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江苏省南通市五年（2017-2021）中考化学真题知识分类汇编
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江苏省南通市五年（2017-2021）中考化学真题知识分类汇编
非选择题
一．探究金属锈蚀的条件（共1小题）
1．（2020•南通）铁钉是生活中常见的铁制品。学习小组对不同条件下铁钉的锈蚀和盐酸除锈时的反应进行了探究。
Ⅰ探究不同条件下铁钉的锈蚀
取四枚铁钉，按第图1所示进行实验。一天后观察到的现象如下表所示。
试管
a
b
c
d
实验现象
铁钉表面无明显变化
铁钉表面无明显变化
蒸馏水和空气交界处铁钉出现轻微锈蚀
食盐水和空气交界处铁钉出现较多锈蚀
（1）由试管a、b、c中的现象可知铁钉锈蚀的条件是 。
（2）由试管c、d中的现象可以得出的结论是 。
（3）切过咸菜的菜刀不及时处理，易生锈。防止切过咸菜的菜刀生锈，处理的方法是 。
Ⅱ探究盐酸除锈时的反应
步骤1 将一枚表面部分锈蚀的铁钉置于试管中，向其中加入稀盐酸至浸没铁钉。观察到铁钉表面的铁锈逐渐消失，无锈处有气泡产生，溶液变为黄色。
步骤2 将“步骤1”中装有铁钉和盐酸的试管长时间放置后，观察到铁钉变细，溶液变为浅绿色。
【提出问题】①“步骤1”中铁锈消失发生了什么反应？
②“步骤2”中试管长时间放置后，溶液为什么会变色？
【查阅资料】①铁锈中主要含有Fe2O3；
②FeCl3溶液呈黄色，FeCl2溶液呈浅绿色；
③K3[Fe（CN）6]溶液为黄色，FeCl3溶液遇K3[Fe（CN）6]溶液不变色，FeCl2溶液遇K3[Fe（CN）6]溶液会生成蓝色沉淀。
【实验分析】铁锈消失是因为Fe2O3与盐酸发生了反应，该反应的化学方程式为 。
【提出猜想】对于问题②，实验小组提出如下两个猜想：
猜想1：溶液变色是FeCl3与铁钉表面产生的气体反应所致；
猜想2：溶液变色是FeCl3与铁钉反应所致。
【实验验证1】对“猜想1”进行验证的实验过程用如图2所示装置进行实验，……。
（1）仪器X的名称为 。
（2）实验是验证 （填气体的化学式）与溶液中的FeCl3是否发生反应。
【实验验证2】请设计实验对“猜想2”进行验证，简述实验过程（包括操作、可能的实验现象和对应的结论）： 。（实验中必须用到K3[Fe（CN）6]溶液、FeCl3溶液和铁钉）
二．实验探究物质的组成成分以及含量（共4小题）
2．（2017•南通）实验探究和证据推理是提升认知的重要手段。化学兴趣小组对“CO还原Fe2O3粉末”的实验进行探究：
Ⅰ探究CO与Fe2O3的反应产物（夹持仪器已略去）
【实验过程】步骤1 在通风橱中，按图Ⅰ连接装置并检验装置的气密性。
步骤2 装入试剂：玻璃管内装入Fe2O3粉末，试管Ⅰ中装入澄清石灰水。
步骤3 从a端通入CO一段时间，待 ，再点燃酒精灯。
【实验现象】反应一段时间后，玻璃管内粉末由 色变成黑色，生成的黑色固体均能被玻璃管上方的磁铁吸引。试管Ⅰ中出现白色沉淀（用化学反应方程式表示： ）。
【查阅资料】铁粉、FeO、Fe3O4均为黑色固体；铁粉、Fe3O4均能被磁铁吸引。
【提出猜想】对磁铁吸引的黑色固体成分有以下三种猜想：
猜测Ⅰ：Fe； 猜测Ⅱ：Fe3O4； 猜测Ⅲ：Fe和Fe3O4
【实验验证】取少量反应后的黑色固体放入试管中，加入足量的硫酸铜溶液，振荡，充分反应后静置，观察到红色固体中混有黑色颗粒，说明 （填“猜想Ⅰ”“猜想Ⅱ”或“猜想Ⅲ”）是正确的。
【拓展研究】进一步查阅资料，发现CO能溶于铜液[醋酸二氨合铜（Ⅰ）和氨水的混合液]．因此可在装置Ⅰ后再连接下图装置Ⅱ，其目的是 ，装置Ⅰ、Ⅱ的连接顺序：b连接 （填“c”或“d”）。
Ⅱ原料气CO的制备
方法一：加热MgCO3、Zn的混合物可快速制备CO，同时还得到两种金属氧化物： 、 （填化学式）。
方法二：加热草酸晶体（H2C2O4•2H2O）制备CO：
H2C2O4•2H2OCO↑+CO2↑+3H2O
已知：常压下，草酸晶体的熔点为101℃．比较草酸晶体的熔点和分解温度，分析若选用图装置Ⅲ制备装置Ⅰ所需的CO，可能存在的问题是 。
3．（2018•南通）科学探究和证据推理是化学学科的核心素养。学习小组对蓝绿色碱式碳酸铜晶体[Cu2（OH）2CO3]的性质进行实验探究，并基于证据进行推理分析。
I．分析碱式碳酸铜的组成
根据化学式可知，碱式碳酸铜中Cu元素的化合价为 。
Ⅱ．探究碱式碳酸铜受热的变化
【设计实验】学习小组设计了如图装置（夹持仪器已略去），并用于探究碱式碳酸铜的分解产物。
【实验过程】
①在装置丙导管a处连接一导管，并插入水中，微热试管，观察到 ，说明整套装置的气密性良好。
②按图示加入样品和试剂，加热一段时间后，试管中固体变黑，U形管中无水硫酸铜变蓝，澄清石灰水变浑浊。
【实验分析】
①装置甲中用于加热的仪器名称为 。
②装置丙中发生反应的化学方程式为 。
③根据现象可知，碱式碳酸铜受热可分解，分解产物有CO2、CuO、 。
④装置乙、丙位置不能互换的理由是 。
Ⅲ．探究碱式碳酸铜与酸的作用
【实验过程】取样品少量于试管中，加水，固体不溶解。继续加入足量稀硫酸，有气泡产生，得到蓝色溶液。
【实验结论】碱式碳酸铜能与硫酸发生反应，生成的盐为 。
【拓展延伸】碱式盐在生活中应用广泛。碱式氯化铝[Al2 （OH）Cl5]是一种高效净水剂。写出碱式氯化铝与盐酸发生反应的化学方程式 。
4．（2019•南通）我国海水晒盐的历史悠久。学习小组对粗盐进行提纯，并利用氯化钠进行实验探究。
Ⅰ．粗盐的提纯
粗盐中含有不溶性泥沙、可溶性CaCl2、MgCl2等杂质。学习小组设计了如下方案提纯粗盐：
（1）用化学方程式表示Na2CO3溶液的作用： 。
（2）“过滤”中玻璃棒的作用为 ；“操作X”的名称为 。
Ⅱ．探究氨盐水与二氧化碳的反应
步骤1 取50mL浓氨水于锥形瓶中，加入NaCl晶体至不再溶解，制得氨盐水。
步骤2 向烧瓶中加入20mL氨盐水和约16g干冰，塞紧瓶盖，振荡、静置。一段时间后溶液中析出细小晶体，过滤、用冷水洗涤晶体并低温干燥。
【提出问题】晶体的成分是什么？
【实验探究1】①经甲同学检验，晶体中不含铵盐。甲同学的实验操作及现象是 。
②乙同学取晶体少许，加入稀硝酸，晶体溶解并产生无色气体，再滴加几滴AgNO3溶液，未见明显现象，说明晶体中不含有 离子。
【提出猜想】晶体的成分为Na2CO3或NaHCO3或两者的混合物。
【查阅资料】Na2CO3受热不分解；
NaHCO3受热易分解：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。
【实验探究2】称取m1 g晶体，利用如图装置（夹持仪器略）探究晶体的成分。
【实验现象】反应一段时间后，试管口凝结了少量小液滴，Ba（OH）2溶液变浑浊。
【实验分析】①晶体中一定含有 （填化学式）。
②将晶体加热至残留固体的质量不再改变，测得残留固体的质量为m2 g．若m1：m2＝ ，说明晶体为NaHCO3。
【拓展延伸】①氨盐水与二氧化碳反应所得铵盐的用途为 。
②丙同学认为通过测定装置B中沉淀的质量，经计算分析也可确定晶体的组成。请对丙同学的观点进行评价： 。
5．（2021•南通）某学习小组对铜丝在空气中灼烧后的产物进行探究。
实验1甲同学将螺旋状铜丝灼烧至红热，冷却后观察到铜丝表面变为黑色，再伸入质量分数为25%的稀硫酸中，黑色固体消失，溶液出现蓝色，将铜丝取出洗净；重复上述实验2～3次，溶液蓝色逐渐加深。
【实验分析】灼烧铜丝生成黑色固体，该反应属于基本反应类型中的 反应。溶液变为蓝色的原因是 （用化学方程式表示）。
实验2乙同学将螺旋状铜丝灼烧至红热，迅速伸入质量分数为25%的稀硫酸中，观察到溶液中有红色固体产生，将铜丝取出洗净；重复上述实验2～3次，红色固体逐渐增多，沉淀后滤出红色固体，滤液呈浅蓝色。
【提出问题1】红色固体是什么？
【查阅资料1】①Cu与O2在高于900℃时会反应生成红色的Cu2O。
②Cu2O能与H2SO4发生反应：Cu2O+H2SO4═Cu+CuSO4+H2O。
③加热条件下，Cu2O能与H2反应生成Cu和H2O。
【提出猜想】丙同学认为红色固体全部是Cu，不含Cu2O。
【实验验证1】学习小组取经过干燥的红色固体，采用如图装置验证猜想。
（1）仪器X的名称为 。
（2）装置B中浓硫酸的作用是 。
（3）实验时，应先将产生的氢气通入装置C中，待 ，再开始加热。
（4）实验中观察到 （填实验现象），说明红色固体中含有Cu2O，丙同学猜想错误。
【提出问题2】实验2中有稀硫酸存在的情况下，为什么红色固体中仍含有Cu2O？
【查阅资料2】Cu2O与H2SO4反应的快慢与稀硫酸的浓度有关。稀硫酸的浓度越大，Cu2O与H2SO4反应越快。
【实验验证2】请设计实验验证“稀硫酸的浓度越大，Cu2O与H2SO4反应越快”这一结论。简述实验过程（包括操作和现象）： 。
（实验中须使用的试剂：Cu2O、质量分数为5%和40%的稀硫酸）
【问题解决】因实验2中稀硫酸浓度变小，Cu2O与H2SO4反应变慢，Cu2O没有完全反应，故红色固体中仍含有Cu2O。
三．二氧化碳对环境的影响（共1小题）
6．（2021•南通）碳及其化合物的综合利用使世界变得更加绚丽多彩。
Ⅰ.碳的多样性
（1）金刚石和C60的化学性质相似，但物理性质却存在着很大差异。原因是 。
（2）从石墨中分离出的单层石墨片（石墨烯）是目前人工制得的最薄材料，单层石墨片属于 （填“单质”或“化合物”）。
Ⅱ.“碳中和”的实现
“碳中和”是指一定时间内CO2的排放量与吸收量基本相当。CO2的捕集、利用是实现“碳中和”的重要途径。我国力争在2060年前实现“碳中和”，体现了中国对解决气候问题的大国担当。
（1）CO2的过度排放会造成 的加剧。结合生活实际，列举可为实现“碳中和”做出直接贡献的一种措施： 。
（2）工业生产中产生的CO2经吸收剂处理可实现CO2的捕集。
①NaOH吸收。NaOH溶液吸收CO2生成NaHCO3的化学方程式为 。
②CaO吸收。CaC2O4在高温下分解制得疏松多孔的CaO，同时产生CO、CO2。该反应所得CO、CO2的分子个数之比为 。
（3）CO2与H2在一定条件下转化为CH4（反应过程如图所示，虚线处部分中间产物略去），可实现CO2的再利用。
①该反应中，除CH4外另一种生成物为 （填化学式），MgO的作用是 。
②天然气（主要成分为CH4）已成为居民的生活用气，是因为CH4在空气中燃烧时 （填“吸收”或“放出”）热量。
四．金属的化学性质（共2小题）
7．（2017•南通）宏观和微观相结合是认识物质结构的有效方法之一．
（1）已知：X、Y、Z、W四种粒子的核电荷数及核外各电子层电子排布情况如下表．
X
Y
Z
W
对应元素名称
氧
镁
铝
氯
核电荷数
8
12
13
17
电子层
第一层
2
2
2
2
第二层
a
8
8
8
第三层
3
8
请回答下列问题：
①若X表示原子，a＝ ．单质X2与单质Z的反应中，X原子 （填“得到”或“失去”）电子．
②Y、W形成的化合物化学式为 （用元素符号表示）．
（2）将稀硫酸与烧杯中Fe、Cu两种金属相混合，微观变化情况如下图：
未参加反应的金属： ，烧杯中发生反应的化学方程式： ．
8．（2017•南通）神舟十一号与天宫二号的成功对接增强了国人的民族自信，推动了相关领域的研究．
（1）合金材料的研发
①合金的很多性能与组成它们的纯金属不同．图1能表示锡铅合金的是 （填序号“a”“b”或“c”）．
②镁合金被誉为“21世纪绿色金属结构材料”．Mg17Al12是一种特殊的镁合金，通常选择真空熔炼而非空气中熔炼的原因是 （任写一个化学方程式）．该合金是一种储氢材料，完全吸氢后得到MgH2和Al，“储氢过程”属于 （填“物理”或“化学”）变化．
（2）合成材料的改良
①碱式碳酸铝镁[MgaAlb[OH]c（CO3）d•χH2O]是一种新型塑料阻燃剂，其中a、b、c、d的代数关系式：2a+3b＝ ．
②大部分塑料在自然环境中很难降解而造成“白色污染”，为缓解这一环境问题可采取的措施有 （答出一点即可）．
（3）CO2的绿色利用
①目前空间站处理CO2的一种方法是在催化剂作用下，利用H2使CO2转化为甲烷并得到生活用水．该反应的化学方程式为 ．
②以“铁氧化物”为催化剂，利用太阳能将CO2热解为碳和氧气，这一转化过程（如图2）中化合价升高的非金属元素是 ．
五．金属材料及其应用（共1小题）
9．（2018•南通）2017年12月18日，南通地铁正式开建，标志着南通进入“地铁时代”。
（1）地铁列车车体大量使用的镁铝合金属于 （填“金属材料”或“合成材料”），镁铝合金的优点是 。
（2）地铁建造过程中需要使用大量的钢铁。工业炼铁可利用一氧化碳与氧化铁反应，写出该反应的化学方程式： 。
（3）地铁信息传输系统中使用的光导纤维和电子芯片的关键材料分别为二氧化硅（SiO2）和晶体硅（Si）。将二氧化硅转化为硅的过程属于 （填“物理变化”或“化学变化”）。
（4）地铁施工过程中产生的废水、废浆以及机械漏油等，都会对水体产生污染。使用活性炭可对污水进行处理，这是利用了活性炭的 性。
（5）为确保消防安全，地铁隧道中须安装自动喷淋系统。喷出的水能灭火的原因是 。
（6）地铁施工工程车的尾气中含NO、CO．尾气经过如图2所示催化转化后，可实现达标排放。写出单质X的化学式： 。
六．铁的冶炼（共1小题）
10．（2019•南通）燃料的发现和利用提高了人类生活的质量，推动了人类文明的进步。
（1）将煤隔绝空气加强热，得到焦炭、煤气等，该过程属于 （填“物理”或“化学”）变化。煤与高温水蒸气反应生成CO和H2．在300℃、1.5MPa、催化剂存在的条件下，CO和H2可转变为液体燃料甲醇（CH3OH）。写出CO与H2反应成甲醇的化学方程式： 。
（2）焦炭（主要成分是碳）是高炉炼铁的重要原料。炼铁高炉内发生的主要化学反应如图1所示，其中反应②体现了焦炭的 性。
（3）乙醇可作为酒精灯、酒精喷灯的燃料。某铜质酒精喷灯的结构如图2所示。使用酒精喷灯时，先在预热盘中注入酒精并点燃，一段时间后，调节空气调节杆，即可点燃酒精喷灯。结合燃烧的条件回答：点燃预热盘中酒精的目的是 。
（4）氢气的制取和储存越来越受到人们的关注。
①最理想的制氢方法：在合适的催化剂作用下，利用太阳光使水分解。该制氢过程 （填“吸收”和“放出”）能量，生成的氢气与氧气在相同条件下的体积之比为 。
②我国稀土资源丰富，某种稀土储氢材料（用M表示）的储氢原理可表示为M+3H2LaNi5H6．M的化学式为 。
七．中和反应及其应用（共1小题）
11．（2020•南通）中国画历史悠久、风格多样，是我国的文化艺术瑰宝．
（1）“文房四宝”之一的墨是中国传统水墨画的绘画材料．
①墨由炭黑中加入天然胶等制成．墨属于 （填“混合物”或“纯净物”）．水墨画能长时间保存，是因为墨汁中的炭黑 ．
②宋代《墨经》记载“立窑烧烟法”的示意图如图1所示，炉膛口较小，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）敦煌壁画色彩艳丽，矿物颜料功不可没，其蓝色源于石青[Cu3（OH）2（CO3）x]．石青中铜元素（+2价）与碳元素的质量比为 （用不含x的比值表示）．
（3）油画促进了中国绘画的多元化发展．长期放置的油画色彩变暗，是因为生成了黑色的PbS．油画修复的方法是用H2O2将PbS变为白色的PbSO4（另一产物为H2O），修复的化学方程式 ．
（4）化学能拓展绘画表现形式．在图2中未着色的“葡萄画”上滴加酚酞试剂，“葡萄”变为 色，打开装有 （填“浓氨水”、“浓盐酸”或“浓硫酸”）的试剂瓶，将瓶口靠近“葡萄”，“葡萄”颜色消失．
八．常见的氧化物、酸、碱和盐的判别（共1小题）
12．（2021•南通）宏观和微观相结合是认识物质结构与性质的重要方法。
（1）下表为四种元素原子的结构示意图。
元素名称
氢
氧
钠
氯
原子结构
示意图
①上表中x＝ 。氯原子在反应中易 （填“得到”或“失去”）电子。
②钠原子失去一个电子所形成离子符号为 。
③由上表中三种元素组成的一种化合物能与盐酸发生中和反应，该化合物为 （填化学式）。
（2）镁及其化合物的“化合价—物质类别”关系如图。
①Mg（NO3）2中硝酸根的化合价为 。
②写出Mg与热水反应生成X和H2的化学方程式： 。
九．物质的相互转化和制备（共5小题）
13．（2017•南通）实验室以MnO2为原料制备少量高纯MnCO3的流程如下：
已知：①反应Ⅰ的化学方程式：MnO2+SO2═MnSO4；
②MnCO3、Mn（OH）2均难溶于水，MnCO3在100℃时开始分解。
（1）反应Ⅰ属于基本反应类型中的 反应。
（2）流程中“操作”的名称为 ，所需要的主要玻璃仪器有 。
（3）反应Ⅱ的化学方程式为 。反应Ⅱ需控制溶液的酸碱性，若碱性过强，MnCO3粗产品中将混有 （填化学式）。
（4）验证MnCO3粗产品表面附着有Na2SO4杂质：取样品少许，向其中加入水，搅拌、过滤，向滤液中加入适量的 （填化学式）溶液，有白色沉淀产生。
（5）为获得高纯MnCO3，需选择“低温”干燥的原因是 。
14．（2018•南通）硫酸亚锡（SnSO4）广泛应用于电镀工业。该物质易与氧气反应而变质。实验室模拟工业上制取SnSO4的一种实验方案如下：
（1）SnCl2由Sn与盐酸反应制得，同时生成氢气，该反应的化学方程式为 。
（2）Na2CO3俗称 。
（3）过滤所得滤液中的溶质为 （填化学式）。
（4）用已知质量分数和密度的浓硫酸配制质量分数为15%的稀硫酸，所需玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和 。稀释浓硫酸的正确操作为 。
（5）反应2属于基本反应类型中的 反应。从反应2所得溶液中获得SnSO4晶体的部分操作须在隔绝空气条件下进行的原因是 。
15．（2019•南通）氧化镁在医药等行业应用广泛。实验室以菱镁矿（主要成分为MgCO3，含少量FeCO3等）为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：
（1）为了提高“酸浸”的效果，可采取的措施有：适当升高温度、 。MgCO3与盐酸反应的化学方程式为 。
（2）“氧化”过程中。FeCl2转化为FeCl3，该反应属于基本反应类型中的 。
（3）“沉淀”时需严格控制NaOH溶液的用量，其目的是 。
（4）“滤液”中的溶质主要是MgCl2和 。
16．（2021•南通）利用废镍催化剂（主要成分：Ni，还含有少量的Zn、Fe、CaO等杂质）制备NiCO3的实验流程如图（虚线处部分流程略去）：
已知：Na2CO3溶液能使无色酚酞溶液变红。碱性条件下NiSO4转化为Ni（OH）2沉淀。
（1）“酸溶”时，为使废镍充分溶解，可采取的措施有 （任写一种）。
（2）“氧化”阶段发生的反应为H2O2+2FeSO4+H2SO4═Fe2（SO4）3+aH2O，则a＝ 。
（3）“除铁”的目的是除去溶液中的Fe3+。改变温度、pH，Fe3+转化所得产物可能不同（如图）。80℃、pH＝6时，Fe3+转化为 （填化学式）。
（4）“沉镍”是将Na2CO3溶液加入NiSO4溶液中生成NiCO3沉淀，反应的化学方程式为 。该过程不能将NiSO4溶液滴入Na2CO3溶液中，其原因是 。
17．（2020•南通）波尔多液含氢氧化钙、氢氧化铜和硫酸钙等物质，是农业上常用的杀菌剂。一种生产波尔多液的工艺流程如图。
（1）“煅烧”的化学方程式为CaCO3CaO+CO2↑，该反应属于基本反应类型中的 反应。
（2）“混合”时不能用铁制容器，原因是 。
（3）“混合”时需不断搅拌，目的是 。
（4）“混合”过程中硫酸铜和氢氧化钙反应生成氢氧化铜的化学方程式为 。
（5）“混合”后得到的波尔多液温度明显高于室温，原因是 。
（6）用 可以测定波尔多液酸碱度。
一十．微粒观点及模型图的应用（共1小题）
18．（2018•南通）从微观的角度了解物质及其变化，有助于更好地认识物质的组成和变化的本质。
（1）下表为部分元素的原子结构示意图
元素名称
氢
氦
氧
氟
钠
硫
元素符号
H
He
O
F
Na
S
原子结构示意图
①表中氧原子的核电荷数x＝
②元素在周期表中的周期序数等于该元素原子具有的电子层数。上表所列的6种元素中，位于第一周期的元素有 种。
③氟原子得到一个电子所形成离子的离子符号为 。
④由上表中两种元素组成的一种化合物排放到空气中会形成酸雨，该化合物为 。
（2）如图为金属钠与水反应的示意图
①保持水的化学性质的最小粒子是 。
②写出该反应的化学方程式： 。
一十一．元素周期表的特点及其应用（共1小题）
19．（2019•南通）2019年为“元素周期表年”，元素周期表是学习和研究化学的重要工具。
（1）原子序数为1～18的元素在元素周期表中的位置如下图所示（图1）。
①Al属于 （填“金属”或“非金属”）元素，其原子的核电荷数为 。
②Na原子的结构示意图为，则钠离子的核外电子数为 。
③周期表中磷元素的有关信息为，图中“30.97”所表示的含义是 。
