初中化学书写化学方程式、文字表达式、电离方程式解答题

某化学兴趣小组为了验证甲烷与水蒸气经高温催化反应得到的混合气体（以下简称“合成气”）中含有生成的氢气和一氧化碳，同时检验“合成气”中是否含有未反应完的甲烷和水蒸气，进行了如图所示的实验。

查阅资料知，氧化铁与氢气在高温条件下反应生成铁和水；氧化铁与甲烷在高温条件下反应生成铁、二氧化碳和水。

（1）请写出甲烷与水蒸气在高温催化条件下反应的化学方程式　　。

（2）实验开始前要先通一会“合成气”，然后再点燃B处的酒精喷灯，目的是　　。

（3）装置C和D的连接顺序颠倒，会影响实验操作，原因是　　。

（4）实验结束后，测得装置A、C、D的质量均增加，其中装置C增加了3.6g，装置D增加了3.3g。假设加热时“合成气”在装置B中反应完全，则可推断出该“合成气”的组成物质为　　（写化学式）。

（5）装置A与E在实验过程中的作用分别是　　、　　。

5月18日，我国在南海进行的“可燃冰”试采获得成功。在由烟台建造的半潜式钻井平台“蓝鲸1号”上，通过对海底可燃冰矿藏进行降压使可燃冰分解，再通过沙、水、气分离技术获得连续稳定的天然气。

（1）天然气完全燃烧的化学方程式是　　。

（2）沙、水分离可采用的方法是　　。

（3）开采出的气体可用液化天然气船运输。这种船的内胆是用殷瓦钢（镍铁合金）建造的。这种殷瓦钢非常娇贵，用出汗的手摸一下，就会很快锈蚀。请分析汗水能使殷瓦钢很快锈蚀的原因　　。

（4）科学家还在尝试一种开采可燃冰的新方法﹣CO₂置换开采法：向海底可燃冰层注入CO₂，换出可燃冰中的天然气。这种方法在环保方面的优点是　　（答一条即可）。

2016年11月3日，我国大推力运载火箭长征五号发射成功，我国具备了建造空间站的能力。

（1）空间站里的氧气主要来自电解水。电解水时，氧气在电极的　　极产生。产生的氢气与分离出的二氧化碳在催化剂的作用下反应，生成水和甲烷，该反应的化学方程式为　　。

（2）为了能将沉重的空间站各舱段送上太空，长征五号的箭芯采用液氢作燃料，主要是因为氢气燃料具有　　的优点。

（3）火箭整流罩用玻璃钢做外壳，玻璃钢属于　　材料。用它做外壳是利用其哪些优良性能　　（答一条即可）。

（4）长征5号的助推器用液氧煤油作推进剂。

①航天煤油可由优质石油分离而来，这是利用石油中各成分的　　不同进行分离。

②我国适合炼制航天煤油的石油非常少。目前已经实现通过煤的液化制取优质航天煤油。煤液化制煤油发生的是　　（填“物理”或“化学”）变化。

多角度认识硫化氢气体

硫化氢（ H₂S）在化学研究和化工生产中有着广泛应用。道尔顿等科学家对它进行过深入研究。请认真阅读下列资料，并结合你学过的知识，回答问题（1）～（4）：

资料一：硫化氢是一种无色、有臭鸡蛋气味的剧毒气体，密度比空气大，能溶于水，其水溶液称为氢硫酸，具有酸的通性。实验室中用硫化亚铁（ FeS）与稀硫酸反应制取硫化氢气体。

资料二：道尔顿在其著作《新系统》中时硫化氢的研究有以下记载（大意）；

A．硫化氢在密闭容器中受热，生成硫和与硫化氢等体积的氢气；

B．常温常压下，硫化氢与氧气按2：1的体积比混合，点燃，生成硫和水，无气体剩余；

C．常温常压下，硫化氢与氧气按2：3的体积比混合，点燃，恰好完全反应生成二氧化硫气体和水。

资料三：在相同温度和压强下，气体的体积之比等于分子个数之比。

（1）从宏观上看，硫化氢由　　组成：从微观上看，硫化氢是由　　构成。

（2）氢硫酸有酸性的本质原因是　　，资料一和二中描述的硫化氢的化学性质还有　　、　　、　　。

（3）资料二的实验B中发生反应的化学方程式　　，C实验中反应前后气体的体积比为　　，B、C实验中硫化氢均发生　　反应。

（4）实验室用如图所示的装置制取并探究硫化氢气体的性质。

①甲装置中发生反应的化学方程式为　　；

②实验中收集气体的方法是　　；

③实验中，丙装置观察到的实验现象是　　；

④丁装置的作用是　　，反应的化学方程式为　　，反应的实质是　　。

用化学方法改造物质﹣﹣“二氧化碳变汽油”二氧化碳是化石燃料燃烧的产物，汽油（主要成分为含有5个﹣11个碳原子的碳氢化合物）是全球用量最大的液体燃料。如果有人告诉你“二氧化碳能变成汽油”，你相信吗？

