初中化学综合题

科学探究是认识和解决化学问题的重要实践活动。

近年来，自热食品种类繁多。只需将撕去塑料膜的发热包放入凉水中，就能享用美食，很受年轻人的追捧。实验小组同学买来一份自热食品进行以下探究。

【资料】Ⅰ.发热包中物质的主要成分是生石灰、碳酸钠、铝粒。

Ⅱ.铝能和 $\mathit{NaOH}$溶液反应生成偏铝酸钠（ $\mathit{NaAl}{O}_2$）和氢气，偏铝酸钠溶于水。

探究一：发热包的发热原理。

（1）小组同学取出发热包，撕去塑料膜，放入适量凉水中，可观察到的现象是 　 　，固体迅速膨胀，同时还可观察到发热包内固体变硬结块，其可能的原因是 　 　（用化学方程式表示）。

（2）在使用发热包过程中，禁止明火的理由是 　 　。

探究二：反应后混合物中部分成分的探究。

根据以上操作和实验现象回答下列问题。

（3）操作Ⅰ的名称是 　 　。

（4）根据现象①得出：滤液A中一定不含的物质是 　 　。根据现象②③分析得出：固体B中一定含有的物质是 　 　。综合分析得出：现象③中产生的气体，其成分的组成可能为 　 　。

（5）通过以上探究，同学们进行反思总结，你认为其中正确的是 　 　。

A．	能与水混合放出热量的物质均可做发热包的发热材料
B．	发热包应密封防潮保存
C．	禁止用湿手接触发热包
D．	使用过程中应保持通风

随着人们生活水平的提高，汽车已经走进千家万户．

（1）在汽车电路中，经常用铜做导线，这是利用铜的延展性和　　性．

（2）车体多用钢材制造，钢铁厂用赤铁矿为原料炼铁的原理是（用化学方程式表示）　　．

（3）为减少汽油燃烧产生的废气对环境的污染，我国开发推广使用一种车用乙醇汽油，其中含乙醇10%．请写出乙醇在空气中完全燃烧的化学方程式　　．

根据表中信息，请回答下列问题。

测试类别 S化合价	氢化物	单质	①	酸	盐
+6	﹣	﹣	SO 3	H 2SO 4	Na 2SO 4CuSO 4FeSO 4（NH 4） 2SO 4
②	﹣	﹣	SO 2	H 2SO 3	Na 2SO 3
0	﹣	S	﹣
﹣2	H 2S	﹣	﹣	H 2S	Na 2S

