化学模拟练习
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 F-19 Na-23 Si-28
一、选择题(本题包括14个小题,每小题3分,共42分)
1. 诗歌是中华优秀传统文化的代表,诗人们写下了许多自然现象.下列诗句与化学变化有关的是
A. 忽如一夜春风来,千树万树梨花开 B. 朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还
C. 千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲 D. 千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金
【答案】C
【解析】
【详解】A、忽如一夜春风来,千树万树梨花开,形容的是雪景,属于物态变化,该过程没有新物质生成,属于物理变化,故A选项不符合题意;
B、朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还,该过程没有新物质生成,属于物理变化,故B选项不符合题意;
C、“烈火焚烧”的过程有新物质生成,属于化学变化,故C选项符合题意;
D、千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金,类似于过滤操作,只是将物质进行分析了,该过程没有新物质生成,属于物理变化,故D选项不符合题意。
故选C。
2. 成都以建设践行新发展理念的公园城市示范区为统领,以“双碳”目标为牵引推动“减污”与“降碳”协同增效,助力城市绿色低碳转型发展。下列做法不符合该理念的是
A. 推广使用新能源汽车,减少化石燃料燃烧 B. 推进排水管网雨污分流改造,改善水环境
C. 有害垃圾分类回收利用,变废为宝 D. 优先发展火力发电,满足城市发展需求
【答案】D
【解析】
【详解】A、推广使用新能源汽车,减少化石燃料燃烧,既能节约化石燃料,又能减少污染物的排放,故做法正确;
B、推进排水管网雨污分流改造,改善水环境,可以节约水资源,故做法正确;
C、有害垃圾分类回收利用,变废为宝,进行垃圾分类,变废为宝,既防止污染环境,又节约了资源,故做法正确;
D、优先发展火力发电,满足城市发展需求,会造成大气污染,故做法错误。
故选D。
3. 在化学实验室必须遵守实验安全规范.下列做法符合实验安全规范的是
A. 用燃着的酒精灯引然另一盏酒精灯 B. 将鼻孔凑近集气瓶口闻气体气味
C. 实验后将废液倒入指定容器中 D. 用冷水冲洗刚刚结束加热的试管
【答案】C
【解析】
【详解】A、实验室禁止用燃着的酒精灯点燃另一只酒精灯,防止引发火灾,应用打火机或火柴点燃酒精灯,故A选项不符合题意;
B、实验室闻气味时,应用手轻轻扇动瓶口,让少量气体进入鼻孔,不能直接凑近集气瓶口闻气体气味,故B选项不符合题意;
C、实验后将废液不能直接倒入水池,也不能随意丢弃,应倒入指定容器中,故C选项符合题意;
D、刚刚结束加热的试管不能立即用冷水清洗,玻璃仪器受热不均匀,会出现炸裂的现象,故D选项不符合题意。
故选C。
4. 地壳和人体细胞中的元素分布情况如图所示。下列说法正确的是
A. 铁是地壳中含量最高的金属元素 B. 地壳中的元素大多以化合物的形式存在
C. 缺碘会导致青少年生长迟缓,食欲不振 D. 铜和锌在人体中各占
【答案】B
【解析】
【详解】A、地壳中元素含量由高到低依次是:O、Si、Al、Fe,故铝是地壳中含量最高的金属元素,不符合题意;
B、地壳中的元素大多以化合物的形式存在,只有少数以单质形式存在,符合题意;
C、缺碘会导致甲状腺肿大,缺锌会导致食欲不振、发育不良、生长迟缓,不符合题意;
D、铜、锌均属于微量元素,微量元素人体中含量低于0.01%,不符合题意。
故选B。
5. 昆虫信息素可以部分替代农药进行蔬菜瓜果的病虫害防治。橙花叔醇(化学式为)是制取某种昆虫信息素的原料。下列说法不正确的是
A. 橙花叔醇中元素的质量比为
B. 橙花叔醇的相对分子质量为222
C. 橙花叔醇中氢元素的质量分数约为
D. 1个橙花叔醇分子由15个碳原子、26个氢原子和1个氧原子构成
【答案】A
【解析】
【详解】A、橙花叔醇 (C15H26O) 中C、H、O元素的质量比为(12×15):26:16=90:13:8,故说法错误;
B、橙花叔醇的相对分子质量=12×15+1×26+16×1=222,故说法正确;
C、橙花叔醇中氢元素的质量分数为,故说法正确;
D、一个橙花叔醇分子是由15个碳原子、26个氧原子、1个氧原子构成,故说法正确。
故选A。
6. 用CO和氧化铁模拟工业炼铁的微型实验如图所示。已知所用CO气体中含有少量水蒸气,下列说法错误的是
