第1章材料及其应用 单元检测卷--浙教版科学九下

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第1章材料及其应用 单元检测卷--浙教版科学九下

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九下第1章材料及其应用检测卷
一、选择题(本大题有15小题,每小题3分、共45分。)
1.古籍记载: “每金七厘造方寸金一千片”。黄金之所以能被做成极薄的金箔,主要是因为它具有良好的( )
A.延展性 B.导热性 C.导电性 D.金属光泽
【答案】A
【知识点】常见金属与金属的物理性质及用途
【解析】【分析】这道题考查金属的物理性质,核心是结合 “黄金做成极薄金箔” 的实际应用,匹配对应的金属特性,明确延展性是金属能被压成薄片、拉成细丝的性质。
【解答】A、延展性是指金属可以被压成薄片、拉成细丝的性质,黄金能做成极薄的金箔,正是利用了其良好的延展性,所以 A 符合题意;
B、导热性是指金属传递热量的能力,该性质与将黄金做成金箔无关,所以 B 不符合题意;
C、导电性是指金属传导电流的能力,该性质与将黄金做成金箔无关,所以 C 不符合题意;
D、金属光泽是黄金的外观特性,与能否被压成薄金箔没有直接关系,所以 D 不符合题意;
故答案选 A。
2.小科通过微信公众号“胜哥课程”知道了“纯碱”是一种重要的化工原料,广泛应用于玻璃、化工、食品等多个领域,其成分为碳酸钠(化学式为Na2CO3)。碳酸钠属于(  )
A.酸 B.碱 C.盐 D.氧化物
【答案】C
【知识点】盐的性质及用途;无机物的分类
【解析】【分析】盐:由金属阳离子或铵根离子与酸根离子构成的化合物。
【解答】碳酸钠由金属阳离子和酸根离子构成,可知属于盐。
故答案为:C。
3.盐酸是化学实验室中最常见的酸之一,下列关于盐酸的说法中,正确的是(  )
A.打开浓盐酸试剂瓶的瓶塞,可观察到白烟,
B.常用的37%的盐酸可以通过加热浓缩使其浓度增大
C.人的胃液里含有盐酸,说明盐酸对人体无腐蚀性
D.纯净的盐酸是混合物
【答案】D
【知识点】酸的物理性质及用途;酸的化学性质;纯净物和混合物的区别
【解析】【分析】A、白雾指的是小液滴,白烟指的是固体小颗粒。
B、根据氯化氢气体在升高温度后溶解度降低,会逸出进行分析。
C、胃中盐酸浓度不高,对人体没有腐蚀性,不能说明更高浓度的盐酸也没有腐蚀性。
D、根据盐酸是氯化氢的水溶液,含有多种物质进行分析。
【解答】A、浓盐酸具有很强的挥发性,打开瓶塞后,挥发出来的氯化氢气体会接触空气中的水蒸气,重新凝结成细小的盐酸液滴,悬浮在空气中,这种现象是白雾,故A错误;
B、盐酸是氯化氢气体的水溶液,氯化氢气体受热后溶解度会大幅下降,会大量挥发逸出,因此加热浓盐酸时,氯化氢会比水更快挥发,最终浓度会降低,无法浓缩得到更高浓度的盐酸,故B错误;
C、人体胃液中的盐酸浓度很低,且胃黏膜有保护作用,不会腐蚀自身组织;但浓度较高的盐酸具有腐蚀性,不能认为盐酸本身没有腐蚀性,故C错误;
D、盐酸是氯化氢气体溶于水得到的溶液,溶液由溶质(氯化氢)和溶剂(水)两种物质组成,溶液都属于混合物,故D正确。
故答案为:D。
4.小科通过视频号“胜哥课程”掌握了物质的转化规律。下列物质的转化中,只有加入酸才能一步实现的是(  )
A.CaCO3→CaCl2 B.Fe→FeSO4
C.NaOH→NaCl D.Ba(NO3)2→BaSO4
【答案】A
【知识点】金属、金属氧化物、碱之间的转化
【解析】【分析】根据各组物质的性质分析,由各物质性质确定各转化方法。
【解答】A、碳酸钙为沉淀的盐,生成氯化钙只能与盐酸反应,符合题意;
B、铁与硫酸或硫酸铜反应都会生成硫酸亚铁,不符合题意;
C、氢氧化钠与氯化铜、盐酸等反应都能生成氯化钠,不符合题意;
D、硝酸钡与硫酸、硫酸钠等反应都能生成硫酸钡,不符合题意;
故选A。
5.已知酸式盐可以和碱发生化学反应,如: 现有 Na2CO3, NaHCO3,CaO和NaOH组成的混合物27. 2g,“胜哥”把它们溶于足量的水中,充分反应后,溶液中Ca2+, CO32-, HCO3-均转化为沉淀,将反应器内水分蒸干,最后得到白色固体物质共29g,则原混合物中含 Na2CO3的质量是(  )
A.10. 6g B.5. 3g C.15. 9g D.无法确定
【答案】A
【知识点】根据化学反应方程式的计算;金属、金属氧化物、碱之间的转化
【解析】【分析】,,总反应方程式为,可知水与氢氧化钠无关。
,,总反应方程式为,可知1.8g水与该反应有关,结合方程式计算碳酸钠的质量。
【解答】氧化钙与水反应生成氢氧化钙,反应前混合物的质量为27.2g,反应后得到固体的质量为29g,多出来的质量为与氧化钙反应的水的质量,则水的质量为29g-27.2g=1.8g。设与水反应生成的氢氧化钙的质量为x
,解得x=7.4g,设与氢氧化钙反应的碳酸钠的质量为y
,解得y=10.6g。
故答案为:A。
6.《天工开物》记载了“沉铅结银”的炼银术:将含银的铅块高温熔化并鼓入空气,铅变成“密陀僧”(PbO)被除去,最终得银。下列选项是此法原理的是(  )
A.铅易与氧气反应,而银不易与之反应
B.铅可以将银从其化合物中置换出来
C.该炼银术没有发生化学变化
D.铅能与酸反应,而银不能与酸反应
【答案】A
【知识点】金属的冶炼
【解析】【分析】 A、根据金属的化学性质来分析;
B.根据化学反应的原理来分析;
C.根据是否生成新物质来分析;
D.根据化学反应的原理来分析。
【解答】A. 铅在高温下与氧气反应生成氧化铅,而银不与氧气反应,因此可以通过这种方法分离出银,故A正确;
B、该过程中铅是反应物,与氧气反应,并未体现铅将银从其化合物中置换出来的性质,故B错误;
C、铅与氧气反应生成了新物质PbO,属于化学变化,故C错误;
D、该炼银术的原理是铅与氧气的反应,与铅、银是否能与酸反应无关,故D错误。
故选A。
7.“胜哥”告诉同学们:“汉字是全球最优秀的语言”。以下记录汉字的材料中,属于合金的是(  )
A.兽骨 B.青铜 C.丝绸 D.竹木
【答案】B
【知识点】合金与合金的性质
【解析】【分析】(1)合金的定义:合金是指在一种金属中加热熔合其他金属或非金属而形成的具有金属特性的物质,属于金属材料。
(2)常见材料的类别:兽骨、竹木属于天然有机材料;丝绸是蛋白质,属于天然有机高分子材料;青铜是金属材料中的合金。
【解答】A、兽骨是动物骨骼,主要成分为无机盐和有机物,属于天然有机材料,并非合金,故该选项错误。
B、青铜是铜、锡等金属熔合而成的具有金属特性的物质,符合合金的定义,属于合金,故该选项正确。
C、丝绸的主要成分是蛋白质,属于天然有机高分子材料,并非合金,故该选项错误。
D、竹木是天然植物材料,属于天然有机材料,并非合金,故该选项错误。
故答案为:B。
8.“绿色化学”是21世纪化学发展的主导方向,其核心要求是从源头上消除污染。以下做法符合“绿色化学”理念的是 (  )
A.将垃圾废物浇上汽油焚烧 B.研究、开发、利用氢能源
C.将废旧电池就地掩埋 D.禁止化工厂生产化工产品
【答案】B
【知识点】金属的污染和回收利用;新能源及其开发与利用
【解析】【分析】绿色化学的核心是从源头上减少或消除污染,提倡环保、可持续的化学工艺和产品。
【解答】A、将垃圾废物浇上汽油焚烧会产生大量有害气体和颗粒物,污染空气,不符合绿色化学的理念,故A错误;
B、氢能源燃烧后只产生水,无污染,是可再生能源,符合绿色化学的理念,故B正确;
C、废旧电池中含有重金属等有害物质,掩埋会污染土壤和地下水,不符合绿色化学的理念,故C错误;
D、禁止化工厂生产化工产品,这种做法过于极端,不是绿色化学的宗旨。绿色化学提倡的是改进工艺,减少污染,而不是禁止生产,故D错误。
故答案为:B。
9.在CuO和Fe的混合物中加入一定量的稀硫酸,微热,待反应停止后过滤,滤出不溶物后再往滤液里加入一枚铁钉,若铁钉无变化,则叙述错误的是(  )
A.不溶物中一定有铜
B.不溶物中可能有铁
C.滤液可能是硫酸铜和硫酸亚铁的混合溶液
D.滤液是硫酸亚铁溶液
【答案】C
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜分析。
【解答】 在CuO和Fe的混合物中加入一定量的稀硫酸,微热,铁和氧化铜都能与硫酸反应,待反应停止后过滤,滤出不溶物后再往滤液里加入一枚铁钉,若铁钉无变化,说明硫酸和硫酸铜溶液不存在,则不溶物中一定有铜,可能有铁,滤液中一定有硫酸亚铁,一定没有硫酸和硫酸铜 ;
故选C。
