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专题一 坐标图像题
(试题分值:100分 测试时间:60分钟)
相对分子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5 Cu-64
一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个正确答案)
1.为探究不同电压对电解水速率的影响,用如图装置进行多次实验,并记录不同电压下生成20mL 氢气
所需时间。有关分析正确的是
A.a管与电源正极相连
B.a管中气体能使带火星的木条复燃
C.a管与b管中气体的质量比为2:1
D.该实验中,电压越高电解水的速率越快
【答案】D
【详解】A、水通电分解,负极产生氢气,正极产生氧气,体积比为2:1,a管产生的气体体积较大,该
气体是氢气,与电源负极相连,错误;
B、水通电分解,负极产生氢气,正极产生氧气,体积比为2:1,a管中产生气体体积较大,该气体的是
氢气,氢气没有助燃性,不能使带火星的木条复燃,错误;
C、水通电分解,负极产生氢气,正极产生氧气,体积比为2:1,a管(氢气)与b管(氧气)中气体体积
比为2:1,不是质量比,错误;
D、根据图示可知,收集相同体积的氢气时,电压越高,所需时间越短,则相同条件下电压越大电解水的
速率越快,正确。
故选D。
2.某实验小组按图甲所示装置验证质量守恒定律,一天后,发现锥形瓶内只有部分固体变为红棕色,天
平示数始终不变,停止实验。下列说法不正确的是( )
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A.红棕色固体的主要成分是
B.食盐能加快铁锈蚀的速率
C.该实验过程中,铁单质的质量随时间的变化趋势可用图乙表示
D.反应前瓶内铁粉、水和氧气的总质量等于反应后红棕色固体的质量
【答案】D
【详解】A、铁锈为红棕色固体,主要成分为 ,此项不符合题意;
B、食盐含有钠离子、氯离子,能加快铁锈蚀的速率,此项不符合题意;
C、铁在生锈过程中被消耗,由锥形瓶内只有部分固体变为红棕色可知:铁单质的质量减小但最终不为零,
此项不符合题意;
D、根据质量守恒定律,参加反应的铁粉、水和氧气的总质量等于反应后红棕色固体的质量,此项符合题
意。
故选D。
3.小科在常温下用 溶液和稀盐酸进行中和反应的实验,利用传感器绘制出溶液 随滴入
溶液体积变化的曲线,如图所示。下列说法不正确的是
A.在 点时,溶液中的溶质为 和
B.在 到 段,溶液中 数量逐渐增多
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C.在 点时,溶液中大量存在的阴离子为 和
D.该反应的实质是 和 结合生成
【答案】B
【详解】A、氢氧化钡与盐酸反应生成氯化钡和水,a点时溶液的pH小于7,溶液显酸性,说明盐酸过量,
图中a点所示溶液中,溶质是HCl和BaCl ,选项正确;
2
B、在 到 段,随着氢氧化钡的加入,盐酸不断被消耗,溶液中 数量逐渐减少,选项错误;
C、在c点时,溶液的pH大于7,溶液显碱性,溶液中溶质是氯化钡和氢氧化钡,其中大量存在的阴离子
为 和 ,选项正确;
D、氢氧化钡与盐酸反应生成氯化钡和水,该反应的实质是 和 结合生成 ,选项正确。
故选B。
4.向盛有 和 混合溶液的烧杯中,逐滴加入NaOH溶液至过量,沉淀质量、溶质质量和溶剂
质量随加入NaOH溶液质量变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.丙代表溶质质量
B.P点溶液中溶质为
C.P→Q过程中观察到蓝色沉淀越来越多
D.原溶液中 和 质量相等
【答案】C
【分析】向盛有 和 混合溶液的烧杯中,逐滴加入 溶液至过量,先发生的反应是:
,后发生的反应是: 。
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;
【详解】A. 与 反应,溶质 转变为 ; 与 反应,溶质 转变为
;由化学方程式体现的质量关系可知,第1个反应导致溶质质量增加,第2个反应导致溶质质量减
小;继续加 不再发生化学反应,溶质质量增加,所以乙代表溶质质量,故选项说法错误;
B.开始 和 反应生成 和 ,然后 和 反应生成 和 沉淀,
表示 与 反应, 点表示 恰好反应,则此时溶质中有 和 ,故选项说
法错误;
C. 是 和 反应生成 蓝色沉淀和 ,此过程中蓝色沉淀越来越多,故选项说法正
确;
D.由图中信息可知, 和 消耗 质量相等,根据反应方程式体现的质量关系可知,每 份
质量的 与 份质量的 恰好反应,每 份质量的 与 份质量的 恰好反应,分析
可知相同质量的 消耗 的质量大,则原溶液中 质量大于 质量,该选项说法不正确;
故选:C。
5.利用图1装置进行探究,点燃蜡烛后立即塞紧橡皮塞,待蜡烛熄灭后,将滴管中的水全部滴入集气瓶中,
生石灰遇水放出大量的热,使铝盒中的白磷燃烧。如图2是用传感器测出的瓶中①二氧化碳和②氧气的含
量随时间变化的图像。下列有关说法错误的是
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A.在t 至t 时间段蜡烛已熄灭而白磷还没有开始燃烧
1 2
B.在t 至t 时间段气体含量的变化是因为白磷燃烧消耗氧气生成固体
2 3
C.该实验证明了不同物质的燃烧对氧气的含量需求不同
D.t 时反应结束,集气瓶中的气体只有二氧化碳
3
【答案】D
【详解】A、蜡烛在氧气中燃烧生成二氧化碳和水,白磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷,由图2可知,在t
1
至t 时间段,二氧化碳、氧气的含量均保持不变,说明此时蜡烛已熄灭而白磷还没有开始燃烧,说法正确,
2
不符合题意;
B、在t 至t 时间段氧气含量降低,气体含量的变化是因为白磷燃烧消耗氧气生成固体,说法正确,不符合
2 3
题意;
C、由图2可知,t 时二氧化碳含量不再变化,说明此时蜡烛停止燃烧;而t 时氧气含量不再变化,说明此
1 3
时白磷停止燃烧,而t、t 时的氧气含量不同,说明不同物质的燃烧对氧气的体积分数需求不同,说法正确,
1 3
不符合题意;
D、t 时反应结束,由图2可知,氧气还有剩余,集气瓶中的气体不只有二氧化碳,说法错误,符合题意。
3
故选:D。
6.向澄清石灰水中不断通入二氧化碳,下列图像正确的是
A. B.
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C. D.
