2024年中考化学第三次模拟考试(武汉卷)(原卷版+解析版)

2024年中考第三次模拟考试(武汉卷)
化 学
(考试时间:50分钟 试卷满分:50分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Mg-24 S-32 Cl-35.5 Cu-64
第Ⅰ卷
一、选择题(本题8小题,每小题只有一个选项符合题意。每小题3分,共24分)
1.酒精常用作消毒剂、燃料和溶剂等。酒精的以下性质中,属于化学性质的是(  )
A.挥发性 B.可燃性 C.易溶解 D.有香味
2.正确的实验操作是保证实验安全和顺利进行的前提,下列实验操作正确的是(  )
A.点燃酒精灯 B.加热液体
C.取用固体药品 D.称量NaCl
3.化学符号含义丰富,下列化学用语表示正确的是(  )
A.4个磷原子:P4 B.3个氧分子:3O2
C.碳酸根离子: D.氢氧化钡:BaOH2
4.劳动创造美好生活。如表劳动项目所涉及的化学知识不正确的是(  )
选项 劳动项目 化学知识
A 用食醋除去暖水瓶中的水垢 食醋的pH>7
B 给铁制楼梯扶手刷油漆防锈 油漆能隔绝水和氧气
C 用洗洁精清洗餐具上的油污 洗洁精有乳化功能
D 用熟石灰改良校园农场酸性土壤 熟石灰中含有OH﹣
5.在太阳光的照射下,一种新型催化剂能帮助水高效分解获得氢气。该反应过程的微观示意图如图,下列说法不正确的是(  )
A.反应Ⅰ、Ⅱ均为分解反应
B.反应前后催化剂的质量不变
C.反应Ⅰ和反应Ⅱ在反应前后,分子数目均发生了改变
D.反应Ⅰ中参加反应的水的质量大于反应Ⅱ中生成的水的质量
6.对如图所示实验的分析错误的是(  )
A.小气球胀大一定说明二氧化碳与氢氧化钠溶液反应
B.下层蜡烛先熄灭,说明二氧化碳不燃烧、也不支持燃烧,密度比空气大
C.一段时间后,只有①中铁钉生锈,说明铁生锈与水有关
D.干冷的烧杯内壁有水珠生成,说明蜡烛中含有氢元素
7.已知下列物质的转化都是一步实现:①CaCO3→Ca(NO3)2②Ca(OH)2→Ca(NO3)2③CaCl2→Ca(NO3)2,下列相关说法不正确的是(  )
A.转化①反应后溶液质量一定增大
B.转化②可以通过加入硝酸铜溶液来实现
C.三个转化中一定都有明显现象
D.三个转化中发生的反应一定都是复分解反应
8.某课题小组模拟工业海水提镁的流程,在实验室制取生产镁的原料——MgCl2,设计方案如图:
已知:①海水和苦卤中都含有NaCl、Na2SO4、MgCl2、CaCl2、KCl等。
②苦卤是海水晒盐后剩余的溶液。
③如表是某品牌不同碱的价格。
试剂 NaOH Ca(OH)2 Ba(OH)2 KOH
价格(元/吨) 2400 850 5300 5500
下列说法不正确的是(  )
A.海水和苦卤都可以作为制取MgCl2的原料,选择苦卤更好
B.在工业生产中为了降低成本,试剂X最好选择表格中的Ca(OH)2
C.该方案制取MgCl2时,要经历步骤Ⅰ和步骤Ⅱ两步转化,其主要目的是提纯、富集MgCl2
D.小组同学最终制得19.0g干燥纯净的MgCl2固体。若步骤Ⅱ中稀盐酸与Mg(OH)2恰好完全反应,且步骤Ⅲ中MgCl2没有损失,则步骤Ⅱ中消耗稀盐酸的质量为14.6g
第Ⅱ卷
二、非选择题(本题包括5小题,共26分)
9.(4分)中华典籍中包含很多化学知识。
(1)《齐民要术》中记载古法酿醋是用粮食经过发酵而成,醋酸的化学式为C2H4O2,它由    种元素组成的。
(2)《梦溪笔谈》中记载“熬胆矾铁釜,久之易化为铜”。叙述的是铁和硫酸铜的反应,说明铁的活动性比铜    (选填“强”或“弱”)。
