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第2章 物质转化与材料利用(2.6)A
考试时间:100分钟;命题人:
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
题号 一 二 三 四 总分
得分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2.请将答案正确填写在答题卡上
一.选择题(共20小题,共40分)
1.下列材料中属于复合材料的是( )
A.水泥 B.聚氯乙烯 C.玻璃钢 D.天然橡胶
2.通过下列变化,肯定无法得到单质的是( )
①分解反应 ②化合反应 ③置换反应 ④复分解反应.
A.①② B.①④ C.③④ D.②④
3.(2021 纳雍县模拟)材料的变化标志着人类文明的进步.下列用品的材料不是通过化学变化制取的是( )21·世纪*教育网
A.铁器 B.青铜器 C.铝器 D.石器
4.木炭、氢气、一氧化碳分别跟灼热的氧化铜反应,下列叙述正确的是( )
A.反应后都有水生成
B.反应后都有二氧化碳生成
C.反应后都有红色固体生成
D.反应类型均属于置换反应
5.实验室用如图装置模拟炼铁,下列说法正确的是( )
A.磁铁矿的主要成分是Fe2O3
B.氧化铁发生了氧化反应
C.红棕色粉末逐渐变黑
D.实验结束时,先停止通CO,再停止加热
6.能用金属与稀盐酸直接反应制取的是( )
A.CuCl2 B.AgCl C.MgCl2 D.FeCl3
7.如下两个转化都可以通过一步反应实现:CO→CO2、H2SO4→MgSO4.对上述转化过程分析正确的是( )
A.都能通过与非金属单质反应实现
B.都能通过与金属氧化物反应实现
C.都能通过化合反应实现
D.都能通过置换反应实现
8.草木灰是一种肥料,其主要成分是一种含钾元素的化合物,取一定量的草木灰,向其中滴加盐酸产生气泡,该气体能使澄清的石灰水变浑浊.由此现象可以推断草木灰的主要成分是( )
A.K2O B.K2CO3 C.Na2CO3 D.KOH
9.下列试剂能一次鉴别出稀硫酸、氢氧化钡溶液、氢氧化钾溶液的是( )
A.紫色石蕊试液 B.酚酞试液
C.碳酸钙粉末 D.碳酸钾溶液
10.多数食品容易吸收空气中的水分变潮湿,并与空气中的氧气反应而腐败.生产上多在食品中放入一小包Ca0粉末,可使食品保持干燥.现已研究成功在食品中放入一小包铁粉(包裹在多孔泡沫材料中),铁粉吸收水分和氧气变成铁锈,从而保护食品.下列说法不正确的是( )
A.两种干燥剂袋上都要有明显的“勿食”字样
B.Ca0干燥剂保护食品的效果比铁粉干燥剂好
C.铁粉干燥剂能与水和氧气发生化学反应
D.生成铁锈的主要成分是氧化铁
11.张三同学在一次预习中对下列实验现象进行分析,你认为其结论正确的是( )
A.某固体加入稀盐酸,产生无色气体,证明该固体一定含有CO32﹣
B.某无色溶液滴入酚酞试液显红色,该溶液不一定是碱溶液
C.某溶液中滴加BaCl2溶液,产生不溶于稀HNO3的白色沉淀,该溶液中一定含有
SO42﹣
D.验证烧碱溶液中是否含有Cl﹣,先加稀盐酸除去OH﹣,再加AgNO3溶液,有白色沉淀出现,证明含有Cl﹣
12.下列各组变化中,每一转化在一定条件下均能一步实现的是( )
A.①② B.②③ C.①③ D.①②③
13.用一种试剂鉴别盐酸、氯化钠和氢氧化钙三种溶液,应选用的试剂是( )
A.稀硫酸 B.氯化钠溶液
C.碳酸钠溶液 D.氢氧化钠溶液
14.(2021 南岗区模拟)人类的衣、食、住、行都离不开化学。下列叙述中属于材料对人类贡献的是( )
A.建筑楼房 B.制造新冠疫苗 C.生产食品添加剂 D.太空育种
15.通河松花江大桥于2009年建成通车,是连通“哈佳铁路”和“哈同高速”的重要通道,下列相关叙述错误的是( )21cnjy.com
A.在桥梁建设过程中确保节约能源
B.在建设过程中要使用耐冬季低温的材料
C.大桥横跨松花江,江水属于纯净物
D.大桥的建设通车,为通河县的繁荣发展提供了强劲支撑
16.中国林业科学研究院将木材经化学品处理,剥离半纤维素和木质素制成的木材海绵,可以从水中吸附油脂,吸油量可达到其自身重量的16﹣46倍,可重复使用多达10次。这种新型海绵在容量、质量和可重复使用性方面超越了现有的所有其他海绵或吸附剂。下列说法正确的是( )
A.在木质海绵中碳原子不再运动
B.木材海绵能够有效解决石油和化学品泄漏对世界各地的水体造成的破坏
C.木质海绵吸附油污的过程中生成了新物质
D.木质海绵是一种新型化合物
17.2018年11月,承载着哈尔滨“一江居中、南北互动、两岸繁荣”城市梦想的“新东江桥”正式通车。下列相关叙述错误的是( )
A.建设过程中要注意节约能源
B.建设过程中要使用耐冬季低温的材料
C.新东江桥横跨松花江,江水属于纯净物
D.新东江桥的建设为道外区的繁荣发展提供了强劲支撑
18.人们发现组成为铝﹣铜﹣铁﹣铬的准晶体具有低摩擦系数、高硬度、低表面能以及低传热性,正被开发为炒菜锅的镀层,这为准晶体的开发和利用提供了先例.下列关于准晶体的说法不正确的是( )
A.准晶体具有的耐磨性、耐高温、低密度属于物理性质
B.准晶体铝﹣锰合金中的原子是静止不动的
C.准晶体具有良好的抗氧化性属于化学性质
D.准晶体的优良性能将会在材料工业中得到广泛应用
19.我国发射的神舟六号载人飞船,其返回舱的表层有一层叫做“烧蚀层”的特殊物质,返回舱返回时,与大气剧烈摩擦,会在舱表面产生数千度的高温,此时,烧蚀层汽化燃烧保护返回舱不因高温而烧毁,由此,判断下列说法错误的是( )
A.返回舱与大气摩擦生热属于物理变化
B.返回舱返回时,烧蚀层起到了一定的隔热和隔离空气的作用
C.烧蚀层在汽化燃烧时吸收大量的热保护返回舱
D.烧蚀层能使返回舱的着火点升高
20.某废液中只含有Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、Ba(NO3)2三种溶质,为了回收金属、保护环境,小科设计了如图方案(所加试剂均过量),下列判断正确的是( )
A.固体a是铜
B.X一定是Na2SO4
C.溶液B中含有的盐有Ba(NO3)2、NaNO3
D.若回收到6.4g固体a,则加入的铁屑质量为5.6g
二.填空题(共7小题,共24分)
21.正常雨水显弱酸性的原因是 (用化学方程式表示),将雨水放在阳光下暴晒一段时间,其pH会 (选填“变大”、“变小”或“不变”),酸雨的形成与化石燃料燃烧产生的 气体有关.www.21-cn-jy.com
22.盛放石灰水的试剂瓶内壁常附有一层白膜,清洗白膜的方法是先加 ,其反应的化学方程式为 .石灰浆抹的墙一段时间后变得僵硬,这是因为 (用化学方程式表示).为了防止空气受到硫的氧化物(SO2)的污染,可用烧碱液吸收二氧化硫,其反应的化学方程式为 .
