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浙江省舟山市普陀第二中学2022-2023学年上学期科学暑假自主学习第二章物质的和转化与材料试题卷
一、选择题(本题有15小题,第1-10小题,每小题3分;第11-15题,每小题4分,共50分。请选出一个符合题意的正确选项,不选、多选、错选,均不给分)。
1.新型冠状病毒感染的肺炎疫情牵动着每一个人的心,关于口罩的各种问题也引发了极大的关注,那么使用过的口罩该怎么处置?凡在医疗机构中使用过的口罩都请直接投入医疗废物的垃圾箱中。但对于普通市民来说(健康人群使用过的口罩风险较低)使用过的口罩应丢入以下哪个垃圾桶?( )
A.有害垃圾 B.厨余垃圾
C.其他垃圾 D.可回收垃圾
【答案】A
【知识点】环保与节能措施
【解析】【分析】1、可回收垃圾,包括废纸、塑料、玻璃、金属和布料五大类。
2、厨余垃圾,包括剩菜剩饭、骨头、菜根菜叶、果皮等食品类废物。
3.有害垃圾,包括电池、荧光灯管、灯泡、水银温度计、油漆桶、部分家电、过期药品、过期化妆品等
4、其它垃圾,包括除上述几类垃圾之外的砖瓦陶瓷、渣土、卫生间废纸、纸巾等难以回收的废弃物及果壳、尘土。
【解答】使用过的口罩可能附着很多细菌和病毒,因此属于有害垃圾,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
2.(2020九上·温州期中)铁画具有较高的欣赏价值,它是由低碳钢等材料经锻打、焊接、酸洗、上漆等多道工艺制成。下列关于铁画的叙述不正确的是( )
A.给铁画喷漆既美观又可以防锈蚀
B.铁画上的铁锈可用稀盐酸擦洗掉
C.铁画可以长期悬挂在潮湿环境中
D.低碳钢为铁合金,但硬度比铁大
【答案】C
【知识点】金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】(1)根据金属防锈的知识分析;
(2)根据铁锈和稀盐酸的反应分析;
(3)根据铁生锈的知识分析;
(4)根据合金的定义和特点分析。
【解答】A.给铁画喷漆,可以隔绝空气和水分,因此既美观又可以防锈蚀,故A正确不合题意;
B.铁锈和稀盐酸反应,生成氯化铁和水,所以铁锈可以用稀盐酸擦洗掉,故B正确不合题意;
C.铁与空气中的氧气、水蒸气反应会生成铁锈,所以铁画不宜长期放在潮湿的环境中,故C错误符合题意;
D.低碳钢为铁合金,但硬度比铁大,故D正确不合题意。
故选C。
3.(2021九上·温州期末)小明在清理完厨房后未将铁锅中的水渍擦干(如图),放置过程中最先生锈的部位为( )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】C
【知识点】金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】根据铁生锈的条件分析判断。
【解答】铁与空气中的氧气,水接触,会生成铁锈。①②处,只与空气接触,没有与水接触;④只与水接触,不能与空气接触;③同时与水和空气接触,最容易生锈,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
4.(2021九上·浙江月考)下列家用物品中,都用到的材料是( )
A.合成材料 B.天然纤维 C.金属 D.玻璃
【答案】A
【知识点】塑料、橡胶、纤维等有机合成材料的特点
【解析】【分析】合成材料又称人造材料,是人为地把不同物质经化学方法或聚合作用加工而成的材料,主要包括合成橡胶、合成塑料和合成纤维,据此分析判断。
【解答】根据图片可知,油瓶、电话、电视机和溜冰鞋中,都使用了塑料,即都用到合成材料,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
5.某有机物在空气中完全燃烧,测得生成物中含有二氧化碳、水蒸气、二氧化硫,下列对该有机物的推断正确的是( )
A.一定含有碳、氢、硫元素
B.一定含有碳、氢、氧元素
C.只含有碳、氢元素
D.一定含有碳、氢、氧,可能含有硫元素
【答案】A
【知识点】质量守恒定律及其应用;简单的有机物
【解析】【分析】根据质量守恒定律,在化学反应前后元素的种类不变,结合题意进行分析判断。
【解答】某有机物在空气中完全燃烧,测得生成物中含有二氧化碳、水蒸气、二氧化硫,生成物中含有碳元素、硫元素、氢元素和氧元素,则反应物中也含有碳元素、硫元素、氢元素和氧元素;则可推测二氧化碳中的碳元素、水中的氢元素、二氧化硫中的硫元素都来自蜡烛;又知有机物在空气中完全燃烧,故生成物中的氧元素可能来自氧气;故可判断该生成物中一定含有碳元素、氢元素和硫元素,是否含有氧元素无法确定。
故答案为:A
6.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
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和都是氧化物
【答案】C
【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;常见物质的分类
【解析】【分析】(1)根据图片确定反应物、反应条件和生成物,据此写出方程式;
(2)根据方程式确定分子的数量是否改变;
(3)计算出反应前后氢元素的化合价即可;
(4)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,一氧化碳和水在催化剂的作用下反应,生成氢气和二氧化碳,则反应的方程式为: ,故A正确不合题意;
B.根据方程式可知,反应前后分子数量都是2,故B正确不合题意;
C.反应前,在H2O中,H的化合价为+1;反应后,在H2中,H的化合价为0,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,那么都是氧化物,故D正确不合题意。
故选C。
7.下列是表示气体微粒的示意图,图中“”和“”分别表示不同元素的原子,其中表示单质的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】单质和化合物
【解析】【分析】只由一种元素组成的纯净物叫单质。
【解答】AC.图中存在三种分子,即由三种物质组成,为混合物,故A、C不合题意;
B.图中只有一种分子,即只有一种物质组成,为纯净物;该分子只由一种原子构成,即只由一种元素组成,那么为单质,故B符合题意;
D.图中只有一种分子,即只有一种物质组成,为纯净物;该分子由两种原子构成,即由两种元素组成,因此为化合物,故D不合题意。
故选B。
8.如图,甲和乙分别是氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验,下列有关说法正确的是( )
A.甲实验试管口向下倾斜可防止氢气逸出
B.乙实验只能通过澄清石灰水是否变浑浊判断反应是否发生
C.甲、乙两实验中,都应先通入气体,再用酒精灯加热试管、玻璃管,以防止发生爆炸
D.甲、乙两实验中,氢气和一氧化碳都将氧化铜变成游离态的铜,都发生了置换反应
【答案】C
【知识点】还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】根据对氢气和一氧化碳还原氧化铜实验的理解和认识判断即可。
【解答】A.甲实验试管口向下倾斜可防止反应生成的水流入试管底部,从而造成试管炸裂,故A错误;
B.乙实验中,黑色的氧化铜慢慢变成红色的铜单质,且生成的二氧化碳能够使澄清石灰水变浑浊,这些都能说明反应已经发生,故B错误;
C.甲、乙两实验中,都应先通入气体,从而排出装置内的空气,再用酒精灯加热试管、玻璃管,以防止发生爆炸,故C正确;
D.甲、乙两实验中,氢气和一氧化碳都将氧化铜变成单质状态的铜,但是前者为置换反应,后者不是置换反应,故D错误。
故选C。
9.图示为铁的冶炼制造等转化过程,下列描述正确的是( )
A.冶炼的原理可用化学方程式表示:
B.制造过程主要是除去生铁中的其它金属杂质
C.废弃铁制品易在潮湿环境下被空气中的氧气氧化而锈蚀
D.循环利用前要先用浓硫酸清洗除锈
【答案】C
【知识点】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)高温条件下氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳。
(2)制造过程主要是利用生铁制造各种物品。
(3)铁与水和氧气同时接触时容易生锈。
(4)铁锈主要成分是氧化铁,氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水,和稀硫酸反应生成硫酸铁和水,因此应该用稀盐酸或稀硫酸除锈。【解答】A.冶炼铁的原理:高温条件下氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式是,故A错误;
B.制造过程主要是利用生铁制造各种物品,故B错误;
C.废弃铁制品易在潮湿环境下被空气中的氧气氧化而锈蚀,故C正确;
D.循环利用前要先用稀硫酸清洗除锈,故D错误。
故选C。
10.分析推理是化学学习中常用的思维方法。下列说法正确的是( )
A.溶液具有均一、稳定的特征,所以均一、稳定的物质一定是溶液
B.酸溶液能使紫色石蕊试液变红,所以能使紫色石蕊试液变红的溶液一定是酸
C.合金属于金属材料,但合金的成分不一定都是金属
D.氢氧化钠能与二氧化碳反应生成盐和水,所以属于中和反应
【答案】C
【知识点】溶液的组成及特点;酸碱指示剂及其性质;合金与合金的性质
【解析】【分析】(1)根据溶液的特点和组成判断;
(2)根据酸碱指示剂的用途判断;
(3)根据合金的定义判断;
(4)根据中和反应的定义判断。
【解答】A.水就是均一稳定的液体,但是它不是溶液,故A错误;
B.硫酸氢钠是盐,但是它的水溶液呈酸性,可以使紫色的石蕊试液变成红色,故B错误;
C.合金属于金属材料,但合金的成分不一定都是金属,故C正确;
D.由酸和碱反应,生成盐和水,这才是中和反应,故D错误。
故选C。
11.向一定质量的Mg(NO3)2、AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液中加入铁粉,反应过程中,测得混合物中溶液的质量与加入铁粉的质量关系如图所示。对该反应过程描述下列说法正确的是( )
A.a点,向溶液中滴加稀盐酸,无白色沉淀
B.c点,向过滤后得到的固体中滴加稀盐酸,无气泡产生
C.d点,溶液中溶质为Mg(NO3)2、Fe(NO3)2和Cu(NO3)2
D.e点,过滤后得到的固体中只含有2种物质
【答案】B
【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】金属活动性顺序中,排在氢前面的金属,能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气,排在前面的金属,能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来,并且金属越活泼,越容易先和盐溶液反应。【解答】铁先和硝酸银反应,生成硝酸亚铁和银单质;反应结束后,铁再和硝酸铜反应,生成硝酸亚铁和铜单质。
