【精品解析】2022年科学中考真题分类汇编14:化学基础2

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名称 【精品解析】2022年科学中考真题分类汇编14:化学基础2
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科目 科学
更新时间 2022-07-09 11:21:57

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2022年科学中考真题分类汇编14:化学基础2
一、单选题
1.(2022·杭州)2008年北京奥运会“样云”火炬、2022年北京冬奥会“飞扬”火炬的外壳材料的主要成分和燃料如表所示。奥运火炬的迭代,体现了我国科技水平的提高。下列有关两火炬的说法错误的是(  )
  “样云”火炬 “飞扬”火炬
外壳材料的主要成分 铝合金 碳纤维复合材料
燃料 丙烷(C3H8) 氢气(H2)
A. 外壳材料的主要成分都属于非金属单质
B.燃料都具有可燃性
C.燃料燃烧时,助燃物都是氧气
D.燃料燃烧时,都有水生成
2.(2022·杭州)汽车开动和人的生命活动都需要能量,能量是各种运动的量度。给汽车开动和人的生命活动提供能量的两个过程如图所示,下列分析错误的是(  )
A.都通过剧烈的氧化反应释放出能量
B.都将化学能转化为其他形式的能
C.都参与自然界的碳循环和氧循环
D.都遵循能量的转化和守恒定律
3.(2022·台州)拉瓦锡在研究空气成分时,所做实验中涉及的一个化学反应可用下图表示。该反应属于(  )
A.分解反应 B.化合反应 C.置换反应 D.复分解反应
4.(2022·湖州)将一根火柴折断,分成火柴头和火柴梗两部分,放在铜片上,如图所示。用酒精灯加热铜片,发现火柴头先燃烧。下列叙述中,错误的是(  )
A.用酒精灯加热要使用外焰中
B.利用了铜片良好的导热性
C.说明了火柴头和火柴梗有不同的着火点
D.说明了燃烧需要助燃剂
5.(2022·宁波)中国科学院首创室温制氢方案,其反应原理如图所示。下列说法错误的是(  )
A.该反应的化学方程式是CO+H2O H2+CO2
B.该反应前后分子数目不变
C.该反应前后氢元素的化合价不变
D.反应物CO和H2O都是氧化物
6.(2022·宁波)将锌粉持续加入到100g含有AgNO3和Cu(NO3)2两种溶质的混合溶液中,充分反应。当加入锌粉的质量为6.5g时,溶液质量最小;当加入锌粉的质量为13.0g时,恰好完全反应。下列是反应中的相关量随加入锌的质量变化的关系图,其中正确的是(  )
A.
B.
C.
D.
7.(2022·温州)我国古代用火法炼硫,其主要反应的化学方程式是FeS2 FeS+S。该反应属于(  )
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
8.(2022·绍兴)小敏称取等质量的铜粉和铁粉,分别加入到25毫升溶质质量分数为12%的硝酸银溶液中(如图所示),充分反应。下列情况可能出现的是(  )
A.铁和铜都有剩余,甲、乙生成银的质量比为7:8
B.铁和铜都没有剩余,甲、乙生成银的质量比为1:1
C.铁有剩余,铜没有剩余,甲、乙生成银的质量比为15:16
D.铜有剩余,铁没有剩余,甲、乙生成银的质量比为15:14
9.(2022·绍兴)春秋初期,绍兴一带是南方的一个冶铁中心,其炼铁方法是在1000℃左右的温度下,使木炭和铁矿石(主要成分为Fe2O3)发生一系列的反应生成含较多杂质的海绵铁。其中主要化学反应为:3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2。下列说法正确的是(  )
A.海绵铁是一种纯净物
B.Fe2O3中铁元素的化合价为+3价
C.上述反应中涉及的氧化物只有2种
D.炼铁过程中,木炭只是作为燃料使用
10.(2022·金华)“宏观—微观—符号—量”是科学特有的表征物质及其变化的方法。2022年4月16日,神舟十三号载人飞船圆满完成飞行任务。火箭助推器使用偏二甲肼和四氧化二氮作为推进剂,燃烧时发生反应的微观示意图如下,下列说法不正确的是(  )
A.从量的角度看:反应前后原子总数减少
B.从微观构成看:氮气是由氮分子构成的
C.从符号表征看:四氧化二氮的化学式是N2O4
D.从宏观物质看:燃烧产物中含有单质与化合物两类物质
11.(2022·金华)如图曲线能正确反映下列化学变化中y与x变化关系的是(  )
A.锌粒中滴入稀硫酸:y代表氢气的质量
B.CaCl2溶液中通入CO2气体:y代表沉淀的质量
C.氢氧化钠溶液中滴入稀盐酸:y代表混合溶液的pH
D.CuSO4和HCl的混合溶液中加入NaOH溶液:y代表沉淀的质量
二、填空题
12.(2022·杭州)《天工开物》中记载了许多我国古代劳动人民对物质的认识和应用的事例,如:
硝石:“硝质与盐同母,大地之下潮气蒸成,现于地面。”
石灰:“凡石灰经火焚炼为用。……用以砌墙、石,则筛去石块,水调黏合。”
(1)硝石(硝酸钾)与食盐同属于   类物质(选填“酸”“碱”或“盐”)。
(2)文中石灰指氧化钙,可通过CaCO3 CaO+CO2↑反应制备,此反应属于   反应(填写反应的基本类型):水调黏合过程中,氧化钙和水发生反应的化学方程式为   。
13.(2022·台州)图甲是模拟火山喷发的实验,向黏土和砂石堆起的“火山口”中放入金属钠,再加入水。钠和水剧烈反应生成氢氧化钠和氢气,放出热量,引发燃烧,火花四射。
(1)图乙是钠元素在元素周期表中的相关信息,则钠原子核外有   个电子。
(2)请写出钠和水发生反应的化学方程式:   。
(3)地球上的火山喷发是   变动的表现。
14.(2022·湖州)洗衣机槽清洁剂的主要成分是过碳酸钠(Na2CO4),过碳酸钠是一种白色晶体,溶于水时会与水反应生成碳酸钠和过氧化氢(化学方程式为:Na2CO4+H2O=Na2CO3+H2O2)。现取少许过碳酸钠晶体,加入水形成溶液。
(1)取少量二氧化锰加入试管中,再加入适量该溶液,观察到有气泡产生,为了检验该气体,可用   
(2)待不再产生气泡时,得到的溶液呈   (选填“酸性”或“中性”或“碱性”)。
(3)生成的碳酸钠中碳元素的化合价为   。
15.(2022·湖州) 25亿年前~24亿年前,由于蓝细菌的光合作用,大气中氧气浓度急剧升高,称为“大氧化事件”。大气中的甲烷被氧化,同时二氧化碳的浓度降低到原来的1/3左右,导致地球急剧变冷。
(1)   效应的减弱导致地球急剧变冷。
(2)下图所示微观模型表示了   层的形成过程,这一变化为生物从水生到陆生的演化创造了条件。
16.(2022·宁波)天宫课堂中,航天员王亚平视频展示了在无容器材料实验柜中进行的“锆金属熔化与凝固”实验。金属锆具有抗腐蚀性强、熔点高、硬度大等特性,广泛用于航空航天、军工、原子能等领域。
(1)金属锆熔化属于   (填“物理”或“化学”)变化。
(2)如图所示是锆元素在元素周期表中的信息,其中“40”是锆元素的原子序数,即它在元素周期表中的位置序号,也是锆原子的核电荷数(即质子数),由此可知锆原子的核外电子数为   。
(3)在850℃条件下,镁(Mg) 与四氯化锆(Z rCl4) 发生置换反应获得金属锆。该反应的化学方程式为:   。
17.(2022·绍兴)科学是一门以实验为基础的学科。以下是实验室制取、收集、测量气体体积的常用装置。
(1)实验室制取二氧化碳的发生装置可以选择   (填字母)。
(2)检查装置B气密性的方法是:先关闭止水夹,然后   。
(3)若用装置C测反应生成的二氧化碳体积,测得的体积比理论值小,原因可能是二氧化碳具有   的性质。
18.(2022·金华)性能神奇的金属钛(Ti)是航空、军工、电力等领域的重要原材料。常温下钛不与非金属及强酸反应,加热时却可以和常见的非金属单质反应。金红石(主要成分TiO2)是钛矿石之一,目前利用金红石大规模生产钛的过程是:
①在高温条件下在往金红石与碳粉混合物中通入氯气,反应制得四氯化钛(TiCl4)和一种可燃性气体;
②在氩气的气流中,高温下用过量的镁跟四氯化钛反应制得钛和氯化镁。
完成下列问题:
(1)过程①中发生反应的化学方程式为   ;
(2)过程②中发生的反应,属于基本反应类型中的   。
19.(2022·舟山)家务劳动不仅能减轻父母的负担,而且能将科学知识学以致用。
(1)洗涤铝制容器时,不能用钢丝球擦洗,以免破坏   导致金
属铝继续被空气氧化。
(2)烹饪时如遇油锅着火,灭火的措施是   ,以免引起火灾。
20.(2022·丽水)价类图是以元素化合价为纵坐标物质类别为横坐标绘制的图像,它能将散乱的科学知识联系在一起,有助于对科学问题的理解和整体认知。如图是含碳元素物质的价类图,其中“→”表示物质闻的转化关系。
(1)室出物质B的化学式   。
(2)写一个C→E的化学方程式   。
(3)如图的物质相互转化关系中,反应类型有 (填字母)。
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
三、实验探究题
21.(2022·杭州)小金设计了一款在缺氧环境或出现高浓度有毒有害气体环境下逃生时使用的自救呼吸器。其设计思路如图甲所示,自救呼吸器的结构如图乙所示(其中箭头方向表示气体流动方向)。
(1)呼吸气路的设计:自教呼吸器使用时,需用鼻夹夹住鼻子,用嘴咬合呼吸软管进行呼吸。在正常呼气时,单向阀A和B的开闭情况是   (选填“A打开,B闭合”或“A闭合,B打开”)。
(2)生氧药品的选择:小金查阅资料发现超氧化物(用MO2表示,其中M为+1价)可与人呼出气中的CO2、H2O反应生成O2,其反应的化学方程式为:
4MO2+2H2O=4X+3O2↑
4MO2+2CO2=2M2CO3+3O2
X的化学式为   。
500g超氧化钾(KO2)和500g超氧化钠(NaO2)的生氧性能如图丙所示。小金依据人正常呼吸时需要生氧药品的生氧速度不低于1L/min,并结合自救呼吸器的结构和生氧药品的生氧性能,选取了KO2作为生氧药品。选取KO2的优点是   。(写出1点)
(3)影响自救呼吸器有效防护时间的因素有   (选填序号)。
①生氧药品的质量 ②外界有毒有害气体浓度
③外界氧气浓度 ④生氧药品的种类
22.(2022·杭州)同学们用4%的NaOH溶液和8%的CuSO4,溶液制备Cu(OH)2,有同学并未得到预期的蓝色沉淀,而是得到浅绿色沉淀(经测定为碱式硫酸铜):还有同学观察到一段时间后蓝色沉淀中出现黑色物质(经测定为氧化铜)。针对这些异常现象,小金在室温下进行了以下探究:
探究1:生成沉淀颜色与反应物的质量比的关系
两种溶液取用的质量及实验现象如表所示(两种溶液混合后充分振荡试管)
编号 4%的NaOH溶液的质量/g 8%的CuSO4溶液的质量/g 沉淀颜色 出现黑色物质所等待的时间/min
① 2 2 浅绿色 不出现
② 4 待填 蓝色中混有浅绿色 5
③ 6 2 蓝色 3
(1)根据探究目的及相关实验现象,②中8%的CuSO,溶液的质量应为   g(选填“2”“4”或“6”)。
(2)③中生成蓝色沉淀的化学方程式为   。
(3)探究2:Cu(OH)2分解难易与溶液碱性强弱的关系
按探究1中③的方法制备5份含蓝色沉淀的混合物,处理方式和实验结果如表所示:
编号 ① ② ③ ④ ⑤
处理方式 不做处理 直接向试管中加8mL水 直接向试管中加16mL水 滤出蓝色沉淀,洗涤至中性后放入洁净试管,加8mL水 滤出蓝色沉淀,洗涤至中性后放入洁净试管,加8mL 4%的Na2SO4溶液
出现黑色物质所等待的时间/min 3 11 17 不出现 不出现
判断④中的蓝色沉淀已洗涤至中性的操作是   。
(4)分析实验结果,可得出Cu(OH)2分解难易与溶液碱性强弱的关系是   。
23.(2022·台州)在实验室里可以用加热氯酸钾与二氧化锰的混合物来制取氧气。
(1)请从下列各图中选择合适的实验装置(部分夹持装置未画出)   (填序号)。
(2)二氧化锰、氧化铁和氧化铝都可以作为氯酸钾加热分解的催化剂。为了比较这三种金属氧化物对氯酸钾分解快慢的影响,某兴趣小组利用下列器材和药品进行实验。
实验器材:秒表、电子秤、上图中合适的装置。
实验药品:氯酸钾,颗粒大小相同的二氧化锰、氧化铁、氧化铝。
实验步骤: ▲ .
24.(2022·温州)小明认为教室内空气中氧气含量比室外低,于是想用红磷测定教室内空气中氧气的体积分数。老师告诉他,足量的红磷燃烧并不能耗尽空气中的氧气,建议用一氧化氮气体代替红磷进行实验。
在老师的指导下,小明进行如图所示实验:用注射器获取V1毫升教室内的空气,通过导管缓缓地全部推入量筒,与量筒内足量的V2毫升一氧化氮气体混合,待充分反应后,读出量筒中剩余气体体积为V3毫升。
说明:①V1、V2、V3都是在与教室气温、气压相同的状态下测得。
②一氧化氮难溶于水,也不与水反应。
③同温同压下,在氢氧化钠溶液参与下,4体积一氧化氮与3体积氧气恰好完全反应,且产物能完全被溶液吸收。
(1)小明用气密性良好的注射器,获取V1毫升教室内空气的具体操作是   。
(2)实验测得教室内空气中氧气的体积分数为   。(用V1、V2、V3表示)
(3)小明提出,注射器内空气中的二氧化碳也会被氢氧化钠溶液吸收,从而影响实验结果。但老师指出,相比空气中的氧气含量,二氧化碳对实验结果的影响属于“次要因素”,不是“主要因素”,可忽略不计。还有许多科学实验中存在“主要因素”和“次要因素”,请再举一例并指明次要因素。   
25.(2022·绍兴)下图是人类对氧化还原反应的认识过程中的三个阶段
【阶段Ⅰ】得失氧说:物质跟氧发生的反应叫氧化反应,含氧化合物中的氧被夺取的反应叫还原反应,【阶段Ⅱ】化合价升降说:凡是出现元素化合价升降的化学反应都是氧化还原反应。化合价升高的反应叫氧化反应,化合价降低的反应叫还原反应。
【阶段Ⅲ】电子转移说:化合价升降的原因是电子的转移。凡有电子转移发生的化学反应都是氧化还原反应。失电子的反应叫氧化反应,得电子的反应叫还原反应。
(1)根据得失氧说,在H2+CuOCu十H2O化学变化中,H2发生了   反应。
(2)电子转移是元素化合价改变的本质原因。失电子后,元素的化合价会   (选填“升高”或“降低”)
(3)根据化合价升降说,化学反应的四种基本类型与氧化还原反应之间的关系如图所示,其中乙是   反应。
(4)关于氧化还原反应的认识,下列理解正确的是 。
A.氧化和还原是相互对立又辩证统一的关系
B.电子转移说是从微观视角来探析和建构氧化还原反应的概念
C.自然界中发生的氧化还原反应对人类的生活和生产都是有利的
D.人类对氧化还原反应的认识过程是一个逐步发展、延伸和完善的过程
26.(2022·金华)某校科学研究小组同学开展“二氧化碳的制取与性质”的实验探究。
【实验原理】CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
【发生装置】
(1)结合实验原理,图1中发生装置可用于实验室制取CO2气体的是   ;(填字母)
(2)【实验探究】
探究Ⅰ.影响因素探究
在制取CO2气体时,为了探究影响反应快慢的因素,小组同学进行了四组实验,如表所示
实验组别 甲 乙 丙 丁
大理石的质量/g、颗粒大小 m块状 m块状 m粉末状 m粉末状
盐酸的体积/mL、浓度 V稀盐酸 V浓盐酸 V稀盐酸 V浓盐酸
若探究盐酸的浓度对上述反应的影响,可选择实验甲与   (选填实验组别)进行对照。
(3)探究Ⅱ.性质探究
做CO2与NaOH溶液发生反应的验证实验时,同学们将NaOH溶液加入到充满CO2气体且质地较软的塑料瓶中,观察到塑料瓶变扁,由此得到CO2与NaOH发生反应的结论。但有同学认为上述现象产生的原因还可能是CO2气体溶于水导致气压减小。
为回答该同学的质疑,小科进行了如下实验:在两个250mL的烧瓶中分别充满CO2气体,通过注射器同时向两个烧瓶中分别注入同体积的水和NaOH溶液,最后得到烧瓶内压强与时间的关系曲线(如图2所示)。由此,小科得出CO2气体溶于水会导致塑料瓶变扁,同时CO2与NaOH也发生了化学反应的结论。
结合图2中A、B曲线变化特点,写出能证明CO2与NaOH发生了化学反应的证据   。
(4)【拓展提高】小组同学完成某石灰石样品中CaCO3的质量分数测定,其方法是:将样品与一定量的稀盐酸反应,测定反应后生成的CO2质量,再根据CO2的质量求出样品中CaCO3的质量分数。
小组同学在实验室中组装了相应的实验装置(如图3)。小科利用该实验装置按如下步骤进行实验:
①先通一段时间的空气
②称量D装置的质量为m1
③打开分液漏斗的活塞,将稀盐酸全部加入锥形瓶,待充分反应后,关闭活塞
④再次通空气一段时间
⑤再次称量D装置的质量为m2
有同学指出实验步骤③操作明显不合理,你认为该同学的理由是   。
27.(2022·舟山)在学习二氧化碳性质时,小舟进行如下探究:
(1)[制取气体]用石灰石和稀盐酸作为原料制取二氧化碳气体,收集气体时要得到平稳的气流,应选择图甲中的   (填字母)作为发生装置。
(2)[探究性质]用图乙装置完成二氧化碳性质的探究后,小舟还想用该装置来验证氧气的密度大于空气密度的性质。若他将氧气倒入装有两支带火星的蜡烛的烧杯中(如图丙),预期观察到的现象是   。
28.(2022·舟山)小舟选用白磷、锥形瓶、气球、天平等药品和器材,探究化学反应中物质质量的变化规律,装置如图。
[实验思路]先确认化学反应已经发生,再比较反应物的质量总和和生成物的 质量总和是否相等。
[实验步骤]
I.锥形瓶内装人白磷,塞紧瓶塞放在天平托盘上,调节平衡:
II.取下锥形瓶,将瓶塞上的铁丝在酒精灯上烧红后,接触引燃白磷,并立即塞紧瓶塞;
III.待反应结束冷却后,将锥形瓶放回天平托盘上,观察   。
[实验结论]参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。
[交流反思]
⑴要确认化学反应已经发生,本实验中观察到的现象是   。
⑵反应结束后。若白磷有剩余,你认为是否仍能得出上述结论,并请说明理由。   。
29.(2022·丽水)定律是对自然现象或关系的描述,通常可用数学方式加以表达。在学习“质量守恒定律”时,小丽查阅到以下材料:
(1)玻义耳实验中,金属灰增加的质量是   。
(2)质量守恒定律的发现过程,带给我们的启示有 (填字母);
A.要善于总结前人的成果和经验
B.实验的成功与否,取决于药品的选择
C.定量方法是科学研究的重要方法
(3)受上述研究启发,小丽对相关实验进行了深入探究。
在白磷燃烧前后质量测定实验中(如图)。气球的作用有   。
(4)小丽认为,蜡烛燃烧后剩下的固体质量比燃烧前少了,因此该现象不符合质量守恒定律。诸你设计世个能说服小丽的简明实验思路   。
四、解答题
30.(2022·杭州)某火力发电厂用石灰石为原料吸收废气中的二氧化硫,以防止污染环境,发生反应的化学方程式为:2CaCO3+2SO2+O2=2CaSO4+2CO2。若每天需要吸收0.64吨二氧化硫,则该发电厂每个月(按30天计)需要含碳酸钙为90%的石灰石多少吨?(杂质不参与反应)
31.(2022·台州)二氧化碳是一种与人类生产生活有密切关系的气体,对地球生命具有重要意义。
(1)二氧化碳的发现
17世纪初,海尔蒙特发现木炭燃烧后不但有灰烬,还产生了一种不可见的气体,于是他将该气体命名为“森林之精”。蜡烛的火焰会在该气体中熄灭,说明了这种气体的化学性质有   。
(2)二氧化磯的制取
实验室常用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳。现要制取4.4克二氧化碳,至少需要含碳酸钙质量分数为80%的石灰石多少克?
