
化學(xué)小組的同學(xué)對(duì)此進(jìn)行了項(xiàng)目式跨學(xué)科學(xué)習(xí)探究。
任務(wù)一:認(rèn)識(shí)二氧化碳
(1)用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
①下列有關(guān)C裝置實(shí)驗(yàn)分析錯(cuò)誤的是 (填字母)。
a.兩支蠟燭自下而上熄滅 b.不能燃燒 c.密度比空氣大 d.支持燃燒
②簡(jiǎn)述A中石蕊溶液變紅的原因 。
③寫(xiě)出B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
任務(wù)二:二氧化碳與環(huán)境
(2)煤、石油和天然氣等化石能源燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生,減少化石燃料的使用,開(kāi)發(fā)使用新能源是實(shí)現(xiàn)“碳減排”的有效途徑。氫氣作為新能源的優(yōu)點(diǎn)是 。
任務(wù)三:二氧化碳的捕集和利用
(3)利用光合作用“捕集”二氯化碳的化學(xué)方程式為:,則X的化學(xué)式為 。
(4)利用合成甲醇是捕集的一種方法。我國(guó)科研人員研制出一種新型催化劑,能將轉(zhuǎn)化成甲醇,其轉(zhuǎn)化過(guò)程如圖所示。
①已知M是一種單質(zhì),其化學(xué)式為 。
②寫(xiě)出轉(zhuǎn)化為甲醇的化學(xué)方程式 。
(5)某工廠用氫氧化鈣進(jìn)行“碳捕集”,現(xiàn)有含氫氧化鈣的石灰乳,理論上能夠吸收的質(zhì)量是多少?
2.Mg2Ni合金被認(rèn)為是最具應(yīng)用前景的儲(chǔ)氫合金。一種Mg2Ni儲(chǔ)氫材料的制備與應(yīng)用的過(guò)程如圖所示。
(1)氫氣作為能源的優(yōu)點(diǎn)是 。(寫(xiě)一點(diǎn))
(2)Mg2Ni中鎂、鎳(Ni)元素的質(zhì)量比為 ;
(3)氫氣儲(chǔ)存過(guò)程發(fā)生的反應(yīng)為Mg2Ni+2H2 = Mg2NiH4.該反應(yīng)中,若有107gMg2Ni可以儲(chǔ)存H2的質(zhì)量是多少?(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)
(4)Mg2Ni儲(chǔ)氫材料在使用過(guò)程中Mg表面容易被氧化形成氧化層(MgO)。Mg2Ni合金中氧元素的含量與儲(chǔ)氫能力的關(guān)系如圖,Mg氧化程度越高,儲(chǔ)氫能力 (填“越高”或“越低”)。當(dāng)儲(chǔ)氫材料中氧元素的含量為a%時(shí),MgO在儲(chǔ)氫材料中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 (用a的代數(shù)式表示)。
3.小剛、小亮和小敏以“化學(xué)反應(yīng)中,參加反應(yīng)的物質(zhì)與生成物的質(zhì)量關(guān)系”為課題進(jìn)行科學(xué)探究。請(qǐng)你完成探究過(guò)程。
(1)小剛同學(xué)用A圖所示裝置研究質(zhì)量守恒定律時(shí),一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)天平指針偏右。于是,他在瓶口扎了一個(gè)氣球,結(jié)果仍然向右偏轉(zhuǎn),分析原因可能是 。
(2)小亮同學(xué)用B實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了質(zhì)量守恒定律,B實(shí)驗(yàn)?zāi)茉诔谌萜髦羞M(jìn)行的原因是 。小敏同學(xué)用圖C所示實(shí)驗(yàn),在瓶中先鋪一層細(xì)沙,引燃了白磷,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的現(xiàn)象是 。
(3)請(qǐng)從微觀角度選擇出化學(xué)反應(yīng)質(zhì)量守恒的原因: (填序號(hào))
①分子的數(shù)目不變 ②元素的種類(lèi)不變 ③原子的種類(lèi)不變
④物質(zhì)的總質(zhì)量不變⑤原子的數(shù)自不變 ⑥元素的質(zhì)量不變
⑦原子的質(zhì)量不變
(4)以上A、B、C、D所示的四個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)苡觅|(zhì)量守恒定律解釋的是 (選填字母序號(hào),下同)能用來(lái)驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)是 。
(5)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上有一瓶過(guò)氧化氫溶液,某同學(xué)取出50g放于燒杯中,向其中加入5g二氧化錳,反應(yīng)停止后,稱(chēng)量反應(yīng)后燒杯內(nèi)的剩余物質(zhì)量為50.2g,求:50g過(guò)氧化氫溶液中含過(guò)氧化氫的質(zhì)量是多少?
