【化学】培优综合题辅导专题训练及详细答案

一、中考初中化学综合题

1．在实验室加热32.5g 二氧化锰和氯酸钾的固体混合物制取氧气时，剩余固体物质的质量变化如下图所示。请计算：

(1)完全反应时，生成氧气的质量为________克。

(2)完全反应后，剩余固体物质是_________(填化学式)。

(3)完全反应后，把剩余固体倒入100g 蒸馏水中，充分溶解，求所得溶液中溶质的质量分数为_____________(最后结果保留0.1%)。

【答案】9.6g KCl 和MnO 2 13.0%

【解析】

本题考查了根据化学方程式的计算。

根据化学方程式和图示可知固体减小的质量是生成氧气的质量，生成的氧气的质量为32.5g-22.9g=9.6g ；

由于是完全反应，所以剩余固体为生成的氯化钾和作催化剂的二氧化锰，化学式分别为：KCl 和MnO 2；

设：生成9.6g 的氧气的同时生成的氯化钾的质量为x

2KClO 32KCl+3O 2↑

149 96

x 9.6g

149969.6x g

= x=14.9g 充分溶解，所得溶液中溶质的质量分数=14.910014.9g g g

+×100%≈13.0%。 点睛：根据化学方程式计算时，第一要正确书写化学方程式，第二要使用正确的数据，第三计算过程要完整，本题中固体减小的质量是生成氧气的质量是解题的关键。

2．生活中常见物质的性质、制法等是化学研究的重要内容。

（1）化合反应发生后，生成物肯定不会是_____（填“单质”或“化合物”）。

（2）盐酸与氢氧化钠溶液反应时溶液pH的变化如图1所示。下列说法不正确的是

_____。

A p点所示溶液为碱性

B n点表示恰好完全反应

C m点所示溶液中的溶质为NaCl和HCl

D 该图所对应操作是将盐酸滴入氢氧化钠溶液中

（3）沾有浓氨水的棉棒放在浓盐酸瓶口为什么有白烟生成：_____。

（4）图2装置可做一氧化碳还原氧化铁的实验，并检验生成的气体产物。

①A装置的作用是_____。

②C装置玻璃管里可观察到的现象为_____。

③B装置中反应的化学方程式为_____。

（5）现有73g溶质质量分数为10%的稀盐酸和127g氢氧化钠溶液恰好完全反应，求反应后溶液中溶质的质量分数_____。

【答案】单质 D 浓氨水、浓盐酸均具有挥发性，挥发出的氨气和氯化氢相遇生成氯化铵固体除去混合气体中的二氧化碳，防止干扰后续实验澄清石灰水变浑浊

3CO+Fe2O3高温

2Fe+3CO2↑ 5.85%

【解析】

【分析】

【详解】

(1)化合反应是两种或两种以上的物质生成一种物质，生成不可能是单质。

(2)A、p点所示溶液的pH大于7，所以溶液为碱性，正确；

B、n点所示溶液的pH等于7，溶液显中性，说明酸碱恰好完全中和，正确；

C、m点所示溶液的pH小于7，说明氢氧化钠不足，盐酸有剩余，溶液中的溶质为NaCl和HCl，正确；

D、实验过程中，开始时溶液显酸性，随着滴入溶液体积的增加，溶液逐渐变为碱性，该图中pH是从小于7逐渐的增大到7，然后大于7，所以对应操作是将氢氧化钠滴入盐酸中，错误。故选D。

(3)浓氨水、浓盐酸均具有挥发性，挥发出的氨气和氯化氢相遇生成氯化铵固体，即有白烟生成。

(4)①混合气体先通过氢氧化钠溶液目的是除去二氧化碳，防止二氧化碳对一氧化碳与氧化

铁反应产物二氧化碳的干扰。

②二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，有白色沉淀产生。③氧化铁和一氧化碳在高温的条件下生成铁和二氧化碳，所以B装置中发生的反应为

3CO+Fe2O3高温

2Fe+3CO2↑。

(5)盐酸中HCl的质量为73 g×10%=7.3 g；设反应生成的NaCl的质量为x

2

NaOH+HCl=NaCl+H O

36.558.5

7.3g x

36.558.5

=

7.3g x

x=11.7 g

所以反应后所得溶液中溶质的质量分数为

11.7g

100%=5.85% 73g+127g

。

答：反应后所得溶液中溶质的质量分数为5.85%。

3．化肥对粮食增产有着非常重要的贡献

(1)硫酸钾和硝酸钾是常见的两种化肥，其中属于复合肥的是__________，请简述区分硫酸钾和硝酸钾的实验操作、现象及结论_____________________________

(2)硫酸铵是一种速效氮素化学肥料，小雪在实验室发现一瓶(NH4)2SO4溶液，设计了以下实验测定该溶液中溶质的质量分数

①取出10.0g(NH4)2SO4溶液置于一个洁净的烧杯中。

②用胶头滴管向烧杯中滴加Ba(OH)2溶液直至不再产生沉淀为止。现象：有白色沉淀产生，还看到有能使湿润的红色石蕊试纸变_________色的气体生成。

③过滤：玻璃棒的作用为____________； B点时滤液中溶质为__________ (写化学式)。

④取沉淀物于蒸发皿中加热蒸干，在充分干燥之后称重。根据得到沉淀物的质量与加入Ba(OH)2溶液质量关系计算硫酸铵溶液中溶质质量分数___________。(写出计算过程，计算结果精确至0.1%)

