初中化学解答题

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SO₄^2﹣，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） $=\frac{\mathit{CO分子数}}{\mathit{所有含碳物质分子总数}}$

图中CO的分布分数先增后降的原因是　、　。

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。

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？

实验室用碳酸钠溶液与氯化钙溶液反应制取高纯度碳酸钙粉末，烧杯中现有100g碳酸钠溶液，将140g氯化钙溶液分四次加入，充分反应，

注：发生反应的化学方程式为：CaCl₂+Na₂CO₃ ═CaCO₃↓+2NaCl

四次测量所得数据如表所示：

次数	累计加入氯化钙溶液的质量/g	烧杯中溶液的总质量/g
一	40	135
二	80	170
三	120	205
四	140	225

（1）恰好完全反应时，生成沉淀的总质量为　　g。

（2）第四次测量时，所得溶液中的溶质有　　（填化学式）

（3）计算氯化钙溶液的溶质质量分数（写出计算过程，计算结果保留到0.1%）

取硫酸钠和氯化钠的混合物15g，加入180g水使其完全溶解，再加入100g氯化钡溶液恰好完全反应，过滤，得271.7g滤液（不考虑实验过程中质量的损失）。计算：

（1）该混合物中硫酸钠的质量分数（计算结果精确到0.1%）；

（2）反应后所得滤液中溶质的质量分数（计算结果精确到0.1%）。

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）。

化学兴趣小组的同学们在老师的带领下走进实验室，开展实验活动。

（1）实验室依次编号为1、2、3、4的药品柜中，分别存放常见的酸、碱、盐和酸碱指示剂。小刚欲使用熟石灰，他需从　　号柜中取出。

（2）小刚发现盛放Na₂CO₃与NaCl两种溶液的试剂瓶标签脱落，为鉴别两种溶液，分别取样于试管中，加入无色酚酞溶液，若为Na₂CO₃，则观察到溶液变为　　色。

（3）小文从柜中取出标有“10% NaOH溶液”的试剂瓶，取少量样品加入试管中，向其中滴入稀盐酸，发现产生气泡，判断该NaOH溶液中有Na₂CO₃，用化学方程式表示NaOH溶液变质的原因：　　。

小文同学对变质的NaOH溶液进行如下一系列实验，实现药品再利用。

I．测定NaOH溶液中Na₂CO₃的质量分数

[实验操作]取40.0g 10%的NaOH溶液样品进行如图所示的实验。

[数据处理]

①所取用盐酸（溶质质量分数7.3%）的质量理论上不少于　g。

②如图中，反应前后天平示数相差1.1g，计算NaOH溶液中Na₂CO₃的质量分数（写出计算过程）。

Ⅱ．变质的NaOH溶液再利用

小文将剩余NaOH溶液倒入烧杯中，加入经计算所需的熟石灰粉末，充分搅拌、静置，过滤，得到NaOH溶液和滤渣。充分搅拌的主要目的是　　。

（4）实验结束后，同学们将实验产生的废液和废渣倒入指定的烧杯中，得到无色溶液和白色沉淀，溶液中除一定存在的溶质外，可能存在的溶质是　　。

同学们再次实验，确认成分后，对废液回收利用，绿色排放。

2019年春节起，常州大部分地区禁止燃放烟花爆竹，开启了龙城环保新时代。

（1）“禁止燃放烟花爆竹”的安全标志是　　。

（2）禁止燃放烟花爆竹不仅可以减少噪声污染、火灾等，还以减少SO₂和　　等空气污染物的排放，提升空气质量。

（3）爆竹中常含有硫、硝酸钾和木炭的混合粉末，点燃后生成硫化钾（K₂S）、氮气和二氧化碳，该反应的化学方程式为　　。含硫燃料燃烧产生的SO₂会形成　　型酸雨，酸雨的pH　　（填序号）。

A．小于5.6         B．等于7       C．大于7

实验室有氧化铜和铁的混合粉末，为提炼其中的铜，取等质量样品，分别进行了两个实验。

实验一

①分离得到溶液C的操作名称是 　　。

②写出步骤II中反应的化学方程式 　　。

③上述步骤 　　（选填步骤编号）所包含的反应体现了铁的活动性比铜强。

实验二

④写出步骤Ⅳ中反应的化学方程式 　　。

⑤D、E是同一种溶质形成的溶液，请写出该溶质的名称，判断能否得出D、E溶液中该溶质质量的大小关系并说明理由。

小王同学想测定某Cu﹣Zn合金中铜的质量分数，取合金粉末13g，向其中逐渐加入一定溶质质量分数的稀硫酸，所加稀硫酸与生成氢气的质量关系如图所示。请完成下列分析及计算：

（1）反应生成氢气的总质量为 　　g。

（2）计算合金中铜的质量分数。

现有5.6g KOH固体与100g稀HCl恰好完全反应，求该稀HCl中溶质的质量分数。

某同学用锌和稀硫酸做了如下实验，并进行相关的定量分析．将一定量的锌放入试管中，向其中加入98g质量分数为10%的稀硫酸，恰好完全反应．

（1）请计算生成氢气的质量（写出计算过程）．

（2）通过已知数据还能求出的量有 　　（填字母，符合题意的选项都选）．

a．参加反应锌的质量           b．生成硫酸锌的质量

c．稀硫酸中水的质量           d．反应后溶液中溶质质量分数．

合金的种类很多，用途非常广泛，黄铜是铜和锌的合金，它可以用来制造机器和电器的零件等，化学兴趣小组的同学欲测定实验室中某铜样品中铜的质量分数（不考虑黄铜中的其他杂质），请你参与他们的探究过程．

称量10g粉末状黄铜样品放入烧杯中，量取45mL稀盐酸分三次加到其中，每次充分反应后，测定生成氢气的质量，实验数据如表：

	第一次	第二次	第三次
加入稀盐酸的体积（ml）	15	15	15
生成氢气的质量（g）	0.04	m	0.02

试求：

（1）m的数值 　　．

（2）此黄铜样品中铜的质量分数是多少？（写出计算过程）

某白色固体由BaSO₄、BaCO₃、Na₂CO₃、Ba（OH）₂中的三种物质组成。为确定其成分，某同学设计并完成如下实验，请把表格中的内容补充完整。（已知：BaSO₄不溶于稀盐酸）

序号	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ
操作
现象	有气泡产生，固体有剩余	有气泡产生	产生白色沉淀，溶液最终显 　　色
结论或解释	原白色固体中含有	原白色固体中含有Na2CO3：生成气体的化学方程式为	原白色固体中含有BaCO3．

实验室常用大理石和稀盐酸制取二氧化碳。现取25g含碳酸钙的大理石于烧杯中，缓慢加入稀盐酸（大理石中的杂质不溶于水，也不与稀盐酸反应），剩余固体质量与加入稀盐酸的质量关系如图。求：

（1）25g大理石中碳酸钙的质量。

（2）恰好完全反应时所得溶液中溶质的质量分数。