吉林省延吉市第十三中学2025年九年级中考一模化学试题(原卷版+解析版)
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这是一份吉林省延吉市第十三中学2025年九年级中考一模化学试题(原卷版+解析版),共19页。试卷主要包含了单项选择题,非选择题,计算题等内容,欢迎下载使用。
可能用到的相对原子质量:C—12 O—16 Ca—40
一、单项选择题:每小题1分,共10分。
1. 下列过程只发生物理变化的是
A. 铁锅生锈B. 木柴燃烧C. 冰雪融化D. 粮食酿酒
2. 空气的成分中能供给人体呼吸的气体是( )
A. 氮气B. 氧气C. 稀有气体D. 二氧化碳
3. 我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇,其锚泊主系缆由聚乙烯纤维制成。聚乙烯纤维属于
A 金属材料B. 天然材料C. 有机合成材料D. 无机非金属材料
4. 规范的操作是实验成功的关键。下列实验操作正确的是
A. 加热液体B. 取用氯化钠
C. 熄灭酒精D. 测溶液pH
5. 化石燃料是不可再生能源,开发和利用新能源是应对化石燃料急剧减少的有效措施。下列属于新能源的是
A. 潮汐能B. 煤C. 石油D. 天然气
6. 银杏叶、果是防治高血压、心脏病重要的医药原料,银杏叶中提取物可以“捍卫心脏,保护大脑”。下列银杏生长过程中所施肥料属于复合肥的是
A. B. C. D.
7. 物质的性质决定物质的用途。以下有关物质的用途不合理的是
A. 石墨用作电极材料B. 熟石灰用于改良酸性土壤
C. 氢氧化钠用于配制生理盐水D. 浓硫酸在实验室中用作某些气体的干燥剂
8. 科学研究发现,金星大气的成分之一是三氧化二碳(C2O3),实验证明C2O3的化学性质与CO相似。下列关于C2O3的叙述错误的是
A. 组成:由CO和CO2混合而成B. 用途:可用于冶金工业
C. 性质:有可燃性D. 分类:属于非金属氧化物
9. 下列关于实验现象的描述,正确的是
A. 铁丝和硫酸铜溶液反应,溶液由无色变为浅绿色
B. 细铁丝空气中剧烈燃烧,火星四射,放热,生成一种红棕色固体
C. 二氧化碳通入到石蕊溶液中,溶液由红色变为紫色
D. 碳酸钠溶液与澄清石灰水混合,产生白色沉淀
10. 某兴趣小组同学将pH传感器分别插入三只盛有相同体积蒸馏水的烧杯中,打开磁力搅拌器,同时采集数据,再向三只烧杯中同时分别加入适量的柠檬酸、氯化钠、氢氧化钠三种固体。实验数据如图所示,下列说法不正确的是
A. ①表示氢氧化钠溶于水,说明OH-浓度越大pH越大
B. ②表示氯化钠溶于水,pH=7说明溶液中无自由移动离子
C. ③表示柠檬酸溶于水,说明H+浓度越大pH越小
D. 柠檬酸溶液和氢氧化钠能发生中和反应
二、非选择题:19题(4)2分,化学方程式2分,其他每空1分,共35分。
11. 化学用语是最简明、信息丰富、国际通用的语言,请用化学用语填空。
(1)氦气________。
(2)生石灰________。
(3)某残缺标签如图所示,该物质中的阴离子可能是________(任答一种)。
12. 2024年10月30日凌晨,神舟十九号载人飞船发射取得圆满成功。回答下列问题。
(1)航天员呼吸需要的氧气来自水的电解,电解水时________(填“正”或“负”)极产生氧气。
(2)航天服中有废气处理系统。先让废气进入一个装有活性炭的盒子除去异味,这一过程利用了活性炭的________性。
(3)航天员在天宫空间站舱内生活,为使营养均衡,航天员每日食用水果、蔬菜,补充的营养素主要是________。
13. 金属材料对人类社会的发展起到了极大的推进作用。
(1)钢铁是制造各种交通运输工具的主要原料。工业上用一氧化碳在高温下还原氧化铁炼铁的原理是________(用化学方程式表示)。
(2)家用铁锅保护不当很容易锈蚀。请写出一条你们家铁锅防锈的具体做法________。
14. 用图实验除去粗盐中的泥沙。
(1)实验步骤的正确顺序为___________(填数字序号)。
(2)实验步骤①中玻璃棒的作用___________。
(3)实验步骤②中造成过滤速度变慢的原因___________。
A. 滤纸破损B. 滤纸未紧贴漏斗内壁C. 未用玻璃棒搅拌
15. 中华文明源远流长,蕴含着深邃的哲学智慧和丰富的实践经验。
(1)姜夔所作的诗中“高花未吐,暗香已远”蕴含化学知识,请从分子的角度分析“暗香已远”的原因。
(2)《三国志》记载:“扬汤止沸,不如釜底抽薪”。“薪”指柴、草等愆料,“抽薪”灭火的原理是什么?
