2024年江苏省镇江市中考化学试卷(解析版)
展开1. 下列属于纯净物的是
A. 矿泉水B. 液态氮C. 加碘盐D. 不锈钢
【答案】B
【解析】
【详解】A、矿泉水由水、可溶性矿物质等混合而成,属于混合物,不符合题意;
B、液态氮是液态氮气,由氮气一种物质组成,属于纯净物,符合题意;
C、加碘盐由氯化钠、碘酸钾等混合而成,属于混合物,不符合题意;
D、不锈钢由铁、碳等混合而成,属于混合物,不符合题意。
故选B。
2. 下列现象主要由化学变化引起的是
A. 海水晒盐B. 汽油挥发C. 红磷燃烧D. 瓜果飘香
【答案】C
【解析】
【详解】A、海水晒盐,只是水的状态的改变,无新物质生成,属于物理变化;
B、汽油挥发,只是状态的改变,无新物质生成,属于物理变化;
C、红磷燃烧,有新物质五氧化二磷生成,属于化学变化;
D、瓜果飘香,只是因为分子在不断运动,无新物质生成,属于物理变化。
故选C。
3. 下列物质的用途主要与化学性质有关的是
A. 用镁粉制作照明弹B. 用活性炭除冰箱异味
C. 用铜制作电线电缆D. 用干冰进行人工降雨
【答案】A
【解析】
【详解】A、用镁粉制作照明弹,是因为镁燃烧发出耀眼白光,需要通过化学变化才能表现出来,利用的是其化学性质,符合题意;
B、用活性炭除冰箱异味,是因为活性炭结构疏松多孔,具有吸附性,吸附性不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质,不符合题意;
C、用铜制作电线电缆,是因为铜具有良好的导电性,导电性不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质,不符合题意;
D、用干冰进行人工降雨,是因为干冰升华吸热,能使周围温度降低,不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质,不符合题意。
故选A。
4. 反应2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑可用于鱼塘供氧。其中属于碱的是
A. CaO2B. H2OC. Ca(OH)2D. O2
【答案】C
【解析】
【详解】A、CaO2是由Ca、O元素组成的化合物,属于氧化物,不属于碱,不符合题意;
B、水是由H、O元素组成的化合物,属于氧化物,不属于碱,不符合题意;
C、氢氧化钙是电离时产生的阴离子都是氢氧根离子的化合物,属于碱,符合题意;
D、氧气是由氧元素组成的纯净物,属于单质,不符合题意。
故选C。
5. 下列归类正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】A、青铜、硬铝分别是铜合金、铝合金,玻璃钢是玻璃纤维与合成材料复合而成的一种特殊材料,属于复合材料,归类不正确;
B、糖类、油脂、蛋白质都是人体必需的营养物质。糖类是主要的供能物质,油脂是重要的供能物质,蛋白质是构成细胞的基本物质,也是人体生长发育、组织更新、生命活动的调节等的物质基础,归类正确;
C、碳铵、尿素中只含有氮、磷、钾这三种营养元素中的氮元素,均属于氮肥;氯化钾中只含有氮、磷、钾这三种营养元素中的钾元素,属于钾肥,归类不正确;
D、风能、太阳能均属于清洁能源,石油燃烧产生一氧化碳、二氧化硫等有毒气体,不属于绿色能源,归类不正确;
故选:B。
6. 用浓硫酸配制一定浓度的稀硫酸并制取氢气。下列操作规范的是
A. 稀释B. 测pH
C. 制H2D. 收集
【答案】C
【解析】
【详解】A、稀释浓硫酸时,应将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓地注入水中,同时用玻璃棒不断搅拌,以使热量及时扩散,不能将水注入浓硫酸中,以防酸液飞溅,图示操作错误,不符合题意;
B、测定溶液pH时,应在白瓷板或玻璃片上放一小片pH试纸,用洁净干燥的玻璃棒蘸取少量待测液滴到pH试纸上,与标准比色卡对比读出pH值,不能将pH试纸伸入待测液中,以免污染待测液,图示操作错误,不符合题意;
C、实验室用锌粒与稀硫酸制取氢气,原理是锌与稀硫酸反应生成氢气和硫酸锌,该反应中反应物为固体和液体,反应条件为常温,应选择固液常温型发生装置,图示操作正确,符合题意;
D、用图示装置收集氢气时,由于氢气的密度比空气小,所以氢气应从短导管处通入,图示操作错误,不符合题意。
故选:C。
7. 下列实验方法正确的是
A. 用托盘天平称取5.85g氯化钠B. 用肥皂水区分硬水和软水
C. 用明矾对自来水进行杀菌消毒D. 用点燃的方法除去CO2中的CO
【答案】B
【解析】
【详解】A、托盘天平用于粗略称量药品的质量,能精确到0.1g,不能精确到0.01g,故选项说法错误;
B、常用肥皂水来区分硬水和软水,沫多浮渣少的是软水,沫少浮渣多的是硬水,故选项说法正确;
C、明矾能吸附水中的悬浮颗粒物,使杂质沉降,但不能进行杀菌消毒,故选项说法错误;
D、除去二氧化碳中的一氧化碳不能够点燃,这是因为会引入新的气体杂质,且当二氧化碳(不能燃烧、不能支持燃烧)大量存在时,少量的一氧化碳是不会燃烧的,故选项说法错误;
故选B。
8. 下列排序正确的是
A. 利用金属的年代:B. 溶液的pH:
C. 地壳中元素含量:D. 硫元素的化合价:
【答案】A
【解析】
【详解】A、通常情况下活动性越强的金属,越难将其从矿物中分离出来,Cu、Fe、Al的金属活动性依次增强,人类利用金属的历史是从青铜时代到铁器时代,然后才有了铝制品,顺序为Cu→Fe→Al,A选项正确;
