1.考生答題全部答在答題紙指定區(qū)域內(nèi),答在本試卷上無效。
2.可能用到的相對(duì)原子質(zhì)量:H-1 C-12 N-14 O-16 Mg-24 S-32 Fe-56 Cu-64
一、選擇題(本題共15小題,每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意。每小題2分,共30分)
1. 我國的下列古代發(fā)明及應(yīng)用中,不涉及化學(xué)變化的是( )
A. 糧食釀酒B. 火藥爆炸
C. 活字印刷D. 燒制陶瓷
【答案】C
【解析】
【詳解】A、糧食釀酒的過程中有新物質(zhì)生成,屬于化學(xué)變化,不符合題意;
B、火藥爆炸的過程中有新物質(zhì)生成,屬于化學(xué)變化,不符合題意;
C、活字印刷的過程中沒有新物質(zhì)生成,屬于物理變化,符合題意;
D、燒制陶瓷的過程中涉及燃燒,有新物質(zhì)生成,屬于化學(xué)變化,不符合題意。
故選:C。
2. 地殼中含量第二的元素是( )
A. FeB. AlC. OD. Si
【答案】D
【解析】
【詳解】地殼中元素含量前五分別是氧、硅、鋁、鐵、鈣,則地殼中含量第二的元素是硅,其元素符號(hào)為Si,故選:D。
3. 下列實(shí)驗(yàn)操作正確的是( )
A. 量取液體體積B. 過濾天然水
C. 聞氣體氣味D. 點(diǎn)燃酒精燈
【答案】C
【解析】
【詳解】A、常用量筒量取一定體積的液體,讀數(shù)時(shí),視線應(yīng)與液體凹液面的最低處保持水平,圖中操作錯(cuò)誤;
B、過濾液體時(shí),要注意“一貼、二低、三靠”的原則,圖中缺少玻璃棒引流,漏斗下端沒有緊靠燒杯壁,圖中操作錯(cuò)誤;
C、聞氣體的氣味時(shí),應(yīng)用手在瓶口輕輕的扇動(dòng),使極少量的氣體飄進(jìn)鼻子中,不能將鼻子湊到集氣瓶口去聞,圖中操作正確;
D、使用酒精燈時(shí)要注意“兩查、兩禁、一不可”,禁止用燃著的酒精燈去引燃另一只酒精燈,要用火柴點(diǎn)燃酒精燈,圖中操作錯(cuò)誤;
故選:C。
4. 下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述不正確的是( )
A. 在空氣中點(diǎn)燃鎂條,鎂條燃燒生成氧化鎂
B. 氫氧化鈉溶液和硫酸銅溶液反應(yīng)產(chǎn)生藍(lán)色沉淀
C. 在空氣中加熱鐵絲,鐵絲紅熱,不能燃燒
D. 向渾濁的河水中加入適量明礬,攪拌溶解后靜置,渾濁河水逐漸變澄清
【答案】A
【解析】
【詳解】A、描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時(shí),不能出現(xiàn)生成物名稱,該選項(xiàng)描述不正確;
B、氫氧化鈉溶液和硫酸銅溶液反應(yīng)產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,該選項(xiàng)描述正確;
C、鐵絲在空氣中只能加熱,不能燃燒,該選項(xiàng)描述正確;
D、明礬溶于水會(huì)形成膠狀物,吸附水中懸浮的雜質(zhì)使其沉降,則向渾濁的河水中加入適量明礬,攪拌溶解后靜置,渾濁河水逐漸變澄清,該選項(xiàng)描述正確。
故選A。
5. 下列化學(xué)用語表示正確的是( )
A. 2個(gè)氯分子:2ClB. 二氧化氮:NO2
C. 3個(gè)氧原子:O3D. 4個(gè)銨根離子:NH
【答案】B
【解析】
【詳解】A、分子的表示方法:正確書寫物質(zhì)的化學(xué)式,表示多個(gè)分子,就在該分子符號(hào)前加上相應(yīng)的數(shù)字,2個(gè)氯分子表示為2Cl2,故A錯(cuò)誤;
B、在化合物中,正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零,在二氧化氮中氮元素顯+4價(jià),氧元素顯-2價(jià),化學(xué)式為NO2,故B正確;
C、原子的表示方法:用元素符號(hào)來表示一個(gè)原子,表示多個(gè)該原子,就在其元素符號(hào)前加上相應(yīng)的數(shù)字,3個(gè)氧原子表示為3O,故C錯(cuò)誤;
D、離子表示方法:在表示該離子的元素符號(hào)右上角,標(biāo)出該離子所帶的正負(fù)電荷數(shù),數(shù)字在前,符號(hào)在后,帶1個(gè)電荷時(shí),1省略不寫,若表示多個(gè)該離子,就在該離子符號(hào)前加上相應(yīng)的數(shù)字,4個(gè)銨根離子表示為,故D錯(cuò)誤。
