2024年自主招生(理科实验班)
提前预录考试化学模拟试题 05卷
班级___________姓名___________学号____________分数____________
(考试时间:70分钟 试卷满分:70分)
注意事项:
答卷前,考生务必将自己的班级、姓名、学号填写在试卷上。
答卷时,将答案直接写在试卷上。
本卷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 S-32 Cl-35.5 Zn-65 Ca-40 Fe-56 Cu-64 Ag-108 K-39 Ba-137
选择题(本题共15小题,每小题只有一个选项符合题意。每小题2分,共30分)
1. 化学与生活、技术密不可分。下列说法中正确的是( )
A. 用活性炭为焦糖脱色和用臭氧漂白纸浆原理相似
B. 炒菜时加碘盐要在菜准备出锅时添加,是因为食盐中的碘受热易升华
C. 汽油中添加含铅化合物Pb(C2H5)4,可提高汽油的抗爆震性能,有利于改善大气环境
D. “熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,该过程发生了氧化还原反应
2.以下装置(部分夹持仪器略)错误或达不到实验目的的是( )
A. 图①由含有HCl的CO2获取纯净干燥的CO2
B. 图②由海水获得淡水
C. 图③过滤除去蔗糖水中的泥沙
D. 图④蒸发结晶由NaCl溶液获取NaCl晶体
3.有两瓶完全相同的氢氧化钠固体,其中一瓶是新开封的,将其用7.3%盐酸恰好中和消耗盐酸质量为a;另一瓶露置在空气中一段时间了,将其用7.3%的盐酸恰好完全反应,消耗盐酸质量为b,则a和b的关系为( )
A. a=b B. ab D. 无法确定
4. 原子种类多种多样,组成了丰富多彩的世界万物。已知,同种元素组成的结构不同的单质之间互称同素异形体。符号H、D、T可以表示三种不同的氢原子。以下说法错误的是( )
A. 科学家近期发现的N5、N3与氮气互为同素异形体
B. 中科院研发的“东方超环”(人造太阳)用到的H、D、T属于同一种元素
C. 石墨、金刚石、富勒烯(如C60)结构不同,物理性质不同,化学性质相似
D. 中科院大连物化所的科学家在H+HD→H2+D转化中,观测到化学反应中的量子干涉现象,HD与H2互为同素异形体
5.下列说法正确的是( )
A. 除去CO2中的HCl气体、水蒸气杂质,可通过饱和的Na2CO3溶液,再通过浓H2SO4
B. 硝酸铵、苛性钠、氯化钠、碳酸钙四种白色固体用水不可以鉴别出来
C. 用Zn、ZnO、Zn(OH)2、ZnCO3、CuCl2和盐酸6种物质制备ZnCl2的方法共有5种
D. 检验氢氧化钠溶液是否部分变质,可取样加入适量的氯化钡溶液观察现象即可完成检验
6.甲乙丁X的转化关系如图所示(反应条件和部分产物已略去,“→”表示一步转化)。下列各项中,不能满足图示转化关系的是( )
甲 乙 丁 X
A 化合物 化合物 单质 单质
B 酸 碱 氧化物 氧化物
C 盐 碱 碱 氧化物
D 金属 盐 盐 碱
A. A B. B C. C D. D
7. 建立宏观和微观之间联系是化学学科独特的思维方式。图Ⅰ为石墨与金刚石的转化过程,图Ⅱ为新型催化除装修残留的甲醛(化学式为CH2O)对应反应过程的微观示意图,以下说法合理的是( )
A. 图Ⅰ发生的是物理变化,图Ⅱ属于置换反应
B. 物质甲为甲醛,是一种氧化物
C. 该反应消耗物质甲和生成物质丁的质量比为5:3
D. 化学变化一定是原子打破原有的组合方式重新组合的过程,反应前后分子的种类变化,分子数目不变
8. 现有含杂质的硝酸钠溶液,为确定其组成,某同学设计了如下实验:
有以下说法:①无色溶液B中的溶质一定有两种成分;②含杂质的硝酸钠溶液中的杂质一定有氯化钙;③含杂质的硝酸钠溶液中的杂质一定由三种物质组成;④实验中涉及到的基本反应类型一定只有一种。上述说法中不正确的个数有( )个
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
9. 人们通常用海水中的溴化钠来制备溴单质,其反应原理如下,下列说法不正确的是( )
① ;② ;③。
A. 反应①中 Br 元素被氧化,MnO2是氧化剂
B. 反应②进行过程中溶液 pH 逐渐变大
C. 反应③是置换反应,说明 Cl2的活动性强于 Br2
D. 已知溴的化学性质比碘(I2)活泼,则碘可以通过 来制备
10. 下表中,有关量的变化图象与其对应叙述相符的是( )
A. 某同学误将少量KMnO4当成MnO2加入KClO3中进行加热制取氧气,部分物质质量随时间变化如图所示,则t1时刻,KMnO4开始分解
B. 在一定量硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入铁粉,充分反应,硝酸根质量分数随加入铁粉质量变化如图所示
C. 密闭容器中发生化学反应,X、Y、Z的质量随着反应时间的变化如图所示,则该反应的化学方程式一定为3X+Y=4Z
D. 稀硫酸和氢氧化钠溶液反应的pH的变化图象如图所示,图中c点时,可以加BaCl2溶液来检验硫酸是否被反应完
11.下列图像能正确反映对应变化关系的是( )
A.在一定量的硝酸银和硝酸铜混合溶液中加铁粉至过量 B.用胃舒平[主要 成分Al(OH)3]治疗胃酸过多时胃液 pH 的变化情况 C.将Zn加入硝酸银和硝酸铜混合溶液中 D.向两份完全相同的足量稀硫酸中分别加入等质量的镁粉、铁粉
A. A B. B C. C D. D
12.实验室用H2还原WO3制备金属W的装置如图所示(Zn粒中往往含有硫等杂质,焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气),下列说法正确的是( )
A. ①、②、③中依次盛装氢氧化钠溶液、浓H2SO4、焦性没食子酸溶液
B. 管式炉加热前,用试管在④处收集气体并点燃,通过声音判断气体纯度
C. 结束反应时,先关闭活塞K,再停止加热
D. 装置Q优点随开随用,随关随停,可用于实验室双氧水分解制备氧气
13. X、Y、Z、W四种元素组成的化合物及单质的转化关系如图(反应条件略)。X原子最外层电子数为内层电子数的3倍,Z的质子数为17。乙是酸,丙是磁铁矿的主要成分,丁、戊的组成元素相同。下列说法错误的是( )
A. Y2X2可用于制备X2 B. 丁和戊均可与NaOH溶液发生反应
C. 工业采用还原法冶炼W D. 转化中发生了置换反应和复分解反应
14. 某溶液可能含有盐酸、硫酸、硫酸镁、碳酸钠、硝酸钠、氯化铜中的一种或几种,为了探究其组成,向一定质量的该溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液,生成沉淀的质量与所加氢氧化钡溶液的质量之间的关系如图所示。下列相关说法正确的是 ( )
A. 加入氢氧化钡溶液至过量,可能发生了三个化学反应
