江苏省苏州市常熟市、张家港市、昆山市、太仓市2023年中考一模化学试题

江苏省苏州市常熟市、张家港市、昆山市、太仓市2023年中考一模化学试题
一、选择题
1.(2023·常熟模拟)坚持生态优先、绿色发展理念,下列做法与之不相符的是(  )
A.直接焚烧垃圾 B.发展公共交通
C.合理使用农药 D.鼓励植树造林
2.(2023·常熟模拟)下列物质中,不属于空气成分的是(  )
A.O2 B.H2 C.CO2 D.N2
3.(2020·苏州)下列物质由离子构成的是(  )
A.铜 B.水 C.氯化钠 D.氖气
4.(2023·常熟模拟)下列物质溶解或稀释时,有明显吸热的是(  )
A.硝酸铵 B.氯化钠 C.浓硫酸 D.氢氧化钠
5.(2023·常熟模拟)合理施用肥料是粮食增产的保障。下列化肥中,属于磷肥的是(  )
A.K2SO4 B.Ca3(PO4)2 C.K2CO3 D.CO(NH2)2
6.(2023·常熟模拟)发酵粉主要成分之一是NaHCO3,它能使糕点多孔松软。主要是因为在焙制时生成了(  )
A.CO2 B.Na2O C.NaOH D.Na2CO3
7.(2023·常熟模拟)下列有关化学用语表示正确的是(  )
A.2个氢原子:H2 B.铝离子:Al+3
C.3个氮分子:3N2 D.硫酸铁:FeSO4
8.(2023·常熟模拟)下列实验操作正确的是(  )
A.塞紧胶塞 B.加入固体
C.量取液体 D.加入酒精
9.(2023·常熟模拟)丹霞地貌的岩层因含氧化铁而呈红色,在元素周期表中铁元素的某些信息如图所示,下列有关铁的说法错误的是(  )
A.元素符号为Fe B.属于金属元素
C.中子数为20 D.铁元素的相对原子质量为55.85
10.(2023·常熟模拟)阅读下列材料,完成下面小题:
2023年3月22日是第31届“世界水日”。“世界水日”的宗旨是唤起公众的节水意识,加强水资源保护。水影响着生产生活的方方面面:饮用、洗涤、灌溉、灭火等都需要水;工业上还通过电解水获取氧气。
自然界中的海水、河水、地下水等需要经过净化后才能被饮用;机场,车站等公共场所设有许多直饮水机能济白来水进一化处理得到在饮水,某处理水的过程如下图所示。
(1)适合张贴在学校水龙头旁的节水标志是(  )
A. B.
C. D.
(2)下列“水”属于纯净物的是(  )
A.海水 B.河水 C.地下水 D.蒸馏水
(3)对自来水净化为直饮水过程的说法错误的是(  )
A.碳罐中颗粒活性炭的主要作用是吸附杂质
B.超滤膜是除去水中颗粒较小的不溶性杂质
C.紫外灯管照射的作用是对水进行杀菌消毒
D.自来水和直饮水所含水分子的组成不相同
(4)下列说法正确的是(  )
A.用含洗涤剂的水洗去油污是乳化作用
B.工业废水不需要处理就可以直接灌溉
C.用水灭火的原理是降低可燃物着火点
D.电解水获取H2,说明水中含有氢分子
11.(2023·常熟模拟)树立安全意识,做到“加强防范,守护生命”。下列做法符合安全要求的是(  )
A.在面粉加工厂附近进行焊接 B.室内起火,迅速打开门窗通风
C.食用甲醛溶液浸泡过的食物 D.毒品危害人体健康,禁止吸毒
12.(2023·常熟模拟)水壶中的水烧开沸腾后,壶盖被顶起。下列对宏观事实的微观解释正确的是(  )
A.水分子体积增大 B.水分子质量增大
C.水分子间空隙增大 D.水分子数目增多
13.(2023·常熟模拟)下列有关金属或合金的说法正确的是(  )
A.金和铝都有得好的抗腐蚀性,是因为二者的化学性质都很稳定
B.常温下,所有的金属都是固体
C.合金中至少含有两种金属
D.金属的回收利用是保护金属资源的有效途径之一
14.(2023·常熟模拟)氢氧化钠溶液与稀盐酸恰好完全反应的微观示意图如下。下列说法错误的是(  )
A.盐酸中存在的微粒有水分子和氯化氢分子
B.该反应的微观实质是H+和OH-结合生成水分子
C.Na+和Cl-在该反应过程中没有被消耗
D.恰好完全反应时,溶液呈中性
15.(2023·常熟模拟)下列劳动课程中的项目与所被及的化学知识相符的是(  )
选项 劳动项目 化学知识
A 用食醋洗去锅上的水垢 醋具有挥发性
B 用煤气灶炒菜 燃气燃烧放热
C 清理家中鱼缸并通入氧气 氧气具有助燃性
D 用厨余垃圾腐烂自制肥料 物质发生剧烈的氧化反应
A.A B.B C.C D.D
16.(2023·常熟模拟)根据如图溶解度曲线,得到的结论正确的是(  )
A.MgSO4的溶解度大于NaCl的溶解度
B.在t1℃时,NaCl和MgSO4的溶解度相等
C.将t2℃时MgSO4的饱和溶液温度升高至t3℃时,有晶体析出
D.MgSO4饱和溶液中溶质的质量分数随温度的升高而增大
17.(2023·常熟模拟)下列实验操作、实验现象和结论不相符的是(  )
选项 A B C D
实验操作
实验现象 下方蜡烛先熄灭 长颈漏斗内液柱上升,一段时间不下降 鸡蛋壳和醋酸反应产生气泡,澄清石灰水变浑浊 黄铜片和纯铜片互划,纯铜片上产生划痕
结论 二氧化碳不燃烧,不支持燃烧,且密度比空气大 装置气密性良好 鸡蛋壳中含有钙元素 黄铜片的硬度大于纯铜片
A.A B.B C.C D.D
二、填空题
18.(2023·常熟模拟)元宵节是中国的传统节日之一,被选入国家级非物质文化遗产。元宵节主要有吃汤圆、赏花灯、猜灯谜、放烟花等一系列传统民族活动。
(1)汤圆:汤圆是用糯米粉裹糖馅、肉馅等捏而成的。
①糯米粉成分之一为淀粉,检验淀粉的常用试剂是   (填名称)。
②肉馅为人体提供的最主要营养物质是   。
(2)花灯:折纸、裁剪、粘贴、点燃蜡烛等是传统做花灯步骤。传统做花灯步骤中一定涉及化学变化的步骤是   。
(3)灯谜面:千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲:粉骨碎身浑不怕,要留清白在人间(谜底:石灰石CaCO3)。写出烈火焚烧时发生反应的化学方程式:   。
(4)烟花:烟火中含镁粉、硫粉等,放烟火时看到嘴眼的白光,闻到刺激性气味。
①镁粉燃烧产生耀眼的白光,写出反应的化学方程式:   。
②刺激性气味气体主要是   (填化学式)。
三、综合题
19.(2023·常熟模拟)实验室制备CO2,并进行相关实验探究。
(1)Ⅰ.CO2的制备和收集
装置A中发生反应的化学方程式为   。
(2)收集纯净干燥的CO2
①装置B中饱和NaHCO3溶液的作用是   。
②装置C中试剂X应选用   (填字母)。
a.稀H2SO4 b.浓H2SO4 c.KOH溶液
③检验D中CO2已集满的操作是   。
(3)Ⅱ.CO2的性质探究
根据图中Y形管中的现象,推测出   。
(4)Ⅲ.A中废液成分分析和处理
已知:部分银盐的溶解性如下表(20℃)
酸根 溶解性 Ag+ Cl-
Ag+ 溶 不 不
废液成分的确定
【推测废液所含溶质】
推测一:CaCl2 推测二:CaCl2和HCl
【验证推测】
甲组同学用CuO验证,乙组同学用AgNO3溶液验证,都得出废液中的溶质是CaCl2和HCl;
丙组同学提出:乙组同学的验证不合理。
请分析甲组用CuO可行、乙组用AgNO3溶液不合理的原因:   。
(5)废液的处理用Na2CO3溶液将废液中的CaCl2和HCl除去。
【提出问题】如何估算Na2CO3溶液的用量?
