2023年江苏省苏州市星湾学校中考零模化学试题
展开2023年星湾学校九年级零模试卷 化学
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 N:14 Na:23 S:32 Cl:35.5
选择题(共40分)
单项选择题(包括20小题,每题2分,共40分,每题只有一个选项符合题意。)
1. “绿水青山就是金山银山”,下列行为不利于保护环境的是
A. 推广用煤发电 B. 大力植树造林
C. 垃圾分类处理 D. 使用清洁能源
【答案】A
【解析】
【详解】A、推广用煤发电会产生污染物,不利于保护环境,故A符合题意;
B、大力植树造林能减少空气污染,有利于保护环境,故B不符合题意;
C、垃圾分类处理能防止环境污染,有利于保护环境,故C不符合题意;
D、使用清洁能源可以减少空气污染,有利于保护环境,故D不符合题意;
故选A。
2. 下列过程涉及化学变化的是
A. 酒精挥发 B. 氧气液化
C. 氢气燃烧 D. 矿石粉碎
【答案】C
【解析】
【详解】A、酒精挥发,是物质状态改变,没有新物质生成,属于物理变化,不符合题意;
B、氧气液化,是物质状态改变,没有新物质生成,属于物理变化,不符合题意;
C、氢气燃烧,有水生成,有新物质生成,属于化学变化,符合题意;
D、矿石粉碎,是物质形状改变,没有新物质生成,属于物理变化,不符合题意;
故选:C。
3. 下列物质中,存在氧分子的是
A. 水 B. 液态空气 C. 二氧化碳 D. 高锰酸钾
【答案】B
【解析】
【详解】A、水是由水分子构成的,不含有氧分子,故A选项不符合题意;
B、液态空气是混合物,其中包含液氧,而液氧是由氧分子构成,故B选项符合题意;
C、二氧化碳是由二氧化碳分子构成的,不含有氧分子,故C选项不符合题意;
D、高锰酸钾是离子化合物,不含有氧分子,故D选项不符合题意。
故选B。
【点睛】本题难度不大,主要考查了构成物质的微观粒子方面的知识,掌握常见物质的粒子构成是正确解答本题的关键。
4. 下列化学用语表达正确的是
A. 2个氢原子:H2 B. 锌元素:ZN
C. 钠原子结构示意图: D. 镁离子:Mg2+
【答案】CD
【解析】
【详解】A、表示多个微粒时,在微粒符号前面写出对应的数值,则2个氢原子表示为2H,故A错误;
B、元素符号的书写注意“一大二小”,则锌元素的符号为Zn,故B错误;
C、钠原子的核外电子有11个,由里到外的电子排布为2、8、1,故C正确;
D、离子的表示方式为在该离子的元素符号(或原子团)右上角,标出该离子所带的正负电荷数,数字在前,正负符号在后,带1个电荷时,1要省略,镁离子表示为Mg2+,故D正确;
故选CD。
5. 在粗盐初步提纯实验中,下列有关装置和操作正确的是
A. 溶解粗盐 B. 过滤粗盐水
C. 蒸发结晶 D. 趁热取下蒸发皿
【答案】B
【解析】
【详解】A、溶解粗盐应在烧杯中进行,不能在量筒中进行,不符合题意;
B、过滤时,应遵循“一贴、二低、三靠”的原则,图中操作正确,符合题意;
C、蒸发时,应用玻璃棒不断搅拌,防止局部温度过高,造成液滴飞溅,不符合题意;
D、不能用手去拿热的蒸发皿,应用坩埚钳,不符合题意。
故选B。
6. 3月22日是“世界水日”,下列环节中自来水生产过程不涉及的是
A. 沉淀 B. 蒸馏 C. 吸附 D. 消毒
【答案】B
【解析】
【详解】自来水的生产过程中,用到的净化水的方法有沉淀、过滤、吸附、消毒等,没有用到蒸馏操作。
故选B。
阅读下列资料,完成下列小题:
2021年5月,中科院“人造太阳”EAST实验装置创造了氘(H﹣2)、氚(H﹣3)核聚变在1.2亿℃下运行101s的新纪录,为世界核聚变研究的发展做出巨大贡献。
我国科学家用滤纸和二氧化钛(TiO2)薄膜制作出一种新型“纳米纸”,又在纳米纸上铺一层“萘胺”(C10H9N)染料,制成一种试纸,用于检测食品中亚硝酸盐浓度的高低。
7. 氕(H﹣1)原子、氘(H﹣2)原子、氚(H﹣3)原子是氢元素的三种不同的原子。这三种原子具有不同的
A. 核电荷数 B. 质子数 C. 中子数 D. 核外电子数
8. 萘胺(C10H9N)主要用作合成染料中间体,也曾用作色基。下列有关萘胺说法正确的是
A. 萘胺中只含有一个氨分子 B. 萘胺中共含有20个原子
