[化学][一模]江苏省苏州市高新区2024年中考考试理科综合试题(解析版)
展开1.本试卷共3大题,29小题,总分100分。考试用时100分钟。
2.答题前,请考生将自己的姓名、考点名称、考场号、座位号用0.5毫米黑色墨水签字笔填写在答题卡相对应的位置上。
3.答选择题时必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案;答非选择题必须用0.5毫米黑色墨水签字笔写在答题卡指定的位置上,不在答题区域内的答案一律无效,不得用其他笔答题,
4.考生答题必须答在答题卡上,答在试卷和草稿纸上一律无效。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 S-32 Zn-65
选择题(共40分)
单项选择题(包括20题,每题2分,共40分。每题只有一个选项最符合题意。)
1. 苏州拥有众多非物质文化遗产项目。下列过程涉及化学变化的是( )
A. 雕刻木版年画 B 手捏雕绣花边
C. 烧制御窑金砖 D. 缂织蚕丝书画
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.雕刻木版没有新物质生成,是物理变化,故错误;
B.手捏雕绣花边没有新物质生成,是物理变化,故错误;
C.烧制御窑金砖生成了新的物质,是化学变化,故正确;
D.缂织蚕丝书画没有生成新的物质,是物理变化,故错误;故选C。
2. 下列物质属于氧化物的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】氧化物是指由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物。
【详解】A、氧气是由同种元素组成的纯净物,属于单质,不符合题意;
B、氧化铜是由Cu、O两种元素组成的化合物,且其中一种元素是氧元素,属于氧化物,符合题意;
C、氢氧化钠是由Na、H、O三种元素组成的化合物,不属于氧化物,不符合题意;
D、氯酸钾是由K、Cl、O三种元素组成的化合物,不属于氧化物,不符合题意。
故选B。
3. 下列物质中,由离子构成的是( )
A. 铜 B. 干冰 C. 氯化钠 D. 金刚石
【答案】C
【解析】
【分析】金属、稀有气体、固态非金属单质一般由原子构成;非金属气体由分子构成;金属元素和非金属元素组成的物质由离子构成。
【详解】A、铜是金属,由原子构成;
B、干冰,固体二氧化碳,非金属气体是由分子构成的;
C、氯化钠是由金属元素和非金属元素组成的,是由离子构成的;
D、金刚石,固态非金属单质,由原子构成;
故选:C
阅读下列材料,完成下面小题:工业上一般采用分离液态空气的方法获得大量氧气,液态氧通常储存在钢瓶里。在实验室中,常用分解高锰酸钾或双氧水来制取氧气。
4. 下列有关氧气压缩成液态氧过程的说法正确的是( )
A. 氧分子体积变小B. 氧分子质量变小
C. 氧分子数目变少D. 氧分子间空隙变小
5. 下列有关加热高锰酸钾制取氧气的实验操作正确的是( )
A. 组装仪器B. 检查气密性
C. 加热固体D. 氧气验满
6. 在双氧水制取氧气实验中,一定不需用到的仪器是( )
A. 酒精灯B. 水槽C. 集气瓶D. 锥形瓶
【答案】4. D 5. B 6. A
【解析】
【4题详解】分子间有间隔,氧气压缩成液态氧过程中没有新物质生成,只是分子间的空隙变小,分子的体积、质量、数目均不变;
故选:D。
【5题详解】A、组装仪器时,应把橡皮塞慢慢转动着塞进容器口,切不可把试管放在桌上,再使劲塞进塞子,以免压破容器,手不能放在导管上,图中操作错误,不符合题意;
B、检查气密性:将导管一端置于水中,用水紧握试管外壁,观察导管口是否有气泡冒出,有气泡冒出,说明装置气密性良好,图中操作正确,符合题意;
C、给试管中的固体加热时,试管口应略向下倾斜,防止冷凝水倒流,炸裂试管,图中操作错误,不符合题意;
D、氧气具有助燃性,氧气验满的方法为:将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,说明已经集满,不能伸入集气瓶内,图中操作错误,不符合题意;
故选:B。
【6题详解】用双氧水制取氧气,属于固液不加热反应,无需酒精灯,锥形瓶是反应容器,氧气不易溶于水,可用排水法收集,收集装置可选集气瓶和水槽;
故选:A。
7. 下列化学用语表达正确的是( )
A. 2个钙离子:2Ca2+ B. 氦元素:HE
C. 2个氢原子:H2 D. 氧化镁中镁元素的化合价:
【答案】A
【解析】
