内容正文:
第4章 认识化学反应(B卷·拔高卷)
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 N-14 S-32 P-31 Fe-56 Cu-64
第I卷 选择题(共40分)
一、单项选择题:共20题,每题2分,共40分。每题只有一个选项最符合题意。
1.下列对质量守恒定律的认识中正确的是
A.蜡烛燃烧后质量减小,不符合质量守恒定律
B.根据质量守恒定律可推出:化学反应前后分子总数不变
C.用碳酸钠与稀盐酸的反应来验证质量守恒定律时,应当在密闭容器中进行
D.根据质量守恒定律,10g氢气在10g氧气中充分燃烧,生成水的质量应为20g
2.配平化学方程式时,判断所配化学计量数是否正确的依据是
A.反应前后所配化学计量数之和是否相等
B.反应前后元素种类是否相等
C.反应前后各元素的原子总数是否相等
D.反应前后各物质质量是否相等
3.俗话说“人要实,火要虚”。“火要虚”所蕴含的化学道理是
A.燃烧需要可燃物 B.温度若达到可燃物的着火点以上就可燃烧
C.燃烧需要有氧气 D.可燃物与氧气接触面积越大,燃烧越充分
4.随着人类文明的进步,取火方式也经历了漫长的演变。下列说法错误的是
A.钻木取火——“钻”为取火提供了热量
B.火折子——吹气可燃是因为吹气过程为燃烧提供了助燃物
C.打火机——转动出气阀调节燃料的量,可以调节火苗大小
D.火柴划——划动摩擦的过程要放热,提高了火柴的着火点
5.中学生要具备一定的安全常识,下列意外事故的处理方法正确的是
A.室内起火,立即打开门窗通风 B.家用天然气泄漏,立即开灯检查
C.面粉加工厂必须严禁烟火 D.山林遇见火灾,向顺风方向逃离
6.如图为模拟可燃粉尘爆炸装置,先在小塑料瓶中放入干燥的面粉,点燃蜡烛,然后用气囊向装置中快速鼓入大量空气,使面粉充满罐体,可观察到爆炸现象(人与该装置保持安全距离)。下列说法不正确的是
A.鼓气后发生爆炸,说明鼓气的目的是增大氧气浓度
B.燃着的蜡烛引燃爆炸,说明面粉厂要严禁烟火
C.实验时用塑料盖盖住金属罐,说明粉尘爆炸试验要保持密闭
D.燃着的蜡烛引燃爆炸,提示这类场所应使用防爆灯具
7.下列化学方程式书写正确的是
A.木炭在氧气中燃烧:
B.乙炔在空气中充分燃烧:
C.铁丝在氧气中燃烧:
D.铝粉在空气中燃烧:
8.杭州亚运会主火炬点燃时刻惊艳世界。雾化系统将液态甲醇燃料快速雾化,使火焰姿态飘逸稳定,大火状态焰高达3~4米。雾化的作用是
A.提高甲醇温度 B.提供足够多氧气
C.使温度达到甲醇着火点 D.增大与氧气接触面积
9.某古籍记载的一次火灾:“柴篷失慎,登时(立即)烟焰冲宵……延烧邻近某篷,两处齐燃,势甚威猛,虽取水甚近,各龙(救火队)竭力灌浇,终不得熄。”下列相关说法正确的是
A.“柴蓬失慎”燃起的原因是提供了氧气这种可燃物
B.“延烧邻蓬”是因为“柴蓬”为其燃烧提供了足够的温度
C.“势甚威猛”的原因是提供了更充足的氧气
D.“终不得熄”是因为水降低了“蓬”的着火点
10.过氧乙酸是家庭、医院、宾馆常用的一种消毒液。过氧乙酸常温下易分解,化学方程式:,则X的化学式为
A. B. C. D.
11.工作、生活中需牢记安全第一的原则,下列对事故预防和处理的方法中,正确的是
A.在煤炉上放一壶水防止中毒
B.进入久未开启菜窖前,先做灯火试验
C.天然气泄漏,立即打开排气扇通风
D.在加油站附近燃放爆竹
12.在化学反应A+2B=C+2D中,已知C和D的相对分子质量之比是22:9,当1.6gA与足量B完全反应后,生成3.6gD,则A和B的相对分子质量之比是
A.8:11 B.1:2 C.16:11 D.1:4
13.科学思维是从化学视角研究物质及其变化规律的思路与方法,下列说法正确的是
A.变化与守恒:依据质量守恒定律,64gCu和16gO2 充分反应可得到80gCuO
B.模型与推理:化学反应伴随能量的变化,有能量变化的一定是化学反应
C.宏观与微观:氧气和液氧物理性质差异较大,因为两者的分子构成不同
D.探究与创新:探究氧化铜是否为过氧化氢分解的催化剂,只需设计实验证明氧化铜能否改变化学反应速率即可
14.下列与氧气有关的三个反应说法不正确的是
① ② ③
A.反应都放出热量
B.反应前后原子的种类都没有发生改变
C.三个反应均属于分解反应
D.参加反应的Fe、H2和P的质量相同时,耗氧量最多的是H2
15.如图装置进行实验。下列说法正确的是
已知:白磷的着火点为40℃;红磷的着火点为240℃。
A.该实验不能验证可燃物燃烧需要 B.该实验能证明可燃物燃烧温度要达到着火点
C.该实验乙中仍未密闭,对环境污染较大 D.若将乙中的白磷换成红磷,能验证可燃物燃烧需要
16.实验室用一定质量的过氧化氢溶液(加入少量MnO2)制取氧气,随着反应的进行,某一物理量Y随时间的变化关系如图,则Y可能是
A.MnO2的质量 B.液体中氢元素的质量
C.液体中水的质量 D.产生O2的质量
