2026年广东省中山市校级中考化学模拟试卷(解析版)

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2026年广东省中山市校级中考化学模拟试卷(解析版)

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2026年广东省中山市校级中考化学模拟试卷
一、选择题(本大题包括15小题,每小题3分,共45分)
1.(3分)毛笔是中国独有的发明。制作毛笔的材料中属于合成材料的是(  )
A.蚕蛹蛋白丝 B.钛镍合金丝
C.聚酯纤维 D.碳纳米管纤维
2.(3分)“彩缕碧筠粽,香粳白玉团”描述“粤粽”之美。下列说法错误的是(  )
A.主食糯米属于糖类
B.粽子馅所用肉类含蛋白质
C.配料紫苏菜富含维生素
D.煮粽子时只发生化学变化
3.(3分)下列物质可用作消毒防腐药。其中属于氧化物的是(  )
A.碘(I2) B.双氧水
C.环氧乙烷(C2H4O) D.氢氧化钾
4.(3分)“氢气加压”的过程中发生的改变是(  )
A.氢分子质量变小 B.氢分子间隔变小
C.氢分子停止运动 D.氢分子化学性质改变
5.(3分)下列化学用语表示正确的是(  )
A.铝离子:Al+3 B.2个硫原子:S2
C.银元素:AG D.氯化镁:MgCl2
6.(3分)镉在元素周期表中的信息及硒的原子结构示意图如图所示,下列说法正确的是(  )
A.镉原子的核电荷数为48
B.镉的相对原子质量是112.4g
C.硒在元素周期表中位于第6周期
D.硒原子在化学反应中易失去电子
7.(3分)电解水实验装置如图所示,下列说法正确的是(  )
A.a管收集的气体能使燃着的木条燃烧更旺
B.H2和O2的质量比为1:2
C.电解前后元素种类不变
D.实验说明水由H2和O2组成
8.(3分)下列物质均可用于配制无土栽培营养液,其中属于复合肥料的是(  )
A.Ca(NO3)2 B.KNO3
C.Ca(H2PO4)2 D.(NH4)2SO4
9.(3分)从橘皮中提取的黄烷酮(C15H12O2)有抗氧化、消炎等作用。关于黄烷酮的说法错误的是(  )
A.相对分子质量为224
B.由15个碳原子、12个氢原子和2个氧原子构成
C.氢、氧原子的个数比为6:1
D.碳元素的质量分数最大
10.(3分)如图是我国西汉青铜雁鱼灯及其示意图。灯油燃烧时,烟气通过鱼身和雁颈导入雁体内水中,减少对室内空气的污染。下列说法错误的是(  )
A.该灯使用的青铜是一种金属材料
B.产生烟尘的原因是灯油不完全燃烧
C.转动灯罩隔绝空气,可使灯火熄灭
D.水能吸收烟尘,还能吸收一氧化碳
11.(3分)勤劳是中华民族的传统美德,下列劳动项目与所涉及的化学知识不相符的是(  )
选项 劳动项目 化学知识
A 炒菜时使用天然气 天然气燃烧放出热量
B 用炉具清洁剂去除油污 NaOH可与油脂反应
C 用铅笔芯制作电极 石墨有滑腻感
D 烧烤时先点燃木炭再引燃煤块 使温度达到煤的着火点
A.A B.B C.C D.D
12.(3分)我国科研团队构建了高炉﹣焦炉煤气共氢化制甲醇技术体系,其在ZnO﹣ZrO2催化作用下合成甲醇的原理如图所示。下列说法错误的是(  )
A.甲醇中碳、氢元素的质量比为4:1
B.涉及的反应物和生成物均由分子构成
C.参加反应的与的粒子个数比为1:3
D.该技术充分利用CO2资源,有利于实现“碳中和”
13.(3分)ZnSO4的溶解度曲线如图,下列说法正确的是(  )
A.ZnSO4的溶解度随着温度的升高而增大
B.20℃时,a点溶液的质量分数为54%
C.将b点溶液降温后一定有晶体析出
D.将c点溶液变为b点溶液,可采取的措施是加入ZnSO4固体
14.(3分)电源物质M与灯笼对应的物质能反应,灯笼才能点亮,若并联的四个灯笼同时被点亮,如图,则M可能是(  )
A.O2 B.CO2 C.HCl D.CaCl2
15.(3分)如图是利用试管设计的四组对比实验,其中能达到目的的是(  )
A.探究可燃物燃烧需要与氧气接触
B.探究溶剂种类对物质溶解性的影响
C.探究水对铁钉生锈的影响
D.探究催化剂对反应速率的影响
二、非选择题:本大题共6小题,第16小题7分,第17小题8分,第18~21小题各10分。
16.(7分)《天工开物》中记载了铜镜(如图)的制作过程:“凡铸镜,模用灰沙,铜用锡和……开面成光,则水银附体而成,非铜有光明如许也。”
(1)“模用灰沙”,说明“灰沙”的熔点比制作铜镜的材料    (填“高”或“低”)。
(2)“铜用锡和”是指在铜中加入锡,制成青铜。青铜属于    (填“纯净物”或“混合物”),与用纯铜相比,青铜制得的铜镜的优点是    (写一条)。
(3)“水银附体”是将汞与锡混合成“锡汞齐”,涂抹在镜面上,烘烤使汞挥发后形成反射层,该原理与实验室中的    操作类似。
(4)经过氧化处理后,铜镜表面会形成一层耐腐蚀的二氧化锡(SnO2)薄膜。SnO2中锡元素的化合价为    。
(5)“阳燧”是古代照日取火用的凹面铜镜。取火时将凹面镜对着阳光,把艾绒放于焦点部位引火。从燃烧条件分析,“阳燧”的作用是    。
17.(8分)【科普阅读】灭火器充装的灭火剂种类颇多,性能各异。干粉灭火剂的主要成分为碳酸氢钠或磷酸二氢铵(NH4H2PO4)等。灭火时干粉分解吸收热量,同时产生的固体粉末覆盖在可燃物表面使火熄灭。水成膜泡沫灭火剂具有泡沫和水膜的双重灭火作用,被广泛应用于扑救非水溶性液体引起的火灾,这种灭火剂的元素组成如图1所示。
全氟己酮(C6F12O)灭火剂因其灭火效率高、无腐蚀、毒性低、绝缘性好,被作为新一代绿色环保灭火剂。细水雾灭火剂因其易获得、无毒无害、冷却速度快,被重点研究。灭火剂的雾化效果直接影响灭火效果。科研人员为研究全氟己酮和细水雾灭火剂的雾化效果,测量了不同喷射压力下、等距离喷射时的雾滴平均直径,结果如题图2所示(雾滴平均直径越小,雾化效果越好)。依据上文,回答问题。
(1)碳酸氢钠的俗称是     。磷酸二氢铵受热分解生成氨气、五氧化二磷和水,写出该反应的化学方程式:    。
(2)由题图1可知,水成膜泡沫灭火剂所含元素中,属于金属元素的是Na和     。下列物质引起的火灾中,最适合用水成膜泡沫灭火剂扑灭的是     (填序号)。
A.酒精
B.汽油
C.图书档案
(3)细水雾灭火剂的优点是     。
(4)由图2可知,当喷射压力相同时,    灭火剂的雾化效果更好;两种灭火剂的雾化效果均随喷射压力的增大而变     (填“好”或“差”)。
18.(10分)【科学探究与实验】根据要求回答下列问题:
实验一:研究氧气的实验室制取
(1)用双氧水和二氧化锰制取较平稳的气流,选用的发生装置是     (填序号),反应的化学方程式为     。
实验二:研究二氧化碳的实验室制取
