广东省佛山市南海区2025-2026学年九年级上学期化学期末综合模拟练习试(解析版)

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广东省佛山市南海区2025-2026学年九年级上学期化学期末综合模拟练习试
一.选择题(共15小题,满分45分)
1.(3分)四季轮回又一春,以下现象中蕴含化学变化的是(  )
A.冰雪消融 B.枯木逢春 C.微风拂面 D.花香四溢
2.(3分)下列物质中,属于氧化物的是(  )
A.冰水 B.氖气 C.氯酸钾 D.食醋
3.(3分)负氧离子是氧气分子获得1个或1个以上电子后形成的微观粒子,有利于人体健康。得1个电子的负氧离子符号是(  )
A.O﹣ B.O+ C. D.
4.(3分)2025年4月22日是第56个世界地球日,主题是“我们的能源,我们的地球”,下列日常活动与这一主题不相符合的是(  )
A.节约用水 B.实行绿色出行
C.大量使用一次性餐具 D.践行垃圾分类
5.(3分)实验室制取CO2的有关操作正确的是(  )
A.检查气密性 B.制取气体
C.收集气体 D.验满
6.(3分)人体缺锌会引起多种疾病,可服用葡萄糖酸锌口服液来补锌。锌在元素周期表中的部分信息如图所示,下列说法正确的是(  )
A.锌属于非金属元素
B.Zn2+中含有28个电子
C.人体缺锌会患佝偻病
D.锌的相对原子质量为65.38g
7.(3分)春夏季蚊虫较多,蚊虫叮咬时分泌的蚁酸(HCOOH)会使人体皮肤肿痛。关于蚁酸(HCOOH),下列说法正确的是(  )
A.蚁酸由四种元素组成
B.蚁酸分子由5个原子构成
C.蚁酸中碳元素的质量分数最大
D.蚁酸中碳、氢、氧元素的质量比是6:1:16
8.(3分)下列各组物质,前者属于混合物,后者属于化合物的是(  )
A.净化后的自来水空气 B.氮气煤
C.澄清石灰水二氧化碳 D.冰水混合物液氧
9.(3分)“打铁花”是我国的非物质文化遗产,表演“打铁花”是用特制工具勺取熔化的铁水(含碳)打向空中,高温的铁水与空气中的氧气迅速反应,形成火星四射的景象。下列说法不正确的是(  )
A.远离易燃易爆物
B.发生剧烈的氧化反应
C.演示时无需佩戴隔热手套、防护服、安全帽
D.铁水与氧气反应放出热量
10.(3分)纳米铁粉在空气中不易自燃,但稍加热即可剧烈燃烧,如图是纳米铁粉在锥形瓶中燃烧的实验。下列说法不正确的是(  )
A.水可防止生成物溅落炸裂瓶底
B.气球的现象是膨胀起来
C.纳米铁粉燃烧反应的化学方程式为:
D.激光手电的作用是引燃纳米铁粉
11.(3分)《科学》刊登了用CO2为原料,不依赖光合作用人工合成淀粉的成果,其中第一步反应如图所示。下列说法正确的是(  )
A.该反应过程分子的总数不会发生改变
B.CH3OH中含有4个氢原子、1个氧原子、1个碳原子
C.反应过程中需要不断增加ZnO﹣ZrO2
D.反应后生成H2O和CH3OH的质量比为9:16
12.(3分)“劳动创造幸福”。下列劳动项目与化学知识没有直接关联的是(  )
选项 劳动项目 化学知识
A 用镶嵌金刚石的刀裁玻璃 金刚石硬度大
B 用墨水书写或绘制字画 碳单质常温下稳定
C 用CO与CuO作用冶炼金属 CO具有可燃性
D 用热水使压瘪的乒乓球复原 分子的间隔随温度升高而变大
A.A B.B C.C D.D
13.(3分)下列基于实验事实的推理,正确的是(  )
A.往H2O2溶液中加入少量CuO,迅速产生气泡,可证明CuO是催化剂
B.点燃酒精,在火焰上方罩干冷的烧杯,出现水雾,可推测酒精含氢元素
C.把CO2通入到紫色石蕊溶液中,石蕊变红,可说明CO2能使石蕊变红
D.把燃着的木条伸入装有某气体的集气瓶中,木条立刻熄灭,可推测某气体为N2
14.(3分)下列实验操作不能达到实验目的的是(  )
选项 实验目的 实验操作
A 鉴别高锰酸钾和石灰石 看颜色
B 鉴别CO和CO2 加入澄清石灰水
C 比较呼出气体和空气中氧气含量高低 用燃着的木条检验
D 除去水中的可溶性钙镁化合物 加入活性炭
A.A B.B C.C D.D
15.(3分)“生命吸管”是一种快速获取野外饮用水的吸管装置,内装有多种过滤器,其中滤网可去除大部分颗粒物;活性炭和离子交换树脂可去除异味和部分重金属;超滤膜可滤除99.3%的细菌和病毒。下列有关叙述错误的是(  )
A.滤网有过滤的作用,能去除颗粒物
B.活性炭具有吸附作用,能去除异味
C.超滤膜与将自来水煮沸的作用相同
D.净化后的水是纯净物,不含杂质
二.工艺流程题(共6小题,满分55分)
16.(7分)工业以软锰矿(主要成分是MnO2,含有SiO2、Fe2O3等少量杂质)为主要原料制备高性能的磁性材料碳酸锰(MnCO3)。其工业流程如图:
已知:MnO2+SO2=MnSO4。
(1)“浸锰”过程中Fe2O3与SO2反应的化学方程式为Fe2O3+SO2+H2SO4=2FeSO4+H2O,该反应是经历以下两步反应实现的。
i.Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O
ii.……
写出ii的化学方程式:    。
(2)“过滤Ⅰ”所得滤液中主要存在的两种金属阳离子为     (填离子符号)。
(3)“氧化”过程中被MnO2氧化的物质有(写化学式):    。
(4)“浸锰”反应中往往有副产物MnS2O6生成,温度对“浸锰”反应的影响如图所示:为减少MnS2O6的生成,“浸锰”的适宜温度是     ;向“过滤Ⅱ”所得的滤液中加入NH4HCO3溶液时温度不宜太高的原因是     。
(5)加入NH4HCO3溶液后,生成MnCO3沉淀,同时还有气体生成,写出反应的化学方程式:    。
17.(8分)阅读下列短文,回答问题。
积极探索新型清洁能源有助于促进我国加快产业结构的优化。氢能是一种热值高、能量大、来源多样的绿色能源。现阶段可使用天然气等化石能源重整制氢,以及电解水制氢。
可燃冰外观类似冰。主要含甲烷水合物(由甲烷分子和水分子组成),还含有少量二氧化碳等气体。温度不高、压力足够大、有甲烷气源时,甲烷可与水生成甲烷水合物,分散在海底岩层的空隙中。甲烷水合物能稳定存在的压强和温度范围如图所示。甲烷还是重要的化工原料,可制造氢气、炭黑、已炔、氰化氢等。
(1)可燃冰属于    能源(填“再生”或“不可再生”)。
(2)下列有关说法错误的是    。
A.海底温度低,压强大,有利于甲烷的溶解
B.在300atm下,任何温度下都可以形成可燃冰
C.可燃冰开采不合理,会造成温室效应或者海底塌方等
D.可燃冰作为燃料优点是燃烧热值大,对环境不会造成危害
(3)请写出甲烷水合物能稳定存在的压强和温度规律    。
18.(10分)【基础实验和跨学科实践】
(1)O2的制取及性质:
ⅰ.如图1中仪器甲的名称是①    。
ⅱ实验室用高锰酸钾制取O2时,需选图1的②    (填字母)作为发生装置,化学方程式为③    。
