【2024高频考点考前冲刺】2021-2023年初中科学中考真题考点——化学反应方程式计算

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【2024高频考点考前冲刺】2021-2023年初中科学中考真题考点——化学反应方程式计算

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【2024高频考点考前冲刺】2021-2023年初中科学中考真题考点
——化学反应方程式计算
一.选择题(共1小题)
1.(2021 宁波)在5.6g铁粉中,先逐滴加入一定量的Cu(NO3)2溶液,充分反应后再逐滴加入AgNO3溶液,剩余固体质量与所加溶液总质量的关系如图所示。下列说法正确的是(  )
A.所加溶液质量为M1g时,生成Cu的质量为m1g
B.bc段发生的是Cu和AgNO3溶液的反应
C.m3的值为21.6
D.e点溶液中不含Cu(NO3)2
二.填空题(共1小题)
2.(2022 温州)实验室制取二氧化碳时,选择合适溶质质量分数的盐酸,有利于减少盐酸浪费。小明分别取400克溶质质量分数为7.3%、14.6%、21.9%的盐酸与足量的石灰石反应,进行A、B、C三组实验,产生二氧化碳的快慢与时间关系如图所示,算得盐酸利用率如表(盐酸利用率是指收集到的气体体积理论上所需要的盐酸量与实际消耗的盐酸总量的比值)。
盐酸利用率与盐酸溶质质量分数的关系
组别 A B C
盐酸溶质质量分数 7.3% 14.6% 21.9%
盐酸利用率 82.5% 81.5% 72.1%
(1)小明在实验过程中发现,发生装置中的锥形瓶外壁发烫。推测图中C组在第5~10分钟时反应快速变慢的主要原因是    。
(2)小明用400克盐酸进行A组实验,可收集到二氧化碳气体约多少升?(盐酸与石灰石反应的化学方程式为:2HCl+CaCO3═CaCl2+H2O+CO2↑,常温常压下二氧化碳的密度约为2克/升)
(3)实验中,小明想在10分钟内制取10升二氧化碳气体,综合考虑各种因素,选用哪种溶质质量分数的盐酸更合适,并说明理由。    。
三.计算题(共1小题)
3.(2022 绍兴)举重前运动员常常会抓一把“镁粉”在手里搓,以起到防滑效果,某种“镁粉”中只含有MgO、Mg(OH)2、MgCO3中的一种或几种固体。某兴趣小组对其成分展开了探究:分别取4.2克MgO、Mg(OH)2、MgCO3和“镁粉”置于烧杯中,逐滴加入相同溶质质量分数的稀盐酸直至粉末恰好消失。四种固体消耗稀盐酸的质量如表所示,且烧杯③和烧杯④中产生了大量气泡。请结合实验现象和数据回答问题。
物质 MgO Mg(OH)2 MgCO3 “镁粉”
消耗稀盐酸的质量/克 121.8 m 58.0 61.9
(1)烧杯③中产生的气体是    。
(2)“镁粉”中不只含有MgCO3一种物质,理由是    。
(3)表格中m的值为多少?(请写出计算过程)
(4)为确定“镁粉”的具体成分,兴趣小组补充了如下实验:取“镁粉”和MgCO3各4.2克,加入足量稀盐酸,生成相同条件下的气体体积分别为952毫升和1120毫升。由此可知该种“镁粉”的成分是    。
四.解答题(共22小题)
4.(2021 衢州)“加氢几分钟,畅行数百里”,这是2021上海车展上为氢能源汽车打出的标语。氢能源汽车使用的是氢燃料电池(如图所示)。电池工作时在催化剂的作用下,氢原子失去电子形成氢离子,穿过电极A通过电解液移动到电极B与氧离子结合形成水分子;而电子则从电极A经外部电路通过电动机到达电极B,形成电流。
(1)氢燃料电池工作时是将化学能直接转化为    能。
(2)氢气是氢燃料电池的原料,可以在用电低谷时,利用电网多余电能电解水来制取。已知1.2kg氢气大约可供某款氢能源汽车行驶100km,请根据化学方程式计算,制取1.2kg氢气至少需要电解多少质量的水。
(3)氢燃料电池工作时,通过电动机的电流方向是:   。
(4)世界能源组织提出:在制氢过程中基本上没有碳排放而得倒的氢气称为绿氢。下列方式可制得绿氢的是    。
A.水力发电制氢
B.太阳能发电制氢
C.火力发电制氢
D.核能发电制氢
5.(2021 丽水)土灶是我国古代劳动人民智慧的结晶,它通常以木柴、秸秆为燃料。目前,我市农村仍有使用土灶做饭的习惯。
小科和小思在爷爷家看到不能移动的土灶(如图甲),他们对土灶产生了好奇,了解到其内部结构如图乙所示:木柴添加通道与烟囱相连,通风道与木柴添加通道通过中间铁栅连通。于是分别设计了移动式土灶(如图丙和丁)。
(1)为使木柴充分燃烧,移动式土灶设计更合理的是    (填“丙”或“丁”);
(2)土灶设计烟囱的作用是    ;
(3)资料显示:1千克干木柴在土灶中燃烧,能产生约12.5克固体粉尘。从环境保护的角度,提出一条合理建议    ;
(4)干木柴的主要成分是纤维素[(C6H10O5)n],纤维素在空气中完全燃烧的化学方程式为:[(C6H10O5)n+6nO26nCO2+5nH2O。若干木柴中纤维素的质量分数为40.5%,则4000克干木柴中的纤维素完全燃烧会产生二氧化碳多少克?
6.(2021 杭州)磁铁矿石(含Fe3O4)是常用的炼铁原料,工业上可通过如下反应:
4CO+Fe3O43Fe+4CO2,将其中的Fe3O4转化为Fe。
(1)Fe3O4中铁元素和氧元素的质量比为    。
(2)假设冶炼过程中铁没有损耗,用含有464吨Fe3O4的磁铁矿石可提炼出含铁质量分数为96%的生铁多少吨?
7.(2021 金华)某品牌钙片的部分信息:①钙片主要成分为碳酸钙;②每片钙片的质量为1克。某科学学习小组同学用该品牌钙片做了如下实验:把100克稀盐酸分成五等份,分5次将稀盐酸添加到放有10片钙片的烧杯中,充分反应(钙片中其它成分不溶于水且不与盐酸反应)。得到的实验数据见下表。
实验次数 1 2 3 4 5
加入稀盐酸的质量/克 20 20 20 20 20
剩余固体的质量/克 8.0 6.0 4.0 2.2 2.2
回答下列问题:
(1)钙片用于补“钙”。钙片中所含的“钙”是指    ;
A.元素
B.单质
C.原子
(2)10片钙片中所含碳酸钙的总质量为    克;
(3)计算该实验中所用稀盐酸的溶质质量分数。(写出计算过程)
8.(2021 绍兴)2021年3月,中央财经会议明确把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局,争取在2060年前实现碳中和。“碳中和”是指在一定时间内产生的二氧化碳排放总量,通过二氧化碳去除手段来抵消掉这部分碳排放,达到“净零排放”的目的。
(1)二氧化碳是引起温室效应的主要气体,根据图甲回答支持这一结论的信息是:   。
(2)科学家已经研究出多种方式来实现二氧化碳的转化。
①浙江大学研发的“二氧化碳烟气微藻减排技术”,利用微型藻类吸收二氧化碳实现固碳。微型藻类是     (选填“真核”或“原核”)生物,该技术的本质是利用微藻的    作用实现固碳。
②固碳的另一种方法是将收集的二氧化碳和水混合后注入地下玄武岩中,最终与岩石中的矿物质作用形成固态的石头碳酸盐。这种固碳方式属于    变化(选填“物理”或“化学”)。
③我国研发的“液态太阳燃料合成技术”(乙),甲醇(CH3OH)等液体燃料被形象地称为“液态阳光”。甲醇制取过程中能量转化是太阳能→电能→   能。
甲醇合成时,若碳元素全部来自于二氧化碳,则制取10吨甲醇需要消耗二氧化碳    吨。
(二氧化碳转化成甲醇的方程式为:CO2+3H2CH3OH+H2O)
(3)交通领域的“以电代油”可以来实现“减碳”目标。图丙为某纯电动汽车与某燃油汽车的相关数据,
请回答:
①与燃油汽车相比,纯电动汽车每行驶100km会向空气减少排放    kg的二氧化碳。(ρ汽油=0.7×103kg/m3,结果精确到0.1)
②从获取电能的各种方式看,相对于燃煤发电,符合“减碳”理念的是    发电。
9.(2021 湖州)市场上常见的苏打水有苏打气泡水和无汽苏打水两种。它们的主要成分中都含有碳酸氢钠,俗称小苏打,具有以下性质。
性质一:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑(NaHCO3在50℃以上开始逐渐分解)