23.化学新材料的应用,使人们的生活质量不断提高.如图是不同年代常用的水管.
(1)图示水管中,含有的金属元素是 ,含有的有机合成材料是 .
(2)铸铁管容易生锈.工业上常用稀盐酸来除铁锈(Fe2O3),该反应的化学方程式是 .请你提出一种防止铁制品锈蚀的方法: .
(3)由水管所用材料的变迁,你得到的启示是 .
24.(2021春 濮阳期末)84消毒液(主要成分是次氯酸钠NaClO)、酒精消毒液(含75%的酒精)都是常用的消毒剂。使用消毒剂消毒时,较远处就能闻到消毒剂的气味,是因为 (用分子、原子的知识回答);次氯酸钠中氯元素的化合价为 ;使用酒精消毒时要注意防火,若少量酒精在桌面上燃烧,应立即 。
25.人们的日常生活离不开金属,高科技新材料的开发和应用也需要金属.铁在地壳中以铁矿石的形式存在,早在春秋战国时期已经开始炼铁.请回答:
(1)写出磁铁矿(Fe3O4)与CO反应的化学方程式 .
(2)铁能与氧气反应,写出反应的化学方程式 .
(3)铁在空气中容易被锈蚀,常用以清洗铁制品表面铁锈的物质有 (写化学式);反应的化学方程式为: .
26.2017年4月20日19时41分,搭载着中国首艘太空货运飞船(“天舟一号”)的“长征七号”遥二运载火箭,在中国文昌航天发射场准时点火升空。约596秒后,飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,发射取得圆满成功。
(1)在火箭载着飞船刚离开地面升空的过程中,飞船的动能 (填“增大”或“减小”)。
(2)火箭升空后要与空气发生剧烈摩擦,为不使火箭烧毁,科学家们一方面研制了耐高温的材料,另一方面还在火箭头部涂了一层高温下熔化并汽化的材料,这样可以防止火箭头部被烧坏。请回答,涂这层材料为什么能起到防止烧毁火箭头部的作用?
答: 。
(3)“长征七号”遥二运载火箭采用我国具有自主知识产权的新型液氧煤油发动机,较常规推进剂推力提高50%,推进剂完全燃烧后的产物是 ,它们无毒无害。
27.氦化铝(AlN)具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质,被广泛应用于大规模集成电路生产、陶瓷工业等领域.工业上从铝土矿中获得物质X,从空气中 获得氦气,再将物质X、N2和碳在一定条件下反应制得AlN和CO.氦化铝陶瓷属于 (填“金属材料”或“无机非金属材料”).物质X的化学式 .
实验探究题(3小题,共15分)
28.小强课后协助实验室老师准备试剂.为了演示教材实验,需要氢氧化钠、氯化钡和硫酸铜溶液.如图所示,小强应该在化学药品柜 柜中找到氯化钡和硫酸铜溶液.
当小强分装了少量试剂回到办公室时,发现三瓶药品均未贴标签.于是他灵机一动,用现有的药品鉴别出了三瓶药品.请您帮小强完成报告.
实验步骤 实验现象与结论
29.纳米级Cu2O因具有优良的催化性能备受关注。某兴趣小组同学在《培养中学生基本科学素养的化学实验教学研究》课题组老师的带领下开展了系列研究。21教育名师原创作品
Ⅰ纳米级Cu2O的用途研究
【查阅资料】①氨气是一种有刺激性气味的气体,在高浓度氧气中才能燃烧,生成氮气和水。
②在纳米级Cu2O的催化作用下,氨气与氧气在一定温度下发生以下化学反应:
4NH3+5O2===4NO+6H2O
4NH3+3O2===2N2+6H2O
工业上用NO制备硝酸、氮肥等化工产品。
【实验1】设计图1的实验装置验证氨气在氧气中燃烧:将过量的氧气与氨气分别从a、b两管进气口通入,并在b管上端点燃氨气。实验组需先通入氧气,后通入氨气,理由是_____。
【实验2】设计如图2实验装置,并对生成物进行成分分析。
根据气体成分分析数据,同学们绘制了曲线图(见图3),发现在纳米级Cu2O的催化作用下,300℃时以生产_____为主。若利用后续处理装置模拟硝酸的工业制法,最好将电热丝的温度控制在_____℃左右。
Ⅱ纳米级Cu2O的制备研究
利用某些特殊的细菌,在一定条件下将某岩石中的不溶性硫化铜(CuS)转化为可溶性硫酸铜,进而制得纳米级Cu2O,其流程如图4:
(1)在细菌作用下,岩石中的硫化铜(CuS)与空气中的氧气反应生成硫酸铜,反应的化学方程式为_____。
(2)③中观察到的现象是_____。
(3)在加热条件下,用液态肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2生成Cu2O、N2和H2O,反应的化学方程式为_____,Cu2O中铜元素的化合价是_____。
30.纳米材料常常具有一些特殊性质,纳米铁粉在隐形材料喷涂方面有着球形铁粉无可比拟的优越性,广泛用于国防军工领域。纳米铁粉在空气中容易被氧化。某科学小组通过动手实验制备纳米铁粉。
(1)用图1所示步骤来制取草酸亚铁晶体。硫酸亚铁、草酸钠(Na2C2O4)两溶液发生复分解反应来制备草酸亚铁(FeC2O4)。常温下,草酸亚铁的溶解度较小,写出制备草酸亚铁的化学方程式:__________。
(2)用图2所示方法,焙烧草酸亚铁制取纳米铁粉: FeC2O4 △ Fe+2CO2↑。图2装置中当草酸亚铁粉受热完全变黑,立即将细管口部分放在火焰上烧熔封闭,这样便得到了高纯度的纳米铁粉。分解草酸亚铁的实验前,是否需要排尽装置中的空气,请说明理由:______________。
(3)科学小组将制得的纳米铁粉从一定高度往下倒出,发现铁粉在下落过程中出现大量的火花,漂亮纷呈,请对此现象做出解释:__________。
四、解答题(共4小题,共21分)
31.某化学小组同学用石灰石(杂质不与酸反应,也不溶于水)和稀盐酸反应制取二氧化碳后,利用所得废液测定一瓶Na2CO3溶液中溶质的质量分数.他们将废液过滤,然后向滤液中慢慢滴加该Na2CO3溶液,加入Na2CO3溶液的质量与生成沉淀质量的关系如下图所示.(反应的化学方程式为Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl).请回答:
(1)该瓶废液中的溶质有 (写化学式).
(2)计算这瓶Na2CO3溶液中溶质的质量分数.(写出计算过程)
32.某兴趣小组为了测定草木灰中K2CO3的含量,取现有草木灰69g,逐滴加入溶质质量分数为7.3%的稀盐酸至恰好完全反应(假设草木灰除K2CO3外,其他物质均不溶于水,也不与稀盐酸反应),生成标准状况下(0℃,l atm)的CO21.12L.试通过计算回答下列问题:21·cn·jy·com
(1)设标准状况下,44g CO2气体的体积为22.4L,则1.12L CO2气体的质量是 g.
(2)加入稀盐酸的质量是 g.
(3)求草木灰中K2CO3的质量分数(写出解题过程).
