期中综合测试卷
时间:90分钟 满分:100分
姓名__________ 得分__________
可能用到相对原子质量:H—1 C—12 O—16 Na—23 Cl—35.5 Ca—40
一、选择题(本题包括10个小题。每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)
1.把一定量的下列物质分别放入水中,充分搅拌后能得到溶液的是( )
A.植物油 B.面粉 C.蔗糖 D.泥土
2.下列方法可用来淡化海水的是( )
①加入明矾 ②蒸馏 ③过滤 ④多级闪急蒸馏 ⑤膜法
A.②③④⑤ B.①③④⑤ C.②④ D.②④⑤
3.在水分不蒸发,温度不改变的条件下,将氯化钠溶液放置较长时间后,下列叙述正确的是( )
A.氯化钠会沉淀出来 B.氯化钠不会分离出来
C.氯化钠可能会变成其他物质 D.无法确定
4.对比是学习化学的重要方法,下列关于HCl和H2SO4的比较错误的是( )
A.只要把试剂瓶的瓶塞打开,放在空气中观测,就可以鉴别浓盐酸和浓硫酸
B.浓盐酸、浓硫酸敞口放置一段时间后,它们的溶质质量分数均会变小,都应该密闭保存
C.盐酸、硫酸溶液中都含有氢离子
D.实验室制取二氧化碳,用块状石灰石和稀盐酸或稀硫酸
5.北宋沈括在《梦溪笔谈》中记载∶“信州铅山有苦泉,流以为涧。挹其水熬之则成胆矾(硫酸铜晶体)。熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”。下列叙述错误的
是( )
A.“苦泉”的溶质之一——CuSO4
B.“挹其水熬之”——蒸发溶剂
C.“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”——发生置换反应
D.将浓缩的“苦泉”与NaOH溶液混合——制农药波尔多液
6.实验小组用pH传感器探究稀盐酸和氢氧化钠溶液的反应,实验中溶液pH的变化如图。下列说法正确的是( )
第6题图
A.该实验是将氢氧化钠溶液滴加到稀盐酸中
B.向a点时的溶液中滴加无色酚酞试液,酚酞试液不变色
C.c点时的溶液中溶质只有氯化钠
D.该反应的微观实质是H+和OH-结合生成H2O
7.下列实际应用中,利用中和反应原理的是( )
①用氢氧化钠溶液洗涤石油中残余硫酸;②用小苏打(NaHCO3)治疗胃酸过多;③用熟石灰改良酸性土壤;④将稀氨水(含有NH4+、OH-)涂抹在蚊虫叮咬处(分泌出蚁酸)止痒。
A.①②③④ B.仅①②③ C.仅②③④ D.仅①③④
8.将相同质量的NaOH固体和NH4NO3固体,分别同时放入装有100 mL水的烧杯中,用仪器测量溶液温度随时间变化情况。则下列“温度—时间”曲线正确的是( )
9.某蔬菜生产基地现有140 kg硝酸钾固体,能配制出含硝酸钾的质量分数为7%的无土栽培营养液的质量是( )
A.9.8 kg B.140 kg C.200 kg D.2 000 kg
10.类推是化学学习中常用的思维方法,需具备科学严谨性,以下类推错误的是( )
A.中和反应生成盐和水,但生成盐和水的反应不一定是中和反应
B.用洗涤剂去油污是一种乳化现象,但用汽油去油污不是乳化现象
C.溶液是均一、稳定的,所以均一、稳定的液体都是溶液
D.碱溶液能使无色酚酞试液变红,但能使无色酚酞试液变红的溶液不一定是碱溶液
二、选择题(本题包括5个小题。每小题2分,共10分。每小题有一个或两个选项符合题意。若有两个答案,少选1个扣1分,错选则不得分)
11.下列各组固体物质,只用加水溶解的方法不能鉴别的是( )
A.NH4NO3、NaOH B.BaCO3、CaCl2
C.CuSO4、Na2CO3 D.NaCl、KCl
12.如图是a、b、c三种固体物质的溶解度曲线,下列说法正确的是( )
第12题图
A.a属于易溶性物质
