2021年山东省日照市中考化学试卷
一、选择题(本题包括12个小题,每小题3分,共36分。每小题只有一个选项符合题意)
1.(3分)6月5日是世界环境日,2021年主题是“人与自然和谐共生”,下列做法不符合主题的是( )
A.使用脱硫煤,减少酸雨形成
B.深埋废旧电池,减少环境污染
C.使用可降解塑料,减少白色污染
D.倡导“低碳”生活,减少温室气体排放
【答案】B
【考点】白色污染与防治;常见污染物的来源、危害及治理;二氧化碳对环境的影响;酸雨的产生、危害及防治
【分析】根据防范空气污染、水土污染和白色污染判断即可。
【解答】解:A、使用脱硫煤,可有效减少二氧化硫气体的生成,有利于减少酸雨的形成,正确;B、废旧电池中含有铅、汞等重金属离子,直接填埋将污染土壤和地下水,不符合主题;C、白色污染的产生源于塑料的难降解性,使用可降解塑料,可有效减少白色污染,正确;D、倡导“低碳生活”,可减少温室气体的排放,正确。故选:B。
【难度】1
2.(3分)下列图示的实验操作正确的是( )
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A.加热液体 |
B.向试管中加锌粒 |
C.鉴别氯化钾和氯化铵 |
D.称量食盐 |
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】C
【考点】称量器﹣托盘天平;液体药品的取用;给试管里的液体加热
【分析】A、根据给试管内液体加热的注意事项进行分析;
B、根据向试管内加入锌粒的方法进行分析;
C、根据铵根离子的性质进行分析;
D、根据天平的使用方法进行分析。
【解答】解:A、加热液体时,管内液体体积应不超过试管容积的1/3,故A错误;B、向试管内加入块状固体时,应注意“一横、二放、三慢竖”,故B错误;C.氯化钾和熟石灰不反应,无现象,氯化铵与熟石灰作用时有刺激性气味的气体生成,可以鉴别,故C正确;D.称量药品时,应左物右码,故D错误。故选:C。
【难度】1
3.(3分)对于人体必需元素,摄入不足或过量均不利于人体健康,下列说法错误的是( )
A.缺氟会引起贫血,过量会引起氟斑牙和氟骨病
B.缺碘或碘过量都会引起甲状腺肿大
C.缺锌会引起食欲不振,生长迟缓,发育不良
D.缺硒可能引起表皮角质化和癌症,如摄入量过高,会使人中毒
【答案】A
【考点】人体内的常量元素
【分析】根据人体必需元素的生理作用和缺乏症进行分析判断。
【解答】解:A.人体缺铁会引起贫血,说法错误;B.人体缺碘或碘过量都会引起甲状腺肿大,说法正确;C.人体缺锌易导致食欲不振,生长迟缓,发育不良,严重时易患侏儒症,说法正确;D人体缺硒易引起表皮角质化和癌症,如摄入量过高,会使人中毒,说法正确。故选:A。
【难度】1
4.(3分)绿茶中含有的茶氨酸(C7H14N2O3)具有消脂减肥、健脑提神等功效。下列说法正确的是( )
A.茶氨酸中氮元素的质量分数为28%
B.茶氨酸由7个碳原子、14个氢原子、1个氮分子和3个氧原子构成
C.茶氨酸分子由碳、氢、氮、氧四种元素组成
D.茶氨酸中碳、氢、氮三种元素的质量比为6:1:2
【答案】D
【考点】化学式的书写及意义;元素质量比的计算;元素的质量分数计算
【分析】A、根据化合物中元素的质量分数 100%,进行分析判断。
B、根据茶氨酸的微观构成,进行分析判断。
C、根据分子是由原子构成的,进行分析判断。
D、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。