10.“胜哥”向盛有一定质量表面被氧化的铁片时,慢慢加入一定浓度的盐酸,如图所示,能正确反映其对应关系的图像是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】金属的化学性质;酸的化学性质
【解析】【分析】(1)化学反应先后顺序:表面氧化的铁片外层是氧化铁,内层是单质铁;加入盐酸时,盐酸先和氧化铁发生反应,该反应无气体生成;氧化铁完全反应后,盐酸才和铁发生反应,产生氢气。
(2)反应图像与溶液酸碱度变化:反应过程中物质质量变化曲线要匹配反应先后;随着盐酸不断过量,最终溶液呈酸性,pH 小于 7。
【解答】A、盐酸先与氧化铁反应,初始阶段不会产生氢气,曲线起点不能从原点开始,A 错误;
B、不断加入盐酸,即便固体反应完全,盐酸持续加入,溶液质量会一直增大,不会出现平台段,B 错误;
C、前期盐酸和氧化铁反应,不生成氯化亚铁;氧化铁耗尽后,铁与盐酸反应生成氯化亚铁,铁完全反应后,氯化亚铁质量不再变化,C 正确;
D、反应开始前无溶液,随着盐酸加入,最终盐酸过量,溶液 pH 会小于 7,不会超过 7,D 错误;
故答案为:C。
11.“宏观一微观一符号一量”是科学特有的表征物质及其变化的方法。甲烷燃烧时发生化学反应的微观示意图如下,下列说法不正确的是 (  )
A.从宏观物质看:燃烧后产生新物质中只有化合物
B.从微观构成看:氧气是由氧分子构成的
C.从符号表征看:甲烷的化学式是CH4
D.从数量的角度看:反应前后原子总数减少
【答案】D
【知识点】单质和化合物的区别;化学式的书写及意义;质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】A.由多种元素组成的纯净物叫化合物;
B.根据氧气的组成的知识判断;
C.根据图片确定组成甲烷分子的原子种类和个数,进而写出化学式;
D.根据质量守恒定律判断。
【解答】根据图片可知, 甲烷和氧气在点燃条件下生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为:
A. 从宏观来看,反应生成的新物质是二氧化碳和水,二氧化碳由碳、氧两种元素组成,水由氢、氧两种元素组成,二者都属于化合物, 故A正确,不合题意;
B. 从微观构成来看,氧气属于气态非金属单质,是由氧分子构成的, 故B正确,不合题意;
C. 从微观结构看,1个甲烷分子由1个碳原子和4个氢原子构成,因此甲烷的化学式为 CH4 ,故C正确,不合题意;
D. 根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类、数目都不会发生改变,反应前后原子总数不变, 故D错误,符合题意。
故选D。
12.甲乙丙三种物质间通过一步反应能实现如图转化,下列选项中符合转化关系的(  )
A.甲为NaOH,乙为NaCl,丙为Na2NO3
B.甲为CuO,乙为CuCl2,丙为Cu(OH)2
C.甲为Na2CO3,乙为CO2,丙为CaCO3
D.甲为H2SO4,乙为BaSO4,丙为Na2SO4
【答案】C
【知识点】非金属、非金属氧化物、酸之间的转化;金属、金属氧化物、碱之间的转化;化合物之间的相互转化
【解析】【分析】(1)物质的一步转化规律:两种物质之间能通过一个化学反应直接生成,称为一步转化;若生成物是沉淀、气体、水,复分解反应才可发生,不满足反应发生条件则无法一步转化。
(2)常见酸碱盐、氧化物转化关系:碳酸盐可与酸反应生成二氧化碳、可与钙盐生成碳酸钙沉淀;金属氧化物不能直接转化为碱;硫酸钡是不溶于酸的沉淀,无法通过一步反应转化为其他含硫酸盐;含相同阳离子的盐,若无沉淀、气体、水生成则不能相互转化。
【解答】A、甲可以转化为乙,,甲可以转化为丙,,乙可以转化为丙,,但是NaNO3不能直接转化为NaCl,不符合题意;
B、甲可以转化为乙,,但是甲不能直接转化为丙,金属氧化物不可能生成碱,不符合题意;
C、甲可以转化为乙,,甲可以转化为丙,,乙可以转化为丙,,丙也可以转化为乙,,符合题意;
D、甲可以直接生成乙,,甲也可以直接生成丙,,但是乙不可以生成丙,BaSO4是不与酸反应的沉淀,不符合题意。
故答案为:C。
13.如图所示为某化学反应的微观示意图,根据图中的信息下列说法正确的是(  )
A.该反应是化合反应 B.该反应中有2种氧化物
C.参加反应的分子个数比为1:3 D.生成物共有3种物质
【答案】B
【知识点】化合反应和分解反应;化学方程式的概念、读法和含义;氧化物
【解析】【分析】A.如果生成物只有一种,那么为化合反应;
B.只由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物氧化物;
C.在化学方程式中,化学式前面的数字之比就是参加反应的分子个数之比;
D.通过化学方程式判断物质的种类。
【解答】根据图片可知,将反应前后共有的分子去掉,那么如下:
则反应的方程式为:;
A.该反应是甲烷和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳和水,即生成物有两种,肯定不是化合反应,故A错误;
B.根据化学式H2O和CO2可知,该反应中有2种氧化物,分别是二氧化碳和水,故B正确;
C.根据可知,参加反应的分子个数比为1:2,故C错误;
D.根据可知,生成物共有2种物质,故D错误。
故选B。
14. C929是我国自主研发的宽体客机,其中使用了多种材料。下列C929飞机中的物品由有机合成材料制成的是( )
A.铝锂合金机身
B.塑料桌板
C.碳纤维内饰板
D.陶瓷涂层
【答案】B
【知识点】塑料、橡胶、纤维等有机合成材料的特点
【解析】【分析】有机合成材料:合成纤维、合成橡胶和塑料。
【解答】A、铝锂合金机身属于金属材料,故A错误;
B、塑料桌板属于有机合成材料,故B正确;
C、碳纤维内饰板属于无机非金属材料,故C错误;
D、陶瓷涂层属于无机非金属材料,故D错误。
故答案为:B。
15.为了探究实验室中久置的氢氧化钠固体的变质情况,“胜哥”进行如图所示的实验。下列分析和结论正确的是(  )
A.若Ⅱ、Ⅲ均有明显现象,则说明样品一定完全变质
B.若D为白色固体,则溶液 A 是 Na2CO3溶液
C.若D为气体,则加入甲溶液的目的是证明样品已变质
D.若D为白色固体,且溶液C为红色,则样品一定是部分变质
【答案】C
【知识点】物质的鉴别、推断;碱的化学性质
【解析】【分析】 碳酸钠和酸反应生成盐、水和二氧化碳,和溶于水的钙盐、钡盐反应生成白色沉淀碳酸钙、碳酸钡。氢氧化钠溶液二氧化碳反应生成碳酸钠和水,氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液都是显碱性溶液,都能使酚酞溶液变红色,据此分析解答。
【解答】 A.根据图片展示的过程可知,若Ⅱ、Ⅲ均有明显现象,样品不一定完全变质,也可能是部分变质,故A错误;
B.当样品是碳酸钠和氢氧化钠的混合物时,加入氯化钡溶液,氯化钡和碳酸钠反应生成白色沉淀碳酸钡和氯化钠,剩余的滤液加入酚酞试液变红,则若D为白色固体,则溶液A可能是碳酸钠,也可能是碳酸钠和氢氧化钠,故B错误;
C.若D为气体,应该是碳酸盐和酸反应生成的二氧化碳气体,则加入甲溶液的目的是证明样品已变质,故C正确;
D.氢氧化钠完全变质后,如果碳酸钠部分和甲反应,则加入酚酞溶液后,碳酸钠溶液能使酚酞溶液变红色,则若D为白色固体,且溶液C为红色,则样品不一定是部分变质,故D错误。
故选C。
二、填空题(本大题有7小题,每空2分,共40分。)
16.小科通过微信公众号“胜哥课程”知道了多种冶炼铜的方法。
(1)湿法炼铜中的一个环节是铁和硫酸铜反应,产生红色固体物质覆盖在铁表面。写出产生上述现象的化学方程式:   。
(2)实验室可采用氢气和氧化铜反应制取金属铜,是因为氢气具有   性。
【答案】(1)
(2)还原
【知识点】书写化学方程式、文字表达式;金属活动性顺序及其应用;还原反应与金属的冶炼;金属的冶炼
【解析】【分析】(1)铁参与置换反应时,生成物中铁元素的化合价为+2价。
(2)氢气、一氧化碳和碳均具有还原性,可以将金属氧化物还原成金属单质。
【解答】(1)湿法炼铜中铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,方程式为。
(2)氢气具有还原性,能将氧化铜转化为金属铜,方程式为。
17.针灸疗法,是中医通过刺激人体特定穴位,以调节气血运行、防治疾病的一种传统疗法。
(1)目前普通针刺多用不锈钢针,温针疗法 (是指在针刺后于针尾夹置艾柱或短艾条,通过燃烧使其热力经过针身传至体内,以达到防治疾病目的。)可选银针,这是因为银具有更好的    性。
(2)针刺信号通过神经传导至脊髓和大脑,激活内源性物质,抑制疼痛,可见针灸是通过   调节来达到治疗效果的。
