化学综合题综合测试(含答案)(word)

化学综合题综合测试（含答案）（word）

一、中考化学综合题

1．黄铁矿(主要成分为FeS2，杂质高温下不反应。)是我国硫酸厂制取硫酸的主要原料。某兴趣小组欲测定某黄铁矿中FeS2含量，设计了如下实验 (假设每步反应均完全)。

【查阅资料】①4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2②Na2SO3+H2O2 ＝Na2SO4+H2③BaSO4为一种不溶于水、不溶于盐酸的沉淀。

【实验探究】

Ⅰ．称取4.80g黄铁矿样品放入下图所示装置(夹持和加热装置省略)的石英管中，从a处不断地缓缓通入空气，高温灼烧石英管中的黄铁矿样品至反应完全。

Ⅱ．反应结束后，将B瓶中的溶液按上图流程进行处理。

【问题讨论】

（1）Ⅰ中B瓶内发生反应的化学反应方程式是______和______；

（2）Ⅰ中通入的空气中作用是______和______；

（3）Ⅱ中加入盐酸溶液的目的是______；

（4）Ⅱ中检验滤渣洗涤是否干净的方法是______。

【含量测定】

（5）另取 4.80g黄铁矿样品在空气中加热，测出样品的固体残留率

（固体样品的剩余质量

固体样品的起始质量

×100%）随温度的变化如下图所示，计算该黄铁矿中FeS2的质

量分数为______。(请写出计算过程)

【答案】CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O；提供反应所需的氧气将生成的二氧化硫气体排入装置B中除去产生的BaCO3沉淀；取最后一次洗涤液1～2mL于试管中，向其中滴加硝酸银（或稀硫酸、碳酸钠）溶液，若无白色沉淀生成，则表明已洗涤干净。75%

【解析】（1）根据空气中的二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水及FeS2与氧气反应生成的二氧化硫与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠和水解答；（2）根据空气能提供与硫化亚铁反应所需的氧气和将生成的二氧化硫气体排入装置B中解答；（3）根据盐酸能将反应生成的碳酸钡除去解答；（4）根据过滤出来的硫酸钡沉淀是湿润的分析解答；（5）根据反应的化学方程式计算解答。（1）二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和

水，反应的化学方程式为CO 2+2NaOH=Na 2CO 3+H 2O ；二氧化硫与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠和水，反应的化学方程式为SO 2+2NaOH=Na 2SO 3+H 2O ；（2）Ⅰ中通入的空气中作用是提供反应所需的氧气和将生成的二氧化硫气体排入装置B 中；（3）B 瓶中主要的溶质是碳酸钠和亚硫酸钠，向B 瓶中加入过氧化氢溶液，亚硫酸钠与过氧化氢溶液反应生成硫酸钠，再加入过量氯化钡溶液，氯化钡溶液与碳酸钠、硫酸钠反应生成碳酸钡和硫酸钡沉淀，然后加入盐酸，盐酸能与碳酸钡反应生成氯化钡。故Ⅱ中加入盐酸溶液的目的是除去产生的BaCO 3沉淀；（4）过滤出来的硫酸钡沉淀是湿润的，可能带有过量的氯化钡溶液，故Ⅱ中检验滤渣洗涤是否干净的方法是取最后一次洗涤液1～2mL 于试管中，向其中滴加硝酸银（或稀硫酸、碳酸钠）溶液，若无白色沉淀生成，则表明已洗涤干净；（5）设

4.80g 黄铁矿样品中杂质质量为x 。

4FeS 2+11O 2高温2Fe 2O 3+8SO 2

4×120 2×160

4.8-x 4.8×75％-x

4120216004.8- 4.8750

x x ??=?- x=1.2g

该黄铁矿中FeS 2的质量分数=4.8 1.24.8g g g

-×100％=75％ 答：该黄铁矿中FeS 2的质量分数为75％。

点睛：本题的难点在于清楚黄铁矿中含有杂质，掌握固体残留物中同样含有杂质是解答关键。

2．如下图装置可用于气体的吸收、检验和分离等，请回答下列问题。

（1）利用装置 A （其中液体试剂足量）可以将二氧化碳和一氧化碳的混合气体进行分离。首先打开活塞 a ，缓缓通入混合气体，广口瓶中观察到的现象是______，发生反应的化学方程式为__________；此时从导管 c 逸出的主要气体是_________，为了检验该气体，将导管按 c-d-e-f-g 顺序连接，B 处观察到的现象为_________，发生反应的化学方程式为____________。

（2）实验中 A 和 C 两处用到澄清石灰水，其中 A 处澄清石灰水的作用是___________

（3）装置 C 中还应进行的操作是_____________ ；一段时间后，断开 AB 装置，关闭活塞 a ，打开活塞 b ，滴加足量的稀盐酸，此时逸出的主要气体是______________。

(4)现有36.5 g 质量分数为20%的盐定质氢氧化钙溶液恰好完全反应，生成的氯化钙溶液

中溶质的质量分数为22.2%。请计算所得氯化钙溶液的质量是_____________。

【答案】 澄清石灰水变浑浊 Ca(OH)2 + C02 = CaCO 3↓ + 2H 20 CO 黑色固体变红色 Cu0+C0 @Cu+C02 吸收二氧化碳 将尾气点燃 C02 50g

