2024年贵州省中考化学

化学试题

可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32 Cl

35.5 Ca 40 Mn 55

一、选择题（本题包括 7个小题，每小题 2分，共 14分。每小题只有一个选项符合题意）

【答案】A【解析】

【详解】A、随意焚烧废旧纸屑，会产生大量的污染物，污染空气，与“绿色低碳、 美丽中国”的主题不相符，符合题意；B、积极参与植树造林，可以改善空气质量，保护环境，与“绿色低碳、美丽中国”的主题相符，不符合题意；C、减少使用化石燃料，可以减少污染物的排放，保护环境，与“绿色低碳、美丽中国”的主题相符，不符合题意；D、大力倡导节约用电，可以减少化石燃料的使用，减少污染物的排放，保护环境，与“绿色低碳、美丽中国”的主题相符，不符合题意。故选A。

2. 下列是粗盐提纯的部分实验操作，其中正确的是

A. 量取

B. 溶解

C. 过滤

D. 蒸发

【答案】B

【解析】

【详解】A、常用量筒量取一定体积的液体，读数时，视线应与液体凹液面的最低处保持水平，图中操作错误，不符合题意；B、溶解时，应用玻璃棒不断搅拌，加速溶解，图中操作正确，符合题意；C、过滤时，应遵循“一贴、二低、三靠”的原则，图中缺少玻璃棒引流，不符合题意；D、禁止用手去拿正在加热的蒸发皿，防止烫伤，应用坩埚钳，不符合题意。故选B。

【详解】能闻到荷花香，是因为分子在不断运动，引起香味的分子四处扩散，与分子之间存在间隔，分子的质量和体积很小无关。故选 C。

【详解】氮化镁中镁元素显+2 价，设氮元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得： $\left( + 2 \right) \times 3 + 2 x = 0$ ，x=-3。

【分析】含有钾元素的化肥是钾肥，含有磷元素的化肥是磷肥，含有氮元素的化肥是氮肥。氮、磷、钾三种元素中至少含有两种的化肥是复合肥。【详解】A. $\mathrm { C O } \big ( \mathrm { N H } _ { 2 } \big ) _ { 2 }$ 属于氮肥，此选项不符合题意；B. $\mathrm { M g S O _ { 4 } }$ 不属于磷肥，此选项不符合题意；C. ${ \mathrm { K } } _ { 2 } { \mathrm { C O } } _ { 3 }$ 属于钾肥，此选项不符合题意；D. $\mathrm { C a } \left( \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { P O } _ { 4 } \right) _ { 2 }$ 属于磷肥，此选项符合题意。故选D。

6. 下列实验方案能解决相应实际问题的是

A. A B. B C. C D. D

【答案】B【解析】

$$ \frac {16 \mathrm{g}}{16 \mathrm{g} + 100 \mathrm{g}} \times 100 % \approx

13.8 %

$$

B、氯化铵与熟石灰混合研磨会产生具有刺激性气味的氨气，氯化钾与熟石灰混合研磨不发生反应，无明显现象，则取样分别加熟石灰研磨、闻气味，能鉴别 $\mathrm { N H } _ { 4 } \mathrm { C l }$ 和KCl固体，能解决相应实际问题，符合题意；

C、点燃乙醇，在火焰上方罩干冷烧杯，烧杯内壁有水雾生成，说明乙醇在氧气中燃烧生成了水，根据质量守恒定律可知，化学反应前后元素种类不变，水中含有氢、氧元素，氧气中含有氧元素，说明乙醇中含有氢元素，不能探究乙醇中是否有氧元素，不能解决相应实际问题，不符合题意；

D、稀硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和盐酸，则加入过量的 $\mathrm { B a C l } _ { 2 }$ 溶液、过滤，能除去稀盐酸中少量的稀硫酸，但会引入新杂质氯化钡，不符合除杂原则，不能解决相应实际问题，不符合题意。

