江苏省扬州市三年（2020-2022）中考化学模拟题分题型分层汇编-79综合应用题（综合）

这是一份江苏省扬州市三年（2020-2022）中考化学模拟题分题型分层汇编-79综合应用题（综合），共31页。试卷主要包含了综合应用题，过碳酸钠的工业制备等内容，欢迎下载使用。
江苏省扬州市三年（2020-2022）中考化学模拟题分题型分层汇编-79综合应用题（综合）

一、综合应用题
1．（2022·江苏扬州·模拟预测）珍惜水、节约水、保护水是每个公民的义务和责任。

（一）水的净化
(1)居民饮用水的处理过程如图1所示：步骤①网格净水原理类似于步骤____________（填“②”或“③”或“④”序号）。
(2)净水器中含有大量的__________可去除异味和余氯。
（二）水的分解
(3)电解法：电解水时，当电源正极对应电极产生8mL气体时，负极对应电极产生的气体体积是____________mL。
(4)光解法：图2为水在一种新型复合光催化剂（C3N4/CQDs）和太阳光作用下分解的原理图。反应I的化学方程式为____________，其反应物和生成物中不变的微粒是____________（填微粒符号）。
(5)对比以上两种水的分解方法，光解法的优点有____________（填一个即可）。
（三）水资源的保护
(6)使用无磷洗涤剂、生活污水经集中处理后再排放都是为了防止水的富营养化污染，一旦水域发生该污染，水中溶解的___________（填化学式）大大减少，水质会变黑发臭。
(7)水是生命之源，我们要保护水资源，从我做起，增强全社会惜水、节水、护水意识。请您写出一条节水措施____________。
（四）化学实验离不开水
某学习小组运用传感器探究钠与水的反应得到如下图像，其中图22-3是反应过程中溶液温度与时间、溶液pH与时间的图像，回答下列问题：

(8)钠与水的反应属于____________反应（填“吸热”或者“放热”）。
(9)结合图22-3分析，钠充分反应时对应的点是____________（选填“a”“b”“c”）。
(10)钠与水反应能生成一种可燃性气体，请结合图22-3写出反应的化学方程式____________。
(11)将少量金属钠投入稀的硫酸镁溶液中，生成一种白色沉淀，写出该沉淀的化学式____________。
2．（2022·江苏扬州·三模）党的十九大报告提出建设美丽中国，推进工业绿色发展。石油开采的过程中会释放硫化氢(H2S)等有害气体，脱硫技术的研究与应用，对环境保护及生态建设尤为重要。
Ⅰ.认识硫元素
(1)如图是有关硫元素的相关信息，下列说法错误的是 。

A．硫是非金属元素
B．若乙表示S2-，则x为6
C．M点表示的物质在空气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰
D．工业上，N点表示的物质的任意排放会形成酸雨
Ⅱ.探究克劳斯法脱硫原理
(一)工业上常利用克劳斯法处理含H2S的废气并获得硫，工艺流程如图：

(2)反应炉中部分H2S发生的反应为2H2S+3O22SO2+2H2O，剩余的H2S在催化转化器中发生的反应为4H2S+2SO23X+4H2O，X是一种气体，化学式为_______。
(3)为提高H2S转化为硫的比例，理论上应控制反应炉和催化转化器中参加反应的H2S的分子个数比为_______(填最小整数比)。
(二)克劳斯法脱硫条件的选择与优化
(4)某温度下，以不同的浓度比c(H2S)：c(O2)(浓度比相当于分子个数比)对H2S 的转化率的影响如图4。

按浓度比c(H2S)：c(O2) = 2：1的混合气通入，可保持H2S较高的转化率。若浓度比c(H2S)：c(O2)过低或过高，均会产生不利的影响。若浓度比c(H2S)：c(O2)过低，在较高温度下可能会生成_______(填化学式)，降低硫的产率；若浓度比c(H2S)：c(O2)过高，H2S的转化率会_______(填“升高”或“降低”)。
(5)活性Al2O3可作为克劳斯法脱硫反应的催化剂。其它条件相同下，按浓度比c(H2S)：c(O2) = 2：1的混合气，匀速通入活性Al2O3催化反应器中反应(如图)，测得反应相同时间内H2S的转化率随温度的变化曲线(如图)

