初中化学解答题

氯化钠是重要的化工原料，氯碱工业生产的一种流程如图：

（1）从“海水→粗盐→精盐”的过程包括溶解、过滤、蒸发等实验操作，实验室中上述3种操作都需要使用的仪器是　　（填名称）

（2）“食盐水”中常含有NaCl、MgCl₂、CaCl₂等物质，“精制”过程中加入NaOH的目的是　　。

（3）写出“电解槽“中发生反应的化学方程式　　，流程中可以循环使用的物质有　　（填化学式）

（4）氯碱工业生产的碱样品中常含有Na₂CO₃和NaCl等杂质，用“离子交换膜法”生产的碱样品质量主要标准如下表所示

等级	氢氧化钠含量	碳酸钠含量
优等品	≥99.0%	≤0.5%
一等品	≥98.5%	≤0.8%
合格品	≥98.0%	≤1.0%

①你认为碱样品中含有Na₂CO₃的原因是　　，检验碱样品中是否含有Na₂CO₃，下列试剂中可选择使用的是　  

a．酚酞 b．稀盐酸c。澄清石灰水

②李老师设计和完成了如下实验来判断碱样品的等级。

称取20.3g碱样品，加足量水溶解，再加入足量的氯化钡溶液，充分反应后，过滤得到滤渣和滤液；将滤渣洗涤，干燥得到碳酸钡（BaCO₃）固体0.197g；向滤液中加入几滴酚酞，再逐滴加入稀盐酸至恰好完全反应，共消耗溶质质量分数为5%的稀盐酸365g。该碱样品的等级是　　（不考虑其他杂质参加反应）

铁的冶炼与利用是学习和研究化学的重要课题。

Ⅰ．铁的冶炼。竖炉炼铁的工艺流程如图1所示。

（1）“燃烧室”中CH₄燃烧的作用是　　

（2）写出“还原反应室”中炼铁的一个反应的化学方程式　　。

（3）CH₄与高温尾气中的CO₂或H₂O都能反应生成CO和H₂，则16g CH₄在催化反应室中完全反应后，理论上得到H₂的质量（m）范围是　　。

Ⅱ．铁的利用，利用铁炭混合物（铁屑和活性炭的混合物）处理含有Cu（NO₃）₂，Pb（NO₃）₂和Zn（NO₃）₂的铜冶炼废水。在相同条件下，测量总质量相同、铁的质量分数不同的铁炭混合物对水中重金属离子的去除率，实验结果如图2所示。

（1）铁炭混合物中铁的质量分数为100%时，水中的Cu²⁺、Pb²⁺能被除去、而Zn²⁺不能被除去，其原因是　　。

（2）铁炭混合物中铁的质量分数为0时，也能除去水中少量的重金属离子，其原因是　　。

（3）处理效果最好时，铁炭混合物中的铁的质量分数为　　。

研究小组同学对铝和稀盐酸的反应进行了探究。如图1所示实验，先检查装置气密性，再将橡皮塞连接气体压力传感器，烧瓶中放入铝片和稀盐酸，塞紧瓶塞并打开仪器，一段时间后，得到如图2所示的气体压强与时间的关系曲线图。

（1）铝与稀盐酸反应的化学方程式为　　。

（2）AB段气体压力变化不明显的原因是　　；CD段气体压力逐渐下降的原因是　　。

（3）从BC段看反应的速率是先变快后变慢，导致变慢的因素有　　（填序号）

a．铝片的表面积

b．盐酸的浓度

c．温度

如图装置可用于多次连续进行氧气的制取和性质的实验。

（1）仪器Y的名称是　　。

（2）水泥负载二氧化锰小球用于实验时的主要优点是　　。该实验中收集氧气的方法是　　。

（3）做氧气的性质实验时，实验不同，Z的作用不同。

①铁丝燃烧。Z为水，其作用是　　。

②硫粉燃烧。Z为NaOH溶液，其作用是　　。

③蜡烛燃烧。Z为　　，其作用是验证蜡烛中含有碳元素。

（4）实验时需要1.6g氧气，至少需要加入多少克5%的过氧化氢溶液。（写出计算过程）

科学探究和证据推理是化学学科的核心素养。学习小组对蓝绿色碱式碳酸铜晶体[Cu₂（OH）₂CO₃]的性质进行实验探究，并基于证据进行推理分析。

I．分析碱式碳酸铜的组成

根据化学式可知，碱式碳酸铜中Cu元素的化合价为　　。

Ⅱ．探究碱式碳酸铜受热的变化

[设计实验]学习小组设计了如图装置（夹持仪器已略去），并用于探究碱式碳酸铜的分解产物。

[实验过程]