故選B。
6. 下列原子模型是盧瑟福通過α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出的是( )
A. “實(shí)心球”模型B. “棗糕”模型
C. “核式結(jié)構(gòu)”模型D. “電子云”模型
【答案】C
【解析】
【詳解】A、道爾頓提出了原子的“實(shí)心球”模型,不符合題意;
B、湯姆孫通過研究陰極射線發(fā)現(xiàn)了電子,并提出了原子的“棗糕模型”,不符合題意;
C、盧瑟福通過α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了原子的“核式結(jié)構(gòu)”模型,符合題意;
D、“電子云”模型是現(xiàn)代原子結(jié)論理論,不符合題意。
故選:C。
閱讀下面一段文字,回答下列小題。
2024年6月2日,“嫦娥六號(hào)”著陸后,在100℃以上的月球表面挖土采集樣品,當(dāng)采集過程中溫度過高時(shí),自備降溫裝置中的冰會(huì)升華。樣品采集后經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),月壤樣品中含有少量的釷元素。
7. 下列關(guān)于冰升華過程的說法正確的是( )
A. 水分子的體積變大B. 水分子的質(zhì)量變小
C. 水分子的數(shù)目變少D. 水分子間的間隔變大
8. 釷元素的部分信息及原子結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。下列說法正確的是( )
A. x的數(shù)值是2B. 釷元素是非金屬元素
C. 釷元素的中子數(shù)是90D. 釷元素的相對(duì)原子質(zhì)量是232.0g
【答案】7. D 8. A
【解析】
【7題詳解】干冰為固體二氧化碳,干冰升華過程中,分子的質(zhì)量、體積、數(shù)目都不變,但分子間的間隔變大,故選D。
【8題詳解】A、在原子中,質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù),則x=90-2-8-18-32-18-10=2,該選項(xiàng)說法正確;
B、釷為“钅”字旁,屬于金屬元素,該選項(xiàng)說法不正確;
C、元素周期表單元格中,左上角的數(shù)字表示原子序數(shù),最下方的數(shù)字表示相對(duì)原子質(zhì)量,原子序數(shù)=原子的質(zhì)子數(shù),相對(duì)原子質(zhì)量≈質(zhì)子數(shù)+中子數(shù),則釷元素的中子數(shù)約為232-90=142,該選項(xiàng)說法不正確;
D、相對(duì)原子質(zhì)量的單位為“1”,而不是“g”,該選項(xiàng)說法不正確。
故選A。
9. 下列敘述不正確的是( )
A. 氮?dú)馐侵圃煜跛岷偷实闹匾?br>B. 農(nóng)業(yè)上可采用噴灌、滴灌來節(jié)水
C. 在化學(xué)反應(yīng)中,原子中的核外電子數(shù)可能發(fā)生變化
D. 蠟燭燃燒后減少的質(zhì)量等于生成的水和二氧化碳的質(zhì)量之和
【答案】D
【解析】
【詳解】A、氮?dú)庵泻械?,可用于制造硝酸和氮肥,故A不符合題意;
B、農(nóng)業(yè)上可采用噴灌、滴灌來節(jié)水,故B不符合題意;
C、在化學(xué)反應(yīng)中,原子中的核外電子數(shù)可能發(fā)生變化,故C不符合題意;
D、根據(jù)質(zhì)量守恒定律,蠟燭燃燒后減少的質(zhì)量與消耗氧氣的質(zhì)量之和等于生成的水和二氧化碳的質(zhì)量之和,故D符合題意。
故選D。
10. 下列示意圖中,大小和顏色不同小球分別表示不同元素原子。其中表示化合物的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【詳解】A、該圖中含有多種分子,屬于混合物,該選項(xiàng)不符合題意;
B、該圖中只含一種分子,屬于純凈物,但該分子中只含一種原子,屬于單質(zhì),該選項(xiàng)不符合題意;
C、該圖中只含一種分子,屬于純凈物,且該分子中含有多種原子,屬于化合物,該選項(xiàng)符合題意;
D、該圖中含有多種,屬于混合物,該選項(xiàng)不符合題意。
