94,山东省济南市莱芜区2023-2024学年九年级下学期4月份阶段性考试化学试卷
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这是一份94,山东省济南市莱芜区2023-2024学年九年级下学期4月份阶段性考试化学试卷,共20页。试卷主要包含了08等内容,欢迎下载使用。
注意事项:
1.本试题共8页,全卷满分100分,考试用时60分钟。
2.答题前,请考生务必将自己的学校、班级、姓名、座位号写在答题卡规定位置。
3.答题时,选择题部分每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。非选择题部分,用0.5毫米黑色签字笔在答题卡上题号所提示的答题区域作答。直接在试题上作答无放。
4.考试结束后,将本试题和答题卡一并交回。
相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 Mg24 S32 Cl35.5 Ca40 Fe56 Cu64 Zn65 Ag108
选择题部分 共40分
一、单项选择题(本题包括10小题,每小题2分,共20分,每小题只有一个正确答案)
1. “一切活动皆课程”。下列校园活动中主要发生化学变化的是
A. 艺术节制作雕版画B. 劳动节修剪校园花草
C. 消防演习点燃火堆D. 科技节用橡皮泥做分子模型
【答案】C
【解析】
【详解】A、艺术节制作雕版画,只是形状的改变,无新物质生成,属于物理变化;
B、劳动节修剪校园花草,只是形状的改变,无新物质生成,属于物理变化;
C、消防演习点燃火堆,发生了燃烧,一定有新物质生成,属于化学变化;
D、科技节用橡皮泥做分子模型,只是形状的改变,无新物质生成,属于物理变化。
故选C。
2. 共享绿色生活,建设美丽中国。下列做法中,不利于环境保护的是
A. 植树造林,为绿充“植”B. 野外露营,不乱丢垃圾
C. 合理设定室内空调温度D. 出门优先选择自驾汽车
【答案】D
【解析】
【详解】A、植树造林,为绿充“植”,能净化空气、美化环境,利于环境保护;
B、野外露营,不乱丢垃圾,利于环境保护;
C、合理设定室内空调温度,能节约能源,利于环境保护;该试卷源自 每日更新,享更低价下载。D、汽车排放出的尾气中含有多种空气污染物,应减少使用自驾汽车,尽量选用更绿色的出行方式,如骑自行车或乘公共交通工具,出门优先选择自驾汽车,不利于环境保护;
故选D。
3. “关爱生命,拥抱健康”是人类永恒的主题。下列说法中,不合理的是
A. 食用蔬菜水果能补充维生素
B. 可长期过量摄入食品添加剂
C. 误服可溶性重金属盐会导致中毒
D. 长期缺乏铁元素可能会引发贫血
【答案】B
【解析】
【详解】A、新鲜水果和蔬菜中含有丰富的维生素,食用蔬菜、水果,可补充维生素,说法正确;
B、食品添加剂对人体有损害,不可长期过量摄入,说法错误;
C、重金属可以使人体内的蛋白质变性,损害人体,导致中毒,说法正确;
D、缺铁会导致贫血,说法正确。
故选B。
4. 规范的实验操作是进行科学实验的重要保障。下列实验操作不正确的是
A. 稀释浓硫酸B. 蒸发溶液
C. 检查气密性D. 测量pH值
【答案】D
【解析】
【详解】A、浓硫酸稀释时放热,所以稀释浓硫酸时,将浓硫酸沿着烧杯壁缓缓倒入水中,并不断用玻璃棒搅拌,以防液体溅出伤人,操作正确;
B、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,操作正确
C、检查气密性,将导管放入水中,用手握住试管,导管口有气泡冒出,松手后,导管内形成一段水柱,说明气密性良好,操作正确;
D、测溶液pH时,应该用玻璃棒蘸一些溶液滴在pH试纸上,不能把试纸放入溶液中,避免造成污染,操作错误。
故选D。
5. 人类生活和生产活动离不开火。下列有关说法中,不合理的是
A. 增大氧气的浓度可以促进燃烧
B. 发觉厨房燃气泄漏后,要立即开灯检查
C. 控制燃烧的条件可以达到防火、灭火的目的
D. 高楼着火,可用湿毛巾捂住口鼻,蹲下靠近地面撤离
【答案】B
【解析】
【详解】A、燃烧需要3个条件可燃物、氧气、温度达到可燃物的着火点,氧气具有助燃性浓度越大,燃烧越剧烈,故正确;
B、燃气具有可燃性,泄漏时若遇明火容易引发爆炸,故不能开灯检查,故错误;
C、燃烧需要3个条件可燃物、氧气、温度达到可燃物的着火点,灭火的原理就是破坏燃烧的条件,故正确;
D、高楼着火,用湿毛巾捂住口鼻,可大大减少吸入烟尘,有毒气体密度受热会聚集在上方,因此蹲下靠近地面撤离,故正确。
故选B。
