四川省成都市锦江区石室天府中学2023-2024学年九年级下学期4月月考化学试题(原卷版+解析版)
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相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 Cl-35.5 Ca-40 Fe-56 Zn-65 N-14
一、单选题单项选择题(共19个小题,每空仅有一个正确选项,共57分。)
1. 中华文明历史悠久。《天工开物》记载的下列工艺过程中,主要发生了化学变化的是
A. 甘蔗榨汁B. 棉纱织布
C. 白土烧瓷D. 楠木造船
【答案】C
【解析】
【详解】A、甘蔗榨汁,没有新物质生成,主要发生物理变化;
B、棉纱织布,没有新物质生成,主要发生物理变化;
C、白土烧瓷,有新物质生成,主要发生化学变化;
D、楠木造船,没有新物质生成,主要发生物理变化;
答案:C。
2. 下列物质按照混合物、盐、氧化物顺序排列的是
A. 碘酒、碳酸钙、二氧化硫B. 冰水混合物、氯化锌、二氧化锰
C. 生理盐水、纯碱、铁锈D. 天然气、硫酸钠、过氧化氢溶液
【答案】A
【解析】
【分析】混合物中含有多种物质,盐是由金属离子和酸根构成的,氧化物是指含有两种元素,且一种元素为氧元素的化合物。
【详解】A、碘酒中含有多种物质,属于混合物;碳酸钙是由钙离子和碳酸根构成的,属于盐,二氧化硫是由硫和氧两种元素组成,属于氧化物,该选项符合题意。
B、冰水混合物中只含有水,属于纯净物;氧化锌是由锌、氧两种元素组成,二氧化锰是由锰、氧两种元素组成,均属于氧化物,该选项不符合题意。
C、生理盐水中含有多种物质,属于混合物;纯碱为碳酸钠的俗称,属于盐;铁锈的主要成分为氧化铁,属于混合物,该选项不符合题意。
D、天然气的主要成分为氧化铁,属于混合物;硫酸钠是由钠离子和酸根离子构成,属于盐;过氧化氢溶液中含有多种物质,属于混合物,该选项不符合题意。
故选A。
3. 下列对宏观事实的微观解释不正确的是
A. 端午时节粽飘香——分子在不停地运动
B. 水通电生成氢气和氧气——水由氢分子和氧分子构成
C. 一氧化碳能燃烧,二氧化碳不能燃烧——不同种分子的性质不同
D. 稀盐酸和稀硫酸化学性质相似——溶液中都含有氢离子
【答案】B
【解析】
【详解】A、端午时节粽飘香是带有气味的分子在不停的运动,运动到人的鼻子使人闻到了气味,正确;
B、化学反应前后元素的种类不变,水通电生成氢气和氧气说明水是由氢、氧元素组成的,错误;
C、分子是保持物质化学性质的最小微粒,同种分子性质相同,不同种分子的性质不同,一氧化碳由一氧化碳分子构成,二氧化碳由二氧化碳分子构成,构成的分子不同,所以一氧化碳能燃烧,二氧化碳不能燃烧,性质不同。正确;
D、酸是解离出的阳离子都是氢离子的化合物。因为酸溶液中都有氢离子,所以酸溶液(如稀盐酸和稀硫酸)具有相似的化学性质,正确;
故选B。
4. 天宫课堂中,航天员王亚平视频展示了在无容器材料实验柜中进行的“锆金属熔化与凝固”实验。下图是锆元素在元素周期表中的信息及原子结构示意图。下列说法正确的是
A. 锆原子的中子数为40B. 锆的化学性质与氦相似
C. 锆元素的相对原子质量为91.22gD. 锆元素在元素周期表中第五周期
【答案】D
【解析】
【详解】A、相对原子质量=质子数+中子数,锆原子的质子数为40,中子数=91.22-40≈51,故选项说法错误;
B、氦原子核外只有一个电子,最外层电子数为2,属于稳定结构,而锆原子核外有多个电子层,最外层电子数为2,在化学变化中易失去2个电子,则两种元素的化学性质不同,故选项说法错误;
C、元素信息图最下方的数字为锆原子的相对原子质量,由图可知,锆元素的相对原子质量为91.22,故选项说法错误;
D、电子层数=周期数,根据锆原子的结构示意图可知,锆原子核外有5层电子,因此锆元素在元素周期表中第五周期,故选项说法正确。
故选:D。
5. 科学家使用普通氧分子和带电的氧离子得到了新型氧分子()。下列叙述正确的是
