本試卷共8頁。滿分100分。
注意事項(xiàng):1.考生將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)及所有答案均填寫在答題卡上。
2.答題要求見答題卡上的“注意事項(xiàng)”。
相對(duì)原子質(zhì)量: H 1 C 12 O 16 Mg 24 Si 28 Cr 52 Fe 56
一、選擇題:本題共10小題,每小題3分,共30分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。
1. 千姿百態(tài)的物質(zhì)世界不斷地發(fā)生著變化。下列變化中,屬于化學(xué)變化的是( )
A. 干冰升華B. 天然氣燃燒
C. 液態(tài)空氣分離D. 稀有氣體通電發(fā)光
【答案】B
【解析】
【詳解】A、干冰升華只是物質(zhì)狀態(tài)的變化,沒有生成新物質(zhì),是物理變化;
B、天然氣燃燒生成二氧化碳和水,生成新物質(zhì),是化學(xué)變化;
C、分離液態(tài)空氣制取氧氣只是物質(zhì)分離的過程,沒有生成新物質(zhì),是物理變化;
D、稀有氣體通電后發(fā)光,是通電后可以發(fā)出不同顏色的光,沒有新物質(zhì)生成,是物理變化。
故選B。
2. 世界氣象組織發(fā)布《2023全球氣候狀況報(bào)告》,宣布今年是有記錄以來最熱的一年。下列應(yīng)對(duì)氣候變暖的做法中不正確的是( )
A 發(fā)展清潔能源B. 提高能源利用率
C. 踐行綠色出行D. 大力發(fā)展畜牧業(yè)
【答案】D
【解析】
【詳解】A、發(fā)展清潔能源,能減少化石能源的使用,可以減少溫室氣體的排放,利于減緩溫室效應(yīng),說法正確;
B、提高能源利用率,能減少化石能源的使用,可以減少溫室氣體的排放,利于減緩溫室效應(yīng),說法正確;
C、踐行綠色出行,能減少化石能源的使用,可以減少溫室氣體的排放,利于減緩溫室效應(yīng),說法正確;
D、大力發(fā)展畜牧業(yè)會(huì)增加溫室氣體的排放,不利于減緩溫室效應(yīng),說法錯(cuò)誤。
故選D。
3. 在“氧氣的實(shí)驗(yàn)室制取與性質(zhì)”實(shí)驗(yàn)中,下列裝置或操作不正確的是( )
A. 檢查氣密性B. 收集氧氣
C. 氧氣驗(yàn)滿D. 硫在氧氣中燃燒
【答案】C
【解析】
【詳解】A、對(duì)于圖中裝置,當(dāng)拉動(dòng)注射器的活塞時(shí),錐形瓶?jī)?nèi)的空氣體積減小,壓強(qiáng)變小,若氣密性良好則可以看到長(zhǎng)頸漏斗的下端會(huì)產(chǎn)生氣泡,正確;
B、氧氣密度大于空氣,用排空氣法收集氧氣時(shí),導(dǎo)管應(yīng)插入到集氣瓶底,利于排出空氣,正確;
C、氧氣的驗(yàn)滿方法是把帶火星的木條放在瓶口,如果木條復(fù)燃,則證明該瓶氧氣已經(jīng)收滿,錯(cuò)誤;
D、硫在氧氣中燃燒會(huì)產(chǎn)生二氧化硫,會(huì)污染空氣,二氧化硫能溶于水,可以用水吸收,故集氣瓶底部要放少量水,正確。
故選:C。
4. “水煮黃河”是由于河面上的水蒸氣遇冷凝結(jié)為小水珠,形成霧氣籠罩水面的自然現(xiàn)象。產(chǎn)生該自然現(xiàn)象的原因是( )
A. 水分子間隔變化
B. 水分子體積變化
C. 水分子種類變化
D. 水分子質(zhì)量變化
【答案】A
【解析】
【詳解】“水煮黃河”是由于河面上的水蒸氣遇冷凝結(jié)為小水珠,形成霧氣籠罩水面的自然現(xiàn)象,此過程中水分子間隔發(fā)生變化,水分子體積、水分子種類、水分子質(zhì)量沒有發(fā)生變化。
故選A。
5. 高純硅是芯片的核心材料。硅在元素周期表中的信息和原子結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。下列說法不正確的是( )
A. 硅屬于非金屬元素
B. 硅原子的質(zhì)量為28.09
C. 硅原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為14
D. 硅原子核外有3個(gè)電子層
【答案】B
【解析】
【詳解】A、根據(jù)元素周期表中的一格可知,中間的漢字表示元素名稱,該元素的名稱是硅,屬于非金屬元素,說法正確;