【答案】C
【详解】A、氢氧化钙的溶解度不随着二氧化碳的变化而变化,只与温度有关,故选对应关系不正确;
B、二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,氢氧化钙完全反应后,二氧化碳和水、碳酸钙反应生
成碳酸氢钙,因此过程中沉淀质量不断增大,增大到一定程度时,沉淀质量减小直至消失,该选项对应关
系不正确;
C、随着氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,溶质质量分数不断减小,直至减小到0,碳酸钙和
水、二氧化碳反应生成易溶于水的碳酸氢钙,溶质质量分数增大,碳酸钙完全反应后溶质质量分数不再变
化,该选项对应关系正确;
D、反应的化学方程式及其质量关系:Ca(OH)+CO ═CaCO↓+H O,CaCO +H O+CO=Ca(HCO ),
2 2 3 2 3 2 2 3 2
由反应的化学方程式可知,CO-CaCO,CaCO -CO,因此图象中V两边的直线应该关于y轴对称,该选
2 3 3 2
项对应关系不正确。
故选C。
7.实验室有一瓶失去标签的NaOH溶液。为测定溶液中NaOH的质量分数,取mgNaOH 溶液于量热器中,
2
加入mg质量分数为10.0%的盐酸,进行若干次实验(实验中始终保持m+m=50g),测量并记录每次实
1 1 2
验溶液均匀混合后的最高温度,实验结果如图所示,下列有关本实验的说法中错误的是
A.由图像可知,图中c点表示盐酸与氢氧化钠恰好完全反应
B.根据图像所提供的数据计算可知,溶液中NaOH的质量分数约为16.4%
C.d、e点温度比c点低,是因为反应结束温度逐渐降低
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D.b点对应的溶液中含有钠离子、氯离子、氢氧根离子和水分子
【答案】C
【详解】A、氢氧化钠和盐酸反应是放热反应,当温度最高时,表示盐酸与氢氧化钠恰好完全反应,故正
确;
B、根据图像所提供的数据计算可知,当加入盐酸30g时恰好完全反应,已知盐酸质量分数为10.0%,
m+m=50g,设氢氧化钠的质量为x,可列关系式 ,溶液中NaOH的质量
1 2
分数= ,故正确;
C、d、e点温度比c点低,是因为反应结束后,继续加入盐酸相当于稀释溶液,与环境之间有热交换,因
此温度逐渐降低,故错误;
D、根据图像,b点氢氧化钠部分反应,此时有氢氧化钠和盐酸反应生成的氯化钠和水,还有未参加反应的
氢氧化钠,则溶液中含有钠离子、氯离子、氢氧根离子和水分子,故正确。
故选C
8.扬扬同学发现染布前可以用盐酸洗去布料表面部分碱性物质(如KOH),染色后用5%,10%,20%的
醋酸溶液与等浓度等质量的KOH溶液反应,pH值变化如下图。下列选项正确的是
A.KOH来源:
B.扬扬用盐酸清洗布料后不用用水冲洗,因为盐酸没有腐蚀性
C.如图所示,醋酸浓度越高所需醋酸溶液体积越大
D.由图像可知,随着不同浓度的醋酸溶液用量的增加,pH值趋近于4.0
【答案】D
【详解】A、该方程式未配平,氢氧化钾前面化学计量数应为2,该项错误;
B、盐酸具有腐蚀性,该项错误;
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C、如图所示,醋酸浓度越高所需醋酸溶液体积越小,该项错误;
D、由图像可知,随着不同浓度的醋酸溶液用量的增加,pH值趋近于4.0,该项正确;
故选D。
9.KNO、KCl可用作钾肥,对大豆的生长具有重要的作用。KNO、KCl的溶解度随温度变化的曲线如图
3 3
所示,下列有关说法正确的是
A.a点表示在18℃时,KCl和KNO 的溶解度相同
3
B.在70℃时,将238gKNO 的饱和溶液降温至40℃,析出74gKNO
3 3
C.d点对应的KNO 溶液为饱和溶液
3
D.e点对应的KCl饱和溶液中溶质的质量分数为40%
【答案】B
【详解】A、由图可知,a点表示在22℃时(大于20℃),KCl和KNO 的溶解度相同,说法错误,不符合
3
题意;
B、由图可知,70℃时KNO 的溶解度为138g,则70℃时238gKNO 的饱和溶液中硝酸钾的质量为
3 3
,在70℃时将238gKNO 的饱和溶液降温至40℃,40℃时KNO 的溶解度
3 3
为64g,则析出KNO 的质量为 ,说法正确,符合题意;
3
C、由图可知,d点在硝酸钾溶解度曲线下方,说明d点对应的KNO 溶液为不饱和溶液,说法错误,不符
3
合题意;
D、由图可知,e点表示40℃时氯化钾的溶解度为40g,则e点对应的KCl饱和溶液中溶质的质量分数为
,说法错误,不符合题意。
故选:B。
10.某兴趣小组为探究影响化学反应速率的因素,使用等量的同种钙片和稀盐酸开展四组实验,分别测得
产生的二氧化碳浓度随时间变化曲线如图所示。选取CO 的浓度从0~8%为研究对象,下列实验结果的分
2
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析,错误的是
A.对比①②,反应物接触面积越大,反应速率越快
B.对比①③,温度越高,反应速率越快
C.对比②③,反应物接触面积越大,反应速率越快
D.对比①②③④,④的反应速率最慢
【答案】C
【详解】A、①②中只有反应物的接触面积不同,由图可知,对比说明反应物接触面积越大,反应速率越
快,故选项分析正确;
