2024年山东省烟台市中考化学真题（含解析）

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注意事项：
1．本试卷共8页，共100分；考试时间90分钟。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。
2．答题前，务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、准考证号、座位号填写在试卷和答题卡规定的位置上。
3．选择题选出答案后，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，再选涂其它答案标号。
4．非选择题必须用0.5毫米黑色签字笔作答，答案必须写在答题卡指定区域内的相应位置；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不能使用涂改液、胶带纸、修正带。
5．写在试卷上和答题卡指定区域外的答案无效。
6．可能用到的和对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Cl-35.5 Ca-40
一、选择题（本题包括10个小题。每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意）
1. 我国力争2060年前实现“碳中和”，彰显大国责任与担当。“碳中和”的“碳”是指
A. 二氧化碳B. 碳元素C. 碳原子D. 所有含碳物质
【答案】A
【解析】
【详解】“碳中和”是指某个地区在一定时间内，人类活动直接和间接排放的碳总量，与通过植树造林、工业固碳等方式吸收的碳总量相互抵消，实现碳“净零排放”，这里的“碳”指的是二氧化碳；
故选A。
2. 正确的实验操作是实验成功和人身安全的重要保证。下列实验操作正确的是
A. 称量氢氧化钠B. 读取液体体积
C. 过滤D. 检查气密性
【答案】D
【解析】
【详解】A、氢氧化钠固体有强烈的腐蚀性，要放在玻璃器皿中称量，不能放在纸上称量，实验操作错误；
B、读取液体体积，视线应与凹液面的最低处保持水平，不能仰视或俯视，实验操作错误；
C、过滤液体，要注意“一贴、二低、三靠”，图中缺少玻璃棒引流，实验操作错误；
D、检查装置的气密性，先将导管伸入水中，再用手紧握试管的外壁，水中导管口有气泡冒出，说明气密性良好，实验操作正确。
故选D。
3. 今年5月12日是第16个全国防灾减灾日，主题是“人人讲安全，个个会应急——着力提升基层防灾避险能力”，下列说法错误的是
A. 电动车不能在居民楼内充电，以免发生火灾
B. 厨房天然气泄漏，要立即打开抽油烟机排气
C. 加热液体时，试管口不能朝着自己或他人
D. 氢氧化钠不慎沾到皮肤上，要立即用大量的水冲洗，然后涂上硼酸溶液
【答案】B
【解析】
【详解】A.电动车在居民楼内充电可能因过度充电、高温环境或存在可燃物而引发火灾或爆炸，所以电动车不能在居民楼内充电，故A正确；
B.天然气是一种易燃易爆气体，抽油烟机可能将泄露的天然气吸入，并在其内部或排气管道中遇到火星或电火花，从而引发爆炸，应立即关闭燃气阀门，打开门窗通风，并疏散室内人员，到室外通知燃气公司进行故障处理，故B错误；
C.加热液体时，试管口不能朝着自己或他人，以免液体沸腾喷出伤人，故C正确；
D.氢氧化钠有腐蚀性，氢氧化钠不慎沾到皮肤上，要立即用大量的水冲洗，然后涂上酸性较弱的硼酸溶液，故D正确。
故选：B。
4. 下图是镁元素在元素周期表中的部分信息，下列说法错误的是
A. 镁原子核外有12个电子B. 该元素属于金属元素
C. 镁原子核内有12个质子D. 镁的相对原子质量是24.31g
【答案】D
【解析】
【详解】A、原子序数=质子数=核外电子数，镁原子镁原子核外有12个电子，故选项说法正确；
B、镁为“钅”字旁，属于金属元素，故选项说法正确；
C、原子序数=质子数=核外电子数，镁原子核内有12个质子，故选项说法正确；
D、元素名称下面的数字表示相对原子质量，钌相对原子质量为24.31，故选项说法错误。
故选：D。
5. 空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气及其成分的说法错误的是
A. 二氧化碳是空气污染物，也是重要的资源
B. 工业上可用分离液态空气法制氧气
C. 氧气能供给生物呼吸，约占空气体积的
D. 氮气化学性质不活泼，可用来延长食品保质期
【答案】A
【解析】
【详解】A、二氧化碳是空气成分之一，不属于空气污染物，但二氧化碳排放过多会导致温室效应，说法错误，符合题意；