B、根據(jù)元素周期表中的一格可知,漢字下面的數(shù)字表示相對(duì)原子質(zhì)量,元素的相對(duì)原子質(zhì)量為28.09,說法錯(cuò)誤;
C、根據(jù)元素周期表中的一格可知,左上角的數(shù)字為14,該元素的原子序數(shù)為14,原子序數(shù)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù),核內(nèi)有14個(gè)質(zhì)子,說法正確;
D、原子結(jié)構(gòu)示意圖中,圓圈內(nèi)數(shù)字表示核內(nèi)質(zhì)子數(shù),弧線表示電子層,由硅元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖,硅原子核外有3個(gè)電子層,說法正確;
故選B。
6. 高鐵在高速時(shí)剎車,易導(dǎo)致銅制閘片軟化,影響制動(dòng)效果。我國(guó)科研團(tuán)隊(duì)在銅制制動(dòng)材料中加入三元陶瓷,攻克了高鐵制動(dòng)這一技術(shù)難題。下列說法不正確的是( )
A. 銅制閘片是銅的合金,屬于純凈物
B. 高速制動(dòng)時(shí)摩擦生熱,溫度升高,導(dǎo)致銅制閘片軟化
C. 加入三元陶瓷改變制動(dòng)材料組成,提高了閘片抗高溫等性能
D. 三元陶瓷在航天航空領(lǐng)域也可能有應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
【答案】A
【解析】
【詳解】A、合金是一種由兩種或兩種以上的金屬或其他元素組成的混合物,銅制閘片是銅的合金,屬于混合物,說法錯(cuò)誤;
B、根據(jù)“高鐵在高速時(shí)剎車,易導(dǎo)致銅制閘片軟化”可知,高速制動(dòng)時(shí)摩擦生熱,溫度升高,導(dǎo)致銅制閘片軟化,說法正確;
C、根據(jù)題意可知,加入三元陶瓷改變制動(dòng)材料組成,提高了閘片抗高溫等性能,說法正確;
D、根據(jù)題意可知,三元陶瓷具有抗高溫性能,在航天航空領(lǐng)域也可能有應(yīng)用優(yōu)勢(shì),說法正確。
故選A。
7. “達(dá)菲”主要成分為莽草酸(C7H10O5),對(duì)抗流感病毒有很好的療效。下列有關(guān)莽草酸的說法正確的是( )
A. 相對(duì)分子質(zhì)量是174g
B. 碳、氫、氧元素的質(zhì)量比為7:10:5
C. 由碳、氫、氧三種元素組成
D. 由7個(gè)碳原子、10個(gè)氫原子、5個(gè)氧原子構(gòu)成
【答案】C
【解析】
【詳解】A、相對(duì)分子質(zhì)量的單位為“1”,而不是“g”,該選項(xiàng)說法不正確;
B、莽草酸中,碳、氫、氧元素的質(zhì)量比為(12×7):(1×10):(16×5)=42:5:40,該選項(xiàng)說法不正確;
C、由化學(xué)式可知,莽草酸由碳、氫、氧三種元素組成,該選項(xiàng)說法正確;
D、由化學(xué)式可知,莽草酸是由莽草酸分子構(gòu)成,1個(gè)莽草酸分子由7個(gè)碳原子、10個(gè)氫原子、5個(gè)氧原子構(gòu)成,該選項(xiàng)說法不正確。
故選C。
8. 我國(guó)科學(xué)家成功合成全新的C10和C14兩種碳分子材料,如下圖。下列有關(guān)C10和C14的說法不正確的是( )
A. 原子排列方式不同
B. 構(gòu)成的分子不同
C. 在氧氣中充分燃燒時(shí)都生成二氧化碳
D. 都屬于新型化合物
【答案】D
【解析】
【詳解】A、由圖可知,碳原子的排列方式不同,故A說法正確;
B、C10是由C10分子構(gòu)成的,C14是由C14分子構(gòu)成的,二者構(gòu)成的分子不同,故B說法正確;
C、C10、C14均是由碳元素組成的單質(zhì),在氧氣中充分燃燒時(shí)都生成二氧化碳,故C說法正確;
D、 C10、C14均是由碳元素組成的純凈物,屬于單質(zhì),故D說法錯(cuò)誤;
故選:D。
9. 科學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)學(xué)習(xí)的重要手段。下列實(shí)驗(yàn)?zāi)苓_(dá)到目的的是( )
