【精品解析】【中考真卷】山东省烟台市2026年化学初中学业水平等级性考试

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【中考真卷】山东省烟台市2026年化学初中学业水平等级性考试
一、选择题(本题包括10个小题。每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)
1.烟台非遗“传统锔艺”历经数百年,常用于破碎陶瓷修复。下列陶瓷修复过程中发生化学变化的是(  )
A.碎片对缝 B.金刚石钻头钻孔
C.镶钉固定 D.石灰乳弥缝补漏
【答案】D
【知识点】物理变化、化学变化的特点及其判别
【解析】【解答】A、碎片对缝只是将陶瓷碎片拼接对齐,物质的形状和位置发生改变,没有新物质生成,属于物理变化,选项A不符合题意;
B、金刚石钻头钻孔只是在陶瓷上打磨出孔洞,改变陶瓷的形状,没有新物质生成,属于物理变化,选项B不符合题意;
C、镶钉固定只是用金属钉将碎片连接固定,没有新物质生成,属于物理变化,选项C不符合题意;
D、石灰乳的主要成分是氢氧化钙,弥缝补漏时,氢氧化钙会与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙和水,有新物质生成,属于化学变化,选项D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A、根据物理变化的判断依据解答:仅改变物质形状、位置、大小,无新物质生成的变化属于物理变化;
B、根据物理变化的常见实例解答:钻孔、打磨属于形状改变的物理变化,是生活中常见的物理加工过程;
C、根据物理变化的特征解答:镶钉固定仅起到连接作用,不发生化学反应,属于物理变化;
D、根据化学变化的本质解答:有新物质生成的变化属于化学变化,氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙,是典型的化学变化。
2. 2026年“中国水周”主题为“国家水网世纪画卷”。旨在宣传国家水网建设、凝聚社会共识,保护水资源。下列做法不符合该理念的是(  )
A.南水北调改善水资源分布不均
B.澄清的工业废水可以直接排放
C.建立城市水网循环利用体系
D.合理使用化肥农药减少水体污染
【答案】B
【知识点】保护水资源
【解析】【解答】A、南水北调工程可以改善我国水资源空间分布不均的问题,合理调配水资源,符合保护水资源的理念,选项A不符合题意;
B、澄清的工业废水中仍可能含有可溶性的有毒有害物质,直接排放会污染水体,不符合保护水资源的理念,选项B符合题意;
C、建立城市水网循环利用体系,可以提高水资源的利用率,减少水资源浪费,符合理念,选项C不符合题意;
D、合理使用化肥农药,可以减少水体富营养化等水体污染,保护水资源,符合理念,选项D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A、根据水资源的调配措施解答:跨流域调水是解决水资源空间分布不均的重要手段;
B、根据工业废水的处理原则解答:工业废水必须处理达标后才能排放,澄清不代表没有污染物,这是本题的易错点;
C、根据水资源的循环利用解答:水循环利用可以提高用水效率,是节水的重要方式;
D、根据水体污染的防治解答:过量使用化肥农药会随雨水流入水体,造成污染,合理使用可减少污染。
3.玉米是三大粮食作物之一..我国科学家破解了铁元素进入玉米籽粒的路径,为低成本大范围改善人群的铁营养状况提供了新方法。下列说法错误的是(  )
A.铁元素是人体必需的常量元素
B.人体缺铁会引起缺铁性贫血
C.玉米籽粒中富含糖类物质
D.该研究有利于提高玉米籽粒中铁的含量
【答案】A
【知识点】人体的元素组成与元素对人体健康的重要作用;矿物质与微量元素
【解析】【解答】A、铁元素是人体必需的微量元素,不是常量元素,选项说法错误,符合题意;
B、人体缺铁会引起缺铁性贫血,这是铁元素的核心生理功能,选项说法正确,不符合题意;
C、玉米籽粒中富含淀粉,淀粉属于糖类物质,选项说法正确,不符合题意;
D、该研究破解了铁元素进入玉米籽粒的路径,有利于提高玉米籽粒中铁元素的含量,选项说法正确,不符合题意。
故答案为:A。
【分析】A、根据人体中的元素分类解答:含量超过0.01%的是常量元素,低于的是微量元素,铁属于微量元素,这是高频易错点;
B、根据化学元素与人体健康解答:铁是合成血红蛋白的重要元素,缺铁会导致缺铁性贫血;
C、根据六大营养素的食物来源解答:谷物类食物富含淀粉,属于糖类,是人体主要的供能物质;
D、根据题干信息分析解答:研究铁元素进入籽粒的路径,就能通过技术手段提升铁含量,改善营养。
4.某同学用氯化钠固体和水配制90g溶质质量分数为8%的氯化钠溶液(水的密度是lg/mL)。下列数据及操作均正确的是(  )
A.称量氯化钠
B.量取水
C.搅拌溶解
D.贴签保存
【答案】C
【知识点】实验室常见的仪器及使用;物质的溶解;一定溶质质量分数的溶液的配制
【解析】【解答】首先计算配制90g溶质质量分数为8%的氯化钠溶液,需要氯化钠的质量为90g×8%=7.2g,需要水的质量为90g-7.2g=82.8g,水的体积为82.8mL。
A、托盘天平称量固体应遵循“左物右码”的原则,图中砝码与药品位置放反,且称量质量与所需7.2g不符,操作错误,选项A不符合题意;
B、量取82.8mL水应选择100mL量筒,但读数时视线需与液体凹液面的最低处保持水平,图中读数明显不是82.8mL,读数错误,选项B不符合题意;
C、溶解操作在烧杯中进行,用玻璃棒搅拌可以加速氯化钠的溶解,操作规范,选项C符合题意;
D、液体药品应保存在细口瓶中,广口瓶用于存放固体药品,且标签书写不规范,操作错误,选项D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A、根据托盘天平的使用规范解答:称量固体要左物右码,放反会导致称量结果偏小;
B、根据量筒的读数规范解答:量筒读数视线与凹液面最低处相平,俯视偏大、仰视偏小,是实验操作的易错点;
C、根据溶解操作的要求解答:玻璃棒搅拌加速溶解是配制溶液的正确操作;
D、根据药品的存放规范解答:固体药品存广口瓶,液体药品存细口瓶,不能混淆。
5.我国从嫦娥五号月球样品中发现“铈嫦娥石”新矿物。铈元素是稀土元素,下图是元素周期表中铈元素的部分信息及原子结构示意图(弧线上数字是各电子层电子数)。下列有关说法错误的是(  )
A.铈原子核电荷数是58 B.离核近的电子能量高
C.电子数X的数值是2 D.铈属于金属元素
【答案】B
【知识点】原子结构示意图与离子结构示意图;元素周期表的特点及其应用
【解析】【解答】A、原子中,原子序数=核电荷数=质子数,铈的原子序数为58,因此核电荷数是58,选项说法正确,不符合题意;
B、核外电子分层排布,离核越近的电子能量越低,离核越远的电子能量越高,选项说法错误,符合题意;
C、原子中质子数=核外电子总数,因此2+8+18+19+9+X=58,计算得X=2,选项说法正确,不符合题意;
D、铈元素名称带有“钅”字旁,属于金属元素,选项说法正确,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A、根据原子结构的等量关系解答:原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数,是原子结构的核心规律;
B、根据核外电子的排布规律解答:电子按能量高低分层排布,离核越近能量越低,离核越远能量越高;
C、根据核外电子数的计算解答:利用质子数等于电子总数的规律,可计算出最外层电子数;
D、根据元素的分类方法解答:带“钅”字旁的元素属于金属元素,可通过名称快速判断。
6.“碳家族”成员众多,性质和结构也存在差异。下列有关说法正确的是(  )
A.石墨、C60两种物质都是由碳原子直接构成的单质
B.石墨转化为金刚石是物理变化
C.金刚石、石墨在氧气中完全燃烧后的产物不同
D.木炭具有疏松多孔的结构,有吸附性,可用于净水
【答案】D
【知识点】物理变化、化学变化的特点及其判别;碳单质的性质和用途
【解析】【解答】A、石墨是由碳原子直接构成的单质,但C60是由C60分子构成的,不是由碳原子直接构成,选项说法错误;
B、石墨和金刚石是两种不同的物质,石墨转化为金刚石有新物质生成,属于化学变化,选项说法错误;
C、金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质,在氧气中完全燃烧后的产物都是二氧化碳,产物相同,选项说法错误;
D、木炭具有疏松多孔的结构,具有吸附性,能够吸附水中的色素和异味,可用于净水,选项说法正确。
故答案为:D。
【分析】A、根据碳单质的构成解答:金刚石、石墨由碳原子直接构成,C60由分子构成,结构不同是性质差异的原因;
B、根据化学变化的判断解答:同素异形体之间的转化有新物质生成,属于化学变化,是易错知识点;
C、根据碳单质的化学性质解答:由同种元素组成的单质,化学性质相似,完全燃烧都生成二氧化碳;
D、根据木炭的结构与性质解答:疏松多孔的结构使木炭具有吸附性,可用于净水、除味。
7.化学与健康、生活农业环境密切相关。下列归纳完全正确的一组是(  )
A.化学与健康 B.化学与生活
①糖类物质是人体的主要供能物质 ②摄入重金属盐(如CuSO4)会导致人体中毒 ①厨房燃气泄漏,立即打开抽油烟机排气 ②湿衣服隙干是因为水分子不断运动
C.化学与农业 D.化学与环境
①熟石灰可用于改良酸性土壤 ②钾肥可以增强农作物的抗寒、抗旱能力 ①过期药品直接填埋处理 ②为实现“双碳”目标禁止使用化石燃料
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】基础知识点归纳
【解析】【解答】A、①糖类是人体最主要的供能物质,为人体生命活动提供大部分能量;②重金属盐能使蛋白质变性,摄入后会导致人体中毒,两项均正确,符合题意;
B、①厨房燃气泄漏,立即打开抽油烟机排气,会产生电火花,可能引发爆炸,操作错误;②湿衣服晾干是因为水分子在不断运动,扩散到空气中,说法正确。两项不完全正确,不符合题意;
C、①熟石灰呈碱性,可用于改良酸性土壤,说法正确;②磷肥可以增强农作物的抗寒、抗旱能力,钾肥主要增强抗病虫害和抗倒伏能力,说法错误。两项不完全正确,不符合题意;
D、①过期药品直接填埋会污染土壤和地下水,应专门处理,做法错误;②为实现“双碳”目标应合理使用化石燃料,不能禁止使用,说法错误。两项均错误,不符合题意。
故答案为:A。
【分析】A、根据化学与健康的知识解答:糖类是主要供能物质,重金属盐会破坏蛋白质结构导致中毒;
B、根据安全常识与分子性质解答:燃气泄漏不能开电器,防止电火花引爆;分子不断运动是扩散现象的微观本质;
C、根据化肥的作用与中和反应应用解答:熟石灰改良酸性土壤是中和反应的应用,不同化肥的作用不同,不能混淆;
D、根据环境保护的知识解答:过期药品属于有害垃圾,化石燃料应合理使用而非完全禁止。
8.海洋是一个巨大的资源宝库。下列有关海洋资源的说法错误的是(  )
A.利用海洋潮汐能可以发电
B.海水“晒盐”是通过蒸发结晶实现的
C.海水中含量最多的物质是氯化钠
D.膜法(反渗透法)淡化海水是利用海水中各成分微粒大小的不同进行分离的
【答案】C
【知识点】海洋中的资源
【解析】【解答】A、海洋潮汐能属于可再生能源,利用潮汐能可以发电,选项说法正确,不符合题意;
B、氯化钠的溶解度受温度影响较小,海水“晒盐”是通过蒸发水分,使氯化钠结晶析出,属于蒸发结晶,选项说法正确,不符合题意;
C、海水中含量最多的物质是水,氯化钠是海水中含量最多的盐类溶质,选项说法错误,符合题意;
D、反渗透法淡化海水,是利用半透膜允许水分子通过、不允许盐类离子通过的原理,即利用各成分微粒大小不同进行分离,选项说法正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A、根据海洋能源的利用解答:潮汐能、风能等都是海洋中的可再生能源,可用于发电;
B、根据海水晒盐的原理解答:蒸发结晶适用于溶解度受温度影响小的物质,是海水制盐的核心方法;
C、根据海水的组成解答:海水中含量最高的物质是水,盐类中含量最高的是氯化钠,注意区分溶剂和溶质;
D、根据膜法淡化海水的原理解答:利用微粒大小不同进行分离,属于物理方法,是海水淡化的常用技术。
9.“液态阳光”技术是利用太阳能将水与二氧化碳转变为甲醇(CH3OH),其转变过程的微观图示如下。下列说法正确的是(  )
A.水、甲醇均属于氧化物
B.反应Ⅰ中,反应后氧原子数目增加
C.反应Ⅱ属于置换反应
D.反应Ⅱ中参加反应的H2和CO2的分子个数比是3:1
【答案】D
【知识点】微粒观点及模型图的应用;置换反应及其应用;从组成上识别氧化物
【解析】【解答】根据微观示意图可知,反应Ⅰ是水在通电条件下分解生成氢气和氧气;反应Ⅱ是氢气和二氧化碳在催化条件下反应生成甲醇和水,配平后化学方程式为3H2+CO2 CH3OH+H2O。
A、氧化物是由两种元素组成且其中一种为氧元素的化合物,水属于氧化物;甲醇由碳、氢、氧三种元素组成,不属于氧化物,选项说法错误;
B、化学反应都遵循质量守恒定律,反应前后原子的种类、数目、质量均不变,因此反应Ⅰ中氧原子数目不变,选项说法错误;
C、置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应,反应Ⅱ的生成物是两种化合物,不属于置换反应,选项说法错误;
D、根据配平后的化学方程式3H2+CO2 CH3OH +H2O,反应Ⅱ中参加反应的H2和CO2的分子个数比是3:1,选项说法正确。
故答案为:D。
【分析】A、根据氧化物的定义解答:氧化物必须满足“两种元素、含氧元素、化合物”三个条件,缺一不可;
B、根据质量守恒定律的微观实质解答:化学反应前后原子的种类、数目、质量都不变,这是所有化学反应都遵循的规律;
C、根据基本反应类型的判断解答:置换反应的特征是“单换单”,生成物必须有单质,据此可快速判断;