(3)二氧化碳的减排和消耗
人类降低空气中的二氧化碳含量的研究有两个方向:一是减少二氧化碳的排放,二是增加二氧化碳的消耗。请写出一条你能做到的消耗二氧化碳的方式或途径:   。
32.(2022·湖州)在研究“酸与碱之间发生的反应”过程中,取一洁净的锥形瓶,往其中加入25克氢氧化钠溶液,然后逐滴滴入质量分数为7.3%的稀盐酸。
(1)为了获取酸能与碱反应的证据,滴加稀盐酸前,锥形瓶中还需加入的是   
(2)酸与碱之间反应的实质是   
(3)滴加稀盐酸至恰好完全反应,锥形瓶及溶液总质量随加入稀盐酸质量的变化关系如图所示。
①a的值是__________;
②求反应后溶液中溶质的质量分数。
33.(2022·宁波)“庄稼一枝花, 全靠肥当家”。有一种新型化肥——硝酸铵钙, 其有效成分为NH4NO3和Ca(NO3)2,进入土壤后,都成为可吸收的离子,不会引起土壤板结,且钙离子可提高农作物对病害的抵抗力。
小宁利用某品牌的硝酸铵钙化肥, 进行以下实验:取化肥样品8.0g, 与足量的NaOH固体充分混合, 加热到固体质量不再减少,生成0.17g氨气(NH3) 。把反应所得固体溶于适量
水中,再加入足量的Na2CO3溶液充分反应,过滤得到沉淀和滤液,测得沉淀质量为4.0g。
(已知:NH4NO3+NaOH NaNO3+NH3↑+H2O;化肥中的其它成分不含Ca、N元素,且不参加反应)
(1)作为氮肥,硝酸铵钙在植物生活中的主要作用是 。
A.促进细胞分裂和生长,使枝叶长得繁茂
B.促进幼苗的生长发育和开花,使果实、种子的成熟提早
C.使茎杆健壮,促进淀粉的形成
(2)计算样品中NH4NO3的质量分数。
(3)计算滤液中NaNO3的质量。
34.(2022·温州)实验室取二氧化碳时,选择合适溶质质量分数的盐酸,有利于减少盐酸浪费。小明分别取400克溶质质量分数为7.3%、14.6%、21.9%的盐酸与足量的石灰石反应,进行A、B、C三组实验,产生二氧化碳的快慢与时间关系如图所示,算得盐酸利用率如表(盐酸利用率是指收集到的气体体积理论上所需要的盐酸量与实际消耗的盐酸总量的比值)。
盐酸利用率与盐酸溶质质量分数的关系
组别 A B C
盐酸溶质质量分数 7.3% 14.6% 21.9%
盐酸利用率 82.5% 81.5% 72.1%
(1)小明在实验过程中发现,发生装置中的锥形瓶外壁发烫。推测图中c组在第5~10分钟时反应快速变慢的主要原因是   。
(2)小明用400克盐酸进行A组实验,可收集到二氧化碳气体约多少升?(盐酸与石灰石反应的化学方程式为:2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑,常温常压下二氧化碳的密度约为2克/升)
(3)实验中,小明想在10分钟内制取10升二氧化碳气体,综合考虑各种因素,选用哪种溶质质量分数的盐酸更合适,并说明理由。   
35.(2022·温州)图甲是一款潜水艇紧急供氧设备的结构示意图,产氧药块主要成分是氯酸钠,需要镁粉氧化放热启动并维持反应进行,快速产生氧气。
(1)启动时,镁粉(Mg)与氧气反应生成氧化镁(MgO)。其化学方程式为:   。
(2)产氧药块反应会产生极少量有毒的氯气,推测图甲中试剂X应具有的性质是   。
(3)氯酸钠受热分解生成氯化钠和氧气。m克氯酸钠分解过程中各物质质量变化如图乙所示,选择a、b、c、d、m中的部分数据,列出它们的等式关系以体现质量守恒定律。
36.(2022·绍兴)举重前运动员常常会抓一把“镁粉”在手里搓,以起到防滑效果。某种“镁粉”中只含有MgO、Mg(OH)2、MgCO3中的一种或几种固体。某兴趣小组对其成分展开了探究:
分别取4.2克MgO、Mg(OH)2、MgCO3和“镁粉”置于烧杯中,逐滴加入相同溶质质量分数的稀盐酸直至粉末恰好消失。四种固体消耗稀盐酸的质量如表所示,且烧杯③和烧杯④中产生了大量气泡。请结合实验现象和数据回答问题。
物质 MgO Mg(OH)2 MgCO3 “镁粉”
消耗稀盐酸的质量/克 121.8 m 58.0 61.9
(1)烧杯③中产生的气体是   。
(2)“镁粉”中不只含有MgCO3一种物质,理由是   。
(3)表格中m的值为多少?(请写出计算过程)
(4)为确定“镁粉”的具体成分,兴趣小组补充了如下实验:取“镁粉”和MgCO3各4.2克,加入足量稀盐酸,生成相同条件下的气体体积分别为952毫升和1120毫升。由此可知该种“镁粉”的成分是   。
37.(2022·金华)为了保护生态环境,针对全球气候变化,中国政府向全球承诺,力争于2060年前实现“碳中和”。“碳中和”是指在一定时间内,使二氧化碳的排放总量与吸收总量平衡,实现“零排放”。实现“碳中和”通常可采取如下措施:
Ⅰ.碳减排:减少人类生产和生活中二氧化碳的排放量。
(1)下列做法不能实现“碳减排”的是__________
A.加高烟囱排放工业废气 B.推进新能源汽车使用
C.废弃物分类投放并回收利用 D.养成节约用水用电习惯
(2)Ⅱ.碳吸收:①利用植物光合作用,这是自然界消耗二氧化碳的最重要途径;②利用“碳捕捉与封存技术”,即通过一定的方法,将工业生产中产生的CO2分离出来进行储存。在实际生产中,经常用NaOH溶液来“捕捉”CO2,流程如图所示(部分条件及物质未标出)。
用该技术进行“碳捕获"有效利用了原材料,该过程中被循环利用的物质有   。
(3)分离器中发生的反应:①CaO+H2O=Ca(OH)2,②Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH。现有溶质质量分数为10.6%的Na2CO3溶液100千克,求完全反应后,理论上可生成CaCO3的质量(要求根据化学方程式计算)。
Ⅲ.碳转化:指二氧化碳的资源化利用。
38.(2022·舟山) 2022年我国将有6名航天员生活在空间站。氧气、水、食物等是维持航天员驻留空间站的必要物质。为提高物质的利用率,目前空间站通过以下途径实现物质循环利用:
(1)由图可知目前空间站通过物质循环获得水的途径共有   条,其中尿液净化时必须除去尿液中的   等代谢废物。
(2)为实现氧的循环,目前空间站内利用氢气和航天员呼出的二氧化碳,在一定条件下转化为甲烷和水,化学方程式为:4H2+ CO22H2O+CH4。据测算,正常情况下一位航天员一天呼出的二氧化碳质量约1.1千克,若这些二氧化碳全部与氢气反应,则可生成水多少千克
39.(2022·舟山)开春以来,为提高水稻产量,某农场积极做好科学施肥、精准防治病虫害等工作。
(1)水稻不同生长期需要不同的肥料。如在水稻抽穗、开花时期,为促进穗数增多、籽粒饱满,需要多施磷肥。下列属于磷肥的是 。
A.碳酸钾(K2CO3)
B.尿素[CO(NH2)2]
C.磷酸二氢钙[Ca(H2PO4)2]
(2)氮肥能促进水稻幼苗生长。一百亩水稻需要施3950千克碳酸氢铵(NH4HCO3),这些碳酸氢铵用氨气、水和二氧化碳反应来合成,需要氨气(NH3)多少千克
(3)井冈霉素是防治水稻纹枯病的常用药。要为一百亩水稻喷洒该农药,需要配制溶质质量分数为0.01%的药液7500千克,应购买溶质质量分数为5%的井冈霉素药液多少千克
40.(2022·丽水)思维模型是依据事物发展内在规律所建立的解决问题的基本框架,能引导有序思维、增进深度理解、促进问题解决。小科建构了“混合物提纯”的思维模型:
(1)[初步理解]根据混合物组份的性质差异,获得混合物中目标组份。
海水淡化是将海水中的盐与水分开,常压加热蒸馏法是其中的一种:常压下将海水加热形成水蒸气,再液化得到淡水的过程。从建模角度分析,海水加热形成水蒸气属于上述模型中的   。(填“分离转移”或“反应转化")。
(2)[探究本质]根据组份的性质差异,选择合适方法,实现物质提纯。
从含少量氯化钠的硝酸钾固体中提纯硝酸钾,是通过溶解然发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥实现的。其中过滤操作将硝酸钾晶体与溶液分离是根据   不同。
(3)[实践应用]根据混合物中某组份发生化学反应,提高混合物中目标组份纯度。
小科取10克混有少量硫酸的盐酸溶液滴入氯化钡溶液至不再产生沉淀,经过滤洗涤和干燥得到沉淀0.233克,则原混合溶液中硫酸的溶质质量分数为   。
(4)[融合创新]依据科学原理,融合技术与工程,形成新颖而有价值的解决实际问题方案。常压加热蒸馏法,能耗大、成本高。小科查阅资料获知,现在世界上的许多大型海水淡化工厂,都已经采用低压加热蒸馏法,请解释其蕴含的科学道理   。
41.(2022·丽水)萤石是我市的优势矿产资源,也是我国“战略性矿物”。为探讨萤石的形成、开采,浮选等跨学科问题,兴趣小组对某萤石矿区开展项目化研究。
[萤石形成]岩浆冷却过程中从岩浆分离出含氟离子的气水热液,在热液沿裂隙上升时,氟离子与周围岩石中的钙离子结合成氟化钙冷却结晶后形成矿物晶体颗粒即萤石,它通常存在于花岗岩等岩石内。
(1)萤石矿属于   (填“岩浆岩”、“沉积岩”或“变质岩")。
(2)[萤石开采]萤石开采过程中,通常用乳化炸药装入凿好的岩壁小孔,将岩石炸成碎块,再将岩石碎块装入车厢运出矿洞。乳化炸药将岩石炸成碎块的过程中,化学能转化成   。
(3)[萤石浮选]蛋石矿开采后,将矿石破碎,研磨成矿粉,加水调成矿浆,往矿浆中添加捕收剂等药剂进行浮选,使目标矿粉粘附在泡沫上浮至水面,得到纯度较高的精矿。如图是pH值、捕收剂种类对浮选回收率影响的图像。为获得高浮选回收率,浮选时的最佳条件是   。
(4)[纯度测定]萤石的主要成分为氟化钙(CaF2)。
已知:CaF2+H2SO4(浓)=CaSO4+2HF↑
为测定精矿样品中氟化钙的含量,该小组称取10克样品和浓硫酸充分反应,生成的气体全部被碱性溶液吸收,测得碱性溶液增重4.4克,计算样品中氟化钙的质量分数。
(5)[项目评估]萤石是我市优势矿产资源,但对萤石开采项目一直有不同观点。
请选出你认同的一种观点 (填字母)。
A.我市应该立足资源优势,大力发展萤石开采项目
B.在勘探技术和环境监测到位的情况下,可以发展萤石开采项目
C.萤石开采项目会引发地表沉陷,诱发地质灾害,应禁止萤石开采项目
五、综合说理题
42.(2022·台州)兴趣小组在调查某城市的“热岛效应”时发现:
城区:人口密集,人类活动多,能量消耗较多,绿化率较低,气温较高。
郊区:人口密度小,绿化率较高,河道密布,气温较低,但空气中有来自城区的少量污染物。
请用所学的科学知识对“郊区气温较低,空气中有来自城区的少量污染物”的现象作出解释。
43.(2022·丽水)火的使用推动了人类文明的进步。随着科技的发展,生活中的点火方式越来越使捷多样,但火柴仍是实验室常用的点火工具。火柴引燃过程:划动火柴→擦火皮(含微量易燃物)产生火星→引发火柴头燃烧。图乙是小丽设计的三种引燃火柴的方式,若F1=F2> F3,且B、C的火柴棒与擦火皮夹角相同,则哪种方式更容易将火柴引燃 请用所学知识解释。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】燃烧与灭火;常见金属与金属的物理性质及用途
【解析】【分析】根据表格提取信息,然后对各个选项进行分析。
【解答】A.根据表格可知,“祥云”外壳的主要成分为铝合金,而不是非金属单质,故A错误符合题意;
B.燃料丙烷和氢气都具有可燃性,故B正确不合题意;
CD.丙烷与氧气反应,生成水和二氧化碳;氢气与氧气反应,生成水,故C、D正确符合题意。
故选A。
2.【答案】A
【知识点】能量的相互转化和转移;能量的转化与守恒定律;氧化反应
【解析】【分析】(1)细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,氧化缓慢;燃烧是一种放热发光的化学反应,其反应放出能量较剧烈。
(2)化学能通常可以转化为热能、光能、机械能、电能等。
(3)碳循环和氧循环分别指的是氧元素在自然界的循环状态。动植物的呼 吸作用及人类活动中的燃烧都需要消耗氧气,产生二氧化碳。
(4)能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到其它物体,而能量的总量保持不变。
【解答】A:组织细胞呼吸作用是缓慢氧化,A错误。
B:燃烧和呼吸作用都将化学能转化为其他形式的能,B正确。
C:含碳燃料的燃烧可将氧气转化为二氧化碳,呼吸作用将氧气转化为二氧化碳,因此两者都参与自然界的碳循环和氧循环,C正确。
D:所有的化学反应都遵循能量的转化和守恒定律,D正确。
故选A。
3.【答案】B
【知识点】化合反应和分解反应
【解析】【分析】根据反应物和生成物的种类和种数确定反应类型。
【解答】根据图片可知,反应物有两种,而生成物只有一种,那么该反应为化合反应。
故选B。
4.【答案】D
【知识点】燃烧与灭火
【解析】【分析】根据对燃烧和燃烧条件的理解分析。
【解答】A.酒精灯的外焰燃烧最充分,温度最高,因此应该用外焰加热,故A正确不合题意;
B.酒精灯火焰对铜片加热,铜片对火柴加热,这说明铜片具有良好的导热性,故B正确不合题意;
C.在相同的温度下,火车头燃烧,而火柴梗不燃烧,说明二者的着火点不同,故C正确不合题意;
D.没有任何现象说明燃烧需要助燃剂,故D错误符合题意。
故选D。
5.【答案】C
【知识点】元素化合价的规则与计算;化学方程式的概念、读法和含义;常见物质的分类
【解析】【分析】(1)确定反应物、反应条件和生成物,据此写出反应的方程式;
(2)根据方程式进行分析;
(3)比较反应前后氢元素化合价的大小即可;
(4)只由两种元素组成,其中一种为氧元素的化合物叫氧化物。
【解答】A.根据图片可知,水和一氧化碳反应,生成氢气和二氧化碳,则反应的方程式为: CO+H2O H2+CO2 ,故A正确不合题意;
B.根据方程式可知,反应前后氧原子有2个,氢原子有2个,碳原子只有1个,故B正确不合题意;
C.反应前,在H2O中,氢元素的化合价为+1;反应后,在H2中,氢元素的化合价为0价,故C错误符合题意;
D.CO和H2O,都由两种元素组成,其中一种为氧元素,那么它们都是氧化物,故D正确不合题意。
故选C。
6.【答案】C
【知识点】根据化学反应方程式的计算;金属的化学性质
【解析】【分析】 本题是图像的判断题,解答时要通过题目要求分析涉及到的各物质之间量的关系,结合变化趋势先做出判断,如随着横坐标物质量的变化,纵坐标表示的物质的量的变化趋势,增加或降低等,再确定图形中的起点、终点、转折点是否符合题意。
【解答】将锌粉持续加入到100g含有AgNO3和Cu(NO3)2两种溶质的混合溶液中,锌先与硝酸银反应生成银和硝酸锌,化学方程式为Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag,每65份质量的锌完全反应生成216份质量的银,溶液质量减小。硝酸银反应结束,锌再与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜,化学方程式为Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu,每65份质量的锌完全反应生成64份质量的铜,溶液质量增加。当加入锌粉的质量为6.5g时,溶液质量最小,说明硝酸银恰好完全反应。
Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag
65 340 189 216
6.5g 34g 18.9g 21.6g
Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu
65 188 189 64
6.5g 18.8g 18.9g 6.4g
A.由以上分析可知,混合溶液中硝酸银质量为34g,当加入锌从0到6.5g,锌与硝酸银反应,硝酸银质量减小,锌为6.5g,硝酸银质量为0,故A错误;
B.锌先与硝酸银反应生成银和硝酸锌,此时硝酸铜质量不变,当锌大于6.5g锌与硝酸铜反应,硝酸铜质量减小,当锌质量为13g时硝酸铜完全反应,硝酸铜质量为0,故B错误;
C.由分析可知,6.5g锌反应生成银质量为21.6g,当锌的质量为13g时生成固体总质量为21.6g+6.4g=28.0g,故C正确;
D.当锌为6.5g时硝酸锌的质量分数为
.当锌质量为13g,硝酸锌的质量分数为,
故D错误。
故选C。
7.【答案】B
【知识点】化合反应和分解反应
【解析】【分析】根据反应物和生成物的种类和种数,确定化学反应的基本类型。
【解答】根据方程式 FeS2 FeS+S 可知,反应物只有一种,而生成物有两种,因此该反应为分解反应,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
8.【答案】C
【知识点】根据化学反应方程式的计算;金属的化学性质
【解析】【分析】根据题目中的数据解和化学方程式进行分析。【解答】由于金属的活动性顺序是铁>铜>银,等质量的铜粉和铁粉,分别加入到25毫升溶质质量分数为12%的硝酸银溶液中,反应的质量关系是:
Fe+2AgNO3═Fe(NO3)2+2Ag
56 216
Cu+2AgNO3═Cu(NO3)2+2Ag
64 216
A.铁和铜都有剩余时,硝酸银全部参加反应,因为硝酸银溶液的体积和溶质质量分数相同,因此甲、乙生成银的质量比为1:1,故A错误;
B.铁和铜都没有剩余,则金属铜和银全部反应,根据化学方程式,设金属的质量均为m,则生成银的质量比为:,故B错误;
C.由方程式可知,每64份质量的铜能与340份质量的硝酸银溶液恰好反应,每56份质量的铁能与340份质量的硝酸银溶液恰好反应,等质量的硝酸银溶液完全反应消耗的铜的质量大于铁的质量,故铁有剩余时,铜能完全反应,甲、乙生成的质量在7:8~1:1之间,故C正确;
D.等质量的铜和银,铜有剩余,则铁一定有剩余,故D错误。
故选C。
9.【答案】B
【知识点】元素化合价的规则与计算;氧化反应;常见物质的分类
【解析】【分析】(1)只由一种物质组成纯净物,由多种物质组成混合物;
(2)在化学式中,正负化合价的代数和为零;
(3)由两种元素组成,其中一种为氧元素的化合物叫氧化物;
(4)根据木炭的作用判断。
【解答】A.海绵铁中很有杂质,为混合物,故A错误;
B.在Fe2O3中,O的化合价为-2,根据正负化合价代数和为零得到:2x+(-2)×3=0,解得:x=+3,故B正确;
C.CO、Fe2O3和CO2,三者都是氧化物,故C错误;
D.在炼铁的过程中,木炭是还原剂,故D错误。
故选B。
10.【答案】A
【知识点】构成物质的粒子模型;质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】根据图示中各粒子的构成,结合化学反应前后原子种类、个数不变,氮气由分子构成及单质、化合物的定义分析。
【解答】A、 反应前后原子总数不变,符合题意;
B、 氮气是由氮分子构成的 ,不符合题意;
C、 四氧化二氮的化学式是N2O4 ,不符合题意;
D、 燃烧产物中为单质,、为化合物 ,不符合题意;
故选A。
11.【答案】D
【知识点】酸的化学性质;二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】根据各选项的变化情况结合图像变化趋势分析。
【解答】A、 锌粒中滴入稀硫酸,锌与硫酸接触即开始反应产生氢气,氢气的质量从原点起增加 ,不符合题意;
B、氯化钙与二氧化碳不能发生反应,不符合题意;
C、 氢氧化钠溶液中滴入稀盐酸,溶液pH会从大于7下降至等于7至小于7,不符合题意;
D、 CuSO4和HCl的混合溶液中加入NaOH溶液,氢氧化钠先与盐酸反应,然后再与硫酸铜反应,沉淀的质量在加入氢氧化钠一段时间后开始增加,至反应结束后保持不变 ,符合题意;
故选D。
12.【答案】(1)盐
(2)分解;CaO+H2O=Ca(OH)2
【知识点】化合反应和分解反应;书写化学方程式、文字表达式;酸、碱、盐的鉴别
【解析】【分析】(1)盐由金属离子或按根离子与酸根离子构成;碱由金属离子和氢氧根离子构成;酸由氢离子和酸根离子构成。
(2)根据反应物和生成物的种类和种数,确定反应的类型。确定反应物、反应条件和生成物,据此写出反应的方程式。
【解答】(1)硝酸钾和食盐,都由金属离子和酸根离子构成,都属于盐。
(2)根据方程式 CaCO3 CaO+CO2↑ 可知,反应物只有一种,而生成物有两种,那么该反应为分解反应。氧化钙和水反应,生成氢氧化钙,则反应的方程式为: CaO+H2O=Ca(OH)2 。
13.【答案】(1)11
(2)2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
(3)地壳
【知识点】元素周期表;书写化学方程式、文字表达式;火山
【解析】【分析】1.根据元素周期表的相关信息,分析解答。
2.根据化学反应方程式书写方法进行解答。
3.地球表面形态处于永不停息的运动与变化之中。火山和地震是地理内部力量释放的两种主要表现形式。
【解答】(1)根据图乙的信息,可知钠元素的核电荷数是11,则钠原子核外有11个电子。
(2)钠和水发生反应产生氢氧化钠和水。
反应的化学方程式:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
(3)地球上的火山喷发是地壳变动的表现。
14.【答案】(1)带火星的木条
(2)碱性
(3)+4
【知识点】元素化合价的规则与计算;氧气的检验和验满;酸、碱的概念
【解析】【分析】(1)过碳酸钠与水反应生成碳酸钠和过氧化氢,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成氧气,根据氧气的检验方法解答。
(2)碳酸钠虽然是盐,但是它的溶液呈碱性;
(3)在化学式中,正负化合价的代数和为零,据此计算即可。
【解答】(1)取少量二氧化锰加入试管中,再加入适量该溶液,观察到有气泡产生,为了检验该气体,可用带火星的木条。
(2)待不再产生气泡时,得到的溶液中只含有碳酸钠,因此溶液呈碱性;
(3)在Na2CO3中,Na的化合价为+1,O的化合价为-2,根据正负化合价代数和为零得到:2×(+1)+x+(-2)×3=0,解得:x=+4。
15.【答案】(1)温室
(2)臭氧
【知识点】全球性大气环境问题(酸雨、温室效应、臭氧空洞)
【解析】【分析】(1)空气中二氧化碳的浓度增大,是引起地球温室效应的重要元素,可促使大气温度升高。反之,如果二氧化碳的浓度减小,那么温室效应减弱,则会引起大气温度下降。
(2)根据图片分析即可。
【解答】(1)温室效应的减弱导致地球急剧变冷。
(2)根据图片可知,氧气在紫外线的作用下生成臭氧,即:下图所示微观模型表示了臭氧层的形成过程,这一变化为生物从水生到陆生的演化创造了条件。
16.【答案】(1)物理
(2)40
(3)2Mg+ZrCl4 Zr+2MgCl2
【知识点】化学变化与物理变化的判别;原子的构成;书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】(1)物理变化和化学变化的本质区别:有无新物质生成;
(2)在原子中,核外电子数=质子数=原子序数;
(3)确定反应物、反应条件和生成物,据此写出反应的化学方程式。
【解答】(1)金属锆熔化时,只是组成原子之间的距离发生改变,并没有新物质生成,因此属于物理变化。
(2)根据“核外电子数=原子序数”可知,锆的原子的核外电子数为40.
