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江苏省无锡市江阴市周庄中学2023-2024学年九年级下学期3月限时作业化学试题(原卷版+解析版)
展开相对原子质量 C-12 H-1 O-16 Ca-40 S-40
第一部分 选择题
1. “美丽中国,我是行动者”,下列做法不符合这一理念的是( )
A. 尽量选择公共交通工具出行
B. 自带布袋购物
C. 废酸液直接排入下水道
D. 减少使用一次性餐具
【答案】C
【解析】
【详解】A、尽量选择公共交通工具出行,减少汽车尾气排放,符合理念,不符合题意。
B、自带布袋购物,减少了白色污染,符合理念,不符合题意。
C、废酸液直接排入下水道,造成水污染,不符合理念,符合题意。
D、减少使用一次性餐具,减少了树木砍伐,符合理念,不符合题意。
故选:C。
2. 下列物质属于复合肥的是
A. FeSO4B. CO(NH2)2C. KNO3D. Ca(H2PO4)2
【答案】C
【解析】
【详解】A、FeSO4中没有植物所需要的营养元素,不属于化肥,故选项不符合题意;
B、CO(NH2)2中含有营养元素N,属于氮肥,故选项不符合题意;
C、KNO3中含有K、N两种营养元素,属于复合肥,故选项符合题意;
D、Ca(H2PO4)2中只含有营养元素P,则属于磷肥,故选项不符合题意。
故选C。
【点睛】复合肥是指含有两种或两种以上营养元素的化肥。
3. 化学促进了人类的进步,推动社会的发展,科学家为此做出了重大贡献,下列化学家与其成就相对应的是
A. 拉瓦锡—元素周期律B. 侯德榜—测定空气的成分
C. 张青莲—测定相对原子质量D. 门捷列夫—原子论
【答案】C
【解析】
【详解】A、拉瓦锡研究了空气的成分,得出空气是由氮气和氧气组成的结论,故A不正确;
B、侯德榜改良了制碱法,发明了联合制碱法,故B不正确;
C、张青莲测定了铟、铱、铕等原子的相对原子质量的新值,为相对原子质量的测定做出了卓越贡献,故C正确;
D、门捷列夫发现了元素周期律,并编制了元素周期表,道尔顿提出了原子学说,故D不正确;
故选C。
4. 生活处处有化学,下列做法正确的是( )
A. 碘是人体需要的微量元素,需大量补充
B. 霉变大米、花生等含有黄曲霉素,蒸煮后食用
C. 腌制的泡菜虽然含亚硝酸盐,但多吃无妨
D. 有指甲油中国含少量的甲醛,青少年尽量少用
【答案】D
【解析】
【详解】A、碘是人体需要的微量元素,所以需适量补充,故A错误;
B、霉变大米、花生等含有黄曲霉素,蒸煮后也不能食用,故B错误;
C、亚硝酸盐有毒,所以腌制的泡菜尽量少食用,故C错误;
D、甲醛有毒,所以有的指甲油中含少量的甲醛,青少年尽量少用,故D正确。
故选D。
5. 下列实验操作正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A、氢氧化钠具有腐蚀性,必须放在玻璃器皿中称量,图中所示操作错误,不符合题意;
B、稀释浓硫酸时,要把浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中,同时用玻璃棒不断搅拌,以使热量及时地扩散;一定不能把水注入浓硫酸中,图中所示操作错误,不符合题意;
C、蒸发时,应用玻璃棒不断搅拌,以防止局部温度过高,造成液体飞溅,图中所示操作正确,符合题意;
D、用pH试纸测定未知溶液的pH时,正确的操作方法为取一片pH试纸放在玻璃片或白瓷板上,用玻璃棒蘸取少量待测液滴在干燥的pH试纸上,与标准比色卡对比来确定pH;不能将pH试纸伸入待测液中,以免污染待测液,图中所示操作错误,不符合题意。
故选C。
6. 对下列现象的微观解释中错误的是
A. 氧气和液氧的化学性质相同,是因为构成的分子相同
B. 变瘪的乒乓球放入热水中能鼓起来,热胀冷缩,说明分子大小随温度而改变
C. 湿衣服放在火炉旁,干得更快,说明分子运动速率随温度升高而增大
D. 10mL酒精和10mL水混合后,体积小于20mL,说明分子之间有间隔
【答案】B
【解析】
【详解】A、氧气和液氧的化学性质相同,是因为构成的分子相同,分子相同化学性质相同,故选项解释正确;
B、 变瘪的乒乓球放入热水中能鼓起来,是因为是分子间有间隙,温度升高,分子间间隔变大,分子的大小不变,故选项解释错误;