【详解】A、离子的表示方法,在表示该离子的元素符号右上角,标出该离子所带的正负电荷数,数字在前,正负符号在后,带1个电荷时,1要省略;若表示多个该离子,就在其离子符号前加上相应的数字;两个钙离子表示为:2Ca2+,故A符合题意;
B、元素符号第一个字母大写,第二个字母小写,氦元素表示为He,故B不符合题意;
C、化学符号前面的数字表示微粒的个数,元素符号前加数字表示几个原子,两个氢原子表示为2H,故C不符合题意。
D、化合价标在元素符号的正上方,正负在前,数字在后,在氧化镁中镁元素的化合价为+2价,表示为:,故D不符合题意;
故选A。
8. 某些含氟化合物有利于保护牙齿。氟在元素周期表中的信息如图所示,下列有关说法正确的是( )
A. 氟属于金属元素B. 氟的相对原子质量为9
C. 氟单质在常温常压下为气体D. 氟原子失去1个电子形成
【答案】C
【解析】
【详解】A、氟带“气”字头,属于非金属元素,错误;
B、根据元素周期表中的一格可知,汉字下面的数字表示相对原子质量,氟的相对原子质量是19.00,错误;
C、氟元素形成气态单质,则氟单质在常温常压下为气体,正确;
D、氟原子的结构示意图是: ,氟原子的最外层电子数是7,在化学反应中易得到1个电子而形成阴离子,即F−,错误;
故选:C。
9. 下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A. 氮气化学性质稳定,可用于制氮肥
B. 酒精具有挥发性,可用于杀菌消毒
C. 生石灰具有吸水性,可用作干燥剂
D. 熟石灰微溶于水,可用于改良酸性土壤
【答案】C
【解析】
【详解】A、氮气化学性质稳定,可用作保护气,氮气能提供氮元素,可用于制氮肥,选项错误;
B、酒精可用于杀菌消毒,能使细菌中蛋白质变性而将其杀死,与挥发性无关,选项错误;
C、生石灰可以和水反应生成氢氧化钙,具有吸水性,故可以做干燥剂,选项正确;
D、熟石灰(氢氧化钙的俗称)是一种碱,能与酸性物质发生中和反应,故可用于改良酸性土壤,选项错误;
故选C。
10. 下列有关营养物质的说法正确的是( )
A. 常温下油脂都呈液态
B. 蛋白质在人体中可以被直接吸收
C. 维生素不属于人体必需的营养素
D. 淀粉可以用碘水或者碘酒检验
【答案】D
【解析】
【详解】A、动物性油脂在常温下通常呈固态,植物性油脂在常温下通常呈液态,选项错误;
B、蛋白质在人体中不能被直接吸收,蛋白质在消化液的作用下与水反应生成各种氨基酸,被人体吸收,选项错误;
C、维生素能调节体内多种代谢反应,保持身体健康,属于人体必需的营养素,选项错误;
D、淀粉遇碘变蓝,用碘水或碘酒可以检验食物中是否存在淀粉,选项正确;
故选D。
11. 我国古代使用的火折子如图所示。盖上竹筒帽,草纸保留火星。打开竹筒帽,吹气就能复燃。下列说法不正确的是( )
A. 草纸可燃物
B. 装在竹筒内的草纸仍在缓慢燃烧
C. 竹筒要盖上帽是为了减少可燃物与氧气接触
D. 打开竹筒帽,吹一吹就复燃,是因为降低了草纸的着火点
【答案】D
【解析】
【详解】A、草纸具有可燃性,是可燃物,故A说法正确;
B、使用时,只需打开竹筒帽,对着火星轻轻一吹,草纸就燃烧起来,说明草纸还在缓慢的燃烧,没有熄灭,故B说法正确;
C、竹筒盖上盖子后减少了内部的可燃物与氧气的接触,使可燃物不能剧烈燃烧,故C说法正确;
D、使用时只需打开竹筒帽,对着火星轻轻一吹,可燃物就燃烧起来,主要原因是提供了充足的助燃剂氧气,使燃烧更加旺盛,而不是降低了草纸的着火点,着火点是物质的固有属性,一般是不能改变的,故D说法不正确;
故选:D。
12. 安全生活离不开化学。下列做法正确的是( )
A. 发生室内着火,立即打开门窗通风
B. 发现CO中毒者,迅速将其转移到室外通风处
C. 为防止火腿肠变质,加工时加入大量防腐剂
D. 误食重金属盐中毒后,可通过大量喝水自救
【答案】B
【解析】
【详解】A、发生室内着火,打开门窗通风会引入更多氧气,导致火灾更严重,故A错误;
B、发现CO中毒者,迅速将其转移到室外通风处,呼吸新鲜空气,故B正确;
C、防腐剂过量,会危害身体健康,故C错误;
D、重金属盐能使蛋白质失去生理活性,误食重金属盐中毒后,可服用大量生鸡蛋清自救,故D错误。
故选B。
13. 氢氧化钠溶液与稀盐酸恰好完全反应的微观示意图如下。下列说法不正确的是( )
A. 盐酸中存在的微粒有水分子和氯化氢分子
B. 该反应的微观实质是H+和OH-结合生成水分子
C. Na+和Cl-在该反应过程中没有被消耗
D. 恰好完全反应时,溶液呈中性
【答案】A
【解析】
【详解】A、如图可知,盐酸中的微观粒子是氢离子和氯离子和水分子,选项错误;