A. a处的氢氧化钠固体可以换成生石灰 B. b处W形管内红棕色粉末逐渐变为黑色
C. 该装置的优点是节约药品、保护环境 D. e处收集到的液体体积等于反应生成的的体积
【答案】D
【解析】
【详解】A、a处装置的作用是吸收水蒸气,氢氧化钠固体有吸水性,生石灰能与水反应,二者都能干燥一氧化碳,a处装置中的氢氧化钠固体可以换成生石灰,故选项说法正确;
B、一氧化碳与氧化铁高温条件下生成铁和二氧化碳,生成二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,b处W型管内红棕色粉末逐渐变黑,故选项说法正确;
C、该装置使用了W型管,优点是节约药品,保护环境,故选项说法正确;
D、反应前先通入一氧化碳,一氧化碳难溶于水不和水反应,所以e处收集到的液体体积等于未参加反应的一氧化碳的体积,故选项说法错误。
故选D。
7. 从宏观、微观、符号相结合的视角探究物质是化学核心素养中科学思维的一种体现.下列表述正确的是
A. 钠离子: B. 氧化铁
C. 氧化铝: D. 3个氧气
【答案】C
【解析】
【详解】A、离子的表示方法是在表示该离子的元素符号(或原子团)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。表示多个该离子,在其离子符号前加上相应的数字;钠离子:表示为Na+,错误;
B、氧化铁中,氧元素显-2价,铁元素显+3价,书写化学式时,一般正价的写在左边,负价的写在右边,根据化合物中各元素化合价代数和为零,氧化铁的化学式为Fe2O3,错误;
C、氧化铝中,氧元素显-2价,铝元素显+3价,书写化学式时,一般正价的写在左边,负价的写在右边,根据化合物中各元素化合价代数和为零,氧化铁的化学式为Al2O3,正确;
D、化学符号前面的数字,表示微粒的个数,3O表示3个氧原子,错误。
故选C。
8. 下列物质的用途和性质的对应关系中,不正确的是
选项 用途 性质
A 活性炭用于冰箱除味 常温下活性炭的化学性质稳定
B 稀有气体用于制作电光源 稀有气体通电后能发光
C 用热固性塑料制作炊具的手柄 热固性塑料受热不会熔化
D 用铁粉做包装食品的双吸剂 铁在空气中容易锈蚀
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A、活性炭具有疏松多孔的结构,具有吸附性,可用于冰箱除味,故A选项说法不正确,符合题意;
B、稀有气体通电后能发光,可用于制作电光源,故B选项说法正确,不符合题意;
C、热固性塑料受热不会熔化,可用于制作炊具的手柄,故C选项说法正确,不符合题意;
D、铁在空气中与氧气和水接触会锈蚀,可用铁粉做包装食品的双吸剂,故D选项说法正确,不符合题意。
故选A。
9. 某化学兴趣小组设计了如图所示的电解水实验创新装置。下列说法错误的是
A. 左侧注射器针筒内收集到的气体能燃烧 B. 右侧注射器针筒内液面下降得更快
C. 使用蒸馏水进行实验时,实验效果不理想 D. 该实验说明水由氢、氧两种元素组成
【答案】A
【解析】
【详解】A、在电解水实验中,“正氧负氢”,左侧注射器与正极相连,产生的是氧气,氧气具有助燃性,不能燃烧,符合题意;
B、在电解水实验中,“正氧负氢”,生成氢气和氧气的体积比约为2:1,左侧注射器与正极相连,产生的是氧气,右侧注射器与负极相连,产生的是氢气,故右侧注射器针筒内液面下降得更快,不符合题意;
C、蒸馏水几乎不导电,故使用蒸馏水进行实验时,实验效果不理想,不符合题意;
D、电解水生成氢气和氧气,氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,可得水是由氢元素和氧元素组成,不符合题意。
故选A。
10. 在芯片的生产过程中,利用气体蚀刻硅芯片是重要环节.该反应的产物都是气体,因此在蚀刻物表面不会有残留物.该反应的微观示意图如图所示,下列说法正确的是
A. 该反应中分子和原子的数目都不变 B. 该反应属于复分解反应
C. 丙物质中硅和氟的质量比为 D. 丁物质在空气中的质量分数为
【答案】C
【解析】
【分析】根据图示,该反应的化学方程式为4NF3+3Si3SiF4+2N2。
【详解】A、化学反应的实质是分子分成原子,原子重新组合成分子,该反应前后原子数目不变,根据分析,该反应是由4个4NF3分子与3个硅原子反应生成3个SiF4分子与2个2N2分子,反应前后分子数目改变,说法不正确;
B、该反应是由一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物,属于置换反应,说法不正确;
C、丙为SiF4,其中硅、氟元素的质量比为(28×1):(19×4)=7:19,说法正确;
D、丁为氮气,空气中物质丁氮气的体积分数为78%,说法不正确;
故选C。