6. 形成化学观念是化学学习的任务之一、下列有关叙述中,不正确的是
A. 微粒观:构成物质的微粒有分子、原子和离子等
B. 守恒观:24g镁和32g氧气充分反应,生成56g氧化镁
C. 能量观:化学反应在生成新物质的同时,还伴随着能量的变化
D. 元素观:某物质在氧气中燃烧生成二氧化碳和水,说明该物质一定含有碳、氢元素
【答案】B
【解析】
【详解】A、构成物质的微粒有分子、原子和离子等,如水是由水分子构成的,汞是由汞原子构成的,氯化钠是由钠离子和氯离子构成的,选项正确;
B、根据镁在氧气中燃烧的方程式:,可知24g镁和32g氧气充分反应时只能消耗16g氧气,生成40g氧化镁,选项错误;
C、化学反应在生成新物质的同时,还伴随着能量的变化,这种能量的变化常表现为吸放热,选项正确;
D、某物质在氧气中燃烧生成二氧化碳和水,二氧化碳是由碳氧元素组成的,水是由氢氧元素组成的,根据反应前后元素种类不变,说明该物质一定含有碳、氢元素,由于氧气可以提供氧元素,所以不能确定该物质是否含有氧元素,选项正确;
故选B。
7. 下图是元素周期表中钙元素的信息和钙离子的结构示意图,下列分析错误的是
A. 钙原子的核电荷数是20
B. 钙的相对原子质量是40.08
C. 钙原子容易失去电子形成阳离子
D. 钙元素位于元素周期表的第三周期
【答案】D
【解析】
【详解】A、元素周期表的一格中左上角数字表示原子序数,可知钙原子的原子序数是20,原子序数=核电荷数=20,说法正确;
B、元素周期表的一格中元素名称正下方数字表示相对原子质量,可知钙元素的相对原子质量为40.08,说法正确;
C、钙原子的核电荷数是20,钙离子核外电子数=2+8+8=18,钙原子容易失去电子形成阳离子,说法正确;
D、钙原子的核电荷数是20,钙离子核外电子数=2+8+8=18,钙原子容易失去电子形成阳离子,钙原子核外有四个电子层,周期表中,周期数与电子层数在数值上相等,所以钙元素在元素周期表中位于第四周期,选项错误。
故选D。
8. 下列对事实的解释中,不正确的是
A. 气体被压缩后体积变小了,说明分子之间有间隔
B. 生石灰可作为食品干燥剂是因为生石灰能与水反应
C. 铁制品比铝制品更易腐蚀,说明单质铁活动性比单质铝强
D. 碳酸钠溶液能使无色酚酞试液变红,说明碳酸钠溶液呈碱性
【答案】C
【解析】
【详解】A、气体被压缩后体积变小了,说明分子之间有间隔,选项正确;
B、生石灰(氧化钙)能与水反应,故可作为食品干燥剂,选项正确;
C、铝的化学性质比铁活泼,更容易与氧气反应,但是铝制品比铁制品不容易腐蚀,因为铝与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜,能够保护内部的铝防止其生锈腐蚀,故铝制品不易被腐蚀,选项错误;
D、无色酚酞试液遇到碱性溶液会变红,碳酸钠溶液能使无色酚酞试液变红,说明碳酸钠溶液呈碱性,选项正确。
故选C。
9. 电导率是衡量溶液导电能力大小的物理量。相同条件下,离子浓度越大,电导率越大。将氢氧化钠溶液不断滴入稀盐酸中,测得滴加过程中的电导率如图所示。下列分析错误的是
A. 该反应的实质可表示为
B. P点时,溶液中大量存在的离子有3种
C. M点时,氢氧化钠溶液与稀盐酸恰好完全反应
D. P、M、N三点对应溶液的pH,最小的是N点
【答案】D
【解析】
【详解】A、该反应是中和反应,中和反应的实质是酸中的氢离子与碱中的氢氧根离子结合成水,表示为H++OH−=H2O,选项正确;
B、氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,M点电导率最小,则说明此时恰好反应,则P点时表示加入的氢氧化钠还未将盐酸完全反应,则P点的溶质为氯化钠和氯化氢,溶液中存在着钠离子和氢离子和氯离子,选项正确;
B、由前面分析可知,M点时NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应,选项正确;
D、P点时盐酸有剩余,溶液显酸性,PH<7,M点时氢氧化钠与盐酸恰好完全反应 ,溶液显中性,PH=7,N点时氢氧化钠有剩余,溶液显碱性,PH>7,PH最小的是M点,选项错误;
故选D。
10. 某无色溶液X是Mg(NO3)2溶液和MgCl2溶液两者之一,又知甲、乙、丙三种试剂分别是稀硫酸、Ca(OH)2溶液、AgNO3溶液三种溶液中的各一种。取三等份无色溶液X,分别向其中加入适量的甲、乙、丙三种试剂,产生的现象如下表所示。则依据实验现象做出的下列推断中,不合理的是
A. 甲一定是AgNO3溶液B. 乙一定是稀硫酸
