注意事項:
1.本試卷由化學部分和物理部分組成,分第I卷和第Ⅱ卷兩部分。全卷共16頁,滿分150分,考試時間150分鐘。
2.答卷前,考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在本試卷相應的位置。
3.答案全部在答題卡上完成,答在本試卷上無效。
4.考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回。
第I卷 選擇題(共50分)
化學部分
可能用到的相對原子質(zhì)量:H1 C12 O16 Mn55
一、選擇題(本大題共10個小題,每小題2分,共20分。在每小題給出的四個選項中,只有一項符合題目要求,請選出并在答題卡上將該選項涂黑)
1. 保護好長江流域生態(tài)環(huán)境,是推動長江經(jīng)濟帶高質(zhì)量發(fā)展的前提,也是守護好中華文明搖籃的必然要求。下列做法有利于保護長江流域生態(tài)環(huán)境的是
A. 提倡大力植樹造林B. 大量施用化肥農(nóng)藥
C. 無限擴大水產(chǎn)養(yǎng)殖D. 任意排放工業(yè)廢水
【答案】A
【解析】
【詳解】A、提倡大力植樹造林,可以改善空氣質(zhì)量,保護環(huán)境,符合題意;
B、大量施用化肥農(nóng)藥,會污染水源和土壤,應合理使用,不符合題意;
C、無限擴大水產(chǎn)養(yǎng)殖,會污染水源,污染環(huán)境,不符合題意;
D、任意排放工業(yè)廢水,會污染水源,應處理達標后排放,不符合題意。
故選A。
2. 乙烯-四氟乙烯共聚物俗稱“”,具有耐火能力好、質(zhì)輕、韌性好、耐化學腐蝕性能好、電絕緣性能優(yōu)良、耐輻射和機械性能強等性質(zhì),以下應用范圍一般不使用“”的是
A. 工業(yè)建筑B. 醫(yī)療器械C. 能源燃料D. 電氣絕緣
【答案】C
【解析】
【詳解】乙烯-四氟乙烯共聚物俗稱“”,具有耐火能力好的性質(zhì),則該物質(zhì)不可用于能源燃料,故試卷源自 每日更新,不到1元,歡迎訪問。試卷源自 每日更新,不到1元,歡迎訪問。選:C。
3. 山西地質(zhì)博物館獲評首批全國科普教育基地,館內(nèi)收藏了山西乃至世界各地獨具特色的巖石、礦產(chǎn)、古生物化石等。下列是四種礦石主要成分的化學式,其中金屬元素呈現(xiàn)出的化合價最高的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【詳解】A、單質(zhì)的化合價為0,故金元素為0價;
B、化合物中正負化合價代數(shù)和為0,Cu2O中的金屬元素是銅元素,一般氧元素顯-2價,故Cu2O中銅元素顯+1價;
C、化合物中正負化合價代數(shù)和為0,BaSO4中的金屬元素是鋇元素,硫酸根顯-2價,故BaSO4中鋇元素顯+2價;
D、化合物中正負化合價代數(shù)和為0,Al2O3中的金屬元素是鋁元素,一般氧元素顯-2價,故Al2O3中鋁元素顯+3價。
故選D。
4. 無土栽培是一種作物栽培新技術(shù)。西瓜無土栽培營養(yǎng)液中含有一種含“氮”的鹽,可能是下列物質(zhì)中的
A. 硝酸B. 硝酸銨C. 二氧化氮D. 磷酸二氫鉀
【答案】B
【解析】
【詳解】A、硝酸(HNO3)中含有氮元素,但硝酸屬于酸,不符合題意;
B、硝酸銨(NH4NO3)是含有氮元素的鹽,符合題意;
C、二氧化氮(NO2)中含有氮元素,但二氧化氮不屬于鹽,不符合題意;
