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10 基本化学实验技能与科学探究(二)---2024年中考化学单元试卷
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这是一份10 基本化学实验技能与科学探究(二)---2024年中考化学单元试卷，共14页。试卷主要包含了共有五大题,20小题，可能用到的相对原子质量，推理是常见的学习方法等内容，欢迎下载使用。
说明:1.共有五大题,20小题。满分70分,作答时间65分钟。
2.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Cl-35.5 K-39 Cu-64 Ag-108
中考对接点 物质鉴别方法与操作步骤、物质分离方法与操作步骤、物质提纯方法与操作步骤
一、单项选择题(本大题包括10小题,每小题有四个选项,其中只有一个选项符合题意,请将符合题意的选项代号填在相应位置上。1~5题每小题1分,6~10题每小题2分,共15分)
1.除去CO2中混有的少量水蒸气的方法是( )
A.通过浓硫酸B.通过浓盐酸
C.通过碱石灰D.通过稀硫酸
2.能够鉴别氧气和氮气的是( )
A.澄清石灰水B.带火星的木条
C.紫色石蕊溶液D.水
3.从氧化铜粉末与铁粉混合物中分离出铁粉的方法是( )
A.加水过滤B.加稀盐酸过滤
C.在氧气中点燃D.用磁铁吸引
4.能够鉴别Na2SO4溶液和NaNO3溶液的是( )
A.无色酚酞溶液B.氢氧化钾溶液
C.氯化钡溶液D.碳酸钠溶液
5.除去 CO2中的少量 CO的方法是( )
A.点燃B.通过NaOH溶液
C.通过灼热的木炭D.通过灼热的氧化铜
6.下图是四项基本实验操作的示意图,下列说法正确的是( )
A.①用于分离CaO和CaCO3
B.②是熬制蔗糖原理
C.③可以鉴别稀盐酸与稀硫酸
D.④是海水晒盐的原理
7.向一定量的硝酸铜、硝酸银的混合溶液中加入2.4 g镁粉,充分反应后过滤、洗涤、干燥,称得固体14 g。向固体中加入稀盐酸,无气泡产生。则下列说法正确的是( )
A.滤液中一定不含有硝酸银B.滤液中一定含有硝酸铜
C.滤出的固体中含有银14 gD.滤出的固体中一定不含铜
8.有一瓶气体,可能由O2、CO、CO2中的一种或几种组成,为确定其组成,在老师的指导下,实验小组对该瓶气体进行了如下探究:①检查装置气密性;②通入一定量氮气;③通入该气体,点燃酒精灯。步骤③实验过程中,A装置中无明显现象,B和F装置出现白色沉淀,E装置中出现光亮的红色物质。脱氧剂(还原铁粉)能够吸收氧气和水蒸气。下列关于该气体的说法正确的是( )
A.可能含有O2B.一定含有CO和CO2
C.可能含有CO2D.一定含有O2、CO和CO2
9.推理是常见的学习方法。下列推理正确的是( )
A.向A物质中滴加稀盐酸,有气泡产生,A物质一定含有CO32−
B.向B溶液中滴加无色酚酞溶液,无明显现象,B溶液一定显酸性
C.向C溶液中滴加氯化钡溶液、稀硝酸,有白色沉淀生成,C物质一定含有SO42−
D.把D物质和熟石灰混合研磨,闻到刺激性气味(氨味),D物质一定含有NH4+
10.兴趣小组的同学向盛有一定量X溶液的烧杯中逐滴加入Na2CO3溶液,溶液pH与加入Na2CO3溶液质量的变化趋势如下图所示。 下列说法正确的是( )
A.X溶液的溶质可能是H2SO4、Ba(OH)2
B.a~b段反应一定有水生成,一定没有沉淀生成
C.X溶液的溶质一定有酸,b~c段可能没有发生反应
D.若X溶液的溶质是HCl、CaCl2,则c点溶液中溶质的成分是NaCl
二、选择填充题(本大题包括3小题,先在A、B、C中选择一个正确选项,将正确选项的代号填在相应位置上,然后在D处补充一个符合题意的答案。每小题2分,其中选择1分,填充1分,共6分)
11.能用来一次性鉴别铁、铜、氧化铁、氧化铜四种固体物质的试剂是( )
A.稀硫酸B.氯化钡溶液C.紫色石蕊溶液D.
