本試卷共8頁,21小題,滿分100分??荚囉脮r60分鐘。
注意事項:1.答題前,考生務(wù)必用黑色字跡的簽字筆或鋼筆將自己的準(zhǔn)考證號、姓名、考場號和座位號填寫在答題卡上。用2B鉛筆在“考場號”和“座位號”欄相應(yīng)位置填涂自己的考場號和座位號。將條形碼粘貼在答題卡“條形碼粘貼處”。
2.作答選擇題時,選出每小題答案后,用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目選項的答案信息點涂黑;如需改動,用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案,答案不能答在試卷上。
3.非選擇題必須用黑色字跡的簽字筆或鋼筆作答,答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上;如需改動,先劃掉原來的答案,然后再寫上新的答案;不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答的答案無效。
4.考生必須保持答題卡的整潔??荚嚱Y(jié)束后,將試卷和答題卡一并交回。
5.可能用到的相對原子質(zhì)量:H-1 C-12 O-16
一、選擇題:本大題共15小題,每小題3分,共45分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。
1.實驗安全提示?是確保實驗室操作安全的重要措施。下列實驗安全提示圖標(biāo)中不正確的是

A.護目鏡 B.洗手 C.用電 D.銳器
【答案】C
【解析】該圖標(biāo)表示護目鏡,故A正確;該圖標(biāo)表示洗手,故B正確;該圖標(biāo)表示排氣扇,故C不正確;該圖標(biāo)表示銳器,故D正確。
2.非物質(zhì)文化遺產(chǎn)是人類文明的結(jié)晶和最寶貴的共同財富,承載著人類的智慧、人類歷史的文明與輝煌。下列非物質(zhì)文化遺產(chǎn)所用材料屬于金屬材料的是

A.“醒獅”銅镲 B.“龍舟”木漿 C.“廣彩”瓷胎 D.“粵繡”絲線
【答案】A
【解析】“醒獅”銅镲中的銅屬于金屬材料,A符合題意;“龍舟”木漿由木頭制成,屬于天然有機材料,B不符合題意;“廣彩”瓷胎是無機非金屬材料,C不符合題意;“粵繡”絲線屬于天然合成材料,D不符合題意。
3.高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型、高效、多功能水處理劑,與水反應(yīng)的化學(xué)方程式是4 K2FeO4+10 H2O=4 Fe(OH)3↓+8 KOH+3 O2↑。其中屬于氧化物的物質(zhì)是
A.K2FeO4 B.O2 C.KOH D.H2O
【答案】D
【解析】氧化物是由兩種元素組成的含有氧元素的化合物。K2FeO4由K、Fe、O這三種元素組成,不屬于氧化物,A選項錯誤;O2只含氧元素,不屬于氧化物,B選項錯誤;KOH由K、O、H這三種元素組成,不屬于氧化物,C選項錯誤;H2O是由氫元素、氧元素組成化合物,屬于氧化物,D選項正確。
4.觀念是對具體事物的觀點,“微粒觀”是一種重要化學(xué)觀念。下列符號表示兩個原子的是
A.2 S B.2 O2 C.Mg2+ D.Na2O
【答案】A
【解析】標(biāo)在元素符號前面的數(shù)字表示原子的個數(shù),2S中的“2”表示硫原子的個數(shù)為2,故A符合題意;標(biāo)在分子符號前面的數(shù)字表示分子的個數(shù),2O2中的“2”表示氧分子的個數(shù)為2,故B不符合題意;離子的表示方法:在表示該離子的元素符號的右上角,標(biāo)出該離子所帶的電荷數(shù),數(shù)字在前,正負號在后,Mg2+表示鎂離子帶有兩個單位的正電荷,故C不符合題意;Na2O中的2表示在1個Na2O分子中含有2個鈉原子,故D不符合題意。
5.坐標(biāo)圖在數(shù)據(jù)分析和可視化中具有重要價值?。題5圖中p點所代表化合物是
A.Cu2S2B.CuS2C.Cu2SD.CuS
【答案】C
【解析】p點表示的化合物中銅元素顯+1價,硫元素通常顯-2價,故該物質(zhì)的化學(xué)式為Cu2S,故選C。
6.嶺南文化獨具特色,如廣東鑊耳屋、粵菜、廣彩陶瓷、端午扒龍舟等。下列說法不正確的是
A.具有高聳的山墻隔離帶,因此鑊耳屋具有防火功能
B.廣東白灼蝦鮮嫩可口,富含蛋白質(zhì)、鈣等營養(yǎng)物質(zhì)