C、 湿衣服放在火炉旁,干得较快,说明分子运动速率随温度升高而增大,故选项说法正确;
D、10mL酒精和10mL水混合后的溶液体积小于20mL,是因为分子之间有间隔,一部分水分子和酒精分子会互相占据分子之间的间隔,故选项解释正确。
故选:B。
7. 下列化学用语表达正确的是
A. 氦气一He2B. 2个氮分子一2N
C. 3个氧原子一O3D. 1个镁离子一Mg2+
【答案】D
【解析】
【详解】A、氦气为稀有气体,化学式为He,该选项表达不正确;
B、化学式前的数字表示分子个数,则2个氮分子的符号为2N2,该选项表达不正确;
C、元素符号前的数字表示原子个数,则3个氧原子的符号为3O,该选项表达不正确;
D、元素符号右上角数字表示离子所带电荷数,数字在前,符号在后,则1个镁离子的符号为Mg2+,该选项表达正确。
故选D。
8. 铕是一种稀土元素,铕在元素周期表中的信息如图所示。下列叙述错误的是
A. 铕是一种金属元素B. 铕原子中的质子数为63
C. 铕原子中的中子数为89D. 铕的相对原子质量为152.0g
【答案】D
【解析】
【分析】根据铕元素在周期表中的信息图:左上角的数字表示原子序数;字母表示该元素的元素符号;中间的汉字表示元素名称。
【详解】A、该元素的名称是铕带“钅”字旁,属于金属元素,故选项说法正确。
B、根据元素周期表中的一格可知,左上角的数字表示原子序数,该元素的原子序数为63;根据原子中原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数,则铕原子中的质子数为63,故选项说法正确。
C、根据分析,该元素的相对原子质量为152.0,则铕原子中的中子数为:152-63=89,故选项说法正确。
D、根据元素周期表中的一格可知,该元素的相对原子质量为152.0,相对原子质量单位是“1”,不是“g”,故选项说法错误。
故选:D。
9. 实验测得某些食物的近似pH如下,下列说法正确的是
A. 牛奶和玉米粥均属于碱性食物
B. 胃酸过多的人应少食泡菜
C. 番茄的酸性比苹果强
D. 用湿润的pH试纸蘸取葡萄汁测其pH
【答案】B
【解析】
【分析】pH>7显碱性,pH=7显中性,pH<7显酸性;pH越大碱性越强,pH越小酸性越强。
【详解】A、从表中可知,属于碱性食物的只有玉米粥,其他食物均属于酸性食物;错误;
B、胃酸(HCl)过多的人若食用泡菜会使酸性更强,故胃酸过多的人应少食泡菜;正确;
C、pH越小酸性越强;番茄的酸性比苹果弱,错误;
D、若用湿润的pH试纸测葡萄汁的pH,则溶液浓度变小,酸性变弱,测定结果会偏大,错误;
故选B。
10. 某位同学对部分实验现象记录如下,其中正确的是
A. 将生锈的铁钉放入稀盐酸中,铁锈消失,溶液变为黄色
B. 镁条在空气中燃烧,发出耀眼的强光,生成氧化镁
C. 打开盛有浓盐酸试剂瓶的瓶盖,瓶口有白烟出现
D. 将溶有二氧化碳的石蕊试液加热煮沸,溶液由红色变为无色
【答案】A
【解析】
【详解】A、把生锈的铁钉放入稀盐酸中,铁锈的主要成分是氧化铁,氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水,待氧化铁完全反应后,铁再与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,故溶液先由无色变为黄色,故正确;
B、镁条在空气中燃烧发出耀眼白光,生成氧化镁,现象描述不能出现物质名称,故错误;
C、打开盛有浓盐酸的试剂瓶盖,瓶口上方会出现白雾,是因为挥发出的氯化氢气体和空气中的水蒸气结合生成盐酸小液滴,形成白雾,故错误;
D、将溶有二氧化碳的石蕊试液加热煮沸,碳酸分解,所以溶液由红色变为紫色,故错误。
故选A。
11. 物质的性质决定用途。下列关于物质的性质与用途对应不正确的是
A. 熟石灰呈碱性,可用于改良酸性土壤
B. 活性炭具有疏松多孔的结构,吸附性强,可用做冰箱除味剂
C. 氮气的化学性质活泼,可用于食品充氮防腐
D. 浓硫酸有吸水性,实验室中常用它做干燥剂
【答案】C
【解析】
【详解】A、熟石灰呈碱性,可和酸性物质反应,可用于改良酸性土壤,正确;
B、活性炭具有疏松多孔的结构,吸附性强,可除去异味,用做冰箱除味剂,正确;
C、氮气的化学性质不活泼,不容易参加化学反应,可用于食品充氮防腐,错误;