B、如图可知,该反应的微观实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子,而钠离子和氯离子未发生变化,选项正确;
C、如图可知,钠离子和氯离子未发生变化,选项正确;
D、溶液中含有氢离子显酸性,含有氢氧根离子显碱性,而恰好完全反应时,只含有钠离子、氯离子和水分子,故溶液显中性,选项正确;
答案为:A。
14. 下列关于溶液的说法正确的是( )
A. 5 g面粉与5 g食盐分别与50 mL水混合都能形成溶液
B. 洗洁精去除油污的原理是溶解油污
C. 不饱和溶液通过降低温度一定能形成饱和溶液
D. 配制溶液时,量取水时仰视读数会导致溶质质量分数偏小
【答案】D
【解析】
【详解】A、5 g面粉与50 mL水混合不能形成溶液,形成的是悬浊液;5 g食盐与50 mL水混合都能形成溶液,故选项说法不正确;
B、洗洁精能去油污,利用洗洁精的乳化作用,能将大的油滴分散成细小的油滴随水冲走,故选项说法不正确;
C、少数物质的溶解度随温度升高而减小,所以不饱和溶液通过降低温度不一定能形成饱和溶液,故选项说法不正确;
D、配制溶液时,量取水时仰视读数,会导致实际水的体积偏大,溶液的质量偏大,则溶质质量分数偏小,故选项说法不正确。
故选D。
15. 价类二维图反映元素化合价与物质类别的关系,下列有关碳元素的价类二维图说法正确的是( )
A. 甲烷CH4对应的点是f B. b点对应的物质一定是石墨
C. 雪碧中含有的e会分解产生d D. c转化为d只能通过与O2反应来实现
【答案】C
【解析】
【详解】A、甲烷中碳元素为-4价,对应的点是a,故A错误;
B、b点对应的物质是碳单质,不一定是石墨,也可能是金刚石,故B错误;
C、e点是碳酸,d点是二氧化碳,雪碧中含有的e会分解产生d,故C正确;
D、c点是一氧化碳,可以通过还原氧化铜或是点燃的方法转化为二氧化碳,故D错误。
故选C。
16. 利用如图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法正确的是( )
A. 实验时应先点燃酒精灯后通CO
B. 充分加热,a处固体由黑色变为红色
C. b处可用澄清石灰水检验生成的CO2
D. 可用NaOH溶液吸收尾气中的CO
【答案】C
【解析】
【详解】A、由于CO是可燃性气体,实验时要先通CO排出管内空气,再点燃酒精灯,故错误;
B、a处氧化铁和一氧化碳在加热条件下生成铁和二氧化碳,可观察到固体有红色变为黑色,故错误;
C、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,检验二氧化碳可以用澄清石灰水,故正确;
D、一氧化碳不与氢氧化钠溶液反应,不能用氢氧化钠溶液吸收CO,故错误。
故选C
17. 下列实验方案不能达到目的的是( )
A. 鉴别:用酚酞试液鉴别NaOH溶液和Na2CO3溶液
B. 除杂:用浓硫酸除去O2中混有的少量水蒸气
C. 检验:用高锰酸钾溶液检验CO2中是否混有SO2
D. 分离:用蒸馏法可以从海水中获得淡水
【答案】A
【解析】
【详解】A、NaOH溶液和Na2CO3溶液都显碱性,都能使无色酚酞试液变红,不能用酚酞试液鉴别NaOH溶液和Na2CO3溶液,故A符合题意;
B、浓硫酸具有吸水性,且不与氧气反应,能用浓硫酸除去O2中混有的少量水蒸气,故B不符合题意;
C、二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色,二氧化碳不能使高锰酸钾溶液褪色,可以用高锰酸钾溶液检验CO2中是否混有SO2,故C不符合题意;
D、用蒸馏法可以从海水中获得淡水,故D不符合题意。
故选A。
18. 在给定条件下,下列选项所示的物质转化能实现的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A、碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,故A符合题意;
B、氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水,故B不符合题意;
C、氧化铝在加热条件下不能发生分解反应,故C不符合题意;
D、碳酸钠与氢氧化钾相互交换成分没有沉淀、气体或水生成,二者不反应,故D不符合题意。
故选A。
19. 实验小组用如图所示装置进行实验.已知:2NaOH+SO2═Na2SO3+H2O
①关闭K,打开甲的胶塞,点燃硫粉后迅速塞紧胶塞.
②冷却至常温,将胶头滴管中的足量NaOH溶液挤入瓶中,振荡,使反应充分.
③打开K,观察乙中的现象.