D、根据化学方程式的配平解答:根据质量守恒定律配平方程式后,化学式前的计量数之比就是分子个数比。
10.同学们借助pH传感器探究氢氧化钠溶液与稀盐酸的中和反应,测得滴加过程中溶液pH的变化如下图所示。下列分析错误的是(  )
A.c点处溶液能使紫色石蕊试液变蓝
B.a→b过程中溶液中的H+数目不断增加
C.b→c过程中溶液中氯化钠的质量不变
D.中和反应的实质是H`和OH`结合生成H2O
【答案】B
【知识点】中和反应及其应用;溶液的酸碱性与pH值的关系
【解析】【解答】首先分析图像:溶液初始pH小于7,呈酸性,随着滴加溶液体积增加,pH逐渐升高,说明该实验是向稀盐酸中逐滴滴加氢氧化钠溶液。
A、c点处溶液的pH大于7,呈碱性;紫色石蕊试液遇碱性溶液变蓝,因此c点溶液能使紫色石蕊试液变蓝,选项说法正确,不符合题意;
B、a→b的过程中,不断滴入的氢氧化钠与盐酸发生中和反应,H+与OH-结合生成水分子,H+被持续消耗,因此溶液中的H+数目不断减少,而非不断增加,选项说法错误,符合题意;
C、b点对应pH=7,此时盐酸和氢氧化钠恰好完全反应,生成氯化钠和水;b→c过程中继续滴加氢氧化钠溶液,不再发生化学反应,因此溶液中氯化钠的质量保持不变,选项说法正确,不符合题意;
D、中和反应的实质是酸中的H+和碱中的OH-结合生成H2O,反应前后钠离子、氯离子等不参与反应,选项说法正确,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A、根据酸碱指示剂的变色规律解答:紫色石蕊溶液遇酸性溶液变红,遇碱性溶液变蓝;pH大于7的溶液呈碱性,可使石蕊变蓝;
B、根据中和反应的微观过程解答:酸碱中和时,氢离子与氢氧根离子结合生成水,随着反应进行,氢离子数目会持续减少;
C、根据反应进程中溶质质量的变化规律解答:恰好完全反应后继续滴加过量的碱,反应不再发生,生成物氯化钠的质量不再改变;
D、根据中和反应的实质解答:中和反应的本质是H+与OH-结合生成水分子,酸根离子和金属离子不参与反应。
二、选择题(本题包括5个小题。每小题2分,共10分。每小题有一个或两个选项符合题意。若有两个答案,漏选1个扣1分,错选则不得分)
11.从卤水(含大量Na2SO4和NaCl)中提取的,可用于制中药西瓜霜。和NaCl两种物质的溶解度曲线如下图。下列说法正确的是(  )
A.Na2SO4的溶解度大于NaCl的溶解度
B.40℃时,Na2SO4饱和溶液的溶质质量分数为48.8%
C.0~40℃范围内,可用冷却热饱和溶液的方法提取
D.Na2SO4晶体中含有少量NaCl,可以用]的饱和溶液洗涤提纯Na2SO4晶体
【答案】C
【知识点】固体溶解度曲线及其作用
【解析】【解答】A、比较溶解度大小时必须指明温度,否则无法比较。由图可知,在交点温度之前,NaCl的溶解度大于Na2SO4;在交点之后(约40℃前),Na2SO4的溶解度才可能大于NaCl。选项说法过于绝对,故选项A不符合题意;
B、40℃时,Na2SO4的溶解度为48.8g,这意味着在该温度下,100g水中最多能溶解48.8g Na2SO4。此时饱和溶液的溶质质量分数=×100%=×100%=32.8%,而不是48.8%,故选项B不符合题意;
C、观察溶解度曲线可知,在0~40℃范围内,Na2SO4的溶解度随温度的升高而显著增大(且受温度影响较大),而NaCl的溶解度受温度影响较小。因此,当该范围内的热饱和溶液冷却时,Na2SO4会大量结晶析出,从而可以用冷却热饱和溶液的方法提取Na2SO4,故选项C符合题意;
D、Na2SO4晶体中含有少量NaCl,若用水洗涤,两者都会溶解造成损失。但使用Na2SO4的饱和溶液洗涤时,因为溶液对于Na2SO4已经饱和,所以不会再溶解Na2SO4晶体,从而减少了主产物的损耗;同时,该溶液对于杂质NaCl通常是不饱和的,可以溶解并带走表面的NaCl杂质,达到提纯的目的,故选项D符合题意。
故答案为:CD。
【分析】A、根据溶解度的概念及比较溶解度大小的前提条件(必须在同一温度下)进行解答;
B、根据饱和溶液中溶质质量分数的计算公式×100%(其中S为该温度下的溶解度)进行计算和判断;
C、根据溶解度曲线的变化趋势,分析物质溶解度受温度影响的程度,进而判断结晶方法(陡升型适合降温结晶/冷却热饱和溶液法);
D、根据饱和溶液的性质(同种溶质的饱和溶液不能继续溶解该溶质,但可以溶解其他溶质)来分析洗涤晶体的原理。
12.下图是某化工厂生产HNO3的流程设计示意图。下列有关该流程的说法错误的是(  )
A.反应①中NO2中的氧元素全部来源于O2
B.反应②的化学方程式是:
C.NO在流程中循环利用,无需不断补充
D.NO、NO2被最大限度地转化为产品HNO3
【答案】A
【知识点】物质的相互转化和制备
【解析】【解答】该流程的核心反应分为两步:反应①是一氧化氮与氧气化合生成二氧化氮,反应②是二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮,反应②生成的一氧化氮可返回反应①循环利用。
A、反应①的反应物是NO和O2,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,因此NO2中的氧元素同时来源于NO和O2,并非全部来源于O2,选项说法错误,符合题意;
B、反应②是二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮,配平后的化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO,选项说法正确,不符合题意;
C、反应②生成的NO可以重新通入反应①中继续参与反应,在流程中循环利用,能提高原料利用率,无需持续大量补充,选项说法正确,不符合题意;
D、通过NO的循环利用,NO、NO2中的氮元素被最大限度地转化为产品硝酸,减少了氮氧化物的排放,提高了原料转化率,选项说法正确,不符合题意。
故答案为:A。
【分析】A、根据质量守恒定律的微观本质解答:化学反应前后元素种类不变,生成物的元素全部来自所有反应物,不能只归为某一种反应物;
B、根据化学方程式的书写规则解答:二氧化氮与水的反应是工业制硝酸的核心反应,需注意配平,保证左右两边原子个数相等;
C、根据工业流程的循环利用解答:既是生成物又是反应物的物质可以循环使用,能节约原料、减少污染;
D、根据绿色化学的理念解答:循环利用中间产物可以让反应物最大限度转化为目标产品,符合绿色化工的要求。
13.某同学为探究CO2的性质,进行下图所示实验。振荡两支试管,观察到:试管①中溶液里出现白色沉淀,气球胀大;试管②中气球胀大,无其它现象。下列说法正确的是(  )
(已知:CO2对NaOH在乙醇中溶解度的影响忽略不计;该实验中乙醇不参与化学反应)
A.NaOH的乙醇溶液中溶剂是水
B.试管②中的现象能证明CO2溶于乙醇
C.试管①中的白色沉淀是NaOH
D.该实验能证明CO2与NaOH发生化学反应
【答案】D
【知识点】探究二氧化碳的性质
【解析】【解答】A、根据溶液的命名规则,“溶质的溶剂溶液”中,后一个物质是溶剂。NaOH的乙醇溶液中,溶质是氢氧化钠,溶剂是乙醇,不是水,选项A不符合题意;
B、试管②中气球胀大,只能说明试管内气体减少、压强减小,但无法确定气体减少的原因是二氧化碳溶于乙醇,还是二氧化碳与乙醇发生了化学反应,仅通过该现象不能证明CO2溶于乙醇,选项B不符合题意;
C、试管①中,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠,碳酸钠难溶于乙醇,因此析出的白色沉淀是碳酸钠,不是氢氧化钠,选项C不符合题意;
D、试管①中出现白色沉淀,说明反应生成了难溶于乙醇的新物质碳酸钠;对比试管②中无沉淀的现象,可证明CO2与NaOH发生了化学反应,选项D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A、根据溶液的组成解答:溶液由溶质和溶剂组成,乙醇溶液的溶剂是乙醇,并非所有溶液的溶剂都是水;
B、根据实验现象的严谨分析解答:压强减小只能说明气体减少,不能直接确定是溶解还是反应,需结合更多证据判断;
C、根据物质的溶解性解答:碳酸钠在乙醇中溶解度很小,会以沉淀形式析出,是该实验的核心现象依据;
D、根据化学反应的判断依据解答:有新物质生成是化学变化的本质特征,白色沉淀证明有新物质生成,可验证反应发生。
14.下列实验方案设计.能达到实验目的的是(  )
选项 实验目的 实验方案
A 鉴别硫酸铵和氯化铵固体 取样,分别加熟石灰研磨,闻气味
B 分离出空气中的氧气 将空气液化后,利用各成分沸点不同升温分离
C 检验生石灰中是否混有熟石灰 取样,加水溶解、滴加酚酞试液,观察颜色
D 除去稀盐酸中的H2SO4 向混合溶液中加入过量氯化钡溶液,过滤
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】化肥的简易鉴别;铵态氮肥的检验;物质的除杂、净化;物质的检验、鉴别
【解析】【解答】A、硫酸铵和氯化铵都属于铵态氮肥,加熟石灰研磨都会产生有刺激性气味的氨气,现象相同,无法鉴别,选项不能达到实验目的;
B、工业上分离液态空气制取氧气,就是利用空气中各成分沸点不同,升温先后分离,可分离出氧气,选项能达到实验目的;
C、生石灰(氧化钙)会与水反应生成氢氧化钙,滴加酚酞变红无法证明原混合物中是否含有熟石灰,选项不能达到实验目的;
D、加入过量氯化钡溶液,虽能除去硫酸,但过量的氯化钡会成为新的杂质,不符合除杂原则,选项不能达到实验目的。
故答案为:B。
【分析】A、根据铵盐的鉴别方法解答:铵态氮肥与熟石灰研磨都能产生氨气,需要通过酸根离子的差异鉴别铵盐;
B、根据混合物分离的方法解答:分离液态空气利用各成分沸点不同,是工业制氧的原理;
C、根据物质的检验方法解答:检验熟石灰时,生石灰会与水反应生成氢氧化钙,干扰检验,这是本题的核心易错点;
D、根据除杂的基本原则解答:除杂要遵循“不增、不减、易分离”,加入过量试剂会引入新杂质。
15.现有14.6gNa2CO3和NaOH的固体混合物,其中钠元素与碳元素的质量比是23:4。在室温下,向该固体中加入100g稀硫酸恰好完全反应,得到110.2gNa2SO4的不饱和溶液(忽略CO2在溶液中的溶解)下列有关说法正确的是(  )
A.生成二氧化碳4.4g
B.稀硫酸的溶质质量分数是9.8%
C.生成硫酸钠的质量是14.2g
D.原混合物中含有钠元素的质量是6.9g
【答案】A
【知识点】物质组成的综合计算;根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】A、根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变。反应前固体混合物与稀硫酸的总质量为 14.6g+100g=114.6g,反应后得到溶液的质量为 110.2g。由于碳酸钠与稀硫酸反应会生成二氧化碳气体逸出,导致反应后体系质量减少,减少的质量即为生成二氧化碳的质量。计算如下:m(CO2)=114.6g-110.2g=4.4g。故选项A说法正确,符合题意;
B、要计算稀硫酸的溶质质量分数,需先求出参加反应的纯硫酸(H2SO4)的质量。
首先,根据生成的CO2质量求出碳元素的质量:m(C)=4.4g×=1.2g。
已知原混合物中钠元素与碳元素的质量比为23:4,则原混合物中钠元素的总质量为:
m(Na)=1.2g×=6.9g。
反应恰好完全进行,最终溶液中的溶质只有硫酸钠(Na2SO4)。根据元素守恒,原混合物中的钠元素全部转化到了硫酸钠中,稀硫酸中的硫酸根(SO42-)也全部转化到了硫酸钠中。
我们可以利用钠元素的质量来推算硫酸钠的质量,进而推算硫酸的质量。
硫酸钠(Na2SO4)中钠元素与硫酸根的质量比为(23×2):(32+16×4)=46:96。
所以,硫酸根的质量
m(SO42-)=6.9g×=14.4g。
因为硫酸根全部来自硫酸(H2SO4),在H2SO4中,氢元素与硫酸根的质量比为2:96。
所以,参加反应的纯硫酸质量
m(H2SO4)=14.4g×=14.7g。
稀硫酸的溶质质量分数
=×100%=14.7%。
题目中说是9.8%,故选项B说法错误,不符合题意;
C、根据上述B选项的分析,生成的硫酸钠(Na2SO4)质量等于钠元素质量加上硫酸根质量,即6.9g+14.4g=21.3g。或者通过化学式计算:
m(Na2SO4)=6.9g÷()=21.3g。题目中说是14.2g,故选项C说法错误,不符合题意;
D、在A选项的分析过程中,我们已经计算出原混合物中碳元素的质量为1.2g。根据题目给出的“钠元素与碳元素的质量比是23:4”,可以直接计算出钠元素的质量:
m(Na)=1.2g×=6.9g。故选项D说法正确,符合题意。
综上所述,正确的说法是A和D。
故答案为:AD。
【分析】A、根据质量守恒定律解答:利用反应前后物质总质量的差值计算生成气体的质量,这是解决此类问题的常用方法。
B、根据化学式及元素质量分数的计算解答:需要先通过二氧化碳算出碳元素质量,再结合比例算出钠元素质量,最后利用原子团守恒或化学式关系反推硫酸的质量,步骤较多,容易出错。
C、根据元素守恒及化合物的质量计算解答:利用求出的钠元素质量,结合硫酸钠的化学式计算其总质量,验证是否与选项一致。
D、根据元素质量比的计算解答:直接利用题目给定的元素质量比和已求出的碳元素质量进行计算。
三、理解与应用(本题包括5个小题。共35分)
16. 2026年央视春晚智能机器人成为焦点。机器人的制造与运行离不开化学知识。
L能源动力。电池是机器人运行的保障,磷酸锰锂(可用作锂电池材料。
(1)锂电池放电过程中的能量转化方式是   能转化为电能。已知中锂元素化合价是+1价,磷元素化合价是+5价,则锰元素的化合价是   价。
(2)Ⅱ.机体材料。氮化硅陶瓷耐高温、自润滑、耐磨性好,可作机器人关节轴承材料。
氮化硅陶瓷属于(  )(填序号)。
