[化学]山东省烟台龙口市(五四制)2024年中考模拟试题(解析版)
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1.本试卷共8页,共100分;考试时间90分钟。
2.所有答案必须写在答题卡上。考试结束后,只交答题卡。
3.相对原子质量:C-12 O-16 H-1 S-32 N-14 Ca-40 Fe-56 Zn-65 Na-23
一、选择题(本题包括10个小题,每小题只有一个选项符合题意)
1. 中华文明历史悠久。《天工开物》记载的下列工艺过程中,主要发生了化学变化的是( )
A. 甘蔗榨汁B. 棉纱织布
C. 白土烧瓷D. 楠木造船
【答案】C
【解析】
【详解】A、甘蔗榨汁,没有新物质生成,主要发生物理变化;
B、棉纱织布,没有新物质生成,主要发生物理变化;
C、白土烧瓷,有新物质生成,主要发生化学变化;
D、楠木造船,没有新物质生成,主要发生物理变化;
答案:C。
2. 下列实验操作错误的是( )
A. 添加锌粒B. 读液体体积C. 稀释浓硫酸 D. 测定溶液pH
【答案】A
【解析】
【详解】A、进行固体药品与液体药品反应的实验时,应先添加固体药品,再添加液体药品;添加锌粒时,应先把试管横放,用镊子夹取锌粒放在试管口,再将试管慢慢竖立起来,使锌粒缓缓滑到试管底部,以免打破试管,图示操作错误,符合题意;
B、读取液体体积时,视线要与量筒内液体凹液面的最低处保持水平,图示操作正确,不符合题意;
C、稀释浓硫酸时,应将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓地注入水中,同时用玻璃棒不断搅拌,以使热量及时扩散,不能将水注入浓硫酸中,以防酸液飞溅,图示操作正确,不符合题意;
D、测定溶液pH的方法:在白瓷板或玻璃片上放一小片pH试纸,用洁净干燥的玻璃棒蘸取少量待测液滴到pH试纸上,与标准比色卡对比读出pH值,不能将pH试纸伸入待测液中,以免污染待测液,图示操作正确,不符合题意。
故选:A。
3. 从生活走进化学,让化学服务于健康生活。下列说法错误的是( )
A. 老年人骨质疏松可服用含的钙片B. 贫血病患者需服用葡萄糖酸锌
C. 胃酸过多患者可服用含的药物D. 坏血病患者可服用维生素C片
【答案】B
【解析】
【详解】A、老年人身体缺钙元素就会骨质疏松,服用含的钙片可适当补充钙元素,该选项说法正确;
B、人体缺铁易患贫血,则应补充铁元素,而不是锌元素,该选项说法错误;
C、胃酸的主要成分为盐酸,氢氧化铝能与盐酸反应,则可用氢氧化铝治疗胃酸过多,该选项说法正确;
D、人体缺乏维生素C易患坏血症,服用维生素C片可适当补充维生素C,该选项说法正确;
故选B。
4. 水对于生命活动、工农业生产具有重要意义。下列有关水的说法错误的是( )
A. 农业上采用喷灌和滴灌可以节约用水
B. 电解水的实验可以证明水是由2个氢元素与1个氧元素组成
C. 生活中可以用煮沸的方法降低水的硬度
D. 工业上可采用蒸馏法从海水中获取淡水
【答案】B
【解析】
【详解】A、为节约用水,农业上浇灌改大水漫灌为喷灌和滴灌。A正确;
B、电解水的实验可以证明水是由氢元素和氧元素组成。B错误;
C、为降低水的硬度,日常生活中常采用煮沸的方法。C正确;
D、利用蒸馏法控制水的沸点100℃,使水变为蒸气通过冷凝得到蒸馏水,能使海水淡化。所以工业上可采用蒸馏法从海水中获取淡水。D正确。
综上所述:选择B。
5. 硒元素被称为“生命的火种”,其相关信息如图。下列说法错误的是( )
A. 硒元素位于元素周期表中第四周期
B. 相对原子质量为78.96
C. 符号“Se2”可以表示硒单质
D. 该原子在化学反应中易得电子
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据原子核外电子层数与元素周期数一致,由硒原子结构示意图可知,硒原子核外有4层电子,所以硒元素位于元素周期表中第四周期,故A正确;
B.根据元素周期表信息中汉字下面的数值表示相对原子质量,硒的相对原子质量为78.96,故B正确;
C.硒单质为固态非金属单质,用符号“Se”表示硒单质,故C错误;
D.由硒原子结构示意图可知,硒原子最外层电子数6,小于4,硒原子在化学反应中易得电子,故D正确。
故选:C。
6. 我国“天问一号”探测器成功着陆火星,发现火星表面被赤铁矿覆盖,平均温度约为-56℃,火星大气中含有CO2(体积分数为95.3%)、O2、H2O等物质,下列说法正确的是( )
A. 火星上白磷无法自燃B. 火星上缺少金属资源
C. 火星大气组成与空气相似D. 火星地表不存在固态水
【答案】A
【解析】
【详解】A、火星平均温度约为-56℃,低于白磷着火点,火星上白磷无法自燃,选项A正确;
B、火星表被赤铁矿覆盖,不缺少金属资源,选项B错误;
C、空气中氮气体积分数78%,氧气体积分数21%,火星大气中含有CO2(体积分数为95.3%),火星大气组成与空气不相似,选项C错误;
D、火星平均温度约为-56℃,大气中又含有水蒸气,故火星地表存在固态水,选项D错误。
故选A。
7. 形成化学观念是化学学习的任务之一。下列有关叙述中,错误的是( )
