湖北省黄石市五年(2018-2022)中考化学真题分题型分层汇编-04流程&计算&解答题
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这是一份湖北省黄石市五年(2018-2022)中考化学真题分题型分层汇编-04流程&计算&解答题,共25页。试卷主要包含了合金在工农业生产中有广泛用途,请在答题卡选择题区域填涂作答,请回答下列问题,2•xH2O],,流程如图,等杂质等内容,欢迎下载使用。
湖北省黄石市五年(2018-2022)中考化学真题分题型分层汇编
04流程&计算&解答题
一.固体溶解度曲线及其作用(共1小题)
1.(2020•黄石)合金在工农业生产中有广泛用途。XY合金、XZ合金由金属X、Y、Z制造而成。将XY合金粉末、XZ合金粉末分别加入到足量稀硫酸中,XY合金粉末完全溶解,XZ合金粉末部分溶解。YSO4、ZSO4两种物质的溶解度曲线如图所示。
(1)XY合金具有熔点 (选填“高”或“低”)的性能,因而可以用于焊接金属。
(2)金属活动性强弱:Y Z(填“>”或“<”)。
(3)下列两组试剂,能证明X和Y的活动性强弱的选项是 。
A.X、ZSO4溶液
B.X、YSO4溶液
(4)t1℃的溶解度:YSO4 ZSO4(填“>”或“=”或“<”)
(5)分别将t1℃时YSO4、ZSO4的饱和溶液升温至t2℃,得到两种溶液的溶质质量分数关系为:YSO4 ZSO4(填“>”或“=”或“<”)。
二.生铁和钢(共1小题)
2.(2019•黄石)阅读下列材料,回答问题。(1)﹣(4)请在答题卡选择题区域填涂作答。
新型工程结构材料一蠕墨铸铁
在高碳铁液中加入稀土合金,得到断口呈“花斑”状,石墨为蠕虫状蠕墨铸铁(又称蠕铁)。蠕铁是具有片状和球状石墨之间的过渡形态铸铁,是一种具有良好力学性能(耐高温、强度大、断面敏感性小)、导热率高和抗氧化性能的新型工程结构材料。蠕铁广泛用于制造汽车发动机、汽车制动零件、排气管等。
国产蠕铁中的蠕化剂均含有稀土元素,如稀土硅铁镁合金、稀土硅钙合金等。国产蠕铁技术冲破了国外的技术封锁,助推我国发动机制造技术迈向世界领先水平。
(1)蠕状石墨属于 (A.单质B.化合物)。
(2)片状石墨、球状石墨内部 (A.原子种类 B.原子排列方式)不同。
(3)蠕墨铸铁从材料分类看属于 (A.有机材料 B.合金)。
(4)蠕墨铸铁作为发动机材料主要是利用其独特的 (A.物理 B.化学)性质。
(5)请简述高端材料国产化的重要性: 、 、 、 、 。
三.氯化钠与粗盐提纯(共2小题)
3.(2019•黄石)请回答下列问题。
(1)下列实验操作的说法正确的是 (多选,请在答题卡选择题区域填涂作答)。
A.加热蒸发皿时,要垫上石棉网
B.电解水实验中,加入少量Na2SO4以增强水的导电性
C.氢气还原CuO实验中,先通入氢气,后加热
D.用pH试纸放入待测溶液中,测得pH=2
E.将NaOH固体直接置于托盘天平右盘上称量
(2)粗盐中含有少量CaCl2、MgSO4、Na2SO4,和泥沙等杂质。请完成提纯操作:①将固体粗盐样品 ②依次加入稍过量的 A NaOH溶液、B.Na2CO3溶液C BaCl2溶液,加入试剂的先后顺序用字母表示为 → → ;③过滤除去沉淀,再加稍过量的稀盐酸;④蒸发结晶。从NaCl的溶解度与温度的关系看,在结晶过程中,不采用冷却热的饱和溶液的方法获得晶体,理由是 。
4.(2018•黄石)(1)下列关于实验的描述正确的是 (多选,用字母作答)
A.硫在空气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,生成无色无味的气体
B.向放置于沸水的白磷中鼓入氧气,白磷燃烧
C.用pH试纸测量氯化钠溶液,得到pH=12
D.两种不同质量分数的食盐水混合,搅拌静置,液体分层
E.在氢气还原氧化铜的实验中,固体颜色由黑色变为红色
(2)请从甲、乙两题中任选一个作答,若网题均作答。按甲计分。
甲:粗盐中难溶性杂质的去除
乙:配制100g 5%的氯化钠溶液
①粗盐的溶解过程中,玻璃棒的作用是
②过滤需用到的玻璃仪器有 ( 填字母)。
③加热过程中当蒸发皿中 ,停止加热。
①称量时氯化钠应放在托盘天平的 。
②用 (填一个字母)量取所需的水,倒入盛有氯化钠的烧杯中。
③把配制好的氯化钠得液装入 中,盖好瓶塞,并贴上标签。
②中可供选择的仪器:A.试管 B.烧杯 C.10mL量筒 D.100mL量筒 E.胶头滴管F.漏斗 G.玻璃棒
四.复分解反应及其发生的条件(共1小题)
5.(2022•黄石)水被誉为万物之源,在生活、生产中应用非常广泛。请回答(1)﹣(2)题。
(1)自来水厂利用明矾溶于水后生成的胶状物对杂质的 (A.吸附 B.氧化 C.乳化),使杂质沉降来达到净水的目的。
(2)电解水时,装置甲端产生O2,乙端产生H2,若甲端同时产生少量O3,则会使甲、乙两端产生气体体积之比 (A.大于 B.等于 C.小于)1:2。
如图为NaCl、KCl、Na2Cr2O7、K2Cr2O7四种物质的溶解度曲线。请回答(3)﹣(5)题。
(3)80℃时,下列三种物质中溶解度最大的是
A.KCl
B.Na2Cr2O7
C.K2Cr2O7
(4)若K2Cr2O7中混有少量的NaCl杂质时,可用 (A.降温结晶 B.蒸发结晶 C.升温结晶)的方法提纯。
(5)一定条件下,2KCl+Na2Cr2O7═K2Cr2O7↓+2NaCl这一反应能发生,该反应能发生的原因是 。
五.物质的相互转化和制备(共5小题)