(3)《天工开物》中记载“凡石灰,经火焚炼为用”,描述的是煅烧石灰石的过程,反应的化学方程式为    。
10.(4分)请根据如图所示的a、b、c三种物质的溶解度曲线,回答下列问题:
(1)在t2℃时,向盛有50ga物质的烧杯中加入50g水,充分溶解后,所得溶液的质量为    g。
(2)若a物质中混有少量b物质,最好采用    (填“降温结晶”或“蒸发结晶”)的方法提纯a物质。
(3)t2℃时a、b、c三种物质的饱和溶液各100g,所含溶剂的质量由大到小的顺序是    。
(4)下列说法正确的是    (填字母)。
A.将a物质的饱和溶液变为不饱和溶液,其溶质的质量分数一定减小
B.将t1℃时c物质的饱和溶液升温到t2℃,其溶液的质量一定减小
C.配制一定溶质质量分数的b物质溶液。若量取水时,仰视读数,其他操作均正确,则配制的b溶液中溶质质量分数一定偏大
11.(6分)钨(W)是一种重要的战略资源。如图是生产钨的一种工业流程。
已知:
①白钨矿的主要成分是钨酸钙(CaWO4),还含有CaO、SiO2等。
②碳在高温条件下会与金属钨反应生成碳化钨。
③浸出率是衡量在浸取过程中,固体中可溶性物质溶入浸出液中的百分率的指标。浸出率越高,金属的提取率就越好。
请回答下列问题:
(1)操作1粉碎白钨矿的目的是    。
(2)“酸浸”时适当升高温度会提高浸出率,但温度不宜太高,原因是    。
(3)操作2所得滤液中一定含有的溶质是    (填化学式)。
(4)氨水(NH3 H2O)与钨酸发生反应的化学方程式为    。
(5)用氢气还原WO3可获得高纯度的钨,此处不宜用焦炭代替氢气的原因是   。
12.(6分)中国在南海成功试采可燃冰,它将推动世界能源利用格局的改变。可燃冰是在高压低温环境条件下,水分子笼中装有甲烷分子而成“冰块”。已知某种可燃冰的化学式为:CH4 8H2O。某校化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣,请你参与:
【提出问题】甲烷燃烧后生成哪些物质?
【查阅资料】①含碳元素的物质完全燃烧生成CO2,不完全燃烧生成CO;
②无水CuSO4遇水变蓝;
③氢氧化钠溶液与二氧化碳反应没有明显现象,常用于吸收二氧化碳气体。
【猜想与假设】
(1)甲:CO2、H2O;乙:CO、H2O;丙:NH3、H2O;丁:CO2、CO、H2O。
【实验探究】为了验证上述猜想与假设,将甲烷在一定量的纯净氧气中燃烧的产物依次通过如图装置,进行验证:
【实验结论】
(1)B装置的作用是    ,装置中澄清石灰水变浑浊,其反应的化学方程式为    ;
(2)红棕色氧化铁变成黑色,E装置中澄清石灰水也变浑浊,则证明甲烷燃烧产物中有    ;
(3)由此推断丁的猜想成立。
【交流反思】
(4)AB装置的顺序不能颠倒,理由是    ;
(5)为避免有毒的CO污染环境,所有含碳元素的物质燃烧必须满足的条件是   。
13.(6分)某硫酸厂的废液中含有H2SO4,化学兴趣小组计划帮助其测定废液中H2SO4的质量分数,实验步骤;向烧瓶中倒入20g废液样品,插入pH计测定溶液的pH,向废液样品中逐滴加入5%的NaOH溶液,实验过程中溶液pH变化如图所示。
(1)恰好完全反应时消耗NaOH溶液的质量为    g。
(2)请计算废液中H2SO4的质量分数。(请写出详细的计算过程,计算结果精确到0.1%)2024年中考第三次模拟考试(武汉卷)
化 学
(考试时间:50分钟 试卷满分:50分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Mg-24 S-32 Cl-35.5 Cu-64
