机密★启用前
2024年广东省初中学业水平模拟考试
化 学
本试卷共8页,21小题,满分100分。考试用时60分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的准考证号、姓名、考场号和座位号填写在答题卡上、用2B铅笔在“考场号”和“座位号”栏相应位置填涂自己的考场号和座位号。将条形码粘贴在答题卡“条形码粘贴处”
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
5.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Ca-40
一、选择题;本大题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 每年的5月20日是全国学生营养日。下列营养素不能提供人体所需能量的是
A. 维生素 B. 蛋白质 C. 油脂 D. 糖类
2. 下列家具中所用原料属于有机合成材料是
A. 实木桌椅 B. 陶瓷地砖 C. 金属门窗 D. 塑料开关
3. 化 学使世界变得绚丽多彩,科学家为此作出了巨大贡献。二百多年前,用定量的方法研 究了空气的成分的科学家是
A. 门捷列夫 B. 道尔顿 C. 拉瓦锡 D. 张青莲
4. 下列化学符号表示两个氢分子的是
A. 2H B. 2H2 C. H2 D. 2H2O
5. 亚硝酸钠(化学式为NaNO2)外观形似食盐,误食会引起中毒。腌制食品在制作过程中会产生亚硝酸钠,所以我们应尽量少食用腌制食品。亚硝酸钠在物质的分类上属于
A. 氧化物 B. 酸 C. 盐 D. 单质
某项目学习小组在实验室中练习配制一定溶质质量分数的氢氧化钠溶液。回答下面小题。
6. 氢氧化钠存放处应该张贴的标志是
A. B. C. D.
7. 配制一定溶质质量分数氢氧化钠溶液时,下列操作正确的是
A. 取NaOH 固体 B. 称量
C. 量取 D. 溶解
8. 在化学实验中,从试剂瓶中取出的药品使用后有剩余,正确的处置方法是
A. 带出实验室 B. 放回原试剂瓶
C. 在实验室集中处理 D. 投入通向下水道的水槽内
9. 2023年5月17日,西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭成功发射第56颗北斗导航卫星,卫星上采用了铷(Rb)原子钟提供精准时间。如图所示是有关铷在元素周期表和核外电子排布的一些信息,下列有关说法不正确的是
A. 铷原子的核外电子分5层排布 B. 氯化铷的符号为
C. x值为18 D. 铷的相对原子质量为85.47
10. 杭州亚运会开幕式首创零碳甲醇点燃亚运主火炬。一种将CO2高效转化为甲醇的微观示意图如图所示,下列说法正确的是
A. 该化学反应前后,原子种类、数目均不变
B. 参与反应的CO2和H2的质量比为11:2
C. 甲醇由原子构成,碳、氢、氧原子的个数比为1:3:1
D. 在其他条件相同的情况下,使用催化剂可以提高甲醇的产量
11. 下列生活应用或生产活动中,涉及的化学知识错误的是
选项 生活应用或生产活动 化学知识
A 金刚石可用于制作钻头 金刚石硬度大
B 制作糕点过程中使用小苏打 小苏打受热分解产生气体
C 煮水时,若水的硬度大,易结垢 硬水含有较多可溶性的钙、镁化合物
D 铝制品在生活中被广泛使用 铝的化学性质不活泼,难与空气中的氧气反应
A. A B. B C. C D. D
12. 天然气是家庭常用燃料,其爆炸极限为5%~15%。下列说法错误的是
A. 天然气属于不可再生能源 B. 泄漏时应关闭阀门且开窗通风
C. 75%的天然气点燃会爆炸 D. 天然气燃烧时放热
13. 某化工废水中含有NaCl、Na2SO4、NaNO3,这三种盐的溶解度曲线如图所示。下列有关说法正确的是
A. a ℃时,NaNO3的饱和溶液中溶质的质量分数为80%
B. a ℃时,NaCl和Na2SO4的饱和溶液中溶质的质量分数相等
C. 与NaNO3相比,NaCl更适合通过饱和溶液降温结晶得到
D. 40℃时,将Na2SO4的饱和溶液升温到60℃,其变为不饱和溶液
14. 将铁粉和活性炭的混合物用食盐溶液润湿后,置于如图所示装置中,进行铁的锈蚀实验。 下列有关说法正确的是( )