D、磷酸二氫鉀(KH2PO4)中不含有氮元素,不符合題意。
故選:B。
5. 鐵是世界上使用量最大的金屬,鐵在元素周期表中的信息如下圖所示。下列說法正確的是
A. 鐵的元素名稱是
B. 鐵原子的核外電子數(shù)為26
C. 鐵的相對原子質(zhì)量是
D. 鐵是地殼中含量最多的金屬元素
【答案】B
【解析】
【詳解】A、在元素周期表中,元素名稱右上角的符號表示元素符號,故鐵的元素符號為Fe,中間的漢字表示元素名稱,不符合題意;
B、在元素周期表中,元素名稱左上角的數(shù)字表示原子序數(shù),在原子中,原子序數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù),故鐵原子的核外電子數(shù)為26,符合題意;
C、在元素周期表中,元素名稱下方的數(shù)字表示相對原子質(zhì)量,相對原子質(zhì)量是一個比值,單位為“1”,常省略不寫,故鐵的相對原子質(zhì)量是 55.85,不符合題意;
D、地殼中元素含量由高到低依次是:O、Si、Al、Fe,故含量最多的金屬元素是鋁元素,不符合題意。
故選B。
6. 山西省寧武縣的萬年冰洞是我國迄今發(fā)現(xiàn)的最大的冰洞。洞的內(nèi)壁上皆是冰,仿佛是一個冰的世界,在五彩燈光的照射下,呈現(xiàn)出夢幻般的景象。下列有關(guān)冰形成過程的說法正確的是
A. 水分子停止運動B. 水分子種類不變
C. 水分子數(shù)目增多D. 水分子體積變大
【答案】B
【解析】
【詳解】A、水結(jié)冰的過程中,水分子仍在不斷運動,說法錯誤,不符合題意;
B、水結(jié)冰是物理變化,水分子種類不變,說法正確,符合題意;
C、水結(jié)冰是物理變化,水分子數(shù)目不變,說法錯誤,不符合題意;
D、水結(jié)冰由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài),水分子間間隔變小,水分子體積不變,說法錯誤,不符合題意。
故選:B。
7. 紅葡萄酒因含有花色苷而呈紅色。下列有關(guān)花色苷的說法正確的是
A. 相對分子質(zhì)量為
B. 花色苷中共有60個原子
C. 由碳、氫、氧三種元素組成
D. 其中碳、氫、氧元素的質(zhì)量比為
【答案】C
【解析】
【詳解】A、花色苷的相對分子質(zhì)量為,說法錯誤,不符合題意;
B、花色苷由花色苷分子構(gòu)成,1個花色苷分子由20個碳原子、38個氫原子和2個氧原子共60個原子構(gòu)成,說法錯誤,不符合題意;
C、花色苷由碳、氫、氧三種元素組成,說法正確,符合題意;
D、花色苷中碳、氫、氧三種元素的質(zhì)量比為,說法錯誤,不符合題意。
故選:C。
8. 熟練掌握基本實驗技能是學好化學的基礎,為達到下列實驗目的,相應的實驗操作合理的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【詳解】A、二氧化碳與氯化鉀、氯化鈣均不反應,向溶液中通入過量的氣體不能除去溶液中少量雜質(zhì),不符合除雜原則,不能達到實驗目的,不符合題意;
B、碳酸鉀易溶于水,碳酸鈣難溶于水,加足量水溶解、過濾,將濾渣洗滌干燥得到碳酸鈣固體,將濾液蒸發(fā)結(jié)晶得到碳酸鉀固體,能達到實驗目的,符合題意;
C、將混合氣體依次通過濃硫酸、氫氧化鈉溶液,濃硫酸具有吸水性且不與一氧化碳、二氧化碳反應,能除去水蒸氣,但氫氧化鈉與二氧化碳反應生成碳酸鈉和水,在除去二氧化碳氣體的同時又會使一氧化碳帶出水蒸氣,不符合除雜原則,不能達到實驗目的,不符合題意;