性质二:NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑
(1)苏打气泡水中含有大量二氧化碳,瓶盖一打开就有大量气泡产生,所以叫气泡水。无汽苏打水则不含二氧化碳,但小明认为他喝入体内也会产生二氧化碳,主要是利用了碳酸氢钠的性质    (选填“—”或“二”),理由是    。
(2)小明查阅了相关资料想自制苏打水,于是购买了一袋小苏打,包装袋上标注的碳酸氢钠含量是99%。真的有这么高吗?小明取了10克小苏打样品放入装置,逐次加入稀硫酸进行实验,得到相关数据。请通过计算帮助小明判断包装袋上的标注是否准确。(2NaHCO3+H2SO4═Na2SO4+2H2O+2CO2↑)
序号 反应前 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
加入稀硫酸溶液质量/克 0 10 10 10 10 10
C装置中溶液总质量/克 100.0 101.1 102.2 103.3 104.4 105.0
(3)如果去掉装置B,测量结果将会    (选填“偏大”或“偏小”)。
10.(2021 宁波)小宁用稀盐酸和石灰石反应制取二氧化碳(石灰石中的杂质既不溶于水也不和酸反应),为了探究反应后溶液的成分,他又进行如下实验:取反应后的溶液50g于烧杯中,逐滴滴入碳酸钠溶液,发现先有气泡产生,后生成白色沉淀。下表为产生的气体总质量、沉淀总质量与滴入碳酸钠溶液总质量的关系。
碳酸钠溶液总质量/g 25.0 50.0 75.0 100.0 125.0 150.0 175.0 200.0
气体总质量/g 1.1 2.2 2.2 2.2 2.2 2.2 2.2 2.2
沉淀总质量/g 0 0 2.5 5.0 m n 9.0 9.0
(1)表中n=   。
(2)所取的反应后50g溶液中溶质是    。
(3)所用碳酸钠溶液中溶质的质量分数是多少?
11.(2021 浙江)小嘉发现:向碳酸钠溶液中倾倒稀盐酸,很快就产生了气泡:向碳酸钠溶液中逐滴加入稀盐酸,滴加一定量后才有气泡产生。查阅资料:向碳酸钠溶液中逐滴加入稀盐酸,先发生的反应是Na2CO3+HCl═NaCl+NaHCO3;当Na2CO3全部转化成NaHCO3后,再发生反应NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑。为此他用如图所示装置进行了如下实验:
步骤一:在广口瓶中加入10克溶质质量分数为10.6%的碳酸钠溶液,用注射器向瓶中缓慢注入一定量的溶质质量分数为7.3%的稀盐酸,观察到瓶内无明显现象;步骤二:继续用注射器向瓶中注入稀盐酸,一段时间后观察到瓶内连续产生气泡,烧杯中澄清石灰水?。
(1)步骤二中,观察到烧杯中澄清石灰水    。
(2)上述实验中,加入稀盐酸多少克后,才开始产生二氧化碳?   。
(3)向一定量碳酸钠溶液中无论是倾倒还是逐滴加入足量的稀盐酸,完全反应后产生二氧化碳质量是相同的,其本质原因是什么?   。
12.(2022 杭州)某火力发电厂用石灰石为原料吸收废气中的二氧化硫,以防止污染环境,发生反应的化学方程式为:2CaCO3+2SO2+O2═2CaSO4+2CO2。若每天需要吸收0.64吨二氧化硫,则该发电厂每个月(按30天计)需要含碳酸钙为90%的石灰石多少吨?(杂质不参与反应)
13.(2022 湖州)在研究“酸与碱之间发生的反应”过程中,取一洁净的锥形瓶,往其中加入25克氢氧化钠溶液,然后逐滴滴入质量分数为7.3%的稀盐酸。
(1)为了获取酸能与碱反应的证据,滴加稀盐酸前,锥形瓶中还需加入的是    。
(2)酸与碱之间反应的实质是    。
(3)滴加稀盐酸至恰好完全反应,锥形瓶及溶液总质量随加入稀盐酸质量的变化关系如图所示。
①a的值是    。
②求反应后溶液中溶质的质量分数。
14.(2022 台州)二氧化碳是一种与人类生产、生活有密切关系的气体,对地球生命具有重要意义。
(1)二氧化碳的发现
17世纪初,海尔蒙特发现木炭燃烧后不但有灰烬,还产生了一种不可见的气体,于是他将该气体命名为“森林之精”,蜡烛的火焰会在该气体中熄灭,说明了这种气体的化学性质有    。
(2)二氧化碳的制取
实验室常用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳。现要制取4.4克二氧化碳,至少需要含碳酸钙质量分数为80%的石灰石多少克?
(3)二氧化碳的减排和消耗
人类降低空气中的二氧化碳含量的研究有两个方向:一是减少二氧化碳的排放,二是增加二氧化碳的消耗。请写出一条你能做到的消耗二氧化碳的方式或途径:   。
15.(2022 丽水)思维模型是依据事物发展内在规律所建立的解决问题的基本框架,能引导有序思维、增进深度理解、促进问题解决。小科建构了“混合物提纯”的思维模型:
【初步理解】根据混合物组分的性质差异,获得混合物中目标组分。
(1)海水淡化是将海水中的盐与水分开,常压加热蒸馏法是其中的一种:常压下将海水加热形成水蒸气,再液化得到淡水的过程。从建模角度分析,海水加热形成水蒸气属于上述模型中的    (填“分离转移”或“反应转化”)。
【探究本质】根据组分的性质差异,选择合适方法,实现物质提纯。
(2)从含少量氯化钠的硝酸钾固体中提纯硝酸钾,是通过溶解、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥实现的。其中过滤操作将硝酸钾晶体与溶液分离是根据    不同。
【实践应用】根据混合物中某组分发生化学反应,提高混合物中目标组分纯度。
(3)小科取10克混有少量硫酸的盐酸溶液,滴入氯化钡溶液至不再产生沉淀,经过滤、洗涤和干燥得到沉淀0.233克,则原混合溶液中硫酸的溶质质量分数为    。
【融合创新】依据科学原理,融合技术与工程,形成新颖而有价值的解决实际问题方案。
(4)常压加热蒸馏法,能耗大、成本高。小科查阅资料获知,现在世界上的许多大型海水淡化工厂,都已经采用低压加热蒸馏法,请解释其蕴含的科学道理    。
16.(2022 丽水)萤石是我市的优势矿产资源,也是我国“战略性矿物”。为探讨萤石的形成、开采,浮选等跨学科问题,兴趣小组对某萤石矿区开展项目化研究。
[萤石形成]岩浆冷却过程中从岩浆分离出含氟离子的气水热液,在热液沿裂隙上升时,氟离子与周围岩石中的钙离子结合成氟化钙冷却结晶后形成矿物晶体颗粒即萤石,它通常存在于花岗岩等岩石内。
(1)萤石矿属于    (填“岩浆岩”、“沉积岩”或“变质岩“)。
[萤石开采]萤石开采过程中,通常用乳化炸药装入凿好的岩壁小孔,将岩石炸成碎块,再将岩石碎块装入车厢运出矿洞。
(2)乳化炸药将岩石炸成碎块的过程中,化学能转化成    。
[萤石浮选]蛋石矿开采后,将矿石破碎,研磨成矿粉,加水调成矿浆,往矿浆中添加捕收剂等药剂进行浮选,使目标矿粉粘附在泡沫上浮至水面,得到纯度较高的精矿。
(3)如图是pH值、捕收剂种类对浮选回收率影响的图像。为获得高浮选回收率,浮选时的最佳条件是    。
[纯度测定]萤石的主要成分为氟化钙(CaF2)。
已知:CaF2+H2SO4(浓)==CaSO4+2HF↑
(4)为测定精矿样品中氟化钙的含量,该小组称取10g样品和浓硫酸充分反应,生成的气体全部被碱性溶液吸收,测得碱性溶液增重4.4g,计算样品中氟化钙的质量分数。
[项目评估]萤石是我市优势矿产资源,但对萤石开采项目一直有不同观点。
(5)请选出你认同的一种观点    (填字母)。
A.我市应该立足资源优势,大力发展萤石开采项目
B.在勘探技术和环境监测到位的情况下,可以发展萤石开采项目
C.萤石开采项目会引发地表沉陷,诱发地质灾害,应禁止萤石开采项目
17.(2022 金华)为了保护生态环境,针对全球气候变化,中国政府向全球承诺,力争于2060年前实现“碳中和”。“碳中和”是指在一定时间内,使二氧化碳的排放总量与吸收总量平衡,实现“零排放”。实现“碳中和”通常可采取如下措施:
Ⅰ.碳减排:减少人类生产和生活中二氧化碳的排放量。
(1)下列做法不能实现“碳减排”的是    。
A.加高烟囱排放工业废气
B.推进新能源汽车使用
C.废弃物分类投放并回收利用
D.养成节约用水用电习惯