11. 化学实验是进行科学探究的重要方式.下列实验设计能达到实验目的的是
A. 实验①:探究溶质在不同溶剂中的溶解能力 B. 实验②:测定空气中氧气的含量
C. 实验③:验证燃烧需要温度达到着火点 D. 实验④:鉴别氮气和稀有气体
【答案】A
【解析】
【详解】A、实验①中,将氯化钠分别放入等体积的水和汽油中,可以观察到氯化钠在不同溶剂中的溶解情况,从而探究溶质在不同溶剂中的溶解能力,实验①能达到实验目的,符合题意;
B、 实验②中,木炭燃烧生成二氧化碳气体,虽然消耗了氧气,但生成了二氧化碳,瓶内压强基本不变,反应结束后,打开止水夹,水不能进入集气瓶,无法测定空气中氧气的含量,实验②不能达到实验目的,不符合题意;
C、该实验中,酒精能燃烧,水不能燃烧,说明燃烧的条件之一是可燃物,实验③不能达到实验目的,不符合题意;
D、实验④中,氮气和稀有气体都不能支持燃烧,将燃着木条分别伸入两瓶气体中,木条都会熄灭,无法鉴别氮气和稀有气体,实验④不能达到实验目的,不符合题意。
故选A。
12. 化学兴趣小组的同学们用氧气传感器来探究分子运动的特点,实验装置如图1所示.打开传感器,保持静止,然后用双手捂住塑料瓶.再松开双手,将塑料瓶瓶口朝下放置.塑料瓶内氧气体积分数随时间变化的情况如图2所示.下列说法错误的是
A. 对比曲线段和段可知,温度越高,分子运动速率越快
B. 对比曲线段和段可知,氧气的密度比空气大
C. 放置时间足够长时,塑料瓶内氧气体积分数约为
D. 放置时间足够长时,将带火星的木条伸入塑料瓶中,木条复燃
【答案】D
【解析】
【详解】A、对比曲线AB段(静止)和BC段(手捂)可知,BC段氧气的体积分数下降较快,说明温度越高,分子运动速率越快,说法正确;
B、对比曲线AB段和CD段,温度相同,AB段瓶口向上,CD段瓶口向下可知,CD段氧气下降速率大于AB段,说明氧气的密度比空气大,说法正确;
C、随着实验进行,塑料瓶中氧气的体积分数最终与空气中氧气含量相同,则最后塑料瓶中氧气的体积分数约为21%,说法正确;
D、随着实验的进行,塑料瓶中氧气的体积分数最终与空气中氧气含量相同,不空气不能使带火星的木条复燃,说法错误;
故选D。
13. 甲、乙、丙是初中化学常见物质,它们之间的转化关系如图所示(“→”表示转化一步实现,部分物质和反应条件未标出)。下列推测错误的是
A. 若丙是,则乙不可能是
B. 若丙是,则甲和乙的物质类别可能相同
C. 若反应①②③都是化合反应,则甲可以是C
D. 若反应①②③都是分解反应,则乙可以是
【答案】A
【解析】
【详解】A、若丙是,甲可以是铁,铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,氢气和氧化铜反应生成铜,所以乙可能是氢气,故说法错误;
B、比氢活泼的金属可以和酸反应生成氢气,活泼金属可以将不活泼金属从其盐溶液中置换出来。则甲、乙可以为比氢活泼的金属单质。如甲是锌、乙是铁。锌和硫酸亚铁反应生成铁和硫酸锌。锌和硫酸反应生成氢气和硫酸锌。铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,故说法正确;
C、若反应均为化合反应,甲是C,碳在氧气中完全燃烧生成二氧化碳,不完全燃烧生成一氧化碳,二氧化碳和碳在高温下反应生成一氧化碳,故说法正确;
D、若反应均为分解反应,甲能转化为乙、丙,乙能转化为丙,可推出甲是过氧化氢,乙是,丙是氧气,过氧化氢分解生成水和氧气,水通电分解生成氢气和氧气,故说法正确。
故选AB。
14. 我国著名化学家侯德榜先生发明了联合制碱法.用该方法生产碳酸钠时,中间产物是碳酸氢钠.这两种物质的溶解度曲线如图所示,下列说法正确的是
A. 温度升高,碳酸钠的溶解度增大
B. 时,碳酸氢钠饱和溶液的溶质质量分数约为
C. 加入水,可以使B点的碳酸钠溶液转化为A点的碳酸钠溶液
D. 析出碳酸氢钠晶体后,溶液变为碳酸氢钠的不饱和溶液
【答案】B
【解析】
【详解】A、由溶解度曲线可知,在0~40℃时,温度升高,碳酸钠的溶解度增大,在40~100℃时,碳酸钠的溶解度先减小,或不变,故A选项说法不正确,不符合题意;
B、由溶解度曲线可知,60℃时,碳酸氢钠的溶解度为16.4g,根据在某一温度下,某物质的饱和溶液溶质质量分数=×100%可知,60℃时,碳酸氢钠饱和溶液的溶质质量分数=×100%≈14.1%,故B选项说法正确,符合题意;
C、向饱和溶液中加水,会使溶液变为不饱和,所以加入水,可以使A点的碳酸钠溶液转化为A点的碳酸钠溶液,故C选项说法不正确,不符合题意;
D、析出碳酸氢钠晶体后,说明此时溶液不能再继续溶解碳酸氢钠,则溶液变为碳酸氢钠的饱和溶液,故D选项说法不正确,不符合题意。
故选B。
二、填空题(本题只有1个小题,共8分)
15. 根据图文回答下列问题.
