2024年福建省泉州市惠安县初中学业质量检查化学试卷(学生版+教师版)

2024年惠安县初中学业质量检查
化学试题
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Fe-56 Cu-64 Sn-119
一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 惠安文旅推出的“大美惠安”铜锌合金冰箱贴,属于材料分类中的
A. 金属材料 B. 合成材料 C. 复合材料 D. 天然材料
2. 空气污染指数简称API,下列不计入空气污染指数的项目是
A. NO2 B. CO2 C. SO2 D. 可吸入颗粒物
3. 古代造纸工艺中常加入“碱液”蒸煮制浆,该“碱液”可能是
A. 食盐水 B. 醋酸 C. 草木灰水 D. 蔗糖水
4. 下列是探究氢氧化钠溶液性质的部分实验操作,其中正确的是
A. 测定pH值 B. 取用NaOH溶液
C 滴加酚酞试液 D. 处理实验废液
5. 运用化学知识开展跨学科实践活动,下列做法错误的是
A. 用CO2制作灭火器 B. 用石墨制作水果电池电极
C. 用O2制作防腐气囊 D. 用纱布制作果蔬汁过滤器
6. 下列符合实验室安全规则要求的是
A. 用漏斗直接向燃着的酒精灯内添加酒精
B. 实验室中没有腐蚀性的药品可用手抓取
C. 加热试管中的液体,要从侧面观察实验现象
D. 实验室中未经老师允许,可自行动手做实验
7. 西班牙研究人员正在研发一种用钙代替锂的原型电池。钙元素在元素周期表中的信息如图所示,下列说法错误的是
A. 钙原子的质量是40.08 B. 人体缺钙易导致骨质疏松
C. 钙原子的核电荷数为20 D. 地壳中元素含量:Ca>Li
8. 实验室用高锰酸钾制取氧气时,下列说法正确的是
A. 加热时,试管口应略向上倾斜 B. 导管口一有气泡冒出即可收集气体
C. 反应前后共涉及到2种氧化物 D. 反应前后固体中钾元素的质量不变
9. 如图是上海硅酸盐研究所研发的“纳米药物分子运输车”,可提高肿瘤的治疗效果,下列说法错误的是
A. 该“运输车”属于混合物
B. 该“运输车”的外壳含有碳元素
C. 四氧化三铁可能起到“磁性导航仪”的作用
D. 运输药物分子的过程是肉眼可以直接看见的
10. 探究氧化铁是否像二氧化锰一样可作氯酸钾分解的催化剂,同学们设计了三组实验(其他可能影响因素均控制相同),下列有关说法错误的是
实验编号 实验药品 分解温度/℃
① 1.2g氯酸钾 t1
② 1.2g氯酸钾、0.5g二氧化锰 t2
③ xg氯酸钾、yg氧化铁 t3
A. x=1.2,y=0.5
B. t2<t1
C. 若t3>t1,说明氧化铁能加快氯酸押的分解
D. 比较t2、t3的大小可对比氧化铁与二氧化锰对氯酸钾分解的催化效果
二、非选择题:本题共8小题,共70分。
11. 读史可知兴替,冶金展现智慧。
(1)晋朝葛洪《抱朴子》中记载“丹砂烧之成水银,积变又还成丹砂”。文中“积变”过程发生的是_______(填“物理”或“化学)变化。
(2)《宋史》中提到用胆水浸铁炼铜,并有“用铁二斤四两得铜一斤”的记载。
①“胆水”指硫酸铜溶液,浸铁炼铜的化学方程式是______。
②斤是我国古代常用质量单位,一斤为十六两。欲得铜一斤,所用铁中参加反应的铁的质量是______两。
(3)19世纪末,霍尔在电解熔融氧化铝制备金属铝的过程中,发现冰晶石在电解过程中不被分解且会影响电解的进行,如表所示。
是否加冰晶石 加冰晶石 不加冰晶石
熔化氧化铝的温度/℃ 980 2050
①冰晶石(Na3AlF6)中氟元素化合价是_______。
②电解时,加入冰晶石可起到的作用是______。
12. 阅读下面短文并回答问题。
月球资源探索
研究表明,月壤中含有丰富的矿藏,如辉石、橄榄石和斜方石等。月球两极蕴藏着丰富的冰冻水,若被开发利用可满足未来登月以及地月轨道补给站的需求。最令人兴奋的是月壤中含有丰富的氦-3(原子核中含有2个质子,1个中子的氦原子),氦-3安全无污染,可作为核电站的能源。月壤中含有100万~500万吨氦-3,而100吨氦-3所放出的能量相当于地球上1年全部能量的总和。然而,地球上氦元素主要是氦-4(原子核中含有2个质子,2个中子的氦原子),氦-3储量只有0.5吨左右,远远无法满足现有需求。