A. 质子数相同的一类原子属于同种元素
B. 均一稳定的液体一定是溶液
C. 在一定条件下通过化学反应可以实现物质的转化
D. 自然界中的氧、碳循环对维持生态平衡有重要意义
【答案】B
【解析】
【详解】A、元素是具有相同质子数的一类原子的总称,因此质子数相同的一类原子属于同种元素,故A选项不符合题意;
B、均一稳定的混合物是溶液,而均一稳定的液体不一定是溶液,如纯水是均一稳定的液体,但不是溶液,故B选项符合题意;
C、在一定条件下通过化学反应可以实现物质的转化,如一氧化碳在氧气中燃烧能生成二氧化碳,二氧化碳和碳在高温条件下反应生成一氧化碳,故C选项不符合题意;
D、自然界中的氧、碳循环对维持生态平衡有重要意义,如植物的光合作用,动植物的呼吸作用等,故D选项不符合题意。
故选B。
8. 木糖醇(C5H12O5)是一种天然甜味剂,食用时有清凉感,因其代谢不受胰岛素调节,可作为蔗糖替代品供糖尿病患者食用。下列关于木糖醇的说法正确的是( )
A. 组成中碳氢元素的质量比为5:12
B. 在水中溶解时溶液温度降低
C. 木糖醇属于有机物
D. 组成中碳元素的质量分数最大
【答案】BC
【解析】
【详解】A、根据木糖醇化学式可知,木糖醇中碳、氢原子个数比为 5 : 12,但碳、氢元素的质量比= (12×5) : (1×12) = 5 : 1 ,而非 5 : 12 ,错误;
B、木糖醇(C5H12O5)食用时有清凉感,说明木糖醇在水中溶解时溶液温度降低,正确;
C、根据木糖醇(C5H12O5)化学式可知,木糖醇(C5H12O5)是含碳化合物,属于有机物,正确;
D、根据木糖醇(C5H12O5)中,碳、氢、氧元素的质量比=(5×12)∶12∶(5×16)=15∶3∶20可知,组成中氧元素的质量分数最大,错误。
故选BC。
9. 以CO2和H2为原料合成C2H4是综合利用二氧化碳、实现“碳中和”研究热点。相关反应的微观示意图如下所示。
关于该反应,下列说法正确的是( )
A. 参加反成的甲和乙的质量比为11:1B. 生成丙和丁的分子个数比为1:2
C. 反应物和生成物共涉及两种氧化物D. 反应前后元素的化合价都不变
【答案】C
【解析】
【分析】由反应的微观示意图可知,该反应的化学方程式为:;
【详解】A、由反应的化学方程式可知,参加反成的甲和乙的质量比为(2×44):(6×2)=22:3,故选项A说法错误;
B、由反应的化学方程式可知,生成丙和丁的分子个数比为1:4,故选项B说法错误;
C、反应物和生成物共涉及二氧化碳和水两种氧化物,故选项C说法正确;
D、反应前氢元素的化合价为0价,反应后氢元素的化合价为+1价,反应前后氢元素的化合价发生了改变,故选项D说法错误;
故选:C。
10. 对知识进行归纳整理有利于提高学习效率。下列归纳有错误的一组是( )
【答案】D
【解析】
【详解】A、①CO、SO2都属于空气污染物,会造成空气污染,①正确;②空气污染指数越大,空气质量状况越差,②正确,A选项不符合题意;
B、①油锅着火时可用锅盖盖灭,利用的原理是隔绝氧气,①正确;②久未开启的地窖中二氧化碳含量可能过高,有导致人窒息的风险,进入久未开启的地窖要做灯火实验,确认地窖中二氧化碳含量是否过高,②正确,B选项不符合题意;
C、①水垢的主要成分是碳酸钙、氢氧化镁,食醋中含有醋酸,碳酸钙、氢氧化镁都能与醋酸反应生成可溶性物质,可用食醋除去热水瓶胆内的水垢,①正确;②羊毛线材质是蛋白质,灼烧时产生烧焦羽毛气味,纯棉线材质是棉纤维,灼烧时产生燃烧纸张的气味,可用灼烧闻气味的方法鉴别羊毛线与纯棉线,②正确,C选项不符合题意;
D、①促进植物根系发达需要使用磷肥,磷肥是含有磷元素(P)的肥料,而尿素化学式为CO(NH2)2,不属于磷肥,无法促进小麦根系发达,①错误;②铁制品表面的铁锈是疏松多孔的,无法防止内部的铁与氧气接触而生锈,②错误,D选项符合题意。
故选:D。
二、选择题(本题包括5个小题,每小题有1-2个选项符合题意)
11. 对比实验是进行科学探究的重要方式。下图所示实验均用到了对比的方法。
下列说法错误的是( )
A. 图1实验能验证二氧化碳与水发生了反应
B. 图2实验能说明红磷的着火点比白磷的高
C. 图3实验能验证金属活动性顺序为Fe>Cu>Ag
D. 图4实验能说明硝酸铵固体溶于水会吸收热量
【答案】A
【解析】
【详解】A、图1实验中蒸馏水和通入二氧化碳的蒸馏水都不能使酚酞溶液变色,所以图1实验不能验证二氧化碳与水发生了反应。A错误;
B、图2实验75℃热水提供的热量使铜片上白磷燃烧,不能使铜片上红磷燃烧,说明红磷的着火点比白磷的高。B正确;
C、图3实验中铁片和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,说明铁比铜活泼;银片不能和硫酸铜反应,说明银不如铜活泼。即图3实验能验证金属活动性顺序为Fe>Cu>Ag。C正确;
D、图4实验将硝酸铵固体加入烧杯中的水里,饱和硝酸钾溶液中有白色晶体析出;饱和石灰水未变浑浊。温度降低,硝酸钾溶解度变小,氢氧化钙溶解度变大。即图4实验能说明硝酸铵固体溶于水会吸收热量。D正确。
综上所述:选择A。
12. 兴趣小组用如图所示装置测定铜锌合金样品中锌的质量分数。实验测得铜锌合金中锌的质量分数偏小,对产生此现象的原因解释不合理的是( )