【答案】硝酸钾； 分别取两种化肥少许加入水中配成溶液，再分别加入硝酸钡溶液，有白色沉淀生成的，说明该化肥是硫酸钾，另一种为硝酸钾； 蓝； 引流； (NH 4)2SO 4； 13.2%

（NH 4）2SO 4+Ba （OH ）2=BaSO 4↓+2NH 3↑+2H 2O

132 233

x 2.33g

132233 2.33x g

= 解得x=1.32g 故硫酸铵溶液中溶质的质量分数为：

1.32100%10.0g g

?=13.2% 【解析】

【分析】

向硫酸铵中加入氢氧化钡生成硫酸钡白色沉淀，沉淀达到最大值时，硫酸铵反应完全，应用这个数值计算溶液中硫酸铵的质量。

【详解】

（1）硫酸钾和硝酸钾是常见的两种化肥，其中硫酸钾中含有农作物需要的钾元素，属于钾肥，硝酸钾含有农作物需要的氮、钾元素，属于复合肥。区分硫酸钾和硝酸钾的方法是：分别取两种化肥少许加入水中配成溶液，再分别加入硝酸钡溶液，有白色沉淀生成的，说明该化肥是硫酸钾，另一种为硝酸钾；

（2）②由于硫酸铵与氢氧化钡反应生成了硫酸钡沉淀、氨气和水，氨气溶于水显碱性，能使红色石蕊试纸变蓝；

③过滤：玻璃棒的作用为引流；B 点时滤液中的硫酸铵未完全反应，滤液中的溶质为硫酸铵，化学式为：(NH 4)2SO 4；

④设硫酸铵溶液中硫酸铵的质量为x ，

132233 2.33x g

= 解得x=1.32g 故硫酸铵溶液中溶质的质量分数为：1.32100%10.0g g

?=13.2% 【点睛】

根据硫酸根离子的检验、铵根离子的检验是解答本题关键。硫酸根离子与钡离子生成硫酸钡沉淀，铵根离子与氢氧根离子生成氨气，氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。

4．某研究性学习小组的同学用电解水的方法测定水的组成后，提出问题：“测定水的组成还有其他的方法吗？”经过讨论后，得到了肯定的答案，邀请你一起对此展开探究。

［设计方案］甲同学利用氢气还原氧化铜的原理和下图装置及药品进行实验（操作规范）。装置A中发生反应的化学方程式为，洗气瓶B中浓硫酸的作用为

［实验探究］当玻璃管中固体由黑色转变为红色时，实验测得：①装置C的玻璃管和其中固体的总质量在反应后减少了1.6g；②装置D的干燥管和其中物质的总质量在反应后增加了1.82g，用此数据算得水中H、O元素的质量比为，而由水的化学式算得H、O元素的质量比为。

［分析交流］针对上述结果与理论值有偏差，乙同学认为：该装置存在缺陷，此观点得到了大家的认同，你对此改进的方法是（假设生成的水完全被D中碱石灰吸收，装置内空气中的水蒸气、CO2忽略不计）。小组同学用改进后的装置重新实验得到了正确结果。［意外发现］丙同学不小心将反应后的少量红色固体a洒落到多量稀硫酸中了，发现除了有红色固体b以外，溶液的颜色由无色变为蓝色。

［提出问题］铜与稀硫酸是不反应的，这里溶液的颜色为什么会变蓝呢？

［查阅资料］①CuO被还原的过程中会有Cu2O生成，Cu2O也能被还原在Cu；

②Cu2O固体是红色的，它一稀硫酸的反应为：

Cu2O+H2SO4＝CuSO4+Cu+H2O.

[得出结论]红色固体a中含有Cu2O。

［分析交流］红色固体a中含有Cu2O是否会影响水组成的测定结果（填“影响”或“不影响”）。

［提出猜想］针对红色固体a的成分，小组同学提出猜想①是：Cu2O和Cu；猜想②是：。

［拓展探究］丁同学利用改进后的装置及药品重新实验，通过测量反应前后固体质量的方法去确定哪种猜想成立，他已称得：①玻璃管的质量；②反应前红色固体a和玻璃管的总质量，完全反应后，你认为他还需要称量的质量。

［教师点拨］称取一定质量的红色固体a与足量的稀硫酸充分反应后，经过滤、洗涤、干燥后再称量红色固体b的质量，也可以确定哪种猜想成立。

［定量分析］小组同学再次实验，他们开始称取质量为3.6g的红色固体a，与足量的稀硫酸完全反应后得到红色固体b为2g 。假如3.6g红色固体a都是Cu2O，请你计算出生成铜的质量（利用Cu2O+H2SO4＝CuSO4+Cu+H2O.进行计算，写出计算过程）；然后，通过与实际得到的固体2g进行比较，判断猜想成立（填①或②）。

