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江苏省扬州市2021年中考化学试题(解析版)

试卷简介

这份试卷主要考察了初中学生对于化学基础知识的理解和应用能力,涉及到了元素、化学变化、物质分类、化学反应类型、化学方程式的书写、溶液配制、酸碱性、化学性质的应用等多个方面。题目设计涵盖了选择题和非选择题,要求学生不仅掌握基本概念,还要具备一定的逻辑推理能力和实验操作知识。

所涉及的知识点

这份试卷考察了学生对化学元素、化学反应、物质分类、化学方程式、溶液配制、酸碱性、环境保护等多方面的理解和应用。

2021年中考化学试题

选择题

单项选择题:本题包括15小题,每小题2分,共计30分。每小题只有一个选项符合题意。

1. 人体中含有多种元素。下列属于人体必需微量元素的是

A. 铁 B. 碳 C. 氢 D. 氧

【答案】A

【解析】

【详解】 碳、氧、氢、氮、磷、钾等都属于人体中的常量元素,铁、钴、铜、锌等属于人体内的微量元素。故选A。

2. 下列过程中只发生物理变化的是

A. 高炉炼铁 B. 冰雪融化 C. 食物变质 D. 木材燃烧

【答案】B

【解析】

【分析】物理变化:没有生成新物质的变化;化学变化:生成新物质的变化;

【详解】A、高炉炼铁过程中,铁矿石转化为铁,有新物质生成属于化学变化,不符合题意,故选项错误;

B、冰雪融化过程是水的状态发生改变,没有新物质生成属于物理变化,符合题意,故选项正确;

C、食物变质过程中,物质发生缓慢氧化,有新物质生成,属于化学变化,不符合题意,故选项错误;

D、木材燃烧过程中,有二氧化碳生成,是化学变化,不符合题意,故选项错误。

故选择B;

3. 下列物质由分子构成的是

A. 氢氧化钾 B. 铝 C. 金刚石 D. 水

【答案】D

【解析】

【详解】A、氢氧化钾是由钾离子和氢氧根离子构成的,不符合题意;

B、铝是由铝原子构成的,不符合题意;

C、金刚石由碳原子构成的,不符合题意;

D、水由水分子构成的,符合题意;

故选D。

4. 自然界中的物质大多数是化合物。下列化合物属于酸的是

A. KCl B. NaOH C. CuO D. HNO3

【答案】D

【解析】

【分析】酸:电离时产生的阳离子全部是H+的化合物为酸。

碱:电离时产生的阴离子全部是OH-的化合物为碱。

盐在化学中是指一类金属离子或铵根离子与酸根离子结合的化合物

【详解】A、根据定义氯化钾是盐,不符合题意;

B、根据定义NaOH是碱,不符合题意;

C、CuO是金属氧化物,不符合题意;

D、根据定义HNO3是酸,符合题意;

故选D。

5. 金可制成金箔,拉成金丝,说明金具有良好的

A. 导电性 B. 延展性 C. 导热性 D. 抗腐蚀性

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】金子被压成薄薄的金箔、被拉成几十上百倍长度的金丝,这些都表明金具有良好的延展性。故选B。

6. “安全重于泰山”。以下应张贴在“防火”场所的标志是

A. B. C. D.

【答案】A

【解析】

【详解】A、 是防火标识,符合题意;

B、 是循环利用标识,不符合题意;

C、 是节能标识,不符合题意;

D、 是节约用水标识,不符合题意;

故选A。

7. FeCl3溶液用于制作印刷电路板,反应为。X的化学式是

A. Fe B. FeCl2 C. Fe(OH)2 D. Fe(OH)3

【答案】B

【解析】

【详解】根据质量守恒定律,反应前后原子的种类数目不发生变化,反应前原子种类数目为Fe:2,Cl:6,Cu:1,反应后不包括X原子的种类数目为Cu:1,Cl:2,因此X中原子的种类数目为Fe:2,Cl:4,因此X为FeCl2。

故选B。

8. 下列物质对应组成不正确的是

A. 干冰:CO2 B. 小苏打:NaHCO3 C. 纯碱:Na2CO3 D. 熟石灰:CaO

【答案】D

【解析】

【详解】A、干冰是固态CO2的俗称,正确;

B、小苏打是NaHCO3的俗称,正确;

C、纯碱是Na2CO3的俗称,正确;

D、熟石灰是Ca(OH)2的俗称,错误;