A. 加入稀硫酸的量不足,锌未反应完
B. 该装置的气密性不好
C. 没有考虑所加入稀硫酸的体积
D. 移出D中的导管内留存有水
【答案】C
【解析】
【详解】A、所加稀硫酸的量不足,锌没有完全反应,得到气体的体积偏小,计算结果偏小,选项说法正确;
B、装置气密性不好,导致气体逸出,收集到气体体积偏小,计算结果偏小,选项说法正确;
C、加入稀硫酸占据了B试管中的一部分体积,使排出水的体积偏大,故没有考虑所加入稀硫酸的体积,会使计算结果偏大,选项说法错误;
D、移出D中的导管内留存有水 ,说明排出的水分没有被全部收集,收集到气体体积偏小,使最终计算结果偏小,选项说法正确。
故选C。
13. 常温下,工业可利用Na2SO4+KCl→NaCl+K2SO4(未配平)原理制备K2SO4.Na2SO4、KCl、NaCl和K2SO4的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A. KCl的溶解度大于NaCl的溶解度
B. 60℃,配制等质量的NaCl与KCl饱和溶液,NaCl需要的水多
C. 60℃,Na2SO4、KCl溶液中溶质的质量分数一定相等
D. 该制备反应利用了常温下K2SO4溶解度相对较小的性质
【答案】BD
【解析】
【详解】A、未指明具体温度,不能比较氯化钾与氯化钠的溶解度大小,说法错误,不符合题意;
B、由溶解度曲线图可知,60℃时氯化钾的溶解度大于氯化钠的溶解度,则此温度下配制等质量的NaCl与KCl饱和溶液,NaCl需要的水多,说法正确,符合题意;
C、由溶解度曲线图可知,60℃时硫酸钠与氯化钾的溶解度相等,则此温度下Na2SO4、KCl的饱和溶液中溶质的质量分数一定相等,说法错误,不符合题意;
D、硫酸钠与氯化钾反应生成氯化钠和硫酸钾,根据复分解反应发生的条件,两种化合物互相交换成分生成气体、沉淀或水,则该反应中生成物会以沉淀的形式出现,由于常温下硫酸钾的溶解度相对较小,硫酸钾会结晶析出,所以该制备反应利用了常温下K2SO4溶解度相对较小的性质,说法正确,符合题意。
故选:BD。
14. 下列实验操作不能达到相应实验目的的是( )
【答案】BC
【解析】
【详解】A、碳酸钙中混有少量的氧化钙,加入足量的水,碳酸钙不溶于水,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙溶于水形成氢氧化钙溶液,然后通过过滤、洗涤、干燥,得到纯净的碳酸钙,操作正确,不符合题意;
B、氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,氯化钠和盐酸都能与硝酸银反应产生白色沉淀,所以向反应后的溶液中滴加硝酸银溶液不能证明生成了氯化钠,即不能证明氢氧化钠与盐酸发生了反应,操作错误,符合题意;
C、氢氧化钠变质是与空气中的二氧化碳反应生成了碳酸钠,取样溶解于水,滴加几滴稀盐酸,稀盐酸先与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,少量的稀盐酸被氢氧化钠完全消耗,无法验证氢氧化钠是否变质,应加入过量的稀盐酸,操作错误,符合题意;
D、氯化铵属于铵态氮肥,能与熟石灰反应生成氨气,产生刺激性气味,氯化钾和熟石灰不反应,无明显现象,现象不同,可以区分,操作正确,不符合题意;
故选BC。
15. 下列图象能正确反映其对应变化关系的是( )
A B C D
A. 点燃的铁丝在氧气中燃烧
B. 盐酸和硫酸钠的混合溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液
C. 质量相同、溶质质量分数相同的稀硫酸中分别加入过量锌粉和铁粉
D. t℃时,向不饱和NaCl溶液中加入NaCl固体
【答案】D
【解析】
【详解】A、点燃的铁丝在氧气中燃烧,铁和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁。参加反应的铁和氧气的质量之和等于生成的四氧化三铁的质量,随着反应的进行,铁和氧气的质量减少,生成的四氧化三铁的质量增加,但是反应过程中消耗的铁的质量大于消耗的氧气的质量,故图象错误;
B、盐酸和硫酸钠的混合溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液,硫酸钠能与氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀,硫酸钡沉淀不溶于酸,一开始就产生沉淀,故图象错误;
C、金属与酸反应时氢气来源于酸中的氢元素,因为酸的量相同,金属过量,故生成的氢气应该相等,反应后锌和锌元素的化合价相同,由于锌比铁相对原子质量大,生成等质量氢气需要更多的锌,故图像错误;
D、t℃时向不饱和KNO3溶液中加入KNO3固体,硝酸钾能继续溶解,溶质质量分数逐渐增大,当达到饱和状态后,不再发生改变,故图像正确。
故选D。
三、理解与运用(本题包括5个小题,共35分)
16. 北京是奥运历史上首座“双奥之城”。2008年北京奥运会“祥云”火炬,到2022年北京冬奥会“飞扬”火炬,奥运火炬的迭代,体现了我国高超的科技水平。