【解析】(1)首先打开活塞a ，缓缓通入混合气体，广口瓶中观察到的现象是澄清石灰水变浑浊，是因为氢氧化钙和二氧化碳反应生成了碳酸钙沉淀和水，发生反应的化学方程式为：Ca(OH)2+CO 2═CaCO 3↓+H 2O ；此时从导管c 逸出的主要气体是一氧化碳，为了检验该气体，将导管按c ?d?e?f?g 顺序连接，B 处观察到的现象为黑色固体变成红色固体，是因为高温条件下，氧化铜和一氧化碳反应生成铜和二氧化碳，发生反应的化学的化学方程式为：CuO+CO @Cu+CO 2；(2)实验中A 和C 两处用到澄清石灰水，其中A 处澄清石灰水的作用是吸收二氧化碳气体；(3)装置C 中还应进行的操作是处理尾气，方法是把尾气点燃或收集起来；一段时间后，断开AB 装置，关闭活塞a ，打开活塞b ，滴加足量的稀盐酸，碳酸钙和稀盐酸反应生成二氧化碳，此时逸出的主要气体是二氧化碳；(4)设生成氯化钙质量为x ，

Ca(OH)2+2HCl═CaCl 2+2H 2O ，

73 111

36.5g×20% x 7311136.5g 20%x

=?， x =11.1g ， 所得氯化钙溶液的质量为：11.1g÷

22.2%=50g ， 答：所得氯化钙溶液的质量为50g 。

3．探究学习小组在实验室中用图1所示装置制取CO 2并探究CO 2与过氧化钠(Na 2O 2)的反应．

查阅资料得知：过氧化钠(Na 2O 2)是一种淡黄色固体，能与CO 2，H 2O 发生反应：

Na 2O 2+2CO 2═2Na 2CO 3+O 2，2Na 2O 2+H 2O ═4NaOH+O 2↑

请回答下列问题：

(1)装置A 中发生反应的化学方程式为________________________，利用装置A 制取CO 2的优点是___________________________________．

(2)装置B 的作用是吸收CO 2中混有的HCl ，发生反应化学方程式为

____________________________

(3)装置D 的作用是_______________________．

(4)装置E 中收集到的气体是____(填化学式)，该气体还可以用下列图2装置中的______进

行收集(填写字母序号)．

(5)为探究反应后装置C硬质玻璃管中固体的成分，该小组同学进行了如图3实验：

根据固体加水溶解无气泡，得出__________________________结论，加入足量氯化钙目的为

_______________________________________，根据判断，反应后装置C硬质玻璃管中固体为

______________________．

(6)①在实验室制取二氧化碳的研究中，探究学习小组又进行了如下实验：

药品编号甲乙丙丁

大理石m g，块状m g，块状m g，粉末状m g，粉末状

盐酸(过量)w g，稀盐酸w g，浓盐酸w g，稀盐酸w g，浓盐酸

I.若要研究盐酸浓度大小对反应的影响，可选择实验甲与______对照(选填实验编号)。II..除盐酸的浓度外，上述实验研究的另一个影响反应的因素是_____________________。III.研究发现酸的浓度越大，产生气体的速度越快，与甲比较，对丁分析正确的是______(选填编号)

A、反应更为剧烈

B、最终剩余溶液的质量更小

C、产生的二氧化碳的质量更大

D、粉末状大理石利用率更高

②下表中的两个实验，尽管在原料状态、发生装置等方面存在差异，却都能控制气体较平稳地产生。请从实验目的、原理、原料、装置、操作等方面思考后，具体阐述每个实验中气体较平稳产生的最主要的一个原因。

目的原料发生

装置

气体较平稳产生的

最主要的一个原因

制取二氧化碳块状大理石稀盐酸A______________________制取氧气粉末状二氧化碳3%的过氧化氢溶液F________________________

【答案】CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑便于控制反应的发生和停止

NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑除去二氧化碳气体 O2 ad 固体成分中无过氧化钠检验碳酸钠存在并将碳酸钠全部转化为沉淀碳酸钠和氢氧化钠乙反应物的接触面积(或固体反应物颗粒大小 AB 反应物接触面积较小通过分液漏斗控制液体滴加速度

【解析】

(1)稀盐酸和石灰石反应生成氯化钙、二氧化碳和水，反应化学方程式为：

CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑装置A可以通过压强的作用是固体和液体分离，所以利用装置A制取CO2的优点是：便于控制反应的发生和停止；(2)碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，化学方程式为：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑；(3)氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，所以装置D的作用是除去二氧化碳气体；(4)过氧化钠和二氧化碳、水反应会生成氧气，氢氧化钠可以将二氧化碳除去，所以装置E中收集到的气体是

