无锡市锡山区锡北片2022年中考化学一模试题(含解析)
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本试题分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分,共28小题。考试形式为闭卷书面笔答。考试时间为100分钟,试卷满分为80分。
可能用到的相对原子质量: H:1 C:12 O:16 Na:23 Ca:40 Cl:35.5
第Ⅰ卷(选择题 共 30 分)
一、选择题(本题包括 20 小题,每小题只有 l 个选项符合题意。1~10 小题每小题 1 分,11~20小题每小题 2 分,共 30 分)
1. 2020 年世界环境日中国宣传主题是“美丽中国,我是行动者”。下列做法与这一主题不相符的是( )
A. 分类投放垃圾 B. 露天焚烧秸秆 C. 禁放烟花爆竹 D. 坚持绿色出行
2. 下列物质的用途主要由其物理性质决定的是
A. 用氮气保存食品 B. 盐酸除铁锈 C. 活性炭做除味剂 D. 小苏打治疗胃酸
3. 下列物质的俗名与化学式一致的是
A. 生石灰:CaO B. 水银:Ag C. 纯碱:NaHCO3 D. 火碱:Na2CO3
4. 嫦娥五号执行的下列探月任务一定涉及化学变化的是
A. 漫步月面 B. 采集月壤 C. 展示国旗 D. 点火返航
5. 北京2022年冬奥会国家速滑馆又称“冰丝带”,二氧化碳跨临界直冷技术在“冰丝带”的制冰过程中投入使用。下列关于二氧化碳在跨临界直冷循环过程中说法正确的是( )
A. 二氧化碳分子不再运动 B. 二氧化碳分子质量发生改变
C. 二氧化碳分子构成没有发生改变 D. 二氧化碳分子变小
6. 下列化学用语与含义相符的是
A. 3H:3个氢分子 B. Al:氯元素 C. 2Na:2个钠原子 D. Mg+2:1个镁离子
7. 《本草纲目》中“黄连”条目下记载:“吐血不止,取黄连一两,捣碎,加鼓二十粒,水煎去渣,温服。”该过程中没有涉及的操作是
A. 加热 B. 称量 C. 过滤 D. 蒸发结晶
8. 免洗手消毒液中含有正丙醇(化学式为C3H7OH)。下列有关正丙醇的说法正确的是
A. 正丙醇属于碱 B. 一个正丙醇分子中有12个原子
C. 正丙醇中氧元素的质量分数最大 D. 碳、氢元素的质量比为3:8
9. 2020年6月23日我国的北斗导航“收官之星”在西昌发射成功,北斗导航卫星系统采用铷原子钟提供精确时问,铷元素在元素周期表中的相关信息与铷原子的原子结构示意图如图所示。下列说法不正确的是
A. 铷单质具有导电性
B. m的值是37,n的值是1
C. 铷的相对原子质量为85.47
D. 氯化铷的化学式为RbCl2
10. 科学实验要规范操作,下列实验操作你认为正确的是
A. 稀释浓硫酸 B. 干燥氧气
C. 测定某溶液的pH D. 检查气密性
11. 下列实验现象描述不正确的是
A. 打开浓盐酸的瓶盖,看到瓶口有白雾冒出
B. 相同大小的锌片和铁片放入相同浓度的稀盐酸中,锌产生气泡比铁快
C. 将硫酸铜溶液滴加到氢氧化钠溶液中能得到蓝色沉淀
D. 将溶有二氧化碳的石蕊试液加热煮沸,溶液由红色变为无色
12. 概念之间存在并列、交叉和包含等 3 种关系。符合如图 所示关系的一组概念是
序号
X
Y
Z
A
氧化物
纯净物
物质
B
化合反应
氧化反应
化学反应
C
有机物
单质
纯净物
D
碱
酸
化合物
A. A B. B C. C D. D
13. 一定条件下,下列物质的转化均可一步实现的是
A. CaCl2→CaCO3→Ca(OH)2 B. AgNO3→Fe(NO3)2→Zn(NO3)2
C. NaOH→NaNO3→Na2CO3 D. Fe→Fe2O3→FeSO4
14. 2021年《化学教育》第3期,报道了一种“氧化铜还原实验”一体化装置,如图所示,下列说法错误的是
A. 用酒精灯加热氧化铜部位,无明显现象,证明二氧化碳不能还原氧化铜
B. 先用酒精灯加热炭粉再加热氧化铜,黑色氧化铜变为红色,证明炭粉还原氧化铜
C. 加热炭粉过程中发生反应
D. 气球可防止有害气体外逸,污染空气
15. 如图所示的4个实验,下列根据实验现象得出的结论不合理的是
A. 白磷燃烧,红磷不燃烧,说明白磷的着火点比红磷的着火点低
B. 烧杯b中的酚酞溶液变红色,说明分子不断运动
C. 甲试管中的铁钉生锈,乙试管中的铁钉不生锈,说明只需与水接触铁钉就会生锈
D. 下层蜡烛先熄灭,说明二氧化碳不支持石蜡燃烧,且密度大于空气
16. KNO3和NaCl的溶解度曲线如图所示。下列叙述正确的是
A. 0℃时,100g水中最多能溶解40gNaCl
B. 0℃时,KNO3和NaCl两种饱和溶液中,所含溶质的质量:NaCl大于KNO3
C. 将30℃的KNO3溶液降温到20℃时一定有晶体析出
D. 30℃时,将等质量的 KNO3和NaCl分别配成饱和溶液,所得溶液的质量:NaCl大于KNO3
17. 北京大学科研团队以炼钢废气为原料,实现了制备油品的新催化过程,反应过程如下图所示。相关说法正确的是
A. 制备的油品为纯净物
B. 反应物不用和催化剂接触
C. 反应的实质是分子的重新组合
D. 可处理有毒气体,具备工业应用价值
18. 下列归纳和总结完全正确的一组是
A.化学与生活
B.化学与安全
①用洗涤剂去除油污
②用镶有金刚石的玻璃刀裁玻璃
③用生石灰作食品干燥剂
①炒菜锅着火可以用锅盖盖火
②在室内一盆水能防止煤气中毒
③夜间发现液化气泄漏开灯寻找泄漏源
C.化学与资源
D.化学与发现
①防止金属腐蚀是保护金属资源的途径之一
②煤、石油、天然气是可再生能源
③海洋中蕴藏着丰富的化学资源
①波义耳发现酸碱指示剂
②拉瓦锡发现元素周期律并编制元素周期表
③门捷列夫发现空气的组成
A. A B. B C. C D. D
19. 为除去下列物质中的少量杂质(括号内为杂质),下列操作方法能达到目的的是
选项
物质(杂质)
操作方法
A
Na2SO4 (CuSO4)
加过量的铁,过滤
B
CO2(CO)
点燃
C
CaCl2(CaCO3)
加入足量稀盐酸,充分溶解后蒸发
D
CO2(H2O)
将气体通过装生石灰的干燥管
A. A B. B C. C D. D
20. 已知碳酸氢钠受热会分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,碳酸钠受热不分解。将碳酸氢钠和碳酸钠混合物44.2g加热到质量不再变化时,测得反应前后固体中钠元素质量分数之比为159:221。下列说法正确的是
A. 该反应中生成二氧化碳的质量是12.4g
B. 该混合物中碳酸钠的质量是10.6g
C. 化学反应前后,固体中钠元素质量不相等
D. 为证明碳酸钠中混有碳酸氢钠,可向其中滴加稀盐酸
第Ⅱ卷 (非选择题 共 50 分)
21. “十四五”期间,我国将独立完成“天宫二号”空间实验室建造。
(1)长期驻留空间实验室会导致航天员肌肉萎缩、骨钙丢失。通过航天食品摄取优质蛋白质、补充钙元素有利于维持航天员的身体健康。下列航天食品中富含蛋白质的是_______(填字母)。
a.脱水米饭 b.鱼香肉丝 c.冻干水果
(2)可在航天食品中添加______(填字母)来预防骨质疏松。
a. C12H22O14Ca b. FeC6H6O7 c. KIO3