ⅲ性质验证:
操作 现象 性质
木炭燃烧,④    (填字母)a.发出红光b.生成使澄清石灰水变浑浊的气体c.吸收热量 O2具有氧化性
(2)跨学科实践活动:空气质量检测
任务1:认识空气质量检测的意义
空气质量指数日报可以反映空气质量状况。目前计入空气质量评价的主要污染物为:一氧化碳、臭氧、二氧化氮、PM10、PM2.5和⑤    (填化学式)。
任务2:了解当地空气质量状况
同学们通过网络平台查询并记录了如图2的佛山市某月4天的空气质量情况。据图分析,在一定条件下降水量的增多能使空气质量变⑥    (填“好”“差”或“无影响”),理由是⑦    。
任务3:实地检测空气质量
ⅰ.结合本市空气污染的特征,微型空气质量“检测站”最需要选用⑧    (填字母)传感器进行组装。
a.CO
b.CO2
c.O3
d.PM2.5
ⅱ..将“检测站”安装在城市某干道进行检测,收集数据并绘制如图3,结合车辆平均行驶速度,从化学的角度推测CO浓度变化的原因是⑨    。
19.(10分)电解水实验后,某校继续探究影响电解水反应速率的因素,数据记录如下:
实验编号 电极种类 NaOH溶液浓度/% 电压/V H体积/mL 所需时间/s
① 锡棒 2.5 12 20 703
② 锡棒 10 16 20 150
③ 锡棒 2.5 16 20 432
④ 镀镍回形针 10 12 20 205
⑤ 镀镍回形针 10 16 20 135
(1)与电源正极相连的玻璃管内产生的是     (填“氢气”或“氧气”)。
(2)实验①③可探究     对电解水速率的影响。
(3)要探究电极种类对电解水速率的影响,应选择实验     和     (填实验编号);这组对照不够严谨,还需要改进:    (写一点)。
(4)NaOH溶液浓度是     %(填“10”或“2.5”)时电解更快。
(5)删除一组实验仍可以达到同样的探究效果,删除的是     (填实验编号)。
20.(10分)废旧手机的电路板中含有铝、铁、铜、银、金等多种金属,随意丢弃既会造成资源浪费,也会污染土壤和水体。化学兴趣小组为回收其中的铜,设计并进行了如下实验,其流程如图。
【资料卡片】Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O,金、银不会发生类似反应。
(1)将电路板粉碎成粉末的目的是     。
(2)步骤①中所需玻璃仪器除烧杯和漏斗外,还需要     。
(3)步骤③中反应的化学方程式是     ,其反应的基本类型是     。
(4)步骤③中得到的滤渣是     。(填物质名称)
21.(10分)在生产生活中,金属锰及其化合物用途广泛。
(一)对金属锰及其化合物的认识
(1)植物生长需要微量的锰,这里的锰是指     (选填序号)。
A.原子
B.元素
C.单质
(2)地铁列车的钢轨材料是高锰钢(主要成分铁、锰、碳),高锰钢属于     (选填“纯净物”或“混合物”)。车身作喷漆处理既美观又防锈,其防锈原理是     。
(3)华为手机使用的是锂电池,锂电池质量轻、容量大,其反应原理是锂与二氧化锰反应生成亚锰酸锂(LiMnO2),该反应的化学方程式是     。
(4)菱锰矿(主要成分是MnCO3,含少量FeCO3),向一定量矿石中加入稀盐酸,观察到有大量气泡产生,且反应前后金属元素的化合价保持不变,推断反应后溶液中含有的金属阳离子主要是     (填离子符号)。
(二)碳酸锰的制备
MnCO3是一种高性能磁性材料。以软锰矿(主要成分为MnO2)为原料制备MnCO3的主要流程如下。已知:MnCO3难溶于水,在100℃时开始分解。
(5)原料软锰矿在使用之前通常需粉碎,其目的是     。
(6)已知X是一种常见的无色液体,则反应②的化学方程式为     。
(7)反应②中加入NH4HCO3溶液时,往往需要控制温度在30~35℃,温度不宜过高的原因是     (用化学方程式表示)。
(8)产品MnCO3(Ⅱ)比MnCO3(Ⅰ)更纯净,原因是产品MnCO3(Ⅰ)经过洗涤、烘干后,表面附着的水及     等杂质已被除去。
(9)为了获得纯净的MnCO3,烘干时需要控制的条件是     。
(三)碳酸锰热分解产物的研究
MnCO3及锰的氧化物加热分解的温度如下。
MnCO3MnO2MnaObMnO
称取4.60gMnCO3样品置于装置A中,进行热分解实验。控制不同的温度对样品加热,测得剩余固体质量随温度的变化如图2所示。
(10)通入空气,焙烧MnCO3到300℃时,观察到装置B中澄清石灰水变浑浊,写出装置A中反应的化学方程式为     。
(11)加热至300﹣900℃时,锰的氧化物分解会分解产生一种常见气体,该气体为     。
(12)当加热到800℃时,N点固体的成分是     ,对应物质的质量比为    。
答案和解析
一.选择题(共15小题,满分69分)
1.(6分)四季轮回又一春,以下现象中蕴含化学变化的是(  )
A.冰雪消融 B.枯木逢春 C.微风拂面 D.花香四溢
【分析】本题考查学生对物理变化和化学变化的确定,判断一个变化是物理变化还是化学变化,要依据在变化过程中有没有生成其他物质,生成其他物质的是化学变化,没有生成其他物质的是物理变化。
【解答】解:A、冰雪消融是水由固态变为液态,只是状态发生了变化,没有新物质生成,属于物理变化,故A错;
B、枯木逢春包含树木的生长,该过程中有新物质生成,属于化学变化,故B正确;
C、微风拂面是空气流动导致的,该过程中没有新物质生成,属于物理变化,故C错;
D、花香四溢只是分子在不断运动的结果,没有新物质生成,属于物理变化,故D错。
故选:B。
【点评】搞清楚物理变化和化学变化的本质区别是解答本类习题的关键.判断的标准是看在变化中有没有生成其他物质.一般地,物理变化有物质的固、液、气三态变化和物质形状的变化。
2.(6分)下列物质中,属于氧化物的是(  )
A.冰水 B.氖气 C.氯酸钾 D.食醋
【分析】物质分为混合物和纯净物,混合物是由两种或两种以上的物质组成;纯净物是由一种物质组成。纯净物又分为单质和化合物。由同种元素组成的纯净物叫单质;由两种或两种以上的元素组成的纯净物叫化合物。氧化物是指由两种元素组成的化合物中,其中一种元素是氧元素。
【解答】解:A、氧化物是指由两种元素组成的化合物中,其中一种元素是氧元素;冰水中只有水分子,水属于氧化物;故选项正确;
B、氖气属于纯净物中的单质,故选项错误;
C、氯酸钾是由三种元素组成的化合物,不属于氧化物;故选项错误;
D、食醋中有醋酸、水等,属于混合物;选项错误;
故选:A。
【点评】本考点考查了物质的分类,要加强记忆混合物、纯净物、单质、化合物、氧化物等基本概念,并能够区分应用。本考点的基础性比较强,主要出现在选择题和填空题中。
3.(3分)负氧离子是氧气分子获得1个或1个以上电子后形成的微观粒子,有利于人体健康。得1个电子的负氧离子符号是(  )
A.O﹣ B.O+ C. D.