O2，氧气密度比空气大，不易溶于水，密度比水小，所以还可以用下列图2装置中的a、d 进行收集；

(5)过氧化钠和水会生成氧气，碳酸钠和氯化钙会生成碳酸钙沉淀，碳酸钙和盐酸反应会生成二氧化碳气体，氢氧化钠溶液显碱性；固体加水没有气泡，所以不含过氧化钠，加入氯化钙会生成白色沉淀，白色沉淀加盐酸，会生成气体，所以含有碳酸钠，因此要加入氯化钙检验碳酸钠存在并将碳酸钠全部转化为沉淀；反应后滤液的pH值是12，所以含有氢氧化钠，所以反应后装置C硬质玻璃管中固体为氢氧化钠和碳酸钠．①搭建B装置时，酒精灯应在固定仪器a之前放置；(6)①I、若要研究盐酸浓度大小对反应的影响，可选择实验甲与乙对照，这是因为乙中大理石的规格完全一致；II、除盐酸的浓度外，上述实验研究的另一个影响反应的因素是反应物的接触面积；III、A、反应物接触面积更大，反应物浓度更大，因此反应更为剧烈；B、由于浓盐酸易挥发出氯化氢气体，因此最终剩余溶液的质量更小；C、产生的二氧化碳的质量相等；D、大理石利用率相同；故填：AB。②发生装置气体较平稳产生的最主要的一个原因：制取二氧化碳：块状大理石和稀盐酸A反应物接触面积较小；制取氧气：粉末状二氧化锰和3%的过氧化氢溶液C分液漏斗能够控制过氧化氢溶液的流量。

4．铜及其化合物在生产、生活中都有广泛的应用。

一、铜的性质及其应用

兔首和鼠首均为青铜器（铜、锡合金），表面呈绿色，这是铜器长期暴露在空气中生成了铜锈（铜锈俗称铜绿）。铜绿化学式是Cu2(OH)2CO3，它受热会分解生成三种氧化物。（1）青铜器属于______（填序号）。

A．无机材料 B．合成材料 C．复合材料 D．复合肥

（2）铜绿分解的化学方程式为_____________________。

（3）为了弄清铜生成铜绿的条件，某化学实验小组借鉴课本“铁钉锈蚀条件的探究”实验，设计了“铜片锈蚀条件的探究”实验，实验如下图所示（所用铜片洁净、光亮，试管内的“”为铜片）。

实验较长时间后，发现_____（填试管编号）试管中铜片最先生锈。小组讨论后发现实验还不够完善，要得出正确的结论，还要补充一个实验。你认为要补充的一个实验是：Cu和______（写出试管中需要的物质）。可以省略不做的实验是试管______（填试管编号）。

二、铜的制备研究

铜可采用如下方法制备：

方法一：火法炼铜：Cu2S+O22Cu+SO2

方法二：湿法炼铜：CuSO4+Fe＝FeSO4+Cu

（4）上述两种方法中，你认为哪种方法更好________，原因是__________（写出1条原因即可）。辉铜矿的主要成分为Cu2S，常用于火法炼铜。若生成过程中铜元素的转化率为90%，生产64tCu需要含Cu2S 80%的辉铜矿_____t（取整数）。

三、铜的化合物的制备研究

碱式碳酸铜可用于生产木材防腐剂等。工业上可用微蚀刻废液(含有一定量Cu2+、H+、SO42-、H2O2和微量Fe3+)制备高纯度碱式碳酸铜，其制备过程如下：

（5）加入试剂1的目的是除去废液中的酸性物质，试剂1最好选用______（填序号）。a．Fe2O3 b． CaCO3 c．CuO

（6）加入Na2CO3沉淀前须除去Fe3+，否则Fe2(SO4)3会与Na2CO3反应，产生一种气体，同时生成NaFe3(OH)6(SO4)2沉淀，影响产品质量，6Na2CO3＋3Fe2(SO4)3＋6H2O＝2NaFe3(OH)6(SO4)2＋6CO2↑＋5____。

（7）加入Na2CO3沉淀时，反应液pH对产品中的SO42- 含量以及反应液中Cu2＋沉淀效率的影响如下图所示，第二次沉淀时溶液pH最好控制在_________。

（8）所制得的碱式碳酸铜的组成可表示为：x CuCO3·y Cu(OH)2·z H2O。某研究小组设计如

右上图实验装置测定其中CuCO3的质量分数（不考虑植物油中溶解CO2产生的影响）。

实验步骤如下：①连接装置并_______；②准确称量样品的质量1.2g；③装药品，调节量气装置两边液面相平，读取量气管刻度为10ml；④向锥形瓶内加入50ml(足量)的稀硫酸，充分反应；⑤冷却到室温；⑥再次调节量气装置两边液面相平，读取量气管刻度为

172ml。

Ⅰ．请将上述实验步骤补充完整；

Ⅱ．装置B的作用是____，少量植物油的作用是______，C中的试剂是_____（填字母序号）；

a．碱石灰 b．浓硫酸 c．无水硫酸铜

Ⅲ．步骤⑥中调节液面相平的操作是将水准管_____（填“缓慢上移”或“缓慢下移”）。

Ⅳ．若标准状况下，每44g二氧化碳的体积为22.4L。根据实验数据计算产品中CuCO3的质量分数（写出计算过程）_________。（保留到0.1%）

Ⅴ．若其他操作均正确，仅因下列因素可使测定结果偏小的是______（填字母序号）；A．步骤③中平视刻度，步骤⑥中仰视读数

B．硫酸的用量不足

C．量气管中未加植物油

D．步骤⑥中没有调节量气装置两边液面相平，直接读数

（9）碱式碳酸铜【x CuCO3·y Cu(OH)2·z H2O】的热分解研究。小组同学用热分析仪对固体进行热分解，获得相关数据，绘成的固体质量与分解温度的关系如下图。