A.金属材料 B.无机非金属材料 C.有机高分子材料
(3)氮化硅中硅元素与氮元素的质量比是3:2.已知氮化硅的化学式量是140,则氮化硅的化学式是   。
(4)Ⅲ.核心芯片。机器人智能处理芯片的核心材料是高纯硅。
SiO2与C在高温下反应制得Si,同时产生CO。该反应的化学方程式是   。
【答案】(1)化学;+2
(2)B
(3)Si3N4
(4)SiO2+2CSi+2CO↑
【知识点】有关元素化合价的计算;化学式的相关计算
【解析】【解答】(1)锂电池放电时,内部发生化学反应,将化学能转化为电能;
设锰元素的化合价为x,化合物中正负化合价代数和为0,锂元素+1价,磷元素+5价,氧元素-2价,可列式:
(+1)+x+(+5)+(-2)×4=0
计算得x=+2,因此锰元素化合价为+2价。
(2)氮化硅陶瓷属于无机非金属材料,不属于金属材料和有机高分子材料,因此选B。
(3)设氮化硅的化学式为SixNy,硅元素与氮元素的质量比为3:2,则:28x:14y=3:2
即4x=3y
x:y=3:4。
已知化学式量为140,验证:28×3+14×4=84+56=140,符合条件,因此化学式为Si3N4。
(4)二氧化硅与碳在高温下反应生成硅和一氧化碳,反应的化学方程式为:SiO2+2CSi+2CO↑。
【分析】(1)根据能量转化与化合价计算解答:化学电池放电是化学能转化为电能;利用化合物中正负化合价代数和为零的规则,可计算未知元素化合价;
(2)根据材料的分类解答:陶瓷、玻璃、水泥都属于无机非金属材料,是常见的新型材料考点;
(3)根据化学式的计算方法解答:先通过元素质量比求出原子个数比,再结合相对分子质量确定最终化学式;
(4)根据碳还原二氧化硅的反应解答:高温下碳还原二氧化硅生成粗硅和一氧化碳,注意生成的是CO不是CO2,这是书写方程式的易错点。
17.第十五届全运会由广东、香港、澳门三地联合举办。结合信息回答问题。
(1)“源火”采集。科考船在南海将“可燃冰原位采集分解及引燃装置”伸入海底采集可燃冰并输送至引燃室。船上光伏发电产生的电能传输至海底,点燃可燃冰,形成“源火”
①可燃冰外观虽与冰相似,但二者化学性质不同,其本质原因是   。
②光伏发电点火时,电能提供   使温度达到可燃物的着火点。同时,还需要提供充足的   ,以得到稳定的“源火”。
(2)“鳖”游九天。大型“鳖鱼”气球内部气囊灌注了氮气。氮气使“鳌鱼”漂浮在场馆半空,说明氮气具有的性质是   (写一条物理性质)。
(3)火炬“绽放”。手持火炬名为“绽放”,主燃料是丙烷。丙烷(C3H8)在空气中充分燃烧的化学方程式是   。
(4)“绿色”全运。全运会体现了绿色、创新的科技理念。
①为确保全运会期间空气质量优良率达到95%以上,要及时对空气质量状况进行监测,其中不需要检测的指标是(  )(填序号)。
A.一氧化碳
B.臭氧
C.二氧化氮
D.二氧化碳
②全运会用车选用氢能巴士。电解水可制得氢气,氢气在电源的 ▲ 极产生。氢能巴士相比于传统燃油巴士在环保方面的优点是 ▲ (写一条)。
【答案】(1)分子构成不同;热量;氧气(或空气)
(2)密度比空气小
(3)C3H8+5O23CO2+4H2O
(4)D
【知识点】空气的污染与防治;电解水实验;化学方程式的书写与配平;燃烧与燃烧的条件
【解析】【解答】(1)①可燃冰的主要成分是甲烷水合物,冰是固态的水,二者分子构成不同,不同种分子化学性质不同,因此化学性质不同;
②可燃物燃烧需要温度达到着火点,电能提供热量使温度升高至可燃物的着火点;燃烧还需要可燃物与充足的氧气(或空气)接触,才能持续稳定燃烧。
(2)氦气能使气球漂浮,说明氦气的密度比空气小,这属于物理性质。
(3)丙烷在空气中充分燃烧,生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为:C3H8+5O23CO2+4H2O。
(4)①二氧化碳是空气的组成成分,不属于空气污染物,因此不需要检测,选D;
②电解水时,“正氧负氢”,氢气在电源的负极产生;氢能巴士的环保优点是燃烧产物只有水,无污染,不会产生温室气体和污染物。
【分析】(1)根据分子的性质与燃烧条件解答:分子是保持物质化学性质的最小粒子,不同分子化学性质不同;燃烧需要同时满足可燃物、温度达到着火点、与氧气接触三个条件;
(2)根据氦气的性质与用途解答:氦气密度小、化学性质稳定,常用于填充气球,密度属于物理性质;
(3)根据有机物燃烧的反应规律解答:含碳、氢元素的物质完全燃烧生成二氧化碳和水,书写方程式注意配平与反应条件;
(4)根据空气污染物与电解水规律解答:二氧化碳不属于空气污染物,是常见的易错判断;电解水遵循“正氧负氢、氢二氧一”的规律。
18.我国科学家依托“奋斗者”号深潜器在万米海沟发现地球上最深、规模最大的“化能合成”生态系统。“化能合成”是细菌等微生物通过氧化无机物获取能量,再利用能量将CO2合成为有机物的过程。此过程不需要阳光,是深海等黑暗环境中生态系统的主要能量来源。“化能合成”核心过程分为两步:①能量获取:在细菌作用下无机物被氧化,释放能量。例如:能量。②有机物合成:细菌利用上述化学反应释放的能量,将CO2和H2O转化为有机物[如葡萄糖
(1)在硫细菌作用下、硫能被氧化成硫酸并释放能量:能量。该反应中“X”是   (写化学式)
(2)“化能合成”的能量来源是   。
(3)硫细菌利用能量将CO2和H2O转化为葡萄糖和O2的化学方程式是   。
(4)“化能合成”生态系统的发现、颠覆了“万物生长靠太阳”的认知。请简单说明你的理解   。
【答案】(1)H2O
(2)无机物氧化所释放的化学能
(3)6CO2+6H2OC6H12O6+6O2
(4)以往认为所有生态系统的能量最终都来自太阳能,而深海黑暗环境中的化能合成生态系统,依靠无机物氧化的能量维持生命,说明生物生存的能量来源不只有太阳能,没有阳光的地方也可以存在生命,打破了“万物生长靠太阳”的传统认知。
【知识点】物质发生化学变化时的能量变化;化学方程式的书写与配平;质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类、数目不变。反应后有2个硫原子、4个氢原子、8个氧原子,反应前已有2个硫原子、4个氧原子,因此2个X中含有4个氢原子和4个氧原子,1个X含2个氢原子和2个氧原子,化学式为H2O。
(2)“化能合成”是通过氧化无机物释放能量,再利用能量合成有机物,因此能量来源是无机物氧化所释放的化学能。
(3)二氧化碳和水在硫细菌、能量的作用下,转化为葡萄糖和氧气,反应的化学方程式为:6CO2+6H2OC6H12O6+6O2。
(4)以往认为所有生态系统的能量最终都来自太阳能,而深海黑暗环境中的化能合成生态系统,依靠无机物氧化的能量维持生命,说明生物生存的能量来源不只有太阳能,没有阳光的地方也可以存在生命,打破了“万物生长靠太阳”的传统认知。
【分析】(1)根据质量守恒定律解答:化学反应前后原子种类、数目不变,据此可推断未知物质的化学式;
(2)根据题干信息提取解答:化能合成的能量来自无机物的氧化反应,与光合作用的太阳能来源不同;
(3)根据化学方程式的书写解答:结合反应物、生成物和反应条件,依据质量守恒定律配平方程式;
(4)根据信息拓展理解解答:结合题干背景,从能量来源、生态系统多样性的角度阐述认知更新,合理即可。
19.越王勾践剑是国之瑰宝。某校化学兴趣小组围绕“解锁越王勾践剑中的金属密码”开展项目化学习。
任务一:性能密码。经检测、越王勾践剑剑身主要成分是青铜(铜锡合金)。
(1)青铜与纯铜性质存在差异。结合图一,从微观角度解释原因   。
(2)任务二:冶炼密码。春秋时期、常以孔雀石和木炭为原料,用热还原法炼铜。孔雀石受热分解产生氧化铜。
同学们用图二装置模拟古代竖炉炼铜,将球形容器进行高温煅烧后冷却。球形容器底部灰烬中有红色颗粒物,其内部小坩埚中氧化铜由黑变红。小坩埚中发生反应的化学方程式是   。木炭和CO都能用于炼铜、用CO冶炼铜的优点是   。
(3)任务三:防锈密码。长期放置的铜制品表面容易出现铜锈[主要成分:
越王勾践剑表面被硫化处理过,形成了一层致密的保护层。根据铜锈成分分析,保护层隔绝了内部的铜与   接触,因而宝剑千年不锈。
(4)任务四:活性密码。小组同学通过实验验证锡、铜的金属活动性。
将锡片插入硫酸铜溶液中,锡片上出现   ,证明锡的活动性比铜强;将锡片放入稀盐酸中,有气泡产生,证明锡在金属活动性顺序中排在   前面。
【答案】(1)原子的排列方式不同(或原子种类不同,排列规整度改变)
(2)C+2CuO2Cu+CO2↑;CO为气体,能与氧化铜粉末充分接触,反应更充分、速率更快,且可以通过控制气体通入量精准控制反应进程
(3)氧气、水和二氧化碳
(4)红色固体;氢
【知识点】碳、一氧化碳、氢气还原氧化铜实验;金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】(1)纯金属内原子排列规整,合金中加入了其他元素的原子,原子大小不同,改变了原子的排列方式,使原子层之间的相对滑动变得困难,因此合金与纯金属性质存在差异,微观原因是原子的排列方式不同(或原子种类不同,排列规整度改变)。
(2)小坩埚中,木炭在高温下还原氧化铜,生成铜和二氧化碳,反应的化学方程式为:C+2CuO2Cu+CO2↑;
用CO冶炼铜的优点是:CO为气体,能与氧化铜粉末充分接触,反应更充分、速率更快,且可以通过控制气体通入量精准控制反应进程。
(3)铜锈的主要成分为Cu2(OH)2CO3,含有铜、氧、氢、碳四种元素,根据质量守恒定律,铜生锈是铜与氧气、水、二氧化碳共同作用的结果,因此保护层隔绝了氧气、水和二氧化碳(或空气和水),使内部铜不与锈蚀条件接触,实现防锈。
(4)锡的金属活动性强于铜,能与硫酸铜溶液发生置换反应,生成红色的铜,因此锡片上出现红色固体;锡能与稀盐酸反应产生气泡,说明锡在金属活动性顺序中排在氢的前面。
【分析】(1)根据合金性质差异的微观原因解答:合金中原子大小不一,改变了原有的规整排列,导致硬度、熔点等性质改变;
(2)根据碳的还原性与CO的性质解答:碳和一氧化碳都具有还原性,可用于冶炼金属;气体还原剂与固体接触更充分,反应更彻底;
(3)根据铜生锈的条件解答:结合铜锈的元素组成,利用质量守恒定律反推铜生锈的反应物,即可得出保护层隔绝的物质;
(4)根据金属活动性顺序的应用解答:排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来;排在氢前面的金属能与稀酸反应生成氢气。
20.碳酸亚铁广泛应用于补血剂、饲料添加剂及工业原料等领域利用某金属矿渣(含有FeS2、SiO2及Cu2O)制备碳酸亚铁和副产品铜的实验流程如下:
已知:“焙烧”过程中FeS2和Cu2O分别转化为Fe2O3和CuO
(1)焙烧。该过程产生的SO2需要回收处理。SO2排放到大气中会与水发生化学反应,可能形成   ,造成土壤酸化、建筑物腐蚀等危害。
(2)酸浸。该过程中发生反应的化学方程式是   (任写一个)。
(3)转化。该过程中发生的化合反应是此反应中化合价升高的铁元素与化合价降低的铁元素的质量比是   。
(4)提铜。从滤渣中分离出铜,加入的适量的物质A是   。
(5)沉“铁”。沉铁时发生了复分解反应。生成FeCO3的化学方程式是   。
【答案】(1)酸雨
(2)Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O或 CuO+H2SO4= CuSO4+H2O
(3)1:2
(4)稀硫酸(或硫酸铜溶液)
(5)FeSO4+Na2CO3=FeCO3↓+Na2SO4
【知识点】有关元素化合价的计算;化学方程式的书写与配平;根据化学反应方程式的计算;物质的相互转化和制备
【解析】【解答】矿渣先经焙烧,将硫化物转化为金属氧化物和二氧化硫;焙烧产物加过量稀硫酸酸浸,金属氧化物与硫酸反应生成对应的硫酸盐;加入过量铁屑,将三价铁转化为二价铁,同时置换出铜;过滤后滤液经转化得到硫酸亚铁溶液,加入碳酸钠溶液沉铁,得到碳酸亚铁产品;滤渣经处理分离出副产品铜。
(1)二氧化硫排放到大气中,会与水、氧气反应生成硫酸,形成酸雨,造成土壤酸化、腐蚀建筑物等危害。
(2)酸浸过程中,氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水,化学方程式为:Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O;
氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水: CuO+H2SO4= CuSO4+H2O;
任写一个即可。
(3)化合反应为铁与硫酸铁反应生成硫酸亚铁:Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4。反应中,单质铁(0价)变为+2价,化合价升高,1个铁原子升高2价;硫酸铁中的铁为+3价,变为+2价,化合价降低,2个铁原子共降低2价。因此化合价升高的铁元素与化合价降低的铁元素的原子个数比为1:2,质量比也为1×56:2×56=1:2。
(4)滤渣中含有生成的铜和过量的铁屑,要分离出铜,可加入适量稀硫酸(或硫酸铜溶液),铁与稀硫酸反应溶解,铜不反应,过滤后即可得到纯净的铜。
(5)沉铁时,硫酸亚铁与碳酸钠发生复分解反应,生成碳酸亚铁沉淀和硫酸钠,化学方程式为:FeSO4+Na2CO3=FeCO3↓+Na2SO4。
【分析】(1)根据酸雨的形成原因解答:二氧化硫、氮氧化物是形成酸雨的主要气体,是大气污染的重要考点;
(2)根据酸与金属氧化物的反应解答:金属氧化物与酸反应生成盐和水,属于复分解反应,反应前后元素化合价不变;
(3)根据化合价变化与质量比计算解答:先判断反应前后各元素的化合价,再根据升降价总数相等确定原子个数比,进而得到质量比;
(4)根据金属的性质与混合物分离解答:利用铁能与酸反应、铜不与稀酸反应的性质差异,可除去铁、提纯铜;