A.a点时,铁正在和硝酸银反应,此时溶液中含有硝酸银,向溶液中滴加稀盐酸,产生白色沉淀,故A错误;
B.c点时,铁正在和硝酸铜反应,此时固体应该为银和铜。向过滤后得到的固体(银和铜)中滴加稀盐酸,无气泡产生,故B正确;
C.d点时,铁和硝酸铜恰好完全反应,此时溶液中的溶质为硝酸亚铁和硝酸镁,故C错误;
D.e点时,加入的铁粉过量,则过滤后得到的固体中含有3种物质,即银、铜、铁,故D错误。
故选B。
12.(2021九上·慈溪期中)通过物质间相互反应可以实现物质间的相互转化,下列物质间的转化,通过一步化学反应不能实现的是( )
A.CaO→Ca(OH)2→CaCO3 B.Mg→MgO→MgCl2
C.CuO→Cu(OH)2→CuCl2 D.NaOH→NaCl→NaNO3
【答案】C
【知识点】盐的性质及用途;碱的化学性质
【解析】【分析】根据物质的性质和转化过程判断。
【解答】A.氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀,故A不合题意;
B.镁和氧气反应生成氧化镁,氧化镁和稀盐酸反应生成氯化镁,故B不合题意;
C.氧化铜不能通过一步反应生成氢氧化铜,故C符合题意;
D.氢氧化钠和稀盐酸反应,生成氯化钠,氯化钠和硝酸银反应,生成氯化银沉淀和硝酸钠,故D不合题意。
故选C。
13.(2021九上·浙江月考)下列实验方案能达到目的的是( )
选项 实验目的 实验方案
A 除去NaOH溶液中的少量Ca(OH)2 先加过量的Na2CO3溶液, 再过滤
B 除去生石灰中少量碳酸钙 先加水充分溶解,再过滤
C 鉴别稀盐酸和稀硫酸 取样,分别加入AgNO3溶液,观察现象
D 鉴别水和过氧化氢溶液 取样,分别加入少量MnO2,观察现象
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】物质除杂或净化;酸、碱、盐的鉴别
【解析】【分析】(1)(2)除杂的基本原则:①不与除杂试剂反应;②不引入新的杂质;
(3)(4)分析是否能够出现明显的不同现象即可。
【解答】A.杂质氢氧化钙和和除杂试剂碳酸钠反应,生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,引入新的杂质碳酸钠,故A错误;
B.被除杂的生石灰与水反应生成氢氧化钠,故B错误;
C.氯化银和硫酸银都是白色沉淀,即无法分辨稀盐酸和稀硫酸,故C错误;
D.水中加入二氧化锰,没有明显现象;而过氧化氢中加入二氧化锰,会生成氧气,即看到气泡生成,可以鉴别二者,故D正确。
故选D。
14.将锌粉持续加入100g含有和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;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】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【解答】A.由分析可知,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。
15.“五水共治”大大美化了河道环境某学校实验室排出的废水中含有Ag+、Ba2+”和NO3-三种离子。该校实验小组设计实验从该废水中回收银,并得到副产品碳酸钡固体,操作步骤和实验结果如下
已知滤液B中只含有一种溶质,则下列说法不正确的是( )
A.蓝色沉淀是Cu(OH)2
B.乙一定是氢氧化钡
C.若丙是K2CO3,滤液C结晶后可以作为化学肥料
D.若得到19.7g碳酸钡,则证明原废水中含有13.7g钡
【答案】D
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】甲是铜,铜和硝酸银反应生成银和硝酸铜,硝酸铜和氢氧化钡反应生成蓝色沉淀氢氧化铜和硝酸钡,此时滤液B中溶质是硝酸钡,硝酸钡和溶于水的碳酸盐反应生成碳酸钡沉淀的物质。【解答】A.蓝色沉淀是氢氧化钡和硝酸铜反应生成的氢氧化铜,故A正确不合题意;
B.滤液B中只含有一种溶质,乙中一定含有钡离子和氢氧根离子,因此乙是氢氧化钡,故B正确不合题意;
C.若丙是K2CO3,碳酸钾和硝酸钡反应生成碳酸钡沉淀和硝酸钾,滤液C结晶后得到硝酸钾,可以作为化学肥料,故C正确不合题意;
D.若得到19.7g碳酸钡,则钡离子质量:,由于加入的乙是氢氧化钡溶液,则原废水中的钡离子质量小于13.7g,故D错误符合题意。
故选D。
二、填空题(本题有9小题,20空格,每空格2分,共40分)
16.(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 。
17.(2022八下·温州期中)为应对新冠疫情,我国开放了全民疫苗免费接种。下图为某品牌新冠疫苗包装盒,该新冠疫苗制剂属于 (纯净物或混合物),该疫苗填充剂有 种元素组成。
【答案】混合物;5
【知识点】化学式的书写及意义;常见物质的分类
【解析】【分析】(1)只有一种物质组成的叫纯净物,由多种物质组成的叫混合物;
(2)在化学式中,一种符号代表一种元素,即有几种不同的符号,就有几种元素。
【解答】(1)根据包装盒可知,该物质由三种物质组成,为混合物;
(2)根据包装盒可知,该疫苗填充剂由Na、Cl、H、P、O共5种元素组成。
18.合金是由两种或两种以上的金属或金属与非金属熔合而成的具有金属特性的物质。查阅资料可知合金的熔点低于其中任何一种金属的熔点。下表是几种金属熔点的数据。
金属 锡 铅 锑
熔点/℃ 232 327 630
(1)铅锡合金具有导电性,该性质属于合金的 性质。
(2)如图表示铅锡合金的熔点随其中一种金属的质量分数变化的图像,则该图中横坐标表示 金属的质量分数。
(3)一般家用保险丝大都是用铅(不少于98%)和锑(0.3~1 5%)制成的合金,根据以上信息及生活经验判断该合金的熔点可能为______。
A.20-40℃ B.232- 300℃ C.327-600℃ D.630-900℃
【答案】(1)物理
(2)锡
(3)B
【知识点】化学性质与物理性质的差别及应用;合金与合金的性质
【解析】【分析】(1)物质不需要经过化学变化就表现出来的性质,叫做物理性质。 如:颜色、气味、味道,是否易升华、挥发、熔点、沸点、硬度、导电性、导热性、延展性、溶解性、密度等。
(2)根据横坐标质量分数为零时熔点要比质量分数为100%时熔点高考虑本题;
(3)根据合金的特性,熔点比它的组成成分熔点要低来分析。
【解答】(1)铅锡合金具有导电性,不需要通过化学变化表现出来,属于物理性质;
(2)横坐标质量分数为零时熔点要比质量分数为100%时熔点高,因为铅的熔点比锡的熔点高,所以横坐标表示锡的质量分数;
(3)合金的熔点比它的组成成分熔点要低,铅、锑这两种物质熔点最低的是327℃,最高是630℃,所以保险丝应该选择熔点比327℃低,且必须要高于室温,故选B。
19.(2022九下·定海月考)2021年10月31日晚,上海迪士尼的烟花在夜空中绽放。医护人员和民警身穿防护服,待着N95口罩逆行入园,投入紧张有序的隔离、酒精消毒及核酸检测等工作。感谢为我们保驾护航的默默付出的人们!请回答以下问题:
(1)生产N95口罩的主要原料是聚丙烯,它属于 (填“金属材料”或“合成材料”)。
(2)酒精(C2H5OH)是一种常见的有机溶剂,在喷洒过程中遇明火极易爆炸。请写出酒精燃烧的化学方程式 。
【答案】(1)合成材料
(2)
【知识点】书写化学方程式、文字表达式;塑料、橡胶、纤维等有机合成材料的特点
【解析】【分析】根据聚丙烯为合成材料及酒精燃烧生成二氧化碳和水分析。
【解答】(1) 聚丙烯属于合成材料;
(2)酒精燃烧生成二氧化碳和水,方程式为C2H5OH+3O2CO2+3H2O。
故答案为:(1)合成材料;(2)C2H5OH+3O2CO2+3H2O。
20.(2016·台州模拟)通过钝化的方式使锌制品表面形成一层保护膜,可有效防止锌的腐蚀.某锌制品的钝化液含有硝酸银、硝酸铜、重铬酸等,其中重铬酸是一种可溶性的酸.
(1)重铬酸(H2Cr2O7)中铬元素的化合价为 .
(2)反应过程中会产生含有金属单质的细微颗粒,且溶液变为无色,该颗粒中一定含有的金属是 .
【答案】(1)+6
(2)银
【知识点】元素化合价的规则与计算;金属的化学性质
【解析】【分析】(1)根据化合价代数和为零进行分析;(2)根据金属活动性顺序进行分析.
【解答】解:(1)设铬元素的化合价为x,2×(+1)+2x+(﹣2)×7=0,所以x=+6;(2)锌会与硝酸银反应生成硝酸锌和银,所以该颗粒中一定含有的金属是银.
故答案为:(1)+6;(2)银.
21.金属钛()的硬度大、熔点高、常温下耐酸碱腐蚀,是航海、医疗等不可缺少的材料。钛铁矿(主要成分)是工业冶炼金属钛的主要原料,制备金属钛的工艺流程如图所示。
(1) 的物理性质有 (任意写一点)
(2)②的反应方程式为从氧化还原角度,这个反应体现了的 性
(3)③中制取金属钛的化学反应的基本类型是 。
【答案】(1)硬度大、熔点高
(2)还原
(3)置换反应
【知识点】化学性质与物理性质的差别及应用;置换反应及其应用
【解析】【分析】(1)物质不需要经过化学变化就表现出来的性质,叫做物理性质。 如:颜色、气味、味道,是否易升华、挥发、熔点、沸点、硬度、导电性、导热性、延展性、溶解性、密度等。
(2)在氧化还原反应中,得到氧元素的被氧化,为还原剂;失去氧元素的被还原,为氧化剂。
(3)根据反应物和生成物的种类和种数,确定化学反应的类型。
【解答】(1)根据题意可知, Ti的物理性质:硬度大、熔点高。
(2)根据方程式 从可知,CO得到氧元素生成CO2被氧化,则体现了CO的还原性。
(3)③中方程式为:TiCl4+2MgTi+2MgCl2,反应物和生成物都由单质和化合物组成,因此该反应为置换反应。
22.1823年德贝莱纳发现氢气遇到金属铂会起火,据此原理制成了世界上第一只打火机,其结构如图甲所示,外筒中盛有适量的稀硫酸,去底的内筒中装有锌片,筒上装顶盖,顶盖上有喷嘴、铂和开关。
(1)锌与稀硫酸反应产生氢气,氢气和氧气遇铂在常温下就会发生化学变化,过程如图乙所示。在该反应中金属铂的作用是 。
(2)当将顶盖上的开关关闭,喷嘴被堵住时,打火机便停止工作,随后氢气便不再产生。请解释氢气不再产生的原因 。
【答案】(1)催化作用(或催化剂)
(2)内筒内气压增大液面下降,锌与稀硫酸分离,反应停止
【知识点】催化剂在化学反应中的作用;酸的化学性质
【解析】【分析】(1)在化学反应前后,催化剂的性质和质量保持不变;
(2)注意分析生成的氢气不能排出对里面气压的影响,从而确定稀硫酸液面的变化即可。
【解答】(1)根据图乙可知,在该反应中金属铂没有发生改变,因此作用是催化剂(或催化作用)。
(2)当将顶盖上的开关关闭,喷嘴被堵住时,打火机便停止工作,随后氢气便不再产生。氢气不再产生的原因:内筒内气压增大液面下降,锌与稀硫酸分离,反应停止。
23.如图所示,是小科建构的铜及其化合物之间相互转化的关系图。
(1)写出图中“?”处物质的化学式 。
(2)要一步实现图中“Cu→Cu2+”的转化可将铜加入适量的某种盐溶液中,则该溶液的溶质是 。
【答案】(1)CuO
(2)硝酸银(合理即可)
【知识点】元素化合价的规则与计算;金属活动性顺序及其应用;常见物质的分类
