精品解析：山东省烟台莱州市（五四制）2023-2024学年八年级上学期期中考试化学试题

2023—2024学年度第二学期期中学业水平检测 初三化学试题 注意事项 1．本卷共8页，满分100分，考试时间90分钟。 2．所有答案必须写在答题卡上，写在试卷上的答案无效。 3．考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。 4．可能用到的原子相对质量：H—1 Li—7 C―12 N—14 O—16 Na—23 P—31 I―127 一、选择题（本题包括10个小题．每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意） 1. 物质世界是在不断变化的。下列变化属于物理变化的是 A. 镁条燃烧 B. 冰雪融化 C. 光合作用 D. 钢铁生锈 2. 有一位同学暑假去西藏发生了严重的高原反应，医生让他吸入了一种气体后，症状得到缓解。此气体可能是 A. 氧气 B. 氮气 C. 稀有气体 D. 二氧化碳 3. 在“氧气的实验室制取与性质”实验中，下列装置或操作不正确的是 A. 检查气密性 B. 制备氧气 C. 收集氧气 D. 蜡烛燃烧 4. 化学用语是国际通用的化学语言。下列化学用语表达正确的是 A. 两个碳原子： C2 B. 两个镁离子： 2Mg+2 C. 三个氮分子： 3N2 D. 中硫元素的化合价 5. 空气看不见，摸不着。下列有关空气的描述错误的是 A. 干燥洁净的空气中氧气的体积分数约为 78% B. 通常情况下空气中各组分之间彼此不发生化学反应 C. 空气中分离出来的氮气化学性质不活泼，可用于食品防腐 D. 目前计入空气污染指数的有害气体主要包括二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、臭氧等 6. 下列现象能用质量守恒定律解释是 A. 蔗糖溶于水后总质量不变 B. 水杯内饮用水敞口放置质量减少 C. 小树苗长成参天大树 D. 水和酒精混合后体积小于 7. 磷酸奥司他韦（化学式为）是目前治疗流感的药物之一，下列关于磷酸奥司他韦说法正确的是 A. 磷酸奥司他韦中碳元素的质量分数最大 B. 磷酸奥司他韦的相对分子质量为 C. 磷酸奥司他韦中含有氮分子 D. 磷酸奥司他韦是由58个原子构成 8. 在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料，可节省石油资源，并在一定程度上减少汽车尾气污染。乙醇在空气中充分燃烧化学方程式为，试推测X的化学式是 A. B. C. CO D. 9. 国家规定教室内空气中二氧化碳的最高允许浓度为0.15%。下列是某学习小组对教室内二氧化碳浓度的检测和相应结果处理的措施，不正确的是 A. 从教室不同位置多点采集空气样品 B. 将盛有澄清石灰水的烧杯置于教室一段时间进行测定 C. 测得二氧化碳浓度为0.28%，说明二氧化碳浓度超标 D. 为避免二氧化碳浓度超标，教室应多通风换气 10. 氧气是维持生命的重要物质。下列说法不正确的是 A. 自然界绿色植物的光合作用产生氧气，同时消耗大气中的二氧化碳 B. 工业上分离液态空气制氧，利用的是液氧、液氮的沸点不同 C. 家用制氧机有的是通过吸附空气中的氮气得到较纯的氧气，该过程氧分子未发生变化 D. 实验室电解水制氧气，生成氢气和氧气的质量比为2∶1 二、选择题（本题包括5个小题．每小题2分，共10分．每小题有一个或两个选项符合题意．若有两个答案，漏选1个扣1分，错选则不得分） 11. 对“宏观辨识与微观探析”是化学科核心素养之一，下列事实的微观解释不正确的是 A. 通过气味区别氮气和氨气—分子是运动的，不同分子的性质不同 B. 冰融化为水——状态变化，分子大小随之变化 C. 石蜡在氧气中比空气中燃烧更剧烈——一定空间内氧气中分子相互碰撞机会更多 D. 阳光较好的地方晾晒衣服干得快——水分子获得能量，运动速率加快 12. 梦天舱燃烧科学柜采用a作燃料成功实施首次在轨点火实验，a完全燃烧的反应微观示意图如图所示，下列说法正确的是 A. 反应前后元素种类不变 B. 反应前后分子个数不变 C. a分子中C、H原子个数比为1：3 D. 反应生成c、d的质量比为22：9 13. 在一个密闭容器中，有甲、乙、丙、丁四种物质，一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如图所示，下列说法正确的是 A. B. 乙一定是催化剂 C. 甲不可能是单质 D. 丙和丁的相对分子质量之比一定是9：8 14. 《科学》刊登了用为原料，在催化下，不依赖光合作用人工合成淀粉的成果，其中第一步反应如下图所示，下列说法正确的是 A. 该反应为化合反应 B. 反应前后分子数目不相等 C. 反应前后原子数目不相等 D. 反应前后的质量相等 15. 某兴趣小组利用氧气传感器来检测足量红磷燃烧过程中氧气含量变化，如图所示，下列判断正确 A. a点时容器内氧气体积分数为15% B. 容器内物质总质量：b点>c点 C. 氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度 D. 此实验测得空气中氧气的质量分数为21% 三、理解与应用（本题包括4个小题，共37分） 16. 2023年5月30日，我国“神舟十六号”载人航天飞船成功发射，为保证宇航员正常的生命活动，空间站内的空气需与我们周围的空气组成相近，主要采用以下循环系统： （1）空间站实验舱使用的柔性砷化镓太阳能电池中含有镓（Ga）元素，金属镓由__________（填“分子”“原子”或“离子”）构成。 （2）空间站内空气中含量最多且不会被宇航员消耗的气体是__________（填化学式，下同），补充氧气的化学反应有__________（填序号），空间站用活性炭净化空气，是利用它的_______性。 （3）反应④化学方程式为（甲烷化学式为） __________；此系统中循环利用的物质有__________。 17. 氢气作为新能源有很多优点，制取和储存是氢能源利用领域的研究热点，请回答下列问题： （1）实验室电解水制氢，与电源正极相连的电极产生的气体是________（写化学式）。 （2）工业上一种制取的方法为，其生成物和在一种新型催化剂作用下进一步反应，其反应微观过程模型示意图如图1，从该示意图可以判断生成物C与D的分子个数比为________。 （3）利用太阳能将水转化为氢能是一种理想的途径，某种光分解水的循环反应过程如图2所示，该循环过程中不断消耗的物质是____________（填化学式）。 （4）镁铜合金（）是一种储氢材料，熔炼时需要通入氩气，目的是_________，该合金在一定条件下完全吸氢生成，与水反应生成白色的沉淀，并释放出，其化学反应方程式为__________________。 （5）锂氮化合物可用于化学储氢，中锂元素与氮元素的质量比为3：2，则_____。 （6）气态储氢是将氢气压缩存储于高压罐中，请从微观角度分析氢气能被压缩的原因是________。 18. 以下四套实验装置都可用于“测定空气中氧气含量”，请认真分析，回答下列问题： （1）拉瓦锡用装置________ （填写字母序号）定量研究了空气的成分，在密闭容器中，空气中的氧气与_____反应，生成固态物质。人们沿着科学家的足迹，对反应物进行了优化，分别用铜粉、红磷等进行实验，其原理都是采用________ （填“物理”或“化学”）方法，从混合气体中除去某种气体，从而达到物质的分离。 （2）实验过程中，B、C两套装置需要不断推拉注射器活塞，目的是_______．和装置B相比，装置C的优点是______；若测得的实验结果偏低，可能原因是_______。 a．铜粉量不足 b．加热时间短，未充分反应 c．未充分持续缓慢推拉活塞 d．未等装置冷却至室温后读数 （3）装置D中反应的化学方程式为_________，基本反应类型为_________。 （4）上述四套装置中用木炭代替固体粉末，是否可以并说明理由________。 19. 质量守恒定律的发现经历了漫长曲折的过程。 【历史回顾】 1673年，英国化学家波义耳把金属放在密闭容器里煅烧，打开容器瓶口时，听到“嘶嘶”的声响，称量，发现金属灰的质量大于反应前金属的质量，他没有深入思考下去，与一个伟大的定律擦肩而过。 1756年，俄国化学家罗蒙诺索夫将金属锡放在密闭容器里煅烧，冷却后在密闭容器里称量，发现总质量和煅烧前没有变化。 1774年，拉瓦锡将45.0份质量的氧化汞加热分解，恰好得到了41.5份质量的汞和3.5份质量的氧气，得到了与罗蒙诺索夫相同的结论。 （1）波义尔发现金属灰的质量大于反应前金属的质量，原因是_____。 【实验探究】 为了探究化学反应前后物质的总质量是否发生改变，甲同学和乙同学分别设计了下面两个实验，请根据图示回答问题： （2）甲同学设计的实验（生成硫酸锌和氢气）如图A所示，反应前，托盘天平的指针指向刻度盘的中间；两种物质反应后，托盘天平的指针_______（选填“向左”、“向右”或“不”）偏转，原因是________。 （3）乙同学设计的实验（生成硝酸钠和氯化银沉淀）如图B所示，通过实验得出结论：化学反应前后物质的总质量_______。 （4）两位同学通过交流反思得到启示：在探究化学反应前后物质的总质量是否发生改变时，对于有气体参加或有气体生成的反应一定要在________装置中进行。 （5）从微观角度分析，在化学反应前后一定不变的是________ （选填序号）。 ①原子种类 ②分子种类 ③原子数目 ④分子质量 ⑤分子数目 ⑥原子质量 四、实验与探究（本题包括3个小题．共27分） 20. 某兴趣小组在跨学科实践课上制作了一台简易化学“制氧机”，如图1所示，该制氧机通过A、B两种物质产生氧气，其中A是过碳酸钠白色固体，B是二氧化锰黑色粉末，过碳酸钠（）加水溶解会分解生成和。 用该制氧机制氧时，在反应仓中加入适量水，再先后加入过碳酸钠和二氧化锰，反应仓内有黑色粉末翻腾，变得浑浊，仓壁变得温热，过滤仓底部导气管口有气泡冒出。 （1）反应仓中生成氧气的化学方程式是_______________，过滤仓中的水除了有过滤杂质提纯氧气的作用外，还可以起到的作用是______（填序号）。 A．可以通过气泡观察氧气生成的速率 B．降低氧气温度 C．加快氧气的生成 （2）验证过滤仓导出的气体是氧气的方法为______________。 （3）如果在实验室用过碳酸钠、二氧化锰、水制取氧气，从图2中可选用的气体发生装置是__________（填装置序号，下同），收集装置是______________，实验时的主要操作步骤有：a．向分液漏斗中加入水；b．收集气体；c．检查装置的气密性；d．向锥形瓶中加入二氧化锰和过碳酸钠固体；e．组装仪器．正确操作步骤为______________。 （4）如图3是收集氧气的过程，依次观察到的现象是___________（用字母表示），氧气收集完毕的操作是____________（填写序号）。 ①盖上玻璃片 ②正放实验台上 ③取出集气瓶 21. 某兴趣小组用下图装置探究化学反应前后物质间的质量关系，已知纳米铁粉在空气中稍微加热就会剧烈燃烧，请回答下列问题： 【实验过程】 将如图装置及其物品放在托盘天平上称量（不含激光手电），记录结果为； 取下装置，用激光手电照射纳米铁粉，剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体； （1）冷却____________，（填操作过程），记录结果为。 【结论分析】 （2）根据以上实验结果可确定，纳米铁粉燃烧前后，密闭容器内物质的总质量遵循质量守恒定律，但锥形瓶内固体质量____________。 （3）纳米铁粉燃烧的化学方程式是____________。 （4）纳米铁粉燃烧前后若气球的变化不明显，你认为可能的原因是____________。 （5）瓶底放少量细沙的目的是____________。 22. 数字传感技术已经越来越广泛走入学校实验室，下面是小组同学利用传感器测定铜与氧气反应时氧气含量的变化情况。 在硬质玻璃管内加入足量铜粉，启动氧气传感器，点燃酒精灯，反应结束后移走酒精灯，实验中氧气传感器测得的数据如图2所示。 （1）实验过程时，观察到的现象是____________，气球的作用是____________。 （2）根据图2中曲线，从段可知________（填字母），实验装置的气密性良好；CD段氧气含量下降的原因是____________（用化学方程式表示）。 （3）DE段装置内气压___________（填“变大”“变小”或“不变”）。 五、分析与计算（本题包括1个小题．共6分） 23. 为求证“喝反复烧开的饮用水会造成亚硝酸盐中毒”的真伪，学习小组以煮沸52次的桶装水为水样，利用下述反应测定亚硝酸盐的含量（以NaNO2计）：。结果表明，1L水样反应时产生了 的I2。 （1）计算1L水样中NaNO2的质量。 （2）查阅《食品安全国家标准（GB2762-2022）》，经换算，合格饮用水中NaNO2的含量应低于 。结合计算结果，得出的结论是：喝反复烧开的饮用水________________（填“会”或“不会”）造成亚硝酸盐中毒。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023—2024学年度第二学期期中学业水平检测 初三化学试题 注意事项 1．本卷共8页，满分100分，考试时间90分钟。 2．所有答案必须写在答题卡上，写在试卷上的答案无效。 3．考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。 4．可能用到的原子相对质量：H—1 Li—7 C―12 N—14 O—16 Na—23 P—31 I―127 一、选择题（本题包括10个小题．每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意） 1. 物质世界是在不断变化的。下列变化属于物理变化的是 A. 镁条燃烧 B. 冰雪融化 C. 光合作用 D. 钢铁生锈 【答案】B 【解析】 【详解】A、镁条燃烧是镁和氧气反应生成氧化镁的过程，有新物质生成，是化学变化，不符合题意； B、冰雪融化只是水从固态变为液态，没有新物质生成，属于物理变化，符合题意； C、光合作用是绿色植物在光照和叶绿素条件下把二氧化碳和水合成为有机物并释放氧气，该变化有新物质生成，属于化学变化，不符合题意； D、钢铁生锈是铁与氧气、水共同作用生成铁锈（主要成分是氧化铁），该变化有新物质生成，属于化学变化，不符合题意； 故选B。 2. 有一位同学暑假去西藏发生了严重的高原反应，医生让他吸入了一种气体后，症状得到缓解。此气体可能是 A. 氧气 B. 氮气 C. 稀有气体 D. 二氧化碳 【答案】A 【解析】 【详解】A、氧气可以供给呼吸，则可以用于缓解高原反应的症状，故选项符合题意； B、氮气不可以供给呼吸，则不可以用于缓解高原反应的症状，故选项不符合题意； C、稀有气体不可以供给呼吸，则不可以用于缓解高原反应的症状，故选项不符合题意； D、二氧化碳不可以供给呼吸，则不可以用于缓解高原反应的症状，故选项不符合题意。 故选A。 3. 在“氧气的实验室制取与性质”实验中，下列装置或操作不正确的是 A. 检查气密性 B. 制备氧气 C 收集氧气 D. 蜡烛燃烧 【答案】C 【解析】 【详解】A、检查装置的气密性先将导管放入水中然后用手握住试管外壁看导管口是否有气泡冒出，操作正确； B、实验室用加热高锰酸钾制取氧气时，在试管口加一团棉花，用酒精灯加热，试管口略向下倾斜，操作正确； C、氧气密度大于空气，用排空气法收集氧气时，导管应插入到集气瓶底，操作错误； D、蜡烛能够在氧气中燃烧，操作正确。 故选C。 4. 化学用语是国际通用的化学语言。下列化学用语表达正确的是 A. 两个碳原子： C2 B. 两个镁离子： 2Mg+2 C. 三个氮分子： 3N2 D. 中硫元素的化合价 【答案】C 【解析】 【详解】A、用元素符号表示原子，在元素符号前加上数字表示原子的个数，故两个碳原子写法是：2C，选项不正确； B、离子符号的书写方法是：在元素符号的右上角标上离子的电荷数，数字在前，正、负号在后。一个镁离子带两个单位正电荷，因此1个镁离子正确的书写方法是：Mg2+，在离子符号前加上数字表示离子的个数，两个镁离子： 2Mg2+，选项不正确； C、用化学式表示分子，在化学式前加上数字表示分子个数，氮气的化学式为N2，故三个氮分子写法是： 3N2，选项正确； D、三氧化硫中氧元素显-2价，设硫元素化合价为x，根据正负化合价代数和为零得：x+（-2）×3=0，x=+6，选项不正确。 