【临门一脚·决胜中考】2025年浙江中考科学考前冲刺 02 化学方向 项目化学习(含解析)

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【临门一脚·决胜中考】2025年浙江中考科学考前冲刺 02 化学方向 项目化学习(含解析)

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【临门一脚·决胜中考】2025年浙江中考科学考前冲刺练系列
02 化学方向 项目化学习
题目会涉及初中科学多个领域的知识,如力学、电学、光学、热学、生物学、化学等,要求学生将所学的概念、原理、规律等知识进行整合运用,对某个科学现象、实验结果或科学观点进行合理的解释和论证。常以生活、生产中的实际问题或自然现象为背景,让学生运用科学知识解释其中的道理,体现科学知识在生活中的广泛应用。
温馨提示:最后近20天,可根据自身情况,自主选择性练习!!!
1.学好化学能促进人的全面发展。下列项目所涉化学知识不正确的是(  )
选项 项目 化学知识
A “德”:过期药品分类投放 过期药品中含有毒有害成分
B “体”:剧烈运动前喝葡萄糖口服液 补充人体所需能量
C “美”:Mg在CO2中燃烧发出耀眼的白光 CO2作Mg燃烧的助燃剂
D “劳”:用明矾对水净化 明矾可以杀菌消毒
2.农作物的生长需要大量的N、P、K元素,某学习小组开展了配制“无土营养液”的项目化学习。
(1)甲、乙两组配制的无土营养液主要成分如下,请根据下列量表给两组打分,得分较高的是
    组。
甲:KCl,K2CO3、CaCl2,乙:KNO3、Ca(NO3)2、KCl。
序号 评价标准 分值
1 营养液中含N、P、K元素,每一种可加1分 3分
2 组内物质均能共存,不发生化学反应,发生一个扣1分 2分
(2)现有一种无色营养液,可能由碳酸钾、硫酸钾、氯化钾中的一种或几种物质组成,为探究其中是否含有碳酸钾,可以加入     进行检验。
(3)植物吸收的营养液中的无机盐主要由茎中的     (填结构)进行运输。
3.锦绣项目化小组开展“自制制氧机”的工程实践活动。
【探秘原理】市场上的制氧机按制氧原理主要分三类:空气分离制氧、电解水制氧和化学试剂制氧。
(1)某品牌制氧机以空气为原料,当空气经过分子筛时,氮气和氧气分离,获得高浓度的氧气,其微观示意图如图甲所示。则该制氧机制得的“氧气”属于   (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)若要通过分解反应制备氧气,一定不能选用的反应物是     (填字母)。
A.氯酸钾(KClO3) B.氯化铵(NH4Cl) C.过氧化氢(H2O2)
【自制制氧机】项目小组利用饮料瓶、吸管、输液管等废旧物品设计并制作了如图乙装置。
(3)装置中一个是制氧仓,放入制氧剂后可产生氧气;另一个是加湿仓,氧气经过该仓后变得清洁湿润。则     瓶为加湿仓。
4.项目化学习小组利用海水提取精盐。具体过程如下:
(1)海水晒盐:用烧杯取一定量海水,置于阳光下暴晒获得粗盐(如图1)。据图分析,一定属于饱和溶液的是     号烧杯中的海水。
(2)精盐获取:上述粗盐,经过图2操作获得精盐,正确的操作顺序是     (填序号)。
(3)将实验获得的“精盐”充分干燥后,用来配制一定质量分数的氯化钠溶液,经过计算、称量、溶解,步骤都准确无误,最后发现配制得到的溶液中溶质的质量分数仍然偏低,原因可能是     。
5.爆炸盐是一种洗涤产品,具有强效去污和漂白功能,其主要成分是过碳酸钠,化学式为2Na2CO3 3H2O2。过碳酸钠遇水分解生成碳酸钠和过氧化氢,碳酸钠及过氧化氢分解产生的活性氧具有去污、漂白的作用。某项目化小组想探究“爆炸盐”的去污能力,现取某品牌爆炸盐配制成不同浓度的溶液,在设定温度下模拟洗涤环境,用氧气传感器和温度传感器记录实验数据,具体数据如表所示:
实验序号 爆炸盐质量(克) 测试温度 (摄氏度) 最大溶解氧 (毫克/升) 释放氧的持续时间(秒)
1 1 60 0.8 100
2 5 40 1.3 110
3 5 60 2.2 140
4 5 80 0.6 60
5 10 60 4.4 360
(1)实验中是通过    来衡量爆炸盐的去污能力。
(2)该小组探究影响爆炸盐去污能力的因素有    。
(3)爆炸盐在使用过程中要避免与酸性洗涤物质混合使用,原因是    。
(4)请结合信息与表中数据,写出使用爆炸盐时的其它注意事项    。
6.铁是常见的金属材料,在许多领域都有所铁应自生,然而,铁丝容易生锈,这不仅影响其外观,还会降低其机械性能。某校科学兴趣小组以“铁的生锈”为主题展开项目化学习。
【任务一】探究铁丝生锈的条件
(1)如图所示,常温下将铁丝球置于不同的试管中,一段时间后,试管     (填字母)中的铁丝球先生锈。
【任务二】小组成员使用不同温度的热水浴加热铁丝球,探究温度对铁丝生锈速率的影响。结果如表所示:
温度(℃) 55 80 100
观察到生锈的时间(s) 306 108 /
(2)该实验中水浴加热的目的是     。
(3)使用100℃沸水浴加热时,未观察到有红棕色铁锈生成,而是铁丝表面生成黑色固体,推测该固体可能是     (填化学式)。
【拓展延伸】小组成员发现专用于切柠檬的菜刀比普通菜刀容易生锈;海边的轮船比河边的轮船更易生锈。同学们将铁丝球置于不同液体中,进行85℃水浴加热,并记录观察到的生锈时间。结果如表所示:
液体种类 3%柠檬酸溶液 3%氯化钠溶液 蒸馏水
观察到生锈的时间(s) 43 78 108
(4)结合上述实验,除了干燥和覆盖保护膜隔绝氧气外,其他有效的防锈措施还有    。
7.氢氧化钠和二氧化碳反应没有明显的实验现象,某项目化学习小组对该反应进行如下可视化设计:
(1)将固体氢氧化钠放入装有二氧化碳的软塑料瓶内,迅速盖紧瓶盖后振荡一段时间,若发现     ,说明氢氧化钠和二氧化碳发生了反应。
(2)室温下,在A、B试管中分别盛放等体积的氢氧化钠溶液和水,将二氧化碳通入两支试管(如图甲),用测温仪测得B试管温度高,说明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应,且该反应   (选填“吸收”或“放出”)热量。
(3)室温下,将二氧化碳气体通入饱和氢氧化钠的酒精溶液中(如图乙),观察到  现象,说明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应。(已知:室温下,氢氧化钠能溶解在酒精中,而碳酸钠不溶)
8.某项目学习小组开展主题为“自制简易家庭制氧机”的项目化学习活动。
任务一:确定制氧剂
氢市售制氧机一般以过氧化溶液或过碳酸钠(2Na2CO3 3H2O2)固体为主要原料。该小组为了比较两种制氧剂的制氧效果,设计了两组实验。[资料:过碳酸钠溶于水生成碳酸钠和过氧化氢]
实验1:
分别用等质量不同浓度的H2O2溶液制氧气,并以0.2gMnO2作催化剂,记录并处理20min内数据,如图1所示。
实验2:
取1.4g过碳酸钠固体,同样以0.2gMnO2作催化剂,再分别用不同体积的水进行实验。为了与实验1中过氧化氢的制氧效果对比,实验中水的添加量与过氧化氢溶液体积保持一致(固体体积忽略不计)。记录并处理20min内数据,如图2所示。
(1)结合图1和图2中数据,该小组选用过碳酸钠固体作为便携式制氧机的制氧剂,理由是任务二产品设计    (写一点)。
任务二:产品设计
(2)根据原理需求,项目小组利用饮料瓶、注射器、吸管、输液管等日常用品设计并制作了三套简易制氧机如图所示。每套装置的右瓶中所装液体为水,向每套装置的左瓶中加入制氧试剂后,发现有缺陷的装置是    (填“甲”“乙”或“丙”)。请你对存在缺陷的装置进行改进,并绘制改进后的示意图。
任务三:装置评价
(3)项目学习小组结合评价量表中安全方便这项指标,对自己的产品进行改进,最终达到评价量表“优秀”要求。评价量表中“优秀”栏的内容应该是    。
【评价量表】
评价等级 优秀 合格 待改进
安全方便 ? 不能控制反应的发生与停止,气密性好,有反应装置和 洗气装置,方便携带 不能控制反应的发生与停止,气密性好,没有洗气装置, 不方便携带
9.自嗨锅是当下很流行的一款美食,不用明火就可以得到热气腾腾的饭菜。项目化小组对自嗨锅加热食物原理产生了浓厚兴趣。同学们将发热包中固体倒入烧杯中,加入适量的水,发生剧烈反应,水很快沸腾。
(1)同学们查阅资料后,发现水沸腾的主要原因是Al与NaOH溶液反应放出大量的热量,方程式为:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3R↑,根据质量守恒定律,请写出R的化学式     。
(2)欲定量测定发热包中Na2CO3的含量。闭止水夹,打开分液漏斗活塞,缓慢滴加盐酸至不再有气泡产生,关闭分液漏斗活塞:打开止水夹,缓缓通入空气。
实验时,称取的样品的质量为m1g,反应后得到BaCO3的质量为m2g,则该样品中Na2CO3的质量分数为     (用含m1和m2的代数式表示)。
(3)为什么自嗨锅使用时,不能堵住盖子上的孔?    。
(4)自嗨锅在外盒中禁用热水,若不小心加入热水,可能会使餐盒炸裂,请从微观角度分析餐盒炸裂的原因:    。
10.以下是以食品包装袋干燥剂为主题而开展的微项目化学习。
【认识干燥剂】
(1)生活中常见的干燥剂有生石灰、浓硫酸、氢氧化钠……从食品安全角度考虑,食品包装袋内的干燥剂最有可能是     。
【探秘干燥剂】
小科同学对一包久置的生石灰干燥剂成分(如图)进行如下探究:
查阅资料:
①生石灰会吸收空气中的水分,生成氢氧化钙,氢氧化钙在500℃以上会分解为氧化钙和水。
②氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应能生成碳酸钙,碳酸钙在900℃左右分解为二氧化碳和氧化钙。
(2)为检验样品中是否存在氢氧化钙,小科设计了如下实验:用天平称量少量干燥剂质量为m1在700℃条件下,加热一段时间后,测其质量为m2。若样品中含氢氧化钙,则m1    m2(填“>”、“<”或“=”)。
(3)为检验样品中是否存在碳酸钙,取样品于试管中,加水后发现试管底部有固体剩余。小科认为样品中一定含有碳酸钙,小丽认为小科的结论不正确,理由是     。
【项目评价】
物质的检验有不同的方案,不同方案中所用试剂的量会影响检验的结果。为此他们设计了如下评价量表。
评价等级 优秀 合格 待改进
指标 有明显的实验现象,可用 感觉器官直接判断 现象不是很明显,但可 借助仪器判断 借助仪器也不能 判断
(4)在检验样品中是否存在氧化钙时,小科设计的方案是取适量样品于试管中,加入少量水振荡,观察现象。这一方案的评价等级是     。
11.皮蛋是我国特有的蛋加工食品,是具有药用价值的美味佳肴。小实以“皮蛋的制作和品尝”开展项目化学习,制作流程如图所示。
(1)配制皮蛋液:将食盐固体、生石灰(CaO)和纯碱(Na2CO3)按照一定比例混合后,加入适量水,充分反应后过滤,所得滤液即为皮蛋液。为了探究皮蛋液中溶质的成分,小实进行如下实验:
编号 操作 现象
实验1 取适量皮蛋液加入试管,然后滴加BaCl2溶液 无明显现象
实验2 取适量皮蛋液加入试管,然后滴加Na2CO3溶液 产生白色沉淀
结论:请结合选料成分和以上实验,说明皮蛋液中的溶质有   。(填化学式)
(2)浸制皮蛋:将鸭蛋洗净后放入盛有皮蛋液容器中密封保存。“密封”的目的是防止空气中的     (填化学式)与皮蛋液中的溶质反应,影响浸制效果。
(3)品尝皮蛋。除去浸制好的皮蛋蛋壳,食用时口感发涩。为了去除涩味,食用时可蘸取少量食醋。试从微观角度解释其原理:    。
12.科学兴趣小组的同学在学校STEM项目化学习活动中,对“暖宝宝”进行了研究。
(1)探究:暖宝宝中的主要成分是什么?剪开内包装袋,倒出其中的粉末,发现呈黑色。
【提出猜想】该黑色粉末可能含有炭粉、铁粉、二氧化锰、氧化铜、四氧化三铁中的一种或几种。
【初步验证】将磁铁靠近黑色粉末,部分被吸引。
【查阅资料】四氧化三铁具有磁性,能被磁铁吸引;炭粉、二氧化锰不与稀硫酸反应。
【进行实验】
实验编号 实验操作 实验现象
① 取黑色粉末加足量稀硫酸 固体部分溶解,剩余固体仍为黑色 粉末,有气泡产生,溶液无蓝色
② 取实验①的残渣灼烧,将内壁涂有澄清石灰水的小烧杯罩在上方 澄清石灰水变浑浊
【得出结论】该黑色粉末中肯定含     ,肯定不含有     。
(2)思考:暖宝宝为什么会发热?