A. 铁锈蚀后生成四氧化三铁
B. 导管内的液面低于试管内的液面
C. 活性炭的存在会加速铁的锈蚀
D. 以水代替食盐溶液,铁不能发生锈蚀
15. 下列实验设计不能达到实验目的的是
A.证明水是由氢、氧元素组成 B.验证质量守恒定律 C.探究可燃物燃烧的条件 D.鉴别氯化钾和氯化铵
A. A B. B C. C D. D
二、非选择题:本大题共6小题,第16小题7分,第17小题8分,第18~21小题各10分,共55分。
16. 2022年4月16日,在太空遨游半年的神舟十三号载人飞船在东风着陆场平安降落,太空“出差”的3名航天员安全顺利出舱,重回地球的怀抱。神舟凯旋之时拉开了中国空间站建造阶段的大幕。
(1)神舟十三号飞船的建造使用了大量高强钛合金,钛合金的硬度______(填“大于”或“小于”)金属钛的硬度。
(2)空间站内有一套非常完善的“再生生保”系统,解决了生活用水和氧气问题。航天员的呼吸需要氧气,呼吸过程主要涉及的变化是______(填“物理”或“化学”)变化。
(3)航天员在空间站吃饭时,同样可以闻到食物的香味,这是因为______。
(4)在“天宫课堂”上,王亚平老师曾经用化学实验变出奥运五环,酸碱指示剂溴百里酚蓝的“蓝色”与甲基橙的“黄色”都利用了碳酸钠溶液呈______(填“酸性”或“碱性”)的性质;利用碘化钾与碘酸钾反应,生成的碘单质遇淀粉变深蓝色作为“黑色”,碘酸钾(KIO3)中碘元素的化合价是______。
【科普阅读】
17. 随者工业生产的高速发展和人们生活水平的提高,排入大气中的CO2越来越多,导致温室效应增强。碳替代、碳减排、碳封存、碳循环是实现碳中和的4种主要途径。
科学家预测,到2050年,4种途径对全球碳中和的贡献率如图1所示。CO2的吸收是碳封存的首要环节,常选用NaOH溶液、氨水、一乙醇胺等作吸收剂。在研究膜吸收法吸收CO2时,研究人员通过实验比较了氨基乙酸钾、一乙醇胺、二乙醇胺3种吸收剂对烟气中CO2的脱除效果,其结果如图2所示。
依据上文,回答下列问题
(1)排入大气中的CO2越来越多,导致______效应增强。自然界吸收CO2的主要途径是______作用。
(2)据预测,到2050年,对全球碳中和的贡献率最大的途径是______。
(3)碳封存时常用NaOH溶液吸收二氧化碳,反应生成碳酸钠和水,该反应的化学方程式为______。
(4)碳替代指用新能源代替化石能源,目前人类可开发和利用的新能源有,______(写一种即可)。
(5)对比2图中三条曲线可知,当烟气流速相同时,对烟气中CO2的脱除效果最好的是______。
(6)下列做法不符合低碳生活理念的是______(填字母)。
A. 乘坐公共交通工具出行,少开私家车 B. 双面打印纸质资料
C. 关注个人卫生,使用一次性筷子 D. 节约用电,随手关灯
【基础实验与跨学科实践】
18. 在实验室和生活中选择合适的药品和装置可以制取氧气。
I.实验室用1图所示装置制取并收集氧气。
(1)实验室用1图中装置A制取氧气的化学方程式为______。
(2)1图中仪器a的名称为______。若在装置C中装满水,收集O2时,应从装置C的______(填“m”或“n”)口处通入O2。
(3)用2图探究氧气的性质时,集气瓶中的现象是______;集气瓶底部水的作用是______。
Ⅱ、兴趣小组的同学在跨学科实践课上对某款家用制氧机进行研究。该制氧机利用过碳酸钠(2Na2CO3 3H2O2)和二氧化锰同时加入水中制取氧气。过碳酸钠易溶于水,遇水分解为Na2CO3和H2O3,其工作原理如3图所示。
(4)检验“过滤仓”中导出的气体是氧气的方法是______。
(5)兴趣小组的同学在实验室模拟用过碳酸钠、二氧化锰、水制取氧气,可选用1图中的______(填字母)作为发生装置,为获得平稳气流,需对装置进行改进,改进的方法是______。
19. 某化学课堂围绕“酸碱中和反应”,将学生分成若干小组,在老师引导下开展探究活动。以下是教学片段,请你参与学习并帮助填写空格(包括表中空格)。
【演示实验】将一定量的稀H2SO4加入到盛有NaOH溶液的小烧杯中。
【学生板演】该反应的化学方程式_____。
【提出问题】实验中未观察到明显现象,部分同学产生了疑问:反应后溶液中溶质是什么?
