中考化学综合题经典压轴题含详细答案.docx
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中考化学综合题经典压轴题含详细答案
一、中考初中化学综合题
1.已知NaHCO3在270℃时完全分解为碳酸钠、水和二氧化碳,而Na2CO3受热不分解。
现有某工厂生产出的一批NaHCO3产品中混有少量的Na2CO3,某兴趣小组同学为了测定该产品中NaHCO3的质量分数,设计了下列两种实验方案。
方案一:
样品
测定生成CO2的质量。
(1)NaHCO3俗称_______,本实验采用如图所示的装置,C中盛放的物质是_______。
(2)若无装置E,在其他操作正确的情况下,_______(填“能”或“不能”)准确测定样品中NaHCO3的质量分数。
(3)在其他操作正确的情况下,不能将分液漏斗中的稀硫酸改为稀盐酸的原因是___________。
方案二:
样品
测定剩余固体质量
具体操作步骤如下:
①取一只洁净的坩埚,称得质量为21.2克,再向其中加入样品,称得总质量为41.2克;
②加热盛有样品的坩埚;
③将坩埚充分冷却,称量坩埚和剩余固体的质量;
④多次重复步骤②和③至恒重,称得坩埚和剩余固体的总质量为35.0克。
(4)实验时需要重复“加热、冷却、称量”操作多次,其目的是__________________。
(5)根据题目中的信息,写出NaHCO3完全分解的化学方程式__________________。
(6)根据题意,计算样品中NaHCO3的质量分数为_____________。
(请写出计算过程)
【答案】小苏打浓硫酸不能盐酸具有挥发性,D中的碱石灰既吸收生成的CO2,还会吸收挥发出来的HCl气体,使测定结果偏大使碳酸氢钠完全分解2NaHCO3△Na2CO3+H2O+CO2↑84%
【解析】
(1)根据NaHCO3俗称为小苏打解答,根据碱石灰会吸收水分和二氧化碳进行分析;
(2)根据E的作用是防止空气中的水和二氧化碳进入D解答;(3)根据碱石灰是碱性干燥剂,盐酸具有挥发性进行分析;(4)根据实验时需要重复“加热、冷却、称量”操作多次,可以使碳酸氢钠完全分解进行分析;(5)根据根据题目中的信息,写出NaHCO3完全分解的化学方程式解答;(6)根据实验过程中减少的质量是水和二氧化碳的质量进行分析。
(1)NaHCO3俗称为小苏打;碱石灰会吸收水分和二氧化碳,实验在用碱石灰吸收二氧化碳之前,需要将气体干燥,C中盛放的物质是浓硫酸;
(2)E的作用是防止空气中的水和二氧化碳进入D,否则,若无装置E,在其他操作正确的情况下,不能准确测定样品中NaHCO3的质量分数;(3)碱石灰是碱性干燥剂,盐酸具有挥发性,D中的碱石灰既吸收生成的CO2,还会吸收挥发出来的HCl气体,使测定结果偏大;(4)实验时需要重复“加热、冷却、称量”操作多次,可以使碳酸氢钠完全分解;(5)NaHCO3完全分解的化学方程式为:
2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑;(6)实验过程中减少的质量是水和二氧化碳的质量,固体减少质量为41.2g-35g=6.2g;设样品中含有碳酸氢钠为x。
2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑ 固体减少
168 62
x 6.2g
x=16.8g
样品中碳酸氢钠为41.2g-21.2g=20g
所以样品中NaHCO3的质量分数=
×100%=84%
答:
样品中NaHCO3的质量分数为84%。
2.为了测定某品牌食用纯碱中碳酸钠的质量分数,小明取10克食用纯碱样品和足量的溶质质量分数为10%的稀硫酸,进行如图甲实验,实验前后,均需往装置中缓慢通一会儿氮气.(样品中其他成分不与稀硫酸反应)
(1)实验前,先往A装置通入一会儿氮气的目的是_____.
(2)随着纯碱样品与稀硫酸反应,C装置增加的质量变化情况如图乙所示,则该食用纯碱中碳酸钠的质量分数是多少___________?
(3)若将稀硫酸换为浓盐酸,实验中C装置增加的质量会偏大,请说明理由_________.