A. 比較銀、銅的活動(dòng)性
B. 證明質(zhì)量守恒定律
C. 驗(yàn)證二氧化碳與水反應(yīng)
D. 驗(yàn)證分子運(yùn)動(dòng)
【答案】D
【解析】
【詳解】A、銅和銀均不能與稀鹽酸反應(yīng),無法比較銀、銅的活動(dòng)性,故A不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?br>B、稀鹽酸和碳酸鈉反應(yīng)生成氯化鈉、二氧化碳和水,該裝置敞口,且有氣體生成,不能用于證明質(zhì)量守恒定律,故B不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?br>C、 圖示將水滴加到盛有二氧化碳的試管中,二氧化碳和水反應(yīng)無明顯現(xiàn)象,不能用于驗(yàn)證二氧化碳與水反應(yīng),故C不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?br>D、濃氨水具有揮發(fā)性,揮發(fā)出來的氨分子不斷運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)到沾有酚酞溶液的紙條上,氨分子與水分子結(jié)合形成氨水,氨水顯堿性,可使無色酚酞溶液變紅色,觀察到沾有酚酞溶液的紙條變紅色,則說明分子在不斷地運(yùn)動(dòng),故D能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?br>故選:D。
10. 學(xué)習(xí)小組利用下圖裝置,測(cè)得集氣瓶?jī)?nèi)氣壓變化情況如圖所示。下列判斷正確的是( )
A. b點(diǎn)時(shí)紅磷開始燃燒
B. c點(diǎn)時(shí)紅磷燃燒結(jié)束
C. d點(diǎn)時(shí)集氣瓶中已經(jīng)沒有氣體
D. e點(diǎn)時(shí)打開止水夾
【答案】A
【解析】
【分析】ab段紅磷一開始未達(dá)到著火點(diǎn),所以未開始燃燒,b點(diǎn)紅磷開始燃燒,燃燒放熱,故bc段容器內(nèi)壓強(qiáng)變大,cd段氧氣被紅磷逐漸消耗,且反應(yīng)結(jié)束后溫度不斷降低,壓強(qiáng)不斷減少,在d點(diǎn)打開止水夾,由于集氣瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)降低,水被倒吸入集氣瓶,氣體體積減小,壓強(qiáng)增大。
【詳解】A、由分析可知,b點(diǎn)紅磷開始燃燒,正確;
B、由分析可知,c點(diǎn)紅磷仍在燃燒,錯(cuò)誤;
C、由分析可知,d點(diǎn)打開止水夾,此時(shí)瓶中壓強(qiáng)不為零,仍有氣體,錯(cuò)誤;
D、由分析可知,d點(diǎn)打開止水夾,錯(cuò)誤。
故選:A。
二、非選擇題:本題共8小題,共70分。
11. 南水北調(diào),保障了沿線城市的生活用水,復(fù)蘇了河湖生態(tài),潤(rùn)澤了豫冀津京。學(xué)習(xí)小組查得資料:南水北調(diào)來的水,占北京城區(qū)日供水量的7成以上;北京某水廠的凈水工藝流程如圖所示。請(qǐng)和小組同學(xué)一起研究。
(1)開展南水北調(diào),說明我國(guó)的水資源分布狀況是___________。
(2)絮凝劑:明硯能與水反應(yīng)生成氫氧化鋁膠狀物,氫氧化鋁的化學(xué)式為___________;
(3)過濾是為了除去___________;試劑A的名稱是___________。
(4)消毒劑:臭氧、液氯等在自來水生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用。
① 臭氧可作為消毒劑,氧氣沒有殺菌消毒功能。從微觀角度看,其化學(xué)性質(zhì)不同的原因是___________。
② 氯氣溶于水可生成次氯酸(HClO)和鹽酸(HCl),反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。
【答案】(1)不均衡
(2)Al(OH)3
(3)①. 不溶性雜質(zhì) ②. 活性炭
(4)①. 分子構(gòu)成不同 ②.