B.t ℃时c物质的饱和溶液,可采用升高温度方法使其变为不饱和溶液
C.90 ℃时,将50 g a物质加入50 g水中充分搅拌,可得到100 g a的饱和溶液
D.将20 ℃时三种物质的饱和溶液升温到90 ℃,所得溶液中溶质的质量分数的大小关系是:a>c>b
13.已知电导率传感器用于测量溶液的导电性强弱:一定条件下,电导率的大小能反映离子浓度的大小,常温下使用电导率传感器测定一定质量的氯化钠固体迅速加入盛有100 mL蒸馏水烧杯中的电导率,实验数据如图,以下分析正确的是( )
第13题图
A.由图可知离子的浓度对导电率没有影响
B.c点的电导率不再变化,则离子浓度不再改变
C.测定溶液不同位置的电导率数值相同,说明NaCl溶液是均一的
D.由图可知,通过测量液体电导率无法来区分蒸馏水和稀氯化钠溶液
14.下列实验操作不能达到实验目的的是( )
选项 物质 目的 主要实验操作
A Fe粉末和CuO粉末 鉴别 分别滴加稀H2SO4,观察现象
B 稀硝酸中含有稀盐酸 检验 加入适量硝酸银溶液,观察现象
C NH3中混有少量水蒸气 除杂 通过盛有浓硫酸的洗气瓶
D BaCl2和BaSO4的混合物 分离 溶解、过滤、洗涤滤渣,并蒸发滤液
15.下列图像能正确反映其对应关系的是( )
第15题图
A.向饱和的氢氧化钙溶液中加入少量的氧化钙
B.某温度下,向接近饱和的硝酸钠溶液中加入硝酸钠固体
C.向一定量Na2CO3和NaOH的混合溶液中逐滴加入稀盐酸
D.向一定溶质质量分数的NaOH溶液中加水稀释
三、理解与应用(本题共包括4个小题,共31分)
16.参加社会实践,提升科学素养。回答下列问题:
(1)家务劳动:餐后利用洗涤剂洗去油污,是因为洗涤剂具有 功能。
(2)研学实践:走进农田,小明用pH试纸测得土壤的pH为5,可以施用 改良酸性土壤。
(3)疫情防控:测量体温时,水银温度计的汞柱会随着温度的升高而变长,微观角度解释其原因是 。
第16题图
(4)科学活动:某化学社团利用活性炭自制简易净水器,利用了活性炭具有 的性质。该社团通过查阅资料得知,新兴的膜分离技术将成为未来工业化淡化海水(如图所示)的高效方法,它实现了微观粒子层面上的分离,透过膜的微粒符号是 。
17.(8分)A、B、C三个烧杯中都盛有100 g的水(其中A、C烧杯中水温为10 ℃,B烧杯中水温为30 ℃,不考虑溶解过程中水温的变化),分别加入甲、乙两种物质各10 g,充分溶解后所得现象如图1所示,试回答下列问题:
第17题图
(1)你认为 烧杯的溶液可能是不饱和溶液。
(2)图2是甲、乙两种物质的溶解度曲线图,按图分析,10 ℃时A、C烧杯中未溶解的溶质质量关系是 (填“相等”或“不相等”)。其他条件不变,将C烧杯中的温度升到50 ℃时,C烧杯中的溶液是 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(3)若将A烧杯中溶质全部溶解,可采用的方法有:① ;② 。
(4)30 ℃时,甲物质的饱和溶液中溶质与溶液的质量比为 。若要把该饱和溶液稀释成质量分数为10%的溶液,应加水 。
18.(9分)小红同学总结了如图盐酸的四条化学性质。
第18题图
(1)为了验证性质①,小红将紫色石蕊试液滴加到稀盐酸中,溶液变 色。
(2)小红将一枚生锈的铁钉放入足量的稀盐酸中,她首先观察到的现象是铁锈逐渐消失,溶液变黄,过一会儿,又观察到的现象是 ,第一、二步发生反应的化学方程式分别为 、 ;其基本反应类型分别为 、 。小红的这个实验体现了性质 (填序号)。
(3)为了验证性质③,小红同学向稀盐酸中加入石灰石,观察到的现象是 ,发生反应的化学方程式为 。
19.(6分)高纯硅是光伏发电的重要材料,生产高纯硅的流程图如图:
第19题图
(1)工业上常将石英砂粉碎,其目的是 。
