因可能是 钢铁表面生成较致密的氧化膜,阻碍氧气、水与钢铁的接触 。
【解答】解:(1)试管A中的铁钉只与氧气接触,没有锈蚀,试管B中的铁钉只与水接触,没有锈蚀,试管C中的铁钉与氧气、水同时接触发生了锈蚀,由A、B、C的现象可知,铁的锈蚀是铁跟水、氧气等物质作用的过程;故填:H2O、O2;
(2)蒸馏水中可能溶解有少量的氧气,所以试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”,其目的是除去蒸馏水中溶解的氧气且防止氧气再溶于水;故填:除去蒸馏水中溶解的氧气且防止氧气再溶于水;
(3)铁锈的主要成分是氧化铁,氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水;故填:Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O;
(4)①设计实验Ⅰ的目的是探究氯化铁能否与盐酸反应生成氯化亚铁;故填:探究氯化铁能否与盐酸反应生成氯化亚铁;
②综合分析上述3个实验可知,酸性条件下,氯化铁与铁钉反应生成氯化亚铁,所以试管D中溶液由黄色变为浅绿色;故填:酸性条件下,氯化铁与铁钉反应生成氯化亚铁;
(5)由图象2可知,当pH<4时,钢铁与水样中的氢离子发生化学反应,所以钢铁腐蚀速率明显增大;故填:钢铁与水样中的氢离子发生化学反应;
(6)当溶解氧超过20mL•L﹣1时,钢铁表面生成较致密的氧化膜,阻碍氧气、水与钢铁的接触,所以钢铁腐蚀速率明显下降;故填:钢铁表面生成较致密的氧化膜,阻碍氧气、水与钢铁的接触。
二.实验探究物质变化的条件和影响物质变化的因素(共1小题)
2.(2021•苏州)石灰石是重要的化工原料。为研究石灰石的性质和用途进行如下探究。
Ⅰ.石灰石分解的探究
取三块形状大小相近的石灰石(长宽厚约为1cm×1cm×0.2cm),一块不加热,另两块分别在酒精灯和酒精喷灯(酒精化学式为C2H5OH)的火焰上加热2min(假设杂质加热时不发生变化)。探究过程如图所示,实验现象见表1。
表1 不同条件下的实验现象
实验组别
实验条件
试管B中的现象
甲
未加热
无明显现象
乙
酒精灯加热
呈浅红色
丙
酒精喷灯加热
呈红色
(1)通过甲、乙、丙三组对比实验,得出影响石灰石分解的因素是 温度 。
(2)丙组实验加热石灰石时,在火焰上方倒扣一个用澄清石灰水润湿的烧杯,石灰水变浑浊,出现浑浊的化学方程式为 Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O 。此实验能否推断石灰石煅烧产生二氧化碳,并说明理由: 不能,酒精燃烧也会生成二氧化碳,使澄清石灰水变浑浊 。
(3)丙组实验中,向试管B中逐滴滴入稀盐酸,至红色恰好褪去,轻轻晃动试管,溶液自下而上又变为红色。解释产生上述现象的原因: 氢氧化钙与盐酸反应,酚酞红色褪去;氢氧化钙微溶于水,晃动,氢氧化钙又继续溶解,溶液呈碱性,使酚酞变红 。
(4)为检验丙组实验中的石灰石部分分解,设计实验:取研细后的粉末少许于试管中, 滴入稀盐酸,有气体产生 (补充完整实验方案)。
Ⅱ.石灰石煅烧温度的探究
【查阅资料】生石灰质量的优劣常采用“活性度”来衡量。“活性度”的测定方法:取一定质量的生石灰,加入一定量的水,用指定浓度的盐酸中和,记录所消耗盐酸的体积数(单位为mL)。消耗盐酸的体积数越大,“活性度”越高。
某研究小组在电炉内煅烧石灰石样品,并测定煅烧产物(CaO)的活性度,数据见表2。
表2 不同条件下煅烧产物的活性度(mL)
煅烧温度/
活性度/
煅烧时间
1050℃
1100℃
1150℃
1200℃
1250℃
1300℃
12min
790
836
868
808
454
412
16min
793
856
871
845
556
530
20min
795
863
873
864
617
623
(5)石灰石煅烧的最佳温度范围为1100~1200℃的证据是 煅烧不同的时间,在1100﹣1200℃范围内生成的生石灰活性度均高 。
Ⅲ.石灰石用途的探究