【答案】［设计方案］Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑；干燥

［实验探究］11:80 ；1:8

［分析交流］在D装置的后面，再连接一个D装置，防止空气中的水蒸气对实验造成干扰［分析交流］不影响

［提出猜想］Cu2O

［拓展探究］反应后玻璃管的质量和红色固体的总质量

［定量分析］①

【解析】

该题中水是实验的关键，故需要对水的质量从各个方面防止其它不是本实验产生水的干扰。为了防止制取H2的过程带出水分，故要对H2进行干燥处理，H2是中性气体，故可选择浓硫酸干燥；防止空气中的水蒸气对实验造成干扰，故需要在D装置后再连接一个和D一样的装置；

由于装置C中发生H2+CuO Cu+H2O，D中的水其实是C中反应产生的水，装置C的玻璃管和其中固体的总质量在反应后减少了1.6g，其实质是CuO中氧元素的质量为1.6g；装置D的干燥管和其中物质的总质量在反应后增加了1.82g，其实质是产生水的总质量为1.82g,故氢元素质量为1.82-1.6=0.22g,所以水中H、O元素的质量比=0.22：1.6=11：80 ；红色固体a中含有Cu2O是不会影响水组成，原因是它的存在不产生水；本实验中测定C、D装置质量变化是关键，而C、D装置质量变化都是由于水的质量变化引起的。

解：设生成铜的质量为x，则

Cu2O+H2SO4＝CuSO4+Cu+H2O

144 64

3.6 x

x=" 1." 6g

答：生成铜的质量为1.6g

由于 1.6g<2g ，故红色固体中一定含有Cu2O，猜想1成立

5．科技活动中，化学兴趣小组做了如下实验，请回答以下问题。

(1)图甲所示实验可观察到A烧杯溶液变为红色，此实验不能得到的结论是_____(填序号)。

①氨分子是不断运动的

②氨分子有一定质量

③浓氨水具有挥发性

④氨气易溶于水

(2)图乙所示实验观察到紫色石蕊纸花变为红色，纸花变红的原因是_____(用化学方程式表示)。

(3)图丙所示实验中有组对比实验，其a 、b 实验目的是为了探究_____。

【答案】② CO 2+H 2O ═H 2CO 3 影响物质溶解性的因素是否与溶剂的种类有关

【解析】

本题主要考查浓氨水的性质、酸碱指示剂与酸碱显示不同的颜色、二氧化碳性质以及影响物质溶解性的因素。

（1）浓氨水中挥发出来的氨气溶解在棉花团的水中生成显碱性的氨水能使无色的酚酞试液变红，涉及到的相关性质有：①氨分子是在不断运动到的②浓氨水具有挥发性③氨气溶解在水中形成的溶液显碱性。氨分子有一定的质量则没有得到体现。故选②； （2）二氧化碳与水反应生成的碳酸呈酸性，能使石蕊试液变红该反应的化学方程式为CO 2+H 2O ═H 2CO 3；

（3）图丙中有碘分别在水和汽油中的溶解情况；碘和高锰酸钾在水中的溶解情况两组实验，前一组是同种溶质在不同溶剂中的溶解能力的探究，后一组是不同的溶质在同种溶剂中的溶解能力的探究，这两组实验探究影响物质溶解性的因素是否与溶质、溶剂的种类有关。

6．（1）新时代，要树立和践行“绿水青山就是金山银山”的发展理念。目前，我国已开发和利用的新能源有______（合理即可）。近年来，有些城市部分汽车的燃料改为压缩天然气，天然气的主要成分是甲烷，甲烷燃烧的化学方程式为________。

（2）在一定条件下，A 和B 两种物质发生反应生成C 和D ．如图为该反应的微观示意图。

①从微观角度分析该反应的实质是______。

②该反应中，生成C 和D 的质量比是______。

（3）在托盘天平（灵敏度极高）两边各放盛有等质量、等质量分数足量稀硫酸的烧杯，天平平衡。向左烧杯中加入一定质量的金属M ，同时向右烧杯中加入相同质量的金属N ，观察到从反应开始至结束天平指针始终偏向右边（注：反应中都生成＋2价的硫酸盐）则： ①M 、N 两种金属的活动性由强到弱的顺序为______。

②M 、N 两种金属的相对原子质量由大到小的顺序为______。

【答案】太阳能（合理即可） 42

22 CH +2O CO +2H O 点燃 分子破裂成原子，原子重

新结合成新分子 14：3； M>N M

【解析】

【分析】

【详解】

（1）目前，我国已开发和利用的新能源有太阳能、氢能等。天然气的主要成分是甲烷，甲烷燃烧生成水和二氧化碳，反应的化学方程式为4222 CH +2O CO +2H O 点燃。

（2）①从微观角度分析化学反应的实质是：分子破裂成原子，原子重新结合成新分子。 ②根据微观示意图，该反应的化学方程式为：422CH +H O CO+3H 一定条件 ，故C 和D 的质量比是28:6=14:3。

（3）①由题意可知，从反应开始至结束天平指针始终偏向右边。在反应过程中天平的指针偏向右边，说明左边放出氢气的速率快，相同的时间内产生的氢气多，左边的金属比右边的金属活泼；由此可知，M 与酸反应比N 剧烈，金属M 活动性比N 的活动性强。 ②由题意可知，从反应开始至结束天平指针始终偏向右边，说明到反应结束时右边产生气体较少，左边生成的氢气多，即等质量金属完全反应N 产生氢气的量小于M ，根据放出氢气的质量=×金属的化合价金属质量金属的相对原子质量