【解答】解:A、茶氨酸中氮元素的质量分数为 100%≈16.1%,故选项说法错误。B、茶氨酸是由茶氨酸分子构成的,1个茶氨酸分子由7个碳原子、14个氢原子、1个氮分子和3个氧原子构成,故选项说法错误。C、分子是由原子构成的,茶氨酸分子由碳、氢、氮、氧四种原子构成的,故选项说法错误。D、茶氨酸中碳、氢、氮三种元素的质量比为(12×7):(1×14):(14×2)=6:1:2,故选项说法正确。故选:D。
【难度】3
5.(3分)某同学用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,使用如图所示装置。下列说法或化学方程式正确的是( )
A.试管口略向上倾斜,利于管口冷凝水回流
B.导管伸入试管较长,便于气体导出
C.氧气的密度比空气小,用向下排空气法收集
D.2KClO3 2KCl+3O2↑
【答案】D
【考点】制取氧气的操作步骤和注意点
【分析】A、根据固体加热的注意事项来分析;
B、根据伸入试管内的导管长度来分析;
C、氧气的性质及其收集方法来分析;
D、根据化学反应的原理以及化学方程式的写法来分析。
【解答】解:A.试管中的固体加热时,为防止冷凝水回流,引起试管炸裂,试管口应略向下倾斜,选项错误;B.导管伸入试管较长,粉末状固体易堵塞管,气体不易导出,选项错误;C.氧气的密度比空气大,应采用向上排空气法收集,选项错误;D.氯酸钾在加热以及二氧化锰的催化作用下分解生成氯化钾和氧气,化学方程式2KClO3 2KCl+3O2↑,选项正确。故选:D。
【难度】3
6.(3分)下列物质的鉴别方法不能达到相应目的的是( )
选项 |
鉴别物质 |
鉴别方法 |
A |
羊毛线和涤纶线 |
分别点燃,闻气味,观察现象 |
B |
K2SO4溶液和Na2SO4溶液 |
分别滴加Ba(OH)2溶液,观察现象 |
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NaCl溶液和Na2CO3溶液 |
分别滴加澄清石灰水,观察现象 |
D |
木炭粉和二氧化锰粉末 |
分别加入H2O2溶液,观察现象 |
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】B
【考点】酸、碱、盐的鉴别;棉纤维、羊毛纤维和合成纤维的鉴别
【分析】根据两种物质与同种试剂反应产生的不同现象来鉴别它们,若两种物质与同种物质反应的现象相同,则无法鉴别它们。
【解答】解:A、羊毛的主要成分为蛋白质,灼烧时有烧焦的羽毛味,涤纶为合成纤维,灼烧时无烧焦的羽毛味,采用灼烧闻气味法,可鉴别两者,方法正确;B、向硫酸钾和硫酸钠溶液中滴加氢氧化钡时,均有白色沉淀生成,无法鉴别,方法错误;C、向氯化钠溶液中滴加石灰水时无现象,向碳酸钠溶液中滴加石灰水时有白色沉淀碳酸钙生成,现象不同,可以鉴别,方法正确;D、向木炭粉中加入双氧水,无现象,向二氧化锰中加入双氧水时,有大量气泡生成,现象不同,可以鉴别,方法正确。故选:B。
【难度】3
7.(3分)甲醚与液化石油气相似,被誉为“21世纪的新型清洁、高效燃料”,具有优良的环保性能,可用作公交车燃料。甲醚燃烧反应的微观示意图如图所示。
下列说法或化学方程式错误的是( )
A.CH3OCH3+3O2 2CO2+3H2O
B.丙、丁均为氧化物
C.反应前后分子的种类和数目保持不变
D.甲醚的化学式与乙醇相同
【答案】C
【考点】微粒观点及模型图的应用;从组成上识别氧化物
【分析】A.该反应可表示为CH3OCH3+3O2 2CO2+3H2O。
B.该反应中,丙为二氧化碳,丁为水,两者均为氧化物。
C.该反应中,反应前后分子的种类和数目均改变,原子种类和数目保持不变。
D.甲醚和乙醇的化学式均为C2H6O。