C. 丙可能是Ca(OH)2溶液D. X一定是MgCl2溶液
【答案】A
【解析】
【分析】硝酸镁和稀硫酸和硝酸银均不反应,无明显现象,和氢氧化钙反应产生白色沉淀,不符合实验现象,故X一定是氯化镁,氯化镁和稀硫酸不反应,无明显现象,故乙是稀硫酸,和氢氧化钙反应生成氢氧化镁白色沉淀,和硝酸银反应生成氯化银白色沉淀,故甲、丙是氢氧化钙和硝酸银中的一种,无法确定。
【详解】A、由分析可知,甲可能是AgNO3溶液或Ca(OH)2溶液,选项错误;
B、由分析可知,乙一定是稀硫酸,选项正确;
C、由分析可知,丙可能是Ca(OH)2溶液或AgNO3溶液,选项正确;
D、由分析可知,X一定是MgCl2溶液,选项正确。
故选A。
二、多项选择题(本大题共5小题,每小题4分,共20分。每小题给出的四个选项中,至少有两个选项符合题目的要求。全部选对且无错选的得4分,只选一项且选对的得2分,至少有两个选项选对且无错选但未选全的得3分,错选或不选的得0分)
11. 我国科学家实现了二氧化碳到葡萄糖的人工合成,其中一步关键反应的微观示意图如下,下列有关说法正确的是
A. 丙和丁都属于化合物
B. 该反应前后各原子的数目不变
C. 该反应中氧元素的化合价发生改变
D. 反应中甲、丁两物质的质量比为7:8
【答案】BC
【解析】
【分析】由微观反应示意图可知,该反应是由一氧化碳和水在一定条件下反应生成C2H4O2和氧气,化学方程式为:。
【详解】A、丁是氧气,氧气是由氧元素组成的单质,不属于化合物,选项错误;
B、化学反应前后各原子的数目不变,选项正确;
C、反应前CO、H2O中氧元素化合价为-2价,反应后生成的氧气为单质,氧元素化合价为零,该反应中氧元素的化合价发生改变,选项正确;
D、由方程式可知,甲、丁两物质的质量比为(28×2):32=7:4,选项错误;
故选BC。
12. 除去下列各组物质中的杂质,所用试剂和方法均正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】AD
【解析】
【详解】A、NaCl固体易溶于水,泥沙难溶于水,可采取加水溶解、过滤、蒸发结晶的方法进行分离除杂,故选项所采取的方法正确;
B、稀盐酸和稀硫酸均能与氢氧化钠发生反应,不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误;
C、碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,虽然除去了杂质,但是过量的碳酸钠溶液引入了新的杂质,不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误;
D、适量的氯化钡和硫酸钾反应生成硫酸钡沉淀和氯化钾,过滤除去硫酸钡沉淀,可得到纯净的氯化钾溶液,符合除杂原则,故选项所采取的方法正确;
故选:AD。
13. 硝酸钾和氯化钠的溶解度曲线如下图所示。下列叙述中,不正确的是
A. P点表示在t1℃时两种物质的溶液溶质质量分数一定相同
B. t2℃时,向50g水中加入50gKNO3粉末,充分溶解后可得到100g溶液
C. 将t1℃时两种物质的饱和溶液升温到t2℃,所得溶液溶质质量分数的关系是KNO3大于NaCl
D. t2℃时,配制等质量的两种物质的饱和溶液需要水的质量关系是KNO3小于NaCl
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、P点表示在t1℃时两种物质的溶解度相等,由于没有确定是否饱和,不能确定溶液溶质质量分数相同,说法错误;
B、t2℃时,KNO3溶解度为80g,根据溶解度概念可知,向50g水中加入50gKNO3粉末,最多溶解40g,充分溶解后可得到溶液质量=40g+50g=90g,说法错误;
C、在t1℃时两种物质的溶解度相等,一定温度下饱和溶液的溶质分数=,t1℃时两种物质的饱和溶液的溶质质量分数相等,两物质的溶解度随温度升高而增大,将t1℃时两种物质的饱和溶液升温到t2℃,溶液由饱和变为不饱和溶液,溶质、溶剂质量不变,所得溶液溶质质量分数的关系是KNO3等于NaCl,说法错误;
D、t2℃时,KNO3溶解大于NaCl,配制等质量的两种物质的饱和溶液需要水的质量关系是KNO3小于NaCl,说法正确。
故选ABC。
14. 向一定质量Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中逐渐加入锌粉。反应过程中,溶质Cu(NO3)2的质量随加入锌粉质量的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A. a点时,溶液呈蓝色