17.当氧气不足时,甲烷燃烧会生成CO2、CO和H2O,若一定质量的甲烷燃烧生成CO2和CO的质量比为11:21,则生成CO与H₂O的质量比为
A.3:8 B.4:9 C.7:9 D.7:12
18.按图1装置将点燃蜡烛伸入瓶中,蜡烛燃烧,白磷不燃烧:蜡烛熄灭一段时间后,白磷燃烧,瓶内O2浓度随时间变化如图2。依据实验现象,下列分析错误的是
A.蜡烛熄灭的原因可能是燃烧产生了二氧化碳
B.蜡烛熄灭后白磷能燃烧说明瓶内还有氧气
C.在t1-t2之间,白磷的温度达到着火点
D.t3时,白磷熄灭,瓶内氧气没有完全消耗
19.SO2与O2反应制备SO3是硫酸工业中的重要反应,其微观变化过程如图所示。下列说法正确的是
A.该反应属于氧化反应 B.反应后催化剂的质量减少
C.参加反应的SO2和O2的质量比为2:1 D.该反应的化学方程式为SO2+O2SO3
20.一种新型合成氨的方法如图所示(Li是一种金属)。下列说法不正确的是
A.反应①是分解反应
B.反应③中所有元素的化合价均没有变化
C.整个过程中不需要补充Li
D.理论上,每合成17NH3,同时得到32gO2
第II卷 选择题(共60分)
二、非选择题:共6题,共60分。
21.(14分)化学方程式是重要的化学用语,按要求回答下列问题。
(1)配平下列化学方程式(将化学计量数填入空格内)。
① C2H4+ O2 H2O+ CO2
② NaOH+ Fe2(SO4)3= Fe(OH)3↓+ Na2SO4
(2)用化学方程式表示下列变化。
①肼—空气燃料电池有望应用于汽车工业,其原理是肼(N2H4)与氧气在特定条件下反应生成一种单质和水,该变化的化学方程式 。
②长期放置的油画色彩变暗是因为生成了黑色的PbS,油画修复的方法是用H2O2将PbS变成白色的PbSO4(另一种产物为H2O),修复的化学方程式为 。
③2024年4月“神舟十八号”载人飞船发射。运载火箭的燃料之一偏二甲肼()燃烧生成水、氮气、二氧化碳,请写出化学反应方程式 。
22.(7分)英国科学家法拉第在《蜡烛的故事》系列讲座中,对蜡烛燃烧所涉及的知识进行了全面介绍。生产蜡烛的主要原料是石蜡和少量的硬脂酸添加剂等有机物,现在让我们一起对蜡烛原料的组成元素进行探究。
【提出问题】生产蜡烛的原料中主要有哪些元素?
【假设与猜想】主要原料为有机物,猜想:①一定有 元素;②可能还有氢元素和氧元素。
【实验设计】根据上述三种元素的猜想制订实验方案。
(1)如图1所示,在蜡烛火焰上方放置一块洁净、干燥的玻璃片,一会儿观察到玻璃片上生成一些细小的水珠。
(2)如图2所示,在蜡烛火焰上方罩一个内壁附着有 的烧杯,观察现象。
【证据与结论】
实验(1),观察到玻璃片上有细小水珠时,说明原料中一定存在(填元素符号) 。
实验(2),观察到烧杯内壁附着的 ,则猜想①成立。
【分析与交流】实验(1)和实验(2)获得的证据均不能证明原料中一定存在 元素,因为 。
23.(10分)天然气是一种重要的燃料,其主要成分是甲烷(CH4),某校化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣,参与探究。
【提出问题】甲烷燃烧后生成哪些物质?
【查阅资料】①含碳元素的物质完全燃烧生成CO2,不完全燃烧生成CO;②无水CuSO4遇水变蓝。③浓硫酸能够吸收水;④3CO+Fe2O32Fe+3CO2
(1)【猜想假设】猜想甲:CO2、H2O;猜想乙:CO2、CO、H2O;猜想丙: 。
【实验探究】为了验证上述猜想与假设,将甲烷在一定量的O2中燃烧的产物依次通过如图所示装置:
【实验现象】实验中观察到甲中无水CuSO4变蓝,乙、戊中澄清石灰水变浑浊,丁中红色粉末变成黑色。
(2)【实验结论】由此推断 同学猜想成立。
【交流讨论】
(3)甲、乙装置的顺序不能颠倒原因是 。
(4)实验中用纯净O2而不用空气的原因是 。
(5)装置乙的作用是 。
【实验拓展】
(6)实验结束,对相关装置进行称量(忽略空气成分对实验的干扰):甲装置增重3.6g,乙装置增重2.2g。那么燃烧甲烷的质量为 g,并写出该实验中甲烷燃烧的化学方程式 。
24.(11分)化学反应都遵守质量守恒定律,请根据质量守恒定律的相关知识完成下列
(1)下列各项中,在化学反应前后一定不变的是 (填数字序号)。
①元素的种类 ②物质的种类③原子的种类 ④分子的种类⑤原子的数目⑥分子的数目
(2)应用质量守恒定律配平化学方程式: FeS2+ O2 SO2+ Fe2O3
(3)实验室常用如图所示实验验证质量守恒定律.四位同学设计了如下A、B、C、D四个实验,并按如图实验操作来验证质量守恒定律,实验中观察到B、C实验前后天平依然保持平衡,某同学认为B、C实验都能验证质量守恒定律,你认为他的说法 (填“是”或“否”)正确;为什么: ,C中的现象是: 。 而A、D实验天平不平衡,其中D实验天平不平衡的原因是 ;并写出C的化学方程式: 。