(5)根据复分解反应的规律解答:两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物,生成物中有沉淀时反应可以发生,书写方程式注意标注沉淀符号。
四、实验与探究(本题包括3个小题。共28分)
21.某种可供气水草鱼缸(水草和鱼共存)如图一所示。通过改变气体发生器中的物质,在阳光不足时通入O2,阳光强烈时通入CO2,维护鱼缸生态。小组同学也想用这种方式为家中鱼缸供气、进行了如下探究。
(1)任务一:回顾实验室中制取O2和CO2
图二所示的装置中,实验室制取CO2和O2均可使用的气体发生装置是   (填序号)。用此装置制取氧气的化学方程式是   
(2)图二中可用于收集O2的装置是   (填序号)。要检验收集的气体是O2,可将带火星的木条伸入集气瓶内,出现   现象,说明瓶内气体是O2。
(3)任务二:探究家庭中如何为水草鱼缸供气
小组同学制作了简易供气装置,如图所示
该装置上部分的“输液袋一流量调节器”装置,其作用相当于图二中的   (填仪器名称)。导气管的作用是   。
(4)用该装置制取CO2,输液袋内是厨房中常用的、具有挥发性的酸溶液,它的名称是____。产生的CO2需通过洗气瓶洗气,下列试剂中最适合作洗气试剂的是____(填序号)。
A.水 B.小苏打饱和溶液
C.石灰水 D.食盐水
【答案】(1)B或C;2H2O22H2O+O2↑
(2)E;木条复燃
(3)分液漏斗;导出反应生成的气体,将气体通入鱼缸中
(4)B
【知识点】气体反应装置的选取;氧气的实验室制法;制取气体的反应原理的探究;气体制取装置的探究;基于特定需求设计和制作简易供氧器
【解析】【解答】(1)实验室制取二氧化碳用大理石和稀盐酸,固液不加热型;制取氧气用过氧化氢和二氧化锰,也是固液不加热型,因此均可使用的发生装置是固液不加热型装置,对应图中B或C装置。
用该装置制取氧气,是过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气,化学方程式为:2H2O22H2O+O2↑。
(2)氧气密度比空气大,可用向上排空气法收集,对应图中D装置;
检验氧气的方法是将带火星的木条伸入集气瓶内,若木条复燃,说明瓶内气体是氧气。
(3)简易供气装置上部分的“输液袋-流量调节器”可以控制液体滴加的速度,其作用相当于图二中的分液漏斗(装置C中的仪器)。导气管连接了输液袋上方的空间和下方的反应瓶,其作用是平衡气压,使液体能顺利滴下。
(4)厨房中常用的、具有挥发性的酸是醋酸(或乙酸)。用鸡蛋壳(主要成分CaCO3)和醋酸反应制取CO2时,由于醋酸易挥发,产生的CO2中会混有醋酸蒸气。为了除去醋酸蒸气,应选择能与醋酸反应但不与CO2反应或反应很弱的试剂。小苏打(NaHCO3)饱和溶液可以与醋酸反应生成醋酸钠、水和二氧化碳,同时CO2在饱和NaHCO3溶液中的溶解度很小,因此最适合做洗气试剂。选择B。
【分析】(1)根据气体发生装置的选择依据解答:反应物状态和反应条件决定发生装置,固液不加热型是初中最常用的气体发生装置,可制取多种气体;
(2)根据气体收集与检验方法解答:向上排空气法适用于密度大于空气的气体;氧气的特征检验方法是使带火星的木条复燃;
(3)根据实验仪器的作用类比解答:控制液体滴加速率的装置都相当于分液漏斗,可控制反应速率;
(4)根据生活中的酸与除杂试剂选择解答:食醋是厨房常见的酸;除杂试剂需满足:除去杂质、不与目标气体反应,据此可选择小苏打溶液。
22.“暖宝宝”是一种便捷的取暖贴片,小组同学对其展开了以下探究。
【查阅资料】①市售暖宝宝发热体主要成分:铁粉、水、活性炭、氯化钠、蛭石等。
②蛭石耐高温、常作保温材料。
任务一:探究“暖宝宝”快速发热的原理
【提出问题】同学们分析发热体的成分,认为暖宝宝的热量来源于铁粉生锈。铁生锈通常放热缓慢。哪些物质能加快反应速率,使暖宝宝快速发热
【设计方案】该小组同学设计了如下表所示的4组实验展开探究:
实验序号 ① ② ③ ④
发热体成分 4g铁粉、2mL水 4g铁粉、2mL水、2g氯化钠 4g铁粉、2mL水、2g活性炭 4g铁粉、2mL水、2g活性炭、2g氯化钠
(1)上述实验方案设计中,以“活性炭”作为自变量,验证活性炭在发热体中作用的实验组合有哪些    (填实验序号组合)。
【进行实验】兴趣小组按上述4组实验分别配制暖宝宝发热体,插入温度传感器分别实时记录4组发热体的温度变化。
(2)【数据分析】小组同学将上述4组实验数据合并到一个图像中进行比较,如图一所示。分析图像,你认为暖宝宝能快速发热的原因是   
(3)【反思交流】小组同学对自制暖宝宝(按实验④制作)与市售暖宝宝放热过程进行温度检测。温度变化图像如图二所示、分析图像可知,自制暖宝宝在放热过程中存在的主要问题是   (写一条);造成此问题的原因可能是   (写一条)。
(4)任务二:利用“暖宝宝”发热体包测定空气中氧气的含量
小组同学利用下图所示装置进行实验。反应结束后打开弹簧夹,水从量筒中流入广口瓶,最后量简内剩余的水是23mL。根据本实验数据测得空气中氧气的体积分数是____。上述结果与理论值相比有误差,引起该误差的原因可能是____(填序号)。
A.瓶中发热体包内铁粉量不足
B.最后读取量简中水的体积时仰视读数
C.未恢复至室温就打开弹簧夹、记录量筒内剩余水的体积
(5)任务三:回收利用使用过的“暖宝宝”
使用后的暖宝宝丢弃会导致资源浪费,兴趣小组拟用其发热体包内的物质制作校园某些花卉的含铁肥料,先要除去其中的氯化钠,需进行的操作步骤是   。
【答案】(1)①与③、②与④
(2)氯化钠和活性炭共同作用,显著加快了铁生锈的速率,使放热速率大幅提升
(3)放热持续时间短(或温度下降快、发热峰值低等,合理即可);铁粉用量不足、缺少蛭石保温材料、水分含量不合适等,合理即可
(4)A
(5)将使用后的发热体加水溶解、过滤、洗涤、干燥,即可得到含铁的滤渣
【知识点】测定空气中的氧气含量;实验探究物质的组成成分以及含量;定性实验(控制变量、空白实验、对比实验)
【解析】【解答】(1)要验证活性炭的作用,需控制其他变量相同,只改变活性炭这一个变量,符合条件的实验组合是①与③、②与④。
(2)分析图像可知,单独加氯化钠或活性炭,放热速率都较慢;同时加入氯化钠和活性炭时,温度上升快、峰值高,说明暖宝宝能快速发热的原因是:氯化钠和活性炭共同作用,显著加快了铁生锈的速率,使放热速率大幅提升。
(3)对比市售暖宝宝,自制暖宝宝存在的主要问题是:放热持续时间短(或温度下降快、发热峰值低等,合理即可);
造成该问题的原因可能是:铁粉用量不足、缺少蛭石保温材料、水分含量不合适等,合理即可。
(4)实验前广口瓶内有150mL空气,量筒内有50mL水。反应结束后,量筒内剩余23mL水,说明进入广口瓶的水的体积为50mL-23mL=27mL。这27mL水约等于消耗的氧气的体积。因此,测得空气中氧气的体积分数是×100%=18%。该结果小于理论值21%。
引起误差的原因:
A、铁粉量不足,氧气没有完全耗尽,会导致进入的水偏少,测定结果偏小,符合题意;
B、仰视读取量筒剩余水的体积,读数偏小,计算出的进入水的体积偏大,测定结果偏大,不符合题意;
C、未恢复至室温就打开弹簧夹,瓶内气体受热膨胀,压强偏大,进入的水偏少,测定结果偏小,符合题意。
因此选AC。
(5)使用后的暖宝宝中含有氯化钠、铁的氧化物、活性炭等。要除去其中的氯化钠,可以利用氯化钠易溶于水,而铁的氧化物和活性炭难溶于水的性质,进行溶解、过滤、洗涤、干燥的操作。
【分析】(1)根据控制变量法的实验设计解答:探究某一因素的影响时,需保证其他变量完全相同,只改变研究的变量;
(2)根据图像数据分析解答:对比四组实验的温度曲线,可得出氯化钠和活性炭共同加快铁生锈速率的结论;
(3)根据实验现象的分析与反思解答:从保温材料、反应物用量、配比等角度分析自制暖宝宝的不足,合理即可;
(4)根据空气中氧气含量测定实验解答:氧气体积分数=进入瓶内水的体积÷瓶内空气体积×100%;铁粉不足、未冷却读数都会导致结果偏小,是该实验的高频误差原因;
(5)根据混合物的分离方法解答:利用物质溶解性的差异,通过溶解、过滤可分离可溶性和难溶性物质。
23.果蔬洗盐能有效清除果蔬表面的残留农药,并具有杀菌消毒的作用。某品牌果蔬洗盐的成分是氯化钠和可食用级pH调节剂。某化学兴趣小组对该果蔬洗盐的成分进行了如下探究。
【查阅资料】该品牌果蔬洗盐中,可食用级pH调节剂的成分可能是碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或两种
(1)【提出猜想】小组同学对该果蔬洗盐的成分提出如下猜想:
猜想一:NaCl、Na2CO3;
猜想二:   ;
猜想三:NaCl、Na2CO3、NaHCO3。
(2)为了验证猜想,小组中甲同学进行了如下实验,请你补充完整。
实验步骤 实验现象 实验结论
①取少许果蔬洗盐于试管中,加热至固体质量不再减少,并将生成的气体通入足量澄清石灰水中     果蔬洗盐中含有
②向步骤①加热后剩余的固体中加入足量的水溶解,然后向溶液中滴加    有白色沉淀生成 剩余固体中含有
(3)【结论分析】甲同学由上述实验得出猜想三正确,其他同学认为猜想三不一定正确、理由是   。
【继续探究】为进一步确定该果蔬洗盐的成分,兴趣小组取15.00g果蔬洗盐样品于试管中,加热至质量不再减少,称得剩余固体质量是14.69g。再将14.69g剩余固体全部加入到右图装置A的锥形瓶中,按照如下步骤进行实验。
①打开弹簧夹,通入一会儿N2后,关闭弹簧夹,称得右图装置A、B和试剂总质量是780g;②打开活塞,向锥形瓶中滴加足量稀硫酸至不再产生气泡。然后再通入一会儿N2;③再次称得装置A、B和试剂的总质量是779.56g。
(4)【实验分析】实验过程中A装置内发生反应的化学方程式是   。装置B的作用是   。
(5)【实验结论】该品牌果蔬洗盐中的质量百分数是   。该品牌果蔬洗盐的成分是   (写化学式)。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
【知识点】盐的化学性质;实验探究物质的组成成分以及含量;根据化学反应方程式的计算
五、分析与计算(本题包括1个小题。共7分)
24.兴趣小组落实《中小学实验室安全管理规定》、对实验室制取(后的废液(溶质是HCl、CaCl2、其它忽略)进行专业处理为测定该废液中HCl的含量,做了如下实验:取50g废液样品于锥形瓶中,向其中逐滴加入一定溶质质量分数的溶液,边加边振荡.产生沉淀的质量与滴加溶液的质量关系如下图所示。
请完成下列问题:(已知CaCl2与Na2CO3能发生复分解反应)
(1)计算该实验所用Na2CO3溶液的溶质质量分数。
(写出计算过程)
(2)该50g废液样品中HCl的质量是   g。(不写计算过程)
【答案】(1)解:设与氯化钙反应生成10g碳酸钙沉淀所消耗的碳酸钠质量为x。
CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
106 100
x 10g
x=10.6g
该碳酸钠溶液的溶质质量分数为:×100%=10.6%
答:该实验所用碳酸钠溶液的溶质质量分数为10.6%。
(2)3.65
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】(1)根据图象分析可知,向含有HCl和CaCl2的废液中加入Na2CO3溶液时,碳酸钠会优先与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体,此时没有沉淀生成;当盐酸完全反应后,碳酸钠再与氯化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠。从图象可以看出,当加入Na2CO3溶液的质量从100g增加到200g时,生成的沉淀质量从5g增加到了15g。这说明在这段过程中,消耗的Na2CO3溶液质量为200g-100g=100g,而生成的沉淀(CaCO3)质量增加了15g-5g=10g。
我们可以利用这组数据来计算Na2CO3溶液的溶质质量分数。
解:设与氯化钙反应生成10g碳酸钙沉淀所消耗的碳酸钠质量为x。
CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
106 100
x 10g
x=10.6g
该碳酸钠溶液的溶质质量分数为:×100%=10.6%
答:该实验所用碳酸钠溶液的溶质质量分数为10.6%。
(2)由图象可知,产生沉淀前消耗的Na2CO3溶液质量为100g(因为每消耗100g\Na2CO3溶液生成10g沉淀,图中显示生成5g沉淀时对应横坐标是100g,说明起点不是0,而是有一段距离。仔细观察图象,横坐标100g对应的纵坐标是5g,横坐标200g对应的纵坐标是15g。这意味着从某一点开始,每增加100g碳酸钠溶液,沉淀增加10g。反推回去,当沉淀为0时,消耗的碳酸钠溶液应该是100g-()×100g=50g。
也就是说,与盐酸反应消耗的Na2CO3溶液质量为50g。
这50g溶液中含有的Na2CO3质量为:50g×10.6%=5.3g。
设50g废液样品中HCl的质量为y。
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
106 73
5.3g y
解得:y=3.65g。
故答案为:3.65。
【分析】(1)本题主要考查根据化学方程式的计算。解题的关键在于读懂图象,找出“纯净”的反应阶段。图象中100g到200g这一段是完全发生沉淀反应的阶段,利用这一段的差量(100g溶液对应10g沉淀)可以直接计算出碳酸钠溶液的浓度。计算步骤需规范:设未知数、写化学方程式、列比例式、求解、作答。
(2)本问考查对反应顺序的理解及逆向推导能力。首先要明确反应顺序是先酸碱中和(无沉淀),后盐盐沉淀。通过第一步算出的浓度,结合图象斜率(100g溶液生成10g沉淀),推算出沉淀起点的横坐标(即与酸反应消耗的溶液量)。算出与酸反应的碳酸钠质量后,再利用化学方程式求出HCl的质量。