B. 该溶液一定含有盐酸,应该含有氯化铜或硫酸镁中的一种或两种,可能含有硝酸钠
C. 反应过程生成的沉淀是氢氧化铜,依据沉淀质量9.8克可以求出到达b点时所消耗氢氧化钡溶液中溶质的质量是17.1g
D. 到达a点时溶液中溶质是BaCl2 、CuCl2,可能有NaNO3
15.有一包固体粉末X可能含有锌、铁、氧化铜中的一种或几种。为探究其成分,将mg固体粉末加入到一定质量的稀盐酸中,充分反应后剩余ng固体。下列说法正确的是( )
A.若固体粉末X含有铁,则m可能小于n
B.若充分反应后溶液中含有四种阳离子,则剩余固体一定为纯净物
C.若充分反应后溶液中含有三种阳离子,则固体粉末X一定由三种物质组成
D.剩余ng固体可能由铁和氧化铜组成
二、非选择题填空题(本题共 8小题,每空一分,共 40分)
16.(4分)金属材料在生产生活中有着广泛应用。
(1)在现代,人们常利用葡萄糖溶液和硝酸银溶液通过化学变化来制作玻璃镜子,该过程中,银的化合价 (填“升高”或“降低”)。
(2)银可以形成多种合金,补牙常用到银汞合金,它塑形期柔软、成型后坚韧,为牙医提供了一种极好的镶牙材质。下列物质中属于合金且成分中含银的是 。
A. 青铜 B. 水银 C. 不锈钢 D. 18K 黄金
(3)将 32g 硫酸铜和 15.2g 硫酸亚铁溶于足量水配成混合溶液,向其中加入mg 锌,充分反应后过滤,得不饱和滤液和滤渣。
①若滤渣中含有两种金属,则 m 的取值范围为 ;
②当 m=26 时,滤渣的质量为 。
17.(5分)化学实验探究与跨学科实践活动。
(1)借助pH传感器探究稀盐酸和氢氧化钠溶液的中和反应,如图是反应装置和反应过程中溶液的pH变化曲线。
当酸碱恰好完全中和时传感器显示,若选用 作指示剂,当溶液颜色由 变为无色时,也可表明酸碱基本反应完全。
(2)工业上利用膜分离技术,在一定压力下,让空气通过具有富集氧气功能的分子筛薄膜,可得到含氧量较高的富氧空气。部分过程的示意图如下:
分子筛中发生的变化是 (填“物理变化”或“化学变化”)。
(3)某同学查阅资料知道,家用简易供氧器中的固体药剂是A和B,A是过碳酸钠(),它是一种白色固体,遇水会分解出,B是一种黑色粉末状催化剂。该同学利用塑料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作简易供氧器,如上图所示:
①B可能是 。
②氧气通过乙塑料瓶中水的主要目的是 。
18.(5分)毒重石的主要成分BaCO3(含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质),实验室利用毒重石制备BaCl2 2H2O的流程如下:已知:1.草酸H2C2O4是一种弱酸,草酸钙难溶于水,草酸钡微溶于水。
2.各种离子沉淀的pH如下表:
Ca2+ Mg2+ Fe3+
开始沉淀时的pH 11.9 9.1 1.9
完全沉淀时的pH 13.9 11.1 3.2
(1)实验室用37%的浓盐酸配制15%的盐酸,除量筒外还需使用下列仪器中的(填字母序号) 。
a.烧杯 b.天平 c.玻璃棒 d.胶头滴管
(2)加入NH3 H2O调节pH=8可除去 (填离子符号),滤渣Ⅱ中含 (填化学式),滤渣Ⅲ的成分是 (填化学式)。
(3)加入H2C2O4时应缓慢加入,避免过量,原因是 。
19.(3分)除去NaCl溶液中CaCl2、MgCl2、Na2SO4杂质的操作是①加过量的Na2CO3溶液:②向滤液中加适量的稀盐酸;③过滤;④加过量的Ba(OH)2溶液。
(1)以上操作合理的先后顺序为 。(数字序号不能重复使用)。
(2)上述操作中涉及的复分解反应共有 个。
(3)加入过量Na2CO3溶液的目的是除去溶液中的 (写物质化学式)。
20.(3分)A-E均是初中化学中常见的化合物,它们之间存在如图转化关系.其中B是一种常见的氧化物,且可与D在常温下发生反应。A,B,E含有相同的元素,A,C,D也含有相同的元素。请回答下列问题 (注:部分反应物或生成物已略去)
(1)B的化学式为 , A的俗称 。
(2)写出图中反应①的化学方程式
21.(7分)随着我国“资源节约型”与“环境友好型”社会的建设,城市垃圾的处理成为了一项重要工程。某校实践小组的同学们在老师的组织下,带着极大的兴趣对垃圾的分类、处理、焚烧产物及宣传活动等展开了项目化学习。
任务一:调查垃圾分类的价值
【咨询交流】同学们参观了一个垃圾分类处理厂,获悉城市生活垃圾可分为 、有害垃圾、厨余垃圾和其他垃圾。垃圾的综合化分类具体可得到金属、塑料和 等可再利用的资源。
任务二:学习垃圾分类处理的方法
【参观学习】小组同学在技术人员的指导下,了解到垃圾回收处理的过程如下:分类收集→运输→垃圾处理厂简分→分类处理→最终处置。
【小组交流】垃圾筛分时,可根据 区分铜和铝。
任务三:探究垃圾焚烧产生的气体成分
【提出问题】垃圾焚烧产生的气体中是否含有SO2、CO、CO2?
【调查资料】①SO2能使红色的品红溶液褪色,常用于检验SO2;
②紫红色酸性高锰酸钾溶液可与SO2反应而褪色,常用于除去SO2;
③SO2也能使澄清石灰水变浑浊。
【进行实验】设计实验方案,探究垃圾焚烧产生的气体成分。
实验步骤 实验现象 实验结论
①将除尘后的气体通入盛有少量品红溶液的试管中 红色褪去
②将除尘后的气体先通过图1装置后,再通入盛有澄清石灰水的试管中 澄清石灰水变浑浊 含有CO2
【反思评价】
(1)步骤②中,气体从 端通入图1装置。
(2)步骤②中,澄清石灰水变浑浊的化学方程式为 。
(3)小组同学通过一定手段,测得焚烧垃圾时间段内CO体积分数出现异常的原因是 。
任务四:设计垃圾分类回收的宣传活动
活动主题 实现垃圾分类 共建美丽家园 活动对象 小区居民
时间地点 5月6日上午,文明小区 活动形式 演讲
活动流程 ①用讲解的方式普及垃圾分类的重要性和分类知识。②引导小区居民认识垃圾桶上的分类标识。③活动总结,撰写实践报告。
成果分享:同学们通过各种方式,学到了垃圾减量化、无害化、资源化的分类管理知识。在项目化学习的成果报告中,同学们提出了许多合理化的建议为了强化垃圾分类处理意识,让更多的人了解并执行分类措施,还能提出有价值的建议如制作小海报/学习垃圾回收法律条文。
22.(8分)近日,山东省最大氢燃料电池供氢项目基地在青岛西海岸落成,“东方氢岛”为“碳达峰、碳中和”按下了加速键。工业上用氢气可将粗还原铁粉制备为精还原铁粉,然后制备无水FeCl3,无水FeCl3是芳香烃取代反应中常用的催化剂。工业常以碳与氧化铁反应制得粗还原铁粉。青岛九中某化学兴趣探究小组对实验室实现制取无水三氯化铁的工业流程进行了模拟探究。
I、制取粗还原铁粉
【查阅资料】CO通入氯化钯溶液中,会出现黑色沉淀并生成二氧化碳和氯化氢。
【所用试剂】a、氯化钯溶液 b、澄清石灰水 c、氢氧化钠溶液
【实验装置】
【实验过程与数据记录】