(1)航空发动机制造用到了钛合金,其硬度比纯钛_______。某款国产航空发动机可以使用氢燃料,氢燃料具有热值高、_______(写一条)等特点。
(2)在空间站培育太空水稻,用到的培养液中含有水稻需要的三种营养元素:_______(写元素符号)。当培养液中含有铵态氮肥时,不能添加_______性物质,以免降低肥效。
(3)某款自热食品的主要配料有米饭、瘦肉、蔬菜等,瘦肉中富含的营养素主要是_______。自热食品用冷水即可使加热包发热,推测加热包内的物质最可能是_______(填俗名)。
(4)二氧化碳气体能以液态形式储存在小钢瓶中,说明二氧化碳分子间_______。使用二氧化碳灭火器时,喷出的二氧化碳有降温和_______的作用。
【答案】(1) ①. 大(合理表述即可) ②. 无污染(合理即可)
(2) ①. N、P、K ②. 碱
(3) ①. 蛋白质 ②. 生石灰
(4) ①. 存在间隔 ②. 隔绝氧气(或空气)
【解析】
【小问1详解】
合金比组成它的纯金属硬度大,故钛合金硬度比纯钛大;
氢气燃烧产物只有水,故氢燃料具有热值高、无污染的特点;
【小问2详解】
植物生长所需的三种营养元素是N、P、K;
铵态氮肥能与碱性物质反应生成氨气,降低肥效,故当培养液中含有铵态氮肥时,不能添加碱性物质,以免降低肥效;
【小问3详解】
动物肌肉、皮肤、毛发等富含蛋白质,故瘦肉中富含的营养素主要是蛋白质;
自热食品用冷水即可使加热包发热,推测加热包内的物质最可能是生石灰,生石灰能与水反应生成氢氧化钙,放出大量的热;
【小问4详解】
二氧化碳气体能以液态形式储存在小钢瓶中,说明二氧化碳分子间存在间隔,二氧化碳由气态变为液态时,分子之间的间隔变小,故可储存在小钢瓶中;
二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,密度比空气大,故使用二氧化碳灭火器时,喷出的二氧化碳有降温和隔绝氧气(或空气)的作用。
三、实验与计算(本题只有1个小题,共10分)
16. 需要吸氧的患者如果直接吸入医用氧气,往往会使呼吸道黏膜干燥,引起干咳等呼吸道刺激症状.因此医用氧气瓶的出气口往往会连接一个盛有灭菌注射用水的湿化瓶.化学实验小组的同学们根据这一知识,在老师的指导下设计了一款简易的制氧器,如图1所示.
(1)B瓶底部的黑色固体是_______
(2)A瓶相当于湿化瓶,其作用是润湿氧气.这利用了氧气_______的性质.
(3)检验该装置气密性的方法是_______.
(4)同学们用收集到的氧气做硫的燃烧实验,如图2所示.实验中瓶底放少量水的目的是_______.
(5)根据化学方程式计算,过氧化氢完全分解可以制得氧气的质量是多少?
【答案】(1)二氧化锰##MnO2
(2)不易溶于水 (3)将A装置瓶口的导管放入水中,用力捏B装置,观察到A装置中两个导管口均有气泡冒出,则说明气密性良好
(4)吸收二氧化硫 (5)解设34g过氧化氢完全分解可以制得氧气的质量为x
解得x=16g
答:34g过氧化氢完全分解可以制得氧气的质量是16g。
【解析】
【小问1详解】
实验室利用过氧化氢在二氧化锰的催化做我那个下反应生成水和氧气,故黑色固体时二氧化锰;
【小问2详解】
氧气不易溶于水,故水可以润湿氧气;
【小问3详解】
利用压强的变化检验该装置的气密性,故检查该装置气密性的方法为:将A装置瓶口的导管放入水中,用力捏B装置,观察到A装置中两个导管口均有气泡冒出,则说明气密性良好;
【小问4详解】
硫在氧气中燃烧会生成二氧化硫,二氧化硫会造成酸雨,不能任意排放,二氧化硫与水反应生成亚硫酸,故水的作用是吸收二氧化硫;
【小问5详解】
见答案。
四、推断与流程(本题包括2个小题,共15分)
17. 根据如图所示的实验,回答下列问题.