25.(10分)燃烧是人类最早利用的化学反应之一。某小组以“探究燃烧的奥秘”为主题展开探究活动。请你参与。
【探究一】认识燃烧。
(1)可燃物燃烧一般伴随的现象有 。
(2)人类需要的大部分能量是由化学反应产生的,举出化学反应中的热量变化用于生活或生产的一个例子 。
【探究二】燃烧的条件。
利用如图所示实验探究可燃物燃烧的条件。已知:白磷的着火点为40℃。
(3)通过上述实验可以得到可燃物燃烧的条件是 。
(4)木炭是可燃物,但日常堆放的木炭一般不会燃烧,原因是 。
【探究三】燃烧产物的探究。
(5)2023年9月21日,“天宫课堂”航天员在太空舱点燃蜡烛,我们看到,与地面蜡烛的锥形火焰不同,太空舱中燃烧的蜡烛火焰呈现蓝色,形状近似球形,如图1所示。蜡烛在太空舱与地面充分燃烧的产物 (填“相同”或“不相同”),理由是 。
【探究四】燃烧的调控。
(6)图2所示实验中,用传感器测得氧气含量的变化曲线如图3。由此,使燃料充分燃烧通常应考虑 。
(7)由以上探究可知,化学反应发生需要一定的条件,为此我们可以合理利用和调控化学反应。通常调控化学反应的手段有 。
26.(8分)国家对化肥的销售有明确的质量标准。为检测铵态氮肥质量的优劣,可采用铵盐与氢氧化钠反应的方法。某同学称取15g硫酸铵样品(杂质不含氮元素),与足量的NaOH混合后,放入试管中加热,发生如下反应:。充分反应后共收集到3.4gNH3。
(1)(NH4)2SO4中氮元素的质量分数 (精确到0.1%)。
(2)样品中硫酸铵的质量(写出计算过程)。
(3)合格硫酸铵化肥中硫酸铵的质量分数需达到94.3%~99%,通过计算判断上述样品是否合格?
试卷第2页,共14页
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第4章 认识化学反应(B卷·拔高卷)
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 N-14 S-32 P-31 Fe-56 Cu-64
第I卷 选择题(共40分)
一、单项选择题:共20题,每题2分,共40分。每题只有一个选项最符合题意。
1.下列对质量守恒定律的认识中正确的是
A.蜡烛燃烧后质量减小,不符合质量守恒定律
B.根据质量守恒定律可推出:化学反应前后分子总数不变
C.用碳酸钠与稀盐酸的反应来验证质量守恒定律时,应当在密闭容器中进行
D.根据质量守恒定律,10g氢气在10g氧气中充分燃烧,生成水的质量应为20g
【答案】C
【解析】A、蜡烛燃烧后质量减轻,是因为生成的水和二氧化碳扩散到空气中,符合质量守恒定律,选项错误;
B、化学反应前后原子的种类和个数不变,但分子的数目可能改变,如,反应前后分子数目改变,选项错误;
C、碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体,会气体会逸散到空气中则容器内总质量减少,故应在密闭容器内进行,选项正确;
D、根据,可知10g氢气在10g氧气中充分燃烧,氢气过量有剩余,因此生成的水的质量小于20g,选项错误;
故选:C。
2.配平化学方程式时,判断所配化学计量数是否正确的依据是
A.反应前后所配化学计量数之和是否相等
B.反应前后元素种类是否相等
C.反应前后各元素的原子总数是否相等
D.反应前后各物质质量是否相等
【答案】C
【解析】因化学反应的实质是原子重新结合生成新的分子,由质量守恒定律可知在化学反应的前后各元素的原子个数是相等的,则化学反应前后各元素的原子总数相等,即已配平,反之,若化学反应前后各元素的原子总数不相等,则未配平,化学方程式配平与化学计量数之和,物质的状态,元素种类无关。
故选C。
3.俗话说“人要实,火要虚”。“火要虚”所蕴含的化学道理是
A.燃烧需要可燃物 B.温度若达到可燃物的着火点以上就可燃烧
C.燃烧需要有氧气 D.可燃物与氧气接触面积越大,燃烧越充分
【答案】D
【解析】燃烧的剧烈程度与氧气的浓度和接触面积有关。“火要虚”指燃烧时,应该增大可燃物与空气的接触面积,使燃烧充分;
故选:D。
4.随着人类文明的进步,取火方式也经历了漫长的演变。下列说法错误的是
A.钻木取火——“钻”为取火提供了热量
B.火折子——吹气可燃是因为吹气过程为燃烧提供了助燃物
C.打火机——转动出气阀调节燃料的量,可以调节火苗大小
D.火柴划——划动摩擦的过程要放热,提高了火柴的着火点
【答案】D
【解析】A、钻木取火,“钻”进行了摩擦,摩擦的过程要放热,“钻”为取火提供了热量,故A说法正确;
B、火折子,吹气可燃是因为吹气过程为燃烧提供了助燃物氧气,故B说法正确;
C、打火机,转动出气阀调节燃料的量,可以调节火苗大小,故C说法正确;
D、火柴划,划动摩擦的过程要放热,而着火点是物质本身所具有的一种属性,是不能改变的,故D说法错误;
故选:D。
5.中学生要具备一定的安全常识,下列意外事故的处理方法正确的是
