初中化学综合题

固体氢氧化钠放置在空气中容易变质转化为碳酸钠。现称取一久置于空气中的烧碱样品10.6g完全溶于蒸馏水中配成100g溶液，向其中滴加质量分数为8.55%的氢氧化钡溶液，产生沉淀与所加氢氧化钡溶液的质量关系如图所示。请通过计算回答：

（1）该烧碱样品变质的程度为　　（填“部分变质”或“全部变质”）。

（2）a＝　　g。

（3）当沉淀刚好达到最大质量时，溶液中溶质质量分数为多少？（写出计算过程，计算结果精确到0.01%）

（1）向24.5g氯酸钾中加入少量二氧化锰，加热、充分反应后，生成氯化钾14.9g。则生成氧气的质量是　　g，该反应的化学方程式是　　。

（2）向盛有一定量硝酸银溶液的试管中加入14.9g氯化钾，恰好完全反应，过滤，得到120.2g滤液，求该硝酸银溶液的质量（写出计算步骤）

今年5月，运用"蓝鲸一号"钻探平台，我国南海神狐海域首次实现可燃冰试采成功．

材料一：可燃冰、学名天然气水化合物，其化学式为CH ₄•8H ₂O．它是天然气的固体状态（因海底高压）．埋于海底地层深处的大量有机质在细菌的分解作用下，最后形成石油和天然气（石油气），其中许多天然气被包进水分子中，在海底的低温（2～5℃）与压力下结晶，形成"可燃冰"．

材料二："蓝鲸一号"钻探平台设计和建造过程刷新了多项世界纪录，它长117米，宽92.7米，高118米，质量为42000吨．

请根据上述材料回答：

（1）形成可燃冰需要一定的生态环境．

①海底地层深处，这些分解有机质的细菌能很好的生存，体现了生物对环境的 　　．这些细菌分解有机质 　　（选填"需要"或"不需要"）氧气，这些细菌与真菌在细胞结构上的主要区别是 　　．

②在开采过程中，极少量的垃圾废弃物没有对海洋环境造成破坏，这主要是因为海洋生态系统有 　　的能力．

（2）形成可燃冰的其中一个条件是有甲烷气源．

①可燃冰（CH ₄•8H ₂O）中C：H：O的元素质量比是 　　，甲烷属于 　　（选填"有机物"或"无机物"）．

②与石油、煤等化石燃料相比较，开采可燃冰的积极意义有（写一条） 　　．（可燃冰在空气中燃烧的化学方程式为CH ₄•8H ₂O+2O ₂ CO ₂+10H ₂O）

（3）如果南海海水的密度是1.03×10 ³千克/米 ³，"蓝鲸一号"钻探平台漂浮海面受到海水浮力是 　　牛，浸入海水的体积至少需要 　　米 ³，开采出的可燃冰可以直接在管口点燃，说明已经成为气体，从固体变成气体的原因可能是 　　．