33.(2021秋 通州区期末)阅读下面科普短文。
气凝胶是一种固体,呈半透明淡蓝色,是世界上密度最小的固体。又叫“冻住的烟”或“蓝烟”。
由于气凝胶中一般80%以上是空气,所以有非常好的隔热效果。制作宇航服时,加入18mm厚气凝胶层,帮助宇航员保持身体恒温。2·1·c·n·j·y
2018年孙言等人制备了不同密度的二氧化硅气凝胶,并测定其比表面积、平均孔径和平均孔体积,结果如表所示。【出处:21教育名师】
气凝胶密度/kg/m3 比表面积/m2/g 平均孔径/mm 平均孔体积/cm3/g
11 648 47 7.6
25 698 34 7.1
38 927 31 6.0
我国科研人员使用导热系数测试仪比较三种密度二氧化硅气凝胶的隔热性能。他们在常压下测定了上述样品在不同温度时的导热系数,结果如图。图中导热系数越小,表明二氧化硅气凝胶隔热性能越好。
气凝胶非常坚固耐用,熔点高,导热性和折射率都很低,绝缘能力比最好的玻璃纤维强39倍。因此,气凝胶的应用领域十分广泛。
依据文章内容回答下列问题。
(1)由文章可知,气凝胶的物理性质 (填两条即可)。
(2)二氧化硅(SiO2)属于 (填字母序号)。
A.混合物
B.化合物
C.氧化物
(3)结合表分析,其他条件相同,在研究的实验范围内,下列说法正确的是 (填字母序号)。
A.样品平均孔径和平均孔体积越大,比表面积越大
B.样品平均孔径和平均孔体积越大,密度越小
C.样品比表面积越大,密度越大
(4)判断下列说法是否正确(填“对”或“错”)。
①气凝胶具有非常好的隔热效果是因为其中80%以上是空气 。
②气凝胶具有广阔的应用前景 。
(5)对比图中三条曲线,得出的实验结论是 。
34.化学促进科学技术发展
(1)新高能材料的研究
2017年1月27日,《科学》上报道我国科学家团队成功合成世界首个全氮阴离子盐,占领新一代超高能含能材料研究国际制高点。该盐可简略表示如图1,请仔细观察如图1:
①由5个氮原子构成的全氮阴离子的符号是 。
②全氮阴离子盐化学式可表示为 。
(2)合金材料的研发
①合金的很多性能与组成它们的纯金属不同。图2能表示锡铅合金的是 (填序号“a”“b”或“c”)
②镁合金被誉为“21世纪绿色金属结构材料”。 Mg17Al12是一种特殊的镁合金,通常选择真空熔炼而非空气中熔炼的原因是 (任写一个化学方程式)。该合金是一种储氢材料,完全吸氢MgH2和Al,“储氢过程”属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(3)CO2的绿色利用
①目前处理CO2的一种方法是在催化剂作用下,利用H2使CO2转化为甲烷井得到水。该反应的化学方程式为 。
②如图2是以“铁氧化物”为催化剂,利用太阳能将CO2资源化利用的方法之一,这一转化过程中总的化学方程式可表示为 。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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第2章 物质转化与材料利用(2.6)A答题卡
试卷类型:A
姓名:______________班级:______________
准考证号
一.选择题(共20小题,共40分)(请用2B铅笔填涂)
1.[A][B][C][D] 2.[A][B][C][D] 3.[A][B][C][D] 4.[A][B][C][D] 5.[A][B][C][D] 6.[A][B][C][D] 7.[A][B][C][D] 8.[A][B][C][D] 9.[A][B][C][D] 10.[A][B][C][D] 11.[A][B][C][D] 12.[A][B][C][D] 13.[A][B][C][D] 14.[A][B][C][D] 15.[A][B][C][D] 16.[A][B][C][D] 17.[A][B][C][D] 18.[A][B][C][D] 19.[A][B][C][D] 20.[A][B][C][D]
二.填空题(共7小题,共24份)(请在各试题的答题区内作答)
21. 22. 23. 24. 25. 26. 27.
三.实验探究题(共3小题,共15分)(请在各试题的答题区内作答)
28.答:
29.答:
30.答:
四.解答题(共4小题,共21分)(请在各试题的答题区内作答)
31.答:
32.答:
33.答:
34.答:
条 码 粘 贴 处
(正面朝上贴在此虚线框内)
缺考标记
考生禁止填涂缺考标记 !只能由监考老师负责用黑色字迹的签字笔填涂。
注意事项
1、答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚。
2、请将准考证条码粘贴在右侧的[条码粘贴处]的方框内
3、选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须用0.5毫米黑色字迹的签字笔填写,字体工整
4、请按题号顺序在各题的答题区内作答,超出范围的答案无效,在草纸、试卷上作答无效。
5、保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、刮纸刀。
6、填涂样例 正确 [■] 错误 [--][√] [×]
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第2章 物质转化与材料利用(2.6)A
考试时间:100分钟;命题人:
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
题号 一 二 三 四 总分
得分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2.请将答案正确填写在答题卡上
一.选择题(共20小题,共40分)
1.下列材料中属于复合材料的是( )
A.水泥 B.聚氯乙烯 C.玻璃钢 D.天然橡胶
【解答】解:A.水泥属于无机非金属材料,故错误;
B.聚氯乙烯是一种塑料,塑料属于合成材料,故错误;
C.玻璃钢是由玻璃与树脂混合成的,前者是无机非金属材料,后者是有机高分子合成材料,故玻璃钢是两种材料复合成的,故正确;21世纪教育网版权所有
D.天然橡胶属于天然材料,故错误。
故选:C。
2.通过下列变化,肯定无法得到单质的是( )
①分解反应 ②化合反应 ③置换反应 ④复分解反应.