【已知】催化剂在使用过程中受种种因素的影响会失去活性，失去催化作用。
温度在0~T1℃范围内，H2S的转化率迅速上升的原因是_______、_______；当温度高于T2℃时，H2S的转化率迅速下降的原因可能是_______。
(6)一定温度下，按浓度比c(H2S)：c(O2)=2：1的混合气，以不同流速通入活性Al2O3催化反应器中反应，测得H2S的转化率随混合气流速的变化曲线(如图)。

结合实际工业生产效益分析，混合气流速适宜范围是 (填字母)。
A．2×100m3/h~4×100m3/h
B．8×100m3/h~10×100m3/h
C．14×100m3/h~16×100m3/h
3．（2022·江苏扬州·模拟预测）天然气（主要成分为CH4、含有少量的杂质H2S）是重要的化工原料。
I.CH4的综合利用，制备甲醇（CH3OH）流程如图1。

(1)天然气属于_______（填“可”或“不可”）再生资源。CH4完全燃烧的化学方程式为________，该过程__________（填“释放”或“吸收”）能量。
(2)已知：元素化合价在反应前后发生改变的反应属于氧化还原反应，则在催化反应室中的化学反应______（填“属于”或“不属于”）氧化还原反应。
(3)在催化反应室Ⅱ中，参加反应的二氧化碳和生成的甲醇的分子数目之比为_______。
(4)我国学者开发了一种新型催化剂可用于反应室Ⅱ中，转化的微观示意图如图2，该过程的中间产物为O、H和________（填化学式），进步作用生成甲醇（CH3OH）和水。

Ⅱ.H2S的处理

活性Fe2O3·H2O是一种固体脱硫剂，其脱硫原理是将含硫化合物吸附到脱硫剂的孔隙中，进而发生反应。利用Fe2O3·H2O脱除天然气的H2S可转化成Fe2S3·H2O和水，当脱硫剂达到饱和后即不再具有脱硫能力，需要对其进行再生。研究表明：一定的温度下，通入浓度为4%的氧气可使Fe2S3·H2O重新转化为Fe2O3·H2O和S，实现“再生”。
(5)利用该固体脱硫剂脱去H2S的化学方程式为__________。
(6)多次“再生”后，脱硫剂的活性不断下降，脱硫效果明显变差的原因可能是__________。
(7)“再生”结束的标志是__________。
4．（2022·江苏扬州·统考一模）我国化学家侯德榜发明的“侯氏制碱法”联合工业生产纯碱和氮肥，工艺流程图如图。

（1）精盐的获得。
食盐是海水通过淡化处理后被使用。常用的海水淡化方法有蒸馏法和反渗透法等。
利用太阳能蒸馏淡化海水是一种节能的方法，其原理如图所示。

蒸馏法过程为：海水水蒸气淡水。
①从能量角度看，a过程需要_______(填“吸收”或“放出”)热量：
②从微观角度看，b过程中发生的改变是_______(具体描述)。
（2）纯碱的获得
①使用原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了_______(填“循环Ⅰ”或“循环Ⅱ”)，流程中物质X为_______(填化学式)。
②在实验过程中，需要控制装置的温度在30℃~35℃，宜采取的方法是_______。其温度不能过高也不能过低原因是：_______。
（3）某校化学兴趣小组的同学根据Na2CO3和NaHCO3的性质进行了一系列探究。
【查阅资料】
①溶解度比较：
溶解度
10℃
20℃
30℃
40℃
Na2CO3
12.5g
21.5g
39.7g
49.0g
NaHCO3
8.1g
9.6g
11.1g
12.7g

②已知碳酸氢钠在270℃左右就能分解而碳酸钠受热不分解。
③常温下，浓度相同的Na2CO3溶液比NaHCO3溶液的碱性强。
【探究一】NaHCO3和Na2CO3性质差异的探究。
①验证水溶液的酸碱性的差异：分别测两种物质等浓度溶液的pH，测定结果：NaHCO3溶液的pH__(填“>”或“ω≥68.69%

⑤ 、、、
探究一、探究茶垢清洁剂遇热水产生气体的成分
（1）作出猜想：小组同学讨论后认为该茶垢清洁剂遇热水产生的气体应该为O2，不可能为CO2，理由是_____________。
（2）实验检验：取样于试管中，向其中倾入适量热水，塞上带导管的橡皮塞，将生成的气体通入澄清石灰水，发现澄清石灰水______________；打开橡皮塞，向其中伸入_________的木条，观察到预期的现象，证实猜想。
探究二、测定茶垢清洁剂样品中过碳酸钠的含量。

