初中化学解答题

随着手机、电脑等移动设备的普及，人们对充电设备的要求越来越高。最近，某品牌氮化镓充电设备以体积小、功率大深受消费者喜爱。

（1）氮化镓（GaN）是充电设备中的核心材料。查阅资料得知：氮化镓中氮元素的化合价与氨气（NH₃）中氮元素的化合价相同。由此可知，氮化镓中镓元素的化合价为　　。

（2）氮化镓的制取可通过镓与氨气在高温下发生置换反应来实现，其反应的化学方程式为　　。

制造芯片的基材主要是高纯硅。如图是制备高纯硅的一种工艺流程：

回答下列问题：

（1）反应Ⅰ的化学方程式是　　。

（2）过滤所得粗硅应充分洗涤，以除去表面可能吸附的HCl和　　（填化学式）。

（3）反应Ⅱ的基本类型属于　　；反应Ⅱ要在无氧气环境中进行，原因是　　（答出一种即可）。

（4）上述生产流程中，可以循环利用的物质是　　（填化学式）。

某化学兴趣小组做粗盐提纯实验，并对粗盐的成分作进一步探究。请回答下列问题：

实验一：粗盐提纯

（1）提纯实验多次用到了玻璃棒，请写出该实验中使用玻璃棒的一个作用①　　；

（2）蒸发后所得食盐质量②　　（读数见图）。

实验二：物质检验

[提出问题]食盐中除含有NaCl外，可能还含有什么溶质？

查阅资料一]食盐中可能还含有Na₂CO₃、Na₂SO₄等。

[作出猜想]猜想一：含有溶质Na₂CO₃；

猜想二：含有溶质Na₂SO₄；

猜想三：③　　。

[查阅资料二]Na₂CO₃溶液、Na₂SO₄溶液均可以与BaCl₂溶液反应生成白色沉淀，且BaCO₃可以溶于盐酸，BaSO₄不能溶于盐酸。

[讨论交流]小组同学经讨论后认为：选择BaCl₂溶液和稀盐酸两种试剂即可验证猜想。若猜想二正确，则发生反应的化学方程式为④　　。

[实验验证]为验证猜想，小组同学设计了如下实验方案。

Ⅰ．取上述食盐样品少量于试管中，加水溶解，得到澄清透明溶液；

Ⅱ．向溶液中滴加过量的BaCl₂溶液，生成白色沉淀，静置；

Ⅲ．静置后弃去清液，加入足量稀盐酸，发现沉淀部分溶解，且有气泡产生。

[实验结论]根据上述实验现象判断⑤　　是正确的（填“猜想一”、“猜想二”或“猜想三”）。

[问题与交流]小组同学在实验报告中记录了如下文字：经实验验证，该食盐样品中仅含有NaCl、Na₂CO₃和Na₂SO₄，你认为这个观点⑥　　（填“正确”或“错误”）。请说明你选择的理由⑦　　。

化学兴趣小组的同学模仿工业高炉炼铁原理，在如图1所示装置中用CO还原CuO制取金属Cu。

（1）装置中气球的作用是　　。

（2）实验开始前，需要先通一段时间CO，然后开始加热，当观察到澄清石灰水　　的现象，说明CO与CuO已经发生反应。

（3）为确定反应的最佳温度，兴趣小组利用原位X射线粉末衍射仪来测定不同温度下反应4小时后的固体物质成分，实验结果如图2所示（该图谱可用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同），据图回答下列问题：

①400℃时，反应的固体产物中含有Cu和　　。

②500℃时，该反应的化学方程式为　　。

③用CO还原CuO制取纯净的Cu，反应温度至少要控制在　　℃以上。

一水硫酸四氨合铜的化学式为[Cu（NH₃）₄]SO₄•H₂O，是一种高效、安全的杀菌剂。它在乙醇﹣﹣水混合溶剂中的溶解度随乙醇体积分数的变化曲线如图甲所示。小明在实验室以氧化铜为主要原料合成该物质，他设计的合成路线如图乙所示：

（1）溶液A中一定存在的溶质为　　。

（2）溶液B中含硫酸四氨合铜，“一系列操作”是指向溶液B中加入适量　　、过滤、洗涤、干燥等。

如图是初中化学常用实验装置（夹持装置已省略）。

（1）仪器a的名称是　　。

（2）该装置用于实验室制取CO₂：装置甲中发生反应的化学方程式为　　。

（3）该装置用于实验室制取干燥的O₂：乙中存放的试剂为　　。检验丙中气体是否收集满的方法是　　。

（4）该装置用于实验室制取干燥的H₂：对装置所作的简单改动可以是　　。

（5）该装置用于混合物中物质含量测定：在丙装置后连接量气装置，取10.0g黄铜（铜锌合金）粉末于锥形瓶中，加入足量稀硫酸，待完全反应后，根据气体体积换算得到生成的氢气质量为0.1g，则该混合物中铜的质量分数为多少？（写出计算过程）。