A.①② B.①④ C.③④ D.②④
【解答】解:①分解反应可能生成单质,例如电解水可以得到氢气和氧气,氢气和氧气都属于单质;
②化合反应是由两种或两种以上的物质反应生成的一种物质,生成物属于化合物;
③置换反应是指由一种单质和一种化合物反应,生成另外一种单质和一种化合物的反应,生成物中含有单质;
④复分解反应的反应物和生成物都是化合物。
故选:D。
3.(2021 纳雍县模拟)材料的变化标志着人类文明的进步.下列用品的材料不是通过化学变化制取的是( )21·世纪*教育网
A.铁器 B.青铜器 C.铝器 D.石器
【解答】解:A、铁器的材料铁冶炼过程中有新物质生成,属于化学变化。
B、青铜器的材料铜冶炼过程中有新物质生成,属于化学变化。
C、铝器的材料铝冶炼过程中有新物质生成,属于化学变化。
D、石器的材料石头开采过程中只是形状发生改变,没有新物质生成,属于物理变化。
故选:D。
4.木炭、氢气、一氧化碳分别跟灼热的氧化铜反应,下列叙述正确的是( )
A.反应后都有水生成
B.反应后都有二氧化碳生成
C.反应后都有红色固体生成
D.反应类型均属于置换反应
【解答】解:A、由 C+2CuO 2Cu+CO2↑,CO+CuO Cu+CO2 可知A选项不对。
B、由H2+CuO Cu+H2O 可知B选项不对。
C、由以上三个反应可以看出,反应中都生成铜,现象为黑色变成红色,故C选项正确。
D、在CO+CuO Cu+CO2 反应中,由于反应物都是化合物,所以不是置换反应,故D选项不对。
故选:C。
5.实验室用如图装置模拟炼铁,下列说法正确的是( )
A.磁铁矿的主要成分是Fe2O3
B.氧化铁发生了氧化反应
C.红棕色粉末逐渐变黑
D.实验结束时,先停止通CO,再停止加热
【解答】解:A、磁铁矿的主要成分是Fe3O4,故选项说法错误。
B、氧化铁失去了氧,发生了还原反应,故选项说法错误。
C、一氧化碳具有还原性,能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,实验进行一段时间后,玻璃管中出现的现象是红棕色粉末逐渐变黑,故选项说法正确。www-2-1-cnjy-com
D、实验结束时应先熄灭酒精灯,要继续通入一氧化碳,直至玻璃管冷却,以防止生成的铁再次被氧化,故选项说法错误。21*cnjy*com
故选:C。
6.能用金属与稀盐酸直接反应制取的是( )
A.CuCl2 B.AgCl C.MgCl2 D.FeCl3
【解答】解:A、铜在氢之后,不能与盐酸反应生成氯化铜,故A错误;
B、银在氢之后,不能与盐酸反应生成氯化银,故B错误;
C、镁和盐酸反应生成氯化镁和氢气,故C正确;
D、铁与盐酸反应生成的氯化亚铁和氢气,不会生成氯化铁,故D错误。
故选:C。
7.如下两个转化都可以通过一步反应实现:CO→CO2、H2SO4→MgSO4.对上述转化过程分析正确的是( )
A.都能通过与非金属单质反应实现
B.都能通过与金属氧化物反应实现
C.都能通过化合反应实现
D.都能通过置换反应实现
【解答】解:A、一氧化碳和氧气反应生成二氧化碳,属于一氧化碳与非金属单质反应,但是硫酸到硫酸镁不能通过硫酸与非金属单质反应实现,故A错;
B、一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,硫酸与氧化镁反应生成硫酸镁和水,所以都能通过与金属氧化物反应实现,故B正确;
C、一氧化碳和氧气反应生成二氧化碳,属于化合反应,但是硫酸到硫酸镁不能通过化合反应实现,故C错;
D、镁与硫酸反应生成硫酸镁和氢气,属于置换反应,一氧化碳到二氧化碳不能通过置换反应实现,故D错。
故选:B。
8.草木灰是一种肥料,其主要成分是一种含钾元素的化合物,取一定量的草木灰,向其中滴加盐酸产生气泡,该气体能使澄清的石灰水变浑浊.由此现象可以推断草木灰的主要成分是( )
A.K2O B.K2CO3 C.Na2CO3 D.KOH
【解答】解:根据草木灰的主要成分是一种含钾元素的化合物,可知草木灰中含有钾元素;根据滴加盐酸产生气体,气体能使石灰水变浑浊,可推断此气体为二氧化碳,碳酸根能与盐酸反应生成二氧化碳,故草木灰中含有碳酸根离子,故草木灰的主要成分为碳酸钾。
故选:B。
9.下列试剂能一次鉴别出稀硫酸、氢氧化钡溶液、氢氧化钾溶液的是( )
A.紫色石蕊试液 B.酚酞试液
C.碳酸钙粉末 D.碳酸钾溶液
【解答】解:A、紫色石蕊溶液遇酸性溶液变红,遇碱性溶液变蓝,稀硫酸、氢氧化钡溶液、氢氧化钾溶液分别显酸性、碱性、碱性,使石蕊溶液分别显示红色、蓝色、蓝色,能出现三种明显不同的现象,可以鉴别,故选项正确。
B、无色酚酞溶液遇酸性溶液不变色,遇碱性溶液变红色,稀硫酸、氢氧化钡溶液、氢氧化钾溶液分别显酸性、碱性、碱性,使酚酞溶液分别显示无色、红色、红色,不能出现三种明显不同的现象,不能鉴别,故选项错误。
C、碳酸钙粉末与稀硫酸反应生成硫酸钙、水和二氧化碳,与氢氧化钡溶液、氢氧化钾溶液均不反应,不能鉴别,故选项错误。
D、K2CO3与稀硫酸反应产生二氧化碳气体,与氢氧化钡溶液反应产生碳酸钡白色沉淀,与氢氧化钾溶液不反应;分别滴加K2CO3溶液,产生气泡的是稀硫酸,产生白色沉淀的是氢氧化钡溶液,无明显变化的是氢氧化钾溶液;能出现三种明显不同的现象,可以鉴别,故选项正确。
故选:D。
10.多数食品容易吸收空气中的水分变潮湿,并与空气中的氧气反应而腐败.生产上多在食品中放入一小包Ca0粉末,可使食品保持干燥.现已研究成功在食品中放入一小包铁粉(包裹在多孔泡沫材料中),铁粉吸收水分和氧气变成铁锈,从而保护食品.下列说法不正确的是( )
A.两种干燥剂袋上都要有明显的“勿食”字样
B.Ca0干燥剂保护食品的效果比铁粉干燥剂好
C.铁粉干燥剂能与水和氧气发生化学反应
D.生成铁锈的主要成分是氧化铁
【解答】解:A、氧化钙具有腐蚀性,铁粉不能食用,所以两种干燥剂袋上都要有明显的“勿食”字样,故A正确;
B、铁生锈需要有氧气和水并存,在食品包装中加入铁粉不仅能吸水,还能除去氧气,故其干燥效果比氧化钙好,故B错误;
C、铁生锈需要水和氧气并存,故铁粉干燥剂能与水和氧气发生化学反应,故C正确;
D、铁与氧气和水反应生成的铁锈的主要成分是氧化铁,铁锈属于混合物,故D正确;
故选:B。
11.张三同学在一次预习中对下列实验现象进行分析,你认为其结论正确的是( )
A.某固体加入稀盐酸,产生无色气体,证明该固体一定含有CO32﹣
B.某无色溶液滴入酚酞试液显红色,该溶液不一定是碱溶液
C.某溶液中滴加BaCl2溶液,产生不溶于稀HNO3的白色沉淀,该溶液中一定含有SO42﹣
D.验证烧碱溶液中是否含有Cl﹣,先加稀盐酸除去OH﹣,再加AgNO3溶液,有白色沉淀出现,证明含有Cl﹣
【解答】解:A、某固体加入稀盐酸,产生无色气体,不能证明该固体一定含有CO32﹣,因为该固体也可能是铁、镁、锌等物质,该选项说法不正确;
B、某无色溶液滴入酚酞试液显红色,该溶液不一定是碱溶液,例如碳酸钠溶液显碱性,能使酚酞试液变红色,但是碳酸钠不属于碱,属于盐,该选项说法正确;
C、某溶液中滴加BaCl2溶液,产生不溶于稀HNO3的白色沉淀,该溶液中不一定含有SO42﹣,也可能含有银离子,因为银离子能和氯离子结合成白色沉淀﹣﹣氯化银,氯化银不溶于稀硝酸,该选项说法不正确;
D、如果先加稀盐酸,则会带入Cl﹣,就无法检验烧碱溶液中是否含有Cl﹣了,该选项说法不正确。
故选:B。
12.下列各组变化中,每一转化在一定条件下均能一步实现的是( )
A.①② B.②③ C.①③ D.①②③
【解答】解:
根据题目给出的信息可知:①一氧化碳燃烧生成二氧化碳,二氧化碳进行光合作用生成氧气,碳不充分燃烧生成一氧化碳;②中铜和氧气在加热的条件下生成氧化铜,氧化铜和硫酸生成硫酸铜和水,硫酸铜和铁反应生成硫酸亚铁和铜;③中碳酸钠和硫酸反应生成硫酸钠和水和二氧化碳,硫酸钠与氢氧化钡反应生成硫酸钡白色沉淀和氢氧化钠,氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠。2-1-c-n-j-y
故选:D。
13.用一种试剂鉴别盐酸、氯化钠和氢氧化钙三种溶液,应选用的试剂是( )
A.稀硫酸 B.氯化钠溶液
C.碳酸钠溶液 D.氢氧化钠溶液
【解答】解:A、稀硫酸溶液与稀盐酸、氯化钠溶液混合,都不发生反应,无法鉴别出盐酸和氯化钠溶液,所以该溶液不能鉴别出三种溶液,故A错误;
B、氯化钠溶液不与稀盐酸、氯化钠溶液、氢氧化钙发生反应,混合后均无现象,该溶液无法鉴别三种溶液,故B错误;
C、碳酸钠溶液和稀盐酸反应产生二氧化碳气体,和氯化钠不反应,和氢氧化钙反应生成白色沉淀,三种溶液与碳酸钠溶液混合出现三种明显不同的现象,可鉴别三种溶液,故C正确;
D、氢氧化钠溶液与盐酸反应生成氯化钾和水,但无明显变化,与氢氧化钙、氯化钠溶液混合均不反应,无法鉴别,故D错误。
故选:C。
14.(2021 南岗区模拟)人类的衣、食、住、行都离不开化学。下列叙述中属于材料对人类贡献的是( )
A.建筑楼房 B.制造新冠疫苗 C.生产食品添加剂 D.太空育种
【解答】解:A.建筑楼房所需的钢材、水泥、砖、瓦等都是利用化学制取的材料,符合题意;
B.制造新冠疫苗是利用生物、化学技术研制的新药品,不合题意;
C.生产食品添加剂是利用化学知识研制的新物质,不是新材料,不合题意;
D.太空育种是利用物理、生物等方面的知识进行种子的培育,不属于新材料,不合题意。
故选:A。
15.通河松花江大桥于2009年建成通车,是连通“哈佳铁路”和“哈同高速”的重要通道,下列相关叙述错误的是( )21cnjy.com
A.在桥梁建设过程中确保节约能源
B.在建设过程中要使用耐冬季低温的材料
C.大桥横跨松花江,江水属于纯净物
D.大桥的建设通车,为通河县的繁荣发展提供了强劲支撑
【解答】解:A、在桥梁建设过程中确保节约能源,有利于节约资源,故选项说法正确。
B、通河冬季寒冷,在建设过程中要使用耐冬季低温的材料,故选项说法正确。
C、江水中含有水、可溶性杂质、不溶性杂质等,属于混合物,故选项说法错误。
D、通河松花江大桥是连通“哈佳铁路”和“哈同高速”的重要通道,通河松花江大桥是连通“哈佳铁路”和“哈同高速”的重要通道,故选项说法正确。
故选:C。
16.中国林业科学研究院将木材经化学品处理,剥离半纤维素和木质素制成的木材海绵,可以从水中吸附油脂,吸油量可达到其自身重量的16﹣46倍,可重复使用多达10次。这种新型海绵在容量、质量和可重复使用性方面超越了现有的所有其他海绵或吸附剂。下列说法正确的是( )
A.在木质海绵中碳原子不再运动
B.木材海绵能够有效解决石油和化学品泄漏对世界各地的水体造成的破坏
C.木质海绵吸附油污的过程中生成了新物质
D.木质海绵是一种新型化合物
【解答】解:A.原子是不断运动的,故错误;
B.从题干中可知木质海绵具有很强的吸附性,能有效解决石油和化学品泄漏对世界各地的水体造成的破坏,故正确;21教育网
C.吸附性属于物理性质,吸附过程中没有生成新物质,故错误;
D.从木质海绵制作过程可知,其属于混合物。故错误。
故选:B。
17.2018年11月,承载着哈尔滨“一江居中、南北互动、两岸繁荣”城市梦想的“新东江桥”正式通车。下列相关叙述错误的是( )
A.建设过程中要注意节约能源
B.建设过程中要使用耐冬季低温的材料
C.新东江桥横跨松花江,江水属于纯净物
D.新东江桥的建设为道外区的繁荣发展提供了强劲支撑
【解答】解:A.建设过程中要注意节约能源,故正确;
B.哈尔滨温度低,所以建设过程中要使用耐冬季低温的材料,故正确;
C.江水中含有多种物质,属于混合物,故错误;
D.新东江桥的建设提供的便利的交通,为道外区的繁荣发展提供了强劲支撑,故正确。
故选:C。
18.人们发现组成为铝﹣铜﹣铁﹣铬的准晶体具有低摩擦系数、高硬度、低表面能以及低传热性,正被开发为炒菜锅的镀层,这为准晶体的开发和利用提供了先例.下列关于准晶体的说法不正确的是( )
A.准晶体具有的耐磨性、耐高温、低密度属于物理性质
B.准晶体铝﹣锰合金中的原子是静止不动的
C.准晶体具有良好的抗氧化性属于化学性质
D.准晶体的优良性能将会在材料工业中得到广泛应用
【解答】解:A、物质不需通过化学变化就表现出来的性质叫物理性质,耐磨性、耐高温、低密度属于物理性质,故A正确;
B、原子是不断运动的,故B错误;
C、物质通过化学变化表现出来的性质叫化学性质,抗氧化性属于化学性质,故C正确;
D、准晶体的优良性能将会在材料工业中得到广泛应用,故D正确。
故选:B。
19.我国发射的神舟六号载人飞船,其返回舱的表层有一层叫做“烧蚀层”的特殊物质,返回舱返回时,与大气剧烈摩擦,会在舱表面产生数千度的高温,此时,烧蚀层汽化燃烧保护返回舱不因高温而烧毁,由此,判断下列说法错误的是( )
A.返回舱与大气摩擦生热属于物理变化
B.返回舱返回时,烧蚀层起到了一定的隔热和隔离空气的作用
C.烧蚀层在汽化燃烧时吸收大量的热保护返回舱
D.烧蚀层能使返回舱的着火点升高
【解答】解:A、返回舱与大气摩擦生热没有新物质生成,属于物理变化,故正确。
B、烧蚀层可以起到起到了一定的隔热和隔离空气的作用,故正确。
C、“烧蚀层“的物质在遇到高温时会发生熔化和汽化现象,在熔化和汽化时能吸收大量的热,故可以保证飞船温度不至于太高,故正确;
D、物质的着火点一般是不能改变的,烧蚀层不能使返回舱的着火点升高,故错误;
故选:D。
20.某废液中只含有Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、Ba(NO3)2三种溶质,为了回收金属、保护环境,小科设计了如图方案(所加试剂均过量),下列判断正确的是( )
A.固体a是铜
B.X一定是Na2SO4
C.溶液B中含有的盐有Ba(NO3)2、NaNO3
D.若回收到6.4g固体a,则加入的铁屑质量为5.6g
【解答】解:由于铁的金属活动性大于铜,由题意可知,向废液中加入过量的铁屑,铁能与硝酸铜反应生成了铜和硝酸亚铁,过滤时得到的固体a中应含有铁和铜,向滤液中加入氢氧化钠时,硝酸亚铁能与氢氧化钠反应生成了氢氧化亚铁沉淀和硝酸钠,氢氧化亚铁在空气中已被氧化为氢氧化铁;为了除去钡离子,应加入硫酸钠、碳酸钠等。所以:
A、由上述分析可知,固体a是铜、铁,故A错误;
B、由上述分析可知,X可能是Na2SO4、Na2CO3,故B错误
C、由上述分析可知,溶液B中含有的盐有Ba(NO3)2、NaNO3,故C正确;
D、由于铁的量是过量的,若回收到6.4g固体a,则加入的铁屑质量不一定为5.6g。故D错误。
故选:C。
二.填空题(共7小题,共24分)
21.正常雨水显弱酸性的原因是 (用化学方程式表示),将雨水放在阳光下暴晒一段时间,其pH会 (选填“变大”、“变小”或“不变”),酸雨的形成与化石燃料燃烧产生的 气体有关.www.21-cn-jy.com
【解答】解:酸雨是指pH<5.6的降水,煤的燃烧是导致酸雨形成的主要原因.而正常雨水的pH约为5.6,原因是空气中的二氧化碳溶于水生成碳酸,反应的化学方程式为CO2+H2O═H2CO3.碳酸不稳定,雨水放在阳光下暴晒一段时间易分解,酸性减弱,其pH会增大,酸雨的形成与化石燃料燃烧产生的二氧化硫气体有关;
故答案为:CO2+H2O═H2CO3;变大;二氧化硫.