D、配制溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為的溶液,需要氯化鈉的質(zhì)量為,托盤天平的精確度為0.1g,用托盤天平無法精確稱量出2.88g氯化鈉固體,不能達到實驗目的,不符合題意。
故選:B。
9. 碳氧循環(huán)是自然界中重要的循環(huán),圖1為自然界中二氧化碳循環(huán)示意圖,圖2為人工固碳裝置將二氧化碳還原為甲酸的微觀示意圖。下列說法正確的是
A. 植物光合作用可以將大氣中的全部吸收
B. 光合作用和人工固碳反應的反應物不同
C. 人工固碳反應的生成物中甲酸與氧氣的分子個數(shù)比為
D. 呼吸作用和人工固碳都能起到“減碳”的作用
【答案】C
【解析】
【詳解】A、植物光合作用會消耗大氣中的部分二氧化碳,并不是全部,部分二氧化碳也會溶于海水中,說法錯誤,不符合題意;
B、由圖可知,光合作用和人工固碳的反應物都有二氧化碳和水,說法錯誤,不符合題意;
C、由微觀示意圖可知,人工固碳的化學方程式為,則人工固碳反應的生成物中甲酸與氧氣的分子個數(shù)比為,說法正確,符合題意;
D、呼吸作用會產(chǎn)生二氧化碳,不能起到“減碳”的作用;人工固碳反應消耗了二氧化碳,能起到“減碳”的作用,說法錯誤,不符合題意。
故選:C。
10. 和是工業(yè)上兩種常見的鹽,它們的溶解度曲線如圖所示,下列說法正確的是
A. 的溶解度大于的溶解度
B. 中混有少量時,可通過蒸發(fā)結(jié)晶的方法從溶液中分離出
C. T2℃時,溶液與溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)相等
D. T1℃時,等質(zhì)量的和配制成該溫度下的飽和溶液,需要的水比多
【答案】D
【解析】
【詳解】、比較物質(zhì)額溶解度大小,必須指明溫度,選項沒有指明溫度,無法比較溶解度的大小,故A說法錯誤;
B、硝酸鉀和氯化鈉的溶解度均隨溫度升高而增大,KNO3 的溶解度受溫度變化影響較大,NaCl 的溶解度受溫度變化影響較小,KNO3 中混有少量 NaCl 時,可通過降溫結(jié)晶的方法從溶液中分離出 KNO3,故B說法錯誤;
C、T2℃時,硝酸鉀和氯化鈉的溶解度相等,則KNO3飽和溶液與 NaCl飽和溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)相等,選項沒有指明溶液是否飽和,無法比較溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù),故C說法錯誤;
D、T1℃時,氯化鈉的溶解度大于硝酸鉀的溶解度,等質(zhì)量的 KNO3 和 NaCl 配制成該溫度下的飽和溶液, KNO3 需要的水比 NaCl 多,故D說法正確;
故選:D。
第Ⅱ卷 非選擇題(共100分)
化學部分
三、工程、技術(shù)應用題(本大題共5個小題?;瘜W方程式每空2分,其余每空1分,共16分)
【化學與工程】
11. 逢山開路、遇水架橋,上天入海,探秘宇宙,一項項接連問世的重大工程,一個個“身懷絕技”的國之重器,彰顯新時代工程科技的創(chuàng)新活力和實力。下面是我國在工程領域中引起世界關(guān)注的四個典型實例。請分析圖文信息,解答下列相關(guān)問題。