下列说法不正确的是( )
A. ①中,硫燃烧呈淡蓝色火焰
B. ②中,甲装置内的气压减小,最终与大气压相等
C. ③中,乙中的长导管口处冒气泡
D. 甲装置中硫粉换做碳粉,则乙中长导管口可能冒出气泡很少
【答案】B
【解析】
【详解】A、①中硫在空气中燃烧,火焰呈淡蓝色,能生成一种无色、有刺激性气味的气体,故对;
B、②中NaOH溶液挤入瓶中振荡,NaOH与二氧化硫反应生成亚硫酸钠,二氧化硫气体减少,压强减小,小于大气压,故错;
C、③中打开K,外界大气压大于瓶内气压,乙中的长导管口处冒气泡,故对;
D,甲装置中硫粉换做碳粉,由于碳不完全燃烧时会生成一氧化碳,则乙中长导管口可能冒出气泡很少,故D对。
故选B。
20. 硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。一种处理H2S并回收S的工艺如图所示。下列说法不正确的是( )
A. 反应①是复分解反应
B. 反应②后用过滤的方法可以分离出S
C. 整个过程中不需要补充CuCl2、FeCl2
D. 回收34kgH2S至少要消耗8kgO2
【答案】D
【解析】
【详解】A、反应①是CuCl2和H2S反应生成CuS和HCl,该反应符合两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物,属于复分解反应,故A说法正确;
B、反应②最终生成CuCl2、FeCl2、和S,S不溶于水,则反应②后用过滤的方法可以分离出S,故B说法正确;
C、CuCl2是反应①的反应物,是反应②的生成物,可循环利用;FeCl2是反应②的生成物,是反应③的反应物,可循环利用,则整个过程中不需要补充CuCl2、FeCl2 ,故C说法正确;
D、回收S的总反应为:硫化氢和氧气反应生成硫和水,该反应的化学方程式为:2H2S+O2=2S↓+2H2O,即68份质量的硫化氢和32份质量的氧气恰好完全反应,所以回收34kg硫化氢至少要消耗16kg氧气,故D说法错误;
故选:D。
非选择题(共60分)
21. 苏州市民生实事项目,惠益民生。
(1)轨道交通更加便捷,绿色出行。
①钢筋混凝土是建造地铁必不可少的材料,属于______(填字母)。
a.金属材料 b.合成材料 c.复合材料
②铺设地铁轨道的钢材是锰钢,选用锰钢而不选用纯铁的主要原因是______(填字母)。
a.硬度大 b.易导电 c.熔点低
③《天工开物》记载:“凡钢铁炼法,…火力到时,…取出加锤。再炼再锤,不一而足。”炼钢时,高温条件下,生铁中的碳与氧气反应生成二氧化碳。由此可以推测,生铁的含碳量______(填“高于”或“低于”)钢。
(2)城乡生活污水处理,提质增效。
①活性炭吸附水中的有色物质和异味,决定活性炭具有吸附性的结构特点是______。
②次氯酸钠(NaClO)能够氧化污水中的有机物、杀死细菌。制备次氯酸钠的化学反应方程式为_______。次氯酸钠中阴离子的化学符号是_______。
③下列措施有利于防治生活污水污染的是_______。
A.实行“雨污分流”,保护城乡环境
B.使用含磷洗涤剂,倡导绿色生活
C.建立污水处理厂,实现达标排放
D.加强环保宣传,提高居民环保意识
【答案】(1)①. c ②. a ③. 高于
(2)①. 活性炭具有疏松多孔的结构 ②. NaCl ③. ClO- ④. ACD
【解析】(1)①钢筋混凝土是用钢筋和水泥、沙子等材料制成的,属于复合材料,故选:c;
②地铁轨道用的是铁的合金锰钢,选用锰钢而不选用纯铁的主要原因是硬度大,故选:a;
③炼钢时,高温条件下,生铁中的碳与氧气反应生成二氧化碳。由此可以推测,生铁的含碳量高于钢;
(2)①活性炭具有疏松多孔的结构,决定了活性炭具有吸附性;
②由反应的化学方程式可知,反应前有2个氯原子、2个钠原子、2个氧原子、2个氢原子,反应后有1个氯原子、1个钠原子、2个氧原子、2个氢原子,则未知生成物中含有1个氯原子、1个钠原子,其化学式为:NaCl;次氯酸钠中阴离为次氯酸根离子,其离子符号为:ClO-;
③A、实行“雨污分流”,保护城乡环境,有利于防治生活污水污染,故选项符合题意;
B、生活污水中的氮、磷等营养元素含量过高,会造成水体富营养化,使水质恶化,故选项不符合题意;
C、建立污水处理厂,实现达标排放,有利于防治生活污水污染,故选项符合题意;
D、加强环保宣传,提高居民环保意识,有利于防治生活污水污染,故选项符合题意;
故选:ACD。
22. 氢能作为新兴的清洁能源,根据制备方式及制备过程中碳排放量的不同,氢能分为“灰氢”“蓝氢”和“绿氢”。
