2024年江苏省无锡市新吴区中考二模化学试题(原卷版+解析版)
展开本试题分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分,共28小题。 考试时间为100分钟,试卷满分为80分。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 Cl-35.5 Ca-40 Ba-137 Fe-56 Ag-108
第Ⅰ卷(选择题 共30分)
一、选择题(本题包括20小题,每小题只有1个选项符合题意。1~10题每小题1分,11~20题每小题2分,共30分)
1. 习近平总书记在全国生态环境保护大会上提出了“加大力度推进生态文明建设”的要求。下列各组措施完全符合这一要求的是
A. 工厂排放废气时加高烟囱
B. 为治理雾霾,禁止使用化石燃料
C. 将各种电池分类回收,集中处理
D. 大量使用化肥、农药,促进粮食生产
【答案】C
【解析】
【详解】A、工厂排放废气时加高烟囱,并不能减少空气污染,故A不符合要求;
B、化石燃料是当今社会的主流能源,禁止使用化石燃料是不现实的,故B不符合要求;
C、将各种电池分类回收,集中处理,可以减少污染,有利于环境保护,故C符合要求;
D、大量使用化肥、农药,会造成土壤和水体污染,不利于环境保护,故D不符合要求;
故选:C。
2. 劳动课正式成为中小学的一门独立课程。下列劳动实践中包含化学变化的是
A. 菜园浇水B. 烘焙糕点
C. 淘米洗菜D. 缝制荷包
【答案】B
【解析】
【详解】A、菜园浇水的过程中没有新物质生成,属于物理变化,该选项不符合题意;
B、烘培糕点的过程中有新物质生成,属于化学变化,该选项符合题意;
C、淘米洗菜的过程中没有新物质生成,属于物理变化,该选项不符合题意;
D、缝制荷包的过程中没有新物质生成,属于物理变化,该选项不符合题意。
故选B。
3. 金属材料使用的历程体现着人类文明的演变。下列金属最先被大规模使用的是
A. 铝B. 锌C. 铁D. 铜
【答案】D
【解析】
【详解】金属被大规模使用的顺序与金属的活动性有关,活动性越弱,越容易被冶炼。根据题意四种金属的活动性由弱到强的顺序是铜、铁、锌、铝,故最先被大量使用的是铜,故选:D,
4. 下列有关化学史说法正确的是
A. 屠呦呦发明了青霉素
B. 拉瓦锡制定了元素周期表
C. 门捷列夫提出了质量守恒定律
D. 张青莲为相对原子质量的测定做出卓越贡献
【答案】D
【解析】
【详解】A、屠呦呦获得了诺贝尔生理学或医学奖,主要是因为她领导科研团队发现了青蒿素,不符合题意;
B、拉瓦锡用定量的方法测定了空气的成分,得出空气是由氮气和氧气组成的,不符合题意;
C、门捷列夫发现了元素周期律并编制出元素周期表,不符合题意;
D、张青莲教授主持测定了铟等几种元素的相对原子质量新值,对相对原子质量的测定作出了卓越的贡献,符合题意。
故选D。
5. 豆浆营养丰富。下列说法不正确的是
A. 豆浆一定是溶液B. 豆浆富含蛋白质
C. 豆浆是混合物D. 豆浆可制成豆花
【答案】A
【解析】
【详解】A、豆浆是不均一、不稳定的混合物,所以不属于溶液,故此选项错误;
B、豆浆中富含蛋白质,故此选项正确;
C、豆浆含有丰富的蛋白质、水,属于混合物,故此选项正确;
D、将豆浆放入锅里大火煮开,转小火继续煮十分钟,取大一些的容器,放入内酯,把煮好的豆浆缓缓注入加入内酯的容器里,静置五分钟即可制成豆花,故此选项正确。
故选:A。
6. 校园内不同场所经常使用一些图标。下列标志使用不当的是
A. 投放矿泉水瓶的垃圾箱B. 存放酒精的试剂柜
C. 卫生间洗手池D. 办公楼走廊
【答案】B
【解析】
【详解】A、该标识为可回收物标识,矿泉水瓶是塑料制品,应投放到可回收垃圾箱中,选项正确;
B、该标识为有毒物品标识,酒精属于易燃物,不属于有毒物质,选项错误;
C、该标识为节约用水标识,卫生间洗手池贴节约用水标识,选项正确;
D、该标识为禁止吸烟标识,办公楼走廊严禁吸烟,选项正确;
故选B
7. 下列化学用语所表达的意义正确的是
A. O2—2个氧原子B. NH—1个铵根离子
C. FeO—氧化铁D. Si—硅元素
【答案】D
【解析】
【详解】A、O2表示一个氧分子或氧气,2个氧原子表示为2O,选项错误;
B、1个铵根离子表示为,选项错误;
C、FeO表示氧化亚铁,选项错误;
D、Si表示硅元素,选项正确;
故选:D。
8. 安全离不开化学知识。下列有关做法不符合安全要求的是
A. 油锅着火后立即用锅盖盖灭B. 向燃着的酒精炉中直接添加酒精
C. 面粉加工厂等场所严禁烟火D. 煤气泄漏立即关闭阀门并开窗通风
【答案】B
【解析】
【详解】A、油锅着火后,立即用锅盖盖灭,隔绝氧气灭火,不符合题意;
B、酒精具有可燃性,向燃着的酒精炉中直接添加酒精,容易引发火灾,符合题意;