4.化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。掌握基本的化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能是學(xué)好化學(xué)的前提。
Ⅰ、下圖是初中化學(xué)一些重要實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答。
(1)實(shí)驗(yàn)A:水通電的化學(xué)方程式為 。該實(shí)驗(yàn)中,正極產(chǎn)生的氣體是 。
(2)實(shí)驗(yàn)B:為了使水的凈化效果好,水應(yīng)該從裝置的 (填“a進(jìn)b出”或“b進(jìn)a出”)。
(3)實(shí)驗(yàn)C:該過(guò)濾操作中存在的錯(cuò)誤是 。
Ⅱ、下圖是初中化學(xué)常見(jiàn)的氣體發(fā)生與收集裝置,請(qǐng)回答。
(4)寫(xiě)出圖中標(biāo)號(hào)儀器的名稱(chēng):a 。
(5)若采用高錳酸鉀制取純凈的氧氣,選用的制取裝置是 ,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(6)采用B裝置制取氧氣,從長(zhǎng)頸漏斗加入的藥品是 ,
(7)若用F裝置收集氧氣,其驗(yàn)滿的操作是 。
(8)小宇在實(shí)驗(yàn)室中取16g混有少量雜質(zhì)的高錳酸鉀固體樣品加熱制取氧氣(雜質(zhì)不反應(yīng),也不發(fā)生物理變化),實(shí)驗(yàn)中固體的質(zhì)量變化如下圖。
由此可知,該樣品中高錳酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 。
5.二氧化碳的捕集和資源化利用具有深遠(yuǎn)影響。
活動(dòng)一:探究“碳捕集”
(1)可利用龐大的水體使海洋成為封存CO2的容器,但會(huì)引起海水酸化等環(huán)境問(wèn)題。用化學(xué)方程式解釋海水酸化的原因: 。
(2)氫氧化鈣是一種傳統(tǒng)的固碳試劑,可將二氧化碳轉(zhuǎn)化為碳酸鹽保存。固碳時(shí),需將氫氧化鈣粉末與少量蒸餾水均勻混合,壓制成樣品塊使用。測(cè)得不同CO2氣體濃度下,樣品塊質(zhì)量增加率與抗壓強(qiáng)度隨時(shí)間的變化關(guān)系分別見(jiàn)圖1、圖2.
①請(qǐng)寫(xiě)出用氫氧化鈣固碳的反應(yīng)原理 。
②通常情況下,干燥的氫氧化鈣需要在300~600℃的溫度下才能與CO2發(fā)生反應(yīng),故制作氫氧化鈣樣品塊時(shí)需要加入少量水的作用有 。
③根據(jù)圖1分析:氫氧化鈣固碳質(zhì)量增加速率的結(jié)論有 。
④根據(jù)圖2分析:相同條件下,CO2濃度越大,固碳后樣品的抗壓強(qiáng)度反而越小。解釋產(chǎn)生該現(xiàn)象的可能原因 。
活動(dòng)二:碳的資源化利用
(3)我國(guó)自主研發(fā)的“液態(tài)太陽(yáng)能燃料合成技術(shù)”可將CO2轉(zhuǎn)化為CH3OH(甲醇),生產(chǎn)流程如下圖所示:
①“電解”過(guò)程的能量轉(zhuǎn)化形式是 。
②“催化合成”階段,理論上,CO2與H2的最佳質(zhì)量比為 。
③以17.6tCO2為原料催化合成制得3.2tCH3OH,計(jì)算該過(guò)程中CO2的轉(zhuǎn)化率 。(CO2的轉(zhuǎn)化率=×100%,請(qǐng)將計(jì)算過(guò)程寫(xiě)到答題卡上)
6.天然氣是重要的化石燃料和能源,主要成分為甲烷(),還含有少量硫化氫()等氣體。硫化氫可在催化劑作用下與甲烷反應(yīng)而除去,其反應(yīng)微觀示意圖如圖1所示。
利用甲烷催化制取氫氣。一種甲烷水蒸氣催化制氫的透氫膜反應(yīng)器如圖2所示,通入的甲烷和水蒸氣在高溫和催化劑作用下反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣(該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)),一部分氫氣通過(guò)透氫膜與膜外側(cè)通入的氧氣反應(yīng)。
利用甲烷在高溫、Cu-Pd催化作用下分解可制取新型碳單質(zhì)材料——石墨烯,石墨烯具有很高的強(qiáng)度和優(yōu)良的導(dǎo)電性能。
(1)甲烷完全燃燒生成和的化學(xué)方程式為 。
(2)結(jié)合圖1,分析甲烷與硫化氫的反應(yīng)。
①產(chǎn)物“”中,碳元素和硫元素的質(zhì)量比為 (填最簡(jiǎn)整數(shù)比)。
②該反應(yīng)過(guò)程中變化的是 (填字母)。
A.分子的數(shù)目 B.原子的種類(lèi) C.物質(zhì)的總質(zhì)量
(3)結(jié)合圖2,分析甲烷水蒸氣制氫反應(yīng)。
①甲烷水蒸氣制氫反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
②在反應(yīng)器的膜外側(cè)通入氧氣的主要目的是 。
(4)制得的氫氣和氮?dú)饪梢栽诟邷馗邏捍呋瘎┑臈l件下合成氨。在能源與環(huán)境領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。
