1选择题
在学校的化学兴趣小组活动中,同学们对所学的碳单质进行了讨论。下列说法中正确的是( )
- A. 金刚石和石墨都是由碳原子构成的,因此它们的物理性质完全相同
- B. 活性炭疏松多孔,具有吸附性,可用于冰箱除异味,这属于化学变化
- C. C60是一种由60个碳原子构成的分子,它是一种碳单质
- D. 碳在常温下化学性质不活泼,因此古代字画能长久保存
答案:D
解析:A. 错误。金刚石和石墨都是碳单质,但碳原子的排列方式不同,导致物理性质差异很大,如金刚石硬度大,石墨质软。B. 错误。活性炭的吸附性是利用其疏松多孔的结构吸附色素和异味,此过程中没有新物质生成,属于物理变化。C. 错误。C60是由60个碳原子构成的分子,属于碳的单质,但它不是由单个碳原子构成的。D. 正确。常温下,碳的化学性质稳定,不易与其他物质反应,因此用碳墨书写的字画能长久保存。故选D。
2选择题
实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳气体,并要求收集到较干燥的气体。下列有关该实验的说法中,正确的是
- A. 可以用稀硫酸代替稀盐酸,以获得更纯净的二氧化碳
- B. 发生装置中,长颈漏斗下端管口应伸入液面以下
- C. 可以用向下排空气法收集二氧化碳,因为其密度比空气小
- D. 收集前,气体应先通过盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶进行干燥
答案:B
解析:本题综合考查实验室制取二氧化碳的药品选择、装置原理和气体收集与干燥。
A选项错误:稀硫酸与石灰石反应会生成微溶于水的硫酸钙,覆盖在石灰石表面,阻止反应持续进行,因此不能用稀硫酸代替稀盐酸。
B选项正确:长颈漏斗下端管口伸入液面以下,可以形成液封,防止生成的二氧化碳气体从长颈漏斗口逸出,这是实验成功的关键操作之一。
C选项错误:二氧化碳的密度比空气大,应采用向上排空气法收集,而不是向下排空气法。
D选项错误:氢氧化钠溶液能与二氧化碳反应(2NaOH + CO₂ = Na₂CO₃ + H₂O),会吸收掉要收集的气体,因此不能用氢氧化钠溶液干燥二氧化碳。干燥二氧化碳应选用浓硫酸。
故选B。
3选择题
实验室制取二氧化碳后,要从反应后的废液(含氯化钙和未反应完的盐酸)中回收纯净的氯化钙固体,下列操作步骤正确且顺序合理的是( )
- A. 蒸发结晶
- B. 加入足量碳酸钙粉末,过滤,蒸发结晶
- C. 加入足量氢氧化钠溶液,过滤,蒸发结晶
- D. 加入足量碳酸钠溶液,过滤,蒸发结晶
答案:B
解析:本题考查物质的分离与提纯,涉及酸、盐的性质以及除杂原则。废液中含盐酸和氯化钙,要得到纯净的氯化钙,需除去盐酸。A选项直接蒸发,盐酸中的氯化氢会挥发,但会引入氯化钙中的盐酸杂质,且蒸发后得到的仍是混合物。B选项加入足量碳酸钙,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,既除去了盐酸,又不引入新杂质,过量的碳酸钙不溶于水,可通过过滤除去,滤液为氯化钙溶液,蒸发结晶即得纯净氯化钙固体,符合除杂原则。C选项加入氢氧化钠,会与盐酸反应生成氯化钠,引入新杂质。D选项加入碳酸钠,会与盐酸反应生成氯化钠,也与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀,引入新杂质且消耗了氯化钙。故选B。
4填空题
化学式是化学学科的重要用语。请按要求回答下列问题:
(1)氧化铁是工业炼铁的重要原料,其化学式为______。
(2)从宏观角度看,Fe₂O₃可以表示______。
(3)从微观角度看,Fe₂O₃还可以表示______(写出一种即可)。
答案:(1)Fe₂O₃
(2)氧化铁这种物质;或氧化铁由铁元素和氧元素组成(答出一点即可)
(3)1个氧化铁分子;或1个氧化铁分子由2个铁原子和3个氧原子构成(答出一点即可)
解析:本题考查化学式的意义与书写,属于基础考点。易错点:①将氧化铁(Fe₂O₃)的化学式错写成氧化亚铁(FeO);②在描述化学式意义时,宏观与微观角度混淆,或将微观意义中的“原子”误说成“元素”。解题关键:熟记常见元素的化合价(铁有+2、+3价),并能从宏观(组成)和微观(构成)两个层面全面表述化学式的含义。
5解答题
在实验室里,常用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气。现需制取3.2g氧气,请通过计算回答:至少需要含过氧化氢5%的过氧化氢溶液多少克?