12.下列实验目的通过对应实验操作能达到的是( )
13.某无色溶液中溶质可能是HCl、Na2CO3、CuSO4 、MgCl2中的一种或多种,为探究溶质的成分,兴趣小组的同学向盛有一定量样品的烧杯中逐滴加入NaOH稀溶液,生成沉淀的质量与加入NaOH溶液质量的变化趋势如下图所示。 下列说法正确的是( )
A.无色溶液中溶质可能是HCl、MgCl2
B.O~a段反应的化学方程式为HCl+NaOHNaCl+H2O
C.a~b段反应的化学方程式为2NaOH+CuSO4Cu(OH)2 ↓+Na2SO4
D.c点溶液中溶质成分是
三、填空与说明题(本大题包括4小题,共23分)
14.(6分)兴趣小组加热KClO3固体制氧气(1.5 g MnO2作催化剂),完全反应后将16.4 g残留固体冷却至室温(20 ℃),进行分离回收如图1,氯化钾溶解度曲线如图2。
(1)理论上x的值为 ,y的值为 。
(2)可用蒸发结晶的方法从滤液中获得KCl晶体的原因是 。
(3)若y的实际值大于理论值,可能的原因有 。
(4)回收过程中玻璃棒的作用依次为 。
(5)实验中KClO3固体的理论值为 g。
15.(5分)化学兴趣小组设计实验鉴别一氧化碳和二氧化碳。请回答下列问题:
(1)方案1,分别在空气中点燃,能够燃烧的是 。
(2)方案2,分别伸入 ,使其火焰熄灭的是二氧化碳。
(3)方案3,分别通入 溶液,变红的是二氧化碳。
(4)方案4,分别加入澄清石灰水,产生沉淀的是二氧化碳,化学方程式为 。
16.(5分)有一包白色固体可能含有硫酸铜、碳酸钠、硫酸钠、硝酸钡、氢氧化钠、氯化钠中的一种或几种。某科学兴趣小组为探究其成分做了以下实验:
①取少量固体于烧杯中,加足量的水溶解,烧杯内有固体残留并得到无色溶液甲;
②取少量无色溶液甲于试管中,滴加无色酚酞溶液,溶液不变色;
③继续向①的烧杯中滴加稀硝酸并不断搅拌,烧杯内固体的质量随加入稀硝酸质量的变化如图所示。
请回答下列问题:
(1)由实验①得到的结论是该固体一定有 ,一定没有 。
(2)由实验可知该固体成分可能有 。
(3)无色溶液甲的溶质成分一定有 ;①的烧杯中固体成分是 。
17.(7分)我国科学家实现国际上首次在实验室将二氧化碳合成为淀粉的全合成。人工合成淀粉工艺技术如图所示:
请回答下列问题:
(1)淀粉属于营养素中的 ,在人体中的作用是 。
(2)氢气在一定条件下和二氧化碳反应得到甲醇溶液,该反应的化学方程式为 。氢气与二氧化碳恰好完全反应,得到甲醇溶液的溶质质量分数为 。
(3)若44 t二氧化碳完全转化为淀粉,理论上得到淀粉的质量为 t。
(4)该人工合成淀粉技术的意义是 (写一点)。
四、实验与探究题(本大题包括2小题,共16分)
18.(8分)2022年2月4日北京冬奥会开幕式上,主火炬点燃。化学兴趣小组对主火炬燃料成分进行实验探究。
【提出问题】北京冬奥会主火炬燃料成分是什么?
【猜想假设】猜想①:H2;猜想②:甲烷(CH4);猜想③:丙烷(C3H6)。
【查找资料】①含碳物质在氧气不足时燃烧生成CO。②甲烷能够还原氧化铜。③无水硫酸铜遇水变为蓝色。
【实验探究】
【反思交流】(1)大家一致认为实验2的结论不严谨,理由是 。
(2)实验1中装置D的作用是 。
【实验拓展】(1)从安全角度考虑,冬奥会主火炬燃料不用CO,是因为 。
(2)2008年北京奥运会主火炬的燃料是液化天然气,若实验燃料是天然气,则测得实验前后装置B、C的质量增加比值为 (假设产物完全被吸收)。2022年北京冬奥会主火炬的燃料是氢气,使用氢气作燃料的优点有 。
19.(8分)化学兴趣小组进行硫在氧气中燃烧的实验,实验完毕一段时间后,兴趣小组对集气瓶中溶液的溶质成分进行探究。
【提出问题】反应后得到溶液的溶质成分是什么?
【猜想假设】猜想一:硫酸钠;猜想二:氢氧化钠;
猜想三:亚硫酸钠;猜想四:氢氧化钠和硫酸钠。
【查阅资料】①硫酸钡、亚硫酸钡都是不溶于水的白色沉淀;②亚硫酸钠溶液显碱性,易氧化,能与酸反应生成使澄清石灰水变浑浊的气体。
【实验探究】进行如下实验,请完成表格填空:
【反思评价】(1)甲同学认为,实验1结论不正确,理由是 。
(2)乙同学认为,由实验2中现象得出的结论不严谨,猜想 也可能成立。
【实验拓展】(1)硫在氧气中燃烧的实验中氢氧化钠溶液的作用是 。
(2)二氧化硫与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠,而溶液中溶质的成分含有硫酸钠的原因是 (用化学方程式表示)。
五、综合计算题(本大题包括1小题,共10分)
20.(10分)每年的6月5日是世界环境日,某兴趣小组的同学对某盐酸厂排放废水中氯化氢的含量进行检测,并提出废水处理方案。测量过程如图所示:
请回答下列问题:
(1)B烧杯中现象是 。
(2)实验中废水样品的质量为 g。
(3)计算废水样品中氯化氢的质量分数。
