江苏省苏州市三年（2020-2022）中考化学模拟题分题型分层汇编-59综合应用题

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江苏省苏州市三年（2020-2022）中考化学模拟题分题型分层汇编-59综合应用题

一、综合应用题
1．（2022·江苏苏州·统考一模）黄铁矿（主要成分为 FeS2，杂质高温下不反应。）是我国硫酸厂制取硫酸的主要原料。某兴趣小组欲测定某黄铁矿中 FeS2含量，设计如下实验（假设每步反应均完全）。
【查阅资料】①；
②；
③BaSO4 为一种不溶于水和盐酸的沉淀；
④BaSO3为一种不溶于水、溶于盐酸的沉淀。
【实验探究】
Ⅰ．称取 3.20g 黄铁矿样品放入如图 1 所示装置（夹持和加热装置省略）的石英管中， 从 a 处不断地缓缓通入空气，高温灼烧石英管中的样品至反应完全。

Ⅱ．反应结束后，将 B 瓶中的溶液按图 2 流程进行处理。
【问题讨论】
(1)Ⅰ中 B 瓶内氢氧化钠溶液的作用是___________。
(2)Ⅰ中通入的空气中作用是__________和_____________。
(3)Ⅱ中加入过氧化氢溶液要过量的目的是_____________。
(4)Ⅱ中检验滤渣洗涤是否干净的方法是_____________。
【含量测定】
(5)根据题中提供的数据，计算该黄铁矿中 FeS2的质量分数。（请写出计算过程）
2．（2022·江苏苏州·模拟预测）铜及其化合物在生活、生产中用途广泛。
(1)铜的制取：以氧化铜为原料制取铜。某研究小组为探究CO的还原性，设计了如下系列实验。

实验1：将CuO加水制成糊状，刷在试管内壁，在试管底部加入炭粉，再向试管中通入CO2（见图甲），集满后立即用气球密封。
实验2：用酒精灯加热CuO部位（见图乙），无明显现象。
实验3：用加网罩的酒精灯加热炭粉（见图丙）；一段时间后，利用CO2传感器测得试管内CO2含量变小。
实验4：加热CuO（见图丁），黑色固体变成紫红色。
①实验1中浓硫酸的作用是___________。
②实验2得到的结论是___________。
③实验3的目的是___________。
④写出实验4中发生反应的化学方程式：___________。
(2)铜的锈蚀：铜锈的主要成分是碱式碳酸铜［化学式为Cu2（OH）2CO3］。
进行如下图所示的实验，探究铜生锈的条件。
将大小相同的4小块铜片按下图装置所示放置一个月，结果如下：
编号
①
②
③
④
实验




现象
铜片表面有绿色物质
无明显现象
无明显现象
无明显现象

①实验中使用的蒸馏水需“经煮沸并迅速冷却”，其目的是___________。
②能说明铜生锈与H2O有关的实验是___________。
③通过上述实验现象，写出铜片表面生成铜锈的化学方程式：___________。
【查阅资料】铜锈一般分为无害锈与有害锈两种。[Cu2（OH）2CO3]属于“无害锈”，无害锈能保护青铜器。青铜器表面的有害锈为CuCl2·3Cu（OH）2，为绿色粉末，有害锈会使器物受损加剧，并不断扩散。有害锈的形成原理：铜在有Cl-的条件下生成CuCl，CuCl与氧气、水继续发生如下反应：。
④与有害锈相比，无害锈能保护青铜器的原因可能是___________。
⑤为了有效的保护受腐蚀的青铜器，先将受腐蚀的青铜器用蒸馏水清洗干净，然后对锈蚀区用氧化银（Ag2O）封闭处理，再以苯骈三氮唑封护。氧化银的作用是___________。
3．（2022·江苏苏州·模拟预测）KMnO4可用作消毒剂、氧化剂、药物和分析化学试剂等。某小组为探究制备高锰酸钾的绿色化方案，设计了如图所示的实验流程。

【资料】：①K2MnO4水溶液呈墨绿色，在水及酸性条件下会发生歧化反应，生成KMnO4和MnO2。
②歧化反应的化学方程式是3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2+2K2CO3。
③高锰酸钾溶液为紫红色。

(1)共熔时（加温加压），反应生成K2MnO4和H2O，反应的化学方程式是______。
(2)判断歧化时K2MnO4完全反应的方法是：用玻璃棒蘸取溶液点在滤纸上，若观察到______，表示反应已完全。
(3)若在实验室中完成操作1，需要用到的玻璃仪器有______。
(4)在获得晶体之前要进行烘干操作，烘干时，温度不宜过高，原因是______。
(5)从经济角度考虑，实验中可循环使用的物质是______（填化学式）。
(6)实验中，也可以加入醋酸（HAc）进行歧化，图2是歧化时HAc加入量与产物中KMnO4含量的关系图。可以发现的规律是：______。
(7)实验室中可用KMnO4制取氧气，请计算：
①理论上31.6 g高锰酸钾完全分解可以制得多少克氧气______。
②反应后固体中钾元素的质量分数______（以上都写出计算过程，计算结果精确到小数点后1位）。
4．（2022·江苏苏州·模拟预测）还原性铁粉在潮湿的空气中容易生锈。现有10g生锈的铁粉样品，某兴趣小组同学按下图所示装置进行实验，测定该样品中氧化铁的质量分数(设铁锈中能和一氧化碳反应的只有氧化铁)。