【答案】除去装置中的二氧化碳84.8%浓盐酸易挥发,挥发出的氯化氢气体能和氢氧化钠反应
【解析】
【详解】
(1)实验前,先往A装置通入一会儿氮气的目的是除去装置内空气中的二氧化碳;
(2)设碳酸钠质量为x,由表中数据控制,反应生成二氧化碳的质量是3.52g,
x=8.48g,
则该食用纯碱中碳酸钠的质量分数是:
=84.8%,
答:
该食用纯碱中碳酸钠的质量分数是84.8%;
(3)若将稀硫酸换为浓盐酸,实验中C装置增加的质量会偏大,是因为浓盐酸易挥发,挥发出的氯化氢气体能和氢氧化钠反应,导致测得的纯碱碳酸钠的质量分数偏大。
3.漳州小吃手抓面,制作时要用发到大树碱,大树碱的主要成分是K2CO3.为了测定大树碱中K2CO3的质量分数,小文同学进行了如下实验;
(1)用托盘天平称取10g大树碱样品,在称量过程中发现天平指针如图所示,则此时应进行的操作是_________.
(2)用量筒量取一定量的水,为了准确量取水的体积,还需要使用的仪器是_________.
(3)把大树碱样品和水加入烧杯中,用玻璃棒搅拌,使大树碱完全溶解,玻璃棒的作用是_________.
(4)向配好的溶液中逐渐加入CaCl2溶液,生成1g沉淀(假设大树碱中其它成分不参与反应,反应的化学方程式为CaCl2+K2CO3═CaCO3↓+2KCl).计算大树碱中K2CO3的质量分数.
(5)小文同学在配制好溶液后,发现纸片上还有残留固体,则计算出的大树碱K2CO3的质量分数_________(填“偏大”或“偏小”)
【答案】
(1)往左盘加树碱至天平平衡;
(2)胶头滴管;(3)搅拌,加速溶解;
(4)大树碱中K2CO3的质量分数为13.8%;(5)偏小。
【解析】
试题分析:
(1)指针偏右,说明左盘大树碱样品小于10g,则此时应进行的操作是往左盘加大树碱,至天平平衡;
(2)用量筒量取一定量的水,为了准确量取水的体积,还需要使用的仪器是胶头滴管;(3)溶解中玻璃棒的作用是搅拌,加速溶解;(4)设碳酸钾的质量为x,根据两种盐发生反应的化学方程式
CaCl2+K2CO3═CaCO3↓+2KCl
138100
x1g
,
解得x=1.38g,所以大树碱中K2CO3的质量分数:
(1.38g÷10g)×100%=13.8%;(5)纸片上还有残留固体,则溶液中溶质偏小,质量分数偏小。
考点:
考查量筒、托盘天平的使用及根据化学反应方程式的计算的知识。
4.某研究性学习小组的同学用电解水的方法测定水的组成后,提出问题:
“测定水的组成还有其他的方法吗?
”经过讨论后,得到了肯定的答案,邀请你一起对此展开探究。
[设计方案]甲同学利用氢气还原氧化铜的原理和下图装置及药品进行实验(操作规范)。
装置A中发生反应的化学方程式为,洗气瓶B中浓硫酸的作用为
[实验探究]当玻璃管中固体由黑色转变为红色时,实验测得:
①装置C的玻璃管和其中固体的总质量在反应后减少了1.6g;②装置D的干燥管和其中物质的总质量在反应后增加了1.82g,用此数据算得水中H、O元素的质量比为,而由水的化学式算得H、O元素的质量比为。
[分析交流]针对上述结果与理论值有偏差,乙同学认为:
该装置存在缺陷,此观点得到了大家的认同,你对此改进的方法是(假设生成的水完全被D中碱石灰吸收,装置内空气中的水蒸气、CO2忽略不计)。
小组同学用改进后的装置重新实验得到了正确结果。
[意外发现]丙同学不小心将反应后的少量红色固体a洒落到多量稀硫酸中了,发现除了有红色固体b以外,溶液的颜色由无色变为蓝色。
[提出问题]铜与稀硫酸是不反应的,这里溶液的颜色为什么会变蓝呢?
[查阅资料]①CuO被还原的过程中会有Cu2O生成,Cu2O也能被还原在Cu;
②Cu2O固体是红色的,它一稀硫酸的反应为:
Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O.