①反應(yīng)可用于檢查輸送氯氣的管道是否泄漏。N的質(zhì)子數(shù)為7,核外第一層有2個(gè)電子,則第二層有 個(gè)電子。由轉(zhuǎn)化為的過(guò)程中, (填“得到電子”或“失去電子”)。
②NH3可用于煙氣脫硝,如,R的化學(xué)式為 。
(5)若生成了氮?dú)?千克,則需要氨氣 千克?(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)
7.航天員在太空生活需要氧氣和水。氧氣和水的相互轉(zhuǎn)化,體現(xiàn)了“合”與“分”的思想。興趣小組追尋科學(xué)家的足跡,對(duì)水進(jìn)行探究。
【宏觀辨識(shí)】根據(jù)實(shí)驗(yàn)探究水的組成
(1)“合”的思想:液氫和液氧反應(yīng)產(chǎn)生的能量可為返回艙返回提供動(dòng)力,該反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式為 ;從安全角度考慮,如圖1在點(diǎn)燃?xì)錃馇?,一定要檢驗(yàn)氫氣的 。
(2)“分”的思想:航天員在空間站生沽所需氧氣主要通過(guò)電解水獲得,該反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式為 。圖2中管b中的氣體是 ,電解水實(shí)驗(yàn)中,不變的粒子是
(3)“合”與“分”的思想
通過(guò)以上事實(shí),證明了水是由 組成,獲得此結(jié)論的理論依據(jù)是 。
【證據(jù)推理】結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推算水分子中氫、氧原子個(gè)數(shù)比。
(4)方法一:根據(jù)相同條件下氣體的體積比等于其分子的個(gè)數(shù)比,得出電解水的產(chǎn)物中氫、氧原子個(gè)數(shù)比為 ,
方法二:已知電解水實(shí)驗(yàn)中氫氣和氧氣的體積比和正、負(fù)極產(chǎn)生氣體的 ,可計(jì)算出水中各元素質(zhì)量比,結(jié)合氫、氧原子的相對(duì)原子質(zhì)量,可進(jìn)一步推算出結(jié)果。
【模型構(gòu)建】
(5)以分子構(gòu)成的物質(zhì)為例,圖中“▲”表示的是 。
8.實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探究的重要手段。如圖是實(shí)驗(yàn)室制取氣體的常用裝置,請(qǐng)回答有關(guān)問(wèn)題:
(1)寫(xiě)出標(biāo)號(hào)儀器的名稱(chēng):① ,② 。
(2)實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀和二氧化錳的混合物制取氧氣,試管口略向下傾斜的原因是 ,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(3)實(shí)驗(yàn)室里,在常溫下用硫化亞鐵固體和稀硫酸反應(yīng)來(lái)制取硫化氫氣體。通常情況下,硫化氫是一種無(wú)色、有臭雞蛋氣味的有毒氣體,能溶于水,密度比空氣的大。實(shí)驗(yàn)室制取硫化氫氣體應(yīng)選用的發(fā)生裝置是 (填序號(hào)),收集裝置是 (填序號(hào))。
(4)Y形管在不同的實(shí)驗(yàn)中作用各不相同(如圖)。
若實(shí)驗(yàn)室利用裝置甲制備少量氧氣,正確的操作是將 (填“固體轉(zhuǎn)移至液體”或“液體轉(zhuǎn)移至固體”)。
(5)在實(shí)驗(yàn)室中,柯柯將含有13.6g過(guò)氧化氫的溶液與少量二氧化錳混合,求過(guò)氧化氫完全分解后,生成的氧氣質(zhì)量是多少?
9.如圖1所示是有關(guān)氧氣的知識(shí)結(jié)構(gòu)圖(部分反應(yīng)條件省略,參加反應(yīng)的氧氣為足量),請(qǐng)回答下列問(wèn)題。
(1)暗紫色固體是 (寫(xiě)化學(xué)符號(hào))。
(2)反應(yīng)③的文字表達(dá)式或符號(hào)表達(dá)式是 。
(3)反應(yīng)⑤的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 。
(4)上述5個(gè)反應(yīng)中屬于分解反應(yīng)的有 (填序號(hào))。
(5)工業(yè)上制取氧氣的過(guò)程如圖2所示。工業(yè)上制取氧氣的過(guò)程中發(fā)生了 (填“物理”或“化學(xué)”)變化,原理是利用氮?dú)夂脱鯕獾? 不同。儲(chǔ)存在藍(lán)色鋼瓶里的“液態(tài)B”是 (填“純凈物”或“混合物”)。
10.實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)和研究化學(xué)的重要途徑。
(1)甲實(shí)驗(yàn)為某同學(xué)探究氧氣的化學(xué)性質(zhì),回答下列問(wèn)題。
①圖中夾持木炭的儀器叫 。
②圖中將燒紅的木炭,由瓶口緩緩插入盛氧氣的集氣瓶中,這樣做的目的是 。
③圖中倒入澄清石灰水后看到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 。
