2015-2016学年江苏省扬州市九年级(上)期末化学试卷
一、单项选择题(本题包括15小题,每小题2分,共30分.每小题只有一个选项符合题意) 1.(2分)2015年巴黎世界气候大会的主题是“绿色、减排”.“低能耗”、“低废水”、“低废弃物”是“绿色、减排”的重要内容.下列做法不符合“绿色、减排”要求的是( ) A.纸张双面使用 B.循环使用生活用水 C.随意排放污水 D.减少使用一次性筷子 2.(2分)下列变化属于物理变化的是( )
A.
木材烧炭 B.
风力发电 C.
燧木取火 D.
生铁炼钢 3.(2分)日常生活中用到的“高钙牛奶”、“含氟牙膏”、“富硒茶叶”等用品,这里的钙、氟、硒指的是( )
A.单质 B.原子 C.元素 D.离子 4.(2分)下列物质的性质中属于化学性质的是( ) A.导电性 B.可燃性 C.延展性 D.挥发性 5.(2分)下列常见的生活用品中,可看做纯净物的是( )
A.屈臣氏蒸馏水 B.黄铜电器零件 C.炒菜用的铁锅 D.取暖用的煤炭
6.(2分)合格碘盐是在食盐中加入碘酸钾(KIO3),碘酸钾中碘元素的化合价是( ) A.+2 B.+3 C.+4 D.+5 7.(2分)下列产品的开发利用与环境保护无关的是( ) A.食用非转基因食品 B.无磷洗衣粉 C.无铅汽油 D.无氟冰箱
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8.(2分)下列实验操作中,不正确的是( )
A.
蒸发食盐水 B.称量固体
C.
取用液体 D.
铁丝在氧气中燃烧 9.(2分)下列实验事实或实验结论正确的是( ) A.红磷在氧气中燃烧,放出热量,产生大量白雾
B.铁粉与稀硫酸混合后,溶液变为浅绿色且有气体产生 C.硫在氧气中燃烧,产生淡蓝色火焰,生成无色无味的气体
D.酚酞分子运动速率比氨分子运动速率快,所以氨水遇酚酞变红色
10.(2分)饮料中的果味大多来自酸类.丁酸乙酯( C6H1202)是无色具有菠萝香味的液体,常用作食品、饮料的调香剂.下列叙述中,正确的是( ) A.丁酸乙酯是由20个原子构成的 B.丁酸乙酯的相对分子质量为116g
C.丁酸乙酯中碳、氢、氧元素的质量比为18:3:8
D.一个丁酸乙酯分子中,碳、氢、氧原子的个数比为3:6:2 11.(2分)下列事故处理方法正确的是( ) A.油锅着火,立即盖上锅盖
B.图书档案起火,用泡沫CO2灭火器扑灭 C.电器着火,立即用水扑灭
D.煤气泄漏,立即打开排气扇电源开关
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12.(2分)日常生活中除去油污的方法很多,下列现象不属于乳化的是( ) A.修车工用汽油洗去手上的油污 B.洗发精洗去头发上的油脂 C.洗面奶洗去皮肤上的油脂 D.洗洁精洗去餐具上的油污 13.(2分)已知某两种物质在光照条件下能发生化学反应,其微观示意图(说明:一种小球代表一种原子)如图,则下列说法正确的是( )
A.该反应属于置换反应
B.该反应涉及到3种原子,4种分子 C.化反应中原子数目发生了改变
D.该反应中分子的种类和数目均发生了改变 14.(2分)取70g某温度下的氯化钾饱和溶液,将其恒温蒸发l0g水,析出4g氯化钾固体,则剩余溶液中所含溶质的质量分数为( ) A.40% B.28.6% C.6.7% D.7.1% 15.(2分)50g镁、锌、铁的混合物与足量的稀硫酸反应得到混合溶液,蒸发后得到218g固体(已换算成无水硫酸盐).则反应产生氢气的质量是( ) A.2g B.3g C.3.5g D.4.5g
二、不定项选择题(本题包括5小题,每小题2分,共10分.每小题有一个或两个选项符合题意) 16.(2分)下列实验操作不能达到实验目的是 物 质 实验目的 实验操作 A 硬水和软水 鉴 别 分别滴加肥皂水 B 分 离 溶解、过滤、蒸发、结晶 KNO3固体中混有少量NaCl C Cu粉中含有少量Fe粉 除去Fe粉 加入硫酸铜溶液、再过滤、洗涤、干燥 D 除去 HCl CaCl2和HCl混合溶液 加入过量CaCO3、过滤 ( ) A.A B.B C.C D.D 17.(2分)下列各组固体物质中,仅用水就能加以鉴别的是( ) A.Fe3O4和C B.CuO和MnO2 C.CuSO4和NaCl D.NaOH和NH4NO3 18.(2分)逻辑推理是学习化学的一种重要方法.以下推理合理的是( ) A.H2O和H2O2的组成元素相同,所以它们的化学性质相同
B.乙醇完全燃烧生成H2O和CO2,所以乙醇的组成中一定含有C和H元素 C.氧化物中含有氧元素,所以含有氧元素的物质一定是氧化物 D.置换反应有单质生成,但生成单质的反应不一定是置换反应
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19.(2分)如图是A、B、C三种物质的溶解度曲线.下列叙述正确的是( )
A.t3°C时,三种物质溶解度大小顺序为A>B>C B.t1°C时,A的饱和溶液中溶质的质量分数为10% C.t3°C时,C的饱和溶液降温到t2°C时变成饱和溶液 D.t1°C时,A的饱和溶液升温到t3°C时有晶体析出 20.(2分)下列图象表示化学实验中数量之间的对应关系,其中不合理的是( A.
此图表示,向等质量的镁粉和铁粉中分别加入过量且溶质质量分数相同的稀硫酸B.
此图表示,双氧水(8%的过氧化氢溶液)在二氧化锰催化下分解
C.
此图表示,铜片在酒精灯火焰上充分灼烧
D.
此图表示,向一定质量的石灰石中加入过量的稀盐酸
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)
三、(本题包括6小题,共31分) 21.(6分)用适合的化学符号表示
①2个氢原子 ②5个硫离子 ③3个钙离子 ④汞元素
⑤氧化镁中镁元素显+2价 ⑥n个铵根离子 . 22.(2分)由地壳中含量最多的非金属元素和金属元素共同组成的化合物 ;过氧化钙和过氧化氢的化学式很相似,根据过氧化氢的化学式,推测过氧化钙的化学式 . 23.(6分)金属在生活中用途广泛
(1)下列生活用品,主要是由金属材料制成的是
(2)用铝箔包装药物,主要利用了铝的 性;铜具有很好的 性,故可作导 线.近代湿法冶金的先驱是指 (填化学方程
式),铜和空气中的O2、H2O及 会生成铜锈[Cu2(OH)2CO3],反应的化学方程式
是 . 24.(4分)化学就在我们身边,与我们的生活息息相关.