(1)“飞扬”火炬是一种将碳纤维与高性能树脂结合在一起的新型材料,分量轻且牢固,还避免了冬季传递时冰凉的触感。该新型材料属_____材料。
(2)“祥云”火炬使用丙烷(C3H8)作为燃料,“飞扬”火炬采用液氢作燃料。
①高压储氢瓶、减压阀解决了氢气易燃、易爆、易泄漏难题。关于氢气液化的过程,下列说法正确的是_____(填字母序号)。
A.分子体积变小 B.分子的间隔变小 C.分子数目变少
②丙烷燃烧的化学方程式为_____。相对于丙烷,使用氢气作为燃料优点是_____。
(3)北京冬奥会的传递火炬首次用氢气作燃料。为确保“飞扬”火炬在极寒和大风等恶劣条件下持续燃烧,设计火炬需重点考虑的因素是_____。
A. 持续不断地释放氢气B. 温度不低于氢气的着火点
C. 火炬外壳隔热性能好D. 氢气与空气保持充分接触
【答案】(1)复合
(2)①. B ②. C3H8+5O23CO2+4H2O ③. 燃烧产物是水,无污染
(3)B
【解析】(1)该新材料是由碳纤维与高性能树脂两种不同材料结合在一起的新型材料,属于复合材料。
(2)①A、氢气液化的过程中,分子的体积不变,故A选项不符合题意;
B、氢气液化的过程中,分子的间隔减小,故B选项符合题意;
C、氢气液化的过程中,分子的数目不变,故C选项不符合题意;
故选B。
②丙烷和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳和水,该反应的化学方程式为C3H8+5O23CO2+4H2O。相对于丙烷,使用氢气作为燃料优点是原料来源广、燃烧产物是水,对环境无污染、热值高。
(3)物质燃烧的条件是物质本身是可燃物,与氧气接触,温度达到着火点,三个条件要同时达到才能燃烧,极寒和大风等恶劣条件会使可燃物表面热量被快速带走,温度易降低到可燃物着火点以下,故要保证持续燃烧,就要保证温度不低于氢气的着火点。
故选B。
17. 我国古代科技璀璨夺目,金属的冶炼与使用在当时已处于世界先进水平。明代《天工开物》描述了锡、锌的冶炼方法。试回答下列问题。
(1)日常生活中,适合制作电缆的金属是_____(填序号,下同)。
A. 金B. 铜C. 汞D. 钨
(2)冶炼锡时,锡砂中的SnO2和木炭反应得到锡和CO2,该反应方程式为_____。炼锡时混入少许铅形成合金,产物更易熔化流出,原因是_____。
(3)古代炼锌工艺示意图如图。炉甘石成分是ZnCO3,高温易分解生成ZnO。
①泥罐外煤饼的主要作用是燃烧提供热量,泥罐内煤粉的主要作用是_____。
②已知锌的沸点为907℃。泥罐下部温度可达1200℃,上部约为600℃,该工艺从反应混合物中收集液态锌的方法属于_____。
A.结晶 B.蒸发 C.蒸馏 D.升华
③必须冷却后才能开盖取锌,目的是_____。
【答案】(1)B
(2)①. C+SnO2Sn+CO2↑ ②. 形成合金后熔点降低
(3)①. 作还原剂 ②. C ③. 防止锌被空气中的氧气氧化
【解析】(1)A、在金属中,金的导电性不如铜,且金储量稀少,比较贵重。A不符合题意;
B、在金属中,导电性最好的是银,铜次之,银储量稀少,比较贵重,铜较常见,常用于制作电线。B符合题意;
C、在金属中,常温下,汞是液态,不适合制作电线。C不符合题意;
D、在金属中,钨的导电性远不如铜,熔点最高,可作灯丝。D不符合题意。
故选B;
(2)冶炼锡时,锡砂中的SnO2和木炭在高温条件下反应生成锡和二氧化碳,方程式为;
由于合金熔点低于组成它的纯金属的熔点,通过信息“炼锡时混入少许铅形成合金,产物更易熔化流出”可知,原因是形成合金后熔点降低。故填:形成合金后熔点降低;
(3)①煤粉的主要成分是碳,在泥罐内,碳与氧化锌在高温条件下反应生成锌和二氧化碳,则泥罐内煤粉的主要作用是将ZnO还原为Zn。故填:作还原剂;
②由于锌的沸点为907℃。泥罐下部温度可达1200℃,上部约为600℃,可得出:在泥罐下部,环境温度高于锌的沸点,锌变为气态;在泥罐上部,环境温度低于锌的沸点,气态锌液化,这种利用物质沸点不同来实现物质分离的方法是蒸馏 。
故选:C;
③为防止Zn在较高温度下被氧化成氧化锌,必须冷却后才能取锌。故填:防止锌被空气中的氧气氧化。
18. 食盐在工农业生产中应用广泛。农业上常用16%的NaCl溶液进行小麦选种;工业上可用NaCl制取消毒剂二氧化氯(ClO2)。
(1)现需配制100g16%的氯化钠溶液,实验室提供以下试剂(如图一所示),请拟定最简单的配制方案(写出所选试剂和用量即可)。
方案一:_____。方案二:_____。
(2)某化学项目小组以粗盐(含少量Ca2+、Mg2+、等杂质离子)为原料生产ClO2消毒剂,设计的工艺流程如图二所示:
①精制环节,可用①Na2CO3、②BaCl2、③NaOH三种药品除去杂质离子,请写出一组合理的添加顺序_____(填序号)。
②“精制”后应加入适量盐酸,其目的是_____。其中发生中和反应的化学方程式为_____。
③电解池中发生的主要化学反应方程式是_____。
④粗盐中的可溶性杂质离子也可以用NaCl的饱和溶液洗涤,但是浸洗液不能一直使用下去,原因是_____。
