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押題02綜合應(yīng)用題一、綜合應(yīng)用題1.(2023·江蘇蘇州·蘇州工業(yè)園區(qū)星灣學(xué)校校考模擬預(yù)測)海水中含有大量鹽類,海水淡化是綜合利用海洋資源的重要產(chǎn)業(yè)。某種海水淡化裝置允許水分子透過,阻止鹽類透過。采用該裝置淡化海水,可分別獲得濃鹽水和淡水。(1)①進入淡化裝置前的海水必須進行預(yù)處理,可用純堿除去大部分鈣鹽和鎂鹽,寫出純堿與CaCl2生成沉淀的化學(xué)方程式________。②分離出的濃鹽水相比較原海水,不變的是_______(填序號)。A.各溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)
B.各溶質(zhì)的質(zhì)量
C.溶劑的質(zhì)量③該方法除了用于海水淡化,還可用于______(填序號)。A.硬水軟化
B.污水處理
C.物質(zhì)鑒別(2)某工廠淡化海水后得到的濃鹽水和淡水中鹽類物質(zhì)含量如下表(微量鹽類忽略不計)。國家規(guī)定居民生活用水中鹽類物質(zhì)總含量≤500mg·L-1,計算并推斷所得淡水中鹽類總含量______生活用水的標準(填“達到”或“未達到”);該工廠一套淡化裝置每小時產(chǎn)生濃鹽水300L,其中含有NaCl_______kg。氯化鈉氯化鎂硫酸鎂硫酸鈣淡水0.170.0124.8×10-48.5×10-4濃鹽水45.03.63.30.14(3)淡化海水所得的濃鹽水中含大量MgCl2,可制各金屬鎂,主要物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示:已知:1.MgCl2溶解度隨溫度升高而增大。2.MgCl2的溶液為中性。3.MgCl2在酸性溶液中結(jié)晶,可避免與水反應(yīng)轉(zhuǎn)化為氫氧化鎂沉淀。①寫出步驟1的主要反應(yīng)方程式______。該過程使用石灰乳,而不用澄清石灰水的原因是______。②濃鹽水經(jīng)過步驟1和2兩步反應(yīng)后又獲得了MgCl2,設(shè)計這兩步的目的是_______。③圖中未涉及的反應(yīng)類型為_______。A.化合反應(yīng)
B.分解反應(yīng)C.置換反應(yīng)
D.復(fù)分解反應(yīng)④步驟2分兩步完成,第一步加入物質(zhì)X,第二步降溫結(jié)晶得到純凈的MgCl2。第一步應(yīng)加入_______。⑤鎂在空氣中燃燒發(fā)出耀眼白光,依據(jù)此現(xiàn)象可用鎂制作______(寫出一種即可)?!敬鸢浮?1)
CaCl2+Na2CO3=2NaCl+CaCO3↓
B
AB(2)
達到
13.5(3)
MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓.+CaCl2
使氯化鎂充分反應(yīng)
提純氯化鎂,去除雜質(zhì)
C
稀鹽酸
照明彈【解析】(1)①純堿是碳酸鈉的俗名,碳酸鈉與氯化鈣反應(yīng)生成氯化鈉和碳酸鈣沉淀,化學(xué)方程式為:CaCl2+Na2CO3=2NaCl+CaCO3↓;②分離出的濃鹽水相比較原海水,不變的是各溶質(zhì)的質(zhì)量,故選B;③海水淡化裝置允許水分子透過,阻止鹽類透過。該方法除了用于海水淡化,還可用于硬水軟水、污水處理,故選:AB;(2)淡水中每升所含鹽類物質(zhì)總質(zhì)量為,故所得淡水中鹽類總含量達到生活用水的標準;該工廠一套淡化裝置每小時產(chǎn)生濃鹽水300L,其中含有NaCl質(zhì)量為:;(3)①石灰乳主要成分是氫氧化鈣,氫氧化鈣與氯化鎂反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈣,化學(xué)方程式為:MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓.+CaCl2;石灰乳中氫氧化鈣含量更高,該過程使用石灰乳,而不用澄清石灰水的原因是使氯化鎂充分反應(yīng);②濃鹽水經(jīng)過步驟1和2兩步反應(yīng)后又獲得了MgCl2,設(shè)計這兩步的目的是提純氯化鎂,去除雜質(zhì);③氫氧化鈣與氯化鎂反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈣,氫氧化鎂和鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂和水,屬于復(fù)分解反應(yīng);氯化鎂電解生成金屬鎂和氯氣,符合一變多,屬于分解反應(yīng);氫氣在氯氣中燃燒生成氯化氫,屬于化合反應(yīng),圖中未涉及的反應(yīng)類型為置換反應(yīng)。故選C;④步驟2分兩步完成,第一步加入物質(zhì)X,第二步降溫結(jié)晶得到純凈的MgCl2,第一步應(yīng)加入稀鹽酸;⑤利用鎂燃燒發(fā)出耀眼的白光這一特殊現(xiàn)象,可用鎂制造照明彈(合理即可)。2.(2023春·江蘇揚州·九年級校聯(lián)考階段練習(xí))氫氣是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?,它的開發(fā)與儲存是目前研究的熱點。Ⅰ.北京冬奧大量使用氫能,標志著我國氫能研制走在了世界前列。(1)北京冬奧會滑雪使用的是氫能客車搭載“氫騰”燃料電池系統(tǒng),“氫騰”燃料電池工作時的能量轉(zhuǎn)化形式為______能轉(zhuǎn)化為電能。Ⅱ.氫氣是高熱值清潔燃料,目前主要通過電解水和天然氣催化重整的方法獲取氫氣,其中天然氣催化重整制氫涉及的反應(yīng)原理為:(第1步)CH4H2,(第2步)CO+H2OCO2+H2(2)第1步反應(yīng)的微觀示意圖如下圖所示:①該反應(yīng)中涉及的氧化物有______種。②該反應(yīng)生成C和D的分子個數(shù)比為______。③該反應(yīng)中,元素化合價保持不變的是_______(填元素符號)。④通過上述兩步天然氣重整制氫,16g甲烷與足量的H2O反應(yīng),理論上最終能獲得_______gH2。(3)向催化重整體系中投入一定量的CaO可以吸收CO2,從而提高H2的百分含量。H2體積分數(shù)和CaO消耗率隨時間變化關(guān)系如圖1。從t1起,H2體積分數(shù)降低且CaO吸收CO2的速率變慢,可能的原因是_______。Ⅲ.Mg17Al12是一種特殊的鎂合金。(4)該合金是一種儲氫材料,完全吸氫后得到MgH2和Al,“儲氫過程”屬于_______(填“物理”或“化學(xué)”)變化。(5)單位質(zhì)量的MgH2分解釋放出氫氣的質(zhì)量隨時間的變化如圖2所示,其中溫度T1、T2、T3由小到大的順序是_______。【答案】(1)化學(xué)(2)
2
1:3
O
8(3)CaO吸收CO2生成CaCO3覆蓋在CaO表面,阻礙吸收進行(4)化學(xué)(5)T3<T2<T1【解析】(1)“氫騰”燃料電池工作時將化學(xué)物質(zhì)中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。(2)①氧化物由兩種元素組成,其中一種是氧元素。B(H2O)和C(CO)是氧化物,所以該反應(yīng)中涉及的氧化物有2種;②該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。C和D的分子個數(shù)比為1:3。③單質(zhì)中元素化合價為0,化合物中元素化合價不為0,因有氫氣生成,所以氫元素化合價一定改變。CH4中碳元素為-4價,H2O中氧元素為-2價,CO中碳元素為+2價,氧元素為-2價,所以元素化合價保持不變的是O;④根據(jù)甲烷和水反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣的化學(xué)方程式可知,16份質(zhì)量的甲烷完全反應(yīng)生成6份質(zhì)量的氫氣和28份質(zhì)量的一氧化碳。根據(jù)第2步的化學(xué)方程式可知。28份質(zhì)量的一氧化碳可以轉(zhuǎn)化為2份質(zhì)量的氫氣,所以16g甲烷與足量的水反應(yīng),理論上最終能生成6g+2g=8g的氫氣。(3)從圖像可知,反應(yīng)一段時間后CaO的消耗率變慢,而氫氣的體積分數(shù)下降,則可推測有物質(zhì)阻礙了CaO與二氧化碳的反應(yīng)。則可能原因是CaO吸收CO2生成CaCO3覆蓋在CaO表面,阻礙吸收進行。(4)在儲氫過程中有新物質(zhì)生成,則屬于化學(xué)變化。(5)溫度越高,反應(yīng)速度越快,則釋放出氫氣的速度越快,所以溫度的大小為T3<T2<T1。3.(2023春·江蘇揚州·九年級校聯(lián)考階段練習(xí))碳及其化合物的綜合利用能使世界變得更加絢麗多彩。Ⅰ.碳的多樣性碳元素是人類接觸和利用最早的元素之一。由碳元素組成的單質(zhì)可分為無定形碳、過渡態(tài)碳和晶形碳三大類,如圖。石墨是制鉛筆芯的原料之一,在16世紀被發(fā)現(xiàn)后,曾被誤認為是含鉛的物質(zhì)。直到18世紀,化學(xué)家將石墨與KNO3共熔后產(chǎn)生CO2,才確定了它是含碳的物質(zhì)。(1)金剛石屬于______(填字母序號)。a.無定形碳
b.過渡態(tài)碳