(1)实验一:两支试管中均盛有少量稀盐酸.试管①中所得溶液溶质是_______(填化学式)试管②一开始没有气泡产生,原因是_______.
(2)实验二;试管③中发生反应的化学方程式为_______.试管④中的现象可以说明铜的金属活动性比银_______.
(3)实验三:小明探究稀盐酸与氢氧化钠溶液的反应,得到的图像如图所示.X溶液是_______.图中的过程中,溶液中氯化钠的质量_______(填“增大”或“减小”).c点溶液能使紫色石蕊溶液变_______色.
【答案】(1) ①. FeCl2 ②. 稀盐酸先和铝丝表面的氧化铝反应,没有氢气生成
(2) ①. Fe+CuSO4=FeSO4+Cu ②. 强
(3) ①. 稀盐酸 ②. 增大 ③. 红
【解析】
【小问1详解】
试管①中铁和稀盐酸中的氯化氢反应生成氯化亚铁和氢气,故所得溶液的溶质是氯化亚铁,其化学式为FeCl2。试管②中未打磨的铝丝表面有一层常温下铝和氧气反应形成的致密氧化膜氧化铝,一开始没有气泡产生是因为氧化铝和稀盐酸中的氯化氢先反应生成氯化铝和水,无气体生成。
【小问2详解】
试管③中铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,该反应的化学方程式为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。试管④中的现象为铜丝表面有银白色固体析出,溶液由无色变为蓝色,可以说明铜的金属活动性比银强。
【小问3详解】
实验三为探究稀盐酸与氢氧化钠溶液的反应,根据pH图像可知,该实验是将稀盐酸滴加到氢氧化钠溶液中,故X溶液是稀盐酸。图中a→b的过程中,滴加的稀盐酸和溶液中氢氧化钠继续反应,故溶液中氯化钠的质量会增大。c点溶液pH<7,显酸性,能使紫色石蕊溶液变红色。
18. 碳酸锂是制造新能源汽车电池的重要原料.工业上以锂辉石为原料制取碳酸锂的一种工艺流程如图所示.回答下列问题.
【查阅资料】①锂辉石的主要成分是和泥沙.
②是无色晶体,微溶于水,在冷水中的溶解度比在热水中大,其化学性质与相似
(1)操作I的名称是_______,X应该是一种_______(填物质类别)
(2)滤渣2的成分是_______(写化学式).
(3)步骤③中发生反应的化学方程式为_______,滤液3中含有的阴离子是_______(填离子符号).
(4)滤渣3用热水洗涤而不用冷水洗涤的目的是_______.
【答案】(1) ①. 过滤 ②. 酸
(2)Fe(OH)3 (3) ①. Li2SO4+Na2CO3=Li2CO3↓+Na2SO4 ②. 、##、
(4)除去碳酸钠、硫酸钠等可溶性杂质,减小碳酸锂溶于水的损耗
【解析】
【小问1详解】
经操作Ⅰ后,都得到滤液和滤渣,其名称是过滤,锂辉矿主要成分为Li2O、Fe2O3加入过量X溶液、经操作Ⅰ得到滤液1和滤渣1,在滤液1中加入NaOH溶液,得到LiSO4溶液,Li2O、Fe2O3是两种金属氧化物,能与酸发生复分解反应生成盐和水,因此加入酸是硫酸,其中阳离子全部是氢离子,属于酸;
【小问2详解】
Li2O、Fe2O3是两种金属氧化物,能与酸发生复分解反应生成盐和水,滤液1中存在硫酸铁、硫酸锂(Li2SO4)和硫酸,再加入NaOH溶液,得到Li2SO4和滤渣,氢氧化钠和硫酸铁反应生成氢氧化铁沉淀和硫酸钠,滤渣2的成分是氢氧化铁,化学式为Fe(OH)3;
【小问3详解】
步骤③中发生的反应是LiSO4与Na2CO3生成Li2CO3和Na2SO4,反应的反应方程式为Li2SO4+Na2CO3=Li2CO3↓+Na2SO4;滤液3中溶质是Na2SO4(反应生成的)、Na2CO3(过量的),含有的阴离子分别是、;
【小问4详解】
碳酸钠、硫酸钠易溶于水,而碳酸锂微溶于水,在水中溶解度不大,且溶解度随温度升高而减小,洗涤时使用热水可使碳酸锂在热水中溶解度很小,除去碳酸钠、硫酸钠等可溶性杂质,减小碳酸锂溶于水的损耗。
五、(本题只有1个小题,共10分)
19. 利用的性质,对其进行捕集、利用,有利于“碳中和”的实现。化学兴趣小组的同学们在老师的指导下开展了项目式学习。
I.的性质与捕集
同学们在实验室模拟化学吸收方法捕集,实验装置如图1所示.在A装置中制取,模拟需要捕集的气体,C装置中盛有溶液,D装置中盛有澄清石灰水。
(1)A装置中发生反应的化学方程式为_______。