(1)月壤中几种矿藏的主要组成元素如表所示。
矿物 主要元素
辉石 Fe、Mg、Ca、Si、O
橄榄石 Fe、Mg、Si
斜长石 Ca、Al、Si、O
①月壤中含有铝的矿物是_______。
②采回的月壤样品须存放在充满氮气的密封箱内,原因是氮气的化学性质_______(填“活泼”或“不活泼”)。
(2)从微观上看,月球两极冰冻水化学性质是由_______(填微粒名称)保持。
(3)氦-3与氦-4的区别是______。若月壤中的氦-3放出的能量全部供人类使用,至少可使用______年。
(4)研究发现,月壤样品中的某些成分是良好的光化学催化剂,可以将二氧化碳和水转化为氧气、氢气、甲烷(CH4)等。这一发现的意义是_______(答一条即可)。
13. 载人密封舱环境控制系统主要用于航天器和深潜器中,以确保乘载人员的正常生命活动。
(1)载人密封舱的供氧剂——氯酸钠(NaClO3),在一定条件下会分解产生氧气,其反应原理与氯酸钾的分解相似。氯酸钠分解的化学方程式是_______。
(2)蛟龙号深潜器采用高压气态供氧。从微观角度分析,将高压氧气减压为正常大气压时,改变的是分子的_______。
(3)天宫空间站的环境控制系统和生命保障系统的部分循环过程的微观示意图如图:
①画出图中X的微粒示意图:_______。
②理论上,“水电解系统”中电解的水的质量与“萨巴蒂尔反应系统”中生成的水的质量之比为______。
14. 家用燃料的“进化”改变了人们的生活。于此,学习小组开展了如下的学习活动。
【调研学习】通过走访调研了解到,当地家用燃料的使用经历了以下发展历程。
(1)柴草中纤维素的化学式为(C6H10O5)n,其中碳、氧元素的质量比为_______。
(2)天然气和液化石油气中碳元素的质量分数分别约为75%和82.3%,通过该数据分析,用等质量的天然气和液化石油气作燃料,天然气更环保的理由是______。
【实践操作】参加社会实践活动,了解蜂窝煤和煤炉的结构,并成功引燃蜂窝煤炉。
(3)将煤块制成蜂窝煤目的是_______。
(4)引燃蜂窝煤炉时,先在炉膛中自下而上依次放置废报纸、小木块和蜂窝煤,然后打开进风口并点燃废报纸。引燃时,先点燃废报纸的依据是_______。
【交流讨论】发现家用燃料正朝着“低碳化”发展,预测未来可能会使用上“零碳”燃料。
(5)请写出一种熟悉的“零碳”燃料燃烧的化学方程式:_______。
15. 纳米碳酸钙在光吸收、医药等方面应用广泛,其工业制备通常采用碳化法,生产的工艺流程如图所示。
提示:沉淀池中发生的主要反应是CaO+H2O=Ca(OH)2。
(1)煅烧炉中,发生反应的基本类型属于_______反应。
(2)反应池中的化学反应方程式是_______。
(3)操作II中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗。
①操作II是_______(填操作名称)。
②其中玻璃棒的作用是_______。
(4)该生产工艺中,可被循环使用的物质是_______。
16. 化学兴趣小组的同学设计了如图所示的装置,进行氧气的制取和性质实验。
(1)写出仪器a的名称:_______。
(2)将注射器活塞下压,使侧面有破洞的小药瓶浸入双氧水中,反应开始。
①反应的化学方程式是_______。
②要使反应结束应进行的操作是_______。
(3)检验氧气是否收集满的操作是_______。
(4)将点燃的木炭伸入废弃漏斗中,观察到的现象是_______。
17. 为进一步认识物质的溶解,实践活动小组进行了如下的实验探究。
资料信息:①相同条件下,溶液中离子浓度越大,溶液的电导率越大、导电性越强。
②硫酸钙在水中微溶,但能溶于氯化铵溶液
探究活动一:定量认识物质的溶解性
