初中化学解答题

化学促进科技发展，推动社会进步。

（1）中国提出在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，彰显了大国责任与担当。

①如图是碳元素在元素周期表中的部分信息。碳元素的质子数是 　 　，属于 　 　（填“金属”或“非金属”）元素。

②减少 $C{O}_2$排放，可以减缓 　 　效应。

③自然界中消耗 $C{O}_2$的主要途径是 　 　。

④为实现碳达峰、碳中和的目标，请写出你的做法 　（一条即可）。

（2）2022年6月5日神舟十四号载人飞船成功发射，沈阳航天新光集团有限公司承制生产的连接分离机构再次为发射任务保驾护航。

①载人飞船的制造使用了大量合金，合金的硬度一般比各成分金属 　 　。

②航天员穿着的航天服使用了多种合成纤维，合成纤维属于 　 　（填字母序号）。

A．	无机材料
B．	合成材料
C．	复合材料

实验室按如图步骤配制100g质量分数为22%的蔗糖溶液。

回答下列问题：

（1）所需蔗糖的质量为　　。

（2）用规格为　　（填“50”、“100”或“500”）mL的量筒量取　　mL蒸馏水倒入盛有蔗糖的烧杯中进行溶解。（水的密度约为1g/cm³）

（3）溶解时玻璃棒的作用是　　。

（4）下列情况会导致所配溶液中溶质的质量分数偏高的是　　（填字母序号）。

A．蔗糖中混有少量杂质

B．称量时蔗糖和砝码位置放反了（使用了游码）

C．用于溶解蔗糖的烧杯洗净后残留有少量的水

D．用量筒量取水时，俯视读数

萤石是我市的优势矿产资源，也是我国“战略性矿物”。为探讨萤石的形成、开采、浮选等跨学科问题，兴趣小组对某萤石矿区开展项目化研究。

【萤石浮选】萤石矿开采后，将矿石破碎，研磨成矿粉，加水调成矿浆，往矿浆中添加捕收剂等药剂进行浮选，使目标矿粉粘附在泡沫上浮至水面，得到纯度较高的精矿。

（1）如图是pH值、捕收剂种类对浮选回收率影响的图像。为获得高浮选回收率，浮选时的最佳条件是 　 　。

【纯度测定】萤石的主要成分为氟化钙（ $\mathit{Ca}{F}_2$）。

已知： $\mathit{Ca}{F}_2+H_{2}S{O}_4\mathit{（浓）}\begin{array}{c}\underset{¯}{\underset{¯}{\begin{array}{ccc}& △& \end{array}}}\\ \end{array}\mathit{CaS}{O}_4+2\mathit{HF}\uparrow$

（2）为测定精矿样品中氟化钙的含量，该小组称取10克样品和浓硫酸充分反应，生成的气体全部被碱性溶液吸收，测得碱性溶液增重4.4克，计算样品中氟化钙的质量分数。

【项目评估】萤石是我市优势矿产资源，但对萤石开采项目一直有不同观点。

（3）请选出你认同的一种观点 　 　（填字母）。

A.我市应该立足资源优势，大力发展萤石开采项目

B.在勘探技术和环境监测到位的情况下，可以发展萤石开采项目

C.萤石开采项目会引发地表沉陷，诱发地质灾害，应禁止萤石开采项目

戊二醛（C₅H₈O₂）是新一代消毒剂，在防控新冠肺炎疫情的过程中被广泛使用。回答下列问题：

（1）戊二醛的相对分子质量为　　。

（2）戊二醛中含碳的质量分数为　　。

（3）10g戊二醛恰好完全燃烧需要　　g氧气。

如图为高炉冶铁、炼钢并用生产的钢来探究白铜成分的流程图。（已知硫酸镍的化学式为NiSO ₄）

（1）用高炉冶铁的主要反应原理是 　　（用化学方程式表示）。

（2）分析流程图，三脱装置中发生反应的基本反应类型是 　　。

（3）向精炼炉中吹入氩气使钢水循环流动，各成分均匀混合，相当于化学实验中 　　（填一种仪器的名称）的作用。

（4）铁与镍相比，铁的金属活动性 　　镍（选填"＞"、"＝"或"＜"），判断依据是 　　（用化学方程式表示）。

（5）通过以上信息，得出白铜的成分是 　　，其硬度比纯铜 　　（填"大"或"小"）。

我国政府承诺在2060年前实现碳中和。为此，控制碳排放和增加碳吸收都至关重要。研究发现，除了陆地植物固碳外，海洋也是重要的固碳之地，如图是海洋吸收二氧化碳的三种方式。

碳酸盐泵：贝壳类、珊瑚等海洋生物将碳元素以碳酸钙的形式沉积起来。某地贝壳堤储存了约 $4$亿吨贝壳，其中 $95\%$为碳酸钙，则该地贝壳堤固定了多少亿吨碳元素？

思维模型是依据事物发展内在规律所建立的解决问题的基本框架，能引导有序思维、增进深度理解、促进问题解决。小科建构了“混合物提纯”的思维模型：

【初步理解】根据混合物组分的性质差异，获得混合物中目标组分。

（1）海水淡化是将海水中的盐与水分开，常压加热蒸馏法是其中的一种：常压下将海水加热形成水蒸气，再液化得到淡水的过程。从建模角度分析，海水加热形成水蒸气属于上述模型中的 　 　（填“分离转移”或“反应转化”）。

