2024年初四化学一模试题
注意事项:
1.本试卷共10页,共100分;考试时间90分钟。
2.所有答案必须写在答题卡上,写在试卷中的答案无效。
3.考试结束后,只交答题卡。
4.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Mg-24 Ag-108 Fe-56 Zn-65 Cu-64 Ca-40 N-14
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. 《天工开物》被誉为“中国17世纪的工艺百科全书”,其中记载的下列工艺不涉及化学变化的是
A. 粮食酿酒 B. 烧制陶瓷
C. 海水晒盐 D. 冶炼金属
【答案】C
【解析】
【详解】A、粮食酿酒过程中有新物质酒精等生成,属于化学变化,故A不符合题意;
B、烧制陶瓷过程中涉及燃烧,有新物质生成,属于化学变化,故B不符合题意;
C、海水晒盐只是状态的改变,没有新物质生成,属于物理变化,故C符合题意;
D、冶炼金属过程中有新物质生成,属于化学变化,故D不符合题意;
故选:C。
2. 化学与环境保护、人体健康息息相关。下列叙述错误的是
A. 天然气是比较清洁的化石燃料 B. 研发高效低毒农药有助于保障粮食安全
C. 生活污水集中处理达标后排放 D. 蒸煮能完全清除霉变食物中的有害物质
【答案】D
【解析】
【详解】A. 天然气主要成分甲烷,完全燃烧生成二氧化碳和水,是比较清洁的化石燃料。正确。
B. 研发高效低毒农药可以减少水与土壤污染,防治病虫害,有助于保障粮食安全,正确。
C. 生活污水集中处理达标后排放有助于减少水体污染,保护环境,正确。
D. 霉变食物中的有害物质(如黄曲霉毒素),很多难以使用蒸煮等方法除去,错误。
故选:D。
3. 下列实验操作正确的是
A. 称量NaOH固体 B. 稀释浓硫酸
C. 倾倒一定体积的水 D. 溶解固体
【答案】C
【解析】
【详解】A、氢氧化钠具有腐蚀性,必须放在玻璃器皿中称量,图中所示操作错误,不符合题意;
B、稀释浓硫酸时,要把浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中,同时用玻璃棒不断搅拌,以使热量及时地扩散;一定不能把水注入浓硫酸中,图中所示操作错误,不符合题意;
C、向量筒中倾倒液体时,细口瓶标签向着手心,图中所示操作正确,符合题意;
D、溶解固体的时候可以用玻璃棒搅拌加速溶解,不能用温度计搅拌,图中所示操作错误,不符合题意。
故选C。
4. 空气和水是我们人类最重要的两种物质。下列关于空气和水的说法中错误的是
A. 空气中的氮气体积分数最大,可作为生产氮肥的原料
B. 空气中的稀有气体占比很小,但化学性质较活泼,用途广泛
C. 自来水厂常用的净水方法有沉淀、过滤、吸附等
D. 水属于氧化物,是由氢元素和氧元素组成的
【答案】B
【解析】
【详解】A、空气中的氮气体积分数最大,可作为生产氮肥的原料,说法正确,不符合题意;
B、空气中的稀有气体占比很小,但化学性质很稳定,用途广泛,说法错误,符合题意;
C、自来水厂常用的净水方法有沉淀、过滤、吸附等,说法正确,不符合题意;
D、水属于氧化物,是由氢元素和氧元素组成的,说法正确,不符合题意。
故选:B。
5. 铯是一种金黄色,熔点低的活泼金属,是制造真空机器、光电管的重要材料。铯元素在元素周期表中的信息和铯的原子结构示意图如图所示。下列说法错误的是
A. 铯元素的相对原子质量是132.9 B. 铯原子核内的中子数为55
C. 铯元素位于元素周期表中第6周期 D. 铯原子在化学变化中容易失去电子
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据元素周期表中的一格可知,汉字下面的数字表示相对原子质量,该元素的相对原子质量为,故选项说法正确;
B.根据元素周期表中的一格可知,左上角的数字为55,表示原子序数为55,中子数不是55,故选项说法错误;
C.铯原子核外有6个电子层,根据周期数等于电子层数可知铯元素位于元素周期表中第6周期,故选项说法正确;
D.铯原子的最外层电子数是1,在化学反应中易失去1个电子而形成阳离子,故选项说法正确;
故选:B。
6. 随着人类文明的进步,取火方式也经历了漫长的演变。下列说法不正确的是
A. 钻木取火——“钻”为取火提供了热量
B. 火折子——吹气可燃是因为吹气过程为燃烧提供了助燃物
C. 火柴划——划动摩擦的过程要放热,提高了火柴的着火点
D. 打火机——转动出气阀调节燃料的量,可以调节火苗大小
【答案】C
【解析】
【详解】A.钻木取火,“钻”进行了摩擦,摩擦的过程要放热,“钻”为取火提供了热量,故A正确;
B.火折子,吹气可燃是因为吹气过程为燃烧提供了助燃物氧气,故B正确;
C.着火点是物质本身所具有的一种属性,是不能改变的,故C错误;
D.打火机,转动出气阀调节燃料的量,可以调节火苗大小,故D正确。
故选:C。
7. 下列选项中,有利于培养化学学科核心素养的是
A. 变化与守恒:某物质R燃烧后生成CO2和H2O,则R中一定含C、H、O元素
B. 模型与推理:碱中含有OH-,所以Cu2(OH)2CO3是碱
C. 宏观与微观:品红在水中扩散,说明品红分子在不停地运动
D. 探究与创新:红砖粉是否能催化过氧化氢分解,只需实验证明红砖粉能否改变反应速率
【答案】C
【解析】
【详解】A、某物质R燃烧后生成CO2和H2O,CO2和H2O两种物质中含有碳、氢、氧三种元素,根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,反应物氧气中含有氧元素,则R中一定含C、H元素,可能含O元素,错误;
B、碱是指在溶液中电离成的阴离子全部是 OH- 的化合物。Cu2(OH)2CO3中的阴离子不全部是 OH-,还有,属于盐类,错误;
C、品红在水中扩散,说明品红分子总在不停地运动,运动到水分子中间去了,正确;
D、探究红砖粉是否为过氧化氢分解的催化剂,除设计实验证明红砖粉能否改变反应速率外,还需证明其质量和化学性质在反应前后不变,错误。
故选 C。
8. 扫描二维码可以租用“共享单车”,二维码的制作材料一般是用PVC[化学式:(C2H3Cl)n]不干胶贴纸。下列对PVC的描述错误的是
A. PVC由碳、氢、氯三种元素组成
B. 每个PVC分子中含有6个原子
C. PVC中碳元素与氢元素的质量比为8:1
D. PVC中氯元素的质量分数最大
【答案】B
【解析】
【详解】A、物质是由元素组成的,PVC由碳、氢、氯三种元素组成,故A说法正确;
B、每个PVC分子中含有2n个碳原子、3n个氢原子、n个氯原子,则每个PVC分子中含有6n个原子,故B说法错误;
C、PVC中碳元素与氢元素的质量比为(12×2n):(1×3n)=8:1,故C说法正确;
D、PVC中碳、氢、氯三种元素的质量比为(12×2n):(1×3n):35.5n=24:3:35.5,其中氯元素的质量分数最大。故D说法正确;
故选:B。
9. 我国科学家利用“碳捕集”技术,将二氧化碳进行捕捉,与氢气结合生成具有可燃性的甲醇,实现循环利用。如图是该反应的示意图。下列说法不正确的是
A. 该反应前后原子的数目不变
B. 该反应前后分子种类发生了变化
C. 参加反应的甲和乙分子个数比是2:3
D. 参加反应的甲和生成的丙的质量比为11:8
【答案】C
【解析】
【分析】由微观反应示意图可知,该反应是二氧化碳和氢气在一定条件下反应生成甲醇和水,化学方程式为:。
【详解】A、根据质量守恒定律,反应前后原子的数目不变,故A说法正确;
B、化学变化的实质是分子分成原子,原子重新组合成新的分子,则该反应前后分子种类发生了变化,故B说法正确;
C、由化学方程式可知,参加反应的甲和乙分子个数比是1:3,故C说法错误;
D、由化学方程式可知,参加反应的甲和生成的丙的质量比为44:32=11:8,故D说法正确;
故选:C。
10. 下列归纳和总结完全正确的一组是
A.化学与健康 B.化学与生活
①合理使用食品添加剂,可以改善食品的品质、外观和营养价值 ②氟、铁、钙——人体所需微量元素 ①用硝酸铵固体和水制作冷敷袋 ②聚乙烯能做食品包装袋
C.化学与资源、材料 D.化学与发现
①废旧金属的回收利用,可以节约金属资源,减少对环境的污染 ②微晶玻璃属于复合材料 ①拉瓦锡发现空气的组成和把天平引入实验,进行定量研究 ②道尔顿和门捷列夫研究得出原子论和分子学说