(2)B装置的作用是_______,D装置中澄清石灰水的作用是_______。
(3)同学们记录的实验现象和数据如下表所示,则C装置中原有溶液的溶质质量分数为_______。
D装置现象 两个装置的总质量
实验前 澄清液体 260
实验后 浑浊液体 264.4
Ⅱ.拓展延伸
化学链燃烧技术可以避免燃料与空气的直接接触,提供了一种低成本的碳捕集方法。某个化学链燃烧过程利用和(氧化亚铜)作为载氧体,如图2所示。
(4)在空气反应器中,与发生了化合反应,该反应中的化合价_______(填“升高”或“降低”);气体X中,的体积分数_______(填“大于”“小于”或“等于”)空气中的体积分数。
(5)气体X中的体积分数随反应温度的变化情况如图3所示.为了提高氧气利用率,空气反应器中最适宜的反应温度范围是_______(填字母)。
a. b. c.
Ⅲ.二氧化碳的利用
使用催化转化法可以将二氧化碳和水转化为甲烷和氧气,催化剂的催化效率和甲烷的生成速率随温度的变化关系如图4所示。
(6)催化剂的催化效率受温度影响,最佳的温度约为_______。
(7)之间,甲烷生成速率加快的原因可能是_______。
【答案】(1)
(2) ①. 防止倒吸 ②. 检验二氧化碳是否被完全吸收
(3)5% (4) ①. 升高 ②. 大于
(5)a (6)250
(7)温度升高对反应速率的影响超过了催化剂效率下降对反应速率的影响
【解析】
【小问1详解】
实验室通常用石灰石(或大理石)与稀盐酸反应制取二氧化碳,故A装置中发生反应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,该反应的化学方程式为:;
【小问2详解】
由图可知,B装置的导管均刚露出橡皮塞,则B装置的作用是:防止倒吸;
C装置中盛有氢氧化钠溶液,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,可用于吸收二氧化碳,D装置中二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,能使澄清石灰水变浑浊,故D装置中澄清石灰水的作用是:检验二氧化碳是否被完全吸收;
【小问3详解】
B、C两个装置实验前后增加的质量为氢氧化钠溶液吸收二氧化碳的质量,反应后,D装置中液体变浑浊,说明C装置中氢氧化钠完全反应,则氢氧化钠溶液吸收二氧化碳的质量为:264.4g-260g=4.4g;
解:设C装置中原有 NaOH 溶液的溶质质量分数为x
x=5%
答:C装置中原有 NaOH 溶液的溶质质量分数为5%;
【小问4详解】
在空气反应器中,Cu2O与O2发生了化合反应生成氧化铜,氧化亚铜中氧元素显-2价,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得铜元素显+1价,氧化铜中铜元素显+2价,则该反应中 Cu 的化合价升高;
空气反应器中消耗氧气,氮气不参与反应,故氮气体积不变,气体总体积减小,则气体X中,N2的体积分数大于空气中N2的体积分数;
【小问5详解】
由图可知,相同条件下,反应温度越高,氧气的体积分数越大,说明反应温度越高,氧气的利用率越低,则为了提高氧气利用率,空气反应器中最适宜的反应温度范围是800~900℃。
故选a;
【小问6详解】
由图可知,温度约为250℃时,催化剂的催化效率最高,则最佳温度约为250℃;
【小问7详解】
300~400℃之间时,催化剂的催化效率较低,但是甲烷生成速率加快,原因可能是:温度升高对反应速率的影响超过了催化剂效率下降对反应速率的影响。化学模拟练习
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 F-19 Na-23 Si-28
一、选择题(本题包括14个小题,每小题3分,共42分)
1. 诗歌是中华优秀传统文化的代表,诗人们写下了许多自然现象.下列诗句与化学变化有关的是
A. 忽如一夜春风来,千树万树梨花开 B. 朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还
C. 千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲 D. 千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金