22.盛放石灰水的试剂瓶内壁常附有一层白膜,清洗白膜的方法是先加 ,其反应的化学方程式为 .石灰浆抹的墙一段时间后变得僵硬,这是因为 (用化学方程式表示).为了防止空气受到硫的氧化物(SO2)的污染,可用烧碱液吸收二氧化硫,其反应的化学方程式为 .
【解答】解:石灰水的主要成分是氢氧化钙[或Ca(OH)2],可与空气中的二氧化碳反应生成坚硬的碳酸钙.碳酸钙可与稀盐酸反应生成溶于水的氯化钙、水和二氧化碳.石灰膏抹的墙过一段时间后变得坚硬,是因为生成了碳酸钙的缘故,氢氧化钙和空气中的二氧化碳生成了碳酸钙和水,SO2为酸性氧化物,可以与碱反应生成盐和水(碱+酸性氧化物═盐+水),注意不要生成Na2SO4;
故答案为:盐酸、CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O;Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O; 2NaOH+SO2═Na2SO3+H2O.
23.化学新材料的应用,使人们的生活质量不断提高.如图是不同年代常用的水管.
(1)图示水管中,含有的金属元素是 ,含有的有机合成材料是 .
(2)铸铁管容易生锈.工业上常用稀盐酸来除铁锈(Fe2O3),该反应的化学方程式是 .请你提出一种防止铁制品锈蚀的方法: .
(3)由水管所用材料的变迁,你得到的启示是 .
【解答】解:(1)图示水管中,含有的金属元素是Fe、Zn,含有的有机合成材料是塑料,故填:Fe、Zn,塑料;
(2)氧化铁能与盐酸反应生成氯化铁和水,在铁制品表面涂漆能起到防锈的作用,故填:Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O,在铁制品表面涂漆;【版权所有:21教育】
(3)化学对人类社会的进步起到了推进作用,故填:化学对社会进步和人类文明有重要贡献.
24.(2021春 濮阳期末)84消毒液(主要成分是次氯酸钠NaClO)、酒精消毒液(含75%的酒精)都是常用的消毒剂。使用消毒剂消毒时,较远处就能闻到消毒剂的气味,是因为 (用分子、原子的知识回答);次氯酸钠中氯元素的化合价为 ;使用酒精消毒时要注意防火,若少量酒精在桌面上燃烧,应立即 。
【解答】解:分子是在不断运动的,所以使用消毒剂消毒时,较远处就能闻到消毒剂的气味;次氯酸钠(NaClO)是“84消毒液”的有效成分,次氯酸钠中钠为+1价,氧为﹣2价,设氯化合价为x,化合物中正负化合价代数和为0,(+1)+(﹣2)+x=0x,x=+1;使用酒精消毒时要注意防火,若少量酒精在桌面上燃烧,应立即用湿抹布盖灭,这是采用了隔绝氧气和降温至着火点以下的原理来灭火。
故答案为:分子在不断运动;+1;用湿抹布盖灭。
25.人们的日常生活离不开金属,高科技新材料的开发和应用也需要金属.铁在地壳中以铁矿石的形式存在,早在春秋战国时期已经开始炼铁.请回答:
(1)写出磁铁矿(Fe3O4)与CO反应的化学方程式 .
(2)铁能与氧气反应,写出反应的化学方程式 .
(3)铁在空气中容易被锈蚀,常用以清洗铁制品表面铁锈的物质有 (写化学式);反应的化学方程式为: .
【解答】解:(1)由于一氧化碳具有还原性,因此常用来炼铁,在高温条件下可以和某些金属氧化物反应生成金属和二氧化碳,故答案为:Fe3O4+4CO3Fe+4CO2
(2)铁在纯净的氧气中燃烧生成四氧化三铁,故答案为:3Fe+2O2Fe3O4
(3)由于铁锈能够和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和水,因此常用稀盐酸或稀硫酸除锈,故答案为:HCl,6HCl+Fe2O3═2FeCl3+3H2O(合理即可)【来源:21cnj*y.co*m】
26.2017年4月20日19时41分,搭载着中国首艘太空货运飞船(“天舟一号”)的“长征七号”遥二运载火箭,在中国文昌航天发射场准时点火升空。约596秒后,飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,发射取得圆满成功。
(1)在火箭载着飞船刚离开地面升空的过程中,飞船的动能 (填“增大”或“减小”)。
(2)火箭升空后要与空气发生剧烈摩擦,为不使火箭烧毁,科学家们一方面研制了耐高温的材料,另一方面还在火箭头部涂了一层高温下熔化并汽化的材料,这样可以防止火箭头部被烧坏。请回答,涂这层材料为什么能起到防止烧毁火箭头部的作用?
答: 。
(3)“长征七号”遥二运载火箭采用我国具有自主知识产权的新型液氧煤油发动机,较常规推进剂推力提高50%,推进剂完全燃烧后的产物是 ,它们无毒无害。
【解答】解:
(1)在火箭载着飞船刚刚离开地面升空的过程中,飞船是加速升空,飞船的质量不变,动能增大;
(2)由物质的三态的变化可知,物质由固态变为液态的过程叫熔化,由液态变为气态的过程叫汽化,物态变化中,熔化、汽化是吸热的,能起到降温的作用。
(3)推进剂完全燃烧后的产物是二氧化碳和水,它们无毒无害;
答案:(1)增大;(2)火箭头部的特殊材料熔化并汽化,而熔化和汽化都要吸热,使火箭头部温度不致过高,因而不会被烧毁。(3)二氧化碳和水。
27.氦化铝(AlN)具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质,被广泛应用于大规模集成电路生产、陶瓷工业等领域.工业上从铝土矿中获得物质X,从空气中 获得氦气,再将物质X、N2和碳在一定条件下反应制得AlN和CO.氦化铝陶瓷属于 (填“金属材料”或“无机非金属材料”).物质X的化学式 .
【解答】解:由材料分类的知识可知,氮化铝陶瓷属于无机非金属材料,由于其成分中不含有机物和金属,所以不属于金属材料和有机合成材料;
由于物质X、N2和碳在一定条件下反应制得AlN和CO,由质量守恒定律可知,物质X的化学式是 Al2O3
故答案为:③;Al2O3;
实验探究题(3小题,共15分)
28.小强课后协助实验室老师准备试剂.为了演示教材实验,需要氢氧化钠、氯化钡和硫酸铜溶液.如图所示,小强应该在化学药品柜 柜中找到氯化钡和硫酸铜溶液.