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A、①合理使用食品添加剂可以改善食品的品质、外观和营养价值,正确;②氟、铁是人体所需微量元素,钙是人体所需常量元素,错误;故A归纳和总结不完全正确,不符合题意;
B、①硝酸铵溶于水吸热,用硝酸铵固体和水制作冷敷袋聚,正确;②聚乙烯无毒,能做食品包装袋,正确;故B归纳和总结完全正确,符合题意;
C、①废旧金属的回收利用,可以节约金属资源,减少对环境的污染,正确;②微晶玻璃是石灰、砂子等物质在高温生成的硅酸盐,属于无机非金属材料,错误;故C归纳和总结不完全正确,不符合题意;
D、①拉瓦锡发现空气的组成和把天平引入实验,进行定量研究,正确;③道尔顿和阿伏伽德罗得出的原子论和分子学说,错误;故D归纳和总结不完全正确,不符合题意;
故选:B。
二、选择题(本题包括5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,若正确选项有两个只选一个且正确给1分,错选不给分)。
11. 将ag镁粉和银粉的混合物加到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中,充分反应后过滤,得到无色滤液和部分滤渣。下列有关说法中,合理的是
A 滤液中一定不含Cu2+和Ag+
B. 滤渣的质量可能大于ag,也可能等于ag
C. 若滤渣中含有Ag、Cu、Zn金属单质,则滤液中的金属阳离子只有Mg2+
D. 若滤液中的金属阳离子只有Mg2+,则滤渣中一定含有Ag、Cu、Zn金属单质
【答案】AD
【解析】
【分析】金属活动性:Mg>Zn>Cu>Ag,将ag镁粉和银粉的混合物加到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中,镁先与硫酸铜反应生成硫酸镁和铜,待硫酸铜完全反应后,镁和硫酸锌反应生成硫酸镁和锌,银和硫酸铜、硫酸锌均不反应,充分反应后过滤,得到无色滤液和部分滤渣,说明硫酸铜已经完全反应。
【详解】A、由分析可知,硫酸铜已经完全反应,银没有参与反应,故滤液中一定不含铜离子和银离子,符选项正确;
B、镁与硫酸铜反应,固体质量增重,镁与硫酸锌反应,,固体质量增重,所以无论只发生了镁与硫酸铜的反应还是两个反应都发生,固体质量一定增重,滤渣质量一定大于ag,选项错误;
C、若滤渣中含有Ag、Cu、Zn金属单质,硫酸铜已经完全反应,银没有参与反应,硫酸锌可能完全反应,也可能部分反应,故滤液中的金属阳离子一定含镁离子,可能含锌离子,选项错误;
D、若滤液中的金属阳离子只有Mg2+,则硫酸锌、硫酸铜已经完全反应,镁可能恰好完全反应,也可能因过量而剩余,银没有参与反应,则滤渣中一定含有Ag、Cu、Zn金属单质,可能含有镁,选项正确;
故选AD。
12. 下列实验设计不能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验设计
A 分离粗盐中混有的泥沙 溶解、过滤、蒸发
B 除去MgCl2溶液中的少量MgSO4 加适量的BaCl2溶液,过滤
C 检验碳酸钠溶液中是否含有氯化钠 加过量的稀盐酸后,再滴加硝酸银溶液
D 比较Zn、Cu、Ag的金属活动性 将Zn和Ag分别放入CuSO4溶液中
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A、泥沙不溶解于水,通过溶解、过滤可得到泥沙,对滤液蒸发得到不含泥沙的粗盐,故A正确,不符合题意。
B、氯化钡和硫酸镁反应生成硫酸钡沉淀和氯化镁,过滤之后得到氯化镁溶液,故B正确,不符合题意。
C、碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,无论是否含有氯化钠,加入硝酸银都会产生沉淀,加过量稀盐酸后,再滴加硝酸银溶液,不能检验碳酸钠溶液中是否含有氯化钠,C错误,符合题意。
D、将Zn和Ag分别放入CuSO4溶液中,锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,说明金属活动性Zn>Cu,银和硫酸铜不反应,说明金属活动性Cu>Ag,故金属活动性Zn>Cu >Ag,故D正确,不符合题意。
故选:C。
13. 图中甲是硝酸钾和氯化铵的溶解度曲线,乙是对硝酸钾进行的溶解实验,下列分析错误的是
A. t2℃时硝酸钾的溶解度大于氯化铵的溶解度
B. 烧杯I、II、III中,只有II中的溶液是饱和溶液
C. 烧杯II中溶液的质量是160g
D. 烧杯III中溶液的溶质质量分数可能比烧杯I中溶液的溶质质量分数大
【答案】B
【解析】
【详解】A、根据图甲可知,t2℃时硝酸钾的溶解度大于氯化铵的溶解度,故说法正确;
B、根据图乙实验可知,III的烧杯中有晶体,是该温度下的饱和溶液,故说法错误;
C、t2℃时,硝酸钾的溶解度是60g,II中没有晶体析出,所以溶液的质量=140g+60g-40g=160g,故说法正确;
D、t2℃时,硝酸钾的溶解度是60g,由C可知,烧杯II中溶液的质量是160g,所以烧杯II中溶液是t2℃时硝酸钾的饱和溶液,降温的程度不能确定,所以烧杯Ⅲ的上层清液中溶质质量分数可能比Ⅰ的溶液中溶质质量分数大,故说法正确。
故选B。
14. 下列有关实验方案的设计,合理的是
A. 对比左盘烧杯内两种药品混合前后托盘天平是否平衡,验证质量守恒定律
B. 通过检验试管a、b产生的气体是氢气和氧气,验证水是氢、氧元素组成的
C. 对比两支试管产生气泡的快慢,验证反应的剧烈程度与反应物浓度有关
D. 对比两支试管中的铁是否生锈,验证铁生锈是水和氧气共同作用的结果
【答案】B
【解析】
【详解】A、质量守恒定律适用于所有的化学变化,而氯化钡不能和氢氧化钠溶液反应,不能验证质量守恒定律,该选项实验方案不合理;
B、a管与电源的负极相连,产生的是氢气,b管与电源的正极相连,产生的是氧气,电解水生成了氢气和氧气,氢气是由氢元素组成的,氧气是由氧元素组成的,根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,则该实验说明了水是由氢、氧两种元素组成的,该选项实验方案合理;
C、图示中金属的种类不同,变量不唯一,不能用于验证反应的剧烈程度与反应物浓度有关,该选项实验方案不合理;
D、图示中左边试管中铁钉与氧气和水同时接触,会生锈,右边试管中铁钉只与水接触,不会生锈,二者对比只能说明铁生锈与氧气有关,无法验证铁生锈与水有关,该选项实验方案不合理;
故选:B。
15. 下列图像能正确反应其对应变化关系的是
A. 向饱和的氢氧化钙溶液中加入少量的氧化钙
B. 向等质量的镁粉和铁粉中分别逐滴加入等浓度的稀硫酸至过量
C. 向硫酸和硫酸铜的混合溶液中滴加过量氢氧化钡溶液
D. 加热一定量氯酸钾和二氧化锰的混合物
【答案】AB
【解析】
【详解】A、向饱和的氢氧化钙溶液中加入少量的氧化钙,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,反应放出大量的热,温度升高,氢氧化钙的溶解度减小,溶质质量先减小,恢复至原温度,氢氧化钙的溶解度随着温度的降低而增大,溶质质量增大;由于溶剂质量减少,有氢氧化钙析出,最终所得溶液仍为该温度下的饱和溶液,最终溶液中溶质质量比加入氧化钙前少,故A图像正确,符合题意;
B、向等质量的镁粉和铁粉中分别逐滴加入同浓度的稀硫酸至过量,由于反应生成氢气来自硫酸中的氢元素,开始一段时间滴加硫酸量相等,产生氢气应相等,线应重合一段,镁与硫酸反应生成硫酸镁和氢气,化学方程式为:Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑,每24份质量的镁置换出2份质量的氢气,铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,化学方程式为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,每56份质量的铁能置换出2份质量的氢气,故等质量的镁粉和铁粉完全反应,最终镁生成氢气质量更大,消耗硫酸更多,故B图像正确,符合题意;