(3)镁(Mg) 与四氯化锆(Z rCl4) 在850℃下反应,生成锆单质和氯化镁,则反应的方程式为: 2Mg+ZrCl4 Zr+2MgCl2 。
17.【答案】(1)B
(2)向长颈漏斗中加入适量的水,若液面形成高度差且一段时间后,高度差不变,则气密性良好。(合理即可)
(3)能溶于水或能与水反应
【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查;二氧化碳的物理性质及用途
【解析】【分析】(1)根据反应物的状态和反应条件选择气体的发生装置;
(2)根据检查装置气密性的方法解答;
(3)测得的二氧化碳的体积偏小,那么二氧化碳肯定是被消耗了,即要么是它能够与水反应,要么是它能够溶于水,据此分析解答。
【解答】(1)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,反应物为固体和液体,且不需要加热,因此发生装置选择“固液常温型”,故选B。
(2)检查装置B气密性的方法是:先关闭止水夹,然后向长颈漏斗中加入适量的水,若液面形成高度差且一段时间后,高度差不变,则气密性良好。
(3)若用装置C测反应生成的二氧化碳体积,测得的体积比理论值小,原因可能是二氧化碳具有能溶于水或能与水反应的性质。
18.【答案】(1)TiO2+2C+2Cl2 TiCl4+2CO
(2)置换反应
【知识点】书写化学方程式、文字表达式;置换反应及其应用
【解析】【分析】(1)根据题中所给信息确定反应物和生成物,书写反应方程式分析;
(2)根据置换反应中反应物和生成物中都一种单质和一种化合物分析。
【解答】(1) 过程①为二氧化钛与碳、氯气反应生成四氯化钛和一氧化碳,发生反应的化学方程式为TiO2+2C+2Cl2 TiCl4+2CO ;
(2) 过程②为镁跟四氯化钛反应制得钛和氯化镁 ,属于置换反应。
故答案为:(1) TiO2+2C+2Cl2 TiCl4+2CO ;(2)置换反应。
19.【答案】(1)氧化膜
(2)用锅盖盖灭
【知识点】燃烧与灭火;金属的化学性质
【解析】【分析】(1)根据铝表面有氧化铝膜分析;
(2)根据隔离氧气的灭火原理分析。
【解答】(1)铝制品表面有氧化膜,可保护里面的铝不被腐蚀,所以洗涤铝制容器时,不能用钢丝球擦洗 ,以免破坏氧化膜;
(2) 烹饪时如遇油锅着火, 可用锅盖盖灭,使油隔离空气达到灭火目的。
故答案为:(1)氧化膜;(2) 用锅盖盖灭 。
20.【答案】(1)CO
(2)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
(3)A;B;C;D
【知识点】元素化合价的规则与计算;化合反应和分解反应
【解析】【分析】先由图示中碳元素化合价及各物质类别推导出各物质,再由物质的性质确定转化关系,结合各反应类型的特点解答。
【解答】(1)B为+2价碳元素的氧化物,化学式为CO;
(2)C为+4价碳的氧化物 ,为二氧化碳,E为二氧化碳转化的碳酸盐,可以是碳酸钠,C→E的化学方程式可以为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
(3)A为碳,B为一氧化碳,C为二氧化碳,D为碳酸,E为碳酸钠或碳酸钙等,A →C可以通过化合反应或置换反应转化,A→B通过化合反应转化,D→C可通过分解反应转化,D → E,E → C可通过复分解反应转化;
故答案为:(1)CO;(2)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;(3)ABCD。
21.【答案】(1)A打开,B闭合
(2)MOH;生氧速度波动较小,使用时间较长,氧气浪费较少
(3)①④
【知识点】大气压强的存在;质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】(1)流体总是从气压大的地方流向气压小的地方,据此分析两个单向阀的开启情况。
(2)根据质量守恒定律分析X的化学式。
(3)在制氧过程中,如果生氧速度太大,会造成气压过大,从排气面排出而浪费。如果生氧速度不稳定,那么会影响使用体验,据此分析解答。
(4)根据自救呼吸器的工作原理分析判断。
【解答】(1)根据图片可知,单向阀B只能向上开启,而A只能向下开启。在正常呼气时,呼吸软管内气压增大,从而打开单向阀A,关闭单向阀B,废气从排气面排出。
(2)根据方程式 4MO2+2H2O=4X+3O2↑ 得到:4M+10O+4H=4X+6O,解得:4X=4M+4O+4H,即X=MOH。
根据图丙可知,选取KO2的优点是:生氧速度波动较小,使用时间较长,氧气浪费较少。
(3)影响自救呼吸器防护时间的其实就是生成氧气的量,而生成氧气的量有药品的质量和种类决定,故选①④。
22.【答案】(1)2
(2)2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+ Na2SO4
(3)取最后一次洗涤液。滴入1~2滴无色酚酞试液,观察到无色酚酞试液不变色
(4)溶液的碱性越强Cu(OH)2越易分解
【知识点】实验方案设计与评价;书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】(1)根据控制变量法的要求可知,探究某个因素对物理量的影响时,必须控制其它因素相同;
(2)确定反应物、反应条件和生成物,据此写出反应的方程式;
(3)如果蓝色沉淀还没有被洗涤至中性,那么它的再次洗涤液中肯定存在氢氧化钠,能够使无色酚酞试液变红;
(4)根据表格可知,加水越多,则溶液被稀释,则碱性越弱,出现黑色物质的时间越长,即氢氧化铜分解越慢,据此分析得出结论。
【解答】(1)探究沉淀盐酸与反应物的质量比的关系时,要不断的改变反应物的质量比。根据探究1表格可知,氢氧化钠的溶液质量不断增大,此时就要控制硫酸铜溶液的质量相等,因此②中溶液质量为2。
(2)③中的沉淀为氢氧化铜,即氢氧化钠和硫酸铜反应,生成氢氧化铜和硫酸钠,则反应的方程式为: 2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+ Na2SO4 。
(3)判断④中的蓝色沉淀已洗涤至中性的操作是:取最后一次洗涤液。滴入1~2滴无色酚酞试液,观察到无色酚酞试液不变色。
(4)分析实验结果,可得出Cu(OH)2分解难易与溶液碱性强弱的关系是:溶液的碱性越强Cu(OH)2越易分解。
23.【答案】(1)③
(2)①检查装置气密性。
②用电子秤称取a克氯酸钾和b克二氧化锰,充分混合后装入试管,连接好装置并固定。
③加热,用排水法收集一定体积的气体,记录所用的时间。
④分别用等质量的氧化铁、氧化铝替换二氧化锰,收集相同体积的气体,记录所用的时间。
⑤重复上述实验,比较实验所记录的时间。
⑥改变催化剂质量,重复实验。
【知识点】制取氧气的原理;制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】(1)根据反应物的状态和反应条件选择合适的气体发生状态,根据气体的性质选择合适的收集方法。
(2)催化剂的催化作用越好,反应越快,则收集相同的氧气需要的时间越短。因为要制取气体,所以实验前要先检查装置的气密性,然后装入药品进行反应,并记录收集一定体积氧气的时间即可,据此设计实验步骤。
【解答】(1)氯酸钾和二氧化锰为固态,且需要加热,因此发生装置选择“固态加热型”。氧气难溶于水,因此收集氧气选择排水法,故选③。
(2)根据实验目的,设计实验如下:
①检查装置气密性。
②用电子秤称取a克氯酸钾和b克二氧化锰,充分混合后装入试管,连接好装置并固定。
③加热,用排水法收集一定体积的气体,记录所用的时间。
④分别用等质量的氧化铁、氧化铝替换二氧化锰,收集相同体积的气体,记录所用的时间。
⑤重复上述实验,比较实验所记录的时间。
⑥改变催化剂质量,重复实验。
24.【答案】(1)在教室内,将注射器活塞推到底,再拉动活塞至刻度为V1毫升处并密封
(2)
(3)在探究影响重力势能大小的因素实验中,空气阻力是次要因素(其它合理答案也给分)
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】(1)在使用注射器时,活塞所对的刻度值就是针筒内气体或液体的体积;
(2)根据消耗一氧化氮和氧气体积空气体积+一氧化氮体积-量筒内剩余气体体积,结合题干信息求出空气中氧气体积,再求氧气体积分数;
(3)在探究影响重力势能大小的因素实验中,空气阻力是次要因素。
【解答】(1)用气密性良好的注射器,获取V1毫升教室内空气的具体操作是:在教室外,将注射器活塞推到底,将注射器拿到教室,再拉动活塞至刻度为V1毫升处并密封。
(2)同温同压下,在氢氧化钠溶液参与下,4体积一氧化氮与3体积氧气恰好完全反应,且产物能完全被溶液吸收,
故氧气体积为;
教室内空气中氧气的体积分数为:。
(3)还有许多科学实验中存在“主要因素”和“次要因素”,举例如下:探究影响重力势能大小的因素实验中,空气阻力是次要因素。
25.【答案】(1)氧化
(2)升高
(3)置换
(4)A;B;D
【知识点】氧化反应;置换反应及其应用
【解析】【分析】(1)得到氧元素被氧化,失去氧元素被还原;
(2)得到电子时,负电荷数大于正电荷数,则带负电荷,显负价;失去电子时,负电荷数小于正电荷数,则带正电荷,显正价;
(3)根据四种基本反应类型的特点分析;
(4)根据自己对氧化还原反应的认识判断。
【解答】(1)根据得失氧说,在H2+CuO=Cu十H2O化学变化中,H2得到氧元素变成了H2O,因此它被氧化,发生了氧化反应;
(2)电子转移是元素化合价改变的本质原因。失电子后,元素显正价,即元素的化合价会升高。
(3)单质与化合物的反应,生成新的单质和化合物,这种反应为置换反应。单质的化合价为0,而元素在化合物中化合价肯定不为0,因此元素的化合价肯定会升降,那么置换反应肯定是氧化还原反应,则乙为置换反应。
(4)A.氧化和还原是相互对立又辩证统一的关系,故A正确;
B.电子转移说是从微观视角来探析和建构氧化还原反应的概念,故B正确;
C.自然界中发生的氧化还原反应对人类的生活和生产有的是有利的,有些是有害的,故C错误;
D.人类对氧化还原反应的认识过程是一个逐步发展、延伸和完善的过程,故D正确。
故选ABD。
26.【答案】(1)BC
(2)乙
(3)B曲线明显低于A曲线(或B与A曲线不重合;答案中只要体现两者压强存在差异即可)
(4)未及时关闭活塞可能会导致产生的CO2从分液漏斗口逸出
【知识点】二氧化碳的化学性质;影响化学反应速率的因素
【解析】【分析】(1)根据制取二氧化碳的药品的状态及反应条件分析;
(2)根据对比实验的设计方法分析,设计对比实验要求变量的唯一性;
(3)根据图像中两曲线不重合分析;
(4)根据不及时关闭活塞气体会逸出分析。
【解答】(1)实验室制取二氧化碳需选择固液常温型发生装置,故选BC。
(2) 若探究盐酸的浓度对上述反应的影响,需进行改变盐酸的浓度而大理石颗粒大小、质量相同的对比实验,即选择实验甲与 乙对照;
(3)通过B曲线明显低于A曲线,可证明CO2与NaOH发生了化学反应 ;
(4) 步骤③操作未及时关闭活塞可能会导致产生的CO2从分液漏斗口逸出,影响实验结果;
故答案为:(1)BC;(2)乙;(3) B曲线明显低于A曲线(或B与A曲线不重合;答案中只要体现两者压强存在差异即可) ;(4) 未及时关闭活塞可能会导致产生的CO2从分液漏斗口逸出 。
27.【答案】(1)C
(2)蜡烛自下而上复燃
【知识点】氧气的性质和利用;制取二氧化碳的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】(1)根据制取二氧化碳选择固液常温型发生装置,分液漏斗可控制液体的流速以控制反应速率分析;
(2)根据氧气的密度比空气大及助燃性分析。
【解答】(1) 用石灰石和稀盐酸作为原料制取二氧化碳气体,收集气体时要得到平稳的气流,应选择带有分液漏斗的固液常温型发生装置,即C;
(2)氧气密度比空气大,且有助燃性,所以向烧杯中倾倒氧气会观察到蜡烛自下而上复燃。
故答案为:(1)C;(2) 蜡烛自下而上复燃 。
28.【答案】天平是否平衡;白磷燃烧,产生大量白烟;能,剩余白磷未参加反应,反应前后质量不变。
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】根据验证质量守恒定律需测定反应前后物质质量,磷燃烧现象及未参与反应的物质不影响质量变化分析。
【解答】 [实验步骤] 要验证质量守恒定律,需测定反应前后装置内物质的质量,即待反应结束冷却后,将锥形瓶放回天平托盘上,观察天平是否平衡 ;
[交流反思] (1) 要确认化学反应已经发生,即磷发生燃烧,观察到的现象是白磷燃烧,产生大量白烟 ;(2) 反应结束后白磷有剩余,因剩余白磷未参加反应,不影响反应前后质量 ,所以能得出结论。
故答案为: 天平是否平衡 ; 白磷燃烧,产生大量白烟 ; 能,剩余白磷未参加反应,反应前后质量不变。
29.【答案】(1)参加反应的氧气质量(或氧化汞中氧元素的质量)
(2)A;C
(3)形成密闭空间,使瓶内气压保持在一定范围内,防止瓶塞因气压过大而冲出
(4)在密闭装置中完成蜡烛燃烧﹐并测量蜡烛燃烧前后整个装置的质量,比较两者的质量大小
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】根据化学变化都遵循质量守恒定律,但有气体参与的化学反应,若在敞口容器中进行,无法通过反应前后质量的测定来验证质量守恒定律,要得出结论,需利用密闭容器进行分析。
【解答】(1)玻义耳实验中,金属灰增加的质量是参加反应的氧气质量;
(2) 质量守恒定律告诉我们要善于总结前人的成果和经验 ,A正确; 药品的选择不足以决定实验的成功与否,B错误; 定量方法可通过数据的采集确定实验结论,是科学研究的重要方法 ,C正确;
(3)白磷燃烧时放热,会使装置内压强增大,装置中气球的作用是形成密闭空间,使瓶内气压保持在一定范围内,防止瓶塞因气压过大而冲出 ;
(4)化学变化都遵循质量守恒定律,蜡烛燃烧后剩余固体质量比燃烧前少,是由于生成气体逸出,要证明质量守恒,需在密闭装置中完成蜡烛燃烧﹐并测量蜡烛燃烧前后整个装置的质量,比较两者的质量大小 。
故答案为:(1) 参加反应的氧气质量 ;(2)AC;(3) 形成密闭空间,使瓶内气压保持在一定范围内,防止瓶塞因气压过大而冲出 ;(4) 在密闭装置中完成蜡烛燃烧﹐并测量蜡烛燃烧前后整个装置的质量,比较两者的质量大小 。
30.【答案】解:设每天需要消耗CaCO3的质量为x
2CaCO3+ 2SO2+O2=2CaSO4+2CO2
200 128
x 0.64吨