(6)石灰石是高炉炼铁的原料之一。石灰石能除去铁矿石中的SiO2,同时能提高单位时间内生铁的产率。分析加入石灰石能提高生铁产率的原因: 石灰石高温分解产生的二氧化碳与焦炭反应生成一氧化碳,可还原生成更多的铁 。
【解答】解:(1)通过甲、乙、丙三组对比实验,得出影响石灰石分解的因素是温度;
(2)丙组实验加热石灰石时,在火焰上方倒扣一个用澄清石灰水润湿的烧杯,石灰水变浑浊,因为碳酸钙分解生成二氧化碳,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,化学方程式为:Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O;此实验不能推断石灰石煅烧产生二氧化碳,因为酒精燃烧也会生成二氧化碳,使澄清石灰水变浑浊;
(3)丙组实验中,试管B中主要是氧化钙,向试管B中逐滴滴入稀盐酸,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙与盐酸反应,酚酞红色褪去;又因为氢氧化钙微溶于水,晃动,试管底的氢氧化钙又继续溶解,溶液呈碱性,使酚酞变红,溶液自下而上又变为红色;
(4)为检验丙组实验中的石灰石部分分解,设计实验:取研细后的粉末少许于试管中,滴入稀盐酸,有气体产生;
(5)由表2 不同条件下煅烧产物的活性度(mL)可知石灰石煅烧的最佳温度范围为1100~1200℃的证据是煅烧不同的时间,在1100﹣1200℃范围内生成的生石灰活性度均高;
(6)石灰石是高炉炼铁的原料之一。石灰石能除去铁矿石中的SiO2,同时能提高单位时间内生铁的产率。分析加入石灰石能提高生铁产率的原因石灰石高温分解产生的二氧化碳与焦炭反应生成一氧化碳,可还原生成更多的铁。
故答案为:
(1)温度:
(2)Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O;不能,酒精燃烧也会生成二氧化碳,使澄清石灰水变浑浊;
(3)氢氧化钙与盐酸反应,酚酞红色褪去;氢氧化钙微溶于水,晃动,氢氧化钙又继续溶解,溶液呈碱性,使酚酞变红;
(4)滴入稀盐酸,有气体产生;
(5)煅烧不同的时间,在1100﹣1200范围内生成的生石灰活性度均高;
(6)石灰石高温分解产生的二氧化碳与焦炭反应生成一氧化碳,可还原生成更多的铁。
三.二氧化碳的实验室制法(共1小题)
3.(2022•苏州)实验室用如图所示装置制CO2气体,并进行相关实验研究。
已知:①氯化钙溶液接近中性;②CO2与NaHCO3溶液不反应。
(1)仪器a的名称是 分液漏斗 。
(2)连接装置A、B,向锥形瓶内逐滴滴入稀盐酸,观察到乙处燃着的火柴先熄灭。
①锥形瓶内发生反应的化学方程式为 CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ 。
②由实验现象可推知CO2具有的性质:不可燃,不支持燃烧, 密度比空气大 。
(3)若在装置A与CO2收集装置之间增加装置C,其目的是 除去二氧化碳中的氯化氢气体 。
(4)实验废液处理:待装置A中锥形瓶内无气泡产生时,静置,过滤除去底部多余的碳酸钙粉末,测得滤液pH约为3。废液处理时,需将pH调节至6~9。
①写出滤液所含溶质的化学式: CaCl2、HCl 。
②向上述滤液中缓慢加入 b、c (填字母),搅拌,调节溶液pH至6~9,倒入指定容器。
a.碳酸钙粉末
b.澄清石灰水
c.氢氧化钠溶液
【解答】解:(1)仪器a的名称是分液漏斗;故答案为:分液漏斗;
(2)①碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑,故答案为:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;
②由实验现象可推知CO2具有的性质:不可燃,不支持燃烧,密度比空气大;故答案为:密度比空气大;
(3)盐酸具有挥发性,会挥发出氯化氢气体,若在装置A与CO2收集装置之间增加装置C,其目的是除去二氧化碳中的氯化氢气体;故答案为:除去二氧化碳中的氯化氢气体;
(4)①测得滤液pH约为3,说明滤液显酸性,盐酸剩余,则滤液所含溶质是氯化钙和氯化氢,化学式分别为CaCl2、HCl;故答案为:CaCl2、HCl;