(1)圖1:北斗三號全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)是我國迄今為止建設的規(guī)模最大、覆蓋范圍最廣的巨型復雜航天系統(tǒng)。導航衛(wèi)星上首次采用大功率氮化鎵固態(tài)放大器,有效提升了導航衛(wèi)星的信號質(zhì)量。氮化鎵中,氮和鎵的原子結(jié)構(gòu)示意圖依次是、其中X=___________,二者相比,原子結(jié)構(gòu)不同之處為___________(寫一點)。
(2)圖2:港珠澳大橋是粵港澳三地首次合作共建的超大型跨海通道,是世界上總體跨度最長、鋼結(jié)構(gòu)橋體最長的跨海大橋。建造大橋時使用了合金鋼,合金鋼的主要成分是___________。與純金屬相比,合金鋼具有的優(yōu)點有___________(寫一點)。為延長大橋的使用時間,應做好合金鋼的防銹工作,可采取的保護措施有___________(寫一點)。
(3)圖3:“奮斗者”號是我國第一臺能夠到達全球海洋最深處,開展科考和作業(yè)的載人潛水器。海洋中有豐富的能源和資源。可燃冰中含有甲烷水合物,甲烷的化學式是___________,寫出甲烷完全燃燒的化學方程式:___________。
(4)圖4:中國空間站核心艙內(nèi)的生命保障系統(tǒng)包括電解制氧、水處理、二氧化碳去除等子系統(tǒng)。水處理系統(tǒng)可以將產(chǎn)生的廢水通過凈化系統(tǒng)重復利用,這樣做的意義是___________(寫一點)。判斷經(jīng)過處理后的水是否為硬水的一種方法是加入___________。
【答案】(1) ①. 3 ②. 核電荷數(shù)不同、最外層電子數(shù)不同、核外電子層數(shù)不同
(2) ①. 鐵## ②. 硬度大、抗腐蝕性能好 ③. 刷油漆
(3) ①. ②.
(4) ①. 節(jié)約水資源 ②. 肥皂水
【解析】
【小問1詳解】
由鎵的原子結(jié)構(gòu)示意圖可知,圈內(nèi)數(shù)字表示核電荷數(shù),在原子中,核電荷數(shù)=核外電子數(shù),則;
由氮和鎵的原子結(jié)構(gòu)示意圖可知,二者原子結(jié)構(gòu)不同之處為核電荷數(shù)不同、最外層電子數(shù)不同、核外電子層數(shù)不同等;
【小問2詳解】
建造大橋時使用了合金鋼,鋼是鐵的合金,其主要成分是鐵;
與純金屬相比,合金鋼具有的優(yōu)點有硬度大、抗腐蝕性能好等;
為延長大橋的使用時間,應做好合金鋼的防銹工作,可采取的保護措施有刷油漆等;
【小問3詳解】
可燃冰中含有甲烷水合物,甲烷的化學式是;
甲烷完全燃燒生成二氧化碳和水,化學方程式為;
【小問4詳解】
水處理系統(tǒng)可以將產(chǎn)生的廢水通過凈化系統(tǒng)重復利用,這樣做的意義是節(jié)約水資源;
判斷經(jīng)過處理后水是否為硬水的一種方法是加入肥皂水,取樣加入肥皂水振蕩,出現(xiàn)泡沫較多,說明為軟水,反之則為硬水。
【化學與技術(shù)】
12. 七水硫酸鎂()是一種用途非常廣泛的化學物質(zhì),可用于制革、肥料、瓷器等工業(yè)。工業(yè)上用菱鎂礦石(主要成分是,含少量等,假設其他成分不參與反應)制取的部分生產(chǎn)流程如圖所示。分析流程,回答問題:
注:①不溶于水,也不與常見的酸反應。
②轉(zhuǎn)化池中發(fā)生的主要反應是。
(1)酸浸過程中,為了提高浸取率,可采取的措施有___________(寫一種)。