【解析】【分析】(1)由两种元素组成,其中一种为氧元素的化合物叫氧化物,据此根据“化合价的代数和为零”推算出“?”处的化学式。
(2)在金属活动性顺序表中,排在前面的金属能够将后面的金属从盐溶液中置换出来。
【解答】(1)“?”为氧化物,则只有两种元素,设化学式为CuxOy,其中O的化合价为-2,Cu的化合价为+2,根据正负化合价代数和为零得到:(+2)x+(-2)y=0,解得:x:y=1:1,则化学式为CuO。
(2)在金属活动性顺序表中,银排在铜的后面,即Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag,则该溶液的溶质为硝酸银。
24.图中的a、b、c、d是初中科学中常见的四种不同类别的物质,连线的两物质(或其水溶液)都能发生化学反应,分别生成甲、乙、丙、丁四种物质(部分生成物已经略去)。其中甲是标准状况下密度最小的气体;乙为氯化物,是家庭做菜时必要的调味品;a为常见的单质,它的制品在生活中应用极广,其组成元素是合成人体血红蛋白所必需的;c中含有三种元素,c和d相混时会产生蓝色絮状沉淀物丙。
(1)c的化学式是 。
(2)c与d反应的基本类型属于 。
【答案】(1)NaOH
(2)复分解反应
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据题目中比较准确的描述确定几种物质的名称,然后再根据不同物质之间的反应关系确定剩余物质的种类即可。
【解答】甲是标准状况下密度最小的气体,则甲是氢气;乙为氯化物,是家庭做菜时必要的调味品,则为氯化钠;a为常见的单质,它的制品在生活中应用极广,其组成元素是合成人体血红蛋白所必需的,则是铁;c中含有三种元素,c和d相混时会产生蓝色絮状沉淀物丙,蓝色絮状沉淀物丙是氢氧化铜;铁和b反应生成氢气,b和c反应生成氯化钠,盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,则b是盐酸,c是氢氧化钠,d是硫酸铜,铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜。
(1)c为氢氧化钠,化学式为NaOH;
(2)c和d反应,即氢氧化钠和硫酸铜反应,生成蓝色的氢氧化铜沉淀和硫酸钠,则该反应为复分解反应。
三、实验探究题(本题有5小题,15空格,第25、26小题每空格2分,其余每空格3分,共40分)
25.下图是小江借助U形管探究钢铁锈蚀条件的装置图。一段时间后观察,
发现钢丝棉1和钢丝棉2表面都出现不同程度的红褐色锈斑。手摸钢丝棉1、2周围的玻璃管外壁,感觉有不同程度的热量。24h后,钢丝棉3、4表面仍然没有明显变化。请根据以上信息回答下列问题:
(1)由于盐水会加快钢铁的生锈速率,实验开始一段时间后可观察到U形管中液面情况是 (忽略温度变化对气体体积的影响)。
(2)该实验可以证明钢铁锈蚀的条件是 。
【答案】(1)左端液面高,右端液面低
(2)必须同时与水、氧气接触
【知识点】金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】(1)左端钢丝棉用盐水浸润,右边的钢丝棉用淡水浸润,则左端钢丝棉生锈的速度更快,消耗氧气的速度更快,则左端管内气压小于右端管内气压,则左端液面升高,右端液面降低。
(2)浸没在开水中的钢丝棉没有生锈,是因为没有与氧气接触;干燥的钢丝棉没有生锈,是因为没有与水接触,据此确定钢铁生锈的条件。
【解答】(1)由于盐水会加快钢铁的生锈速率,实验开始一段时间后可观察到U形管中液面情况是:左端液面高,右端液面低。
(2)该实验可以证明钢铁锈蚀的条件是:必须同时与水、氧气接触。
26.小黄对Ti、Mg、Cu的金属活动性顺序进行了如下探究。
金属 Ti Mg Cu
实验现象 产生气泡速度慢 产生气泡速度快 无明显现象
(1)取大小相同的这三种金属薄片,分别投入等体积、等质量分数的足量稀盐酸中,观察到现象如表。结论:Ti、Mg、Cu三种金属的活动性由强到弱的顺序为 。
(2)在实验过程中,小黄又发现镁条与稀盐酸反应过程中产生气体体积与反应时间有如上图所示关系,请分析:t2~t3时间内反应速度逐渐减慢的原因是 。
(3)你是否还知道其他方法来比较这三种金属的活动性(可供选择的药品:Ti、Mg、Cu、TiCl2溶液、MgCl2溶液、Cu(NO3)2溶液) 。(写出一种方法即可)
【答案】(1)镁>钛>铜
(2)稀盐酸浓度降低
(3)Mg、Cu和TiCl2溶液或者是Ti、MgCl2溶液、Cu(NO3)2溶液
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】(1)气泡的生成速度越快,说明反应越快,即该金属的活动性越强。
(2)反应物的浓度影响化学反应的速率,随着反应的不断进行,稀盐酸中的溶质不断被消耗,因此它的浓度不断降低,反应逐渐减慢。
(3)要对三种金属的活动性强弱进行比较,就必须出现两种明显不同的现象才行。
【解答】(1)根据表格可知,将Cu放入稀盐酸中没有明显现象,说明二者不反应,即活动性Cu那么三者的活动性强弱依次为:镁>钛>铜。
(2)在实验过程中,小黄又发现镁条与稀盐酸反应过程中产生气体体积与反应时间有如上图所示关系,请分析:t2~t3时间内反应速度逐渐减慢的原因是稀盐酸浓度降低。
(3)比较这三者金属的活动性强弱方法:
①Mg、Cu和TiCl2溶液 。将Mg加入TiCl2溶液中,二者反应,说明活动性Mg>Ti;将Cu放入TiCl2溶液中,二者不反应,说明活动性Ti>Cu,那么活动性排序:Mg>Ti>Cu。
②Ti、MgCl2溶液、Cu(NO3)2溶液。将Ti放入MgCl2溶液中,二者不反应,那么活动性Mg>Ti;将Ti放入Cu(NO3)2溶液中,二者反应,则活动性Ti>Cu,那么活动性排序:Mg>Ti>Cu。
27.在一次实验中,有同学不小心将三个分别盛有KCl溶液、KOH溶液、溶液滴瓶中的三支滴管混用,这种不规范的操作会导致滴瓶中的试剂受到污染。学习小组就盛有KCl滴瓶是否被另外两种试剂污染进行了如下探究。
猜想一:溶液成分只有KCl;猜想二:溶质成分为 ;
猜想三:溶质成分为KCl,;猜想四:溶质成分为KCl,KOH,。
实验探究:为证明猜想,同学们设计了如下探究方案,请你一起完成:
实验操作 实验现象 结论或解释
⑴取该滴瓶内少量溶液与试管中,向试管中滴加适量溶液 产生白色沉淀
⑵将上述反应后的混合液过滤,取滤液于另一支试管中,向该试管中滴入酚酞试液 酚酞试液变红 含有KOH
上述探究说明 。
【答案】KCl和KOH;含有 ;猜想四正确
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】猜想二:可根据溶质分别为1种,2种和3种物质进行猜想;
实验探究:氯化钡与硫酸钾反应,生成硫酸钡白色沉淀和氯化钾,据此分析解答。
【解答】猜想二:猜想一为只有一种溶质,猜想三为含有三种溶质,那么猜想二和三应该为含有2种溶质,即溶质分别为:KCl和K2SO4,KCl和KOH,那么猜想二为:KCl和KOH。
实验探究:产生的白色沉淀应该是硫酸钡,那么说明溶液中含有K2SO4。结合实验操作(2)可知,溶液中应该含有KCl、K2SO4和KOH,说明猜想四正确。
28.小明学习了金属活动性顺序后,欲进一步进行实验探究,他将一小块金属钠投入CuSO4溶液中,看到了下列现象:有大量气体产生,并出现了蓝色沉淀,但没有红色物质析出。小明通过查阅资料,发现钠能与水反应,于是又补做了另一个实验,并记录如下:
操作步骤 实验现象
①将一小块钠放入盛水的烧杯中 金属钠在水面四处游动,并逐渐溶解,有大量气体产生
②反应后的溶液中滴加酚酞试液 溶液变红色
③将产生的气体收集并点燃 气体燃烧,并产生淡蓝色火焰
(1)分析:由上述现象可知:金属钠与水反应后,生成物中呈碱性的物质是 (选填“NaOH”或“Na2CO3”),其理由是 。
(2)结论:据上述现象, Na投入CuSO4溶液中产生的蓝色沉淀是 。
(3)反思:按金属活动性顺序,一种活动性较强的金属 (选填“能”、“不能”、“不一定能”)把另一种活动性较弱的金属从它的盐溶液中置换出来。
【答案】(1)NaOH;反应物中没有碳元素(违反质量守恒定律)
(2)Cu(OH)2
(3)不一定能
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】(1)在金属钠和水的反应中,只含有钠、氢和氧三种元素,根据质量守恒定律可知,反应产物应该也只含有这三种元素,肯定不含碳元素。
(2)钠和水反应生成氢氧化钠,而氢氧化钠和硫酸铜反应,生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠;
(3)在金属活动性顺序表中,钠的活动性远远大于铜,但是钠不能将铜从硫酸铜溶液中置换出来,据此分析解答。
【解答】(1)分析:由上述现象可知:金属钠与水反应后,生成物中呈碱性的物质是NaOH,其理由是:反应物中没有碳元素(违反质量守恒定律)。
(2)结论:据上述现象, Na投入CuSO4溶液中产生的蓝色沉淀是Cu(OH)2。
(3)反思:按金属活动性顺序,一种活动性较强的金属不一定能把另一种活动性较弱的金属从它的盐溶液中置换出来。
29.(2021·鄞州模拟)如图所示为纯净的CO气体与氧化铜反应制取铜的实验装置。请分析并回答以下问题:
(1)在对A中氧化铜进行加热前,需要先通一段时间的CO气体,其目的是 。
(2)查阅资料得知:①CO气体与氧化铜反应除生成铜外还可能生成氧化亚铜(Cu2O);
②铜和氧化亚铜均为不溶于水的红色固体;③Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O。
小科为了探究反应所得红色固体的成分,进行了如下实验:
实验操作 实验现象 实验结论
步骤 取20g红色固体于烧杯中,加入足量稀硫酸 红色固体可能是氧化亚铜,也可能是铜和氧化亚铜
步骤 将步骤一反应所得的混合物经滤、洗涤、干燥并称量剩余红色固体质量 剩余红色固体质量为16g 20g红色固体中,铜和氧化亚铜的质量比为
【答案】(1)排尽管中的空气,防止加热时发生爆炸
(2)溶液变为蓝色,红色固体部分溶解;9:16
【知识点】根据化学反应方程式的计算;还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】(1)根据一氧化碳具有可燃性,与空气混合点燃易发生爆炸分析;
(2)根据氧化亚铜与硫酸反应会生成硫酸铜和铜,结合方程式中固体减少质量是氧化亚铜与铜的质量差,利用方程式计算固体中物质质量比分析。
【解答】(1)一氧化碳具有可燃性,与空气混合点燃易发生爆炸,所以对A中氧化铜进行加热前,需要先通一段时间的CO气体 ,以排尽管中的空气,防止加热时发生爆炸;
(2)红色固体中含有氧化亚铜,因氧化亚铜与硫酸反应会生成硫酸铜和铜,所以加入硫酸后溶液变为蓝色,红色固体部分溶解 ,20克红色固体反应后剩余16克,
设氧化亚铜质量为x
Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O 固体减少质量
144 64 80
x 4g
144:80=x:4g
x=7.2g,而反应前固体质量为20克,则铜和氧化亚铜的质量比为7.2:(20-7.2)=9:16.