(1)现有a氮气、b氧气、c氩气、d氦气4种物质,请选择适合的字母填空: ①可用于填充探空气球的是 ; ②供给动植物呼吸的是 ; ③焊接金属时常用于保护气的是 . ④某些膨化食品中(如图薯片),常采用充气包装,即首先抽出空气,再充入防止食品变质的气体.这些充入的气体通常是 .
25.(4分)锶元素的粒子结构示意图和在元素周期表中显示的信息如图所示:
(1)锶属于 元素(填“金属”或“非金属”);
(2)锶元素的原子序数为 ,相对原子质量为 ; (3)锶元素和氯元素组成化合物的化学式是 .
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26.(9分)CO2是一种宝贵的碳氧资源.
(1)CO2气体通常可用来制碳酸饮料或 ,固体CO2俗称 ,可做食品保鲜剂. (2)CO2和H2在一定条件下可合成甲酸(HCOOH),此反应中CO2与H2的分子个数比为 ,若要检验1%甲酸水溶液是否显酸性,能选用的有 (填字母序号). A.无色酚酞溶液 B.紫色石蕊溶液 C.pH试纸
(3)澄清石灰水可用于CO2气体的检验,其化学方程式为 . NaOH是一种易溶于水的碱,其水溶液的性质与石灰水相似,也能与CO2发生反应,但无实验现象,其化学方程式为 . (4)如图,在A瓶中盛满CO2气体,将装有96℃以上但未沸腾热水的B瓶,放入装有相同热水的烧杯中,进行如下实验:
①先用注射器抽取20mL的水,注入A瓶中,充分振荡,其化学方程式为 ,但未见B瓶中发生现象.
②再用另一只注射器抽取20mL的浓NaOH,注入A瓶中,充分振荡,观察到的现象为 ,产生此现象的原因是 .
四、(本题包括3小题,共13分) 27.(5分)如图所示为实验室常用的实验装置:
(1)实验室用氯酸钾制取O2时,应选择的发生装置是 (填装置的字母代号),化学方程式是 ,用双氧水制取O2的化学方程式为 .
(2)若将E装置中收集到的O2排出,应从 (填c或d)接口通入蒸馏水.
(3)装置B、C都可用于实验室制取CO2,则装置C相对于B在操作方面的优势为 . A.可以随时添加药品 B.可以控制反应速率 C.可以控制反应的发生与停止.
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28.(4分)某盐酸的部分标签如右图所示.欲取该浓溶液配制成1180g 3.7%的稀溶液,其实验步骤为:①计算;②量取 ml的浓盐酸及 ml水;③溶解.所需仪器:烧杯、玻璃棒、 、 .
29.(4分)相同的实验装置中如果装入不同的药品常常会出现不同的现象.在如图的装置中,气球通过导管和外界大气相通.
(1)如要使气球变小,在分液漏斗和锥形瓶中可以装入的药品分别是 和 . (2)如果要使气球变大,在分液漏斗和锥形瓶中可以装入的药品分别是 和 .
五、(本题包括1小题,共17分) 30.(16分)精还原铁粉是一种重要的化工原料,某兴趣小组对其进行下列研究: 【物质制备】利用绿矾制备精还原铁粉的工艺流程如下:
粗还原铁粉中还含有少量铁的氧化物和Fe3C杂质,可用氢气在高温下进一步还原,其反应方程式为: FexOy+yH2Fe3C+2H2
3Fe+yH2O 3Fe+CH4
(1)焙烧中加焦炭的作用:① ;② .
(2)写出焙烧中氧化铁与CO反应的化学方程式: . 【含量测定】为得到精还原铁粉并测定粗还原铁粉中铁的氧化物组成及Fe3C的质量分数,取粗还原铁粉16g,并将其分为2等分,一份与足量的稀盐酸反应,得到氢气0.2g,另一份按如下装置进行实验.(假设每步反应都完全且不考虑装置内原有空气对测定结果的影响).
【资料卡】①3CH4+4Fe2O3
3CO2+6H2O+8Fe
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②铁的氧化物及Fe3C均不能与稀盐酸反应产生H2 ③浓硫酸的作用吸水,碱石灰吸水和二氧化碳
(3)写出装置中所指定仪器的名称:① ;② .
(4)写出铁与稀盐酸反应的化学方程式: .
(5)主要实验步骤如下:
①按顺序组装仪器,检查装置的气密性,精确称量样品和B、D、E装置的质量;②点燃A处酒精灯;③缓缓通入纯净干燥的H2;④点燃C处酒精灯;⑤分别熄灭A、C处酒精灯;⑥再缓缓通入少量H2;⑦再次精确称量样品及B、D、E装置的质量.
正确操作的先后顺序是①→③→ → →⑤→⑥→⑦(填序号),否则,测定的Fe3C质量分数 (填“偏大”、“偏小”或“不变”).步骤③的目的是 ,验证该步骤目的达到的实验方法是 ;步骤⑥的目的是 .
(6)经精确称量,实验样品及B、D、E装置反应前后质量的变化如表: 样品 B D E 反应前 8g 350g 350g 220g 反应后 7.553g 350.435g 351.98g 220.22g 计算样品中Fe3C质量分数,应选用上表中的 组数据(填“D”或“E”),其理由是 ,则Fe3C质量分数为 (精确到0.01%).
(7)样品中铁的氧化物中,铁、氧元素的质量比是多少?(精确到0.01)(写出计算过程)
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2015-2016学年江苏省扬州市九年级(上)期末化学试卷参考答案与试题解析
一、单项选择题(本题包括15小题,每小题2分,共30分.每小题只有一个选项符合题意) 1.(2分)(2015秋•扬州期末)2015年巴黎世界气候大会的主题是“绿色、减排”.“低能耗”、“低废水”、“低废弃物”是“绿色、减排”的重要内容.下列做法不符合“绿色、减排”要求的是( )
A.纸张双面使用 B.循环使用生活用水 C.随意排放污水 D.减少使用一次性筷子
【分析】“绿色、减排”是一种生活理念,也是一种生活态度,指的是生活作息时所耗用的能量要尽量减少,特别是减少二氧化碳的排放量,减缓生态恶化;可以从节电、节能和回收等环节来改变生活细节,据此进行分析判断即可.
【解答】解:A、双面使用纸张,可以节约纸张、减少森林的砍伐,树木可以通过光合作用吸收更多的二氧化碳,故选项符合“绿色、减排”要求.
B、循环使用生活用水,能节约用水,符合“低废水”的要求,故选项符合“绿色、减排”要求. C、随意排放废水易造成水的污染,故选项不符合“绿色、减排”要求.
D、减少使用一次性筷子,可以减少森林的砍伐,树木可以通过光合作用吸收更多的二氧化碳,故选项符合“绿色、减排”要求. 故选:C.