故选C。 5. 空气看不见，摸不着。下列有关空气的描述错误的是 A. 干燥洁净的空气中氧气的体积分数约为 78% B. 通常情况下空气中各组分之间彼此不发生化学反应 C. 空气中分离出来的氮气化学性质不活泼，可用于食品防腐 D. 目前计入空气污染指数的有害气体主要包括二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、臭氧等 【答案】A 【解析】 【详解】A、干燥洁净的空气中氧气的体积分数约为 21%，体积分数约为78%是氮气，选项错误； B、通常情况下空气中各组分之间彼此不发生化学反应，选项正确； C、空气中分离出来的氮气化学性质不活泼，可用于食品防腐，选项正确； D、目前计入空气污染指数的有害气体主要包括二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、臭氧等，选项正确。 故选A。 6. 下列现象能用质量守恒定律解释的是 A. 蔗糖溶于水后总质量不变 B. 水杯内饮用水敞口放置质量减少 C. 小树苗长成参天大树 D. 水和酒精混合后体积小于 【答案】C 【解析】 【详解】A、蔗糖溶于水后没有新物质生成，没有发生化学变化，该现象不能用质量守恒定律解释。A不符合题意； B、由于分子不断运动，水杯内饮用水敞口放置质量减少，没有新物质生成，不是化学变化。该现象不能用质量守恒定律解释。B不符合题意； C、小树苗长成参天大树，经过光合作用、呼吸作用等一系列化学变化。所以该现象能用质量守恒定律解释。C符合题意； D、10mL水和10mL酒精混合后总体积小于20mL，是由于水分子很容易进入酒精分子的间隔中，所以体积变小。过程中没有新物质生成，没有发生化学变化。该现象不能用质量守恒定律解释。D不符合题意。 综上所述：选择C。 7. 磷酸奥司他韦（化学式为）是目前治疗流感的药物之一，下列关于磷酸奥司他韦说法正确的是 A. 磷酸奥司他韦中碳元素的质量分数最大 B. 磷酸奥司他韦的相对分子质量为 C. 磷酸奥司他韦中含有氮分子 D. 磷酸奥司他韦是由58个原子构成 【答案】A 【解析】 【详解】A、磷酸奥司他韦（化学式为）中碳、氢、氮、氧、磷元素的质量比为，则磷酸奥司他韦中碳元素的质量分数最大，说法正确，符合题意； B、磷酸奥司他韦的相对分子质量为，相对分子质量单位为“1”，不是“g”，通常省略不写，说法错误，不符合题意； C、磷酸奥司他韦由磷酸奥司他韦分子构成，不含氮分子，说法错误，不符合题意； D、磷酸奥司他韦由磷酸奥司他韦分子构成，1个磷酸奥司他韦分子由16个碳原子、31个氢原子、2个氮原子、8个氧原子和1个磷原子共58个原子构成，说法错误，不符合题意。 故选：A。 8. 在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料，可节省石油资源，并在一定程度上减少汽车尾气污染。乙醇在空气中充分燃烧的化学方程式为，试推测X的化学式是 A. B. C. CO D. 【答案】B 【解析】 【详解】由反应的化学方程式可知，反应前有2个碳原子、6个氢原子、7个氧原子，反应后有2个碳原子、4个氧原子，由质量守恒定律可知，反应前后原子的种类和数目不变，3个X分子中含有6个氢原子、3个氧原子，1个X分子中含有2个氢原子、1个氧原子，则X的化学式为：H2O； 故选：B。 9. 国家规定教室内空气中二氧化碳的最高允许浓度为0.15%。下列是某学习小组对教室内二氧化碳浓度的检测和相应结果处理的措施，不正确的是 A. 从教室不同位置多点采集空气样品 B. 将盛有澄清石灰水的烧杯置于教室一段时间进行测定 C. 测得二氧化碳浓度为0.28%，说明二氧化碳浓度超标 D. 为避免二氧化碳浓度超标，教室应多通风换气 【答案】B 【解析】 【详解】A、从教室不同位置多点采集空气样品才能得到较准确的测量结果，选项正确； B、空气中二氧化碳浓度偏低，澄清石灰水无法变浑浊，所以不能将盛有澄清石灰水的烧杯置于教室一段时间进行测定，选项错误； C、测得二氧化碳浓度为0.28%，0.28%＞0.15%，说明二氧化碳浓度超标，选项正确； D、为避免二氧化碳浓度超标，教室应多通风换气，选项正确。 故选B。 10. 氧气是维持生命的重要物质。下列说法不正确的是 A. 自然界绿色植物的光合作用产生氧气，同时消耗大气中的二氧化碳 B. 工业上分离液态空气制氧，利用的是液氧、液氮的沸点不同 C. 家用制氧机有的是通过吸附空气中的氮气得到较纯的氧气，该过程氧分子未发生变化 D. 实验室电解水制氧气，生成氢气和氧气的质量比为2∶1 【答案】D 【解析】 【详解】A、自然界绿色植物的光合作用产生氧气，同时消耗大气中的二氧化碳，选项正确； B、工业上分离液态空气制氧，利用的是液氧、液氮的沸点不同，选项正确； C、家用制氧机有的是通过吸附空气中的氮气得到较纯的氧气，该反应中没有生成新物质，所以氧分子未发生变化，选项正确； D、实验室电解水制氧气，生成氢气和氧气的体积比为2:1，选项不正确。 故选D。 二、选择题（本题包括5个小题．每小题2分，共10分．每小题有一个或两个选项符合题意．若有两个答案，漏选1个扣1分，错选则不得分） 11. 对“宏观辨识与微观探析”是化学科核心素养之一，下列事实的微观解释不正确的是 A. 