三、理解与应用题(本题共4道小题,第23题7分,第24题4分,第25题5分,第26题5分.共21分)
23.(7分)(2013•青岛)“化学﹣﹣我们的生活,我们的未来”.请从化学的视角认识生产生活中的有关问题.请填下列空格:
(1)在人体所摄入的物质中,除空气、水、食盐等无机物外,其余主要是糖类、油脂、蛋白质和 维生素 等有机物.人体缺乏 钙 元素可能导致骨质疏松,食用乳制品、豆类等可摄入该元素.
(2)氢气被誉为“未来最理想的清洁能源”,氢气在空气中燃烧的化学方程式为: 2H2+O22H2O .
(3)工业上通过高温煅烧石灰石来生产氧化钙,反应的化学方程式为: CaCO3CaO+CO2↑ .
(4)厨房中铁锅易生锈,请结合生活实际,简要说出一种防止铁锅生锈的方法: 不用时保持铁锅干燥或涂一层植物油 .
考点: 生命活动与六大营养素;金属锈蚀的条件及其防护;碳酸钙、生石灰、熟石灰之间的转化;氢气的化学性质与燃烧实验.
专题: 氧气、氢气的性质与用途;金属与金属材料;化学与生活.
分析: 人类需要的营养物质有糖类、油脂、蛋白质、维生素、水和无机盐;
氢气在空气中燃烧能够生成水;
煅烧石灰石可以生成氧化钙和二氧化碳;
铁与水和氧气同时接触时容易生锈.
解答: 解:(1)人体摄取的有机物主要有糖类、油脂、蛋白质和维生素等;人体缺乏钙元素可能导致骨质疏松.故填:维生素;钙.
(2)氢气在空气中燃烧的化学方程式为:2H2+O22H2O.故填:2H2+O2
2H2O.
(3)高温煅烧石灰石可以生成氧化钙和二氧化碳,反应的化学方程式为:CaCO3CaO+CO2↑.故填:CaCO3
CaO+CO2↑.
(4)铁锅暴露在潮湿的空气中容易生锈,因此使铁锅保持干燥或给铁锅涂一层植物油,就可以防止铁锅生锈.故填:不用时保持铁锅干燥或涂一层植物油.
点评: 本题主要考查营养物质、金属的锈蚀与防护、化学方程式的书写等方面的知识,书写化学方程式时要注意四步,一是反应物和生成物的化学式要正确,二是遵循质量守恒定律,三是写上必要的条件,四是看是否有“↑”或“↓”.
24.(4分)(2013•青岛)如图所示是某化学反应的微观示意图.其中不同的小球分别代表不同元素的原子.请回答一下问题:
(1)该反应 不属于 (选填“属于”或“不属于”)置换反应,共有 2 种生成物.
(2)该反应的发现方程式为: 2H2S+3O22SO2+2H20 .
考点: 微粒观点及模型图的应用.
专题: 化学反应模拟图型.
分析: 根据化学反应的微观示意图及物质的微观构成,分析反应物、生成物,写出反应的方程式,据此分析有关的问题.
解答: 解:由化学反应的微观示意图及物质的微观构成可知,反应物是硫化氢和氧气,生成物是二氧化硫和水,反应的条件是点燃,反应的方程式是:2H2S+3O22SO2+2H20,由此可知:
(1)该反应的从生成物是两种化合物,不属于置换反应,共有二氧化硫和水两种化合物;
(2)该反应的发现方程式为:2H2S+3O22SO2+2H20.
故答为:(1)不属于,2;(2)2H2S+3O22SO2+2H20.
点评: 本题通过微观粒子的反应模型图,考查了微观上对化学反应的认识,学会通过微观示意图把宏观物质和微观粒子联系起来、从微观的角度分析物质的变化是正确解答此类题的关键.
25.(5分)(2013•青岛)“化学家的主要工作是耕耘元素周期表”.如图所示为元素周期表中部分元素的相关信息.请利用图示信息回答相关问题:
(1)锂原子的核电荷数为 3 .
(2)16号元素的原子在化学反应中比较容易 得 (选填“得”或“失”)电子.该元素属于 非金属 (选填“金属”或“非金属”)元素.
(3)写出表中关于8号元素的一条信息: 化学反应中其原子比较容易得到电子 .
(4)在金属活动性顺序表中镁的活动性比铝的活动性强,试从原子结构的角度说明其原因: 镁原子的最外层电子数是2,铝原子的最外层电子数是3,在化学反应中镁原子更易失去电子 .
考点: 元素周期表的特点及其应用.
专题: 化学用语和质量守恒定律.