①在装置丙导管a处连接一导管，并插入水中，微热试管，观察到　　，说明整套装置的气密性良好。

②按图示加入样品和试剂，加热一段时间后，试管中固体变黑，U形管中无水硫酸铜变蓝，澄清石灰水变浑浊。

[实验分析]

①装置甲中用于加热的仪器名称为　　。

②装置丙中发生反应的化学方程式为　　。

③根据现象可知，碱式碳酸铜受热可分解，分解产物有CO₂、CuO、　　。

④装置乙、丙位置不能互换的理由是　　。

Ⅲ．探究碱式碳酸铜与酸的作用

[实验过程]取样品少量于试管中，加水，固体不溶解。继续加入足量稀硫酸，有气泡产生，得到蓝色溶液。

[实验结论]碱式碳酸铜能与硫酸发生反应，生成的盐为　　。

[拓展延伸]碱式盐在生活中应用广泛。碱式氯化铝[Al₂ （OH）Cl₅]是一种高效净水剂。写出碱式氯化铝与盐酸发生反应的化学方程式　　。

2017年12月18日，南通地铁正式开建，标志着南通进入“地铁时代”。

（1）地铁列车车体大量使用的镁铝合金属于　　（填“金属材料”或“合成材料”），镁铝合金的优点是　　。

（2）地铁建造过程中需要使用大量的钢铁。工业炼铁可利用一氧化碳与氧化铁反应，写出该反应的化学方程式：　　。

（3）地铁信息传输系统中使用的光导纤维和电子芯片的关键材料分别为二氧化硅（SiO₂）和晶体硅（Si）。将二氧化硅转化为硅的过程属于　　（填“物理变化”或“化学变化”）。

（4）地铁施工过程中产生的废水、废浆以及机械漏油等，都会对水体产生污染。使用活性炭可对污水进行处理，这是利用了活性炭的　　性。

（5）为确保消防安全，地铁隧道中须安装自动喷淋系统。喷出的水能灭火的原因是　　。

（6）地铁施工工程车的尾气中含NO、CO．尾气经过如图2所示催化转化后，可实现达标排放。写出单质X的化学式：　　。

硫酸亚锡（SnSO₄）广泛应用于电镀工业。该物质易与氧气反应而变质。实验室模拟工业上制取SnSO₄的一种实验方案如下：

（1）SnCl₂由Sn与盐酸反应制得，同时生成氢气，该反应的化学方程式为　↑　。

（2）Na₂CO₃俗称　　。

（3）过滤所得滤液中的溶质为　　（填化学式）。

（4）用已知质量分数和密度的浓硫酸配制质量分数为15%的稀硫酸，所需玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和　　。稀释浓硫酸的正确操作为　　。