B. b点时,溶液为Zn(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液
C. c点时,溶液的总质量与反应前相比一定减小
D. d点时,过滤所得滤渣为单质Cu和单质Ag的混合物
【答案】ABD
【解析】
【分析】金属活动性:Zn>Cu>Ag,向一定质量Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中逐渐加入锌粉,锌粉先与AgNO3反应生成Zn(NO3)2和银,再与Cu(NO3)2反应生成Zn(NO3)2和铜。
【详解】A、根据图示可知,a点Cu(NO3)2质量不变,Cu(NO3)2没有参加反应,溶液呈蓝色,正确;
B、b点之后随着锌粉加入,Cu(NO3)2溶液质量开始减小,说明b点时Zn与Cu(NO3)2开始反应,b点时AgNO3刚好被反应完全,溶液中不再含有AgNO3,则此时的溶液为Zn(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液,正确;
C、c点时,硝酸银完全反应,硝酸铜部分参加反应,溶液为Zn(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液,根据化学方程式可知、每65份质量的锌能置换出216份质量的银,反应后溶液质量会减小,根据化学方程式可知,每65份质量的锌能置换出64份质量的铜,反应后溶液质量会增大,反应到c点时,溶液的总质量不一定比反应前减小,错误;
D、d点表示锌粉与Cu(NO3)2恰好反应完,则过滤得到的滤渣为Ag和Cu的混合物,正确。
故选ABD。
15. 烧杯中有9.8g氧化镁和氢氧化镁的固体混合物,向其中加入200g一定溶质质量分数的稀硫酸,恰好完全反应,将所得溶液充分蒸干后得到固体的质量为24g。下列说法正确的是
A. 蒸干得到固体为硫酸镁
B. 所用稀硫酸的溶质质量分数为19.6%
C. 原固体混合物中镁元素的质量为4.8g
D. 原固体混合物中氢元素的质量为0.2g
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、稀硫酸能与氢氧化镁和氧化镁反应生成硫酸镁和水,蒸干得到的固体为硫酸镁,正确;
B、稀硫酸能与氢氧化镁和氧化镁反应生成硫酸镁和水,消耗的稀硫酸中硫酸根离子全部转化为硫酸镁中,根据题意可知,硫酸镁质量为24g,硫酸根质量=,则硫酸质量=,所用稀硫酸的溶质质量分数=,错误;
C、根据题意可知,硫酸镁质量为24g,根据质量守恒定律可知,硫酸镁中镁元素质量与原固体混合物中镁元素的质量相等,原固体混合物中镁元素的质量=,正确;
D、由于氧化镁中不含氢元素,所以氢氧化镁中氢元素的质量即是混合物中氢元素的质量。
设:氢氧化镁质量为x,氧化镁的质量为9.8g-x,则有:
,
x=5.8g,
原固体混合物中氢元素的质量=,正确。
故选ACD。
非选择题部分 共60分
三、非选择题(本大题共5小题,共60分)
16. 按要求完成下列各题。
(1)按照要求从氢气、氧化铝、碳酸钾、氢氧化铁中选择合适的物质,将其化学式填入空格中。
①一种气体单质_______。
②一种金属氧化物_______。
③一种可作化肥的盐_______。
④一种不溶于水的碱_______。
(2)化学如影随形,学习化学,认识生活。
①甘油,又名丙三醇(C3H8O3),是一种护肤品里常用的保湿剂。从物质分类来讲,丙三醇属于_______(填“无机物”“有机物”之一)。每个丙三醇分子是由_______个原子构成。
②保护我们牙齿的牙釉质,主要成分是羟基磷酸钙,化学式为Ca5(PO4)3OH。根据化学式判断,羟基磷酸钙是由_______种元素组成的。
③下列有关厨房中的化学知识,说法不正确的是_______(选填下列序号之一)。
A.将自来水煮沸,可降低水的硬度
B.利用活性炭的吸附性,可去除冰箱异味
C.利用洗洁精的乳化作用,可去除油污
D.食醋能与不锈钢、铁锈、食盐、纯碱等物质反应
④某化学兴趣小组开展跨学科实践活动,图是设计一套实验装置的示意图。通入一段时间的CO2,右边乒乓球会_______(填“上升”“下降”之一)。再往集气瓶中滴入适量氢氧化钠溶液后,杠杆重新平衡,此过程中发生反应的化学方程式为_______。
【答案】(1) ①. H2 ②. Al2O3 ③. K2CO3 ④. Fe(OH)3
(2) ①. 有机物 ②. 14 ③. 4##四 ④. D ⑤. 下降 ⑥.