近日，中科院大连化学物理研究所研制出一种新型多功能复合催化剂，通过如图示意的I、II、III三个环节，将二氧化碳成功转化为汽油。（图中a、b是两种起始反应物的分子结构模型，c、d是最终制得的汽油中所含物质的分子结构模型）

请回答下列问题：

（1）要实现物质间的转化，往往需要有高效的催化剂。下列有关催化剂的叙述正确的是　　（填字母编号）。

A．催化剂可以改变化学反应速率

B．化学反应前后催化剂的质量不变

C．化学反应前后催化剂的化学性质发生改变

（2）在一定温度、一定压强和催化剂存在的条件下，环节Ⅰ除生成CO外，还生成了一种化合物，则反应的化学方程式为　　。该反应中，二氧化碳中的部分氧元素被氢气夺去，二氧化碳发生了　　反应。

（3）从物质类别的角度看，环节Ⅱ实现了　　的转化。

（4）认真观察c和d两种物质的分子结构模型，试写出c物质的分子式　　，c和d的分子式是否相同？　　，二者是否为相同物质？　　，d物质中碳元素和氢元素的质量比为　　。

（5）“二氧化碳变汽油”的研究成果，使我国成为此领域的世界领跑者。你认为该成果的现实意义是　　，　　（答出两条即可）。

某兴趣小组在探究浓硫酸的化学性质时，将浓硫酸滴加到氯化钠固体中并小心的加热，发现有刺激性气味的气体产生，同时发现有白雾，经查资料了解到浓硫酸与氯化钠在加热时会发生反应，写出该反应的化学方程式　　，该兴趣小组对产生的氯化氢（HCl）气体是否显酸性进行了相关探究。

[进行实验]同学们根据二氧化碳与水反应的实验探究方法，用三朵由紫甘蓝的汁液染成蓝紫色的纸质干燥小花进行如图1的三个实验：

[实验现象]Ⅰ和Ⅱ中小花不变色；Ⅲ中小花变红色。

[查阅资料]图2是同学们查阅的氯化氢气体溶于水的示意图。

[实验结论]氯化氢气体不显酸性。

[交流反思]

（1）从微观角度分析氯化氢气体不显酸性的原因是　　。

（2）小明向实验Ⅲ中变红的小花上喷足量的稀氢氧化钠溶液，发现小花最后变成黄绿色，写出相关反应的化学方程式　　。

（3）紫甘蓝的汁液在酸性溶液中显　　色。

（4）下列实验可以用来说明氯化氢气体不显酸性的是　　。

      A、测试盐酸的导电性，盐酸能导电                  B、干燥的碳酸钠粉末放入氯化氢气体中，不反应

      C、氢气与氯气反应，生成氯化氢气体               D、干燥的碳酸钠粉末放入盐酸中，能反应

[拓展应用]

同学为探究分子的运动情况，在玻璃管两端同时放入蘸有试剂的棉花，做了如图3所示实验，发现在玻璃管内形成了白色烟环（成分为氯化铵）且偏向蘸有浓盐酸的棉花一端。

①白色烟环偏向蘸有浓盐酸的棉花一端的原因是　　。

②写出该反应的化学方程式　　。

金属材料在 生产、生活中有着广泛的应用，人类的生产和生活都离不开金属。

（1）新型材料纳米级铁粉具有广泛的用途，它比普通铁粉更易与氧气反应，其制备的主要流程如图1所示。

①高温反应器中反应的化学方程式为　　。

②反应前需向反应器中通入氮气，目的是　　。

（2）金属活动性顺序有重要的应用，铝、铜、铁为日常生活中常见的金属，某化学小组的同学在探究铝、铜、铁三种金属的有关性质时，进行了如图2的实验：

①在A实验中发生反应的化学方程式为　　。

②将A实验结束后①、②试管内的物质倒入烧杯中，发现烧杯中的红色固体物质明显增多，其原因是　　，一段时间后过滤，滤液中的溶质一定有　　（填化学式）。

（3）某同学在一定质量的AgNO₃和Cu（NO₃）₂的混合溶液中加入铁粉，充分反应后，他对反应过程进行了分析，得到了如图3的几个图象（横坐标表示加入铁的质量），其中错误的是　　（填字母序号）。