B、工业上可用分离液态空气法制氧气，说法正确，不符合题意；
C、氧气约占空气体积的，其用途是供给呼吸、支持燃烧，说法正确，不符合题意；
D、氮气化学性质不活泼，可用作保护气来延长食品保质期，说法正确，不符合题意。
故选：A。
6. 海洋是巨大的资源宝库，下图是从海水中获取淡水的简易装置。下列说法错误的是
A. 水杯中的水是淡水B. 该过程中水分子大小发生改变
C. 该过程中用到蒸馏的方法D. 获取淡水的快慢与温度有关
【答案】B
【解析】
【详解】A、该装置中，水蒸发变为水蒸气，水蒸气遇冷凝结成水滴滴到水杯中，得到淡水，故水杯中的水是淡水，不符合题意；
B、该过程中，只是分子之间的间隔发生了改变，分子的大小不变，符合题意；
C、该过程中，水蒸发变为水蒸气，水蒸气遇冷凝结成水滴，得到淡水，是利用蒸馏的方法，不符合题意；
D、获取淡水的快慢与温度有关，温度越高，水蒸发的越快，获得淡水的速率越快，不符合题意。
故选B。
7. 下列有关水和溶液的说法错误的是
A. 通过沉降，过滤可除去水中的不溶性杂质
B. 生活中常用煮沸的方法对水进行杀菌消毒
C. 溶液具有均一性、稳定性的原因是溶液中各种微观粒子都静止不动
D. 将50g溶质质量分数为的硝酸钾溶液稀释成，需要加水150g
【答案】C
【解析】
【详解】A、沉降是将悬浮的小的颗粒物沉淀，过滤是将固体和液体分离，所以通过沉降，过滤可除去水中的不溶性杂质，故A正确；
B、煮沸可以将水中细菌病毒杀死，故B正确；
C、溶液具有均一性和稳定性，溶液中各种粒子均是在不断的运动的，故C错误；
D、稀释前后溶质的质量不变，则稀释后的溶液的质量为=200g，加入水的质量为200g-50g=150g，故D正确。
故选C。
8. 中华传统文化中包含很多化学知识。下列对文献内容解释错误的是
A. 《梦溪笔谈》—石油：“燃之如麻，但烟甚浓”——石油的不完全燃烧
B. 《天工开物》：“每金七厘，造方寸金一千片”——金的延展性强
C. 《梅花》：“遥知不是雪，为有暗香来”——分子在不断地运动
D. 《吕氏春秋》：“金（指铜）柔锡柔，合两柔则刚”——铜锡合金的硬度比铜、锡小
【答案】D
【解析】
【详解】A、石油：“燃之如麻，但烟甚浓”，是因为氧气的含量不足，导致石油不完全燃烧所产生的，故A解释正确；
B、“每金七厘，造方寸金一千片”，是说金可以压成很薄的片，说明金的延展性强，故B解释正确；
C、“遥知不是雪，为有暗香来”，是因为花香中含有的分子是在不断运动的，向四周扩散，使人们闻到花香，故C解释正确；
D、“金（指铜）柔锡柔，合两柔则刚”，说明铜锡合金的硬度比铜、锡大，故D解释错误；
故选：D。
9. 元素观、微粒观是重要的化学观念。下列有关说法错误的是
A. 繁多复杂的物质世界是由种类有限的元素组成的
B. 原子中的质子数和中子数一定相等
C. 原子核的体积很小，但集中了原子的主要质量
D. 原子得失电子变成离子后，元素种类不变
【答案】B
【解析】
【详解】A、物质是由元素组成的，所以虽然元素的种类是有限的，但由元素组成的物质种类是繁多的，故说法正确；
B、同种元素的原子核内质子数和中子数不一定相等，例如碳12、碳13、碳14的质子数相同，但中子数不同，则原子中质子数和中子数不一定相等，故说法错误；
C、原子核体积相对于原子体积来说很小，原子的质量主要集中在原子核上，所以原子核的质量大约相当于原子的质量，故说法正确；
D、元素种类由质子数决定，原子得失电子变成离子，其质子数不变，因此元素的种类不变，故说法正确。
故选B。
10. 茶叶中含有咖啡碱（），下列关于咖啡碱的说法正确的是
A. 咖啡碱中含有氧分子B. 咖啡碱中氧元素的质量分数最小
C. 咖啡碱属于有机物D. 咖啡碱中碳、氮两种元素的质量比是
【答案】C
【解析】
【详解】A、咖啡碱是由咖啡碱分子构成的，咖啡碱分子是由碳原子、氢原子、氮原子和氧原子构成的，其中不含氧分子，故A错误；
B、咖啡碱中碳、氢、氮、氧的质量比为（12×8）：（1×10）：（14×4）：（16×2）=48：5：28：16，因此咖啡碱中氢元素的质量分数最小，故B错误；
C、咖啡碱是含有碳元素的化合物，属于有机物，故C正确；
D、咖啡碱中碳、氮的质量比为（12×8）：（14×4）=12：7，故D错误。
故选C。
二、选择题（本题包括5个小题。每小题2分，共10分。每小题有一个或两个选项符合题意。若有两个答案，漏选1个扣1分，错选则不得分）
11. 下图是利用氨气处理汽车尾气中某污染物的反应微观示意图。下列说法正确的是
A. 甲属于化合物B. 该反应属于置换反应