分析: (1)根据元素周期表可知锂原子的原子序数,原子序数=核电荷数;
(2)根据元素周期表分析16号元素的原子结构示意图,由最外层电子数判定其得失电子的情况;由其名称分析其元素类别;
(3)8号元素的原子最外层电子数是6,在化学反应中其原子比较容易得到2个电子变成离子;
(4)镁原子的最外层电子数是2,铝原子的最外层电子数是3,在化学反应中镁原子更易失去电子.
解答: 解:(1)根据元素周期表可知锂原子的原子序数为3,由原子序数=核电荷数,因此锂原子的核电荷数为3;
故答案为:3;
(2)16号元素原子结构示意图是,最外层电子数是6,在化学反应中其原子比较容易得到2个电子变成离子;16号元素是硫,属于非金属元素;
故答案为:得;非金属;
(3)8号元素的原子最外层电子数是6,在化学反应中其原子比较容易得到2个电子变成离子;
故答案为:化学反应中其原子比较容易得到电子;
(4)从表可以看出,镁原子的最外层电子数是2,铝原子的最外层电子数是3,在化学反应中镁原子更易失去电子,因此在金属活动性顺序表中镁的活动性比铝的活动性强.
故答案为:镁原子的最外层电子数是2,铝原子的最外层电子数是3,在化学反应中镁原子更易失去电子.
点评: 本题考查学生根据原子结构示意图分析总结元素周期律及对元素的性质与最外层电子数的关系的理解与掌握,并能在解题中灵活应用.
26.(5分)(2013•青岛)现有A、B、C、D、E五种物质,分别为盐酸、硫酸铜、氢氧化钙、铁粉和氧化钙中的一种.其中,A的浓溶液是无色液体,有刺激性气味,在空气中会形成白雾;B为单质;D是“波尔多液”的主要成分之一;E是熟石灰的主要成分.请回答下列问题:
(1)写出C、D两种物质的化学式:C CaO ,D CuSO4 .
(2)在图中将能相互反应的物质之间用断线“﹣﹣”连线,通过一步反应能直接转化的两种物质之间用箭号“→”连线(从反应物指向生成物).
考点: 物质的鉴别、推断.
专题: 框图型推断题.
分析: 由A的浓溶液是无色液体,有刺激性气味,在空气中会形成白雾,所以可知A是盐酸,B为单质,所以B是铁粉,D是“波尔多液”的主要成分之一,所以D是硫酸铜,E是熟石灰的主要成分,所以E是氢氧化钙,据此分析解答即可;
解答: 解:(1)由A的浓溶液是无色液体,有刺激性气味,在空气中会形成白雾,所以可知A是盐酸,B为单质,所以B是铁粉,D是“波尔多液”的主要成分之一,所以D是硫酸铜,E是熟石灰的主要成分,所以E是氢氧化钙,C是氧化钙,故C、D两种物质的化学式CaO、CuSO4;
(2)根据物质间的反应规律可知盐酸能够与铁反应,能够与氧化钙反应,能够与氢氧化钙反应,铁能够与盐酸和硫酸铜反应,氧化钙和水反应能够生成氢氧化钙,硫酸铜能够与氢氧化钙反应,故物质间的关系是;
故答案为:(1)CaO;CuSO4;(2)
点评: 解答时首先找准突破口,根据物质的化学性质推出五种物质,然后根据物质间的反应特点进行分析,比较综合地考查了学生的分析能力.
四、实验与探究题(本题共44道小题.第27题7分,第28题5分,第29题4分,第30题6分.共22分)
27.(7分)(2013•青岛)根据下列实验装置图填空:
(1)如图所示,标有序号仪器的名称:① 酒精灯 ,② 集气瓶 .
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气时,反应的化学方程式为: 2H2O22H2O+O2↑ ,应选用的气体发生装置是 B (填装置序号).
(3)实验室收集二氧化碳可选用的装置是 C (填装置序号);检验二氧化碳是否收集满的操作方法是: 将燃着的木条放于集气瓶口,若木条熄灭,证明收集满了 .
考点: 常用气体的发生装置和收集装置与选取方法.
专题: 常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化.
分析: (1)依据常用仪器回答;
(2)根据反应原理书写方程式,并据反应物状态和反应条件选择发生装置;
(3)根据二氧化碳的性质选择收集装置,验满的方法是将燃着的木条放于集气瓶口,观察木条是否熄灭进行判断.