【查阅资料】暖宝宝中的铁粉在空气中发生了缓慢氧化,进而放出热量。
利用上述原理,兴趣小组的同学设计用暖宝宝贴来测定空气的组成(实验中消耗的水忽略不计)。实验装置如图所示,实验前量筒中水的体积为100mL。当温度计的读数恢复到室温后,打开弹簧夹,量筒中的水流入容积为250mL的集气瓶中。最终量筒内水的读数为45mL,则可测得空气中氧气的体积分数。上述结果与理论值相比,造成误差的原因可能是     。
A.装置漏气 B.暖宝宝贴量不足
C.暖宝宝贴过量
D.最终读取量筒中剩余水的体积时俯视读数
E.最终读取量筒中剩余水的体积时仰视读数
13.某小组开展“牙膏摩擦剂组成探究”项目化学习,活动主要分为以下两个任务。
查阅资料:某牙膏摩擦剂可能有碳酸钙、氢氧化铝、二氧化硅中的一种或多种。氢氧化铝不溶于水,但能与酸反应生成盐和水,也能和碱反应生成盐和水;二氧化硅不溶于水和酸,但能与碱反应生成盐和水(牙膏中除了摩擦剂外,其他均不与酸、碱反应)。
任务一:验证牙膏中是否含有氢氧化铝、碳酸钙、二氧化硅。实验设计如图。
(1)用100g溶质质量分数36%的浓盐酸配制10%的稀盐酸,需要水     g。
(2)对过滤④所得的沉淀G进行洗涤,判断沉淀已洗涤干净的方法是     。
(3)若沉淀B、沉淀E、沉淀G的质量关系:a>b>c,则说明含二氧化硅,二氧化硅的质量为
   g(用a、b、c表示)。
(4)任务二:进一步证明氢氧化铝存在。取与上述等质量牙膏样品,实验设计如图,若a﹣d
    (填“>”“<”或“=”)b﹣c,则说明含氢氧化铝。
14.自热食品可用自带发热包来加热其中的食品,给旅行中的旅客带来便利。某自热包主要成分为生石灰、碳酸钠、铝粉,项目化小组对该自热包产热的来源展开研究。
【资料】(1)铝和氢氧化钠的化学反应方程式为2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑,该反应放热;(2)自热食品加热时温度会迅速升高,放出大量热,使温度高于100℃,蒸汽温度可达200℃,保温时间达几个小时。
【步骤】(1)取生石灰、自热粉各3克,分别与等质量的足量水反应,用数字传感器记录温度数据,绘制图像,结果如图甲。该小组做这一步是基于     的假设。
(2)继续探究,再取调至最佳比例的“铝粉和氢氧化钠混合物”,获得图乙的结果,请对结果分析,你得到的启示是     (请写出两点)。
(3)取与自热包类似成分:铝粉、氢氧化钙和碳酸钠混合物3克加等量水反应,测温记录,数据如图丙。根据图丙数据,找到自热包能持续发热可能的原因是     。
【反思】发热包上的安全警示图标有“禁止明火”,其原因可能是     。
15.煤燃烧产生的二氧化硫是形成酸雨的主要原因之一,科学兴趣小组开展了制作“酸雨形成及危害的模型”的项目化学习。兴趣小组同学利用实验室器材制作的模型如图并制定了评价量表,表中为部分评价指标。
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 密封性好,能除去大部分污染气体 密封性好,能除去小部分污染气体 密封性不好,不能除去污染气体
指标二 能通过实验现象说明煤燃烧产SO2 有实验现象,但不能说明煤燃烧产生SO2 没有明显实验现象
指标三 能通过多个实验现象显示酸雨的危害 能通过一个实验现象显示酸雨的危害 不能通过实验现象显示酸雨的危害
(1)选择材料时,同学们认为煤粉比煤块更合适,其原因是     。
(2)该模型的指标一可被评为优秀,理由是该装置密封好,能除去大部分污染气体。能除去大部分污染气体的原因是
    。
(3)该模型的指标二被评为合格的原因是:煤燃烧还能产生     气体,也能使浸有紫色石蕊试液的棉花变红。
16.火折子(如图甲所示)是我国古代一种能够随时取火的小巧引火工具,使用时只需取下盖子,然后用嘴一吹,火折子便点燃取火。项目化学习小组准备利用实验室的常见材料自制一款火折子,并制定了评价表。
评价 指标 评价等级
优秀 合格 待改进
指标一 吹气后能快速生火, 且不易熄灭 吹气后生火较慢, 但不易熄灭 吹气后生火较慢, 且较易熄灭
指标二 盖上盖子,火种能 保持很长时间 盖上盖子,火种能 保持较长时间 盖上盖子,火种很 快熄灭,保持时间很短
【查阅构造】火折子一般由筒身、燃芯、筒盖三部分组成,将燃芯放入由金属或竹子做成的筒身中,筒盖上一般打有小孔(如图乙所示)。
【设计制作】项目化学习小组选择一个合适的竹筒,然后将粗糙的土纸按照竹筒的比例裁剪下来。接着,将棉花、硫磺、磷、硝酸钾等材料放入土纸中,将土纸卷成竹筒般粗细,松紧度适中,然后插进竹筒中作为燃芯。最后,用火点燃土纸后,再将它吹灭留有火星,立刻盖上竹筒的盖子。
【测试使用】打开火折子竹筒盖子,对土纸卷吹气,土纸卷马上复燃且火焰稳定不易熄灭。盖上盖子后再次打开吹气,土纸卷始终无法复燃。
【评价改进】对照评价表,该火折子“指标一”为优秀,“指标二”为待改进。
(1)打开盖子,对火折子的土纸卷吹气,土纸卷能重新燃烧的原因是     。
(2)在土纸卷中加入少量硝酸钾,吹气后土纸卷更易重新燃烧,这可能是因为硝酸钾具有怎样的化学性质?    。
(3)请提出一种改进方法使“指标二”达到优秀     。
17.某项目化小组开展主题为“自制简易家庭制氧机”的活动,设计如图甲所示的制氧机模型。制氧原理是水环境中,利用过碳酸钠分解制得氧气:2Na2CO42Na2CO3+O2↑。该制氧机适用情况如表所示。
适用情况 吸氧浓度 供氧时间(分)
日常保健 30%﹣40% 25分钟
一般缺氧性疾病 40%﹣60% 20分钟
急救 ≥60% 以病情为准
(1)该小组制氧机的反应和洗气装置在原版本的基础上经历了如图乙所示的选代,请推测该小组改进的理由     (写出一点即可)。
(2)某病人吸氧浓度为41%,则该病人属于表格中的哪种适用情况?    ;该制氧机为此病人提供一次治疗需要提供100升氧气,至少需要制氧原料过碳酸钠    克?(氧气的密度取1.429克/升)
(3)如图丙所示为过碳酸钠分解制氧气的反应速率与反应物浓度、温度的关系。为了使制氧机出氧流量保持平稳,反应装置中的夏季和冬季的水位线需设置不同,请分析原因  
 。
18.随着我国“资源节约型”与“环境友好型”城市的建设,城市垃圾的处理成为了一项重要工程。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。
【提出问题】垃圾焚烧产生的气体中是否含有 SO2、CO、CO2?