C. 参加反应的甲、乙的分子个数比是D. 生成丙、丁的质量比是
【答案】AC
【解析】
【分析】由图可知，该反应为氨气和一氧化氮在催化剂的作用下反应生成氮气和水，该反应的化学方程式为：4NH3+6NO 5N2+6H2O。
【详解】A、由图可知，每个甲分子由1个氮原子和3个氢原子构成，故丙的化学式为：NH3，是由不同元素组成的纯净物，属于化合物，正确；
B、置换反应是由一种单质和一种化合物反应生成一种单质和一种化合物的反应，该反应的反应物是两种化合物，不属于置换反应，错误；
C、由化学方程式可知，参加反应的甲、乙的分子个数比为：4：6=2：3，正确；
D、由化学方程式可知，生成丙、丁的质量比为：（28×5）：（18×6）=35：27，错误。
故选AC。
12. 某种“果蔬洗盐”的主要成分及其质量分数是：氯化钠，碳酸钠、碳酸氢钠。三种物质的溶解度曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 氯化钠、碳酸钠属于易溶物质
B. 该“果蔬洗盐”不能与食醋一起使用
C. 时，饱和溶液的溶质质量分数等于
D. 时，将50g“果蔬洗盐”放入100g水中，形成的溶液是的不饱和溶液
【答案】C
【解析】
【详解】A、根据溶解度曲线，氯化钠、碳酸钠在20°C时的溶解度都大于10g，则属于易溶物质，正确；
B、该“果蔬洗盐”中含有碳酸钠和碳酸氢钠，会与食醋中的醋酸反应，则不能与食醋一起使用，正确；
C、碳酸钠在30°C时的溶解度是40g，则此时碳酸钠的饱和溶液中的溶质质量分数等于，错误；
D、氯化钠在20°C时溶解度大约是36g，50g“果蔬洗盐”含有氯化钠的质量是，则20°C时25g氯化钠放入100g水中，形成的溶液是NaCl的不饱和溶液，正确；
故选C。
13. 利用元素守恒解决问题。将10g碳酸钙固体高温煅烧至部分分解，冷却后将全部剩余固体与足量稀盐酸完全反应。下列有关结论正确的是
A. 最终生成氯化钙的质量与煅烧程度无关B. 两步反应生成总质量与煅烧程度无关
C. 煅烧前后固体中钙元素的质量分数不变D. 煅烧越充分则反应消耗的盐酸量越小
【答案】AB
【解析】
【详解】A、碳酸钙、氧化钙和盐酸反应都会生成氯化钙，根据钙元素守恒可知，最终生成氯化钙的质量由钙元素质量决定，所以最终生成氯化钙的质量与煅烧程度无关。A正确；
B、碳酸钙高温分解生成二氧化碳，未分解的碳酸钙与盐酸反应生成二氧化碳，根据碳元素守恒可知，生成CO2总质量由碳元素质量决定，所以两步反应生成CO2总质量与煅烧程度无关。B正确；
C、碳酸钙高温分解生成二氧化碳和氧化钙，根据钙元素守恒可知，煅烧前后固体中钙元素的质量不变，由于煅烧后生成气体二氧化碳，煅烧后固体质量减小，所以煅烧后固体中钙元素的质量分数变大。C不正确；
D、碳酸钙、氧化钙和盐酸反应都会生成氯化钙，根据钙元素守恒可知，最终生成的氯化钙质量由钙元素质量决定，所以消耗的盐酸与碳酸钙的分解程度无关。即无论煅烧是否充分反应消耗的盐酸量都不变。故D不正确。
综上所述：选择AB。
14. 物质的检验、鉴别、除杂是化学研究的重要方法。下列实验方案能达到目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A 、氮气和二氧化碳都不支持燃烧，都能使燃着的木条熄灭，将燃着的木条分别伸入气体中，观察到现象相同，无法用燃着的木条鉴别氮气和二氧化碳，不能达到目的，错误；
B、一氧化碳能与高温氧化铁反应生成铁和二氧化碳，将混合气体通过足量的高温氧化铁粉末，反而把主要成分一氧化碳除去了，不能达到目的，错误；
C、铁粉与氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，与HCl反应生成氯化亚铁和氢气，混合物加入过量的铁粉、过滤，会把氯化铜、HCl都除去，不能达到目的，错误；
D 、稀硫酸能与氯化钡反应生成硫酸钡白色沉淀，而稀盐酸与氯化钡不反应且生成的硫酸钡不溶于稀酸，所以可以通过取样，加入氯化钡溶液，若观察到有白色沉淀生成，则稀盐酸中混有硫酸，若无白色沉淀生成，则稀盐酸中不混有硫酸，能达到目的，正确。
故选D。
15. 某兴趣小组实验室制取后的废液中的溶质是和。某同学取一定质量的该废液于烧杯中，并向其中逐滴加入溶液充分反应。下列图像是滴加过程中他对烧杯中物质变化情况的分析（溶液呈中性），其中错误的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A、盐酸先和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，开始无沉淀生成，盐酸反应完全，碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠，随着反应的进行，沉淀质量增加，氯化钙反应完全，沉淀质量不再改变，故A正确；