故答案为:(1) 排尽管中的空气,防止加热时发生爆炸 ;(2)溶液变为蓝色,红色固体部分溶解
;9:16。
四、计算分析题(本题有6小题,第30小题6分,第31、32、33小题各8分,第34、35小题10分,共50分)
30.(2022·奉化模拟)根据国家于2020年初发布的《关于进一步加强塑料污染治理的意见》要求,许多饮品店已用纸质吸管代替塑料吸管。纸质吸管的主要成分纤维素的化学式为(C6H10O5)n,塑料吸管的主要成分聚丙烯的化学式为(C3H6)n。
(1)纤维素是一种 (选填"有机物”或“无机物")。
(2)纤维素分子中,氢、氧原子的个数比为 。
(3)计算:多少克聚丙烯的碳元素质量与32.4克纤维素的碳元素质量相等?
【答案】(1)有机物
(2)2: 1
(3)解: 32.4克纤维素中所含碳元素质量=32.4克× =14.4克
含碳元素质量相同的聚丙烯=144克÷ =168克
【知识点】有关化学式的计算和推断;有机物与无机物的区别
【解析】【分析】(1)有机物即有机化合物,是含碳化合物(一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐、金属碳化物、氰化物除外)或碳氢化合物及其衍生物的总称。
(2)在化学式中,元素符号右下角的数字就是该原子的个数;
(3)首先用纤维素的质量×碳酸盐的质量分数计算出碳元素质量,再用碳元素的质量÷碳元素在聚丙烯中的质量分数得到聚丙烯的质量。
【解答】(1)根据化学式 C6H10O5 可知,纤维素中含有碳元素,应该为有机物。
(2)根据化学式 C6H10O5 可知,纤维素中氢气、氧原子的个数之比为:10:5=2:1。
31.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:自救呼吸器使用时,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:
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#④①
【知识点】制取氧气的原理;质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据乙图确定正常呼气时气流的方向,然后根据两个单向阀的打开方向解答。
(2)根据质量守恒定律可知,反应前后原子的种类和个数保持不变,据此推算X的化学式。根据图丙,分别从生氧速度的波动程度大小、使用时间的长短等角度分析解答。
(3)根据影响呼吸器生成氧气多少的因素判断。
【解答】(1)根据图乙可知,单向阀B只能向上打开,A只能向下打开。当人正常呼气时,气流从上向下,此时单向阀A打开,B闭合。
(2)根据方程式 得到:4M+10O+4H=4X+6O,解得:4X=4M+4O+4H,则X=MOH。
根据图丙可知,KO2的曲线比较平缓,且速度在1.5L/min的时间较长,那么得到它的优点为:生氧速度波动较小,使用时间较长,氧气浪费较少。
(3)自救呼吸器有效防护时间的长短与生成氧气的质量的质量大小有关,而生成氧气的质量与药品的质量和种类有关,故选①④。
32.现有10克锌、8克氧化铜和足量稀硫酸,某同学想用这些原料来制取铜单质,装置如下:
(1)实验开始应先通入氢气后加热的目的是
(2)试计算8克氧化铜完全反应能生成多少克单质铜?
(3)按照规范操作要求完成实验,氧化铜被完全还原而且没有重新被氧化,请以加入的为横坐标,以生成的为纵坐标,画出关系图,标出图中转折点的大致位置,并说明理由.
【答案】(1)排尽试管中的空气,防止加热氢气与空气的混合气体发生爆炸
(2)解:设生成铜的质量为x
=
x=6.4g
答:生成铜的质量为6.4g。
(3)生成6.4g铜需要6.5g锌与酸反应生成的氢气,实验开始需要通入氢气排尽装置中的空气,所以6.5g锌反应生成的氢气与氧化铜反应不能生成6.4g铜,即生成6.4g铜时,参加反应的锌的质量应大于6.5g小于10g,所以铜和锌反应时的质量关系图画为
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)氢气为可燃性气体,与空气混合后受热很容易发生爆炸;
(2)写出氢气和氧化铜反应的方程式,根据氧化铜的质量,利用质量之间的比例关系计算出生成铜单质的质量。
(3)根据方程式Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑和H2+CuOCu+H2O得到:Zn~Cu。根据相对原子质量的关系可知,理论上生成6.4g铜需要消耗6.5g锌,但是由于开始时需要先通入氢气排出空气,因此实际上生成6.4g铜时消耗锌的质量肯定大于6.5g而<10g,据此完成作图即可。
【解答】(1)实验开始应先通入氢气后加热的目的是:排尽试管中的空气,防止加热氢气与空气的混合气体发生爆炸。
33.(2021九上·慈溪期中)某科学兴趣小组的同学要测定铜-锌合金或铜-银合金中铜的质量分数,实验室只提供了一瓶未标明溶质质量分数的稀硫酸和必要的仪器。称取某合金样品20g放入烧杯中,再将80g稀硫酸分四次加入,充分反应,测得实验数据如表所示:
测量次数 第1次 第2次 第3次 第4次
加入的稀硫酸质量/g 20 20 20 20
烧杯中剩余物的质量/g 39.92 59.84 79.80 99.80
(1)你认为能测出其中铜的质量分数的是 合金。(选填:铜-锌 或 铜-银)
(2)第三次实验中,溶液中所含溶质是
(3)求能测定的合金中铜的质量分数是多少
(4)求所用稀硫酸的溶质质量分数?
【答案】(1)铜-锌
(2)ZnSO4、H2SO4
(3)生成氢气的总质量为:20g+80g-99.80g=0.2g;
设样品中锌的质量为x。
Zn+H2SO4 =ZnSO4 +H2↑
65 2
x 0.2g
;
解得:x=6.5g;
所以黄铜中铜的质量分数为:。
(4)由表可知,每20g稀硫酸完全反应最多生成H20.08g。
设稀硫酸中溶质质量分数为y。
Zn+H2SO4 =ZnSO4 +H2↑
98 2
20y 0.08g
解得:y=19.6%。
【知识点】金属的化学性质
【解析】【分析】(1)根据本实验的测量原理分析;
(2)根据第1、2组数据计算出每加入20g稀盐酸生成氢气的质量,据此推算出第3次应该生成氢气的质量,并与实际质量比较,确定反应状态,进而确定溶质种类。
(3)根据质量守恒定律可知,过程中质量的减少是因为生成了氢气,据此可以求算氢气的质量,根据氢气的质量和对应的化学方程式求算该黄铜中锌的质量,即可计算出铜的质量分数。
(4)根据每20g稀硫酸完全反应生成的氢气的质量,利用反应的方程式可计算出稀硫酸溶液中溶质的质量分数。
【解答】(1)铜和银都不能玉稀硫酸反应,因此无法通过反应生成氢气的方法测出所含某种金属的质量。而锌可以和稀硫酸反应生成氢气,则利用生成氢气的质量可以计算出锌的质量,用合金质量减去锌的质量得到铜的质量,最终计算出铜的质量分数,故选铜-锌合金。
(2)由表中的数据可知,每加入20g的稀硫酸生成的氢气的质量为:0.08g,第三次加入20g的稀硫酸产生的氢气的质量为:59.84g+20g-79.80g=0.04g<0.08g,说明有剩余的稀硫酸,所以第三次实验后溶液中的溶质是:H2SO4、ZnSO4。
34.(2021九上·诸暨期中)阅读下列材料。
新型铸铁材料 蠕墨铸铁在高碳铁液中加入稀土合金,得到断口呈“花斑”状,石墨为蠕虫状蠕墨铸铁(又称蠕铁)。蠕铁是具有片状和球状石墨之间的过渡形态铸铁,片状石墨和球状石墨内部原子排列方式不同。蠕铁是一种具有良好力学性能(耐高温、强度大、断面敏感性小)、导热率高和抗氧化性能的新型铸铁材料。蠕铁广泛用于制造汽车发动机、汽车制动零件、排气管等。国产蠕铁中的蠕化剂均含有稀土元素,如稀土硅铁镁合金、稀土硅钙合金等。国产蠕铁技术冲破了国外的技术封锁,助推我国发动机制造技术迈向世界领先水平。
回答下列问题:
(1)蠕墨铸铁从材料分类看属于 材料(填“有机合成”或“金属”)。
(2)蠕墨铸铁作为发动机材料主要是利用其独特的 (填“物理”或“化学”)性质。
(3)片状石墨和球状石墨的组成元素 (填“相同”或“不同”)。
(4)工业上采用赤铁矿石(主要成分为氧化铁)炼铁的反应原理是 。(用化学方程式表示),其中 是还原剂
(5)要炼出含铁90%的生铁100吨,至少需要Fe2O3质量分数为80%的铁矿石多少吨?(计算结果取整数)
【答案】(1)金属
(2)物理
(3)相同
(4)Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2;CO
(5)解:设需要赤铁矿石的质量为x.
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
160 112
80%x 100t×90%
x=160.7t
答:需要赤铁矿石 161t.
【知识点】根据化学反应方程式的计算;材料的利用与发展
【解析】【分析】本题考查的是材料的知识,完成此题。根据已有的材料的类别、题干提供的信息结合物质的性质和用途的关系进行分析解答。
【解答】(1) 蠕墨铸铁从材料分类看属于金属 。
(2) 蠕墨铸铁作为发动机材料主要是利用其良好力学性能(耐高温、强度大、断面敏感性小)、导热率高和抗氧化性能等独特的物理性质
(3)片状石墨和球状石墨内部原子排列方式不同,组成元素都是碳元素,是相同的 。
(4)炼铁的反应原理是Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 , 其中CO还原剂 。
35.建知识网络是一种重要的学习方法。图为某同学绘制的铁的化学性质网络示意图。
(1)反应①通过在高温下与反应,把铁矿石中的铁元素变成单质,此反应利用了的 性;
(2)反应②导致每年有大量的钢铁锈蚀,为阻止该反应的发生,人们常采用在钢铁表面涂刷油漆或镀上其它金属等方法。它们的共同原理是阻止钢铁与周围环境中 等物质接触;生产中还通常将镍、铬等金属熔合在铁中制成不锈钢,改变其内部结构,达到防止铁制品生锈的目的,这说明了一个重要的道理,即 (选填“①物质的性质决定用途”或“②物质的结构决定性质”)。
(3)早在西汉时期,我国劳动人民就利用铁与硫酸铜溶液反应制取铜,称为“湿法炼铜”,即反应③,若用该方法制得铜32千克,理论上需要消耗铁多少千克?