(1)“灰氢”可利用“”制得,属于______反应(填基本反应类型)。
(2)“蓝氢”是由化石能源制得,同时用碳捕获与封存技术减少二氧化碳排放。
甲烷与水蒸气在催化剂作用下制取氢气的微观过程如图所示。理论上,16g甲烷发生上述反应,至少需要______g水蒸气。在830℃、催化剂作用下,增加水蒸气的用量,丙可以继续与水蒸气反应制取更多氢气,其化学反应方程式为______。
(3)由核能、可再生能源分解水或利用太阳能电解水获得高纯氢气加以储存,再利用氢氧燃料电池发电,是“绿电”与“绿氢”相互转化的理想模式。下列说法正确的是______。
A. 太阳能、核能、风能都属于新能源
B. 电解水制氢时产生的氢气与氧气质量比为1:2
C. 氢氧燃料电池工作时电能转化为化学能
D. 利用储氢合金储存和运输氢气有利于氢能源的迅速普及
【答案】(1)置换 (2)①. 18 ②. (3)AD
【解析】(1)该反应符合“一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物”,属于置换反应;
(2)根据微观示意图可知,甲烷与水蒸气在催化剂作用下制取氢气和一氧化碳,设16g甲烷发生上述反应,至少需要水蒸气的质量为x,则
x=18g
故至少需要18g水蒸气;
根据质量守恒定律,反应前后原子的种类、个数不变,在830℃、催化剂作用下,水蒸气和一氧化碳反应生成氢气和二氧化碳,化学反应方程式为;
(3)A、新能源是指现代被人类研究并开发利用的能源,包括风能、太阳能、生物质能、核能、地热能、海洋能等,故A正确;
B、依据,产生的氢气与氧气质量比为4:32=1:8,故B错误;
C、电池提供电能,所以氢氧燃料电池工作时是将化学能转化为电能,故C错误;
D、氢气密度小、化学性质活泼,储存和运输都不易,还未普遍应用,所以利用储氢合金储存和运输氢气有利于氢能源的迅速普及,故D正确。
故选AD。
23. 我国化学家侯德榜发明了侯氏制碱法,先向饱和食盐水中通入足量的NH3和CO2生成NaHCO3,反应的化学方程式为,再加热NaHCO3。获得Na2CO3、NH4Cl、NaCl和NaHCO3等物质的溶解度曲线如图-1所示。某兴趣小组在实验室模拟了制碱过程。
(1)配制饱和食盐水
①20℃时,配制100g饱和氯化钠溶液需要称取氯化钠固体______(保留一位小数)。
②NaCl固体在水中溶解的微观过程如图-2所示。
溶解过程的先后顺序为______(填字母)。图中的微粒“”表示Cl-,根据上图推断水分子中氢原子一端带少量______电荷(填“正”或“负”)。
(2)制取气体
①制取二氧化碳
用稀盐酸和石灰石制取CO2的化学方程式为______,制取的CO2中可能会混有少量HCl气体,净化时可将气体从______(填“a”或“b”)管口通入装置C。
②制取氨气
加热熟石灰和氯化铵的固体混合物制取氨气的化学方程式为______,发生装置应选用______(填字母)。
(3)模拟制取Na2CO3
①如图D所示,向饱和食盐水中通入足量的NH3和CO2,再通过______(填操作)、洗涤、干燥即得到NaHCO3。下列措施能提高NaCl的转化率的是______(填字母)。
A.先通入NH3,后通入CO2
B.增加NH3和CO2的通入速率
C.将装置D置于冰水浴中
②分离出的NaHCO3中会混有少量NH4Cl,但NH4Cl并不影响Na2CO3的纯度,据此推测,NH4Cl可能具有的性质是______。
【答案】(1)①. 26.5g ②. bca ③. 正
(2)①. ②. a ③. ④. B
(3)①. 过滤 ②. AC ③. 受热易分解
【解析】(1)①20℃时,氯化钠的溶解度为36g,饱和溶液的溶质质量分数=,则配制100g饱和氯化钠溶液需要称取氯化钠固体的质量为;
②NaCl固体溶于水时,在水分子作用下,Na+ 和Cl-脱离NaCl固体表面,进入水中,形成能自由移动的水合钠离子和水合氯离子,先后顺序为bca;根据同性相斥,异性相吸可知,氯离子带负电荷,吸收水分子中的氢原子,说明水分子中氢原子一端带少量正电荷;
(2)①石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水、二氧化碳,反应的化学方程式为:;制取的CO2中可能会混有少量HCl气体,净化时可将气体从a管口通入装置C,使氯化氢与碳酸氢钠溶液充分接触,反应完全;
②加热熟石灰和氯化铵反应生成氯化钙、氨气和水,化学方程式为:;反应物为固体,需要加热,选择B为发生装置;
(3)①如图D所示,向饱和食盐水中通入足量的NH3和CO2,有固体析出,再过滤、洗涤、干燥即得到NaHCO3;
