2022年广东省广州市南沙区九年级4月一模化学卷及答案(文字版)
展开2022年广东省广州市南沙区九年级4月初中毕业班综合测试(一模)
化学试题
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5 Co-59
第一部分 选择题(共42分)
一、选择题。(本题包括14小题,每小题3分,满分42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求。)
1. 压缩天然气(简称CNG,指压缩到一定程度的气态天然气),其运输车必须张贴的标志是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】天然气的主要成分为甲烷,甲烷为具有可燃性的气体,故天然气储运时必须张贴的标志为“易燃气体”。故选B。
2. 空气是人类生产活动的重要资源。下列生活生产中用到的气体来自空气的是
A. 用于制造低温环境的He B. 用于生产氮肥的NH3
C. 用于冶炼金属的CO D. 用于发射火箭的燃料H2
【答案】A
【解析】
【分析】空气是由氧气、氮气、二氧化碳、稀有气体等气体组成的,据此分析。
【详解】A、用于制造低温环境的He,属于稀有气体来自于空气,符合题意;
B、用于生产氮肥的NH3,不属于空气成分,不符合题意;
C、用于冶炼金属的CO,不属于空气成分,不符合题意;
D、用于发射火箭的燃料H2,不属于空气成分,不符合题意;
答案为:A。
3. 化学与生活息息相关,下列说法不正确的是
A. 应用于超导、催化等领域的C60属于单质
B. 用来制造人造骨的钛合金属于混合物
C. 用来制作服装的涤纶属于有机合成材料
D. 用来制作被子的蚕丝属于合成纤维
【答案】D
【解析】
【详解】A、单质是由一种元素组成的纯净物,C60是由碳元素组成的单质,选项正确;
B、钛合金是由金属钛和其他物质组成的混合物,选项正确;
C、有机合成材料包括塑料、合成橡胶、合成纤维,涤纶属于合成纤维,是有机合成材料,选项正确;
D、蚕丝属于天然有机高分子材料,是天然纤维,选项错误;
答案为:D。
4. 鸡仔饼是一种传统小吃,配料中的肥肉丁富含的营养素为
A. 油脂 B. 维生素 C. 糖类 D. 无机盐
【答案】A
【解析】
【详解】鸡仔饼是一种传统小吃,配料中的肥肉丁富含的营养素为油脂。故选A。
5. 维生素可以起到调节新陈代谢、预防疾病、维持身体健康的重要作用。缺乏维生素A(C20H30O),会引起夜盲症。下列关于维生素A的说法中正确的是
A. 维生素A属于无机化合物
B. 氧元素的质量分数为
C. 维生素A充分燃烧后生成二氧化碳和水
D. 维生素A由20个碳原子、30个氢原子、1个氧原子构成
【答案】C
【解析】
【详解】A、含碳的化合物属于有机物,维生素A含有碳元素属于有机物,选项错误;
B、氧元素的质量分数为,选项错误;
C、根据有机物完全燃烧后生成水和二氧化碳,维生素A属于有机物故充分燃烧后生成二氧化碳和水,选项正确;
D、维生素A由碳元素、氢元素和氧元素组成,一个维生素A分子由20个碳原子、30个氢原子、1个氧原子构成,选项错误;
答案为:C。
6. 如图为碘(I)的原子结构示意图。以下说法中正确的是
A. 碘元素是金属元素 B. 碘原子的质子数是53
C. 碘元素和钠元素可形成化合物NaI2 D. 碘元素人体必需微量元素,必须大量补充
【答案】B
【解析】
【详解】A、元素可根据元素的偏旁进行分类,碘是“石”字旁,属于固态非金属元素,不是金属元素,故不符合题意;
B、原子结构示意图中圆圈内数字表示该原子的质子数或核电荷数,所以碘原子的质子数是53,故符合题意;
C、钠元素的化合价为+1价,碘元素的最外层电子数是7大于4,易得到一个电子,形成带一个单位负电荷的阴离子,所以碘元素的化合价为-1价,根据化学式的书写方法,可知碘元素和钠元素可形成的化合物为NaI,不是NaI2,故不符合题意;
D、碘元素是人体必需微量元素,是维持正常生命活动所必需的元素,但摄入过得,会引起中毒;故不符合题意。
故选B。
7. 氯化钠的用途很多,下列用途中涉及化学变化的是