第Ⅰ卷
一、选择题(本题8小题,每小题只有一个选项符合题意。每小题3分,共24分)
1.酒精常用作消毒剂、燃料和溶剂等。酒精的以下性质中,属于化学性质的是(  )
A.挥发性 B.可燃性 C.易溶解 D.有香味
【答案】B
【解析】A、挥发性属于物理性质,故选项错误;
B、可燃性属于化学性质,故选项正确;
C、易溶解,溶解性属于物理性质,故选项错误;
D、有香味,气味属于物理性质,故选项错误。
故选:B。
2.正确的实验操作是保证实验安全和顺利进行的前提,下列实验操作正确的是(  )
A.点燃酒精灯 B.加热液体
C.取用固体药品 D.称量NaCl
【答案】B
【解析】A、禁止用燃着的酒精灯点燃另一只酒精,否则导致酒精外溢,引发火灾,该选项操作不正确;
B、加热液体时,液体体积不能超过试管容积的三分之一,且用酒精灯外焰加热,试管夹夹在据试管口的三分之一处,该选项操作正确;
C、实验室中,不能用手直接拿药品,否则易导致手被腐蚀,该选项操作不正确;
D、用托盘天平称量药品时,应左物右码,而图中右物左码,该选项操作不正确。
故选:B。
3.化学符号含义丰富,下列化学用语表示正确的是(  )
A.4个磷原子:P4 B.3个氧分子:3O2
C.碳酸根离子: D.氢氧化钡:BaOH2
【答案】B
【解析】A、由原子的表示方法,用元素符号来表示一个原子,表示多个该原子,就在其元素符号前加上相应的数字,故4个磷原子表示为:4P,故A错误;
B、由分子的表示方法,正确书写物质的化学式,表示多个该分子,就在其分子符号前加上相应的数字,则三个氧分子可表示为:3O2,故B正确;
C、离子的表示方法,在表示该离子的元素符号右上角,标出该离子所带的正负电荷数,数字在前,正负符号在后,带1个电荷时,1要省略,则碳酸根离子可表示为,故C错误;
D、氢氧化钡中氢氧根显﹣1价,钡显+2价,则氢氧化钡的化学式是:Ba(OH)2,故D错误。
故选:B。
4.劳动创造美好生活。如表劳动项目所涉及的化学知识不正确的是(  )
选项 劳动项目 化学知识
A 用食醋除去暖水瓶中的水垢 食醋的pH>7
B 给铁制楼梯扶手刷油漆防锈 油漆能隔绝水和氧气
C 用洗洁精清洗餐具上的油污 洗洁精有乳化功能
D 用熟石灰改良校园农场酸性土壤 熟石灰中含有OH﹣
【答案】A
【解析】A、食醋显酸性,食醋的pH<7,故说法错误;
B、给铁制楼梯扶手刷油漆防锈,油漆能隔绝水和氧气,利用的是隔绝氧气和水的原理,故说法正确;
C、用洗洁精清洗餐具上的油污,是因为洗洁精有乳化功能,能使植物油分散成无数细小的液滴,而不聚成大的油珠,故说法正确;
D、用熟石灰改良校园农场酸性土壤,是因为熟石灰中含有OH﹣,故说法正确。
故选:A。
5.在太阳光的照射下,一种新型催化剂能帮助水高效分解获得氢气。该反应过程的微观示意图如图,下列说法不正确的是(  )
A.反应Ⅰ、Ⅱ均为分解反应
B.反应前后催化剂的质量不变
C.反应Ⅰ和反应Ⅱ在反应前后,分子数目均发生了改变
D.反应Ⅰ中参加反应的水的质量大于反应Ⅱ中生成的水的质量
【答案】C
【解析】由微观反应示意图可知,反应Ⅰ是在太阳光照射下水在催化剂表面的高效分解生成过氧化氢和氢气,化学方程式为2H2OH2O2+H2↑;反应Ⅱ是过氧化氢分解为水和氧气,化学方程式为2H2O22H2O+O2↑。
A、由图可知,反应Ⅰ为水在太阳光的照射下和催化剂的作用下分解生成氢气和过氧化氢,反应Ⅱ为过氧化氢在催化剂的作用下分解生成氧气和水,上述反应均是由一种物质反应生成两种物质,符合一变多的特点,属于分解反应,故A说法正确;
