浙教版科学中考二轮复习:化学方程式 (含解析)

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浙教版科学中考二轮复习:化学方程式 (含解析)

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中考二轮复习:化学方程式
一、选择题
1.中国科学院首创室温制氢方案,其反应原理如图所示。下列说法错误的是(  )
A.该反应的化学方程式是CO+H2O H2+CO2
B.该反应前后分子数目不变
C.该反应前后氢元素的化合价不变
D.反应物CO和H2O都是氧化物
2.鱼苗在长途运输中,通常将鱼苗养在相对密闭的容器内,加入某种药品,使容器内满足下列条件才能保持鱼苗的存活:充足的氧气、及时除去鱼苗呼出的CO2、水的pH调节在8左右,碱性不能太强。现有以下四种物质供选择:双氧水、过氧化钙(CaO2)、过氧化钠(Na2O2)、氯酸钾。它们的有关化学性质如下:
⑴2H2O2=2H2O+O2↑
⑵2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
⑶2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
⑷2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑
⑸2CaO2+2CO2=2CaCO3↓++O2
⑹KClO3不与H2O、CO2反应
在鱼苗长途运输中你认为最适合加入的物质是(  )
A.双氧水 B.过氧化钙 C.过氧化钠 D.氯酸钾
3.载入航天器中处理CO2的反应原现之一是2Li2O2+2CO2=2X+O2,X的化学式为(  )
A.Li B.Li2O C.LiOH D.Li2CO3
4.小科通过视频号“胜哥课程”理解了化学反应的本质,如图是用来表示物质间发生化学反应的模型示意图,下列说法正确的是( ,
A.反应前后分子种类不变
B.反应前后氧元素化合价发生变化
C.甲的相对分子质量为10
D.反应中乙、丁的分子个数比为2:3
5.继麒麟芯片后,华为发布业界最高性能处理器鲲鹏920,摆脱了对国外产品的依赖。芯片主要以高纯度的单质硅(Si)为原料制成,在半导体硅元件生产中,常用氢氟酸(HF)来清除硅表面的氧化膜,反应原理为 下列说法错误的是(  )
A.生成物X的化学式是H2O
B.该反应是复分解反应
C.H2SiF6中硅元素显+4价
D.地壳中硅元素含量仅次于氧元素
6.将二氧化碳转化为甲烷 甲醇(CH4O)等燃料是当下研究“减碳”的一个热点方向。下面微观示意图展示了目前二氧化碳分别转化为甲烷、甲醇的两条路径。下列说法不正确的是(  )
A.甲烷中碳、氢元素的质量比为3:1
B.每个甲醇分子中有4个氢原子
C.转化路径1的反应条件为高温高压
D.转化路径2的反应中,参加反应的二氧化碳和氢气的质量比为22:1
7.“胜哥”模拟我国古代劳动人民发明的湿法炼铜技术,在硫酸铜溶液中加入过量铁粉制铜,如图所示。下列分析正确的是 (  )
A.反应过程中,溶液的颜色保持不变
B.反应过程中,溶液的质量保持不变
C.反应结束后,烧杯中的固体仅有铜
D.反应说明铁的金属活动性比铜的强
二、填空题
8.“胜哥”用甲烷和二氧化碳在 的作用下制取合成气,其原理过程如图所示。
(1) 在该反应中的作用相当于   。
(2)合成气是由一种常见的单质和一氧化碳所组成的混合物,这种单质的化学式为   。
(3)反应中甲烷和一氧化碳的分子个数比是   。
9.小科通过视频号“胜哥课程”理解了化学反应的本质,如图为某化学反应的微观示意图。
(1)X、Y、Z中属于化合物的是   (选填字母)。
(2)反应生成Y和Z的分子个数比是   。
10.科学家利用太阳能产生激光,再用激光使水分解得到氢气和氧气实现”制氢”;在”储氢”领域,可以将二氧化碳和氢气在一定条件下反应生成甲烷和水,实现二氧化碳的再利用和”储氢”。回答下列问题:
(1)上述”制氢”过程中用激光使水分解的反应,属于基本反应类型中的   ;
(2)上述”储氢”过程中发生反应的化学方程式为   。
11.《天工开物》中记载了许多我国古代劳动人民对物质的认识和应用的事例,如:
硝石:“硝质与盐同母,大地之下潮气蒸成,现于地面。”
石灰:“凡石灰经火焚炼为用。……用以砌墙、石,则筛去石块,水调黏合。”
(1)硝石(硝酸钾)与食盐同属于   类物质(选填“酸”“碱”或“盐”)。
(2)文中石灰指氧化钙,可通过CaCO3 CaO+CO2↑反应制备,此反应属于   反应(填写反应的基本类型):水调黏合过程中,氧化钙和水发生反应的化学方程式为   。
12.天宫课堂中,航天员王亚平视频展示了在无容器材料实验柜中进行的“锆金属熔化与凝固”实验。金属锆具有抗腐蚀性强、熔点高、硬度大等特性,广泛用于航空航天、军工、原子能等领域。
(1)金属锆熔化属于   (填“物理”或“化学”)变化。
(2)如图所示是锆元素在元素周期表中的信息,其中“40”是锆元素的原子序数,即它在元素周期表中的位置序号,也是锆原子的核电荷数(即质子数),由此可知锆原子的核外电子数为   。
(3)在850℃条件下,镁(Mg) 与四氯化锆(Z rCl4) 发生置换反应获得金属锆。该反应的化学方程式为:   。
13.性能神奇的金属钛(Ti)是航空、军工、电力等领域的重要原材料。常温下钛不与非金属及强酸反应,加热时却可以和常见的非金属单质反应。金红石(主要成分TiO2)是钛矿石之一,目前利用金红石大规模生产钛的过程是:
①在高温条件下在往金红石与碳粉混合物中通入氯气,反应制得四氯化钛(TiCl4)和一种可燃性气体;
②在氩气的气流中,高温下用过量的镁跟四氯化钛反应制得钛和氯化镁。
完成下列问题:
(1)过程①中发生反应的化学方程式为   ;
(2)过程②中发生的反应,属于基本反应类型中的   。
14.现有一瓶蓝色液体甲和一瓶无色液体乙,可能是( (OH)2;五种物质中的一种或几种,为了分析其成分,取样品进行如图实验(除稀硝酸过量外,其余均恰好完全反应)。
试根据实验过程和发生的现象判断:
(1)浅蓝色固体B中所含物质的化学式是   。
(2)蓝色溶液E中所含的阳离子有   。
(3)写出一个步骤③中发生的化学方程式   。
(4)干燥固体甲中物质的组成可能有   。
15.下图为杭州奥体中心游泳馆水循环系统,该系统使游泳馆实现常年“不换水”的同时水质完全符合国际赛事标准,充分体现了杭州绿色亚运的理念。
(1)硅藻土过滤器中的硅藻土为多孔结构,其孔隙最小可达1~2微米,可阻隔固体颗粒、去除悬浮物、脱色、除味等,则硅藻土在净化水的过程中起了过滤和   作用。
(2)NaClO是常用的消毒剂,其中氯元素的化合价为   价。
(3)工业上用X+2NaOH══NaCl+NaClO+H2Q制取 NaClO,则X的化学式为   。
16.氢氧化钠和盐酸能发生反应,下面我们从不同角度来分析这一反应。
⑴宏观分析:如图1所示,将天平调平,取下锥形瓶,挤压胶头滴管,再将锥形瓶放回托盘。观察到反应后天平   ,得出化学反应前后物质质量不变。:
⑵微观分析:图2表示反应前后锥形瓶内溶液中存在的离子,其中的“"表示   。(填离子符号)
⑶建立模型:NaOH+HCI=NaCl+H2O
⑷定量分析:反应过程中消耗的氢氧化钠和生成的氯化钠的质量比是   。
三、实验与探究题
17. “胜哥”为测定空气中的氧气含量开展如下实验(装置如图甲)。
Ⅰ.将一根长度等于玻璃钟罩最宽部分直径的铁棒横放在钟罩里,把装有稀硝酸的陶罐通过铁钩挂在铁棒上,用绳索将小铁方(铁块的升降通过在钟罩外拉动或放松绳索来实现)。
Ⅱ.调整水槽中初始水位如图乙,再使铁块浸入稀硝酸中,观察到铁块表面迅速产生大量气泡,钟罩内水面下降。[稀硝酸有强氧化性,能与铁发生如下反应:4HNO3+Fe=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O]
Ⅲ.当水位降至接近钟罩口时(如图丙),立即取出铁块,以防气体外逸。
IV.等待一段时间后,水面稳定在如图丁的位置。(一氧化氮会与氧气等物质发生如下反应:4NO+3O2+2 ? =4HNO3)
分析与评价:
(1)步骤IV中的“?”处应填    。
(2)从图丙到图丁过程中,钟罩内水位上升的原因是   。(忽略温度变化的影响)
(3)小科重复了上述实验,虽实验时装置气密性良好,且钟罩内液面上方气体体积均能精确测量(即测定气体体积的误差忽略不计),但经多次实验测定,发现每次测得空气的含氧量都小于1/5,原因是 
  。
18.“胜哥”用等质量分数的盐酸和 NaOH 溶液进行了实验探究。
请回答:
(1)在图1实验中,可用   (填指示剂名称)指示NaOH 被盐酸反应完全。
(2)传感器可以更好地指示酸碱反应过程。在图2实验中,用pH传感器测量室温下滴加盐酸过程中溶液的pH,当pH=7时,烧杯中溶液的溶质是   。
(3)盐酸和NaOH反应会放出热量,保持环境温度不变,在NaOH溶液中插入温度传感器,记录温度散据至t1时,迅速将等质量、等温度的盐酸倒入其中。在图 3中画出后续的温度随时间变化示意曲线(绘至温度稳定为止)。