7. 为确定碱石灰干燥剂（CaO和 NaOH的混合物）的干燥效果，测定其中 $\mathrm { C a O }$ 与NaOH的质量比。实验如下：步骤 1 取16.8g样品于锥形瓶中，向其中滴加过量稀盐酸，样品完全溶解，无气泡产生。步骤 2 向步骤1的锥形瓶中滴加 ${ \mathrm { N a } } _ { 2 } { \mathrm { C O } } _ { 3 }$ 溶液， ${ \mathrm { N a } } _ { 2 } { \mathrm { C O } } _ { 3 }$ 溶液的体积与生成沉淀的质量变化曲线如图。下列说法正确的是

$$ \mathrm{Na} _ {2} \mathrm{CO} _ {3} $$

A. 步骤1所得溶液中的溶质是 $\mathrm { C a C l } _ { 2 }$ 和 NaCl B. 步骤 2 加入 ${ \mathrm { N a } } _ { 2 } { \mathrm { C O } } _ { 3 }$ 溶液立即观察到有沉淀产生C. 步骤2溶液中溶质的质量逐渐减小 D. 该样品中 CaO与 NaOH的质量比为

【解析】

【详解】A、步骤1中，向样品中加入过量稀盐酸，氧化钙和稀盐酸反应生成氯化钙和水，氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水，稀盐酸过量，故所得溶液中的溶质是：氯化钠、氯化钙、氯化氢，不符合题意；B、步骤1所得溶液中的溶质是氯化钠、氯化钙，氯化氢，步骤 2 中滴加碳酸钠溶液，碳酸钠先与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，待盐酸完全反应后，碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠，故一开始无沉淀生成，不符合题意；C、步骤2中加入碳酸钠溶液，碳酸钠先与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，即$\mathrm { N a } _ { 2 } \mathrm { C O } _ { 3 } + 2 \mathrm { H C l } { = } 2 \mathrm { N a C l } + \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O } + \mathrm { C O } _ { 2 }$ ，73份质量的氯化氢转化为 117份质量的氯化钠，溶质质量增加，待盐酸完全反应后，碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠，即$\mathrm { C a C l _ { 2 } + N a _ { 2 } C O _ { 3 } } { = } \mathrm { C a C O _ { 3 } } \downarrow + 2 \mathrm { N a C l }$ ，111份质量的氯化钙转化为 117份质量的氯化钠，溶质质量增加，故步骤 2 溶液中溶质的质量逐渐增加，不符合题意；D、由图可知，生成沉淀即生成碳酸钙的质量为10g，根据化学方程式： $\mathrm { C a O + } 2 \mathrm { H C l } { = } \mathrm { C a C l } _ { 2 } { + } \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O }$ $\mathrm { C a C l _ { 2 } + N a , C O _ { 3 } { = } C a C O _ { 3 } \downarrow + 2 N a C l }$ 可知，氧化钙中的钙元素完全转化到了碳酸钙中，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类和质量不变，则该样品中氧化钙的质量为：$1 0 \mathrm { g } \times \frac { 4 0 } { 1 0 0 } \times 1 0 0 % \div \left( \frac { 4 0 } { 5 6 } \times 1 0 0 % \right) = 5 . 6 \mathrm { g }$ ，则该样品中氧化钙与氢氧化钠的质量比为：$5 . 6 \mathrm { g } : \left( 1 6 . 8 \mathrm { g } - 5 . 6 \mathrm { g } \right) = 1 : 2$ ，符合题意。