c.晶形碳(2)證明石墨是含碳物質(zhì),是通過石墨與KNO3共熔生成二氧化碳來判斷,其依據(jù)原理是______。Ⅱ.碳中和(3)廣袤無際的自然界是一個碳的世界。碳在自然界中的循環(huán)變化,對于生態(tài)環(huán)境有極為重要的意義。隨著工業(yè)生產(chǎn)的高速發(fā)展和人們生活水平的提高,排入大氣中的CO2越來越多,會導(dǎo)致______的加劇。減少CO2排放,實現(xiàn)碳中和,已成為全球共識。碳循環(huán)、碳替代、碳減排、碳封存是實現(xiàn)碳中和的4種主要途徑。(4)碳循環(huán):碳循環(huán)是自然界中的重要循環(huán),綠色植物通過______吸收CO2。(5)碳替代:實現(xiàn)碳替代,可用清潔的新能源替代高污染能源。下列屬于新能源的是_____(填字母序號)。a.太陽能
b.地?zé)崮?/p>
c.國六B汽油(6)碳減排:實現(xiàn)碳減排,以下措施可行的是________(填字母序號)。a.出行乘坐公共交通
b.提高能源的使用效率
c.禁止使用化石燃料(7)碳封存:CO2的吸收是碳封存的首要環(huán)節(jié),常選用NaOH、氨水等作吸收劑。如圖是一種利用氫氧化鈉溶液捕集CO2的主要技術(shù)流程。①利用氫氧化鈉溶液與CO2的反應(yīng)可以吸收CO2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。捕捉室中采用噴淋方式加入氫氧化鈉溶液,其優(yōu)點是______。②整個流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)除水外還有______(寫化學(xué)式)。【答案】(1)c(2)化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變##質(zhì)量守恒定律(3)溫室效應(yīng)(4)光合作用(5)ab(6)ab(7)
增大反應(yīng)物之間的接觸面積,使反應(yīng)更快更充分
CaO、NaOH【解析】(1)由圖可知,金剛石是晶形碳,故選c。(2)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變,二氧化碳中含有碳元素,而KNO3中不含碳元素,則說明石墨為含碳物質(zhì)。(3)空氣中二氧化碳含量過高,會引起溫室效應(yīng)的加劇。(4)植物通過光合作用可吸收二氧化碳。(5)太陽能、地?zé)崮芫鶎儆谛履茉?,而汽油屬于化石燃料,故選ab。(6)a、出行乘坐公共交通,能減少化石燃料的使用,且減少污染,該措施可行;b、提高能源的使用效率,能保護能源,且減少污染,該措施可行;c、目前使用的主要能源為化石燃料,則不能完全禁止使用,該措施不可行。故選ab。(7)①氫氧化鈉能與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為;采用噴淋方式加入氫氧化鈉溶液,能增加反應(yīng)物的接觸面積,使反應(yīng)更快更充分。②有流程可知,該過程中既有氫氧化鈉、氧化鈣的生成,又需要氧化鈣和氫氧化鈉,則可循環(huán)使用的物質(zhì)為CaO、NaOH。4.(2023春·江蘇揚州·九年級校聯(lián)考階段練習(xí))硫酸銅是一種重要物質(zhì)。Ⅰ.硫酸銅晶體的制備某化學(xué)興趣小組提出可以用回收的廢舊電線獲得的含銅廢料制備藍色膽礬(CuSO4?XH2O)。查閱資料:①過氧化氫常溫下會緩慢分解為氧氣和水。對其水溶液加熱、光照或加催化劑(如MnO2)都促進其分解。②CuSO4?XH2O易溶于水難溶于酒精,加熱時會逐步失去結(jié)晶水,最終生成CuSO4。③白色粉末CuSO4易與水化合生成CuSO4?XH2O方案1:原原同學(xué)根據(jù)已學(xué)知識,提出了制備硫酸銅方案:方案2:驊驊同學(xué)查閱資料歸納了一種工業(yè)制備硫酸銅的流程:(1)方案1中形成藍色溶液的化學(xué)反應(yīng)方程式是:_______。(2)方案2中,加入H2O2后要求溫度控制在50℃到60℃是為了防止______。(3)從能耗角度對兩套方案的不同部分進行比較,你認為方案______(填“1”或“2”)更合理。(4)方案中“一系列操作”依次為:過濾、______、冷卻結(jié)晶、______(填字母序號)。a.蒸發(fā)濃縮
b.加水稀釋
c.加水溶解
d.過濾(5)溶液M、N都是CuSO4的______(選填“飽和”、“不飽和”或“不一定飽和”)溶液。(6)所得硫酸銅晶體需要洗滌后晾干,最合適的洗滌試劑是______。(填字母序號)a.冷蒸餾水
b.95%的酒精
c.熱蒸餾水Ⅱ.化學(xué)實驗中的硫酸銅(7)驗證質(zhì)量守恒定律步驟1:在錐形瓶中加入適量的CuSO4溶液,塞好橡膠塞。將幾根鐵釘用砂紙打磨干凈,將盛有CuSO4溶液的錐形瓶和鐵釘一起放在托盤天平上稱量,記錄所稱質(zhì)量為m1。步驟2:將鐵釘浸入到CuSO4溶液中,塞好橡膠塞。觀察實驗現(xiàn)象,待反應(yīng)有明顯現(xiàn)象后,將盛有CuSO4溶液和鐵釘?shù)腻F形瓶一起放在托盤天平上稱量,記錄所稱質(zhì)量為m2。①用砂紙將鐵釘打磨干凈的作用是______。②步驟2中可觀察到明顯的實驗現(xiàn)象是______。該變化可說明Fe和Cu的金屬活動性由強到弱的順序是______。③若m1=m2,可證明參加反應(yīng)的Fe和CuSO4的質(zhì)量總和等于______。(8)某興趣小組同學(xué)在做硫酸銅和氫氧化鈉反應(yīng)的實驗時,發(fā)現(xiàn)滴加試劑的順序不同會產(chǎn)生不同的現(xiàn)象。【查閱資料】①NaOH和CuSO4溶液混合可生成Cu(OH)2、綠色難溶的Cux(OH)y(SO4)z等多種產(chǎn)物。②68℃時,Cu(OH)2發(fā)生分解生成對應(yīng)的金屬氧化物和水;300℃左右Cux(OH)y(SO4)z發(fā)生分解?!舅伎冀涣鳌繉嶒炓恢械乃{色沉淀加熱時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______?!緦嶒炋骄俊繉嶒灦磻?yīng)后的物質(zhì)過濾、洗滌、低溫干燥得淺藍綠色固體樣品。小組同學(xué)稱取27.6g樣品,在老師的指導(dǎo)下進行實驗。①裝配好裝置后,裝藥品前要進行的操作是______。②控制溫度為68℃,對樣品進行熱分解,至固體質(zhì)量不再減少,再通一段時間N2。冷卻后測得裝置B增重1.8g。a.再通一段時間N2的目的是______。b.樣品中Cu(OH)2的質(zhì)量為_______。③取出裝置A中加熱后的剩余固體,溶于適量稀鹽酸完全溶解后,再向溶液中加入過量BaCl2溶液,得11.65g沉淀;繼續(xù)加入過量NaOH溶液,沉淀質(zhì)量增加了24.5g。則Cux(OH)y(SO4)z中x:y:z=______。【拓展延伸】在燒杯中放入20mL某硫酸銅溶液,逐滴加入某濃度的氫氧化鋇溶液,測定混合液pH隨滴入Ba(OH)2溶液體積的變化,結(jié)果如圖。下列說法正確的是______(填字母序號)。a.硫酸銅溶液呈酸性
b.a(chǎn)點燒杯內(nèi)溶液中溶質(zhì)是硫酸銅c.b點燒杯內(nèi)物質(zhì)幾乎不導(dǎo)電
d.bc段燒杯內(nèi)沉淀質(zhì)量不斷增加【答案】(1)CuO+H2SO4=CuSO4+H2O(2)H2O2受熱分解(3)2(4)
a
d(5)飽和(6)b(7)
除去鐵釘表面的鐵銹
鐵釘表面有紅色固體析出,溶液由藍色逐漸變成淺綠色
Fe>Cu
反應(yīng)后生成的FeSO4和Cu的質(zhì)量總和(8)
Cu(OH)2CuO+H2O
檢查裝置氣密性
使反應(yīng)生成的水全部排入B中被B吸收
9.8g
3:4:1
abc【解析】(1)銅和氧氣加熱反應(yīng)生成氧化銅,氧化銅和硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水,硫酸銅的水溶液為藍色,所以形成藍色溶液的化學(xué)反應(yīng)方程式是CuO+H2SO4=CuSO4+H2O。(2)過氧化氫受熱易分解,所以溫度控制在50℃到60℃是為了防止H2O2受熱分解。(3)方案1需要灼燒、加熱等,耗能較高。方案2只有部分操作需要控制溫度在50℃到60℃,能耗較低。所以從能耗角度對兩套方案的不同部分進行比較,方案2更合理。(4)方案中“一系列操作”后得到含有結(jié)晶水的硫酸銅晶體,則為降溫結(jié)晶的過程,則依次為過濾、a.蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、d.過濾。(5)溶液M、和N都是硫酸銅的飽和溶液,因為一系列操作后都分離為硫酸銅晶體和溶液M或N,則溶液M或N不能繼續(xù)溶解硫酸銅,是硫酸銅的飽和溶液。(6)所得硫酸銅晶體需要洗滌后晾干,根據(jù)查閱資料硫酸銅晶體易溶于水難溶于酒精,則最好使用b.95%的酒精洗滌,以免硫酸銅晶體損失。(7)①砂紙打磨可除去表面雜質(zhì),則用砂紙將鐵釘打磨干凈的作用是除去鐵釘表面的鐵銹。②鐵和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅,則現(xiàn)象是鐵釘表面有紅色固體析出,溶液由藍色逐漸變成淺綠色?;顫娊饘倌軐⒉换顫娊饘購钠潲}溶液中置換出來,則該變化可說明Fe和Cu的金屬活動性由強到弱的順序為Fe>Cu。③m1為反應(yīng)前錐形瓶及各物質(zhì)的總質(zhì)量,m2為反應(yīng)后錐形瓶及各物質(zhì)的總質(zhì)量。若m1=m2,可證明參加反應(yīng)的Fe和CuSO4的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的FeSO4和Cu的質(zhì)量總和。(8)思考交流:藍色沉淀是氫氧化鈉和硫酸銅生成的氫氧化銅。氫氧化銅發(fā)生分解生成對應(yīng)的金屬氧化物和水,化學(xué)反應(yīng)元素的種類不變,則生成氧化銅和水,化學(xué)方程式為。