6.(2022•黄石)二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土氧化物。平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2、FeO等物质)。某学习组以此粉末为原料,设计以下工艺流程对资源进行回收,得到纯净的CeO2和硫酸铁铵晶体[NH4Fe(SO4)2•xH2O]
已知:①CeO2不溶于稀酸,也不溶于NaOH溶液;②SiO2不溶于酸(氢氟酸除外)。
回答下列问题:
(1)稀酸A是 ;
(2)操作①的名称为 ;
(3)滤渣2是 (填化学式);
(4)滤液2中发生反应的化学方程式为:2Ce2(SO4)3+12NaOH+O2+2 甲═4Ce(OH)4↓+6Na2SO4,甲的化学式是 ;
(5)硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2]中Fe元素的化合价为 价。
7.(2021•黄石)以黄铜矿(主要成分为CuFeS2)为原料,采用生物炼铜是现代炼铜的新工艺,同时还可以获得绿矾(FeSO4•7H2O),流程如图:
(1)步骤①中的化学方程式:4CuFeS2+17O2+2H2SO44CuSO4+2Fe2(SO4)3+ 。
(2)步骤②中的反应有两个:反应一是Fe+Fe2(SO4)3═3FeSO4,该反应属于 (填基本反应类型),反应二的化学方程式为 。
(3)加入的A是 (填化学式)。
(4)获得绿矾的“一系列操作”为:蒸发浓缩、 、过滤等。
8.(2020•黄石)为了从某废旧电子产品中提炼贵重金属,得到硫酸铜溶液。小军所在的学习小组设计了如图流程:
(1)废旧电子产品属于 (填“厨余垃圾”或“可回收物”或“有害垃圾”)。
(2)②中发生反应的基本类型为 ,滤液中存在的金属阳离子有 、 (填离子符号)。
(3)滤渣Ⅱ中的贵重金属为 。
(4)写出④中发生反应的化学方程式 。
9.(2019•黄石)孔雀石主要成分为Cu2(OH)2CO3,还含有少量Fe2O3、SiO2(难溶于水,不与酸反应)等杂质。某学习小组探究孔雀石综合利用的流程如图
请回答下列问题:
(1)操作1、操作2均为 操作,此操作中玻璃棒的作用是 和引流。
(2)C中的溶质有:H2SO4、Fe2(SO4)3和 (填化学式)。
(3)步骤②中发生反应的化学方程式为:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+ 。
(4)写出红褐色沉淀溶于稀硫酸的化学方程 。
10.(2018•黄石)某兴趣小组用铝箔制备Al2O3及明矾大晶体,具体流程如下:
已知:明矾在水中的溶解度随着温度的升高而增大,请回答下列问题:
(1)步骤II中发生反应的化学方程式为:NaAlO2+CO2+2H2O═Al(OH)3↓+X(方程式已配平)。X的化学式为 。
(2)步骤III中发生的反应,其基本反应类型为 。
(3)写出Al(OH)3与硫酸反应的化学方程式 。
(4)在培养明矾大晶体的过程中,其操作的先后顺序为 。
A.自然冷却至室温
B.选规则明矾小晶体,并用一根细线悬挂在溶液中央
C.配制45℃的明矾饱和溶液
(5)写出明矾的一种用途 。
六.微粒观点及模型图的应用(共3小题)
11.(2022•黄石)某中学开展“低碳校园”活动,小明同学为了制作展板对碳的知识进行整理,并搜集有关的科技资料。
(1)图1是碳元素的价类二维图,请用a﹣f 中的字母回答:
①CH4对应的点是 ;
②b点对应物质充分燃烧后可得到 点对应的物质。
(2)科研人员制备了一种新型纳米催化剂,在其表面发生某反应的微观示意图如图2。请回答:
③该反应中存在 种氧化物;
④生成物丙中氧元素的质量分数为 ;
⑤写出该反应的化学方程式 。
12.(2020•黄石)据报道我国率先试采可燃冰取得成功。可燃冰主要含有甲烷水合物。甲烷在一定条件下与氯气反应的微观示意图如图2所示。请回答下列问题。
(1)碳原子核外电子总数为 。
(2)图1中的“12.01”表示碳原子的 。
(3)CH4中碳元素的化合价为 ,氢元素的质量分数是 %。
(4)请尝试写出上述反应的化学方程式 。
13.(2019•黄石)从陶瓷、玻璃、水泥到电子芯片,硅元素的用途非常广泛。工业制取高纯硅的部分反应原理的微观示意图如图。请回答下列问题:
(1)画出硅原子的结构示意图 。
(2)甲物质中两种元素的质量比为 。
(3)该反应的化学方程式为 ,该反应属于 (选填基本反应类型)。
(4)应后硅元素的化合价 (选填“升高”、“降低”或“不变”)。
七.根据化学反应方程式的计算(共5小题)
14.(2022•黄石)某氢氧化钠固体因保存不当部分变质生成了Na2CO3,取该样品12.5g逐滴加入一定量的稀盐酸,恰好完全反应时,得到75g溶液。反应中产生的气体的质量与稀盐酸的用量关系如图所示。试计算:
(1)x= g;
(2)样品中NaOH的质量百分数。
15.(2021•黄石)取一氧化碳还原氧化铜实验的固体残留物20g,向其中加入稀硫酸,剩余固体质量与加入稀硫酸质量关系如图所示,请回答下列问题。
(1)所取固体残留物中铜的质量为 g。
(2)求a点处溶液中溶质的质量分数(写出计算过程)。
16.(2020•黄石)取20g氢氧化钠溶液于烧杯中,将9.8%的稀硫酸逐滴加入烧杯,边加边搅拌,随着稀硫酸的不断加入,溶液pH的变化如图所示,回答下列问题:
(1)a点溶液中的溶质是Na2SO4和 (填化学式)。
(2)计算该氢氧化钠溶液的溶质质量分数(写出计算过程)。
17.(2019•黄石)某种铁合金中含有不溶于酸的杂质。取该合金样品粉末11.4克,分四次向其中加入稀硫酸共200克。反应过程的有关数据记录如下表。
次序