B、稀盐酸呈酸性,pH小于7;食盐水呈中性,pH=7;浓氨水呈碱性,pH>7,则这三种溶液的pH顺序由大到小为浓氨水、食盐水、稀盐酸,B选项错误;
C、地壳中元素含量(前五种)由高到低为O、Si、Al、Fe、Ga,C选项错误;
D、化合物中元素化合价之和为零,CaS中Ca显+2价,设S的化合价为x,则,解得x=-2;CaSO3中显-2价,中O显-2价,设S的化合价为y,则,解得y=+4;CaSO4中显-2价,中O显-2价,设S的化合价为z,则,解得z=+6,所以CaS、CaSO3、CaSO4中硫元素的化合价由高到低的顺序为CaSO4、CaSO3、CaS,D选项错误。
故选:A。
9. 下列指定反应的化学方程式正确的是
A. 甲烷完全燃烧:CH4+O2CO2+H2O
B. 湿法炼铜:2Fe+3CuSO4═Fe2(SO4)3+3Cu
C. 小苏打治疗胃酸过多:Na2CO3+2HCl═2NaCl+CO2↑+H2O
D. 汽车尾气中CO和NO催化转化为无毒气体:2NO+2CON2+2CO2
【答案】D
【解析】
【详解】A、甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:,错误是:未配平,不符合题意;
B、湿法炼铜为铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,该反应的化学方程式为:,错误是:生成物错误,不符合题意;
C、小苏打是碳酸氢钠的俗称,碳酸氢钠能与胃液中的盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,故小苏打可用于治疗胃酸过多,小苏打不是碳酸钠,该反应的化学方程式为:,不符合题意;
D、汽车尾气中CO和NO催化转化为无毒气体,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,反应物中含C、N、O,生成物中也应含C、N、O,故生成的无毒气体是氮气和二氧化碳,该反应的化学方程式为:,符合题意。
故选D。
10. 配制波尔多液反应为CuSO4+Ca(OH)2=X↓+CaSO4。下列说法不正确的是
A. CuSO4可用于游泳池消毒B. Ca(OH)2可用于改良酸性土壤
C. X为Cu(OH)2D. 反应前后溶液的质量保持不变
【答案】D
【解析】
【详解】A、CuSO4能够杀菌,可用于游泳池消毒,故选项说法正确;
B、Ca(OH)2属于碱与酸发生中和反应,可用于改良酸性土壤,故选项说法正确;
C、硫酸铜和氢氧化钙反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钙,X为Cu(OH)2,故选项说法正确;
D、由于有沉淀生成,反应后溶液的质量减少,故选项说法错误;
故选D。
11. 磷元素在元素周期表中的信息如图所示。下列说法不正确的是
A. 磷元素属于非金属元素B. 磷元素的相对原子质量为30.97g
C. 磷原子核外有15个电子D. 磷元素是农作物生长所需的营养元素之一
【答案】B
【解析】
【详解】A、由“石”字旁可知,磷元素属于非金属元素,不符合题意;
B、在元素周期表中,元素名称下方的数字表示相对原子质量,相对原子质量是一个比值,单位为“1”,常省略不写,故磷元素的相对原子质量为30.97,符合题意;
C、在元素周期表中,元素名称左上角的数字表示原子序数,在原子中,原子序数=质子数=核外电子数,故磷原子核外有15个电子,不符合题意;
D、氮、磷、钾元素是农作物生长需要量较大的营养元素,不符合题意。
故选B。
12. 如图表示甲转化为丙的微观过程。下列说法不正确的是
A. 转化①是化合反应B. 转化②中乙与H2的分子个数比为1:3
C. 整个转化过程中共有3种氧化物D. 甲、乙、丙中碳元素的质量分数依次减小
【答案】D
【解析】
【详解】根据微观示意图,甲是CO、乙是CO2、丙是CH3OH、丁是H2O。
A、转化①是CO与O2反应生成CO2,该反应由两种物质反应生成一种物质,属于化合反应,A选项正确;
B、转化②是CO2、H2在一定条件下反应生成CH3OH、H2O,化学方程式为,则乙(CO2)与H2的分子个数比为1∶3,B选项正确;
C、氧化物是由两种元素组成的含有氧元素的化合物,整个转化过程中涉及的氧化物有CO、CO2、H2O,共3种,C选项正确;
D、甲(CO)、乙(CO2)、丙(CH3OH)中碳元素的质量分数分别是、、,因此甲、乙、丙中碳元素的质量分数不是依次减小,D选项错误。
故选:D。
13. SO2能使澄清石灰水变浑浊。用如图装置研究炭粉与浓硫酸反应的产物。下列说法不正确的是
A. 装置②用于检验混合气体中是否有H2O
B. 装置③中溶液颜色变浅,说明反应产物中有SO2
C. 装置④中澄清石灰水变浑浊,说明反应产物中有CO2
D. 装置③、④互换位置,不影响CO2和SO2的检验
【答案】D
【解析】
【详解】A、水能使无水硫酸铜变蓝,所以装置②用于检验混合气体中是否有H2O。A正确;
B、二氧化硫具有还原性,能够被酸性高锰酸钾氧化,高锰酸钾溶液颜色变浅。所以装置③中溶液颜色变浅,说明反应产物中有SO2。B正确;
C、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,所以装置④中澄清石灰水变浑浊,说明反应产物中有CO2。C正确;
D、由于SO2也能使澄清石灰水变浑浊,所以装置③、④互换位置,不能确定是二氧化碳还是二氧化硫使澄清石灰水变浑浊,所以影响CO2和SO2的检验。D不正确。
综上所述:选择 D。
14. 下列物质的转化在给定条件下能实现的是
A. SSO3B. CO2CO
