初中化学化学与社会发展信息分析

阅读下列科普材料，回答相关问题。
【材料1】1915年4月22日下午5时，在第一次世界大战两军对峙的比利时伊珀尔战场，趁着顺风，德军一声令下开启了大约6000只压缩氯气(Cl₂)钢瓶。霎时间，在长约60公里的战线上，黄绿色的云团飘向法军阵地。所经之地绿色植被枯黄褪色；英法士兵先是咳嗽继而喘息，甚至死亡，部分逃到高高的山上的士兵活了下来；战场上的武器锈迹斑斑。这就是战争史上第一次化学战。
（1）推测氯气可能具有的物理性质是______。
（2）推测氯气可能具有的化学性质是______。
（3）元素周期表中氯元素的信息如图所示，其原子的核外电子数为______。

【材料2】氯气可用于制备多种消毒剂。①二氧化氯是一种高效、安全环保型杀菌消毒保鲜剂。②漂白粉是一种广泛普及的杀菌消毒漂白剂，有效成分是次氯酸钙[Ca(ClO)₂]，其水溶液遇空气中的二氧化碳生成碳酸钙和次氯酸[HClO]，HClO起到杀菌、消毒、漂白的作用。
（1）①中二氧化氯的化学式为ClO₂，其中氯元素的化合价为______。
（2）②中发生反应的化学方程式为______。

为研究草酸亚铁晶体（FeC₂O₄·2H₂O,相对分子质量是180）分解的产物，在实验室里称取一定量的草酸亚铁晶体，利用下列装置进行实验。

①实验过程中观察到B中白色无水CuSO₄变色蓝色，C、F中澄清石灰水变浑浊；则E中现象是____（填实验现象）。分解产物中有CO气体，还有______________。
②若该实验过程中E装置内有6.4g铜生成，计算有多少物质的量的氧化铜参加了反应？（写出反应的化学方程式，列出计算步骤！）____________
写出方程式：____________
计算步骤：____________
③为验证CO的性质，收集装置D后的气体于集气瓶中，将点燃的木条伸入集气瓶中（如下图），在此过程中的实验现象是_____________（选填编号）。

A.木条熄灭                B.木条继续燃烧
C.瓶口产生淡蓝色火苗      D.发生爆炸
④进行上述实验时，先点燃A处的酒精灯，一段时间后再点燃E处的酒精灯，原因是____________。
⑤若通过F装置中澄清石灰水变浑浊来证明草酸亚铁晶体热分解的气体产生物中有CO，则需在C和D装置之间增加如下图所示的洗气瓶:

其中氢氧化钠溶液中发生的反应方程式是：___________________________；
澄清石灰水起到的作用是：___________________________________________________。

铁质水龙头长期使用容易生锈，小明从自家水龙头上取下一些铁锈样品，用图甲所示的装置进行实验。

（1）B处澄清石灰水变浑浊，反应方程式为          ，C处酒精灯的作用是
（2）实验结束，小明将所得的黑色固体物质放入足量的稀硫酸中，发现没有气泡，这说明生成物中     （有或没有）铁。
为解释这个现象，小明查阅下列资料：
Ⅰ。已知铁的氧化物有FeO、Fe₃O₄、Fe₂O_3，，在一定条件下，均能逐步失去其中的氧，最终被还原为铁。
Ⅱ。某炼铁厂对氧化铁和一氧化碳进行热反应分析，获得相关数据并绘制成下图。

通过分析资料确定：
①700℃时氧化铁和一氧化碳进行反应的产物是        （填FeO或Fe₃O₄或Fe）.
②小明实验失败的主要原因是          。

(8分)有某固体混合物，已知其中可能含有Na₂CO₃、CaCO₃、CuSO₄、FeCl₃四种物质中的两种或多种。按下图所示进行实验，出现的现象如图中所述（设过程中所有发生的反应都恰好完全反应）

试根据实验过程和发生的现象填写以下空白：
（1）常温下，气体A水溶液的pH ____________7（填“大于”“小于”“等于”之一）。
（2）该固体混合物中，一定不存在的物质是（写化学式）_____________________________，理由是：_______________________________。
（3）在滤液E中，一定大量存在的阴离子是（写离子符号）_____________________。
（4）写出过程③中一定发生反应的化学方程式______________________________________。
（5）写出过程①中发生反应的一个化学方程式_______________________              。