【解析】
【小问1详解】
①氢气是氢元素组成的纯净物,属于单质,一种气体单质是氢气,化学式为H2;
②氧化铝是由铝元素与氧元素组成的氧化物,属于金属氧化物,其化学式为Al2O3;
③碳酸钾是一种盐,其中含有钾元素,可用作化肥,碳酸钾的化学式为K2CO3;
④氢氧化铁中阴离子全部是氢氧根离子,属于碱且不溶于水,化学式为Fe(OH)3;
【小问2详解】
①根据丙三醇(C3H8O3)化学式可知,丙三醇是含碳化合物,属于有机物;化学符号右下角的数字,表示一个该微粒中所含该原子的数目,每个丙三醇分子是由3+8+3=14个原子构成;
②保护我们牙齿的牙釉质,主要成分是羟基磷酸钙,化学式为Ca5(PO4)3OH。根据化学式判断,羟基磷酸钙是由钙元素、磷元素、氧元素和氢元素四种元素组成的;
③A、天然水煮沸时,水中可溶性钙镁化合物转化为沉淀,水的硬度降低,将自来水煮沸,可降低水的硬度,说法正确;
B、活性炭具有吸附性,能吸附色素和异味,利用活性炭的吸附性,可去除冰箱异味,说法正确;
C、洗洁精能使油污在水中分散成无数细小的液滴,而不聚集成大的油珠,从而使油和水不再分层,所形成的乳浊液稳定性增强,利用洗洁精的乳化作用,可去除油污 ,说法正确;
D、食醋能与不锈钢、铁锈、纯碱等物质反应,不能与食盐反应,说法错误。
故选D;
④二氧化碳密度大于空气,通入一段时间的CO2,左边乒乓球会受到浮力的作用,乒乓球上浮,右边乒乓球会下降;再往集气瓶中滴入适量氢氧化钠溶液后,氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,能吸收二氧化碳,空气重新进入集气瓶,密度减小,杠杆重新平衡,此过程中发生反应的化学方程式为CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O。
17. 以“新”主导,以“质”取胜。我国在新的发展阶段选择大力发展新质生产力,推动国家高质量发展。
(1)加快建设新型能源体系。我国以风力、光伏发电为代表的诸多新能源产业在世界上占主导地位。
①光伏发电是利用太阳电池阵列将太阳辐射能直接转换成_______能。光伏能源在未来有望逐步替代传统能源成为主力能源。
②氢能源是一种清洁高效、多应用场景的能源载体。用可再生能源发电制氢,既可降低碳排放又能实现储能的目的。请写出电解水制取氢气的反应化学方程式_______。若制取1kg氢气,理论上至少需要分解水_______kg。工业上以甲烷、水蒸气为原料,在一定条件下反应也可以制备氢气,同时还生成一氧化碳。请写出该反应的化学方程式_______。
(2)新材料日新月异,改变世界,创造奇迹。
①“嫦娥钢”是一种高强韧、高吸能、高耐蚀的合金,助力“天问一号”火星软着陆。从材料分类来讲,“嫦娥钢”属于_______材料(选填“金属”“合成”之一)。
②气敏材料是一种新型功能材料,可用于检测特定气体的成分。二氧化锡(SnO2)、氧化锌(ZnO)等一些金属氧化物是最早发现的无机气敏材料。二氧化锡中锡元素的化合价为_______价。明代宋应星所著的《天工开物》曾记载了用二氧化锡固体炼锡的方法,其反应化学方程式为,则X的化学式为_______。
(3)生物制造,融合化学技术,未来可期。
①我国科学家已实现以二氧化碳为原料合成乙醇、淀粉等物质。乙醇(C2H5OH)俗称酒精,在生产生活中有着广泛的用途。乙醇中碳、氧两种元素的质量比为_______(填最简整数比)。
②花生四烯酸(C20H32O2)是婴幼儿生长发育必需的脂肪酸之一,目前可通过微生物发酵法进行工业生产。花生四烯酸中质量分数最大的元素是_______(填元素符号)。
【答案】(1) ①. 电 ②. ③. 9 ④.