實驗探究:①涉及氣體的實驗,裝配好裝置后,裝藥品前要進行的操作是檢查裝置氣密性。以免裝置漏氣導(dǎo)致實驗失敗,浪費藥品。②該實驗需要將生成的水全部排入B濃硫酸中,則通氮氣的目的是使反應(yīng)生成的水全部排入B中被B吸收。裝置B增重1.8g是生成水的質(zhì)量。水中氫元素的質(zhì)量和氫氧化銅中氫元素的質(zhì)量相同,所以樣品中氫氧化銅的質(zhì)量為。③硫酸根與鋇離子結(jié)合生成硫酸鋇沉淀,則反應(yīng)后得到11.65g硫酸鋇沉淀,則硫酸根的質(zhì)量為。銅離子和氫氧化根離子結(jié)合生成氫氧化銅沉淀,則反應(yīng)后得到24.5g氫氧化銅沉淀。開始氫氧化銅加熱生成氧化銅,氧化銅和鹽酸反應(yīng)生成氯化銅,氯化銅和氫氧化鈉反應(yīng)也生成氧化銅,則Cux(OH)y(SO4)z中銅形成氫氧化銅的質(zhì)量為24.5g-9.8g=14.7g,其中銅的質(zhì)量為。則64x:96z=9.6g:4.8g,x:z=3:1?;衔镎w不帶電,則2×3-y-(2×1)=0,y=4。所以x:y:z=3:4:1。拓展延伸:a.開始溶液pH<7,所以硫酸銅溶液呈酸性。正確;b.a點溶液pH<7,則硫酸銅過量。硫酸銅和氫氧化鋇反應(yīng)生成氫氧化銅沉淀和硫酸鋇沉淀,所以此時溶質(zhì)是硫酸銅。正確;c.b點pH=7,溶液為中性,則硫酸銅和氫氧化鋇恰好完全反應(yīng),此時燒杯內(nèi)物質(zhì)為水,幾乎沒有自由移動的離子,所以幾乎不導(dǎo)電。正確;d.bc段氫氧化鋇過量,不發(fā)生反應(yīng),所以沉淀質(zhì)量不變,錯誤;故選abc。5.(2022春·江蘇鎮(zhèn)江·九年級校考階段練習(xí))鐵及其化合物在生產(chǎn)生活中有廣泛的應(yīng)用。(一)鐵的廣泛應(yīng)用(1)生活中我們常用鐵鍋炒菜,主要是利用了鐵有良好的___________性。(2)自行車作為常用代步工具,既輕便靈活,又符合環(huán)保要求。如圖所標物質(zhì)中不涉及到的材料是___________。(選填序號)A.合金 B.無機非金屬材料 C.有機合成材料(3)沾染食鹽水的鐵制品更容易生銹,可能的原因是___________。(4)請寫出日常生活中防止鐵制品生銹的一種措施___________。(5)可以用稀硫酸除去鐵銹(Fe2O3·3H2O)。請寫出相關(guān)方程式:___________。(二)硫酸鐵銨的制備硫酸鐵銨[x(NH4)2SO4·yFe2(SO4)3·zH2O]廣泛應(yīng)用工業(yè)循環(huán)水的凈化處理等。用廢玻璃粉末(含F(xiàn)e2O3、FeO、SiO2等物質(zhì),SiO2不溶于酸)制備硫酸鐵銨的主要流程如下圖:(6)將廢玻璃研磨成粉末的目的是___________。(7)向濾液A中加入H2O2發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________,加入H2O2時需要加熱,但溫度不宜過高,原因是___________。(8)得到濾渣A時,需要將其表面雜質(zhì)洗滌回收,檢驗濾渣A已經(jīng)洗滌干凈的方法是___________。(三)硫酸鐵銨的實驗興趣小組同學(xué)稱取ng硫酸鐵銨,用下圖裝置進行熱分解實驗。資料:x(NH4)2SO4·yFe2(SO4)3·zH2O在t1℃時首先完全失去結(jié)晶水,加熱至t2℃時完全分解為FeaOb、SO3、NH3和H2O。堿石灰是CaO和NaOH的混合物回答下列問題:(9)裝配好實驗裝置后,先要___________。(10)加熱之后需繼續(xù)通入一段時間N2,目的是___________。(11)控制溫度在t1℃時加熱,實驗后測得B裝置質(zhì)量增加0.54g。控制溫度在t2℃,加熱至反應(yīng)完全。另稱取兩份ng硫酸鐵銨,分別進行實驗。I.向一份中加入過量的NaOH溶液,充分反應(yīng)后得到4.28g紅褐色沉淀;II.向另一份中加入過量的BaCl2溶液,充分反應(yīng)后過濾、洗滌、干燥得到18.64g白色沉淀。①x(NH4)2SO4·yFe2(SO4)3·zH2O中,x:y:z=___________,若缺少裝置C除了會導(dǎo)致尾氣污染環(huán)境,還會使___________(選填“x”,“y”或“z”)值偏大。②加熱至t2℃時,測得FeaOb的質(zhì)量為3.04g,則FeaOb的化學(xué)式為___________?!敬鸢浮?1)導(dǎo)熱(2)B(3)氯化鈉會加速鐵的銹蝕(4)刷漆(合理即可)(5)(6)增大反應(yīng)物之間的接觸面積,使反應(yīng)更充分(7)
過氧化氫高溫下易分解(8)取最后一次洗滌液少量于試管,滴加氯化鋇溶液,無白色沉淀產(chǎn)生,則已洗凈(9)檢查裝置的氣密性(10)使反應(yīng)生成的氣體全部被B、C裝置吸收(11)
2:2:3
z
Fe4O5【解析】(1)生活中我們常用鐵鍋炒菜,主要是利用了鐵有良好的導(dǎo)熱性;(2)A、鋼和不銹鋼均是鐵的合金,不符合題意;B、沒有涉及無機非金屬材料,符合題意;C、塑料和制作輪胎的合成橡膠均屬于合成材料,不符合題意。故選B;(3)食鹽水是氯化鈉溶液,鐵生銹的條件是鐵與氧氣和水接觸,沾染食鹽水的鐵制品更容易生銹,可能的原因是氯化鈉會加速鐵的銹蝕;(4)鐵生銹的條件是鐵與氧氣和水接觸,防止鐵制品銹蝕,可以隔絕氧氣和水,如刷漆、涂油等;(5)稀硫酸除鐵銹,是因為Fe2O3·3H2O與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:;(6)將廢玻璃研磨成粉末的目的是:增大反應(yīng)物之間的接觸面積,使反應(yīng)更充分;(7)向廢玻璃粉末中加入過量稀硫酸,氧化鐵和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水,氧化亞鐵和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和水,硫酸過量,向濾液A中加入過氧化氫,生成硫酸鐵,故發(fā)生反應(yīng)為過氧化氫和硫酸、硫酸亞鐵反應(yīng)生成硫酸鐵,根據(jù)質(zhì)量守恒定律,化學(xué)反應(yīng)前后,元素的種類不變,反應(yīng)物中含氫元素,故還應(yīng)有水生成,故該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:;加入H2O2時需要加熱,但溫度不宜過高,原因是高溫下,過氧化氫易分解;(8)分析流程圖信息可知,濾渣A表面可溶性雜質(zhì)為H2SO4、FeSO4和Fe2(SO4)3,則檢驗濾渣A是否洗凈就是檢驗最后一次洗滌液中是否含有硫酸根離子,鋇離子能與硫酸根離子結(jié)合生成硫酸鋇,則檢驗濾渣A已經(jīng)洗滌干凈的方法是取最后一次洗滌液少量于試管,滴加氯化鋇溶液,無白色沉淀產(chǎn)生,則已洗凈,故填:取最后一次洗滌液少量于試管,滴加氯化鋇溶液,無白色沉淀產(chǎn)生,則已洗凈;(9)實驗過程中,有氣體生成,故裝配好實驗裝置后,先要檢查裝置的氣密性,防止裝置漏氣;(10)加熱之后需繼續(xù)通入一段時間N2,目的是使反應(yīng)生成的氣體全部被B、C裝置吸收;(11)①設(shè)x(NH4)2SO4?yFe2(SO4)3?zH2O中Fe2(SO4)3的質(zhì)量為a,F(xiàn)e2(SO4)3與BaCl2反應(yīng)生成硫酸鋇的質(zhì)量為b硫酸鐵和氫氧化鈉反應(yīng):,氯化鋇和硫酸鐵反應(yīng):,可得關(guān)系式:2Fe(OH)2~Fe2(SO4)3~3BaSO4
a=8gb=13.98g設(shè)x(NH4)2SO4?yFe2(SO4)3?zH2O中(NH4)2SO4的質(zhì)量為c控制溫度在t1℃時加熱,實驗后測得B裝置質(zhì)量增加0.54g,故結(jié)晶水的質(zhì)量為0.54g,則x(NH4)2SO4?yFe2(SO4)3?zH2O中,若缺少裝置C除了會導(dǎo)致尾氣污染環(huán)境,空氣中的水蒸氣還會被B裝置吸收,會使測得結(jié)晶水的質(zhì)量偏大,導(dǎo)致z值偏大;②根據(jù)質(zhì)量守恒定律,化學(xué)反應(yīng)前后,元素的種類和質(zhì)量不變,F(xiàn)eaOb中鐵元素的質(zhì)量與硫酸鐵中鐵元素的質(zhì)量相同,則鐵元素的質(zhì)量為,F(xiàn)eaOb中氧元素的質(zhì)量為,則FeaOb中,F(xiàn)eaOb的化學(xué)式為Fe4O5。6.(2023春·江蘇蘇州·九年級統(tǒng)考階段練習(xí))氫氣被看作是理想的能源。氫氣的制取和儲存是氫能源利用領(lǐng)域的研究熱點。Ⅰ.氫氣的制取(1)水煤氣變換是化石能源制氫的重要途徑,其反應(yīng)為:。不同溫度下,多種催化劑對該反應(yīng)中CO轉(zhuǎn)化率的影響如圖所示,下列有關(guān)說法正確的是___________。A.催化劑的使用效率與溫度有關(guān)B.2%Au/α—MoC在150℃時催化效果最佳C.α—MoC可使CO轉(zhuǎn)化率接近100%D.催化劑為2%Au/β—MoC時,溫度越高CO轉(zhuǎn)化率越高(2)CH4—H2O催化重整是目前大規(guī)模制取H2的重要方法,生產(chǎn)過程中涉及的重要反應(yīng)有,。①向催化重整體系中投入一定量的CaO可提高H2的百分含量,原因是___________。②催化重整體系中有關(guān)CaO的使用與H2的百分含量的關(guān)系如圖所示,根據(jù)圖中信息可以得出的結(jié)論是___________。