x=1吨
则每个月需要石灰石的质量:m= ×30=33.3吨
答:该发电厂每个月需要含碳酸钙为90%的石灰石33.3吨
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】首先写出碳酸钙与二氧化碳、氧气反应的方程式,然后根据二氧化硫的质量计算出参加反应的碳酸钙的质量,接下来用碳酸钙的质量除以90%×一个月的天数得到每个月需要石灰石的质量。
31.【答案】(1)不能燃烧也不支持燃烧
(2)解:设需要碳酸钙的质量为m
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+ CO2↑
100 44
m 4.4克
m=10克
石灰石的质量: =12.5克
答:至少需要含碳酸钙质量分数为80%的石灰石12.5克。
(3)植树造林(其他合理答案均可)
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)根据“蜡烛的火焰会在该气体中熄灭”分析气体的化学性质。
(2)写出碳酸钙和稀盐酸反应的方程式,然后根据二氧化碳的质量利用质量之间的比例关系计算出参加反应的碳酸钙的质量,最后根据计算出石灰石的质量;
(3)绿色植物吸收二氧化碳,生成氧气,据此确定消耗二氧化碳的方法。
【解答】(1)蜡烛的火焰会在该气体中熄灭,说明了这种气体的化学性质有:不能燃烧也不支持燃烧。
(3)消耗二氧化碳的方式或途径:植树造林。
32.【答案】(1)无色酚酞或紫色石蕊(指示剂)
(2)氢离子与氢氧根离子结合成水分子(H++OH-=HO)
(3)①20克
②设生成氯化钠的质量为x
NaOH+ HCl= NaCl+H2O
  36.5 58.5
  20克×7.3% x
x=2.34克
反应后溶液的质量=25克+20克=45克 溶质(氯化钠)的质量分数= ×100%=5.2%
【知识点】根据化学反应方程式的计算;酸与碱的反应及用途
【解析】【分析】(1)先在氢氧化钠溶液中加入无色酚酞试液(或石蕊试液),此时溶液呈红色(蓝色),当它与稀盐酸反应后,颜色会逐渐变浅。当二者恰好完全反应时,红色(蓝色)消失。
(2)在酸和碱的反应中,酸根离子和金属离子没有变化,只是酸中的氢离子和碱中的氢氧根离子结合生成水。
(3)①根据稀盐酸和氢氧化钠的反应产物分析解答;
②写出氢氧化钠和稀盐酸反应的方程式,根据稀盐酸的质量计算出生成氯化钠的质量,最后根据计算溶质的质量分数即可。
【解答】(1)为了获取酸能与碱反应的证据,滴加稀盐酸前,锥形瓶中还需加入的是无色酚酞或紫色石蕊(指示剂)。
(2)酸与碱之间反应的实质是:氢离子与氢氧根离子结合成水分子(H++OH-=H2O)
(3)①氢氧化钠和稀盐酸反应,生成氯化钠和水,由于没有气体或沉淀生成,因此锥形瓶内总质量的差其实就是加入稀盐酸的质量,即a=80.4g-60.4g=20g。
33.【答案】(1)A
(2)解:设样品中NH4NO3的质量为x
NH4NO3+ NaOH NaNO3+ NH3↑+H2O
  80     17
  x     0.17g
x=0.8g
样品中NH4NO3的质量分数为:0.8g/8g×100%=10%
答:样品中NH4NO3的质量分数为10%。
(3)解: 设Ca(NO3)2与Na2CO3反应生成的NaNO3质量为y
Ca(NO3)2+Na2CO3= 2NaNO3+ CaCO3↓
  170 100
  y 4.0g
y=6.8g
设NH4NO3与NaOH反应生成的NaNO3质量为z
NH4NO3+ NaOH NaNO3+ NH3↑+H2O
85       17
z       0.17g
z=0.85g
滤液中含有NaNO3的质量为:6.8g+0.85g=7.65g
答:滤液中NaNO3的质量为7.65g。
【知识点】根据化学反应方程式的计算;盐与化肥
【解析】【分析】(1)氮、磷、钾为植物生长的营养素,根据氮元素对植物的作用分析判断;
(2)硝酸铵和氢氧化钠反应,生成硝酸钠、水和氨气,写出反应的方程式,利用氨气的质量计算出参加反应的硝酸铵的质量,再根据计算出硝酸铵的质量分数。
(3)硝酸钙与碳酸钠反应,生成硝酸钠和碳酸钙,根据生成沉淀碳酸钙的质量计算出反应生成硝酸钠的质量。硝酸铵和氢氧化钠反应,生成硝酸钠、水和氨气,再利用氨气的质量计算此过程生成硝酸钠的质量,最后将两个硝酸钠的质量相加即可。
【解答】(1)作为氮肥,硝酸铵钙在植物生活中的主要作用是促进细胞分裂和生长,使枝叶长得繁茂,故选A。
34.【答案】(1)盐酸溶质质量分数越大,越易挥发;反应速度越快,消耗的盐酸越多;温度升高加快盐酸挥发。上述结果引起盐酸溶质质量分数快速减小,故反应快速变慢。
(2)解:参加反应的稀盐酸溶质质量:m=400克×7.3%×82.5%=24.09克
设生成二氧化碳的质量为x
2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+ CO2↑
73 44
24.09克 x
=
解得:x=14.52克
V= = =7.26升
答:可收集到二氧化碳气体7.26升。
(3)选B,前10分钟反应快慢适中,盐酸利用率较高,能满足收集10升二氧化碳。
【知识点】根据化学反应方程式的计算;酸的化学性质
【解析】【分析】(1)反应速率变小,肯定是反应物的溶质质量分数减小所致,而稀盐酸本身容易挥发,且它的浓度随反应的进行而减小,据此分析解答;
(2)首先用稀盐酸的质量×溶质质量分数×盐酸利用率计算出参加反应的稀盐酸的溶质质量,再根据碳酸钙和稀盐酸反应的方程式计算出生成二氧化碳气体的质量,最后根据密度公式 计算二氧化碳的体积。
(3)根据图像,从反应速率大小和盐酸利用率的角度分析哪种盐酸更合适即可。
35.【答案】(1)2Mg+O2 2MgO
(2)吸收氯气,但不吸收氧气
(3)a+d=b+c(或a+d=m、b+c=m)
【知识点】质量守恒定律及其应用;书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】(1)根据化学反应原理书写化学方程式;
(2)由甲图分析可知,产氧药块产生的氧气和氯气,通过试剂X,氯气被吸收,氧气排出;
(3)根据质量守恒定律,反应前后各物质的质量总和相等,生成气体的质量即为固体减少的质量,结合图像乙分析解答。
【解答】(1)启动时,镁粉(Mg)与氧气反应生成氧化镁(MgO),
其化学方程式为:2Mg+O2 2MgO;
(2)产氧药块反应会产生极少量有毒的氯气,由甲图可知,通过试剂X,氯气被吸收,氧气排出,故推测图甲中试剂X能吸收氯气,但不吸收氧气;
(3)氯酸钠受热分解生成氯化钠和氧气,根据质量守恒定律,反应前后各物质的质量总和相等,生成气体的质量即为固体减少的质量,由图乙可知,m-d=a,即m=a+d;m-c=b,即m=b+c;a+d=b+c;故能体现质量守恒定律的关系式有a+d=b+c、m=a+d、m=b+c。
36.【答案】(1)CO2
(2)相等质量的“镁粉”和MgCO3消耗稀盐酸的质量不同
(3)解:设与MgCO3反应的HCl的质量为x,与Mg(OH)2反应的HCl的质量为y
MgCO3+ 2HCl=MgCl2+CO2↑+H2O
84 73
4.2g x
Mg(OH)2+ 2HCl=MgCl2+2H2O
58 73
4.2g y
x=3.65克 ; y=5.286克
m=5.286克/6.29%=84克
(4)MgCO3和Mg(OH)2
【知识点】根据化学反应方程式的计算;盐的性质及用途
【解析】【分析】(1)根据碳酸镁和稀盐酸的反应产物解答;
(2)将镁粉和碳酸镁完全反应时消耗的稀盐酸的质量进行比较,如果稀盐酸的质量相同,那么就只有碳酸镁,否则,肯定含有其它物质。
(3)写出碳酸镁和稀盐酸反应的化学方程式,根据碳酸镁的质量计算出参加反应的稀盐酸中溶质HCl的质量,并计算出稀盐酸的溶质质量分数。再根据氢氧化镁和稀盐酸反应的化学方程式,计算出此时参加反应的HCl的溶质质量,最后根据“”计算出m的数值即可。
(4)根据表格中的数据,进行设计实验,根据数据进行分析:“镁粉”中除MgCO3外的另一种物质。
【解答】(1)碳酸镁和稀盐酸反应,生成氯化镁、水和二氧化碳,因此烧杯③中产生的气体是CO2;
(2)“镁粉”中不只含有MgCO3一种物质,理由是:相等质量的“镁粉”和MgCO3消耗稀盐酸的质量不同。
(4)设MgCO3的质量为m,则;
解得:m=3.57g,
消耗盐酸的质量为;
“镁粉”中另一种物质的质量为:4.2g-3.57g=0.63g,
消耗稀盐酸的质量为:61.9g-49.3g=12.6g,
则设4.2g该物质消耗稀盐酸的质量为n,则;
解得:n=84g,
故“镁粉”中除MgCO3外的另一种物质为Mg(OH)2。
37.【答案】(1)A
(2)NaOH、CaO
(3)解:设生成碳酸钙的质量为x
Na2CO3+Ca(OH)2= CaCO3↓+2NaOH
106 100
100kg×10.6% x
x=10kg
【知识点】根据化学反应方程式的计算;低碳生活
【解析】【分析】(1)根据 “碳减排”要符合节能、减排、减少污染等分析;
(2)根据可循环利用的物质既是流程中的反应物,又是生成物分析;
(3)根据碳酸钠的质量代入方程式中,利用物质间质量关系计算碳酸钙质量分析。
【解答】(1) 加高烟囱排放工业废气并没有减少废气的排放,不能实现碳减排,A符合题意; 推进新能源汽车使用可减少空气污染,B不符合题意; 废弃物分类投放并回收利用可节约资源且保护环境,C不符合题意; 养成节约用水用电习惯,可节约资源,D不符合题意;
(2) “碳捕获"有效利用了原材料,该过程中 NaOH、CaO 既是反应物又是生成物,可循环利用;
故答案为:(1)A;(2) NaOH、CaO ;(3) 10kg 。
38.【答案】(1)3;尿素、尿酸
(2)解:设可生成水的质量为x
4H2+ CO2 2H2O+CH4
  44   36
  1.1千克   x
x=0.9千克
答:可生成水0.9千克。
【知识点】水盐平衡;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】1.尿的形成包括肾小球和肾小囊壁的滤过和肾小管的重吸收作用,当血液流经肾小球时,除了血细胞和大分子的蛋白质外,其他的如水、无机盐、尿素、葡萄糖会滤过到肾小囊腔形成原尿;当原尿流经肾小管时,其中大部分水、部分无机盐和全部的葡萄糖被重新吸收回血液,而剩下的如尿素、一部分无机盐和水等由肾小管流出形成尿液。
2.根据化学反应方程式计算解答。
【解答】(1)由图可知目前空间站通过物质循环获得水的途径共有3条,其中尿液净化时必须除去尿液中的尿素、尿酸等代谢废物。
39.【答案】(1)C
(2)解:需要氨气的质量为x
NH3+CO2+H2O= NH4HCO3
17 79
x 3950千克
x=850千克
答:需要氨气850千克。
(3)解:设应购买5%的井冈霉素药液x千克
7500千克×0.01%一x千克×5%
=15千克
答:应购买5%的井冈霉素药液15千克。
【知识点】根据化学反应方程式的计算;盐与化肥
【解析】【分析】(1)根据化肥的分类分析,植物所需氮、磷、钾三种营养元素,含氮元素的化肥为氮肥,含磷元素的化肥为磷肥,含钾元素的化肥为钾肥,含两种或以上营养元素的为复合肥;
(2)根据生成的碳酸氢铵的质量代入方程式,利用方程式中物质间质量关系计算氨气质量分析;
(3)根据溶质质量=溶液质量 × 溶质质量分数及配制溶液所需溶质质量分析。
【解答】(1) 碳酸钾属于钾肥,A错误;尿素属于氮肥,B错误;磷酸二氢钙属于磷肥,C正确;
故答案为:(1)C;(2) 850千克 ;(3) 15千克。
40.【答案】(1)分离转移
(2)颗粒大小
(3)0.98%
(4)液体的沸点随着气压的降低而降低,从而节约能源消耗。
【知识点】过滤的原理、方法、操作及其应用;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)根据海水加热形成水蒸气为分离转移分析;
(2)根据过滤是利用颗粒大小不同的分离原理分析;
(3)根据产生硫酸钡的质量利用方程式中物质间质量关系计算硫酸的质量分数分析;
(4)根据液体的沸点随着气压的降低而降低分析。
【解答】(1) 海水加热形成水蒸气属于上述模型中的分离转移;
(2) 过滤操作将硝酸钾晶体与溶液分离是根据颗粒大小不同;
(3)盐酸与氯化钡不反应,硫酸与氯化钡反应可产生硫酸钡沉淀,设硫酸的质量分数为x
BaCl2+H2SO4=BaSO4+2HCl
98 233
10gx 0.233g
98:233=10gx :0.233g
x=0.98%;
(4) 大型海水淡化工厂,都已经采用低压加热蒸馏法, 是因为液体的沸点随着气压的降低而降低,从而节约能源消耗。
故答案为:(1) 分离转移 ;(2)颗粒大小;(3)0.98%;(4) 液体的沸点随着气压的降低而降低,从而节约能源消耗。
41.【答案】(1)岩浆岩
(2)机械能
(3)选择捕收剂A及pH为8.5左右
(4)设样品中CaF2的质量为x
CaF2+H2SO4(浓) CaSO4+2HF
78   40
x   4.4g
解得:x=8.58g
8.58g÷10g×100%=85.8%
答:样品中氟化钙的质量分数为85.8%.
(5)B
【知识点】能量的相互转化和转移;根据化学反应方程式的计算;岩石的类型;能源合理利用与可持续发展
【解析】【分析】1.岩石可分为岩浆岩、沉积岩、变质岩三类。岩浆岩指的是地球内部熔融物质在不同地质条件下冷凝固成的岩石,沉积岩指的是风化物质、火山碎屑、有机物等物质经过搬运、沉积、成岩等作用形成的层状岩石。
2.根据能量的转化形式解答。
3.根据图中数据分析解答。
4.根据化学反应方程式分析解答。
5.根据资源与环境的关系解答。
【解答】(1)根据题干描述,萤石矿属于岩浆岩。
(2)乳化炸药将岩石炸成碎块的过程中,化学能转化成机械能。
(3)从图中观察到,在pH为8.5时,捕收剂A的浮选回收率最高,因此为获得高浮选回收率,浮选时的最佳条件是选择捕收剂A及pH为8.5左右。
(5)萤石是现代氟化工的重要矿物原料,主要应用于新能源、新材料等战略性新兴产业,以及冶金、化工、建材、光学工业等传统领域。所以中国目前开采的萤石矿大多具有有害杂质少、易采选等特点。所以在勘探技术和环境监测到位的情况下,可以发展萤石开采项目。但是萤石形成自火山岩浆的残余物,是不可再生的稀缺性资源之一,所以开采需要湿适度。
故选B。
42.【答案】①郊区人口密度较小,人类活动释放的热能少。
②郊区绿化率高,河道密布,蒸腾作用及蒸发吸热多。
③地表水多,水的比热大,温度不易升高。
④城郊温差有利于形成空气对流.
⑤城区气流上升到高空后,温度降低,密度增大,在城区四周下沉,带着污染物到达郊区.