C. 萘胺中氮元素的质量分数最小 D. 萘胺中H、N元素的质量比为9:14
9. 下列有关说法正确的是
A. 纳米是一种新材料 B. 二氧化钛属于纯净物
C. 亚硝酸钠的化学式为NaNO3 D. 纳米纸与试纸所含物质种类相同
【答案】7. C 8. D 9. B
【解析】
【7题详解】
元素是质子数相同的一类原子的总称,氕(H-1)原子、氘(H-2)原子、氚(H-3)原子是氢元素的三种不同的原子,质子数相同,中子数不同,在原子中,质子数=核电荷数=核外电子数,故核电荷数、核外电子数相同。
故选C;
【8题详解】
A、萘胺由萘胺分子构成,不含氨分子,不符合题意;
B、萘胺由萘胺分子构成,每个萘胺分子含10个碳原子、9个氢原子、1个氮原子共20个原子,不符合题意;
C、萘胺中C、H、N元素的质量比为:(12×10):9:14=120:9:14,故氢元素的质量分数最小,不符合题意;
D、萘胺中H、N元素的质量比为:9:14,符合题意。
故选D;
【9题详解】
A、纳米是长度单位,不是材料,不符合题意;
B、二氧化钛由同种物质组成,属于纯净物,符合题意;
C、亚硝酸钠是由钠离子和亚硝酸根离子构成,钠离子显+1价,亚硝酸根离子显-1价,化学式为:NaNO2,不符合题意;
D、纳米纸用滤纸和二氧化钛薄膜制成,在纳米纸上铺一层 “萘胺”染料,制成试纸,故纳米纸与试纸所含物质种类不相同,不符合题意。
故选B。
10. 下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A. 氢气具有可燃性,可用作高能燃料
B. 醋酸具有挥发性,可用于除水垢
C. 稀有气体通常状况下为气态,可用作保护气
D. 酒精具有可燃性,可用作溶剂
【答案】A
【解析】
【详解】A.氢气具有可燃性,可用作高能燃料,具有对应关系。
B.醋酸具有酸性,与碳酸钙等物质反应,可用于除水垢,选项不具有对应关系;
C.稀有气体通常状况下性质稳定,不易于其他物质反应,可用作保护气,选项不具有对应关系;
D酒精能溶解多种物质,可用作溶剂,选项不具有对应关系;
故选:A。
11. 下列关于二氧化碳的说法错误的是
A. 二氧化碳可用于制碳酸类饮料
B. 干冰(固体二氧化碳)可用于人工降雨
C. 二氧化碳是一种温室气体
D. 大气中二氧化碳的产生途径主要是植物的光合作用
【答案】D
【解析】
【详解】A、二氧化碳能和水反应生成碳酸,因此二氧化碳可以做化工原料,如制汽水等碳酸饮料,故A选项说法正确,不符合题意;
B、干冰是固态二氧化碳,干冰升华会吸热,可以进行人工降雨,也可以做制冷剂,故B选项说法正确,不符合题意;
C、空气中二氧化碳含量的增多会引起地表温度的升高,因此二氧化碳是温室气体,故C选项说法正确,不符合题意;
D、植物的光合作用的原料之一是二氧化碳,是消耗大气中二氧化碳的途径,不是产生二氧化碳,故D选项说法不正确,符合题意。
故选D。
【点睛】本题主要考查二氧化碳的有关性质及用途,难度不大,根据所学知识进行分析解答。
12. 下列指定反应的化学方程式书写正确的是
A. 石灰乳吸收二氧化硫:
B. 碳酸钡加入澄清石灰水:
C. 氨水中和含有硫酸的废水:
D. 铁置换出氢氧化铜中的铜:
【答案】A
【解析】
【详解】A、石灰乳的主要成分是氢氧化钙,二氧化硫与氢氧化钙反应生成亚硫酸钙和水,该反应方程式为,故A正确;
B、由于碳酸钡难溶于水,盐与碱发生复分解反应,要求盐与碱均可溶,生成物有沉淀、气体或水生成,所以碳酸钡与氢氧化钙不反应,故B错误;
C、氨水中和含有硫酸的废水,生成硫酸铵和水,该反应方程式为,选项中没有配平,故C错误;
D、氢氧化铜难溶于水,铁与氢氧化铜不反应,故D错误;
故选A。
13. 科学家设计了“人造树叶”模拟获取氧气等物质的过程,装置和反应的微观示意图如图。下列说法错误的是
A. 反应最终生成三种物质分子
B. 反应前后催化剂的化学性质不变
C. 反应前后C、H、O元素化合价均发生了改变
D. 反应后分子总数不变
【答案】D
【解析】
【详解】该反应化学方程式为;
A.反应最终生成氧分子、一氧化碳分子、氢分子,此选项正确;
B.催化剂可以改变化学反应的速率而本身的质量和化学性质不变,此选项正确;