【进行实验】取100mL废液样品于烧杯中,逐滴滴加5.3%的Na2CO3溶液,用pH传感器测定滴加过程中溶液的pH(装置如图3所示,pH变化如图4所示)。
【结果讨论】
①a→b阶段,观察到烧杯中的现象是   。
②b点后曲线平缓阶段,溶液中含量基本不变的阴离子是   。
③c点时,取少量烧杯中的清液于试管中,滴加CaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明处理100mL废液,所需5.3%的Na2CO3溶液的体积   120mL(填“大于”、“等于”或“小于”)。
20.(2023·常熟模拟)H2O2是一种重要的化学品。
(1)Ⅰ.H2O2的制备
已知:氧元素在元素周期表中的信息如图:
Ⅰ中反应有非金属氧化物生成,则该氧化物中除氧外一定含有   (填元素名称)元素。
(2)Ⅱ中发生化合反应,则单质X的化学式为   。
(3)BaO2中的阴离子为,1个离子含有的电子数为   。
(4)Ⅲ中发生复分解反应,则反应的化学方程式是   。
(5)减压能够降低蒸馏温度,从H2O2化学性质角度说明V中采用减压蒸馏的原因:   。
(6)Ⅱ.H2O2的应用
火箭动力助燃剂:在火箭推进器中装有液态的肼(N2H4)和过氧化氢。当它们混合时,即产生大量N2和水蒸气,并放出大量热。
①写出该反应的化学方程式:   。
②该反应用于火箭推进剂,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很突出的优点是:   。
(7)医用双氧水:浓度等于或低于3%的过氧化氢水溶液。用已知浓度硫酸酸化的KMnO4水溶液测定过氧化氢水溶液的浓度,反应的化学方程式为2KMnO4+3H2SO4+5H2O2=K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O,准确量取34.00mL某未知浓度的过氧化氢水溶液(溶液密度近似为1g/mL),加入足量稀硫酸,逐滴滴加溶质质量分数为9.48%的KMnO4溶液,当恰好完全反应时,消耗高锰酸钾溶液的体积为20.00mL(溶液密度近似为1g/mL),通过计算判断该过氧化氢水溶液是否可以用作医用双氧水:[写出计算过程,已知:Mr(KMnO4)=158]。
21.(2023·常熟模拟)能源不可或缺。
(1)能源的转化和储存 祝融号火星车上安装的太阳能板能将太阳能转化为   能,为科学仪器供电。火星车顶部安装了集热窗,里面装有正十一烷,其熔点为-26℃。白天,火星表面温度可升高至35℃,这种物质会   (填“吸收”或“放出”)热量而熔化;夜间,火星表面温度下降到-60℃时,这种物质凝固为火星车提供热量。
(2)氢能源的获得 甲烷和水蒸气催化重整是取高统H2的方法之一,反应器中初始反应的生成物为H2和CO2,甲烷和水蒸气在催化剂并加热的条件下发生反应的化学方程式是   。
(3)反应器中还存在如下反应:
ⅰ.CH4+H2OCO+3H2 ⅱ.CO+H2OCO2+H2 ⅲ.CH4C(s)+2H2
已知:s表示该物质为固态;H2中混有CO不易被除去。
①上述三个反应中化合价均有变化的元素有   (填元素符号)。
②反应ⅰ因   对反应器设备和催化剂产生不利影响。
③通过调控反应条件,使ⅰ中生成的CO在ⅱ中全部转化,目的是   。
(4)用CaO可以除去反应器中的CO2,CaO消耗率随时间变化关系如图2所示。从t1开始,单位时间内CaO消耗率   (填“升高”、“降低”或“不变”)。
(5)能源的利用甲醇将被推广为汽车能源,醉和氧气在气缸中发生反应的微观过程如图3所示,甲醇的化学式是   。
22.(2023·常熟模拟)阅读下列有关锂的分段材料,回答相关问题
(1)Ⅰ.锂(Li)的用途:锂与水反应生成氢氧化锂(LiOH)和氢气,这是海水锂电池的反应原理之一。
写出该反应原理的化学方程式:   。
(2)Ⅱ.锂矿石成分分析
锂辉石的化学组成为LiAlSi2O6,是主要含锂矿石之一、常有微量的Na+、K+、Ca2+、Fe2+、Mn2+等离子混入而使锂辉石具有不同的颜色。
LiAlSi2O6也可表示为Li2O·Al2O3·xSiO2,其中x=   。
(3)Li元素在LiAlSi2O6中的质量分数为   (列式计算,结果保留为0.01%);锂辉石矿中Li的实际含量低于这个值,原因是   。
(4)Ⅲ.碳酸锂(Li2CO3)的制取
将锂辉石和石灰石按一定的质量比配料,混合磨细,在高温下煅烧:向煅烧后的混合物中加水,浸取,得氢氧化锂浸出液和难溶性固体:分离后的氢氧化锂浸出液经蒸发浓缩后,加入纯碱析出碳酸锂固体,分离、洗涤、干燥得碳酸锂成品。
碳酸锂的溶解度与温度的关系见下表
温度/℃ 0 20 40 60 80 100
溶解度/g 1.54 1.33 1.17 1.01 0.85 0.72
浸取氢氧化锂时,加水量太少导致氢氧化锂的浸出率   ;加水量太多,对后续操作的不利影响是   ;
(5)加入纯碱析出碳酸锂固体的化学方程式是   ;分离出Li2CO3的实验操作是   (填操作名称)。
(6)为减少碳酸锂因溶解而损失,选择   (填“冰水”或“热水”)洗涤。
23.(2023·常熟模拟)同学们设计了如图1所示实验,进行影响铁锈蚀因素的探究。一周后,试管A中铁钉几乎没有生锈,试管B中铁钉稍有生锈,试管C中铁钉明显锈蚀,试管D中铁钉严重锈蚀。
(1)试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”,目的是   。
(2)试管C中铁钉明显锈蚀而试管A中铁钉几乎没有生锈,由此可得出的结论是   。
(3)对于试管B中铁钉稍有生锈,同学们展开深入研究,将煮沸并迅速冷却的蒸馏水倒入烧杯中,迅速倒入植物油铺满水面。然后将溶解氧传感器插入水中,通风环境中持续三天采集得到数据图像如图2所示(室温下,自然状况的水中溶解氧约为8-9 mg/L)。
据此回答:
①B试管中铁钉也稍有生锈的原因是   。
②为达到图1设计A、B、C实验的目的,针对B试管可采取的改进措施是   。
(4)分析A,B,C,D中的实验现象,可知   (写化学式)的存在会加速铁的锈蚀。
(5)小丽同学猜测:铁锈蚀的快慢还可能与氧气的浓度有关,为判断该猜测是否正确,请你设计实验验证小丽同学的猜想,简述实验方案(实验方案包括操作、现象和结论)   。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】绿色化学
【解析】【解答】A、直接焚烧垃圾,会产生大量的污染物,污染空气,符合题意;
B、发展公共交通,可以减少化石燃料的使用,减少污染物的排放,保护环境,不符合题意;
C、合理使用农药,可以减少污染,保护环境,不符合题意;
D、鼓励植树造林,可以改善空气质量,保护环境,不符合题意。
故答案为:A。
【分析】A.直接焚烧垃圾会产生大量空气污染物;
B.发展公共交通,可以减少化石燃料的使用,减少污染;
C.合理使用农药可减少环境污染;
D.鼓励植树造林可以净化空气,防风固沙,保护环境。
2.【答案】B
【知识点】空气的组成
【解析】【解答】正常的空气成分按体积分数计算是:氮气(N2)约占78%,氧气(O2)约占21%,稀有气体约占0.94%,二氧化碳(CO2)约占0.03%,还有其他气体和杂质约占0.03%,如水蒸气(H2O)等;
故答案为:B。
【分析】空气的成分按体积计算,大约是氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其它气体和杂质0.03%。
3.【答案】C
【知识点】物质的构成和含量分析
【解析】【解答】A. 金属铜是由原子构成的物质,故不符合题意;
B. 水是由分子构成的物质,故不符合题意;
C. 氯化钠是由离子构成的物质,故符合题意;
D. 氖气是由原子构成的物质,故不符合题意。
故答案为:C。
【分析】一般情况下,金属单质、固态非金属单质和稀有气体都是由原子直接构成;大部分盐、碱和活泼金属氧化物都是由离子直接构成。
4.【答案】A
【知识点】溶解时的吸热或放热现象
【解析】【解答】A、硝酸铵溶于水吸收热量;
B、氯化钠溶于水无明显的吸热、放热现象;
C、浓硫酸溶于水放出热量;
D、氢氧化钠溶于水放出热量。
故答案为:A。
【分析】A.硝酸铵溶于水吸热;
B.氯化钠溶于水无明显温度变化;
C.浓硫酸溶于水放热;
D.氢氧化钠溶于水放热。
5.【答案】B
【知识点】常见化肥的种类和作用
【解析】【解答】A、K2SO4中无磷元素有钾元素、故属于钾肥、不属于磷肥、故A不符合题意;
B、Ca3(PO4)2中有磷元素、属于磷肥、故B符合题意;
C、K2CO3中无磷元素有钾元素、故属于钾肥、不属于磷肥、故C不符合题意;
D、CO(NH2)2中无磷元素有氮元素、故属于氮肥、不属于磷肥、故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】只含有氮、磷、钾三种元素中的磷元素的肥料称为磷肥。
6.【答案】A
【知识点】常用盐的用途
【解析】【解答】发酵粉主要成分之一是NaHCO3,在焙制时,碳酸氢钠受热分解生成了二氧化碳气体,使糕点多孔松软,
故答案为:A。
【分析】碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水。
7.【答案】C
【知识点】化学符号及其周围数字的意义;分子、原子、离子、元素与物质之间的关系
【解析】【解答】A、数字在元素符号前表示原子个数,两个氢原子表示为:2H,选项不符合题意;
B、离子符号是在右上角标出所带电荷数和正负符号,数字在前正负号在后,若表示多个离子则在离子符号前加上相应数字,铝离子表示为:Al3+,选项不符合题意;
C、数字在分子式前表示分子个数,三个氮分子表示为:3N2,选项符合题意;