已知A～G为初中化学常见的七种物质。其中D的固体叫做“干冰”；B中只含两种元素，C与E不含相同元素。各种物质间的反应和转化关系如图所示（“﹣”表示相连的两种物质之间可以发生反应，“→”表示一种物质可以转化为另一种物质，反应条件、部分反应物和生成物已略去）。

请分析后回答：

（1）D的化学式　　。

（2）B与G反应的化学方程式　　。

碳还原氧化铜的实验装置如图甲、乙所示。甲图中酒精灯上网罩的作用是 　　。

[提出问题]碳燃烧时可能生成CO ₂也可能生成CO，那么碳与氧化铜反应生成的气体是否也有多种可能？

[作出猜想]猜想Ⅰ：CO；猜想Ⅱ：CO ₂；猜想Ⅲ： 　　。

[设计方案]实验装置如图乙所示。打开K，缓缓通入干燥的氮气一段时间，关闭K，点燃酒精喷灯和酒精灯，充分反应后，熄灭酒精喷灯和酒精灯，打开K，再通入一段时间氮气。

方案一：从定性观察角度判断

（1）实验时装置A处的现象是 　　。

（2）若B中无明显现象，D处的气体能点燃，则猜想 　　（填序号）成立。

方案二：从定量计算角度判断

取一定量碳粉和4g氧化铜的混合物进行实验，并测定表格中的四个数据：

	反应前的质量	反应后的质量
A（玻璃管+固体）	m 1	m 2
B+C（广口瓶+混合液）	m 3	m 4

（3）若猜想Ⅱ成立，则理论上（m ₄﹣m ₃） 　（m ₁﹣m ₂）（填"＞""＜"或"＝"）。

（4）若猜想Ⅲ成立且CuO全部转化成Cu，则参加反应的碳粉的质量m的取值范围是 　[交流反思]实验开始前缓缓通入氮气的目的是 　　。

某兴趣小组发现，上周做实验用的氢氧化钠固体忘记了盖瓶盖，他们欲对该固体的变质情况进行探究。

[提出问题]该瓶氢氧化钠固体是否变质，变质情况如何？

[查阅资料]①碳酸钠溶液的pH最大约为10.6，饱和的碳酸氢钠溶液pH约为8.0，氯化钙溶液呈中性。

②NaOH、Na ₂CO ₃分别在水和酒精中的溶解度如下表所示：

物质种类	NaOH	Na 2CO 3
温度	20℃	40℃	20℃	40℃
溶剂	水	109g	129g	21.8g	49g
	酒精	17.3g	40g	不溶	不溶

[作出猜想]猜想Ⅰ：固体未变质；猜想Ⅱ：固体部分变质；猜想Ⅲ：固体全部变质。

[实验探究]（1）兴趣小组同学取少量样品于烧杯中，加适量水溶解，测得溶液的pH约为12．由此他们得出猜想Ⅰ正确，但其他同学很快予以否定，否定的理由是 　　。

（2）组内其他同学取步骤（1）烧杯中少量溶液于试管中，加入过量的 　　溶液，振荡，有白色沉淀生成；不再产生沉淀时，取上层清液于另一支试管中，滴加 　　，溶液变红。

[实验结论]通过实验，兴趣小组证明猜想 　　正确。

[反思评价]根据查阅资料，有同学提出可以通过氢氧化钠和碳酸钠在酒精中溶解度不同来验证猜想Ⅲ正确。请你帮助他设计实验方案： 　　。

[实验拓展]实验室使用pH传感器来测定Na ₂CO ₃和NaHCO ₃混合物中NaHCO ₃的含量。称取一定量样品，溶于水配成250.0mL溶液。将pH＝1的稀盐酸逐滴加入体积为25.0mL的该溶液中，所得曲线如图所示：

a．上一个计量点前发生反应的化学方程式为 　　。

b．下一个计量点时溶液中大量存在的阴离子是 　　。

某含杂质的碳酸氢钠固体样品368g（杂质中不含钠元素且受热不分解），其中钠元素的质量分数为25%．加热一段时间，使NaHCO₃部分分解，固体样品的质量变为275g。（已知：2NaHCO₃ $\frac{\underset{¯}{△}}{}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O↑）试计算（写出计算过程）：

（1）该固体样品中NaHCO₃的质量为多少克？

（2）该固体样品中NaHCO₃分解了多少克？

化学在保证人类生存并不断提高生活质量方面起着重要的作用，利用化学综合应用自然资源，以使人类生活得更加美好。目前，人们使用的燃料大多来自化石燃料，如煤、石油、天然气等。煤的综合利用如图所示：