【点评】“绿色、减排”理念已成为人们的共识,节能减排的措施和观念是化学考查的热点,要用低碳理念指导自己的活动,把节能减排的措施运用到生产、生活中去. 2.(2分)(2015秋•扬州期末)下列变化属于物理变化的是( )
A.
木材烧炭 B.
风力发电 C.
燧木取火 生铁炼钢
D.
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【分析】化学变化是指有新物质生成的变化,物理变化是指没有新物质生成的变化,化学变化和物理变化的本质区别是否有新物质生成;据此分析判断. 【解答】解:A、木材烧炭过程中有新物质生成,属于化学变化. B、风力发电过程中没有新物质生成,属于物理变化. C、燧木取火过程中有新物质生成,属于化学变化. D、生铁炼钢过程中有新物质生成,属于化学变化. 故选B.
【点评】本题难度不大,解答时要分析变化过程中是否有新物质生成,若没有新物质生成属于物理变化,若有新物质生成属于化学变化. 3.(2分)(2015秋•扬州期末)日常生活中用到的“高钙牛奶”、“含氟牙膏”、“富硒茶叶”等用品,这里的钙、氟、硒指的是( ) A.单质 B.原子 C.元素 D.离子
【分析】“高钙牛奶”、“含氟牙膏”、“富硒茶叶”等用品,这里的钙、氟、硒不是以单质、氧化物、分子、原子等形式存在,而是指元素,通常用元素及其所占质量(质量分数)来描述. 【解答】解:“高钙牛奶”、“含氟牙膏”、“富硒茶叶”等用品,这里的钙、氟、硒等不是以单质、氧化物、分子、原子等形式存在,这里所指的“钙、氟、硒”是强调存在的元素,与具体形态无关. 故选C.
【点评】本题难度不大,主要考查元素与微观粒子及物质的区别,加深对元素概念的理解是正确解答此类试题的关键. 4.(2分)(2007•常州)下列物质的性质中属于化学性质的是( ) A.导电性 B.可燃性 C.延展性 D.挥发性
【分析】根据物质的化学性质进行判断、分析,化学性质主要有:可燃性、毒性、氧化性、还原性、稳定性等.
【解答】解:A、导电性属于物质的物理性质. B、可燃性属于物质的化学性质. C、延展性属于物质的物理性质. D、挥发性属于物质的物理性质. 故选B. 【点评】本题主要考查了物质的化学性质方面的内容,完成此题,可以依据已有的知识进行. 5.(2分)(2015秋•扬州期末)下列常见的生活用品中,可看做纯净物的是( ) A.屈臣氏蒸馏水 B.黄铜电器零件 C.炒菜用的铁锅 D.取暖用的煤炭
【分析】本题考查利用纯净物的概念来判断物质是否为纯净物,宏观上看只有一种物质,微观上只有一种分子.
【解答】解:A、蒸馏水是由一种物质组成,属于纯净物,故A正确; B、黄铜是铜和锌的合金,属于混合物,故B错; C、铁锅是铁的合金,属于混合物,故C错;
D、煤炭中含有碳、硫等物质,属于混合物,故D错. 故选A. 【点评】在熟悉概念的基础上能从宏观和微观两个方面来判断纯净物和混合物,还要从社会实践中了解生活中常见物质的组成.
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6.(2分)(2014•玉林)合格碘盐是在食盐中加入碘酸钾(KIO3),碘酸钾中碘元素的化合价是( )
A.+2 B.+3 C.+4 D.+5
【分析】根据在化合物中正负化合价代数和为零解答本题.
【解答】解:根据在化合物中正负化合价代数和为零,可设KIO3中碘元素化合价为x,则:(+1)+x+(﹣2)×3=0,则x=+5,故选D. 【点评】本题考查学生根据在化合物中正负化合价代数和为零计算指定元素化合价,难度不大. 7.(2分)(2015秋•扬州期末)下列产品的开发利用与环境保护无关的是( ) A.食用非转基因食品 B.无磷洗衣粉 C.无铅汽油 D.无氟冰箱
【分析】根据加碘食盐的作用和含磷洗衣粉、含铅汽油、含氟冰箱的危害考虑本题. 【解答】解:A、食用非转基因食品与环境问题无关,故A正确;
B、含磷洗衣粉能使水体富营养化造成赤潮和水华现象,污染了水源,故B错误; C、含铅汽油容易引起重金属污染,能污染空气,故C错误;
D、含氟冰箱能破坏臭氧层,引起臭氧层空洞,所以也破坏了环境,故D错误. 故选A.
【点评】本题考查了化学与生活的知识,完成此题,可以依据已有的知识结合选项进行. 8.(2分)(2015秋•扬州期末)下列实验操作中,不正确的是( )
A.
蒸发食盐水 B.称量固体
C.
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取用液体 D.
铁丝在氧气中燃烧
【分析】A、根据蒸发操作的注意事项进行分析判断.
B、根据托盘天平的使用要遵循“左物右码”的原则进行分析判断. C、根据使用胶头滴管滴加少量液体的方法进行分析判断. D、根据铁丝在氧气中燃烧的实验注意事项,进行分析判断.
【解答】解:A、蒸发时,应用玻璃棒不断搅拌,以防液体受热不均匀,造成液体飞溅,图中所示操作正确.
B、托盘天平的使用要遵循“左物右码”的原则,图中所示操作正确.
C、使用胶头滴管滴加少量液体的操作,注意胶头滴管不能伸入到试管内或接触试管内壁,应垂直悬空在试管口上方滴加液体,防止污染胶头滴管,图中所示操作正确.
D、铁丝在O2中燃烧时,为防止生成物熔化溅落下来使瓶底炸裂,集气瓶的底部应放少量的水或铺一层细沙,图中集气瓶的底部没有放少量的水或铺一层细沙,所示装置错误. 故选:D.
【点评】本题难度不大,熟悉各种仪器的用途及使用注意事项、常见化学实验基本操作的注意事项是解答此类试题的关键. 9.(2分)(2016•广东模拟)下列实验事实或实验结论正确的是( ) A.红磷在氧气中燃烧,放出热量,产生大量白雾
B.铁粉与稀硫酸混合后,溶液变为浅绿色且有气体产生 C.硫在氧气中燃烧,产生淡蓝色火焰,生成无色无味的气体
D.酚酞分子运动速率比氨分子运动速率快,所以氨水遇酚酞变红色 【分析】A、根据红磷在氧气中燃烧的现象进行分析判断. B、根据铁粉与稀硫酸反应的现象进行分析判断. C、根据硫在氧气中燃烧的现象进行分析判断. D、根据分子的基本性质进行分析判断.
【解答】解:A、红磷燃烧产生黄色火焰,冒出白烟,而非白雾,故错误. B、铁粉与稀硫酸混合后,溶液变为浅绿色且有气体产生,故正确.