(2)裝置乙可進(jìn)行電解水的實(shí)驗(yàn)。此實(shí)驗(yàn)可以得出水是由 組成的;在使用a試管內(nèi)氣體前,從實(shí)驗(yàn)安全的角度考慮,應(yīng)該首先進(jìn)行的操作是 ;b試管內(nèi)氣體的化學(xué)性質(zhì)是 (寫(xiě)出一條即可)。
(3)利用裝置丙,我們可以探究化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量關(guān)系。
①該裝置不能驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律,請(qǐng)說(shuō)明理由 。
②用微粒的觀點(diǎn)解釋質(zhì)量守恒定律 。
(4)2015年中國(guó)科學(xué)家屠呦呦發(fā)現(xiàn)的青蒿素(C15H22O5)榮獲了諾貝爾獎(jiǎng),回答下列問(wèn)題:
①求出青蒿素相對(duì)分子質(zhì)量 (寫(xiě)出計(jì)算步驟,并求出結(jié)果)。
②14.1g青蒿素中含O元素質(zhì)量 。
11.實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要途徑。根據(jù)下圖回答氧氣的實(shí)驗(yàn)室制取與性質(zhì)有關(guān)問(wèn)題:
(1)反應(yīng)原理:用高錳酸鉀制取氧氣的化學(xué)方程式為 。
(2)注意事項(xiàng):用裝置A和裝置B制取氧氣,為確保裝置不漏氣,應(yīng)先檢查裝置的 ;收集滿氧氣后,為防止水倒吸,應(yīng)先 (填“將導(dǎo)管移出水面”或“熄滅酒精燈”)。
(3)氣體收集:用裝置C收集氧氣,是利用了氧氣的密度比空氣 的性質(zhì);檢驗(yàn)氧氣集滿的操作為 。
(4)性質(zhì)驗(yàn)證:將裝置A中產(chǎn)生的氧氣通向D中紅熱的木炭,木炭燃燒變旺,說(shuō)明氧氣具有的化學(xué)性質(zhì)是 。裝置E中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(5)氯酸鉀粉末在二氧化錳作催化劑并加熱的條件下,可分解生成氯化鉀和氧氣。若將15g氯酸鉀和二氧化錳的固體混合物充分加熱,待完全反應(yīng)后稱(chēng)量剩余物為10.2g,則原混合物中氯酸鉀為多少克?
12.化學(xué)學(xué)習(xí)離不開(kāi)分析、歸納和總結(jié)。
(1)根據(jù)圖1所示裝置,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
①寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣的化學(xué)方程式: 。
②裝置B和裝置C都可以作為氣體發(fā)生裝置,裝置B和裝置C相比,具有的優(yōu)點(diǎn)是 。若用裝置D采用排空氣法收集氧氣,如何驗(yàn)滿 。
(2)如圖2裝置是電解水的實(shí)驗(yàn),回答下列問(wèn)題:
①寫(xiě)出電解水的化學(xué)方程式: 。
②在水中加入少量硫酸鈉或氫氧化鈉溶液的目的是: 。
③試管A中的氣體如何檢驗(yàn): ,該實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是: 。
(3)實(shí)驗(yàn)室用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣,加熱一段時(shí)間后,停止加熱,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的有關(guān)數(shù)據(jù)如圖3所示。
①反應(yīng)生成氧氣的質(zhì)量為 g。
②計(jì)算反應(yīng)后剩余固體中二氧化錳的質(zhì)量 。
13.回答下列問(wèn)題:
(1)某同學(xué)配制50g6%氯化鈉溶液,整個(gè)操作過(guò)程如圖所示,回答下列問(wèn)題:
①配制溶液的正確操作順序?yàn)? (填序號(hào),下同),其中操作錯(cuò)誤的是 (填序號(hào))。
②量水時(shí)選用的量筒的量程最合適的是 (填序號(hào))。
A.10mL B.25mL C.50mL D.100mL
③經(jīng)檢測(cè),該同學(xué)配制的溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小,可能的原因是 (填序號(hào))。
A.氯化鈉固體不純 B.量取水時(shí)俯視液面
C.裝瓶時(shí)有少量溶液灑出 D.溶解時(shí)燒杯內(nèi)壁有水珠
(2)實(shí)驗(yàn)室用68g過(guò)氧化氫溶液和2g二氧化錳制取氧氣,實(shí)驗(yàn)中錐形瓶?jī)?nèi)非氣態(tài)物質(zhì)的總質(zhì)量隨時(shí)間變化如圖所示。
回答下列問(wèn)題:
①根據(jù)質(zhì)量守恒,過(guò)程中生成氧氣的質(zhì)量為 g。反應(yīng)結(jié)束后錐形瓶?jī)?nèi)剩余固體難溶性物質(zhì)的量為 g。
②過(guò)氧化氫溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少?