B、盐酸先和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，反应开始生成二氧化碳的质量增加，盐酸反应完全，生成二氧化碳的质量不变，故B正确；
C、碳酸钠和盐酸反应有二氧化碳生成，生成的二氧化碳小于参加反应的碳酸钠的质量，溶液质量增加，碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙，生成的碳酸钙的质量小于参加反应的碳酸钠的质量，反应结束后继续加入碳酸钠溶液，溶液质量继续增加，故C错误；
D、开始溶液中含有盐酸，溶液显酸性，碳酸钠溶液显碱性，且和盐酸反应，溶液的pH值逐渐变大，当碳酸钠和盐酸、氯化钙恰好完全反应时，溶液显中性，继续加入碳酸钠溶液，溶液显碱性，故D正确；
故本题选C。
三、理解与应用（本题包括4个小题。共31分）
16. 氢能具有广阔的发展前景，安全高效的制氢和储氢是氢能成为主要能源的关键。
（1）电解水制氢气可用铁作电极，是利用了铁的______。氢气在与电源______极相连的电极上产生。
（2）高压气态储氢是通过恒温高压将氢气储存在压力容器中，从微观角度解释此过程主要发生改变的是______。
（3）氢化物储氢是利用氢气与金属（如Al）反应生成金属氢化物（如），从而进行氢的储存，该过程属于______（填“物理变化”或“化学变化”）。
（4）活性炭具有很多的微孔结构，可用作储氢材料，这是利用活性炭的______性。
（5）我国科学家实现了天然气（）制氢的突破，在条件下，将天然气与水蒸气直接转化为氢气与二氧化碳。请写出该反应的化学方程式______。
（6）氢气是理想的清洁能源，原因是______。
【答案】（1） ①. 导电性（或良好的导电性） ②. 负
（2）分子之间的间隔 （3）化学变化
（4）吸附 （5）
（6）产物无污染
【解析】
【小问1详解】
金属具有良好导电性，电解水制氢气可用铁作电极，是利用了铁的导电性；
电解水过程中，与电源正极相连的电极上产生氧气，与电源负极相连的电极上产生氢气。
【小问2详解】
高压气态储氢是通过恒温高压将氢气储存在压力容器中，从微观角度解释此过程主要发生改变的是分子之间的间隔，压强增大，分子之间间隔变小。
【小问3详解】
氢气与金属（如Al）反应生成金属氢化物（如），从而进行氢的储存，有新物质生成，该过程属于化学变化。
【小问4详解】
活性炭具有很多的微孔结构，具有良好吸附性，可用作储氢材料，这是利用活性炭的吸附性。
【小问5详解】
天然气的主要成分是甲烷，甲烷和水蒸气在条件下反应生成氢气和二氧化碳，该反应化学方程式：。
【小问6详解】
氢气和氧气在点燃条件下反应生成水，氢气是理想的清洁能源，原因是产物是水，不会污染环境。
17. 2024年4月24日是第九个中国航天日，主题为“极目楚天，共襄星汉”。中国人探索宇宙的脚步驰而不息。
（1）空间站种菜。航天员在太空吃到了自己种的蔬菜。蔬菜能为航天员提供______（写1种主要的营养素）。为使蔬菜枝叶茂盛，可以施用的一种化肥是______（写化学式）。太空蔬菜在塑料网篮中种植，塑料属于______（填序号）。
A．无机非金属材料 B．有机高分子材料 C．金属材料 D．复合材料
（2）固体火箭发射卫星。我国在海阳市附近海域使用引力一号运载火箭将3颗卫星顺利送入预定轨道，刷新了全球最大固体运载火箭记录。高氯酸铵、铝粉等是固体运载火箭的主要推进剂，发射时高氯酸铵发生的化学反应是：
①X的化学式是______，中氯元素的化合价是______。
②铝粉在氧气中燃烧的化学方程式是______。
（3）太空燃烧实验。航天员在燃烧科学实验柜中以甲烷为燃料进行在轨点火燃烧实验，观察到甲烷火焰与地面上对照实验的火焰相比，显得短而圆，且微弱。
①制作燃烧科学实验柜的材料需具有的性质是______（写1条）。
②从燃烧的条件分析，点火的作用是______。
③下列对燃烧实验分析正确的是______（填序号）。
A．空间站甲烷燃烧，不需要氧气
B．空间站失重条件下燃烧产生的热气流向四周扩散，地面上热气流向上扩散
C．空间站失重条件下空气流动性差，甲烷燃烧的火焰比较微弱
【答案】（1） ①. 维生素（合理即可） ②. NH4Cl（合理即可） ③. B
（2） ①. Cl2 ②. +7 ③.