C. Fe2O3FeCl2D. BaCl2溶液BaCO3
【答案】B
【解析】
【详解】A、硫和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化硫,不是三氧化硫,不符合题意;
B、二氧化碳和碳在高温下反应生成一氧化碳,符合题意;
C、氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水,不是氯化亚铁,不符合题意;
D、氯化钡和二氧化碳不反应,不能生成碳酸钡,不符合题意。
故选B。
15. 下列实验方案不能达到探究目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A、蚕丝、羊毛的材质都是蛋白质,灼烧时都会产生烧焦羽毛气味,取样,灼烧,闻气味,无法鉴别蚕丝和羊毛,A选项符合题意;
B、紫色石蕊遇酸变红,遇碱变蓝,遇中性物质不变色。取样,滴加紫色石蕊试液,观察现象,可以探究白醋的酸碱性,B选项不符合题意;
C、MnO2不溶于水、KCl易溶于水,将混合固体溶解、过滤,得到的滤渣是MnO2,将滤渣洗涤、干燥,得到MnO2固体,可以除去KCl,C选项不符合题意;
D、Cu能与AgNO3反应生成Cu(NO3)2、Ag,将铜丝插入AgNO3溶液,现象是铜丝表面有银白色固体产生,溶液由无色逐渐变为蓝色,说明Cu能置换出AgNO3中的Ag,Cu的金属活动性比Ag强,D选项不符合题意。
故选:A。
16. 如图为H2O的转化和利用。下列说法不正确的是
A. 转化①中水分子间的空隙变大B. 转化②中产生O2、H2的体积比为2:1
C. 转化③为置换反应D. 转化④是自然界中无机物向有机物的转化
【答案】B
【解析】
【详解】A、转化①中水加热变为水蒸气,水由液态变为气态,水分子间的空隙变大,不符合题意;
B、转化②中水通电分解生成氢气和氧气,生成氢气和氧气的体积比约为2:1,符合题意;
C、转化③为碳和水在高温下反应生成一氧化碳和氢气,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”的反应,属于置换反应,不符合题意;
D、转化④为二氧化碳和水在光和叶绿素的作用下反应生成葡萄糖和氧气,该反应是光合作用的反应,二氧化碳、水属于无机物,葡萄糖含碳元素,属于有机物,故转化④是自然界中无机物向有机物的转化,不符合题意。
故选B。
17. 下列各组溶液,不用其它试剂就能鉴别出来的是
A. CuSO4、NaOH、BaCl2、KClB. CaCl2、K2CO3、Na2CO3、HCl
C. MgSO4、NaOH、Ba(NO3)2、KNO3D. AgNO3、NaCl、MgCl2、HNO3
【答案】A
【解析】
【详解】A、CuSO4溶液是蓝色的,首先鉴别 出蓝色的CuSO4溶液;能与CuSO4溶液反应产生蓝色沉淀的是NaOH溶液,能与CuSO4溶液反应产生白色沉淀的是BaCl2溶液,无明显变化的是KCl溶液,不加其它试剂可以鉴别,故选项正确;
B、K2CO3、Na2CO3溶液与稀盐酸反应均能产生气体,与氯化钙反应均产生碳酸钙白色沉淀,无法鉴别K2CO3、Na2CO3,故选项错误;
C、MgSO4溶液与NaOH、Ba(NO3)2溶液反应均能产生白色沉淀,KNO3与其它三种物质都不反应,故可以鉴别MgSO4和KNO3,但不能区分出NaOH、Ba(NO3)2,故选项错误;
D、AgNO3溶液与NaC1、MgCl2溶液反应均能产生白色沉淀,HNO3与其它三种物质都不反应,故可以鉴别AgNO3和HNO3,但不能区分出NaCl、MgCl2,故选项错误。
故选A。
18. NaCl和Na2SO4的溶解度表及溶解度曲线如下。下列说法正确的是
A. 甲为NaCl
B. T1℃应介于40℃~50℃
C. 甲、乙饱和溶液从T3℃降温到T2℃溶质的质量分数:甲变大、乙变小
D. 等质量的NaCl、Na2SO4饱和溶液从T1℃升温到T3℃,要使两溶液均达饱和,则加入Na2SO4的质量大于NaCl的质量
【答案】D
【解析】
【详解】A、由溶解度表可知,氯化钠的溶解度受温度的影响变化不大,0~40℃,硫酸钠的溶解度随着温度的升高而增大,温度高于40℃,硫酸钠的溶解度随着温度的升高而减小,则甲为硫酸钠,说法错误
B、20℃时氯化钠的溶解度大于硫酸钠,30℃时氯化钠的溶解度小于硫酸钠,则氯化钠和硫酸钠的溶解度相等的温度范围为20℃~30℃,则T1℃应介于20℃~30℃,说法错误;
C、从T3℃降温到T2℃,甲的溶解度增大,但溶液的组成没有发生改变,溶质的质量分数不变;乙的溶解度减小,有晶体析出,溶质质量减少,溶剂质量不变,则溶质的质量分数减小,说法错误;
D、T1℃氯化钠和硫酸钠的溶解度相等,T3℃时,硫酸钠的溶解度大于氯化钠的溶解度,等质量的NaCl、Na2SO4饱和溶液从T1℃升温到T3℃,要使两溶液均达饱和,则加入Na2SO4的质量大于NaCl的质量,说法正确;
故选:D。
19. NaOH是重要的化工原料,对其性质作如下探究。
实验①:将适量NaOH固体溶于水,搅拌、测量温度。
实验②:取适量实验①中的溶液加入如图烧杯中,闭合开关。
实验③:向试管中加入适量实验①中的溶液,滴加2~3滴酚酞试液,再加入稀盐酸,振荡。
实验④:取少量硫酸铵放在试管中,加入适量实验①中溶液,微热。
下列说法不正确的是
A. 实验①中温度升高,说明NaOH固体溶解放热
B. 实验②中小灯泡发光,说明NaOH溶解时生成自由移动的离子
C. 实验③中溶液由红色变成无色,说明溶液恰好呈中性