【分析】根据负氧离子的形成来分析。
【解答】解:氧气分子中质子和电子个数相同,电性相反,氧气分子不显电性,氧分子表示为O2。负氧离子是指氧分子获得1个或1个以上电子后形成的粒子,则表示一个氧分子得到1个电子后形成的负氧离子的符号是。
故选:C。
【点评】要想解答好这类题目,要理解和熟记原子和离子的相互转化,以及与之相关的知识。
4.(3分)2025年4月22日是第56个世界地球日,主题是“我们的能源,我们的地球”,下列日常活动与这一主题不相符合的是(  )
A.节约用水 B.实行绿色出行
C.大量使用一次性餐具 D.践行垃圾分类
【分析】根据造成环境污染的原因及其防治措施来分析。
【解答】解:A、节约用水有利于水资源的保护,故A不合题意;
B、实行绿色出行既能节约化石能源,又能减少环境污染,故B不合题意;
C、大量使用一次性餐具既造成资源的浪费,又会加重环境污染,故C符合题意;
D、践行垃圾分类既能节约资源,又能减少环境污染,故D不合题意。
故选:C。
【点评】本题难度不大,掌握环保的知识是解题的关键。
5.(3分)实验室制取CO2的有关操作正确的是(  )
A.检查气密性 B.制取气体
C.收集气体 D.验满
【分析】A、根据检查气密性的方法解答;
B、根据制取二氧化碳的药品进行解答;
C、根据二氧化碳的密度进行解答;
D、根据二氧化碳气体检验方法解答.
【解答】解:A、检查气密性的方法是先夹住止水夹,然后向长颈漏斗中加水,若长颈漏斗内能形成一段稳定的液柱,则证明该装置的气密性好,A正确;
B、实验室应用大理石或石灰石与稀盐酸制取二氧化碳,不能用稀硫酸,B错误;
C、二氧化碳的密度比空气大,应向上排空法收集,C错误;
D、二氧化碳验满时应将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,证明收集已满,D错误。
故选:A。
【点评】本题考查了常见的实验操作的方法和注意事项,完成此题,可以依据已有的知识进行.
6.(3分)人体缺锌会引起多种疾病,可服用葡萄糖酸锌口服液来补锌。锌在元素周期表中的部分信息如图所示,下列说法正确的是(  )
A.锌属于非金属元素
B.Zn2+中含有28个电子
C.人体缺锌会患佝偻病
D.锌的相对原子质量为65.38g
【分析】根据元素周期表中的一格可知,左上角的数字表示原子序数,字母表示该元素的元素符号,中间的汉字表示元素名称,汉字下面的数字表示相对原子质量,进行分析判断。
【解答】解:A、锌带“钅”字旁,属于金属元素,故选项说法错误。
B、根据元素周期表中的一格可知,左上角的数字表示原子序数,该元素的原子序数为30;原子中原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数,则该元素的原子核外电子数为30,Zn2+中含有30﹣2=28个电子,故选项说法正确。
C、人体缺钙会患佝偻病,缺锌会引起食欲不振、生长迟缓等,故选项说法错误。
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,锌的相对原子质量是65.38,相对原子质量单位为“1”,通常省略不写,而不是“g”,故选项说法错误。
故选:B。
【点评】本题难度不大,灵活运用元素周期表中元素的信息(原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量)是正确解答本题的关键。
7.(3分)春夏季蚊虫较多,蚊虫叮咬时分泌的蚁酸(HCOOH)会使人体皮肤肿痛。关于蚁酸(HCOOH),下列说法正确的是(  )
A.蚁酸由四种元素组成
B.蚁酸分子由5个原子构成
C.蚁酸中碳元素的质量分数最大
D.蚁酸中碳、氢、氧元素的质量比是6:1:16
【分析】A、根据蚁酸的化学式进行分析;
B、根据蚁酸是由蚁酸分子构成的进行分析;
C、根据元素的质量比进行分析;
D、根据元素的质量比进行分析。
【解答】解:A、由蚁酸的化学式可知,蚁酸由碳、氢、氧三种元素组成,故A错误;
B、蚁酸是由蚁酸分子构成的,蚁酸分子是由碳、氢、氧三种原子构成的,一个蚁酸分子由5个原子构成,故B错误;
C、蚁酸中碳、氢、氧元素的质量比为(12×1):(1×2):(16×2)=6:1:16,氧元素的质量分数最大,故C错误;
D、蚁酸中碳、氢、氧元素的质量比为(12×1):(1×2):(16×2)=6:1:16,故D正确。
故选:D。
【点评】本题难度不大,考查同学们结合新信息、灵活运用化学式的含义与有关计算进行分析问题、解决问题的能力。
8.(9分)下列各组物质,前者属于混合物,后者属于化合物的是(  )
A.净化后的自来水空气 B.氮气煤
C.澄清石灰水二氧化碳 D.冰水混合物液氧
【分析】根据已有的物质的概念结合物质的类别进行分析解答即可。
【解答】解:A、净化后的自来水含有多种物质,属于混合物,空气中含有多种物质,属于混合物,A错误;
B、氮气是单质,煤是混合物,B错误;
C、澄清的石灰水是混合物,二氧化碳是氧化物,C正确;
D、冰水混合物是纯净物,液氧是单质,D错误;
故选:C。
【点评】加强对常见物质的类别的掌握是正确解答本题的关键。
9.(9分)“打铁花”是我国的非物质文化遗产,表演“打铁花”是用特制工具勺取熔化的铁水(含碳)打向空中,高温的铁水与空气中的氧气迅速反应,形成火星四射的景象。下列说法不正确的是(  )
A.远离易燃易爆物
B.发生剧烈的氧化反应
C.演示时无需佩戴隔热手套、防护服、安全帽
D.铁水与氧气反应放出热量
【分析】根据题意,表演“打铁花”是用特制工具勺取熔化的铁水(含碳)打向空中,高温的铁水与空气中的氧气迅速反应,形成火星四射的景象,结合铁和氧气反应生成四氧化三铁,进行分析判断。
【解答】解:A、表演“打铁花”是用特制工具勺取熔化的铁水(含碳)打向空中,高温的铁水与空气中的氧气迅速反应,形成火星四射的景象,为防止发生燃烧或爆炸,要远离易燃易爆物,故选项说法正确。
B、高温的铁水与空气中的氧气迅速反应,形成火星四射的景象,发生的是剧烈的氧化反应,故选项说法正确。