【答案】(1)还原性
(2)空气和水;②
(3)解:理论上需要消耗铁的质量为x
x=28kg 理论上需要消耗铁的质量为28kg
【知识点】金属活动性顺序及其应用;还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】(1)在氧化还原反应中,失去氧元素的物质为氧化剂,具有氧化性;而得到氧元素的物质为还原剂,具有还原性。
(2)根据铁锈的生成条件解答。根据“改变结构后可达到防锈的目的”进行选择即可。
(3)写出铁和硫酸铜反应的方程式,利用铜的质量,根据质量之间的比例关系计算出消耗铁的质量即可。
【解答】(1)反应①通过CO在高温下与Fe2O3反应,把铁矿石中的铁元素变成单质,其中CO得到氧元素生成CO2,因此利用了CO的还原性。
(2)反应②导致每年有大量的钢铁锈蚀,为阻止该反应的发生,人们常采用在钢铁表面涂刷油漆或镀上其它金属等方法。它们的共同原理是阻止钢铁与周围环境中空气和水等物质接触;生产中还通常将镍、铬等金属熔合在铁中制成不锈钢,改变其内部结构,达到防止铁制品生锈的目的,这说明了一个重要的道理,即物质的结构决定性质,故选②。
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浙江省舟山市普陀第二中学2022-2023学年上学期科学暑假自主学习第二章物质的和转化与材料试题卷
一、选择题(本题有15小题,第1-10小题,每小题3分;第11-15题,每小题4分,共50分。请选出一个符合题意的正确选项,不选、多选、错选,均不给分)。
1.新型冠状病毒感染的肺炎疫情牵动着每一个人的心,关于口罩的各种问题也引发了极大的关注,那么使用过的口罩该怎么处置?凡在医疗机构中使用过的口罩都请直接投入医疗废物的垃圾箱中。但对于普通市民来说(健康人群使用过的口罩风险较低)使用过的口罩应丢入以下哪个垃圾桶?( )
A.有害垃圾 B.厨余垃圾
C.其他垃圾 D.可回收垃圾
2.(2020九上·温州期中)铁画具有较高的欣赏价值,它是由低碳钢等材料经锻打、焊接、酸洗、上漆等多道工艺制成。下列关于铁画的叙述不正确的是( )
A.给铁画喷漆既美观又可以防锈蚀
B.铁画上的铁锈可用稀盐酸擦洗掉
C.铁画可以长期悬挂在潮湿环境中
D.低碳钢为铁合金,但硬度比铁大
3.(2021九上·温州期末)小明在清理完厨房后未将铁锅中的水渍擦干(如图),放置过程中最先生锈的部位为( )
A.① B.② C.③ D.④
4.(2021九上·浙江月考)下列家用物品中,都用到的材料是( )
A.合成材料 B.天然纤维 C.金属 D.玻璃
5.某有机物在空气中完全燃烧,测得生成物中含有二氧化碳、水蒸气、二氧化硫,下列对该有机物的推断正确的是( )
A.一定含有碳、氢、硫元素
B.一定含有碳、氢、氧元素
C.只含有碳、氢元素
D.一定含有碳、氢、氧,可能含有硫元素
6.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
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和都是氧化物
7.下列是表示气体微粒的示意图,图中“”和“”分别表示不同元素的原子,其中表示单质的是( )
A. B.
C. D.
8.如图,甲和乙分别是氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验,下列有关说法正确的是( )
A.甲实验试管口向下倾斜可防止氢气逸出
B.乙实验只能通过澄清石灰水是否变浑浊判断反应是否发生
C.甲、乙两实验中,都应先通入气体,再用酒精灯加热试管、玻璃管,以防止发生爆炸
D.甲、乙两实验中,氢气和一氧化碳都将氧化铜变成游离态的铜,都发生了置换反应
9.图示为铁的冶炼制造等转化过程,下列描述正确的是( )
A.冶炼的原理可用化学方程式表示:
B.制造过程主要是除去生铁中的其它金属杂质
C.废弃铁制品易在潮湿环境下被空气中的氧气氧化而锈蚀
D.循环利用前要先用浓硫酸清洗除锈
10.分析推理是化学学习中常用的思维方法。下列说法正确的是( )
A.溶液具有均一、稳定的特征,所以均一、稳定的物质一定是溶液
B.酸溶液能使紫色石蕊试液变红,所以能使紫色石蕊试液变红的溶液一定是酸
C.合金属于金属材料,但合金的成分不一定都是金属
D.氢氧化钠能与二氧化碳反应生成盐和水,所以属于中和反应
11.向一定质量的Mg(NO3)2、AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液中加入铁粉,反应过程中,测得混合物中溶液的质量与加入铁粉的质量关系如图所示。对该反应过程描述下列说法正确的是( )
A.a点,向溶液中滴加稀盐酸,无白色沉淀
B.c点,向过滤后得到的固体中滴加稀盐酸,无气泡产生
C.d点,溶液中溶质为Mg(NO3)2、Fe(NO3)2和Cu(NO3)2
D.e点,过滤后得到的固体中只含有2种物质
12.(2021九上·慈溪期中)通过物质间相互反应可以实现物质间的相互转化,下列物质间的转化,通过一步化学反应不能实现的是( )
A.CaO→Ca(OH)2→CaCO3 B.Mg→MgO→MgCl2
C.CuO→Cu(OH)2→CuCl2 D.NaOH→NaCl→NaNO3
13.(2021九上·浙江月考)下列实验方案能达到目的的是( )
选项 实验目的 实验方案
A 除去NaOH溶液中的少量Ca(OH)2 先加过量的Na2CO3溶液, 再过滤
B 除去生石灰中少量碳酸钙 先加水充分溶解,再过滤
C 鉴别稀盐酸和稀硫酸 取样,分别加入AgNO3溶液,观察现象
D 鉴别水和过氧化氢溶液 取样,分别加入少量MnO2,观察现象
A.A B.B C.C D.D
14.将锌粉持续加入100g含有和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.
15.“五水共治”大大美化了河道环境某学校实验室排出的废水中含有Ag+、Ba2+”和NO3-三种离子。该校实验小组设计实验从该废水中回收银,并得到副产品碳酸钡固体,操作步骤和实验结果如下
已知滤液B中只含有一种溶质,则下列说法不正确的是( )
A.蓝色沉淀是Cu(OH)2
B.乙一定是氢氧化钡
C.若丙是K2CO3,滤液C结晶后可以作为化学肥料
D.若得到19.7g碳酸钡,则证明原废水中含有13.7g钡
二、填空题(本题有9小题,20空格,每空格2分,共40分)
16.(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。
17.(2022八下·温州期中)为应对新冠疫情,我国开放了全民疫苗免费接种。下图为某品牌新冠疫苗包装盒,该新冠疫苗制剂属于 (纯净物或混合物),该疫苗填充剂有 种元素组成。
18.合金是由两种或两种以上的金属或金属与非金属熔合而成的具有金属特性的物质。查阅资料可知合金的熔点低于其中任何一种金属的熔点。下表是几种金属熔点的数据。
金属 锡 铅 锑
熔点/℃ 232 327 630
(1)铅锡合金具有导电性,该性质属于合金的 性质。
(2)如图表示铅锡合金的熔点随其中一种金属的质量分数变化的图像,则该图中横坐标表示 金属的质量分数。
(3)一般家用保险丝大都是用铅(不少于98%)和锑(0.3~1 5%)制成的合金,根据以上信息及生活经验判断该合金的熔点可能为______。
A.20-40℃ B.232- 300℃ C.327-600℃ D.630-900℃
19.(2022九下·定海月考)2021年10月31日晚,上海迪士尼的烟花在夜空中绽放。医护人员和民警身穿防护服,待着N95口罩逆行入园,投入紧张有序的隔离、酒精消毒及核酸检测等工作。感谢为我们保驾护航的默默付出的人们!请回答以下问题:
(1)生产N95口罩的主要原料是聚丙烯,它属于 (填“金属材料”或“合成材料”)。
(2)酒精(C2H5OH)是一种常见的有机溶剂,在喷洒过程中遇明火极易爆炸。请写出酒精燃烧的化学方程式 。
20.(2016·台州模拟)通过钝化的方式使锌制品表面形成一层保护膜,可有效防止锌的腐蚀.某锌制品的钝化液含有硝酸银、硝酸铜、重铬酸等,其中重铬酸是一种可溶性的酸.
(1)重铬酸(H2Cr2O7)中铬元素的化合价为 .
(2)反应过程中会产生含有金属单质的细微颗粒,且溶液变为无色,该颗粒中一定含有的金属是 .
21.金属钛()的硬度大、熔点高、常温下耐酸碱腐蚀,是航海、医疗等不可缺少的材料。钛铁矿(主要成分)是工业冶炼金属钛的主要原料,制备金属钛的工艺流程如图所示。
(1) 的物理性质有 (任意写一点)
(2)②的反应方程式为从氧化还原角度,这个反应体现了的 性
(3)③中制取金属钛的化学反应的基本类型是 。
22.1823年德贝莱纳发现氢气遇到金属铂会起火,据此原理制成了世界上第一只打火机,其结构如图甲所示,外筒中盛有适量的稀硫酸,去底的内筒中装有锌片,筒上装顶盖,顶盖上有喷嘴、铂和开关。
(1)锌与稀硫酸反应产生氢气,氢气和氧气遇铂在常温下就会发生化学变化,过程如图乙所示。在该反应中金属铂的作用是 。
(2)当将顶盖上的开关关闭,喷嘴被堵住时,打火机便停止工作,随后氢气便不再产生。请解释氢气不再产生的原因 。
23.如图所示,是小科建构的铜及其化合物之间相互转化的关系图。
(1)写出图中“?”处物质的化学式 。
(2)要一步实现图中“Cu→Cu2+”的转化可将铜加入适量的某种盐溶液中,则该溶液的溶质是 。
24.图中的a、b、c、d是初中科学中常见的四种不同类别的物质,连线的两物质(或其水溶液)都能发生化学反应,分别生成甲、乙、丙、丁四种物质(部分生成物已经略去)。其中甲是标准状况下密度最小的气体;乙为氯化物,是家庭做菜时必要的调味品;a为常见的单质,它的制品在生活中应用极广,其组成元素是合成人体血红蛋白所必需的;c中含有三种元素,c和d相混时会产生蓝色絮状沉淀物丙。
(1)c的化学式是 。
(2)c与d反应的基本类型属于 。
三、实验探究题(本题有5小题,15空格,第25、26小题每空格2分,其余每空格3分,共40分)
25.下图是小江借助U形管探究钢铁锈蚀条件的装置图。一段时间后观察,
发现钢丝棉1和钢丝棉2表面都出现不同程度的红褐色锈斑。手摸钢丝棉1、2周围的玻璃管外壁,感觉有不同程度的热量。24h后,钢丝棉3、4表面仍然没有明显变化。请根据以上信息回答下列问题:
(1)由于盐水会加快钢铁的生锈速率,实验开始一段时间后可观察到U形管中液面情况是 (忽略温度变化对气体体积的影响)。
(2)该实验可以证明钢铁锈蚀的条件是 。
26.小黄对Ti、Mg、Cu的金属活动性顺序进行了如下探究。
金属 Ti Mg Cu
实验现象 产生气泡速度慢 产生气泡速度快 无明显现象
(1)取大小相同的这三种金属薄片,分别投入等体积、等质量分数的足量稀盐酸中,观察到现象如表。结论:Ti、Mg、Cu三种金属的活动性由强到弱的顺序为 。
(2)在实验过程中,小黄又发现镁条与稀盐酸反应过程中产生气体体积与反应时间有如上图所示关系,请分析:t2~t3时间内反应速度逐渐减慢的原因是 。
(3)你是否还知道其他方法来比较这三种金属的活动性(可供选择的药品:Ti、Mg、Cu、TiCl2溶液、MgCl2溶液、Cu(NO3)2溶液) 。(写出一种方法即可)
27.在一次实验中,有同学不小心将三个分别盛有KCl溶液、KOH溶液、溶液滴瓶中的三支滴管混用,这种不规范的操作会导致滴瓶中的试剂受到污染。学习小组就盛有KCl滴瓶是否被另外两种试剂污染进行了如下探究。
猜想一:溶液成分只有KCl;猜想二:溶质成分为 ;
猜想三:溶质成分为KCl,;猜想四:溶质成分为KCl,KOH,。
实验探究:为证明猜想,同学们设计了如下探究方案,请你一起完成:
实验操作 实验现象 结论或解释
⑴取该滴瓶内少量溶液与试管中,向试管中滴加适量溶液 产生白色沉淀
⑵将上述反应后的混合液过滤,取滤液于另一支试管中,向该试管中滴入酚酞试液 酚酞试液变红 含有KOH
上述探究说明 。
28.小明学习了金属活动性顺序后,欲进一步进行实验探究,他将一小块金属钠投入CuSO4溶液中,看到了下列现象:有大量气体产生,并出现了蓝色沉淀,但没有红色物质析出。小明通过查阅资料,发现钠能与水反应,于是又补做了另一个实验,并记录如下:
操作步骤 实验现象
①将一小块钠放入盛水的烧杯中 金属钠在水面四处游动,并逐渐溶解,有大量气体产生
②反应后的溶液中滴加酚酞试液 溶液变红色
③将产生的气体收集并点燃 气体燃烧,并产生淡蓝色火焰
(1)分析:由上述现象可知:金属钠与水反应后,生成物中呈碱性的物质是 (选填“NaOH”或“Na2CO3”),其理由是 。
(2)结论:据上述现象, Na投入CuSO4溶液中产生的蓝色沉淀是 。
(3)反思:按金属活动性顺序,一种活动性较强的金属 (选填“能”、“不能”、“不一定能”)把另一种活动性较弱的金属从它的盐溶液中置换出来。
29.(2021·鄞州模拟)如图所示为纯净的CO气体与氧化铜反应制取铜的实验装置。请分析并回答以下问题:
(1)在对A中氧化铜进行加热前,需要先通一段时间的CO气体,其目的是 。
(2)查阅资料得知:①CO气体与氧化铜反应除生成铜外还可能生成氧化亚铜(Cu2O);
②铜和氧化亚铜均为不溶于水的红色固体;③Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O。
小科为了探究反应所得红色固体的成分,进行了如下实验:
实验操作 实验现象 实验结论
步骤 取20g红色固体于烧杯中,加入足量稀硫酸 红色固体可能是氧化亚铜,也可能是铜和氧化亚铜
步骤 将步骤一反应所得的混合物经滤、洗涤、干燥并称量剩余红色固体质量 剩余红色固体质量为16g 20g红色固体中,铜和氧化亚铜的质量比为
四、计算分析题(本题有6小题,第30小题6分,第31、32、33小题各8分,第34、35小题10分,共50分)
30.(2022·奉化模拟)根据国家于2020年初发布的《关于进一步加强塑料污染治理的意见》要求,许多饮品店已用纸质吸管代替塑料吸管。纸质吸管的主要成分纤维素的化学式为(C6H10O5)n,塑料吸管的主要成分聚丙烯的化学式为(C3H6)n。
(1)纤维素是一种 (选填"有机物”或“无机物")。
(2)纤维素分子中,氢、氧原子的个数比为 。
(3)计算:多少克聚丙烯的碳元素质量与32.4克纤维素的碳元素质量相等?