故选D。

二、非选择题（本题包括 7个小题，共 46分）

8. 化学在解决资源、能源、材料、环境、人类健康等相关问题上具有重要作用。

（1）我们周围的空气中，按体积计含量最多的气体是

（2）开发新能源已成为人类的迫切需求，写出一种新能源

（3）常用作食品包装袋的聚乙烯塑料属于____（选填“合成”或“天然”）有机高分子材料。

（4）水是生命之源，爱护水资源的做法有______。

（5）可在食盐中添加碘酸钾 $\left( \mathrm { K I O } _ { 3 } \right)$ ，为人体补充__ _元素，能预防甲状腺肿大。

【答案】（1）氮气 $# # \Nu _ { 2 }$

（2）太阳能（合理即可）

（3）合成 （4）节约用水，防治水体污染

（5）碘##I

【解析】

【小问 1 详解】

空气中含量最多的气体是氮气，约占空气体积的 78%；

【小问 2 详解】

目前正在开发和利用的新能源有：风能、太阳能等；

【小问 3 详解】

常用作食品包装袋的聚乙烯塑料属于塑料，属于合成有机高分子材料；

【小问 4 详解】

爱护水资源，一方面要节约用水，另一方面要防治水体污染；

【小问 5 详解】

缺碘会导致甲状腺肿大，故可在食盐中添加碘酸钾，补充碘元素，预防甲状腺肿大。

9. 阅读下面科普短文，回答问题。

自然界中，天然金刚石较少。人工合成金刚石通常需要在高温高压条件下才能进行。近期，科学家在一个标准大气压、1025℃条件下，将硅融入镓、铁、镍组成的液态金属中，通入甲烷 $\left( \mathrm { C H } _ { 4 } \right)$ 气体，硅（Si）与甲烷反应生成四氢化硅 $\left( \mathrm { S i H } _ { 4 } \right)$ 和石墨（C），石墨在液态金属表面转化成金刚石薄膜，其转化过程如图 1和图 2。金刚石薄膜具有良好的光学透明性和高度的化学稳定性，在多领域有广泛的应用。

C
B

图1

石墨的结构

图2

（1）从宏观上看，甲烷由 元素组成。从微观上看，金刚石由______构成。

（2）图1生成石墨的化学方程式为______，图2变化的微观实质是

（3）金刚石薄膜的性质有

【答案】（1） ①. C、H ②. 碳原子##C

（2） ①. $\mathrm { S i + C H _ { 4 } } \frac { - \frac { 1 } { \pi } \frac { \varkappa } { \mathcal { F } } \frac { \varkappa } { \mathcal { F } } \lvert \frac { \Psi } { \rvert } } { \mathrm { S i H } _ { 4 } + \mathrm { C } } \mathrm { S i H } _ { 4 } \mathrm { + C }$ ②. 碳原子的排列方式发生了改变

（3）良好的光学透明性和高度的化学稳定性

【解析】

【小问 1 详解】

甲烷的化学式为：CH ，从宏观上看，甲烷由 C、H 元素组成；

金刚石属于碳单质，从微观上看，金刚石由碳原子构成；

【小问 2 详解】

由图 1可知，生成石墨的反应为硅和甲烷在一定条件下反应生成四氢化硅和石墨，该反应的化学方程式为： $\mathrm { S i } \mathrm { + C H } _ { 4 } \frac { - \frac { 1 } { \pi } \frac { \varkappa } { \varkappa } \mathbb { A } ^ { } } { \mathrm { - } } \mathrm { S i H } _ { 4 } \mathrm { + C }$ ；

由图 2可知，石墨转化为金刚石，微观实质是碳原子的排列方式发生了改变；

【小问 3 详解】

由题干信息可知，金刚石薄膜具有良好的光学透明性和高度的化学稳定性。

10. 图1是实验室制取常见气体的装置，图2是探究铁生锈条件的实验装置，回答下列问题。

图1

D

E

图2

（1）用大理石和稀盐酸制取 $\mathrm { C O } _ { 2 }$ 的化学方程式为______，发生装置是 _（填字母序号）。

（2）加热高锰酸钾制取 $\mathrm { ~ O } _ { 2 }$ 的化学方程式为______，收集装置是______（填字母序号），检验 $\mathrm { ~ O } _ { 2 }$ 的方法是

（3）装置F中分液漏斗内 试剂是______，打开活塞，缓慢滴加试剂，持续反应5分钟后，装置G中的现象是______，达到实验目的。

（4）火星的大气中含有大量 $\mathrm { C O } _ { 2 }$ ，科学家认为人类未来建设火星基地时，能利用火星大气中的 $\mathrm { C O } _ { 2 }$ 制取$\mathrm { ~ O } _ { 2 }$ ，理论依据是

【答案】（1） ①. $\mathrm { C a C O _ { 3 } + 2 H C l = C a C l _ { 2 } + H _ { 2 } O + C O _ { 2 } \uparrow }$ ②. B

（2） ①. $2 \mathrm { K M n O } _ { 4 } \mathrm { \stackrel { \Delta } { = } } \mathrm { K } _ { 2 } \mathrm { M n O } _ { 4 } + \mathrm { M n O } _ { 2 } + \mathrm { O } _ { 2 } \uparrow$ ②. C##E ③. 将带火星的木条伸入集气瓶中