(4)酸与碱的反应在生产和生活中有广泛的应用,用适量的熟石灰( 可以改良酸性土壤(酸性物质以 H2SO4,为例),写出相应的化学方程式:   。
19.“胜哥”用金属片制作金属蚀刻画,先用砂纸打磨铝片、铁片表面的氧化膜。请参与后续任务:
(1)【任务一】选择蚀刻液蚀刻
“胜哥”首先将不干胶保护膜(能隔绝蚀刻液与金属底板接触)分别贴到处理好的铝片和铁片上,在不干胶上镂刻出图案,去除图案处的不干胶,如图甲。将处理好的铁片浸入硫酸铜蚀刻液中,一段时间后取出,铁片上不干胶镂空处出现红色附着物。将铝片浸入另一种蚀刻液中,铝片上不干胶镂空处有凹陷,没有附着物。则铝片选择的蚀刻液可以是   (填序号)。
①氯化钠溶液 ②硝酸银溶液 ③稀盐酸 ④氯化亚铁溶液
(2)【任务二】蚀刻后装饰防锈
“胜哥”将蚀刻好的铁片用较强水流清洗掉表面残留物质到蚀刻液中,去掉不干胶保护膜并进行装饰。为防止铁片蚀刻画生锈,可采取的措施是   (写1种合理的方法)。
(3)【任务三】废液的回收利用
铁片蚀刻后的废液处理,如图乙所示。
已知硫酸铜蚀刻液的质量是200克,若蚀刻过程中产生的铜全部被冲入到废液中,最后回收金属铜12.8克。请用化学方程计算硫酸铜蚀刻液的溶质质量分数是多少
20.在做完“用稀盐酸和石灰石反应制取二氧化碳”的实验后,“胜哥”突然想到:是否可以测得实验所用的石灰石中碳酸钙的含量呢? “胜哥”又进行了如下实验:
①将试管中反应的剩余物过滤并多次用蒸馏水洗涤,得到滤液和滤渣。
②向滤渣中滴加稀盐酸,无明显的现象。
③将滤渣干燥后称量,质量为 0.5g。
④向滤液中加入 10%的 Na2CO3 溶液,获得了相关的数据,并绘制成如图所示的图像。根据“胜哥”的实验过程回答下列问题。(假设石灰石中的其余杂质不与稀盐酸反应)
(1)第②步中“胜哥”向滤渣中加入稀盐酸的目的是为了   。
(2)在 Na2CO3 溶液加到图像中显示的 C 点时,溶液中所含的溶质为   。
(3)第①步中如果在过滤时没有用蒸馏水多次洗涤,则测得碳酸钙的含量将   。(选填“偏大”、“不变”或“偏小”)
(4)石灰石中碳酸钙的含量。
四、综合题
21.棉、麻等植物在生长的过程中会积累油脂、果胶等杂质,从而影响制成布料的染色效果和手感。在布料加工时,人们往往会通过“碱煮”“酸洗”等过程改善布料性能。
①碱煮:将布料浸泡在质量分数为2%—5%的氢氧化钠溶液中,高温处理去除果胶等杂质,使布料变得柔软。
②酸洗:用盐酸清洗残留的碱液,调整布料pH至中性,避免后续加工变色或纤维损伤。
(1)“胜哥”在配制溶液过程中,需要2%的氢氧化钠溶液20千克,则应称取氢氧化钠的质量为   千克。
(2)“胜哥”用水清洁后,每吨布料上仍残留12千克氢氧化钠(不考虑其他杂质),用质量分数为7.3%盐酸进行清洗,请计算清洗一吨布料需要消耗盐酸多少千克 (已知:
22.图甲是一款潜水艇紧急供氧设备的结构示意图,产氧药块主要成分是氯酸钠,需要镁粉氧化放热启动并维持反应进行,快速产生氧气。
(1)启动时,镁粉(Mg)与氧气反应生成氧化镁(MgO)。其化学方程式为:   。
(2)产氧药块反应会产生极少量有毒的氯气,推测图甲中试剂X应具有的性质是   。
(3)氯酸钠受热分解生成氯化钠和氧气。m克氯酸钠分解过程中各物质质量变化如图乙所示,选择a、b、c、d、m中的部分数据,列出它们的等式关系以体现质量守恒定律。
23.化学反应遵守质量守恒定律,“胜哥”设计实验进行了验证和应用(如图)。请回答:
(1)锥形瓶中盛有 40g质量分数为5%的( 溶液,要与其恰好完全反应,需固体NaOH 多少克
(2)用图1装置进行实验,发现实际使用NaOH 的量小于题(1)计算值就达到了验证质量守恒定律的目的。从实验现象的角度说明用少量NaOH 就可完成验证的理由: 
 。
(3)如图2所示,在矿泉水瓶中装入水、氧气和铁钉,拧紧瓶盖;保持环境条件不变,一段时间后,发现矿泉水瓶变瘪,但实验前后装置的总质量不变。结合物质变化,解释矿泉水瓶变瘪的原因:   ,
(4)从质量守恒定律的微观角度,将水电解的微观示意图补充完整。
24.“胜哥”通过实验来验证质量守恒定律,装置如图所示。
(1)实验中用40g5%的CuSO4溶液与NaOH溶液反应,全部反应完,需要多少固体 NaOH
(2)在实验操作中,所需NaOH 的量少于(1)中计算的量就能完成目的,请你从实验角度说明少量NaOH就可以完成实验的理由。
(3)如图,“胜哥”在封闭的塑料瓶中加入氧气、水和钉子,一段时间后瓶子变瘪,但实验前后装置总质量不变,请你从物质变化的角度解释瓶子变瘪的原因。
(4)从质量守恒定律的微观角度,将水电解的微观示意图补充完整。
25.如图,“胜哥”制作了一个简易泡沫灭火器,为增加泡沫量,添加少量不参与反应的发泡剂。
(1)“胜哥”使用灭火器时,将装置倒置,浓盐酸与碳酸钠反应后喷出大量含有CO2的泡沫,当泡沫“粘附”在燃烧物表面后,起到隔绝   作用,即可灭火。选用CO2作为灭火气体是因为该气体具有的性质是   。
(2)制作成本也是须考虑的重要指标。将含有10.6克溶质的饱和碳酸钠溶液装入吸滤瓶,理论上需要质量分数为36.5%的浓盐酸多少克,才能恰好完全反应。(已知;Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑)
26.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?“胜哥”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)“胜哥”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
27.为测定某品牌钙片中碳酸钙的质量分数,“胜哥”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)“胜哥”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)
28.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)
29.胃酸过多会引起消化系统疾病,影响人体健康。患者常服用抗酸药物来治疗,其主要原理是利用药物中的有效成分与胃液中的过量盐酸反应,来降低胃液酸性。
(1)图甲为“胜哥”画出的“酸的通性”框架图,请你帮助他完善其中的未完成部分   。
(2)小明准备服用硝酸银治疗胃酸过多,“胜哥”认为不可行。请说明理由:   。
(3)为测定药片中有效成分的含量,“胜哥”将1.0g氢氧化镁抑酸剂药片加入到10.0g7.3%的稀盐酸中,两者恰好完全反应,请计算其中氢氧化镁的含量。
(4)为了准确比较氢氧化镁和碳酸氢钠两种药品的治疗效果,“胜哥”取两种药片各1.0g与足量的稀盐酸进行反应,用pH传感器测出pH随时间的变化关系如图乙。最佳药效的pH范围为3~5。根据实验结果,请你帮助胃酸过多患者选择药物,并说明理由: 
 。
30.“胜哥”在做了 Ba(OH)2与 Na2SO4溶液反应的实验后,过滤得到滤液X,对滤液X 进行如下探究。取一定量滤液 X于烧杯中,逐滴加入6%的MgSO4 溶液40g,得到如图甲所示图像,然后继续往烧杯中滴加稀硫酸,得到如图乙所示图像。
请回答:
(1)滤液 X中含有的溶质是   。
(2)BC段溶液的 pH   (填“大于”“等于”或“小于”)7。
(3)当加入30g稀硫酸时,烧杯中沉淀的质量m2的值为多少 (写出计算过程)
31.“液态阳光”是指利用太阳能和风能等绿色能源,将二氧化碳和水转化为以甲醇(CH3OH)为代表的液态燃料和有机化学品的技术。目前我国“千吨级液态阳光甲醇合成示范项目”已经投产运行,该项目由太阳能光伏发电、电解水制氢气、二氧化碳和氢气在一定条件下制取甲醇(理论上二氧化碳中的碳元素全部转移至甲醇中)三个基本单元构成。请回答:
(1)下列说法正确的是____
A.该液体燃料含有的主要成分为氢气、甲醇
B.该项目最终将光能转化为化学能,实现“人工光合作用”
C.“液态阳光”项目有望从根本上解决全球碳排放及气候变化问题
D.甲醇、二氧化碳都属于有机物
(2)可用NaOH溶液实现“碳捕获”,其反应的化学方程式为   。
(3)从理论上计算,合成16吨甲醇(CH3OH)能吸收多少吨二氧化碳
32.图1是“胜哥”设计的一款“高空修枝”工具的示意图。使用时,一只手握紧杆子保持静止,另一只手用F1的力缓慢拉绳子,带动滑轮组工作,在A点产生的拉力为F2,从而使修剪刀绕O点转动,其刀口对树枝的力为F3。
请回答:
(1)该工具可用于剪下高处的枝叶。其中,叶属于生物体结构层次中的____(填字母)。
A.细胞 B.组织 C.器官
(2)为了探究制作修剪刀的碳钢合金(含Fe、C两种元素)类型,“胜哥”取制作修剪刀的废料进行了实验检测:取样品1.00克与足量的稀硫酸充分反应后,收集到428毫升(按0.035克计)氢气。通过计算并结合下表判断修剪刀材质属于哪种合金类型?