(1)装置A中反应的化学方程式是_______。
(2)某同学欲通过B装置反应前后的质量变化，测定该样品中氧化铁的质量分数。B中所选的试剂最好是___(填字母)。
A 饱和澄清石灰水
B 水
C 氢氧化钠浓溶液
D 浓硫酸
(3)上述实验过程中，CO气体除作为反应物外，还能起到的作用是：①实验开始时，排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸；②_______；③将A装置中的CO2送入B装置的溶液中。
(4)完全反应后，甲同学测得装置B增重3.3g，则生锈的铁粉样品中含氧化铁的质量分数为____？(请写出计算过程，不考虑空气中二氧化碳的影响)
5．（2022·江苏苏州·模拟预测）化学在改善人类生存环境，提高生活质量方面起着重要作用。
【改善环境】温室效应和酸雨会威胁珊瑚礁生存。我国开展了南海珊瑚礁生态修复工作。
(1)我们把pH_____5.6(填“＞”或“＜”或“＝”或“≥”或“≤”)的降雨称为酸雨。
(2)为改善生存环境，倡导“低碳”生活。建议使用清洁能源。写出一种常见的清洁能源_____。
【探测资源】近几年，我国向月球背面成功发射新中国通信卫星，助力探测月球资源。
(1)月球上有丰富的核能原料He-3。He的原子结构示意图为_____(填字每序号)。
A
B
C
(2)月球土壤中有天然的铁、铝、银等金属颗粒。根据铁锈蚀的条件分析，铁在月球上不易锈蚀的原因可能是________。
【研发材料】中国芯彰显中国“智”造。芯片的基材主要是高纯硅。
(1)硅元素在元素周期表中的信息如图所示，据图可得到的信息是_____(填字母序号)。

A、硅元素是非金属元素
B、硅元素的元素符号为Si
C、硅元素在地壳里的含量排第二位
(2)下图是某种制备高纯硅的工艺流程图：

①反应I的化学方程式：_______________，该反应属于_____(填基本反应类型)。
②反应II要在无氧环境中进行，原因是___________(答出一种即可)。
③操作I的名称是_____，在实验室，进行该操作中玻璃棒的作用是_____。若滤液 仍浑浊，下列可能的原因有_____(填编号)
a、漏斗下端没有紧靠烧杯内壁
b、过滤器中的液面超过滤纸边缘
c、滤纸没有紧贴漏斗内壁
d、玻璃棒没有靠在三层滤纸处，且将滤纸捅破
④操作I后所得粗硅应充分洗涤，以除去表面可能含有的_____(填化学式)。
⑤上述已知生产流程中，可以循环利用的物质是_____(填化学式)。
6．（2022·江苏苏州·模拟预测）MgSO4•7H2O是一种重要的化工原料，某工厂以一种镁矿石（主要成分为SiO2和MgCO3，还含有少量FeCO3）为原料制备MgSO4•7H2O的主要流程如图1：

已知：SiO2既不溶于水也不溶于稀硫酸。请回答下列问题
（1）“操作a”的名称是_____，“废渣Y”中含有少量的 FeOOH，其中铁元素的化合价是_____。
（2）MgCO3溶于稀硫酸的化学方程式为_____“溶液A”中加入H2O2溶液会生成Fe2（SO4）3，该反应的化学方程式为_____。
（3）选用MgO调节pH而不选用NaOH的原因是_____。
（4）向盛有100g C溶液的烧杯中加入40g氢氧化钠溶液至恰好完全反应（如图2），过滤，称量滤液质量为134.2g，求

①图象中m的值为_____。
②所加氢氧化钠溶液中溶质的质量分数是______。（写出必要的计算过程）
7．（2021·江苏苏州·统考二模）二氧化硫是大气主要污染气体之一，通过减排和有效治理造福人类。
（1）工业上常采用“双碱法”除去烟气中的SO2，工业流程示意图如下。

①吸收塔中，用NaOH溶液吸收SO2生成H2O和Na2SO3，化学反应方程式是______，NaOH溶液喷成雾状的原因是______。
②从沉淀室转移到氧化室的物质的化学式为______。
（2）有同学认为，除去SO2的过程中不需要使用NaOH溶液，利用上图装置，直接用Ca（OH）2溶液在吸收塔内喷雾吸收烟气中的SO2，可简化步骤。如将虚线框部分进行调整，直接用Ca（OH）2溶液在吸收塔内喷雾，可能存在的不足有①______，②______。
（3）某中学化学兴趣小组为测定工厂周围的空气中的二氧化硫含量是否符合国家标准，将周围空气______（填“缓慢”或“快速”）通入含碘（I2）质量2.54 mg碘的淀粉溶液中，如图所示，当通入空气体积为2 m3，观察到______，说明碘与二氧化硫恰好完全反应。通过列式计算兴趣小组测定的工厂周围的空气中二氧化硫的浓度______（单位体积的空气中所含二氧化硫的质量，单位：mg·m－3）。
已知：①碘与二氧化硫反应的化学方程式为SO2+ I2+ 2H2O＝H2SO4+ 2HI

8．（2021·江苏苏州·统考模拟预测）某兴趣小组同学研究氧气制取，并回收某些药品，可能用到的部分装置如下图。

（1）用过氧化氢和二氧化锰制取氧气，反应的化学方程式是______，可选用的发生装置是A或B，B装置与A装置相比的优点是______；若要收集到干燥的氧气，则应使氧气从装置H的______（a或b）端通入浓硫酸后，再用______（填字母）装置收集。
（2）用氯酸钾（KClO3）制取氧气的反应原理为：
①选择的发生装置为______（填字母）。
用该原理制取氧气后，要回收氯化钾和二氧化锰，按以下流程图进行实验。