【知识点】全球性大气环境问题(酸雨、温室效应、臭氧空洞)
【解析】【分析】城市热岛现象会使城市上空经常维持一个气温高于四周郊区的热气团,这些热量主要是工业生产、交通运输业排放的温室气体造成的。由于城市建筑群密集、柏油路和水泥路面比郊区的土壤、植被具有更大的吸热率和更小的比热容,使得城市地区升温较快,并向四周和大气中大量辐射,造成了同一时间城区气温普遍高于周围的郊区气温,高温的城区处于低温的郊区包围之中,如同汪洋大海中的岛屿,人们把这种现象称之为城市热岛效应。
43.【答案】示例1:B方式。火柴头与擦火皮之间的压力越大,产生的摩擦力越大;火柴划动过程中,克服摩擦力做功越多,机械能转化为内能越多;内能增大,温度开高;温度达到擦火皮上易燃物的着火点,产生火星;放出的热量传递到火柴头,引发火柴头燃烧。
示例2:B方式。火柴头与擦火皮之间的压力越大,产生的摩擦力越大;火柴划动过程中,克服摩擦力做功越多,温度越高;温度达到擦火皮上易燃物的着火点,产生火星;放出的热量传递到火柴头,引发火柴头燃烧。
【知识点】影响摩擦力大小的因素;物体内能的改变方法;燃烧与灭火
【解析】【分析】(1)增大摩擦力的方法:①增大压力;②增大接触面的粗糙程度;
(2)物体内能的改变方法:①做功,本质是能量的转化;②热传递,本质是能量的转移;
(3)燃烧的条件:①有可燃物;②与氧气接触;③温度达到着火点
【解答】水平Ⅰ:示例1:B方式。火柴头与擦火皮之间的压力越大,产生的摩擦力越大;火柴划动过程中,克服摩擦力做功越多,机械能转化为内能越多;内能增大,温度开高;温度达到擦火皮上易燃物的着火点,产生火星;放出的热量传递到火柴头,引发火柴头燃烧。
示例2:B方式。火柴头与擦火皮之间的压力越大,产生的摩擦力越大;火柴划动过程中,克
服摩擦力做功越多,温度越高;温度达到擦火皮上易燃物的着火点,产生火星;放出的热量传递到火柴头,引发火柴头燃烧。
水平Ⅱ:示例1:B方式。火柴头与擦火皮之间的压力越大,产生的摩擦力越大;火柴划动过程中,克服摩擦力做功越多,温度越高;放出的热量传递到火柴头,引发火柴头燃烧。
示例2:B方式。火柴划动过程中,克服摩擦力做功越多,温度越高;温度达到擦火皮上易燃物的着火点,产生火星;放出的热量传递到火柴头。引发火柴头燃烧。
示例3:B方式。火柴头与擦火皮之间的压力越大,产生的摩擦力越大;摩擦生热,使火柴头温度升高到着火点,引发火柴头燃烧。
水平Ⅲ:示例1:火柴头与擦火皮之间的压力越大,产生的摩擦力越大;越容易达到火柴头的着火点。
示例2:B方式。摩擦生热、温度升高、达到着火点中的1个要点。
1 / 12022年科学中考真题分类汇编14:化学基础2
一、单选题
1.(2022·杭州)2008年北京奥运会“样云”火炬、2022年北京冬奥会“飞扬”火炬的外壳材料的主要成分和燃料如表所示。奥运火炬的迭代,体现了我国科技水平的提高。下列有关两火炬的说法错误的是(  )
  “样云”火炬 “飞扬”火炬
外壳材料的主要成分 铝合金 碳纤维复合材料
燃料 丙烷(C3H8) 氢气(H2)
A. 外壳材料的主要成分都属于非金属单质
B.燃料都具有可燃性
C.燃料燃烧时,助燃物都是氧气
D.燃料燃烧时,都有水生成
【答案】A
【知识点】燃烧与灭火;常见金属与金属的物理性质及用途
【解析】【分析】根据表格提取信息,然后对各个选项进行分析。
【解答】A.根据表格可知,“祥云”外壳的主要成分为铝合金,而不是非金属单质,故A错误符合题意;
B.燃料丙烷和氢气都具有可燃性,故B正确不合题意;
CD.丙烷与氧气反应,生成水和二氧化碳;氢气与氧气反应,生成水,故C、D正确符合题意。
故选A。
2.(2022·杭州)汽车开动和人的生命活动都需要能量,能量是各种运动的量度。给汽车开动和人的生命活动提供能量的两个过程如图所示,下列分析错误的是(  )
A.都通过剧烈的氧化反应释放出能量
B.都将化学能转化为其他形式的能
C.都参与自然界的碳循环和氧循环
D.都遵循能量的转化和守恒定律
【答案】A
【知识点】能量的相互转化和转移;能量的转化与守恒定律;氧化反应
【解析】【分析】(1)细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,氧化缓慢;燃烧是一种放热发光的化学反应,其反应放出能量较剧烈。
(2)化学能通常可以转化为热能、光能、机械能、电能等。
(3)碳循环和氧循环分别指的是氧元素在自然界的循环状态。动植物的呼 吸作用及人类活动中的燃烧都需要消耗氧气,产生二氧化碳。
(4)能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到其它物体,而能量的总量保持不变。
【解答】A:组织细胞呼吸作用是缓慢氧化,A错误。
B:燃烧和呼吸作用都将化学能转化为其他形式的能,B正确。
C:含碳燃料的燃烧可将氧气转化为二氧化碳,呼吸作用将氧气转化为二氧化碳,因此两者都参与自然界的碳循环和氧循环,C正确。
D:所有的化学反应都遵循能量的转化和守恒定律,D正确。
故选A。
3.(2022·台州)拉瓦锡在研究空气成分时,所做实验中涉及的一个化学反应可用下图表示。该反应属于(  )
A.分解反应 B.化合反应 C.置换反应 D.复分解反应
【答案】B
【知识点】化合反应和分解反应
【解析】【分析】根据反应物和生成物的种类和种数确定反应类型。
【解答】根据图片可知,反应物有两种,而生成物只有一种,那么该反应为化合反应。
故选B。
4.(2022·湖州)将一根火柴折断,分成火柴头和火柴梗两部分,放在铜片上,如图所示。用酒精灯加热铜片,发现火柴头先燃烧。下列叙述中,错误的是(  )
A.用酒精灯加热要使用外焰中
B.利用了铜片良好的导热性
C.说明了火柴头和火柴梗有不同的着火点
D.说明了燃烧需要助燃剂
【答案】D
【知识点】燃烧与灭火
【解析】【分析】根据对燃烧和燃烧条件的理解分析。
【解答】A.酒精灯的外焰燃烧最充分,温度最高,因此应该用外焰加热,故A正确不合题意;
B.酒精灯火焰对铜片加热,铜片对火柴加热,这说明铜片具有良好的导热性,故B正确不合题意;
C.在相同的温度下,火车头燃烧,而火柴梗不燃烧,说明二者的着火点不同,故C正确不合题意;
D.没有任何现象说明燃烧需要助燃剂,故D错误符合题意。
故选D。
5.(2022·宁波)中国科学院首创室温制氢方案,其反应原理如图所示。下列说法错误的是(  )
A.该反应的化学方程式是CO+H2O H2+CO2
B.该反应前后分子数目不变
C.该反应前后氢元素的化合价不变
D.反应物CO和H2O都是氧化物
【答案】C
【知识点】元素化合价的规则与计算;化学方程式的概念、读法和含义;常见物质的分类
【解析】【分析】(1)确定反应物、反应条件和生成物,据此写出反应的方程式;
(2)根据方程式进行分析;
(3)比较反应前后氢元素化合价的大小即可;
(4)只由两种元素组成,其中一种为氧元素的化合物叫氧化物。
【解答】A.根据图片可知,水和一氧化碳反应,生成氢气和二氧化碳,则反应的方程式为: CO+H2O H2+CO2 ,故A正确不合题意;
B.根据方程式可知,反应前后氧原子有2个,氢原子有2个,碳原子只有1个,故B正确不合题意;
C.反应前,在H2O中,氢元素的化合价为+1;反应后,在H2中,氢元素的化合价为0价,故C错误符合题意;
D.CO和H2O,都由两种元素组成,其中一种为氧元素,那么它们都是氧化物,故D正确不合题意。
故选C。
6.(2022·宁波)将锌粉持续加入到100g含有AgNO3和Cu(NO3)2两种溶质的混合溶液中,充分反应。当加入锌粉的质量为6.5g时,溶液质量最小;当加入锌粉的质量为13.0g时,恰好完全反应。下列是反应中的相关量随加入锌的质量变化的关系图,其中正确的是(  )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【知识点】根据化学反应方程式的计算;金属的化学性质
【解析】【分析】 本题是图像的判断题,解答时要通过题目要求分析涉及到的各物质之间量的关系,结合变化趋势先做出判断,如随着横坐标物质量的变化,纵坐标表示的物质的量的变化趋势,增加或降低等,再确定图形中的起点、终点、转折点是否符合题意。
【解答】将锌粉持续加入到100g含有AgNO3和Cu(NO3)2两种溶质的混合溶液中,锌先与硝酸银反应生成银和硝酸锌,化学方程式为Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag,每65份质量的锌完全反应生成216份质量的银,溶液质量减小。硝酸银反应结束,锌再与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜,化学方程式为Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu,每65份质量的锌完全反应生成64份质量的铜,溶液质量增加。当加入锌粉的质量为6.5g时,溶液质量最小,说明硝酸银恰好完全反应。
Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag
65 340 189 216
6.5g 34g 18.9g 21.6g
Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu
65 188 189 64
6.5g 18.8g 18.9g 6.4g
A.由以上分析可知,混合溶液中硝酸银质量为34g,当加入锌从0到6.5g,锌与硝酸银反应,硝酸银质量减小,锌为6.5g,硝酸银质量为0,故A错误;
B.锌先与硝酸银反应生成银和硝酸锌,此时硝酸铜质量不变,当锌大于6.5g锌与硝酸铜反应,硝酸铜质量减小,当锌质量为13g时硝酸铜完全反应,硝酸铜质量为0,故B错误;
C.由分析可知,6.5g锌反应生成银质量为21.6g,当锌的质量为13g时生成固体总质量为21.6g+6.4g=28.0g,故C正确;
D.当锌为6.5g时硝酸锌的质量分数为
.当锌质量为13g,硝酸锌的质量分数为,
故D错误。
故选C。
7.(2022·温州)我国古代用火法炼硫,其主要反应的化学方程式是FeS2 FeS+S。该反应属于(  )
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
【答案】B
【知识点】化合反应和分解反应
【解析】【分析】根据反应物和生成物的种类和种数,确定化学反应的基本类型。
【解答】根据方程式 FeS2 FeS+S 可知,反应物只有一种,而生成物有两种,因此该反应为分解反应,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
8.(2022·绍兴)小敏称取等质量的铜粉和铁粉,分别加入到25毫升溶质质量分数为12%的硝酸银溶液中(如图所示),充分反应。下列情况可能出现的是(  )
A.铁和铜都有剩余,甲、乙生成银的质量比为7:8
B.铁和铜都没有剩余,甲、乙生成银的质量比为1:1
C.铁有剩余,铜没有剩余,甲、乙生成银的质量比为15:16
D.铜有剩余,铁没有剩余,甲、乙生成银的质量比为15:14
【答案】C
【知识点】根据化学反应方程式的计算;金属的化学性质
【解析】【分析】根据题目中的数据解和化学方程式进行分析。【解答】由于金属的活动性顺序是铁>铜>银,等质量的铜粉和铁粉,分别加入到25毫升溶质质量分数为12%的硝酸银溶液中,反应的质量关系是:
Fe+2AgNO3═Fe(NO3)2+2Ag
56 216
Cu+2AgNO3═Cu(NO3)2+2Ag
64 216
A.铁和铜都有剩余时,硝酸银全部参加反应,因为硝酸银溶液的体积和溶质质量分数相同,因此甲、乙生成银的质量比为1:1,故A错误;
B.铁和铜都没有剩余,则金属铜和银全部反应,根据化学方程式,设金属的质量均为m,则生成银的质量比为:,故B错误;
C.由方程式可知,每64份质量的铜能与340份质量的硝酸银溶液恰好反应,每56份质量的铁能与340份质量的硝酸银溶液恰好反应,等质量的硝酸银溶液完全反应消耗的铜的质量大于铁的质量,故铁有剩余时,铜能完全反应,甲、乙生成的质量在7:8~1:1之间,故C正确;
D.等质量的铜和银,铜有剩余,则铁一定有剩余,故D错误。
故选C。
9.(2022·绍兴)春秋初期,绍兴一带是南方的一个冶铁中心,其炼铁方法是在1000℃左右的温度下,使木炭和铁矿石(主要成分为Fe2O3)发生一系列的反应生成含较多杂质的海绵铁。其中主要化学反应为:3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2。下列说法正确的是(  )
A.海绵铁是一种纯净物
B.Fe2O3中铁元素的化合价为+3价
C.上述反应中涉及的氧化物只有2种
D.炼铁过程中,木炭只是作为燃料使用
【答案】B
【知识点】元素化合价的规则与计算;氧化反应;常见物质的分类
【解析】【分析】(1)只由一种物质组成纯净物,由多种物质组成混合物;
(2)在化学式中,正负化合价的代数和为零;
(3)由两种元素组成,其中一种为氧元素的化合物叫氧化物;
(4)根据木炭的作用判断。
【解答】A.海绵铁中很有杂质,为混合物,故A错误;
B.在Fe2O3中,O的化合价为-2,根据正负化合价代数和为零得到:2x+(-2)×3=0,解得:x=+3,故B正确;
C.CO、Fe2O3和CO2,三者都是氧化物,故C错误;
D.在炼铁的过程中,木炭是还原剂,故D错误。
故选B。
10.(2022·金华)“宏观—微观—符号—量”是科学特有的表征物质及其变化的方法。2022年4月16日,神舟十三号载人飞船圆满完成飞行任务。火箭助推器使用偏二甲肼和四氧化二氮作为推进剂,燃烧时发生反应的微观示意图如下,下列说法不正确的是(  )
A.从量的角度看:反应前后原子总数减少
B.从微观构成看:氮气是由氮分子构成的
C.从符号表征看:四氧化二氮的化学式是N2O4
D.从宏观物质看:燃烧产物中含有单质与化合物两类物质
【答案】A
【知识点】构成物质的粒子模型;质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】根据图示中各粒子的构成,结合化学反应前后原子种类、个数不变,氮气由分子构成及单质、化合物的定义分析。
【解答】A、 反应前后原子总数不变,符合题意;
B、 氮气是由氮分子构成的 ,不符合题意;
C、 四氧化二氮的化学式是N2O4 ,不符合题意;
D、 燃烧产物中为单质,、为化合物 ,不符合题意;
故选A。
11.(2022·金华)如图曲线能正确反映下列化学变化中y与x变化关系的是(  )
A.锌粒中滴入稀硫酸:y代表氢气的质量
B.CaCl2溶液中通入CO2气体:y代表沉淀的质量
C.氢氧化钠溶液中滴入稀盐酸:y代表混合溶液的pH
D.CuSO4和HCl的混合溶液中加入NaOH溶液:y代表沉淀的质量
【答案】D
【知识点】酸的化学性质;二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】根据各选项的变化情况结合图像变化趋势分析。
【解答】A、 锌粒中滴入稀硫酸,锌与硫酸接触即开始反应产生氢气,氢气的质量从原点起增加 ,不符合题意;
B、氯化钙与二氧化碳不能发生反应,不符合题意;
C、 氢氧化钠溶液中滴入稀盐酸,溶液pH会从大于7下降至等于7至小于7,不符合题意;
D、 CuSO4和HCl的混合溶液中加入NaOH溶液,氢氧化钠先与盐酸反应,然后再与硫酸铜反应,沉淀的质量在加入氢氧化钠一段时间后开始增加,至反应结束后保持不变 ,符合题意;
故选D。
二、填空题
12.(2022·杭州)《天工开物》中记载了许多我国古代劳动人民对物质的认识和应用的事例,如:
硝石:“硝质与盐同母,大地之下潮气蒸成,现于地面。”
石灰:“凡石灰经火焚炼为用。……用以砌墙、石,则筛去石块,水调黏合。”
(1)硝石(硝酸钾)与食盐同属于   类物质(选填“酸”“碱”或“盐”)。
(2)文中石灰指氧化钙,可通过CaCO3 CaO+CO2↑反应制备,此反应属于   反应(填写反应的基本类型):水调黏合过程中,氧化钙和水发生反应的化学方程式为   。
【答案】(1)盐
(2)分解;CaO+H2O=Ca(OH)2
【知识点】化合反应和分解反应;书写化学方程式、文字表达式;酸、碱、盐的鉴别
【解析】【分析】(1)盐由金属离子或按根离子与酸根离子构成;碱由金属离子和氢氧根离子构成;酸由氢离子和酸根离子构成。
(2)根据反应物和生成物的种类和种数,确定反应的类型。确定反应物、反应条件和生成物,据此写出反应的方程式。
【解答】(1)硝酸钾和食盐,都由金属离子和酸根离子构成,都属于盐。
(2)根据方程式 CaCO3 CaO+CO2↑ 可知,反应物只有一种,而生成物有两种,那么该反应为分解反应。氧化钙和水反应,生成氢氧化钙,则反应的方程式为: CaO+H2O=Ca(OH)2 。
13.(2022·台州)图甲是模拟火山喷发的实验,向黏土和砂石堆起的“火山口”中放入金属钠,再加入水。钠和水剧烈反应生成氢氧化钠和氢气,放出热量,引发燃烧,火花四射。
(1)图乙是钠元素在元素周期表中的相关信息,则钠原子核外有   个电子。
(2)请写出钠和水发生反应的化学方程式:   。
(3)地球上的火山喷发是   变动的表现。
【答案】(1)11
(2)2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
(3)地壳
【知识点】元素周期表;书写化学方程式、文字表达式;火山
【解析】【分析】1.根据元素周期表的相关信息,分析解答。
2.根据化学反应方程式书写方法进行解答。
3.地球表面形态处于永不停息的运动与变化之中。火山和地震是地理内部力量释放的两种主要表现形式。
【解答】(1)根据图乙的信息,可知钠元素的核电荷数是11,则钠原子核外有11个电子。
(2)钠和水发生反应产生氢氧化钠和水。
反应的化学方程式:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
(3)地球上的火山喷发是地壳变动的表现。
14.(2022·湖州)洗衣机槽清洁剂的主要成分是过碳酸钠(Na2CO4),过碳酸钠是一种白色晶体,溶于水时会与水反应生成碳酸钠和过氧化氢(化学方程式为:Na2CO4+H2O=Na2CO3+H2O2)。现取少许过碳酸钠晶体,加入水形成溶液。
(1)取少量二氧化锰加入试管中,再加入适量该溶液,观察到有气泡产生,为了检验该气体,可用   
(2)待不再产生气泡时,得到的溶液呈   (选填“酸性”或“中性”或“碱性”)。
(3)生成的碳酸钠中碳元素的化合价为   。
【答案】(1)带火星的木条
(2)碱性
(3)+4
【知识点】元素化合价的规则与计算;氧气的检验和验满;酸、碱的概念
【解析】【分析】(1)过碳酸钠与水反应生成碳酸钠和过氧化氢,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成氧气,根据氧气的检验方法解答。
(2)碳酸钠虽然是盐,但是它的溶液呈碱性;
(3)在化学式中,正负化合价的代数和为零,据此计算即可。
【解答】(1)取少量二氧化锰加入试管中,再加入适量该溶液,观察到有气泡产生,为了检验该气体,可用带火星的木条。
(2)待不再产生气泡时,得到的溶液中只含有碳酸钠,因此溶液呈碱性;
(3)在Na2CO3中,Na的化合价为+1,O的化合价为-2,根据正负化合价代数和为零得到:2×(+1)+x+(-2)×3=0,解得:x=+4。
15.(2022·湖州) 25亿年前~24亿年前,由于蓝细菌的光合作用,大气中氧气浓度急剧升高,称为“大氧化事件”。大气中的甲烷被氧化,同时二氧化碳的浓度降低到原来的1/3左右,导致地球急剧变冷。
(1)   效应的减弱导致地球急剧变冷。
(2)下图所示微观模型表示了   层的形成过程,这一变化为生物从水生到陆生的演化创造了条件。
【答案】(1)温室
(2)臭氧
【知识点】全球性大气环境问题(酸雨、温室效应、臭氧空洞)
【解析】【分析】(1)空气中二氧化碳的浓度增大,是引起地球温室效应的重要元素,可促使大气温度升高。反之,如果二氧化碳的浓度减小,那么温室效应减弱,则会引起大气温度下降。
(2)根据图片分析即可。
【解答】(1)温室效应的减弱导致地球急剧变冷。
(2)根据图片可知,氧气在紫外线的作用下生成臭氧,即:下图所示微观模型表示了臭氧层的形成过程,这一变化为生物从水生到陆生的演化创造了条件。
16.(2022·宁波)天宫课堂中,航天员王亚平视频展示了在无容器材料实验柜中进行的“锆金属熔化与凝固”实验。金属锆具有抗腐蚀性强、熔点高、硬度大等特性,广泛用于航空航天、军工、原子能等领域。
(1)金属锆熔化属于   (填“物理”或“化学”)变化。
(2)如图所示是锆元素在元素周期表中的信息,其中“40”是锆元素的原子序数,即它在元素周期表中的位置序号,也是锆原子的核电荷数(即质子数),由此可知锆原子的核外电子数为   。
(3)在850℃条件下,镁(Mg) 与四氯化锆(Z rCl4) 发生置换反应获得金属锆。该反应的化学方程式为:   。
【答案】(1)物理
(2)40
(3)2Mg+ZrCl4 Zr+2MgCl2
【知识点】化学变化与物理变化的判别;原子的构成;书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】(1)物理变化和化学变化的本质区别:有无新物质生成;
(2)在原子中,核外电子数=质子数=原子序数;
(3)确定反应物、反应条件和生成物,据此写出反应的化学方程式。
【解答】(1)金属锆熔化时,只是组成原子之间的距离发生改变,并没有新物质生成,因此属于物理变化。
(2)根据“核外电子数=原子序数”可知,锆的原子的核外电子数为40.