镁被誉为“国防金属”，工业上通常用海水制取金属镁，有以下两个方案：

方案一：

方案二：

请回答下列问题：

（1）每吨试剂价格表：

试剂	NaOH	Ca（OH）2
价格（元/t）	3200	1200

工业生产为了获得更高的利润，根据上表分析，最好选择方案　　（填“一”或“二”）．

（2）步骤②中加入试剂充分反应后的操作是　　；

（3）步骤③发生反应的化学方程式　　；

（4）在MgCl₂Mg+Cl₂↑反应中化合价发生变化的元素有　　种．

据央视2017年5月18日报道，我国在南海神狐海域从海底以下可燃冰矿藏中成功开采出天然气，成为全球首例．对缓解我国的能源危机具有非常重要的作用．

（1）天然气的主要成分是甲烷，甲烷在空气中充分燃烧的化学方程式是　　．

（2）开采可燃冰矿藏关键技术之一是防止其泄漏，如果开采过程中大量气体泄漏，会比二氧化碳造成的　　更严重．

金属材料在生产、生活中有广泛的应用，认识金属的性质有利于更好地利用金属。

（1）铁在初中化学实验中多次亮相，如图展示了铁钉的一系列变化。

I．变化①是铁钉与空气中的　　发生了反应。

II．变化②中常见除去铁锈的化学方程式为　　。

III．如表是小明同学记录的锌粉与稀硫酸反应过程中反应时间与产生气体体积的变化数据：

时间（min）	1	2	3	4	5
氢气体积（mL）	50	120	230	290	310

实验数据反映，该反应速率的特点是　　，引起该速率变化的原因是　　。

（2）将m克锌和铁的混合物放入硝酸铜溶液中，充分反应，经过滤、洗涤、干燥后，固体仍为m克，则反应后滤液中一定含有的溶质是　　（填化学式）。

能源利用与社会可持续发展密切相关。

（1）2017年5月18日，中国南海“可燃冰”试采成功，标志着我国成为全球第一个在该领域实现连续稳定产气的国家。写出可燃冰的主要成分燃烧的化学方程式　　。

（2）太阳能路灯是利用太阳能进行照明的装置。其下列组件中属于有机合成材料的是　　。

A硅电池板 B塑料灯罩 C 铝合金灯柱 D钢质防盗螺丝

（3）下图是一种家庭能量储存系统原理示意图。在该系统中，白天利用太阳能电池将太阳能直接转化为电能，给用电器供电并用装置X电解水，请写出反应的化学方程式　　；产生A气体的电极与电源的　　极相连。夜晚，装置Y是氢﹣氧燃料电池，用于给用电器供电，将　　能转化为电能。

南海是我国的固有领海，蕴藏着丰富的海洋资源。2017年5月18日，我国南海神狐海域的可燃冰试采取得圆满成功，实现历史性突破。

（1）可燃冰的主要成分是甲烷。请你写出甲烧在空气中燃烧的化学方程式：　　。

（2）可燃冰被科学家誉为“未来能源”“21世纪能源”，原因是　　。

₂₃和NaCl的溶解度曲线如图2所示，试回答下列问题：

₁℃时，NaCl的溶解度　　₂₃的溶解度（填写“大于”“等于”“小于”之一）。

₁₂₃，经充分溶解，所得溶液中溶质与溶液的质量之比为　　（填最简整数比）。

₁₂℃，此时所得碳酸钠溶液溶质质量分数　　氯化钠溶液溶质质量分数（填写“大于”“等于”“小于”“无法判断”之一）。

氢氧化钠溶液和二氧化碳反应没有明显现象，为验证CO ₂与NaOH能够发生反应，某同学用右图组装实验装置，并进行实验。

（1）有时药品滴加顺序会影响实验现象。如果观察到的现象是"气球先膨胀，后变瘪"，则加入试剂的顺序应该是 　　（填序号）

A．先加入盐酸，再加入氢氧化钠溶液   B．先加入氢氧化钠溶液，再加入盐酸

（2）请解释气球"先膨胀"的原因： 　　。

（3）写出气球"后变瘪"的化学方程式 　                                  。

人类社会的发展离不开金属。请根据所学知识填空。

（1）下列制品的用途，利用金属导热性的是 　　。

（2）金属资源在地球上分布广泛。人们在自然界中仅发现金、银等少量金属单质，其余金属元素都以化合物形式存在，你认为金属的存在形式主要和 　　有关。

（3）农业上用硫酸铜、生石灰加水配制波尔多液作为杀菌剂。有经验的农民都不用铁质容器来配制或盛放波尔多液，原因是 　　（用化学方程式表示）

“嫦娥飞天”“中国高铁”等“中国制造”，展现了“中国智慧”，增强了中华民族的自信心和自豪感。根据所学知识回答下列问题：

（1）“嫦娥四号”探测器悬梯等关键部件采用铝合金而不采用纯铝，原因是　　。

（2）“复兴号”动车高速运行离不开铁轨。建造铁轨需要大量钢铁，钢铁属于　　（填“合成材料”复合材料”或“金属材料”）。

（3）建造铁轨所需要的钢铁通常用还原铁矿石制得，在一氧化碳还原氧化铁的实验装置中，a处看到的现象是　　，反应的化学方程式为　　。从环境保护角度考虑，装置中存在明显不足，改进的方法是　　。