，金属的质量相等、化合价也相同，则产生氢气质量与相对原子质量成反比，等质量金属完全反应N 产生氢气的量小于M ，所以金属N 的相对原子质量大于金属M 的相对原子质量。

7．人类对金属的冶炼和使用经历了漫长的历史。

（1）模拟炼铁的实验装置如图所示，请回答下列问题：

加热氧化铁之前，先通一段时间CO 的作用是________。加热后，玻璃管中的实验现象为：________；试管里的澄清石灰水变浑浊，原因是________（用化学方程式表示）；实验设计的最后一步放置酒精灯目的是____。

（2）为测定某赤铁矿石中氧化铁的质量分数，用足量的一氧化碳与20g 赤铁矿石样品充分反应(杂质不参与反应)，并将生成的气体用氢氧化钠溶液完全吸收，溶液总质量与反应时间的变化关系如图。上述反应产生二氧化碳的质量为________g 。

（3）该赤铁矿石中氧化铁的质量分数___。（根据化学方程式写出完整的计算步骤，结果保留一位小数）

【答案】排尽装置中的空气,防止加热时发生爆炸 红色固体逐渐变黑 CO 2 + Ca(OH)2 =CaCO 3↓+H 2O 处理尾气，,防止有毒的一氧化碳污染空气 13.2g 80.0%

【解析】

【分析】

一氧化碳和氧化铁高温生成铁和二氧化碳，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，一氧化碳点燃生成二氧化碳。

【详解】

（1）一氧化碳易燃烧，混有杂质气体会发生爆炸，故加热氧化铁之前，先通一段时间CO 的作用是排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸。一氧化碳和氧化铁高温生成铁和二氧化碳，加热后玻璃管中的实验现象为红色固体逐渐变黑；二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，化学方程为()2322CO +Ca OH =CaCO +H O ↓；一氧化碳有毒，易燃烧，故实验设计的最后一步放置酒精灯目的是处理尾气，防止有毒的一氧化碳污染空气。

（2）根据质量守恒定律，反应前反应物总质量等于生成物总质量，氢氧化钠溶液增加的质量为二氧化碳的质量，故反应产生二氧化碳的质量为113.2g-100.0g=13.2g 。 （3）设赤铁矿石中氧化铁的质量为x

232Fe O +3CO

2Fe +3CO 160

132x 13.2g

高温 160132=x 13.2g

x=16g 故赤铁矿石中氧化铁的质量分数为16g 100%=80.0%20g

? 【点睛】

=100%?样品中该物质的质量样品中物质的质量分数样品的质量

8．中国高铁制造已处于世界先进水平。请回答下列问题。

（1）田老师乘高铁外出学习，在列车上购买了一盒快餐，其中有米饭、酱牛肉、炒白菜，牛肉中富含的营养素是_____。快餐盒使用的是可降解塑料，这样可以减轻的环境问题是“_____”。

（2）高铁水箱中装有生活用水，在净水过程中利用了活性炭的_____性。请写出节约用水的一种做法_____

（3）越来越多的新型材料应用于高铁建设，其中合金属于_____（填“金属”或“合成”）材料。

（4）合金较其组分金属具有一定的优良性能。用钒钢合金制造高铁的钢轨，主要利用其_____的性能。

【答案】蛋白质；白色污染吸附；用洗莱水冲洗厕所金属硬度大

【解析】

【分析】

（1）根据食物中富含的营养素以及塑料对环境造成的污染来分析；（2）根据活性炭的性质以及节水的措施来分析；（3）根据材料的分类来分析；（4）根据合金的性质来分析。【详解】

（1）牛肉中富含蛋白质；塑料制品对环境造成的污染称为“白色污染”；

（2）活性炭具有吸附性，能除去水中的色素和异味；用洗莱水冲洗厕所（或使用节水龙头），可以节约用水；

（3）合金属于金属材料；

（4）用钒钢合金制造高铁的钢轨，主要利用其硬度大的特点。

【点睛】

化学来源于生产生活，也必须服务于生产生活，所以与人类生产生活相关的化学知识也是重要的中考热点之一。

9．酸、碱、盐在生产和生活中有广泛的应用。

(1)焙制糕点所用发酵粉中含有碳酸氢钠，其俗名为__________( 填字母代号)。

a．纯碱 b．烧碱 c．苏打 d．小苏打

(2)下图是氢氧化钠溶液与硫酸反应时溶液pH变化的示意图1。

①根据图示1判断，该实验是将______ ( 填“氢氧化钠溶液”或“硫酸”)滴加到另一种溶液中。

②滴入溶液体积为V2mL时,溶液中的溶质为__________。

(3)为除去粗盐水中的可溶性杂质MgSO4、CaCl2，某化学小组设计了以下方案，如图2：

①过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和__________。

②写出加入Ba(OH)2溶液时反应的化学方程式___________ ( 提示：微溶物不形成沉淀)

③溶液X中含有哪些杂质? __________请设计实验加以证明。(简要写出实验步骤和现象) ___________

(4)为测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数，称取10g石灰石(杂质不参加反应)放入烧杯中，加入100g稀盐酸，二者恰好完全反应，反应后烧杯中利余物质的总质量为106.7 g(气体的溶解忽略不计)。请计算该样品中碳酸钙的质量分数为___________。