C、向硫酸和硫酸铜的混合溶液中滴加过量氢氧化钡溶液,硫酸根离子和钡离子结合生成不溶于酸的硫酸钡沉淀,一开始就产生沉淀,故C图像错误,不符合题意;
D、加氯酸钾在二氧化锰作催化剂且加热的条件下分解生成氯化钾与氧气,随着反应的进行,产生的氧气逸出,则反应后固体混合物的总质量逐渐减小,二氧化锰作为催化剂,反应前后质量不会发生变化,所以二氧化锰的质量分数逐渐增大,直至氯酸钾完全反应上升至最大值,且保持不变,故D图像错误,不符合题意;
故选AB。
三、理解与应用(本题包括4个小题,共31分)
16. 随着社会进步,饮食、环境、材料等成为人们关注的热点话题。
【舌尖上的化学】
校园餐厅是同学们“能量补充站”,表中是学校给学生提供午餐的营养成分表:
营养素 蛋白质 油脂 糖类 钠 钙
每份含量 29.6g 23.5g 104.7g 814mg 130mg
(1)午餐的营养成分表中,未涉及的营养素有_______种。
(2)合理膳食可增强体质。下列说法不正确的是_______。
A. 鱼片含有丰富蛋白质
B. 淀粉可分解为氨基酸
C. 适度补充油脂,有益身体健康
【环境中的化学】
(3)将生活垃圾按图示分四类科学处置。废旧干电池因含重金属元素会导致固体废弃物和重金属离子对环境的污染,因此废旧于电池不能随意丢弃,应将其放入_______垃圾箱(填字母)。
A. B. C. D.
【材料中的化学】
(4)户外净水器过滤装置中的碳纤维滤芯与活性炭的作用相同,但净水效果更好,其作用是_______。
(5)航母舰载机的玻璃钢雷达罩属于_____(填“合成材料”“金属材料”或“复合材料”)。
【生活中的化学】
(6)露营烹饪食物常采用便携的卡式炉作为热源,炉中的小型燃料瓶中加压储存有液态丁烷(C4H10),打开开关时,液态丁烷汽化喷出,其微观解释是_______。
【答案】(1)2##两 (2)B (3)C
(4)吸附色素和异味 (5)复合材料
(6)压强减小,丁烷分子间间隔增大
【解析】
【小问1详解】
由自热米饭的营养成分表可知,自热米饭中含蛋白质、油脂、糖类、无机盐,未涉及维生素、水两种;
【小问2详解】
A、动物的肌肉、皮肤、毛发中富含蛋白质,故鱼片中含有蛋白质,说法正确,不符合题意;
B、淀粉可分解为葡萄糖,说法错误;符合题意;
C、油脂是备用能源,适度补充油脂,有益身体健康,说法正确,不符合题意。
故选B;
【小问3详解】
A、可回收物指生活垃圾中未经污染、适宜回收循环利用的废物。主要包括废弃电器电子产品、废纸张、废塑料、废玻璃、废金属等五类,不符合题意;
B、厨余垃圾是指居民日常生活及食品加工、饮食服务、单位供餐等活动中产生的垃圾,包括丢弃不用的菜叶、剩菜、剩饭、果皮、蛋壳、茶渣、骨头等,不符合题意;
C、有害垃圾指生活垃圾中对人体健康或自然环境造成直接或潜在危害的物质,必须单独收集、运输、存贮,由环保部门认可的专业机构进行特殊安全处理。常见的有害垃圾包括废灯管、废油漆、杀虫剂、废弃化妆品、过期药品、废电池等,故废旧干电池属于有害垃圾,符合题意;
D、其他垃圾指危害比较小,没有再次利用的价值的垃圾,如建筑垃圾,生活垃圾等,不符合题意。
故选C;
【小问4详解】
户外净水器过滤装置中的碳纤维滤芯与活性炭的作用相同,但净水效果更好,其作用是吸附色素和异味;
【小问5详解】
玻璃钢是由玻璃纤维与塑料复合而成,航母舰载机的玻璃钢雷达罩属于复合材料;
【小问6详解】
打开开关时,液态丁烷汽化喷出,其微观解释是压强减小,丁烷分子间间隔增大。
17. 我国力争在2060年前实现“碳中和”,体现了中国对解决气候问题的大国担当。
(1)结合生活实际,可实现“碳中和”的措施是______(填字母)。
A. 停止使用化石燃料 B. 推广使用光伏发电
C. 鼓励民众公交出行 D. 生活垃圾集中焚烧
(2)利用氧化钙吸收CO2:CaC2O4在高温下分解制得疏松多孔的CaO,同时产生CO和CO2,写出反应的方程式_______。
(3)中国科学家已实现由CO2到淀粉的全人工合成,主要过程如图:
①检验淀粉常用的试剂是_______(填名称)。
②阶段Ⅰ反应的微观过程如图1所示。,写出甲醇的化学式______。
③阶段I的物质转化如图2所示。反应a中四种物质的化学计量数均为1。推测分子中氢原子数目:甲醇______(选填“>”、“<”或“=”)甲醛。
(4)一定条件下人工固碳。用CO2和NH3来合成尿素[CO(NH2)2],同时生成水。尿素在农业上可用作_______,若生产12t尿素,理论上可以固定CO2_____t。
【答案】(1)BC (2)CaC2O4CaO+CO↑+CO2↑
(3) ①. 碘酒或碘水 ②. CH4O##CH3OH ③. >
(4) ①. 氮肥 ②. 8.8
【解析】
【小问1详解】
A、目前化石燃料仍然在能源结构中占主导地位,停止使用不现实,错误;
B、推广使用光伏发电,可以减少二氧化碳的排放,正确;
C、鼓励民众公交出行,可以减少化石燃料的使用,减少二氧化碳的排放,正确;
D、生活垃圾集中焚烧会产生大量污染物,造成空气污染,错误。
故选BC。
【小问2详解】
在高温下分解制得疏松多孔的CaO,同时产生CO与CO2,化学方程式为:CaC2O4CaO+CO↑+CO2↑;
【小问3详解】
①淀粉遇碘变蓝,故检验淀粉的常用试剂是碘酒或碘水;
②根据微观示意图可知,反应物中含C、H、O的个数分别是1、6、2,生成物中含C、H、O的个数分别是0、2、1,根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和数目不变,生成物中还应含1个C、4个H、1个O,故甲醇的化学式为:CH4O(或CH3OH);
③由图可知,反应a为甲醇和氧气在一定条件下反应生成甲醛和过氧化氢,且反应a中四种物质的化学计量数均为1,即CH4O+O2甲醛+H2O2,根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和数目不变,反应物中含C、H、O的个数分别是1、4、3,生成物中含C、H、O的个数分别是0、2、2,故生成物中还应含1个C、2个H、1个O,故甲醛的化学式为:CH2O,每个甲醇分子中含4个氢原子,每个甲醛分子中含2个氢原子,故分子中氢原子数目:甲醇>甲醛。
【小问4详解】
尿素中含有有的营养元素是氮元素,在农业上可用作氮肥;
设:理论上可以固定CO2质量为x。
x=8.8t
答:理论上可以固定CO2质量为8.8t。
18. 海洋是一个巨大的资源宝库,可以从海水中制得粗盐。二氧化氯(ClO2)是一种高效、光谱、安全的杀菌消毒剂,可应用于自来水和公共场所的杀菌消毒处理。化工生产中通常以粗盐水(只含可溶性杂质MgSO4、CaCl2)为原料,制取自来水的杀菌消海剂ClO2,部分流程如图所示:
(1)ClO2中氯元素的化合价为_______。
(2)步骤①中的操作为_______,步骤①中不能用Ba(NO3)2代替Ba(OH)2;原因是_______。
(3)步骤②得到的固体是______(填名称),溶液X中的溶质有______(填化学式)。
(4)写出步骤④发生的化学反应方程式______。
(5)上述流程中可以回收利用的物质有_______。
【答案】(1)+4 (2) ①. 过滤 ②. 引入新杂质硝酸根离子,形成硝酸钠,不能除去
(3) ①. 碳酸钙、碳酸钡 ②. NaCl、NaOH、Na2CO3
(4)NaCl+3H2O3H2↑+NaClO3
(5)氯化钠、氯气(或NaCl、Cl2)
【解析】
【分析】氢氧化钡和硫酸镁反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钡沉淀;碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,和过量的氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠。
【小问1详解】
ClO2中氧元素化合价为-2价,设氯元素化合价为x,根据化合物中正负化合价代数和为零;则:x +(-2)×2=0,x=+4;
【小问2详解】
步骤①为分离固、液的操作,为过滤;步骤①中不能用Ba(NO3)2代替Ba(OH)2,原因是引入新杂质硝酸根离子,形成硝酸钠,不能除去;
【小问3详解】
