化学中考化学化学综合题有难度经典.docx
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化学中考化学化学综合题有难度经典
化学│中考化学化学综合题(有难度)经典
一、中考化学综合题
1.海洋是巨大的资源宝库,其中含有80多种元素。
可以从海水中提取食盐,也可以从海水中提取用途广泛的金属镁,其制取工艺流程如下:
(1)从海水中提取食盐,是利用日光和风力使水分________,得到食盐。
(2)要将Mg(OH)2沉淀分离出来,进行的操作甲的名称是_____________,如果在学校实验室中完成该实验,要用到玻璃棒,其作用是_________________,该操作中还需要的玻璃仪器是___________和______________。
(3)小明学习化学后知道,镁在氧气中燃烧会生成白色的氧化镁固体。
但他在空气中点燃镁条时,却发现在生成的白色固体中还夹杂着少量的淡黄色固体。
[提出问题]为什么会生成淡黄色固体?
[查阅资料]小明查阅资料,记录了下列几种物质的颜色:
物质
MgO
MgCl2
Mg3N2
Mg(NO3)2
MgCO3
Mg(OH)2
颜色
白色
白色
淡黄色
白色
白色
白色
其他同学认为不必查阅氯化镁的颜色,理由是_________________________________;
[提出猜想]分析资料,小明认为淡黄色固体可能是由镁与空气中的_______反应生成的;
[实验探究]小明设计实验证实了自己的猜想,他的方案可能是________________________;
[实验结论]根据小明的实验结果,写出镁条在空气中燃烧时两个反应的化学方程式:
______________、________________________________。
[反思与评价]通过上述实验,你对燃烧有什么新的认识?
__________________。
[知识拓展]由上述实验结果,若有12g镁在空气中完全燃烧,则所得产物的总质量m_____20g(填:
“>”、“=”或“<”)。
【答案】蒸发过滤引流烧杯漏斗空气的成分中不含氯元素氮气(或N2)将点燃的镁条伸人充满氮气的集气瓶中,观察是否生成淡黄色的固体2Mg十O2
2MgO3Mg+N2
Mg3N2燃烧不一定要有氧气参加或某些物质在氮气中也能燃烧或物质可以在除氧气外的物质中燃烧(其他合理答案均可)﹤
【解析】
(1)食盐的溶解度受温度变化影响小,可借助日光和风力使水分蒸发,从而的到食盐晶体;
(2)将沉淀物从溶液中分离出来,可用过滤法.用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒,玻璃棒起到分流的作用;(3)[查阅资料]氯元素在海水中有,而空气中不含氯元素,所以同学们认为不必查阅氯化镁的颜色是正确的;[提出猜想]从查阅的资料可知,只有氮化镁是淡黄色,在空气中点燃镁条时生成的淡黄色固体,可能是镁与空气中的氮气反应所得;[实验探究]镁与氧气反应生成白色固体,与氮气反应生成淡黄色固体,验证猜想可用点燃的镁条伸人充满氮气的集气瓶中,观察是否生成淡黄色的固体;[实验结论]根据探究可知,镁在空气中燃烧时可有如下反应:
2Mg十O2
2MgO;3Mg+N2
Mg3N2;[反思与评价]通过试验可知,物质燃烧不一定需要氧气;[知识拓展]镁和氧气的质量比为12:
20;12克镁在氧气中完全燃烧可得20克氧化镁;镁和氮气的质量比为:
72:
100,小于12:
20,因为12克镁在空气燃烧,有氮气也参加了反应,所以产物小于20克。
点睛:
盐场常用蒸发的方法用海水晒盐;在实验室中分离沉淀常用过滤法.燃烧不一定要有氧气参加。
2.镍粉常用于各种高光泽装饰漆和塑料生产,也常用作催化剂。
I.(镍粉制备):
工业用电解镍新液(主要含NiSO4、NiCl2)制备碱式碳酸镍晶体 xNiCO3•yNi(OH)2•zH2O,并利用其制备镍粉的流程如下:
(1)反应器中一个重要反应为:
3NiSO4+3Na2CO3+2H2O=NiCO3•2Ni(OH)2↓+3Na2SO4+2X,X的化学式为____。
(2)操作1名称是_____,洗涤操作1所得固体时,需用纯水洗涤,检验其洗净的方法(写出步骤、现象)___________________。
(3)操作2含过滤、水洗、95%酒精浸泡、晾干等操作,其中95%酒精浸泡的目的______。
(4)物料在反应器中反应时需控制反应条件。
分析下图,反应器中最适合的温度及pH分别为________________________。
(5)生产中,pH逐渐增加,生成Ni(OH)2量也相对增加,则生成的碱式碳酸镍晶体中,镍的含量将__________填“升高”、“降低”或“不变”)。
Ⅱ.(测定碱式碳酸镍晶体的组成)
为测定碱式碳酸镍晶体(xNiCO3•yNi(OH)2•zH2O组成,某小组设计了如下实验方案及装置:
(资料卡片)
(1)碱式碳酸镍晶体受热会完全分解生成NiO、CO2及H2O
(2)400℃左右,NiO会氧化生成Ni2O3.