(3)针刺还可促使人体释放一氧化氮、内啡肽等物质,这些物质能直接扩张血管,降低血流阻力,从而增强   ,以促进氧气和营养物质输送。
【答案】(1)导热
(2)神经
(3)血液循环
【知识点】血液循环;神经系统的组成及其功能;常见金属与金属的物理性质及用途
【解析】【分析】(1)金属具有良好的导热能力;
(2) 针刺信号通过神经传导至中枢神经系统,激活内源性物质(如内啡肽),从而抑制疼痛并调节生理功能;
(3)人体通过血液循环促进氧气和营养物质的输送。
【解答】(1) 银具有更好的导热性,因此温针疗法可选银针,以更有效地将艾条燃烧产生的热力传导至体内。 故填:导热。
(2) 针灸是通过神经-体液调节来达到治疗效果的。针刺信号通过神经传导至中枢神经系统,激活内源性物质(如内啡肽),从而抑制疼痛并调节生理功能。 故填:神经。
(3) 一氧化氮等物质能直接扩张血管,降低血流阻力,从而增强血液循环,以促进氧气和营养物质的输送至组织细胞。 故填:血液循环。
18.我国科技事业蓬勃发展,科学在其中发挥着巨大作用。
(1)材料科学:无人机的部分组件由铝、铜等金属熔合而成的材料制成,此材料属于   (选填“合金”或“合成材料”)。
(2)航空航天:肼(N2H4)是常用的火箭发动机燃料,NH2OH 与NH3反应转化为肼的化学方程式为: ,其中X的化学式为   。
(3)农业生产:“氮肥壮叶、钾肥壮茎、磷肥壮果”,某小麦高产示范区出现叶片发黄、茎有倒伏的现象,应施加下列化肥中的____(填字母)。
A.KNO3 B.NH4H2PO4 C.KH2PO4
【答案】(1)合金
(2)H2O
(3)A
【知识点】质量守恒定律及其应用;合金与合金的性质;盐与化肥
【解析】【分析】合成材料是指塑料、合成橡胶、合成纤维等有机高分子材料。小麦叶片发黄是缺氮元素,茎倒伏是缺钾元素,因此需要施加同时含有氮、钾元素的复合肥。
【解答】(1) 铝、铜等金属熔合而成的材料属于合金,合金是金属与金属(或金属与非金属)熔合形成的具有金属特性的材料。
(2) 根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类、数目不变。反应前:N 原子 2 个、H 原子 6 个、O 原子 1 个;反应后已知物质中:N 原子 2 个、H 原子 4 个,因此 X 中含有 2 个 H 原子和 1 个 O 原子,化学式为H2O。
(3)A、KNO3 含 K、N 两种营养元素,所以A符合题意;
B、NH4H2PO4 含 N、P 两种营养元素,不含钾,所以B不符合题意;
C、KH2PO4 含 K、P 两种营养元素,不含氮,所以C不符合题意;
故答案选 A。
19.金属材料的使用作为一个时代的标志,见证了人类文明发展的过程。
(1)我国的青铜文化历史悠久,铜来自铜矿,黄铜矿(主要成分)是其中一种。中铁元素和铜元素的化合价均为+2价,则硫元素的化合价为   。
(2)铁器时代大约在公元前500年,至今铁仍是年产量最高的金属,但每年因腐蚀造成了巨大损失,写出一条防止铁生锈的措施   。
(3)极细的铁粉呈黑色。这种铁粉在空气中能自发燃烧只生成一种红棕色氧化物,反应的化学方程式为   。
【答案】(1)-2
(2)刷油漆(合理即可)
(3)
【知识点】元素化合价的规则与计算;书写化学方程式、文字表达式;金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】(1)化合价的计算:化合物中各元素正负化合价的代数和为零。
(2)铁生锈的条件与防锈措施:铁生锈的条件是铁与氧气和水同时接触,因此防锈的原理是破坏其中一个或两个条件,常见措施有刷油漆、涂油、镀一层耐腐蚀的金属、保持铁制品表面洁净干燥等。
(3)化学方程式的书写:铁粉在空气中自燃,生成的红棕色氧化物是氧化铁,反应条件为点燃,根据质量守恒定律配平化学方程式。
【解答】(1)根据化合物中正负化合价代数和为零,设硫元素化合价为x,
则(+2)+(+2)+2x=0,
解得x=-2,
因此硫元素的化合价为-2;
(2)铁生锈需要同时接触氧气和水,防止铁生锈的措施可以是刷油漆(或涂油、镀金属、保持铁制品表面洁净干燥等,合理即可);
(3)铁粉自燃生成红棕色的氧化铁,反应的化学方程式为。
故答案为:(1)-2;
(2)刷油漆(合理即可);
(3)。
20.微观示意图可形象地表示微粒发生的变化,如图是 NH3在纯氧中燃烧的微观示意图,据图回答问题。
(1)左边第一个方框中的物质属于   (填“单质”、“化合物”或“混合物”)。
(2)该反应的化学方程式为:   .
(3)下列说法正确的有____(填字母)。
A.该反应中分子发生了改变
B.该反应中原子可以再分
C.在该反应中分子是保持物质化学性质的最小微粒
【答案】(1)化合物
(2)
(3)A;C
【知识点】单质和化合物的区别;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)单质是指由一种元素组成的纯净物,化合物是指由2种或2种以上的元素组成的纯净物;纯净物是指由一种物质组成,混合物是指由2种或2种以上物质组成;
(2)根据其微观反应示意图写出化学反应方程式;
(3)根据质量守恒定律化学反应前后物质总质量、元素种类、元素质量、原子种类、原子个数、原子质量不变,物质种类、分子种类发生改变,分子个数可能改变。
【解答】(1)根据图中信息左边第一个方框中的物质是由和两种元素组成的一种物质,因此是属于化合物;故答案为:化合物。
(2)根据微观反应示意图可知和反应生成和,写出化学反应方程式;故答案为:。
(3)A、该反应是化学反应,遵循质量守恒定律,物质的种类和分子种类发生改变,故A选项符合题意;
B、原子是化学变化中的最小微粒,在化学变化中原子不可再分,故B选项不符合题意;
C、在化学变化中分子是保持物质化学性质的最小微粒,故C选项符合意义。
故答案为:AC。
21.如图是简易的喷泉装置。注射器中是滴有紫包菜汁的氢氧化钠溶液,药瓶中充满氯化氢气体。实验开始时“胜哥”推动注射器使少量溶液进入药瓶,松手后,可以观察到注射器活塞移动,药瓶中出现美丽的彩色喷泉。已知紫包菜汁的变色范围如表所示。
pH <6.5 7.0-7.1 7.5-8.5 8.5-12.0 >12.5
颜色 粉红色 紫色 蓝色 绿色 黄色
(1)滴有紫包菜汁的氢氧化钠溶液 (pH=10)呈   色。
(2)该实验中酸碱反应的实质是:   。
(3)当液体颜色变为粉红色时,药瓶中所含的溶质是   (紫包菜汁除外)。
【答案】(1)绿色
(2)H++OH-=H2O
(3)HCl、NaCl
【知识点】溶液的酸碱性与pH值的关系;物质的鉴别、推断;酸的化学性质
【解析】【分析】(1)将氢氧化钠溶液的pH与表格数据进行比较,确定所在范围,弄清菜汁的颜色;
(2)根据酸碱反应的本质解答;
(3)根据溶液颜色结合表格确定此时溶液的酸碱度,从而确定反应进度,根据反应产物确定此时的溶质种类。
【解答】(1)根据题意可知, 氢氧化钠溶液的pH=10,在8.5~12.0之间,因此溶液呈绿色。故填:绿色。
(2) 该实验是氢氧化钠(碱)和氯化氢(酸)发生的中和反应,中和反应的实质是:酸解离出的氢离子H+和碱解离出的氢氧根离子OH-结合生成水分子H2O。故填:H++OH-=H2O。
(3) 当液体颜色变为粉红色时,根据表格可知,此时溶液pH<6.5,溶液呈酸性,说明氯化氢已经过量,氢氧化钠已经完全反应。氢氧化钠和氯化氢反应生成氯化钠和水,因此此时溶液中的溶质为反应生成的NaCl和过量的HCl。故填:HCl、NaCl。
22.有机化合物常用的表示方法有分子式、结构简式、键线式,他们的关系如下:
分子式 C6H12 C5H10 C5H10Br2 C5H8
结构简式
键线式
已知“立方烷”分子结构为正方体,如图所示:
(1)写出立方烷的分子式   ;
(2)如果立方烷分子中一个H原子被 Cl原子代替,则有   种结构;
(3)如果立方烷分子中两个H原子被 Cl原子代替,则有   种结构。
【答案】(1)
(2)1
(3)3
【知识点】化学式的书写及意义;简单的有机物
【解析】【分析】(1)根据图像中的物质进行分析,可知有几个拐点,说明一个分子中含有几个碳原子;每个碳原子与四个原子相连,据此判断氢原子的个数。
(2)由于立方烷的高度对称性,八个位置的氢是等效的,所以一个氯原子代替氢原子后形成的物质只有一种结构。
(3)两个氯原子代替氢原子时,先确定一个氯原子的位置(任意位置),再确定另一个氯原子的位置浮,分别可以位于第一个氯原子的邻位、面对角线和体对角线位置。