材料是人类赖以生存和发展的重要物质，目前使用量最多的金属材料仍然是钢铁

（一）铁材料的有关知识

1．人类使用金属先后经历了"青铜"、"铁器"时代，直到近代才开始大量使用铝材料．

这也反映出Cu、Fe、Al三种金属的活动性由强到弱的顺序是 　　．

2．钢铁材料通常分为生铁和钢．如图1是我国1997年发行的纪念钢产量首次突破1亿吨的邮票．邮票通常密封保存在聚乙烯塑料袋中

①以上叙述中不涉及到的材料是 　　（选填序号）．

A．合金 B．无机非金属材料 C．有机合成材料

②以赤铁矿为原料冶炼铁反应的化学方程式

③钢铁露置在空气中易生锈，请提出防止其生锈的一种措施 　　．

（二）铁及其化合物的实验

1．将Fe粉溶于稀H ₂SO ₄，此反应属于 　　（填基本反应类型）．用点燃法检验生成的H ₂前必须 　　．

2．向上述反应后的溶液中滴加NaOH溶液，生成白色Fe（OH） ₂沉淀，随后沉淀变为灰绿色．

①生成Fe（OH） ₂反应的化学方程式 　　．

②白色沉淀变为灰绿色的原因之一是部分Fe（OH） ₂接触空气生成Fe（OH） ₃，反应的化学方程式 　　．生成的Fe（OH） ₃分解为Fe ₂O ₃．

③过滤、洗涤、低温干燥得到灰绿色固体，其组成为2FeSO ₄•2Fe（OH） ₂•Fe ₂O ₃〔相对分子质量为644]．能证明固体已洗净的方法为 　　．

（三）灰绿色固体的热分解实验

兴趣小组称取此固体6.44g，在科研人员的指导下用如图2装置进行热分解实验．

【查阅资料】

①Fe（OH） ₂在150℃～200℃时完全分解为FeO；

②FeSO ₄在450℃～500℃时完全分解为Fe ₂O ₃，2FeSO ₄ Fe ₂O ₃+SO ₂↑+SO ₃↑．

1．加热前后及过程中均通入N ₂，加热前通N ₂的目的是 　　．

2．控制温度在不同的范围对A中样品加热，测得剩余固体质量随温度的变化如图3所示．B装置中浓硫酸只能吸收SO ₃和H ₂O，当加热到t ₁℃时，装置C中的现象为 　　．

①图3中E点对应的m ₁＝ 　　．

②图3中F点对应物质中Fe ₂O ₃的质量为 　　g．

③科研人员将F点所得剩余固体隔绝空气，在密闭容器中加热到1400℃，得到纯净的磁性Fe ₃O ₄．已知加热过程中发生两个反应，且反应前后固体总质量不变．请写出其中一个反应的化学方程式 　　．

某腐蚀印刷电路板的废液经处理后只含有CuCl₂和FeCl₂两种溶质，为了分析处理后废液的组成，取200g该废液加入40g废铁屑（杂质不溶于水，也不参与反应），恰好完全反应，过滤经处理得到16g铜，往滤液中加入足量的硝酸银溶液，经过滤、干燥、称量，最终得到114.8gAgCl固体．回答下列问题：

（1）往废液中加入废铁屑发生反应的化学方程式为　　，

往滤液中加入硝酸银溶液发生反应的化学方程式为　　．

（2）求滤液中溶质的质量分数（精确到1%）．

（3）求200g废液中FeCl₂的质量分数（精确到1%）．

某同学在学习质量守恒定律时，称取 $0.6g$镁条进行燃烧实验（如图）。

（1）计算：镁条完全燃烧生成氧化镁的质量（写出计算过程）。

（2）该同学称得反应后固体的质量小于 $0.6g$，原因可能是＿＿＿＿＿。

牙膏中的摩擦剂约占牙膏成分的50%，主要用于增强牙膏对牙齿的摩擦作用和去污效果，牙膏摩擦剂一般由①CaHPO ₄②CaCO ₃③Al（OH） ₃④SiO ₂中的一种或几种组成。

（1）根据上述信息，推测牙膏中的摩擦剂应具备的性质有 　　（填序号）。

①易溶于水②难溶于水③坚硬④柔软⑤颗粒较大⑥颗粒较小

（2）已知某品牌牙膏中的摩擦剂是CaCO ₃和SiO ₂（不与稀盐酸反应）中的一种或两种物质，将适量的该牙膏溶于水、静置后过滤，向所得固体中加入足量稀盐酸，观察到的实验现象是 　　，则证明该牙膏中的摩擦剂是CaCO ₃和SiO ₂的混合物。

（3）取20g该牙膏样品充分溶解、静置、过滤，用10%的稀盐酸测定得到的固体成分。测定过程中，剩余固体和加入稀盐酸的质量分别如图所示，试计算该牙膏中摩擦剂的质量分数是多少？

羰基铁粉在国防军工领域有重要应用，我国是少数几个掌握其生产技术的国家之一。制备羰基铁粉的过程如图所示。

（1） $Fe（CO{）}_5$中碳、氧元素的质量比为___________。

（2）反应1的化学方程式为。用 $100kg$含铁 $96\%$的海绵铁，理论上可制备 $Fe（CO{）}_5$的质量是多少?（写出计算过程）

（3）反应2的化学方程式为。 $196kgFe（CO{）}_5$分解生成基铁粉的质量随时间的变化如下图所示。在 $t_1$时,剩余 _____ $kgFe（CO{）}_5$未分解；在___________时 $Fe（CO{）}_5$恰好完全分解。