(3)舱段建造使用的新型铝基碳化硅复合材料是由颗粒状的铝和碳化硅(SiC)复合而成,铝在空气中具有很好的抗腐蚀性能,原因是__________(用方程式表示)
22. 在新冠肺炎疫情防控期间,人们广泛使用医用口罩和消毒液进行防护。
(1)口罩的防护原理与化学中的_____________(填实验操作名称)相似。
(2)如图是某品牌医用口罩的外观及剖面图,标识的部件所使用的材料有______________。(填序号)
A天然有机高分子材料
B金属材料
C合成材料
(3)次氯酸钠(NaClO)是“84”消毒液的有效成分,次氯酸钠中C1化合价为__________价。
(4)医用酒精与次氯酸钠消毒液不能混合使用。二者混合能发生复杂的化学反应,其中一个反应的化学方程式是:,则X的化学式为______________。
23. 无锡很多小区都配备了直饮水机,为居民提供安全便捷的饮水服务。
(1)直饮水机主要水处理步骤如上图:①中活性炭的主要作用是___________。
(2)超滤膜是直饮水机的核心技术,超滤膜上的孔径约为0.001微米,离子和水分子都可以通过,超滤膜___________(“能”或“不能”)将硬水软化。
(3)明矾是一种高效的絮凝剂,其化学式为KAl(SO4)x•12H2O,则x的值为___________。
24. 燃烧是人类最早利用的化学反应之一。
(1)《墨经》中记载了“立窑烧烟法”制墨。将松木置于炉膛中燃烧,瓮中收集的烟可用于制墨。“立窑烧烟法”利用了松木的______(填“完全”或“不完全”)燃烧。
(2)“化学链燃烧”是利用载氧体在两个反应器之间的循环,实现燃料在较低温度下燃烧。以氧化镍(NiO)作载氧体的“化学链燃烧”过程如下:
①一定温度下,反应器 2 中发生反应的化学方程式是______________,该反应中发生还原反应的物质是______(写化学式)。
②与直接燃烧甲烷相比,对该技术的评价错误的是______。
A.反应更充分、能源利用率高
B.较安全,减少爆炸风险
C.消耗等质量甲烷,参加反应氧气较少
D.有利于分离和回收较纯净的二氧化碳
25. 氯化钠是重要的化工原料,用于生产氢氧化钠、碳酸钠等,模拟流程如下。
(1)从“海水→粗盐→精盐”的过程包括溶解、过滤、蒸发等实验操作,实验室中上述3种操作都需要使用的仪器是______(填名称)
(2)通过海水晒盐得到的粗盐中常含有 NaCl、MgCl2、CaCl2等物质,“精制”过程中需要加入 NaOH,目的是_________。
(3)将饱和食盐水装入电解槽,可制得氢氧化钠,写出“电解槽”中发生反应的化学方程式:________。 流程中可以循环利用的物质有__________(填化学式)
(4)制得的氢氧化钠中常含有 Na2CO3,原因是______(用化学方程式表示)。检验氢氧化钠样品中是否含有 Na2CO3,下列试剂中可选择使用的是________(填序号)。
A.酚酞 B. 稀盐酸 C. 澄清石灰水
(5)将 NH3、CO2先后通入饱和食盐水(氨气极易溶于水),可制得 NaHCO3,进而获得Na2CO3。先通 NH3后通 CO2的原因是__________。
26. 阅读科普短文,回答相关问题。
冬奥会背后的化学高科技
I.神奇的二氧化碳跨临界直接制冰
国家速滑馆“冰丝带”,这是目前世界上采用二氧化碳跨临界直冷制冰技术打造的最大的多功能全冰面。常温常压下气态二氧化碳,施加一定压力后,可以液化成液体甚至凝华为固体(干冰),压力降低后,液态或固态的二氧化碳又能快速汽化(或升华)为气体,并大量吸热,从而达到降低环境温度的目的。二氧化碳跨临界直冷制冰技术与以往使用的氟利昂制冷相比,具有环保节能、来源广泛、安全无毒等优点。
II.冬奥会服装中的“黑科技”。 奥运礼服衣服内胆里特意添加了石墨烯发热材料(需携带移动电源),柔性石墨烯发热材料起效迅速,加热状态下表面温度可稳定在40摄氏度以上。冬奥火炬的奥秘。火炬“飞扬”采用氢气作为燃料,将碳纤维与高性能树脂结合在一起做成碳纤维复合材料,密度只有钢的1/4左右,但是强度是钢的7~9倍。火炬外壳在1000℃高温制备过程中起泡、开裂等难题,而且火炬呈现“轻、固、美”的特点。
III.实现碳中和,尽显高科技。氢能客车,相较传统化石能源车辆,氢能客车每行驶100公里,可减少约70公斤二氧化碳排放,相当于14棵普通树木一年的吸收量,实现了零排放、零污染。
(1)二氧化碳跨临界直冷制冰具有优点有__________。
(2)下列说法错误的是 。
A. 燃烧时的碳排放为零
B. 碳纤维复合材料与相同体积的铝合金相比轻
C. 这一材料具有高强度、耐腐蚀、耐高温等特点
D. 火炬燃烧罐以碳纤维材质为主,所以碳不能燃烧
(3)火炬外壳属于________材料(合成材料、金属材料、复合材料)。火炬燃料氢能汽车都采用氢气做燃料,其优点是什么(答出一点)_________;写出氢气燃烧的化学方程式__________。
(4)关闭火炬的燃气开关,使火炬熄灭,采用的灭火原理是 __________。
(5)冬奥场馆大多采用绿色能源供电。下列属于绿色能源的是 (填序号)。
A. 太阳能 B. 风能 C. 化石燃料
27. 酸碱中和反应是初中阶段重要的一类反应,请你参与一起探究。
【实验1】从能量变化角度探究酸和碱的反应
某小组同学测量盐酸与氢氧化钠溶液反应过程中温度的变化,观察到溶液温度升高,因此,得出两者能反应的结论。有同学发现此结论不够严谨,在室温下设计了以下实验:
①10mL一定浓度的盐酸与10mL蒸馏水混合,测量溶液温度的变化。
②10mL一定浓度的氢氧化钠溶液与10mL蒸馏水混合,测量溶液温度的变化。
③10mL一定浓度的盐酸与10mL一定浓度的氢氧化钠溶液混合,测量溶液温度的变化。
用数字化实验技术测得3个实验,溶液温度随时间变化的关系如图1所示。
(1)由图1可知,盐酸、氢氧化钠溶液稀释时均___________(填“放热”或“吸热”),但它们稀释时温度的变化量远___________(填“大于”或“小于”)两溶液混合时温度的变化量。
(2)从微观角度分析,此中和反应的温度变化主要是由于___________(填离子符号)两种离子反应放出热量的缘故,由此说明氢氧化钠和盐酸发生了中和反应。
(3)在10mL溶质质量分数为10%NaOH溶液(密度为1.1g/mL)加入溶质质量分数为5%的盐酸(密度为1.0g/mL)的体积___________mL,就能使反应后溶液的pH等于7.(结果保留整数)
【实验2】从溶液电导率变化角度探究酸和碱的反应
小组同学根据图2进行相应实验操作,利用电导率传感器分别测定A试管和B试管反应过程中溶液的电导率变化,电导率的大小能反映离子浓度的大小。
(4)A试管中反应的化学方程式为___________;试管B中___________(填“有”或“无”)明显现象。
(5)表示A试管中溶液电导率变化的是___________(填“图3”或“图4”)。
(6)图4中电导率的变化___________(填“能”或“不能”)说明酸和碱发生了反应,a点所示溶液中含有的微粒有___________(填微粒符号)。
28. 石灰石是重要的化工原料。研究小组围绕石灰石进行了以下探究。
I.石灰石分解的探究
【实验 1】取一小块石灰石用酒精喷灯煅烧(如图 1 所示,杂质煅烧时不发生变化)。