C.將黏土燒制成廣彩陶瓷,該過程發(fā)生了化學(xué)變化
D.龍舟制作薪火相傳,所涂紅色顏料成分是氧化銅
【答案】D
【解析】鑊耳屋是嶺南傳統(tǒng)民居的代表,多用青磚、石柱、石板砌成,鑊耳狀的建筑防火和通風(fēng)性能良好:火災(zāi)時,高聳的山墻可阻止火勢的蔓延和侵入;微風(fēng)吹動時,山墻可擋風(fēng)入巷道,進而通過門、窗流入屋內(nèi),A不符合題意;白灼蝦是粵菜中的一道傳統(tǒng)名菜,將原汁原味的鮮蝦直接放進清水里煮,保持其鮮、甜、嫩的原味,然后將蝦剝殼蘸醬汁而食,含有比較豐富的蛋白質(zhì)和鈣等營養(yǎng)物質(zhì),B不符合題意;燒制廣彩陶瓷的主要原料黏土中含有多種物質(zhì),燒制前后物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化,產(chǎn)生了新物質(zhì),C不符合題意;龍舟表面所涂的紅色顏料是氧化鐵,氧化鐵為紅色的,而氧化銅為黑色,D符合題意。
能源是經(jīng)濟和社會發(fā)展的基礎(chǔ),2020~2060年我國一次能源消費總量及其組成演化趨勢如題7圖所示,回答7~8題。
7.能源安全才能保障經(jīng)濟社會發(fā)展良好,讓人民過上幸福生活。下列說法錯誤的是
A.一次能源分為化石能源和非化石能源 B.我國一次能源消費總量將在2030年左右達峰
C.目前我國非化石能源消耗占比較低D.化石能源由煤炭、石油、天然氣、生物質(zhì)能組成
【答案】D
【解析】一次能源消費包括煤炭、石油、天然氣組成的化石能源和水能、核能、風(fēng)能、太陽能、地?zé)崮?、生物質(zhì)能等組成的非化石能源兩大部分,A正確;圖中顯示,我國一次能源消費總量將在2030年左右達峰,峰值約為49億噸,B正確;讀圖可知,目前我國非化石能源消耗在全國能源消耗總量中的占比約為10.5%,C正確;煤炭、石油、天然氣屬于化石能源,生物質(zhì)能屬于非化石能源,D錯誤。
8.“縱深推進綠色低碳發(fā)展,因地制宜培育新質(zhì)生產(chǎn)力?!毕铝写胧┓线@一主題的是
A.既要維持經(jīng)濟增長,同時又要控制能源費總量
B.減少化石能源的比重,增加可再生能源的使用
C.要推廣先進能源利用技術(shù),立即淘汰落后產(chǎn)能
D.全民需要樹立節(jié)能理念,抑制不合理的能源消費
【答案】C
【解析】我國的能源結(jié)構(gòu)特點是“富煤、缺油、少氣”且人均能源資源擁有量較低,具有很高的對外依存度,與能源相關(guān)的二氧化碳排放量占世界能源相關(guān)碳排放總量的30%,面對可持續(xù)發(fā)展的能源挑戰(zhàn),在維持經(jīng)濟增長的同時,控制能源消費總量,A符合題意;改善一次能源消費結(jié)構(gòu),減少化石能源的比重和對石油資源的依賴,增加可再生能源的使用,B符合題意;發(fā)展必須立足資源稟賦,以保障能源安全為前提,先立后破,有序減量替代,科學(xué)謀劃、合理布局,推動化石能源清潔高效利用,提高能源利用效率,推廣先進能源利用技術(shù),逐步淘汰落后產(chǎn)能,C不符合題意;實現(xiàn)“煤、氣、油、非化石能源(新能源)”的能源格局不是一蹴而就,全民需要樹立節(jié)能理念,全面提高 能源的利用效率,降低高耗能產(chǎn)業(yè),限制過剩產(chǎn)業(yè),大力發(fā)展交通和建筑方面的節(jié)能技術(shù),倡導(dǎo)全民參與抑制不合理的能源消費,D不正確。
9.氣體制取是一項基本的實驗技能。實驗室制取并收集氫氣的下列操作中不正確的是

A.檢查氣密性 B.加入鋅粒 C.制取氫氣 D.收集氫氣
【答案】D
【解析】檢查裝置氣密性的方法:把導(dǎo)管的一端浸沒在水里,雙手緊貼容器外壁,若導(dǎo)管口有氣泡冒出,裝置不漏氣,A圖中所示操作正確;向試管中裝鋅粒時,先將試管橫放,用鑷子把鋅粒放在試管口,再慢慢將試管豎立起來,B圖中所示操作正確;制取氫氣是用鋅粒與稀硫酸反應(yīng),屬于固—液常溫型,C圖中所示操作正確;氫氣的密度比空氣的小,應(yīng)用向下排空氣法收集,排空氣法收集氣體時,導(dǎo)管要伸到試管底部,如多功能瓶收集氫氣時,需遵循短進長出原則收集氫氣,D圖中所示操作錯誤。
10.氮化鎵是制造芯片的材料之一。鎵的原子結(jié)構(gòu)示意圖及鎵在元素周期表中的信息如圖所示,下列說法正確的是