第1次
第2次
第3次
第4次
加入稀硫酸的质量/g
50
50
50
50
剩余固体的质量/g
8.6
a
3
0.2
请回答下列问题
(1)a= 。
(2)原稀硫酸中溶质的质量分数为多少?(请写出计算过程)
18.(2018•黄石)取15.0g赤铁矿样品(杂质不溶于水,且不与酸反应)于烧杯中,逐渐加入稀盐酸充分反应。所加盐酸的质量与烧杯中剩余固体的质量的关系如图所示。求:
(1)该样品中氧化铁的质量为 g;
(2)稀盐酸中溶质的质量分数为多少?(精确到0.01%,请写出计算过程)
八.有机高分子材料的分类及鉴别(共1小题)
19.(2022•黄石)阅读材料,回答下列问题。
宇航服材料揭秘
2022年6月5日10时44分,神州14经过约577秒顺利到达预定轨道,再次告知世人,中国已是当今世界太空强国之一。探索太空很大程度上取决于宇航服研究和航天技术的融合。宇航服是保障航天员的生命活动和工作能力的个人密闭装备。
中国科学家们研发出了三种类型的宇航服,即舱内宇航服(IVA)、舱外宇航服(EVA)、舱内/舱外宇航服(IEVA)。
整套舱外宇航服的编制层数多达十数层,每层基本都是不同的材料,每层执行不同的功能。最内层由尼龙经编材料制成,另一层由弹性可穿戴聚合物氨纶组成,还有一层尼龙聚氨酯涂层,这层编织物会参与宇航服的加压。在压力抑制层中,编织结构由涤纶、聚酯化合物组成。其他合成编织物还有氯丁橡胶、镀铝聚酯薄膜、凯夫拉纤维、Gortex(一种防风、防水、透气薄膜材料)、Nomex(耐热性能在250℃内,有过滤和绝缘效果)等。
除了合成纤维以外,其他混合原料也必不可少。如上躯干的玻璃纤维是主要材料;太空行走期间还有氢氧化锂作为去除二氧化碳和水蒸气的过滤器;宇航服的电池结构有一部分来自于银锌混合物;头盔部分主要由聚碳酸酯材料组成……
(1)尼龙、涤纶属于 (A.天然纤维 B.合成纤维)。
(2)氯丁橡胶属于合成橡胶,与天然橡胶相比,它具有高弹性、绝缘性,这两种性质都属于 (A.物理性质 B.化学性质)
(3)锂和铝的利用要比铜和铁晚的多,其实质原因主要是锂和铝的金属活动性比铜和铁 (A.弱 B.强)
(4)宇航服中,生命维持系统可以看作一个独立的背包装置,这里面备有电源、通风风扇和通讯设备、二氧化碳去除过滤器、 (A.氧气 B.氮气)
(5)氢氧化锂(LiOH)的性质与NaOH相似,可以与CO2反应,写出氢氧化锂与CO2反应的化学方程式 。
九.复合材料、纳米材料(共1小题)
20.(2020•黄石)无人驾驶飞机简称“无人机”,世界海关组织协调制度委员会将其归类为“会飞的照相机”。无人机的组成包括:飞控主板、定位模块、电子调速器、电机、螺旋桨、电池、机载云台和数码成像模块等。无人机制造常使用玻璃钢、塑料、铝合金等材料,一般使用能量密度较高的锂电池驱动电机工作产生动力。数码成像原理是:物体光线从透镜打在感光元件上,感光元件将光信号转化成电信号,记录在储存卡里或通过无线信号进行传输。请选择字母序号回答问题,并在答题卡选择题区域作答。
(1)玻璃钢属于 。(A.天然有机高分子材料 B.复合材料)
(2)制作螺旋桨的材料应具有的优良性能是 。(A密度大、可塑性好 B.密度小、强度高)
(3)电能属于 。(A.可再生能源 B.不可再生能源)
(4)“锂”元素属于 。(A.金属元素 B.非金属元素)
(5)传统照相业一般使用溴化银见光分解发生化学变化来记录影像,其中溴化银表现的性质属于 。(A.物理性质 B.化学性质)。
参考答案与试题解析
一.固体溶解度曲线及其作用(共1小题)
1.(2020•黄石)合金在工农业生产中有广泛用途。XY合金、XZ合金由金属X、Y、Z制造而成。将XY合金粉末、XZ合金粉末分别加入到足量稀硫酸中,XY合金粉末完全溶解,XZ合金粉末部分溶解。YSO4、ZSO4两种物质的溶解度曲线如图所示。
(1)XY合金具有熔点 低 (选填“高”或“低”)的性能,因而可以用于焊接金属。
(2)金属活动性强弱:Y > Z(填“>”或“<”)。
(3)下列两组试剂,能证明X和Y的活动性强弱的选项是 B 。
A.X、ZSO4溶液
B.X、YSO4溶液
(4)t1℃的溶解度:YSO4 < ZSO4(填“>”或“=”或“<”)
(5)分别将t1℃时YSO4、ZSO4的饱和溶液升温至t2℃,得到两种溶液的溶质质量分数关系为:YSO4 < ZSO4(填“>”或“=”或“<”)。
【解答】解:(1)XY合金具有熔点低的性能,因而可以用于焊接金属。
故填:低。
(2)XY合金粉末完全溶解,XZ合金粉末部分溶解,说明金属活动性顺序中,X、Y排在氢前面,Z排在氢后面,因此金属活动性强弱:Y大于Z。
故填:>。
(3)下列两组试剂,能证明X和Y的活动性强弱的是X、YSO4溶液,即把X伸入YSO4溶液中,如果无明显现象,说明Y比X活泼,如果有明显现象,说明X比Y活泼。
故填:B。
(4)t1℃的溶解度:YSO4<ZSO4。
故填:<。
(5)t1℃时YSO4的溶解度小于ZSO4的溶解度,饱和溶液中YSO4的质量分数小于ZSO4的质量分数,分别将t1℃时YSO4、ZSO4的饱和溶液升温至t2℃,都变成不饱和溶液,质量分数都不变,因此得到两种溶液的溶质质量分数关系为:YSO4小于ZSO4。
故填:<。
二.生铁和钢(共1小题)
2.(2019•黄石)阅读下列材料,回答问题。(1)﹣(4)请在答题卡选择题区域填涂作答。
新型工程结构材料一蠕墨铸铁
在高碳铁液中加入稀土合金,得到断口呈“花斑”状,石墨为蠕虫状蠕墨铸铁(又称蠕铁)。蠕铁是具有片状和球状石墨之间的过渡形态铸铁,是一种具有良好力学性能(耐高温、强度大、断面敏感性小)、导热率高和抗氧化性能的新型工程结构材料。蠕铁广泛用于制造汽车发动机、汽车制动零件、排气管等。