（4）制备羰基铁粉过程中循环利用的物质是______ 。

（1）向24.5g氯酸钾中加入少量二氧化锰，加热、充分反应后，生成氯化钾14.9g。则生成氧气的质量是 　　g，该反应的化学方程式是 　    。

（2）向盛有一定量硝酸银溶液的试管中加入14.9g氯化钾，恰好完全反应，过滤，得到120.2g滤液，求该硝酸银溶液的质量（写出计算步骤）

铜、铁是人类使用最早、应用广泛的金属．

（一）对古代制品的认识

青铜铸件、丝绸织品、陶瓷器皿是我国古代劳动人民创造的辉煌成就．

1、上述制品不涉及到的材料是 　　（选填序号）．

A、金属材料      B、无机非金属材料     C、复合材料

2、如图1为出土文物古代青铜铸件"马踏飞燕"．该文物能保存至今的原因可能是 　　（选填序号）．

A、铜的活泼性弱    B、铜不会生锈   C、深埋于地下，隔绝空气

（二）铁、铜的冶炼

1、我国古代曾用孔雀石炼铜，涉及主要反应的化学方程式： 　　，2CuO+C 2Cu+CO ₂↑．

2、铁、铜矿石有赤铁矿（Fe ₂O ₃）、磁铁矿（Fe ₃O ₄）、黄铁矿（FeS ₂）、黄铜矿（CuFeS ₂）等．CuFeS ₂为二硫化亚铁铜，其中S元素的化合价为 　　．

（1）工业炼铁大多采用赤铁矿、磁铁矿．以磁铁矿为原料炼铁反应的化学方程式为 　　．炼铁不采用黄铁矿、黄铜矿，可能的原因是：

①黄铁矿、黄铜矿含铁量相对低；② 　　．

（2）以黄铜矿为原料，采用生物炼铜是现代炼铜的新工艺，原理为：4CuFeS ₂+17O ₂+2H ₂SO ₄ 4CuSO ₄+2Fe ₂（SO ₄） ₃+2H ₂O．

向上述反应后的溶液中加入Fe粉，得到FeSO ₄溶液和Cu．

①发生主要反应的化学方程式：Fe+Fe ₂（SO ₄） ₃＝3FeSO ₄， 　　．

②FeSO ₄溶液经蒸发浓缩、 　　、过滤等操作得到FeSO ₄•7H ₂O晶体．

（三）黄铜矿中铁、铜含量的测定

在科研人员指导下，兴趣小组称取25.00g黄铜矿（含少量Fe ₂O ₃和其它不含金属元素的杂质）模拟生物炼铜，使其全部转化为CuSO ₄、Fe ₂（SO ₄） ₃溶液．向溶液中加入过量NaOH溶液得到Cu（OH） ₂、Fe（OH） ₃固体．

1、证明NaOH溶液过量的方法：静置，向上层清液中滴加 　　溶液，无现象．

2、用图2装置对固体进行热分解实验．

【资料】

①在68℃时，Cu（OH） ₂分解为CuO；在500℃时，Fe（OH） ₃分解为Fe ₂O ₃．

②在1400℃时，CuO分解为Cu ₂O和O ₂，Fe ₂O ₃分解为复杂的铁的氧化物和O ₂．

（1）装配好实验装置后，先要 　　．

（2）停止加热后仍需继续通N ₂，可防止倒吸和 　　．

（3）控制不同的温度对A中固体加热，测得装置B和C中铜网的质量变化如表．

温度/℃	室温	100	550	1400
B装置/g	200.00	201.80	205.04	205.04
C中铜网/g	100.00	100.00	100.00	101.28

①此黄铜矿中铜、铁元素的质量分数：ω（Cu）%＝ 　　；ω（Fe）%＝ 　　．

②复杂的铁的氧化物化学式为 　　．

定性实验和定量实验是化学中常见的两种实验方法。

（1）铝和氧气生成致密的______。

（2）打磨后的铝丝放入硫酸铜溶液中发生反应，出现的反应现象：______。

（3）如图是探究白磷燃烧条件的图像：

从图中得知白磷燃烧的条件是______。

（4）某同学向相同体积的 $5\%H_2{O}_2$分别加入氧化铁和二氧化锰做催化剂，现象如下表：

催化剂	现象
$Mn{O}_2$	有大量气泡
$F{e}_2{O}_3$	少量气泡

根据气泡生成多少可以得到什么化学启示：______。

（5）某同学在 $H_2{O}_2$溶液中加入 $Mn{O}_2$做催化剂时，反应生成气体的质量与时间的关系如图所示，求反应 $90s$时消耗 $H_2{O}_2$的质量。（写出计算过程）