(1)煅烧石灰石时,在火焰上方倒扣一个涂有澄清石灰水的烧杯,石灰水变浑浊,产生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_________。
(2)将煅烧后的固体放入水中,充分搅拌并滴加酚酞,生成的生石灰与水反应使酚酞变红,该反应的化学方程式为__________。
小组同学对酚酞试液变红是否存在其他因素产生了疑问,进行了下列实验。
【实验 2】取少量碳酸钙粉末加入 2mL 水,振荡,制成碳酸钙悬浊液,滴加 2 滴酚酞试液,酚酞试液变红。加热后,溶液红色变浅,经测定 pH 减小。另一组同学测得在常温下五种混合体系的 pH,如下表所示。
混合体系
①Na2CO3溶液
②NaCl溶液
③CaCl2溶液
④CaCO3悬浊液
pH
11.6
7.0
7.0
10.1
(3)根据实验 2,你认为下列说法合理的是 (填序号)。
A. CaCO3悬浊液中有少量碳酸钙溶于水,形成碳酸钙的不饱和溶液
B. CaCO3的溶解度随着温度的升高而降低
C. 分析上表各混合体系的 pH 可知,CaCO3悬浊液使酚酞变红与其结构中的 CO32-有关
D. 加热时部分碳酸钙发生了分解反应
(4)检验实验中石灰石部分分解,设计实验:取碾碎后粉末少许于试管中,________(实验方案补充完整)。
II. 石灰石煅烧温度的探究
小组同学测定石灰石煅烧产物(CaO)的活性度(数据见下表):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(单位为 mL),消耗盐酸的体积越大,“活性度”越高。
1050℃
1100℃
1150℃
1200℃
1250℃
1300℃
12 min
790
836
868
808
454
412
16 min
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. 石灰石中碳酸钙质量分数的测定
(6)将 12g 石灰石在高温下充分煅烧,剩余固体质量为 7.6g,求该石灰石中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程)
IIII.石灰石用途的探究
(7)石灰石是高炉炼铁的原料之一,它能除去铁矿石中二氧化硅,又能提高单位时间内生铁的产率,分析加入石灰石提高铁产率的原因________。
答案与解析
第Ⅰ卷(选择题 共 30 分)
一、选择题(本题包括 20 小题,每小题只有 l 个选项符合题意。1~10 小题每小题 1 分,11~20小题每小题 2 分,共 30 分)
1. 2020 年世界环境日中国宣传主题是“美丽中国,我是行动者”。下列做法与这一主题不相符的是( )
A. 分类投放垃圾 B. 露天焚烧秸秆 C. 禁放烟花爆竹 D. 坚持绿色出行
【答案】B
【解析】
【详解】A、分类投放垃圾有利于资源的回收,并保护环境,正确;
B、露天焚烧秸秆会产生大量污染空气的气体和粉尘,错误;
C、禁放烟花爆竹有利于保护空气,正确;
D、坚持绿色出行,保护环境,正确;
故选B。
2. 下列物质的用途主要由其物理性质决定的是
A. 用氮气保存食品 B. 盐酸除铁锈 C. 活性炭做除味剂 D. 小苏打治疗胃酸
【答案】C
【解析】
【详解】A、氮气用作保护气是利用氮气化学性质不活泼,不符合题意;
B、盐酸除铁锈是利用了其和铁锈的主要成分氧化铁反应的化学性质,不符合题意;
C、活性炭做除味剂是利用了其吸附性的物理性质,符合题意;
D、碳酸氢钠俗称小苏打,用小苏打治疗胃酸是利用了碳酸钠与盐酸反应的化学性质,不符合题意。
故选C。
3. 下列物质的俗名与化学式一致的是
A. 生石灰:CaO B. 水银:Ag C. 纯碱:NaHCO3 D. 火碱:Na2CO3
【答案】A
【解析】
【详解】A. 生石灰是氧化钙的俗称,其化学式为:CaO,符合题意;
B. 水银是汞的俗称,其化学式为:Hg,Ag是银的化学式,不符合题意;
C. 纯碱是碳酸钠的俗称,NaHCO3是碳酸氢钠的化学式,碳酸氢钠俗称小苏打,不符合题意;
D. 火碱是氢氧化钠的俗称,Na2CO3是碳酸钠的化学式,俗称苏打、纯碱,不符合题意。
故选A。
4. 嫦娥五号执行的下列探月任务一定涉及化学变化的是
A. 漫步月面 B. 采集月壤 C. 展示国旗 D. 点火返航
【答案】D
【解析】
【详解】A、漫步月面没有生成新物质,属于物理变化,A错误。
B、采集月壤没有生成新物质,属于物理变化,B错误。
C、展示国旗没有生成新物质,属于物理变化,C错误。
D、点火返航燃烧过程中生成新物质,属于化学变化,D正确。
故选:D。
5. 北京2022年冬奥会国家速滑馆又称“冰丝带”,二氧化碳跨临界直冷技术在“冰丝带”的制冰过程中投入使用。下列关于二氧化碳在跨临界直冷循环过程中说法正确的是( )
A. 二氧化碳分子不再运动 B. 二氧化碳分子质量发生改变
C. 二氧化碳分子构成没有发生改变 D. 二氧化碳分子变小
【答案】C
【解析】
【详解】A、二氧化碳分子总是在不断运动,故选项说法不正确;
B、二氧化碳在跨临界直冷循环过程中,二氧化碳分子间的间隔变小,分子的质量不发生改变,故选项说法不正确;
C、二氧化碳在跨临界直冷循环过程中发生了状态的改变,属于物理变化,二氧化碳分子本身不变,故选项说法正确;
D、二氧化碳在跨临界直冷循环过程中,二氧化碳分子间的间隔变小,但分子大小不变,故选项说法不正确。
故选C。
6. 下列化学用语与含义相符的是
A. 3H:3个氢分子 B. Al:氯元素 C. 2Na:2个钠原子 D. Mg+2:1个镁离子
【答案】C
【解析】
【详解】A、元素符号前的数字表示原子个数,化学式前的数字表示分子个数,因此3H表示3个氢原子,不符合题意;
B、Al表示铝元素,Cl表示氯元素,不符合题意;
C、Na是钠的元素符号,意义之一是表示一个钠原子,因此2Na表示两个钠原子,符合题意;
D、离子符号中右上角电荷数的表示方法是:“+”表示一个单位正电荷,“-”表示一个单位负电荷,若电荷数不是1,需在符号之前标上数字,数字在前,“+”、“-”在后,因此1个镁离子带2个单位正电荷,应表示为:Mg2+,不符合题意。
故选C。
7. 《本草纲目》中“黄连”条目下记载:“吐血不止,取黄连一两,捣碎,加鼓二十粒,水煎去渣,温服。”该过程中没有涉及的操作是
A. 加热 B. 称量 C. 过滤 D. 蒸发结晶
【答案】D
【解析】
【详解】“取黄连一两,捣碎,加鼓二十粒”,涉及到称量;“捣碎,水煎去渣”,涉及到加热和过滤操作,没有涉及的操作是蒸发结晶。
故选D。
8. 免洗手消毒液中含有正丙醇(化学式为C3H7OH)。下列有关正丙醇的说法正确的是
A. 正丙醇属于碱 B. 一个正丙醇分子中有12个原子
C. 正丙醇中氧元素的质量分数最大 D. 碳、氢元素的质量比为3:8
【答案】B
【解析】
【详解】A、正丙醇是由碳、氢、氧三种元素组成的有机物,不属于碱,故选项说法错误;
B、1个正丙醇分子是由3个碳原子、8个氢原子和1个氧原子构成的,则一个分子含12个原子,故选项说法正确;
C、正丙醇中碳、氢、氧元素的质量比为(12×3):(1×8):(16×1)=9:2:4,所以正丙醇中碳元素的质量分数最大,故选项说法错误;
D、碳、氢元素的质量比为(12×3):(1×8)≠3:8,故选项说法错误。
故选B。