D. 实验④中产生氨臭气味,该反应为2NaOH+(NH4)2SO4Na2SO4+2NH3↑+2H2O
【答案】C
【解析】
【详解】A、实验①将适量NaOH固体溶于水,搅拌、测量温度,温度升高,说明NaOH固体溶解放热,A选项正确;
B、实验②取适量实验①中的溶液加入如图烧杯中,闭合开关,小灯泡发光,说明NaOH溶液能导电,则NaOH溶液中存在可自由移动的离子,说明NaOH溶解时生成自由移动的离子,B选项正确;
C、酚酞遇碱性物质变红,遇中性物质或酸性物质不变色。NaOH溶液呈碱性,能使酚酞变红;稀盐酸呈酸性,不能使酚酞变红。向试管中加入适量实验①中的溶液,滴加2~3滴酚酞试液,再加入稀盐酸,稀盐酸能与NaOH反应生成NaCl、H2O,NaCl溶液呈中性,不能使酚酞变红。振荡,溶液由红色变成无色,说明溶液中已不存在NaOH,但不确定稀盐酸是否过量,因此不能说明溶液恰好呈中性,C选项错误;
D、取少量硫酸铵放在试管中,加入适量实验①中的溶液,微热,NaOH与硫酸铵在加热条件下反应生成Na2SO4、NH3、H2O,化学方程式为,D选项正确。
故选:C。
20. 已知:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,将16.8gNaHCO3固体加热一段时间后,剩余固体质量为13.7g。下列说法正确的是
A. 原固体加热生成3.1gCO2
B. 加热后,固体中钠元素的质量分数减小
C. 剩余固体中NaHCO3和Na2CO3的质量比为42:53
D. 将13.7g剩余固体溶于足量盐酸后,蒸发结晶,得11.7gNaCl
【答案】D
【解析】
【详解】A、解:设原固体加热生成二氧化碳的质量为x
x=2.2g,不符合题意;
B、碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类和质量不变,故固体中钠元素的质量不变,由于生成了气体,加热后,固体的质量减小,故加热后,固体中钠元素的质量分数增大,不符合题意;
C、解:设参加反应的碳酸氢钠的质量为y,反应生成碳酸钠的质量为z
y=8.4g
z=5.3g,则剩余固体中碳酸氢钠和碳酸钠的质量比为:(16.8g-8.4g):5.3g=84:53,不符合题意;
D、碳酸氢钠受热分解:,碳酸氢钠和稀盐酸反应:,碳酸钠和稀盐酸反应:,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类和质量不变,由化学方程式可知,最后得到氯化钠中钠元素的质量与16.8g碳酸氢钠中钠元素的质量相同,则生成氯化钠的质量为:,符合题意。
故选D。
二、非选择题共60分
21. 用化学符号表示:
(1)金刚石_____;
(2)最常见的溶剂________;
(3)2个铁离子__________;
(4)人体缺少_______元素会骨骼疏松。
【答案】(1)C (2)H2O
(3)2Fe3+ (4)Ca
【解析】
【小问1详解】
金刚石属于碳单质,化学式为:C;
【小问2详解】
最常见的溶剂是水,化学式为:H2O;
【小问3详解】
离子的表示方法:在该离子元素符号的右上角标上该离子所带的正负电荷数,数字在前,正负号在后,带一个电荷时,1通常省略,多个离子,就是在元素符号前面加上相应的数字;故2个铁离子表示为:2Fe3+;
【小问4详解】
幼儿及青少年缺钙易患佝偻病,老年人缺钙易患骨质疏松,故填:Ca。
22. 选择下列适当的物质填空(选填序号):
A.食盐 B.硫酸 C.维生素 D.聚氯乙烯 E.石墨 F.烧碱 G.聚乙烯 H.武德合金
(1)可用作电池电极的是_____;
(2)可用于制保险丝的是_____;
(3)可用于食品包装的是_____;
(4)厨房中作调味品的是_____;
(5)作铅蓄电池中的酸是_____;
(6)蔬菜、水果中富含有_____。
【答案】(1)E (2)H
(3)G (4)A
(5)B (6)C
【解析】
【小问1详解】
石墨具有良好的导电性,可用作电池电极,故填:E;
【小问2详解】
武德合金熔点低,可用于制保险丝,故填:H;
【小问3详解】
聚乙烯无毒,可用于食品包装,故填:G;
【小问4详解】
食盐有咸味,常用作调味品,故填:A;
【小问5详解】
硫酸可用于铅蓄电池,故填:B;
【小问6详解】
蔬菜、水果富含维生素,故填:C。
23. 如图为氢能开发与利用的示意图。
(1)制氢中的能量转化:太阳能→电能→_______能。
(2)燃料电池中反应的化学方程式为_____。
【答案】(1)化学 (2)
【解析】
【小问1详解】
由图示可知,制氢中的能量转化:太阳能→电能→化学能;
【小问2详解】
燃料电池中氢气燃烧生成水,反应的化学方程式为。
24. 助力“碳中和”,CO2的产生、捕集与资源化利用是重要研究课题。
(1)CO2的产生:化石燃料的燃烧排放大量CO2。
①化石燃料主要包括_____、石油和天然气。
②大气中CO2的含量过高,会造成_________(填环境问题)。
(2)CO2的捕集:工业上可用氨水、K2CO3溶液等化学物质捕集烟气中的CO2。
氨水捕集CO2的实验流程如下。
①转化中可循环使用的物质X的化学式为________。
②氨水吸收室中反应温度不宜过高,原因是________。
(3)CO2的利用:CO2和H2在Ni/CaO表面发生反应生成CH4的原理如图所示。
①整个转化过程中Ni/CaO作用为_____。
②生成CH4的总反应化学方程式为________。
【答案】(1) ①. 煤 ②. 温室效应
(2) ①. NH3 ②. 氨水易分解,温度过高,氨水又分解成氨气
(3) ①. 催化 ②.