(2)在酸浸池中,發(fā)生反應的化學方程式有___________(寫一個),該反應所屬的基本反應類型是___________。
(3)過濾池1所得濾渣的主要成分是___________。
(4)過濾池2所得濾液中能分離出一種可循環(huán)使用的物質(zhì),該物質(zhì)是___________(填化學式)。
【答案】(1)攪拌 (2) ①. ## ②. 復分解反應
(3)##二氧化硅
(4)
【解析】
【小問1詳解】
酸浸過程中,為了提高浸取率,可采取的措施有攪拌等;
【小問2詳解】
菱鎂礦石主要成分是,含少量等,在酸浸池中加入過量硫酸,碳酸鎂與硫酸反應生成硫酸鎂、二氧化碳和水,碳酸錳與硫酸反應生成硫酸錳、二氧化碳和水,二氧化硅不溶于水且不與常見的酸反應,其他成分不參與反應,則發(fā)生反應的化學方程式有、;
該反應符合兩種化合物互相交換成分生成沉淀、氣體或水,屬于復分解反應;
【小問3詳解】
由于二氧化硅不溶于水且不與常見的酸反應,所以過濾池1所得濾渣的主要成分是;
【小問4詳解】
轉(zhuǎn)化池中發(fā)生的主要反應是,則過濾池2所得濾液中能分離出硫酸這種可循環(huán)使用的物質(zhì),其化學式為。
四、科普閱讀題(本大題共1個小題。化學方程式2分,其余每空1分,共7分)
13. 石墨烯具有優(yōu)異的導電性、導熱性,是一種未來革命性的材料。石墨烯一層層疊起來就是石墨,石墨烯的化學性質(zhì)與石墨類似。隨著技術(shù)的不斷進步,石墨烯的產(chǎn)業(yè)化應用步伐正在加快。
石墨烯可做成化學傳感器,這個過程主要是通過石墨烯的表面吸附性來完成的,使用石墨烯作電池電極材料,能解決新能源汽車電池的容量不足,以及充電時間長的問題。石墨烯過濾器可用于海水淡化,通過控制孔徑大小,能高效過濾海水中的鹽分。在復合材料領域,石墨烯制成的多功能聚合物復合材料、高強度多孔陶瓷材料,性能顯著。在生物領域,石墨烯被用來加速人類骨髓間充質(zhì)干細胞的成骨分化,且對于抑制大腸桿菌的生長十分有效。
閱讀分析,回答問題:
(1)石墨烯的化學性質(zhì)與石墨的化學性質(zhì)相似的原因是___________。利用石墨烯的___________性,可制成化學傳感器
(2)使用石墨烯作電池電極材料的優(yōu)勢是___________
(3)推測在海水淡化過程中,水分子的直徑___________(填“大于”“等于”或“小于”)石墨烯孔徑。在生物領域,石墨烯的重要應用是___________(寫一種)。
(4)將石墨烯在空氣中點燃可生成某種氣體,請用化學方程式表示該過程___________。
【答案】(1) ①. 都是由碳元素組成的單質(zhì) ②. 表面吸附
(2)增加新能源汽車電池的容量,縮短充電時間
(3) ①. 小于 ②. 加速人類骨髓間充質(zhì)干細胞的成骨分化、抑制大腸桿菌的生長
(4)##
【解析】
【小問1詳解】
石墨烯一層層疊起來就是石墨,石墨烯的化學性質(zhì)與石墨類似,是因為石墨烯和石墨都是由碳元素組成的單質(zhì);
由題干信息可知,石墨烯可做成化學傳感器,是利用了石墨烯表面吸附性;
【小問2詳解】
由題干信息可知,使用石墨烯作電池電極材料,能解決新能源汽車電池的容量不足以及充電時間長的問題,則使用石墨烯作電池電極材料的優(yōu)勢是增加新能源汽車電池的容量,縮短充電時間;
【小問3詳解】
由題干信息可知,石墨烯過濾器可用于海水淡化,通過控制孔徑大小,能高效過濾海水中的鹽分,說明水分子的直徑小于石墨烯孔徑;
