2023~2024学年初三年级模拟试卷
化学
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题,选择题第1页至第3页,非选择题第4页至第8页;共26题,满分100分;考试用时100分钟。
2.答题前,考生务必将自己的学校、班级、姓名用0.5毫米黑色墨水签字笔填写在答题卡相对应的位置上。
3.答选择题必须用2B铅笔把答题卡相对应题目的答案标号涂黑,如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案:答非选择题必须用0.5毫米黑色墨水签字笔写在答题卡指定的位置上,不在答题区域内的答案一律无效,不得用其他笔答题。
4.考生答题必须答在答题卡上,答在试卷和草稿纸上无效。
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 C-12 O-16 Na-23 S-32 Fe-56
选择题(共40分)
单项选择题(包括20题,每题2分,共40分。每题只有一个选项符合题意)
1. 垃圾分类利国利民,旧杂志属于
A. 厨余垃圾 B. 可回收物 C. 有害垃圾 D. 其他垃圾
【答案】B
【解析】
【详解】旧杂志可回收再利用,属于可回收物,故选B。
2. 空气是人类赖以生存的重要资源,下列物质中不属于空气污染物的是
A. 二氧化硫 B. 臭氧 C. 二氧化碳 D. PM2.5颗粒物
【答案】C
【解析】
【分析】空气污染物包括有害气体和粉尘,有害气体包括一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫和臭氧,二氧化碳会造成温室效应,但不属于空气污染物。
【详解】根据分析,二氧化碳不属于空气污染物;
故选C。
3. 人体需要不断补充“燃料”,从而为生命活动提供能量.日常生活中,人们需要摄入下列物质,这些物质中充当生命活动的“燃料”的是( )
A. 淀粉 B. 水 C. 维生素 D. 矿物质
【答案】A
【解析】
【详解】A、人体需要的营养素中,糖类、油脂、蛋白质都能够为人体提供能量,其中糖类是人体能量的主要供应者,淀粉属于糖类,故A正确;
B、水不能为人体提供能量,故B错误;
C、维生素不能为人体提供能量,故C错误;
D、矿物质不能为人体提供能量,故D错误。
故选A。
4. 下列物质属于纯净物的是
A. 空气 B. 生铁 C. 液氧 D. 碘酒
【答案】C
【解析】
【详解】A、空气中含有氮气、氧气等多种物质,属于混合物,故A错误;
B、生铁是铁碳合金,含有铁和碳,属于混合物,故B错误;
C、液态氧中只含有一种物质,属于纯净物,故C正确;
D、碘酒含碘和酒精两种物质,属于混合物,故D错误。
故选C。
5. 熟悉各种化学仪器有助于我们进行化学实验,下列化学仪器名称正确的是
A. 量桶 B. 坩锅钳
C. 摄子 D. 研钵
【答案】D
【解析】
【详解】A、“桶”错误,应为:量筒,故A错误;
B、“锅”错误,应为:坩埚钳,故B错误;
C、“摄”错误,应为:镊子,故C错误;
D、研钵名称正确,故D正确。
故选D。
阅读下列材料,回答下列小题:
氯碱工业是最基本的化学工业之一,是指工业上用电解饱和食盐水的方法来制取NaOH、Cl2和H2,并以它们为原料生产一系列化工产品。涉及的化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。氯元素在元素周期表中的信息如图所示。
6. 下列化学用语表示错误的是
A. 2个氯离子:2Cl- B. 氯化钠中的阳离子:Na+
C. 保持氯气化学性质的最小粒子:Cl2 D. 氯原子的结构示意图:
7. 下列关于氯的说法正确的是
A. 氯元素的相对原子质量是35.45g B. 氯在元素周期表中位于第三周期
C. 氯是稀有气体元素 D. 1个氯原子中含有17个中子
【答案】6. D 7. B
【解析】
【6题详解】
A、离子的表示方法:在该离子元素符号的右上角标上该离子所带的正负电荷数,数字在前,正负号在后,带一个电荷时,1通常省略,多个离子,就是在元素符号前面加上相应的数字;故2个氯离子表示为:2Cl-,不符合题意;
B、氯化钠由钠离子和氯离子构成,钠离子是阳离子(带正电),根据A项的分析,钠离子表示为:Na+,不符合题意;
C、氯气由氯分子构成,保持氯气化学性质的最小粒子是氯分子,分子用化学式表示,表示为:Cl2,不符合题意;
D、在元素周期表中,元素名称左上角的数字表示原子序数,氯是17号元素,在原子中,质子数=原子序数=核外电子数,故氯原子的结构示意图为: ,符合题意;
故选D;
【7题详解】
A、在元素周期表信息图中,元素名称下方的数字表示相对原子质量,相对原子质量是一个比值,单位为“1”,常省略不写,故氯元素的相对原子质量是35.45,不符合题意;
B、氯原子的结构示意图是:,氯原子核外有3个电子层,氯在元素周期表中位于第三周期,符合题意;
C、由“气”字旁可知,氯属于非金属元素;根据B项分析,氯原子的最外层没有达到稳定结构,不是稀有气体元素, 不符合题意;
D、在元素周期表中,元素名称左上角的数字表示原子序数,原子序数=质子数=17,故1个氯原子中含有17个质子,不是中子,不符合题意;
故选B。
8. 下列物质的性质与其用途对应关系不正确的是
A 氮气性质稳定,可用作灯泡填充气 B. 铜具有导热性,可用于制作导线
C. 天然气有可燃性,可用作气体燃料 D. 金刚石硬度大,可用于切割玻璃
【答案】B
【解析】
【详解】A、氮气性质稳定,不易发生化学反应,可用作灯泡填充气,起保护气作用。A正确;
B、铜具有导电性,可用于制作导线。B不正确;
C、天然气有可燃性,可用作气体燃料。C正确;
D、金刚石硬度大,可用于切割玻璃。D正确。
综上所述:选择B。
9. 大豆富含蛋白质,磨成豆浆后加入盐卤(含MgCl2)能制成豆腐。下列说法正确的是
A. 豆腐和年糕主要营养成分相同
B. 氯化镁能使蛋白质失去生理活性
C. 豆腐可在人体内转化为葡萄糖
D. 豆腐烧焦后会产生烧焦羽毛气味
【答案】D
【解析】
【分析】豆腐是大豆制品,富含蛋白质,蛋白质在人体中会转化为氨基酸。年糕主要原料是糯米,富含淀粉,淀粉属于糖类。
【详解】A、豆腐富含蛋白质,年糕富含淀粉,主要营养成分不相同。不符合题意;
B、氯化镁不是重金属盐,不能使蛋白质失去生理活性。不符合题意;
C、豆腐可在人体内转化为氨基酸,不会转化为葡萄糖。不符合题意;
D、豆腐富含蛋白质,蛋白质烧焦后会产生烧焦羽毛气味。符合题意;
故选D。
10. 我国古代常用“火折子”保存火种,《天工开物》中有关“火折子”的记载:“以白薯蔓浸水泡浓,捶之 晒干,辅以硝五钱、硫磺二两、松香四钱……装入竹筒,吹气复燃”,以下相关说法错误的是
A. “白薯蔓”是可燃物 B. “火折子”保存火种时不能完全密封
C. “硫磺”燃烧时会闻到刺激性气味 D. “吹气”主要目的是使温度达到着火点
【答案】D
【解析】
【详解】A、由题文可知,“白薯蔓”能够燃烧,是一种可燃物,选项正确;
B、“火折子”保存火种时不能完全密封,保持火折子与氧气接触,维持燃烧,选项正确;
D、由题文可知,火折子中含有硫磺,燃烧时生成二氧化硫,燃烧时会闻到刺激性气味,选项正确;
D、“吹气”主要目的是增多氧气,促进可燃物的燃烧,选项错误,故选D。
11. 粗盐提纯实验包含称量,溶解、过滤和蒸发,下列装置和操作能达到实验目的的是
A. 量取10mL水 B. 溶解粗盐
C. 过滤悬浊液 D. 蒸发滤液
【答案】B
【解析】
【详解】A、用量筒量取10mL水,读数时要使凹液面最低处与刻度线相切,视线与刻度线平齐,不能仰视或者俯视读数,图中仰视读数,会使量取的水的体积比10mL大,A选项实验所用仪器正确,操作不正确,不能达到实验目的,不符合题意;
B、溶解粗盐时先将粗盐置于烧杯中,加入一定量的水进行溶解,溶解过程中用玻璃棒不断的搅拌,加速溶解,B选项实验装置和操作均正确,能达到目的,符合题意;