（3） ①. 过氧化氢溶液 ②. ①处铁丝生锈，②处铁丝不生锈

（4）化学反应前后元素的种类不变

【解析】

【小问 1 详解】

大理石主要成分是碳酸钙，实验室用大理石和稀盐酸制取 $\mathrm { C O } _ { 2 }$ 的化学方程式为：

$\mathrm { C a C O _ { 3 } + 2 H C l = C a C l _ { 2 } + H _ { 2 } O + C O _ { 2 } \uparrow }$ ，选择固液常温型发生装置B。

【小问 2 详解】

高锰酸钾在加热条件下发生反应生成锰酸钾、二氧化锰、氧气，高锰酸钾制取 $\mathrm { ~ O } _ { 2 }$ 的化学方程式为：$2 \mathrm { K M n O } _ { 4 } \mathrm { \stackrel { \Delta } { = } } \mathrm { K } _ { 2 } \mathrm { M n O } _ { 4 } + \mathrm { M n O } _ { 2 } + \mathrm { O } _ { 2 } \uparrow$ ，氧气的密度比空气的密度大，可用向上排空气法收集，氧气不易溶于水，可用排水法收集，所以收集装置是C或E。氧气支持燃烧，能使带火星的木条复燃，所以检验 $\mathrm { ~ O } _ { 2 }$ 的方法是：将带火星的木条伸入集气瓶中，如果带火星的木条复燃，则该气体是氧气。

【小问 3 详解】

图 2是探究铁生锈的条件，铁生锈是铁与氧气、水共同作用的结果。装置F中是生成氧气，则分液漏斗内的试剂是过氧化氢溶液，过氧化氢在二氧化锰作催化剂条件下生成水、氧气。打开活塞，缓慢滴加试剂，持续反应5分钟后，装置G中的现象是①处铁丝生锈，②处铁丝不生锈，达到实验目的。

【小问 4 详解】

火星的大气中含有大量 $\mathrm { C O } _ { 2 }$ ，科学家认为人类未来建设火星基地时，能利用火星大气中的 $\mathrm { C O } _ { 2 }$ 制取 $\mathrm { ~ O } _ { 2 }$ ，理论依据是化学反应前后元素的种类不变，二氧化碳中含有氧元素。

11. 燃烧是常见的化学变化。科学利用和控制燃烧为人类服务，可推动社会的可持续发展。

（1）蜡烛燃烧

用燃着的火柴将图1中相同大小的两支蜡烛点燃。

甲
图1

①用火柴引燃蜡烛，为蜡烛燃烧提供的条件是

②乙的烛芯比甲长，导致燃烧时更旺，原因是 C

③围绕甲、乙两支蜡烛的燃烧，你还想探究的问题是

（2）氢气燃烧

高压 2024年5月3日，搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射。该火箭的发动机使用液氧液氢作为推进剂，火箭发动机运行简示图如图 2。

图2

①火箭升空时，燃烧室里反应的化学方程式为

②液体火箭发动机的优点是可以通过调控发动机内阀门来燃烧室调控动力。火箭运行过程中，为增大动力，应进行的操作是

【答案】（1） ①. 升高温度，达到了蜡烛的着火点 ②. 乙的烛芯与空气的接触面积大 ③. 蜡烛燃烧生成什么物质

（2） ①. $2 \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { + } \mathrm { O } _ { 2 } { \stackrel { \underset { \mathrm { H } } { \stackrel { \underset { \mathrm { H } } { \left| \mathrm { H } \right. \mathrm { A } } } } } { = } } 2 \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O }$ ②. 控制阀门A和阀门 B，使燃烧室内的液氢、液氧充分燃烧