②将滤液调节至pH至6~9,则需要加入碱性物质,即澄清石灰水或氢氧化钠溶液;故答案为:b、c。
四.电解水实验(共1小题)
4.(2022•苏州)阅读下列材料,回答相关问题。
生命保障系统是中国空间站实现在轨长期运行的关键,该系统包括电解制氧、水处理、二氧化碳及微量有害气体去除等子系统。
电解制氧技术是目前公认最具合理性的空间站氧气补给技术,利用太阳能电池板供电,电解1L水能产生约620L氧气,可满足1名宇航员一天的需要。水中加入氢氧化钾可提高电解水效率,随技术进步,氢氧化钾逐渐被固体电解质等替代。电解水产生的氢气与宇航员呼出的二氧化碳在催化剂作用下生成水和甲烷,水可循环使用。
水处理系统主要是将水蒸气、汗液、尿液和生活废水等进行处理,其过程包括净化、低压(10kPa左右)蒸馏和冷凝。经过该系统处理的水达到饮用水标准,且水的回收率达80%以上,回收的水用于宇航员生活用水和电解制氧。
(1)电解制氧时,电池板的能量转化形式: 太阳能 转化为电能。
(2)电解水产生氢气和氧气的体积比理论上为 2:1 (相同条件)。
(3)氢氧化钾可提高电解水效率,因为其溶于水产生自由移动的 K+、OH﹣ (填微粒符号)。
(4)空间站中,氢气与二氧化碳在催化剂作用下反应的化学方程式为 4H2+CO22H2O+CH4
(5)水蒸馏时,减小压强可使水的沸点 降低 (填“升高”或“降低”)。
【解答】解:(1)电解制氧时,电池板的能量转化形式是太阳能转化为电能;故答案为:太阳能;
(2)电解水产生氢气和氧气的体积比理论上为2:1;故答案为:2:1;
(3)氢氧化钾可提高电解水效率,因为其溶于水产生自由移动的钾离子与氢氧根离子,离子符号分别为K+、OH﹣;故答案为:K+、OH﹣;
(4)氢气与二氧化碳在催化剂作用下生成水和甲烷,化学方程式为4H2+CO22H2O+CH4;故答案为:4H2+CO22H2O+CH4;
(5)水的沸点随着压强的减小而降低,因此水蒸馏时,减小压强可使水的沸点降低;故答案为:降低。
五.自来水的生产过程与净化方法(共1小题)
5.(2021•苏州)水是生命之源,是人类宝贵的自然资源。
Ⅰ.节约用水
(1)如图所示图标是我国“国家节水标志”的是 B (填字母)。
Ⅱ.水的净化
天然水净化为自来水的主要流程如图所示:
(2)“沉降池”中可用明矾作混凝剂,其化学式为KAl(SO4)n•12H2O,n的值为 2 。
(3)“吸附池”中常用 活性炭 (填物质名称)吸附色素和异味。
(4)“消毒池”中常用液氯作消毒剂,发生了反应:Cl2+H2O═HCl+HClO。若用自来水直接配制硝酸银溶液会产生氯化银白色沉淀。写出盐酸与硝酸银溶液反应的化学方程式: HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3 。
Ⅲ.废水处理
(5)废水中氨氮(以NH3形式存在)含量过高,直接排放会导致水体富营养化。次氯酸(HClO)可除去废水中的NH3,发生的反应为:2NH3+3HClO═X+3HCl+3H2O。X的化学式为 N2 。若废水碱性过强(pH>10),NH3的去除率会显著降低,原因是 碱性过强会消耗HClO,使HClO浓度降低,导致氨的去除率降低 。
【解答】解:(1)A.该图标是循环使用标志;
B.该图标是国家节水标志;
C.该图标是中国环境标志;
D.该图标是中国节能标志;
故选:B;
(2)钾元素为+1价、铝元素为+3价、硫酸根为﹣2价,根据化合物中各元素正负的化合价代数和为0,则有(+1)+(+3)+(﹣2)×n=0,解得n=2;故填:2;
(3)活性炭具有吸附性,可以除去水中的色素和异味;故填:活性炭;
(4)盐酸与硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸,化学方程式为HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3;故填:HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3;