故选D。

9. 测得一些物质的pH如下,其中酸性最强的是

A. 肥皂水:pH=10.2 B. 唾液:pH=6.8 C. 柠檬汁:pH=2.5 D. 洗涤剂:pH=12.2

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】pH>7,溶液显碱性,pH越大,碱性越强;pH<7,溶液显酸性,pH越小,酸性越强,pH=7,溶液显中性;

答案:C。

10. 下列属于化合反应的是

A. B.

C. D.

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】A、该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应,符合题意;

B、该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应,不符合题意;

C、该反应符合“两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物”的反应,属于复分解反应,不符合题意;

D、该反应符合“一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物”的反应,属于置换反应,不符合题意。

故选A。

11. 蔗糖的分子式为C12H22O11,下列关于蔗糖的说法正确的是

A. H、O原子个数比为2:1 B. 相对分子质量为(12+1+16)

C. 蔗糖中含45种元素 D. 氧元素的质量分数最小

【答案】A

【解析】

详解】A、H、O原子个数比为22:11,即2:1,符合题意;

B、相对分子质量为(12×12+22×1+11×16)=342,不符合题意;

C、蔗糖中含有C、H、O三种元素,不符合题意;

D、氧元素的质量分数最大,氢元素的质量分数最小,不符合题意。

故选A。

12. 自然界碳循环如图所示。下列说法正确的是

A. 向空气中排放CO2会形成酸雨 B. 无机物和有机物不可相互转化

C. 植树造林有利于吸收CO2 D. 煤、石油和天然气可再生能源

【答案】C

【解析】

【详解】A、工业废气中二氧化硫氮的氧化物和水反应形成酸雨,A错误。

B、无机物和有机物可相互转化,如二氧化碳光合作用转化为葡萄糖,B错误。

C、植物光合作用吸收二氧化碳,植树造林有利于吸收CO2,C正确。

D、煤、石油和天然气是不可再生能源,D错误。

故选:C。

13. 氯化钠是一种常见的化学物质。下列说法不正确的是

A. 氯化钠是常见的食品调味剂 B. 氯化钠可用于生产氯气、烧碱

C. 蒸发海水即可获得纯净的氯化钠固体 D. 氯化钠可用于腌制食品

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】A、氯化钠是食盐的主要成分,可用作调味剂,选项正确;

B、氯化钠中有氯元素和钠元素,可用于生产氯气和烧碱氢氧化钠,选项正确;

C、海水中除了有水和氯化钠以外还含有其他的盐,例如氯化镁、氯化钾等,故蒸发海水不能得到纯净的氯化钠固体,选项错误;

D、氯化钠可用于调味品和腌制食品,选项正确。

故选C。

【点睛】工业盐不能用于调味和腌制食品。

14. 某反应前后分子变化的微观示意图如下、下列说法正确的是

A. 反应有单质生成 B. 反应前后原子种类、数目不变

C. 反应物和生成物共有8种物质 D. 该反应为置换反应

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】A、新生成的产物中没有新生成的单质,两个白球是为完全反应的反应物,不是产物,不符合题意;

B、根据质量守恒定律可知,化学反应前后物质的总质量不变、原子的种类不变、原子的数目不变,符合题意;

C、反应物有两种,产物有两种,共4种,不符合题意;

D、该反应产物中没有新的单质生成,不符合置换反应的定义,不符合题意。

故选B。

15. 为测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数,取2.0g石灰石样品于烧杯中,将20g稀盐酸分4次加入样品中,充分反应后经过滤、干燥、称重,得实验数据如下:

已知石灰石中的杂质既不与盐酸反应,也不溶解于水。下列说法正确的是

A. 第三次实验后碳酸钙无剩余 B. 第四次实验后盐酸无剩余

C. 盐酸中HC1的质量分数是3.65% D. 样品中碳酸钙的质量分数是85%

【答案】D

【解析】

【详解】A、根据表格可知每次加入5g稀盐酸反应0.5g碳酸钙,而第四次反应加入5g稀盐酸反应0.2g碳酸钙,因此第三次实验后碳酸钙有剩余,错误;

B、结合选项A,第四次实验后加入5g稀盐酸反应0.2g碳酸钙,因此碳酸钙无剩余盐酸有剩余,错误;

C、设盐酸的溶质质量分数为x

x=7.3%,不符合题意;