D、浓硫酸有吸水性,在实验室中常用它做干燥剂,正确;
故选C。
12. 磷酸奥司他韦胶囊是治疗流感的特效药,奥司他韦化学式为;下列说法正确的是
A. 从物质分类上看:属于混合物
B. 从微观结构上看:中有1个氮分子
C. 从宏观组成上看:由碳、氢、氮、氧四种元素组成
D. 从质量占比上看:中氢元素和氧元素的质量比为7∶1
【答案】C
【解析】
【详解】A、C16H28N2O4中只含一种物质,属于纯净物,该选项说法不正确;
B、C16H28N2O4中不含氮气,则不含氮分子,该选项说法不正确;
C、由化学式可知,C16H28N2O4由碳、氢、氮、氧四种元素组成,该选项说法正确;
D、C16H28N2O4中氢元素和氧元素的质量比为(1×28):(16×4)=7:16,该选项说法不正确。
故选C。
13. 以和为原料合成是综合利用二氧化碳、实现“碳中和”的研究热点。相关反应的微观示意图如下所示
关于该反应,下列说法正确的是
A. 参加反成的甲和乙的质量比为22∶1B. 生成丙和丁的分子个数比为1∶2
C. 反应物和生成物共涉及两种氧化物D. 反应前后元素的化合价都不变
【答案】C
【解析】
【分析】观察微观示意图可知,该反应物是氢气和二氧化碳在一定条件下反应生成物是乙烯和水,因此反应的化学方程式为:。
【详解】A、由化学方程式可知,参加反应的甲和乙的质量比为(44×2):(2×6)=22:3,故A说法不正确;
B、由化学方程式可知,生成丙和丁的分子个数比为1:4,故B说法不正确;
C、氧化物是由氧元素和另一种元素组成的化合物,由物质的组成可知,反应物和生成物共涉及二氧化碳和水两种氧化物,故C说法正确;
D、该反应有单质参加反应,一定有元素化合价的变化,故D说法不正确。
故选C。
14. 在给定条件下,下列物质间的转化能实现的是
A. H2OO2B. CuOCuSO4
C. FeFeCl3D. SSO3
【答案】B
【解析】
【详解】A.水在通电条件下能转化为氧气,水不具有可燃性,在点燃条件下不能转化为氧气,故A错误;
B.氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水,故B正确;
C.铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁(FeCl2)和氢气,不是氯化铁(FeCl3),故C错误;
D.硫和氧气在点燃条件下反应生成二氧化硫(SO2),不是三氧化硫(SO3),故D错误。
故选:B。
15. 下图是硝酸钾和氯化钾的溶解度曲线。下列说法错误的是
A. 氯化钾的溶解度受温度影响比硝酸钾小
B. t1℃时。硝酸钾和氯化钾的溶解度相等
C. 将t1℃时的氯化钾饱和溶液升温至t2℃,溶质质量不变
D. t2℃时。硝酸钾饱和溶液中溶质与溶剂的质量比为11:21
【答案】D
【解析】
【详解】A、由曲线可知,氯化钾的溶解度受温度影响比硝酸钾小,说法正确;
B、由硝酸钾和氯化钾的溶解度曲线图可知,t1℃时,硝酸钾和氯化钾的溶解度曲线相交,硝酸钾和氯化钾的溶解度相等,说法正确;
C、硝酸钾的溶解度随温度的升高而增大,将t1℃时的硝酸钾饱和溶液升温至t2℃,溶质质量不变,说法正确;
D、t2℃时,硝酸钾的溶解度为110g,硝酸钾饱和溶液中溶质与溶剂的质量比=110g:100g=11:10,说法错误。
故选D。
16. 下列有关X、Y所表示的概念之间存在如图所示交叉关系的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A、单质可分为金属单质和非金属单质,单质与金属属于包含关系,不属于交叉关系,不符合题意;
B、物质可分为纯净物和混合物,纯净物和混合物属于并列关系,不属于交叉关系,不符合题意;
C、盐可分类硫酸盐、碳酸盐、硝酸盐等,盐和碳酸盐属于包含关系,不属于交叉关系,不符合题意;
D、有氧气参加的化合反应是氧化反应,氧化反应不一定是化合反应,化合反应也不一定是氧化反应,故两者属于交叉关系,符合题意。故选D。
17. 推理是化学学习中常用的思维方法,下列推理正确的是( )
A. 酸能使石蕊溶液变红,CO2也能使紫色石蕊溶液变红,所以CO2是酸
B. 锌和铜均是金属,锌与稀硫酸反应产生氢气,则铜也能与稀硫酸反应产生氢气
C. 碱性溶液能使酚酞溶液变红,滴入酚酞溶液后变红的溶液一定呈碱性