②步骤Ⅱ中“操作X”的名称是______。
③步骤Ⅲ中“洗涤”是将附着于二氧化锰上的K+、Cl-洗去。经过2次洗涤后，进行“检验”。取少量第2次的洗涤液于试管中，滴加______溶液，若产生白色沉淀，说明还没有洗涤干净。
④若步骤Ⅰ加热不充分，称得“固体Ⅰ”的质量为18g，请计算氯酸钾的分解率。______（写出计算过程，结果保留到0.1%）（）
9．（2021·江苏苏州·统考一模）酸与碱之间发生中和反应，其实质是酸溶液中大量自由移动的_______（填离子符号）和碱溶液中大量自由移动的________（填离子符号）结合成生成水分子的过程。请根据以下氢氧化钠溶液与稀硫酸反应的实验，回答问题。
【实验1】用酚酞试液，向一锥形瓶中倾倒20g氢氧化钠溶液，滴入2滴酚酞试液，振荡，再逐滴滴入稀硫酸，边滴加边振荡，直至溶液_________为止，说明酸碱恰好完全反应，此时溶液中的主要溶质是___________。
【实验2】用pH计，向一锥形瓶中倾倒20g氢氧化钠溶液，再逐滴滴入稀盐酸，振荡，读出pH。当pH=________，说明酸碱恰好完全反应。
【小结】除了用酸碱指示剂、pH试纸、pH计等外，还可用_______(填方法)检测中和反应是否发生。
【拓展】中和反应属于复分解反应，复分解反应实质是某些阴、阳离子，结合生成气体、沉淀或水。请你分析：
①硫酸铜溶液与烧碱溶液混合后实际参加反应的离子(填离子符号下同)____________；
②碳酸钾溶液与稀硫酸混合后实际参加反应的离子是___________。
【计算】25℃时，10g19.6% 的稀硫酸恰好和60克某浓度的氢氧化钠溶液完全反应，将反应后的溶液冷却到0℃时，溶液恰好达到饱和。求：
（1）原氢氧化钠溶液中溶质的质量分数________。
（2）反应后硫酸钠溶液中溶质的质量分数________ (不考虑水蒸发，保留小数点后一位)。
（3）求0℃时，硫酸钠的溶解度________ (保留小数点后一位)。
10．（2021·江苏苏州·统考一模）化学兴趣小组的同学们在老师的带领下走进实验室，开展实验活动。
（1）实验室依次编号为1、2、3、4的药品柜中，分别存放常见的酸、碱、盐和酸碱指示剂。小刚欲使用熟石灰，他需从______号柜中取出。
（2）小刚发现盛放Na2CO3与NaCl两种溶液的试剂瓶标签脱落，为鉴别两种溶液，分别取样于试管中，加入无色酚酞溶液，若为Na2CO3，则观察到溶液变为______色。
（3）小文从柜中取出标有“10% NaOH溶液”的试剂瓶，取少量样品加入试管中，向其中滴入稀盐酸，发现产生气泡，判断该NaOH溶液中有Na2CO3，用化学方程式表示NaOH溶液变质的原因：______。
小文同学对变质的NaOH溶液进行如下一系列实验，实现药品再利用。
I．测定NaOH溶液中Na2CO3的质量分数
【实验操作】取40.0g 10%的NaOH溶液样品进行如图所示的实验。

【数据处理】
所取用盐酸（溶质质量分数7.3%）的质量理论上不少于______g。
②如图中，反应前后天平示数相差1.1g，计算NaOH溶液中Na2CO3的质量分数______（写出计算过程）。
Ⅱ．变质的NaOH溶液再利用
小文将剩余NaOH溶液倒入烧杯中，加入经计算所需的熟石灰粉末，充分搅拌、静置，过滤，得到NaOH溶液和滤渣。充分搅拌的主要目的是______。
（4）实验结束后，同学们将实验产生的废液和废渣倒入指定的烧杯中，得到无色溶液和白色沉淀，溶液中除一定存在的溶质外，可能存在的溶质是______。
同学们再次实验，确认成分后，对废液回收利用，绿色排放。
11．（2020·江苏苏州·统考二模）化学与人类生活、生产息息相关。请回答下列问题：
（1）计算器使用的电池工作时，是将化学能主要转化为_____能。
（2）扑灭森林火灾的有效方法之一是将大火蔓延路线前的一片树木砍掉，形成隔离带，其灭火原理是_____。
（3）常用来改良酸性土壤的碱是_____。
（4）面粉是制作蛋糕的主要原料，面粉富含_____。
（5）用下列物质除去油污时，利用乳化作用的是_____（选填序号）。
A 汽油            
B 洗洁精           
C 氢氧化钠溶液
12．（2020·江苏苏州·统考模拟预测）食盐时一种重要的化工原料，请回答下列问题。
(1)请完善实验室除去粗盐中泥沙等难溶性杂质的实验步骤。

①操作Ⅰ所用的瓷质仪器叫：_____。
②在蒸发过程中，待_____时，停止加热，利用余热将滤液蒸干。
③实验结束后称量获得的精盐，并计算精盐的制得率，发现制得率较低，其可能原因是_____(填序号)。
A 食盐没有全部溶解即过滤
B 蒸发时食盐飞溅剧烈
C 蒸发后，所得精盐很潮湿
D 器皿上沾有的精盐没有全部转移到称量纸上
(2)由于粗盐中含有少量MgCl2、CaCl2、Na2SO4等杂质，不能满足化工生产的要求，因此必须将粗盐进行精制。流程如图。