小组同学为确定某新出厂的茶垢清洁剂等级，取10.000g样品平均分成两等份，分别测定。
方案一：取一份样品和适量的MnO2于锥形瓶内，加入适量的蒸馏水，装置A中有气泡产生，待反应停止，温度恢复至室温，称得A、B两装置的总质量在实验前后的质量差为0.480g。
（3）装置A中MnO2的作用是____________：装置B的作用是__________：装置C的作用是__________。
（4）该方案所测：实验所用茶垢清洁剂样品中过碳酸钠的质量分数为__________。
方案二：取另一份样品于锥形瓶中，加适量蒸馏水使其完全溶解，加入足量稀硫酸，再逐滴加入KMnO4溶液至溶液由无色刚好转变为粉红色（此时溶液中过氧化氢与高锰酸钾恰好完全反应，反应原理为：），消耗KMnO4的质量为2.370g。
（5）依据该方案所测结果，确定实验所用茶垢清沽剂样品等级。__________（写出解题过程）
（6）实验反思：针对两套方案测定的结果，甲同学认为方案一所测结果理论上一定偏小，你__________（填“赞成”或“不赞成”）他的观点，理由是__________。
探究三、过碳酸钠的工业制备

反应温度10℃，反应时间10min）
Na2CO3与H2O2分子数比
过碳酸钠产率%
活性氧含量%
1:1.8
78.91
12.70
1:1.7
81.08
12.71
1:1.6
79.53
12.67
1:1.5
76.02
12.68

注；上述流程中加入异丙醇的目的是降低过碳酸钠的溶解度，使其从溶液中顺利析出
（7）工业制备过碳酸钠晶体，选用饱和Na2CO2溶液的优点是____________；反应体系的最佳温度控制在15~25℃，温度偏高时造成产率偏低的主要原因是________（用化学方程式表示）
（8）流程中“分离”过程发生的是__________（填“物理”或“化学”）变化，所得母液是过碳酸钠的________（填“饱和”或“不饱和”）溶液，对所得晶体进行干燥操作，需要“低温”进行的原因是_____。
（9）为研究制备过碳酸钠的原料配比对过碳酸钠产率及活性氧含量的影响，控制其他条件不变，调节过氧化氢溶液的使用量，测得 Na2CO3与H2O2不同分子数之比下的相关数据，见表。工业制备过碳酸钠晶体最好控制Na2CO3与H2O2的分子数之比为1:1.7，理由为________。当Na2CO3与H2O2的分子数之比为1:18时，过碳酸钠产率反而偏低的原因是________。

参考答案：
1．(1)③
(2)活性炭
(3)16
(4)          H、O
(5)节能
(6)O2
(7)淘米水浇花
(8)放热
(9)b
(10)
(11)Mg(OH)2

【详解】（1）如图1所示：步骤①网格净水原理是过滤，类似于步骤③过滤池；
（2）活性炭疏松多孔，具有良好的吸附性，活性炭可去除异味和余氯；
（3）电解水时正极产生氧气，负极产生氢气，体积比是1：2，当电源正极对应电极产生8mL气体时，负极对应电极产生的气体体积是16mL；
（4）反应I是水在C3N4催化和太阳光作用下分解成过氧化氢和氢气，方程式是：；化学变化中原子是最小的微粒，所以该反应中不变的微粒是H、O原子；
（5）电解水消耗电能，光解水消耗太阳能，所以光解法的优点是节能（合理即可）；
（6）水的富营养化，导致水生植物疯狂生长，覆盖水面，导致水中缺少O2使水质变坏；
（7）节水措施有很多，如：淘米水浇花、洗衣水冲厕等；
（8）由图22-3可知，钠与水的反应过程中温度升高，属于放热反应；
（9）结合图22-3分析，钠与水的反应属于放热反应，b点时温度最高，即钠完全反应；
（10）根据质量守恒定律，反应物是：钠、水；生成物根据反应前后元素种类不变推知，反应生成一种可燃性气体即氢气；结合溶液pH与时间的图像可知，生成的另外一种物质显碱性，应该是氢氧化钠，反应的化学方程式：；
（11）钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠和硫酸镁反应生成白色沉淀氢氧化镁和硫酸钠，氢氧化镁的化学式是Mg(OH)2。
2．(1)BC
(2)S2
(3)1:2
(4)     SO2     降低
(5)     升高温度加快反应速率     使用催化剂加快反应速率     催化剂在高温（温度高于T2）时失去活性，失去催化作用
(6)B