我国拥有丰富的海洋资源，开发利用这些宝贵的资源有力地促进了我国经济的发展。从海水中提取的粗盐中除了NaCl外，还含有泥沙等杂质。根据下列实验室中除去泥沙等杂质的实验步骤，回答相关问题：

（1）在过滤操作中要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒 、        （填仪器名称）。
（2）上述经过滤后的滤液中，还含有Ca²⁺、Mg²⁺等阳离子。要想知道该滤液是硬水还是软水，可加入       进行检验。生活中可以将水             而使硬水变为软水。
（3）海水提取出粗盐后的母液中，还含有较多的氯化镁，工业上从母液中提取氯化镁的过程如下图，电解熔融氯化镁可制得金属镁和氯气。工业上也可用电解饱和NaCl水溶液的方法制得氢氧化钠、氯气（Cl₂）和氢气，请写出该反应的化学方程式：                   。

某化学兴趣小组的同学参照教科书内容，在学校实验室里完成了以下两个实验：
实验一：配制溶质质量分数为6%的NaCl溶液50 g，按如下步骤进行操作：

实验二：称取5.0 g粗盐进行提纯。粗盐除含有NaCl外，还含有MgCl₂、CaCl₂以及泥沙等杂质。为了有效将粗盐提纯，实验的各步操作流程如下图所示：

请你根据以上信息回答下述问题：
(1)配制50 g溶质质量分数为6%的NaCl溶液，需NaCl______g，水______mL。
(2)NaCl溶解过程中用到了玻璃棒，它的作用是________________。
(3)粗盐提纯时，操作Ⅰ的名称为__________________。
(4)某同学所得精盐比其他同学明显要少，原因可能是____________________。
A．溶解时将5.0 g粗盐一次全部倒入水中，立即过滤
B．蒸发时有一些液体、固体溅出
C．提纯后所得精盐尚未完全干燥

活性氧化锌(ZnO) 是一种面向21世纪的新型高功能精细无机产品。用粗ZnO制备活性ZnO的生产工艺流程做如下图所示。
I制备活性氧化锌
一种由粗ZnO（含FeO、CuO）制备活性ZnO的流程如下：

【查阅资料】
1、粗ZnO中常含杂质FeO、CuO       
2、反应3是为了制得碱式碳酸锌、碱式碳酸锌经焙烧可制得活性ZnO
3、已知：几种物质沉淀时的pH如下表：

物质	Fe（OH）2	Fe（OH）3	Zn（OH）2	Cu（OH）2
开始沉淀时pH	6.34	1.48	6.2	5.2
完全沉淀时pH	9.7	3.2	8.0	6.4
Fe（OH）2是一种絮状沉淀，不易除去，处理时常将其转化为Fe（OH）3而除去。

 
【问题讨论】
（1）溶解前将氧化锌粗品粉碎成细颗粒，目的是___________  __________    _ 。
（2）写出ZnO与加稀硫酸反应的化学方程式                                  。                  
（3）反应1的目的将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，并完全沉淀Fe(OH)₃ ，为了暂不形成Cu（OH）₂、Zn（OH）₂   ，该步骤需控制溶液pH的范围是                        ，操作A的名称是                     。
（4）反应2中加入锌发生的反应属于             反应（填化学反应的基本类型）。
Ⅱ测定碱式碳酸锌的化学式
碱式碳酸锌的化学式是xZnCO₃•yZn（OH）₂•zH₂O，用下列装置测定碱式碳酸锌的化学组成。（假设每步反应、吸收均完全）
提示：碱式碳酸锌xZnCO₃•yZn(OH)₂•zH₂O受热分解为ZnO、H₂O、CO₂三种产物，其中
ZnCO₃ ZnO+CO₂↑   Zn(OH)₂ ZnO+H₂O
【实验步骤】

①按图连接好装置，并检查装置的                   ； 
②在热分解装置中装入68.2g样品，打开活塞         ，关闭        ，缓缓鼓入空气数分钟；
③称量装置C、D的质量；
④关闭活塞K₁，K₂，打开K₃，启动热分解装置，使样品充分热解；
⑤停止加热，继续通空气至装置冷却到室温； ⑥再次分别称量装置C、D的质量．
【记录数据】该小组同学按上述实验步骤进行实验，并记录了如下数据：