C、面粉加工厂的空气中含有大量的可燃性颗粒,混有一定量的空气,遇到明火,容易发生爆炸,故应严禁烟火,不符合题意;
D、煤气具有可燃性,混有一定量的空气,遇到明火,容易发生爆炸,故煤气泄漏,立即关闭阀门并开窗通风,不符合题意。
故选B。
9. 钕是最活泼的稀土金属之一,钕玻璃可代替红宝石做激光材料亦可做护目镜。钕在元素周期表中的部分信息如图1所示,其原子结构示意图如图2所示,则下列说法不正确的是
A. 图2中,x=8B. 钕离子的符号为Nd2+
C. 钕原子的相对原子质量为144.2gD. 钕的核电荷数为60
【答案】C
【解析】
【详解】A、根据原子中原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数,,则x=8,故选项说法正确。
B、根据原子结构示意图,最外层电子数是2,小于4,则容易失去2个电子,形成阳离子,则是Nd2+,故选项说法正确。
C、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,该元素的相对原子质量为144.2,相对原子质量单位是“1”,不是“g”,故选项说法错误。
D、根据元素周期表中的一格可知,左上角的数字为60,表示原子序数为60;根据原子中原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数,则钕原子的核电荷数是60,故选项说法正确。
故选:C。
10. 小宇同学在学校的晚会上表演了如下“魔术”,下列说法正确的是
A. 干冰的化学式为CO
B. 构成干冰的分子间间隔变大
C. 塑料袋长“胖”的过程中,塑料袋内温度升高
D. 塑料袋长“胖”的过程中,构成干冰的分子的体积变大
【答案】B
【解析】
【详解】A、干冰是固态的二氧化碳,其化学式为CO2,选项错误;
B、塑料袋长“胖”的过程中,二氧化碳由固态变为气态,构成干冰的分子间间隔变大,选项正确;
C、构成干冰的分子间间隔变大,干冰升华需要吸收热量,塑料袋内温度降低,选项错误;
D、塑料袋长“胖”的过程中,二氧化碳由固态变为气态,构成干冰的分子的间隔变大,选项错误;
故选B。
11. 下列实验设计能达到实验目的是
A. 测定空气中氧气含量B. 加热高锰酸钾制取氧气
C. 检查装置的气密性D. 探究Zn、Fe金属的活动性强弱
【答案】B
【解析】
【详解】A、红磷燃烧消耗氧气,导致左侧压强减小,打开弹簧夹后装置右侧中的水进入左侧装置,由于右侧装置盖有瓶塞,则进入水的量要远远小于消耗氧气体积的量,所以不能用测定空气中氧气含量,故A不符合题意;
B、加热高锰酸钾制取氧气是固体加热反应,所以用固固加热装置进行反应且试管斜向下,故B符合题意;
C、装置C未形成密封状态,故无法检查其气密性,故C不符合题意;
D、两支试管中酸的种类不同,不符合控制变量法,故不能探究Zn、Fe、金属活动性强弱,故D不符合题意。
故选:B。
12. 《本草纲目》记载“冬月灶中所烧薪柴之灰,令人以灰淋汁,取碱浣衣”。下列叙述不正确的是
A. “烧”需使温度达到着火点B. “灰”指草木灰,含有碳酸钾
C. “灰淋汁”涉及溶解D. “取碱浣(洗)衣”利用碱的腐蚀性
【答案】D
【解析】
【详解】A、“烧”需要可燃物与氧气接触,温度达到可燃物的着火点,不符合题意;
B、“灰”指草木灰,草木灰的主要成分是碳酸钾,不符合题意;
C、“灰淋汁”是用水溶解灰得到碳酸钾溶液,碳酸钾能溶于水,涉及溶解知识,不符合题意;
D、“取碱浣(洗)衣”利用碱性物质能与油污反应的性质,符合题意。
故选D。
13. 如图所示是某化学反应的微观示意图,下列有关说法错误的是
A. 该反应前后不发生改变的微观粒子是分子
B. 反应前后催化剂的质量不变
C. 甲、乙、丙、丁四种物质均由分子构成
D. 参加反应的甲和生成的丙分子个数比为1:2
【答案】A
【解析】
【分析】由微观示意图可知,甲为甲烷,乙为二氧化碳,丙为氢气,丁为一氧化碳,则该反应的化学方程式为:。
【详解】A、由分子结构模型可知,反应前为甲烷分子、二氧化碳分子,反应后为氢分子、一氧化碳分子,则化学反应前后,分子种类发生改变,反应前后原子种类没有发生改变,选项说法错误;
B、在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂,则反应前后催化剂的质量不变,选项说法正确;
C、该反应涉及到甲烷、二氧化碳、氢气和一氧化碳四种物质,都是由分子构成的,选项说法正确;
D、由化学方程式可知,参加反应的甲和生成的丙分子个数比为1:2,选项说法正确;
故选:A。
14. 建立模型是学习化学的重要方法,下列模型中正确的一项是
A. 地壳中元素含量模型
B. 物质组成构成模型
C. 原子结构模型
D. 大气污染物归类模型