当小强分装了少量试剂回到办公室时,发现三瓶药品均未贴标签.于是他灵机一动,用现有的药品鉴别出了三瓶药品.请您帮小强完成报告.
实验步骤 实验现象与结论
【解答】解:由于氯化钡和硫酸铜都属于盐,可以在盐柜中找到氯化钠和硫酸铜溶液.由于硫酸铜溶液显蓝色可以首先鉴别出来,再根据氢氧化钠能硫酸铜反应产生蓝色沉淀再将氢氧化钠鉴别出来,氯化钡能与硫酸铜反应成白色沉淀可将氯化钡鉴别出来.所以填表如下:【来源:21·世纪·教育·网】
实验步骤 实验现象与结论
观察溶液颜色 溶液呈蓝色为硫酸铜溶液;无色的为氢氧化钠溶液或氯化钡溶液
分别取少量两种无色溶液于两支试管中,分别滴加少量的硫酸铜溶液,振荡,观察现象 产生蓝色沉淀的为氢氧化钠溶液;产生白色沉淀的为氯化钡溶液
故答案为:盐柜中找到氯化钠和硫酸铜溶液;
实验步骤 实验现象与结论
观察溶液颜色 溶液呈蓝色为硫酸铜溶液;无色的为氢氧化钠溶液或氯化钡溶液
分别取少量两种无色溶液于两支试管中,分别滴加少量的硫酸铜溶液,振荡,观察现象 产生蓝色沉淀的为氢氧化钠溶液;产生白色沉淀的为氯化钡溶液
29.纳米级Cu2O因具有优良的催化性能备受关注。某兴趣小组同学在《培养中学生基本科学素养的化学实验教学研究》课题组老师的带领下开展了系列研究。21教育名师原创作品
Ⅰ纳米级Cu2O的用途研究
【查阅资料】①氨气是一种有刺激性气味的气体,在高浓度氧气中才能燃烧,生成氮气和水。
②在纳米级Cu2O的催化作用下,氨气与氧气在一定温度下发生以下化学反应:
4NH3+5O2===4NO+6H2O
4NH3+3O2===2N2+6H2O
工业上用NO制备硝酸、氮肥等化工产品。
【实验1】设计图1的实验装置验证氨气在氧气中燃烧:将过量的氧气与氨气分别从a、b两管进气口通入,并在b管上端点燃氨气。实验组需先通入氧气,后通入氨气,理由是_____。
【实验2】设计如图2实验装置,并对生成物进行成分分析。
根据气体成分分析数据,同学们绘制了曲线图(见图3),发现在纳米级Cu2O的催化作用下,300℃时以生产_____为主。若利用后续处理装置模拟硝酸的工业制法,最好将电热丝的温度控制在_____℃左右。
Ⅱ纳米级Cu2O的制备研究
利用某些特殊的细菌,在一定条件下将某岩石中的不溶性硫化铜(CuS)转化为可溶性硫酸铜,进而制得纳米级Cu2O,其流程如图4:
(1)在细菌作用下,岩石中的硫化铜(CuS)与空气中的氧气反应生成硫酸铜,反应的化学方程式为_____。
(2)③中观察到的现象是_____。
(3)在加热条件下,用液态肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2生成Cu2O、N2和H2O,反应的化学方程式为_____,Cu2O中铜元素的化合价是_____。
【答案】 NH3在空气中不能点燃,并且NH3逸出会造成污染 氮气 900 CuS+2O2CuSO4 产生蓝色沉淀 N2H4+4Cu(OH)22Cu2O+N2↑+6H2O +1
【解析】实验1:NH3的燃烧需要高浓度氧气,先通氧气可以保证氨气被点燃,并且NH3逸出会造成污染。
实验2:由图曲线可以看出,在300℃时氮气比NO产量高,以氮气为主。若利用后续处理装置模拟硝酸的工业制法,生成物中应以NO为主,因此最好将电热丝的温度控制在900℃左右。
(1)反应物是硫化铜(CuS)与空气中的氧气,生成物是硫酸铜,反应条件是细菌,化学方程式为CuS+2O2CuSO4;
(2)③中反应是硫酸铜溶液中加入氢氧化钠,生成物中有氢氧化铜,因此可观察到产生蓝色沉淀;
(3)反应的化学方程式为N2H4+4Cu(OH)22Cu2O+N2↑+6H2O,Cu2O中氧元素为-2价,根据化合物中正负化合价代数和为0可知铜元素化合价为+1价。
30.纳米材料常常具有一些特殊性质,纳米铁粉在隐形材料喷涂方面有着球形铁粉无可比拟的优越性,广泛用于国防军工领域。纳米铁粉在空气中容易被氧化。某科学小组通过动手实验制备纳米铁粉。
(1)用图1所示步骤来制取草酸亚铁晶体。硫酸亚铁、草酸钠(Na2C2O4)两溶液发生复分解反应来制备草酸亚铁(FeC2O4)。常温下,草酸亚铁的溶解度较小,写出制备草酸亚铁的化学方程式:__________。
(2)用图2所示方法,焙烧草酸亚铁制取纳米铁粉: FeC2O4 △ Fe+2CO2↑。图2装置中当草酸亚铁粉受热完全变黑,立即将细管口部分放在火焰上烧熔封闭,这样便得到了高纯度的纳米铁粉。分解草酸亚铁的实验前,是否需要排尽装置中的空气,请说明理由:______________。
(3)科学小组将制得的纳米铁粉从一定高度往下倒出,发现铁粉在下落过程中出现大量的火花,漂亮纷呈,请对此现象做出解释:__________。
【答案】 (1)FeSO4+ Na2C2O4 = FeC2O4 ↓ +Na2SO4 (2)不需要,实验产生的二氧化碳会将空气排出 (3)纳米铁粉容易被空气中的氧气氧化,放热达到着火点
【解析】(1)用图1所示步骤来制取草酸亚铁晶体。硫酸亚铁、草酸钠(Na2C2O4)两溶液发生复分解反应来制备草酸亚铁(FeC2O4)。常温下,草酸亚铁的溶解度较小,视为不溶解,制备草酸亚铁的化学方程式:FeSO4+Na2C2O4=FeC2O4↓+Na2SO4。
(2)用图2所示方法,焙烧草酸亚铁制取纳米铁粉:FeC2O4 Fe+2CO2↑。图2装置中当草酸亚铁粉受热完全变黑,立即将细管口部分放在火焰上烧熔封闭,这样便得到了高纯度的纳米铁粉。分解草酸亚铁的实验前,不需要排尽装置中的空气,实验产生的二氧化碳会将空气排出。
(3)科学小组将制得的纳米铁粉从一定高度往下倒出,发现铁粉在下落过程中出现大量的火花,漂亮纷呈,请对此现象做出解释:纳米铁粉容易被空气中的氧气氧化,放热达到着火点。
四、解答题(共4小题,共1分)
31.某化学小组同学用石灰石(杂质不与酸反应,也不溶于水)和稀盐酸反应制取二氧化碳后,利用所得废液测定一瓶Na2CO3溶液中溶质的质量分数.他们将废液过滤,然后向滤液中慢慢滴加该Na2CO3溶液,加入Na2CO3溶液的质量与生成沉淀质量的关系如下图所示.(反应的化学方程式为Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl).请回答:
(1)该瓶废液中的溶质有 (写化学式).
