初中化学解答题

早在西汉时期的《淮南万毕术》中就记载"曾青得铁则化为铜"，成为现代湿法冶金的先驱。现有含1.6kg硫酸铜的工业废液，加入铁粉回收铜，请计算：

（1）硫酸铜中铜元素的质量分数。

（2）理论上与硫酸铜反应消耗铁粉的质量。

某同学用如图装置验证质量守恒定律。称取一定质量的碳酸钠装入气球，将气球套在锥形瓶上。将药品全部倒入装有足量稀盐酸的锥形瓶中，气球迅速胀大。称量反应前后装置的总质量，实验数据如下表所示。

实验次数	1	2	3
碳酸钠质量/克	0.53	1.06	2.12
反应前装置总质量/克	66.33	66.86	67.92
反应后装置总质量/克	66.19	66.62	67.42

（1）计算第1次反应产生的二氧化碳质量。

（2）分析数据发现每次反应前后装置的总质量均不相等，请以第1次反应为例，通过计算说明该反应是否遵循质量守恒定律。（空气密度取1.3克/升，二氧化碳密度取2.0克/升，结果精确到0.01）

实验室模拟高温煅烧石灰石的方法制取二氧化碳，取35g石灰石样品（假设杂质受热不分解且不与酸反应），煅烧一段时间恢复到室温，测得生成11g二氧化碳。向剩余固体中逐滴加入某盐酸至不再反应为止，又生成2.2g二氧化碳，加入盐酸的质量与生成的氯化钙质量关系如图：

（1）石灰石样品的质量分数是　　（结果保留一位小数，下同）；

（2）a点溶液的pH　　7（填“＜”“＞”或“＝”）；

（3）求所加盐酸的溶质质量分数（写出计算过程）。

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Na ₂SO ₃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（C ₁₂H ₁₀O ₅）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

科学家尝试通过多种途径减少CO ₂的排放，或将CO ₂转化为有用的物质。其中一种途径是利用NaOH溶液来"捕捉"CO ₂，并将CO ₂储存或利用，反应流程如图所示。

（1）反应分离室中分离物质的操作是 　　。

（2）上述反应流程中，可循环利用的物质是 　　。

（3）若反应分离室中有溶质质量分数为10.6%的Na ₂CO ₃溶液100千克，求完全反应后，理论上可生成CaCO ₃的质量（要求根据化学方程式计算）。

实验室用34克过氧化氢溶液和1克二氧化锰制取氧气，实验的相关数据如图。请回答：

（1）二氧化锰作为催化剂在化学反应前后本身的　　都没有发生变化。

（2）反应生成氧气的质量为　　g。

（3）计算过氧化氢溶液中溶质的质量分数。（此问必须要有计算过程）

为测定CuCl ₂和FeCl ₂组成的混合溶液中FeCl ₂的质量分数，进行如下实验：

①取200g混合溶液加入足量的AgNO ₃溶液，经过滤、洗涤、干燥、称量，得到143.5g AgCl固体；

②另取原混合溶液各200g与含有杂质的废铁屑反应（杂质不溶于水，也不参与反应），共做了五组实验，其实验数据如下表。

实验组别	一	二	三	四	五
混合溶液质量/g	200	200	200	200	200
铁屑质量/g	6	9	12	15	18
析出铜的质量/g	6.4	9.6	m	16	16

请分析计算：

（1）表中第三组实验的m值为 　　。

（2）第 　　组实验恰好完全反应。

（3）铁屑中铁的质量分数为多少？（计算结果精确到0.1%）

（4）原混合溶液中FeCl ₂的质量分数为多少？（计算结果精确到0.1%）

实验测成分

小伟同学在实验室中对某品牌除锈剂的有效成分及含量进行探究。

（1）定性检验：

小伟同学使用　　、　　分别与除锈剂反应，通过实验现象确定除锈剂的主要成分是硫酸。

（2）定量测定：

小伟同学利用碳酸钠溶液测定除锈剂中硫酸的质量分数，实验过程如下：

①向烧杯中加入50g除锈剂；

②向除锈剂中滴加碳酸钠溶液，边滴加边搅拌，至不再有气泡放出，共消耗碳酸钠溶液40g；

③反应后，烧杯中剩余物质的总质量为87.8g（除锈剂中其他成分不与碳酸钠反应，反应中产生的气体全部逸出）

根据上述实验数据计算除锈剂中硫酸的质量分数。

某拓展性学习小组在学校科学实验创新比赛中，做了一个有趣的实验，装置如图。

实验设计：三颈烧瓶中充满二氧化碳气体，A颈、B颈分别连接充满氢氧化钠溶液和盐酸的注射器，C颈插有两端开口的玻璃导管（伸入瓶内的一端连有小气球），装置气密性良好。

实验操作：先通过A颈往瓶内注入氢氧化钠溶液，观察到小气球的形状发生了变化；过一段时间后再通过B颈往瓶中注入盐酸，发现小气球的形状又发生了改变。

请描述小气球形状的变化情况，并对此作出合理的解释。

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）。

长期使用的热水锅炉会产生水垢。水垢主要成分是碳酸钙和氢氧化镁。某兴趣小组为了测定水垢中CaCO₃的含量，将6g水垢粉碎放在烧杯中，然后向其中加入40g某浓度的稀盐酸，使之充分反应（水垢中除碳酸钙和氢氧化镁外都不与稀盐酸反应）。实验数据记录如下：