（1）填写表中内容：① 　　；② 　　。

（2）物质可以按照一定规律发生转化，请按要求各写出一个对应的化学方程式。

①置换反应 　　；②复分解反应 　　。

（3）（NH ₄） ₂SO ₄是农业上常用的铵态氮肥，在实验室检验其为铵态氮肥的实验操作是______（写出一种即可）

（4）2H ₂S+SO ₂═2S+2H ₂O，反应前后硫元素化合价发生的变化是 　　

（5）在实验室中，可用热的碱液除去试管内壁上附着的硫，请完成该反应的化学方程式： 　　S+ 　　NaOH═ 　　Na ₂SO ₃+ 　　+ 　　H ₂O。

金属材料是重要的资源，在日常生活中已经得到越来越广泛的应用。

（1）将铝片和硬铝片相互刻画，铝片上留下明显的划痕，说明　　。

（2）沙漠地区的铁制品锈蚀较慢，其原因是　　。

（3）为了比较铁、铜、银三种金属的活动性顺序强弱，某同学设计了下列四种方案：

①将铁丝、银丝分别浸入硫酸铜溶液中；②将银丝分别浸入到硫酸亚铁、硫酸铜溶液中；

③将铜丝、银丝分别浸入到硫酸亚铁溶液中；④将铜丝分别浸入到硫酸亚铁、硝酸银溶液中其中可行的方案是　　（填序号）。可行方案中发生的基本反应类型为　　。

（4）工业上将赤铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程。炼铁高炉中发生的主要反应有：

①高温下一氧化碳将铁矿石还原为铁；②高温煅烧石灰石；③灼热的焦炭和二氧化碳的反应；④焦炭充分燃烧，其中体现焦炭作用的反应是　　（填序号）。

绵阳西北部山区石灰石资源非常丰富，大量用于生产水泥。用石灰石和砂岩黏土高温煅烧得到一种新型水泥熟料，主要反应为： $\mathit{CaC}{O}_3+\mathit{Si}{O}_2\begin{array}{c}\underset{¯}{\underset{¯}{\begin{array}{ccc}& \mathit{高温}& \end{array}}}\\ \end{array}\mathit{CaSi}{O}_3+C{O}_2\uparrow$。

（1）上述反应涉及四类化合物中的哪几类？　 　。

（2） $\mathit{CaSi}{O}_3$的化学式可表示为 $\mathit{CaO}•\mathit{Si}{O}_2$，含 $\mathit{CaO}$44.8%的水泥熟料中含 $\mathit{CaSi}{O}_3$的质量分数为 　 　。

（3）在实验室用如图所示方法粗略测定石灰石中 $\mathit{CaC}{O}_3$的质量分数，无需测定的数据是　 　（填序号）。

A．	取用石灰石样品的质量
B．	倒入的过量稀盐酸的质量
C．	盐酸接触样品前电子秤的读数
D．	反应停止后电子秤的读数

（4）用含 $\mathit{CaC}{O}_3$90%的石灰石1000t生产新型水泥熟料，理论上会排放 $C{O}_2$多少吨？（无计算过程不给分）

请你铵要求回答下列问题：

（1）阜新"宝地斯帕温泉"远近闻名。若要检验温泉水是硬水还是软水，可加入 　　检验。

（2）电解水的实验证明了水的组成。电解水的化学方程式为 　　。

（3）在做"细铁丝在盛有氧气的集气瓶中燃烧"的实验时，常常要在集气瓶里预先加少量的水，这样做的目的是 　　。

（4）为了设计实验证明二氧化碳能溶于水，某同学做了如图所示实验，该实验的现象是 　　。

（5）某纯净物X在空气中完全燃烧，反应的化学方程式为：X+2O ₂ CO ₂+2H ₂O，则X的化学式为 　　。

（6）氯化钠是食盐的主要成分，氯化钠的用途很多。例如，生活中的氯化钠是常用的调味品。此外，还可以利用氯化钠 　　等。

根据如图回答问题。

（1）A中集气瓶内水的作用是 　 　。

（2）B中集气瓶内水位最终约在刻度 　 　处。

（3）C中制备氧气的化学方程式是 　 　。

（4）D中若加入的固体是NH ₄NO ₃，实验现象是 　 　。

（5）E中探究可燃物燃烧的条件之一是 　 　。

海洋中有丰富的水生生物和化学资源。海水晒盐能得到粗盐和苦卤，粗盐中含有多种可溶性杂质（氯化镁、氯化钙等）和不溶性杂质（泥沙等）。请回答下列问题。

（1）蒸发过程中使用到玻璃棒，其作用是 　　。

（2）若要去除粗盐中可溶性的杂质氯化镁和氯化钙，可依次加入过量的X和碳酸钠两种溶液。下列物质中，可作为X的物质有 　　。

A、KOH

B、Ba(OH) ₂

C、Ca(OH) ₂

D、NaOH

（3）操作Ⅱ后向所得滤液中加入适量的盐酸，其目的是 　　，最后通过蒸发结晶得到较为纯净的氯化钠。

从古至今，铁及其化合物一直被人类广泛应用。

（一）铁及其化合物的应用

（1）明代科学著作《天工开物》中记载：

①“其器冶铁锥，其尖使极刚利”，“铁锥”为开挖盐井的工具。所取盐井水“入于釜中煎炼顷刻结盐”，“金”指生铁制作的铁锅。生铁属于 　 　材料。上述描述中利用铁的 　 　（选填序号）。