A. 是不带电的分子B. 1个分子含有2个分子
C. 与的性质完全相同D. 和混合形成的是纯净物
【答案】A
【解析】
【详解】A、根据化学式可知,不是不带电的分子,正确;
B、1个分子含有4个氧原子,不含有分子,错误;
C、与分子结构不同,性质不完全相同,错误;
D、和是两种不同物质,混合形成的是混合物,不是纯净物,错误。
故选A。
6. 为制作叶脉书签,某同学在实验室配制10%的NaOH溶液,部分操作如下,其中正确的是
A. 取用NaOH B. 称量NaOH
C. 量取所需的水D. 读取水的体积
【答案】C
【解析】
【详解】A、取用NaOH时,要用药匙,瓶塞应该倒放,防止污染试剂,图示操作错误;
B、托盘天平的使用要遵循“左物右码”的原则,且氢氧化钠具有腐蚀性,应放在玻璃器皿中称量,图示操作错误;
C、倾倒液体时,量筒要倾斜,标签要向着手心,瓶口紧挨量筒口,图示操作正确;
D、量取水读数时,量筒必须放平,视线与量筒内的液体的凹液面的最低处保持水平,不能仰视或俯视读数,图中为仰视读数,图示操作错误;
故选C。
7. 下列归纳或总结中完全正确的一组是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】A、①用肥皂水来鉴别硬水和软水,加入肥皂水,产生泡沫多的是软水,产生泡沫少、浮渣多的是硬水,正确;②洗涤剂具有乳化作用,故除去衣服上油污用洗涤剂乳化油污,不正确;A不完全正确,故A不符合题意;
B、①可燃冰的主要成分为甲烷,具有可燃性,所以可燃冰将成为未来新能源,正确;②由于浓硫酸具有吸水性,所以浓硫酸可用于干燥某些气体,正确;B完全正确,故B符合题意;
C、①一氧化碳难溶于水,所以在煤炉上放一盆水不能防止一氧化碳中毒,正确;②室内起火,立即开窗通风,空气流通,会造成火势蔓延,不正确;C不完全正确,故C不符合题意;
D、①量筒量取时能精确到0.1mL,无法量取7.25mL盐酸,不正确;②pH试纸测得溶液的pH是整数,不可用pH试纸测得某废液pH为5,正确;D不完全正确,故D不符合题意;
故选B。
8. 溶液具有厂泛的用途,与人们的生活息息相关。下列有关溶液的说法正确的是
A. 凡是均一、稳定的液体一定是溶液
B. 饱和溶液一定比不饱和溶液的浓度大
C. 降低饱和溶液的温度后,溶液中溶质的质量分数一定减小
D. 硝酸铵固体在溶于水形成溶液的过程中,吸收热量
【答案】D
【解析】
【详解】A、溶液是均一、稳定的混合物,但均一的、稳定的液体不一定是溶液,也可能是水等纯净物,故选项说法错误;
B、选项说法没有指明温度、溶质的种类,饱和溶液的浓度不一定比不饱和溶液的浓度大,故选项说法错误;
C、降低饱和溶液的温度后,溶液中溶质的质量分数不一定减小,例如氢氧化钙的溶解度随温度降低溶解度增大,氢氧化钙饱和溶液降低后,没有溶质析出,溶剂质量不变,溶质质量分数不变,故选项说法错误;
D、硝酸铵固体在溶于水形成溶液的过程中,吸收热量,故选项说法正确。
故选:D。
9. 拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。某兴趣小组利用氧气传感器来检测足量红磷燃烧过程中氧气的含量,如图所示,下列判断正确的是
A. a点时容器内氮气体积分数为85%
B. 容器内物质总质量:b点大于c点
C. 氧气有剩余,说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度
D. 此实验测得空气中氧气的质量分数为21%
【答案】C
【解析】
【详解】A、由曲线图可知:a点时容器内氧气的体积分数为15%,故容器内其余气体(氮气、稀有气体、二氧化碳等)的浓度为85%,故氮气体积分数小于85%,故选说法项错误;
B、由图可知,反应是在密闭容器中进行的,故根据质量守恒定律,反应前后物质的质量不变,故容器内物质总质量:b点=c点,故选项说法错误;