(5)化学反应前后,原子的种类与数目不变。反应前有:2个氮原子、9个氢原子、3个氯原子、3个氧原子;反应后有:9个氢原子、3个氯原子、3个氧原子,所以2个氮原子存在与X中,则X的化学式为N2;若废水碱性过强(pH>10),NH3的去除率会显著降低,原因是碱性过强会消耗HClO,使HClO浓度降低,导致氨的去除率降低;故填:N2;碱性过强会消耗HClO,使HClO浓度降低,导致氨的去除率降低。
六.固体溶解度曲线及其作用(共1小题)
6.(2018•苏州)硝酸钾是实验室常见的一种试剂。
(1)硝酸钾是由 K+ 和 N 构成的(填写微粒符号)。
(2)硝酸钾中钾元素的质量分数是 38.6% (结果用百分数表示,保留到0.1%)。
(3)如图是硝酸钾的溶解度曲线,由图可以总结出硝酸钾的溶解度随温度变化的趋势是 硝酸钾的溶解度受温度变化影响较大 。60℃时110g硝酸钾溶于100g水中形成的溶液是 饱和 ( 选填“饱和“或“不饱和”)溶液,将此时配得的溶液降温至20℃,析出硝酸钾晶体的质量是 78.4 g。
(4)列式计算:用100g 10%的硝酸钾溶液配制5%的硝酸钾溶液。需要加水多少毫升?(水的密度为1.0g•mL﹣1)
【解答】解:(1)硝酸钾是由K+和N构成的;
(2)硝酸钾中钾元素的质量分数是×100%=38.6%;
(3)通过分析硝酸钾的溶解度曲线,可以总结出硝酸钾的溶解度随温度变化的趋势是:硝酸钾的溶解度受温度变化影响较大,60℃时,硝酸钾的溶解度是110g,所以110g硝酸钾溶于100g水中形成的溶液是饱和溶液,将此时配得的溶液降温至20℃,硝酸钾的溶解度是31.6g,所以析出硝酸钾晶体的质量是110g﹣31.6g=78.4g;
(4)用100g 10%的硝酸钾溶液配制5%的硝酸钾溶液,需要加水﹣100g=100g,合100毫升。
故答案为:(1)K+,N;
(2)38.6%;
(3)硝酸钾的溶解度受温度变化影响较大,饱和,78.4g;
(4)100。
七.金属的化学性质(共1小题)
7.(2020•苏州)铝是大自然赐予人类的宝物,是现代文明不可缺少的物质基础。
(1)人类冶炼和使用金属铝的时间较晚,可能是因为 b (填字母)。
a.地壳中铝元素含量少
b.冶炼铝的技术要求高
(2)用铝锂合金制造“神舟号”航天飞船的一些部件,主要是利用其强度高、耐腐蚀和 硬度大 (写一条)等性质。高温下,铝与Li2O反应可置换出金属锂,写出该反应的化学方程式: 3Li2O+2Al6Li+Al2O3 。
(3)用砂纸去除铝片表面的氧化膜。将其浸入硫酸铜溶液中,一段时间后,观察到铝片表面有红色物质析出,并有气泡产生,经检验气体为氢气。
①写出生成红色物质的化学方程式: 2Al+3CuSO4═Al2(SO4)3+3Cu 。
②硫酸铜溶液中的阳离子有 H+、Cu2+ (填离子符号)。
(4)原子簇是若干个原子的聚集体,有望开发成新材料。某铝原子簇由13个铝原子构成,其最外层电子数的总和为40时相对稳定。写出该稳定铝原子簇的微粒符号: Al13﹣ 。
[铝原子的结构示意图为]
【解答】解:(1)人类冶炼和使用金属铝的时间较晚,可能是因为冶炼铝的技术要求高。
故填:b。
(2)用铝锂合金制造“神舟号”航天飞船的一些部件,主要是利用其强度高、耐腐蚀和硬度大等性质;
高温下,铝与Li2O反应可置换出金属锂,同时生成氧化铝,该反应的化学方程式:3Li2O+2Al6Li+Al2O3。
故填:硬度大;3Li2O+2Al6Li+Al2O3。
(3)①生成红色物质,是因为铝和硫酸铜反应生成硫酸铝和铜,反应的化学方程式:2Al+3CuSO4═Al2(SO4)3+3Cu。
故填:2Al+3CuSO4═Al2(SO4)3+3Cu。
②硫酸铜溶液中加入铝时,产生氢气,说明溶液中含有氢离子,因此硫酸铜溶液中的阳离子有氢离子和铜离子,可以表示为H+、Cu2+。
故填:H+、Cu2+。
(4)铝原子最外层电子数是3,其最外层电子数的总和为40时相对稳定,说明该稳定铝原子簇带1个单位负电荷,微粒符号可以表示为Al13﹣。
故填:Al13﹣。
八.金属锈蚀的条件及其防护(共1小题)
8.(2022•苏州)为保持冻土路基夏季不融化,需在秋冬季将空气中的“冷”储存至路基。“热棒”插入路基(如图),利用钢管内氨的汽化和液化,实现路基与空气的热量交换。