【实验1】如图1所示,用大号针筒抽取200mL二氧化碳气体,缓缓将气体注入到200mL滴有紫色石蕊试液的水中。
(1)瓶内的液体将由紫色变为_______色。
(2)当针筒活塞推到80mL处,玻璃管内的红色油柱开始向上移动。实验表明在该条件下,1体积水中能溶解_______体积的二氧化碳。
【实验2】取盛有100mL蒸馏水的烧杯,测其电导率。随后加入1.0g碳酸钙粉末并用磁力搅拌器搅拌,观察到溶液呈浑浊状态,电导率的变化情况如图2所示。
(3)由实验可知,碳酸钙粉末________(填“会”或“不会”)溶于水。
(4)约200s后电导率保持不变,请解释原因:_______。
探究活动二:物质溶解性对化学反应的影响
【实验3】如图3,用稀硫酸和石灰石反应制取二氧化碳,在稀硫酸中加入氯化铵溶液并对溶液进行加热,成功制取了大量的二氧化碳。
(5)硫酸与石灰石反应的化学方程式为_______。根据生成物的某些性质,请解释实验室中不用该原理制取二氧化碳:_______。
(6)在稀硫酸中加入氯化铵溶液并对溶液进行加热,其目的可能是_______。
(7)相较于用盐酸和石灰石反应制取二氧化碳,该实验的优点是_______。
18. 《天工开物》中记载了用锡砂(SnO2)冶炼金属锡(Sn)的方法,涉及的反应是SnO2+2CSn+2CO↑。若用含30.2tSnO2的锡砂冶炼金属锡,参加上述反应的碳的质量是多少?2024年惠安县初中学业质量检查
化学试题
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Fe-56 Cu-64 Sn-119
一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 惠安文旅推出的“大美惠安”铜锌合金冰箱贴,属于材料分类中的
A 金属材料 B. 合成材料 C. 复合材料 D. 天然材料
【答案】A
【解析】
【详解】金属材料包括纯金属和合金,故铜锌合金属于金属材料,故选:A。
2. 空气污染指数简称API,下列不计入空气污染指数的项目是
A. NO2 B. CO2 C. SO2 D. 可吸入颗粒物
【答案】B
【解析】
【详解】目前计入空气污染指数的项目为:二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物、臭氧等;二氧化碳是造成温室效应的主要气体,但不是空气污染物,不计入空气污染指数,故选:B。
3. 古代造纸工艺中常加入“碱液”蒸煮制浆,该“碱液”可能是
A. 食盐水 B. 醋酸 C. 草木灰水 D. 蔗糖水
【答案】C
【解析】
【详解】A、食盐的主要成分是氯化钠,食盐水显中性,不符合题意;
B、醋酸显酸性,不符合题意;
C、草木灰的主要成分是碳酸钾,草木灰水显碱性,故该“碱液”可能是草木灰水,符合题意;
D、蔗糖水显中性,不符合题意。
故选C。
4. 下列是探究氢氧化钠溶液性质的部分实验操作,其中正确的是
A. 测定pH值 B. 取用NaOH溶液
C. 滴加酚酞试液 D. 处理实验废液
【答案】D
【解析】
【详解】A、测定溶液pH时,pH试纸不能湿润,否则会稀释待测溶液,使待测溶液的酸碱性减弱,导致测定结果不准确,图示操作错误,不符合题意;
B、氢氧化钠溶液具有腐蚀性,用胶头滴管取用氢氧化钠溶液时,应保持橡胶胶帽在上,不要平放或倒放,防止氢氧化钠溶液倒流腐蚀橡胶胶帽,图示操作错误,不符合题意;
C、用胶头滴管滴加液体时,胶头滴管应垂直悬空在试管口正上方,不能伸入试管或接触试管内壁,图示操作错误,不符合题意;
D、实验结束后,要将废液倒入废液缸中,图示操作正确,符合题意。
故选:D。
5. 运用化学知识开展跨学科实践活动,下列做法错误是
A. 用CO2制作灭火器 B. 用石墨制作水果电池电极
C. 用O2制作防腐气囊 D. 用纱布制作果蔬汁过滤器
【答案】C
【解析】
【详解】A、二氧化碳不能燃烧不支持燃烧,所以可以用CO2制作灭火器,故说法正确;
B、石墨有优良的导电性,所以可用石墨制作水果电池电极,故说法正确;
C、氧气有氧化性,能与食品发生反应,所以不可用O2制作防腐气囊,故说法不正确;