C、高温的铁水与空气中的氧气迅速反应,演示时需佩戴隔热手套、防护服、安全帽,故选项说法错误。
D、高温的铁水与空气中的氧气迅速反应,形成火星四射的景象,则铁水与氧气反应放出热量,故选项说法正确。
故选:C。
【点评】本题难度不大,理解题意、了解氧气的化学性质是正确解答本题的关键。
10.(9分)纳米铁粉在空气中不易自燃,但稍加热即可剧烈燃烧,如图是纳米铁粉在锥形瓶中燃烧的实验。下列说法不正确的是(  )
A.水可防止生成物溅落炸裂瓶底
B.气球的现象是膨胀起来
C.纳米铁粉燃烧反应的化学方程式为:
D.激光手电的作用是引燃纳米铁粉
【分析】根据已有的物质的性质以及物质间反应的实验现象进行分析解答即可。
【解答】解:A、纳米铁粉燃烧放出大量的热,锥形瓶底部的水可防止高温熔融物溅落炸裂瓶底,故A正确;
B、纳米铁粉稍加热即可剧烈燃烧,用激光手电照射,纳米铁粉燃烧,消耗氧气,放出大量的热,会冷却至室温,会观察到气球先膨胀后又变小,故B错误;
C、纳米铁粉燃烧是铁与氧气反应生成四氧化三铁,反应的化学方程式为:,故C正确;
D、激光手电照射能产生热量,为反应提供所需温度,引燃纳米铁粉,故D正确;
故选:B。
【点评】加强对氧气有关性质的掌握是正确解答本题的关键。
11.(3分)《科学》刊登了用CO2为原料,不依赖光合作用人工合成淀粉的成果,其中第一步反应如图所示。下列说法正确的是(  )
A.该反应过程分子的总数不会发生改变
B.CH3OH中含有4个氢原子、1个氧原子、1个碳原子
C.反应过程中需要不断增加ZnO﹣ZrO2
D.反应后生成H2O和CH3OH的质量比为9:16
【分析】根据微观反应示意图可知,该反应是氢气和二氧化碳在ZnO﹣ZrO2的催化作用下生成CH3OH和水,化学方程式为CO2+3H2H2O+CH3OH。
【解答】解:A、由化学方程式可知,该反应过程分子的总数发生改变,故A说法错误;
B、由化学式可知,每个CH3OH中含有4个氢原子、1个氧原子、1个碳原子,故B说法错误;
C、ZnO﹣ZrO2是该反应的催化剂,其质量与化学性质在反应前后不变,因此反应过程中不需要增加ZnO﹣ZrO2,故C说法错误;
D、由化学方程式可知,反应后生成H2O和CH3OH的质量比为18:32=9:16,故D说法正确。
故选:D。
【点评】要想解答好这类题目,要理解和熟记微粒观点及模型图的应用,以及与之相关的知识。
12.(3分)“劳动创造幸福”。下列劳动项目与化学知识没有直接关联的是(  )
选项 劳动项目 化学知识
A 用镶嵌金刚石的刀裁玻璃 金刚石硬度大
B 用墨水书写或绘制字画 碳单质常温下稳定
C 用CO与CuO作用冶炼金属 CO具有可燃性
D 用热水使压瘪的乒乓球复原 分子的间隔随温度升高而变大
A.A B.B C.C D.D
【分析】A.用镶嵌金刚石的刀裁玻璃,这一劳动项目利用的是金刚石硬度大这一化学性质。
B.用墨水书写或绘制字画,是因为墨水的主要成分是碳单质(如炭黑等),碳单质在常温下化学性质稳定。
C.用CO与CuO作用冶炼金属,其原理是一氧化碳具有还原性,在加热条件下能将氧化铜中的铜还原出来
D.用热水使压瘪的乒乓球复原,是因为分子之间有间隔,且分子的间隔随温度升高而变大。
【解答】解:A、金刚石是天然存在的最硬的物质,所以用镶嵌金刚石的刀裁玻璃,这与化学知识中金刚石硬度大直接相关,说法正确,故A不符合题意;
B、碳单质在常温下化学性质稳定,所以用墨水(主要成分含碳单质)书写或绘制字画能长时间保存,与化学知识直接相关,说法正确,故B不符合题意;
C、用CO与CuO作用冶炼金属,是利用CO的还原性,与CO具有可燃性无关,说法错误,故C符合题意;
D、用热水使压瘪的乒乓球复原,是因为分子间的间隔随温度升高而变大,说法正确,故D不符合题意;
故选:C。
【点评】本题难度简单,主要考查学生对常见物质的性质及用途与化学知识之间联系的理解和判断能力,通过让学生了解化学知识在劳动中的应用,使学生认识到化学对生活的重要意义,培养学生将化学知识应用于生活的意识。
13.(3分)下列基于实验事实的推理,正确的是(  )
A.往H2O2溶液中加入少量CuO,迅速产生气泡,可证明CuO是催化剂
B.点燃酒精,在火焰上方罩干冷的烧杯,出现水雾,可推测酒精含氢元素
C.把CO2通入到紫色石蕊溶液中,石蕊变红,可说明CO2能使石蕊变红
D.把燃着的木条伸入装有某气体的集气瓶中,木条立刻熄灭,可推测某气体为N2
【分析】A.根据催化剂的特点进行分析;
B.根据质量守恒定律分析;
C.根据二氧化碳与水反应产生的碳酸具有酸性进行分析;
D.根据不能支持燃烧的常见气体进行分析。
【解答】解:A、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化学反应前后都没有发生改变的物质叫做催化剂,往H2O2溶液中加入少量CuO,迅速产生气泡,没有证明CuO在反应前后质量和化学性质不变,不能证明CuO是催化剂,推理错误,故不符合题意;
B、点燃酒精,在火焰上方置干冷烧杯,出现水雾,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,水中含有氢元素,而水是由酒精燃烧产生的,所以可以推测酒精中含氢元素,推理正确,故符合题意;
C、把CO2通入到紫色石蕊溶液中,石蕊变红,是因为CO2与水反应生成的碳酸,碳酸使石蕊变红,而不是CO2本身使石蕊变红,推理错误,故不符合题意;
D、把装有某气体的集气瓶倒扣在燃着的蜡烛上,蜡烛熄灭,瓶内气体不一定是N2,也可能是二氧化碳等其他不支持燃烧的气体,推理错误,故不符合题意;
故选:B。
【点评】本题主要考查根据实验现象进行推理的相关知识。在化学实验中,我们需要通过严谨的实验设计和现象分析来得出结论。例如,在探究物质的性质或者反应的条件等实验中,要准确判断各种因素之间的关系。
14.(3分)下列实验操作不能达到实验目的的是(  )
选项 实验目的 实验操作
A 鉴别高锰酸钾和石灰石 看颜色
B 鉴别CO和CO2 加入澄清石灰水
C 比较呼出气体和空气中氧气含量高低 用燃着的木条检验
D 除去水中的可溶性钙镁化合物 加入活性炭