D、2.0g石灰石样品中碳酸钙质量为1.7g,样品中碳酸钙的质量分数是,符合题意。

故选D。

不定项选择题:本题包括5小题,每小题2分,共计10分。每小题只有一个或两个选项符合题意。若正确答案只有一个选项,多选时,该小题得0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确的得1分,选两个且都正确的得满分,但只要选错一个,该小题就得0分。

16. 下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是

A. 生石灰具有吸水性,可用作干燥剂 B. 氮气性质稳定,可用作保护气

C. 金属铁具有导电性,可用于制炊具 D. 盐酸易挥发,可用于除铁锈

【答案】A

【解析】

【详解】A、生石灰能与水反应生成氢氧化钙,可作食品干燥剂,正确;

B、氮气化学性质稳定,可作保护气,错误;

C、金属铁具有导热性,可用于制炊具,错误;

D、盐酸和氧化铁反应,可用于除铁锈,错误;

故选A。

17. 用浓硫酸配制一定质量分数的稀硫酸并进行相关实验。下列操作正确的是

A. 量取浓硫酸 B. 测稀硫酸pH

C. 制取氢气 D. 收集氢气

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】A、量筒读数时视线应与凹液面的最低处相平,选项操作错误;

B、测pH时,pH试纸不能湿润,会对待测液产生稀释的效果,选项操作错误;

C、实验室制取氢气采用稀硫酸和锌作为反应物,将锌放在多孔隔板上,稀硫酸从长颈漏斗中加入,使用该装置可使反应随时发生随时停止,选项操作正确;

D、氢气密度比空气小,应采用向下排空气法收集,选项操作错误。

故选C。

【点睛】量筒仰视读数会使读数比实际液体体积要小。

18. Na2SO4与NaCl的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是

A. 加水能使NaCl溶液从不饱和变为饱和

B. 20℃时,NaCl的溶解度比Na2SO4大

C. P点时,NaC1与Na2SO4的饱和溶液质量分数相等

D. 将Na2SO4饱和溶液从30℃冷却至10℃,有晶体析出,溶液变为不饱和

【答案】BC

【解析】

【详解】A、不饱和溶液转化为饱和溶液常用的方法有:加入同种溶质,恒温蒸发溶剂,降温(大多数溶液),故加水能使NaCl溶液从不饱和变为饱和说法错误;

B、根据Na2SO4与NaCl的溶解度曲线,在20℃时,氯化钠的溶解度大于硫酸钠,说法正确;

C、在P点时,氯化钠和硫酸钠的溶解度相等,饱和的两种溶液中溶质质量分数相等,故说法正确;

D、将Na2SO4饱和溶液从30℃冷却至10℃,有晶体析出,溶液仍然是饱和溶液,故说法错误;

故选择BC;

19. 根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是

A. A B. B C. C D. D

【答案】D

【解析】

【详解】A、将某气体通过灼热的黑色氧化铜固体,固体变红,该气体不一定是氢气,还可能是一氧化碳,A错误。

B、铜、银的金属活动性不相同,铜金属活动性大于银,B错误。

C、向NaOH溶液中滴加稀盐酸生成氯化钠和水,该反应无明显现象,但是发生了化学反应,C错误。

D、向某溶液中滴加酚酞试液,有红色出现,说明该溶液显碱性,D正确。

故选:D。

20. Fe2(SO4)3溶液用于脱除H2S,并由反应Ⅱ再生,原理如下图所示。下列说法正确的是

A. 反应过程中,S、O和Fe的化合价发生了变化

B. 理论上每生成16gS,需补充200g Fe2(SO4)3

C. 理论上每生成32gS,同时有16gO2参与反应

D. 理论上反应Ⅱ中每生成18gH2O,同时消耗152 g FeSO4

【答案】AC

【解析】

【分析】

【详解】A、反应过程中,反生I的化学方程式:,硫化氢中氢元素显+1价,硫元素显-2价,硫酸铁中铁元素显+3价,硫元素显+6价,氧元素显-2价,单质硫中硫元素的化合价为0,硫酸亚铁中铁元素显+2价,硫元素显+6价,氧元素显-2价,硫酸中氢元素显+1价,硫元素显+6价,氧元素显-2价,,硫酸中氢元素显+1价,硫元素显+6价,氧元素显-2价,硫酸亚铁中铁元素显+2价,硫元素显+6价,氧元素显-2价,氧气中氧元素化合价为0,水中氢元素显+1价,氧元素显-2价,硫酸铁中铁元素显+3价,硫元素显+6价,氧元素显-2价,S、O和Fe的化合价发生了变化,说法正确;