(4)在不用指示剂的条件下加入过量 处理废水至中性再排放,以免造成环境污染。若实验中测得烧杯C中溶液pH大于7,则测得废水样品中氯化氢的质量分数结果 (选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
参考答案
1.A 【解析】浓硫酸有吸收性且不与二氧化碳反应,碱石灰有吸水性但会与二氧化碳反应。
2.B 【解析】氧气能使带火星的木条复燃。
3.D 【解析】磁铁能够吸引铁粉。
4.C 【解析】分别取样,滴加BaCl2溶液鉴别,若有白色沉淀生成,则为硫酸钠溶液,化学方程式为Na2SO4+BaCl2BaSO4↓+2NaCl。
5.D 【解析】通过灼热的氧化铜,CO与氧化铜反应生成铜和二氧化碳。
6.B 【解析】过滤用于可溶性物质与难溶性物质,CaO能与水反应,过滤不能分离CaO和CaCO3,A不正确;蒸发结晶可以从溶液中提纯溶质,②是熬制蔗糖原理,B正确;由于稀盐酸与稀硫酸浓度不确定,无法比较稀盐酸与稀硫酸酸性强弱,C不正确;蒸馏可以淡化海水,蒸发结晶是海水晒盐的原理,D不正确。
7.A 【解析】向固体中加入稀盐酸,无气泡产生,滤渣中一定没有镁。
镁先与硝酸银反应,若只有硝酸银反应:
Mg+2AgNO3Mg(NO3)2+2Ag
24 216
2.4 g 21.6 g
2.4 g铁粉与硝酸银完全反应生成银的质量为21.6 g,
由题意可知镁与硝酸银、硝酸铜都发生了反应,硝酸银完全反应,且镁完全反应,无法确定滤液中是否有硝酸铜;
设与硝酸银反应的镁的质量为x,生成银的质量为y,则与硝酸铜反应的镁的质量为(2.4 g-x),生成铜的质量为(14 g-y)。
Mg+2AgNO3Mg(NO3)2+2Ag
24 216
x y 24216=xy
Mg+Cu(NO3)2Mg(NO3)2+Cu
24 64
2.4 g-x 14 g-y 2464=2.4g−x14g−y
x=1.2 g y=10.8 g 14 g-y=3.2 g
滤出的固体中含有银10.8 g 、铜3.2 g
8.B 【解析】根据资料,脱氧剂(还原铁粉)能够吸收氧气和水蒸气,如果该气体中含有氧气,氧气和还原铁粉会反应生成红棕色的氧化铁,而步骤③实验中A装置无明显现象,说明该气体中不含氧气;因为二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,所以步骤③中B装置出现白色沉淀,说明该气体中含有二氧化碳;气体经过C装置,二氧化碳被除去,再经过浓硫酸干燥,气体进入E装置,实验过程中F装置内的澄清石灰水中出现白色沉淀,E装置中黑色的氧化铜变成光亮的红色物质,说明反应中生成了二氧化碳和铜,因为一氧化碳和氧化铜在加热条件下能反应生成铜和二氧化碳,所以该气体中还含有一氧化碳。故该气体由一氧化碳和二氧化碳(CO和CO2)组成。
9.D 【解析】活泼金属与盐酸反应,有气泡产生,A物质不一定含有CO32−,A不正确;向酸性溶液中或中性溶液中滴加无色酚酞溶液,都无明显现象,B溶液可能显中性,B不正确;向硫酸盐溶液或硝酸银溶液中滴加氯化钡溶液、稀硝酸,都有白色沉淀生成,C物质可能是硝酸银溶液,C不正确;铵盐与熟石灰混合研磨,闻到刺激性气味(氨味),D物质一定含有NH4+,D正确。
10.D 【解析】H2SO4与Ba(OH)2能发生反应而不能共存,X溶液的溶质不可能是H2SO4、Ba(OH)2,A选项不正确;a点pH小于7,溶液显酸性,但不一定是酸,与碳酸钠完全反应不一定生成水,B选项不正确;X溶液的溶质不一定是酸,b~c段一定发生反应,C选项不正确;c点表示恰好完全反应,若X溶液的溶质是HCl、CaCl2,与碳酸钠恰好完全反应得到NaCl溶液,c点溶液中溶质的成分是NaCl,D选项正确。
11.A 稀盐酸 【解析】试剂选用稀盐酸(或稀硫酸)。铁与盐酸反应有气体(氢气)产生,生成浅绿色溶液;铜不溶于盐酸,无明显现象产生;氧化铁溶于盐酸生成黄色的氯化铁溶液;氧化铜溶于盐酸生成蓝色的氯化铜溶液。
12.B 灼烧,闻气味
13.B NaCl和NaOH
【解析】根据图像O~a段反应没有沉淀生成,说明无色溶液中溶质一定有HCl,Na2CO3与HCl会发生反应而不能共存,CuSO4溶液呈蓝色,MgCl2与NaOH反应生成沉淀,无色溶液中溶质一定是HCl、MgCl2,A选项不正确;O~a段无沉淀生成,反应的化学方程式为HCl+NaOHNaCl+H2O,B选项正确;a~b段反应生成沉淀,MgCl2与NaOH反应生成沉淀,反应的化学方程式为2NaOH+MgCl2Mg(OH)2 ↓+2NaCl,C选项不正确;c点表示氢氧化钠溶液过量,溶液中溶质成分是NaCl和NaOH。
14.(6分)(1)1.5 14.9
(2)氯化钾溶解度随温度的升高变化不大
(3)水分没有蒸干(合理即可)
(4)搅拌加快溶解速率、引流、搅拌防止因局部温度过高,造成液体飞溅
(5)24.5