(2)下表中实验Ⅱ对应如图曲线     (选填“甲”、“乙”或“丙”)。
编号 试剂
I 块状大理石、14%稀H2SO4
Ⅱ 块状大理石、7%稀HCl
Ⅲ 粉状大理石、7%稀HCl
不用实验Ⅲ试剂制备二氧化碳的原因是     。
(3)二氧化碳在不同溶剂中的溶解度表。
物质种类 水 酒精 饱和NaHCO3溶液
每毫升液体中溶解二氧化碳的体积 1mL 3.6mL 几乎不溶
利用下图装置收集一瓶纯净的二氧化碳,参考上表信息,图中收集CO2装置的集气瓶中应选择的液体是     (填“水”、“酒精”或“饱和NaHCO3溶液”),收集二氧化碳气体时,气体从     (填“a”或“b”)口通入。
实验三:研究捕捉CO2的方法,助力碳中和
氢氧化钠溶液常用于工厂处理尾气中二氧化碳,化学方程式为     。检验二者发生了反应的方法可以是,向溶液中滴加     (填字母)可证明反应的发生。
a、酚酞溶液 b、稀盐酸
c、石灰水 d、氯化钙溶液
19.(10分)回收的废纸进行“制造再生纸”跨学科实践活动,在蒸煮时加入了氢氧化钠。造纸后,为处理剩余的废液进行如下探究活动。
【查阅资料】碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的固体混合物,能吸收水和二氧化碳。
【任务一】废液成分分析
【提出猜想】推测废液中含有氢氧化钠和碳酸钠中的一种或两种
【实验设计与实施】(1)
实验操作 实验现象 实验结论
步骤1:取少量废液于试管中,加入足量的氯化钡稀溶液。     废液中有Na2CO3
步骤2:取少量步骤1中的上层清液于试管中,    。     废液中有NaOH
【任务二】废液中碳酸钠含量测定
兴趣小组设计了如下图所示的实验,取100g废液样品放入装置A的锥形瓶中,先通入一会儿N2,然后称量装置C、D的质量,再向锥形瓶中滴加足量稀硫酸,至不再产生气体,继续通一会儿N2后,测得装置C、D分别增重2.1g和0.1g。
(2)锥形瓶中不再产生气体后,需要继续通一会儿N2,其原因是     。
(3)装置C中反应的化学方程式是     。
(4)废液中碳酸钠的溶质质量分数是     (保留到0.1%)。
(5)如果缺少装置B,会使测定的碳酸钠含量     (填“偏大”或“偏小”)。
【任务三】废液的处理
(6)为使废液中的碳酸钠转化为氢氧化钠循环利用,需根据废液中碳酸钠的含量,加入一定量的某种物质,该物质与碳酸钠反应的化学方程式是     。
20.(10分)我国嫦娥六号成功完成世界首次月背采样,月壤中含有钛铁矿[主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3),还含少量Fe2O3]。以钛铁矿为原料制备二氧化钛(TiO2)的原理如图所示。
已知:相关金属离子开始生成氢氧化物沉淀的pH如表。
氢氧化物 Ti(OH)4 Fe(OH)3 Fe(OH)2
开始沉淀时的pH 0.5 1.5 7.6
(1)FeTiO3中钛元素的化合价为     。
(2)用研磨机进行预处理的目的是     。
(3)水煮沸是为了降低水的     。
(3)酸浸槽中的主要反应为FeTiO3+2H2SO4=TiOSO4+X+2H2O,X的化学式为     。发生的另一个反应的化学方程式为     。
(4)为了得到纯净的Ti(OH)4固体,调节水解槽中的pH时,应始终保持pH小于     。滤液中主要含有的金属离子为     。
(5)煅烧炉中高温条件下生成二氧化钛和水。化学方程式为     。
21.(10分)铁红(主要成分是Fe2O3)颜色鲜艳,是中国传统红色颜料的重要着色剂。用绿矾(FeSO4 7H2O)制备铁红的两种方法如图1所示。
(1)方法1是《天工开物》等古文中所记载的直接焙烧“绿矾”制备“铁红”的方法,其原理为2FeSO4 7H2OFe2O3+SO3↑+SO2↑+14H2O,该反应属于     (填反应基本类型)。
(2)染色剂容易被酸腐蚀。铁红(Fe2O3)与稀硫酸反应的化学方程式为     。
(3)方法2中,反应i发生的主要反应为:2FeSO4+H2O2+2H2O=2FeO(OH)↓+H2SO4。
现有100kg溶质的质量分数为15.2%的FeSO4溶液,理论上可得到FeO(OH)的质量为多少?(写出计算过程)
(4)图2为发生反应ⅱ时不同煅烧温度对产品中Fe2O3质量分数的影响,根据该图分析,煅烧的最佳温度为     ℃。
(5)现代企业常用方法2制铁红,对比方法1,其优点有     (写出一条即可)。
答案和解析
一、选择题(本大题包括15小题,每小题3分,共45分)
1.(3分)毛笔是中国独有的发明。制作毛笔的材料中属于合成材料的是(  )
A.蚕蛹蛋白丝 B.钛镍合金丝
C.聚酯纤维 D.碳纳米管纤维
【答案】C
【分析】根据材料的分类及天然材料、金属材料、无机非金属材料的区分解答即可。
【解答】解:A、蚕蛹蛋白丝是从蚕蛹中提取的天然蛋白质纤维,属于天然材料,不属于合成材料,故A错误;
B、钛镍合金丝是以钛和镍为主制成的合金丝,属于金属材料,不属于合成材料,故B错误;
C、聚酯纤维是通过化学合成方法制成的高分子纤维,属于合成纤维,是三大合成材料之一,故C正确;
D、碳纳米管纤维由碳原子按特殊结构排列形成,属于无机非金属纳米材料,不属于合成材料,故D错误;
故选:C。
【点评】掌握常见材料的分类,正确区分天然纤维、金属材料、无机非金属材料和合成材料(塑料、合成纤维、合成橡胶)是解答本题的关键。
2.(3分)“彩缕碧筠粽,香粳白玉团”描述“粤粽”之美。下列说法错误的是(  )
A.主食糯米属于糖类
B.粽子馅所用肉类含蛋白质
C.配料紫苏菜富含维生素
D.煮粽子时只发生化学变化
【答案】D
【分析】根据六大类营养素在常见食物中的分布,物理变化与化学变化的本质区别及煮粽子过程中涉及的变化解答即可。
【解答】解:、糯米是稻谷的一种,主要成分是淀粉,淀粉属于糖类,是人体主要的供能营养物质,故A说法正确;
B、粽子馅所用的肉类(如猪肉、鸡肉等)是动物性食物,富含优质蛋白质,故B说法正确;
C、配料紫苏菜属于绿叶蔬菜,维生素含量丰富,还含有膳食纤维和矿物质,故C说法正确;
D、煮粽子时,水受热沸腾由液态变为气态的水蒸气,属于物理变化;同时,糯米、肉类等在高温下由生变熟,蛋白质变性、淀粉糊化等过程生成了新物质,属于化学变化。因此煮粽子过程中既发生了物理变化也发生了化学变化,并非“只发生化学变化”,故D说法错误;
故选:D。
【点评】掌握常见食物中的主要营养素、物理变化与化学变化的本质区别及两者在烹饪过程中并存的认识是解答本题的关键。
3.(3分)下列物质可用作消毒防腐药。其中属于氧化物的是(  )
A.碘(I2) B.双氧水
C.环氧乙烷(C2H4O) D.氢氧化钾
【答案】B