D. 溶液中有晶体析出,其溶质质量减小,所以溶质的质量分数一定减小
【答案】C
【解析】
【详解】A、二氧化碳不能使石蕊试液变红,但二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使石蕊试液变红,故选项错误;
B、铜在金属活动性顺序表中的位置位于氢之后,不能与稀硫酸反应,故选项错误;
C、碱性溶液能使酚酞溶液变红,滴入酚酞溶液后变红的溶液一定呈碱性,故选项正确;
D、溶液中有晶体析出,其溶质质量减小,但若是蒸发溶剂析出晶体,则溶质的质量分数可能不变,故选项错误。故选C。
【点睛】碱性溶液能使酚酞溶液变红,滴入酚酞溶液后变红的溶液一定呈碱性。
18. 下表列出了除去物质中所含少量杂质的方法,其中错误的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A、二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,一氧化碳与氢氧化钠不反应,故通过足量的氢氧化钠溶液,干燥可除去二氧化碳,不符合题意;
B、氯化钠溶于水,泥沙不溶于水,通过溶解、过滤、可除去泥沙,蒸发可得氯化钠,不符合题意;
C、加入足量稀盐酸,氢氧化钠能与稀盐酸反应生成氯化钠和水,碳酸钠能与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,不但除去了杂质,也除去了原物质,符合题意;
D、加入过量的铜粉,铜能与硝酸银反应生成硝酸铜和银,过滤,除去多余的铜和生成的银,可得硝酸铜,不符合题意。
故选C。
【点睛】除杂选择试剂的原则是:不增(不引入新的杂质)、不减(不能将原物质反应掉)、不繁(整个过程不繁琐)。
19. 为验证“加热碳酸氢铵”所发生的变化,两同学分别用甲、乙所示装置进行实验,发现两实验中碳酸氢铵固体均消失,乙实验中还观察到无水硫酸铜变蓝,浸有酚酞溶液的棉球变红、澄清石灰水变浑浊。
资料:无水硫酸铜呈白色,遇水后呈蓝色。
下列说法错误的是( )
A. 甲实验不如乙实验环保
B. 只根据甲实验“固体消失”这一现象,可验证碳酸氢铵发生了分解
C. 乙实验有利于学生分析“固体消失”的原因
D. 只根据乙实验的现象,可验证:NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O
【答案】B
【解析】
【详解】A、甲实验生成的物质全部扩散到空气中,污染环境,而乙实验装置相对封闭,被酚酞试液、澄清石灰水吸收后扩散到空气中的物质相对较少,因此甲实验不如乙实验环保,该选项说法正确;
B、只根据甲实验“固体消失”这一现象,不能验证碳酸氢铵发生了分解,也可能是碳酸氢铵升华导致的消失,该选项说法不正确;
C、观察到无水硫酸铜变蓝,说明反应生成了水,浸有酚酞试液的棉球变红,说明反应生成了氨气,澄清石灰水变浑浊,说明反应生成了二氧化碳,因此乙实验有利于学生分析“固体消失”的原因,该选项说法正确;
D、根据乙实验的现象,可验证碳酸氢铵分解生成了氨气、水和二氧化碳,该选项说法正确;故选B。
20. 取10g碳酸钙高温灼烧,一段时间后停止加热,测得剩余固体中钙元素的质量分数为50%。则下列判断正确的是
A. 生成了2g二氧化碳B. 生成了5.6g氧化钙
C. 剩余固体中加足量盐酸,没有气泡产生D. 剩余固体的质量为5.6g
【答案】A
【解析】
【详解】A、10g碳酸钙中含有钙元素质量为,反应前后钙元素质量不变,则剩余固体中钙元素质量仍为4g,反应后剩余固体中钙元素的质量分数为50%,则剩余固体的质量为,根据质量守恒,生成二氧化碳的质量=10g-8g=2g,该选项判断正确;
B、设生成的氧化钙的质量为x,
x≈2.5g,该选项判断不正确;
C、根据质量守恒定律,碳酸钙的质量为10g-2.5g-2g=5.5g,由于剩余固体中含有碳酸钙,碳酸钙还能与盐酸反应,则会有气泡产生,该选项判断不正确;
D、由前面分析可知,剩余固体的质量为8g,该选项判断不正确。
故选A。
第二部分 非选择题
21. 表格是几种家用清洁剂的功能及有效成分。
据表回答下列问题:
(1)洁厕灵______(选填“能”或“否”) 与碱性物质混用。
(2)在活性彩漂中加入二氧化锰,有气泡产生,写出反应的化学方程式______。