【解答】解:A.该反应可表示为CH3OCH3+3O2 2CO2+3H2O,该选项正确。B.该反应中,丙为二氧化碳,丁为水,两者均为氧化物,该选项正确。C.该反应中,反应前后分子的种类和数目均改变,原子种类和数目保持不变,该选项不正确。D.甲醚和乙醇的化学式均为C2H6O,该选项正确。故选:C。
【难度】3
8.(3分)木炭与氧化铜的反应装置如图所示,下列说法错误的是( )
A.实验中,木炭体现氧化性
B.实验中,氧化铜发生还原反应
C.酒精灯上加网罩的目的是使火焰集中并提高温度
D.实验结束时,应先撤出导气管后熄灭酒精灯
【答案】A
【考点】碳的化学性质
【分析】根据木炭具有还原性,能与氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳,结合实验注意事项,进行分析判断。
【解答】解:A.木炭具有还原性,可高温还原氧化铜,说法错误:B.实验中,氧化铜被还原为金属铜,发生还原反应,说法正确:C.实验中,可通过在酒精灯上加网罩来使火焰集中并提高温度,说法正确;D.实验结束时,为防止倒吸,应先撤出导管,后熄灭酒精灯,说法正确。故选:A。
【难度】3
9.(3分)现将等质量且形状相同的甲、乙、丙三种金属,分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中,产生氢气的质量随反应时间的关系如图所示(已知甲、乙、丙在生成物中化合价均为+2)。下列说法正确的是( )
A.相对原子质量:丙<乙<甲
B.金属活动性:乙<丙<甲
C.消耗硫酸的质量:甲<乙<丙
D.甲、乙、丙可能分别是锌、铁、镁
【答案】B
【考点】金属的化学性质
【分析】根据相同时间内产生氢气较多(即反应剧烈)的金属活动性较强,结合产生氢气的关系图判断三种金属活动性;
结合三种金属的化合价及完全反应放出氢气的质量大小,判断三种金属的相对原子质量的大小。
【解答】解:A、等质量的金属与足量的稀硫酸反应且生成物中金属元素均为+2价时,产生氢气的质量与金属的相对原子质量成反比,结合图像可知,相对原子质量由大到小的顺序为丙>乙>甲,选项错误;B、金属越活泼,与酸反应产生气体速率越快,单位时间内产生的气体越多,结合图像可知,金属活泼性为甲>丙>乙,选项正确;C、金属与酸反应生成氢气时,氢气来源于酸中的氢元素,所以生成的氢气与消耗的酸的多少顺序一致,故消耗酸的质量为甲>乙>丙,选项错误;D、由金属的活泼性:甲>丙>乙,及相对原子质量:丙>乙>甲,可知甲、乙、丙不可能分别为锌、铁、镁,选项错误。故选:B。
【难度】5
10.(3分)用稀硫酸与氢氧化钠溶液反应探究中和反应实验时,测得溶液pH的变化如图所示,溶液温度的变化如图所示。下列说法错误的是( )
A.b点和e点表示酸碱恰好完全反应
B.图中温度曲线从室温上升到e点,说明该反应是放热反应
C.c点和f点所示溶液pH>7,能使无色酚酞溶液变成红色
D.该实验是将稀硫酸逐滴滴入一定量的氢氧化钠溶液中
【答案】D
【考点】中和反应中能量的变化;溶液的酸碱性与pH的关系;中和反应及其应用
【分析】稀硫酸显酸性,pH小于7,氢氧化钠溶液显碱性,pH大于7,氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水,放热。
【解答】解:A.b点处溶液pH等于7呈中性,酸碱中和反应为放热反应,e点处溶液温度最高,两者均可说明在该点处酸碱恰好完全反应,该选项正确。B.图中温度曲线从室温上升到e点,说明该反应为放热反应,该选项正确。C.c点和f点处,碱过量,溶液呈碱性,该点处溶液能使酚酞变红,该选项正确。D.图像中起始溶液pH小于7显酸性,说明该反应是将氢氧化钠溶液逐滴滴入稀硫酸中,该选项不正确。故选:D。
【难度】5
11.(3分)试样X由FeO和CuO组成,取质量相等的两份试样按如图所示进行实验:
若全部的粉末Y和全部的溶液Z充分反应后生成的不溶物W的质量是6.4g,则每份试样X中CuO的质量为( )
A.4g
B.8g
C.16g
D.32g
【答案】A
【考点】有关质量守恒定律的计算
【分析】化学反应遵循质量守恒定律,即参加反应的物质的质量之和,等于反应后生成的物质的质量之和,是因为化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变。
【解答】解:粉末Y是铁和铜,溶液Z是氯化铜、氯化亚铁和氯化氢的混合溶液,酸性溶液中不含有铜离子,说明氯化铜全部和铁反应生成了氯化亚铁和铜,即铜元素全部转化到W中,即两份试样中元素质量和是6.4g,氧化铜质量:6.4g 8g,则每份试样X中CuO的质量为4g。故选:A。
【难度】3
12.(3分)甲醛(HCHO)是一种无色、有刺激性气味的气体。甲醛在空气中充分燃烧生成CO2和H2O。现有HCHO和CO的混合气体20g,将其点燃,充分燃烧后,把生成的气体通入足量的澄清石灰水中,得到白色沉淀70g。下列说法错误的是( )
A.混合气体中碳元素的质量为8.4g
B.混合气体中氧元素的质量分数是56%
C.混合气体中氢元素的质量分数是4%
D.混合气体中HCHO和CO的质量比是3:7
【答案】C
【考点】有关质量守恒定律的计算;化合物中某元素的质量计算
【分析】化学反应遵循质量守恒定律,即参加反应的物质的质量之和,等于反应后生成的物质的质量之和,是因为化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变。
【解答】解:A、混合气体中碳元素的质量为:70g 8.4g,该选项正确。B、混合物中碳原子、氧原子个数比是1:1,碳元素质量是8.4g,氧元素质量:8.4g 11.2g,氧元素质量分数: 1005=56%,该选项正确。C、混合物中氢元素质量:20g﹣8.4g﹣11.2g=0.4g,氢元素质量分数: 100%=2%,该选项不正确。D、氢元素质量是0.4g,则甲醛质量:0.4g 6g,一氧化碳质量:20g﹣6g=14g,甲醛和一氧化碳质量比:6g:14g=3:7,该选项正确。故选:C。
【难度】5
二、填空题(本题包括4个小题,共28分)
13.(7分)2019年诺贝尔化学奖授予在锂离子电池研发领域做出卓越贡献的三位科学家。锂是最轻的金属。锂离子电池是可充电的新型高能电池,因质量轻、电容量大,被广泛应用于笔记本电脑、手机、摄像机等请回答下列问题:
(1)锂元素在元素周期表中的信息和锂的原子结构示意图如图所示,下列说法错误的是 (填字母)。
A.锂元素的相对原子质量是6.941g
B.x=2,锂原子核内质子数为3
C.锂元素位于元素周期表中第2周期
D.锂是相对原子质量最小的金属,其单质是密度最小的金属
(2)下图A~D所示粒子共表示 种元素。锂元素的化学性质与下图中 (填字母)的化学性质相似。
(3)某种锂离子电池充电时,钴酸锂(LiCoO2)和碳单质发生的反应可表示为LiCoO2+6C=Li1﹣x CoO2+R
(已配平),其中R的化学式为 。LiCoO2中Co的化合价为 。
【答案】(1)A(2)三;B;(3)LixC6;+3;
【考点】根据质量守恒定律判断物质的化学式;原子结构示意图;原子结构示意图与元素位置之间的相互推断;有关元素化合价的计算
【分析】根据元素周期表一格的含义及原子结构示意图中每一部分的含义进行分析。