C、过滤悬浊液用到过滤的装置,要注意滤纸紧贴漏斗内壁,液面边缘低于滤纸边缘,滤纸边缘低于漏斗边缘,用玻璃棒引流,烧杯口紧挨玻璃棒,玻璃棒下端靠在三层滤纸上,漏斗下端紧靠烧杯内壁,图中装置没有用玻璃棒引流,漏斗下端没有紧靠烧杯内壁,不能完成过滤操作,C选项实验装置有误不能达到目的,不符合题意;
D、蒸发滤液用蒸发皿盛装滤液,并用玻璃棒不断地搅拌,防止因局部温度过高造成液体溅出,图中用烧杯且没有用玻璃棒搅拌,另外烧杯不能直接用于加热,D选项实验装置有误不能达到目的,不符合题意。故选B。
【点睛】本题以粗盐提纯的步骤为切入点考查量筒的读数、溶解的过程、过滤和蒸发四项基本实验操作,牢记四种操作的基本过程、装置、注意事项是解题的关键。
12. 2024年5月12日是我国第16个“防灾减灾日”。下列说法符合安全要求的是
A. 家中燃气泄漏,立即开灯检查
B. 稀释浓硫酸时,将水沿烧杯壁缓缓注入盛有浓硫酸的烧杯中
C. 逃离火灾现场时,可用湿毛巾捂住口鼻,并尽量贴近地面
D. 不慎碰倒酒精灯,洒出的酒精在桌上燃烧,立即用水浇灭
【答案】C
【解析】
【详解】A、家中燃气泄漏,不能立即开灯检查,以防止产生的电火花引发爆炸,该选项说法不符合安全要求,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,以使热量及时扩散;一定不能把水注入浓硫酸中,该选项说法不符合安全要求,不符合题意;
C、湿毛巾有类似防毒面具作用,用湿毛巾捂住口鼻能防止吸入燃烧时生成的烟尘;气体受热密度变小,有毒气体上升聚集在高处,故要尽量贴近地面,寻找安全出口,该选项说法符合安全要求,符合题意;
D、不慎碰倒酒精灯,洒出的酒精在桌上燃烧,不能立即用水浇灭,应用湿抹布扑盖,该选项说法不符合安全要求,不符合题意;
故选C。
13. 浙江大学联合加州大学科研人员,在环境中,通过静电促使水分子朝电场方向运动,改变其无序的运动状态,从而诱发单晶生长,制成高质量冰单晶微纳光纤。关于冰单晶微纳光纤的说法正确的是
A. 冰单晶微纳光纤与冰的化学性质不同 B. 冰单晶微纳光纤由水分子构成
C. 水变成冰单晶微纳光纤后,分子停止运动 D. 水变成冰单晶微纳光纤是分子变大了
【答案】B
【解析】
【详解】A、冰单晶微纳光纤与冰都是由水分子构成的,分子构成相同,二者的的化学性质相同,故A说法错误;
B、冰单晶微纳光纤是水的另一种状态,是由水分子构成,故B说法正确;
C、微粒在不停地做无规则运动,水变成冰单晶微纳光纤后,分子还是在不断运动,故C说法错误;
D、水变成冰单晶微纳光纤,分子间隔改变,分子本身大小不变,故D说法错误;
故选:B。。
14. 下列实验方案不能达到目的的是
A. 鉴别:用熟石灰鉴别NH4Cl固体和NH4NO3固体
B. 除杂:用浓硫酸除去O2中混有的少量水蒸气
C. 检验:用高锰酸钾溶液检验CO2中是否混有SO2
D. 制备:实验室用锌粒和稀硫酸制备少量H2
【答案】A
【解析】
【详解】A、用熟石灰无法鉴别NH4Cl固体和NH4NO3固体,因为两者都含有铵根离子,都能与熟石灰发生反应生成有刺激性气味的氨气,故符合题意;
B、浓硫酸具有吸水性且不与氧气反应。用浓硫酸可以除去O2中混有的少量水蒸气,而不引入新的杂质,故不符合题意;
C、用高锰酸钾溶液可以检验二氧化碳中是否混有二氧化硫,因为二氧化硫可使高锰酸钾溶液褪色而二氧化碳不能,故不符合题意;
D、实验室通常用锌粒和稀硫酸制备少量H2,因为锌粒与稀硫酸生成硫酸锌和氢气,反应速率适中,故不符合题意。故选A。
15. 如图所示,小文利用长柄W形玻璃管完成了一氧化碳与氧化铁反应的实验。已知:甲酸在热浓硫酸的作用下分解生成一氧化碳和水。下列有关说法错误的是
A. 该实验具有节约药品、清洁环保、操作简单等优点
B. 网罩的作用是集中火焰,提高酒精灯火焰的温度
C. 一氧化碳能夺取氧化铁中的氧,具有氧化性
D. 实验中可观察到红色粉末变成黑色
【答案】C
【解析】
【详解】A、该微型实验,能节约药品,具有药品用量少、清洁环保、操作简单等优点,故选项说法正确;
B、灯罩作用是集中火焰,提高酒精灯火焰的温度,故选项说法正确;
C、A处发生的反应中,一氧化碳夺取氧化铁中的氧,发生氧化反应,本身具有还原性,故选项说法错误;
D、一氧化碳具有还原性,能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,A处可观察到的实验现象是红色粉末变成黑色,故选项说法正确。
故选:C。
16. 工业上可用双氧水脱硫处理燃煤烟气中的SO2,脱硫塔内发生的反应主要有:
Ⅰ.SO2+H2O=H2SO3
Ⅱ.H2O2+H2SO3=H2SO4+H2O
下列说法正确的是
A. 燃煤脱硫有利于实现“碳中和”
B. 反应II中仅有硫元素化合价发生改变
C. 脱硫时,从脱硫塔的上方喷淋双氧水目的是让双氧水快速流下
D. 理论上,每吸收6.4g的SO2,可获得9.8g的H2SO4
【答案】D
【解析】
【详解】A、燃煤脱硫可以减少二氧化硫的排放,减少酸雨的发生,不符合题意;
B、反应II中,过氧化氢中氢元素显+1价,氧元素显-1价,亚硫酸中氢元素显+1价,氧元素显-2价,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得硫元素显+4价,硫酸中氢元素显+1价,氧元素显-2价,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得硫元素显+6价,水中氢元素显+1价,氧元素显-2价,则反应II中氧元素和硫元素的化合价发生了改变,不符合题意;
C、脱硫时,从脱硫塔的上方喷淋双氧水目的是:增大反应物之间的接触面积,使反应更快更充分,不符合题意;
D、由反应Ⅰ和反应Ⅱ可知,该反应的总反应为:,则参加反应的二氧化硫与生成硫酸的质量比为:64:98,则理论上,每吸收6.4g的SO2,可获得9.8g的H2SO4,符合题意。
故选D。
17. 在给定条件下,下列物质间的转化能实现的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A、二氧化碳和碳在高温条件下生成一氧化碳,选项中缺少反应条件,不能实现转化,故A错误;
B、铜在金属活动性顺序表中排在H后面,则铜与稀硫酸不反应,故B错误;
C、氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁(而不是氯化亚铁)和水,故C错误;
D、氯化钙和硝酸银反应生成硝酸钙和氯化银沉淀,能实现转化,故D正确。
故选:D。
18. 根据下列实验,得出的结论正确的是(蒸馏水经煮沸并迅速冷却)
A. 甲和乙对比:水是铁钉生锈的必要条件 B. 乙和丙对比:空气是铁钉生锈的必要条件
C. 甲和丙对比:空气是铁钉生锈的必要条件 D. 甲和丁对比:水是铁钉生锈的必要条件
【答案】D
【解析】
【详解】A、甲和乙现象是铁都不生锈,现象相同,不能说明水是铁钉生锈的必要条件,错误;
B、乙和丙是铁都不生锈,现象相同,不能说明空气是铁钉生锈的必要条件,错误;
C、甲和丙铁都不生锈,现象相同,不能说明空气是铁钉生锈的必要条件,错误;
D、甲和丁对比,甲中铁不生锈,丁中铁生锈,控制变量是水,说明水是铁钉生锈的必要条件,正确;
故选D。
19. 废水处理后的循环利用有利于保护水资源,减少水的浪费。取某工厂排放的废水1升,分别加入生石灰和石灰石,测得废水的pH随加入固体质量的变化如图所示。已知:每吨生石灰的价格约为460元,每吨石灰石的价格约为130元。有关描述正确的是
A. 该工厂排放的废水呈酸性,所以加入生石灰处理效果更好
B. 加石灰石调节废水的pH,溶液的pH始终小于7,是因为石灰石难溶于水,不与酸完全反应
C. 为了降低成本,可以先加入22克石灰石调溶液pH到6,再加入2克生石灰调pH到7