D、纱布能起过滤作用,所以可用纱布制作果蔬汁过滤器,故说法正确。
故选C。
6. 下列符合实验室安全规则要求的是
A. 用漏斗直接向燃着的酒精灯内添加酒精
B. 实验室中没有腐蚀性的药品可用手抓取
C. 加热试管中的液体,要从侧面观察实验现象
D. 实验室中未经老师允许,可自行动手做实验
【答案】C
【解析】
【详解】A、绝对禁止向燃着的酒精灯内添加酒精,易引发火灾,该选项不符合实验室安全规则,不符合题意;
B、实验室的药品不能用手触摸,该选项不符合实验室安全规则,不符合题意;
C、加热试管中的液体,要从侧面观察实验现象,该选项符合实验室安全规则,符合题意;
D、实验室中未经老师允许,不可自行动手做实验,该选项不符合实验室安全规则,不符合题意;
故选C。
7. 西班牙研究人员正在研发一种用钙代替锂的原型电池。钙元素在元素周期表中的信息如图所示,下列说法错误的是
A. 钙原子的质量是40.08 B. 人体缺钙易导致骨质疏松
C. 钙原子的核电荷数为20 D. 地壳中元素含量:Ca>Li
【答案】A
【解析】
【详解】A、由元素周期表中的一格可知,汉字下方数字表示相对原子质量,相对原子质量单位为“1”,通常省略不写,故钙原子的相对原子质量是40.08,说法错误,符合题意;
B、人体缺钙易导致骨质疏松,说法正确,不符合题意;
C、由元素周期表中的一格可知,汉字左上方数字表示原子序数,在原子中,原子序数=核电荷数,故钙原子的核电荷数为20,说法正确,不符合题意;
D、地壳中元素含量排名前五分别为氧、硅、铝、铁、钙,故地壳中元素含量:Ca>Li,说法正确,不符合题意。
故选:A。
8. 实验室用高锰酸钾制取氧气时,下列说法正确的是
A. 加热时,试管口应略向上倾斜 B. 导管口一有气泡冒出即可收集气体
C. 反应前后共涉及到2种氧化物 D. 反应前后固体中钾元素的质量不变
【答案】D
【解析】
【详解】A、加热固体药品时,试管口应略向下倾斜,防止冷凝水倒流引起试管炸裂,错误;
B、导管口开始有气泡冒出时,不宜立即收集,因为开始排出的气体是空气,待导管口气泡连续、均匀冒出时再开始收集,错误。
C、氧化物是由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物,高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,高锰酸钾(KMnO )和锰酸钾(K MnO )都是由三种元素组成,不属于氧化物,氧气是同种元素元素组成,属于单质,二氧化锰是由氧、锰两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物,属于氧化物,反应前后共涉及到1种氧化物,错误;
D、高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,根据质量守恒定律,反应前后元素的种类和质量不变,所以反应前后固体中钾元素的质量不变,正确。
故选D。
9. 如图是上海硅酸盐研究所研发的“纳米药物分子运输车”,可提高肿瘤的治疗效果,下列说法错误的是
A. 该“运输车”属于混合物
B. 该“运输车”的外壳含有碳元素
C. 四氧化三铁可能起到“磁性导航仪”的作用
D. 运输药物分子的过程是肉眼可以直接看见的
【答案】D
【解析】
【详解】A、由图可知,该“运输车”由有机物外壳、二氧化硅、四氧化三铁、药物组成,属于混合物,说法正确,不符合题意;
B、有机物是含碳元素的化合物,因此该“运输车”的外壳含有碳元素,说法正确,不符合题意;
C、四氧化三铁可能起到“磁性导航仪”的作用,说法正确,不符合题意;
D、运输药物分子属于微观层面,因此运输药物分子的过程不是肉眼可以直接看见的,说法错误,符合题意。
故选:D。
10. 探究氧化铁是否像二氧化锰一样可作氯酸钾分解的催化剂,同学们设计了三组实验(其他可能影响因素均控制相同),下列有关说法错误的是
实验编号 实验药品 分解温度/℃
① 1.2g氯酸钾 t1