A.室内起火,立即打开门窗通风 B.家用天然气泄漏,立即开灯检查
C.面粉加工厂必须严禁烟火 D.山林遇见火灾,向顺风方向逃离
【答案】C
【解析】A、室内起火,不能开窗通风,氧气充足,火灾加重,故错误;
B、天然气泄漏,不能立即开灯查看,否则容易产生电火花,可能会发生爆炸,故错误;
C、粉尘类物质遇明火易发生爆炸,要严禁烟火,故正确;
D、山林中遇火灾,向逆风风方向逃跑,而不是顺风方向,故错误。
故选C。
6.如图为模拟可燃粉尘爆炸装置,先在小塑料瓶中放入干燥的面粉,点燃蜡烛,然后用气囊向装置中快速鼓入大量空气,使面粉充满罐体,可观察到爆炸现象(人与该装置保持安全距离)。下列说法不正确的是
A.鼓气后发生爆炸,说明鼓气的目的是增大氧气浓度
B.燃着的蜡烛引燃爆炸,说明面粉厂要严禁烟火
C.实验时用塑料盖盖住金属罐,说明粉尘爆炸试验要保持密闭
D.燃着的蜡烛引燃爆炸,提示这类场所应使用防爆灯具
【答案】A
【解析】A、鼓气后发生爆炸,是因为鼓气增大了面粉与空气的接触面积,故选项说法错误;
B、燃着的蜡烛引燃爆炸,说明面粉厂要严禁烟火,以防发生爆炸,故选项说法正确;
C、实验时用塑料盖盖住金属罐,说明粉尘爆炸试验要保持密闭,故选项说法正确;
D、燃着的蜡烛引燃爆炸,提示这类场所不能见到明火,应使用防爆灯具,故选项说法正确;
故选:A。
7.下列化学方程式书写正确的是
A.木炭在氧气中燃烧:
B.乙炔在空气中充分燃烧:
C.铁丝在氧气中燃烧:
D.铝粉在空气中燃烧:
【答案】B
【解析】A、木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳,化学方程式为,书写错误,不符合题意;
B、乙炔在空气中充分燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式为,书写正确,符合题意;
C、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,化学方程式为,书写错误,不符合题意;
D、铝在空气中燃烧生成氧化铝,化学方程式为,书写错误,不符合题意。
故选:B。
8.杭州亚运会主火炬点燃时刻惊艳世界。雾化系统将液态甲醇燃料快速雾化,使火焰姿态飘逸稳定,大火状态焰高达3~4米。雾化的作用是
A.提高甲醇温度 B.提供足够多氧气
C.使温度达到甲醇着火点 D.增大与氧气接触面积
【答案】D
【解析】雾化后的液滴体积小,表面积大,易于与氧气接触,增大与氧气接触面积,从而提高了反应效率,故选:D。
9.某古籍记载的一次火灾:“柴篷失慎,登时(立即)烟焰冲宵……延烧邻近某篷,两处齐燃,势甚威猛,虽取水甚近,各龙(救火队)竭力灌浇,终不得熄。”下列相关说法正确的是
A.“柴蓬失慎”燃起的原因是提供了氧气这种可燃物
B.“延烧邻蓬”是因为“柴蓬”为其燃烧提供了足够的温度
C.“势甚威猛”的原因是提供了更充足的氧气
D.“终不得熄”是因为水降低了“蓬”的着火点
【答案】B
【解析】A、“柴蓬失慎”燃起的原因是失火引起柴蓬着火,氧气不是可燃物,A错误;
B、“延烧邻蓬”是因为部分“柴蓬”燃烧放热,为其它柴蓬燃烧提供了足够的温度,B正确;
C、“势甚威猛”的原因是更多的柴蓬共同燃烧放出更多的热量,而不是提供了更充足的氧气,C错误;
D、“终不得熄”是因为水量太少,无法将温度降低至柴蓬的着火点以下,柴蓬的着火点是固有属性,无法改变,D错误。
故选:B。
10.过氧乙酸是家庭、医院、宾馆常用的一种消毒液。过氧乙酸常温下易分解,化学方程式:,则X的化学式为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】反应前后原子的种类和个数不变,等号左边有4个碳原子、8个氢原子和6个氧原子,等号右边除X外,有4个碳原子、8个氢原子和4个氧原子,则X中含有2个氧原子,化学式为O2,故选B。
11.工作、生活中需牢记安全第一的原则,下列对事故预防和处理的方法中,正确的是
A.在煤炉上放一壶水防止中毒
B.进入久未开启菜窖前,先做灯火试验
C.天然气泄漏,立即打开排气扇通风
D.在加油站附近燃放爆竹
【答案】B
【解析】A、一氧化碳不溶于水,为了防止室内一氧化碳中毒,在煤炉上放一壶水,防止CO中毒,错误;
B、进入久未开启菜窖(因为二氧化碳的含量较高)前,先做灯火实验,发现燃着的火把火焰变暗或熄灭不可继续前行,正确;
C、天然气是可燃性气体,与空气混合遇明火有爆炸的危险,所以天然气泄漏,不能立即打开换气扇通风换气,容易引起爆炸,错误;
D、汽油气体是可燃性气体,与空气混合遇明火有爆炸的危险,所以在加油站附近燃放爆竹,错误;
故选:B。
12.在化学反应A+2B=C+2D中,已知C和D的相对分子质量之比是22:9,当1.6gA与足量B完全反应后,生成3.6gD,则A和B的相对分子质量之比是
A.8:11 B.1:2 C.16:11 D.1:4
【答案】B