国产蠕铁中的蠕化剂均含有稀土元素,如稀土硅铁镁合金、稀土硅钙合金等。国产蠕铁技术冲破了国外的技术封锁,助推我国发动机制造技术迈向世界领先水平。
(1)蠕状石墨属于 A (A.单质B.化合物)。
(2)片状石墨、球状石墨内部 B (A.原子种类 B.原子排列方式)不同。
(3)蠕墨铸铁从材料分类看属于 B (A.有机材料 B.合金)。
(4)蠕墨铸铁作为发动机材料主要是利用其独特的 A (A.物理 B.化学)性质。
(5)请简述高端材料国产化的重要性: 节约进口的成本 、 不受国外技术的限制 、 应用方便 、 降低生产的成本 、 促进工业的发展 。
【解答】解:(1)蠕状石墨只含有一种元素,属于单质,故填:A。
(2)片状石墨、球状石墨内部的碳原子排列方式不同,故填:B。
(3)蠕墨铸铁从材料分类看属于合金,故填:B。
(4)蠕墨铸铁作为发动机材料主要是利用其独特的物理性质,故填:A。
(5)高端材料国产化,可以节约进口的成本,不受国外技术的限制,应用方便,降低生产的成本,促进工业的发展,故填:节约进口的成本;不受国外技术的限制;应用方便;降低生产的成本;促进工业的发展。
三.氯化钠与粗盐提纯(共2小题)
3.(2019•黄石)请回答下列问题。
(1)下列实验操作的说法正确的是 BC (多选,请在答题卡选择题区域填涂作答)。
A.加热蒸发皿时,要垫上石棉网
B.电解水实验中,加入少量Na2SO4以增强水的导电性
C.氢气还原CuO实验中,先通入氢气,后加热
D.用pH试纸放入待测溶液中,测得pH=2
E.将NaOH固体直接置于托盘天平右盘上称量
(2)粗盐中含有少量CaCl2、MgSO4、Na2SO4,和泥沙等杂质。请完成提纯操作:①将固体粗盐样品 溶解 ②依次加入稍过量的 A NaOH溶液、B.Na2CO3溶液C BaCl2溶液,加入试剂的先后顺序用字母表示为 A → C → B ;③过滤除去沉淀,再加稍过量的稀盐酸;④蒸发结晶。从NaCl的溶解度与温度的关系看,在结晶过程中,不采用冷却热的饱和溶液的方法获得晶体,理由是 氯化钠溶解度受温度影响较小 。
【解答】解:(1)A.加热蒸发皿时,不用垫上石棉网,该选项说法不正确;
B.电解水实验中,加入少量Na2SO4以增强水的导电性,该选项说法正确;
C.氢气还原CuO实验中,先通入氢气,后加热,以防止发生爆炸,该选项说法正确;
D.不能把pH试纸放入待测溶液中,该选项说法不正确;
E.不能将NaOH固体直接置于托盘天平右盘上称量,该选项说法不正确。
故填:BC。
(2)将固体粗盐样品溶解;
加入试剂的先后顺序用字母表示为A→C→B;
在结晶过程中,不采用冷却热的饱和溶液的方法获得晶体,理由是氯化钠溶解度受温度影响较小。
故填:溶解;A;C;B;氯化钠溶解度受温度影响较小。
4.(2018•黄石)(1)下列关于实验的描述正确的是 BE (多选,用字母作答)
A.硫在空气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,生成无色无味的气体
B.向放置于沸水的白磷中鼓入氧气,白磷燃烧
C.用pH试纸测量氯化钠溶液,得到pH=12
D.两种不同质量分数的食盐水混合,搅拌静置,液体分层
E.在氢气还原氧化铜的实验中,固体颜色由黑色变为红色
(2)请从甲、乙两题中任选一个作答,若网题均作答。按甲计分。
甲:粗盐中难溶性杂质的去除
乙:配制100g 5%的氯化钠溶液
①粗盐的溶解过程中,玻璃棒的作用是 搅拌,加速溶解
②过滤需用到的玻璃仪器有 BFG ( 填字母)。
③加热过程中当蒸发皿中 出现较多固体时 ,停止加热。
①称量时氯化钠应放在托盘天平的 左盘 。
②用 DE (填一个字母)量取所需的水,倒入盛有氯化钠的烧杯中。
③把配制好的氯化钠得液装入 试剂瓶 中,盖好瓶塞,并贴上标签。
②中可供选择的仪器:A.试管 B.烧杯 C.10mL量筒 D.100mL量筒 E.胶头滴管F.漏斗 G.玻璃棒
【解答】解:(1)A、硫在空气中燃烧,发出淡蓝色火焰,生成有刺激性气味的气体,故A错误;
B、可燃物与氧气接触,达到着火点,可燃物可以燃烧,故B正确;
C、氯化钠溶液是中性溶液,pH值等于7,故C错误;
D、两种不同质量分数的食盐水混合,搅拌静置,形成无色透明溶液,故D错误;
E、氢气和氧化铜在加热的条件下生成铜和水,所以在氢气还原氧化铜的实验中,固体颜色由黑色变为红色,故E正确;
故选:BE;
(2)甲:①粗盐的溶解过程中,玻璃棒的作用是:搅拌,加速溶解;
②过滤需用到的玻璃仪器有:烧杯、漏斗、玻璃棒,故选:BFG;
③加热过程中当蒸发皿中出现较多固体时,停止加热;
乙:①天平称量时左物右码,所以称量时氯化钠应放在托盘天平的左盘;
②量筒可以量取液体的体积,所以用DE量取所需的水,倒入盛有氯化钠的烧杯中;
③配制溶液时,需要进行计算、称量、量取、溶解、装瓶,所以把配制好的氯化钠得液装入试剂瓶中,盖好瓶塞,并贴上标签。
故答案为:(1)BE;
(2)甲 ①搅拌,加速溶解;
②BFG;
③出现较多固体时;
乙 ①左盘;
②DE;
③试剂瓶。
四.复分解反应及其发生的条件(共1小题)
5.(2022•黄石)水被誉为万物之源,在生活、生产中应用非常广泛。请回答(1)﹣(2)题。
(1)自来水厂利用明矾溶于水后生成的胶状物对杂质的 吸附 (A.吸附 B.氧化 C.乳化),使杂质沉降来达到净水的目的。
(2)电解水时,装置甲端产生O2,乙端产生H2,若甲端同时产生少量O3,则会使甲、乙两端产生气体体积之比 小于 (A.大于 B.等于 C.小于)1:2。