【解答】解:(1)A.相对原子质量单位为1,说法错误:B.由核电荷数=核外电子数知,3=x+1,x=2,说法正确;C.锂原子核外电子层数为2,为第2周期元素,说法正确;D.锂是相对原子质量最小的金属元素,密度较小,说法正确;故选A(2)由结构图示知,A为H,B为Na,C为S,D为S2﹣,故共表示氢、钠,硫3种元素:元素的化学性质由最外层电子数决定,锂原子和钠原子最外层电子数相同,性质相似;故答案为:三;B;+3(3)由质量守恒定律知,反应前后各原子种类和数目均保持不变,对比等号两边各原子数可知,R的化学式为LixC6;LiCoO2中Li呈+1价,O呈﹣2价,则Co为+3价。故答案为:LixC6;+3;
【难度】5
14.(7分)2021年3月22日是第二十九届“世界水日“,其主题为“珍惜水、爱护水“。自来水厂净水过程示意图如下:
请回答下列问题:
(1)常用絮凝剂的名称是 ,常用吸附剂的名称是 。
(2)二氧化氯(ClO2)是净水过程中常用的消毒剂。工业上制备ClO2的一种方法是:2NaClO3+4HCl=2NaCl+2ClO2+Cl2↑+2H2O,此反应的反应物和生成物中氯元素的化合价共有 种。
(3)自来水进用户前,需进行检测化验。用pH试纸测定自来水的酸碱度,其操作方法是在白瓷板或玻璃片上放一小片pH试纸, ,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,读出自来水的pH。
(4)在实验室里,电解水的实验可证明水的组成,反应的化学方程式为 ,电解时,与电源正极相连的电极附近产生气体的化学式是 。
【答案】(1)明矾;活性炭;(2)4;(3)用玻璃棒蘸取少量待测液滴在干燥的pH试纸上;(4)2H2O 2H2↑+O2↑;O2。
【考点】电解水实验;有关元素化合价的计算;溶液的酸碱度测定;自来水的生产过程与净化方法
【分析】(1)根据明矾溶于水生成的特新、活性炭具有吸附性分析回答;
(2)根据化合价原则分析元素化合价的变化;
(3)根据pH试纸的使用方法分析回答;
(4)根据电解水时“正氧负氢、氢二氧一”、发生的反应分析回答。
【解答】解:(1)由于明矾溶于水生成的胶状物具有吸附性,净水过程中,常用明矾作絮凝剂,用于吸附沉降水中悬浮颗粒;活性炭具有吸附性,常用活性炭作吸附剂,用于吸附去除水中色素和异味;(2)该反应中,氯酸钠中氯呈+5价,盐酸和氯化钠中氯呈﹣1价,二氧化氯中氯呈+4价,氯气中氯呈0价,氯元素的化合价共有4种:(3)测定pH时,应在白瓷板或玻璃片上放一小片pH试纸,用玻璃棒蘸取少量待测液滴在干燥的pH试纸上,与标准比色卡对比得出pH;(4)电解水时,与电源正极相连的电极附近产生氧气,化学式是:O2;与电源负极相连的电极附近产生氢气,反应的化学方程式为2H2O 2H2↑+O2↑。故答案为:(1)明矾;活性炭;(2)4;(3)用玻璃棒蘸取少量待测液滴在干燥的pH试纸上;(4)2H2O 2H2↑+O2↑;O2。
【难度】5
15.(7分)已知KCl、Na2SO4两种固体的溶解度曲线如图所示。请回答下列问题:
(1)下列说法错误的是 (填字母,下同)。
A.t=27℃(或t=61℃)时,KCl与Na2SO4的溶解度相等
B.t<27℃时,饱和溶液中溶质的质量分数:KCl≤Na2SO4
C.27℃<t≤61℃时,溶解度:KCl≤Na2SO4
D.t=27℃时,将不饱和KCl溶液变成其饱和溶液,可用加溶质的方法
(2)现有40℃时KCl和Na2SO4的饱和溶液(只含两种溶质,且均饱和),若要得到纯净的Na2SO4晶体,下列措施可行的是 。
A.降温到10℃,过滤
B.降温到27℃,过滤
C.升温到61℃,趁热过滤
D.蒸发适量水后,恢复到40℃,过滤
(3)如图所示,试管内是61℃时KCl或Na2SO4的饱和溶液,若向烧杯内的水中加入物质X,会观察到试管内有固体析出,则试管内溶液中的溶质与X的组合可能是下表中的 。
选项 |
A |
B |
C |
D |
试管内溶液中的溶质 |
KCl |
KCl |