D、硫酸铁中铁元素化合价为+3价,硫酸根的根价是-2价,故硫酸铁的化学式是:Fe2(SO4)3,选项不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A.原子的表示方法:用元素符号来表示一个原子,表示多个该原子,就在其元素符号前加上相应的数字;
B.离子的表示方法:在表示该离子的元素符号右上角,标出该离子所带的正负电荷数,数字在前,正负符号在后,带1个电荷时,1要省略,若表示多个该离子,就在其离子符号前加上相应的数字;
C.分子的表示方法:正确书写物质的化学式,表示多个该分子,就在其化学式前加上相应的数字;
D.硫酸铁中铁元素化合价为+3价,硫酸根的根价是-2价,其化学式为Fe2(SO4)3。
8.【答案】D
【知识点】实验室常见的仪器及使用;药品的取用
【解析】【解答】A、应把橡皮塞慢慢转动着塞进容器口,切不可把试管放在桌上,再使劲塞进塞子,以免压破试管,图中操作错误,不符合题意;
B、把密度较大的块状药品或金属颗粒放入玻璃容器时,应该先把容器横放,把药品或金属颗粒放入容器口后,再把容器慢慢地竖起来,使药品或金属颗粒滑到容器底部,以免打破容器。图中操作错误,不符合题意;
C、倾倒液体时,瓶塞应倒放,瓶口应紧挨,标签应朝向手心处,图中瓶塞未倒放,不符合题意;
D、向酒精灯里加入酒精,应用漏斗添加,且倾倒时,瓶塞应倒放,标签应朝向手心处,图中操作正确,符合题意。
故答案为:D。
【分析】A.把试管放在桌上使劲塞进塞子会压破试管;
B.向试管中装固体药品时,先将试管横放,用镊子把块状固体放在试管口,再慢慢将试管竖立起来;
C.向量筒内倾倒液体药品时,瓶塞要倒放,标签要对准手心,瓶口紧挨试管口;
D.用漏斗向酒精灯内添加酒精。
9.【答案】C
【知识点】元素周期表的特点及其应用
【解析】【解答】A、根据元素周期表一格右上角符号,铁的元素符号为Fe,不符合题意;
B、铁是金字旁,铁元素是金属元素,不符合题意;
C、相对原子质量≈质子数+中子数,原子中质子数=原子序数,根据元素周期表一格左上角数字可知,铁原子质子数=原子序数=26,根据元素周期表一格最下方数字可知,铁元素的相对原子质量约为56,则中子数=56-26=30,符合题意;
D、根据元素周期表一格最下方数字可知铁元素的相对原子质量为55.85,不符合题意;
故答案为:C。
【分析】元素周期表可以获得的信息:左上角的数字表示原子序数;字母表示该元素的元素符号;中间的汉字表示元素名称;汉字下面的数字表示相对原子质量。
10.【答案】(1)B
(2)D
(3)D
(4)A
【知识点】水的净化;几种常见的与化学有关的图标;纯净物和混合物
【解析】【解答】(1)A、该标志是循环利用标志;
B、该标志是节约用水标志;
C、该标志是绿色食品标志;
D、该标志是禁止火种标志;
故答案为:B。
(2)A、海水中含有水、可溶性杂质等物质,是混合物;
B、河水中含有水、可溶性杂质等物质,是混合物;
C、地下水含有水、可溶性杂质等物质,是混合物;
D、蒸馏水只含有水,是纯净物;
故答案为:D。
(3)A、活性炭疏松多孔有吸附性,可吸附色素和异味,碳罐中颗粒活性炭的主要作用是吸附杂质,符合题意;
B、超滤膜是利用孔洞大小除去水中颗粒较小的不溶性杂质,符合题意;
C、紫外线可使蛋白质变性,紫外灯管照射的作用是对水进行杀菌消毒,符合题意;
D、自来水和直饮水所含水分子都是由氢、氧原子构成的,是同种分子,不符合题意;
故答案为:D。
(4)A、用含洗涤剂的水洗去油污,是利用洗涤剂的乳化作用将油污分散为小油滴形成乳浊液除去,符合题意;
B、工业废水不处理就直接灌溉会污染植物,不符合题意;
C、用水灭火的原理是水蒸发吸热,降低温度到可燃物着火点以下,不符合题意;
D、水中不含有氢分子,电解水获取氢气说明水中含有氢元素,不符合题意;
故答案为:A。
【分析】(1)图示标志依次为:循环利用标志、节约用水标志、绿色食品标志、禁止火种标志;
(2)纯净物是指由一种单质或一种化合物组成的物质,组成固定,有固定的物理性质和化学性质的物质,有专门的化学符号,能用一个化学式表示;
(3)A.活性炭具有较强的吸附性;
B.过滤可除去不溶性杂质;
C.紫外线能杀菌消毒;
D.自来水和直饮水所含水分子相同;
(4)A.洗涤剂具有乳化作用;
B.工业废水不需要处理就可以直接灌溉会污染水体和土壤;
C.灭火原理:①清除或隔离可燃物,②隔绝氧气或空气,③使温度降到可燃物的着火点以下;
D.水中含有氢原子,不含氢分子。
11.【答案】D
【知识点】常见的意外事故的处理方法
【解析】【解答】A、面粉加工厂附近的空气中弥漫着可燃性粉尘,必须严禁烟火,在附近焊接可能会引起爆炸或火灾,不符合题意;
B、室内起火,迅速打开门窗通风,会造成空气对流,氧气量充足,使火势加大,不符合题意;
C、甲醛有毒,能破坏人体蛋白质的结构,使蛋白质变质,不能食用甲醛溶液浸泡过的食物,不符合题意;
D、毒品危害人体健康,禁止吸毒,符合题意。
故答案为:D。
【分析】A.面粉加工厂附近的空气中弥漫着可燃性的面粉颗粒,遇到明火或电火花可能会发生爆炸;
B.室内起火,迅速打开门窗通风,空气流通造成火势蔓延;
C.甲醛有毒;
D.毒品危害人体健康,应禁止吸毒。
12.【答案】C
【知识点】分子的定义与分子的特性
【解析】【解答】水壶中的水烧开沸腾后,壶盖被顶起,是因为温度升高,水分子间的间隔变大,
故答案为:C。
【分析】温度升高,水分子间的间隔增大。
13.【答案】D
【知识点】常见金属的特性及其应用;合金与合金的性质
【解析】【解答】A、金和铝都有得好的抗腐蚀性,金是因为化学性质稳定,铝是因为其在空气中能与氧气反应,并在表面生成一层致密的氧化铝薄膜,防止内部的铝进一步被氧化,不符合题意;
B、常温下,大部分金属都是固体,但汞是液体,不符合题意;
C、合金中至少含有一种金属,不符合题意;
D、金属的回收利用是保护金属资源的有效途径之一,符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.铝化学性质活泼;
B.金属汞为液体;
C.合金是由金属元素跟其他金属或非金属元素熔合而成的、具有金属特性的物质,合金至少含有一种金属;
D.金属的回收利用可保护金属资源。
14.【答案】A
【知识点】中和反应及其应用
【解析】【解答】A、如图可知,盐酸中的微观粒子是氢离子和氯离子和水分子,选项符合题意;
B、如图可知,该反应的微观实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子,而钠离子和氯离子未发生变化,选项不符合题意;
C、如图可知,钠离子和氯离子未发生变化,选项不符合题意;
D、溶液中含有氢离子显酸性,含有氢氧根离子显碱性,而恰好完全反应时,只含有钠离子、氯离子和水分子,故溶液显中性,选项不符合题意;
故答案为:A。
【分析】中和反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子。
15.【答案】B
【知识点】基础知识点归纳
【解析】【解答】A、用食醋洗去锅上的水垢是因为食醋中含有醋酸是一种酸,能和水垢中的碳酸钙、氢氧化镁反应生成可溶性物质,除去水垢,不是醋具有挥发性,不符合题意;
B、燃气燃烧放热,所以用煤气灶炒菜可以加热食物,符合题意;
C、通入氧气是因为氧气能供给呼吸,与氧气具有助燃性无关,不符合题意;
D、 用厨余垃圾腐烂自制肥料,过程中发生的是不易被察觉的氧化反应,是缓慢氧化,不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁,食醋的主要成分为醋酸,能与水垢的成分反应;
B.燃气燃烧放出大量的热;
C.氧气能供给呼吸,因此清理家中鱼缸并通入氧气;
D.食物腐烂的过程发生缓慢氧化。
16.【答案】B
【知识点】固体溶解度的概念;溶解度的影响因素;固体溶解度曲线及其作用
【解析】【解答】A、物质溶解度受温度影响,未指明温度无法比较两种不同物质的溶解度,不符合题意;
B、在t1℃时,NaCl和MgSO4的溶解度曲线相交于一点,则此时两物质的溶解度相等,符合题意;
C、硫酸镁的溶解度t3℃时大于t2℃时,所以升温后溶解度变大,饱和溶液变为不饱和溶液,无晶体析出,不符合题意;
D、因为t3℃后硫酸镁的溶解度随温度的升高而降低,所以硫酸镁饱和溶液中溶质的质量分数开始随温度的升高而增大,t3℃后随温度的升高而降低,不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.比较物质的溶解度时应明确温度;
B.t1℃时NaCl和MgSO4的溶解度曲线相交于一点;
C.t3℃前升温硫酸镁的溶解度增大;
D.t3℃后硫酸镁的溶解度随温度的升高而降低。
17.【答案】C
【知识点】检查装置的气密性;合金与合金的性质;探究二氧化碳的性质
【解析】【解答】A、蜡烛自下而上熄灭,说明二氧化碳的密度比空气大,不能燃烧,且不支持燃烧,相符;
B、缓慢推活塞时,注射器内的空气进入锥形瓶,若装置的气密性良好,锥形瓶内的气压增大,若观察到长颈漏斗内上升一段稳定液柱,说明装置气密性良好,相符;
C、鸡蛋壳与醋酸反应产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,说明产生二氧化碳,说明鸡蛋壳中含有碳元素,不相符;
D、黄铜片和纯铜片互划,纯铜片上产生划痕,说明黄铜片的硬度大于纯铜片,相符。
故答案为:C。
【分析】A.二氧化碳不燃烧,也不支持燃烧,密度大于空气;
B.当推动注射器的活塞时,锥形瓶内压强增大,把水压入长颈漏斗中,若气密性好则会形成一段稳定的水柱;
C.鸡蛋壳和醋酸反应产生气泡,澄清石灰水变浑浊,说明生成了二氧化碳,则鸡蛋壳中含有碳酸根离子,不能说明鸡蛋壳中含有钙元素;
D.合金的硬度大于其组分金属。
18.【答案】(1)碘酒或碘水;蛋白质
(2)点燃蜡烛
(3)CaCO3CaO+CO2↑
(4)Mg+O22MgO;SO2
【知识点】生命活动与六大营养素;化学方程式的书写与配平