【分析】氧化物的定义:由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物。
【解答】解:A.碘(I2)是由同种元素组成的纯净物,属于单质,不属于氧化物,故A错误;
B.双氧水是过氧化氢(H2O2)的俗称,它是由氢和氧两种元素组成的化合物,且其中一种元素是氧元素,符合氧化物的定义,故B正确;
C.环氧乙烷(C2H4O)是由碳、氢、氧三种元素组成的化合物,而氧化物只能含有两种元素,因此它不属于氧化物(属于有机含氧化合物),故C错误;
D.氢氧化钾(KOH)是由钾、氧、氢三种元素组成的化合物,不符合氧化物只含两种元素的条件,它属于碱,故D错误。
故选:B。
【点评】本题主要考查对氧化物概念的理解与物质类别的判断。注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息(如化学式),结合已有的知识(氧化物的核心特征:二元化合物且必含氧)进行解题。
4.(3分)“氢气加压”的过程中发生的改变是(  )
A.氢分子质量变小 B.氢分子间隔变小
C.氢分子停止运动 D.氢分子化学性质改变
【答案】B
【分析】根据分子的基本特征:分子质量和体积都很小;分子之间有间隔;分子是在不断运动的;同种的分子性质相同,不同种的分子性质不同,可以简记为:“两小运间,同同不不”,结合事实进行分析判断。
【解答】解:A、氢气加压过程中,氢分子本身没有发生变化,分子质量也不会改变,故选项错误;
B、对于氢气来说,在加压过程中,氢分子间的间隔变小,导致氢气的体积变小,故选项正确;
C、分子总是在不断运动的,无论是否加压,氢分子都不会停止运动,只是加压会使分子运动的速率和分子间的距离等发生变化,故选项错误;
D、氢分子的化学性质由氢分子本身的结构决定,在加压过程中,氢分子没有发生改变,其化学性质也不会改变,故选项错误;
故选:B。
【点评】本题难度不大,了解分子的基本性质(可以简记为:“两小运间,同同不不”)及利用分子的基本性质分析和解决问题的方法是正确解答此类题的关键。
5.(3分)下列化学用语表示正确的是(  )
A.铝离子:Al+3 B.2个硫原子:S2
C.银元素:AG D.氯化镁:MgCl2
【答案】D
【分析】A、根据离子符号的表示方法来分析;
B、根据原子的表示方法来分析;
C、书写元素符号时应注意:①有一个字母表示的元素符号要大写;②由两个字母表示的元素符号,第一个字母大写,第二个字母小写;
D、化合物化学式的书写一般规律:金属在前,非金属在后,原子个数不能漏。
【解答】解:A、由离子的表示方法,在表示该离子的元素符号右上角,标出该离子所带的正负电荷数,数字在前,正负符号在后,带1个电荷时,1要省略,则铝离子表示为Al3+,故A表示方法错误;
B、原子的表示方法,用元素符号来表示一个原子,表示多个该原子,就在其元素符号前加上相应的数字,则2个硫原子表示为2S,故B表示方法错误;
C、书写元素符号注意“一大二小”,银的元素符号是Ag,故C表示方法错误;
D、氯化镁中,镁元素显+2价,氯元素显﹣1价,则氯化镁的化学式为MgCl2,故D表示方法正确。
故选:D。
【点评】本题难度不大,掌握常见化学用语(元素符号、原子符号、化学式、离子符号等)的书写方法、离子符号与化合价表示方法的区别等是正确解答此类题的关键。
6.(3分)镉在元素周期表中的信息及硒的原子结构示意图如图所示,下列说法正确的是(  )
A.镉原子的核电荷数为48
B.镉的相对原子质量是112.4g
C.硒在元素周期表中位于第6周期
D.硒原子在化学反应中易失去电子
【答案】A
【分析】根据图中元素周期表可以获得的信息: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;原子结构示意图中,圆圈内数字表示核内质子数,弧线表示电子层,弧线上的数字表示该层上的电子数,离圆圈最远的弧线表示最外层。若原子的最外层电子数为8,则为稀有气体元素,属于相对稳定结构;若最外层电子数≥4,在化学反应中易得电子,若最外层电子数<4,在化学反应中易失去电子。
【解答】解:A、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48;原子中原子序数=核电荷数=质子数,则该原子的核电荷数为48,故正确;
B、根据元素周期表中的一格可知,元素名称下方的数字为相对原子质量,镉的相对原子质量为112.4,相对原子质量单位是“1”,不是“g”,故错误;
C、硒元素的原子核外有4个电子层,则在元素周期表中,硒元素位于第四周期,故错误;
D、硒原子的最外层电子数为6>4,容易得到电子形成稳定结构,故错误;
故选:A。
【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)、原子结构示意图的含义是正确解答本题的关键。
7.(3分)电解水实验装置如图所示,下列说法正确的是(  )
A.a管收集的气体能使燃着的木条燃烧更旺
B.H2和O2的质量比为1:2
C.电解前后元素种类不变
D.实验说明水由H2和O2组成
【答案】C
【分析】根据水在通电的条件下生成氢气和氧气,正氧负氢,氢气和氧气的体积比是2:1,化学反应前后,元素种类不变,氢气具有可燃性,氧气具有助燃性进行分析。
【解答】解:A、a管收集的气体较多,是氢气,氢气具有可燃性,故A错误;
B、H2和O2的质量比为4:32=1:8,故B错误;
C、化学反应前后元素种类不变,故C正确;
D、实验说明水由氢元素、氧元素组成的,故D错误。
故选:C。
【点评】电解水生成氢气和氧气,说明水是由氢元素和氧元素组成的,同时说明在化学变化中分子可分,原子不可分。
8.(3分)下列物质均可用于配制无土栽培营养液,其中属于复合肥料的是(  )
A.Ca(NO3)2 B.KNO3
C.Ca(H2PO4)2 D.(NH4)2SO4
【答案】B
【分析】复合肥是含有N、P、K这三种营养元素中至少两种的化肥。
【解答】解:A、Ca(NO3)2中只含有氮元素这一种营养元素,属于氮肥,不是复合肥料,故A错误;
B、KNO3中含有钾元素和氮元素两种营养元素,属于复合肥料,故B正确;
C、Ca(H2PO4)2中只含有磷元素这一种营养元素,属于磷肥,不是复合肥料,故C错误;
D、(NH4)2SO4中只含有氮元素这一种营养元素,属于氮肥,不是复合肥料,故D错误。
故选:B。
【点评】本题主要考查常见化肥的种类和作用等,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。
9.(3分)从橘皮中提取的黄烷酮(C15H12O2)有抗氧化、消炎等作用。关于黄烷酮的说法错误的是(  )
A.相对分子质量为224
B.由15个碳原子、12个氢原子和2个氧原子构成