①加入稍过量的Na2CO3溶液除了能除去粗盐中的CaCl2外，它还有一个作用是(用化学方程式表示)_____。
②通过操作Ⅲ所得滤液中的溶质有_____(化学式表示)。
(3)若有溶质质量分数为10%的氯化钠不饱和溶液100g，要将其变成20℃时氯化钠的饱和溶液，以满足化工生产的需要，可采用的最简便方法是_____，已知：20℃时氯化钠的溶解度为36g(请写出具体计算过程)。
13．（2020·江苏苏州·统考二模）同学们在实验室做了以下实验，请回答相关问题。
（一）铝片与硫酸铜溶液反应：同学们把打磨光亮的铝片插入硫酸铜溶液中，过一会儿，发现了一个“意外现象”：在铝片表面看到有红色固体析出的同时，还看到有少量的气泡冒出。
（1）写出生成红色固体的化学方程式_____。
【提出问题】该气体是什么呢？
【猜想与假设】猜想一：O2　　猜想二：H2 猜想三：CO2 猜想四：SO2
（2）同学们经过讨论，一致认为猜想三不成立，理由是_____。
【实验验证】
（3）有同学闻了一下该气体，发现无气味，证明猜想四也不成立，理由是_____。
（4）将产生的气体经验纯后，用导管导入到点燃的酒精灯火焰上，气体安静燃烧，产生淡蓝色火焰。
【实验结论】_____。
【反思与交流】CuSO4溶液可能显_____性（填“酸”或“碱”或“中”）。
（二）稀氢氧化钠溶液与稀盐酸的反应
同学们对稀氢氧化钠溶液和稀盐酸发生中和反应进行了如下探究：用pH传感器测得烧杯内溶液的pH变化如图2所示，同时用温度传感器测得烧杯内温度变化如图3所示，实验过程中保温良好，忽略热量散失。

（5）烧杯内反应的微观实质是_____。
（6）如图3中A点对应溶液的溶质成分是_____（填写化学式）。
（7）已知烧杯中溶液质量为30g，加入的溶液溶质质量分数为8%，恰好完全反应时所得溶液溶质质量分数为多少？_____（写出具体计算过程）
（8）其他小组同学也绘制了实验过程中温度变化如图4所示（实验过程中保温良好，热量散失忽略不计），各同学所得温度变化图象不同的原因可能是_____。
14．（2020·江苏苏州·统考模拟预测）中和反应是一类重要的化学反应，某同学利用图1装置研究稀硫酸与氢氧化钠溶液反应的过程，并用pH和温度传感器测量反应过程中相关物理量的变化情况，得到图2和图3。
(1)烧杯中发生反应的化学方程式为_____；
(2)仪器A中溶液中的微粒是_____(填符号)；
(3)图3中V的数值最接近_____(填“6”、“12”或“16”)；
(4)下列说法正确的是_____。
A 图2中b点所示溶液中的溶质是Na2SO4和NaOH；
B 图2中d点所示溶液中的微粒是Na+、SO42﹣、H+；
C 图2中c→d所示溶液中Na2SO4的质量不断增加；
D 图3中e→f变化趋势可说明该反应是放热反应。
(5)如果该实验中所用稀硫酸的质量分数位9.8%(假设这时所用稀硫酸的密度为1.0g/mL)。恰好完全反应时消耗氢氧化钠溶液的质量为8克。
则计算①所用氢氧化钠溶液中溶质的质量分数_____？
②计算恰好完全反应时所得溶液中溶质的质量分数_____？(结果精确至0.1%)
15．（2020·江苏苏州·统考二模）铁及其化合物是中学化学学习和研究的重要内容。
（1）在进行铁丝在氧气中燃烧的实验时，集气瓶底放少量的水或砂子目的是_____。在生活中为防止家中的菜刀生锈，可采取的方法是_____。
（2）活性铁粉常用作脱氧保鲜剂，原理是铁和氧气、水反应生成氢氧化铁，该反应的化学方程式为_____；单质铁可以和硫酸铁溶液反应生成硫酸亚铁，化学反应方程式为_____。
（3）生物浸出技术在金属冶炼中应用广泛。嗜热细菌在酸性水溶液及氧气存在下，能氧化黄铜矿（主要成分CuFeS2）产生硫酸盐，进而生产铜和绿矾（硫酸亚铁晶体），主要流程如图。

①若反应①的另一种产物最终也可制得绿矾，则试剂b为_____；若反应②为中和反应，写出该反应的化学方程式：_____。
②现有100t杂质质量分数为8%的黄铜矿（杂质不参与反应且不溶于水），经上述流程制得硫酸铁溶液，再向硫酸铁溶液中加入足量的铁粉，请计算能制得硫酸亚铁的质量__。

参考答案：
1．(1)吸收二氧化硫
(2)     提供氧气     使生成物吸收完全
(3)使亚硫酸钠完全转化为硫酸钠
(4)取最后一次洗涤滤液，滴加AgNO3溶液，如无沉淀生成，则洗涤干净
(5)设该黄铁矿中FeS2的质量分数为x

   x=56.25%
答：该黄铁矿中FeS2的质量分数为56.25%。

【解析】（1）
4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2，2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O，Ⅰ中 B 瓶内氢氧化钠溶液的作用是吸收二氧化硫。
（2）
分析图1的反应原理可知，从a处不断地缓缓通入空气的作用一是提供氧气，使FeS2转化为氧化铁和二氧化硫；二是使生成的二氧化硫都被氢氧化钠溶液吸收完全；
（3）
4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2反应生成二氧化硫，氢氧化钠与二氧化硫反应产生亚硫酸钠和水，反应方程式为 2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O， ，向B中通入过量过氧化氢溶液， 使亚硫酸钠完全转化为硫酸钠；
（4）
分析图2流程可知，滤渣表面的可溶性杂质为氯化钠、氯化钡、盐酸等，则Ⅱ中检验滤渣洗涤是否干净的方法是：取最后一次洗涤滤液，滴加AgNO3溶液，如无沉淀生成，则洗涤干净（合理即可）；
（5）
由4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2，2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O，Na2SO3+H2O2═Na2SO4+H2O，Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl反应可得如下关系：设该黄铁矿中FeS2的质量分数为x

   x=56.25%
答：该黄铁矿中FeS2的质量分数为56.25%。
2．(1)     干燥二氧化碳气体     二氧化碳和氧化铜在加热条件下不反应     制取CO    