Ⅱ.碳吸收:①利用植物光合作用,这是自然界消耗二氧化碳的最重要途径;②利用“碳捕捉与封存技术”,即通过一定的方法,将工业生产中产生的CO2分离出来进行储存。在实际生产中,经常用NaOH溶液来“捕捉”CO2流程如图所示(部分条件及物质未标出)。
(2)用该技术进行“碳捕获”有效利用了原材料,该过程中被循环利用的物质有    。
(3)分离器中发生的反应:①CaO+H2O=Ca(OH)2,②Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH。现有溶质质量分数为10.6%的Na2CO3溶液100千克,求完全反应后,理论上可生成CaCO3的质量(要求根据化学方程式计算)。
Ⅲ.碳转化:指二氧化碳的资源化利用。
18.(2022 舟山)2022年我国将有6名航天员生活在空间站。氧气、水、食物等是维持航天员驻留空间站的必要物质。为提高物质的利用率,目前空间站通过以下途径实现物质循环利用:
(1)由图可知,目前空间站通过物质循环获得水的途径共有    条,其中尿液净化时必须除去尿液中的    等代谢废物。
(2)为实现氧的循环,目前空间站内利用氢气和航天员呼出的二氧化碳,在一定条件下转化为甲烷和水,化学方程式为4H2+CO22H2O+CH4。据测算,正常情况下一位航天员一天呼出的二氧化碳质量约1.1千克,若这些二氧化碳全部与氢气反应,则可生成水多少千克?
19.(2023 衢州)在医院,吸氧的患者每小时消耗600L氧气,费用为4元。实验室制取氧气的成本是多少呢?小科在图甲装置的锥形瓶中加入适量的二氧化锰和水,用注射器吸入20mL过氧化氢溶液并全部注入锥形瓶中,测得装置的总质量变化如图乙。
(1)上述过氧化氢溶液完全分解产生氧气的质量是    g。
(2)根据实验数据,通过化学方程式计算20mL过氧化氢溶液中溶质的质量。
(3)已知上述20mL过氧化氢溶液的成本为0.4元,若在实验室用同样的过氧化氢溶液制取600L氧气(密度取1.4g/L),需要的成本是    元,可见在实验时应节约药品。(不计其它成本)
(4)小科连接图甲和图丙装置,用注射器另取4mL同样的过氧化氢溶液,通过直接测量氧气的体积来计算成本。若不考虑导管对实验的影响,以下分析正确的是    。
A.广口瓶中的水面上有少量植物油,能防止氧气溶于水
B.实验前图丙装置中广口瓶内的水量不会影响测量结果
C.读数时量筒中的水面高于广口瓶内的液面导致测得氧气的体积偏小
D.测得氧气的体积等于量筒中增加的水的体积减去加入的过氧化氢溶液的体积
20.(2023 湖州)为测定某品牌钙片中碳酸钙的质量分数,小明先将钙片粉碎,再各取2.5g粉末与一定量的同浓度稀盐酸反应(钙片中其他成分不参与反应),测出生成二氧化碳的质量(不考虑二氧化碳的损失)。实验数据如下表所示:
实验数据记录表
组序 粉末样品的质量(g) 盐酸的质量(g) 二氧化碳的质量(g)
1 2.5 10 0.22
2 2.5 20 0.44
3 2.5 30 0.44
(1)小明先将钙片进行粉碎,其目的是    。
(2)通过分析第2组和第3组数据,可知第3组反应中    过量。
(3)求该钙片中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程)
21.(2023 宁波)古籍中有记载制烧碱的方法,其核心反应可表示为:Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓。小宁模仿古法,以实验室中的Na2CO3、Ca(OH)2固体为原料,制备400g溶质质量分数为10%的NaOH溶液用于制作叶脉书签。
(1)制作叶脉书签时,用NaOH溶液去除叶肉,是利用了NaOH的    性。
(2)400g溶质质量分数为10%的NaOH溶液中,含NaOH的质量为    g、水的质量为    g。
(3)需称取Na2CO3、Ca(OH)2的质量各为多少?
22.(2023 温州)金属与酸反应会放出热量。为深入研究金属和酸反应的特点,小明用如图甲所示装置进行实验:在中烧瓶加入0.48克镁和足量的溶质质量分数为14.6%的稀盐酸,塞紧瓶塞,利用传感器记录160秒内瓶内气压变化。用等质量的铁和锌重复上述实验,得到相关曲线如图乙。
(1)图乙中,能支持锌比铁活动性强的证据是    。
(2)实验中,若0.48克镁完全反应,至少需要稀盐酸多少克?(镁与盐酸反应的化学方程式为:Mg+2HCl=MgCl2+H2↑)
(3)解释镁与稀盐酸反应,0~80秒瓶内气压发生如图乙变化的原因:   。
23.(2023 杭州)我国提出争取在2060年实现“碳中和”。为减少二氧化碳的排放,科学家提出用二氧化碳合成一种可降解的塑料[C4H6O3]n(相对分子质量为102n),一定条件下,反应可表示为:nCO2+nC3H6O═[C4H6O3]n。若制取204吨该塑料,理论上可以少排放多少吨二氧化碳?(写出计算过程)
24.(2023 金华)食用碱的主要成分是Na2CO3(含有少量NaCl),研究小组为测定市售食用碱中Na2CO3的含量,设计了如图所示实验装置。
取12克食用碱样品放入锥形瓶进行实验。按定量测定实验的正确步骤,进行规范操作,并用电子天平对某一装置进行连续称重,直至该装置质量不再改变时停止实验,此时该装置质量增加了4.4克。(假设每步吸收都完全,ACDE装置中试剂均过量)回答下列问题。
(1)装置A的作用是    。
(2)根据某装置质量不再改变时,作为停止实验的依据,则该装置应该是    。
(3)计算食用碱中Na2CO3的质量分数。(要求根据化学方程式计算)
25.(2023 绍兴)在探究酸、碱性质时,小敏的操作过程如图甲所示,烧杯中固体质量与加入溶液的质量关系如图乙所示。请回答下列问题。
(1)加入稀盐酸后出现的现象是    。
(2)bc段发生反应的化学方程式有    。
(3)c点时,溶液中含有的溶质是    。
(4)通过计算得出d点坐标    。
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【2024高频考点考前冲刺】2021-2023年初中科学中考真题考点
——化学反应方程式计算 答案
一.选择题(共1小题)
1.解:将5.6g的铁粉加入Cu(NO3)2溶液中,则铁与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜,ab段为铁与硝酸铜反应,根据图像分析,加入硝酸银后反应出现两个拐点,则是硝酸银与两种金属反应,即和铁与铜反应,所以b点铁有剩余,b点固体为铁和铜,溶液中溶质为硝酸亚铁而无硝酸铜。充分反应后再逐滴加入AgNO3溶液,铁先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,铁完全反应后,铜再与硝酸银反应生成银和硝酸铜,所以bc段是铁与硝酸银反应,cd段是铜与硝酸银反应。最后由于加入硝酸银过量,所以此时有生成的硝酸亚铁、硝酸铜以及剩余的硝酸银。
A、所加溶液质量为M1g时,m1g为生成铜质量与剩余铁质量和,所以生成Cu的质量不等于m1g,故A错误;
B、bc段是铁与硝酸银反应,cd段是铜与硝酸银反应,故B错误;
C、5.6g铁先与硝酸铜反应生成铜,铜再与硝酸银反应生成银的质量,与5.6g铁与硝酸银反应生成银的质量相等,根据图像,m3即为最终生成银的质量。
Fe+2AgNO3═Fe(NO3)2+2Ag
56 216
5.6g m3
m3=21.6g
故C正确
D、bc段是铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,cd段是铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜,所以e点溶质有硝酸亚铁、硝酸铜和剩余的硝酸银,故D错误。
故选:C。
二.填空题(共1小题)
2.解:(1)盐酸溶质质量分数越大,越易挥发;发生装置中的锥形瓶外壁发烫,说明反应放热,温度升高,加快盐酸挥发,反应速度越快,消耗的盐酸越多。上述结果引起盐酸溶质质量分数快速减小,故反应快速变慢。
(2)解:参加反应的稀盐酸溶质质量:m=400克×7.3%×82.5%=24.09克
设生成二氧化碳的质量为x
2HCl+CaCO3═CaCl2+H2O+CO2↑
73 44
24.09克 x