A．	a.导热性
B．	b.导电性
C．	c.硬度大

②“泥固塞其孔，然后使水转釉”是指高温下将红砖中的转化为而形成青砖。该转化的化学方程式为 　 　。

（2）铁的化合物在现代更多领域发挥着重要作用。

①碳酸亚铁（）不溶于水，可作补血剂，服用后与胃酸反应生成 　 　被人体吸收，促进血红蛋白的生成。

②火星探测器发回的信息表明，火星上存在，从而证明火星表面曾经存在过水，其理由为 　 　。

③活性可除去石油开采过程中的有害气体，并获得，原理如下。

吸收中生成的另一种物质的化学式为 　 　，再生时发生反应的化学方程式为 　 　。

（二）的制备

用废铁屑（主要成分为，含少量和）制备主要流程如下。

（1）酸溶时适当提高反应温度和浓度，目的是 　 　，产生的气体为 　 　。

（2）还原发生的反应为。

沉淀发生的反应为。

沉淀时反应温度不宜太高，原因是 　 　。

（3）沉淀时会有部分与反应生成，反应的化学方程式为 　 　。

（三）的含量测定

已知：及铁的氧化物加热分解的温度如下。

称取含的样品76.6g，进行热分解实验。控制不同的温度对样品加热，测得剩余固体质量随温度的变化如图所示。

（1）样品中的含量为 　 　%（精确到0.1%）。

（2）当加热到时，M点固体的成分是 　 　，对应的质量比为 　 　。

如图是氢气和氧气发生反应的微观模拟图，请回答下列问题：

（1）在B图中将相关粒子图形补充完整；

（2）A图所示物质属于 　　（填物质分类），从微观角度说明理由是 　　；

（3）画出比氧元素多一个周期少一个族的元素的原子结构示意图 　　．

我国古代科技璀璨夺目，金属的冶炼与使用在当时已处于世界先进水平。

（1）日常生活中，适合制作电缆的金属是______（填标号）。

A．

金

B．

铜

C．

汞

D．

钨

（2）明代《天工开物》描述了锡的冶炼方法，如图a。

①原料锡砂中的 $Sn{O}_2$和木炭反应得到锡和二氧化碳，化学方程式为______。

②炼锡时混入少许铅形成合金，产物更易熔化流出，原因是______。

（3）图b为古代炼锌工艺原理示意图。炉甘石成分是 $ZnC{O}_3$，高温易分解生成 $ZnO$。

①泥罐外煤饼的主要作用是燃烧提供热量，泥罐内煤粉的主要作用是______。

②已知锌的沸点为 $907℃$。泥罐下部温度可达 $1200℃$，上部约为 $600℃$，该工艺从反应混合物中收集液态锌的方法属于______（填标号）。

A．

结晶

B．

蒸发

C．

蒸馏

D．

升华

③必须冷却后才能取锌，是为了防止发生反应：______（写化学方程式）。

（4）湿法冶金利用置换反应。向 $Cu（N{O}_3{）}_2、AgN{O}_3$混合液中加入 $Fe$粉，充分反应后过滤。若滤渣中有两种金属，则滤液中一定不含的金属阳离子是______。

已知H2与菱铁矿（主要成分 $FeC{O}_3$其他成分不参与反应）反应制成纳米铁粉。某小组进行探究并完成如下实验：

查阅资料：① $H_2$能与 $CuO$反应生成 $H_{2}O$， $H_{2}O$能使无水硫酸铜变蓝

② $C{O}_2$与无水硫酸铜不反应

（1）某同学探究反应后气体成分，先将反应后气体通入无水硫酸铜，无水硫酸铜变蓝，证明气体中含有______，再通入足量的澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊，反应方程式为______。

（2）对剩余气体成分进行以下猜想：

猜想一： $H_2$ 猜想二：______ 猜想三： $CO$和 $H_2$

浓H2SO4的作用：______。

甲中现象：______。 乙中无水 $CuS{O}_4$变蓝 丙中变浑浊

猜想______正确

（3）热处理后的纳米铁粉能够除去地下水中的磷元素，如图所示 $450℃$或者 $550℃$热处理纳米铁粉的除零率以及 $pH$值如图所示，分析______ $℃$时以及______（酸性或碱性）处理效果更好。