【查阅资料】
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
③SO2也能使澄清石灰水变浑浊
(1)【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 含有▲
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
(2)【反思评价】
①步骤②中,气体先通过1装置的目的是     。
②小组同学用图 2 装置测得焚烧垃圾产生的气体中 CO 体积分数变化如图,t1~t2 时间段内 CO 体积分数出现异常的原因是     。
(3)【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。那么,废旧金属垃圾的处理方式     。
19.经过一段时间的科学学习,某学校项目化学习小组对生活中的科学现象产生了浓厚兴趣,开启了项目之旅。
(1)该小组根据图甲的数据分析了当天所在地的空气质量情况,其空气质量状况为  (填“优”“良”或“轻度污染”)。
污染指数 0~50 51~100 101~150 151~200 201~300 301~500
空气质量 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染
(2)微型空气质量检测系统可准确地检测室外空气污染物,其结构如图乙所示。其中太阳能板工作时发生的能量转化是     。
(3)利用微型空气质量“检测站”测得某小区地下车库中一氧化碳在不同时间段内的浓度如图丙。(已知:50ppm为一氧化碳准许成年人置身其中的最大量)由图丙观察一氧化碳浓度最大的时间段是早晨,原因可能是     。
(4)项目化学习小组的同学们一起制作了保护空气倡议书,请你将其补充完整。
保护空气倡议书 为了使天空更蓝,人类正在积极行动,我们能做的很多,比如,其中一种保护空气的具体做法是     。
20.泡腾片广泛应用于食品、医疗等领域,利用柠檬酸(味酸,化学式可表示为:H3R,相对分子质量为192)和碳酸氢钠(味咸,化学式为:NaHCO3)做泡腾崩解剂,发生泡腾反应:H3R+3NaHCO3=Na3R+3H2O+3CO2↑。科学课上,同学们开展“自制泡腾片”项目化学习。为使口感酸且可口,需要准确控制泡腾片中柠檬酸与碳酸氢钠的质量比,项目组的同学设计如图甲(夹持装置已略去)所示实验测泡腾崩解剂中碳酸氢钠的含量。
(1)图甲实验操作步骤正确的顺序为     (填序号)。
A.打开分液漏斗活塞 B.打开止水夹 C.通空气
(2)如表是项目组设计的“影响测量结果精确度的误差分析”的评价量表,根据量表针对图甲的实验做出评价,以下改进建议合理的是     (可多选)
评价 指标 评价要素 评价结果 改进 建议
0☆ 1☆ 2☆ 3☆
误差 分析 1.能排除装置内原有空气中CO2的干扰
3.能排除外界空气中CO2的干扰
2.能排除装置内残留CO2的干扰
4.能排除CO2中混有水蒸气的干扰
A.在称量前先通一段时间空气 B.反应结束在装置C后抽气一段时间
C.在装置C后增加浓硫酸装置 D.在装置B、C之间增加碱石灰装置
(3)为了实验精确度更高并减少实验药品的使用,小宁设计如图乙所示实验,通过测量二氧化碳体积来确定碳酸氢钠的含量。实验中,打开分液漏斗的阀门发现F装置并没有产生气泡,无法收集到气体,出现这一问题以下操作不可取的是     。
A.塞紧装置E、F、G的橡皮塞 B.手捂锥形瓶直至观察到产生气泡
C.将橡皮塞与导管连接处涂上凡士林 D.塞紧导管连接处的橡皮管
(4)为了测定样品中柠檬酸的含量,通过滴加氢氧化钠溶液中和过量的柠檬酸,实验过程中通过pH传感器实时监测直至pH恰好为7时,记录下使用的氢氧化钠溶液的体积,以下是项目组正确实验后得到的实验数据,请根据实验数据,计算出泡腾崩解剂中的柠檬酸和碳酸氢钠质量配比。
装置H中水的体积 装置E中 泡腾液总体积 标准状态下CO2的密度 溶质 质量分数 NaOH溶液 的密度 溶液体积
120mL 10mL 0.002g/mL 1.6% 1g/mL 6.25mL/ 让教学更有效 精品试卷 | 科学
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02 化学方向 项目化学习
题目会涉及初中科学多个领域的知识,如力学、电学、光学、热学、生物学、化学等,要求学生将所学的概念、原理、规律等知识进行整合运用,对某个科学现象、实验结果或科学观点进行合理的解释和论证。常以生活、生产中的实际问题或自然现象为背景,让学生运用科学知识解释其中的道理,体现科学知识在生活中的广泛应用。
温馨提示:最后近20天,可根据自身情况,自主选择性练习!!!
1.学好化学能促进人的全面发展。下列项目所涉化学知识不正确的是(  )
选项 项目 化学知识
A “德”:过期药品分类投放 过期药品中含有毒有害成分
B “体”:剧烈运动前喝葡萄糖口服液 补充人体所需能量
C “美”:Mg在CO2中燃烧发出耀眼的白光 CO2作Mg燃烧的助燃剂
D “劳”:用明矾对水净化 明矾可以杀菌消毒
【答案】D
【分析】A、根据过期药品属于有害垃圾进行分析;
B、根据剧烈运动会消耗大量的能量进行分析;
C、根据镁能在二氧化碳中燃烧进行分析;
D、根据明矾溶于水形成的胶状物能吸附水中悬浮物进行分析。
【解答】解:A、过期药品属于有害垃圾,不能随意丢弃,要放在有害垃圾箱,故A正确;
B、剧烈运动会消耗大量的能量,剧烈运动前喝含葡萄糖的饮料,能补充人体所需能量,故B正确;
C、镁能在二氧化碳中燃烧,说明二氧化碳作Mg燃烧的助燃剂,故C正确;
D、明矾溶于水形成的胶状物能吸附水中悬浮物,使悬浮物沉降,不能杀菌消毒,故D错误。
故选:D。
【点评】本题主要考查二氧化碳的化学性质等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
2.农作物的生长需要大量的N、P、K元素,某学习小组开展了配制“无土营养液”的项目化学习。
(1)甲、乙两组配制的无土营养液主要成分如下,请根据下列量表给两组打分,得分较高的是  乙  组。
甲:KCl,K2CO3、CaCl2,乙:KNO3、Ca(NO3)2、KCl。
序号 评价标准 分值
1 营养液中含N、P、K元素,每一种可加1分 3分
2 组内物质均能共存,不发生化学反应,发生一个扣1分 2分
(2)现有一种无色营养液,可能由碳酸钾、硫酸钾、氯化钾中的一种或几种物质组成,为探究其中是否含有碳酸钾,可以加入  稀盐酸  进行检验。
(3)植物吸收的营养液中的无机盐主要由茎中的  导管  (填结构)进行运输。
【答案】(1)乙;
(2)稀盐酸;
(3)导管。
【分析】(1)根据甲、乙两组配制的无土营养液主要成分,以及评分标准来分析;
(2)根据稀盐酸和碳酸钾反应生成氯化钾、水和二氧化碳来分析;
(3)根据植物吸收的营养液中的无机盐主要由茎中的导管进行运输来分析。
【解答】解:(1)甲组配制的无土营养液主要成分为:KCl,K2CO3、CaCl2,只含有钾元素,且碳酸钾和氯化钙能反应,加1分扣1分得0分;乙组配制的无土营养液主要成分为:KNO3、Ca(NO3)2、KCl,含有钾、氮两种元素,且组内物质均能共存,加2分扣0分得2分;则得分较高的是乙组。
(2)现有一种无色营养液,可能由碳酸钾、硫酸钾、氯化钾中的一种或几种物质组成,稀盐酸和碳酸钾反应生成氯化钾、水和二氧化碳,稀盐酸和硫酸钾、氯化钾不反应,则为探究其中是否含有碳酸钾,可以加入稀盐酸进行检验。
(3)植物吸收的营养液中的无机盐主要由茎中的导管进行运输。
故答案为:
(1)乙;
(2)稀盐酸;
(3)导管。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
3.锦绣项目化小组开展“自制制氧机”的工程实践活动。
【探秘原理】市场上的制氧机按制氧原理主要分三类:空气分离制氧、电解水制氧和化学试剂制氧。
(1)某品牌制氧机以空气为原料,当空气经过分子筛时,氮气和氧气分离,获得高浓度的氧气,其微观示意图如图甲所示。则该制氧机制得的“氧气”属于  混合物  (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)若要通过分解反应制备氧气,一定不能选用的反应物是  B  (填字母)。
A.氯酸钾(KClO3)
B.氯化铵(NH4Cl)
C.过氧化氢(H2O2)
【自制制氧机】项目小组利用饮料瓶、吸管、输液管等废旧物品设计并制作了如图乙装置。
(3)装置中一个是制氧仓,放入制氧剂后可产生氧气;另一个是加湿仓,氧气经过该仓后变得清洁湿润。则  A  瓶为加湿仓。
【答案】(1)混合物;
(2)B;
(3)A。
【分析】根据质量守恒定律、混合物概念、物质状态,结合图像分析实验,得出正确结论。
【解答】解:(1)由图可知,空气通过分子筛后,仍有少量氮气分子存在,所以制得的氧气中含少量氮气,属于混合物;
(2)要通过分解反应制备氧气,由质量守恒定律可知,反应物中一定含有氧元素,而氯化铵不含氧元素;
(3)加湿仓氧气要通过长管进入水中,充分接触润湿后再由短管导出,因此选择A瓶。
故答案为:
(1)混合物;
(2)B;
(3)A。
【点评】本题主要考查应用已有知识分析图像,分析实验能力。
4.项目化学习小组利用海水提取精盐。具体过程如下:
(1)海水晒盐:用烧杯取一定量海水,置于阳光下暴晒获得粗盐(如图1)。据图分析,一定属于饱和溶液的是  ③④  号烧杯中的海水。
(2)精盐获取:上述粗盐,经过图2操作获得精盐,正确的操作顺序是  ⑦⑥⑤  (填序号)。
(3)将实验获得的“精盐”充分干燥后,用来配制一定质量分数的氯化钠溶液,经过计算、称量、溶解,步骤都准确无误,最后发现配制得到的溶液中溶质的质量分数仍然偏低,原因可能是  仰视读数  。
【答案】(1)③④;
(2)⑦⑥⑤;
(3)仰视读数。
【分析】(1)根据饱和溶液的定义进行分析;
(2)根据粗盐提纯的步骤进行分析;
(3)根据配制得到的溶液中溶质的质量分数仍然偏低,可能是溶质少了或溶剂多了进行分析。
【解答】(1)由图示可知,③④号烧杯中的海水中有析出的氯化钠固体,则此海水是饱和溶液;
(2)将上述粗盐,再经过图乙中溶解、过滤和蒸发操作可获得精盐,所以正确的操作顺序是:⑦⑥⑤;
(3)用来配制一定质量分数的氯化钠溶液,经过计算、称量、溶解,步骤都准确无误,最后发现配制得到的溶液中溶质的质量分数仍然偏低,原因可能是:仰视读数。