16. 新型高导热镁合金常用作电动汽车和消费电子产品的散热器。请根据下图回答有关问题。
(1)由图1可知,镁的相对原子质量为_______________。
(2)图2为镁离子的结构示意图,则x的数值为______。
(3)以化合价为纵坐标、物质类别为横坐标所绘制的图叫价类二维图。图3为镁的价类二维图,A处物质的化学式为______;B处的物质类别是______。
17. 下列数据是硝酸钾固体在不同温度时的溶解度。
(1)硝酸钾固体的溶解度随温度的变化规律是___________。
(2)20℃时,在装有5gKNO3晶体的试管中,加入10g水并充分振荡,此时所得溶液为___________(填“饱和”或“不饱和”)溶液。再将该试管放入盛有热水的烧杯中,使试管内溶液温度升至60℃(不考虑水分蒸发),则溶质与溶剂的质量比为__________(填最简整数比)。
(3)如图所示,小烧杯中是底部有未溶解的硝酸钾溶液,若使其固体继硝酸钾续溶解,在大烧杯的水中可以加入的物质是 (填字母)。
A. NH4NO3固体B. NaCl固体C. NaOH固体
18. 根据如图所示装置回答问题。
(1)实验室用图A装置作为制取氧气发生装置,反应的化学方程式为____________。
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取,若选用图B作发生装置,使反应停止的操作为____________。
(3)实验室用C装置收集氢气,气体应从_________(填“a”或“b)端通入。
19. 过碳酸钠()是茶垢清洁剂的主要成分。
已知:I.过碳酸钠为白色粉末,能与水迅速反应生成碳酸钠和过氧化氢。
Ⅱ.茶垢清洁剂遇水后释放出的活性氧能使茶垢分解、脱落。
(1)写出过碳酸钠与水反应的化学方程式:_______。
(2)探究温度对茶垢清洁剂使用效果的影响。
研究小组向两个装有茶垢清洁剂的抽滤瓶中,分别注入的冷水、热水,实验装置如图1所示,氧气浓度传感器采集的数据如图2所示。
①加入试剂前,首先应进行的操作是________。
②茶垢清洁剂清洗茶垢时,用_________(填“冷水”或“热水”)的效果更好。
(3)活性氧的含量是衡量过碳酸钠产品优劣的重要指标。控制在15~20范围内,以碳酸钠和过氧化氢为原料制备过碳酸钠,探究反应物质量比与过碳酸钠的产率及活性氧的含量关系,数据如下表:
(注:活性氧含量)
①由表中数据可知,碳酸钠和过氧化氢最佳投料的质量比为_________。
②若制备过程中反应温度偏高会造成过碳酸钠的产率偏低,其原因是__________。
(4)为探究制备过碳酸钠的最佳反应温度,设计的实验方案是_______。
(5)结合以上信息和探究结果,若制备的过碳酸钠样品清洗茶垢时效果不佳,可能的原因是__________(写出一点即可)。
三、计算题:共5分。
20. 化学兴趣小组准备测定某品牌钙片中有效成分的质量分数,取10片该品牌钙片于烧杯中,加入稀盐酸至不再产生气泡为止(其他成分既不溶于水,也不与盐酸反应),生成气体质量与加入稀盐酸质量的关系如图所示。求每片钙片中碳酸钙的质量(写出计算过程)。
九年级综合测试
化学
可能用到的相对原子质量:C—12 O—16 Ca—40
一、单项选择题:每小题1分,共10分。
1. 下列过程只发生物理变化的是
A. 铁锅生锈B. 木柴燃烧C. 冰雪融化D. 粮食酿酒
【答案】C
【解析】
【详解】A、铁锅生锈,有新物质生成属于化学变化,故A不符合题意;