(1)为了检验气体成分,B、C、D中所盛放溶液的排列顺序为 (填试剂序号);
(2)假设木炭粉中不含杂质,称取3.60gFe2O3和1.50g木炭粉,混合均匀后加到双通玻璃管中,打开止水夹a,先通入一段时间的氢气,然后关闭止水夹a,进行加热;
①如何检查该装置的气密性 ;
②反应结束时需要先停止加热,再通入一段时间的氢气,其目的是 ;
③反应前后测定装置I(双通玻璃管)、装置Ⅱ质量记录如下表。下列分析不正确的是
反应前的质量 反应后的质量
装置I 52.38g 50.76g
装置Ⅱ 242.90g 243.89g
A.反应后装置I中固体成分可能有3种情况
B.装置Ⅱ中增加的质量是吸收的二氧化碳的质量
C.装置I中减少的质量是氧元素的质量
D.生成的气体是混合物
④用一个化学方程式表示装置Ⅰ中发生的反应 ;
II、利用氢气制备精还原铁粉
Ⅲ、精还原铁粉与氯气反应制备无水FeCl3
已知:①无水三氯化铁固体呈棕红色,遇水蒸气易潮解,受热易升华。
②实验室制备氯气的反应方程式为
③氯气可以溶于水,难溶于饱和食盐水
实验装置如图。
(3)仪器排列的正确顺序为 ;
(4)反应开始时,应先点燃 处的酒精灯(填“C”或“F”);其目的是 ;
(5)E中碱石灰的作用是 。
23.(5分)为了探究氢氧化钡溶液和硫酸钠溶液反应后所得滤液X的成分,同学们做了以下实验:取50
克滤液于烧杯中,先向烧杯中滴加溶质质量分数为6%的硫酸镁溶液20克,接着向烧杯中滴加稀硫酸。加入溶液的质量与烧杯内沉淀的质量关系如图所示。
(1)CD段发生反应的化学方程式为 。
(2)滤液X中含有的溶质是 。
(3)滴加入30克稀硫酸时,烧杯中沉淀的质量m2的值为多少?(写出计算过程)
2024年自主招生(理科实验班)
提前预录考试化学模拟试题 05卷
班级___________姓名___________学号____________分数____________
(考试时间:70分钟 试卷满分:70分)
注意事项:
答卷前,考生务必将自己的班级、姓名、学号填写在试卷上。
答卷时,将答案直接写在试卷上。
本卷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 S-32 Cl-35.5 Zn-65 Ca-40 Fe-56 Cu-64 Ag-108 K-39 Ba-137
选择题(本题共15小题,每小题只有一个选项符合题意。每小题2分,共30分)
1. 化学与生活、技术密不可分。下列说法中正确的是( )
A. 用活性炭为焦糖脱色和用臭氧漂白纸浆原理相似
B. 炒菜时加碘盐要在菜准备出锅时添加,是因为食盐中的碘受热易升华
C. 汽油中添加含铅化合物Pb(C2H5)4,可提高汽油的抗爆震性能,有利于改善大气环境
D. “熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,该过程发生了氧化还原反应
【答案】D
【解析】
A、用活性炭为焦糖脱色利用了活性炭的吸附性,用臭氧漂白纸浆利用了臭氧的氧化性,二者漂白原理不同,故选项A说法错误;
B、炒菜时加碘盐要在菜准备出锅时添加,是为了防止食盐中的碘酸钾受热分解,故选项B说法错误;
C、铅为重金属,有毒,会污染大气,故选项C说法错误;
D、“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,该过程中铁和硫酸铜反应生成了硫酸亚铁和铜,发生了氧化还原反应,故选项D说法正确;
故选:D。
2.以下装置(部分夹持仪器略)错误或达不到实验目的的是( )
A. 图①由含有HCl的CO2获取纯净干燥的CO2
B. 图②由海水获得淡水
C. 图③过滤除去蔗糖水中的泥沙
D. 图④蒸发结晶由NaCl溶液获取NaCl晶体
【答案】D
【解析】
A、将含有HCl的CO2气体通过饱和碳酸氢钠溶液,能将HCl除去,得到湿润的CO2,再通过浓硫酸,可将水蒸气除去,获得干燥纯净的CO2,故正确;
B、由海水获得淡水要进行的操作是蒸馏,图示装置加热达到沸点后,水沸腾形成水蒸气,水蒸气进入支管中进行冷凝得到蒸馏水,故正确;
C、该操作为过滤,过滤能够分离固体不溶物和液体,则可用图示装置除去蔗糖水中的泥沙,故正确;
D、由NaCl溶液获取NaCl晶体需要用蒸发皿进行结晶操作,图示为坩埚,选用仪器错误,故错误。
故选:D
3.有两瓶完全相同的氢氧化钠固体,其中一瓶是新开封的,将其用7.3%盐酸恰好中和消耗盐酸质量为a;另一瓶露置在空气中一段时间了,将其用7.3%的盐酸恰好完全反应,消耗盐酸质量为b,则a和b的关系为( )
A. a=b B. ab D. 无法确定
【答案】A
【解析】
一瓶是新开封的,溶质只有氢氧化钠,将其用7.3%盐酸恰好中和,消耗盐酸质量为a,此时产物为氯化钠,另一瓶露置在空气中一段时间了,溶质有氢氧化钠和碳酸钠,此时钠离子的质量依旧没变,将其用7.3%的盐酸恰好完全反应,消耗盐酸质量为b,此时产物为氯化钠,因为最开始两瓶氢氧化钠完全相同,钠离子质量相同,所有与稀盐酸反应后生成的氯化钠质量也相同,则对应的氯离子质量相同,也就是说,所消耗稀盐酸质量相同,所以a和b的关系为a=b。
4. 原子种类多种多样,组成了丰富多彩的世界万物。已知,同种元素组成的结构不同的单质之间互称同素异形体。符号H、D、T可以表示三种不同的氢原子。以下说法错误的是( )
A. 科学家近期发现的N5、N3与氮气互为同素异形体
B. 中科院研发的“东方超环”(人造太阳)用到的H、D、T属于同一种元素
C. 石墨、金刚石、富勒烯(如C60)结构不同,物理性质不同,化学性质相似
D. 中科院大连物化所的科学家在H+HD→H2+D转化中,观测到化学反应中的量子干涉现象,HD与H2互为同素异形体
【答案】D
【解析】
A、N5、N3和氮气,都是由氮元素组成的结构不同的单质,互为同素异形体,故A不符合题意;
B、质子数决定元素的种类,H、D、T表示三种不同的氢原子,这三种原子中质子数相同,中子数不同,都属于氢元素,故B不符合题意;
C、石墨、金刚石、富勒烯(如C60)互为同素异形体,其结构不同,物理性质不同,化学性质相似,故C不符合题意;
D、HD与H2是同一物质,不是同素异形体,故D符合题意。
故选D。
5.下列说法正确的是( )
A. 除去CO2中的HCl气体、水蒸气杂质,可通过饱和的Na2CO3溶液,再通过浓H2SO4
B. 硝酸铵、苛性钠、氯化钠、碳酸钙四种白色固体用水不可以鉴别出来
C. 用Zn、ZnO、Zn(OH)2、ZnCO3、CuCl2和盐酸6种物质制备ZnCl2的方法共有5种
D. 检验氢氧化钠溶液是否部分变质,可取样加入适量的氯化钡溶液观察现象即可完成检验
【答案】C
【解析】
A、由于碳酸钠也能与二氧化碳反应,则若想除去二氧化碳中的HCl,应选饱和的碳酸氢钠溶液,然后再通过浓硫酸干燥,该选项说法不正确;
B、硝酸铵溶解吸热,溶液温度降低,苛性钠为氢氧化钠固体,氢氧化钠溶解放热,溶液温度升高,氯化钠溶解时溶液温度无明显现象,碳酸钙难溶于水,则可用水鉴别,该选项说法不正确;