步骤②中加入过量碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠、和过量的氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,故得到的固体除了碳酸钙之外,还有碳酸钡;溶液X中的溶质有氯化钠(NaCl)、生成的氢氧化钠(NaOH)、过量的碳酸钠(Na2CO3);
【小问4详解】
由流程可知,步骤④发生反应为氯化钠溶液通电生成氢气和NaClO3,根据质量守恒定律定律反应前后元素的种类不变可知,有水作为反应物参与反应,方程式为NaCl+3H2O3H2↑+NaClO3;
【小问5详解】
上述流程中NaCl、Cl2既是一个反应的反应物,又是另一个反应的生成物,可循环使用。
19. 金属材料的应用推动了社会的发展,已成为高新技术的重要物质基础。
(1)常用的1元硬币为钢芯镀镍合金,具有耐腐蚀、______等优点。
(2)兴趣小组的同学利用某废镍材料(含有金属Ni及少量Fe、Cu)回收镍,设计流程如图所示(部分产物略去)。
请根据上述流程回答下列问题:
①过滤时,玻璃棒的作用是______。
②写出“酸浸”时发生反应的化学方程式_______(任写一个)。
③过氧化氢具有氧化性,“氧化”时发生反应的化学方程式为2FeSO4+H2SO4+H2O2=Fe2(SO4)3+2X,则X的化学式是______。
④Ni、Fe、Cu的金属活动性由强到弱的顺序为______。
⑤已知Fe3+和Ni2+开始沉淀和完全沉淀时的pH如表。“除铁过程中加入NaOH溶液的目的是通过调节溶液的pH使Fe3+完全沉淀而Ni2+不沉淀,则pH的范围是_____(填字母序号)。
开始沉淀时的pH 完全沉淀时的pH
Fe3+ 2.7 3.2
Ni2+ 7.2 8.7
A.2.7≤pH<3.2 B.3.2≤pH<7.2 C.7.2≤pH<8.7
【答案】(1)光泽好、耐磨、硬度大
(2) ①. 引流 ②. Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑或Ni+H2SO4=NiSO4+H2↑ ③. H2O ④. Fe、Ni、Cu ⑤. B
【解析】
【小问1详解】
硬币需要长时间流通使用,需要耐腐蚀、硬度大、耐磨等,且作为货币使用金属需要光泽好。常用的1元硬币为钢芯镀镍合金,具有耐腐蚀、光泽好、耐磨、硬度大等优点。
【小问2详解】
①过滤时,玻璃棒的作用是引流,防止液体溅出;
②在金属活动性顺序中,铁>氢>铜,则铁能与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,又由于滤液Ⅰ中含有镍离子,则说明镍能与硫酸反应生成硫酸镍和氢气,反应的化学方程式为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑、Ni+H2SO4=NiSO4+H2↑;
③根据化学方程式:2FeSO4+H2SO4+H2O2=Fe2(SO4)3+2X可知,等号左边有2个铁原子、3个硫原子、4个氢原子和14个氧原子,等号右边除2X外,有2个铁原子、3个硫原子和12个氧原子,反应前后,原子的种类和个数不变,则2X中含有4个氢原子和2个氧原子,则X的化学式为H2O;
④根据流程可知,滤液Ⅰ中含有镍离子,则说明镍能与硫酸反应生成硫酸镍和氢气,说明镍排在氢之前,加入向滤液Ⅱ加入铁粉能置换出镍,则说明铁排在镍之前,铁能置换出Ni,Ni、Fe、Cu的金属活动性由强到弱的顺序为Fe、Ni、Cu;
⑤由于Fe3+完全沉淀时pH为3.2,而Ni2+开始沉淀时的pH为7.2,则若想使Fe3+完全沉淀而Ni2+不沉淀,pH的范围为3.2≤pH<7.2。
故选B。
四、实验与探究(本题包括4小题,共32分)
20. 化学是以实验为基础的科学,实验是科学探究的重要手段。
(1)下列仪器中不能用于加热的仪器是_______(填字母)。
A. 烧杯 B. 量筒 C. 试管 D. 蒸发皿
(2)实验室利用A装置制取氧气的化学方程式为______。若用D装置收集氧气,气体应从______(选填“b”或“c”)端进入。
(3)实验室制取二氧化碳的方程式______;若用B装置作为气体发生装置其优点是______;实验室制得的二氧化碳中常含有少量的氯化氢气体与水蒸气,若要制取一瓶较为纯净、干燥的CO2,所选用装置的正确连接顺序为_____。
探究制氧机的原理:
查阅资料:过氧化氢和过碳酸钠都可以产生氧气。理论上生成150mL氧气,分别需要5%的过氧化氢溶液7.6mL,过碳酸钠1.4g。
(4)小组同学取上述两种药品分别加入0.2g二氧化锰进行对比实验,比较过氧化氢溶液和过碳酸钠制取氧气的效率,测得数据如图1(20min后几乎不产生氧气)请分析制氧剂选择过碳酸钠的依据是______。
(5)化学制氧机内缸如图2,为保证制氧的效果稳定,制氧机反应仓的加水量在夏季比冬季的高,原因是______。
【答案】(1)B (2) ①. 2KClO32KCl+3O2↑ ②. c
(3) ①. CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ ②. 能控制反应速率 ③. BFEC
(4)20分钟以内,过碳酸钠产生的氧气比过氧化氢产生的氧气多
(5)夏天温度高,反应速率快,需要多加水,可以减慢氧气产生的速度
【解析】
【小问1详解】
烧杯(需垫陶土网)、试管、蒸发皿能用于加热,量筒不能用于加热。
故选B;
【小问2详解】
A装置是固体加热型的发生装置,由于试管口没有棉花,制氧气所用药品是氯酸钾和二氧化锰,氯酸钾在二氧化锰催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气,反应的化学方程式为:2KClO32KCl+3O2↑;氧气的密度略大于空气,若用D装置收集氧气,气体应从c端进入;
【小问3详解】
实验室制取二氧化碳,常用大理石或石灰石与盐酸反应,大理石或石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式是CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
B装置中分液漏斗能控制液体的滴加速率,从而能控制反应的速率,若用B装置作为气体发生装置其优点是能控制反应速率;
实验室制取二氧化碳的反应的反应物是固体和液体,不需加热,属于固、液混合不加热型,发生装置可用B;实验室制得的二氧化碳中常含有少量的氯化氢气体与水蒸气,氯化氢与水形成盐酸,碳酸氢钠能与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,碳酸氢钠溶液能除去二氧化碳中的氯化氢气体,浓硫酸具有吸水性且不与二氧化碳反应,能干燥二氧化碳, 除去气体中杂质时先除杂再干燥,二氧化碳密度大于空气,可用向上排空气法收集,若要制取一瓶较为纯净、干燥的CO2,所选用装置的正确连接顺序为BFEC;
【小问4详解】
根据图1中测得数据(20min后几乎不产生氧气),制氧剂选择过碳酸钠的依据是:20分钟以内,过碳酸钠产生的氧气比过氧化氢产生的氧气多;
【小问5详解】
化学制氧机内缸如图2,为保证制氧的效果稳定,制氧机反应仓的加水量在夏季比冬季的高,原因是夏天温度高,反应速率快,需要多加水,可以减慢氧气产生的速度。
21. 兴趣小组的同学为探究在空气中久置的某氢氧化钠样品是否变质,设计了如下图所示的A、B、C、D四组探究实验。
【查阅资料】氯化钙、氯化钡溶液都呈中性。
【实验探究】取适量该氢氧化钠样品,加足量的水溶解,将得到的溶液分别加入到四支试管中,再向四支试管中分别加入稀盐酸(足量)、酚酞溶液、氢氧化钙溶液、氯化钙溶液,如图所示。
【分析与结论】
(1)上述四组实验中不能达到实验目的的是________(填字母)。
(2)实验A中,观察到________的现象,说明该氢氧化钠样品已经变质。
(3)实验D中,证明该氢氧化钠样品已经变质的反应的化学方程式是________。
【继续探究】实验结束后,同学们将四支试管中反应后的混合物全部倒入一个洁净的大烧杯中(如上图),充分搅拌、静置,观察到烧杯内上层清液呈红色,下层有白色沉淀。
【提出问题】上层清液呈红色,说明溶液呈碱性。上层清液中呈碱性的物质是什么?