【解析】(1)我國(guó)的水資源分布狀況是不均衡的,南方水資源較豐富,北方較為缺乏;
(2)氫氧化鋁中鋁元素化合價(jià)為+3價(jià),氫氧根的化合價(jià)為-1價(jià),根據(jù)正價(jià)在左負(fù)價(jià)在右,正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零,化合價(jià)數(shù)值約到最簡(jiǎn)交叉寫在元素右下角,氫氧化鋁表示為:Al(OH)3;
(3)過濾能將水中的不溶性雜質(zhì)除去;活性炭具有吸附性,能吸附水中的色素和異味,故試劑A為活性炭;
(4)①分子相同化學(xué)性質(zhì)相同,分子不同化學(xué)性質(zhì)不同,臭氧和氧氣的分子構(gòu)成不同,屬于不同種分子,故化學(xué)性質(zhì)不同;
②氯氣溶于水過程中與水反應(yīng)生成次氯酸(HClO)和鹽酸(HCl),反應(yīng)的化學(xué)方程式為:。
12. 嫦娥五號(hào)取回月壤樣品。學(xué)習(xí)小組查得資料:嫦娥五號(hào)登月前,中科院研制模擬月壤,替代月壤進(jìn)行月球探測(cè)的地面試驗(yàn)。模擬月與月壤中各成分的含量如圖所示:
(1)月壤中含量最高的物質(zhì)是___________(填名稱)。
(2)Cr2O3中,Cr的化合價(jià)為___________,Cr的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________(列出計(jì)算式即可)。
(3)月球處于超高真空環(huán)境,保存月壤樣品時(shí)要避免接觸的物質(zhì)是___________ (填一種)。
(4)根據(jù)圖中信息,中科院研制模擬月壤時(shí)考慮的因素是___________(填一條)。
【答案】(1)二氧化硅
(2)①. +3 ②.
(3)氧氣##O2
(4)模擬月壤成分與月壤成分一致(合理即可)
【解析】(1)根據(jù)圖示可知,月壤中含量最高的物質(zhì)是二氧化硅;
(2)化合物中各元素的化合價(jià)代數(shù)和為0,反應(yīng)物Cr2O3中,氧元素化合價(jià)為-2價(jià),則Cr的化合價(jià)為+3價(jià);Cr的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=;
(3)氧氣能與許多物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),月球處于超高真空環(huán)境,保存月壤樣品時(shí)要避免接觸的物質(zhì)是氧氣(O2);
(4)根據(jù)圖中信息,中科院研制模擬月壤時(shí)考慮的因素是模擬月壤成分與月壤成分一致。
13. 對(duì)“中國(guó)古代四大發(fā)明之一火藥”開展研究性學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)小組查得資料:早期火藥的基本成分為硝石(硝酸鉀)、硫黃和含碳物質(zhì),硝石的利用是火藥發(fā)明的關(guān)鍵。《開寶本草》中記載了硝石的提純方法:“所在山澤,冬月地上有霜,掃取以水淋汁后,乃煎煉而成”?!短旃ら_物》記載“凡研硝不以鐵碾入石臼,相激火生,禍不可測(cè)?!闭?qǐng)和小組同學(xué)一起研究。
(1)《開寶本草》中的“霜”指的是___________。
(2)《天工開物》的記載,說明硝酸鉀受撞擊易分解,反應(yīng)的方程式為2KNO3=2KNO2+X↑,X的化學(xué)式為___________,該反應(yīng)屬于___________ (填化學(xué)反應(yīng)類型)。
(3)將硝石、硫磺和木炭按一定比例制成火藥。
① 火藥燃燒時(shí)生成硫化鉀、氮?dú)夂投趸?,反?yīng)的化學(xué)方程式為___________。
② 如果要讓火藥燃燒時(shí)發(fā)生爆炸,還必須滿足的條件是___________。
(4)火藥在生產(chǎn)生活中的用途是___________(填一種)。
【答案】(1)KNO3
(2)①. O2 ②. 分解反應(yīng)
(3)①. ②. 在一定空間內(nèi)燃燒 (4)制造鞭炮
【解析】(1)材料中“月地上有霜,掃取以水淋汁后,乃煎煉而成”,“煎煉而成”是指蒸發(fā),硝酸鉀可通過蒸發(fā)結(jié)晶獲得,故霜是指硝酸鉀,化學(xué)式為KNO3,故填:KNO3;