(2) ①. 金属 ②. +4 ③. CO
(3) ①. 3:2 ②. C
【解析】
【小问1详解】
①光伏发电太阳能转化电能,故填:电能;
②电解水生成氢气和氧气,方程式为:;
制取1kg氢气,理论上至少需要分解水的质量为x,
甲烷、水蒸气在一定条件下反应生成氢气和一氧化碳,方程式为:;
【小问2详解】
①“嫦娥钢”是一种高强韧、高吸能、高耐蚀的合金,合金属于金属材料;
②SnO2中氧元素化合价为-2价,根据化合价正负代数和为0,设锡元素化合价为x,x+(-2)×2=0,x=+4;
反应前C、Sn、O的原子个数分别为2、1、2,反应后除去2X外只有1个Sn原子,根据反应前后原子的种类和个数不变,可知2X中含有2个碳原子和2个氧原子,所以X为CO;
【小问3详解】
①乙醇中碳、氧两种元素的质量比为(12×2):16=3:2;
②花生四烯酸中碳氢氧三种元素的质量比为:(12×20):(1×32):(16×2)=15:2:2,所以碳元素质量分数最大,碳的元素符号为:C。
18. 如图所示为实验室中常见气体制备、净化、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器(组装实验装置时,可重复选择仪器),某化学兴趣小组的同学欲利用其进行下列实验。试根据题目要求,回答下列问题:
(1)以石灰石和稀盐酸为原料,在实验室中制备并收集干燥、纯净的二氧化碳气体,按照要求设计实验装置、连接仪器,并检验装置的气密性。(提示:盐酸中挥发出的少量HCl气体,可用饱和碳酸氢钠溶液进行去除)
①所选仪器的连接顺序为_______(从左到右填写仪器序号字母)。
②上述实验制取二氧化碳的化学方程式为_______。
③将少量CO2气体通入盛有大量Ca(OH)2溶液的烧杯中,烧杯中溶液的质量与之前相比会_______(选填下列序号之一)。
A.增大 B.减小 C.不变 D.无法判断
(2)兴趣小组用一氧化碳气体(含少量二氧化碳和水蒸气)测定9g某氧化铁样品的纯度(杂质为铁粉),选择仪器的连接顺序为:混合气体→C1→A→E→C2→碱石灰干燥管。实验开始前,检验装置的气密性。实验过程中气体流向是从左到右(假设发生的化学反应都充分反应)。充分反应后,测得C1装置质量增加了1.1g,E装置质量减少了2.4g,C2装置质量增加了6.6g。
①所选装置A的作用是_______。
②实验中,观察到装置E中反应的现象是_______。
③根据所给数据计算,该样品中氧化铁的质量分数为_______(计算结果精确至0.1%)。若装置中不连接C1,用E装置反应前后的质量变化进行计算,则计算结果_______(填“偏大”“偏小”“不受影响”之一)。
④根据所给数据计算,该样品中铁元素与氧元素的质量比为_______(填最简整数比)。
⑤从环境保护角度,该兴趣小组设计的实验方案还存在不完善之处,你的具体改进方案是______。
【答案】(1) ①. BDAF ②. ③. B
(2) ①. 吸收水分(干燥气体等) ②. 固体逐渐变为黑色 ③. 88.9% ④. 不受影响 ⑤. 11:4 ⑥. 在装置末端添加一个燃着的酒精灯
【解析】
【小问1详解】
①实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,属于固、液不加热反应,发生装置可选A,盐酸具有挥发性,会使制得的二氧化碳中混有氯化氢气体,碳酸氢钠能与氯化氢反应生成氯化钠、二氧化碳和水,可用饱和碳酸氢钠溶液除去氯化氢气体,浓硫酸具有吸水性,且与二氧化碳不反应,可用浓硫酸干燥二氧化碳,且应先除杂后干燥,二氧化碳溶于水,密度比空气大,可用向上排空气法收集,收集装置可选F,故所选仪器的连接顺序为BDAF;
②装置A中所发生反应为石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为;
③二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,且产生的沉淀的质量大于吸收的二氧化碳的质量,则溶液质量会减小,故选B;
【小问2详解】
①浓硫酸具有吸水性,能吸收一氧化碳中的水蒸气,所选装置A的作用是吸收水分,干燥气体;
②一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,实验现象是红棕色固体逐渐变为黑色;