B、由图可知,①③除了温度不同,其它因素相同,且温度越高,二氧化碳浓度升高的越快,对比①③,
温度越高,反应速率越快,故选项分析正确;
C、②③温度和钙片的形状均不同,变量不唯一,对比②③,无法得出反应物接触面积越小,反应速率越
慢,故选项分析不正确;
D、由图可知,对比①②③④,①生成二氧化碳速率最快,④中二氧化碳的浓度升高的慢,反应速率最慢,
故选项分析正确。
故选C。
11.某化学兴趣小组借助二氧化碳传感器探究微粒的运动,数据处理软件可实时绘出CO 体积分数随时间
2
变化的曲线。收集一塑料瓶CO 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双手紧贴
2
并倒转瓶口。三步实验中测得CO 的体积分数随时间变化的曲线依次为如图中的MN段、NP段和PR段。
2
下列说法不正确的是
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A.曲线中M→N的变化过程,说明CO 分子是不断运动的
2
B.曲线中M→N和N→P相比较,说明温度越高分子运动速度越快
C.曲线中N→P和P→Q相比较,说明CO 密度比空气密度大
2
D.曲线中P→O和Q→R相比较,说明Q点后CO 分子的运动速度减慢
2
【答案】D
【详解】A、曲线中M→N的变化过程,二氧化碳的体积分数缓慢下降,说明CO 分子是不断运动的;故
2
选项正确,但不符合题意;
B、曲线中M→N和N→P相比较,N→P下降速度较快,双手贴在塑料瓶外壁上是瓶内温度升高,说明温
度越高分子运动速度越快;故选项正确;,但不符合题意;
C、曲线中N→P和P→Q相比较,P→Q下降较快,双手紧贴并倒转瓶口,二氧化碳向瓶口运动,说明CO
2
密度比空气密度大;故选项正确;但不符合题意;
D、曲线中P→Q和Q→R相比较,二氧化碳体积分数变小,是因为探头处于倒置塑料瓶的上端,二氧化碳
的密度大,在塑料瓶的下端较多,与探头接触的机会少,不能说明Q点后CO 分子的运动速度减慢;故选
2
项错误;
故选:D。
12.将生锈的铁钉放入盛有稀盐酸的密闭容器中,用压强传感器测得容器内压强随时间的变化曲线如图所
示。下列分析中不正确的是
A.e点表示的溶液是无色的
B.ab段表示铁锈与稀盐酸反应
C.bc段反应的化学方程式为
D.cd段压强变化的主要原因:反应是放热反应,完全反应后,温度降低引起压强变小
【答案】A
【详解】A、铁锈的主要成分为Fe O,则将生锈的铁钉放入盛有稀盐酸的密闭容器中,Fe O 先与HCl反
2 3 2 3
应生成FeCl 与HO,反应完后Fe与HCl反应生成FeCl 与H,则反应后溶液中含有溶质为FeCl 、FeCl ,
3 2 2 2 2 3
FeCl 的溶液为浅绿色,FeCl 的溶液为黄色,e点时反应已经结束,溶液中含有溶质FeCl 、FeCl ,则溶液
2 3 2 3
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不可能为无色,故选项说法错误;
B、铁锈的主要成分为Fe O,Fe O 与HCl反应生成FeCl 与HO,ab段的压强没有发生变化,则该时间段
2 3 2 3 3 2
为铁锈与稀盐酸反应,故选项说法正确;
C、Fe与HCl反应生成FeCl 与H,bc段压强增大,则该时间段为铁与稀盐酸反应,化学反应方程式为:
2 2
,故选项说法正确;
D、Fe与HCl反应生成FeCl 与H,该反应为放热反应,则反应结束后装置的温度逐渐降低,压强逐渐减
2 2
小,故选项说法正确。
故选A。
13.向盛满二氧化碳的密闭装置内注入石灰浆(含有氢氧化钙的白色浑浊液体)并振荡装置后相对压强变
化的曲线如图,下列说法错误的是
A.曲线的变化可以解释氢氧化钙可用于检验二氧化碳
B.曲线由③到④,压强迅速下降,是因为振荡装置后,二者充分反应
C.曲线由②到③,压强几乎不变,是因为未振荡装置
D.曲线由①到②,压强上升,是因为石灰浆注入装置时,挤压了瓶内气体
【答案】A
【详解】A、曲线变化,说明二氧化碳能与氢氧化钙反应,但不能解释氢氧化钙可用于检验二氧化碳,该
选项说法错误;
B、曲线由③到④,压强迅速下降,是因为振荡使两者充分接触,从而充分反应,该选项解释正确;
C、曲线由②到③,压强几乎不变,是因为未振荡装置,装置中的二氧化碳没来得及与氢氧化钙反应,该
选项解释正确;
D、曲线由①到②,压强上升,是因为石灰浆注入装置中,占了一定的体积,从而挤压了瓶内气体,该选
项解释正确。
故选A。
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14.学校兴趣小组进行了二氧化碳的溶解性实验,装置如图-1所示,三颈烧瓶中充满二氧化碳气体,分别
用注射器迅速注入20mL、40mL、60mL蒸馏水进行三次实验,测出反应过程中温度几乎不变(水温、环
境温度均为25℃)。压强变化曲线如图-2所示。下列说法不正确的是
A.该实验可用注射器检查该装置的气密性
B.该实验进行了2次振荡,第1次振荡时间是100s-150s
C.该实验能表明,压强越大二氧化碳溶解速率越快
D.该实验条件下1体积水能溶解1体积二氧化碳
【答案】D
【详解】A、该装置中涉及气体参与的反应,可以用注射器检查装置的气密性,向下推动注射器,一段时
间后,注射器恢复至原始,可说明装置气密性良好,故A说法正确;