合金类型 低碳钢 中碳钢 高碳钢
碳的质量分数 低于0.3% 0.3%~0.6% 高于0.6%
(3)某时刻,弹簧处于原长,若修剪刀的刀口对树枝施加的力F3为960牛,F3'是树枝对刀口的力(如图2),此时绳子端需施加的力F1为多大?(已知OB=8厘米,OC=2厘米,滑轮中各股绳子视为平行,工具自重和摩擦忽略不计。)
33.在探究酸、碱性质时,“胜哥”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。
答案
1.C
2.B
3.D
4.B
5.B
6.D
7.D
8.(1)催化剂
(2)H2
(3)1:2
9.(1)X
(2)1:2
10.(1)分解反应
(2)CO2 +4H2 CH4+2H2O
11.(1)盐
(2)分解;CaO+H2O=Ca(OH)2
12.(1)物理
(2)40
(3)2Mg+ZrCl4 Zr+2MgCl2
13.(1)TiO2+2C+2Cl2 TiCl4+2CO
(2)置换反应
14.(1)Cu(OH)2、BaSO4
(2)Cu2+、H+
(3)2NaOH+Cu(NO3)2═Cu(OH)2↓+2NaNO3或HNO3+NaOH═NaNO3+H2O。
(4)硝酸铵、氯化铜和硫酸钠
15.(1)吸附
(2)+1
(3)Cl2
16.仍然平衡;CI-;80:117
17.(1)H2O
(2)一氧化氮与氧气参加了反应,气体减少,使钟罩内气压减小。外界大气压大于钟罩内气压,水被压入钟罩,导致钟罩内水位升高
(3)实验中较难控制铁与稀硝酸反应生成的一氧化氮恰好与装置中的氧气完全反应。无论是一氧化氮过量还是氧气过量,均会使测得的结果偏小
18.(1)酚酞试液(或石蕊试液;或pH试纸)
(2)氯化钠(NaCl)
(3)
(4)
19.(1)③
(2)保持铁片蚀刻画表面清洁干燥、涂防锈油等
(3)设200克溶液中有CuSO4X克

解得:X=32克;
CuSO4%=32克/200克×100%=16%
答:硫酸铜蚀刻液的溶质质量分数是16%
20.(1)检验滤渣中是否还有剩余的CaCO3
(2)NaCl和Na2CO3
(3)偏小
(4)解: 由图像可得,与氯化钙反应的碳酸钠的质量为(31.8g-10.6g)×10%=2.12g,
设溶液中氯化钙的质量为x,

解得:x=2.22g;
设石灰石中碳酸钙的质量为y,

解得: y=2g;
则碳酸钙的质量分数为。
21.(1)0.4
(2)解:设清洗一吨布料需要消耗氯化氢的质量为x。
x=10.95千克
m 盐酸 =m HCl ÷ a%盐酸
=10.95千克 ÷7.3%
=150千克
答:消耗的盐酸质量为150千克。
22.(1)2Mg+O2 2MgO
(2)吸收氯气,但不吸收氧气
(3)a+d=b+c(或a+d=m、b+c=m)
23.(1)CuSO4的质量:40g×5%=2g
设需固体 NaOH的质量为x,
答:需固体 NaOH质量1g
(2)因为仅用少量 NaOH 即可观察到蓝色絮状沉淀,说明NaOH与 CuSO4发生了化学反应;天平两边保持平衡,说明反应前后质量相等
(3)铁钉生锈消耗氧气,使瓶内气压小于大气压,大气压将瓶身压瘪
(4)
24.(1)解:设氢氧化钠的质量为x。
解得x=1g。
答:需要氢氧化钠固体的质量为1g。
(2)实验验证的是质量守恒定律,需要测量的是反应前后物质的总质量,与物质是否完全反应无关,所以即使氢氧化钠固体的质量小于计算值,也能完成实验。
(3)铁钉同时与水和空气接触,铁钉生锈,消耗的瓶内的氧气,导致瓶内压强减小,所以瓶子变瘪,铁生锈是化学变化的过程,符合质量守恒定律,所以装置质量不变。
(4)
25.(1)氧气(空气);不能燃烧也不支持燃烧
(2)解:设恰好反应完10.6克碳酸钠所需HCl的质量为x
Na2CO3+ 2HCl= 2NaCl+H2O CO2↑
106 73    
10.6克 X    
x=7.3克
理论上需要的依盐酸质量为: =20克
答:理论上需要质量分数为36.5%的依盐酸20克。
26.(1)1.4
(2)设20mL过氧化氢溶液中溶质的质量为x
2H2O2 2H2O+ O2↑
68 32
x 1.4g
x=2.975g
(3)240
(4)A;C;D
27.(1)增大反应物的接触面积,有利于充分反应
(2)盐酸
(3)解: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= ×100%=40%
答:钙片中的碳酸钙的质量分数为40%。
28.解:设理论上可以少排放CO2的质量为x
nCO2+ n = [ ]n
44n   102n
x   240吨
x=88吨
答:理论上可以少排放CO2的质量为88吨。
29.(1)碱
(2)硝酸银与盐酸反应会生成硝酸,酸性并没有减弱或硝酸银有毒
(3)设抑酸剂药片中氢氧化镁的质量为x

x=0.58g
(4)选择 Mg(OH)2,因为药效时间长且能保持在最佳药效pH范围
30.(1)Ba(OH)2、NaOH
(2)大于
(3)解:由图像可知,BaSO4沉淀的质量为4.66g。
设 Mg(OH)2沉淀的质量为x,根据 Mg原子守恒可得
MgSO4 ∽ Mg(OH)2
120 58
40g×6% x
解得:x=1. 16g;
则m2g=1.16g+4.66g=5.82g
答:烧杯中沉淀的质量m2的值为5.82。
31.(1)B
(2)
(3)解:设能吸收二氧化碳的质量为x。
44 32
x16吨.
x=22吨
答:能吸收22吨二氧化碳。
32.(1)C
(2)设铁Fe的质量为x
碳的质量为:;碳的质量分数为:,故属于高碳钢;
(3)由图2可知,O为支点,F3为阻力,OC为阻力臂,AB为动力臂,根据杆平衡条件F1l1=F2l2可得960N×2cm=F2×8cm,则F2=240N;工具自重和摩擦忽略不计,对上面定滑轮受力分析,F2=3F1,则F1=80N。
33.(1)固体逐渐消失,溶液显蓝色
(2)HCI+ NaOH =NaCI+H2O
(3)NaCI、CuCl2
(4)d点的纵坐标为生成Cu(OH)2沉淀的质量,横坐标为加入稀盐酸的质量与最大沉淀量产生时所加入氢氧化钠溶液质量之和。设d点坐标为(P,Q),ab段消耗盐酸溶液质量为x,生成氯化铜质量为y;bc段消耗氢氧化钠溶液质量为m,cd段消耗氢氧化钠溶液质量为n,生成沉淀质量为Q。
CuO+ 2HCl= CuCl2+H2O
80 73 135
12g x×7.3% y
x=150克
y=20.25克
HCI+ NaOH=NaCl+H2O
36.5 40
50克×7.3% m×16%
m=25克
CuCl2+ 2NaOH= Cu(OH)2↓+2NaCl
135 80 98
20.25g n×16% Q
n=75克
Q=14.7克
P=m盐酸+m氢氧化钠=200克+25克+75克=300克
答:d的坐标为(300,14.7)
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中考二轮复习:化学方程式
一、选择题
1.中国科学院首创室温制氢方案,其反应原理如图所示。下列说法错误的是(  )
A.该反应的化学方程式是CO+H2O H2+CO2
B.该反应前后分子数目不变
C.该反应前后氢元素的化合价不变
D.反应物CO和H2O都是氧化物
【答案】C
【知识点】元素化合价的规则与计算;化学方程式的概念、读法和含义;常见物质的分类
【解析】【分析】(1)确定反应物、反应条件和生成物,据此写出反应的方程式;
(2)根据方程式进行分析;
(3)比较反应前后氢元素化合价的大小即可;
(4)只由两种元素组成,其中一种为氧元素的化合物叫氧化物。
【解答】A.根据图片可知,水和一氧化碳反应,生成氢气和二氧化碳,则反应的方程式为: CO+H2O H2+CO2 ,故A正确不合题意;
B.根据方程式可知,反应前后氧原子有2个,氢原子有2个,碳原子只有1个,故B正确不合题意;
C.反应前,在H2O中,氢元素的化合价为+1;反应后,在H2中,氢元素的化合价为0价,故C错误符合题意;
D.CO和H2O,都由两种元素组成,其中一种为氧元素,那么它们都是氧化物,故D正确不合题意。
故选C。
2.鱼苗在长途运输中,通常将鱼苗养在相对密闭的容器内,加入某种药品,使容器内满足下列条件才能保持鱼苗的存活:充足的氧气、及时除去鱼苗呼出的CO2、水的pH调节在8左右,碱性不能太强。现有以下四种物质供选择:双氧水、过氧化钙(CaO2)、过氧化钠(Na2O2)、氯酸钾。它们的有关化学性质如下:
⑴2H2O2=2H2O+O2↑
⑵2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
⑶2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
⑷2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑
⑸2CaO2+2CO2=2CaCO3↓++O2
⑹KClO3不与H2O、CO2反应
在鱼苗长途运输中你认为最适合加入的物质是(  )
A.双氧水 B.过氧化钙 C.过氧化钠 D.氯酸钾
【答案】B
【知识点】化学方程式的概念、读法和含义;盐的性质及用途;碱的化学性质
【解析】【分析】该题主要考查化学在实际生活中的应用,并考查常见碱和盐的化学性质。
【解答】A、双氧水分解能够产生氧气,补充鱼类的呼吸需要,但无法除去鱼类呼吸作用产生的二氧化碳,所以双氧水不是最合适的;故A错误;
B、过氧化钙与水和二氧化碳都可以反应生成氧气,并且产生的氢氧化钙还可以除去水中的二氧化碳,由于氢氧化钙是微溶的,其溶液的碱性不会太强,所以过氧化钙是最合适的;故B正确;
C、过氧化钠与水和二氧化碳都能反应生成氧气,但其产物氢氧化钠和碳酸钠的碱性太强,导致鱼苗无法生存;故C错误;
D、氯酸钾在水中无法产生氧气;故D错误;