C、硫在氧气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰,生成有刺激性气味的气体,故错误. D、分子在不断的运动,氨水呈碱性,故氨水遇酚酞变红,故错误. 故选:B. 【点评】本题难度不大,掌握常见物质燃烧的现象即可正确解答,在描述物质燃烧的现象时,需要注意光和火焰、烟和雾的区别.
10.(2分)(2016•乐至县一模)饮料中的果味大多来自酸类.丁酸乙酯( C6H1202)是无色具有菠萝香味的液体,常用作食品、饮料的调香剂.下列叙述中,正确的是( ) A.丁酸乙酯是由20个原子构成的 B.丁酸乙酯的相对分子质量为116g
C.丁酸乙酯中碳、氢、氧元素的质量比为18:3:8
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D.一个丁酸乙酯分子中,碳、氢、氧原子的个数比为3:6:2 【分析】A、根据丁酸乙酯的微观构成进行分析判断. B、相对分子质量单位是“1”,不是“克”,常常省略不写.
C、根据化合物中各元素质量比=各原子的相对原子质量×原子个数之比,进行分析判断. D、根据1个丁酸乙酯分子的构成进行分析判断.
【解答】解:A、丁酸乙酯是与丁酸乙酯分子构成的,1个丁酸乙酯分子是由6个碳原子、12个氢原子和2个氧原子构成的,1个丁酸乙酯分子中含有20个原子,故选项说法错误. B、相对分子质量单位是“1”,不是“克”,常常省略不写,故选项说法错误. C、丁酸乙酯中碳、氢、氧元素的质量比为(12×6):(1×12):(16×2)=18:3:8,故选项说法正确.
D、1个丁酸乙酯分子是由6个碳原子、12个氢原子和2个氧原子构成的,一个丁酸乙酯分子中,碳、氢、氧原子的个数比为6:12:2=3:6:1,故选项说法错误. 故选:C.
【点评】本题难度不大,考查同学们结合新信息、灵活运用化学式的含义与有关计算进行分析问题、解决问题的能力. 11.(2分)(2015秋•扬州期末)下列事故处理方法正确的是( ) A.油锅着火,立即盖上锅盖
B.图书档案起火,用泡沫CO2灭火器扑灭 C.电器着火,立即用水扑灭
D.煤气泄漏,立即打开排气扇电源开关 【分析】A、根据灭火的原理判断. B、根据灭火器和种类和适用范围判断. C、根据防止损毁电器及触电的情况判断. D、根据燃烧和爆炸的条件及防护措施判断.
【解答】解:A、炒菜时油锅着火,立即盖上锅盖,可以隔绝氧气或空气,从而达到灭火的目的,所以说法正确.
B、液态二氧化碳灭火器灭火时不会留下任何痕迹而使物体损坏,能有效保护书籍,而不是泡沫CO2灭火器,所以说法错误.
C、为防止触电,应先切断电源,再用干粉灭火器或者二氧化碳灭火器灭火,不可直接泼水灭火,以防损坏电器、触电或电器爆炸伤人,所以说法错误.
D、煤气是可燃性气体,与空气混合遇明火有爆炸的危险,所以煤气泄漏,立即打开排气扇电源开关,是错误的. 故选A.
【点评】“生命重于泰山”安全问题无小事,尤其是防火、防爆问题,所以燃烧和爆炸知识就成了化学考查热点,解题时要注意燃烧爆炸的条件和事故的防护措施等. 12.(2分)(2009•苏州)日常生活中除去油污的方法很多,下列现象不属于乳化的是( ) A.修车工用汽油洗去手上的油污 B.洗发精洗去头发上的油脂 C.洗面奶洗去皮肤上的油脂 D.洗洁精洗去餐具上的油污
【分析】利用乳化与溶解的不同,分析去除油污的几种方法的差异.
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【解答】解:选项A中用汽油洗去手上的油污,是利用汽油能溶解污染而除去油污,此现象是溶解而非乳化;而选项B、C、D都是利用乳化剂使油污、油脂与水形成具有一定稳定性但并不均一的乳浊液而除去,因此,都属于乳化现象; 故选A
【点评】本题考查了有关乳化及乳化现象的知识点.是以日常生活中的一些物质为例,通过此题我们知道化学就在我们身边.这也是中考的一个趋向. 13.(2分)(2015秋•扬州期末)已知某两种物质在光照条件下能发生化学反应,其微观示意图(说明:一种小球代表一种原子)如图,则下列说法正确的是( )
A.该反应属于置换反应
B.该反应涉及到3种原子,4种分子 C.化反应中原子数目发生了改变
D.该反应中分子的种类和数目均发生了改变
【分析】根据化学反应的微观示意图分析反应的特点判断反应的类型;根据微粒的变化,分析分子原子的变化等.
【解答】解:A、据图可以看出,该反应生成的两种物质都是化合物,不属于置换反应,故A错误;
B、由微粒的构成可知,该反应涉及到3种原子,4种分子,故B正确; C、由微粒的变化可知,化反应中原子数目没有改变,故C错误;
D、由微粒的变化可知,分子的种类发生了改变,分子的数目不变,故D错误. 故选B.
【点评】本题考查了化学反应的微观模型表示,完成此题,可以依据已有的知识结合图示进行. 14.(2分)(2011•金山区一模)取70g某温度下的氯化钾饱和溶液,将其恒温蒸发l0g水,析出4g氯化钾固体,则剩余溶液中所含溶质的质量分数为( ) A.40% B.28.6% C.6.7% D.7.1% 【分析】因为温度相同饱和溶液中溶质与溶液的质量比应该是一个定值,题意中是恒温蒸发故蒸发出的溶剂与析出的溶质正好配制成饱和溶液. 【解答】解:由题意得溶液的恒温蒸发时蒸发的溶剂与析出的溶质正好配置成这一温度下的饱和溶液,所剩溶液也饱和,故溶质质量分数相同,则剩余溶液中所含溶质的质量分数为
×100%=28.6%
故选B
【点评】此题是对饱和溶液的考查,涉及到恒温蒸发的知识,解题的关键是抓住蒸发出的溶质与溶剂会配置成饱和溶液,剩余的溶液也会使这一温度下的饱和溶液这一关键点,属基础知识考查题. 15.(2分)(2013•宁波模拟)50g镁、锌、铁的混合物与足量的稀硫酸反应得到混合溶液,蒸发后得到218g固体(已换算成无水硫酸盐).则反应产生氢气的质量是( ) A.2g B.3g C.3.5g D.4.5g
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【分析】已知Mg→MgSO4; Zn→ZnSO4; Fe→FeSO4.并且可知道,这个变化中,增加的质量是硫酸根的质量218g﹣50g=168g,在H2SO4中 氢元素与硫酸根的质量比为2:96. 【解答】解:设生成氢气的质量为x,根据关系式A→ASO4→SO4→H2↑, 则2:96=x:168g x=3.5g;故选C.
