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一、科普阅读题

1.(2023·山东威海·统考中考真题)探秘火星上的化学物质

2023年5月15日,我国自主研制的天问一号搭载祝融号火星车,成功登陆火星。

研究表明,火星上有大气,但总量很小,密度只有地球空气的1%左右,主要成分是二氧化碳,年平均气温-55℃,冬季最低至-133℃,夏季最高至27℃。火星地表没有发现水,但地表下发现有水冰的痕迹,并有大量干冰。土壤及岩石中含有的无机盐跟地球相似,表层土壤主要为氧化铁。到目前为止,火星上还没有发现生命迹象。

(1)下表是火星大气及土壤的部分成分。请你完善下表信息:

成分二氧化碳氮气氩气氧气水蒸气碳酸钙

构成微粒(写符号)____________________________________

体积分数95.3%2.7%1.6%0.15%0.03%/

(2)已知干冰在-78.5℃升华。一年四季火星大气中二氧化碳的含量波动较大,原因是______。

(3)移居火星是人类的梦想,根据题中信息回答:跟地球相比,火星上没有或含量不足以支持人类生命活动的基本物质有哪些?______。

(4)要在太空中制取氧气、水和铁,有关物质的信息如下:

资料1、用铁酸镍(NiFe2O4)做催化剂,用舱外太阳能电池发电,通电分解二氧化碳可生成氧气和碳。

资料2、氮气的沸点-196℃:氢气的沸点-253℃。肼(分子式为N2H4,读音:jing)的沸点114℃:肼是一种无色、易挥发、有刺激性气味的油状液体,有腐蚀性,能腐蚀玻璃和橡胶,有剧毒。肼是航空器上常用的燃料。

请根据提供的信息,探究制取氧气、水和铁的方法。

①在密闭的太空舱中,用资料1中的方法制备氧气的优点是______,该反应的化学方程式为______。

②肼在氧气中燃烧是否有可能获得水?请说明理由。______,______。

③已知肼在金属铂(Pt)的催化作用下,常温即可分解产生氢气和氮气,反应的化学方程式为______。写出从氢气、氮气混合气体中分离出氢气的依据______。分离出的氢气在氧气中燃烧可制得水。

④根据资料2中肼的性质,在使用肼制取氢气时,为保障安全,需要注意的问题有______。

⑤以资料1中二氧化碳分解产生的碳、火星大气中的二氧化碳和火星土壤中的氧化铁为原料制备金属铁,反应的化学方程式为______。

2.(2022·山东威海·统考中考真题)神奇的转化——二氧化碳合成淀粉

2023年9月,中国科学院天津工业生物技术研究所在《科学》杂志发表论文,表示其研究团队在人工合成淀粉方面取得重大突破性进展,首次在实验室实现了二氧化碳到淀粉的人工合成。

淀粉是人体生命活动所需的重要物质。在此之前,人类通过种植玉米、小麦等农作物获取淀粉,即农作物借助光合作用先将二氧化碳转化为葡萄糖,再经过复杂的变化转化为淀粉[(C6H10O5)n]。

我国科学家人工合成淀粉的过程为:在催化剂的作用下,将二氧化碳和氢气转化为甲醇(CH3OH)和水,再经过较复杂的变化将甲醇转化为淀粉。经检测,人工合成淀粉与光合作用生成的淀粉一模一样。

(1)植物合成淀粉

光合作用中生成葡萄糖的化学方程式_____,从能量转化角度看,绿色植物固定了太阳能,将其转化为_____。

(2)人工合成淀粉

①从宏观角度看,人工合成淀粉的组成元素是_____(填名称),其质量比为_____。

②检验合成的物质是淀粉的实验方案是_____。

③该过程中生成甲醇的化学方程式_____。

④你认为该成果实现工业化生产后的现实意义是_____、_____(写两条即可)。

⑤淀粉的合成实现了无机物到有机物的转化。有人认为化学变化无所不能,还能将一种元素变成另一种元素。你是否赞成这一观点?请结合你对化学变化实质和元素概念的理解,谈谈你的看法_____。

3.(2023·山东威海·统考中考真题)从原子论到分子学说

原子-分子论的创立,奠定了近代化学的基础,阅读下列材料回答问题:

材料一:1803年,道尔顿提出原子论,认为所有物质都是由原子构成的。单质由原子直接构成,同种原子相互排斥不能结合;化合物由“复杂原子”构成,“复杂原子”由不同原子按一定整数比例简单构成。