(3)洁厕灵与漂白精不能混用,二者混合易产生一种有毒气体,反应的化学方程式为:NaClO+2HCl═NaCl+H2O+X↑,则X的化学式为______。
【答案】(1)否 (2)
(3)Cl2
【解析】
【小问1详解】
从表格中可知,洁厕灵的有效成分是HCl,如与碱性清洁剂混用,其中的碱性物质与HCl发生反应,降低使用效果,故不能与碱性物质混用;
【小问2详解】
“活氧彩漂”液体的有效成分是H2O2,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成氧气和水,化学方程式为:;
【小问3详解】
根据质量守恒定律,反应前后原子种类和数目不变,根据化学方程式可知,反应物中1个Na、3个Cl、1个O、2个H原;而生成物中1个Na、1个Cl、2个H、1个O,X中有2个Cl,化学式为Cl2。
22. 根据图文回答下列问题。
(1)生活中经常食用加碘食盐,加碘食盐中的“碘”是指______(填“分子”、“原子”或“元素”),碘是以碘酸钾(KIO3)的形式存在的,碘酸钾属于______(填“酸”或“盐”)。
(2)黄铜和纯铜相互刻时纯铜上留下划痕,说明合金的硬度更大,合金属于______(填“金属”或“合成”)材料。
(3)物质的酸碱中和反应在工农业生产、生活中及医疗中都有用广泛的应用,图3反应过程中溶液中逐渐减少的一组离子是______(填微粒符号)。
【答案】(1) ①. 元素 ②. 盐
(2)金属 (3)H+、OH-##OH-、H+
【解析】
【小问1详解】
物质是由元素组成的,加碘食盐中的“碘”强调的是组成物质的元素,而不是分子或原子,由金属离子或铵根离子与酸根离子形成的化合物属于盐,碘酸钾(KIO3)由钾离子和碘酸根离子构成的属于盐类,故填:元素、盐;
【小问2详解】
金属材料包括纯金属和合金,故合金属于金属材料,故填:金属;
【小问3详解】
酸碱中和反应的实质是酸中的氢离子和碱中的氢氧根离子结合生成水的反应,故从微观角度看,图3过程中溶液中逐渐减小的一组离子是H+、OH-,故填:H+、OH-或OH-、H+。
23. 化学来源于生活,日常生活中蕴藏着丰富的化学知识,请按要求填空。
(1)经常食用绿色蔬菜有助于人体健康。其中菠菜里含量最丰富的营养素是______(填字母)。
A. 维生素B. 蛋白质C. 油脂D. 糖类
(2)下列生活常识正确的是______。
A. 可乐具有良好的口感,可以代替饮用水长期饮用
B. 亚硝酸钠有咸味,还能防腐,可以代替食盐作调味品
C. 发霉的大米即使淘洗干净后也不能继续食用
D. 为避免营养不良,应大量食用各种营养药物
(3)洗洁精能除去餐具上的油污,因为洗洁精具有______作用。
(4)人体缺______(填元素符号)元素会引起骨质疏松、佝偻病等。
【答案】(1)A (2)C
(3)乳化 (4)Ca
【解析】
【小问1详解】
菠菜属于蔬菜,富含维生素,故选A;
【小问2详解】
A、长期饮用可乐对身体不好,该选项不正确,不符合题意;
B、亚硝酸钠有毒,对人体有害,不可以代替食盐作调味品,该选项不正确,不符合题意;
C、发霉的大米中含有黄曲霉毒素,即使淘洗干净后也不能继续食用,该选项正确,符合题意;
D、为避免营养不良,应合理饮食,但不能食用各种营养药物,该选项不正确,不符合题意;
故选:C;
【小问3详解】
洗洁精具有乳化作用,能将大油污分散成细小的液滴随水流冲走,可用于除去油污;
【小问4详解】
人体缺Ca元素会引起骨质疏松、佝偻病等。
24. 活性氧化铜用于印刷电路板制造,由普通氧化铜制备活性氧化铜的工艺流程如下:
回答下列问题
(1)步骤①发生反应的化学方程式是______。
(2)过滤时用到的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、____。
(3)步骤②发生化学反应生成Cu2(OH)2CO3的反应物有______,过滤后滤液中一定含有的溶质有______。
(4)步骤②Na2CO3加入溶液时有气泡产生,原因是______。
(5)步骤③发生反应的基本类型是______。
【答案】(1)CuO+2HCl=CuCl2+H2O
(2)漏斗 (3) ①. 水 ②. 氯化钠
(4)碳酸钠与过量的稀盐酸反应生成了二氧化碳气体
(5)分解反应
【解析】
【分析】