② 1.2g氯酸钾、0.5g二氧化锰 t2
③ xg氯酸钾、yg氧化铁 t3
A. x=1.2,y=0.5
B. t2<t1
C. 若t3>t1,说明氧化铁能加快氯酸押的分解
D. 比较t2、t3的大小可对比氧化铁与二氧化锰对氯酸钾分解的催化效果
【答案】C
【解析】
【详解】A、根据对比实验中,控制变量的原则,要探究氧化铁是否像二氧化锰一样可作氯酸钾分解的催化剂,则除了催化剂的种类不同以外,其它条件均相同,则x=1.2,y=0.5,故A说法正确;
B、二氧化锰是氯酸钾分解的催化剂,则加入二氧化锰的氯酸钾所需的分解温度比没有加入二氧化锰的氯酸钾所需的分解温度低,则t2<t1,故B说法正确;
C、③中加入了氧化铁,①中没有加入氧化铁,若t3<t1,说明氧化铁能加快氯酸押的分解,故C说法错误;
D、②中加入二氧化锰,③中加入氧化铁,比较t2、t3的大小可对比氧化铁与二氧化锰对氯酸钾分解的催化效果,故D说法正确;
故选:C。
二、非选择题:本题共8小题,共70分。
11. 读史可知兴替,冶金展现智慧。
(1)晋朝葛洪《抱朴子》中记载“丹砂烧之成水银,积变又还成丹砂”。文中“积变”过程发生的是_______(填“物理”或“化学)变化。
(2)《宋史》中提到用胆水浸铁炼铜,并有“用铁二斤四两得铜一斤”的记载。
①“胆水”指硫酸铜溶液,浸铁炼铜的化学方程式是______。
②斤是我国古代常用的质量单位,一斤为十六两。欲得铜一斤,所用铁中参加反应的铁的质量是______两。
(3)19世纪末,霍尔在电解熔融氧化铝制备金属铝的过程中,发现冰晶石在电解过程中不被分解且会影响电解的进行,如表所示。
是否加冰晶石 加冰晶石 不加冰晶石
熔化氧化铝的温度/℃ 980 2050
①冰晶石(Na3AlF6)中氟元素的化合价是_______。
②电解时,加入冰晶石可起到的作用是______。
【答案】(1)化学 (2) ①. Fe+CuSO4=FeSO4+Cu ②. 14##十四
(3) ①. -1 ②. 催化
【解析】
【小问1详解】
文中“积变”过程中水银变成丹砂,有新物质生成,属于化学变化;
【小问2详解】
浸铁炼铜指的是铁与硫酸铜反应生成铜与硫酸亚铁,该反应的化学方程式为:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;
,欲得铜一斤,所用铁中参加反应的铁的质量=;
【小问3详解】
化合物中,化合价的代数和为0,冰晶石中钠元素为+1价,铝元素为+3价,故氟元素的化合价为;
冰晶石在电解过程中不被分解且会影响电解的进行,可知冰晶在电解法制铝的过程中起到催化作用。
12. 阅读下面短文并回答问题
月球资源探索
研究表明,月壤中含有丰富的矿藏,如辉石、橄榄石和斜方石等。月球两极蕴藏着丰富的冰冻水,若被开发利用可满足未来登月以及地月轨道补给站的需求。最令人兴奋的是月壤中含有丰富的氦-3(原子核中含有2个质子,1个中子的氦原子),氦-3安全无污染,可作为核电站的能源。月壤中含有100万~500万吨氦-3,而100吨氦-3所放出的能量相当于地球上1年全部能量的总和。然而,地球上氦元素主要是氦-4(原子核中含有2个质子,2个中子的氦原子),氦-3储量只有0.5吨左右,远远无法满足现有需求。
(1)月壤中几种矿藏的主要组成元素如表所示。
矿物 主要元素
辉石 Fe、Mg、Ca、Si、O
橄榄石 Fe、Mg、Si
斜长石 Ca、Al、Si、O
①月壤中含有铝的矿物是_______。
②采回的月壤样品须存放在充满氮气的密封箱内,原因是氮气的化学性质_______(填“活泼”或“不活泼”)。
(2)从微观上看,月球两极冰冻水的化学性质是由_______(填微粒名称)保持。
(3)氦-3与氦-4的区别是______。若月壤中的氦-3放出的能量全部供人类使用,至少可使用______年。
(4)研究发现,月壤样品中的某些成分是良好的光化学催化剂,可以将二氧化碳和水转化为氧气、氢气、甲烷(CH4)等。这一发现的意义是_______(答一条即可)。
【答案】(1) ①. 斜长石 ②. 不活泼