【答案】B
【解析】
【详解】A、地壳中元素含量由高到低依次为:氧、硅、铝、铁,而不是铁比铝多,该选项不正确;
B、物质是由元素组成,是由分子、原子、离子构成,分子是由原子构成,原子得失电子形成离子,该选项正确;
C、原子是由原子核和核外电子构成,原子核是由质子和中子构成,该选项不正确;
D、烟尘、二氧化氮、二氧化硫属于大气污染物,但二氧化碳为空气中的成分,不属于大气污染物,该选项不正确。
故选B。
15. 铁是生活中常见且重要的金属之一。下列有关“铁”的物质在给定条件下能一步实现转化的是
A. FeFe2O3B. FeFeCl3C. Fe2O3FeD. Fe2O3FeSO4
【答案】C
【解析】
【详解】A、铁和氧气在点燃的条件下反应生成四氧化三铁,不是氧化铁,不符合题意;
B、铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,不是氯化铁,不符合题意;
C、一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,符合题意;
D、氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水,不是硫酸亚铁,不符合题意。
故选C。
16. 下列实验方案设计不能达到对应实验目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】A、羊毛的主要成分是蛋白质,燃烧产生烧焦羽毛的气味,合成纤维燃烧产生特殊气味,可以鉴别,故A能达到实验目的;
B、氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水,引入了新的杂质硫酸钠,故B不能达到实验目的;
C、硝酸铵溶于水吸热,溶液温度降低,氢氧化钠固体溶于水放热,溶液温度升高,可以鉴别,故C能达到实验目的;
D、硝酸钾、氯化钠的溶解度均随温度的升高而增加,硝酸钾的溶解度受温度影响较大,氯化钠的溶解度受温度影响较小,故提纯混有少量KNO3的NaCl固体,将固体溶解,蒸发结晶,趁热过滤,故D能达到实验目的;
故选:B。
17. 如图是Na2CO3和NaCl的溶解度曲线,下列说法正确的是
A. 升高温度可将t2℃时接近饱和的Na2CO3溶液变为饱和溶液
B. t1℃时,NaCl溶液中溶质的质量分数大于Na2CO3溶液中溶质的质量分数
C. 将两种物质的饱和溶液从t2℃降温到t1℃,析出固体的质量:Na2CO3>NaCl
D. 北方盐湖中常采用“夏天晒盐(NaCl),冬天捞碱(Na2CO3)”主要利用了Na2CO3的溶解度大,NaCl的溶解度小
【答案】A
【解析】
【详解】A、高于t2℃时,碳酸钠的溶解度随温度升高而减小,所以升高温度,可将t2℃时接近饱和的Na2CO3溶液变为饱和溶液,故A说法正确;
B、t1℃时,氯化钠的溶解度>碳酸钠的溶解度,则NaCl饱和溶液中溶质的质量分数大于Na2CO3饱和溶液中溶质的质量分数,选项中没有指明溶液是否饱和,不能比较溶质质量分数大小,故B说法错误;
C、将两种物质的饱和溶液从t2℃降温到t1℃,氯化钠和碳酸钠的溶解度均减小,均会有晶体析出,但是选项没有指明饱和溶液的质量,不能比较析出晶体多少,故C说法错误;
D、北方盐湖中常采用“夏天晒盐(NaCl),冬天捞碱(Na2CO3)”主要利用了Na2CO3的溶解度受温度影响较大,冬天温度降低碳酸钠的溶解度大幅度减小,会有大量碳酸钠晶体析出;NaCl的溶解度受温度影响较小,所以要得到氯化钠需蒸发结晶,故D说法错误;
故选:A。
18. 价类图是化学学习的一种重要工具,如图为碳元素的价类图。下列说法不正确的是
A. 图中X处对应的两种物质都是盐,与酸反应生成同种气体
B. a点对应的物质不止一种,常温下化学性质稳定
C. b、c点的物质组成元素相同,b只能通过化合反应转化为c
D. d点对应的物质可以使石蕊溶液变红,加热后溶液变成紫色
【答案】C
【解析】
【详解】A、图中X处对应的两种物质为碳酸钙和碳酸氢钠,均是由金属阳离子和酸根阴离子构成的化合物,属于盐,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙和二氧化碳、水,碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠和二氧化碳、水,二者都可与酸反应生成同种气体,故A说法正确;
B、a点对应的物质为碳单质,它有金刚石、石墨、足球烯等,碳在常温下化学性质稳定,故B说法正确;
C、b对应的是含有+2价碳元素的氧化物,即为CO,c对应的是含有+4价碳元素的氧化物,即为CO2,b、c点对应的物质的组成元素相同,一氧化碳和氧气点燃生成二氧化碳,该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应,一氧化碳与氧化铜在加热下反应生成铜和二氧化碳,该反应不属于化合反应,故C说法错误;
