初中化学解答题

已知：Na₂O为白色，Na₂O₂为淡黄色；Na₂O+H₂O＝2NaOH．某兴趣小组对钠和铜的单质及其化合物的性质进行了如下实验探究。

①将铜片置于铁架台的铁圈上，用酒精灯加热，观察到铜片表面变黑；

②趁热将钠置于铜片表面，钠剧烈燃烧，有淡黄色物质生成，将此淡黄色物质转移到试管中待用，再用蒸馏水冲洗铜片，观察到铜片上钠燃烧处出现了光亮的铜斑；

③向盛装淡黄色物质的试管中滴加蒸馏水，观察到冒气泡，将带火星的木条伸入试管，木条复燃。

回答下列问题：

（1）步骤①产生的黑色物质是　　，步骤②淡黄色产物中氧元素的化合价为　　价。

（2）步骤②中产生铜斑反应的另一产物，进一步与氧气反应也转化为淡黄色物质，则产生铜斑反应的化学方程式为　　。

（3）步骤③产生的气体物质为　　。

（4）猜想步骤③还可能有一种常见物质　　 （填化学式）生成，向反应后的溶液中滴加　　溶液（可供选择的试剂：H₂SO₄、CuSO₄、KOH、Na₂CO₃），观察到　　的现象时，即证明了你的猜想。

科学兴趣小组的同学在学了俗称为苏打的碳酸钠后，得知它还有一个俗称为小苏打的"兄弟"，这个"兄弟"的性质是否和它相似？它们之间能发生转化吗？

小明查阅了资料，将相关信息整理如表：

俗名	苏打 纯碱	小苏打
化学式	Na 2CO 3	NaHCO 3
构成微粒	Na ^+ CO 3 ^2 ^﹣	Na ^+ HCO 3 ^﹣
溶解度（常温）	21.5克	9.6克
两者的转化	Na 2CO 3+CO 2+H 2O═2NaHCO 3	2NaHCO 3 Na 2CO 3+CO 2+H 2O

下面是小明同学进行的探究：

（1）用试管取适量NaHCO ₃溶液，向试管中滴加酚酞试液，观察试液颜色变化。此实验的目的是 　　。

（2）在研究Na ₂CO ₃与NaHCO ₃转化时，小明觉得Na ₂CO ₃转化为NaHCO ₃过程中，由于NaHCO ₃溶于水，整个过程不会有明显现象。老师笑着对小明说："做实验吧，实验会告诉你答案。"于是小明在老师的指导下，向饱和的Na ₂CO ₃溶液中通入CO ₂，起初无明显现象，继续不断地通入CO ₂，溶液中出现了白色沉淀。这让小明很疑惑：NaHCO ₃溶于水，为什么还有白色沉淀呢？小明经过思考，明白了白色沉淀产生的原因是 　　。

（3）在小明同学的带动下，兴趣小组又对NaHCO ₃的其他性质进行了探究，发现两"兄弟"既有相似的性质也有不同的个性。从微观角度分析，造成两"兄弟"不同个性的原因是 　　不同。

近五年来，我国在科技、文化、环境等方面创新发展。

I．大国重器航天、航空取得重大突破

2018年4月2日，天宫一号目标飞行器圆满完成各项任务返回大气层。这标志着我国航天航空事业进入了新时代。

（1）硅是天宫一号动力源太阳能电池的主要构成材料。单质硅是由石英（SiO ₂）固体与碳在高温条件下反应制得的，同时生成一种可燃性气体，该反应的化学方程式为 　　。

（2）硅还是计算机芯片的基体材料，但其导热性不好，而金刚石在导热性方面远超过硅，于是它成了芯片基体材料的最佳选择。

①从原子结构上分析，金刚石（C）和硅有相似化学性质的原因是 　　。

②因天然金刚石资源稀少，难以满足要求。人们就根据金刚石的组成和结构设法制造金刚石。现有两种制造金刚石的方法，一是以石墨为原料在高温高压和催化剂的条件下合成；二是在较低温度和压力下用甲烷（CH ₄）等为原料制造金刚石薄膜。

