化学综合题经典例题1.docx

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化学综合题经典例题1

一、中考化学综合题

1．阅读下面材料，回答问题。

人类赖以生存的环境由自然环境和社会环境组成。

自然环境由生物圈、岩石圈、大气圈、水圈组成（如图所示），四个圈层经过漫长演化，既相对稳定、动态平衡，又相互作用、不断变化，各圈层之间的物质和能量不停循环，这些循环既跟物质的组成、结构和性质有关，也受人类活动的影响，并通过复杂的物理变化和化学变化实现。

（一）内涵决定身份﹣﹣物质的组成与分类

（l）用化学符号填空：

岩石圈中含量最高的金属元素是_____。

大气圈中含量最高的物质是_____。

水圈中含量最高的元素是_____。

土壤中能促进农作物根系发达的元素是_____。

（2）按要求填表：

物质所属圈层

物质名称

物质的化学式

用符号表示构成物质的微粒

物质类别

生物圈

蔗糖

_______

大气圈

氩气

_______

水圈

氢氧化钙

_______

岩石圈

_______

Na+、SiO32﹣

_______

（二）甲烷﹣﹣小分子，大作为

在如图的四大圈层中，有下列6种物质：

①甲烷；②水；③二氯化碳；④一氧化碳；⑤氢气；⑥氧气。

构成这些物质的分子虽然简单，但这些物质有的是人类赖以生存的基本物质，有的是物质循环关键物质，有的是人类社会生产活动必需的物质。

请回答：

（1）在这6种物质中，元素种类共有_____种，人类的生命活动不可缺少的物质有_____（填化学式，下同），植物生长必需的物质有_____，元素种类完全相同的物质是_____。

（2）甲烷是最重要的基础有机物之一，不仅可做燃料，还能发生如下反应：

①在隔绝空气和1000℃条件下，甲烷分解产生炭黑和氢气；

②在隔绝空气和1500℃条件下，甲烷分解产生乙炔和氢气；

③在1400℃条件下，适当比例的甲烷和氧气反应生成氢气和一氧化碳；

④在800℃和催化剂条件下，适当比例的甲烷和二氧化碳反应生成氢气和一氧化碳。

试写出上述②～④三个反应的化学方程式：

②_____；

③_____；

④_____；

（3）在反应①～④中，属于置换反应的有_____。

在反应①和②中，反应物相同，而生成物不同，从微观的角度看，是因为反应条件不同导致_____。

③和④两个反应的反应物不同，但生成物相同，从物质组成的角度看，其原因是_____。

在实际生产中，反应③需要按比例控制氧气不能超量，从物质性质的角度看，原因是_____。

（三）柔之力﹣﹣神奇的水溶液

水在生活、生产和科学实验中应用广泛。

岩石圈约有四分之三被水覆盖，其中的某些物质被水溶解，其随水的天然循环在水圈中富集，富集后的物质可能再次沉积到岩石圈。

如图是氯化钠和碳酸钠的溶解度曲线。

据图回答下列问题：

（1）青海湖区的人们有一种经验，冬天捞“碱”、夏天晒盐，这里的“碱”指纯碱，盐指氯化钠，他们所依据的原理是_____。

（2）纯碱是一种重要的化工原料，但仅用物理方法从盐湖中“捞碱”远远不能满足需求，工业上主要利用从水圈中获得的食盐来制备纯碱，其反应的化学方程式是_____、_____。