【假设猜想】针对疑问,大家纷纷提出猜想。甲组同学的猜想如下,请你补上猜想四。
猜想一:只有Na2SO4
猜想二:有Na2SO4和H2SO4
猜想三:有Na2SO4、H2SO4和NaOH
猜想四:_____
乙组同学对以上猜想提出质疑,认为有一种猜想是不合理的。不合理的猜想是_____,理由是_____。
【实验探究】
(1)丙组同学取烧杯中的溶液少量于试管中,滴加几滴CuSO4溶液,无明显变化,溶液中一定没有_____。
(2)为了验证其余猜想,各学习小组利用烧杯中的溶液,并选用了老师提供的pH试纸、Na2CO3溶液、BaC12溶液,进行如下三个方案的探究。
实验方案 测溶液的pH 滴加Na2CO3溶液 滴加BaCl2溶液
实验操作
实验现象 试纸变色,对比比色卡,pH<7 _____ 产生白色沉淀
实验结论 溶液中有H2SO4 溶液中有H2SO4 溶液中有H2SO4
【得出结论】通过探究,全班同学一致确定猜想二是正确的。
【评价反思】老师对同学们能用多种方法进行探究,并且得出正确结论给予了肯定。同时指出(2)中存在两处明显错误,请大家反思。同学们经过反思发现了如下两处错误:
①实验操作中的错误是_____;
②实验方案中也有一个是错误的,错误的原因是_____。
20. 钢铁的应用非常广泛,炼铁技术的研究显得尤为重要。中国是最早发现和掌握炼铁技术的国家之一。
(1)工业炼铁所用高炉的结构如图1所示,高炉中发生的过程如图2所示。
①过程Ⅰ主要发生在高炉的______(填“A”“B”或“C”)区域。
②过程Ⅱ发生反应的化学方程式为______,该反应属于______(填基本反应类型)反应。
③过程Ⅳ通入O2主要是为了降低生铁中______元素含量。
(2)研究人员用氢气来炼铁。
①以氢气代替CO还原Fc2O3,其主要目的是______。
②560℃时,在氢气的作用下,可以发生如下转化:,贝X的化学式为______。
(3)铁粉可用于一些金属的回收。向酸性含铜废水(主要含CuSO4,还有少量H2SO4)中加入过量铁粉,充分反应,过滤,将所得固体回收处理后得到产品。
①该过程中参与反应的Cu元素的化合价______(填“升高”“降低”或“不变”)。该过程还产生一种气体,其化学式为______。
②将从过滤所得固体中回收金属Cu的实验方案补充完整:向过滤所得的Fe和Cu的混合物中加入______,过滤,洗涤固体。干燥得到金属Cu。
21. 已知碳酸氢钙[Ca(HCO3)2]为白色固体,易溶于水,在加热时会分解成碳酸钙,反应原理为,碳酸钙在高温下会继续分解产生氧化钙。如图是32.4g碳酸氢钙固体加热过程中固体质量随温度的变化关系。
(1)碳酸氢钙[Ca(HCO3)2]是一种离子化合物。其中的阴、阳离子的个数比为______
(2)加热至______℃时,碳酸氢钙完全分解成碳酸钙。
(3)利用图象数据计算生成氧化钙的质量。(写出计算过程)
(4)32.4g碳酸氢钙固体在整个加热过程中产生二氧化碳的总质量为______g。
机密★启用前
2024年广东省初中学业水平模拟考试
化 学
本试卷共8页,21小题,满分100分。考试用时60分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的准考证号、姓名、考场号和座位号填写在答题卡上、用2B铅笔在“考场号”和“座位号”栏相应位置填涂自己的考场号和座位号。将条形码粘贴在答题卡“条形码粘贴处”
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
5.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Ca-40
一、选择题;本大题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 每年的5月20日是全国学生营养日。下列营养素不能提供人体所需能量的是
A. 维生素 B. 蛋白质 C. 油脂 D. 糖类
【答案】A
【解析】
【详解】A、维生素不能为人体提供能量,故选项符合题意;
B、蛋白质可为人体提供能量,故选项不符合题意;
C、油脂可为人体提供能量,供给人体日需能量的20%~25%,故选项不符合题意;
D、糖类可为人体提供能量,在人类食物所供给的总能量中,有60%~70%来自糖类,故选项不符合题意。
故选A。
2. 下列家具中所用原料属于有机合成材料的是
A. 实木桌椅 B. 陶瓷地砖 C. 金属门窗 D. 塑料开关
【答案】D
【解析】
【详解】A、实木桌椅所用实木属于天然材料,该选项不符合题意;
B、陶瓷地砖所用陶瓷属于硅酸盐,属于无机非金属材料,该选项不符合题意;
C、金属门窗所用金属属于金属材料,该选项不符合题意;
D、塑料开关所用塑料属于有机合成材料,该选项符合题意。
故选D。
3. 化 学使世界变得绚丽多彩,科学家为此作出了巨大贡献。二百多年前,用定量的方法研 究了空气的成分的科学家是
A. 门捷列夫 B. 道尔顿 C. 拉瓦锡 D. 张青莲
【答案】C
【解析】
【详解】A、门捷列夫在化学上的主要贡献是发现了元素周期律,并编制出元素周期表,故选项错误;
B、道尔顿在化学上的主要贡献是提出了近代原子学说,故选项错误;
C、法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分,得出空气主要由氧气和氮气组成的结论,故选项正确;
D、中国科学院院士张青莲教授主持测定了铟、铱、锑、铕等近十种元素的相对原子质量,为相对原子质量测定作出了卓越贡献,故选项错误;
故选:C。
4. 下列化学符号表示两个氢分子的是
A. 2H B. 2H2 C. H2 D. 2H2O
【答案】B
【解析】
【详解】A、根据原子的表示方法,用元素符号来表示一个原子,表示多个该原子,就在其元素符号前加上相应的数字,2H表示2个氢原子,选项错误;
B、根据分子的表示方法,正确书写物质的化学式,表示多个该分子,就在其化学式前加上相应的数字,2H2表示2个氢分子,选项正确;
C、化学式表示一种物质,由分子构成的物质,其化学式还能表示该物质的1个分子,所以H2表示氢气,还表示1个氢分子,选项错误;
D、根据分子的表示方法,正确书写物质的化学式,表示多个该分子,就在其化学式前加上相应的数字,2H2O表示2个水分子,选项错误;
故选B。
5. 亚硝酸钠(化学式为NaNO2)外观形似食盐,误食会引起中毒。腌制食品在制作过程中会产生亚硝酸钠,所以我们应尽量少食用腌制食品。亚硝酸钠在物质的分类上属于
A. 氧化物 B. 酸 C. 盐 D. 单质
【答案】C
【解析】
【详解】A、氧化物是指由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物,亚硝酸钠是由钠、氮、氧三种元素组成的化合物,不属于氧化物,错误;
B、酸是指电离时产生的阳离子全部是氢离子的化合物,亚硝酸钠是由金属离子和酸根离子构成的化合物,属于盐,错误;
C、盐是由金属阳离子(或铵根离子)和酸根离子构成的化合物,亚硝酸钠是由金属离子和酸根离子构成的化合物,属于盐,正确;
D、亚硝酸钠是由不同种元素组成的纯净物,属于化合物,错误;