如图为NaCl、KCl、Na2Cr2O7、K2Cr2O7四种物质的溶解度曲线。请回答(3)﹣(5)题。
(3)80℃时,下列三种物质中溶解度最大的是 B
A.KCl
B.Na2Cr2O7
C.K2Cr2O7
(4)若K2Cr2O7中混有少量的NaCl杂质时,可用 降温结晶 (A.降温结晶 B.蒸发结晶 C.升温结晶)的方法提纯。
(5)一定条件下,2KCl+Na2Cr2O7═K2Cr2O7↓+2NaCl这一反应能发生,该反应能发生的原因是 反应物是两种可溶性盐,且反应后有沉淀生成 。
【解答】解:(1)自来水厂利用明矾溶于水后生成的胶状物对杂质的吸附,使杂质沉降来达到净水的目的;故答案为:吸附;
(2)电解水时,装置甲端产生O2,乙端产生H2,若甲端同时产生少量O3,由质量守恒定律可知,反应前后,元素的种类与质量不变可推知会使甲、乙两端产生气体体积之比小于1:2;故答案为:小于;
(3)由溶解度曲线可知,80℃时,下列三种物质中溶解度最大的是Na2Cr2O7;故答案为:B;
(4)溶解度曲线可知,K2Cr2O7的溶解度受温度的影响较大,氯化钠的溶解度受温度的影响较小,因此若K2Cr2O7中混有少量的NaCl杂质时,可用降温结晶的方法提纯;故答案为:降温结晶;
(5)该反应的反应物是两种盐,二者能发生复分解反应的原因是反应物是两种可溶性盐,且反应后有沉淀生成;故答案为:反应物是两种可溶性盐,且反应后有沉淀生成。
五.物质的相互转化和制备(共5小题)
6.(2022•黄石)二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土氧化物。平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2、FeO等物质)。某学习组以此粉末为原料,设计以下工艺流程对资源进行回收,得到纯净的CeO2和硫酸铁铵晶体[NH4Fe(SO4)2•xH2O]
已知:①CeO2不溶于稀酸,也不溶于NaOH溶液;②SiO2不溶于酸(氢氟酸除外)。
回答下列问题:
(1)稀酸A是 稀硫酸 ;
(2)操作①的名称为 过滤 ;
(3)滤渣2是 SiO2 (填化学式);
(4)滤液2中发生反应的化学方程式为:2Ce2(SO4)3+12NaOH+O2+2 甲═4Ce(OH)4↓+6Na2SO4,甲的化学式是 H2O ;
(5)硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2]中Fe元素的化合价为 +3 价。
【解答】解:(1)由于要得到硫酸铁铵晶体,故加入的稀酸A为硫酸;
(2)操作①后得到滤渣和滤液,固液分离的操作是过滤;
(3)根据题干信息:CeO2不溶于稀酸,SiO2不溶于酸,滤渣1中含有CeO2和SiO2,由流程图可知,滤液2中含有Ce离子,则滤渣2中含SiO2;
(4)由2Ce2(SO4)3+12NaOH+O2+2 甲═4Ce(OH)4↓+6Na2SO4可知,反应前Ce原子、硫酸根、钠原子、氢原子、氧原子(除硫酸根中氧原子中)个数分别为4、6、12、12、14,反应后Ce原子、硫酸根、钠原子、氢原子、氧原子(除硫酸根中氧原子中)个数分别为4、6、12、16、16,化学反应前后,原子的种类、总个数不变,则2甲中有4个氢原子、2个氧原子,则甲化学式为H2O;
(5)硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2]中铵根化合价为+1价,硫酸根化合价为﹣2价,根据化合物中正负化合价代数和为0,设Fe元素的化合价为x,(+1)+x+(﹣2)×2=0,x=+4。
故答案为:
(1)稀硫酸;
(2)过滤;
(3)SiO2;
(4)H2O;
(5)+3。
7.(2021•黄石)以黄铜矿(主要成分为CuFeS2)为原料,采用生物炼铜是现代炼铜的新工艺,同时还可以获得绿矾(FeSO4•7H2O),流程如图:
(1)步骤①中的化学方程式:4CuFeS2+17O2+2H2SO44CuSO4+2Fe2(SO4)3+ 2H2O 。
(2)步骤②中的反应有两个:反应一是Fe+Fe2(SO4)3═3FeSO4,该反应属于 化合反应 (填基本反应类型),反应二的化学方程式为 Fe+CuSO4═FeSO4+Cu 。
(3)加入的A是 H2SO4 (填化学式)。
(4)获得绿矾的“一系列操作”为:蒸发浓缩、 降温结晶 、过滤等。
【解答】解:(1)反应前后铜原子都是4个,铁原子都是4个,硫原子都是10个,反应前氧原子是42个,反应后应该是42个,其中2个包含在未知物质中,反应前氢原子是4个,反应后应该是4个,包含在未知物质中,反应的化学方程式:4CuFeS2+17O2+2H2SO44CuSO4+2Fe2(SO4)3+2H2O。
故填:2H2O。
(2)Fe+Fe2(SO4)3═3FeSO4,两种物质反应生成一种物质,该反应属于化合反应,反应二是铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,反应的化学方程式为:Fe+CuSO4═FeSO4+Cu。
故填:化合反应;Fe+CuSO4═FeSO4+Cu。
(3)加入的A是稀硫酸,用来和铁反应生成硫酸亚铁。
故填:H2SO4。
(4)获得绿矾的“一系列操作”为:蒸发浓缩、降温结晶、过滤等。
故填:降温结晶。
8.(2020•黄石)为了从某废旧电子产品中提炼贵重金属,得到硫酸铜溶液。小军所在的学习小组设计了如图流程:
(1)废旧电子产品属于 可回收物 (填“厨余垃圾”或“可回收物”或“有害垃圾”)。