B、振荡,可以加快二氧化碳的溶解,导致压强急剧减小,如图曲线可以看出,有两次压强减小,故该实
验进行了2次振荡,该实验中第一次压强减小的时间是100s~150s,所以第1次振荡时间是100s-150s,故
B说法正确;
C、由曲线可知,分别用注射器迅速注入20mL、40mL、60mL蒸馏水进行三次实验,溶解速率为60mL>
40mL>20mL,故该实验能表明,压强越大二氧化碳溶解速率越快,故C说法正确;
D、由图可知,起始气压为100kPa,加入20mL蒸馏水,溶解后,最终压强约为115kPa,说明该实验条件
下,1体积水能溶解二氧化碳的体积小于1体积,故D说法错误;
故选D。
15.日化用盐产品中添加表面活性剂,可增加产品的功能性,如沐浴盐。产品中盐的含量会影响表面活性
剂的性能。实验人员向硬度为150mg/kg的硬水中加入 ,配制不同溶质质量分数的 硬水溶液。
测试 的质量分数对三种表面活性剂( 、 、 )的发泡性能和去油效果的影响,结果如
图1、2。
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下列说法不正确的是
A.三种表面活性剂中 的初始泡沫高度受 浓度影响最小
B.未添加表面活性剂的硬水有微弱的去油能力
C.在 的溶质质量分数小于5%的范围内,发泡性能受 含量影响最大的表面活性剂是
D.相同条件下,三种表面活性剂中 的去油率最佳
【答案】C
【详解】A、由图1可知,三种表面活性剂中CAB的初始泡沫高度受NaCl浓度影响最小,故选项说法正
确;
B、由图2可知,未添加表面活性剂的硬水有微弱的去油能力,故选项说法正确;
C、由图可知,在 的溶质质量分数小于5%的范围内,发泡性能受 含量影响最大的表面活性剂是
MES,故选项说法错误;
D、由图2可知,相同条件下,三种表面活性剂中AESA的去油率最佳,故选项说法正确;
故选:C。
二、填空与简答(本题1小题,每空1分,共9分)
16.(9分)图表法是一种常用的数据处理方法。结合所给图表回答下列问题:
(1)下图为KNO 的溶解度曲线,a、b在溶解度曲线上。
3
①a点对应的溶液是 溶液。(填“饱和”或者“不饱和”)
②a点对应的溶液的质量分数是 。 (只列计算式)
③将a点对应的溶液升温到70℃,其质量分数 。(填写“变大”、“变小”或“不变”)
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④欲使KNO 溶液的状态从b点转化为c点,可采取的措施是 。
3
(2)来氢氧化钠、碳酸钠分别在水、酒精中的溶解度如下表所示: (说明: )
氢氧化钠 碳酸钠
20℃ 40℃ 20℃ 40℃
水 109g 129g 21.8g 49g
酒精 17.3g 40g 不溶 不溶
①上述图像表示 (填“氢氧化钠”或“碳酸钠”)的溶解度曲线。
②20℃时,氢氧化钠的溶解度 (填“大于”或“小于”)碳酸钠。
③40℃时,若将50gNaOH分别投入到100g水和100g酒精中,能形成饱和溶液的是 ,后者形成
溶液的溶质质量分数为 。(结果保留一位小数)
④将CO 通入所得NaOH的酒精溶液中,观察到的现象为 。
2
【答案】 饱和 ×100% 不变 加入水 氢氧化钠 大于 酒精
28.6% 出现浑浊
【详解】(1)①溶解度曲线上的点表示该温度下的饱和溶液;
②30oC,KNO 的溶解度是45.8g,表示在30oC时,100g水中最多溶解45.8gKNO ,即145.8g溶液中含有
3 3
45.8gKNO ,a点对应的溶液的质量分数是: ×100%;
3
③升高温度,KNO 的溶解度增大,但没加入KNO,故溶质的质量分数不变;
3 3
④溶解度曲线下方的点表示的是不饱和溶液,将饱和溶液转化为不饱和溶液可加入水;
(2)①因为碳酸钠在酒精中不溶,故上述图像表示氢氧化钠的溶解度曲线;
②不指明溶剂的溶液,一般指的是水溶液,故20℃时,氢氧化钠的溶解度大于碳酸钠;
③40℃时,NaOH在水中的溶解度是129 g,在酒精中的溶解度是40g,若将50 g NaOH分别投入到100 g
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水和100 g酒精中,能形成饱和溶液的是酒精; ,形成溶液的溶质质
量分数为: ×100%≈28.6%;
④再将CO 通入所得NaOH的酒精溶液中,CO+2NaOH=Na CO+H O,40℃时,NaCO 在酒精中不溶,
2 2 2 3 2 2 3
故观察到的现象为出现浑浊。
三、科普阅读题(本题2小题,每空1分,共16分)
17.(10分)阅读短文,回答下列问题:
我国积极探索碳封存技术的研发和利用途径,从而实现减缓大气中二氧化碳浓度增长的目标,最终达到经
济社会发展和生态保护双赢的局面。
自然界中绿色植物在光照的条件下可将大气中的二氧化碳转化为储存能量的有机物,并释放出氧气。
人类对二氧化碳的捕获和封存主要采用的做法有:
①海洋封存,即利用二氧化碳在水等溶剂中的溶解性来吸收二氧化碳。
②地质封存,即直接将二氧化碳压入地下的地质构造当中。
③矿石碳化,如氧化钙在一定条件下可与二氧化碳反应生成碳酸钙,从而将二氧化碳永久性地固化起来。
④工业利用,即将二氧化碳作为反应物来生产含碳物质而达到封存的目的。研究发现二氧化碳和氢气在一
定条件下能生成甲醇 和水。一定条件下,该反应在有、无分子筛膜时甲醇产率随温度变化如图所
示。