故選C。
11. 青蒿琥酯(C19H28O8)是我國自主研發(fā)的治療瘧疾的藥物。關(guān)于青蒿琥酯的說法正確的是( )
A. 青蒿琥酯中碳元素、氫元素的質(zhì)量比為12:1
B. 青蒿琥酯由19個(gè)碳原子、28個(gè)氫原子和8個(gè)氧原子構(gòu)成
C. 青蒿琥酯中氫、氧原子個(gè)數(shù)比為2:7
D. 青蒿琥酯中氫元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)約7.3%
【答案】D
【解析】
【詳解】A、青蒿琥酯(C19H28O8)中碳元素、氫元素的質(zhì)量比為,故A錯(cuò)誤;
B、分子由原子構(gòu)成,1個(gè)青蒿琥酯分子由19個(gè)碳原子、28個(gè)氫原子和8個(gè)氧原子構(gòu)成,故B錯(cuò)誤;
C、青蒿琥酯(C19H28O8)中氫、氧原子個(gè)數(shù)比為,故C錯(cuò)誤;
D、青蒿琥酯中氫元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為,故D正確。
故選D。
12. 利用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置探究分子的性質(zhì)。先在粗玻璃管里固定一根浸有酚酞溶液的濾紙條(b為濾紙條的中間點(diǎn),b點(diǎn)到a、c點(diǎn)的距離相等),再用膠頭滴管吸取少量濃氨水滴入處,然后用橡皮帽封閉管口觀察現(xiàn)象。已知常溫常壓下氨氣的密度比空氣小。下列有關(guān)說法不正確的是( )
A. 用橡皮帽封閉管口可減少對(duì)環(huán)境的污染
B. 浸有酚酞溶液的濾紙條上c點(diǎn)比a點(diǎn)先變紅
C. 該實(shí)驗(yàn)說明濃氨水揮發(fā)出的氨分子在不斷運(yùn)動(dòng)
D. 用酒精燈加熱d處,浸有酚酞溶液的濾紙條會(huì)比不加熱時(shí)變紅的更快
【答案】B
【解析】
【詳解】A、用橡皮帽封閉管口可減少對(duì)環(huán)境的污染,說法正確,不符合題意;
B、濃氨水具有揮發(fā)性,揮發(fā)出的氨分子運(yùn)動(dòng)到浸有酚酞溶液的濾紙條上,與水結(jié)合形成氨水,氨水顯堿性,能使酚酞溶液變紅色,且常溫常壓下氨氣的密度比空氣小,則可觀察到a點(diǎn)處紗布比c點(diǎn)處紗布先變紅,說法錯(cuò)誤,符合題意;
C、該實(shí)驗(yàn)說明濃氨水揮發(fā)出的氨分子在不斷運(yùn)動(dòng),說法正確,不符合題意;
D、溫度越高,分子運(yùn)動(dòng)速率越快,則用酒精燈加熱d處,浸有酚酞溶液的濾紙條會(huì)比不加熱時(shí)變紅的更快,說法正確,不符合題意。
故選:B。
13. 如圖是合成尿素[CO(NH2)2]的微觀示意圖,下列有關(guān)說法正確的是( )
A. 該反應(yīng)類型為化合反應(yīng)
B 該反應(yīng)前后原子個(gè)數(shù)發(fā)生改變
C. 參加該反應(yīng)的物質(zhì)a與物質(zhì)b的質(zhì)量比為44:17
D. 該反應(yīng)生成的物質(zhì)c與物質(zhì)d的分子個(gè)數(shù)比為1:1
【答案】D
【解析】
【分析】由圖可知,該反應(yīng)為二氧化碳和氨氣在一定條件下反應(yīng)生成尿素和水,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:。
【詳解】A、該反應(yīng)的生成物有兩種,不符合“多變一”的特點(diǎn),不屬于化合反應(yīng),不符合題意;
B、根據(jù)質(zhì)量守恒定律,化學(xué)反應(yīng)前后,原子的種類和數(shù)目不變,不符合題意;
C、由化學(xué)方程式可知,參加該反應(yīng)的物質(zhì)a與物質(zhì)b的質(zhì)量比為:,不符合題意;
D、由化學(xué)方程式可知,該反應(yīng)生成的物質(zhì)c與物質(zhì)d的分子個(gè)數(shù)比為1:1,符合題意。
故選D。
14. 下列實(shí)驗(yàn)方案不可行的是( )
【答案】C
【解析】
【詳解】A、木炭在空氣中燃燒只產(chǎn)生紅熱現(xiàn)象,在氧氣中劇烈燃燒,發(fā)出白光,說明木炭燃燒的劇烈程度與氧氣濃度有關(guān),該選項(xiàng)方案可行;