【解析】（1）
A、硫是“石”字旁，属于固态非金属元素，故A不符合题意；
B、若乙表示S2-，则原子核外的电子数应为，根据核外电子排布规律知，x应为8，故B符合题意；
C、由图像信息知，M点表示的物质是硫单质，硫在空气中燃烧产生微弱的淡蓝色火焰，故C符合题意；
D、由图像信息知，N点表示的物质是硫的氧化物，且硫元素为+4价，是二氧化硫，二氧化硫会形成酸雨，故D不符合题意。
故填：BC。
（2）
根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目不变，则3X中共有6个硫原子，所以X的化学式为S2，故填：S2。
（3）
从微观角度说，反应炉中每2个H2S分子和3个O2分子恰好完全反应，生成2个SO2分子，催化转化器中每4个H2S分子和2个SO2分子恰好完全反应，则反应炉和催化转化器中参加反应的H2S的分子个数比为：，故填：1：2。
（4）
O2能氧化S2，若浓度比c(H2S)：c(O2)过低，则氧气过量，在较高温度下O2与S2反应，生成SO2，故填：SO2。
由图知，若浓度比c(H2S)：c(O2)过高，H2S的转化率会降低，故填：降低。
（5）
温度在0~T1℃范围内，温度逐渐升高，使反应速率加快，另外，催化剂的活性随温度升高而增强，所以H2S的转化率迅速上升，故填：升高温度加快反应速率、使用催化剂加快反应速率。
催化剂的活性受温度影响，当温度高于T2℃时，催化剂失去活性，失去催化作用，使H2S的转化率迅速下降，故填：催化剂在高温（温度高于T2）时失去活性，失去催化作用。
（6）
由图知，混合气流速在2×100m3/h~4×100m3/h范围内，H2S的转化率虽高但不平稳；在14×100m3/h~16×100m3/h范围内，H2S的转化率较低；在8×100m3/h~10×100m3/h范围内，H2S的转化率较高、较稳定，所以混合气流速适宜范围是8×100m3/h~10×100m3/h，故填：B。
【点睛】本题难度较大，需认真读图，从题中和图中获取信息，运用已有知识进行解答。
3．(1)     不可          释放
(2)属于
(3)1:1
(4)CO
(5)
(6)多次再生后，脱硫剂表面的大部分空隙被硫填充，故脱硫效果变差
(7)氧气浓度不再变化或不再下降

【详解】（1）天然气属于化石燃料，短期内不能再生，属于不可再生能源；
甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：，燃烧过程释放能量；
（2）在催化反应室Ⅰ中发生反应为甲烷和水反应生成二氧化碳和氢气，氢元素由化合态转化为游离态，催化反应室Ⅱ中二氧化碳和氢气反应生成甲醇，化学反应前后，氢元素由游离态转化为化合态，故这两个反应一定有元素化合价发生了改变，故该反应属于氧化还原反应；
（3）在催化反应室Ⅱ中二氧化碳和氢气在催化剂的作用下转化为甲醇，由（4）可知，还应有水生成，该反应的化学方程式为：，故参加反应的二氧化碳和生成的甲醇的分子数目之比为：1:1；
（4）由图可知，该过程的中间产物为O和H，还含有一种物质，该物质的每个分子由1个碳原子和1个氧原子构成，故该物质为CO；
（5）由题干信息可知，利用Fe2O3·H2O脱除天然气的H2S可转化成Fe2S3·H2O和水，该反应的化学方程式为：；
（6）由题干信息可知，该固体脱硫剂，其脱硫原理是将含硫化合物吸附到脱硫剂的孔隙中，进而发生反应，当脱硫剂达到饱和后即不再具有脱硫能力，故脱硫效果明显变差的原因可能是：多次再生后，脱硫剂表面的大部分空隙被硫填充，故脱硫效果变差；
（7）由题干信息可知，一定的温度下，通入浓度为4%的氧气可使Fe2S3·H2O重新转化为Fe2O3·H2O和S，实现“再生”，故“再生”结束的标志是氧气浓度不再变化或不再下降。
4．     吸收     水蒸气遇冷液化成液态水，水分子间隔变小     循环Ⅰ     CO2     水浴加热     温度过高碳酸氢钠会分解，温度过低，反应速率太慢