【分析】先由方程式及所给C和D的相对分子质量计算出C和D的质量比,再由D的质量计算出C的质量,根据质量守恒定律确定B的质量,尽而计算A和B的质量比,通过质量比计算相对分子质量比。
【解析】在化学反应A+2B=C+2D中,已知C和D的相对分子质量之比是22:9,反应时C和D的分子个数比为1:2,则C和D的质量比为22:18,当1.6gA与足量B完全反应后,生成3.6gD,则C和D的质量关系可知,同时生成C的质量为4.4g,根据质量守恒定律可知,在此反应中,消耗B的质量为:4.4g+3.6g-1.6g=6.4g,A和B的质量比是1.6g:6.4g=1:2,假设A的相对分子质量为x,B的相对分子质量为y,则A和B的相对分子质量比为,故选B。
13.科学思维是从化学视角研究物质及其变化规律的思路与方法,下列说法正确的是
A.变化与守恒:依据质量守恒定律,64gCu和16gO2 充分反应可得到80gCuO
B.模型与推理:化学反应伴随能量的变化,有能量变化的一定是化学反应
C.宏观与微观:氧气和液氧物理性质差异较大,因为两者的分子构成不同
D.探究与创新:探究氧化铜是否为过氧化氢分解的催化剂,只需设计实验证明氧化铜能否改变化学反应速率即可
【答案】A
【解析】A、根据化学方程式,,128份质量的铜与32份质量的氧气反应生成160份质量的氧化铜,所以64gCu和16gO2充分反应可得到80gCuO,故选项符合题意;
B、化学反应伴随着能量的变化,但有能量变化的不一定是化学反应,如电灯通电发光放热,有能量变化,但不是化学反应,故选项不符合题意;
C、氧气和液氧都是由氧气分子构成,分子构成相同,两者物理性质差异较大是因为分子间的间隔与分子的运动情况不同,故选项不符合题意;
D、催化剂能改变化学反应速率,且反应前后质量和化学性质不变,所以需要验证氧化铜可以做过氧化氢分解的催化剂,除了验证氧化铜能改变化学反应速率外,还需要验证其反应前后质量和化学性质不变,故选项不符合题意。
故选:A。
14.下列与氧气有关的三个反应说法不正确的是
① ② ③
A.反应都放出热量
B.反应前后原子的种类都没有发生改变
C.三个反应均属于分解反应
D.参加反应的Fe、H2和P的质量相同时,耗氧量最多的是H2
【答案】C
【解析】A、燃烧放热,三个反应都会放出热量,正确;
B、原子是化学变化中最小的粒子,化学反应前后,原子的种类和数目都不变,正确;
C、三个反应都符合“多变一”的特点,都属于化合反应,不正确;
D、设参加反应的Fe、H2和P的质量均为x,、、,耗氧量之比为∶∶=31∶651∶105,耗氧量:H2>P>Fe,正确。
故选C。
15.如图装置进行实验。下列说法正确的是
已知:白磷的着火点为40℃;红磷的着火点为240℃。
A.该实验不能验证可燃物燃烧需要 B.该实验能证明可燃物燃烧温度要达到着火点
C.该实验乙中仍未密闭,对环境污染较大 D.若将乙中的白磷换成红磷,能验证可燃物燃烧需要
【答案】B
【解析】A、乙中通入氧气前,白磷温度达到着火点,但没有与氧气接触,白磷不燃烧,通入氧气后,乙中白磷温度达到着火点,且与氧气接触,白磷燃烧,可验证可燃物燃烧需要与氧气接触,错误;
B、通入氧气后,甲中白磷与氧气接触,但温度没有达到着火点,白磷不燃烧,而乙中白磷与氧气接触,且温度达到着火点,白磷燃烧,可验证可燃物燃烧需要温度达到着火点,正确;
C、乙中白磷在水中燃烧,生成的五氧化二磷被水吸收,不会造成污染,错误;
D、红磷着火点为240℃,水的温度无法达到红磷着火点,所以不能验证可燃物燃烧需要氧气,错误;
故选B。
16.实验室用一定质量的过氧化氢溶液(加入少量MnO2)制取氧气,随着反应的进行,某一物理量Y随时间的变化关系如图,则Y可能是
A.MnO2的质量 B.液体中氢元素的质量
C.液体中水的质量 D.产生O2的质量
【答案】C
【解析】A、过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,在该反应中,二氧化锰是催化剂,化学反应前后,催化剂的质量不变,不符合题意;
B、过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类和质量不变,氢元素始终存在于液体中,故液体中氢元素的质量不变,不符合题意;
C、过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,故随着反应的进行,水的质量逐渐增大,待完全反应后,不再变化,符合题意;
D、过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,故随着反应的进行,产生氧气的质量从零开始逐渐增大,待完全反应后,不再变化,不符合题意。
故选C。
17.当氧气不足时,甲烷燃烧会生成CO2、CO和H2O,若一定质量的甲烷燃烧生成CO2和CO的质量比为11:21,则生成CO与H₂O的质量比为