C.反应前碳、氢、氧元素的化合价分别为+4价、+1价、-2价,反应后碳、氢、氧元素的化合价分别为+2价,0价、0价,反应前后C、H、O元素化合价均发生了改变,此选项正确;
D.该反应是一个水分子和一个二氧化碳分子在催化剂的作用下生成一个氧分子、一个一氧化碳分子和一个氢分子,所以反应后分子总数改变,此选项错误;
故选D。
14. 下列各组离子在水中能大量共存的是
A. K+、H+、CO、Cl-
B. Na+、NH、C1-、NO
C. Cu2+、Na+、OH-、SO
D. K+、H+、OH-、SO
【答案】B
【解析】
【详解】A、氢离子和碳酸根离子生成二氧化碳和水不能共存,A错误。
B、各个离子不能生成沉淀气体和水能共存,B正确。
C、铜离子和氢氧根离子不能共存,C错误。
D、氢离子和氢氧根离子生成水,不能共存,D错误。
故选:B。
15. 火星上存在针铁矿[FeO(OH)]和黄钾铁矾,从而证明火星表面曾经存在过水。已知两种矿物中铁元素的化合价相同,则黄钾铁矾[KFe3(SO4)2(OH)n]中n值为
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
【答案】C
【解析】
【详解】针铁矿中,氧元素的价态为-2价,氢氧根离子显-1价,根据化学式中各元素化合价代数和为0,设铁元素化合价为x,有:x+(-2)+(-1)=0,x=+3。在黄钾铁矾中:Fe为+3价,K为+1价,硫酸根为-2价,氢氧根为-1价,则有:+1+(+3) 3+(-2) 2+(-1)n=0,解得n=6,故选C。
16. 同学们在实验室中(室温20℃)自制蔗糖晶体(C12H22O11)的实验过程如图1所示,图2是蔗糖的溶解度曲线,下列有关说法正确的是
A. 加入水后所得蔗糖溶液的质量是86 g
B. 加热和搅拌都可以增强蔗糖的溶解性
C. 加热后蔗糖溶液中溶质的质量分数增大
D. 静置 1 周后析出的蔗糖晶体是66 g
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A、20℃时,蔗糖的溶解度是204g,因此20g水中,溶解蔗糖的质量=20g×=40.8g,加入水后所得蔗糖溶液的质量=20g+40.8g=60.8,故选项错误;
B、加热可以增强蔗糖的溶解性错误,而搅拌不可以,故选项错误;
C、由于烧杯底部的固体溶解,所以加热后蔗糖溶液中溶质的质量分数增大,故选项正确;
D、静置4~5天后结晶出的蔗糖晶体=66g-40.8g=25.2g,故选项错误。
故选C。
17. 下列实验操作不能达到实验目的的是
选项
物质
目的
主要实验操作
A
铜粉中混有少量炭粉
除杂
在空气中灼烧
B
NaCl和NH4NO3固体
鉴别
取样,分别加适量水溶解
C
CO中是否混有CH4
检验
点燃,火焰上方罩干冷烧杯
D
KCl和MnO2固体
分离
溶解、过滤、洗涤、干燥、蒸发
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A、铜粉中混有少量炭粉,在空气中灼烧,铜与空气中的氧气反应生成氧化铜,反而会把原物质除去,不符合除杂原则,选项A错误;
B、将氯化钠与硝酸铵分别溶于水,氯化钠溶于水,溶液温度无明显变化,硝酸铵溶于水,吸收热量,溶液温度降低,可鉴别开,选项B正确;
C、CH4燃烧生成水和二氧化碳,一氧化碳燃烧只生成二氧化碳。在火焰上方罩干冷烧杯,若发现烧杯内壁有水珠生成,说明一氧化碳中含有甲烷,选项C正确;
D、氯化钾溶于水,二氧化锰不溶于水,所以可通过溶解、过滤、洗涤、干燥、蒸发得到氯化钾固体,选项D正确。
故选:A。
18. 用如图所示装置研究CO和Fe2O3的反应。下列说法错误的是
A. 开始时应先通入CO再加热氧化铁
B. 充分加热后,固体由红棕色变为黑色
C. 快速推入CO可使氧化铁充分反应
D. 气球的作用是防止CO污染空气和调节气压
【答案】C
【解析】
【详解】A、开始时应先通入CO排净装置内空气,再加热氧化铁,防止形成爆炸性混合物,发生爆炸,故选项A说法正确;
B、氧化铁和一氧化碳高温生成铁和二氧化碳,固体由红色变为黑色,故选项B说法正确;
C、快速推入CO可能使氧化铁反应不充分,故选项C说法错误;
D、气球的作用收集尾气,防止CO污染空气,同时还可调节气压,故选项D说法正确;
故选:C。