A.鎵元素為非金屬元素
B.鎵原子的中子數(shù)是31
C.氮化鎵的化學(xué)式是GaN
D.鎵的相對原子質(zhì)量是69.72 g
【答案】C
【解析】鎵是“钅”字旁,所以鎵元素為金屬元素,故A選項說法錯誤;元素周期表一格左上角數(shù)字為原子序數(shù)=質(zhì)子數(shù),最下方數(shù)字為相對原子質(zhì)量,相對原子質(zhì)量≈質(zhì)子數(shù)+中子數(shù),所以鎵原子的中子數(shù)是70-31=39,故B選項說法錯誤;鎵原子的最外層電子數(shù)為3,容易失去最外層的3個電子,在化合物中顯+3價,氮化鎵中氮元素顯-3價,則氮化鎵的化學(xué)式是GaN,故C選項說法正確;相對原子質(zhì)量的單位是“1”不是“g”,鎵的相對原子質(zhì)量是69.72,故D選項說法錯誤。
11.從纈草根莖中萃取的纈草精油具有鎮(zhèn)靜安神和抗腫瘤等作用,其中含有的關(guān)鍵活性成分是纈草醛(C12H10O4)和纈草素(C22H30O8)。下列說法正確的是
A.適當(dāng)升高溫度,可以提高纈草精油產(chǎn)率 B.一個纈草醛分子含有4個H2O
C.纈草醛比纈草素少10個C、20個H、4個O D.纈草素中碳、氫元素的質(zhì)量比為11∶15
【答案】A
【解析】當(dāng)萃取溫度從30℃上升到 54℃時,纈草精油產(chǎn)率顯著增加,因為萃取溫度升高,溶劑分子的無規(guī)則運動劇烈,使其不斷與纈草根原料發(fā)生碰撞,加快傳質(zhì)過程,使纈草精油產(chǎn)率顯著增加,但是過高的萃取溫度導(dǎo)致纈草精油中部分組分的溶解性能降低,萃取不完全,導(dǎo)致纈草精油產(chǎn)率下降,A正確;由纈草醛分子式可知,一個纈草醛分子中含有12個碳原子、10個氫原子和4個氧原子,B錯誤;1個纈草醛(C12H10O4)分子比1個纈草素(C22H30O8)少10個C、20個H、4個O,但是該選項并未指明兩種分子數(shù),未控制變量,C錯誤;纈草素中碳、氫元素的質(zhì)量比為(12×22)∶(1×30)≠ 22∶30或11∶15,D錯誤。
12.無數(shù)勞動者、建設(shè)者、創(chuàng)業(yè)者,都在為夢想拼搏。下列勞動實踐與所涉化學(xué)知識的解釋錯誤的是
【答案】B
【解析】鉛筆芯的主要成分是石墨,石墨具有良好的潤滑性,可用鉛筆芯粉末潤滑門鎖,故A選項正確;通入空氣可以增加水中的含氧量,但空氣中的氧氣不易溶于水,故B選項錯誤;用扇子往爐中扇風(fēng)能提供充足的空氣,從而使燃燒更充分,故火更旺,故C選項正確;活性炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu),能吸附空氣中的有毒氣體和異味,故D選項正確。
13.石墨烯和石墨雙炔都是由碳原子構(gòu)成的物質(zhì),具有優(yōu)良的導(dǎo)電性,其結(jié)構(gòu)如題13-1圖所示;石墨雙炔可實現(xiàn)氦氣的分離提純,其原理如題13-2圖所示。下列說法錯誤的是
A.石墨烯與石墨雙炔的碳原子排列方式不同
B.石墨烯和石墨雙炔均是由碳元素組成的單質(zhì)
C.圖2分離提純氦氣是利用了石墨雙炔的吸附作用
D.石墨烯和石墨雙炔充分燃燒的產(chǎn)物均為二氧化碳
【答案】C
【解析】根據(jù)圖示,石墨烯與石墨雙炔的碳原子排列方式不同,故A選項說法正確;石墨烯和石墨雙炔均是由碳元素組成的純凈物,屬于單質(zhì),故B選項說法正確;圖2分離提純氦氣,根據(jù)圖示,石墨雙炔能通過較小的分子,阻隔較大的分子,從而將較大的分子與較小的分子分離,其原理與過濾原理類似,故C選項說法錯誤;石墨烯和石墨雙炔均由碳原子構(gòu)成,石墨烯和石墨雙炔都是由碳元素組成的單質(zhì),根據(jù)質(zhì)量守恒定律,石墨烯和石墨雙炔充分燃燒的產(chǎn)物均為二氧化碳,故D選項說法正確。
14.某同學(xué)根據(jù)銅銹的成分Cu2(OH)2CO3作出猜想:引起金屬銅銹蝕的因素除有氧氣和水外,還應(yīng)該有二氧化碳。為證明“必須有二氧化碳”,需要設(shè)計并進行驗證的實驗是
A.甲和乙B.甲和丁C.乙和丁D.丙和丁
【答案】B
【解析】甲試管的銅片與氧氣、水和二氧化碳同時接觸發(fā)生了銹蝕;乙中的銅片與二氧化碳和水接觸,沒有銹蝕,說明銅的銹蝕與氧氣有關(guān);丙中的銅片與二氧化碳和氧氣接觸,沒有銹蝕,說明銅的銹蝕與水有關(guān);丁中的銅片與氧氣和水接觸沒有銹蝕,說明了銅的銹蝕與二氧化碳有關(guān)。由以上分析可知,通過實驗甲與丁的對比得出:銅的銹蝕必須有二氧化碳參與,故選B。