（3） ①. 防火（合理即可） ②. 使温度达到可燃物的着火点 ③. BC
【解析】
【小问1详解】
蔬菜中富含维生素、水分等；
氮肥有利于蔬菜叶的生长，含有氮、磷、钾三种营养元素中氮元素的属于氮肥，如NH4Cl、CO(NH2)2等；
塑料属于有机高分子材料，故填：维生素（合理即可）；NH4Cl（合理即可）；B；
【小问2详解】
①根据质量守恒定律，化学反应前后原子的个数、种类均不变。该反应中，反应前含有2个N、8个H、2个Cl、8个O，反应后含有2个N、8个H、8个O，相差2个Cl，则X的化学式为Cl2；
NH4ClO4中铵根离子的化合价为+1价，氧元素的化合价为-2价，设氯元素的化合价为，根据化合物中正负化合价代数和为零，得，即氯元素的化合价为+7；
②铝在氧气中点燃生成氧化铝，反应的化学方程式为；
【小问3详解】
①航天员在燃烧科学实验柜中以甲烷为燃料进行在轨点火燃烧实验，则制作燃烧科学实验柜的材料需具有的性质是防火，耐高温等，故填：防火（合理即可）；
②从燃烧条件分析，点火后温度升高，所以作用是使温度达到可燃物的着火点；
③A、空间站甲烷燃烧，也需要氧气，故A错误；
B、空间站失重条件下燃烧产生的热气流向四周扩散，火焰显得短而圆，且微弱，地面上热气流向上扩散，火焰呈锥状，故B正确；
C、空间站失重条件下空气流动性差，氧气得不到很好的补充，甲烷燃烧的火焰比较微弱，故C正确。
故选BC。
18. 电动汽车的兴起对金属镁和碳酸锂（）的需求增大。以盐湖卤水（主要成分是、、）为原料，制备金属镁和碳酸锂的主要物质转化流程如下：
资料：①碳酸钠能与氯化镁发生复分解反应；②部分物质的溶解度如下表：
（1）为避免引入新杂质，过程Ⅰ中加入的适量物质X是______。
（2）制镁过程中发生中和反应的化学方程式是______。
（3）过程Ⅱ的目的是浓缩含锂溶液。这个过程中，氯化钠的结晶方法是______（填“蒸发结晶”或“降温结晶”）。
（4）过程Ⅲ发生了复分解反应，其反应的化学方程式是______。
（5）用盐湖卤水制取碳酸锂，要先除去卤水中的氯化镁，其原因是______。
【答案】（1）氢氧化钠溶液
（2）
（3）蒸发结晶 （4）
（5）防止MgCl2 与Na2CO3反应生成MgCO3沉淀，导致Li2CO3不纯
【解析】
【小问1详解】
根据流程，为避免引入新杂质，过程Ⅰ中加入的适量物质X是氢氧化钠溶液，氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，氯化钠是已由物质，不是新的杂质；
【小问2详解】
制镁过程中，氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水，该反应是酸和碱反应生成盐和水，属于中和反应，化学方程式为：；
【小问3详解】
氯化钠的溶解度受温度变化影响较小，氯化钠的结晶方法是蒸发结晶；
【小问4详解】
过程Ⅲ中氯化锂和碳酸钠相互交换成分（复分解反应）生成碳酸锂沉淀和和氯化钠，化学方程式为：；
【小问5详解】
用盐湖卤水制取碳酸锂，要先除去卤水中的氯化镁，防止MgCl2 与Na2CO3反应生成MgCO3沉淀，导致Li2CO3不纯。
19. “捕集”技术为实现的资源化利用提供支持。图1为“氨法”捕集生产甲醇（）的流程图。
资料：①氨气极易溶于水，水溶液呈碱性；②受热分解为、和
（1）“吸收室”中为了提高的吸收率，应该先通入的是______（填“”或“”）。
（2）“合成室”中除了生成甲醇外，还生成水。该反应的化学方程式是______。
（3）甲醇可进一步转化为甲醛（），其中一种转化方法如图2所示，为使甲醇持续转化为甲醛，反应Ⅱ需补充，理论上需补充的与反应Ⅰ中生成的的分子个数比是：n（需补充）（反应Ⅰ生成）______。
【答案】（1）NH3 （2）
（3）1∶1
【解析】
【小问1详解】
CO2能溶于水，但溶解度不大。根据资料，氨气极易溶于水，水溶液呈碱性，先通入NH3，可以促进溶液对CO2的吸收，故填：NH3。
【小问2详解】
根据题目信息，合成室发生的反应是CO2、H2反应生成甲醇（CH4O）、H2O，化学方程式为：。
【小问3详解】
反应Ⅰ由甲醇（CH4O）、O2反应生成甲醛（CH2O）、H2O2，化学方程式为：。反应Ⅱ由H2O2反应生成O2、H2O，化学方程式为：，根据这两个化学方程式，总反应方程式为：，则产生1个CH2O分子需要消耗1个H2O2分子，而反应Ⅰ产生1个CH2O分子的同时产生1个H2O2分子，所以理论上需补充的H2O2与反应Ⅰ中生成的H2O2的分子个数比是：n（需补充H2O2）：n（反应Ⅰ生成H2O2）=1∶1。