B、木材燃烧过程中,有二氧化碳生成,属于化学变化,故B不符合题意;
C、冰雪融化过程是水的状态发生改变,没有新物质生成属于物理变化,故C符合题意;
D、食醋酿造过程中,有新物质生成,属于化学变化,故D不符合题意。
故选C。
2. 空气的成分中能供给人体呼吸的气体是( )
A. 氮气B. 氧气C. 稀有气体D. 二氧化碳
【答案】B
【解析】
【详解】空气主要是由氮气、氧气、二氧化碳和稀有气体等组成,其中氮气、稀有气体性质稳定,常作保护气;氧气化学性质活泼,可支持燃烧和供给呼吸;二氧化碳则是光合作用的原料。
3. 我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇,其锚泊主系缆由聚乙烯纤维制成。聚乙烯纤维属于
A. 金属材料B. 天然材料C. 有机合成材料D. 无机非金属材料
【答案】C
【解析】
【详解】A、金属材料包括金属和合金,故A不符合题意;
B、天然材料包括棉花、羊毛等,故B不符合题意;
C、聚乙烯是一种塑料,塑料、合成橡胶、合成纤维是有机合成材料,故C符合题意;
D、无机非金属材料包括陶瓷、玻璃等,故D不符合题意。
故选C。
4. 规范的操作是实验成功的关键。下列实验操作正确的是
A. 加热液体B. 取用氯化钠
C 熄灭酒精D. 测溶液pH
【答案】A
【解析】
【详解】A、加热液体时,试管夹夹在距试管口的三分之一处,用酒精灯外焰加热,且试管内的液体不超过试管溶剂三分之一,故A符合题意;
B、取用固体氯化钠时,瓶塞取下正放在桌面上,这样会污染药品,应倒放在桌面上,故B不符合题意;
C、熄灭酒精灯时应用灯帽盖灭,不能用嘴吹灭,故C不符合题意;
D、测定溶液pH时,不能将pH试纸直接浸入待测液中,以防污染试剂,故D不符合题意。
故选A。
5. 化石燃料是不可再生能源,开发和利用新能源是应对化石燃料急剧减少的有效措施。下列属于新能源的是
A. 潮汐能B. 煤C. 石油D. 天然气
【答案】A
【解析】
【详解】A、潮汐能,属于新能源;
B、煤,属于化石燃料,不属于新能源;
C、石油,属于化石燃料,不属于新能源;
D、天然气,属于化石燃料,不属于新能源;
答案:A。
6. 银杏叶、果是防治高血压、心脏病重要的医药原料,银杏叶中提取物可以“捍卫心脏,保护大脑”。下列银杏生长过程中所施肥料属于复合肥的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】 复合肥料是指含有氮、磷、钾中两种或两种以上营养元素的化肥。
【详解】A、KNO3是含有氮、钾两种营养元素的化肥,属于复合肥。A符合题意;
B、CO(NH2)2是只含有氮、磷、钾中氮一种营养元素的化肥,属于氮肥。B不符合题意;
C、NH4NO3是只含有氮、磷、钾中氮一种营养元素的化肥,属于氮肥。C不符合题意;
D、Ca(H2PO4)2是只含有氮、磷、钾中磷一种营养元素的化肥,属于磷肥。D不符合题意。
综上所述:选择A。
7. 物质的性质决定物质的用途。以下有关物质的用途不合理的是
A. 石墨用作电极材料B. 熟石灰用于改良酸性土壤
C. 氢氧化钠用于配制生理盐水D. 浓硫酸在实验室中用作某些气体的干燥剂
【答案】C
【解析】
【详解】A、石墨具有良好的导电性,所以可以用作电极材料,用途合理;
B、熟石灰(氢氧化钙)是碱,能与酸性土壤中的酸性物质发生中和反应,可用于改良酸性土壤,用途合理;