D. 加入20克固体后,加生石灰的溶液pH变化明显,是因为生成的氢氧化钙易溶于水
【答案】C
【解析】
【详解】A、该工厂排放的废水呈酸性,生石灰能与酸反应,可用于处理废水,但是生石灰价格较高,且加入生石灰的量不易控制,石灰石价格低廉,与酸反应速率适中,且石灰石难溶于水,可加入过量石灰石,除去酸,然后过滤除去石灰石,故加入石灰石处理效果更好,不符合题意;
B、加石灰石调节废水的pH,溶液的pH始终小于7,是因为石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,pH<7,故溶液的pH始终小于7,不符合题意;
C、由图可知,当处理废水的pH至6时,加入石灰石和生石灰的质量均为22g,但是每吨石灰石的价格要比生石灰便宜,故从廉价因素考虑,我们选择先加入22g石灰石,调pH为6,之后,再加入2g生石灰,可将pH调为7,而加入石灰石无法将pH调为7,故先加入22克石灰石调溶液pH到6,再加入2克生石灰调pH到7,这样比较经济,符合题意;
D、加入20克固体后,加生石灰的溶液pH变化明显,可能是生石灰与酸反应,放出大量的热,温度升高,反应速率加快,氢氧化钙微溶于水,不符合题意。
故选C。
20. 如图a所示,向NaOH稀溶液中缓缓通入HCl气体,测定该过程中溶液导电能力的变化,实验结果如图b(溶液体积的变化忽略不计),下列说法不正确的是
A. 该过程中溶液温度先升高再恢复至室温
B. C点溶液中的微粒有Na+、H+、Cl-、H2O
C. A→B段变化,其他条件相同,导电能力:OH-<Cl-
D. B→C段变化,溶液的导电能力除了与离子种类有关,还与离子浓度有关
【答案】C
【解析】
【详解】A、向 NaOH 稀溶液中缓缓通入 HCl 气体,氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,该反应放热,则反应过程中溶液温度升高,待氢氧化钠反应完全,继续通入氯化氢,溶液温度逐渐恢复至室温,该选项说法正确;
B、由图可知,A→B段导电能力下降,氯化氢气体溶于水形成盐酸,溶液体积、温度的变化可忽略,盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,B点导电能力最低,表示氢氧化钠和氯化氢恰好完全反应,C点时,盐酸过量,溶液中含有水、氯化钠和过量的氯化氢,则溶液中的微粒有H2O、Na+、Cl-、H+,该选项说法正确;
C、由图可知,A→B段导电能力下降,氯化氢气体溶于水形成盐酸,溶液体积、温度的变化可忽略,盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,化学方程式为:HCl+NaOH=NaCl+H2O,相当于相同数目的氢氧根离子替换为氯离子,导电能力下降了,则说明导电能力:OH >Cl ,该选项说法错误;
D、B→C段为盐酸和氢氧化钠反应完后继续通入氯化氢气体,氯化氢溶于水解离出氢离子和氯离子且不再发生变化,溶液中离子数目增加,溶液体积不变,则离子浓度增加,所以B→C段导电能力增加,说明溶液的导电能力除了与离子种类有关,还与离子的浓度有关,该选项说法正确;
故选C。
非选择题(共60分)
21. 中国茶,世界香。从古代丝绸之路、茶马古道,到今天丝绸之路经济带,茶穿越历史,跨越国界,深受世界各国人民喜爱。
I.了解茶叶
(1)茶叶含氟较高,对预防龋齿有一定效果。这里的“氟”指的是______(填“元素”或“单质”)。
II.种植茶树
(2)茶树适宜在pH为5~6的土壤中生长,该土壤浸出液能使紫色石蕊试液变______。(填颜色)
(3)茶树是叶用植物,需氮元素比一般植物多,大量施用氮肥加速了土壤的酸化,可施加_______(填物质俗名)改良酸性土壤。
III.冲泡茶汤
(4)水的矿化度(钙、镁离子含量)越低,茶汤的品质越高。生活中降低水的矿化度的方法为_______。
(5)泡茶时可用茶漏将茶汤和茶渣分离,茶渣可通过脱水、炭化、、活化形成活性炭。活性炭在净水过程中利用其_______性去除异味和色素。
IV.清洁茶具
(6)除垢原理
长期使用的茶具中易出现茶垢(主要成分碳酸钙),需定期处理。柠檬酸除茶垢:柠檬酸溶液能清除茶垢的原理是______。茶垢清洁剂除茶垢;清洁剂中的过碳酸钠遇热水产生大量氧气,分解茶垢。
(7)自制除垢剂
①将50g质量分数为30%的柠檬酸溶液稀释为除垢所需质量分数为10%的柠檬酸溶液,需加水______g。
②向饱和碳酸钠溶液中加入过氧化氢溶液的过程中,过碳酸钠的产率与反应温度的关系如表:
温度范围/℃ 5~10 10~15 15~20 20~25
过碳酸钠的产率/% 84.49 85.78 88.38 83.01
分析数据,制备过碳酸钠的最佳温度范围是______℃。
【答案】(1)元素 (2)红
(3)熟石灰##消石灰 (4)煮沸
(5)吸附 (6)柠檬酸能与碳酸钙反应生成可溶性物质
(7) ①. 100 ②. 15~20
【解析】
【小问1详解】
物质是由元素组成,这里的“氟”指的是元素;
【小问2详解】
酸性物质能使紫色石蕊试液变红色,pH为5~6的土壤呈酸性,该土壤浸出液能使紫色石蕊试液变红色;
【小问3详解】
氢氧化钙具有碱性,能与酸性土壤中的酸性物质发生反应,可用于改变酸性土壤,氢氧化钙俗称为熟石灰或消石灰;
【小问4详解】
天然水煮沸时,水中可溶性钙镁化合物转化为沉淀,钙、镁离子含量降低,故生活中降低水的矿化度的方法为煮沸;
【小问5详解】
活性炭具有吸附性,能吸附水中的色素和异味,活性炭在净水过程中的主要作用是吸附水中的色素和异味;
【小问6详解】
柠檬酸溶液能除垢的原因是柠檬酸是酸,具有酸的通性,能与碳酸钙反应生成可溶性物质;
【小问7详解】
①设需要加水的质量为x,利用稀释前后溶质质量不变,则有:50g×30%=(50g+x)×10%,解得x=100g;
②分析过碳酸钠的产率与反应温度的数据可知,制备过碳酸钠的最佳温度范围是 15-20℃,此时产率最高,温度过高,产率反而降低。
22. 不同场景需要不同的制氧方法。
I.工业液冷法
(1)在低温条件下将空气压缩成液态,升温后,氮气先逸出,剩余物质主要为液态氧。空气中两种主要成分的沸点如表。
成分 A B
沸点 -196℃ -183℃
根据上述信息判断,_______(填“A”或“B”)是氧气。
II.实验室制氧气
(2)实验室用二氧化锰与双氧水制取氧气,其反应的化学方程式为______。
实验探究:实验小组用甲装置研究浓度为5%的过氧化氢溶液与平菇接触时发生的化学反应,用传感器测定装置中压强的变化并用数据采集器记录数据如图乙所示。
(3)根据乙图分析曲线a在0-10s压强增大的原因是______。
(4)乙图中能初步说明平菇是过氧化氢溶液反应催化剂的证据是______。
(5)分析曲线a、b,说明影响化学反应速率的因素有______。
III.变压吸附法
(6)利用变压吸附技术,以分子筛为吸附剂制取氧气。由图1、图2可知:过程1中,空气通过分子筛吸附材料时,______分子更容易被吸附;过程2中,采用______方法,能使被吸附的气体释放出去(此过程称为解吸),分子筛吸附材料恢复吸附能力。过程1和过程2交替进行,可连续生产大低高纯度氧气。
【答案】(1)B (2)
(3)双氧水分解放热且产生气体,气体体积膨胀
(4)随着平菇的数量增多,反应速率加快,但是最终生成的氧气质量相等
(5)催化剂的质量 (6) ①. 氮气##N2 ②. 降低压强
【解析】
【小问1详解】
在低温条件下将空气压缩成液态,升温后,氮气先逸出,说明氮气的沸点低,氧气的沸点高,根据表格中数据,B为氧气;
【小问2详解】
双氧水的主要成分是过氧化氢,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水与氧气,该反应的化学方程式为:;