A、氨气极易溶于水,二氧化碳能溶于水,先通入NH3,后通入CO2,可以增加反应的量,能提高NaCl的转化率,故A正确;
B、氯化钠、氨气、二氧化碳反应转化为碳酸氢钠的转化率,与反应物的量有关,通入速率增加会降低转化率,故B错误;
C、碳酸氢钠的溶解度随温度的升高而增大,温度越低,碳酸氢钠的溶解度越小,析出的固体越多,所以将装置D置于冰水浴中,可以得到更多的碳酸氢钠,能提高NaCl的转化率,故C正确;
故选AC;
②碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠、水、二氧化碳,可以得到碳酸钠,因为NH4Cl并不影响Na2CO3的纯度,据此推测,NH4Cl加热会分解。
24. 氧是构成自然界的主要元素之一,氧气的含量变化影响了地球的宜居程度。
I.大气中的氧
40亿年前,大气以N2和CO2为主,几乎不含O2。约34亿年前,蓝藻等微生物诞生并产生氧气,同时有H2S、CH4和亚铁盐等耗氧物质的存在,导致很长时间内大气中的氧气含量都维持在极低的浓度。此后,大气中O2含量波动性上升,约700万年前达到并稳定在适合人类生存的21%。
(1)通过蓝藻等微生物实现CO2到O2的转化过程称为______。
(2)在酸性环境中,海洋中的FeSO4会消耗O2生成Fe2(SO4)3。请写出在硫酸介质中FeSO4与O2生成Fe2(SO4)3的化学方程式______。
(3)大气中O2含量上升的原因可能是______。
A. 蓝藻等产氧生物数量增多
B. 地壳运动导致动植物尸体未经氧化大量被埋藏
C. 海洋中亚铁离子基本完成氧化并转化为铁矿沉积下来
Ⅱ.人体中的氧
肺泡与血液间进行气体交换的示意图如图-1所示,气体从分压高处向分压低处扩散。吸气时,空气进入肺泡,其中的O2扩散进入毛细血管内,与血红蛋白(Hb)结合后,以氧合血红蛋白(HbO2)的形式输送到人体的各个组织。呼气时,CO2扩散进入肺泡并排出体外。气体在血液中运输时细胞内的物质转化示意图如图2所示。在组织细胞内O2转化为CO2,生成的CO2经过一系列变化后进入血浆输送到肺毛细血管。
(4)以下可能是肺泡中O2和CO2的分压数值的是_____。
A. O2(102)CO2(40)B. O2(90)CO2(40) C. O2(102)CO2(50)
(5)组织细胞内,氧气与葡萄糖(C6H12O6)在酶的作用下被转化为H2O和CO2并释放能量,该反应的化学方程式为______。产生的CO2主要以______(微粒符号)形式进入血浆,并被运至肺部排出;若代谢产生的CO2不能被及时排出,血液的pH会______(填“上升”、“下降”或“不变”)。
Ⅲ.水体中的氧
溶解在水中的氧气称为溶解氧,溶解氧含量是衡量水体自净能力的一个重要指标。
(6)为研究水中溶解氧含量的影响因素,某小组将1L水均分为四份,分别在补光灯照射与避光条件下(初始水温等其他条件相同)开展了对比实验,4小时后测得的水温及溶解氧含量如下:
对比实验______(填序号)可探究温度对溶解氧含量的影响。结合实验数据分析,对比①、②组可以得出的结论是______。③中溶解氧含量远低于④,原因是______。
【答案】(1)光合作用
(2)
(3)ABC
(4)A
(5)①. ②. ③. 下降
(6)①. ②和④ ②. 在有光照、水温为31.9℃时,有水草比没有水草的溶解氧含量高 ③. ③中有水草,水草呼吸作用消耗氧气
【解析】(1)通过蓝藻等微生物实现CO2到O2的转化过程称为光合作用;
(2)在硫酸介质中FeSO4与O2生成Fe2(SO4)3,根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,则还会生成水,化学方程式为:;
(3)A、蓝藻等产氧生物数量增多,可能造成大气中氧气含量上升,故正确;
B、地壳运动导致动植物尸体未经氧化大量被埋藏,不会增加耗氧量,造成大气中氧气含量上升,故正确;
C、海洋中亚铁离子基本完成氧化并转化为铁矿沉积下来,减少耗氧量,可能造成大气中氧气含量上升,故正确;
故选:ABC;
(4)由图可知,静脉血氧气是40mmHg,二氧化碳是46mmHg,动脉血氧气是100mmHg,二氧化碳是40mmHg,气体从分压高处向分压低处扩散,吸气时,空气进入肺泡,其中的O2扩散进入毛细血管内,与血红蛋白(Hb)结合后,以氧合血红蛋白(HbO2)的形式输送到人体的各个组织,肺泡内的氧气进入肺毛细血管,让肺静脉里面流动脉血,故肺泡中氧气的分压大于动脉血中氧气的分压(100mmHg),肺泡中二氧化碳的分压小于静脉血中二氧化碳分压(46mmHg),观察选项,只有A选项符合题意,故选:A;