【答案】(1)①. 16g氯化钠固体和84g蒸馏水 ②. 80g 20%的氯化钠溶液和20g蒸馏水
(2)①. ③②①##②③①##②①③ ②. 除去溶液中的、OH- ③. ④. ⑤. 可溶性杂质会达到饱和状态不再继续溶解
【解析】(1)方案一:若选用氯化钠固体配制100g 16%的氯化钠溶液,则需要氯化钠固体质量为,加入蒸馏水的质量为。
方案二:若选用20%氯化钠溶液配制100g 16%的氯化钠溶液,设需要20%氯化钠溶液的质量为x,稀释前后溶液中溶质的质量不变,则,解得x=80g,需要加水的质量为。故填:16g氯化钠固体和84g蒸馏水;80g 20%的氯化钠溶液和20g蒸馏水。
(2)①镁离子用氢氧根离子沉淀,加入过量的氢氧化钠溶液可以将镁离子完全沉淀;硫酸根离子用钡离子沉淀,加入过量的氯化钡溶液可以将硫酸根离子完全沉淀;至于先除镁离子,还是先除硫酸根离子都可以;钙离子用碳酸根离子沉淀,加入过量的碳酸钠溶液可以将钙离子完全沉淀,但是加入碳酸钠溶液要放在加入的氯化钡溶液之后,这样碳酸钠会除去过量的氯化钡,过量的氢氧化钠和碳酸钠可以通过后续加入的稀盐酸除去;若先加碳酸钠溶液再加氯化钡溶液,则过量的氯化钡溶液无法除去,因此合理的添加顺序是③②①或②③①或②①③。
②碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液是过量的,“精制”最后应加入适量盐酸,碳酸钠可以与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳、水,反应实质是与H+反应生成二氧化碳、水;氢氧化钠可以与稀盐酸反应生成氯化钠、水,反应实质是OH-与H+反应生成水,因此加入盐酸的目的是除去溶液中的、OH-。
中和反应由酸与碱反应生成盐和水,上述反应中氢氧化钠与稀盐酸的反应属于中和反应,化学方程式为:。
③根据图2,精盐水是NaCl溶液,NaCl溶液中含有NaCl、H2O,经过电解池,得到NaClO3、H2,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素种类不变,生成物含有Na、Cl、O、H这4种元素,说明NaCl、H2O都参与反应,则电解池中NaCl、H2O在通电条件下反应生成NaClO3、H2,根据质量守恒定律,化学反应前后,原子种类和个数不变,则化学方程式为:。
④粗盐中的可溶性杂质离子用NaCl的饱和溶液洗涤时,溶液中可溶性杂质离子浓度不断增大,直至达到饱和状态,之后便不能继续溶解,因此浸洗液不能一直使用下去的原因是:可溶性杂质会达到饱和状态不再继续溶解。
19. 某种手机电路板中含有Fe、Cu、Au(金)、Ag、Ni(镍,银白色)等6种金属,如下图是项目小组设计的回收部分金属的流程图。
已知:2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O;滤液②与④中所含的溶质种类相同。红色固体A是纯净物。
(1)操作①的名称是_____。滤渣②中的金属是_____。
(2)滤液③中加入适量的铁粉发生反应的实验现象是_____。
(3)滤液②与④中所含的溶质的溶解度曲线如图2所示。得到该溶质晶体通常要经过蒸发浓缩、_____、过滤、洗涤、干燥等步骤。
(4)金属铁、镍在溶液中的活动性由弱到强的顺序是_____。
(5)湿法冶金利用置换反应。向Cu(NO3)2、AgNO3混合液中加入Fe粉,充分反应后过滤。若滤渣中有两种金属,则滤液中一定不含的金属阳离子是_____。
【答案】(1)①. 过滤 ②. 金、银(或Au、Ag)
(2)溶液由蓝色变为浅绿色,有气泡和红色固体产生
(3)冷却结晶
(4)镍、铁(或Ni、Fe)
(5)银离子##Ag+
【解析】金属板加入足量的稀硫酸中,排在氢之前的金属能与酸反应,通过过滤得到滤渣①和滤液①,滤液①中加入足量的铁得到了铁和镍,说明了镍能与稀硫酸发生了反应,滤渣①中加入稀硫酸、氧气控制温度加热,根据2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O可知,铜能与稀硫酸氧气发生的反应生成硫酸铜,过滤滤渣中含有银、金,滤液③中含有硫酸铜和稀硫酸(过量的),加入铁粉会生成固体A,铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,A是铜,滤液中含有硫酸亚铁。
(1)操作①可以将不溶性固体从溶液中分离出来,所以操作①的名称是过滤;滤渣②中的金属是银、金(或Au、Ag)
(2)滤液③中含有硫酸铜和稀硫酸,加入铁粉发生的反应是铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,实验现象是溶液由蓝色变为浅绿色,有气泡和红色固体生成;
(3)滤液②与④中所含的溶质的溶解度曲线如图2所示,硫酸亚铁溶解度随温度降低而减小,得到该溶质晶体通常要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等步骤;
(4)操作②中,铁能置换出镍,金属铁、镍在溶液中的活动性由弱到强的顺序是镍、铁(Ni、Fe);