【点评】运用质量守恒定律,了解物质反应前后有什么不同,从中找出规律
二、不定项选择题(本题包括5小题,每小题2分,共10分.每小题有一个或两个选项符合题意) 16.(2分)(2015秋•扬州期末)下列实验操作不能达到实验目的是 物 质 实验目的 实验操作 A 硬水和软水 鉴 别 分别滴加肥皂水 B 分 离 溶解、过滤、蒸发、结晶 KNO3固体中混有少量NaCl C Cu粉中含有少量Fe粉 除去Fe粉 加入硫酸铜溶液、再过滤、洗涤、干燥 D 除去 HCl CaCl2和HCl混合溶液 加入过量CaCO3、过滤 ( ) A.A B.B C.C D.D
【分析】A、利用肥皂水可以区分硬水和软水; B、硝酸钾和氯化钠都是易溶于水的物质; C、铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜;
D、碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳.
【解答】解:A、向水中加入肥皂水时,如果产生的泡沫较多,是软水,如果产生大量浮渣,是硬水,因此利用肥皂水可以鉴别硬水和软水;
B、硝酸钾和氯化钠都是易溶于水的物质,通过溶解、过滤、蒸发、结晶不能分离出KNO3固体中混有的少量NaCl;
C、铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,加入硫酸铜溶液、再过滤、洗涤、干燥,可以除去Cu粉中含有的少量Fe粉;
D、碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,加入过量CaCO3、过滤,可以除去氯化钙中的氯化氢. 故选:B.
【点评】合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实验、进行实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础. 17.(2分)(2015秋•扬州期末)下列各组固体物质中,仅用水就能加以鉴别的是( ) A.Fe3O4和C B.CuO和MnO2 C.CuSO4和NaCl D.NaOH和NH4NO3
【分析】根据物质的性质差异进行分析,用水鉴别需要考虑物质的水溶性、溶液的颜色、伴随的能量变化等,据此解答.
【解答】解:A、四氧化三铁和碳都不溶于水,不能鉴别; B、氧化铜和二氧化锰都不溶于水,不能鉴别;
C、硫酸铜溶于水溶液为蓝色,氯化钠溶于水溶液为无色,可以鉴别;
D、氢氧化钠溶于水放出大量的热,硝酸铵溶于水会吸收大量的热,可以鉴别; 故选项为:CD.
【点评】本题考查了常见物质的鉴别,完成此题,可以依据物质的性质差异进行分析.
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18.(2分)(2015秋•扬州期末)逻辑推理是学习化学的一种重要方法.以下推理合理的是( )
A.H2O和H2O2的组成元素相同,所以它们的化学性质相同
B.乙醇完全燃烧生成H2O和CO2,所以乙醇的组成中一定含有C和H元素 C.氧化物中含有氧元素,所以含有氧元素的物质一定是氧化物 D.置换反应有单质生成,但生成单质的反应不一定是置换反应
【分析】A.对分子构成的物质来说,分子是保持物质化学性质的最小微粒.从这个角度分析本题;
B.根据质量守恒定律来分析反应前后元素的情况; C.根据氧化物的概念考虑;
D、由常见的反应类型分析判断.
【解答】解:A.对分子构成的物质来说,分子是保持物质化学性质的最小微粒.H2O和H2O2的组成元素相同,但它们的分子不同,因此它们的化学性质不同.故A错误;
B.根据质量守恒定律,反应前后元素的种类不变.乙醇燃烧生成CO2和H2O,反应后有碳氢氧三种元素,反应前也应有三种元素,又因为反应物质中有氧气,故只能判断蜡烛中一定有碳、氢元素,可能有氧元素.故B正确;
C、氧化物是指由两种元素组成,一种元素是氧元素的化合物,含有氧元素的物质,不一定是由两种元素组成,故错;
D、有单质生成的反应不一定是置换反应,如分解反应也可能会有单质生成,水分解会有氢气和氧气两种单质生成,故D说法正确. 答案:BD.
【点评】本题主要考查了学生根据化学知识进行逻辑推理的化学思维方法,难度不大. 19.(2分)(2010•高州市模拟)如图是A、B、C三种物质的溶解度曲线.下列叙述正确的是( )
A.t3°C时,三种物质溶解度大小顺序为A>B>C B.t1°C时,A的饱和溶液中溶质的质量分数为10% C.t3°C时,C的饱和溶液降温到t2°C时变成饱和溶液 D.t1°C时,A的饱和溶液升温到t3°C时有晶体析出
【分析】根据物质的溶解度曲线,分析判断:t3°C时对比三物质的溶解度大小;根据三物质溶解度随温度变化而变化的情况判断溶液是否饱和、判断降低温度时是否会析出晶体;比较在t1°C时,A的饱和溶液中溶质的质量分数.
【解答】解:A、t3°C时,三种物质溶解度大小顺序为A>B>C,故A正确;
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B、t1°C时,A的溶解度为10g,故A的饱和溶液中溶质的质量分数为×100%<
10%,故B错误;
C、C的溶解度随着温度的降低而增大,故降温可后使C物质的溶液变为不饱和溶液. D、A 的溶解度随着温度的升高而增大,故t1°C时,A的饱和溶液升温到t3°C时没有晶体析出. 故选A.
【点评】本题难度不大,主要考查了固体溶解度曲线所表示的意义,培养学生应用知识解决问题的能力. 20.(2分)(2015秋•扬州期末)下列图象表示化学实验中数量之间的对应关系,其中不合理的是( )
A.
此图表示,向等质量的镁粉和铁粉中分别加入过量且溶质质量分数相同的稀硫酸
B.
此图表示,双氧水(8%的过氧化氢溶液)在二氧化锰催化下分解
C.
此图表示,铜片在酒精灯火焰上充分灼烧
D.
此图表示,向一定质量的石灰石中加入过量的稀盐酸 【分析】A、等质量的镁和铁与足量的酸反应生成氢气的质量镁多铁少,可以据此解答该题; B、过氧化氢分解产生水和氧气,根据二者的质量关系分析; C、根据铜和氧气加热产生氧化铜,据此分析;
D、根据碳酸钙和盐酸反应产生氯化钙、水和二氧化碳,分析溶液质量的变化.
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【解答】解:A、根据镁、铁与稀硫酸反应的化学方程式可以知道: Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑ Fe+H2SO4 ═FeSO4+H2↑ 24 98 2 56 2 1g
g 1g
g
因此等质量的镁和铁,镁产生的氢气多;故坐标合理; B、过氧化氢分解产生水和氧气, 2H2O2
2H2O+O2↑
36 32
因此产生水和氧气的质量比为36:32=9:8,而不是2:1,故坐标错误;
C、铜和氧气加热产生氧化铜,因此固体的质量会增大,等反应完后不再增加,故坐标正确; D、向一定质量的石灰石中加入过量的稀盐酸,碳酸钙和盐酸反应产生氯化钙、水和二氧化碳,
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ 73 44
可以看出73份质量的氯化氢反应产生44份质量的二氧化碳,因此溶液的质量会增加29份,等碳酸钙完全反应完增加的质量就是增加的盐酸的质量,应该斜率变大,故坐标错误; 故选项为:BD.