(2)生产高纯硅需要对普通石英砂(含有少量Fe2O3杂质)进行提纯,其中酸洗是一个重要的步骤。请写出用盐酸除去Fe2O3的化学方程式 。
(3)整个生产过程中必须控制无氧、无水。在SiHCl3与H2反应过程中若混入O2,可能引起的后果是 。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、H2与HCl,该反应的化学方程式是 。
(4)“精馏”也是蒸馏的一种形式。通过蒸馏可把液体混合物分离开,原理是利用混合物各成分的 不同。
(5)为了节约资源,上述生产流程中可循环利用的物质是 (填化学式)。
四、实验与探究(本题共包括4个小题,共32分)
20.(8分)实验是科学探究的重要方式,请结合图示回答下列问题:
图1
(1)实验一可用于实验室检验二氧化碳气体,烧杯中应盛放的试剂是 ,通入二氧化碳气体后,现象是 。
(2)实验二是向一定量的水中不断通入二氧化碳气体,利用pH传感器采集到的数据如图,可推测出混合后溶液显 (填“酸性”或“碱性”),t1时刻后,溶液pH几乎无变化,其原因是 (填序号)。
图2
A.二氧化碳难溶于水
B.二氧化碳与水不能发生化学反应
C.二氧化碳在水中已经达饱和状态
(3)实验三可用于探究二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应,该反应的化学方程式是 ,反应过程中利用pH传感器采集到的数据如图,可推测出反应后减少的物质是 。
第20题图
(4)综上所述,对于有明显现象的化学反应,可借助生成沉淀或 (写一条即可)等现象判断化学反应是否发生:对于没有明显现象的化学反应,可以从验证反应物的减少或验证 等角度来判断化学反应是否发生。
21.(9分)某同学欲用NaOH固体配制溶质质量分数为10%的NaOH溶液100 g,用于制作“叶脉书签”,回答下列问题:
(1)为完成实验,除下列仪器(如图1)外,还须用到的仪器名称是 。
图1
(2)计算所需NaOH固体的质量为 g,该同学称量NaOH固体质量之前,先用托盘天平称量烧杯的质量。称量时,他把烧杯和砝码的位置放反了,天平平衡后,砝码的总和是40 g,游码的位置如图2,则烧杯的实际质量为 g。
第21题图
(3)该同学用100 mL量筒量取实验所用的蒸馏水,读数视线如图3,读数90 mL,你认为量筒中水的实际体积为 mL;若其他操作均正确,该同学所配NaOH溶液中溶质的质量分数 (填“>”“<”或“=”)10%(水的密度为1 g/cm3)。
(4)氢氧化钠溶液长时间露置于空气中会变质生成Na2CO3,发生反应的化学方程式为 ;实验室里用于盛装NaOH溶液的试剂瓶是 (填“带磨口玻璃塞的广口瓶”或“带橡胶塞的细口瓶”)。
(5)氢氧化钠固体有强烈的腐蚀性,如果不慎沾到皮肤上,要先用大量的水冲洗,再涂上 溶液。
(6)若用100 g溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液配制溶质质量分数为5%的氢氧化钠溶液,需要加水的质量为 g。
22.(6分)某化学兴趣小组为探究硫酸的化学性质,进行了如下的实验(所加稀硫酸均过量)。
第22题图
(1)试管A中观察到紫色石蕊试液变 色。
(2)试管B中观察到溶液由无色逐渐变成黄色,是因为反应生成了 (填化学式),一段时间后有气泡产生,写出产生气泡的化学方程式 。
(3)试管C中碳酸钠溶液发生反应的化学方程式是 。
(4)试管D中加稀硫酸至过量,则试管D中溶质含有的离子有 (填离子符号),该试管中发生反应的微观实质是 。
23.(9分)2020年9月中国宣布:力争CO2的排放在2030年前实现“碳达峰”。科学家设想利用太阳能加热器“捕捉CO2”“释放CO2”,实现碳循环(如图)。
图1
某化学小组的同学对此非常感兴趣,在老师的指导下,设计如图装置探究上述设想的反应原理是否可行。