(5)已知金属活动性顺序:铁>氢>铜>银,向Cu(NO3)2、AgNO3混合液中加入Fe粉,铁会先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,待硝酸银反应完全,铁若有剩余,铁会与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜,充分反应后过滤。若滤渣中有两种金属,则为银和铜,可确定硝酸银中的银一定被全部置换出来,无法判断硝酸铜是否有剩余,则滤液中一定不含的金属阳离子是银离子(或Ag+)。
20. CO2的捕集和利用是能源领域的重要研究内容。图一、图二分别是以甲烷为燃料、含铜氧化物为载氧体的化学链燃烧反应原理及CO2的捕捉流程图,试回答。
已知:燃料反应器中CuO与甲烷反应生成Cu2O、CO2、H2O。Cu2O再进入空气反应器,在一定温度下发生反应又生成CuO,实现载氧体CuO的循环再生。
(1)与传统燃烧方式相比,图一化学链燃烧的优势是_____。图二捕捉的过程中,高浓度的CO2从捕捉塔的底部通入的目的是_____。
(2)已知KOH溶液吸收CO2生成KHCO3。下表为KHCO3和NaHCO3的溶解度。图二装置不宜选NaOH,而更宜选择KOH溶液吸收CO2,原因是_____。
(3)CO2与CH4在催化剂作用下可得到合成气CO和H2,该反应过程中催化剂表面还同时存在积碳反应和消碳反应,原理如图四所示。
①其他条件不变,催化剂表面的积碳量随温度变化如图五所示。温度高于600℃,催化剂表面积碳量减少的原因可能是_____。
②以CO与H2为原料,合成乙二醇(C2H6O2)时,按照“绿色化学”原则,应该调节原料气中CO与H2的分子个数比为_____。
【答案】(1)①. 便于捕集二氧化碳 ②. 使CO2与吸收液逆向接触,增大接触面积,提高反应速率
(2)碳酸氢钾溶解度大,不易将排液口堵住(合理即可)
(3)①. C和CO2在高温的条件下生成了CO ②. 2:3
【解析】(1)与传统燃烧方式相比,化学链燃烧可避免燃料和空气直接接触,有利于捕集二氧化碳;由于氢氧化钠溶液是从捕捉塔的顶部加入,则二氧化碳与吸收液逆向接触,能增大接触时间与接触面积,提高反应效率;
(2)由表中数据可知,相同条件下,NaHCO3溶解度较小,容易堵塞出液口,而KHCO3溶解度较大,不易堵塞出液口,则更宜用氢氧化钾吸收二氧化碳;
(3)①碳在高温条件下能与二氧化碳反应生成一氧化碳,所以温度高于600℃,催化剂表面的积碳量会减少;
②一氧化碳和氢气合成乙二醇,按照绿色化学的原则,反应原理为,故应该调节原料气中CO与H2的分子个数比为2:3。
四、实验与探究(本题包括4个小题,共30分)
21. 下图为实验室常用装置示意图,请根据题意回答问题。
(1)图1中标号①仅器名称是______。
(2)实验室用装置A制取氧气,反应的化学方程式为______;实验室若用装置B收集,气体应从______(填“a”或“b”)端通入。
(3)硫化亚铁(FeS)固体和稀硫酸常温下可发生复分解反应,该反应常用于实验室制取气体。气体有毒,能溶于水,其水溶液为氢硫酸。制取气体的化学方程式为______;某同学用C、D、E装置组合收集气体,D装置的作用是防倒吸,则虚线框内最合适的装置是图2中的______。(填“甲”或“乙”);E装置的作用是______。
【答案】(1)锥形瓶
(2)①. ②. a
(3)①. ②. 乙 ③. 吸收硫化氢气体,防止污染空气(答案合理即可)
【解析】(1)根据仪器特征,图1中标号①仅器名称是锥形瓶,故填:锥形瓶。
(2)装置A是固液常温型发生装置,是用过氧化氢溶液和二氧化锰来制取氧气,过氧化氢在二氧化锰做催化剂条件下反应生成水和氧气,该反应的化学方程式为:;二氧化碳的密度比空气大,实验室若用装置B收集,气体应从a端通入。故填:;a。
(3)硫化亚铁和稀硫酸常温下可发生复分解反应,互相交换成分生成硫酸亚铁和硫化氢,该反应的化学方程式为:;防倒吸最合适的装置是图2中的乙,乙装置可使倒吸过来的液体不至于通过容器进入到容器另一端的导气管中去,可以起到防倒吸的作用,甲装置不能起到防倒吸的作用;气体有毒,不能直接排放到空气中,其水溶液为氢硫酸,可与碱溶液发生反应,所以E装置的作用是吸收硫化氢气体,防止污染空气。故填:;乙;吸收硫化氢气体,防止污染空气(答案合理即可)。
22. 利用传感器测定铜与氧气反应时氧气含量变化情况。如图1装置所示进行实验。在50mL硬质玻璃管内加入足量铜粉,启动氧气传感器,点燃酒精灯,反应结束后移走酒精灯。实验中氧气传感器测得的数据如图2所示。
(1)实验过程时,观察到的现象是_______。
(2)气球的作用是_______。
(3)根据图2中曲线,从_______段可知(填字母),实验装置的气密性良好:CD段氧气含量下降的原因是_______。
(4)充分加热后,氧气含量没有降为“0”的原因可能是_______。
【答案】(1)红色粉末逐渐变黑,气球先膨胀后又变瘪
(2)缓冲气压,防止橡胶塞冲出(合理即可)
(3)①. DE ②. 铜与氧气发生化学反应,氧气的量减少
(4)空气不流通,不能充分反应(合理即可)