(3)镁(Mg) 与四氯化锆(Z rCl4) 在850℃下反应,生成锆单质和氯化镁,则反应的方程式为: 2Mg+ZrCl4 Zr+2MgCl2 。
17.(2022·绍兴)科学是一门以实验为基础的学科。以下是实验室制取、收集、测量气体体积的常用装置。
(1)实验室制取二氧化碳的发生装置可以选择   (填字母)。
(2)检查装置B气密性的方法是:先关闭止水夹,然后   。
(3)若用装置C测反应生成的二氧化碳体积,测得的体积比理论值小,原因可能是二氧化碳具有   的性质。
【答案】(1)B
(2)向长颈漏斗中加入适量的水,若液面形成高度差且一段时间后,高度差不变,则气密性良好。(合理即可)
(3)能溶于水或能与水反应
【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查;二氧化碳的物理性质及用途
【解析】【分析】(1)根据反应物的状态和反应条件选择气体的发生装置;
(2)根据检查装置气密性的方法解答;
(3)测得的二氧化碳的体积偏小,那么二氧化碳肯定是被消耗了,即要么是它能够与水反应,要么是它能够溶于水,据此分析解答。
【解答】(1)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,反应物为固体和液体,且不需要加热,因此发生装置选择“固液常温型”,故选B。
(2)检查装置B气密性的方法是:先关闭止水夹,然后向长颈漏斗中加入适量的水,若液面形成高度差且一段时间后,高度差不变,则气密性良好。
(3)若用装置C测反应生成的二氧化碳体积,测得的体积比理论值小,原因可能是二氧化碳具有能溶于水或能与水反应的性质。
18.(2022·金华)性能神奇的金属钛(Ti)是航空、军工、电力等领域的重要原材料。常温下钛不与非金属及强酸反应,加热时却可以和常见的非金属单质反应。金红石(主要成分TiO2)是钛矿石之一,目前利用金红石大规模生产钛的过程是:
①在高温条件下在往金红石与碳粉混合物中通入氯气,反应制得四氯化钛(TiCl4)和一种可燃性气体;
②在氩气的气流中,高温下用过量的镁跟四氯化钛反应制得钛和氯化镁。
完成下列问题:
(1)过程①中发生反应的化学方程式为   ;
(2)过程②中发生的反应,属于基本反应类型中的   。
【答案】(1)TiO2+2C+2Cl2 TiCl4+2CO
(2)置换反应
【知识点】书写化学方程式、文字表达式;置换反应及其应用
【解析】【分析】(1)根据题中所给信息确定反应物和生成物,书写反应方程式分析;
(2)根据置换反应中反应物和生成物中都一种单质和一种化合物分析。
【解答】(1) 过程①为二氧化钛与碳、氯气反应生成四氯化钛和一氧化碳,发生反应的化学方程式为TiO2+2C+2Cl2 TiCl4+2CO ;
(2) 过程②为镁跟四氯化钛反应制得钛和氯化镁 ,属于置换反应。
故答案为:(1) TiO2+2C+2Cl2 TiCl4+2CO ;(2)置换反应。
19.(2022·舟山)家务劳动不仅能减轻父母的负担,而且能将科学知识学以致用。
(1)洗涤铝制容器时,不能用钢丝球擦洗,以免破坏   导致金
属铝继续被空气氧化。
(2)烹饪时如遇油锅着火,灭火的措施是   ,以免引起火灾。
【答案】(1)氧化膜
(2)用锅盖盖灭
【知识点】燃烧与灭火;金属的化学性质
【解析】【分析】(1)根据铝表面有氧化铝膜分析;
(2)根据隔离氧气的灭火原理分析。
【解答】(1)铝制品表面有氧化膜,可保护里面的铝不被腐蚀,所以洗涤铝制容器时,不能用钢丝球擦洗 ,以免破坏氧化膜;
(2) 烹饪时如遇油锅着火, 可用锅盖盖灭,使油隔离空气达到灭火目的。
故答案为:(1)氧化膜;(2) 用锅盖盖灭 。
20.(2022·丽水)价类图是以元素化合价为纵坐标物质类别为横坐标绘制的图像,它能将散乱的科学知识联系在一起,有助于对科学问题的理解和整体认知。如图是含碳元素物质的价类图,其中“→”表示物质闻的转化关系。
(1)室出物质B的化学式   。
(2)写一个C→E的化学方程式   。
(3)如图的物质相互转化关系中,反应类型有 (填字母)。
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
【答案】(1)CO
(2)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
(3)A;B;C;D
【知识点】元素化合价的规则与计算;化合反应和分解反应
【解析】【分析】先由图示中碳元素化合价及各物质类别推导出各物质,再由物质的性质确定转化关系,结合各反应类型的特点解答。
【解答】(1)B为+2价碳元素的氧化物,化学式为CO;
(2)C为+4价碳的氧化物 ,为二氧化碳,E为二氧化碳转化的碳酸盐,可以是碳酸钠,C→E的化学方程式可以为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
(3)A为碳,B为一氧化碳,C为二氧化碳,D为碳酸,E为碳酸钠或碳酸钙等,A →C可以通过化合反应或置换反应转化,A→B通过化合反应转化,D→C可通过分解反应转化,D → E,E → C可通过复分解反应转化;
故答案为:(1)CO;(2)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;(3)ABCD。
三、实验探究题
21.(2022·杭州)小金设计了一款在缺氧环境或出现高浓度有毒有害气体环境下逃生时使用的自救呼吸器。其设计思路如图甲所示,自救呼吸器的结构如图乙所示(其中箭头方向表示气体流动方向)。
(1)呼吸气路的设计:自教呼吸器使用时,需用鼻夹夹住鼻子,用嘴咬合呼吸软管进行呼吸。在正常呼气时,单向阀A和B的开闭情况是   (选填“A打开,B闭合”或“A闭合,B打开”)。
(2)生氧药品的选择:小金查阅资料发现超氧化物(用MO2表示,其中M为+1价)可与人呼出气中的CO2、H2O反应生成O2,其反应的化学方程式为:
4MO2+2H2O=4X+3O2↑
4MO2+2CO2=2M2CO3+3O2
X的化学式为   。
500g超氧化钾(KO2)和500g超氧化钠(NaO2)的生氧性能如图丙所示。小金依据人正常呼吸时需要生氧药品的生氧速度不低于1L/min,并结合自救呼吸器的结构和生氧药品的生氧性能,选取了KO2作为生氧药品。选取KO2的优点是   。(写出1点)
(3)影响自救呼吸器有效防护时间的因素有   (选填序号)。
①生氧药品的质量 ②外界有毒有害气体浓度
③外界氧气浓度 ④生氧药品的种类
【答案】(1)A打开,B闭合
(2)MOH;生氧速度波动较小,使用时间较长,氧气浪费较少
(3)①④
【知识点】大气压强的存在;质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】(1)流体总是从气压大的地方流向气压小的地方,据此分析两个单向阀的开启情况。
(2)根据质量守恒定律分析X的化学式。
(3)在制氧过程中,如果生氧速度太大,会造成气压过大,从排气面排出而浪费。如果生氧速度不稳定,那么会影响使用体验,据此分析解答。
(4)根据自救呼吸器的工作原理分析判断。
【解答】(1)根据图片可知,单向阀B只能向上开启,而A只能向下开启。在正常呼气时,呼吸软管内气压增大,从而打开单向阀A,关闭单向阀B,废气从排气面排出。
(2)根据方程式 4MO2+2H2O=4X+3O2↑ 得到:4M+10O+4H=4X+6O,解得:4X=4M+4O+4H,即X=MOH。
根据图丙可知,选取KO2的优点是:生氧速度波动较小,使用时间较长,氧气浪费较少。
(3)影响自救呼吸器防护时间的其实就是生成氧气的量,而生成氧气的量有药品的质量和种类决定,故选①④。
22.(2022·杭州)同学们用4%的NaOH溶液和8%的CuSO4,溶液制备Cu(OH)2,有同学并未得到预期的蓝色沉淀,而是得到浅绿色沉淀(经测定为碱式硫酸铜):还有同学观察到一段时间后蓝色沉淀中出现黑色物质(经测定为氧化铜)。针对这些异常现象,小金在室温下进行了以下探究:
探究1:生成沉淀颜色与反应物的质量比的关系
两种溶液取用的质量及实验现象如表所示(两种溶液混合后充分振荡试管)
编号 4%的NaOH溶液的质量/g 8%的CuSO4溶液的质量/g 沉淀颜色 出现黑色物质所等待的时间/min
① 2 2 浅绿色 不出现
② 4 待填 蓝色中混有浅绿色 5
③ 6 2 蓝色 3
(1)根据探究目的及相关实验现象,②中8%的CuSO,溶液的质量应为   g(选填“2”“4”或“6”)。
(2)③中生成蓝色沉淀的化学方程式为   。
(3)探究2:Cu(OH)2分解难易与溶液碱性强弱的关系
按探究1中③的方法制备5份含蓝色沉淀的混合物,处理方式和实验结果如表所示:
编号 ① ② ③ ④ ⑤
处理方式 不做处理 直接向试管中加8mL水 直接向试管中加16mL水 滤出蓝色沉淀,洗涤至中性后放入洁净试管,加8mL水 滤出蓝色沉淀,洗涤至中性后放入洁净试管,加8mL 4%的Na2SO4溶液
出现黑色物质所等待的时间/min 3 11 17 不出现 不出现
判断④中的蓝色沉淀已洗涤至中性的操作是   。
(4)分析实验结果,可得出Cu(OH)2分解难易与溶液碱性强弱的关系是   。
【答案】(1)2
(2)2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+ Na2SO4
(3)取最后一次洗涤液。滴入1~2滴无色酚酞试液,观察到无色酚酞试液不变色
(4)溶液的碱性越强Cu(OH)2越易分解
【知识点】实验方案设计与评价;书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】(1)根据控制变量法的要求可知,探究某个因素对物理量的影响时,必须控制其它因素相同;
(2)确定反应物、反应条件和生成物,据此写出反应的方程式;
(3)如果蓝色沉淀还没有被洗涤至中性,那么它的再次洗涤液中肯定存在氢氧化钠,能够使无色酚酞试液变红;
(4)根据表格可知,加水越多,则溶液被稀释,则碱性越弱,出现黑色物质的时间越长,即氢氧化铜分解越慢,据此分析得出结论。
【解答】(1)探究沉淀盐酸与反应物的质量比的关系时,要不断的改变反应物的质量比。根据探究1表格可知,氢氧化钠的溶液质量不断增大,此时就要控制硫酸铜溶液的质量相等,因此②中溶液质量为2。
(2)③中的沉淀为氢氧化铜,即氢氧化钠和硫酸铜反应,生成氢氧化铜和硫酸钠,则反应的方程式为: 2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+ Na2SO4 。
(3)判断④中的蓝色沉淀已洗涤至中性的操作是:取最后一次洗涤液。滴入1~2滴无色酚酞试液,观察到无色酚酞试液不变色。
(4)分析实验结果,可得出Cu(OH)2分解难易与溶液碱性强弱的关系是:溶液的碱性越强Cu(OH)2越易分解。
23.(2022·台州)在实验室里可以用加热氯酸钾与二氧化锰的混合物来制取氧气。
(1)请从下列各图中选择合适的实验装置(部分夹持装置未画出)   (填序号)。
(2)二氧化锰、氧化铁和氧化铝都可以作为氯酸钾加热分解的催化剂。为了比较这三种金属氧化物对氯酸钾分解快慢的影响,某兴趣小组利用下列器材和药品进行实验。
实验器材:秒表、电子秤、上图中合适的装置。
实验药品:氯酸钾,颗粒大小相同的二氧化锰、氧化铁、氧化铝。
实验步骤: ▲ .
【答案】(1)③
(2)①检查装置气密性。
②用电子秤称取a克氯酸钾和b克二氧化锰,充分混合后装入试管,连接好装置并固定。
③加热,用排水法收集一定体积的气体,记录所用的时间。
④分别用等质量的氧化铁、氧化铝替换二氧化锰,收集相同体积的气体,记录所用的时间。
⑤重复上述实验,比较实验所记录的时间。
⑥改变催化剂质量,重复实验。
【知识点】制取氧气的原理;制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】(1)根据反应物的状态和反应条件选择合适的气体发生状态,根据气体的性质选择合适的收集方法。
(2)催化剂的催化作用越好,反应越快,则收集相同的氧气需要的时间越短。因为要制取气体,所以实验前要先检查装置的气密性,然后装入药品进行反应,并记录收集一定体积氧气的时间即可,据此设计实验步骤。
【解答】(1)氯酸钾和二氧化锰为固态,且需要加热,因此发生装置选择“固态加热型”。氧气难溶于水,因此收集氧气选择排水法,故选③。
(2)根据实验目的,设计实验如下:
①检查装置气密性。
②用电子秤称取a克氯酸钾和b克二氧化锰,充分混合后装入试管,连接好装置并固定。
③加热,用排水法收集一定体积的气体,记录所用的时间。
④分别用等质量的氧化铁、氧化铝替换二氧化锰,收集相同体积的气体,记录所用的时间。
⑤重复上述实验,比较实验所记录的时间。
⑥改变催化剂质量,重复实验。
24.(2022·温州)小明认为教室内空气中氧气含量比室外低,于是想用红磷测定教室内空气中氧气的体积分数。老师告诉他,足量的红磷燃烧并不能耗尽空气中的氧气,建议用一氧化氮气体代替红磷进行实验。
在老师的指导下,小明进行如图所示实验:用注射器获取V1毫升教室内的空气,通过导管缓缓地全部推入量筒,与量筒内足量的V2毫升一氧化氮气体混合,待充分反应后,读出量筒中剩余气体体积为V3毫升。
说明:①V1、V2、V3都是在与教室气温、气压相同的状态下测得。
②一氧化氮难溶于水,也不与水反应。
③同温同压下,在氢氧化钠溶液参与下,4体积一氧化氮与3体积氧气恰好完全反应,且产物能完全被溶液吸收。
(1)小明用气密性良好的注射器,获取V1毫升教室内空气的具体操作是   。
(2)实验测得教室内空气中氧气的体积分数为   。(用V1、V2、V3表示)
(3)小明提出,注射器内空气中的二氧化碳也会被氢氧化钠溶液吸收,从而影响实验结果。但老师指出,相比空气中的氧气含量,二氧化碳对实验结果的影响属于“次要因素”,不是“主要因素”,可忽略不计。还有许多科学实验中存在“主要因素”和“次要因素”,请再举一例并指明次要因素。   
【答案】(1)在教室内,将注射器活塞推到底,再拉动活塞至刻度为V1毫升处并密封
(2)
(3)在探究影响重力势能大小的因素实验中,空气阻力是次要因素(其它合理答案也给分)
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】(1)在使用注射器时,活塞所对的刻度值就是针筒内气体或液体的体积;
(2)根据消耗一氧化氮和氧气体积空气体积+一氧化氮体积-量筒内剩余气体体积,结合题干信息求出空气中氧气体积,再求氧气体积分数;
(3)在探究影响重力势能大小的因素实验中,空气阻力是次要因素。
【解答】(1)用气密性良好的注射器,获取V1毫升教室内空气的具体操作是:在教室外,将注射器活塞推到底,将注射器拿到教室,再拉动活塞至刻度为V1毫升处并密封。
(2)同温同压下,在氢氧化钠溶液参与下,4体积一氧化氮与3体积氧气恰好完全反应,且产物能完全被溶液吸收,
故氧气体积为;
教室内空气中氧气的体积分数为:。
(3)还有许多科学实验中存在“主要因素”和“次要因素”,举例如下:探究影响重力势能大小的因素实验中,空气阻力是次要因素。
25.(2022·绍兴)下图是人类对氧化还原反应的认识过程中的三个阶段
【阶段Ⅰ】得失氧说:物质跟氧发生的反应叫氧化反应,含氧化合物中的氧被夺取的反应叫还原反应,【阶段Ⅱ】化合价升降说:凡是出现元素化合价升降的化学反应都是氧化还原反应。化合价升高的反应叫氧化反应,化合价降低的反应叫还原反应。
【阶段Ⅲ】电子转移说:化合价升降的原因是电子的转移。凡有电子转移发生的化学反应都是氧化还原反应。失电子的反应叫氧化反应,得电子的反应叫还原反应。
(1)根据得失氧说,在H2+CuOCu十H2O化学变化中,H2发生了   反应。
(2)电子转移是元素化合价改变的本质原因。失电子后,元素的化合价会   (选填“升高”或“降低”)
(3)根据化合价升降说,化学反应的四种基本类型与氧化还原反应之间的关系如图所示,其中乙是   反应。
(4)关于氧化还原反应的认识,下列理解正确的是 。
A.氧化和还原是相互对立又辩证统一的关系
B.电子转移说是从微观视角来探析和建构氧化还原反应的概念
C.自然界中发生的氧化还原反应对人类的生活和生产都是有利的
D.人类对氧化还原反应的认识过程是一个逐步发展、延伸和完善的过程
【答案】(1)氧化
(2)升高
(3)置换
(4)A;B;D
【知识点】氧化反应;置换反应及其应用
【解析】【分析】(1)得到氧元素被氧化,失去氧元素被还原;
(2)得到电子时,负电荷数大于正电荷数,则带负电荷,显负价;失去电子时,负电荷数小于正电荷数,则带正电荷,显正价;
(3)根据四种基本反应类型的特点分析;
(4)根据自己对氧化还原反应的认识判断。
【解答】(1)根据得失氧说,在H2+CuO=Cu十H2O化学变化中,H2得到氧元素变成了H2O,因此它被氧化,发生了氧化反应;
(2)电子转移是元素化合价改变的本质原因。失电子后,元素显正价,即元素的化合价会升高。
(3)单质与化合物的反应,生成新的单质和化合物,这种反应为置换反应。单质的化合价为0,而元素在化合物中化合价肯定不为0,因此元素的化合价肯定会升降,那么置换反应肯定是氧化还原反应,则乙为置换反应。
(4)A.氧化和还原是相互对立又辩证统一的关系,故A正确;
B.电子转移说是从微观视角来探析和建构氧化还原反应的概念,故B正确;
C.自然界中发生的氧化还原反应对人类的生活和生产有的是有利的,有些是有害的,故C错误;
D.人类对氧化还原反应的认识过程是一个逐步发展、延伸和完善的过程,故D正确。
故选ABD。
26.(2022·金华)某校科学研究小组同学开展“二氧化碳的制取与性质”的实验探究。
【实验原理】CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
【发生装置】
(1)结合实验原理,图1中发生装置可用于实验室制取CO2气体的是   ;(填字母)
(2)【实验探究】
探究Ⅰ.影响因素探究
在制取CO2气体时,为了探究影响反应快慢的因素,小组同学进行了四组实验,如表所示
实验组别 甲 乙 丙 丁
大理石的质量/g、颗粒大小 m块状 m块状 m粉末状 m粉末状
盐酸的体积/mL、浓度 V稀盐酸 V浓盐酸 V稀盐酸 V浓盐酸
若探究盐酸的浓度对上述反应的影响,可选择实验甲与   (选填实验组别)进行对照。
(3)探究Ⅱ.性质探究