A. 医疗上,用氯化钠配制的生理盐水
B. 农业上,用氯化钠溶液来选种
C. 工业上,用氯化钠为原料制取碳酸钠、氢氧化钠、氯气和盐酸
D. 交通上,用氯化钠清除公路上的积雪
【答案】C
【解析】
【详解】A、医疗上,用氯化钠配制生理盐水,只是将氯化钠溶解在水中,无新物质生成,属于物理变化;
B、农业上,用氯化钠溶液来选种,无新物质生成,属于物理变化;
C、工业上,用氯化钠为原料制取碳酸钠、氢氧化钠、氯气和盐酸,有碳酸钠等新物质生成,属于化学变化;
D、交通上,用氯化钠清除公路上的积雪,无新物质生成,属于物理变化。
故选C。
8. 燃烧是人类最早利用的化学变化之一,下列有关说法正确的是
A. 可燃性气体在空气中的含量越高,爆炸的可能性就越大
B. 煤燃烧产生的CO2和SO2都是形成酸雨的污染物
C. 为确保安全,点燃CH4、CO前必须验纯
D. 甲烷和乙醇的燃烧产物都是H2O和CO2,说明甲烷和乙醇都是由碳元素和氢元素组成的碳氢化合物
【答案】C
【解析】
【详解】A、可燃性气体混有一定量的空气,遇到明火,达到爆炸极限才会爆炸,不是含量越高,爆炸的可能性越大,不符合题意;
B、煤燃烧产生的二氧化硫能与水反应生成亚硫酸,导致酸雨的发生,二氧化碳含量过多,会导致温室效应,不会导致酸雨,不符合题意;
C、甲烷和一氧化碳均属于可燃性气体,可燃性气体混有一定量的空气,遇到明火,容易发生爆炸,故点燃甲烷、一氧化碳前必须验纯,符合题意;
D、甲烷和乙醇完全燃烧生成二氧化碳和水,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,可得甲烷和乙醇均含碳元素和氢元素,可能含氧元素,不符合题意。
故选C。
9. 下列物质的性质与用途间存在对应关系的是
性质
用途
A
活性炭具有还原性
利用活性炭自制简易净水器
B
氮气化学性质不活泼
用氮气制造硝酸和氮肥
C
CO有毒性
在冶金工业用于炼铁
D
盐酸具有酸性
可用盐酸清除铁锈
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A、活性炭具有还原性可以还原金属氧化物,利用活性炭自制简易净水器,是因为活性炭具有吸附性,选项错误;
B、氮气化学性质不活泼,可以做保护气,而用氮气制造硝酸和氮肥是利用了氮气含有氮元素,选项错误;
C、在冶金工业用于炼铁是利用一氧化碳具有还原性,选项错误;
D、盐酸具有酸性,能与氧化铁反应生成氯化铁和水,故可用盐酸清除铁锈,选项正确;
答案为:D。
10. 为探究硝酸钾的溶解性,进行了如图实验(见图Ⅰ),结合KNO3溶解度曲线(见图Ⅱ)判断,下列说法不正确的是
A. ①→②,KNO3的溶解度增大
B. ②→③,溶液中KNO3的溶质质量分数增大
C. ③→④,析出KNO3的质量为8.4 g
D. ②和④,溶液中KNO3的溶质质量分数相等
【答案】A
【解析】
【详解】A、根据图Ⅰ可知,①和②都是20℃时硝酸钾的溶液,所以KNO3的溶解度不变,故说法错误;
B、根据图Ⅰ可知,②→③过程中,水的质量没变,剩余固体消失了,溶液中KNO3的溶质质量分数增大,故说法正确;
C、由图Ⅱ可知,20℃时硝酸钾的溶解度是31.6g,根据图Ⅰ可知,③是100g水中溶解了40g硝酸钾,而④是20℃时硝酸钾的饱和溶液,100g水最多溶解31.6g硝酸钾,所以③→④,析出KNO3的质量为40g-31.6g=8.4g,故说法正确;
D、根据图Ⅰ可知,②和④是20℃时硝酸钾的饱和溶液,所以溶液中KNO3的溶质质量分数相等,故说法正确。
故选A。
11. 下列劳动项目所涉及的化学知识正确的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用石灰浆刷墙
氢氧化钙能与氧气反应
B
利用明矾来净化金鱼缸内的水
明矾是净水的絮凝剂
C
用生石灰制作发热包
CaO与水反应吸收热量
D
修车师傅用汽油清洗手上的油污
汽油能乳化油污