(2)水分子 (3) ①. 中子数不同 ②. 1万
(4)缓解温室效应(合理即可)
【解析】
【小问1详解】
根据表中信息可知月壤样品的矿物中,主要元素含有铝的矿石是斜长石;
采回的月壤样品须存放在充满氮气的密封箱内,原因是氮气的化学性质不活泼;
【小问2详解】
水是由分子构成的,由分子构成的物质,分子是保持物质化学性质的最小粒子,月球两极冰冻水的化学性质是由水分子保持;
【小问3详解】
氦-3是指原子核中含有2个质子,1个中子的氦原子,而氦-4的质子数也为2,则中子数为4-2=2,则氦-3与氦-4的区别是中子数不同;
由短文可知,月壤中含有100万~500万吨氦-3,而100吨氦-3所放出的能量相当于地球上1年全部能量的总和,则若月壤中的氦-3放出的能量能全部被人类所用,可至少使用100万吨÷100吨×1年=1万年;
【小问4详解】
该过程将二氧化碳转化成氢气、甲烷等燃料,可以缓解温室效应(合理即可)。
13. 载人密封舱环境控制系统主要用于航天器和深潜器中,以确保乘载人员的正常生命活动。
(1)载人密封舱的供氧剂——氯酸钠(NaClO3),在一定条件下会分解产生氧气,其反应原理与氯酸钾的分解相似。氯酸钠分解的化学方程式是_______。
(2)蛟龙号深潜器采用高压气态供氧。从微观角度分析,将高压氧气减压为正常大气压时,改变的是分子的_______。
(3)天宫空间站的环境控制系统和生命保障系统的部分循环过程的微观示意图如图:
①画出图中X的微粒示意图:_______。
②理论上,“水电解系统”中电解的水的质量与“萨巴蒂尔反应系统”中生成的水的质量之比为______。
【答案】(1)
(2)分子的间隔 (3) ①. ②. 2:1
【解析】
【小问1详解】
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,氯酸钠(NaClO )在一定条件下会分解产生氧气,其反应原理与氯酸钾的分解相似;氯酸钠分解生成氯化钠和氧气,的化学方程式为:;
【小问2详解】
分子之间有间隔,从微观角度分析,当将高压氧气减压为正常大气压时,改变的是分子的间隔;
【小问3详解】
①根据流程图可知,氢气和X在萨巴蒂尔反应器中反应生成甲烷和水,根据元素守恒,X中一定含碳和氧元素,可能含氢元素,且X是呼吸产物之一,则X是二氧化碳,化学式为CO2,每个二氧化碳分子是由1个碳原子和2个氧原子构成,二氧化碳的微粒示意图:;
②分析流程,电解水中的氢元素转化到了萨巴蒂尔反应系统中生成的水和甲烷中,对应的化学方程式为:、CO2+4H22H2O+CH4,转化过程中氢元素质量相等,根据化学方程式可知,萨巴蒂尔反应系统中生成的水过程中,氢元素只有一半转化为水,所以该流程中,理论上进入氧气生成系统发生电解的水与萨巴蒂尔反应系统中生成的水质量比是4:2=2:1。
14. 家用燃料的“进化”改变了人们的生活。于此,学习小组开展了如下的学习活动。
【调研学习】通过走访调研了解到,当地家用燃料的使用经历了以下发展历程。
(1)柴草中纤维素的化学式为(C6H10O5)n,其中碳、氧元素的质量比为_______。
(2)天然气和液化石油气中碳元素的质量分数分别约为75%和82.3%,通过该数据分析,用等质量的天然气和液化石油气作燃料,天然气更环保的理由是______。
【实践操作】参加社会实践活动,了解蜂窝煤和煤炉的结构,并成功引燃蜂窝煤炉。
(3)将煤块制成蜂窝煤的目的是_______。
(4)引燃蜂窝煤炉时,先在炉膛中自下而上依次放置废报纸、小木块和蜂窝煤,然后打开进风口并点燃废报纸。引燃时,先点燃废报纸的依据是_______。
【交流讨论】发现家用燃料正朝着“低碳化”发展,预测未来可能会使用上“零碳”燃料。
(5)请写出一种熟悉的“零碳”燃料燃烧的化学方程式:_______。
【答案】(1)9:10
(2)天然气中碳元素的含量低于液化石油气中碳元素的含量,燃烧相同质量的天然气和液化石油气时,燃烧天然气排放的二氧化碳比燃烧液化石油气排放的二氧化碳少
(3)增大了与空气的接触面积,使燃烧更加充分
(4)废报纸的着火点较低,易被点燃,使小木块达到着火点