第23题图
(1)能证明装置A“释放CO2”的现象是 。
(2)装置B在实验结束撤掉酒精喷灯时的作用是 。
(3)上述反应结束后,小组同学对D中固体成分进行探究,以证明是否“捕捉”到CO2。
【猜想与假设】
D中的固体可能为:Ⅰ.只有氧化钙 Ⅱ.氧化钙与碳酸钙 Ⅲ.只有碳酸钙
【进行实验】
①甲同学从D中取一定量的固体于试管中,并加入一定量的水,振荡,有白色不溶物。甲同学据此认为试管中的固体为碳酸钙,即猜想Ⅲ成立。乙同学认为上述实验不足以证明猜想Ⅲ成立,其理由是 。
②乙同学从D中取一定量的固体于试管中,加入一定量的水,触摸试管外壁,感觉发热;继续向试管中加入几滴稀盐酸,没有发现气泡产生。乙同学据此认为试管中的固体只有氧化钙,即猜想Ⅰ成立。丙同学认为乙的实验不足以证明猜想Ⅰ成立,理由是 。
③丙同学认为利用感觉温度变化的方法判断是否有氧化钙不可靠,他用水、酚酞试液和稀盐酸证明了猜想Ⅱ成立。请完成他的实验报告。
实验步骤 实验现象 实验结论
取样,加入适量的水溶解,过滤,向滤液中滴入酚酞;向滤渣中加入 猜想二成立
(4)通过以上探究,小组同学认为科学家的设想在反应原理上是可行的。该设想的优点有 (填序号)。
A.原料易得
B.充分利用太阳能
C.释放出的CO2可作为资源加以利用
(5)CO2的利用。①在高温高压下,CO2和NH3可以合成尿素[CO(NH2)2],同时生成水,该反应中参加反应的CO2与NH3的计量数比 。
②超临界CO2是指温度与压强达到一定值时,CO2形成气态与液态交融在一起的流体。研究发现超临界CO2流体和水相似,溶解能力强,被誉为“绿色环保溶剂”,下列关于超临界CO2流体说法正确的是 (填序号)。
A.它是混合物
B.它的化学性质与普通二氧化碳相同
C.它的分子不再运动
D.它可代替许多有害、有毒、易燃的溶剂
五、分析与计算(本题包括1个小题,共7分)
24.(7分)欲测定盐酸与氯化钙的混合溶液中氯化钙的质量分数,进行了如下实验:取混合溶液100 g于锥形瓶中,向其中逐渐加入一定溶质质量分数的碳酸钠溶液(如图1),并不断测定锥形瓶中溶液的pH。反应过程中所得溶液的pH与锥形瓶中物质的总质量的关系如图2所示。其中,当锥形瓶中溶液的质量增加至x时,共消耗溶质质量分数为10.6%的碳酸钠溶液质量50 g。(忽略二氧化碳在水中溶解的量;氯化钙溶液显中性。)
第24题图
(1)m点的数值是 。
(2)图2 b点时锥形瓶溶液中的溶质是 。
(3)图2坐标图中x的数值为 。
(4)请计算原混合溶液中CaCl2的质量分数(写计算过程)。期中综合测试卷
时间:90分钟 满分:100分
姓名__________ 得分__________
可能用到相对原子质量:H—1 C—12 O—16 Na—23 Cl—35.5 Ca—40
一、选择题(本题包括10个小题。每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)
1.把一定量的下列物质分别放入水中,充分搅拌后能得到溶液的是( C )
A.植物油 B.面粉 C.蔗糖 D.泥土
2.下列方法可用来淡化海水的是( D )
①加入明矾 ②蒸馏 ③过滤 ④多级闪急蒸馏 ⑤膜法
A.②③④⑤ B.①③④⑤ C.②④ D.②④⑤
3.在水分不蒸发,温度不改变的条件下,将氯化钠溶液放置较长时间后,下列叙述正确的是( B )
A.氯化钠会沉淀出来 B.氯化钠不会分离出来
C.氯化钠可能会变成其他物质 D.无法确定
4.对比是学习化学的重要方法,下列关于HCl和H2SO4的比较错误的是( D )
A.只要把试剂瓶的瓶塞打开,放在空气中观测,就可以鉴别浓盐酸和浓硫酸
B.浓盐酸、浓硫酸敞口放置一段时间后,它们的溶质质量分数均会变小,都应该密闭保存
C.盐酸、硫酸溶液中都含有氢离子