D、d点对应的物质为碳酸,可以使石蕊溶液变红,加热后,碳酸分解为二氧化碳和水,溶液又变成紫色,故D说法正确;
故选:C。
19. 某同学在探究金属与盐溶液反应的实验时,向铝粉和铁粉的混合物中加入一定质量的Mg(NO3)2和AgNO3混合溶液,充分反应后,过滤,可得到滤渣和滤液。下列说法正确的是
A. 滤液中一定存在Mg(NO3)2、Al(NO3)3
B. 反应后滤液的质量比反应前混合溶液的质量增大
C. 若反应后滤液为浅绿色,则滤渣中一定有Ag、Fe
D. 若滤渣中含有三种金属,则此时滤液中的溶质是Mg(NO3)2、Al(NO3)3、AgNO3
【答案】A
【解析】
【详解】A、由于铝、铁的金属活动性比镁弱,铝粉和铁粉的混合物中加入一定质量的Mg(NO3)2和AgNO3混合溶液,铝、铁不能和Mg(NO3)2发生反应,硝酸银先和铝反应生成硝酸铝和银,再与铁反应生成硝酸亚铁和银,所以滤液中一定存在Mg(NO3)2、 Al(NO3)3,故A正确;
B、根据质量守恒定律,铝先与硝酸银反应生成硝酸铝和银,铝完全反应后,锌再与硝酸银反应生成硝酸锌和银,根据化学方程式Al+3AgNO3=Al(NO3)3+3Ag,可知每27份质量的铝与硝酸银反应生成324份质量的银,固体质量增加,溶液质量减少,再与铁反应生成硝酸亚铁和银,Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag,每56份的铁生成216份的银,使反应后溶液质量减小,所以反应后滤液的质量比反应前混合溶液的质量减小,故B不正确;
C、由于铝、铁的金属活动性比镁弱,铝粉和铁粉的混合物中加入一定质量的Mg(NO3)2和AgNO3混合溶液,铝、铁不能和Mg(NO3)2发生反应,硝酸银先和铝反应生成硝酸铝和银,再与铁反应生成硝酸亚铁和银,若反应后滤液为浅绿色,则溶液中一定存在亚铁离子,铁能够与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,则滤渣中一定有Ag,可能有铁,故C不正确;
D、由于铝、铁的金属活动性比镁弱,铝粉和铁粉的混合物中加入一定质量的Mg(NO3)2和AgNO3混合溶液,铝、铁不能和Mg(NO3)2发生反应,硝酸银先和铝反应生成硝酸铝和银,再与铁反应生成硝酸亚铁和银,若滤渣中含有三种金属,即银、铝、铁,说明硝酸银完全反应,铝过量,铁没有反应,则此时滤液中的溶质是不能反应的Mg(NO3)2、反应生成的Al(NO3)3,故D不正确;
故选A。
20. mgCaCO3煅烧一段时间,冷却,称得剩余固体的质量为15.6g,向剩余固体中加入足量的稀盐酸,充分反应,将所得溶液蒸干,得到22.2gCaCl2,下列说法不正确的是
A. m=20
B. 向剩余固体中加入稀盐酸时,会有气泡产生
C. 无法计算剩余固体中CaCO3、CaO的质量比
D. 煅烧前后的固体分别与足量稀盐酸反应,两者消耗盐酸的质量相等
【答案】C
【解析】
【详解】A、碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,反应的化学方程式为:,向剩余固体中加入足量的稀盐酸,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,氧化钙和稀盐酸反应生成氯化钙和水,反应的化学方程式为:CaO+2HCl=CaCl2+H2O,由反应的化学方程式可知,碳酸钙中的钙元素完全转化到了氯化钙中,则碳酸钙的质量为:,即m=20,故选项说法正确;
B、碳酸钙高温分解生成二氧化碳的质量为:20g-15.6g=4.4g;设参加反应的碳酸钙质量为x,生成的氧化钙质量为y,则有
解得x=10g;
解得y=5.6g;
因此剩余固体中含有碳酸钙的质量为20g-10g=10g,故向剩余固体中加入稀盐酸时,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,则会有气泡产生,故选项说法正确;
C、剩余固体中CaCO3、CaO的质量比为(20g-10g):5.6g=25:14,故选项说法错误;
D、煅烧前的固体为碳酸钙,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,煅烧时碳酸钙在高温下分解生成氧化钙和二氧化碳,反应的化学方程式为:,煅烧后的固体为氧化钙和碳酸钙,氧化钙和稀盐酸反应生成氯化钙和水,反应的化学方程式为:CaO+2HCl=CaCl2+H2O,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,由反应的化学方程式可得关系式:CaCO3~2HCl,则燃烧前后的固体分别与等浓度的稀盐酸反应,两者消耗稀盐酸的质量相等,故选项说法正确;