C、由曲线图可知:反应停止时,容器内剩余3%体积分数的氧气,由于红磷足量,故氧气有剩余,说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度,故选项说法正确;
D、由题图可知:此实验测得空气中氧气的体积分数为21%-3%=18%,不是质量分数,故选项说法错误。
故选:C。
10. 根据下列描述书写的化学符号:
①两个氧原子:;
②镁原子结构示意图:;
③五氧化二氮的化学式:;
④氧化铝中铝元素显+3价:;
⑤一个氢氧根离子:。
其中正确的是
A. ③④B. ①②④C. ③④⑤D. ④⑤
【答案】A
【解析】
【详解】①原子用元素符号表示,原子个数写在符号前面,两个氧原子表示为:2O;
②原子结构示意图用圆圈表示原子核,圆圈内数字表示质子数,镁原子核内有12个质子,核外电子分层排布,第一层排2个,第二层排8个,最外层为2个,镁原子结构示意图为:;
③氧化物化学式书写把氧元素写在右边,其它元素写左边,右下角数字为原子个数比,五氧化二氮表示为:N2O5;
④氧化铝的化学式为Al2O3,元素化合价标在该元素正上方,先写正负号,后写数字,氧化铝中铝元素化合价为+3价,故氧化铝中铝元素显+3价表示为: ;
⑤一个氢氧根离子带一个单位负电荷,离子所带的电荷写在符号右上角,先写数字,再写符号,数字为1时省略,故一个氢氧根离子:OH-;
因此③④正确。
故选:A。
11. 智慧小组的同学取刚降到地面的雨水水样,每隔几分钟测一次pH,其数据如下:
据表中数据分析,下列说法正确的是
A. 该地区所降雨水为酸雨B. 在测定期间,雨水的酸性逐渐减弱
C. 表中数据由pH试纸测得D. 该地区一定有一氧化碳排放到空气中
【答案】A
【解析】
【详解】A、由表格数据可知,该地雨水的pH均小于5.6,所以是酸雨,说法正确;
B、由表格数据可知,在测定期间,雨水的pH变小,则酸性逐渐增强,说法错误;
C、pH试纸测定溶液的pH只是一个大约的整数值,不能测得表中物质的pH数据,说法错误;
D、一氧化碳难溶于水,所以和一氧化碳排放到空气中无关,造成酸雨的主要气体就是二氧化硫、二氧化氮,说法错误。
故选A。
12. 构建化学基本观念是学好化学的基础,下列认识正确的是
A. 微粒观:构成氯化钠的微粒是氯化钠分子
B. 结构观:钠元素和镁元素最外层电子数不同,化学性质不同
C. 能量观:氢氧化钠溶于水吸收热量,溶液温度升高
D. 守恒观:1g氢气与1g氧气充分反应,生成2g水
【答案】B
【解析】
【详解】A、构成氯化钠的微粒是氯离子和钠离子,故A错误;
B、原子化学性质由最外层电子数决定,钠原子最外层电子数为1,镁原子最外层电子数为2,钠元素和镁元素最外层电子数不同,化学性质不同,故B正确;
C、氢氧化钠溶于水放出热量,溶液温度升高,故C错误;
D、氢气和氧气点燃生成水,反应的化学方程式为:,氢气和氧气的质量比为4:32=1:8,1g氢气与1g氧气充分反应,氢气有剩余,生成水的质量小于2g,故D错误;
故选B。
13. 下列实验设计不能达到实验目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A、氧化钙和碳酸钙都能和稀盐酸反应,不仅能除去杂质,也能除去原物质,不符合除杂原则,故实验不能达到实验目的;
B、锌能和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,黄金不能和稀硫酸反应,可以鉴别,故实验能达到实验目的;
C、木炭粉在氧气中加热能反应生成二氧化碳,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故实验能达到实验目的;
D、氯化钾易溶于水,二氧化锰难溶于水,可以用加水溶解、过滤、洗涤滤渣、干燥的方法得到二氧化锰;再对滤液进行蒸发结晶得到氯化钾,故实验能达到实验目的。
故选:A。
14. 《科学》刊登了用为原料,不依赖光合作用,在催化剂的作用下人工合成淀粉的成果,其中第一步反应如下图所示。下列说法正确的是