Na2SO4 |
Na2SO4 |
物质X |
NH4NO3 |
CaO |
NaCl |
浓硫酸 |
(4)40℃时,将Na2SO4的饱和溶液148g稀释成溶质质量分数为24%的Na2SO4溶液,需加入水的质量为 g。
【答案】(1)B;(2)C;(3)AD;(4)52。
【考点】溶解度的相关计算;用水稀释改变浓度的方法;晶体和结晶的概念与现象
【分析】根据固体的溶解度曲线可以:①查出某物质在一定温度下的溶解度,从而确定物质的溶解性,②比较不同物质在同一温度下的溶解度大小,从而判断饱和溶液中溶质的质量分数的大小,③判断物质的溶解度随温度变化的变化情况,从而判断通过降温结晶还是蒸发结晶的方法达到提纯物质的目的。
【解答】解:(1)A.由溶解度曲线可知,t=27℃或t=61℃时,KCl与Na2SO4溶解度相等,故A说法正确;B.温度低于27℃时,溶解度恒有KCl>Na2SO4,故两者的饱和溶液溶质质量分数:KCl>Na2SO4),故B说法错误:C.由溶解度曲线可知,27℃<t<61℃时,溶解度:Na2SO4>KCl,故C说法正确;D.t=27℃时,可通过降低温度或增加溶质的方法将不饱和KCl溶液变成其饱和溶液,故D说法正确;(2)A.降温到10℃时,KCI、Na2SO4均有大量晶体析出,故A错误;B.将40℃下的饱和溶液降温至27℃时,KCl,Na2SO4均有大量晶体析出,故B错误;C.将40℃下的饱和溶液升温至61℃时,KCl溶解度升高,Na2SO4溶解度降低,有晶体析出,故C正确;D.蒸发适量水的过程中,溶剂碱少,有溶质KCl、Na2SO4析出,故D错误。(3)A.硝酸铵溶于水吸热,温度降低,氯化钾溶解度降低,有固体析出,故A正确;B.生石灰溶于水且与水反应放热,溶液温度升高,氯化钾溶解度升高,故B错误;C,氯化钠溶于水无明显热效应,试管内无固体析出,故C错误;D.浓硫酸溶于水放热,溶液温度升高,t>61℃时硫酸钠溶解度随温度的升高而降低,有固体析出,故D正确。(4)依据溶液稀释前后,溶质的质量保持不变,设加入水的质量为x,则有148g (148g+x)×24%,解得x=52g。故答案为:(1)B;(2)C;(3)AD;(4)52。
【难度】5
16.(7分)硅及其化合物广泛应用于计算机、电子部件制造等领域。芯片是电脑、智能家电的核心部件,它以高纯硅为材料制成。工业上,用焦炭与二氧化硅反应得到含有少量杂质的粗硅,将粗硅提纯后可以得到高纯硅,工艺流程简图如下。请回答下列问题:
(1)硅与地壳中含量(质量分数)最多的元素组成化合物的化学式为 。
(2)反应②的基本反应类型是 。
(3)反应③的化学方程式为 。
(4)实验室里,二氧化硅与镁粉混合加热发生置换反应,也可得到粗硅,反应的化学方程式为 。
(5)SiH4与HCl,每个分子内所有原子的电子数总和均为 (填数字)。
【答案】(1)SiO2。(2)化合反应。(3)2H2+SiCl4 Si+4HCl。(4)2Mg+SiO2 Si+2MgO。(5)18。
【考点】物质的相互转化和制备;反应类型的判定
【分析】(1)根据地壳中元素含量分析回答此题;
(2)根据反应特点分析回答此题;
(3)氢气高温还原四氯化硅生成单质硅和氯化氢的反应,据此写出化学方程式;
(4)镁粉可在加热条件下与二氧化硅发生置换反应,生成硅和氧化镁,据此写出化学方程式;
(5))依据核电荷数=核外电子数=原子序数分析回答此题。
