初中化学解答题

2022年我国将有6名航天员生活在空间站。氧气、水、食物等是维持航天员驻留空间站的必要物质。为提高物质的利用率，目前空间站通过以下途径实现物质循环利用：

（1）由图可知，目前空间站通过物质循环获得水的途径共有＿＿＿＿＿条，其中尿液净化时必须除去尿液中的＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿等代谢废物。

（2）为实现氧的循环，目前空间站内利用氢气和航天员呼出的二氧化碳，在一定条件下转化为甲烷和水，化学方程式为 $4H_2+C{O}_2$ $2H_{2}O+C{H}_4$。据测算，正常情况下一位航天员一天呼出的二氧化碳质量约 $1.1$千克，若这些二氧化碳全部与氢气反应，则可生成水多少千克？

钼是一种重要的金属，用它制成的合金有良好的机械性能，在工农业生产和国防上都有广泛的用途。如图是利用钼矿石（主要成分为MoS ₂）制备金属钼的流程图：

信息：MoO ₃+3H ₂ $\frac{\underset{¯}{\mathit{高温}}}{}$ Mo+3H ₂O

请回答下列问题：

（1）反应①常将钼矿石粉碎，目的是 　　；MoO ₃中钼元素的化合价为 　　。

（2）操作Ⅰ的名称是 　　；常用NaOH溶液吸收反应①的尾气，化学方程式为 　　。

（3）制得19.2吨金属钼，理论上至少需含MoO ₃80%的粗产品多少吨？请写出计算过程。

注：粗产品杂质中不含钼元素

实验室有一份在空气中潮解变质的氢氧化钠样品，质量为1.5g某实验小组将这份样品完全溶解，配成50g溶液，然后缓慢滴入7.3%的稀盐酸，同时进行搅拌，使二氧化碳全部逸出。滴加过程中，多次测得溶液pH和溶液总质量，部分数据如下表所示：

测量次数	第1次	第6次	第16次	第21次	第26次
滴加的盐酸总质量/g	0	5	15	20	25
溶液总质量/g	50	55	m	69.78	74.78
溶液pH	12.4	12.1	7.0	2.2	2.1

请分析计算：

（1）第 　　次测量时，溶液中只有一种溶质。

（2）表中m＝ 　　。

（3）样品中碳酸钠的质量分数。（计算结果精确到0.1%）

（4）1.5g样品中氢氧化钠固体的质量。

为研究“不同物质在敞口容器久置后的质量变化”，某科学兴趣小组将10.00克下列物质分别盛放于相同的烧杯中，将它们敞口放置在恒温实验室。一段时间后测得烧杯中物质减小的质量情况见下表。

放置时间 （小时）	烧杯中物质减小的质量（克）
	水	饱和氯化钠溶液	饱和硝酸钾溶液	7.3%的稀盐酸
24	1.85	0.61	0.72	1.35
48	3.70	？	1.44	2.80

请回答：

（1）表格中“？”的值是　　克；

（2）与原饱和硝酸钾溶液相比较，敞口放置24小时的硝酸钾溶液溶质质量分数　　（填“变大”“变小”或“不变”）；

（3）分析上表中水、饱和硝酸钾溶液和稀盐酸敞口放置后的质量减小程度随时间变化不一样，为进一步研究稀盐酸在敞口容器久置后的溶质质量分数变化，小丽进行了下列操作：取敞口放置时间48小时的稀盐酸5.00克于锥形瓶中，滴入两滴指示剂，用溶质质量分数为8%的氢氧化钠溶液逐滴滴入稀盐酸中，至恰好完全反应，共消耗了5.50克氢氧化钠溶液。

通过计算，确定敞口放置48小时的稀盐酸溶质质量分数是“变大”、“变小”还是“不变”？并对变化的原因作出解释。

过氧化氢溶液保存时，因缓慢分解导致质量分数变小（化学方程式为2H₂O₂═2H₂O+O₂↑）。为探究酸碱性对过氧化氢分解快慢的影响，小明利用图甲装置，每次实验往锥形瓶中加10克30%过氧化氢溶液，再滴加调节剂，使其pH分别从3依次调至13，在60℃反应温度下进行实验，获得数据如图乙。