D.实验室制取二氧化碳,用块状石灰石和稀盐酸或稀硫酸
5.北宋沈括在《梦溪笔谈》中记载∶“信州铅山有苦泉,流以为涧。挹其水熬之则成胆矾(硫酸铜晶体)。熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”。下列叙述错误的
是( D )
A.“苦泉”的溶质之一——CuSO4
B.“挹其水熬之”——蒸发溶剂
C.“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”——发生置换反应
D.将浓缩的“苦泉”与NaOH溶液混合——制农药波尔多液
6.实验小组用pH传感器探究稀盐酸和氢氧化钠溶液的反应,实验中溶液pH的变化如图。下列说法正确的是( D )
第6题图
A.该实验是将氢氧化钠溶液滴加到稀盐酸中
B.向a点时的溶液中滴加无色酚酞试液,酚酞试液不变色
C.c点时的溶液中溶质只有氯化钠
D.该反应的微观实质是H+和OH-结合生成H2O
7.下列实际应用中,利用中和反应原理的是( D )
①用氢氧化钠溶液洗涤石油中残余硫酸;②用小苏打(NaHCO3)治疗胃酸过多;③用熟石灰改良酸性土壤;④将稀氨水(含有NH4+、OH-)涂抹在蚊虫叮咬处(分泌出蚁酸)止痒。
A.①②③④ B.仅①②③ C.仅②③④ D.仅①③④
8.将相同质量的NaOH固体和NH4NO3固体,分别同时放入装有100 mL水的烧杯中,用仪器测量溶液温度随时间变化情况。则下列“温度—时间”曲线正确的是( A )
9.某蔬菜生产基地现有140 kg硝酸钾固体,能配制出含硝酸钾的质量分数为7%的无土栽培营养液的质量是( D )
A.9.8 kg B.140 kg C.200 kg D.2 000 kg
10.类推是化学学习中常用的思维方法,需具备科学严谨性,以下类推错误的是( C )
A.中和反应生成盐和水,但生成盐和水的反应不一定是中和反应
B.用洗涤剂去油污是一种乳化现象,但用汽油去油污不是乳化现象
C.溶液是均一、稳定的,所以均一、稳定的液体都是溶液
D.碱溶液能使无色酚酞试液变红,但能使无色酚酞试液变红的溶液不一定是碱溶液
二、选择题(本题包括5个小题。每小题2分,共10分。每小题有一个或两个选项符合题意。若有两个答案,少选1个扣1分,错选则不得分)
11.下列各组固体物质,只用加水溶解的方法不能鉴别的是( D )
A.NH4NO3、NaOH B.BaCO3、CaCl2
C.CuSO4、Na2CO3 D.NaCl、KCl
12.如图是a、b、c三种固体物质的溶解度曲线,下列说法正确的是( AD )
第12题图
A.a属于易溶性物质
B.t ℃时c物质的饱和溶液,可采用升高温度方法使其变为不饱和溶液
C.90 ℃时,将50 g a物质加入50 g水中充分搅拌,可得到100 g a的饱和溶液
D.将20 ℃时三种物质的饱和溶液升温到90 ℃,所得溶液中溶质的质量分数的大小关系是:a>c>b
13.已知电导率传感器用于测量溶液的导电性强弱:一定条件下,电导率的大小能反映离子浓度的大小,常温下使用电导率传感器测定一定质量的氯化钠固体迅速加入盛有100 mL蒸馏水烧杯中的电导率,实验数据如图,以下分析正确的是( BC )
第13题图
A.由图可知离子的浓度对导电率没有影响
B.c点的电导率不再变化,则离子浓度不再改变
C.测定溶液不同位置的电导率数值相同,说明NaCl溶液是均一的
D.由图可知,通过测量液体电导率无法来区分蒸馏水和稀氯化钠溶液
14.下列实验操作不能达到实验目的的是( C )
选项 物质 目的 主要实验操作
A Fe粉末和CuO粉末 鉴别 分别滴加稀H2SO4,观察现象
B 稀硝酸中含有稀盐酸 检验 加入适量硝酸银溶液,观察现象
C NH3中混有少量水蒸气 除杂 通过盛有浓硫酸的洗气瓶