由題干信息可知,在生物領域,石墨烯可用來加速人類骨髓間充質(zhì)干細胞的成骨分化、抑制大腸桿菌的生長;
【小問4詳解】
石墨烯在空氣中充分燃燒生成二氧化碳,化學方程式為;石墨烯在空氣中不充分燃燒生成一氧化碳,化學方程式為。
五、物質(zhì)性質(zhì)及應用題(本大題共1個小題?;瘜W方程式2分,其余每空1分,共6分)
14. 以典型物質(zhì)為核心,進行問題的設置與整合,是我們?nèi)嬲J識物質(zhì)性質(zhì)及應用的有效途徑。小晉同學在復習堿這一節(jié)內(nèi)容時,針對氫氧化鈣的相關(guān)知識,以結(jié)構(gòu)圖的形式進行了如下梳理。聯(lián)系實際,解決問題:
(1)氫氧化鈣可以用來___________(寫一點)
(2)工業(yè)上常用生石灰來制備氫氧化鈣,這一過程中的熱量變化是___________。
(3)可以用___________檢驗氫氧化鈣溶液的酸堿性。
(4)氫氧化鈣溶液敞口放置容易變質(zhì),變質(zhì)后生成的物質(zhì)是___________。
(5)在實驗室中,向氫氧化鈣溶液中滴加稀鹽酸,發(fā)生反應的化學方程式為___________。
【答案】(1)改良酸性土壤
(2)放熱 (3)無色酚酞溶液
(4)碳酸鈣##
(5)
【解析】
【小問1詳解】
氫氧化鈣顯堿性,能與酸性物質(zhì)發(fā)生反應,所以氫氧化鈣可以用來改良酸性土壤;
【小問2詳解】
工業(yè)上常用生石灰來制備氫氧化鈣,生石灰是氧化鈣的俗稱,即氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣,該反應放熱,故這一過程中的熱量變化是放熱;
【小問3詳解】
氫氧化鈣溶液顯堿性,能使無色酚酞溶液變紅,故可以用無色酚酞溶液檢驗氫氧化鈣溶液的酸堿性;
【小問4詳解】
氫氧化鈣溶液變質(zhì)實際上是氫氧化鈣與空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈣沉淀和水,故變質(zhì)后生成的物質(zhì)是碳酸鈣(或);
【小問5詳解】
在實驗室中,向氫氧化鈣溶液中滴加稀鹽酸,稀鹽酸與氫氧化鈣反應生成氯化鈣和水,化學方程式為。
六、定量分析題(本大題共1個小題,共6分)
15. 實驗室用高錳酸鉀制氧氣時,利用數(shù)字傳感器測得加熱前固體(含雜質(zhì))的質(zhì)量為,加熱至時,高錳酸鉀恰好反應完全(假設雜質(zhì)不參與反應),此時固體的質(zhì)量變?yōu)?,求該過程中生成二氧化錳的質(zhì)量加熱量是多少?
(1)圖中a點表示的意義是___________。
(2)結(jié)合試題要求,請寫出解題過程。
【答案】(1)高錳酸鉀恰好反應完全
(2)解:根據(jù)質(zhì)量守恒定律,則生成氧氣的質(zhì)量為,
設該過程中生成二氧化錳的質(zhì)量是x,
答:該過程中生成二氧化錳的質(zhì)量是。
【解析】
【小問1詳解】
高錳酸鉀加熱分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣,隨著反應的進行,固體質(zhì)量逐漸減少,至高錳酸鉀完全反應,固體質(zhì)量不再發(fā)生變化,根據(jù)題干加熱至 ts 時,高錳酸鉀恰好反應完全,ts時,對應a點,則a點表示高錳酸鉀恰好完全反應;
【小問2詳解】
見答案。
七、實驗探究題(本大題共2個小題?;瘜W方程式每空2分,其余每空1分,共15分)
【實驗設計】