(2)②中发生反应的基本类型为 置换反应 ,滤液中存在的金属阳离子有 Al3+ 、 Fe2+ (填离子符号)。
(3)滤渣Ⅱ中的贵重金属为 金(或Au) 。
(4)写出④中发生反应的化学方程式 CuO+H2SO4=CuSO4+H2O 。
【解答】解:(1)废旧电子产品是可再利用的,所以废旧电子产品属于可回收物,故填:可回收物;
(2)②中发生的反应是2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑,Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,反应类型为置换反应,滤液中的金属离子Al3+、Fe2+,故填:置换反应,Al3+、Fe2+;
(3)粗铜中含有铝、锌、铁、金,因为金的化学性质稳定,属于贵金属,分析流程可知滤渣Ⅱ的贵金属为金(Au),故填:金(Au);
(4)分析流程可知滤渣Ⅰ成分是Au和Cu,在空气中灼烧的生成物为CuO,氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,反应方程式CuO+H2SO4=CuSO4+H2O,故填:CuO+H2SO4=CuSO4+H2O。
9.(2019•黄石)孔雀石主要成分为Cu2(OH)2CO3,还含有少量Fe2O3、SiO2(难溶于水,不与酸反应)等杂质。某学习小组探究孔雀石综合利用的流程如图
请回答下列问题:
(1)操作1、操作2均为 过滤 操作,此操作中玻璃棒的作用是 搅拌 和引流。
(2)C中的溶质有:H2SO4、Fe2(SO4)3和 CuSO4 (填化学式)。
(3)步骤②中发生反应的化学方程式为:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+ NH4Cl 。
(4)写出红褐色沉淀溶于稀硫酸的化学方程 2Fe(OH)3+3H2SO4=6H2O+Fe2(SO4)3 。
【解答】解:
(1)操作Ⅰ、操作Ⅱ均为 过滤操作,此操作中玻璃棒的作用是搅拌和引流。
(2)C中的溶质有:H2SO4、Fe2(SO4)3和 CuSO4(填化学式)。
(3)步骤②中发生反应的化学方程式为:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl。
(4)写出红褐色沉淀溶于稀硫酸的化学方程 2Fe(OH)3+3H2SO4=6H2O+Fe2(SO4)3。
故答案为:
(1)过滤;搅拌。
(2)CuSO4。
(3)NH4Cl。
(4)2Fe(OH)3+3H2SO4=6H2O+Fe2(SO4)3。
10.(2018•黄石)某兴趣小组用铝箔制备Al2O3及明矾大晶体,具体流程如下:
已知:明矾在水中的溶解度随着温度的升高而增大,请回答下列问题:
(1)步骤II中发生反应的化学方程式为:NaAlO2+CO2+2H2O═Al(OH)3↓+X(方程式已配平)。X的化学式为 NaHCO3 。
(2)步骤III中发生的反应,其基本反应类型为 分解反应 。
(3)写出Al(OH)3与硫酸反应的化学方程式 2Al(OH)3+3H2SO4=Al2(SO4)3+6H2O 。
(4)在培养明矾大晶体的过程中,其操作的先后顺序为 CBA 。
A.自然冷却至室温
B.选规则明矾小晶体,并用一根细线悬挂在溶液中央
C.配制45℃的明矾饱和溶液
(5)写出明矾的一种用途 净水剂 。
【解答】解:
(1)步骤II中发生反应的化学方程式为:NaAlO2+CO2+2H2O═Al(OH)3↓+X,根据反应前Na 为1;Al为1,O为6,C为1;H为4.反应后 Al为1,O为3,H为3.反应后缺少Na 为1,O为3,C为1;H1,所以X的化学式为 NaHCO3。
(2)步骤III是氢氧化铝分解为氧化铝和水,为一变多,符合分解反应特征,基本反应类型为分解反应。
(3)Al(OH)3与硫酸反应生成硫酸铝和水,对应的化学方程式 2A1 (OH)3+3H2SO4=Al2(SO4)3+6H2O。
(4)在培养明矾大晶体的过程中,配制45℃的明矾饱和溶液,选规则明矾小晶体,并用一根细线悬挂在溶液中央,自然冷却至室温,所以其操作的先后顺序为 CBA。
(5)明矾的一种用途净水剂。
故答案为:
(1)NaHCO3;
(2)分解反应;
(3)2Al (OH)3+3H2SO4=Al2(SO4)3+6H2O;
(4)CBA;
(5)净水剂;
六.微粒观点及模型图的应用(共3小题)
11.(2022•黄石)某中学开展“低碳校园”活动,小明同学为了制作展板对碳的知识进行整理,并搜集有关的科技资料。
(1)图1是碳元素的价类二维图,请用a﹣f 中的字母回答:
①CH4对应的点是 a ;
②b点对应物质充分燃烧后可得到 d 点对应的物质。
(2)科研人员制备了一种新型纳米催化剂,在其表面发生某反应的微观示意图如图2。请回答:
③该反应中存在 2 种氧化物;
④生成物丙中氧元素的质量分数为 50% ;
⑤写出该反应的化学方程式 2CO2+4H2O2CH4O+3O2 。
【解答】解:(1)①CH4中氢元素化合价为+1,根据化合物中正负化合价代数和为0,碳元素化合价为﹣4,根据图1可知,对应的点是a;
②b点对应单质,即为碳,碳充分燃烧生成二氧化碳,二氧化碳是氧化物,碳元素化合价为+4,故是d点;
(2)③由微观示意图可知,甲为CO2,乙为H2O,丙为CH4O,丁为O2,氧化物是两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物,故CO2和H2O为氧化物该反应中存在2种氧化物;
④丙中氧元素质量分数为=50%;