解得:x=14.52克
V==7.26升
答:可收集到二氧化碳气体7.26升。
(3)选B,由图像可知,B前10分钟反应快慢适中,盐酸利用率较高,每分钟产生二氧化碳体积大于1升,能满足十分钟内收集10升二氧化碳。
故答案为:
(1)盐酸溶质质量分数越大,越易挥发;温度升高,加快盐酸挥发;反应速度越快,消耗的盐酸越多;上述结果引起盐酸溶质质量分数快速减小,故反应快速变慢;
(2)7.26升;
(3)选B,前10分钟反应快慢适中,盐酸利用率较高,能满足收集10升二氧化碳。
三.计算题(共1小题)
3.解:(1)碳酸镁与盐酸反应生成氯化镁、水和二氧化碳,所以烧杯③中产生的气体是二氧化碳;
(2)根据表格中的数据和“取MgCO3和“镁粉”样品4.2g,逐滴加入相同溶质质量分数的稀盐酸直至粉末恰好消失,消耗的盐酸质量不相等;
(3)设与碳酸镁反应消耗的氯化氢的质量为x。
MgCO3+2HCl═MgCl2+H2O+CO2↑
84 73
4.2g x
x=3.65g
所用盐酸中溶质的质量分数为×100%≈6.29%;
设与氢氧化镁反应消耗的氯化氢的质量为y。
Mg(OH)2+2HCl═MgCl2+2H2O
58 73
4.2g y
y≈5.286g
消耗盐酸的质量为≈84.0g
答:表格中m的值为84.0;
(4)为确定“镁粉”的具体成分,同学们认为还需要补充如下实验:取“镁粉”和MgCO3各4.2克,加入足量稀盐酸,生成相同条件下的气体体积分别为952毫升和1120毫升;
设MgCO3的质量为m,则,解得m=3.57g,消耗盐酸的质量为×58.0g=49.3g;“镁粉”中另一种物质的质量为4.2g﹣3.57g=0.63g,消耗稀盐酸的质量为61.9g﹣49.3g=12.6g,则设4.2g该物质消耗稀盐酸的质量为n,则,解得n=84g,故“镁粉”中除MgCO3外的另一种物质为Mg(OH)2。
故答案为:(1)二氧化碳(或CO2);
(2)等质量的MgCO3和“镁粉”消耗的盐酸质量不相等;
(3)84.0;
(4)MgCO3和Mg(OH)2。
四.解答题(共22小题)
4.解:(1)电池是将化学能转化为电能的装置,故氢燃料电池是将化学能直接转化为电能,故填:电;
(2)解:设制取1.2kg氢气需要电解水的质量为x
2H2O2H2↑+O2↑
36 4
x 1.2kg