B、硫酸铁溶液用于脱除硫化氢,并由反应Ⅱ再生,可以循环利用,无需补充硫酸铁,说法正确;

C、由化学方程式:,可知,该反应的总化学方程式为: ,由反应可得:每有32份质量的硫生成,就有16g氧气参与反应,说法正确;

D、由可知:每有36份质量的水生成,需要消耗608g硫酸亚铁,理论上反应Ⅱ中每生成18gH2O,同时消耗304g硫酸亚铁,说法错误;

答案:AC。

非选择题

21. 扬州被称为运河之都、文化之都和美食之都,自古人文荟萃。

(1)故人西辞黄鹤楼,烟花三月下扬州。一唐·李白

①孟浩然“下扬州”的交通工具是木船。现代游船常用玻璃钢制造船体,玻璃钢属于______(填“复合材料”或“金属材料”)。

②现代人远行可乘坐飞机。铝锂合金材料大量运用于国产C919大飞机的制造,下列不属于铝锂合金性质的是______(填字母)。

A.密度大 B.硬度大 C.抗腐蚀

③汽车是重要的陆路交通工具。燃油车辆须加装尾气催化净化装置,该装置将尾气中的CO和NO转化成CO2和一种无污染的气体,发生反应的化学方程式是______。

(2)天下三分明月夜,二分无赖是扬州。一唐·徐凝

①空气质量影响人们观赏明月。空气属于______(填“混合物”或“纯净物”)。

②下列做法不利于改善空气质量的是______(填字母)。

A.风力发电 B.徒步出行 C.垃圾露天焚烧

③煤的气化和液化可实现能源清洁化,改善空气质量。水煤气中CO和H2在高温、高压和催化剂条件下合成甲醇(CH4O),该反应的化学方程式是______。

(3)前日扬州去,酒熟美蟹蜊。一宋·梅尧臣

①蟹肉鲜美,富含蛋白质。蛋白质水溶液在加热时会生成沉淀,此沉淀______(填“能”或“不能”)重新溶解于水中。

②各种酒中都含有乙醇(C2H6O)。在酿酒过程中,粮食中的______(填糖类名称)先转化为葡萄糖,再经发酵生成乙醇。

③下列食品中富含维生素C的是______(填字母)。

A.盐水鹅 B.西红柿 C.大虾

【答案】 ①. 复合材料 ②. A ③. ④. 混合物 ⑤. C ⑥. ⑦. 不能 ⑧. 淀粉 ⑨. B

【解析】

【分析】

【详解】(1) ①玻璃钢是强化纤维塑料,故不属于金属材料,是复合材料;

②飞机制造使用铝锂合金材料,只要是利用铝锂合金硬度大、抗腐蚀,故不属于铝锂合金材料的性质是密度大;

③由质量守恒定律可知,化学反应前后元素的种类不变可知,反应后还有氮气生成,故反应的方程式为:

(2) ①空气中含有多种物质,故空气属于混合物;

②露天焚烧垃圾会产生多种有害气体,污染空气,故不利于改善空气质量;

③根据题意:该反应的反应物为CO和H2,生成物为甲醇(CH4O),反应条件为高温、高压和催化剂,故反应方程式为:

(3) ①蛋白质水溶液在加热时会生成沉淀,此过程会使蛋白质发生变性,故不能重新溶解在水中;

②粮食中富含大量的淀粉,故酿酒时淀粉会转化为葡萄糖,葡萄糖再转化为酒精;

③富含维生素的主要原料是水果、蔬菜,故西红柿中富含大量的维生素C;

22. 水是一种常见的溶剂,也是重要的资源。

(1)实验室用NaC1固体配制50g15%NaCl溶液。

①使用托盘天平称取______gNaC1固体。

②溶解过程中需要用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、胶头滴管和______(填仪器名称)。

(2)大多数天然淡水需要经过处理方可直接饮用。

①工厂锅炉长期使用会形成水垢,可用盐酸去除。写出水垢中Mg2(OH)2CO3溶于盐酸时发生反应的化学方程式______。

②某家用净水机工作原理如下图所示:

净水机中,PP棉净水原理是______(填“过滤”或“蒸馏”),颗粒活性炭可去除异味和余氯,是因为活性炭具有良好的______性。

(3)扬州积极推进水环境整治,建设“秀美瘦西湖,文明新扬州”。

①环保部门对水质进行长期监测,将水质从“优”到 “劣”分为Ⅰ~V类。由如图可知,近年来扬州市Ⅱ~Ⅲ类优良水质百分比明显呈______(填“上升”或“下降”)趋势。由此推断,扬州市主要水域的水质在______(填“变好”或“变差”)。

②产生这种变化趋势的原因可能是______(填字母)。

A.夜间排放工业污水

B.清理污染河道的淤泥

C.关停或整改存在污染隐患的企业

(4)污水未经处理直接排入河流,会使水面上藻类物质大量繁殖,水质恶化。某藻类含化学式为 C106H263O106N16P的物质,则污水中导致藻类生长过快的营养元素是______(填元素名称)。

【答案】 ①. 7.5 ②. 玻璃棒 ③. Mg2(OH)2CO3+4HCl=2MgCl2+CO2↑+3H2O ④. 过滤 ⑤. 吸附 ⑥. 上升 ⑦. 变好 ⑧. BC ⑨. 氮元素和磷元素

【解析】

【分析】

【详解】(1)①使用托盘天平称取50g×15%=7.5g氯化钠,故填:7.5。

②溶解过程中需要用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、胶头滴管和玻璃棒,故填:玻璃棒。

(2)①水垢中Mg2(OH)2CO3溶于盐酸时生成氯化镁二氧化碳和水,发生反应的化学方程式Mg2(OH)2CO3+4HCl=2MgCl2+CO2↑+3H2O,故填:Mg2(OH)2CO3+4HCl=2MgCl2+CO2↑+3H2O。

②PP净水原理类似于过滤,活性炭具有吸附性,能去除异味和余氯,故填:过滤;吸附

(3)由如图可知,近年来扬州市Ⅱ~Ⅲ类优良水质百分比明显呈上升趋势。由此推断,扬州市主要水域的水质在变好,故填:上升;变好。

②A.夜间排放工业污水,水质变差,不符合题意。

B.清理污染河道的淤泥,水质变好,符合题意。

C.关停或整改存在污染隐患的企业,水质变好,符合题意。

故选:BC。

(3)藻类含化学式为 C106H263O106N16P的物质,则污水中导致藻类生长过快的营养元素是氮元素和磷元素,故填:氮元素和磷元素。

23. 氧气支持生命活动,也是一种重要的化工原料。

(1)实验室用如图所示的装置制取少量氧气。

①仪器a、仪器b的名称分别是______、______。

②锥形瓶内发生反应的化学方程式是______。

(2)工业上有多种制取氧气的方法,如:

方法一:在低温、加压条件下,将空气液化。然后将温度升高至-196℃~-183℃之间,使液态氮气先蒸发,剩余液态氧气储存于钢瓶里。

方法二:利用电解水的方法制取氧气,将得到的氧气干燥。在低温、加压条件下,使之转化为液态,储存于钢瓶里。

①从构成物质的微粒视角分析,在方法一空气液化过程中,主要改变的是______。

②某工厂用方法二制取氧气,发现氧气的产量略小于理论值,且所得氧气中有淡淡的鱼腥气味。从元素守恒角度分析,该鱼腥气味的气体是______(填化学式或名称)。

(3)氢气和氧气在Pd基催化剂表面可反应生成H2O2,其微观示意图如下:

“解离”时,结构被破坏的分子是______(填化学式)。

(4)为探究双氧水的分解,进行以下两个实验:

①氯化物对双氧水分解的影响。

反应条件:6.0mL30%双氧水,0.1g氯化物,室温;实验时间:1.5h。

实验数据如下表所示:

由上表可知,双氧水保存时应绝对避免引入的离子是______(写离子符号)。

②pH对双氧水分解的影响。

反应条件:6.0mL30%双氧水,60℃;用NaOH溶液调pH;实验时间:1.5h。实验结果如图所示:

由如图可知,pH为______(填数字)时,双氧水的分解率最高。

(5)用双氧水可制得“鱼浮灵”、“钙多宝”。

①“鱼浮灵”主要成分是2Na2CO3·3H2O2,可迅速增加水体含氧量,其原因是______。

②“钙多宝”主要成分是CaO2,常温下能与水反应生成氢氧化钙和氧气。长时间存放的过氧化钙中含有主要杂质是______(填化学式)、Ca(OH)2。

【答案】 ①. 铁架台 ②. 集气瓶 ③. ④. 分子之间的间隔 ⑤. 臭氧(或O3) ⑥. H2 ⑦. Cu2+ ⑧. 9 ⑨. “鱼浮灵”溶于水生成碳酸钠和过氧化氢,碳酸钠溶液显碱性,能促进过氧化氢分解生成氧气 ⑩. CaCO3