通过气味区别氮气和氨气—分子是运动的，不同分子的性质不同 B. 冰融化为水——状态变化，分子大小随之变化 C. 石蜡在氧气中比空气中燃烧更剧烈——一定空间内氧气中分子相互碰撞机会更多 D. 阳光较好的地方晾晒衣服干得快——水分子获得能量，运动速率加快 【答案】B 【解析】 【详解】A、氮气无味，氨气具有刺激性气味，能通过气味区别氮气和氨气，是因为分子是运动的，而氮气和氨气由不同的分子构成，所以它们的性质不同，说法正确，不符合题意； B、冰融化为水，状态变化，分子间间隔变大，分子大小不变，说法错误，符合题意； C、石蜡在氧气中比空气中燃烧更剧烈，是因为氧气在空气中的浓度相对较低，而在纯氧中浓度较高，浓度越高，单位体积内的氧气分子就越多，因此石蜡分子与氧气分子相互碰撞的机会也就越多，燃烧反应就越剧烈，说法正确，不符合题意； D、阳光较好的地方晾晒衣服干得快，是因为阳光为水分子提供了能量，使得水分子的运动速率加快，从而更容易从衣物表面逸出并蒸发到空气中，说法正确，不符合题意。 故选：B。 12. 梦天舱燃烧科学柜采用a作燃料成功实施首次在轨点火实验，a完全燃烧的反应微观示意图如图所示，下列说法正确的是 A. 反应前后元素种类不变 B. 反应前后分子个数不变 C. a分子中C、H原子个数比为1：3 D. 反应生成c、d的质量比为22：9 【答案】AB 【解析】 【分析】由微观示意图可知，a为甲烷、b为氧气、c为二氧化碳、d为水，该反应为甲烷在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为。 【详解】A、根据质量守恒定律可知，化学反应前后元素种类不变，说法正确，符合题意； B、根据化学方程式可知，该反应前后分子个数不变，说法正确，符合题意； C、由分析可知，a甲烷，甲烷分子中C、H原子个数比为，说法错误，不符合题意； D、由分析可知，c为二氧化碳、d为水，根据化学方程式，则反应生成c、d的质量比为，说法错误，不符合题意。 故选：AB。 13. 在一个密闭容器中，有甲、乙、丙、丁四种物质，一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如图所示，下列说法正确的是 A. B. 乙一定是催化剂 C. 甲不可能是单质 D. 丙和丁的相对分子质量之比一定是9：8 【答案】AC 【解析】 【分析】由图可知，甲在反应前后的质量减少，说明甲为反应物；乙在反应前后的质量不变，说明乙可能是该反应的催化剂，也可能是不参与反应的物质；丙和丁在反应前后的质量均增加，说明丙和丁为生成物，则该反应为甲在一定条件下分解生成丙和丁。 【详解】A、根据质量守恒定律可知，化学反应前后物质的总质量不变，则，解得，说法正确，符合题意； B、由分析可知，乙在反应前后的质量不变，说明乙可能是该反应的催化剂，也可能是不参与反应的物质，说法错误，不符合题意； C、由分析可知，该反应为甲在一定条件下分解生成丙和丁，符合“一变多”的特点，属于分解反应，则甲不可能是单质，说法正确，符合题意； D、由图可知，生成丙和丁的质量之比为，由于该反应的化学计量数未知，因此不能它们的计算相对分子质量之比，说法错误，不符合题意。 故选：AC。 14. 《科学》刊登了用为原料，在催化下，不依赖光合作用人工合成淀粉的成果，其中第一步反应如下图所示，下列说法正确的是 A. 该反应为化合反应 B. 反应前后分子数目不相等 C. 反应前后原子数目不相等 D. 反应前后的质量相等 【答案】BD 【解析】 【分析】由图可知，该反应为氢气与二氧化碳在的催化作用下反应生成水和，化学方程式为。 【详解】A、根据化学方程式，该反应不符合“多变一”的特点，不属于化合反应，说法错误，不符合题意； B、根据化学方程式可知，该反应前后分子数目不相等，说法正确，符合题意； C、根据质量守恒定律可知，化学反应前后原子种类及数目不变，说法错误，不符合题意； D、作为催化剂在化学反应前后的质量和化学性质不发生改变，说法正确，符合题意。 故选：BD。 15. 某兴趣小组利用氧气传感器来检测足量红磷燃烧过程中氧气含量变化，如图所示，下列判断正确 A. a点时容器内氧气体积分数为15% B. 容器内物质总质量：b点>c点 C. 氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度 D. 此实验测得空气中氧气的质量分数为21% 【答案】AC 【解析】 【详解】A、由图可知，a点时容器内氧气体积分数为15%，说法正确，符合题意； B、红磷燃烧生成白色固体五氧化二磷，根据质量守恒定律可知，化学反应前后物质的总质量不变，则容器内物质总质量：b点=c点，说法错误，不符合题意； C、由图可知，氧气有剩余，但红磷不再继续燃烧消耗氧气，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度，说法正确，符合题意； D、由图可知，此实验测得空气中氧气的体积分数为21%，说法错误，不符合题意。 故选：AC。 三、理解与应用（本题包括4个小题，共37分） 16. 2023年5月30日，我国“神舟十六号”载人航天飞船成功发射，为保证宇航员正常的生命活动，空间站内的空气需与我们周围的空气组成相近，主要采用以下循环系统： （1）空间站实验舱使用的柔性砷化镓太阳能电池中含有镓（Ga）元素，金属镓由__________（填“分子”“原子”或“离子”）构成。 （2）空间站内空气中含量最多且不会被宇航员消耗的气体是__________（填化学式，下同），补充氧气的化学反应有__________（填序号），空间站用活性炭净化空气，是利用它的_______性。 （3）反应④的化学方程式为（甲烷化学式为） __________；此系统中循环利用的物质有__________。 【答案】（1）原子 （2） ①. N2 ②. ①③ ③. 吸附 （3） ①. ②. H2O、CO2 【解析】 【小问1详解】 金属镓由镓原子构成； 【小问2详解】 氮气约占空气体积的78%且不能支持呼吸，则空间站内空气中含量最多且不会被宇航员消耗的气体是N2； 由图可知，反应①水在通电条件下分解生成氢气和氧气，反应③二氧化碳与超氧化物反应生成氧气，则补充氧气的化学反应有①③； 空间站用活性炭净化空气，是利用它的吸附性； 【小问3详解】 由图可知，反应④为二氧化碳与氢气在催化剂的作用下反应生成甲烷和水，化学方程式为； 由图可知，水和二氧化碳既作为反应物又作为生成物，则此系统中循环利用的物质有H2O、CO2。 17. 氢气作为新能源有很多优点，制取和储存是氢能源利用领域的研究热点，请回答下列问题： （1）实验室电解水制氢，与电源正极相连的电极产生的气体是________（写化学式）。 （2）工业上一种制取的方法为，其生成物和在一种新型催化剂作用下进一步反应，其反应微观过程模型示意图如图1，从该示意图可以判断生成物C与D的分子个数比为________。 （3）利用太阳能将水转化为氢能是一种理想的途径，某种光分解水的循环反应过程如图2所示，该循环过程中不断消耗的物质是____________（填化学式）。 （4）镁铜合金（）是一种储氢材料，熔炼时需要通入氩气，目的是_________，该合金在一定条件下完全吸氢生成，与水反应生成白色的沉淀，并释放出，其化学反应方程式为__________________。 （5）锂氮化合物可用于化学储氢，中锂元素与氮元素的质量比为3：2，则_____。 （6）气态储氢是将氢气压缩存储于高压罐中，请从微观角度分析氢气能被压缩的原因是________。 【答案】（1）O2 （2）1:1 （3）H2O （4） ①. 作保护气，防止镁、铜被氧化 ②. （5）3 （6）氢分子间有间隔 【解析】 【小问1详解】 实验室电解水制氢，根据“正氧负氢”可知与电源正极相连的电极产生的气体是O2； 【小问2详解】 由图1可知，A为二氧化碳、B为氢气、C为水、D为甲醇，该反应为二氧化碳与氢气在催化剂的作用下反应生成水和甲醇，化学方程式为，则生成物C与D的分子个数比为1:1； 【小问3详解】 利用太阳能将水转化为氢能是一种理想的途径，某种光分解水的循环反应过程如图2所示，由图2可知该循环过程中不断消耗的物质是H2O； 【小问4详解】 镁铜合金（）是一种储氢材料，熔炼时需要通入氩气，其目的是作保护气，防止镁、铜被氧化； 与水反应生成白色的沉淀，并释放出，化学方程式为； 【小问5详解】 中锂元素与氮元素的质量比为3：2，则，解得； 【小问6详解】 气态储氢是将氢气压缩存储于高压罐中，从微观角度分析氢气能被压缩的原因是氢分子间有间隔。 18. 以下四套实验装置都可用于“测定空气中氧气的含量”，请认真分析，回答下列问题： （1）拉瓦锡用装置________ （填写字母序号）定量研究了空气的成分，在密闭容器中，空气中的氧气与_____反应，生成固态物质。人们沿着科学家的足迹，对反应物进行了优化，分别用铜粉、红磷等进行实验，其原理都是采用________ （填“物理”或“化学”）方法，从混合气体中除去某种气体，从而达到物质的分离。 （2）实验过程中，B、C两套装置需要不断推拉注射器活塞，目的是_______．和装置B相比，装置C的优点是______；若测得的实验结果偏低，可能原因是_______。 a．铜粉量不足 b．加热时间短，未充分反应 c．未充分持续缓慢推拉活塞 d．未等装置冷却至室温后读数 （3）装置D中反应的化学方程式为_________，基本反应类型为_________。 （4）上述四套装置中用木炭代替固体粉末，是否可以并说明理由________。 【答案】（1） ①. A ②. 汞##Hg ③. 化学 （2） ①. 使铜粉与氧气充分反应 ②. 结果更准确（合理即可） ③. abcd （3） ①. ②. 化合反应 （4）不可以，木炭在空气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳是气体，化学反应前后，压强变化不大 【解析】 【小问1详解】 拉瓦锡用定量的方法测定空气中氧气的含量，反应原理是利用汞和氧气在加热的条件下反应生成氧化汞，利用的装置是A； 在密闭容器中，空气中的氧气与汞在加热的条件下反应生成氧化汞，从而消耗了氧气； 利用铜粉、红磷等测定空气中氧气的含量，其原理都是因为铜粉、红磷等能与氧气反应，从而除去空气中的氧气，该过程中，有新物质生成，属于化学变化，故是采用化学方法； 【小问2详解】 实验过程中，B、C两套装置需要不断推拉注射器活塞，目的是：加速空气流通，使铜和氧气充分反应； 和装置B相比，装置C可通过反复推拉两端的注射器活塞，使氧气反应更充分，结果更准确； a、铜粉量不足，不能将装置内氧气耗尽，会导致测定结果偏小，符合题意； b、加热时间短，未充分反应，不能将装置内氧气耗尽，会导致测定结果偏小，符合题意； c、未充分持续缓慢推拉活塞，装置内氧气没有完全反应，会导致测定结果偏小，符合题意； d、未等装置冷却至室温后读数，气体受热膨胀，占据了一定的体积，会导致测定结果偏小，符合题意。 