【解答】(1)由图可知,每个拐点表示一个碳原子,一个碳原子最多与四个原子相连,一个立方烷分子中共有8个拐点,可知一个分子中含有8个碳原子,每个碳原子与周围三个碳原子相连,可知每个碳原子上还连有一个氢原子,可知其分子式为。
(2)立方烷是正方体,每个氢原子的位置相同,可知若其中有一个氢原子被氯原子代替,其只有一种结构。
(3)两个氯原子的取代位置关系分为以下情况:
1. 邻位(同一条棱):两个氯原子位于相邻碳原子上。
2. 间位(面对角线):两个氯原子位于同一个面的对角线上。
3. 对位(体对角线):两个氯原子位于立方体的对角线上。
由于立方烷的高度对称性,每种相对位置对应唯一的结构,因此共有3种结构。
三、实验与探究题(本大题有5小题,共40分。)
23.生产生活中铁、铝及其合金制品随处可见。“胜哥”发现某品牌碳酸饮料的易拉罐是由铝合金制成,内壁附着一层有机薄膜。为了解该薄膜的组成及作用,进行如下探究:
【获取薄膜】“胜哥”取该品牌易拉罐,擦掉表面油漆后放入烧杯,加入一定浓度的稀盐酸,放置一段时间,除去薄膜表面金属。请写出金属铝和稀盐酸反应的化学方程式:   
【组成鉴别】铝罐完全反应后,获得内部薄膜,将该薄膜洗涤烘干,“胜哥”取部分薄膜充分燃烧后,将燃烧生成的气体通入如图所示的装置中,观察到无水硫酸铜变蓝,澄清石灰水变浑浊。由此现象可推测,薄膜中一定含   元素。若将甲中的无水硫酸铜更换为碱石灰,是否可行并说明理由   。
【查阅资料】①该品牌的碳酸饮料为酸性溶液。
②高浓度的铝化合物会对人体骨骼和大脑功能造成威胁。
根据资料,判断易拉罐内部涂抹有机薄膜的原因可能为: 
 。
【答案】2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑;碳、氢;不可行,因为碱石灰会同时吸收水和二氧化碳,无法验证燃烧产物中是否有水和二氧化碳;隔绝酸性饮料和铝的接触,防止铝溶解进入饮料,危害人体健康
【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;金属的化学性质
【解析】【分析】【获取薄膜】根据反应物、反应条件和生成物,确定反应的化学方程式。
【组成鉴别】①根据质量守恒定律可知,反应前后元素种类保持不变,根据水和二氧化碳的组成元素分析;
②碱石灰会同时吸收水和二氧化碳,既不能检验水的存在,也无法后续检验二氧化碳,据此分析。
【查阅资料】酸性溶液会和铝反应使铝离子进入饮料,而碳酸饮料是酸性溶液,据此分析解答。
【解答】 【获取薄膜】 铝和稀盐酸发生置换反应,生成氯化铝和氢气, 则反应的化学方程式为:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑。
故填:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑。
【组成鉴别】① 无水硫酸铜变蓝,说明薄膜燃烧生成了水,水由H、O元素组成;澄清石灰水变浑浊,说明燃烧生成了二氧化碳,二氧化碳由C、O元素组成。根据质量守恒定律可知,反应前后元素种类不变,生成物中的氧元素可能来自氧气,因此薄膜中一定含有碳、氢元素,氧元素不能确定。
② 本实验需要分别检验燃烧产物中的水和二氧化碳:需要先检验水,再检验二氧化碳。若将无水硫酸铜换为碱石灰,碱石灰会同时吸收水和二氧化碳,既不能检验水的存在,也无法后续检验二氧化碳,因此实验目的无法达成,不可行。
故填: 碳、氢 ;不可行,因为碱石灰会同时吸收水和二氧化碳,无法验证燃烧产物中是否有水和二氧化碳 。
【查阅资料】 根据资料可知,碳酸饮料是酸性溶液,酸性溶液会和铝反应使铝离子进入饮料,高浓度铝化合物会危害人体健康,因此内壁涂抹有机薄膜可以将铝合金罐和酸性饮料隔开,避免铝进入饮料,保证饮用安全。
故填:隔绝酸性饮料和铝的接触,防止铝溶解进入饮料,危害人体健康 。
24.“胜哥”为了探究金属的活动性强弱,设计了以下两组实验,请结合实验回答问题:
实验I 实验Ⅱ
(1)实验I中可以用   米判断锌、铁的活动性强弱。
(2)若在实验I仅将试管 A 中试剂改为克的稀盐酸,“胜哥”是否还能比较锌和铁的活动性强弱?请你做出判断并说明理由   
(3) 实验Ⅱ中试管C 的实验现象是   .
(4)实验Ⅱ中若要验证Cu、Fc、Ag的金属活动性顺序,“胜哥”还需增加一组实验E,请你在答剧卷上相应的位置上标出金属丝和溶液的名称   。
【答案】(1)金属表面产生气泡的快慢
(2)不能,试管中浓度不同(酸的种类不同)
(3)铁丝表面有红色固体出现,溶液逐渐由蓝色变为浅绿色
(4)
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】(1)金属活动性越强,和相同稀硫酸反应速率越快,可通过产生气泡的快慢判断金属活动性。
(2)稀硫酸、稀盐酸是不同酸,酸根种类不同,会干扰反应速率,变量不唯一,无法对比活动性。
(3) 铁金属活动性大于铜。
(4)缺少 Cu 和 Ag 的对比实验;需要铜丝与硝酸银溶液,或银丝与硫酸铜溶液。
【解答】(1)镁、锌都能和稀硫酸反应生成氢气,镁活动性更强,气泡产生更快;因此可用产生气泡的速率(快慢)判断二者活动性强弱。
(2)稀硫酸和稀盐酸的溶质不同(阴离子不同),且同浓度溶液中氢离子浓度不同,实验存在两个变量(金属种类、酸的种类),不符合单一变量原则,无法单纯通过反应速率判断锌、镁的金属活动性。
(3) 铁和硫酸铜发生置换反应生成铜和硫酸亚铁,铜为红色固体,蓝色褪去。
(4)缺少 Cu 和 Ag 的对比实验。
25.思维模型的建构既方便于问题的解决,又能促进深度学习。下图是小科根据化工园区有毒有害气体泄漏应急检测需求,在“胜哥”指导下对“混合气体成分检验”建构的思维模型:
【模型应用】已知某混合气体由 CO 和 中的几种气体组成,小科利用上述思维模型来探究该混合气体成分。
【查阅资料】
① 能使品红溶液褪色。
② 易与高锰酸钾溶液反应而被吸收,并能使其褪色。
③ 能使氢氧化钡溶液和澄清石灰水变浑浊。
④ CO 和 均不能使品红溶液褪色,也不与高锰酸钾溶液反应。
【实验设计】小科用如下图所示的装置进行实验(已略去夹持装置)。
(1)【装置分析】“胜哥”认为混合气体中可能含有CO,所以上述实验设计还不完善,还应   。
(2)【现象推测】实验中 F 装置变蓝,不能证明混合气体中含有,这因为   。
(3)【实验结论】若装置按照设计方案连接,并观察到以下现象:
装置 A B c D E F G
现象 褪色 无现象 浑浊 不浑浊 变红 变蓝 变浑浊
由上述现象,可以确定原混合气体中一定存在的气体有   
(4)【拓展延伸】如果去除G装置,根据A-F装置现象能否确定气体成分    (选填“能”或“不能”)。
【答案】(1)在装置末尾添加尾气处理装置(如点燃的酒精灯/收集气球等,合理即可)
(2)气体从E装置前的水溶液中通过时会带出水蒸气,进入F也能使无水硫酸铜变蓝(合理即可)
(3)CO 和
(4)能
【知识点】二氧化碳的检验和验满;还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】(1)根据一氧化碳气体有毒,需要进行尾气处理进行分析。
(2)气体由溶液中经过,会带出其中的水蒸气,会干扰水的检验,所以不能说明混合气体中含有氢气。
(3)A的作用是检验是否存在二氧化硫,B的作用是检验二氧化硫是否被除尽,C额作用是检验是否存在二氧化碳,D的作用是检验二氧化碳是否被除尽,E的作用是检验是否存在一氧化碳。
(4)根据E中固体变红,即可说明含有一氧化碳,不需要检验是否有二氧化碳生成。
【解答】(1)CO是有毒气体,直接排放会污染空气,因此对于含有CO的实验,需要添加尾气处理装置,处理未反应的CO,防止中毒和空气污染。例如点燃的酒精灯/收集气球等。
(2)F中无水硫酸铜变蓝,说明有水蒸气通过。气体经过D装置(澄清石灰水)时,会从溶液中带出水蒸气,这些水蒸气进入F也会使无水硫酸铜变蓝,因此无法证明使F变蓝的水是来自H2和CuO反应生成的水。
(3)A中品红褪色:根据资料①,说明原气体一定含有二氧化硫;
B中高锰酸钾无现象,说明已经二氧化硫被完全吸收;
C中氢氧化钡溶液变浑浊:说明原气体一定含有二氧化碳;
D中澄清石灰水不浑浊,说明二氧化碳已经被完全除去;
E中CuO变红、G中澄清石灰水变浑浊:说明有还原剂CO和CuO反应生成了二氧化碳,证明原气体一定含有CO。
故答案为:CO 和 。
(4)E中CuO变红,说明气体中含有具有还原性的气体一氧化碳,不需要G检验是否有二氧化碳生成,可知去掉G,也能确定气体的成分。
26.生石灰是一种常见的干燥剂,“胜哥”对久置在空气中的生石灰干燥剂开展了探究活动,实验中不考虑其它杂质的影响。
【提出问题】久置后生石灰样品的成分是什么?