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A、用石灰浆刷墙,石灰浆中的氢氧化钙会与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀,使墙面坚固,选项错误;
B、利用明矾来净化金鱼缸内的水,明矾是净水的絮凝剂,使水中不溶物杂质沉降,净化水,选项正确;
C、用生石灰制作发热包,是因为氧化钙和水反应放出大量热,选项错误;
D、修车师傅用汽油清洗手上的油污,是因为汽油能溶解油污,选项错误;
答案为:B。
12. 氨气(NH3)和氧气在一定条件下可发生反应,微观示意图如下,下列说法正确的是
A. NH3和O2按个数比1:1进行该反应 B. 该反应前后的原子和分子个数均不变
C. 一个甲分子中共含有4个原子 D. 生成物中丙与丁的质量比为1:3
【答案】C
【解析】
【分析】氨气和氧气在一定条件下反应生成氮气和水,化学方程式为:;
【详解】A、根据化学方程式可知:NH3和O2按个数比4:3进行该反应;故A选项错误;
B、该反应前分子个数为7,反应后分子个数为8,发生改变;故B选项错误;
C、甲分子的化学式为:NH3;一个甲分子中含有1个氮原子和3个氢原子;共有4个原子;故C选项正确;
D、生成物中丙与丁的质量比为:;故D选项错误;
故选:C。
【点睛】本题难度适中,主要考查微观示意图的相关知识,能正确理解微观示意图是解题的关键。
13. 下列实验设计不能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验设计
A
除去氧化钙中混有的碳酸钙
高温充分煅烧
B
除去硫酸钠溶液中少量的碳酸钠
加入足量的稀盐酸
C
鉴别硝酸铵固体与氢氧化钠固体
分别加入足量的水,比较溶解前后液体的温度变化
D
鉴别过氧化氢溶液与水
分别加入少量二氧化锰粉末,观察现象
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A、CaCO3固体高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项实验设计能达到实验目的;
B、盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水,能除去杂质但引入了新的杂质氯化钠,不符合除杂原则,故选项实验设计不能达到实验目的;
C、氢氧化钠和硝酸铵固体溶于水分别放热、吸热,使溶液的温度分别升高、降低,可以鉴别,故选项实验设计能达到实验目的
D、分别加少量二氧化锰粉末,产生大量气泡的是过氧化氢溶液,无明显现象的是水,故选项实验设计能达到实验目的。
故选B。
14. 由下列实验及现象可推出相应结论的是
选项
A
B
C
D
实验
现象
瓶子变瘪了
铁丝剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体
白磷燃烧,红磷不燃烧
碘几乎不溶于水,碘溶于汽油,溶液呈棕色
结论
CO2能与NaCl发生反应
加热时铁丝在氧气中迅速反应生成氧化铁
可燃物燃烧需要氧气
同一种物质在不同溶剂中的溶解性是不同的
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A、向收集满CO2的软塑料瓶中加入NaCl溶液,旋紧瓶盖,振荡,塑料瓶变瘪,不能说明CO2能与NaCl反应,可能是因为二氧化碳能溶于水,能与水反应,故选项说法错误;
B、将铁丝插入盛有氧气的集气瓶中,铁丝剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,加热时铁丝可在氧气中迅速反应生成四氧化三铁,故选项说法错误;
C、铜片上的白磷燃烧,红磷不燃烧,说明白磷的着火点比红磷的着火点低,所以可燃物燃烧温度需要达到着火点,故选项说法错误;
D、碘几乎不溶于水,碘溶解在汽油中,说明同一种物质在不同溶剂中的溶解性不同,故选项说法正确。
故选D。
第二部分 非选择题(共48分)
二、非选择题。 (本题包括6小题,共48分。)
15. 阅读下列短文并回答问题。