材料二:1811年,阿伏伽德罗引入新的概念—分子,提出了分子学说。对于化合物而言,分子相当于道尔顿所谓的“复杂原子”;对于单质而言,同种原子可以结合成单质原子。

(1)完成下列表格

物质葡萄糖氢气二氧化硫氦气

构成物质的微粒(写微粒符号)________________

(2)上表微粒中符合道尔顿“复杂原子”的是_______(写化学式)。

(3)你同意材料一中加点部分的观点吗?_______,请选用(1)表中的物质说明理由_______。

(4)从原子论的创立到分子学说的提出,谈谈你对科学理论的发展有何感想______。

二、计算题

4.(2023·山东威海·统考中考真题)为测定某盐酸的溶质质量分数,取200g样品于烧杯中,将50g碳酸钠溶液分为5等份,分5次加入盛有样品的烧杯中、测出每次反应后溶液的总质量,实验数据如下表:

第一次第二次第三次第四次第五次

加入Na2CO3溶液的质量10g10g10g10g10g

反应后溶液的质量208.9g217.8g226.7g235.6g245.6g

请根据实验数据计算盐酸的溶质质量分数。

5.(2022·山东威海·统考中考真题)小东做家务时,发现厨房所用炉灶清洁剂的有效成分为氢氧化钠。为测定该炉灶清洁剂中氢氧化钠的质量分数,他在老师的指导下进行实验:取50g炉灶清洁剂于烧杯中,逐滴加入溶质质量分数为9.8%的稀硫酸至pH=7时,测得反应后所得溶液的质量为75g。试计算该炉灶清洁剂中氢氧化钠的质量分数(假设炉灶清洁剂中的其他成分不与稀硫酸反应)。

6.(2023·山东威海·统考中考真题)某化学兴趣小组欲测定一瓶失去标签的硫酸铜溶液的溶质质量分数,取该溶液20g,逐滴加入氢氧化钠溶液,产生沉淀的质量与加入氢氧化钠溶液质量的关系如图所示。计算硫酸铜溶液的溶质质量分数。

三、科学探究题

7.(2022·山东威海·统考中考真题)探究与实践——制作松花蛋

松花蛋也叫皮蛋,是人们喜爱的食品。小明看到妈妈用皮蛋粉制作皮蛋时产生了浓厚的兴趣,于是以“皮蛋制作”为主题开展项目式学习。

(1)配制皮蛋粉

在妈妈的指导下,小明将“石灰”、纯碱和食盐按照一定比例混合,制成皮蛋粉。

【提出问题】配料中所用“石灰”是生石灰还是熟石灰?

【查阅资料】相同条件下,生石灰、熟石灰与水混合后均能放出热量,但放出的热量不同。

【实验探究】常温下,将“石灰”、生石灰和熟石灰分别加入水中,测量固体加入前后温度的变化情况。实验过程中需要保持不变的量是_____。

【数据分析】根据数据比对,可知配料中的“石灰”为生石灰。

(2)浸鲜蛋

向配制的皮蛋粉中加入一定量的水,充分反应后过滤,所得滤液称为浸出液,将新鲜鸭蛋放入其中浸泡即可。

①向皮蛋粉中加水时,发生反应的化学方程式为_____。

②妈妈告诉小明,制作过程中一定要戴上胶皮手套。分析上述过程,小明认为浸出液中一定含有会腐蚀皮肤的物质是_____(填化学式)。

③浸出液中还含有哪些溶质?小明进行了如下探究,请完成如表(不考虑生石灰中杂质的影响)

预测假设实验方案实验现象实验结论

浸出液中含碳酸钠__________浸出液中不含碳酸钠

浸出液中含氢氧化钙__________浸出液中含有氢氧化钙

④综合分析,确定皮蛋浸出液中的溶质有(写化学式)_____。

(3)品皮蛋

制作过程中,碱液会渗入皮蛋使之略带涩味。妈妈告诉小明食用时可以蘸少量食醋去除涩味,该化学反应的微观实质是_____,此反应实质在生产生活中应用广泛,请再列举一例_____。

8.(2023·山东威海·统考中考真题)化学视角认识蒸汽眼罩

蒸汽眼罩逐渐走进日常生活,它借助铁生锈产生热量,使材料内部的水分稳定蒸发,利用产生的热度和湿度缓解眼部疲劳。

【实验探究】

(1)探究一:检验蒸汽眼罩内部材料中有铁粉(用化学方法)