（1）氧气能用排水法收集，是因为　　。

（2）根据本实验结果，对实验室常温保存过氧化氢溶液提出合理的建议：　　。

（3）某次实验中，当10克溶质质量分数为30%的过氧化氢溶液分解产生0.32克氧气时，剩余过氧化氢溶液的溶质质量分数为多少？（滴加的试剂对溶液质量的影响忽略不计，计算结果精确到1%）

为研究“不同物质在敞口容器久置后的质量变化”，某科学兴趣小组将10.00克下列物质分别盛放于相同的烧杯中，将它们敞口放置在恒温实验室。一段时间后测得烧杯中物质减小的质量情况见下表。

放置时间 （小时）	烧杯中物质减小的质量（克）
	水	饱和氯化钠溶液	饱和硝酸钾溶液	7.3%的稀盐酸
24	1.85	0.61	0.72	1.35
48	3.70	？	1.44	2.80

请回答：

（1）表格中“？”的值是　　克；

（2）与原饱和硝酸钾溶液相比较，敞口放置24小时的硝酸钾溶液溶质质量分数　　（填“变大”“变小”或“不变”）；

（3）分析上表中水、饱和硝酸钾溶液和稀盐酸敞口放置后的质量减小程度随时间变化不一样，为进一步研究稀盐酸在敞口容器久置后的溶质质量分数变化，小丽进行了下列操作：取敞口放置时间48小时的稀盐酸5.00克于锥形瓶中，滴入两滴指示剂，用溶质质量分数为8%的氢氧化钠溶液逐滴滴入稀盐酸中，至恰好完全反应，共消耗了5.50克氢氧化钠溶液。

通过计算，确定敞口放置48小时的稀盐酸溶质质量分数是“变大”、“变小”还是“不变”？并对变化的原因作出解释。

碳酸氢钠是面点膨松剂的主要成分之一。

小芳同学研究反应2NaHCO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O+2CO₂↑中NaHCO₃与CO₂之间量的关系。

（1）理论计算：1.26g NaHCO₃粉末与足量稀硫酸反应，计算生成CO₂的质量（写出计算过程）。

（2）实验分析：小芳用右图装置进行实验，向盛有足量稀硫酸的锥形瓶中加入1.26g NaHCO₃粉末，完全反应至不再产生气泡。称取反应前后质量如下表，发现反应前后质量变化值　 　（填“大于”、“小于”或“等于”）生成CO₂质量的理论值，原因可能是　                                                                 。

反应前	反应后
NaHCO3/g	锥形瓶+稀硫酸/g	锥形瓶+反应后溶液/g
1.26	24.59	25.36

某课外兴趣小组的同学对二氧化碳的制取和性质进行相关探究。

【实验回顾】

（1）实验室用大理石与稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为 　　。用向上排空气法收集二氧化碳的原因是 　　。

【实验探究】

（2）如图1所示，打开汽水瓶盖，有大量气泡冒出，塞上带导管的橡皮塞，导管另一端伸入装有滴加了紫色石蕊溶液的蒸馏水的试管中，轻轻振荡汽水瓶，观察到紫色石蕊溶液变红；加热上述试管，发现溶液颜色由红色变为紫色，写出上述变化过程中反应的化学方程式 　　， 　　。

（3）打开汽水瓶盖时，有大量气泡冒出，说明气体的溶解度随 　                  。

（4）如图2所示，在C处放入用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花完成以下实验：

在A处持续而缓缓地通入气体X．当关闭K时，C处的紫色石蕊纸花不变色；当打开K后，C处的紫色石蕊纸花变为红色。

若气体X为未经干燥的二氧化碳，则B瓶中盛放的溶液可以为 　　（填字母）。

若气体X为未经干燥且混有氯化氢的二氧化碳，则B瓶中盛放的溶液可以为 　　（填字母）。

A．浓硫酸

B．氢氧化钠溶液

C．饱和碳酸氢钠溶液

【交流反思】

（5）该小组用空气样品和提高二氧化碳含量的空气的样品，控制相同条件测定二者在光照前后温度的变化，实验结果如图3．则与空气样品对应的温度变化曲线是 　　（填"a"或"b"），二氧化碳可以产生温室效应。