【作出猜想】可能是 和 中的一种或几种。
【实验探究】“胜哥”设计如下实验进行探究。
实验步骤操作 实验现象 实验结论
步骤一:取少量样品于试管中加适量水,用手触摸试管壁 ▲ 有 CaO
步骤二:将步骤一所得溶液过滤得到滤渣,向滤渣中加入足量稀盐酸 产生气泡 有
(1)写出步骤一的实验现象   。
(2)步骤二过滤操作中用到的实验仪器有   。(列举2种)
(3)为证明样品中含有,“胜哥”提出可向步骤一的试管溶液中滴加几滴无色酚酞试液,若溶液变红,则证明样品中含有。请判断这种做法是否合理并说明理由。   
(4)【拓展延伸】“胜哥”针对 和 的性质,又査到如下资料:
① 固体加热到 时会发生分解反应,生成 CaO 和 。
② 固体加热到 时会发生分解反应,生成 CaO 和 。
根据资料信息,“胜哥”取样品质量 ,保持温度 加热一段时间停止加热,待冷却至室温后,再次称量样品质量为 ,若样品中不含 ,则 的关系是:   。
【答案】(1)试管壁发热
(2)烧杯、漏斗、玻璃棒等(列举2例)
(3)不合理;CaO与水反应会生成Ca(OH)2,无法证明原样品中含有Ca(OH)2
(4)m1=m2
【知识点】金属、金属氧化物、碱之间的转化
【解析】【分析】(1)CaO 和水反应属于放热反应,只要样品中有氧化钙,加水后就会释放大量热量,触摸试管壁能感受到温度变化。
(2)过滤实验需要配套仪器完成固液分离,核心玻璃仪器和支撑仪器有多种。
(3)即使原样品不含,样品里的 CaO 加水后也会生成,酚酞变红不能区分氢氧化钙是原有还是新生成。
(4)加热温度为 600℃,高于分解温度 500℃,低于分解温度 900℃;题目说明样品不含,加热时没有物质分解,固体质量不会减少。
【解答】(1)氧化钙与水反应,该反应放出大量热,因此现象是试管外壁发烫。
(2)过滤用到的仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗、带铁圈的铁架台,任选两种,例如:玻璃棒、烧杯。
(3)该方法不合理;理由:样品中的氧化钙会和步骤一中的水发生反应生成氢氧化钙,会使酚酞溶液变红,无法证明原干燥剂样品本身含有氢氧化钙。
(4)600℃时碳酸钙不会分解,又无氢氧化钙可分解,固体加热前后质量不变,因此m1 =m2 。
27.数字化实验具有实时、准确、直观、操作简便等特点。“胜哥”利用图1装置进行稀盐酸与氢氧化钠溶液的“无明显现象反应的可视化探索”,测得溶液电导率随时间变化情况如图2所示,已知电导率与离子浓度(单位体积溶液中的离子数)成正比。请根据图1、图2回答下列问题。
(1)观察到烧杯中溶液由   色变为无色,证明二者发生反应。
(2)下列说法中正确的是____(填字母)。
A.b 点时 NaOH 溶液和稀HCl 恰好完全反应
B.ab段电导率下降是因为烧杯内溶液中离子总数在减少
C.a、b、c三点对应的烧杯内溶液中NaCl的质量为:
D.将 NaOH 溶液换成相应浓度的 Ba(OH)2溶液也可以获得类似的图像
(3)实验结束后,“胜哥”对烧杯中无色溶液的溶质成分进行探究,并构建了一般情况下酸碱反应后溶质情况的思维模型(图3)。
首先,根据溶液的颜色状态,“胜哥”推断溶液中溶质成分的组成情况可能是Ⅰ和   (从“Ⅱ、Ⅲ”中选择,不考虑指示剂)。
(4)随后,为进一步确定溶液中溶质的成分,“胜哥”不能选用以下药品中的 (填字母)来鉴定溶质的成分。
A.氢氧化铜 B.锌粒 C.碳酸钠 D.硝酸银
【答案】(1)红
(2)A;D
(3)Ⅲ
(4)D
【知识点】酸碱指示剂及其性质;酸与碱的反应及用途;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】酚酞是一种常用的酸碱指示剂,在碱性环境中显红色。在酸性和中性环境中显无色。
【解答】(1) 烧杯中初始为滴入酚酞的 NaOH 溶液,酚酞遇碱性溶液显红色;当稀盐酸与 NaOH 完全反应后,溶液呈中性或酸性,酚酞变为无色,证明反应发生。
(2)A、b 点电导率最低,说明此时溶液中离子浓度最低,NaOH 与稀 HCl 恰好完全反应,无过量的 H+或 OH-,所以A符合题意;
B、ab 段电导率下降是因为溶液体积增大(滴加稀盐酸)导致离子浓度降低,而非离子总数减少(反应中 Na+总量不变,Cl-增加,OH-减少,总离子数实际增加),所以B不符合题意;
C、a 点反应未完全,NaCl 生成量少;b 点恰好完全反应,NaCl 生成量最大;c 点 HCl 过量,NaCl 量不再变化,因此 NaCl 质量关系为 a
D、将 NaOH 换为 Ba (OH)2,反应仍为酸碱中和,离子浓度先降低至恰好完全反应,后因 HCl 过量而升高,可获得类似图像,所以D符合题意;
故答案选AD。
(3) 溶液无色,说明无 NaOH(NaOH 过量时酚酞显红色),因此溶质成分可能为:Ⅰ:恰好完全反应,溶质为 NaCl;Ⅲ:HCl 过量,溶质为 NaCl 和 HCl;故溶质情况为 Ⅰ 和Ⅲ。
(4) A、氢氧化铜与 HCl 反应,蓝色沉淀溶解,可鉴定,所以A不符合题意;
B、锌粒与 HCl 反应产生气泡,可鉴定,所以B不符合题意;
C、碳酸钠与 HCl 反应产生气泡,所以C不符合题意;
D、硝酸银与 NaCl、HCl 均反应生成 AgCl 沉淀,无法区分,不能选用,所以D符合题意;
故答案选D。
四、综合题(本大题有5小题,共35分。)
28.小科通过视频号“胜哥课程”观看了《手钢钢》科学视频。“胜哥”可以轻松将钢钢破。这是因为手撕钢只有普通A4纸的四分之一。手撕钢广泛应用于航天、通信、医疗器械等高精尖制造业。
(1)手撕钢能被轧制得非常薄,是由于它具有   性。
(2)手撕钢比普通钢材更耐腐蚀,是因为加入的铬形成致密氧化膜,隔绝了   ,防止铁生锈。
(3)100吨含的质量分数为80%的铁矿石中,可提炼出含铁的质量分数为70%的手撕钢多少吨
【答案】(1)延展
(2)氧气和水
(3)设提炼出含铁的质量分数为70%的手撕钢质量为x
解得
【知识点】根据化学反应方程式的计算;常见金属与金属的物理性质及用途;金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】(1)金属的延展性指金属可以被拉伸、压延成薄片的性质,手撕钢能够被轧制为极薄的材料,利用了钢的延展性;
(2)铁生锈的条件是铁同时与氧气(空气)和水接触,铬形成的致密氧化膜可以隔绝氧气和水,阻止内部铁继续被氧化锈蚀;
(3) 本题需要利用元素质量守恒计算,先算出铁矿石中氧化铁的质量,再算出氧化铁中铁元素的质量,最后根据生铁的含铁质量分数计算得到手撕钢的质量。
【解答】(1)金属能够被轧制加工成极薄的片状,利用了金属良好的延展性。
(2)铁生锈的条件是铁同时与氧气、水接触,致密的氧化膜可以隔绝氧气和水,阻止铁继续被腐蚀生锈。
29.“胜哥”为比较铝、铁、铜、银的金属活动性顺序,设计了如图1所示的三个实验(金属均已打磨,形状和大小相同,稀盐酸浓度和体积也相同)。
(1)一段时间后,观察到A中产生气泡较快,B中产生气泡较慢,C中无明显现象。根据上述实验现象,可初步得出三种金属的活动性顺序为   。
(2)为进一步比较银的活动性,“胜哥”补做了图2所示实验(X为金属片,Y为溶液),观察到金属X表面有固体析出,溶液颜色发生变化,得出四种金属活动性顺序。该实验中,金属X是   。
(3)将一表面有锈(主要成分为Fe203)的铁钉放入烧杯中,然后加入质量分数为7.3%的稀盐酸,产生氢气的质量与加入稀盐酸的质量关系如图3所示。
①图3中一开始不产生氢气,其原因是   。
②计算铁钉中单质铁的质量为   。
【答案】(1)铝>铁>铜
(2)铜
(3)盐酸与铁锈在反应;2.8g
【知识点】金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】(1)金属活动性顺序:在金属活动性顺序中,位于氢前面的金属能置换出酸中的氢,且金属的位置越靠前,其活动性越强,与酸反应的速率就越快;位于氢后面的金属则不能与稀盐酸、稀硫酸反应。
(2)金属活动性顺序的应用:在金属活动性顺序里,位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。利用这一规律,可以通过金属与盐溶液的反应来比较金属的活动性强弱。
(3)酸的化学性质:酸既能与金属氧化物(如铁锈的主要成分 Fe2O3)发生复分解反应,生成盐和水,也能与活泼金属(如 Fe)发生置换反应,生成盐和氢气。当这两种物质同时存在时,酸会优先与金属氧化物反应。
(4)根据化学方程式计算:根据化学方程式中各物质的质量比,结合已知量(如参与反应的稀盐酸的质量和质量分数),可以计算出未知量(如铁钉中单质铁的质量)。
【解答】(1)在金属活动性顺序中,金属的位置越靠前,与酸反应的速率就越快。
A 中铝片产生气泡较快,说明铝的活动性强;
B 中铁片产生气泡较慢,说明铁的活动性次之;
C 中铜片无明显现象,说明铜位于氢之后,不与稀盐酸反应。
因此,三种金属的活动性顺序为 铝 > 铁 > 铜。
(2)已知金属活动性顺序为铝 > 铁 > 铜,要进一步比较铜和银的活动性,需利用 “前面的金属能把后面的金属从其盐溶液中置换出来” 的规律。
若金属 X 是铜,Y 是硝酸银溶液,铜能置换出银,观察到铜片表面有银白色固体析出,溶液由无色变为蓝色,即可证明铜的活动性比银强。
因此,该实验中金属 X 是 铜。
(3)① 铁钉表面有锈(主要成分为 Fe2O3),稀盐酸会先与 Fe2O3反应,生成氯化铁和水,此过程无氢气产生。
当铁锈完全反应后,稀盐酸才会与内部的铁反应,产生氢气。
所以,图 3 中一开始不产生氢气的原因是 稀盐酸先与铁锈(Fe2O3)反应。
② 与铁反应的稀盐酸质量为 60g 10g=50g。
其中溶质 HCl 的质量为:50g×7.3%=3.65g
设铁钉中单质铁的质量为 x。
解得:x=2.8g
因此,铁钉中单质铁的质量为 2.8g。
30.小科通过微信公众号“胜哥课程”知道了光伏发电。它是一种利用太阳电池半导体材料的光伏效应,将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统。太阳能光伏发电最关键的材料是高纯硅,如图是生产流程:
(1)从质量守恒角度说明X物质中一定含有的元素是   。
(2)为节约资源,上述流程中纯净物A可以循环使用,A的化学式为   。
(3)若不计损耗,将100吨含 SiO2的质量分数为90%的石英石矿完全转化为粗硅,至少需要焦炭多少千克 写出计算过程)
【答案】(1)硅、氯(Si、 Cl)
(2)HCl
(3)计算 100 吨含 SiO2质量分数为 90% 的石英石中纯 SiO2的质量:
mSiO2=100吨× 90% =90吨=90000千克
设至少需要焦炭的质量为x。
根据化学方程式:
X=36000千克
因此,至少需要焦炭36000千克。
【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;化合物之间的相互转化