【答案】d 硫酸 Na2SO4和H2SO4漏斗 MgSO4+Ba(OH)2=Mg(OH)2↓+BaSO4↓ NaOH 和Na2CO3取少量溶液X于试管中，加入过量CaCl2（或BaCl2）溶液，出现白色沉淀，静置(或过滤)，向上层清液（或滤液）中滴加酚酞溶液，若溶液变红。 75%

【解析】

【分析】

(1)根据碳酸氢钠俗称小苏打解答；

(2) ①根据溶液的pH由大于7逐渐减小至小于7分析解答；②根据溶液的pH＜7，显酸性解答；

(3) ①根据过滤操作需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗解答；②根据硫酸镁与氢氧化钡溶液反应，生成硫酸钡和氢氧化镁解答；③根据原粗盐含有氯化钙和硫酸镁，加入过量氢氧化钡溶液后除去硫酸镁，再加入过量的碳酸钠溶液，除去氯化钙和过量的氢氧化钡，生成氢氧化钠分析解答；

(4)根据反应的化学方程式计算解答

【详解】

(1)碳酸氢钠俗称小苏打，故选d；

(2) ①由溶液的pH由大于7逐渐减小至小于7可知，该实验是将硫酸滴加到另一种溶液中；②溶液的pH＜7，显酸性，故溶液中的溶质为Na2SO4和H2SO4；

(3) ①过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗；②硫酸镁与氢氧化钡溶液反应，生成硫酸钡和氢氧化镁，反应的化学方程式为MgSO4+Ba(OH)2=Mg(OH)2↓+BaSO4↓；③原粗盐含有氯化钙和硫酸镁，加入过量氢氧化钡溶液后除去硫酸镁，再加入过量的碳酸钠溶液，除去氯化钙和过量的氢氧化钡，生成氢氧化钠。故溶液X中的杂质有NaOH 和Na2CO3；鉴别方法：取少量溶液X于试管中，加入过量CaCl2溶液，出现白色沉淀，则含有Na2CO3；静置，取上层清液，向其滴加酚酞溶液，若溶液变红，则说明含有NaOH；

(4)生成二氧化碳的质量=10g+100g-106.7g=3.3g。设样品中碳酸钙的质量为x。

CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

100 44

x 3.3g

10044

=

3.3g

x

x=7.5g

该样品中碳酸钙的质量分数为7.5g

10g

×100％=75％

答：该样品中碳酸钙的质量分数为75％。

10．在实验室加热32.5g 二氧化锰和氯酸钾的固体混合物制取氧气时，剩余固体物质的质量变化如下图所示。请计算：

(1)完全反应时，生成氧气的质量为________克。

(2)完全反应后，剩余固体物质是_________(填化学式)。

(3)完全反应后，把剩余固体倒入100g 蒸馏水中，充分溶解，求所得溶液中溶质的质量分数为_____________(最后结果保留0.1%)。

【答案】9.6g KCl 和MnO 2 13.0%

【解析】

本题考查了根据化学方程式的计算。

根据化学方程式和图示可知固体减小的质量是生成氧气的质量，生成的氧气的质量为32.5g-22.9g=9.6g ；

由于是完全反应，所以剩余固体为生成的氯化钾和作催化剂的二氧化锰，化学式分别为：KCl 和MnO 2；

设：生成9.6g 的氧气的同时生成的氯化钾的质量为x

2KClO 32KCl+3O 2↑

149 96

x 9.6g

149969.6x g

= x=14.9g 充分溶解，所得溶液中溶质的质量分数=14.910014.9g g g

+×100%≈13.0%。 点睛：根据化学方程式计算时，第一要正确书写化学方程式，第二要使用正确的数据，第三计算过程要完整，本题中固体减小的质量是生成氧气的质量是解题的关键。

11．人类历史发展的不同阶段曾以不同金属材料的使用作为标志。

（1）金、银在自然界有单质形式存在，说明他们的化学性质都_____。

（2）在生产生活实践中，人类逐渐掌握了多种金属的冶炼技术。

①比较两种铁矿石磁铁矿（主要成分Fe 3O 4）和菱铁矿（主要成分FeCO 3），从化学的角度分析“磁铁矿作炼铁原料更具优势”，其原因是_____。

②近代工业上采用电解熔融氧化铝（A12O 3）的方法冶炼铝，Al 2O 3分解后得到两种单质，该反应的化学方程式为_____。

（3）镁铝合金被誉为“21世纪绿色金属结构材料”。一种镁铝合金Mg 17Al l2是特殊的储氢材料，完全吸收氢气后得到MgH 2和Al ，该反应的化学方程式为_____。

（4）钛和钛合金是21世纪的重要的金属材料。钛合金制品放在海水中数年，取出后仍光亮如新，是因为其_____（填字母序号）非常好。

A 可塑性

B 机械性能

C 抗腐蚀性能

（5）铁在潮湿的空气中反应生成疏松的铁锈。已知：2FeCl 3+Fe=3FeC12

①铁锈的主要成分是_____（填化学式）：将生锈的铁制品放入一定量的稀盐酸中充分反应，变化过程中最多涉及_____种化学反应基本类型。

②将10g 表面生锈的铁钉（杂质已忽略）浸泡在100g 溶质质量分数为7.3%的稀盐酸中充分反应，观察到铁锈已完全消失。反应停止后，取出光亮的铁钉洗涤、干燥、称量，质量为3.6g 。则原锈铁钉中铁元素的质量分数为_____。