故选:C。
某项目学习小组在实验室中练习配制一定溶质质量分数的氢氧化钠溶液。回答下面小题。
6. 氢氧化钠存放处应该张贴的标志是
A. B. C. D.
7. 配制一定溶质质量分数的氢氧化钠溶液时,下列操作正确的是
A. 取NaOH 固体 B. 称量
C. 量取 D. 溶解
8. 在化学实验中,从试剂瓶中取出的药品使用后有剩余,正确的处置方法是
A. 带出实验室 B. 放回原试剂瓶
C. 在实验室集中处理 D. 投入通向下水道水槽内
【答案】6. A 7. D 8. C
【解析】
【6题详解】
A、氢氧化钠具有腐蚀性,应张贴腐蚀品标志,正确;
B、图示为易燃固体标志,错误;
C、图示为有毒品标志,错误;
D、图示为易燃液体标志,错误;
故选:A。
【7题详解】
A、取用氢氧化钠固体,应该用药匙,瓶塞要倒放,错误;
B、使用托盘天平,要遵循左物右码的原则,且氢氧化钠具有腐蚀性,应放在玻璃容器内称量,错误;
C、量筒读数时,视线要与量筒内液体凹液面最低处保持水平,错误;
D、在烧杯中溶解时,要用玻璃棒不断搅拌,加速溶解,正确;
故选:D。
【8题详解】
实验室剩余药品不放回原瓶、不随丢弃、不拿出实验室、不能倒入下水道中,要放入指定容器,在实验室集中处理;
故选:C。
9. 2023年5月17日,西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭成功发射第56颗北斗导航卫星,卫星上采用了铷(Rb)原子钟提供精准时间。如图所示是有关铷在元素周期表和核外电子排布的一些信息,下列有关说法不正确的是
A. 铷原子的核外电子分5层排布 B. 氯化铷的符号为
C. x的值为18 D. 铷的相对原子质量为85.47
【答案】B
【解析】
【详解】A、根据图示,铷原子的原子核外有5个电子层,故选项说法正确;
B、铷原子的最外层电子数为1,在化学反应中易失去1个电子而形成带1个单位正电荷的阳离子,化合价的数值等于离子所带电荷的数值,且符号一致,则该元素的化合价为+1价;氯元素的化合价为-1价;铷元素显+1价,氯元素显-1价,组成化合物的化学式为RbCl,故选项说法错误;
C、原子中,质子数=核外电子数,37=2+8+x+8+1,x=18,故选项说法正确;
D、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,铷的相对原子质量为85.47,故选项说法正确;
故选:B。
10. 杭州亚运会开幕式首创零碳甲醇点燃亚运主火炬。一种将CO2高效转化为甲醇的微观示意图如图所示,下列说法正确的是
A. 该化学反应前后,原子的种类、数目均不变
B. 参与反应的CO2和H2的质量比为11:2
C. 甲醇由原子构成,碳、氢、氧原子的个数比为1:3:1
D. 在其他条件相同的情况下,使用催化剂可以提高甲醇的产量
【答案】A
【解析】
【分析】由反应的微观示意图可知,二氧化碳与氢气在催化剂的作用下生成甲醇和水,反应的化学方程式为:。
【详解】A、根据质量守恒定律的微观解释,该化学反应前后,原子的种类、数目均不变,故A说法正确;
B、由化学方程式可知,参与反应的CO2和H2的质量比为44:6=22:3,故B说法错误;
C、甲醇的化学式为CH3OH,甲醇分子由原子构成,分子中碳、氢、氧原子的个数比为1:4:1,故C说法错误;
D、催化剂只能改变反应速率,不能增加生成物的质量,故在其他条件相同的情况下,使用催化剂不可以提高甲醇的产量,故D说法错误;
故选:A。
11. 下列生活应用或生产活动中,涉及的化学知识错误的是
选项 生活应用或生产活动 化学知识
A 金刚石可用于制作钻头 金刚石硬度大
B 制作糕点过程中使用小苏打 小苏打受热分解产生气体
C 煮水时,若水的硬度大,易结垢 硬水含有较多可溶性的钙、镁化合物
D 铝制品在生活中被广泛使用 铝的化学性质不活泼,难与空气中的氧气反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A、金刚石硬度大,可用于制作钻头,此选项说法正确;
B、糕点配料中常使用小苏打(NaHCO3)作膨松剂,是因为小苏打受热分解产生二氧化碳、碳酸钠和水,此选项说法正确;
C、煮水时,若水的硬度大,易结垢,因为硬水中硬水含有较多可溶性的钙、镁化合物,此选项说法正确;
D、铝的化学性质活泼,与空气中的氧气反应,在铝表面形成一层致密的氧化膜,阻止内部铝进一步氧化,因此铝制品在空气中耐腐蚀,在生活中被广泛使用,此选项说法错误;
故选D。
12. 天然气是家庭常用燃料,其爆炸极限为5%~15%。下列说法错误的是
A. 天然气属于不可再生能源 B. 泄漏时应关闭阀门且开窗通风