[得出结论]红色固体a中含有Cu2O。
[分析交流]红色固体a中含有Cu2O是否会影响水组成的测定结果(填“影响”或“不影响”)。
[提出猜想]针对红色固体a的成分,小组同学提出猜想①是:
Cu2O和Cu;猜想②是:
。
[拓展探究]丁同学利用改进后的装置及药品重新实验,通过测量反应前后固体质量的方法去确定哪种猜想成立,他已称得:
①玻璃管的质量;②反应前红色固体a和玻璃管的总质量,完全反应后,你认为他还需要称量的质量。
[教师点拨]称取一定质量的红色固体a与足量的稀硫酸充分反应后,经过滤、洗涤、干燥后再称量红色固体b的质量,也可以确定哪种猜想成立。
[定量分析]小组同学再次实验,他们开始称取质量为3.6g的红色固体a,与足量的稀硫酸完全反应后得到红色固体b为2g。
假如3.6g红色固体a都是Cu2O,请你计算出生成铜的质量(利用Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O.进行计算,写出计算过程);然后,通过与实际得到的固体2g进行比较,判断猜想成立(填①或②)。
【答案】[设计方案]Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑;干燥
[实验探究]11:
80;1:
8
[分析交流]在D装置的后面,再连接一个D装置,防止空气中的水蒸气对实验造成干扰
[分析交流]不影响
[提出猜想]Cu2O
[拓展探究]反应后玻璃管的质量和红色固体的总质量
[定量分析]①
【解析】
该题中水是实验的关键,故需要对水的质量从各个方面防止其它不是本实验产生水的干扰。
为了防止制取H2的过程带出水分,故要对H2进行干燥处理,H2是中性气体,故可选择浓硫酸干燥;防止空气中的水蒸气对实验造成干扰,故需要在D装置后再连接一个和D一样的装置;
由于装置C中发生H2+CuO
Cu+H2O,D中的水其实是C中反应产生的水,装置C的玻璃管和其中固体的总质量在反应后减少了1.6g,其实质是CuO中氧元素的质量为1.6g;装置D的干燥管和其中物质的总质量在反应后增加了1.82g,其实质是产生水的总质量为1.82g,故氢元素质量为1.82-1.6=0.22g,所以水中H、O元素的质量比=0.22:
1.6=11:
80;
红色固体a中含有Cu2O是不会影响水组成,原因是它的存在不产生水;本实验中测定C、D装置质量变化是关键,而C、D装置质量变化都是由于水的质量变化引起的。
解:
设生成铜的质量为x,则
Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O
14464
3.6x
x="1."6g
答:
生成铜的质量为1.6g
由于1.6g<2g,故红色固体中一定含有Cu2O,猜想1成立
5.硫酸在工业上有着重要的用途。
I.以黄铁矿(主要成分为FeS2)为原料生产硫酸的原理及工艺流程可简示如下:
FeS2
SO2
H2SO4
(原理)
(工艺流程)
(1)黄铁矿是_____(填“纯净物”或“混合物”)工业生产过程中将矿石粉碎的目的是_____。
(2)在吸收装置中,液体由上而下形成喷雾状的目的是_____。
(3)在实验室模拟制硫酸时用如图装置吸收三氧化硫,除了达到与工业上相同的目的外,还可能考虑的因素是_____。
(4)工业上常用石灰乳来吸收尾气中的二氧化硫,请写出反应的化学方程式_____。
(提示:
生成物有一种是CaSO3)
II.黄铁矿锻烧后的另一种产物是铁的一种氧化物,其中铁氧质量比为7:
3,则其化学式为_____。
该物质可用来生产氯化铁晶体。
氯化铁也是常用的净水剂之一,相比于明矾,其作为净水剂的优点是_____。
III.实验室中常用浓硫酸来配制稀硫酸。
实验室用密度为1.84g/cm3、溶质质量分数为98%的浓硫酸来配制500g20%,需要水_____g.溶解时,应_____,并用玻璃棒不断搅拌。
该实验中还需用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、_____。
请写出稀硫酸的一种用途_____。
IV.某化工厂以黄铁矿为原料产生硫酸。
如果该厂生产98%的浓硫酸100t,不考虑其他各生产阶段的物料损失,需要含FeS260%的矿石质量为多少吨?