（5）反应2属于基本反应类型中的　　反应。从反应2所得溶液中获得SnSO₄晶体的部分操作须在隔绝空气条件下进行的原因是　　。

从微观的角度了解物质及其变化，有助于更好地认识物质的组成和变化的本质。

（1）下表为部分元素的原子结构示意图

元素名称	氢	氦	氧	氟	钠	硫
元素符号	H	He	O	F	Na	S
原子结构示意图

①表中氧原子的核电荷数x＝　　

②元素在周期表中的周期序数等于该元素原子具有的电子层数。上表所列的6种元素中，位于第一周期的元素有　　种。

③氟原子得到一个电子所形成离子的离子符号为　　。

④由上表中两种元素组成的一种化合物排放到空气中会形成酸雨，该化合物为　　。

（2）如图为金属钠与水反应的示意图

现有一包不纯的 Na₂SO₄固体，可能含有Fe（NO₃）₃、CaCO₃、NaC1、MgCl₂、Ba（OH）₂中的一种或几种，现做如下实验：

（1）取少量固体溶于足量水，过滤得白色固体A和无色滤液B，则原固体一定不含　　。

（2）取固体A，加入足量稀HCl，固体完全溶解，则原固体一定不含　　，一定含有　　。

（3）取少量滤液B．滴加NaOH溶液，无明显现象，则原固体一定不含　　。

（4）另取少量滤液B，先滴加过量　　溶液，静置，再滴加AgNO₃溶液，出现白色沉淀，则原固体还含有NaCl。

化学在改善人类生存环境，提高生活质量方面起着重要作用。

[改善环境]温室效应和酸雨会威胁珊瑚礁生存，我国开展了南海珊瑚礁生态修复工作。

（1）我们把pH　　（填“＞”、“＜”成“＝”）5.6的降雨称为酸雨。

（2）为改善生存环境，倡导“低碳”生活，建议使用清洁能源。写出一种常见的清洁能源　　。

[探测资源]近期，我国向月球背面成功发射一颗中继通信卫星，助力探测月球资源。

（1）月球上有丰富的核能原料He﹣3，He的原子结构示意图为　　 （填字母序号）

（2）月球土壤中有天然的铁、铅、银等金属颗粒。根据铁锈蚀的条件分析，铁在月球上不易锈蚀的原因可能是　　。

[研发材料]中国芯彰显中国“智”造，芯片的基材主要是高纯硅。

（1）硅元素在元素周期表中的信息如图2所示，据图可得到的信息是　　（填字母序号）

A．硅元素是非金属元素

B．硅元素的元素符号为Si

（2）如图是一种制备高纯硅的工艺流程图：

[查阅资料]常温下，氯化镁溶液呈中性。

①反应I的化学方程式：2Mg+SiO₂Si+2MgO，该反应属于　　反应（填基本反应类型）。反应Ⅱ要在无氧气环境中进行，原因是　　（答出一种即可）。

②操作I的名称是过滤，过滤时液面应　　（填“高于”或“低于”）滤纸边缘。所得粗硅应充分洗涤，以除去表面可能含有的盐酸、　　、（填化学式）。

③简要叙述检验盐酸已过量的方法　　。

④上述已知生产流程中，可以循环利用的物质是　　（填化学式）。

为了探究金属活动性，将锌和铜分别放入稀硫酸中，铜不反应而锌的表面有气泡产生，写出锌和稀硫酸反应的化学方程式：　　。老师告诉学生，铜和浓硫酸在加热的条件下也能反应且产生气体。

[提出问题]铜与浓硫酸反应的生成物是什么？其中气体是什么？

[猜想假设]同学们对产生的气体作出了猜想。

猜想一：氢气；

猜想二：二氧化硫；

猜想三：氢气和二氧化硫的混合物。

[查阅资料]

（1）二氧化硫可以使品红溶液褪色，也能和碱性溶液反应

（2）H₂+CuOCu+H₂O

[实验探究]师生设计了如下装置进行实验（部分仪器省略），请完成下列表格。

主要实验步骤	主要现象	解释或结论
①加热装置A一段时间	装置B中的现象是	有二氧化硫生成
②点燃装置D处酒精灯	装置D玻璃管中无明显现象	猜想　　正确
③停止加热，将铜丝上提，向装置A中玻璃管鼓入空气	/	/
④冷却，将A中液体用水稀释	A中液体变为　　色	有硫酸铜生成

[表达交流]

（1）在步骤③中，鼓入空气的目的是　　。

（2）请完成铜与浓硫酸反应的化学方程式：　

[反思拓展]

