重庆市南开中学2023-2024学年九年级下学期期中考试化学试卷(原卷版+解析版)
展开一、选择题(本大题16个小题,每题只有一个正确答案,共32分)
1. 三月春意盎然,百花盛开,正是踏青春游的好时节。下列有关活动涉及化学变化的是
A. 观赏桃花B. 登高远眺
C. 野外垂钓D. 生火烧烤
【答案】D
【解析】
【详解】A、观赏桃花过程中没有新物质生成,则属于物理变化,故A错误;
B、登高远眺可以使视线更加开阔,过程中没有新物质生成,则属于物理变化,故B错误;
C、野外垂钓过程中没有新物质生成,则属于物理变化,故C错误;
D、生火烧烤过程中会有燃料的燃烧,燃烧过程中有新物质生成,则属于化学变化,故D正确。
故选D
2. 下列含碳物质中属于纯净物的是
A. 天然气B. 大理石C. 乙醇D. 木炭
【答案】C
【解析】
【详解】A、天然气的主要成分是甲烷,属于混合物,故选项不符合题意;
B、大理石的主要成分是碳酸钙,属于混合物,故选项不符合题意;
C、乙醇中只含有一种物质,属于纯净物,故选项符合题意;
D、木炭含有碳和其他杂质,属于混合物,故选项不符合题意。
故选C。
3. 大豆根瘤菌能将空气中的N2转化为能被吸收的营养物质,水稻根部一般没有根瘤菌,施用下列物质可以达到相同效果的是
A. KClB. NH4ClC. HNO3D. Ca3(PO4)2
【答案】B
【解析】
【分析】大豆根瘤菌能将空气中的氮气转化为被农作物吸收的营养物质,使植物生长茂盛,叶色浓绿。水稻根部一般没有根瘤菌,应施用氮肥。
【详解】A、KCl中只含有氮、磷、钾中的钾元素,属于钾肥,错误;
B、NH4Cl中只含有氮、磷、钾中的氮元素,属于氮肥,正确;
C、HNO3具有腐蚀性,不能作氮肥,错误;
D、Ca3(PO4)2中只含有氮、磷、钾中的磷元素,属于磷肥,错误。
故选B。
4. 利用天平进行定量研究,弄清了物质燃烧本质的科学家是
A. 卢瑟福B. 张青莲C. 侯德榜D. 拉瓦锡
【答案】D
【解析】
【详解】A、卢瑟福根据α粒子散射实验现象提出原子核式结构模型,创建了卢瑟福模型(行星模型),错误;
B、张青莲教授为相对原子质量的测定作出了卓越贡献,错误;
C、侯德榜创制“侯式制碱法”,错误;
D、拉瓦锡利用天平进行定量研究,弄清了物质燃烧的本质,正确。
故选D。
5. 牙齿是人体重要的器官之一,为防治龋齿在牙膏中加入的元素是
A. 锌B. 钙C. 氟D. 硒
【答案】C
【解析】
【详解】A、锌影响人体发育,缺乏会食欲不振,生长迟缓,发育不良,故选项不符合题意;
B、钙主要存在于骨骼和牙齿中,使骨骼和牙齿具有坚硬的结构支架,缺乏幼儿和青少年会患佝偻病,老年人会患骨质疏松,故选项不符合题意;
C、缺氟易患龋齿,为防治龋齿在牙膏中加入的元素是氟,故选项符合题意;
D、硒有防癌、抗癌作用,缺乏可能引起表皮角质化和癌症,故选项不符合题意。
故选C。
6. 今年世界地球日主题是“全球战塑”,该主题旨在提醒我们重视塑料污染问题。下列关于塑料的说法不正确的是
A. 废弃的塑料是可回收资源
B. 塑料是最常见的有机合成材料
C. 可以通过肆意焚烧塑料解决“白色污染”
D. 塑料是由石油炼制的产品制成,减少塑料的使用就是节约石油资源
【答案】C
【解析】
【详解】A、废弃的塑料可回收再利用,是可回收资源,说法正确;
B、塑料是最常见的有机合成材料,说法正确;
C、肆意焚烧塑料会产生大量的有害气体和粉尘,会污染环境,说法错误;
D、塑料是由石油炼制的产品制成,减少塑料的使用就是节约石油资源,说法正确。
故选C。
7. 试管是化学实验室中常见的仪器之一,下列用到试管的实验操作正确的是
A. 检查装置气密性 B. 加热液体
C. 取用药品 D. 处理废弃溶液
【答案】A
【解析】
【详解】A、检查装置气密性的方法:连接装置,将导管一端浸入水中,用手握紧试管外壁,导管口有气泡冒出,说明气密性良好,正确;
B、加热试管中的液体时,液体不超过试管容积的三分之一,试管与桌面呈45度角,试管口不能朝向自己或他人,试管夹夹在距离管口三分之一处,使用酒精灯的外焰加热,图中试管中溶液过多,超过试管容积的三分之一,错误;
C、向试管中装铜粒时,先将试管横放,用镊子把大理石放在试管口,再慢慢将试管立起来,错误;