(2)     除去蒸馏水中的空气     ①②##②①     2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO3     无害锈能形成致密的薄膜，阻碍青铜器和水、二氧化碳、氧气接触（合理即可）     将氯离子转化为沉淀（合理即可）

【解析】（1）
①浓硫酸具有吸水性，实验1中浓硫酸的作用是干燥二氧化碳气体。
②实验2使用酒精灯加热，无明显现象，说明不发生反应，因加热部位是氧化铜，所以说明二氧化碳和氧化铜在加热条件下不反应。
③用加网罩的酒精灯加热炭粉，碳粉和二氧化碳反应生成一氧化碳，所以目的是制取CO。
④实验4中一氧化碳和氧化铜在加热条件下反应生成铜和二氧化碳，化学方程式为。
（2）
①水中会溶有一部分空气，温度升高气体溶解度减小，快速冷却可以避免再次溶有空气，所以实验中使用的蒸馏水需“经煮沸并迅速冷却”，其目的是除去蒸馏水中的空气。
②说明铜生锈与水有关，则铜需要同时与氧气、二氧化碳、水接触生锈和铜与氧气、二氧化碳接触不与水接触不生锈进行对比，则选择①②。
③铜生锈是铜与水、氧气、二氧化碳共同作用的结果，化学方程式为。
④铜生锈需要和水、二氧化碳、氧气接触，所以可推测无害锈能保护青铜器的原因可能是无害锈能形成致密的薄膜，阻碍青铜器和水、二氧化碳、氧气接触。
⑤有害铜锈的形成需要氯离子，而已知氯化银难溶于酸和水可有效减少氯离子，所以氧化银的作用是将氯离子转化为沉淀。
3．(1)
(2)全是紫红色痕迹
(3)烧杯、漏斗、玻璃棒
(4)防止高锰酸钾受热分解
(5)
(6)当HAc加入量为35mL时，产物的纯度较高（合理均可）
(7)     设理论上31.6 g高锰酸钾完全分解可以制得氧气的质量为x

答：可以制得氧气的质量为3.2g。     31.6 g高锰酸钾中钾元素的质量为：
反应后固体中钾元素的质量分数=。

【详解】（1）根据图1可知反应物为二氧化锰、氢氧化钾、氧气，生成物为K2MnO4和H2O，化学方程式为：。
（2）K2MnO4水溶液呈墨绿色，在水及酸性条件下会发生歧化反应，生成KMnO4和MnO2。生成高锰酸钾，高锰酸钾溶液为紫红色。所以判断歧化时K2MnO4完全反应的方法是：用玻璃棒蘸取溶液点在滤纸上，若观察到全是紫红色痕迹，表示反应已完全。
（3）操作1是过滤，过滤用到烧杯、漏斗、玻璃棒等玻璃仪器。
（4）获得晶体是高锰酸钾，高锰酸钾受热易分解，因此烘干时，温度不宜过高。
（5）二氧化锰既是开始的原料，又是后来的生成物。为了节约药品，实验中可循环使用。
（6）图2是歧化时HAc加入量与产物中KMnO4含量的关系图，可以发现当HAc加入量为35mL时，产物的纯度较高。
（7）见答案。
4．     3CO+Fe2O32Fe+3CO2     C     在实验结束后，保护铁粉冷却，防止灼热的铁再被氧化     40%
解：装置B增重3.3g，说明有3.3g二氧化碳生成，设生成3.3g二氧化碳需要氧化铁的质量为x，则：