31.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:自救呼吸器使用时,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:
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
32.现有10克锌、8克氧化铜和足量稀硫酸,某同学想用这些原料来制取铜单质,装置如下:
(1)实验开始应先通入氢气后加热的目的是
(2)试计算8克氧化铜完全反应能生成多少克单质铜?
(3)按照规范操作要求完成实验,氧化铜被完全还原而且没有重新被氧化,请以加入的为横坐标,以生成的为纵坐标,画出关系图,标出图中转折点的大致位置,并说明理由.
33.(2021九上·慈溪期中)某科学兴趣小组的同学要测定铜-锌合金或铜-银合金中铜的质量分数,实验室只提供了一瓶未标明溶质质量分数的稀硫酸和必要的仪器。称取某合金样品20g放入烧杯中,再将80g稀硫酸分四次加入,充分反应,测得实验数据如表所示:
测量次数 第1次 第2次 第3次 第4次
加入的稀硫酸质量/g 20 20 20 20
烧杯中剩余物的质量/g 39.92 59.84 79.80 99.80
(1)你认为能测出其中铜的质量分数的是 合金。(选填:铜-锌 或 铜-银)
(2)第三次实验中,溶液中所含溶质是
(3)求能测定的合金中铜的质量分数是多少
(4)求所用稀硫酸的溶质质量分数?
34.(2021九上·诸暨期中)阅读下列材料。
新型铸铁材料 蠕墨铸铁在高碳铁液中加入稀土合金,得到断口呈“花斑”状,石墨为蠕虫状蠕墨铸铁(又称蠕铁)。蠕铁是具有片状和球状石墨之间的过渡形态铸铁,片状石墨和球状石墨内部原子排列方式不同。蠕铁是一种具有良好力学性能(耐高温、强度大、断面敏感性小)、导热率高和抗氧化性能的新型铸铁材料。蠕铁广泛用于制造汽车发动机、汽车制动零件、排气管等。国产蠕铁中的蠕化剂均含有稀土元素,如稀土硅铁镁合金、稀土硅钙合金等。国产蠕铁技术冲破了国外的技术封锁,助推我国发动机制造技术迈向世界领先水平。
回答下列问题:
(1)蠕墨铸铁从材料分类看属于 材料(填“有机合成”或“金属”)。
(2)蠕墨铸铁作为发动机材料主要是利用其独特的 (填“物理”或“化学”)性质。
(3)片状石墨和球状石墨的组成元素 (填“相同”或“不同”)。
(4)工业上采用赤铁矿石(主要成分为氧化铁)炼铁的反应原理是 。(用化学方程式表示),其中 是还原剂
(5)要炼出含铁90%的生铁100吨,至少需要Fe2O3质量分数为80%的铁矿石多少吨?(计算结果取整数)
35.建知识网络是一种重要的学习方法。图为某同学绘制的铁的化学性质网络示意图。
(1)反应①通过在高温下与反应,把铁矿石中的铁元素变成单质,此反应利用了的 性;
(2)反应②导致每年有大量的钢铁锈蚀,为阻止该反应的发生,人们常采用在钢铁表面涂刷油漆或镀上其它金属等方法。它们的共同原理是阻止钢铁与周围环境中 等物质接触;生产中还通常将镍、铬等金属熔合在铁中制成不锈钢,改变其内部结构,达到防止铁制品生锈的目的,这说明了一个重要的道理,即 (选填“①物质的性质决定用途”或“②物质的结构决定性质”)。
(3)早在西汉时期,我国劳动人民就利用铁与硫酸铜溶液反应制取铜,称为“湿法炼铜”,即反应③,若用该方法制得铜32千克,理论上需要消耗铁多少千克?
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】环保与节能措施
【解析】【分析】1、可回收垃圾,包括废纸、塑料、玻璃、金属和布料五大类。
2、厨余垃圾,包括剩菜剩饭、骨头、菜根菜叶、果皮等食品类废物。
3.有害垃圾,包括电池、荧光灯管、灯泡、水银温度计、油漆桶、部分家电、过期药品、过期化妆品等
4、其它垃圾,包括除上述几类垃圾之外的砖瓦陶瓷、渣土、卫生间废纸、纸巾等难以回收的废弃物及果壳、尘土。
【解答】使用过的口罩可能附着很多细菌和病毒,因此属于有害垃圾,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
2.【答案】C
【知识点】金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】(1)根据金属防锈的知识分析;
(2)根据铁锈和稀盐酸的反应分析;
(3)根据铁生锈的知识分析;
(4)根据合金的定义和特点分析。
【解答】A.给铁画喷漆,可以隔绝空气和水分,因此既美观又可以防锈蚀,故A正确不合题意;
B.铁锈和稀盐酸反应,生成氯化铁和水,所以铁锈可以用稀盐酸擦洗掉,故B正确不合题意;
C.铁与空气中的氧气、水蒸气反应会生成铁锈,所以铁画不宜长期放在潮湿的环境中,故C错误符合题意;
D.低碳钢为铁合金,但硬度比铁大,故D正确不合题意。
故选C。
3.【答案】C
【知识点】金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】根据铁生锈的条件分析判断。
【解答】铁与空气中的氧气,水接触,会生成铁锈。①②处,只与空气接触,没有与水接触;④只与水接触,不能与空气接触;③同时与水和空气接触,最容易生锈,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
4.【答案】A
【知识点】塑料、橡胶、纤维等有机合成材料的特点
【解析】【分析】合成材料又称人造材料,是人为地把不同物质经化学方法或聚合作用加工而成的材料,主要包括合成橡胶、合成塑料和合成纤维,据此分析判断。
【解答】根据图片可知,油瓶、电话、电视机和溜冰鞋中,都使用了塑料,即都用到合成材料,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
5.【答案】A
【知识点】质量守恒定律及其应用;简单的有机物
【解析】【分析】根据质量守恒定律,在化学反应前后元素的种类不变,结合题意进行分析判断。
【解答】某有机物在空气中完全燃烧,测得生成物中含有二氧化碳、水蒸气、二氧化硫,生成物中含有碳元素、硫元素、氢元素和氧元素,则反应物中也含有碳元素、硫元素、氢元素和氧元素;则可推测二氧化碳中的碳元素、水中的氢元素、二氧化硫中的硫元素都来自蜡烛;又知有机物在空气中完全燃烧,故生成物中的氧元素可能来自氧气;故可判断该生成物中一定含有碳元素、氢元素和硫元素,是否含有氧元素无法确定。
故答案为:A
6.【答案】C
【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;常见物质的分类
【解析】【分析】(1)根据图片确定反应物、反应条件和生成物,据此写出方程式;
(2)根据方程式确定分子的数量是否改变;
(3)计算出反应前后氢元素的化合价即可;
(4)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,一氧化碳和水在催化剂的作用下反应,生成氢气和二氧化碳,则反应的方程式为: ,故A正确不合题意;
B.根据方程式可知,反应前后分子数量都是2,故B正确不合题意;
C.反应前,在H2O中,H的化合价为+1;反应后,在H2中,H的化合价为0,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,那么都是氧化物,故D正确不合题意。
故选C。
7.【答案】B
【知识点】单质和化合物
【解析】【分析】只由一种元素组成的纯净物叫单质。
【解答】AC.图中存在三种分子,即由三种物质组成,为混合物,故A、C不合题意;
B.图中只有一种分子,即只有一种物质组成,为纯净物;该分子只由一种原子构成,即只由一种元素组成,那么为单质,故B符合题意;
D.图中只有一种分子,即只有一种物质组成,为纯净物;该分子由两种原子构成,即由两种元素组成,因此为化合物,故D不合题意。
故选B。
8.【答案】C
【知识点】还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】根据对氢气和一氧化碳还原氧化铜实验的理解和认识判断即可。
【解答】A.甲实验试管口向下倾斜可防止反应生成的水流入试管底部,从而造成试管炸裂,故A错误;
B.乙实验中,黑色的氧化铜慢慢变成红色的铜单质,且生成的二氧化碳能够使澄清石灰水变浑浊,这些都能说明反应已经发生,故B错误;
C.甲、乙两实验中,都应先通入气体,从而排出装置内的空气,再用酒精灯加热试管、玻璃管,以防止发生爆炸,故C正确;
D.甲、乙两实验中,氢气和一氧化碳都将氧化铜变成单质状态的铜,但是前者为置换反应,后者不是置换反应,故D错误。
故选C。
9.【答案】C
【知识点】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)高温条件下氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳。
(2)制造过程主要是利用生铁制造各种物品。
(3)铁与水和氧气同时接触时容易生锈。
(4)铁锈主要成分是氧化铁,氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水,和稀硫酸反应生成硫酸铁和水,因此应该用稀盐酸或稀硫酸除锈。【解答】A.冶炼铁的原理:高温条件下氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式是,故A错误;
B.制造过程主要是利用生铁制造各种物品,故B错误;
C.废弃铁制品易在潮湿环境下被空气中的氧气氧化而锈蚀,故C正确;
D.循环利用前要先用稀硫酸清洗除锈,故D错误。
故选C。
10.【答案】C
【知识点】溶液的组成及特点;酸碱指示剂及其性质;合金与合金的性质
【解析】【分析】(1)根据溶液的特点和组成判断;
(2)根据酸碱指示剂的用途判断;
(3)根据合金的定义判断;
(4)根据中和反应的定义判断。
【解答】A.水就是均一稳定的液体,但是它不是溶液,故A错误;
B.硫酸氢钠是盐,但是它的水溶液呈酸性,可以使紫色的石蕊试液变成红色,故B错误;
C.合金属于金属材料,但合金的成分不一定都是金属,故C正确;
D.由酸和碱反应,生成盐和水,这才是中和反应,故D错误。
故选C。
11.【答案】B
【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】金属活动性顺序中,排在氢前面的金属,能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气,排在前面的金属,能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来,并且金属越活泼,越容易先和盐溶液反应。【解答】铁先和硝酸银反应,生成硝酸亚铁和银单质;反应结束后,铁再和硝酸铜反应,生成硝酸亚铁和铜单质。
A.a点时,铁正在和硝酸银反应,此时溶液中含有硝酸银,向溶液中滴加稀盐酸,产生白色沉淀,故A错误;