2. 成都以建设践行新发展理念的公园城市示范区为统领,以“双碳”目标为牵引推动“减污”与“降碳”协同增效,助力城市绿色低碳转型发展。下列做法不符合该理念的是
A. 推广使用新能源汽车,减少化石燃料燃烧 B. 推进排水管网雨污分流改造,改善水环境
C. 有害垃圾分类回收利用,变废为宝 D. 优先发展火力发电,满足城市发展需求
3. 在化学实验室必须遵守实验安全规范.下列做法符合实验安全规范的是
A. 用燃着的酒精灯引然另一盏酒精灯 B. 将鼻孔凑近集气瓶口闻气体气味
C. 实验后将废液倒入指定容器中 D. 用冷水冲洗刚刚结束加热的试管
4. 地壳和人体细胞中的元素分布情况如图所示。下列说法正确的是
A. 铁是地壳中含量最高的金属元素 B. 地壳中的元素大多以化合物的形式存在
C. 缺碘会导致青少年生长迟缓,食欲不振 D. 铜和锌在人体中各占
5. 昆虫信息素可以部分替代农药进行蔬菜瓜果的病虫害防治。橙花叔醇(化学式为)是制取某种昆虫信息素的原料。下列说法不正确的是
A. 橙花叔醇中元素的质量比为
B. 橙花叔醇的相对分子质量为222
C. 橙花叔醇中氢元素的质量分数约为
D. 1个橙花叔醇分子由15个碳原子、26个氢原子和1个氧原子构成
6. 用CO和氧化铁模拟工业炼铁的微型实验如图所示。已知所用CO气体中含有少量水蒸气,下列说法错误的是
A. a处的氢氧化钠固体可以换成生石灰 B. b处W形管内红棕色粉末逐渐变为黑色
C. 该装置的优点是节约药品、保护环境 D. e处收集到的液体体积等于反应生成的的体积
7. 从宏观、微观、符号相结合的视角探究物质是化学核心素养中科学思维的一种体现.下列表述正确的是
A 钠离子: B. 氧化铁
C. 氧化铝: D. 3个氧气
8. 下列物质的用途和性质的对应关系中,不正确的是
选项 用途 性质
A 活性炭用于冰箱除味 常温下活性炭的化学性质稳定
B 稀有气体用于制作电光源 稀有气体通电后能发光
C 用热固性塑料制作炊具手柄 热固性塑料受热不会熔化
D 用铁粉做包装食品的双吸剂 铁在空气中容易锈蚀
A. A B. B C. C D. D
9. 某化学兴趣小组设计了如图所示的电解水实验创新装置。下列说法错误的是
A. 左侧注射器针筒内收集到的气体能燃烧 B. 右侧注射器针筒内液面下降得更快
C. 使用蒸馏水进行实验时,实验效果不理想 D. 该实验说明水由氢、氧两种元素组成
10. 在芯片的生产过程中,利用气体蚀刻硅芯片是重要环节.该反应的产物都是气体,因此在蚀刻物表面不会有残留物.该反应的微观示意图如图所示,下列说法正确的是
A. 该反应中分子和原子数目都不变 B. 该反应属于复分解反应
C. 丙物质中硅和氟的质量比为 D. 丁物质在空气中的质量分数为
11. 化学实验是进行科学探究的重要方式.下列实验设计能达到实验目的的是
A. 实验①:探究溶质在不同溶剂中溶解能力 B. 实验②:测定空气中氧气的含量
C. 实验③:验证燃烧需要温度达到着火点 D. 实验④:鉴别氮气和稀有气体
12. 化学兴趣小组的同学们用氧气传感器来探究分子运动的特点,实验装置如图1所示.打开传感器,保持静止,然后用双手捂住塑料瓶.再松开双手,将塑料瓶瓶口朝下放置.塑料瓶内氧气体积分数随时间变化的情况如图2所示.下列说法错误的是
A. 对比曲线段和段可知,温度越高,分子运动速率越快
B. 对比曲线段和段可知,氧气的密度比空气大
C. 放置时间足够长时,塑料瓶内氧气体积分数约为
D. 放置时间足够长时,将带火星的木条伸入塑料瓶中,木条复燃
13. 甲、乙、丙是初中化学常见物质,它们之间的转化关系如图所示(“→”表示转化一步实现,部分物质和反应条件未标出)。下列推测错误的是
A. 若丙是,则乙不可能是
B. 若丙是,则甲和乙的物质类别可能相同
C. 若反应①②③都是化合反应,则甲可以是C
D. 若反应①②③都是分解反应,则乙可以是
14. 我国著名化学家侯德榜先生发明了联合制碱法.用该方法生产碳酸钠时,中间产物是碳酸氢钠.这两种物质的溶解度曲线如图所示,下列说法正确的是
A. 温度升高,碳酸钠的溶解度增大
B. 时,碳酸氢钠饱和溶液的溶质质量分数约为
C. 加入水,可以使B点的碳酸钠溶液转化为A点的碳酸钠溶液
D. 析出碳酸氢钠晶体后,溶液变为碳酸氢钠的不饱和溶液
二、填空题(本题只有1个小题,共8分)
15. 根据图文回答下列问题.