③C2装置质量增加了6.6g,氢氧化钠吸收二氧化碳,故反应过程中生成二氧化碳的质量为6.6g;
设:参与反应的氧化铁的质量为x,
x=8g,
该样品中氧化铁的质量分数为;
E装置反应前后的质量变化为减少的氧元素的质量,根据氧元素质量计算出氧化铁的质量,从而计算氧化铁的质量分数,计算结果不受影响;
④E装置反应前后的质量变化为减少的氧元素的质量2.4g,铁元素的质量为,铁元素与氧元素的质量比为;
⑤一氧化碳有毒,会污染空气,而该装置没有尾气处理装置,应在装置末端加一个点燃的酒精灯,处理尾气。
19. 实验题。
(1)实验室有两瓶失去标签的无色溶液,已知是稀盐酸和氯化钠溶液中的各一种。小明和小红想用化学方法确定分别是哪种物质,进行了实验探究。
①小明各取少量的溶液,分别加入A、B两支试管中。向两支试管中均滴加少量紫色的石蕊试液,观察到A试管中溶液变成了红色,则加入B试管中的是_______溶液(填化学式)。
②小红从下列四种试剂中选取了试剂,进行鉴别实验,根据明显现象也成功鉴别了上述两种无色溶液。则小红所选的试剂可以是_______(选填下列序号之一)。
A.无色酚酞试液 B.氯化钾溶液 C.铜片 D.氧化铜粉末
(2)实验小组同学探究一烧杯中无色透明废液的成分。经初步测定,废液的pH为2,对可能大量存在的离子组合,四位同学分别给出了一组预测,其中合理的是_______(选填下列序号之一)。
A. Na+、Cl-、OH-、Ca2+B. 、H+、K+、Cl-
C. Na+、H+、Fe2+、D. Na+、Ca2+、、
(3)实验室中现有一包固体混合物A,其中可能含有NH4Cl、Na2SO4、CuSO4、BaCl2四种物质中的两种或多种。兴趣小组同学欲探究其组成,按下图所示进行了实验,出现的现象如图中所述(设过程中所有可能发生的反应均恰好完全反应)。
I.气体B的名称是_______,白色沉淀F的化学式是_______。
II.写出步骤④发生反应的化学方程式_______。
III.实验结束后滤液E中一定大量存在阴离子是_______(填离子符号)。
IV. 通过上述现象判断,该固体混合物A中一定含有的物质是_______(填化学式)。不能确定是否含有的物质是_______(填化学式),请写出无法确定该物质是否存在的理由_______。
【答案】(1) ①. NaCl ②. D (2)B
(3) ①. 氨气 ②. BaSO4 ③. ④. 、Cl- ⑤. NH4Cl、CuSO4 ⑥. Na2SO4 ⑦. 原混合物中CuSO4肯定存在,可以与NaOH反应生成Na2SO4,所以无法判断原混合物中Na2SO4是否存在(或有没有Na2SO4对实验现象无影响)
【解析】
【小问1详解】
①氯化钠溶液显中性,不能使紫色石蕊试液变红,稀盐酸显酸性,能够使紫色石蕊试液变红,向两支试管中均滴加少量紫色的石蕊试液,观察到A试管中溶液变成了红色,则加入A试管的是盐酸,加入B试管中的是氯化钠溶液,化学式为NaCl;
②A、氯化钠溶液显中性,稀盐酸显酸性,都不能使酚酞试液变色,所以用酚酞试液不能鉴别氯化钠溶液和稀盐酸溶液,选项错误;
B、氯化钠和稀盐酸都不能和氯化钾反应,混合后都无明显现象,所以用氯化钾溶液不能鉴别氯化钠溶液和稀盐酸溶液,选项错误;
C、氯化钠和稀盐酸都不能和铜片反应,混合后都无明显现象,所以用铜片不能鉴别氯化钠溶液和稀盐酸溶液,选项错误;
D、氧化铜粉末与氯化钠不反应,无明显现象,和稀盐酸反应生成氯化铜溶液,观察到固体减少,溶液由无色变为蓝色,所以用氧化铜粉末能鉴别氯化钠溶液和稀盐酸溶液,选项正确;
故选D;
【小问2详解】
经初步测定,废液的pH为2,说明溶液显酸性,溶液中含有氢离子;
A、氢离子和氢氧根离子不能共存,反应会生成水,选项错误;
B、氢离子和这四种离子均不能生成水、气或沉淀,可以共存,选项正确;
C、氢离子和硝酸根离子、亚铁离子不能共存,会生成硝酸铁,选项错误;
D、氢离子和碳酸根离子不能共存,反应会生成水和二氧化碳,选项错误;
故选B;
【小问3详解】
I.氢氧化钠和氯化铵反应生成氯化钠、氨气和水,故气体B是氨气;
氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,故滤渣B是氢氧化铜沉淀;
滤液C与硝酸钡反应产生白色沉淀F,分析滤液C成分,只有硫酸根离子和钡离子反应生成硫酸钡沉淀,故白色沉淀F为硫酸钡,化学式为BaSO4;