C.氢、氧原子的个数比为6:1
D.碳元素的质量分数最大
【答案】B
【分析】A.根据黄烷酮的化学式C15H12O2,利用各元素的相对原子质量计算其相对分子质量,进行分析;
B.根据物质是由分子构成的,而分子是由原子构成的这一微观概念进行辨析,进行分析;
C.根据化学式中元素符号右下角的数字代表一个分子中该原子的个数,计算氢、氧原子个数比,进行分析;
D.根据化合物中某元素的质量分数计算公式,比较各元素质量占比的大小,进行分析。
【解答】解:A.黄烷酮(C15H12O2)的相对分子质量为12×15+1×12+16×2 = 224,故A正确;
B.黄烷酮是由黄烷酮分子构成的,1个黄烷酮分子是由15个碳原子、12个氢原子和2个氧原子构成的,选项说法混淆了宏观物质与微观分子的构成,故B错误;
C.1个黄烷酮分子中含有12个氢原子和2个氧原子,则氢、氧原子的个数比为12:2 = 6:1,故C正确;
D.黄烷酮中碳、氢、氧三种元素的质量比为(12×15):(1×12):(16×2)= 180:12:32 = 45:3:8,其中碳元素的质量占比最大,因此碳元素的质量分数最大,故D正确。
故选:B。
【点评】本题主要考查化学式的意义及相关计算(如相对分子质量、原子个数比、元素质量分数等),注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息(如化学式C15H12O2),结合已有的化学基础知识和规范的语言表述进行解题。
10.(3分)如图是我国西汉青铜雁鱼灯及其示意图。灯油燃烧时,烟气通过鱼身和雁颈导入雁体内水中,减少对室内空气的污染。下列说法错误的是(  )
A.该灯使用的青铜是一种金属材料
B.产生烟尘的原因是灯油不完全燃烧
C.转动灯罩隔绝空气,可使灯火熄灭
D.水能吸收烟尘,还能吸收一氧化碳
【答案】D
【分析】A、根据材料的分类来分析;
B、根据燃料不充分燃烧的产物来分析;
C、根据灭火的方法来分析;
D、根据一氧化碳的溶解性来分析。
【解答】解:A、金属材料包括纯金属和合金,青铜是一种铜合金,属于金属材料,故A说法正确;
B、灯油不完全燃烧产生碳粒等烟尘,故B说法正确;
C、转动灯罩隔绝空气,可使灯火熄灭,故C说法正确;
D、由于一氧化碳难溶于水,所以水不能吸收一氧化碳,故D说法错误。
故选:D。
【点评】本题难度不大,掌握材料的分类、灭火的原理等是解题的关键。
11.(3分)勤劳是中华民族的传统美德,下列劳动项目与所涉及的化学知识不相符的是(  )
选项 劳动项目 化学知识
A 炒菜时使用天然气 天然气燃烧放出热量
B 用炉具清洁剂去除油污 NaOH可与油脂反应
C 用铅笔芯制作电极 石墨有滑腻感
D 烧烤时先点燃木炭再引燃煤块 使温度达到煤的着火点
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【分析】根据各劳动项目中涉及的物质性质及化学原理,逐一判断劳动项目与化学知识的对应关系是否相符。
【解答】解:A、天然气的主要成分是甲烷,甲烷具有可燃性,燃烧时放出大量的热,可用于炒菜加热,劳动项目与化学知识相符,故A不符合题意;
B、炉具清洁剂中含有氢氧化钠,氢氧化钠能与油脂发生化学反应,生成可溶性的甘油和脂肪酸钠,从而将油污去除,劳动项目与化学知识相符,故B不符合题意;
C、用铅笔芯制作电极,利用的是石墨具有优良的导电性,能够传导电流。石墨有滑腻感对应的用途是作润滑剂,与该劳动项目的原理无关,劳动项目与化学知识不相符,故C符合题意;
D、烧烤时先点燃木炭,木炭燃烧放出热量,使周围的温度升高,当温度达到煤的着火点时,煤便被引燃,劳动项目与化学知识相符,故D不符合题意;
故选:C。
【点评】掌握常见物质的用途与性质的正确对应关系,特别是石墨的导电性(作电极)与滑腻感(作润滑剂)的区别、氢氧化钠与油脂的反应、燃烧条件及天然气可燃性等是解答本题的关键。
12.(3分)我国科研团队构建了高炉﹣焦炉煤气共氢化制甲醇技术体系,其在ZnO﹣ZrO2催化作用下合成甲醇的原理如图所示。下列说法错误的是(  )
A.甲醇中碳、氢元素的质量比为4:1
B.涉及的反应物和生成物均由分子构成
C.参加反应的与的粒子个数比为1:3
D.该技术充分利用CO2资源,有利于实现“碳中和”
【答案】A
【分析】根据微观反应示意图的信息写出化学方程式,然后根据方程式的意义、物质的组成等分析判断有关的说法。
【解答】解:由微观示意图可知,该反应为二氧化碳和氢气在催化剂作用下反应生成甲醇和水,反应的化学方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O;
A、甲醇化学式为CH3OH,其中碳、氢元素的质量比为12:4=3:1,故A说法错误;
B、该反应中,反应物为二氧化碳和氢气,生成物为甲醇和水,二氧化碳、甲醇和水是由非金属元素组成的化合物,均由分子构成,氢气属于气态非金属单质,由分子构成,即反应物和生成物均由分子构成,故B说法正确;
C、根据化学方程式可知,参加反应的与的粒子个数比为1:3,故C说法正确;
D、该反应消耗二氧化碳并将其转化为甲醇,减少了碳排放,有利于实现“碳中和”,故D说法正确;
故选:A。
【点评】本题通过微观粒子的反应模型图,考查了微观上对化学反应的认识,学会通过微观示意图把宏观物质和微观粒子联系起来、从微观的角度分析物质的变化是正确解答此类题的关键。
13.(3分)ZnSO4的溶解度曲线如图,下列说法正确的是(  )
A.ZnSO4的溶解度随着温度的升高而增大
B.20℃时,a点溶液的质量分数为54%
C.将b点溶液降温后一定有晶体析出
D.将c点溶液变为b点溶液,可采取的措施是加入ZnSO4固体
【答案】D
【分析】A、根据溶解度曲线进行分析;
B、根据溶质质量分数100%进行分析;
C、根据溶解度曲线进行分析;
D、根据饱和溶液和不饱和溶液的转换进行分析。
【解答】解:A、由溶解度曲线图可知,硫酸锌的溶解度随温度升高先增大后减小,该选项说法错误;
B、由溶解度曲线图可知,20℃时硫酸锌的溶解度为54g,则20℃时a点溶液的溶质质量分数为,该选项说法错误;
C、由溶解度曲线图可知,硫酸锌的溶解度随温度升高先增大后减小,则将b点溶液降温后不一定有晶体析出,该选项说法错误;
D、将c点溶液变为b点溶液,即将硫酸锌的不饱和溶液转化为饱和溶液,可采取的措施是加入ZnSO4固体,该选项说法正确。
故选:D。
【点评】本题难度一般,主要考察溶解度曲线,理解溶解度曲线的含义及溶液的相关知识为解答该题的关键。
14.(3分)电源物质M与灯笼对应的物质能反应,灯笼才能点亮,若并联的四个灯笼同时被点亮,如图,则M可能是(  )
A.O2 B.CO2 C.HCl D.CaCl2
【答案】C
【分析】根据电源物质M与灯笼对应的物质能反应,灯笼才能点亮进行分析。