【小问3详解】
曲线a在0~10s压强增大的原因是双氧水加入到锥形瓶内,压强增大,随后双氧水分解产生气体,气压增大且该反应放热,故填:双氧水分解放热且产生气体,气体体积膨胀;
【小问4详解】
催化剂具有改变反应速率,不增加产物质量的特点,根据图像可以看出,在反应过程中,相同时间下,加入平菇数量多的,气体压强大,说明反应速率快,而最终稳定后生成气体的压强相同,说明生成气体质量相同,因此说明平菇数量变化,只是改变反应速率,生成物质量不变,即能初步说明平菇是过氧化氢溶液反应催化剂的证据是:随着平菇的数量增多,反应速率加快,但是最终生成的氧气质量相等;
【小问5详解】
根据图像信息可以看出,变量为平菇数量,探究催化剂质量对反应速率的影响,故填:催化剂的质量;
【小问6详解】
由图2可知,相同压强时,氮气的吸附量更大,所以氮气分子更容易被吸附,故填:氮气;
吸附量受压强的影响,压强越大,吸附量越大,所以过程2中,采用降低压强的方法,减小吸附量,从而使被吸附的气体释放出去,故填:降低压强。
23. 能源转型逐渐成为全球共识。
2023年3月,我国首次实现“固态氢能”发电并网,“绿电”与“绿氢”转化的示意图如图所示。
(1)如图甲中A、B两种原子和乙中的______(填字母)原子均属于氢元素。
(2)将光伏、风力发出的电用于电解水制氢。电解水时的能量转化方式是______。
(3)贮氢:合金Mg2Cu是一种潜在的贮氢材料,高温时在氩气保护下,由一定质量比的Mg、Cu单质熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢生成氢化物和另一种合金,其化学方程式为:2Mg2Cu+3H23MgH2+MgCu2。
①熔炼制备Mg2Cu合金时,通入氩气的目的是______。
②氢化物MgH2与水反应生成氢氧化镁沉淀,并释放出氢气,发生反应的化学方程式为______。
(4)科学家还发现氨气是一种清洁能源,在纯氧中可以完全燃烧,只生成水和氮气,使得液氨有望取代液氢成为新一代绿色能源。如表1为氨气和氢气的部分信息:
表1:
性质名称 颜色、气味 25℃水中溶解度/g L-1 标况下密度/g L-1
氨气 无色、刺激性 456 0.6942
氢气 无色、无味 0.0015 0.0899
请回答下列问题:
①如图2,按下列条件进行合成氨反应,若要达到氮含量达到40%,你建议工厂选用的合成氨环境条件是:______(填字母)
a.300℃低压 b.500℃高压
②请写出氨气在纯氧中燃烧的化学方程式______。
③科学家最新研制了常温、常压下电解法合成氨的方法,原理如图3所示。电源的正极会产生氧气,负极会产生氨气。反应所得氧气与氨气的质量比远大于理论值,可能的原因是______、______。
【答案】(1)C (2)将电能转化为化学能
(3) ①. 起到保护作用,防止金属被氧化 ②. MgH2+2H2O=Mg(OH)2↓+2H2↑
(4) ①. A ②. ③. 氨气极易溶于水,部分氨气溶解在水中 ④. 水在通电的条件下也会分解产生氧气
【解析】
【小问1详解】
质子数为1的一类原子都属于氢元素。C原子的质子数为1,D原子的质子数为2,所以图甲中A、B两种原子和图乙中的C原子均属于氢元素。故填:C。
【小问2详解】
将光伏、风力发出的电用于电解水制氢。电解水时的能量转化方式是将电能转化为化学能,故填:将电能转化为化学能。
【小问3详解】
氩气的化学性质稳定,熔炼制备Mg2Cu合金时,通入氩气可以起到保护作用,防止金属被氧化;氢化物MgH2与水反应生成氢氧化镁沉淀,并释放出氢气,其化学反应方程式为MgH2+2H2O=Mg(OH)2↓+2H2↑。故填:①起到保护作用,防止金属被氧化;②MgH2+2H2O=Mg(OH)2↓+2H2↑。
【小问4详解】
①由图2可知,若要达到氨含量达到40%,应选择的环境条件是300℃、低压,500℃的条件下氨的含量很难达到40%,且选择低温、低压可以节约能源,也更安全;②氨气是一种清洁能源,在纯氧中可以完全燃烧,只生成水和氮气,反应的化学方程式为;③水和氮气在通电条件下生成氧气和氨气,反应的化学方程式为,由于氨气极易溶于水,且水在通电的条件下也会分解生成氧气和氢气,所以氧气与氨气的质量比远大于理论值,故反应所得氧气与氨气的质量比远大于理论值,可能的原因是氨气极易溶于水,部分氨气溶解在水中、水在通电的条件下也会分解产生氧气。故填:①A;②;③氨气极易溶于水,部分氨气溶解在水中;④水在通电的条件下也会分解产生氧气。
【点睛】本题难度不大,主要考查物质的性质及制备,掌握元素的概念、能量转化方式、稀有气体的性质、化学方程式的书写以及分析氧气与氨气质量比大于理论值的原因是正确解答的关键。
24. 水是生命之源,水及其溶液在生活和生产中有着重要的作用。
(1)自然界的水循环通过水的三态变化实现。三态变化的过程中,水分子的______(填字母)发生改变。
a.质量 b.构成 c.化学性质 d.分子间隔 e.运动速率
(2)今年我市不少小区安装了便民直饮水机,其净水流程如图所示:
①上述三级处理器涉及的净水原理均为______(填“物理”或“化学”)变化。
②水中的细菌、病毒等微生物被精滤器中的超滤膜除去,是因为超滤膜的孔径______(填“大于”或“小于”)细菌、病毒等微生物的粒径。
③若没有砂滤器,则对后续净水造成的影响是______。
(3)实验室采用蒸馏法将天然水净化,如图所示。
①由图分析,冷凝水下进上出循环的目的是______。
②铈的化合物具有良好的光学、电学性质,广泛应用于平板显示和计算机芯片等领域。如图1所示是硝酸钾(KNO3)与硫酸铈[Ce2(SO4)3]的溶解度曲线。若硫酸铈固体中混有少量硝酸钾杂质,则提纯硫酸铈的实验方案是:常温下将固体混合物边加水边搅拌至______,然后______,过滤,洗涤干燥所得固体即纯净硫酸铈。
③硫酸铈[Ce2(SO4)3]可由Ce(SO4)2与H2O2反应制得,同时生氧气和硫酸,试写出该反应的化学方程式:_______。
④已知Ce(SO4)2与H2O2反应的速率与温度的关系如图2所示。当温度高于T0时,反应速率逐渐减小的可能原因是______。
【答案】(1)de##ed
(2) ①. 物理 ②. 小于 ③. 使净水速度变慢,净水效率降低
(3) ①. 使整个冷凝管充满水,让水蒸气充分液化 ②. 刚好溶解 ③. 逐渐加热升温至有大量晶体析出 ④. 2Ce(SO4)2+H2O2=Ce2(SO4)3+O2↑+H2SO4 ⑤. 随温度升高,过氧化氢分解加快,使反应物浓度降低
【解析】
【小问1详解】
三态变化的过程中,没有新物质生成,水分子的分子间隔、运动速率发生改变,水分子的质量不变,水分子的构成不变、水分子的化学性质不变;
故选de;
小问2详解】
①上述三级处理器是将固体和液体分离,没有新物质生成,涉及的净水原理均为物理变化;
②水中的细菌、病毒等微生物被精滤器中的超滤膜除去,是因为超滤膜的孔径小于细菌、病毒等微生物的粒径;
③若没有砂滤器,炭滤器会堵塞,则对后续净水造成的影响是使净水速度变慢,净水效率降低;
【小问3详解】
①由图分析,冷凝水下进上出循环的目的是使整个冷凝管充满水,让水蒸气充分液化;
②硝酸钾的溶解度随温度的升高而增大,硫酸铈的溶解度随温度的升高而减小,若硫酸铈固体中混有少量硝酸钾杂质,则提纯硫酸铈的实验方案是常温下将固体混和物边加水边搅拌至刚好溶解,然后逐渐加热升温至有大量晶体析出,过滤,洗涤干燥所得固体即纯净硫酸铈;
③硫酸饰[Ce2(SO4)3]可由Ce(SO4)2与H2O2反应制得,同时生氧气和硫酸,该反应的化学方程式:2Ce(SO4)2+H2O2=Ce2(SO4)3+O2+H2SO4;
④温度升高,过氧化氢分解,浓度变小,反应速率变慢,当温度高于T0时,反应速率逐渐减小的可能原因是随温度升高,过氧化氢分解加快,使反应物浓度降低,反应速度减慢。