(3)使用C3N4/CQDS復(fù)合催化劑可將水轉(zhuǎn)化為氫氣,微觀變化原理如圖。①反應(yīng)I、II前后沒有改變的粒子是___________。請在圖中方框內(nèi)補充完整該示意圖___________。②反應(yīng)I的化學(xué)方程式為___________。II.氫氣的儲存根據(jù)氫氣的特性,其儲存方法可分為物理法和化學(xué)法兩大類,物理法主要有低溫液化儲氫。高壓壓縮儲氫、碳基材料儲氫等,化學(xué)法主要有金屬氫化物儲氨,配位氫化物儲氫等,如圖是一些儲氫材料的質(zhì)量儲氫密度和體積儲氫密度。(已知:質(zhì)量儲氫密度=儲氫后氫元素在儲氫材料中的質(zhì)量分數(shù);體積儲氫密度=儲氫后單位體積的儲氮材料中儲存氫元素的質(zhì)量)(4)碳基儲氫材料“碳納米管”屬于___________(填“單質(zhì)”或“化合物”)。(5)從分子角度解釋低溫、高壓儲氫的原理:___________。(6)結(jié)合圖示,下列儲氫材料中最理想的是___________。A.LaNi5H6 B.LiAlH4 C.Mg2FeH6 D.Al(BH4)3(7)Mg17Al12也是一種常用的儲氫材料,在一定條件下完全吸氫后可得到MgH2和Al。單位質(zhì)量的MgH2分解產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量隨時間變化如圖,其中溫度T1、T2、T3由小到大的順序是___________,此“儲氫過程”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________?!敬鸢浮?1)AB(2)
CaO可吸收二氧化碳,使生成氫氣的反應(yīng)正向移動,氫氣百分含量增大
納米CaO顆粒小,表面積大,使反應(yīng)速率加快(3)
氫原子、氧原子
(4)單質(zhì)(5)低溫、高壓使氫分子間隔變小(6)D(7)
T3<T2<T1
【解析】(1)A、據(jù)圖可知,催化劑的使用效率與溫度有關(guān),比如,2%Au/α—MoC在150℃時催化效果最佳。A正確;B、據(jù)圖可知,催化劑的使用效率與溫度有關(guān),比如,2%Au/α—MoC在150℃時催化效果最佳。B正確;C、據(jù)圖可知,2%Au/α—MoC在150℃時可使CO轉(zhuǎn)化率接近100%。C不正確;D、據(jù)圖可知,催化劑為2%Au/β—MoC時,在150℃時可使CO轉(zhuǎn)化率最高,溫度高于150℃時CO轉(zhuǎn)化率又下降,所以催化劑為2%Au/β—MoC時,不是溫度越高CO轉(zhuǎn)化率越高。D不正確。綜上所述:選擇AB。(2)①由于CaO可吸收二氧化碳,使生成氫氣的反應(yīng)正向移動,氫氣百分含量增大,所以向催化重整體系中投入一定量的CaO可提高H2的百分含量。②據(jù)催化重整體系中有關(guān)CaO的使用與H2的百分含量的關(guān)系圖可以得出結(jié)論,納米CaO顆粒小,表面積大,會使反應(yīng)速率加快。(3)①據(jù)圖可知,反應(yīng)I、II前后沒有改變的粒子是氫原子、氧原子。據(jù)圖可知,反應(yīng)II是過氧化氫分解生成水和氧氣,所以圖中方框內(nèi)應(yīng)是1個氧分子,1個氧分子由2個氧原子構(gòu)成。所以示意圖為②據(jù)圖可知,反應(yīng)I是水在太陽光照射、催化劑作用下生成氫氣和過氧化氫,反應(yīng)I的化學(xué)方程式為(4)“碳納米管”是由碳元素組成的純凈物,是碳的一種單質(zhì)。(5)由于低溫、高壓使氫分子間隔變小,所以低溫、高壓儲氫。(6)據(jù)圖可知,相同條件下,儲氫材料中Al(BH4)3儲氫最多,是最理想的儲氫材料。(7)根據(jù)題意可知,“儲氫過程”中Mg17Al12在一定條件下完全吸氫后可得到MgH2和Al。所以“儲氫過程”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為;據(jù)圖可知,單位質(zhì)量的MgH2分解產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量隨時間變化中溫度T3<T2<T1。7.(2023春·江蘇蘇州·九年級統(tǒng)考階段練習(xí))某廢酸液中主要含有H2SO4和FeSO4,研究人員用CaCO3消耗部分酸,再加入廉價的電石渣(主要成分為CaO),經(jīng)一系列操作可得到磁性鐵(Fe3O4)。具體流程如圖所示:已知在90℃下向沉淀中加入氯酸鈉時所發(fā)生的主要反應(yīng)為:;(1)用pH試紙測定廢酸液酸堿度的操作方法為___________。(2)“沉鐵”過程中生成沉淀的反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。(3)“沉鐵”后,溶液的pH對磁性鐵產(chǎn)率的影響如下表。溶液的pH6.06.57.07.58.09.0產(chǎn)率(%)43.950.686.293.092.391.6根據(jù)表格分析,欲獲得較高的產(chǎn)率,最適宜的pH為___________,pH較低時產(chǎn)率較低的主要原因是___________。(4)“水洗”時,為檢驗濾渣是否洗滌干凈,可向最后一次洗滌液中滴加___________。A.稀鹽酸 B.氫氧化鈉溶液 C.硝酸銀溶液(5)若廢酸液中硫酸亞鐵的質(zhì)量分數(shù)為9.5%,則50t廢液經(jīng)上述流程處理后最多可得到磁性鐵多少噸?(寫出詳細計算過程,結(jié)果保留兩位小數(shù))【答案】(1)將pH試紙放在干凈的玻璃片上,用玻璃棒蘸取待測液滴到pH試紙上,再將試紙顯示的顏色與標準比色卡對比、讀數(shù)(2)(3)
7.5
四氧化三鐵能與酸反應(yīng)(4)C(5)設(shè)最多可得到磁性鐵的質(zhì)量為x,根據(jù)元素守恒,可得:解得x≈2.42t答:50t廢液經(jīng)上述流程處理后最多可得到磁性鐵2.42噸?!窘馕觥浚?)測定溶液酸堿度的方法為:將pH試紙放在干凈的玻璃片上,用玻璃棒蘸取待測液滴到pH試紙上,再將試紙顯示的顏色與標準比色卡對比、讀數(shù)。(2)由題意可知,“沉鐵”過程中發(fā)生的反應(yīng)為硫酸亞鐵和石灰乳中的氫氧化鈣反應(yīng)生成氫氧化亞鐵和硫酸鈣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(3)由表中數(shù)據(jù)可知,pH=7.5時,產(chǎn)率最高,則欲獲得較高的產(chǎn)率,最適宜的pH為7.5;當pH較低時,溶液顯酸性,而四氧化三鐵能與酸反應(yīng),則產(chǎn)率較低。(4)由題意可知,濾渣表面可能含有氯化鈉溶液,則若想檢驗濾渣是否洗滌干凈,只需證明最后一次洗滌液中不含氯化鈉溶液即可,又由于稀鹽酸、氫氧化鈉均不與氯化鈉反應(yīng),而氯化鈉能與硝酸銀反應(yīng)生成氯化銀沉淀,則可用硝酸銀證明,故選C。(5)見答案。8.(2023秋·江蘇蘇州·九年級統(tǒng)考期末)民以食為天,人類主要通過食用淀粉獲得能量。(1)大米、面粉等食物中的淀粉是綠色植物通過_____合成、轉(zhuǎn)化形成的。(2)2021年9月,中國科學(xué)家發(fā)表了利用CO2、H2人工合成淀粉的成果。此成果預(yù)示著人類能節(jié)約土地資源、解決糧食短缺,同時減少CO2排放,緩解_____(填環(huán)境問題)等。(3)如圖為人工合成淀粉的關(guān)鍵步驟。①圖中轉(zhuǎn)化Ⅰ的化學(xué)方程式為_____。②經(jīng)檢測,人工合成的淀粉與天然淀粉在分子組成、結(jié)構(gòu)上一致,實驗室可用碘水初步檢驗出有淀粉生成。(4)獲得大量H2是人工合成淀粉的重要一步。如圖是制氫、貯氫與釋氫的一種方法。①虛線框內(nèi)制氫的總反應(yīng)化學(xué)方程式為_____。②釋氫釋放的H2比貯氫吸收的H2_____(選填“多”或“少”)?!敬鸢浮?1)光合作用(2)溫室效應(yīng)(3)CO2+3H2CH3OH+H2O(4)
2H2O2H2↑+O2↑
多【解析】(1)植物的光合作用產(chǎn)生有機物,淀粉是由植物通過光合作用合成、轉(zhuǎn)化形成的。(2)空氣中二氧化碳含量過高會加劇溫室效應(yīng),故減少二氧化碳的排放能緩解溫室效應(yīng)。(3)①轉(zhuǎn)化Ⅰ中,二氧化碳和氫氣在催化劑的催化條件下生成甲醇和水,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO2+3H2CH3OH+H2O。(4)①虛線框內(nèi)總反應(yīng)為水在通電的條件下生成氫氣和氧氣,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H2O2H2↑+O2↑。②根據(jù)流程圖可知,釋氫過程的化學(xué)方程式為MgH2+2H2O=Mg(OH)2+2H2↑,則產(chǎn)生的氫元素有MgH2中的氫元素,也含有水中氫元素,故釋氫釋放的H2比貯氫吸收的H2多。【點睛】本題結(jié)合新信息考查學(xué)生運用化學(xué)知識解決問題的能力,根據(jù)所學(xué)知識進行分析解答。9.(2023秋·江蘇揚州·九年級校聯(lián)考期末)研究“水”可從多角度展開。(1)“水循環(huán)”、“氧循環(huán)”和“碳循環(huán)”是自然界存在的三大重要循環(huán)。請結(jié)合圖1回答問題:①從物質(zhì)變化及分子角度看,三種循環(huán)中有一種與另外兩種在變化上有本質(zhì)的區(qū)別這種循環(huán)主要是由______的運動引起的;②用學(xué)科觀點分析碳循環(huán)和氧循環(huán),其中正確的是______(填字母序號);A.變化觀:每個人都在參與碳、氧循環(huán)B.守恒觀:碳、氧循環(huán)過程中各元素守恒,其化合價不變C.平衡觀:碳、氧循環(huán)有利于維持大氣中氧氣和二氧化碳含量的相對穩(wěn)定D.微粒觀:綠色植物的作用是使自然界中的氧原子總數(shù)增加③自然界中的碳循環(huán)主要是通過二氧化碳來實現(xiàn)的。圖1中消耗二氧化碳的途徑有______(填數(shù)字序號)。近年來,大氣中二氧化碳含量增加,導(dǎo)致溫室效應(yīng),因此人類要積極采取措施維持循環(huán)體系中二氧化碳的相對平衡;④為解決日益加劇的溫室效應(yīng),有科學(xué)家提出“綠色自由”構(gòu)想:如圖2把CO2含量高的氣體用氫氧化鈉溶液吸收,然后再通化學(xué)反應(yīng)在分解池內(nèi)放出二氧化碳進入合成塔,在合成塔內(nèi)300℃、200kPa和催化劑條件下使之變?yōu)榧状迹–H3OH)和水。寫出合成塔中反應(yīng)的化學(xué)方程式______。(2)水的電解:①理論上電解水得到氧氣和氫氣的體積比為1:2,某同學(xué)用碳棒作電極進行電解水實驗,得到氧氣和氫氣的體積比小于1:2,對產(chǎn)生此現(xiàn)象原因的猜想不合理的是______(填字母)。A.部分氧氣溶于水