D BaCl2和BaSO4的混合物 分离 溶解、过滤、洗涤滤渣,并蒸发滤液
15.下列图像能正确反映其对应关系的是( AB )
第15题图
A.向饱和的氢氧化钙溶液中加入少量的氧化钙
B.某温度下,向接近饱和的硝酸钠溶液中加入硝酸钠固体
C.向一定量Na2CO3和NaOH的混合溶液中逐滴加入稀盐酸
D.向一定溶质质量分数的NaOH溶液中加水稀释
三、理解与应用(本题共包括4个小题,共31分)
16.参加社会实践,提升科学素养。回答下列问题:
(1)家务劳动:餐后利用洗涤剂洗去油污,是因为洗涤剂具有 乳化 功能。
(2)研学实践:走进农田,小明用pH试纸测得土壤的pH为5,可以施用 熟石灰 改良酸性土壤。
(3)疫情防控:测量体温时,水银温度计的汞柱会随着温度的升高而变长,微观角度解释其原因是 温度升高,原子间隔增大 。
第16题图
(4)科学活动:某化学社团利用活性炭自制简易净水器,利用了活性炭具有 吸附性 的性质。该社团通过查阅资料得知,新兴的膜分离技术将成为未来工业化淡化海水(如图所示)的高效方法,它实现了微观粒子层面上的分离,透过膜的微粒符号是 H2O 。
17.(8分)A、B、C三个烧杯中都盛有100 g的水(其中A、C烧杯中水温为10 ℃,B烧杯中水温为30 ℃,不考虑溶解过程中水温的变化),分别加入甲、乙两种物质各10 g,充分溶解后所得现象如图1所示,试回答下列问题:
第17题图
(1)你认为 B 烧杯的溶液可能是不饱和溶液。
(2)图2是甲、乙两种物质的溶解度曲线图,按图分析,10 ℃时A、C烧杯中未溶解的溶质质量关系是 相等 (填“相等”或“不相等”)。其他条件不变,将C烧杯中的温度升到50 ℃时,C烧杯中的溶液是 饱和 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(3)若将A烧杯中溶质全部溶解,可采用的方法有:① 升高温度 ;② 增加溶剂 。
(4)30 ℃时,甲物质的饱和溶液中溶质与溶液的质量比为 1∶3 。若要把该饱和溶液稀释成质量分数为10%的溶液,应加水 350 g(2分) 。
18.(9分)小红同学总结了如图盐酸的四条化学性质。
第18题图
(1)为了验证性质①,小红将紫色石蕊试液滴加到稀盐酸中,溶液变 红 色。
(2)小红将一枚生锈的铁钉放入足量的稀盐酸中,她首先观察到的现象是铁锈逐渐消失,溶液变黄,过一会儿,又观察到的现象是 铁丝表面产生气泡,溶液慢慢变为浅绿色 ,第一、二步发生反应的化学方程式分别为 Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O 、 Fe+2HCl===FeCl2+H2↑ ;其基本反应类型分别为 复分解反应 、 置换反应 。小红的这个实验体现了性质 ②、④ (填序号)。
(3)为了验证性质③,小红同学向稀盐酸中加入石灰石,观察到的现象是 产生气泡 ,发生反应的化学方程式为 CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑ 。
19.(6分)高纯硅是光伏发电的重要材料,生产高纯硅的流程图如图:
第19题图
(1)工业上常将石英砂粉碎,其目的是 增大与焦炭的接触面积,使反应更充分 。
(2)生产高纯硅需要对普通石英砂(含有少量Fe2O3杂质)进行提纯,其中酸洗是一个重要的步骤。请写出用盐酸除去Fe2O3的化学方程式 6HCl+Fe2O3===2FeCl3+3H2O 。
(3)整个生产过程中必须控制无氧、无水。在SiHCl3与H2反应过程中若混入O2,可能引起的后果是 发生爆炸 。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、H2与HCl,该反应的化学方程式是 SiHCl3+3H2O===H2SiO3+H2+3HCl 。