C、锌、氧化锌、氢氧化锌、碳酸锌均能与盐酸反应生成氯化锌,且锌能与氯化铜反应生成氯化锌,则共有5种,该选项说法正确;
D、氢氧化钠变质是因为氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,而碳酸钠能与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,则只能证明氢氧化钠溶液变质,但不能确定氢氧化钠溶液是否部分变质,该选项说法不正确。
故选C。
6.甲乙丁X的转化关系如图所示(反应条件和部分产物已略去,“→”表示一步转化)。下列各项中,不能满足图示转化关系的是( )
甲 乙 丁 X
A 化合物 化合物 单质 单质
B 酸 碱 氧化物 氧化物
C 盐 碱 碱 氧化物
D 金属 盐 盐 碱
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
A、四氧化三铁和一氧化碳都属于化合物,高温条件下反应生成铁和二氧化碳,铁属于单质,在单质氧气中燃烧生成四氧化三铁;所以甲可能是四氧化三铁,乙可能是一氧化碳,丙可能是二氧化碳,丁可能铁,X可能是氧气,不符合题意;B、硫酸(酸)和氢氧化钠(碱)反应生成硫酸钠和水(氧化物),水能和三氧化硫(氧化物)反应生成硫酸(酸)。所以甲可能是硫酸,乙可能是氢氧化钠,丙可能硫酸钠,丁可能是水,X可能是三氧化硫,不符合题意;C、 碳酸钠(盐)能与氢氧化钙(碱)反应生成碳酸钙和氢氧化钠(碱),氢氧化钠能与二氧化碳(氧化物)反应生成碳酸钠(盐)所以甲可以是碳酸钠,乙可能是氢氧化钙,丁可能是氢氧化钠,X可能是二氧化碳,不符合题意;D、某些金属和某些盐反应生成另外一种金属和另外一种盐,盐和碱反应不能生成金属,不能满足图示转化关系,符合题意。故选D。
7. 建立宏观和微观之间联系是化学学科独特的思维方式。图Ⅰ为石墨与金刚石的转化过程,图Ⅱ为新型催化除装修残留的甲醛(化学式为CH2O)对应反应过程的微观示意图,以下说法合理的是( )
A. 图Ⅰ发生的是物理变化,图Ⅱ属于置换反应
B. 物质甲为甲醛,是一种氧化物
C. 该反应消耗物质甲和生成物质丁的质量比为5:3
D. 化学变化一定是原子打破原有的组合方式重新组合的过程,反应前后分子的种类变化,分子数目不变
【答案】C
【解析】根据题目信息结合微观示意图可写出反应的方程式为:。
A. 图Ⅰ是石墨在一定条件下生成金刚石,石墨和金刚石是碳原子构成的不同单质,过程中生成了新物质,是化学变化;置换反应是单质和化合物生成另一种单质化合物的反应,该反应的生成物是两种化合物,所以该反应不属于置换反应,错误;
B.氧化物是由两种元素组成的,且其中一种元素是氧元素的化合物,而甲醛是由三种元素组成的,所以不属于氧化物,错误;
C.由化学方程式可知,该反应消耗物质甲(CH2O)和生成物质丁(H2O)的质量比为30:18= 5:3,正确。
D. 由微粒的变化图及质量守恒定量可知,分子分解成原子,原子重新组合成新的分子,反应前后分子的种类一定改变,分子的数目可能改变,错误。
故选C。
8. 现有含杂质的硝酸钠溶液,为确定其组成,某同学设计了如下实验:
有以下说法:①无色溶液B中的溶质一定有两种成分;②含杂质的硝酸钠溶液中的杂质一定有氯化钙;③含杂质的硝酸钠溶液中的杂质一定由三种物质组成;④实验中涉及到的基本反应类型一定只有一种。上述说法中不正确的个数有( )个
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
【答案】C
【解析】含杂质的硝酸钠溶液,加入硝酸钡无现象,说明原溶液中无碳酸根离子和硫酸根离子;由白色沉淀A与稀硝酸作用不溶解,又因为A是由原溶液与硝酸银溶液反应生成的,则可确定原溶液中一定含有氯离子;由无色溶液B与碳酸钠溶液反应生成碳酸钙和硝酸钠,可知B中一定含有钙离子,又知B是由原溶液与硝酸银溶液反应生成的,则原溶液中一定含有钙离子。通过上述分析可知原溶液中一定含有的杂质离子是钙离子和氯离子,再根据原溶液为硝酸钠溶液可知,杂质可能有CaCl2或有Ca(NO3)2、NaCl或有CaCl2、Ca(NO3)2、NaCl。
【详解】①由上述分析可知,无色溶液B中一定有硝酸根离子,钠离子、钙离子,故溶质一定是硝酸钙和硝酸钠这两种成分,故①正确;
②由上述分析可知,含杂质的硝酸钠溶液中的杂质不一定有氯化钙,可能是Ca(NO3)2、NaCl,故②错误;
③由上述分析可知,含杂质的硝酸钠溶液中的杂质不一定是由三种物质组成,可能只含有CaCl2杂质,故③错误;
④由上述分析可知,该实验中发生的反应都是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物,且生成物都有沉淀生成,都是复分解反应,故④正确;
综上所述,说法不正确的有2个,故选C。
9. 人们通常用海水中的溴化钠来制备溴单质,其反应原理如下,下列说法不正确的是( )
① ;② ;③。
A. 反应①中 Br 元素被氧化,MnO2是氧化剂
B. 反应②进行过程中溶液 pH 逐渐变大
C. 反应③是置换反应,说明 Cl2的活动性强于 Br2
D. 已知溴的化学性质比碘(I2)活泼,则碘可以通过 来制备
【答案】B
【解析】
A、反应①中,NaBr中,钠元素化合价为+1价,则Br元素的化合价为-1价,而Br2中Br的化合价为0,则Br化合价升高,为还原剂,在反应中被氧化,MnO2中,氧元素化合价为-2价,则锰元素化合价为+4价,而MnSO4中,硫酸根的化合价为-2价,则其中锰元素的化合价为+2价,则锰元素的化合价降低,则MnO2是氧化剂,该选项说法正确;
B、随着反应②的进行,溶液由酸性相对较弱的亚硫酸转化为酸性较强的硫酸,则酸性增强,而酸性越强,溶液pH逐渐减小,该选项说法不正确;
C、反应③为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,且由于Cl2能将Br2置换出来,则说明 Cl2的活动性强于 Br2,该选项说法正确;
D、已知溴的化学性质比碘(I2)活泼,则Br2可将I2从化合物溶液中置换出来,该选项说法正确。
故选B。
10. 下表中,有关量的变化图象与其对应叙述相符的是( )
A. 某同学误将少量KMnO4当成MnO2加入KClO3中进行加热制取氧气,部分物质质量随时间变化如图所示,则t1时刻,KMnO4开始分解
B. 在一定量硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入铁粉,充分反应,硝酸根质量分数随加入铁粉质量变化如图所示
C. 密闭容器中发生化学反应,X、Y、Z的质量随着反应时间的变化如图所示,则该反应的化学方程式一定为3X+Y=4Z
D. 稀硫酸和氢氧化钠溶液反应的pH的变化图象如图所示,图中c点时,可以加BaCl2溶液来检验硫酸是否被反应完