(写出计算过程)________________
【答案】混合物加快反应速率增大反应物的接触面积三氧化硫易溶于水Ca(OH)2+SO2=CaSO3+H2OFe2O3,补充人体需要的铁元素398将浓硫酸盐烧杯壁慢慢注入水中玻璃棒金属除锈100t
【解析】
【详解】
I、
(1)混合物是由多种物质组成的,黄铁矿主要成分为FeS2,所以黄铁矿是混合物,工业生产过程中将矿石粉碎的目的是:
加快反应速率;
(2)在吸收装置中,液体由上而下形成喷雾状的目的是:
增大反应物的接触面积;
(3)三氧化硫溶于水,所以除了达到与工业上相同的目的外,还可能考虑的因素是:
三氧化硫易溶于水;
(4)氢氧化钙和二氧化硫反应生成亚硫酸钙和水,化学方程式为:
Ca(OH)2+SO2=CaSO3+H2O;
II、设铁的氧化物的化学式为FexOy,56x:
16y═7:
3,x:
y=2:
3;所以化学式为Fe2O3,相比于明矾,其作为净水剂的优点是:
补充人体需要的铁元素;
III、溶液稀释前后溶质质量不变,需要水500g﹣
=398g,溶解时,应将浓硫酸盐烧杯壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌;该实验中还需用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒,稀硫酸的一种用途是:
金属除锈;
IV、设需要含FeS260%的矿石质量为x,
x=100t。
6.碳及其氧化物性质的应用。
(1)如图所示,向盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶里投入几小块烘烤过的木炭,红棕色消失,说明木炭具有______能力,其原因是木炭具有______的结构。
(2)在书写具有保存价值的档案时,规定应使用碳素墨水,原因是______。
(3)将一定质量的金刚石在足量的氧气中充分燃烧,固体全部消失,写出反应的化学方程式_______;将生成的产物用足量的氢氧化钠溶液来充分吸收并测定其质量,当金刚石的质量恰好等于______时,则可证明金刚石是由碳元素组成的单质。
(4)在实验室里,检验二氧化碳一般用澄清石灰水,而吸收二氧化碳常用氢氧化钠溶液,理由是_______。
(5)写出碳在高温时还原氧化铜的化学方程式,并计算要使80g氧化铜完全还原,需要碳的质量至少是多少_________?
(在答题卡上写出计算过程)
【答案】吸附;疏松多孔碳素墨水中含有碳,在常温下,碳的化学性质不活泼。
C+O2
CO2,生成的二氧化碳中碳元素的质量澄清石灰水、氢氧化钠溶液分别与二氧化碳反应的现象不同;氢氧化钠、氢氧化钙溶解性的大小,氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液分别吸收二氧化碳的能力不同。
6g。
【解析】
【详解】
(1)向盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶里投入几小块烘烤过的木炭,红棕色消失,说明木炭具有吸附能力,其原因是木炭具有疏松多孔的结构,木炭可以吸附色素和异味。
(2)在书写具有保存价值的档案时,规定应使用碳素墨水,原因是碳素墨水中含有碳,在常温下,碳的化学性质不活泼。
(3)将一定质量的金刚石在足量的氧气中充分燃烧,固体全部消失,反应的化学方程式是C+O2
CO2,;将生成的产物用足量的氢氧化钠溶液来充分吸收并测定其质量,当金刚石的质量恰好等于生成的二氧化碳中碳元素的质量时,则可证明金刚石是由碳元素组成的单质。
(4)检验二氧化碳一般用澄清石灰水,而吸收二氧化碳常用氢氧化钠溶液,理由是澄清石灰水、氢氧化钠溶液分别与二氧化碳反应的现象不同,澄清石灰水变浑浊,氢氧化钠溶液无明显现象。
(5)解∶设要使80g氧化铜完全还原,需要碳的质量至少是x
C+2CuO
2Cu+CO2↑
12160
x80g
=
x=6g。
7.常温下,一锥形瓶中盛有20g溶质质量分数为4%的氢氧化钠溶液,先向其中滴加2滴酚酞试液,再逐滴滴加溶质质量分数为6.3%的稀硝酸,用pH传感器测得溶液的pH与加入稀硝酸的关系曲线如图。