下列说法不正确的是 　　（写字母序号）。

A．一种元素可以组成多种性质不同的单质

B．石墨合成金刚石发生的是物理变化

C．石墨与金刚石物理性质不同是因为结构不同

D．物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但不是唯一的决定因素

③不仅硅与碳具有相似化学性质，其氧化物二氧化硅和二氧化碳也有相似化学性质。试写出二氧化硅与氢氧化钠溶液反应的化学方程式 　　。

Ⅱ．文化自信一传承中华优秀传统文化

古代我国人民就积累了许多对物质变化的认识。春秋末期齐国的工艺官书《考工记》中载有"涑帛"的方法，即利用"灰"（草木灰）和"蜃"（贝壳灰）混合加水所得溶液来洗涤丝帛。这种溶液能洗涤丝帛主要是因为其中一定含有 　   （写化学式，水除外）。（注：草木灰的主要成分为碳酸钾，贝壳灰的主要成分为氧化钙）

科学兴趣小组做碳还原金属氧化物实验后，收集到CO和CO ₂的混合废气，考虑到废气直接排放会污染环境，想把废气初步分离回收再利用。用如图所示的装置进行分离实验（收集装置略去）。

（1）广口瓶中加入的是 　　。

A．NaOH溶液 B．NaCl溶液 C．Ca（OH） ₂溶液

（2）打开阀门K ₂通入混合气体，首先分离得到 　　气体，接着关闭阀门K ₂打开阀门K ₁，将分液漏斗中装的 　　溶液滴入广口瓶中，在广口瓶中看到有气泡产生，从而分离出第二种气体。

化学兴趣小组的同学对“天气瓶”（如图）是否可预测天气很好奇。他们自制了“天气瓶”，并对其晶体析出的影响因素展开了探究。

步骤：（1）称取10.0g樟脑丸溶解于40.0mL无水酒精中得溶液a。

（2）向35.0g水中依次加入2.5gKNO₃和2.5gNH₄Cl，制得溶液b。

（3）将a、b两种溶液倒入容器中混合，密封即制得“天气瓶”。

（4）模拟不同的天气情况，将制得的“天气瓶”置于不同的温度和大气压的环境中，并记录析出晶体情况如下：

	0℃	20℃	40℃
101.3kPa
100.5kPa
99.7kPa

根据以上信息回答下列问题：

（1）配制溶液a时，为加快樟脑丸的溶解，可以采用搅拌、微热、　　等方法。溶液a中的溶质以分子形式分散，所以该溶液　　（选填“能”或“不能”）导电。

（2）溶液b中NH₄Cl的质量分数是　　。

（3）为进一步探究析出的晶体中是否含有铵盐，需要的实验用品有　　（填序号）。

a．稀盐酸

b．氢氧化钠溶液

c．蓝色石蕊试纸

d．红色石蕊试纸

（4）从表格信息中可知，　　条件对“天气瓶”晶体析出的影响较大。

开春以来，为提高水稻产量，某农场积极做好科学施肥、精准防治病虫害等工作。

（1）水稻不同生长期需要不同的肥料。如在水稻抽穗、开花时期，为促进穗数增多、籽粒饱满，需要多施磷肥。下列属于磷肥的是 　 　。

A．	碳酸钾（ $K_{2}C{O}_3$）
B．	尿素[ $\mathit{CO}（N{H}_2{）}_2$]
C．	磷酸二氢钙[ $\mathit{Ca}（H_{2}P{O}_4{）}_2$]

（2）氮肥能促进水稻幼苗生长。一百亩水稻需要施碳酸氢铵3950千克，用氨气、水和二氧化碳反应来制取，化学方程式为 $N{H}_3+H_{2}O+C{O}_2═N{H}_4\mathit{HC}{O}_3$，需要氨气多少千克？

（3）井冈霉素是防治水稻纹枯病的常用药。要为一百亩水稻喷洒一次这种农药，需要配制溶质质量分数为0.01%的药液7500千克，应购买5%的井冈霉素药液 　 　千克。