(1)航空发动机制造用到了钛合金,其硬度比纯钛_______。某款国产航空发动机可以使用氢燃料,氢燃料具有热值高、_______(写一条)等特点。
(2)在空间站培育太空水稻,用到的培养液中含有水稻需要的三种营养元素:_______(写元素符号)。当培养液中含有铵态氮肥时,不能添加_______性物质,以免降低肥效。
(3)某款自热食品的主要配料有米饭、瘦肉、蔬菜等,瘦肉中富含的营养素主要是_______。自热食品用冷水即可使加热包发热,推测加热包内的物质最可能是_______(填俗名)。
(4)二氧化碳气体能以液态形式储存在小钢瓶中,说明二氧化碳分子间_______。使用二氧化碳灭火器时,喷出的二氧化碳有降温和_______的作用。
三、实验与计算(本题只有1个小题,共10分)
16. 需要吸氧的患者如果直接吸入医用氧气,往往会使呼吸道黏膜干燥,引起干咳等呼吸道刺激症状.因此医用氧气瓶的出气口往往会连接一个盛有灭菌注射用水的湿化瓶.化学实验小组的同学们根据这一知识,在老师的指导下设计了一款简易的制氧器,如图1所示.
(1)B瓶底部的黑色固体是_______
(2)A瓶相当于湿化瓶,其作用是润湿氧气.这利用了氧气_______的性质.
(3)检验该装置气密性的方法是_______.
(4)同学们用收集到的氧气做硫的燃烧实验,如图2所示.实验中瓶底放少量水的目的是_______.
(5)根据化学方程式计算,过氧化氢完全分解可以制得氧气的质量是多少?
四、推断与流程(本题包括2个小题,共15分)
17. 根据如图所示的实验,回答下列问题.
(1)实验一:两支试管中均盛有少量稀盐酸.试管①中所得溶液的溶质是_______(填化学式)试管②一开始没有气泡产生,原因是_______.
(2)实验二;试管③中发生反应的化学方程式为_______.试管④中的现象可以说明铜的金属活动性比银_______.
(3)实验三:小明探究稀盐酸与氢氧化钠溶液的反应,得到的图像如图所示.X溶液是_______.图中的过程中,溶液中氯化钠的质量_______(填“增大”或“减小”).c点溶液能使紫色石蕊溶液变_______色.
18. 碳酸锂是制造新能源汽车电池的重要原料.工业上以锂辉石为原料制取碳酸锂的一种工艺流程如图所示.回答下列问题.
【查阅资料】①锂辉石的主要成分是和泥沙.
②是无色晶体,微溶于水,在冷水中的溶解度比在热水中大,其化学性质与相似
(1)操作I的名称是_______,X应该是一种_______(填物质类别)
(2)滤渣2的成分是_______(写化学式).
(3)步骤③中发生反应的化学方程式为_______,滤液3中含有的阴离子是_______(填离子符号).
(4)滤渣3用热水洗涤而不用冷水洗涤的目的是_______.
五、(本题只有1个小题,共10分)
19. 利用的性质,对其进行捕集、利用,有利于“碳中和”的实现。化学兴趣小组的同学们在老师的指导下开展了项目式学习。
I.的性质与捕集
同学们在实验室模拟化学吸收方法捕集,实验装置如图1所示.在A装置中制取,模拟需要捕集的气体,C装置中盛有溶液,D装置中盛有澄清石灰水。
(1)A装置中发生反应的化学方程式为_______。
(2)B装置的作用是_______,D装置中澄清石灰水的作用是_______。
(3)同学们记录的实验现象和数据如下表所示,则C装置中原有溶液的溶质质量分数为_______。
D装置现象 两个装置总质量
实验前 澄清液体 260
实验后 浑浊液体 264.4
Ⅱ.拓展延伸
化学链燃烧技术可以避免燃料与空气的直接接触,提供了一种低成本的碳捕集方法。某个化学链燃烧过程利用和(氧化亚铜)作为载氧体,如图2所示。
(4)在空气反应器中,与发生了化合反应,该反应中的化合价_______(填“升高”或“降低”);气体X中,的体积分数_______(填“大于”“小于”或“等于”)空气中的体积分数。
(5)气体X中的体积分数随反应温度的变化情况如图3所示.为了提高氧气利用率,空气反应器中最适宜的反应温度范围是_______(填字母)。
a. b. c.
Ⅲ.二氧化碳的利用
使用催化转化法可以将二氧化碳和水转化为甲烷和氧气,催化剂的催化效率和甲烷的生成速率随温度的变化关系如图4所示。
(6)催化剂的催化效率受温度影响,最佳的温度约为_______。
(7)之间,甲烷生成速率加快的原因可能是_______。