初中化学解答题

某化学兴趣小组同学做了实验后在整理实验室时，得到白色固体药品，查阅药品记录单可知，可能是碳酸钠、碳酸氢钠和硫酸钠中的两种物质的混合物。为探究其成分，进行如下探究活动：

[猜想与假设]针对其组成：

猜想一：含有Na₂CO₃和Na₂SO₄；

猜想二：含有Na₂SO₄和NaHCO₃；

猜想三：含有　　。

[实检探究]

实验Ⅰ：取白色固体于试管中加热，将产生的无色无味气体通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊。

实验Ⅱ：取加热后的白色固体于试管中加足量的盐酸后，再滴加氯化钡溶液，立即产生白色沉淀。

[实验分析及结论]

（1）实验Ⅰ中，产生无色无味气体反应的化学方程式为　　。实验Ⅱ中，滴加氯化钡溶液产生白色沉淀反应的化学方程式为　　。

（2）实验Ⅰ中可判断猜想　　不成立。

综合实验Ⅰ、Ⅱ，可判断猜想　　不成立。

[拓展延伸]

若Na₂SO₄溶液中混有少量的NaHCO₃，提纯Na₂SO₄溶液的实验方案是　　。

金属材料广泛应用于生产、生活中。

（1）下列物品所用的主要材料中，属于金属材料的是　　。

A．塑料水杯

B．汽车轮胎

C．青铜古剑

D．医用口罩

（2）用盐酸可除去铁表面的铁锈，反应的化学方程式是　　。

（3）不法分子常用铜锌合金制成假金币行骗。能有效鉴别“金币”真假的一种方法是：将“金币”浸入稀硫酸中，产生气泡的是假金币。原理是　　（用化学方程式表示）。

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。

在化学实验中，经常需要对药品用量进行估算。既能确保实验成功，又能养成节约和环保的习惯。某化学兴趣小组为了体验估算方法，进行了如下实验：

【实验目的】对选定实验中所需药品用量进行估算并验证估算用量足够。

（1）【实验活动一】估算稀盐酸用量

①写出碳酸钙与稀盐酸反应的化学方程式：　 　。

②取2g石灰石样品进行实验（样品中除碳酸钙外，其余成分既不与盐酸反应，也不溶解于水），请估算，至少需要溶质质量分数为7.3%的稀盐酸 　 　g。

（2）【实验活动二】验证估算的稀盐酸用量足够

方案一：

实验过程如图所示：

①将石灰石研细的目的是 　 　。

②若图中试剂X为紫色石蕊试液，观察到的现象是 　 　，说明估算的稀盐酸用量足够。

③为达到与②相同的实验目的，试剂X还可以选择下列试剂中的 　 　（填字母序号）。

A．	$\mathit{FeC}{l}_3$溶液
B．	$N{a}_{2}C{O}_3$溶液
C．	$\mathit{AgN}{O}_3$溶液
D．	$\mathit{CuO}$

方案二：

④只用以下两种规定用量的药品：2g石灰石样品和估算用量的稀盐酸，设计实验进行验证，请简述实验方案。（实验仪器任选）

实验操作	实验现象	实验结论
		估算的稀盐酸用量足够

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　　。

某学习小组设计如下实验验证CO₂的性质。

操作步骤：用3个250mL的烧瓶收集满CO₂进行实验。如图一所示，同时迅速将注射器内液体全部注入各自烧瓶中，关闭活塞；一段时间后，同时振荡三个烧瓶。得到如图二所示的烧瓶内压强与时间的关系曲线图。

回答下列问题：

（1）实验步骤中，曲线1、2、3中导致气压快速变小（如：cd段）的操作是　　。

（2）曲线2对应发生反应的化学方程式为　　。

（3）根据图二所示，可以得出的结论是　　（填序号）。

A．1体积水中溶解CO₂的量约为1体积

B．CO₂能与水发生反应生成碳酸

C．CO₂能与NaOH溶液发生反应

D．40%NaOH溶液比澄清石灰水更适合用于吸收CO₂

氕、氘、氚是氢的三种同位素原子，它们的原子结构模型如图所示，相关信息如表。试回答

名称	符号	相对原子质量
氕	H	1
氘	D	2
氚	T	3

（1）原子结构模型中的“⊗”表示的粒子是 　   　。

（2）超重水有一定的放射性。一个超重水分子由两个原子和一个氧原子构成，其化学式可表示为T₂O，T₂O中T的化合价为 　 　。

（3）重水是由氘和氧组成的化合物，化学式可表示为D₂O，重水和普通水化学性质相似。在海水中重水的质量约占0.02%，则100吨海水中所含氘的质量是多少？

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）。

从宏观、微观、符号相结合的视角探究物质及其变化规律是化学独特的研究方法。根据所给信息，回答下列问题：

宏观辨识

（1）通过科学探究可以认识化学反应中各物质质量之间的关系，如图实验中，将 $\mathit{NaOH}$溶液滴入锥形瓶中，反应结束后，再次称量，观家到托盘天平的指针 　 　（填“向左”“向右”或“不”）偏转。