D、废弃溶液应该要放入指定容器中,不能倒入水池,以防造成水体污染,错误。
故选A。
8. “3·15”晚会揭露了肉类加工食品存在安全问题。下列有关说法正确的是
A. 干冰可用于卤肉的冷藏保鲜
B. 将经甲醛溶液浸泡的牛肉制作成牛排
C. 食用劣质的梅菜扣肉不能补充任何营养素
D. 合格的火腿肠中含有防腐剂亚硝酸钠,不能食用
【答案】A
【解析】
【详解】A、干冰易升华,获得低温且无毒,可用于卤肉的冷藏保鲜,正确;
B、甲醛具有毒性,不能将经甲醛溶液浸泡的牛肉制作成牛排,错误;
C、劣质的梅菜扣肉含有蛋白质,食用劣质的梅菜扣肉能补充蛋白质,但可能存在对人体有害物质,错误;
D、合格的火腿肠中含有防腐剂亚硝酸钠,符合食品安全标准,对人体没有危害,能食用,错误。
故选A。
9. 春运期间受雨雪冰冻天气影响,路面结冰,电网故障。导致高铁列车大面积停运,内燃机车紧急救场。下列有关叙述错误的是
A. 可用氯化钠作融雪剂,消除路面积雪
B. 铲雪车的铲斗常用锰钢制作,利用了合金硬度大的特点
C. 高铁列车行驶时由电网供电,是将电能转化为机械能
D. 内燃机车依靠燃烧柴油为动力,所以在行驶中会排放CO2、NO2等有害气体
【答案】D
【解析】
【详解】A、氯化钠与冰混合能降低冰的凝固点,可用氯化钠作融雪剂,消除路面积雪,说法正确;
B、合金的硬度大于纯金属,铲雪车的铲斗常用锰钢制作,利用了合金硬度大的特点,说法正确;
C、高铁列车行驶时由电网供电,消耗了电能使列车高速行驶,得到了机械能,,即把电能转化为了机械能,说法正确;
D、CO2是空气的一种成分,不是有害气体,说法错误。
故选D
10. 下面是小南同学的课堂笔记,内容完全正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A、重要档案失火,应用液态二氧化碳扑灭,不会因留下痕迹,而损坏图书,说法不正确;煤气具有可燃性,一旦泄漏,应先关闭燃气阀门,然后打开门窗通风,切不可打开排气扇,以免由于产生电火花而引起爆炸,说法不正确,故选项内容都不正确;
B、1个葡萄糖(C6H12O6)分子中含有6个碳原子、12个氢原子和6个氧原子,则1个葡萄糖(C6H12O6)分子中含有6+12+6=24个原子,说法不正确;物质由元素组成,则甲醛(CH2O)由碳元素、氢元素和氧元素组成,说法正确,故选项内容不完全正确;
C、氦气密度小、化学性质稳定,可用于填充探空气球,说法正确;氢氧化钠易吸收水分而潮解,可作干燥剂,说法正确,故选项内容完全正确;
D、酚酞溶液遇酸性、中性溶液不变色,遇碱性溶液变红,稀硫酸、氯化钠溶液分别显酸性、中性,都不能使酚酞变色,现象相同,不能鉴别,说法不正确;分别取样灼烧,闻气味,产生烧焦羽毛气味的是羊毛线,产生烧纸气味的是棉线,可以鉴别,说法正确,故选项内容不完全正确。
故选C。
11. 明代《物理小知》记载了传统鎏金工艺:“以汞和金,涂银器上成白色,入火则汞去而金存,数次即黄”。下列说法错误的是
A. 鎏金工艺中金发生了化学反应
B. 鎏金工艺“以汞和金”,形成了金的汞溶液
C. 鎏金工艺的原理可用于金的富集
D. 鎏金过程中容易造成重金属中毒
【答案】A
【解析】
【详解】A、金的化学性质很不活泼,鎏金工艺中金不会发生化学变化,说法错误;
B、鎏金工艺中汞和金形成了均一、稳定的混合物,形成了金的汞溶液,说法正确;
C、数次鎏金后,出现黄色,可以用于金的富集,说法正确;
D、加热后汞挥发而金留下,汞蒸气具有毒性,鎏金过程中容易造成重金属中毒,说法正确。
故选A。
12. 科学家成功地将二氧化碳转化为乙烯,反应前后分子种类变化的微观示意图如图所示。下列有关说法错误的是
A. 化学变化前后原子种类、数目均不变
B. 实验室可用同一套装置制取甲和乙
C. 参加反应的甲与乙的质量比为22∶3
D. 该反应体现了无机物可以转化为有机物
【答案】B
【解析】
【分析】根据微观示意图可知,该反应是二氧化碳和氢气在一定条件下生成乙烯和水,反应的化学方程式为:2CO2+6H2 4H2O+C2H4。
【详解】A、根据质量守恒定律可知,化学变化前后原子种类、数目均不变,说法正确,不符合题意;