【解析】

小问 1 详解】

①燃烧需要同时具备三个条件：物质是可燃物、与氧气接触、温度达到着火点。用火柴引燃蜡烛，为蜡烛燃烧提供的条件是升高温度，达到了蜡烛的着火点。

②乙的烛芯比甲长，导致燃烧时更旺，原因是乙的烛芯与空气的接触面积大。

③围绕甲、乙两支蜡烛的燃烧，还想探究的问题是：蜡烛燃烧生成什么物质？

【小问 2 详解】

①火箭升空时，燃烧室里是液氢燃烧生成水，反应的化学方程式为： $2 \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { + } \mathrm { O } _ { 2 } { \stackrel { \underset { \mathrm { H } } { \stackrel { \underset { \mathrm { H } } { \left| \mathrm { H } \right. \mathrm { A } } } } } { = } } 2 \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O }$ 。

②液体火箭发动机的优点是可以通过调控发动机内阀门来燃烧室调控动力。火箭运行过程中，为增大动力，应进行的操作是控制阀门A和阀门B，使燃烧室内的液氢、液氧充分燃烧。

12. 贵州蕴藏丰富的铝、锰、锌、铁、铜等矿产资源。合理开采、充分利用这些矿产资源，可实现“富矿精开”。

Ⅰ．精准识矿

（1）金属的性质与存在形式。

①铝具有很好的抗腐蚀性，因为铝在空气中能与氧气反应形成一层致密的氧化铝薄膜，反应的化学方程式为

②分别在放有锰片、铜片的试管中加入稀硫酸，锰片表面有气泡产生，铜片表面无明显变化。由此可知金属活动性：锰_ __（选填“强”或“弱”）于铜。

③在放有锌片的试管中加入硫酸铜溶液，观察到的现象是

多数金属的化学性质比较活泼，它们主要以化合物的形式存在于自然界。如菱锌矿 $\left( \mathrm { Z n C O } _ { 3 } \right)$ $\ddagger { \boxplus } \pm \mathit { \widehat { \textmu } }$ $\left( \mathrm { { A l } } _ { 2 } \mathrm { { O } } _ { 3 } \right)$ 、菱锰矿 $\left( \mathrm { M n C O } _ { 3 } \right)$ 等。

Ⅱ．精深用矿

（2）工业上用赤铁矿 $\left( \mathrm { F e } _ { 2 } \mathbf { O } _ { 3 } \right)$ 炼铁，CO与 $\mathrm { F e } _ { 2 } \mathrm { O } _ { 3 }$ 反应的化学方程式为 ___。炼铁时，加入菱锰矿可制得冶炼锰钢的材料。锰钢用作高铁的钢轨，利用了锰钢的______性能。

（3）用某菱锰矿为原料制备高附加值新型电池材料 $\mathrm { M n } _ { 3 } \mathrm { O } _ { 4 }$ 的流程如图1。

已知：菱锰矿中除 $\mathbf { M n C O } _ { 3 }$ 外，还有 $\mathrm { S i O } _ { 2 }$ $\mathbf { M n C O } _ { 3 }$ 能与稀硫酸发生复分解反应， $\mathrm { S i O } _ { 2 }$ 不溶于水也不与稀硫酸反应；氨水呈碱性。

图1

图2

①过滤器中得到的滤渣是

②反应器中， $\mathrm { M n S O } _ { 4 }$ 溶液与 $\mathrm { ~ O } _ { 2 }$ 反应可生成锰的氧化物，如 $\mathrm { M n O } _ { 2 }$ ${ \bf { M } } { \bf { n } } _ { 2 } { \bf { O } } _ { 3 }$ $\mathrm { M n } _ { 3 } \mathrm { O } _ { 4 }$ 。发生的反应之

一是 $6 \mathrm { M n S O } _ { 4 } + 6 \mathrm { H } , \mathrm { O } + \mathrm { O } , = 2 \mathrm { M n } , \mathrm { O } _ { 4 } \downarrow + 6 \mathrm { X }$ ，X的化学式是

③70℃时，在反应器中保持通入的 $\mathrm { ~ O } _ { 2 }$ 和 $\mathrm { M n S O } _ { 4 }$ 溶液的质量不变，只改变 $\mathrm { M n S O } _ { 4 }$ 溶液的溶质质量分数，测得生成含锰元素的固体中锰元素的质量分数与 $\mathrm { M n S O _ { 4 } }$ 溶液的溶质质量分数之间的关系如图 2。由图可知，当 $\mathrm { M n S O } _ { 4 }$ 溶液的溶质质量分数为