15.向2個裝滿二氧化碳氣體(130 mL)的瓶中,分別注入20 mL飽和碳酸氫鈉溶液和蒸餾水,用壓強傳感器測瓶內(nèi)壓強變化如題15-1、15-2圖。下列說法錯誤的是
A.a(chǎn)b段壓強會迅速上升是由于向瓶內(nèi)注入蒸餾水后瞬間壓強變大
B.bc段壓強下降是由于瓶內(nèi)的二氧化碳逐漸溶于注入的蒸餾水中
C.由圖可知二氧化碳在水中損耗比在飽和碳酸氫鈉溶液中損耗少
D.由圖可知排飽和碳酸氫鈉溶液集氣法收集二氧化碳比排水法好
【答案】D
【解析】由于燒瓶內(nèi)迅速壓入蒸餾水,會使瓶內(nèi)氣體被壓縮從而是氣體壓強變大,故ab段壓強會迅速上升,A說法正確;二氧化碳能溶于水且能與水反應(yīng),瓶內(nèi)的二氧化碳逐漸溶于注入的蒸餾水中,故bc段壓強下降,B說法正確;由圖可知注入20 mL飽和碳酸氫鈉溶液的瓶內(nèi)最終壓強小于注入20 mL蒸餾水的瓶內(nèi)壓強,故二氧化碳在水中損耗比在飽和碳酸氫鈉溶液中損耗少,C說法正確;根據(jù)C選項可知,二氧化碳在水中損耗比在飽和碳酸氫鈉溶液中損耗少,故排水法收集到的二氧化碳氣體更多,排水法收集二氧化碳氣體比排碳酸氫鈉溶液法好,D說法錯誤。
二、非選擇題:本大題共6小題,第16小題7分,第17小題8分,第18~21小題各10分,共55分。
16.化學(xué)在人類發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。
I.傳統(tǒng)文化
(1)《呂氏春秋》中“金(指銅)柔錫柔,合兩柔則剛”,說明合金的硬度一般比各成分金屬 ① (填“大”或“小”)。
(2)《淮南萬畢術(shù)》中“曾青得鐵則化為銅”,該反應(yīng)屬于 ① (填基本反應(yīng)類型)。
(3)《天工開物》中“煤餅燒石成灰”,“灰”指生石灰(主要成分是CaO)?!盎摇庇鏊伞皾{”,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ③ ,“漿”屬于 ④ (填“溶液”、“懸濁液”或“乳濁液”)。
II.化工生產(chǎn)
高錳酸鉀是一種重要的化工產(chǎn)品。制取高錳酸鉀的工藝流程如下圖所示。
(4)“氧化”步驟中,化合價發(fā)生改變的元素是 ⑤ (填元素符號)。
(5)“電解”步驟中,能量的轉(zhuǎn)化形式為 ⑥ 。
(6)流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是 ⑦ 。
【答案】
(1)① 大(1分) (2)② 置換反應(yīng)(1分)
(3)③ CaO + H2O = Ca(OH)2(1分) ④ 懸濁液(1分)
(4)⑤ Mn、O(1分)
(5)⑥ 電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能(1分)
(6)⑦ KOH(1分)
【解析】
(1)“金(指銅)柔錫柔,合兩柔則剛”,說明合金的硬度一般比各成分金屬的硬度大;
(2)“曾青得鐵則化為銅”,指的是鐵與硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅,是一種單質(zhì)與一種化合物生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng),屬于置換反應(yīng);
(3)“灰”遇水成“漿”,過程中氧化鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣,方程式為CaO + H2O = Ca(OH)2;
生成的氫氧化鈣微溶于水,形成“漿”不均勻不穩(wěn)定的固液混合物,屬于懸濁液;
(4)在“氧化”步驟中,反應(yīng)前MnO2中氧元素化合價為-2價,根據(jù)化合物中元素化合價正負代數(shù)和為0,故Mn元素化合價為+ 4價,反應(yīng)后K2MnO4中鉀元素化合價為+1價,氧元素為-2價,故Mn元素化合價為+ 6價,同時空氣中的0元素化合價從0價變?yōu)椋?價,所以化合價發(fā)生改變的元素是Mn和O;
(5)“電解”步驟中,是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能;