15.(5分)(1)一氧化碳(或CO)
(2)燃着的木条
(3)紫色石蕊
(4)CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O(2分)
16.(5分)(1)硝酸钡[或Ba(NO3)2] 硫酸铜[或Cu(SO4)]
(2)氯化钠(或NaCl)
(3)硝酸钠(或NaNO3) 硫酸钡(或BaSO4)
【解析】本题考查的是物质的鉴别和推断。(1)取少量固体于烧杯中,加足量的水溶解,烧杯内有固体残留,说明原固体成分之间溶于水时生成难溶性的物质,在碳酸钠、硫酸钠、硝酸钡、氢氧化钠四种物质中,可能是碳酸钠与硝酸钡反应生成碳酸钡沉淀,也可能是硫酸钠与硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀,无论何种情况,硝酸钡一定存在,一定没有硫酸铜。(2)取少量无色溶液甲于试管中,滴加无色酚酞溶液,溶液不变色,判断无色溶液甲中不含碱性的物质,氢氧化钠属于碱,一定不含有,碳酸钠虽然属于盐但其水溶液呈碱性,故也一定不含有。③继续向①的烧杯中滴加稀硝酸并不断搅拌,沉淀的质量不变说明固体残留物是硫酸钡,因为硫酸钡难溶于水也不溶于酸,碳酸钡难溶于水但是能溶于硝酸,由实验可知该固体成分可能有氯化钠。(3)由实验可知该固体成分一定有硝酸钡、硫酸钠,两者反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钠,无色溶液甲的溶质成分一定有硝酸钠;①的烧杯中固体成分是硫酸钡。
17.(7分)(1)糖类 提供人体主要能量
(2)3H2+CO2CH3OH+H2O(2分) 64%
(3)30
(4)缓解粮食危机(或缓解温室效应,合理即可)
【解析】(1)淀粉属于营养素中的糖类,糖类在人体中作用是提供人体主要能量。
(2)氢气在一定条件下与二氧化碳反应得到甲醇溶液,即氢气与二氧化碳在一定条件反应生成甲醇和水,该反应的化学方程式为3H2+CO2CH3OH+H2O;根据反应中各物质质量关系:
3H2+CO2CH3OH+H2O
6 44 32 18
6 g氢气与44 g二氧化碳恰好完全反应生成32 g甲醇和18 g水,氢气与二氧化碳恰好完全反应,得到甲醇溶液的溶质质量分数为64%。
(3)若44 t二氧化碳完全转化为淀粉,根据质量守恒定律,碳元素质量不变,设理论上得到淀粉的质量为x,44 t×(12/44)=x×(72/180),x=30 t。
(4)该人工合成淀粉技术的意义是缓解粮食危机(或缓解温室效应,合理即可)。
18.(8分)【实验探究】① 澄清石灰水不变浑浊(或无明显现象)
【反思交流】(1)甲烷、丙烷在氧气不足时燃烧生成CO
(2)吸收空气中的二氧化碳,以免干扰实验
【实验拓展】(1)CO有毒
(2)36∶44(或9∶11)(2分) 环保,无污染(合理即可)
【解析】【实验探究】1.点燃该气体,把燃烧产物依次通过装置A、B、C、D,无水硫酸铜变为蓝色、澄清石灰水不变浑浊,有水生成,没有生成二氧化碳,气体是氢气;2.点燃该气体,在火焰上方罩沾有澄清石灰水的烧杯,猜想①正确,没有二氧化碳生成,现象是澄清石灰水不变浑浊或无明显现象。
【反思交流】(1)甲烷、丙烷在氧气不足时燃烧生成CO,澄清石灰水也不变浑浊,实验2的结论不严谨。
(2)实验1中装置D的作用是吸收空气中的二氧化碳,以免干扰实验。
【实验拓展】(1)从安全角度考虑,冬奥会主火炬燃料不用CO是因为CO有毒。
(2)天然气的主要成分是甲烷(CH4),CH4+2O2 CO2+2H2O,甲烷燃烧生成二氧化碳与水的质量比为44∶36(或11∶9),实验中测得实验前后装置B、C的质量增加比值为36∶44(或9∶11)。使用氢气作燃料的优点有环保,无污染等。
19.(8分)【实验探究】溶液变红 氯化钡溶液(或硝酸钡溶液,合理即可) 无色酚酞溶液,再加入过量稀盐酸
【反思评价】(1)亚硫酸钠溶液也显碱性
(2)三
【实验拓展】(1)吸收二氧化硫,防止污染空气
(2)2Na2SO3+O22Na2SO4(2分)
【解析】【实验探究】实验1中,根据实验结论,猜想二成立,可知向反应后的溶液中滴入无色酚酞溶液,观察到的现象为溶液变红;实验2中,根据资料中硫酸钡、亚硫酸钡都是不溶于水的白色沉淀,联系实验现象与结论,向反应后的溶液中加入氯化钡溶液或硝酸钡溶液,观察到生成白色沉淀;实验3中,根据资料中亚硫酸钠能与酸反应生成使澄清石灰水变浑浊的气体,联系实验现象与结论,向反应后的溶液中滴加无色酚酞溶液,再加入过量稀盐酸,观察到溶液先变为红色,再变为无色,无气泡产生。
【反思评价】(1)甲同学认为,实验1结论不正确,理由是亚硫酸钠溶液也显显碱性。(2)乙同学认为,由实验2中现象得出的结论不严谨,猜想三也可能成立。
【实验拓展】(1)硫在氧气中燃烧的实验中氢氧化钠溶液的作用是吸收二氧化硫,防止污染空气。(2)亚硫酸钠易氧化,能与氧气反应生成硫酸钠,有硫酸钠的原因是2Na2SO3+O22Na2SO4。