（2）根据周期表体现的结构与性质之间的关系，某同学构建了铜及其化合物的“化合价﹣物质类别”关系图（图2）。
①写出物质X的化学式： 。
②写出由物质Y转化为CuSO4的化学反应方程式： 。
一十二．复分解反应的条件与实质（共1小题）
20．（2020•南通）宏观和微观相结合是认识物质结构与性质的重要方法。
（1）氧原子的结构示意图为，硫原子的结构示意图为。
①原子的核电荷数与核外电子总数的关系是 。
②一个硫原子得到二个电子，形成一种新粒子，该粒子的符号为 。
③氧气和硫单质分别与氢气反应生成H2O和H2S．H2O、H2S中氧与硫均为 价，从原子结构上分析它们化合价相同的原因： 。
（2）Na2CO3溶液和H2SO4溶液反应的示意图如图1所示。该反应中实际参加反应的离子是 。
（3）硫及其化合物的“化合价﹣物质类别”关系图如图2所示。物质X的化学式为 ，由SO3转化为物质Y的化学方程式为 。
一十三．根据化学反应方程式的计算（共5小题）
21．（2017•南通）维生素C主要存在于蔬菜、水果中，其分子式为C6H8O6，在空气中易氧化变质．
（1）维生素C中C、H、O三种元素的质量比为 （用最简比表示）．
（2）为测定某鲜榨橙汁中维生素C的含量，兴趣小组进行如下实验：
步骤1 取橙汁样品，加入活性炭，振荡、静置、过滤，滤液移至小烧杯中，盖上玻璃片．
步骤2 配制碘（I2）溶液，测得其浓度为1.27g/L（即1升碘溶液中含有1.27克I2）．
步骤3 快速移取20.00mL处理后的橙汁样品置于锥形瓶中，滴入碘溶液，恰好完全反应时消耗碘溶液10.00mL．（测定原理：C6H8O6+I2═C6H6O6+2HI）
①步骤1中活性炭的作用是 ．
②步骤3必须在步骤1、步骤2之后立即进行的原因是 ．
③计算1L该橙汁样品中含有维生素C的质量： g．（请写出计算过程）
22．（2018•南通）造纸是我国古代四大发明之一，它极大地推动了人类文明的发展。
（1）践行“习近平生态文明思想”，应积极推广垃圾分类和回收利用。旧报纸应投放到贴有如图 （填字母）标签的垃圾桶内。
（2）为增强纸张的耐磨性，可用玉米淀粉对纸张进行施胶处理。玉米淀粉[（C6H10O5）n，n为正整数]中H、O两种元素的质量比为 （用最简整数比表示）。
（3）造纸会产生大量含NaOH的废水，需处理至中性后排放。环保监测小组取某造纸厂废水样品过滤，为测定滤液中NaOH的质量分数，进行了如下实验：
步骤1：取20.0g滤液于锥形瓶中，滴入几滴酚酞溶液。
步骤2：向锥形瓶中逐滴滴加溶质质量分数为10.0%的硫酸溶液至溶液呈中性，此时溶液呈 色。消耗硫酸溶液3.92g。
计算废水滤液中NaOH的质量分数。（请写出计算过程）
23．（2019•南通）二氧化硫（SO2）是一种食品添加剂。葡萄酒酿造过程中添加SO2可防止其变质，但须严格控制用量，我国《葡萄酒国家标准》中规定SO2的含量≤259mg/L。
（1）SO2作为食品添加剂须严格控制用量的原因是 。
（2）为检测某国产葡萄酒SO2中的含量是否符合国家标准，进行如下实验：
步骤1 取100mL该葡萄酒于锥形瓶中，加入质量分数为10%的H2O2溶液，将SO2完全转化成硫酸。
步骤2 向锥形瓶中滴加指示剂（该指示剂在pH＜7的溶液中显紫色，在pH＞7的溶液中显绿色），用氢氧化钠溶液中和，测得锥形瓶中硫酸的质量为14.7mg。
①步骤2中，滴入指示剂后溶液呈 色。
②向10g 30%的H2O2溶液中加入 g水，可稀释为10%的H2O2溶液。
③通过计算判断该葡萄酒中SO2的含量是否符合国家标准。
24．（2021•南通）工业上用N2和H2合成NH3是人类科学技术的一项重大突破。
（1）①N2可通过分离液态空气获得，该方法利用了N2和O2沸点的差异。沸点属于物质的 （填“物理”或“化学”）性质。
②一定条件下，向容器中充入一定量的N2和H2，充分反应生成NH3。反应前后物质的变化如图，图中X代表的分子为 （填化学式）。
（2）NH3与氰酸（HOCN）反应生成尿素[CO（NH2）2]。
①尿素为农作物生长提供的主要营养元素为 。
②尿素可用于去除大气污染物中的NO，其化学反应为6NO+2CO（NH2）2═5N2+2CO2+4H2O。若去除废气中6gNO，理论上所需质量分数为10%的尿素溶液的质量是多少？
25．（2020•南通）南通滨临长江，将长江水净化处理可成为居民生活用水。
（1）水净化时先加入絮凝剂，沉降过滤后，通过活性炭。活性炭的作用是 。
（2）将硬水通过如图所示的阳离子交换柱后可变成软水（图中阴离子未画出），交换后的水仍然呈电中性。
①一个Ca2+可以交换出 个Na+。
②阳离子交换柱长时间使用后，Na+变少，失去硬水软化功能而失效。利用生活中常见物质检验阳离子交换柱已失效的方法是 。
（3）二氧化氯（ClO2）可用于饮用水的杀菌消毒。取100mL经ClO2消毒后的饮用水于锥形瓶中，调节溶液至弱碱性，加入足量KI充分反应，测得生成I2的质量为0.0254mg。上述过程中发生的反应为2ClO2+2KI═2KClO2+I2，其他物质不参与反应。计算该饮用水中ClO2的残留量（以mg/L计），在答题卡上写出计算过程。
江苏南通市五年（2017-2021）中考化学真题知识分类汇编
非选择题 参考答案与试题解析
一．探究金属锈蚀的条件（共1小题）
1．（2020•南通）铁钉是生活中常见的铁制品。学习小组对不同条件下铁钉的锈蚀和盐酸除锈时的反应进行了探究。
Ⅰ探究不同条件下铁钉的锈蚀
取四枚铁钉，按第图1所示进行实验。一天后观察到的现象如下表所示。
试管
a
b
c
d
实验现象
铁钉表面无明显变化
铁钉表面无明显变化
蒸馏水和空气交界处铁钉出现轻微锈蚀
食盐水和空气交界处铁钉出现较多锈蚀
（1）由试管a、b、c中的现象可知铁钉锈蚀的条件是 铁钉生锈需要与水和空气接触 。
（2）由试管c、d中的现象可以得出的结论是 食盐可以加快铁钉锈蚀 。
（3）切过咸菜的菜刀不及时处理，易生锈。防止切过咸菜的菜刀生锈，处理的方法是 洗涤干净后擦干，放置在通风干燥处 。
Ⅱ探究盐酸除锈时的反应
步骤1 将一枚表面部分锈蚀的铁钉置于试管中，向其中加入稀盐酸至浸没铁钉。观察到铁钉表面的铁锈逐渐消失，无锈处有气泡产生，溶液变为黄色。
步骤2 将“步骤1”中装有铁钉和盐酸的试管长时间放置后，观察到铁钉变细，溶液变为浅绿色。
【提出问题】①“步骤1”中铁锈消失发生了什么反应？
②“步骤2”中试管长时间放置后，溶液为什么会变色？
【查阅资料】①铁锈中主要含有Fe2O3；
②FeCl3溶液呈黄色，FeCl2溶液呈浅绿色；
③K3[Fe（CN）6]溶液为黄色，FeCl3溶液遇K3[Fe（CN）6]溶液不变色，FeCl2溶液遇K3[Fe（CN）6]溶液会生成蓝色沉淀。
【实验分析】铁锈消失是因为Fe2O3与盐酸发生了反应，该反应的化学方程式为 Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O 。
【提出猜想】对于问题②，实验小组提出如下两个猜想：
猜想1：溶液变色是FeCl3与铁钉表面产生的气体反应所致；
猜想2：溶液变色是FeCl3与铁钉反应所致。
【实验验证1】对“猜想1”进行验证的实验过程用如图2所示装置进行实验，……。
（1）仪器X的名称为 长颈漏斗 。
（2）实验是验证 H2 （填气体的化学式）与溶液中的FeCl3是否发生反应。
【实验验证2】请设计实验对“猜想2”进行验证，简述实验过程（包括操作、可能的实验现象和对应的结论）： 取三支试管，分别加入等量的K3[Fe（CN）6]溶液，前两支试管加入依次氯化铁溶液，铁钉，第三支试管加入等量的氯化铁溶液和相同大小的铁钉，前两支试管不发生变色，第三支试管变色并有蓝色沉淀生成，说明溶液变色是FeCl3与铁钉反应所致 。（实验中必须用到K3[Fe（CN）6]溶液、FeCl3溶液和铁钉）
【解答】解：Ⅰ（1）a和b与c相比变量为空气和水，因此得出铁生锈与空气和水有关；
故答案为：铁钉生锈需要与水和空气接触。
（2）c和d相比，铁钉生锈出现的多，说明氯化钠可以加快铁钉生锈速率；
故答案为：食盐可以加快铁钉锈蚀。
（3）菜刀上存留有氯化钠，为了去了氯化钠，需要清洗，另外不能与水和空气同时接触，因此需要擦干，然后通风干燥保存；
故答案为：洗涤干净后擦干，放置在通风干燥处。
Ⅱ【实验分析】氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水，书写化学方程式注意配平，所以化学方程式为Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O；
故答案为：Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O。
【实验验证1】（1）X为加入液体的长颈漏斗；
故答案为：长颈漏斗。
（2）锌与硫酸反应生成氢气和硫酸锌，所以气体为氢气；
故答案为：H2。
【实验验证2】根据K3[Fe（CN）6]溶液为黄色，FeCl3溶液遇K3[Fe（CN）6]溶液不变色，FeCl2溶液遇K3[Fe（CN）6]溶液会生成蓝色沉淀的现象，设计实验得出实验结论溶液变色是FeCl3与铁钉反应所致；
故答案为：取三支试管，分别加入等量的K3[Fe（CN）6]溶液，前两支试管分别加入氯化铁溶液，铁钉，第三支试管加入等量的氯化铁溶液和相同大小的铁钉，前两支试管不发生变色，第三支试管变色并有蓝色沉淀生成，说明溶液变色是FeCl3与铁钉反应所致。
二．实验探究物质的组成成分以及含量（共4小题）
2．（2017•南通）实验探究和证据推理是提升认知的重要手段。化学兴趣小组对“CO还原Fe2O3粉末”的实验进行探究：
Ⅰ探究CO与Fe2O3的反应产物（夹持仪器已略去）
【实验过程】步骤1 在通风橱中，按图Ⅰ连接装置并检验装置的气密性。
步骤2 装入试剂：玻璃管内装入Fe2O3粉末，试管Ⅰ中装入澄清石灰水。
步骤3 从a端通入CO一段时间，待 试管内空气排尽后 ，再点燃酒精灯。
【实验现象】反应一段时间后，玻璃管内粉末由 红棕 色变成黑色，生成的黑色固体均能被玻璃管上方的磁铁吸引。试管Ⅰ中出现白色沉淀（用化学反应方程式表示： CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O ）。
【查阅资料】铁粉、FeO、Fe3O4均为黑色固体；铁粉、Fe3O4均能被磁铁吸引。
【提出猜想】对磁铁吸引的黑色固体成分有以下三种猜想：
猜测Ⅰ：Fe； 猜测Ⅱ：Fe3O4； 猜测Ⅲ：Fe和Fe3O4
【实验验证】取少量反应后的黑色固体放入试管中，加入足量的硫酸铜溶液，振荡，充分反应后静置，观察到红色固体中混有黑色颗粒，说明 猜想Ⅲ （填“猜想Ⅰ”“猜想Ⅱ”或“猜想Ⅲ”）是正确的。
【拓展研究】进一步查阅资料，发现CO能溶于铜液[醋酸二氨合铜（Ⅰ）和氨水的混合液]．因此可在装置Ⅰ后再连接下图装置Ⅱ，其目的是 吸收尾气中的CO ，装置Ⅰ、Ⅱ的连接顺序：b连接 d （填“c”或“d”）。
Ⅱ原料气CO的制备
方法一：加热MgCO3、Zn的混合物可快速制备CO，同时还得到两种金属氧化物： ZnO 、 MgO （填化学式）。
方法二：加热草酸晶体（H2C2O4•2H2O）制备CO：
H2C2O4•2H2OCO↑+CO2↑+3H2O
已知：常压下，草酸晶体的熔点为101℃．比较草酸晶体的熔点和分解温度，分析若选用图装置Ⅲ制备装置Ⅰ所需的CO，可能存在的问题是 草酸流到试管口，反应不能继续进行 。
【解答】解：Ⅰ、【实验过程】在用一氧化碳还原氧化铁时，应先通入一段时间的一氧化碳气体，在点燃酒精灯加热，以免发生爆炸，所以从a端通入CO一段时间，待试管内空气排尽后，再点燃酒精灯；故填：待试管内空气排尽后；
【实验现象】氧化铁是红棕色固体，加热一段时间后，被一氧化碳还原为黑色的铁粉，同时生成二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水；故填：红棕；CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；
【实验验证】四氧化三铁与硫酸铜溶液不反应，而铁能与其反应生成红色金属铜，因为取少量反应后的黑色固体放入试管中，加入足量的硫酸铜溶液，振荡，充分反应后静置，观察到红色固体中混有黑色颗粒，这说明原黑色固体中含有四氧化三铁与铁，即猜想Ⅲ成立；故填：猜想Ⅲ；
【拓展研究】尾气中的一氧化碳有毒，所以需要将尾气吸收；气体影从长管进入铜液；故填：吸收尾气中的CO；d；
Ⅱ、方法一：加热MgCO3、Zn的混合物可快速制备CO，同时还得到两种金属氧化物，由质量守恒定律可知，这两种氧化物是氧化镁与氧化锌；故填：ZnO；MgO；
方法二：因为常压下，草酸晶体的熔点为101℃，加热过程中草酸会熔化流到试管口，导致反应不能进行，所以不能用装置Ⅲ制备装置Ⅰ所需的CO；故填：草酸流到试管口，反应不能继续进行。
3．（2018•南通）科学探究和证据推理是化学学科的核心素养。学习小组对蓝绿色碱式碳酸铜晶体[Cu2（OH）2CO3]的性质进行实验探究，并基于证据进行推理分析。
I．分析碱式碳酸铜的组成
根据化学式可知，碱式碳酸铜中Cu元素的化合价为 +2 。
Ⅱ．探究碱式碳酸铜受热的变化
【设计实验】学习小组设计了如图装置（夹持仪器已略去），并用于探究碱式碳酸铜的分解产物。
【实验过程】
①在装置丙导管a处连接一导管，并插入水中，微热试管，观察到 导管口出现气泡 ，说明整套装置的气密性良好。
②按图示加入样品和试剂，加热一段时间后，试管中固体变黑，U形管中无水硫酸铜变蓝，澄清石灰水变浑浊。
【实验分析】
①装置甲中用于加热的仪器名称为 酒精灯 。
②装置丙中发生反应的化学方程式为 Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O 。
③根据现象可知，碱式碳酸铜受热可分解，分解产物有CO2、CuO、 H2O 。
④装置乙、丙位置不能互换的理由是 气体通过澄清石灰水时会带出水蒸气 。
Ⅲ．探究碱式碳酸铜与酸的作用
【实验过程】取样品少量于试管中，加水，固体不溶解。继续加入足量稀硫酸，有气泡产生，得到蓝色溶液。
【实验结论】碱式碳酸铜能与硫酸发生反应，生成的盐为 硫酸铜 。
【拓展延伸】碱式盐在生活中应用广泛。碱式氯化铝[Al2 （OH）Cl5]是一种高效净水剂。写出碱式氯化铝与盐酸发生反应的化学方程式 Al2（OH）Cl5+HCl═2AlCl3+H2O 。
【解答】解：I．碱式碳酸铜中，氢氧根的化合价是﹣1，碳酸根的化合价是﹣2，根据化合物中元素化合价代数和为零可知，Cu元素的化合价为+2。
故填：+2。
Ⅱ．【实验过程】
①在装置丙导管a处连接一导管，并插入水中，微热试管，观察到导管口出现气泡，说明整套装置的气密性良好。
故填：导管口出现气泡。
【实验分析】
①装置甲中用于加热的仪器名称为酒精灯。
故填：酒精灯。
②装置丙中二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，发生反应的化学方程式为：Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O。
故填：Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O。
③根据现象可知，U形管中无水硫酸铜变蓝，说明反应生成水，澄清石灰水变浑浊，说明反应生成二氧化碳，因此碱式碳酸铜受热可分解，分解产物有CO2、CuO、H2O。
故填：H2O。
④装置乙、丙位置不能互换的理由是气体通过澄清石灰水时会带出水蒸气，无法检验是否生成水。
故填：气体通过澄清石灰水时会带出水蒸气。
Ⅲ．【实验结论】
加入足量稀硫酸，有气泡产生，得到蓝色溶液，说明生成的盐为硫酸铜。
故填：硫酸铜。
【拓展延伸】
碱式氯化铝与盐酸反应生成氯化铝和水，发生反应的化学方程式为：Al2 （OH）Cl5+HCl═2AlCl3+H2O。
故填：Al2 （OH）Cl5+HCl═2AlCl3+H2O。
4．（2019•南通）我国海水晒盐的历史悠久。学习小组对粗盐进行提纯，并利用氯化钠进行实验探究。
Ⅰ．粗盐的提纯
粗盐中含有不溶性泥沙、可溶性CaCl2、MgCl2等杂质。学习小组设计了如下方案提纯粗盐：
（1）用化学方程式表示Na2CO3溶液的作用： Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl 。
（2）“过滤”中玻璃棒的作用为 引流 ；“操作X”的名称为 蒸发 。
Ⅱ．探究氨盐水与二氧化碳的反应
步骤1 取50mL浓氨水于锥形瓶中，加入NaCl晶体至不再溶解，制得氨盐水。
步骤2 向烧瓶中加入20mL氨盐水和约16g干冰，塞紧瓶盖，振荡、静置。一段时间后溶液中析出细小晶体，过滤、用冷水洗涤晶体并低温干燥。
【提出问题】晶体的成分是什么？
【实验探究1】①经甲同学检验，晶体中不含铵盐。甲同学的实验操作及现象是 取少量晶体于试管中，加入NaOH溶液，微热，在试管口放一张湿润的红色石蕊试纸，红色石蕊试纸不变蓝 。
②乙同学取晶体少许，加入稀硝酸，晶体溶解并产生无色气体，再滴加几滴AgNO3溶液，未见明显现象，说明晶体中不含有 氯 离子。
【提出猜想】晶体的成分为Na2CO3或NaHCO3或两者的混合物。
【查阅资料】Na2CO3受热不分解；
NaHCO3受热易分解：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。
【实验探究2】称取m1 g晶体，利用如图装置（夹持仪器略）探究晶体的成分。
【实验现象】反应一段时间后，试管口凝结了少量小液滴，Ba（OH）2溶液变浑浊。
【实验分析】①晶体中一定含有 NaHCO3 （填化学式）。
②将晶体加热至残留固体的质量不再改变，测得残留固体的质量为m2 g．若m1：m2＝ 84：53 ，说明晶体为NaHCO3。
【拓展延伸】①氨盐水与二氧化碳反应所得铵盐的用途为 用作化肥 。
②丙同学认为通过测定装置B中沉淀的质量，经计算分析也可确定晶体的组成。请对丙同学的观点进行评价： 反应生成的二氧化碳会有一部分残留在试管中，不能被B装置吸收，导致测定计算的二氧化碳质量不准确，因此丙同学的观点不正确 。
【解答】解：Ⅰ．粗盐的提纯
（1）Na2CO3溶液的作用：除去氯化钙，是因为碳酸钠能和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，反应的化学方程式：Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl。
故填：Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl。
（2）“过滤”中玻璃棒的作用为引流；
“操作X”的名称为蒸发。
故填：引流；蒸发。
Ⅱ．探究氨盐水与二氧化碳的反应
【实验探究1】
①甲同学的实验操作及现象是：取少量晶体于试管中，加入NaOH溶液，微热，在试管口放一张湿润的红色石蕊试纸，红色石蕊试纸不变蓝。
故填：取少量晶体于试管中，加入NaOH溶液，微热，在试管口放一张湿润的红色石蕊试纸，红色石蕊试纸不变蓝。
②乙同学取晶体少许，加入稀硝酸，晶体溶解并产生无色气体，再滴加几滴AgNO3溶液，未见明显现象，说明晶体中不含有氯离子。
故填：氯。
【实验探究2】
【实验分析】
①氢氧化钡溶液变浑浊，是因为和二氧化碳反应生成了碳酸钡沉淀，说明反应生成了二氧化碳，因此晶体中一定含有碳酸氢钠。
故填：NaHCO3。
②碳酸氢钠与分解生成的碳酸钠的质量比为：168：106＝84：53，因此将晶体加热至残留固体的质量不再改变，测得残留固体的质量为m2 g．若m1：m2＝84：53，说明晶体为NaHCO3。
故填：84：53。
【拓展延伸】
①氨盐水与二氧化碳反应所得铵盐可以用作化肥。
故填：用作化肥。
②反应生成的二氧化碳会有一部分残留在试管中，不能被B装置吸收，导致测定计算的二氧化碳质量不准确，因此丙同学的观点不正确。
故填：反应生成的二氧化碳会有一部分残留在试管中，不能被B装置吸收，导致测定计算的二氧化碳质量不准确，因此丙同学的观点不正确。
5．（2021•南通）某学习小组对铜丝在空气中灼烧后的产物进行探究。
实验1甲同学将螺旋状铜丝灼烧至红热，冷却后观察到铜丝表面变为黑色，再伸入质量分数为25%的稀硫酸中，黑色固体消失，溶液出现蓝色，将铜丝取出洗净；重复上述实验2～3次，溶液蓝色逐渐加深。
【实验分析】灼烧铜丝生成黑色固体，该反应属于基本反应类型中的 化合 反应。溶液变为蓝色的原因是 CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O （用化学方程式表示）。
实验2乙同学将螺旋状铜丝灼烧至红热，迅速伸入质量分数为25%的稀硫酸中，观察到溶液中有红色固体产生，将铜丝取出洗净；重复上述实验2～3次，红色固体逐渐增多，沉淀后滤出红色固体，滤液呈浅蓝色。
【提出问题1】红色固体是什么？
【查阅资料1】①Cu与O2在高于900℃时会反应生成红色的Cu2O。