【解析】【解答】(1)①淀粉遇碘变蓝,常用碘酒或碘水检验淀粉。
②肉馅为人体提供的最主要营养物质是蛋白质。
(2)折纸、裁剪、粘贴过程中没有其他物质生成,属于物理变化;点燃蜡烛会生成其他物质,属于化学变化。
(3)“烈火焚烧若等闲”是锻烧石灰石的分解反应,生成氧化钙和二氧化碳,反应的化学方程式为CaCO3CaO+CO2↑。
(4)①镁在空气中燃烧发出耀眼的白光,放出大量热,生成白色氧化镁固体,反应的化学方程式为Mg+O22MgO。
②烟火中含有镁粉、硫粉等,闻到刺激性气味是为硫粉燃烧生成具有刺激性气味的二氧化硫(SO2)气体。
【分析】(1)①淀粉遇碘单质变蓝;
②肉富含蛋白质;
(2)有新物质生成的变化属于化学变化;
(3)碳酸钙在高温下分解生成氧化钙和二氧化碳;
(4)①镁在空气中燃烧发出耀眼的白光;
②硫燃烧生成具有刺激性的二氧化硫。
19.【答案】(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(2)除去HCl气体(答案合理即可,下同);b;将燃着的小木条置于集气瓶口,木条熄灭说明已集满
(3)二氧化碳与水反应生成的物质显酸性
(4)氧化铜能和盐酸反应生成氯化铜,氯化铜溶液为蓝色,氧化铜不和氯化钙反应,有无盐酸现象不同可行。硝酸银和盐酸、氯化钙均反应生成氯化银沉淀,有无盐酸现象相同,不可行。
(5)有气泡产生;氯离子或Cl-;小于
【知识点】二氧化碳的实验室制法;探究二氧化碳的性质
【解析】【解答】(1)装置A为稀盐酸与石灰石反应制取二氧化碳,反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
(2)①装置B中的饱和NaHCO3可与挥发出的HCl反应,作用是吸收HCl气体。
②装置C的作用是干燥二氧化碳,浓硫酸具有吸水性且不和二氧化碳反应,应用浓硫酸干燥,故答案为:b。
③装置D是用向上排空气法收集二氧化碳,检验已集满的操作是将燃着的小木条置于集气瓶口,木条熄灭说明已集满。
(3)干燥的石蕊试纸遇二氧化碳不变色,湿润的石蕊试纸遇二氧化碳变红,说明二氧化碳与水反应生成的物质显酸性。
(4)两组推测就是判断有无盐酸,氧化铜能和盐酸反应生成氯化铜,氯化铜溶液为蓝色,氧化铜不和氯化钙反应,有无盐酸现象不同可行。硝酸银和盐酸、氯化钙均反应生成氯化银沉淀,有无盐酸现象相同,不可行。
(5)废液中的溶质是CaCl2和HCl,向其中滴加Na2CO3溶液,Na2CO3先与HCl反应生成NaCl、CO2和水,然后与CaCl2反应生成CaCO3沉淀和NaCl。
①由图可知,a~b阶段是Na2CO3与HCl反应,所以会观察到烧杯中有气泡产生。
②由图可知,b点后曲线平缓阶段,Na2CO3与CaCl2反应,并生成CaCO3沉淀和NaCl,所以含量基本不变的阴离子是氯离子(Cl-)。
③由图可知,c点时溶液显碱性,Na2CO3过量,说明处理100mL废液,所需5.3%的Na2CO3溶液的体积小于120mL。
【分析】Ⅰ.碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳;二氧化碳密度比空气大,不能燃烧,也不支持燃烧;
Ⅱ.二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸具有酸性,能使紫色石蕊变红;
Ⅲ.氧化铜能和盐酸反应生成氯化铜和水,氯化钙、盐酸都能和硝酸银反应生成白色沉淀氯化银;碳酸钠和氯化钙反应生成氯化钠和碳酸钙沉淀。
20.【答案】(1)氮
(2)O2
(3)18
(4)BaO2+2HCl=BaCl2+H2O2
(5)H2O2受热易分解为O2和水(答案合理即可,下同)
(6)N2H4+2H2O2=N2+4H2O;产物没有污染,绿色环保
(7)由题可知,该未知浓度过氧化氢溶液的质量为34.00mL×1g/mL=34.00g,反应消耗的高锰酸钾质量为9.48%×20.00mL×1g/mL=1.896g,设溶液中过氧化氢的质量为x。
= x=1.02g
该过氧化氢水溶液的质量分数为×100%=3%,即该过氧化氢水溶液可用作医用双氧水。
【知识点】化学方程式的书写与配平;根据化学反应方程式的计算;物质的相互转化和制备
【解析】【解答】(1)Ba(NO3)2中含有Ba、N、O三种元素,Ⅰ中反应有非金属氧化物生成,根据质量守恒定律反应前后元素种类不变,该氧化物中一定含有氧元素和氮元素。
(2)BaO转化为BaO2为化合反应,根据质量守恒定律反应前后原子的种类和数目不变,单质X由氧元素组成,为O2。
(3)O的原子序数为8,原子的核外电子数=原子序数,则1个含有的电子数为2×8+2=18。
(4)Ⅲ为BaO2与HCl发生复分解反应,则两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物,则反应的化学方程式是BaO2+2HCl=BaCl2+H2O2。
(5)减压能降低蒸馏温度,V中采用减压蒸馏的原因是H2O2受热易分解为O2和水。
(6)①液态的肼(N2H4)与过氧化氢混合时,会产生大量N2和水蒸气,并放出大量热,则反应的化学方程式为N2H4+2H2O2=N2+4H2O。
②由①可知,该反应生成物是氮气和水,则另一个很突出的优点是产物没有污染,绿色环保。
【分析】(1)化学反应前后元素的种类不变;
(2)反应前后原子的种类和数目不变;
(3)1个含有的电子数为2×8+2=18;
(4)复分解反应两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物;
(5)过氧化氢受热分解为水和氧气;
(6)①肼(N2H4)和过氧化氢混合生成N2和水蒸气;
②该反应的产物为氮气和水,绿色环保;
(7)根据2KMnO4+3H2SO4+5H2O2=K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O分析计算。
21.【答案】(1)电;吸收
(2)CH4+2H2O4H2+CO2
(3)C、H;产生CO;提高CH4的转化率,节约能源
(4)降低
(5)CH4O或CH3OH
【知识点】物质发生化学变化时的能量变化;化学方程式的书写与配平;微粒观点及模型图的应用
【解析】【解答】(1)祝融号火星车上安装的太阳能板能为科学仪器供电,所以是将太阳能转化为电能,物质熔化需要吸收热量。
(2)反应器中初始反应的生成物为H2和CO2,所以甲烷和水蒸气在催化剂并加热的条件下发生反应的化学方程式CH4+2H2O4H2+CO2。
(3)①反应ⅰ中,C由-4价升为+2价,H由+1价降为0价;
反应ⅱ中,C由+2价升为+4价,H由+1价降为0价;
反应ⅲ中,C由-4价升为0价,H由+1价降为0价。
综上所述,三个反应中化合价均有变化的元素有C、H。
②已知H2中混有CO不易被除去,所以反应i中因产生CO对反应器设备和催化剂产生不利影响。
③通过调控反应条件,使ⅰ中生成的CO在ⅱ中全部转化,目的是提高CH4的转化率,节约能源。
(4)由图2可知,t1开始,单位时间内CaO消耗率降低。
(5)由图3可知,反应前为2个甲烷、3个O2,反应后为2个CO2、4个H2O,则1个甲烷为CH4O,甲烷的化学式为CH3OH。
【分析】(1)太阳能板能将太阳能转化为电能;正十一烷吸收热量熔化;
(2)甲烷和水蒸气在催化剂并加热的条件下发生反应生成氢气和二氧化碳;
(3)C、H的化合价发生变化;反应i产生CO,对反应器设备和催化剂产生不利影响;ⅰ中生成的CO在ⅱ中全部转化,可提高CH4的转化率,节约能源;
(4)CaO消耗率曲线的斜率逐渐减小;
(5)化学反应前后原子的数量和种类不变。
22.【答案】(1)
(2)4
(3);锂辉石矿中主要成分是LiAlSi2O6,还含有其它杂质
(4)偏低;延长蒸发时间,浪费时间和能源
(5);过滤
(6)热水
【知识点】实验探究物质的组成成分以及含量;物质的相互转化和制备
【解析】【解答】(1)锂与水反应生成氢氧化锂和氢气,该反应的化学方程式为:;
(2)由化学式可知,LiAlSi2O6中Li、Al、Si、O元素的原子个数比为1:1:2:6,每个Li2O·Al2O3·xSiO2中含2个Li、2个Al,故每个Li2O·Al2O3·xSiO2中应含4个Si,故x=4;
(3)Li元素在LiAlSi2O6中的质量分数为:;
锂辉石中主要成分为LiAlSi2O6,还含有其它杂质,故锂辉石矿中Li的实际含量低于这个值;
(4)浸取氢氧化锂时,加水量太少,会导致部分氢氧化锂不能溶解,导致氢氧化锂的浸出率偏低;
加水量太多,会延长蒸发时间,浪费时间和能源;
(5)加入纯碱析出碳酸锂固体的反应为碳酸钠和氢氧化锂反应生成碳酸锂和氢氧化钠,该反应的化学方程式为:;
过滤可实现固液分离,故分离出碳酸锂的实验操作是过滤;
(6)由表可知,碳酸锂的溶解度随温度的升高而减小,故为减少碳酸锂因溶解而损失,选择热水洗涤。
【分析】(1)锂(Li)与水反应生成氢氧化锂(LiOH)和氢气;
(2)化学反应前后原子种类和数目不变;
(3)化合物中某元素的质量分数等于该元素原子相对原子质量总和与该物质的相对分子质量的比值;锂辉石中主要成分为LiAlSi2O6,还含有其它杂质;
(4)浸取氢氧化锂时,加水量太少,氢氧化锂不能完全溶解;延长蒸发时间,浪费时间和能源;
(5)碳酸钠与氢氧化锂反应生成碳酸锂沉淀和氢氧化钠;采用过滤分离固体和液体混合物;
(6)碳酸锂的溶解度随着温度的升高而降低。
23.【答案】(1)防止溶解在水中的氧气对实验造成影响
(2)铁生锈需要水
(3)铁钉和水及水中溶解的少量氧气接触生锈;增加植物油厚度或将试管内液面高度加至试管口附近,将试管口盖上橡胶塞(合理即可)
(4)NaCl
(5)取两只试管分别放入打磨过的铁钉,加入等量蒸馏水至铁钉高度的一半,试管①直接盖上橡胶塞,试管②通入一段时间氧气后盖上橡胶塞,一周后观察铁钉生锈情况。①中铁钉明显锈蚀,②中铁钉严重锈蚀,说明其他条件相同时,氧气浓度越大铁锈蚀越快