【猜想与假设】
(4)上层清液中呈碱性的物质可能是________、________和氢氧化钙三种物质中的一种或两种。
【设计实验】取少量烧杯中的上层清液于试管中,加入过量的氯化钡溶液,观察现象。
现象与结论】
(5)请完善下面的表格。
预测现象 实验结论
①若有白色沉淀生成,溶液呈红色 上层清液中呈碱性的物质是________
②若无沉淀生成,溶液呈红色 上层清液中呈碱性的物质是氢氧化钙
【实验反思】
(6)同学们认为上述预测现象②所得结论不严密,原因是________。
【答案】(1)B (2)溶液中有气泡冒出
(3)
(4) ①. 碳酸钠 ②. 氢氧化钠
(5)碳酸钠和氢氧化钠
(6)氢氧化钠溶液也呈碱性,也能使酚酞变红(合理即可)
【解析】
【小问1详解】
氢氧化钠样品在空气中变质,是空气中的二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,碳酸钠和氢氧化钠溶液都显碱性,都能使酚酞溶液变红,不能根据溶液变红判断氢氧化钠已经变质,所以,实验B不能达到实验目的;故填:B;
【小问2详解】
实验A中,向试管中加入盐酸,盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,若观察到溶液中有气泡冒出,则说明该氢氧化钠样品已经变质;故填:溶液中有气泡冒出;
【小问3详解】
实验D中,向试管中加入CaCl2溶液,氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠,若观察到溶液中有白色沉淀产生,则证明该氢氧化钠样品已经变质,反应的化学方程式为:;
【小问4详解】
根据题干信息可知,上层清液呈红色,说明溶液呈碱性,本题中,溶于水能够显碱性的物质有:碳酸钠、氢氧化钙和氢氧化钠,所以,上层清液中呈碱性的物质可能是碳酸钠、氢氧化钙和氢氧化钠三种物质中的一种或两种;
【小问5详解】
①向上层清液中加入过量的氯化钡溶液,若有白色沉淀生成,则氯化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡白色沉淀和氯化钠,证明上层清液中有碳酸钠;且生成溶液呈红色,则溶液呈碱性,反应生成的氯化钠和过量的氯化钡均显中性,碳酸钠与氢氧化钙会生成碳酸钙沉淀,无法共存,则溶液中还含有氢氧化钠,即上层清液中呈碱性的物质是碳酸钠和氢氧化钠;
【小问6详解】
预测现象②中,若无沉淀生成则上层清液中不含碳酸钠,溶液呈红色则溶液呈碱性,除了氢氧化钙溶液显碱性,氢氧化钠溶液也显碱性,可能含有氢氧化钠和氢氧化钙中的一种或两种。
22. 氢氧化钠溶液和稀盐酸混合没有明显现象,它们是否发生了反应呢 某化学兴趣小组的同学设计如图甲所示实验进行探究。他们在盛有一定量X溶液的烧杯中放置pH传感器和温度传感器,然后开启电磁搅拌器,从滴定管中逐滴加入Y溶液;计算机显示两种传感器所得的数据曲线如图乙和图丙。
【实验分析】
(1)写出稀盐酸和氢氧化钠溶液反应的化学方程式_______。
(2)由图乙可知,图甲滴定管中的Y溶液是_______(选填“NaOH溶液”或“稀盐酸”)。
(3)关于图乙、图丙的说法正确的是______(填字母)。
A. 图乙中c点表示的溶液中Na+和Cl-微粒数目相同
B. 取图丙中d点的溶液,加入碳酸钠溶液,会产生气泡
C. 取图乙a点的溶液,进行蒸发结晶,再将所得固体溶于水,测得溶液的pH=7,可以得出稀盐酸和NaOH溶液发生了反应
(4)图丁是图甲中NaOH溶液和稀盐酸反应的微观示意图(水分子略去),则反应前的“b”表示的微粒是_______(填微粒符号)。
【拓展迁移】
(5)将40g、10%的NaOH溶液与40g、10%的稀盐酸混合,充分反应后,滴入紫色石蕊溶液显_______色。
【答案】(1)NaOH+HCl=NaCl+H2O
(2)NaOH溶液 (3)BC
(4)OH- (5)红
【解析】
【小问1详解】
稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,化学方程式为:;
【小问2详解】
由图乙可知,初始溶液的pH<7,显酸性,随着另一溶液的加入,溶液的pH由小于7到等于7到大于7,可知图甲烧杯中溶液是稀盐酸,图甲滴定管中的Y溶液是NaOH溶液;
【小问3详解】
A、图乙中b点溶液的pH=7,表示盐酸与氢氧化钠恰好完全反应,b点表示的溶液中Na+和Cl-微粒数目相同,c点时氢氧化钠过量,所以图乙中c点表示的溶液中Na+数目大于Cl-数目,故A不正确;
B、由图丙可知,随着反应的进行,温度逐渐升高,说明该反应为放热反应,取图丙中d点的溶液,此时盐酸还没有反应完,所以加入碳酸钠溶液,盐酸与碳酸钠反应生成二氧化碳气体,所以会产生气泡,故B正确;
C、由于氢氧化钠溶液显碱性,pH>7,若没有反应则取图乙a点的溶液,进行蒸发结晶,再将所得固体溶于水,测得溶液的pH>7;而取图乙a点的溶液,进行蒸发结晶,再将所得固体溶于水,测得溶液的pH=7,说明稀盐酸和NaOH溶液发生了反应,故C正确;
故选:BC;
【小问4详解】
由上可知,图甲是将氢氧化钠溶液加入到稀盐酸中,氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,该反应的微观实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子,反应前后氯离子和钠离子不变,氢氧化钠溶液中存在钠离子和氢氧根离子,盐酸中存在氢离子和氯离子,由图丁可知,反应前后a、c不变,则a表示钠离子,c表示氯离子,则则反应前的“b”表示的微粒是氢氧根离子(OH-);
【小问5详解】
氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,化学方程式为:,参加反应的氯化氢和氢氧化钠的质量比为36.5:40,40g、10%的NaOH溶液中氢氧化钠的质量为40g×10%=4g,40g、10%的稀盐酸中氯化氢的质量为40g×10%=4g;将40g、10%的NaOH溶液与40g、10%的稀盐酸混合,盐酸有剩余,酸使紫色石蕊溶液变红,所以将40g、10%的NaOH溶液与40g、10%的稀盐酸混合,充分反应后,滴入紫色石蕊溶液显红色。
23. 课堂上老师做了一个实验:往半瓶矿泉水中加入一片维C泡腾片,立即产生大量气泡,片刻成为一瓶可口的饮料。同学们对此产生了极大的兴趣,在老师的指导下进行了如下的探究。
【提出问题】该气体的成分是什么
【查阅资料】维C泡腾片是一种保健药品,其主要成分有维生素(C6H8O6)、碳酸氢钠(NaHCO3)和柠檬酸(C6H8O7),柠檬酸是一种酸。
【提出猜想】
(1)甲同学根据质量守恒定律认为该气体可能是CO2、CO、H2、O2中的一种或几种,而乙同学还从保健药品安全角度考虑,由于CO、H2属于易燃易爆气体,且______有毒,所以该气体只可能是CO2、O2中的一种或两种。
【进行实验】丙同学将产生的气体通入澄清石灰水中,观察到澄清石灰水变浑浊。丁同学用带火星的木条检验该矿泉水瓶内的气体,没有观察到带火星的木条复燃。
【得出结论】