⑤该反应甲、乙是反应物,丙和丁是生成物,化学方程式为2CO2+4H2O2CH4O+3O2。
故答案为:(1)①a;
②d;
(2)③2;
④50%;
⑤2CO2+4H2O2CH4O+3O2。
12.(2020•黄石)据报道我国率先试采可燃冰取得成功。可燃冰主要含有甲烷水合物。甲烷在一定条件下与氯气反应的微观示意图如图2所示。请回答下列问题。
(1)碳原子核外电子总数为 6 。
(2)图1中的“12.01”表示碳原子的 相对原子质量 。
(3)CH4中碳元素的化合价为 ﹣4 ,氢元素的质量分数是 25 %。
(4)请尝试写出上述反应的化学方程式 CH4+4Cl2CCl4+4HCl 。
【解答】解:(1)由元素周期表的信息可知,碳元素的原子序数为6,在原子中,原子序数=质子数=核外电子数,所以碳原子核外电子总数为6;故填:6;
(2)图1中的“12.01”表示碳原子的相对原子质量;故填:相对原子质量;
(3)在化合物中,氢元素显+1价,由化合物中各元素正负化合价的代数和为零原则可知,CH4中碳元素的化合价为﹣4,氢元素的质量分数是;故填:﹣4;25;
(4)由微观反应示意图可知,该反应是由甲烷在一定条件下与氯气反应生成四氯化碳和氯化氢,化学方程式为CH4+4Cl2CCl4+4HCl;故填:CH4+4Cl2CCl4+4HCl。
13.(2019•黄石)从陶瓷、玻璃、水泥到电子芯片,硅元素的用途非常广泛。工业制取高纯硅的部分反应原理的微观示意图如图。请回答下列问题:
(1)画出硅原子的结构示意图 。
(2)甲物质中两种元素的质量比为 14:71 。
(3)该反应的化学方程式为 SiCl4+2H2Si+4HCl ,该反应属于 置换反应 (选填基本反应类型)。
(4)应后硅元素的化合价 降低 (选填“升高”、“降低”或“不变”)。
【解答】解:由工业制取高纯硅的部分反应原理的微观示意图可知,该反应的化学方程式是:SiCl4+2H2Si+4HCl;
(1)硅原子核内有14个质子,核外有3个电子层,第一层上有2个电子、第二层上有8个电子,最外层上有4个电子,其原子结构示意图为
(2)甲物质为SiCl4,硅、氯两种元素的质量比为:28:(35.5×4)=14:71;
(3)由上述分析可知,该反应的化学方程式为:SiCl4+2H2Si+4HCl,该反应由一种单质和一种化合物反应,生成了另一种单质和另一种化合物,属于置换反应;
(4)由方程式和化合价原则可知,反应前硅元素化合价为+4,而生成物硅元素均为0价,硅元素的化合价降低。
故答案为:(1);(2)14:71;(3)SiCl4+2H2Si+4HCl,置换反应;(4)降低。
七.根据化学反应方程式的计算(共5小题)
14.(2022•黄石)某氢氧化钠固体因保存不当部分变质生成了Na2CO3,取该样品12.5g逐滴加入一定量的稀盐酸,恰好完全反应时,得到75g溶液。反应中产生的气体的质量与稀盐酸的用量关系如图所示。试计算:
(1)x= 64.7 g;
(2)样品中NaOH的质量百分数。
【解答】解:(1)由图像可知,生成二氧化碳质量为2.2g,
根据质量守恒定律,反应前后总质量不变,则有12.5g+x=75g+2.2g
x=64.7g
设参加反应的碳酸钠的质量为y,
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
y 2.2g
y=5.3g
样品中NaOH的质量百分数为=57.6%
答:样品中NaOH的质量百分数为57.6%。
故答案为:(1)64.7;
(2)57.6%。
15.(2021•黄石)取一氧化碳还原氧化铜实验的固体残留物20g,向其中加入稀硫酸,剩余固体质量与加入稀硫酸质量关系如图所示,请回答下列问题。
(1)所取固体残留物中铜的质量为 17.5 g。
(2)求a点处溶液中溶质的质量分数(写出计算过程)。
【解答】解:(1)铜与硫酸不反应,剩余固体是铜,即所取固体残留物中铜的质量为17.5g,氧化铜质量是20g﹣17.5g=2.5g,故填:17.5;
(3)a点处表示氧化铜和稀硫酸恰好反应,设生成硫酸铜的质量为x,
CuO+H2SO4═CuSO4+H2O,
80 160
2.5g x
,
x=5g,
a点处溶液中溶质的质量分数是:×100%=12.5%,
答:a点处溶液中溶质的质量分数是12.5%。
16.(2020•黄石)取20g氢氧化钠溶液于烧杯中,将9.8%的稀硫酸逐滴加入烧杯,边加边搅拌,随着稀硫酸的不断加入,溶液pH的变化如图所示,回答下列问题:
(1)a点溶液中的溶质是Na2SO4和 NaOH (填化学式)。
(2)计算该氢氧化钠溶液的溶质质量分数(写出计算过程)。
【解答】解:(1)分析溶液pH的变化曲线可知a点是20g氢氧化钠溶液一部分与硫酸反应生成硫酸钠和水,一部分剩余,所以溶质为Na2SO4和NaOH,故填:NaOH;
(2)设20g氢氧化钠溶液中氢氧化钠的质量为x
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
80 98
x 40g×9.8%
=
x=3.2g
该氢氧化钠溶液的溶质质量分数×100%=16%
答:该氢氧化钠溶液的溶质质量分数为16%。
17.(2019•黄石)某种铁合金中含有不溶于酸的杂质。取该合金样品粉末11.4克,分四次向其中加入稀硫酸共200克。反应过程的有关数据记录如下表。
次序
第1次
第2次
第3次
第4次
加入稀硫酸的质量/g
50
50
50
50
剩余固体的质量/g
8.6
a
3
0.2
请回答下列问题
(1)a= 5.8 。
(2)原稀硫酸中溶质的质量分数为多少?(请写出计算过程)