故选:C。
第II卷(非选择题 共50分)
21. 端午节是我国的传统节日,主要习俗有吃粽子、挂艾蒿、赛龙舟等。请利用所学知识回答下列问题。
(1)端午吃粽
①无锡的穆桂英牌咸味粽子主要成分是糯米、饮用水、瘦肉、食盐,其中富含蛋白质的是______。
②北方的稻香村粽子有甜味的红枣粽子,有些人吃粽子喜欢再蘸点白糖。制糖工业中利用活性炭脱色得到白糖,这是利用了活性炭的_____性。
③要使粽叶生长茂盛,可适量施用尿素[化学式为CO(NH2)2],尿素属于______(填“氮肥”、“磷肥”、“钾肥”或“复合肥”)。
(2)端午插艾
①艾草中含有丰富的黄酮类物质,其中矢车菊黄素的化学式为C18H16O8。下列关于C18H16O8的说法正确的是______。
a.属于有机高分子化合物 b.由碳、氢、氧三种元素组成 c.氢、氧元素的质量比为1:8
②中医针灸术的“灸”是指“艾灸”,利用艾草燃烧的热刺激体表特定部位达到防治疾病的目的。艾草燃烧时将化学能转化成______能。燃烧过程中会闻到特殊的香味,从微观角度解释______。
(3)端午赛舟
①为了让龙舟更加美观,通常会在木质龙舟表面涂上红色颜料,可用下列哪种物质______ 。
a.氧化铜 b.氧化铁 c.四氧化三铁 d.氧化镁
②保养龙舟时可使用稀盐酸除去螺丝上的铁锈,反应的化学方程式为______ 。
③新型龙舟可采用玻璃钢为原料,玻璃钢属于______(填字母)。
a.无机非金属材料 b.金属材料 c.合成材料 d.复合材料
【答案】(1) ①. 瘦肉 ②. 吸附 ③. 氮肥
(2) ①. bc ②. 热 ③. 分子在不断运动
(3) ①. b ②. ③. d
【解析】
【小问1详解】
①糯米富含糖类,食盐富含无机盐,富含蛋白质的是瘦肉。
②活性炭具有吸附性,可以吸附色素和异味,制糖工业中利用活性炭脱色得到白糖,这是利用了活性炭的吸附性。
③尿素[化学式为CO(NH2)2]含有氮元素,属于氮肥,尿素属于氮肥。
【小问2详解】
①a、C18H16O8是含碳元素的化合物,但是相对分子质量小于1000,不属于有机高分子化合物,故不正确;
b、C18H16O8是由碳、氢、氧三种元素组成的,故正确;
c、氢、氧元素的质量比为,故正确;
故选bc。
②艾草燃烧时将化学能转化成热能。构成物质的分子不断运动,被人闻到,燃烧过程中会闻到特殊的香味,从微观角度解释:分子在不断运动。
【小问3详解】
①氧化铜是黑色的,氧化铁是红色的,四氧化三铁是黑色的,氧化镁是白色的,为了让龙舟更加美观,通常会在木质龙舟表面涂上红色颜料,可用氧化铁,故选b。
②保养龙舟时可使用稀盐酸除去螺丝上的铁锈,氧化铁和稀盐酸生成氯化铁和水,反应的化学方程式为。
③玻璃钢即纤维强化塑料,一般指用玻璃纤维增强不饱和聚酯、环氧树脂与酚醛树脂基体,以玻璃纤维或其制品作增强材料的增强塑料,称为玻璃纤维增强塑料,新型龙舟可采用玻璃钢为原料,玻璃钢属于复合材料,故选d。
22. 阅读下列科普短文,回答问题。
新能源汽车知多少
新能源汽车已经走进了我们的生活。与传统汽车使用化石燃料不同,新能源汽车的能量来源更加多元化。
电动汽车:电池能为电动汽车提供动力,几类电池的部分性能指标如图1所示。其中能量密度表示单位体积的电池所具有的能量。
氢内燃车:氢内燃车以氢气为燃料,不排放任何污染物。氢气可通过电解水(原理如图2)等多种方式获得。据测算,1kg氢气完全燃烧可释放14.3×104kJ的热量,1kg汽油完全燃烧可释放4.6×104kJ的热量。
乙醇汽车:乙醇汽车以乙醇为燃料,乙醇是可再生能源,可以通过发酵甘蔗、玉米等农作物,或发酵粮食收割后剩余的秸秆大量提取。
太阳能汽车:以太阳能电池驱动,低碳环保,真正实现了零排放。
我国新能源汽车发展迅速,未来可期。
(1)依据图1,锂电池优于镍氢电池的性能指标是 ______。
(2)1kg氢气完全燃烧,消耗氧气的质量为______kg。依据测算数据可知,氢内燃车与汽油车相比的优势是______。
(3)下列说法正确的是 (填序号)。
A. 依据图1可知,提供相同能量时,铝空电池的体积最小
B. 图2中,A口产生的气体为氢气
C. 农业大国盛产甘蔗和玉米,有利于推广乙醇汽车
D. 报废的电动汽车电池,要及时用土进行掩埋处理
(4)太阳能电池需要大量的单质硅,单质硅(Si)的结构类似于金刚石,则构成单质硅的微粒是______(选填“分子”或“原子”或“离子”),单质硅是由石英固体(SiO2)与碳在高温条件下反应制得的,同时生成一种可燃性气体,该反应的化学方程式为______。
【答案】(1)能量密度
(2) ①. 8 ②. 热值大 (3)AC
(4) ①. 原子 ②.