(已知Cu(OH)2的分解温度小于CuCO3的分解温度。)

Ⅰ．通过计算可得x：y：z=_________；

Ⅱ．若将16.0g剩余固体继续加热到更高的温度，发现固体质量减少了1.6g后质量不再改变，写出此过程中可能发生反应的化学方程式：_____________。

【答案】A略D CO2和O2ABC方法二能耗低111C Na2SO48.5检查装置气密性干燥CO2防止CO2溶于水C缓慢下移51.7%BCD1:1:1略

【解析】（1）根据青铜属于合金解答；

（2）根据反应物和生成物及质量守恒定律可以书写化学方程式；

（3）根据实验现象可以判断铜生锈的条件；比较铜制品生锈的难易要注意所处的环境条

件；

（4）根据方法二反应不需要加热，反应能耗低解答；根据反应的化学方程式解答；

（5）目的是制备高纯度碱式碳酸铜，所以试剂1最好选用含有铜元素的物质；

（6）根据质量守恒定律分析解答；

（7）目的是制备高纯度碱式碳酸铜，所以溶液残留铜元素越低越好；

（8）①使用或者制取气体的实验要求先检查装置气密性；

Ⅱ．根据浓硫酸的吸水性可以干燥气体；少量植物油可以防止二氧化碳溶于水；硫酸铜可以验证二氧化碳气体是否干燥完全；

Ⅲ．根据液面越低压强越小分析解答；

Ⅳ．根据生成二氧化碳气体的体积求二氧化碳的质量，再求二氧化碳中碳元素的质量，然后根据碳元素的质量求碳酸铜的质量，最后求碳酸铜的质量分数；

Ⅴ．A ．步骤⑥中仰视读数，所的数据比实际数据大；

B ．硫酸用量不足，CuCO 3未反应完；

C ．量气管中未加植物油，导致二氧化碳溶于水；

D ．步骤⑥中没有调节量气装置两边液面相平，量气管液面低，压强大；

（9）Ⅰ．根据图中数据计算解答；

Ⅱ．剩余固体加热到更高温度固体的质量又会减少，根据氧化铜中所含的两种元素可猜想可能是氧化铜中的氧元素转化为氧气，根据计算会发现氧化铜中氧元素的质量大于固体减少的质量，那么就可能是氧化铜中的部分氧元素转化为氧气。

解：（1）青铜属于合金，是无机材料。故填：A ；

（2）铜绿受热会分解生成三种氧化物，由黑色粉末可知是氧化铜，其余两种由质量守恒定律知剩余两种应是水和二氧化碳，铜绿分解的化学方程式为：Cu 2（OH ）2CO 3 △2CuO+H 2O+CO 2↑，

（3）实验较长时间后，发现D 试管中铜片最先生锈，因为D 试管中的铜与氧气、水和二氧化碳充分接触，容易生锈。故填：D ；上图知实验缺少了把铜片置于装有干燥空气（或氧气和二氧化碳）的试管中，所以要补充的一个实验是：把铜片置于装有干燥空气（或氧气和二氧化碳）的试管中，放置对比观察；可以省略不做的实验是试管：ABC ；

（4）上述两种方法中，你认为哪种方法更好方法二，原因是：能耗低；

设需要含Cu 2S 80%的辉铜矿的质量为x 。

Cu 2S + O 22Cu + SO 2

160 128

80x ％ 64t÷90％

1601280080649000

x t =÷ x=111t

（5）加入试剂1的目的是除去废液中的酸性物质，试剂1最好选用氧化铜。故填：C ；

（6）根据质量守恒定律可知，Fe 原子反应前后各6个，C 原子反应前后各6个，H 原子反应前后各12个，Na 原子反应前12个，反应后2个，S 原子反应前9个，反应后4个，O

原子反应前60个，反应后40个。反应前后Na原子相差10个，S原子相差5个，O原子相差20个，又化学计量数为5，故该化学式为Na2SO4；

（7）目的是制备高纯度碱式碳酸铜，所以溶液残留铜元素越低越好，所以溶液pH最好控制在8.5；

（8）①该装置使用前必须密封进行，所以实验前一定要检查装置气密性；

Ⅱ．浓硫酸的吸水性可以除去二氧化碳中的水；少量植物油可以避免二氧化碳和水接触，防止二氧化碳溶于水；无水硫酸铜遇水变蓝，可以检验二氧化碳气体是否干燥完全；Ⅲ．液面越低压强越小，随着稀盐酸的注入，样品分解，量气管内的液面逐渐下降，为防止量气管内气体压强过大，可将水准管缓慢下移；

Ⅳ．生成二氧化碳的体积为172mL-10mL-50mL=112mL=0.112L。二氧化碳的质量为：0.112L ×44g÷22.4L=0.22g。二氧化碳中碳元素的质量为：0.22g×12÷44=0.06g。二氧化碳中的碳全部来自于碳酸铜中的碳。因此碳酸铜的质量为0.06g×124÷12=0.62g。故碳酸铜的质量分数为：0.62g÷1.2g×100％=51.7％；