B.部分氧氣與碳棒反應(yīng)C.部分氧氣被碳棒吸附
D.部分氧氣與氫氣反應(yīng)重新生成了水②電解水的過程可用下列圖示表示,粒子運動變化的先后順序是______(填字母)。A.①②③④
B.①②④③
C.④③①②
D.④①②③(3)水的用途:①碘與鋅在常溫下反應(yīng)速度很慢,若滴入幾滴水則反應(yīng)劇烈,水在此的作用是______。②圖4實驗中,對水的主要作用分析不全面的是______(填字母)。A.a(chǎn)圖中的水便于觀察燒瓶內(nèi)氣壓變化B.b圖中的水提供熱量C.c圖集氣瓶中的水排盡空氣且便于觀察H2何時集滿D.d圖中的水防止熔融物炸裂集氣瓶(4)水的保護:2022年3月22日是第三十屆“世界水日”,其主題為“珍惜地下水,珍視隱藏的資源”。①地下水是______(填“混合物”或“純凈物”)。②在如圖所示的家庭小實驗中,棉花、細沙和小卵石在凈水中的作用是______。③實驗室制取蒸餾水時,在燒瓶中加入幾粒沸石或碎瓷片的目的是______。④機場、車站等公共場所設(shè)有許多直飲水機,能將自來水進一步凈化處理得到可直接飲用水,其處理水的過程如下圖所示。吸附罐中固體顆粒的主要作用是______,該過程是______變化,紫外線燈管照射的作用是______。證明該直飲水是軟水還是硬水,需要加入______檢驗。⑤閱讀下列科技短文并回答問題。過氧化氫可用于消毒殺菌,具有不穩(wěn)定性。將水蒸氣冷凝在硅、玻璃、塑料、金屬等材料表面,均發(fā)現(xiàn)了過氧化氫的存在。研究顯示:水蒸氣冷凝為粒徑小于10微米的液滴時,部分水分子會轉(zhuǎn)化為過氧化氫分子。水微滴中形成的過氧化氫含量隨液滴尺寸的增大而減少。過氧化氫的產(chǎn)生量與濕度、溫度等環(huán)境條件密切相關(guān)。當使用硅材料、相對濕度為55%時,得到過氧化氫的最大濃度隨溫度變化關(guān)系如圖所示。ⅰ、下列說法錯誤的是______(填字母)。A.水蒸氣在冷凝過程中可能發(fā)生化學(xué)變化B.水蒸氣在玻璃表面冷凝得到的液滴一定為純凈物C.一定條件下,水蒸氣冷凝可用于材料表面的綠色消毒D.水蒸氣冷凝為水流時,水分子間的間隔減?、?、圖中a點(―2.8℃)未生成過氧化氫的原因可能是______?!敬鸢浮?1)
水分子
AC
①⑥
(2)
D
C(3)
催化作用
AB(4)
混合物
過濾作用
防止暴沸
吸附色素和異味
物理
殺菌消毒
肥皂水
B
溫度過低,水蒸氣冷凝后直接凝固成固體【解析】(1)①“氧循環(huán)”和“碳循環(huán)”屬于化學(xué)變化,而“水循環(huán)”屬于物理變化,是由于水分子的不斷運動引起的。②A、人的呼吸作用參與了碳、氧循環(huán),選項正確;B、氧氣參與反應(yīng)生成二氧化碳,由0價變?yōu)?2價,化合價發(fā)生改變,選項錯誤;C、空氣中的二氧化碳可以通過植物的光合作用轉(zhuǎn)換為氧氣,使二氧化碳含量降低,有利于維持大氣中氧氣和二氧化碳含量的相對穩(wěn)定,選項正確;D、化學(xué)反應(yīng)前后原子的質(zhì)量、種類、個數(shù)不變,選項錯誤。故選AC。③消耗二氧化碳是指CO2轉(zhuǎn)換為其他物質(zhì),根據(jù)圖示可知,符合條件的為①和⑥。④根據(jù)題干信息可知,反應(yīng)物為氫氣和二氧化碳,生成物為甲醇和水,反應(yīng)條件為300℃、200kPa和催化劑,所以反應(yīng)方程式為。(2)①電解水得到氧氣和氫氣的體積比小于1:2,說明氧氣的含量減少;A、部分氧氣溶于水,使氧氣的含量減少,猜想合理;B、部分氧氣與碳棒反應(yīng),使氧氣的含量減少,猜想合理;C、部分氧氣被碳棒吸附,使氧氣的含量減少,猜想合理;D、部分氧氣與氫氣反應(yīng)重新生成了水,氧氣和氫氣的含量都減少了,猜想不合理。故選D。②水電解過程中,水分子先變成氫原子和氧原子,氫原子在和氧原子重新結(jié)合成新的氫分子和氧分子,所以順序為④③①②,故選C。(3)①催化劑能改變反應(yīng)速率,而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變,滴幾滴水能加快碘與鋅的反應(yīng)速率,所以水起到催化作用,為催化劑。②A、水便于觀察燒瓶內(nèi)氣壓變化和作反應(yīng)物,分析不全面;B、水提供熱量和隔絕氧氣,分析不全面;C、集氣瓶中的水排盡空氣且便于觀察H2何時集滿,分析全面;D、水防止熔融物炸裂集氣瓶底,分析前面。故選AB。(4)①地下水中含有水和其他可溶性雜質(zhì),屬于混合物。②棉花、細沙和小卵石在凈水過程中能過濾掉一些難溶性雜質(zhì),起過濾作用。③沸石或碎瓷片的表面都有很微小的孔,能短暫的儲存氣體,降低了液體中的壓強,從而防止暴沸。④活性炭的主要作用是吸附色素和異味,該過程是物理變化,紫外線燈管照射能殺菌消毒;用肥皂水鑒別軟水和硬水。⑤A、根據(jù)題干信息可知,水蒸氣冷凝為粒徑小于10微米的液滴時,部分水分子會轉(zhuǎn)化為過氧化氫分子,屬于化學(xué)變化,選項正確;B、水蒸氣在玻璃表面冷凝得到的液滴包含水和過氧化氫,屬于混合物,選項錯誤;C、一定條件下,水蒸氣冷凝可產(chǎn)生少量過氧化氫,過氧化氫可用于消毒殺菌,選項正確;D、水蒸氣冷凝時形成液體水,分子間隔減小,選項正確。故選B。圖中a點(―2.8℃)未生成過氧化氫的原因可能是溫度過低,水蒸氣冷凝后直接凝固成固體。10.(2023秋·江蘇蘇州·九年級統(tǒng)考期末)實驗室用氧化鐵粉末模擬煉鐵,裝置如圖所示。(1)B裝置的兩個作用是_____、_____。(已知:氫氧化鈉、碳酸鈉易溶于水,(2)某同學(xué)用酒精燈和酒精噴燈兩種不同的熱源進行加熱,對模擬煉鐵進一步探究,裝置如圖所示。完全反應(yīng)后,兩組生成物均為黑色粉末(純凈物),分別用兩組生成物進行如下實驗:步驟實驗操作甲組乙組1稱量黑色粉末的質(zhì)量m1m22取黑色粉末,用磁鐵吸引能被吸引能被吸引3取黑色粉末,加入稀鹽酸固體全部溶解,有大量氣泡固體不溶解,無氣泡產(chǎn)生4取黑色粉末,加入足量硫酸銅溶液有紅色物質(zhì)析出無紅色物質(zhì)析出查閱資料:a.常溫下Fe3O4不與稀鹽酸或硫酸銅溶液反應(yīng)。b.CO與Fe2O3反應(yīng)時的產(chǎn)物受溫度的影響如圖所示:根據(jù)實驗分析:①甲組產(chǎn)物是_______,乙組用的熱源是_______。②某同學(xué)猜想乙組的生成物為Fe3O4。若該同學(xué)稱量黑色粉末m2=_______g,則可證實他的猜想。(3)某鋼鐵廠采用赤鐵礦(主要成分為Fe2O3)煉鐵,日產(chǎn)含鐵7×104t的生鐵,至少需要含F(xiàn)e2O380%的赤鐵礦的質(zhì)量是多少?(寫出計算過程)_______?!敬鸢浮?1)
吸收CO2
收集CO(2)
Fe##鐵
酒精燈
4.64(3)解:設(shè)至少需要含F(xiàn)e2O380%的赤鐵礦的質(zhì)量是xx=1.25×105t答:至少需要含F(xiàn)e2O380%的赤鐵礦的質(zhì)量是1.25×105t?!窘馕觥浚?)氫氧化鈉能與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水,同時能利用排水法收集一氧化碳,故B裝置的作用是:吸收反應(yīng)生成的二氧化碳,收集一氧化碳;(2)①甲組的黑色粉末能被磁鐵吸引,能全部與鹽酸反應(yīng)有氣泡,加入足量硫酸銅溶液,有紅色物質(zhì)生成可知,甲組的固體產(chǎn)物是Fe;由圖可知,甲、乙兩個實驗,除了加熱溫度,其它因素都相同,通過查閱資料可知溫度升高會增強一氧化碳的還原性,對比實驗數(shù)據(jù),甲組的產(chǎn)物是鐵,說明甲組用的熱源是酒精噴燈,則乙組用的熱源是酒精燈;②根據(jù)質(zhì)量守恒定律,化學(xué)反應(yīng)前后,元素的種類和質(zhì)量不變,故生成的四氧化三鐵中鐵元素的質(zhì)量與氧化鐵中鐵元素的質(zhì)量相等,鐵元素的質(zhì)量為,生成四氧化三鐵的質(zhì)量為:;(3)見答案。11.(2023秋·江蘇鹽城·九年級統(tǒng)考期末)對于金屬材料,我們應(yīng)從多角度了解。(1)金屬的性質(zhì)①鐵鍋用于炒菜,主要利用鐵具有______性。②鋁耐腐蝕的原因是______。③鐵和水蒸氣在高溫條件下發(fā)生反應(yīng)生成四氧化三鐵和一種可燃性氣體,請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式______,該反應(yīng)屬于______反應(yīng)(填基本反應(yīng)類型)。④將一定質(zhì)量的鋁片加入、和的混合溶液中,充分反應(yīng)后過濾,得到濾渣和無色濾液。則濾液中一定含有的陽離子是______(寫離子符號)。(2)金屬的冶煉實驗室用下圖所示的裝置進行模擬煉鐵,反應(yīng)前大玻璃管中加入鐵的氧化物(FexOy)試樣質(zhì)量為5.8g(已知:試管內(nèi)NaOH溶液能將反應(yīng)產(chǎn)生的吸收完全)。①加熱前,應(yīng)先往玻璃管中通入CO氣體的原因是______。②實驗結(jié)束后繼續(xù)通CO氣體至玻璃管冷卻,此時NaOH溶液的質(zhì)量增加了4.4g。推算該氧化物(FexOy)中x、y的比為______(填最簡整數(shù)比)。③實驗中需要進行尾氣處理的原因是______。(3)金屬材料的應(yīng)用醫(yī)療器械通常用不銹鋼而不用純鐵,主要是因為不銹鋼具有______(答一點)的性能。(4)金屬資源的保護下列保護金屬資源的做法正確的是______(填字母)。A.防止金屬腐蝕 B.回收利用廢舊金屬 C.任意開采礦物【答案】(1)