19. 使用特殊的催化剂在光照(hv)条件下实现了CO2和H2催化转化为C4H10,其中转化关系如图所示。下列说法错误的是
A. 转化过程①和②中,氢元素化合价发生了变化
B. 从CO2到C4H10的转化是一个储存能量的过程
C. 过程③中,理论上参加反应的C4H10和O2的分子个数比是2∶13
D. 理论上,每88tCO2完全转化为C4H10,需消耗26tH2
【答案】D
【解析】
【详解】A、转化过程①和②中氢元素的化合价都是由0价变为+1价,氢元素的化合价发生了变化,选项说法正确,不符合题意;
B、从CO2到C4H10的转化是光能转化为化学能,是一个储存能量的过程,选项说法正确,不符合题意,
C、过程③中,发生反应的化学方程式为,由化学方程式可知参加反应的C4H10和O2的分子个数比为2∶13,选项说法正确,不符合题意;
D、过程①发生的化学反应方程式为①,过程②发生的化学方程式为②,①×4+②得,由化学方程式可知,每176份质量的CO2完全转化为C4H10,需消耗26份质量的H2,故每88tCO2完全转化为C4H10,需消耗13tH2,选项说法错误,符合题意;
故选D。
20. 某学习小组用图1装置在相同温度下探究碳酸钠、碳酸氢钠与同浓度的稀盐酸反应,得图2结果。下列说法错误的是
A. 该小组实验时实际消耗了等质量的稀盐酸
B. 该小组取用的碳酸钠与碳酸氢钠的质量比为53:42
C. 图1中连通器的作用是使分液漏斗与广口瓶之间的压强相等
D. 碳酸钠和稀盐酸的反应速率比碳酸氢钠和稀盐酸的反应速率慢
【答案】A
【解析】
【分析】根据碳酸钠、碳酸氢钠分别与盐酸反应的化学方程式分析,,。
【详解】A、根据图像可知最终瓶内气压相等说明生成二氧化碳的量是相等的,故根据化学方程式物质质量关系可知生成等质量的二氧化碳消耗盐酸中溶质的质量不相等,而题中要求盐酸浓度相等故消耗盐酸的质量不相等,选项错误;
B、根据分析,生成等质量二氧化碳消耗碳酸钠和碳酸氢钠的质量比时,选项正确;
C、反应后有气体生成,若不增加连通器,内部压强增大,分液漏斗内的液体无法滴入集气瓶内,因此增加连通器,联通内部压强,确保液体流下,选项正确;
D、根据图像可知相等时间内碳酸钠反应时使装置内气压增加量小于碳酸氢钠,说明碳酸钠和稀盐酸的反应生成二氧化碳的速率比碳酸氢钠和稀盐酸的反应生成二氧化碳的速率慢,选项正确;
答案为:A。
非选择题
21. 材料在促进生产发展、改善人类生活中发挥了重要作用。
I.金属材料的发展伴随着人类文明的进步。
(1)《吕氏春秋》记载“金柔锡柔,合两柔则刚”(注:金指铜单质,锡指锡单质)。这句话说明铜锡合金相较于铜、锡的特点是_______。
(2)分别向盛有硫酸锌溶液、硝酸银溶液的两支试管中加入铜片,其中发生反应的化学方程式为_____。
(3)金属锈蚀给人类带来了巨大损失。请写出防止铁生锈的一种方法:______。
II.陶瓷是火与土的结晶,是中华民族文化的象征之一。
(4)下列中学实验室常见用品中,材质为陶瓷的是______(填序号)。
A. 烧杯 B. 集气瓶 C. 蒸发皿 D. 坩埚钳
(5)烧制陶瓷的原料为黏土,某黏土的成分如表,所列出的四种氯化物中属于非金属氧化物的是____(写化学式)。
成分
二氧化硅
氧化铝
氧化铁
氧化镁
其它
质量分数%
69.51
14.15
2.55
1.31
12.48
(6)“九秋风露越窑开,夺得千峰翠色来”描述的是著名的青瓷。
①手工制作陶瓷的过程如图1,陶瓷丰富的色彩与烧制过程中的化学反应有关。燃料(以木炭为例)在窑体内燃烧。通过两步反应生成CO,化学方程式为______。
②青瓷的“翠色”来源十分复杂,涉及窑体内的CO和瓷器表面釉料中的氧化铁在高温下反应生成氧化亚铁,化学方程式为______。
(7)古代窑炉(如图2)构造不断变迁。为了提高窑体内CO的体积分数,下列措施中可行的是______(填序号)
A. 相对增加燃料用量 B. 相对增加空气鼓入
C. 增加排气口数量 D. 减少排气口数量
【答案】(1)硬度大 (2)
(3)保持铁的表面清洁干燥 (4)C
(5)
(6) ①. ②. (7)AD
【解析】
【小问1详解】
根据题意,合金比其组成金属硬度大;
【小问2详解】
铜的活动性排在锌后,排在银前,因此铜会与硝酸银反应生成硝酸铜和银,化学方程式为:;
【小问3详解】