故选abcd； 【小问3详解】 装置D中反应为红磷燃烧生成五氧化二磷，该反应的化学方程式为：； 该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应； 【小问4详解】 木炭在空气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳是气体，化学反应前后，压强变化不大，无法测定空气中氧气的含量，故不能用木炭代替固体粉末。 19. 质量守恒定律的发现经历了漫长曲折的过程。 【历史回顾】 1673年，英国化学家波义耳把金属放在密闭容器里煅烧，打开容器瓶口时，听到“嘶嘶”的声响，称量，发现金属灰的质量大于反应前金属的质量，他没有深入思考下去，与一个伟大的定律擦肩而过。 1756年，俄国化学家罗蒙诺索夫将金属锡放在密闭容器里煅烧，冷却后在密闭容器里称量，发现总质量和煅烧前没有变化。 1774年，拉瓦锡将45.0份质量的氧化汞加热分解，恰好得到了41.5份质量的汞和3.5份质量的氧气，得到了与罗蒙诺索夫相同的结论。 （1）波义尔发现金属灰的质量大于反应前金属的质量，原因是_____。 【实验探究】 为了探究化学反应前后物质的总质量是否发生改变，甲同学和乙同学分别设计了下面两个实验，请根据图示回答问题： （2）甲同学设计的实验（生成硫酸锌和氢气）如图A所示，反应前，托盘天平的指针指向刻度盘的中间；两种物质反应后，托盘天平的指针_______（选填“向左”、“向右”或“不”）偏转，原因是________。 （3）乙同学设计的实验（生成硝酸钠和氯化银沉淀）如图B所示，通过实验得出结论：化学反应前后物质的总质量_______。 （4）两位同学通过交流反思得到启示：在探究化学反应前后物质的总质量是否发生改变时，对于有气体参加或有气体生成的反应一定要在________装置中进行。 （5）从微观角度分析，在化学反应前后一定不变的是________ （选填序号）。 ①原子种类 ②分子种类 ③原子数目 ④分子质量 ⑤分子数目 ⑥原子质量 【答案】（1）金属与氧气发生了反应，增加了参加反应的氧气的质量 （2） ①. 向右 ②. 生成的气体逸散到空气中 （3）相等 （4）密闭 （5）①③⑥ 【解析】 【小问1详解】 波义尔发现金属灰的质量大于反应前金属的质量，原因是金属与氧气发生了反应，增加了参加反应的氧气的质量，导致反应后的质量增大； 【小问2详解】 图A实验中，锌与稀硫酸反应生成氢气和硫酸锌，氢气是气体会逸散到空气中，导致反应后物质总质量减小，因此两种物质反应后，托盘天平的指针向右偏转，原因是生成的气体逸散到空气中； 【小问3详解】 图B实验中，氯化钠与硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钠，没有气体参与反应也没有气体生成，因此两种物质反应后，托盘天平保持平衡，则通过实验得出结论：化学反应前后物质的总质量相等； 小问4详解】 两位同学通过交流反思得到启示：在探究化学反应前后物质的总质量是否发生改变时，对于有气体参加或有气体生成的反应一定要在密闭装置中进行； 【小问5详解】 从微观角度分析，在化学反应前后一定不变的是原子种类、原子数目、原子质量，故选：①③⑥。 四、实验与探究（本题包括3个小题．共27分） 20. 某兴趣小组在跨学科实践课上制作了一台简易化学“制氧机”，如图1所示，该制氧机通过A、B两种物质产生氧气，其中A是过碳酸钠白色固体，B是二氧化锰黑色粉末，过碳酸钠（）加水溶解会分解生成和。 用该制氧机制氧时，在反应仓中加入适量水，再先后加入过碳酸钠和二氧化锰，反应仓内有黑色粉末翻腾，变得浑浊，仓壁变得温热，过滤仓底部导气管口有气泡冒出。 （1）反应仓中生成氧气的化学方程式是_______________，过滤仓中的水除了有过滤杂质提纯氧气的作用外，还可以起到的作用是______（填序号）。 A．可以通过气泡观察氧气生成的速率 B．降低氧气温度 C．加快氧气的生成 （2）验证过滤仓导出的气体是氧气的方法为______________。 （3）如果在实验室用过碳酸钠、二氧化锰、水制取氧气，从图2中可选用的气体发生装置是__________（填装置序号，下同），收集装置是______________，实验时的主要操作步骤有：a．向分液漏斗中加入水；b．收集气体；c．检查装置的气密性；d．向锥形瓶中加入二氧化锰和过碳酸钠固体；e．组装仪器．正确操作步骤为______________。 （4）如图3是收集氧气的过程，依次观察到的现象是___________（用字母表示），氧气收集完毕的操作是____________（填写序号）。 ①盖上玻璃片 ②正放在实验台上 ③取出集气瓶 【答案】（1） ①. ②. AB （2）在导管口放一根带火星木条，若木条复燃，证明为氧气 （3） ①. B ②. C、E ③. ecdab （4） ①. bac ②. ①③② 【解析】 【小问1详解】 反应仓中生成氧气的原理是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，化学方程式为； A、过滤仓中的水可以通过气泡观察氧气生成的速率，符合题意； B、过滤仓中的水可以降低氧气温度，符合题意； C、过滤仓中的水不能加快氧气的生成，不符合题意。 