(1)热棒主体采用碳素无缝钢管,钢铁属于 混合物 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)热棒钢管外壁需喷涂保护层,其目的是 防止钢管锈蚀 。
(3)氨气的化学式为 NH3 。
(4)氨的汽化和液化属于 物理 (填“物理”或“化学”)变化。
(5)秋冬季热棒工作时,氨在A端发生的变化是 液化 (填“汽化”或“液化”)。
【解答】解:(1)钢铁是由铁和碳组成的铁合金,属于混合物;故答案为:混合物;
(2)铁在与氧气、水共存时会发生锈蚀,因此热棒钢管外壁需喷涂保护层,其目的是防止钢管锈蚀;故答案为:防止钢管锈蚀;
(3)氨气的化学式为NH3;故答案为:NH3;
(4)氨的汽化和液化过程中只有物质的状态发生了改变,并没有生成新物质,属于物理变化;故答案为:物理;
(5)为保持冻土路基夏季不融化,需在秋冬季将空气中的“冷”储存至路基。秋冬季热棒工作时,氨在A端发生的变化是液化,因为液化放热;故答案为:液化。
九.物质的相互转化和制备(共2小题)
9.(2022•苏州)CO2/甲酸(HCOOH)循环在氢能的储存/释放方面具有重要应用。
Ⅰ.CO2催化加氢
CO2KHCO3溶液HCOOKHCOOH
(1)补充完整步骤Ⅱ的化学方程式:KHCO3+H2HCOOK+ H2O 。该反应前后碳元素的化合价 降低 (填“升高”、“降低”或“不变”)。
Ⅱ.甲酸分解释氢
(2)甲酸在催化剂作用下分解生成H2和CO2,H2和CO2的分子个数比为 1:1 。
(3)甲酸具有较高的质量储氢密度,理论上甲酸质量储氢密度为 4.3% 。
(甲酸质量储氢密度=100%;结果用百分数表示,保留一位小数)
Ⅲ.甲酸催化分解产物的探究
已知:①相同条件下,气体的体积比等于分子个数比。
②甲酸除分解为H2和CO2外,还可能按如下方式分解:
HCOOH═CO↑+H2O
(4)根据甲酸分解原理,推测气体产物的成分在常温下有三种可能:
H2和CO2;CO; H2、CO2、CO (填化学式)。
(5)常温下,将甲酸催化分解所得气体通过装有足量氢氧化钠溶液的洗气瓶。相同条件下,在氢氧化钠溶液吸收前后,测得气体体积与甲酸分解反应时间的关系如图所示。
①气体通过氢氧化钠溶液后体积减小的原因是 2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O (用化学方程式表示)。
②甲酸催化分解所得气体产物的主要成分为 H2和CO2 (填化学式)。
【解答】解:(1)根据质量守恒定律,反应前后原子种类、数目不变,步骤Ⅱ的化学方程式:KHCO3+H2HCOOK+H2O;根据化合物中正负化合价代数和为0,KHCO3中碳元素化合价为+4价,HCOOK中碳元素化合价为+2,故该反应前后碳元素的化合价降低;(2)甲酸在催化剂作用下分解生成H2和CO2,化学方程式为HCOOHH2+CO2,则H2和CO2的分子个数比为1:1;
(3)由HCOOHH2+CO2可知
46 2
每46份质量甲酸分解生成2份质量的氢气,故甲酸质量储氢密度=100%=4.3%;
(4)如果甲酸在催化剂作用下分解生成H2和CO2,气体产物是H2和CO2;如果HCOOH═CO↑+H2O;气体产物为CO;如果两种分解方法都有,气体产物为H2、CO2、CO;
(5)①气体通过氢氧化钠溶液后体积减小的原因是氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为:2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O;
②由图像可知,反应后气体减少体积为二氧化碳的体积=120mL﹣60mL=60mL,故有甲酸在催化剂作用下分解生成H2和CO2,一定有氢气,由题干信息:相同条件下,气体的体积比等于分子个数比可知,氢气体积为60mL,由图像,二氧化碳被吸收后气体剩余60mL,则剩余气体全部是氢气。故甲酸催化分解所得气体产物的主要成分为H2和CO2。
故答案为:
(1)H2O;降低;
(2)1:1;
(3)4.3%;
(4)H2、CO2、CO;
(5)①2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O;