A.3:8 B.4:9 C.7:9 D.7:12
【答案】D
【解析】解:设二氧化碳的质量为11x,则一氧化碳的质量为21x。
则碳元素质量=
则甲烷的质量=
则氢元素质量=
则水的质量=
则CO与H₂O的质量比为21x:36x=7:12。
故选D。
18.按图1装置将点燃蜡烛伸入瓶中,蜡烛燃烧,白磷不燃烧:蜡烛熄灭一段时间后,白磷燃烧,瓶内O2浓度随时间变化如图2。依据实验现象,下列分析错误的是
A.蜡烛熄灭的原因可能是燃烧产生了二氧化碳
B.蜡烛熄灭后白磷能燃烧说明瓶内还有氧气
C.在t1-t2之间,白磷的温度达到着火点
D.t3时,白磷熄灭,瓶内氧气没有完全消耗
【答案】A
【解析】A、结合图2可知,蜡烛熄灭的原因可能是氧气的含量降低造成的,选项错误;
B、燃烧需要有氧气,蜡烛熄灭后白磷能燃烧说明瓶内还有氧气,选项正确;
C、白磷燃烧需要达到着火点,由图2可知,t2-t3过程中氧气继续减少说明t2时白磷开始燃烧,说明在t1-t2之间,白磷的温度达到着火点,选项正确;
D、由图2可知,t3时,白磷熄灭,瓶内氧气没有完全消耗,选项正确。
故选A。
19.SO2与O2反应制备SO3是硫酸工业中的重要反应,其微观变化过程如图所示。下列说法正确的是
A.该反应属于氧化反应 B.反应后催化剂的质量减少
C.参加反应的SO2和O2的质量比为2:1 D.该反应的化学方程式为SO2+O2SO3
【答案】A
【分析】由微观反应示意图可知,二氧化硫和氧气在催化剂的催化作用下生成三氧化硫,反应的化学方程式为:;
【解析】A、该反应是物质与氧气发生的反应,属于氧化反应,故选项说法正确;
B、催化剂可以改变化学反应的速率,但其质量与化学性质在反应前后保持不变,故选项说法错误;
C、由反应的化学方程式可知,参加反应的SO2和O2的质量比为(64×2):32=4:1,故选项说法错误;
D、由分析可知,该反应的化学方程式为,故选项说法错误;
故选:A。
20.一种新型合成氨的方法如图所示(Li是一种金属)。下列说法不正确的是
A.反应①是分解反应
B.反应③中所有元素的化合价均没有变化
C.整个过程中不需要补充Li
D.理论上,每合成17NH3,同时得到32gO2
【答案】D
【解析】A、反应①为LiOH在通电条件下生成Li、O2和H2O,该反应为一种物质生成多种物质的反应,属于分解反应,故A选项说法正确,不符合题意;
B、反应③中,反应前后氢元素的化合价均为+1价,氧元素的化合价均为-2价,锂元素的化合价均为+1价,,氮元素的化合价均为-3价,即所有元素的化合价均没有变化,故B选项说法正确,不符合题意;
C、LiOH、Li3N和Li中含有锂元素,根据质量守恒定律化学反应前后元素种类不变可知,整个过程中不需要补充Li,故C选项说法正确,不符合题意;
D、该过程中发生的反应为4LiOH4Li+O2↑+2H2O、Li3N+3H2O=3LiOH+H2O,设合成17g氨气时得到的氧气的质量为x,则,,解得x=24g,故D选项说法不正确,符合题意。
故选D。
第II卷 选择题(共60分)
二、非选择题:共6题,共60分。
21.(14分)化学方程式是重要的化学用语,按要求回答下列问题。
(1)配平下列化学方程式(将化学计量数填入空格内)。
① C2H4+ O2 H2O+ CO2
② NaOH+ Fe2(SO4)3= Fe(OH)3↓+ Na2SO4
(2)用化学方程式表示下列变化。
①肼—空气燃料电池有望应用于汽车工业,其原理是肼(N2H4)与氧气在特定条件下反应生成一种单质和水,该变化的化学方程式 。
②长期放置的油画色彩变暗是因为生成了黑色的PbS,油画修复的方法是用H2O2将PbS变成白色的PbSO4(另一种产物为H2O),修复的化学方程式为 。
③2024年4月“神舟十八号”载人飞船发射。运载火箭的燃料之一偏二甲肼()燃烧生成水、氮气、二氧化碳,请写出化学反应方程式 。
【答案】(1) 1 3 2 2 6 1 2 3
(2)
【解析】(1)①反应前、后氧原子个数一奇一偶,先把奇数乘以2化为偶数,即H2O前配2,C2H4前配1,CO2前配2,最后氧气前配3,故①填:1;②填:3;③填:2;④填:2;
②利用最小公倍数法配平,反应前后硫酸根最小公倍数是3,硫酸钠前配3,硫酸铁前配1,氢氧化钠前配6,氢氧化铁前配2,故⑤填:6;⑥填:1;⑦填:2;⑧填:3;
(2)①化学反应前后元素种类不变,则肼(N2H4)与氧气在特定条件下反应生成氮气和水,反应的化学方程式为:;
②H2O2与PbS反应生成PbSO4和H2O,反应的化学方程式为:;
③偏二甲肼燃烧(即和氧气反应)生成水、氮气、二氧化碳,化学方程式为:。
22.(7分)英国科学家法拉第在《蜡烛的故事》系列讲座中,对蜡烛燃烧所涉及的知识进行了全面介绍。生产蜡烛的主要原料是石蜡和少量的硬脂酸添加剂等有机物,现在让我们一起对蜡烛原料的组成元素进行探究。
【提出问题】生产蜡烛的原料中主要有哪些元素?