(1)工业革命以来大气中二氧化碳含量急剧增长的主要原因是 。当大气中二氧化碳等气体的含
量升高时,会导致的环境问题是 。
(2)用海洋封存二氧化碳,是利用了二氧化碳 (答一条物理性质)。
(3)地质封存是将二氧化碳气体压缩成液态或固态,此变化为 (选填“物理变化”或“化学变
化”),然后压入地下岩层中。从微观角度看,与液体和固体相比二氧化碳气体能被压缩的原因是气体的分
子间距离远远 (选填“大于”或“小于”)液体和固体的分子间距离。
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(4)用矿石碳化二氧化碳时,氧化钙与二氧化碳反应的化学方程式为 。若要捕获 需要
CaO的质量为 t。
(5)写出 合成甲醇的化学方程式 。
(6)由图可知,为提高甲醇的产率,有分子筛膜的情况下合成甲醇的最佳温度为 。
(7)低碳生活,从我做起!日常生活中有什么低碳的做法? (答一点即可)
【答案】(1) 化石燃料的大量使用 温室效应
(2)能溶于水
(3) 物理变化 大于
(4) 112
(5)
(6)210℃
(7)步行上下学(合理即可)
【详解】(1)工业革命以来大气中二氧化碳含量急剧增长的主要原因是化石燃料的大量使用,当大气中
二氧化碳等气体的含量升高时,会导致的环境问题是温室效应;
(2)物理性质是不需要通过化学变化就能表现出来的,由于二氧化碳能溶于水的物理性质,所以可用海
洋封存二氧化碳;
(3)地质封存是将二氧化碳气体压缩成液态或固态,此变化只是二氧化碳的状态改变,没有新物质生成,
属于物理变化;
从微观角度看,与液体和固体相比,二氧化碳气体能被压缩的原因是气体的分子间距离远远大于液体和固
体的分子间距离;
(4)氧化钙在一定条件下可与二氧化碳反应生成碳酸钙,反应的化学方程式为 ;
设若要捕获88tCO 需要CaO的质量为x,
2
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x=112t
则要捕获88tCO 需要CaO的质量为112t;
2
(5)二氧化碳和氢气在一定条件下能生成甲醇(CHOH)和水,反应的化学方程式为
3
;
(6)由图可知,为提高甲醇的产率,合成甲醇应选择的最佳条件为有分子筛、温度为210℃,此时甲醇产
率最高,则有分子筛膜的情况下合成甲醇的最佳温度为210℃;
(7)日常生活中的低碳做法有步行上下学、做公交车出行等。
18.(6分)阅读下列材料,回答相关问题。
实现碳达峰、碳中和是解决全球变暖的重要途径之一。氢能是理想的清洁能源,但目前仍存在储存成本高、
长距离运输困难等弊端。氨 具有可燃性,可替代煤、石油等燃料,燃烧过程不产生 ,相较于氢
气,氨易于液化以便储存运输。但氨的燃烧具有点火困难、火焰不稳定等缺陷,不仅导致燃料燃烧效率低,
部分未燃氨逃逸,且会产生大量的氮氧化物。若能与 混合使用,将有望提高氨的燃烧性能,实现稳燃。
研究人员对混合 的氨的燃烧进行分析,随 体积分数的改变,混合气体燃烧速率变化如图所示。
(1)“碳中和”中的“碳”指的是 (填字母)。
a.碳元素 b.碳单质 c.一氧化碳 d.二氧化碳
(2)用氨作燃料的优点是 、 。
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(3)氨在氧气充足条件下反应生成 和 ,而氧气不足时反应生成单质 ,其反应原理如下:
①氧气充足时,氨与 反应的化学方程式为 。
②氧气不足时,生成物X的化学式为 。
(4)由图可知,氨对 的燃烧速率也有影响,当混合气体中氨的体积分数约为 时,混合气体燃烧速
率最快。
【答案】(1)d
(2) 氨燃烧过程不产生 氨易于液化以便储存运输
(3)
(4)0.2
【详解】(1)“碳中和”中的“碳”指的是二氧化碳,“低碳”指的是较低的二氧化碳的排放。
故选d;
(2)由题干信息可知,氨作燃料的优点是:燃烧过程不产生二氧化碳,易于液化以便储存运输;
(3)①氧气充足时,氨与氧气在催化剂的作用下反应生成NO和水,该反应的化学方程式为:
;
①氧气充足时,氨与氧气在催化剂的作用下反应生成X和水,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种
类不变,反应物中含N、H、O,生成物中含H、O,故生成物中还应含N,故生成的X是氮气,化学式为:
N;
2
(4)由图可知,混合气体中CO的体积分数为0.8时,气体燃烧速率最大,故当混合气体中氨的体积分数
约为0.2时,混合气体燃烧速率最快。
四、实验题(本题1小题,每空1分,共7分)
19.(7分)化学兴趣小组的同学在学习中和反应时,做了如下 2 个实验。
实验一:如图实验所示是酸碱中和反应的实验研究。
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(1)滴加一定量稀盐酸后溶液红色褪去,为探究图①反应后稀盐酸是否过量,可选用的试剂有
_____________。
A.硫酸铜溶液 B.锌粒 C.碳酸钠溶液 D.硝酸银溶液 E.氢氧化铜
(2)随着盐酸不断滴入,烧杯中溶液温度变化如坐标图②所示,根据图像可以判断中和反应是 反应
(填“放热”或“吸热”)。在 20s﹣40s 之间,溶液 pH 的变化趋势为 。
(3)图①实验,烧杯中的各个量随稀盐酸的滴入变化情况示意图如下,其中不正确的有______。
A. B. C. D.
E.