B、实验室制取二氧化碳,常用大理石或石灰石与盐酸反应,大理石或石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,该反应的反应物是固体和液体,不需加热,属于固、液混合不加热型,二氧化碳密度大于空气,可用向上排空气法收集;实验室制取氢气,常用锌与硫酸反应,锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气,该反应的反应物是固体和液体,不需加热,属于固、液混合不加热型,氢气密度小于空气,难溶于水,可用向下排空气法或排水法收集,实验室制取甲和乙发生装置可以相同,收集装置不相同,说法错误,符合题意;
C、由化学方程式可知,甲与乙质量比=(2×44):(6×2)=22:3,说法正确,不符合题意;
D、反应物甲为二氧化碳,乙为氢气都是无机物,生成的丙为乙烯属于有机物,该反应体现了无机物可以转化为有机物,说法正确,不符合题意;
故选D。
13. 为验证铝、铁、铜的金属活动性顺序,小开同学取足量的三种金属片,分别放入M溶液中充分反应,最终得出了正确结论。下列有关分析不正确的是
A. 金属片使用前需用砂纸打磨B. 实验过程中最多发生了2个化学反应
C. M可以是稀硫酸或硫酸铝溶液D. 铝与M溶液反应后,溶液的颜色可能改变
【答案】C
【解析】
【分析】在金属活动性顺序里,位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢;位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。
【详解】A、金属片使用前需要用砂纸打磨,除去金属表面的氧化物,分析正确,不符合题意;
B、实验中若M为酸,铝、铁能与酸反应,铜不能与酸反应,发生了两个化学反应;若M为金属盐溶液,则应为亚铁离子的盐溶液,其中铝可与其反应,其他二者不反应,发生一个化学反应,实验过程中最多发生了2个化学反应,分析正确,不符合题意;
C、M可以是稀硫酸,铝、铁可与稀硫酸反应且铝与硫酸反应速率较快,铜不能,从而能说明金属活动性顺序是铝>铁>氢>铜;铁、铜都不能与硫酸铝溶液反应,说明铝的活动性强于铁、铜,不能得出铁和铜的活动性,M不可以是硫酸铝溶液,分析不正确,符合题意;
D、M溶液可以是含亚铁离子的盐溶液,铝与M溶液反应后,生成含铝离子的盐和铁,含亚铁离子的盐溶液呈浅绿色,含铝离子的盐溶液呈无色,溶液的颜色改变,分析正确,不符合题意。
故选C。
14. 工业上常以粗盐为原料,采月电解饱和氯化钠溶液的方法生产烧碱,反应原理为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。下列设计方案不能达到目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A、氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙氯化钠,混合物加入过量的碳酸钠溶液,过滤,蒸发结晶,能除去碳酸氯化钙,但引入新的杂质碳酸钠(过量),不能达到目的,正确;
B、饱和溶液是在一定温度下,向一定量的溶剂中加入某种溶质,当溶质不能再继续溶解时所得到的溶液;检验电解原料氯化钠溶液是否达到饱和,取样,加入少量氯化钠固体,观察固体是否溶解,若能溶解,则该溶液为不饱和溶液,若不能溶解,则该溶液是饱和溶液,能达到目的,错误;
C、氯化钠能够与硝酸银反应生成不溶于稀硝酸的氯化银沉淀,取样,依次加入足量的稀硝酸(除去氢氧化钠)和少量硝酸银溶液,如有白色沉淀生成,说明生产的氢氧化钠溶液中含有氯化钠,能达到目的,错误;
D、氢氧化钠能够与氯化铜反应生成氯化钠和氢氧化铜沉淀,取样称量,加水充分溶解,加入足量的氯化铜溶液,测定生成的固体质量,由固体的质量根据化学方程式计算出样品中氢氧化钠的质量,能达到目的,错误。
故选A。
15. 如图1所示,小南同学将制得的二氧化碳气体通入澄清石灰水中一段时间。并用光透过率传感器采集数据。溶液的光透过率随时间变化的曲线如图2所示。下列说法不正确的是
(已知:二氧化碳与碳酸钙、水反应生成碳酸氢钙,碳酸氢钙能溶于水)
A. 使用分液漏斗的优点是能够控制二氧化碳产生的速率
B. AB段溶液光透过率变化不大,因为先排出的是装置里的空气
C. BC段为二氧化碳与氢氧化钙反应
D. CD段对应的溶液中的Ca2+浓度不变