铁和水氧气共同作用生锈,因此防止铁生锈的方法是:保持铁的表面清洁干燥;
【小问4详解】
烧杯、集气瓶是玻璃材质,坩埚钳是金属材质,蒸发皿是陶瓷材质,故选:C;
【小问5详解】
二氧化硅中硅元素属于非金属元素,因此其非金属氧化物,化学式是:;
【小问6详解】
①木炭和氧气点燃生成二氧化碳,二氧化碳和碳高温反应生成一氧化碳,化学方程式为:;;
②一氧化碳和氧化铁高温反应生成氧化亚铁和二氧化碳,化学方程式为:;
【小问7详解】
A、相对增加燃料用量 ,则在氧气不充足的情况下,碳和氧气反应生成一氧化碳,符合题意;
B、相对增加空气鼓入,则空气中氧气含量充足,碳燃烧后生成二氧化碳,不符合题意;
C、增加排气口数量,会加快空气的流动,使氧气充足,则会生成二氧化碳,不符合题意;
D、减少排气口数量,则会使氧气不充足,碳燃烧后生成一氧化碳,符合题意;
故选:AD。
22. 阅读下面短文,回答问题。
“冰丝带”是全球首个采用二氧化碳跨临界直冷制冰的冬奥速滑场馆。该技术碳排放趋近于零,且对大气臭氧层没有影响,是目前世界上最环保、最高效的制冰技术之一。研究发现,制冰机的二氧化碳蒸发温度和转桶材料对制冰量都有影响。图1是当其他条件相同时,制冰量随二氧化碳蒸发温度和转桶材料的变化情况。
冰面下是混凝土冰板层,其主要材料是水泥。水泥是以石灰石、黏土(主要成分为)等为原料,在一定条件下反应制得硅酸盐(如硅酸钙)。科学家通过调整混凝土的材料配方增强其抗冻性。图2是掺有陶粒的混凝土和普通混凝土的抗冻性对比实验结果(强度损失率越高,抗冻性越差)。
(1)运动员在经过剧烈运动,并且大量出汗之后,通常会饮用一些含“钾”、“钠”等成分的淡盐水,这里的“钾”、“钠”指的是_______(选填“分子”、“原子”或“元素”)。
(2)采用二氧化碳跨临界直冷制冰技术的优点有_____(写出一条)。
(3)由图1可知,相同条件下,转桶材料为______(选填“不锈钢”或“铝”)时制冰量较大。
(4)由图2可推断“陶粒混凝上的抗冻性优于普通混凝土”,依据是________。
(5)写出石灰石和黏土制硅酸钙的方程式______。
【答案】(1)元素 (2)碳排放趋近于零##对大气臭氧层没有影响
(3)不锈钢 (4)冻融循环次数相同时,陶粒的混凝土比普通混凝土的强度损失率低
(5)
【解析】
【小问1详解】
这里的“钾”、“钠”不是以分子、离子的形式存在,而是强调存在的元素,与具体形态无关。
【小问2详解】
由短文可知,采用二氧化碳跨临界直冷制冰技术碳排放趋近于零,且对大气臭氧层没有影响,是目前世界上最环保、最高效的制冰技术之一。所以采用二氧化碳跨临界直冷制冰技术的优点有碳排放趋近于零、对大气臭氧层没有影响。
【小问3详解】
由图1可知,在其他条件相同的情况下,转桶材料为不锈钢时,制冰量较大。
【小问4详解】
由图2可知,冻融循环次数相同时,陶粒的混凝土比普通混凝土的强度损失率低,因强度损失率越高,抗冻性越差,所以陶粒混凝上的抗冻性优于普通混凝土。
【小问5详解】
由短文水泥是以石灰石、黏土(主要成分为)等为原料,在一定条件下反应制得硅酸盐(如硅酸钙)可知,该反应是在一定条件下和反应生成,根据质量守恒定律反应前后原子的种类和数目不变,所以另一种生成物为,反应的化学方程式为。
23. 硅是一种常用的半导体材料,是芯片的基材,也是太阳能电池片与LED灯的主要原材料。工业上以石英砂为原料,获得硅的一种流程如图所示。回答下列问题。
(1)硅是地壳中含量居第_____位的元素。
(2)反应I要在隔绝空气的条件下进行,原因是_______。
(3)加入稀盐酸时发生反应的方程式写为_______,该反应的基本反应类型是______。
(4)经操作I得到的滤液中含有的阳离子有_______。
(5)该流程中可循环使用的物质有______。
【答案】(1)二##2 (2)防止镁被氧气氧化
(3) ①. 2HCl+MgO=MgCl2+H2O ②. 复分解反应
(4)Mg2+和H+ (5)HCl
【解析】
【小问1详解】
地壳中元素的含量前四位分别是:氧、硅、铝、铁,故硅是地壳中含量居第二位的元素;
【小问2详解】
镁易被空气中的氧气氧化,故反应I要在隔绝空气的条件下进行,原因是防止镁被空气中的氧气氧化;
【小问3详解】