9. 2020年6月23日我国的北斗导航“收官之星”在西昌发射成功,北斗导航卫星系统采用铷原子钟提供精确时问,铷元素在元素周期表中的相关信息与铷原子的原子结构示意图如图所示。下列说法不正确的是
A. 铷单质具有导电性
B. m的值是37,n的值是1
C. 铷的相对原子质量为85.47
D. 氯化铷的化学式为RbCl2
【答案】D
【解析】
【详解】A.铷属于金属单质,金属单质普遍具有导电性,选项正确;
B.铷的质子数为37,m表示质子数(核电荷数),则m的值是37,n=37-2-8-18-8=1,选项正确;
C.元素周期表汉字下面的数字表示相对原子质量,铷的相对原子质量为85.47,选项正确;
D.铷的最外层电子数为1,在化学反应中容易失去一个电子显+1价,氯元素在化合物中一般显-1价,则氯化铷的化学式为:RbCl,选项不正确。
故选:D。
【点睛】根据图中元素周期表可以获得的信息:左上角的数字表示原子序数;字母表示该元素的元素符号;中间的汉字表示元素名称;汉字下面的数字表示相对原子质量。
10. 科学实验要规范操作,下列实验操作你认为正确的是
A. 稀释浓硫酸 B. 干燥氧气
C. 测定某溶液的pH D. 检查气密性
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A、稀释浓硫酸时,要把浓硫酸缓缓地沿烧杯器壁注入水中,同时用玻璃棒不断搅拌,以使产生的热量及时地扩散,此选项错误;
B、浓硫酸具有吸水性,但图中装置起洗气功能时,进气管与出气管的方向是“长进短出”,图中进气管与出气管的方向错误,此选项错误;
C、用pH试纸测定未知溶液的pH时,用玻璃棒蘸取少量待测液滴在干燥的pH试纸上,与标准比色卡对比来确定pH,此选项错误;
D、检查装置气密性,把导管的一端浸没在水里,双手紧贴容器外壁,若导管口有气泡冒出,则装置不漏气,此选项正确。
故选D。
11. 下列实验现象描述不正确的是
A. 打开浓盐酸的瓶盖,看到瓶口有白雾冒出
B. 相同大小的锌片和铁片放入相同浓度的稀盐酸中,锌产生气泡比铁快
C. 将硫酸铜溶液滴加到氢氧化钠溶液中能得到蓝色沉淀
D. 将溶有二氧化碳的石蕊试液加热煮沸,溶液由红色变为无色
【答案】D
【解析】
【详解】A、浓盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢与空气中的水蒸气结合生成盐酸小液滴,故打开装有浓盐酸试剂瓶的瓶塞,瓶口上方有白雾产生,故选项说法正确;
B、锌比铁活泼,相同大小的锌片和铁片放入相同浓度的稀盐酸中,锌产生气泡比铁快,故选项说法正确;
C、氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠,将硫酸铜溶液滴加到氢氧化钠溶液中产生蓝色沉淀,故选项说法正确;
D、溶有二氧化碳的石蕊试液含有碳酸,加热煮沸,碳酸分解生成水和二氧化碳,会观察到溶液由红色变为紫色,故选项说法错误。
故选:D。
12. 概念之间存在并列、交叉和包含等 3 种关系。符合如图 所示关系的一组概念是
序号
X
Y
Z
A
氧化物
纯净物
物质
B
化合反应
氧化反应
化学反应
C
有机物
单质
纯净物
D
碱
酸
化合物
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A、物质包括纯净物和混合物,纯净物包含单质和化合物,单质是由同种元素组成的纯净物,化合物是由不同种元素组成的纯净物,氧化物是由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物,故物质包含纯净物,纯净物包含氧化物,不符合题意;
B、化合反应和氧化反应均属于化学反应,有的化合反应是氧化反应,如木炭燃烧生成二氧化碳,有的化合反应不是氧化反应,如二氧化碳和水反应生成碳酸,故化合反应和氧化反应属于交叉关系,符合题意;
C、纯净物包含单质和化合物,化合物包含有机物和无机物,故单质和有机物属于并列关系,不符合题意;
D、酸是电离时产生的阳离子都是氢离子的化合物,碱是电离时产生的阴离子都是氢氧根离子的化合物,故化合物包含酸和碱,酸和碱属于并列关系,不符合题意。
故选B。
13. 一定条件下,下列物质的转化均可一步实现的是
A. CaCl2→CaCO3→Ca(OH)2 B. AgNO3→Fe(NO3)2→Zn(NO3)2
C. NaOH→NaNO3→Na2CO3 D. Fe→Fe2O3→FeSO4
【答案】B
【解析】
【详解】A、氯化钙为可溶性钙盐,与可溶性碳酸盐如碳酸钠,反应可生成碳酸钙沉淀,但碳酸钙是不溶性盐,盐转化成碱需要和碱反应,而盐和碱反应生成别一种盐和另一种碱时,要求盐和碱都得溶于水,碳酸钙不溶于水,所以碳酸钙不能一步转化为氢氧化钙,故A选项不符合题意;
B、根据活动性强的金属能将活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来,铁的活动性比银的强,锌的活动性比铁的强,所以硝酸银和铁反应能生成硝酸亚铁和银,锌能和硝酸亚铁反应生成硝酸锌和铁,该过程可以实验一步转化,故B选项符合题意;
C、碱和酸反应生成盐和水,所以氢氧化钠和硝酸反应能生成硝酸钠和水,根据复分解反应条件,生成物中应该有沉淀、或水、或气体产生,钠盐和硝酸盐都溶液于水,所以硝酸钠不能一步转化为碳酸钠,故C选项不符合题意;
D、单质铁不能一步转化为氧化铁,单质铁在纯氧中燃烧生成的是四氧化三铁,氧化铁也不能一步转化为硫酸亚铁,氧化铁与硫酸的反应属于复分解反应,在复分解反应中元素的化合价不变,二者反应生成的是硫酸铁,不是硫酸亚铁,故D选项不符合题意;
故选B。
14. 2021年《化学教育》第3期,报道了一种“氧化铜还原实验”一体化装置,如图所示,下列说法错误的是
A. 用酒精灯加热氧化铜部位,无明显现象,证明二氧化碳不能还原氧化铜
B. 先用酒精灯加热炭粉再加热氧化铜,黑色氧化铜变为红色,证明炭粉还原氧化铜
C. 加热炭粉过程中发生反应
D. 气球可防止有害气体外逸,污染空气
【答案】B
【解析】
【详解】A、用酒精灯加热氧化铜部位,无明显现象,说明二氧化碳和氧化铜不反应,二氧化碳不能还原氧化铜,不符合题意;
B、先用酒精灯加热炭粉再加热氧化铜,黑色氧化铜变为红色,是因为碳和二氧化碳在高温下反应生成了一氧化碳,一氧化碳和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳,证明一氧化碳还原氧化铜,符合题意;
C、加热炭粉过程中,碳和二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳,该反应的化学方程式为:,不符合题意;
D、二氧化碳和碳在高温下反应生成一氧化碳,一氧化碳有毒,散逸到空气中,会污染空气,气球可以收集尾气,防止污染空气,不符合题意。
故选B。
15. 如图所示的4个实验,下列根据实验现象得出的结论不合理的是
A. 白磷燃烧,红磷不燃烧,说明白磷的着火点比红磷的着火点低
B. 烧杯b中的酚酞溶液变红色,说明分子不断运动
C. 甲试管中的铁钉生锈,乙试管中的铁钉不生锈,说明只需与水接触铁钉就会生锈
D. 下层蜡烛先熄灭,说明二氧化碳不支持石蜡燃烧,且密度大于空气
【答案】C
【解析】