载人航天器需要制备、提供氧气,还需要处理航天员呼出的二氧化碳等。航天员呼吸的氧气有三种来源:①氧气瓶②固体氧气发生器,主要发生反应:2NaClO2NaC1+3O2↑③电解水,是空间站中提供氧气非常重要的手段。巨大的太阳能电池板可以供应免费的电力。作为原料的水,可以从地球上通过补给船运送到空间站。
对于短期飞行的载人航天器而言,通常采用氢氧化锂(已知锂原子结构示意图为)吸收航天员排入舱内的CO2。该反应的生成物为碳酸盐,实现了对于CO2的吸收。长期飞行的载人航天器对于CO2的去除方法之一是采用分子筛作为CO2的吸附材料,利用分子筛对于CO2的吸附能力吸收航天员排出的CO2,同时利用舱外真空资源实现CO2的脱附,将其排入太空。空气中还有其他一些气体,比如甲烷(CH4)、丙酮(CH3COCH3)、甲醇(CH3OH)和一氧化碳等,这些气体都可以在过滤器的帮助下移除。
(1)氧气压缩贮存在氧气瓶过程中,氧气分子的间隔_______。
(2)上述短文出现的物质中,属于碱的是______(填化学式)。
(3)固体氧气发生器的主要反应中,化合价保持不变的元素是________(填元素名称)。
(4)甲烷(CH4)、丙酮(CH3COCH3)、甲醇(CH3OH)和一氧化碳中不属于有机物的是_______(填化学式)。
(5)氯酸钠的化学式为NaClO3,写出氯酸的化学式________。
(6)请写出氢氧化锂吸收CO2的化学方程式_______。
(7)通过电解水制取32g氧气,至少需要水的质量为______g。
(8)写出甲烷充分燃烧的化学方程式_______。
【答案】(1)变小 (2)LiOH (3)钠 (4)CO
(5)HClO3 (6)2LiOH+CO2=Li2CO3+H2O (7)36
(8)
【解析】
【小问1详解】
分子间有间隔,加压时间隔会变小,所以氧气压缩贮存在氧气瓶过程中,氧气分子的间隔变小;故填:变小 。
【小问2详解】
短文出现的物质中,属于碱的是氢氧化锂;故填:LiOH。
【小问3详解】
由固体氧气发生器的主要反应的化学方程式可知,反应过程中Cl的化合价由+1变成-1,O的化合价由-2变成0,只有Na的化合价+1保持没有变;故填:钠。
【小问4详解】
有机物是含碳元素的化合物,但一氧化碳、二氧化碳、碳酸钙等具有无机物的特点,把它们看作无机化合物,所以甲烷(CH4)、丙酮(CH3COCH3)、甲醇(CH3OH)和一氧化碳中不属于有机物的是一氧化碳;故填:CO。
【小问5详解】
由氯酸钠的化学式为NaClO3可知,氯酸根的化合价为-1价,故氯酸的化学式为HClO3;故填:HClO3。
【小问6详解】
结合短文信息和碱的化学性,氢氧化锂与CO2反应生成碳酸锂和水,反应的化学方程式是2LiOH+CO2=Li2CO3+H2O;故填:2LiOH+CO2=Li2CO3+H2O。
【小问7详解】
设需要水的质量为。
故填:36。
【小问8详解】
甲烷充分燃烧的生成二氧化碳和水,化学方程式为。
16. 实验室制取氧气、配制氯化纳溶液、酸碱中和反应等均初中常见实验。
Ⅰ.氧气在实验室中常用二氧化锰催化过氧化氢分解制取。
(1)制氧气的化学方程式是________。
(2)现需将一定体积5%过氧化氢溶液加到二氧化锰中,用秒表测量排水法收集50 mL氧气的时间。请从下图中选择合适的仪器(每种仪器限用一次)完成该实验,需要用到的是______(填字母)。
(3)氧气可用于炼钢。
炼钢是以生铁为原料,通入氧气,降低其中的碳元素的含量,以提高其性能,见图。
某炼钢厂中生铁和钢的样品中,主要元素的质量分数如表所示:
Fe
C
生铁
95.94%
3.52%
钢
98.97%
0.45%
结合数据及炼钢示意图分析,请用微观粒子示意图表示气体a的成分_______(粒子数目不作要求;不考虑空气)。
Ⅱ.某实验小组开展实验。(本题中涉及的蒸馏水、溶液密度均约为1g/mL)
(4)【实验一】配制0.73%的盐酸:准确量取4 mL3.65%的盐酸,用倾倒法向25 mL量筒中加16 mL蒸馏水,改用胶头滴管逐滴加至20 mL刻度线(读数状态如图);将所量取的盐酸和蒸馏水倒入小烧杯,并用玻璃棒搅拌,装瓶。
所配盐酸的溶质质量分数______0.73%。(填“>”“=”“<”)。