②Cu2O能与H2SO4发生反应：Cu2O+H2SO4═Cu+CuSO4+H2O。
③加热条件下，Cu2O能与H2反应生成Cu和H2O。
【提出猜想】丙同学认为红色固体全部是Cu，不含Cu2O。
【实验验证1】学习小组取经过干燥的红色固体，采用如图装置验证猜想。
（1）仪器X的名称为 酒精灯 。
（2）装置B中浓硫酸的作用是 干燥氢气 。
（3）实验时，应先将产生的氢气通入装置C中，待 排净装置内空气 ，再开始加热。
（4）实验中观察到 D中白色固体变蓝 （填实验现象），说明红色固体中含有Cu2O，丙同学猜想错误。
【提出问题2】实验2中有稀硫酸存在的情况下，为什么红色固体中仍含有Cu2O？
【查阅资料2】Cu2O与H2SO4反应的快慢与稀硫酸的浓度有关。稀硫酸的浓度越大，Cu2O与H2SO4反应越快。
【实验验证2】请设计实验验证“稀硫酸的浓度越大，Cu2O与H2SO4反应越快”这一结论。简述实验过程（包括操作和现象）： 取等质量的Cu2O分别加入等体积5%的稀硫酸和40%的稀硫酸中观察，40%的稀硫酸溶液变蓝的速度明显高于5%的稀硫酸溶液 。
（实验中须使用的试剂：Cu2O、质量分数为5%和40%的稀硫酸）
【问题解决】因实验2中稀硫酸浓度变小，Cu2O与H2SO4反应变慢，Cu2O没有完全反应，故红色固体中仍含有Cu2O。
【解答】解：实验1【实验分析】灼烧铜丝，铜与氧气反应生成氧化铜，反应的特征是“多边一”，因此属于化合反应；氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水；化学方程式为CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O；故填：化合；CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O；
实验2（1）仪器X的名称为酒精灯；故填：酒精灯；
（2）浓硫酸具有吸水性可做某些气体的干燥剂，装置B中浓硫酸的作用是干燥H2；故填：干燥H2；
（3）氢气具有可燃性，在加热条件下与空气混合会造成爆炸，因此在点燃酒精灯前，应先排净装置内空气，以防造成爆炸；故填：排净装置内空气；
（4）无水硫酸铜遇水变蓝，常有来检验是否有水生成，丙同学猜想错误，即说明红色固体中含有Cu2O，加热条件下，Cu2O能与H2反应生成Cu和H2O，因此D中白色固体遇水变蓝；故填：D中白色固体变蓝；
【实验验证2】实验的目的是验证稀硫酸的浓度越大，Cu2O与H2SO4反应越快，根据控制变量法，其他条件相同，只有硫酸溶液的浓度不同设计实验，故实验操作以及实验现象为取等质量的Cu2O分别加入等体积5%的稀硫酸和40%的稀硫酸中观察，40%的稀硫酸溶液变蓝的速度明显高于5%的稀硫酸溶液；故填：取等质量的Cu2O分别加入等体积5%的稀硫酸和40%的稀硫酸中观察，40%的稀硫酸溶液变蓝的速度明显高于5%的稀硫酸溶液。
三．二氧化碳对环境的影响（共1小题）
6．（2021•南通）碳及其化合物的综合利用使世界变得更加绚丽多彩。
Ⅰ.碳的多样性
（1）金刚石和C60的化学性质相似，但物理性质却存在着很大差异。原因是 碳原子的排列方式不同 。
（2）从石墨中分离出的单层石墨片（石墨烯）是目前人工制得的最薄材料，单层石墨片属于 单质 （填“单质”或“化合物”）。
Ⅱ.“碳中和”的实现
“碳中和”是指一定时间内CO2的排放量与吸收量基本相当。CO2的捕集、利用是实现“碳中和”的重要途径。我国力争在2060年前实现“碳中和”，体现了中国对解决气候问题的大国担当。
（1）CO2的过度排放会造成 温室效应 的加剧。结合生活实际，列举可为实现“碳中和”做出直接贡献的一种措施： 尽量采用公共出行（其他合理答案也可） 。
（2）工业生产中产生的CO2经吸收剂处理可实现CO2的捕集。
①NaOH吸收。NaOH溶液吸收CO2生成NaHCO3的化学方程式为 CO2+NaOH＝NaHCO3 。
②CaO吸收。CaC2O4在高温下分解制得疏松多孔的CaO，同时产生CO、CO2。该反应所得CO、CO2的分子个数之比为 1：1 。
（3）CO2与H2在一定条件下转化为CH4（反应过程如图所示，虚线处部分中间产物略去），可实现CO2的再利用。
①该反应中，除CH4外另一种生成物为 H2O （填化学式），MgO的作用是 催化作用 。
②天然气（主要成分为CH4）已成为居民的生活用气，是因为CH4在空气中燃烧时 放出 （填“吸收”或“放出”）热量。
【解答】解：Ⅰ、（1）金刚石和石墨是碳原子构成的两种单质，但两种物质中碳原子的排列方式不同，所以物理性质存在着很大差异；故填：碳原子的排列方式不同；
（2）单层石墨片是由一种元素组成的纯净物，属于单质；故填：单质；
Ⅱ、（1）CO2的过度排放会造成温室效应的加剧。为实现“碳中和”做出直接贡献的措施开发和使用新能源、尽量采用公共出行、节水、节电等；故填：温室效应；尽量采用公共出行（其他合理答案也可）；
（2）①NaOH和CO2反应生成NaHCO3，化学方程式为CO2+NaOH＝NaHCO3；故填：CO2+NaOH＝NaHCO3；
②CaC2O4在高温下分解制得疏松多孔的CaO，同时产生CO、CO2。化学方程式为CaC2O4CaO+CO+CO2，该反应所得CO、CO2的分子个数之比为1：1；故填：1：1；
（3）①由流程图可知，该反应中，除CH4外另一种生成物为H2O；在反应过程中，氧化镁的质量和化学性质均未改变，所以MgO的作用是催化作用；故填：H2O；催化作用；
②天然气（主要成分为CH4）已成为居民的生活用气，是因为CH4在空气中燃烧时放出热量；故填：放出。
四．金属的化学性质（共2小题）
7．（2017•南通）宏观和微观相结合是认识物质结构的有效方法之一．
（1）已知：X、Y、Z、W四种粒子的核电荷数及核外各电子层电子排布情况如下表．
X
Y
Z
W
对应元素名称
氧
镁
铝
氯
核电荷数
8
12
13
17
电子层
第一层
2
2
2
2
第二层
a
8
8
8
第三层
3
8
请回答下列问题：
①若X表示原子，a＝ 6 ．单质X2与单质Z的反应中，X原子 得到 （填“得到”或“失去”）电子．
②Y、W形成的化合物化学式为 MgCl2 （用元素符号表示）．
（2）将稀硫酸与烧杯中Fe、Cu两种金属相混合，微观变化情况如下图：
未参加反应的金属： Cu ，烧杯中发生反应的化学方程式： Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑ ．
【解答】解：（1）①若X表示原子时，a＝6；
氧气和铝反应时，铝原子失去电子，氧原子得到电子．
故填：6；得到．
②镁元素和氯元素形成的化合物中，镁元素化合价是+2，氯元素化合价是﹣1，形成的化合物是氯化镁，化学式可以表示为MgCl2．
故填：MgCl2．
（2）由图中信息可知，未参加反应的金属是铜，烧杯中铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，发生反应的化学方程式为：Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑．
故填：Cu；Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑．
8．（2017•南通）神舟十一号与天宫二号的成功对接增强了国人的民族自信，推动了相关领域的研究．
（1）合金材料的研发
①合金的很多性能与组成它们的纯金属不同．图1能表示锡铅合金的是 a （填序号“a”“b”或“c”）．
②镁合金被誉为“21世纪绿色金属结构材料”．Mg17Al12是一种特殊的镁合金，通常选择真空熔炼而非空气中熔炼的原因是 2Mg+O22MgO （任写一个化学方程式）．该合金是一种储氢材料，完全吸氢后得到MgH2和Al，“储氢过程”属于 化学 （填“物理”或“化学”）变化．
（2）合成材料的改良
①碱式碳酸铝镁[MgaAlb[OH]c（CO3）d•χH2O]是一种新型塑料阻燃剂，其中a、b、c、d的代数关系式：2a+3b＝ c+2d ．
②大部分塑料在自然环境中很难降解而造成“白色污染”，为缓解这一环境问题可采取的措施有 开发可降解型塑料 （答出一点即可）．
（3）CO2的绿色利用
①目前空间站处理CO2的一种方法是在催化剂作用下，利用H2使CO2转化为甲烷并得到生活用水．该反应的化学方程式为 4H2+CO2CH4+2H2O ．
②以“铁氧化物”为催化剂，利用太阳能将CO2热解为碳和氧气，这一转化过程（如图2）中化合价升高的非金属元素是 氧元素 ．
【解答】解：（1）①锡铅合金的熔点比锡、铅的熔点低，因此图1能表示锡铅合金的是a．
故填：a．
②点燃条件下，镁和氧气反应生成氧化镁，铝和氧气反应生成氧化铝，反应的化学方程式为：2Mg+O22MgO，4Al+3O22Al2O3；
“储氢过程”中生成了新物质MgH2和Al，属于化学变化．
故填：2Mg+O22MgO；化学．
（2）①根据化合物中元素化合价代数和为零有：（+2）a+（+3）b+（﹣1）c+（﹣2）d＝0，即2a+3b＝c+2d．
故填：c+2d．
②为缓解这一环境问题可采取的措施有开发可降解型塑料、寻找塑料替代品等．
故填：开发可降解型塑料．
（3）①在催化剂作用下，H2与CO2反应生成甲烷和水，该反应的化学方程式为：4H2+CO2CH4+2H2O．
故填：4H2+CO2CH4+2H2O．
②CO2热解为碳和氧气，碳元素化合价由+4变成0，氧元素化合价由﹣2变成0，这一转化过程中化合价升高的非金属元素是氧元素．
故填：氧元素．
五．金属材料及其应用（共1小题）
9．（2018•南通）2017年12月18日，南通地铁正式开建，标志着南通进入“地铁时代”。
（1）地铁列车车体大量使用的镁铝合金属于 金属材料 （填“金属材料”或“合成材料”），镁铝合金的优点是 密度小，硬度大，耐腐蚀 。
（2）地铁建造过程中需要使用大量的钢铁。工业炼铁可利用一氧化碳与氧化铁反应，写出该反应的化学方程式： 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 。
（3）地铁信息传输系统中使用的光导纤维和电子芯片的关键材料分别为二氧化硅（SiO2）和晶体硅（Si）。将二氧化硅转化为硅的过程属于 化学变化 （填“物理变化”或“化学变化”）。
（4）地铁施工过程中产生的废水、废浆以及机械漏油等，都会对水体产生污染。使用活性炭可对污水进行处理，这是利用了活性炭的 吸附 性。
（5）为确保消防安全，地铁隧道中须安装自动喷淋系统。喷出的水能灭火的原因是 水洒在火上后会迅速蒸发，蒸发会带走大量的热使温度减低，当温度达到着火点以下时火就会熄灭 。
（6）地铁施工工程车的尾气中含NO、CO．尾气经过如图2所示催化转化后，可实现达标排放。写出单质X的化学式： N2 。
【解答】解：（1）镁铝合金属于金属材料，其特点是密度小，硬度大，耐腐蚀；故填：金属材料；密度小，硬度大，耐腐蚀；
（2）一氧化碳和氧化铁反应生成二氧化碳和铁，所以可以写出该反应的化学方程式；故填：3CO+Fe2O32Fe+3CO2；
（3）将二氧化硅转化为硅的过程有新物质生成，发生的属于化学变化；故填：化学变化；
（4）活性炭具有吸附性，可以对污水进行处理；故填：吸附；
（5）水能灭火是因为水洒在火上后会迅速蒸发，蒸发会带走大量的热使温度减低，当温度达到着火点以下时火就会熄灭；故填：水洒在火上后会迅速蒸发，蒸发会带走大量的热使温度减低，当温度达到着火点以下时火就会熄灭；
（6）NO、CO经过如图2所示催化转化后，会生成二氧化碳和氮气；故填：N2。
六．铁的冶炼（共1小题）
10．（2019•南通）燃料的发现和利用提高了人类生活的质量，推动了人类文明的进步。
（1）将煤隔绝空气加强热，得到焦炭、煤气等，该过程属于 化学 （填“物理”或“化学”）变化。煤与高温水蒸气反应生成CO和H2．在300℃、1.5MPa、催化剂存在的条件下，CO和H2可转变为液体燃料甲醇（CH3OH）。写出CO与H2反应成甲醇的化学方程式： CO+2H2CH3OH 。
（2）焦炭（主要成分是碳）是高炉炼铁的重要原料。炼铁高炉内发生的主要化学反应如图1所示，其中反应②体现了焦炭的 还原 性。
（3）乙醇可作为酒精灯、酒精喷灯的燃料。某铜质酒精喷灯的结构如图2所示。使用酒精喷灯时，先在预热盘中注入酒精并点燃，一段时间后，调节空气调节杆，即可点燃酒精喷灯。结合燃烧的条件回答：点燃预热盘中酒精的目的是 使灯内的酒精受热气化变成蒸气，增大与氧气的接触面积 。
（4）氢气的制取和储存越来越受到人们的关注。
①最理想的制氢方法：在合适的催化剂作用下，利用太阳光使水分解。该制氢过程 吸收 （填“吸收”和“放出”）能量，生成的氢气与氧气在相同条件下的体积之比为 2：1 。
②我国稀土资源丰富，某种稀土储氢材料（用M表示）的储氢原理可表示为M+3H2LaNi5H6．M的化学式为 LaNi5 。
【解答】解：（1）将煤隔绝空气加强热，得到焦炭、煤气等新物质，发生的属于化学变化；在300℃、1.5MPa、催化剂存在的条件下，CO和H2可转变为液体燃料甲醇（CH3OH）。故填：化学；CO+2H2CH3OH；
（2）在反应②中，碳夺取了二氧化碳的氧元素生成了一氧化碳，碳是该反应的还原剂，具有还原性；故填：还原；
（3）点燃预热盘中酒精的目的是使灯内的酒精受热气化变成蒸气，增大与氧气的接触面积；故填：使灯内的酒精受热气化变成蒸气，增大与氧气的接触面积；
（4）①在合适的催化剂作用下，利用太阳光使水分解。该制氢过程吸收能量，生成的氢气与氧气在相同条件下的体积之比为2：1；
故填：吸收；2：1；
②由质量守恒定律可知，化学反应前后原子的种类与数目不变，反应前有6个氢原子；反应后有：1个La原子、5个Ni原子和6个氢原子，所以M的化学式为LaNi5；故填：LaNi5。
七．中和反应及其应用（共1小题）
11．（2020•南通）中国画历史悠久、风格多样，是我国的文化艺术瑰宝．
（1）“文房四宝”之一的墨是中国传统水墨画的绘画材料．
①墨由炭黑中加入天然胶等制成．墨属于 混合物 （填“混合物”或“纯净物”）．水墨画能长时间保存，是因为墨汁中的炭黑 在常温下化学性质不活泼 ．
②宋代《墨经》记载“立窑烧烟法”的示意图如图1所示，炉膛口较小，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 不完全 （填“完全”或“不完全”）燃烧．
（2）敦煌壁画色彩艳丽，矿物颜料功不可没，其蓝色源于石青[Cu3（OH）2（CO3）x]．石青中铜元素（+2价）与碳元素的质量比为 8：1 （用不含x的比值表示）．
（3）油画促进了中国绘画的多元化发展．长期放置的油画色彩变暗，是因为生成了黑色的PbS．油画修复的方法是用H2O2将PbS变为白色的PbSO4（另一产物为H2O），修复的化学方程式 PbS+4H2O2═PbSO4+4H2O ．
（4）化学能拓展绘画表现形式．在图2中未着色的“葡萄画”上滴加酚酞试剂，“葡萄”变为 红 色，打开装有 浓盐酸 （填“浓氨水”、“浓盐酸”或“浓硫酸”）的试剂瓶，将瓶口靠近“葡萄”，“葡萄”颜色消失．
【解答】解：（1）①墨由炭黑中加入天然胶等制成．墨属于混合物．水墨画能长时间保存，是因为墨汁中的炭黑在常温下化学性质不活泼；故填：混合物；在常温下化学性质不活泼；
②“立窑烧烟法”利用了松木的不完全燃烧产生的炭黑；故填：不完全；
（2）化合物中各元素正负化合价的代数和为零，即：（+2）×3+（﹣1）×2+（﹣2）×x＝0，x＝2；则石青中铜元素（+2价）与碳元素的质量比为：（64×3）：（12×2）＝8：1；故填：8：1；
（3）用H2O2来“清洗”，则可将PbS转化为白色PbSO4，过氧化氢被还原为水，反应为PbS+4H2O2═PbSO4+4H2O，故填：PbS+4H2O2═PbSO4+4H2O；
（4）氢氧化钠溶液显碱性，能使无色酚酞试液变红色，浓盐酸具有挥发性，挥发出来的氯化氢气体溶于水形成盐酸，盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水，当氢氧化钠被完全反应后，红色消失；故填：红；浓盐酸．
八．常见的氧化物、酸、碱和盐的判别（共1小题）
12．（2021•南通）宏观和微观相结合是认识物质结构与性质的重要方法。
（1）下表为四种元素原子的结构示意图。
元素名称
氢
氧
钠
氯
原子结构
示意图
①上表中x＝ 2 。氯原子在反应中易 得到 （填“得到”或“失去”）电子。
②钠原子失去一个电子所形成离子符号为 Na+ 。
③由上表中三种元素组成的一种化合物能与盐酸发生中和反应，该化合物为 NaOH （填化学式）。
（2）镁及其化合物的“化合价—物质类别”关系如图。
①Mg（NO3）2中硝酸根的化合价为 ﹣1 。
②写出Mg与热水反应生成X和H2的化学方程式： Mg+2H2O（热水）＝Mg（OH）2↓+H2↑ 。
【解答】解：（1）①在原子中，质子数＝核外电子数，所以17＝8+7+x，x＝2；由图可如，氯原子的最外层电子数为7，大于4，在化学反应中，易得到电子；故答案为：2；得到；
②钠原子去一个电子，从而带上一个单位的正电荷，离子符号为：Na+；故答案为：Na+；
③中和反应是酸与碱作用生成盐和水的反应，由上表中三种元素可组成氢氧化钠，氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水，属于中和反应，故化合物的化学式为：NaOH；故答案为：NaOH；
（2）①硝酸中镁元素显+2价，设硝酸根的化合价为x，根据化合物中正负化合价的代数和为零，可得：（+2）+2x＝0，x＝﹣1；故答案为：﹣1；
②x属于碱且镁元素的化合价为+2价，故x为氢氧化镁，镁和热水反应生成氢氧化镁和氢气，该反应的化学方程式为：Mg+2H2O（热水）＝Mg（OH）2+H2↑；故答案为：Mg+2H2O（热水）＝Mg（OH）2↓+H2↑。
九．物质的相互转化和制备（共5小题）
13．（2017•南通）实验室以MnO2为原料制备少量高纯MnCO3的流程如下：
已知：①反应Ⅰ的化学方程式：MnO2+SO2═MnSO4；
②MnCO3、Mn（OH）2均难溶于水，MnCO3在100℃时开始分解。
（1）反应Ⅰ属于基本反应类型中的 化合 反应。
（2）流程中“操作”的名称为 过滤 ，所需要的主要玻璃仪器有 漏斗、玻璃棒、烧杯 。
（3）反应Ⅱ的化学方程式为 MnSO4+2NaHCO3＝Na2SO4+MnCO3↓+CO2↑+H2O 。反应Ⅱ需控制溶液的酸碱性，若碱性过强，MnCO3粗产品中将混有 Mn（OH）2 （填化学式）。
（4）验证MnCO3粗产品表面附着有Na2SO4杂质：取样品少许，向其中加入水，搅拌、过滤，向滤液中加入适量的 BaCl2 （填化学式）溶液，有白色沉淀产生。
（5）为获得高纯MnCO3，需选择“低温”干燥的原因是 MnCO3的分解温度为100℃，为防止MnCO3高温分解，影响高纯MnCO3的纯度 。
【解答】解：
（1）反应Ⅰ的化学方程式：MnO2+SO2═MnSO4，为两种物质变成一种，多变一，为化合反应，所以反应Ⅰ属于基本反应类型中的 化合反应。
（2）流程中“操作”是将难溶性物质碳酸锰和硫酸钠溶液分离的，为过滤，所需要的主要玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯。
（3）反应Ⅱ中加入的是反应I的生成物硫酸锰和新加入的碳酸氢钠，生成物为过滤得到的碳酸锰和溶液中的硫酸钠以及生成的气体二氧化碳。对应的化学方程式为 MnSO4+2NaHCO3＝Na2SO4+MnCO3↓+CO2↑+H2O．反应Ⅱ需控制溶液的酸碱性，若碱性过强，则硫酸锰和碱反应生成难溶性氢氧化锰沉淀，对应的化学式为Mn（OH）2。
（4）验证MnCO3粗产品表面附着有Na2SO4杂质，也就是检验硫酸根的存在：取样品少许，向其中加入水，搅拌、过滤，向滤液中加入适量的 BaCl2溶液，有白色沉淀产生。
（5）为获得高纯MnCO3，需选择“低温”干燥的原因是 MnCO3的分解温度为100℃，为防止MnCO3高温分解，影响高纯MnCO3的纯度
故答案为：
（1）化合。
（2）过滤； 漏斗、玻璃棒、烧杯。
（3）MnSO4+2NaHCO3＝Na2SO4+MnCO3↓+CO2↑+H2O． Mn（OH）2。
（4）BaCl2。
（5）MnCO3的分解温度为100℃，为防止MnCO3高温分解，影响高纯MnCO3的纯度
14．（2018•南通）硫酸亚锡（SnSO4）广泛应用于电镀工业。该物质易与氧气反应而变质。实验室模拟工业上制取SnSO4的一种实验方案如下：
（1）SnCl2由Sn与盐酸反应制得，同时生成氢气，该反应的化学方程式为 Sn+2HCl＝SnCl2+H2↑ 。
（2）Na2CO3俗称 纯碱 。
（3）过滤所得滤液中的溶质为 NaCl （填化学式）。
（4）用已知质量分数和密度的浓硫酸配制质量分数为15%的稀硫酸，所需玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和 量筒 。稀释浓硫酸的正确操作为 将浓硫酸沿烧杯壁慢慢注入水里，并用玻璃棒不断搅拌 。