(6)由工藝流程可知,KOH在氧化步驟中作為反應(yīng)物,在電解步驟中又生成了KOH,所以流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是KOH。
17.【科普閱讀】
生態(tài)文明建設(shè)既是人與自然和諧共生的時代召喚,又是人民對美好生活追求的重要體現(xiàn)。黨的二十大提出了加快發(fā)展方式綠色轉(zhuǎn)型的要求,生態(tài)文明建設(shè)進入以降碳為重點的戰(zhàn)略階段。當(dāng)前,我國仍以化石能源消費為主,雖然近年來加大了新能源投入和開發(fā),但占比仍偏小,光伏和風(fēng)力發(fā)電的轉(zhuǎn)換效率低、度電成本高,還沒有形成規(guī)模優(yōu)勢?!熬G電+儲能+氫能”組合應(yīng)作為我國實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)、推動綠色發(fā)展的首選路徑。提升綠氫競爭優(yōu)勢的關(guān)鍵是降低風(fēng)光電等可再生能源度電成本、增加電解槽年利用小時數(shù)。如制氫成本取得大幅度下降,下游的儲、輸、用成本問題就會迎刃而解。我國能源消費結(jié)構(gòu)和氫能主要產(chǎn)業(yè)鏈如題17-1、17-2圖所示。
依據(jù)上文,回答下列問題。
(1)非化石能源消費在我國的占比約為17.5%,非化石能源的基本類型是 ① (填兩種即可)。
(2)煤燃燒時排放的氣體污染物主要是 ② (填化學(xué)式)等,會導(dǎo)致酸雨的形成。
(3)地球上的氫一般以 ③ (“單質(zhì)”“化合物”)形態(tài)存在,氫氣從其他物質(zhì)中轉(zhuǎn)化而來的主要方式是 ④ 。
(4)當(dāng)前化石能源、工業(yè)副產(chǎn)制氫雖然技術(shù)較為成熟、成本較低,但產(chǎn)品是灰氫,在制氫過程中會排放大量的 ⑤ (填化學(xué)式)氣體。
(5)氫燃料電池是航天航空、船艦、車輛、無人機等的優(yōu)選動力,主要原因是 ⑥ (答一點即可)。
(6)鋼鐵行業(yè)實現(xiàn)深度脫碳目標(biāo)的必行之路,是氫氣代替 ⑦ 作還原劑。運氫方式主要有氣態(tài)運輸、液態(tài)運輸和固態(tài)運輸三種,將氫氣壓縮進儲氫瓶過程中,發(fā)生改變的是 ⑧ (從微觀角度解釋)。
【答案】(8分)
(1)① 水電(或水力發(fā)電)、核電(或核能發(fā)電)、風(fēng)電(或風(fēng)力發(fā)電)、光伏發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電、海洋能發(fā)電等(1分)
(2)② SO2、NOx (1分)
(3)③ 化合物(1分) ④ 化石能源制氫、電解水制氫(1分)
(4)⑤ CO2(1分)
(5)⑥ 具有能量密度高、轉(zhuǎn)化效率高、零碳排放等優(yōu)點(1分)
(6)⑦ 焦炭(1分) ⑧ 氫氣分子間的間隙(或間隔距離)(1分)
【解析】(1)據(jù)題17-1圖分析,我國化石能源消費占比約82.5%,非化石能源消費占比約為17.5%,非化石能源的基本類型是水電(或水力發(fā)電)、核電(或核能發(fā)電)、風(fēng)電(或風(fēng)力發(fā)電)、光伏發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電、海洋能發(fā)電等;
(2)煤燃燒時排放的氣體污染物主要是SO2、NOx等,它們會導(dǎo)致酸雨的形成;
(3)地球上的氫一般以化合物形態(tài)存在,據(jù)圖可知,氫氣從其他物質(zhì)中轉(zhuǎn)化而來的主要方式是化石能源制氫、電解水制氫;
(4)當(dāng)前化石能源、工業(yè)副產(chǎn)制氫雖然技術(shù)較為成熟、成本較低,但產(chǎn)品是灰氫,在制氫過程中會排放大量的CO2氣體;
(5)氫燃料電池是航天航空、船艦、車輛、無人機等的優(yōu)選動力,主要原因是具有能量密度高、轉(zhuǎn)化效率高、零碳排放等優(yōu)點;
(6)鋼鐵行業(yè)實現(xiàn)深度脫碳目標(biāo)的必行之路,是氫氣代替焦炭作還原劑;將氫氣壓縮進儲氫瓶過程中,氫氣分子的大小不變,發(fā)生改變的是氫氣分子間的間隙(或間隔距離)。