5.1%时，可获得高纯度的 $\mathrm { M n } _ { 3 } \mathrm { O } _ { 4 }$ ，当 $\mathrm { M n S O } _ { 4 }$ 溶液的溶质质量分数为其它数值时， $\mathrm { M n } _ { 3 } \mathrm { O } _ { 4 }$ 纯度降低，原因可能是

【答案】（1） ①. $4 \mathrm { A l } + 3 \mathrm { O } _ { 2 } { = } 2 \mathrm { A l } _ { 2 } \mathrm { O } _ { 3 }$ ②. 强 ③. 锌片附着一层红色固体

（2） ①. $\mathrm { F e } _ { 2 } \mathrm { O } _ { 3 } + 3 \mathrm { C O } \frac { \stackrel { \underset { \mathrm { E J } } { } } { \underbrace { \mathrm { B } } } \dot { \mathrm { d } } \mathrm { H z } } { \longrightarrow } 2 \mathrm { F e } + 3 \mathrm { C O } _ { 2 }$ ②. 硬度大、耐腐蚀（3） ①. $\mathrm { S i O } _ { 2 }$ ②. $\mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { S O } _ { 4 }$ ③. $\mathrm { M n S O } _ { 4 }$ 溶液的溶质质量分数不同，生成不同的锰的氧化物

【解析】

【小问 1 详解】

①铝具有很好的抗腐蚀性，因为铝在空气中能与氧气反应形成一层致密的氧化铝薄膜，反应的化学方程式为： $4 \mathrm { A l } + 3 \mathrm { O } _ { 2 } { = } 2 \mathrm { A l } _ { 2 } \mathrm { O } _ { 3 }$ 0

②金属活动性顺序中，排在氢前面的金属能与稀盐酸反应生成氢气。分别在放有锰片、铜片的试管中加入稀硫酸，锰片表面有气泡产生，说明锰在氢前。铜片表面无明显变化，说明铜在氢后。由此可知金属活动性：锰强于铜。

③金属活动性顺序中，排在前面的金属能将排在后面的金属从其化合物的水溶液中置换出来，在放有锌片的试管中加入硫酸铜溶液，发生反应： $Z _ { \mathrm { n + C u S O _ { 4 } = C u + Z n S O _ { 4 } } }$ ，生成的铜附着在锌片的表面，所以观察到的现象是：锌片附着一层红色固体。

小问 2 详解】

工业上用赤铁 $\vec { \mathfrak { h } } ) ^ { \colon } \bigl ( \mathrm { F e } _ { 2 } \mathbf { O } _ { 3 } \bigr )$ 炼铁，CO与 $\mathrm { F e } _ { 2 } \mathrm { O } _ { 3 }$ 反应生成二氧化碳、铁，反应 化学方程式为： $\mathrm { F e } _ { 2 } \mathrm { O } _ { 3 } + 3 \mathrm { C O }$ $\stackrel { \stackrel { \star } { \boxplus } \dot { \sqrt { \operatorname * { m } } } } { = } 2 \mathrm { F e } + 3 \mathrm { C O } _ { 2 }$ 。炼铁时，加入菱锰矿可制得冶炼锰钢的材料。锰钢用作高铁的钢轨，利用了锰钢的硬度大、耐腐蚀的性能。

【小问 3 详解】

①通过过滤可将难溶于水的固体物质与水分离，因为 $\mathrm { S i O } _ { 2 }$ 不溶于水也不与稀硫酸反应，所以过滤器中得到的滤渣是 $\mathrm { S i O } _ { 2 }$ 。

②反应前有6Mn、32O、12H、6S，反应后（X除外）有 6Mn、8O，根据化学反应前后各种原子个数相

等，则X 的化学式是 $\mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { S O } _ { 4 }$ C

③由图可知，当 $\mathrm { M n S O } _ { 4 }$ 溶液的溶质质量分数为

5.1%时，可获得高纯度的 $\mathrm { M n } _ { 3 } \mathrm { O } _ { 4 }$ ，当 $\mathrm { M n S O } _ { 4 }$ 溶液的溶质质量分数为其它数值时， $\mathrm { M n } _ { 3 } \mathrm { O } _ { 4 }$ 纯度降低，原因可能是 $\mathrm { M n S O } _ { 4 }$ 溶液的溶质质量分数不同，生成不同的锰的氧化物。