(2)根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知,X的化學(xué)式中含有K的原子個(gè)數(shù)為:2-2=0,含有N的原子個(gè)數(shù)為:2-2=0,含有O的原子個(gè)數(shù)為:2×3-2×2=2;故X的化學(xué)式為:O2,該反應(yīng)符合一變多,屬于分解反應(yīng),故填:O2、分解反應(yīng);
(3)①火藥的基本成分為硝石(硝酸鉀)、硫黃和含碳物質(zhì),硝酸鉀、硫、碳在點(diǎn)燃條件下生成硫化鉀、氮?dú)夂投趸?,方程式為,故填:?br>②爆炸是指可燃物在有限空間內(nèi)劇烈燃燒,故如果要讓火藥燃燒時(shí)發(fā)生爆炸,還必須滿足的條件是在一定空間內(nèi)燃燒,故填:在一定空間內(nèi)燃燒;
(4)火藥可用于生活中做成炸藥開山碎石,人們可以通過炸藥,開礦、修路、疏通河流等等,也可以制造鞭炮,故填:制造鞭炮。
14. 氫能作為新興的清潔能源,在全球引起廣泛關(guān)注。學(xué)習(xí)小組查得資料:
資料1低碳型氫能源包括“藍(lán)氫”和“綠氫”:“藍(lán)氫”通過燃燒天然氣和煤炭來制造,同時(shí)利用碳捕捉技術(shù)處理燃燒過程中產(chǎn)生的二氧化碳;“綠氫”利用太陽能、風(fēng)能等可再生能源發(fā)電,通過電解水生成的氫氣。
資料2“地質(zhì)氫”:由地下水與地幔中富含鐵的礦物(如橄欖石,主要成分Mg9FeSi5O20)相互作用,使水分解,產(chǎn)生的氧氣與礦物中的鐵結(jié)合,氫氣逃逸到周圍的巖石中。
請(qǐng)和小組同學(xué)一起研究。
(1)經(jīng)過碳捕捉技術(shù)處理的燃燒尾氣中是否還含有二氧化碳的檢驗(yàn)方法是___________。
(2)“綠氫”形成的化學(xué)方程式為___________。
(3)Mg9FeSi5O20中Mg和Fe的質(zhì)量分?jǐn)?shù),更大的是___________。
(4)根據(jù)“地質(zhì)氫”的形成過程,提出一條制取氫氣的可行性方案:___________。
【答案】(1)將尾氣通入澄清石灰水中,石灰水變渾濁,則說明其中含有二氧化碳
(2)
(3)鎂##Mg
(4)尋找催化劑(合理即可)
【解析】(1)二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁,則檢驗(yàn)二氧化碳的方法為:將尾氣通入澄清石灰水中,石灰水變渾濁,則說明含有二氧化碳。
(2)“綠氫”利用太陽能、風(fēng)能等可再生能源發(fā)電,通過電解水生成的氫氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:。
(3)元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=,相對(duì)分子質(zhì)量一定,其中鎂、鐵元素的質(zhì)量比為(24×9):56=27:7,鎂元素的質(zhì)量比較大,則鎂元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)更大。
(4)根據(jù)短文可知,由地下水與地幔中富含鐵的礦物(如橄欖石,主要成分Mg9FeSi5O20)相互作用,能使水分解,則可尋找催化劑,能使水分解。
15. 為探析二氧化碳和甲烷轉(zhuǎn)化為乙酸(CH3COOH)的微觀過程。學(xué)習(xí)小組查得資料:我國(guó)科學(xué)家提出由二氧化碳和甲烷轉(zhuǎn)化為乙酸的催化反應(yīng),其微觀歷程如圖所示(模型中的短線代表原子間的連接方式,序號(hào)表示反應(yīng)步驟)。請(qǐng)和小組同學(xué)一起研究。
(1)步驟① 是在催化劑作用下,使CH4失氫,轉(zhuǎn)變?yōu)镠和___________的過程。
(2)二氧化碳步驟___________(填序號(hào))開始參與反應(yīng)。
(3)該反應(yīng)過程中,催化劑___________(填“有”或“沒有”)參與反應(yīng),反應(yīng)后,該催化劑___________(填“能”或“不能”)重復(fù)使用。
(4)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。
(5)利用該反應(yīng)制備乙酸對(duì)環(huán)境的價(jià)值是___________(填一種)。
【答案】(1)C
(2)②
(3)①. 有 ②. 能
(4)
(5)減少溫室氣體的排放
【解析】