【解析】
【小问1详解】
①化石燃料主要包括煤、石油和天然气,故填写:煤。
②二氧化碳气体具有吸热和隔热的功能,二氧化碳在大气中增多的结果是形成一种无形的玻璃罩,使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散,其结果是地球表面变热起来,因此,二氧化碳也被称为温室气体,能引起温室效应,大气中二氧化碳含量的增加是导致温室效应的主要原因,故填写:温室效应。
【小问2详解】
①由氨水捕集CO2的实验流程图可知,富含CO2的烟气,进入氨水吸收室,生成碳酸铵和碳酸氢铵,碳酸铵和碳酸氢铵加热分解,生成X和高纯CO2,X能被氨水吸收塔吸收,根据质量守恒定律宏观实质:化学反应前后,元素种类不变可知,反应前碳酸铵和碳酸氢铵中含有碳、氢、氧元素,加热分解,生成X和高纯CO2(含有碳元素和氧元素),X中可能含有氮元素和氢元素,X能被氨水吸收塔吸收,说明X能与水反应,生成氨水,因此,X为氨气,化学式为:NH3,故填写:NH3。
②氨水吸收室中反应温度不宜过高,原因是氨水易分解,温度过高,氨水又分解成氨气和水,故填写:氨水易分解,温度过高,氨水又分解成氨气。
【小问3详解】
①由CO2和H2在Ni/CaO表面发生反应生成CH4的原理示意图可知,该反应过程中Ni/CaO的化学性质不变,起到过渡作用,符合催化剂的性质,因此,整个转化过程中Ni/CaO的作用为催化作用,故填写:催化。
②由CO2和H2在Ni/CaO表面发生反应生成CH4的原理示意图可知,生成CH4的总反应是二氧化碳和氢气,在Ni/CaO的催化下,生成甲烷和水,总反应方程式为:,故填写:
25. 一种用炼铜烟灰(主要含CuO、ZnO)制备Cu和ZnSO4•7H2O的流程如图。
(1)溶液X应选用_____(选填序号)。
a.稀HCl b.稀H2SO4 c.稀HNO3
(2)“置换”发生反应的化学方程式为_______。
(3)“过滤”操作用到的玻璃仪器有____、烧杯、玻璃棒等。
(4)“过滤”后滤液制备ZnSO4•7H2O晶体的实验方案:将滤液______(填操作名称),过滤,洗涤并干燥。
【答案】(1)b (2)
(3)漏斗 (4)蒸发浓缩、冷却结晶
【解析】
【小问1详解】
该流程用炼铜烟灰(主要含CuO、ZnO)制备Cu和ZnSO4•7H2O,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素种类不变,CuO、ZnO、Zn中不含S元素,而ZnSO4•7H2O中含有S元素,说明X溶液中含有S元素,稀HCl、稀H2SO4、稀HNO3中只有稀H2SO4含有S元素,则X溶液是稀H2SO4,故填:b。
【小问2详解】
CuO与稀H2SO4反应生成CuSO4、H2O,ZnO与稀H2SO4反应生成ZnSO4、H2O,酸溶步骤后,溶液中溶质一定有CuSO4、ZnSO4,不确定是否有H2SO4。加入Zn,Zn与ZnSO4不反应,Zn与CuSO4发生置换反应生成ZnSO4、Cu,化学方程式为,Zn可与H2SO4发生置换反应生成ZnSO4、H2,化学方程式为,根据流程图,置换后没有说明是否产生H2,则一定发生的反应是。
【小问3详解】
“过滤”操作用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒等。
小问4详解】
“过滤”后滤液一定含有ZnSO4,利用滤液制备ZnSO4•7H2O,需要析出溶质,则方案是:将滤液蒸发浓缩、冷却结晶,过滤,洗涤并干燥。
26. SO2溶于水生成H2SO3。实验室模拟“镁法工业烟气脱硫”制备MgSO4,装置如图所示。
(1)滴入H2SO3溶液后,浆液的pH逐渐_______(选填“变大”或“变小”)。
(2)仪器M中发生反应的化学方程式为_______。
【答案】(1)变小 (2)
【解析】
【小问1详解】
Mg(OH)2浆液呈碱性,pH大于7,而H2SO3溶液呈酸性,pH小于7,往Mg(OH)2浆液中滴入H2SO3溶液后,浆液中的OH-与H2SO3溶液中的H+反应生成水,导致OH-浓度下降,浆液的pH逐渐变小。
【小问2详解】
实验室模拟“镁法工业烟气脱硫”制备MgSO4,需要通入空气,反应过程H2SO3转化为MgSO4,说明空气中的氧气参与反应,则该反应是H2SO3、O2、Mg(OH)2反应生成MgSO4、H2O,化学方程式为:。
27. 请结合如图回答问题。
(1)仪器名称:①_______,②_________。
(2)用双氧水和二氧化锰粉末制取O2,可选用装置_____(选填序号)和E组合,反应的化学方程式为______。选用E装置收集O2的理由是_______。
(3)实验室制取CO2的化学方程式为_____,选用装置C相对于B的优点是___。
(4)溶液电导率越大,导电能力越强。一定温度下,溶液的导电能力与离子的浓度和性质有关。进行图1实验,测得烧杯中溶液电导率变化如图2所示。
已知:CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2
①饱和NaHCO3溶液的作用为___________。