(实验步骤):
①连接装置,……;②准确称取3.77gxNiCO3•yNi(OH)2•zH2O放在B装置中,连接仪器;③打开弹簧夹a,缓缓鼓入一段时间空气,称量装置C、D的质量;④关闭弹簧夹a,加热装置B至装置C中导管末端无气泡冒出;⑤打开弹簧夹a,……;⑥准确称量装置C、D的质量;⑦根据数据进行计算(相关数据如下表)
装置C/g
装置D/g
装置E/g
加热前
200.00
180.00
180.00
加热后
201.08
180.44
180.00
(实验分析及数据处理):
(1)完善实验步骤中的填空:
①连接装置,_______;⑤___________。
(2)装置A的作用:
实验开始前、实验完毕时分别是__________________________
(3)计算xNiCO3•yNi(OH)2•zH2O中x:
y:
z 的值是______________。
(写出计算过程)
【答案】CO2过滤向最后一次洗涤所得溶液中加入BaCl2溶液或Ba(NO3)2溶液或Ba(OH)2溶液,观察到:
没有沉淀生成。
使固体表面的水分分散到酒精中,便于固体快速晾干;55;8.3升高检查装置气密性缓缓通空气一段时间除去通入的空气中的水分和二氧化碳。
实验开始前通入除去水分和二氧化碳的空气目的是排尽装置中原有的CO2和水蒸气;实验完毕时通入除去水分和二氧化碳的空气目的是将装置B中的CO2和水蒸气完全排出x:
y:
z=1:
2:
4
【解析】
【分析】
【详解】
I、
(1)根据质量守恒定律反应,前后原子的总类和数目不变,
3NiSO4 +3Na2CO3 +2H2O=NiCO3·2Ni(OH)2 +3Na2SO4 +2X,
反应前:
Ni:
3 反应后:
Ni:
3
S:
3 S:
3
O:
23 O:
19
H:
4 H:
4
C:
3 C:
1
所以X为:
CO2
(2)操作1将固体和液体分开,所以操作1为过滤;洗涤的目的是将碱式碳酸镍晶体表面的硫酸钠溶液等除去,检验其洗涤是否干净,即检查是否有硫酸根离子,可向最后一次洗涤所得溶液中加入BaCl2溶液或Ba(NO3)2溶液或Ba(OH) 2溶液,观察到不生成沉淀,说明已经洗干净;
(3)用95%酒精浸泡的目的是使固体表面的水分分散到酒精中,便于固体快速晾干;
(4)反应器中杂质的含量越低越好,所以最适合的温度为55,最适合的pH为8.3;
(5)在NiCO3中镍的含量小于Ni(OH)2中镍的含量,生产中pH逐渐增加,生成Ni(OH)2含量也相对增加,NiCO3的含量相对减小,则生成的碱式碳酸镍晶体中,镍的含量将升高;Ⅱ.实验分析及数据处理:
(1)做有关气体的制取和性质实验前,应先检查装置的气密性;反应后为了使碱式碳酸镍晶体受热分解生成的CO2及H2O完全被装置C、D吸收,缓缓通一段时间除去水分和二氧化碳的空气;
(2)装置A的作用是:
除去通入的空气中的水分和二氧化碳。
实验开始前左侧通除去水分和二氧化碳的空气的目的是排尽装置中原有的CO2和水蒸气;实验完毕时左侧通除去水分和二氧化碳的空气的目的是将装置B中的CO2和水蒸气完全排出 ;
(3)装置C增加的质量(1.08g)为生成水的质量,装置D增加的质量(0.44g)为生成二氧化碳的质量;所以NiO的质量为3.77g-1.08g-0.44g=2.25g
xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O
(x+y)NiO+xCO2↑+(y+z)H2O
75(x+y) 44x 18(y+z)
2.25g 0.44g 1.08g
75(x+y)/2.25g =44x/0.44g =18(y+z)/1.08g
解得:
x:
y:
z=1:
2:
4。