C. 75%的天然气点燃会爆炸 D. 天然气燃烧时放热
【答案】C
【解析】
【详解】A、天然气属于化石燃料,短期内不能再生,属于不可再生能源,故A说法正确;
B、天然气具有可燃性,混有一定量的空气,遇到明火或电火花,容易发生爆炸,故泄漏时应关闭阀门且开窗通风,不能打开排气扇等,防止发生爆炸,故B说法正确;
C、天然气的爆炸极限为5%~15%,故75%的天然气点燃不会爆炸,故C说法错误;
D、天然气燃烧能放出大量的热,故D说法正确;
故选C。
13. 某化工废水中含有NaCl、Na2SO4、NaNO3,这三种盐的溶解度曲线如图所示。下列有关说法正确的是
A. a ℃时,NaNO3的饱和溶液中溶质的质量分数为80%
B. a ℃时,NaCl和Na2SO4的饱和溶液中溶质的质量分数相等
C. 与NaNO3相比,NaCl更适合通过饱和溶液降温结晶得到
D. 40℃时,将Na2SO4的饱和溶液升温到60℃,其变为不饱和溶液
【答案】B
【解析】
【详解】A、a1℃时,硝酸钠的溶解度为80g,该温度下,硝酸钠饱和溶液的溶质质量分数为:,此选项错误;
B、由图可知,a2℃时,硫酸钠和氯化钠溶解度相等,则该温度下,氯化钠和硫酸钠饱和溶液的溶质质量分数相等,此选项正确;
C、由图可知,硝酸钠、氯化钠的溶解度均随温度的升高而增加,硝酸钠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,故与硝酸钠相比,氯化钠更适合通过蒸发结晶得到,此选项错误;
D、40℃时,Na2SO4 的饱和溶液,升温到60℃,升温后,硫酸钠的溶解度减小,有溶质析出,还是饱和溶液,此选项错误;
故选B。
14. 将铁粉和活性炭混合物用食盐溶液润湿后,置于如图所示装置中,进行铁的锈蚀实验。 下列有关说法正确的是( )
A. 铁锈蚀后生成四氧化三铁
B. 导管内的液面低于试管内的液面
C. 活性炭的存在会加速铁的锈蚀
D. 以水代替食盐溶液,铁不能发生锈蚀
【答案】C
【解析】
【详解】A、铁锈蚀后生成氧化铁,故选项错误;
B、将铁粉和活性炭的混合物用食盐溶液润湿后,置于如图所示装置中,一段时间后,铁生锈消耗了装置中的氧气,使装置内气体体积减少,压强减小,导管内的液面高于试管内的液面,故选项错误;
C、活性炭具有疏松多孔的结构,具有吸附性,活性炭的存在会加速铁的锈蚀,故选项正确;
D、以水代替食盐溶液,铁也会发生锈蚀,只是锈蚀的速率不如用食盐溶液快,故选项错误。故选C。
【点睛】铁锈蚀的条件:铁与氧气、水同时接触。
15. 下列实验设计不能达到实验目的的是
A.证明水是由氢、氧元素组成 B.验证质量守恒定律 C.探究可燃物燃烧的条件 D.鉴别氯化钾和氯化铵
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A、氢气在氧气中燃烧生成水,氢气是由氢元素组成,水是由氧元素组成,根据元素守恒,则说明水是由氢、氧元素组成,该设计能达到实验目的;
B、氯化钠和硝酸钾互相交换成分不能得到水、气体或沉淀,则两者不能发生反应,不能用于验证质量守恒定律,该设计不能达到实验目的;
C、铜片上的白磷燃烧,而红磷不燃烧,对比说明燃烧需要温度达到着火点以上,水中的白磷不燃烧,与铜片上的白磷对比说明燃烧需要与氧气接触,该设计能达到实验目的;
D、熟石灰为氢氧化钙的俗称,氯化铵能与氢氧化钙结合为有刺激性气味的氨气,但氯化钾不能,则能鉴别,该设计能达到实验目的。
故选B。
二、非选择题:本大题共6小题,第16小题7分,第17小题8分,第18~21小题各10分,共55分。
16. 2022年4月16日,在太空遨游半年的神舟十三号载人飞船在东风着陆场平安降落,太空“出差”的3名航天员安全顺利出舱,重回地球的怀抱。神舟凯旋之时拉开了中国空间站建造阶段的大幕。
(1)神舟十三号飞船的建造使用了大量高强钛合金,钛合金的硬度______(填“大于”或“小于”)金属钛的硬度。
(2)空间站内有一套非常完善的“再生生保”系统,解决了生活用水和氧气问题。航天员的呼吸需要氧气,呼吸过程主要涉及的变化是______(填“物理”或“化学”)变化。
(3)航天员在空间站吃饭时,同样可以闻到食物的香味,这是因为______。
(4)在“天宫课堂”上,王亚平老师曾经用化学实验变出奥运五环,酸碱指示剂溴百里酚蓝的“蓝色”与甲基橙的“黄色”都利用了碳酸钠溶液呈______(填“酸性”或“碱性”)的性质;利用碘化钾与碘酸钾反应,生成的碘单质遇淀粉变深蓝色作为“黑色”,碘酸钾(KIO3)中碘元素的化合价是______。
【答案】(1)大于 (2)化学 (3)分子在不断地运动