工业上用 $FeC{l}_3$溶液蚀刻铜箔制造印刷电路板，反应为 $2\mathit{FeC}{l}_3+\mathit{Cu}═2\mathit{FeC}{l}_2+\mathit{CuC}{l}_2$，蚀刻废液又可再处理，实现资源回收和循环利用，其流程转化关系如图。

请回答相关问题。

（1）“蚀刻废液”的全部溶质有 　 　和少量 $\mathit{FeC}{l}_3$。操作Ⅰ的名称是 　 　。

（2）参照上述流程，画出由“金属残渣X”分离回收 $\mathit{Cu}$和 $\mathit{FeC}{l}_2$溶液的简单流程图。

（3）上述流程中，能使三价铁转化为二价铁的物质有 　 　。

（4）蚀刻掉128g铜，消耗 $\mathit{FeC}{l}_3$的质量为 　 　g，理论上至少需要20% $\mathit{FeC}{l}_3$溶液的质量为 　 　g。（不需要写出计算过程）

氢是实现碳中和的能源载体。

（1）煤制氢的原理可表示为 $C+H_{2}O\begin{array}{c}\underset{¯}{\underset{¯}{\begin{array}{ccc}& \mathit{高温、催化剂}& \end{array}}}\\ \end{array}X+H_2$。

① $X$中肯定含有的元素是 　 　。

②煤制氢的不足是 　 　（写出一点）。

（2）甲烷制氢包括重整、转化和分离等过程。甲烷制氢过程中产生的 $H_2$和 $C{O}_2$的混合气分离得到 $H_2$的过程如下：

①海水作为吸收剂时，下列措施有利于海水吸收二氧化碳的是 　 　（填序号）。

a．升高海水的温度

b．加快混合气的流速

c．增大气体的压强

②利用 $K_{2}C{O}_3$溶液吸收 $C{O}_2$，将其转化为 $\mathit{KHC}{O}_3$， $\mathit{KHC}{O}_3$在加热条件下即可分解生成 $C{O}_2$。比较 $\mathit{CaC}{O}_3$和 $\mathit{KHC}{O}_3$分解反应的不同，可推知 $\mathit{CaC}{O}_3$的稳定性 　 　（填“＞”或“＜”） $\mathit{KHC}{O}_3$的稳定性。

③使用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳并分离出氢气。补充完整氢氧化钠循环使用的方案。

步骤1：将氢气和二氧化碳的混合气通入足量的氢氧化钠溶液中。

步骤2：向步骤1所得的溶液中 　 　。

步骤3：过滤，得滤渣和氢氧化钠溶液。

（3）某种利用太阳能制氢的过程如图1所示。

①反应I的基本类型为 　 　。

②写出反应Ⅱ的化学方程式：　 　。

（4）我国2030～2050年各种能源使用预期情况如图2所示。

①图2所涉及的能源中，属于不可再生能源的是 　 　。

②2030～2050年，预期我国能源结构的变化趋势是 　 　。

碱式碳酸锌[Zn _x（OH） _y（CO ₃） _z]是制备功能材料ZnO的原料，其化学反应表达式为：Zn _x（OH） _y（CO ₃） _z ZnO+CO ₂↑+H ₂O（x、y、z为正整数）。小金设计了图甲所示装置对碱式碳酸锌的组成进行探究（装置气密性良好，药品足量，实验操作正确）：

（1）图甲中装置B的作用是 　　。

（2）查阅资料发现，在不同温度条件下充分加热等质量的碱式碳酸锌样品，剩余固体的质量与加热温度的关系如图乙所示。实验中加热时，热分解装置的温度至少要达到 　　℃（选填"200"、"300"或"400"）。

（3）部分实验步骤为："……加热前先通入N ₂排尽装置内的空气，关闭通入N ₂的活塞，……控制一定温度下加热……"。实验过程中可根据 　　现象判断碱式碳酸锌样品已反应完全。

（4）小金取54.7g碱式碳酸锌样品（不含杂质），放置于热分解装置内，完全反应后测得装置A增重5.4g，装置B增重8.8g。则x：y：z的最简整数比为 　　。