做CO2与NaOH溶液发生反应的验证实验时,同学们将NaOH溶液加入到充满CO2气体且质地较软的塑料瓶中,观察到塑料瓶变扁,由此得到CO2与NaOH发生反应的结论。但有同学认为上述现象产生的原因还可能是CO2气体溶于水导致气压减小。
为回答该同学的质疑,小科进行了如下实验:在两个250mL的烧瓶中分别充满CO2气体,通过注射器同时向两个烧瓶中分别注入同体积的水和NaOH溶液,最后得到烧瓶内压强与时间的关系曲线(如图2所示)。由此,小科得出CO2气体溶于水会导致塑料瓶变扁,同时CO2与NaOH也发生了化学反应的结论。
结合图2中A、B曲线变化特点,写出能证明CO2与NaOH发生了化学反应的证据   。
(4)【拓展提高】小组同学完成某石灰石样品中CaCO3的质量分数测定,其方法是:将样品与一定量的稀盐酸反应,测定反应后生成的CO2质量,再根据CO2的质量求出样品中CaCO3的质量分数。
小组同学在实验室中组装了相应的实验装置(如图3)。小科利用该实验装置按如下步骤进行实验:
①先通一段时间的空气
②称量D装置的质量为m1
③打开分液漏斗的活塞,将稀盐酸全部加入锥形瓶,待充分反应后,关闭活塞
④再次通空气一段时间
⑤再次称量D装置的质量为m2
有同学指出实验步骤③操作明显不合理,你认为该同学的理由是   。
【答案】(1)BC
(2)乙
(3)B曲线明显低于A曲线(或B与A曲线不重合;答案中只要体现两者压强存在差异即可)
(4)未及时关闭活塞可能会导致产生的CO2从分液漏斗口逸出
【知识点】二氧化碳的化学性质;影响化学反应速率的因素
【解析】【分析】(1)根据制取二氧化碳的药品的状态及反应条件分析;
(2)根据对比实验的设计方法分析,设计对比实验要求变量的唯一性;
(3)根据图像中两曲线不重合分析;
(4)根据不及时关闭活塞气体会逸出分析。
【解答】(1)实验室制取二氧化碳需选择固液常温型发生装置,故选BC。
(2) 若探究盐酸的浓度对上述反应的影响,需进行改变盐酸的浓度而大理石颗粒大小、质量相同的对比实验,即选择实验甲与 乙对照;
(3)通过B曲线明显低于A曲线,可证明CO2与NaOH发生了化学反应 ;
(4) 步骤③操作未及时关闭活塞可能会导致产生的CO2从分液漏斗口逸出,影响实验结果;
故答案为:(1)BC;(2)乙;(3) B曲线明显低于A曲线(或B与A曲线不重合;答案中只要体现两者压强存在差异即可) ;(4) 未及时关闭活塞可能会导致产生的CO2从分液漏斗口逸出 。
27.(2022·舟山)在学习二氧化碳性质时,小舟进行如下探究:
(1)[制取气体]用石灰石和稀盐酸作为原料制取二氧化碳气体,收集气体时要得到平稳的气流,应选择图甲中的   (填字母)作为发生装置。
(2)[探究性质]用图乙装置完成二氧化碳性质的探究后,小舟还想用该装置来验证氧气的密度大于空气密度的性质。若他将氧气倒入装有两支带火星的蜡烛的烧杯中(如图丙),预期观察到的现象是   。
【答案】(1)C
(2)蜡烛自下而上复燃
【知识点】氧气的性质和利用;制取二氧化碳的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】(1)根据制取二氧化碳选择固液常温型发生装置,分液漏斗可控制液体的流速以控制反应速率分析;
(2)根据氧气的密度比空气大及助燃性分析。
【解答】(1) 用石灰石和稀盐酸作为原料制取二氧化碳气体,收集气体时要得到平稳的气流,应选择带有分液漏斗的固液常温型发生装置,即C;
(2)氧气密度比空气大,且有助燃性,所以向烧杯中倾倒氧气会观察到蜡烛自下而上复燃。
故答案为:(1)C;(2) 蜡烛自下而上复燃 。
28.(2022·舟山)小舟选用白磷、锥形瓶、气球、天平等药品和器材,探究化学反应中物质质量的变化规律,装置如图。
[实验思路]先确认化学反应已经发生,再比较反应物的质量总和和生成物的 质量总和是否相等。
[实验步骤]
I.锥形瓶内装人白磷,塞紧瓶塞放在天平托盘上,调节平衡:
II.取下锥形瓶,将瓶塞上的铁丝在酒精灯上烧红后,接触引燃白磷,并立即塞紧瓶塞;
III.待反应结束冷却后,将锥形瓶放回天平托盘上,观察   。
[实验结论]参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。
[交流反思]
⑴要确认化学反应已经发生,本实验中观察到的现象是   。
⑵反应结束后。若白磷有剩余,你认为是否仍能得出上述结论,并请说明理由。   。
【答案】天平是否平衡;白磷燃烧,产生大量白烟;能,剩余白磷未参加反应,反应前后质量不变。
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】根据验证质量守恒定律需测定反应前后物质质量,磷燃烧现象及未参与反应的物质不影响质量变化分析。
【解答】 [实验步骤] 要验证质量守恒定律,需测定反应前后装置内物质的质量,即待反应结束冷却后,将锥形瓶放回天平托盘上,观察天平是否平衡 ;
[交流反思] (1) 要确认化学反应已经发生,即磷发生燃烧,观察到的现象是白磷燃烧,产生大量白烟 ;(2) 反应结束后白磷有剩余,因剩余白磷未参加反应,不影响反应前后质量 ,所以能得出结论。
故答案为: 天平是否平衡 ; 白磷燃烧,产生大量白烟 ; 能,剩余白磷未参加反应,反应前后质量不变。
29.(2022·丽水)定律是对自然现象或关系的描述,通常可用数学方式加以表达。在学习“质量守恒定律”时,小丽查阅到以下材料:
(1)玻义耳实验中,金属灰增加的质量是   。
(2)质量守恒定律的发现过程,带给我们的启示有 (填字母);
A.要善于总结前人的成果和经验
B.实验的成功与否,取决于药品的选择
C.定量方法是科学研究的重要方法
(3)受上述研究启发,小丽对相关实验进行了深入探究。
在白磷燃烧前后质量测定实验中(如图)。气球的作用有   。
(4)小丽认为,蜡烛燃烧后剩下的固体质量比燃烧前少了,因此该现象不符合质量守恒定律。诸你设计世个能说服小丽的简明实验思路   。
【答案】(1)参加反应的氧气质量(或氧化汞中氧元素的质量)
(2)A;C
(3)形成密闭空间,使瓶内气压保持在一定范围内,防止瓶塞因气压过大而冲出
(4)在密闭装置中完成蜡烛燃烧﹐并测量蜡烛燃烧前后整个装置的质量,比较两者的质量大小
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】根据化学变化都遵循质量守恒定律,但有气体参与的化学反应,若在敞口容器中进行,无法通过反应前后质量的测定来验证质量守恒定律,要得出结论,需利用密闭容器进行分析。
【解答】(1)玻义耳实验中,金属灰增加的质量是参加反应的氧气质量;
(2) 质量守恒定律告诉我们要善于总结前人的成果和经验 ,A正确; 药品的选择不足以决定实验的成功与否,B错误; 定量方法可通过数据的采集确定实验结论,是科学研究的重要方法 ,C正确;
(3)白磷燃烧时放热,会使装置内压强增大,装置中气球的作用是形成密闭空间,使瓶内气压保持在一定范围内,防止瓶塞因气压过大而冲出 ;
(4)化学变化都遵循质量守恒定律,蜡烛燃烧后剩余固体质量比燃烧前少,是由于生成气体逸出,要证明质量守恒,需在密闭装置中完成蜡烛燃烧﹐并测量蜡烛燃烧前后整个装置的质量,比较两者的质量大小 。
故答案为:(1) 参加反应的氧气质量 ;(2)AC;(3) 形成密闭空间,使瓶内气压保持在一定范围内,防止瓶塞因气压过大而冲出 ;(4) 在密闭装置中完成蜡烛燃烧﹐并测量蜡烛燃烧前后整个装置的质量,比较两者的质量大小 。
四、解答题
30.(2022·杭州)某火力发电厂用石灰石为原料吸收废气中的二氧化硫,以防止污染环境,发生反应的化学方程式为:2CaCO3+2SO2+O2=2CaSO4+2CO2。若每天需要吸收0.64吨二氧化硫,则该发电厂每个月(按30天计)需要含碳酸钙为90%的石灰石多少吨?(杂质不参与反应)
【答案】解:设每天需要消耗CaCO3的质量为x
2CaCO3+ 2SO2+O2=2CaSO4+2CO2
200 128
x 0.64吨
x=1吨
则每个月需要石灰石的质量:m= ×30=33.3吨
答:该发电厂每个月需要含碳酸钙为90%的石灰石33.3吨
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】首先写出碳酸钙与二氧化碳、氧气反应的方程式,然后根据二氧化硫的质量计算出参加反应的碳酸钙的质量,接下来用碳酸钙的质量除以90%×一个月的天数得到每个月需要石灰石的质量。
31.(2022·台州)二氧化碳是一种与人类生产生活有密切关系的气体,对地球生命具有重要意义。
(1)二氧化碳的发现
17世纪初,海尔蒙特发现木炭燃烧后不但有灰烬,还产生了一种不可见的气体,于是他将该气体命名为“森林之精”。蜡烛的火焰会在该气体中熄灭,说明了这种气体的化学性质有   。
(2)二氧化磯的制取
实验室常用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳。现要制取4.4克二氧化碳,至少需要含碳酸钙质量分数为80%的石灰石多少克?
(3)二氧化碳的减排和消耗
人类降低空气中的二氧化碳含量的研究有两个方向:一是减少二氧化碳的排放,二是增加二氧化碳的消耗。请写出一条你能做到的消耗二氧化碳的方式或途径:   。
【答案】(1)不能燃烧也不支持燃烧
(2)解:设需要碳酸钙的质量为m
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+ CO2↑
100 44
m 4.4克
m=10克
石灰石的质量: =12.5克
答:至少需要含碳酸钙质量分数为80%的石灰石12.5克。
(3)植树造林(其他合理答案均可)
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)根据“蜡烛的火焰会在该气体中熄灭”分析气体的化学性质。
(2)写出碳酸钙和稀盐酸反应的方程式,然后根据二氧化碳的质量利用质量之间的比例关系计算出参加反应的碳酸钙的质量,最后根据计算出石灰石的质量;
(3)绿色植物吸收二氧化碳,生成氧气,据此确定消耗二氧化碳的方法。
【解答】(1)蜡烛的火焰会在该气体中熄灭,说明了这种气体的化学性质有:不能燃烧也不支持燃烧。
(3)消耗二氧化碳的方式或途径:植树造林。
32.(2022·湖州)在研究“酸与碱之间发生的反应”过程中,取一洁净的锥形瓶,往其中加入25克氢氧化钠溶液,然后逐滴滴入质量分数为7.3%的稀盐酸。
(1)为了获取酸能与碱反应的证据,滴加稀盐酸前,锥形瓶中还需加入的是   
(2)酸与碱之间反应的实质是   
(3)滴加稀盐酸至恰好完全反应,锥形瓶及溶液总质量随加入稀盐酸质量的变化关系如图所示。
①a的值是__________;
②求反应后溶液中溶质的质量分数。
【答案】(1)无色酚酞或紫色石蕊(指示剂)
(2)氢离子与氢氧根离子结合成水分子(H++OH-=HO)
(3)①20克
②设生成氯化钠的质量为x
NaOH+ HCl= NaCl+H2O
  36.5 58.5
  20克×7.3% x
x=2.34克
反应后溶液的质量=25克+20克=45克 溶质(氯化钠)的质量分数= ×100%=5.2%
【知识点】根据化学反应方程式的计算;酸与碱的反应及用途
【解析】【分析】(1)先在氢氧化钠溶液中加入无色酚酞试液(或石蕊试液),此时溶液呈红色(蓝色),当它与稀盐酸反应后,颜色会逐渐变浅。当二者恰好完全反应时,红色(蓝色)消失。
(2)在酸和碱的反应中,酸根离子和金属离子没有变化,只是酸中的氢离子和碱中的氢氧根离子结合生成水。
(3)①根据稀盐酸和氢氧化钠的反应产物分析解答;
②写出氢氧化钠和稀盐酸反应的方程式,根据稀盐酸的质量计算出生成氯化钠的质量,最后根据计算溶质的质量分数即可。
【解答】(1)为了获取酸能与碱反应的证据,滴加稀盐酸前,锥形瓶中还需加入的是无色酚酞或紫色石蕊(指示剂)。
(2)酸与碱之间反应的实质是:氢离子与氢氧根离子结合成水分子(H++OH-=H2O)
(3)①氢氧化钠和稀盐酸反应,生成氯化钠和水,由于没有气体或沉淀生成,因此锥形瓶内总质量的差其实就是加入稀盐酸的质量,即a=80.4g-60.4g=20g。
33.(2022·宁波)“庄稼一枝花, 全靠肥当家”。有一种新型化肥——硝酸铵钙, 其有效成分为NH4NO3和Ca(NO3)2,进入土壤后,都成为可吸收的离子,不会引起土壤板结,且钙离子可提高农作物对病害的抵抗力。
小宁利用某品牌的硝酸铵钙化肥, 进行以下实验:取化肥样品8.0g, 与足量的NaOH固体充分混合, 加热到固体质量不再减少,生成0.17g氨气(NH3) 。把反应所得固体溶于适量
水中,再加入足量的Na2CO3溶液充分反应,过滤得到沉淀和滤液,测得沉淀质量为4.0g。
(已知:NH4NO3+NaOH NaNO3+NH3↑+H2O;化肥中的其它成分不含Ca、N元素,且不参加反应)
(1)作为氮肥,硝酸铵钙在植物生活中的主要作用是 。
A.促进细胞分裂和生长,使枝叶长得繁茂
B.促进幼苗的生长发育和开花,使果实、种子的成熟提早
C.使茎杆健壮,促进淀粉的形成
(2)计算样品中NH4NO3的质量分数。
(3)计算滤液中NaNO3的质量。
【答案】(1)A
(2)解:设样品中NH4NO3的质量为x
NH4NO3+ NaOH NaNO3+ NH3↑+H2O
  80     17
  x     0.17g
x=0.8g
样品中NH4NO3的质量分数为:0.8g/8g×100%=10%
答:样品中NH4NO3的质量分数为10%。
(3)解: 设Ca(NO3)2与Na2CO3反应生成的NaNO3质量为y
Ca(NO3)2+Na2CO3= 2NaNO3+ CaCO3↓
  170 100
  y 4.0g
y=6.8g
设NH4NO3与NaOH反应生成的NaNO3质量为z
NH4NO3+ NaOH NaNO3+ NH3↑+H2O
85       17
z       0.17g
z=0.85g
滤液中含有NaNO3的质量为:6.8g+0.85g=7.65g
答:滤液中NaNO3的质量为7.65g。
【知识点】根据化学反应方程式的计算;盐与化肥
【解析】【分析】(1)氮、磷、钾为植物生长的营养素,根据氮元素对植物的作用分析判断;
(2)硝酸铵和氢氧化钠反应,生成硝酸钠、水和氨气,写出反应的方程式,利用氨气的质量计算出参加反应的硝酸铵的质量,再根据计算出硝酸铵的质量分数。
(3)硝酸钙与碳酸钠反应,生成硝酸钠和碳酸钙,根据生成沉淀碳酸钙的质量计算出反应生成硝酸钠的质量。硝酸铵和氢氧化钠反应,生成硝酸钠、水和氨气,再利用氨气的质量计算此过程生成硝酸钠的质量,最后将两个硝酸钠的质量相加即可。
【解答】(1)作为氮肥,硝酸铵钙在植物生活中的主要作用是促进细胞分裂和生长,使枝叶长得繁茂,故选A。
34.(2022·温州)实验室取二氧化碳时,选择合适溶质质量分数的盐酸,有利于减少盐酸浪费。小明分别取400克溶质质量分数为7.3%、14.6%、21.9%的盐酸与足量的石灰石反应,进行A、B、C三组实验,产生二氧化碳的快慢与时间关系如图所示,算得盐酸利用率如表(盐酸利用率是指收集到的气体体积理论上所需要的盐酸量与实际消耗的盐酸总量的比值)。
盐酸利用率与盐酸溶质质量分数的关系
组别 A B C
盐酸溶质质量分数 7.3% 14.6% 21.9%
盐酸利用率 82.5% 81.5% 72.1%
(1)小明在实验过程中发现,发生装置中的锥形瓶外壁发烫。推测图中c组在第5~10分钟时反应快速变慢的主要原因是   。
(2)小明用400克盐酸进行A组实验,可收集到二氧化碳气体约多少升?(盐酸与石灰石反应的化学方程式为:2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑,常温常压下二氧化碳的密度约为2克/升)
(3)实验中,小明想在10分钟内制取10升二氧化碳气体,综合考虑各种因素,选用哪种溶质质量分数的盐酸更合适,并说明理由。   
【答案】(1)盐酸溶质质量分数越大,越易挥发;反应速度越快,消耗的盐酸越多;温度升高加快盐酸挥发。上述结果引起盐酸溶质质量分数快速减小,故反应快速变慢。
(2)解:参加反应的稀盐酸溶质质量:m=400克×7.3%×82.5%=24.09克
设生成二氧化碳的质量为x
2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+ CO2↑
73 44
24.09克 x
=
解得:x=14.52克
V= = =7.26升
答:可收集到二氧化碳气体7.26升。
(3)选B,前10分钟反应快慢适中,盐酸利用率较高,能满足收集10升二氧化碳。
【知识点】根据化学反应方程式的计算;酸的化学性质
【解析】【分析】(1)反应速率变小,肯定是反应物的溶质质量分数减小所致,而稀盐酸本身容易挥发,且它的浓度随反应的进行而减小,据此分析解答;
(2)首先用稀盐酸的质量×溶质质量分数×盐酸利用率计算出参加反应的稀盐酸的溶质质量,再根据碳酸钙和稀盐酸反应的方程式计算出生成二氧化碳气体的质量,最后根据密度公式 计算二氧化碳的体积。
(3)根据图像,从反应速率大小和盐酸利用率的角度分析哪种盐酸更合适即可。
35.(2022·温州)图甲是一款潜水艇紧急供氧设备的结构示意图,产氧药块主要成分是氯酸钠,需要镁粉氧化放热启动并维持反应进行,快速产生氧气。
(1)启动时,镁粉(Mg)与氧气反应生成氧化镁(MgO)。其化学方程式为:   。
(2)产氧药块反应会产生极少量有毒的氯气,推测图甲中试剂X应具有的性质是   。
(3)氯酸钠受热分解生成氯化钠和氧气。m克氯酸钠分解过程中各物质质量变化如图乙所示,选择a、b、c、d、m中的部分数据,列出它们的等式关系以体现质量守恒定律。
【答案】(1)2Mg+O2 2MgO
(2)吸收氯气,但不吸收氧气
(3)a+d=b+c(或a+d=m、b+c=m)
【知识点】质量守恒定律及其应用;书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】(1)根据化学反应原理书写化学方程式;
(2)由甲图分析可知,产氧药块产生的氧气和氯气,通过试剂X,氯气被吸收,氧气排出;
(3)根据质量守恒定律,反应前后各物质的质量总和相等,生成气体的质量即为固体减少的质量,结合图像乙分析解答。
【解答】(1)启动时,镁粉(Mg)与氧气反应生成氧化镁(MgO),
其化学方程式为:2Mg+O2 2MgO;