3.铜及其化合物在生产、生活中都有广泛的应用。
一、铜的性质及其应用
兔首和鼠首均为青铜器(铜、锡合金),表面呈绿色,这是铜器长期暴露在空气中生成了铜锈(铜锈俗称铜绿)。
铜绿化学式是Cu2(OH)2CO3,它受热会分解生成三种氧化物。
(1)青铜器属于______(填序号)。
A.无机材料B.合成材料C.复合材料D.复合肥
(2)铜绿分解的化学方程式为_____________________。
(3)为了弄清铜生成铜绿的条件,某化学实验小组借鉴课本“铁钉锈蚀条件的探究”实验,设计了“铜片锈蚀条件的探究”实验,实验如下图所示(所用铜片洁净、光亮,试管内的“
”为铜片)。
实验较长时间后,发现_____(填试管编号)试管中铜片最先生锈。
小组讨论后发现实验还不够完善,要得出正确的结论,还要补充一个实验。
你认为要补充的一个实验是:
Cu和______(写出试管中需要的物质)。
可以省略不做的实验是试管______(填试管编号)。
二、铜的制备研究
铜可采用如下方法制备:
方法一:
火法炼铜:
Cu2S+O2
2Cu+SO2
方法二:
湿法炼铜:
CuSO4+Fe=FeSO4+Cu
(4)上述两种方法中,你认为哪种方法更好________,原因是__________(写出1条原因即可)。
辉铜矿的主要成分为Cu2S,常用于火法炼铜。
若生成过程中铜元素的转化率为90%,生产64tCu需要含Cu2S 80%的辉铜矿_____t(取整数)。
三、铜的化合物的制备研究
碱式碳酸铜可用于生产木材防腐剂等。
工业上可用微蚀刻废液(含有一定量Cu2+、H+、SO42-、H2O2和微量Fe3+)制备高纯度碱式碳酸铜,其制备过程如下:
(5)加入试剂1的目的是除去废液中的酸性物质,试剂1最好选用______(填序号)。
a.Fe2O3b.CaCO3c.CuO
(6)加入Na2CO3沉淀前须除去Fe3+,否则Fe2(SO4)3会与Na2CO3反应,产生一种气体,同时生成NaFe3(OH)6(SO4)2沉淀,影响产品质量,6Na2CO3+3Fe2(SO4)3+6H2O=2NaFe3(OH)6(SO4)2+6CO2↑+5____。
(7)加入Na2CO3沉淀时,反应液pH对产品中的SO42-含量以及反应液中Cu2+沉淀效率的影响如下图所示,第二次沉淀时溶液pH最好控制在_________。
(8)所制得的碱式碳酸铜的组成可表示为:
xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O。
某研究小组设计如右上图实验装置测定其中CuCO3的质量分数(不考虑植物油中溶解CO2产生的影响)。
实验步骤如下:
①连接装置并_______;②准确称量样品的质量1.2g;③装药品,调节量气装置两边液面相平,读取量气管刻度为10ml;④向锥形瓶内加入50ml(足量)的稀硫酸,充分反应;⑤冷却到室温;⑥再次调节量气装置两边液面相平,读取量气管刻度为172ml。
Ⅰ.请将上述实验步骤补充完整;
Ⅱ.装置B的作用是 ____,少量植物油的作用是______,C中的试剂是 _____(填字母序号);
a.碱石灰b.浓硫酸c.无水硫酸铜
Ⅲ.步骤⑥中调节液面相平的操作是将水准管 _____(填“缓慢上移”或“缓慢下移”)。
Ⅳ.若标准状况下,每44g二氧化碳的体积为22.4L。
根据实验数据计算产品中CuCO3的质量分数(写出计算过程)_________。
(保留到0.1%)
Ⅴ.若其他操作均正确,仅因下列因素可使测定结果偏小的是______(填字母序号);
A.步骤③中平视刻度,步骤⑥中仰视读数
B.硫酸的用量不足
C.量气管中未加植物油
D.步骤⑥中没有调节量气装置两边液面相平,直接读数
