初中化学试题

我国重载铁路加氢站今年投入了商业运营。机车加注 $80\mathit{kg}$氢气做燃料，若用电解水的方法制取这些氢气，理论上需要水的质量是多少？（写出计算过程）

大自然的鬼斧神工造就出千沟万壑、千瀑万洞的“喀斯特地貌”，贵州双河溶洞是全球白云岩喀斯特典型的范例，某小组同学开展了研究性学习。

任务一：调查溶洞概况

小组同学通过实地勘察，绘制部分洞穴剖面图如图1。

（1）溶洞岩石以白云岩为主，其中的 $\mathrm{CaC}{\mathrm{O}}_3$、 ${\mathrm{MgCO}}_3$两种化合物的类别属于＿＿＿＿＿（选填“酸”“碱”或“盐”）。

（2）岩石裂缝渗水以及洞内地下水对白云岩不断侵蚀，形成千姿百态的溶洞地貌。测得A处渗水的 $\mathit{pH}<7$，显＿＿＿＿＿性。

任务二：探究白云岩溶蚀与钟乳石的形成

【资料显示】当 ${\mathrm{CaCO}}_3$遇到溶有 ${\mathrm{CO}}_2$的水时，会生成溶解性较大的 $\mathrm{Ca}{\left({\mathrm{HCO}}_3\right)}_2$，发生反应① ${\mathrm{CaCO}}_3+{\mathrm{CO}}_2+{\mathrm{H}}_{2}O=\mathrm{Ca}{\left({\mathrm{HCO}}_3\right)}_2$；溶有 $\mathrm{Ca}{\left({\mathrm{HCO}}_3\right)}_2$的水遇热或压强变小时，就会分解，重新形成 ${\mathrm{CaCO}}_3$沉积下来，发生反应② $\mathrm{Ca}{\left({\mathrm{HCO}}_3\right)}_2={\mathrm{CaCO}}_3\downarrow +{\mathrm{CO}}_2\uparrow +{\mathrm{H}}_{2}O$。

【探究活动1】用 ${\mathrm{CaCO}}_3$模拟白云岩的溶蚀

（1）设计方案制取 ${\mathrm{CaCO}}_3$

白云岩中除 ${\mathrm{CaCO}}_3$、 ${\mathrm{MgCO}}_3$外，还含有多种成分。小组同学设计两种不同反应原理的方案制取 ${\mathrm{CaCO}}_3$模拟溶蚀过程，完成下表。

序号	试剂	反应原理（化学方程式）
方案一	${\mathrm{CO}}_2$、氢氧化钙固体、蒸馏水	＿＿＿＿＿
方案二	＿＿＿＿＿	＿＿＿＿＿

（2）进行溶蚀模拟实验

实验一：用方案一进行实验，向盛有一定量氢氧化钙固体的烧杯中加入蒸馏水，搅拌，过滤，得到饱和澄清石灰水。取 $15\mathit{mL}$饱和澄清石灰水于烧杯中，通入一定量 ${\mathrm{CO}}_2$，观察到溶液立即变浑浊，继续通入过量 ${\mathrm{CO}}_2$，浑浊液未变澄清。

【表达交流】根据资料显示中的反应①，应观察到浑浊液变澄清，现象与预期不符。经过讨论、分析，为达到实验目的，改进实验如下。

实验二：另取 $15\mathit{mL}$饱和澄清石灰水于烧杯中，加入 $35\mathit{mL}$蒸馏水，搅拌，通入一定量 ${\mathrm{CO}}_2$，溶液逐渐变浑浊，继续通入过量 ${\mathrm{CO}}_2$，浑浊液变澄清。

【分析与解释】改进后现象与预期相符。加入 $35\mathit{mL}$蒸馏水的作用是＿＿＿＿＿，浑浊液变澄清的原因是＿＿＿＿＿。

小组同学用其它的方法，证明了白云岩中的 ${\mathrm{MgCO}}_3$也能在酸性条件下发生溶蚀。

【探究活动2】模拟钟乳石的形成

取实验二反应后的溶液，静置，放于低压环境，一段时间以后发现澄清溶液中出现浑浊现象，实验成功。

【迁移应用】图1中，滴水从B处下落的过程中，产生 ${\mathrm{CO}}_2$的原因可能是＿＿＿＿＿。

任务三：模拟洞内地下水对白云岩的溶蚀

洞内地下水中富含钙离子、锶离子、硫酸根离子等，小组同学用四种盐溶液进行地下水对白云岩的溶蚀实验，测得白云岩溶蚀率（溶蚀率：白云岩减少的质量与白云岩总质量的比值。）随时间变化的关系如图2。下列说法正确的是＿＿＿＿＿（填字母序号）。