反应时间/min	0	1	2	3	4	5	6	7	8
烧杯内所盛物 质的总质量/g	46.0	45.2	44.8	45.1	44.1	43.9	43.8	43.8	43.8

试计算：

（1）表中有一数据是不合理的，该数据的测得时间是第　　min；

（2）水垢中CaCO₃的质量分数（计算结果精确至0.1%）。

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Na ₂SO ₃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（C ₁₂H ₁₀O ₅）n，则其中三种元素的质量比是C：H：O＝ 　　。

②拉伸强度＝ $\frac{\mathrm{最大负荷力}}{\mathrm{材料宽度}\times \mathrm{材料厚度}}$ ，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

垃圾分类就是新时尚。目前，践行“新时尚”的垃圾分类工作已在全国地级及以上城市全面启动。

（1）生活垃圾可分为可回收垃圾、餐厨垃圾、有害垃圾等。

①空饮料瓶、废旧报纸应放置于贴有标志　　（填字母序号，下同）的垃圾箱中。

②废旧电池中含有铅、镉、汞等有害金属，如果将其随意丢弃，这些金属渗出会造成土壤及　　污染，威胁人类健康，应将其放入废旧电池专用收集箱。

③餐厨垃圾是生活垃圾的主要来源。下列有关说法合理的是　　。

A．餐厨垃圾沥干水分后放入家用垃圾袋

B．部分餐厨垃圾可作为沼气池中发酵的原料

C．外出就餐提倡“光盘行动”

（2）垃圾是“放错了地方的资源”。

①部分废旧塑料具有　　（选填“热塑”或“热固”）性，可反复加工再利用。

②某化学兴趣小组从工厂收集到一份金属废料，可能含有Al、Zn、Fe、Ag四种金属中的一种或几种，为测定其组成，便于回收利用，现取样向其中加入一定质量的CuSO₄溶液。

Ⅰ．充分反应，得到无色溶液及少量固体剩余物，且反应前后溶液的质量相等。该金属废料中一定含有　　（填元素符号）。

Ⅱ．将Ⅰ中少量固体剩余物置于试管中，加入足量稀盐酸充分反应，　　 （选填“一定有”、“可能有”或“一定没有”） H₂生成。

③建筑工地废弃的大理石边角料（主要成分为CaCO₃，杂质不参加反应）可用于制备轻质碳酸钙（常用作牙膏中的摩擦剂）。已知：CaCO₃ $\frac{\underset{¯}{\mathit{高温}}}{}$CaO+CO₂↑

Ⅰ．操作a的具体步骤包括　　、洗涤、干燥。

Ⅱ．计算10g大理石边角料理论上最多得到轻质碳酸钙的质量（写出计算过程）。

实验室有一瓶久置的氢氧化钠固体，经检验只含有NaOH和Na₂CO₃两种物质。现取该固体样品12.5g溶于水配制成溶液。然后向溶液中滴加稀硫酸，同时收集反应产生的气体。当溶液中的溶质恰好全部转化成Na₂SO₄时，立即停止滴加稀硫酸。将产生的气体干燥后测定其质量为2.2g（假定溶液中无气体残留）。回答下列有关问题：

（1）写出碳酸钠与硫酸反应的化学方程式：　　。

（2）氢氧化钠固体样品中NaOH的质量为　　。

（3）计算所加稀硫酸的体积（稀硫酸的溶质质量分数为40%，密度为1.3g/cm³）。

[要求：第（3）小题写出计算过程且计算结果保留到小数点后1位]

某化学拓展课堂的主题是：探秘氯化钠样品。

主题Ⅰ：探究氯化钠样品中杂质的成分

已知所提供的氯化钠样品中，可能含有硫酸钠、氯化镁、氯化钙中的一种或几种杂质。甲同学的实验探究过程记录如下：

根据以上实验信息，甲同学得出结论：此氯化钠样品中含有的杂质是硫酸钠。

[实验分析]

（1）步骤①中加入适量NaOH溶液的目的是　　。

（2）乙同学认为步骤③中不需要加入足量稀盐酸，你是否同意他的观点？　　（选填“同意”或“不同意”），请说明原因　　。

主题Ⅱ：测定氯化钠样品中氯化钠的质量分数

确定了氯化钠样品中杂质的成分后，甲同学对样品中氯化钠的质量分数进行测定。称取20.0g氯化钠样品于烧杯中，加足量的水充分溶解，再向其中加入氯化钡溶液至不再产生沉淀为止，沉淀经过滤、洗涤、干燥后称量，其质量为2.33g。请计算该样品中氯化钠的质量分数。（写出计算步骤，计算结果精确到0.1%）