16. 二百多年前,拉瓦錫用定量實驗研究了氧化汞的分解和合成反應中各物質(zhì)質(zhì)量之間的變化關(guān)系,發(fā)現(xiàn)反應前后各物質(zhì)的質(zhì)量總和沒有改變?,F(xiàn)階段,同學們設計了如下實驗方案,驗證質(zhì)量守恒定律。請根據(jù)提示,補全實驗內(nèi)容:
【實驗方案】
實驗方法:如圖所示,稱量反應前裝有紅磷的錐形瓶和玻璃管的總質(zhì)量為,取下錐形瓶,將玻璃管下端在酒精燈火焰上灼燒至紅熱,迅速用橡膠塞將錐形瓶塞緊,引燃紅磷。待錐形瓶冷卻后,重新放到托盤上稱量,稱得總質(zhì)量為。
(1)實驗現(xiàn)象:紅磷燃燒,產(chǎn)生大量___________,放熱,氣球___________冷卻后稱量時總質(zhì)量。
(2)實驗原理:___________(用化學方程式表示)。
(3)實驗結(jié)論:___________。
【問題與交流】
(4)得出實驗結(jié)論的微觀原因是化學反應前后___________。
【答案】(1) ①. 白煙 ②. 先膨脹后變癟
(2)
(3)化學反應前后各物質(zhì)質(zhì)量總和相等
(4)原子的種類、數(shù)目、質(zhì)量不變
【解析】
小問1詳解】
紅磷燃燒,產(chǎn)生大量白煙,放出熱量;
紅磷燃燒放出熱量,裝置內(nèi)氣體受熱膨脹使壓強增大,故氣球膨脹,由于紅磷燃燒消耗氧氣,反應結(jié)束后冷卻至室溫,裝置內(nèi)壓強低于初始壓強,故氣球變癟,因此氣球先膨脹后變癟;
【小問2詳解】
紅磷在氧氣中燃燒生成五氧化二磷,化學方程式為;
【小問3詳解】
冷卻后稱量時總質(zhì)量,說明化學反應前后各物質(zhì)質(zhì)量總和相等;
【小問4詳解】
得出實驗結(jié)論的微觀原因是:化學反應前后原子的種類、數(shù)目、質(zhì)量不變。
【科學探究】
科技飛速發(fā)展,手機、電腦等電子產(chǎn)品豐富了人們的生活,但不斷加速的產(chǎn)品更新也制造了大量的電子垃圾。預計到2030年,世界電子垃圾年產(chǎn)量將增長到8200萬噸,不少國家正在通過科技手段加快電子垃圾的回收再利用。某校學生借助網(wǎng)絡平臺,對目前電子垃圾利用概況、電子垃圾處理方法、電子垃圾處理廢液的成分以及電子產(chǎn)品的發(fā)展前景等展開了項目化探究。
任務一:電子垃圾利用概況
【查閱資料】大多數(shù)電子產(chǎn)品中含有塑料和貴金屬,如:金、銅、鉑等。如今人們對電子垃圾利用主要有整體或部分直接再利用,回收提取原物料與能源等。
【分析交流】
17. 通過查閱資料,同學們發(fā)現(xiàn)電子垃圾里的化學資源有___________(寫一種)。
任務二:電子垃圾處理方法
【信息檢索】同學們通過網(wǎng)絡平臺,查詢到目前處理電子垃圾的方法主要有:機械處理法、化學處理法和火法處理法。
【小組討論】
18. 以上處理方法中沒有其他物質(zhì)生成的是___________。
任務三:探究電子垃圾處理廢液的成分
同學們獲得了一瓶電子垃圾化學處理車間產(chǎn)生的廢水,在實驗室共同完成了如下探究。
【教師指導】電子垃圾化學處理車間產(chǎn)生的廢水中含有殘余的陽離子和。
【猜想假設】該廢水中殘余的陽離子可能是氫離子、銅離子、鉑離子和金離子中的一種或幾種。
【進行實驗】
19. 設計實驗方案,探究廢水成分。
【反思評價】
20. 步驟②中發(fā)生反應的化學方程式為___________(寫一個)。