（6）利用“活泼金属”可以制得H 2，H 2可用作汽车能源。若推广应用于汽车产业，则需综合考虑的因素有_____（填字母序号）。

A ．金属原料的成本

B ．生成过程中的能耗和污染

C ．金属的回收利用

【答案】不活泼 磁铁矿中铁元素的含量更高 2322Al O 4Al+ 3O ↑通电

17l222Mg Al +17H =17MgH +12Al C Fe 2O 3 三 92% ABC

【解析】

【分析】

铁和氧气和水反应生成氧化铁，氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水，铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，电解熔融氧化铝（A12O 3）分解后得到铝和氧气，Mg 17Al l2和氢气完全吸收氢气后得到MgH 2和Al 。

【详解】

（1）金属的化学性质活泼，容易被氧化，常以化合态形式存在，金、银在自然界有单质形式存在，说明他们的化学性质都不活泼。

（2）①铁矿石磁铁矿（主要成分Fe 3O 4）中的铁元素的质量分数为

563100%72.4%563+416

??≈??，菱铁矿（主要成分FeCO 3）中铁元素的质量分数为 56100%48.3%56+12+316

?≈?，故“磁铁矿作炼铁原料更具优势”，原因是磁铁矿中铁元素的含量更高。

②工业上采用电解熔融氧化铝（A12O 3）的方法冶炼铝，Al 2O 3分解后得到铝和氧气，反应

的化学方程式为2322Al O 4Al+ 3O ↑通电。

（3）一种镁铝合金Mg 17Al l2是特殊的储氢材料，完全吸收氢气后得到MgH 2和Al ，反应的化学方程式为17l222Mg Al +17H =17MgH +12Al 。

（4）钛合金的优点主要是强度高、防锈性能优异，故钛合金制品放在海水中数年，取出后仍光亮如新，是因为其抗腐蚀性能非常好，故选C 。

（5）①铁锈的主要成分是氧化铁，化学为Fe 2O 3：将生锈的铁制品放入一定量的稀盐酸中充分反应，铁和氧气和水反应生成氧化铁，为化合反应，氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水，为复分解反应，铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，为置换反应，故变化过程中最多涉及三种化学反应基本类型。

②10g 表面生锈的铁钉（杂质已忽略）浸泡在100g 溶质质量分数为7.3%的稀盐酸中充分反应，观察到铁锈已完全消失,充分反应后都生成了FeCl 2，根据质量守恒定律可知，FeCl 2中的氯元素全部来自于盐酸，设FeCl 2中铁元素的质量为x ，

56x =35.571100g 7.3%100%36.5

???，x=5.6g ，取出光亮的铁钉洗涤、干燥、称量，质量为

3.6g ，则原锈铁钉中铁元素的质量为5.6g+3.6g=9.2g ，故原锈铁钉中铁元素的质量分数为

9.2g 100%=92%10g

?。 （6）A 、“活泼金属”在空气中易被氧化，需要反应制得，则需考虑金属原料的成本，故A 正确；

B 、生成H 2过程中的能耗和污染，不能产生污染空气的气体，故B 正确；

C 、金属要回收利用，做到资源循环利用，故C 正确。故选ABC 。

【点睛】

12．人类文明进步与金属材料发展关系十分密切。某课外兴趣小组探究金属的性质。

(1)用等质量相同表面积的镁条，等体积不同浓度的稀盐酸，在一定条件下反应，实验结果如图所示

对比a 、b 曲线，引起a 曲线压强迅速增大的因素可能有______，______。

(2)将1g 含镁48％的镁铝合金(不含其他元素)粉末在氧气中加热，至反应完全。

①该合金中镁消耗氧气的质量最多是多少?______(写出计算过程)

②该合金与氧气反应后生成固体的质量最多是______(计算结果保留一位小数)。

【答案】温度 盐酸的浓度 0.32g 1.8g

【解析】

【分析】

【详解】

（1）如果只分析a 曲线，金属单质与酸反应为放热反应，所以压强先大后小，而对比a 、b 曲线，则引起a 曲线压强迅速增大的因素不只有温度，应该还有盐酸的浓度，盐酸浓度高，反应速率快，反应放热就快，所以压强变化更明显，故填温度、盐酸的浓度。 （2）解：①参加反应的镁的质量为1g ×48%=0.48g