【解答】解:(1)地壳中含量最多的元素为氧元素,硅元素和氧元素可组成化合物二氧化硅,化学式为SiO2;故答案为:SiO2。(2)反应②为硅与氯气在高温下化合生成四氯化硅的反应,该反应为化合反应;故答案为:化合反应。(3)反应③为氢气高温还原四氯化硅生成单质硅和氯化氢的反应,书写化学方程式主要配平,所以化学方程式为2H2+SiCl4 Si+4HCl;故答案为:2H2+SiCl4 Si+4HCl。(4)镁粉可在加热条件下与二氧化硅发生置换反应,生成硅和氧化镁,书写化学方程式主要配平,所以化学方程式为2Mg+SiO2 Si+2MgO;故答案为:2Mg+SiO2 Si+2MgO。(5)SiH4中电子总数=14+4=18,HCl分子中电子总数=1+17=18,均为18个;故答案为:18。
【难度】5
三、实验题(本题包括2个小题,共16分)
17.(8分)乙二酸俗称草酸,菠菜等植物中含量较多。在浓硫酸存在和加热到157℃条件下,乙二酸能发生反应:
H2C2O4 H2O↑+CO2↑+CO↑。依据下列装置进行实验,可验证乙二酸发生分解反应的产物。
已知白色无水硫酸铜粉末遇水变蓝。请回答下列问题:
(1)实验中观察到A中现象是 ,A与D中的仪器及药品 (填“能”或“不能”)互换。
(2)B中试剂瓶内盛放足量的物质,其名称是 。
(3)实验时E中发生反应的化学方程式为 。
(4)C中澄清石灰水不变浑浊,F中澄清石灰水变浑浊,证明乙二酸发生分解反应的产物中有 (填化学式)。
(5)G处点燃尾气,发生反应的化学方程式为 。
【答案】(1)白色粉末遇水变蓝;不能;(2)澄清的石灰水;(3)Fe3O4+4CO 3Fe+4CO2;(4)CO;(5)2CO+O2 CO2。
【考点】一氧化碳的化学性质;常见气体的检验与除杂方法;二氧化碳的化学性质
【分析】(1)根据无水硫酸铜遇水变蓝色、无水氯化钙能除去水分分析;
(2)根据氢氧化钙与二氧化碳的反应分析;
(3)根据一氧化碳在高温下与四氧化三铁的反应写出方程式;
(4)根据物质的性质、实验的现象分析回答;
(5)根据一氧化碳燃烧的反应写出方程式。
【解答】解:(1)乙二酸分解的产物中含有水蒸气,无水硫酸铜遇水变蓝色,因此可观察到A中现象是白色粉末遇水变蓝;由于A中无水硫酸铜是检验产物中水的存在,D中无水氯化钙除去水蒸气,没有明显的现象,因此A与D中的仪器及药品不能互换。(2)由于氢氧化钙能与二氧化碳反应生成碳酸钙和水,为了检验和除去二氧化碳气体,B中试剂瓶内盛放足量的物质,其名称是澄清的石灰水。(3)在高温条件下,一氧化碳能与四氧化三铁反应生成了铁和二氧化碳,反应的方程式是:Fe3O4+4CO 3Fe+4CO2;(4)C中的石灰水不变浑浊,说明进入装置E的气体中不含有二氧化碳,F中澄清的石灰水变浑浊,说明了有二氧化碳气体生成,结合两者说明进入装置E的气体中含有一氧化碳;(5)一氧化碳燃烧生成了二氧化碳,反应的方程式是:2CO+O2 CO2。故答案为:(1)白色粉末遇水变蓝;不能;(2)澄清的石灰水;(3)Fe3O4+4CO 3Fe+4CO2;(4)CO;(5)2CO+O2 CO2。
【难度】5
18.(8分)实验室里有密度为1.84g/cm3的溶质质量分数为98%的浓硫酸,欲用来配制溶质质量分数为9.2%的稀硫酸196g,然后用这种稀硫酸除去铁锈。请回答下列问题:
(1)需要98%浓硫酸的体积为 mL,需要水的体积为 mL。(水的密度可近似看作1g/cm3)
(2)配制过程中,如图仪器不需要的有 (填写仪器名称)。
(3)实验时,如果不慎将浓硫酸沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗,然后再涂上3%﹣5%的 溶液。
(4)经测定,配制的稀硫酸中溶质的质量分数小于9.2%,其原因可能是下列中的 (填写字母标号)。
①所用98%的浓碱酸在实验桌上敞口放置一段时间
②稀释前,用蒸馏水润洗配制稀硫酸的烧杯
③量取水的体积时,俯视读数
④把量好的水倒入烧杯时,有少量水溅出烧杯
⑤量取浓硫酸的体职时,仰视读数