【解答】解:A、氧气和铁点燃生成四氧化三铁,不符合题意,故A错误;
B、二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,不符合题意,故B错误;
C、盐酸和铁反应生成氯化亚铁和氢气,和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,和氧化铜反应生成氯化铜和水,符合题意,故C正确;
D、氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,不符合题意,故D错误。
故选:C。
【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)如图是利用试管设计的四组对比实验,其中能达到目的的是(  )
A.探究可燃物燃烧需要与氧气接触
B.探究溶剂种类对物质溶解性的影响
C.探究水对铁钉生锈的影响
D.探究催化剂对反应速率的影响
【答案】B
【分析】A.根据燃烧的条件(可燃物、氧气、温度达到着火点),进行分析;
B.根据控制变量法的原则,实验中溶质种类相同(碘),溶剂种类不同(水和汽油),进行分析;
C.根据铁生锈的条件(铁与氧气、水同时接触)及实验中两支试管内铁钉的环境条件,进行分析;
D.根据探究催化剂对反应速率影响的实验要求(需控制过氧化氢溶液浓度相同),分析实验中的变量控制情况,进行分析。
【解答】解:A.该实验中存在可燃物的种类,有无与氧气接触2个变量,不能探究可燃物燃烧需要与氧气接触,故A错误;
B.实验中溶质均为碘,溶剂分别为水和汽油,变量为溶剂种类。通过观察碘在水和汽油中的溶解情况,可探究溶剂种类对物质溶解性的影响,符合控制变量法要求,故B正确;
C.左边试管中铁钉只与水接触(植物油隔绝空气),右边试管中铁钉只与干燥空气接触,两者均不满足铁生锈的条件(同时与水和氧气接触),因此都无法生锈,无法探究水对铁钉生锈的影响,故C错误;
D.实验中过氧化氢溶液的浓度不同(3%和5%),且一支试管加入二氧化锰,存在浓度和催化剂两个变量,不符合控制变量法要求,无法探究催化剂对反应速率的影响,故D错误;
故选:B。
【点评】本题主要考查化学实验方案的设计与评价,核心是控制变量法的应用,解题时需注意:明确实验目的,判断实验设计是否只改变目标变量,其他条件保持一致。
二、非选择题:本大题共6小题,第16小题7分,第17小题8分,第18~21小题各10分。
16.(7分)《天工开物》中记载了铜镜(如图)的制作过程:“凡铸镜,模用灰沙,铜用锡和……开面成光,则水银附体而成,非铜有光明如许也。”
(1)“模用灰沙”,说明“灰沙”的熔点比制作铜镜的材料 高  (填“高”或“低”)。
(2)“铜用锡和”是指在铜中加入锡,制成青铜。青铜属于 混合物  (填“纯净物”或“混合物”),与用纯铜相比,青铜制得的铜镜的优点是 硬度更大(答案不唯一)  (写一条)。
(3)“水银附体”是将汞与锡混合成“锡汞齐”,涂抹在镜面上,烘烤使汞挥发后形成反射层,该原理与实验室中的 蒸发  操作类似。
(4)经过氧化处理后,铜镜表面会形成一层耐腐蚀的二氧化锡(SnO2)薄膜。SnO2中锡元素的化合价为 +4  。
(5)“阳燧”是古代照日取火用的凹面铜镜。取火时将凹面镜对着阳光,把艾绒放于焦点部位引火。从燃烧条件分析,“阳燧”的作用是 使温度达到可燃物的着火点  。
【答案】(1)高。
(2)混合物;硬度更大(答案不唯一)。
(3)蒸发。
(4)+4。
(5)使温度达到可燃物的着火点。
【分析】(1)铜镜制作过程中,铜液需倒入模具中成型,模具材料(灰沙)需在高温下保持固态,否则会熔化。
(2)合金是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质,属于混合物。
(3)汞挥发后形成反射层,类似于实验室中通过加热使溶剂挥发,留下固体物质的操作。
(4)根据化合物中正负化合价代数和为零,计算未知元素的化合价。
(5)燃烧需要同时满足三个条件:可燃物、与氧气(或空气)接触、温度达到可燃物的着火点。
【解答】解:(1)在铸镜过程中,模需要承受高温来铸造铜镜,若“灰沙”的熔点比制作铜镜的材料低,那么在铸造过程中模就会先熔化,无法起到模具的作用,所以“灰沙”的熔点比制作铜镜的材料高;故答案为:高。
(2)青铜是铜和锡组成的合金,合金是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质,属于混合物;与纯铜相比,青铜的硬度更大,因为合金的硬度一般比组成它的纯金属大;故答案为:混合物;硬度更大(答案不唯一)。
(3)“水银附体”是将汞与锡混合成“锡汞齐”,涂抹在镜面上,烘烤使汞挥发后形成反射层,该过程中通过加热使汞由液态变为气态挥发出去,与实验室中的蒸发操作类似;故答案为:蒸发。
(4)根据在化合物中正负化合价代数和,氧元素的化合价为﹣2,设SnO2中Sn的化合价为x,则:x+(﹣2)×2=0,解得x=+4;故答案为:+4。
(5)燃烧必须满足可燃物、氧气和温度达到着火点这三个条件。凹面镜能将阳光会聚到焦点,使艾绒温度迅速升至着火点而引火;故答案为:使温度达到可燃物的着火点。
【点评】本题难度适中,考查了合金的性质(混合物、硬度、熔点)、化合价的计算、燃烧条件的应用,题目以古文为背景,既考查化学知识,又体现学科融合,增强题目的趣味性和人文性,通过分析古文描述,理解合金、化合价、燃烧条件等科学概念,培养科学探究和逻辑推理能力。
17.(8分)【科普阅读】灭火器充装的灭火剂种类颇多,性能各异。干粉灭火剂的主要成分为碳酸氢钠或磷酸二氢铵(NH4H2PO4)等。灭火时干粉分解吸收热量,同时产生的固体粉末覆盖在可燃物表面使火熄灭。水成膜泡沫灭火剂具有泡沫和水膜的双重灭火作用,被广泛应用于扑救非水溶性液体引起的火灾,这种灭火剂的元素组成如图1所示。
全氟己酮(C6F12O)灭火剂因其灭火效率高、无腐蚀、毒性低、绝缘性好,被作为新一代绿色环保灭火剂。细水雾灭火剂因其易获得、无毒无害、冷却速度快,被重点研究。灭火剂的雾化效果直接影响灭火效果。科研人员为研究全氟己酮和细水雾灭火剂的雾化效果,测量了不同喷射压力下、等距离喷射时的雾滴平均直径,结果如题图2所示(雾滴平均直径越小,雾化效果越好)。依据上文,回答问题。
(1)碳酸氢钠的俗称是  小苏打  。磷酸二氢铵受热分解生成氨气、五氧化二磷和水,写出该反应的化学方程式: 2NH4H2PO42NH3↑+P2O5+3H2O  。
(2)由题图1可知,水成膜泡沫灭火剂所含元素中,属于金属元素的是Na和  K  。下列物质引起的火灾中,最适合用水成膜泡沫灭火剂扑灭的是  B  (填序号)。
A.酒精
B.汽油
C.图书档案