②H2和CO2。
10.(2022•苏州)铁黄(FeOOH)是重要的化工产品。某科研小组在实验室进行铁黄制备研究。
已知:①铁黄制备原理4FeSO4+O2+6H2O4FeOOH↓+4H2SO4
②为促进生成的铁黄沉淀有序生长,实验时需加入少量已制铁黄作为晶种。
(1)FeOOH可表示为xFe2O3•yH2O,其中= 。
(2)铁皮处理:取一定量铁皮,用稀硫酸除去表面铁锈。该除锈反应的化学方程式为 Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O
(3)制备铁黄:在如图所示装置的三颈烧瓶内进行制备。
步骤―:那入一定量除锈后的碎铁皮;
步骤二:加入含有少量铁黄晶种的悬浊液;
步骤三:滴加少量FeSO4溶液;
步骤四:控制合适条件,边搅拌边鼓入空气,充分反应48小时,得到大量FeOOH沉淀。
①将三颈烧瓶中所得FeOOH沉淀分离出来的实验操作是 过滤 (填操作名称)。
②为提高产品纯度,需洗涤分离出的沉淀。洗涤前沉淀表面吸附的阴离子为 SO42﹣ (填离子符号)。
③实验中仅滴加少量FeSO4溶液,就能得到大量FeOOH沉淀,其原因是 铁与生成的硫酸反应生成硫酸亚铁 。
【解答】解:(1)FeOOH可表示为xFe2O3•yH2O,由FeOOH可知氢原子和铁原子个数比为1:1,故,则;
(2)铁锈的主要成分是氧化铁,氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水,反应的化学方程式是:Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O。
(3)①铁黄制备原理4FeSO4+O2+6H2O4FeOOH↓+4H2SO4,三颈烧瓶中得到的是固液混合物,将所得FeOOH沉淀分离出来的实验操作是过滤;
②由于反应生成硫酸,故洗涤前沉淀表面吸附的阴离子为SO42﹣;
③由于反应生成硫酸,铁与生成的硫酸反应生成硫酸亚铁,故实验中仅滴加少量FeSO4溶液,就能得到大量FeOOH沉淀。
故答案为:(1);
(2)Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O。
(3)①过滤;
②SO42﹣;
③铁与生成的硫酸反应生成硫酸亚铁。
一十.书写化学方程式、文字表达式、电离方程式(共1小题)
11.(2018•苏州)根据下列反应事实写出相应的化学方程式。
(1)稀硫酸与锌粒反应制氢气: Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑ ,
(2)金属铝与氧气反应生成氧化膜: 4Al+3O2═2Al2O3 ;
(3)碳酸钙在高温下分解: CaCO3CaO+CO2↑ ;
(4)石灰水与硫酸铜溶液反应: Ca(OH)2+CuSO4═CaSO4+Cu(OH)2↓ ;
(5)甲烷在足量氧气中充分燃烧: CH4+2O2CO2+2H2O ;
【解答】解:(1)稀硫酸与锌粒反应所处硫酸锌和氢气,反应的化学方程式为:Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑。
故填:Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑。
(2)金属铝与氧气反应生成氧化铝,反应的化学方程式为:4Al+3O2═2Al2O3。
故填:4Al+3O2═2Al2O3。
(3)碳酸钙在高温下分解所处氧化钙和二氧化碳,反应的化学方程式为:CaCO3CaO+CO2↑。
故填:CaCO3CaO+CO2↑。
(4)石灰水与硫酸铜溶液反应所处氢氧化铜沉淀和硫酸钙,反应的化学方程式为:Ca(OH)2+CuSO4═CaSO4+Cu(OH)2↓。
故填:Ca(OH)2+CuSO4═CaSO4+Cu(OH)2↓。
(5)甲烷在足量氧气中充分燃烧所处水和二氧化碳,反应的化学方程式为:CH4+2O2CO2+2H2O。
故填:CH4+2O2CO2+2H2O。
一十一.根据化学反应方程式的计算(共1小题)