【答案】D
【解析】
【详解】A、分液漏斗可以控制稀盐酸的滴加速率,来控制二氧化碳产生的速率,故选项说法正确;
B、制取二氧化碳的装置中含有空气,AB段溶液光透过率变化不大,是因为先排出的是装置里的空气,故选项说法正确;
C、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,即二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,因此BC段二氧化碳与氢氧化钙反应生成了碳酸钙沉淀,溶液的光透过率降低,故选项说法正确。
D、CD段溶液的光透过率增大,即变澄清,说明碳酸钙参加了反应,生成了溶于水的碳酸氢钙,此时溶液中Ca2+浓度逐渐增大,故选项说法不正确。
故选D。
16. 已知过氧化钠(Na2O2)与水的反应为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,反应时放出大量的热。向一定量饱和的氢氧化钠溶液中加入少量的过氧化钠固体,已知氢氧化钠的溶解度随温度升高而增大。不考虑水的挥发、下列图像正确的个数有
A. 1个B. 2个C. 3个D. 4个
【答案】C
【解析】
【详解】第一个图:加入少量过氧化钠,过氧化钠与水反应,生成氢氧化钠。反应放热,氢氧化钠溶解度增大,生成的氢氧化钠溶解(或因消耗水析出的部分氢氧化钠又溶解),则溶液的溶质质量分数变大。反应结束,温度恢复到室温后,溶液变为该温度的饱和溶液且析出氢氧化钠,则溶液的溶质质量分数恢复到和开始相同,正确;
第二个图:因反应消耗溶剂水,且开始与最终溶液均为同一温度下的饱和溶液,则最终溶液的溶剂、溶质的质量都小于开始,溶液的质量最终小于开始时的质量,错误;
第三个图:氢氧化钠的溶质质量分数越大,溶液碱性越强,pH越大。而溶液中氢氧化钠的质量分数先增大后减小,且最终溶质质量分数和初始时相同,所以溶液的pH先增大后减小,最终和初值相同,正确;
第四个图:加入少量过氧化钠,过氧化钠与水反应,生成氢氧化钠和氧气,根据质量守恒定律可知,反应过程中氢元素质量保持不变,正确。
图像正确的个数有3个。
故选C。
二、填空题(本大题包括5个小题,共20分)
17. 氮化硼(BN)是一种耐高温的晶体,用三氧化二硼和氨气加热可制得氮化硼。请用化学用语填空。
(1)2个氨分子______;
(2)标出三氧化二硼中硼元素的化合价______。
(3)工业上还可用尿素和硼砂反应制备氮化硼,反应的原理为:Na2B4O7+2CO(NH2)24BN+Na2O+4X+2CO2↑,则X的化学式为______。
【答案】(1)2NH3
(2)
(3)H2O
【解析】
【小问1详解】
由分子的表示方法,正确书写物质的化学式,表示多个该分子,就在其分子符号前加上相应的数字,则2个氨分子可表示为2NH3,故填:2NH3;
【小问2详解】
三氧化二硼中氧元素的化合价为-2价,硼元素的化合价为+3价,由化合价的表示方法,在该元素的上方用正负号和数字表示,正负号在前,数字在后,1不能省略,则三氧化二硼中硼元素的化合价表示为,故填:;
【小问3详解】
根据质量守恒定律,反应前后原子的种类、数目不变,反应前Na、B、O、C、N、H的原子个数分别为2、4、9、4、8,反应后Na、B、O、C、N、H的原子个数分别为2、4、5、4、0,则4X中含有8个氢原子和4个氧原子,X的化学式为H2O,故填:H2O。
18. 弹簧是机械设备的重要零部件。
(1)生活中广泛应用的螺旋弹簧是由不锈钢绕制而成。将铁制成不锈钢是铁制品防锈的一种方法,还可以______(写出一种方法即可)从而达到防锈目的。用于制造不锈纲的铁来源于铁矿石,请写出工业上用赤铁矿炼铁的原理______(写化学方程式)。
(2)空气弹簧是在容器中充入空气,利用空气的可压缩性实现弹性作用。请从微观的角度解释空气能被压缩的原因______。
(3)中国某研究团队成功研制出一种疏松多孔的超弹性纯碳材料,研究人员称其为“碳弹簧”。下列有关“碳弹簧”说法错误的是______(填字母)。
A. “碳弹簧”可能具有吸附性B. “碳弹簧”常温下化学性质稳定
C. “碳弹簧”能溶于水D. “碳弹簧”是一种新型化合物
【答案】(1) ①. 涂保护漆 ②.