導(dǎo)熱
鋁在空氣中與氧氣反應(yīng),其表面生成一層致密的氧化鋁(Al2O3)薄膜,從而阻止鋁進一步氧化
4H2O+3FeFe3O4+4H2;
置換
Mg2+、Al3+(2)
排盡裝置內(nèi)的空氣,防止加熱時爆炸以及干擾實驗
3:4
CO有毒,會污染空氣(3)硬度大(或耐腐蝕等合理即可)(4)AB【解析】(1)①鐵鍋用于炒菜,需要使用燃氣加熱,主要利用鐵具有導(dǎo)熱性;②鋁耐腐蝕的原因是鋁在空氣中與氧氣反應(yīng),其表面生成一層致密的氧化鋁(Al2O3)薄膜,從而阻止鋁進一步氧化;③根據(jù)質(zhì)量守恒定律得知,生成的可燃性氣體是氫氣,鐵和水蒸氣在高溫條件下發(fā)生反應(yīng)生成四氧化三鐵和一種可燃性氣體氫氣,化學(xué)方程式為4H2O+3FeFe3O4+4H2;置換反應(yīng)是一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的化學(xué)反應(yīng),該反應(yīng)屬于置換反應(yīng);④金屬活動性大小為:Mg>Al>Cu>Ag,充分反應(yīng)后過濾,得到濾渣和無色濾液,一定不含有銅離子,而金屬活動性Cu>Ag,故銀離子也被完全置換出來,鋁與AgNO3、Cu(NO3)2反應(yīng)生成硝酸鋁,故濾液中一定含有的陽離子是Mg2+、Al3+。(2)①一氧化碳屬于易燃易爆氣體,加熱前,應(yīng)先往玻璃管中通入CO氣體的原因是排盡裝置內(nèi)的空氣,防止加熱時爆炸以及干擾實驗;②NaOH溶液的質(zhì)量增加了4.4g,此為反應(yīng)生成的二氧化碳的質(zhì)量,③CO有毒,會污染空氣,反應(yīng)在的一氧化碳不能被完全消耗,故需要進行尾氣處理。(3)合金的強度和硬度一般比組成它們的純金屬更高,抗腐蝕性也更好,故金屬材料的應(yīng)用醫(yī)療器械通常用不銹鋼而不用純鐵,主要是因為不銹鋼具有硬度大、強度高、抗腐蝕好的優(yōu)點。(4)A、防止金屬腐蝕可以節(jié)約金屬資源,符合題意;B、回收利用廢舊金屬可以減少金屬礦藏的開采,增加金屬資源的循環(huán)利用次數(shù),符合題意;C、任意開采礦物會浪費金屬資源,不符合題意故選AB。12.(2022秋·江蘇揚州·九年級統(tǒng)考期末)空氣是一種寶貴的自然資源。請回答下列問題。(1)空氣中能支持燃燒的氣體是___________;稀有氣體在通電時能發(fā)出不同顏色的光,這是利用稀有氣體的___________(填“化學(xué)性質(zhì)”或“物理性質(zhì)”)。(2)科學(xué)家研制的人造空氣可供航天員呼吸。人造空氣中氮氣的體積分數(shù)約為70%,比地球上空氣中氮氣的體積分數(shù)___________(填“大”或“小”)。(3)如圖1為工業(yè)制取氧氣的部分流程示意圖,請根據(jù)圖示回答相關(guān)問題:①液態(tài)空氣在空氣分餾塔中蒸發(fā)可分離出氧氣和氮氣,原理是利用氮氣和氧氣的___________(填“密度”或“沸點”)不同而將氮氣和氧氣分離。②已知氧氣的沸點是-183℃,氮氣的沸點是-196℃。當打開一個裝有液態(tài)空氣的容器蓋,并將一根燃著的木條置于容器口上方,觀察到的現(xiàn)象是___________。(4)冰箱中常用“氣調(diào)保鮮”來達到對食物保鮮的效果。如圖2所示是工業(yè)上用膜分離技術(shù)實現(xiàn)“氣調(diào)保鮮”的流程。在空氣分離后,進入冰箱保鮮室內(nèi)的氣體是___________(填“富氧空氣”或“富氮空氣”)。這一保鮮原理主要是___________。(5)用圖3所示實驗裝置測定空氣中氧氣含量,圖4是實驗過程中集氣瓶內(nèi)氣體壓強變化曲線。下列說法錯誤的是___________。A.圖4中BC段氣壓變化的原因是燒杯中水進入廣口瓶B.圖4中CD段氣壓變化的原因是溫度降低至室溫、瓶中氧氣被消耗C.圖4中DE段氣壓變化的原因是紅磷燃燒放熱,瓶塞被沖開。D.實驗前廣口瓶內(nèi)空氣體積為V,燒杯中水的體積為V1;實驗后燒杯中剩余水的體積為V2,計算空氣中氧氣體積分數(shù)的表達式為:×100%【答案】(1)
氧氣##O2
物理性質(zhì)(2)小(3)
沸點
木條熄滅(4)
富氮空氣
氮氣化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定(5)AC【解析】(1)氧氣具有助燃性,能支持燃燒;稀有氣體通電時能發(fā)出不同顏色的光,不需要通過化學(xué)變化就能表現(xiàn)出來,利用的是其物理性質(zhì);(2)人造空氣中氮氣的體積分數(shù)約為70%,空氣中氮氣的體積分數(shù)約為78%,故比地球上空氣中氮氣的體積分數(shù)?。唬?)①液態(tài)空氣在空氣分餾塔中蒸發(fā)可分離出氧氣和氮氣,原理是利用氮氣和氧氣的沸點不同,將其分離;②已知氧氣的沸點是-183℃,氮氣的沸點是-196℃,氮氣的沸點低,故氮氣先分離出來,氮氣不燃燒、不支持燃燒,故觀察到的現(xiàn)象是:燃著的木條熄滅;(4)由圖可知,在空氣分離后,進入冰箱保鮮室內(nèi)的氣體是富氮空氣,這是因為氮氣化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定,可作食品保護氣;(5)A、圖4中BC段壓強增大,是因為紅磷燃燒放出大量的熱,裝置內(nèi)氣體受熱膨脹,壓強增大,符合題意;B、圖4中CD段氣壓變化的原因是逐漸冷卻至室溫,且紅磷燃燒消耗了氧氣,裝置內(nèi)壓強減小,不符合題意;C、圖4中DE段氣壓變化的原因是,燒杯中的水進入集氣瓶,氣體體積減小,壓強增大,符合題意;D、紅磷燃燒消耗氧氣,待完全反應(yīng)后,逐漸冷卻至室溫,由于消耗了氧氣,裝置內(nèi)壓強減小,打開彈簧夾,燒杯中的水進入集氣瓶,進入水的體積就是消耗氧氣的體積,故空氣中氧氣的體積分數(shù)為:,不符合題意。故選AC。13.(2023秋·江蘇蘇州·九年級統(tǒng)考期末)金屬材料是現(xiàn)代文明不可缺少的物質(zhì)基礎(chǔ)。I、金屬的性質(zhì)(1)用銅制導(dǎo)線,是利用了銅的延展性和___________。(2)下列金屬不能與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的是___________(填字母)。A.Mg B.Zn C.CuII、金屬的冶煉(3)某鐵礦石中含F(xiàn)e2O3的質(zhì)量分數(shù)為60%(無其他含鐵物質(zhì)),該鐵礦石中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)為___________。(4)實驗室模擬煉鐵的裝置如圖1所示,其中CO與Fe2O3中氧元素結(jié)合,使其失氧轉(zhuǎn)化為Fe。除了CO,從左側(cè)通入的物質(zhì)X還可以是___________(填字母)。A.水煤氣(CO和H2) B.CO2 C.木炭(5)工業(yè)上煉鐵高爐的結(jié)構(gòu)如圖2所示。①高爐中產(chǎn)生CO的主要反應(yīng)為、。其中A區(qū)域主要發(fā)生“C→CO2”反應(yīng)的原因是___________(從影響燃燒的因素角度分析)。②煉鐵時加入石灰石,可將鐵礦石中的SiO2轉(zhuǎn)化為CaSiO3與鐵水分離除去。加入的石灰石還有利于Fe2O3轉(zhuǎn)化,其原理是___________。Ⅲ、金屬的應(yīng)用金屬鎂通過反應(yīng)可儲存氫氣。常溫下,MgH2可以與水反應(yīng)釋放氫氣,同時生成難溶于水的Mg(OH)2。(6)①理論上,240g鎂通過上述反應(yīng)最多能儲存多少氫氣___________?(寫出計算過程)②MgH2與水反應(yīng)時釋氫速率逐漸減慢,且釋放的氫氣少于儲存的氫氣??赡艿脑蚴莀__________?!敬鸢浮?1)導(dǎo)電性(2)C(3)42%(4)A(5)
有充足的氧氣
碳酸鈣高溫分解生成的二氧化碳與焦炭反應(yīng)生成一氧化碳,可與更多的氧化鐵反應(yīng)生成鐵(6)
解:設(shè)理論上,240g鎂最多能儲存氫氣的質(zhì)量為x。答:設(shè)理論上,240g鎂最多能儲存氫氣的質(zhì)量為20g。