x=10.8kg
答:需要电解水的质量为10.8kg。
(3)由题目信息电子则从电极A经外部电路通过电动机到达电极B,形成电流,而电流的方向与电子的流向相反,故电动机内电流从B极到A极,故填:B到A;
(4)在制氢过程中基本上没有碳排放而得倒的氢气称为绿氢,;
A、水力发电制氢过程中不排放碳,可制得绿氢;
B、太阳能属于清洁能源,太阳能发电制氢过程中不排放碳,可制得绿氢;
C、火力发电,燃烧化石燃料,排放二氧化碳,不能制得绿氢;
D、核能发电制氢过程中不排放碳,可制得绿氢;
故选:ABD。
5.解:(1)在丁中有通风口,进入更多的空气,能使木柴充分燃烧,所以移动式土灶设计更合理的是丁;
(2)土灶设计烟囱的作用是:有利于热冷空气形成对流,有利于可燃物充分燃烧,有利于排出有害气体和烟尘;
(3)资料显示:1千克干木柴在土灶中燃烧,能产生约12.5克固体粉尘,粉尘能污染空气,从环境保护的角度,合理建议是加装除尘装置等;
(4)设4000克干木柴中的纤维素完全燃烧会产生二氧化碳的质量为x
(C6H10O5)n+6nO26nCO2+5nH2O
162n 264n
4000g×40.5%        x
解得:x=2640g
答:4000克干木柴中的纤维素完全燃烧会产生二氧化碳是2640g。
故答案为:(1)丁;
(2)有利于热冷空气形成对流,有利于可燃物充分燃烧,有利于排出有害气体和烟尘(合理即可);
(3)加装除尘装置(合理即可);
(4)2640g。
6.解:(1)Fe3O4中铁元素和氧元素的质量比为:
(56×3):(16×4)=21:8
(2)设可提炼出含铁质量分数为96%的生铁的质量为x
Fe3O4+4CO3Fe+4CO2
232 168
464t x×96%
解得:x=350t
答:可提炼出含铁质量分数为96%的生铁是350t。
故答案为:
(1)21:8;
(2)350t。
7.解:(1)钙片用于补“钙”,钙片中所含的“钙”是指钙元素。
故填:A。
(2)10片钙片中所含碳酸钙的总质量为:10g﹣2.2g=7.8g。
故填:7.8.
(3)设20g稀盐酸中氯化氢质量为x,
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑,
100 73
2.0g x
=,
x=1.46g,
该实验中所用稀盐酸的溶质质量分数是:×100%=7.3%,
答:该实验中所用稀盐酸的溶质质量分数是7.3%。
8.解:(1)图甲中显示大气中二氧化碳浓度升高时,大气温度也在升高,可以说明二氧化碳是引起温室效应的主要气体;
(2)①藻类具有成形的细胞核,属于真核生物:微藻能够通过光合作用吸收氧化碳;
②二氧化碳加水与矿物质作用形成碳酸盐,有新物质的生成,因此该过程属于化学变化;
③二氧化碳和氢气在一定条件下生成甲醇,其中涉及的能量转化是把太阳能最终转化为甲醇中的化学能储存:
设消耗CO2质量为x
CO2+3H2CH3OH+H2O
44 32
x 10t
x=13.75t;
(3)①由图可知,电动车每行驶100km会释放20×0.785kg=15.7kgCO2;
而燃油车每行驶100km会释放10×10﹣3m3×0.7×10kg/m×3.857=26.99kgCO2,
则少释放CO226.99kg﹣15.7kg=11.299kg≈11.3kg;
②符合“减碳”的理念,则说明新的发电方式没有产生二氧化碳,如光伏发电、水力发电、风力发电、地热能发电等等:
故答案为:
(1)大气中二氧化碳浓度升高,全球平均气温也升高,且趋势相同(合理即可);
(2)①真核;光合;②化学;③化学;13.75;
(3)11.3;光伏或水力或风力等(合理即可)。
9.解:(1)因为人体内不能达到50℃的温度,所以他喝入无汽苏打水体内也会产生二氧化碳不是受热分解,主要是因为人体的为中有盐酸,盐酸与碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,因此喝入无汽苏打水体内也会产生二氧化碳;故填:二,人体内不能达到50℃的温度或人体内有盐酸;
(2)由题意得:生成二氧化碳的质量为105.0g﹣100.0g=5.0g
设样品中碳酸氢钠的质量为x
2NaHCO3+H2SO4═Na2SO4+2H2O+2CO2↑
168 88
x 5.0g