1 / 1【中考真卷】山东省烟台市2026年化学初中学业水平等级性考试
一、选择题(本题包括10个小题。每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)
1.烟台非遗“传统锔艺”历经数百年,常用于破碎陶瓷修复。下列陶瓷修复过程中发生化学变化的是(  )
A.碎片对缝 B.金刚石钻头钻孔
C.镶钉固定 D.石灰乳弥缝补漏
2. 2026年“中国水周”主题为“国家水网世纪画卷”。旨在宣传国家水网建设、凝聚社会共识,保护水资源。下列做法不符合该理念的是(  )
A.南水北调改善水资源分布不均
B.澄清的工业废水可以直接排放
C.建立城市水网循环利用体系
D.合理使用化肥农药减少水体污染
3.玉米是三大粮食作物之一..我国科学家破解了铁元素进入玉米籽粒的路径,为低成本大范围改善人群的铁营养状况提供了新方法。下列说法错误的是(  )
A.铁元素是人体必需的常量元素
B.人体缺铁会引起缺铁性贫血
C.玉米籽粒中富含糖类物质
D.该研究有利于提高玉米籽粒中铁的含量
4.某同学用氯化钠固体和水配制90g溶质质量分数为8%的氯化钠溶液(水的密度是lg/mL)。下列数据及操作均正确的是(  )
A.称量氯化钠
B.量取水
C.搅拌溶解
D.贴签保存
5.我国从嫦娥五号月球样品中发现“铈嫦娥石”新矿物。铈元素是稀土元素,下图是元素周期表中铈元素的部分信息及原子结构示意图(弧线上数字是各电子层电子数)。下列有关说法错误的是(  )
A.铈原子核电荷数是58 B.离核近的电子能量高
C.电子数X的数值是2 D.铈属于金属元素
6.“碳家族”成员众多,性质和结构也存在差异。下列有关说法正确的是(  )
A.石墨、C60两种物质都是由碳原子直接构成的单质
B.石墨转化为金刚石是物理变化
C.金刚石、石墨在氧气中完全燃烧后的产物不同
D.木炭具有疏松多孔的结构,有吸附性,可用于净水
7.化学与健康、生活农业环境密切相关。下列归纳完全正确的一组是(  )
A.化学与健康 B.化学与生活
①糖类物质是人体的主要供能物质 ②摄入重金属盐(如CuSO4)会导致人体中毒 ①厨房燃气泄漏,立即打开抽油烟机排气 ②湿衣服隙干是因为水分子不断运动
C.化学与农业 D.化学与环境
①熟石灰可用于改良酸性土壤 ②钾肥可以增强农作物的抗寒、抗旱能力 ①过期药品直接填埋处理 ②为实现“双碳”目标禁止使用化石燃料
A.A B.B C.C D.D
8.海洋是一个巨大的资源宝库。下列有关海洋资源的说法错误的是(  )
A.利用海洋潮汐能可以发电
B.海水“晒盐”是通过蒸发结晶实现的
C.海水中含量最多的物质是氯化钠
D.膜法(反渗透法)淡化海水是利用海水中各成分微粒大小的不同进行分离的
9.“液态阳光”技术是利用太阳能将水与二氧化碳转变为甲醇(CH3OH),其转变过程的微观图示如下。下列说法正确的是(  )
A.水、甲醇均属于氧化物
B.反应Ⅰ中,反应后氧原子数目增加
C.反应Ⅱ属于置换反应
D.反应Ⅱ中参加反应的H2和CO2的分子个数比是3:1
10.同学们借助pH传感器探究氢氧化钠溶液与稀盐酸的中和反应,测得滴加过程中溶液pH的变化如下图所示。下列分析错误的是(  )
A.c点处溶液能使紫色石蕊试液变蓝
B.a→b过程中溶液中的H+数目不断增加
C.b→c过程中溶液中氯化钠的质量不变
D.中和反应的实质是H`和OH`结合生成H2O
二、选择题(本题包括5个小题。每小题2分,共10分。每小题有一个或两个选项符合题意。若有两个答案,漏选1个扣1分,错选则不得分)
11.从卤水(含大量Na2SO4和NaCl)中提取的,可用于制中药西瓜霜。和NaCl两种物质的溶解度曲线如下图。下列说法正确的是(  )
A.Na2SO4的溶解度大于NaCl的溶解度
B.40℃时,Na2SO4饱和溶液的溶质质量分数为48.8%
C.0~40℃范围内,可用冷却热饱和溶液的方法提取
D.Na2SO4晶体中含有少量NaCl,可以用]的饱和溶液洗涤提纯Na2SO4晶体
12.下图是某化工厂生产HNO3的流程设计示意图。下列有关该流程的说法错误的是(  )
A.反应①中NO2中的氧元素全部来源于O2
B.反应②的化学方程式是:
C.NO在流程中循环利用,无需不断补充
D.NO、NO2被最大限度地转化为产品HNO3
13.某同学为探究CO2的性质,进行下图所示实验。振荡两支试管,观察到:试管①中溶液里出现白色沉淀,气球胀大;试管②中气球胀大,无其它现象。下列说法正确的是(  )
(已知:CO2对NaOH在乙醇中溶解度的影响忽略不计;该实验中乙醇不参与化学反应)
A.NaOH的乙醇溶液中溶剂是水
B.试管②中的现象能证明CO2溶于乙醇
C.试管①中的白色沉淀是NaOH
D.该实验能证明CO2与NaOH发生化学反应
14.下列实验方案设计.能达到实验目的的是(  )
选项 实验目的 实验方案
A 鉴别硫酸铵和氯化铵固体 取样,分别加熟石灰研磨,闻气味
B 分离出空气中的氧气 将空气液化后,利用各成分沸点不同升温分离
C 检验生石灰中是否混有熟石灰 取样,加水溶解、滴加酚酞试液,观察颜色
D 除去稀盐酸中的H2SO4 向混合溶液中加入过量氯化钡溶液,过滤
A.A B.B C.C D.D
15.现有14.6gNa2CO3和NaOH的固体混合物,其中钠元素与碳元素的质量比是23:4。在室温下,向该固体中加入100g稀硫酸恰好完全反应,得到110.2gNa2SO4的不饱和溶液(忽略CO2在溶液中的溶解)下列有关说法正确的是(  )
A.生成二氧化碳4.4g
B.稀硫酸的溶质质量分数是9.8%
C.生成硫酸钠的质量是14.2g
D.原混合物中含有钠元素的质量是6.9g
三、理解与应用(本题包括5个小题。共35分)
16. 2026年央视春晚智能机器人成为焦点。机器人的制造与运行离不开化学知识。
L能源动力。电池是机器人运行的保障,磷酸锰锂(可用作锂电池材料。
(1)锂电池放电过程中的能量转化方式是   能转化为电能。已知中锂元素化合价是+1价,磷元素化合价是+5价,则锰元素的化合价是   价。
(2)Ⅱ.机体材料。氮化硅陶瓷耐高温、自润滑、耐磨性好,可作机器人关节轴承材料。
氮化硅陶瓷属于(  )(填序号)。
A.金属材料 B.无机非金属材料 C.有机高分子材料
(3)氮化硅中硅元素与氮元素的质量比是3:2.已知氮化硅的化学式量是140,则氮化硅的化学式是   。
(4)Ⅲ.核心芯片。机器人智能处理芯片的核心材料是高纯硅。
SiO2与C在高温下反应制得Si,同时产生CO。该反应的化学方程式是   。
17.第十五届全运会由广东、香港、澳门三地联合举办。结合信息回答问题。
(1)“源火”采集。科考船在南海将“可燃冰原位采集分解及引燃装置”伸入海底采集可燃冰并输送至引燃室。船上光伏发电产生的电能传输至海底,点燃可燃冰,形成“源火”
①可燃冰外观虽与冰相似,但二者化学性质不同,其本质原因是   。
②光伏发电点火时,电能提供   使温度达到可燃物的着火点。同时,还需要提供充足的   ,以得到稳定的“源火”。
(2)“鳖”游九天。大型“鳖鱼”气球内部气囊灌注了氮气。氮气使“鳌鱼”漂浮在场馆半空,说明氮气具有的性质是   (写一条物理性质)。
(3)火炬“绽放”。手持火炬名为“绽放”,主燃料是丙烷。丙烷(C3H8)在空气中充分燃烧的化学方程式是   。
(4)“绿色”全运。全运会体现了绿色、创新的科技理念。
①为确保全运会期间空气质量优良率达到95%以上,要及时对空气质量状况进行监测,其中不需要检测的指标是(  )(填序号)。
A.一氧化碳
B.臭氧
C.二氧化氮
D.二氧化碳
②全运会用车选用氢能巴士。电解水可制得氢气,氢气在电源的 ▲ 极产生。氢能巴士相比于传统燃油巴士在环保方面的优点是 ▲ (写一条)。
18.我国科学家依托“奋斗者”号深潜器在万米海沟发现地球上最深、规模最大的“化能合成”生态系统。“化能合成”是细菌等微生物通过氧化无机物获取能量,再利用能量将CO2合成为有机物的过程。此过程不需要阳光,是深海等黑暗环境中生态系统的主要能量来源。“化能合成”核心过程分为两步:①能量获取:在细菌作用下无机物被氧化,释放能量。例如:能量。②有机物合成:细菌利用上述化学反应释放的能量,将CO2和H2O转化为有机物[如葡萄糖
(1)在硫细菌作用下、硫能被氧化成硫酸并释放能量:能量。该反应中“X”是   (写化学式)
(2)“化能合成”的能量来源是   。
(3)硫细菌利用能量将CO2和H2O转化为葡萄糖和O2的化学方程式是   。
(4)“化能合成”生态系统的发现、颠覆了“万物生长靠太阳”的认知。请简单说明你的理解   。
19.越王勾践剑是国之瑰宝。某校化学兴趣小组围绕“解锁越王勾践剑中的金属密码”开展项目化学习。
任务一:性能密码。经检测、越王勾践剑剑身主要成分是青铜(铜锡合金)。
(1)青铜与纯铜性质存在差异。结合图一,从微观角度解释原因   。
(2)任务二:冶炼密码。春秋时期、常以孔雀石和木炭为原料,用热还原法炼铜。孔雀石受热分解产生氧化铜。
同学们用图二装置模拟古代竖炉炼铜,将球形容器进行高温煅烧后冷却。球形容器底部灰烬中有红色颗粒物,其内部小坩埚中氧化铜由黑变红。小坩埚中发生反应的化学方程式是   。木炭和CO都能用于炼铜、用CO冶炼铜的优点是   。
(3)任务三:防锈密码。长期放置的铜制品表面容易出现铜锈[主要成分:
越王勾践剑表面被硫化处理过,形成了一层致密的保护层。根据铜锈成分分析,保护层隔绝了内部的铜与   接触,因而宝剑千年不锈。
(4)任务四:活性密码。小组同学通过实验验证锡、铜的金属活动性。
将锡片插入硫酸铜溶液中,锡片上出现   ,证明锡的活动性比铜强;将锡片放入稀盐酸中,有气泡产生,证明锡在金属活动性顺序中排在   前面。
20.碳酸亚铁广泛应用于补血剂、饲料添加剂及工业原料等领域利用某金属矿渣(含有FeS2、SiO2及Cu2O)制备碳酸亚铁和副产品铜的实验流程如下:
已知:“焙烧”过程中FeS2和Cu2O分别转化为Fe2O3和CuO
(1)焙烧。该过程产生的SO2需要回收处理。SO2排放到大气中会与水发生化学反应,可能形成   ,造成土壤酸化、建筑物腐蚀等危害。
(2)酸浸。该过程中发生反应的化学方程式是   (任写一个)。
(3)转化。该过程中发生的化合反应是此反应中化合价升高的铁元素与化合价降低的铁元素的质量比是   。
(4)提铜。从滤渣中分离出铜,加入的适量的物质A是   。
(5)沉“铁”。沉铁时发生了复分解反应。生成FeCO3的化学方程式是   。
四、实验与探究(本题包括3个小题。共28分)
21.某种可供气水草鱼缸(水草和鱼共存)如图一所示。通过改变气体发生器中的物质,在阳光不足时通入O2,阳光强烈时通入CO2,维护鱼缸生态。小组同学也想用这种方式为家中鱼缸供气、进行了如下探究。
(1)任务一:回顾实验室中制取O2和CO2
图二所示的装置中,实验室制取CO2和O2均可使用的气体发生装置是   (填序号)。用此装置制取氧气的化学方程式是   
(2)图二中可用于收集O2的装置是   (填序号)。要检验收集的气体是O2,可将带火星的木条伸入集气瓶内,出现   现象,说明瓶内气体是O2。
(3)任务二:探究家庭中如何为水草鱼缸供气
小组同学制作了简易供气装置,如图所示
该装置上部分的“输液袋一流量调节器”装置,其作用相当于图二中的   (填仪器名称)。导气管的作用是   。
(4)用该装置制取CO2,输液袋内是厨房中常用的、具有挥发性的酸溶液,它的名称是____。产生的CO2需通过洗气瓶洗气,下列试剂中最适合作洗气试剂的是____(填序号)。
A.水 B.小苏打饱和溶液
C.石灰水 D.食盐水
22.“暖宝宝”是一种便捷的取暖贴片,小组同学对其展开了以下探究。
【查阅资料】①市售暖宝宝发热体主要成分:铁粉、水、活性炭、氯化钠、蛭石等。
②蛭石耐高温、常作保温材料。
任务一:探究“暖宝宝”快速发热的原理
【提出问题】同学们分析发热体的成分,认为暖宝宝的热量来源于铁粉生锈。铁生锈通常放热缓慢。哪些物质能加快反应速率,使暖宝宝快速发热
【设计方案】该小组同学设计了如下表所示的4组实验展开探究:
实验序号 ① ② ③ ④
发热体成分 4g铁粉、2mL水 4g铁粉、2mL水、2g氯化钠 4g铁粉、2mL水、2g活性炭 4g铁粉、2mL水、2g活性炭、2g氯化钠
(1)上述实验方案设计中,以“活性炭”作为自变量,验证活性炭在发热体中作用的实验组合有哪些    (填实验序号组合)。
【进行实验】兴趣小组按上述4组实验分别配制暖宝宝发热体,插入温度传感器分别实时记录4组发热体的温度变化。
(2)【数据分析】小组同学将上述4组实验数据合并到一个图像中进行比较,如图一所示。分析图像,你认为暖宝宝能快速发热的原因是   
(3)【反思交流】小组同学对自制暖宝宝(按实验④制作)与市售暖宝宝放热过程进行温度检测。温度变化图像如图二所示、分析图像可知,自制暖宝宝在放热过程中存在的主要问题是   (写一条);造成此问题的原因可能是   (写一条)。
(4)任务二:利用“暖宝宝”发热体包测定空气中氧气的含量
小组同学利用下图所示装置进行实验。反应结束后打开弹簧夹,水从量筒中流入广口瓶,最后量简内剩余的水是23mL。根据本实验数据测得空气中氧气的体积分数是____。上述结果与理论值相比有误差,引起该误差的原因可能是____(填序号)。
A.瓶中发热体包内铁粉量不足
B.最后读取量简中水的体积时仰视读数
C.未恢复至室温就打开弹簧夹、记录量筒内剩余水的体积
(5)任务三:回收利用使用过的“暖宝宝”
使用后的暖宝宝丢弃会导致资源浪费,兴趣小组拟用其发热体包内的物质制作校园某些花卉的含铁肥料,先要除去其中的氯化钠,需进行的操作步骤是   。
23.果蔬洗盐能有效清除果蔬表面的残留农药,并具有杀菌消毒的作用。某品牌果蔬洗盐的成分是氯化钠和可食用级pH调节剂。某化学兴趣小组对该果蔬洗盐的成分进行了如下探究。
【查阅资料】该品牌果蔬洗盐中,可食用级pH调节剂的成分可能是碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或两种