【点评】此题是过程与图象结合题,是对学生识图能力的考查,解题的关键是能正确的分析各个反应的过程,并结合图象分析问题,对培养学生分析问题的能力有一定帮助. 三、(本题包括6小题,共31分) 21.(6分)(2015秋•扬州期末)用适合的化学符号表示 ①2个氢原子 2H ②5个硫离子 5S
2+
③3个钙离子 3Ca ④汞元素 Hg
⑤氧化镁中镁元素显+2价 +
2﹣
O ⑥n个铵根离子 nNH4 .
【分析】本题考查化学用语的意义及书写,解题关键是分清化学用语所表达的对象是分子、原子、离子还是化合价,才能在化学符号前或其它位置加上适当的计量数来完整地表达其意义,并能根据物质化学式的书写规则正确书写物质的化学式,才能熟练准确的解答此类题目. 【解答】解:①原子的表示方法就是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.所以2个氢原子,就可表示为:2H;
②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.表示多个离子在离子符号前面加数字,故5个硫离子符号为:5S;
③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.表示多个离子在离子符号前面加数字,故3个钙离子符号为:3Ca;
④元素可用元素符号表示,汞元素的元素符号为:Hg;
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2+2﹣
⑤元素化合价的表示方法:确定出化合物中所要标出的元素的化合价,然后在其化学式该元素的上方用正负号和数字表示,正负号在前,数字在后,所以氧化镁中镁元素显+2价,故可表示为:
O;
⑥由离子的表示方法,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,故n个铵根离子可表示为:nNH4; 故答案为:①2H;②5S;③3Ca;④Hg;⑤
2﹣
2+
+
O;⑥nNH4;
+
【点评】本题主要考查学生对化学用语的书写和理解能力,题目设计既包含对化学符号意义的了解,又考查了学生对化学符号的书写,考查全面,注重基础,题目难度较易. 22.(2分)(2015秋•扬州期末)由地壳中含量最多的非金属元素和金属元素共同组成的化合物 Al2O3 ;过氧化钙和过氧化氢的化学式很相似,根据过氧化氢的化学式,推测过氧化钙的化学式 CaO2 . 【分析】地壳中元素含量由高到低依次是氧、硅、铝、铁,结合化学式的书写方法进行分析.根据在化合物中化合价代数和为零的原则写出化学式.
【解答】解:地壳中含量最多的金属元素是Al,含量最多的非金属元素是O,化合价分别是+3、﹣2,所以它们组成的化合物是Al2O3.
过氧化氢(H2O2)中氧元素的化合价为﹣1价,过氧化钙的化学式为CaO2. 故填:Al2O3;CaO2.
【点评】本题主要考查元素符号、化学式的书写和化学符号中的意义,难度不大. 23.(6分)(2015秋•扬州期末)金属在生活中用途广泛 (1)下列生活用品,主要是由金属材料制成的是 A
(2)用铝箔包装药物,主要利用了铝的 延展 性;铜具有很好的 导电 性,故可作导线.近代湿法冶金的先驱是指 Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 (填化学方程式),铜和空气中的O2、H2O及 二氧化碳 会生成铜锈[Cu2(OH)2CO3],反应的化学方程式是 2CuO+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO3 . 【分析】(1)根据物质的类别进行分析,铁锅属于金属材料,紫砂壶属于硅酸盐材料;五角硬币属于金属材料,塑料水杯属于有机合成材料,据此解答.
(2)根据金属的物理性质及用途解答;根据质量守恒定律,可以书写化学方程式. 【解答】解:
(1)铁锅属于金属材料,紫砂壶属于硅酸盐材料;五角硬币属于金属材料,塑料水杯属于有机合成材料;
(2)用铝箔包装药物,主要利用了铝的延展性,铜具有很好的导电性;故可作导线.近代湿法冶金的先驱是指Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 ;铜生锈是铜与水、氧气和二氧化碳共同作用的结果;由题意,知反应物氧化铜、二氧化碳、水,生成物Cu2(OH)2CO3,根据质量守恒
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定律,注意配平方法:可用观察法,把复杂的化学式Cu2(OH)2CO3的计量数定为“1”,则其他的物质便好配了,故书写化学方程式2CuO+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO3. 答案:
(1)AC;
(2)延展; 导电;Fe+CuSO4=Cu+FeSO4.二氧化碳;2CuO+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO3 【点评】本题考查了常见物质的组成材料的类别,完成此题,可以依据已有的知识进行. 24.(4分)(2015秋•扬州期末)化学就在我们身边,与我们的生活息息相关. (1)现有a氮气、b氧气、c氩气、d氦气4种物质,请选择适合的字母填空: ①可用于填充探空气球的是 d ; ②供给动植物呼吸的是 b ; ③焊接金属时常用于保护气的是 c . ④某些膨化食品中(如图薯片),常采用充气包装,即首先抽出空气,再充入防止食品变质的气体.这些充入的气体通常是 a .
【分析】根据物质的性质决定物质的用途,根据物质的性质进行分析即可. 【解答】解:①可用于填充探空气球的是氦气; ②供给动植物呼吸的是氧气;
③焊接金属时常用于保护气的是氮气; ④某些膨化食品中(如图薯片),常采用充气包装,即首先抽出空气,再充入防止食品变质的气体.这些充入的气体通常是氮气. 故答案为:①d;②b;③a;④a. 【点评】解答本题要充分理解各种物质性质方面的知识,只有掌握了各种物质的性质才能确定物质的用途. 25.(4分)(2015秋•扬州期末)锶元素的粒子结构示意图和在元素周期表中显示的信息如图所示:
(1)锶属于 金属 元素(填“金属”或“非金属”);
(2)锶元素的原子序数为 38; ,相对原子质量为 87.62 ; (3)锶元素和氯元素组成化合物的化学式是 SrCl2 . 【分析】(1)根据化学元素汉字名称的偏旁可辨别元素的种类,金属元素名称一般有“金”字旁;进行解答;
(2)根据元素周期表中锶元素的信息,进行解答;
(3)根据化合物化学式的书写步骤:归类→定序→标价→交叉→约简,进行解答.
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【解答】解:(1)根据化学元素汉字名称的偏旁可辨别元素的种类,金属元素名称一般有“金”字旁;可知锶属于金属元素; (2)根据元素周期表中锶元素的信息,可知锶元素的原子序数为 38,相对原子质量为87.62; (3)根据化合物化学式的书写步骤,锶元素的化合价为+2价,氯元素的化合价为﹣1价,锶元素和氯元素形成化合物的化学式是:SrCl2 ; 故答案为:(1)金属; (2)38;87.62; (3)SrCl2.
【点评】本题考查学生根据粒子结构示意图含义、元素周期表中信息进行解题的能力.