(3)细水雾灭火剂的优点是  易获得、无毒无害、冷却速度快  。
(4)由图2可知,当喷射压力相同时, 细水雾  灭火剂的雾化效果更好;两种灭火剂的雾化效果均随喷射压力的增大而变  好  (填“好”或“差”)。
【答案】(1)小苏打;2NH4H2PO42NH3↑+P2O5+3H2O;
(2)K;B;
(3)易获得、无毒无害、冷却速度快;
(4)细水雾;好。
【分析】(1)根据碳酸氢钠的俗称是小苏打;磷酸二氢铵受热分解生成氨气、五氧化二磷和水进行分析;
(2)根据图1中的元素种类,水成膜泡沫灭火剂被广泛应用于扑救非水溶性液体引起的火灾,酒精是水溶性液体,图书档案着火不能用水基型灭火器以免损坏档案,油类属于非水溶性液体进行分析;
(3)直接提取题干中关于细水雾灭火剂优点的描述进行分析。
(4)根据图2可知,当喷射压力相同时,细水雾灭火剂的雾滴平均直径更小,因为雾滴平均直径越小,雾化效果越好;图2中可以看出,随着喷射压力的增大,两种灭火剂的雾滴平均直径都变小进行分析。
【解答】解:(1)碳酸氢钠的俗称是小苏打;磷酸二氢铵(NH4H2PO4)受热分解生成氨气(NH3)、五氧化二磷(P2O5)和水(H2O),化学方程式为:2NH4H2PO42NH3↑+P2O5+3H2O;
(2)从图1中看到除了Na还有K是金属元素;水成膜泡沫灭火剂被广泛应用于扑救非水溶性液体引起的火灾,酒精是水溶性液体,图书档案着火不能用水基型灭火器以免损坏档案,油类属于非水溶性液体,所以最适合用水成膜泡沫灭火剂扑灭的是油类火灾,故选:B;
(3)根据短文内容可知,细水雾灭火剂具有易获得、无毒无害、冷却速度快等优点。
(4)由图2可知,当喷射压力相同时,细水雾灭火剂的雾滴平均直径更小,因为雾滴平均直径越小,雾化效果越好,所以细水雾灭火剂的雾化效果更好;从图2中可以看出,随着喷射压力的增大,两种灭火剂的雾滴平均直径都变小,所以两种灭火剂的雾化效果均随喷射压力的增大而变好。
故答案为:(1)小苏打;2NH4H2PO42NH3↑+P2O5+3H2O;
(2)K;B;
(3)易获得、无毒无害、冷却速度快;
(4)细水雾;好。
【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。
18.(10分)【科学探究与实验】根据要求回答下列问题:
实验一:研究氧气的实验室制取
(1)用双氧水和二氧化锰制取较平稳的气流,选用的发生装置是  B  (填序号),反应的化学方程式为  2H2O22H2O+O2↑  。
实验二:研究二氧化碳的实验室制取
(2)下表中实验Ⅱ对应如图曲线  乙  (选填“甲”、“乙”或“丙”)。
编号 试剂
I 块状大理石、14%稀H2SO4
Ⅱ 块状大理石、7%稀HCl
Ⅲ 粉状大理石、7%稀HCl
不用实验Ⅲ试剂制备二氧化碳的原因是  粉末状大理石与稀盐酸接触面积大,反应速率太快,不利于收集二氧化碳  。
(3)二氧化碳在不同溶剂中的溶解度表。
物质种类 水 酒精 饱和NaHCO3溶液
每毫升液体中溶解二氧化碳的体积 1mL 3.6mL 几乎不溶
利用下图装置收集一瓶纯净的二氧化碳,参考上表信息,图中收集CO2装置的集气瓶中应选择的液体是  饱和NaHCO3 (填“水”、“酒精”或“饱和NaHCO3溶液”),收集二氧化碳气体时,气体从  b  (填“a”或“b”)口通入。
实验三:研究捕捉CO2的方法,助力碳中和
氢氧化钠溶液常用于工厂处理尾气中二氧化碳,化学方程式为  2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O  。检验二者发生了反应的方法可以是,向溶液中滴加  bcd  (填字母)可证明反应的发生。
a、酚酞溶液
b、稀盐酸
c、石灰水
d、氯化钙溶液
【答案】(1)B;2H2O22H2O+O2↑;
(2)乙;粉末状大理石与稀盐酸接触面积大,反应速率太快,不利于收集二氧化碳;
(3)饱和NaHCO3;b;
实验三:2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O;bcd。
【分析】(1)根据反应物的状态、反应发生需要的条件及特殊要求选择发生装置;根据化学反应原理书写化学方程式;
(2)根据块状大理石和14%稀H2SO4反应,会生成微溶的CaSO4覆盖在大理石表面,阻止反应继续进行、粉状大理石和7%稀HCl}反应,接触面积大,反应速率太快分析;
(3)根据表格信息分析;收集气体需要从短管进,将液体从长管压出;
实验三:氢氧化钠溶液和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,根据碳酸钠的性质分析。
【解答】解:(1)要制取较平稳的气流,需要控制反应速率。装置B中的分液漏斗可以通过控制液体的滴加速度来控制反应速率,所以选用发生装置B。双氧水(过氧化氢)在二氧化锰催化下分解生成水和氧气,化学方程式:2H2O22H2O+O2↑;故答案为:B;2H2O22H2O+O2↑;
(2)实验Ⅰ:块状大理石和14%稀H2SO4反应,会生成微溶的CaSO4覆盖在大理石表面,阻止反应继续进行,对应曲线丙(最终生成气体少)。
实验Ⅱ:块状大理石和7%稀HCl反应,反应速率适中,对应曲线乙。
实验Ⅲ:粉状大理石和7%稀HCl}反应,接触面积大,反应速率太快,对应曲线甲(反应太快,不易收集)。
故答案为:乙;粉末状大理石与稀盐酸接触面积大,反应速率太快,不利于收集二氧化碳;
(3)根据表格信息:每毫升水可以溶解1mL二氧化碳,每毫升酒精可以溶解3.6mL二氧化碳,每毫升饱和NaHCO3溶液几乎不溶解二氧化碳。所以要收集纯净的二氧化碳,集气瓶中应选择的液体是饱和NaHCO3溶液。这个装置是排水法(排液法)的变形,气体需要从短管进,将液体从长管压出,所以气体从b口通入。故答案为:饱和NaHCO3;b;
实验三:氢氧化钠溶液和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,化学方程式为2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O;
检验二者发生反应,本质是检验有Na2CO3生成:
a.氢氧化钠和碳酸钠溶液都呈碱性,都能使酚酞溶液变红,无法检验,故不符合题意;
b.碳酸钠和稀盐酸反应会产生气泡(生成二氧化碳),可以检验,故符合题意;
c.碳酸钠和石灰水(主要成分氢氧化钙)反应会产生白色沉淀碳酸钙,可以检验,故符合题意;
d.碳酸钠和氯化钙反应会产生白色沉淀碳酸钙,可以检验,故符合题意。
故选:bcd。
故答案为:2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O;bcd。
【点评】通过本题的练习需要我们综合掌握物质的制取、性质、以及从题中获取信息的能力,会根据实验现象做出正确的判断和分析。