A. 该反应为置换反应B. 反应前后分子数目减少
C. 反应前后原子数目不相等D. 反应前后的质量不相等
【答案】B
【解析】
【详解】A、第一步反应是氢气和二氧化碳在ZnO-ZrO2的催化作用下生成CH3OH和水,生成物均为化合物,不属于置换反应,错误;
B、第一步反应是氢气和二氧化碳在ZnO-ZrO2的催化作用下生成CH3OH和水,反应的化学方程式为,根据化学方程式可知,反应前4个分子,反应后2个分子,反应前后分子数目减少,正确;
C、由质量守恒定律可知,反应前后原子数目相等,错误;
D、ZnO-ZrO2作催化剂,反应前后ZnO-ZrO2的质量相等,错误。
故选B。
15. 下列图像不能正确反映其对应变化关系的是
A. 向一定质量接近饱和的KNO3溶液中不断加入KNO3固体
B. 向一定溶质质量分数的稀硫酸中逐滴滴加NaOH溶液
C. 向等质量的Mg和Zn中,分别加入过量的稀盐酸
D. 向Na2CO3和NaOH混合溶液中逐滴滴加稀盐酸
【答案】C
【解析】
【详解】A、一定温度下,接近饱和的硝酸钾溶液中加入硝酸钾固体,固体能继续溶解,溶液质量逐渐增大,当溶液达到饱和后,不能继续溶解,溶液质量不变。故选项图像正确;
B、向一定溶质质量分数的稀硫酸中逐滴滴加NaOH溶液,溶液的pH从小于7逐渐增大,当恰好完全反应时,pH等于7,继续加氢氧化钠溶液,pH大于7,故选项图像正确;
C、镁比锌活泼,相同反应时间内镁反应放出氢气的质量比锌大,根据反应和可知, 等质量的两种金属加入过量稀盐酸,产生氢气的质量应镁大于锌,图中错误;
D、向Na2CO3和NaOH混合溶液中逐滴滴加稀盐酸,盐酸先跟氢氧化钠发生中和反应,无气体生成 ,后和碳酸钠溶液反应,有气体二氧化碳产生,选项图像正确。
故选:C。
16. 下列描述涉及反应的化学方程式正确的是
A. 服用含氢氧化铝的药物治疗胃酸过多:
B 用过氧化氢溶液制氧气:
C. 将铁丝浸入稀盐酸中:
D. 用食醋清洗水壶中的水垢:
【答案】D
【解析】
【详解】A、胃酸主要成分是HCl,所以服用含氢氧化铝的药物治疗胃酸过多是氢氧化铝和盐酸反应,化学方程式为:,书写错误;
B、过氧化氢在二氧化锰的催化下生成水和氧气,化学方程式为:,书写错误;
C、铁丝和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,化学方程式为:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,书写错误;
D、水垢的主要成分是碳酸钙,食醋和碳酸钙反应,生成醋酸钙、二氧化碳和水,化学方程式为:,书写正确。
故选D。
17. 常温下向一定量的稀盐酸中逐滴加入氢氧化钠溶液至过量,测得水的质量、氯化钠的质量随氢氧化钠溶液质量的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A. 甲表示的物质为水
B. 加入b克NaOH溶液时,恰好完全反应
C. 加入c克NaOH溶液时,所得溶液中的阴离子为
D. NaOH溶液由a克递增到b克,所得溶液的酸性逐渐减弱
【答案】C
【解析】
【详解】A、由于稀盐酸中含有水,则最开始水的质量不为零,则甲表示水的质量,乙表示氯化钠的质量,故选项说法正确;
B、由图可知,加入bg氢氧化钠时,氯化钠质量不变,表示此时恰好反应,故选项说法正确;
C、加入cg氢氧化钠时,氢氧化钠过量,此时溶液中的溶质为氢氧化钠和氯化钠,则其中的阴离子为OH-和Cl-,故选项说法错误;
D、氢氧化钠溶液由a克递增到b克,溶液中的盐酸不断减少,则溶液的酸性逐渐减弱,故选项说法正确。
故选:C。
18. 甲、乙、丙、丁均为常见物质,甲、乙是金属单质,甲、丙、丁均含同一种元素,转化关系如图(“→”表示一步转化)。下列判断错误的是
A. 甲的活动性强于乙B. 乙不能与酸反应
C. 若丙、丁类别不同,则一定为氧化物和盐D. 转化中的基本反应类型一定有置换反应
【答案】B
【解析】