故答案为:(1)③④;
(2)⑦⑥⑤;
(3)仰视读数。
【点评】本题比较全面考查了食盐提纯的操作,难度不大.知道粗盐提纯的步骤、熟悉玻璃棒的作用等是解答本题的关键。
5.爆炸盐是一种洗涤产品,具有强效去污和漂白功能,其主要成分是过碳酸钠,化学式为2Na2CO3 3H2O2。过碳酸钠遇水分解生成碳酸钠和过氧化氢,碳酸钠及过氧化氢分解产生的活性氧具有去污、漂白的作用。某项目化小组想探究“爆炸盐”的去污能力,现取某品牌爆炸盐配制成不同浓度的溶液,在设定温度下模拟洗涤环境,用氧气传感器和温度传感器记录实验数据,具体数据如表所示:
实验序号 爆炸盐质量(克) 测试温度(摄氏度) 最大溶解氧(毫克/升) 释放氧的持续时间(秒)
1 1 60 0.8 100
2 5 40 1.3 110
3 5 60 2.2 140
4 5 80 0.6 60
5 10 60 4.4 360
(1)实验中是通过 最大溶解氧和释放氧的持续时间  来衡量爆炸盐的去污能力。
(2)该小组探究影响爆炸盐去污能力的因素有 爆炸盐质量、温度  。
(3)爆炸盐在使用过程中要避免与酸性洗涤物质混合使用,原因是 过碳酸钠遇水分解生成的碳酸钠会与酸性物质反应,且酸性环境可能影响过氧化氢分解产生活性氧,降低去污、漂白能力  。
(4)请结合信息与表中数据,写出使用爆炸盐时的其它注意事项 建议在 60℃左右使用,控制合适浓度(如适当增加用量可增强去污能力,但不宜过量)  。
【答案】(1)最大溶解氧和释放氧的持续时间;
(2)爆炸盐质量、温度;
(3)过碳酸钠遇水分解生成的碳酸钠会与酸性物质反应,且酸性环境可能影响过氧化氢分解产生活性氧,降低去污、漂白能力;
(4)建议在60℃左右使用,控制合适浓度(如适当增加用量可增强去污能力,但不宜过量)。
【分析】(1)根据衡量爆炸盐去污能力的指标分析。
(2)根据影响爆炸盐去污能力的因素分析。
(3)根据避免与酸性洗涤物质混合的原因分析。
(4)根据使用爆炸盐的注意事项分析。
【解答】解:(1)衡量爆炸盐去污能力的指标分析:根据题干,爆炸盐过碳酸钠遇水分解产生的过氧化氢分解出的活性氧具有去污作用,而最大溶解氧数值越高、释放氧的持续时间越长,意味着产生的活性氧越多,去污能力越强,所以通过最大溶解氧和释放氧的持续时间来衡量去污能力。
(2)影响爆炸盐去污能力的因素分析:从实验数据看,实验1、3、5中,测试温度相同,爆炸盐质量不同,最大溶解氧和释放氧的持续时间不同;实验2、3、4中,爆炸盐质量相同,测试温度不同,最大溶解氧和释放氧的持续时间也不同。所以探究的影响因素是爆炸盐质量和温度。
(3)避免与酸性洗涤物质混合的原因分析:过碳酸钠遇水分解生成碳酸钠和过氧化氢。碳酸钠是弱酸盐,会与酸性物质发生反应,消耗碳酸钠;同时酸性环境可能会影响过氧化氢的稳定性,使其分解产生活性氧的过程受到干扰,进而降低爆炸盐的去污、漂白能力。
(4)使用爆炸盐的注意事项分析:从数据看,温度为60℃时,最大溶解氧和释放氧的持续时间表现较好,如实验1、3、5对比其他温度条件更优;同时爆炸盐质量增加,去污能力相关指标变好,但也不能无限制增加。所以可以从温度和浓度方面给出注意事项。
故答案为:
(1)最大溶解氧和释放氧的持续时间;
(2)爆炸盐质量、温度;
(3)过碳酸钠遇水分解生成的碳酸钠会与酸性物质反应,且酸性环境可能影响过氧化氢分解产生活性氧,降低去污、漂白能力;
(4)建议在60℃左右使用,控制合适浓度(如适当增加用量可增强去污能力,但不宜过量)。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
6.铁是常见的金属材料,在许多领域都有所铁应自生,然而,铁丝容易生锈,这不仅影响其外观,还会降低其机械性能。某校科学兴趣小组以“铁的生锈”为主题展开项目化学习。
【任务一】探究铁丝生锈的条件
(1)如图所示,常温下将铁丝球置于不同的试管中,一段时间后,试管  A  (填字母)中的铁丝球先生锈。
【任务二】小组成员使用不同温度的热水浴加热铁丝球,探究温度对铁丝生锈速率的影响。结果如表所示:
温度(℃) 55 80 100
观察到生锈的时间(s) 306 108 /
(2)该实验中水浴加热的目的是  使铁丝球均匀受热,且便于控制加热温度  。
(3)使用100℃沸水浴加热时,未观察到有红棕色铁锈生成,而是铁丝表面生成黑色固体,推测该固体可能是  Fe3O4  (填化学式)。
【拓展延伸】小组成员发现专用于切柠檬的菜刀比普通菜刀容易生锈;海边的轮船比河边的轮船更易生锈。同学们将铁丝球置于不同液体中,进行85℃水浴加热,并记录观察到的生锈时间。结果如表所示:
液体种类 3%柠檬酸溶液 3%氯化钠溶液 蒸馏水
观察到生锈的时间(s) 43 78 108
(4)结合上述实验,除了干燥和覆盖保护膜隔绝氧气外,其他有效的防锈措施还有  远离酸和盐(合理即可)  。
【答案】(1)A;
(2)使铁丝球均匀受热,且便于控制加热温度;
(3)Fe3O4;
(4)远离酸和盐(合理即可)。
【分析】(1)根据铁生锈的条件进行分析;
(2)根据水浴加热的特点进行分析;
(3)根据铁和氧气的反应进行分析;
(4)根据金属的防锈措施进行分析。
【解答】解:(1)铁和氧气、水共同接触时会生锈,A中铁和水、氧气共同接触,B中铁不和水接触,C中铁不和氧气接触,则A中铁丝先生锈。
(2)水浴加热,能使铁丝球均匀受热,且便于控制加热温度。
(3)铁和氧气反应生成黑色的四氧化三铁,化学式为Fe3O4。
(4)根据表中内容可知,与柠檬酸和氯化钠接触时,生锈时间更短,说明铁和酸、盐接触时,生锈速度加快,则防锈时还要远离酸和盐等。
故答案为:(1)A;
(2)使铁丝球均匀受热,且便于控制加热温度;
(3)Fe3O4;
(4)远离酸和盐(合理即可)。
【点评】本题难度一般,主要考查学生分析能力,根据铁生锈条件及题干信息进行分析即可。
7.氢氧化钠和二氧化碳反应没有明显的实验现象,某项目化学习小组对该反应进行如下可视化设计:
(1)将固体氢氧化钠放入装有二氧化碳的软塑料瓶内,迅速盖紧瓶盖后振荡一段时间,若发现  塑料瓶变瘪  ,说明氢氧化钠和二氧化碳发生了反应。
(2)室温下,在A、B试管中分别盛放等体积的氢氧化钠溶液和水,将二氧化碳通入两支试管(如图甲),用测温仪测得B试管温度高,说明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应,且该反应  放出  (选填“吸收”或“放出”)热量。
(3)室温下,将二氧化碳气体通入饱和氢氧化钠的酒精溶液中(如图乙),观察到  溶液变浑浊  现象,说明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应。(已知:室温下,氢氧化钠能溶解在酒精中,而碳酸钠不溶)
【答案】(1)塑料瓶变瘪。
(2)放出。
(3)溶液变浑浊。
【分析】二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水。
【解答】解:(1)将固体氢氧化钠放入装有二氧化碳的软塑料瓶内,迅速盖紧瓶盖后振荡一段时间,若发现塑料瓶变瘪,说明氢氧化钠和二氧化碳发生了反应。
故答案为:塑料瓶变瘪。
(2)室温下,在A、B试管中分别盛放等体积的氢氧化钠溶液和水,将二氧化碳通入两支试管(如图甲),用测温仪测得B试管温度高,说明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应,且该反应放出热量。
故答案为:放出。
(3)室温下,将二氧化碳气体通入饱和氢氧化钠的酒精溶液中(如图乙),观察到溶液变浑浊,说明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应生成了难溶于酒精的碳酸钠。
故答案为:溶液变浑浊。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
8.某项目学习小组开展主题为“自制简易家庭制氧机”的项目化学习活动。
任务一:确定制氧剂
氢市售制氧机一般以过氧化溶液或过碳酸钠(2Na2CO3 3H2O2)固体为主要原料。该小组为了比较两种制氧剂的制氧效果,设计了两组实验。[资料:过碳酸钠溶于水生成碳酸钠和过氧化氢]
实验1:
分别用等质量不同浓度的H2O2溶液制氧气,并以0.2gMnO2作催化剂,记录并处理20min内数据,如图1所示。
实验2:
取1.4g过碳酸钠固体,同样以0.2gMnO2作催化剂,再分别用不同体积的水进行实验。为了与实验1中过氧化氢的制氧效果对比,实验中水的添加量与过氧化氢溶液体积保持一致(固体体积忽略不计)。记录并处理20min内数据,如图2所示。
(1)结合图1和图2中数据,该小组选用过碳酸钠固体作为便携式制氧机的制氧剂,理由是任务二产品设计 过碳酸钠能持续平稳提供氧气(或过碳酸钠是固体,便于携带等)  (写一点)。
任务二:产品设计
(2)根据原理需求,项目小组利用饮料瓶、注射器、吸管、输液管等日常用品设计并制作了三套简易制氧机如图所示。每套装置的右瓶中所装液体为水,向每套装置的左瓶中加入制氧试剂后,发现有缺陷的装置是 乙  (填“甲”“乙”或“丙”)。请你对存在缺陷的装置进行改进,并绘制改进后的示意图。
任务三:装置评价
(3)项目学习小组结合评价量表中安全方便这项指标,对自己的产品进行改进,最终达到评价量表“优秀”要求。评价量表中“优秀”栏的内容应该是 能控制反应的发生与停止,气密性好,有反应装置和洗气装置,方便携带  。
【评价量表】
评价等级 优秀 合格 待改进
安全方便 ? 不能控制反应的发生与停止,气密性好,有反应装置和洗气装置,方便携带 不能控制反应的发生与停止,气密性好,没有洗气装置,不方便携带
【答案】(1)过碳酸钠能持续平稳提供氧气(或过碳酸钠是固体,便于携带等);
(2)乙;(合理即可);
(3)能控制反应的发生与停止,气密性好,有反应装置和洗气装置,方便携带。
【分析】(1)根据图示信息来分析;
(2)根据装置的特点来分析;
(3)根据装置的特点来分析。
【解答】解:(1)该小组选用过碳酸钠固体作为便携式制氧机制氧剂的理由是过碳酸钠能持续平稳提供氧气或过碳酸钠是固体,便于携带等;
(2)乙装置中,右侧瓶中导管在液面以下,反应生成的氧气无法导出,该装置有缺陷,丙装置可通过注射器控制液体的滴加速率,从而控制氧气流量,而甲装置将制氧试剂和水直接混合,无法控制生成氧气的流量,则丙装置更适合,故选乙,改进为;