【知识点】探究金属锈蚀的条件
【解析】【解答】(1)气体溶解度随温度的升高而降低,“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”可以减少水中溶解的空气,防止溶解在水中的氧气对实验造成影响。所以试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”,目的是防止溶解在水中的氧气对实验造成影响;
(2)C中铁和氧气、水接触生锈,A中铁和氧气接触,不和水接触不生气。变量是水,所以可得出的结论是铁生锈需要水;
(3)①铁生锈需要和氧气、水同时接触,则B试管中铁钉也稍有生锈说明铁同时和氧气、水接触了,则生锈的原因是铁钉和水及水中溶解的少量氧气接触生锈。
②从图2可知,随着时间的增加,水中溶解氧的量逐渐增加。要对B进行改进则需要减少溶解氧的量。氧气更难溶于植物油,所以可以增加植物油厚度。限制能与植物油接触的氧气量也可减少氧气的溶解,则可将试管内液面高度加至试管口附近,将试管口盖上橡胶塞。其他合理即可。
(4)铁生锈需要和氧气、水同时接触。试管C中铁钉明显锈蚀,试管D中铁钉严重锈蚀,变量是D中加入的是食盐水,水中有氯化钠,则可知NaCl的存在会加速铁的锈蚀。
(5)铁锈蚀的快慢还可能与氧气的浓度有关,则变量是氧气的浓度,可使用氧气和空气作为变量进行对比。另铁生锈需要和水,氧气同时接触,所以要确保铁和水、氧气接触。所以设计实验为:取两只试管分别放入打磨过的铁钉,加入等量蒸馏水至铁钉高度的一半,试管①直接盖上橡胶塞,试管②通入一段时间氧气后盖上橡胶塞,一周后观察铁钉生锈情况。①中铁钉明显锈蚀,②中铁钉严重锈蚀,说明其他条件相同时,氧气浓度越大铁锈蚀越快。
【分析】铁和水、氧气同时接触会生锈,采用控制变量法探究时应保证变量单一。
江苏省苏州市常熟市、张家港市、昆山市、太仓市2023年中考一模化学试题
一、选择题
1.(2023·常熟模拟)坚持生态优先、绿色发展理念,下列做法与之不相符的是(  )
A.直接焚烧垃圾 B.发展公共交通
C.合理使用农药 D.鼓励植树造林
【答案】A
【知识点】绿色化学
【解析】【解答】A、直接焚烧垃圾,会产生大量的污染物,污染空气,符合题意;
B、发展公共交通,可以减少化石燃料的使用,减少污染物的排放,保护环境,不符合题意;
C、合理使用农药,可以减少污染,保护环境,不符合题意;
D、鼓励植树造林,可以改善空气质量,保护环境,不符合题意。
故答案为:A。
【分析】A.直接焚烧垃圾会产生大量空气污染物;
B.发展公共交通,可以减少化石燃料的使用,减少污染;
C.合理使用农药可减少环境污染;
D.鼓励植树造林可以净化空气,防风固沙,保护环境。
2.(2023·常熟模拟)下列物质中,不属于空气成分的是(  )
A.O2 B.H2 C.CO2 D.N2
【答案】B
【知识点】空气的组成
【解析】【解答】正常的空气成分按体积分数计算是:氮气(N2)约占78%,氧气(O2)约占21%,稀有气体约占0.94%,二氧化碳(CO2)约占0.03%,还有其他气体和杂质约占0.03%,如水蒸气(H2O)等;
故答案为:B。
【分析】空气的成分按体积计算,大约是氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其它气体和杂质0.03%。
3.(2020·苏州)下列物质由离子构成的是(  )
A.铜 B.水 C.氯化钠 D.氖气
【答案】C
【知识点】物质的构成和含量分析
【解析】【解答】A. 金属铜是由原子构成的物质,故不符合题意;
B. 水是由分子构成的物质,故不符合题意;
C. 氯化钠是由离子构成的物质,故符合题意;
D. 氖气是由原子构成的物质,故不符合题意。
故答案为:C。
【分析】一般情况下,金属单质、固态非金属单质和稀有气体都是由原子直接构成;大部分盐、碱和活泼金属氧化物都是由离子直接构成。
4.(2023·常熟模拟)下列物质溶解或稀释时,有明显吸热的是(  )
A.硝酸铵 B.氯化钠 C.浓硫酸 D.氢氧化钠
【答案】A
【知识点】溶解时的吸热或放热现象
【解析】【解答】A、硝酸铵溶于水吸收热量;
B、氯化钠溶于水无明显的吸热、放热现象;
C、浓硫酸溶于水放出热量;
D、氢氧化钠溶于水放出热量。
故答案为:A。
【分析】A.硝酸铵溶于水吸热;
B.氯化钠溶于水无明显温度变化;
C.浓硫酸溶于水放热;
D.氢氧化钠溶于水放热。
5.(2023·常熟模拟)合理施用肥料是粮食增产的保障。下列化肥中,属于磷肥的是(  )
A.K2SO4 B.Ca3(PO4)2 C.K2CO3 D.CO(NH2)2
【答案】B
【知识点】常见化肥的种类和作用
【解析】【解答】A、K2SO4中无磷元素有钾元素、故属于钾肥、不属于磷肥、故A不符合题意;
B、Ca3(PO4)2中有磷元素、属于磷肥、故B符合题意;
C、K2CO3中无磷元素有钾元素、故属于钾肥、不属于磷肥、故C不符合题意;
D、CO(NH2)2中无磷元素有氮元素、故属于氮肥、不属于磷肥、故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】只含有氮、磷、钾三种元素中的磷元素的肥料称为磷肥。
6.(2023·常熟模拟)发酵粉主要成分之一是NaHCO3,它能使糕点多孔松软。主要是因为在焙制时生成了(  )
A.CO2 B.Na2O C.NaOH D.Na2CO3
【答案】A
【知识点】常用盐的用途
【解析】【解答】发酵粉主要成分之一是NaHCO3,在焙制时,碳酸氢钠受热分解生成了二氧化碳气体,使糕点多孔松软,
故答案为:A。
【分析】碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水。
7.(2023·常熟模拟)下列有关化学用语表示正确的是(  )
A.2个氢原子:H2 B.铝离子:Al+3
C.3个氮分子:3N2 D.硫酸铁:FeSO4
【答案】C
【知识点】化学符号及其周围数字的意义;分子、原子、离子、元素与物质之间的关系
【解析】【解答】A、数字在元素符号前表示原子个数,两个氢原子表示为:2H,选项不符合题意;
B、离子符号是在右上角标出所带电荷数和正负符号,数字在前正负号在后,若表示多个离子则在离子符号前加上相应数字,铝离子表示为:Al3+,选项不符合题意;
C、数字在分子式前表示分子个数,三个氮分子表示为:3N2,选项符合题意;
D、硫酸铁中铁元素化合价为+3价,硫酸根的根价是-2价,故硫酸铁的化学式是:Fe2(SO4)3,选项不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A.原子的表示方法:用元素符号来表示一个原子,表示多个该原子,就在其元素符号前加上相应的数字;
B.离子的表示方法:在表示该离子的元素符号右上角,标出该离子所带的正负电荷数,数字在前,正负符号在后,带1个电荷时,1要省略,若表示多个该离子,就在其离子符号前加上相应的数字;
C.分子的表示方法:正确书写物质的化学式,表示多个该分子,就在其化学式前加上相应的数字;
D.硫酸铁中铁元素化合价为+3价,硫酸根的根价是-2价,其化学式为Fe2(SO4)3。
8.(2023·常熟模拟)下列实验操作正确的是(  )
A.塞紧胶塞 B.加入固体
C.量取液体 D.加入酒精
【答案】D
【知识点】实验室常见的仪器及使用;药品的取用
【解析】【解答】A、应把橡皮塞慢慢转动着塞进容器口,切不可把试管放在桌上,再使劲塞进塞子,以免压破试管,图中操作错误,不符合题意;
B、把密度较大的块状药品或金属颗粒放入玻璃容器时,应该先把容器横放,把药品或金属颗粒放入容器口后,再把容器慢慢地竖起来,使药品或金属颗粒滑到容器底部,以免打破容器。图中操作错误,不符合题意;
C、倾倒液体时,瓶塞应倒放,瓶口应紧挨,标签应朝向手心处,图中瓶塞未倒放,不符合题意;
D、向酒精灯里加入酒精,应用漏斗添加,且倾倒时,瓶塞应倒放,标签应朝向手心处,图中操作正确,符合题意。
故答案为:D。
【分析】A.把试管放在桌上使劲塞进塞子会压破试管;
B.向试管中装固体药品时,先将试管横放,用镊子把块状固体放在试管口,再慢慢将试管竖立起来;
C.向量筒内倾倒液体药品时,瓶塞要倒放,标签要对准手心,瓶口紧挨试管口;
D.用漏斗向酒精灯内添加酒精。
9.(2023·常熟模拟)丹霞地貌的岩层因含氧化铁而呈红色,在元素周期表中铁元素的某些信息如图所示,下列有关铁的说法错误的是(  )
A.元素符号为Fe B.属于金属元素
C.中子数为20 D.铁元素的相对原子质量为55.85
【答案】C
【知识点】元素周期表的特点及其应用
【解析】【解答】A、根据元素周期表一格右上角符号,铁的元素符号为Fe,不符合题意;
B、铁是金字旁,铁元素是金属元素,不符合题意;
C、相对原子质量≈质子数+中子数,原子中质子数=原子序数,根据元素周期表一格左上角数字可知,铁原子质子数=原子序数=26,根据元素周期表一格最下方数字可知,铁元素的相对原子质量约为56,则中子数=56-26=30,符合题意;
D、根据元素周期表一格最下方数字可知铁元素的相对原子质量为55.85,不符合题意;
故答案为:C。
【分析】元素周期表可以获得的信息:左上角的数字表示原子序数;字母表示该元素的元素符号;中间的汉字表示元素名称;汉字下面的数字表示相对原子质量。
10.(2023·常熟模拟)阅读下列材料,完成下面小题:
2023年3月22日是第31届“世界水日”。“世界水日”的宗旨是唤起公众的节水意识,加强水资源保护。水影响着生产生活的方方面面:饮用、洗涤、灌溉、灭火等都需要水;工业上还通过电解水获取氧气。
自然界中的海水、河水、地下水等需要经过净化后才能被饮用;机场,车站等公共场所设有许多直饮水机能济白来水进一化处理得到在饮水,某处理水的过程如下图所示。
(1)适合张贴在学校水龙头旁的节水标志是(  )