【分析】初中阶段金属单质生成金属单质的反应为金属与盐的置换反应,根据转化关系图可知:甲能生成乙,故甲的金属活动性比乙强,甲、丙、丁均含同一种元素,因为甲是金属单质,只有一种元素,故甲、丙、丁均含同一种金属元素,含有金属元素的化合物种类有氧化物、碱、盐,金属单质可以与氧气生成对应的氧化物,对应的氧化物也可以被一氧化碳等还原剂还原为金属单质,故金属单质可以与对应的氧化物相互转化,活泼的金属可以与稀盐酸或稀硫酸生成对应的金属盐,而对应的金属盐也可以被更活泼的金属单质置换出来,故金属单质可以与对应的金属盐相互转化,但是金属无办法直接生成对应的碱,故金属单质无法和碱相互转化,故根据转化关系如图,若丙、丁类别不同,则一定为氧化物和盐。
【详解】A、由分析可知:甲的活动性强于乙,故A正确,不符合题意;
B、由分析可知:乙的活动性比甲弱,但有可能比氢强,故不一定不能与酸反应,故B错误,符合题意;
C、由分析可知:若丙、丁类别不同,则一定为氧化物和盐,故C正确,不符合题意;
D、由分析可知:甲生成乙为金属与盐的置换反应,故转化中的基本反应类型一定有置换反应,故D正确,不符合题意。
故选:B。
19. 60℃时,向100g水中加入一定量形成溶液,再降温至20°C,析出固体质量的变化如图1,结合图2,下列说法正确的是
A. 20℃时,140g饱和溶液中有31.6g
B. 降温过程中溶液始终为饱和溶液
C. 蒸发溶剂可将M点的溶液转化到N
D. 加入的质量为41.6g
【答案】D
【解析】
【详解】A、20℃时,硝酸钾的溶解度为31.6g,即100g水中最多能溶解31.6g硝酸钾固体,达到饱和状态,则131.6g硝酸钾饱和溶液中硝酸钾的质量31.6g,故A说法错误;
B、由图2可知,硝酸钾的溶解度随温度的升高而增加,由图1可知,降温过程中,一开始没有溶质析出,说明一开始是不饱和溶液,后有溶质析出,变为饱和溶液,故B说法错误;
C、M点为20℃时,硝酸钾的饱和溶液,N点为20℃时,硝酸钾的不饱和溶液,故增加溶剂可将M点的溶液转化到N点,蒸发溶剂不能使饱和溶液变为不饱和溶液,故C说法错误;
D、20℃时,硝酸钾的溶解度为31.6g,即该温度下,100g水中最多能溶解31.6g硝酸钾,故60℃时,向100g水中加入一定量KNO3形成溶液,再降温至20℃,共析出10g硝酸钾,说明加入硝酸钾的质量为31.6g+10g=41.6g,故D说法正确;
故选D。
二、填空题
20. 2022年成都第31届世界大学生运动会主体育场馆“东安湖体育中心”如图1,建造时使用大量钢构件。
(1)钢与铁相比,钢的优点是___________,体育场馆钢材防锈的措施有___________。
(2)汽车是运动会重要的陆路交通工具。燃油车辆须加装尾气催化净化装置,该装置将尾气中的CO和NO转化成和一种无污染的气体,该反应的化学方程式是___________。
(3)为了做好新型冠状病毒肺炎疫情防控,公共场所常用“84”消毒液消毒杀菌。“84”消毒液:主要成分是次氯酸钠(NaClO)。它是由反应制得,该反应中氯元素的化合价有___________种,X中的阳离子是___________(用符号表示)。
(4)在炒川菜时,天然气的炉火如果出现黄色火焰,应该___________(填“调大”或“调小”)进风口。其中使用的燃料天然气属于___________(填“可”或“不可”)再生能源。
【答案】(1) ①. 硬度大(合理即可) ②. 刷漆(合理即可)
(2)
(3) ①. 3 ②. Na+
(4) ①. 调大 ②. 不可
【解析】
【小问1详解】
钢是铁的合金,合金相对于纯金属具有的优点有硬度大,抗腐蚀性强等;铁生锈需要与水、氧气同时接触,防止铁生锈的措施有刷漆等;
【小问2详解】
CO和NO转化成CO2和一种无污染的气体,依据化学反应前后元素种类不变,推测该气体为氮气,故化学方程式为:;
【小问3详解】