则生锈的铁粉样品中含氧化铁的质量分数为×100%=40%
答：生锈的铁粉样品中含氧化铁的质量分数为40%。
【详解】(1)在高温的条件下，一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2，故填：3CO+Fe2O32Fe+3CO2；
(2)饱和澄清石灰水浓度较低，不能完全吸收二氧化碳；1体积的水只能溶解1体积的二氧化碳；浓硫酸不与二氧化碳反应，能很好的吸收二氧化碳的物质是氢氧化钠浓溶液，所以欲通过B装置反应前后的质量变化，测定该样品中氧化铁的质量分数，应选用的最佳试剂是氢氧化钠浓溶液，故填：C；
(3)CO除上述两作用外，还可以在实验结束后，保护铁粉冷却，防止灼热的铁再被氧化，故填：在实验结束后，保护铁粉冷却，防止灼热的铁再被氧化；
(4)见答案。
5．     ＜     太阳能、风能、水能等     B     月球上缺少氧气和水，故铁不易生锈     A、B          置换     防止爆炸(或防止生成的硅被氧化)     过滤     引流     bd     MgCl2     HCl
【分析】pH小于5.6的雨水叫酸雨；太阳能、风能、水能等是清洁的能源；根据氦的原子序数判断原子结构示意图；根据铁锈蚀的条件分析；根据元素周期表每一格的信息分析；根据制备高纯硅的工艺流程二氧化硅和镁在高温下反应制得氧化镁和硅，加入过量稀盐酸经过滤后得到氯化镁和硅，将硅转化为四氯化硅，将四氯化硅和氢气在高温下经反应II得到高纯硅和氯化氢，据此分析。
【详解】(1)酸雨是雨、雪等在形成和降落过程中，吸收并溶解了空气中的二氧化硫、氮氧化合物等物质，形成了pH低于5.6的酸性降水，pH＜5.6的降雨称为酸雨；
(2)清洁能源，即绿色能源，是指不排放污染物、能够直接用于生产生活的能源，它包括核能和“可再生能源”，太阳能、风能、水能等属于清洁能源；
探测资源：
(1)He的原子序数为2，原子结构示意图为，答案选B；
(2)铁在潮湿的空气中容易生锈，月球上缺少氧气和水，故铁不易生锈；
研发材料：
(1)从图中可以看出硅的元素符号，元素名称，原子序数，相对原子质量等；
A、从图中可以看出硅元素是非金属元素，故A正确；
B、从图中可以看出硅元素的元素符号为Si，故B正确；
C、硅元素在地壳里的含量排第二位，但是从图中无法得出，故C错误；
答案选AB。
(2)①反应I是二氧化硅和镁在高温下反应制得氧化镁和硅，化学方程式为：，该反应是单质和化合物生成另一种单质和化合物的反应，属于置换反应；
②反应II是四氯化硅和氢气在高温下经得到高纯硅和氯化氢，反应物中有氢气，若含有氧气会引起爆炸；生成的是高纯度的硅，容易被氧气氧化，要在无氧环境中进行；
③操作I是氯化镁和粗硅分开，名称是过滤，进行该操作中玻璃棒的作用是引流；
a、漏斗下端没有紧靠烧杯内壁，会使液体飞溅，滤液不会浑浊，故a不符合题意；
b、过滤器中的液面超过滤纸边缘，会使溶液从滤纸和漏斗之间留下，滤液会浑浊，故b符合题意；
c、滤纸没有紧贴漏斗内壁，会使过滤速率过慢，滤液不会浑浊，故c不符合题意；
d、玻璃棒没有靠在三层滤纸处，且将滤纸捅破，会使滤液过滤不干净，滤液会浑浊，故d符合题意；
答案选bd；
④过滤后所得溶液为氯化镁溶液，粗硅应充分洗涤，以除去表面可能含有的MgCl2；
⑤上述已知生产流程中，盐酸加入流程中，最后又生成了氯化氢气体，故可以循环利用的物质是HCl。
【点睛】硅元素在地壳里的含量排第二位，但是从图中无法得出，为易错点。
6．     过滤     +3     MgCO3+H2SO4＝MgSO4+H2O+CO2↑     2FeSO4+H2SO4+H2O2＝Fe2（SO4）3+2H2O     氢氧化钠和硫酸反应会生成新的杂质硫酸钠     5.8     20%
【详解】（1）操作a是把不溶性固体和液体相分开的操作，是过滤，化合物中各元素化合价代的数和为零，氧为﹣2价，氢为+1价，所以“废渣Y”中含有少量的 FeOOH，其中铁元素的化合价是+3；
（2）碳酸镁和稀硫酸反应生成硫酸镁、水和二氧化碳，化学方程式为： ；溶液A中含有硫酸亚铁和硫酸，加入过氧化氢，发生化学反应生成硫酸铁和水，化学方程式为： ；
（3）除杂的原则：除去杂质，不能引入新的杂质，所以选用MgO调节pH使Fe3+转化为沉淀，而不选用NaOH的原因是：氢氧化钠和硫酸反应会生成新的杂质硫酸钠；
（4）①根据质量守恒定律，生成的氢氧化镁的质量为：
100g+40g﹣134.2g＝5.8g；
②设生成5.8g沉淀需要氢氧化钠的质量为x。

x＝8g
所加氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为：
＝20%
答：所加氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为20%。
【点睛】化学方程式的计算，关键是根据化学反应方程式找出相关物质的质量关系，利用反应中物质的质量比不变进行列比例式计算，易错点是由质量比算数错误，所以这一步要仔细检查。
7．     SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O     增大吸收面积     CaSO3     氢氧化钙的溶解度小、不能充分吸收二氧化硫     氧化钙和二氧化碳反应产生不溶于水的亚硫酸钙，会堵塞输送管道     缓慢     淀粉溶液恰好由蓝色变为无色     0.32mg/m3
【详解】（1）①用NaOH溶液吸收SO2生成H2O和Na2SO3，化学反应方程式是SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O，NaOH溶液喷成雾状的原因是增大接触面积，充分吸收二氧化硫，故填：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O；增大吸收面积。
②亚硫酸钠和氢氧化钙反应生成氢氧化钠和亚硫酸钙，从沉淀室转移到氧化室的物质为亚硫酸钙，化学式为CaSO3，故填：CaSO3。
（2）氢氧化钙溶解度小，微溶于水，直接用Ca（OH）2溶液在吸收塔内喷雾吸收烟气中的SO2，不能充分吸收二氧化硫，氢氧化钙和二氧化硫反应生成的亚硫酸钙是沉淀会堵塞输送管道，故填：氢氧化钙的溶解度小、不能充分吸收二氧化硫；氧化钙和二氧化碳反应产生不溶于水的亚硫酸钙，会堵塞输送管道。
（3）将周围空气缓慢通入含碘（I2）质量2.54 mg碘的淀粉溶液中，使二氧化硫和碘充分反应，如图所示，当通入空气体积为2 m3，观察到淀粉溶液恰好由蓝色变为无色，说明碘与二氧化硫恰好完全反应。
解：设二氧化硫质量为x。


x=0.64mg
空气中二氧化硫的浓度

故填：缓慢；淀粉溶液恰好由蓝色变为无色；0.32mg/m3。
8．     2H2O22H2O+O2↑     可控制反应的速率     a     E     C     过滤     硝酸银     解：生成氧气的质量=18g+4.8g−18g=4.8g
设反应的氯酸钾的质量为x