B、催化剂在反应前后质量不变,故B说法正确;
C、反应Ⅰ和反应Ⅱ在反应前后,反应Ⅰ分子数目不变,反应Ⅱ发生改变,故C说法错误;
D、由化学方程式可知,反应4个水分子生成2个水分子,故反应Ⅰ中参加反应的水的质量大于反应Ⅱ中生成的水的质量,故D说法正确。
故选:C。
6.对如图所示实验的分析错误的是(  )
A.小气球胀大一定说明二氧化碳与氢氧化钠溶液反应
B.下层蜡烛先熄灭,说明二氧化碳不燃烧、也不支持燃烧,密度比空气大
C.一段时间后,只有①中铁钉生锈,说明铁生锈与水有关
D.干冷的烧杯内壁有水珠生成,说明蜡烛中含有氢元素
【答案】A
【解析】A、小气球胀大,不一定说明二氧化碳与氢氧化钠溶液反应,也可能是二氧化碳溶于水造成的,故说法错误;
B、下层的蜡烛先熄灭,上层的蜡烛后熄灭,说明了CO2密度比空气的大;蜡烛熄灭,说明了二氧化碳不能燃烧,也不能支持燃烧,故说法正确;
C、一段时间后,试管①中的铁钉能与氧气、水充分接触,试管②中的铁钉只能与干燥的空气接触,只有①中铁钉生锈,说明铁生锈与水有关,故说法正确;
D、在火焰上方罩一个干冷的烧杯,烧杯内壁出现水雾,说明生成了水,水是由氢元素和氧元素组成的,反应物氧气中只含有氧元素,说明蜡烛中一定含有氢元素,故说法正确。
故选:A。
7.已知下列物质的转化都是一步实现:①CaCO3→Ca(NO3)2②Ca(OH)2→Ca(NO3)2③CaCl2→Ca(NO3)2,下列相关说法不正确的是(  )
A.转化①反应后溶液质量一定增大
B.转化②可以通过加入硝酸铜溶液来实现
C.三个转化中一定都有明显现象
D.三个转化中发生的反应一定都是复分解反应
【答案】C
【解析】A.①CaCO3→Ca(NO3)2,只能通过碳酸钙和硝酸反应生成硝酸钙、二氧化碳和水来实现,根据 CaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+H2O+CO2↑可知,每100份质量的碳酸钙参加反应就生成44份质量的二氧化碳,根据质量守恒定律反应后溶液质量一定增大,故正确;
B.②Ca(OH)2→Ca(NO3)2,可以是氢氧化钙和硝酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硝酸钙,故正确;
C.②Ca(OH)2→Ca(NO3)2可以是氢氧化钙和硝酸反应生成硝酸钙和水,没有明显现象,故错误;
D.三个反应都是两种化合物相互交换成分生成两种新的化合物,都属于复分解反应,故正确。
故选:C。
8.某课题小组模拟工业海水提镁的流程,在实验室制取生产镁的原料——MgCl2,设计方案如图:
已知:①海水和苦卤中都含有NaCl、Na2SO4、MgCl2、CaCl2、KCl等。
②苦卤是海水晒盐后剩余的溶液。
③如表是某品牌不同碱的价格。
试剂 NaOH Ca(OH)2 Ba(OH)2 KOH
价格(元/吨) 2400 850 5300 5500
下列说法不正确的是(  )
A.海水和苦卤都可以作为制取MgCl2的原料,选择苦卤更好
B.在工业生产中为了降低成本,试剂X最好选择表格中的Ca(OH)2
C.该方案制取MgCl2时,要经历步骤Ⅰ和步骤Ⅱ两步转化,其主要目的是提纯、富集MgCl2
D.小组同学最终制得19.0g干燥纯净的MgCl2固体。若步骤Ⅱ中稀盐酸与Mg(OH)2恰好完全反应,且步骤Ⅲ中MgCl2没有损失,则步骤Ⅱ中消耗稀盐酸的质量为14.6g
【答案】D