A. B.
C. D.
(2)下列“水”属于纯净物的是(  )
A.海水 B.河水 C.地下水 D.蒸馏水
(3)对自来水净化为直饮水过程的说法错误的是(  )
A.碳罐中颗粒活性炭的主要作用是吸附杂质
B.超滤膜是除去水中颗粒较小的不溶性杂质
C.紫外灯管照射的作用是对水进行杀菌消毒
D.自来水和直饮水所含水分子的组成不相同
(4)下列说法正确的是(  )
A.用含洗涤剂的水洗去油污是乳化作用
B.工业废水不需要处理就可以直接灌溉
C.用水灭火的原理是降低可燃物着火点
D.电解水获取H2,说明水中含有氢分子
【答案】(1)B
(2)D
(3)D
(4)A
【知识点】水的净化;几种常见的与化学有关的图标;纯净物和混合物
【解析】【解答】(1)A、该标志是循环利用标志;
B、该标志是节约用水标志;
C、该标志是绿色食品标志;
D、该标志是禁止火种标志;
故答案为:B。
(2)A、海水中含有水、可溶性杂质等物质,是混合物;
B、河水中含有水、可溶性杂质等物质,是混合物;
C、地下水含有水、可溶性杂质等物质,是混合物;
D、蒸馏水只含有水,是纯净物;
故答案为:D。
(3)A、活性炭疏松多孔有吸附性,可吸附色素和异味,碳罐中颗粒活性炭的主要作用是吸附杂质,符合题意;
B、超滤膜是利用孔洞大小除去水中颗粒较小的不溶性杂质,符合题意;
C、紫外线可使蛋白质变性,紫外灯管照射的作用是对水进行杀菌消毒,符合题意;
D、自来水和直饮水所含水分子都是由氢、氧原子构成的,是同种分子,不符合题意;
故答案为:D。
(4)A、用含洗涤剂的水洗去油污,是利用洗涤剂的乳化作用将油污分散为小油滴形成乳浊液除去,符合题意;
B、工业废水不处理就直接灌溉会污染植物,不符合题意;
C、用水灭火的原理是水蒸发吸热,降低温度到可燃物着火点以下,不符合题意;
D、水中不含有氢分子,电解水获取氢气说明水中含有氢元素,不符合题意;
故答案为:A。
【分析】(1)图示标志依次为:循环利用标志、节约用水标志、绿色食品标志、禁止火种标志;
(2)纯净物是指由一种单质或一种化合物组成的物质,组成固定,有固定的物理性质和化学性质的物质,有专门的化学符号,能用一个化学式表示;
(3)A.活性炭具有较强的吸附性;
B.过滤可除去不溶性杂质;
C.紫外线能杀菌消毒;
D.自来水和直饮水所含水分子相同;
(4)A.洗涤剂具有乳化作用;
B.工业废水不需要处理就可以直接灌溉会污染水体和土壤;
C.灭火原理:①清除或隔离可燃物,②隔绝氧气或空气,③使温度降到可燃物的着火点以下;
D.水中含有氢原子,不含氢分子。
11.(2023·常熟模拟)树立安全意识,做到“加强防范,守护生命”。下列做法符合安全要求的是(  )
A.在面粉加工厂附近进行焊接 B.室内起火,迅速打开门窗通风
C.食用甲醛溶液浸泡过的食物 D.毒品危害人体健康,禁止吸毒
【答案】D
【知识点】常见的意外事故的处理方法
【解析】【解答】A、面粉加工厂附近的空气中弥漫着可燃性粉尘,必须严禁烟火,在附近焊接可能会引起爆炸或火灾,不符合题意;
B、室内起火,迅速打开门窗通风,会造成空气对流,氧气量充足,使火势加大,不符合题意;
C、甲醛有毒,能破坏人体蛋白质的结构,使蛋白质变质,不能食用甲醛溶液浸泡过的食物,不符合题意;
D、毒品危害人体健康,禁止吸毒,符合题意。
故答案为:D。
【分析】A.面粉加工厂附近的空气中弥漫着可燃性的面粉颗粒,遇到明火或电火花可能会发生爆炸;
B.室内起火,迅速打开门窗通风,空气流通造成火势蔓延;
C.甲醛有毒;
D.毒品危害人体健康,应禁止吸毒。
12.(2023·常熟模拟)水壶中的水烧开沸腾后,壶盖被顶起。下列对宏观事实的微观解释正确的是(  )
A.水分子体积增大 B.水分子质量增大
C.水分子间空隙增大 D.水分子数目增多
【答案】C
【知识点】分子的定义与分子的特性
【解析】【解答】水壶中的水烧开沸腾后,壶盖被顶起,是因为温度升高,水分子间的间隔变大,
故答案为:C。
【分析】温度升高,水分子间的间隔增大。
13.(2023·常熟模拟)下列有关金属或合金的说法正确的是(  )
A.金和铝都有得好的抗腐蚀性,是因为二者的化学性质都很稳定
B.常温下,所有的金属都是固体
C.合金中至少含有两种金属
D.金属的回收利用是保护金属资源的有效途径之一
【答案】D
【知识点】常见金属的特性及其应用;合金与合金的性质
【解析】【解答】A、金和铝都有得好的抗腐蚀性,金是因为化学性质稳定,铝是因为其在空气中能与氧气反应,并在表面生成一层致密的氧化铝薄膜,防止内部的铝进一步被氧化,不符合题意;
B、常温下,大部分金属都是固体,但汞是液体,不符合题意;
C、合金中至少含有一种金属,不符合题意;
D、金属的回收利用是保护金属资源的有效途径之一,符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.铝化学性质活泼;
B.金属汞为液体;
C.合金是由金属元素跟其他金属或非金属元素熔合而成的、具有金属特性的物质,合金至少含有一种金属;
D.金属的回收利用可保护金属资源。
14.(2023·常熟模拟)氢氧化钠溶液与稀盐酸恰好完全反应的微观示意图如下。下列说法错误的是(  )
A.盐酸中存在的微粒有水分子和氯化氢分子
B.该反应的微观实质是H+和OH-结合生成水分子
C.Na+和Cl-在该反应过程中没有被消耗
D.恰好完全反应时,溶液呈中性
【答案】A
【知识点】中和反应及其应用
【解析】【解答】A、如图可知,盐酸中的微观粒子是氢离子和氯离子和水分子,选项符合题意;
B、如图可知,该反应的微观实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子,而钠离子和氯离子未发生变化,选项不符合题意;
C、如图可知,钠离子和氯离子未发生变化,选项不符合题意;
D、溶液中含有氢离子显酸性,含有氢氧根离子显碱性,而恰好完全反应时,只含有钠离子、氯离子和水分子,故溶液显中性,选项不符合题意;
故答案为:A。
【分析】中和反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子。
15.(2023·常熟模拟)下列劳动课程中的项目与所被及的化学知识相符的是(  )
选项 劳动项目 化学知识
A 用食醋洗去锅上的水垢 醋具有挥发性
B 用煤气灶炒菜 燃气燃烧放热
C 清理家中鱼缸并通入氧气 氧气具有助燃性
D 用厨余垃圾腐烂自制肥料 物质发生剧烈的氧化反应
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】基础知识点归纳
【解析】【解答】A、用食醋洗去锅上的水垢是因为食醋中含有醋酸是一种酸,能和水垢中的碳酸钙、氢氧化镁反应生成可溶性物质,除去水垢,不是醋具有挥发性,不符合题意;
B、燃气燃烧放热,所以用煤气灶炒菜可以加热食物,符合题意;
C、通入氧气是因为氧气能供给呼吸,与氧气具有助燃性无关,不符合题意;
D、 用厨余垃圾腐烂自制肥料,过程中发生的是不易被察觉的氧化反应,是缓慢氧化,不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁,食醋的主要成分为醋酸,能与水垢的成分反应;
B.燃气燃烧放出大量的热;
C.氧气能供给呼吸,因此清理家中鱼缸并通入氧气;
D.食物腐烂的过程发生缓慢氧化。
16.(2023·常熟模拟)根据如图溶解度曲线,得到的结论正确的是(  )
A.MgSO4的溶解度大于NaCl的溶解度
B.在t1℃时,NaCl和MgSO4的溶解度相等
C.将t2℃时MgSO4的饱和溶液温度升高至t3℃时,有晶体析出
D.MgSO4饱和溶液中溶质的质量分数随温度的升高而增大
【答案】B
【知识点】固体溶解度的概念;溶解度的影响因素;固体溶解度曲线及其作用
【解析】【解答】A、物质溶解度受温度影响,未指明温度无法比较两种不同物质的溶解度,不符合题意;
B、在t1℃时,NaCl和MgSO4的溶解度曲线相交于一点,则此时两物质的溶解度相等,符合题意;
C、硫酸镁的溶解度t3℃时大于t2℃时,所以升温后溶解度变大,饱和溶液变为不饱和溶液,无晶体析出,不符合题意;
D、因为t3℃后硫酸镁的溶解度随温度的升高而降低,所以硫酸镁饱和溶液中溶质的质量分数开始随温度的升高而增大,t3℃后随温度的升高而降低,不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.比较物质的溶解度时应明确温度;
B.t1℃时NaCl和MgSO4的溶解度曲线相交于一点;
C.t3℃前升温硫酸镁的溶解度增大;
D.t3℃后硫酸镁的溶解度随温度的升高而降低。
17.(2023·常熟模拟)下列实验操作、实验现象和结论不相符的是(  )
选项 A B C D
实验操作
实验现象 下方蜡烛先熄灭 长颈漏斗内液柱上升,一段时间不下降 鸡蛋壳和醋酸反应产生气泡,澄清石灰水变浑浊 黄铜片和纯铜片互划,纯铜片上产生划痕
结论 二氧化碳不燃烧,不支持燃烧,且密度比空气大 装置气密性良好 鸡蛋壳中含有钙元素 黄铜片的硬度大于纯铜片
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】检查装置的气密性;合金与合金的性质;探究二氧化碳的性质
【解析】【解答】A、蜡烛自下而上熄灭,说明二氧化碳的密度比空气大,不能燃烧,且不支持燃烧,相符;
B、缓慢推活塞时,注射器内的空气进入锥形瓶,若装置的气密性良好,锥形瓶内的气压增大,若观察到长颈漏斗内上升一段稳定液柱,说明装置气密性良好,相符;
C、鸡蛋壳与醋酸反应产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,说明产生二氧化碳,说明鸡蛋壳中含有碳元素,不相符;
D、黄铜片和纯铜片互划,纯铜片上产生划痕,说明黄铜片的硬度大于纯铜片,相符。
故答案为:C。
【分析】A.二氧化碳不燃烧,也不支持燃烧,密度大于空气;
B.当推动注射器的活塞时,锥形瓶内压强增大,把水压入长颈漏斗中,若气密性好则会形成一段稳定的水柱;
C.鸡蛋壳和醋酸反应产生气泡,澄清石灰水变浑浊,说明生成了二氧化碳,则鸡蛋壳中含有碳酸根离子,不能说明鸡蛋壳中含有钙元素;
D.合金的硬度大于其组分金属。
二、填空题
18.(2023·常熟模拟)元宵节是中国的传统节日之一,被选入国家级非物质文化遗产。元宵节主要有吃汤圆、赏花灯、猜灯谜、放烟花等一系列传统民族活动。
(1)汤圆:汤圆是用糯米粉裹糖馅、肉馅等捏而成的。
①糯米粉成分之一为淀粉,检验淀粉的常用试剂是   (填名称)。
②肉馅为人体提供的最主要营养物质是   。
(2)花灯:折纸、裁剪、粘贴、点燃蜡烛等是传统做花灯步骤。传统做花灯步骤中一定涉及化学变化的步骤是   。
(3)灯谜面:千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲:粉骨碎身浑不怕,要留清白在人间(谜底:石灰石CaCO3)。写出烈火焚烧时发生反应的化学方程式:   。
(4)烟花:烟火中含镁粉、硫粉等,放烟火时看到嘴眼的白光,闻到刺激性气味。
①镁粉燃烧产生耀眼的白光,写出反应的化学方程式:   。
②刺激性气味气体主要是   (填化学式)。
【答案】(1)碘酒或碘水;蛋白质
(2)点燃蜡烛
(3)CaCO3CaO+CO2↑
(4)Mg+O22MgO;SO2
【知识点】生命活动与六大营养素;化学方程式的书写与配平
【解析】【解答】(1)①淀粉遇碘变蓝,常用碘酒或碘水检验淀粉。
②肉馅为人体提供的最主要营养物质是蛋白质。
(2)折纸、裁剪、粘贴过程中没有其他物质生成,属于物理变化;点燃蜡烛会生成其他物质,属于化学变化。
(3)“烈火焚烧若等闲”是锻烧石灰石的分解反应,生成氧化钙和二氧化碳,反应的化学方程式为CaCO3CaO+CO2↑。
(4)①镁在空气中燃烧发出耀眼的白光,放出大量热,生成白色氧化镁固体,反应的化学方程式为Mg+O22MgO。
②烟火中含有镁粉、硫粉等,闻到刺激性气味是为硫粉燃烧生成具有刺激性气味的二氧化硫(SO2)气体。
【分析】(1)①淀粉遇碘单质变蓝;
②肉富含蛋白质;
(2)有新物质生成的变化属于化学变化;
(3)碳酸钙在高温下分解生成氧化钙和二氧化碳;
(4)①镁在空气中燃烧发出耀眼的白光;
②硫燃烧生成具有刺激性的二氧化硫。
三、综合题
19.(2023·常熟模拟)实验室制备CO2,并进行相关实验探究。
(1)Ⅰ.CO2的制备和收集
装置A中发生反应的化学方程式为   。
(2)收集纯净干燥的CO2
①装置B中饱和NaHCO3溶液的作用是   。
②装置C中试剂X应选用   (填字母)。
a.稀H2SO4 b.浓H2SO4 c.KOH溶液
③检验D中CO2已集满的操作是   。
(3)Ⅱ.CO2的性质探究
根据图中Y形管中的现象,推测出   。
(4)Ⅲ.A中废液成分分析和处理
已知:部分银盐的溶解性如下表(20℃)
酸根 溶解性 Ag+ Cl-
Ag+ 溶 不 不
废液成分的确定
【推测废液所含溶质】
推测一:CaCl2 推测二:CaCl2和HCl
【验证推测】
甲组同学用CuO验证,乙组同学用AgNO3溶液验证,都得出废液中的溶质是CaCl2和HCl;
丙组同学提出:乙组同学的验证不合理。
请分析甲组用CuO可行、乙组用AgNO3溶液不合理的原因:   。
(5)废液的处理用Na2CO3溶液将废液中的CaCl2和HCl除去。
【提出问题】如何估算Na2CO3溶液的用量?