B、用手堵住試管,靠近火源,松手聽聲音,若發(fā)出尖銳的爆鳴聲,說明氫氣不純,該選項(xiàng)方案可行;
C、酒精和水混合沒有新物質(zhì)生成,屬于物理變化,不能驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律,該選項(xiàng)方案不可行;
D、檢查該裝置氣密性時(shí),先把導(dǎo)管放入水中,再用手緊握試管,若有氣泡冒出,說明裝置氣密性良好,該選項(xiàng)方案可行。
故選C。
15. 用如圖1所示的密閉裝置測(cè)定空氣中氧氣含量,并測(cè)定紅磷燃燒時(shí)溫度和壓強(qiáng)的變化情況,所得數(shù)據(jù)如圖2所示。下列說法不正確的是( )
A. 曲線X代表反應(yīng)過程中裝置內(nèi)溫度隨時(shí)間的變化情況
B. 曲線X上的b點(diǎn)是紅磷與空氣中氧氣反應(yīng)結(jié)束的時(shí)刻
C. 曲線Y中ab段的變化主要是與紅磷燃燒放熱有關(guān)
D. 若t1時(shí)刻前打開止水夾,測(cè)得的空氣中氧氣含量偏小
【答案】B
【解析】
【詳解】A、由圖可知,曲線X先升高后降低,且最終和開始時(shí)相同,則表示溫度,該選項(xiàng)說法正確;
B、b點(diǎn)壓強(qiáng)最大,但由于裝置中的壓強(qiáng)受溫度和氣體的量的共同影響,則不能說明此時(shí)恰好完全反應(yīng),該選項(xiàng)說法不正確;
C、剛開始時(shí),紅磷燃燒放熱,裝置中的溫度升高,壓強(qiáng)增大,該選項(xiàng)說法正確;
D、若t1時(shí)刻前打開止水夾,裝置中的溫度未降至常溫,則氣體膨脹,會(huì)使進(jìn)入的水的體積偏小,從而使結(jié)果偏小,該選項(xiàng)說法正確。
故選B。
二、(本題包括2小題,共14分)
16. 根據(jù)下列裝置圖,回答有關(guān)問題。
(1)寫出裝置圖中標(biāo)號(hào)儀器的名稱:a_______。
(2)實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣的化學(xué)方程式______,可選用的發(fā)生裝置是______(填字母)。取用高錳酸鉀粉末時(shí),先將試管橫放,再用盛有高錳酸鉀粉末的藥匙或紙槽小心地送至試管底部,最后將試管豎立起來的原因是______。
(3)若用E裝置收集氧氣,當(dāng)看到______時(shí),再把導(dǎo)管口伸入盛滿水的集氣瓶。
(4)如圖所示是兩瓶無色氣體,一瓶是氧氣,一瓶是二氧化碳。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)加以區(qū)分,并完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
【答案】(1)錐形瓶
(2)①. ②. A ③. 避免藥品沾在試管口或試管內(nèi)壁上
(3)導(dǎo)管口出現(xiàn)連續(xù)均勻的氣泡
(4)①. 向兩個(gè)集氣瓶中分別加入少量澄清石灰水,振蕩 ②. 一個(gè)集氣瓶中的澄清石灰水變渾濁,另一個(gè)集氣瓶中的澄清石灰水無明顯變化 ③. 澄清石灰水變渾濁的集氣瓶里裝的是二氧化碳,澄清石灰水無明顯變化的集氣瓶里裝的是氧氣
【解析】(1)標(biāo)號(hào)a的儀器名稱是錐形瓶;
(2)高錳酸鉀在加熱條件下分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣,化學(xué)方程式為;
該反應(yīng)中反應(yīng)物為固體,反應(yīng)條件為加熱,應(yīng)選擇固體加熱型發(fā)生裝置,即裝置A;
取用高錳酸鉀粉末時(shí),先將試管橫放,再用盛有高錳酸鉀粉末的藥匙或紙槽小心地送至試管底部,最后將試管豎立起來的原因是避免藥品沾在試管口或試管內(nèi)壁上;
(3)若用E裝置通過排水法收集氧氣,當(dāng)看到導(dǎo)管口出現(xiàn)連續(xù)均勻的氣泡時(shí),再把導(dǎo)管口伸入盛滿水的集氣瓶;
(4)氧氣具有助燃性,二氧化碳不能燃燒、不支持燃燒且能使澄清石灰水變渾濁,則鑒別氧氣與二氧化碳的方法可以是:向兩個(gè)集氣瓶中分別加入少量澄清石灰水,振蕩,觀察到一個(gè)集氣瓶中的澄清石灰水變渾濁,另一個(gè)集氣瓶中的澄清石灰水無明顯變化,說明澄清石灰水變渾濁的集氣瓶里裝的是二氧化碳,澄清石灰水無明顯變化的集氣瓶里裝的是氧氣。