(5)组织细胞内,氧气与葡萄糖(C6H12O6)在酶的作用下被转化为H2O和CO2并释放能量,该反应的化学方程式为:;
根据图示可知,产生的CO2主要以碳酸氢根离子()形式进入血浆,并被运物至肺部排出;
若代谢产生的CO2不能被及时排出,二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸显酸性,则血液的pH会下降;
(6)根据对比实验中,控制变量唯一的原则,但每水温不同的两组实验对比均有光照和避光的不同,而光照会影响植物的光合作用,所以选择②④组进行对比实验,探究温度对溶解氧含量的影响。以免植物光合作用对结果产生影响。
结合实验数据分析,①中有水草,②中无水草,实验条件相同,对比①、②组可以得出的结论是在有光照、水温为31.9℃时,有水草比没有水草的溶解氧含量高;
③④均为避光,水温为30.8℃,③中溶解氧含量远低于④,是因为③中有水草,水草呼吸作用消耗氧气,导致③中溶解氧含量远低于④。
25. 活性氧化锌在橡胶工业、陶瓷工业中有若重要的应用。一种以废氧化铜锌矿(主要成分为ZnO和CuO其余成分不溶于硫酸)为原料制备活性氧化锌的流程如图-1所示。
(1)酸浸。为加快酸浸时反应速率,可采取的具体措施有______(写一条即可)。
(2)除铜。除铜时发生反应的化学方程式为______。
(3)沉锌。加入NH4HCO3,将Zn2+转化为碱式碳酸锌【Zn2(OH)2CO3】沉淀。一定条件下,浸出液pH和浸出温度对碱式碳酸锌产率的影响如图-2所示。结合曲线分析,适宜的反应条件为______。
(4)焙烧。取50.0g质量分数为89.6%的Zn2(OH)2CO3样品(杂质不含锌)高温焙烧得到活性氧化锌。计算分解得到ZnO的质量(写出计算过程)。
(5)设计实验证明新制氧化锌的反应活性大于普通氧化锌。补充完整实验方案:取等量新制氧化锌和普通氧化锌于烧杯中,______,以相同速度搅拌,记录______所需时间,进行比较。(可供选择的试剂有:10%稀硫酸、10%硫酸铜溶液)
【答案】(1)将氧化铜锌矿粉碎成细颗粒或搅拌或适当增大硫酸浓度
(2)、
(3)初始pH为10,温度为40℃
(4)解:设分解得到ZnO的质量为x,根据锌元素质量守恒,则有
x=32.4g
答:分解得到ZnO的质量为32.4g。
(5)①. 加入等体积的10%稀硫酸 ②. 氧化锌完全溶解
【解析】(1)为加快酸浸时的反应速率,可采取的措施为将氧化铜锌矿粉碎成细颗粒或搅拌,以增大反应物的接触面积,加快反应速率;或适当增大硫酸浓度,加快酸浸的反应速率;
(2)废氧化铜锌矿(主要成分为ZnO和CuO其余成分不溶于硫酸),加入过量的稀硫酸,氧化锌和硫酸反应生成硫酸锌和水,氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水,“除铜”时,加入过量金属锌,锌能与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,反应的化学方程式为:;锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,化学方程式为:;
(3)由图可知,当初始pH为10,温度为40℃时,碱式碳酸锌产率最大,故适宜的反应条件为:初始pH为10,温度为40℃;
(4)见答案;
(5)设计实验证明新制氧化锌的反应活性大于普通氧化锌。根据氧化锌和硫酸反应生成硫酸锌和水,根据控制变量唯一的原则,补充完整实验方案:取等量新制氧化锌和普通氧化锌于烧杯中,加入等体积10%稀硫酸,以相同速度搅拌,记录氧化锌完全溶解所需时间,进行比较。
26. 芬顿(Fentn)反应是一种利用过氧化氢分解产生自由基降解污染物的技术,常用于处理水体和大气中的污染物。
I.传统“Fe2+-H2O2”体系
(1)Fe2+在降解过程中起催化作用,反应前后______和化学性质不变。
为了探究Fentn法对有机污染物(p-CP)降解速率的影响因素,用一定浓度的H2O2溶液和FeSO4溶液进行如下实验,测得有机污染物(p-CP)浓度的变化情况如图-1所示。
(2)①对比A、B组实验可发现升高温度可以加快Fentn法降解有机污染物(p-CP)的速率。分析图-1中对应的曲线,得到上述结论的依据为______。
②本实验中除温度、pH、H2O2溶液浓度外,还研究了______对Fentn法降解有机污染物(p-CP)速率的影响。实验D中的X的值是______。