四、实验与探究（本题包括4个小题。共33分）
20. 实验探究是学习化学的重要方法。请根据下列实验装置图回答问题。
（1）装置B中仪器①的名称是______。
（2）实验室用大理石和稀盐酸制取，应选用的发生装置是______（填字母序号，下同），实验室加热高锰酸钾固体制取，应选用的发生装置是______。
（3）实验室制取和，均不能选用的收集装置是______。
（4）兴趣小组用图甲所示装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂，分别加入10mL相同浓度的过氧化氢稀溶液后，用传感器测量装置中气压的变化，如图乙中曲线a、b所示。
①结合实验和曲线a、b分析，两种催化剂中催化效率更高的是______。
②从曲线a、b的变化可以看出，过氧化氢分解的反应是______（填“放热”或“吸热”）反应，加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是______s（填“30”“65”或“120”）。
③曲线a、b最终达到相同的压强，说明______。
【答案】（1）分液漏斗
（2） ①. B ②. A
（3）D （4） ①. 猪肝块 ②. 放热 ③. 30 ④. 催化剂只改变化学反应速率，不改变生成物的质量
【解析】
【小问1详解】
装置B中仪器①的名称是分液漏斗；
【小问2详解】
实验室用大理石和稀盐酸制取，制取原理是碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，该反应中反应物为固体和液体，反应条件为常温，则应选用固液常温型发生装置，即装置B；
实验室加热高锰酸钾固体制取，制取原理是高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应中反应物为固体，反应条件为加热，则应选用固体加热型发生装置，即装置A；
【小问3详解】
二氧化碳密度比空气大、能溶于水且与水反应，应采用向上排空气法进行收集；氧气密度比空气略大且不易溶于水，可采用向上排空气法和排水法进行收集，因此实验室制取和，均不能选用的收集装置是D；
【小问4详解】
①由图乙可知，相同时间内猪肝块作催化剂使装置内压强变化更大，说明相同时间内猪肝块作催化剂对过氧化氢分解产生的氧气更多，则两种催化剂中催化效率更高的是猪肝块；
②由图乙可知，装置内压强先增大后减小，是因为反应产生气体使装置内压强增大，反应结束后温度降低使装置内压强减小，说明过氧化氢分解的反应是放热反应；由图可知，30s时加猪肝块催化的过氧化氢使装置内压强达到最大，说明加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是30s；
③该实验为取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂，分别加入10mL相同浓度的过氧化氢稀溶液，由图乙可知，曲线a、b最终达到相同的压强，说明最终生成氧气的体积相同，说明催化剂只改变化学反应速率，不改变生成物的质量。
21. 某兴趣小组借助数字技术探究“稀盐酸与氢氧化钠溶液反应”，图1所示是室温下稀盐酸与稀氢氧化钠溶液反应的实验装置，图2是反应过程中的pH变化曲线。
（1）根据图2曲线判断，图1中的溶液B是______。
（2）图2中a点所示的溶液pH______7（填“”“”或“”），溶液呈现______（填“酸性”“碱性”或“中性”）。
（3）c点所示的溶液中个数与个数关系是：______（填“”“”或“”）。
（4）a点到b点pH变化的微观本质是______。
【答案】（1）稀盐酸 （2） ①. > ②. 碱性
（3）< （4）H+和OH-结合生成水
【解析】
【小问1详解】
由图2可知，溶液烧杯中溶液的pH大于7，呈碱性，故该实验为稀盐酸加入到氢氧化钠溶液中，则图1中的溶液B为稀盐酸；
【小问2详解】
由图2可知，a点所示的溶液pH>7，溶液呈碱性；
【小问3详解】
氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水，c点时，溶液pH<7，说明此时溶液呈酸性，溶液中存在稀盐酸，此时溶液中溶质为氯化钠和HCl，则c点所示的溶液中Na+个数与Cl-个数关系是：n(Na+)【小问4详解】