(5)(合理即可)
【解析】
【小问1详解】
柴草中纤维素的化学式为:(C6H10O5)n,其碳、氧元素的质量比=(12×6n)::(16×5n)=9:10;
【小问2详解】
天然气和液化石油气中碳元素的质量分数分别约为75%和82.3%,通过该数据分析,用等质量的天然气和液化石油气作燃料,天然气更环保的理由是天然气中碳元素的含量低于液化石油气中碳元素的含量,燃烧相同质量的天然气和液化石油气时,燃烧天然气排放的二氧化碳比燃烧液化石油气排放的二氧化碳少;
【小问3详解】
将煤块制成蜂窝煤的目的是增大了与空气的接触面积,使燃烧更加充分;
【小问4详解】
先点燃废报纸是因为废报纸的着火点较低,易被点燃,使小木块达到着火点;
【小问5详解】
零碳是一个旨在减缓气候变化的概念,通过计算温室气体排放,设计方案抵减碳足迹、减少碳排放,直至达到碳的相对零排放。熟悉的“零碳”燃料有很多,比如氢气在空气中燃烧生成水,反应的化学方程式为:。
15. 纳米碳酸钙在光吸收、医药等方面应用广泛,其工业制备通常采用碳化法,生产的工艺流程如图所示。
提示:沉淀池中发生的主要反应是CaO+H2O=Ca(OH)2。
(1)煅烧炉中,发生反应的基本类型属于_______反应。
(2)反应池中的化学反应方程式是_______。
(3)操作II中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗。
①操作II是_______(填操作名称)。
②其中玻璃棒的作用是_______。
(4)该生产工艺中,可被循环使用的物质是_______。
【答案】(1)分解 (2)CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓+ H2O
(3) ①. 过滤 ②. 引流
(4)水、二氧化碳(或H2O、CO2)
【解析】
【小问1详解】
根据流程图中可知,煅烧炉中,发生的反应是碳酸钙高温条件下生成氧化钙和二氧化碳,该反应是由一种物质生成两种物质的反应,属于分解反应;
【小问2详解】
根据流程图中可知,反应池中发生的反应是二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,化学反应方程式是CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓+ H2O;
【小问3详解】
①根据操作II中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗,操作II是过滤;
②其中玻璃棒的作用是引流,防止液体溅出。
【小问4详解】
根据流程图可知,流程中H2O、CO2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。
16. 化学兴趣小组的同学设计了如图所示的装置,进行氧气的制取和性质实验。
(1)写出仪器a的名称:_______。
(2)将注射器活塞下压,使侧面有破洞的小药瓶浸入双氧水中,反应开始。
①反应的化学方程式是_______。
②要使反应结束应进行的操作是_______。
(3)检验氧气是否收集满的操作是_______。
(4)将点燃的木炭伸入废弃漏斗中,观察到的现象是_______。
【答案】(1)铁架台 (2) ①. ②. 将注射器活塞上提
(3)将带火星的木条放置在废弃漏斗口
(4)木炭剧烈燃烧,发出白光,放出热量,澄清石灰水变浑浊
【解析】
【小问1详解】
由图可知,仪器a的名称为铁架台,故填写:铁架台。
【小问2详解】
①双氧水在二氧化锰的催化下,生成水和氧气,故填写:,故填写:。
②将注射器活塞上提,使固液分离,小药瓶中反应停止,故填写:注射器活塞上提。
【小问3详解】
打开弹簧夹,氧气被收集在废弃漏斗中,氧气具有助燃性,因此,检验氧气是否收集满的操作是将带火星的木条放置在废弃漏斗口,故填写:将带火星的木条放置在废弃漏斗口。
【小问4详解】