（5）反应2属于基本反应类型中的 复分解 反应。从反应2所得溶液中获得SnSO4晶体的部分操作须在隔绝空气条件下进行的原因是 防止SnSO4晶体与氧气反应而变质 。
【解答】解：（1）盐酸和锡反应生成氯化锡和氢气，化学方程式为：Sn+2HCl＝SnCl2+H2↑；
（2）碳酸钠俗称纯碱；
（3）碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，氯化亚锡和碳酸钠反应生成氧化亚锡、氯化钠和二氧化碳，所以过滤所得滤液中的溶质为：NaCl；
（4）配制质量分数为15%的稀硫酸，所需玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和量筒，稀释浓硫酸的正确操作为：将浓硫酸沿烧杯壁慢慢注入水里，并用玻璃棒不断搅拌；
（5）硫酸亚锡易与氧气反应而变质，所以从反应2所得溶液中获得SnSO4晶体的部分操作须在隔绝空气条件下进行。
故答案为：（1）Sn+2HCl＝SnCl2+H2↑；
（2）纯碱；
（3）NaCl；
（4）量筒；将浓硫酸沿烧杯壁慢慢注入水里，并用玻璃棒不断搅拌；
（5）复分解；防止SnSO4晶体与氧气反应而变质。
15．（2019•南通）氧化镁在医药等行业应用广泛。实验室以菱镁矿（主要成分为MgCO3，含少量FeCO3等）为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：
（1）为了提高“酸浸”的效果，可采取的措施有：适当升高温度、 适当增大盐酸浓度（或边加盐酸边搅拌、增加酸浸时间） 。MgCO3与盐酸反应的化学方程式为 MgCO3+2HCl＝MgCl2+H2O+CO2↑ 。
（2）“氧化”过程中。FeCl2转化为FeCl3，该反应属于基本反应类型中的 化合反应 。
（3）“沉淀”时需严格控制NaOH溶液的用量，其目的是 确保FeCl3全部转化成沉淀，MgCl2不转化成沉淀 。
（4）“滤液”中的溶质主要是MgCl2和 NaCl 。
【解答】解：（1）为了提高“酸浸”的效果，可采取的措施有：适当升高温度、适当增大盐酸浓度、边加盐酸边搅拌、增加酸浸时间。
碳酸镁与稀盐酸反应生成氯化镁、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：MgCO3+2HCl＝MgCl2+H2O+CO2↑。
（2）FeCl2转化为FeCl3，是氯化亚铁与氯气反应生成氯化铁，该反应符合“多变一”的形式，符合化合反应的特征，属于化合反应。
（3）氢氧化钠溶液与氯化镁、氯化铁反应均能生成沉淀，“沉淀”时需严格控制NaOH溶液的用量，其目的是确保FeCl3全部转化成沉淀，MgCl2不转化成沉淀。
（4）氢氧化钠溶液与氯化铁溶液反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠，则“滤液”中的溶质主要是MgCl2和NaCl。
故答案为：
（1）适当增大盐酸浓度（或边加盐酸边搅拌、增加酸浸时间）；MgCO3+2HCl＝MgCl2+H2O+CO2↑；
（2）化合反应；
（3）确保FeCl3全部转化成沉淀，MgCl2不转化成沉淀；
（4）NaCl。
16．（2021•南通）利用废镍催化剂（主要成分：Ni，还含有少量的Zn、Fe、CaO等杂质）制备NiCO3的实验流程如图（虚线处部分流程略去）：
已知：Na2CO3溶液能使无色酚酞溶液变红。碱性条件下NiSO4转化为Ni（OH）2沉淀。
（1）“酸溶”时，为使废镍充分溶解，可采取的措施有 加热 （任写一种）。
（2）“氧化”阶段发生的反应为H2O2+2FeSO4+H2SO4═Fe2（SO4）3+aH2O，则a＝ 2 。
（3）“除铁”的目的是除去溶液中的Fe3+。改变温度、pH，Fe3+转化所得产物可能不同（如图）。80℃、pH＝6时，Fe3+转化为 FeOOH （填化学式）。
（4）“沉镍”是将Na2CO3溶液加入NiSO4溶液中生成NiCO3沉淀，反应的化学方程式为 Na2CO3+NiSO4＝Na2SO4+NiCO3↓ 。该过程不能将NiSO4溶液滴入Na2CO3溶液中，其原因是 碳酸钠溶液呈碱性，若将NiSO4溶液滴入Na2CO3溶液中，生成Ni（OH）2沉淀，不能得到NiCO3 。
【解答】解：（1）“酸溶”时，为使废镍充分溶解，可以加热，是因为加热时反应速率加快。
故填：加热。
（2）反应前氢原子是4个，反应后应该是4个，因此a＝2。
故填：2。
（3）80℃、pH＝6时，Fe3+转化为FeOOH。
故填：FeOOH。
（4）Na2CO3与NiSO4反应生成生成NiCO3沉淀和硫酸钠，反应的化学方程式为：Na2CO3+NiSO4＝Na2SO4+NiCO3↓；
该过程不能将NiSO4溶液滴入Na2CO3溶液中，其原因是碳酸钠溶液呈碱性，若将NiSO4溶液滴入Na2CO3溶液中，生成Ni（OH）2沉淀，不能得到NiCO3。
故填：Na2CO3+NiSO4＝Na2SO4+NiCO3↓；碳酸钠溶液呈碱性，若将NiSO4溶液滴入Na2CO3溶液中，生成Ni（OH）2沉淀，不能得到NiCO3。
17． （2020•南通）波尔多液含氢氧化钙、氢氧化铜和硫酸钙等物质，是农业上常用的杀菌剂。一种生产波尔多液的工艺流程如图。
（1）“煅烧”的化学方程式为CaCO3CaO+CO2↑，该反应属于基本反应类型中的 分解 反应。
（2）“混合”时不能用铁制容器，原因是 铁会与硫酸铜发生反应，使药品变质 。
（3）“混合”时需不断搅拌，目的是 加快反应速率 。
（4）“混合”过程中硫酸铜和氢氧化钙反应生成氢氧化铜的化学方程式为 CuSO4+Ca（OH）2＝CaSO4+Cu（OH）2↓ 。
（5）“混合”后得到的波尔多液温度明显高于室温，原因是 氧化钙和水的反应属于放热反应 。
（6）用 pH试纸 可以测定波尔多液酸碱度。
【解答】解：（1）碳酸钙在高温的条件下生成氧化钙和二氧化碳，该反应是一种物质生成了两种物质，属于分解反应；
（2）铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，所以“混合”时不能用铁制容器；
（3）“混合”时需不断搅拌，目的是：加快反应速率；
（4）硫酸铜和氢氧化钙反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钙，化学方程式为：CuSO4+Ca（OH）2＝CaSO4+Cu（OH）2↓；
（5）氧化钙和水的反应属于放热反应，所以“混合”后得到的波尔多液温度明显高于室温；
（6）用pH试纸可以测定波尔多液酸碱度。
故答案为：（1）分解；
（2）铁会与硫酸铜发生反应，使药品变质；
（3）加快反应速率；
（4）CuSO4+Ca（OH）2＝CaSO4+Cu（OH）2↓；
（5）氧化钙和水的反应属于放热反应；
（6）pH试纸。
一十．微粒观点及模型图的应用（共1小题）
18．（2018•南通）从微观的角度了解物质及其变化，有助于更好地认识物质的组成和变化的本质。
（1）下表为部分元素的原子结构示意图
元素名称
氢
氦
氧
氟
钠
硫
元素符号
H
He
O
F
Na
S
原子结构示意图
①表中氧原子的核电荷数x＝ 8
②元素在周期表中的周期序数等于该元素原子具有的电子层数。上表所列的6种元素中，位于第一周期的元素有 2 种。
③氟原子得到一个电子所形成离子的离子符号为 F﹣ 。
④由上表中两种元素组成的一种化合物排放到空气中会形成酸雨，该化合物为 二氧化硫 。
（2）如图为金属钠与水反应的示意图
①保持水的化学性质的最小粒子是 水分子 。
②写出该反应的化学方程式： 2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑ 。
【解答】解：
（1）①原子中质子数＝核电荷数＝核外电子数＝8；
②素在周期表中的周期序数等于该元素原子具有的电子层数。上表所列的6种元素中，位于第一周期的元素有2种；
③氟原子得到一个电子所形成离子的离子符号为F﹣；
④由上表中两种元素组成的一种化合物排放到空气中会形成酸雨，该化合物为二氧化硫；
（2）①保持水的化学性质的最小粒子是水分子；
②钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应的化学方程式为：2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑，
答案：
（1）①8；②2；③F﹣；④二氧化硫；
（2）①水分子；
②2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑。
一十一．元素周期表的特点及其应用（共1小题）
19．（2019•南通）2019年为“元素周期表年”，元素周期表是学习和研究化学的重要工具。
（1）原子序数为1～18的元素在元素周期表中的位置如下图所示（图1）。
①Al属于 金属 （填“金属”或“非金属”）元素，其原子的核电荷数为 13 。
②Na原子的结构示意图为，则钠离子的核外电子数为 10 。
③周期表中磷元素的有关信息为，图中“30.97”所表示的含义是 磷原子的相对原子质量为30.97 。
（2）根据周期表体现的结构与性质之间的关系，某同学构建了铜及其化合物的“化合价﹣物质类别”关系图（图2）。
①写出物质X的化学式： Cu2O 。
②写出由物质Y转化为CuSO4的化学反应方程式： Cu（OH）2+H2SO4＝CuSO4+2H2O 。
【解答】解：
（1）①Al属于金属元素，铝原子的质子数为13，质子数等于核电荷数，所以铝原子的核电荷数为13；
②Na原子的结构示意图为，最外层电子数为1，小于4个，易失去最外层电子，则钠离子的核外电子数为10；
③周期表中磷元素的有关信息为，图中“30.97”所表示的含义是磷原子的相对原子质量为30.97；
（2）①X中铜元素的化合价为+1价，氧元素的化合价为﹣2价，物质X的化学式为：Cu2O；
②根据题意可知：Y是氢氧化铜，由物质Y转化为CuSO4的化学反应方程式为：Cu（OH）2+H2SO4＝CuSO4+2H2O；
答案：
（1）①金属；13； ②10； ③磷原子的相对原子质量为30.97；
（2）①Cu2O ②Cu（OH）2+H2SO4＝CuSO4+2H2O；
一十二．复分解反应的条件与实质（共1小题）
20．（2020•南通）宏观和微观相结合是认识物质结构与性质的重要方法。
（1）氧原子的结构示意图为，硫原子的结构示意图为。
①原子的核电荷数与核外电子总数的关系是 相等 。
②一个硫原子得到二个电子，形成一种新粒子，该粒子的符号为 S2﹣ 。
③氧气和硫单质分别与氢气反应生成H2O和H2S．H2O、H2S中氧与硫均为 ﹣2 价，从原子结构上分析它们化合价相同的原因： 氧原子和硫原子的最外层均为6个电子 。
（2）Na2CO3溶液和H2SO4溶液反应的示意图如图1所示。该反应中实际参加反应的离子是 H+和CO32﹣ 。
（3）硫及其化合物的“化合价﹣物质类别”关系图如图2所示。物质X的化学式为 SO2 ，由SO3转化为物质Y的化学方程式为 SO3+H2O＝H2SO4 。
【解答】解：（1）①由原子结构示意图可知，原子的核电荷数与核外电子总数相等；故填：相等；
②一个硫原子得到二个电子，形成带有两个单位负电荷的阴离子﹣﹣S2﹣；故填：S2﹣；
③H2O、H2S中氢元素均显+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，H2O、H2S中氧与硫均为﹣2价，从原子结构上看，氧原子和硫原子的最外层均为6个电子，在化学反应中均易得到2个电子，所以它们化合价相同；故填：﹣2；氧原子和硫原子的最外层均为6个电子；
（2）Na2CO3溶液和H2SO4溶液反应的示意图如图1所示。该反应中实际参加反应的离子是氢离子与碳酸根离子；故填：H+和CO32﹣；
（3）X物质是硫的氧化物，其中硫元素显+4价，所以该物质是二氧化硫﹣﹣SO2；Y是含有+6价硫元素的酸，即硫酸，三氧化硫和水反应生成硫酸，化学方程式为SO3+H2O＝H2SO4；故填：SO2；SO3+H2O＝H2SO4。
一十三．根据化学反应方程式的计算（共5小题）
21．（2017•南通）维生素C主要存在于蔬菜、水果中，其分子式为C6H8O6，在空气中易氧化变质．
（1）维生素C中C、H、O三种元素的质量比为 9：1：12 （用最简比表示）．
（2）为测定某鲜榨橙汁中维生素C的含量，兴趣小组进行如下实验：
步骤1 取橙汁样品，加入活性炭，振荡、静置、过滤，滤液移至小烧杯中，盖上玻璃片．
步骤2 配制碘（I2）溶液，测得其浓度为1.27g/L（即1升碘溶液中含有1.27克I2）．
步骤3 快速移取20.00mL处理后的橙汁样品置于锥形瓶中，滴入碘溶液，恰好完全反应时消耗碘溶液10.00mL．（测定原理：C6H8O6+I2═C6H6O6+2HI）
①步骤1中活性炭的作用是 活性炭可以吸附橙汁中的色素，便于观察后面反应中颜色的变化 ．
②步骤3必须在步骤1、步骤2之后立即进行的原因是 维生素C在空气中易氧化变质，所以步骤3必须在步骤1，步骤2后立即进行 ．
③计算1L该橙汁样品中含有维生素C的质量： 0.44 g．（请写出计算过程）
【解答】解：
（1）维生素C中C、H、O元素的质量比为（12×6）：（1×8）：（16×6）＝9：1：12；
（2）
①由于活性炭具有吸附性，可以吸附有颜色或者异味的物质，而本实验中通过观察碘水颜色褪去为现象的，所以加入活性炭去除橙汁中的色素，便于后面的观察颜色的变化，进而确定反应的进行程度，所以活性炭的作用为：吸附橙汁中的色素，便于观察后面反应中颜色的变化；
②由于题干提示“维生素C在空气中易氧化变质“，所以步骤3必须在步骤1，步骤2后立即进行，同时第一步也是“取橙汁样品，加入活性炭，振荡、静置、过滤，滤液移至小烧杯中，盖上玻璃片“，过程很迅速且盖上玻璃片，防止氧化的．
③设20mL该橙汁样品中含有维生素C的质量为x．
C6H8O6+I2═C6H6O6+2HI
176 254
x 1.27g/L×
＝
x≈0.0088g
所以1L该橙汁样品中含有维生素C的质量为0.0088g÷＝0.44g．
故答案为：
（1）9：1：12；
（2）
①活性炭可以吸附橙汁中的色素，便于观察后面反应中颜色的变化．
②维生素C在空气中易氧化变质，所以步骤3必须在步骤1，步骤2后立即进行．
③0.44．
22．（2018•南通）造纸是我国古代四大发明之一，它极大地推动了人类文明的发展。
（1）践行“习近平生态文明思想”，应积极推广垃圾分类和回收利用。旧报纸应投放到贴有如图 A （填字母）标签的垃圾桶内。
（2）为增强纸张的耐磨性，可用玉米淀粉对纸张进行施胶处理。玉米淀粉[（C6H10O5）n，n为正整数]中H、O两种元素的质量比为 1：8 （用最简整数比表示）。
（3）造纸会产生大量含NaOH的废水，需处理至中性后排放。环保监测小组取某造纸厂废水样品过滤，为测定滤液中NaOH的质量分数，进行了如下实验：
步骤1：取20.0g滤液于锥形瓶中，滴入几滴酚酞溶液。
步骤2：向锥形瓶中逐滴滴加溶质质量分数为10.0%的硫酸溶液至溶液呈中性，此时溶液呈 无 色。消耗硫酸溶液3.92g。
计算废水滤液中NaOH的质量分数。（请写出计算过程）
【解答】解：（1）旧报纸属于可回收垃圾，所以旧报纸应投放到贴有如图A标签的垃圾桶；
（2）元素质量比等于原子个数与相对原子质量乘积的比值，所以玉米淀粉[（C6H10O5）n，n为正整数]中H、O两种元素的质量比为10n：80n＝1：8；
（3）酚酞遇碱变红色，氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水，所以向锥形瓶中逐滴滴加溶质质量分数为10.0%的硫酸溶液至溶液呈中性，此时溶液呈无色；
设氢氧化钠的质量分数为x
2NaOH+H2SO4＝Na2SO4+2H2O
80 98
20g×x 10%×3.92g
＝
x＝1.6%
故答案为：（1）A；
（2）1：8；
（3）无、1.6%。
23．（2019•南通）二氧化硫（SO2）是一种食品添加剂。葡萄酒酿造过程中添加SO2可防止其变质，但须严格控制用量，我国《葡萄酒国家标准》中规定SO2的含量≤259mg/L。
（1）SO2作为食品添加剂须严格控制用量的原因是 过量的SO2对人体有害 。
（2）为检测某国产葡萄酒SO2中的含量是否符合国家标准，进行如下实验：
步骤1 取100mL该葡萄酒于锥形瓶中，加入质量分数为10%的H2O2溶液，将SO2完全转化成硫酸。
步骤2 向锥形瓶中滴加指示剂（该指示剂在pH＜7的溶液中显紫色，在pH＞7的溶液中显绿色），用氢氧化钠溶液中和，测得锥形瓶中硫酸的质量为14.7mg。
①步骤2中，滴入指示剂后溶液呈 紫 色。
②向10g 30%的H2O2溶液中加入 20 g水，可稀释为10%的H2O2溶液。
③通过计算判断该葡萄酒中SO2的含量是否符合国家标准。
【解答】解：（1）过量的SO2对人体有害，所以SO2作为食品添加剂须严格控制用量；2
（2）①取100mL该葡萄酒于锥形瓶中，加入质量分数为10%的H2O2溶液，将SO2完全转化成硫酸，溶液显酸性，又由于“该指示剂在pH＜7的溶液中显紫色”，所以溶液显紫色；
②设加入水的质量为x
10g×30%＝（10g+x）×10%
x＝20g
③设100mL葡萄酒中SO2的质量为m，由硫元素反应前后质量守恒得
SO2～H2SO4
64 98
m 14.7mg
解得m＝9.6mg
即该葡萄酒中SO2的含量为＝96mg/L＜250mg/L，故该葡萄酒中SO2的含量符合国家标准。
故答案为：（1）过量的SO2对人体有害；（2）①紫； ②20；
③符合国家标准。
24．（2021•南通）工业上用N2和H2合成NH3是人类科学技术的一项重大突破。
（1）①N2可通过分离液态空气获得，该方法利用了N2和O2沸点的差异。沸点属于物质的 物理 （填“物理”或“化学”）性质。
②一定条件下，向容器中充入一定量的N2和H2，充分反应生成NH3。反应前后物质的变化如图，图中X代表的分子为 N2 （填化学式）。
（2）NH3与氰酸（HOCN）反应生成尿素[CO（NH2）2]。
①尿素为农作物生长提供的主要营养元素为 N 。
②尿素可用于去除大气污染物中的NO，其化学反应为6NO+2CO（NH2）2═5N2+2CO2+4H2O。若去除废气中6gNO，理论上所需质量分数为10%的尿素溶液的质量是多少？
【解答】解：（1）①工业上采用分离液态空气的方法制取氮气，利用了N2和O2沸点的差异，该方法中没有新物质生成，属于物理变化；故填：物理；
②从图中可以看出，反应前N、H的原子个数分别为4、10，反应后N、H的原子个数分别为2、10，根据质量守恒定律，化学变化前后原子的种类、质量和个数不变，因此X中应含有2个N，因此化学式为N2；故填：N2；
（2）①尿素属于氮肥，尿素为农作物生长提供的主要营养元素为N；故填：N；
②解：设需要10%的尿素溶液的质量为x。
6NO+2CO（NH2）2═5N2+2CO2+4H2O
180 120
6g 10%x
＝
x＝40g
答：需要10%的尿素溶液的质量为40g。
25．（2020•南通）南通滨临长江，将长江水净化处理可成为居民生活用水。
（1）水净化时先加入絮凝剂，沉降过滤后，通过活性炭。活性炭的作用是 吸附作用 。
（2）将硬水通过如图所示的阳离子交换柱后可变成软水（图中阴离子未画出），交换后的水仍然呈电中性。
①一个Ca2+可以交换出 2 个Na+。
②阳离子交换柱长时间使用后，Na+变少，失去硬水软化功能而失效。利用生活中常见物质检验阳离子交换柱已失效的方法是 取交换后的水，加入肥皂水，若泡沫少，浮渣多，说明阳离子交换柱已失效 。
（3）二氧化氯（ClO2）可用于饮用水的杀菌消毒。取100mL经ClO2消毒后的饮用水于锥形瓶中，调节溶液至弱碱性，加入足量KI充分反应，测得生成I2的质量为0.0254mg。上述过程中发生的反应为2ClO2+2KI═2KClO2+I2，其他物质不参与反应。计算该饮用水中ClO2的残留量（以mg/L计），在答题卡上写出计算过程。
【解答】解：（1）因为活性炭具有疏松多孔的结构，活性炭可以吸附色素和有异味的物质，所以活性炭的作用是吸附作用，故填：吸附作用；
（2）①因为1个Ca2+离子带两个单位正电荷，一个Na+带1个单位正电荷，交换前后离子电荷数是守恒的，所以一个Ca2+可以交换出2个Na+，故填：2；
②生活中软硬水的检验方法是加入肥皂水，若泡沫多，浮渣少为软水；泡沫少，浮渣多为硬水，所以检验阳离子交换柱已失效的方法是取交换后的水，加入肥皂水，若泡沫少，浮渣多，说明阳离子交换柱已失效，故填：取交换后的水，加入肥皂水，若泡沫少，浮渣多，说明阳离子交换柱已失效；
（3）设生成I2的质量为0.0254mg时需要ClO2的质量为x
2ClO2+2KI═2KClO2+I2
135 254
x 0.0254mg
＝
x＝0.0135mg