14.化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探究的重要手段。
(1)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證蠟燭燃燒生成了二氧化碳 。(簡(jiǎn)要敘述實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象)
(2)某小組利用下圖所示微型實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
①將注射器中的液體注入玻璃管后,乙處玻璃管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的現(xiàn)象為 。
②如果不進(jìn)行尾氣處理可能引發(fā)的環(huán)境問(wèn)題是 。
(3)在“質(zhì)量守恒定律”的課堂教學(xué)中,老師引導(dǎo)同學(xué)們進(jìn)行下圖所示的“化學(xué)反應(yīng)中,反應(yīng)物和生成物的質(zhì)量關(guān)系”實(shí)驗(yàn)探究。
①若實(shí)驗(yàn)A中取用紅磷的量不足,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果 (選填“有”或“沒(méi)有”)影響;整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中觀察到氣球的變化情況是 。
②上述實(shí)驗(yàn)中能用來(lái)驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律的是 (填字母)。
③用原子的觀點(diǎn)解釋質(zhì)量守恒定律: 。
④總結(jié)規(guī)律:有氣體參加或生成的化學(xué)反應(yīng)驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律時(shí)要在 容器內(nèi)進(jìn)行(選填“敞口”或“密閉”)
(4)上述實(shí)驗(yàn)用到的硫酸銅可以用于配置殺菌劑,請(qǐng)計(jì)算硫酸銅的相對(duì)分子質(zhì)量 ;若配制的殺菌劑需要含銅元素12.7g,則需要硫酸銅的質(zhì)量是 g。
15.金屬材料在生活生產(chǎn)中有著重要應(yīng)用。用所學(xué)知識(shí)回答下列問(wèn)題:
(1)《呂氏春秋?別類(lèi)篇》曾記載“金柔錫柔,合兩柔則剛”,說(shuō)明合金的硬度 (填“大于”、“等于”或“小于”)純金屬的硬度。
(2)興趣小組的同學(xué)進(jìn)行如圖所示實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中觀察到A燒杯中只有Al表面有氣泡產(chǎn)生,B燒杯中Al、R表面均有固體析出?;卮鹣铝袉?wèn)題:
①燒杯A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ,燒杯A中的溶液質(zhì)量 (填“變小”、“變大”或“不變”)。
②根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知三種金屬的活動(dòng)性從大到小的順序?yàn)? ,R可能是 。
(3)將一定質(zhì)量的鋅放入盛有硝酸銀、硝酸銅的混合溶液,充分反應(yīng)后,過(guò)濾,得到濾渣。
①寫(xiě)出一定發(fā)生的反應(yīng)化學(xué)方程式 。
②若在所得濾渣中加入稀硫酸,有氣泡產(chǎn)生,則濾渣中一定含有 。
(4)為測(cè)定某黃銅(銅鋅合金)中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù),將20g此樣品放入盛有足量的稀鹽酸的燒杯中,充分反應(yīng)后,稱(chēng)量測(cè)得燒杯中物質(zhì)的總質(zhì)量比反應(yīng)前減少了0.2g。計(jì)算此黃銅樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
16.化肥對(duì)于糧食產(chǎn)量提升有著巨大的貢獻(xiàn),氮?dú)馐巧a(chǎn)氨氣()的重要原料。1905年,化學(xué)家哈珀成功用氮?dú)夂蜌錃夂铣砂睔膺M(jìn)而制取氮肥。
Ⅰ.氨氣的制備
如圖1是合成氨氣工藝的主要流程。
(1)合成塔中的反應(yīng)條件為高溫、高壓并使用催化劑,試寫(xiě)出該反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式為 。該反應(yīng)所屬的基本反應(yīng)類(lèi)型是 。
(2)氨分離器是在高壓下適當(dāng)降溫,使氨氣液化儲(chǔ)存,氨氣轉(zhuǎn)化為液態(tài)氨的過(guò)程中氨分子間的距離 (填“變大”“變小”或“不變”)。
Ⅱ.氨氣的性質(zhì)
某興趣小組對(duì)氨氣的性質(zhì)進(jìn)行探究,氨氣極易溶于水,形成的水溶液稱(chēng)為氨水,氨水能使酚酞溶液變紅。
(3)如圖2,燒杯中盛有含酚酞的冷水,將充滿氨氣的試管倒置在燒杯中,用手捂住試管底部片刻,觀察到燒杯中的水沿導(dǎo)管向上,并形成“紅色噴泉”,最終紅色溶液幾乎充滿了整個(gè)試管,解釋產(chǎn)生噴泉的原因: 。
(4)濃氨水能與燃著的鎂反應(yīng),生成黃綠色固體物質(zhì),其中鎂、氮元素的質(zhì)量比為,則 。
Ⅲ.氨氣的用途
氨氣是生產(chǎn)氮肥的重要原料。某化肥廠生產(chǎn)氮肥—硫酸銨的工藝流程如圖3。