【探究本质】根据组分的性质差异，选择合适方法，实现物质提纯。

（2）从含少量氯化钠的硝酸钾固体中提纯硝酸钾，是通过溶解、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥实现的。其中过滤操作将硝酸钾晶体与溶液分离是根据 　 　不同。

【实践应用】根据混合物中某组分发生化学反应，提高混合物中目标组分纯度。

（3）小科取10克混有少量硫酸的盐酸溶液，滴入氯化钡溶液至不再产生沉淀，经过滤、洗涤和干燥得到沉淀0.233克，则原混合溶液中硫酸的溶质质量分数为 　 　。

【融合创新】依据科学原理，融合技术与工程，形成新颖而有价值的解决实际问题方案。

（4）常压加热蒸馏法，能耗大、成本高。小科查阅资料获知，现在世界上的许多大型海水淡化工厂，都已经采用低压加热蒸馏法，请解释其蕴含的科学道理 　 　。

我国政府承诺在2060年前实现碳中和。为此，控制碳排放和增加碳吸收都至关重要。研究发现，除了陆地植物固碳外，海洋也是重要的固碳之地，如图是海洋吸收二氧化碳的三种方式。

碳酸盐泵：贝壳类、珊瑚等海洋生物将碳元素以碳酸钙的形式沉积起来。某地贝壳堤储存了约4亿吨贝壳，其中95%为碳酸钙，则该地贝壳堤固定了多少亿吨碳元素？

某实验小组将少量氢化钙（CaH₂）溶于水，形成了无色透明的溶液，再向其中加入碳酸钠溶液，有沉淀产生，经过滤后得到滤渣和滤液。然后进行了滤渣验证和滤液溶质成分的探究。

（1）[查阅资料]氢化钙在常温下能与水反应生成氢氧化钙和氢气，写出该反应的化学方程式　　。

（2）[交流验证]滤渣只能是碳酸钙，用盐酸验证此滤渣的化学方程式为　　。

（3）[提出问题]滤液中溶质的成分是什么？

（4）[猜想假设]猜想一：NaOH

猜想二：NaOH和Na₂CO₃

猜想三：NaOH和　　

猜想四：NaOH、Na₂CO₃和Ca（OH）₂

（5）[讨论分析]经过讨论认为最不合理的是猜想　　，原因是　　。

（6）[实验与结论]

实验步骤	现象	结论
步骤Ⅰ：取少量滤液，向其中加入足量盐酸溶液		猜想二不成立
步骤Ⅱ：另取少量滤液，向其中滴入适量Na2CO3溶液	产生白色沉淀	猜想　　成立

（7）[拓展延伸]在分析反应后所得物质的成分时，除考虑生成物外，还需考虑　　。

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。某学习小组欲探究氯化钠样品中杂质的成分设计了以下实验：

回答下列问题：

（1）步骤①中加入适量NaOH溶液的目的是　　。

（2）步骤③中加入足量稀盐酸时，能够观察到的明显现象是　　，发生此现象的化学方程式是　　。

（3）此氯化钠样品中含有的杂质是　　。

$A～F$为初中化学常见的物质。其中 $A$是一种氧化物，所含元素的质量比为 $5：2$； $B$常温下为液体； $E、F$为同一类别的两种物质。它们之间的转化和反应如图所示（图中“→”表示物质间的转化关系，“—”表示物质间能发生化学反应，部分反应物、生成物和反应条件已略去）。回答下列问题：

（1）物质 $B$的化学式为 ＿＿＿＿＿。

（2） $E\to F$的化学方程式为 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（3）如图中物质间的转化和反应不涉及的基本反应类型为 ＿＿＿＿＿。

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 $4H_2+C{O}_2\begin{array}{c}\underset{¯}{\underset{¯}{\begin{array}{ccc}& \mathit{一定条件}& \end{array}}}\\ \end{array}2H_{2}O+C{H}_4$。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？

举重前运动员常常会抓一把“镁粉”在手里搓，以起到防滑效果，某种“镁粉”中只含有 $\mathit{MgO}$、 $\mathit{Mg}（\mathit{OH}{）}_2$、 $\mathit{MgC}{O}_3$中的一种或几种固体。某兴趣小组对其成分展开了探究：分别取4.2克 $\mathit{MgO}$、 $\mathit{Mg}（\mathit{OH}{）}_2$、 $\mathit{MgC}{O}_3$和“镁粉”置于烧杯中，逐滴加入相同溶质质量分数的稀盐酸直至粉末恰好消失。四种固体消耗稀盐酸的质量如表所示，且烧杯③和烧杯④中产生了大量气泡。请结合实验现象和数据回答问题。

物质	$\mathit{MgO}$	$\mathit{Mg}（\mathit{OH}{）}_2$	$\mathit{MgC}{O}_3$	“镁粉”
消耗稀盐酸的质量/克	121.8	$m$	58.0	61.9

（1）烧杯③中产生的气体是 　 　。

（2）“镁粉”中不只含有 $\mathit{MgC}{O}_3$一种物质，理由是 　 　。

（3）表格中 $m$的值为多少？（请写出计算过程）

（4）为确定“镁粉”的具体成分，兴趣小组补充了如下实验：取“镁粉”和 $\mathit{MgC}{O}_3$各4.2克，加入足量稀盐酸，生成相同条件下的气体体积分别为952毫升和1120毫升。由此可知该种“镁粉”的成分是 　 　。

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