化学反应前后原子种类和数目不变,反应前2Na、2O、2H、2Cl,反应后1Na、1Cl、2H、2O,所以X是NaCl,化合物中各元素化合价代数和为0,单质中元素化合价为0,化合物中钠元素为+1价,氧元素为-2价,所以Cl2中氯元素是0价,NaClO中氯元素为+1价,NaCl中氯元素为-1价。所以该反应中氯元素的化合价有3种;
NaCl中的阳离子是Na+;
【小问4详解】
炉火如果出现黄色火焰,这是燃料燃烧不充分,氧气不足造成的,此时应调大灶具进风口;煤、石油、天然气都属于不可再生资源。
21. 生活中含碳物质种类繁多、应用广泛。根据如图回答问题。
(1)图1中物质的类别未包括___________(填字母)。
a.酸 b.碱 c.盐 d.氧化物
(2)图1中物质转化可通过化合反应实现的是___________(填序号)。
(3)转化为CO从能量角度来看,属于___________(填“吸热”或“放热”)反应。
(4)图2实验能否证明二氧化碳与水发生了化学反应?判断并说明理由___________。
(5)用熟石灰吸收可以固碳。根据化学方程式计算,吸收4.4g至少需要熟石灰的质量为多少?
【答案】(1)b (2)③④⑦
(3)吸热 (4)不能,因为还可能是二氧化碳使石蕊变红
(5)解:设吸收4.4g二氧化碳至少需要熟石灰的质量为x
x=7.4g
答:吸收4.4g二氧化碳至少需要熟石灰的质量为7.4g
【解析】
【小问1详解】
a、碳酸是电离时产生的阳离子都是氢离子的化合物,属于酸,不符合题意;
b、碱是电离时产生的阴离子都是氢氧根离子的化合物,图1中物质的类别未包括碱,符合题意;
c、碳酸钙是由钙离子和碳酸根离子构成的化合物,属于盐,不符合题意;
d、一氧化碳和二氧化碳均是由C、O元素组成的化合物,均属于氧化物,不符合题意。
故选b;
【小问2详解】
反应①可以是甲烷不完全燃烧生成一氧化碳和水,该反应的生成物有两种,不属于化合反应;
反应②可以是甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水,该反应的生成物是两种物质,不属于化合反应;
反应③可以是一氧化碳在空气中燃烧生成二氧化碳,符合“多变一”的特点,属于化合反应;
反应④是二氧化碳与碳在高温条件下生成一氧化碳,符合“多变一”的特点,属于化合反应;
反应⑤是二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,该反应的生成物是两种物质,不属于化合反应;
反应⑥可以是碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,符合“一变多”的特点,属于分解反应;
反应⑦是二氧化碳与水反应生成碳酸,符合“多变一”的特点,属于化合反应;
反应⑧是碳酸分解生成水和二氧化碳,符合“一变多”的特点,属于分解反应。
故图1中物质转化可通过化合反应实现的是③④⑦;
【小问3详解】
二氧化碳能与碳在高温下反应生成一氧化碳,从能量角度看,该反应属于吸热反应;
【小问4详解】
图2实验中,向二氧化碳中加入水,振荡,取样,滴加石蕊溶液,溶液变红,不能说明二氧化碳与水发生了化学反应,还可能是二氧化碳使石蕊变红;
【小问5详解】
见答案。
22. 镁、纯碱在工业生产中有广泛的用途。某地的菱镁矿中主要含MgCO3及少量FeCO3、Al2O3和SiO2,以菱镁矿等为原料制取镁、纯碱的工艺流程如图。请回答下列问题:
(1)在反应①中,为了加快反应速率,选用_______(填“块状”或“粉末状”)菱镁矿:写出菱镁矿中碳酸镁与盐酸反应的化学方程式_______。
(2)向饱和食盐水中通入NH3、CO2气体时,需加压通入的气体是_______;在反应②③中均发生_______反应(填化学反应基本类型)。
(3)此工艺条件下金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示:
向a溶液中通入足量空气后,溶液中_______元素化合价发生了改变:向b溶液中加MgO调节溶液pH,调pH范围为_______。
【答案】(1) ①. 粉末状 ②.