②用化学方程式解释AB段电导率下降的原因_____________。
③从微粒的角度解释BC段电导率上升的原因___________。
【答案】(1) ①. 试管 ②. 长颈漏斗
(2) ①. B ②. ③. 氧气不易溶于水,且与水不反应
(3) ①. ②. 可以控制反应的发生和停止
(4) ①. 除去二氧化碳中混有的氯化氢 ②. ③. 碳酸钙转化为碳酸氢钙,溶液中离子浓度增大
【解析】
【小问1详解】
由图可知,仪器①为试管,仪器②为长颈漏斗;
【小问2详解】
用双氧水和二氧化锰粉末制取氧气,属于固液不加热反应,发生装置可选B,不选择C装置,是因为二氧化锰是粉末状,不能置于多孔隔板上;
过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,该反应的化学方程式为:;
选用E装置,即排水法收集氧气,是因为氧气不易溶于水,且与水不反应;
【小问3详解】
实验室通常用石灰石(或大理石)与稀盐酸反应制取二氧化碳,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:;
与B装置相比,C装置可将固体置于多孔隔板上,关闭弹簧夹,通过长颈漏斗添加液体,固液接触,生成气体,装置内压强增大,将液体压入长颈漏斗中,固液分离,反应停止,打开弹簧夹,气体导出,固液接触,反应开始,故优点是:可以控制反应的发生和停止;
【小问4详解】
①盐酸具有挥发性,会使制得的二氧化碳中混有氯化氢,饱和碳酸氢钠溶液能与氯化氢反应,故其作用是:除去二氧化碳中混有的氯化氢;
②AB段电导率下降,是因为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,导致溶液中离子浓度减小,该反应的化学方程式为:;
③由题干信息可知,碳酸钙能与过量的二氧化碳、水反应生成碳酸氢钙,碳酸氢钙溶于水,导致溶液中离子浓度增加,故BC段电导率上升,故填:碳酸钙转化为碳酸氢钙,溶液中离子浓度增大。
28. 以废铜屑制备碱式碳酸铜的实验步骤如下。
步骤一:以废铜屑制备硫酸铜,途径有两种。
途径Ⅰ:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
途径Ⅱ:CuCuOCuSO4
(1)转化③的化学方程式为_____________。
(2)转化①、②、③中铜元素的化合价升高的为___(选填序号)。
(3)实际生产选择途径Ⅱ制备硫酸铜,途径Ⅱ优于途径Ⅰ的原因是______,_______(从绿色化学和原料利用率两个角度解释)。
步骤二:以硫酸铜为原料制备碱式碳酸铜。实验过程如下。
(4)“沉淀”时应将Na2CO3溶液滴入CuSO4溶液中,其原因是_________。
(5)检验产品已洗净的方法是:取最后一次洗涤后的滤液,先滴加过量稀盐酸,再滴加___(填化学式)溶液,无现象,则产品已洗净。
(6)碱式碳酸铜加热到220℃会分解为三种常见的氧化物。取碱式碳酸铜固体充分加热,将生成气体依次用足量的浓硫酸和碱石灰充分吸收。实验测得浓硫酸增重0.36g,碱石灰增重0.88g。则碱式碳酸铜的化学式为________________。
【答案】(1);
(2)①② (3) ①. 途径Ⅱ不会产生二氧化硫污染空气 ②. 途径Ⅱ硫酸的利用率高
(4)碳酸钠溶液显碱性,碱性条件下硫酸铜转化为氢氧化铜沉淀
(5)
(6)
【解析】
【小问1详解】
转化③是氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,化学方程式为;
【小问2详解】
转化①中,铜元素化合价由0价+2价,化合价升高;转化②中,铜元素化合价由0价+2价,化合价升高;转化③中,铜元素化合价不变,均为+2价,故转化①、②、③中铜元素的化合价升高的为①②;
【小问3详解】
从绿色化学的角度来看,途径Ⅰ中生成的二氧化硫会污染空气,而途径Ⅱ中铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜,氧化铜再与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,这个过程中没有产生有毒气体二氧化硫,符合绿色化学的理念;从原料利用率的角度来看,途径Ⅱ中硫酸的利用率高,在途径Ⅰ中,由于浓硫酸的强氧化性,部分硫酸被还原为二氧化硫,导致硫酸的利用率降低,而在途径Ⅱ中,硫酸全部转化为硫酸铜,没有浪费,故途径Ⅱ优于途径Ⅰ的原因是:途径Ⅱ不会产生二氧化硫污染空气、途径Ⅱ硫酸的利用率高;
【小问4详解】
碳酸钠溶液显碱性,“沉淀”过程中,如果将硫酸铜溶液加入碳酸钠溶液中,在碱性条件下硫酸铜会转化为氢氧化铜沉淀,所以在制备碱式碳酸铜的实验中,“沉淀”步骤是将Na2CO3溶液滴入CuSO4溶液中,理由是碳酸钠溶液显碱性,碱性条件下硫酸铜转化为氢氧化铜沉淀;
【小问5详解】
为了检验产品是否已洗净,需要检测最后一次洗涤液中是否含有未反应完全的硫酸根离子,因此取最后一次洗涤液,先滴加过量稀盐酸以排除其他可能干扰的离子,再滴加氯化钡溶液,如果洗涤液中不含有硫酸根离子,那么加入氯化钡后就不会产生白色沉淀,则表明产品已洗净;