【解析】(1)铜和氧气在加热的条件下反应生成黑色的氧化铜,加热过程中,温度升高,装置内气体受热膨胀,压强增大,气球胀大,待完全反应后,逐渐冷却至室温,由于消耗了氧气,装置内压强减小,故气球缩小,故现象是:铜粉表面逐渐变黑,气球先膨胀后又变瘪;
(2)加热过程中,温度升高,装置内气体受热膨胀,压强增大,故气球的作用是:缓冲气压,防止橡胶塞冲出、调节压强等,故填:缓冲气压,防止橡胶塞冲出(合理即可);
(3)从DE段可知,实验装置气密性良好,因为如果装置漏气,在冷却至室温的过程中,外界空气会进入,氧气含量会升高;铜与氧气发生化学反应,氧气的量减少,导致CD段氧气含量下降,故填:DE;铜与氧气发生化学反应,氧气的量减少;
(4)根据图示,氧气含量没有降为“0”的原因可能是铜粉没有充分平铺,氧气没有被铜反应完全,或者空气不流通,不能充分反应等,故填:空气不流通,不能充分反应(合理即可)。
23. 某盐碱地土壤中可能含有Na2CO3、NaCl、CaCl2、Na2SO4中的一种或多种,兴趣小组的同学为了探究该盐碱地土壤中的物质的成分,做了如下的实验:
【实验探究】
(1)取该盐碱地土壤样品,用水浸泡后过滤,得到“浸出液”,将浸取液分成三等份,分别加入标号为A、B、C的三支试管中,并进行实验。
【交流讨论】
(2)同学们认为通过步骤二无法确定浸出液中含有Na2SO4,理是_____(用化学方程式表示)。
【继续探究】为进一步确定浸出液的成分,兴趣小组的同学依据步骤一、步骤二的实验现象与结论,取C号试管又进行了步骤三的实验:
步骤三:取C号试管,先向其中加入足量的稀硝酸,然后再滴加足量的硝酸钡溶液,生成白色沉淀。振荡后过滤,在滤液中滴入硝酸银溶液,有白色沉淀生成。
【实验结论】
(3)结合步骤一、步骤二、步骤三的实验现象,推测该盐碱地土壤浸出液中含有的物质是_____。
【反思评价】
(4)步骤三中加足量的稀硝酸的目的是_____。加入足量硝酸钡溶液的目的是_____。
(5)“以水洗盐、以水压碱”是盐碱地土壤改良的方法。若以土壤pH为纵坐标,浸泡用淡水的质量为横坐标,下列能正确表示盐碱地土壤中pH变化的图象的是_____。
A. B.
C. D.
【答案】(1)浸取液中含有碳酸钠,无氯化钙
(2)BaCl2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaCl
(3)Na2CO3、NaCl、Na2SO4
(4)①. 除尽碳酸钠 ②. 检验并除尽硫酸钠
(5)C
【解析】(1)盐酸能与碳酸钠反应产生二氧化碳,加入盐酸有气体生成,说明浸出液中含有碳酸钠,碳酸钠能与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀,所以两者在溶液中不共存,故浸出液中不含氯化钙,所以结论为:浸出液中含有碳酸钠,不含氯化钙;
(2)碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,所以加入氯化钡产生白色沉淀,不能说明浸出液中含有硫酸钠,方程式为;
(3)像浸出液中加入足量的稀硝酸,硝酸与碳酸钠反应产生硝酸钠、水和二氧化碳,碳酸钠被全部反应,再向溶液中加入硝酸钡,产生白色沉淀,白色沉淀为硝酸钡与硫酸钠反应生成的硫酸钡沉淀,说明浸出液中含有硫酸钠,硝酸钡为足量,反应后溶液中的硫酸钠被全部反应掉,最后加入硝酸银,产生白色沉淀,白色沉淀为硝酸银与氯化钠反应生成的氯化银沉淀,说明浸出液中含有氯化钠,故推测该盐碱地土壤浸出液中含有的物质是碳酸钠、硫酸钠和氯化钠;
(4)硝酸能与碳酸钠反应生成硝酸钠、水和二氧化碳,加入足量的稀硝酸的目的是将浸出液中的碳酸钠全部除去;硝酸钡能与硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钠,加入足量的硝酸钡的目的是检验并除尽硫酸钠;
(5)由实验可知,浸出液中含有碳酸钠、硫酸钠和氯化钠,碳酸钠溶液显碱性,硫酸钠和氯化钠溶液显中性,故土壤显碱性,pH>7,用水浸泡过程中碱性逐渐减弱,但不会变成中性或酸性,所以pH逐渐减小,逐渐接近于7,但不会达到甚至小于7。
故选C。
24. 食品工业上常用碳酸氢铵、碳酸氢钠做膨松剂,膨松剂能使食品变的松软、蓬松。学校化学项目小组对两种膨松剂展开了如下的探究:
【任务一】比较膨松剂效果
(1)项目小组取等质量的两种膨松剂与等质量的面粉、水调和成面团,加热烘焙,实验发现,加入碳酸氢铵的面团更大更松软,其原因是_____。
【任务二】测定某膨松剂样品中碳酸氢铵的含量。为了完成实验,同学们设计了如下图所示的实验装置(B、C、D中药品均足量)及主要实验步骤。
已知:膨松剂样品中的其他成分受热不分解,10g膨松剂中可能含有水分;碱石灰是NaOH与CaO的混合物
实验步骤:①检查装置气密性,装入药品;②从m端通入氮气一段时间后,称量装置B、C的质量,关闭弹簧夹m;③点燃A处酒精灯,充分反应后停止加热;④……;⑤再次称量装置B、C的质量,计算B、C装置增重分别为6.4g、1.7g
(2)步骤④的具体操作是_____,若没有此操作,会使测量结果_____(填“偏大”或“偏小”)。
(3)装置C中发生化合反应的化学方程式是_____。步骤③中证明10g膨松剂样品中的碳酸氢铵完全反应的现象是_____。