生成的氫氧化鎂沉淀附在固體表面阻礙反應(yīng)進一步進行,反應(yīng)速率變慢,生成氫氣量變少【解析】(1)用銅制導(dǎo)線,是利用了銅的延展性和導(dǎo)電性,故填:導(dǎo)電性。(2)金屬活動性順序表中銅排在氫后面,不能與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,鎂和鋅排在氫前面,能與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,故填:C。(3)某鐵礦石中含F(xiàn)e2O3的質(zhì)量分數(shù)為60%,則該鐵礦石中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)為:,故填:42%。(4)實驗室模擬煉鐵的裝置如圖1所示,其中CO與Fe2O3中氧元素結(jié)合,使其失氧轉(zhuǎn)化為Fe,CO具有還原性,除了CO,從左側(cè)通入的物質(zhì)X,應(yīng)該是具有還原性的氣體。A、水煤氣中的一氧化碳、氫氣都具有還原性,故A符合題意;B、CO2不具有還原性,故B不符合題意;C、木炭具有還原性,是固體,故C不符合題意。故填:A。(5)①高爐中A區(qū)域有充足的氧氣,所以該區(qū)域主要發(fā)生“C→CO2”反應(yīng),故填:有充足的氧氣。②煉鐵時加入石灰石,可將鐵礦石中的SiO2轉(zhuǎn)化為CaSiO3與鐵水分離除去。加入的石灰石還有利于Fe2O3轉(zhuǎn)化,其原理是碳酸鈣高溫分解生成的二氧化碳與焦炭反應(yīng)生成一氧化碳,可與更多的氧化鐵反應(yīng)生成鐵,更利于Fe2O3轉(zhuǎn)化,故填:碳酸鈣高溫分解生成的二氧化碳與焦炭反應(yīng)生成一氧化碳,可與更多的氧化鐵反應(yīng)生成鐵。(6)①見答案。②MgH2與水反應(yīng)時釋氫速率逐漸減慢,且釋放的氫氣少于儲存的氫氣。可能的原因是生成的氫氧化鎂沉淀附在固體表面阻礙反應(yīng)進一步進行,反應(yīng)速率變慢,生成氫氣量變少。14.(2023秋·江蘇無錫·九年級統(tǒng)考期末)中國將在2030年前實現(xiàn)“碳達峰”:2060年前實現(xiàn)“碳中和”。為了實現(xiàn)“雙碳”目標,全社會各個領(lǐng)域開始行動起來。I、二氧化碳的產(chǎn)生(1)自然界中動植物呼吸是二氧化碳的主要來源之一?;鹕奖l(fā)時,碳酸類礦物(如碳酸鈣)的巖層高溫分解也會產(chǎn)生二氧化碳,寫出碳酸鈣分解的化學(xué)方程式:______。(2)化石燃料的利用使大氣中二氧化碳的濃度逐年上升。下列物質(zhì)中,不屬于化石燃料的是______。a.煤
b.氫氣
c.石油
d.天然氣Ⅱ、二氧化碳的捕集(3)自然界中消耗二氧化碳的主要途徑有______。(只答一點即可)(4)化學(xué)鏈燃燒技術(shù)有利于高效捕集CO2,流程如下圖所示:①寫出“空氣反應(yīng)器”中Fe3O4在加熱條件下與氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式:______。②該流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)有______。③與CO、H2直接在空氣中燃燒相比,從燃料反應(yīng)器排放出的CO2濃度更高的原因是______。Ⅲ、二氧化碳的應(yīng)用2021年9月,中國科學(xué)家發(fā)表了利用CO2、H2人工合成淀粉的成果。合成步驟如下圖所示:(5)淀粉是由分子構(gòu)成的有機物,從微觀角度分析,直鏈淀粉和支鏈淀粉的性質(zhì)不同,原因是______。(6)步驟I中的反應(yīng)為:,現(xiàn)有6.6gCO2,最多能生成甲醇(CH3OH)的質(zhì)量是多少?(寫出計算過程)【答案】(1)(2)b(3)植物的光合作用(4)
H2O、Fe2O3
在空氣反應(yīng)器中已經(jīng)將不參與反應(yīng)的氮氣排出,(5)分子構(gòu)成不同(6)解:設(shè)最多生成甲醇的質(zhì)量為x,x=4.8g答:最多生成甲醇的質(zhì)量為4.8g?!窘馕觥浚?)碳酸鈣高溫分解生成氧化鈣和二氧化碳,個I反應(yīng)方程式為;(2)化石燃料包括煤、石油、天然氣,故氫氣不屬于化石燃料,故選b;(3)光合作用是植物通過葉綠體,利用光能,把二氧化碳和水合成淀粉和氧氣同時釋放能量的過程,植物的光合作用是自然界中消耗二氧化碳的主要途徑;(4)①“空氣反應(yīng)器”中Fe3O4在加熱條件下與氧氣反應(yīng)生成氧化鐵,該反應(yīng)方程式為;②由圖可知,水在氣化爐中轉(zhuǎn)化為氫氣,氫氣與氧化鐵反應(yīng)生成水,氧化鐵在燃料反應(yīng)器中與一氧化碳和氫氣反應(yīng)生成四氧化三鐵,四氧化三鐵與氧氣反應(yīng)生成氧化鐵,故該流程中H2O和Fe2O3既是反應(yīng)物又是生成物,在流程中可循環(huán)利用;③與CO、H2直接在空氣中燃燒相比,在空氣反應(yīng)器中已經(jīng)將不參與反應(yīng)的氮氣排出,故從燃料反應(yīng)器排放出的CO2濃度更高;(5)淀粉是由分子構(gòu)成的有機物,從微觀角度分析,直鏈淀粉和支鏈淀粉的性質(zhì)不同,原因是分子構(gòu)成不同;(6)見答案。15.(2023春·江蘇連云港·九年級??茧A段練習(xí))從古至今,鐵及其化合物一直被人類廣泛應(yīng)用。(一)鐵及其化合物的應(yīng)用(1)明代科學(xué)著作《天工開物》中記載:“泥固塞其孔,然后使水轉(zhuǎn)釉”是指高溫下CO將紅磚中的Fe2O3轉(zhuǎn)化為Fe3O4而形成青磚。該轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式為______________。(2)鐵的化合物在現(xiàn)代更多領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。①碳酸亞鐵(FeCO3)不溶于水,可作補血劑,服用后與胃酸反應(yīng)生成______________被人體吸收,促進血紅蛋白的生成。②火星探測器發(fā)回的信息表明,火星上存在FeOOH,從而證明火星表面曾經(jīng)存在過水,其理由為______________。③活性FeOOH可除去石油開采過程中的有害氣體H2S,并獲得S,原理如下。吸收中生成的另一種物質(zhì)的化學(xué)式為______________,再生時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________。(二)FeOOH的制備用廢鐵屑(主要成分為Fe,含少量Fe2O3和FeCO3)制備FeOOH主要流程如下。(3)酸溶時適當提高反應(yīng)溫度和H2SO4濃度,目的是______________,產(chǎn)生的氣體為______________。(4)還原發(fā)生的反應(yīng)為。沉淀發(fā)生的反應(yīng)為。沉淀時反應(yīng)溫度不宜太高,原因是______________。(三)FeOOH的含量測定已知:FOOH及鐵的氧化物加熱分解的溫度如下。稱取含F(xiàn)e3O4的FeOOH樣品76.6g,進行熱分解實驗??刂撇煌臏囟葘悠芳訜?,測得剩余固體質(zhì)量隨溫度的變化如圖所示。(5)樣品中FeOOH的含量_________________為%(精確到0.1%)。(6)當加熱到T4℃時,M點固體的成分是_______________?!敬鸢浮?1)(2)
氯化亞鐵
FeOOH中存在H、O元素
H2O
2(Fe2S3?H2O)+3O2=4FeOOH+6S(3)
加快反應(yīng)速率
氫氣和二氧化碳(4)防止過氧化氫受熱分解(5)由圖像可知,生成氧化鐵的質(zhì)量為71.2g;設(shè)FeOOH的質(zhì)量為xx=53.4g樣品中FeOOH的含量為:×100%≈69.7%(6)Fe3O4和FeO【解析】(1)高溫下CO將紅磚中的Fe2O3轉(zhuǎn)化為Fe3O4而形成青磚,該轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式為;(2)①碳酸亞鐵(FeCO3)不溶于水,可作補血劑,服用后與胃酸反應(yīng)生成氯化亞鐵(FeCl2)被人體吸收,促進血紅蛋白的生成;②火星探測器發(fā)回的信息表明,火星上存在FeOOH,從而證明火星表面曾經(jīng)存在過水(分子式為H2O),其理由為FeOOH中存在H、O元素;③根據(jù)流程過程知,發(fā)生反應(yīng)的方程式為:2FeOOH+3H2S=Fe2S3?H2O+3H2O,則吸收中生成的另一種物質(zhì)的化學(xué)式為H2O;根據(jù)流程過程知,再生時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2(Fe2S3?H2O)+3O2=4FeOOH+6S;(3)酸溶時適當提高反應(yīng)溫度和H2SO4濃度,目的是加快反應(yīng)速率;鐵與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣,碳酸亞鐵與稀硫酸反應(yīng)生成二氧化碳,因此產(chǎn)生的氣體為氫氣和二氧化碳的混合氣體;(4)過氧化氫具有氧化性,把亞鐵離子氧化為FeOOH,但是過氧化氫在高溫下發(fā)生分解,氧化能力減弱,因此沉淀時反應(yīng)溫度不宜太高,原因是防止過氧化氫受熱分解;(5)見答案;(6)由圖像看出,當加熱到T4℃時,F(xiàn)e3O4還沒有完全反應(yīng),M點固體的成分是Fe3O4和FeO。16.(2023春·江蘇蘇州·九年級校考開學(xué)考試)金屬材料在日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中有著廣泛的用途。Ⅰ.