(2)分子间有间隔 (3)CD
【解析】
【小问1详解】
铁生锈需要和氧气、水接触,还可以在铁制品表面涂保护漆从而达到防锈目的;赤铁矿主要成分是氧化铁,工业上用赤铁矿炼铁的原理是一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,化学方程式为;
【小问2详解】
从微观的角度解释空气能被压缩的原因是因为分子间有间隔;
【小问3详解】
A、“碳弹簧”是一种疏松多孔的超弹性纯碳材料,具有吸附性,说法正确,不符合题意;
B、“碳弹簧”是一种疏松多孔的超弹性纯碳材料,属于碳单质,在常温下化学性质稳定,说法正确,不符合题意;
C、“碳弹簧”是一种疏松多孔的超弹性纯碳材料,不能溶于水,说法错误,符合题意;
D、“碳弹簧”是纯碳材料,由碳元素组成,属于碳单质,说法错误,符合题意。
故选:CD。
19. 微观示意图可形象地表示微粒发生的变化。
(1)金属钠在氯气中燃烧产生大量白烟,图1是二者反应生成氯化钠的微观示意图,由图可知,元素的化学性质与原子的______有最密切的关系。
(2)某净水装置使用膜处理技术,其原理如图2所示。下列说法正确的是______(填字母)。
A. 实验室通过滤纸进行过滤也可除去悬浮固体颗粒
B. 微滤膜能过滤除掉大分子和蛋白质,而超滤膜不能
C. 超滤膜的孔隙直径小于微滤膜
D. 经膜处理净化后得到的水样一定是软水
(3)Zn和NaHSO4溶液反应的微观示意图如图3所示。
①请写出反应的化学方程式______。
②向硫酸氢钠溶液中滴加______(填化学式)溶液既能降低该溶液酸性又能生成沉锭。
【答案】(1)最外层电子数 (2)AC
(3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
金属钠在氯气中燃烧产生大量白烟,图1是二者反应生成氯化钠的微观示意图,由图可知,元素的化学性质与原子的最外层电子数有最密切的关系;
【小问2详解】
A、实验室通过滤纸进行过滤也可除去悬浮固体颗粒,说法正确,符合题意;
B、由图可知,超滤膜能过滤除掉大分子、蛋白质等,而微滤膜不能,说法错误,不符合题意;
C、由图可知,超滤膜孔隙直径小于微滤膜,说法正确,符合题意;
D、由图可知,经膜处理净化后得到的水样仍含有其他离子,没有降低水的硬度,不是软水,说法错误,不符合题意。
故选:AC;
【小问3详解】
①由微观示意图可知,Zn和NaHSO4反应生成氢气、硫酸钠和硫酸锌,化学方程式为;
②由微观示意图可知,硫酸氢钠在水中能解离出氢离子、硫酸根离子和钠离子,氢氧根离子能与氢离子结合生成水降低溶液酸性,钡离子能与硫酸根离子结合生成硫酸钡沉淀,故向硫酸氢钠溶液中滴加氢氧化钡(化学式为)溶液既能降低该溶液的酸性又能生成沉淀。
20. 同学们对NaCl、KNO3两种物质的分离与提纯展开探究。下表是NaCl、KNO3在不同温度时的溶解度。
(1)20℃时,硝酸钾的溶解度是______。
(2)t℃时若要配制溶质质量分数相同的KNO3、NaCl的饱和溶液,t的最小范围是______。
(3)其NaCl样品中混有少量KNO3,可利用溶解度差异进行提纯。称取42g样品进行如下实验:
①样品中氯化钠的质量是______g。
②对整个实验过程分析不正确的是______(填字母)。
A.该实验采用的分离混合物的方法是结晶和过滤
B.步骤Ⅱ中氯化钠溶液的质量分数在不断变大
C.若步骤Ⅲ中温度降低到40℃时才过滤,将不能得到纯净的氯化钠晶体
D.对滤液进行降温结晶,就能回收到纯净的硝酸钾晶体
【答案】(1)31.6
(2)20℃
【解析】
【小问1详解】
由表格数据可知,20℃时,硝酸钾的溶解度是31.6g。
【小问2详解】
一定温度下饱和溶液的溶质分数=,由表格数据可知,20℃时,溶解度:硝酸钾小于氯化钠,40℃时,溶解度:硝酸钾大于氯化钠,当温度在20℃~40℃之间时,NaCl和KNO3具有相同溶解度,t℃时若要配制溶质质量分数相同的KNO3、NaCl的饱和溶液,t的最小范围是20℃
由于氯化钠结晶析出,滤液为80℃时,氯化钠的饱和溶液,滤液中溶剂质量为:110g-100g=10g,该温度下,氯化钠的溶解度为38.4g,故该温度下,10g水中最多溶解3.84g氯化钠,样品中氯化钠的质量为:28.16g+3.84g=32g;