x≈9.55g
样品中碳酸氢钠的质量分数为:×100%=95.5%≠99%,因此包装袋上的标注不准确;
答:包装袋上的标注不准确;
(3)根据图中的实验过程。A装置硫酸与碳酸氢钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,B装置干燥二氧化碳气体,C装置吸收生成的二氧化碳,因此C装置中溶液增加量即为生成的二氧化碳气体,因此如果去掉装置B,则水蒸气也进入C装置,导致二氧化碳的质量增大,计算所得的碳酸氢钠的质量增大,测量结果将会偏大;故填:偏大。
10.解:(1)由表中数据可知,25g碳酸钠溶液完全反应生成2.5g碳酸钙,加入175.0g碳酸钠溶液时,产生碳酸钙质量是9.0g,说明m=7.5,n=9.0。
故填:9.0。
(2)产生气泡,说明溶液中含有氯化氢,产生白色沉淀,说明溶液中含有氯化钙,所取的反应后50g溶液中溶质是氯化钙、氯化氢。
故填:氯化钙、氯化氢。
(3)设所用碳酸钠溶液中溶质的质量分数是x,
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑,
106 44
50g×x 2.2g

x=10.6%,
答:所用碳酸钠溶液中溶质的质量分数是10.6%。
11.解:(1)步骤二中,观察到烧杯中澄清石灰水变浑浊。
故填:变浑浊。
(2)设加入稀盐酸质量为x,
Na2CO3+HCl═NaCl+NaHCO3,
106 36.5
10g×10.6% x×7.3%
=,
x=5g,
上述实验中,加入稀盐酸5g后,才开始产生二氧化碳。
故填:5g。
(3)向一定量碳酸钠溶液中无论是倾倒还是逐滴加入足量的稀盐酸,完全反应后产生二氧化碳质量是相同的,其本质原因是两种方式中,生成的二氧化碳中的碳元素都完全来自于碳酸钠,即碳酸钠中的碳元素完全转化成二氧化碳中的碳元素。
故填:两种方式中,生成的二氧化碳中的碳元素都完全来自于碳酸钠,即碳酸钠中的碳元素完全转化成二氧化碳中的碳元素。
12.解:设每天需要消耗CaCO3的质量为x
2CaCO3+O2+2SO2═2CaSO4+2CO2,
200 128
x 0.64t