（3）为确定某白色固体是碳酸钠还是氯化钠，在20℃时，取2.5g样品加入盛有10g水的烧杯中，充分搅拌后现象如图所示，则固体粉末是_____。

若将该溶液升温到40℃时，则所得溶液溶质质量分数为_____。

（四）金属﹣﹣工业的脊梁

金属及合金广泛应用于生活、生产和航天军工。

资料：

水圈和岩石圈中含有丰富的镁元素。

工业生产中，可用菱镁矿做原科制'备金属镁，流程如图所示：

请回答下列问题：

（l）已知①和②属于分解反应，化学方程式分别为_____和_____。

（2）通过化学反应，以岩石圈的矿石为原料还可以制备很多其他金属，请举一例说明（用化学方程式表示其制备原理）_____。

（3）如图是镁原子结构示意图，镁化学性质活泼，原因是_____。

四大圈层中含有下列物质：

①硫酸锌；②氯化钠；③硫酸；④氢氧化钙；⑤氧气。

其中能和铁反应的物质有（填序号）_____。

（4）小梅同学将点燃的镁条伸入盛二氧化碳的集气瓶中，看到镁条剧烈燃烧，发出耀眼白光，瓶壁上有黑色物质生成，她认为这种黑色物质是碳单质。

在上述过程中，小梅运用的科学方法有_____。

【答案】AlN2OPC12H22O11C12H22O11有机物ArAr单质Ca（OH）2Ca2+、OH﹣碱硅酸钠Na2SiO3盐3H2O、O2CO2、H2O、O2CO、CO22CH4

C2H2+3H22CH4+O2

4H2+2COCH4+CO2

2H2+2CO③反应条件不同，原子的结合方式不同，导致分子构成不同；反应物的组成元素相同，反应前后元素的种类不变超过1400℃，氢气、一氧化碳会与氧气反应氯化钠溶解度受温度影响较小，夏天温度高，加快水分蒸发，氯化钠容易结晶析出。

碳酸钠溶解度受温度影响较大，冬天温度低，易结晶析出NaCl+NH3+CO2+H2O＝NaHCO3+NH4Cl；2NaHCO3

Na2CO3+CO2↑+H2ONa2CO320%MgCO3

MgO+CO2↑MgC12

Mg+C12↑3CO+Fe2O3

2Fe+3CO2。

镁原子最外层电子数为2．在化学反应中易失电子③⑤实验、观察、推理

【解析】

【分析】

【详解】

（一）

（1）岩石圈中含量最高的金属元素是铝元素，大气圈中含量最高的物质是氮气，水圈中含量最高的元素是氧元素，土壤中能促进农作物根系发达的元素是磷元素，对应的化学符号是Al；N2；O；P；

（2）蔗糖的化学式为C12H22O11；是由蔗糖分子构成的，属于有机物；氩气的化学式为Ar，是由氩原子构成的，属于单质；氢氧化钙的化学式为Ca（OH）2，是由钙离子和氢氧根离子构成的，属于碱类物质；由钠离子和硅酸根离子构成的物质是硅酸钠，其化学式为Na2SiO3，属于盐类物质。

（二）

（1）①甲烷中含有碳元素、氢元素；②水中含有氢元素和氧元素；③二氯化碳中含有碳元素和氧元素；④一氧化碳中含有碳元素和氧元素；⑤氢气中含有氢元素；⑥氧气中含有氧元素，所以由三种元素组成；人类的生命活动不可缺少的物质有H2O、O2；植物生长必需的物质有CO2、H2O、O2；元素种类完全相同的物质是一氧化碳和二氧化碳，即：

CO、CO2；

（2）②在隔绝空气和1500℃条件下，甲烷分解产生乙炔和氢气，化学方程式为：

2CH4

C2H2+3H2；③在1400℃条件下，适当比例的甲烷和氧气反应生成氢气和一氧化碳，化学方程式为：

2CH4+O2

4H2+2CO；④在800℃和催化剂条件下，适当比例的甲烷和二氧化碳反应生成氢气和一氧化碳，化学方程式为：

CH4+CO2

2H2+2CO。

（3）置换反应是指一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，只有③属于置换反应；反应条件不同，原子的结合方式不同，导致分子构成不同；反应物的组成元素相同，根据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变，所以生成物相同；超过1400℃，氢气、一氧化碳会与氧气反应；