解答: 解:(1)标号仪器分别是酒精灯和集气瓶;
(2)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,方程式是2H2O22H2O+O2↑,该反应不需加热,属于固液常温型,故选发生装置B;
(3)二氧化碳浓度比空气大、能溶于水,故采取向上排气法进行收集;验满的方法是将燃着的木条放于集气瓶口,观察木条是否熄灭进行判断;
故答案为;
(1)酒精灯;集气瓶;
(2)2H2O22H2O+O2↑;B;
(3)C;将燃着的木条放于集气瓶口,若木条熄灭,证明收集满了.
点评: 本题对实验室制取二氧化碳、氧气的有关问题进行了考查,涉及到制取氧气的反应原理,发生和收集的选取等,平时要注意相关知识的积累才能正确解答.
28.(5分)(2013•青岛)实验是进行科学探究的重要方式.请填写下列空格:
(1)除去粗盐中难溶性杂质,主要分为如图1所示的三个操作步骤.其中,操作B的名称为: 过滤 ;操作C中,给蒸发皿加热时 不需要 (选填“需要”或“不需要”)垫石棉网.
(2)某同学欲测定一瓶稀硫酸的pH,他的实验操作为:取一片pH试纸,用蒸馏水润湿,伸入到试剂瓶中,将试纸显示的颜色与pH标准比色卡对照,读出对应的pH.请指出该实验操作中存在的错误: 用蒸馏水润湿,伸入到试剂瓶中 .
(3)如图2所示为探究二氧化锰对过氧化氢分解速率影响的实验示意图,该实验 不能 (选填“能”或“不能”)证明二氧化锰能加快该化学反应的速率,请简述理由: 向5%的过氧化氢溶液中加入二氧化锰后,分解速率更快,但是5%的过氧化氢溶液本来比3%的过氧化氢溶液分解的速率快 .
考点: 氯化钠与粗盐提纯;影响化学反应速率的因素探究;溶液的酸碱度测定.
专题: 实验性简答题.
分析: 过滤可以把不溶于水的物质除去,有些仪器能够直接加热,有些仪器不能直接加热;
测定溶液的pH有严格的操作步骤;
对比实验要控制好相关方面的量.
解答: 解:(1)除去粗盐中难溶性杂质的三个操作步骤是:溶解、过滤、蒸发;蒸发皿可以直接加热.
故填:过滤;不需要.
(2)测定溶液pH的方法是:用干燥、洁净的玻璃棒蘸取待测液,滴在pH试纸上,再与标准比色卡对照;
该同学实验操作中存在的错误有:用蒸馏水润湿,伸入到试剂瓶中,因为用蒸馏水润湿pH试纸,会使测定的结果不正确,pH试纸伸入到试剂瓶中会污染试剂.
故填:用蒸馏水润湿,伸入到试剂瓶中.
(3)该实验对过氧化氢溶液的质量分数控制不正确,既然是对比实验,应该使两种过氧化氢溶液的质量和质量分数都相同,再向其中1个试管中加入二氧化锰,就能够证明二氧化锰能加快该化学反应的速率.
故填:不能;向5%的过氧化氢溶液中加入二氧化锰后,分解速率更快,但是5%的过氧化氢溶液本来比3%的过氧化氢溶液分解的速率快.
点评: 由本题可知,对比实验中,控制相关方面的量是多么的重要,对比实验也是常考的内容之一.
29.(4分)(2013•青岛)我市某化工厂排放的废液中含有硫酸铜和硫酸亚铁.某化学兴趣小组的同学取了适量的上述废液样品,将一定量锌粉加入样品中,充分反应后过滤,得到滤液A和固体B.请回答下列有关问题:
(1)关于滤液A所含溶质的猜想中,不合理的是 ④ (填写序号).
①猜想一:只有硫酸锌; ②猜想二:硫酸锌、硫酸亚铁;
③猜想三:硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸铜; ④猜想四:硫酸锌、硫酸铜
(2)设计简单实验,确定“猜想二”对应的固体B的成分: 用磁铁吸引,有黑色粉末被吸引,说明了B是铜与少量铁的混合物,若没有被吸引,说明了B是铜.( .
(3)反应后析出金属的质量 一定 (选填“一定”或“不一定”)比参加反应的金属质量小.
考点: 金属活动性顺序及其应用.
专题: 金属与金属材料.
分析: 根据金属活动性由强到弱的顺序:锌>铁>H>铜,向硫酸亚铁、硫酸铜的混合溶液中加入一些锌粉,铜首先被置换出来,待铜被完全置换后,铁开始被置换据此分析有关的问题.