(5)生產(chǎn)流程中能被循環(huán)利用的物質(zhì)是 。
(6)化肥廠生產(chǎn)100噸硫酸銨中含有氮元素的質(zhì)量是多少?(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)
17.水是生命之源,也是人類(lèi)寶貴的資源,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)如圖1是電解水的實(shí)驗(yàn)裝置圖:若a管中產(chǎn)生6mL的氣體,則b管產(chǎn)生的氣體約 mL;由以上實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論:水是由 組成的。該實(shí)驗(yàn)也可以用石墨作為電極,因?yàn)槭哂? 性。
(2)實(shí)驗(yàn)室常通過(guò)圖2操作來(lái)除去水中 (填“可溶性”或“不溶性”)的雜質(zhì),該操作需要用到的玻璃儀器除了玻璃棒還有 ,其中玻璃棒的作用是 。
(3)尋找合適的光分解催化劑,使水在太陽(yáng)光的照射下分解產(chǎn)生氫氣,是最理想的制氫方式。圖3過(guò)程I中,能量轉(zhuǎn)化形式為太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為 能。過(guò)程II中的氫燃料電池類(lèi)似于氫氣燃燒,寫(xiě)出氫氣燃燒的方程式 。
(4)某新能源汽車(chē)以氫氣為燃料,使用1kg氫氣平均可行駛150km。若通過(guò)電解水產(chǎn)生氫氣,54kg水分解產(chǎn)生的氫氣理論上可供這輛汽車(chē)行駛多少公里?(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)已知電解水方程式為:
18.化學(xué)與生產(chǎn)、生活實(shí)際、環(huán)境等各方面密切相關(guān),請(qǐng)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)回答下列問(wèn)題:
(1)太空燃燒實(shí)驗(yàn)。航天員在燃燒科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜中以甲烷為燃料進(jìn)行在軌點(diǎn)火燃燒實(shí)驗(yàn),觀察到甲烷火焰與地面上對(duì)照實(shí)驗(yàn)的火焰相比,顯得短而圓,且微弱。
①?gòu)娜紵臈l件分析,點(diǎn)火的作用是 。
②下列對(duì)燃燒實(shí)驗(yàn)分析正確的是 (填序號(hào))。
A.空間站甲烷燃燒,不需要氧氣
B.空間站失重條件下燃燒產(chǎn)生的熱氣流向四周擴(kuò)散,地面上熱氣流向上擴(kuò)散
C.空間站失重條件下空氣流動(dòng)性差,甲烷燃燒的火焰比較微弱
(2)為了減輕化石燃料的污染和儲(chǔ)量不足問(wèn)題,有些汽車(chē)改用乙醇汽油,請(qǐng)寫(xiě)出乙醇燃燒的化學(xué)方程式: 。
(3)我國(guó)古代勞動(dòng)人民最早發(fā)明使用濕法煉銅,其原理是:第一步用硫酸將銅礦中的銅轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄缘牧蛩徙~,第二步是將鐵放入硫酸銅溶液中把銅置換出來(lái)。其中第二步反應(yīng)原理是 (用化學(xué)方程式表示)。
(4)我國(guó)提出爭(zhēng)取在2030年前實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”,2060年前實(shí)現(xiàn)“碳中和”。的捕獲和轉(zhuǎn)化可減少排放,是實(shí)現(xiàn)“碳中和”的有效途徑。已知反應(yīng)②的反應(yīng)物是和,寫(xiě)出反應(yīng)②的化學(xué)方程式: 。
(5)甲、乙、丙均為含有鈣元素的化合物,其轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖(“→”表示由一種物質(zhì)轉(zhuǎn)化成另一種物質(zhì),反應(yīng)條件、部分反應(yīng)物和生成物已略去)。甲與水反應(yīng)生成乙并放出大量的熱,則甲→乙的化學(xué)方程式為 。
(6)如圖為銣元素在元素周期表中的信息和銣的原子結(jié)構(gòu)示意圖(如圖1)。請(qǐng)寫(xiě)出硫酸銣的化學(xué)式為 。
19.化學(xué)用語(yǔ)是國(guó)際通用語(yǔ)言,是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要工具。
(1)用化學(xué)用語(yǔ)填空。
①3個(gè)氮原子 ;②硝酸根離子 ;③兩個(gè)二氧化氮分子 ;④氧化鋁 ;
(2)鉬(M)是一種重要的金屬,用它制成的合金具有良好的機(jī)械性能,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國(guó)防上都有著廣泛的應(yīng)用。如圖是利用鉬礦石(主要成分)制備金屬鉬的流程圖,請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題。
①反應(yīng)①常將鉬礦石粉碎,目的是 ,尾氣中會(huì)造成的空氣污染問(wèn)題是 。
②操作1的名稱(chēng)是 。
③中鉬元素的化合價(jià)是 。