【答案】A
【解析】
A、误将少量KMnO4当成MnO2加入KClO3中进行加热,高锰酸钾在加热的条件下分解成锰酸钾、二氧化锰和氧气,然后氯酸钾在二氧化锰的催化下分解为氯化钾和氧气,故b为高锰酸钾,在t1时刻,高锰酸钾开始分解,t2时刻,氯酸钾开始分解,故a为氯酸钾,c为氧气,符合题意;
B、在一定量硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入铁粉,铁粉先和硝酸银反应,,56份铁生成216份银,固体质量增加,溶液质量减小,硝酸根的质量不变,故硝酸根的质量分数逐渐增大,待硝酸银完全反应后,铁和硝酸铜反应,56份铁生成64份铜,固体质量增加,溶液质量减小,硝酸根的质量不变,故硝酸根质量分数逐渐增大,待硝酸铜完全反应后,硝酸根溶质质量分数不变,不符合题意;
C、由图可知,X、Y质量不断减小,则X、Y 为反应物,Z的质量逐渐增加,则Z为生成物,t1时,该反应恰好完全反应,X减小量为9,Y减小量为3,则Z的增加量为12,X∶Y∶Z=3∶1∶4,但是由于不知道X、Y、Z的相对分子质量,无法确定该反应的化学方程式,不符合题意。
D、稀硫酸与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水, c点时,稀硫酸与氢氧化钠恰好完全反应,但是溶液中一直含有硫酸根离子,无论稀硫酸是否完全反应,加入氯化钡都会生成白色沉淀,因此不能用氯化钡来检验硫酸是否完全反应,不符合题意。故选A。
11.下列图像能正确反映对应变化关系的是( )
A.在一定量的硝酸银和硝酸铜混合溶液中加铁粉至过量 B.用胃舒平[主要 成分Al(OH)3]治疗胃酸过多时胃液 pH 的变化情况 C.将Zn加入硝酸银和硝酸铜混合溶液中 D.向两份完全相同的足量稀硫酸中分别加入等质量的镁粉、铁粉
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
A、在一定量的硝酸银和硝酸铜混合溶液中加铁粉至过量,由于金属活动性:铁>铜>银,故铁先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,即:,56份的铁置换出216份的银,固体质量增加,溶液质量减小,故硝酸铜的溶质质量分数增加,待硝酸银完全反应后,铁再与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜, ,溶质质量减小,溶质质量分数减小,待硝酸铜完全反应后,减少至零,不符合题意;
B、用胃舒平[主要成分Al(OH)3]治疗胃酸过多,一开始胃液的pH小于7,氢氧化铝能与稀盐酸反应生成氯化铝和水,pH值会增加,但是最后胃液的pH还是小于7,不能等于大于7,不符合题意;
C、将Zn加入硝酸银和硝酸铜混合溶液中,金属活动性:Zn>Cu>Ag,锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银,即,65份的锌置换出216份的银,固体质量增加,溶液质量减小,待硝酸银完全反应后,锌与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜,即 ,65份的锌置换出64的铜,固体质量减小,溶液质量增加,待硝酸铜完全反应后,不再变化,符合题意;
D、向两份完全相同的足量稀硫酸中分别加入等质量的镁粉、铁粉,镁与稀硫酸,铁与稀硫酸反应 ,镁比铁活泼,反应速率快,镁的相对原子质量小于铁,最后镁生成氢气的质量大,不符合题意。
故选C。
12.实验室用H2还原WO3制备金属W的装置如图所示(Zn粒中往往含有硫等杂质,焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气),下列说法正确的是( )
A. ①、②、③中依次盛装氢氧化钠溶液、浓H2SO4、焦性没食子酸溶液
B. 管式炉加热前,用试管在④处收集气体并点燃,通过声音判断气体纯度
C. 结束反应时,先关闭活塞K,再停止加热
D. 装置Q优点随开随用,随关随停,可用于实验室双氧水分解制备氧气
【答案】B
【解析】
A、浓盐酸具有挥发性,且锌粒中含有硫化物杂质,制得的氢气中可能混有HCl、H2S等杂质,氢氧化钠溶液可除去氯化氢和硫化氢,然后用焦性没食子酸溶液吸收氧气,最后用浓硫酸干燥氢气,不符合题意;
B、氢气具有可燃性,混有一定量的空气,遇到明火,溶液发生爆炸,故管式炉加热前,用试管在④处收集气体并点燃,通过声音判断气体纯度,符合题意;
C、结束反应时,应先停止加热,然后通一段时间氢气,待冷却后,关闭活塞K,防止生成的金属W被氧化,不符合题意;
D、装置Q优点是随开随用,随关随停,适用于块状固体和液体制取气体,但是实验室双氧水分解制备氧气中,二氧化锰是粉状固体,不符合题意。
故选B。
13. X、Y、Z、W四种元素组成的化合物及单质的转化关系如图(反应条件略)。X原子最外层电子数为内层电子数的3倍,Z的质子数为17。乙是酸,丙是磁铁矿的主要成分,丁、戊的组成元素相同。下列说法错误的是( )
A. Y2X2可用于制备X2 B. 丁和戊均可与NaOH溶液发生反应
C. 工业采用还原法冶炼W D. 转化中发生了置换反应和复分解反应
【答案】D
【解析】X、Y、Z、W四种元素组成的化合物及单质的转化关系如图(反应条件略)。X原子最外层电子数为内层电子数(2)的3倍,则X原子的最外层电子数为2×3=6,故X原子的核外电子数为2+6=8,根据在原子中,原子序数=质子数=核外电子数,所以X的原子序数为8,X表示的是8号氧元素,Z的质子数为17,故Z表示的是17号氯元素,X2表示O2,Z2表示Cl2,Y2和氯气反应生成乙,乙是酸,即氢气和氯气反应生成氯化氢,故Y2表示H2,乙为氯化氢,Y表示氢元素,X2(氧气)和Y2(氢气)反应生成甲,氢气和氧气点燃生成水,故甲为水,丙是磁铁矿的主要成分,故丙为四氧化三铁,丙(四氧化三铁)和氢气反应可生成甲(水)和W,氢气高温下还原四氧化三铁生成铁和水,故W为铁,乙(盐酸)和W(铁)反应可生成Y2(氢气)和丁,所以丁为氯化亚铁,丁和Y2(氯气)反应可生成戊,丁、戊的组成元素相同,故戊为氯化铁,综上所述,X为氧元素,Y为氢元素,Z为氯元素,W为铁元素,代入验证,推论合理。
A、X为氧元素,Y为氢元素,Y2X2表示H2O2,X2表示O2,过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水,所以Y2X2可用于制备X2,故A说法正确;
B、丁为氯化亚铁,戊为氯化铁,丁和戊均可与NaOH溶液发生反应,故B说法正确;
C、W为铁,工业采用还原法冶炼W(铁),故C说法正确;