请简述温室效应对人类生存环境的功与过： 　　（各写一点）。

二氧化硫（SO₂）是一种食品添加剂。葡萄酒酿造过程中添加SO₂可防止其变质，但须严格控制用量，我国《葡萄酒国家标准》中规定SO₂的含量≤259mg/L。

（1）SO₂作为食品添加剂须严格控制用量的原因是　　。

（2）为检测某国产葡萄酒SO₂中的含量是否符合国家标准，进行如下实验：

步骤1 取100mL该葡萄酒于锥形瓶中，加入质量分数为10%的H₂O₂溶液，将SO₂完全转化成硫酸。

步骤2 向锥形瓶中滴加指示剂（该指示剂在pH＜7的溶液中显紫色，在pH＞7的溶液中显绿色），用氢氧化钠溶液中和，测得锥形瓶中硫酸的质量为14.7mg。

①步骤2中，滴入指示剂后溶液呈　　色。

②向10g 30%的H₂O₂溶液中加入　　g水，可稀释为10%的H₂O₂溶液。

③通过计算判断该葡萄酒中SO₂的含量是否符合国家标准。

粗盐中除了含有NaCl外，还含有少量Na₂SO₄、CaCl₂、MgCl₂及泥沙等杂质。如图是常用的粗盐精制操作流程：

回答下列问题：

（1）操作1相当于实验室中的　　操作；

（2）沉淀1的化学式为　　；

（3）加入过量试剂1的目的是　　；

（4）滤液4中含有的阴离子是　　（填离子符号）。

我国著名的化学家侯德榜发明了联合制碱法，大大提高了原料的利用率，其反应原理之一为NaCl+CO₂+NH₃+H₂O═NaHCO₃↓+NH₄Cl，某化工厂消耗117t氯化钠，理论上可生产碳酸氢钠的质量是多少？

（注：在20℃时，将二氧化碳通入含NH₃的饱和NaCl溶液中能生成 NaHCO₃晶体和NH₄Cl溶液）

以FeSO₄•7H₂O为原料制备铁红（Fe₂O₃）的一种方法如图：

已知“沉淀”时的主要反应为：2FeSO₄+H₂O₂+2H₂O═2FeO（OH）↓+2H₂SO₄

（1）FeO（OH）中铁元素的化合价为　　。FeO（OH）可表示为mFe₂O₃•nFe（OH）₃， $\frac{m}{n}=$　　。

（2）“沉淀”时需控制溶液的pH与反应的温度。

①“沉淀”时调节溶液的初始pH约为4，过程中应始终保持溶液的pH为3.0～4.5，需不断加入物质Z调节溶液的pH，Z应具备的性质有　　（填字母）。

A．能与酸反应

B．能与碱反应

C．不与FeO（OH）反应

②“沉淀”时反应温度不宜过高，其原因是　　。

（3）“过滤”后需对固体进行洗涤与干燥。洗涤时被除去的沾于固体表面的阴离子为　　（填离子符号）。

（4）“煅烧”时反应的化学方程式为　　。

（5）如图为其他条件相同时不同煅烧温度对产品中Fe₂O₃质量分数的影响。煅烧温度较低时，产品中Fe₂O₃质量分数较低，其原因是　　。当煅烧温度达800℃时，继续升高温度，产品中Fe₂O₃质量分数降低，且铁元素质量分数升高，所得产品发黑，其可能原因是　　。

（6）用该方法制备Fe₂O₃，计算理论上13.9t FeSO₄•7H₂O（相对分子质量为278）可制得Fe₂O₃的质量（写出计算过程）。

在100g的某盐酸中加入硝酸银溶液，反应为AgNO₃+HCl═HNO₃+AgCl↓，至恰好完全反应，经过滤、洗涤、干燥、称量得到质量为28.7g的AgCl沉淀，求盐酸的溶质质量分数。

某学生将二氧化锰粉末制成颗粒。放入100g溶质的质量分数为10%的过氧化氢溶液中。一段时间后，取出二氧化锰，共收集到3.2g氧气。

（1）利用化学方程式计算，参加反应的过氧化氢的质量。

（2）向反应后的溶液中加入30%的过氧化氢溶液，使其质量分数重新达到10%备用。计算最终可得到10%的过氧化氢溶液的质量。

取6.5g锌粒放入烧杯中，向其中加入稀硫酸至恰好完全反应，共用去稀硫酸的质量为50g。请计算：稀硫酸中溶质的质量分数。