26.(9分)(2015秋•扬州期末)CO2是一种宝贵的碳氧资源.
(1)CO2气体通常可用来制碳酸饮料或 灭火 ,固体CO2俗称 干冰 ,可做食品保鲜剂.
(2)CO2和H2在一定条件下可合成甲酸(HCOOH),此反应中CO2与H2的分子个数比为 1:1 ,若要检验1%甲酸水溶液是否显酸性,能选用的有 BC (填字母序号). A.无色酚酞溶液 B.紫色石蕊溶液 C.pH试纸
(3)澄清石灰水可用于CO2气体的检验,其化学方程式为 Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O; .NaOH是一种易溶于水的碱,其水溶液的性质与石灰水相似,也能与CO2发生反应,但无实验现象,其化学方程式为 2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O .
(4)如图,在A瓶中盛满CO2气体,将装有96℃以上但未沸腾热水的B瓶,放入装有相同热水的烧杯中,进行如下实验:
①先用注射器抽取20mL的水,注入A瓶中,充分振荡,其化学方程式为 H2O+CO2═H2CO3 ,但未见B瓶中发生现象.
②再用另一只注射器抽取20mL的浓NaOH,注入A瓶中,充分振荡,观察到的现象为 烧瓶中的水沸腾 ,产生此现象的原因是 气压减小,水的沸点降低 .
【分析】(1)根据根据二氧化碳的性质进行分析;根据固体的二氧化碳叫干冰进行分析; (2)根据方程式的书写及反应前后原子的个数不变分析;根据酸性物质与指示剂的关系选择;
(3)根据反应物、生成物、反应条件以及质量守恒定律进行书写即可; (4)①根据二氧化碳和水反应生成碳酸进行分析; ②根据气压越小水的沸点越低分析. 【解答】解:(1)CO2气体通常可用来制碳酸饮料或灭火,固体CO2俗称干冰,可做食品保鲜剂.
(2)一分子的CO2和一分子的H2在一定条件下可合成一分子的甲酸(HCOOH),因此此反应中CO2与H2的分子个数比为1:1;酸性物质能够使紫色的石蕊试液变成红色,不能使酚酞试液变色,用pH试纸测定的pH<7,因此选择BC;
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(3)二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,是因为二氧化碳和石灰水中的氢氧化钙反应生成了碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为:Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O;NaOH是一种易溶于水的碱,其水溶液的性质与石灰水相似,也能与CO2发生反应,但无实验现象,其化学方程式为:2 NaOH+CO2═Na2CO3+H2O;
(4)①二氧化碳和水反应生成碳酸,反应的化学方程式为:CO2+H2O═H2CO3;
②氢氧化钠与锥形瓶A中的CO2气体反应,生成碳酸钠和水,使瓶中气压减小,水的沸点降低,故接近沸腾的水会开始沸腾;
故答案为:(1)灭火;干冰;(2)1:1;BC;(3)Ca(OH)2 NaOH+CO22+CO2═CaCO3↓+H2O;═Na2CO3+H2O;(4)①H2O+CO2═H2CO3;②烧瓶中的水沸腾;气压减小,水的沸点降低.
【点评】本题属于信息题,考查了有关二氧化碳的性质和用途,难度不大,依据已有的知识结合题目的信息分析即可. 四、(本题包括3小题,共13分) 27.(5分)(2015秋•扬州期末)如图所示为实验室常用的实验装置:
(1)实验室用氯酸钾制取O2时,应选择的发生装置是 A (填装置的字母代号),化学方程式是 2KClO32KCl+3O2↑ ,用双氧水制取O2的化学方程式为
2H2O22H2O+O2↑ .
(2)若将E装置中收集到的O2排出,应从 c (填c或d)接口通入蒸馏水.
(3)装置B、C都可用于实验室制取CO2,则装置C相对于B在操作方面的优势为 C . A.可以随时添加药品 B.可以控制反应速率 C.可以控制反应的发生与停止. 【分析】(1)根据实验要求,选择实验装置;依据催化剂特点分析药品二氧化锰的作用;默写过氧化氢分解的化学方程式; (2)根据将E装置中的特点解答;
(3)根据装置C和装置B的特点解答. 【解答】解:(1)二氧化锰加快过氧化氢的分解,自身质量和化学性质不变,是反应的催化剂,起催化作用;过氧化氢分解生成水和氧气;若使用氯酸钾和二氧化锰固体混合物加热制氧气,则应选择发生装置A. 故答案为:A;2KClO3
2KCl+3O2↑;2H2O2
2H2O+O2↑;
(2)若将E装置中收集的氧气排出,应从长管通入水;故填:c;
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(3)装置C相对于装置B在操作方面的优势为可随时控制反应的发生和停止;故填:C. 【点评】实验室制取气体的装置被分为两个部分,用于收集的部分称为收集装置,用于发生反应放出气体的部分称为发生装置. 28.(4分)(2015秋•扬州期末)某盐酸的部分标签如右图所示.欲取该浓溶液配制成1180g 3.7%的稀溶液,其实验步骤为:①计算;②量取 100 ml的浓盐酸及 1062 ml水;③溶解.所需仪器:烧杯、玻璃棒、 量筒 、 胶头滴管 .
【分析】利用浓溶液配制稀溶液,采用的加水稀释的方法,由溶液稀释前后,溶质的质量不变,结合题意进行分析解答.
【解答】解:取该浓溶液配制成1180g 3.7%的稀溶液,其实验步骤为:①计算,计算所需浓溶液与水的质量;②量取,分别量取浓溶液和水;③溶解.
溶液稀释前后,溶质的质量不变,则所需浓盐酸的体积为x,1.18g/mL×x×37%=1180g×3.7%,x=100mL.
所需水的质量为1180g﹣1.18g/mL×100mL=1062g(合1062mL). 量筒与胶头滴管用于准确量取浓盐酸和水;烧杯用于完成混匀操作、玻璃棒用于混匀时的搅拌;故所需仪器:烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管. 故答案为:②100;1062;③量筒、胶头滴管. 【点评】本题难度不大,掌握用浓溶液配制稀溶液配制溶质质量分数一定的溶液的基本步骤、溶液稀释前后溶质的质量不变等是正确解答本题的关键. 29.(4分)(2015秋•扬州期末)相同的实验装置中如果装入不同的药品常常会出现不同的现象.在如图的装置中,气球通过导管和外界大气相通.
(1)如要使气球变小,在分液漏斗和锥形瓶中可以装入的药品分别是 水 和 氢氧化钠固体 .
(2)如果要使气球变大,在分液漏斗和锥形瓶中可以装入的药品分别是 水 和 硝酸铵 .