【小问6详解】
碱式碳酸铜加热到220℃会分解为三种常见的氧化物,取碱式碳酸铜固体充分加热,将生成气体依次用足量的浓硫酸和碱石灰充分吸收,浓硫酸具有吸水性,碱石灰能吸收二氧化碳,则生成物为氧化铜、二氧化碳和水,实验测得浓硫酸增重0.36g,碱石灰增重0.88g,则生成水的质量为0.36g,生成二氧化碳的质量为0.88g,根据质量守恒定律可知,化学反应前后元素种类及质量不变,则碱式碳酸铜中氢元素的质量等于水中氢元素的质量,即,碱式碳酸铜中碳元素的质量等于二氧化碳中碳元素的质量,即,根据化合物中原子的个数比等于元素质量与相对原子质量的商之比,则碱式碳酸铜中碳、氢原子的个数比为,则氢氧根与碳酸根的个数比,已知在化合物中铜元素常显+2价、氢氧根为-1价、碳酸根为-2价,根据在化合物中各元素化合价的代数和为零,则,解得,由于,则,则碱式碳酸铜的化学式为。
29. 以海水为原料生产的NaOH固体,可能含有NaCl、Na2CO3、Na2SO4,CaCl2、MgSO4中的一种或几种。进行如下实验。
(1)取适量固体加水溶解,得无色澄清溶液A,则原固体中一定不含_______。
(2)取适量A溶液,加入过量BaCl2溶液,过滤得白色固体B。取固体B,加入过量稀盐酸,固体全部溶解,产生气泡,则原固体中一定不含______。生成固体B反应的化学方程式为___。
(3)另取适量A溶液,先加入过量的稀_____酸化,再滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀,则原固体中一定含____。
【答案】(1)MgSO4##硫酸镁
(2) ①. Na2SO4、CaCl2 ②.
(3) ①. 硝酸##HNO3 ②. NaCl##氯化钠
【解析】
【小问1详解】
NaOH固体中可能含有NaCl、Na2CO3、Na2SO4,CaCl2、MgSO4中的一种或几种,取适量固体加水溶解,NaOH能与MgSO4反应生成Mg(OH)2沉淀,而实验中得到无色澄清溶液A,说明原固体中一定不含MgSO4。
【小问2详解】
取适量A溶液,加入过量BaCl2溶液,过滤得白色固体B,NaOH、NaCl、Na2CO3、Na2SO4,CaCl2中,能与BaCl2反应生成白色沉淀的物质有Na2CO3、Na2SO4,BaCl2与Na2CO3反应生成BaCO3沉淀、NaCl,Na2SO4与BaCl2反应生成BaSO4沉淀、NaCl。取固体B,加入过量稀盐酸,固体全部溶解,产生气泡,由于BaSO4不能与稀盐酸反应,而BaCO3能与稀盐酸反应生成二氧化碳气体,因此固体B是BaCO3沉淀,则原固体中一定不含Na2SO4,一定含有Na2CO3。由于Na2CO3能与CaCl2反应生成CaCO3沉淀,所以原固体中一定不含CaCl2。
BaCl2与Na2CO3反应生成BaCO3沉淀(固体B)、NaCl,化学方程式为:。
【小问3详解】
根据前面的分析,A溶液中含有NaOH、Na2CO3,不含MgSO4、Na2SO4、CaCl2,不确定是否含有NaCl。Na2CO3能与AgNO3反应生成Ag2CO3沉淀,NaCl能与AgNO3反应生成AgCl沉淀。若要验证溶液A中是否存在NaCl,滴加AgNO3溶液前,需加入过量的稀硝酸酸化,Na2CO3能与稀硝酸反应生成硝酸钠、二氧化碳、水,硝酸钠不会干扰NaCl的检验,从而避免Na2CO3对NaCl的检验造成干扰。AgCl白色沉淀不溶于稀硝酸,实验中加入稀硝酸酸化后,滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀,则原固体中一定含NaCl。
30. 铁及其化合物在生产生活中有广泛应用。
一、铁的有关知识
(1)北固山铁塔由生铁铸成,展现了我国古代精湛的冶铁、铸造技术。因年代久远,塔身锈蚀严重。
①生铁的熔点比纯铁_____(选填“高”或“低”)。
②铁锈主要成分是Fe2O3•nH2O,铁生锈主要与空气中的_______有关。
(2)工业上冶炼钢铁的主要工艺流程如图。
①以赤铁矿为原料炼铁反应的化学方程式为_______。
②炼钢炉中存在转化:FeFeOFe+CO,目的为降低____元素含量。
(3)铁及其化合物在现代多种领域发挥着重要作用。
①纳米零价铁(Fe)用于废水处理,可用H2和Fe(OH)3在高温下反应获得,反应的化学方程式为____________________。
②Fe3O4是合成氨催化剂铁触媒的主要成分,可用CH4和Fe2O3在高温下反应获得,同时生成CO2和H2O的质量比为_____。
二、制备硫酸亚铁铵晶体
用废铁屑制备硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O]的实验流程如下。
(4)“洗涤”是用蒸馏水洗去铁屑表面残留的Na2CO3等杂质,判断铁屑已洗净的方法是:取最后一次洗涤后的滤液,测定其pH=_____,则已洗净。
(5)“酸溶”时控温75℃加热至不再产生气泡。
①加热的目的是___________。
②产生的气体为H2,用点燃法检验H2前必须______。