(4)“精馏”也是蒸馏的一种形式。通过蒸馏可把液体混合物分离开,原理是利用混合物各成分的 沸点 不同。
(5)为了节约资源,上述生产流程中可循环利用的物质是 H2、HCl (填化学式)。
四、实验与探究(本题共包括4个小题,共32分)
20.(8分)实验是科学探究的重要方式,请结合图示回答下列问题:
图1
(1)实验一可用于实验室检验二氧化碳气体,烧杯中应盛放的试剂是 澄清石灰水 ,通入二氧化碳气体后,现象是 澄清石灰水变浑浊 。
(2)实验二是向一定量的水中不断通入二氧化碳气体,利用pH传感器采集到的数据如图,可推测出混合后溶液显 酸性 (填“酸性”或“碱性”),t1时刻后,溶液pH几乎无变化,其原因是 C (填序号)。
图2
A.二氧化碳难溶于水
B.二氧化碳与水不能发生化学反应
C.二氧化碳在水中已经达饱和状态
(3)实验三可用于探究二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应,该反应的化学方程式是 CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O ,反应过程中利用pH传感器采集到的数据如图,可推测出反应后减少的物质是 氢氧化钠(或NaOH) 。
第20题图
(4)综上所述,对于有明显现象的化学反应,可借助生成沉淀或 气体(或颜色等合理即可) (写一条即可)等现象判断化学反应是否发生:对于没有明显现象的化学反应,可以从验证反应物的减少或验证 生成物的生成 等角度来判断化学反应是否发生。
21.(9分)某同学欲用NaOH固体配制溶质质量分数为10%的NaOH溶液100 g,用于制作“叶脉书签”,回答下列问题:
(1)为完成实验,除下列仪器(如图1)外,还须用到的仪器名称是 玻璃棒 。
图1
(2)计算所需NaOH固体的质量为 10 g,该同学称量NaOH固体质量之前,先用托盘天平称量烧杯的质量。称量时,他把烧杯和砝码的位置放反了,天平平衡后,砝码的总和是40 g,游码的位置如图2,则烧杯的实际质量为 37.3 g。
第21题图
(3)该同学用100 mL量筒量取实验所用的蒸馏水,读数视线如图3,读数90 mL,你认为量筒中水的实际体积为 91 mL;若其他操作均正确,该同学所配NaOH溶液中溶质的质量分数 < (填“>”“<”或“=”)10%(水的密度为1 g/cm3)。
(4)氢氧化钠溶液长时间露置于空气中会变质生成Na2CO3,发生反应的化学方程式为 CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O ;实验室里用于盛装NaOH溶液的试剂瓶是 带橡胶塞的细口瓶 (填“带磨口玻璃塞的广口瓶”或“带橡胶塞的细口瓶”)。
(5)氢氧化钠固体有强烈的腐蚀性,如果不慎沾到皮肤上,要先用大量的水冲洗,再涂上 硼酸 溶液。
(6)若用100 g溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液配制溶质质量分数为5%的氢氧化钠溶液,需要加水的质量为 100 g。
22.(6分)某化学兴趣小组为探究硫酸的化学性质,进行了如下的实验(所加稀硫酸均过量)。
第22题图
(1)试管A中观察到紫色石蕊试液变 红 色。
(2)试管B中观察到溶液由无色逐渐变成黄色,是因为反应生成了 Fe2(SO4)3 (填化学式),一段时间后有气泡产生,写出产生气泡的化学方程式 Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑ 。
(3)试管C中碳酸钠溶液发生反应的化学方程式是 Na2CO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+CO2↑ 。