2022年我国将有6名航天员生活在空间站。氧气、水、食物等是维持航天员驻留空间站的必要物质。为提高物质的利用率，目前空间站通过以下途径实现物质循环利用：

（1）由图可知，目前空间站通过物质循环获得水的途径共有 　 　条，其中尿液净化时必须除去尿液中的 　 　等代谢废物。

（2）为实现氧的循环，目前空间站内利用氢气和航天员呼出的二氧化碳，在一定条件下转化为甲烷和水，化学方程式为 $4H_2+C{O}_2\begin{array}{c}\underset{¯}{\underset{¯}{\begin{array}{ccc}& \mathit{一定条件}& \end{array}}}\\ \end{array}2H_{2}O+C{H}_4$。据测算，正常情况下一位航天员一天呼出的二氧化碳质量约1.1千克，若这些二氧化碳全部与氢气反应，则可生成水多少千克？

举重前运动员常常会抓一把“镁粉”在手里搓，以起到防滑效果，某种“镁粉”中只含有 $\mathit{MgO}$、 $\mathit{Mg}（\mathit{OH}{）}_2$、 $\mathit{MgC}{O}_3$中的一种或几种固体。某兴趣小组对其成分展开了探究：分别取4.2克 $\mathit{MgO}$、 $\mathit{Mg}（\mathit{OH}{）}_2$、 $\mathit{MgC}{O}_3$和“镁粉”置于烧杯中，逐滴加入相同溶质质量分数的稀盐酸直至粉末恰好消失。四种固体消耗稀盐酸的质量如表所示，且烧杯③和烧杯④中产生了大量气泡。请结合实验现象和数据回答问题。

物质	$\mathit{MgO}$	$\mathit{Mg}（\mathit{OH}{）}_2$	$\mathit{MgC}{O}_3$	“镁粉”
消耗稀盐酸的质量/克	121.8	$m$	58.0	61.9

（1）烧杯③中产生的气体是 　 　。

（2）“镁粉”中不只含有 $\mathit{MgC}{O}_3$一种物质，理由是 　 　。

（3）表格中 $m$的值为多少？（请写出计算过程）

（4）为确定“镁粉”的具体成分，兴趣小组补充了如下实验：取“镁粉”和 $\mathit{MgC}{O}_3$各4.2克，加入足量稀盐酸，生成相同条件下的气体体积分别为952毫升和1120毫升。由此可知该种“镁粉”的成分是 　 　。

化学是一门以实验为基础的自然科学

（一）实验帮助我们研究物质的组成

如图是测定空气中氧气体积分数的实验装置，请回答下列问题：

（1）红磷在空气中燃烧的现象是 　 　，发生反应的化学方程式为：　 　。

（2）实验结论：氧气约占空气总体积的 　　 。

（二）实验帮助我们研究物质的性质

（3）图1实验中，食用油溶解于 　 　中，该实验表明影响物质溶解性的因素是 　 　。

（4）图2试管B中发生反应的化学方程式为：　 　。

（5）为了探究 $\mathit{Zn}$、 $\mathit{Fe}$、 $\mathit{Cu}$的金属活动性顺序，图2试管C中需要补全的一组试剂是 　 　。