(1)鋁制品具有很好的抗腐蝕的原因是:_______________。(2)鐵制品發(fā)生銹蝕的原因是鐵與_______________接觸。Ⅱ.古玩市場驚現(xiàn)“三星堆”遺址出土的同款黃金面具,某化學(xué)興趣小組的同學(xué)為鑒別其真假進行了如下探究活動。銅鋅合金(又稱:假黃金)外觀和黃金相似,常被不法商版以假亂真。同學(xué)們設(shè)計了如下不同的探究方案,均驗證了該黃金面具是假黃金,請幫他們完成實驗報告。(3)方案一:截取小塊黃金面具放在酒精燈上加熱。實驗現(xiàn)象為_______________。(4)方案二:截取小塊黃金面具于試管中,加入一定量稀硫酸,有氣泡產(chǎn)生。反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________。Ⅲ.粗制氧化鎳主要含氧化鎳(NiO),以及少量氧化鈷(CoO)和氧化鐵,以粗制氧化鎳為原料制備純鎳的流程如圖:(5)反應(yīng)①中,反應(yīng)物X可能是_______________(填化學(xué)式)。(6)操作安全說明中要求反應(yīng)③開始前“用氮氣充分吹掃設(shè)備內(nèi)部”的目的是_______________。(7)在以上生產(chǎn)流程中循環(huán)使用CO的目的是_______________。Ⅳ.請根據(jù)化學(xué)方程式進行計算:(8)用亦鐵礦床煉鐵時,若煉得的生鐵中含5.6t鐵,理論上需加入含氧化鐵80%的赤鐵礦的質(zhì)量是多少?【答案】(1)鋁和氧氣在鋁表面形成一層致密氧化膜(2)氧氣、水##(3)固體顏色變?yōu)楹谏?4)(5)C(6)排盡裝置中的空氣;(7)防止一氧化碳污染空氣,且能降低生產(chǎn)成本(8)解:設(shè)理論上需要含氧化鐵80%的赤鐵礦質(zhì)量為x答:理論上需加入含氧化鐵80%的赤鐵礦的質(zhì)量為10t?!窘馕觥浚?)鋁能和氧氣反應(yīng)生成致密的氧化鋁薄膜,該薄膜能夠阻礙鋁和氧氣的進一步反應(yīng),所以使得鋁具有良好的抗腐蝕性,故填鋁和氧氣在鋁表面形成一層致密氧化膜;(2)鐵制品生銹是因為鐵和氧氣、水同時接觸。故填氧氣、水或(3)銅鋅合金中的紅色的銅在加熱條件下可以和空氣中的氧氣反應(yīng)生成黑色的氧化銅,所以“假黃金”在酒精燈上加熱時,可觀察到固體顏色變?yōu)楹谏?。故填?)銅鋅合金中的鋅和稀硫酸反應(yīng)生成氫氣和硫酸鋅,其化學(xué)反應(yīng)方程式為,故填;(5)根據(jù)流程可知,二氧化碳在高溫下轉(zhuǎn)化為一氧化碳,而二氧化碳和碳可以在高溫下生成一氧化碳,所以X可能為碳,故填C;(6)一氧化碳在不純凈時加熱或點燃易引發(fā)爆炸,所以需要用氮氣排盡裝置中的空氣。故填排盡裝置中的空氣;(7)一氧化碳有毒,不能直接排放,以免污染空氣,且一氧化碳循環(huán)利用,可降低生產(chǎn)成本,故填防止一氧化碳污染空氣,且能降低生產(chǎn)成本。(8)見答案。17.(2023秋·江蘇揚州·九年級統(tǒng)考期末)雙氧水廣泛應(yīng)用于化學(xué)合成、印染紡織、污水處理等領(lǐng)域。(1)欲將100g30%的過氧化氫溶液稀釋成6%的過氧化氫溶液用以實驗室制取氧氣,則需要加入水的體積為________mL,若量取30%的過氧化氫溶液時俯視讀數(shù),會導(dǎo)致所配溶液溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)_________6%(填“>”“<”或“=”)。(2)某化學(xué)興趣小組利用下列裝置,通過測定產(chǎn)生相同體積氣體所用時間長短來探究影響H2O2分解速率的因素。①儀器a、儀器b的名稱分別是________、________。②錐形瓶內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是________,此實驗選用排水法收集時,當觀察到________的現(xiàn)象時,開始收集。a.氣泡連續(xù)均勻冒出
b.一有氣泡冒出③探究過氧化氫分解快慢的影響因素,實驗過程如下表所示實驗編號溫度二氧化錳用量雙氧水體積雙氧水濃度氧氣體積收集時間甲20℃0.2g10mL6%125ml20S乙20℃0.2g10mL30%125ml2S丙40℃無10mL30%125ml148S通過對比實驗甲與實驗乙得出的結(jié)論是_______;對比實驗乙與實驗丙得出結(jié)論:溫度越高,過氧化氫分解速率越慢。你認為該結(jié)論是否可靠?理由是_______。(3)某研究團隊在《Science》雜志上提出一種一步合成法:在Pt-Pb催化劑作用下,氫氣和氧氣化合得到過氧化氫,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________。其工藝特點主要采用水作為反應(yīng)介質(zhì),活性炭為載體的Pt-Pb催化劑,為了出于安全考慮,合成時在反應(yīng)物中加入大量CO2、N2等,請說出需要加入這些氣體的原因_________。(4)用雙氧水制得的“補鈣增氧靈”(主要成分是CaO2),在常溫下能與水反應(yīng)生成氫氧化鈣和氧氣,其反應(yīng)化學(xué)方程式為__________。長時間存放的過氧化鈣中含有的主要雜質(zhì)是氫氧化鈣和________(填化學(xué)式)?!敬鸢浮?1)
400
<(2)
錐形瓶
水槽
a
在其他條件相同時,雙氧水的濃度越大,反應(yīng)速率越快
不可靠,因為乙丙兩個實驗中存在兩個變量,不能形成對比實驗(3)
降低氫氣的含量(4)
CaCO3【解析】(1)設(shè):需要加入水的質(zhì)量為。100g×30%=(100g+)×6%,解得,=400g。需要加入水的體積=;取若量取30%的過氧化氫溶液時俯視讀數(shù),則實際30%的過氧化氫溶液體積偏小,即30%的過氧化氫溶液中溶質(zhì)質(zhì)量偏小,會導(dǎo)致所配溶液溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)<6%。(2)①據(jù)圖可知,儀器a是錐形瓶,儀器b是水槽。②錐形瓶內(nèi)過氧化氫在二氧化錳催化作用下生成水和氧氣,化學(xué)方程式;用排水法收集氧氣時,當觀察到氣泡連續(xù)均勻冒出,說明氧氣生成,此時錐形瓶中空氣已經(jīng)排凈,這時氧氣較純,開始收集。故填:a。③據(jù)表格可知,通過對比實驗甲與實驗乙得出:在其他條件相同時,雙氧水的濃度越大,反應(yīng)速率越快;由于乙丙兩個實驗中存在兩個變量,不能形成對比實驗,所以對比實驗乙與實驗丙得出的結(jié)論不可靠。(3)在Pt-Pb催化劑作用下,氫氣和氧氣化合生成過氧化氫,所以化學(xué)方程式。因為氫氣是可燃性氣體,易發(fā)生爆炸,為了出于安全考慮,合成時在反應(yīng)物中加入大量CO2、N2等化學(xué)性質(zhì)不活潑氣體,以降低氫氣的含量。(4)“補鈣增氧靈”(主要成分是CaO2)常溫下與水反應(yīng)生成氫氧化鈣和氧氣,化學(xué)方程式。CaO2常溫下與水反應(yīng)生成氫氧化鈣和氧氣,生成的氫氧化鈣部分與空氣中二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣,所以長時間存放的過氧化鈣中含有的主要雜質(zhì)是氫氧化鈣和碳酸鈣,碳酸鈣的化學(xué)式CaCO3。18.(2023春·江蘇泰州·九年級階段練習(xí))銅及其化合物在生產(chǎn)、生活中都有廣泛的應(yīng)用。某含銅樣品中的成分是CuCO3、Cu(OH)2和雜質(zhì)。標準狀況下,某研究小組設(shè)計如下圖實驗裝置測定其中CuCO3的質(zhì)量分數(shù)(雜質(zhì)不與稀硫酸反應(yīng),不考慮植物油中溶解CO2產(chǎn)生的影響)。已知:無水硫酸銅為白色固體,遇水變成藍色。(1)實驗步驟:①連接裝置并___________。②準確稱量樣品的質(zhì)量1.2g。③裝藥品,調(diào)節(jié)量氣裝置兩邊液面相平,讀取量氣管刻度為10mL;④向錐形瓶內(nèi)加入50mL(足量)的稀硫酸,充分反應(yīng);⑤冷卻到室溫;⑥再次調(diào)節(jié)量氣裝置兩邊液面相平,讀取量氣管刻度為172mL。(2)裝置C中的無水硫酸銅的作用是____________。(3)步驟⑥中調(diào)節(jié)液面相平的操作是將水準管___________(填“緩慢上升”或“緩慢下降”),直至液面相平。(4)若標準狀況下,每44g二氧化碳的體積為22.4L。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算產(chǎn)品中CuCO3的質(zhì)量分數(shù)。(寫出計算過程,保留到0.1%)(5)若其他操作均正確,僅因下列因素可使測定結(jié)果偏大的是___________(填序號)。A.硫酸的用量不足B.量氣管中未加植物油C.步驟③中平視刻度,步驟⑥中仰視讀數(shù)D.步驟⑥中沒有調(diào)節(jié)量氣裝置兩邊液面相平,直接讀數(shù)【答案】(1)檢查氣密性(2)檢驗二氧化碳中是否含有水蒸氣(3)緩慢下降(4)生成的二氧化碳的體積為:,生成的二氧化碳的質(zhì)量為:,二氧化碳中碳元素的質(zhì)量為:,由于二氧化碳中的碳元素全部來自于碳酸銅,則碳酸銅的質(zhì)量為:,碳酸銅的質(zhì)量分數(shù)為:,答:碳酸銅的質(zhì)量分數(shù)為51.7%;(5)C【解析】(1)在進行化學(xué)實驗前,要先檢查裝置的氣密性;(2)反應(yīng)生成的二氧化碳中含有水蒸氣
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