(5)【实验二】酸碱中和反应:准确量取4 mL的1%的氢氧化钠溶液倒入试管中,再滴入1-2滴酚酞溶液,振荡,滴加【实验一】配制的0.73%的盐酸,溶液红色褪去变为无色。此时溶液的pH可能是_____。
A. 5 B. 7 C. 9 D. 12
(6)【实验三】蒸发结晶:取【实验二】所得无色溶液加热,使液体蒸干,得到固体。如用上述方法制备58.5 gNaCl,至少需要准备3.65%盐酸的体积为________mL。
【答案】(1)
(2)BCDFGH (3)
(4)< (5)A
(6)设至少需要准3.65%盐酸的体积为x,
x=1000mL
【解析】
【分析】
【小问1详解】
二氧化锰催化过氧化氢分解生成水和氧气,反应的化学方程式为:;
【小问2详解】
反应物为固液混合物,不需要加热,因此不需要A酒精灯加热,另外不需要直角长导管输送气体,所以也不需要E,故选BCDFGH;
【小问3详解】
生铁炼钢时通入过量氧气的目的是降低生铁中碳元素的含量,气体a的成分有CO2、O2;可表示为如图:;
【小问4详解】
量取4 mL3.65%的盐酸配制0.73%的盐酸需要水的体积为:,即16 mL;用倾倒法向25 mL量筒中加16 mL蒸馏水,改用胶头滴管逐滴加至20 mL刻度线,用俯视法读数,所得水的实际体积大于16 mL,故所配盐酸的溶质质量分数<0.73%;
【小问5详解】
4 mL的1%的氢氧化钠溶液中含有氢氧化钠的质量为:,4 mL3.65%的盐酸中含有氯化氢的质量为:;根据可知,0.146g>0.0365g,所以盐酸有剩余,溶液显酸性,pH<7,故选A;
【小问6详解】
见答案。
17. 煤的清洁利用题热门的研究课题,关键是如何处理煤燃烧后产生的CO2。某研究小组设想:①利用煤的化学循环燃烧技术,捕获过程中产生的99%的CO2;②将CO2转变成液态燃料甲醇(CH3OH)。该设想的反应原理流程如图:
(1)将煤磨成煤粉,是为了增大煤与Fe2O3粉的接触面积,其目的是_______。
(2)“分离器”分离出的物质进行“热空气循环氧化”, 该反应的基本反应类型为_______反应。
(3)实验室常用锌粒与稀硫酸反应制取氢气,相应的化学方程式是________,但该流程所需氢气的最佳来源是利用清洁能源发电分解水。请写出一种适合该流程发电用的清洁能源的名称_______。
(4)“合成器”中发生反应的化学方程式可表示为:CO2 +3H2=CH3OH+_______(填化学式)。
(5)该流程中分解水和生成甲醇的质量之比为_______(假定每步均完全反应)。
(6)该流程主要产生的废弃物是_______,通过该流程_______(填“能”或“不能”)帮助煤燃烧达成“碳达峰、碳中和”的目标。
【答案】(1)使反应更充分,提高反应速率 (2)化合
(3) ①.
②. 太阳能(合理即可)
(4)H2O (5)9:8
(6) ①. 煤灰 ②. 能
【解析】
【小问1详解】
将煤磨成煤粉,是为了增大煤与Fe2O3粉的接触面积,使反应更充分,提高反应速率;
【小问2详解】
由图可知,“分离器”分离出的物质进行“热空气循环氧化”,发生的反应为铁和氧气在加热的条件下反应生成氧化铁,该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应;
【小问3详解】
锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,该反应化学方程式为:;
适合该流程发电用的清洁能源可能是太阳能、风能等;
【小问4详解】
根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和数目不变,反应物中含C、H、O的个数分别是1、6、2,生成物中含C、H、O的个数分别是1、4、1,故生成物中还应含2个H、1个O,故应补充H2O;
【小问5详解】
电解水生成氢气:,二氧化碳和氢气在一定条件下反应生成甲醇和水,即,总反应为:,故该流程中分解的水和生成甲醇的质量之比为:(18×4):(32×2)=9:8;
【小问6详解】
由图可知,该流程主要产生的废弃物为煤灰;