17. 核電荷數(shù)為1~18的元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖等信息如圖,請(qǐng)回答下列問題。
(1)寫出原子序數(shù)為9和12的元素組成的化合物的化學(xué)式______。
(2)在第二周期中,隨著原子序數(shù)的遞增,元素原子核外電子排布的變化規(guī)律是______。
(3)氬氣的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定的原因是______,寫出一種與氬原子核外電子排布相同的陰離子的離子符號(hào)______(任寫一個(gè))。
(4)某元素原子的原子核由6個(gè)質(zhì)子和8個(gè)中子構(gòu)成,該元素為______(填元素名稱)。
【答案】(1)MgF2
(2)核外電子數(shù)依次遞增
(3)①. 氬原子最外層有8個(gè)電子,屬于相對(duì)穩(wěn)定結(jié)構(gòu) ②. Cl-(合理即可)
(4)碳##碳元素
【解析】(1)原子序數(shù)為9的元素為氟元素,氟原子最外層電子數(shù)為7,在化學(xué)反應(yīng)中易得到1個(gè)電子,形成帶1個(gè)單位負(fù)電荷的氟離子,則氟元素在化合物中顯-1價(jià),原子序數(shù)為12的元素為鎂元素,鎂原子最外層電子數(shù)為2,在化學(xué)反應(yīng)中易失去2個(gè)電子,形成帶2個(gè)單位正電荷的鎂離子,則鎂元素在化合物中顯+2價(jià),二者組成的化合物的化學(xué)式為MgF2;
(2)在第二周期中,隨著原子序數(shù)的遞增,元素原子核外電子排布的變化規(guī)律是核外電子數(shù)依次遞增;
(3)氬原子的最外層有8個(gè)電子,屬于相對(duì)穩(wěn)定結(jié)構(gòu),則氬氣的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定;
氬原子核外電子排布依次為2、8,則與氬原子核外電子排布相同的陰離子有氯離子、硫離子,離子符號(hào)是Cl-或S2-;
(4)某元素原子的原子核由6個(gè)質(zhì)子和8個(gè)中子構(gòu)成,在原子中,質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)=原子序數(shù),則該元素的原子序數(shù)為6,即為碳元素。
三、(本題包括2小題,共20分)
18. 水是一種重要的自然資源,具有重要作用。
I.凈化天然水為飲用水
生命吸管(如圖1所示)可直接將污水凈化為飲用水,主要處理步驟如圖2所示。
(1)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定“銅<1.0mg/L,鐵<0.3mg/L”,其中的“銅”、“鐵”是指______(填“元素”“單質(zhì)”或“原子”)。
(2)圖2中雙層紡織網(wǎng)的作用與______操作相似,活性炭的主要作用是______。
(3)超濾膜可濾去某直徑為0.5μm的微粒,該超濾膜的孔徑大小可能為______(填字母)。
A. 3μmB. 0.1μmC. 6μm
II.利用水資源獲得氫氣
(4)海水電解制氫
海水無淡化直接電解制氫的原理和裝置如圖3所示。
資料:PTFE膜是聚四氟乙烯薄膜。電解時(shí)PTFE膜兩側(cè)會(huì)產(chǎn)生水蒸氣壓力差,膜外側(cè)的水會(huì)轉(zhuǎn)化為水蒸氣,水蒸氣通過PTFE膜后液化。(液態(tài)水及其他雜質(zhì)不能通過PTFE膜)
①與電極a相連的是電源的______極,PTFE膜內(nèi)側(cè)KOH溶液的作用是______。
②在電解過程中,PTFE膜內(nèi)側(cè)水的質(zhì)量不變,其原因是______。
(5)循環(huán)制氫
某種循環(huán)制氫的原理如圖4所示。
①分析該原理,理論上產(chǎn)生氫氣與氧氣的質(zhì)量比為______(填最簡整數(shù)比)。
②圖4中反應(yīng)II的化學(xué)方程式______。
【答案】(1)元素
(2)①. 過濾 ②. 吸附色素和異味
(3)B
(4)①. 正 ②. 增強(qiáng)水的導(dǎo)電性 ③. 電解水生成氫氣和氧氣,而氫氧化鉀沒有參加反應(yīng),水蒸氣通過PTFE膜后液化成水,使得PTFE膜內(nèi)側(cè)水的質(zhì)量保持不變
(5)①. 1:8 ②.