	装置C的质量（/g）	装置D的质量（/g）
实验前	198.4	235.7
实验后	209.2	244.5

【实验分析及数据处理】
（1）A处干燥管盛放的药品是碱石灰（CaO与NaOH的固体混合物），其作用是                                                。
（2）第⑤步继续通空气的目的是                                           。
（3）E处碱石灰的作用是                           ，若没有此装置，测得二氧化碳的质量            （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。
（4）根据上述数据，计算xZnCO₃•yZn（OH）₂•zH₂O中x：y：z的最简比=             
该碱式碳酸锌受热分解的化学方程式为                                    。

普通干电池在生活中的用途很广，其构造示意图如右图。回答下列问题：
（1）普通干电池胜任照明时化学能转化为。
（2）电池中石墨表现出优良的性能；石墨与金刚石物理性质明显差异的原因是不同。
（3）下图是回收利用废旧普通干电池的一种工艺流程（不考虑废旧电池中实际存在的少量其他物质）。
 

①分离回收铜帽，经净化处理后放入硝酸银溶液中，反应的化学方程式是。
②滤液 $a$中溶质的化学式是.

③实验室中在加热和固体 $b$存在的条件下制取氧气，反应的化学方程式是。
④氯化铵和尿素是重要的化学肥料，请简易鉴别氯化铵和尿素。

化学与健康--从化学的视角看食品添加剂。
从化学的视角看食品添加剂，主要是从其元素组成与结构、物理化学性能及在人体内的变化等方面来研究。结合表中信息回答下列问题。

物质的组成与性能	用于食品添加剂
物质名称	物质组成	主要化学性质及在体内变化	类别或作用	法律规定
碳酸氢钠	NaHCO3	无毒、弱碱性，易与胃酸反应，加热分解成碳酸钠、水和二氧化碳	膨松剂	可用
铁 (还原性铁粉)	Fe	比较活泼的金属，能与胃酸反应	抗氧化剂	依据国家标准可用
食盐	NaCl	易溶、中性，与硝酸银溶液反应生成白色沉淀	调味剂	可用
甲醛	CH2O		防腐	国家严禁使用
亚硝酸钠	NaNO2	易溶、水溶液显碱性，跟硝酸银反应生成浅黄色沉淀	发色剂、防腐剂	严格依据国家标准

（1）国家严格禁止甲醛作为食品添加剂的原因是。
（2）还原性铁粉用于食品添加剂，除能够防止食品因氧化而变质外，还是一种营养强化剂，这是因为。
（3）碳酸氢钠是面食类食品经常使用的添加剂，如蒸馒头时人们常常加适量的碳酸氢钠，其作用是，写出发生反应的化学方程式。
（4）亚硝酸钠（ $NaN{O}_2$）外观酷似食盐，有咸味，常被误作食盐食用而导致中毒事件发生。有一包外观酷似食盐的固体，结合表中信息，如何鉴别它是亚硝酸钠还是氯化钠（包括选取的试剂、方法、实验现象和结论，只写出一种方法即可）。
（5）从改善食品的色香味、延长食品的保质期等方面，食品添加剂确实提高了现代食品的品质，但副作用也是显而易见的。我们需要食品添加剂吗？你的观点是。

“孔雀石”的主要成分是碱式碳酸铜[Cu₂（OH）₂CO₃]，它是一种重要的铜矿石原料。小明欲从孔雀石中提炼出单质铜。
【查阅资料】(1) 碱式碳酸铜加热易分解，其方程式为：Cu₂(OH)₂CO₃^加热2CuO+CO₂↑+H₂0。
(2) 向Cu₂（OH）₂CO₃中加入足量的盐酸，固体完全溶解，有无色气体生成，写出此反应的化学方程式：　                                              　。
【设计方案】在实验室中以碱式碳酸铜、铁粉、稀盐酸为原料来制取单质铜。请你仿照下图画出方案二制取铜的流程图，要求：步骤最少。
方案一：
方案二：你设计的方案为
                                                                  
【进行实验】方案一中最后一步：在溶液中加入过量的Fe的实验现象为                 
【反思】铜锈的主要成分也是碱式碳酸铜，从碱式碳酸铜的化学式[Cu₂(OH)₂CO₃]推知，铜生锈可能与空气中的氧气、水、________________________有关。

(9分)我国制碱工业的先驱侯德榜将制碱与制氨结合起来的联合制碱法，为纯碱和氮肥工业技术的发展做出了杰出的贡献。其生产工艺流程示意图如下：

【资料】四种盐在不同温度下的溶解度表 

	10℃	20℃	30℃	40℃	50℃
NaCl	35.8	36.0	36.3	36.6	37.0
NH4HCO3	15.8	21.0	27.0	——	——
NaHCO3	8.1	9.6	11.1	12.7	——
NH4Cl	33.3	37.2	41.4	45.8	50.4