③为测定不同时间内有机污染物的浓度,需在不同时间从反应器中取样,并使所取样品中的降解反应立即停止下来。根据上图中的信息,给出一种迅速停止反应的方法______。
Ⅱ.“纳米零价铁-H2O2”体系
纳米零价铁粒径较小,比表面积较大,吸附性和反应活性较高,因此“纳米零价铁-H2O2”体系应用前景更广。
(3)除去工业烟气中的NO:一定温度下,将H2O2溶液和稀盐酸雾化,再与烟气按一定比例混合,以一定流速通过装有纳米零价铁的反应装置。
①除去NO的化学方程式为,反应中化合价改变的元素有______。
②此过程中,纳米零价铁除了具有较好的吸附效果外,还具有的作用是______。
③NO脱除率随温度的变化如图-2所示。温度高于120℃时,NO脱除率随温度升高呈现下降趋势的主要原因是______。
(4)除去废水中的金属离子:体系中纳米零价铁还可以有效去除废水中的Cu2+和Zn2+,去除机理如图-3所示。
①从微观角度分析,纳米零价铁去除Cu2+的过程可描述为______。
②当pH<3时,随pH减小,Cu2+和Zn2+去除率都会减小,原因是______。
【答案】(1)质量
(2)①. 其他条件都相同,当时间相同时,实验A中p-CP浓度比实验B中p-CP浓度大,实验B比实验A温度高,可说明升高温度可以加快Fentn法降解有机污染物(p-CP)的速率 ②. 硫酸亚铁溶液的浓度 ③. 9 ④. 将所取样品迅速加入到一定量的NaOH溶液中,使pH为10
(3)①. 氧元素和氮元素 ②. 较高反应活性 ③. 双氧水的分解速率随温度升高而加快,双氧水浓度降低
(4)①. 铁和铜离子反应生成铜和亚铁离子 ②. 铁与氢离子反应以及氢氧化锌与氢离子反应
【解析】(1)Fe2+在降解过程中起催化作用,反应前后质量和化学性质不变;
(2)①对比A、B组实验可发现升高温度可以加快Fentn法降解有机污染物(p-CP)的速率。分析图-1中对应的曲线,对比实验A和B的两条曲线,其他条件都相同,当时间相同时,实验A中p-CP浓度比实验B中p-CP浓度大,实验B比实验A温度高,可说明升高温度可以加快Fentn法降解有机污染物(p-CP)的速率;
②根据表格可知,本实验中除温度、pH、H2O2溶液浓度外,还研究了硫酸亚铁溶液的浓度对Fentn法降解有机污染物(p-CP)速率的影响;
实验A为对照组,实验A和实验B对比是探究温度对降解速率的影响,实验A和实验C对比是探究过氧化氢溶液浓度对降解速率的影响;实验A和实验D对比是探究硫酸亚铁溶液浓度对降解速率的影响,实验A和实验E对比是探究pH对降解速率的影响,根据表格数据分析,所取溶液的总体积均为15mL,则X=15mL-1.5mL-4.5mL=9mL;
③为测定不同时间内有机污染物的浓度,需在不同时间从反应器中取样,并使所取样品中的降解反应立即停止下来。根据上图中的信息,根据实验数据内容可以看出pH=10时,反应速率趋向于零,则可将所取样品迅速加入到一定量的NaOH溶液中,使pH为10,就可使样品中的降解反应立即停止下来;
(3)①根据在化合物中各元素正负化合价代数和为0,反应物NO中氮元素为+2价,氧元素为-2价,反应后过氧化氢中氢元素显+1价,氧元素显-1价,生成物硝酸中氢元素显+1价,氮元素显+5价,氧元素显-2价。生成物水中氢元素显+1价,氧元素显-2价,故反应中化合价改变的元素有氮元素、氧元素;
②纳米零价铁粒径较小,比表面积较大,吸附性和反应活性较高,此过程中,纳米零价铁除了具有较好的吸附效果外,还具有较高的反应活性;
③双氧水的分解速率随温度升高而加快,双氧水浓度降低,所以温度高于120℃时,NO脱除率随温度升高呈现下降趋势;
(4)①从微观角度分析,纳米零价铁去除Cu2+的过程可描述为铁和铜离子反应生成铜和亚铁离子;
②当pH<3时,溶液显酸性,随pH减小,铁与氢离子反应,导致Cu2+去除率减小氢氧化锌与氢离子反应,导致锌离子去除率减少,故填:铁与氢离子反应以及氢氧化锌与氢离子反应。
组别
实验用品
实验条件
水温/℃
溶解氧含量/mg·L-1
①
250mL水、6棵水草
光照
31.9
8.24
②
250mL水
光照
31.9
6.17
③
250mL水、6棵水草
避光
30.8
115
④
250mL水
避光
30.8
6.36
编号
H2O2溶液/mL
FeSO4溶液/mL
蒸馏水/mL
pH
温度/℃
A
1.5
3.5
10
3
25
B
1.5
3.5
10
3
40
C
3.5
3.5
8
3
25
D
1.5
4.5
X
3
25
E
1.5
3.5
10
10
25
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