【解析】(1)物質(zhì)是由元素組成,這里的“銅、鐵”不是以單質(zhì)、分子、原子、離子等形式存在,這里所指的“銅、鐵”是強(qiáng)調(diào)存在的元素,與具體形態(tài)無關(guān),故填:元素;
(2)圖2中雙層紡織網(wǎng)的作用與過濾操作相似;活性炭具有吸附性,其主要作用是吸附色素和異味,故填:過濾;吸附色素和異味;
(3)超濾膜可濾去某直徑為0.5μm的微粒,該超濾膜的孔徑大小應(yīng)小于0.5μm,故選B;
(4)①由圖可,電極a附近產(chǎn)生的是氧氣,則該電極與電源的正極相連;水的導(dǎo)電性差,則PTFE膜內(nèi)側(cè)KOH溶液的作用是增強(qiáng)水的導(dǎo)電性,故填:正;增強(qiáng)水的導(dǎo)電性;
②電解水生成氫氣和氧氣,而氫氧化鉀沒有參加反應(yīng),導(dǎo)致PTFE膜內(nèi)側(cè)水的質(zhì)量減少,而PTFE膜兩側(cè)有水蒸氣壓力差,使膜外側(cè)的水轉(zhuǎn)化為水蒸氣,水蒸氣通過PTFE膜后液化成水,會(huì)使PTFE膜內(nèi)側(cè)水的質(zhì)量保持不變,故填:電解水生成氫氣和氧氣,而氫氧化鉀沒有參加反應(yīng),水蒸氣通過PTFE膜后液化成水,使得PTFE膜內(nèi)側(cè)水的質(zhì)量保持不變;
(5)①由、可得,則理論上產(chǎn)生氫氣與氧氣的質(zhì)量比為,故填:1:8;
②由圖4可知,反應(yīng)II為鋅與水在1127℃條件下反應(yīng)生成氧化鋅和氫氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為,故填:。
19. 空氣是人類寶貴的資源。工業(yè)上以黃鐵礦為原料利用空氣中的氧氣生產(chǎn)硫酸的主要流程如圖所示。
(1)上述流程所涉及的含硫物質(zhì)中,硫元素化合價(jià)為+6的是______(填化學(xué)式)。
(2)接觸室內(nèi)溫度為400~500℃時(shí),SO2在催化劑作用下轉(zhuǎn)化為SO3,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。
(3)吸收塔內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。(已知反應(yīng)物與生成物的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為1:1:1)
(4)在反應(yīng)室內(nèi)發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng):2FeS2+11O22Fe2O3+8SO2?,F(xiàn)有含120噸的黃鐵礦在反應(yīng)室中完全反應(yīng),理論上最多能得到二氧化硫的質(zhì)量是多少?(請(qǐng)用化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算,并在答題卡上寫出計(jì)算過程)______。
【答案】(1)SO3、H2SO4
(2)
(3)
(4)設(shè)得到二氧化硫的質(zhì)量為x,則
解得x=206t
答:理論上最多能得到二氧化硫的質(zhì)量是206t。
【解析】(1)FeS2中,硫?yàn)?2價(jià),SO2中,氧元素為-2價(jià),設(shè)硫元素化合價(jià)為x,根據(jù)“化合物中各元素化合價(jià)代數(shù)和為零”,則x+(-2)×2=0,解得x=+4,同理可知,設(shè)SO3中硫元素化合價(jià)為y,則y+(-2)×3=0,解得y=+6,設(shè)H2SO4中硫元素化合價(jià)為z價(jià),(+1)×2+z+(-2)×4=0,解得z=+6,則硫元素化合價(jià)為+6的是SO3、H2SO4。
(2)SO2在400~500℃時(shí)、催化劑作用下轉(zhuǎn)化為SO3,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:。
(3)根據(jù)反應(yīng)前后原子的種類和個(gè)數(shù)不變,則吸收塔中三氧化硫和水反應(yīng)生成硫酸,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:。
(4)見答案。
四、(本題包括1小題,共6分)
20. 圖中A~G表示初中化學(xué)常見的物質(zhì),A、D、F、G均為單質(zhì),A在常溫下為液態(tài),C、E為黑色固體且E中兩種元素的質(zhì)量比為4:1。圖中“—”表示兩端的物質(zhì)間能發(fā)生化學(xué)反應(yīng);“→”表示物質(zhì)間存在轉(zhuǎn)化關(guān)系;反應(yīng)條件、部分反應(yīng)物和生成物已略去。
(1)寫出化學(xué)式:C______,E______。
(2)寫出A與D反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______。
(3)寫出F→G反應(yīng)的化學(xué)方程式:______。