C、生理盐水是0.9%的氯化钠溶液,配制生理盐水要用氯化钠,氢氧化钠有强腐蚀性,不能用于配制生理盐水,用途不合理;
D、浓硫酸具有吸水性,在实验室中可用于干燥不与它反应的某些气体,如氧气、二氧化碳等,用途合理。
故选C。
8. 科学研究发现,金星大气的成分之一是三氧化二碳(C2O3),实验证明C2O3的化学性质与CO相似。下列关于C2O3的叙述错误的是
A. 组成:由CO和CO2混合而成B. 用途:可用于冶金工业
C. 性质:有可燃性D. 分类:属于非金属氧化物
【答案】A
【解析】
【详解】A、由题中的信息可知,C2O3并不是由CO和CO2混合而成,故选项说法不正确;
B、C2O3的化学性质与CO相似,CO具有还原性,因此C2O3可用于冶金工业,故选项说法正确;
C、C2O3的化学性质与CO相似,CO具有可燃性,因此C2O3有可燃性,故选项说法正确;
D、氧化物是由两种元素组成的化合物中,其中一种元素是氧元素,因此C2O3属于非金属氧化物,故选项说法正确。
故选A。
9. 下列关于实验现象的描述,正确的是
A. 铁丝和硫酸铜溶液反应,溶液由无色变为浅绿色
B. 细铁丝在空气中剧烈燃烧,火星四射,放热,生成一种红棕色固体
C. 二氧化碳通入到石蕊溶液中,溶液由红色变为紫色
D. 碳酸钠溶液与澄清石灰水混合,产生白色沉淀
【答案】D
【解析】
【详解】A、硫酸铜溶液是蓝色的,不是无色。铁丝与硫酸铜溶液反应,化学方程式为,生成的硫酸亚铁溶液为浅绿色,应该是溶液由蓝色变为浅绿色,该选项错误;
B、细铁丝在空气中不能燃烧,在氧气中才能剧烈燃烧,火星四射,放热,生成黑色固体,该选项错误;
C、二氧化碳通入石蕊溶液中,二氧化碳与水反应生成碳酸(),碳酸能使紫色石蕊溶液变红,溶液由紫色变为红色,而不是由红色变为紫色,该选项错误;
D、碳酸钠溶液与澄清石灰水(氢氧化钙溶液)混合,发生反应,碳酸钙是白色沉淀,该选项正确。
故选D。
10. 某兴趣小组同学将pH传感器分别插入三只盛有相同体积蒸馏水的烧杯中,打开磁力搅拌器,同时采集数据,再向三只烧杯中同时分别加入适量的柠檬酸、氯化钠、氢氧化钠三种固体。实验数据如图所示,下列说法不正确的是
A. ①表示氢氧化钠溶于水,说明OH-浓度越大pH越大
B. ②表示氯化钠溶于水,pH=7说明溶液中无自由移动离子
C. ③表示柠檬酸溶于水,说明H+浓度越大pH越小
D. 柠檬酸溶液和氢氧化钠能发生中和反应
【答案】B
【解析】
【详解】A、曲线①可知溶液的pH>7,且逐渐的增大,则溶液呈碱性,向烧杯中加入的物质为NaOH,碱溶液中OH-浓度越大,碱性越强,pH越大,故选项说法正确;
B、曲线②溶液可知的pH=7,则溶液一直呈中性,烧杯中加入的物质为NaCl,NaCl的溶液中含有自由移动的Na+、Cl-,故选项说法错误;
C、曲线③可知溶液的pH<7,且逐渐的减小,则溶液呈酸性,向烧杯中加入的物质为柠檬酸,酸溶液中H+浓度越大,酸性越强,pH越小,故选项说法正确;
D、柠檬酸溶液含有H+,氢氧化钠溶液中含有OH-,则两溶液混合后能发生中和反应,故选项说法正确。
故选B。
二、非选择题:19题(4)2分,化学方程式2分,其他每空1分,共35分。
11. 化学用语是最简明、信息丰富、国际通用的语言,请用化学用语填空。
(1)氦气________。
(2)生石灰________。
(3)某残缺标签如图所示,该物质中的阴离子可能是________(任答一种)。
【答案】(1)He (2)CaO
(3)(合理即可)