=
x=12.25g
氯酸钾的分解率=×100%≈68.1%
答：氯酸钾的分解率为68.1%。
【详解】（1）过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下反应生成水和氧气，故反应的化学方程式写为：2H2O22H2O+O2↑；
装置A、B都属于固液常温发生装置，但B装置装有分液漏斗，可通过活塞来控制滴加液体的速率进而控制反应的速率，故填可控制反应的速率；
用浓硫酸干燥气体时，气体应与浓硫酸充分接触，则气体应从长管，即a管进入浓硫酸中，故填a；
干燥后的氧气，应该用向上排空气法，即装置E收集，才能得到干燥的气体，故填E。
（2）①加热氯酸钾制取氧气是加热固体制取氧气的反应，应选择固体受热发生装置，即装置C，故填C；
②步骤Ⅱ中“操作X”将难溶性固体与液体进行了分离，则操作X为过滤，故填过滤；
③氯离子能够与银离子结合生成氯化银的白色沉淀，所以可以向洗液中加入硝酸银溶液来检验洗液中是否含有氯离子来判断是否洗涤干净，故填硝酸银；
④见答案。
9．               恰好变为无色     硫酸钠     7     加入铁（或者氧化铜等合理均可）     和     和     2.7%     4.1%     4.2g
【详解】酸与碱之间发生中和反应，其实质是酸溶液中大量自由移动的和碱溶液中大量自由移动的结合成生成水分子的过程。
实验1：
酚酞试液遇碱性溶液变红，遇中性或酸性溶液不变色，向一锥形瓶中倾倒20g氢氧化钠溶液，滴入2滴酚酞试液，振荡，再逐滴滴入稀硫酸，边滴加边振荡，直至溶液恰好变为无色为止，说明酸碱恰好完全反应，氢氧化钠与稀硫酸反应生成硫酸钠和水，此时溶液中的主要溶质是硫酸钠。
实验2：
用pH计，向一锥形瓶中倾倒20g氢氧化钠溶液，再逐滴滴入稀盐酸，振荡，读出pH，当pH=7，说明酸碱恰好完全反应。
小结：
加入铁（或者氧化铜等）不溶于水但和酸反应能够有明显现象的物质，当氢氧化钠无剩余，这些物质会和酸发生反应产生明显的现象，从而证明溶液中氢氧化钠的完全消耗，故除了用酸碱指示剂、pH试纸、pH计等外，还可用加入铁（或者氧化铜等）检测中和反应是否发生。
拓展：
①硫酸铜溶液与烧碱溶液混合后反应生成氢氧化铜沉淀，实际参加反应的离子是和；
②碳酸钾溶液与稀硫酸混合后反应生成水和二氧化碳，实际参加反应的离子是和。
计算：
设参加反应的氢氧化钠的质量为x，生成的硫酸钠的质量为y，则


解得x=1.6g，y=2.84g；
（1）氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为：；
（2）反应后硫酸钠溶液中溶质的质量分数为：；
（3）设硫酸钠在0℃时的溶解度为S，则有：

解得S≈4.2g。
10．     2     红     2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O     50     6.6%(过程见解析)     使碳酸钠与熟石灰粉末充分反应，把碳酸钠完全除去     氯化钙
【详解】（1）熟石灰是氢氧化钙的俗称，属于碱，他需从2号柜中取出。
（2）Na2CO3与NaCl两种溶液分别显碱性、中性，分别取样于试管中，加入无色酚酞溶液，若为Na2CO3，则观察到溶液变为红色。
（3）氢氧化钠溶液变质是因为与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O ；
I．①设需要盐酸的质量为x



②反应前后天平示数相差1.1g，说明生成了1.1g二氧化碳气体。
设参加反应的碳酸钠的质量为y



NaOH溶液中Na2CO3的质量分数为
ⅱ．充分搅拌，能增大接触面积，充分搅拌的主要目的是使碳酸钠与熟石灰粉末充分反应，把碳酸钠完全除去。
（4）将实验产生的废液和废渣倒入指定的烧杯中，产生白色沉淀，沉淀应为碳酸钙；得到无色溶液，说明溶液显中性，可能会发生稀盐酸与氢氧化钙反应生成氯化钙和水，碳酸钠能与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钙，溶液中还可能含有氯化钙。
【点睛】本题难度较大，熟练掌握酸碱盐的化学性质、利用化学方程式的简单计算等是正确解答本题的关键。
11．     电     隔离可燃物     氢氧化钙     糖类     B
【详解】（1）计算器使用的电池工作时，是将化学能主要转化为电能；故填：电；
（2）扑灭森林火灾的有效方法之一是将大火蔓延路线前的一片树木砍掉，形成隔离带，其灭火原理是隔离可燃物；故填：隔离可燃物；
（3）氢氧化钙是一种碱，能与土壤中的酸性物质反应，可用于改良酸性土壤；故填：氢氧化钙；
（4）面粉富含糖类；故填：糖类；
（5）汽油除油污是利用汽油能能溶解油污；氢氧化钠溶液显碱性，能与油污发生化学反应；洗洁精中含有乳化剂，乳化剂具有乳化作用，故洗洁精对油污有乳化作用；故填：B。
12．     蒸发皿     出现较多固体     ABD          NaCl、NaOH、Na2CO3     20℃时氯化钠的饱和溶液溶质质量分数为×100%≈28.6%，
设加入氯化钠质量为x，
28.6%＝×100%，x≈22.4g，
故可采用的最简便方法是加入22.4g食盐。
【详解】(1)①操作Ⅰ是蒸发，所用的瓷质仪器叫 蒸发皿。
②在蒸发过程中，待 出现较多固体时，停止加热，利用余热将滤液蒸干。
③A．食盐没有全部溶解即过滤，使得到的精盐质量偏小，制得率偏低，A正确；
B．蒸发时食盐飞溅剧烈，使得到的精盐质量偏小，制得率偏低，B正确；
C．蒸发后，所得精盐很潮湿，使精盐质量偏大，使得到的精盐质量偏大，C错误；
D．器皿上沾有的精盐没有全部转移到称量纸上，使得到的精盐质量偏小，制得率偏低，D正确；
故选：ABD。
(2)①加入稍过量的Na2CO3溶液除了能除去粗盐中的CaCl2外，还可以和氯化钡反应除去氯化钡，化学方程式为Na2CO3+BaCl2＝BaCO3↓+2NaCl；
②氢氧化钠与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，氯化钡与硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠，碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，过滤后所得滤液中的溶质有 NaCl、NaOH、Na2CO3。
(3)计算过程见解析。
13．     2Al+3CuSO4═Al2（SO4）3+3Cu     反应物中不含有碳元素，不能生成二氧化碳     二氧化硫有刺激性气味     猜想二成立     酸     氢氧根离子和氢离子结合生成水分子     NaCl、NaOH     设反应生成氯化钠质量为x，