（三）

（1）溶解度受温度影响较大的物质析出晶体的方法是：

降温结晶；溶解度受温度影响较小的物质析出晶体的方法是：

蒸发结晶，氯化钠溶解度受温度影响较小，夏天温度高，加快水分蒸发，氯化钠容易结晶析出；碳酸钠溶解度受温度影响较大，冬天温度低，易结晶析出。

（2）氯化钠、水、二氧化碳、氨气反应生成氯化铵和碳酸氢钠，方程式是：

NaCl+NH3+CO2+H2O＝NaHCO3+NH4Cl；碳酸氢钠加热生成碳酸钠、水和二氧化碳，所以方程式是：

2NaHCO3

Na2CO3+CO2↑+H2O。

（3）20℃，碳酸钠的溶解度小于25g，氯化钠的溶解度为36g，所以在20℃时，取2.5g样品加入盛有10g水的烧杯中，不能全部溶解的是碳酸钠；将该溶液升温到40℃时，2.5g溶质全部溶解，溶质质量分数为：

×100%=20%；

（四）

（1）碳酸镁煅烧生成氧化镁和二氧化碳，化学方程式为：

MgCO3

MgO+CO2↑；氯化镁电解生成镁和氯气，化学方程式为：

MgC12

Mg+C12↑

（2）一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，化学方程式：

3CO+Fe2O3

2Fe+3CO2，（3）镁原子最外层电子数为2，在化学反应中易失电子；铁可以和氧气反应，铁可以和酸反应，铁可以和盐反应，但铁排在锌后面，与硫酸锌不反应，所以选③⑤；

（4）将点燃的镁条伸入盛二氧化碳的集气瓶中，看到镁条剧烈燃烧，发出耀眼白光，瓶壁上有黑色物质生成，这是实验和观察，她认为这种黑色物质是碳单质，这是推理。

【点睛】

溶解度受温度影响较大的物质析出晶体的方法是：

降温结晶；溶解度受温度影响较小的物质析出晶体的方法是：

蒸发结晶。

置换反应是指一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物。

2．金属是人类生活中的常用的材料。

（1）金属元素在自然界中分布很广，地壳中含量最多的金属元素是________。

（填“元素符号”）

（2）铁钉在初中化学实验中多次出现，下图展示了光亮铁钉的一系列变化。

（ⅰ）变化②中，铁钉主要与空气中的_______发生反应。

（ⅱ）变化③中除去铁锈的化学方程式为_______。

（ⅲ）如果用a、b分别代表光亮的铁钉和无锈铁钉，则它们的质量关系_______。

A．abC．a=bD．无法比较

（3）为探究锌、铁、铜三种金属的活动性，以及它们和氢元素的位置关系，小明设计了如下实验，你认为不需要进行的实验是_______（填字母序号）。

A．将铁粉放入硫酸锌溶液B．将铁粉放入稀硫酸C．将铁粉放入硫酸铜溶液D．将铜片放入稀硫酸

（4）该同学查阅资料得知，铜锈的主要成分是碱式碳酸铜（Cu2（OH）2CO3），他以铜锈为原料设计并完成如下实验（杂质不与稀硫酸反应，且不含铜元素。

图中部分物质略去）。

①无色气体A是____，溶液C中所含的阳离子是______，固体D中含有的物质是______。

②在蓝色溶液B中加入铁粉时，发生反应的化学方程式为_______。

③已知铜锈样品的质量10g，固体F的质量是3.2g，则铜锈中含Cu2（OH）2CO3的质量分数是________。

【答案】Al水和氧气6HCl+Fe2O3=2FeCl3+3H2OBC二氧化碳Fe2+铁、铜Fe+CuSO4=Cu+FeSO455.5%

【解析】

（1）地壳中元素的含量用质量分数表达，由多到少的顺序是氧、硅、铝、铁、钙、……。

含量最多的金属元素是铝；

（2）铁生锈是铁与氧气、水共同作用的结果；铁锈的主要成分是氧化铁，与盐酸反应生成氯化铁和水，反应方程式为：

Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O；据质量守恒定律可知反应前后物质的总质量不变，所以铁锈的质量等于反应前铁的质量与反应的氧气、水的质量和，所以锈蚀后的铁钉的质量大于原铁钉的质量；（3）金属活动顺序表：