（1）若将装置A中铜丝换成锌片，随着反应的进行，硫酸的浓度逐渐变小，装置D玻璃管中看到的现象是　　。

（2）下列各组药品能够证明锌的活动性比铜强的是　　（填序号）。

①锌、铜、稀盐酸②锌、硫酸铜溶液③锌、铜、氯化镁溶液

请根据下列实验装置图回答有关问题：

（1）装置B中标号仪器①的名称是　　。

（2）实验室制取二氧化碳的化学方程式为　　。选择的发生装置是　　（填字母编号）。

（3）用双氧水和二氧化锰制取氧气的化学方程式为　　，反应后过滤、干燥，所得到的二氧化锰　　（填“能”或不能”）继续作为双氧水分解的催化剂。

（4）装置C、D、E、F在实验室中都可收集气体，其中不能用来收集氧气的是　　（填字母编号）。若用F装置收集二氧化碳，气体应从　　（填“a”或“b”）端通入。

（5）某化学兴趣小组借助氧气传感器探究微粒的运动，数据处理软件可实时绘出氧气体积分数随时间变化的曲线。收集一塑料瓶氧气进行以下三步实验：①敞口放置；②双手贴在塑料瓶外壁上；③将塑料瓶的瓶口朝下，三步实验中测得氧气的体积分数随时间变化的曲线依次为图2中的MN段、NP段和PQ段。

①能够说明氧分子不断运动的曲线是　　

A．MN段

B．NP段

C．PQ段

②MN段和NP段相比较，说明　　。

③随着实验的进行，传感器测出氧气的体积分数约为　　时几乎不再变化。

实验课上，老师给了同学们一包红色粉末，该粉末可能是铜粉和氧化铁（Fe ₂O ₃）粉末中的一种或两种，为确定该粉末的成分，同学们进行了如下探究，请你参与其中并回答问题。

[提出猜想]甲组：铜粉；乙组：氧化铁粉末；丙组： 　　。

[设计实验]

方案1：取少量红色粉末放入试管中，滴加足量的 　　（从下列试剂中选择：氯化钠溶液、稀盐酸、氢氧化钠溶液）振荡，若甲组猜想正确，则实验现象为 　　。

方案2：取8g红色粉末放入硬质玻璃管中，先通入CO，然后用酒精喷灯加热一段时间（实验装置如图1所示），停止加热并继续通入CO至装置冷却。

若乙组或丙组猜想正确，则硬质玻璃管内发生反应的化学方程式是 　　。实验时要先通CO再加热的目的是 　　。

[数据处理]

等装置完全冷却到室温，称量硬质玻璃管内剩余固体质量为mg。若乙组猜想正确，则m的取值范围是 　    。

[实验反思]

图1虚线框内的装置是用于吸收CO ₂；并收集CO，请从图2（广口瓶内均为氢氧化钠溶液）中选择最合适的装置 　　（填序号）。

某同学设计了如图所示的装置，用于实验室制取CO₂，并对它的部分性质进行探究，按要求回答问题。

（1）A装置用于制取CO₂，反应的化学方程式为　　。

（2）用B装置收集CO₂，气体应从　　（选填“a”或“b”）端通入；

（3）若要C中的两个气球悬浮在空气中，则气体甲可能是　　（填序号）；

A．氢气     B．氧气      C．空气

（4）往D试管中通入CO₂，当出现　　现象，表示石灰水中的溶质恰好完全沉淀；

（5）E装置的集气瓶中充满CO₂，打开分液漏斗①，滴入少量NaOH浓溶液，气球明显胀大，写出发生反应的化学方程式　　；若要气球恢复原状，应关闭分液漏斗①，打开分液漏斗②，滴入　　溶液（填化学式，忽略滴入液体体积）。

MgSO₄•7H₂O是一种重要的化工原料，某工厂以一种镁矿石（主要成分为SiO₂和MgCO₃，还含有少量FeCO₃）为原料制备MgSO₄•7H₂O的主要流程如图：

已知：SiO₂既不溶于水也不溶于稀硫酸。请回答下列问题：

（1）“操作a”的名称是　　。

（2）“废渣Y”中含有少量的 FeOOH，其中铁元素的化合价是　　。

（3）MgCO₃溶于稀硫酸的化学方程式为　　。

（4）“溶液A”中加入H₂O₂溶液会生成Fe₂（SO₄）₃，该反应的化学方程式为　　。

（5）选用MgO调节pH使Fe³⁺转化为沉淀，而不选用NaOH的原因是　　。