A、该实验中恒温蒸发,晶体析出,趁热过滤将两种物质分离,实验中采用的分离混合物的方法是结晶和过滤,分析正确,不符合题意;
B、步骤Ⅱ中氯化钠溶液先由不饱和溶液转变为饱和溶液,转变为饱和溶液后,继续蒸发晶体析出,由不饱和溶液转变为饱和溶液过程中氯化钠的质量分数在不断变大,析出晶体的过程中为同温下的饱和溶液,氯化钠的质量分数不变,分析错误,符合题意;
C、若步骤III中温度降低到40℃时过滤,由以上分析可知,样品中硝酸钾的质量=42g-32g=10g,40℃时,KNO3的溶解度为63.9g,即该温度下,10g水中最多溶解6.39g硝酸钾,经过步骤II,再降温至40℃,会有10g-6.39g=3.61g KNO3析出,不能得到纯净的NaCl晶体,分析正确,不符合题意;
D、滤液是氯化钠饱和溶液,根据表格中的数据可知,氯化钠溶解度随温度降低成而减少,对滤液进行降温结晶,一定会有氯化钠析出,不能回收到纯净的硝酸钾晶体,分析不正确,符合题意。
故选BD。
21. 化学链反应能提高能源的利用率。利用化学链反应实现甲烷的燃烧和甲烷与水制合成气(CO和H2)的工艺流程图如下:
(1)加热条件下,空气反应器中发生反应的化学方程式为______。
(2)冷凝器的作用是______。
(3)化学链燃烧技术是利用载氧体将空气中的氧传输至燃料的新技术。相比直接燃烧甲烷,对该技术的评价不正确的是______(填字母)。
A. 没有和氧气直接接触减小甲烷爆炸风险
B. 甲烷燃烧消耗更少的氧气
C. 有利于分离和回收较纯净的二氧化碳
D. Ni和NiO可以循环利用
(4)反应器Ⅰ中发生的反应的基本类型是______反应。
(5)向合成器中投入16g甲烷参与反应,理论上共可得到氢气的质量为______g。
【答案】(1)2Ni+O22NiO
(2)分离出二氧化碳 (3)B
(4)置换 (5)6
【解析】
【小问1详解】
由图可知,加热条件下,空气反应器中Ni与氧气反应生成NiO,反应的化学方程式为2Ni+O22NiO,故填:2Ni+O22NiO;
【小问2详解】
冷凝器中反应生成的气体冷却后,水变成液体,剩下的气体主要是二氧化碳,因此冷凝器的作用是分离出二氧化碳,故填:分离出二氧化碳;
【小问3详解】
A、由流程图可知,氧气和甲烷没有直接接触,没有形成混合气体不会发生爆炸,故选项评价正确;
B、根据质量守恒定律可知,消耗等质量甲烷,生成的二氧化碳和水的质量不变,则参加反应的氧气的质量也不变,故选项评价不正确;
C、反应生成的气体冷却后,水变成液体,剩下的气体主要是二氧化碳,有利于分离和回收较纯净的二氧化碳,故选项评价正确;
D、由流程图可知,Ni、NiO既是反应物,又是生成物,可循环使用,故选项评价正确;
故选B。
【小问4详解】
由流程图可知,反应器Ⅰ中锌与水在300℃时反应生成氧化锌和氢气,该反应符合“一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物”的特点,属于置换反应,故填:置换;
【小问5详解】
由流程图可知,合成器中总的反应为甲烷与水在一定条件下生成CO和H2,反应的化学方程式为CH4+H2OCO+3H2,设投入16g甲烷参与反应,理论上共可得到氢气的质量为x,
故填:6。
三、实验题(本大题包括2个小题,共12分)
22. 磷元素形成的不同单质在实验中有着广泛应用。已知白磷的若火点为40℃,红磷的着火点为240℃,请分析各实验并回答相关问题。
(1)实验一:水滴入生石灰一段时间后,试管内的白磷开始燃烧,说明生石灰和水的反应是______(填“放热”或“吸热”)反应。待白磷燃烧结束并冷却至室温后,打开弹簧夹,注射器活塞最终停在约______mL刻度处。
(2)实验二:丙中滴入H2O2溶液后,发生的反应的化学方程式为______。通过甲和乙中的现象对比,能证明可燃物燃烧的条件之一是______。若要证明可燃物燃烧的另一个条件,则丁中X、Y可以是下列选项中的______(填序号)。
①X:20℃水,Y:白磷 ②X:40℃水,Y:白磷 ③X:80℃水,Y:红磷
(3)实验三:若取用的红磷量不足,对实验结果______(填“有”或“没有”)影响。
【答案】(1) ①. 放热 ②. 16
(2) ①. ②. 可燃物与氧气接触 ③. ①③## ③①