【解答】解:(1)由图表可知,每消耗50g稀硫酸固体减少11.4g﹣8.6g=2.8g,所以a=8.6﹣2.8=5.8;
故答案为:5.8。
(2)设第一次,参加反应的稀硫酸溶质的质量为x,
Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑
56 98
2.8g x
解得:x=4.9g;
则稀硫酸溶液中溶质的质量分数=×100%=9.8%;
答:所加入的稀硫酸的溶质质量分数9.8%。
18.(2018•黄石)取15.0g赤铁矿样品(杂质不溶于水,且不与酸反应)于烧杯中,逐渐加入稀盐酸充分反应。所加盐酸的质量与烧杯中剩余固体的质量的关系如图所示。求:
(1)该样品中氧化铁的质量为 9.6 g;
(2)稀盐酸中溶质的质量分数为多少?(精确到0.01%,请写出计算过程)
【解答】解:由图可以看出氧化铁的质量为15.0g﹣5.4g=9.6g
设稀盐酸中溶质的质量分数为x
Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O
160 219
9.6g 200gx
=
x=6.57%
答:(1)该样品中氧化铁的质量为 9.6g;
(2)稀盐酸中溶质的质量分数为 6.57%
八.有机高分子材料的分类及鉴别(共1小题)
19.(2022•黄石)阅读材料,回答下列问题。
宇航服材料揭秘
2022年6月5日10时44分,神州14经过约577秒顺利到达预定轨道,再次告知世人,中国已是当今世界太空强国之一。探索太空很大程度上取决于宇航服研究和航天技术的融合。宇航服是保障航天员的生命活动和工作能力的个人密闭装备。
中国科学家们研发出了三种类型的宇航服,即舱内宇航服(IVA)、舱外宇航服(EVA)、舱内/舱外宇航服(IEVA)。
整套舱外宇航服的编制层数多达十数层,每层基本都是不同的材料,每层执行不同的功能。最内层由尼龙经编材料制成,另一层由弹性可穿戴聚合物氨纶组成,还有一层尼龙聚氨酯涂层,这层编织物会参与宇航服的加压。在压力抑制层中,编织结构由涤纶、聚酯化合物组成。其他合成编织物还有氯丁橡胶、镀铝聚酯薄膜、凯夫拉纤维、Gortex(一种防风、防水、透气薄膜材料)、Nomex(耐热性能在250℃内,有过滤和绝缘效果)等。
除了合成纤维以外,其他混合原料也必不可少。如上躯干的玻璃纤维是主要材料;太空行走期间还有氢氧化锂作为去除二氧化碳和水蒸气的过滤器;宇航服的电池结构有一部分来自于银锌混合物;头盔部分主要由聚碳酸酯材料组成……
(1)尼龙、涤纶属于 B (A.天然纤维 B.合成纤维)。
(2)氯丁橡胶属于合成橡胶,与天然橡胶相比,它具有高弹性、绝缘性,这两种性质都属于 A (A.物理性质 B.化学性质)
(3)锂和铝的利用要比铜和铁晚的多,其实质原因主要是锂和铝的金属活动性比铜和铁 B (A.弱 B.强)
(4)宇航服中,生命维持系统可以看作一个独立的背包装置,这里面备有电源、通风风扇和通讯设备、二氧化碳去除过滤器、 A (A.氧气 B.氮气)
(5)氢氧化锂(LiOH)的性质与NaOH相似,可以与CO2反应,写出氢氧化锂与CO2反应的化学方程式 2LiOH+CO2=Li2CO3+H2O 。
【解答】解:(1)尼龙、涤纶是人们通过化学方法合成的有机高分子化合物,是合成纤维;
(2)“高弹性、绝缘性”是不经过化学变化就表现出来的性质,属于物理性质;
(3)金属越活泼,冶炼难度越大,开发和利用的时间越晚,锂和铝的利用要比铜和铁晚的多,其实质原因主要是锂和铝的金属活动性比铜和铁强;
(4)氧气能供给呼吸,人类呼吸需要氧气,宇航服中,生命维持系统可以看作一个独立的背包装置,这里面备有电源、通风风扇和通讯设备、二氧化碳去除过滤器和氧气;
(5)氢氧化锂与CO2反应生成碳酸锂和水,反应的化学方程式为:2LiOH+CO2=Li2CO3+H2O.
故答案为:
(1)B;
(2)A;
(3)B;
(4)A;
(5)2LiOH+CO2=Li2CO3+H2O.
九.复合材料、纳米材料(共1小题)
20.(2020•黄石)无人驾驶飞机简称“无人机”,世界海关组织协调制度委员会将其归类为“会飞的照相机”。无人机的组成包括:飞控主板、定位模块、电子调速器、电机、螺旋桨、电池、机载云台和数码成像模块等。无人机制造常使用玻璃钢、塑料、铝合金等材料,一般使用能量密度较高的锂电池驱动电机工作产生动力。数码成像原理是:物体光线从透镜打在感光元件上,感光元件将光信号转化成电信号,记录在储存卡里或通过无线信号进行传输。请选择字母序号回答问题,并在答题卡选择题区域作答。
(1)玻璃钢属于 B 。(A.天然有机高分子材料 B.复合材料)
(2)制作螺旋桨的材料应具有的优良性能是 B 。(A密度大、可塑性好 B.密度小、强度高)
(3)电能属于 A 。(A.可再生能源 B.不可再生能源)
(4)“锂”元素属于 A 。(A.金属元素 B.非金属元素)
(5)传统照相业一般使用溴化银见光分解发生化学变化来记录影像,其中溴化银表现的性质属于 B 。(A.物理性质 B.化学性质)。
【解答】解:(1)玻璃钢是玻璃纤维与合成材料塑料复合而成的一种特殊材料,属于复合材料,故选:B;
(2)制作螺旋桨的材料应具有的优良性能是强度高、耐腐蚀、密度小;故选:B;
(3)电能可以通过太阳能、风能、水能等得到,所以电能属于可再生能源,故选:A;
(4)“锂”中含有钅字旁属于金属元素,故选:A;
(5)溴化银见光分解发生化学变化,所以利用了化学性质,故选:B。
故答案为:(1)B;
(2)B;
(3)A;
(4)A;
(5)B。
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