【解析】

【详解】(1)①仪器a、仪器b的名称分别是铁架台、集气瓶。

②锥形瓶内发生反应为过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成氧气和水,。

(2)①空气液化过程中,没有生成新物质,主要改变的是分子之间的间隔。

②化学反应前后元素种类不变,氧气中只含有氧元素,则该鱼腥气味的气体为氧气转化而成的臭氧O3。

(3)由图可知,“解离”时,结构被破坏的分子是氢分子H2。

(4)①由表可知,加入氯化铜以后,双氧水分解率特别大,比较加入氯化钠、氯化镁分解率可知,双氧水分解率特别大的原因是引入了铜离子,故双氧水保存时应绝对避免引入的离子是铜离子Cu2+。

②由图可知,pH为9时,双氧水的分解率最高。

(5)①“鱼浮灵”主要成分是2Na2CO3·3H2O2,可迅速增加水体含氧量,其原因是“鱼浮灵”溶于水生成碳酸钠和过氧化氢,碳酸钠溶液显碱性,能促进过氧化氢分解生成氧气。

②“钙多宝”主要成分是CaO2,常温下能与水反应生成氢氧化钙和氧气,氢氧化钙能吸收二氧化碳生成碳酸钙,故长时间存放的过氧化钙中含有主要杂质是生成的碳酸钙CaCO3、氢氧化钙Ca(OH)2。

24. 天然气(主要成分为CH4)作为清洁能源,正逐步走进城乡居民生活。

(1)“西气东输”工程利于国家能源和产业结构调整,极大改善了沿线居民生活质量。

①为防止传输天然气的钢管被腐蚀,可采取的措施有______(写出一种)。

②CH4完全燃烧的化学方程式是______,该过程______(填“释放”或“吸收”)能量。

③天然气的使用可有效减少酸雨形成。下列现象与酸雨有关的是______。

A.石刻文物被腐蚀 B.全球海平面上升

(2)工业上以CH4为原料生产H2,制取原理如下图所示:

已知变换塔、洗涤塔发生的主要反应依次是:

①“转化炉”中有H2产生,参加反应的CH4与H2O的质量比______。

②“洗涤塔”中气体从塔底通入,水从塔顶喷淋。这样操作的优点是______。

③若有32gCH4参与反应(假设各步反应都完全转化),理论上可制得______gH2。

(3)我国是世界上首个成功试采海域可燃冰的国家。可燃冰是CH4被H2O分子形成的笼包裹,在海底低温和高压作用下形成的结晶物质。

①可燃冰样品常存放于液氮储存罐中,其原因是______。

②可燃冰有多种结构,某H型可燃冰的化学式为CH4·xH2O,分析其结构发现:平均34个H2O分子构成6个笼,每个笼只容纳一个CH4或H2O分子,这6个笼内容纳的CH4与H2O分子个数比是______(填最小整数比)。

【答案】 ①. 在钢管内外刷漆 ②. ③. 释放 ④. A ⑤. 8:9 ⑥. 水与二氧化碳能充分反应,将二氧化碳完全吸收; ⑦. 16 ⑧. 防止甲烷泄露; ⑨. 1:9

【解析】

【详解】(1)①为防止传输天然气的钢管被腐蚀,可采取的措施有在钢管内外刷漆,隔绝空气和水,防止被腐蚀。

②CH4完全燃烧的化学方程式是,该过程释放能量。

③A、石刻文物被腐蚀与酸雨有关

B、全球海平面上升与二氧化碳大量排放造成的温室效应有关;

故选A。

(2)①“转化炉”中有H2产生反应的化学方程式为,参加反应的CH4与H2O的质量比 ;

②“洗涤塔”中气体从塔底通入,水从塔顶喷淋。这样操作的优点是水与二氧化碳能充分反应,将二氧化碳完全吸收;