该饮用水中ClO2的残留量0.0135mg×＝0.135mg/L
答：该饮用水中ClO2的残留量0.135mg/L。
江苏省南通市五年（2017-2021）中考化学真题知识分类汇编
非选择题
一．探究金属锈蚀的条件（共1小题）
1．（2020•南通）铁钉是生活中常见的铁制品。学习小组对不同条件下铁钉的锈蚀和盐酸除锈时的反应进行了探究。
Ⅰ探究不同条件下铁钉的锈蚀
取四枚铁钉，按第图1所示进行实验。一天后观察到的现象如下表所示。
试管
a
b
c
d
实验现象
铁钉表面无明显变化
铁钉表面无明显变化
蒸馏水和空气交界处铁钉出现轻微锈蚀
食盐水和空气交界处铁钉出现较多锈蚀
（1）由试管a、b、c中的现象可知铁钉锈蚀的条件是 。
（2）由试管c、d中的现象可以得出的结论是 。
（3）切过咸菜的菜刀不及时处理，易生锈。防止切过咸菜的菜刀生锈，处理的方法是 。
Ⅱ探究盐酸除锈时的反应
步骤1 将一枚表面部分锈蚀的铁钉置于试管中，向其中加入稀盐酸至浸没铁钉。观察到铁钉表面的铁锈逐渐消失，无锈处有气泡产生，溶液变为黄色。
步骤2 将“步骤1”中装有铁钉和盐酸的试管长时间放置后，观察到铁钉变细，溶液变为浅绿色。
【提出问题】①“步骤1”中铁锈消失发生了什么反应？
②“步骤2”中试管长时间放置后，溶液为什么会变色？
【查阅资料】①铁锈中主要含有Fe2O3；
②FeCl3溶液呈黄色，FeCl2溶液呈浅绿色；
③K3[Fe（CN）6]溶液为黄色，FeCl3溶液遇K3[Fe（CN）6]溶液不变色，FeCl2溶液遇K3[Fe（CN）6]溶液会生成蓝色沉淀。
【实验分析】铁锈消失是因为Fe2O3与盐酸发生了反应，该反应的化学方程式为 。
【提出猜想】对于问题②，实验小组提出如下两个猜想：
猜想1：溶液变色是FeCl3与铁钉表面产生的气体反应所致；
猜想2：溶液变色是FeCl3与铁钉反应所致。
【实验验证1】对“猜想1”进行验证的实验过程用如图2所示装置进行实验，……。
（1）仪器X的名称为 。
（2）实验是验证 （填气体的化学式）与溶液中的FeCl3是否发生反应。
【实验验证2】请设计实验对“猜想2”进行验证，简述实验过程（包括操作、可能的实验现象和对应的结论）： 。（实验中必须用到K3[Fe（CN）6]溶液、FeCl3溶液和铁钉）
二．实验探究物质的组成成分以及含量（共4小题）
2．（2017•南通）实验探究和证据推理是提升认知的重要手段。化学兴趣小组对“CO还原Fe2O3粉末”的实验进行探究：
Ⅰ探究CO与Fe2O3的反应产物（夹持仪器已略去）
【实验过程】步骤1 在通风橱中，按图Ⅰ连接装置并检验装置的气密性。
步骤2 装入试剂：玻璃管内装入Fe2O3粉末，试管Ⅰ中装入澄清石灰水。
步骤3 从a端通入CO一段时间，待 ，再点燃酒精灯。
【实验现象】反应一段时间后，玻璃管内粉末由 色变成黑色，生成的黑色固体均能被玻璃管上方的磁铁吸引。试管Ⅰ中出现白色沉淀（用化学反应方程式表示： ）。
【查阅资料】铁粉、FeO、Fe3O4均为黑色固体；铁粉、Fe3O4均能被磁铁吸引。
【提出猜想】对磁铁吸引的黑色固体成分有以下三种猜想：
猜测Ⅰ：Fe； 猜测Ⅱ：Fe3O4； 猜测Ⅲ：Fe和Fe3O4
【实验验证】取少量反应后的黑色固体放入试管中，加入足量的硫酸铜溶液，振荡，充分反应后静置，观察到红色固体中混有黑色颗粒，说明 （填“猜想Ⅰ”“猜想Ⅱ”或“猜想Ⅲ”）是正确的。
【拓展研究】进一步查阅资料，发现CO能溶于铜液[醋酸二氨合铜（Ⅰ）和氨水的混合液]．因此可在装置Ⅰ后再连接下图装置Ⅱ，其目的是 ，装置Ⅰ、Ⅱ的连接顺序：b连接 （填“c”或“d”）。
Ⅱ原料气CO的制备
方法一：加热MgCO3、Zn的混合物可快速制备CO，同时还得到两种金属氧化物： 、 （填化学式）。
方法二：加热草酸晶体（H2C2O4•2H2O）制备CO：
H2C2O4•2H2OCO↑+CO2↑+3H2O
已知：常压下，草酸晶体的熔点为101℃．比较草酸晶体的熔点和分解温度，分析若选用图装置Ⅲ制备装置Ⅰ所需的CO，可能存在的问题是 。
3．（2018•南通）科学探究和证据推理是化学学科的核心素养。学习小组对蓝绿色碱式碳酸铜晶体[Cu2（OH）2CO3]的性质进行实验探究，并基于证据进行推理分析。
I．分析碱式碳酸铜的组成
根据化学式可知，碱式碳酸铜中Cu元素的化合价为 。
Ⅱ．探究碱式碳酸铜受热的变化
【设计实验】学习小组设计了如图装置（夹持仪器已略去），并用于探究碱式碳酸铜的分解产物。
【实验过程】
①在装置丙导管a处连接一导管，并插入水中，微热试管，观察到 ，说明整套装置的气密性良好。
②按图示加入样品和试剂，加热一段时间后，试管中固体变黑，U形管中无水硫酸铜变蓝，澄清石灰水变浑浊。
【实验分析】
①装置甲中用于加热的仪器名称为 。
②装置丙中发生反应的化学方程式为 。
③根据现象可知，碱式碳酸铜受热可分解，分解产物有CO2、CuO、 。
④装置乙、丙位置不能互换的理由是 。
Ⅲ．探究碱式碳酸铜与酸的作用
【实验过程】取样品少量于试管中，加水，固体不溶解。继续加入足量稀硫酸，有气泡产生，得到蓝色溶液。
【实验结论】碱式碳酸铜能与硫酸发生反应，生成的盐为 。
【拓展延伸】碱式盐在生活中应用广泛。碱式氯化铝[Al2 （OH）Cl5]是一种高效净水剂。写出碱式氯化铝与盐酸发生反应的化学方程式 。
4．（2019•南通）我国海水晒盐的历史悠久。学习小组对粗盐进行提纯，并利用氯化钠进行实验探究。
Ⅰ．粗盐的提纯
粗盐中含有不溶性泥沙、可溶性CaCl2、MgCl2等杂质。学习小组设计了如下方案提纯粗盐：
（1）用化学方程式表示Na2CO3溶液的作用： 。
（2）“过滤”中玻璃棒的作用为 ；“操作X”的名称为 。
Ⅱ．探究氨盐水与二氧化碳的反应
步骤1 取50mL浓氨水于锥形瓶中，加入NaCl晶体至不再溶解，制得氨盐水。
步骤2 向烧瓶中加入20mL氨盐水和约16g干冰，塞紧瓶盖，振荡、静置。一段时间后溶液中析出细小晶体，过滤、用冷水洗涤晶体并低温干燥。
【提出问题】晶体的成分是什么？
【实验探究1】①经甲同学检验，晶体中不含铵盐。甲同学的实验操作及现象是 。
②乙同学取晶体少许，加入稀硝酸，晶体溶解并产生无色气体，再滴加几滴AgNO3溶液，未见明显现象，说明晶体中不含有 离子。
【提出猜想】晶体的成分为Na2CO3或NaHCO3或两者的混合物。
【查阅资料】Na2CO3受热不分解；
NaHCO3受热易分解：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。
【实验探究2】称取m1 g晶体，利用如图装置（夹持仪器略）探究晶体的成分。
【实验现象】反应一段时间后，试管口凝结了少量小液滴，Ba（OH）2溶液变浑浊。
【实验分析】①晶体中一定含有 （填化学式）。
②将晶体加热至残留固体的质量不再改变，测得残留固体的质量为m2 g．若m1：m2＝ ，说明晶体为NaHCO3。
【拓展延伸】①氨盐水与二氧化碳反应所得铵盐的用途为 。
②丙同学认为通过测定装置B中沉淀的质量，经计算分析也可确定晶体的组成。请对丙同学的观点进行评价： 。
5．（2021•南通）某学习小组对铜丝在空气中灼烧后的产物进行探究。
实验1甲同学将螺旋状铜丝灼烧至红热，冷却后观察到铜丝表面变为黑色，再伸入质量分数为25%的稀硫酸中，黑色固体消失，溶液出现蓝色，将铜丝取出洗净；重复上述实验2～3次，溶液蓝色逐渐加深。
【实验分析】灼烧铜丝生成黑色固体，该反应属于基本反应类型中的 反应。溶液变为蓝色的原因是 （用化学方程式表示）。
实验2乙同学将螺旋状铜丝灼烧至红热，迅速伸入质量分数为25%的稀硫酸中，观察到溶液中有红色固体产生，将铜丝取出洗净；重复上述实验2～3次，红色固体逐渐增多，沉淀后滤出红色固体，滤液呈浅蓝色。
【提出问题1】红色固体是什么？
【查阅资料1】①Cu与O2在高于900℃时会反应生成红色的Cu2O。
②Cu2O能与H2SO4发生反应：Cu2O+H2SO4═Cu+CuSO4+H2O。
③加热条件下，Cu2O能与H2反应生成Cu和H2O。
【提出猜想】丙同学认为红色固体全部是Cu，不含Cu2O。
【实验验证1】学习小组取经过干燥的红色固体，采用如图装置验证猜想。
（1）仪器X的名称为 。
（2）装置B中浓硫酸的作用是 。
（3）实验时，应先将产生的氢气通入装置C中，待 ，再开始加热。
（4）实验中观察到 （填实验现象），说明红色固体中含有Cu2O，丙同学猜想错误。
【提出问题2】实验2中有稀硫酸存在的情况下，为什么红色固体中仍含有Cu2O？
【查阅资料2】Cu2O与H2SO4反应的快慢与稀硫酸的浓度有关。稀硫酸的浓度越大，Cu2O与H2SO4反应越快。
【实验验证2】请设计实验验证“稀硫酸的浓度越大，Cu2O与H2SO4反应越快”这一结论。简述实验过程（包括操作和现象）： 。
（实验中须使用的试剂：Cu2O、质量分数为5%和40%的稀硫酸）
【问题解决】因实验2中稀硫酸浓度变小，Cu2O与H2SO4反应变慢，Cu2O没有完全反应，故红色固体中仍含有Cu2O。
三．二氧化碳对环境的影响（共1小题）
6．（2021•南通）碳及其化合物的综合利用使世界变得更加绚丽多彩。
Ⅰ.碳的多样性
（1）金刚石和C60的化学性质相似，但物理性质却存在着很大差异。原因是 。
（2）从石墨中分离出的单层石墨片（石墨烯）是目前人工制得的最薄材料，单层石墨片属于 （填“单质”或“化合物”）。
Ⅱ.“碳中和”的实现
“碳中和”是指一定时间内CO2的排放量与吸收量基本相当。CO2的捕集、利用是实现“碳中和”的重要途径。我国力争在2060年前实现“碳中和”，体现了中国对解决气候问题的大国担当。
（1）CO2的过度排放会造成 的加剧。结合生活实际，列举可为实现“碳中和”做出直接贡献的一种措施： 。
（2）工业生产中产生的CO2经吸收剂处理可实现CO2的捕集。
①NaOH吸收。NaOH溶液吸收CO2生成NaHCO3的化学方程式为 。
②CaO吸收。CaC2O4在高温下分解制得疏松多孔的CaO，同时产生CO、CO2。该反应所得CO、CO2的分子个数之比为 。
（3）CO2与H2在一定条件下转化为CH4（反应过程如图所示，虚线处部分中间产物略去），可实现CO2的再利用。
①该反应中，除CH4外另一种生成物为 （填化学式），MgO的作用是 。
②天然气（主要成分为CH4）已成为居民的生活用气，是因为CH4在空气中燃烧时 （填“吸收”或“放出”）热量。
四．金属的化学性质（共2小题）
7．（2017•南通）宏观和微观相结合是认识物质结构的有效方法之一．
（1）已知：X、Y、Z、W四种粒子的核电荷数及核外各电子层电子排布情况如下表．
X
Y
Z
W
对应元素名称
氧
镁
铝
氯
核电荷数
8
12
13
17
电子层
第一层
2
2
2
2
第二层
a
8
8
8
第三层
3
8
请回答下列问题：
①若X表示原子，a＝ ．单质X2与单质Z的反应中，X原子 （填“得到”或“失去”）电子．
②Y、W形成的化合物化学式为 （用元素符号表示）．
（2）将稀硫酸与烧杯中Fe、Cu两种金属相混合，微观变化情况如下图：
未参加反应的金属： ，烧杯中发生反应的化学方程式： ．
8．（2017•南通）神舟十一号与天宫二号的成功对接增强了国人的民族自信，推动了相关领域的研究．
（1）合金材料的研发
①合金的很多性能与组成它们的纯金属不同．图1能表示锡铅合金的是 （填序号“a”“b”或“c”）．
②镁合金被誉为“21世纪绿色金属结构材料”．Mg17Al12是一种特殊的镁合金，通常选择真空熔炼而非空气中熔炼的原因是 （任写一个化学方程式）．该合金是一种储氢材料，完全吸氢后得到MgH2和Al，“储氢过程”属于 （填“物理”或“化学”）变化．
（2）合成材料的改良
①碱式碳酸铝镁[MgaAlb[OH]c（CO3）d•χH2O]是一种新型塑料阻燃剂，其中a、b、c、d的代数关系式：2a+3b＝ ．
②大部分塑料在自然环境中很难降解而造成“白色污染”，为缓解这一环境问题可采取的措施有 （答出一点即可）．
（3）CO2的绿色利用
①目前空间站处理CO2的一种方法是在催化剂作用下，利用H2使CO2转化为甲烷并得到生活用水．该反应的化学方程式为 ．
②以“铁氧化物”为催化剂，利用太阳能将CO2热解为碳和氧气，这一转化过程（如图2）中化合价升高的非金属元素是 ．
五．金属材料及其应用（共1小题）
9．（2018•南通）2017年12月18日，南通地铁正式开建，标志着南通进入“地铁时代”。
（1）地铁列车车体大量使用的镁铝合金属于 （填“金属材料”或“合成材料”），镁铝合金的优点是 。
（2）地铁建造过程中需要使用大量的钢铁。工业炼铁可利用一氧化碳与氧化铁反应，写出该反应的化学方程式： 。
（3）地铁信息传输系统中使用的光导纤维和电子芯片的关键材料分别为二氧化硅（SiO2）和晶体硅（Si）。将二氧化硅转化为硅的过程属于 （填“物理变化”或“化学变化”）。
（4）地铁施工过程中产生的废水、废浆以及机械漏油等，都会对水体产生污染。使用活性炭可对污水进行处理，这是利用了活性炭的 性。
（5）为确保消防安全，地铁隧道中须安装自动喷淋系统。喷出的水能灭火的原因是 。
（6）地铁施工工程车的尾气中含NO、CO．尾气经过如图2所示催化转化后，可实现达标排放。写出单质X的化学式： 。
六．铁的冶炼（共1小题）
10．（2019•南通）燃料的发现和利用提高了人类生活的质量，推动了人类文明的进步。
（1）将煤隔绝空气加强热，得到焦炭、煤气等，该过程属于 （填“物理”或“化学”）变化。煤与高温水蒸气反应生成CO和H2．在300℃、1.5MPa、催化剂存在的条件下，CO和H2可转变为液体燃料甲醇（CH3OH）。写出CO与H2反应成甲醇的化学方程式： 。
（2）焦炭（主要成分是碳）是高炉炼铁的重要原料。炼铁高炉内发生的主要化学反应如图1所示，其中反应②体现了焦炭的 性。
（3）乙醇可作为酒精灯、酒精喷灯的燃料。某铜质酒精喷灯的结构如图2所示。使用酒精喷灯时，先在预热盘中注入酒精并点燃，一段时间后，调节空气调节杆，即可点燃酒精喷灯。结合燃烧的条件回答：点燃预热盘中酒精的目的是 。
（4）氢气的制取和储存越来越受到人们的关注。
①最理想的制氢方法：在合适的催化剂作用下，利用太阳光使水分解。该制氢过程 （填“吸收”和“放出”）能量，生成的氢气与氧气在相同条件下的体积之比为 。
②我国稀土资源丰富，某种稀土储氢材料（用M表示）的储氢原理可表示为M+3H2LaNi5H6．M的化学式为 。
七．中和反应及其应用（共1小题）
11．（2020•南通）中国画历史悠久、风格多样，是我国的文化艺术瑰宝．
（1）“文房四宝”之一的墨是中国传统水墨画的绘画材料．
①墨由炭黑中加入天然胶等制成．墨属于 （填“混合物”或“纯净物”）．水墨画能长时间保存，是因为墨汁中的炭黑 ．
②宋代《墨经》记载“立窑烧烟法”的示意图如图1所示，炉膛口较小，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）敦煌壁画色彩艳丽，矿物颜料功不可没，其蓝色源于石青[Cu3（OH）2（CO3）x]．石青中铜元素（+2价）与碳元素的质量比为 （用不含x的比值表示）．
（3）油画促进了中国绘画的多元化发展．长期放置的油画色彩变暗，是因为生成了黑色的PbS．油画修复的方法是用H2O2将PbS变为白色的PbSO4（另一产物为H2O），修复的化学方程式 ．
（4）化学能拓展绘画表现形式．在图2中未着色的“葡萄画”上滴加酚酞试剂，“葡萄”变为 色，打开装有 （填“浓氨水”、“浓盐酸”或“浓硫酸”）的试剂瓶，将瓶口靠近“葡萄”，“葡萄”颜色消失．
八．常见的氧化物、酸、碱和盐的判别（共1小题）
12．（2021•南通）宏观和微观相结合是认识物质结构与性质的重要方法。
（1）下表为四种元素原子的结构示意图。
元素名称
氢
氧
钠
氯
原子结构
示意图
①上表中x＝ 。氯原子在反应中易 （填“得到”或“失去”）电子。
②钠原子失去一个电子所形成离子符号为 。
③由上表中三种元素组成的一种化合物能与盐酸发生中和反应，该化合物为 （填化学式）。
（2）镁及其化合物的“化合价—物质类别”关系如图。
①Mg（NO3）2中硝酸根的化合价为 。
②写出Mg与热水反应生成X和H2的化学方程式： 。
九．物质的相互转化和制备（共5小题）
13．（2017•南通）实验室以MnO2为原料制备少量高纯MnCO3的流程如下：
已知：①反应Ⅰ的化学方程式：MnO2+SO2═MnSO4；
②MnCO3、Mn（OH）2均难溶于水，MnCO3在100℃时开始分解。
（1）反应Ⅰ属于基本反应类型中的 反应。
（2）流程中“操作”的名称为 ，所需要的主要玻璃仪器有 。
（3）反应Ⅱ的化学方程式为 。反应Ⅱ需控制溶液的酸碱性，若碱性过强，MnCO3粗产品中将混有 （填化学式）。
（4）验证MnCO3粗产品表面附着有Na2SO4杂质：取样品少许，向其中加入水，搅拌、过滤，向滤液中加入适量的 （填化学式）溶液，有白色沉淀产生。
（5）为获得高纯MnCO3，需选择“低温”干燥的原因是 。
14．（2018•南通）硫酸亚锡（SnSO4）广泛应用于电镀工业。该物质易与氧气反应而变质。实验室模拟工业上制取SnSO4的一种实验方案如下：
（1）SnCl2由Sn与盐酸反应制得，同时生成氢气，该反应的化学方程式为 。
（2）Na2CO3俗称 。
（3）过滤所得滤液中的溶质为 （填化学式）。
（4）用已知质量分数和密度的浓硫酸配制质量分数为15%的稀硫酸，所需玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和 。稀释浓硫酸的正确操作为 。
（5）反应2属于基本反应类型中的 反应。从反应2所得溶液中获得SnSO4晶体的部分操作须在隔绝空气条件下进行的原因是 。
15．（2019•南通）氧化镁在医药等行业应用广泛。实验室以菱镁矿（主要成分为MgCO3，含少量FeCO3等）为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：
（1）为了提高“酸浸”的效果，可采取的措施有：适当升高温度、 。MgCO3与盐酸反应的化学方程式为 。
（2）“氧化”过程中。FeCl2转化为FeCl3，该反应属于基本反应类型中的 。
（3）“沉淀”时需严格控制NaOH溶液的用量，其目的是 。
（4）“滤液”中的溶质主要是MgCl2和 。
16．（2021•南通）利用废镍催化剂（主要成分：Ni，还含有少量的Zn、Fe、CaO等杂质）制备NiCO3的实验流程如图（虚线处部分流程略去）：
已知：Na2CO3溶液能使无色酚酞溶液变红。碱性条件下NiSO4转化为Ni（OH）2沉淀。
（1）“酸溶”时，为使废镍充分溶解，可采取的措施有 （任写一种）。
（2）“氧化”阶段发生的反应为H2O2+2FeSO4+H2SO4═Fe2（SO4）3+aH2O，则a＝ 。
（3）“除铁”的目的是除去溶液中的Fe3+。改变温度、pH，Fe3+转化所得产物可能不同（如图）。80℃、pH＝6时，Fe3+转化为 （填化学式）。
（4）“沉镍”是将Na2CO3溶液加入NiSO4溶液中生成NiCO3沉淀，反应的化学方程式为 。该过程不能将NiSO4溶液滴入Na2CO3溶液中，其原因是 。
17．（2020•南通）波尔多液含氢氧化钙、氢氧化铜和硫酸钙等物质，是农业上常用的杀菌剂。一种生产波尔多液的工艺流程如图。
（1）“煅烧”的化学方程式为CaCO3CaO+CO2↑，该反应属于基本反应类型中的 反应。
（2）“混合”时不能用铁制容器，原因是 。
（3）“混合”时需不断搅拌，目的是 。
（4）“混合”过程中硫酸铜和氢氧化钙反应生成氢氧化铜的化学方程式为 。
（5）“混合”后得到的波尔多液温度明显高于室温，原因是 。
（6）用 可以测定波尔多液酸碱度。
一十．微粒观点及模型图的应用（共1小题）
18．（2018•南通）从微观的角度了解物质及其变化，有助于更好地认识物质的组成和变化的本质。
（1）下表为部分元素的原子结构示意图
元素名称
氢
氦
氧
氟
钠
硫
元素符号
H
He
O
F
Na
S
原子结构示意图
①表中氧原子的核电荷数x＝
②元素在周期表中的周期序数等于该元素原子具有的电子层数。上表所列的6种元素中，位于第一周期的元素有 种。
③氟原子得到一个电子所形成离子的离子符号为 。
④由上表中两种元素组成的一种化合物排放到空气中会形成酸雨，该化合物为 。
（2）如图为金属钠与水反应的示意图
①保持水的化学性质的最小粒子是 。
②写出该反应的化学方程式： 。
一十一．元素周期表的特点及其应用（共1小题）
19．（2019•南通）2019年为“元素周期表年”，元素周期表是学习和研究化学的重要工具。
（1）原子序数为1～18的元素在元素周期表中的位置如下图所示（图1）。
①Al属于 （填“金属”或“非金属”）元素，其原子的核电荷数为 。
②Na原子的结构示意图为，则钠离子的核外电子数为 。
③周期表中磷元素的有关信息为，图中“30.97”所表示的含义是 。
（2）根据周期表体现的结构与性质之间的关系，某同学构建了铜及其化合物的“化合价﹣物质类别”关系图（图2）。
①写出物质X的化学式： 。
②写出由物质Y转化为CuSO4的化学反应方程式： 。