(1)【提出猜想】小组同学对该果蔬洗盐的成分提出如下猜想:
猜想一:NaCl、Na2CO3;
猜想二:   ;
猜想三:NaCl、Na2CO3、NaHCO3。
(2)为了验证猜想,小组中甲同学进行了如下实验,请你补充完整。
实验步骤 实验现象 实验结论
①取少许果蔬洗盐于试管中,加热至固体质量不再减少,并将生成的气体通入足量澄清石灰水中     果蔬洗盐中含有
②向步骤①加热后剩余的固体中加入足量的水溶解,然后向溶液中滴加    有白色沉淀生成 剩余固体中含有
(3)【结论分析】甲同学由上述实验得出猜想三正确,其他同学认为猜想三不一定正确、理由是   。
【继续探究】为进一步确定该果蔬洗盐的成分,兴趣小组取15.00g果蔬洗盐样品于试管中,加热至质量不再减少,称得剩余固体质量是14.69g。再将14.69g剩余固体全部加入到右图装置A的锥形瓶中,按照如下步骤进行实验。
①打开弹簧夹,通入一会儿N2后,关闭弹簧夹,称得右图装置A、B和试剂总质量是780g;②打开活塞,向锥形瓶中滴加足量稀硫酸至不再产生气泡。然后再通入一会儿N2;③再次称得装置A、B和试剂的总质量是779.56g。
(4)【实验分析】实验过程中A装置内发生反应的化学方程式是   。装置B的作用是   。
(5)【实验结论】该品牌果蔬洗盐中的质量百分数是   。该品牌果蔬洗盐的成分是   (写化学式)。
五、分析与计算(本题包括1个小题。共7分)
24.兴趣小组落实《中小学实验室安全管理规定》、对实验室制取(后的废液(溶质是HCl、CaCl2、其它忽略)进行专业处理为测定该废液中HCl的含量,做了如下实验:取50g废液样品于锥形瓶中,向其中逐滴加入一定溶质质量分数的溶液,边加边振荡.产生沉淀的质量与滴加溶液的质量关系如下图所示。
请完成下列问题:(已知CaCl2与Na2CO3能发生复分解反应)
(1)计算该实验所用Na2CO3溶液的溶质质量分数。
(写出计算过程)
(2)该50g废液样品中HCl的质量是   g。(不写计算过程)
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】物理变化、化学变化的特点及其判别
【解析】【解答】A、碎片对缝只是将陶瓷碎片拼接对齐,物质的形状和位置发生改变,没有新物质生成,属于物理变化,选项A不符合题意;
B、金刚石钻头钻孔只是在陶瓷上打磨出孔洞,改变陶瓷的形状,没有新物质生成,属于物理变化,选项B不符合题意;
C、镶钉固定只是用金属钉将碎片连接固定,没有新物质生成,属于物理变化,选项C不符合题意;
D、石灰乳的主要成分是氢氧化钙,弥缝补漏时,氢氧化钙会与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙和水,有新物质生成,属于化学变化,选项D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A、根据物理变化的判断依据解答:仅改变物质形状、位置、大小,无新物质生成的变化属于物理变化;
B、根据物理变化的常见实例解答:钻孔、打磨属于形状改变的物理变化,是生活中常见的物理加工过程;
C、根据物理变化的特征解答:镶钉固定仅起到连接作用,不发生化学反应,属于物理变化;
D、根据化学变化的本质解答:有新物质生成的变化属于化学变化,氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙,是典型的化学变化。
2.【答案】B
【知识点】保护水资源
【解析】【解答】A、南水北调工程可以改善我国水资源空间分布不均的问题,合理调配水资源,符合保护水资源的理念,选项A不符合题意;
B、澄清的工业废水中仍可能含有可溶性的有毒有害物质,直接排放会污染水体,不符合保护水资源的理念,选项B符合题意;
C、建立城市水网循环利用体系,可以提高水资源的利用率,减少水资源浪费,符合理念,选项C不符合题意;
D、合理使用化肥农药,可以减少水体富营养化等水体污染,保护水资源,符合理念,选项D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A、根据水资源的调配措施解答:跨流域调水是解决水资源空间分布不均的重要手段;
B、根据工业废水的处理原则解答:工业废水必须处理达标后才能排放,澄清不代表没有污染物,这是本题的易错点;
C、根据水资源的循环利用解答:水循环利用可以提高用水效率,是节水的重要方式;
D、根据水体污染的防治解答:过量使用化肥农药会随雨水流入水体,造成污染,合理使用可减少污染。
3.【答案】A
【知识点】人体的元素组成与元素对人体健康的重要作用;矿物质与微量元素
【解析】【解答】A、铁元素是人体必需的微量元素,不是常量元素,选项说法错误,符合题意;
B、人体缺铁会引起缺铁性贫血,这是铁元素的核心生理功能,选项说法正确,不符合题意;
C、玉米籽粒中富含淀粉,淀粉属于糖类物质,选项说法正确,不符合题意;
D、该研究破解了铁元素进入玉米籽粒的路径,有利于提高玉米籽粒中铁元素的含量,选项说法正确,不符合题意。
故答案为:A。
【分析】A、根据人体中的元素分类解答:含量超过0.01%的是常量元素,低于的是微量元素,铁属于微量元素,这是高频易错点;
B、根据化学元素与人体健康解答:铁是合成血红蛋白的重要元素,缺铁会导致缺铁性贫血;
C、根据六大营养素的食物来源解答:谷物类食物富含淀粉,属于糖类,是人体主要的供能物质;
D、根据题干信息分析解答:研究铁元素进入籽粒的路径,就能通过技术手段提升铁含量,改善营养。
4.【答案】C
【知识点】实验室常见的仪器及使用;物质的溶解;一定溶质质量分数的溶液的配制
【解析】【解答】首先计算配制90g溶质质量分数为8%的氯化钠溶液,需要氯化钠的质量为90g×8%=7.2g,需要水的质量为90g-7.2g=82.8g,水的体积为82.8mL。
A、托盘天平称量固体应遵循“左物右码”的原则,图中砝码与药品位置放反,且称量质量与所需7.2g不符,操作错误,选项A不符合题意;
B、量取82.8mL水应选择100mL量筒,但读数时视线需与液体凹液面的最低处保持水平,图中读数明显不是82.8mL,读数错误,选项B不符合题意;
C、溶解操作在烧杯中进行,用玻璃棒搅拌可以加速氯化钠的溶解,操作规范,选项C符合题意;
D、液体药品应保存在细口瓶中,广口瓶用于存放固体药品,且标签书写不规范,操作错误,选项D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A、根据托盘天平的使用规范解答:称量固体要左物右码,放反会导致称量结果偏小;
B、根据量筒的读数规范解答:量筒读数视线与凹液面最低处相平,俯视偏大、仰视偏小,是实验操作的易错点;
C、根据溶解操作的要求解答:玻璃棒搅拌加速溶解是配制溶液的正确操作;
D、根据药品的存放规范解答:固体药品存广口瓶,液体药品存细口瓶,不能混淆。
5.【答案】B
【知识点】原子结构示意图与离子结构示意图;元素周期表的特点及其应用
【解析】【解答】A、原子中,原子序数=核电荷数=质子数,铈的原子序数为58,因此核电荷数是58,选项说法正确,不符合题意;
B、核外电子分层排布,离核越近的电子能量越低,离核越远的电子能量越高,选项说法错误,符合题意;
C、原子中质子数=核外电子总数,因此2+8+18+19+9+X=58,计算得X=2,选项说法正确,不符合题意;
D、铈元素名称带有“钅”字旁,属于金属元素,选项说法正确,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A、根据原子结构的等量关系解答:原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数,是原子结构的核心规律;
B、根据核外电子的排布规律解答:电子按能量高低分层排布,离核越近能量越低,离核越远能量越高;
C、根据核外电子数的计算解答:利用质子数等于电子总数的规律,可计算出最外层电子数;
D、根据元素的分类方法解答:带“钅”字旁的元素属于金属元素,可通过名称快速判断。
6.【答案】D
【知识点】物理变化、化学变化的特点及其判别;碳单质的性质和用途
【解析】【解答】A、石墨是由碳原子直接构成的单质,但C60是由C60分子构成的,不是由碳原子直接构成,选项说法错误;
B、石墨和金刚石是两种不同的物质,石墨转化为金刚石有新物质生成,属于化学变化,选项说法错误;
C、金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质,在氧气中完全燃烧后的产物都是二氧化碳,产物相同,选项说法错误;
D、木炭具有疏松多孔的结构,具有吸附性,能够吸附水中的色素和异味,可用于净水,选项说法正确。
故答案为:D。
【分析】A、根据碳单质的构成解答:金刚石、石墨由碳原子直接构成,C60由分子构成,结构不同是性质差异的原因;
B、根据化学变化的判断解答:同素异形体之间的转化有新物质生成,属于化学变化,是易错知识点;
C、根据碳单质的化学性质解答:由同种元素组成的单质,化学性质相似,完全燃烧都生成二氧化碳;
D、根据木炭的结构与性质解答:疏松多孔的结构使木炭具有吸附性,可用于净水、除味。
7.【答案】A
【知识点】基础知识点归纳
【解析】【解答】A、①糖类是人体最主要的供能物质,为人体生命活动提供大部分能量;②重金属盐能使蛋白质变性,摄入后会导致人体中毒,两项均正确,符合题意;
B、①厨房燃气泄漏,立即打开抽油烟机排气,会产生电火花,可能引发爆炸,操作错误;②湿衣服晾干是因为水分子在不断运动,扩散到空气中,说法正确。两项不完全正确,不符合题意;
C、①熟石灰呈碱性,可用于改良酸性土壤,说法正确;②磷肥可以增强农作物的抗寒、抗旱能力,钾肥主要增强抗病虫害和抗倒伏能力,说法错误。两项不完全正确,不符合题意;
D、①过期药品直接填埋会污染土壤和地下水,应专门处理,做法错误;②为实现“双碳”目标应合理使用化石燃料,不能禁止使用,说法错误。两项均错误,不符合题意。
故答案为:A。
【分析】A、根据化学与健康的知识解答:糖类是主要供能物质,重金属盐会破坏蛋白质结构导致中毒;
B、根据安全常识与分子性质解答:燃气泄漏不能开电器,防止电火花引爆;分子不断运动是扩散现象的微观本质;
C、根据化肥的作用与中和反应应用解答:熟石灰改良酸性土壤是中和反应的应用,不同化肥的作用不同,不能混淆;
D、根据环境保护的知识解答:过期药品属于有害垃圾,化石燃料应合理使用而非完全禁止。
8.【答案】C
【知识点】海洋中的资源
【解析】【解答】A、海洋潮汐能属于可再生能源,利用潮汐能可以发电,选项说法正确,不符合题意;
B、氯化钠的溶解度受温度影响较小,海水“晒盐”是通过蒸发水分,使氯化钠结晶析出,属于蒸发结晶,选项说法正确,不符合题意;
C、海水中含量最多的物质是水,氯化钠是海水中含量最多的盐类溶质,选项说法错误,符合题意;
D、反渗透法淡化海水,是利用半透膜允许水分子通过、不允许盐类离子通过的原理,即利用各成分微粒大小不同进行分离,选项说法正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A、根据海洋能源的利用解答:潮汐能、风能等都是海洋中的可再生能源,可用于发电;
B、根据海水晒盐的原理解答:蒸发结晶适用于溶解度受温度影响小的物质,是海水制盐的核心方法;
C、根据海水的组成解答:海水中含量最高的物质是水,盐类中含量最高的是氯化钠,注意区分溶剂和溶质;
D、根据膜法淡化海水的原理解答:利用微粒大小不同进行分离,属于物理方法,是海水淡化的常用技术。
9.【答案】D
【知识点】微粒观点及模型图的应用;置换反应及其应用;从组成上识别氧化物
【解析】【解答】根据微观示意图可知,反应Ⅰ是水在通电条件下分解生成氢气和氧气;反应Ⅱ是氢气和二氧化碳在催化条件下反应生成甲醇和水,配平后化学方程式为3H2+CO2 CH3OH+H2O。
A、氧化物是由两种元素组成且其中一种为氧元素的化合物,水属于氧化物;甲醇由碳、氢、氧三种元素组成,不属于氧化物,选项说法错误;
B、化学反应都遵循质量守恒定律,反应前后原子的种类、数目、质量均不变,因此反应Ⅰ中氧原子数目不变,选项说法错误;
C、置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应,反应Ⅱ的生成物是两种化合物,不属于置换反应,选项说法错误;
D、根据配平后的化学方程式3H2+CO2 CH3OH +H2O,反应Ⅱ中参加反应的H2和CO2的分子个数比是3:1,选项说法正确。
故答案为:D。
【分析】A、根据氧化物的定义解答:氧化物必须满足“两种元素、含氧元素、化合物”三个条件,缺一不可;
B、根据质量守恒定律的微观实质解答:化学反应前后原子的种类、数目、质量都不变,这是所有化学反应都遵循的规律;
C、根据基本反应类型的判断解答:置换反应的特征是“单换单”,生成物必须有单质,据此可快速判断;
D、根据化学方程式的配平解答:根据质量守恒定律配平方程式后,化学式前的计量数之比就是分子个数比。
10.【答案】B
【知识点】中和反应及其应用;溶液的酸碱性与pH值的关系
【解析】【解答】首先分析图像:溶液初始pH小于7,呈酸性,随着滴加溶液体积增加,pH逐渐升高,说明该实验是向稀盐酸中逐滴滴加氢氧化钠溶液。
A、c点处溶液的pH大于7,呈碱性;紫色石蕊试液遇碱性溶液变蓝,因此c点溶液能使紫色石蕊试液变蓝,选项说法正确,不符合题意;
B、a→b的过程中,不断滴入的氢氧化钠与盐酸发生中和反应,H+与OH-结合生成水分子,H+被持续消耗,因此溶液中的H+数目不断减少,而非不断增加,选项说法错误,符合题意;
C、b点对应pH=7,此时盐酸和氢氧化钠恰好完全反应,生成氯化钠和水;b→c过程中继续滴加氢氧化钠溶液,不再发生化学反应,因此溶液中氯化钠的质量保持不变,选项说法正确,不符合题意;