【详解】A、白磷燃烧,红磷不燃烧,是因为白磷的着火点比红磷的着火点低,温度达到了白磷的着火点,故选项实验结论正确;
B、一段时间后,B烧杯中的酚酞溶液变红色,而两者没有直接接触,说明氨分子运动到了酚酞溶液中,即说明分子是在不断运动的,故选项实验结论正确;
C、甲试管的铁钉生锈,乙试管的铁钉不生锈,甲试管中的铁能与氧气、水接触,说明铁生锈需要与水接触,但是不能说明只需与水接触铁钉就会生锈,故选项实验结论错误;
D、下层的蜡烛先熄灭,上层的蜡烛后熄灭,说明了CO2密度比空气的大;蜡烛熄灭,说明了二氧化碳不能燃烧,也不能支持燃烧,故选项实验结论正确。
故选C。
16. KNO3和NaCl的溶解度曲线如图所示。下列叙述正确的是
A. 0℃时,100g水中最多能溶解40gNaCl
B. 0℃时,KNO3和NaCl两种饱和溶液中,所含溶质的质量:NaCl大于KNO3
C. 将30℃的KNO3溶液降温到20℃时一定有晶体析出
D. 30℃时,将等质量的 KNO3和NaCl分别配成饱和溶液,所得溶液的质量:NaCl大于KNO3
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知, 0℃时,氯化钠溶解度小于40g,故100g水中不能溶解40g NaCl,错误;
B.没有确定的溶液质量,不能判断 0℃时,KNO3和NaCl两种饱和溶液中,所含溶质的质量多少,错误;
C. 没有说明溶液是否饱和,故将30℃的KNO3溶液降温到20℃时不一定有晶体析出,错误;
D. 30℃时,硝酸钾溶解度大于氯化钠溶解度,故将等质量的 KNO3和NaCl分别配成饱和溶液,所需水的质量氯化钠大于硝酸钾,则所得溶液的质量:NaCl大于KNO3,正确。
故选D。
17. 北京大学科研团队以炼钢废气为原料,实现了制备油品的新催化过程,反应过程如下图所示。相关说法正确的是
A. 制备的油品为纯净物
B. 反应物不用和催化剂接触
C. 反应的实质是分子的重新组合
D. 可处理有毒气体,具备工业应用价值
【答案】D
【解析】
【详解】A、从图中可知生成物中含有不同的分子,属于混合物,选项A错误;
B、反应物需要与催化剂接触才可以起到催化作用,选项B错误;
C、化学反应的实质是分子分成原子,原子重新组合生成新的分子的过程,选项C错误;
D、炼钢的废气中含有一氧化碳气体,一氧化碳有毒,属于空气污染物,将一氧化碳转化为油品,可以变废为宝,具有工业应用价值,选项D正确。故选:D。
18. 下列归纳和总结完全正确的一组是
A.化学与生活
B.化学与安全
①用洗涤剂去除油污
②用镶有金刚石的玻璃刀裁玻璃
③用生石灰作食品干燥剂
①炒菜锅着火可以用锅盖盖火
②在室内一盆水能防止煤气中毒
③夜间发现液化气泄漏开灯寻找泄漏源
C.化学与资源
D.化学与发现
①防止金属腐蚀是保护金属资源的途径之一
②煤、石油、天然气是可再生能源
③海洋中蕴藏着丰富的化学资源
①波义耳发现酸碱指示剂
②拉瓦锡发现元素周期律并编制元素周期表
③门捷列夫发现空气的组成
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A、①用洗涤剂对油污有乳化作用,可去除油污,②用镶金刚石的玻璃刀裁玻璃,是利用金刚石的硬度大;③生石灰作食品干燥剂是利用生石灰能与水反应,故正确;
B、②一氧化碳难溶于水,也不与水反应,在室内放一盆水不能防止煤气中毒,故错误;
C、煤、石油、天然气都是不可再生的化石燃料,故错误;
D、波义耳是发现了变色规律,发现了酸碱指示剂。拉瓦锡在化学学科中的主要成就,是首次利用天平为化学研究的工具进行定量实验,并首先通过实验得出空气是由氮气和氧气组成的结论;门捷列夫在化学学科中的主要成就,是发现了元素周期律,并首次编制了元素周期表,故错误;故选A。
19. 为除去下列物质中的少量杂质(括号内为杂质),下列操作方法能达到目的的是
选项
物质(杂质)
操作方法
A
Na2SO4 (CuSO4)
加过量的铁,过滤
B
CO2(CO)
点燃
C
CaCl2(CaCO3)
加入足量稀盐酸,充分溶解后蒸发
D
CO2(H2O)
将气体通过装生石灰的干燥管
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A、铁与硫酸铜反应生成铜、硫酸亚铁,溶液中混入新的杂质,故错误;
B、在二氧化碳大量存在的情况下,一氧化碳不能被点燃,故错误;
C、碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水、二氧化碳,稀盐酸具有挥发性,蒸发后只剩下氯化钙,故正确;
D、二氧化碳也会与生石灰发生反应,会将原物质除去,故错误。
故选C。
20. 已知碳酸氢钠受热会分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,碳酸钠受热不分解。将碳酸氢钠和碳酸钠混合物44.2g加热到质量不再变化时,测得反应前后固体中钠元素质量分数之比为159:221。下列说法正确的是
A. 该反应中生成二氧化碳的质量是12.4g
B. 该混合物中碳酸钠的质量是10.6g
C. 化学反应前后,固体中钠元素质量不相等
D. 为证明碳酸钠中混有碳酸氢钠,可向其中滴加稀盐酸
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】碳酸氢钠加热分解的化学方程式为:,由方程式可知,固体减少的质量就是水和二氧化碳的质量,设固体质量减少的质量为x,钠元素的质量为a,则反应前固体中钠元素的质量分数为: ,反应后固体中钠元素的质量分数为: 。则():()=159:221,可得出x=12.4g。
A、由上述解析可知,反应生成水和二氧化碳的质量为12.4g,故A错误;
B、设参加反应的碳酸氢钠的质量为y,
故混合物中碳酸钠的质量是44.2g-33.6g=10.6g,故B正确;
C、由质量守恒定律可知,化学反应前后,固体中钠元素的质量相等,故C错误;
D、盐酸既能与碳酸钠反应生成二氧化碳气体也能与碳酸氢钠反应生成二氧化碳气体,故无法用稀盐酸证明碳酸钠中混有碳酸氢钠,故D错误。
故选B。
第Ⅱ卷 (非选择题 共 50 分)
21. “十四五”期间,我国将独立完成“天宫二号”空间实验室建造。
(1)长期驻留空间实验室会导致航天员肌肉萎缩、骨钙丢失。通过航天食品摄取优质蛋白质、补充钙元素有利于维持航天员的身体健康。下列航天食品中富含蛋白质的是_______(填字母)。
a.脱水米饭 b.鱼香肉丝 c.冻干水果
(2)可在航天食品中添加______(填字母)来预防骨质疏松。
a. C12H22O14Ca b. FeC6H6O7 c. KIO3
(3)舱段建造使用的新型铝基碳化硅复合材料是由颗粒状的铝和碳化硅(SiC)复合而成,铝在空气中具有很好的抗腐蚀性能,原因是__________(用方程式表示)
【答案】(1)b (2)a
(3)4Al+3O2=2Al2O3
【解析】
【小问1详解】
a、米饭中富含糖类,不符合题意;
b、鱼香肉丝中富含蛋白质,符合题意;
c、水果中富含维生素,不符合题意;
故选b;
【小问2详解】
人体缺钙会得骨质疏松,需要补充含钙元素物质,故可以在食物中添加C12H22O14Ca;
故选a;
【小问3详解】
铝具有很好的抗腐蚀性能的原因是铝在空气中和氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜,化学反应方程式为:4Al+3O2=2Al2O3。