D、盐酸和铁反应生成氯化亚铁和氢气,氢气和四氧化三铁反应生成铁和水,上述两个反应均是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的反应,均属于置换反应,转化中发生了置换反应,没有发生复分解反应,故D说法错误。
故选:D。
14. 某溶液可能含有盐酸、硫酸、硫酸镁、碳酸钠、硝酸钠、氯化铜中的一种或几种,为了探究其组成,向一定质量的该溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液,生成沉淀的质量与所加氢氧化钡溶液的质量之间的关系如图所示。下列相关说法正确的是 ( )
A. 加入氢氧化钡溶液至过量,可能发生了三个化学反应
B. 该溶液一定含有盐酸,应该含有氯化铜或硫酸镁中的一种或两种,可能含有硝酸钠
C. 反应过程生成的沉淀是氢氧化铜,依据沉淀质量9.8克可以求出到达b点时所消耗氢氧化钡溶液中溶质的质量是17.1g
D. 到达a点时溶液中溶质是BaCl2 、CuCl2,可能有NaNO3
【答案】D
【解析】
开始滴加氢氧化钡溶液,无沉淀生成,说明无稀硫酸和硫酸镁,因为稀硫酸和硫酸镁与氢氧化钡反应生成的硫酸钡沉淀不溶解于水,会有沉淀存在;开始反应掉a克的氢氧化钡溶液,说明原溶液中一定有稀盐酸,因为酸碱反应比较迅速,氢氧化钡溶液反应掉稀盐酸后,然后与氯化铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀; A、加入氢氧化钡溶液至过量,氢氧化钡溶液与稀盐酸、氯化铜溶液反应,故发生两个 化学反应,错误;
B、该溶液一定含有盐酸、氯化铜,可能含有硝酸钠,错误;C、反应过程生成的沉淀一
定有氢氧化铜,没有硫酸钡,错误;D、到达a点时,氢氧化钡与稀盐酸恰好完全反应,生成氯化钡,故溶液中溶质是BaCl2 、CuCl2,可能有NaNO3,正确。故选D。
15.有一包固体粉末X可能含有锌、铁、氧化铜中的一种或几种。为探究其成分,将mg固体粉末加入到一定质量的稀盐酸中,充分反应后剩余ng固体。下列说法正确的是( )
A.若固体粉末X含有铁,则m可能小于n
B.若充分反应后溶液中含有四种阳离子,则剩余固体一定为纯净物
C.若充分反应后溶液中含有三种阳离子,则固体粉末X一定由三种物质组成
D.剩余ng固体可能由铁和氧化铜组成
【答案】B
【解析】
A、固体X一旦被溶解,则固体质量一定会减小,即使氧化铜转化为单质铜,固体质量还是会减小,因此m一定大于n,选项错误;
B、若充分反应后溶液中含有四种阳离子,则溶液中的溶质是氯化锌、氯化亚铁、氯化铜和稀盐酸,则剩余的固体不能与稀盐酸反应,即该固体只能是铜,铜是一种纯净物,选项正确;
C、若溶液中含有三种阳离子,则溶液中一定含有氯化锌、氯化亚铁,可能含有盐酸、氯化铜中的一种,则滤渣中一定不含锌、铁,一定含有铜,可能含有氧化铜,固体粉末X由三种或两种物质组成,选项错误;
D、将酸加入固体混合物中,盐酸先与氧化铜反应生成氯化铜和水,活动性比铜强的铁或锌能够与氯化铜反应生成铜,所以剩余固体中一定会有铜,选项错误,故选B。
二、非选择题填空题(本题共 8小题,每空一分,共 40分)
16.(4分)金属材料在生产生活中有着广泛应用。
(1)在现代,人们常利用葡萄糖溶液和硝酸银溶液通过化学变化来制作玻璃镜子,该过程中,银的化合价 (填“升高”或“降低”)。
(2)银可以形成多种合金,补牙常用到银汞合金,它塑形期柔软、成型后坚韧,为牙医提供了一种极好的镶牙材质。下列物质中属于合金且成分中含银的是 。
A. 青铜 B. 水银 C. 不锈钢 D. 18K 黄金
(3)将 32g 硫酸铜和 15.2g 硫酸亚铁溶于足量水配成混合溶液,向其中加入mg 锌,充分反应后过滤,得不饱和滤液和滤渣。
①若滤渣中含有两种金属,则 m 的取值范围为 ;
②当 m=26 时,滤渣的质量为 。
【答案】(1)降低 (2)D (3) ①13<m≤19.5 ②24.9g
【解析】
(1)葡萄糖溶液和硝酸银溶液生成银,硝酸银中银元素的化合价为+1价,银单质中银元素的化合价为0,故该过程中,银的化合价降低;
(2)A、青铜是铜、锡合金,不含银,故A错误;
B、水银是汞的俗称,不是合金,不含银,故B错误;
C、不锈钢是铁和碳的合金,不含银,故C错误;
D、18K黄金是含黄金和铂、镍、银、钯金等熔合成的合金,含有银,故D正确;
故选D;
(3)金属活动性:Zn>Fe>Cu,将锌加入到硫酸铜和硫酸亚铁的溶液中,锌先和硫酸铜反应生成铜和硫酸锌,硫酸铜完全反应后,锌再和硫酸亚铁反应生成铁和硫酸锌;
①若滤渣中含有两种金属,则为铜和铁,说明硫酸铜全部反应,硫酸亚铁反应了一部分或恰好完全反应,设与 32g硫酸铜反应的锌的质量为x,
x=13g
设与15.2g 硫酸亚铁反应的锌的质量为y
y=6.5g
则m的最大值为:13g+6.5g=19.5g,故m 的取值范围为13<m≤19.5;
②当 m=26 时,锌过量,硫酸铜、硫酸亚铁完全反应,滤渣中含有铜、铁、锌,
设生成铜的质量为a,生成铁的质量为b
a=12.8g
b=5.6g
滤渣的质量为:12.8g+5.6g+(26g-19.5g)=24.9g。
17.(5分)化学实验探究与跨学科实践活动。
(1)借助pH传感器探究稀盐酸和氢氧化钠溶液的中和反应,如图是反应装置和反应过程中溶液的pH变化曲线。
当酸碱恰好完全中和时传感器显示,若选用 作指示剂,当溶液颜色由 变为无色时,也可表明酸碱基本反应完全。
(2)工业上利用膜分离技术,在一定压力下,让空气通过具有富集氧气功能的分子筛薄膜,可得到含氧量较高的富氧空气。部分过程的示意图如下:
分子筛中发生的变化是 (填“物理变化”或“化学变化”)。
(3)某同学查阅资料知道,家用简易供氧器中的固体药剂是A和B,A是过碳酸钠(),它是一种白色固体,遇水会分解出,B是一种黑色粉末状催化剂。该同学利用塑料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作简易供氧器,如上图所示:
①B可能是 。
②氧气通过乙塑料瓶中水的主要目的是 。
【答案】(1) 酚酞(或酚酞试剂、酚酞溶液) 红色(或浅红色、粉红色) (2)物理变化
(3)MnO2(或二氧化锰、CuO、氧化铜等,合理即可) 湿润氧气(或加湿、潮化等,合理即可)
【解析】(1)酚酞试剂遇碱性溶液变红色,遇中性或酸性溶液不变色,由图可知,开始溶液的pH>7,显碱性,随着另一种溶液的加入,溶液的pH逐渐减小到7,直至小于7,所以该实验是将稀盐酸滴加到氢氧化钠溶液中,当酸碱恰好完全中和时传感器显示 pH=7 ,若选用无色酚酞溶液作指示剂,当溶液颜色由红色变为无色时,也可表明酸碱基本反应完全;
(2)工业上利用膜分离技术,在一定压力下,让空气通过具有富集氧气功能的分子筛薄膜,可得到含氧量较高的富氧空气。分子筛过程中没有新物质生成,属于物理变化;
(3)①家用简易制氧机中的固体药剂是A和B,A是过碳酸钠,它是一种白色固体,遇水会分解出过氧化氢,而B是一种黑色粉末状催化剂,即B是能加快过氧化氢分解的固体,则B剂可能是二氧化锰或氧化铜;