A．	白云岩的溶蚀率随时间的增加而增大
B．	锶离子含量越多，越能促进白云岩的溶蚀
C．	混合溶液会增大白云岩的溶蚀率
D．	白云岩的溶蚀受钙离子、锶离子的影响

【项目总结】沉积物是“时间胶囊”，可反映出它们形成时的地质环境，极具科研价值。

贵州蕴藏丰富的铝、锰、锌、铁、铜等矿产资源。合理开采、充分利用这些矿产资源，可实现“富矿精开”。

Ⅰ．精准识矿

（1）金属的性质与存在形式。

①铝具有很好的抗腐蚀性，因为铝在空气中能与氧气反应形成一层致密的氧化铝薄膜，反应的化学方程式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

②分别在放有锰片、铜片的试管中加入稀硫酸，锰片表面有气泡产生，铜片表面无明显变化。由此可知金属活动性：锰＿＿＿＿＿（选填“强”或“弱”）于铜。

③在放有锌片的试管中加入硫酸铜溶液，观察到的现象是＿＿＿＿＿。

多数金属的化学性质比较活泼，它们主要以化合物的形式存在于自然界。如菱锌矿（ ${\mathrm{ZnCO}}_3$）、铝土矿（ ${\mathrm{Al}}_2{\mathrm{O}}_3$）、菱锰矿（ ${\mathrm{MnCO}}_3$）等。

Ⅱ．精深用矿

（2）工业上用赤铁矿 ${\mathrm{Fe}}_2{\mathrm{O}}_3$炼铁， $\mathrm{CO}$与 ${\mathrm{Fe}}_2{\mathrm{O}}_3$反应的化学方程式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。炼铁时，加入菱锰矿可制得冶炼锰钢的材料。锰钢用作高铁的钢轨，利用了锰钢的＿＿＿＿＿性能。

（3）用某菱锰矿为原料制备高附加值新型电池材料 ${\mathrm{Mn}}_3{\mathrm{O}}_4$的流程如图1。

已知：菱锰矿中除 ${\mathrm{MnCO}}_3$外，还有 ${\mathrm{SiO}}_2$； ${\mathrm{MnCO}}_3$能与稀硫酸发生复分解反应， ${\mathrm{SiO}}_2$不溶于水也不与稀硫酸反应；氨水呈碱性。

①过滤器中得到的滤渣是＿＿＿＿＿。

②反应器中， ${\mathrm{MnSO}}_4$溶液与 $O_2$反应可生成锰的氧化物，如 ${\mathrm{MnO}}_2$、 ${\mathrm{Mn}}_2{\mathrm{O}}_3$、 ${\mathrm{Mn}}_3{\mathrm{O}}_4$。发生的反应之一是 $6{\mathrm{MnSO}}_4+6{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}+{\mathrm{O}}_2=2{\mathrm{Mn}}_3{\mathrm{O}}_4\downarrow +6\mathrm{X}$， $\mathrm{X}$的化学式是＿＿＿＿＿。

③ $70\mathrm{℃}$时，在反应器中保持通入的 $O_2$和 ${\mathrm{MnSO}}_4$溶液的质量不变，只改变 ${\mathrm{MnSO}}_4$溶液的溶质质量分数，测得生成含锰元素的固体中锰元素的质量分数与 ${\mathrm{MnSO}}_4$溶液的溶质质量分数之间的关系如图2。由图可知，当 ${\mathrm{MnSO}}_4$溶液的溶质质量分数为 $5.1\%$时，可获得高纯度的 ${\mathrm{Mn}}_3{\mathrm{O}}_4$，当 ${\mathrm{MnSO}}_4$溶液的溶质质量分数为其它数值时， ${\mathrm{Mn}}_3{\mathrm{O}}_4$纯度降低，原因可能是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

燃烧是常见的化学变化。科学利用和控制燃烧为人类服务，可推动社会的可持续发展。

（1）蜡烛燃烧

用燃着的火柴将图1中相同大小的两支蜡烛点燃。

①用火柴引燃蜡烛，为蜡烛燃烧提供的条件是＿＿＿＿＿。

②乙的烛芯比甲长，导致燃烧时更旺，原因是＿＿＿＿＿。

③围绕甲、乙两支蜡烛的燃烧，你还想探究的问题是＿＿＿＿＿。

（2）氢气燃烧

高压2024年5月3日，搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射。该火箭的发动机使用液氧液氢作为推进剂，火箭发动机运行简示图如图2。

①火箭升空时，燃烧室里反应的化学方程式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

②液体火箭发动机的优点是可以通过调控发动机内阀门来燃烧室调控动力。火箭运行过程中，为增大动力，应进行的操作是＿＿＿＿＿。

图1是实验室制取常见气体的装置，图2是探究铁生锈条件的实验装置，回答下列问题。

（1）用大理石和稀盐酸制取 ${\mathrm{CO}}_2$的化学方程式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，发生装置是＿＿＿＿＿（填字母序号）。

（2）加热高锰酸钾制取 $O_2$的化学方程式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，收集装置是＿＿＿＿＿（填字母序号），检验 $O_2$的方法是＿＿＿＿＿。