【解析】【分析】(1)质量守恒定律的应用:化学反应前后元素的种类不变,原子的种类、数目、质量也不变。粗硅(Si)与 HCl 气体在 300℃以上反应生成 X 物质、H2,根据质量守恒定律,反应物中的元素有 Si、H、Cl,生成物中有 H2(含 H 元素),因此 X 物质中一定含有 Si、Cl 元素。
(2)物质的循环利用与化学式推断:结合生产流程,粗硅与 HCl 反应生成 X 物质和 H2,X 物质与 H2在 1084℃下反应生成高纯硅(Si)和物质 A。根据元素守恒及反应规律,物质 A 为 HCl,且 HCl 可回到前序反应环节循环使用。
(3)根据化学方程式的计算:利用反应,先计算石英石中纯 SiO2的质量,再根据化学方程式中 SiO2与 C 的质量比,计算所需焦炭的质量。
【解答】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变。粗硅(Si)与 HCl 气体(含 H、Cl 元素)反应,生成物有 H2(含 H 元素),因此 X 物质中一定含有反应前的 Si、Cl 元素,故第一空填:硅、氯(Si、Cl)。
(2)由反应流程可知,X 物质与 H2反应生成高纯硅和 A,根据元素守恒及反应规律,该反应生成的 A 为 HCl,且 HCl 可作为前序反应的原料循环使用。
31.还原铁粉是实验室中常用的一种化学试剂,但容易被氧化。“胜哥”想要测定学校实验室中某瓶质量为150g的还原铁粉(含少量杂质,杂质未被氧化,且不溶于水也不溶于酸)变质前的质量,他进行了如下实验:将其分成六份质量相等的样品,分别加入一定质量的稀硫酸反应,测得部分数据与图像如下,请根据有关信息回答问题。
实验次数 1 2 3 4 5 6
取样品
质量/g 25 25 25 25 25 25
取稀硫酸
质量/g 50 100 150 200 250 300
(1)反应一开始没有气体产生的原因是   (用化学方程式表示)。
(2)m的数值为   。
(3)求该瓶还原铁粉变质前的质量。
【答案】(1)
(2)0.1
(3)解:由图可知每50g稀硫酸与铁完全反应生成0.2g氢气,
设50g稀硫酸溶液中含有硫酸溶质的质量为x。
,解得x=9.8g。
;
由第2组实验可知生成0.1g氢气,则反应掉25g稀硫酸,
故与氧化铁反应的稀硫酸的质量为100g-25g=75g,
其中硫酸溶质的质量为75g19.6%=14.7g
设参加反应的氧化铁的质量为y。
,解得y=8g。
8g氧化铁中含有铁元素的质量为8g=5.6g
又因为25g样品完全反应,生成气体的质量为0.6g,
设反应生成0.6g 氢气,消耗铁的质量为。
,解得x=16.8g
即25g样品中铁的质量为16.8g;
得出杂质的质量为25g-16.8g-8g=0.2g,
故150g还原铁粉的质量m=(16.8g+5.6g+0.2g)6=135.6g
答: 该瓶还原铁粉变质前的质量为135.6g。
【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;氧化物
【解析】【分析】(1)还原铁粉会与空气中的氧气反应发生变质生成氧化铁;
(2)根据图中信息第4次加入稀硫酸可知每50g稀硫酸产生气体0.2g进行分析;
(3)根据质量守恒定律:化学反应前后物质总质量、元素种类、元素质量、原子种类、原子个数、原子质量不变,物质种类、分子种类发生改变,分子个数可能改变,进行计算分析。
【解答】(1)还原铁粉变质后生成氧化铁,加入稀硫酸时,氧化铁先和稀硫酸发生复分解反应,没有氢气生成,因此反应一开始无气体产生,反应的化学方程式为:,故答案为:。
(2)结合图表信息可知第4次加入稀硫酸,稀硫酸被完全反应,50g稀硫酸可以生成气体的质量是0.5g-0.3g=0.2g,推断第3次加入稀硫酸也是生成0.2g气体,则m=0.3g-0.2g=0.1g,故答案为:0.1。
32.“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。具体生产过程如下:
(1)下列说法正确的是______。
A.在甲醇的合成和使用过程中,水可以循环利用
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)从理论上计算,合成16吨甲醇(CH3OH)能吸收多少吨二氧化碳
(3)相比氢气,液态燃料甲醇的优点有   (写一点即可)。
【答案】(1)A;B
(2)设合成16吨甲醇能吸收二氧化碳的质量为x。
x=22t
答:合成16t甲醇能吸收二氧化碳的质量为22t。
(3)更易储存
【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;有机物与无机物的区别
【解析】【分析】(1)物质循环、能量转化与有机物判断:合成甲醇的反应生成水,甲醇燃烧又生成水,水可回收再次电解利用,实现循环;太阳能、风能先转化为电能,再通过化学反应储存在甲醇中,光能最终转化为化学能,和光合作用能量转化逻辑相似;该项目只能减少碳排放,无法从根本上彻底解决全球碳排放问题;有机物是含碳化合物,但二氧化碳、一氧化碳、碳酸盐等属于无机物,甲醇属于有机物。
(2)根据化学方程式的定量计算:化学反应中各物质相对分子质量之比等于实际反应质量之比,写出二氧化碳与氢气合成甲醇的化学方程式,标出二氧化碳、甲醇的相对分子质量,列出比例式,代入甲醇实际质量,即可计算参与反应的二氧化碳质量。
(3)燃料储存运输对比:氢气常温下是气体,密度极小、极易扩散泄漏,储存和运输需要高压特殊设备;甲醇常温下为液态,便于灌装、储存、运输,使用更安全便捷。
【解答】(1)A.在整个生产过程中,电解水产生氢气用于合成甲醇,而甲醇燃烧又会生成水,所以在甲醇的合成和使用过程中,水可以循环利用,A正确。
B.该项目利用太阳能光伏发电,再用电解水制氢气,最后二氧化碳和氢气在一定条件下制取甲醇,整个过程最终将光能转化为化学能存储在甲醇等物质中,类似植物的光合作用,实现 “人工光合作用”,B正确。
C.“液态阳光” 项目只是减少了二氧化碳的排放,并不能从根本上解决全球碳排放及气候变化问题,因为实际生产生活中还有很多其他的碳排放源,C错误。
D.二氧化碳虽然含有碳元素,但它的性质与无机物类似,属于无机物,甲醇属于有机物,D错误。
故选AB。
(3)氢气为气态,储存运输难度大、易泄漏;甲醇常温是液态,优点为更易储存(或便于运输、安全系数更高)。
(1)A.在整个生产过程中,电解水产生氢气用于合成甲醇,而甲醇燃烧又会生成水,所以在甲醇的合成和使用过程中,水可以循环利用,A正确。
B.该项目利用太阳能光伏发电,再用电解水制氢气,最后二氧化碳和氢气在一定条件下制取甲醇,整个过程最终将光能转化为化学能存储在甲醇等物质中,类似植物的光合作用,实现 “人工光合作用”,B正确。
C.“液态阳光” 项目只是减少了二氧化碳的排放,并不能从根本上解决全球碳排放及气候变化问题,因为实际生产生活中还有很多其他的碳排放源,C错误。
D.二氧化碳虽然含有碳元素,但它的性质与无机物类似,属于无机物,甲醇属于有机物,D错误。
故选AB。
(2)根据流程图可知,合成甲醇发生的化学方程式为:。见答案。
(3)甲醇常温下为液态,比氢气更易储存、运输,安全性高。
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答题卷
一、选择题(本大题有15小题,每小题3分、共45分。)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案
题号 11 12 13 14 15
答案
二、填空题(本大题有7小题,每空2分,共40分。)
16.(1) (2)
17.(1) (2) (3)
18.(1) (2) (3)
19.(1) (2)
(3)
20.(1) (2)
(3)
21. (1) (2) (3)
22. 1) (2) (3)
三、实验与探究题(本大题有5小题,共40分。)
23. ; ;
;
;
24. (1) (2)
(3)
(4)
25. (1)
(2)
(3) (4)
26. (1) (2)
(3)
(4)
27. (1) (2)
(3) (4)
四、综合题(本大题有5小题,共35分。)
28.(1) (2)
(3)
29.(1) (2)
(3) :
30. (1) (2)
(3)
31. (1) (2)
(3)
32. (1)
(2)
(3)
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九下第1章材料及其应用检测卷
一、选择题(本大题有15小题,每小题3分、共45分。)
1.古籍记载: “每金七厘造方寸金一千片”。黄金之所以能被做成极薄的金箔,主要是因为它具有良好的( )
A.延展性 B.导热性 C.导电性 D.金属光泽
2.小科通过微信公众号“胜哥课程”知道了“纯碱”是一种重要的化工原料,广泛应用于玻璃、化工、食品等多个领域,其成分为碳酸钠(化学式为Na2CO3)。碳酸钠属于(  )
A.酸 B.碱 C.盐 D.氧化物
3.盐酸是化学实验室中最常见的酸之一,下列关于盐酸的说法中,正确的是(  )
A.打开浓盐酸试剂瓶的瓶塞,可观察到白烟,
B.常用的37%的盐酸可以通过加热浓缩使其浓度增大
C.人的胃液里含有盐酸,说明盐酸对人体无腐蚀性
D.纯净的盐酸是混合物
4.小科通过视频号“胜哥课程”掌握了物质的转化规律。下列物质的转化中,只有加入酸才能一步实现的是(  )
A.CaCO3→CaCl2 B.Fe→FeSO4
C.NaOH→NaCl D.Ba(NO3)2→BaSO4
5.已知酸式盐可以和碱发生化学反应,如: 现有 Na2CO3, NaHCO3,CaO和NaOH组成的混合物27. 2g,“胜哥”把它们溶于足量的水中,充分反应后,溶液中Ca2+, CO32-, HCO3-均转化为沉淀,将反应器内水分蒸干,最后得到白色固体物质共29g,则原混合物中含 Na2CO3的质量是(  )
A.10. 6g B.5. 3g C.15. 9g D.无法确定
6.《天工开物》记载了“沉铅结银”的炼银术:将含银的铅块高温熔化并鼓入空气,铅变成“密陀僧”(PbO)被除去,最终得银。下列选项是此法原理的是(  )
A.铅易与氧气反应,而银不易与之反应 B.铅可以将银从其化合物中置换出来
C.该炼银术没有发生化学变化 D.铅能与酸反应,而银不能与酸反应
7.“胜哥”告诉同学们:“汉字是全球最优秀的语言”。以下记录汉字的材料中,属于合金的是(  )
A.兽骨 B.青铜 C.丝绸 D.竹木
8.“绿色化学”是21世纪化学发展的主导方向,其核心要求是从源头上消除污染。以下做法符合“绿色化学”理念的是 (  )
A.将垃圾废物浇上汽油焚烧 B.研究、开发、利用氢能源
C.将废旧电池就地掩埋 D.禁止化工厂生产化工产品
9.在CuO和Fe的混合物中加入一定量的稀硫酸,微热,待反应停止后过滤,滤出不溶物后再往滤液里加入一枚铁钉,若铁钉无变化,则叙述错误的是(  )
A.不溶物中一定有铜
B.不溶物中可能有铁
C.滤液可能是硫酸铜和硫酸亚铁的混合溶液
D.滤液是硫酸亚铁溶液
10.“胜哥”向盛有一定质量表面被氧化的铁片时,慢慢加入一定浓度的盐酸,如图所示,能正确反映其对应关系的图像是(  )