该流程中煤和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,二氧化碳和氢气转化为甲醇,该流程能帮助煤燃烧达成“碳达峰、碳中和”的目标。
18. 镍(Ni)、钴(Co)及其化合物在工业上有广泛应用。
Ⅰ.碳酸镍、硫酸镍均为重要的化工中间体,在这些化合物中镍元素的化合价都是+2。
(1)碳酸镍难溶于水,结合所学知识预测,其能与______(填物质类别)反应。
(2)硫酸镍溶液显浅绿色主要是由于含有____(填离子符号)。
工业上一般以镍的含氧化合物制备硫酸镍,请依据反应规律设计两种制备硫酸镍的方案。
方案
预期反应的化学方程式
依据的反应规律
①
_________
某些金属氧化物与酸反应,生成盐和水
②
_________
碱与酸中和,生成盐和水
Ⅱ.钴(Co)在电镀、玻璃、染色等方面有广泛用途。
(3)Co(OH)2在空气中加热时,固体质量随温度的变化如图所示。
已知Co(OH)2加热至290℃时已完全脱水,则1000℃时,剩余固体A的成分为________(填化学式)。Co(OH)2生成Co2O3的过程中,空气中的_______ (化学式)参与了反应,生成Co2O3和另一种氧化物(最常用的溶剂),请写出该反应的化学方程式________。
【答案】(1)酸 (2) ①. ②. NiO+H2SO4=H2O+NiSO4 ③. Ni(OH)2+H2SO4=2H2O+NiSO4
(3) ①. CoO ②. O2 ③. 4Co(OH)2+O2=2Co2O3+4H2O
【解析】
【小问1详解】
碳酸镍难溶于水,属于碳酸盐,结合所学知识预测,其能与酸反应;
【小问2详解】
因为硫酸溶液为无色,所以硫酸镍溶液显浅绿色是由于含有镍离子,符号为:;
①依据金属氧化物与酸反应生成盐和水可知,氧化镍能与硫酸反应生成硫酸镍和水,反应的化学方程式为:NiO+H2SO4=H2O+NiSO4;
②依据碱与酸反应生成盐和水可知,氢氧化镍和硫酸反应生成硫酸镍和水,反应的化学方程式为:Ni(OH)2+H2SO4=2H2O+NiSO4;
【小问3详解】
根据质量守恒定律,在变化过程中,Co的质量没有变,假设原始固体的质量为100,则反应前Co的质量为:;加热到1000℃时,固体的质量不再变化,说明Co(OH)2完全分解,此时钴元素与氧元素的原子个数比为: ,故剩余固体A的成分为:CoO;根据题意可知,Co(OH)2和氧气反应生成Co2O3和水,反应的化学方程式为:4Co(OH)2+O2=2Co2O3+4H2O。
19. 实验小组围绕金属镁展开系列实验。
(1)镁在常温下能与空气中的氧气反应,表面形成一层致密的氧化物薄膜,该反应的化学方程式为_______。
(2)镁与酸的反应:向试管中放入几小块镁片,把试管固定在盛有饱和石灰水(25℃)的烧杯中,再向试管中滴入约5 mL盐酸,如图所示。请回答:
①实验中观察到的现象有:_________。
②下图为滴入盐酸前烧杯内澄清石灰水的离子情况示意图,请将滴加5 mL盐酸后,烧杯内离子情况在图中补充完整________(不考虑空气和水)。
(3)镁与水的反应:
查阅资料:1. Mg在冷水中就可以反应生成难溶性碱和氢气,但反应很慢;2.NH4Cl可以加快镁与水的反应。
为探究NaHCO3、NaCl、K2SO4对镁与水反应是否有促进作用,实验小组用如图装置进行对比实验。结果如下。
实验序号
a
b
c
盐溶液(浓度相同)
NaHCO3
NaCl
K2SO4
溶液起始pH
8.3
7
7
30min时产生气体体积(mL)
0.7
<0.1
<0.1
气体的主要成分
H2
30min时镁条表面情况
有固体附着(固体可溶于盐酸)
①实验结论:_______(填物质名称)对镁与水反应有促进作用。
②根据上述资料及实验,下列物质中,也可能对镁与水反应有促进作用的是_______(填字母)。
A. (NH4)2SO4 B. KCl C. Na2SO4 D. KHCO3
③写出Mg在冷水中反应的化学方程式________。
【答案】(1)
(2) ①. 镁条逐渐溶解,剧烈反应,有气泡产生,澄清石灰水变浑浊 ②.