(9)碱式碳酸铜【xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O】的热分解研究。
小组同学用热分析仪对固体进行热分解,获得相关数据,绘成的固体质量与分解温度的关系如下图。
(已知Cu(OH)2的分解温度小于CuCO3的分解温度。
)
Ⅰ.通过计算可得x:
y:
z=_________;
Ⅱ.若将16.0g剩余固体继续加热到更高的温度,发现固体质量减少了1.6g后质量不再改变,写出此过程中可能发生反应的化学方程式:
_____________。
【答案】A略DCO2和O2ABC方法二能耗低111CNa2SO48.5检查装置气密性干燥CO2防止CO2溶于水C缓慢下移51.7%BCD1:
1:
1略
【解析】
(1)根据青铜属于合金解答;
(2)根据反应物和生成物及质量守恒定律可以书写化学方程式;
(3)根据实验现象可以判断铜生锈的条件;比较铜制品生锈的难易要注意所处的环境条件;
(4)根据方法二反应不需要加热,反应能耗低解答;根据反应的化学方程式解答;
(5)目的是制备高纯度碱式碳酸铜,所以试剂1最好选用含有铜元素的物质;
(6)根据质量守恒定律分析解答;
(7)目的是制备高纯度碱式碳酸铜,所以溶液残留铜元素越低越好;
(8)①使用或者制取气体的实验要求先检查装置气密性;
Ⅱ.根据浓硫酸的吸水性可以干燥气体;少量植物油可以防止二氧化碳溶于水;硫酸铜可以验证二氧化碳气体是否干燥完全;
Ⅲ.根据液面越低压强越小分析解答;
Ⅳ.根据生成二氧化碳气体的体积求二氧化碳的质量,再求二氧化碳中碳元素的质量,然后根据碳元素的质量求碳酸铜的质量,最后求碳酸铜的质量分数;
Ⅴ.A.步骤⑥中仰视读数,所的数据比实际数据大;
B.硫酸用量不足,CuCO3未反应完;
C.量气管中未加植物油,导致二氧化碳溶于水;
D.步骤⑥中没有调节量气装置两边液面相平,量气管液面低,压强大;
(9)Ⅰ.根据图中数据计算解答;
Ⅱ.剩余固体加热到更高温度固体的质量又会减少,根据氧化铜中所含的两种元素可猜想可能是氧化铜中的氧元素转化为氧气,根据计算会发现氧化铜中氧元素的质量大于固体减少的质量,那么就可能是氧化铜中的部分氧元素转化为氧气。
解:
(1)青铜属于合金,是无机材料。
故填:
A;
(2)铜绿受热会分解生成三种氧化物,由黑色粉末可知是氧化铜,其余两种由质量守恒定律知剩余两种应是水和二氧化碳,铜绿分解的化学方程式为:
Cu2(OH)2CO3△2CuO+H2O+CO2↑,
(3)实验较长时间后,发现D试管中铜片最先生锈,因为D试管中的铜与氧气、水和二氧化碳充分接触,容易生锈。
故填:
D;上图知实验缺少了把铜片置于装有干燥空气(或氧气和二氧化碳)的试管中,所以要补充的一个实验是:
把铜片置于装有干燥空气(或氧气和二氧化碳)的试管中,放置对比观察;可以省略不做的实验是试管:
ABC;
(4)上述两种方法中,你认为哪种方法更好方法二,原因是:
能耗低;
设需要含Cu2S 80%的辉铜矿的质量为x。
Cu2S+O2
2Cu+SO2
160128
80x%64t÷90%
x=111t
(5)加入试剂1的目的是除去废液中的酸性物质,试剂1最好选用氧化铜。
故填:
C;
(6)根据质量守恒定律可知,Fe原子反应前后各6个,C原子反应前后各6个,H原子反应前后各12个,Na原子反应前12个,反应后2个,S原子反应前9个,反应后4个,O原子反应前60个,反应后40个。
反应前后Na原子相差10个,S原子相差5个,O原子相差20个,又化学计量数为5,故该化学式为Na2SO4;
(7)目的是制备高纯度碱式碳酸铜,所以溶液残留铜元素越低越好,所以溶液pH最好控制在8.5;
(8)①该装置使用前必须密封进行,所以实验前一定要检查装置气密性;