(1)分析微觀圖可知步驟① 是在催化劑的作用下,使CH4失氫,轉(zhuǎn)變?yōu)镠和-CH3的過程;
(2)分析微觀圖可知二氧化碳步驟②開始參與反應(yīng);
(3)分析微觀圖可知在步驟①中催化劑參與了反應(yīng),催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變,所以反應(yīng)后,該催化劑能重復(fù)使用;
(4)分析微觀圖可知,該反應(yīng)為二氧化碳和甲烷在催化劑條件下反應(yīng)生成乙酸,化學(xué)方程式為:;
(5)二氧化碳參與了反應(yīng),利用該反應(yīng)制備乙酸對(duì)環(huán)境的價(jià)值是減少了二氧化碳的排放,減少溫室氣體的排放,減緩溫室效應(yīng)。
16. 為完成“了解家用制氧機(jī)”實(shí)踐性作業(yè),學(xué)習(xí)小組開展如下探究活動(dòng)。
[活動(dòng)一]了解實(shí)驗(yàn)室制氧原理
(1)用如圖所示裝置制備氧氣。
① 用高錳酸鉀制取氧氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。
② 用酒精燈給試管加熱的操作是___________。
③ 從物質(zhì)組成看,制取氧氣的藥品中都含有___________。
[活動(dòng)二]了解小型家用制氧機(jī)制氧原理
(2)某品牌家用“便攜式制氧機(jī)”的制氧原理如圖所示(內(nèi)部結(jié)構(gòu)透明)。
① 將過碳酸鈉和二氧化錳加入水中,過碳酸鈉先分解,生成的H2O2再分解產(chǎn)生氧氣。 H2O2分解的化學(xué)方程式為___________。
② 觀察孔的作用是___________。
③ 與用高錳酸鉀制氧氣相比較,該方法更適宜家庭制氧的理由之一是___________。
【答案】(1)①. 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ ②. 先移動(dòng)酒精燈給試管預(yù)熱,再將酒精燈火焰對(duì)準(zhǔn)藥品加熱 ③. 氧元素
(2)①. ②. 觀察氧氣的產(chǎn)生速率等(合理即可) ③. 不需加熱,使用簡(jiǎn)便
【解析】(1)①高錳酸鉀加熱分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式是2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;
② 用酒精燈給試管加熱的操作是先移動(dòng)酒精燈給試管預(yù)熱,再將酒精燈火焰對(duì)準(zhǔn)藥品加熱;
③ 化學(xué)變化中元素種類不變,從物質(zhì)組成看,制取氧氣的藥品中都含有氧元素;
(2)①過氧化氫在二氧化錳催化作用下分解生成水和氧氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:;
② 觀察孔的作用是觀察氧氣的產(chǎn)生速率等;
③ 與用高錳酸鉀制氧氣相比較,該方法更適宜家庭制氧的理由之一是不需加熱,使用簡(jiǎn)便。
17. 學(xué)習(xí)小組在進(jìn)行“二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制取”時(shí),發(fā)現(xiàn)隨著反應(yīng)的進(jìn)行,生成二氧化碳的速率會(huì)變慢,重新加入稀鹽酸后,反應(yīng)速率又有所加快。學(xué)習(xí)小組查得資料:鹽酸屬于酸,由HCl氣體溶解在水中形成;濃鹽酸會(huì)揮發(fā)出HCl氣體,濃度越大,揮發(fā)性越強(qiáng)。請(qǐng)和小組同學(xué)完成如下實(shí)踐性作業(yè)。
I.檢驗(yàn)不同濃度的鹽酸與石灰石的反應(yīng)速率
[實(shí)驗(yàn)1]如圖所示,用不同濃度的鹽酸分別制取二氧化碳(二氧化碳不溶于飽和碳酸氫鈉溶液)。記錄集氣瓶中收集滿二氧化碳?xì)怏w的時(shí)間,結(jié)果如下:
(1)鹽酸與石灰石反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。
(2)該實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是___________。
Ⅱ、探究鹽酸濃度對(duì)制取的二氧化碳的影響
[實(shí)驗(yàn)2]如下圖所示(夾持儀器略),用不同濃度的鹽酸分別制取二氧化碳,將氣體分別通入到紫色石蕊溶液中,然后加熱。結(jié)果如下:
(3)鹽酸的濃度為32%以上時(shí),變紅的石蕊溶液加熱后顏色不變的原因是___________。
[實(shí)驗(yàn)3]如圖所示,用濃度為0.05%的極稀鹽酸與碳酸鈣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。觀察到錐形瓶?jī)?nèi)無氣泡產(chǎn)生,玻璃管內(nèi)液面不移動(dòng);將錐形瓶中的液體過濾,濾液放在蒸發(fā)皿中加熱濃縮并蒸干,發(fā)現(xiàn)有白色固體出現(xiàn)。重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),結(jié)果相同。
(4)濾液蒸干后出現(xiàn)白色固體,猜測(cè)該白色固體可能是___________(填化學(xué)式)。
(5)對(duì)比實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)3,結(jié)合碳的燃燒情況,從化學(xué)反應(yīng)的角度,給你的啟示是________。
Ⅲ、實(shí)踐結(jié)論
(6)根據(jù)上述實(shí)踐活動(dòng),請(qǐng)你給老師建議:在課堂上制取二氧化碳所使用的鹽酸,最適宜的濃度范圍是___________。
【答案】(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(2)鹽酸的濃度越高,鹽酸與石灰石的反應(yīng)速率越大
(3)反應(yīng)后的石蕊試液中含有較多的氯化氯
(4)CaCl2
(5)反應(yīng)的濃度越高,反應(yīng)速率越大
(6)20%~26%
【解析】(1)石灰石的主要成分是碳酸鈣,碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳,反應(yīng)的化學(xué)方程式是CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(2)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知,鹽酸的濃度越高,鹽酸與石灰石的反應(yīng)速率越大;
(3)鹽酸的濃度為32%以上時(shí),變紅的石蕊溶液加熱后顏色不變的原因是二氧化碳?xì)怏w中含有較多的氯化氯氣體,導(dǎo)致反應(yīng)后的石蕊試液中含有較多的氯化氯(氯化氫溶于水形成鹽酸,使石蕊試液變紅色);
(4)碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳,濾液蒸干后出現(xiàn)白色固體,猜測(cè)該白色固體可能是氯化鈣,化學(xué)式為CaCl2;
(5)對(duì)比實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)3,說明鹽酸的濃度越高,鹽酸與石灰石的反應(yīng)速率越大;碳在氧氣中燃燒比在空氣中燃燒劇烈,從化學(xué)反應(yīng)的角度,啟示是反應(yīng)的濃度越高,反應(yīng)速率越大;
(6)根據(jù)實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)3可知,濃度太高制出的二氧化碳中混有氯化氫氣體,濃度太小反應(yīng)速度不快,在課堂上制取二氧化碳所使用的鹽酸,最適宜的濃度范圍是20%~26%。
18. 中國(guó)首次實(shí)現(xiàn)利用二氧化碳人工合成淀粉,為全球的“碳達(dá)峰”、“碳中和”起到重大的支撐作用。學(xué)習(xí)小組查閱資料:其申最美鍵的一步是以二氧化碳為原料合成甲醇(CH3OH),反應(yīng)的化學(xué)方程式為3H2+CO2CH3OH+H2O。若要制取4.8kg的甲醇,計(jì)算理論上能吸收二氧化碳的質(zhì)量。
【答案】設(shè):能吸收二氧化碳的質(zhì)量為x。
x=6.6kg。
答:能吸收二氧化碳的質(zhì)量6.6kg。
【解析】
【詳解】詳見答案。
鹽酸的濃度(%)
收集滿瓶的時(shí)間(s)
37
20
32
23
26
25
20
26
14
1分6秒
8
2分22秒
鹽酸的濃度(%)
紫色石蕊溶液的變化
變紅的石蕊溶液的變化(加熱后)
37
變紅
不變
32
不變
26
變成紫色
20
變成紫色
14
變成紫色
8
變成紫色

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