②氧气不易溶于水,所以氧气通过乙塑料瓶中水的主要目的是湿润氧气(或加湿、潮化等,合理即可)。
18.(5分)毒重石的主要成分BaCO3(含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质),实验室利用毒重石制备BaCl2 2H2O的流程如下:已知:1.草酸H2C2O4是一种弱酸,草酸钙难溶于水,草酸钡微溶于水。
2.各种离子沉淀的pH如下表:
Ca2+ Mg2+ Fe3+
开始沉淀时的pH 11.9 9.1 1.9
完全沉淀时的pH 13.9 11.1 3.2
(1)实验室用37%的浓盐酸配制15%的盐酸,除量筒外还需使用下列仪器中的(填字母序号) 。
a.烧杯 b.天平 c.玻璃棒 d.胶头滴管
(2)加入NH3 H2O调节pH=8可除去 (填离子符号),滤渣Ⅱ中含 (填化学式),滤渣Ⅲ的成分是 (填化学式)。
(3)加入H2C2O4时应缓慢加入,避免过量,原因是 。
【答案】(1) acd (2) Fe3+ ; Mg(OH)2和Ca(OH)2 ; CaC2O4
(3)如果草酸过量,会产生草酸钡沉淀,产品的产量减少 。
【解析】
(1)毒重石用盐酸浸取前需充分研磨,目的是化学反应的速率与反应物的接触面积有关,毒重石用盐酸浸取前需充分研磨,可以增大反应物的接触面积,增大反应速率,溶液中质量分数=×100%,实验室用37%的盐酸配置15%的盐酸,需计算出浓盐酸的体积和水的体积,需用量筒量取,浓盐酸稀释为稀盐酸,需用烧杯作为容器稀释选择a,玻璃棒搅拌加速溶解选择c,胶头滴管和 量筒量取液体体积。
故答案为:增大接触面积从而使反应速率加快;acd;
(2)根据流程图和表中数据可知:Fe3+完全沉淀时的pH为3.2,加入氨水,调pH为8,Fe3++3NH3 H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+,Fe3+完全沉淀,滤渣1为Fe(OH)3,加入氢氧化钠调节PH=12.5,Ca2+完全沉淀时的pH为13.9,Mg2+完全沉淀时的pH为11.1,Mg2+完全沉淀,Ca2+部分沉淀,滤渣Ⅱ中含Mg(OH)2、Ca(OH)2,溶液中主要含Ca2+、Ba2+,Ksp(BaC2O4)=1.6×10-7,Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9,易形成滤渣ⅢCaC2O4沉淀,
(3)加入H2C2O4时应避免过量,防止CaC2O4沉淀完全后,过量的H2C2O4会导致生成BaC2O4沉淀,产品的产量减少。
19.(3分)除去NaCl溶液中CaCl2、MgCl2、Na2SO4杂质的操作是①加过量的Na2CO3溶液:②向滤液中加适量的稀盐酸;③过滤;④加过量的Ba(OH)2溶液。
(1)以上操作合理的先后顺序为 。(数字序号不能重复使用)。
(2)上述操作中涉及的复分解反应共有 个。
(3)加入过量Na2CO3溶液的目的是除去溶液中的 (写物质化学式)。
【答案】④①③② 7 CaCl2、BaCl2、Ba(OH)2
【详解】
(1)除去NaCl溶液中CaCl2、MgCl2、Na2SO4杂质的操作有①加过量的Na2CO3溶液:②向滤液中加适量的稀盐酸;③过滤;④加过量的Ba(OH)2溶液。应先加入氢氧化钡除掉氯化镁和硫酸钠,然后加入碳酸钠,除掉氯化钙和过量的氢氧化钡、生成的氯化钡,杂质都转化成沉淀后过滤,稀盐酸最后加入,除掉过量的碳酸钠和生成的氢氧化钠。操作合理的先后顺序为④①③②;
(2)两种化合物直接相互交换成分生成两种新的化合物的反应叫复分解反应,上述操作中涉及的复分解反应共有7个,分别是:氢氧化钡和氯化镁生成氯化钡和氢氧化镁沉淀;氢氧化钡和硫酸钠生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠;碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠;氢氧化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠;碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠;盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳、氯化钠、水;盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水;
(3)加入过量Na2CO3溶液的目的是除去溶液中的CaCl2、BaCl2、Ba(OH)2。
20.(3分)A-E均是初中化学中常见的化合物,它们之间存在如图转化关系.其中B是一种常见的氧化物,且可与D在常温下发生反应。A,B,E含有相同的元素,A,C,D也含有相同的元素。请回答下列问题 (注:部分反应物或生成物已略去)
(1)B的化学式为 , A的俗称 。
(2)写出图中反应①的化学方程式
【答案】CO2 苏打或纯碱
【解析】B是一种常见的氧化物,且可与D在常温下发生反应,初中常见能在常温下反应的氧化物有H2O和CO2,且B与A和E都可相互转化,只能是CO2与碳酸盐的相互转化,故B为CO2,A、E都为碳酸盐,且A可生成E,由复分解反应规律可知E一定为沉淀,常见的碳酸盐沉淀为CaCO3,故E为CaCO3,A可能为Na2CO3,则D可能为NaOH,因为A,C,D也含有相同的元素,故由图像关系可推出C为NaCl。
(1)B的化学式为CO2,A为Na2CO3其俗称为苏打或纯碱;
(2)反应①为Na2CO3反应生成CaCO3和NaOH,根据复分解反应规律可知其反应方程式为 。
【点睛】本题为物质推断题,题目给定信息较少,难度较大。本题突破口在于B是一种常见的氧化物,且可与D在常温下发生反应,而初中常见能在常温下反应的氧化物为水和二氧化碳等少部分物质,再加上图示信息B与A和E都可以相互转化,而常见可相互转化的为CO2与碳酸盐之间的转化。
21.(7分)随着我国“资源节约型”与“环境友好型”社会的建设,城市垃圾的处理成为了一项重要工程。某校实践小组的同学们在老师的组织下,带着极大的兴趣对垃圾的分类、处理、焚烧产物及宣传活动等展开了项目化学习。
任务一:调查垃圾分类的价值
【咨询交流】同学们参观了一个垃圾分类处理厂,获悉城市生活垃圾可分为 、有害垃圾、厨余垃圾和其他垃圾。垃圾的综合化分类具体可得到金属、塑料和 等可再利用的资源。
任务二:学习垃圾分类处理的方法
【参观学习】小组同学在技术人员的指导下,了解到垃圾回收处理的过程如下:分类收集→运输→垃圾处理厂简分→分类处理→最终处置。
【小组交流】垃圾筛分时,可根据 区分铜和铝。
任务三:探究垃圾焚烧产生的气体成分
【提出问题】垃圾焚烧产生的气体中是否含有SO2、CO、CO2?