22. 在新冠肺炎疫情防控期间,人们广泛使用医用口罩和消毒液进行防护。
(1)口罩的防护原理与化学中的_____________(填实验操作名称)相似。
(2)如图是某品牌医用口罩的外观及剖面图,标识的部件所使用的材料有______________。(填序号)
A天然有机高分子材料
B金属材料
C合成材料
(3)次氯酸钠(NaClO)是“84”消毒液的有效成分,次氯酸钠中C1化合价为__________价。
(4)医用酒精与次氯酸钠消毒液不能混合使用。二者混合能发生复杂的化学反应,其中一个反应的化学方程式是:,则X的化学式为______________。
【答案】 ①. 过滤 ②. BC ③. +1 ④. NaHCO3
【解析】
【详解】(1)口罩的防护原理通过空隙对颗粒大小不同的物质进行选择性通过,与化学中的过滤相似;
(2)如图是某品牌医用口罩的外观及剖面图,标识的部件所使用的材料有:铝制鼻梁使用的是金属材料,聚丙烯无纺布、合成纤维耳绳等使用的是合成材料,故选BC;
(3)化合物中元素的化合价的代数和为零,次氯酸钠(NaClO)是“84”消毒液的有效成分,设次氯酸钠中C1化合价为x,则x+(+1)+(-2)×1=0,x=+1;
(4)医用酒精与次氯酸钠消毒液不能混合使用。二者混合能发生复杂的化学反应,其中一个反应的化学方程式是: ,
原子种类
C
O
Na
Cl
H
反应物中原子个数
2
8
7
7
6
已知生成物中原子个数
0
2
5
7
4
差值(2X)
2
6
2
0
2
X的化学式
NaHCO3
则X的化学式为NaHCO3。
23. 无锡很多小区都配备了直饮水机,为居民提供安全便捷的饮水服务。
(1)直饮水机主要水处理步骤如上图:①中活性炭的主要作用是___________。
(2)超滤膜是直饮水机的核心技术,超滤膜上的孔径约为0.001微米,离子和水分子都可以通过,超滤膜___________(“能”或“不能”)将硬水软化。
(3)明矾是一种高效的絮凝剂,其化学式为KAl(SO4)x•12H2O,则x的值为___________。
【答案】(1)吸附水中的色素和异味
(2)不能 (3)2
【解析】
【小问1详解】
活性炭具有疏松多孔的结构,具有吸附性,因此①中活性炭的主要作用是:吸附水中的色素和异味。
【小问2详解】
硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水,因为超滤膜上的孔径约为0.001微米,离子和水分子都可以通过,超滤膜不能除去硬水中的钙、镁离子,所以超滤膜不能将硬水软化。
【小问3详解】
根据化合物中元素的化合价代数和为0以及钾、铝、硫酸根的化合价,(+1)+(+3)+(-2)×x=0,x=2。
24. 燃烧是人类最早利用的化学反应之一。
(1)《墨经》中记载了“立窑烧烟法”制墨。将松木置于炉膛中燃烧,瓮中收集的烟可用于制墨。“立窑烧烟法”利用了松木的______(填“完全”或“不完全”)燃烧。
(2)“化学链燃烧”是利用载氧体在两个反应器之间的循环,实现燃料在较低温度下燃烧。以氧化镍(NiO)作载氧体的“化学链燃烧”过程如下:
①一定温度下,反应器 2 中发生反应的化学方程式是______________,该反应中发生还原反应的物质是______(写化学式)。
②与直接燃烧甲烷相比,对该技术的评价错误的是______。
A.反应更充分、能源利用率高
B.较安全,减少爆炸风险
C.消耗等质量甲烷,参加反应氧气较少
D.有利于分离和回收较纯净的二氧化碳
【答案】(1)不完全 (2) ①. 4NiO+CH44Ni+2H2O+CO2 ②. NiO ③. C
【解析】
【分析】(1)根据题意判断;(2)根据题图分析解答。
【小问1详解】
“立窑烧烟法”利用了松木的不完全燃烧产生的炭黑制墨。
【小问2详解】
①由题图可知,反应器2中,反应物NiO、CH4在较低温度下燃烧生成Ni、H2O、CO2,反应的化学方程式为4NiO+CH44Ni+2H2O+CO2;含氧化合物里的氧被夺去的反应是还原反应,该反应中NiO发生还原反应。
②A、燃料不直接与空气接触燃烧,而是以载氧体在两个反应器之间的循环来实现燃料燃烧,可以使反应更充分、能源利用率高,故正确;
B、较低温度下燃烧可以减少爆炸的危险,较为安全,故正确;
C、消耗等质量甲烷,参加反应氧气不会改变,故错误;
D、此操作装置的改变有利于分离和回收较纯净的二氧化碳,故正确。
故选C。
【点睛】含氧化合物里的氧被夺去的反应是还原反应。
25. 氯化钠是重要的化工原料,用于生产氢氧化钠、碳酸钠等,模拟流程如下。
(1)从“海水→粗盐→精盐”的过程包括溶解、过滤、蒸发等实验操作,实验室中上述3种操作都需要使用的仪器是______(填名称)
(2)通过海水晒盐得到的粗盐中常含有 NaCl、MgCl2、CaCl2等物质,“精制”过程中需要加入 NaOH,目的是_________。
(3)将饱和食盐水装入电解槽,可制得氢氧化钠,写出“电解槽”中发生反应的化学方程式:________。 流程中可以循环利用的物质有__________(填化学式)
(4)制得的氢氧化钠中常含有 Na2CO3,原因是______(用化学方程式表示)。检验氢氧化钠样品中是否含有 Na2CO3,下列试剂中可选择使用的是________(填序号)。
A.酚酞 B. 稀盐酸 C. 澄清石灰水
(5)将 NH3、CO2先后通入饱和食盐水(氨气极易溶于水),可制得 NaHCO3,进而获得Na2CO3。先通 NH3后通 CO2的原因是__________。
【答案】(1)玻璃棒 (2)除去MgCl2
(3) ①. 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ ②. NaCl和NaOH
(4) ①. 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O ②. BC
(5)使溶液显碱性,能更多吸收二氧化碳,增大碳酸氢钠的产率
【解析】
【分析】通过流程图分析可得:海水经过蒸发结晶过滤得到了粗盐,粗盐中含有泥沙等不溶物性杂质,经过提纯得到精盐,溶解后加入氢氧化钠,碳酸钠,盐酸等步骤,除去粗盐中的可溶性杂质,得到较纯的饱和食盐水,在电解槽中电解饱和食盐水产生氯气、氢气和氢氧化钠,把溶液蒸发得到固体氯化钠和氢氧化钠。
【小问1详解】
溶解、过滤、蒸发操作中都需要使用的仪器是玻璃棒,它们的作用各不相同,溶解:搅拌,加快固体的溶解速率;过滤:引流,把液体引入漏斗中;蒸发:搅拌,防止加热过程中液体局部受热暴沸而溅出。
【小问2详解】
“精制”过程中加入氢氧化钠会与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,故加入NaOH的目的是除去MgCl2。
【小问3详解】
“电解槽”中饱和氯化钠溶液在通电条件下分解生成氯气、氢气和氢氧化钠,发生反应的化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,流程中可以循环使用的物质看产物中是否有在生产过程中需要加入的物质,故可知有NaCl和NaOH。
【小问4详解】