一十二．复分解反应的条件与实质（共1小题）
20．（2020•南通）宏观和微观相结合是认识物质结构与性质的重要方法。
（1）氧原子的结构示意图为，硫原子的结构示意图为。
①原子的核电荷数与核外电子总数的关系是 。
②一个硫原子得到二个电子，形成一种新粒子，该粒子的符号为 。
③氧气和硫单质分别与氢气反应生成H2O和H2S．H2O、H2S中氧与硫均为 价，从原子结构上分析它们化合价相同的原因： 。
（2）Na2CO3溶液和H2SO4溶液反应的示意图如图1所示。该反应中实际参加反应的离子是 。
（3）硫及其化合物的“化合价﹣物质类别”关系图如图2所示。物质X的化学式为 ，由SO3转化为物质Y的化学方程式为 。
一十三．根据化学反应方程式的计算（共5小题）
21．（2017•南通）维生素C主要存在于蔬菜、水果中，其分子式为C6H8O6，在空气中易氧化变质．
（1）维生素C中C、H、O三种元素的质量比为 （用最简比表示）．
（2）为测定某鲜榨橙汁中维生素C的含量，兴趣小组进行如下实验：
步骤1 取橙汁样品，加入活性炭，振荡、静置、过滤，滤液移至小烧杯中，盖上玻璃片．
步骤2 配制碘（I2）溶液，测得其浓度为1.27g/L（即1升碘溶液中含有1.27克I2）．
步骤3 快速移取20.00mL处理后的橙汁样品置于锥形瓶中，滴入碘溶液，恰好完全反应时消耗碘溶液10.00mL．（测定原理：C6H8O6+I2═C6H6O6+2HI）
①步骤1中活性炭的作用是 ．
②步骤3必须在步骤1、步骤2之后立即进行的原因是 ．
③计算1L该橙汁样品中含有维生素C的质量： g．（请写出计算过程）
22．（2018•南通）造纸是我国古代四大发明之一，它极大地推动了人类文明的发展。
（1）践行“习近平生态文明思想”，应积极推广垃圾分类和回收利用。旧报纸应投放到贴有如图 （填字母）标签的垃圾桶内。
（2）为增强纸张的耐磨性，可用玉米淀粉对纸张进行施胶处理。玉米淀粉[（C6H10O5）n，n为正整数]中H、O两种元素的质量比为 （用最简整数比表示）。
（3）造纸会产生大量含NaOH的废水，需处理至中性后排放。环保监测小组取某造纸厂废水样品过滤，为测定滤液中NaOH的质量分数，进行了如下实验：
步骤1：取20.0g滤液于锥形瓶中，滴入几滴酚酞溶液。
步骤2：向锥形瓶中逐滴滴加溶质质量分数为10.0%的硫酸溶液至溶液呈中性，此时溶液呈 色。消耗硫酸溶液3.92g。
计算废水滤液中NaOH的质量分数。（请写出计算过程）
23．（2019•南通）二氧化硫（SO2）是一种食品添加剂。葡萄酒酿造过程中添加SO2可防止其变质，但须严格控制用量，我国《葡萄酒国家标准》中规定SO2的含量≤259mg/L。
（1）SO2作为食品添加剂须严格控制用量的原因是 。
（2）为检测某国产葡萄酒SO2中的含量是否符合国家标准，进行如下实验：
步骤1 取100mL该葡萄酒于锥形瓶中，加入质量分数为10%的H2O2溶液，将SO2完全转化成硫酸。
步骤2 向锥形瓶中滴加指示剂（该指示剂在pH＜7的溶液中显紫色，在pH＞7的溶液中显绿色），用氢氧化钠溶液中和，测得锥形瓶中硫酸的质量为14.7mg。
①步骤2中，滴入指示剂后溶液呈 色。
②向10g 30%的H2O2溶液中加入 g水，可稀释为10%的H2O2溶液。
③通过计算判断该葡萄酒中SO2的含量是否符合国家标准。
24．（2021•南通）工业上用N2和H2合成NH3是人类科学技术的一项重大突破。
（1）①N2可通过分离液态空气获得，该方法利用了N2和O2沸点的差异。沸点属于物质的 （填“物理”或“化学”）性质。
②一定条件下，向容器中充入一定量的N2和H2，充分反应生成NH3。反应前后物质的变化如图，图中X代表的分子为 （填化学式）。
（2）NH3与氰酸（HOCN）反应生成尿素[CO（NH2）2]。
①尿素为农作物生长提供的主要营养元素为 。
②尿素可用于去除大气污染物中的NO，其化学反应为6NO+2CO（NH2）2═5N2+2CO2+4H2O。若去除废气中6gNO，理论上所需质量分数为10%的尿素溶液的质量是多少？
25．（2020•南通）南通滨临长江，将长江水净化处理可成为居民生活用水。
（1）水净化时先加入絮凝剂，沉降过滤后，通过活性炭。活性炭的作用是 。
（2）将硬水通过如图所示的阳离子交换柱后可变成软水（图中阴离子未画出），交换后的水仍然呈电中性。
①一个Ca2+可以交换出 个Na+。
②阳离子交换柱长时间使用后，Na+变少，失去硬水软化功能而失效。利用生活中常见物质检验阳离子交换柱已失效的方法是 。
（3）二氧化氯（ClO2）可用于饮用水的杀菌消毒。取100mL经ClO2消毒后的饮用水于锥形瓶中，调节溶液至弱碱性，加入足量KI充分反应，测得生成I2的质量为0.0254mg。上述过程中发生的反应为2ClO2+2KI═2KClO2+I2，其他物质不参与反应。计算该饮用水中ClO2的残留量（以mg/L计），在答题卡上写出计算过程。
江苏南通市五年（2017-2021）中考化学真题知识分类汇编
非选择题 参考答案与试题解析
一．探究金属锈蚀的条件（共1小题）
1．（2020•南通）铁钉是生活中常见的铁制品。学习小组对不同条件下铁钉的锈蚀和盐酸除锈时的反应进行了探究。
Ⅰ探究不同条件下铁钉的锈蚀
取四枚铁钉，按第图1所示进行实验。一天后观察到的现象如下表所示。
试管
a
b
c
d
实验现象
铁钉表面无明显变化
铁钉表面无明显变化
蒸馏水和空气交界处铁钉出现轻微锈蚀
食盐水和空气交界处铁钉出现较多锈蚀
（1）由试管a、b、c中的现象可知铁钉锈蚀的条件是 铁钉生锈需要与水和空气接触 。
（2）由试管c、d中的现象可以得出的结论是 食盐可以加快铁钉锈蚀 。
（3）切过咸菜的菜刀不及时处理，易生锈。防止切过咸菜的菜刀生锈，处理的方法是 洗涤干净后擦干，放置在通风干燥处 。
Ⅱ探究盐酸除锈时的反应
步骤1 将一枚表面部分锈蚀的铁钉置于试管中，向其中加入稀盐酸至浸没铁钉。观察到铁钉表面的铁锈逐渐消失，无锈处有气泡产生，溶液变为黄色。
步骤2 将“步骤1”中装有铁钉和盐酸的试管长时间放置后，观察到铁钉变细，溶液变为浅绿色。
【提出问题】①“步骤1”中铁锈消失发生了什么反应？
②“步骤2”中试管长时间放置后，溶液为什么会变色？
【查阅资料】①铁锈中主要含有Fe2O3；
②FeCl3溶液呈黄色，FeCl2溶液呈浅绿色；
③K3[Fe（CN）6]溶液为黄色，FeCl3溶液遇K3[Fe（CN）6]溶液不变色，FeCl2溶液遇K3[Fe（CN）6]溶液会生成蓝色沉淀。
【实验分析】铁锈消失是因为Fe2O3与盐酸发生了反应，该反应的化学方程式为 Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O 。
【提出猜想】对于问题②，实验小组提出如下两个猜想：
猜想1：溶液变色是FeCl3与铁钉表面产生的气体反应所致；
猜想2：溶液变色是FeCl3与铁钉反应所致。
【实验验证1】对“猜想1”进行验证的实验过程用如图2所示装置进行实验，……。
（1）仪器X的名称为 长颈漏斗 。
（2）实验是验证 H2 （填气体的化学式）与溶液中的FeCl3是否发生反应。
【实验验证2】请设计实验对“猜想2”进行验证，简述实验过程（包括操作、可能的实验现象和对应的结论）： 取三支试管，分别加入等量的K3[Fe（CN）6]溶液，前两支试管加入依次氯化铁溶液，铁钉，第三支试管加入等量的氯化铁溶液和相同大小的铁钉，前两支试管不发生变色，第三支试管变色并有蓝色沉淀生成，说明溶液变色是FeCl3与铁钉反应所致 。（实验中必须用到K3[Fe（CN）6]溶液、FeCl3溶液和铁钉）
【解答】解：Ⅰ（1）a和b与c相比变量为空气和水，因此得出铁生锈与空气和水有关；
故答案为：铁钉生锈需要与水和空气接触。
（2）c和d相比，铁钉生锈出现的多，说明氯化钠可以加快铁钉生锈速率；
故答案为：食盐可以加快铁钉锈蚀。
（3）菜刀上存留有氯化钠，为了去了氯化钠，需要清洗，另外不能与水和空气同时接触，因此需要擦干，然后通风干燥保存；
故答案为：洗涤干净后擦干，放置在通风干燥处。
Ⅱ【实验分析】氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水，书写化学方程式注意配平，所以化学方程式为Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O；
故答案为：Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O。
【实验验证1】（1）X为加入液体的长颈漏斗；
故答案为：长颈漏斗。
（2）锌与硫酸反应生成氢气和硫酸锌，所以气体为氢气；
故答案为：H2。
【实验验证2】根据K3[Fe（CN）6]溶液为黄色，FeCl3溶液遇K3[Fe（CN）6]溶液不变色，FeCl2溶液遇K3[Fe（CN）6]溶液会生成蓝色沉淀的现象，设计实验得出实验结论溶液变色是FeCl3与铁钉反应所致；
故答案为：取三支试管，分别加入等量的K3[Fe（CN）6]溶液，前两支试管分别加入氯化铁溶液，铁钉，第三支试管加入等量的氯化铁溶液和相同大小的铁钉，前两支试管不发生变色，第三支试管变色并有蓝色沉淀生成，说明溶液变色是FeCl3与铁钉反应所致。
二．实验探究物质的组成成分以及含量（共4小题）
2．（2017•南通）实验探究和证据推理是提升认知的重要手段。化学兴趣小组对“CO还原Fe2O3粉末”的实验进行探究：
Ⅰ探究CO与Fe2O3的反应产物（夹持仪器已略去）
【实验过程】步骤1 在通风橱中，按图Ⅰ连接装置并检验装置的气密性。
步骤2 装入试剂：玻璃管内装入Fe2O3粉末，试管Ⅰ中装入澄清石灰水。
步骤3 从a端通入CO一段时间，待 试管内空气排尽后 ，再点燃酒精灯。
【实验现象】反应一段时间后，玻璃管内粉末由 红棕 色变成黑色，生成的黑色固体均能被玻璃管上方的磁铁吸引。试管Ⅰ中出现白色沉淀（用化学反应方程式表示： CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O ）。
【查阅资料】铁粉、FeO、Fe3O4均为黑色固体；铁粉、Fe3O4均能被磁铁吸引。
【提出猜想】对磁铁吸引的黑色固体成分有以下三种猜想：
猜测Ⅰ：Fe； 猜测Ⅱ：Fe3O4； 猜测Ⅲ：Fe和Fe3O4
【实验验证】取少量反应后的黑色固体放入试管中，加入足量的硫酸铜溶液，振荡，充分反应后静置，观察到红色固体中混有黑色颗粒，说明 猜想Ⅲ （填“猜想Ⅰ”“猜想Ⅱ”或“猜想Ⅲ”）是正确的。
【拓展研究】进一步查阅资料，发现CO能溶于铜液[醋酸二氨合铜（Ⅰ）和氨水的混合液]．因此可在装置Ⅰ后再连接下图装置Ⅱ，其目的是 吸收尾气中的CO ，装置Ⅰ、Ⅱ的连接顺序：b连接 d （填“c”或“d”）。
Ⅱ原料气CO的制备
方法一：加热MgCO3、Zn的混合物可快速制备CO，同时还得到两种金属氧化物： ZnO 、 MgO （填化学式）。
方法二：加热草酸晶体（H2C2O4•2H2O）制备CO：
H2C2O4•2H2OCO↑+CO2↑+3H2O
已知：常压下，草酸晶体的熔点为101℃．比较草酸晶体的熔点和分解温度，分析若选用图装置Ⅲ制备装置Ⅰ所需的CO，可能存在的问题是 草酸流到试管口，反应不能继续进行 。
【解答】解：Ⅰ、【实验过程】在用一氧化碳还原氧化铁时，应先通入一段时间的一氧化碳气体，在点燃酒精灯加热，以免发生爆炸，所以从a端通入CO一段时间，待试管内空气排尽后，再点燃酒精灯；故填：待试管内空气排尽后；
【实验现象】氧化铁是红棕色固体，加热一段时间后，被一氧化碳还原为黑色的铁粉，同时生成二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水；故填：红棕；CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；
【实验验证】四氧化三铁与硫酸铜溶液不反应，而铁能与其反应生成红色金属铜，因为取少量反应后的黑色固体放入试管中，加入足量的硫酸铜溶液，振荡，充分反应后静置，观察到红色固体中混有黑色颗粒，这说明原黑色固体中含有四氧化三铁与铁，即猜想Ⅲ成立；故填：猜想Ⅲ；
【拓展研究】尾气中的一氧化碳有毒，所以需要将尾气吸收；气体影从长管进入铜液；故填：吸收尾气中的CO；d；
Ⅱ、方法一：加热MgCO3、Zn的混合物可快速制备CO，同时还得到两种金属氧化物，由质量守恒定律可知，这两种氧化物是氧化镁与氧化锌；故填：ZnO；MgO；
方法二：因为常压下，草酸晶体的熔点为101℃，加热过程中草酸会熔化流到试管口，导致反应不能进行，所以不能用装置Ⅲ制备装置Ⅰ所需的CO；故填：草酸流到试管口，反应不能继续进行。
3．（2018•南通）科学探究和证据推理是化学学科的核心素养。学习小组对蓝绿色碱式碳酸铜晶体[Cu2（OH）2CO3]的性质进行实验探究，并基于证据进行推理分析。
I．分析碱式碳酸铜的组成
根据化学式可知，碱式碳酸铜中Cu元素的化合价为 +2 。
Ⅱ．探究碱式碳酸铜受热的变化
【设计实验】学习小组设计了如图装置（夹持仪器已略去），并用于探究碱式碳酸铜的分解产物。
【实验过程】
①在装置丙导管a处连接一导管，并插入水中，微热试管，观察到 导管口出现气泡 ，说明整套装置的气密性良好。
②按图示加入样品和试剂，加热一段时间后，试管中固体变黑，U形管中无水硫酸铜变蓝，澄清石灰水变浑浊。
【实验分析】
①装置甲中用于加热的仪器名称为 酒精灯 。
②装置丙中发生反应的化学方程式为 Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O 。
③根据现象可知，碱式碳酸铜受热可分解，分解产物有CO2、CuO、 H2O 。
④装置乙、丙位置不能互换的理由是 气体通过澄清石灰水时会带出水蒸气 。
Ⅲ．探究碱式碳酸铜与酸的作用
【实验过程】取样品少量于试管中，加水，固体不溶解。继续加入足量稀硫酸，有气泡产生，得到蓝色溶液。
【实验结论】碱式碳酸铜能与硫酸发生反应，生成的盐为 硫酸铜 。
【拓展延伸】碱式盐在生活中应用广泛。碱式氯化铝[Al2 （OH）Cl5]是一种高效净水剂。写出碱式氯化铝与盐酸发生反应的化学方程式 Al2（OH）Cl5+HCl═2AlCl3+H2O 。
【解答】解：I．碱式碳酸铜中，氢氧根的化合价是﹣1，碳酸根的化合价是﹣2，根据化合物中元素化合价代数和为零可知，Cu元素的化合价为+2。
故填：+2。
Ⅱ．【实验过程】
①在装置丙导管a处连接一导管，并插入水中，微热试管，观察到导管口出现气泡，说明整套装置的气密性良好。
故填：导管口出现气泡。
【实验分析】
①装置甲中用于加热的仪器名称为酒精灯。
故填：酒精灯。
②装置丙中二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，发生反应的化学方程式为：Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O。
故填：Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O。
③根据现象可知，U形管中无水硫酸铜变蓝，说明反应生成水，澄清石灰水变浑浊，说明反应生成二氧化碳，因此碱式碳酸铜受热可分解，分解产物有CO2、CuO、H2O。
故填：H2O。
④装置乙、丙位置不能互换的理由是气体通过澄清石灰水时会带出水蒸气，无法检验是否生成水。
故填：气体通过澄清石灰水时会带出水蒸气。
Ⅲ．【实验结论】
加入足量稀硫酸，有气泡产生，得到蓝色溶液，说明生成的盐为硫酸铜。
故填：硫酸铜。
【拓展延伸】
碱式氯化铝与盐酸反应生成氯化铝和水，发生反应的化学方程式为：Al2 （OH）Cl5+HCl═2AlCl3+H2O。
故填：Al2 （OH）Cl5+HCl═2AlCl3+H2O。
4．（2019•南通）我国海水晒盐的历史悠久。学习小组对粗盐进行提纯，并利用氯化钠进行实验探究。
Ⅰ．粗盐的提纯
粗盐中含有不溶性泥沙、可溶性CaCl2、MgCl2等杂质。学习小组设计了如下方案提纯粗盐：
（1）用化学方程式表示Na2CO3溶液的作用： Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl 。
（2）“过滤”中玻璃棒的作用为 引流 ；“操作X”的名称为 蒸发 。
Ⅱ．探究氨盐水与二氧化碳的反应
步骤1 取50mL浓氨水于锥形瓶中，加入NaCl晶体至不再溶解，制得氨盐水。
步骤2 向烧瓶中加入20mL氨盐水和约16g干冰，塞紧瓶盖，振荡、静置。一段时间后溶液中析出细小晶体，过滤、用冷水洗涤晶体并低温干燥。
【提出问题】晶体的成分是什么？
【实验探究1】①经甲同学检验，晶体中不含铵盐。甲同学的实验操作及现象是 取少量晶体于试管中，加入NaOH溶液，微热，在试管口放一张湿润的红色石蕊试纸，红色石蕊试纸不变蓝 。
②乙同学取晶体少许，加入稀硝酸，晶体溶解并产生无色气体，再滴加几滴AgNO3溶液，未见明显现象，说明晶体中不含有 氯 离子。
【提出猜想】晶体的成分为Na2CO3或NaHCO3或两者的混合物。
【查阅资料】Na2CO3受热不分解；
NaHCO3受热易分解：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。
【实验探究2】称取m1 g晶体，利用如图装置（夹持仪器略）探究晶体的成分。
【实验现象】反应一段时间后，试管口凝结了少量小液滴，Ba（OH）2溶液变浑浊。
【实验分析】①晶体中一定含有 NaHCO3 （填化学式）。
②将晶体加热至残留固体的质量不再改变，测得残留固体的质量为m2 g．若m1：m2＝ 84：53 ，说明晶体为NaHCO3。
【拓展延伸】①氨盐水与二氧化碳反应所得铵盐的用途为 用作化肥 。
②丙同学认为通过测定装置B中沉淀的质量，经计算分析也可确定晶体的组成。请对丙同学的观点进行评价： 反应生成的二氧化碳会有一部分残留在试管中，不能被B装置吸收，导致测定计算的二氧化碳质量不准确，因此丙同学的观点不正确 。
【解答】解：Ⅰ．粗盐的提纯
（1）Na2CO3溶液的作用：除去氯化钙，是因为碳酸钠能和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，反应的化学方程式：Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl。
故填：Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl。
（2）“过滤”中玻璃棒的作用为引流；
“操作X”的名称为蒸发。
故填：引流；蒸发。
Ⅱ．探究氨盐水与二氧化碳的反应
【实验探究1】
①甲同学的实验操作及现象是：取少量晶体于试管中，加入NaOH溶液，微热，在试管口放一张湿润的红色石蕊试纸，红色石蕊试纸不变蓝。
故填：取少量晶体于试管中，加入NaOH溶液，微热，在试管口放一张湿润的红色石蕊试纸，红色石蕊试纸不变蓝。
②乙同学取晶体少许，加入稀硝酸，晶体溶解并产生无色气体，再滴加几滴AgNO3溶液，未见明显现象，说明晶体中不含有氯离子。
故填：氯。
【实验探究2】
【实验分析】
①氢氧化钡溶液变浑浊，是因为和二氧化碳反应生成了碳酸钡沉淀，说明反应生成了二氧化碳，因此晶体中一定含有碳酸氢钠。
故填：NaHCO3。
②碳酸氢钠与分解生成的碳酸钠的质量比为：168：106＝84：53，因此将晶体加热至残留固体的质量不再改变，测得残留固体的质量为m2 g．若m1：m2＝84：53，说明晶体为NaHCO3。
故填：84：53。
【拓展延伸】
①氨盐水与二氧化碳反应所得铵盐可以用作化肥。
故填：用作化肥。
②反应生成的二氧化碳会有一部分残留在试管中，不能被B装置吸收，导致测定计算的二氧化碳质量不准确，因此丙同学的观点不正确。
故填：反应生成的二氧化碳会有一部分残留在试管中，不能被B装置吸收，导致测定计算的二氧化碳质量不准确，因此丙同学的观点不正确。
5．（2021•南通）某学习小组对铜丝在空气中灼烧后的产物进行探究。
实验1甲同学将螺旋状铜丝灼烧至红热，冷却后观察到铜丝表面变为黑色，再伸入质量分数为25%的稀硫酸中，黑色固体消失，溶液出现蓝色，将铜丝取出洗净；重复上述实验2～3次，溶液蓝色逐渐加深。
【实验分析】灼烧铜丝生成黑色固体，该反应属于基本反应类型中的 化合 反应。溶液变为蓝色的原因是 CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O （用化学方程式表示）。
实验2乙同学将螺旋状铜丝灼烧至红热，迅速伸入质量分数为25%的稀硫酸中，观察到溶液中有红色固体产生，将铜丝取出洗净；重复上述实验2～3次，红色固体逐渐增多，沉淀后滤出红色固体，滤液呈浅蓝色。
【提出问题1】红色固体是什么？
【查阅资料1】①Cu与O2在高于900℃时会反应生成红色的Cu2O。
②Cu2O能与H2SO4发生反应：Cu2O+H2SO4═Cu+CuSO4+H2O。
③加热条件下，Cu2O能与H2反应生成Cu和H2O。
【提出猜想】丙同学认为红色固体全部是Cu，不含Cu2O。