a点到b点pH变化，是因为氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠能和水，实质是H+和OH-结合生成水。
22. 在日常生活中能看到很多精美的金属蚀刻画。兴趣小组利用废弃的金属片进行制作金属蚀刻画的项目活动，请你一起参与下列任务。
【任务一】到垃圾回收站筛选金属底板
（1）区分铝片和铁片的物理方法是______（写1种）。
【任务二】预处理金属底板
（2）用砂纸打磨掉铝片表面的氧化膜。用化学方法除去铁片表面的铁锈，可以用______（写1种物质名称）。
【任务三】选择蚀刻液进行蚀刻
（3）首先将有镂空图案的不干胶保护膜（能隔绝蚀刻液与金属底板接触）分别贴到处理好的铝片和铁片上，然后将铝片浸入足量的甲蚀刻液中，将铁片浸入足量的乙蚀刻液中，一段时间后取出。小组同学看到铝片上有凹陷图案，没有附着物；铁片上出现红色附着物图案。则他们选择的甲蚀刻液、乙蚀刻液分别是下列中的______、______（填序号）。
①硫酸铜溶液 ②硝酸银溶液 ③稀盐酸 ④氯化亚铁溶液 ⑤氯化钠溶液
【任务四】金属蚀刻画的后处理
（4）将蚀刻好的金属片清洗掉废液，去掉不干胶保护膜，进行装饰。为防止铁片蚀刻画生锈，可采取的措施是______（写1种合理的方法）。
【任务五】废液回收利用
（5）铝片蚀刻废液处理，可加入足量铝片，得到______溶液，回收保存。
（6）铁片蚀刻废液处理，如下图所示：
过程①加入的物质X是______，过程②加入稀硫酸反应的化学方程式是______。
【答案】（1）用磁铁吸引 （2）稀盐酸
（3） ①. ③ ②. ①
（4）保持铁片蚀刻画表面清洁干燥
（5）氯化铝##AlCl3
（6） ①. 铁粉 ②.
【解析】
【小问1详解】
由于磁铁能吸引铁片，不能吸引铝片，所以可用磁铁吸引的方法区分铝片和铁片。故填：用磁铁吸引。
【小问2详解】
由于稀盐酸能与主要成分为氧化铁的铁锈反应生成氯化铁和水，所以用化学方法除去铁片表面的铁锈，可以用稀盐酸。故填：稀盐酸。
【小问3详解】
由于铝片上有凹陷图案，没有附着物，说明铝与甲蚀刻液反应没有生成新的金属，铝与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，所以甲蚀刻液只能是③稀盐酸。
由于铁片上出现红色附着物图案，说明铁与①硫酸铜溶液反应生成红色的铜。所以乙蚀刻液是①硫酸铜溶液 。故填：③；①。
【小问4详解】
由于铁的锈蚀是铁制品与空气中的氧气和水共同作用的结果。防止铁制品生锈的原理是破坏铁锈蚀的条件，即隔绝氧气或水。所以为防止铁片蚀刻画生锈，可采取的措施是保持铁片蚀刻画表面清洁干燥。故填：保持铁片蚀刻画表面清洁干燥。
【小问5详解】
由于铝片蚀刻废液是铝与盐酸反应生成的氯化铝和剩余的稀盐酸的混合溶液，所以铝片蚀刻废液处理，可加入足量铝片，与稀盐酸完全反应，得到氯化铝溶液，回收保存。故填：氯化铝。
【小问6详解】
由于铁片蚀刻废液是铁与硫酸铜反应生成的硫酸亚铁与剩余的硫酸铜的混合溶液，所以过程①加入的物质X是与硫酸铜反应生成硫酸亚铁的铁粉，铁粉与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，滤渣中的铁粉与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，所以过程②加入稀硫酸反应的化学方程式是。故填：铁粉；。
23. 《天工开物》记载古法造纸术的流程是原料浸泡、蒸煮、抄制、烘干。兴趣小组根据记载，利用回收的废纸进行“制造再生纸”跨学科实践活动，在蒸煮时加入了氢氧化钠。造纸后，为处理剩余的废液进行如下探究活动。
【查阅资料】①；②溶液呈中性；
③碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的固体混合物，能吸收水和二氧化碳。
【任务一】废液成分分析
【提出猜想】推测废液中含有氢氧化钠和碳酸钠中的一种或两种
【实验设计与实施】
（1）
【任务二】废液中碳酸钠含量测定
兴趣小组设计了如下图所示的实验，取100g废液样品放入装置A的锥形瓶中，先通入一会儿N2，然后称量装置C、D的质量，再向锥形瓶中滴加足量稀硫酸，至不再产生气体，继续通一会儿N2后，测得装置C、D分别增重2.1g和0.1g。
（2）锥形瓶中不再产生气体后，需要继续通一会儿，其原因是______。
（3）装置C中反应的化学方程式是______。
（4）废液中碳酸钠的溶质质量分数是______（保留到）。
（5）如果缺少装置B，会使测定的碳酸钠含量______（填“偏大”或“偏小”）。