Ⅴ．A．步骤⑥中仰视读数，所的二氧化碳体积比比实际大，故导致结果偏大；

B．硫酸用量不足，CuCO3未反应完，生成二氧化碳体积减少，故导致结果偏小；

C．量气管中未加植物油，二氧化碳溶于水，导致二氧化碳体积偏小，故导致结果偏小；D．步骤⑥中没有调节量气装置两边液面相平，量气管内压强大，液面高，导致二氧化碳体积减小，故导致结果偏小；因此本题选BCD；

（9）Ⅰ．由题意结合图可知，最先受热分解的是结晶水，然后是氢氧化铜，最后是碳酸铜。减少的水的质量为（24.0-22.2）g=1.8g；氢氧化铜受热生成氧化铜，减少的质量相当于是减少的水的质量为（22.2-20.4）g=1.8g；碳酸铜受热生成氧化铜和二氧化碳，减少的质量相当于二氧化碳的质量为（20.4-16.0）g=4.4g。故减少的质量比为44x：18y：

18z=4.4g：1.8g：1.8g。故x：y：z=1：1：1；

Ⅱ．氧化铜加热后质量又会减少，应该是氧化铜中的氧元素转化为氧气，16g氧化铜的氧

元素的质量=16g×16

80

=3.2g，大于 1.6g，说明是氧化铜中的部分氧元素转化为氧气，所

以此过程中可能发生反应的化学方程式4CuO△2Cu2O+O2↑。

5．造纸是我国古代四大发明之一，它极大地推动了人类文明的发展。

（1）践行“习近平生态文明思想”，应积极推广垃圾分类和回收利用。旧报纸应投放到贴有如图_____（填字母）标签的垃圾筒内。

（2）为增强纸张的耐磨性，可用玉米淀粉对纸张进行施胶处理。玉米淀粉[（C6H10O5）n，n 为正整数]中H、O两种元素的质量比为_____（用最简整数比表示）。

（3）造纸会产生大量含NaOH 的废水，需处理至中性后排放。环保监测小组取某造纸厂废水样品过滤，为测定滤液中NaOH 的质量分数，进行了如下实验：

步骤1：取20.0g 滤液于锥形瓶中，滴入几滴酚酞溶液。

步骤2：向锥形瓶中逐滴滴加溶质质量分数为10.0%的硫酸溶液至溶液呈中性，此时溶液呈_____色。消耗硫酸溶液3.92g 。

计算废水滤液中NaOH 的质量分数。（请写出计算过程）___________.

【答案】A 1:8 酚酞遇碱变红色，氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水，所以向锥形瓶中逐滴滴加溶质质量分数为10.0%的硫酸溶液至溶液呈中性，此时溶液呈无色； 1.6%

【解析】

【分析】

根据纸张属于可回收利用的物质可选择合适的垃圾筒，根据原子的个数比和相对原子质量可计算元素的质量比，根据消耗硫酸的质量可以求出反应的氢氧化钠的质量，从而求出氢氧化钠的质量分数。

【详解】

（1）纸张能够回收利用，所以应该放在贴有可回收物的垃圾筒内；（2）玉米淀粉中氢、氧两种原子的个数比是2：1，所以氢氧两种元素的质量比是2：16=1：8；（3）溶液呈中性，则滴加酚酞的溶液呈无色；

解：消耗硫酸的质量为3.9210.0%0.392g ?=

设废水中氢氧化钠的质量为x

2NaOH+H 2SO 4=Na 2SO 4+2H 2O

80 98

x 0. 392g

80980.392x g

= x 0.32g =

0.32100% 1.6%20.0g g

?= 答：废水滤液中NaOH 的质量分数为1.6%。

6．碳酸钠广泛用于造纸、纺织、玻璃、洗涤剂、肥皂、制革等工业，是一种重要的化工原料。吕布兰、索尔维和侯德榜为碳酸钠的工业化生产作出了巨大贡献。

Ⅰ、吕布兰法

1789年，法国医生吕布兰（N.Leblanc ，1742—1806）以食盐、浓硫酸，木炭和石灰石为原料，开创了规模化工业制取碳酸钠的先河，具体流程如下：

（1）碳酸钠俗称______。

（2）在高温条件下，②中发生两步反应，其中一步是Na2SO4和木炭生成Na2S和CO，该反应的化学方程式为______。

（3）③中“水浸”时通常需要搅拌，其目的是______。

（4）不断有科学家对吕布兰法进行改进，是因为此法有明显不足，请写出一条不足之处______。

Ⅱ、索尔维法

1892年，比利时工程师索尔维发明氨碱法制碳酸钠，又称索尔维法。原理如下：

NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl，2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。某兴趣小组采用下列装置模拟索尔维法制备碳酸氢钠，进而制得碳酸钠。