KCaNaMgAlZnFeSnPbHCuHgAgPtAu，在金属活动顺序表中，排在氢前边的金属能和酸发生置换反应生成盐和氢气。

金属的位置越靠前，金属的活动性越强。

位置靠前的金属能将位于其后的金属从它的盐溶液中置换出来。

A.将铁粉放入硫酸锌溶液中，不反应，证明铁在锌后；B.将铁粉放入稀硫酸中，发生反应生成氢气，证明铁在氢前；C.将铁粉放入硫酸铜溶液中，发生反应，溶液由蓝色变成绿色，铁的表面有红色固体析出，证明铁在铜前；D.将铜片放入稀硫酸中，不反应证明铜在氢后，由ABD三组实验即可证明锌>铁>氢>铜，所以C实验不需要进行；（4）碱式碳酸铜和盐酸反应生成氯化铜、水、二氧化碳，氯化铜溶液是蓝色的，所以①A为二氧化碳，B为氯化铜；铁和氯化铜反应生成铜和氯化亚铁，所以溶液C中一定有亚铁离子；固体D中含有的物质是铜；②在氯化铜溶液中加入铁粉时，发生反应的化学方程式为Fe+CuCl2==FeCl2+Cu③设Cu2（OH）2CO3的质量分数为X，固体F是铜，即生成的铜的质量是3.2g，10g×X×（128÷228×100%）=3.2g，X=55.5%．

3．在高温下，铁与水蒸气能发生反应生成一种常见的铁的氧化物和一种气体。

某兴趣小组请你参与研究：

铁与水蒸气反应一段时间后剩余固体物质的成分、性质和利用。

实验装置如下图所示（夹持仪器略）

（推断）观察到D中的黑色固体变红，则B中生成的气体是_______；

（实验探究）B装置中的剩余固体是什么？

（查阅资料）

（1）碎瓦石能防止爆沸，碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物；

（2）铁的氧化物中，只有Fe2O3是红棕色，其余均为黑色，只有Fe3O4能被磁铁吸引；

（初步探究）B装置中剩余固体为黑色，能全部被磁铁吸引

（猜想和假设）

猜想一：

剩余固体是Fe3O4；

猜想二：

剩余固体是___________；

（实验探究）

实验操作

实验现象

实验结论

取少量黑色固体于试管中，加入足量的稀盐酸；

____________

则猜想二正确

（实验结论）铁与水蒸气反应的化学方程式为_________________________________。

（成分再利用）若将B装置中剩余的黑色固体ag，经过一系列转化，全部变为红棕色固体Fe2O3（假设转化过程中铁元素无损耗），增加的质量为x，则x的取值范围为_____________。

（用a来表示，精确到0.01）

【答案】氢气Fe和Fe3O4固体全部溶解，并有气泡冒出Fe+4H2O══Fe3O4+4H20.03a≤x<0.43a

【解析】

（1）观察到D中黑色固体变红，则B中生成的气体具有还原性，再根据反应物为“铁与水蒸气”，所以该气体是氢气；

（2）【猜想与假设】能被磁铁吸引的只有Fe与Fe3O4，则猜想一Fe3O4；又不可能只有Fe没有其他反应产物，猜想二是Fe与Fe3O4；验证猜想一与猜想二，关键是否含有Fe，故猜想二：

剩余固体是：

Fe与Fe3O4；【实验探究】根据铁与稀盐酸反应产生气体，进行设计实验：

若固体全部溶解，有气泡冒出，则猜想二正确；【实验结论】根据“在高温下，铁与水蒸气能发生反应生成一种常见的铁的氧化物和一种气体”和猜想，所以铁和水蒸气反应会生成四氧化三铁和氢气，化学方程式为：