(3)由图示信息、其他产品的特点可知,评价量表中“优秀”栏的内容应该是能控制反应的发生与停止,气密性好,有反应装置和洗气装置,方便携带。
故答案为:(1)过碳酸钠能持续平稳提供氧气(或过碳酸钠是固体,便于携带等);
(2)乙;(合理即可);
(3)能控制反应的发生与停止,气密性好,有反应装置和洗气装置,方便携带。
【点评】在进行制取气体的反应原理探究时,需要考虑原料的价格、变化是否容易控制、反应能否连续进行、反应的快慢、生成物的纯净以及是否生成造成环境污染的副产物、能否找到对应的反应装置等。
9.自嗨锅是当下很流行的一款美食,不用明火就可以得到热气腾腾的饭菜。项目化小组对自嗨锅加热食物原理产生了浓厚兴趣。同学们将发热包中固体倒入烧杯中,加入适量的水,发生剧烈反应,水很快沸腾。
(1)同学们查阅资料后,发现水沸腾的主要原因是Al与NaOH溶液反应放出大量的热量,方程式为:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3R↑,根据质量守恒定律,请写出R的化学式  H2  。
(2)欲定量测定发热包中Na2CO3的含量。闭止水夹,打开分液漏斗活塞,缓慢滴加盐酸至不再有气泡产生,关闭分液漏斗活塞:打开止水夹,缓缓通入空气。
实验时,称取的样品的质量为m1g,反应后得到BaCO3的质量为m2g,则该样品中Na2CO3的质量分数为  100%  (用含m1和m2的代数式表示)。
(3)为什么自嗨锅使用时,不能堵住盖子上的孔? 反应产生大量气体,堵住孔会使装置内压强增大,可能导致爆炸  。
(4)自嗨锅在外盒中禁用热水,若不小心加入热水,可能会使餐盒炸裂,请从微观角度分析餐盒炸裂的原因: 温度升高,分子间间隔增大,气体体积膨胀,餐盒内压强增大  。
【答案】(1)H2;
(2)100%;
(3)反应产生大量气体,堵住孔会使装置内压强增大,可能导致爆炸;
(4)温度升高,分子间间隔增大,气体体积膨胀,餐盒内压强增大。
【分析】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变分析;
(2)根据实验中的数据分析;
(3)自嗨锅使用时,反应会产生大量的气体,如果堵住盖子上的孔,装置内压强会不断增大,可能会导致爆炸;
(4)根据分子的性质分析。
【解答】解:(1)根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变。在反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+R中,反应前有2个Al原子、2个Na原子、4个O原子、6个H原子,反应后有2个Al原子、2个Na原子、4个O原子,所以3R中含有6个H原子,R的化学式为H2;故答案为:H2;
(2)设样品中Na2CO3的质量为x。根据化学方程式Na2CO3+2HCl = 2NaCl+H2O+CO2↑,CO2+Ba(OH)2=BaCO3↓+H2O,可得关系式:
Na2CO3~CO2~BaCO3
106 197
x m2
解得x
则该样品中碳酸钠的质量分数为:100%100%;故答案为:100%;
(3)自嗨锅使用时,反应会产生大量的气体,如果堵住盖子上的孔,装置内压强会不断增大,可能会导致爆炸;故答案为:反应产生大量气体,堵住孔会使装置内压强增大,可能导致爆炸;
(4)自嗨锅在外盒中禁用热水,若不小心加入热水,温度升高,反应速度加快,分子间间隔增大,气体体积急速膨胀,从而使餐盒内压强增大,可能会使餐盒炸裂;故答案为:温度升高,分子间间隔增大,气体体积膨胀,餐盒内压强增大。
【点评】合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实验、进行实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础。
10.以下是以食品包装袋干燥剂为主题而开展的微项目化学习。
【认识干燥剂】
(1)生活中常见的干燥剂有生石灰、浓硫酸、氢氧化钠……从食品安全角度考虑,食品包装袋内的干燥剂最有可能是  生石灰  。
【探秘干燥剂】
小科同学对一包久置的生石灰干燥剂成分(如图)进行如下探究:
查阅资料:
①生石灰会吸收空气中的水分,生成氢氧化钙,氢氧化钙在500℃以上会分解为氧化钙和水。
②氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应能生成碳酸钙,碳酸钙在900℃左右分解为二氧化碳和氧化钙。
(2)为检验样品中是否存在氢氧化钙,小科设计了如下实验:用天平称量少量干燥剂质量为m1在700℃条件下,加热一段时间后,测其质量为m2。若样品中含氢氧化钙,则m1 >  m2(填“>”、“<”或“=”)。
(3)为检验样品中是否存在碳酸钙,取样品于试管中,加水后发现试管底部有固体剩余。小科认为样品中一定含有碳酸钙,小丽认为小科的结论不正确,理由是  氢氧化钙微溶于水,白色沉淀可能是氢氧化钙  。
【项目评价】
物质的检验有不同的方案,不同方案中所用试剂的量会影响检验的结果。为此他们设计了如下评价量表。
评价等级 优秀 合格 待改进
指标 有明显的实验现象,可用感觉器官直接判断 现象不是很明显,但可借助仪器判断 借助仪器也不能判断
(4)在检验样品中是否存在氧化钙时,小科设计的方案是取适量样品于试管中,加入少量水振荡,观察现象。这一方案的评价等级是  优秀  。
【答案】(1)生石灰;
(2)>;
(3)氢氧化钙微溶于水,白色沉淀可能是氢氧化钙;
(4)优秀。
【分析】(1)根据浓硫酸和氢氧化钠虽具有吸水性,但具有强烈的腐蚀性来分析解答;
(2)根据700℃条件下,氢氧化钙会分解为氧化钙和水,而碳酸钙在该温度下不分解来分析解答;
(3)根据氢氧化钙微溶于水,白色沉淀可能是氢氧化钙来分析解答;
(4)根据氧化钙溶于水会放出大量的热,小科设计的方案有明显的实验现象,可用感觉器官直接判断来分析解答。
【解答】解:(1)生活中常见的干燥剂有生石灰、浓硫酸、氢氧化钠,从食品安全角度考虑,食品包装袋内的干燥剂最有可能是生石灰,因为生石灰能够与水反应,可以用作食品干燥剂,而浓硫酸和氢氧化钠虽具有吸水性,但具有强烈的腐蚀性,不能用作食品干燥剂;
(2)氢氧化钙在500℃以上会分解为氧化钙和水,碳酸钙在900℃左右分解为二氧化碳和氧化钙,用天平称量少量干燥剂质量为m1在700℃条件下,加热一段时间后,测其质量为m2,由结论可知固体中含有氢氧化钙,说明m1>m2;
(3)为检验样品中是否存在碳酸钙,取样品于试管中,加水后发现试管底部有固体剩余,小科认为样品中一定含有碳酸钙,由于氢氧化钙微溶于水,白色沉淀可能是氢氧化钙,则小丽认为小科的结论不正确;
(4)氧化钙溶于水会放出大量的热,则在检验样品中是否存在氧化钙时,小科设计的方案是取适量样品于试管中,加入少量水振荡,会观察到试管外壁发热,有明显的实验现象,可用感觉器官直接判断,故这一方案的评价等级是优秀。
故答案为:(1)生石灰;
(2)>;
(3)氢氧化钙微溶于水,白色沉淀可能是氢氧化钙;
(4)优秀。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
11.皮蛋是我国特有的蛋加工食品,是具有药用价值的美味佳肴。小实以“皮蛋的制作和品尝”开展项目化学习,制作流程如图所示。
(1)配制皮蛋液:将食盐固体、生石灰(CaO)和纯碱(Na2CO3)按照一定比例混合后,加入适量水,充分反应后过滤,所得滤液即为皮蛋液。为了探究皮蛋液中溶质的成分,小实进行如下实验:
编号 操作 现象
实验1 取适量皮蛋液加入试管,然后滴加BaCl2溶液 无明显现象
实验2 取适量皮蛋液加入试管,然后滴加Na2CO3溶液 产生白色沉淀
结论:请结合选料成分和以上实验,说明皮蛋液中的溶质有  NaCl、Ca(OH)2、NaOH  。(填化学式)
(2)浸制皮蛋:将鸭蛋洗净后放入盛有皮蛋液容器中密封保存。“密封”的目的是防止空气中的  CO2  (填化学式)与皮蛋液中的溶质反应,影响浸制效果。
(3)品尝皮蛋。除去浸制好的皮蛋蛋壳,食用时口感发涩。为了去除涩味,食用时可蘸取少量食醋。试从微观角度解释其原理: 氢离子能够氢氧根离子结合生成水分子  。
【答案】(1)NaCl、Ca(OH)2、NaOH。
(2)CO2。
(3)氢离子能够氢氧根离子结合生成水分子。
【分析】氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠。
二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水。
醋酸和氢氧化钙反应生成醋酸钙和水,和氢氧化钠反应生成醋酸钠和水。
【解答】解:(1)取适量皮蛋液加入试管,然后滴加BaCl2溶液,无明显现象,说明溶液中不含有碳酸钠。取适量皮蛋液加入试管,然后滴加Na2CO3溶液,产生白色沉淀,说明溶液中含有氢氧化钙。皮蛋液中的溶质有不能反应的氯化钠、过量的氢氧化钙、反应生成的氢氧化钠。
故答案为:NaCl、Ca(OH)2、NaOH。
(2)将鸭蛋洗净后放入盛有皮蛋液容器中密封保存。“密封”的目的是防止空气中的二氧化碳与皮蛋液中的溶质氢氧化钠、氢氧化钙反应,影响浸制效果。
故答案为:CO2。
(3)除去浸制好的皮蛋蛋壳,食用时口感发涩。为了去除涩味,食用时可蘸取少量食醋,是因为食醋中的醋酸能和氢氧化钠、氢氧化钙反应,其实质是氢离子能够氢氧根离子结合生成水分子。
故答案为:氢离子能够氢氧根离子结合生成水分子。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
12.科学兴趣小组的同学在学校STEM项目化学习活动中,对“暖宝宝”进行了研究。
(1)探究:暖宝宝中的主要成分是什么?剪开内包装袋,倒出其中的粉末,发现呈黑色。
【提出猜想】该黑色粉末可能含有炭粉、铁粉、二氧化锰、氧化铜、四氧化三铁中的一种或几种。
【初步验证】将磁铁靠近黑色粉末,部分被吸引。
【查阅资料】四氧化三铁具有磁性,能被磁铁吸引;炭粉、二氧化锰不与稀硫酸反应。
【进行实验】
实验编号 实验操作 实验现象
① 取黑色粉末加足量稀硫酸 固体部分溶解,剩余固体仍为黑色粉末,有气泡产生,溶液无蓝色
② 取实验①的残渣灼烧,将内壁涂有澄清石灰水的小烧杯罩在上方 澄清石灰水变浑浊
【得出结论】该黑色粉末中肯定含  炭粉、铁粉  ,肯定不含有  氧化铜  。
(2)思考:暖宝宝为什么会发热?