A.A B.B C.C D.D
【分析】A、高锰酸钾是紫黑色固体,石灰石是青灰色固体。
B、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,一氧化碳不能。
C、氧气具有助燃性。
D、活性炭不能除去溶于水的钙、镁化合物。
【解答】解:A、高锰酸钾是紫黑色固体,石灰石是青灰色固体,能够区分两种物质,该选项正确。
B、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,一氧化碳不能,能够区分两种物质,该选项正确。
C、燃烧的木条在呼出气体中燃烧不如在空气中剧烈,说明呼出气体中氧气含量比空气中低,该选项正确。
D、活性炭不能除去溶于水的钙、镁化合物,不能软化水,该选项不正确。
故选:D。
【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。
15.(3分)“生命吸管”是一种快速获取野外饮用水的吸管装置,内装有多种过滤器,其中滤网可去除大部分颗粒物;活性炭和离子交换树脂可去除异味和部分重金属;超滤膜可滤除99.3%的细菌和病毒。下列有关叙述错误的是(  )
A.滤网有过滤的作用,能去除颗粒物
B.活性炭具有吸附作用,能去除异味
C.超滤膜与将自来水煮沸的作用相同
D.净化后的水是纯净物,不含杂质
【分析】根据净化水的方法与原理、“生命吸管”的组成来分析。
【解答】解:A、由题干“滤网可去除大部分颗粒物”可知滤网有过滤作用,能去除颗粒物,故A选项说法正确,不符合题意;
B、活性炭具有疏松多孔的结构,因此活性炭具有吸附作用,能吸附水中的色素和异味等,故B选项说法正确,不符合题意;
C、超滤膜可滤除99.3%的细菌和病毒,将自来水煮沸也能起到一定杀菌消毒的作用,二者有相似之处,故C选项说法正确,不符合题意;
D、超滤膜可滤除99.3%的细菌和病毒,经过该装置净化后的水只是除去固体杂质、气味、重金属离子和绝大部分细菌和病毒,还含有一些细菌和病毒,不是纯净物,故D选项说法错误,符合题意。
故选:D。
【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。
二.工艺流程题(共6小题,满分55分)
16.(7分)工业以软锰矿(主要成分是MnO2,含有SiO2、Fe2O3等少量杂质)为主要原料制备高性能的磁性材料碳酸锰(MnCO3)。其工业流程如图:
已知:MnO2+SO2=MnSO4。
(1)“浸锰”过程中Fe2O3与SO2反应的化学方程式为Fe2O3+SO2+H2SO4=2FeSO4+H2O,该反应是经历以下两步反应实现的。
i.Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O
ii.……
写出ii的化学方程式: Fe2(SO4)3+SO2+2H2O=2FeSO4+2H2SO4 。
(2)“过滤Ⅰ”所得滤液中主要存在的两种金属阳离子为  Mn2+、Fe2+ (填离子符号)。
(3)“氧化”过程中被MnO2氧化的物质有(写化学式): SO2 。
(4)“浸锰”反应中往往有副产物MnS2O6生成,温度对“浸锰”反应的影响如图所示:为减少MnS2O6的生成,“浸锰”的适宜温度是  90℃  ;向“过滤Ⅱ”所得的滤液中加入NH4HCO3溶液时温度不宜太高的原因是  防止碳酸氢铵受热分解,以提高原料利用率  。
(5)加入NH4HCO3溶液后,生成MnCO3沉淀,同时还有气体生成,写出反应的化学方程式: MnSO4+2NH4HCO3=MnCO3↓+CO2↑+H2O+(NH4)2SO4 。
【分析】(1)根据第i步为:Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O,则第ii步的化学方程式为:Fe2(SO4)3+SO2+2H2O=2FeSO4+2H2SO4进行分析;
(2)根据“浸锰”过程中MnO2+SO2=MnSO4,Fe2O3+SO2+H2SO4=2FeSO4+H2O进行分析;
(3)根据“氧化”过程中被MnO2氧化的物质化合价升高,二氧化硫中硫元素+4,硫酸锰中硫元素化合价+6进行分析;
(4)根据“浸锰”反应中往往有副产物MnS2O6生成,温度对“浸锰”反应的影响进行分析;
(5)根据加入NH4HCO3溶液后,生成MnCO3沉淀,同时还有气体生成进行分析。
【解答】解:(1)“浸锰”过程中Fe2O3与SO2反应的化学方程式为:Fe2O3+SO2+H2SO4=2FeSO4+H2O,该反应是经历以下两步反应实现的。第i步为:Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O,则第ii步的化学方程式为:Fe2(SO4)3+SO2+2H2O=2FeSO4+2H2SO4。
(2)“浸锰”过程中MnO2+SO2=MnSO4,Fe2O3+SO2+H2SO4=2FeSO4+H2O。故“过滤Ⅰ”所得滤液中主要存在的两种金属阳离子为:Mn2+、Fe2+。
(3)“氧化”过程中被MnO2氧化的物质化合价升高,二氧化硫中硫元素+4,硫酸锰中硫元素化合价+6,则有:SO2。
(4)“浸锰”反应中往往有副产物MnS2O6生成,温度对“浸锰”反应的影响如图所示:为减少MnS2O6的生成,“浸锰”的适宜温度是90℃;向“过滤Ⅱ”所得的滤液中加入NH4HCO3溶液时温度不宜太高的原因是:防止碳酸氢铵受热分解,以提高原料利用率。
(5)加入NH4HCO3溶液后,生成MnCO3沉淀,同时还有气体生成,其反应的化学方程式为:MnSO4+2NH4HCO3=MnCO3↓+CO2↑+H2O+(NH4)2SO4。
故答案为:(1)Fe2(SO4)3+SO2+2H2O=2FeSO4+2H2SO4;
(2)Mn2+、Fe2+;
(3)SO2;
(4)90℃;防止碳酸氢铵受热分解,以提高原料利用率;
(5)MnSO4+2NH4HCO3=MnCO3↓+CO2↑+H2O+(NH4)2SO4。