【解析】A、海水中Mg2+的浓度很小,如果直接取海水加入碱使Mg2+转化成氢氧化镁沉淀,将消耗大量碱,生产成本非常高,生产效率非常低,而苦卤是海水晒盐后剩余的溶液,由于水分的大量蒸发,苦卤中Mg2+的浓度大大提高,使苦卤中的Mg2+转化成氢氧化镁沉淀所需要的碱将大大减少,降低了生产成本,提高了生产效率,同时还实现了资源的综合利用,故A正确;
B、在工业生产中为了降低成本,必须选择既符合生产要求,又总价低的试剂;假设生产同样多的氢氧化镁比如58吨,根据四种碱与氯化镁反应生成氢氧化镁的关系:2NaOH~Mg(OH)2,Ca(OH)2~Mg(OH)2,Ba(OH)2~Mg(OH)2,2KOH~Mg(OH)2,计算可知,需要:氢氧化钠80吨,总价192000元;氢氧化钙74吨,总价62900元;氢氧化钡171吨,总价906300元;氢氧化钾112吨,总价616000元,因此试剂X最好选择表格中的Ca(OH)2,故B正确;
C、该方案制取氯化镁时,要经历步骤Ⅰ和步骤Ⅱ两步转化,步骤Ⅰ是加入足量的氢氧化钙,将苦卤中的Mg2+转化为氢氧化镁沉淀(此时其他离子不能生成沉淀),经过过滤、洗涤得到纯净的氢氧化镁固体;步骤Ⅱ向氢氧化镁中加入适量10%的稀盐酸,氢氧化镁与盐酸完全反应生成氯化镁,通过步骤Ⅰ和步骤Ⅱ两步转化,除去了苦卤中原来跟Mg2+混杂在一起的其他离子,得到纯净的氯化镁溶液,因此经历步骤Ⅰ和步骤Ⅱ两步转化的主要目的是:得到纯净的氯化镁溶液,故C正确;
D、设步骤Ⅱ中消耗稀盐酸的质量为x
Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O
73 95
x×10% 19.0g
解得x=146.0g
故步骤Ⅱ中消耗稀盐酸的质量为146.0g,故D错误。
故选:D。
第Ⅱ卷
二、非选择题(本题包括5小题,共26分)
9.(4分)中华典籍中包含很多化学知识。
(1)《齐民要术》中记载古法酿醋是用粮食经过发酵而成,醋酸的化学式为C2H4O2,它由    种元素组成的。
(2)《梦溪笔谈》中记载“熬胆矾铁釜,久之易化为铜”。叙述的是铁和硫酸铜的反应,说明铁的活动性比铜    (选填“强”或“弱”)。
(3)《天工开物》中记载“凡石灰,经火焚炼为用”,描述的是煅烧石灰石的过程,反应的化学方程式为    。
【答案】(1)3 (1分)
强(1分)
(3)CaCO3CaO+CO2↑(2分)
【解析】(1)古法酿醋是用粮食经过发酵而成,发酵过程中生成了新物质醋酸等,属于化学变化;醋酸的化学式为C2H4O2,醋酸是含有碳元素的化合物,属于有机物,0.5molC2H4O2中约含有1mol氧原子,约含有6.02×1023个氧原子;
(2)“熬胆矾(硫酸铜)铁釜,久之亦化为铜”,其涉及的反应为铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,铁能将铜盐溶液中的铜置换出来,说明铁的活动性比铜强,此反应是一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物,属于置换反应;
(3)煅烧石灰石生成氧化钙和二氧化碳,反应的化学方程式为:CaCO3CaO+CO2↑。
10.(4分)请根据如图所示的a、b、c三种物质的溶解度曲线,回答下列问题:
(1)在t2℃时,向盛有50ga物质的烧杯中加入50g水,充分溶解后,所得溶液的质量为    g。
(2)若a物质中混有少量b物质,最好采用    (填“降温结晶”或“蒸发结晶”)的方法提纯a物质。
(3)t2℃时a、b、c三种物质的饱和溶液各100g,所含溶剂的质量由大到小的顺序是    。
(4)下列说法正确的是    (填字母)。