【解析】
【小问1详解】
由图1几类电池的部分性能指标可知,锂电池优于镍氢电池的性能指标是能量密度;
【小问2详解】
设1kg氢气完全燃烧,消耗氧气的质量为x,
x=8kg;
故1kg氢气完全燃烧,消耗氧气的质量为8kg;
据测算,1kg氢气完全燃烧可释放14.3×104kJ的热量,1kg汽油完全燃烧可释放4.6×104kJ的热量,因此氢内燃车与汽油车相比的优势是热值大;
【小问3详解】
A、依据图1可知,铝空电池能量密度最大,因此提供相同能量时,铝空电池的体积最小,说法正确,符合题意;
B、电解水时,连接电源正极的一侧产生的是氧气,连接电源负极的一侧产生的是氢气,故图2中,A口产生的气体为氧气,说法错误,不符合题意;
C、乙醇汽车以乙醇为燃料,乙醇是可再生能源,可以通过发酵甘蔗、玉米等农作物,或发酵粮食收割后剩余的秸秆大量提取,因此农业大国盛产甘蔗和玉米,有利于推广乙醇汽车,说法正确,符合题意;
D、报废的电动汽车电池要回收利用,不能用土进行掩埋处理,以免造成土壤及地下水污染,说法错误,不符合题意;
故选:AC;
【小问4详解】
硅是由硅原子构成的,单质硅是由石英固体(SiO2)与碳在高温条件下反应制得的,同时生成一种可燃性气体,根据质量守恒定律可知化学反应前后元素种类不变,因此该气体为一氧化碳,即二氧化硅与碳在高温条件下反应生成硅和一氧化碳,化学方程式为:。
23. 砷(As)的化合物可用于半导体领域,如我国“天宫”空间站的核心舱“天和号”就是采用砷化镓薄膜电池来供电。从砷盐净化渣(成分为砷、锌、锡和铅等)分离出锌锡铅废渣的同时制备砷酸钠晶体(Na3AsO4•12H2O)的工艺流程如图1。
已知:①砷酸钠晶体易溶于水,难溶于乙醇,有毒性;②“浸出液”其主要成分为Na3AsO4和NaAsO2。③砷酸钠溶解度随温度升高而升高。
回答下列问题:
(1)在选择浸Zn的步骤中,用硫酸就能得到浸Zn液,说明Zn的活泼性______(选填“>”或“<”或“=”)As的活泼性。
(2)用控制变量法探究焙烧温度和焙烧时间对砷的浸出率影响如图2,则应选择的最佳焙烧温度和时间分别为______℃、______min。
(3)“焙烧”时生成Na3AsO4的化学方程式为4As+6Na2CO3+5O2=4Na3AsO4+6______。Na3AsO4中As的化合价为______。
(4)“氧化”过程中若使用H2O2溶液作氧化剂,将NaAsO2氧化为Na3AsO4。其中H2O2溶液的加入速度要适中,若太慢则过氧化氢自身会分解,其分解反应的化学方程式为 ______。
(5)“一系列操作”具体为蒸发浓缩、______、过滤、洗涤、干燥,用乙醇洗涤砷酸钠晶体的原因是______。
【答案】(1)> (2) ①. 600 ②. 130
(3) ①. CO2 ②. +5
(4)2H2O2=2H2O+O2↑
(5) ①. 降温结晶 ②. 因为晶体难溶于乙醇,用乙醇洗可以减少晶体损失
【解析】
【小问1详解】
用硫酸就能得到浸Zn液,是因为锌和稀硫酸发生反应而砷没有反应,说明Zn的活泼性大于As的活泼性;
【小问2详解】
由图可知,应选择的最佳焙烧温度和时间分别为600℃、130min,砷的浸出率大;
【小问3详解】
根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,反应物中有4个As原子、12个Na原子、6个C原子、28个O原子,已知生成物中有4个As原子、12个Na原子、16个O原子,可知6个未知生成物分子中共有6个C原子、12个O原子,则每个分子中有1个C原子、2个O原子,则该物质化学式为CO2;Na3AsO4中钠的化合价为+1价,氧的化合价为-2价,根据化合物中正负化合价的代数和为0,可得As的化合价为+5价;
【小问4详解】
过氧化氢分解生成水和氧气,反应的化学方程式为:2H2O2=2H2O+O2↑;
【小问5详解】
砷酸钠溶解度随温度升高而升高,蒸发浓缩得到砷酸钠的饱和溶液,为了提高结晶速率,应用降温结晶法;砷酸钠晶体易溶于水,难溶于乙醇,所以用乙醇洗可以减少晶体损失。
24. 在燃着的蜡烛上方扣一个集气瓶,一段时间后蜡烛熄灭,集气瓶内壁出现水雾,瓶底部变黑且干燥。资料显示,蜡烛不完全燃烧产生的炭黑具有超疏水性,水滴在其表面不易附着聚集,利用这种性质可以制作超疏水性材料。
(1)正十七烷(C17H36)是石蜡的成分之一。正十七烷完全燃烧的产物与甲烷的相同。写出正十七烷完全燃烧的化学方程式:______。
(2)铁质水管覆盖超疏水性材料可提高水管的抗腐蚀性,其原理是 ______。
(3)探究蜡烛高度、烛芯长度、氧气的浓度对燃烧时间的影响。
实验一:小组同学分别将下列点燃的蜡烛放置于玻璃片上,将集气瓶倒扣在玻璃片上(如图1),记录从倒扣集气瓶至蜡烛熄灭的时间。
解释与结论:
①实验ABC的目的是 ______。
②表中X的取值范围是 ______。
实验二:用高度均为3cm、烛芯长度均为0.5cm的蜡烛进行实验,集气瓶中的气体用不同体积比的氧气和氮气填充,实验结果如图2所示。同学们发现氧气体积分数提升至50%以上时,蜡烛燃烧更剧烈,烛芯长度变大和蜡烛高度变小越显著,蜡烛燃烧时间却变短。
③结合实验一分析蜡烛燃烧时间变短的原因是 ______。
【答案】(1)