20.(10分)(1)溶液变为红色(1分) (2)50(1分)
(3)解:设废水样品中氯化氢的质量分数为x。
HCl+NaOHNaCl+H2O(1分)
36.5 40
50 g×x 40 g×1%(1分)
36.540=50g×x40g×1%(1分)
x=0.73%(1分)
答:废水样品中氯化氢的质量分数为0.73%。(设、答全对得1分)
(4)碳酸钙(或CaCO3)(1分) 偏大(2分)题号
一
二
三
四
五
总分
累分人
得分
选项
实验目的
实验操作
A
分离锌粉和铁粉的混合物
加足量稀硫酸溶解,过滤,洗涤,干燥
B
除去氯化钠溶液中的少量氯化镁
加入适量的氢氧化钠溶液反应后过滤
C
除去KNO3溶液中的KCl
加入过量的AgNO3
D
鉴别羊毛和棉花
取样,分别
实验
实验操作
实验现象
实验结论
1
点燃该气体,把燃烧产物依次通过装置A、B、C、D,如图一所示
无水硫酸铜变为蓝色、澄清石灰水不变浑浊
猜想 正确
2
点燃该气体,在火焰上方罩沾有澄清石灰水的烧杯,如图二所示
猜想①正确
实验
实验操作
实验现象
实验结论
1
向反应后的溶液中滴入无色酚酞溶液
猜想二成立
2
向反应后的溶液中加入
生成白色沉淀
猜想一成立
3
向反应后的溶液中滴加
溶液先变为红色,再变为无色,无气泡产生
猜想四成立
说明:1.共有五大题,20小题。满分70分,作答时间65分钟。
2.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Cl-35.5 K-39 Cu-64 Ag-108
中考对接点 物质鉴别方法与操作步骤、物质分离方法与操作步骤、物质提纯方法与操作步骤
一、单项选择题(本大题包括10小题,每小题有四个选项,其中只有一个选项符合题意,请将符合题意的选项代号填在相应位置上。1~5题每小题1分,6~10题每小题2分,共15分)
1.除去CO2中混有的少量水蒸气的方法是( )
A.通过浓硫酸B.通过浓盐酸
C.通过碱石灰D.通过稀硫酸
2.能够鉴别氧气和氮气的是( )
A.澄清石灰水B.带火星的木条
C.紫色石蕊溶液D.水
3.从氧化铜粉末与铁粉混合物中分离出铁粉的方法是( )
A.加水过滤B.加稀盐酸过滤
C.在氧气中点燃D.用磁铁吸引
4.能够鉴别Na2SO4溶液和NaNO3溶液的是( )
A.无色酚酞溶液B.氢氧化钾溶液
C.氯化钡溶液D.碳酸钠溶液
5.除去 CO2中的少量 CO的方法是( )
A.点燃B.通过NaOH溶液
C.通过灼热的木炭D.通过灼热的氧化铜
6.下图是四项基本实验操作的示意图,下列说法正确的是( )
A.①用于分离CaO和CaCO3
B.②是熬制蔗糖原理
C.③可以鉴别稀盐酸与稀硫酸
D.④是海水晒盐的原理
7.向一定量的硝酸铜、硝酸银的混合溶液中加入2.4 g镁粉,充分反应后过滤、洗涤、干燥,称得固体14 g。向固体中加入稀盐酸,无气泡产生。则下列说法正确的是( )
A.滤液中一定不含有硝酸银B.滤液中一定含有硝酸铜
C.滤出的固体中含有银14 gD.滤出的固体中一定不含铜
8.有一瓶气体,可能由O2、CO、CO2中的一种或几种组成,为确定其组成,在老师的指导下,实验小组对该瓶气体进行了如下探究:①检查装置气密性;②通入一定量氮气;③通入该气体,点燃酒精灯。步骤③实验过程中,A装置中无明显现象,B和F装置出现白色沉淀,E装置中出现光亮的红色物质。脱氧剂(还原铁粉)能够吸收氧气和水蒸气。下列关于该气体的说法正确的是( )
A.可能含有O2B.一定含有CO和CO2
C.可能含有CO2D.一定含有O2、CO和CO2
9.推理是常见的学习方法。下列推理正确的是( )
A.向A物质中滴加稀盐酸,有气泡产生,A物质一定含有CO32−
B.向B溶液中滴加无色酚酞溶液,无明显现象,B溶液一定显酸性
C.向C溶液中滴加氯化钡溶液、稀硝酸,有白色沉淀生成,C物质一定含有SO42−
D.把D物质和熟石灰混合研磨,闻到刺激性气味(氨味),D物质一定含有NH4+
10.兴趣小组的同学向盛有一定量X溶液的烧杯中逐滴加入Na2CO3溶液,溶液pH与加入Na2CO3溶液质量的变化趋势如下图所示。 下列说法正确的是( )
A.X溶液的溶质可能是H2SO4、Ba(OH)2
B.a~b段反应一定有水生成,一定没有沉淀生成
C.X溶液的溶质一定有酸,b~c段可能没有发生反应
D.若X溶液的溶质是HCl、CaCl2,则c点溶液中溶质的成分是NaCl
二、选择填充题(本大题包括3小题,先在A、B、C中选择一个正确选项,将正确选项的代号填在相应位置上,然后在D处补充一个符合题意的答案。每小题2分,其中选择1分,填充1分,共6分)
11.能用来一次性鉴别铁、铜、氧化铁、氧化铜四种固体物质的试剂是( )
A.稀硫酸B.氯化钡溶液C.紫色石蕊溶液D.