18.【基礎(chǔ)實驗與跨學(xué)科實踐】某校興趣小組同學(xué)計劃完成如圖的“黃金雨”實驗項目,查閱資料后設(shè)計并完成如圖實驗。
【制作步驟】步驟一:在盛有100 g溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為3.3%的Pb(NO3)2(硝酸鉛)溶液的燒杯中加入適量的KI(碘化鉀)固體,充分攪拌,兩者恰好反應(yīng)生成微溶的PbI2(碘化鉛)沉淀。
步驟二:將上述混合物加熱,趁熱過濾。濾液慢慢冷卻,觀察到PbI2在飽和溶液中逐漸析出,現(xiàn)象酷似“水中黃金雨”。
根據(jù)以上制作步驟,結(jié)合所學(xué)知識回答以下問題。
(1)PbI2中碘元素的化合價為-1價,則鉛元素的化合價為 ① 。實驗中形成PbI2的化學(xué)反應(yīng)方程式為:2 KI + Pb(NO3)2 = PbI2↓+ 2 X,則X的化學(xué)式是 ② 。
(2)步驟一中,用硝酸鉛粉末配制100 g溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)3.3%的硝酸鉛溶液,需要硝酸鉛的質(zhì)量為 ③ g;需要的儀器有:托盤天平(含砝碼和鑷子)、紙片、燒杯、膠頭滴管、玻璃棒、藥匙和 ④ 。若配制所得溶液濃度偏小,可能原因是 ⑤ 。
(3)步驟二過濾前,需將圓形濾紙折疊,正確的折疊順序是a→b→ ⑥ (選“c”或“d”)。

a b c d
步驟二過濾后,若操作正確,則將使用過的濾紙展開,陰影部分表示濾渣,下列圖案中最可能的是 ⑦ 。

a b c d
(4)為了有較好的實驗效果,實驗中不選用飽和的Pb(NO3)2溶液,其原因可能是 ⑧ 。
(5)下列圖像中最符合碘化鉛溶解度曲線的是 ⑨ 。

a b c d
【答案】(10分)
(1)① +2(1分) ② KNO3(1分)
(2)③ 3.3(1分) ④ 量筒(1分) ⑤ 量筒量液讀數(shù)時仰視讀數(shù)(1分) (3)⑥ c(1分) ⑦ b(1分)
(4)⑧ 防止KNO3降溫析出(1分) (5)⑨ a(1分)
【解析】
(1)化合物中,化合價的代數(shù)和為0,PbI2中碘元素的化合價為-1價,則鉛元素的化合價為0-(-12)= +2;
化學(xué)反應(yīng)前后,原子的種類與數(shù)目均不變,反應(yīng)物中:2個鉀原子、2個碘原子、1個鉛原子、2個氮原子、6個氧原子,生成物中:1個鉛原子、2個碘原子、2個X分子,故每個X分子中含有1個鉀原子、1個氮原子、3個氧原子,故X為硝酸鉀,其化學(xué)式為KNO3;
(2)用硝酸鉛粉末配制100 g溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)3.3%的硝酸鉛溶液,需要硝酸鉛的質(zhì)量為100 g × 3.3% = 3.3 g;配制溶液需要的儀器有托盤天平(含砝碼和鑷子)、紙片、燒杯、膠頭滴管、玻璃棒、藥匙和量筒;仰視讀數(shù)會導(dǎo)致量取溶劑的質(zhì)量偏大,故配制所得溶液濃度偏小,可能原因是量筒量液讀數(shù)時仰視讀數(shù)(合理即可);
(3)a、b、c是濾紙的正確的折疊方法,d中的濾紙,接口處出現(xiàn)縫隙,液體會直接的進入下面的燒杯,故選c;過濾時濾紙是對折再對折,一邊一層,一邊三層,故濾渣在相鄰區(qū)域,又因為液面的邊緣低于濾紙的邊緣,故濾紙邊緣沒有濾渣,選b;
(4)硝酸鉛與碘化鉀反應(yīng)生成碘化鉛與硝酸鉀,選用飽和的Pb(NO3)2溶液,可能會導(dǎo)致生成的硝酸鉀降溫析出,故不選用飽和的Pb(NO3)2溶液的原因是防止KNO3降溫析出;
(5)碘化鉛微溶于水,故溶解度小于1,冷卻會導(dǎo)致PbI2在飽和溶液中逐漸析出,說明碘化鉛的溶解度隨溫度的升高而增大,選a。
19.【科學(xué)探究】
我國鋼鐵產(chǎn)量約占全球的54%,鋼鐵鑄件表面的氧化層常用酸洗去除。興趣小組開展了普通鋼鐵酸洗廢水成分的探究活動。
(1)成因:鋼鐵鑄件表面產(chǎn)生氧化層的主要原因是 ① ,普通鋼鐵表面氧化層主要成分是 ② (填化學(xué)式)。
(2)探究:普通鋼鐵可能使用鹽酸、硫酸中的一種或兩種為酸洗液。教師提供模擬鋼鐵酸洗液樣品。
【查閱資料】 BaCl2、AgNO3、Ba(NO3)2易溶于水;Ag2SO4為白色固體,微溶于水;AgCl、BaSO4為白色固體,難溶于水、鹽酸和硝酸。
【提出問題】樣品中酸性溶質(zhì)是什么?