(4)实验二:同学们做中和反应实验时,利用酸碱中和反应测定某硫酸溶液的溶质质量分数,向 160g 质量
分数为 5%的氢氧化钠溶液中逐滴加入稀硫酸,根据溶液恰好变为无色时记录共用去稀硫酸 196g。如图所
示:
【查阅资料】已知酚酞溶液的变色范围是 pH 在 8.2~10.0 之间,当 pH<8.2 时显无色。
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①理论计算:设196g稀硫酸中的溶质为x,则计算x的比例式为 ;
②理论分析:用该方法测定的稀硫酸溶液的质量分数为 可能比实际值 (填“偏大”或“偏
小”或“相等”)。
【答案】(1)BCE
(2) 放热 逐渐变小
(3)AB
(4) 5% 偏大
【详解】(1)稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,为探究图①反应后稀盐酸是否过量,
A、硫酸铜溶液和盐酸不反应,无法验证盐酸是否过量,不符合题意;
B、锌粒和盐酸反应生成氯化锌和氢气,如果产生气泡,说明盐酸过量,如果不产生气泡,说明盐酸不过
量,可用于验证盐酸是否过量,符合题意;
C、碳酸钠溶液和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,如果产生气泡,说明盐酸过量,如果不产生气泡,
说明盐酸不过量,可用于验证盐酸是否过量,符合题意;
D、硝酸银溶液和氯化钠、盐酸均会发生反应生成白色的氯化银沉淀,无法验证盐酸是否过量,不符合题
意;
E、氢氧化铜和盐酸反应生成氯化铜和水,如果固体溶解,溶液变蓝色,则说明盐酸过量,如果固体不溶
解,说明盐酸不过量,可用于验证盐酸是否过量,符合题意;
故选:BCE;
(2)随着盐酸不断滴入,烧杯中溶液温度变化如坐标图②所示,根据图像温度升高,则可判断中和反应
是放热反应;
在 20s﹣40s 之间,溶液由碱性→中性→酸性,溶液 pH 由大于7→等于7→小于7,变化趋势为逐渐变小;
(3)A、氢氧化钠溶液中含有钠离子,随着稀盐酸的滴入,氢离子和氢氧根离子结合生成水分子,则溶液
中钠离子数目保持不变,故A图像错误;
B、氢氧化钠溶液中含有水,所以水的质量不从0开始,随着稀盐酸的滴入,氢氧化钠和盐酸反应生成氯
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化钠和水,反应过程中增加水的质量为稀盐酸溶液中水的质量和生成水的质量,直至氢氧化钠反应完全,
继续加入稀盐酸,则增加的只有稀盐酸溶液中的水的质量,所以整个过程中水的质量增大幅度由大变小,
故B图像错误;
C、随稀盐酸的滴入,盐酸与氢氧化钠发生反应,其中盐酸中的氢离子与氢氧化钠中的氢氧根离子结合生
成水分子,当所滴入盐酸过量时,氢离子个数从0开始不断增大,故C图像正确;
D、随稀盐酸的滴入,盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,恰好完全反应时,溶液的pH为7,继续加入
稀盐酸,盐酸过量,溶液的pH<7,所以pH由大于7→等于7→小于7,故D图像正确;
E、随稀盐酸的滴入,盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,生成氯化钠从0开始,随着反应进行不断增
加,当所加盐酸与氢氧化钠恰好完全反应时,生成氯化钠达到最大后保持不变,故D图像正确;
故选:AB;
(4)①设196g稀硫酸中的溶质为x,则有
解得x=9.8g;
②则用该方法测定的稀硫酸溶液的质量分数为 ;
酚酞溶液的变色范围是pH在8.2~10.0之间,当pH<8.2时显无色,因此溶液恰好变成无色时,氢氧化钠
还没有反应完全,则滴加的稀硫酸偏少,所以用该方法测定的稀硫酸溶液的质量分数可能比实际值偏大。
五、探究题(本题3小题,每空1分,共23分)
20.(8分)先进的实验手段—数字化实验使初中化学实验从定性走向定量。“数字化实验”丰富了实验
研究的方法,它可以将实验过程中某些因素(如温度、气压等)的变化以数据、图像的形式呈现出来。立信
中学化学兴趣小组的同学们使用数字化实验重做教材上的某些实验。
实验一、将燃着的蜡烛放在图1所示的密闭容器中,同时用氧气传感器测出密闭容器中氧气含量的变化如
图2所示。
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(1)蜡烛燃烧前,密闭容器中氧气的体积分数为21%;蜡烛熄灭后,密闭容器中氧气的体积分数为
;
实验二、兴趣小组的同学们开展“测定空气里氧气含量”的探究活动。同学们取足量红磷采用图3装置进
行实验,记录并处理数据分别如图4、图5。
(2)图4中当氧气含量为9.26%时,实验彻底结束,此时集气瓶中的气体主要是 。
(3)图5中BC段压强增大,原因是 。
实验三、探究铁丝燃烧与氧气浓度的关系。实验现象如下表所示:
V(O )% 实验现象
2
90% 燃烧剧烈,燃烧时间长,效果好
70% 燃烧比90%的弱,燃烧时间较长,实验成功
65% 燃烧比70%的弱,燃烧时间比70%的短,实验成功
60% 燃烧比65%的弱,燃烧时间更短,实验成功
55% 难以燃烧,只是发红
(4)当其他条件相同时,氧气浓度越大,铁丝燃烧越 (填“剧烈”或“不剧烈”)。
实验四、探究制取氧气的适宜催化剂。实验方案如下:
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I.用MnO 、CuO、Fe O、Cr O 四种催化剂分别与海藻酸钠溶液混合,滴入氯化钙溶液制成含等质量催化
2 2 3 2 3
剂、大小相同的海藻酸钠微球,备用。
Ⅱ.取30粒含MnO 的海藻酸钠微球,采用图6装置进行实验。改用其他三种微球,分别重复上述实验,得
2
到如图7的锥形瓶内压强随时间变化的曲线图。
(5)每次实验时,保证海藻酸钠微球的数量相同的原因是 。
(6)用含MnO 的海藻酸钠微球进行实验,60s时压强瞬间回落,其原因可能是 。
2
(7)从实验曲线看,MnO 催化效果最好,但是反应过于剧烈;则另外三种物质中催化效果最好、反应较温
2
和的催化剂是 。
【答案】(1)16%
(2)氮气/N
2
(3)红磷燃烧放热引起压强增大的影响大于消耗氧气引起压强减小的影响
(4)剧烈
(5)控制变量
(6)橡皮塞被冲开(合理即可)
(7)氧化铜/CuO
【详解】(1)由图可知,蜡烛熄灭后,密闭容器中氧气的体积分数为16%。
(2)空气中的主要成分为氮气和氧气,氮气约占空气体积的78%,且红磷燃烧消耗氧气,则实验结束后,
集气瓶中的气体主要为氮气。
(3)刚开始时,红磷燃烧消耗氧气,装置中的温度升高,压强增大,红磷燃烧消耗氧气,气体减少,压
强减小,由于温度对压强的影响大于气体减少对压强的减大,则压强增大。
(4)由表中内容可知,氧气浓度越大,铁丝燃烧越剧烈。
(5)每次实验时,保证海藻酸钠微球的数量相同,控制变量,实验更准确。
(6)60s时压强瞬间回落,可能是因为橡皮塞被冲开。
(7)由图可知,氧化铁和氧化铬反应速率太慢,则催化效果最好、反应较温和的催化剂是氧化铜。
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21.(8分)某小组以“探究燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。
【任务一】认识可燃物
(1)目前人类使用的燃料主要是化石燃料,包括煤、石油、天然气等。化石燃料的过度使用会造成温室效应
加剧,而“低碳经济”是以较小的温室气体排放,获得较大产出的新经济发展模式,下列做法不符合“低
碳经济”理念的是______。(填字母)
A.大力发展火力发电
B.改造或淘汰高能耗、高污染企业
C.优化建筑设计,增强室内自然采光,减少照明用电
【任务二】调控燃烧
(2)燃料的燃烧效率备受人们关注,使燃料充分燃烧的措施有: (写一点即可)。
【任务三】利用燃烧探究物质的组成
小组同学利用湿度传感器和二氧化碳传感器检测纯净的乙醇燃烧产物,实验装置及图像如下:
(3)结合图中曲线,得知乙醇中含有碳、氢元素的证据是 。
【任务四】探究燃烧条件
小组同学利用如图1装置探究燃烧的条件,点燃蜡烛后立即塞紧橡皮塞,待蜡烛熄灭后,将滴管中的水全
部滴入集气瓶中,使铝盒中的白磷立即燃烧。如图2是瓶中①二氧化碳和②氧气的含量随时间变化的图像。
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(4)导致铝盒中白磷燃烧的原因是 ,其中反应的化学方程式为 ;
(5)分析图像得知,蜡烛熄灭的时间是 (填“ ”或“ ”或“ ”),曲线①中 之后二氧化碳
含量略有上升的原因是 ;
(6)由图像中曲线②分析可知:不同可燃物在空气中燃烧除需要氧气、温度达到其着火点之外,还需要的条
件是 。
【答案】(1)A
(2)提供充足的空气/增大与氧气的接触面积(合理即可)
(3)从图中曲线得出有二氧化碳和水生成,说明乙醇中含有碳元素和氢元素
(4) 水和生石灰反应放热,使温度达到白磷的着火点
(5) 白磷燃烧继续消耗装置内的氧气,导致装置内气体总量减少,二氧化碳含量升高
(6)氧气达到各自可燃物燃烧的最低浓度
【详解】(1)A、大力发展火力发电会增加二氧化碳与污染物的排放,故选项不符合低碳理念;
B、改造或淘汰高能耗、高污染产业,可以减少化石燃料的消耗以及二氧化碳与污染物的排放,故选项符
合低碳理念;
C、优化建筑设计,增强室内自然采光,减少照明用电,可以减少化石燃料的燃烧,减少二氧化碳与污染
物的排放,故选项符合低碳理念;
故选A;
(2)使燃料充分燃烧,一是燃烧时要有足够多的空气;二是燃料与空气要有足够大的接触面积,故填:
提供充足的空气或增大与氧气的接触面积(合理即可);
(3)从图中曲线可知,装置内二氧化碳浓度和相对湿度增加,说明乙醇在氧气中燃烧有二氧化碳和水生
成,氧气只含有氧元素,根据化学反应前后元素种类不变,说明乙醇中含有碳元素和氢元素,故填:从图
中曲线得出有二氧化碳和水生成,说明乙醇中含有碳元素和氢元素;
(4)导致铝盒中白磷燃烧的原因是水和生石灰反应放热,使温度达到白磷的着火点,反应的化学方程式
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为 ,故填:水和生石灰反应放热,使温度达到白磷的着火点; ;
(5)由图可知, 时二氧化碳的含量不再增加,说明蜡烛已熄灭;曲线①中 之后二氧化碳含量略有上升,
是因为白磷燃烧继续消耗装置内的氧气,导致装置内气体总量减少,二氧化碳含量升高,故填: ;白磷
燃烧继续消耗装置内的氧气,导致装置内气体总量减少,二氧化碳含量升高;