【解析】
【小问1详解】
氦气属于稀有气体,氦气是由氦原子直接构成的,其化学式直接用元素符号来表示,表示为He。
【小问2详解】
生石灰是氧化钙的俗称,化学式为CaO。
【小问3详解】
化合物中钠元素化合价为+1价,根据“化合物中各元素化合价代数和为零”,由于钠元素右下角有数字“2”,则说明该酸根为-2价,则可为碳酸根或硫酸根等,碳酸根符号为、硫酸根符号为。
12. 2024年10月30日凌晨,神舟十九号载人飞船发射取得圆满成功。回答下列问题。
(1)航天员呼吸需要氧气来自水的电解,电解水时________(填“正”或“负”)极产生氧气。
(2)航天服中有废气处理系统。先让废气进入一个装有活性炭的盒子除去异味,这一过程利用了活性炭的________性。
(3)航天员在天宫空间站舱内生活,为使营养均衡,航天员每日食用水果、蔬菜,补充的营养素主要是________。
【答案】(1)正 (2)吸附
(3)维生素
【解析】
【小问1详解】
在电解水实验中,与电源正极相连的电极产生氧气,与电源负极相连的电极产生氢气,即 “正氧负氢” ,所以电解水时正极产生氧气。
【小问2详解】
活性炭具有疏松多孔的结构,有很强的吸附性,能吸附色素和异味等。废气进入装有活性炭的盒子除去异味,利用了活性炭的吸附性。
【小问3详解】
水果、蔬菜富含维生素,航天员每日食用水果、蔬菜,补充的营养素是维生素。
13. 金属材料对人类社会的发展起到了极大的推进作用。
(1)钢铁是制造各种交通运输工具的主要原料。工业上用一氧化碳在高温下还原氧化铁炼铁的原理是________(用化学方程式表示)。
(2)家用铁锅保护不当很容易锈蚀。请写出一条你们家铁锅防锈的具体做法________。
【答案】(1)
(2)洗净擦干或涂油等(合理即可)
【解析】
【小问1详解】
高温下,一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为:。
【小问2详解】
铁与氧气、水充分接触时容易生锈,隔绝氧气和水,可以达到防锈目的,所以保持铁锅表面的干燥、洁净,洗净擦干后涂油等,均能防止铁锅生锈。
14. 用图实验除去粗盐中的泥沙。
(1)实验步骤的正确顺序为___________(填数字序号)。
(2)实验步骤①中玻璃棒的作用___________。
(3)实验步骤②中造成过滤速度变慢的原因___________。
A. 滤纸破损B. 滤纸未紧贴漏斗内壁C. 未用玻璃棒搅拌
【答案】(1)③②① (2)搅拌,防止局部温度过高造成液体飞溅 (3)B
【解析】
【小问1详解】
除去粗盐中的泥沙是通过溶解(把不溶物与食盐初步分离)、过滤(把不溶物彻底除去)、蒸发(食盐从溶液中分离出来而得到食盐的过程),顺序为③②①;
【小问2详解】
步骤①为蒸发操作,其中玻璃棒的作用是搅拌,防止局部温度过高造成液体飞溅;
【小问3详解】
A、滤纸破损,会使得液体中的不溶物进入下面的烧杯,从而使得滤液浑浊,不会导致过滤速度变慢,错误;
B、过滤时若未紧贴漏斗内壁,即滤纸与漏斗内壁间留有气泡,将会使过滤的速度变慢,正确;
C、过滤操作中玻璃棒的作用是引流,而不是搅拌,错误;
故选:B。
15. 中华文明源远流长,蕴含着深邃的哲学智慧和丰富的实践经验。
(1)姜夔所作的诗中“高花未吐,暗香已远”蕴含化学知识,请从分子的角度分析“暗香已远”的原因。
(2)《三国志》记载:“扬汤止沸,不如釜底抽薪”。“薪”指柴、草等愆料,“抽薪”灭火的原理是什么?