【查阅资料】暖宝宝中的铁粉在空气中发生了缓慢氧化,进而放出热量。
利用上述原理,兴趣小组的同学设计用暖宝宝贴来测定空气的组成(实验中消耗的水忽略不计)。实验装置如图所示,实验前量筒中水的体积为100mL。当温度计的读数恢复到室温后,打开弹簧夹,量筒中的水流入容积为250mL的集气瓶中。最终量筒内水的读数为45mL,则可测得空气中氧气的体积分数。上述结果与理论值相比,造成误差的原因可能是  E  。
A.装置漏气
B.暖宝宝贴量不足
C.暖宝宝贴过量
D.最终读取量筒中剩余水的体积时俯视读数
E.最终读取量筒中剩余水的体积时仰视读数
【答案】(1)炭粉、铁粉;氧化铜;
(2)E。
【分析】(1)根据物质的性质和反应的现象进行分析解答;
(2)根据测定空气中氧气含量的注意事项进行分析解答。
【解答】解:(1)由于黑色固体物质能够被磁铁吸引,所以要么是本身具有磁性的四氧化三铁,要么是能够被吸附的铁粉,加入稀硫酸,黑色固体部分溶解产生气泡,在黑色物中只有铁粉和硫酸能够反应得到氢气,溶液无蓝色,说明原物质一定不含氧化铜,对固体残渣加热,用石灰水检验时,发现石灰水变浑浊,说明生成了二氧化碳,则原物质一定含有炭粉,故该黑色粉末中肯定含有炭粉、铁,肯定不含有氧化铜;
(2)该实验测得空气中氧气的体积分数为100%=25%,与理论值相比,实验结果偏大;
A、装置漏气,会导致吸入的水量不足,测得氧气的体积偏小,氧气的体积分数偏小,故A不符合题意;
B、暖宝宝贴量不足,会导致氧气消耗不足,氧气的体积分数偏小,故B不符合题意;
C、暖宝宝贴过量,铁粉将氧气消耗完后就不反应,不会造成氧气的体积分数偏大,故C不符合题意;
D、最终读取量筒中剩余水的体积时俯视读数,读数偏大,实际水量偏小,测得氧气的体积偏小,氧气的体积分数偏小,故D不符合题意;
E、最终读取量筒中剩余水的体积时仰视读数,读数偏小,实际水量偏大,测得氧气的体积偏大,氧气的体积分数偏大,故E符合题意;
故选:E。
故答案为:(1)炭粉、铁粉;氧化铜;
(2)E。
【点评】熟悉常见物质的特征性颜色和特征性反应,注意平时多总结归纳,利于物质推断题的解答。
13.某小组开展“牙膏摩擦剂组成探究”项目化学习,活动主要分为以下两个任务。
查阅资料:某牙膏摩擦剂可能有碳酸钙、氢氧化铝、二氧化硅中的一种或多种。氢氧化铝不溶于水,但能与酸反应生成盐和水,也能和碱反应生成盐和水;二氧化硅不溶于水和酸,但能与碱反应生成盐和水(牙膏中除了摩擦剂外,其他均不与酸、碱反应)。
任务一:验证牙膏中是否含有氢氧化铝、碳酸钙、二氧化硅。实验设计如图。
(1)用100g溶质质量分数36%的浓盐酸配制10%的稀盐酸,需要水  260  g。
(2)对过滤④所得的沉淀G进行洗涤,判断沉淀已洗涤干净的方法是  取少量滤液于试管中,滴加酚酞溶液,如果溶液不变红色,说明溶液中不含有氢氧化钠,已经洗涤干净  。
(3)若沉淀B、沉淀E、沉淀G的质量关系:a>b>c,则说明含二氧化硅,二氧化硅的质量为  b﹣c  g(用a、b、c表示)。
(4)任务二:进一步证明氢氧化铝存在。取与上述等质量牙膏样品,实验设计如图,若a﹣d  >  (填“>”“<”或“=”)b﹣c,则说明含氢氧化铝。
【答案】(1)260;
(2)取少量滤液于试管中,滴加酚酞溶液,如果溶液不变红色,说明溶液中不含有氢氧化钠,已经洗涤干净;
(3)b﹣c;
(4)>。
【分析】(1)根据稀释前后,溶质的质量不变进行分析;
(2)根据氢氧化铝、碳酸钙、二氧化硅均不溶于水,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,氢氧化铝与盐酸反应生成氯化铝和水,二氧化硅不与盐酸发生反应进行分析;
(3)根据氢氧化铝、碳酸钙、二氧化硅均不溶于水,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,氢氧化铝与盐酸反应生成氯化铝和水,二氧化硅不与盐酸发生反应进行分析;
(4)根据氢氧化铝与氢氧化钠反应生成NaAlO2和水,二氧化硅与氢氧化钠反应生成Na2SiO3和水,碳酸钙与氢氧化钠不反应进行分析。
【解答】解:(1)根据稀释前后,溶质的质量不变,设需要水的质量为x,100g×36%=(100g+x)×10%,x=260g;
(2)氢氧化铝、碳酸钙、二氧化硅均不溶于水,则加足量水过滤后得到的沉淀B是三者的混合物;ag沉淀B中加入过量稀盐酸,发生的反应是:碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,氢氧化铝与盐酸反应生成氯化铝和水,二氧化硅不与盐酸发生反应,故bg沉淀E为二氧化硅与杂质的混合物。加入过量氢氧化钠溶液,发生的反应是:二氧化硅与氢氧化钠反应生成Na2SiO3和水,此时二氧化硅完全反应,eg沉淀G是不溶性且不反应的杂质,故判断沉淀已洗涤干净的方法是:取少量滤液于试管中,滴加酚酞溶液,如果溶液不变红色,说明溶液中不含有氢氧化钠,已经洗涤干净。
(3)氢氧化铝、碳酸钙、二氧化硅均不溶于水,则加足量水过滤后得到的沉淀B是三者的混合物;ag沉淀B中加入过量稀盐酸,发生的反应是:碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,氢氧化铝与盐酸反应生成氯化铝和水,二氧化硅不与盐酸发生反应,故bg沉淀E为二氧化硅与杂质的混合物。加入过量氢氧化钠溶液,发生的反应是:二氧化硅与氢氧化钠反应生成Na2SiO3和水,此时二氧化硅完全反应,eg沉淀G是不溶性且不反应的杂质,故二氧化硅的质量为:(b﹣c)g;
(4)若样品中存在氢氧化铝,氢氧化铝、碳酸钙、二氧化硅均不溶于水,则加足量水过滤后得到的沉淀B是三者的混合物;ag沉淀B中加入过量氢氧化钠溶液,发生的反应是:氢氧化铝与氢氧化钠反应生成NaAlO2和水,二氧化硅与氢氧化钠反应生成Na2SiO3和水,碳酸钙与氢氧化钠不反应。过滤后得到dg沉淀H中不含氢氧化铝和二氧化硅,含有的是碳酸钙和杂质。则(a﹣d)g表示样品中氢氧化铝和二氧化硅的质量,在(2)中(b﹣c)g表示样品中二氧化硅的质量,故若样品中含有氢氧化铝,则a﹣d>b﹣c。
故答案为:(1)260;
(2)取少量滤液于试管中,滴加酚酞溶液,如果溶液不变红色,说明溶液中不含有氢氧化钠,已经洗涤干净;
(3)b﹣c;
(4)>。
【点评】本题主要考查物质的组成成分的探究等,完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行。
14.自热食品可用自带发热包来加热其中的食品,给旅行中的旅客带来便利。某自热包主要成分为生石灰、碳酸钠、铝粉,项目化小组对该自热包产热的来源展开研究。
【资料】
(1)铝和氢氧化钠的化学反应方程式为2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑,该反应放热;
(2)自热食品加热时温度会迅速升高,放出大量热,使温度高于100℃,蒸汽温度可达200℃,保温时间达几个小时。
【步骤】
(1)取生石灰、自热粉各3克,分别与等质量的足量水反应,用数字传感器记录温度数据,绘制图像,结果如图甲。该小组做这一步是基于  “生石灰与水反应放热”不是自热包放热的主要原因  的假设。
(2)继续探究,再取调至最佳比例的“铝粉和氢氧化钠混合物”,获得图乙的结果,请对结果分析,你得到的启示是  铝和氢氧化钠的反应是自热包放热的主要原因;不能直接用铝粉和氢氧化钠反应来做发热包(合理即可)  (请写出两点)。
(3)取与自热包类似成分:铝粉、氢氧化钙和碳酸钠混合物3克加等量水反应,测温记录,数据如图丙。根据图丙数据,找到自热包能持续发热可能的原因是  铝粉能缓解反应速率  。
【反思】发热包上的安全警示图标有“禁止明火”,其原因可能是  使用自热包时会产生氢气,可能引起火灾(合理即可)  。
【答案】(1)“生石灰与水反应放热”不是自热包放热的主要原因;
(2)铝和氢氧化钠的反应是自热包放热的主要原因;不能直接用铝粉和氢氧化钠反应来做发热包(合理即可);
(3)铝粉能缓解反应速率;
【反思】使用自热包时会产生氢气,可能引起火灾(合理即可)。
【分析】(1)根据生石灰反应放热的温度不够高,且持续时间不够长进行分析;
(2)根据Al与NaOH直接反应剧烈,发热持续时间短进行分析;
(3)根据一条曲线是3g铝粉完全反应,另一条曲线为是3g自热粉反应进行分析;
【反思】根据使用自热包时,产生氢气,不能密封空间内使用进行分析;
【解答】解:(1)由图甲可知,生石灰反应放热的温度不够高,且持续时间不够长,所以“生石灰与水反应放热”不 是自热包放热的主要原因;
(2)由图乙可知Al与NaOH直接反应剧烈,发热持续时间短,所以不能长时间保持发热,不适合做发热包,故得到的启示是:铝和氢氧化钠的反应是自热包放热的主要原因,但不能直接用铝粉和氢氧化钠反应来做发热包;
(3)由图丙可知,一条曲线是3g铝粉完全反应,另一条曲线为是3g自热粉反应,所以自热包能够持续发热可能与铝粉参加反应的质量有关,铝粉能缓解反应速率;
【反思】使用自热包时,由于产生氢气,不能密封空间内使用,使用时避免明火等。