25. 二氧化碳是重要的自然资源,和人类的生命活动息息相关。
(1)人类进行呼吸作用的主要形式是有氧呼吸,通过酶的催化作用,把糖类等有机物转化为二氧化碳和水。呼吸作用属于______(填“缓慢”或“剧烈”)氧化。
(2)在航天服、航天器、空间站等密闭系统中,CO2浓度会高得多,而超过一定浓度会导致呼吸急促、头晕头痛、昏迷甚至死亡,因此必须通过一定方法将CO2清除。
【探究除碳技术】
I.非再生式氢氧化锂(LiOH)除碳技术
①我国“飞天”舱外航天服采用非再生式氢氧化锂(LiOH)吸收CO2生成碳酸锂,该技术设备操作简单,功能可靠,适用于短期出舱任务。类比NaOH和二氧化碳的反应,写出氢氧化锂(LiOH)吸收CO2发生反应的化学方程式为_______。吸收二氧化碳,采用LiOH而不用NaOH的原因是______。
II.萨巴蒂尔(Sabatier)除碳生氧技术
②利用萨巴蒂尔(Sabatier)反应清除二氧化碳并再生氧气的大体流程如图所示。
已知:萨巴蒂尔(Sabatier)反应是放热反应,控制反应器内的温度非常重要,反应在300℃-400℃时转化率较高,所以一般会将进入反应器的气体预热到此温度,同时反应器配有_______装置,确保反应器高效率、低能耗的持续运行。这种方法再生O2的最大缺点是需要不断补充______(填化学式)。
III.催化固碳技术
实验小组查阅资料,发现利用CO2和H2在催化剂作用下反应,不仅可以解决固碳问题还可以生成可做燃料的甲醇(CH3OH)。
③结合图可知,温度为_______K时甲醇产率最高;压强越大,甲醇产率越高,但在实际生产中,并不是压强越大越好,其原因是_______。
④催化固碳条件较为苛刻,实验小组发现还可以利用电解法来固碳,根据图示分析随着电解进行,电解质溶液的浓度会______。(填“升高”、“降低”或“不变”)
(3)我国科学家在实验室实现以CO2和H为原料入工合成淀粉(C6H10O5)n,人工合成淀粉技术可分为以下两个阶段,如图所示:
阶段1:从太阳能→电能→氢能→甲醇;
阶段2:以甲醇为原料通过“C1→C3→C6→淀粉”的策略,多步酶催化合成淀粉。
①在阶段1中,利用氢能在一定条件下合成甲醇的化学反应方程式为_______。
②若用44gCO2人工合成淀粉(假设反应过程中无含碳物质的加入和损失),计算理论上制得淀粉的质量________。
③人工合成淀粉技术虽处于实验室阶段,但对解决粮食危机和减少碳排放有着重大意义。传统农业中绿色植物(以玉米为例)光合作用和人工合成淀粉技术合成等量淀粉的对比如表所示。
玉米淀粉 人工合成淀粉
能量转化效率 2% 7%
生产条件与方式 阳光、灌溉、施肥施药、收割 全天候车间生产
生产周期 4-6个月 1-2天
据表分析,人工合成淀粉技术相较于传统农业,其优势是______。(写出1点即可)
【答案】(1)缓慢 (2) ①. ②. 等质量的LiOH、氢氧化钠,LiOH吸收的二氧化碳的量更多 ③. 冷却或热交换 ④. H2 ⑤. 520 ⑥. 压强越大对设备的要求越高,存在安全问题 ⑦. 降低
(3) ①. ②. 27g ③. 占地面积少,生产周期短(或不受气候等因素制约,节约水资源,减少环境的污染,能量转化效率高等,合理即可)
【解析】
【小问1详解】
呼吸作用主要形式是有氧呼吸,通过酶的催化作用,把糖类等有机物转化为二氧化碳和水,呼吸作用属于缓慢氧化;
【小问2详解】
①氢氧化锂(LiOH)吸收CO2生成碳酸锂,化学方程式为:;根据方程式及质量关系:、,LiOH的相对原子质量小于NaOH,等质量的LiOH、氢氧化钠,LiOH吸收的二氧化碳的量更多;
②根据题中信息可知,萨巴蒂尔反应是放热反应,且此反应在300℃~400℃时转化率较高,则反应器应该配有冷却或者热交换装置,以便于控制温度;萨巴帝尔反应在载人航天器实现回收CO2再生O2,根据其过程转化关系图示可知需要氢气和二氧化碳反应产生水和甲烷,水分解产生氢气和氧气,没有利用甲烷,损失了部分氢元素,则用这种方法再生O2的最大缺点是需要不断补充H2;
③由图可知,温度为520K时甲醇产率最高;压强越大,甲醇产率越高,但是压强越大对设备的要求越高,存在安全问题,所以在实际生产中,并不是压强越大越好;
④根据图示分析反应是二氧化碳和氢气在通电条件下反应生成甲醇和水,随着反应进行,水会增多,电解质溶液的浓度会降低;
【小问3详解】
①在阶段1中,根据流程图分析可知先是水在太阳能的作用下生成氢气和氧气,接着氢气和二氧化碳在一定条件下反应生成甲醇,根据质量守恒定律,反应前后原子的数目不变,一个二氧化碳分子中含有二个氧原子,一个甲醇分子中含有一个氧原子,则还要一个氧原子会结合两个氢原子产生一个水分子,所以合起来就是氢气和二氧化碳反应生成甲醇和水,对应利用氢能合成甲醇的化学反应方程式为:;
②根据化学反应前后元素种类和质量不变,所以二氧化碳中碳元素的质量=生成的淀粉中碳元素的质量,所以淀粉质量为:(44g××100%)÷[×100%]=27g;
③由表分析,人工合成淀粉技术相较于传统农业,其优势是占地面积少,生产周期短,不受气候等因素制约,节约水资源,减少环境的污染,能量转化效率高。
26. 从古至今,铁及其化合物一直被人类广泛应用。
I.铁的冶炼与应用
(1)如图为商代铁刃铜钺,以陨铁为刃、青铜为柄,说明此时人类已知道陨铁硬度比青铜_______(选填“大”成“小”)。陨铁部分腐蚀程度明显大于青铜部分的原因是_______。
(2)热铁是含碳量在0.1%以下的铁。生铁经锻打成为钢、进而锻打成为热铁,主要是降低_______元素含量。
(3)草酸亚铁(FeC2O4)可用于制取纳米铁粉。服用补铁剂硫酸亚铁时,若食用富含草酸(H2C2O4)的蔬菜,会生成草酸亚铁,该反应所属基本类型是_______。
(4)纳米铁粉能高效处理酸性(含硫酸)废水中的NaNO3,含纳米铁粉的水处理剂表面的变化如图。
①随反应进行,溶液pH增大,有以下转化过程:FeSO4→Fe(OH)2Fe(OH)3,Fe(OH)2和Fe(OH)3都难溶于水,写出Fe(OH)2转化为Fe(OH)3的化学方程式______。
②纳米铁粉会与NO反应生成Fe2+、NH和H2O,当废水的pH升高时NaNO3的去除率下降,其原因是_______。
II.FeC2O4的制备
用工业烧渣(含有Fe2O3、FeO和SiO2)制备草酸亚铁的实验流程如图:
(5)“还原”发生的反应为SO2+Fe2(SO4)3+2H2O=2FeSO4+2H2SO4
①“还原”时需控制在一定温度,温度太高会降低还原效率,原因是______。
②若还原时使用Fe,发生反应Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4,反应后溶液的pH明显增大,其原因是_______。
(6)“系列操作”为洗涤、低温烘干等。
①判断固体已经洗净的方法是:取最后一次洗涤液于试管中,滴加______,无明显现象,说明固体洗净。
②若烘干温度达200℃,FeC2O4会分解为FeCO3和有毒气体,反应的化学方程式为______。
III.样品的热重分析
称取含FeCO3杂质的FeC2O4样品26.0g置于密闭容器中,控制不同的温度对其加热,测得剩余固体质量随温度的变化如图所示。
已知:FeCO3在282℃会分解为FeO和CO2。
(7)样品中FeC2O4的含量为多少?______(精确到0.1%)。(写出计算过程)。
(8)当加热到M点时,向容器中通入足量O2排出容器中的气体。容器中剩余固体逐渐全部变成红色,所得红色固体的质量为_______g。
【答案】(1) ①. 大 ②. 铁比铜活泼
(2)碳#C (3)复分解反应
(4) ①. ②. 沉淀附在铁粉表面,阻止反应进行
(5) ①. 温度升高,二氧化硫的溶解度降低 ②. 铁和硫酸反应,会消耗硫酸,则pH增大
(6) ①. 取最后一次洗涤液,滴入适量硝酸钡,没有沉淀产生,则已经洗净 ②.