微观探析

（2）如图是氢气在空气中燃烧的微观示意图，该反应的基本反应类型为 　 　反应。从微观角度分析，过程I表示分子分解成 　 　的过程。

符号表征

（3）氢化镁（ $\mathit{Mg}{H}_2$）是一种很有发展前景的贮氢材料，能与水反应生成氢氧化镁和一种常见的气体，反应的化学方程式为： $\mathit{Mg}{H}_2+2H_{2}O\begin{array}{c}\underset{¯}{\underset{¯}{\begin{array}{cc}& \end{array}}}\\ \end{array}\mathit{Mg}（\mathit{OH}{）}_2+\underset{¯}{\begin{array}{ccc}& & \end{array}}\uparrow$。请补全该反应的化学方程式并写出补全依据。

依据一：化学反应前后原子的种类和 　 　不变。

依据二：　 　。

实验室中有一瓶标签破损的固态铵盐，它可能是NH ₄Cl、NH ₄NO ₃、NH ₄HCO ₃、（NH ₄） ₂SO ₄中的一种，请利用如图所示的溶液进行实验探究。

【提出猜想】猜想①：该铵盐是NH ₄Cl

猜想②：该铵盐是 　　

猜想③：该铵盐是NH ₄HCO ₃

猜想④：该铵盐是（NH ₄） ₂SO ₄

【实验探究】步骤一：取少量样品放入试管中，没有嗅到强烈的氨味，加入适量水溶解得到无色液体，选用图中的 　　溶液滴入试管中，无气泡放出，则猜想③不成立。

步骤二：在步骤一所得的溶液中，滴加图中的Ba（NO ₃） ₂溶液，没有白色沉淀生成，则猜想 　　不成立。

步骤三：另取适量样品放入试管中，加水溶解配成溶液，滴加图中的 　      溶液，有白色沉淀生成，则猜想 　　成立。

【拓展应用】铵盐可作氮肥，它会与碱性物质发生化学反应，请写出硝酸铵溶液与氢氧化钠溶液在加热条件下反应的化学方程式 　　，所以在农业生产中，为避免降低肥效，铵态氮肥不要与碱性物质混合施用。

某学习小组将足量Zn条插入一定量的浓H₂SO₄中，发现Zn表面有大量气泡产生。（注：随着反应进行，硫酸浓度逐渐变小）

【提出问题】气体的成分是什么？

【猜想假设】猜想一：只有SO₂

猜想二：只有H₂

猜想三：　　

【查阅资料】（Ⅰ）SO₂可以使品红溶液褪色

（Ⅱ）SO₂可以和碱性溶液反应

（Ⅲ）H₂+CuO $\frac{\underset{¯}{△}}{}$Cu+H₂O

【实验探究】用如图装置验证猜想（部分夹持仪器省略）

【方案设计】

主要实验步骤	主要现象	解释或结论
①打开止水夹，先通入一段时间N2	/	/
②关闭止水夹，将足量Zn条下放，浸入浓硫酸中，点燃E装置处酒精灯	B装置处品红溶液褪色 E装置处	猜想三成立
③结束实验	/	/

【表达交流】

（1）在步骤①中，通入N₂的目的是：　　。

（2）请你设计一个实验，用化学方法证明E装置中CuO未完全反应。

实验步骤	实验现象	结论
		CuO未完全反应

【反思拓展】

（1）请你根据上述实验探究，补充Zn与浓硫酸反应的化学方程式

Zn+2H₂SO₄═ZnSO₄+SO₂↑+　　。

（2）已知Al与H₂一样，在加热条件下能与CuO发生化学反应，请写出该反应的化学方程式　　。

维生素C（化学式C₆H₈O₆）对人体皮肤和牙龈健康有重要作用。缺乏维生素C会引起坏血病，中学生每天需要补充约60mg维生素C．请回答下列问题：

（1）维生素C由　　种元素组成，它属于　　（填“无机物”或“有机物”）。

（2）含2g氢元素的维生素C中，氧元素质量为　　g；17.6g维生素C中含　　g碳元素。

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