（三）实验帮助我们研究物质的制法

实验室模拟炼铁原理的装置如图所示，请回答下列问题：

（6）写出A装置玻璃管中发生反应的化学方程式：　 　，该反应前后碳元素化合价发生的变化是 　 　。

（7）B装置中的现象是 　 　。

（8）实验中需要进行尾气处理的原因是 　 　。

如图为高炉冶铁、炼钢并用生产的钢来探究白铜成分的流程图。（已知硫酸镍的化学式为NiSO ₄）

（1）用高炉冶铁的主要反应原理是 　　（用化学方程式表示）。

（2）分析流程图，三脱装置中发生反应的基本反应类型是 　　。

（3）向精炼炉中吹入氩气使钢水循环流动，各成分均匀混合，相当于化学实验中 　　（填一种仪器的名称）的作用。

（4）铁与镍相比，铁的金属活动性 　　镍（选填"＞"、"＝"或"＜"），判断依据是 　　（用化学方程式表示）。

（5）通过以上信息，得出白铜的成分是 　　，其硬度比纯铜 　　（填"大"或"小"）。

某化学兴趣小组同学为探究硫酸的化学性质，做了如下实验：

（1）能产生气泡的是　　（填序号）。

（2）溶液变为蓝色的是　　（填序号），写出其中发生的化学方程式　　。

（3）能证明C中发生了反应的现象是　　。

（4）实验过程中，发现只有A中无明显现象，说明铜与稀硫酸不发生反应。

【提出问题】铜与硫酸真的不能反应吗？

【查阅资料】

①铜与浓硫酸反应的化学方程式：Cu+2H₂SO₄（浓）═CuSO₄+SO₂↑+2H₂O

②SO₂能使品红溶液褪色；

③SO₂能与碱溶液反应；

④SO₂能溶于水，但不溶于饱和NaHSO₃溶液

【进行实验】

同学们在老师的帮助下用如图所示装置进行实验：

请回答下列问题：

（1）实验开始时，打开开关K，发现D中品红溶液褪色，装置D中试管口放置的棉花上浸有浓氢氧化钠溶液，其作用是　　。

（2）装置B的作用是收集贮存多余的气体，当D中有明显现象后，关闭K，移去酒精灯，但由于余热的作用，A有仍有气体产生，此时B中现象是：长颈漏斗内液面　　（填“上升”或“下降”），则B中盛放的液体为　　（填序号）。

A．水

B．氢氧化钠溶液

C．饱和石灰水

D．饱和NaHSO₃溶液

【知识拓展】化学反应的进行与物质的溶质质量分数，反应条件都有一定的关系。

掌握化学知识有利于我们更好地生活。

（1）在炎热的夏天，应该把自行车停放在阴凉处，防止因暴晒而爆胎。请用微观粒子观点解释爆胎的原因：　　。

（2）家庭使用燃气时要特别注意安全，当发现燃气泄漏时，一定要防止电火花的产生，否则可能发生　　现象。

（3）沙漠地区的铁制品锈蚀较慢的原因是　　。

（4）主要成分为氧化钙的食品干燥剂与水接触时会对人体造成伤害，因为氧化钙与水反应生成具有腐蚀性的碱溶液，同时还能　　。

某化学小组选用如图部分装置制取纯净、干燥的CO₂。

（1）写出A中所发生反应的化学方程式　　。

（2）若将a、b连接，B中溶液不变浑浊，这是因为CO₂中混有哪种杂质？　　。

（3）为达到实验目的，所选用装置的导管接口从左到右的正确连接顺序为：     a接　　、　　接　　、　　接j。

（4）用F收集CO₂，j为进气口。请将F中的玻璃导管补画完整。

甜叶菊苷具有高甜度低热能的特点，是一种新型甜味剂，我国是全国最主要的生产国，实验小组欲探究甜叶菊苷的元素组成，进行如下实验：

[提出猜想]甜叶菊苷由什么元素组成？

[进行实验]小晴取适量的甜叶菊苷按如图1进行操作，并分别将干冷的烧杯和蘸有澄清石灰水的烧杯倒置与火焰上方。

[讨论交流]其他同学认为小晴的实验设计不严谨，原因是　　。经改进试验后，检验到甜叶菊苷在氧气中充分燃烧的产物只有二氧化碳和水，由此确定甜叶菊苷中一定含有碳，氢元素。

[继续探究]为了进步确定其元素组成。利用如图2进行实验。（已知：装置中C中的氧化铜能确保甜叶菊苷中的碳元素完全转化为二氧化碳）

（1）实验前要通一会儿氮气，目的是　　。

（2）A装置中发生反应的化学方程式为　　。

[数据记录]4.02g甜叶菊苷在C装置中充分燃烧后，D装置增重2.7g，E装置增重8.36g。（产物被完全吸收）

[分析与讨论]数据分析：4.02g 甜叶菊苷中氧元素的质量为　　g，由此可以确定甜叶菊苷是由碳，氢，氧元素组成。

[反思评价]若没有F装置，对氧元素质量测定结果的影响是　　。 （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。

A～G表示初中化学常见的物质，其中C是大理石的主要成分，各物质间相互转化关系如图所示．请回答下列问题：

（1）B的化学式为 　　；反应④属于化学基本反应类型中的 　　．

（2）A是一种常见的钠盐，它的一种俗称是 　　；反应③的化学方程式为 　　．