稀盐酸与氧化镁反应的方程为:2HCl+MgO=MgCl2+H2O,该反应是两种化合物交换成分生成另外两种化合物,基本反应类型是复分解反应;
【小问4详解】
过量稀盐酸与氧化镁反应后溶液中的溶质为生成的氯化镁和过量的氯化氢,故经操作Ⅰ得到的滤液中含有的阳离子有Mg2+和H+;
【小问5详解】
由图可知,该流程中产生的HCl可循环利用,既有产出又有投入。
24. 含有铵根离子(NH3)的盐属于铵盐,兴趣小组对依盐及相关问题进探究。
【了解组成】
(1)一种常见铵盐的微观模型示意图为,则它表示的物质是_______(填化学式)。
(2)碳酸氢铵的化学式为NH4HCO3,某种碳酸氢铵样品中氮元素的质量分数是21.8%,则该碳酸氢铵样品属于______(填“纯净物”或“混合物”)。
【比较性质】
(3)已知硝酸铵溶液显酸性,则该溶液中含有的阳离子有_______(填离子符号)。
(4)常见的铵盐中,仅有碳酸氢铵在常温下就能分解,放出氨气,则常温下鉴别碳酸氢铵与硫酸铵的最简便方法是_______。
【提出问题】氨气与氯化氢反应可以得到一种铵盐,该反应常用于探究微粒运动性。那么,微粒运动速率与气体的相对分子质量有什么关系呢?
【查阅资料】浓盐酸靠近浓氨水时,会出现大量的白烟。
【进行实验】
将一根玻璃管放在水平桌面上,在左右两端同时塞入分别滴有浓盐酸、浓氨水的脱脂棉,再塞紧橡皮塞。稍后,在靠近浓盐酸的一端最先出现白烟,见图甲:
(5)浓盐酸与浓氨水未直接接触就产生白烟,是因为浓盐酸和浓氨水都具有______。
(6)由图甲实验可知,相同条件下相对分子质量越小的气体,其微粒运动速率越_______。
【拓展延伸】
再取一根V型玻璃管,开口向上竖直放置,在左右两端同时塞入分别滴有浓盐酸、浓氨水的脱脂棉,再塞紧橡皮塞。稍后,在靠近浓氨水的一端最先出现白烟,如图乙。
(7)图乙实验中,最先出现白烟的位置与图甲实验相反,说明相同条件下______。
(8)实验中发现V型玻璃管发热,其原因是_____。
【答案】(1)NH4Cl
(2)混合物 (3)和H+
(4)闻气味,有刺激性气味的是碳酸氢铵,没有气味的是硫酸铵
(5)挥发性 (6)快
(7)氯化氢的密度大于氨气的密度
(8)氯化氢与氨气反应放热
【解析】
【小问1详解】
铵盐是铵根离子与酸根离子构成的化合物,由结构示意图可知它表示的物质是 NH4Cl ;
【小问2详解】
碳酸氢铵中氮元素的质量分数= ×100%≈17.7% <21.8%,所以该碳酸氢铵样品属于混合物;
【小问3详解】
已知硝酸铵溶液显酸性,所以溶液中含有 H+ ,则该溶液中含有的阳离子有和 H+ ;
【小问4详解】
常见的铵盐中,仅有碳酸氢铵在常温下就能分解,放出氨气,则常温下鉴别碳酸氢铵与硫酸铵的最简便方法是闻气味,有刺激性气味的是碳酸氢铵,没有的是硫酸铵;
【小问5详解】
浓盐酸与浓氨水未直接接触就产生白烟,是因为浓盐酸和浓氨水都具有挥发性,会挥发出氯化氢气体和氨气,当两种气体相遇会生成氯化铵,出现白烟;
【小问6详解】
浓盐酸挥发出氯化氢,氯化氢分子不断运动,浓氨水挥发出氨气,氨气分子不断运动,氯化氢分子和氨气分子接触发生反应,在靠近浓盐酸的一端最先出现白烟,说明氨气分子运动速率大于氯化氢分子,氯化氢的相对分子质量为36.5,氨气的相对分子质量为17,故相同条件下相对分子质量越小的气体,其微粒运动速率越快;
【小问7详解】
图乙实验中,最先出现白烟的位置与图甲实验相反,因为氯化氢分子向下运动的距离更大,说明相同条件下氯化氢的密度大于氨气的密度;
【小问8详解】
实验中发现V型玻璃管发热,其原因是氯化氢与氨气反应放热。
25. 海水中含有大量盐类,海水淡化是综合利用海洋资源的重要产业。某种海水淡化装置允许水分子透过,阻止盐类透过。采用该装置淡化海水,可分别获得浓盐水和淡水。
(1)①进入淡化装置前的海水必须进行预处理,可用纯碱除去大部分钙盐和镁盐,写出纯碱与CaCl2生成沉淀的化学方程式________。
②分离出的浓盐水相比较原海水,不变的是_______(填序号)。
A.各溶质的质量分数 B.各溶质的质量 C.溶剂的质量
③该方法除了用于海水淡化,还可用于______(填序号)。
A.硬水软化 B.污水处理 C.物质鉴别
(2)某工厂淡化海水后得到的浓盐水和淡水中盐类物质含量如下表(微量盐类忽略不计)。