实验操作如下：

①关闭K1，打开K2通入NH3，调节气流速率，待其稳定后，打开K1通入CO2；

②待三颈烧瓶内出现较多固体时，关闭K2停止通NH3，一段时间后，关闭K1停止通CO2；

③将三颈烧瓶内的反应混合物过滤、洗涤、低温干燥，并将所得固体置于敞口容器中加热，记录剩余固体质量。

加热时间/min t0t1t2t3t4t5

剩余固体质量/g未记录15.313.711.910.610.6

请回答下列问题：

(5)饱和NaHCO3溶液的作用是除去CO2中混有的HCl，反应的化学方程式为______。

(6)三颈烧瓶上连接的长颈漏斗的主要作用是______，有同学认为应该在长颈漏斗内放置一团蘸有酸液的棉花，理由是______；关闭K2停止通NH3后，还要继续通一段时间

CO2，其目的是______。

(7)根据实验记录，计算t2时NaHCO3固体的分解率______（已分解的NaHCO3质量与加热前原NaHCO3质量的比值），请写出计算过程。若加热前NaHCO3固体中还存在少量NaCl，上述计算结果将_____（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。

(8)制碱技术在很长一段时间内把持在英、法等西方国家手中，我国化学工程专家侯德榜先生独立摸索出索尔维法并公布于众，又于1943年创造性地将制碱与制氨两种工艺联合起来，基本消除废弃物的排放，同时生产出碳酸钠和氯化铵两种产品，这就是著名的候氏制碱法。下列认识或理解正确的是______。

①科学认识是在曲折的、艰辛的积累过程中不断进步的；

②“科技兴邦、实业救国”是侯德榜先生回国研究的巨大动力；

③侯氏制碱法大大提高了原料的作用率，它符合当今“绿色化学”的理念。

【答案】纯碱Na2SO4+C Na2S+4CO↑加快溶解速率，使Na2CO3充分溶解在水中会有CO 气体产生，污染空气NaHCO3+HCl=NaCl+ CO2↑+H2O控制瓶内的气压与外界大气压一致吸收氨气、防止污染空气使氨气充分反应24.2%（过程略）偏小①②③

【解析】

【详解】

（1）碳酸钠俗称纯碱。（2）根据题意，反应物是Na2SO4和木炭，生成物是Na2S和CO，反应的化学方程式为：Na2SO4+C Na2S+4CO↑（3）③中“水浸”时通常需要搅拌，其目的是加快溶解速率，使Na2CO3充分溶解在水中。（4）吕布兰法有一氧化碳气体生成，会污染空气。(5)HCl易溶于水形成盐酸，与碳酸氢钠反应的化学方程式为：NaHCO3+HCl=NaCl+ CO2↑+H2O(6)三颈烧瓶上连接的长颈漏斗的主要作用是控制瓶内的气压与外界大气压一致。NH3是一种有刺激性气味的气体，可在长颈漏斗内放置一团蘸有酸液的棉花，以吸收氨气，防止污染空气。关闭K2停止通NH3后，还要继续通一段时间CO2，其目的是使氨气充分反应。(7)根据表中提供的数据，10.6g是生成的碳酸钠的质量，设反应前碳酸氢钠的质量是x，则

t2时固体剩余物的质量是15.3g,设此时发生分解反应的碳酸氢钠的质量是y，

t2时NaHCO3的分解率:×100%≈24.2%

若加热前NaHCO3固体中还存在少量NaCl，则反应后剩余固体质量偏小，NaHCO3的分解率会偏小。

(8)①科学认识是在曲折的、艰辛的积累过程中不断进步的，此说法正确；②“科技兴邦、实业救国”是侯德榜先生回国研究的巨大动力，此说法正确；③侯氏制碱法大大提高了原料的作用率，它符合当今“绿色化学”的理念，此说法正确。故选①②③。

【点睛】

该题中的难点是计算t2时NaHCO3固体的分解率，首先分析表中数据，当剩余固体质量不再变化时，说明碳酸氢钠完全反应，此时剩余固体的质量是生成的碳酸钠的质量，据此求出未记录的碳酸氢钠的质量，然后根据反应前后固体的差量计算出t2时发生分解反应的碳酸氢钠的质量，问题即可迎刃而解。

7．氢气作为新能源有很多优点，制取与储存氢气是氢能源利用领域的研究热点。

I.制氢：铁酸锌(ZnFe2O4)可用于循环分解水制气，其反应可表示为：

6ZnFe2O46ZnO+4Fe3O4+O2↑；3ZnO+2Fe3O4+H2O3ZnFe2O4+H2↑

(1)ZnFe2O4中Fe的化合价为_______________。

(2)该循环制氢中不断消耗的物质是________(填化学式)，得到H2和O2的质量比为

__________。

(3)氢气作为新能源的优点有________(任写一点)。该循环法制氢的不足之处是________。Ⅱ.贮氢：合金Mg2Cu是一种潜在的贮氢材料，高温时在氩气保护下，由一定质量比的Mg、Cu单质熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢生成氢化物和另一种合金，其化学方程式为： 2Mg2Cu+ 3H23MgH2+MgCu2

(4)熔炼制备Mg2Cu合金时，通入氩气的目的是_________________。

(5)氢化物MgH2与水反应生成一种碱，并释放出H2。其化学反应方程式为________。

(6)11.2g Mg2Cu完全吸氢后所得混合物与过量盐酸反应，放出H2的质量为________g。【答案】 +3 H2O1：8不污染环境、热值大、原料来源丰富能耗高起到保护作用，防止金属被氧化MgH2+2H2O=Mg(OH)2↓+2H2↑ 0.7g