(6)由图像中的曲线②可知,氧气并没有完全耗尽,说明不同可燃物在空气中燃烧除需要氧气、温度达
到其着火点之外,还需要的条件是氧气达到各自可燃物燃烧的最低浓度,故填:氧气达到各自可燃物燃烧
的最低浓度。
22.(8分)项目式学习是一种动态的教育模式和学习方法。在这种模式中,教师为指导者、引导者和支
持者,学生则为主动学习者,通过实践和探索创造性地解决问题。
项目活动一:实验老师拿出一瓶未盖紧的氢氧化钠固体药品,让小组同学设计实验验证氢氧化钠是否变质,
并确定其成分。
资料:敞口放置的氢氧化钠变质的实质是空气中的二氧化碳与氢氧化钠反应产生碳酸钠和水。
方案一:
(1)利用酸碱指示剂进行验证。小红同学取少量样品于试管中,加适量蒸馏水配制成溶液,向试管中滴1-2
滴酚酞溶液,只根据溶液颜色的变化来确定氢氧化钠是否变质,本组其他同学对该方案不赞同,依据是
。
方案二:利用压强变化进行验证。取适量样品于锥形瓶中,加适量蒸馏水配制成溶液,用如图1所示装置
进行实验,并利用压强传感器绘制出装置内的压强变化坐标图像(如图2)。
完成下列问题:
(2)① 段,发生反应的化学方程式为 。
②随着稀盐酸的滴加,溶液 的变化是 。
③ 点后压强变小的原因: 。
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④根据图2压强变化图像分析该样品的成分是 。
方案三:利用产生气体的质量进行验证。取样品 于试管中,滴加足量稀盐酸,将产生气体的质量随
滴加稀盐酸的质量绘制成坐标图像。经分析,氢氧化钠样品部分变质。
(3)请帮助完成图3坐标图像。
项目活动二:老师在复习酸碱盐的化学性质时,设计了如图4所示的“魔壶”实验,将壶中的物质分别倒
入3个杯子中,出现了不同现象。
(4)①观察到第1个杯子中溶液呈红色。
②经小组评议,第2个杯子中会有气泡产生,写出其中一个反应的化学方程式: 。
③请你猜测反应后第3个杯子中溶液的溶质可能是 。
④通过图4实验,可归纳出“魔壶”中这一物质的化学性质有 。
【答案】(1)碳酸钠溶液显碱性能使酚酞溶液变红色
(2) 从大于7到等于7再到小于7 二氧化碳能溶于水且与水反应
氢氧化钠、碳酸钠
(3)
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(4) / 氢氧化钠/氢
氧化钠、氢氧化钡/氢氧化钠、碳酸钠 能使无色酚酞溶液变红、能与酸反应、能与碱反应
【详解】(1)小红同学取少量样品于试管中,加适量蒸馏水配制成溶液,向试管中滴 滴酚酞溶液,
只根据溶液颜色的变化来确定氢氧化钠是否变质,本组其他同学对该方案不赞同,依据是碳酸钠溶液显碱
性能使酚酞溶液变红色,因此无论氢氧化钠是否变质,加水配制成的溶液都会使酚酞溶液变红色;
(2)①由图可知 段压强变化不大,说明该阶段发生的反应是稀盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,
化学方程式为 ;
②由图可知 段压强逐渐增大,说明该阶段发生的反应是碳酸钠与稀盐酸反应生成二氧化碳,气体增加
使装置内压强增大,则取适量样品于锥形瓶中,加适量蒸馏水配制成溶液,该溶液中含有氢氧化钠、碳酸
钠,故溶液显碱性 大于7,随着稀盐酸的滴加,稀盐酸先与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,氢氧化钠完
全反应后稀盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水,氢氧化钠、碳酸钠与稀盐酸恰好完全反应后溶
液呈中性,继续滴加稀盐酸,溶液呈酸性,因此溶液 的变化是从大于7到等于7再到小于7;
③ 点后压强变小的原因:二氧化碳能溶于水且与水反应,气体减少使装置内压强减小;
④综上可知该样品的成分是氢氧化钠、碳酸钠;
(3)假设样品全部变质为碳酸钠,则 碳酸钠与足量稀盐酸反应生成二氧化碳的质量为x,
由于氢氧化钠样品部分变质,所以该样品中含有氢氧化钠和碳酸钠,取样品10.6g于试管中,滴加足量稀
盐酸,氢氧化钠先与稀盐酸发生中和反应生成氯化钠和水,氢氧化钠完全反应后稀盐酸与碳酸钠反应生成
氯化钠、二氧化碳和水,因此生成气体的质量一开始为0,由于 碳酸钠与足量稀盐酸反应生成二氧化
碳的质量为4.4g,则部分变质的 氢氧化钠样品与足量稀盐酸反应产生的二氧化碳质量不会大于4.4g,
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则产生气体的质量随滴加稀盐酸的质量绘制成坐标图像如图所示: ;
(4)②由图可知,第2个杯子中装有稀盐酸或稀硫酸,将碳酸钠溶液倒入该杯子中有气泡产生,发生的反
应是稀盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水,或是稀硫酸与碳酸钠反应生成硫酸钠、二氧化碳和
水,化学方程式为 或 ;
③由图可知,第3个杯子中装有氢氧化钡溶液,将碳酸钠溶液倒入该杯子中,碳酸钠与氢氧化钡反应生成
碳酸钡沉淀和氢氧化钠,则反应后该杯子中溶液的溶质可能是氢氧化钠或者氢氧化钠、氢氧化钡,或是氢
氧化钠、碳酸钠;
④通过图4实验,可归纳出“魔壶”中碳酸钠溶液的化学性质有能使无色酚酞溶液变红、能与酸反应、能
与碱反应。
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