x=1t
则每个月需要石灰石的质量为×30=33.3t
答:该发电厂每个月需要含碳酸钙为90%的石灰石33.3t。
13.解:(1)由于氢氧化钠与盐酸反应没有明显的现象,所以滴加稀盐酸前,锥形瓶中还需加入无色酚酞试液,当滴加稀盐酸至溶液红色消失,说明酸与碱发生了反应;
(2)酸碱中和的实质就是H+和OH﹣结合生成H2O;
(3)①根据质量守恒定律,a=80.4﹣60.4=20;
②设反应后溶液中溶质的质量为x。
NaOH+HCl=NaCl+H2O
36.5 58.5
20g×7.3% x
x=2.34g
反应后溶液中溶质的质量分数为×100%=5.2%.
答:反应后溶液中溶质的质量分数为5.2%。
故答案为:(1)无色酚酞试液;
(2)H+和OH﹣结合生成H2O;
(3)①20;
②5.2%。
14.解:(1)蜡烛的火焰会在该气体中熄灭,说明了这种气体不能燃烧也不支持燃烧,故答案为:不能燃烧也不支持燃烧;
(2)解:设需要碳酸钙的质量为x
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 4.4g

x=10g,
石灰石的质量为=12.5g
答:至少需要含碳酸钙质量分数为80%的石灰石12.5g。
(3)光合作用是自然界中消耗二氧化碳的主要途径,且植树造林是我们容易做到的消耗CO2的方式或途径,故答案为:植树造林(合理即可)。
15.解:(1)海水淡化是将海水中的盐与水分开,常压加热蒸馏法是其中的一种:常压下将海水加热形成水蒸气,再液化得到淡水的过程。从建模角度分析,海水加热形成水蒸气属于上述模型中的分离转移;故答案为:分离转移;
(2)过滤操作将硝酸钾晶体与溶液分离是根据颗粒大小不同;故答案为:颗粒大小;
(3)设硫酸的质量为x,则:
H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl
98 233
x 0.233g
x=0.098g
则原混合溶液中硫酸的溶质质量分数为=0.98%
故答案为:0.98%;
(4)常压加热蒸馏法,能耗大、成本高。小科查阅资料获知,现在世界上的许多大型海水淡化工厂,都已经采用低压加热蒸馏法,其中蕴含的科学道理是液体的沸点随气压的降低而降低,从而节约能量消耗;故答案为:液体的沸点随气压的降低而降低,从而节约能量消耗。
16.(1).岩浆冷却过程中从岩浆分离出含氟离子的气水热液,在热液沿裂隙上升时,氟离子与周围岩石中的钙离子结合成氟化钙冷却结晶后形成矿物晶体颗粒即萤石,则萤石矿属于岩浆岩,故答案为:岩浆岩。
(2).乳化炸药将岩石炸成碎块的过程中,化学能转化成机械能,故答案为:机械能。
(3).由图可知,当选择捕收剂A及溶液的pH为8.5左右时,浮选回收率最高,所以为获得高浮选回收率,浮选时的最佳条件是选择捕收剂A及pH为8.5左右,故答案为:选择捕收剂A及pH为8.5左右。
(4).设样品中氟化钙的质量为x;
CaF2+H2SO4(浓)==CaSO4+2HF↑
78 40
x 4.4g

x=8.58g;精矿样品中氟化钙的质量分数=×100%=85.8%
答:精矿样品中氟化钙的质量分数为85.8%。
(5).A 为避免环境污染及资源浪费,应合理发展萤石开采项目,选项错误;
B 在勘探技术和环境监测到位的情况下,可以发展萤石开采项目,选项正确;
C 萤石开采项目会引发地表沉陷,诱发地质灾害,应合理开发萤石开采项目,选项错误;
故选:B。
17.解:(1)A、通过加高烟囱排放工业废气,不能减少空气的污染物的总量,故选项不能实现“碳减排”;
B、推进新能源汽车使用,减少燃油,可以减少二氧化碳的排放,故选项能实现“碳减排”;
C、废弃物分类投放并回收利用,节约资源,可以减少二氧化碳的排放,故选项能实现“碳减排”;
D、养成节约用水用电习惯,可以减少二氧化碳的排放,故选项能实现“碳减排”;
故选:A。
(2)用该技术进行“碳捕获有效利用了原材料,该过程中氢氧化钠、氧化钙既是反应物,又是生成物,可以循环利用;
(3)解:设生成碳酸钙的质量为x
Na2CO3+Ca (OH)2=CaCO3↓+2NaOH
106 100
100kg×10.6% x
x=10kg
答:完全反应后,理论上可生成CaCO3的质量为10kg。
故答案为:
(1)A;
(2)NaOH、CaO;
(3)10kg。
18.解:(1)由图可知,航天员呼吸生成水,将航天员的尿液净化得到水,二氧化碳和氢气在一定条件下生成水和甲烷,故目前空间站通过物质循环获得水的途径共有三条,其中尿液净化时必须除去尿液中的尿素、尿酸等代谢废物。
(2)设可生成水质量为x
4H2+CO22H2O+CH4
44 36
1.1千克 x