③设转化炉中生成的氢气的质量为x,生成的一氧化碳的质量为y。

设变换炉中生成的氢气的质量为z。

z=4g

因此理论上可制得12g+4g=16gH2。

(3)①由题干可知,可燃冰是CH4被H2O分子形成的笼包裹,在液氮的作用下水分子能够牢牢包裹甲烷分子,因此可燃冰样品常存放于液氮储存罐中,其原因是防止甲烷泄露;

②平均34个H2O分子构成6个笼,每个笼只容纳一个CH4或H2O分子,同时根据H型可燃冰的化学式,则说明有2个笼被游离H2O分子填充,因此水分子的个数为34+2=36,甲烷分子个数=6-2=4,因此这6个笼内容纳的CH4与H2O分子个数比是4:36=1:9;

25. 以某菱镁矿石(主要成分是MgCO3,含少量MnCO3、SiO2)制取MgSO4·7H2O,流程如下:

(1)“酸浸”时,为了提高浸取率,除了搅拌、提高硫酸浓度外,还可采取的措施有______(写出一种)。此时,MnCO3发生反应的化学方程式是______。

(2)“转化”时主要反应是,氯元素反应前后化合价变化情况是______(填“升高”或“降低”)。

(3)硫酸镁溶液在不同温度下进行浓缩结晶,可得到不同的晶体:

①“操作1”的具体操作是:蒸发浓缩滤液至表面有晶膜出现(此时MgSO4溶液已饱和)、______、过滤、洗涤、低温干燥。

②“操作1”所得滤液中能分离出一种可循环使用的物质,该物质是______(填化学式)。循环使用的目的是______。

(4)已知:MgSO4·7H2O中镁元素质量分数为9.76%,采用热分析法测定所得MgSO4·7H2O样品中镁元素质量分数:

①未加热前,测得样品中镁元素质量分数略大于9.76%,可能的原因是______。

②高于900℃后,测得剩余固体中镁元素质量分数大于20%,可能的原因是______。

(5)若用100t菱镁矿石可制得246 t MgSO4·7H2O产品,忽略反应过程中镁元素损失,求该菱镁矿石中MgCO3的质量分数。(写出计算过程)______。

【答案】 ①. 粉碎菱镁矿石 ②. MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑ ③. 降低 ④. 降温至1.8-48.1℃结晶 ⑤. H2SO4 ⑥. 提高原料利用率,节约资源和成本,减少污染 ⑦. 已经失去部分结晶水 ⑧. 硫酸镁部分分解(合理即可) ⑨. 设参与反应的MgCO3的质量为x

根据镁元素守恒可得

解得x=84t

所以岭煤矿中碳酸镁质量分数为

【解析】

【分析】矿石中主要成分是MgCO3,含少量MnCO3、SiO2,加入硫酸进行酸浸,二氧化硅和硫酸不反应,依据流程图中信息,MgCO3和MnCO3与硫酸分别反应生成MgSO4和MnSO4溶液,经过过滤操作将固液分离。向溶液中加入NaClO溶液,由图可以看出将MnSO4转化为MnO2沉淀,MgSO4和NaClO不反应,经过过滤操作将固液分离,得到MgSO4溶液,可通过浓缩结晶的方式得到MgSO4·7H2O。

【详解】(1)酸浸时为了提高浸出率,可采用的操作有将矿石研磨成粉末、搅拌、提高硫酸浓度等。根据上述分析,MnCO3与硫酸反应生成MnSO4、水和二氧化碳,反应方程式为MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑。

(2)反应前是NaClO中氯为+1价,反应后是氯化钠中氯为-1价,故化合价降低。

(3)①由表中可知,MgSO4·7H2O在1.8-48.1℃析出,故在蒸发浓缩后的冷却结晶中应控制温度为1.8-48.1℃,故填降温至1.8-48.1℃结晶。

②操作Ⅰ得到的滤液中溶质为H2SO4和NaCl,其中硫酸可至酸浸步骤进行循环利用,循环使用的目的是提高原料利用率,节约资源和成本,减少污染。

(4)①未加热前,镁元素质量分数偏大,有可能是结晶过程中已经失去部分结晶水所导致。

②由计算可得,MgSO4中镁元素的质量分数为,高于900℃,镁元素的质量分数大于硫酸镁中镁元素的质量分数,可能原因为硫酸镁部分分解。

(5)见答案

【点睛】当不考虑过程中镁元素的损失时,整个流程镁元素守恒,即菱镁矿碳酸镁中镁元素与生成结晶中镁元素质量相等,据此计算。

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