【小问1详解】
由流程图可知:步骤①发生反应为氧化铜和稀盐酸反应生成氯化铜和水,反应的化学方程式为:CuO+2HCl=CuCl2+H2O;
【小问2详解】
过滤时用到的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、漏斗;
【小问3详解】
根据质量守恒定律可知,生成物中有铜、氧、氢、碳元素,反应物中有氯化铜、碳酸钠,因此步骤②发生化学反应生成Cu2(OH)2CO3的反应物有水,碳酸钠、氯化铜和水反应生成Cu2(OH)2CO3、氯化钠和二氧化碳,过滤后滤液中一定含有的溶质有氯化钠;
【小问4详解】
由流程图可知:步骤①中盐酸是过量的,盐酸可以与碳酸钠反应生成氯化钠和水和二氧化碳气体,故步骤② Na2CO3加入溶液时有气泡产生,原因是碳酸钠与过量的稀盐酸反应生成了二氧化碳气体;
【小问5详解】
由流程图可知:步骤③发生的反应为碱式碳酸铜受热分解生成氧化铜和水和二氧化碳,反应符合“一变多”的特点,故反应类型为分解反应。
25. 阅读下面的科普短文。
捕捉CO2—为航天英雄保驾护航
清除CO2是载人航天器环境控制和生命保障的重要问题,目前主要包括LiOH清除、固态胺吸附和分子筛吸附等方式。
LiOH清除是利用了LiOH与CO2的化学反应,由于LiOH不可再生,该技术目前多用于短期载人航天任务。
固态胺能吸附CO2和水蒸气,且可在真空条件下再生,因此可用于中长期载人航天任务。研究发现,CO2分压和温度对CO2吸附量有影响,如图1所示。(ml是物质的量单位,1mlCO2的质量为44g)
固体胺和乙醇胺都可以捕捉CO2,他们清除CO2的性能如下表。
对比表格可知,采用胺法清除时CO2,最好选用固体胺。
分子筛中的吸附剂是沸石。沸石的吸附能力强,且能在高温条件下再生,因此多应用在多人、长期航天任务中。研究表明:分子筛具有很强的吸水性,因此,在吸附和再生期间绝不能让分子筛与水份接触而降低其吸附CO2的能力。如果有意外情况发生使水份带入了分子筛,惟有通过高温“特殊再生”才能够使其恢复到原有的吸附性能。水份会影响沸石的吸附性能,通常需对沸石进行干燥处理。相同温度下,干燥时间对不同种类沸石CO2吸附量的影响如图2所示。
科学家们会依据任务持续时间、成员人数及对应的消耗品、设备质量等因素,选择适合的CO2清除技术,以保障宇航员的生命安全。
(原文作者杨乐)
依据文章内容回答下列问题。
(1)目前航天器中的CO2清除技术有LiOH清除、_______和分子筛吸附。
(2)已知LiOH具有与NaOH类似的性质,LiOH溶液在空气也容易变质,请设计实验检验LiOH溶液已经变质。
(3)由图1可得到,CO2分压对CO2吸附量的影响的结论:_________。
(4)对比固体胺和乙醇胺清除二氧化碳的性能表格,说出人们通常选择固体胺清除二氧化碳的理由_______。
(5)结合短文,下列说法正确的是_____(填序号)。
a. 由于LiOH不可再生,因此不能用于载人航天任务。
b. 图2中,温度和干燥时间相同时,沸石A比沸石B对CO2吸附量大。
c. 分子筛对CO2的吸附能力强,且可循环利用,可用于长期航天任务。
【答案】(1)固体胺吸附
(2) ①. 试剂选常见稀酸、含有钙离子和钡离子的碱或者盐均可 ②. 产生气泡或白色沉淀(现象必需与所选试剂匹配)
(3)温度相同条件下,压强越大,二氧化碳吸附量越大
(4)固体胺清除效率高,使用寿命长,对环境无影响,还可自动控制(根据表格信息,合理即可,不要求写全)
(5)bc
【解析】
【小问1详解】
材料中可知,清除CO2是载人航天器环境控制和生命保障的重要问题,目前主要包括LiOH清除、固态胺吸附和分子筛吸附等方式,故填:固态胺吸附;
【小问2详解】
氢氧化锂与氢氧化钠类似,能够与空气中二氧化碳反应生成碳酸锂和水,检验变质需要检验碳酸锂,可以加入能与碳酸锂反应的酸和含有钙离子、钡离子的溶液,对应会产生气泡和沉淀,故填:试剂选常见稀酸、含有钙离子和钡离子的碱或者盐均可;产生气泡或白色沉淀(现象必需与所选试剂匹配);
【小问3详解】
图1中可知,压强越大,二氧化碳吸附量越大,故填:温度相同条件下,压强越大,二氧化碳吸附量越大;
【小问4详解】
表格中固体胺清除效率高,使用寿命长,对环境无影响,还可自动控制,故填:固体胺清除效率高,使用寿命长,对环境无影响,还可自动控制(根据表格信息,合理即可,不要求写全);