(2)超疏水性材料隔绝了水、氧气与铁的接触
(3) ①. 探究烛芯长度相同时,蜡烛高度对燃烧时间的影响 ②. 8.99<X<12.90 ③. 当氧气浓度大于50%时,烛芯长度变大使燃烧时间变短的影响大于蜡烛高度变小使燃烧时间变长的影响
【解析】
【小问1详解】
甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水,正十七烷完全燃烧的产物与甲烷的相同,说明正十七烷与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳和水,化学反应方程式为;
【小问2详解】
由题干信息可知水滴在疏水性材料表面不易附着聚集,故铁质水管覆盖超疏水性材料,可以隔绝铁与水和氧气的接触,从而提高水管的抗腐蚀性;
【小问3详解】
①实验ABC中蜡烛的烛芯长度相同,由于蜡烛高度不同导致燃烧时间不同,故实验ABC的目的是探究在烛芯长度相同时,蜡烛高度对燃烧时间的影响;
②由实验ACD可知烛芯长度相同时,蜡烛越长燃烧时间越短,实验B的烛芯与实验CD相同,蜡烛高度介于CD之间,故其燃烧时间也会介于CD之间,即8.99<X<12.90;
③氧气体积分数提升至50%以上时,发现蜡烛燃烧更剧烈,烛芯长度变大和蜡烛高度变小越显著,蜡烛燃烧时间变短,说明当氧气浓度大于50%时,烛芯长度变大对燃烧时间的影响大于蜡烛高度变小对燃烧时间的影响。
25. 我国企业用10年时间,自主研发出海水镁资源综合利用专利技术,生产出碳酸镁水合物,并以此为中间体制备各类镁产品,填补了我国高端镁产品生产空白。
环节一、探寻海水之“镁”
(1)已知某海域海水中镁元素的质量分数约为0.13%,由此可知,用海水晒盐后的卤水来提取镁,而不直接用海水的主要原因是 ______。
环节二、制备三水合碳酸镁
工业上从弱碱性卤水(主要成分为MgCl2)中获取MgCO3•3H2O的一种方法如图1:
(2)过滤需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和______。
(3)沉淀过程的pH随时间的变化如图2所示,沉淀过程的操作为_____(填标号)。
a.向NaOH溶液中滴加卤水,同时通入CO2
b.向卤水中滴加NaOH溶液,同时通入CO2
c.向NaOH溶液中通入CO2至饱和,然后滴加卤水,同时继续通入CO2
d.向卤水中通入CO2至饱和,然后滴加NaOH溶液,同时继续通入CO2
环节三、测定MgCO3•3H2O的纯度
【查阅资料】 沉淀法测物质含量,沉淀质量越大,误差越小
【实验步骤】利用如图3所示装置(图中夹持仪器略去)进行实验,以确定MgCO3•3H2O的纯度,已知B中发生的反应为MgCO3•3H2O+H2SO4=MgSO4+CO2↑+4H2O.依据实验过程回答下列问题。
(4)A中反应的化学方程式为______。
(5)下列措施中不能提高测定准确度的是______(填序号)。
a.在加入硫酸之前应排净装置内CO2气体
b.在AB之间增添盛有浓硫酸的洗气装置
c.为了缩短实验时间,快速滴加硫酸
d.在C装置左侧导管末端增添多孔球泡
(6)小智认为应将C中Ca(OH)2溶液换成Ba(OH)2溶液,理由一:氢氧化钡的溶解度大,形成溶液的浓度大,使CO2被吸收的更完全;理由二 ______。
(7)实验中准确称取三份7.5g样品,进行三次测定,测得生成CaCO3沉淀平均质量为5.0g,则样品中MgCO3•3H2O的纯度为多少?(写出计算过程)
【答案】(1)海水中镁元素含量很低,卤水中镁元素含量较高
(2)漏斗 (3)d
(4)2NaOH+CO2=Na2CO3 +H2O
(5)b、c (6)钡元素相对原子质量大,生成的沉淀质量大,误差小
(7)解:设样品中MgCO3•3H2O的质量为x,根据碳元素守恒,则有:MgCO3•3H2O~CaCO3;
x=6.9g
则样品中MgCO3•3H2O的纯度为:,
答:样品中MgCO3•3H2O的纯度为92%。
【解析】
【小问1详解】
已知某海域海水中镁元素的质量分数约为0.13%;由此可知,用海水晒盐后的卤水来提取镁,而不直接用海水的主要原因是海水中镁元素的含量低,卤水中镁元素含量高;
【小问2详解】
过滤需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗;
【小问3详解】
由图2可知,沉淀过程的pH随时间的变化是先变小后变大,然后保持在10左右,而溶液的起始的pH在8左右,卤水显弱碱性,所以沉淀过程的操作为向卤水中通入CO2至饱和,二氧化碳溶于水,与水反应生成碳酸,故pH逐渐减小,然后滴加NaOH溶液,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,故酸性减弱,pH逐渐增大,同时继续通入CO2,故最后pH保持在10左右,碱性不强,故选:d;
【小问4详解】
A中二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
【小问5详解】
a、在加入硫酸之前应排净装置内CO2气体,减少对实验结果的影响,提高了测定准确度,不符合题意;