D、中和反应的实质是酸中的H+和碱中的OH-结合生成H2O,反应前后钠离子、氯离子等不参与反应,选项说法正确,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A、根据酸碱指示剂的变色规律解答:紫色石蕊溶液遇酸性溶液变红,遇碱性溶液变蓝;pH大于7的溶液呈碱性,可使石蕊变蓝;
B、根据中和反应的微观过程解答:酸碱中和时,氢离子与氢氧根离子结合生成水,随着反应进行,氢离子数目会持续减少;
C、根据反应进程中溶质质量的变化规律解答:恰好完全反应后继续滴加过量的碱,反应不再发生,生成物氯化钠的质量不再改变;
D、根据中和反应的实质解答:中和反应的本质是H+与OH-结合生成水分子,酸根离子和金属离子不参与反应。
11.【答案】C
【知识点】固体溶解度曲线及其作用
【解析】【解答】A、比较溶解度大小时必须指明温度,否则无法比较。由图可知,在交点温度之前,NaCl的溶解度大于Na2SO4;在交点之后(约40℃前),Na2SO4的溶解度才可能大于NaCl。选项说法过于绝对,故选项A不符合题意;
B、40℃时,Na2SO4的溶解度为48.8g,这意味着在该温度下,100g水中最多能溶解48.8g Na2SO4。此时饱和溶液的溶质质量分数=×100%=×100%=32.8%,而不是48.8%,故选项B不符合题意;
C、观察溶解度曲线可知,在0~40℃范围内,Na2SO4的溶解度随温度的升高而显著增大(且受温度影响较大),而NaCl的溶解度受温度影响较小。因此,当该范围内的热饱和溶液冷却时,Na2SO4会大量结晶析出,从而可以用冷却热饱和溶液的方法提取Na2SO4,故选项C符合题意;
D、Na2SO4晶体中含有少量NaCl,若用水洗涤,两者都会溶解造成损失。但使用Na2SO4的饱和溶液洗涤时,因为溶液对于Na2SO4已经饱和,所以不会再溶解Na2SO4晶体,从而减少了主产物的损耗;同时,该溶液对于杂质NaCl通常是不饱和的,可以溶解并带走表面的NaCl杂质,达到提纯的目的,故选项D符合题意。
故答案为:CD。
【分析】A、根据溶解度的概念及比较溶解度大小的前提条件(必须在同一温度下)进行解答;
B、根据饱和溶液中溶质质量分数的计算公式×100%(其中S为该温度下的溶解度)进行计算和判断;
C、根据溶解度曲线的变化趋势,分析物质溶解度受温度影响的程度,进而判断结晶方法(陡升型适合降温结晶/冷却热饱和溶液法);
D、根据饱和溶液的性质(同种溶质的饱和溶液不能继续溶解该溶质,但可以溶解其他溶质)来分析洗涤晶体的原理。
12.【答案】A
【知识点】物质的相互转化和制备
【解析】【解答】该流程的核心反应分为两步:反应①是一氧化氮与氧气化合生成二氧化氮,反应②是二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮,反应②生成的一氧化氮可返回反应①循环利用。
A、反应①的反应物是NO和O2,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,因此NO2中的氧元素同时来源于NO和O2,并非全部来源于O2,选项说法错误,符合题意;
B、反应②是二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮,配平后的化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO,选项说法正确,不符合题意;
C、反应②生成的NO可以重新通入反应①中继续参与反应,在流程中循环利用,能提高原料利用率,无需持续大量补充,选项说法正确,不符合题意;
D、通过NO的循环利用,NO、NO2中的氮元素被最大限度地转化为产品硝酸,减少了氮氧化物的排放,提高了原料转化率,选项说法正确,不符合题意。
故答案为:A。
【分析】A、根据质量守恒定律的微观本质解答:化学反应前后元素种类不变,生成物的元素全部来自所有反应物,不能只归为某一种反应物;
B、根据化学方程式的书写规则解答:二氧化氮与水的反应是工业制硝酸的核心反应,需注意配平,保证左右两边原子个数相等;
C、根据工业流程的循环利用解答:既是生成物又是反应物的物质可以循环使用,能节约原料、减少污染;
D、根据绿色化学的理念解答:循环利用中间产物可以让反应物最大限度转化为目标产品,符合绿色化工的要求。
13.【答案】D
【知识点】探究二氧化碳的性质
【解析】【解答】A、根据溶液的命名规则,“溶质的溶剂溶液”中,后一个物质是溶剂。NaOH的乙醇溶液中,溶质是氢氧化钠,溶剂是乙醇,不是水,选项A不符合题意;
B、试管②中气球胀大,只能说明试管内气体减少、压强减小,但无法确定气体减少的原因是二氧化碳溶于乙醇,还是二氧化碳与乙醇发生了化学反应,仅通过该现象不能证明CO2溶于乙醇,选项B不符合题意;
C、试管①中,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠,碳酸钠难溶于乙醇,因此析出的白色沉淀是碳酸钠,不是氢氧化钠,选项C不符合题意;
D、试管①中出现白色沉淀,说明反应生成了难溶于乙醇的新物质碳酸钠;对比试管②中无沉淀的现象,可证明CO2与NaOH发生了化学反应,选项D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A、根据溶液的组成解答:溶液由溶质和溶剂组成,乙醇溶液的溶剂是乙醇,并非所有溶液的溶剂都是水;
B、根据实验现象的严谨分析解答:压强减小只能说明气体减少,不能直接确定是溶解还是反应,需结合更多证据判断;
C、根据物质的溶解性解答:碳酸钠在乙醇中溶解度很小,会以沉淀形式析出,是该实验的核心现象依据;
D、根据化学反应的判断依据解答:有新物质生成是化学变化的本质特征,白色沉淀证明有新物质生成,可验证反应发生。
14.【答案】B
【知识点】化肥的简易鉴别;铵态氮肥的检验;物质的除杂、净化;物质的检验、鉴别
【解析】【解答】A、硫酸铵和氯化铵都属于铵态氮肥,加熟石灰研磨都会产生有刺激性气味的氨气,现象相同,无法鉴别,选项不能达到实验目的;
B、工业上分离液态空气制取氧气,就是利用空气中各成分沸点不同,升温先后分离,可分离出氧气,选项能达到实验目的;
C、生石灰(氧化钙)会与水反应生成氢氧化钙,滴加酚酞变红无法证明原混合物中是否含有熟石灰,选项不能达到实验目的;
D、加入过量氯化钡溶液,虽能除去硫酸,但过量的氯化钡会成为新的杂质,不符合除杂原则,选项不能达到实验目的。
故答案为:B。
【分析】A、根据铵盐的鉴别方法解答:铵态氮肥与熟石灰研磨都能产生氨气,需要通过酸根离子的差异鉴别铵盐;
B、根据混合物分离的方法解答:分离液态空气利用各成分沸点不同,是工业制氧的原理;
C、根据物质的检验方法解答:检验熟石灰时,生石灰会与水反应生成氢氧化钙,干扰检验,这是本题的核心易错点;
D、根据除杂的基本原则解答:除杂要遵循“不增、不减、易分离”,加入过量试剂会引入新杂质。
15.【答案】A
【知识点】物质组成的综合计算;根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】A、根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变。反应前固体混合物与稀硫酸的总质量为 14.6g+100g=114.6g,反应后得到溶液的质量为 110.2g。由于碳酸钠与稀硫酸反应会生成二氧化碳气体逸出,导致反应后体系质量减少,减少的质量即为生成二氧化碳的质量。计算如下:m(CO2)=114.6g-110.2g=4.4g。故选项A说法正确,符合题意;
B、要计算稀硫酸的溶质质量分数,需先求出参加反应的纯硫酸(H2SO4)的质量。
首先,根据生成的CO2质量求出碳元素的质量:m(C)=4.4g×=1.2g。
已知原混合物中钠元素与碳元素的质量比为23:4,则原混合物中钠元素的总质量为:
m(Na)=1.2g×=6.9g。
反应恰好完全进行,最终溶液中的溶质只有硫酸钠(Na2SO4)。根据元素守恒,原混合物中的钠元素全部转化到了硫酸钠中,稀硫酸中的硫酸根(SO42-)也全部转化到了硫酸钠中。
我们可以利用钠元素的质量来推算硫酸钠的质量,进而推算硫酸的质量。
硫酸钠(Na2SO4)中钠元素与硫酸根的质量比为(23×2):(32+16×4)=46:96。
所以,硫酸根的质量
m(SO42-)=6.9g×=14.4g。
因为硫酸根全部来自硫酸(H2SO4),在H2SO4中,氢元素与硫酸根的质量比为2:96。
所以,参加反应的纯硫酸质量
m(H2SO4)=14.4g×=14.7g。
稀硫酸的溶质质量分数
=×100%=14.7%。
题目中说是9.8%,故选项B说法错误,不符合题意;
C、根据上述B选项的分析,生成的硫酸钠(Na2SO4)质量等于钠元素质量加上硫酸根质量,即6.9g+14.4g=21.3g。或者通过化学式计算:
m(Na2SO4)=6.9g÷()=21.3g。题目中说是14.2g,故选项C说法错误,不符合题意;
D、在A选项的分析过程中,我们已经计算出原混合物中碳元素的质量为1.2g。根据题目给出的“钠元素与碳元素的质量比是23:4”,可以直接计算出钠元素的质量:
m(Na)=1.2g×=6.9g。故选项D说法正确,符合题意。
综上所述,正确的说法是A和D。
故答案为:AD。
【分析】A、根据质量守恒定律解答:利用反应前后物质总质量的差值计算生成气体的质量,这是解决此类问题的常用方法。
B、根据化学式及元素质量分数的计算解答:需要先通过二氧化碳算出碳元素质量,再结合比例算出钠元素质量,最后利用原子团守恒或化学式关系反推硫酸的质量,步骤较多,容易出错。
C、根据元素守恒及化合物的质量计算解答:利用求出的钠元素质量,结合硫酸钠的化学式计算其总质量,验证是否与选项一致。
D、根据元素质量比的计算解答:直接利用题目给定的元素质量比和已求出的碳元素质量进行计算。
16.【答案】(1)化学;+2
(2)B
(3)Si3N4
(4)SiO2+2CSi+2CO↑
【知识点】有关元素化合价的计算;化学式的相关计算
【解析】【解答】(1)锂电池放电时,内部发生化学反应,将化学能转化为电能;
设锰元素的化合价为x,化合物中正负化合价代数和为0,锂元素+1价,磷元素+5价,氧元素-2价,可列式:
(+1)+x+(+5)+(-2)×4=0
计算得x=+2,因此锰元素化合价为+2价。
(2)氮化硅陶瓷属于无机非金属材料,不属于金属材料和有机高分子材料,因此选B。
(3)设氮化硅的化学式为SixNy,硅元素与氮元素的质量比为3:2,则:28x:14y=3:2
即4x=3y
x:y=3:4。
已知化学式量为140,验证:28×3+14×4=84+56=140,符合条件,因此化学式为Si3N4。
(4)二氧化硅与碳在高温下反应生成硅和一氧化碳,反应的化学方程式为:SiO2+2CSi+2CO↑。
【分析】(1)根据能量转化与化合价计算解答:化学电池放电是化学能转化为电能;利用化合物中正负化合价代数和为零的规则,可计算未知元素化合价;
(2)根据材料的分类解答:陶瓷、玻璃、水泥都属于无机非金属材料,是常见的新型材料考点;
(3)根据化学式的计算方法解答:先通过元素质量比求出原子个数比,再结合相对分子质量确定最终化学式;
(4)根据碳还原二氧化硅的反应解答:高温下碳还原二氧化硅生成粗硅和一氧化碳,注意生成的是CO不是CO2,这是书写方程式的易错点。
17.【答案】(1)分子构成不同;热量;氧气(或空气)
(2)密度比空气小
(3)C3H8+5O23CO2+4H2O
(4)D
【知识点】空气的污染与防治;电解水实验;化学方程式的书写与配平;燃烧与燃烧的条件
【解析】【解答】(1)①可燃冰的主要成分是甲烷水合物,冰是固态的水,二者分子构成不同,不同种分子化学性质不同,因此化学性质不同;
②可燃物燃烧需要温度达到着火点,电能提供热量使温度升高至可燃物的着火点;燃烧还需要可燃物与充足的氧气(或空气)接触,才能持续稳定燃烧。
(2)氦气能使气球漂浮,说明氦气的密度比空气小,这属于物理性质。
(3)丙烷在空气中充分燃烧,生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为:C3H8+5O23CO2+4H2O。
(4)①二氧化碳是空气的组成成分,不属于空气污染物,因此不需要检测,选D;
②电解水时,“正氧负氢”,氢气在电源的负极产生;氢能巴士的环保优点是燃烧产物只有水,无污染,不会产生温室气体和污染物。
【分析】(1)根据分子的性质与燃烧条件解答:分子是保持物质化学性质的最小粒子,不同分子化学性质不同;燃烧需要同时满足可燃物、温度达到着火点、与氧气接触三个条件;
(2)根据氦气的性质与用途解答:氦气密度小、化学性质稳定,常用于填充气球,密度属于物理性质;
(3)根据有机物燃烧的反应规律解答:含碳、氢元素的物质完全燃烧生成二氧化碳和水,书写方程式注意配平与反应条件;
(4)根据空气污染物与电解水规律解答:二氧化碳不属于空气污染物,是常见的易错判断;电解水遵循“正氧负氢、氢二氧一”的规律。
18.【答案】(1)H2O
(2)无机物氧化所释放的化学能
(3)6CO2+6H2OC6H12O6+6O2
(4)以往认为所有生态系统的能量最终都来自太阳能,而深海黑暗环境中的化能合成生态系统,依靠无机物氧化的能量维持生命,说明生物生存的能量来源不只有太阳能,没有阳光的地方也可以存在生命,打破了“万物生长靠太阳”的传统认知。
【知识点】物质发生化学变化时的能量变化;化学方程式的书写与配平;质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类、数目不变。反应后有2个硫原子、4个氢原子、8个氧原子,反应前已有2个硫原子、4个氧原子,因此2个X中含有4个氢原子和4个氧原子,1个X含2个氢原子和2个氧原子,化学式为H2O。
(2)“化能合成”是通过氧化无机物释放能量,再利用能量合成有机物,因此能量来源是无机物氧化所释放的化学能。
(3)二氧化碳和水在硫细菌、能量的作用下,转化为葡萄糖和氧气,反应的化学方程式为:6CO2+6H2OC6H12O6+6O2。