(4) ①. 碱性 ②. +5
【解析】
【小问1详解】
合金比组成它的纯金属的硬度大,故钛合金的硬度大于金属钛的硬度;
【小问2详解】
航天员的呼吸需要氧气,呼吸过程消耗氧气,产生二氧化碳,该过程中有新物质生成,主要涉及的变化是化学变化;
【小问3详解】
航天员在空间站吃饭时,同样可以闻到食物的香味,这是因为分子在不断地运动,向四周扩散,使人们闻到香味;
【小问4详解】
碳酸钠溶液呈碱性,酸碱指示剂溴百里酚蓝的“蓝色”与甲基橙的“黄色”都利用了碳酸钠溶液呈碱性的性质;
碘酸钾中钾元素显+1价,氧元素显-2价,设碘元素的化合价为x,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得:(+1)+x+(-2)×3=0,解得x=+5。
【科普阅读】
17. 随者工业生产的高速发展和人们生活水平的提高,排入大气中的CO2越来越多,导致温室效应增强。碳替代、碳减排、碳封存、碳循环是实现碳中和的4种主要途径。
科学家预测,到2050年,4种途径对全球碳中和的贡献率如图1所示。CO2的吸收是碳封存的首要环节,常选用NaOH溶液、氨水、一乙醇胺等作吸收剂。在研究膜吸收法吸收CO2时,研究人员通过实验比较了氨基乙酸钾、一乙醇胺、二乙醇胺3种吸收剂对烟气中CO2的脱除效果,其结果如图2所示。
依据上文,回答下列问题
(1)排入大气中的CO2越来越多,导致______效应增强。自然界吸收CO2的主要途径是______作用。
(2)据预测,到2050年,对全球碳中和的贡献率最大的途径是______。
(3)碳封存时常用NaOH溶液吸收二氧化碳,反应生成碳酸钠和水,该反应的化学方程式为______。
(4)碳替代指用新能源代替化石能源,目前人类可开发和利用的新能源有,______(写一种即可)。
(5)对比2图中三条曲线可知,当烟气流速相同时,对烟气中CO2的脱除效果最好的是______。
(6)下列做法不符合低碳生活理念的是______(填字母)。
A. 乘坐公共交通工具出行,少开私家车 B. 双面打印纸质资料
C. 关注个人卫生,使用一次性筷子 D. 节约用电,随手关灯
【答案】(1) ①. 温室 ②. 光合
(2)碳替代 (3)
(4)风能或太阳能或潮汐能或核能等(合理即可)
(5)氨基乙酸钾 (6)C
【解析】
【小问1详解】
根据文中第一句内容可知,排入大气中的CO2越来越多,导致温室效应增强;
绿色植物吸收光能,把二氧化碳和水合成富能有机物,同时释放出氧气的过程,被称为植物的光合作用,自然界吸收CO2的主要途径是植物的光合作用;
【小问2详解】
由图1可知,到2050年,对全球碳中和贡献率最大的途径是碳替代,贡献率达47%;
【小问3详解】
NaOH溶液吸收二氧化碳反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为:;
【小问4详解】
目前人类可开发和利用的新能源有:风能、太阳能、潮汐能、核能等(合理即可);
【小问5详解】
对比图2中三条曲线,当烟气流速相同时,氨基乙酸钾对二氧化碳的脱除率最高,一乙醇胺次之,二乙醇胺对二氧化碳的脱除率最小,因此得出的结论是:在实验研究的烟气流速范围内,当烟气流速相同时,氨基乙酸钾对烟气中CO2的脱除效果最好;
【小问6详解】
A、乘坐公共交通替代私家车出行,可以减少二氧化碳的排放,符合低碳生活理念;
B、双面打印纸质资料,可以节约纸张,少砍伐树木,符合低碳生活理念;
C、关注个人卫生,使用一次性筷子,浪费木材,不符合低碳生活理念;
D、节约用电,随手关灯,可以节能减排,符合低碳生活理念;
故选:C。
【基础实验与跨学科实践】
18. 在实验室和生活中选择合适的药品和装置可以制取氧气。
I.实验室用1图所示装置制取并收集氧气。
(1)实验室用1图中装置A制取氧气的化学方程式为______。
(2)1图中仪器a的名称为______。若在装置C中装满水,收集O2时,应从装置C的______(填“m”或“n”)口处通入O2。
(3)用2图探究氧气的性质时,集气瓶中的现象是______;集气瓶底部水的作用是______。
Ⅱ、兴趣小组的同学在跨学科实践课上对某款家用制氧机进行研究。该制氧机利用过碳酸钠(2Na2CO3 3H2O2)和二氧化锰同时加入水中制取氧气。过碳酸钠易溶于水,遇水分解为Na2CO3和H2O3,其工作原理如3图所示。
(4)检验“过滤仓”中导出的气体是氧气的方法是______。
(5)兴趣小组的同学在实验室模拟用过碳酸钠、二氧化锰、水制取氧气,可选用1图中的______(填字母)作为发生装置,为获得平稳气流,需对装置进行改进,改进的方法是______。