(7)根据分析及图像,200℃时FeC2O4会分解为FeCO3和CO,则CO的质量是26g-23.2g=2.8g;
设有草酸亚铁的质量为x。
解得x=14.4g
样品中FeC2O4的含量为:;
答:样品中FeC2O4的含量为55.4%。
(8)16
【解析】
【小问1详解】
①陨铁部分作为刀刃,说明其硬度大于青铜;
②陨铁部分腐蚀程度明显大于青铜部分的原因是铁比铜活泼,更易被腐蚀;
【小问2详解】
生铁经锻打成为钢、进而锻打成为热铁,主要是降低碳元素含量;
【小问3详解】
服用补铁剂硫酸亚铁时,若食用富含草酸(H2 C2 O4 )的蔬菜,会生成草酸亚铁和硫酸,该反应是两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应,属于复分解反应;
【小问4详解】
①根据转化过程,Fe(OH)2 和氧气、水反应生成Fe(OH)3 ,反应的化学方程式为:;
②纳米铁粉会与NO3 反应生成Fe2+、NH4+ 和H2 O,当废水的pH升高时,亚铁离子能与氢氧根离子形成沉淀,沉淀附着在铁粉表面阻止反应进行,导致NaNO3的去除率下降。故填:沉淀附在铁粉表面,阻止反应进行;
【小问5详解】
①气体的溶解度随温度的升高而降低,温度太高会降低还原效率,故填:温度升高,二氧化硫的溶解度降低;
②铁是活泼金属,铁和硫酸反应,会消耗硫酸,则pH增大,故填:铁和硫酸反应,会消耗硫酸,则pH增大;
【小问6详解】
①硫酸亚铁和草酸铵反应后会产生草酸亚铁和硫酸铵,则溶液中会有硫酸铵,硫酸根和钡离子反应会产生硫酸钡沉淀,故填:取最后一次洗涤液,滴入适量硝酸钡,没有沉淀产生,则已经洗净;
②若烘干温度达200℃,FeC2O4会分解为FeCO3和有毒气体,根据质量守恒定律,该气体含有碳元素,则是CO,反应的化学方程式为:,
【小问7详解】
根据前面的分析及图像,200℃,FeC2O4会分解为FeCO3和CO,则CO的质量是26g-23.2g=2.8g;设有草酸亚铁的质量为x。
解得x=14.4g,样品中FeC2O4的含量为:,故填:55.4%;
【小问8详解】
当加热到M点时,FeC2 O4 和FeCO3 都分解完全,剩余固体逐渐全部变成红色,即铁元素都转变成氧化铁。
14.4gFeC2 O4 中铁元素的质量为:
FeCO3的质量为26.0g-14.4g=11.6g,11.6gFeCO3中铁元素的质量为:
根据Fe元素守恒可知,所得红色固体氧化铁的质量为:2023~2024学年初三年级模拟试卷
化学
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题,选择题第1页至第3页,非选择题第4页至第8页;共26题,满分100分;考试用时100分钟。
2.答题前,考生务必将自己的学校、班级、姓名用0.5毫米黑色墨水签字笔填写在答题卡相对应的位置上。
3.答选择题必须用2B铅笔把答题卡相对应题目的答案标号涂黑,如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案:答非选择题必须用0.5毫米黑色墨水签字笔写在答题卡指定的位置上,不在答题区域内的答案一律无效,不得用其他笔答题。
4.考生答题必须答在答题卡上,答在试卷和草稿纸上无效。
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 C-12 O-16 Na-23 S-32 Fe-56
选择题(共40分)
单项选择题(包括20题,每题2分,共40分。每题只有一个选项符合题意)
1. 垃圾分类利国利民,旧杂志属于
A. 厨余垃圾 B. 可回收物 C. 有害垃圾 D. 其他垃圾
2. 空气是人类赖以生存的重要资源,下列物质中不属于空气污染物的是
A. 二氧化硫 B. 臭氧 C. 二氧化碳 D. PM2.5颗粒物
3. 人体需要不断补充“燃料”,从而为生命活动提供能量.日常生活中,人们需要摄入下列物质,这些物质中充当生命活动的“燃料”的是( )
A. 淀粉 B. 水 C. 维生素 D. 矿物质
4. 下列物质属于纯净物的是
A. 空气 B. 生铁 C. 液氧 D. 碘酒
5. 熟悉各种化学仪器有助于我们进行化学实验,下列化学仪器名称正确的是
A. 量桶 B. 坩锅钳
C. 摄子 D. 研钵
阅读下列材料,回答下列小题:
氯碱工业是最基本的化学工业之一,是指工业上用电解饱和食盐水的方法来制取NaOH、Cl2和H2,并以它们为原料生产一系列化工产品。涉及的化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。氯元素在元素周期表中的信息如图所示。
6. 下列化学用语表示错误的是
A. 2个氯离子:2Cl- B. 氯化钠中的阳离子:Na+
C. 保持氯气化学性质的最小粒子:Cl2 D. 氯原子的结构示意图:
7. 下列关于氯的说法正确的是
A. 氯元素的相对原子质量是35.45g B. 氯在元素周期表中位于第三周期
C. 氯是稀有气体元素 D. 1个氯原子中含有17个中子
8. 下列物质的性质与其用途对应关系不正确的是
A. 氮气性质稳定,可用作灯泡填充气 B. 铜具有导热性,可用于制作导线
C. 天然气有可燃性,可用作气体燃料 D. 金刚石硬度大,可用于切割玻璃
9. 大豆富含蛋白质,磨成豆浆后加入盐卤(含MgCl2)能制成豆腐。下列说法正确的是
A. 豆腐和年糕主要营养成分相同
B. 氯化镁能使蛋白质失去生理活性
C. 豆腐可在人体内转化为葡萄糖
D. 豆腐烧焦后会产生烧焦羽毛气味
10. 我国古代常用“火折子”保存火种,《天工开物》中有关“火折子”的记载:“以白薯蔓浸水泡浓,捶之 晒干,辅以硝五钱、硫磺二两、松香四钱……装入竹筒,吹气复燃”,以下相关说法错误的是
A. “白薯蔓”是可燃物 B. “火折子”保存火种时不能完全密封
C. “硫磺”燃烧时会闻到刺激性气味 D. “吹气”主要目的是使温度达到着火点
11. 粗盐提纯实验包含称量,溶解、过滤和蒸发,下列装置和操作能达到实验目的的是
A. 量取10mL水 B. 溶解粗盐
C. 过滤悬浊液 D. 蒸发滤液
12. 2024年5月12日是我国第16个“防灾减灾日”。下列说法符合安全要求的是
A. 家中燃气泄漏,立即开灯检查
B. 稀释浓硫酸时,将水沿烧杯壁缓缓注入盛有浓硫酸的烧杯中
C. 逃离火灾现场时,可用湿毛巾捂住口鼻,并尽量贴近地面
D. 不慎碰倒酒精灯,洒出的酒精在桌上燃烧,立即用水浇灭
13. 浙江大学联合加州大学科研人员,在环境中,通过静电促使水分子朝电场方向运动,改变其无序的运动状态,从而诱发单晶生长,制成高质量冰单晶微纳光纤。关于冰单晶微纳光纤的说法正确的是
A. 冰单晶微纳光纤与冰的化学性质不同 B. 冰单晶微纳光纤由水分子构成
C. 水变成冰单晶微纳光纤后,分子停止运动 D. 水变成冰单晶微纳光纤是分子变大了