b、因为氢氧化钠溶液能够吸收空气中的二氧化碳气体,而水蒸气对实验结果没有影响,在AB之间增添盛有浓硫酸的洗气装置,不能提高测定准确度,符合题意;
c、为了缩短实验时间,快速滴加硫酸,反应速率过快,二氧化碳不能完全被吸收,导致实验误差,不能提高测定准确度,符合题意;
d、在C装置左侧导管末端增添多孔球泡,增大了气体与溶液的接触面积,有利于气体的充分反应,减少对实验结果的影响,提高了测定准确度,不符合题意;
故选:bc;
【小问6详解】
沉淀法测物质含量,沉淀质量越大,误差越小;小智认为应将C中Ca(OH)2溶液换成Ba(OH)2溶液,理由一:氢氧化钡的溶解度大,形成溶液的浓度大,使CO2被吸收的更完全;理由二 钡元素相对原子质量大,生成的沉淀质量大,误差小;
【小问7详解】
见答案。
26. 我国力争在2060年前实现“碳中和”。中国科学院提出了“液态阳光”概念,即将太阳能转化为可稳定存储并且可输出的燃料甲醇,达到燃料零碳化。
(1)“碳中和”中的“碳”指的是______。
Ⅰ 碳捕集
工业上一种利用NaOH溶液实现“碳捕集”技术的流程如图所示。
(2)反应分离室中发生复分解反应的化学方程式为 ______。
(3)流程中可循环利用的物质有CaO、______。
Ⅱ 碳利用
我国科学家在实验室实现以CO2和H2为原料先转化为甲醇(CH3OH),再进一步人工合成淀粉(C6H10O5)n,有关物质的转化过程示意如下:
(4)反应Ⅰ的基本反应类型为 _______。
(5)一定条件下,发生反应Ⅱ的化学方程式为 ______。
Ⅲ 氢气作为一种零碳能源,是一种极具发展潜力的新能源,它的开发,储存与利用是目前研究的热点。 工业上以CH4为原料生产H2,制取原理如图所示:
(6)已知变换塔中发生的反应是:CO+H2OCO2+H2O,“转化炉”中有H2产生,参加反应的CH4与H2O的质量比是______。
(7)“洗涤塔”中气体从塔底通入,NaOH溶液从塔顶喷淋。这样操作优点是______。
(8)“绿色化学”的特点之一是“零排放”。一定条件下,二氧化碳和氢气可以按照不同比例、反应,生成下列有机物。其中二氧化碳和氢气反应,只生成一种产物就能实现“零排放”,这种产物是 (填字母序号)。
A. 甲醇(CH4O)B. 甲酸(CH2O2)C. 乙醇(C2H6O)D. 乙酸(C2H4O2)
【答案】(1)二氧化碳##CO2
(2)Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
(3)NaOH##氢氧化钠
(4)分解反应 (5)CO2+3H2CH3OH+H2O
(6)8:9 (7)增大接触面积,使反应充分进行 (8)B
【解析】
【小问1详解】
“碳中和”中的“碳”指的是二氧化碳;
【小问2详解】
由图可知,在反应分离室中,氧化钙先与水反应生成氢氧化钙(该反应属于化合反应),氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,该反应属于复分解反应,该反应的化学方程式为Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH;
【小问3详解】
由图可知,氢氧化钠在反应分离室中产生,在捕集室中又会消耗氢氧化钠,所以氢氧化钠也可循环利用;
【小问4详解】
反应Ⅰ为水在太阳能电池的作用下分解生成氢气和氧气,符合分解反应“一变多”的特征,属于分解反应;
【小问5详解】
一定条件下,发生反应Ⅱ为二氧化碳和氢气发生反应生成甲醇和水,该反应的化学方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O;
【小问6详解】
已知变换塔中发生的反应是:CO+H2OCO2+H2O,且“转化炉”中有H2产生,所以转化炉中是甲烷 、水、一氧化碳和氢气,化学方程式为CH4+H2OCO+3H2,参加反应的CH4与H2O的质量比=16:18=8:9;
【小问7详解】
“洗涤塔”中气体从塔底通入,NaOH溶液从塔顶喷淋。这样操作优点是增大接触面积,使反应充分进行;故答案为:增大接触面积,使反应充分进行;
【小问8详解】
A、根据甲醇(CH4O)化学式可知该物质中C、O元素的原子个数比为1:1,不符合所生成有机物的特点,故选项A错误;
B、根据甲酸(CH2O2)化学式可知该物质中C、O元素的原子个数比为1:2,符合所生成有机物的特点,故选项B正确;
C、根据乙醇(C2H6O)化学式可知该物质中C、O元素的原子个数比为2:1,不符合所生成有机物的特点,故选项C错误;
D、根据乙酸(C2H4O2)化学式可知该物质中C、O元素的原子个数比为1:1,不符合所生成有机物的特点,故选项D错误;
故选:B选项
实验目的
实验方案
A
鉴别羊毛和合成纤维
燃烧闻气味
B
除去氯化钠溶液中的杂质氢氧化钠
加适量的稀硫酸
C
鉴别硝酸铵和氢氧化钠固体
加水,观察温度变化
D
提纯混有少量KNO3的NaCl固体
将固体溶解,蒸发结晶,趁热过滤
实验序号
蜡烛高度/cm
烛芯长度/cm
燃烧时间/s
A
1
0.5
17.58
B
3
0.5
X
C
5
0.5
8.99
D
2
0.5
12.90
E
2
0.7
11.40
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