x＝3.51g
恰好完全反应时所得溶液溶质质量分数为：×100%＝5.85%，
答：恰好完全反应时所得溶液溶质质量分数为5.85%。     滴加的氢氧化钠溶液浓度、盐酸浓度不同　。
【详解】（1）生成红色固体，是因为铝和硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，反应的化学方程式：2Al+3CuSO4═Al2（SO4）3+3Cu；
（2）同学们经过讨论，一致认为猜想三不成立，理由是反应物中不含有碳元素，不能生成二氧化碳；
（3）有同学闻了一下该气体，发现无气味，证明猜想四也不成立，理由是二氧化硫有刺激性气味；
（4）将产生的气体经验纯后，用导管导入到点燃的酒精灯火焰上，气体安静燃烧，产生淡蓝色火焰，说明气体是氢气；
实验结论：猜想二成立；
反思与交流：CuSO4溶液可能显酸性，是因为显酸性溶液能和铝反应生成盐和氢气；
（5）烧杯内反应的微观实质是氢氧根离子和氢离子结合生成水分子；
（6）氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水，实验过程中溶液pH由小于7逐渐升高，说明X溶液是氢氧化钠溶液，如图3中A点时，加入氢氧化钠已过量，对应溶液的溶质成分是反应生成的氯化钠和过量的氢氧化钠；
（7）由图中信息可知，加入30g氢氧化钠溶液时恰好完全反应，详见答案；
（8）各同学所得温度变化图像不同的原因可能是滴加的氢氧化钠溶液浓度、盐酸浓度不同。
14．          H+、、H2O     12     ABD     12%     8.52%
【详解】(1)在烧杯中氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水，化学方程式为：2NaOH+H2SO4＝Na2SO4+2H2O；
(2)仪器A中是硫酸溶液，溶质是H2SO4，所以溶液中的粒子符号为H+、、H2O；
(3)根据图2和图3 的信息可知，该反应是放热反应，当二者恰好完全反应时，溶液的温度最高，所以图3中V的数值最接近12；
(4)A．在图2中b点所示溶液中pH＞7溶液呈碱性，溶液中的溶质是Na2SO4和NaOH，故A正确；
B．图2中在d点所示溶液中pH＜7溶液呈酸性，硫酸过量，溶质是Na2SO4和H2SO4，溶液中的微粒是Na+、SO42﹣、H+，故B正确；
C．图2中在c点硫酸和氢氧化钠恰好完全反应，c→d所示溶液中，硫酸钠的质量不会增加，故C错误；
D．图3中e→f变化趋势可说明该反应是放热反应，故D正确。
(5)①参加反应的硫酸的质量为：12mL×1.0g/mL×9.8%＝1.176g
设，所用氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为x；恰好完全反应时生成的硫酸钠的质量为y，


解得，x＝12%，y＝1.704g
②恰好完全反应时所得溶液中溶质的质量分数：×100%＝8.52%
故答案为：
(1)2NaOH+H2SO4＝Na2SO4+2H2O；
(2) H+、、H2O；
(3)12；
(4)ABD；
(5)①所用氢氧化钠溶液中溶质的质量分数是12%；
②恰好完全反应时所得溶液中溶质的质量分数是8.52%。
15．     防止集气瓶炸裂     保持菜刀干燥               Fe          114t
【分析】铁在氧气中点燃生成四氧化三铁，铁生锈需要与氧气和水同时接触，铁与氧气和水反应生成氢氧化铁，铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，氢氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水。
【详解】（1）铁在氧气中点燃生成四氧化三铁，为固体氧化物，温度较高，直接接触瓶底，容易导致集气瓶炸裂，所以加入砂子或水，起到降温作用，故集气瓶底放少量的水或砂子目的是防止集气瓶炸裂；铁生锈需要与氧气和水同时接触，因此为了保证菜刀不生锈，需要保持菜刀干燥。
（2）铁与氧气和水反应生成氢氧化铁，反应的化学方程式为；铁与硫酸铁反应生成硫酸亚铁，反应的化学方程式为。
（3）①若反应①的另一种产物最终也可制得绿矾，绿矾的主要成分是硫酸亚铁，铁的金属活动性强于铜，加入铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，硫酸亚铁用于制备绿矾，故试剂b为Fe；反应②为酸碱中和反应，氢氧化铁为碱，则加入是酸，生成了硫酸铁，可知加入酸为硫酸，氢氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水，故反应的化学方程式为。
②根据铁元素质量守恒，生成硫酸铁中铁元素质量与黄铜矿中铁元素质量相等，设生成硫酸铁质量为m，，m＝100t
设硫酸亚铁质量为n，


n＝114t
故能制得硫酸亚铁的质量是114t。