(6)“反应”后冷却至20℃过滤。
①“反应”的化学方程式为_________。
表:“反应”中相关物质的溶解度
②“反应”过程中析出硫酸亚铁铵晶体,参考表中数据分析其原因________。
三、测定硫酸亚铁铵晶体样品纯度
准确称取19.00g硫酸亚铁铵晶体(相对分子质量为392)样品溶于水,与硫酸酸化的KMnO4溶液完全反应,消耗KMnO4的质量为1.58g。
已知:10(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O+2KMnO4+8H2SO4=10(NH4)2SO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+2MnSO4+14H2O
(7)该样品的纯度为_________%(精确到0.1%)。
(8)判断该计算结果是否合理并分析其原因__________。
【答案】(1) ①. 低 ②. 氧气、水
(2) ①. ②. 碳##C
(3) ①. ②. 11∶9
(4)7 (5) ①. 加快反应速率 ②. 验纯
(6) ①. ②. 20℃时硫酸亚铁铵晶体在水中的溶解度比硫酸亚铁和硫酸铵的溶解度小
(7)103.2 (8)不合理,样品中混有FeSO4•7H2O
【解析】
【小问1详解】
①合金的熔点比成分金属低,生铁是铁和碳的合金,所以生铁的熔点比纯铁低。
②铁生锈是铁与空气中的氧气、水发生反应所致。
【小问2详解】
①赤铁矿主要成分是Fe2O3,Fe2O3与CO在高温条件下反应生成Fe、CO2,化学方程式为。
②生铁的含碳量比钢高,该转化能将C转化为CO,目的是降低碳元素的含量。
【小问3详解】
①H2和Fe(OH)3在高温下反应获得Fe,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素种类不变,反应物H2、Fe(OH)3中含有H、Fe、O这3种元素,生成物Fe中只含Fe这1种元素,则另外的产物含有H、O这2种元素,该产物是H2O,则H2和Fe(OH)3在高温下反应生成Fe、H2O,化学方程式为。
②CH4和Fe2O3在高温下反应生成Fe3O4、CO2、H2O,化学方程式为,则生成CO2和H2O的质量比为。
【小问4详解】
Na2CO3溶液呈碱性,pH>7。判断铁屑已洗净的方法是:取最后一次洗涤后的滤液,测定其pH=7,说明滤液中已无Na2CO3,则已洗净。
【小问5详解】
①温度越高,化学反应速率越快,因此加热的目的是加快反应速率。
②点燃可燃性气体前,必须验纯,以防气体不纯引发爆炸,所以用点燃法检验H2前必须验纯。
【小问6详解】
①“酸溶”过程中稀H2SO4能与铁屑反应生成FeSO4、H2,“反应”步骤加入(NH4)2SO4粉末,生成硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O],说明该步骤中FeSO4、(NH4)2SO4、H2O反应生成了(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O沉淀,化学方程式为。
②根据表中所示在20℃时的溶解度数据,可以看出20℃时硫酸亚铁铵晶体在水中的溶解度比硫酸亚铁和硫酸铵的溶解度小,所以硫酸亚铁铵晶体最先达到饱和状态析出,因此原因是:20℃时硫酸亚铁铵晶体在水中的溶解度比硫酸亚铁和硫酸铵的溶解度小。
【小问7详解】
解:设该样品的纯度为x
,故填103.2
【小问8详解】
根据化学方程式,该反应实质是FeSO4与KMnO4、H2SO4发生反应,样品纯度超过100%,说明样品中FeSO4含量偏高,结合题中溶解度表格,FeSO4•7H2O相对分子质量为278,而(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O相对分子质量为392,可知是因为样品中混有FeSO4•7H2O,导致样品中FeSO4含量偏高。
故填:不合理,样品中混有FeSO4•7H2O。选项
归类
内容
A
常见合金
青铜、硬铝、玻璃钢
B
营养物质
糖类、油脂、蛋白质
C
常见氮肥
碳铵、尿素、氯化钾
D
清洁能源
石油、风能、太阳能
选项
探究目的
实验方案
A
鉴别蚕丝和羊毛
取样,灼烧,闻气味
B
探究白醋的酸碱性
取样,滴加紫色石蕊试液,观察现象
C
除去MnO2固体中混有的KCl
溶解、过滤、洗涤、干燥
D
比较Cu、Ag的金属活动性强弱
将铜丝插入AgNO3溶液,观察现象
温度/℃
10
20
30
40
50
60
溶解度S/g
NaCl
35.8
35.9
36.1
36.4
36.7
37.1
Na2SO4
9.1
19.5
40.8
48.8
47.5
45.3
温度/℃
20℃
溶解度S/g
FeSO4•7H2O
48.0
(NH4)2SO4
75.4
(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O
21.2
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