选用试剂预计观察到的实验现象涉及的化学方程式

_____________

(2)探究二:蒸汽眼罩快速发热的原因

铁生锈,是铁与_______共同作用的结果,但放热缓慢。哪些因素能加快反应,使蒸汽眼罩快速发热?某小组同学采用对照实验展开探究,设计实验方案如下:

(查阅资料:蒸汽眼罩内部材料有铁粉、活性炭、氯化钠、水等。)

药品

方案一4g铁粉、2mL水

方案二4g铁粉、2mL水、2g氯化钠

方案三4g铁粉、2mL水、2g活性炭

方案四4g铁粉、2mL水、2g活性炭、2g氯化钠

下列方案之间能否形成对照?若能,请指出变量;若不能,请说明理由。

方案二与方案四_______

方案一与方案四_______

使用温度传感器收集数据并生成图像如图:

对比分析图像,你获得的结论是_______

(3)探究三:测量蒸汽眼罩内部材料中铁的质量分数

温馨提示:①实验仪器和药品自选。②实验中的数据可分别用等来表示。

你的实验方案_______。处理数据,计算蒸汽眼罩内部材料中铁的质量分数。

【反思评价】

①除上述探究中的因素外,影响铁生锈速率的因素还有_______(写一点即可)。

②如何保存蒸汽眼罩_______。

③结合上述探究谈谈你对铁生锈的辩证认识_______。

试卷第1页,共3页

试卷第1页,共3页

参考答案:

1.CO2N2ArO2H2OCa2+、火星上一年四季温差很大,温度高于-78.5℃时,干冰转化为气态二氧化碳,温度低于-78.5℃时,大气中的二氧化碳又变为干冰水、氧气、糖类、油脂、蛋白质、维生素不仅能获得氧气,还能消除宇航员呼出的二氧化碳是(或有可能)反应物为肼和氧气,含有氢元素和氧元素,依据化学反应前后元素种类不变,生成物中可能有水氢气和氮气的沸点不同防止肼泄漏;反应容器不能用玻璃、橡胶制品、

【详解】(1)二氧化碳由二氧化碳分子构成,分子用化学式表示,故填:CO2;

氮气由氮分子构成,分子用化学式表示,故填:N2;

氩气由氩原子构成,原子用元素符号表示,故填:Ar;

氧气由氧分子构成,分子用化学式表示,故填:O2;

水蒸气由水分子构成,分子用化学式表示,故填:H2O;

碳酸钙由钙离子和碳酸根离子构成,离子的表示方法:在该离子元素符号的右上角标上该离子所带的正负电荷数,数字在前,正负号在后,带一个电荷时,1通常省略,多个离子,就是在元素符号前面加上相应的数字;故填:Ca2+、;

(2)火星上一年四季温差很大,温度高于-78.5℃时,干冰转化为气态二氧化碳,温度低于-78.5℃时,大气中的二氧化碳又变为干冰;

(3)由资料可知,火星上有大气,但总量很小,密度只有地球空气的1%左右,主要成分是二氧化碳,缺少供给呼吸的氧气,且火星地表没有发现水,土壤及岩石中含有的无机盐跟地球相似,表层土壤主要为氧化铁,但是缺少蛋白质、油脂、糖类、维生素等营养物质,故填:水、氧气、糖类、油脂、蛋白质、维生素;

(4)①用铁酸镍(NiFe2O4)做催化剂,用舱外太阳能电池发电,通电分解二氧化碳可生成氧气和碳,该方法不仅能获得氧气,还能消除宇航员呼出的二氧化碳;

二氧化碳在铁酸镍催化作用下通电分解生成碳和氧气,该反应的化学方程式为:;

②反应物为肼和氧气,含有氢元素和氧元素,依据化学反应前后元素种类不变,生成物中可能有水,故有可能获得水;

③肼在金属铂(Pt)的催化作用下,常温即可分解产生氢气和氮气,该反应的化学方程式为:;

氢气和氮气的沸点不同,故可从氢气、氮气混合气体中分离出氢气;

④肼是一种无色、易挥发、有刺激性气味的油状液体,有腐蚀性,能腐蚀玻璃和橡胶,有剧毒。故在使用肼制取氢气时,为保障安全,需要注意的问题有防止肼泄漏;反应容器不能用玻璃、橡胶制品等;

⑤碳能与二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳,该反应的化学方程式为:;一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,该反应的化学方程式为:。

2.(1)6CO2+6H2OC6H12O6+6O化学能

(2)碳、氢、氧36:5:40取物质少量于试管中,滴加少量碘水,若变蓝,说明含有淀粉CO2+3H2CH3OH+H2O可以降低空气中二氧化碳的含量缓解人类粮食短缺问题(合理即可)不对,化学反应前后元素的种类不变