国家规定居民生活用水中盐类物质总含量≤500mg·L-1,计算并推断所得淡水中盐类总含量______生活用水的标准(填“达到”或“未达到”);该工厂一套淡化装置每小时产生浓盐水300L,其中含有NaCl_______kg。
氯化钠
氯化镁
硫酸镁
硫酸钙
淡水
0.17
0.012
4.8×10-4
8.5×10-4
浓盐水
45.0
3.6
3.3
0.14
(3)淡化海水所得的浓盐水中含大量MgCl2,可制各金属镁,主要物质转化关系如图所示:
已知:1.MgCl2溶解度随温度升高而增大。
2.MgCl2的溶液为中性。
3.MgCl2在酸性溶液中结晶,可避免与水反应转化为氢氧化镁沉淀。
①写出步骤1的主要反应方程式______。该过程使用石灰乳,而不用澄清石灰水的原因是______。
②浓盐水经过步骤1和2两步反应后又获得了MgCl2,设计这两步的目的是_______。
③图中未涉及的反应类型为_______。
A.化合反应
B.分解反应
C.置换反应
D.复分解反应
④步骤2分两步完成,第一步加入物质X,第二步降温结晶得到纯净的MgCl2。第一步应加入_______。
⑤镁在空气中燃烧发出耀眼白光,依据此现象可用镁制作______(写出一种即可)。
【答案】(1) ①. CaCl2 + Na2CO3 = 2NaCl + CaCO3↓ ②. B ③. AB
(2) ①. 达到 ②. 13.5
(3) ①. MgCl2 + Ca(OH)2 = Mg(OH)2↓.+CaCl2 ②. 使氯化镁充分反应 ③. 提纯氯化镁,去除杂质 ④. C
⑤. 稀盐酸
⑥. 照明弹
【解析】
【小问1详解】
①纯碱是碳酸钠的俗名,碳酸钠与氯化钙反应生成氯化钠和碳酸钙沉淀,化学方程式为:CaCl2 + Na2CO3 = 2NaCl + CaCO3↓;
②分离出的浓盐水相比较原海水,不变的是各溶质的质量,故选B;
③海水淡化装置允许水分子透过,阻止盐类透过。该方法除了用于海水淡化,还可用于硬水软水、污水处理,故选:AB;
【小问2详解】
淡水中每升所含盐类物质总质量为,故所得淡水中盐类总含量达到生活用水的标准;
该工厂一套淡化装置每小时产生浓盐水300L,其中含有NaCl质量为:;
【小问3详解】
①石灰乳主要成分是氢氧化钙,氢氧化钙与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,化学方程式为:MgCl2 + Ca(OH)2 = Mg(OH)2↓.+CaCl2;石灰乳中氢氧化钙含量更高,该过程使用石灰乳,而不用澄清石灰水的原因是使氯化镁充分反应;
②浓盐水经过步骤1和2两步反应后又获得了MgCl2,设计这两步的目的是提纯氯化镁,去除杂质;
③氢氧化钙与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水,属于复分解反应;氯化镁电解生成金属镁和氯气,符合一变多,属于分解反应;氢气在氯气中燃烧生成氯化氢,属于化合反应,图中未涉及的反应类型为置换反应。故选C;
④步骤2分两步完成,第一步加入物质X,第二步降温结晶得到纯净的MgCl2,第一步应加入稀盐酸;
⑤利用镁燃烧发出耀眼的白光这一特殊现象,可用镁制造照明弹(合理即可)。
26. 硫酸是世界上产量最大、用途最广的酸,被称为“化学工业之母”。化学兴趣小组同学时硫酸进行了多角度的研究。
【物质制备】
(1)工业上采用接触法制硫酸:先煅烧黄铁矿得到SO2,再将SO2经过一系列变化得到硫酸。SO2到硫酸的过程中硫元素的化合价______(填“升高”或“不变”或“降低”)。
(2)实验室用100mL98%的浓硫酸(1.84g/mL)配制9.8%的稀硫酸,需要加水______mL。
【物质性质】
(3)探究稀硫酸与氢氧化钠溶液的反应。
①取_______(填“A”或“B”)中的氢氧化钠溶液5mL加入烧杯中,并插入pH计。
②从另一试剂瓶中取出稀硫酸逐滴加入①的溶液中,并不断搅拌。
反应过程中溶液pH变化的部分数据如下表所示:
稀硫酸体积/mL
0
2
4
6
8
…
溶液pH
13.1
12.8
12.3
11.5
10.4
…
在pH=12.8时,溶液中的溶质是______(填化学式)。