Ⅱ.浓硫酸的吸水性可以除去二氧化碳中的水;少量植物油可以避免二氧化碳和水接触,防止二氧化碳溶于水;无水硫酸铜遇水变蓝,可以检验二氧化碳气体是否干燥完全;
Ⅲ.液面越低压强越小,随着稀盐酸的注入,样品分解,量气管内的液面逐渐下降,为防止量气管内气体压强过大,可将水准管缓慢下移;
Ⅳ.生成二氧化碳的体积为172mL-10mL-50mL=112mL=0.112L。
二氧化碳的质量为:
0.112L×44g÷22.4L=0.22g。
二氧化碳中碳元素的质量为:
0.22g×12÷44=0.06g。
二氧化碳中的碳全部来自于碳酸铜中的碳。
因此碳酸铜的质量为0.06g×124÷12=0.62g。
故碳酸铜的质量分数为:
0.62g÷1.2g×100%=51.7%;
Ⅴ.A.步骤⑥中仰视读数,所的二氧化碳体积比比实际大,故导致结果偏大;
B.硫酸用量不足,CuCO3未反应完,生成二氧化碳体积减少,故导致结果偏小;
C.量气管中未加植物油,二氧化碳溶于水,导致二氧化碳体积偏小,故导致结果偏小;
D.步骤⑥中没有调节量气装置两边液面相平,量气管内压强大,液面高,导致二氧化碳体积减小,故导致结果偏小;因此本题选BCD;
(9)Ⅰ.由题意结合图可知,最先受热分解的是结晶水,然后是氢氧化铜,最后是碳酸铜。
减少的水的质量为(24.0-22.2)g=1.8g;氢氧化铜受热生成氧化铜,减少的质量相当于是减少的水的质量为(22.2-20.4)g=1.8g;碳酸铜受热生成氧化铜和二氧化碳,减少的质量相当于二氧化碳的质量为(20.4-16.0)g=4.4g。
故减少的质量比为44x:
18y:
18z=4.4g:
1.8g:
1.8g。
故x:
y:
z=1:
1:
1;
Ⅱ.氧化铜加热后质量又会减少,应该是氧化铜中的氧元素转化为氧气,16g氧化铜的氧元素的质量=16g×
=3.2g,大于1.6g,说明是氧化铜中的部分氧元素转化为氧气,所以此过程中可能发生反应的化学方程式4CuO△2Cu2O+O2↑。
4.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。
5.2018年2月《自然》杂志上发表了一项新研究,展示了一种全新的加工木材的方法(如图),把天然木材放在NaOH和Na2SO3的混合液中煮沸以除去部分木质素,接着在100℃以上的高温中进行机械压缩制成致密木材。
(1)致密木材是由天然木材加工而成的,其密度为天然木材的3倍。
①加工致密木材的材料主要取自于植物的_____(填植物器官名称)。
②充分压缩后木材的厚度减小到原天然木材的20%,这一过程主要是_____变化。
若在压缩过程中底面积保持不变,则说明处理过程中木材的质量减少了_____(用百分数表示)。
(2)致密木材的硬度、拉伸强度都很大,为天然木材的10倍左右,甚至超过了部分金属。
①致密木材的拉伸强度和纤维素有关。
纤维素的化学式为(C12H10O5)n,则其中三种元素的质量比是C:
H:
O=_____。
②拉伸强度=
,它用来表示材料的坚韧程度。
拉伸强度与我们所学的科学量_____的单位是相同的。
(3)与其他材料相比,致密木材的优点是_____。
A.加工过程中没有任何污染
B.可代替部分金属材料,具有广阔的应用前景
C.原料来源丰富,能通过无限制砍伐树木加工制成
【答案】茎物理40%72:
5:
40 。
压强B 。
【解析】
【分析】
根据给出的转化关系对应的过程分析每个对应的问题,或者直接分析每个问题,从给出的信息中找对应的信息。
【详解】
(1)①加工致密木材的材料主要取自于植物的茎;
②充分压缩后木材的厚度减小到原天然木材的20%
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