④氫氣具有還原性,氫氣和三氧化鉬在高溫條件下可生成金屬鉬和水,請(qǐng)寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
20.氫能作為極具發(fā)展?jié)摿Φ亩嘣茉?,在我?guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有重要的地位。項(xiàng)目小組對(duì)氫氣的制取方法、提純方式和發(fā)展前景等進(jìn)行了探究。
Ⅰ.制取氫:我國(guó)在工業(yè)上以甲醇和水蒸氣重整制氫氣,制取原理示意圖如圖:
(1)從微觀角度分析,蒸發(fā)器中發(fā)生改變的是 。
(2)寫(xiě)出重整反應(yīng)器中制氫的方程式: 。
Ⅱ.提純氫
我國(guó)工程師研發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的多通道鈀膜純化組件,可以將99.92%的氫氣提純至99.99995%,實(shí)現(xiàn)了超純氫氣裝置國(guó)產(chǎn)化,其工作溫度在以上。
(3)由圖1可知,透過(guò)鈀膜的微觀粒子是 。(寫(xiě)符號(hào))
(4)由圖2可知,透氫量與鈀膜兩側(cè)氫氣壓強(qiáng)差的關(guān)系是 。
(5)圖3中,開(kāi)始工作時(shí)須先通排凈裝置中空氣,再通原料氫氣,其目的是 。
Ⅲ.利用氫
氫燃料電池在我國(guó)公共交通中實(shí)現(xiàn)了突破性進(jìn)展,燃料電池的一種結(jié)構(gòu)原理如圖:
(6)寫(xiě)出燃料電池中反應(yīng)的方程式: 。
(7)汽油燃燒可產(chǎn)生二氧化碳,能讓小型家用汽車(chē)平均行駛約20公里。氫氣能讓同類(lèi)型氣汽車(chē)平均行駛約150公里。若用氫氣替代汽油,理論上每消耗氫氣,能夠減少多少二氧化碳排放? 。
《2025年中考化學(xué)二輪專(zhuān)題復(fù)習(xí)訓(xùn)練:綜合應(yīng)用題》參考答案
1.(1) d 二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸,碳酸顯酸性,能使石蕊溶液變紅
(2)燃燒產(chǎn)物是水,對(duì)環(huán)境無(wú)污染
(3)
(4)
(5)解:設(shè)理論上能夠吸收的質(zhì)量為x。
答:理論上能夠吸收。
2.(1)無(wú)污染,燃燒值大
(2)48:59
(3)解:設(shè)可以儲(chǔ)存的氫氣的質(zhì)量為x
x=4g
答:儲(chǔ)存的氫氣的質(zhì)量為4g
(4) 越低 2.5a%
3.(1)產(chǎn)生氣體使氣球脹大,氣球產(chǎn)生的浮力使天平指針向右偏轉(zhuǎn)(合理即可)
(2) 鐵在硫酸銅中反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅,該反應(yīng)沒(méi)有產(chǎn)生氣體也沒(méi)有與空氣中成分發(fā)生反應(yīng) 產(chǎn)生白煙,放出熱量,氣球先脹大再縮小
(3)③⑤⑦
(4) ABC BC/CB
(5)設(shè) 50g 過(guò)氧化氫溶液中含過(guò)氧化氫的質(zhì)量是 x。
氧氣的質(zhì)量 = 50g + 5g - 50.2g = 4.8g;
x=10.2g
答:50g 過(guò)氧化氫溶液中含過(guò)氧化氫的質(zhì)量是 10.2g 。
4.(1) 氧氣/O2
(2)b進(jìn)a出
(3)沒(méi)有用玻璃棒引流
(4)錐形瓶
(5) AE
(6)H2O2溶液
(7)把帶火星的木條放在b管口
(8)98.75%
5.(1)
(2) 便于常溫下較快吸收二氧化碳、避免加熱耗能,節(jié)約能源 相同反應(yīng)時(shí)間下,二氧化碳濃度越大,固碳質(zhì)量增加速率越快,當(dāng)二氧化碳濃度相同時(shí),固碳質(zhì)量增加速率先快后慢
當(dāng)二氧化碳濃度較高時(shí),外部氫氧化鈣迅速碳化,碳酸鈣覆蓋在表面,使得二氧化碳?xì)怏w不能進(jìn)入內(nèi)部,導(dǎo)致內(nèi)部的氫氧化鈣無(wú)法碳化,這樣將造成樣品碳化不均勻
(3) 太陽(yáng)能→電能→化學(xué)能 22∶3 解:設(shè)反應(yīng)消耗的二氧化碳質(zhì)量為x。
x=4.4t
則該過(guò)程中CO2的轉(zhuǎn)化率=×100%=25%,
答:該過(guò)程中CO2的轉(zhuǎn)化率為25%。
6.(1)
(2) 3:12 A
(3) 氫氣與氧氣反應(yīng)放熱,為制氫提供熱量
(4) 5 得到電子
(5)解:設(shè)需要氨氣的質(zhì)量為
解得
答:生成了氮?dú)?千克,則需要氨氣的質(zhì)量為3.4千克。
7.(1) 純度
(2) 氫氣/H2 氫原子和氧原子
(3) 氫元素和氧元素 反應(yīng)前后元素種類(lèi)不變
(4) 2:1 密度/密度比
(5)各元素質(zhì)量比
8.(1) 試管 集氣瓶
(2) 防止冷凝水倒流炸裂試管
(3) B E
(4)液體轉(zhuǎn)移至固體
(5)解:設(shè)生成氧氣的質(zhì)量為x,
x=6.4g
答:生成氧氣的質(zhì)量為6.4g。
9.(1)KMnO4
(2)/
(3)產(chǎn)生藍(lán)紫色火焰,放出熱量,生成有刺激性氣味的氣體
(4)①②
(5) 物理 沸點(diǎn) 混合物
10.(1) 坩堝鉗 使木炭與O2充分反應(yīng) 澄清石灰水變渾濁
(2) H、O兩種元素 檢驗(yàn)氫氣純度 助燃性
(3) 反應(yīng)有氣體產(chǎn)生,實(shí)驗(yàn)不在密閉體系進(jìn)行 反應(yīng)前后原子的種類(lèi)、數(shù)量,質(zhì)量均不變