19.(10分)回收的废纸进行“制造再生纸”跨学科实践活动,在蒸煮时加入了氢氧化钠。造纸后,为处理剩余的废液进行如下探究活动。
【查阅资料】碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的固体混合物,能吸收水和二氧化碳。
【任务一】废液成分分析
【提出猜想】推测废液中含有氢氧化钠和碳酸钠中的一种或两种
【实验设计与实施】(1)
实验操作 实验现象 实验结论
步骤1:取少量废液于试管中,加入足量的氯化钡稀溶液。  产生白色沉淀  废液中有Na2CO3
步骤2:取少量步骤1中的上层清液于试管中, 无色酚酞溶液  。  溶液变红  废液中有NaOH
【任务二】废液中碳酸钠含量测定
兴趣小组设计了如下图所示的实验,取100g废液样品放入装置A的锥形瓶中,先通入一会儿N2,然后称量装置C、D的质量,再向锥形瓶中滴加足量稀硫酸,至不再产生气体,继续通一会儿N2后,测得装置C、D分别增重2.1g和0.1g。
(2)锥形瓶中不再产生气体后,需要继续通一会儿N2,其原因是  使反应生成的二氧化碳全部被装置C、D吸收,防止部分气体残留在装置中,影响实验结果  。
(3)装置C中反应的化学方程式是  CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O  。
(4)废液中碳酸钠的溶质质量分数是  5.3%  (保留到0.1%)。
(5)如果缺少装置B,会使测定的碳酸钠含量  偏大  (填“偏大”或“偏小”)。
【任务三】废液的处理
(6)为使废液中的碳酸钠转化为氢氧化钠循环利用,需根据废液中碳酸钠的含量,加入一定量的某种物质,该物质与碳酸钠反应的化学方程式是  Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH  。
【答案】(1)足量的氯化钡溶液(答案不唯一);产生白色沉淀;无色酚酞溶液;溶液变红;
(2)使反应生成的二氧化碳全部被装置C、D吸收,防止部分气体残留在装置中,影响实验结果;
(3)CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;
(4)5.3%;
(5)偏大;
(6)Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH。
【分析】(1)根据实验结论分析;
(2)根据继续通一会儿氮气可以使生成的二氧化碳全部被吸收来分析解答;
(3)根据 氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水分析;
(4)根据二氧化碳的质量和方程式来分析解答;
(5)根据缺少装置B,部分水蒸气随着二氧化碳进入D中,使计算出的二氧化碳质量偏大来分析解答;
(6)根据氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠来分析解答。
【解答】解:(1)根据实验结论废液中有Na2CO3、NaOH,步骤1先加入某种物质检验并除去碳酸钠,且不影响后续氢氧化钠的检验,碳酸钠能与氯化钡反应生成碳酸钡白色沉淀和氯化钠,氯化钡溶液、氯化钠溶液均显中性,不影响后续用无色酚酞溶液检验氢氧化钠,因此步骤1取少量废液于试管中,加入足量的氯化钡溶液,观察到产生白色沉淀,说明废液中有有Na2CO3;根据实验结论废液中有NaOH,氢氧化钠溶液显碱性,能使无色酚酞溶液变红,则步骤2取少量步骤1中的上层清液于试管中,加入适量的无色酚酞溶液,观察到溶液变红,说明废液中有有NaOH;故答案为:产生白色沉淀;无色酚酞溶液;溶液变红;
(2)由题意可知,该方案是通过测定装置A中碳酸钠与稀硫酸反应生成二氧化碳的质量来计算废液中碳酸钠含量,所以锥形瓶中不再产生气体后,需要继续通一会儿,使反应生成的二氧化碳全部被装置C、D吸收,防止部分气体残留在装置中,影响实验结果;故答案为:使反应生成的二氧化碳全部被装置C、D吸收,防止部分气体残留在装置中,影响实验结果;
(3)装置C中氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,所以装置C中反应的化学方程式是CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;故答案为:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;
(4)测得装置C、D分别增重2.1g和0.1g,说明生成二氧化碳的质量为2.2g,设废液中碳酸钠的质量为x。
Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O
106 44
x 2.2g
x=5.3g
则废液中碳酸钠的溶质质量分数是100%=5.3%;故答案为:5.3%;
(5)浓硫酸具有吸水性,如果缺少装置B,则二氧化碳气体从A装置中携带出的水蒸气会被D装置吸收,导致测得的二氧化碳的质量偏大,则计算出的碳酸钠的含量偏大;故答案为:偏大;
(7)氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,可向废液中加入适量的氢氧化钙溶液将碳酸钠转化为氢氧化钠循环利用,化学方程式为Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH;故答案为:Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH。
【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,此类题难度较大,要细心进行分析解答。
20.(10分)我国嫦娥六号成功完成世界首次月背采样,月壤中含有钛铁矿[主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3),还含少量Fe2O3]。以钛铁矿为原料制备二氧化钛(TiO2)的原理如图所示。
已知:相关金属离子开始生成氢氧化物沉淀的pH如表。
氢氧化物 Ti(OH)4 Fe(OH)3 Fe(OH)2
开始沉淀时的pH 0.5 1.5 7.6
(1)FeTiO3中钛元素的化合价为  +4  。
(2)用研磨机进行预处理的目的是  增大反应物的接触面积,使反应更快更充分  。
(3)水煮沸是为了降低水的  硬度  。
(3)酸浸槽中的主要反应为FeTiO3+2H2SO4=TiOSO4+X+2H2O,X的化学式为  FeSO4 。发生的另一个反应的化学方程式为  Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O  。