14. 下列实验方案不能达到目的的是
A. 鉴别:用熟石灰鉴别NH4Cl固体和NH4NO3固体
B. 除杂:用浓硫酸除去O2中混有少量水蒸气
C. 检验:用高锰酸钾溶液检验CO2中是否混有SO2
D. 制备:实验室用锌粒和稀硫酸制备少量H2
15. 如图所示,小文利用长柄W形玻璃管完成了一氧化碳与氧化铁反应的实验。已知:甲酸在热浓硫酸的作用下分解生成一氧化碳和水。下列有关说法错误的是
A. 该实验具有节约药品、清洁环保、操作简单等优点
B. 网罩的作用是集中火焰,提高酒精灯火焰的温度
C. 一氧化碳能夺取氧化铁中的氧,具有氧化性
D. 实验中可观察到红色粉末变成黑色
16. 工业上可用双氧水脱硫处理燃煤烟气中的SO2,脱硫塔内发生的反应主要有:
Ⅰ.SO2+H2O=H2SO3
Ⅱ.H2O2+H2SO3=H2SO4+H2O
下列说法正确的是
A. 燃煤脱硫有利于实现“碳中和”
B. 反应II中仅有硫元素化合价发生改变
C. 脱硫时,从脱硫塔的上方喷淋双氧水目的是让双氧水快速流下
D. 理论上,每吸收6.4g的SO2,可获得9.8g的H2SO4
17. 在给定条件下,下列物质间的转化能实现的是
A. B.
C. D.
18. 根据下列实验,得出的结论正确的是(蒸馏水经煮沸并迅速冷却)
A. 甲和乙对比:水是铁钉生锈的必要条件 B. 乙和丙对比:空气是铁钉生锈的必要条件
C. 甲和丙对比:空气是铁钉生锈的必要条件 D. 甲和丁对比:水是铁钉生锈的必要条件
19. 废水处理后的循环利用有利于保护水资源,减少水的浪费。取某工厂排放的废水1升,分别加入生石灰和石灰石,测得废水的pH随加入固体质量的变化如图所示。已知:每吨生石灰的价格约为460元,每吨石灰石的价格约为130元。有关描述正确的是
A. 该工厂排放的废水呈酸性,所以加入生石灰处理效果更好
B. 加石灰石调节废水的pH,溶液的pH始终小于7,是因为石灰石难溶于水,不与酸完全反应
C. 为了降低成本,可以先加入22克石灰石调溶液pH到6,再加入2克生石灰调pH到7
D. 加入20克固体后,加生石灰的溶液pH变化明显,是因为生成的氢氧化钙易溶于水
20. 如图a所示,向NaOH稀溶液中缓缓通入HCl气体,测定该过程中溶液导电能力的变化,实验结果如图b(溶液体积的变化忽略不计),下列说法不正确的是
A. 该过程中溶液温度先升高再恢复至室温
B. C点溶液中的微粒有Na+、H+、Cl-、H2O
C. A→B段变化,其他条件相同,导电能力:OH-<Cl-
D. B→C段变化,溶液的导电能力除了与离子种类有关,还与离子浓度有关
非选择题(共60分)
21. 中国茶,世界香。从古代丝绸之路、茶马古道,到今天丝绸之路经济带,茶穿越历史,跨越国界,深受世界各国人民喜爱。
I.了解茶叶
(1)茶叶含氟较高,对预防龋齿有一定效果。这里的“氟”指的是______(填“元素”或“单质”)。
II.种植茶树
(2)茶树适宜在pH为5~6的土壤中生长,该土壤浸出液能使紫色石蕊试液变______。(填颜色)
(3)茶树是叶用植物,需氮元素比一般植物多,大量施用氮肥加速了土壤的酸化,可施加_______(填物质俗名)改良酸性土壤。
III冲泡茶汤
(4)水的矿化度(钙、镁离子含量)越低,茶汤的品质越高。生活中降低水的矿化度的方法为_______。
(5)泡茶时可用茶漏将茶汤和茶渣分离,茶渣可通过脱水、炭化、、活化形成活性炭。活性炭在净水过程中利用其_______性去除异味和色素。
IV.清洁茶具
(6)除垢原理
长期使用的茶具中易出现茶垢(主要成分碳酸钙),需定期处理。柠檬酸除茶垢:柠檬酸溶液能清除茶垢的原理是______。茶垢清洁剂除茶垢;清洁剂中的过碳酸钠遇热水产生大量氧气,分解茶垢。
(7)自制除垢剂
①将50g质量分数为30%的柠檬酸溶液稀释为除垢所需质量分数为10%的柠檬酸溶液,需加水______g。
②向饱和碳酸钠溶液中加入过氧化氢溶液的过程中,过碳酸钠的产率与反应温度的关系如表:
温度范围/℃ 5~10 10~15 15~20 20~25
过碳酸钠的产率/% 84.49 85.78 88.38 83.01
分析数据,制备过碳酸钠的最佳温度范围是______℃。
22. 不同场景需要不同的制氧方法。
I.工业液冷法
(1)在低温条件下将空气压缩成液态,升温后,氮气先逸出,剩余物质主要为液态氧。空气中两种主要成分沸点如表。
成分 A B
沸点 -196℃ -183℃
根据上述信息判断,_______(填“A”或“B”)是氧气。
II.实验室制氧气
(2)实验室用二氧化锰与双氧水制取氧气,其反应的化学方程式为______。
实验探究:实验小组用甲装置研究浓度为5%的过氧化氢溶液与平菇接触时发生的化学反应,用传感器测定装置中压强的变化并用数据采集器记录数据如图乙所示。
(3)根据乙图分析曲线a在0-10s压强增大的原因是______。
(4)乙图中能初步说明平菇是过氧化氢溶液反应催化剂的证据是______。
(5)分析曲线a、b,说明影响化学反应速率的因素有______。
III.变压吸附法
(6)利用变压吸附技术,以分子筛为吸附剂制取氧气。由图1、图2可知:过程1中,空气通过分子筛吸附材料时,______分子更容易被吸附;过程2中,采用______方法,能使被吸附的气体释放出去(此过程称为解吸),分子筛吸附材料恢复吸附能力。过程1和过程2交替进行,可连续生产大低高纯度氧气。
23. 能源转型逐渐成为全球共识。
2023年3月,我国首次实现“固态氢能”发电并网,“绿电”与“绿氢”转化的示意图如图所示。
(1)如图甲中A、B两种原子和乙中的______(填字母)原子均属于氢元素。
(2)将光伏、风力发出电用于电解水制氢。电解水时的能量转化方式是______。
(3)贮氢:合金Mg2Cu是一种潜在的贮氢材料,高温时在氩气保护下,由一定质量比的Mg、Cu单质熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢生成氢化物和另一种合金,其化学方程式为:2Mg2Cu+3H23MgH2+MgCu2。
①熔炼制备Mg2Cu合金时,通入氩气的目的是______。
②氢化物MgH2与水反应生成氢氧化镁沉淀,并释放出氢气,发生反应的化学方程式为______。
(4)科学家还发现氨气是一种清洁能源,在纯氧中可以完全燃烧,只生成水和氮气,使得液氨有望取代液氢成为新一代绿色能源。如表1为氨气和氢气的部分信息:
表1:
性质名称 颜色、气味 25℃水中溶解度/g L-1 标况下密度/g L-1
氨气 无色、刺激性 456 0.6942
氢气 无色、无味 0.0015 0.0899
请回答下列问题:
①如图2,按下列条件进行合成氨反应,若要达到氮含量达到40%,你建议工厂选用的合成氨环境条件是:______(填字母)
a.300℃低压 b.500℃高压
②请写出氨气在纯氧中燃烧的化学方程式______。