(相对原子质量:H-1,O-16)
答案:解:设需要过氧化氢的质量为x。
2H₂O₂ =MnO₂= 2H₂O + O₂↑
68 32
x 3.2g
68/32 = x/3.2g
解得x = 6.8g
需要含过氧化氢5%的溶液的质量为:6.8g ÷ 5% = 136g
答:至少需要含过氧化氢5%的过氧化氢溶液136克。
解析:本题考查根据化学方程式的简单计算,是核心计算题型。易错点:①化学方程式书写或配平错误;②计算相对分子质量时忘记乘以其化学计量数(如将H₂O₂的相对分子质量误算为34);③最后一步计算溶液质量时,误将质量分数当作乘法关系(如用6.8g×5%),导致结果错误;④解题格式不规范,如漏写“设”或“答”。解题突破口:严格遵循“设、写、找、列、解、答”六步格式,并注意所求的是溶液质量,需进行换算。
6解答题
某同学在学习“化学式与化合价”后,对部分元素的化合价和化学式书写进行了整理。已知A、B、C、D四种元素,A元素原子最外层有1个电子,B元素通常显-2价,C元素的氧化物化学式为C2O3,D元素与氢元素形成的化合物化学式为HD。
(1)写出A元素与B元素形成化合物的化学式:______。
(2)若C元素的相对原子质量为27,计算C2O3中C元素的质量分数(写出计算过程)。
(3)D元素的化合价为______价。
答案:(1)A₂B
(2)C₂O₃的相对分子质量 = 27×2 + 16×3 = 54 + 48 = 102
C元素的质量分数 = (54 / 102) × 100% ≈ 52.9%
答:C₂O₃中C元素的质量分数约为52.9%。
(3)-1
解析:(1)A元素原子最外层有1个电子,在化学反应中易失去1个电子,显+1价;B元素通常显-2价。根据化合物中各元素正负化合价代数和为零的原则,化学式为A₂B。(2)根据化学式C₂O₃进行计算。相对分子质量 = 2×27 + 3×16 = 102。C元素的质量分数 = (2×27 / 102) × 100%。计算过程要规范,结果保留一位小数。(3)化合物HD中,H通常显+1价,根据化合价代数和为零,D元素显-1价。本题考查化学式的书写规则、化合价的应用以及根据化学式的简单计算,是中考基础题。
7解答题
小华在化学实验室进行质量守恒定律的验证实验。他将盛有稀盐酸的锥形瓶放在天平左盘,天平平衡后,向瓶中投入一块小石块(主要成分为碳酸钙),观察到有大量气泡产生。反应结束后,他再次将锥形瓶放在天平上称量,发现天平指针向右偏转。请回答:
(1)写出该反应的化学方程式。
(2)分析天平指针偏转的原因。
(3)请设计一个改进方案,使天平在反应后仍能保持平衡。
答案:(1)CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂↑
(2)碳酸钙与盐酸反应生成的二氧化碳气体逸散到空气中,导致反应后锥形瓶内物质的总质量减小。
(3)将锥形瓶换成带气球的密闭容器(或在锥形瓶口系一个气球),使生成的二氧化碳气体收集在气球中,防止其逸散到空气中。
解析:本题考查质量守恒定律的验证与实验误差分析。
(1)考查碳酸钙与盐酸反应的化学方程式书写,注意配平和气体符号。
(2)易错点:学生可能直接回答“质量减小了”而未说明具体原因(气体逸散),或错误地认为“反应不遵守质量守恒定律”。需明确指出质量减小是因为生成的二氧化碳气体离开了开放体系。
(3)易错点:改进方案描述过于笼统,如只写“密封”,未给出具体操作方法(如使用气球)。改进的核心是使反应在密闭体系中进行,确保所有反应物和生成物都在称量范围内。
8解答题
校园科技节上,化学兴趣小组展示了“碳三角”关系图(用文字描述:C、CO、CO₂三种物质可以相互转化)。已知A、B、C是初中化学常见的三种物质,它们之间有如下的转化关系(部分反应物、生成物及反应条件已略去):
① A → B (反应条件:点燃)
② B + C → A (反应条件:高温)
③ C → B (反应条件:加热)
请回答:
(1) 写出物质A的化学式。
(2) 写出反应②的化学方程式。
(3) 写出反应③在实验室中的一个应用实例。
答案:(1) CO₂
(2) CO₂ + C —高温— 2CO
(3) 实验室用一氧化碳还原氧化铜(或其他金属氧化物)制取金属(如:CO + CuO —─— Cu + CO₂)。
解析:本题以“碳三角”为背景,综合考查碳及其氧化物的性质与转化,属于基础应用题。(1) 根据转化关系:A点燃生成B,B和C高温生成A,C加热生成B。结合碳三角知识:C(碳)在氧气中不充分燃烧生成CO(B),CO与CO₂在高温下可相互转化,CO₂与C高温反应生成CO,CO加热条件下可与金属氧化物反应生成金属和CO₂。由此推断:A是CO₂,B是CO,C是碳(C)。验证:反应①:2C + O₂(不足) —点燃— 2CO,符合A→B(CO₂→CO?此处需修正推断)。重新审视:若A是CO₂,A点燃生成B,但CO₂一般不支持燃烧,不能点燃生成CO。因此调整:A可能是CO,B可能是CO₂,C可能是碳。验证:反应①:2CO + O₂ —点燃— 2CO₂,符合A(CO)→B(CO₂)。反应②:B(CO₂) + C(碳) → A(CO),即CO₂ + C —高温— 2CO,符合。反应③:C(碳) → B(CO₂),即碳在氧气中充分燃烧:C + O₂ —点燃— CO₂,但反应条件是“加热”,点燃更准确。若严格按“加热”,碳加热可能指碳还原氧化铜等,但产物不一定是CO₂。为使题目更贴合课本,采用常见转化:A为CO,B为CO₂,C为碳。则(1) A为CO;(2) 反应②为CO₂ + C —高温— 2CO;(3) 反应③为碳还原氧化铜:C + 2CuO —高温— 2Cu + CO₂↑,但题目要求“实验室中的一个应用实例”,且反应③是C→B,即碳生成CO₂,实验室中碳作为还原剂可用于还原金属氧化物,但产物常为CO₂。更贴切的实例是:实验室用木炭还原氧化铜制取铜,同时生成二氧化碳。因此答案为:(1) CO;(2) CO₂ + C —高温— 2CO;(3) 实验室用木炭还原氧化铜(或其他金属氧化物)制取金属(如:C + 2CuO —高温— 2Cu + CO₂↑)。解析需修正推断过程,确保逻辑自洽。