【任务三】废液的处理
（6）为使废液中的碳酸钠转化为氢氧化钠循环利用，需根据废液中碳酸钠的含量，加入一定量的某种物质，该物质与碳酸钠反应的化学方程式是______。
【答案】（1） ①. 产生白色沉淀 ②. 加入适量无色酚酞试液 ③. 溶液变红
（2）使反应生成的二氧化碳全部被吸收，防止部分气体残留在装置中，影响实验结果
（3）
（4）5.3% （5）偏大
（6）
【解析】
【小问1详解】
步骤1：取少量废液于试管中，加入足量的氯化钡稀溶液，氯化钡能与碳酸钠反应生成碳酸钡和氯化钠，产生白色沉淀，说明废液中含碳酸钠，且足量的氯化钡溶液能将碳酸钠除尽；
步骤2：氢氧化钠溶液显碱性，能使无色酚酞试液变红，故取少量步骤1中的上层清液于试管中，加入适量无色酚酞试液，溶液变红，说明废液中含氢氧化钠；
【小问2详解】
锥形瓶中不再产生气体后，需要继续通一会儿氮气，原因是：使反应生成的二氧化碳全部被吸收，防止部分气体残留在装置中，影响实验结果；
【小问3详解】
装置C中发生反应为二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，该反应的化学方程式为：；
【小问4详解】
装置C、D中增加的质量为反应生成二氧化碳的质量，则生成二氧化碳的质量为：2.1g+0.1g=2.2g
解：设废液中碳酸钠的溶质质量分数是x
x=5.3%
答：废液中碳酸钠的溶质质量分数是5.3%；
【小问5详解】
如果缺少装置B，气体从A装置中携带出的水蒸气会被D装置吸收，导致测得的二氧化碳的质量偏大，则计算出的碳酸钠的含量偏大；
【小问6详解】
氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠，故可加入适量的氢氧化钙溶液将碳酸钠转化为氢氧化钠循环利用，该反应的化学方程式为：。
五、分析与计算（本题包括1个小题。共6分）
24. 化学兴趣小组欲测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数。先将10g样品放入质量为50g的锥形瓶中，再逐滴加入稀盐酸充分反应（如下图所示）。反应过程中测得滴加稀盐酸的总质量与充分反应后锥形瓶及瓶内剩余物质总质量的数据如下表所示。
（该石灰石中杂质不溶解于水，也不与酸反应）
回答下列问题：
（1）10g该石灰石样品与稀盐酸恰好完全反应时，消耗的稀盐酸的总质量是______g，产生二氧化碳的总质量是______g。
（2）该样品中碳酸钙的质量分数为多少？（写出计算过程）
（3）这种测定方法产生误差的原因可能是______（写1条）。
【答案】（1） ①. 30 ②. 2.64
（2）设该样品中碳酸钙的质量为x。
该样品中碳酸钙的质量分数为。
答：该样品中碳酸钙的质量分数为60%。
（3）二氧化碳有少部分溶于水
【解析】
【分析】碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，减少的质量为生成的二氧化碳的质量。
小问1详解】
由质量守恒定律可知，参加反应的反应物的总质量等于生成的生成物的总质量，由表格数据可知，加入稀盐酸的质量为10g时，生成的二氧化碳的质量为，加入稀盐酸的质量为25g时，生成的二氧化碳的质量为，若样品没有反应完全，加入稀盐酸的质量为35g时，生成的二氧化碳的质量为，实际生成的二氧化碳的质量为，则加入稀盐酸的质量为35g时，样品反应完全，产生二氧化碳的总质量是2.64g，消耗的稀盐酸的总质量是；故填：30，2.64。
【小问2详解】
详解见答案。
【小问3详解】
二氧化碳溶于水，稀盐酸中含有水，碳酸钙和稀盐酸反应生成的二氧化碳有少量溶于水，使计算的生成的二氧化碳的质量减少，产生实验误差，则这种测定方法产生误差的原因可能是二氧化碳有少部分溶于水。选项
实验目的
实验方案
A
鉴别和
将燃着的木条分别伸入气体中，观察现象
B
除去CO中少量的
将混合气体通过足量的高温氧化铁粉末
C
除去溶液中的
加入过量的铁粉、过滤
D
检验稀盐酸中是否混有
取样，加入溶液，观察现象
物质
时溶解度
1.32
0.039
12.8
77
54.8
难溶
实验操作
实验现象
实验结论
步骤1：取少量废液于试管中，加入足量的氯化钡稀溶液。
______
废液中有
步骤2：取少量步骤1中的上层清液于试管中，______。
______
废液中有
加入稀盐酸总质量
0
10
25
35
锥形瓶及瓶内剩余物质总质量
60.00
69.12
82.80
92.36