【点评】本题主要考查物质的制备等,注意在书写化学方程式时,首先检查化学式,再检查是否配平、反应条件和沉淀、气体符号的标注。
17.(8分)阅读下列短文,回答问题。
积极探索新型清洁能源有助于促进我国加快产业结构的优化。氢能是一种热值高、能量大、来源多样的绿色能源。现阶段可使用天然气等化石能源重整制氢,以及电解水制氢。
可燃冰外观类似冰。主要含甲烷水合物(由甲烷分子和水分子组成),还含有少量二氧化碳等气体。温度不高、压力足够大、有甲烷气源时,甲烷可与水生成甲烷水合物,分散在海底岩层的空隙中。甲烷水合物能稳定存在的压强和温度范围如图所示。甲烷还是重要的化工原料,可制造氢气、炭黑、已炔、氰化氢等。
(1)可燃冰属于 不可再生  能源(填“再生”或“不可再生”)。
(2)下列有关说法错误的是 BD  。
A.海底温度低,压强大,有利于甲烷的溶解
B.在300atm下,任何温度下都可以形成可燃冰
C.可燃冰开采不合理,会造成温室效应或者海底塌方等
D.可燃冰作为燃料优点是燃烧热值大,对环境不会造成危害
(3)请写出甲烷水合物能稳定存在的压强和温度规律 其他条件相同,压强越大,温度越低,甲烷水合物越稳定  。
【分析】(1)根据能源的分类分析;
(2)A、气体的溶解度受温度、压强影响;
B、根据图分析;
C、可燃冰开采不合理,会造成温室效应或者海底塌方等;
D、可燃冰作为燃料优点是燃烧热值大,但大量使用可燃冰作燃料,会增加二氧化碳排放,导致温室效应;
(3)根据图分析。
【解答】解:(1)可燃冰在短时间内不能从自然界中得到补充,属于不可再生能源;故答案为:不可再生;
(2)A、气体的溶解度受温度、压强影响,相同条件下,温度越低,气体溶解度越大,压强越大,气体溶解度越大;海底温度低,压强大,有利于甲烷的溶解,故正确;
B、由图可知,在300atm时,温度高于21℃不能形成可燃冰,故错误;
C、可燃冰开采不合理,会造成温室效应或者海底塌方等,故正确;
D、可燃冰作为燃料优点是燃烧热值大,但大量使用可燃冰作燃料,会增加二氧化碳排放,导致温室效应,故错误。
故选:BD;
(3)由图可知,甲烷水合物能稳定存在的压强和温度规律是:其他条件相同,压强越大,温度越低,甲烷水合物越稳定。故答案为:其他条件相同,压强越大,温度越低,甲烷水合物越稳定。
【点评】本题是一个信息题,解题时根据题干信息、所需知识来分析解答即可。
18.(10分)【基础实验和跨学科实践】
(1)O2的制取及性质:
ⅰ.如图1中仪器甲的名称是① 酒精灯  。
ⅱ实验室用高锰酸钾制取O2时,需选图1的② A  (填字母)作为发生装置,化学方程式为③ 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑  。
ⅲ性质验证:
操作 现象 性质
木炭燃烧,④ b  (填字母)a.发出红光b.生成使澄清石灰水变浑浊的气体c.吸收热量 O2具有氧化性
(2)跨学科实践活动:空气质量检测
任务1:认识空气质量检测的意义
空气质量指数日报可以反映空气质量状况。目前计入空气质量评价的主要污染物为:一氧化碳、臭氧、二氧化氮、PM10、PM2.5和⑤ SO2 (填化学式)。
任务2:了解当地空气质量状况
同学们通过网络平台查询并记录了如图2的佛山市某月4天的空气质量情况。据图分析,在一定条件下降水量的增多能使空气质量变⑥ 好  (填“好”“差”或“无影响”),理由是⑦ 降水量的增多减少了PM2.5 。
任务3:实地检测空气质量
ⅰ.结合本市空气污染的特征,微型空气质量“检测站”最需要选用⑧ d  (填字母)传感器进行组装。
a.CO
b.CO2
c.O3
d.PM2.5
ⅱ..将“检测站”安装在城市某干道进行检测,收集数据并绘制如图3,结合车辆平均行驶速度,从化学的角度推测CO浓度变化的原因是⑨ 车辆平均行驶速度慢,燃料燃烧不充分,产生更多的CO  。
【分析】(1)ⅰ、根据常见仪器的名称来分析解答;
ⅱ、根据高锰酸钾受热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应为固体加热型反应来分析解答;
ⅲ、根据木炭在氧气在燃烧,发出白光,放出热量,生成使澄清石灰水变浑浊的气体来分析解答;
(2)任务1:根据目前计入空气质量评价的主要污染物来分析解答;
任务2:根据图2中的信息来分析解答;根据降水量的增多减少了PM2.5来分析解答;
任务3:ⅰ、根据首要污染物是PM2.5来分析解答;
ⅱ、根据车辆平均行驶速度慢,燃料燃烧不充分,产生更多的CO来分析解答。
【解答】解:(1)ⅰ、图1中仪器甲的名称是酒精灯;
ⅱ、高锰酸钾受热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应为固体加热型反应,发生装置选A,反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;
ⅲ、木炭在氧气在燃烧,发出白光,放出热量,生成使澄清石灰水变浑浊的气体,故选:b;
(2)任务1:目前计入空气质量评价的主要污染物为一氧化碳、臭氧、二氧化氮、PM10、PM2.5和SO2;
任务2:据图分析可知,在一定条件下降水量的增多能使空气质量变好,理由是降水量的增多减少了PM2.5;
任务3:ⅰ、由图2可知,首要污染物是PM2.5,则微型空气质量“检测站”最需要选用PM2.5传感器进行组装,故选:d;
ⅱ、将“检测站”安装在城市某干道进行检测,收集数据并绘制如图3,结合车辆平均行驶速度,从化学的角度推测CO浓度变化的原因是车辆平均行驶速度慢,燃料燃烧不充分,产生更多的CO。
故答案为:(1)ⅰ、酒精灯;
ⅱ、A;2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;
ⅲ、b;
(2)任务1:SO2;
任务2:好;降水量的增多减少了PM2.5;
任务3:ⅰ、d;
ⅱ、车辆平均行驶速度慢,燃料燃烧不充分,产生更多的CO。
【点评】本考点主要考查了仪器的名称、气体的制取装置的选择和空气的污染及其危害,同时也考查了化学方程式的书写等,综合性比较强。
19.(10分)电解水实验后,某校继续探究影响电解水反应速率的因素,数据记录如下:
实验编号 电极种类 NaOH溶液浓度/% 电压/V H体积/mL 所需时间/s
① 锡棒 2.5 12 20 703
② 锡棒 10 16 20 150
③ 锡棒 2.5 16 20 432
④ 镀镍回形针 10 12 20 205
⑤ 镀镍回形针 10 16 20 135
(1)与电源正极相连的玻璃管内产生的是  氧气  (填“氢气”或“氧气”)。
(2)实验①③可探究  电压  对电解水速率的影响。
(3)要探究电极种类对电解水速率的影响,应选择实验  ②  和  ⑤  (填实验编号);这组对照不够严谨,还需要改进: 将电极形状改成相同  (写一点)。
(4)NaOH溶液浓度是  10  %(填“10”或“2.5”)时电解更快。
(5)删除一组实验仍可以达到同样的探究效果,删除的是  ④或①  (填实验编号)。
【分析】(1)根据电解水反应生成氢气和氧气分析;
(2)根据控制变量法分析;
(3)根据控制变量法分析;
(4)根据表中数值对比分析;
(5)根据控制变量法分析。
【解答】解:(1)根据“正氧负氢,氢二氧一”可知与电源正极相连的玻璃管内产生的是氧气。故答案为:氧气;
(2)实验①③其他条件相同,只有电压不同,可探究电压对电解水速率的影响。故答案为:电压;
(3)实验②与实验⑤其他条件相同,只有电极种类不同,可探究电极种类对电解水速率的影响;但这组对照不够严谨,因为锡棒和镀镍回形针表面积不一致,应将电极形状改成相同再对比。故答案为:②;⑤;将电极形状改成相同;
(4)对比表中数值可知,其他条件相同时,氢氧化钠溶液浓度为10%时比2.5%电解更快。故答案为:10;
(5)删除实验④或①仍可以达到同样的探究效果。故答案为:④或①。
【点评】本题主要考查影响化学反应速率的因素探究等,注意完成此题,可以从题干抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
20.(10分)废旧手机的电路板中含有铝、铁、铜、银、金等多种金属,随意丢弃既会造成资源浪费,也会污染土壤和水体。化学兴趣小组为回收其中的铜,设计并进行了如下实验,其流程如图。
【资料卡片】Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O,金、银不会发生类似反应。
(1)将电路板粉碎成粉末的目的是  增大反应物之间的接触面积,使反应更快更充分(合理即可)  。
(2)步骤①中所需玻璃仪器除烧杯和漏斗外,还需要  玻璃棒  。
(3)步骤③中反应的化学方程式是  Fe+CuSO4=FeSO4+Cu  ,其反应的基本类型是  置换反应  。
(4)步骤③中得到的滤渣是  铜和铁  。(填物质名称)
【分析】电路板中含有铝、铁、铜、银、金等多种金属,加入过量的稀硫酸,得到的滤渣中含有铜、银、金等;滤渣中加入足量的稀硫酸和过氧化氢溶液,滤渣为金和银;滤液为硫酸铜溶液,加入过量的铁粉,得到的滤渣中含有铜和铁,滤液为硫酸亚铁溶液,据以上分析解答。
【解答】解:(1)将电路板粉碎成粉末的目的是增大反应物之间的接触面积,使反应更快更充分;
(2)步骤①是过滤,过滤所需的玻璃仪器是:烧杯、漏斗、玻璃棒;
(3)废旧手机的电路板中含有铝、铁、铜、银、金等多种金属,加入过量稀硫酸,铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气,铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,铜、银、金和稀硫酸不反应,过滤,滤渣中含铜、银、金,向滤渣中加入足量稀硫酸和过氧化氢溶液,铜和过氧化氢、稀硫酸反应生成硫酸铜和水,金、银不反应,故滤液中含硫酸铜,故步骤③中反应为铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,该反应的化学方程式为:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;该反应符合“一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物”的反应,属于置换反应;
(4)步骤③中得到的滤渣是过量的铁和反应生成的铜。
故答案为:
(1)增大反应物之间的接触面积,使反应更快更充分(合理即可);
(2)玻璃棒;
(3)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;置换反应;
(4)铜和铁。
【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。
21.(10分)在生产生活中,金属锰及其化合物用途广泛。
(一)对金属锰及其化合物的认识
(1)植物生长需要微量的锰,这里的锰是指  B  (选填序号)。
A.原子
B.元素
C.单质
(2)地铁列车的钢轨材料是高锰钢(主要成分铁、锰、碳),高锰钢属于  混合物  (选填“纯净物”或“混合物”)。车身作喷漆处理既美观又防锈,其防锈原理是  隔绝水和氧气  。
(3)华为手机使用的是锂电池,锂电池质量轻、容量大,其反应原理是锂与二氧化锰反应生成亚锰酸锂(LiMnO2),该反应的化学方程式是  Li+MnO2=LiMnO2 。
(4)菱锰矿(主要成分是MnCO3,含少量FeCO3),向一定量矿石中加入稀盐酸,观察到有大量气泡产生,且反应前后金属元素的化合价保持不变,推断反应后溶液中含有的金属阳离子主要是  Mn2+、Fe2+ (填离子符号)。
(二)碳酸锰的制备
MnCO3是一种高性能磁性材料。以软锰矿(主要成分为MnO2)为原料制备MnCO3的主要流程如下。已知:MnCO3难溶于水,在100℃时开始分解。
(5)原料软锰矿在使用之前通常需粉碎,其目的是  增大接触面积,使反应更充分,反应速率更快  。
(6)已知X是一种常见的无色液体,则反应②的化学方程式为  MnSO4+2NH4HCO3=(NH4)2SO4+MnCO3↓+CO2↑+H2O  。