⑴检验粗盐水是否为硬水的方法是加入   ；
⑵操作a是         ，生产流程中被循环利用的物质是     ；
⑶在精盐水中先通入NH₃，使溶液呈  性，再通入CO₂，有利于对CO₂的吸收；
⑷氨盐水中通入二氧化碳后，在常温条件下，易析出NaHCO₃晶体而不析出NH₄Cl晶体的可能原因是                                            ；
⑸粗盐水中主要含有CaCl₂、MgCl₂等杂质，工业上常加入下列物质除杂、精制，则加入下列三种试剂合理的顺序为             (填序号)；
A．适量的盐酸  B．稍过量的Na₂CO₃溶液       C．稍过量的Ca(OH)₂溶液
⑹副产品NH₄Cl可做  肥，若加入氢氧化钠加热，反应的化学方程式为   。

．海水是巨大的资源宝库。下图是综合利用海水制备的一些产品的流程：

（1）操作a 的名称是        ，在实验室中完成此项操作需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和      。
（2）步骤①中用蒸发结晶法而不采用降温结晶法的理由是                 。
（3）步骤④应加入的物质是            。
（4）请写出步骤②、③发生反应的化学方程式：
②                                      ，③                                        。

一辆有约30吨硝酸的罐车在某厂道路发生侧翻，硝酸泄露，散发出黄色烟雾，流到石灰石地面，发出嘶嘶声，产生大量气泡，泄露出来的硝酸不断流进路边的排水沟，气味十分刺鼻．

（1）由题给信息可知，硝酸的物理性质是 _________ （任写一条）
（2）硝酸见光后，除分解生成二氧化氮气体外，还生成水及占空气体积分数约21%的气体，实验室保存硝酸应密封，遮光保存在棕色瓶内，放在低温阴凉处，硝酸见光分解的化学方程式为 _________
（3）为消除硝酸对环境的污染，对泄露的酸必须处理，经济上合理、对环境污染小的化学处理方法是 ________ ．

我们学习化学的目的之一就是学会从化学的视角认识和分析生活生产中的一些问题。
（1）2013 年济南市整合趵突泉、大明湖、五龙潭、护城河等旅游资源，组建天下第一泉风景区，它集独特的自然山水景观和深厚的历史文化底蕴于一体，为 5A 级景区。

①对泉水的下列说法中明显错误的是         （填序号）
A．清澈的泉水是溶液                B．蒸馏是净化程度很高的净水方法
C．可用煮沸的方法降低泉水的硬度    D．过滤可以除去泉水中的可溶性杂质
②某化学小组的小泉同学取2滴非常清澈的趵突泉水滴在洁净的玻璃片上，置于酒精灯上小心加热，水分消失后，观察到玻璃片上有少许固体残留物，产生该现象的原因是　         　             
                                            。
③济南市区居民的大部分饮用水来自地表天然水，天然水转化成饮用水需经一系列净化，Cl₂是一种廉价的自来水消毒剂，与水反应生成次氯酸（HClO）有较强的杀菌作用。氯气（Cl₂）和次氯酸中氯元素的化合价分别是　         　。
（2）化学与食品安全、环境保护、人体健康等密切相关。下列说法错误的是       （填序号）
A．在食盐中添加适量碘酸钾，补充人体所需的碘元素
B．“低碳生活”倡导大量使用化石燃料，鼓励人们多开汽车出行
C．香烟的烟气中含有许多有毒物质，吸烟有害健康

2012年4月15日，央视《每周质量报告》对“非法厂商用皮革下脚料造药用胶囊”曝光，其制成的胶囊往往重金属铬超标。
（1）重金属的毒性主要是由于它与人体内酶的—SH基结合而产生。误食重金属盐后，可尽快喝适量牛奶或鸡蛋清解毒。牛奶和鸡蛋清富含的营养素是______________。
（2）下图是铬元素在周期表中的一格，你能从该图的数字得到的信息有：_____________（写一条）。

（3）铬是银白色有光泽且硬而脆的金属，在空气中表面能生成抗腐蚀性的致密氧化膜。人们通常在自行车车圈、水龙头等表面镀一层铬，是为了_________。
（4）铬的化合物可用于检测是否酒后驾车，其原理为遇到酒精红色的CrO₃转变为绿色的Cr₂（SO₄）₃，在Cr₂（SO₄）₃中铬元素的化合价为___________________。