【假设与猜想】主要原料为有机物,猜想:①一定有 元素;②可能还有氢元素和氧元素。
【实验设计】根据上述三种元素的猜想制订实验方案。
(1)如图1所示,在蜡烛火焰上方放置一块洁净、干燥的玻璃片,一会儿观察到玻璃片上生成一些细小的水珠。
(2)如图2所示,在蜡烛火焰上方罩一个内壁附着有 的烧杯,观察现象。
【证据与结论】
实验(1),观察到玻璃片上有细小水珠时,说明原料中一定存在(填元素符号) 。
实验(2),观察到烧杯内壁附着的 ,则猜想①成立。
【分析与交流】实验(1)和实验(2)获得的证据均不能证明原料中一定存在 元素,因为 。
【答案】碳 澄清石灰水 H 澄清石灰水变浑浊 O 蜡烛燃烧时与空气中氧气反应,反应物提供了氧元素
【解析】假设与猜想:
因为只有含有碳元素的化合物才是有机物,故填:碳
实验设计:
(2)由题意知,验证有机物中含有碳元素,可以验证燃烧后的产物中有二氧化碳,即用澄清的石灰水,故填:澄清的石灰水;
证据与结论:
实验(1),由质量守恒定律知,产物中有水生成,说明原料中一定含有氢元素,故填:H;
实验(2),如有碳元素,则二氧化碳生成,烧杯内壁附着的澄清的石灰水就会变浑浊,故填:澄清石灰水变浑浊;
分析与交流:
实验(1)和实验(2)获得的证据均不能证明原料中一定存在氧元素,因为蜡烛燃烧时与空气中氧气反应,反应物提供了氧元素。
23.(10分)天然气是一种重要的燃料,其主要成分是甲烷(CH4),某校化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣,参与探究。
【提出问题】甲烷燃烧后生成哪些物质?
【查阅资料】①含碳元素的物质完全燃烧生成CO2,不完全燃烧生成CO;②无水CuSO4遇水变蓝。③浓硫酸能够吸收水;④3CO+Fe2O32Fe+3CO2
(1)【猜想假设】猜想甲:CO2、H2O;猜想乙:CO2、CO、H2O;猜想丙: 。
【实验探究】为了验证上述猜想与假设,将甲烷在一定量的O2中燃烧的产物依次通过如图所示装置:
【实验现象】实验中观察到甲中无水CuSO4变蓝,乙、戊中澄清石灰水变浑浊,丁中红色粉末变成黑色。
(2)【实验结论】由此推断 同学猜想成立。
【交流讨论】
(3)甲、乙装置的顺序不能颠倒原因是 。
(4)实验中用纯净O2而不用空气的原因是 。
(5)装置乙的作用是 。
【实验拓展】
(6)实验结束,对相关装置进行称量(忽略空气成分对实验的干扰):甲装置增重3.6g,乙装置增重2.2g。那么燃烧甲烷的质量为 g,并写出该实验中甲烷燃烧的化学方程式 。
【答案】(1)CO、H2O
(2)乙
(3)若先通过澄清石灰水会带出水蒸气,影响对产物的检验
(4)空气中含有水和二氧化碳,干扰实验结果
(5)检验并除去二氧化碳
(6) 1.6
【解析】(1)根据质量守恒定律可知化学反应前后元素的种类不变,反应物是甲烷和氧气,如果甲烷不完全燃烧生成的是一氧化碳和水,如果甲烷完全燃烧生成的是二氧化碳和水,猜想甲:CO2、H2O;猜想乙:CO2、CO、H2O;则猜想丙是:CO、H2O。
(2)根据资料,无水CuSO4遇水变蓝,浓硫酸能够吸收水。甲中无水CuSO4变蓝说明混合气体中有水,乙中澄清石灰水变浑浊说明混合气体中含有二氧化碳,乙中足量澄清石灰水有两个作用:验证二氧化碳的存在,完全除去混合气体中的二氧化碳;戊中澄清石灰水变浑浊,丁中红色粉末变成黑色说明混合气体中具有还原性气体,且与氧化铁反应能生成二氧化碳,所以说明混合气体中含有一氧化碳,由此推断乙同学猜想成立。
(3)甲装置是用无水硫酸铜检验产物是否含有水,乙装置是用澄清石灰水检验产物是否含有二氧化碳,甲、乙装置的顺序不能颠倒,这是因为先通过澄清石灰水时会带出水蒸气,影响对产物的检验,就不能验证混合气体中是否有水。故填:若先通过澄清石灰水会带出水蒸气,影响对产物的检验。
(4)由于空气中含有水分和二氧化碳,用空气就无法验证是混合气体中的水和二氧化碳,还是空气中的水和二氧化碳。故填:空气中含有水和二氧化碳,干扰实验结果。
(5)乙中足量澄清石灰水有两个作用:验证二氧化碳的存在,和完全除去混合气体中的二氧化碳。
(6)甲装置增重3.6g,即产生水的质量为3.6g,乙装置增重2.2g,即产生二氧化碳的质量为2.2g;3.6g水(H2O)中氢元素的质量为:。化学反应前后,元素种类不变,一氧化碳、二氧化碳都不含氢元素,甲烷(CH4)中氢元素的质量完全转化到水中,因此甲烷的质量为:。则甲烷中碳元素的质量为:,2.2g二氧化碳(CO2)中碳元素的质量为:;甲烷燃烧同时生成了一氧化碳(CO),一氧化碳中碳元素的质量为:,则生成一氧化碳的质量为:;在点燃的条件下,甲烷和氧气反应生成水、一氧化碳和二氧化碳,根据质量守恒定律,化学反应前后,物质总质量不变,则参加反应的氧气质量为:。反应物甲烷、氧气和生成物二氧化碳、一氧化碳、水的分子个数比为:;所以甲烷燃烧的化学方程式为:。