【小问5详解】
a、由于LiOH不可再生,该技术目前多用于短期载人航天任务,错误;
b、图2中,温度和干燥时间相同时,沸石A比沸石B对CO2吸附量大,正确;
c、资料中可知,分子筛对CO2的吸附能力强,且可循环利用,可用于长期航天任务,正确;
故填:bc。
26. 化学实验是认识物质的重要途径,运用手持技术探究金属与酸反应的实验如图。
取5组如图1所示的250mL烧瓶,分别注入25mL某浓度的稀盐酸,再分别剪取相同长度、宽度和厚度的镁、铝、锌、铁、铜金属片,打磨后投入烧瓶中,迅速塞紧带有压强传感器的橡皮塞,点击采集,得到图2所示的变化曲线。
(1)曲线______(填字母)对应的金属是铜。
(2)曲线b对应的金属是铁,在300s时溶液中含有的物质除水外还有______。
(3)曲线c对应的金属是镁,反应的化学方程式为______;在18s左右曲线c达到最高点后又略微下降的原因是______。
(4)综合分析可知,下列说法正确的有(填字母序号)。
A. 如延长反应时间,曲线d的图像仍将是一条直线
B. 曲线d对应的反应速率适中,适合实验室制取气体
C. 曲线e在0~100s段几乎没有上升,说明该金属打磨不彻底
【答案】(1)a (2)HCl、FeCl2
(3) ①. Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ ②. 镁和盐酸反应放热,18s左右反应结束,温度下降,压强下降 (4)BC
【解析】
【小问1详解】
铜和稀盐酸不反应,压强会一直不变,故对应的曲线是a,故填:a;
【小问2详解】
铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,在300s时反应没有进行完,所以溶液中有生成的氯化亚铁和多余的盐酸,故填:HCl、FeCl2;
【小问3详解】
镁和盐酸反应生成氯化镁和氢气,反应的化学方程式为Mg+2HCl=MgCl2+H2↑;镁与稀盐酸反应,放出热量,18s左右反应结束,温度逐渐恢复至室温,温度下降,压强下降,故填:Mg+2HCl=MgCl2+H2↑;镁和盐酸反应放热,18s左右反应结束,温度下降,压强下降;
【小问4详解】
A、分析曲线图可知,d表示锌,锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,放出热量,如延长反应时间,完全反应后,逐渐冷却至室温,压强减小,曲线会略微下降,得到d的图像不是一条直线,故选项说法不正确;
B、分析曲线图可知,曲线d为锌,反应速率适中,便于收集气体,适合实验室制取气体,故选项说法正确;
C、分析曲线图可知,曲线e为铝,铝在常温下,表面易生成氧化铝,氧化铝与盐酸反应没有气体生成,则在0~100s段几乎没有上升,可能是铝表面的氧化铝打磨不彻底,故选项说法正确;
故选BC。
27. 为了探究氢氧化钠化学性质,兴趣小组同学进行如下探究,请回答问题。
(1)甲同学方案如图一所示,向氢氧化钠溶液中,逐滴滴加稀盐酸至足量,然后测定试管中溶液含有Na+和Cl-,据此他认为氢氧化钠溶液和稀盐酸发生了反应生成了NaCl。甲同学的判断是否正确?______(填“正确"或“不正确”)请阐述你的理由________。
(2)乙同学方案如图所示,向盛有氢氧化钠溶液的试管中滴入酚酞溶液,再加入一定量稀盐酸并振荡,观察到______,证明溶液中______(填离子符号)消失了,可判断氢氧化钠溶液和稀盐酸发生了反应。反应方程式为______。
(3)丙同学方案如图三所示,将胶头滴管中的NaOH溶液滴入充满CO2气体的大试管内,无明显现象;再打开分液漏斗活塞,加入足量稀盐酸,观察到______,证明NaOH溶液与CO2发生了化学反应。
(4)丁同学方案如图四所示,向NaOH稀溶液中缓缓通入HCl气体,测定该过程中溶液导电能力变化,实验结果如图五(溶液体积、温度的变化可忽略)。
①分析A→B段变化,其他条件相同,导电能力:OH-______Cl-(填“>”“<”或“=”)
②分析B→C段变化,溶液的导电能力除了与离子种类有关,还与______有关。
【答案】(1) ①. 不正确 ②. 无论是否反应溶液中都有钠离子和氯离子
(2) ①. 溶液红色变成无色 ②. OH- ③.