【解析】本题考查了有关元素化合价的计算，氢能源，化学方程式的书写，根据化学方程式的计算。难度较大，仔细审题，找出的用的信息结合已有知识进行分析解答。

（1）ZnFe2O4中锌的化合价为+2价，氧元素的化合价为﹣2，设：Fe的化合价为x，根据化合物中元素化合价的代数和为零，则有（+2）+2x+（﹣2）×4=0，x=+3；

（2）根据化学方程式

6ZnFe2O46ZnO+4Fe3O4+O2↑；3ZnO+2Fe3O4+H2O3ZnFe2O4+H2↑可知，该循环制氢中不断消耗的物质是水，其化学式为H2O，得到H2和O2的质量比为4：32=1：8；（3）氢气作为新能源的优点有不污染环境、热值大、原料来源丰富，该循环法制氢时都是在高温下进行，不足之处是能耗高；

（4）高温时Mg、Cu都能与空气中氧气反应，熔炼制备Mg2Cu合金时，通入氩气可以起到保护作用，防止金属被氧化；

（5）氢化物MgH2与水反应生成一种碱，并释放出H2，根据质量守恒定律可知，生成的碱是氢氧化镁，化学反应方程式为 MgH2+2H2O=Mg(OH)2↓+2H2↑；

（6）11.2g Mg2Cu完全吸氢后所得混合物与过量盐酸反应，其中的氢化镁与水反应生成氢氧化镁和氢气，MgCu2中只有镁与盐酸反应产生氢气。

设：11.2g Mg2Cu完全吸氢后生成氢化镁的质量为x，MgCu2的质量为y。

2Mg2Cu+3H23MgH2+MgCu2

224 78 152

11.2g x y

x=3.9g

y=7.6g

设：3.9g氢化镁与水反应生成氢气的质量为a

MgH2+2H2O=Mg(OH)2↓+2H2↑

26 4

3.9g a

a=0.6g

7.6gMgCu2含有镁的质量为：7.6g×× 100%=1.2g

设：1.2g的镁与盐酸反应生成的氢气质量为b

Mg+2HCl═MgCl2+H2↑

24 2

1.2g b

b=0.1g

生成氢气的质量为：0.6g+0.1g=0.7g。

8．请根据下列实验装置图回答有关问题：

（1）装置B中标号仪器①的名称是_____。

（2）实验室制取二氧化碳的化学方程式为_____。选择的发生装置是_____（填字母编号）。

（3）用双氧水和二氧化锰制取氧气的化学方程式为_____，反应后过滤、干燥，所得到的二氧化锰___（填“能”或不能”）继续作为双氧水分解的催化剂。

（4）装置C、D、E、F在实验室中都可收集气体，其中不能用来收集氧气的是___（填字母编号）。若用F装置收集二氧化碳，气体应从____（填“a”或“b”）端通入。

（5）某化学兴趣小组借助氧气传感器探究微粒的运动，数据处理软件可实时绘出氧气体积分数随时间变化的曲线。收集一塑料瓶氧气进行以下三步实验：①敞口放置；②双手贴在塑料瓶外壁上；③将塑料瓶的瓶口朝下，三步实验中测得氧气的体积分数随时间变化的曲线依次为图2中的MN段、NP段和PQ段。

①能够说明氧分子不断运动的曲线是_____

A．MN段 B．NP段 C．PQ段

②MN段和NP段相比较，说明_____。

③随着实验的进行，传感器测出氧气的体积分数约为_____时几乎不再变化。

【答案】分液漏斗CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；B2H2O22H2O+O2↑；能E；

a A温度越高，分子运动越快21%

【解析】

【分析】

【详解】

（1）装置B中标号仪器①的名称是分液漏斗；（2）实验室制取CO2，选择的实验药品是

大理石或石灰石和稀盐酸，反应的化学方程式是CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；实验室制取二氧化碳反应物是固体和液体，且该反应不需要加热，应该选择固液常温型的发生装置，

即B；（3）实验室用过氧化氢制取氧气的化学方程式是2H2O22H2O+O2↑，二氧化锰

是该反应的催化剂，催化剂是一种能够改变化学反应的速率，但是本身的质量和化学性质在反应前后不发生改变的物质，所以过滤、干燥，所得到的二氧化锰仍然可以作为反应的催化剂；（4）氧气的密度比空气的密度大，氧气不易溶于水，可以用排水法或者向上排空气法进行收集，二氧化碳的密度比空气的密度大，用F装置来收集二氧化碳应该从长导管进，短导管出；（5）氧气的密度比空气的密度大，MN段氧气的体积分数减少，能够说明分子是不断地运动的，把手贴在塑料瓶外壁上，塑料瓶内气体的温度升高，分子运动更加剧烈，因为空气中氧气的体积分数约为21%，所以随着实验的进行，传感器测出氧气的体积分数约为21%时几乎不再变化。