(3)没有
【解析】
【小问1详解】
水滴入生石灰一段时间后,试管内的白磷开始燃烧,白磷燃烧温度需达到其着火点,说明生石灰和水反应能使温度升高,该反应是放热”或“吸热”)反应;白磷燃烧消耗氧气,氧气约占空气体积的,20mL空气中氧气体积=,待白磷燃烧结束并冷却至室温后,打开弹簧夹,注射器活塞最终停在约在20mL-4mL=16mL刻度处;
【小问2详解】
过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,反应的化学方程式为:;甲中白磷不与氧气接触,温度达到着火点,不能发生燃烧,乙中白磷与氧气接触,温度达到着火点,发生燃烧,通过甲和乙中的现象对比,能证明可燃物燃烧的条件之一是可燃物与氧气接触;
①当X是20℃水,Y是白磷,乙中白磷与氧气接触,温度达到了着火点,燃烧,丁中白磷与氧气接触,温度没有达到着火点,不燃烧,说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点,符合题意;
②当X是40℃水,Y是白磷,乙中白磷与氧气接触,温度达到了着火点,燃烧,丁中白磷与氧气接触,温度达到了着火点,燃烧,无法探究可燃物燃烧的另一条件,不符合题意;
③当X是80℃水,Y是红磷,乙中白磷与氧气接触,温度达到了着火点,燃烧,丁中红磷与氧气接触,温度没有达到着火点,不燃烧,说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点,符合题意。
故选①③。
【小问3详解】
参加反应的各物质质量总和等于生成的各物质质量总和,只要是化学反应都可用来验证质量守恒定律,不一定需要化学反应中的反应物完全反应,所以实验时若取用红磷的量不足,对实验的结果没有影响。
23. 在某次探究活动中,小南同学向NaHCO3溶液中加入NaOH溶液、未观察到明显现象,即认为两者没有发生化学反应,小开同学提出了质疑。
【提出问题】在溶液中,NaHCO3和NaOH发生反应吗?
【交流讨论】
(1)小南同学从复分解反应的角度分析,NaHCO3和NaOH在溶液中能解离出相同的______(填离子符号),无法交换成分,所以两者不能发生化学反应。
小开同学认为存在没有现象的化学反应。对于无明显现象的化学反应,可以从两个角度去证明反应的发生。
角度一:通过验证反应物减少或消失来证明反应发生:
角度二:通过有新的物质生成来证明反应发生。
【查阅资料】Ba(HCO3)2可溶于水
【设计实验】取两支试管分别加入NaOH溶液、NaHCO3溶液,然后向两支试管中均加入氯化钡溶液,一段时间后将试管1、2中的物质倒入大烧杯中。
【实验现象】试管1、2中均无明显现象,烧杯中有白色沉淀产生。
【解释与结论】
(2)烧杯中生成的沉淀中的阴离子只能来源于NaOH和NaHCO3反应的生成物,请写出NaOH和NaHCO3发生的反应的化学方程式______。
(3)烧杯中上层清液中一定含有的溶质是______(填化学式)。
【拓展延伸】小南同学受到启发,按如图装置进行实验,将试管3中液体加热至沸腾(加热装置省略)。试管3中加入的药品及试管4中观察到的现象如下表:
(4)实验①中NaHCO3溶液加热至沸腾会分解生成碳酸钠和两种氧化物。请写出NaHCO3受热分解的化学方程式______。
(5)实验②中若观察到试管4中______,也可以证明NaHCO3和NaOH发生了反应,这是从角度______(填“一”或“二”)来证明的。
【答案】(1)Na+ (2)NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O
(3)NaCl (4)
(5) ①. 无明显变化(合理即可) ②. 一
【解析】
【小问1详解】
NaHCO3和NaOH在溶液中能解离出相同阳离子是钠离子,离子符号为Na+,无法交换成分,所以两者不能发生化学反应;
【小问2详解】
钡离子与碳酸根离子结合生成碳酸钡沉淀,与氢氧根离子结合不能形成沉淀,烧杯中生成的沉淀中的阴离子只能来源于NaOH和NaHCO3反应的生成物,该阴离子是碳酸根离子,NaOH和NaHCO3反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式:NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O;