【答案】(1)分子在不断运动
(2)清除可燃物
【解析】
【小问1详解】
“暗香已远” 是因为分子在不断运动。花中的香味分子会不断地运动扩散到空气中,从而被远处的人闻到。
【小问2详解】
“抽薪” 灭火的原理是清除可燃物 。柴、草等燃料是燃烧的必要条件之一,移除燃料后,燃烧就无法继续进行。
16. 新型高导热镁合金常用作电动汽车和消费电子产品的散热器。请根据下图回答有关问题。
(1)由图1可知,镁的相对原子质量为_______________。
(2)图2为镁离子的结构示意图,则x的数值为______。
(3)以化合价为纵坐标、物质类别为横坐标所绘制的图叫价类二维图。图3为镁的价类二维图,A处物质的化学式为______;B处的物质类别是______。
【答案】(1)24.31
(2)12 (3) ①. ②. 盐
【解析】
【小问1详解】
由元素周期表中的一格可知,汉字下方数字表示相对原子质量,相对原子质量单位为“1”,通常省略不写,故镁的相对原子质量为24.31;
【小问2详解】
由镁离子结构示意图可知,圈内数字表示质子数,由元素周期表中的一格可知,汉字左上方数字表示原子序数,在原子中,原子序数=质子数,则;
【小问3详解】
由图3可知,A处物质表示镁元素化合价为+2价的碱,则A为氢氧化镁,氢氧化镁中氢氧根的化合价为-1,根据在化合物中各元素化合价的代数和为零,则氢氧化镁的化学式为;
由图3可知,B处物质类别对应的物质为碳酸镁,碳酸镁是由金属离子与酸根离子构成的化合物,属于盐,故B处的物质类别是盐。
17. 下列数据是硝酸钾固体在不同温度时的溶解度。
(1)硝酸钾固体的溶解度随温度的变化规律是___________。
(2)20℃时,在装有5gKNO3晶体的试管中,加入10g水并充分振荡,此时所得溶液为___________(填“饱和”或“不饱和”)溶液。再将该试管放入盛有热水的烧杯中,使试管内溶液温度升至60℃(不考虑水分蒸发),则溶质与溶剂的质量比为__________(填最简整数比)。
(3)如图所示,小烧杯中是底部有未溶解的硝酸钾溶液,若使其固体继硝酸钾续溶解,在大烧杯的水中可以加入的物质是 (填字母)。
A. NH4NO3固体B. NaCl固体C. NaOH固体
【答案】(1)KNO3的溶解度随温度的升高而增大
(2) ①. 饱和 ②. 1:2 (3)C
【解析】
小问1详解】
由表格中的数据可知,KNO3的溶解度随温度的升高而增大,故填:KNO3的溶解度随温度的升高而增大;
【小问2详解】
20℃时,KNO3的溶解度为31.6g,在装有5gKNO3晶体的试管中,加入10g水并充分振荡,10g水中最多溶解KNO3的质量为3.16g,此时所得溶液为饱和溶液,60℃时,KNO3的溶解度为110g,再将该试管放入盛有热水的烧杯中,使试管内溶液温度升至60℃,固体全部溶解,此时试管内的溶液中溶质与溶剂的质量比为5g:10g=1:2,故填:饱和;1:2;
【小问3详解】
A、NH4NO3固体溶于水吸热,使溶液的温度降低,不能使硝酸钾固体继续溶解,故选项不符合题意;
B、NaCl固体溶于水,溶液的温度几乎不变,不能使硝酸钾固体继续溶解,故选项不符合题意;
C、NaOH固体溶于水放热,使溶液温度升高,能使硝酸钾固体继续溶解,故选项符合题意;
故选C。
18. 根据如图所示装置回答问题。
(1)实验室用图A装置作为制取氧气的发生装置,反应的化学方程式为____________。
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取,若选用图B作发生装置,使反应停止的操作为____________。
(3)实验室用C装置收集氢气,气体应从_________(填“a”或“b)端通入。
【答案】(1) (2)关闭活塞
(3)a
【解析】
【小问1详解】
图 A 是固体加热型发生装置,且试管口有一团棉花,适用于加热高锰酸钾制取氧气。高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为。
【小问2详解】
图 B 装置中,关闭活塞时,试管内气体无法排出,压强增大,会将稀盐酸压回长颈漏斗,使稀盐酸与大理石(主要成分碳酸钙)分离,反应停止。
【小问3详解】
氢气的密度比空气小,用 C 装置(排空气法收集气体装置)收集氢气时,应采用向下排空气法,即氢气从短管 a 端通入,将空气从长管 b 端排出。
19. 过碳酸钠()是茶垢清洁剂的主要成分。
已知:I.过碳酸钠为白色粉末,能与水迅速反应生成碳酸钠和过氧化氢。
Ⅱ.茶垢清洁剂遇水后释放出的活性氧能使茶垢分解、脱落。