【点睛】

本考点主要考查了仪器的名称、气体的制取装置和收集装置的选择，同时也考查了化学方程式的书写、分子的性质等，综合性比较强。气体制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关，气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关。

9．我国矿物种类齐全，储量丰富。工业上从从含有金属元素的矿石中提炼金属。其中赤铁矿是炼铁的主要原料。请回答下列问题：

I．铁制品广泛应用于生产、生活中。

（1）下列不属于铁合金的是_____________(选填字母)。

A Fe(OH)3

B 生铁 C不锈钢

（2）铁钉生锈，属于_____变化(选填“物理”“化学”)：右图是探究铁钉在不同条件下发生生锈的实验，其中铁锈蚀最快的是______(选填字母)。

II．赤铁矿(主要成分为Fe2O3)可用于生产催化剂。

（3）在Fe2O3中，氧元素的质量分数为_____________。

（4）赤铁矿经提纯后得到的纯净Fe2O3可用于生产某种工业催化剂(主要成分为FeO和

Fe2O3)，其反应原理为：2Fe2O3+C 高温

4FeO+CO2↑。现将焦炭和过量的Fe2O3混合均匀，

按上述原理充分反应，下图为固体混合物的质量随反应时间的变化曲线。

①由图可知：生成CO2气体的质量为_____g。

②反应后固体混合物中FeO的质量分数为_____(请根据化学方程式写出完整的计算步骤)。【答案】A 化学 B 30% 1.1 36%

【解析】

【分析】

【详解】

（1）合金是在金属加热熔合其他的金属或非金属制得的具有金属特征的物质，故合金属混合物，氢氧化铁出纯净物，不属铁合金，故选A；（2）铁锈的主要成分是氧化铁，即铁生锈生成了新物质属化学变化；铁生锈的条件是铁与水、氧气同时接触。由图可知，铁在B

图中最易生锈；（3）Fe2O3中，氧元素的质量分数=

163

100%

562+163

?

?

??

=30%；

（4）根据质量守恒定律化学反应前后物质的总质量不变，故减少的质量即为生成的二氧化碳的质量。生成的二氧化碳的质量=21.1g-20.0g=1.1g；

利用化学方程式，根据氧化亚铁与二氧化碳反应的质量比即可计算出氧化亚铁的质量。

设生成的氧化亚铁的质量为x；

2 Fe2O3+C 高温

4FeO+CO2↑

288 44

x 1.1g

288x

=

44 1.1g

，x=7.2g

反应后固体混合物中FeO的质量分数=7.2g

100% 20.0g

?=36%

答：反应后固体混合物中FeO的质量分数为36% 。

10．实验室常用下列装置制取气体，请你根据所学知识回答下列问题。

（1）仪器a的名称是_____。

（2）实验室制取氧气时，选用的收集装置是_____（填字母序号）。若改用下图装置收集

氧气，则气体应从_____进（填“a”或“b”）。

（3）小明取一定浓度的盐酸与石灰石反应制取气体，反应的化学方程式为__________；将生成的气体通入澄清石灰水中，未见变浑浊。为探究其原因，进行了如下过程：

（作出猜想）A．石灰水已经完全变质；

B．气体中有挥发出来的HCl气体。

（实验探究）

①取少量石灰水于试管中，并向试管中滴加几滴无色酚酞试液，振荡，观察到溶液变红色。于是排除了猜想A，你认为排除猜想A的理由是_____________。

②小明想探究所得气体中是否有挥发出来的HCl气体,设计如下实验。请你帮他完成实验，填写以下表格: _________

实验步骤实验现象实验结论

气体中有HCl

（查阅资料）

碳酸钠溶液中通入二氧化碳发生反应：Na2CO3+ CO2+ H2O = 2NaHCO3

（拓展延伸）

如果用上述原料制得纯净的二氧化碳气体，所选仪器的连接顺序为_____（填字母）。【答案】酒精灯 C b CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O 酚酞试液变红，说明溶液中存在碱性物质Ca(OH)2

实验步骤实验现象实验结论

将生成的气体通入AgNO3溶液中产生白色沉淀气体中有HCl

【解析】

【分析】

【详解】

（2）氧气的密度比空气大，难溶于水，可用向上排空气法或排水法收集，故选C装置；右图装置是用排水法收集氧气，由于水只能从a端排水，故氧气从b端通入；

（3）碳酸钙与稀盐酸反应生成的是氯化钙、水和二氧化碳：

CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O；

【实验探究】

①酚酞试液变红，说明溶液呈碱性，即含有氢氧化钙，若氢氧化钙完全变质了，那么氢氧化钙与二氧化碳反应生成的是碳酸钙沉淀和水，不能使酚酞试液变成红色；

②氯化氢气体溶于水形成的盐酸，要证明含有盐酸，即证明含有氯离子，那么可将气体通入硝酸银溶液中，若产生了白色沉淀，则证明含有氯化氢气体；

【拓展延伸】

要得到纯净的二氧化碳气体，那么要先把氯化氢气体和水蒸汽除去，其中氯化氢气体可用饱和的碳酸氢钠溶液除去，水蒸汽可用浓硫酸除去，故顺序是B H E C。

考点：常用气体的发生装置和收集装置与选取方法，实验室制取二氧化碳的反应原理