(2)产氧药块反应会产生极少量有毒的氯气,由甲图可知,通过试剂X,氯气被吸收,氧气排出,故推测图甲中试剂X能吸收氯气,但不吸收氧气;
(3)氯酸钠受热分解生成氯化钠和氧气,根据质量守恒定律,反应前后各物质的质量总和相等,生成气体的质量即为固体减少的质量,由图乙可知,m-d=a,即m=a+d;m-c=b,即m=b+c;a+d=b+c;故能体现质量守恒定律的关系式有a+d=b+c、m=a+d、m=b+c。
36.(2022·绍兴)举重前运动员常常会抓一把“镁粉”在手里搓,以起到防滑效果。某种“镁粉”中只含有MgO、Mg(OH)2、MgCO3中的一种或几种固体。某兴趣小组对其成分展开了探究:
分别取4.2克MgO、Mg(OH)2、MgCO3和“镁粉”置于烧杯中,逐滴加入相同溶质质量分数的稀盐酸直至粉末恰好消失。四种固体消耗稀盐酸的质量如表所示,且烧杯③和烧杯④中产生了大量气泡。请结合实验现象和数据回答问题。
物质 MgO Mg(OH)2 MgCO3 “镁粉”
消耗稀盐酸的质量/克 121.8 m 58.0 61.9
(1)烧杯③中产生的气体是   。
(2)“镁粉”中不只含有MgCO3一种物质,理由是   。
(3)表格中m的值为多少?(请写出计算过程)
(4)为确定“镁粉”的具体成分,兴趣小组补充了如下实验:取“镁粉”和MgCO3各4.2克,加入足量稀盐酸,生成相同条件下的气体体积分别为952毫升和1120毫升。由此可知该种“镁粉”的成分是   。
【答案】(1)CO2
(2)相等质量的“镁粉”和MgCO3消耗稀盐酸的质量不同
(3)解:设与MgCO3反应的HCl的质量为x,与Mg(OH)2反应的HCl的质量为y
MgCO3+ 2HCl=MgCl2+CO2↑+H2O
84 73
4.2g x
Mg(OH)2+ 2HCl=MgCl2+2H2O
58 73
4.2g y
x=3.65克 ; y=5.286克
m=5.286克/6.29%=84克
(4)MgCO3和Mg(OH)2
【知识点】根据化学反应方程式的计算;盐的性质及用途
【解析】【分析】(1)根据碳酸镁和稀盐酸的反应产物解答;
(2)将镁粉和碳酸镁完全反应时消耗的稀盐酸的质量进行比较,如果稀盐酸的质量相同,那么就只有碳酸镁,否则,肯定含有其它物质。
(3)写出碳酸镁和稀盐酸反应的化学方程式,根据碳酸镁的质量计算出参加反应的稀盐酸中溶质HCl的质量,并计算出稀盐酸的溶质质量分数。再根据氢氧化镁和稀盐酸反应的化学方程式,计算出此时参加反应的HCl的溶质质量,最后根据“”计算出m的数值即可。
(4)根据表格中的数据,进行设计实验,根据数据进行分析:“镁粉”中除MgCO3外的另一种物质。
【解答】(1)碳酸镁和稀盐酸反应,生成氯化镁、水和二氧化碳,因此烧杯③中产生的气体是CO2;
(2)“镁粉”中不只含有MgCO3一种物质,理由是:相等质量的“镁粉”和MgCO3消耗稀盐酸的质量不同。
(4)设MgCO3的质量为m,则;
解得:m=3.57g,
消耗盐酸的质量为;
“镁粉”中另一种物质的质量为:4.2g-3.57g=0.63g,
消耗稀盐酸的质量为:61.9g-49.3g=12.6g,
则设4.2g该物质消耗稀盐酸的质量为n,则;
解得:n=84g,
故“镁粉”中除MgCO3外的另一种物质为Mg(OH)2。
37.(2022·金华)为了保护生态环境,针对全球气候变化,中国政府向全球承诺,力争于2060年前实现“碳中和”。“碳中和”是指在一定时间内,使二氧化碳的排放总量与吸收总量平衡,实现“零排放”。实现“碳中和”通常可采取如下措施:
Ⅰ.碳减排:减少人类生产和生活中二氧化碳的排放量。
(1)下列做法不能实现“碳减排”的是__________
A.加高烟囱排放工业废气 B.推进新能源汽车使用
C.废弃物分类投放并回收利用 D.养成节约用水用电习惯
(2)Ⅱ.碳吸收:①利用植物光合作用,这是自然界消耗二氧化碳的最重要途径;②利用“碳捕捉与封存技术”,即通过一定的方法,将工业生产中产生的CO2分离出来进行储存。在实际生产中,经常用NaOH溶液来“捕捉”CO2,流程如图所示(部分条件及物质未标出)。
用该技术进行“碳捕获"有效利用了原材料,该过程中被循环利用的物质有   。
(3)分离器中发生的反应:①CaO+H2O=Ca(OH)2,②Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH。现有溶质质量分数为10.6%的Na2CO3溶液100千克,求完全反应后,理论上可生成CaCO3的质量(要求根据化学方程式计算)。
Ⅲ.碳转化:指二氧化碳的资源化利用。
【答案】(1)A
(2)NaOH、CaO
(3)解:设生成碳酸钙的质量为x
Na2CO3+Ca(OH)2= CaCO3↓+2NaOH
106 100
100kg×10.6% x
x=10kg
【知识点】根据化学反应方程式的计算;低碳生活
【解析】【分析】(1)根据 “碳减排”要符合节能、减排、减少污染等分析;
(2)根据可循环利用的物质既是流程中的反应物,又是生成物分析;
(3)根据碳酸钠的质量代入方程式中,利用物质间质量关系计算碳酸钙质量分析。
【解答】(1) 加高烟囱排放工业废气并没有减少废气的排放,不能实现碳减排,A符合题意; 推进新能源汽车使用可减少空气污染,B不符合题意; 废弃物分类投放并回收利用可节约资源且保护环境,C不符合题意; 养成节约用水用电习惯,可节约资源,D不符合题意;
(2) “碳捕获"有效利用了原材料,该过程中 NaOH、CaO 既是反应物又是生成物,可循环利用;
故答案为:(1)A;(2) NaOH、CaO ;(3) 10kg 。
38.(2022·舟山) 2022年我国将有6名航天员生活在空间站。氧气、水、食物等是维持航天员驻留空间站的必要物质。为提高物质的利用率,目前空间站通过以下途径实现物质循环利用:
(1)由图可知目前空间站通过物质循环获得水的途径共有   条,其中尿液净化时必须除去尿液中的   等代谢废物。
(2)为实现氧的循环,目前空间站内利用氢气和航天员呼出的二氧化碳,在一定条件下转化为甲烷和水,化学方程式为:4H2+ CO22H2O+CH4。据测算,正常情况下一位航天员一天呼出的二氧化碳质量约1.1千克,若这些二氧化碳全部与氢气反应,则可生成水多少千克
【答案】(1)3;尿素、尿酸
(2)解:设可生成水的质量为x
4H2+ CO2 2H2O+CH4
  44   36
  1.1千克   x
x=0.9千克
答:可生成水0.9千克。
【知识点】水盐平衡;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】1.尿的形成包括肾小球和肾小囊壁的滤过和肾小管的重吸收作用,当血液流经肾小球时,除了血细胞和大分子的蛋白质外,其他的如水、无机盐、尿素、葡萄糖会滤过到肾小囊腔形成原尿;当原尿流经肾小管时,其中大部分水、部分无机盐和全部的葡萄糖被重新吸收回血液,而剩下的如尿素、一部分无机盐和水等由肾小管流出形成尿液。
2.根据化学反应方程式计算解答。
【解答】(1)由图可知目前空间站通过物质循环获得水的途径共有3条,其中尿液净化时必须除去尿液中的尿素、尿酸等代谢废物。
39.(2022·舟山)开春以来,为提高水稻产量,某农场积极做好科学施肥、精准防治病虫害等工作。
(1)水稻不同生长期需要不同的肥料。如在水稻抽穗、开花时期,为促进穗数增多、籽粒饱满,需要多施磷肥。下列属于磷肥的是 。
A.碳酸钾(K2CO3)
B.尿素[CO(NH2)2]
C.磷酸二氢钙[Ca(H2PO4)2]
(2)氮肥能促进水稻幼苗生长。一百亩水稻需要施3950千克碳酸氢铵(NH4HCO3),这些碳酸氢铵用氨气、水和二氧化碳反应来合成,需要氨气(NH3)多少千克
(3)井冈霉素是防治水稻纹枯病的常用药。要为一百亩水稻喷洒该农药,需要配制溶质质量分数为0.01%的药液7500千克,应购买溶质质量分数为5%的井冈霉素药液多少千克
【答案】(1)C
(2)解:需要氨气的质量为x
NH3+CO2+H2O= NH4HCO3
17 79
x 3950千克
x=850千克
答:需要氨气850千克。
(3)解:设应购买5%的井冈霉素药液x千克
7500千克×0.01%一x千克×5%
=15千克
答:应购买5%的井冈霉素药液15千克。
【知识点】根据化学反应方程式的计算;盐与化肥
【解析】【分析】(1)根据化肥的分类分析,植物所需氮、磷、钾三种营养元素,含氮元素的化肥为氮肥,含磷元素的化肥为磷肥,含钾元素的化肥为钾肥,含两种或以上营养元素的为复合肥;
(2)根据生成的碳酸氢铵的质量代入方程式,利用方程式中物质间质量关系计算氨气质量分析;
(3)根据溶质质量=溶液质量 × 溶质质量分数及配制溶液所需溶质质量分析。
【解答】(1) 碳酸钾属于钾肥,A错误;尿素属于氮肥,B错误;磷酸二氢钙属于磷肥,C正确;
故答案为:(1)C;(2) 850千克 ;(3) 15千克。
40.(2022·丽水)思维模型是依据事物发展内在规律所建立的解决问题的基本框架,能引导有序思维、增进深度理解、促进问题解决。小科建构了“混合物提纯”的思维模型:
(1)[初步理解]根据混合物组份的性质差异,获得混合物中目标组份。
海水淡化是将海水中的盐与水分开,常压加热蒸馏法是其中的一种:常压下将海水加热形成水蒸气,再液化得到淡水的过程。从建模角度分析,海水加热形成水蒸气属于上述模型中的   。(填“分离转移”或“反应转化")。
(2)[探究本质]根据组份的性质差异,选择合适方法,实现物质提纯。
从含少量氯化钠的硝酸钾固体中提纯硝酸钾,是通过溶解然发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥实现的。其中过滤操作将硝酸钾晶体与溶液分离是根据   不同。
(3)[实践应用]根据混合物中某组份发生化学反应,提高混合物中目标组份纯度。
小科取10克混有少量硫酸的盐酸溶液滴入氯化钡溶液至不再产生沉淀,经过滤洗涤和干燥得到沉淀0.233克,则原混合溶液中硫酸的溶质质量分数为   。
(4)[融合创新]依据科学原理,融合技术与工程,形成新颖而有价值的解决实际问题方案。常压加热蒸馏法,能耗大、成本高。小科查阅资料获知,现在世界上的许多大型海水淡化工厂,都已经采用低压加热蒸馏法,请解释其蕴含的科学道理   。
【答案】(1)分离转移
(2)颗粒大小
(3)0.98%
(4)液体的沸点随着气压的降低而降低,从而节约能源消耗。
【知识点】过滤的原理、方法、操作及其应用;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)根据海水加热形成水蒸气为分离转移分析;
(2)根据过滤是利用颗粒大小不同的分离原理分析;
(3)根据产生硫酸钡的质量利用方程式中物质间质量关系计算硫酸的质量分数分析;
(4)根据液体的沸点随着气压的降低而降低分析。
【解答】(1) 海水加热形成水蒸气属于上述模型中的分离转移;
(2) 过滤操作将硝酸钾晶体与溶液分离是根据颗粒大小不同;
(3)盐酸与氯化钡不反应,硫酸与氯化钡反应可产生硫酸钡沉淀,设硫酸的质量分数为x
BaCl2+H2SO4=BaSO4+2HCl
98 233
10gx 0.233g
98:233=10gx :0.233g
x=0.98%;
(4) 大型海水淡化工厂,都已经采用低压加热蒸馏法, 是因为液体的沸点随着气压的降低而降低,从而节约能源消耗。
故答案为:(1) 分离转移 ;(2)颗粒大小;(3)0.98%;(4) 液体的沸点随着气压的降低而降低,从而节约能源消耗。
41.(2022·丽水)萤石是我市的优势矿产资源,也是我国“战略性矿物”。为探讨萤石的形成、开采,浮选等跨学科问题,兴趣小组对某萤石矿区开展项目化研究。
[萤石形成]岩浆冷却过程中从岩浆分离出含氟离子的气水热液,在热液沿裂隙上升时,氟离子与周围岩石中的钙离子结合成氟化钙冷却结晶后形成矿物晶体颗粒即萤石,它通常存在于花岗岩等岩石内。
(1)萤石矿属于   (填“岩浆岩”、“沉积岩”或“变质岩")。
(2)[萤石开采]萤石开采过程中,通常用乳化炸药装入凿好的岩壁小孔,将岩石炸成碎块,再将岩石碎块装入车厢运出矿洞。乳化炸药将岩石炸成碎块的过程中,化学能转化成   。
(3)[萤石浮选]蛋石矿开采后,将矿石破碎,研磨成矿粉,加水调成矿浆,往矿浆中添加捕收剂等药剂进行浮选,使目标矿粉粘附在泡沫上浮至水面,得到纯度较高的精矿。如图是pH值、捕收剂种类对浮选回收率影响的图像。为获得高浮选回收率,浮选时的最佳条件是   。
(4)[纯度测定]萤石的主要成分为氟化钙(CaF2)。
已知:CaF2+H2SO4(浓)=CaSO4+2HF↑
为测定精矿样品中氟化钙的含量,该小组称取10克样品和浓硫酸充分反应,生成的气体全部被碱性溶液吸收,测得碱性溶液增重4.4克,计算样品中氟化钙的质量分数。
(5)[项目评估]萤石是我市优势矿产资源,但对萤石开采项目一直有不同观点。
请选出你认同的一种观点 (填字母)。
A.我市应该立足资源优势,大力发展萤石开采项目
B.在勘探技术和环境监测到位的情况下,可以发展萤石开采项目
C.萤石开采项目会引发地表沉陷,诱发地质灾害,应禁止萤石开采项目
【答案】(1)岩浆岩
(2)机械能
(3)选择捕收剂A及pH为8.5左右
(4)设样品中CaF2的质量为x
CaF2+H2SO4(浓) CaSO4+2HF
78   40
x   4.4g
解得:x=8.58g
8.58g÷10g×100%=85.8%
答:样品中氟化钙的质量分数为85.8%.
(5)B
【知识点】能量的相互转化和转移;根据化学反应方程式的计算;岩石的类型;能源合理利用与可持续发展
【解析】【分析】1.岩石可分为岩浆岩、沉积岩、变质岩三类。岩浆岩指的是地球内部熔融物质在不同地质条件下冷凝固成的岩石,沉积岩指的是风化物质、火山碎屑、有机物等物质经过搬运、沉积、成岩等作用形成的层状岩石。
2.根据能量的转化形式解答。
3.根据图中数据分析解答。
4.根据化学反应方程式分析解答。
5.根据资源与环境的关系解答。
【解答】(1)根据题干描述,萤石矿属于岩浆岩。
(2)乳化炸药将岩石炸成碎块的过程中,化学能转化成机械能。
(3)从图中观察到,在pH为8.5时,捕收剂A的浮选回收率最高,因此为获得高浮选回收率,浮选时的最佳条件是选择捕收剂A及pH为8.5左右。
(5)萤石是现代氟化工的重要矿物原料,主要应用于新能源、新材料等战略性新兴产业,以及冶金、化工、建材、光学工业等传统领域。所以中国目前开采的萤石矿大多具有有害杂质少、易采选等特点。所以在勘探技术和环境监测到位的情况下,可以发展萤石开采项目。但是萤石形成自火山岩浆的残余物,是不可再生的稀缺性资源之一,所以开采需要湿适度。
故选B。
五、综合说理题
42.(2022·台州)兴趣小组在调查某城市的“热岛效应”时发现:
城区:人口密集,人类活动多,能量消耗较多,绿化率较低,气温较高。
郊区:人口密度小,绿化率较高,河道密布,气温较低,但空气中有来自城区的少量污染物。
请用所学的科学知识对“郊区气温较低,空气中有来自城区的少量污染物”的现象作出解释。
【答案】①郊区人口密度较小,人类活动释放的热能少。
②郊区绿化率高,河道密布,蒸腾作用及蒸发吸热多。
③地表水多,水的比热大,温度不易升高。
④城郊温差有利于形成空气对流.
⑤城区气流上升到高空后,温度降低,密度增大,在城区四周下沉,带着污染物到达郊区.
【知识点】全球性大气环境问题(酸雨、温室效应、臭氧空洞)
【解析】【分析】城市热岛现象会使城市上空经常维持一个气温高于四周郊区的热气团,这些热量主要是工业生产、交通运输业排放的温室气体造成的。由于城市建筑群密集、柏油路和水泥路面比郊区的土壤、植被具有更大的吸热率和更小的比热容,使得城市地区升温较快,并向四周和大气中大量辐射,造成了同一时间城区气温普遍高于周围的郊区气温,高温的城区处于低温的郊区包围之中,如同汪洋大海中的岛屿,人们把这种现象称之为城市热岛效应。
43.(2022·丽水)火的使用推动了人类文明的进步。随着科技的发展,生活中的点火方式越来越使捷多样,但火柴仍是实验室常用的点火工具。火柴引燃过程:划动火柴→擦火皮(含微量易燃物)产生火星→引发火柴头燃烧。图乙是小丽设计的三种引燃火柴的方式,若F1=F2> F3,且B、C的火柴棒与擦火皮夹角相同,则哪种方式更容易将火柴引燃 请用所学知识解释。
【答案】示例1:B方式。火柴头与擦火皮之间的压力越大,产生的摩擦力越大;火柴划动过程中,克服摩擦力做功越多,机械能转化为内能越多;内能增大,温度开高;温度达到擦火皮上易燃物的着火点,产生火星;放出的热量传递到火柴头,引发火柴头燃烧。
示例2:B方式。火柴头与擦火皮之间的压力越大,产生的摩擦力越大;火柴划动过程中,克服摩擦力做功越多,温度越高;温度达到擦火皮上易燃物的着火点,产生火星;放出的热量传递到火柴头,引发火柴头燃烧。
【知识点】影响摩擦力大小的因素;物体内能的改变方法;燃烧与灭火
【解析】【分析】(1)增大摩擦力的方法:①增大压力;②增大接触面的粗糙程度;
(2)物体内能的改变方法:①做功,本质是能量的转化;②热传递,本质是能量的转移;
(3)燃烧的条件:①有可燃物;②与氧气接触;③温度达到着火点
【解答】水平Ⅰ:示例1:B方式。火柴头与擦火皮之间的压力越大,产生的摩擦力越大;火柴划动过程中,克服摩擦力做功越多,机械能转化为内能越多;内能增大,温度开高;温度达到擦火皮上易燃物的着火点,产生火星;放出的热量传递到火柴头,引发火柴头燃烧。
示例2:B方式。火柴头与擦火皮之间的压力越大,产生的摩擦力越大;火柴划动过程中,克
服摩擦力做功越多,温度越高;温度达到擦火皮上易燃物的着火点,产生火星;放出的热量传递到火柴头,引发火柴头燃烧。
水平Ⅱ:示例1:B方式。火柴头与擦火皮之间的压力越大,产生的摩擦力越大;火柴划动过程中,克服摩擦力做功越多,温度越高;放出的热量传递到火柴头,引发火柴头燃烧。
示例2:B方式。火柴划动过程中,克服摩擦力做功越多,温度越高;温度达到擦火皮上易燃物的着火点,产生火星;放出的热量传递到火柴头。引发火柴头燃烧。
示例3:B方式。火柴头与擦火皮之间的压力越大,产生的摩擦力越大;摩擦生热,使火柴头温度升高到着火点,引发火柴头燃烧。
水平Ⅲ:示例1:火柴头与擦火皮之间的压力越大,产生的摩擦力越大;越容易达到火柴头的着火点。
示例2:B方式。摩擦生热、温度升高、达到着火点中的1个要点。
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