故答案为:B。
3.载入航天器中处理CO2的反应原现之一是2Li2O2+2CO2=2X+O2,X的化学式为(  )
A.Li B.Li2O C.LiOH D.Li2CO3
【答案】D
【知识点】化学式的书写及意义;化学方程式的配平
【解析】【分析】微观状态下化学反应前后其原子质量,种类和数目均不变。
【解答】生成物中少4个Li原子,2个碳原子,6个氧原子,故化学式为 。
故答案为:D
4.小科通过视频号“胜哥课程”理解了化学反应的本质,如图是用来表示物质间发生化学反应的模型示意图,下列说法正确的是( ,
A.反应前后分子种类不变
B.反应前后氧元素化合价发生变化
C.甲的相对分子质量为10
D.反应中乙、丁的分子个数比为2:3
【答案】B
【知识点】质量守恒定律及其应用;化学方程式的概念、读法和含义;化学方程式的配平
【解析】【分析】在化合物中,各元素的化合价为0,单质的化合价为0;化学反应前后,原子的种类,原子的数目,原子的质量不变;元素的种类,元素的质量不变;
【解答】A. 反应前后分子种类改变,A错误;
B. 反应前后氧元素化合价发生变化,从0价变成-2价,B正确;
C. 甲的相对分子质量为17,C错误;
D. 反应中乙、丁的分子个数比为1:2,D错误;
故答案为:B
5.继麒麟芯片后,华为发布业界最高性能处理器鲲鹏920,摆脱了对国外产品的依赖。芯片主要以高纯度的单质硅(Si)为原料制成,在半导体硅元件生产中,常用氢氟酸(HF)来清除硅表面的氧化膜,反应原理为 下列说法错误的是(  )
A.生成物X的化学式是H2O
B.该反应是复分解反应
C.H2SiF6中硅元素显+4价
D.地壳中硅元素含量仅次于氧元素
【答案】B
【知识点】质量守恒定律及其应用;化学方程式的概念、读法和含义;化学方程式的配平
【解析】【分析】质量守恒定律是指参加化学反应的各物质的质量总和,等于反应后生成各物质的质量总和。化学反应前后,原子的种类,数目和质量不变;化合物中各元素的化合价为0;
【解答】A. 根据质量守恒定律,生成物X的化学式是H2O,A正确;
B. 该反应不是复分解反应,他不是两种化合物交换成分,得到两种生成物,所以B错误;
C. H2SiF6中硅元素显+4价 ,C正确,因为H为+1价,F为-1价,根据化合物中各元素的化合价代数和为0,硅元素为+4价,正确;
D. 地壳中硅元素含量仅次于氧元素 ,D正确;
故答案为:B
6.实将二氧化碳转化为甲烷 甲醇(CH4O)等燃料是当下研究“减碳”的一个热点方向。下面微观示意图展示了目前二氧化碳分别转化为甲烷、甲醇的两条路径。下列说法不正确的是(  )
A.甲烷中碳、氢元素的质量比为3:1
B.每个甲醇分子中有4个氢原子
C.转化路径1的反应条件为高温高压
D.转化路径2的反应中,参加反应的二氧化碳和氢气的质量比为22:1
【答案】D
【知识点】构成物质的粒子模型;分子、原子、离子、元素与物质之间的关系;化学方程式的概念、读法和含义;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】计算质量比时要先根据质量守恒定律配平方程式,再根据方程式计算质量比。
【解答】A、甲烷中碳氢元素的质量比,故A正确,不符合题意;
B、由甲烷的化学式可知,一个甲烷分子由一个碳原子和四个氢原子构成,故B正确,不符合题意;
C、由图像可知,路径1的条件为高温高压,故C正确,不符合题意;
D、路径2的方程式为,可知二氧化碳与氢气的质量比为,故D错误,符合题意。
故答案为:D。
7.“胜哥”模拟我国古代劳动人民发明的湿法炼铜技术,在硫酸铜溶液中加入过量铁粉制铜,如图所示。下列分析正确的是 (  )
A.反应过程中,溶液的颜色保持不变
B.反应过程中,溶液的质量保持不变
C.反应结束后,烧杯中的固体仅有铜
D.反应说明铁的金属活动性比铜的强
【答案】D
【知识点】根据化学反应方程式的计算;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】金属单质可以将其他活动性弱的金属从可溶性盐中置换出来。
【解答】铁比铜活泼,可以将铜从其可溶性盐中置换出来,铁和硫酸铜反应的方程式为,溶液由蓝色变为浅绿色,铁的质量小于铜,可知溶液的质量将变小,由于所加铁粉是过量的,所以烧杯内的固体有铜和铁。
故答案为:D。
二、填空题
8.“胜哥”用甲烷和二氧化碳在 的作用下制取合成气,其原理过程如图所示。
(1) 在该反应中的作用相当于   。
(2)合成气是由一种常见的单质和一氧化碳所组成的混合物,这种单质的化学式为   。
(3)反应中甲烷和一氧化碳的分子个数比是   。
【答案】(1)催化剂
(2)H2
(3)1:2
【知识点】构成物质的粒子模型;单质和化合物的区别;催化剂在化学反应中的作用;化学方程式的配平;书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】(1)催化剂在反应前后质量和化学性质不变,可以加快反应速度。
(2)单质:由同种元素组成的纯净物。
(3)根据图示书写方程式,根据质量守恒定律配平方程式,方程式系数比等于个数比。
【解答】(1)由图像可知,氧化铝在反应前后质量和化学性质保持不变,可知相当于催化剂。
(2)由图可知,白色小球表示氢原子,可知该单质为氢气,化学式为H2。
(3)反应的方程式为:,可知甲烷和一氧化碳的个数比为1:2。
9.小科通过视频号“胜哥课程”理解了化学反应的本质,如图为某化学反应的微观示意图。
(1)X、Y、Z中属于化合物的是   (选填字母)。
(2)反应生成Y和Z的分子个数比是   。
【答案】(1)X
(2)1:2
【知识点】化学方程式的概念、读法和含义;常见物质的分类
【解析】【分析】(1)只由一种元素组成的纯净物叫单质,由两种或多种元素组成的纯净物叫化合物;
(2)根据示意图,确定Y和Z的分子个数,然后作比即可。
【解答】(1)根据可知,X由两种元素组成,为化合物;根据可知,Y只由一种元素组成,为单质;根据可知,、Z只由一种元素组成,为单质,因此属于化合物的是X。
(2)根据示意图可知,反应生成一个Y分子,两个Z分子,因此它们的个数之比:1:2。
10.科学家利用太阳能产生激光,再用激光使水分解得到氢气和氧气实现”制氢”;在”储氢”领域,可以将二氧化碳和氢气在一定条件下反应生成甲烷和水,实现二氧化碳的再利用和”储氢”。回答下列问题:
(1)上述”制氢”过程中用激光使水分解的反应,属于基本反应类型中的   ;
(2)上述”储氢”过程中发生反应的化学方程式为   。
【答案】(1)分解反应
(2)CO2 +4H2 CH4+2H2O
【知识点】化合反应和分解反应;书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】(1)根据“一变多”的反应为分解反应分析;
(2)根据题意中二氧化碳与氢气在一定条件下反应生成甲烷和水分析。
【解答】(1) 用激光使水分解的反应, 是一种物质生成两种物质,属于分解反应;
(2)”储氢”过程发生的是二氧化碳与氢气在一定条件下反应生成甲烷和水,反应的化学方程式为 CO2 +4H2 CH4+2H2O ;
故答案为:(1)分解反应;(2) CO2 +4H2 CH4+2H2O 。
11.许多证据证明全球文明源于华夏。证据之一:《天工开物》中记载了许多我国古代劳动人民对物质的认识和应用的事例,如:
硝石:“硝质与盐同母,大地之下潮气蒸成,现于地面。”
石灰:“凡石灰经火焚炼为用。……用以砌墙、石,则筛去石块,水调黏合。”
(1)硝石(硝酸钾)与食盐同属于   类物质(选填“酸”“碱”或“盐”)。
(2)文中石灰指氧化钙,可通过CaCO3 CaO+CO2↑反应制备,此反应属于   反应(填写反应的基本类型):水调黏合过程中,氧化钙和水发生反应的化学方程式为   。
【答案】(1)盐
(2)分解;CaO+H2O=Ca(OH)2
【知识点】化合反应和分解反应;书写化学方程式、文字表达式;酸、碱、盐的鉴别
【解析】【分析】(1)盐由金属离子或按根离子与酸根离子构成;碱由金属离子和氢氧根离子构成;酸由氢离子和酸根离子构成。
(2)根据反应物和生成物的种类和种数,确定反应的类型。确定反应物、反应条件和生成物,据此写出反应的方程式。
【解答】(1)硝酸钾和食盐,都由金属离子和酸根离子构成,都属于盐。
(2)根据方程式 CaCO3 CaO+CO2↑ 可知,反应物只有一种,而生成物有两种,那么该反应为分解反应。氧化钙和水反应,生成氢氧化钙,则反应的方程式为: CaO+H2O=Ca(OH)2 。
12.天宫课堂中,航天员王亚平视频展示了在无容器材料实验柜中进行的“锆金属熔化与凝固”实验。金属锆具有抗腐蚀性强、熔点高、硬度大等特性,广泛用于航空航天、军工、原子能等领域。
(1)金属锆熔化属于   (填“物理”或“化学”)变化。
(2)如图所示是锆元素在元素周期表中的信息,其中“40”是锆元素的原子序数,即它在元素周期表中的位置序号,也是锆原子的核电荷数(即质子数),由此可知锆原子的核外电子数为   。
(3)在850℃条件下,镁(Mg) 与四氯化锆(Z rCl4) 发生置换反应获得金属锆。该反应的化学方程式为:   。
【答案】(1)物理
(2)40
(3)2Mg+ZrCl4 Zr+2MgCl2
【知识点】化学变化与物理变化的判别;原子的构成;书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】(1)物理变化和化学变化的本质区别:有无新物质生成;
(2)在原子中,核外电子数=质子数=原子序数;
(3)确定反应物、反应条件和生成物,据此写出反应的化学方程式。
【解答】(1)金属锆熔化时,只是组成原子之间的距离发生改变,并没有新物质生成,因此属于物理变化。
(2)根据“核外电子数=原子序数”可知,锆的原子的核外电子数为40.