II.由I可知滤渣B是氢氧化铜沉淀,氢氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水,反应的方程式为;
III.分析流程图可知,氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,硫酸钠和硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钠,氢氧化钠和氯化铵反应生成氯化钠、氨气和水,硝酸钠和氯化钠可溶,一定存在溶液中,故实验结束后滤液E中一定大量存在的阴离子是、Cl-;
IV. 由反应①可知,固体中一定含有氯化铵、硫酸铜,由反应④可知滤渣D只有氢氧化铜,则固体中一定不含氯化钡,因为硫酸铜和氯化钡反应产生硫酸钡沉淀,硫酸钡不与稀硫酸反应,硫酸钠无法确定,可能有可能没有;原因是原混合物中CuSO4肯定存在,可以与NaOH反应生成Na2SO4,所以无法判断原混合物中Na2SO4是否存在。
20. 海洋是人类千万年来取之不尽、用之不竭的巨大资源宝库,其中蕴藏着丰富的食盐资源。
(1)粗盐提纯。海水提取的粗盐中含有可溶性的CaCl2、MgCl2、Na2SO4等杂质,通过如下操作进行提纯:①加入Na2CO3溶液②加入NaOH溶液③加入BaCl2溶液④滴入稀盐酸至无气泡产生⑤过滤⑥溶解。正确的操作顺序是_______(按顺序填标号,不得重复)。
(2)配制溶液。某同学在实验室配制50g15%的氯化钠溶液,过程如下图所示:
①该实验需要量取水的体积为_______ml(水的密度为lg/ml)。
②下列做法会导致所配溶液溶质质量分数偏大的是_______(填选项序号)。
A.氯化钠固体中有杂质 B.量取水时俯视读数 C.溶解时用玻璃棒不断搅拌
(3)现有NaCl和CaCl2的固体混合物50g,将其全部放入一洁净的烧杯中,然后加入足量蒸馏水,搅拌,固体物质完全溶解。再向烧杯中逐滴加入溶质质量分数为10.6%的Na2CO3溶液,滴入Na2CO3溶液的质量与生成沉淀的质量关系如图所示。试回答:
①当滴入Na2CO3溶液的质量为150g时(即图中B点),烧杯中溶液里大量存在的酸根阴离子是_______(写离子符号)。
②当滴入Na2CO3溶液的质量为100g时(即图中A点),恰好完全反应,通过计算求原固体混合物中NaCl的质量分数_______(计算结果精确到0.1%)。
【答案】(1)⑥②③①⑤④(或⑥③②①⑤④或⑥③①②⑤④)
(2) ①. 42.5 ②. B
(3) ①. 、Cl-##Cl-、 ②.
解:参加反应的Na2CO3质量为:;
设参加反应的CaCl2质量为x。
则原固体混合物中NaCl的质量分数为
答:原固体混合物中NaCl的质量分数为77.8%
【解析】
【小问1详解】
粗盐提纯时先将粗盐溶于水,为了将杂质除净,所加除杂试剂均过量,氢氧化钠用于除去氯化镁杂质,氯化钡用于除去硫酸钠杂质,碳酸钠用于除去氯化钙杂质和过量的氯化钡,所以碳酸钠溶液的加入顺序在氯化钡后,过量的氢氧化钠和碳酸钠可用稀盐酸来除去,为了防止沉淀被酸溶解,所以加盐酸前要先过滤,所以操作顺序可以是⑥②③①⑤④或⑥③②①⑤④或⑥③①②⑤④;
【小问2详解】
①室配制50g15%的氯化钠溶液,需水的体积为:;
②A、氯化钠固体中有杂质,造成氯化钠质量偏小,溶质质量分数偏小,选项错误;
B、俯视读数,读数偏大,量取出水的体积偏小,水的质量偏小,溶质质量分数偏大,选项正确;
C、溶解时用玻璃棒不断搅拌能加速氯化钠的溶解,不改变溶质质量分数,选项错误;
故选B;
【小问3详解】
①碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,由图可知,当滴入Na2CO3溶液的质量为150g时,碳酸钠有剩余,此时溶液中的溶质为碳酸钠和氯化钠两种,此时烧杯中溶液里大量存在的酸根阴离子是碳酸根离子和氯离子,离子符号为:;
②见答案。加入的物质
甲
乙
丙
实验现象
白色沉淀
无明显现象
白色沉淀
物质
杂质
除杂所用试剂和方法
A
NaCl固体
泥沙
加足量水溶解,过滤,蒸发结晶
B
稀盐酸
H2SO4
加入适量的NaOH溶液
C
NaOH溶液
Ca(OH)2
加入过量的Na2CO3溶液,过滤
D
KCl溶液
K2SO4
加适量的BaCl2溶液,过滤
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