【调查资料】①SO2能使红色的品红溶液褪色,常用于检验SO2;
②紫红色酸性高锰酸钾溶液可与SO2反应而褪色,常用于除去SO2;
③SO2也能使澄清石灰水变浑浊。
【进行实验】设计实验方案,探究垃圾焚烧产生的气体成分。
实验步骤 实验现象 实验结论
①将除尘后的气体通入盛有少量品红溶液的试管中 红色褪去
②将除尘后的气体先通过图1装置后,再通入盛有澄清石灰水的试管中 澄清石灰水变浑浊 含有CO2
【反思评价】
(1)步骤②中,气体从 端通入图1装置。
(2)步骤②中,澄清石灰水变浑浊的化学方程式为 。
(3)小组同学通过一定手段,测得焚烧垃圾时间段内CO体积分数出现异常的原因是 。
任务四:设计垃圾分类回收的宣传活动
活动主题 实现垃圾分类 共建美丽家园 活动对象 小区居民
时间地点 5月6日上午,文明小区 活动形式 演讲
活动流程 ①用讲解的方式普及垃圾分类的重要性和分类知识。②引导小区居民认识垃圾桶上的分类标识。③活动总结,撰写实践报告。
成果分享:同学们通过各种方式,学到了垃圾减量化、无害化、资源化的分类管理知识。在项目化学习的成果报告中,同学们提出了许多合理化的建议为了强化垃圾分类处理意识,让更多的人了解并执行分类措施,还能提出有价值的建议如制作小海报/学习垃圾回收法律条文。
【答案】 可回收垃圾 废纸/可燃物(合理即可) 颜色 含有SO2 b CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 氧气不足/燃烧不充分(合理即可) (合理即可)
【详解】①城市生活垃圾可分为可回收垃圾、有害垃圾、厨余垃圾和其他垃圾,故填写:可回收垃圾。
②垃圾的综合化分类具体可得到金属、塑料和废纸、可燃物、玻璃等可再利用的资源,故填写:废纸或可燃物(合理即可)。
③铜为紫红色固体,铝为印白色固体,可以通过颜色加以区分,故填写:颜色。
④将除尘后的气体通入盛有少量品红溶液的试管中,红色褪去,根据资料可知,SO2能使红色的品红溶液褪色,因此,得出除尘后的气体中含有SO2,故填写:含有SO2。
⑤气体除杂时,要遵循长导管进气,短导管出气的原则,对应图1装置的b端进气,故填写:b。
⑥澄清石灰水变浑浊是因为氢氧化钙与二氧化碳反应,生成了白色沉淀碳酸钙和水,化学方程式为:,故填写:。
⑦由图2可知,焚烧时间段内,一氧化碳体积分数出现异常,可能是因为与可燃物接触的氧气不足,导致燃烧不充分,故填写:氧气不足或燃烧不充分(合理即可)。
22.(8分)近日,山东省最大氢燃料电池供氢项目基地在青岛西海岸落成,“东方氢岛”为“碳达峰、碳中和”按下了加速键。工业上用氢气可将粗还原铁粉制备为精还原铁粉,然后制备无水FeCl3,无水FeCl3是芳香烃取代反应中常用的催化剂。工业常以碳与氧化铁反应制得粗还原铁粉。青岛九中某化学兴趣探究小组对实验室实现制取无水三氯化铁的工业流程进行了模拟探究。
I、制取粗还原铁粉
【查阅资料】CO通入氯化钯溶液中,会出现黑色沉淀并生成二氧化碳和氯化氢。
【所用试剂】a、氯化钯溶液 b、澄清石灰水 c、氢氧化钠溶液
【实验装置】
【实验过程与数据记录】
(1)为了检验气体成分,B、C、D中所盛放溶液的排列顺序为 (填试剂序号);
(2)假设木炭粉中不含杂质,称取3.60gFe2O3和1.50g木炭粉,混合均匀后加到双通玻璃管中,打开止水夹a,先通入一段时间的氢气,然后关闭止水夹a,进行加热;
①如何检查该装置的气密性 ;
②反应结束时需要先停止加热,再通入一段时间的氢气,其目的是 ;
③反应前后测定装置I(双通玻璃管)、装置Ⅱ质量记录如下表。下列分析不正确的是
反应前的质量 反应后的质量
装置I 52.38g 50.76g
装置Ⅱ 242.90g 243.89g
A.反应后装置I中固体成分可能有3种情况
B.装置Ⅱ中增加的质量是吸收的二氧化碳的质量
C.装置I中减少的质量是氧元素的质量
D.生成的气体是混合物
④用一个化学方程式表示装置Ⅰ中发生的反应 ;
II、利用氢气制备精还原铁粉
Ⅲ、精还原铁粉与氯气反应制备无水FeCl3
已知:①无水三氯化铁固体呈棕红色,遇水蒸气易潮解,受热易升华。
②实验室制备氯气的反应方程式为
③氯气可以溶于水,难溶于饱和食盐水
实验装置如图。
(3)仪器排列的正确顺序为 ;
(4)反应开始时,应先点燃 处的酒精灯(填“C”或“F”);其目的是 ;
(5)E中碱石灰的作用是 。
【答案】(1)bca (2) ①关闭活塞a,点燃A处酒精灯,若观察到D中导管口有无色气泡冒出,停止加热后导管口倒吸上一段水柱则证明装置气密性良好 ②保持无氧环境,防止铁在较高的温度下被氧化,使生成的气体全部进入后面的装置被充分吸收 ③. AC ④ (3)FBACDE
(4) F 用生成的氯气排净装置内的空气,防止铁粉与空气反应
(5)吸收多余的氯气,防止空气中的水蒸气进入前面的装置
【解析】
(1)由于二氧化碳能使澄清石灰石变浑浊,而CO能与氯化钯溶液反应生成二氧化碳,则应先通入澄清石灰水中检验二氧化碳,再通过氢氧化钠溶液除去二氧化碳后,再通入氯化钯溶液检验一氧化碳,则B、C、D中所盛放溶液的排列顺序为bca。
(2)①检查装置气密性的方法为:关闭活塞a,点燃A处酒精灯,若观察到D中导管口有无色气泡冒出,停止加热后导管口倒吸上一段水柱则证明装置气密性良好;
②反应结束时需要先停止加热,再通入一段时间的氢气,目的是保持无氧环境,防止铁在较高的温度下被氧化,使生成的气体全部进入后面的装置被充分吸收。
③A、由于装置Ⅱ中增加的质量为二氧化碳的质量,增加了243.89g-242.90g=0.99g,而装置一中减少了52.38g-50.76g=1.62g,根据质量守恒,说明气体为一氧化碳和二氧化碳的混合物,则说明碳过量,则反应后装置I中固体成分为碳和铁,分析不正确;
B、由前面分析可知,装置Ⅱ中增加的质量是吸收的二氧化碳的质量,分析正确;
C、装置I中发生的反应为碳还原氧化铜,则减少的质量应为碳和氧元素的质量,分析不正确;
D、生成的气体是混合物,分析正确。
故选AC。
④装置Ⅰ中发生的反应为碳和氧化铁反应生成一氧化碳、二氧化碳和铁,化学方程式为。
(3)实验室制取氯气的反应为固体和液体加热的反应,发生装置选F,由于无水三氯化铁遇水蒸气易潮解,则应通入纯净干燥的氯气。又由于浓盐酸具有挥发性,制取出的气体中混有氯化氢气体,而氯化氢溶于饱和食盐水,氯气难溶于饱和食盐水,则应通入饱和食盐水中除杂,再通入浓硫酸中干燥,且又由于氯气有毒,且为了防止空气中水蒸气的干扰,尾部应有E装置,则仪器排列的正确顺序为FBACDE。
(4)为了防止铁粉与空气反应,则应先点燃F处的酒精灯,用生成的氯气排净装置内的空气。
(5)E中碱石灰的作用是吸收多余的氯气,且防止空气中的水蒸气进入前面的装置。
23.(5分)为了探究氢氧化钡溶液和硫酸钠溶液反应后所得滤液X的成分,同学们做了以下实验:取50
克滤液于烧杯中,先向烧杯中滴加溶质质量分数为6%的硫酸镁溶液20克,接着向烧杯中滴加稀硫酸。加入溶液的质量与烧杯内沉淀的质量关系如图所示。
(1)CD段发生反应的化学方程式为 。
(2)滤液X中含有的溶质是 。
(3)滴加入30克稀硫酸时,烧杯中沉淀的质量m2的值为多少?(写出计算过程)
【答案】 (1)Mg(OH)2+H2SO4=MgSO4+2H2O (2) NaOH、Ba(OH)2 (3)5.24
【解析】
(1)CD段加入硫酸,沉淀质量减小,氢氧化镁与硫酸反应产生硫酸镁和水的化学方程式为Mg(OH)2+H2SO4=MgSO4+2H2O。
(2)滤液X中加入硫酸镁能产生大量氢氧化镁白色沉淀,继续加入稀硫酸有部分沉淀溶解,则说明氢氧化钡过量,X中含有的溶质是:氢氧化钠和氢氧化钡。
(3)设加入20g硫酸镁产生氢氧化镁的质量为x。
,x=0.58g
烧杯中沉淀的质量m2的值4.66g+0.58g=5.24g。