12.下列实验目的通过对应实验操作能达到的是( )
13.某无色溶液中溶质可能是HCl、Na2CO3、CuSO4 、MgCl2中的一种或多种,为探究溶质的成分,兴趣小组的同学向盛有一定量样品的烧杯中逐滴加入NaOH稀溶液,生成沉淀的质量与加入NaOH溶液质量的变化趋势如下图所示。 下列说法正确的是( )
A.无色溶液中溶质可能是HCl、MgCl2
B.O~a段反应的化学方程式为HCl+NaOHNaCl+H2O
C.a~b段反应的化学方程式为2NaOH+CuSO4Cu(OH)2 ↓+Na2SO4
D.c点溶液中溶质成分是
三、填空与说明题(本大题包括4小题,共23分)
14.(6分)兴趣小组加热KClO3固体制氧气(1.5 g MnO2作催化剂),完全反应后将16.4 g残留固体冷却至室温(20 ℃),进行分离回收如图1,氯化钾溶解度曲线如图2。
(1)理论上x的值为 ,y的值为 。
(2)可用蒸发结晶的方法从滤液中获得KCl晶体的原因是 。
(3)若y的实际值大于理论值,可能的原因有 。
(4)回收过程中玻璃棒的作用依次为 。
(5)实验中KClO3固体的理论值为 g。
15.(5分)化学兴趣小组设计实验鉴别一氧化碳和二氧化碳。请回答下列问题:
(1)方案1,分别在空气中点燃,能够燃烧的是 。
(2)方案2,分别伸入 ,使其火焰熄灭的是二氧化碳。
(3)方案3,分别通入 溶液,变红的是二氧化碳。
(4)方案4,分别加入澄清石灰水,产生沉淀的是二氧化碳,化学方程式为 。
16.(5分)有一包白色固体可能含有硫酸铜、碳酸钠、硫酸钠、硝酸钡、氢氧化钠、氯化钠中的一种或几种。某科学兴趣小组为探究其成分做了以下实验:
①取少量固体于烧杯中,加足量的水溶解,烧杯内有固体残留并得到无色溶液甲;
②取少量无色溶液甲于试管中,滴加无色酚酞溶液,溶液不变色;
③继续向①的烧杯中滴加稀硝酸并不断搅拌,烧杯内固体的质量随加入稀硝酸质量的变化如图所示。
请回答下列问题:
(1)由实验①得到的结论是该固体一定有 ,一定没有 。
(2)由实验可知该固体成分可能有 。
(3)无色溶液甲的溶质成分一定有 ;①的烧杯中固体成分是 。
17.(7分)我国科学家实现国际上首次在实验室将二氧化碳合成为淀粉的全合成。人工合成淀粉工艺技术如图所示:
请回答下列问题:
(1)淀粉属于营养素中的 ,在人体中的作用是 。
(2)氢气在一定条件下和二氧化碳反应得到甲醇溶液,该反应的化学方程式为 。氢气与二氧化碳恰好完全反应,得到甲醇溶液的溶质质量分数为 。
(3)若44 t二氧化碳完全转化为淀粉,理论上得到淀粉的质量为 t。
(4)该人工合成淀粉技术的意义是 (写一点)。
四、实验与探究题(本大题包括2小题,共16分)
18.(8分)2022年2月4日北京冬奥会开幕式上,主火炬点燃。化学兴趣小组对主火炬燃料成分进行实验探究。
【提出问题】北京冬奥会主火炬燃料成分是什么?
【猜想假设】猜想①:H2;猜想②:甲烷(CH4);猜想③:丙烷(C3H6)。
【查找资料】①含碳物质在氧气不足时燃烧生成CO。②甲烷能够还原氧化铜。③无水硫酸铜遇水变为蓝色。
【实验探究】
【反思交流】(1)大家一致认为实验2的结论不严谨,理由是 。
(2)实验1中装置D的作用是 。
【实验拓展】(1)从安全角度考虑,冬奥会主火炬燃料不用CO,是因为 。
(2)2008年北京奥运会主火炬的燃料是液化天然气,若实验燃料是天然气,则测得实验前后装置B、C的质量增加比值为 (假设产物完全被吸收)。2022年北京冬奥会主火炬的燃料是氢气,使用氢气作燃料的优点有 。
19.(8分)化学兴趣小组进行硫在氧气中燃烧的实验,实验完毕一段时间后,兴趣小组对集气瓶中溶液的溶质成分进行探究。
【提出问题】反应后得到溶液的溶质成分是什么?
【猜想假设】猜想一:硫酸钠;猜想二:氢氧化钠;
猜想三:亚硫酸钠;猜想四:氢氧化钠和硫酸钠。
【查阅资料】①硫酸钡、亚硫酸钡都是不溶于水的白色沉淀;②亚硫酸钠溶液显碱性,易氧化,能与酸反应生成使澄清石灰水变浑浊的气体。
【实验探究】进行如下实验,请完成表格填空:
【反思评价】(1)甲同学认为,实验1结论不正确,理由是 。
(2)乙同学认为,由实验2中现象得出的结论不严谨,猜想 也可能成立。
【实验拓展】(1)硫在氧气中燃烧的实验中氢氧化钠溶液的作用是 。
(2)二氧化硫与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠,而溶液中溶质的成分含有硫酸钠的原因是 (用化学方程式表示)。
五、综合计算题(本大题包括1小题,共10分)
20.(10分)每年的6月5日是世界环境日,某兴趣小组的同学对某盐酸厂排放废水中氯化氢的含量进行检测,并提出废水处理方案。测量过程如图所示:
请回答下列问题:
(1)B烧杯中现象是 。
(2)实验中废水样品的质量为 g。
(3)计算废水样品中氯化氢的质量分数。
(4)在不用指示剂的条件下加入过量 处理废水至中性再排放,以免造成环境污染。若实验中测得烧杯C中溶液pH大于7,则测得废水样品中氯化氢的质量分数结果 (选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
参考答案
1.A 【解析】浓硫酸有吸收性且不与二氧化碳反应,碱石灰有吸水性但会与二氧化碳反应。
2.B 【解析】氧气能使带火星的木条复燃。
3.D 【解析】磁铁能够吸引铁粉。