(2)根据丙同学和丁同学的实验,老师组织学生讨论后认为:由丙同学的实验可知,该气体中肯定含有CO2,请写出作出此判断的化学方程式_______;由丁同学的实验不能确定该气体中是否含有O2,理由_______。根据有关资料和实验证明,该气体中只含CO2。
【拓展延伸】为了测定某维C泡腾片中碳酸氢钠的含量,老师引导学生设计了如下实验装置(仪器固定装置及止水夹等均已略去)并进行实验。有关实验数据为:维C泡腾片2片(每片维C泡腾片的质量为5.00g),盛有碱石灰(主要成分为氢氧化钠和氧化钙的固体混合物)的干燥管a质量增加了0.88g。
(3)碳酸氢钠可与酸反应生成二氧化碳。碳酸氢钠与稀盐酸反应的化学方程式为_______。
(4)该实验中维C泡腾片反应完毕后通入空气的目的是______;装置中干燥管b的作用是______。
(5)根据实验数据,可计算出该维C泡腾片中碳酸氢钠的质量分数为_______。
(6)如果撤去装置中盛有浓硫酸的洗气瓶,则测定结果_______(填“偏高“偏低”或“无影响”)。
【答案】(1)一氧化碳##CO
(2) ①. CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O ②. 二氧化碳不能燃烧且不支持燃烧,对检验氧气有干扰
(3)NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
(4) ①. 排出内部残留的二氧化碳(合理即可) ②. 防止空气中二氧化碳和水蒸气进入a中,影响测定结果
(5)16.8% (6)偏高
【解析】
【小问1详解】
由于CO、H2属于易燃易爆气体,且一氧化碳有毒,所以该气体只可能是CO2、O2中的一种或两种;
【小问2详解】
丙同学将产生的气体通入澄清石灰水中,观察到澄清石灰水变浑浊,则说明该气体中含有二氧化碳,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为:;
丁同学用带火星的木条检验该矿泉水瓶内的气体,没有观察到带火星的木条复燃,由于二氧化碳不可燃也不助燃,则不能使带火星的木条复燃,即会干扰氧气的鉴别,所以丁同学的实验不能确定该气体中是否含有O2;
【小问3详解】
碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:;
【小问4详解】
该实验中维C泡腾片反应完毕后通入空气,目的是排出内部残留的二氧化碳,使二氧化碳全部被吸收;
空气中含有二氧化碳和水,则装置中干燥管b的作用是防止空气中二氧化碳和水蒸气进入a中,影响测定结果;
【小问5详解】
干燥管a质量增加了0.88g,则说明生成二氧化碳的质量为0.88g
设碳酸氢钠的质量为x,则有
,解得x=1.68g;
则该维C泡腾片中碳酸氢钠的质量分数为:;
【小问6详解】
浓硫酸具有吸水性,能干燥二氧化碳,若没有浓硫酸,则c中碱石灰的质量增加较大,则会使测定结果偏高。
五、计算题(本题包括1小题,共7分)
24. 农业的发展离不开化肥,某同学用某品牌的硝酸铵钙化肥(含有硝酸钙和硝酸铵)进行如下实验:取9.0克化肥样品溶解于41.0mL蒸馏水中,然后分5次加入一定量的Na2CO3溶液,充分反应后过滤(化肥中其他成分易溶于水,并不会与碳酸钠反应),得到沉淀的质量如表。
第一次 第二次 第三次 第四次 第五次
碳酸钠溶液质量(g) 20.0 20.0 20.0 20.0 20.0
沉淀的总质量(g) 1.0 2.0 3.0 40 4.0
(1)第五次加入碳酸钠溶液时,沉淀没有增加的原因:_______。
(2)请你设计实验方案除去硝酸钙中含有少量的硝酸铵:______。
(3)计算化肥样品中硝酸钙的质量分数。(写出计算过程,结果保留0.1%)
【答案】(1)硝酸钙反应完全
(2)硝酸钙和硝酸铵的混合物中加入适量氢氧化钙充分研磨
(3)解:设化肥样品中硝酸钙的质量为x。
=
x=6.56g
化肥样品中硝酸钙的质量分数=×100%≈72.9%,
答:化肥样品中硝酸钙的质量分数72.9%。
【解析】
【小问1详解】
碳酸钠和硝酸钙反应生成碳酸钙沉淀和硝酸钠,第五次加入碳酸钠溶液时,沉淀没有增加的原因是硝酸钙反应完全;
【小问2详解】
硝酸铵属于铵态氮肥,与碱性物质混合研磨,会释放出有刺激性气味的氨气,可在硝酸钙和硝酸铵的混合物中加入适量氢氧化钙充分研磨,硝酸钙与氢氧化钙不反应,硝酸铵与氢氧化钙反应生成硝酸钙、水和氨气,即可除去硝酸钙中含有少量的硝酸铵;
【小问3详解】
见答案。2024年初四化学一模试题
注意事项:
1.本试卷共10页,共100分;考试时间90分钟。
2.所有答案必须写在答题卡上,写在试卷中的答案无效。
3.考试结束后,只交答题卡。
4.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Mg-24 Ag-108 Fe-56 Zn-65 Cu-64 Ca-40 N-14
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. 《天工开物》被誉为“中国17世纪的工艺百科全书”,其中记载的下列工艺不涉及化学变化的是
A. 粮食酿酒 B. 烧制陶瓷
C. 海水晒盐 D. 冶炼金属
2. 化学与环境保护、人体健康息息相关。下列叙述错误的是
A. 天然气是比较清洁的化石燃料 B. 研发高效低毒农药有助于保障粮食安全
C. 生活污水集中处理达标后排放 D. 蒸煮能完全清除霉变食物中的有害物质
3. 下列实验操作正确的是
A. 称量NaOH固体 B. 稀释浓硫酸
C. 倾倒一定体积的水 D. 溶解固体
4. 空气和水是我们人类最重要的两种物质。下列关于空气和水的说法中错误的是
A. 空气中的氮气体积分数最大,可作为生产氮肥的原料
B. 空气中的稀有气体占比很小,但化学性质较活泼,用途广泛
C. 自来水厂常用的净水方法有沉淀、过滤、吸附等
D. 水属于氧化物,是由氢元素和氧元素组成的
5. 铯是一种金黄色,熔点低的活泼金属,是制造真空机器、光电管的重要材料。铯元素在元素周期表中的信息和铯的原子结构示意图如图所示。下列说法错误的是
A. 铯元素的相对原子质量是132.9 B. 铯原子核内的中子数为55
C. 铯元素位于元素周期表中第6周期 D. 铯原子在化学变化中容易失去电子
6. 随着人类文明的进步,取火方式也经历了漫长的演变。下列说法不正确的是
A. 钻木取火——“钻”取火提供了热量
B. 火折子——吹气可燃因为吹气过程为燃烧提供了助燃物
C. 火柴划——划动摩擦的过程要放热,提高了火柴的着火点
D. 打火机——转动出气阀调节燃料的量,可以调节火苗大小
7. 下列选项中,有利于培养化学学科核心素养的是
A. 变化与守恒:某物质R燃烧后生成CO2和H2O,则R中一定含C、H、O元素
B. 模型与推理:碱中含有OH-,所以Cu2(OH)2CO3是碱
C. 宏观与微观:品红在水中扩散,说明品红分子在不停地运动
D. 探究与创新:红砖粉是否能催化过氧化氢分解,只需实验证明红砖粉能否改变反应速率
8. 扫描二维码可以租用“共享单车”,二维码的制作材料一般是用PVC[化学式:(C2H3Cl)n]不干胶贴纸。下列对PVC的描述错误的是