【答案】(1)①. Fe3O4 ②. CuO
(2)
(3)
【解析】
【分析】圖中A~G表示初中化學(xué)常見的物質(zhì),A、D、F、G均為單質(zhì),A在常溫下為液態(tài),可推出A為汞,C、E為黑色固體且E中兩種元素的質(zhì)量比為4:1,可推出E為氧化銅;D能轉(zhuǎn)化為E,D能轉(zhuǎn)化為C,可推出D為氧氣,C為四氧化三鐵;A能與B相互轉(zhuǎn)化,B能與D相互轉(zhuǎn)化,可推出B為氧化汞;F能轉(zhuǎn)化為C,F(xiàn)能與D反應(yīng),可推出F為鐵;F能轉(zhuǎn)化為G,G能轉(zhuǎn)化為E,D能與G反應(yīng),可推出G為銅,代入驗(yàn)證,符合題意。
(1)由分析可知,C為四氧化三鐵,化學(xué)式為:Fe3O4;E為氧化銅,化學(xué)式為:CuO;
(2)A與D反應(yīng)為汞和氧氣在加熱的條件下反應(yīng)生成氧化汞,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:;
(3)F→G反應(yīng)為鐵和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:。
五、(本題包括1小題,共10分)
21. 興趣小組對(duì)“硫酸銅對(duì)過氧化氫的分解具有催化作用”進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)探究。
探究I 硫酸銅是否是過氧化氫分解的催化劑
【實(shí)驗(yàn)1】甲同學(xué)進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)并得出了結(jié)論。
(1)實(shí)驗(yàn)步驟③中的現(xiàn)象_______。
(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)論中的化學(xué)反應(yīng)方程式______。
【反思評(píng)價(jià)】
(3)乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論并不嚴(yán)謹(jǐn),認(rèn)為要確定硫酸銅是該反應(yīng)的催化劑,還需通過實(shí)驗(yàn)證明硫酸銅在該反應(yīng)前后的_______沒有發(fā)生改變。
【開展實(shí)驗(yàn)】小組設(shè)計(jì)了合理的實(shí)驗(yàn)方案,并進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)。
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】硫酸銅是過氧化氫分解的催化劑。
探究II 硫酸銅中哪種離子催化了過氧化氫分解
【查閱資料】NaCl、Na2SO4、CuCl2、CuSO4是由離子構(gòu)成的化合物,四者均可在過氧化氫溶液中解離出離子。如氯化鈉固體溶于過氧化氫溶液后,溶液中存在Na+和Cl-。
【作出猜想】
(4)猜想1:_______;猜想2:______;猜想3:兩者皆有。
【實(shí)驗(yàn)2】丙同學(xué)根據(jù)猜想,設(shè)計(jì)并進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)。(取3支試管分別編號(hào)為A、B、C)
【分析與結(jié)論】
(5)猜想1正確。實(shí)驗(yàn)③的作用_______。
探究III 硫酸銅與二氧化錳哪個(gè)催化效果更好
【實(shí)驗(yàn)3】丁同學(xué)設(shè)計(jì)并利用如圖1所示的裝置依次進(jìn)行了以下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)。
(1)在小試管中先加入m2g硫酸銅,迅速將注射器內(nèi)盛有的3mL5%過氧化氫溶液注入小試管中,利用注射器收集氧氣,記錄數(shù)據(jù)。
(2)在小試管中先加入m2g二氧化錳,迅速將注射器內(nèi)盛有的3mL5%過氧化氫溶液注入小試管中,利用注射器收集氧氣,記錄數(shù)據(jù)。
兩次實(shí)驗(yàn)收集到氧氣的體積和時(shí)間的關(guān)系如圖2所示。
【分析與結(jié)論】
(6)根據(jù)圖2中的______,可得出催化劑______(寫化學(xué)式)的催化效果更好。
(7)實(shí)驗(yàn)中,U形管內(nèi)紅墨水液面左邊下降,右邊上升,出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因是______。
【答案】(1)帶火星的木條復(fù)燃
(2)
(3)質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)
(4)①. 銅離子 ②. 硫酸根離子
(5)排除氯離子、鈉離子的干擾
(6)①. 相同時(shí)間內(nèi)收集到的氧氣體積##收集相同體積氧氣所需的時(shí)間 ②.