A.将a物质的饱和溶液变为不饱和溶液,其溶质的质量分数一定减小
B.将t1℃时c物质的饱和溶液升温到t2℃,其溶液的质量一定减小
C.配制一定溶质质量分数的b物质溶液。若量取水时,仰视读数,其他操作均正确,则配制的b溶液中溶质质量分数一定偏大
【答案】(1)75(1分)
降温结晶(1分)
(3)c>b>a(1分)
(4)B(1分)
【解析】(1)在t2℃时,a物质的溶解度是50g,所以向盛有50ga物质的烧杯中加入50g水,只能溶解25g,所得溶液的质量为75g;
(2)a物质溶解度受温度影响大,b物质溶解度受温度影响不大,所以若a物质中混有少量b物质,最好采用降温结晶的方法提纯a;
(3)t2℃时a、b、c三种物质的溶解度关系为a>b>c,所以 t2℃时a、b、c三种物质 的饱和溶液各100g,所含溶剂的质量由大到小的顺序是 c>b>a;
(4)A、若采用升高温度将a物质的饱和溶液变为不饱和溶液,溶质的质量分数不变,故错误;
B、将t1℃时c物质的饱和溶液升温到t2℃,会析出晶体,所以其溶液的质量一定减小,故正确;
C、配制一定溶质质量分数的b物质溶液。若量取水时,视线与凹液面最低处保持水平,则操作正确,若不是最低处,则操作错误,会影响正确读数,故错误。
故选:B。
11.(6分)钨(W)是一种重要的战略资源。如图是生产钨的一种工业流程。
已知:
①白钨矿的主要成分是钨酸钙(CaWO4),还含有CaO、SiO2等。
②碳在高温条件下会与金属钨反应生成碳化钨。
③浸出率是衡量在浸取过程中,固体中可溶性物质溶入浸出液中的百分率的指标。浸出率越高,金属的提取率就越好。
请回答下列问题:
(1)操作1粉碎白钨矿的目的是    。
(2)“酸浸”时适当升高温度会提高浸出率,但温度不宜太高,原因是    。
(3)操作2所得滤液中一定含有的溶质是    (填化学式)。
(4)氨水(NH3 H2O)与钨酸发生反应的化学方程式为    。
(5)用氢气还原WO3可获得高纯度的钨,此处不宜用焦炭代替氢气的原因是   。
【答案】(1)增大接触面积,使反应更加充分(1分)
(2)温度太高,盐酸挥发太快,降低浸出率(1分)
(3)CaC12、HCl(1分)
(4)H2WO4+2NH3 H2O=(NH4)2WO4+2H2O(2分)
(5)碳在高温条件下会与金属钨反应生成碳化钨(1分)
【解析】(1)操作1中粉碎白钨矿的目的是增大反应物的接触面积,使反应更快更充分;
(2)盐酸具有挥发性,“酸浸”时适当升高温度会提高浸出率,但温度不宜太高,原因为温度太高,加速盐酸挥发,降低浸出率;
(3)操作2后,得到H2WO4、SiO2,稀盐酸会与氧化钙,CaWO4反应,则操作2所得滤液中一定含有的阳离子是Ca2+,因为加入过量盐酸,所以滤液中还含有H+,所得滤液中一 定含有的溶质是CaCl2、HCl;
(4)氨水(NH3 H2O)与钨酸发生中和反应,生成(NH4)2WO4和的水,化学方程式为:2NH3 H2O+H2WO4=(NH4)2WO4+2H2O;
(5)根据题中提供的信息可知,用氢气还原WO3可获得高纯度的钨,此处不宜用焦炭代替氢气的原因是碳在高温条件下会与金属钨反应生成碳化钨。
12.(6分)中国在南海成功试采可燃冰,它将推动世界能源利用格局的改变。可燃冰是在高压低温环境条件下,水分子笼中装有甲烷分子而成“冰块”。已知某种可燃冰的化学式为:CH4 8H2O。某校化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣,请你参与:
【提出问题】甲烷燃烧后生成哪些物质?