A.①③⑤
B.③④⑤
C.①②
D.②④
【答案】(1)10;177.6;(2)长颈漏斗;(3)碳酸氢钠;(4)C。
【考点】一定溶质质量分数的溶液的配制;常见的意外事故的处理方法
【分析】(1)根据溶液稀释前后的溶质质量不变进行分析;
(2)根据配制溶液各个步骤所需仪器分析。
(3)考查实验室应急处理方法。
(4)根据溶质的质量分数小于9.2%,可能是溶质质量取少了或溶剂取多了分析。
【解答】解:(1)设需98%的浓硫酸体积为x,则x×1.84 g/cm3×98%=196g×9.2%解得x=10 mL,需水的质量为196 g﹣1.84 g/cm3×10 mL=177.6g,即177.6 mL。(2)配制溶质质量分数为9.2%的稀硫酸196g步骤为计算、量取、混匀,需要用到量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒,不需要长颈漏斗。(3)实验时不慎将浓硫酸沾在皮肤上,应立即用大量清水冲洗后,再涂上3%~5%的碳酸氢钠溶液。(4)①浓硫酸具有吸水性,敞口放置会使溶质质量分数偏小,从而使所配溶液的溶质质量分数偏小,正确;②稀释前用蒸馏水润洗配制溶液的烧杯,会使溶剂的质量偏大,溶质质量分数偏小,正确;③量取水的体积时俯视读数,会使水的实际体积偏小,所配制溶液溶质质量分数偏大,错误;④把量好的水倒入烧杯时有少量水溅出,会使溶剂减少,溶质质量分数偏大,错误;⑤量取浓硫酸的体积时,仰视读数,会使溶质实际体积偏大,溶质质量分数偏大,错误;故选:C。故答案为:(1)10;177.6;(2)长颈漏斗;(3)碳酸氢钠;(4)C。
【难度】5
四、计算题(本题包括1个小题,共10分)
19.(10分)某化工产品的成分是氯化钾和氢氧化钾的固体混合物。20℃时,在实验室里,甲、乙、丙三位同学分别取该固体样品放入锥形瓶中,然后再向锥形瓶中加入氯化铜溶液,振荡,充分反应后过滤,称量沉淀的质量。测得实验数据如下表:
|
甲 |
乙 |
丙 |
所取固体样品的质量/g |
20 |
20 |
30 |
加入氯化铜溶液的质量/g |
100 |
89.8 |
89.8 |
反应后生成沉淀的质量/g |
9.8 |
m |
9.8 |
请回答下列问题:
(1)表中m的数值为 ; 同学所做的实验中,反应物恰好完全反应。
(2)恰好完全反应时,计算所得溶液中溶质的质量分数。
【答案】(1)9.8;乙;(2)23.7%。
【考点】根据化学反应方程式的计算;有关溶质质量分数的简单计算
【分析】甲、乙对比,甲比乙多加了氯化洞溶液;乙、丙对比,丙比乙多加了固体样品;甲、丙中生成的沉淀质量相等,说明多加的氯化铜或固体样品均未反应生成沉淀,可证明乙中固体样品与加入的氯化铜溶液恰好完全反应,根据表中的数据分析解答。
【解答】解:(1)甲、乙对比,甲比乙多加了氯化洞溶液;乙、丙对比,丙比乙多加了固体样品;甲、丙中生成的沉淀质量相等,说明多加的氯化铜或固体样品均未反应生成沉淀,可证明乙中固体样品与加入的氯化铜溶液恰好完全反应,可知m=9.8g;(2)乙中反应后溶液的质量为20g+89.8g﹣9.8g=100g,溶质为氯化钾,设20g固体样品中含有的氢氧化钾质量为x,反应生成的KCl质量为y。
CuCl2+2KOH=Cu(OH)2↓+2KCl
112 98 149
x 9.8g y
x=11.2g
y=14.9g
固体样品中氯化钾的质量为20g﹣11.2g=8.8g,则反应后溶液中含有的氯化钾的总质量为8.8g+14.9g=23.7g,所得溶液中溶质的质量分数为 100%=23.7%。答:恰好完全反应时,计算所得溶液中溶质的质量分数为23.7%。故答案为:(1)9.8;乙;(2)23.7%。
【难度】5