【实验验证1】学习小组取经过干燥的红色固体，采用如图装置验证猜想。
（1）仪器X的名称为 酒精灯 。
（2）装置B中浓硫酸的作用是 干燥氢气 。
（3）实验时，应先将产生的氢气通入装置C中，待 排净装置内空气 ，再开始加热。
（4）实验中观察到 D中白色固体变蓝 （填实验现象），说明红色固体中含有Cu2O，丙同学猜想错误。
【提出问题2】实验2中有稀硫酸存在的情况下，为什么红色固体中仍含有Cu2O？
【查阅资料2】Cu2O与H2SO4反应的快慢与稀硫酸的浓度有关。稀硫酸的浓度越大，Cu2O与H2SO4反应越快。
【实验验证2】请设计实验验证“稀硫酸的浓度越大，Cu2O与H2SO4反应越快”这一结论。简述实验过程（包括操作和现象）： 取等质量的Cu2O分别加入等体积5%的稀硫酸和40%的稀硫酸中观察，40%的稀硫酸溶液变蓝的速度明显高于5%的稀硫酸溶液 。
（实验中须使用的试剂：Cu2O、质量分数为5%和40%的稀硫酸）
【问题解决】因实验2中稀硫酸浓度变小，Cu2O与H2SO4反应变慢，Cu2O没有完全反应，故红色固体中仍含有Cu2O。
【解答】解：实验1【实验分析】灼烧铜丝，铜与氧气反应生成氧化铜，反应的特征是“多边一”，因此属于化合反应；氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水；化学方程式为CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O；故填：化合；CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O；
实验2（1）仪器X的名称为酒精灯；故填：酒精灯；
（2）浓硫酸具有吸水性可做某些气体的干燥剂，装置B中浓硫酸的作用是干燥H2；故填：干燥H2；
（3）氢气具有可燃性，在加热条件下与空气混合会造成爆炸，因此在点燃酒精灯前，应先排净装置内空气，以防造成爆炸；故填：排净装置内空气；
（4）无水硫酸铜遇水变蓝，常有来检验是否有水生成，丙同学猜想错误，即说明红色固体中含有Cu2O，加热条件下，Cu2O能与H2反应生成Cu和H2O，因此D中白色固体遇水变蓝；故填：D中白色固体变蓝；
【实验验证2】实验的目的是验证稀硫酸的浓度越大，Cu2O与H2SO4反应越快，根据控制变量法，其他条件相同，只有硫酸溶液的浓度不同设计实验，故实验操作以及实验现象为取等质量的Cu2O分别加入等体积5%的稀硫酸和40%的稀硫酸中观察，40%的稀硫酸溶液变蓝的速度明显高于5%的稀硫酸溶液；故填：取等质量的Cu2O分别加入等体积5%的稀硫酸和40%的稀硫酸中观察，40%的稀硫酸溶液变蓝的速度明显高于5%的稀硫酸溶液。
三．二氧化碳对环境的影响（共1小题）
6．（2021•南通）碳及其化合物的综合利用使世界变得更加绚丽多彩。
Ⅰ.碳的多样性
（1）金刚石和C60的化学性质相似，但物理性质却存在着很大差异。原因是 碳原子的排列方式不同 。
（2）从石墨中分离出的单层石墨片（石墨烯）是目前人工制得的最薄材料，单层石墨片属于 单质 （填“单质”或“化合物”）。
Ⅱ.“碳中和”的实现
“碳中和”是指一定时间内CO2的排放量与吸收量基本相当。CO2的捕集、利用是实现“碳中和”的重要途径。我国力争在2060年前实现“碳中和”，体现了中国对解决气候问题的大国担当。
（1）CO2的过度排放会造成 温室效应 的加剧。结合生活实际，列举可为实现“碳中和”做出直接贡献的一种措施： 尽量采用公共出行（其他合理答案也可） 。
（2）工业生产中产生的CO2经吸收剂处理可实现CO2的捕集。
①NaOH吸收。NaOH溶液吸收CO2生成NaHCO3的化学方程式为 CO2+NaOH＝NaHCO3 。
②CaO吸收。CaC2O4在高温下分解制得疏松多孔的CaO，同时产生CO、CO2。该反应所得CO、CO2的分子个数之比为 1：1 。
（3）CO2与H2在一定条件下转化为CH4（反应过程如图所示，虚线处部分中间产物略去），可实现CO2的再利用。
①该反应中，除CH4外另一种生成物为 H2O （填化学式），MgO的作用是 催化作用 。
②天然气（主要成分为CH4）已成为居民的生活用气，是因为CH4在空气中燃烧时 放出 （填“吸收”或“放出”）热量。
【解答】解：Ⅰ、（1）金刚石和石墨是碳原子构成的两种单质，但两种物质中碳原子的排列方式不同，所以物理性质存在着很大差异；故填：碳原子的排列方式不同；
（2）单层石墨片是由一种元素组成的纯净物，属于单质；故填：单质；
Ⅱ、（1）CO2的过度排放会造成温室效应的加剧。为实现“碳中和”做出直接贡献的措施开发和使用新能源、尽量采用公共出行、节水、节电等；故填：温室效应；尽量采用公共出行（其他合理答案也可）；
（2）①NaOH和CO2反应生成NaHCO3，化学方程式为CO2+NaOH＝NaHCO3；故填：CO2+NaOH＝NaHCO3；
②CaC2O4在高温下分解制得疏松多孔的CaO，同时产生CO、CO2。化学方程式为CaC2O4CaO+CO+CO2，该反应所得CO、CO2的分子个数之比为1：1；故填：1：1；
（3）①由流程图可知，该反应中，除CH4外另一种生成物为H2O；在反应过程中，氧化镁的质量和化学性质均未改变，所以MgO的作用是催化作用；故填：H2O；催化作用；
②天然气（主要成分为CH4）已成为居民的生活用气，是因为CH4在空气中燃烧时放出热量；故填：放出。
四．金属的化学性质（共2小题）
7．（2017•南通）宏观和微观相结合是认识物质结构的有效方法之一．
（1）已知：X、Y、Z、W四种粒子的核电荷数及核外各电子层电子排布情况如下表．
X
Y
Z
W
对应元素名称
氧
镁
铝
氯
核电荷数
8
12
13
17
电子层
第一层
2
2
2
2
第二层
a
8
8
8
第三层
3
8
请回答下列问题：
①若X表示原子，a＝ 6 ．单质X2与单质Z的反应中，X原子 得到 （填“得到”或“失去”）电子．
②Y、W形成的化合物化学式为 MgCl2 （用元素符号表示）．
（2）将稀硫酸与烧杯中Fe、Cu两种金属相混合，微观变化情况如下图：
未参加反应的金属： Cu ，烧杯中发生反应的化学方程式： Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑ ．
【解答】解：（1）①若X表示原子时，a＝6；
氧气和铝反应时，铝原子失去电子，氧原子得到电子．
故填：6；得到．
②镁元素和氯元素形成的化合物中，镁元素化合价是+2，氯元素化合价是﹣1，形成的化合物是氯化镁，化学式可以表示为MgCl2．
故填：MgCl2．
（2）由图中信息可知，未参加反应的金属是铜，烧杯中铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，发生反应的化学方程式为：Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑．
故填：Cu；Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑．
8．（2017•南通）神舟十一号与天宫二号的成功对接增强了国人的民族自信，推动了相关领域的研究．
（1）合金材料的研发
①合金的很多性能与组成它们的纯金属不同．图1能表示锡铅合金的是 a （填序号“a”“b”或“c”）．
②镁合金被誉为“21世纪绿色金属结构材料”．Mg17Al12是一种特殊的镁合金，通常选择真空熔炼而非空气中熔炼的原因是 2Mg+O22MgO （任写一个化学方程式）．该合金是一种储氢材料，完全吸氢后得到MgH2和Al，“储氢过程”属于 化学 （填“物理”或“化学”）变化．
（2）合成材料的改良
①碱式碳酸铝镁[MgaAlb[OH]c（CO3）d•χH2O]是一种新型塑料阻燃剂，其中a、b、c、d的代数关系式：2a+3b＝ c+2d ．
②大部分塑料在自然环境中很难降解而造成“白色污染”，为缓解这一环境问题可采取的措施有 开发可降解型塑料 （答出一点即可）．
（3）CO2的绿色利用
①目前空间站处理CO2的一种方法是在催化剂作用下，利用H2使CO2转化为甲烷并得到生活用水．该反应的化学方程式为 4H2+CO2CH4+2H2O ．
②以“铁氧化物”为催化剂，利用太阳能将CO2热解为碳和氧气，这一转化过程（如图2）中化合价升高的非金属元素是 氧元素 ．
【解答】解：（1）①锡铅合金的熔点比锡、铅的熔点低，因此图1能表示锡铅合金的是a．
故填：a．
②点燃条件下，镁和氧气反应生成氧化镁，铝和氧气反应生成氧化铝，反应的化学方程式为：2Mg+O22MgO，4Al+3O22Al2O3；
“储氢过程”中生成了新物质MgH2和Al，属于化学变化．
故填：2Mg+O22MgO；化学．
（2）①根据化合物中元素化合价代数和为零有：（+2）a+（+3）b+（﹣1）c+（﹣2）d＝0，即2a+3b＝c+2d．
故填：c+2d．
②为缓解这一环境问题可采取的措施有开发可降解型塑料、寻找塑料替代品等．
故填：开发可降解型塑料．
（3）①在催化剂作用下，H2与CO2反应生成甲烷和水，该反应的化学方程式为：4H2+CO2CH4+2H2O．
故填：4H2+CO2CH4+2H2O．
②CO2热解为碳和氧气，碳元素化合价由+4变成0，氧元素化合价由﹣2变成0，这一转化过程中化合价升高的非金属元素是氧元素．
故填：氧元素．
五．金属材料及其应用（共1小题）
9．（2018•南通）2017年12月18日，南通地铁正式开建，标志着南通进入“地铁时代”。
（1）地铁列车车体大量使用的镁铝合金属于 金属材料 （填“金属材料”或“合成材料”），镁铝合金的优点是 密度小，硬度大，耐腐蚀 。
（2）地铁建造过程中需要使用大量的钢铁。工业炼铁可利用一氧化碳与氧化铁反应，写出该反应的化学方程式： 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 。
（3）地铁信息传输系统中使用的光导纤维和电子芯片的关键材料分别为二氧化硅（SiO2）和晶体硅（Si）。将二氧化硅转化为硅的过程属于 化学变化 （填“物理变化”或“化学变化”）。
（4）地铁施工过程中产生的废水、废浆以及机械漏油等，都会对水体产生污染。使用活性炭可对污水进行处理，这是利用了活性炭的 吸附 性。
（5）为确保消防安全，地铁隧道中须安装自动喷淋系统。喷出的水能灭火的原因是 水洒在火上后会迅速蒸发，蒸发会带走大量的热使温度减低，当温度达到着火点以下时火就会熄灭 。
（6）地铁施工工程车的尾气中含NO、CO．尾气经过如图2所示催化转化后，可实现达标排放。写出单质X的化学式： N2 。
【解答】解：（1）镁铝合金属于金属材料，其特点是密度小，硬度大，耐腐蚀；故填：金属材料；密度小，硬度大，耐腐蚀；
（2）一氧化碳和氧化铁反应生成二氧化碳和铁，所以可以写出该反应的化学方程式；故填：3CO+Fe2O32Fe+3CO2；
（3）将二氧化硅转化为硅的过程有新物质生成，发生的属于化学变化；故填：化学变化；
（4）活性炭具有吸附性，可以对污水进行处理；故填：吸附；
（5）水能灭火是因为水洒在火上后会迅速蒸发，蒸发会带走大量的热使温度减低，当温度达到着火点以下时火就会熄灭；故填：水洒在火上后会迅速蒸发，蒸发会带走大量的热使温度减低，当温度达到着火点以下时火就会熄灭；
（6）NO、CO经过如图2所示催化转化后，会生成二氧化碳和氮气；故填：N2。
六．铁的冶炼（共1小题）
10．（2019•南通）燃料的发现和利用提高了人类生活的质量，推动了人类文明的进步。
（1）将煤隔绝空气加强热，得到焦炭、煤气等，该过程属于 化学 （填“物理”或“化学”）变化。煤与高温水蒸气反应生成CO和H2．在300℃、1.5MPa、催化剂存在的条件下，CO和H2可转变为液体燃料甲醇（CH3OH）。写出CO与H2反应成甲醇的化学方程式： CO+2H2CH3OH 。
（2）焦炭（主要成分是碳）是高炉炼铁的重要原料。炼铁高炉内发生的主要化学反应如图1所示，其中反应②体现了焦炭的 还原 性。
（3）乙醇可作为酒精灯、酒精喷灯的燃料。某铜质酒精喷灯的结构如图2所示。使用酒精喷灯时，先在预热盘中注入酒精并点燃，一段时间后，调节空气调节杆，即可点燃酒精喷灯。结合燃烧的条件回答：点燃预热盘中酒精的目的是 使灯内的酒精受热气化变成蒸气，增大与氧气的接触面积 。
（4）氢气的制取和储存越来越受到人们的关注。
①最理想的制氢方法：在合适的催化剂作用下，利用太阳光使水分解。该制氢过程 吸收 （填“吸收”和“放出”）能量，生成的氢气与氧气在相同条件下的体积之比为 2：1 。
②我国稀土资源丰富，某种稀土储氢材料（用M表示）的储氢原理可表示为M+3H2LaNi5H6．M的化学式为 LaNi5 。
【解答】解：（1）将煤隔绝空气加强热，得到焦炭、煤气等新物质，发生的属于化学变化；在300℃、1.5MPa、催化剂存在的条件下，CO和H2可转变为液体燃料甲醇（CH3OH）。故填：化学；CO+2H2CH3OH；
（2）在反应②中，碳夺取了二氧化碳的氧元素生成了一氧化碳，碳是该反应的还原剂，具有还原性；故填：还原；
（3）点燃预热盘中酒精的目的是使灯内的酒精受热气化变成蒸气，增大与氧气的接触面积；故填：使灯内的酒精受热气化变成蒸气，增大与氧气的接触面积；
（4）①在合适的催化剂作用下，利用太阳光使水分解。该制氢过程吸收能量，生成的氢气与氧气在相同条件下的体积之比为2：1；
故填：吸收；2：1；
②由质量守恒定律可知，化学反应前后原子的种类与数目不变，反应前有6个氢原子；反应后有：1个La原子、5个Ni原子和6个氢原子，所以M的化学式为LaNi5；故填：LaNi5。
七．中和反应及其应用（共1小题）
11．（2020•南通）中国画历史悠久、风格多样，是我国的文化艺术瑰宝．
（1）“文房四宝”之一的墨是中国传统水墨画的绘画材料．
①墨由炭黑中加入天然胶等制成．墨属于 混合物 （填“混合物”或“纯净物”）．水墨画能长时间保存，是因为墨汁中的炭黑 在常温下化学性质不活泼 ．
②宋代《墨经》记载“立窑烧烟法”的示意图如图1所示，炉膛口较小，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 不完全 （填“完全”或“不完全”）燃烧．
（2）敦煌壁画色彩艳丽，矿物颜料功不可没，其蓝色源于石青[Cu3（OH）2（CO3）x]．石青中铜元素（+2价）与碳元素的质量比为 8：1 （用不含x的比值表示）．
（3）油画促进了中国绘画的多元化发展．长期放置的油画色彩变暗，是因为生成了黑色的PbS．油画修复的方法是用H2O2将PbS变为白色的PbSO4（另一产物为H2O），修复的化学方程式 PbS+4H2O2═PbSO4+4H2O ．
（4）化学能拓展绘画表现形式．在图2中未着色的“葡萄画”上滴加酚酞试剂，“葡萄”变为 红 色，打开装有 浓盐酸 （填“浓氨水”、“浓盐酸”或“浓硫酸”）的试剂瓶，将瓶口靠近“葡萄”，“葡萄”颜色消失．
【解答】解：（1）①墨由炭黑中加入天然胶等制成．墨属于混合物．水墨画能长时间保存，是因为墨汁中的炭黑在常温下化学性质不活泼；故填：混合物；在常温下化学性质不活泼；
②“立窑烧烟法”利用了松木的不完全燃烧产生的炭黑；故填：不完全；
（2）化合物中各元素正负化合价的代数和为零，即：（+2）×3+（﹣1）×2+（﹣2）×x＝0，x＝2；则石青中铜元素（+2价）与碳元素的质量比为：（64×3）：（12×2）＝8：1；故填：8：1；
（3）用H2O2来“清洗”，则可将PbS转化为白色PbSO4，过氧化氢被还原为水，反应为PbS+4H2O2═PbSO4+4H2O，故填：PbS+4H2O2═PbSO4+4H2O；
（4）氢氧化钠溶液显碱性，能使无色酚酞试液变红色，浓盐酸具有挥发性，挥发出来的氯化氢气体溶于水形成盐酸，盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水，当氢氧化钠被完全反应后，红色消失；故填：红；浓盐酸．
八．常见的氧化物、酸、碱和盐的判别（共1小题）
12．（2021•南通）宏观和微观相结合是认识物质结构与性质的重要方法。
（1）下表为四种元素原子的结构示意图。
元素名称
氢
氧
钠
氯
原子结构
示意图
①上表中x＝ 2 。氯原子在反应中易 得到 （填“得到”或“失去”）电子。
②钠原子失去一个电子所形成离子符号为 Na+ 。
③由上表中三种元素组成的一种化合物能与盐酸发生中和反应，该化合物为 NaOH （填化学式）。
（2）镁及其化合物的“化合价—物质类别”关系如图。
①Mg（NO3）2中硝酸根的化合价为 ﹣1 。
②写出Mg与热水反应生成X和H2的化学方程式： Mg+2H2O（热水）＝Mg（OH）2↓+H2↑ 。
【解答】解：（1）①在原子中，质子数＝核外电子数，所以17＝8+7+x，x＝2；由图可如，氯原子的最外层电子数为7，大于4，在化学反应中，易得到电子；故答案为：2；得到；
②钠原子去一个电子，从而带上一个单位的正电荷，离子符号为：Na+；故答案为：Na+；
③中和反应是酸与碱作用生成盐和水的反应，由上表中三种元素可组成氢氧化钠，氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水，属于中和反应，故化合物的化学式为：NaOH；故答案为：NaOH；
（2）①硝酸中镁元素显+2价，设硝酸根的化合价为x，根据化合物中正负化合价的代数和为零，可得：（+2）+2x＝0，x＝﹣1；故答案为：﹣1；
②x属于碱且镁元素的化合价为+2价，故x为氢氧化镁，镁和热水反应生成氢氧化镁和氢气，该反应的化学方程式为：Mg+2H2O（热水）＝Mg（OH）2+H2↑；故答案为：Mg+2H2O（热水）＝Mg（OH）2↓+H2↑。
九．物质的相互转化和制备（共5小题）
13．（2017•南通）实验室以MnO2为原料制备少量高纯MnCO3的流程如下：
已知：①反应Ⅰ的化学方程式：MnO2+SO2═MnSO4；
②MnCO3、Mn（OH）2均难溶于水，MnCO3在100℃时开始分解。
（1）反应Ⅰ属于基本反应类型中的 化合 反应。
（2）流程中“操作”的名称为 过滤 ，所需要的主要玻璃仪器有 漏斗、玻璃棒、烧杯 。
（3）反应Ⅱ的化学方程式为 MnSO4+2NaHCO3＝Na2SO4+MnCO3↓+CO2↑+H2O 。反应Ⅱ需控制溶液的酸碱性，若碱性过强，MnCO3粗产品中将混有 Mn（OH）2 （填化学式）。
（4）验证MnCO3粗产品表面附着有Na2SO4杂质：取样品少许，向其中加入水，搅拌、过滤，向滤液中加入适量的 BaCl2 （填化学式）溶液，有白色沉淀产生。
（5）为获得高纯MnCO3，需选择“低温”干燥的原因是 MnCO3的分解温度为100℃，为防止MnCO3高温分解，影响高纯MnCO3的纯度 。
【解答】解：
（1）反应Ⅰ的化学方程式：MnO2+SO2═MnSO4，为两种物质变成一种，多变一，为化合反应，所以反应Ⅰ属于基本反应类型中的 化合反应。
（2）流程中“操作”是将难溶性物质碳酸锰和硫酸钠溶液分离的，为过滤，所需要的主要玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯。
（3）反应Ⅱ中加入的是反应I的生成物硫酸锰和新加入的碳酸氢钠，生成物为过滤得到的碳酸锰和溶液中的硫酸钠以及生成的气体二氧化碳。对应的化学方程式为 MnSO4+2NaHCO3＝Na2SO4+MnCO3↓+CO2↑+H2O．反应Ⅱ需控制溶液的酸碱性，若碱性过强，则硫酸锰和碱反应生成难溶性氢氧化锰沉淀，对应的化学式为Mn（OH）2。
（4）验证MnCO3粗产品表面附着有Na2SO4杂质，也就是检验硫酸根的存在：取样品少许，向其中加入水，搅拌、过滤，向滤液中加入适量的 BaCl2溶液，有白色沉淀产生。
（5）为获得高纯MnCO3，需选择“低温”干燥的原因是 MnCO3的分解温度为100℃，为防止MnCO3高温分解，影响高纯MnCO3的纯度
故答案为：
（1）化合。
（2）过滤； 漏斗、玻璃棒、烧杯。
（3）MnSO4+2NaHCO3＝Na2SO4+MnCO3↓+CO2↑+H2O． Mn（OH）2。
（4）BaCl2。
（5）MnCO3的分解温度为100℃，为防止MnCO3高温分解，影响高纯MnCO3的纯度
14．（2018•南通）硫酸亚锡（SnSO4）广泛应用于电镀工业。该物质易与氧气反应而变质。实验室模拟工业上制取SnSO4的一种实验方案如下：
（1）SnCl2由Sn与盐酸反应制得，同时生成氢气，该反应的化学方程式为 Sn+2HCl＝SnCl2+H2↑ 。
（2）Na2CO3俗称 纯碱 。
（3）过滤所得滤液中的溶质为 NaCl （填化学式）。
（4）用已知质量分数和密度的浓硫酸配制质量分数为15%的稀硫酸，所需玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和 量筒 。稀释浓硫酸的正确操作为 将浓硫酸沿烧杯壁慢慢注入水里，并用玻璃棒不断搅拌 。
（5）反应2属于基本反应类型中的 复分解 反应。从反应2所得溶液中获得SnSO4晶体的部分操作须在隔绝空气条件下进行的原因是 防止SnSO4晶体与氧气反应而变质 。