21. 判斷廢水中不含鉑離子和金離子的理由是___________。
任務四:展望電子產(chǎn)品的發(fā)展前景
【小組交流】
22. 為了減少電子垃圾,制造商需要設計更安全、更耐用、可修復和可回收的電子產(chǎn)品,未來的電子產(chǎn)品將更加注重節(jié)能和環(huán)保。生活中為減少電子垃圾,我們可以采取的措施是___________(寫一條)。
【成果分享】通過探究學習,同學們知道了電子垃圾可以作為人類重要的資源寶庫,不僅可以從中提取可用的電子產(chǎn)品配件、寶貴的金屬資源,還可以通過科技手段推動再生資源的開發(fā)和利用。
【答案】17. 金(合理即可)
18. 機械處理法 19. ①. 氧化鋁粉末(合理即可) ②. 固體逐漸消失(合理即可) ③. 產(chǎn)生藍色沉淀
20. (合理即可)
21. 根據(jù)金屬活動性順序可知,銅絲能與溶液中的鉑離子和金離子反應,而廢水中插入銅絲無明顯現(xiàn)象
22. 使用電子產(chǎn)品時注意維護保養(yǎng),延長其使用壽命(合理即可)
【解析】
【17題詳解】
根據(jù)資料:大多數(shù)電子產(chǎn)品中含有塑料和貴金屬,如:金、銅、鉑等,所以電子垃圾里的化學資源有貴金屬,如金、鉑等;
【18題詳解】
機械處理法沒有新物質(zhì)生成,屬于物理變化;化學處理法和火法處理法都有新物質(zhì)生成,屬于化學變化;
【19題詳解】
步驟①的結(jié)論是廢水中含有氫離子,氫離子能與紫色石蕊溶液、活潑金屬、碳酸鹽、金屬氧化物等物質(zhì)反應,則驗證氫離子的存在,可以用紫色石蕊溶液,若溶液變紅,證明含有氫離子;可以用氧化鋁粉末,氧化鋁與氫離子反應生成鋁離子和水,固體粉末溶解;其它答案合理即可;
步驟②的結(jié)論是廢水中含有銅離子,則另取少量廢水于試管中,向其中加入足量的 NaOH 溶液,銅離子與氫氧根離子結(jié)合生成氫氧化銅沉淀,能觀察到產(chǎn)生藍色沉淀;
【20題詳解】
步驟②中發(fā)生反應:氫氧化鈉和硫酸銅反應生成氫氧化銅沉淀和硫酸鈉,化學方程式為;
【21題詳解】
步驟③插入銅絲,依據(jù)金屬活動性順序表可知,活動性:銅大于鉑、金,若廢水中含鉑離子和金離子,銅絲能與溶液中的鉑離子和金離子反應,則銅能將鉑、金置換出來,而廢水中插入銅絲無明顯現(xiàn)象,說明廢水中不含鉑離子和金離子;
【22題詳解】
生活中為減少電子垃圾,我們可以使用電子產(chǎn)品時注意維護保養(yǎng),延長其使用壽命(合理即可)。選項
實驗目的
實驗操作
A
除去溶液中少量雜質(zhì)
向溶液中通入過量氣體,過濾
B
分離和的固體混合物
加足量的水溶解,過濾,洗滌干燥,蒸發(fā)結(jié)晶
C
除去中少量的水蒸氣和
依次通過濃硫酸、氫氧化鈉溶液
D
配制溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為的溶液
用托盤天平稱量固體,用量筒量取水,在燒杯中溶解
實驗步驟
實驗現(xiàn)象
實驗結(jié)論
①取少量廢水于試管中,向其中加入___________。
___________
廢水中含有氫離子
②另取少量廢水于試管中,向其中加入足量的溶液
___________
廢水中含有銅離子
③另取少量廢水于試管中,插入銅絲
無明顯現(xiàn)象
廢水中不含鉑離子和金離子

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