【进行实验】取100mL废液样品于烧杯中,逐滴滴加5.3%的Na2CO3溶液,用pH传感器测定滴加过程中溶液的pH(装置如图3所示,pH变化如图4所示)。
【结果讨论】
①a→b阶段,观察到烧杯中的现象是   。
②b点后曲线平缓阶段,溶液中含量基本不变的阴离子是   。
③c点时,取少量烧杯中的清液于试管中,滴加CaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明处理100mL废液,所需5.3%的Na2CO3溶液的体积   120mL(填“大于”、“等于”或“小于”)。
【答案】(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(2)除去HCl气体(答案合理即可,下同);b;将燃着的小木条置于集气瓶口,木条熄灭说明已集满
(3)二氧化碳与水反应生成的物质显酸性
(4)氧化铜能和盐酸反应生成氯化铜,氯化铜溶液为蓝色,氧化铜不和氯化钙反应,有无盐酸现象不同可行。硝酸银和盐酸、氯化钙均反应生成氯化银沉淀,有无盐酸现象相同,不可行。
(5)有气泡产生;氯离子或Cl-;小于
【知识点】二氧化碳的实验室制法;探究二氧化碳的性质
【解析】【解答】(1)装置A为稀盐酸与石灰石反应制取二氧化碳,反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
(2)①装置B中的饱和NaHCO3可与挥发出的HCl反应,作用是吸收HCl气体。
②装置C的作用是干燥二氧化碳,浓硫酸具有吸水性且不和二氧化碳反应,应用浓硫酸干燥,故答案为:b。
③装置D是用向上排空气法收集二氧化碳,检验已集满的操作是将燃着的小木条置于集气瓶口,木条熄灭说明已集满。
(3)干燥的石蕊试纸遇二氧化碳不变色,湿润的石蕊试纸遇二氧化碳变红,说明二氧化碳与水反应生成的物质显酸性。
(4)两组推测就是判断有无盐酸,氧化铜能和盐酸反应生成氯化铜,氯化铜溶液为蓝色,氧化铜不和氯化钙反应,有无盐酸现象不同可行。硝酸银和盐酸、氯化钙均反应生成氯化银沉淀,有无盐酸现象相同,不可行。
(5)废液中的溶质是CaCl2和HCl,向其中滴加Na2CO3溶液,Na2CO3先与HCl反应生成NaCl、CO2和水,然后与CaCl2反应生成CaCO3沉淀和NaCl。
①由图可知,a~b阶段是Na2CO3与HCl反应,所以会观察到烧杯中有气泡产生。
②由图可知,b点后曲线平缓阶段,Na2CO3与CaCl2反应,并生成CaCO3沉淀和NaCl,所以含量基本不变的阴离子是氯离子(Cl-)。
③由图可知,c点时溶液显碱性,Na2CO3过量,说明处理100mL废液,所需5.3%的Na2CO3溶液的体积小于120mL。
【分析】Ⅰ.碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳;二氧化碳密度比空气大,不能燃烧,也不支持燃烧;
Ⅱ.二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸具有酸性,能使紫色石蕊变红;
Ⅲ.氧化铜能和盐酸反应生成氯化铜和水,氯化钙、盐酸都能和硝酸银反应生成白色沉淀氯化银;碳酸钠和氯化钙反应生成氯化钠和碳酸钙沉淀。
20.(2023·常熟模拟)H2O2是一种重要的化学品。
(1)Ⅰ.H2O2的制备
已知:氧元素在元素周期表中的信息如图:
Ⅰ中反应有非金属氧化物生成,则该氧化物中除氧外一定含有   (填元素名称)元素。
(2)Ⅱ中发生化合反应,则单质X的化学式为   。
(3)BaO2中的阴离子为,1个离子含有的电子数为   。
(4)Ⅲ中发生复分解反应,则反应的化学方程式是   。
(5)减压能够降低蒸馏温度,从H2O2化学性质角度说明V中采用减压蒸馏的原因:   。
(6)Ⅱ.H2O2的应用
火箭动力助燃剂:在火箭推进器中装有液态的肼(N2H4)和过氧化氢。当它们混合时,即产生大量N2和水蒸气,并放出大量热。
①写出该反应的化学方程式:   。
②该反应用于火箭推进剂,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很突出的优点是:   。
(7)医用双氧水:浓度等于或低于3%的过氧化氢水溶液。用已知浓度硫酸酸化的KMnO4水溶液测定过氧化氢水溶液的浓度,反应的化学方程式为2KMnO4+3H2SO4+5H2O2=K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O,准确量取34.00mL某未知浓度的过氧化氢水溶液(溶液密度近似为1g/mL),加入足量稀硫酸,逐滴滴加溶质质量分数为9.48%的KMnO4溶液,当恰好完全反应时,消耗高锰酸钾溶液的体积为20.00mL(溶液密度近似为1g/mL),通过计算判断该过氧化氢水溶液是否可以用作医用双氧水:[写出计算过程,已知:Mr(KMnO4)=158]。
【答案】(1)氮
(2)O2
(3)18
(4)BaO2+2HCl=BaCl2+H2O2
(5)H2O2受热易分解为O2和水(答案合理即可,下同)
(6)N2H4+2H2O2=N2+4H2O;产物没有污染,绿色环保
(7)由题可知,该未知浓度过氧化氢溶液的质量为34.00mL×1g/mL=34.00g,反应消耗的高锰酸钾质量为9.48%×20.00mL×1g/mL=1.896g,设溶液中过氧化氢的质量为x。
= x=1.02g
该过氧化氢水溶液的质量分数为×100%=3%,即该过氧化氢水溶液可用作医用双氧水。
【知识点】化学方程式的书写与配平;根据化学反应方程式的计算;物质的相互转化和制备
【解析】【解答】(1)Ba(NO3)2中含有Ba、N、O三种元素,Ⅰ中反应有非金属氧化物生成,根据质量守恒定律反应前后元素种类不变,该氧化物中一定含有氧元素和氮元素。
(2)BaO转化为BaO2为化合反应,根据质量守恒定律反应前后原子的种类和数目不变,单质X由氧元素组成,为O2。
(3)O的原子序数为8,原子的核外电子数=原子序数,则1个含有的电子数为2×8+2=18。
(4)Ⅲ为BaO2与HCl发生复分解反应,则两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物,则反应的化学方程式是BaO2+2HCl=BaCl2+H2O2。
(5)减压能降低蒸馏温度,V中采用减压蒸馏的原因是H2O2受热易分解为O2和水。
(6)①液态的肼(N2H4)与过氧化氢混合时,会产生大量N2和水蒸气,并放出大量热,则反应的化学方程式为N2H4+2H2O2=N2+4H2O。
②由①可知,该反应生成物是氮气和水,则另一个很突出的优点是产物没有污染,绿色环保。
【分析】(1)化学反应前后元素的种类不变;
(2)反应前后原子的种类和数目不变;
(3)1个含有的电子数为2×8+2=18;
(4)复分解反应两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物;
(5)过氧化氢受热分解为水和氧气;
(6)①肼(N2H4)和过氧化氢混合生成N2和水蒸气;
②该反应的产物为氮气和水,绿色环保;
(7)根据2KMnO4+3H2SO4+5H2O2=K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O分析计算。
21.(2023·常熟模拟)能源不可或缺。
(1)能源的转化和储存 祝融号火星车上安装的太阳能板能将太阳能转化为   能,为科学仪器供电。火星车顶部安装了集热窗,里面装有正十一烷,其熔点为-26℃。白天,火星表面温度可升高至35℃,这种物质会   (填“吸收”或“放出”)热量而熔化;夜间,火星表面温度下降到-60℃时,这种物质凝固为火星车提供热量。
(2)氢能源的获得 甲烷和水蒸气催化重整是取高统H2的方法之一,反应器中初始反应的生成物为H2和CO2,甲烷和水蒸气在催化剂并加热的条件下发生反应的化学方程式是   。
(3)反应器中还存在如下反应:
ⅰ.CH4+H2OCO+3H2 ⅱ.CO+H2OCO2+H2 ⅲ.CH4C(s)+2H2
已知:s表示该物质为固态;H2中混有CO不易被除去。
①上述三个反应中化合价均有变化的元素有   (填元素符号)。
②反应ⅰ因   对反应器设备和催化剂产生不利影响。
③通过调控反应条件,使ⅰ中生成的CO在ⅱ中全部转化,目的是   。
(4)用CaO可以除去反应器中的CO2,CaO消耗率随时间变化关系如图2所示。从t1开始,单位时间内CaO消耗率   (填“升高”、“降低”或“不变”)。
(5)能源的利用甲醇将被推广为汽车能源,醉和氧气在气缸中发生反应的微观过程如图3所示,甲醇的化学式是   。