(4)以往认为所有生态系统的能量最终都来自太阳能,而深海黑暗环境中的化能合成生态系统,依靠无机物氧化的能量维持生命,说明生物生存的能量来源不只有太阳能,没有阳光的地方也可以存在生命,打破了“万物生长靠太阳”的传统认知。
【分析】(1)根据质量守恒定律解答:化学反应前后原子种类、数目不变,据此可推断未知物质的化学式;
(2)根据题干信息提取解答:化能合成的能量来自无机物的氧化反应,与光合作用的太阳能来源不同;
(3)根据化学方程式的书写解答:结合反应物、生成物和反应条件,依据质量守恒定律配平方程式;
(4)根据信息拓展理解解答:结合题干背景,从能量来源、生态系统多样性的角度阐述认知更新,合理即可。
19.【答案】(1)原子的排列方式不同(或原子种类不同,排列规整度改变)
(2)C+2CuO2Cu+CO2↑;CO为气体,能与氧化铜粉末充分接触,反应更充分、速率更快,且可以通过控制气体通入量精准控制反应进程
(3)氧气、水和二氧化碳
(4)红色固体;氢
【知识点】碳、一氧化碳、氢气还原氧化铜实验;金属锈蚀的条件及其防护
【解析】【解答】(1)纯金属内原子排列规整,合金中加入了其他元素的原子,原子大小不同,改变了原子的排列方式,使原子层之间的相对滑动变得困难,因此合金与纯金属性质存在差异,微观原因是原子的排列方式不同(或原子种类不同,排列规整度改变)。
(2)小坩埚中,木炭在高温下还原氧化铜,生成铜和二氧化碳,反应的化学方程式为:C+2CuO2Cu+CO2↑;
用CO冶炼铜的优点是:CO为气体,能与氧化铜粉末充分接触,反应更充分、速率更快,且可以通过控制气体通入量精准控制反应进程。
(3)铜锈的主要成分为Cu2(OH)2CO3,含有铜、氧、氢、碳四种元素,根据质量守恒定律,铜生锈是铜与氧气、水、二氧化碳共同作用的结果,因此保护层隔绝了氧气、水和二氧化碳(或空气和水),使内部铜不与锈蚀条件接触,实现防锈。
(4)锡的金属活动性强于铜,能与硫酸铜溶液发生置换反应,生成红色的铜,因此锡片上出现红色固体;锡能与稀盐酸反应产生气泡,说明锡在金属活动性顺序中排在氢的前面。
【分析】(1)根据合金性质差异的微观原因解答:合金中原子大小不一,改变了原有的规整排列,导致硬度、熔点等性质改变;
(2)根据碳的还原性与CO的性质解答:碳和一氧化碳都具有还原性,可用于冶炼金属;气体还原剂与固体接触更充分,反应更彻底;
(3)根据铜生锈的条件解答:结合铜锈的元素组成,利用质量守恒定律反推铜生锈的反应物,即可得出保护层隔绝的物质;
(4)根据金属活动性顺序的应用解答:排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来;排在氢前面的金属能与稀酸反应生成氢气。
20.【答案】(1)酸雨
(2)Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O或 CuO+H2SO4= CuSO4+H2O
(3)1:2
(4)稀硫酸(或硫酸铜溶液)
(5)FeSO4+Na2CO3=FeCO3↓+Na2SO4
【知识点】有关元素化合价的计算;化学方程式的书写与配平;根据化学反应方程式的计算;物质的相互转化和制备
【解析】【解答】矿渣先经焙烧,将硫化物转化为金属氧化物和二氧化硫;焙烧产物加过量稀硫酸酸浸,金属氧化物与硫酸反应生成对应的硫酸盐;加入过量铁屑,将三价铁转化为二价铁,同时置换出铜;过滤后滤液经转化得到硫酸亚铁溶液,加入碳酸钠溶液沉铁,得到碳酸亚铁产品;滤渣经处理分离出副产品铜。
(1)二氧化硫排放到大气中,会与水、氧气反应生成硫酸,形成酸雨,造成土壤酸化、腐蚀建筑物等危害。
(2)酸浸过程中,氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水,化学方程式为:Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O;
氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水: CuO+H2SO4= CuSO4+H2O;
任写一个即可。
(3)化合反应为铁与硫酸铁反应生成硫酸亚铁:Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4。反应中,单质铁(0价)变为+2价,化合价升高,1个铁原子升高2价;硫酸铁中的铁为+3价,变为+2价,化合价降低,2个铁原子共降低2价。因此化合价升高的铁元素与化合价降低的铁元素的原子个数比为1:2,质量比也为1×56:2×56=1:2。
(4)滤渣中含有生成的铜和过量的铁屑,要分离出铜,可加入适量稀硫酸(或硫酸铜溶液),铁与稀硫酸反应溶解,铜不反应,过滤后即可得到纯净的铜。
(5)沉铁时,硫酸亚铁与碳酸钠发生复分解反应,生成碳酸亚铁沉淀和硫酸钠,化学方程式为:FeSO4+Na2CO3=FeCO3↓+Na2SO4。
【分析】(1)根据酸雨的形成原因解答:二氧化硫、氮氧化物是形成酸雨的主要气体,是大气污染的重要考点;
(2)根据酸与金属氧化物的反应解答:金属氧化物与酸反应生成盐和水,属于复分解反应,反应前后元素化合价不变;
(3)根据化合价变化与质量比计算解答:先判断反应前后各元素的化合价,再根据升降价总数相等确定原子个数比,进而得到质量比;
(4)根据金属的性质与混合物分离解答:利用铁能与酸反应、铜不与稀酸反应的性质差异,可除去铁、提纯铜;
(5)根据复分解反应的规律解答:两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物,生成物中有沉淀时反应可以发生,书写方程式注意标注沉淀符号。
21.【答案】(1)B或C;2H2O22H2O+O2↑
(2)E;木条复燃
(3)分液漏斗;导出反应生成的气体,将气体通入鱼缸中
(4)B
【知识点】气体反应装置的选取;氧气的实验室制法;制取气体的反应原理的探究;气体制取装置的探究;基于特定需求设计和制作简易供氧器
【解析】【解答】(1)实验室制取二氧化碳用大理石和稀盐酸,固液不加热型;制取氧气用过氧化氢和二氧化锰,也是固液不加热型,因此均可使用的发生装置是固液不加热型装置,对应图中B或C装置。
用该装置制取氧气,是过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气,化学方程式为:2H2O22H2O+O2↑。
(2)氧气密度比空气大,可用向上排空气法收集,对应图中D装置;
检验氧气的方法是将带火星的木条伸入集气瓶内,若木条复燃,说明瓶内气体是氧气。
(3)简易供气装置上部分的“输液袋-流量调节器”可以控制液体滴加的速度,其作用相当于图二中的分液漏斗(装置C中的仪器)。导气管连接了输液袋上方的空间和下方的反应瓶,其作用是平衡气压,使液体能顺利滴下。
(4)厨房中常用的、具有挥发性的酸是醋酸(或乙酸)。用鸡蛋壳(主要成分CaCO3)和醋酸反应制取CO2时,由于醋酸易挥发,产生的CO2中会混有醋酸蒸气。为了除去醋酸蒸气,应选择能与醋酸反应但不与CO2反应或反应很弱的试剂。小苏打(NaHCO3)饱和溶液可以与醋酸反应生成醋酸钠、水和二氧化碳,同时CO2在饱和NaHCO3溶液中的溶解度很小,因此最适合做洗气试剂。选择B。
【分析】(1)根据气体发生装置的选择依据解答:反应物状态和反应条件决定发生装置,固液不加热型是初中最常用的气体发生装置,可制取多种气体;
(2)根据气体收集与检验方法解答:向上排空气法适用于密度大于空气的气体;氧气的特征检验方法是使带火星的木条复燃;
(3)根据实验仪器的作用类比解答:控制液体滴加速率的装置都相当于分液漏斗,可控制反应速率;
(4)根据生活中的酸与除杂试剂选择解答:食醋是厨房常见的酸;除杂试剂需满足:除去杂质、不与目标气体反应,据此可选择小苏打溶液。
22.【答案】(1)①与③、②与④
(2)氯化钠和活性炭共同作用,显著加快了铁生锈的速率,使放热速率大幅提升
(3)放热持续时间短(或温度下降快、发热峰值低等,合理即可);铁粉用量不足、缺少蛭石保温材料、水分含量不合适等,合理即可
(4)A
(5)将使用后的发热体加水溶解、过滤、洗涤、干燥,即可得到含铁的滤渣
【知识点】测定空气中的氧气含量;实验探究物质的组成成分以及含量;定性实验(控制变量、空白实验、对比实验)
【解析】【解答】(1)要验证活性炭的作用,需控制其他变量相同,只改变活性炭这一个变量,符合条件的实验组合是①与③、②与④。
(2)分析图像可知,单独加氯化钠或活性炭,放热速率都较慢;同时加入氯化钠和活性炭时,温度上升快、峰值高,说明暖宝宝能快速发热的原因是:氯化钠和活性炭共同作用,显著加快了铁生锈的速率,使放热速率大幅提升。
(3)对比市售暖宝宝,自制暖宝宝存在的主要问题是:放热持续时间短(或温度下降快、发热峰值低等,合理即可);
造成该问题的原因可能是:铁粉用量不足、缺少蛭石保温材料、水分含量不合适等,合理即可。
(4)实验前广口瓶内有150mL空气,量筒内有50mL水。反应结束后,量筒内剩余23mL水,说明进入广口瓶的水的体积为50mL-23mL=27mL。这27mL水约等于消耗的氧气的体积。因此,测得空气中氧气的体积分数是×100%=18%。该结果小于理论值21%。
引起误差的原因:
A、铁粉量不足,氧气没有完全耗尽,会导致进入的水偏少,测定结果偏小,符合题意;
B、仰视读取量筒剩余水的体积,读数偏小,计算出的进入水的体积偏大,测定结果偏大,不符合题意;
C、未恢复至室温就打开弹簧夹,瓶内气体受热膨胀,压强偏大,进入的水偏少,测定结果偏小,符合题意。
因此选AC。
(5)使用后的暖宝宝中含有氯化钠、铁的氧化物、活性炭等。要除去其中的氯化钠,可以利用氯化钠易溶于水,而铁的氧化物和活性炭难溶于水的性质,进行溶解、过滤、洗涤、干燥的操作。
【分析】(1)根据控制变量法的实验设计解答:探究某一因素的影响时,需保证其他变量完全相同,只改变研究的变量;
(2)根据图像数据分析解答:对比四组实验的温度曲线,可得出氯化钠和活性炭共同加快铁生锈速率的结论;
(3)根据实验现象的分析与反思解答:从保温材料、反应物用量、配比等角度分析自制暖宝宝的不足,合理即可;
(4)根据空气中氧气含量测定实验解答:氧气体积分数=进入瓶内水的体积÷瓶内空气体积×100%;铁粉不足、未冷却读数都会导致结果偏小,是该实验的高频误差原因;
(5)根据混合物的分离方法解答:利用物质溶解性的差异,通过溶解、过滤可分离可溶性和难溶性物质。
23.【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
【知识点】盐的化学性质;实验探究物质的组成成分以及含量;根据化学反应方程式的计算
24.【答案】(1)解:设与氯化钙反应生成10g碳酸钙沉淀所消耗的碳酸钠质量为x。
CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
106 100
x 10g
x=10.6g
该碳酸钠溶液的溶质质量分数为:×100%=10.6%
答:该实验所用碳酸钠溶液的溶质质量分数为10.6%。
(2)3.65
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】(1)根据图象分析可知,向含有HCl和CaCl2的废液中加入Na2CO3溶液时,碳酸钠会优先与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体,此时没有沉淀生成;当盐酸完全反应后,碳酸钠再与氯化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠。从图象可以看出,当加入Na2CO3溶液的质量从100g增加到200g时,生成的沉淀质量从5g增加到了15g。这说明在这段过程中,消耗的Na2CO3溶液质量为200g-100g=100g,而生成的沉淀(CaCO3)质量增加了15g-5g=10g。
我们可以利用这组数据来计算Na2CO3溶液的溶质质量分数。
解:设与氯化钙反应生成10g碳酸钙沉淀所消耗的碳酸钠质量为x。
CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
106 100
x 10g
x=10.6g
该碳酸钠溶液的溶质质量分数为:×100%=10.6%
答:该实验所用碳酸钠溶液的溶质质量分数为10.6%。
(2)由图象可知,产生沉淀前消耗的Na2CO3溶液质量为100g(因为每消耗100g\Na2CO3溶液生成10g沉淀,图中显示生成5g沉淀时对应横坐标是100g,说明起点不是0,而是有一段距离。仔细观察图象,横坐标100g对应的纵坐标是5g,横坐标200g对应的纵坐标是15g。这意味着从某一点开始,每增加100g碳酸钠溶液,沉淀增加10g。反推回去,当沉淀为0时,消耗的碳酸钠溶液应该是100g-()×100g=50g。
也就是说,与盐酸反应消耗的Na2CO3溶液质量为50g。
这50g溶液中含有的Na2CO3质量为:50g×10.6%=5.3g。
设50g废液样品中HCl的质量为y。
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
106 73
5.3g y
解得:y=3.65g。
故答案为:3.65。
【分析】(1)本题主要考查根据化学方程式的计算。解题的关键在于读懂图象,找出“纯净”的反应阶段。图象中100g到200g这一段是完全发生沉淀反应的阶段,利用这一段的差量(100g溶液对应10g沉淀)可以直接计算出碳酸钠溶液的浓度。计算步骤需规范:设未知数、写化学方程式、列比例式、求解、作答。
(2)本问考查对反应顺序的理解及逆向推导能力。首先要明确反应顺序是先酸碱中和(无沉淀),后盐盐沉淀。通过第一步算出的浓度,结合图象斜率(100g溶液生成10g沉淀),推算出沉淀起点的横坐标(即与酸反应消耗的溶液量)。算出与酸反应的碳酸钠质量后,再利用化学方程式求出HCl的质量。
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