(4) 15×12+22+5×16=282 4g
11.(1)
(2) 氣密性 將導(dǎo)管移出水面
(3) 大 將帶火星的木條放在集氣瓶口,若木條復(fù)燃,說(shuō)明氧氣已收集滿
(4) 助燃性
(5)解:根據(jù)質(zhì)量守恒定律,反應(yīng)放出氧氣的質(zhì)量=15g-10.2g=4.8g,
設(shè)氯酸鉀的質(zhì)量為x,
解得:x=12.25g
答:原混合物中氯酸鉀的質(zhì)量為12.25g。
12.(1) 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 能通過(guò)分液漏斗的活塞控制液體的滴加速率和滴加量,從而控制反應(yīng)速率 將帶火星的木條放在b導(dǎo)管口,若木條復(fù)燃說(shuō)明已經(jīng)收集滿
(2) 2H2O2H2↑+O2↑ 增強(qiáng)水的導(dǎo)電性 將燃著的木條伸入試管,氣體能燃燒 水是由氫、氧兩種元素組成
(3) 1.6 4.35g
設(shè)反應(yīng)后生成的二氧化錳的質(zhì)量為x。
答:反應(yīng)后生成的二氧化錳的質(zhì)量為4.35g。
13.(1) ②①⑤③④ ① C AD
(2) 3.2 2 解:設(shè)過(guò)氧化氫的質(zhì)量為x。
=
x=6.8g
過(guò)氧化氫溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:×100%=10%
答:過(guò)氧化氫溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%。
14.(1)將一個(gè)內(nèi)壁用澄清石灰水潤(rùn)濕的小燒杯罩在蠟燭火焰上方,觀察到澄清的石灰水變渾濁
(2) 硫熔化并燃燒,火焰呈淡藍(lán)色,生成有刺激性氣味的氣體 酸雨
(3) 沒(méi)有 先膨脹變大,冷卻后又逐漸縮小 AC 化學(xué)反應(yīng)前后,原子的種類(lèi)、數(shù)目、質(zhì)量都不改變 密閉
(4) 160 31.75
15.(1)大于
(2) 變大 銅
(3) 鋅
(4)解:設(shè)反應(yīng)消耗鋅的質(zhì)量為x。
則該黃銅樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
答:該黃銅樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為67.5%。
16.(1) 化合反應(yīng)
(2)變小
(3)手捂住試管底部,溫度升高,氣體膨脹,氨氣極易溶于水,試管內(nèi)壓強(qiáng)減少,燒杯中的水被壓入試管,所以形成噴泉
(4)3
(5)/二氧化碳
(6)解:
答:化肥廠生產(chǎn)100噸硫酸銨中含有氮元素的質(zhì)量是21.2噸。
17.(1) 3 氫元素和氧元素(或H和O) 導(dǎo)電
(2) 不溶性 漏斗,燒杯 引流
(3) 化學(xué)
(4)解:設(shè)54kg水分解產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量為x
答:理論上可供這輛車(chē)行駛900km。
18.(1) 使溫度達(dá)到可燃物的著火點(diǎn) BC
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)Rb2SO4
19.(1) 3N 2NO2 Al2O3
(2) 增大反應(yīng)物的接觸面積,使反應(yīng)更快更充分 酸雨 過(guò)濾 +6
20.(1)分子之間的間隔
(2)
(3)H
(4)在一定溫度時(shí),鈀膜兩側(cè)氫氣壓強(qiáng)差越大,透氫量越大
(5)防止升溫(或加熱)時(shí)氫氣和空氣的混合物發(fā)生爆炸
(6)
(7)1kg汽油燃燒能讓小型家用汽車(chē)平均行駛約20公里,1kg氫氣能讓同類(lèi)型氣汽車(chē)平均行駛約150公里。若用氫氣替代汽油,理論上每消耗1kg氫氣汽車(chē)行駛的里程相當(dāng)于7.5kg汽油燃燒汽車(chē)行駛的里程,氫氣燃燒生成水,沒(méi)有二氧化碳生成,由1kg汽油燃燒可產(chǎn)生3.2kg二氧化碳可知,減少二氧化碳的排放的質(zhì)量為7.5×3.2kg=24kg。
這是一份2025年中考化學(xué)二輪專(zhuān)題復(fù)習(xí)訓(xùn)練:綜合應(yīng)用題(含答案),共26頁(yè)。試卷主要包含了化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,航天員在太空生活需要氧氣和水,實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探究的重要手段,實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)和研究化學(xué)的重要途徑等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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這是一份2023屆中考化學(xué)二輪專(zhuān)題復(fù)習(xí)綜合應(yīng)用題,共23頁(yè)。試卷主要包含了酸、堿、鹽是生活中常見(jiàn)的化合物,填空等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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