4.C 【解析】分别取样,滴加BaCl2溶液鉴别,若有白色沉淀生成,则为硫酸钠溶液,化学方程式为Na2SO4+BaCl2BaSO4↓+2NaCl。
5.D 【解析】通过灼热的氧化铜,CO与氧化铜反应生成铜和二氧化碳。
6.B 【解析】过滤用于可溶性物质与难溶性物质,CaO能与水反应,过滤不能分离CaO和CaCO3,A不正确;蒸发结晶可以从溶液中提纯溶质,②是熬制蔗糖原理,B正确;由于稀盐酸与稀硫酸浓度不确定,无法比较稀盐酸与稀硫酸酸性强弱,C不正确;蒸馏可以淡化海水,蒸发结晶是海水晒盐的原理,D不正确。
7.A 【解析】向固体中加入稀盐酸,无气泡产生,滤渣中一定没有镁。
镁先与硝酸银反应,若只有硝酸银反应:
Mg+2AgNO3Mg(NO3)2+2Ag
24 216
2.4 g 21.6 g
2.4 g铁粉与硝酸银完全反应生成银的质量为21.6 g,
由题意可知镁与硝酸银、硝酸铜都发生了反应,硝酸银完全反应,且镁完全反应,无法确定滤液中是否有硝酸铜;
设与硝酸银反应的镁的质量为x,生成银的质量为y,则与硝酸铜反应的镁的质量为(2.4 g-x),生成铜的质量为(14 g-y)。
Mg+2AgNO3Mg(NO3)2+2Ag
24 216
x y 24216=xy
Mg+Cu(NO3)2Mg(NO3)2+Cu
24 64
2.4 g-x 14 g-y 2464=2.4g−x14g−y
x=1.2 g y=10.8 g 14 g-y=3.2 g
滤出的固体中含有银10.8 g 、铜3.2 g
8.B 【解析】根据资料,脱氧剂(还原铁粉)能够吸收氧气和水蒸气,如果该气体中含有氧气,氧气和还原铁粉会反应生成红棕色的氧化铁,而步骤③实验中A装置无明显现象,说明该气体中不含氧气;因为二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,所以步骤③中B装置出现白色沉淀,说明该气体中含有二氧化碳;气体经过C装置,二氧化碳被除去,再经过浓硫酸干燥,气体进入E装置,实验过程中F装置内的澄清石灰水中出现白色沉淀,E装置中黑色的氧化铜变成光亮的红色物质,说明反应中生成了二氧化碳和铜,因为一氧化碳和氧化铜在加热条件下能反应生成铜和二氧化碳,所以该气体中还含有一氧化碳。故该气体由一氧化碳和二氧化碳(CO和CO2)组成。
9.D 【解析】活泼金属与盐酸反应,有气泡产生,A物质不一定含有CO32−,A不正确;向酸性溶液中或中性溶液中滴加无色酚酞溶液,都无明显现象,B溶液可能显中性,B不正确;向硫酸盐溶液或硝酸银溶液中滴加氯化钡溶液、稀硝酸,都有白色沉淀生成,C物质可能是硝酸银溶液,C不正确;铵盐与熟石灰混合研磨,闻到刺激性气味(氨味),D物质一定含有NH4+,D正确。
10.D 【解析】H2SO4与Ba(OH)2能发生反应而不能共存,X溶液的溶质不可能是H2SO4、Ba(OH)2,A选项不正确;a点pH小于7,溶液显酸性,但不一定是酸,与碳酸钠完全反应不一定生成水,B选项不正确;X溶液的溶质不一定是酸,b~c段一定发生反应,C选项不正确;c点表示恰好完全反应,若X溶液的溶质是HCl、CaCl2,与碳酸钠恰好完全反应得到NaCl溶液,c点溶液中溶质的成分是NaCl,D选项正确。
11.A 稀盐酸 【解析】试剂选用稀盐酸(或稀硫酸)。铁与盐酸反应有气体(氢气)产生,生成浅绿色溶液;铜不溶于盐酸,无明显现象产生;氧化铁溶于盐酸生成黄色的氯化铁溶液;氧化铜溶于盐酸生成蓝色的氯化铜溶液。
12.B 灼烧,闻气味
13.B NaCl和NaOH
【解析】根据图像O~a段反应没有沉淀生成,说明无色溶液中溶质一定有HCl,Na2CO3与HCl会发生反应而不能共存,CuSO4溶液呈蓝色,MgCl2与NaOH反应生成沉淀,无色溶液中溶质一定是HCl、MgCl2,A选项不正确;O~a段无沉淀生成,反应的化学方程式为HCl+NaOHNaCl+H2O,B选项正确;a~b段反应生成沉淀,MgCl2与NaOH反应生成沉淀,反应的化学方程式为2NaOH+MgCl2Mg(OH)2 ↓+2NaCl,C选项不正确;c点表示氢氧化钠溶液过量,溶液中溶质成分是NaCl和NaOH。
14.(6分)(1)1.5 14.9
(2)氯化钾溶解度随温度的升高变化不大
(3)水分没有蒸干(合理即可)
(4)搅拌加快溶解速率、引流、搅拌防止因局部温度过高,造成液体飞溅
(5)24.5
15.(5分)(1)一氧化碳(或CO)
(2)燃着的木条
(3)紫色石蕊
(4)CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O(2分)
16.(5分)(1)硝酸钡[或Ba(NO3)2] 硫酸铜[或Cu(SO4)]
(2)氯化钠(或NaCl)
(3)硝酸钠(或NaNO3) 硫酸钡(或BaSO4)
【解析】本题考查的是物质的鉴别和推断。(1)取少量固体于烧杯中,加足量的水溶解,烧杯内有固体残留,说明原固体成分之间溶于水时生成难溶性的物质,在碳酸钠、硫酸钠、硝酸钡、氢氧化钠四种物质中,可能是碳酸钠与硝酸钡反应生成碳酸钡沉淀,也可能是硫酸钠与硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀,无论何种情况,硝酸钡一定存在,一定没有硫酸铜。(2)取少量无色溶液甲于试管中,滴加无色酚酞溶液,溶液不变色,判断无色溶液甲中不含碱性的物质,氢氧化钠属于碱,一定不含有,碳酸钠虽然属于盐但其水溶液呈碱性,故也一定不含有。③继续向①的烧杯中滴加稀硝酸并不断搅拌,沉淀的质量不变说明固体残留物是硫酸钡,因为硫酸钡难溶于水也不溶于酸,碳酸钡难溶于水但是能溶于硝酸,由实验可知该固体成分可能有氯化钠。(3)由实验可知该固体成分一定有硝酸钡、硫酸钠,两者反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钠,无色溶液甲的溶质成分一定有硝酸钠;①的烧杯中固体成分是硫酸钡。