【详解】(1)绿色植物光合作用反应的化学方程式为:6CO2+6H2OC6H12O6+6O2;能量转化为太阳能转化为化学能;

(2)①经检测,人工合成淀粉与光合作用生成的淀粉一模一样,所以人工合成淀粉的组成元素是碳氢氧,淀粉中碳、氢、氧元素的质量比为(12×6n):(1×10n):(16×5n)=36:5:40;

②淀粉遇碘变蓝色,检验物质中含有淀粉,可采用滴加碘水的方法;

③在催化剂催化作用下二氧化碳和氢气反应生成甲醇(CH3OH)和水,反应的化学方程式:CO2+3H2CH3OH+H2O;

④实验分析表明人工合成的淀粉与天然淀粉非常接近,该项研究成果的实际应用价值:可以降低空气中二氧化碳的含量、缓解人类粮食短缺问题、可以节约耕地资源等;

⑤原子是化学变化中的最小粒子,反应前后元素的种类、质量都不变,所以利用化学变化不可能将一种元素变成另一种元素,故此说法错误。

3.(1)C6H12O6H2SO2He

(2)C6H12O6、SO2

(3)不同意氢气由氢分子构成,每个氢分子由两个相同的氢原子构成

(4)科学理论是不断传承和发展的

【详解】(1)葡萄糖由葡萄糖分子构成,其化学式为C6H12O6;

氢气由氢分子构成,氢分子是双原子分子,其化学式为H2;

二氧化硫由二氧化硫分子构成,一个二氧化硫分子由2个氧原子和1个硫原子构成,其化学式为SO2;

氦气属于稀有气体,由氦原子构成,其化学式为He;

(2)化合物由“复杂原子”构成,“复杂原子”由不同原子按一定整数比例简单构成,上述物质C6H12O6、SO2分别由C、H、O,S、O元素组成,属于化合物,故其属于复杂原子;

(3)材料一中提到单质由原子直接构成,同种原子相互排斥不能结合,而氢气由氢分子构成,每个氢分子由两个相同的氢原子构成,故不同意其观点;

(4)阿伏加德罗的分子学说在道尔顿的原子论上推陈出新,表明科学理论是不断传承和发展的。

4.解:根据表中数据分析得知,完全反应产生二氧化碳的质量为

(或)

设废液中氯化氢的质量为x

x=7.3g

盐酸的溶质质量分数=

答:盐酸的溶质质量分数为3.65%。

【详解】详见答案。

5.解:加入溶质质量分数为9.8%的稀硫酸的质量为:75g-50g=25g

设该炉灶清洁剂中氢氧化钠的质量分数为x,

x=4%

答:该炉灶清洁剂中氢氧化钠的质量分数为4%。

【详解】见答案。

6.解:由图像可知产生的质量为1.96g,

设硫酸铜溶液中硫酸铜的质量为x

硫酸铜溶液的溶质质量分数=

答:硫酸铜溶液的溶质质量分数为16%。

【详解】见答案。

7.(1)三种物质和水的质量

(2)、NaOH取少量浸出液于试管中,加入过量盐酸没有气泡冒出取少量浸出液于试管中,加入足量碳酸钠有白色沉淀生成NaOH、Ca(OH)2、NaCl

(3)H+与OH-结合成H2O用熟石灰改良酸性土壤等

【解析】(1)

为了对比三种物质遇到水后温度的变化,需要控制三种物质的质量相等、水的质量相等;

(2)

①生石灰和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,反应的化学方程式为:、;

②根据①可知浸出液中一定含有会腐蚀皮肤的物质是氢氧化钠,化学式为:NaOH;

③碳酸钠和盐酸反应生成二氧化碳气体,取少量浸出液于试管中,加入过量盐酸,没有气泡冒出,证明没有碳酸钠;

碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀,取少量浸出液于试管中,加入足量碳酸钠,有白色沉淀生成,证明有氢氧化钙;

④根据以上分析可知,皮蛋浸出液中的溶质有氢氧化钠、氢氧化钙、氯化钠,化学式分别为:NaOH、Ca(OH)2、NaCl;

(3)

酸能与碱发生中和反应,制得的皮蛋中含大量的碱能与食醋中的醋酸发生中和反应,反应的实质是H+与OH-结合成H2O;用熟石灰改良酸性土壤等,也是利用中和反应。

8.(1)稀硫酸/稀盐酸有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色

(2)水、氧气能形成对照,变量是活性炭

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