③科学家最新研制了常温、常压下电解法合成氨的方法,原理如图3所示。电源的正极会产生氧气,负极会产生氨气。反应所得氧气与氨气的质量比远大于理论值,可能的原因是______、______。
24. 水是生命之源,水及其溶液在生活和生产中有着重要的作用。
(1)自然界的水循环通过水的三态变化实现。三态变化的过程中,水分子的______(填字母)发生改变。
a.质量 b.构成 c.化学性质 d.分子间隔 e.运动速率
(2)今年我市不少小区安装了便民直饮水机,其净水流程如图所示:
①上述三级处理器涉及的净水原理均为______(填“物理”或“化学”)变化。
②水中的细菌、病毒等微生物被精滤器中的超滤膜除去,是因为超滤膜的孔径______(填“大于”或“小于”)细菌、病毒等微生物的粒径。
③若没有砂滤器,则对后续净水造成的影响是______。
(3)实验室采用蒸馏法将天然水净化,如图所示。
①由图分析,冷凝水下进上出循环的目的是______。
②铈的化合物具有良好的光学、电学性质,广泛应用于平板显示和计算机芯片等领域。如图1所示是硝酸钾(KNO3)与硫酸铈[Ce2(SO4)3]的溶解度曲线。若硫酸铈固体中混有少量硝酸钾杂质,则提纯硫酸铈的实验方案是:常温下将固体混合物边加水边搅拌至______,然后______,过滤,洗涤干燥所得固体即纯净硫酸铈。
③硫酸铈[Ce2(SO4)3]可由Ce(SO4)2与H2O2反应制得,同时生氧气和硫酸,试写出该反应的化学方程式:_______。
④已知Ce(SO4)2与H2O2反应的速率与温度的关系如图2所示。当温度高于T0时,反应速率逐渐减小的可能原因是______。
25. 二氧化碳是重要的自然资源,和人类的生命活动息息相关。
(1)人类进行呼吸作用的主要形式是有氧呼吸,通过酶的催化作用,把糖类等有机物转化为二氧化碳和水。呼吸作用属于______(填“缓慢”或“剧烈”)氧化。
(2)在航天服、航天器、空间站等密闭系统中,CO2浓度会高得多,而超过一定浓度会导致呼吸急促、头晕头痛、昏迷甚至死亡,因此必须通过一定方法将CO2清除。
【探究除碳技术】
I.非再生式氢氧化锂(LiOH)除碳技术
①我国“飞天”舱外航天服采用非再生式氢氧化锂(LiOH)吸收CO2生成碳酸锂,该技术设备操作简单,功能可靠,适用于短期出舱任务。类比NaOH和二氧化碳的反应,写出氢氧化锂(LiOH)吸收CO2发生反应的化学方程式为_______。吸收二氧化碳,采用LiOH而不用NaOH的原因是______。
II.萨巴蒂尔(Sabatier)除碳生氧技术
②利用萨巴蒂尔(Sabatier)反应清除二氧化碳并再生氧气的大体流程如图所示。
已知:萨巴蒂尔(Sabatier)反应是放热反应,控制反应器内的温度非常重要,反应在300℃-400℃时转化率较高,所以一般会将进入反应器的气体预热到此温度,同时反应器配有_______装置,确保反应器高效率、低能耗的持续运行。这种方法再生O2的最大缺点是需要不断补充______(填化学式)。
III.催化固碳技术
实验小组查阅资料,发现利用CO2和H2在催化剂作用下反应,不仅可以解决固碳问题还可以生成可做燃料的甲醇(CH3OH)。
③结合图可知,温度为_______K时甲醇产率最高;压强越大,甲醇产率越高,但在实际生产中,并不是压强越大越好,其原因是_______。
④催化固碳条件较为苛刻,实验小组发现还可以利用电解法来固碳,根据图示分析随着电解进行,电解质溶液的浓度会______。(填“升高”、“降低”或“不变”)
(3)我国科学家在实验室实现以CO2和H为原料入工合成淀粉(C6H10O5)n,人工合成淀粉技术可分为以下两个阶段,如图所示:
阶段1:从太阳能→电能→氢能→甲醇;
阶段2:以甲醇为原料通过“C1→C3→C6→淀粉”的策略,多步酶催化合成淀粉。
①在阶段1中,利用氢能在一定条件下合成甲醇的化学反应方程式为_______。
②若用44gCO2人工合成淀粉(假设反应过程中无含碳物质的加入和损失),计算理论上制得淀粉的质量________。
③人工合成淀粉技术虽处于实验室阶段,但对解决粮食危机和减少碳排放有着重大意义。传统农业中绿色植物(以玉米为例)光合作用和人工合成淀粉技术合成等量淀粉的对比如表所示。
玉米淀粉 人工合成淀粉
能量转化效率 2% 7%
生产条件与方式 阳光、灌溉、施肥施药、收割 全天候车间生产
生产周期 4-6个月 1-2天
据表分析,人工合成淀粉技术相较于传统农业,其优势是______。(写出1点即可)
26. 从古至今,铁及其化合物一直被人类广泛应用。
I.铁的冶炼与应用
(1)如图为商代铁刃铜钺,以陨铁为刃、青铜为柄,说明此时人类已知道陨铁硬度比青铜_______(选填“大”成“小”)。陨铁部分腐蚀程度明显大于青铜部分的原因是_______。
(2)热铁是含碳量在0.1%以下的铁。生铁经锻打成为钢、进而锻打成为热铁,主要是降低_______元素含量。
(3)草酸亚铁(FeC2O4)可用于制取纳米铁粉。服用补铁剂硫酸亚铁时,若食用富含草酸(H2C2O4)的蔬菜,会生成草酸亚铁,该反应所属基本类型是_______。
(4)纳米铁粉能高效处理酸性(含硫酸)废水中的NaNO3,含纳米铁粉的水处理剂表面的变化如图。
①随反应进行,溶液pH增大,有以下转化过程:FeSO4→Fe(OH)2Fe(OH)3,Fe(OH)2和Fe(OH)3都难溶于水,写出Fe(OH)2转化为Fe(OH)3的化学方程式______。
②纳米铁粉会与NO反应生成Fe2+、NH和H2O,当废水的pH升高时NaNO3的去除率下降,其原因是_______。
II.FeC2O4的制备
用工业烧渣(含有Fe2O3、FeO和SiO2)制备草酸亚铁的实验流程如图:
(5)“还原”发生反应为SO2+Fe2(SO4)3+2H2O=2FeSO4+2H2SO4
①“还原”时需控制在一定温度,温度太高会降低还原效率,原因是______。
②若还原时使用Fe,发生反应Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4,反应后溶液的pH明显增大,其原因是_______。
(6)“系列操作”为洗涤、低温烘干等。
①判断固体已经洗净的方法是:取最后一次洗涤液于试管中,滴加______,无明显现象,说明固体洗净。
②若烘干温度达200℃,FeC2O4会分解为FeCO3和有毒气体,反应的化学方程式为______。
III.样品的热重分析
称取含FeCO3杂质的FeC2O4样品26.0g置于密闭容器中,控制不同的温度对其加热,测得剩余固体质量随温度的变化如图所示。
已知:FeCO3在282℃会分解为FeO和CO2。
(7)样品中FeC2O4的含量为多少?______(精确到0.1%)。(写出计算过程)。
(8)当加热到M点时,向容器中通入足量O2排出容器中的气体。容器中剩余固体逐渐全部变成红色,所得红色固体的质量为_______g。