(1)写出过碳酸钠与水反应的化学方程式:_______。
(2)探究温度对茶垢清洁剂使用效果的影响。
研究小组向两个装有茶垢清洁剂的抽滤瓶中,分别注入的冷水、热水,实验装置如图1所示,氧气浓度传感器采集的数据如图2所示。
①加入试剂前,首先应进行的操作是________。
②茶垢清洁剂清洗茶垢时,用_________(填“冷水”或“热水”)的效果更好。
(3)活性氧的含量是衡量过碳酸钠产品优劣的重要指标。控制在15~20范围内,以碳酸钠和过氧化氢为原料制备过碳酸钠,探究反应物质量比与过碳酸钠的产率及活性氧的含量关系,数据如下表:
(注:活性氧含量)
①由表中数据可知,碳酸钠和过氧化氢最佳投料的质量比为_________。
②若制备过程中的反应温度偏高会造成过碳酸钠的产率偏低,其原因是__________。
(4)为探究制备过碳酸钠最佳反应温度,设计的实验方案是_______。
(5)结合以上信息和探究结果,若制备的过碳酸钠样品清洗茶垢时效果不佳,可能的原因是__________(写出一点即可)。
【答案】(1)
(2) ①. 检查装置气密性 ②. 热水
(3) ①. 106∶57.8 ②. 温度偏高时,过氧化氢易分解,导致反应物减少,从而使过碳酸钠产率偏低
(4)在其他条件相同的情况下,控制温度在一定范围内(如10℃~30℃,间隔一定温度,如5℃),以碳酸钠和过氧化氢为原料制备过碳酸钠,分别测量不同温度下过碳酸钠的产率及活性氧含量,产率和活性氧含量综合最佳时对应的温度即为最佳反应温度
(5)制备时反应温度偏高(或反应物质量比不合适等)
【解析】
【小问1详解】
过碳酸钠与水反应生成碳酸钠和过氧化氢,化学方程式为。
【小问2详解】
①在进行有气体参与或生成的实验前,为防止装置漏气影响实验结果,必须先检查装置气密性。
②从图 2 氧气浓度传感器采集的数据可知,相同时间内热水条件下产生氧气的浓度更高。因为茶垢清洁剂遇水释放的活性氧能使茶垢分解、脱落,产生氧气浓度高意味着活性氧更多,所以用热水清洗茶垢效果更好。
【小问3详解】
①观察表格数据,当碳酸钠与过氧化氢质量比为时,过碳酸钠的产率最高,为81.08%,所以该比例是最佳投料质量比。
②过氧化氢受热易分解,制备过碳酸钠过程中温度偏高,过氧化氢分解为水和氧气,反应物量减少,会使生成的过碳酸钠减少,产率降低。
【小问4详解】
探究最佳反应温度,需控制变量,保证除温度外其他条件(如反应物质量比、反应物用量等)相同 ,设置不同温度梯度进行实验,通过测量过碳酸钠的产率及活性氧含量等关键指标,确定最佳反应温度,则实验方案可以是:在其他条件相同的情况下,控制温度在一定范围内(如10℃~30℃,间隔一定温度,如5℃),以碳酸钠和过氧化氢为原料制备过碳酸钠,分别测量不同温度下过碳酸钠的产率及活性氧含量,产率和活性氧含量综合最佳时对应的温度即为最佳反应温度。
【小问5详解】
由前面探究可知,反应温度偏高会使过氧化氢分解,降低过碳酸钠产率和活性氧含量;反应物质量比不合适,会影响过碳酸钠产率,导致活性氧含量低,这些都会使清洗茶垢效果不佳。
三、计算题:共5分。
20. 化学兴趣小组准备测定某品牌钙片中有效成分的质量分数,取10片该品牌钙片于烧杯中,加入稀盐酸至不再产生气泡为止(其他成分既不溶于水,也不与盐酸反应),生成气体质量与加入稀盐酸质量的关系如图所示。求每片钙片中碳酸钙的质量(写出计算过程)。
【答案】解:设每片钙片中碳酸钙的质量为x
x=0.5g
答:每片钙片中碳酸钙的质量为0.5g。
【解析】
【详解】碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水、二氧化碳,化学方程式为。根据图像,10片钙片完全反应后产生二氧化碳2.2g,据此计算,见答案。
温度/℃
0
20
40
60
80
溶解度/g
13.3
31.6
63.9
110
169
碳酸钠与过氧化氢的质量比
过碳酸钠的产率/
活性氧的含量/
106:61.2
78.91
12.70
106:57.8
81.08
12.71
106:54.4
79.53
12.67
106:51.0
76.02
12.68
温度/℃
0
20
40
60
80
溶解度/g
13.3
31.6
63.9
110
169
碳酸钠与过氧化氢的质量比
过碳酸钠的产率/
活性氧的含量/
106:61.2
78.91
12.70
106:57.8
81.08
12.71
106:54.4
79.53
12.67
106:51.0
76.02
12.68
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