(7)反应②中加入NH4HCO3溶液时,往往需要控制温度在30~35℃,温度不宜过高的原因是  NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O  (用化学方程式表示)。
(8)产品MnCO3(Ⅱ)比MnCO3(Ⅰ)更纯净,原因是产品MnCO3(Ⅰ)经过洗涤、烘干后,表面附着的水及  (NH4)2SO4 等杂质已被除去。
(9)为了获得纯净的MnCO3,烘干时需要控制的条件是  小于100℃  。
(三)碳酸锰热分解产物的研究
MnCO3及锰的氧化物加热分解的温度如下。
MnCO3MnO2MnaObMnO
称取4.60gMnCO3样品置于装置A中,进行热分解实验。控制不同的温度对样品加热,测得剩余固体质量随温度的变化如图2所示。
(10)通入空气,焙烧MnCO3到300℃时,观察到装置B中澄清石灰水变浑浊,写出装置A中反应的化学方程式为  2MnCO3+O22MnO2+2CO2 。
(11)加热至300﹣900℃时,锰的氧化物分解会分解产生一种常见气体,该气体为  氧气  。
(12)当加热到800℃时,N点固体的成分是  Mn2O3和MnO  ,对应物质的质量比为  79:71  。
【分析】(1)根据植物生长需要微量的锰,这里的锰不是以分子、原子、单质等形式存在进行分析。
(2)根据混合物的定义,铁生锈是与氧气和水共同作用的结果,进行分析。
(3)根据锂与二氧化锰反应生成亚锰酸锂(LiMnO2),进行分析。
(4)根据反应前后金属元素的化合价保持不变进行分析。
(5)根据粉碎的目的是增大接触面积进行分析。
(6)根据X是一种常见的无色液体,即为水进行分析。
(7)根据温度不宜过高是防止碳酸氢铵受热分解生成氨气、二氧化碳和水进行分析。
(8)根据反应②生成了硫酸铵,MnCO3(Ⅰ)粗产品表面附着有硫酸铵进行分析。
(9)根据MnCO3难溶于水,在100℃时开始分解,进行分析。
(10)根据通入空气,焙烧MnCO3到300℃时,观察到装置B中澄清石灰水变浑浊进行分析。
(11)根据加热至300﹣900℃时,锰的氧化物分解会分解产生一种常见气体,进行分析。
(12)根据分解的全过程中,锰元素的质量始终不变进行分析。
【解答】解:(1)植物生长需要微量的锰,这里的锰不是以分子、原子、单质等形式存在,这里所指的“锰”是强调存在的元素,与具体形态无关,故选B;
(2)地铁列车的钢轨材料是高锰钢(主要成分铁、锰、碳),高锰钢属于混合物;铁生锈是与氧气和水共同作用的结果,车身作喷漆处理既美观又防锈,其防锈原理是隔绝水和氧气达到防锈的目的;
(3)锂与二氧化锰反应生成亚锰酸锂(LiMnO2),该反应的化学方程式是Li+MnO2=LiMnO2;
(4)菱锰矿(主要成分是MnCO3,含少量FeCO3),向一定量矿石中加入稀盐酸,可观察到有大量气泡产生,且反应前后金属元素的化合价保持不变,即稀盐酸与MnCO3反应生成氯化锰、二氧化碳和水,稀盐酸与FeCO3反应生成氯化亚铁、二氧化碳和水,所以推断反应后溶液中含有的金属阳离子主要是Mn2+、Fe2+;
(5)原料软锰矿在使用之前通常需粉碎,其目的是增大接触面积,使反应更充分,反应速率更快;
(6)已知X是一种常见的无色液体,即为水,则反应②的化学方程式为MnSO4+2NH4HCO3=(NH4)2SO4+MnCO3↓+CO2↑+H2O;
(7)反应②中加入NH4HCO3溶液时,往往需要控制温度在30~35℃,温度不宜过高是防止碳酸氢铵受热分解生成氨气、二氧化碳和水,该反应方程式为:;
(8)由于反应②生成了硫酸铵,MnCO3(Ⅰ)粗产品表面附着有硫酸铵,所以产品MnCO3(Ⅱ)比MnCO3(Ⅰ)更纯净,原因是产品MnCO3(Ⅰ)经过洗涤、烘干后,表面附着的水及硫酸铵等杂质已被除去;
(9)由于MnCO3难溶于水,在100℃时开始分解,所以为了获得纯净的MnCO3,烘干时需要控制的条件是小于100℃;
(10)通入空气,焙烧MnCO3到300℃时,观察到装置B中澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成,根据题干信息可知,MnCO3焙烧到300℃时还生成了MnO2,写故装置A中反应的化学方程式为;
(11)加热至300﹣900℃时,锰的氧化物分解会分解产生一种常见气体,锰的氧化物中含有锰元素和氧元素,根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,所以生成的气体为氧气;
(12)4.60gMnCO3样品中锰元素的质量为,由题目信息可知,在分解的全过程中,锰元素的质量始终不变,所以M电对应固体中氧元素的质量为3.16g﹣2.2g=0.96g,则M点对应固体中锰原子和氧原子的个数比为,故M点对应的固体化学式为Mn2O3;加热到900℃对应的固体的化学式为MnO,故当加热到800℃时,N点对应的固体的成分是Mn2O3、MnO;
设N点对应的固体成分中Mn2O3的质量为x,MnO的质量为y,则有
,解得x=1.58g,y=1.42g,则对应物质的质量比为x:y=1.58g:1.42g=79:71。
故答案为:(1)B;
(2)混合物;隔绝水和氧气;
(3)Li+MnO2=LiMnO2;
(4)Mn2+、Fe2+;
(5)增大接触面积,使反应更充分,反应速率更快;
(6)MnSO4+2NH4HCO3=(NH4)2SO4+MnCO3↓+CO2↑+H2O;
(7)NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O;
(8)(NH4)2SO4;
(9)小于100℃;
(10)2MnCO3+O22MnO2+2CO2;
(11)氧气;
(12)Mn2O3和MnO;79:71。
【点评】本题主要考查物质的相互转化和制备等,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。
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