制得的氢氧化钠样品中常含有Na2CO3的原因是氢氧化钠易与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠,反应的化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
A、氢氧化钠、碳酸钠都能使酚酞变红,不能选;
B、氢氧化钠与稀盐酸反应没有明显现象,碳酸钠与稀盐酸反应生成二氧化碳气体,可以选;
C、氢氧化钠不与澄清石灰水反应,碳酸钠与澄清石灰水反应生成白色沉淀,可以选。
故选BC。
【小问5详解】
氨气极易溶于水,在饱和食盐水中应先通入氨气,使溶液显碱性,再通入二氧化碳,能更多吸收二氧化碳,增大碳酸氢钠的产率。
【点睛】该流程中,氢氧化钠、氯化钠可以循环利用,这样既节约了资源,又节约了能源,还有利于保护环境。
26. 阅读科普短文,回答相关问题。
冬奥会背后的化学高科技
I.神奇的二氧化碳跨临界直接制冰
国家速滑馆“冰丝带”,这是目前世界上采用二氧化碳跨临界直冷制冰技术打造的最大的多功能全冰面。常温常压下气态二氧化碳,施加一定压力后,可以液化成液体甚至凝华为固体(干冰),压力降低后,液态或固态的二氧化碳又能快速汽化(或升华)为气体,并大量吸热,从而达到降低环境温度的目的。二氧化碳跨临界直冷制冰技术与以往使用的氟利昂制冷相比,具有环保节能、来源广泛、安全无毒等优点。
II.冬奥会服装中的“黑科技”。 奥运礼服衣服内胆里特意添加了石墨烯发热材料(需携带移动电源),柔性石墨烯发热材料起效迅速,加热状态下表面温度可稳定在40摄氏度以上。冬奥火炬的奥秘。火炬“飞扬”采用氢气作为燃料,将碳纤维与高性能树脂结合在一起做成碳纤维复合材料,密度只有钢的1/4左右,但是强度是钢的7~9倍。火炬外壳在1000℃高温制备过程中起泡、开裂等难题,而且火炬呈现“轻、固、美”的特点。
III.实现碳中和,尽显高科技。氢能客车,相较传统化石能源车辆,氢能客车每行驶100公里,可减少约70公斤二氧化碳排放,相当于14棵普通树木一年的吸收量,实现了零排放、零污染。
(1)二氧化碳跨临界直冷制冰具有优点有__________。
(2)下列说法错误的是 。
A. 燃烧时的碳排放为零
B. 碳纤维复合材料与相同体积的铝合金相比轻
C. 这一材料具有高强度、耐腐蚀、耐高温等特点
D. 火炬燃烧罐以碳纤维材质为主,所以碳不能燃烧
(3)火炬外壳属于________材料(合成材料、金属材料、复合材料)。火炬燃料氢能汽车都采用氢气做燃料,其优点是什么(答出一点)_________;写出氢气燃烧的化学方程式__________。
(4)关闭火炬的燃气开关,使火炬熄灭,采用的灭火原理是 __________。
(5)冬奥场馆大多采用绿色能源供电。下列属于绿色能源的是 (填序号)。
A. 太阳能 B. 风能 C. 化石燃料
【答案】(1)环保节能、来源广泛、安全无毒 (2)D
(3) ①. 复合材料 ②. 氢能客车每行驶100公里,可减少约70公斤二氧化碳排放 ③. 2H2+O22H2O
(4)清除可燃物 (5)AB
【解析】
【小问1详解】
由文献可知,二氧化碳跨临界直冷制冰具有优点有环保节能、来源广泛、安全无毒,故填:环保节能、来源广泛、安全无毒。
【小问2详解】
A、氢气燃烧生成水,燃烧时的碳排放为零,正确。
B、碳纤维复合材料与相同体积的铝合金相比轻,正确。
C、火炬“飞扬”采用将碳纤维与高性能树脂结合在一起做成碳纤维复合材料,密度只有钢的1/4左右,但是强度是钢的7~9倍这一材料具有高强度、耐腐蚀、耐高温等特点,正确。
D、碳能燃烧生成二氧化碳,错误。
故选:D。
【小问3详解】
火炬外壳属于碳纤维与高性能树脂结合在一起做成碳纤维复合材料。火炬燃料氢能汽车都采用氢气做燃料,其优点氢能客车每行驶100公里,可减少约70公斤二氧化碳排放;氢气燃烧生成水,化学方程式2H2+O22H2O,故填:复合材料;氢能客车每行驶100公里,可减少约70公斤二氧化碳排放;2H2+O22H2O。
【小问4详解】
关闭火炬的燃气开关,使火炬熄灭,采用的灭火原理是清除可燃物,故填:清除可燃物。
【小问5详解】
太阳能、风能属于绿色能源,化石燃料燃烧生成有害气体,不属于绿色能源,故选:AB。
27. 酸碱中和反应是初中阶段重要的一类反应,请你参与一起探究。
【实验1】从能量变化角度探究酸和碱的反应
某小组同学测量盐酸与氢氧化钠溶液反应过程中温度的变化,观察到溶液温度升高,因此,得出两者能反应的结论。有同学发现此结论不够严谨,在室温下设计了以下实验:
①10mL一定浓度的盐酸与10mL蒸馏水混合,测量溶液温度的变化。
②10mL一定浓度的氢氧化钠溶液与10mL蒸馏水混合,测量溶液温度的变化。
③10mL一定浓度的盐酸与10mL一定浓度的氢氧化钠溶液混合,测量溶液温度的变化。
用数字化实验技术测得3个实验,溶液温度随时间变化的关系如图1所示。
(1)由图1可知,盐酸、氢氧化钠溶液稀释时均___________(填“放热”或“吸热”),但它们稀释时温度的变化量远___________(填“大于”或“小于”)两溶液混合时温度的变化量。
(2)从微观角度分析,此中和反应的温度变化主要是由于___________(填离子符号)两种离子反应放出热量的缘故,由此说明氢氧化钠和盐酸发生了中和反应。
(3)在10mL溶质质量分数为10%NaOH溶液(密度为1.1g/mL)加入溶质质量分数为5%的盐酸(密度为1.0g/mL)的体积___________mL,就能使反应后溶液的pH等于7.(结果保留整数)
【实验2】从溶液电导率变化角度探究酸和碱的反应
小组同学根据图2进行相应实验操作,利用电导率传感器分别测定A试管和B试管反应过程中溶液的电导率变化,电导率的大小能反映离子浓度的大小。
(4)A试管中反应的化学方程式为___________;试管B中___________(填“有”或“无”)明显现象。
(5)表示A试管中溶液电导率变化的是___________(填“图3”或“图4”)。
(6)图4中电导率的变化___________(填“能”或“不能”)说明酸和碱发生了反应,a点所示溶液中含有的微粒有___________(填微粒符号)。
【答案】(1) ①. 放热 ②. 小于
(2)H+、OH- (3)设:需要溶质质量分数为5%的盐酸的体积为x,
x=20mL (4) ①. Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O ②. 无
(5)图3 (6) ①. 能 ②. Na+、Cl-、H2O
【解析】
【小问1详解】
观察实验①、实验②和实验③对应的溶液温度变化的图象,曲线都有上升的部分,说明稀释两种溶液和它们发生化学反应时,都放出热量;根据图象,比较稀释溶液时温度变化的数据和发生反应时温度变化的数据,可以发现,稀释溶液时温度的变化量远小于两种溶液混合后温度的变化量;
【小问2详解】
从微观角度看,中和反应的实质是:H+与OH-反应,生成水分子;因此可以判断,发生中和反应时,溶液温度升高与这两种离子有关;
【小问3详解】
见答案;
【小问4详解】
A试管中是硫酸和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和水,反应的化学方程式为:Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O;试管B中是盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,没有明显现象;