【作出猜想】猜想 1: ③
猜想2:H2SO4
猜想3:HCl和H2SO4
【實驗探究】取少量樣品分別加入試管a、b中
【分析評價】小高同學(xué)認為實驗1不夠嚴謹,理由是 ⑥ (用化學(xué)方程式解釋)。
【補充實驗】
(3)拓展:在600~1000℃下,使廢酸中的鹽酸揮發(fā),同時使FeCl2在充足的水蒸氣以及空氣條件下生成Fe2O3和HCl,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ⑧ 。用水吸收HCl氣體可以得到酸度高于廢酸的再生鹽酸,同時也可得到生產(chǎn)紅色涂料和冶鐵的原料。
【答案】(10分)
(1)① Fe在高溫下被氧氣氧化為鐵的氧化物(1分) ② Fe2O3、FeO、Fe3O4(1分)
(2)【作出猜想】③ HCl(1分) 【實驗探究】④ 產(chǎn)生白色沉淀(1分) ⑤ Ba(NO3)2溶液(1分)
【分析評價】⑥ 2 AgNO3 + H2SO4 = Ag2SO4↓ + 2 HNO3(2分)
【補充實驗】⑦ AgNO3溶液(1分)
(3)⑧ 4 FeCl2 + 4 H2O + O2 2 Fe2O3 + 8 HCl(2分)
【解析】(1)鋼鐵冶煉時,F(xiàn)e在高溫下被氧氣氧化為鐵的氧化物,這是鋼鐵鑄件表面產(chǎn)生氧化層的主要原因;普通鋼鐵表面氧化層主要成分是鐵的氧化物,化學(xué)式是Fe2O3、FeO、Fe3O4。
(2)普通鋼鐵可能使用鹽酸、硫酸中的一種或兩種為酸洗液,因此樣品中酸性溶質(zhì)可能有三種類型,即只含氯化氫、只含硫酸、既含氯化氫又含硫酸。
實驗1:根據(jù)復(fù)分解反應(yīng)原理,取少量樣品分別加入試管a、b中,向a中滴加少量AgNO3溶液,產(chǎn)生白色沉淀,說明含有氯化氫。
實驗2:向b中滴加過量Ba(NO3)2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,說明含有硫酸。
小高同學(xué)認為實驗1不夠嚴謹,理由是硫酸銀是微溶物,因此鹽酸、硫酸均能與硝酸銀溶液反應(yīng),均生成白色沉淀,也就是需要控制沉淀劑這一變量,不應(yīng)該選擇硝酸銀,因為 2 AgNO3 + H2SO4 = Ag2SO4↓ + 2 HNO3。
實驗3:向?qū)嶒?反應(yīng)后的溶液中滴加少量AgNO3溶液,產(chǎn)生白色沉淀,證明既含硫酸又含氯化氫,因此猜想3成立。
(3)根據(jù)質(zhì)量守恒定律,在600~1000℃下,使廢酸中的鹽酸揮發(fā),同時使FeCl2在充足的水蒸氣以及空氣條件下生成Fe2O3和HCl,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是4 FeCl2 + 4 H2O + O2 2 Fe2O3 + 8 HCl。
20.高鹽廢水零排放和資源化利用符合綠色低碳理念,乙烯(C2H4)廢堿液來自乙烯裂解氣的堿洗過程,含有NaOH、Na2CO3、Na2S等無機物以及高濃度的有機物,經(jīng)濕式空氣氧化(WAO)工藝后,乙烯廢堿液的脫鹽工藝流程、鹽的溶解度曲線如題20-1、20-2圖所示。
(1)甲烷和乙烯的組成元素相同,二者所含氫元素的質(zhì)量分數(shù):CH4 ① C2H4(填“”);向紫色石蕊溶液中加入足量的乙烯廢堿液,觀察到的現(xiàn)象是 ② 。
(2)在一定的溫度和壓力下,能夠使乙烯廢堿液中的Na2S氧化為硫酸鹽的常見物質(zhì)是 ③ (填名稱),該反應(yīng)是 ④ (填基本反應(yīng)類型)。
(3)加入BaCl2溶液, ⑤ (填“容易”“很難”)分離乙烯廢堿液中的碳酸鈉和硫酸鈉,理由是 ⑥ 。
(4)蒸發(fā)濃縮結(jié)晶,很難分離乙烯廢堿液中碳酸鈉和硫酸鈉的主要原因是 ⑦ ;
(5)“中和脫碳”需要將廢堿液從pH=12調(diào)至pH=3,其中脫碳時的化學(xué)方程式是 ⑧ ;
(6)為了從該高鹽廢水中更快回收更多的硫酸鈉晶體,需要進行的主要操作是 ⑨ 。
【答案】(10分)
(1)① >(1分) ② 溶液由紫色變?yōu)樗{色(1分)
(2)③ 空氣或純氧(1分) ④ 化合反應(yīng)(1分)
(3)⑤ 很難(1分) ⑥ Na2CO3和Na2SO4都能與BaCl2發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)(1分)
(4)⑦ 0~60℃內(nèi),碳酸鈉與硫酸鈉溶解度趨勢具有一致性或結(jié)晶溫度區(qū)間基本重疊(1分)
(5)⑧ Na2CO3 + H2SO4 = Na2SO4 + CO2↑ + H2O(2分)
(6)⑨ 冷凍結(jié)晶前,先將Na2SO4濃縮至接近飽和狀態(tài);冷凍結(jié)晶時,降溫至27℃(或26~28℃)以下(1分)
【解析】(1)甲烷和乙烯的組成元素相同,二者所含氫元素的質(zhì)量分數(shù)分別為4/16、4/28,4/16 > 4/28;乙烯廢堿液中含有NaOH,具有很強的堿性,紫色石蕊溶液遇酸變紅,遇堿變藍,能使溶液由紫色變?yōu)樗{色;
(2)據(jù)題給“濕式空氣氧化(WAO)工藝”信息推斷,在一定的溫度和壓力下,能夠使乙烯廢堿液中的Na2S氧化為硫酸鹽的常見物質(zhì)是空氣或純氧;該工藝的總反應(yīng)或主要反應(yīng)是Na2S + 2 O2 = Na2SO4,屬于化合反應(yīng);