(2) ①. 二氧化碳##CO2 ②. 分解
(3) ①. Fe##铁 ②. 4.7≤pH<8.9
【解析】
【小问1详解】
在反应①中,为了加快反应速率,选用粉末状菱镁矿,可以增大反应物之间的接触面积,使反应更快更充分;
碳酸镁与盐酸反应生成氯化镁、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:;
【小问2详解】
氨气极易溶于水,常温、常压下,二氧化碳在水中的溶解度较小,故需要加压通入的气体是二氧化碳,压强增大,二氧化碳的溶解度增大;
反应②为碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,反应③为氯化镁在通电条件下反应生成镁和氯气,这两个反应均符合“一变多”的特点,均属于分解反应;
【小问3详解】
a溶液中含镁离子、亚铁离子、铝离子,通入足量空气,调pH,得到氢氧化铁沉淀、氢氧化铝沉淀和氯化镁溶液,说明通入足量空气后,溶液中铁元素化合价发生了改变,由+2价变为+3价;
向b溶液中加MgO调节溶液pH,目的是使铝离子和铁离子形成沉淀,而镁离子不能形成沉淀,故pH范围为:4.7≤pH<8.9。
23. 化学是一门以实验为基础的科学。根据下列实验装置图,回答有关问题:
(1)实验室用装置A制取氧气化学方程式为___________,若用装满水的装置D收集产生的氧气,气体应从___________(填“a”或“b”)端进入。
(2)实验室用锌与稀硫酸制取氢气时,如果用装置E检验氢气,现象是___________。
(3)实验室用装置B制取二氧化碳时,反应的化学方程式为___________,装置C也可作为实验室制取二氧化碳的发生装置,与装置B相比,选用装置C的优点是___________。
(4)二氧化碳溶于水形成碳酸,用装置F检验其酸性时的现象是___________。
【答案】(1) ①. ②. a
(2)烧杯内壁变模糊,有水珠生成
(3) ①. CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ ②. 控制反应的发生与停止 (4)紫色石蕊溶液变红
【解析】
【小问1详解】
装置A属于固、固加热型,但试管口处没有棉花,所以装置A是氯酸钾制取氧气,氯酸钾在二氧化锰做催化剂和加热的条件下分解生成氯化钾和氧气,反应的化学方程式为:;
氧气不易溶于水,密度比水小,若用装置D收集产生的氧气,气体应从a端进入;
【小问2详解】
锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,氢气燃烧生成水,如果用装置E检验氢气,现象是烧杯内壁变模糊,有水珠生成;
【小问3详解】
实验室常用大理石(或石灰石)和稀盐酸反应制取二氧化碳,反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
C装置带有止水夹和多孔隔板,关闭止水夹,内部气体增多,压强增大,液体被压回多孔隔板之下,返回长颈漏斗,固液分离,反应停止,打开止水夹,气体输出,压强减小,液体重新进入多孔隔板之上,固液接触,反应发生,故与装置B相比,选用装置C的优点是能够控制反应的发生与停止;
【小问4详解】
二氧化碳溶于水形成的碳酸呈酸性,能使紫色石蕊溶液变红,用装置F检验其酸性时的现象是紫色石蕊溶液变红色。
24. 某兴趣小组同学学习过程中把黑色固体氧化铜相关实验进行了收集和整理,其中两个实验如下。
实验一:不纯氧化铜经一系列操作后得纯氧化铜,回答下列问题(杂质不参与反应)
(1)不纯氧化铜中加入稀硫酸酸溶现象为___________,反应的基本类型为___________。
(2)过滤后在滤液中加入氢氧化钠溶液生成沉淀的化学方程式为___________。
实验二:为探究气体X的组成,某兴趣小组进行如图所示实验(固定装置未画出)。
【实验装置】
【查阅资料】
①加热条件下,气体X能与氧化铜反应生成铜、水和氮气。
②碱石灰(NaOH和CaO的固体混合物)不与气体X反应,可吸水;无水氯化钙可吸收气体X。
③本实验条件下,氮气密度为1.15 g/L,装置内空气中的水与二氧化碳对相关数据测定的影响可忽略不计。
【实验步骤】
①连接仪器,并检查装置气密性。
②取一定量氧化铜,准确称得其质量为2.40 g。