(4)试管D中加稀硫酸至过量,则试管D中溶质含有的离子有 Na+、H+、SO42- (填离子符号),该试管中发生反应的微观实质是 H+和OH-结合生成H2O 。
23.(9分)2020年9月中国宣布:力争CO2的排放在2030年前实现“碳达峰”。科学家设想利用太阳能加热器“捕捉CO2”“释放CO2”,实现碳循环(如图)。
图1
某化学小组的同学对此非常感兴趣,在老师的指导下,设计如图装置探究上述设想的反应原理是否可行。
第23题图
(1)能证明装置A“释放CO2”的现象是 C中澄清的石灰水变浑浊 。
(2)装置B在实验结束撤掉酒精喷灯时的作用是 防止石灰水倒吸入装置A中热的试管内,炸裂瓶底 。
(3)上述反应结束后,小组同学对D中固体成分进行探究,以证明是否“捕捉”到CO2。
【猜想与假设】
D中的固体可能为:Ⅰ.只有氧化钙 Ⅱ.氧化钙与碳酸钙 Ⅲ.只有碳酸钙
【进行实验】
①甲同学从D中取一定量的固体于试管中,并加入一定量的水,振荡,有白色不溶物。甲同学据此认为试管中的固体为碳酸钙,即猜想Ⅲ成立。乙同学认为上述实验不足以证明猜想Ⅲ成立,其理由是 氧化钙与水反应生成的氢氧化钙微溶于水,也可能出现白色不溶物 。
②乙同学从D中取一定量的固体于试管中,加入一定量的水,触摸试管外壁,感觉发热;继续向试管中加入几滴稀盐酸,没有发现气泡产生。乙同学据此认为试管中的固体只有氧化钙,即猜想Ⅰ成立。丙同学认为乙的实验不足以证明猜想Ⅰ成立,理由是 即使有碳酸钙,加入的少量稀盐酸先消耗氢氧化钙,不会出现气泡 。
③丙同学认为利用感觉温度变化的方法判断是否有氧化钙不可靠,他用水、酚酞试液和稀盐酸证明了猜想Ⅱ成立。请完成他的实验报告。
实验步骤 实验现象 实验结论
取样,加入适量的水溶解,过滤,向滤液中滴入酚酞;向滤渣中加入 足量的稀盐酸 溶液变红;有气泡产生 猜想二成立
(4)通过以上探究,小组同学认为科学家的设想在反应原理上是可行的。该设想的优点有 ABC (填序号)。
A.原料易得
B.充分利用太阳能
C.释放出的CO2可作为资源加以利用
(5)CO2的利用。①在高温高压下,CO2和NH3可以合成尿素[CO(NH2)2],同时生成水,该反应中参加反应的CO2与NH3的计量数比 1∶2 。
②超临界CO2是指温度与压强达到一定值时,CO2形成气态与液态交融在一起的流体。研究发现超临界CO2流体和水相似,溶解能力强,被誉为“绿色环保溶剂”,下列关于超临界CO2流体说法正确的是 BD (填序号)。
A.它是混合物
B.它的化学性质与普通二氧化碳相同
C.它的分子不再运动
D.它可代替许多有害、有毒、易燃的溶剂
五、分析与计算(本题包括1个小题,共7分)
24.(7分)欲测定盐酸与氯化钙的混合溶液中氯化钙的质量分数,进行了如下实验:取混合溶液100 g于锥形瓶中,向其中逐渐加入一定溶质质量分数的碳酸钠溶液(如图1),并不断测定锥形瓶中溶液的pH。反应过程中所得溶液的pH与锥形瓶中物质的总质量的关系如图2所示。其中,当锥形瓶中溶液的质量增加至x时,共消耗溶质质量分数为10.6%的碳酸钠溶液质量50 g。(忽略二氧化碳在水中溶解的量;氯化钙溶液显中性。)
第24题图
(1)m点的数值是 7 。
(2)图2 b点时锥形瓶溶液中的溶质是 氯化钠、氯化钙(写化学式也可) 。
(3)图2坐标图中x的数值为 147.8 。
(4)请计算原混合溶液中CaCl2的质量分数(写计算过程)。
解:设100 g混合液中CaCl2的质量为b。
与CaCl2反应的Na2CO3的质量为:(247.8 g-147.8 g)×10.6%=10.6 g
Na2CO3+CaCl2===CaCO3↓+2NaCl
106 111
10.6 g b
= b=11.1 g
原混合液中CaCl2的质量分数为:×100%=11.1%
答:设原混合液中CaCl2的质量分数为11.1%。