故答案为:
(1)“生石灰与水反应放热”不是自热包放热的主要原因;
(2)铝和氢氧化钠的反应是自热包放热的主要原因;不能直接用铝粉和氢氧化钠反应来做发热包(合理即可);
(3)铝粉能缓解反应速率;
【反思】使用自热包时会产生氢气,可能引起火灾(合理即可)。
【点评】本题主要考查实验探究物质的组成成分以及含量等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
15.煤燃烧产生的二氧化硫是形成酸雨的主要原因之一,科学兴趣小组开展了制作“酸雨形成及危害的模型”的项目化学习。兴趣小组同学利用实验室器材制作的模型如图并制定了评价量表,表中为部分评价指标。
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 密封性好,能除去大部分污染气体 密封性好,能除去小部分污染气体 密封性不好,不能除去污染气体
指标二 能通过实验现象说明煤燃烧产SO2 有实验现象,但不能说明煤燃烧产生SO2 没有明显实验现象
指标三 能通过多个实验现象显示酸雨的危害 能通过一个实验现象显示酸雨的危害 不能通过实验现象显示酸雨的危害
请回答下列问题:
(1)选择材料时,同学们认为煤粉比煤块更合适,其原因是  煤粉比煤块与氧气的接触面积更大,反应更快、更充分  。
(2)该模型的指标一可被评为优秀,理由是该装置密封好,能除去大部分污染气体。能除去大部分污染气体的原因是  氢氧化钠能和二氧化硫反应生成亚硫酸钠和水  。
(3)该模型的指标二被评为合格的原因是:煤燃烧还能产生  二氧化碳  气体,也能使浸有紫色石蕊试液的棉花变红。
【答案】(1)煤粉比煤块与氧气的接触面积更大,反应更快、更充分;
(2)氢氧化钠能和二氧化硫反应生成亚硫酸钠和水;
(3)二氧化碳。
【分析】(1)反应物接触面积越大,反应越快、越充分。
(2)氢氧化钠能和二氧化硫反应生成亚硫酸钠和水。
(3)二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸也能使石蕊变红色。
(4)反应生成的二氧化硫能和水反应生成亚硫酸,亚硫酸和铁反应生成亚硫酸亚铁和氢气。
【解答】解:(1)选择材料时,同学们认为煤粉比煤块更合适,其原因是煤粉比煤块与氧气的接触面积更大,反应更快、更充分;
(2)根据评价表,该模型的指标一可被评为优秀,除了密封性好外,该装置可以除去大部分污染气体,原因是氢氧化钠能和二氧化硫反应生成亚硫酸钠和水;
(3)该模型的指标二被评为合格的原因是:煤燃烧还能产生二氧化碳气体,也能使浸有紫色石蕊试液的棉花变红,这是因为二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸也能使石蕊变红色。
故答案为:
(1)煤粉比煤块与氧气的接触面积更大,反应更快、更充分;
(2)氢氧化钠能和二氧化硫反应生成亚硫酸钠和水;
(3)二氧化碳。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
16.火折子(如图甲所示)是我国古代一种能够随时取火的小巧引火工具,使用时只需取下盖子,然后用嘴一吹,火折子便点燃取火。项目化学习小组准备利用实验室的常见材料自制一款火折子,并制定了评价表。
评价 指标 评价等级
优秀 合格 待改进
指标一 吹气后能快速生火,且不易熄灭 吹气后生火较慢,但不易熄灭 吹气后生火较慢,且较易熄灭
指标二 盖上盖子,火种能保持很长时间 盖上盖子,火种能保持较长时间 盖上盖子,火种很快熄灭,保持时间很短
【查阅构造】火折子一般由筒身、燃芯、筒盖三部分组成,将燃芯放入由金属或竹子做成的筒身中,筒盖上一般打有小孔(如图乙所示)。
【设计制作】项目化学习小组选择一个合适的竹筒,然后将粗糙的土纸按照竹筒的比例裁剪下来。接着,将棉花、硫磺、磷、硝酸钾等材料放入土纸中,将土纸卷成竹筒般粗细,松紧度适中,然后插进竹筒中作为燃芯。最后,用火点燃土纸后,再将它吹灭留有火星,立刻盖上竹筒的盖子。
【测试使用】打开火折子竹筒盖子,对土纸卷吹气,土纸卷马上复燃且火焰稳定不易熄灭。盖上盖子后再次打开吹气,土纸卷始终无法复燃。
【评价改进】对照评价表,该火折子“指标一”为优秀,“指标二”为待改进。
(1)打开盖子,对火折子的土纸卷吹气,土纸卷能重新燃烧的原因是  对火折子的土纸卷吹气时,带动了周围空气流动,使土卷纸附近氧气含量上升,土卷纸重新燃烧  。
(2)在土纸卷中加入少量硝酸钾,吹气后土纸卷更易重新燃烧,这可能是因为硝酸钾具有怎样的化学性质? 受热分解能产生氧气  。
(3)请提出一种改进方法使“指标二”达到优秀  筒盖不要盖得太严或适当增加小孔的大小;校准筒盖与筒身上小孔的位置,使更多的空气进入  。
【答案】(1)对火折子的土纸卷吹气时,带动了周围空气流动,使土卷纸附近氧气含量上升,土卷纸重新燃烧;
(2)受热分解能产生氧气;
(3)筒盖不要盖得太严或适当增加小孔的大小;校准筒盖与筒身上小孔的位置,使更多的空气进入。
【分析】(1)根据燃烧的条件来分析;
(2)根据硝酸钾的用途来分析其化学性质;
(3)根据存在的问题来分析。
【解答】解:(1)打开盖子,对火折子的土纸卷吹气时,带动了周围空气流动,使土卷纸附近氧气含量上升,土卷纸重新燃烧;
(2)在土纸卷中加入少量硝酸钾,吹气后土纸卷更易重新燃烧,这可能是因为硝酸钾具有受热能分解产生氧气,产生的氧气具有助燃性;
(3)使“指标二”达到优秀的改进方法是筒盖不要盖得太严或适当增加小孔的大小;校准筒盖与筒身上小孔的位置,使更多的空气进入。
故答案为:(1)对火折子的土纸卷吹气时,带动了周围空气流动,使土卷纸附近氧气含量上升,土卷纸重新燃烧;
(2)受热分解能产生氧气;
(3)筒盖不要盖得太严或适当增加小孔的大小;校准筒盖与筒身上小孔的位置,使更多的空气进入。
【点评】本题主要考查燃烧与燃烧的条件等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
17.某项目化小组开展主题为“自制简易家庭制氧机”的活动,设计如图甲所示的制氧机模型。制氧原理是水环境中,利用过碳酸钠分解制得氧气:2Na2CO42Na2CO3+O2↑。该制氧机适用情况如表所示。
适用情况 吸氧浓度 供氧时间(分)
日常保健 30%﹣40% 25分钟
一般缺氧性疾病 40%﹣60% 20分钟
急救 ≥60% 以病情为准
(1)该小组制氧机的反应和洗气装置在原版本的基础上经历了如图乙所示的选代,请推测该小组改进的理由  节省材料  (写出一点即可)。
(2)某病人吸氧浓度为41%,则该病人属于表格中的哪种适用情况? 一般缺氧性疾病  ;该制氧机为此病人提供一次治疗需要提供100升氧气,至少需要制氧原料过碳酸钠  1089.6  克?(氧气的密度取1.429克/升)
(3)如图丙所示为过碳酸钠分解制氧气的反应速率与反应物浓度、温度的关系。为了使制氧机出氧流量保持平稳,反应装置中的夏季和冬季的水位线需设置不同,请分析原因  反应物浓度相同时,温度越高,过碳酸钠分解制氧气的反应速率越大,夏季水位高,反应物的浓度低,通过控制反应物的浓度来控制反应速率  。
【答案】(1)节省材料;
(2)一般缺氧性疾病;1089.6;
(3)反应物浓度相同时,温度越高,过碳酸钠分解制氧气的反应速率越大,夏季水位高,反应物的浓度低,通过控制反应物的浓度来控制反应速率。
【分析】(1)根据更新能节省材料来分析解答;
(2)根据氧气的体积和密度求出氧气质量,再根据化学方程式计算;
(3)根据反应物浓度相同时,温度越高,过碳酸钠分解制氧气的反应速率越大来分析解答。
【解答】解:(1)制氧机的反应和洗气装置在原版本的基础上经历了如图乙所示的迭代,这样的更新不仅能节省材料,还能使氧气更顺畅的进入吸气装置;
(2)某吸氧浓度为41%,根据表格可知,则该病人属于表格中的一般缺氧性疾病,该制氧机为此病人提供一次治疗需要提供100升氧气,则100升氧气的质量为100升×1.429克/升=142.9克,
设需要制氧原料过碳酸钠的质量为x,
2Na2CO42Na2CO3+O2↑
244 32
x 142.9克
x≈1089.6克
(3)如图丙所示为过碳酸钠分解制氧气的反应速率与反应物浓度、温度的关系,为了使制氧机出氧流量保持平稳,反应装置中的夏季和冬季的水位线需设置不同,原因是反应物浓度相同时,温度越高,过碳酸钠分解制氧气的反应速率越大,夏季水位高,反应物的浓度低,通过控制反应物的浓度来控制反应速率。
故答案为:(1)节省材料;
(2)一般缺氧性疾病;1089.6;
(3)反应物浓度相同时,温度越高,过碳酸钠分解制氧气的反应速率越大,夏季水位高,反应物的浓度低,通过控制反应物的浓度来控制反应速率。
【点评】本题是一道综合分析计算题,解题的关键是对表中数据的分析,能对培养学生分析能力有较好的帮助。
18.随着我国“资源节约型”与“环境友好型”城市的建设,城市垃圾的处理成为了一项重要工程。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。
【提出问题】垃圾焚烧产生的气体中是否含有 SO2、CO、CO2?