解答: 解:(1)①当锌是足量的,能把溶液中的铜、铁全部置换出来,滤液中只有硫酸锌.故猜想一合理;
②当锌是不足量的,溶液中的铜全部置换出来,废液中的铁没有被置换或部分被置换,则滤液中有硫酸锌、硫酸亚铁.故猜想二合理;
③当锌是不足量的,不能把溶液中的铜全部置换出来,滤液中有硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸铜.故猜想三合理;
④由于铁的活动性大于铜,铜首先被置换出来,不可能溶液中有硫酸铜,没有硫酸亚铁;故猜想四不合理;
(2)由题意可知,当滤液A中含有硫酸锌、硫酸亚铁时,固体B可能是铜或铜与少量铁的混合物;由于铁能被磁铁吸引.所以设计实验是:用磁铁吸引,有黑色粉末被吸引,说明了B是铜与少量铁的混合物,若没有被吸引,说明了B是铜.
(3)由于锌不论与硫酸铜还是与硫酸亚铁反应参加反应的金属比生成的金属少.所以,反应后析出金属的质量一定比参加反应的金属质量小.
故答为:(1)④;(2)用磁铁吸引,有黑色粉末被吸引,说明了B是铜与少量铁的混合物,若没有被吸引,说明了B是铜.(3)一定.
点评: 本题考查了金属的性质以及金属活动性顺序的应用,完成此题,可以依据已有的知识进行.要求同学们熟练掌握金属活动性顺序及其意义,以便灵活应用.
30.(6分)(2013•青岛)某同学家中有一袋化肥,可能混入了其他化肥,且化肥包装袋上字迹模糊.该同学进行了如下探究,请你参与探究并填空:
【提出问题】该化肥中含有什么物质?
【收集信息】经询问得知,该化肥可能为铵态氮肥.
【提出猜想】该化肥所含的阴离子可能是Cl﹣、、
中的一种或几种.
【实验、记录与分析】
实验操作步骤 | 实验现象 | 实验分析 |
(1)取少量该化肥样品和少量熟石灰放在研钵中混合研磨 | 产生刺激性气味 | 含有铵根离子 |
(2)另取少量该化肥样品于试管中,加入适量的水完全溶解,滴加足量的硝酸钡溶液,再滴加少量稀硝酸,过滤 | 产生白色沉淀,沉淀不溶解 | 没有 CO32﹣ 存在 |
(3)取(2)所得滤液少量于试管中,滴加 硝酸银溶液 | 产生白色沉淀 | 有Cl﹣存在 |
【实验结论】若该化肥中只含有一种阳离子,则其中一定含有的物质是(写化学式): NH4Cl和(NH4)2SO4 .
【实验反思】若步骤(2)中用氯化钡溶液代替硝酸钡溶液 否 (选填“是”或“否”)可行,请简要说明原因: 氯化钡会引入新的氯离子,对原有氯离子的检验产生干扰 .
考点: 铵态氮肥的检验;常见离子的检验方法及现象.
专题: 科学探究.
分析: 【实验、记录与分析】
(1)根据铵根离子能够和熟石灰中的氢氧根离子反应产生刺激性气味的氨气分析;
(2)根据硫酸根离子的鉴别方法和碳酸根离子的特点分析:加硝酸钡溶液,再滴加少量稀硝酸,沉淀不溶解;
(3)根据氯离子的鉴别方法分析;
【实验结论】根据实验得出的阳离子和阴离子的结论写出反应的方程式;
【实验反思】根据检验物质时引入的离子不能对后面的离子检验产生干扰分析.
解答: 解:【实验、记录与分析】
(1)因为含有铵根离子,所以铵根离子和氢氧化钙反应产生刺激性气味的氨气,故实验现象是:产生刺激性气味;
(2)因为向溶液中加硝酸钡溶液,再滴加少量稀硝酸,白色沉淀不溶解,说明不是碳酸根离子,是硫酸根离子和钡离子产生的碳酸钡沉淀,因而也可证明含有硫酸根离子;故答案为:CO32﹣;
(3)检验氯离子可以向(2)所得滤液加入硝酸银溶液产生白色沉淀证明,故答案为:硝酸银溶液;白色沉淀;
【实验结论】因为该化肥中只含有一种阳离子,即铵根离子,阴离子中含有硫酸根离子和氯离子,所以其中一定含有的物质是:硫酸铵和氯化铵,故答案为:NH4Cl和(NH4)2SO4;
【实验反思】因为后面还要检验氯离子的存在,所以加入的试剂不能引入氯离子,因此不能用氯化钡溶液代替硝酸钡溶液;故答案为:否;氯化钡会引入新的氯离子,对原有氯离子的检验产生干扰.
点评: 本题考查的是初中阶段三种重要离子的检验,可依据三种离子的检验方法进行,注意氯离子和硫酸根离子检验时要先检验硫酸根离子,并且加入的试剂不能互相产生干扰.