【查阅资料】①含碳元素的物质完全燃烧生成CO2,不完全燃烧生成CO;
②无水CuSO4遇水变蓝;
③氢氧化钠溶液与二氧化碳反应没有明显现象,常用于吸收二氧化碳气体。
【猜想与假设】
(1)甲:CO2、H2O;乙:CO、H2O;丙:NH3、H2O;丁:CO2、CO、H2O。
【实验探究】为了验证上述猜想与假设,将甲烷在一定量的纯净氧气中燃烧的产物依次通过如图装置,进行验证:
【实验结论】
(1)B装置的作用是    ,装置中澄清石灰水变浑浊,其反应的化学方程式为    ;
(2)红棕色氧化铁变成黑色,E装置中澄清石灰水也变浑浊,则证明甲烷燃烧产物中有    ;
(3)由此推断丁的猜想成立。
【交流反思】
(4)AB装置的顺序不能颠倒,理由是    ;
(5)为避免有毒的CO污染环境,所有含碳元素的物质燃烧必须满足的条件是   。
【答案】(1)检验产物中是否有二氧化碳气体(1分) Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O(2分)
(2)一氧化碳(1分)
(4)颠倒后无法确定水来自生成物还是澄清石灰水(1分)
(5)与充足的氧气(或空气)接触(1分)
【解析】(1)B中装有的是石灰水,二氧化碳能使石灰水变浑浊,因此装置B的作用是检验二氧化碳;
装置中澄清石灰水变浑浊,说明二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,其反应的化学方程式为:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;
(2)红棕色氧化铁变成黑色,E装置中澄清石灰水也变浑浊,说明氧化铁被还原剂还原且生成物中有二氧化碳,由此可推断是一氧化碳;因为一氧化碳能和氧化铁反应生成铁和二氧化碳,而二氧化碳能使石灰水变浑浊;
(4)AB装置的顺序不能颠倒,颠倒后无法确定水来自生成物还是澄清石灰水;
(5)由于含碳元素的物质不充分燃烧会生成一氧化碳,因此要与充足的氧气(或空气)接触。
13.(6分)某硫酸厂的废液中含有H2SO4,化学兴趣小组计划帮助其测定废液中H2SO4的质量分数,实验步骤;向烧瓶中倒入20g废液样品,插入pH计测定溶液的pH,向废液样品中逐滴加入5%的NaOH溶液,实验过程中溶液pH变化如图所示。
(1)恰好完全反应时消耗NaOH溶液的质量为    g。
(2)请计算废液中H2SO4的质量分数。(请写出详细的计算过程,计算结果精确到0.1%)
【解析】(1)氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,恰好完全反应时溶液呈中性,pH=7,由图可知,恰好完全反应时消耗NaOH溶液的质量为16g。(2分)
(2)设20g废液中硫酸的质量为x。
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O(1分)
80 98
16g×5% x
(1分)
x=0.98g(1分)
则废液中H2SO4的质量分数为:×100%=4.9%。(1分)
答:废液中H2SO4的质量分数为4.9%。

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