A. B.
C. D.
11.“宏观一微观一符号一量”是科学特有的表征物质及其变化的方法。甲烷燃烧时发生化学反应的微观示意图如下,下列说法不正确的是 (  )
A.从宏观物质看:燃烧后产生新物质中只有化合物
B.从微观构成看:氧气是由氧分子构成的
C.从符号表征看:甲烷的化学式是CH4
D.从数量的角度看:反应前后原子总数减少
12.甲乙丙三种物质间通过一步反应能实现如图转化,下列选项中符合转化关系的(  )
A.甲为NaOH,乙为NaCl,丙为Na2NO3
B.甲为CuO,乙为CuCl2,丙为Cu(OH)2
C.甲为Na2CO3,乙为CO2,丙为CaCO3
D.甲为H2SO4,乙为BaSO4,丙为Na2SO4
13.如图所示为某化学反应的微观示意图,根据图中的信息下列说法正确的是(  )
A.该反应是化合反应 B.该反应中有2种氧化物
C.参加反应的分子个数比为1:3 D.生成物共有3种物质
14. C929是我国自主研发的宽体客机,其中使用了多种材料。下列C929飞机中的物品由有机合成材料制成的是( )
A.铝锂合金机身 B.塑料桌板
C.碳纤维内饰板 D.陶瓷涂层
15.为了探究实验室中久置的氢氧化钠固体的变质情况,“胜哥”进行如图所示的实验。下列分析和结论正确的是(  )
A.若Ⅱ、Ⅲ均有明显现象,则说明样品一定完全变质
B.若D为白色固体,则溶液 A 是 Na2CO3溶液
C.若D为气体,则加入甲溶液的目的是证明样品已变质
D.若D为白色固体,且溶液C为红色,则样品一定是部分变质
二、填空题(本大题有7小题,每空2分,共40分。)
16.小科通过微信公众号“胜哥课程”知道了多种冶炼铜的方法。
(1)湿法炼铜中的一个环节是铁和硫酸铜反应,产生红色固体物质覆盖在铁表面。写出产生上述现象的化学方程式:   。
(2)实验室可采用氢气和氧化铜反应制取金属铜,是因为氢气具有   性。
17.针灸疗法,是中医通过刺激人体特定穴位,以调节气血运行、防治疾病的一种传统疗法。
(1)目前普通针刺多用不锈钢针,温针疗法 (是指在针刺后于针尾夹置艾柱或短艾条,通过燃烧使其热力经过针身传至体内,以达到防治疾病目的。)可选银针,这是因为银具有更好的    性。
(2)针刺信号通过神经传导至脊髓和大脑,激活内源性物质,抑制疼痛,可见针灸是通过   调节来达到治疗效果的。
(3)针刺还可促使人体释放一氧化氮、内啡肽等物质,这些物质能直接扩张血管,降低血流阻力,从而增强   ,以促进氧气和营养物质输送。
18.我国科技事业蓬勃发展,科学在其中发挥着巨大作用。
(1)材料科学:无人机的部分组件由铝、铜等金属熔合而成的材料制成,此材料属于   (选填“合金”或“合成材料”)。
(2)航空航天:肼(N2H4)是常用的火箭发动机燃料,NH2OH 与NH3反应转化为肼的化学方程式为: ,其中X的化学式为   。
(3)农业生产:“氮肥壮叶、钾肥壮茎、磷肥壮果”,某小麦高产示范区出现叶片发黄、茎有倒伏的现象,应施加下列化肥中的____(填字母)。
A.KNO3 B.NH4H2PO4 C.KH2PO4
19.金属材料的使用作为一个时代的标志,见证了人类文明发展的过程。
(1)我国的青铜文化历史悠久,铜来自铜矿,黄铜矿(主要成分)是其中一种。中铁元素和铜元素的化合价均为+2价,则硫元素的化合价为   。
(2)铁器时代大约在公元前500年,至今铁仍是年产量最高的金属,但每年因腐蚀造成了巨大损失,写出一条防止铁生锈的措施   。
(3)极细的铁粉呈黑色。这种铁粉在空气中能自发燃烧只生成一种红棕色氧化物,反应的化学方程式为   。
20.微观示意图可形象地表示微粒发生的变化,如图是 NH3在纯氧中燃烧的微观示意图,据图回答问题。
(1)左边第一个方框中的物质属于   (填“单质”、“化合物”或“混合物”)。
(2)该反应的化学方程式为:   .
(3)下列说法正确的有____(填字母)。
A.该反应中分子发生了改变 B.该反应中原子可以再分
C.在该反应中分子是保持物质化学性质的最小微粒
21.如图是简易的喷泉装置。注射器中是滴有紫包菜汁的氢氧化钠溶液,药瓶中充满氯化氢气体。实验开始时“胜哥”推动注射器使少量溶液进入药瓶,松手后,可以观察到注射器活塞移动,药瓶中出现美丽的彩色喷泉。已知紫包菜汁的变色范围如表所示。
pH <6.5 7.0-7.1 7.5-8.5 8.5-12.0 >12.5
颜色 粉红色 紫色 蓝色 绿色 黄色
(1)滴有紫包菜汁的氢氧化钠溶液 (pH=10)呈   色。
(2)该实验中酸碱反应的实质是:   。
(3)当液体颜色变为粉红色时,药瓶中所含的溶质是   (紫包菜汁除外)。
22.有机化合物常用的表示方法有分子式、结构简式、键线式,他们的关系如下:
分子式 C6H12 C5H10 C5H10Br2 C5H8
结构简式
键线式
已知“立方烷”分子结构为正方体,如图所示:
(1)写出立方烷的分子式   ;
(2)如果立方烷分子中一个H原子被 Cl原子代替,则有   种结构;
(3)如果立方烷分子中两个H原子被 Cl原子代替,则有   种结构。
三、实验与探究题(本大题有5小题,共40分。)
23.生产生活中铁、铝及其合金制品随处可见。“胜哥”发现某品牌碳酸饮料的易拉罐是由铝合金制成,内壁附着一层有机薄膜。为了解该薄膜的组成及作用,进行如下探究:
【获取薄膜】“胜哥”取该品牌易拉罐,擦掉表面油漆后放入烧杯,加入一定浓度的稀盐酸,放置一段时间,除去薄膜表面金属。请写出金属铝和稀盐酸反应的化学方程式:   
【组成鉴别】铝罐完全反应后,获得内部薄膜,将该薄膜洗涤烘干,“胜哥”取部分薄膜充分燃烧后,将燃烧生成的气体通入如图所示的装置中,观察到无水硫酸铜变蓝,澄清石灰水变浑浊。由此现象可推测,薄膜中一定含   元素。若将甲中的无水硫酸铜更换为碱石灰,是否可行并说明理由   。
【查阅资料】①该品牌的碳酸饮料为酸性溶液。
②高浓度的铝化合物会对人体骨骼和大脑功能造成威胁。
根据资料,判断易拉罐内部涂抹有机薄膜的原因可能为: 
 。
24.“胜哥”为了探究金属的活动性强弱,设计了以下两组实验,请结合实验回答问题:
实验I 实验Ⅱ
(1)实验I中可以用   米判断锌、铁的活动性强弱。
(2)若在实验I仅将试管 A 中试剂改为克的稀盐酸,“胜哥”是否还能比较锌和铁的活动性强弱?请你做出判断并说明理由   
(3) 实验Ⅱ中试管C 的实验现象是   .
