初中化学信息分析

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______。

水是生命之源、万物之基，与人类的生活和生产密切相关。小刚收集到一瓶浑浊的河水，他要模拟自来水厂的净水过程，最终制成蒸馏水。其实验过程如图所示。请回答以下问题。

(1)A物质的名称是             ，操作①的名称是           ，若经过操作①后，所得液体C中仍有浑浊，其原因可能是                  （填写序号）；
a．漏斗内的滤纸有破损  
b．漏斗下端未靠在烧杯内壁  
c．漏斗内液面高于滤纸的边缘
（2）操作②应选用的装置是下图中的    （填序号），该过程主要是        变化（填“物理”或“化学”）。

（3）小刚取少量液体D于试管中，加入少量肥皂水，振荡，发现有较多浮渣产生，说明液体D是     水。操作③应选用的装置是     （填序号），经过操作③以后，小刚重复上述实验，他观察到的实验现象是                                      。

有下图装置，请回答有关问题：

（1）图中标有字母的仪器的名称：m          ，n            。
（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰共热制取氧气，应选用的发生装置是     (填字母序号)，反应的文字表达式为                 。
（3）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，若选用C做发生装置，与B相比优点是      。
（4）若用装置E收集氧气，则气体从     （填“a”或“b”）端通入；若使用装置F收集氧气，则气体应
从     （填“c”或“d”）端通入。
（5）小明对妈妈杀鱼时从鱼肚内取出的鱼鳔（如图所示）产生了兴趣，他以“探究鱼鳔内气体体积和成分”作为研究性学习的课题进行探究实验，通过查阅资料获知：这种鱼鳔内氧气约占1/4，其余主要为二氧化碳和氮气，且二氧化碳能溶于水。以下是小明分两步进行的探究实验：

①用两种方法测量鱼鳔内气体体积：A、用医用注射器抽取鱼鳔内气体，测量其体积；B、在水下刺破鱼鳔，用排水集气法收集鱼鳔内气体并测量其体积（如图所示）。你认为测量结果最不准确的一种方法是      （填“A”或“B”），理由是     。
②探究鱼鳔内气体的成分：用两瓶鱼鳔内的气体进行实验，帮助他完成下表中的实验记录：

实验目的	实验方法	实验现象
验证鱼鳔内含O2
验证鱼鳔内含CO2

 

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

(15分）兴趣小组分析了用硫铁矿烧渣（主要成份Fe₂0₃、Fe₃0₄、FeO等)制备铁红（Fe₂O₃) 的流程图并进行了铁红性质实验。
一、铁红制备的流程图分析

（1）写出焙烧中CO与Fe₂0₃反应的化学方程式_                        。
（2）实验室完成操作1，用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒 和_        (填仪器名称）
（3）你认为对气体C最佳的处理方法  是_                 。
A．冷却后排入空气       B．燃烧后排放  C．再通入反应炉
（4）反应1的反应温度一般需控制在35℃以下，其目的是_              。
（5）反应2中相关物质的溶解度如下表。你认为该反应在常温下能实现的原因是           。

洗涤干燥得到K₂S0₄晶体时，可选用下列__           (填字母）洗涤剂；
A．KCl的饱和溶液      B．水   C．K₂S0₄的饱和溶液
为检验K₂S0₄晶体是否洗涤干净，可取最后一次洗涤液，先加入_    (选填序号，下同），
振荡、静置，再向上层清液中滴加_      ，观察现象即可判断。
A．AgN0₃溶液      B．过量的BaCl₂溶液    C．过量的Ba(N0₃)₂溶液
二、铁红的性质实验
【问题讨论】
【资料1】草酸晶体（H₂C₂0₄·3H₂0)在浓H₂S0₄作用下受热分解，化学方程式为：
H₂C₂O₄·3H₂O       C0₂↑+C0↑+4H₂0

（6）实验前应先_                  。
（7）进入E中的气体是纯净、干燥的CO，则B、D中的试剂依次是__   、___ (填字母编号）。
A．浓硫酸     B．澄清的石灰水    C．氢氧化钠溶液
（8）C装置的作用是                 。
【数据分析与计算】
用SDTQ600热分析仪对氧化铁（Fe₂O₃)和CO进行热反应分析，获得相关数据，绘制成管内剩余固体质量〜反应温度的关系如下图。

【资料2】已知铁的氧化物有：FeO、Fe₃0₄、Fe₂O₃，在一定的条件下，均能够逐步失去其中的氧，最终被还原为铁。
（9）800℃以上时，管内固体成分的化学式为          ；
（10）写出管内固体质量由48g变为46．4g时反应的化学方程式_              。
【实验评价】
请指出【问题讨论】中实验装置的一个明显缺陷                                。

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                                    。

登山运动员常利用氢化钙固体作为能源提供剂，在需要时与水反应生成其他物质和氢气，提供燃料。某兴趣小组用纯净干燥的氢气和金属钙制取氢化钙，所选装置图如下：

A              B            C            D            E
查阅资料：（1）钙易与水反应生成碱和气体。
（2）无水氯化钙能作干燥剂。
（1）请写出E图中仪器①的名称           。
（2） 请按气流方向连接顺序i接（）,（）接（）,（）接（）,k接 a
（填仪器接口的字母编号）。写出C中可能发生的化学方程式               。
（3）实验结束后，某同学取少量生成物，小心加入水中，观察到有气泡冒出，溶液中加入酚酞后显红色。该同学据此判断，上述实验的确有CaH₂生成。另一位同学认为该同学的判断不准确，原因是                  。
（4）氢化钙作为能源提供剂，与直接用氢气相比，其优点是                  

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。

．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