(3)Na2CO3和Na2SO4都能與BaCl2發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),生成BaCO3、BaSO4沉淀,因此加入BaCl2溶液,很難分離乙烯廢堿液中的碳酸鈉和硫酸鈉;
(4)根據(jù)溶解度曲線分析可知,0~60℃內(nèi)碳酸鈉與硫酸鈉溶解度趨勢具有一致性,結(jié)晶溫度區(qū)間基本重疊,因此蒸發(fā)濃縮結(jié)晶很難分離乙烯廢堿液中碳酸鈉和硫酸鈉;
(5)“中和脫碳”需要將廢堿液從pH=12調(diào)至pH=3,中和時和脫碳時的化學(xué)方程式分別是2 NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + H2O、Na2CO3 + H2SO4 = Na2SO4 + CO2↑ + H2O;
(6)為了從該高鹽廢水中硫酸鈉的濃度不高,為減少冷凍結(jié)晶中產(chǎn)生的母液量,冷凍結(jié)晶前,先將Na2SO4濃縮至接近飽和狀態(tài);氯化鈉、硫酸鈉在低溫區(qū)溶解度曲線具有顯著差異,硫酸鈉隨溫度降低溶解度降低,氯化鈉隨溫度降低略有升高,對廢堿液降溫至27℃(或26~30℃)以下,獲取一定的過冷度作為結(jié)晶的推動力。
21.CO2過量排放會產(chǎn)生環(huán)境問題。一方面可通過減少CO2排放,另一方面可運用科學(xué)方法捕集CO2,實現(xiàn)CO2的循環(huán)利用。
I.碳排放
(1)寫1條減少碳排放的家庭低碳生活方案: ① 。
II.碳循環(huán)
(2)CO2是自然界碳循環(huán)的重要組成部分。大氣中CO2的主要來源有 ② (寫1條)。
III.碳捕集
(3)在較低溫度下,用氨水(NH3·H2O)捕集CO2,生成的NH4HCO3可作肥料。氨水法捕集CO2生成NH4HCO3時需要在較低溫度下進行的原因是 ③ 。
IV.碳利用
(4)工業(yè)上提純CO2的主要流程如下圖所示,使用液態(tài)氨“分離”提純CO2的原理是 ④ 。
(5)CO2和CH4兩種溫室氣體在催化劑作用下能轉(zhuǎn)化為合成氣。反應(yīng)的微觀示意圖如下圖所示,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ⑤ 。
(6)CO2催化加氫制甲醇(CH3OH),化學(xué)方程式為CO2 + 3 H2 CH3OH + H2O,其中80%的CO2能轉(zhuǎn)化為CH3OH。計算44 t CO2理論可制得甲醇的質(zhì)量(寫出計算過程) ⑥ 。
【答案】(10分)
(1)① 選擇節(jié)能家電、合理使用電器等(或垃圾分類、減少塑料使用、循環(huán)用水等或環(huán)保出行方式等)(1分)
(2)② 化石(含碳)燃料的燃燒、動植物的呼吸作用、微生物的分解(合理即可)(1分)
(3)③ 溫度較高時,氨水易揮發(fā),原料損失或NH4HCO3易分解,產(chǎn)率降低(1分)
(4)④ 液態(tài)氨氣化過程吸熱提供低溫環(huán)境,利用CO2與雜質(zhì)氣體沸點不同,從而使CO2液化分離(1分)
(5)⑤ CO2 + CH4 2 CO + 2 H2(2分)
(6)⑥ 解:設(shè)理論可制得甲醇質(zhì)量為x (0.5分)
(3分)
答:理論可制得甲醇質(zhì)量為25.6 t。 (0.5分)
【解析】
(1)減少碳排放的家庭低碳生活方案有很多,節(jié)約能源方面:選擇節(jié)能家電、合理使用電器等;減少廢物和促進循環(huán)利用方面:垃圾分類、減少塑料使用、循環(huán)用水等;選擇綠色生活方式方面:環(huán)保出行方式等;
(2)大氣中CO2的主要來源有化石(含碳)燃料的燃燒、動植物的呼吸作用、微生物的分解(合理即可);
(3)氨水法捕集CO2生成NH4HCO3時需要在較低溫度下進行的原因是溫度較高時,氨水易揮發(fā),原料損失,NH4HCO3易分解生成氨氣、水和二氧化碳,產(chǎn)率降低;
(4)由流程圖可知,使用液態(tài)氨“分離”提純CO2的原理是液態(tài)氨氣化過程吸熱提供低溫環(huán)境,利用CO2與雜質(zhì)氣體沸點不同,從而使CO2液化分離;
(5)由反應(yīng)的微觀示意圖可知,CO2和CH4在催化劑作用下,生成一氧化碳和氫氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO2 + CH4 2 CO + 2 H2;
(6)見答案。
選項
勞動實踐
化學(xué)知識的解釋
A
用鉛筆芯粉末潤滑門鎖
石墨具有良好的潤滑性
B
清理家中魚缸并通入空氣
空氣中的氧氣易溶于水
C
用扇子往爐中扇風(fēng)使火變旺
提供充足的空氣
D
在新房中放置活性炭包去除異味
活性炭具有吸附作用
序號
操作
現(xiàn)象
結(jié)論
1
向a中滴加少量AgNO3溶液

含HCl
2
向b中滴加過量 ⑤
產(chǎn)生白色沉淀
含H2SO4
序號
操作
現(xiàn)象
結(jié)論
3
向?qū)嶒?反應(yīng)后的溶液中滴加少量 ⑦
產(chǎn)生白色沉淀
猜想3成立

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