12.(2021•苏州)硫酸亚铁是一种重要的补铁剂。实验室以废铁屑(含少量Fe2O3)为原料制备硫酸亚铁晶体的流程如图所示:
已知:铁与硫酸铁反应的化学方程式为Fe+Fe2(SO4)3═3FeSO4。
(1)“碱洗”是为了洗去铁屑表面的油污。用热的碳酸钠溶液浸泡,过滤,再用蒸馏水洗涤2~3次。取最后一次洗涤液,测其pH,若pH= 7 ,说明洗涤液中无碳酸钠。
(2)“酸溶”是向“碱洗”过的铁屑中加入过量稀硫酸。
①写出铁与稀硫酸反应的化学方程式: Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑ 。
②所用硫酸溶液浓度不能太稀,原因是 反应速率太慢,结晶步骤能耗过多 。
③废铁屑中的少量Fe2O3不需要进行除杂处理,原因是 氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁,硫酸铁与铁反应生成硫酸亚铁 。
(3)“结晶”的相关操作依次为:蒸发浓缩、降温结晶。蒸发浓缩的目的是 形成热的饱和溶液 ,便于结晶。
(4)含量测定:准确称取制得的硫酸亚铁样品2.82g于锥形瓶中,加蒸馏水完全溶解,加入稀硫酸,滴加溶质质量分数为1.58%的高锰酸钾溶液,当恰好完全反应时,消耗高锰酸钾溶液的体积为20.00mL(该高锰酸钾溶液密度近似为1g•mL﹣1)。列式计算该样品中硫酸亚铁的含量(结果用百分数表示,保留一位小数)。
已知:高锰酸钾与硫酸亚铁反应的化学方程式为10FeSO4+2KMnO4+8H2SO4═5Fe2(SO4)3+2MnSO4+K2SO4+8H2O(相对分子质量:FeSO4=152,KMnO4=158)
【解答】(1)碳酸钠溶液呈碱性,取最后一次洗涤液,测其pH,若pH=7,说明洗涤液中已无碳酸钠;故填:7;
(2)①铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,化学方程式为Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑;故填:Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑;
②硫酸溶液的浓度影响化学反应的速率,为了加快反应速率,且结晶时蒸发的水过多会浪费能源,因此所用硫酸的浓度不能过低;故填:反应速率太慢,结晶步骤能耗过多;
③从题目中所给的信息,氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁,硫酸铁与铁反应生成硫酸亚铁,因此当废铁屑中含有少量Fe2O3时,不需要进行除杂处理;故填:
氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁,硫酸铁与铁反应生成硫酸亚铁;
(3)“结晶”的相关操作依次为:蒸发浓缩、降温结晶;先蒸发使溶液由不饱和变成热的饱和溶液,然后再降温,更有利于硫酸亚铁结晶析出;故填:形成热的饱和溶液;
(4)该样品中硫酸亚铁的含量为x
10FeSO4+2KMnO4+8H2SO4═5Fe2(SO4)3+2MnSO4+K2SO4+8H2O
1520 316
x 20.00mL×1g/mL×1.58%
=
x=1.52g
×100%=53.9%
答:样品中硫酸亚铁的含量为53.9%。
一十二.常用燃料的使用与其对环境的影响(共1小题)
13.(2021•苏州)天然气广泛应用于生产生活,其主要成分是甲烷(CH4)。
Ⅰ.天然气是重要的能源
(1)天然气属于 不可再生 (填“可再生”或”不可再生”)能源。
(2)室温下,充分燃烧1g天然气和1g煤,产生的CO2及热量的对比如图所示。据图分析,与煤相比,用天然气作燃料的优点有 等质量的甲烷燃烧释放的热量多,产生的二氧化碳少 。
(3)甲烷可直接应用于燃料电池,电池工作时的能量转化方式为 化学能转化为电能 。
Ⅱ.天然气是重要的化工原料
(4)甲烷和二氧化碳在高温下催化重整(Ni作催化剂)可制得CO和H2。该反应的化学方程式为 CH4+CO22CO+2H2 。
(5)甲烷无氧催化重整可获得碳氢化合物X,X的相对分子质量为106,且碳、氢元素的质量比为48:5,则X的化学式为 C8H10 。