(3)镁(Mg) 与四氯化锆(Z rCl4) 在850℃下反应,生成锆单质和氯化镁,则反应的方程式为: 2Mg+ZrCl4 Zr+2MgCl2 。
13.性能神奇的金属钛(Ti)是航空、军工、电力等领域的重要原材料。常温下钛不与非金属及强酸反应,加热时却可以和常见的非金属单质反应。金红石(主要成分TiO2)是钛矿石之一,目前利用金红石大规模生产钛的过程是:
①在高温条件下在往金红石与碳粉混合物中通入氯气,反应制得四氯化钛(TiCl4)和一种可燃性气体;
②在氩气的气流中,高温下用过量的镁跟四氯化钛反应制得钛和氯化镁。
完成下列问题:
(1)过程①中发生反应的化学方程式为   ;
(2)过程②中发生的反应,属于基本反应类型中的   。
【答案】(1)TiO2+2C+2Cl2 TiCl4+2CO
(2)置换反应
【知识点】书写化学方程式、文字表达式;置换反应及其应用
【解析】【分析】(1)根据题中所给信息确定反应物和生成物,书写反应方程式分析;
(2)根据置换反应中反应物和生成物中都一种单质和一种化合物分析。
【解答】(1) 过程①为二氧化钛与碳、氯气反应生成四氯化钛和一氧化碳,发生反应的化学方程式为TiO2+2C+2Cl2 TiCl4+2CO ;
(2) 过程②为镁跟四氯化钛反应制得钛和氯化镁 ,属于置换反应。
故答案为:(1) TiO2+2C+2Cl2 TiCl4+2CO ;(2)置换反应。
14.现有一瓶蓝色液体甲和一瓶无色液体乙,可能是( (OH)2;五种物质中的一种或几种,为了分析其成分,取样品进行如图实验(除稀硝酸过量外,其余均恰好完全反应)。
试根据实验过程和发生的现象判断:
(1)浅蓝色固体B中所含物质的化学式是   。
(2)蓝色溶液E中所含的阳离子有   。
(3)写出一个步骤③中发生的化学方程式   。
(4)干燥固体甲中物质的组成可能有   。
【答案】(1)Cu(OH)2、BaSO4
(2)Cu2+、H+
(3)2NaOH+Cu(NO3)2═Cu(OH)2↓+2NaNO3或HNO3+NaOH═NaNO3+H2O。
(4)硝酸铵、氯化铜和硫酸钠
【知识点】书写化学方程式、文字表达式;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据题干提供的信息进行分析解答,干燥固体甲和无色液体乙混合得到刺激性气味的气体A,A是氨气,是铵态氮肥与碱性物质反应生成的,故一定含有硝酸铵和氢氧化钡;得到的浅蓝色固体B加入硝酸,还有白色沉淀D,故B中含有氢氧化铜和硫酸钡,D是硫酸钡,得到的蓝色溶液E中含有硝酸铜和硝酸;加入丙溶液得到硝酸钠,故丙是氢氧化钠,无色溶液C加入硝酸银产生的白色沉淀F是氯化银,据此解答即可。
【解答】干燥固体甲和无色液体乙混合得到刺激性气味的气体A,A是氨气,是铵态氮肥与碱性物质反应生成的,故一定含有硝酸铵和氢氧化钡;得到的浅蓝色固体B加入硝酸,还有白色沉淀D,故B中含有氢氧化铜和硫酸钡,D是硫酸钡,得到的蓝色溶液E中含有硝酸铜和硝酸;加入丙溶液得到硝酸钠,故丙是氢氧化钠,无色溶液C加入硝酸银产生的白色沉淀F是氯化银;
(1)浅蓝色固体B中所含物质是氢氧化铜和硫酸钡,化学式是Cu(OH)2、BaSO4。
(2)蓝色溶液E中所含的阳离子有铜离子和氢离子。
(3)步骤③中发生的反应可以是氢氧化钠与硝酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硝酸钠,也可以是硝酸和氢氧化钠反应生成硝酸钠和水,化学方程式为
2NaOH+Cu(NO3)2═Cu(OH)2↓+2NaNO3或HNO3+NaOH═NaNO3+H2O。
(4)干燥固体甲含三种物质时,则可以是硝酸铵、氯化铜和硫酸钠这一种组合。
15.下图为杭州奥体中心游泳馆水循环系统,该系统使游泳馆实现常年“不换水”的同时水质完全符合国际赛事标准,充分体现了杭州绿色亚运的理念。
(1)硅藻土过滤器中的硅藻土为多孔结构,其孔隙最小可达1~2微米,可阻隔固体颗粒、去除悬浮物、脱色、除味等,则硅藻土在净化水的过程中起了过滤和   作用。
(2)NaClO是常用的消毒剂,其中氯元素的化合价为   价。
(3)工业上用X+2NaOH══NaCl+NaClO+H2Q制取 NaClO,则X的化学式为   。
【答案】(1)吸附
(2)+1
(3)Cl2
【知识点】元素化合价的规则与计算;化学方程式的配平
【解析】【分析】 (1)根据硅藻土为多孔结构,可阻隔固体颗粒、去路除悬浮物、脱色、除味等来分析;
(2)根据化合物中各元素正负化合价代数和为零来分析;
(3)根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变来分析。
【解答】 (1)硅藻土过滤器中的硅藻土为多孔结构,其孔隙最小可达1~2微米,可阻隔固体颗粒、去路除悬浮物、脱色、除味等,则硅藻土在净化水的过程中起了过滤和吸附作用;
(2)次氯酸钠(NaClO)中钠元素显+1价,氧元素显-2价,设氯元素的化合价为x,根据化合物中各元素正负化合价代数和为零,可得:(+1)+x+(-2)=0,解得:x=+1。
(3)由反应的化学方程式X+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O可知,反应后Na、Cl、H、O原子的个数分别是2、2、2、2,反应前除X外Na、Cl、H、O原子的个数分别是2、0、2、2,根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,则X中含有2个Cl原子,所以X的化学式为:Cl2。
16.氢氧化钠和盐酸能发生反应,下面我们从不同角度来分析这一反应。
⑴宏观分析:如图1所示,将天平调平,取下锥形瓶,挤压胶头滴管,再将锥形瓶放回托盘。观察到反应后天平   ,得出化学反应前后物质质量不变。:
⑵微观分析:图2表示反应前后锥形瓶内溶液中存在的离子,其中的“"表示   。(填离子符号)
⑶建立模型:NaOH+HCI=NaCl+H2O
⑷定量分析:反应过程中消耗的氢氧化钠和生成的氯化钠的质量比是   。
【答案】仍然平衡;CI-;80:117
【知识点】质量守恒定律及其应用;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)根据化学变化前后物质质量总和不变分析;
(2)根据图示反应前后粒子种类及氢氧化钠和盐酸反应实质是氢离子和氢氧根离子结合成水分子,钠离子和氯离子反应前后不变分析;
(4)根据方程式中物质间量的关系确定氢氧化钠和氯化钠质量比分析。
【解答】(1)氢氧化钠和盐酸反应遵循质量守恒定律, 将天平调平,取下锥形瓶,挤压胶头滴管,再将锥形瓶放回托盘。观察到反应后天平仍然平衡,由此得出化学反应前后物质质量不变。
(2)氢氧化钠和盐酸反应实质是氢离子和氢氧根离子结合成水分子,钠离子和氯离子反应前后不变,则图2反应前后粒子的变化情况可知,“"表示Cl-。
(4)由方程式
NaOH+HCl=NaCl+H2O
40 58.5
可知, 反应过程中消耗的氢氧化钠和生成的氯化钠的质量比是 40:58.5=80:117.
故答案为:(1)仍然平衡;(2)Cl-;(3)80:117.
三、实验与探究题
17.“胜哥”为测定空气中的氧气含量开展如下实验(装置如图甲)。
Ⅰ.将一根长度等于玻璃钟罩最宽部分直径的铁棒横放在钟罩里,把装有稀硝酸的陶罐通过铁钩挂在铁棒上,用绳索将小铁方(铁块的升降通过在钟罩外拉动或放松绳索来实现)。
Ⅱ.调整水槽中初始水位如图乙,再使铁块浸入稀硝酸中,观察到铁块表面迅速产生大量气泡,钟罩内水面下降。[稀硝酸有强氧化性,能与铁发生如下反应:4HNO3+Fe=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O]
Ⅲ.当水位降至接近钟罩口时(如图丙),立即取出铁块,以防气体外逸。
IV.等待一段时间后,水面稳定在如图丁的位置。(一氧化氮会与氧气等物质发生如下反应:4NO+3O2+2 ? =4HNO3)
分析与评价:
(1)步骤IV中的“?”处应填    。
(2)从图丙到图丁过程中,钟罩内水位上升的原因是   。(忽略温度变化的影响)
(3)小科重复了上述实验,虽实验时装置气密性良好,且钟罩内液面上方气体体积均能精确测量(即测定气体体积的误差忽略不计),但经多次实验测定,发现每次测得空气的含氧量都小于1/5,原因是    。
【答案】(1)H2O
(2)一氧化氮与氧气参加了反应,气体减少,使钟罩内气压减小。外界大气压大于钟罩内气压,水被压入钟罩,导致钟罩内水位升高
(3)实验中较难控制铁与稀硝酸反应生成的一氧化氮恰好与装置中的氧气完全反应。无论是一氧化氮过量还是氧气过量,均会使测得的结果偏小
【知识点】压强的变化;空气的成分及探究;化学方程式的配平
【解析】【分析】发现了在化学反应中,参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和,这个规律就叫做质量守恒定律。
【解答】(1)化学反应前后原子的种类和个数都不会改变,反应后的产物中有4个氢原子,4个氮原子,12个氧原子;反应物中含有4个氮原子,10个氧原子;多出4个氢原子和2个氧原子,则另外一种反应物是 H2O ;
(2)由信息可知,刚开始Fe与稀硝酸反应会产生NO气体,导致瓶内气体体积增大,压强增大,大于外界大气压,所以液面下降;过一段时间后,NO与O2反应,且没有气体生成,导致瓶内压强减小,小于外界大气压,水被外界大气压压入瓶内,导致瓶内液面升高;
(3) 经多次实验测定,发现每次测得空气的含氧量都小于1/5,则说明瓶内氧气没有被耗完或者产生的NO气体有剩余,因为实验过程中不能准确的控制产生的NO气体恰好消耗完瓶内的氧气;
故答案为:(1)H2O ;(2)一氧化氮与氧气参加了反应,气体减少,使钟罩内气压减小。外界大气压大于钟罩内气压,水被压入钟罩,导致钟罩内水位升高;(3)实验中较难控制铁与稀硝酸反应生成的一氧化氮恰好与装置中的氧气完全反应。无论是一氧化氮过量还是氧气过量,均会使测得的结果偏小。
18.“胜哥”用等质量分数的盐酸和 NaOH 溶液进行了实验探究。
请回答:
(1)在图1实验中,可用   (填指示剂名称)指示NaOH 被盐酸反应完全。
(2)传感器可以更好地指示酸碱反应过程。在图2实验中,用pH传感器测量室温下滴加盐酸过程中溶液的pH,当pH=7时,烧杯中溶液的溶质是   。
(3)盐酸和NaOH反应会放出热量,保持环境温度不变,在NaOH溶液中插入温度传感器,记录温度散据至t1时,迅速将等质量、等温度的盐酸倒入其中。在图 3中画出后续的温度随时间变化示意曲线(绘至温度稳定为止)。
(4)酸与碱的反应在生产和生活中有广泛的应用,用适量的熟石灰( 可以改良酸性土壤(酸性物质以 H2SO4,为例),写出相应的化学方程式:   。
【答案】(1)酚酞试液(或石蕊试液;或pH试纸)
(2)氯化钠(NaCl)
(3)
(4)
【知识点】书写化学方程式、文字表达式;酸碱指示剂及其性质;溶液的酸碱性与pH值的关系;酸与碱的反应及用途
【解析】【分析】(1)酸和碱的反应没有现象,可通过指示剂或pH试纸判断反应是否完全。
(2)盐酸呈酸性,氢氧化钠呈碱性,氯化钠呈中性。
(3)反应放热,溶液温度会升高,反应结束后温度会恢复至室温,据此画图。
(4)酸和碱的反应属于复分解反应,生成盐和水。
【解答】(1)盐酸与氢氧化钠反应没有现象,可通过滴加指示剂酚酞或紫色石蕊或使用pH试纸检验反应是否完全。
(2)pH等于7,溶液呈中性,溶液中只有氢氧化钠和盐酸反应生成的氯化钠。
(3)加入盐酸,盐酸与氢氧化钠发生反应,反应放出热量,溶液的温度升高,反应结束温度逐渐降低,直至室温,如图所示

(4)氢氧化钙与硫酸反应生成硫酸钙和水,方程式为。
19.“胜哥”用金属片制作金属蚀刻画,先用砂纸打磨铝片、铁片表面的氧化膜。请参与后续任务:
(1)【任务一】选择蚀刻液蚀刻
“胜哥”首先将不干胶保护膜(能隔绝蚀刻液与金属底板接触)分别贴到处理好的铝片和铁片上,在不干胶上镂刻出图案,去除图案处的不干胶,如图甲。将处理好的铁片浸入硫酸铜蚀刻液中,一段时间后取出,铁片上不干胶镂空处出现红色附着物。将铝片浸入另一种蚀刻液中,铝片上不干胶镂空处有凹陷,没有附着物。则铝片选择的蚀刻液可以是   (填序号)。
①氯化钠溶液 ②硝酸银溶液 ③稀盐酸 ④氯化亚铁溶液
(2)【任务二】蚀刻后装饰防锈
“胜哥”将蚀刻好的铁片用较强水流清洗掉表面残留物质到蚀刻液中,去掉不干胶保护膜并进行装饰。为防止铁片蚀刻画生锈,可采取的措施是   (写1种合理的方法)。
(3)【任务三】废液的回收利用
铁片蚀刻后的废液处理,如图乙所示。
已知硫酸铜蚀刻液的质量是200克,若蚀刻过程中产生的铜全部被冲入到废液中,最后回收金属铜12.8克。请用化学方程计算硫酸铜蚀刻液的溶质质量分数是多少
【答案】(1)③
(2)保持铁片蚀刻画表面清洁干燥、涂防锈油等
(3)设200克溶液中有CuSO4X克

解得:X=32克;
CuSO4%=32克/200克×100%=16%
答:硫酸铜蚀刻液的溶质质量分数是16%
【知识点】根据化学反应方程式的计算;酸的化学性质;金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】(1)铝片上不干胶镂空处有凹陷,说明铝片与蚀刻液发生了反应,且没有附着物,据此分析解答;
(2)防锈的方法:隔绝空气或隔绝氧气等;
(3)写出铁和硫酸铜反应的方程式,根据生成铜的质量计算出参加反应的硫酸铜的质量,最后与 硫酸铜蚀刻液的质量作比即可。
【解答】(1)铝片与氯化钠不反应,故①不合题意;
铝片和硝酸银反应生成银单质,故②不合题意;
铝片和稀盐酸反应生成氢气,故③符合题意;
铝片和氯化亚铁反应,生成铁单质,故④不合题意。
故选③。
(2) 将蚀刻好的铁片用较强水流清洗掉表面残留物质到蚀刻液中,去掉不干胶保护膜并进行装饰。为防止铁片蚀刻画生锈,可采取的措施是保持铁片蚀刻画表面清洁干燥、涂防锈油等。
20.在做完“用稀盐酸和石灰石反应制取二氧化碳”的实验后,“胜哥”突然想到:是否可以测得实验所用的石灰石中碳酸钙的含量呢? “胜哥”又进行了如下实验:
①将试管中反应的剩余物过滤并多次用蒸馏水洗涤,得到滤液和滤渣。
②向滤渣中滴加稀盐酸,无明显的现象。
③将滤渣干燥后称量,质量为 0.5g。
④向滤液中加入 10%的 Na2CO3 溶液,获得了相关的数据,并绘制成如图所示的图像。根据“胜哥”的实验过程回答下列问题。(假设石灰石中的其余杂质不与稀盐酸反应)
(1)第②步中“胜哥”向滤渣中加入稀盐酸的目的是为了   。
(2)在 Na2CO3 溶液加到图像中显示的 C 点时,溶液中所含的溶质为   。
(3)第①步中如果在过滤时没有用蒸馏水多次洗涤,则测得碳酸钙的含量将   。(选填“偏大”、“不变”或“偏小”)
(4)石灰石中碳酸钙的含量。
【答案】(1)检验滤渣中是否还有剩余的CaCO3
(2)NaCl和Na2CO3
(3)偏小
(4)解: 由图像可得,与氯化钙反应的碳酸钠的质量为(31.8g-10.6g)×10%=2.12g,
设溶液中氯化钙的质量为x,

解得:x=2.22g;
设石灰石中碳酸钙的质量为y,

解得: y=2g;
则碳酸钙的质量分数为。
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)稀盐酸和碳酸钙反应会生成二氧化碳气体;
(2)根据图像确定C点时的反应进度,根据生成物和反应的剩余物确定溶质类型;
(3)根据图像确定与氯化钙反应的碳酸钠的溶质质量,利用氯化钙和碳酸钠的反应方程式计算参加反应的氯化钙的质量,再根据碳酸钙和稀盐酸反应的方程式计算参加反应的碳酸钙的质量,最后与杂质质量相加得到总质量,并计算碳酸钙的质量分数即可。
【解答】(1) 实验步骤②中,滤渣加入稀盐酸后无现象(无气泡产生),说明滤渣中不含碳酸钙(碳酸钙与盐酸反应会产生二氧化碳气泡),即验证滤渣中是否含有未反应的碳酸钙。
(2) 图像中C点时沉淀已经保持不变,即是Na2CO3溶液过量时的点,此时溶液中的溶质包括:反应生成的NaCl 过量的Na2CO3。
(3) 如果未用蒸馏水多次洗涤滤渣,滤渣表面会残留可溶性物质(如CaCl2溶液),导致干燥后称量的滤渣质量偏大(0.5 g包含杂质)。而碳酸钙的实际质量 = 总质量 - 滤渣质量,因此滤渣质量偏大会使碳酸钙含量计算结果偏小。
四、综合题
21.棉、麻等植物在生长的过程中会积累油脂、果胶等杂质,从而影响制成布料的染色效果和手感。在布料加工时,人们往往会通过“碱煮”“酸洗”等过程改善布料性能。
①碱煮:将布料浸泡在质量分数为2%—5%的氢氧化钠溶液中,高温处理去除果胶等杂质,使布料变得柔软。
②酸洗:用盐酸清洗残留的碱液,调整布料pH至中性,避免后续加工变色或纤维损伤。
(1)“胜哥”在配制溶液过程中,需要2%的氢氧化钠溶液20千克,则应称取氢氧化钠的质量为   千克。
(2)“胜哥”用水清洁后,每吨布料上仍残留12千克氢氧化钠(不考虑其他杂质),用质量分数为7.3%盐酸进行清洗,请计算清洗一吨布料需要消耗盐酸多少千克 (已知:
【答案】(1)0.4
(2)解:设清洗一吨布料需要消耗氯化氢的质量为x。
x=10.95千克
m 盐酸 =m HCl ÷ a%盐酸
=10.95千克 ÷7.3%
=150千克
答:消耗的盐酸质量为150千克。
【知识点】溶质的质量分数及相关计算;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)溶质质量等于溶液质量与溶质质量分数的乘积。
(2)根据方程式进行计算,注意方程式中物质的质量均为溶质的质量。溶液质量等于溶质质量与溶质质量分数的比值。
【解答】(1)氢氧化钠的质量。
22.图甲是一款潜水艇紧急供氧设备的结构示意图,产氧药块主要成分是氯酸钠,需要镁粉氧化放热启动并维持反应进行,快速产生氧气。
(1)启动时,镁粉(Mg)与氧气反应生成氧化镁(MgO)。其化学方程式为:   。
(2)产氧药块反应会产生极少量有毒的氯气,推测图甲中试剂X应具有的性质是   。
(3)氯酸钠受热分解生成氯化钠和氧气。m克氯酸钠分解过程中各物质质量变化如图乙所示,选择a、b、c、d、m中的部分数据,列出它们的等式关系以体现质量守恒定律。
【答案】(1)2Mg+O2 2MgO
(2)吸收氯气,但不吸收氧气
(3)a+d=b+c(或a+d=m、b+c=m)
【知识点】质量守恒定律及其应用;书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】(1)根据化学反应原理书写化学方程式;
(2)由甲图分析可知,产氧药块产生的氧气和氯气,通过试剂X,氯气被吸收,氧气排出;
(3)根据质量守恒定律,反应前后各物质的质量总和相等,生成气体的质量即为固体减少的质量,结合图像乙分析解答。
【解答】(1)启动时,镁粉(Mg)与氧气反应生成氧化镁(MgO),
其化学方程式为:2Mg+O2 2MgO;
(2)产氧药块反应会产生极少量有毒的氯气,由甲图可知,通过试剂X,氯气被吸收,氧气排出,故推测图甲中试剂X能吸收氯气,但不吸收氧气;
(3)氯酸钠受热分解生成氯化钠和氧气,根据质量守恒定律,反应前后各物质的质量总和相等,生成气体的质量即为固体减少的质量,由图乙可知,m-d=a,即m=a+d;m-c=b,即m=b+c;a+d=b+c;故能体现质量守恒定律的关系式有a+d=b+c、m=a+d、m=b+c。
23.化学反应遵守质量守恒定律,“胜哥”设计实验进行了验证和应用(如图)。请回答:
(1)锥形瓶中盛有 40g质量分数为5%的( 溶液,要与其恰好完全反应,需固体NaOH 多少克
(2)用图1装置进行实验,发现实际使用NaOH 的量小于题(1)计算值就达到了验证质量守恒定律的目的。从实验现象的角度说明用少量NaOH 就可完成验证的理由:   。
(3)如图2所示,在矿泉水瓶中装入水、氧气和铁钉,拧紧瓶盖;保持环境条件不变,一段时间后,发现矿泉水瓶变瘪,但实验前后装置的总质量不变。结合物质变化,解释矿泉水瓶变瘪的原因:   ,
(4)从质量守恒定律的微观角度,将水电解的微观示意图补充完整。
【答案】(1)CuSO4的质量:40g×5%=2g
设需固体 NaOH的质量为x,
答:需固体 NaOH质量1g