(3) ①. 碳酸氢钠 ②. D ③. Mg+2H2O═Mg(OH)2+H2↑
【解析】
【小问1详解】
镁在常温下能与空气中的氧气反应生成氧化镁,反应的化学方程式为:;
【小问2详解】
①由于镁与盐酸反应生成氯化镁和氢气,所以现象中有气泡产生;由于镁与盐酸反应放出热量使石灰水的温度升高,而氢氧化钙的溶解度随温度的升高减小,溶解度减小了,所以会析出晶体,澄清石灰水变浑浊;
②由于镁与盐酸反应放出热量使石灰水的温度升高,而氢氧化钙的溶解度随温度的升高减小,溶解度减小了,所以会析出晶体,溶液中钙离子和氢氧根离子数目会减少,如图: ;
【小问3详解】
①对比表中数据可知,当加入碳酸氢钠溶液时,30min时产生气体体积最多,故碳酸氢钠对镁与水反应有促进作用;
②根据上述资料及实验,又因为碳酸氢钠溶液中含有碳酸氢根,碳酸氢根对镁与水反应有促进作用,可推知:KHCO3可能对镁与水反应也有促进作用,故选D;
③Mg在冷水中就可以反应生成难溶性碱和氢气,根据质量守恒定律可知,该碱为氢氧化镁,Mg在冷水中反应生成氢氧化镁和水,反应的化学方程式为Mg+2H2O═Mg(OH)2+H2↑。
20. 同学们在实验室用混合两种固体药品的办法自制“钾、氮复合肥料”,实验室中存有的药品有K2CO3、KCl以及一瓶标签受损的铵盐(如图所示),查阅采购单,发现实验室曾采购NH4HCO3、NH4Cl、(NH4)2SO4。
【查阅资料】1.K2CO3溶液显碱性。2.①NH4HCO3、②NH4Cl、③(NH4)2SO4三种氮肥中含氮最高的是______(填标号)。
Ⅰ.活动一:探究肥料的成分
(1)甲同学提出不能选用K2CO3,请说出理由______。
(2)在认同甲同学的意见下,同学们制得“钾、氮复合肥料”,并探究其成分,请回答相关问题:
【实验探究】为确定其成分,进行了如下实验:
a.取少量肥料样品于烧杯中,加水溶解,得到无色溶液A。
b.取少量溶液A于试管中,滴加AgNO3溶液,有白色沉淀产生。
C.取少量溶液A于试管中,滴加BaCl2溶液,无白色沉淀产生。
d.取少量溶液A于试管中,滴加稀盐酸,无明显现象。
①通过上述实验,得出该肥料的成分是______(填化学式)。
②实验a~d中,必要进行的实验有______(填字母)。
Ⅱ.活动二:氮肥肥效的检验
一段时间后,为检验同学们自制的复合肥料中的氮肥是否还有肥效,甲同学设计实验方案进行检验,完成下表。
实验操作
预期现象与结论
__________
如_______,则该肥料中的氮肥还有肥效。
如_______,则该肥料中的氮肥没有肥效。
【答案】 ①. ② ②. 碳酸钾显碱性会与铵盐反应,生成氨气而损失氮元素 ③. ④. acd ⑤. 取样品加入熟石灰研磨 ⑥. 有刺激性气味气体放出 ⑦. 无刺激性气味气体放出
【解析】
【详解】查阅资料,根据计算,碳酸氢铵、氯化铵、硫酸铵中氮元素质量分数分别为:,故三种氮肥中含氮最高的是氯化铵,故填:②;
Ⅰ.活动一:探究肥料的成分(1)甲同学提出不能选用K2CO3,理由是碳酸钾显碱性会与铵盐反应,生成氨气而损失氮元素;
(2)①根据氯化钡能和硫酸铵反应生成硫酸钡沉淀和氯化铵,而现象是无沉淀产生说明没有硫酸铵,盐酸能与碳酸氢铵反应生成氯化铵和水和二氧化碳,而加入盐酸后无明显现象说明没有碳酸氢铵,故该肥料的成分是氯化钾和氯化铵,故填:;
②实验a~d中,氯化钾中含有氯离子故加入硝酸银一定能生成氯化银沉淀,故实验b不必要进行,故选:acd;
Ⅱ.活动二:氮肥肥效的检验,根据题意检验氮肥肥效即检验是否含有铵根离子,根据铵根离子能与碱反应生成有刺激性气味的氨气,故实验操作是:取样品加入熟石灰研磨;预期现象与结论是:若有刺激性气味气体放出,则该肥料中的氮肥还有肥效;若无刺激性气味气体放出,则该肥料中的氮肥没有肥效。
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