【答案】(1)##
(2) ①. 酒精灯 ②. n
(3) ①. 剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体 ②. 防止高温熔融物溅落炸裂瓶底
(4)将带火星的木条伸到导管口处,如木条复燃,证明气体为氧气
(5) ①. B ②. 长颈漏斗换为分液漏斗
【解析】
【小问1详解】
由图可知,装置A 是固体受热发生装置,如果试管口有棉花,则选项装置A制取氧气的反应是高锰酸钾在加热的条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,故反应的化学方程式写为:、如果试管口没有棉花,则用氯酸钾制取氧气,化学方程式为;
【小问2详解】
由图可知,装置a的名称为酒精灯,故填酒精灯;
氧气不易溶于水,且密度比水小,在装置C中装满水,收集O2时,应从装置C的短管,即n口处通入氧气,故填n;
【小问3详解】
铁丝在氧气中燃烧的现象是剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体;集气瓶底部水的作用是防止高温熔融物溅落炸裂瓶底;
【小问4详解】
氧气具有助燃性,能够使带火星的木条复燃,所以检验“过滤仓”中导出的气体是氧气的方法是将带火星的木条伸到导管口处,如木条复燃,证明气体为氧气;
【小问5详解】
用过碳酸钠、二氧化锰、水制取氧气,是固体与液体在常温下生成气体的反应,选用的发生装置是固液常温发生装置,即装置B,故填B;
为获得平稳气流,改进的方法是将长颈漏斗换为分液漏斗,通过分液漏斗的玻璃开关控制滴加液体的速率,获得平稳气流,故填将长颈漏斗换为分液漏斗。
19. 某化学课堂围绕“酸碱中和反应”,将学生分成若干小组,在老师引导下开展探究活动。以下是教学片段,请你参与学习并帮助填写空格(包括表中空格)。
【演示实验】将一定量的稀H2SO4加入到盛有NaOH溶液的小烧杯中。
【学生板演】该反应的化学方程式_____。
【提出问题】实验中未观察到明显现象,部分同学产生了疑问:反应后溶液中溶质是什么?
【假设猜想】针对疑问,大家纷纷提出猜想。甲组同学的猜想如下,请你补上猜想四。
猜想一:只有Na2SO4
猜想二:有Na2SO4和H2SO4
猜想三:有Na2SO4、H2SO4和NaOH
猜想四:_____
乙组同学对以上猜想提出质疑,认为有一种猜想是不合理的。不合理的猜想是_____,理由是_____。
【实验探究】
(1)丙组同学取烧杯中的溶液少量于试管中,滴加几滴CuSO4溶液,无明显变化,溶液中一定没有_____。
(2)为了验证其余猜想,各学习小组利用烧杯中的溶液,并选用了老师提供的pH试纸、Na2CO3溶液、BaC12溶液,进行如下三个方案的探究。
实验方案 测溶液pH 滴加Na2CO3溶液 滴加BaCl2溶液
实验操作
实验现象 试纸变色,对比比色卡,pH<7 _____ 产生白色沉淀
实验结论 溶液中有H2SO4 溶液中有H2SO4 溶液中有H2SO4
【得出结论】通过探究,全班同学一致确定猜想二是正确的。
【评价反思】老师对同学们能用多种方法进行探究,并且得出正确结论给予了肯定。同时指出(2)中存在两处明显错误,请大家反思。同学们经过反思发现了如下两处错误:
①实验操作中的错误是_____;
②实验方案中也有一个是错误的,错误的原因是_____。
【答案】 ①. H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O ②. 有Na2SO4和NaOH ③. 猜想三 ④. H2SO4和NaOH在溶液中不能共存 ⑤. NaOH ⑥. 有气泡产生 ⑦. pH试纸浸入溶液中 ⑧. Na2SO4与BaCl2反应也会生成白色沉淀,不能证明一定有H2SO4存在
【解析】
【详解】[学生板演]硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,化学方程式为H2SO4+2NaOH═Na2SO4+2H2O;
[假设猜想]硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,酸或碱可能过量,当氢氧化钠过量时,反应后溶液中的溶质为硫酸钠和氢氧化钠,故猜想三为氢氧化钠和硫酸钠,酸碱过量,但不能同时过量,因为酸碱不能共存,会继续反应,故猜想三不合理;
[实验探究](1)硫酸铜和氢氧化钠反应能生成氢氧化铜蓝色沉淀,因此溶液中滴加几滴CuSO4溶液,无明显变化,说明溶液中一定没有氢氧化钠。