(2)因为仅用少量 NaOH 即可观察到蓝色絮状沉淀,说明NaOH与 CuSO4发生了化学反应;天平两边保持平衡,说明反应前后质量相等
(3)铁钉生锈消耗氧气,使瓶内气压小于大气压,大气压将瓶身压瘪
(4)
【知识点】水的组成和主要性质;溶质的质量分数及相关计算;质量守恒定律及其应用;根据化学反应方程式的计算;金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】(1)根据方程式和硫酸铜溶液中溶质质量计算消耗的氢氧化钠固体的质量。
(2)质量守恒定律只适用于化学变化。
(3)铁生锈的条件:同时接触水和氧气,铁生锈会导致瓶内压强减小。
(4)水电解的方程式为 2H2O→2H2+O2 (条件为通直流电)。
【解答】(2)验证质量守恒定律,只需观察到现象,说明发生化学变化即可,不一定要将物体完全反应,所以用少了氢氧化钠就可完成验证。
(3)矿泉水瓶变瘪的原因是铁钉与氧气和水反应生成了铁锈(Fe2O3·xH2O),消耗了瓶内的氧气,导致瓶内气压降低,在外界大气压作用下瓶子变瘪。
(4)水电解产生氢气和氧气,由质量守恒定律可知,反应前后元素的种类和个数保持不变,结合图像可知,缺少的是一个氧分子。
24.“胜哥”通过实验来验证质量守恒定律,装置如图所示。
(1)实验中用40g5%的CuSO4溶液与NaOH溶液反应,全部反应完,需要多少固体 NaOH
(2)在实验操作中,所需NaOH 的量少于(1)中计算的量就能完成目的,请你从实验角度说明少量NaOH就可以完成实验的理由。
(3)如图,“胜哥”在封闭的塑料瓶中加入氧气、水和钉子,一段时间后瓶子变瘪,但实验前后装置总质量不变,请你从物质变化的角度解释瓶子变瘪的原因。
(4)从质量守恒定律的微观角度,将水电解的微观示意图补充完整。
【答案】(1)解:设氢氧化钠的质量为x。
解得x=1g。
答:需要氢氧化钠固体的质量为1g。
(2)实验验证的是质量守恒定律,需要测量的是反应前后物质的总质量,与物质是否完全反应无关,所以即使氢氧化钠固体的质量小于计算值,也能完成实验。
(3)铁钉同时与水和空气接触,铁钉生锈,消耗的瓶内的氧气,导致瓶内压强减小,所以瓶子变瘪,铁生锈是化学变化的过程,符合质量守恒定律,所以装置质量不变。
(4)
【知识点】水的组成和主要性质;构成物质的粒子模型;质量守恒定律及其应用;根据化学反应方程式的计算;金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】(1)根据方程式结合硫酸铜溶液中溶质的质量计算氢氧化钠的质量。
(2)验证质量守恒定律时,物质间发生化学反应即可,不要求一定要完全反应。
(3)根据铁生锈的条件可知,铁会消耗氧气,导致压强减小。
(4)根据反应前后原子的种类和个数保持不变进行分析。
【解答】(2)根据实验目的可知,实验验证的是质量守恒定律,只需两种物质发生反应即可,不要求完全反应,所以即使氢氧化钠的量少于计算值,也能得出正确的实验结论。
(3)铁在同时接触水和空气时会生锈,消耗氧气,所以瓶内压强减小,在外界大气压的作用下,瓶子被压瘪。铁生锈属于化学变化的过程,可知满足质量守恒定律,所以装置的总质量不变。
(4)由质量守恒定律可知,反应前后原子的种类和个数保持不变,可知需补充的是氧分子,即。
25.如图,“胜哥”制作了一个简易泡沫灭火器,为增加泡沫量,添加少量不参与反应的发泡剂。
(1)“胜哥”使用灭火器时,将装置倒置,浓盐酸与碳酸钠反应后喷出大量含有CO2的泡沫,当泡沫“粘附”在燃烧物表面后,起到隔绝   作用,即可灭火。选用CO2作为灭火气体是因为该气体具有的性质是   。
(2)制作成本也是须考虑的重要指标。将含有10.6克溶质的饱和碳酸钠溶液装入吸滤瓶,理论上需要质量分数为36.5%的浓盐酸多少克,才能恰好完全反应。(已知;Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑)
【答案】(1)氧气(空气);不能燃烧也不支持燃烧
(2)解:设恰好反应完10.6克碳酸钠所需HCl的质量为x
Na2CO3+ 2HCl= 2NaCl+H2O CO2↑
106 73    
10.6克 X    
x=7.3克
理论上需要的依盐酸质量为: =20克
答:理论上需要质量分数为36.5%的依盐酸20克。
【知识点】燃烧与灭火;根据化学反应方程式的计算;二氧化碳的物理性质及用途
【解析】【分析】燃烧需要同时达到的三个条件:第一可燃物,第二,达到着火点,第三,需要助燃剂;质量守恒定律是指在化学反应中,参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和;
【解答】(1)燃烧需要同时达到的三个条件:第一可燃物,第二,达到着火点,第三,需要助燃剂;使用灭火器时,只需将装置倒置,浓盐酸与碳酸钠反应后喷出大量含有CO2的泡沫,当泡沫“粘附”在燃烧物表面后,起到隔绝氧气作用;选用CO2作为灭火气体是因为该气体具有的性质是不能燃烧也不支持燃烧;
26.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?“胜哥”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)“胜哥”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
【答案】(1)1.4
(2)设20mL过氧化氢溶液中溶质的质量为x
2H2O2 2H2O+ O2↑
68 32
x 1.4g
x=2.975g
(3)240
(4)A;C;D
【知识点】制取氧气的原理;制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】氧气是氧元素形成的一种单质,化学式O2,其化学性质比较活泼,与大部分的元素都能与氧气反应。常温下不是很活泼,与许多物质都不易作用。但在高温下则很活泼,能与多种元素直接化合,这与氧原子的电负性仅次于氟有关。 氧气是无色无味气体,是氧元素最常见的单质形态。熔点-218.4℃,沸点-183℃。不易溶于水,1L水中溶解约30mL氧气。在空气中氧气约占21%。液氧为天蓝色。固氧为蓝色晶体。动物呼吸、燃烧和一切氧化过程(包括有机化合物的腐败)都消耗氧气。但空气中的氧能通过植物的光合作用不断地得到补充。在金属的切割和焊接中。是用纯度93.5%~99.2%的氧气与可燃气(如乙炔)混合,产生极高温度的火焰,从而使金属熔融。冶金过程离不开氧气。为了强化硝酸和硫酸的生产过程也需要氧。不用空气而用氧与水蒸气的混合物吹入煤气气化炉中,能得到高热值的煤气。医疗用气极为重要。
【解答】(1)从乙图中质量的变化量中可以看出完全分解的氧气质量为413.7-412.3=1.4克;
(3)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) ,氧气的质量=600L×1.4g/L=840克;
是20mL过氧化氢制取氧气质量的600倍,所以所需的过氧化氢的成本=0.4元×600=240元;
(4)氧气微溶于水,所以B有影响,B错误;ACD都是合理的;A中广口瓶中的水面上有少量植物油,能防止氧气溶于水,导致测得的体积减小,正确;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,因为此时右边的液体压强大,B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,正确,过氧化氢溶液的加入也会使得甲中气体像丙中压入,D正确;
27.为测定某品牌钙片中碳酸钙的质量分数,“胜哥”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)“胜哥”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)
【答案】(1)增大反应物的接触面积,有利于充分反应
(2)盐酸
(3)解: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= ×100%=40%
答:钙片中的碳酸钙的质量分数为40%。
【知识点】根据化学反应方程式的计算;影响化学反应速率的因素
【解析】【分析】(1)根据化学反应速率与接触面积有关分析;
(2)根据表中所给数据加入10克盐酸完全反应产生0.22克二氧化碳分析;
(3)根据反应产生二氧化碳质量及方程式中物质间质量关系计算碳酸钙质量,从而计算碳酸钙质量分数分析。
【解答】(1) 小明先将钙片进行粉碎,是为了增大反应物的接触面积,有利于充分反应。
(2) 由表中所给数据可知,加入10克盐酸完全反应产生0.22克二氧化碳,分析第2组和第3组数据,可知第3组反应中盐酸过量。
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%。
28.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)
【答案】解:设理论上可以少排放CO2的质量为x
nCO2+ n = [ ]n
44n   102n
x   240吨
x=88吨
答:理论上可以少排放CO2的质量为88吨。
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】由生成塑料的质量及方程式中物质间质量关系,计算出二氧化碳质量分析。
29.胃酸过多会引起消化系统疾病,影响人体健康。患者常服用抗酸药物来治疗,其主要原理是利用药物中的有效成分与胃液中的过量盐酸反应,来降低胃液酸性。
(1)图甲为“胜哥”画出的“酸的通性”框架图,请你帮助他完善其中的未完成部分   。
(2)小明准备服用硝酸银治疗胃酸过多,“胜哥”认为不可行。请说明理由:   。
(3)为测定药片中有效成分的含量,“胜哥”将1.0g氢氧化镁抑酸剂药片加入到10.0g7.3%的稀盐酸中,两者恰好完全反应,请计算其中氢氧化镁的含量。