17.(7分)(1)糖类 提供人体主要能量
(2)3H2+CO2CH3OH+H2O(2分) 64%
(3)30
(4)缓解粮食危机(或缓解温室效应,合理即可)
【解析】(1)淀粉属于营养素中的糖类,糖类在人体中作用是提供人体主要能量。
(2)氢气在一定条件下与二氧化碳反应得到甲醇溶液,即氢气与二氧化碳在一定条件反应生成甲醇和水,该反应的化学方程式为3H2+CO2CH3OH+H2O;根据反应中各物质质量关系:
3H2+CO2CH3OH+H2O
6 44 32 18
6 g氢气与44 g二氧化碳恰好完全反应生成32 g甲醇和18 g水,氢气与二氧化碳恰好完全反应,得到甲醇溶液的溶质质量分数为64%。
(3)若44 t二氧化碳完全转化为淀粉,根据质量守恒定律,碳元素质量不变,设理论上得到淀粉的质量为x,44 t×(12/44)=x×(72/180),x=30 t。
(4)该人工合成淀粉技术的意义是缓解粮食危机(或缓解温室效应,合理即可)。
18.(8分)【实验探究】① 澄清石灰水不变浑浊(或无明显现象)
【反思交流】(1)甲烷、丙烷在氧气不足时燃烧生成CO
(2)吸收空气中的二氧化碳,以免干扰实验
【实验拓展】(1)CO有毒
(2)36∶44(或9∶11)(2分) 环保,无污染(合理即可)
【解析】【实验探究】1.点燃该气体,把燃烧产物依次通过装置A、B、C、D,无水硫酸铜变为蓝色、澄清石灰水不变浑浊,有水生成,没有生成二氧化碳,气体是氢气;2.点燃该气体,在火焰上方罩沾有澄清石灰水的烧杯,猜想①正确,没有二氧化碳生成,现象是澄清石灰水不变浑浊或无明显现象。
【反思交流】(1)甲烷、丙烷在氧气不足时燃烧生成CO,澄清石灰水也不变浑浊,实验2的结论不严谨。
(2)实验1中装置D的作用是吸收空气中的二氧化碳,以免干扰实验。
【实验拓展】(1)从安全角度考虑,冬奥会主火炬燃料不用CO是因为CO有毒。
(2)天然气的主要成分是甲烷(CH4),CH4+2O2 CO2+2H2O,甲烷燃烧生成二氧化碳与水的质量比为44∶36(或11∶9),实验中测得实验前后装置B、C的质量增加比值为36∶44(或9∶11)。使用氢气作燃料的优点有环保,无污染等。
19.(8分)【实验探究】溶液变红 氯化钡溶液(或硝酸钡溶液,合理即可) 无色酚酞溶液,再加入过量稀盐酸
【反思评价】(1)亚硫酸钠溶液也显碱性
(2)三
【实验拓展】(1)吸收二氧化硫,防止污染空气
(2)2Na2SO3+O22Na2SO4(2分)
【解析】【实验探究】实验1中,根据实验结论,猜想二成立,可知向反应后的溶液中滴入无色酚酞溶液,观察到的现象为溶液变红;实验2中,根据资料中硫酸钡、亚硫酸钡都是不溶于水的白色沉淀,联系实验现象与结论,向反应后的溶液中加入氯化钡溶液或硝酸钡溶液,观察到生成白色沉淀;实验3中,根据资料中亚硫酸钠能与酸反应生成使澄清石灰水变浑浊的气体,联系实验现象与结论,向反应后的溶液中滴加无色酚酞溶液,再加入过量稀盐酸,观察到溶液先变为红色,再变为无色,无气泡产生。
【反思评价】(1)甲同学认为,实验1结论不正确,理由是亚硫酸钠溶液也显显碱性。(2)乙同学认为,由实验2中现象得出的结论不严谨,猜想三也可能成立。
【实验拓展】(1)硫在氧气中燃烧的实验中氢氧化钠溶液的作用是吸收二氧化硫,防止污染空气。(2)亚硫酸钠易氧化,能与氧气反应生成硫酸钠,有硫酸钠的原因是2Na2SO3+O22Na2SO4。
20.(10分)(1)溶液变为红色(1分) (2)50(1分)
(3)解:设废水样品中氯化氢的质量分数为x。
HCl+NaOHNaCl+H2O(1分)
36.5 40
50 g×x 40 g×1%(1分)
36.540=50g×x40g×1%(1分)
x=0.73%(1分)
答:废水样品中氯化氢的质量分数为0.73%。(设、答全对得1分)
(4)碳酸钙(或CaCO3)(1分) 偏大(2分)题号
一
二
三
四
五
总分
累分人
得分
选项
实验目的
实验操作
A
分离锌粉和铁粉的混合物
加足量稀硫酸溶解,过滤,洗涤,干燥
B
除去氯化钠溶液中的少量氯化镁
加入适量的氢氧化钠溶液反应后过滤
C
除去KNO3溶液中的KCl
加入过量的AgNO3
D
鉴别羊毛和棉花
取样,分别
实验
实验操作
实验现象
实验结论
1
点燃该气体,把燃烧产物依次通过装置A、B、C、D,如图一所示
无水硫酸铜变为蓝色、澄清石灰水不变浑浊
猜想 正确
2
点燃该气体,在火焰上方罩沾有澄清石灰水的烧杯,如图二所示
猜想①正确
实验
实验操作
实验现象
实验结论
1
向反应后的溶液中滴入无色酚酞溶液
猜想二成立
2
向反应后的溶液中加入
生成白色沉淀
猜想一成立
3
向反应后的溶液中滴加
溶液先变为红色,再变为无色,无气泡产生
猜想四成立
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