【小问5详解】
由A试管中的化学方程式为:Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O可知:随着硫酸不断加入,溶液中Ba2+与OH-数目不断减少,离子浓度减小,导电率降低,当两种物质恰好完全反应时, 溶液中的离子数目几乎为0,电导率是0,再继续加入硫酸,离子浓度又增大,导电率升高,对比图3和图4,故图3符合试管A中的反应;
【小问6详解】
盐酸和氢氧化钠反应的化学方程式为:NaOH+HCl═NaCl+H2O;从微观角度看,中和反应的实质是:H+与OH-反应,生成水分子,随着反应的进行,H+与OH-数目不断减少,离子浓度减小,导电率降低,当两种物质恰好完全反应时,溶液中的离子数目最少,电导率最低,再继续加入酸液,离子浓度又增大,导电率升高;a点电导率最低,说明盐酸和氢氧化钠恰好完全反应,溶液中有氯化钠和水,所以溶液中含有的微粒有Na+、Cl-、H2O。
28. 石灰石是重要的化工原料。研究小组围绕石灰石进行了以下探究。
I.石灰石分解的探究
【实验 1】取一小块石灰石用酒精喷灯煅烧(如图 1 所示,杂质煅烧时不发生变化)。
(1)煅烧石灰石时,在火焰上方倒扣一个涂有澄清石灰水的烧杯,石灰水变浑浊,产生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_________。
(2)将煅烧后的固体放入水中,充分搅拌并滴加酚酞,生成的生石灰与水反应使酚酞变红,该反应的化学方程式为__________。
小组同学对酚酞试液变红是否存在其他因素产生了疑问,进行了下列实验。
【实验 2】取少量碳酸钙粉末加入 2mL 水,振荡,制成碳酸钙悬浊液,滴加 2 滴酚酞试液,酚酞试液变红。加热后,溶液红色变浅,经测定 pH 减小。另一组同学测得在常温下五种混合体系的 pH,如下表所示。
混合体系
①Na2CO3溶液
②NaCl溶液
③CaCl2溶液
④CaCO3悬浊液
pH
11.6
7.0
7.0
10.1
(3)根据实验 2,你认为下列说法合理的是 (填序号)。
A. CaCO3悬浊液中有少量碳酸钙溶于水,形成碳酸钙的不饱和溶液
B. CaCO3的溶解度随着温度的升高而降低
C. 分析上表各混合体系的 pH 可知,CaCO3悬浊液使酚酞变红与其结构中的 CO32-有关
D. 加热时部分碳酸钙发生了分解反应
(4)检验实验中石灰石部分分解,设计实验:取碾碎后粉末少许于试管中,________(实验方案补充完整)。
II. 石灰石煅烧温度的探究
小组同学测定石灰石煅烧产物(CaO)的活性度(数据见下表):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(单位为 mL),消耗盐酸的体积越大,“活性度”越高。
1050℃
1100℃
1150℃
1200℃
1250℃
1300℃
12 min
790
836
868
808
454
412
16 min
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. 石灰石中碳酸钙质量分数的测定
(6)将 12g 石灰石在高温下充分煅烧,剩余固体质量为 7.6g,求该石灰石中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程)
IIII.石灰石用途的探究
(7)石灰石是高炉炼铁的原料之一,它能除去铁矿石中二氧化硅,又能提高单位时间内生铁的产率,分析加入石灰石提高铁产率的原因________。
【答案】(1) ①.
②. 不能,因为酒精燃烧也会产生二氧化碳,使澄清的石灰水变浑浊
(2)
(3)BC
(4)加入足量稀盐酸,产生气泡,说明石灰石部分分解
(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于其它温度
(6)根据质量守恒定律,化学反应前后,物质的总质量不变,故生成二氧化碳的质量为:12g-7.6g=4.4g
解:设该石灰石中碳酸钙的质量分数为x
x≈83.3%
答:该石灰石中碳酸钙的质量分数为83.3%
(7)石灰石高温分解生成二氧化碳,二氧化碳和焦炭在高温下反应生成一氧化碳,一氧化碳具有还原性,可还原生成更多的铁
【解析】
【小问1详解】
二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,发生反应为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,该反应的化学方程式为: ;
该实验不能证明石灰石煅烧产生二氧化碳,因为在煅烧石灰石的同时,酒精也在燃烧,酒精燃烧也会产生二氧化碳,涂有澄清石灰水的烧杯是倒扣在酒精喷灯火焰上方的,所以不能证明煅烧石灰石产生了二氧化碳;
【小问2详解】
石灰石煅烧后生成氧化钙和二氧化碳,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙溶液显碱性,能使无色的酚酞变红,反应的化学方程式为:;
【小问3详解】
A、CaCO3悬浊液中有少量碳酸钙溶于水,说明碳酸钙没有完全溶解,所以形成碳酸钙的饱和溶液,故A选项错误;
B、碳酸钙的悬浊液能使无色的酚酞溶液变红,所以说明少量碳酸钙溶于水后,溶液显碱性,升温后,溶液颜色变浅,说明溶液碱性减弱,水中溶解的碳酸钙减少,可说明CaCO3的溶解度随着温度的升高而降低,故B选项正确;
C、碳酸钠溶液与碳酸钙悬浊液都能使酚酞溶液变红,而氯化钠和氯化钙溶液不能使酚酞溶液变红,说明钠离子、氯离子和钙离子不能使酚酞溶液变色,所以CaCO3悬浊液使酚酞变红与其结构中的碳酸根离子有关,故C选项正确;
D、在加热碳酸钙的悬浊液时,若碳酸钙受热分解了,分解产物为氧化钙和二氧化碳,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙溶于水显碱性,溶液碱性增强,溶液颜色变深,不会变浅,由于碳酸钙在高温煅烧时才能分解,加热时达到不碳酸钙的分解温度,碳酸钙不能分解,故D选项错误。
故选BC。
【小问4详解】
石灰石的主要成分碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳,如果石灰石部分分解,则粉末中含碳酸钙,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,氧化钙和稀盐酸反应生成氯化钙和水,故取碾碎后粉末少许于试管中,加入足量稀盐酸,产生气泡,说明部分分解;
【小问5详解】
由表格中的数据可以得出,煅烧不同的时间,在1100℃~1200℃范围内生成的生石灰活性度均高于其它温度,故石灰石煅烧的最佳温度范围为1100℃~1200℃;
【小问6详解】
见答案;
【小问7详解】
石灰石高温分解生成二氧化碳,二氧化碳和焦炭在高温下反应生成一氧化碳,一氧化碳具有还原性,可还原生成更多的铁,故加入石灰石提高铁产率。
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