故选：AB； 【小问2详解】 氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，则验证过滤仓导出的气体是氧气的方法为在导管口放一根带火星的木条，若木条复燃，证明为氧气； 【小问3详解】 如果在实验室用过碳酸钠、二氧化锰、水制取氧气，该反应中反应物为固体和液体，反应条件为常温，应选择固液常温型发生装置，则从图2中可选用的气体发生装置是B； 由于氧气密度比空气略大、不易溶于水且不与水反应，可采用向上排空气法或排水法进行收集，因此收集装置可以选择C、E； 实验时的步骤为：组装仪器、检查装置的气密性、向锥形瓶中加入二氧化锰和过碳酸钠固体、向分液漏斗中加入水、收集气体，故正确操作步骤为ecdab； 【小问4详解】 如图3是收集氧气的过程，依次观察到的现象是bac； 氧气收集完毕的操作是盖上玻璃片、取出集气瓶、正放在实验台上，即①③②。 21. 某兴趣小组用下图装置探究化学反应前后物质间的质量关系，已知纳米铁粉在空气中稍微加热就会剧烈燃烧，请回答下列问题： 【实验过程】 将如图装置及其物品放在托盘天平上称量（不含激光手电），记录结果为； 取下装置，用激光手电照射纳米铁粉，剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体； （1）冷却____________，（填操作过程），记录结果为。 【结论分析】 （2）根据以上实验结果可确定，纳米铁粉燃烧前后，密闭容器内物质总质量遵循质量守恒定律，但锥形瓶内固体质量____________。 （3）纳米铁粉燃烧的化学方程式是____________。 （4）纳米铁粉燃烧前后若气球的变化不明显，你认为可能的原因是____________。 （5）瓶底放少量细沙的目的是____________。 【答案】（1）再次称量装置及物品的质量 （2）增加（增大） （3） （4）装置漏气 （5）防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底 【解析】 【小问1详解】 冷却后需要再次称量装置和物品整体的质量，判断反应前后物质间的质量关系； 【小问2详解】 反应前固体铁粉和细沙，反应后固体物质为四氧化三铁和细沙，四氧化三铁是铁粉与氧气反应所得，相比较四氧化三铁的质量大于铁粉质量，故反应后固体质量大于反应前； 【小问3详解】 铁粉与氧气燃烧生成四氧化三铁，化学方程式为 【小问4详解】 铁粉燃烧放热，装置内气体受热膨胀，所以气球会胀大，铁粉燃烧会消耗氧气，等反应结束冷却至室温，气球会缩小，铁粉燃烧前后若气球的变化不明显，可能是装置气密性不好，装置漏气； 【小问5详解】 瓶底放少量细沙的目的防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底。 22. 数字传感技术已经越来越广泛走入学校实验室，下面是小组同学利用传感器测定铜与氧气反应时氧气含量的变化情况。 在硬质玻璃管内加入足量铜粉，启动氧气传感器，点燃酒精灯，反应结束后移走酒精灯，实验中氧气传感器测得的数据如图2所示。 （1）实验过程时，观察到的现象是____________，气球的作用是____________。 （2）根据图2中曲线，从段可知________（填字母），实验装置的气密性良好；CD段氧气含量下降的原因是____________（用化学方程式表示）。 （3）DE段装置内气压___________（填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】（1） ①. 红色固体逐渐变黑，气球先胀大后缩小 ②. 缓冲气压 （2） ①. DE ②. （3）变小 【解析】 【小问1详解】 铜和氧气在加热的条件下反应生成黑色的氧化铜，加热过程中，温度升高，装置内气体受热膨胀，压强增大，气球胀大，待完全反应后，逐渐冷却至室温，由于消耗了氧气，装置内压强减小，故气球缩小，观察到的现象是：铜粉表面逐渐变黑，气球先膨胀后又变瘪。加热过程中，温度升高，装置内气体受热膨胀，压强增大，故气球的作用是：缓冲气压。 【小问2详解】 从DE段可知，实验装置气密性良好，因为如果装置漏气，在冷却至室温的过程中，外界空气会进入，氧气含量会升高；CD段氧气含量下降的原因是铜和氧气在加热条件下反应生成氧化铜，该反应化学方程式：。 【小问3详解】 DE段反应结束，温度逐渐恢复至室温，由于消耗了氧气，装置内气压变小。 五、分析与计算（本题包括1个小题．共6分） 23. 为求证“喝反复烧开的饮用水会造成亚硝酸盐中毒”的真伪，学习小组以煮沸52次的桶装水为水样，利用下述反应测定亚硝酸盐的含量（以NaNO2计）：。结果表明，1L水样反应时产生了 的I2。 （1）计算1L水样中NaNO2的质量。 （2）查阅《食品安全国家标准（GB2762-2022）》，经换算，合格饮用水中NaNO2的含量应低于 。结合计算结果，得出的结论是：喝反复烧开的饮用水________________（填“会”或“不会”）造成亚硝酸盐中毒。 【答案】（1）解：设1L水样中NaNO2的质量为x。 答：1L水样中NaNO2的质量是 。 （2）不会 【解析】 【小问1详解】 详见答案。 【小问2详解】 1L煮沸52次的桶装水含有NaNO2的质量为2.76×10−3mg，小于合格饮用水中NaNO2的最高含量7.50×10-3mg⋅L-1 ，所以煮沸52次的桶装水也符合合格饮用水的标准，而实际生活中很难同一份水煮沸52次，所以喝反复烧开的饮用水不会造成亚硝酸盐中毒。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$