【查阅资料】
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
③SO2也能使澄清石灰水变浑浊
(1)【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 含有  SO2 
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
(2)【反思评价】
①步骤②中,气体先通过1装置的目的是  吸收二氧化硫,防止对二氧化碳检验形成干扰  。
②小组同学用图 2 装置测得焚烧垃圾产生的气体中 CO 体积分数变化如图,t1~t2 时间段内 CO 体积分数出现异常的原因是  氧气不足  。
(3)【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。那么,废旧金属垃圾的处理方式  回收利用(答案不唯一)  。
【答案】(1)SO2;
(2)①吸收二氧化硫,防止对二氧化碳检验形成干扰;
②氧气不足;
(3)回收利用(答案不唯一)。
【分析】(1)根据SO2能使红色的品红溶液褪色来分析解答;
(2)①根据SO2也能使澄清石灰水变浑浊,二氧化硫能与酸性高锰酸钾反应来分析解答;
②根据氧气不足,垃圾在不完全燃烧时产生了大量CO来分析解答;
(3)根据废旧金属垃圾的处理方式来分析解答。
【解答】解:(1)因为SO2能使红色的品红溶液褪色,实验①中品红溶液红色褪去,所以实验结论是含有SO2;
(2)①由于SO2也能使澄清石灰水变浑浊,会干扰CO2的检验,步骤②中气体先通过图1装置(紫红色酸性高锰酸钾溶液),是为了吸收二氧化硫,防止对二氧化碳检验形成干扰;
②在t1~t2时间段内,CO体积分数突然增大,可能是因为氧气不足,垃圾在不完全燃烧时产生了大量CO,导致CO体积分数异常升高;
(3)废旧金属垃圾可以进行回收再利用,通过重新冶炼等方式,制成新的金属制品,这样既可以节约金属资源,又能减少对环境的污染。
故答案为:(1)SO2;
(2)①吸收二氧化硫,防止对二氧化碳检验形成干扰;
②氧气不足;
(3)回收利用(答案不唯一)。
【点评】在解此类题时,首先要将题中的知识认知透,然后结合学过的知识进行解答。
19.经过一段时间的科学学习,某学校项目化学习小组对生活中的科学现象产生了浓厚兴趣,开启了项目之旅。
(1)该小组根据图甲的数据分析了当天所在地的空气质量情况,其空气质量状况为  轻度污染  (填“优”“良”或“轻度污染”)。
污染指数 0~50 51~100 101~150 151~200 201~300 301~500
空气质量 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染
(2)微型空气质量检测系统可准确地检测室外空气污染物,其结构如图乙所示。其中太阳能板工作时发生的能量转化是  太阳能转化为电能  。
(3)利用微型空气质量“检测站”测得某小区地下车库中一氧化碳在不同时间段内的浓度如图丙。(已知:50ppm为一氧化碳准许成年人置身其中的最大量)由图丙观察一氧化碳浓度最大的时间段是早晨,原因可能是  早晨车辆启动较多,排放的尾气中一氧化碳含量较高  。
(4)项目化学习小组的同学们一起制作了保护空气倡议书,请你将其补充完整。
保护空气倡议书 为了使天空更蓝,人类正在积极行动,我们能做的很多,比如,其中一种保护空气的具体做法是  减少私家车使用  。
【答案】(1)轻度污染。
(2)太阳能转化为电能。
(3)早晨车辆启动较多,排放的尾气中一氧化碳含量较高。
(4)减少私家车使用。
【分析】(1)根据空气质量指数(AQI)判断空气质量状况。
(2)分析太阳能板工作时的能量转化过程。
(3)根据一氧化碳浓度变化图,分析早晨浓度最大可能的原因。
(4)提出一种保护空气的具体做法。
【解答】解:(1)由于没有提供具体的图甲数据,无法直接判断空气质量状况。通常,空气质量指数(AQI)在0~50之间为优,在51~100之间为良,在101~150之间为轻度污染。如果图甲污染指数为108,属于轻度污染。故答案为:轻度污染。
(2)太阳能板工作时发生的能量转化是将太阳能转化为电能。故答案为:太阳能转化为电能。
(3)由图丙观察一氧化碳浓度最大的时间段是早晨,原因可能是早晨车辆启动较多,排放的尾气中一氧化碳含量较高。故答案为:早晨车辆启动较多,排放的尾气中一氧化碳含量较高。
(4)保护空气倡议书的补充可以是减少私家车使用,多乘坐公共交通工具,或者减少化石燃料的使用,增加清洁能源的使用等。故答案为:减少私家车使用。
【点评】本题主要考查了空气质量的判断、能量转化、空气污染的原因分析以及保护空气的具体做法。完成此题,需要从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。通过本题的练习,可以加深对环境科学和能源利用的理解,提高环保意识和参与环境保护的行动。同时,也强调了在日常生活中采取实际行动保护空气质量的重要性。
20.泡腾片广泛应用于食品、医疗等领域,利用柠檬酸(味酸,化学式可表示为:H3R,相对分子质量为192)和碳酸氢钠(味咸,化学式为:NaHCO3)做泡腾崩解剂,发生泡腾反应:H3R+3NaHCO3=Na3R+3H2O+3CO2↑。科学课上,同学们开展“自制泡腾片”项目化学习。为使口感酸且可口,需要准确控制泡腾片中柠檬酸与碳酸氢钠的质量比,项目组的同学设计如图甲(夹持装置已略去)所示实验测泡腾崩解剂中碳酸氢钠的含量。
(1)图甲实验操作步骤正确的顺序为  BCA  (填序号)。
A.打开分液漏斗活塞
B.打开止水夹
C.通空气
(2)如表是项目组设计的“影响测量结果精确度的误差分析”的评价量表,根据量表针对图甲的实验做出评价,以下改进建议合理的是  AB  (可多选)
评价指标 评价要素 评价结果 改进建议
0☆ 1☆ 2☆ 3☆
误差分析 1.能排除装置内原有空气中CO2的干扰
3.能排除外界空气中CO2的干扰
2.能排除装置内残留CO2的干扰
4.能排除CO2中混有水蒸气的干扰
A.在称量前先通一段时间空气
B.反应结束在装置C后抽气一段时间
C.在装置C后增加浓硫酸装置
D.在装置B、C之间增加碱石灰装置
(3)为了实验精确度更高并减少实验药品的使用,小宁设计如图乙所示实验,通过测量二氧化碳体积来确定碳酸氢钠的含量。实验中,打开分液漏斗的阀门发现F装置并没有产生气泡,无法收集到气体,出现这一问题以下操作不可取的是  B  。
A.塞紧装置E、F、G的橡皮塞
B.手捂锥形瓶直至观察到产生气泡
C.将橡皮塞与导管连接处涂上凡士林
D.塞紧导管连接处的橡皮管
(4)为了测定样品中柠檬酸的含量,通过滴加氢氧化钠溶液中和过量的柠檬酸,实验过程中通过pH传感器实时监测直至pH恰好为7时,记录下使用的氢氧化钠溶液的体积,以下是项目组正确实验后得到的实验数据,请根据实验数据,计算出泡腾崩解剂中的柠檬酸和碳酸氢钠质量配比。
装置H中水的体积 装置E中泡腾液总体积 标准状态下CO2的密度 溶质质量分数 NaOH溶液的密度 溶液体积
120mL 10mL 0.002g/mL 1.6% 1g/mL 6.25mL
【答案】(1)BCA;
(2)AB;
(3)B;
(4)8:7。
【分析】(1)根据图甲实验操作顺序为先打开止水夹,再通空气,除去装置内的二氧化碳,最后打开分液漏斗活塞来分析解答;
(2)A、根据在称量前先通一段时间空气,可以除去锥形瓶内的二氧化碳来分析解答;
B、根据反应结束在装置C后抽气一段时间,可以使产生的二氧化碳被完全吸收来分析解答;
C、根据氢氧化钠溶液不具有吸收性,不需要在装置C后增加浓硫酸装置来分析解答;
D、根据氢氧化钠溶液不具有吸收性,不需要在装置B、C之间增加碱石灰装置来分析解答;
(3)根据打开分液漏斗的阀门发现F装置并没有产生气泡的原因来分析解答;
(4)根据生成的二氧化碳求出碳酸氢钠和柠檬酸的质量,再根据氢氧化钠的质量求出与氢氧化钠反应的柠檬酸质量,最后求出柠檬酸和碳酸氢钠质量即可。
【解答】解:(1)图甲实验操作顺序为先打开止水夹,再通空气,除去装置内的二氧化碳,最后打开分液漏斗活塞,则图甲实验操作步骤正确的顺序为BCA;
(2)A、在称量前先通一段时间空气,可以除去锥形瓶内的二氧化碳,该建议合理,故A符合题意;
B、反应结束在装置C后抽气一段时间,可以使产生的二氧化碳被完全吸收,该建议合理,故B符合题意;
C、氢氧化钠溶液不具有吸收性,不需要在装置C后增加浓硫酸装置,该建议不合理,故C不符合题意;
D、氢氧化钠溶液不具有吸收性,不需要在装置B、C之间增加碱石灰装置,该建议不合理,故D不符合题意;
故选:AB;
(3)实验中,打开分液漏斗的阀门发现F装置并没有产生气泡,说明装置漏气,可塞紧装置E、F、G的橡皮塞,将橡皮塞与导管连接处涂上凡士林,塞紧导管连接处的橡皮管,则出现这一问题以下操作不可取的是手捂锥形瓶直至观察到产生气泡,故选:B;
(4)根据实验数据可知,生成二氧化碳的质量为(120mL﹣10mL)×0.002g/mL=0.22g,
设生成0.22g二氧化碳需要柠檬酸和碳酸氢钠的质量分别为x和y,
H3R+3NaHCO3=Na3R+3H2O+3CO2↑
192 252 132
x y 0.22g
x=0.32g
y=0.42g
氢氧化钠的质量为6.25mL×1g/mL×1.6%=0.1g,
设于氢氧化钠反应的柠檬酸质量为z,
H3R+3NaOH=Na3R+3H2O
192 120
z 0.1g
z=0.16g
则总的柠檬酸质量为0.32g+0.16g=0.48g,故泡腾崩解剂中的柠檬酸和碳酸氢钠质量配比为0.48g:0.42g=8:7;
答:泡腾崩解剂中的柠檬酸和碳酸氢钠质量配比8:7。
故答案为:(1)BCA;
(2)AB;
(3)B;
(4)8:7。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。

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