(3)有气泡产生 (4) ①. > ②. 离子的浓度
【解析】
【小问1详解】
氢氧化钠在水中解离出钠离子和氢氧根离子,氯化氢在水中解离出氢离子和氯离子,即使氢氧化钠和盐酸不反应,混合后也会有钠离子和氯离子,所以没有找到反应发生的证据,因为氢氧化钠溶液中有钠离子、盐酸中有氯离子,混合后即使不反应也会存在钠离子和氯离子,故填:不正确;无论是否反应溶液中都有钠离子和氯离子;
【小问2详解】
氢氧化钠溶液呈碱性(含有氢氧根离子)能使酚酞变红,加入盐酸反应后,溶液由红色变成无色,证明溶液中的碱性(OH-)消失了,则说明氢氧化钠和盐酸发生了反应产生了氯化钠和水,方程式是;
【小问3详解】
氢氧化钠和二氧化碳反应产生碳酸钠和水,没有明显现象,加入盐酸后,盐酸和碳酸钠反应产生氯化钠、水和二氧化碳,会有气泡产生;
【小问4详解】
①氯化氢溶于水形成盐酸,盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,溶液体积、温度的变化忽略,则相当于相同数目的氢氧根离子替换为氯离子,导电能力下降了,则导电能力:OH->Cl-;
②BC段是盐酸和氢氧化钠反应完后,继续通入氯化氢气体,氯化氢溶于水解离出氢离子和氯离子且不再发生反应,溶液中离子的数目增加了,但溶液体积不变,所以BC段导电能力增加,说明溶液的导电能力除了与离子种类有关,还与离子的浓度有关。
28. 某校化学社团的同学为探究金属的化学性质,进行如下实验。
(1)实验1:锌片表面产生气泡,铜片表面_____。
(2)小芸同学无意间将两种金属接触(见实验2),她发现铜片表面产生无色无味的气体。根据你已掌握的化学知识判断实验2中的气体不可能是 。
A. 氢气B. 氧气C. 二氧化硫D. 二氧化碳
小芸同学又设计了实验3:将锌片、铜片用导线连接后平行插入稀硫酸中,铜片表面也产生无色无味的气体,电路中的电流计指针发生偏转。
【资料】
铜锌原电池:把铜、锌同时浸入稀硫酸,锌失去电子生成Zn2+,电子(e-)由锌片通过导线流向铜片,溶液中的氢离子从铜片处获得电子产生气体。
(3)由此推知实验2铜片上产生的气体是______,溶液的pH值将______(填“变小”、“变大”或“不变”)。
(4)甲乙两小组成员用7g锌片与50g质量分数为9.8%的稀硫酸反应制取氢气,生成氢气的速率随时间的变化趋势并绘出图所示曲线。
①对比甲、乙两组数据后发现加入0.1g饱和硫酸铜溶液能够_______(填“加快”或“减”)生成氢气的速率。结合资料推测该变化可能是锌与铜形成了原电池,在铜表面产生了气体,将_______能转化为电能。锌与硫酸铜反应的化学方程式为________。
②反应结束后,甲、乙两组发现均有固体剩余,计算甲组生成的氢气质量是多少?______(写出计算过程)
【答案】(1)无明显现象 (2)D
(3) ①. 氢气 ②. 变大
(4) ①. 加快 ②. 化学 ③. ④. 甲组生成的氢气质量是x
x=0.1g
答:甲组生成的氢气质量是0.1g。
【解析】
【小问1详解】
铜与稀硫酸不反应,故铜片表明无明显现象;
【小问2详解】
实验2体系中有锌、铜、稀硫酸,整个体系中不含有碳元素、含有锌、铜、氢、氧、硫元素,根据质量守恒定律得,实验2中的气体不可能是二氧化碳,故选D;
【小问3详解】
溶液中的氢离子从铜片处获得电子产生气体,氢离子得到电子变为氢气,故实验2铜片上产生的气体是氢气(H2);反应中氢离子浓度下降,故溶液pH变大;
【小问4详解】
①从曲线图得,乙组生成的氢气速率更大,故加入0.1g饱和硫酸铜溶液能够加快氢气生成速率;原电池是将化学能转化为电能的装置;锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,化学方程式为;
②见答案。A.称量NaOH固体
B. 稀释浓硫酸
C. 蒸发食盐水
D. 测溶液pH
食物
泡菜
葡萄
番茄
苹果
牛奶
玉米粥
pH
3.4
4.2
4.4
3.1
6.5
7.8
选项
A
B
C
D
概念
X
金属
纯净物
盐
化合反应
Y
单质
混合物
碳酸盐
氧化反应
物质
所含杂质
除去杂质的方法
A
CO
CO2
通过足量氢氧化钠溶液,干燥
B
NaCl
泥沙
溶解、过滤、蒸发
C
NaOH溶液
Na2CO3
加入足量稀盐酸至不再产生气泡
D
Cu(NO3)2溶液
AgNO3
加入过量的铜粉,过滤
清洁剂名称
洁厕灵
活性彩漂
漂白精
功能
除污垢、除异味
漂洗衣物,使颜色更亮丽
快速漂除衣物污渍
有效成分
HCl
H2O2
NaClO(次氯酸钠)
清除方法
清除效率
可维持舱室浓度
使用寿命
对环境影响
操作性能
固态胺法
>90%
0.12%
≥90天
无
可自动控制
乙醇胺法
<70%
0.15%
30天左右
有毒
操作较复杂
操作方法
现象
结论
________
________
已变质
组别
锌片/g
9.8%的稀硫酸/g
是否加饱和硫酸铜溶液
甲组
7
50
未添加
乙组
7
50
添加
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