3Fe+4H2O

Fe3O4+4H2；（3）假设黑色固体全是铁，则

3Fe-----Fe2O3 质量增加

112 160 48

ag x

则x=0.43a

假设黑色固体全部是四氧化三铁，则

2Fe3O4------3Fe2O3 质量增加

464 480 16

ag x

则x=0.03a，根据猜想，所以x的取值范围为0.03a≤x<0.43a。

4．实验室有一瓶K2CO3和K2SO4的混合溶液，某化学兴趣小组欲设计实验对该混合溶液进行定量分析。

他们经过讨论后设计了如图甲所示装置进行实验探究：

a．按图甲组装仪器，检查气密性，并装好药品；

b．打开A中活塞，通入N2一段时间，再关闭活塞，称得D装置的质量为m1g；

c．逐滴加入BaCl2溶液至不再产生沉淀；关闭分液漏斗，再用针筒注入稀盐酸，至不再产生气体，实验过程中测得锥形瓶中沉淀的数据如上图乙；

d．打开A中活塞，缓缓通一会儿N2；

e．再称得D装置的质量为m2g。

请你根据题意回答下列问题：

（1）24.36g沉淀中含有什么物质？

____________________（填化学式）。

针筒注入稀盐酸时产生气体的化学方程式为_________________________________。

（2）求原混合液中K2SO4的质量分数_____。

（3）小明略加思考后说，通过D装置的质量变化可以求出混合溶液中K2CO3的质量分数，结果_____（选填“偏大”“偏小”或“不变”），理由是_______________________。

【答案】BaCO3、BaSO4BaCO3+2HCl===BaCl2+H2O+CO2↑3.48%偏大盐酸挥发出来的HCl气体与NaHCO3溶液反应产生的CO2一并被D装置吸收了，CO2的质量偏大，则求出的K2CO3的含量也偏大

【解析】

（1）根据氯化钡溶液和碳酸钾溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钾，反应的化学方程式为：

K2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2KCl；氯化钡溶液和硫酸钾溶液反应生成硫酸钡沉淀和氯化钾，K2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2KCl，所以24.36g沉淀中含有碳酸钡和硫酸钡；盐酸和碳酸钡反应生成氯化钡、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：

BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2↑；

（2）硫酸钡不溶于稀盐酸，所以由图2可知4.66g沉淀就是生成的硫酸钡沉淀，

设硫酸钾的质量为x

K2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2KCl

174 233

x 4.66g

x=3.48g

原混合液中K2SO4的质量分数为：

×100%=3.48%

答：

原混合液中K2SO4的质量分数为3.48%；

（3）盐酸挥发出的HCl气体与B装置中NaHCO3反应，生成的CO2也一并被D装置中的碱石灰吸收了，所以CO2的质量偏大，导致算出的结果偏大。

5．用煤直接做燃料如果不进行处理，会因煤中的硫生成SO2气体造成大气污染。

（1）现有南方产的一种煤含硫8%。

某火力发电厂燃烧100t这种煤，假设燃烧时煤中的硫全部转化为SO2，则产生SO2的质量是________?

（2）如在煤中混入粉末状的石灰石，则燃烧产生的SO2会与CaCO3反应生成CaSO3进入炉渣而减少大气污染。

取50g此炉渣（含24%CaSO3）逐滴加入20%的盐酸，请在图坐标中画出相应的曲线图（纵坐标为盐的质量，请设定具体物质；并标出曲线中必要的数据）。

________________

[已知]①设炉渣已不含石灰石，炉渣其它成分不与盐酸反应；

②CaSO3和盐酸反应类似于CaCO3

（3）向燃烧后的烟气喷洒石灰浆也可吸收SO2生成CaSO3。

现用一万元分别购买两种原料来除去SO2，相关数据如下表:

方法

物质

相对分子质量

纯度

价格（元/t）

除SO2的量（t）

石灰石

100

90%

200

14.4

熟石灰

94%

500

14.6

方法B比方法A除SO2的量略大，而且工业上多数采用方法B。

其原因分别是:

_________。

【答案】16t

①单位价格（即10000元）氢氧化钙吸收二氧化硫的量更多；②石灰浆纯度较高，吸收二氧化硫气体更加充分

【解析】

【详解】

根据反应的化学方程式计算解答。

（1）设生成二氧化硫的质量为x。

S+O2

SO2

3264

100t×8％x

x=16t

答：

生成二氧化硫的质量为16t。

（2）设纵坐标为氯化钙的质量（或为亚硫酸钙的质量）。

炉渣中CaSO3的质量为50g×24％=12g。

设生成氯化钙的质量为y，反应消耗盐酸的质量为m。

CaSO3+2HCl=CaCl2+SO2↑+H2O

12073111

12gym

y=7.3g

m=11.1g

反应消耗盐酸溶液的质量为7.3g÷20％=36.5g。