【分析】根据物质的性质进行分析,小气球变小,说明瓶内物质间结合产生气体或放出热量,使装置内的压强变大.小气球变大,说明瓶内物质间结合气体减少或吸收热量,使装置内的压强变小. 【解答】解:(1)氢氧化钠溶于水后,放热,瓶内压强变大,出现气球变小的现象;固体碳酸钙或碳酸钠能与盐酸反应生成二氧化碳气体,使装置内的压强增大,气球变小, (2)硝酸铵溶于水后,吸热,瓶内压强变小,出现气球变大的现象;氢氧化钠溶液吸收CO2气体,使装置内的压强增小,气球变大,
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故答案为:(1)水;氢氧化钠固体(或稀盐酸 碳酸钙)(合理即可) (2)水;硝酸铵(或氢氧化钠溶液;CO2)(合理即可)
【点评】本题考查了常见物质的性质,完成此题,可以依据已有的知识进行,要能将学科间的知识结合起来进行正确的解题. 五、(本题包括1小题,共17分) 30.(16分)(2015秋•扬州期末)精还原铁粉是一种重要的化工原料,某兴趣小组对其进行下列研究:
【物质制备】利用绿矾制备精还原铁粉的工艺流程如下:
粗还原铁粉中还含有少量铁的氧化物和Fe3C杂质,可用氢气在高温下进一步还原,其反应方程式为: FexOy+yH2Fe3C+2H2
3Fe+yH2O 3Fe+CH4
(1)焙烧中加焦炭的作用:① 制取CO ;② 提供热量 . (2)写出焙烧中氧化铁与CO反应的化学方程式: Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 .
【含量测定】为得到精还原铁粉并测定粗还原铁粉中铁的氧化物组成及Fe3C的质量分数,取粗还原铁粉16g,并将其分为2等分,一份与足量的稀盐酸反应,得到氢气0.2g,另一份按如下装置进行实验.(假设每步反应都完全且不考虑装置内原有空气对测定结果的影响). 【资料卡】①3CH4+4Fe2O3
3CO2+6H2O+8Fe
②铁的氧化物及Fe3C均不能与稀盐酸反应产生H2 ③浓硫酸的作用吸水,碱石灰吸水和二氧化碳
(3)写出装置中所指定仪器的名称:① 硬质粗玻璃管 ;② 铁架台 . (4)写出铁与稀盐酸反应的化学方程式: Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ . (5)主要实验步骤如下:
①按顺序组装仪器,检查装置的气密性,精确称量样品和B、D、E装置的质量;②点燃A处酒精灯;③缓缓通入纯净干燥的H2;④点燃C处酒精灯;⑤分别熄灭A、C处酒精灯;⑥再缓缓通入少量H2;⑦再次精确称量样品及B、D、E装置的质量.
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正确操作的先后顺序是①→③→ ④ → ② →⑤→⑥→⑦(填序号),否则,测定的Fe3C质量分数 偏小 (填“偏大”、“偏小”或“不变”).步骤③的目的是 将装置中的空气排尽,防止点燃时发生爆炸 ,验证该步骤目的达到的实验方法是 收集尾气验纯 ;步骤⑥的目的是 防止生成的精还原铁粉在高温下又被氧化 .
(6)经精确称量,实验样品及B、D、E装置反应前后质量的变化如表: B D E 样品 8g 350g 350g 220g 反应前 7.553g 350.435g 351.98g 220.22g 反应后 计算样品中Fe3C质量分数,应选用上表中的 E 组数据(填“D”或“E”),其理由是 H2与Fe2O3反应也生成H2O ,则Fe3C质量分数为 11.25% (精确到0.01%). (7)样品中铁的氧化物中,铁、氧元素的质量比是多少?(精确到0.01)(写出计算过程) 【分析】(1)根据焦炭的性质来分析;
(2)CO具有还原性,能与氧化铁反应而使氧化铁还原成铁,同时放出二氧化碳; (3)熟记常见仪器的名称;
(4)根据化学反应的原理来分析;
(5)根据实验步骤以及实验中的注意事项来分析解答; (6)根据装置质量增重的原因来分析;
(7)装置B中浓硫酸吸收氢气与粗还原铁粉反应生成的水,由该装置增重为反应生成水的质量可求得粗还原铁粉中氧元素质量;装置E中碱石灰吸收甲烷与氧化铁反应产生的二氧化碳,由该装置增重为反应生成二氧化碳的质量可计算出粗还原铁粉中所含碳元素质量. 【解答】解:(1)焦炭燃烧放出大量的热,产生的热量使装置内其它反应得以发生,还提供了还原剂一氧化碳;故填:①制取CO;②提供热量;
(2)氧化铁在高温条件下能与CO发生反应生成铁与二氧化碳,故填:Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2;
(3)①是硬质玻璃管,②是铁架台;故填:①硬质粗玻璃管;②铁架台;
(4)铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,故填:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑;
(5)根据题目中的假设情况,为使装置A反应产生的甲烷气体全部在装置C中发生反应,操作时应先将C处酒精灯点燃,然后再点燃A处酒精处;否则会造成测定结果偏小; 步骤③的目的是除去装置内的氧气,防止发生爆炸,验证该步骤目的达到的实验方法是收集尾气靠近燃着的酒精灯,听声音;有剩余则没有完全被除掉;步骤⑥的目的是防止生成的还原铁粉再次被氧化,起保护作用;
故填:④→②;偏小;将装置中的空气排尽,防止点燃时发生爆炸;收集尾气验纯;防止生成的精还原铁粉在高温下又被氧化.
(6)D装置中的浓硫酸能吸收生成的水蒸气,但是氢气还原氧化铁也会生成水蒸气,而装置E增重是因为吸收了反应生成的二氧化碳,也只有此反应生成二氧化碳,所以选择装置E的数据来计算.设生成(220.22g﹣220g)二氧化碳需要Fe3C的质量为x,由质量守恒定律可知,Fe3C中碳元素的质量与二氧化碳中碳元素的质量相等,则 x×x=0.9g
则Fe3C质量分数为
=11.25%
=(220.22g﹣220g)×
故填:E;H2与Fe2O3反应也生成H2O;11.25%;
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(7)装置B增重0.435g,则粗还原铁粉与氢气反应生成水的质量为0.435g,生成水中氧元素质量=0.435g×
≈0.39g
装置E增重0.22g,则甲烷与氧化铁反应生成二氧化碳的质量为0.22g,生成二氧化碳中碳元素质量=0.22g×
×100%=0.06g
设生成0.2g氢气需要铁的质量为y Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ 56 2 y 0.2g
y=5.6g
8g还原铁粉中含铁5.6g,Fe3C的质量为0.9g,氧元素0.39g,则铁的氧化物中铁元素的质量为:8g﹣0.9g﹣0.39g=1.11g
则样品中铁的氧化物中,铁、氧元素的质量比是1.11g:0.39g=111:39. 故填:111:39. 【点评】本题考查了常规性的冶炼铁的原理及实验的注意事项等,并在此基础上通过对铁冶炼原理的知识迁移,理解该题的实验过程及目的,考查了知识的运用及实验分析的能力.
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