(4)该膨松剂样品中碳酸氢钠的含量为_____。
(5)某同学提出,将图中装置B、C对调,也可以达到实验目的。你是否赞同该同学的观点,请阐述自己的理由_____。
【答案】(1)相等质量的碳酸氢铵和碳酸氢钠完全反应时,碳酸氢铵生成的气体比碳酸氢钠多
(2)①. 打开弹簧夹m,继续通入氮气直至冷却至室温 ②. 偏小
(3)①. 2NH3+H2SO4═(NH4)2SO4 ②. 装置C中无气泡产生
(4)79%
(5)对调后,C装置能够吸收氨气和水蒸气,B装置能够吸收二氧化碳,根据质量变化也可以计算碳酸氢铵的含量
【解析】(1)根据方程式:,可知,相等质量的碳酸氢铵和碳酸氢钠完全反应时,碳酸氢铵生成的气体分子个数大于碳酸氢钠,在同温同压下,气体体积与气体分子的分子数之间的关系是成正比的,所以相等质量的碳酸氢铵和碳酸氢钠完全反应时,碳酸氢铵生成的气体比碳酸氢钠多,故加入碳酸氢铵的面团更大更松软;
(2)实验结束后,为了使产生的氨气全部被浓硫酸吸收,需要继续通入氮气将装置内残留的氨气全部通入C中被吸收,故步骤4的具体操作是从m端通入氮气一段时间;
若没有此操作,会使产生的氨气没有被C装置完全吸收,则氨气的质量偏小,根据氨气通过方程式的计算得出的碳酸氢铵的质量也偏小,故若没有此操作,会使测量结果偏小;
(3)装置C用浓硫酸来吸收氨气,由题意可知,发生的是化合反应,故根据质量守恒定律,反应前后元素的种类不变,故反应为浓硫酸和氨气生成硫酸铵,故方程式为:H2SO4+2NH3=(NH4)2SO4。碳酸氢钠受热分解生成氨气、水和二氧化碳,碱石灰能吸收二氧化碳和水蒸气,不吸收氨气,所以C中若无气泡产生,则能说明样品中碳酸氢铵完全反应;
(4)装置C增加的质量为氨气的质量,所以氨气的质量为1.7g;设该膨松剂中碳酸氢铵的质量为x
则样品中碳酸氢铵的质量分数为;
(5)浓硫酸具有吸水性,也能与氨气反应,将图中装置B、C对调,也可以达到实验目,其理由是:装置C可以将氨气和水吸收,装置B增加的质量为产生的二氧化碳的质量,根据二氧化碳的质量也可以通过方程式计算出碳酸氢铵的质量,故通过称量装置B增加的质量也可以算出碳酸氢铵的质量。
五、分析与计算(本题包括1个小题,共6分)
25. 为了测定某食用碱样品中碳酸钠的含量,兴趣小组做了以下实验:取10g食用碱样品(杂质是氯化钠),加水完全溶解制成150g溶液,逐次滴加溶质质量分数相同的氯化钙溶液,实验数据如表。请根据实验数据分析解答下列问题:
(1)表中数据A的值为_____。
(2)请画出沉淀的质量随滴加氯化钙溶液质量的变化关系图(标明恰好反应时点的坐标)。
(3)计算该食用碱样品中碳酸钠的质量分数(写出过程)。
【答案】(1)222.0
(2)
(3)设样品中碳酸钠的质量为x
该食用碱样品中碳酸钠的质量分数为
答:该食用碱样品中碳酸钠的质量分数为95.4%。
【解析】(1)由表中数据可知,第1次加入20g氯化钙,产生150g+20g-168g=2g沉淀;第2次加入20g氯化钙,共生成150g+40g-186g=4g沉淀,第3次加入20g氯化钙,共产生150g+60g-204g=6g沉淀,故每加入20g氯化钙产生2g沉淀,第5次加入20g氯化钙,共产生150g+100g-241g=9g沉淀,说明第5次碳酸钠完全反应,故第四次加入20g氯化钙,共产生8g沉淀,A=150g+80g-8g=222g,故填:222.0;
(2)综合分析数据可以看出,每10.0g氯化钙溶液产生碳酸钙1.0g,产生9.0g碳酸钙需要氯化钙溶液的质量为90.0g,故图像如下图:
(3)见答案。
A.化学与环境
B.化学与安全
①CO、SO2都会造成空气污染
②空气污染指数越大,空气质量状况越差
①油锅着火时用锅盖盖灭
②进入久未开启的地窖要做灯火实验
C.化学与生活
D.化学与生产
①可用食醋除去热水瓶胆内的水垢
②用灼烧闻气味的方法鉴别羊毛线与纯棉线
①给小麦施加尿素,促进根系发达
②铁制品表面的铁锈可以防止其生锈
选项
实验目的
实验操作
A
除去CaCO3中少量的CaO
加入足量的水溶解,过滤、洗涤、干燥
B
验证NaOH与盐酸发生反应
向反应后的溶液中滴加硝酸银溶液
C
检验NaOH溶液在空气中未变质
取样,滴加几滴稀盐酸,无气泡
D
鉴别氯化铵与氯化钾
取样,分别加熟石灰研磨,闻气味
温度/℃
0
10
20
30
40
50
NaHCO3溶解度/g
6.9
8.15
9.6
11.1
12.7
16.4
KHCO3溶解度/g
22.5
27.4
33.7
39.9
47.5
65.6
实验步骤
实验现象
实验结论
步骤一:取A号试管,向其中加入一定量的稀盐酸
产生气泡
_____
步骤二:取B号试管,向其中加入适量BaCl2溶液
产生白色沉淀
浸出液中含有Na2SO4
实验次数
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
第6次
加入CaCl2溶液的质量/g
20.0
20.0
20.0
20.0
20.0
20.0
反应后溶液的总质量/g
168.0
186.0
204.0
A
241.0
261.0
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