(2)计算这瓶Na2CO3溶液中溶质的质量分数.(写出计算过程)
【解答】解:(1)所得废液是由碳酸钙和盐酸反应所得,肯定有氯化钙,由图表看出,废液和碳酸钠溶液反应开始没有沉淀生成,所以可得出废液中还有过量的盐酸.
故答案为:CaCl2、HCl
(2)解:由图象可知,(25g﹣5g)Na2CO3溶液与氯化钙溶液全部反应,生成5g碳酸钙沉淀
设:20gNa2CO3溶液中溶质的质量为x
Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
106 100
x 5g
解之得:x=5.3g
所以该Na2CO3溶液中溶质的质量分数为=×100%=26.5%
答:这瓶Na2CO3溶液中溶质的质量分数26.5%
32.某兴趣小组为了测定草木灰中K2CO3的含量,取现有草木灰69g,逐滴加入溶质质量分数为7.3%的稀盐酸至恰好完全反应(假设草木灰除K2CO3外,其他物质均不溶于水,也不与稀盐酸反应),生成标准状况下(0℃,l atm)的CO21.12L.试通过计算回答下列问题:21·cn·jy·com
(1)设标准状况下,44g CO2气体的体积为22.4L,则1.12L CO2气体的质量是 g.
(2)加入稀盐酸的质量是 g.
(3)求草木灰中K2CO3的质量分数(写出解题过程).
【解答】解:(1)标准状况下,44g CO2气体的体积为22.4L,则1.12L CO2气体的质量==2.2g
故答案为:2.2;
(2)设参加反应的HCl的质量为m
K2CO3+2HCl═2KCl+H2O+CO2↑
73 44
m 2.2g
m=3.65g
加入稀盐酸的质量==50g
故答案为:50;
(3)设69g草木灰中含K2CO3的质量为x
K2CO3+2HCl═2KCl+H2O+CO2↑
138 44
x 2.2g
x=6.9g
该草木灰中含K2CO3的质量分数为×100%=10%
答:该草木灰中含K2CO3的质量分数为10%.
33.(2021秋 通州区期末)阅读下面科普短文。
气凝胶是一种固体,呈半透明淡蓝色,是世界上密度最小的固体。又叫“冻住的烟”或“蓝烟”。
由于气凝胶中一般80%以上是空气,所以有非常好的隔热效果。制作宇航服时,加入18mm厚气凝胶层,帮助宇航员保持身体恒温。2·1·c·n·j·y
2018年孙言等人制备了不同密度的二氧化硅气凝胶,并测定其比表面积、平均孔径和平均孔体积,结果如表所示。【出处:21教育名师】
气凝胶密度/kg/m3 比表面积/m2/g 平均孔径/mm 平均孔体积/cm3/g
11 648 47 7.6
25 698 34 7.1
38 927 31 6.0
我国科研人员使用导热系数测试仪比较三种密度二氧化硅气凝胶的隔热性能。他们在常压下测定了上述样品在不同温度时的导热系数,结果如图。图中导热系数越小,表明二氧化硅气凝胶隔热性能越好。
气凝胶非常坚固耐用,熔点高,导热性和折射率都很低,绝缘能力比最好的玻璃纤维强39倍。因此,气凝胶的应用领域十分广泛。
依据文章内容回答下列问题。
(1)由文章可知,气凝胶的物理性质 (填两条即可)。
(2)二氧化硅(SiO2)属于 (填字母序号)。
A.混合物
B.化合物
C.氧化物
(3)结合表分析,其他条件相同,在研究的实验范围内,下列说法正确的是 (填字母序号)。
A.样品平均孔径和平均孔体积越大,比表面积越大
B.样品平均孔径和平均孔体积越大,密度越小
C.样品比表面积越大,密度越大
(4)判断下列说法是否正确(填“对”或“错”)。
①气凝胶具有非常好的隔热效果是因为其中80%以上是空气 。
②气凝胶具有广阔的应用前景 。
(5)对比图中三条曲线,得出的实验结论是 。
【解答】解:(1)由文章可知,气凝胶的物理性质有:半透明淡蓝色,是世界上密度最小的固体,坚固耐用,熔点高,导热性和折射率都很低,绝缘能力比最好的玻璃纤维强39倍(合理即可);21*cnjy*com
(2)二氧化硅(SiO2)是由硅、氧两种元素组成的,属于化合物、氧化物,故选:BC;
(3)结合表分析,其他条件相同,在研究的实验范围内,
A、样品平均孔径和平均孔体积越大,比表面积越小,故错误;
B、样品平均孔径和平均孔体积越大,密度越小,故正确;
C.样品比表面积越大,密度越大,故正确;
故选:BC;
(4)①气凝胶具有非常好的隔热效果是因为其中80%以上是空气 对;
②气凝胶具有广阔的应用前景 对;
(5)通过对比图中三条曲线中的数据,得出的实验结论是:在研究的温度范围内,在压强、温度等条件相同时,密度为38kg/m3的气凝胶隔热性能最好。
故答案为:(1)半透明淡蓝色,是世界上密度最小的固体,坚固耐用,熔点高,导热性和折射率都很低,绝缘能力比最好的玻璃纤维强39倍;
(2)BC;
(3)BC;
(4)①对;
②对;
(5)在研究的温度范围内,在压强、温度等条件相同时,密度为38kg/m3的气凝胶隔热性能最好。
34.化学促进科学技术发展
(1)新高能材料的研究
2017年1月27日,《科学》上报道我国科学家团队成功合成世界首个全氮阴离子盐,占领新一代超高能含能材料研究国际制高点。该盐可简略表示如图1,请仔细观察如图1:
①由5个氮原子构成的全氮阴离子的符号是 。
②全氮阴离子盐化学式可表示为 。
(2)合金材料的研发
①合金的很多性能与组成它们的纯金属不同。图2能表示锡铅合金的是 (填序号“a”“b”或“c”)
②镁合金被誉为“21世纪绿色金属结构材料”。 Mg17Al12是一种特殊的镁合金,通常选择真空熔炼而非空气中熔炼的原因是 (任写一个化学方程式)。该合金是一种储氢材料,完全吸氢MgH2和Al,“储氢过程”属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(3)CO2的绿色利用
①目前处理CO2的一种方法是在催化剂作用下,利用H2使CO2转化为甲烷井得到水。该反应的化学方程式为 。
②如图2是以“铁氧化物”为催化剂,利用太阳能将CO2资源化利用的方法之一,这一转化过程中总的化学方程式可表示为 。
【解答】解:(1)①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,若表示多个该离子,就在其离子符号前加上相应的数字,所以由5个氮原子构成的全氮阴离子的符号是;
②全氮阴离子盐化学式可表示为:NH4N5;
(2)①(1)①锡铅合金的熔点比锡、铅的熔点低,因此图1能表示锡铅合金的是a;
②点燃条件下,镁和氧气反应生成氧化镁,铝和氧气反应生成氧化铝,化学方程式为:2Mg+O22MgO,4Al+3O22Al2O3;
“储氢过程”中生成了新物质MgH2和Al,属于化学变化;
(3)①在催化剂作用下,H2与CO2反应生成甲烷和水,化学方程式为:4H2+CO2CH4+2H2O;
②CO2热解为碳和氧气,碳元素化合价由+4变成0,氧元素化合价由﹣2变成0,化学方程式为:CO2C+O2。
故答案为:(1)①;
②NH4N5;
(2)①a;
②2Mg+O22MgO,4Al+3O22Al2O3;
化学;
(3)①4H2+CO2CH4+2H2O;②CO2C+O2。
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