已知高炉内发生的主要化学反应如下：

C+O₂ $\frac{\underset{¯}{\mathit{高温}}}{}$CO₂

C+CO₂ $\frac{\underset{¯}{\mathit{高温}}}{}$2CO

3CO+Fe₂O₃ $\frac{\underset{¯}{\mathit{高温}}}{}$2Fe+3CO₂

（1）将煤隔绝空气加强热的过程是　　变化。

（2）粗氨水经提纯后可用作化肥，是因为含有植物所需的　　（填元素符号）。

（3）焦炭常作为炼铁工业的原料，请你分析焦炭在炼铁过程中的作用　　。

开春以来，为提高水稻产量，某农场积极做好科学施肥、精准防治病虫害等工作。

（1）水稻不同生长期需要不同的肥料。如在水稻抽穗、开花时期，为促进穗数增多、籽粒饱满，需要多施磷肥。下列属于磷肥的是 　 　。

A．	碳酸钾（ $K_{2}C{O}_3$）
B．	尿素[ $\mathit{CO}（N{H}_2{）}_2$]
C．	磷酸二氢钙[ $\mathit{Ca}（H_{2}P{O}_4{）}_2$]

（2）氮肥能促进水稻幼苗生长。一百亩水稻需要施碳酸氢铵3950千克，用氨气、水和二氧化碳反应来制取，化学方程式为 $N{H}_3+H_{2}O+C{O}_2═N{H}_4\mathit{HC}{O}_3$，需要氨气多少千克？

（3）井冈霉素是防治水稻纹枯病的常用药。要为一百亩水稻喷洒一次这种农药，需要配制溶质质量分数为0.01%的药液7500千克，应购买5%的井冈霉素药液 　 　千克。

海洋是人类宝贵的自然资源，海水“晒盐”和海水“制碱”体现了人类利用和改造自然的智慧，请根据粗盐“制碱”的流程图（如图）回答问题：

（1）步骤Ⅰ除杂中，常见的方法有两种：一是物理方法，即用NaCl溶液浸洗粗盐，溶解除去其中的可溶性杂质，则浸洗溶液应选用NaCl的 　 　（填“饱和”或“不饱和”）溶液；二是化学方法，操作步骤依次为：加水溶解→加过量试剂①→加过量试剂②→过滤→加适量盐酸，以下试剂①②组合选用合理的是 　 　。

A．①Ca（OH）₂②Na₂CO₃

B．①Na₂CO₃②Ca（OH）₂

C．①KOH②Na₂CO₃

D．①NaOH②Na₂CO₃

（2）步骤Ⅲ先向饱和食盐水中通入氨气，再通入二氧化碳，这样做的目的是 　                                                　，写出步骤Ⅲ反应的化学方程式 　                                     　。

（3）步骤Ⅳ发生的反应属于 　   　反应（填基本反应类型）。

（4）我国化学家侯德榜创立的联合制碱法的优点有 　 　。

A．无“索尔维氨碱法”中的废弃物CaCl₂生成，有利于保护环境

B．大大提高了食盐的利用率，节约了成本

C．将“制碱”与制氨生产联合起来，同时析出的NH₄Cl晶体可用作复合肥

如图是某化工企业利用“侯氏制碱法”生产纯碱的部分工艺流程示意图：

查阅资料知：①NH₄Cl $\frac{\underset{¯}{△}}{}$NH₃↑+HCl↑；②氨气极易溶于水，氨水呈碱性。

（1）检验食盐水是否饱和的方法是　　。

（2）操作Ⅰ的名称是　　。实验室进行此操作时，玻璃棒的作用是　　。

（3）“侯氏制碱法”中，向饱和氨盐水中通入足量的CO₂，使氨气、水、NaCl和CO₂反应生成NaHCO₃等，该反应的化学方程式为　　；先通氨气形成饱和氨盐水，后加压通入二氧化碳，这样操作的目的是　　。

（4）处理含氯化铵混合溶液时，不直接加热蒸干得到氯化铵固体的原因是　　。

溶液与人类生产、生活密切相关。

（1）把少量下列物质分别放入水中，充分搅拌，能得到溶液的是 　　（填序号）。

A．硝酸钾

B．植物油

C．面粉

（2）下列有关溶液的说法中，正确的是 　　（填序号）。

A．凡是均一的、稳定的液体一定是溶液

B．溶液是均一的、稳定的混合物

C．溶液一定是无色的，且溶剂一定是水

（3）如图为甲、乙、丙三种固体物质的溶解度曲线。

①t ₁℃时，甲、乙两种物质的溶解度 　　（填"相等"或"不相等"）。

②t ₂℃时，甲物质饱和溶液中溶质与溶剂的质量比为 　　（填最简比）。

③现有t ₁℃时甲、乙、丙三种物质的饱和溶液，将这三种溶液分别升温到t ₂℃，所得溶液中溶质质量分数大小关系是 　　（填序号）。

A．甲＞乙＞丙

B．甲＝乙＜丙

C．甲＝乙＞丙

（4）用固体氯化钠和蒸馏水配制50g溶质质量分数为6%的氯化钠溶液，需要氯化钠的质量为 　　g．若用已配好的50g溶质质量分数为6%的氯化钠溶液配制溶质质量分数为3%的氯化钠溶液，需要加水的质量为 　　g。