13. 大自然的鬼斧神工造就出千沟万壑、千瀑万洞的“喀斯特地貌”，贵州双河溶洞是全球白云岩喀斯特典型的范例，某小组同学开展了研究性学习。

任务一：调查溶洞概况

小组同学通过实地勘察，绘制部分洞穴剖面图如图1。

图1

（1）溶洞岩石以白云岩为主，其中的 $\mathrm { C a C O } _ { 3 }$ 3 $\mathrm { M g C O } _ { 3 }$ 两种化合物的类别属于__ ___（选填“酸”“碱”或“盐”）。

（2）岩石裂缝渗水以及洞内地下水对白云岩不断侵蚀，形成千姿百态 溶洞地貌。测得A处渗水的$\mathrm { p H } < 7$ ，显______性。

任务二：探究白云岩溶蚀与钟乳石的形成

【资料显示】当 $\mathrm { C a C O } _ { 3 }$ 遇到溶有 $\mathrm { C O } _ { 2 }$ 的水时，会生成溶解性较大的 $\mathrm { C a } \left( \mathrm { H C O } _ { 3 } \right) _ { 2 }$ ，发生反应①$\mathrm { C a C O } _ { 3 } + \mathrm { C O } _ { 2 } + \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O } = \mathrm { C a } \left( \mathrm { H C O } _ { 3 } \right) _ { 2 }$ ；溶有 $\mathrm { C a } \left( \mathrm { H C O } _ { 3 } \right) _ { 2 }$ 的水遇热或压强变小时，就会分解，重新形成${ \mathrm { C a C O } } _ { 3 }$ 沉积下来，发生反应② $\mathrm { C a } \left( \mathrm { H C O } _ { 3 } \right) _ { \gamma } = \mathrm { C a C O } _ { 3 } \downarrow + \mathrm { C O } _ { 2 }$ ↑ $+ \mathrm { H } , \mathrm { O }$ 。

【探究活动 1】用 $\mathrm { C a C O } _ { 3 }$ 模拟白云岩的溶蚀

（3）设计方案制取 ${ \mathrm { C a C O } } _ { 3 }$

白云岩中除 ${ \mathrm { C a C O } } _ { 3 }$ $\mathrm { M g C O } _ { 3 }$ 外，还含有多种成分。小组同学设计两种不同反应原理的方案制取 ${ \mathrm { C a C O } } _ { 3 }$ 模拟溶蚀过程，完成下表。

（4）进行溶蚀模拟实验

实验一：用方案一进行实验，向盛有一定量氢氧化钙固体的烧杯中加入蒸馏水，搅拌，过滤，得到饱和澄清石灰水。取 15mL饱和澄清石灰水于烧杯中，通入一定量 $\mathrm { C O } _ { 2 }$ ，观察到溶液立即变浑浊，继续通入过量$\mathrm { C O } _ { 2 }$ ，浑浊液未变澄清。

【表达交流】根据资料显示中的反应①，应观察到浑浊液变澄清，现象与预期不符。经过讨论、分析，为达到实验目的，改进实验如下。

实验二：另取 15mL饱和澄清石灰水于烧杯中，加入 35mL蒸馏水，搅拌，通入一定量 $\mathrm { C O } _ { 2 }$ ，溶液逐渐变浑浊，继续通入过量 $\mathrm { C O } _ { 2 }$ ，浑浊液变澄清。

【分析与解释】改进后现象与预期相符。加入 35mL蒸馏水的作用是______，浑浊液变澄清的原因是C

小组同学用其它的方法，证明了白云岩中的 $\mathrm { M g C O } _ { 3 }$ 也能在酸性条件下发生溶蚀。

【探究活动 2】模拟钟乳石的形成

取实验二反应后的溶液，静置，放于低压环境，一段时间以后发现澄清溶液中出现浑浊现象，实验成功。【迁移应用】图 1中，滴水从B处下落的过程中，产生 $\mathrm { C O } _ { 2 }$ 的原因可能是