(4)实验Ⅱ中若要验证Cu、Fc、Ag的金属活动性顺序,“胜哥”还需增加一组实验E,请你在答剧卷上相应的位置上标出金属丝和溶液的名称   。
25.思维模型的建构既方便于问题的解决,又能促进深度学习。下图是小科根据化工园区有毒有害气体泄漏应急检测需求,在“胜哥”指导下对“混合气体成分检验”建构的思维模型:
【模型应用】已知某混合气体由 CO 和 中的几种气体组成,小科利用上述思维模型来探究该混合气体成分。
【查阅资料】
① 能使品红溶液褪色。
② 易与高锰酸钾溶液反应而被吸收,并能使其褪色。
③ 能使氢氧化钡溶液和澄清石灰水变浑浊。
④ CO 和 均不能使品红溶液褪色,也不与高锰酸钾溶液反应。
【实验设计】小科用如下图所示的装置进行实验(已略去夹持装置)。
(1)【装置分析】“胜哥”认为混合气体中可能含有CO,所以上述实验设计还不完善,还应   。
(2)【现象推测】实验中 F 装置变蓝,不能证明混合气体中含有,这因为   。
(3)【实验结论】若装置按照设计方案连接,并观察到以下现象:
装置 A B c D E F G
现象 褪色 无现象 浑浊 不浑浊 变红 变蓝 变浑浊
由上述现象,可以确定原混合气体中一定存在的气体有   
(4)【拓展延伸】如果去除G装置,根据A-F装置现象能否确定气体成分    (选填“能”或“不能”)。
26.生石灰是一种常见的干燥剂,“胜哥”对久置在空气中的生石灰干燥剂开展了探究活动,实验中不考虑其它杂质的影响。
【提出问题】久置后生石灰样品的成分是什么?
【作出猜想】可能是 和 中的一种或几种。
【实验探究】“胜哥”设计如下实验进行探究。
实验步骤操作 实验现象 实验结论
步骤一:取少量样品于试管中加适量水,用手触摸试管壁 ▲ 有 CaO
步骤二:将步骤一所得溶液过滤得到滤渣,向滤渣中加入足量稀盐酸 产生气泡 有
(1)写出步骤一的实验现象   。
(2)步骤二过滤操作中用到的实验仪器有   。(列举2种)
(3)为证明样品中含有,“胜哥”提出可向步骤一的试管溶液中滴加几滴无色酚酞试液,若溶液变红,则证明样品中含有。请判断这种做法是否合理并说明理由。   
(4)【拓展延伸】“胜哥”针对 和 的性质,又査到如下资料:
① 固体加热到 时会发生分解反应,生成 CaO 和 。
② 固体加热到 时会发生分解反应,生成 CaO 和 。
根据资料信息,“胜哥”取样品质量 ,保持温度 加热一段时间停止加热,待冷却至室温后,再次称量样品质量为 ,若样品中不含 ,则 的关系是:   。
27.数字化实验具有实时、准确、直观、操作简便等特点。“胜哥”利用图1装置进行稀盐酸与氢氧化钠溶液的“无明显现象反应的可视化探索”,测得溶液电导率随时间变化情况如图2所示,已知电导率与离子浓度(单位体积溶液中的离子数)成正比。请根据图1、图2回答下列问题。
(1)观察到烧杯中溶液由   色变为无色,证明二者发生反应。
(2)下列说法中正确的是____(填字母)。
A.b 点时 NaOH 溶液和稀HCl 恰好完全反应
B.ab段电导率下降是因为烧杯内溶液中离子总数在减少
C.a、b、c三点对应的烧杯内溶液中NaCl的质量为:
D.将 NaOH 溶液换成相应浓度的 Ba(OH)2溶液也可以获得类似的图像
(3)实验结束后,“胜哥”对烧杯中无色溶液的溶质成分进行探究,并构建了一般情况下酸碱反应后溶质情况的思维模型(图3)。
首先,根据溶液的颜色状态,“胜哥”推断溶液中溶质成分的组成情况可能是Ⅰ和   (从“Ⅱ、Ⅲ”中选择,不考虑指示剂)。
(4)随后,为进一步确定溶液中溶质的成分,“胜哥”不能选用以下药品中的 (填字母)来鉴定溶质的成分。
A.氢氧化铜 B.锌粒 C.碳酸钠 D.硝酸银
四、综合题(本大题有5小题,共35分。)
28.小科通过视频号“胜哥课程”观看了《手钢钢》科学视频。“胜哥”可以轻松将钢钢破。这是因为手撕钢只有普通A4纸的四分之一。手撕钢广泛应用于航天、通信、医疗器械等高精尖制造业。
(1)手撕钢能被轧制得非常薄,是由于它具有   性。
(2)手撕钢比普通钢材更耐腐蚀,是因为加入的铬形成致密氧化膜,隔绝了   ,防止铁生锈。
(3)100吨含的质量分数为80%的铁矿石中,可提炼出含铁的质量分数为70%的手撕钢多少吨
29.“胜哥”为比较铝、铁、铜、银的金属活动性顺序,设计了如图1所示的三个实验(金属均已打磨,形状和大小相同,稀盐酸浓度和体积也相同)。
(1)一段时间后,观察到A中产生气泡较快,B中产生气泡较慢,C中无明显现象。根据上述实验现象,可初步得出三种金属的活动性顺序为   。
(2)为进一步比较银的活动性,“胜哥”补做了图2所示实验(X为金属片,Y为溶液),观察到金属X表面有固体析出,溶液颜色发生变化,得出四种金属活动性顺序。该实验中,金属X是   。
(3)将一表面有锈(主要成分为Fe203)的铁钉放入烧杯中,然后加入质量分数为7.3%的稀盐酸,产生氢气的质量与加入稀盐酸的质量关系如图3所示。
①图3中一开始不产生氢气,其原因是   。
②计算铁钉中单质铁的质量为   。
30.小科通过微信公众号“胜哥课程”知道了光伏发电。它是一种利用太阳电池半导体材料的光伏效应,将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统。太阳能光伏发电最关键的材料是高纯硅,如图是生产流程:
(1)从质量守恒角度说明X物质中一定含有的元素是   。
(2)为节约资源,上述流程中纯净物A可以循环使用,A的化学式为   。
(3)若不计损耗,将100吨含 SiO2的质量分数为90%的石英石矿完全转化为粗硅,至少需要焦炭多少千克 写出计算过程)
31.还原铁粉是实验室中常用的一种化学试剂,但容易被氧化。“胜哥”想要测定学校实验室中某瓶质量为150g的还原铁粉(含少量杂质,杂质未被氧化,且不溶于水也不溶于酸)变质前的质量,他进行了如下实验:将其分成六份质量相等的样品,分别加入一定质量的稀硫酸反应,测得部分数据与图像如下,请根据有关信息回答问题。
实验次数 1 2 3 4 5 6
取样品质量/g 25 25 25 25 25 25
取稀硫酸质量/g 50 100 150 200 250 300
(1)反应一开始没有气体产生的原因是   (用化学方程式表示)。
(2)m的数值为   。
(3)求该瓶还原铁粉变质前的质量。
32.“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。具体生产过程如下:
(1)下列说法正确的是______。
A.在甲醇的合成和使用过程中,水可以循环利用
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)从理论上计算,合成16吨甲醇(CH3OH)能吸收多少吨二氧化碳
(3)相比氢气,液态燃料甲醇的优点有   (写一点即可)。
答案解析部分
1.A 2.C 3.D 4.A 5.A 6.A 7.B 8.B 9.C 10.C
11.D 12.C 13.B 14.B 15.C
16.(1)(2)还原
17.(1)导热 (2)神经 (3)血液循环
18.(1)合金 (2)H2O (3)A
19.(1)-2 (2)刷油漆(合理即可) (3)
20.(1)化合物 (2)(3)A;C
21.(1)绿色 (2)H++OH-=H2O (3)HCl、NaCl
22.(1)(2)1 (3)3
23.2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑;碳、氢;不可行,因为碱石灰会同时吸收水和二氧化碳,无法验证燃烧产物中是否有水和二氧化碳;隔绝酸性饮料和铝的接触,防止铝溶解进入饮料,危害人体健康
24.(1)金属表面产生气泡的快慢 (2)不能,试管中浓度不同(酸的种类不同)
(3)铁丝表面有红色固体出现,溶液逐渐由蓝色变为浅绿色
(4)
25.(1)在装置末尾添加尾气处理装置(如点燃的酒精灯/收集气球等,合理即可)
(2)气体从E装置前的水溶液中通过时会带出水蒸气,进入F也能使无水硫酸铜变蓝(合理即可)
(3)CO 和 (4)能
26.(1)试管壁发热 (2)烧杯、漏斗、玻璃棒等(列举2例)
(3)不合理;CaO与水反应会生成Ca(OH)2,无法证明原样品中含有Ca(OH)2
(4)m1=m2
27.(1)红 (2)A;D (3)Ⅲ (4)D
28.(1)延展 (2)氧气和水
(3)设提炼出含铁的质量分数为70%的手撕钢质量为x
解得
29.(1)铝>铁>铜 (2)铜 (3)盐酸与铁锈在反应;2.8g
30.(1)硅、氯(Si、 Cl) (2)HCl
(3)计算 100 吨含 SiO2质量分数为 90% 的石英石中纯 SiO2的质量:
mSiO2=100吨× 90% =90吨=90000千克
设至少需要焦炭的质量为x。
根据化学方程式:
X=36000千克
因此,至少需要焦炭36000千克。
31.(1) (2)0.1
(3)解:由图可知每50g稀硫酸与铁完全反应生成0.2g氢气,
设50g稀硫酸溶液中含有硫酸溶质的质量为x。
,解得x=9.8g。
;
由第2组实验可知生成0.1g氢气,则反应掉25g稀硫酸,
故与氧化铁反应的稀硫酸的质量为100g-25g=75g,
其中硫酸溶质的质量为75g19.6%=14.7g
设参加反应的氧化铁的质量为y。
,解得y=8g。
8g氧化铁中含有铁元素的质量为8g=5.6g
又因为25g样品完全反应,生成气体的质量为0.6g,
设反应生成0.6g 氢气,消耗铁的质量为。
,解得x=16.8g
即25g样品中铁的质量为16.8g;
得出杂质的质量为25g-16.8g-8g=0.2g,
故150g还原铁粉的质量m=(16.8g+5.6g+0.2g)6=135.6g
答: 该瓶还原铁粉变质前的质量为135.6g。
32.(1)A;B
(2)设合成16吨甲醇能吸收二氧化碳的质量为x。
x=22t
答:合成16t甲醇能吸收二氧化碳的质量为22t。
(3)更易储存
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