将点燃的木炭伸入废弃漏斗中,观察到的现象是木炭剧烈燃烧,发出白光,放出热量,澄清石灰水变浑浊,故填写:木炭剧烈燃烧,发出白光,放出热量,澄清石灰水变浑浊。
17. 为进一步认识物质的溶解,实践活动小组进行了如下的实验探究。
资料信息:①相同条件下,溶液中离子浓度越大,溶液的电导率越大、导电性越强。
②硫酸钙在水中微溶,但能溶于氯化铵溶液
探究活动一:定量认识物质的溶解性
【实验1】如图1所示,用大号针筒抽取200mL二氧化碳气体,缓缓将气体注入到200mL滴有紫色石蕊试液的水中。
(1)瓶内的液体将由紫色变为_______色。
(2)当针筒活塞推到80mL处,玻璃管内的红色油柱开始向上移动。实验表明在该条件下,1体积水中能溶解_______体积的二氧化碳。
【实验2】取盛有100mL蒸馏水的烧杯,测其电导率。随后加入1.0g碳酸钙粉末并用磁力搅拌器搅拌,观察到溶液呈浑浊状态,电导率的变化情况如图2所示。
(3)由实验可知,碳酸钙粉末________(填“会”或“不会”)溶于水。
(4)约200s后电导率保持不变,请解释原因:_______。
探究活动二:物质溶解性对化学反应的影响
【实验3】如图3,用稀硫酸和石灰石反应制取二氧化碳,在稀硫酸中加入氯化铵溶液并对溶液进行加热,成功制取了大量的二氧化碳。
(5)硫酸与石灰石反应的化学方程式为_______。根据生成物的某些性质,请解释实验室中不用该原理制取二氧化碳:_______。
(6)在稀硫酸中加入氯化铵溶液并对溶液进行加热,其目的可能是_______。
(7)相较于用盐酸和石灰石反应制取二氧化碳,该实验的优点是_______。
【答案】(1)红 (2)0.6
(3)会 (4)碳酸钙溶液达到了饱和
(5) ①. ②. 碳酸钙和稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水,会覆盖在石灰石的表面,阻碍反应的进一步进行
(6)增大硫酸钙在溶液中的溶解能力
(7)制得的二氧化碳中不会混有氯化氢气体,比较纯净
【解析】
小问1详解】
二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使紫色石蕊试液变红,故瓶内的液体将由紫色变为红色;
【小问2详解】
当针筒活塞推到80mL处,玻璃管内的红色油柱开始向上移动,说明此时向水中注入二氧化碳的体积为:200mL-80mL=120mL,说明该条件下,200 mL 水中最多能溶解120mL二氧化碳,实验表明在该条件下,1体积水中能溶解二氧化碳的体积是:;
【小问3详解】
由实验可知,加入碳酸钙粉末后,电导率增大,说明溶液中离子浓度增加,说明碳酸钙粉末会溶于水;
【小问4详解】
约200s后电导率保持不变,说明此时碳酸钙溶液达到了饱和,碳酸钙不能继续溶解;
【小问5详解】
石灰石的主要成分碳酸钙和稀硫酸反应生成硫酸钙、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:;
碳酸钙和硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水,会覆盖在石灰石的表面,阻碍反应的进一步进行,故实验室中不用该原理制取二氧化碳;
【小问6详解】
硫酸钙在水中微溶,但能溶于氯化铵溶液,故在稀硫酸中加入氯化铵溶液并对溶液进行加热,其目可能是:增大硫酸钙在溶液中的溶解能力;
【小问7详解】
盐酸具有挥发性,会使制得的二氧化碳中混有氯化氢气体,而硫酸不具有挥发性,故相较于用盐酸和石灰石反应制取二氧化碳,该实验的优点是:制得的二氧化碳中不会混有氯化氢气体,比较纯净。
18. 《天工开物》中记载了用锡砂(SnO2)冶炼金属锡(Sn)的方法,涉及的反应是SnO2+2CSn+2CO↑。若用含30.2tSnO2的锡砂冶炼金属锡,参加上述反应的碳的质量是多少?
【答案】解:设参与反应的碳的质量为x。
答:参与反应的碳的质量为4.8t。
【解析】
【详解】计算过程见答案。

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