B.c点时,铁正在和硝酸铜反应,此时固体应该为银和铜。向过滤后得到的固体(银和铜)中滴加稀盐酸,无气泡产生,故B正确;
C.d点时,铁和硝酸铜恰好完全反应,此时溶液中的溶质为硝酸亚铁和硝酸镁,故C错误;
D.e点时,加入的铁粉过量,则过滤后得到的固体中含有3种物质,即银、铜、铁,故D错误。
故选B。
12.【答案】C
【知识点】盐的性质及用途;碱的化学性质
【解析】【分析】根据物质的性质和转化过程判断。
【解答】A.氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀,故A不合题意;
B.镁和氧气反应生成氧化镁,氧化镁和稀盐酸反应生成氯化镁,故B不合题意;
C.氧化铜不能通过一步反应生成氢氧化铜,故C符合题意;
D.氢氧化钠和稀盐酸反应,生成氯化钠,氯化钠和硝酸银反应,生成氯化银沉淀和硝酸钠,故D不合题意。
故选C。
13.【答案】D
【知识点】物质除杂或净化;酸、碱、盐的鉴别
【解析】【分析】(1)(2)除杂的基本原则:①不与除杂试剂反应;②不引入新的杂质;
(3)(4)分析是否能够出现明显的不同现象即可。
【解答】A.杂质氢氧化钙和和除杂试剂碳酸钠反应,生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,引入新的杂质碳酸钠,故A错误;
B.被除杂的生石灰与水反应生成氢氧化钠,故B错误;
C.氯化银和硫酸银都是白色沉淀,即无法分辨稀盐酸和稀硫酸,故C错误;
D.水中加入二氧化锰,没有明显现象;而过氧化氢中加入二氧化锰,会生成氧气,即看到气泡生成,可以鉴别二者,故D正确。
故选D。
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;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】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【解答】A.由分析可知,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。
15.【答案】D
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】甲是铜,铜和硝酸银反应生成银和硝酸铜,硝酸铜和氢氧化钡反应生成蓝色沉淀氢氧化铜和硝酸钡,此时滤液B中溶质是硝酸钡,硝酸钡和溶于水的碳酸盐反应生成碳酸钡沉淀的物质。【解答】A.蓝色沉淀是氢氧化钡和硝酸铜反应生成的氢氧化铜,故A正确不合题意;
B.滤液B中只含有一种溶质,乙中一定含有钡离子和氢氧根离子,因此乙是氢氧化钡,故B正确不合题意;
C.若丙是K2CO3,碳酸钾和硝酸钡反应生成碳酸钡沉淀和硝酸钾,滤液C结晶后得到硝酸钾,可以作为化学肥料,故C正确不合题意;
D.若得到19.7g碳酸钡,则钡离子质量:,由于加入的乙是氢氧化钡溶液,则原废水中的钡离子质量小于13.7g,故D错误符合题意。
故选D。
16.【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 。
17.【答案】混合物;5
【知识点】化学式的书写及意义;常见物质的分类
【解析】【分析】(1)只有一种物质组成的叫纯净物,由多种物质组成的叫混合物;
(2)在化学式中,一种符号代表一种元素,即有几种不同的符号,就有几种元素。
【解答】(1)根据包装盒可知,该物质由三种物质组成,为混合物;
(2)根据包装盒可知,该疫苗填充剂由Na、Cl、H、P、O共5种元素组成。
18.【答案】(1)物理
(2)锡
(3)B
【知识点】化学性质与物理性质的差别及应用;合金与合金的性质
【解析】【分析】(1)物质不需要经过化学变化就表现出来的性质,叫做物理性质。 如:颜色、气味、味道,是否易升华、挥发、熔点、沸点、硬度、导电性、导热性、延展性、溶解性、密度等。
(2)根据横坐标质量分数为零时熔点要比质量分数为100%时熔点高考虑本题;
(3)根据合金的特性,熔点比它的组成成分熔点要低来分析。
【解答】(1)铅锡合金具有导电性,不需要通过化学变化表现出来,属于物理性质;
(2)横坐标质量分数为零时熔点要比质量分数为100%时熔点高,因为铅的熔点比锡的熔点高,所以横坐标表示锡的质量分数;
(3)合金的熔点比它的组成成分熔点要低,铅、锑这两种物质熔点最低的是327℃,最高是630℃,所以保险丝应该选择熔点比327℃低,且必须要高于室温,故选B。
19.【答案】(1)合成材料
(2)
【知识点】书写化学方程式、文字表达式;塑料、橡胶、纤维等有机合成材料的特点
【解析】【分析】根据聚丙烯为合成材料及酒精燃烧生成二氧化碳和水分析。
【解答】(1) 聚丙烯属于合成材料;
(2)酒精燃烧生成二氧化碳和水,方程式为C2H5OH+3O2CO2+3H2O。
故答案为:(1)合成材料;(2)C2H5OH+3O2CO2+3H2O。
20.【答案】(1)+6
(2)银
【知识点】元素化合价的规则与计算;金属的化学性质
【解析】【分析】(1)根据化合价代数和为零进行分析;(2)根据金属活动性顺序进行分析.
【解答】解:(1)设铬元素的化合价为x,2×(+1)+2x+(﹣2)×7=0,所以x=+6;(2)锌会与硝酸银反应生成硝酸锌和银,所以该颗粒中一定含有的金属是银.
故答案为:(1)+6;(2)银.
21.【答案】(1)硬度大、熔点高
(2)还原
(3)置换反应
【知识点】化学性质与物理性质的差别及应用;置换反应及其应用
【解析】【分析】(1)物质不需要经过化学变化就表现出来的性质,叫做物理性质。 如:颜色、气味、味道,是否易升华、挥发、熔点、沸点、硬度、导电性、导热性、延展性、溶解性、密度等。
(2)在氧化还原反应中,得到氧元素的被氧化,为还原剂;失去氧元素的被还原,为氧化剂。
(3)根据反应物和生成物的种类和种数,确定化学反应的类型。
【解答】(1)根据题意可知, Ti的物理性质:硬度大、熔点高。
(2)根据方程式 从可知,CO得到氧元素生成CO2被氧化,则体现了CO的还原性。
(3)③中方程式为:TiCl4+2MgTi+2MgCl2,反应物和生成物都由单质和化合物组成,因此该反应为置换反应。
22.【答案】(1)催化作用(或催化剂)
(2)内筒内气压增大液面下降,锌与稀硫酸分离,反应停止
【知识点】催化剂在化学反应中的作用;酸的化学性质
【解析】【分析】(1)在化学反应前后,催化剂的性质和质量保持不变;
(2)注意分析生成的氢气不能排出对里面气压的影响,从而确定稀硫酸液面的变化即可。
【解答】(1)根据图乙可知,在该反应中金属铂没有发生改变,因此作用是催化剂(或催化作用)。
(2)当将顶盖上的开关关闭,喷嘴被堵住时,打火机便停止工作,随后氢气便不再产生。氢气不再产生的原因:内筒内气压增大液面下降,锌与稀硫酸分离,反应停止。
23.【答案】(1)CuO
(2)硝酸银(合理即可)
【知识点】元素化合价的规则与计算;金属活动性顺序及其应用;常见物质的分类
【解析】【分析】(1)由两种元素组成,其中一种为氧元素的化合物叫氧化物,据此根据“化合价的代数和为零”推算出“?”处的化学式。
(2)在金属活动性顺序表中,排在前面的金属能够将后面的金属从盐溶液中置换出来。
【解答】(1)“?”为氧化物,则只有两种元素,设化学式为CuxOy,其中O的化合价为-2,Cu的化合价为+2,根据正负化合价代数和为零得到:(+2)x+(-2)y=0,解得:x:y=1:1,则化学式为CuO。
(2)在金属活动性顺序表中,银排在铜的后面,即Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag,则该溶液的溶质为硝酸银。
24.【答案】(1)NaOH
(2)复分解反应
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据题目中比较准确的描述确定几种物质的名称,然后再根据不同物质之间的反应关系确定剩余物质的种类即可。
【解答】甲是标准状况下密度最小的气体,则甲是氢气;乙为氯化物,是家庭做菜时必要的调味品,则为氯化钠;a为常见的单质,它的制品在生活中应用极广,其组成元素是合成人体血红蛋白所必需的,则是铁;c中含有三种元素,c和d相混时会产生蓝色絮状沉淀物丙,蓝色絮状沉淀物丙是氢氧化铜;铁和b反应生成氢气,b和c反应生成氯化钠,盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,则b是盐酸,c是氢氧化钠,d是硫酸铜,铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜。
(1)c为氢氧化钠,化学式为NaOH;
(2)c和d反应,即氢氧化钠和硫酸铜反应,生成蓝色的氢氧化铜沉淀和硫酸钠,则该反应为复分解反应。
25.【答案】(1)左端液面高,右端液面低
(2)必须同时与水、氧气接触
【知识点】金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】(1)左端钢丝棉用盐水浸润,右边的钢丝棉用淡水浸润,则左端钢丝棉生锈的速度更快,消耗氧气的速度更快,则左端管内气压小于右端管内气压,则左端液面升高,右端液面降低。
(2)浸没在开水中的钢丝棉没有生锈,是因为没有与氧气接触;干燥的钢丝棉没有生锈,是因为没有与水接触,据此确定钢铁生锈的条件。
【解答】(1)由于盐水会加快钢铁的生锈速率,实验开始一段时间后可观察到U形管中液面情况是:左端液面高,右端液面低。
(2)该实验可以证明钢铁锈蚀的条件是:必须同时与水、氧气接触。
26.【答案】(1)镁>钛>铜
(2)稀盐酸浓度降低
(3)Mg、Cu和TiCl2溶液或者是Ti、MgCl2溶液、Cu(NO3)2溶液
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】(1)气泡的生成速度越快,说明反应越快,即该金属的活动性越强。
(2)反应物的浓度影响化学反应的速率,随着反应的不断进行,稀盐酸中的溶质不断被消耗,因此它的浓度不断降低,反应逐渐减慢。
(3)要对三种金属的活动性强弱进行比较,就必须出现两种明显不同的现象才行。
【解答】(1)根据表格可知,将Cu放入稀盐酸中没有明显现象,说明二者不反应,即活动性Cu那么三者的活动性强弱依次为:镁>钛>铜。
(2)在实验过程中,小黄又发现镁条与稀盐酸反应过程中产生气体体积与反应时间有如上图所示关系,请分析:t2~t3时间内反应速度逐渐减慢的原因是稀盐酸浓度降低。
(3)比较这三者金属的活动性强弱方法:
①Mg、Cu和TiCl2溶液 。将Mg加入TiCl2溶液中,二者反应,说明活动性Mg>Ti;将Cu放入TiCl2溶液中,二者不反应,说明活动性Ti>Cu,那么活动性排序:Mg>Ti>Cu。