x=0.9千克
答:可生成水0.9千克。
故答案为:
(1)3;尿素、尿酸;
(2)0.9千克。
19.解:(1)由质量守恒定律可知,生成氧气的质量为:413.7g﹣412.3g=1.4g;故答案为:1.4;
(2)设20mL过氧化氢溶液中溶质的质量为x,则:
2H2O22H2O+O2↑
68 32
x 1.4g
x=2.975g
答:20mL过氧化氢溶液中溶质的质量为2.975g;
(3)600L氧气(密度取1.4g/L)的质量为600L×1.4g/L=840g,则成本是:=240元
故答案为:240;
(4)A.广口瓶中的水面上有少量植物油,能防止氧气溶于水,说法正确;
B.实验前图丙装置中广口瓶内的水必须能将右侧导管下端浸没起来,否者无法测定生成氧气的体积,说法错误;
C.读数时量筒中的水面高于广口瓶内的液面会导致产生了一定压强差,广口瓶内的氧气未完全排出,导致测得氧气的体积偏小,说法正确;
D.测得氧气的体积等于量筒中增加的水的体积减去加入的过氧化氢溶液的体积,说法正确。
故答案为:ACD。
20.解:(1)将钙片进行粉碎,其目的是增大反应物的接触面积,有利于充分反应;
(2)第1组加入10g盐酸生成0.22g二氧化碳,第2组加入20g盐酸生成0.44g二氧化碳,说明盐酸都完全反应,第3组加入30g盐酸生成0.44g二氧化碳,说明盐酸过量;
(3)设样品中碳酸钙的质量为x。
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 0.44g
解得:x=1g
所以钙片中的碳酸钙的质量分数为×100%=40%
答:钙片中的碳酸钙的质量分数为40%。
故答案为:(1)增大反应物的接触面积,有利于充分反应;
(2)盐酸;
(3)40%。
21.解:(1)氢氧化钠有强烈的腐蚀性,制作叶脉书签,用NaOH溶液去除叶肉,利用了该性质;
(2)400g溶质质量分数为10%的NaOH溶液中,含NaOH的质量为400g×10%=40g、水的质量为400g﹣40g=360g;
(3)设需称取Na2CO3、Ca(OH)2的质量各为x、y。
Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓
106 74 80
x y 40g
x=53g
y=37g
答:需称取Na2CO3、Ca(OH)2的质量各为53g和37g。
故答案为:(1)腐蚀;
(2)40;360;
(3)53g、37g。
22.解:(1)由乙图可知,0﹣40秒的任意时间点,锌与稀盐酸反应瓶内气压都大于铁与稀盐酸反应瓶内气压,可知锌比铁活动性强;
(2)设需要稀盐酸的质量为x。
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
24 73
0.48g x×14.6%
x=10g
答:至少需要稀盐酸10g。
(3)由于镁与稀盐酸反应生成氢气,同时放热,0﹣40秒时装置中气压不断增加,40秒时反应停止,瓶中热量不断散失,温度将至室温,瓶内气压逐渐减小,但仍高于初始气压。
故答案为:(1)0﹣40秒的任意时间点,锌与稀盐酸反应瓶内气压都大于铁与稀盐酸反应瓶内气压;
(2)10g;
(3)由于镁与稀盐酸反应生成氢气,同时放热,0﹣40秒时装置中气压不断增加,40秒时反应停止,瓶中热量不断散失,温度将至室温,瓶内气压逐渐减小,但仍高于初始气压。
23.解:设理论上可以少排放二氧化碳的质量为x。
nCO2+nC3H6O═[C4H6O3]n
44n 102n
x 204t
x=88t
答:理论上可以少排放88t二氧化碳。
24.解:(1)装置A的作用是吸收空气中的二氧化碳。
故答案为:吸收空气中的二氧化碳。
(2)根据某装置质量不再改变时,作为停止实验的依据,则该装置应该是D(吸收二氧化碳,如果质量不再变化,说明反应完全)。
故答案为:D。
(3)设食用碱中Na2CO3的质量分数是x。
Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑
106 44
12gx 4.4g

x≈88.3%
答:食用碱中Na2CO3的质量分数是88.3%。
25.解:(1)稀盐酸与氧化铜反应生成蓝色的氯化铜和水,故加入稀盐酸后出现的现象是固体逐渐消失,溶液显蓝色;
(2)bc段是稀盐酸与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和水,反应的化学方程式为HCl+NaOH═NaCl+H2O;
(3)稀盐酸与氧化铜反应生成蓝色的氯化铜和水,稀盐酸与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和水,则c点时,溶液中含有的溶质是NaCl、CuCl2;
(4)设12g氧化铜消耗溶质HCl的质量为x,生成氯化铜的质量为y,
CuO+2HCl═CuCl2+H2O
80 73 135
12g x y

x=10.95g

y=20.25g
剩余溶质HCl的质量为200g×7.3%﹣10.95g=3.65g,
设bc段消耗氢氧化钠溶液质量为z,
HCl+NaOH═NaCl+H2O
36.5 40
3.65g 16%z

z=25g
设cd段消耗氢氧化钠溶液质量为m,生成沉淀质量为n,
CuCl2+2NaOH═Cu(OH)2↓+2NaCl
135 80 98
20.25g 16%m n

m=75g

n=14.7g
即生成氢氧化铜沉淀的质量为14.7g,消耗16%的氢氧化钠溶液的质量为25g+75g=100g,则加入的溶液质量为200g+100g=300g,故通过计算得出d点坐标(300,14.7)。
故答案为:(1)固体逐渐消失,溶液显蓝色;
(2)HCl+NaOH═NaCl+H2O;
(3)NaCl、CuCl2;
(4)(300,14.7)。
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