请回答问题:
(1)本实验反应的化学方程式是____。
(2)pH=7时,锥形瓶中的溶液呈____色,此时溶液的溶质质量分数是____(结果精确到0.01%)。
(3)图中a点对应的溶液中溶质的化学式是____。
(4)若改用溶质质量分数为12.6%的稀硝酸进行本实验,pH传感器测得的曲线可能经过____(填“甲”“乙”或“丙”)点。
【答案】NaOH+HNO3=NaNO3+H2O无4.25%HNO3、NaNO3甲
【解析】
【详解】
(1)氢氧化钠和稀硝酸反应生成硝酸钠和水,反应的化学方程式是:
NaOH+HNO3=NaNO3+H2O;
(2)pH=7时,锥形瓶中的溶液显中性,呈无色;设反应生成硝酸钠质量为x,
x=1.7g,此时溶液的溶质质量分数是:
;
(3)图中a点对应的溶液中溶质过量的硝酸和反应生成的硝酸钠,化学式是HNO3、NaNO3;
(4)若改用溶质质量分数为12.6%的稀硝酸进行本实验,恰好完全反应时需要硝酸质量减小,pH传感器测得的曲线可能经过甲点。
【点睛】
分析反应后的成分时,除考虑生成物外,还要考虑剩余的反应物。
8.水是生命之源,是“永远值得探究的物质”,人类从未停止过对水的研究。
(1)1766年,英国化学家卡文迪许用锌和稀硫酸制得“可燃空气”,他所说的“可燃空气”成分是_____(填化学式)。
“可燃空气”在纯氧中燃烧生成水,可得出“水是一个结合物而不是简单元素”。
(2)1785年,拉瓦锡将水蒸气通过红热的铁制枪管将水转化为氢气,同时生成四氧化三铁,实验示意图如图1所示。
上述反应的化学方程式为_____。
该反应若生成1g氢气,则理论上铁制枪管应增重_____g。
实验发现枪管实际增重比理论数值大,其可能的原因是_____。
(3)1800年,英国化学家尼科尔森通过电解水得到氢气和氧气,后人不断研究和改进该实验。
现有某同学在水电解器中加入含酚酞的稀Na2SO4溶液,至充满管A和管B(Na2SO4)溶液呈中性且不参与反应)。
通直流电一段时间后现象如图2所示。
电解结束后将容器内所有液体倒入烧杯中,溶液呈无色。
①下列说法正确的是_____(填字母)。
a.硫酸钠在水中形成自由移动的Na+和SO42﹣,可增强水的导电性
b.电解过程中化学能转化为电能
c.电极N与电源负极相连
②电解后,管A中生成的微粒有_____(填微粒符号)。
(4)当温度、压强分别超过临界温度(374.2℃)和临界压强(22.1MPa)时的水称为超临界水。
现代研究表明:
超临界水能够与氧气以任意比例互溶,由此发展了超临界水氧化技术。
550℃时,测得乙醇(C2H6O)的超临界水氧化结果如图3所示。
注:
δ(分布分数)表示某物质分子数占所有含碳物质分子总数的比例。
如δ(CO)
图中CO的分布分数先增后降的原因是_____。
【答案】H23Fe+4H2O
Fe3O4+4H28枪管外壁部分铁与空气中的氧气反应而增重acO2和H+在超临界水氧化过程中,乙醇先氧化成CO,CO再氧化成CO2
【解析】
【分析】
水和铁在高温的条件下生成四氧化三铁和氢气,氢气和氧气点燃生成水,水通电生成氢气和氧气。
【详解】
(1)由“可燃空气”在纯氧中燃烧生成水可知,“可燃空气”是氢气,化学式为
。
(2)水和铁在高温的条件下生成四氧化三铁和氢气,化学方程式为
。
设生成1g氢气,理论上铁制枪管应增重的质量为x
实验发现枪管实际增重比理论数值大,其可能的原因是枪管外壁部分铁与空气中的氧气反应而增重。
(3)①a、水中加入少量的稀Na2SO4溶液以增强水的导电性,故a正确;
b、电解过程中是电能转化为化学能,故b不正确;
c、与电源负极相连的玻璃管内产生的气体是氢气,故c正确。
故选ac。
②电解后,管A中生成物质是氧气未来得及转移到B管的氢离子,管A中生成的微粒有:
O2和H+。
(4)根据题干和图示所提供的信息可知,图中CO的分布分数先增后降的原因是在超临界水氧化过程中,乙醇先氧化成CO,CO再氧化成CO2。
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