(2)溶液中有硫酸,滴加碳酸钠后,碳酸钠会和硫酸反应生成二氧化碳气体,因此会看到产生气泡。
[评价反思](1)根据图示操作判断,检测溶液的pH时,pH试纸不能伸入溶液中,应用玻璃棒蘸取少量溶液涂到pH试纸上;
(2)检验一种物质时要排除其他物质的干扰,硫酸钠也能与氯化钡反应生成白色沉淀,故不能证明溶液中一定存在硫酸。
20. 钢铁的应用非常广泛,炼铁技术的研究显得尤为重要。中国是最早发现和掌握炼铁技术的国家之一。
(1)工业炼铁所用高炉的结构如图1所示,高炉中发生的过程如图2所示。
①过程Ⅰ主要发生在高炉的______(填“A”“B”或“C”)区域。
②过程Ⅱ发生反应的化学方程式为______,该反应属于______(填基本反应类型)反应。
③过程Ⅳ通入O2主要是为了降低生铁中______元素的含量。
(2)研究人员用氢气来炼铁。
①以氢气代替CO还原Fc2O3,其主要目的是______。
②560℃时,在氢气的作用下,可以发生如下转化:,贝X的化学式为______。
(3)铁粉可用于一些金属的回收。向酸性含铜废水(主要含CuSO4,还有少量H2SO4)中加入过量铁粉,充分反应,过滤,将所得固体回收处理后得到产品。
①该过程中参与反应的Cu元素的化合价______(填“升高”“降低”或“不变”)。该过程还产生一种气体,其化学式为______。
②将从过滤所得固体中回收金属Cu的实验方案补充完整:向过滤所得的Fe和Cu的混合物中加入______,过滤,洗涤固体。干燥得到金属Cu。
【答案】(1) ①. A ②. ③. 化合 ④. 碳##C
(2) ①. 不污染空气 ②. H2O
(3) ①. 降低 ②. H2 ③. 硫酸铜溶液(答案不唯一,合理即可)
【解析】
【小问1详解】
①由图可知,过程Ⅰ是焦炭在富氧热空气中高温生成二氧化碳,所以,该反应发生要靠近热空气,即图中A位置,故填写:A。
②由图可知,过程Ⅱ是二氧化碳在高温下与焦炭反应,生成一氧化碳,化学方程式为:,故填写:;该反应反应物有两种,生成物有一种,符合化合反应“多变一”的特征,属于化合反应,故填写:化合。
③生铁和钢的主要区别是含碳量不同,过程Ⅳ通入O2主要是为了使生铁中的碳元素充分反应,降低含碳量,故填写:碳或C。
【小问2详解】
①CO有毒,会污染空气,而且它与氧化铁反应的生成物二氧化碳,大量排放,还会导致温室效应,因此,以氢气代替CO还原Fc2O3,还原剂和生成物都不污染空气,故填写:不污染空气。
②根据质量守恒定律的微观实质:化学反应前后,原子种类和数目不变可知,反应前有2H、6Fe、9O,反应后有6Fe、8O,缺少2H、O,X前的化学计量系数为1,因此,X的化学式为:H2O,故填写:H2O。
【小问3详解】
①铁粉与硫酸铜反应,生成硫酸亚铁和铜,该反应中参与反应的Cu元素的化合价由变为,化合价降低,故填写:降低;
铁粉与硫酸反应,生成硫酸亚铁和氢气,氢气的化学式为:H2,故填写:H2。
②从过滤所得固体中回收金属Cu,可以向Fe和Cu的混合物中加入稀酸(稀盐酸和稀硫酸),铁与稀酸反应,生成溶于水的盐和氢气,然后再过滤,洗涤固体,最好向混合物中加入铜的盐溶液,生成溶于水的亚铁盐和铜,使回收的铜的质量增加,然后再过滤,洗涤固体,故填写:硫酸铜(答案不唯一,合理即可)。
21. 已知碳酸氢钙[Ca(HCO3)2]为白色固体,易溶于水,在加热时会分解成碳酸钙,反应原理为,碳酸钙在高温下会继续分解产生氧化钙。如图是32.4g碳酸氢钙固体加热过程中固体质量随温度的变化关系。
(1)碳酸氢钙[Ca(HCO3)2]是一种离子化合物。其中的阴、阳离子的个数比为______
(2)加热至______℃时,碳酸氢钙完全分解成碳酸钙。
(3)利用图象数据计算生成氧化钙的质量。(写出计算过程)
(4)32.4g碳酸氢钙固体在整个加热过程中产生二氧化碳的总质量为______g。
【答案】(1)1:2 (2)120
(3)解:设生成氧化钙的质量为x,
x=11.2g
答:生成氧化钙的质量为11.2g。
(4)17.6
【解析】
【小问1详解】
碳酸氢钙[Ca(HCO3)2]是一种离子化合物,其中的阴离子为碳酸氢根离子,阳离子为钙离子,阴、阳离子的个数比为1:2;
【小问2详解】
由图可知,加热至120℃时,碳酸氢钙分解完全生成碳酸钙,生成碳酸钙的质量为20.0g;
【小问3详解】
见答案;
小问4详解】
根据质量守恒定律,化学反应前后,物质的总质量不变,则碳酸钙高温煅烧生成二氧化碳的质量为:20.0g-11.2g=8.8g;
设碳酸氢钙分解生成二氧化碳的质量为y,
y=8.8g;
故32.4g碳酸氢钙固体在整个加热过程中释放二氧化碳的总质量为:8.8g+8.8g=17.6g。