【解答】解:Ⅰ.(1)天然气属于不可再生能源,故填:不可再生;
(2)根据图示可以看出,用天然气作燃料的优点为等质量的甲烷燃烧释放的热量多,产生的二氧化碳少,故填:等质量的甲烷燃烧释放的热量多,产生的二氧化碳少;
(3)电池工作时的能量转化方式为化学能转化为电能,故填:化学能转化为电能;
Ⅱ.(4)甲烷和二氧化碳在高温下催化重整(Ni作催化剂)可制得CO和H2。该反应的化学方程式为CH4+CO22CO+2H2,故填:CH4+CO22CO+2H2;
(5)甲X的相对分子质量为106,且碳、氢元素的质量比为48:5,设X的化学式为CxHy,则有:
12x+y=106,
x=8,y=10,
故X的化学式为C8H10,故填:C8H10。
一十三.资源综合利用和新能源开发(共1小题)
14.(2020•苏州)氢气被看作是理想的能源。氢气的制取和储存是氢能源利用领域的研究热点。
Ⅰ.氢气的制取
(1)科学家正致力于研究在催化剂和光照条件下分解水制氢气。写出该反应的化学方程式: 2H2O2H2↑+O2↑ ,该反应 吸收 (填“放出”或“吸收”)能量。
(2)水热分解可得氢气,高温下水分解体系中微粒含量与温度的关系如图所示。
图中曲线A、B对应的微粒依次是 H、O (填符号)。
Ⅱ.氢气的储存
(3)一种镁铜合金可用于储氢。
①将镁、铜单质按比例在一定温度下熔炼得到上述合金。熔炼时须通入氩气,其目的是 防止熔炼时镁、铜与空气反应 。
②350℃时,该镁铜合金与氢气反应,生成了一种仅含Mg、H两种元素的化合物,其中氢元素的质量分数为7.7%.该化合物的化学式为 MgH2 。
【解答】解:(1)在催化剂和光照条件下分解水制氢气,同时生成氧气,该反应需要吸收能量;故填:2H2O2H2↑+O2↑;吸收;
(2)由化学反应的实质可知,每个水分子会分解为2个氢原子和1个氧原子,由图可知,A的数目大于B的数目,所以图中曲线A、B对应的微粒依次是氢原子、氧原子;故填:H、O;
(3)①氩气的化学性质很稳定,所以将镁、铜单质按比例在一定温度下熔炼得到上述合金。熔炼时须通入氩气的目的是防止熔炼时镁、铜与空气反应;故填:防止熔炼时镁、铜与空气反应;
②该化合物中镁原子与氢原子的个数比为::≈1:2,所以该化合物的化学式为MgH2;故填:MgH2。
一十四.合成材料的使用及其对人和环境的影响(共1小题)
15.(2018•苏州)请用线段连接有对应关系的相邻两行间的点(每个点只能连接1次)
【解答】解:氢氧化钙电离时,产生的阴离子全部是氢氧根离子,属于碱;
亚硫酸电离时,产生的阳离子全部是氢离子,属于酸;
氯化铜是由金属阳离子与酸根阴离子构成的化合物,属于盐;
金属材料包括纯金属和合金,铝合金属于金属材料;
合成材料包括塑料、合成纤维和合成橡胶。
故答案为:。
一十五.棉纤维、羊毛纤维和合成纤维的鉴别(共1小题)
16.(2018•苏州)生活中处处有化学,化学已渗透到我们的“衣、食、住、行、医”中。
(1)衣:区分羊毛线和棉纱线的方法是灼烧,羊毛线燃烧时能闻到 烧焦羽毛 气味。
(2)食:维生素C能增强人体对疾病的抵抗能力,中学生每天要补充60mg的维生素C,下列物质富含维生素C的是 A (填字母)。
A.橙子 B.猪肉 C.面粉
(3)住:下列属丁直接利用太阳能辐射加热物体而获得热能的是 B (填字母)。
A.石蜡燃烧 B.太阳能热水器 C.燃料电池
(4)行:城市交通中大力推广新能源汽车对于改善空气质量的好处是 减少污染物的排放 。
(5)医:出现低血糖症状时需要尽快补充葡萄糖,葡萄糖的化学式是 C6H12O6 。
【解答】解:(1)羊毛的主要成分是蛋白质,灼烧时会产生烧焦羽毛的气味;故填:烧焦羽毛;
(2)水果和蔬菜中富含维生素C.橙子中富含维生素C;猪肉富含油脂与蛋白质;面粉富含糖类;故填:A;
(3)太阳能热水器直接利用太阳能辐射加热物体而获得热能;故填:B;
(4)大力推广新能源汽车,能节省化石燃料,减少污染物的排放,故填:减少污染物的排放;
(5)葡萄糖的化学式为C6H12O6;故填:C6H12O6。
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