③按上图所示装入药品,测量并记录相关数据1(见表1)。
④连接A、B、C装置,将气体X缓缓通入一段时间后,连接上D装置,读数后开始加热。当A装置中氧化铜反应完全,停止加热,继续通入气体X至玻璃管冷却,再次测量并记录相关数据Ⅱ。
【相关数据】
【回答问题】
(3)实验过程中,当D装置中观察到___________,说明氧化铜已反应完全。继续通入气体X至玻璃管冷却目的是___________。
(4)分析实验测量的数据,氧化铜中氧元素的质量为___________g。由此推知,气体X中一定___________(填“有”或“没有”)氧元素。
(5)在读取量气管中氮气体积之前需要进行的操作是___________。
(6)通过计算推导出气体X化学式为___________。
【答案】(1) ①. 固体部分溶解,溶液由无色变蓝色 ②. 复分解反应
(2)
(3) ①. 水准管和量气管的液面差不再变化 ②. 防止生成的铜被氧化
(4) ① 0.48 ②. 没有
(5)调节量气管和水准管液面相平
(6)NH3
【解析】
【小问1详解】
不纯氧化铜中加入稀硫酸酸溶,稀硫酸与氧化铜反应生成硫酸铜和水,故现象为固体部分溶解,溶液由无色变蓝色;
该反应是金属氧化物和酸反应生成盐和水,该反应是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物属于复分解反应;
【小问2详解】
过滤后在滤液中加入氢氧化钠溶液,硫酸铜与氢氧化钠反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠,该反应化学方程式:;
【小问3详解】
根据资料可知:因气体X可与氧化铜在加热的条件反应生成铜、水蒸气和氮气;当所有的气体通过B装置时,水蒸气被吸收;再通过C装置时,多余的X气体被吸收;则进入D装置内的气体为反应生成的氮气。随着氮气进入D装置,可造成其中的气体增多,气压变大,会观察到液面下降实验过程中,当D装置中观察到水准管和量气管的液面差不再变化时,说明氧化铜反应完全,继续通入气体X至玻璃管冷却的目的是防止生成的铜被氧化;
【小问4详解】
根据上面的分析,结合表格可知:
装置B的作用是吸收生成的水,所以装置B的质量增加值则为生成水的质量;即102.54g—102.00g=0.54g;
加热条件下,气体X能与氧化铜反应生成铜、水和氮气,氧化铜中氧元素的质量即为A装置中固体减少的质量,氧化铜中氧元素的质量为52.40g-51.92g=0.48g;而水中所含氧元素的质量为;所以氧化铜中的氧元素全部转化为生成水中的氧元素,则气体X中一定没有氧元素;
【小问5详解】
读取量气管中氮气体积之前需要调节量气管和水准管液面相平,否则管中的液柱能产生压强,对管中的气体进行压缩或拉伸,影响气体的体积测定;
【小问6详解】
X中氢元素的质量为:0.54g-0.48g=0.06g,X中氮元素质量为:1.15g•L-1×243.5mL×10-3=0.28g,气体X中氮原子和氢原子的个数比为:,故X的化学式为NH3。A.化学应用与生活
B.物质用途与性质
①区别硬水和软水常用肥皂水检验
②除去衣服上油污用洗涤剂溶解油污
①可燃冰将成为未来新能源——可燃性
②浓硫酸用于干燥某些气体——吸水性
C.化学与安全
D.实验数据与记录
①在煤炉上放一盆水不能防止一氧化碳中毒
②室内起火,立即开窗通风
①用10mL量筒量取7.25mL盐酸
②用pH试纸测得某废液pH为5
测定时刻
5:05
5:10
5:15
5:20
5:25
5:30
5:35
pH
4.95
4.94
4.94
4.88
4.86
4.85
4.85
选项
实验目的
实验设计
A
除去CaO中混杂的
加稀盐酸。
B
鉴别真假黄金(铜锌合金)
加稀硫酸
C
除去CuO中含有的少量碳粉
在氧气流中加热
D
分离二氧化锰和氯化钾固体
加入足量水溶解,过滤,洗涤滤渣、干燥;滤液蒸发结晶
金属离子
Mg2+
Al3+
Fe3+
开始沉淀的pH
8.9
3.4
1.5
沉淀完全的pH
10.9
4.7
2.8
数据编号测量项目
Ⅰ
Ⅱ
玻璃管(含药品)的质量/g
52.40
51.92
B装置(含药品)的质量/g
102.00
102.54
氮气的体积/mL
/
243.5
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