A. PVC由碳、氢、氯三种元素组成
B. 每个PVC分子中含有6个原子
C. PVC中碳元素与氢元素的质量比为8:1
D. PVC中氯元素的质量分数最大
9. 我国科学家利用“碳捕集”技术,将二氧化碳进行捕捉,与氢气结合生成具有可燃性的甲醇,实现循环利用。如图是该反应的示意图。下列说法不正确的是
A. 该反应前后原子数目不变
B. 该反应前后分子种类发生了变化
C. 参加反应的甲和乙分子个数比是2:3
D. 参加反应的甲和生成的丙的质量比为11:8
10. 下列归纳和总结完全正确的一组是
A.化学与健康 B.化学与生活
①合理使用食品添加剂,可以改善食品的品质、外观和营养价值 ②氟、铁、钙——人体所需微量元素 ①用硝酸铵固体和水制作冷敷袋 ②聚乙烯能做食品包装袋
C.化学与资源、材料 D.化学与发现
①废旧金属的回收利用,可以节约金属资源,减少对环境的污染 ②微晶玻璃属于复合材料 ①拉瓦锡发现空气的组成和把天平引入实验,进行定量研究 ②道尔顿和门捷列夫研究得出原子论和分子学说
A. A B. B C. C D. D
二、选择题(本题包括5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,若正确选项有两个只选一个且正确给1分,错选不给分)。
11. 将ag镁粉和银粉的混合物加到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中,充分反应后过滤,得到无色滤液和部分滤渣。下列有关说法中,合理的是
A. 滤液中一定不含Cu2+和Ag+
B. 滤渣的质量可能大于ag,也可能等于ag
C. 若滤渣中含有Ag、Cu、Zn金属单质,则滤液中的金属阳离子只有Mg2+
D. 若滤液中的金属阳离子只有Mg2+,则滤渣中一定含有Ag、Cu、Zn金属单质
12. 下列实验设计不能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验设计
A 分离粗盐中混有的泥沙 溶解、过滤、蒸发
B 除去MgCl2溶液中的少量MgSO4 加适量的BaCl2溶液,过滤
C 检验碳酸钠溶液中是否含有氯化钠 加过量的稀盐酸后,再滴加硝酸银溶液
D 比较Zn、Cu、Ag的金属活动性 将Zn和Ag分别放入CuSO4溶液中
A. A B. B C. C D. D
13. 图中甲是硝酸钾和氯化铵的溶解度曲线,乙是对硝酸钾进行的溶解实验,下列分析错误的是
A. t2℃时硝酸钾的溶解度大于氯化铵的溶解度
B. 烧杯I、II、III中,只有II中的溶液是饱和溶液
C. 烧杯II中溶液的质量是160g
D. 烧杯III中溶液的溶质质量分数可能比烧杯I中溶液的溶质质量分数大
14. 下列有关实验方案的设计,合理的是
A. 对比左盘烧杯内两种药品混合前后托盘天平是否平衡,验证质量守恒定律
B. 通过检验试管a、b产生的气体是氢气和氧气,验证水是氢、氧元素组成的
C. 对比两支试管产生气泡的快慢,验证反应的剧烈程度与反应物浓度有关
D. 对比两支试管中的铁是否生锈,验证铁生锈是水和氧气共同作用的结果
15. 下列图像能正确反应其对应变化关系的是
A. 向饱和的氢氧化钙溶液中加入少量的氧化钙
B. 向等质量的镁粉和铁粉中分别逐滴加入等浓度的稀硫酸至过量
C. 向硫酸和硫酸铜的混合溶液中滴加过量氢氧化钡溶液
D. 加热一定量氯酸钾和二氧化锰的混合物
三、理解与应用(本题包括4个小题,共31分)
16. 随着社会进步,饮食、环境、材料等成为人们关注的热点话题。
【舌尖上的化学】
校园餐厅是同学们的“能量补充站”,表中是学校给学生提供午餐的营养成分表:
营养素 蛋白质 油脂 糖类 钠 钙
每份含量 29.6g 23.5g 104.7g 814mg 130mg
(1)午餐的营养成分表中,未涉及的营养素有_______种。
(2)合理膳食可增强体质。下列说法不正确的是_______。
A. 鱼片含有丰富蛋白质
B. 淀粉可分解为氨基酸
C. 适度补充油脂,有益身体健康
【环境中的化学】
(3)将生活垃圾按图示分四类科学处置。废旧干电池因含重金属元素会导致固体废弃物和重金属离子对环境的污染,因此废旧于电池不能随意丢弃,应将其放入_______垃圾箱(填字母)。
A. B. C. D.
【材料中的化学】
(4)户外净水器过滤装置中的碳纤维滤芯与活性炭的作用相同,但净水效果更好,其作用是_______。
(5)航母舰载机的玻璃钢雷达罩属于_____(填“合成材料”“金属材料”或“复合材料”)。
【生活中的化学】
(6)露营烹饪食物常采用便携的卡式炉作为热源,炉中的小型燃料瓶中加压储存有液态丁烷(C4H10),打开开关时,液态丁烷汽化喷出,其微观解释是_______。
17. 我国力争在2060年前实现“碳中和”,体现了中国对解决气候问题大国担当。
(1)结合生活实际,可实现“碳中和”的措施是______(填字母)。
A. 停止使用化石燃料 B. 推广使用光伏发电
C. 鼓励民众公交出行 D. 生活垃圾集中焚烧
(2)利用氧化钙吸收CO2:CaC2O4在高温下分解制得疏松多孔的CaO,同时产生CO和CO2,写出反应的方程式_______。
(3)中国科学家已实现由CO2到淀粉的全人工合成,主要过程如图:
①检验淀粉常用的试剂是_______(填名称)。
②阶段Ⅰ反应的微观过程如图1所示。,写出甲醇的化学式______。
③阶段I的物质转化如图2所示。反应a中四种物质的化学计量数均为1。推测分子中氢原子数目:甲醇______(选填“>”、“<”或“=”)甲醛。
(4)一定条件下人工固碳。用CO2和NH3来合成尿素[CO(NH2)2],同时生成水。尿素在农业上可用作_______,若生产12t尿素,理论上可以固定CO2_____t。
18. 海洋是一个巨大的资源宝库,可以从海水中制得粗盐。二氧化氯(ClO2)是一种高效、光谱、安全的杀菌消毒剂,可应用于自来水和公共场所的杀菌消毒处理。化工生产中通常以粗盐水(只含可溶性杂质MgSO4、CaCl2)为原料,制取自来水的杀菌消海剂ClO2,部分流程如图所示:
(1)ClO2中氯元素的化合价为_______。
(2)步骤①中的操作为_______,步骤①中不能用Ba(NO3)2代替Ba(OH)2;原因是_______。
(3)步骤②得到的固体是______(填名称),溶液X中的溶质有______(填化学式)。
(4)写出步骤④发生的化学反应方程式______。
(5)上述流程中可以回收利用的物质有_______。
19. 金属材料的应用推动了社会的发展,已成为高新技术的重要物质基础。
(1)常用的1元硬币为钢芯镀镍合金,具有耐腐蚀、______等优点。
(2)兴趣小组的同学利用某废镍材料(含有金属Ni及少量Fe、Cu)回收镍,设计流程如图所示(部分产物略去)。
请根据上述流程回答下列问题:
①过滤时,玻璃棒的作用是______。
②写出“酸浸”时发生反应的化学方程式_______(任写一个)。
③过氧化氢具有氧化性,“氧化”时发生反应化学方程式为2FeSO4+H2SO4+H2O2=Fe2(SO4)3+2X,则X的化学式是______。