【解答】解：（1）盐酸和锡反应生成氯化锡和氢气，化学方程式为：Sn+2HCl＝SnCl2+H2↑；
（2）碳酸钠俗称纯碱；
（3）碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，氯化亚锡和碳酸钠反应生成氧化亚锡、氯化钠和二氧化碳，所以过滤所得滤液中的溶质为：NaCl；
（4）配制质量分数为15%的稀硫酸，所需玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和量筒，稀释浓硫酸的正确操作为：将浓硫酸沿烧杯壁慢慢注入水里，并用玻璃棒不断搅拌；
（5）硫酸亚锡易与氧气反应而变质，所以从反应2所得溶液中获得SnSO4晶体的部分操作须在隔绝空气条件下进行。
故答案为：（1）Sn+2HCl＝SnCl2+H2↑；
（2）纯碱；
（3）NaCl；
（4）量筒；将浓硫酸沿烧杯壁慢慢注入水里，并用玻璃棒不断搅拌；
（5）复分解；防止SnSO4晶体与氧气反应而变质。
15．（2019•南通）氧化镁在医药等行业应用广泛。实验室以菱镁矿（主要成分为MgCO3，含少量FeCO3等）为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：
（1）为了提高“酸浸”的效果，可采取的措施有：适当升高温度、 适当增大盐酸浓度（或边加盐酸边搅拌、增加酸浸时间） 。MgCO3与盐酸反应的化学方程式为 MgCO3+2HCl＝MgCl2+H2O+CO2↑ 。
（2）“氧化”过程中。FeCl2转化为FeCl3，该反应属于基本反应类型中的 化合反应 。
（3）“沉淀”时需严格控制NaOH溶液的用量，其目的是 确保FeCl3全部转化成沉淀，MgCl2不转化成沉淀 。
（4）“滤液”中的溶质主要是MgCl2和 NaCl 。
【解答】解：（1）为了提高“酸浸”的效果，可采取的措施有：适当升高温度、适当增大盐酸浓度、边加盐酸边搅拌、增加酸浸时间。
碳酸镁与稀盐酸反应生成氯化镁、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：MgCO3+2HCl＝MgCl2+H2O+CO2↑。
（2）FeCl2转化为FeCl3，是氯化亚铁与氯气反应生成氯化铁，该反应符合“多变一”的形式，符合化合反应的特征，属于化合反应。
（3）氢氧化钠溶液与氯化镁、氯化铁反应均能生成沉淀，“沉淀”时需严格控制NaOH溶液的用量，其目的是确保FeCl3全部转化成沉淀，MgCl2不转化成沉淀。
（4）氢氧化钠溶液与氯化铁溶液反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠，则“滤液”中的溶质主要是MgCl2和NaCl。
故答案为：
（1）适当增大盐酸浓度（或边加盐酸边搅拌、增加酸浸时间）；MgCO3+2HCl＝MgCl2+H2O+CO2↑；
（2）化合反应；
（3）确保FeCl3全部转化成沉淀，MgCl2不转化成沉淀；
（4）NaCl。
16．（2021•南通）利用废镍催化剂（主要成分：Ni，还含有少量的Zn、Fe、CaO等杂质）制备NiCO3的实验流程如图（虚线处部分流程略去）：
已知：Na2CO3溶液能使无色酚酞溶液变红。碱性条件下NiSO4转化为Ni（OH）2沉淀。
（1）“酸溶”时，为使废镍充分溶解，可采取的措施有 加热 （任写一种）。
（2）“氧化”阶段发生的反应为H2O2+2FeSO4+H2SO4═Fe2（SO4）3+aH2O，则a＝ 2 。
（3）“除铁”的目的是除去溶液中的Fe3+。改变温度、pH，Fe3+转化所得产物可能不同（如图）。80℃、pH＝6时，Fe3+转化为 FeOOH （填化学式）。
（4）“沉镍”是将Na2CO3溶液加入NiSO4溶液中生成NiCO3沉淀，反应的化学方程式为 Na2CO3+NiSO4＝Na2SO4+NiCO3↓ 。该过程不能将NiSO4溶液滴入Na2CO3溶液中，其原因是 碳酸钠溶液呈碱性，若将NiSO4溶液滴入Na2CO3溶液中，生成Ni（OH）2沉淀，不能得到NiCO3 。
【解答】解：（1）“酸溶”时，为使废镍充分溶解，可以加热，是因为加热时反应速率加快。
故填：加热。
（2）反应前氢原子是4个，反应后应该是4个，因此a＝2。
故填：2。
（3）80℃、pH＝6时，Fe3+转化为FeOOH。
故填：FeOOH。
（4）Na2CO3与NiSO4反应生成生成NiCO3沉淀和硫酸钠，反应的化学方程式为：Na2CO3+NiSO4＝Na2SO4+NiCO3↓；
该过程不能将NiSO4溶液滴入Na2CO3溶液中，其原因是碳酸钠溶液呈碱性，若将NiSO4溶液滴入Na2CO3溶液中，生成Ni（OH）2沉淀，不能得到NiCO3。
故填：Na2CO3+NiSO4＝Na2SO4+NiCO3↓；碳酸钠溶液呈碱性，若将NiSO4溶液滴入Na2CO3溶液中，生成Ni（OH）2沉淀，不能得到NiCO3。
17． （2020•南通）波尔多液含氢氧化钙、氢氧化铜和硫酸钙等物质，是农业上常用的杀菌剂。一种生产波尔多液的工艺流程如图。
（1）“煅烧”的化学方程式为CaCO3CaO+CO2↑，该反应属于基本反应类型中的 分解 反应。
（2）“混合”时不能用铁制容器，原因是 铁会与硫酸铜发生反应，使药品变质 。
（3）“混合”时需不断搅拌，目的是 加快反应速率 。
（4）“混合”过程中硫酸铜和氢氧化钙反应生成氢氧化铜的化学方程式为 CuSO4+Ca（OH）2＝CaSO4+Cu（OH）2↓ 。
（5）“混合”后得到的波尔多液温度明显高于室温，原因是 氧化钙和水的反应属于放热反应 。
（6）用 pH试纸 可以测定波尔多液酸碱度。
【解答】解：（1）碳酸钙在高温的条件下生成氧化钙和二氧化碳，该反应是一种物质生成了两种物质，属于分解反应；
（2）铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，所以“混合”时不能用铁制容器；
（3）“混合”时需不断搅拌，目的是：加快反应速率；
（4）硫酸铜和氢氧化钙反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钙，化学方程式为：CuSO4+Ca（OH）2＝CaSO4+Cu（OH）2↓；
（5）氧化钙和水的反应属于放热反应，所以“混合”后得到的波尔多液温度明显高于室温；
（6）用pH试纸可以测定波尔多液酸碱度。
故答案为：（1）分解；
（2）铁会与硫酸铜发生反应，使药品变质；
（3）加快反应速率；
（4）CuSO4+Ca（OH）2＝CaSO4+Cu（OH）2↓；
（5）氧化钙和水的反应属于放热反应；
（6）pH试纸。
一十．微粒观点及模型图的应用（共1小题）
18．（2018•南通）从微观的角度了解物质及其变化，有助于更好地认识物质的组成和变化的本质。
（1）下表为部分元素的原子结构示意图
元素名称
氢
氦
氧
氟
钠
硫
元素符号
H
He
O
F
Na
S
原子结构示意图
①表中氧原子的核电荷数x＝ 8
②元素在周期表中的周期序数等于该元素原子具有的电子层数。上表所列的6种元素中，位于第一周期的元素有 2 种。
③氟原子得到一个电子所形成离子的离子符号为 F﹣ 。
④由上表中两种元素组成的一种化合物排放到空气中会形成酸雨，该化合物为 二氧化硫 。
（2）如图为金属钠与水反应的示意图
①保持水的化学性质的最小粒子是 水分子 。
②写出该反应的化学方程式： 2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑ 。
【解答】解：
（1）①原子中质子数＝核电荷数＝核外电子数＝8；
②素在周期表中的周期序数等于该元素原子具有的电子层数。上表所列的6种元素中，位于第一周期的元素有2种；
③氟原子得到一个电子所形成离子的离子符号为F﹣；
④由上表中两种元素组成的一种化合物排放到空气中会形成酸雨，该化合物为二氧化硫；
（2）①保持水的化学性质的最小粒子是水分子；
②钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应的化学方程式为：2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑，
答案：
（1）①8；②2；③F﹣；④二氧化硫；
（2）①水分子；
②2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑。
一十一．元素周期表的特点及其应用（共1小题）
19．（2019•南通）2019年为“元素周期表年”，元素周期表是学习和研究化学的重要工具。
（1）原子序数为1～18的元素在元素周期表中的位置如下图所示（图1）。
①Al属于 金属 （填“金属”或“非金属”）元素，其原子的核电荷数为 13 。
②Na原子的结构示意图为，则钠离子的核外电子数为 10 。
③周期表中磷元素的有关信息为，图中“30.97”所表示的含义是 磷原子的相对原子质量为30.97 。
（2）根据周期表体现的结构与性质之间的关系，某同学构建了铜及其化合物的“化合价﹣物质类别”关系图（图2）。
①写出物质X的化学式： Cu2O 。
②写出由物质Y转化为CuSO4的化学反应方程式： Cu（OH）2+H2SO4＝CuSO4+2H2O 。
【解答】解：
（1）①Al属于金属元素，铝原子的质子数为13，质子数等于核电荷数，所以铝原子的核电荷数为13；
②Na原子的结构示意图为，最外层电子数为1，小于4个，易失去最外层电子，则钠离子的核外电子数为10；
③周期表中磷元素的有关信息为，图中“30.97”所表示的含义是磷原子的相对原子质量为30.97；
（2）①X中铜元素的化合价为+1价，氧元素的化合价为﹣2价，物质X的化学式为：Cu2O；
②根据题意可知：Y是氢氧化铜，由物质Y转化为CuSO4的化学反应方程式为：Cu（OH）2+H2SO4＝CuSO4+2H2O；
答案：
（1）①金属；13； ②10； ③磷原子的相对原子质量为30.97；
（2）①Cu2O ②Cu（OH）2+H2SO4＝CuSO4+2H2O；
一十二．复分解反应的条件与实质（共1小题）
20．（2020•南通）宏观和微观相结合是认识物质结构与性质的重要方法。
（1）氧原子的结构示意图为，硫原子的结构示意图为。
①原子的核电荷数与核外电子总数的关系是 相等 。
②一个硫原子得到二个电子，形成一种新粒子，该粒子的符号为 S2﹣ 。
③氧气和硫单质分别与氢气反应生成H2O和H2S．H2O、H2S中氧与硫均为 ﹣2 价，从原子结构上分析它们化合价相同的原因： 氧原子和硫原子的最外层均为6个电子 。
（2）Na2CO3溶液和H2SO4溶液反应的示意图如图1所示。该反应中实际参加反应的离子是 H+和CO32﹣ 。
（3）硫及其化合物的“化合价﹣物质类别”关系图如图2所示。物质X的化学式为 SO2 ，由SO3转化为物质Y的化学方程式为 SO3+H2O＝H2SO4 。
【解答】解：（1）①由原子结构示意图可知，原子的核电荷数与核外电子总数相等；故填：相等；
②一个硫原子得到二个电子，形成带有两个单位负电荷的阴离子﹣﹣S2﹣；故填：S2﹣；
③H2O、H2S中氢元素均显+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，H2O、H2S中氧与硫均为﹣2价，从原子结构上看，氧原子和硫原子的最外层均为6个电子，在化学反应中均易得到2个电子，所以它们化合价相同；故填：﹣2；氧原子和硫原子的最外层均为6个电子；
（2）Na2CO3溶液和H2SO4溶液反应的示意图如图1所示。该反应中实际参加反应的离子是氢离子与碳酸根离子；故填：H+和CO32﹣；
（3）X物质是硫的氧化物，其中硫元素显+4价，所以该物质是二氧化硫﹣﹣SO2；Y是含有+6价硫元素的酸，即硫酸，三氧化硫和水反应生成硫酸，化学方程式为SO3+H2O＝H2SO4；故填：SO2；SO3+H2O＝H2SO4。
一十三．根据化学反应方程式的计算（共5小题）
21．（2017•南通）维生素C主要存在于蔬菜、水果中，其分子式为C6H8O6，在空气中易氧化变质．
（1）维生素C中C、H、O三种元素的质量比为 9：1：12 （用最简比表示）．
（2）为测定某鲜榨橙汁中维生素C的含量，兴趣小组进行如下实验：
步骤1 取橙汁样品，加入活性炭，振荡、静置、过滤，滤液移至小烧杯中，盖上玻璃片．
步骤2 配制碘（I2）溶液，测得其浓度为1.27g/L（即1升碘溶液中含有1.27克I2）．
步骤3 快速移取20.00mL处理后的橙汁样品置于锥形瓶中，滴入碘溶液，恰好完全反应时消耗碘溶液10.00mL．（测定原理：C6H8O6+I2═C6H6O6+2HI）
①步骤1中活性炭的作用是 活性炭可以吸附橙汁中的色素，便于观察后面反应中颜色的变化 ．
②步骤3必须在步骤1、步骤2之后立即进行的原因是 维生素C在空气中易氧化变质，所以步骤3必须在步骤1，步骤2后立即进行 ．
③计算1L该橙汁样品中含有维生素C的质量： 0.44 g．（请写出计算过程）
【解答】解：
（1）维生素C中C、H、O元素的质量比为（12×6）：（1×8）：（16×6）＝9：1：12；
（2）
①由于活性炭具有吸附性，可以吸附有颜色或者异味的物质，而本实验中通过观察碘水颜色褪去为现象的，所以加入活性炭去除橙汁中的色素，便于后面的观察颜色的变化，进而确定反应的进行程度，所以活性炭的作用为：吸附橙汁中的色素，便于观察后面反应中颜色的变化；
②由于题干提示“维生素C在空气中易氧化变质“，所以步骤3必须在步骤1，步骤2后立即进行，同时第一步也是“取橙汁样品，加入活性炭，振荡、静置、过滤，滤液移至小烧杯中，盖上玻璃片“，过程很迅速且盖上玻璃片，防止氧化的．
③设20mL该橙汁样品中含有维生素C的质量为x．
C6H8O6+I2═C6H6O6+2HI
176 254
x 1.27g/L×
＝
x≈0.0088g
所以1L该橙汁样品中含有维生素C的质量为0.0088g÷＝0.44g．
故答案为：
（1）9：1：12；
（2）
①活性炭可以吸附橙汁中的色素，便于观察后面反应中颜色的变化．
②维生素C在空气中易氧化变质，所以步骤3必须在步骤1，步骤2后立即进行．
③0.44．
22．（2018•南通）造纸是我国古代四大发明之一，它极大地推动了人类文明的发展。
（1）践行“习近平生态文明思想”，应积极推广垃圾分类和回收利用。旧报纸应投放到贴有如图 A （填字母）标签的垃圾桶内。
（2）为增强纸张的耐磨性，可用玉米淀粉对纸张进行施胶处理。玉米淀粉[（C6H10O5）n，n为正整数]中H、O两种元素的质量比为 1：8 （用最简整数比表示）。
（3）造纸会产生大量含NaOH的废水，需处理至中性后排放。环保监测小组取某造纸厂废水样品过滤，为测定滤液中NaOH的质量分数，进行了如下实验：
步骤1：取20.0g滤液于锥形瓶中，滴入几滴酚酞溶液。
步骤2：向锥形瓶中逐滴滴加溶质质量分数为10.0%的硫酸溶液至溶液呈中性，此时溶液呈 无 色。消耗硫酸溶液3.92g。
计算废水滤液中NaOH的质量分数。（请写出计算过程）
【解答】解：（1）旧报纸属于可回收垃圾，所以旧报纸应投放到贴有如图A标签的垃圾桶；
（2）元素质量比等于原子个数与相对原子质量乘积的比值，所以玉米淀粉[（C6H10O5）n，n为正整数]中H、O两种元素的质量比为10n：80n＝1：8；
（3）酚酞遇碱变红色，氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水，所以向锥形瓶中逐滴滴加溶质质量分数为10.0%的硫酸溶液至溶液呈中性，此时溶液呈无色；
设氢氧化钠的质量分数为x
2NaOH+H2SO4＝Na2SO4+2H2O
80 98
20g×x 10%×3.92g
＝
x＝1.6%
故答案为：（1）A；
（2）1：8；
（3）无、1.6%。
23．（2019•南通）二氧化硫（SO2）是一种食品添加剂。葡萄酒酿造过程中添加SO2可防止其变质，但须严格控制用量，我国《葡萄酒国家标准》中规定SO2的含量≤259mg/L。
（1）SO2作为食品添加剂须严格控制用量的原因是 过量的SO2对人体有害 。
（2）为检测某国产葡萄酒SO2中的含量是否符合国家标准，进行如下实验：
步骤1 取100mL该葡萄酒于锥形瓶中，加入质量分数为10%的H2O2溶液，将SO2完全转化成硫酸。
步骤2 向锥形瓶中滴加指示剂（该指示剂在pH＜7的溶液中显紫色，在pH＞7的溶液中显绿色），用氢氧化钠溶液中和，测得锥形瓶中硫酸的质量为14.7mg。
①步骤2中，滴入指示剂后溶液呈 紫 色。
②向10g 30%的H2O2溶液中加入 20 g水，可稀释为10%的H2O2溶液。
③通过计算判断该葡萄酒中SO2的含量是否符合国家标准。
【解答】解：（1）过量的SO2对人体有害，所以SO2作为食品添加剂须严格控制用量；2
（2）①取100mL该葡萄酒于锥形瓶中，加入质量分数为10%的H2O2溶液，将SO2完全转化成硫酸，溶液显酸性，又由于“该指示剂在pH＜7的溶液中显紫色”，所以溶液显紫色；
②设加入水的质量为x
10g×30%＝（10g+x）×10%
x＝20g
③设100mL葡萄酒中SO2的质量为m，由硫元素反应前后质量守恒得
SO2～H2SO4
64 98
m 14.7mg
解得m＝9.6mg
即该葡萄酒中SO2的含量为＝96mg/L＜250mg/L，故该葡萄酒中SO2的含量符合国家标准。
故答案为：（1）过量的SO2对人体有害；（2）①紫； ②20；
③符合国家标准。
24．（2021•南通）工业上用N2和H2合成NH3是人类科学技术的一项重大突破。
（1）①N2可通过分离液态空气获得，该方法利用了N2和O2沸点的差异。沸点属于物质的 物理 （填“物理”或“化学”）性质。
②一定条件下，向容器中充入一定量的N2和H2，充分反应生成NH3。反应前后物质的变化如图，图中X代表的分子为 N2 （填化学式）。
（2）NH3与氰酸（HOCN）反应生成尿素[CO（NH2）2]。
①尿素为农作物生长提供的主要营养元素为 N 。
②尿素可用于去除大气污染物中的NO，其化学反应为6NO+2CO（NH2）2═5N2+2CO2+4H2O。若去除废气中6gNO，理论上所需质量分数为10%的尿素溶液的质量是多少？
【解答】解：（1）①工业上采用分离液态空气的方法制取氮气，利用了N2和O2沸点的差异，该方法中没有新物质生成，属于物理变化；故填：物理；
②从图中可以看出，反应前N、H的原子个数分别为4、10，反应后N、H的原子个数分别为2、10，根据质量守恒定律，化学变化前后原子的种类、质量和个数不变，因此X中应含有2个N，因此化学式为N2；故填：N2；
（2）①尿素属于氮肥，尿素为农作物生长提供的主要营养元素为N；故填：N；
②解：设需要10%的尿素溶液的质量为x。
6NO+2CO（NH2）2═5N2+2CO2+4H2O
180 120
6g 10%x
＝
x＝40g
答：需要10%的尿素溶液的质量为40g。
25．（2020•南通）南通滨临长江，将长江水净化处理可成为居民生活用水。
（1）水净化时先加入絮凝剂，沉降过滤后，通过活性炭。活性炭的作用是 吸附作用 。
（2）将硬水通过如图所示的阳离子交换柱后可变成软水（图中阴离子未画出），交换后的水仍然呈电中性。
①一个Ca2+可以交换出 2 个Na+。
②阳离子交换柱长时间使用后，Na+变少，失去硬水软化功能而失效。利用生活中常见物质检验阳离子交换柱已失效的方法是 取交换后的水，加入肥皂水，若泡沫少，浮渣多，说明阳离子交换柱已失效 。
（3）二氧化氯（ClO2）可用于饮用水的杀菌消毒。取100mL经ClO2消毒后的饮用水于锥形瓶中，调节溶液至弱碱性，加入足量KI充分反应，测得生成I2的质量为0.0254mg。上述过程中发生的反应为2ClO2+2KI═2KClO2+I2，其他物质不参与反应。计算该饮用水中ClO2的残留量（以mg/L计），在答题卡上写出计算过程。
【解答】解：（1）因为活性炭具有疏松多孔的结构，活性炭可以吸附色素和有异味的物质，所以活性炭的作用是吸附作用，故填：吸附作用；
（2）①因为1个Ca2+离子带两个单位正电荷，一个Na+带1个单位正电荷，交换前后离子电荷数是守恒的，所以一个Ca2+可以交换出2个Na+，故填：2；
②生活中软硬水的检验方法是加入肥皂水，若泡沫多，浮渣少为软水；泡沫少，浮渣多为硬水，所以检验阳离子交换柱已失效的方法是取交换后的水，加入肥皂水，若泡沫少，浮渣多，说明阳离子交换柱已失效，故填：取交换后的水，加入肥皂水，若泡沫少，浮渣多，说明阳离子交换柱已失效；
（3）设生成I2的质量为0.0254mg时需要ClO2的质量为x
2ClO2+2KI═2KClO2+I2
135 254
x 0.0254mg
＝
x＝0.0135mg
该饮用水中ClO2的残留量0.0135mg×＝0.135mg/L
答：该饮用水中ClO2的残留量0.135mg/L。
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