②Ti、MgCl2溶液、Cu(NO3)2溶液。将Ti放入MgCl2溶液中,二者不反应,那么活动性Mg>Ti;将Ti放入Cu(NO3)2溶液中,二者反应,则活动性Ti>Cu,那么活动性排序:Mg>Ti>Cu。
27.【答案】KCl和KOH;含有 ;猜想四正确
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】猜想二:可根据溶质分别为1种,2种和3种物质进行猜想;
实验探究:氯化钡与硫酸钾反应,生成硫酸钡白色沉淀和氯化钾,据此分析解答。
【解答】猜想二:猜想一为只有一种溶质,猜想三为含有三种溶质,那么猜想二和三应该为含有2种溶质,即溶质分别为:KCl和K2SO4,KCl和KOH,那么猜想二为:KCl和KOH。
实验探究:产生的白色沉淀应该是硫酸钡,那么说明溶液中含有K2SO4。结合实验操作(2)可知,溶液中应该含有KCl、K2SO4和KOH,说明猜想四正确。
28.【答案】(1)NaOH;反应物中没有碳元素(违反质量守恒定律)
(2)Cu(OH)2
(3)不一定能
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】(1)在金属钠和水的反应中,只含有钠、氢和氧三种元素,根据质量守恒定律可知,反应产物应该也只含有这三种元素,肯定不含碳元素。
(2)钠和水反应生成氢氧化钠,而氢氧化钠和硫酸铜反应,生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠;
(3)在金属活动性顺序表中,钠的活动性远远大于铜,但是钠不能将铜从硫酸铜溶液中置换出来,据此分析解答。
【解答】(1)分析:由上述现象可知:金属钠与水反应后,生成物中呈碱性的物质是NaOH,其理由是:反应物中没有碳元素(违反质量守恒定律)。
(2)结论:据上述现象, Na投入CuSO4溶液中产生的蓝色沉淀是Cu(OH)2。
(3)反思:按金属活动性顺序,一种活动性较强的金属不一定能把另一种活动性较弱的金属从它的盐溶液中置换出来。
29.【答案】(1)排尽管中的空气,防止加热时发生爆炸
(2)溶液变为蓝色,红色固体部分溶解;9:16
【知识点】根据化学反应方程式的计算;还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】(1)根据一氧化碳具有可燃性,与空气混合点燃易发生爆炸分析;
(2)根据氧化亚铜与硫酸反应会生成硫酸铜和铜,结合方程式中固体减少质量是氧化亚铜与铜的质量差,利用方程式计算固体中物质质量比分析。
【解答】(1)一氧化碳具有可燃性,与空气混合点燃易发生爆炸,所以对A中氧化铜进行加热前,需要先通一段时间的CO气体 ,以排尽管中的空气,防止加热时发生爆炸;
(2)红色固体中含有氧化亚铜,因氧化亚铜与硫酸反应会生成硫酸铜和铜,所以加入硫酸后溶液变为蓝色,红色固体部分溶解 ,20克红色固体反应后剩余16克,
设氧化亚铜质量为x
Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O 固体减少质量
144 64 80
x 4g
144:80=x:4g
x=7.2g,而反应前固体质量为20克,则铜和氧化亚铜的质量比为7.2:(20-7.2)=9:16.
故答案为:(1) 排尽管中的空气,防止加热时发生爆炸 ;(2)溶液变为蓝色,红色固体部分溶解
;9:16。
30.【答案】(1)有机物
(2)2: 1
(3)解: 32.4克纤维素中所含碳元素质量=32.4克× =14.4克
含碳元素质量相同的聚丙烯=144克÷ =168克
【知识点】有关化学式的计算和推断;有机物与无机物的区别
【解析】【分析】(1)有机物即有机化合物,是含碳化合物(一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐、金属碳化物、氰化物除外)或碳氢化合物及其衍生物的总称。
(2)在化学式中,元素符号右下角的数字就是该原子的个数;
(3)首先用纤维素的质量×碳酸盐的质量分数计算出碳元素质量,再用碳元素的质量÷碳元素在聚丙烯中的质量分数得到聚丙烯的质量。
【解答】(1)根据化学式 C6H10O5 可知,纤维素中含有碳元素,应该为有机物。
(2)根据化学式 C6H10O5 可知,纤维素中氢气、氧原子的个数之比为:10:5=2:1。
31.【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#④①
【知识点】制取氧气的原理;质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据乙图确定正常呼气时气流的方向,然后根据两个单向阀的打开方向解答。
(2)根据质量守恒定律可知,反应前后原子的种类和个数保持不变,据此推算X的化学式。根据图丙,分别从生氧速度的波动程度大小、使用时间的长短等角度分析解答。
(3)根据影响呼吸器生成氧气多少的因素判断。
【解答】(1)根据图乙可知,单向阀B只能向上打开,A只能向下打开。当人正常呼气时,气流从上向下,此时单向阀A打开,B闭合。
(2)根据方程式 得到:4M+10O+4H=4X+6O,解得:4X=4M+4O+4H,则X=MOH。
根据图丙可知,KO2的曲线比较平缓,且速度在1.5L/min的时间较长,那么得到它的优点为:生氧速度波动较小,使用时间较长,氧气浪费较少。
(3)自救呼吸器有效防护时间的长短与生成氧气的质量的质量大小有关,而生成氧气的质量与药品的质量和种类有关,故选①④。
32.【答案】(1)排尽试管中的空气,防止加热氢气与空气的混合气体发生爆炸
(2)解:设生成铜的质量为x
=
x=6.4g
答:生成铜的质量为6.4g。
(3)生成6.4g铜需要6.5g锌与酸反应生成的氢气,实验开始需要通入氢气排尽装置中的空气,所以6.5g锌反应生成的氢气与氧化铜反应不能生成6.4g铜,即生成6.4g铜时,参加反应的锌的质量应大于6.5g小于10g,所以铜和锌反应时的质量关系图画为
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)氢气为可燃性气体,与空气混合后受热很容易发生爆炸;
(2)写出氢气和氧化铜反应的方程式,根据氧化铜的质量,利用质量之间的比例关系计算出生成铜单质的质量。
(3)根据方程式Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑和H2+CuOCu+H2O得到:Zn~Cu。根据相对原子质量的关系可知,理论上生成6.4g铜需要消耗6.5g锌,但是由于开始时需要先通入氢气排出空气,因此实际上生成6.4g铜时消耗锌的质量肯定大于6.5g而<10g,据此完成作图即可。
【解答】(1)实验开始应先通入氢气后加热的目的是:排尽试管中的空气,防止加热氢气与空气的混合气体发生爆炸。
33.【答案】(1)铜-锌
(2)ZnSO4、H2SO4
(3)生成氢气的总质量为:20g+80g-99.80g=0.2g;
设样品中锌的质量为x。
Zn+H2SO4 =ZnSO4 +H2↑
65 2
x 0.2g
;
解得:x=6.5g;
所以黄铜中铜的质量分数为:。
(4)由表可知,每20g稀硫酸完全反应最多生成H20.08g。
设稀硫酸中溶质质量分数为y。
Zn+H2SO4 =ZnSO4 +H2↑
98 2
20y 0.08g
解得:y=19.6%。
【知识点】金属的化学性质
【解析】【分析】(1)根据本实验的测量原理分析;
(2)根据第1、2组数据计算出每加入20g稀盐酸生成氢气的质量,据此推算出第3次应该生成氢气的质量,并与实际质量比较,确定反应状态,进而确定溶质种类。
(3)根据质量守恒定律可知,过程中质量的减少是因为生成了氢气,据此可以求算氢气的质量,根据氢气的质量和对应的化学方程式求算该黄铜中锌的质量,即可计算出铜的质量分数。
(4)根据每20g稀硫酸完全反应生成的氢气的质量,利用反应的方程式可计算出稀硫酸溶液中溶质的质量分数。
【解答】(1)铜和银都不能玉稀硫酸反应,因此无法通过反应生成氢气的方法测出所含某种金属的质量。而锌可以和稀硫酸反应生成氢气,则利用生成氢气的质量可以计算出锌的质量,用合金质量减去锌的质量得到铜的质量,最终计算出铜的质量分数,故选铜-锌合金。
(2)由表中的数据可知,每加入20g的稀硫酸生成的氢气的质量为:0.08g,第三次加入20g的稀硫酸产生的氢气的质量为:59.84g+20g-79.80g=0.04g<0.08g,说明有剩余的稀硫酸,所以第三次实验后溶液中的溶质是:H2SO4、ZnSO4。
34.【答案】(1)金属
(2)物理
(3)相同
(4)Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2;CO
(5)解:设需要赤铁矿石的质量为x.
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
160 112
80%x 100t×90%
x=160.7t
答:需要赤铁矿石 161t.
【知识点】根据化学反应方程式的计算;材料的利用与发展
【解析】【分析】本题考查的是材料的知识,完成此题。根据已有的材料的类别、题干提供的信息结合物质的性质和用途的关系进行分析解答。
【解答】(1) 蠕墨铸铁从材料分类看属于金属 。
(2) 蠕墨铸铁作为发动机材料主要是利用其良好力学性能(耐高温、强度大、断面敏感性小)、导热率高和抗氧化性能等独特的物理性质
(3)片状石墨和球状石墨内部原子排列方式不同,组成元素都是碳元素,是相同的 。
(4)炼铁的反应原理是Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 , 其中CO还原剂 。
35.【答案】(1)还原性
(2)空气和水;②
(3)解:理论上需要消耗铁的质量为x
x=28kg 理论上需要消耗铁的质量为28kg
【知识点】金属活动性顺序及其应用;还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】(1)在氧化还原反应中,失去氧元素的物质为氧化剂,具有氧化性;而得到氧元素的物质为还原剂,具有还原性。
(2)根据铁锈的生成条件解答。根据“改变结构后可达到防锈的目的”进行选择即可。
(3)写出铁和硫酸铜反应的方程式,利用铜的质量,根据质量之间的比例关系计算出消耗铁的质量即可。
【解答】(1)反应①通过CO在高温下与Fe2O3反应,把铁矿石中的铁元素变成单质,其中CO得到氧元素生成CO2,因此利用了CO的还原性。
(2)反应②导致每年有大量的钢铁锈蚀,为阻止该反应的发生,人们常采用在钢铁表面涂刷油漆或镀上其它金属等方法。它们的共同原理是阻止钢铁与周围环境中空气和水等物质接触;生产中还通常将镍、铬等金属熔合在铁中制成不锈钢,改变其内部结构,达到防止铁制品生锈的目的,这说明了一个重要的道理,即物质的结构决定性质,故选②。
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