（3）装置F中分液漏斗内的试剂是＿＿＿＿＿，打开活塞，缓慢滴加试剂，持续反应5分钟后，装置G中的现象是＿＿＿＿＿，达到实验目的。

（4）火星的大气中含有大量 ${\mathrm{CO}}_2$，科学家认为人类未来建设火星基地时，能利用火星大气中的 ${\mathrm{CO}}_2$制取 $O_2$，理论依据是＿＿＿＿＿。

阅读下面科普短文，回答问题。

自然界中，天然金刚石较少。人工合成金刚石通常需要在高温高压条件下才能进行。近期，科学家在一个标准大气压、 $1025°C$条件下，将硅融入镓、铁、镍组成的液态金属中，通入甲烷（ ${\mathrm{CH}}_4$）气体，硅（ $\mathrm{Si}$）与甲烷反应生成四氢化硅（ ${\mathrm{SiH}}_4$）和石墨（ $\mathrm{C}$），石墨在液态金属表面转化成金刚石薄膜，其转化过程如图1和图2。金刚石薄膜具有良好的光学透明性和高度的化学稳定性，在多领域有广泛的应用。

（1）从宏观上看，甲烷由＿＿＿＿＿元素组成。从微观上看，金刚石由＿＿＿＿＿构成。

（2）图1生成石墨的化学方程式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，图2变化的微观实质是＿＿＿＿＿。

（3）金刚石薄膜的性质有＿＿＿＿＿。

化学在解决资源、能源、材料、环境、人类健康等相关问题上具有重要作用。

（1）我们周围的空气中，按体积计含量最多的气体是＿＿＿＿＿。

（2）开发新能源已成为人类的迫切需求，写出一种新能源＿＿＿＿＿。

（3）常用作食品包装袋的聚乙烯塑料属于＿＿＿＿＿（选填“合成”或“天然”）有机高分子材料。

（4）水是生命之源，爱护水资源的做法有＿＿＿＿＿。

（5）可在食盐中添加碘酸钾（ ${\mathrm{KIO}}_3$），为人体补充＿＿＿＿＿素，能预防甲状腺肿大。

为确定碱石灰干燥剂（ $\mathrm{CaO}$和 $\mathrm{NaOH}$的混合物）的干燥效果，测定其中 $\mathrm{CaO}$与 $\mathrm{NaOH}$的质量比。实验如下：

步骤1：取 $16.8g$样品于锥形瓶中，向其中滴加过量稀盐酸，样品完全溶解，无气泡产生。

步骤2：向步骤1的锥形瓶中滴加 ${\mathrm{Na}}_2{\mathrm{CO}}_3$溶液， ${\mathrm{Na}}_2{\mathrm{CO}}_3$溶液的体积与生成沉淀的质量变化曲线如图。下列说法正确的是（ ）

A．	步骤1所得溶液中的溶质是 ${\mathrm{CaCl}}_2$和 $\mathrm{NaCl}$
B．	步骤2加入 ${\mathrm{Na}}_2{\mathrm{CO}}_3$溶液立即观察到有沉淀产生
C．	步骤2溶液中溶质的质量逐渐减小
D．	该样品中 $\mathrm{CaO}$与 $\mathrm{NaOH}$的质量比为 $1:2$

下列实验方案能解决相应实际问题的是（ ）

合理使用化学肥料，可提高农作物产量。下列物质属于磷肥的是（ ）

A．

$\mathrm{CO}{\left({\mathrm{NH}}_2\right)}_2$

B．

${\mathrm{MgSO}}_4$

C．

${\mathrm{K}}_2{\mathrm{CO}}_3$

D．

$\mathrm{Ca}{\left({\mathrm{H}}_2{\mathrm{PO}}_4\right)}_2$

氮化镁（ ${\mathrm{Mg}}_3{\mathrm{N}}_2$）是一种高强度材料，已知 ${\mathrm{Mg}}_3{\mathrm{N}}_2$中 $\mathrm{Mg}$的化合价为 $+2$价，则 $N$的化合价为（ ）

A．

$-3$

B．

$-2$

C．

$0$

D．

$+5$

唐朝诗人孟浩然《夏日南亭怀辛大》有诗句“荷风送香气，竹露滴清响”，能闻到荷花香的原因是（ ）

A．

分子之间有间隔

B．

分子的质量很小

C．

分子在不断运动

D．

分子的体积很小

下列是粗盐提纯的部分实验操作，其中正确的是（ ）

A．	量取	B．	溶解
C．	过滤	D．	蒸发

今年全国低碳日的主题是“绿色低碳 美丽中国”。下列做法与这一主题不相符的是（ ）

A．	随意焚烧废旧纸屑	B．	积极参与植树造林
C．	减少使用化石燃料	D．	大力倡导节约用电

某兴趣小组用如图所示装置制取 $O_2$，加热混合物至不再产生气体后，称量试管中剩余固体的质量为 $20.0g$。请计算：

（1）生成 $O_2$的质量为_____ $g$。

（2）剩余固体中 $KCl$的质量分数。