(4)为了得到纯净的Ti(OH)4固体,调节水解槽中的pH时,应始终保持pH小于  1.5  。滤液中主要含有的金属离子为  Fe2+、Fe3+ 。
(5)煅烧炉中高温条件下生成二氧化钛和水。化学方程式为  Ti(OH)4TiO2+2H2O  。
【答案】(1)+4;
(2)增大反应物的接触面积,使反应更快更充分;
(3)硬度;
(4)FeSO4;Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O;
(5)1.5;Fe2+、Fe3+;
(6)Ti(OH)4TiO2+2H2O。
【分析】(1)根据化合物中各元素正负化合价代数和为0来分析;
(2)根据影响化学反应速率的因素分析;
(3)根据水煮沸是为了降低水的硬度来分析;
(4)根据化学反应前后原子种类和数目不变,以及Fe2O3与H2SO4反应生成硫酸铁和水来分析;
(5)根据为了得到纯净的Ti(OH)4固体,不能让Fe(OH)3和Fe(OH)2沉淀生成,以及酸浸后溶液中主要含有TiOSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3来分析;
(6)根据煅烧炉中Ti(OH)4在煅烧条件下反应生成TiO2和H2O来分析。
【解答】解:(1)FeTiO3中,铁元素显+2价,氧元素显﹣2价,设钛元素的化合价为x,根据化合物中各元素正负化合价代数和为0,则有:(+2)+x+(﹣2)×3=0,解得:x =+4;故答案为:+4;
(2)用研磨机进行预处理的目的是增大反应物的接触面积,使反应更快更充分;故答案为:增大反应物的接触面积,使反应更快更充分;
(3)水煮沸是为了降低水的硬度;故答案为:硬度;
(4)由反应的化学方程式FeTiO3+2H2SO4=TiOSO4+X+2H2O可知,反应前Fe、Ti、O、H、S原子个数分别为1、1、11、4、2,反应后除X外Fe、Ti、O、H、S原子个数分别为0、1、7、4、1,根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类和数目不变,则X中含有1个Fe、4个O、1个S,则X的化学式为:FeSO4;月壤中还含少量Fe2O3,Fe2O3与H2SO4反应生成硫酸铁和水,反应的化学方程式为:Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O;故答案为:FeSO4;Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O;
(5)为了得到纯净的Ti(OH)4固体,不能让Fe(OH)3和Fe(OH)2沉淀生成,由表中相关金属离子开始生成氢氧化物沉淀的pH可知,应始终保持pH小于1.5;酸浸后溶液中主要含有TiOSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3,调节pH小于1.5时,TiOSO4转化为Ti(OH)4固体,铁元素以离子形式存在,滤液中主要含有的金属离子为:Fe2+、Fe3+;
(6)由流程可知,煅烧炉中Ti(OH)4在煅烧条件下反应生成TiO2和H2O,反应的化学方程式为:Ti(OH)4TiO2+2H2O;故答案为:Ti(OH)4TiO2+2H2O。
【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。
21.(10分)铁红(主要成分是Fe2O3)颜色鲜艳,是中国传统红色颜料的重要着色剂。用绿矾(FeSO4 7H2O)制备铁红的两种方法如图1所示。
(1)方法1是《天工开物》等古文中所记载的直接焙烧“绿矾”制备“铁红”的方法,其原理为2FeSO4 7H2OFe2O3+SO3↑+SO2↑+14H2O,该反应属于  分解反应  (填反应基本类型)。
(2)染色剂容易被酸腐蚀。铁红(Fe2O3)与稀硫酸反应的化学方程式为  Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O  。
(3)方法2中,反应i发生的主要反应为:2FeSO4+H2O2+2H2O=2FeO(OH)↓+H2SO4。
现有100kg溶质的质量分数为15.2%的FeSO4溶液,理论上可得到FeO(OH)的质量为多少?(写出计算过程)
(4)图2为发生反应ⅱ时不同煅烧温度对产品中Fe2O3质量分数的影响,根据该图分析,煅烧的最佳温度为  800  ℃。
(5)现代企业常用方法2制铁红,对比方法1,其优点有  不产生二氧化硫等有害气体,更环保(答案不唯一)  (写出一条即可)。
【答案】(1)分解反应;
(2)Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O;
(3)8.9kg;
(4)800;
(5)不产生二氧化硫等有害气体,更环保(答案不唯一)。
【分析】(1)根据该反应符合一变多的特点来分析;
(2)根据Fe2O3与稀硫酸反应生成硫酸铁和水来分析;
(3)根据FeSO4的质量结合化学方程式的计算来分析;
(4)根据800℃时产品中Fe2O3的质量分数最高来分析;
(5)根据方法2不产生二氧化硫等有害气体,更环保来分析。
【解答】解:(1)由反应的化学方程式2FeSO4 7H2OFe2O3+SO3↑+SO2↑+14H2O可知,该反应符合一变多的特点,基本反应类型属于分解反应。
(2)铁红(Fe2O3)与稀硫酸反应生成硫酸铁和水,反应的化学方程式为:Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O。
(3)100kg溶质的质量分数为15.2%的FeSO4溶液中溶质的质量为:100kg×15.2%=15.2kg;
设理论上可得到FeO(OH)的质量为x。
2FeSO4+H2O2+2H2O=2FeO(OH)↓+H2SO4。
304 178
15.2kg x
x=8.9kg
答:理论上可得到FeO(OH)的质量为8.9kg。
(4)图2为发生反应ⅱ时不同煅烧温度对产品中Fe2O3质量分数的影响,根据该图分析,煅烧的最佳温度为800℃,此时产品中Fe2O3的质量分数最高。
(5)现代企业常用方法2制铁红,对比方法1,其优点有不产生二氧化硫等有害气体,更环保,不需要高温焙烧,更节能等。
故答案为:
(1)分解反应;
(2)Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O;
(3)8.9kg;
(4)800;
(5)不产生二氧化硫等有害气体,更环保(答案不唯一)。
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