④Ni、Fe、Cu的金属活动性由强到弱的顺序为______。
⑤已知Fe3+和Ni2+开始沉淀和完全沉淀时的pH如表。“除铁过程中加入NaOH溶液的目的是通过调节溶液的pH使Fe3+完全沉淀而Ni2+不沉淀,则pH的范围是_____(填字母序号)。
开始沉淀时的pH 完全沉淀时的pH
Fe3+ 2.7 3.2
Ni2+ 7.2 8.7
A.2.7≤pH<3.2 B.3.2≤pH<7.2 C.7.2≤pH<8.7
四、实验与探究(本题包括4小题,共32分)
20. 化学是以实验为基础的科学,实验是科学探究的重要手段。
(1)下列仪器中不能用于加热的仪器是_______(填字母)。
A. 烧杯 B. 量筒 C. 试管 D. 蒸发皿
(2)实验室利用A装置制取氧气的化学方程式为______。若用D装置收集氧气,气体应从______(选填“b”或“c”)端进入。
(3)实验室制取二氧化碳的方程式______;若用B装置作为气体发生装置其优点是______;实验室制得的二氧化碳中常含有少量的氯化氢气体与水蒸气,若要制取一瓶较为纯净、干燥的CO2,所选用装置的正确连接顺序为_____。
探究制氧机的原理:
查阅资料:过氧化氢和过碳酸钠都可以产生氧气。理论上生成150mL氧气,分别需要5%的过氧化氢溶液7.6mL,过碳酸钠1.4g。
(4)小组同学取上述两种药品分别加入0.2g二氧化锰进行对比实验,比较过氧化氢溶液和过碳酸钠制取氧气的效率,测得数据如图1(20min后几乎不产生氧气)请分析制氧剂选择过碳酸钠的依据是______。
(5)化学制氧机内缸如图2,为保证制氧的效果稳定,制氧机反应仓的加水量在夏季比冬季的高,原因是______。
21. 兴趣小组的同学为探究在空气中久置的某氢氧化钠样品是否变质,设计了如下图所示的A、B、C、D四组探究实验。
【查阅资料】氯化钙、氯化钡溶液都呈中性。
【实验探究】取适量该氢氧化钠样品,加足量的水溶解,将得到的溶液分别加入到四支试管中,再向四支试管中分别加入稀盐酸(足量)、酚酞溶液、氢氧化钙溶液、氯化钙溶液,如图所示。
【分析与结论】
(1)上述四组实验中不能达到实验目的的是________(填字母)。
(2)实验A中,观察到________的现象,说明该氢氧化钠样品已经变质。
(3)实验D中,证明该氢氧化钠样品已经变质的反应的化学方程式是________。
【继续探究】实验结束后,同学们将四支试管中反应后的混合物全部倒入一个洁净的大烧杯中(如上图),充分搅拌、静置,观察到烧杯内上层清液呈红色,下层有白色沉淀。
【提出问题】上层清液呈红色,说明溶液呈碱性。上层清液中呈碱性的物质是什么?
【猜想与假设】
(4)上层清液中呈碱性的物质可能是________、________和氢氧化钙三种物质中的一种或两种。
【设计实验】取少量烧杯中的上层清液于试管中,加入过量的氯化钡溶液,观察现象。
【现象与结论】
(5)请完善下面的表格。
预测现象 实验结论
①若有白色沉淀生成,溶液呈红色 上层清液中呈碱性的物质是________
②若无沉淀生成,溶液呈红色 上层清液中呈碱性的物质是氢氧化钙
【实验反思】
(6)同学们认为上述预测现象②所得结论不严密,原因是________。
22. 氢氧化钠溶液和稀盐酸混合没有明显现象,它们是否发生了反应呢 某化学兴趣小组的同学设计如图甲所示实验进行探究。他们在盛有一定量X溶液的烧杯中放置pH传感器和温度传感器,然后开启电磁搅拌器,从滴定管中逐滴加入Y溶液;计算机显示两种传感器所得的数据曲线如图乙和图丙。
【实验分析】
(1)写出稀盐酸和氢氧化钠溶液反应的化学方程式_______。
(2)由图乙可知,图甲滴定管中的Y溶液是_______(选填“NaOH溶液”或“稀盐酸”)。
(3)关于图乙、图丙的说法正确的是______(填字母)。
A. 图乙中c点表示的溶液中Na+和Cl-微粒数目相同
B. 取图丙中d点的溶液,加入碳酸钠溶液,会产生气泡
C. 取图乙a点的溶液,进行蒸发结晶,再将所得固体溶于水,测得溶液的pH=7,可以得出稀盐酸和NaOH溶液发生了反应
(4)图丁是图甲中NaOH溶液和稀盐酸反应的微观示意图(水分子略去),则反应前的“b”表示的微粒是_______(填微粒符号)。
【拓展迁移】
(5)将40g、10%的NaOH溶液与40g、10%的稀盐酸混合,充分反应后,滴入紫色石蕊溶液显_______色。
23. 课堂上老师做了一个实验:往半瓶矿泉水中加入一片维C泡腾片,立即产生大量气泡,片刻成为一瓶可口的饮料。同学们对此产生了极大的兴趣,在老师的指导下进行了如下的探究。
【提出问题】该气体的成分是什么
【查阅资料】维C泡腾片是一种保健药品,其主要成分有维生素(C6H8O6)、碳酸氢钠(NaHCO3)和柠檬酸(C6H8O7),柠檬酸是一种酸。
【提出猜想】
(1)甲同学根据质量守恒定律认为该气体可能是CO2、CO、H2、O2中的一种或几种,而乙同学还从保健药品安全角度考虑,由于CO、H2属于易燃易爆气体,且______有毒,所以该气体只可能是CO2、O2中的一种或两种。
【进行实验】丙同学将产生的气体通入澄清石灰水中,观察到澄清石灰水变浑浊。丁同学用带火星的木条检验该矿泉水瓶内的气体,没有观察到带火星的木条复燃。
【得出结论】
(2)根据丙同学和丁同学的实验,老师组织学生讨论后认为:由丙同学的实验可知,该气体中肯定含有CO2,请写出作出此判断的化学方程式_______;由丁同学的实验不能确定该气体中是否含有O2,理由_______。根据有关资料和实验证明,该气体中只含CO2。
【拓展延伸】为了测定某维C泡腾片中碳酸氢钠的含量,老师引导学生设计了如下实验装置(仪器固定装置及止水夹等均已略去)并进行实验。有关实验数据为:维C泡腾片2片(每片维C泡腾片的质量为5.00g),盛有碱石灰(主要成分为氢氧化钠和氧化钙的固体混合物)的干燥管a质量增加了0.88g。
(3)碳酸氢钠可与酸反应生成二氧化碳。碳酸氢钠与稀盐酸反应的化学方程式为_______。
(4)该实验中维C泡腾片反应完毕后通入空气的目的是______;装置中干燥管b的作用是______。
(5)根据实验数据,可计算出该维C泡腾片中碳酸氢钠的质量分数为_______。
(6)如果撤去装置中盛有浓硫酸的洗气瓶,则测定结果_______(填“偏高“偏低”或“无影响”)。
五、计算题(本题包括1小题,共7分)
24. 农业的发展离不开化肥,某同学用某品牌的硝酸铵钙化肥(含有硝酸钙和硝酸铵)进行如下实验:取9.0克化肥样品溶解于41.0mL蒸馏水中,然后分5次加入一定量的Na2CO3溶液,充分反应后过滤(化肥中其他成分易溶于水,并不会与碳酸钠反应),得到沉淀的质量如表。
第一次 第二次 第三次 第四次 第五次
碳酸钠溶液质量(g) 20.0 20.0 20.0 20.0 20.0
沉淀的总质量(g) 1.0 2.0 3.0 4.0 4.0
(1)第五次加入碳酸钠溶液时,沉淀没有增加的原因:_______。
(2)请你设计实验方案除去硝酸钙中含有少量的硝酸铵:______。
(3)计算化肥样品中硝酸钙的质量分数。(写出计算过程,结果保留0.1%)