(7)過氧化氫分解放熱,使得裝置內(nèi)溫度升高,壓強(qiáng)增大
【解析】(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論硫酸銅對(duì)過氧化氫分解有催化作用,則過氧化氫在硫酸銅的催化作用下分解生成水和氧氣,氧氣具有助燃性,因此步驟③中帶火星的木條復(fù)燃;
(2)過氧化氫在硫酸銅的催化作用下分解生成水和氧氣,化學(xué)方程式為;
(3)乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論并不嚴(yán)謹(jǐn),認(rèn)為要確定硫酸銅是該反應(yīng)的催化劑,還需通過實(shí)驗(yàn)證明硫酸銅在該反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)沒有發(fā)生改變;
(4)硫酸銅由銅離子和硫酸根離子構(gòu)成,由表格數(shù)據(jù)可知,實(shí)驗(yàn)①取5mL5%的過氧化氫溶液于A試管中,加入m1gCuCl2固體,迅速產(chǎn)生大量氣泡,氯化銅由氯離子和銅離子構(gòu)成,說明銅離子或氯離子或銅離子、氯離子能催化過氧化氫分解;實(shí)驗(yàn)②取5mL5%的過氧化氫溶液于B試管中,加入m1gNa2SO4固體,無明顯現(xiàn)象,硫酸鈉由鈉離子和硫酸根離子構(gòu)成,說明鈉離子、硫酸根離子不能催化過氧化氫分解;實(shí)驗(yàn)③取5mL5%的過氧化氫溶液于C試管中,加入m1gNaCl固體,無明顯現(xiàn)象,氯化鈉由鈉離子和氯離子構(gòu)成,說明鈉離子、氯離子不能催化過氧化氫分解;綜上可得銅離子能催化過氧化氫分解;根據(jù)結(jié)論猜想1正確,則猜想1為銅離子,猜想2為硫酸根離子;
(5)實(shí)驗(yàn)③取5mL5%的過氧化氫溶液于C試管中,加入m1gNaCl固體,無明顯現(xiàn)象,氯化鈉由鈉離子和氯離子構(gòu)成,說明鈉離子、氯離子不能催化過氧化氫分解,則實(shí)驗(yàn)③的作用排除氯離子、鈉離子的干擾;
(6)根據(jù)圖2中相同時(shí)間內(nèi)收集到的氧氣體積或收集相同體積氧氣所需的時(shí)間,可得出的催化效果更好;
(7)實(shí)驗(yàn)中,U形管內(nèi)紅墨水液面左邊下降,右邊上升,出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因是過氧化氫分解放熱,使得裝置內(nèi)溫度升高,壓強(qiáng)增大。
A
B
C
D
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)


實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
在空氣中加熱的木炭發(fā)紅,而伸入氧氣后燃燒并發(fā)出白光
發(fā)出尖銳爆鳴聲
天平指針不偏轉(zhuǎn)
水中的導(dǎo)管口有氣泡冒出
結(jié)論
木炭在氧氣中燃燒比在空氣中劇烈
氫氣不純
該實(shí)驗(yàn)可驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律
該裝置氣密性良好
實(shí)驗(yàn)步驟
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
_______
_______
_______
實(shí)驗(yàn)步驟
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
步驟①:帶火星木條不復(fù)燃;
步驟②:迅速產(chǎn)生大量氣泡,溶液變藍(lán);
步驟③:______。
硫酸銅對(duì)過氧化氫分解有催化作用,是該反應(yīng)的催化劑,反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。
實(shí)驗(yàn)操作
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)①
取5mL5%的過氧化氫溶液于A試管中,加入m1gCuCl2固體
迅速產(chǎn)生大量氣泡
實(shí)驗(yàn)②
取5mL5%的過氧化氫溶液于B試管中,加入m1gNa2SO4固體
無明顯現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)③
取5mL5%的過氧化氫溶液于C試管中,加入m1gNaCl固體
無明顯現(xiàn)象

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