【小问3详解】
根据第2小题分析可知,NaOH和NaHCO3反应生成碳酸钠和水,氯化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,烧杯中有白色沉淀,该沉淀是碳酸钡,产生烧杯中上层清液中一定含有的溶质是氯化钠,化学式为NaCl,不能确定NaHCO3、NaOH、Na2CO3、BaCl2是否一定存在;
【小问4详解】
实验①中NaHCO3溶液加热至沸腾会分解生成碳酸钠和两种氧化物,根据质量守恒定律和氧化物组成特点可知,两种氧化物分别是二氧化碳和水,NaHCO3受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,化学方程式为:;
【小问5详解】
NaHCO3受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,实验②中若观察到试管4中无明显变化,说明实验过程中没有二氧化碳放出,碳酸氢钠消失,也可以证明NaHCO3和NaOH发生了反应,这是从角度一来证明的。
四、计算题(本大题包括1个小时,共6分)
24. 孔雀石的主要成分是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3],不溶于水,但可以溶于酸。小开同学用一定量的盐酸与20g孔雀石(杂质既不参与反应、也不溶于水)制备CuCl2。已知反应原理为Cu2(OH)2CO3+4HCl=2CuCl2+3H2O+CO2↑,Cu2(OH)2CO3的相对分子质量为222。充分反应后过滤,得到8.9g滤渣和只含有一种溶质的不饱和溶液,其溶质质量分数为13.5%。若产生的气体全部逸出且不考虑盐酸的挥发,请计算:
(1)参加反应的Cu2(OH)2CO3的质量为______g。
(2)实验所用盐酸的质量分数。(结果精确到0.1%)
【答案】(1)11.1
(2)设:11.1g Cu2(OH)2CO3完全反应需HCl质量为x,产生CuCl2质量为y, 二氧化碳的质量为z 。
x= 7.3g
y=13.5g
z=2.2g。
反应后溶液的质量=;
加入盐酸质量=100g+2.2g-11.1g=91.1g;
实验所用盐酸的质量分数=。
答:实验所用盐酸的质量分数8.0%。
【解析】
【小问1详解】
孔雀石中杂质既不参与反应、也不溶于水,充分反应后过滤,得到8.9g滤渣,则杂质的质量为8.9g,参加反应的Cu2(OH)2CO3的质量=20g-8.9g=11.1g;
【小问2详解】
一定量的盐酸与20g孔雀石(杂质既不参与反应、也不溶于水)制备CuCl2,已知反应原理为Cu2(OH)2CO3+4HCl=2CuCl2+3H2O+CO2↑,充分反应后过滤,得到8.9g滤渣和只含有一种溶质的不饱和溶液,该不饱和溶液的溶质是CuCl2,见答案。A.安全常识
B.化学式的意义
重要档案失火——用水浇灭
煤气泄漏——打开排风扇换气
葡萄糖(C6H12O6)中含有24个原子
甲醛(CH2O)由碳元素、氢元素和氧元素组成
C.物质性质与用途
D.物质的鉴别
氦气密度小——填充探空气球
氢氧化钠易潮解——作干燥剂
鉴别稀硫酸和氯化钠溶液——滴加酚酞溶液
鉴别羊毛线和棉线——灼烧闻气味
序号
目的
设计方案
A
除去粗盐中的氯化钙
加入过量的碳酸钠溶液,过滤,蒸发结晶
B
检验电解原料氯化钠溶液是否达到饱和
取样,加入少量氯化钠固体,观察固体是否溶解
C
检验生产的氢氧化钠溶液中是否有氯化钠
取样,依次加入足量的稀硝酸和少量硝酸银溶液
D
测定新制固体产品中氢氧化钠的含量
取样称量,加入水充分溶解,加入足量的氯化铜液,测定生成的固体质量,定量分析
温度/℃
0
20
40
60
80
溶解度
NaCl
35.7
36.0
36.6
37.3
38.4
KNO3
13.3
31.6
63.9
110
169
实验编号
试管3中药品
试管4中的现象
①
NaHCO3溶液
澄清石灰水变浑浊
②
少量NaHCO3溶液和足量NaOH溶液
见第(5)问
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