③滴加稀硫酸过程中,溶液pH不断减小的原因有:a.硫酸与氢氧化钠发生了反应;b. __________________________________________。
④为证明溶液pH从13.1减小到10.4的过程中,④中原因a起主要作用,需设计的实验方案是___________________________________________________。
(4)探究稀硫酸与金属氧化物的反应。
①向氧化铜中加入足量稀硫酸,可观察到__________________________。
②在反应得到溶液中,逐滴滴加氢氧化钠,刚开始没有明显现象,可能的原因是___________________________________。
③继续加入足量氢氧化钠溶液,生成蓝色沉淀氢氧化铜,氢氧化铜易分解,放置一天后蓝色沉淀变黑,写出分解的反应方程式_____________________________。
【定量研究】
(5)某工厂现有含碳酸钠的废水需要处理。为测定废水中碳酸钠的质量分数,化学兴趣小组同学取废水样品100g,加入溶质质量分数为10%的硫酸溶液9.8g,恰好完全反应(此废水中其他物质不与硫酸反应)。计算废水中碳酸钠的质量分数(写出计算过程)。
【答案】(1)升高 (2)1656
(3) ①. A ②. NaOH、Na2SO4 ③. 水会稀释氢氧化钠溶液(答案合理即可) ④. 取等质量的pH=13.1的两烧杯氢氧化钠溶液,一杯加入稀硫酸直至pH=10.4,记录加入稀硫酸的质量;另一杯加入蒸馏水直至pH=10.4,记录加入蒸馏水的质量。
(4) ①. 黑色固体逐渐消失,溶液由无色变为蓝色(答案合理即可) ②. 加入的稀硫酸溶液过量,滴加的氢氧化钠要先与稀硫酸反应,所以刚开始无明显现象(答案合理即可) ③.
(5)碳酸钠与稀硫酸反应的化学方程式为,加入硫酸的质量为9.8 g×10%=0.98 g。
设废水中碳酸钠的质量为x,
碳酸钠的质量分数为。
答:废水中碳酸钠的质量分数为1.06%。
【解析】
【小问1详解】
根据化学式的化合价正负代数和为零,SO2中氧元素的化合价为-2价,则二氧化硫中硫元素的化合价为+4价;硫酸的化学式为H2SO4,氢元素的化合价为+1价,氧元素的化合价为-2价,则硫酸中的硫元素的化合价为+6价;故SO2到硫酸的过程中硫元素的化合价升高。
【小问2详解】
用100 mL 98%的浓硫酸(1.84 g/mL)配制9.8%的稀硫酸,根据稀释前后溶质的质量不发生改变,可设稀释后溶液的质量为x g,
1.84g/mL×100mL×98%=9.8%×x g,解得x=1840 ,稀释前溶液的质量=1.84g/mL×100mL=184g,则加入水的质量=1840g-184g=1656g,水的密度为1 g/mL,则加入水的体积V=。
【小问3详解】
①氢氧化钠具有腐蚀性,为防止氢氧化钠与玻璃塞中的物质发生反应导致瓶塞粘在一起无法打开,瓶塞应该用橡胶塞,则应该取A中的氢氧化钠溶液。
②氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水,pH=12.8时,溶液呈碱性,有氢氧化钠剩余,所以溶质是NaOH、Na2SO4。
③除了硫酸和氢氧化钠反应消耗氢氧化钠使碱性减弱,pH减小外;稀硫酸中也有水,水稀释氢氧化钠溶液,碱性减弱,也会使pH减小。
④判断硫酸和氢氧化钠反应是否起到主要原因,可以设计加入稀硫酸和蒸馏水进行对比。可以比较pH变化相同的量加入稀硫酸和蒸馏水的多少。所以可设计实验:取等质量的pH=13.1的两烧杯氢氧化钠溶液,一杯加入稀硫酸直至pH=10.4,记录加入稀硫酸的质量。另一杯加入蒸馏水直至pH=10.4,记录加入蒸馏水的质量。
【小问4详解】
①稀硫酸与氧化铜反应生成硫酸铜和水,氧化铜是黑色固体,硫酸铜溶液呈蓝色;所以反应现象为黑色固体逐渐消失,溶液由无色变为蓝色。
②在反应得到的溶液中,逐滴滴加氢氧化钠,刚开始没有明显现象的原因可能是:稀硫酸过量,所得的溶液中含有稀硫酸,滴加的氢氧化钠要与稀硫酸先反应,稀硫酸被反应完全后才能和生成的硫酸铜反应。
③蓝色沉淀变黑是因为氢氧化铜受热分解生成了黑色固体氧化铜和水,则化学反应方程式为。
【小问5详解】
见答案。
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