任务三：模拟洞内地下水对白云岩的溶蚀

洞内地下水中富含钙离子、锶离子、硫酸根离子等，小组同学用四种盐溶液进行地下水对白云岩的溶蚀实验，测得白云岩溶蚀率（溶蚀率：白云岩减少的质量与白云岩总质量的比值。）随时间变化的关系如图2。下列说法正确的是___ __（填字母序号）。

图2

A．白云岩的溶蚀率随时间的增加而增大B．锶离子含量越多，越能促进白云岩的溶蚀C．混合溶液会增大白云岩的溶蚀率D．白云岩的溶蚀受钙离子、锶离子的影响

【项目总结】沉积物是“时间胶囊”，可反映出它们形成时的地质环境，极具科研价值。

【答案】（1）盐 （2）酸（ 3 ） ①. $\mathrm { C O } _ { 2 } + \mathrm { C a ( O H ) } _ { 2 } { = } \mathrm { C a C O } _ { 3 } \downarrow + \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O }$ ②. 碳酸钠溶液、氢氧化钙溶液 ③.$\mathrm { C a ( O H ) _ { 2 } + N a _ { 2 } C O _ { 3 } = C a C O _ { 3 } \downarrow + 2 N a O H }$

（4） ①. 增加溶剂的量，增加碳酸氢钙溶解的量 ②. 碳酸钙和二氧化碳和水反应生成可溶于水的碳酸氢钙 ③. 压强变小，碳酸氢钙分解 ④. ACD【解析】【小问 1 详解】

$\mathrm { C a C O _ { 3 } \setminus M g C O _ { 3 } }$ 都是由金属离子和碳酸根离子构成的，属于盐；【小问 2 详解】pH<7的溶液显酸性，pH=7 的溶液显中性，pH>7 的溶液显碱性；【小问 3 详解】

方案一：氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为$\mathrm { C O } _ { 2 } + \mathrm { C a ( O H ) } _ { 2 } { = } \mathrm { C a C O } _ { 3 } \downarrow + \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O }$ ；

方案二：可有碳酸钠溶液和氢氧化钙溶液制取碳酸钙，碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，化学方程式为 $\mathrm { C a ( O H ) _ { 2 } + N a _ { 2 } C O _ { 3 } = C a C O _ { 3 } \downarrow + 2 N a O H }$ ；

【小问 4 详解】

分析与解释：根据反应①，反应中要消耗水，若水的量不足，碳酸氢钙不能全部溶解，故加入 35mL蒸馏水，可以增加碳酸氢钙溶解的量；继续通入过量CO₂，浑浊液变澄清，碳酸钙和二氧化碳和水反应生成可溶于水的碳酸氢钙；迁移应用：图1中，滴水从B处下落的过程中，溶有较多碳酸氢钙的地下水从岩石层渗进溶洞时遭遇压强变小，碳酸氢钙逐渐转化为碳酸钙，同时放出二氧化碳并生成水；

任务三：A、根据图像可看出，时间越长，白云岩的溶蚀率越大，故A正确；B、根据图像可看出，水中只有硫酸锶时，白云岩的溶蚀率越小，故B 错误；C、根据图像可看出，水中含有硫酸钙、硫酸锶时，会增大白云岩的溶蚀率，故C正确；D、根据图像可看出，水中含有不同量的钙离子、锶离子时，白云岩的溶蚀率不同，因此白云岩的溶蚀受钙离子、锶离子的影响，故D正确。故选 ACD。

14. 我国重载铁路加氢站今年投入了商业运营。机车加注 80kg氢气做燃料，若用电解水的方法制取这些氢气，理论上需要水的质量是多少？（写出计算过程）

【答案】解：设理论上需要水的质量是 x

$$ \begin{array}{c c} \underline {{\text {通电}}} & \ 2 \mathrm{H} _ {2} \mathrm{O} & 2 \mathrm{H} _ {2} \uparrow + \mathrm{O} _ {2} \uparrow \ 3 6 & 4 \ x & 8 0 k g \end{array} $$

$$ \frac {3 6}{4} = \frac {x}{8 0 k g} \quad x = 7 2 0 \mathrm{kg} $$

答：理论上需要水的质量是720kg。

【解析】

【详解】见答案。