五、分析与计算(本题共有2道小题,第31题3分,第32题6分,共9分)
31.(3分)(2013•青岛)科学施肥是实现农业增产的重要手段.硝酸铵(NH4NO3)是一种常用的氮肥,其中氮、氢、氧三种元素的质量比为 7:1:12 .若要配制200g溶质质量分数为5%的硝酸铵溶液,需要硝酸铵的质量为 10 g,需要水的质量为 190 g.
考点: 元素质量比的计算;有关溶质质量分数的简单计算.
专题: 化学式的计算;溶液的组成及溶质质量分数的计算.
分析: 根据化合物中各元素质量比=各原子的相对原子质量×原子个数之比,进行分析解答.
利用溶质质量=溶液质量×溶质的质量分数,可根据溶液的质量和溶质的质量分数计算配制溶液所需要的溶质的质量;再根据溶剂质量=溶液质量﹣溶质质量即可求得蒸馏水的质量.
解答: 解:硝酸铵(NH4NO3)是一种常用的氮肥,其中氮、氢、氧三种元素的质量比为(14×2):(1×4):(16×3)=7:1:12.
配制200g溶质质量分数为5%的硝酸铵溶液,需要硝酸铵的质量为200g×5%=10g;需要水的质量为为:200g﹣10g=190g.
故答案为:7:1:12;10;190.
点评: 本题难度不大,考查同学们灵活运用化学式与溶质质量分数的有关计算进行分析问题、解决问题的能力.
32.(6分)(2013•青岛)超市卖的纯碱产品中往往含有少量的氯化钠,某化学兴趣小组的同学通过实验来测定某品牌的纯碱样品中碳酸钠的质量分数.他们取了5g该纯碱样品,在烧杯中配制成60g溶液,再向其中逐滴加入10%的氯化钙溶液,测得加入氯化钙的质量与产生沉淀的质量关系如图所示.请回答下列问题:
(1)该纯碱样品中碳酸钠的质量分数是多少?(写出计算步骤,计算记过精确到0.1%)
(2)至恰好完全反应时,所得不饱和溶液中溶质的质量分数为 5.4% (计算结果精确到0.1%)
(3)如果反应开始前,向烧杯中滴加几滴酚酞试液,在整个测定过程中可观察到的现象是: 溶液先变红再变为无色 .
考点: 根据化学反应方程式的计算;有关溶质质量分数的简单计算.
专题: 综合计算(图像型、表格型、情景型计算题).
分析: (1)欲求该纯碱样品中碳酸钠的质量分数,须先根据化学方程式求出样品中碳酸钠的质量,再利用质量分数公式计算即可.
(2)先根据化学方程式求出生成的氯化钠的质量,用5g减去碳酸钠的质量,计算出原来的氯化钠的质量.把生成的氯化钠的质量加上原来的氯化钠的质量,就是反应后溶质的质量,再根据溶质质量分数的计算公式进行计算即可;
(3)由于碳酸钠溶液显碱性,能使酚酞试液变红,反应后溶液变为中性,再进行分析即可.
解答: 解:设该纯碱样品中碳酸钠的质量为x,生成氯化钠的质量为Y,生成沉淀的质量为z,参加反应的氯化钙的质量为:44.4g×10%=4.44g则
Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
106 111 100 117
x 4.44g z y
根据:解4.24g,根据:
解得:y=4.68g;根据:
解得z=4g
(1)该纯碱样品中碳酸钠的质量分数为×100%=84.8%;
(2)反应后不饱和溶液中溶质的质量为:5g﹣4.24g+4.68g=5.44g,反应后总溶液质量为:60g+44.4g﹣4g=100.4g,恰好完全反应时,所得不饱和溶液中溶质的质量分数为:×100%=5.4%;
(3)碳酸钠溶液显碱性,能使酚酞试液变红,反应后溶液变为中性,红色变为无色.
故答案为:(1)84.8%;(2)5.4%;(3)溶液先变红再变为无色.
点评: 该考点的命题方向主要是通过创设相关问题情景或图表信息等,来考查学生对根据化学反应方程式的计算步骤和格式的理解和掌握情况;以及阅读、分析、推断能力和对知识的迁移能力.并且,经常将其与“书写化学方程式、相对分子质量的计算、化学符号及其周围数字的意义、元素符号和化学式的意义、质量守恒定律及其应用、化学方程式的读法和含义、常见化学反应中的质量关系、溶液中溶质质量分数的有关计算、含杂质物质的化学反应的有关计算”等相关知识联系起来,进行综合考查.