(4)为了准确比较氢氧化镁和碳酸氢钠两种药品的治疗效果,“胜哥”取两种药片各1.0g与足量的稀盐酸进行反应,用pH传感器测出pH随时间的变化关系如图乙。最佳药效的pH范围为3~5。根据实验结果,请你帮助胃酸过多患者选择药物,并说明理由: 
 。
【答案】(1)碱
(2)硝酸银与盐酸反应会生成硝酸,酸性并没有减弱或硝酸银有毒
(3)设抑酸剂药片中氢氧化镁的质量为x

x=0.58g
(4)选择 Mg(OH)2,因为药效时间长且能保持在最佳药效pH范围
【知识点】根据化学反应方程式的计算;溶液的酸碱性与pH值的关系;酸的化学性质
【解析】【分析】(1)酸与碱反应生成盐和水,属于复分解反应。
(2)硝酸银与稀盐酸反应的方程式。
(3)根据方程式计算氢氧化镁的质量,再由质量分数公式求得氢氧化镁的含量。
(4)根据图像进行分析,选择的药品能使pH控制在3-5之间的时间越长越好。
【解答】(1)由酸的通性可知,酸还能与碱反应生成盐和水。
(2)硝酸银有毒,且硝酸银与稀盐酸反应生成氯化银和硝酸,酸性没有减弱。
(4)由图乙可知,使用氢氧化镁时,大部分时间pH值都在3-5之间,且药效持久,所以选择的是氢氧化镁。
30.“胜哥”在做了 Ba(OH)2与 Na2SO4溶液反应的实验后,过滤得到滤液X,对滤液X 进行如下探究。取一定量滤液 X于烧杯中,逐滴加入6%的MgSO4 溶液40g,得到如图甲所示图像,然后继续往烧杯中滴加稀硫酸,得到如图乙所示图像。
请回答:
(1)滤液 X中含有的溶质是   。
(2)BC段溶液的 pH   (填“大于”“等于”或“小于”)7。
(3)当加入30g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)Ba(OH)2、NaOH
(2)大于
(3)解:由图像可知,BaSO4沉淀的质量为4.66g。
设 Mg(OH)2沉淀的质量为x,根据 Mg原子守恒可得
MgSO4 ∽ Mg(OH)2
120 58
40g×6% x
解得:x=1. 16g;
则m2g=1.16g+4.66g=5.82g
答:烧杯中沉淀的质量m2的值为5.82。
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)硫酸钠和氢氧化钡反应,生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠。在 滤液 X于烧杯中滴入硫酸镁后,在开始的一段时间内,其中的氢氧化钡和硫酸镁反应,生成硫酸钡沉淀和氢氧化镁沉淀 。然后硫酸镁再和氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀。比较可知,前一段沉淀质量增加的快,后一段时间沉淀质量增加的慢;
(2)BC段为稀硫酸与氢氧化钠反应,生成硫酸钠和水。当氢氧化钠完全反应后,稀硫酸再与氢氧化镁反应生成硫酸镁和水,因此沉淀质量减小。当其完全反应后,硫酸钡沉淀不与其反应,因此沉淀质量不变。
(3)在反应过程中,镁原子的质量守恒,即硫酸镁和氢氧化镁中镁原子的质量相等。以此为等量条件根据它们的化学式列式计算出氢氧化镁的质量,然后与硫酸钡的质量相加得到m2的数值即可。
【解答】(1)根据甲图可知,加入硫酸镁后沉淀的质量先增加较快后变慢,说明其中存在的溶质为Ba(OH)2、NaOH;
(2)BC段沉淀质量不变,应该是稀硫酸和氢氧化钠的反应,因此BC段溶液呈碱性,pH大于7。
31.“液态阳光”是指利用太阳能和风能等绿色能源,将二氧化碳和水转化为以甲醇(CH3OH)为代表的液态燃料和有机化学品的技术。目前我国“千吨级液态阳光甲醇合成示范项目”已经投产运行,该项目由太阳能光伏发电、电解水制氢气、二氧化碳和氢气在一定条件下制取甲醇(理论上二氧化碳中的碳元素全部转移至甲醇中)三个基本单元构成。请回答:
(1)下列说法正确的是____
A.该液体燃料含有的主要成分为氢气、甲醇
B.该项目最终将光能转化为化学能,实现“人工光合作用”
C.“液态阳光”项目有望从根本上解决全球碳排放及气候变化问题
D.甲醇、二氧化碳都属于有机物
(2)可用NaOH溶液实现“碳捕获”,其反应的化学方程式为   。
(3)从理论上计算,合成16吨甲醇(CH3OH)能吸收多少吨二氧化碳
【答案】(1)B
(2)
(3)解:设能吸收二氧化碳的质量为x。
44 32
x16吨.
x=22吨
答:能吸收22吨二氧化碳。
【知识点】书写化学方程式、文字表达式;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(3)据化学方程式中各物质的质量关系,设吸收二氧化碳的质量为x,找出二氧化碳与甲醇的相对分子质量,利用比例关系列方程求解。
(2)根据化学反应式的书写原则。
(3)先写出二氧化碳和氢气制取甲醇的化学方程式。根据化学方程式中各物质的质量关系,设吸收二氧化碳的质量为x,找出二氧化碳与甲醇的相对分子质量,利用比例关系列方程求解。
【解答】(1)A、“液态阳光” 是将二氧化碳和水转化为以甲醇为代表的液态燃料和有机化学品,氢气是中间产物,并非液体燃料主要成分,所以 A 错误。
B、该项目利用太阳能光伏发电,再通过一系列反应将二氧化碳和水转化为甲醇,最终将光能转化为化学能,类似于植物的光合作用,实现了 “人工光合作用” ,B 正确。
C、“液态阳光” 项目可消耗二氧化碳,但目前不能从根本上解决全球碳排放及气候变化问题,C 错误。
D、甲醇是有机物,二氧化碳虽含碳元素,但性质与无机物类似,属于无机物,D 错误。
故答案为:B。
(2)二氧化碳与氢氧化钠反应,生成碳酸钠和水。
32.图1是“胜哥”设计的一款“高空修枝”工具的示意图。使用时,一只手握紧杆子保持静止,另一只手用F1的力缓慢拉绳子,带动滑轮组工作,在A点产生的拉力为F2,从而使修剪刀绕O点转动,其刀口对树枝的力为F3。
请回答:
(1)该工具可用于剪下高处的枝叶。其中,叶属于生物体结构层次中的____(填字母)。
A.细胞 B.组织 C.器官
(2)为了探究制作修剪刀的碳钢合金(含Fe、C两种元素)类型,“胜哥”取制作修剪刀的废料进行了实验检测:取样品1.00克与足量的稀硫酸充分反应后,收集到428毫升(按0.035克计)氢气。通过计算并结合下表判断修剪刀材质属于哪种合金类型?
合金类型 低碳钢 中碳钢 高碳钢
碳的质量分数 低于0.3% 0.3%~0.6% 高于0.6%
(3)某时刻,弹簧处于原长,若修剪刀的刀口对树枝施加的力F3为960牛,F3'是树枝对刀口的力(如图2),此时绳子端需施加的力F1为多大?(已知OB=8厘米,OC=2厘米,滑轮中各股绳子视为平行,工具自重和摩擦忽略不计。)
【答案】(1)C
(2)设铁Fe的质量为x
碳的质量为:;碳的质量分数为:,故属于高碳钢;
(3)由图2可知,O为支点,F3为阻力,OC为阻力臂,AB为动力臂,根据杆平衡条件F1l1=F2l2可得960N×2cm=F2×8cm,则F2=240N;工具自重和摩擦忽略不计,对上面定滑轮受力分析,F2=3F1,则F1=80N。
【知识点】器官和系统;杠杆的平衡条件;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)植物的结构层次:细胞→组织→器官→植物个体;其中根、茎、叶属于营养器官;花、果实、种子属于生殖器官;
(2)碳钢合金中Fe能与稀硫酸反应产生氢气,根据质量守恒定律,由氢气的质量计算Fe的质量,从而计算碳的含量及质量分数,从而确定合金类型;
(3)根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可得F2,再对上面的动滑轮受力分析可计算F1的大小。
【解答】 (1)叶在生物体结构层次中属于器官,故选:C。
33.在探究酸、碱性质时,“胜哥”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。
【答案】(1)固体逐渐消失,溶液显蓝色
(2)HCI+ NaOH =NaCI+H2O
(3)NaCI、CuCl2
(4)d点的纵坐标为生成Cu(OH)2沉淀的质量,横坐标为加入稀盐酸的质量与最大沉淀量产生时所加入氢氧化钠溶液质量之和。设d点坐标为(P,Q),ab段消耗盐酸溶液质量为x,生成氯化铜质量为y;bc段消耗氢氧化钠溶液质量为m,cd段消耗氢氧化钠溶液质量为n,生成沉淀质量为Q。
CuO+ 2HCl= CuCl2+H2O
80 73 135
12g x×7.3% y
x=150克
y=20.25克
HCI+ NaOH=NaCl+H2O
36.5 40
50克×7.3% m×16%
m=25克
CuCl2+ 2NaOH= Cu(OH)2↓+2NaCl
135 80 98
20.25g n×16% Q
n=75克
Q=14.7克
P=m盐酸+m氢氧化钠=200克+25克+75克=300克
答:d的坐标为(300,14.7)
【知识点】根据化学反应方程式的计算;酸的化学性质;碱的化学性质
【解析】【分析】(1)根据氧化铜与盐酸反应生成氯化铜和水分析;
(2)根据盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水分析;
(3)根据加入盐酸过量,氢氧化钠先与盐酸反应,然后再与氯化铜反应分析;
(4)根据反应的氧化铜质量先计算出与氧化铜反应的盐酸质量及生成氯化铜质量,再计算出与氢氧化钠反应的盐酸质量,由此计算与盐酸反应的氢氧化钠溶液质量,然后利用氯化铜质量计算出与氯化铜反应的氢氧化钠质量及生成氢氧化铜质量,由此确定d点坐标分析。
【解答】(1) 加入稀盐酸后氧化铜与盐酸反应生成氯化铜和水,出现的现象是固体逐渐消失,溶液显蓝色 ;
(2) bc段加入物质后烧杯内固体质量不变,说明加入盐酸过量,加入氢氧化钠时,氢氧化钠先与盐酸反应,即bc段为氢氧化钠与盐酸的反应,反应的化学方程式为HCl+ NaOH =NaCl+H2O;
(3) c点时,盐酸刚好完全反应,溶液中溶质为溶液中含有的溶质是 NaCl、 CuCl2 ;
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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