在盛有11.9g纯碱样品 （ 含少量氯化钠杂质 ） 的烧杯中加入167.8g水，完全溶解后，再向其中逐滴加入一定质量分数的氯化钡溶液，生成沉淀的总质量与所滴入氯化钡溶液质量关系如图所示：

（1）反应过程中生成沉淀的质量是 　　g。

（2）在B点时，溶液中含有的溶质是 　　（写化学式 ）

（3）求A点时溶液中的所含溶质质量分数。 写出计算过程

化学兴趣小组利用中和反应测定某 $NaOH$溶液的浓度，实验过程如下：

（1）配制稀盐酸：取 $10g36.5\%$的浓盐酸，加水稀释成 $1000mL$的稀盐酸。所得稀盐酸中溶质的质量为＿＿＿＿＿；

（2）常温下，测定 $NaOH$溶液浓度：

Ⅰ.取 $20g$待测 $NaOH$溶液于烧杯中，按图1所示将上述稀盐酸滴入，通过数字化传感器同时测定滴入烧杯内盐酸的体积和烧杯内溶液的 $pH$，得到如图2所示曲线。

Ⅱ.当 $NaOH$溶液与稀盐酸恰好完全反应时，所得溶液的 $pH$为＿＿＿＿＿。经计算，此时已滴入烧杯内的稀盐酸中，所含溶质的质量为 $0.073g$。

设 $20gNaOH$溶液中溶质的质量为 $x$。

$NaOH+HCl＝NaCl+H_{2}O$

$4036.5$

$x0.073g$

列出比例式＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

求解 $x＝0.08g$

答： $20gNaOH$溶液中溶质的质量分数为 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（列式并计算结果）；

（3）写出a点对应的溶液中大量存在的分子、离子＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（用化学符号表示）。

高纯硅可用于制备硅半导体材料．制备高纯硅的主要生产流程如图所示．

信息：石英砂的主要成分是SiO₂，反应①化学方程式SiO₂+2CSi+2CO↑

（1）石英砂属于　　（填“纯净物”或“混合物”）；SiCl₄中硅元素的化合价为　　；写出合理处理中间产物CO的一种方法　　．

（2）反应③反应除生成高纯硅外，同时还生成一种化合物．请写出此过程的化学方程式　　；

（3）反应③如果H₂中混入O₂，从安全角度考虑，可能引起的后果是　　．

（4）若杂质不参加反应，利用反应①生产含硅质量分数为90%的粗硅2.8吨，计算至少需要焦炭多少吨？

氧气是人类生产活动的重要资源。

（ 1 ）下列属于 O 2 的化学性质的是 　　 （填标号）。

A．	O 2能支持燃烧
B．	O 2的密度比空气的密度略大
C．	O 2在低温、高压时能变为液体或固体

（ 2 ）小圳同学进行实验室制备 O 2 的相关探究。

【 查阅 】 他得知在 KClO 3 分解制 O 2 的反应中， Fe 2 O 3 可作催化剂。

【 实验 】 他用电子秤称取 0.49g Fe 2 O 3 和一定量的 KClO 3 ，充分混合后加热至 KClO 3 完全分解，冷却至室温，称得剩余固体的质量为 1.98g 。

【计算】①剩余固体中KCl的质量是 　 　g。

② 该反应生成 O 2 的质量（根据化学方程式写出完整的计算步骤）。

【 思考 】 他发现制备 O 2 较慢，猜测 KClO 3 和 Fe 2 O 3 的质量比可能会影响反应的快慢。

【 探究 】 ③ 他调节 KClO 3 和 Fe 2 O 3 的质量比制备 O 2 ，整理数据绘制出如图，从图中得出 KClO 3 和 Fe 2 O 3 最佳质量比是 　 　 。

【 结论 】 ④ 根据质量守恒定律，请你计算出小圳同学在 [ 实验 ] 中称取的 KClO 3 的质量为 　 　 g ， KClO 3 和 Fe 2 O 3 的质量比是 　 　 （填最简比），不是最佳质量比。