设该合金中镁消耗氧气的质量为x ，生成的氧化镁的质量为y

2+48

322M 80g

O 2M 0.4g x y O 8g 点燃

48：32=0.48g ：x x=0.32g

48：80=0.48g ：y y=0.8g

②参加反应的铝的质量为1g?0.48g=0.52g

设生成的氧化铝的质量为z

2234Al

3O 2Al O +108

2040.52g z 点燃

108：204=0.52g ：z z≈1.0g

则该合金与氧气反应后生成固体的质量最多是0.8g+1.0g=1.8g

答：①该合金中镁消耗氧气的质量最多是0.32g ；

②该合金与氧气反应后生成固体的质量最多是1.8g 。

【点睛】

根据化学方程式计算时，第一要正确书写化学方程式，第二要使用正确的数据，第三计算过程要完整。

二、中考初中化学科学探究题

13．已知金属钻(Co)的活动性与铁相似，请预测氯化钻(CoCl 2)的化学性质，说明预测的依据，并设计实验验证。经查阅资料，钻的化合物相关性质如下：

限选试剂：CoCl 2溶液、(NH 4)2CO 3溶液、Na 2SO 4溶液、AgNO 3溶液、NaOH 溶液、稀硫酸、镁条、铜片。

【答案】加入少量AgNO 3溶液 有白色沉淀产生 可溶性碱 CoCl 2溶液中含Co 2+，Co(OH)2难溶于水 加入少量NaOH 溶液 有粉红色固体生成 含CO 32-的盐（或可溶性碳酸盐） CoCl 2溶液中含Co 2+，CoCO 3难溶于水 加入少量(NH 4)2CO 3溶液 有粉红色固体生成。

【解析】

【分析】

氯离子和银离子反应生成氯化银白色沉淀，钴离子和氢氧根离子反应生成氢氧化钴沉淀，钴离子和碳酸根离子生成碳酸故沉淀。

【详解】

2CoCl 和3AgNO 反应生成氯化银沉淀和硝酸钴，2CoCl 和NaOH 反应生成氢氧化钴粉红色沉淀和氯化钠，2CoCl 和()432NH CO 反应生成碳酸钴粉红色沉淀和氯化铵。

的盐反应2+

Co，3

CoCO

难溶于水

()

43

2

NH CO溶液，如果观察到有粉红色固

体生成，则预测成立。

金属钻(Co)的活动性与铁相似，则可利用生成沉淀和溶液元素变化验证钴。

14．课堂上，老师取20g蔗糖放入不烧杯中，加少量水使它润湿，注入10mL浓硫酸，搅拌，同学们看到蔗糖先变黑后“发酵”形成“黑面包”，同时还闻到了刺激性气味，同学们判断黑色固体是碳，原因是浓硫酸具有强__________．

形成“黑面包”的主要原因是什么？在老师的指导下，同学们开展了探究活动．

（猜想与假设）浓硫酸与碳反应，生成大量气体使黑色固体膨胀．

（查阅资料）

Ⅰ．浓硫酸与碳在加热条件下反应，生成物中有SO2、CO2两种气体．

Ⅱ．SO2是一种具有刺激性气味的气体，能与Ca(OH)2溶液反应生成白色沉淀．

Ⅲ．SO2能使品红溶液褪色，而CO2不能．

（实验探究）

为验证碳与浓硫酸在加热条件下生成的气体产物，同学们在老师指导下设计并进行如图实验：

（事实与结论）

(1)请将能得出对应结论的实验现象填入表中．

验证气体实验现象实验结论

SO2__________有SO2产生

CO2___________有CO2产生

(2)碳与浓硫酸反应的化学方程式是__________．

(3)浓硫酸与碳在加热条件下产生大量的SO2和CO2，使黑色固体膨胀，形成“黑面包”，猜想成立．

（反思与交流）

(1)小明同学提出，因老师的演示实验没有进行加热，所以同学们的探究实验无意义，其他

同学一致否定了他的说法，理由是__________．

(2)若B、E中试剂交换，__________(填“能”或“不能”)得出有CO2产生的结论，理由是

__________．

(3)C中酸性高锰酸钾溶液的作用是__________．

【答案】脱水性 B中品红溶液变红 D中品红溶液不变红，E中澄清石灰水变浑浊

C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O 浓硫酸溶于水放出大量的热不能 SO2和CO2均能使E中澄清石灰水变浑浊，无法判断是否有CO2产生吸收SO2，防止干扰CO2检验【解析】

【分析】

【详解】

浓硫酸有脱水性，能使蔗糖脱水生成C；

事实与结论：

(1)浓硫酸与碳在加热条件下反应，生成物中有SO2、CO2两种气体．SO2能使品红溶液褪色，如果B中品红溶液褪色，说明有SO2产生；而SO2和CO2均能使E中澄清石灰水变浑浊，所以D中品红溶液不褪色，说明无SO2，E中澄清石灰水变浑浊，说明有CO2产生；

(2)C与浓硫酸在加热条件下，发生氧化还原反应生成二氧化碳、二氧化硫和水，方程式

为：C+2H2SO4(浓)

CO2↑+2SO2↑+2H2O；

反思与交流：

(1)明同学提出，因老师的演示实验没有进行加热，所以同学们的探究实验无意义，其他同学一致否定了他的说法，理由是浓硫酸溶于水放出大量的热，不加热也可进行；

(2)SO2和CO2均能使E中澄清石灰水变浑浊，无法判断是否有CO2产生，故不能将B、E中试剂交换；(3)C中酸性高锰酸钾溶液的作用是吸收SO2，防止干扰CO2检验。