【答案】(1)电;吸收
(2)CH4+2H2O4H2+CO2
(3)C、H;产生CO;提高CH4的转化率,节约能源
(4)降低
(5)CH4O或CH3OH
【知识点】物质发生化学变化时的能量变化;化学方程式的书写与配平;微粒观点及模型图的应用
【解析】【解答】(1)祝融号火星车上安装的太阳能板能为科学仪器供电,所以是将太阳能转化为电能,物质熔化需要吸收热量。
(2)反应器中初始反应的生成物为H2和CO2,所以甲烷和水蒸气在催化剂并加热的条件下发生反应的化学方程式CH4+2H2O4H2+CO2。
(3)①反应ⅰ中,C由-4价升为+2价,H由+1价降为0价;
反应ⅱ中,C由+2价升为+4价,H由+1价降为0价;
反应ⅲ中,C由-4价升为0价,H由+1价降为0价。
综上所述,三个反应中化合价均有变化的元素有C、H。
②已知H2中混有CO不易被除去,所以反应i中因产生CO对反应器设备和催化剂产生不利影响。
③通过调控反应条件,使ⅰ中生成的CO在ⅱ中全部转化,目的是提高CH4的转化率,节约能源。
(4)由图2可知,t1开始,单位时间内CaO消耗率降低。
(5)由图3可知,反应前为2个甲烷、3个O2,反应后为2个CO2、4个H2O,则1个甲烷为CH4O,甲烷的化学式为CH3OH。
【分析】(1)太阳能板能将太阳能转化为电能;正十一烷吸收热量熔化;
(2)甲烷和水蒸气在催化剂并加热的条件下发生反应生成氢气和二氧化碳;
(3)C、H的化合价发生变化;反应i产生CO,对反应器设备和催化剂产生不利影响;ⅰ中生成的CO在ⅱ中全部转化,可提高CH4的转化率,节约能源;
(4)CaO消耗率曲线的斜率逐渐减小;
(5)化学反应前后原子的数量和种类不变。
22.(2023·常熟模拟)阅读下列有关锂的分段材料,回答相关问题
(1)Ⅰ.锂(Li)的用途:锂与水反应生成氢氧化锂(LiOH)和氢气,这是海水锂电池的反应原理之一。
写出该反应原理的化学方程式:   。
(2)Ⅱ.锂矿石成分分析
锂辉石的化学组成为LiAlSi2O6,是主要含锂矿石之一、常有微量的Na+、K+、Ca2+、Fe2+、Mn2+等离子混入而使锂辉石具有不同的颜色。
LiAlSi2O6也可表示为Li2O·Al2O3·xSiO2,其中x=   。
(3)Li元素在LiAlSi2O6中的质量分数为   (列式计算,结果保留为0.01%);锂辉石矿中Li的实际含量低于这个值,原因是   。
(4)Ⅲ.碳酸锂(Li2CO3)的制取
将锂辉石和石灰石按一定的质量比配料,混合磨细,在高温下煅烧:向煅烧后的混合物中加水,浸取,得氢氧化锂浸出液和难溶性固体:分离后的氢氧化锂浸出液经蒸发浓缩后,加入纯碱析出碳酸锂固体,分离、洗涤、干燥得碳酸锂成品。
碳酸锂的溶解度与温度的关系见下表
温度/℃ 0 20 40 60 80 100
溶解度/g 1.54 1.33 1.17 1.01 0.85 0.72
浸取氢氧化锂时,加水量太少导致氢氧化锂的浸出率   ;加水量太多,对后续操作的不利影响是   ;
(5)加入纯碱析出碳酸锂固体的化学方程式是   ;分离出Li2CO3的实验操作是   (填操作名称)。
(6)为减少碳酸锂因溶解而损失,选择   (填“冰水”或“热水”)洗涤。
【答案】(1)
(2)4
(3);锂辉石矿中主要成分是LiAlSi2O6,还含有其它杂质
(4)偏低;延长蒸发时间,浪费时间和能源
(5);过滤
(6)热水
【知识点】实验探究物质的组成成分以及含量;物质的相互转化和制备
【解析】【解答】(1)锂与水反应生成氢氧化锂和氢气,该反应的化学方程式为:;
(2)由化学式可知,LiAlSi2O6中Li、Al、Si、O元素的原子个数比为1:1:2:6,每个Li2O·Al2O3·xSiO2中含2个Li、2个Al,故每个Li2O·Al2O3·xSiO2中应含4个Si,故x=4;
(3)Li元素在LiAlSi2O6中的质量分数为:;
锂辉石中主要成分为LiAlSi2O6,还含有其它杂质,故锂辉石矿中Li的实际含量低于这个值;
(4)浸取氢氧化锂时,加水量太少,会导致部分氢氧化锂不能溶解,导致氢氧化锂的浸出率偏低;
加水量太多,会延长蒸发时间,浪费时间和能源;
(5)加入纯碱析出碳酸锂固体的反应为碳酸钠和氢氧化锂反应生成碳酸锂和氢氧化钠,该反应的化学方程式为:;
过滤可实现固液分离,故分离出碳酸锂的实验操作是过滤;
(6)由表可知,碳酸锂的溶解度随温度的升高而减小,故为减少碳酸锂因溶解而损失,选择热水洗涤。
【分析】(1)锂(Li)与水反应生成氢氧化锂(LiOH)和氢气;
(2)化学反应前后原子种类和数目不变;
(3)化合物中某元素的质量分数等于该元素原子相对原子质量总和与该物质的相对分子质量的比值;锂辉石中主要成分为LiAlSi2O6,还含有其它杂质;
(4)浸取氢氧化锂时,加水量太少,氢氧化锂不能完全溶解;延长蒸发时间,浪费时间和能源;
(5)碳酸钠与氢氧化锂反应生成碳酸锂沉淀和氢氧化钠;采用过滤分离固体和液体混合物;
(6)碳酸锂的溶解度随着温度的升高而降低。
23.(2023·常熟模拟)同学们设计了如图1所示实验,进行影响铁锈蚀因素的探究。一周后,试管A中铁钉几乎没有生锈,试管B中铁钉稍有生锈,试管C中铁钉明显锈蚀,试管D中铁钉严重锈蚀。
(1)试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”,目的是   。
(2)试管C中铁钉明显锈蚀而试管A中铁钉几乎没有生锈,由此可得出的结论是   。
(3)对于试管B中铁钉稍有生锈,同学们展开深入研究,将煮沸并迅速冷却的蒸馏水倒入烧杯中,迅速倒入植物油铺满水面。然后将溶解氧传感器插入水中,通风环境中持续三天采集得到数据图像如图2所示(室温下,自然状况的水中溶解氧约为8-9 mg/L)。
据此回答:
①B试管中铁钉也稍有生锈的原因是   。
②为达到图1设计A、B、C实验的目的,针对B试管可采取的改进措施是   。
(4)分析A,B,C,D中的实验现象,可知   (写化学式)的存在会加速铁的锈蚀。
(5)小丽同学猜测:铁锈蚀的快慢还可能与氧气的浓度有关,为判断该猜测是否正确,请你设计实验验证小丽同学的猜想,简述实验方案(实验方案包括操作、现象和结论)   。
【答案】(1)防止溶解在水中的氧气对实验造成影响
(2)铁生锈需要水
(3)铁钉和水及水中溶解的少量氧气接触生锈;增加植物油厚度或将试管内液面高度加至试管口附近,将试管口盖上橡胶塞(合理即可)
(4)NaCl
(5)取两只试管分别放入打磨过的铁钉,加入等量蒸馏水至铁钉高度的一半,试管①直接盖上橡胶塞,试管②通入一段时间氧气后盖上橡胶塞,一周后观察铁钉生锈情况。①中铁钉明显锈蚀,②中铁钉严重锈蚀,说明其他条件相同时,氧气浓度越大铁锈蚀越快
【知识点】探究金属锈蚀的条件
【解析】【解答】(1)气体溶解度随温度的升高而降低,“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”可以减少水中溶解的空气,防止溶解在水中的氧气对实验造成影响。所以试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”,目的是防止溶解在水中的氧气对实验造成影响;
(2)C中铁和氧气、水接触生锈,A中铁和氧气接触,不和水接触不生气。变量是水,所以可得出的结论是铁生锈需要水;
(3)①铁生锈需要和氧气、水同时接触,则B试管中铁钉也稍有生锈说明铁同时和氧气、水接触了,则生锈的原因是铁钉和水及水中溶解的少量氧气接触生锈。
②从图2可知,随着时间的增加,水中溶解氧的量逐渐增加。要对B进行改进则需要减少溶解氧的量。氧气更难溶于植物油,所以可以增加植物油厚度。限制能与植物油接触的氧气量也可减少氧气的溶解,则可将试管内液面高度加至试管口附近,将试管口盖上橡胶塞。其他合理即可。
(4)铁生锈需要和氧气、水同时接触。试管C中铁钉明显锈蚀,试管D中铁钉严重锈蚀,变量是D中加入的是食盐水,水中有氯化钠,则可知NaCl的存在会加速铁的锈蚀。
(5)铁锈蚀的快慢还可能与氧气的浓度有关,则变量是氧气的浓度,可使用氧气和空气作为变量进行对比。另铁生锈需要和水,氧气同时接触,所以要确保铁和水、氧气接触。所以设计实验为:取两只试管分别放入打磨过的铁钉,加入等量蒸馏水至铁钉高度的一半,试管①直接盖上橡胶塞,试管②通入一段时间氧气后盖上橡胶塞,一周后观察铁钉生锈情况。①中铁钉明显锈蚀,②中铁钉严重锈蚀,说明其他条件相同时,氧气浓度越大铁锈蚀越快。
【分析】铁和水、氧气同时接触会生锈,采用控制变量法探究时应保证变量单一。

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