15．小明怀疑自家菜地因施用硫酸铵出现了较为严重的土壤酸化问题，于是和化学兴趣小组的同学对此进行了研究。

（查阅产品说明）小明同学根据下图所示产品说明书中的_____和硫酸铵的组成，推测硫酸铵受热可能会分解生成氨气，使肥效降低。

（探究1）土壤的酸碱性

实验1：按上图所示溶解土样，玻璃棒搅拌的目的是______；用pH试纸测量土样浸出液的pH约为4，说明土壤呈酸性。

（探究II）硫酸铵具有哪些性质

实验2：25℃时，将30g硫酸铵加入50g水中，充分溶解，此时所得溶液对应图中_____(选填序号)点的状态，测得其pH约为5。

实验3：为证明硫酸铵受热分解生成了氨气，小组同学进行了下图所示的实验，观察到的实验现象为：①硫酸铵固体减少；②用酚酞溶液浸湿的滤纸________。③小气球变大。

小明依据现象①和②，小红只依据③，都得出了“硫酸铵受热分解”的结论。小组同学认为小红的依据不合理，小气球胀大可能是装置中的空气受热膨胀所致。若要通过小气球的变化得出“硫酸铵受热分解”的结论，还需继续进行观察，若________，才能得出这一结论。实验4：按图中所示进行实验，闻到刺激性气味，说明硫酸铵能与熟石灰发生反应。

（拓展应用）

(1)为保证铵态氮肥的肥效，不能高温暴晒，不能__________。

(2)硫酸铵中氮元素被植物吸收后，剩余的硫酸铵使得土壤酸化，可用熟石灰进行改良，反应的化学方程式为___________。

【答案】贮存条件加速溶解 C 变红冷却装置后小气球体积保持不变与碱性物质接触 Ca(OH)2+(NH4)2SO4=CaSO4+2NH3↑+2H2O

【解析】

本题通过探究硫酸铵的性质主要考查了溶解度曲线的应用，酸碱指示剂，盐的性质等。认真审题，找出对解题有用的信息，结合已有的知识进行分析。

查阅产品说明：根据硫酸铵的贮存条件：阴凉干燥，可以判断硫酸铵受热易分解，再根据硫酸铵的化学式(NH4)2SO4推测硫酸铵受热可能会分解生成氨气；

探究1：溶解土样时使用玻璃棒搅拌可以加速土样溶解；

探究2：根据硫酸铵溶解度曲线判断25℃时，硫酸铵的溶解度略大于70g，25℃时，50g的水溶解超过35g的硫酸铵才能达到饱和，即将30g硫酸铵加入50g水中，充分溶解，得到不饱和溶液；图中A、B表示饱和溶液，C表示不饱和溶液，此时所得溶液对应图中C；氨气显碱性，可以使酚酞溶液变红；冷却装置后小气球体积保持不变，说明有气体生成，可以说明“硫酸铵受热分解”；

拓展应用：(1)硫酸铵与碱性物质接触，容易产生氨气，降低肥效，铵态氮肥不能与碱性物质混合；(2) 用熟石灰进行改良酸性土壤，氢氧化钙与硫酸铵反应生成硫酸钙、水和氨气，反应的化学方程式：Ca(OH)2+(NH4)2SO4=CaSO4+2NH3↑+2H2O。

16．为了鉴别碳酸钾溶液和氢氧化钾溶液，同学们进行了探究实验，分别取两种溶液于两支试管中，各滴入一定量的氯化钙溶液，观察到一支试管中出现白色浑浊，实验结束后，同学们将废液倒入同一个干净的烧杯中，发现废液变浑浊，同学们对废液进行了过滤，并

对滤液的成分进行了探究．

（提出问题）滤液中除水外还含有那些物质？

（猜想）

A．可能含有氢氧化钾、氯化钾和碳酸钾

B．可能含有氢氧化钾、氯化钾

C．可能含有氢氧化钾、氯化钾、碳酸钾和氯化钙

你认为还可能是________（写出一种猜想）．

（讨论）你认为________猜想不合理（填字母），请说明理由________．

（实验设计）设计一个简单的实验，证明你的猜想正确．

（反思交流）写出碳酸钾与氯化钙反应的化学方程式________，在分析化学反应后所得物质的成分时，除考虑生成物外还需考虑________．

【答案】氢氧化钾、氯化钾和氯化钙 C 氯化钙和碳酸钾反应生成氯化钾和碳酸钙沉淀滴加适量的碳酸钾溶液出现白色沉淀 K2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2KCl 反应物是否剩余【解析】

【分析】

【详解】

[猜想]

氯化钙如果过量，此时滤液还可能含有氯化钙，所以猜想为可能含有氢氧化钾、氯化钾和氯化钙；

故填：氢氧化钾、氯化钾和氯化钙；

[讨论]

氯化钙和碳酸钾反应生成氯化钾和碳酸钙沉淀，二者不能共存，所以C不合理；

故填：C；氯化钙和碳酸钾反应生成氯化钾和碳酸钙沉淀；

[实验设计]

氯化钙和碳酸钾反应生成氯化钾和碳酸钙沉淀，所以实验方案为

故填：滴加适量的碳酸钾溶液；出现白色沉淀；

[反思交流]

氯化钙和碳酸钾反应生成氯化钾和碳酸钙沉淀，反应的化学方程式

K2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2KCl；在分析化学反应后所得物质的成分时，除了考虑生成物外还需考虑反应物是否剩余．