24.(11分)化学反应都遵守质量守恒定律,请根据质量守恒定律的相关知识完成下列
(1)下列各项中,在化学反应前后一定不变的是 (填数字序号)。
①元素的种类 ②物质的种类③原子的种类 ④分子的种类⑤原子的数目⑥分子的数目
(2)应用质量守恒定律配平化学方程式: FeS2+ O2 SO2+ Fe2O3
(3)实验室常用如图所示实验验证质量守恒定律.四位同学设计了如下A、B、C、D四个实验,并按如图实验操作来验证质量守恒定律,实验中观察到B、C实验前后天平依然保持平衡,某同学认为B、C实验都能验证质量守恒定律,你认为他的说法 (填“是”或“否”)正确;为什么: ,C中的现象是: 。 而A、D实验天平不平衡,其中D实验天平不平衡的原因是 ;并写出C的化学方程式: 。
【答案】①③⑤ 4 11 8 2 否 氢氧化钠与水没有发生化学反应 铁丝表面有红色物质出现且溶液颜色由蓝色变为浅绿色 生成的二氧化碳逸到空气当中了 Fe + CuSO4=Cu + FeSO4
【解析】(1)化学反应都遵守质量守恒定律,根据质量守恒定律可知,在化学反应前后一定不变的是:元素的种类;原子的种类;原子的数目。故选①③⑤。
(2)应用质量守恒定律的元素守恒、原子种类和原子个数不变,配平化学方程式:4FeS2+11O28SO2+2Fe2O3;故填:4FeS2+11O28SO2+2Fe2O3;
(3)B实验中,氯化钠溶于水没有发生化学反应,不能用质量守恒定律解释;铁与硫酸铜反应生成铜与硫酸亚铁,故现象为铁丝表面有红色物质出现且溶液颜色由蓝色变为浅绿色;D实验天平不平衡的原因是产生的二氧化碳逸散到空气中;与硫酸铜反应生成铜与硫酸亚铁,反应的方程式为:Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
故填:否;氢氧化钠与水没有发生化学反应;铁丝表面有红色物质出现且溶液颜色由蓝色变为浅绿色;生成的二氧化碳逸到空气当中了;Fe+CuSO4=Cu+FeSO4。
25.(10分)燃烧是人类最早利用的化学反应之一。某小组以“探究燃烧的奥秘”为主题展开探究活动。请你参与。
【探究一】认识燃烧。
(1)可燃物燃烧一般伴随的现象有 。
(2)人类需要的大部分能量是由化学反应产生的,举出化学反应中的热量变化用于生活或生产的一个例子 。
【探究二】燃烧的条件。
利用如图所示实验探究可燃物燃烧的条件。已知:白磷的着火点为40℃。
(3)通过上述实验可以得到可燃物燃烧的条件是 。
(4)木炭是可燃物,但日常堆放的木炭一般不会燃烧,原因是 。
【探究三】燃烧产物的探究。
(5)2023年9月21日,“天宫课堂”航天员在太空舱点燃蜡烛,我们看到,与地面蜡烛的锥形火焰不同,太空舱中燃烧的蜡烛火焰呈现蓝色,形状近似球形,如图1所示。蜡烛在太空舱与地面充分燃烧的产物 (填“相同”或“不相同”),理由是 。
【探究四】燃烧的调控。
(6)图2所示实验中,用传感器测得氧气含量的变化曲线如图3。由此,使燃料充分燃烧通常应考虑 。
(7)由以上探究可知,化学反应发生需要一定的条件,为此我们可以合理利用和调控化学反应。通常调控化学反应的手段有 。
【答案】(1)发光、放热
(2)利用天然气燃烧放出的热量做饭(合理即可)
(3)与氧气接触、温度达到着火点以上
(4)温度没有达到着火点以上
(5) 相同 反应前后元素的种类不变
(6)氧气的浓度
(7)控制反应条件
【解析】(1)可燃物燃烧一般伴随有发光、放热现象。
(2)燃烧放热,生活中常利用燃烧放出的热量,如用天然气燃烧做饭等。
(3)将白磷放在20℃水中,通入氧气时不燃烧,但将白磷放在80℃水中,通入氧气后燃烧,说明燃烧需要温度达到着火点,且放在80℃的水中,不通氧气时不燃烧,通氧气后燃烧,对比可知燃烧需要与氧气接触。
(4)堆放的木炭不会燃烧,是因为木炭温度没有达到着火点以上。
(5)根据反应前后元素的种类不变,则蜡烛在太空舱与地面充分燃烧的产物相同。
(6)燃烧过程中,氧气的体积分数越来越小,蜡烛燃烧越来越弱,则说明使燃料充分燃烧通常应考虑氧气的浓度。
(7)结合前面探究可知,通过控制反应的条件,从而能控制反应。
26.(8分)国家对化肥的销售有明确的质量标准。为检测铵态氮肥质量的优劣,可采用铵盐与氢氧化钠反应的方法。某同学称取15g硫酸铵样品(杂质不含氮元素),与足量的NaOH混合后,放入试管中加热,发生如下反应:。充分反应后共收集到3.4gNH3。
(1)(NH4)2SO4中氮元素的质量分数 (精确到0.1%)。
(2)样品中硫酸铵的质量(写出计算过程)。
(3)合格硫酸铵化肥中硫酸铵的质量分数需达到94.3%~99%,通过计算判断上述样品是否合格?
【答案】(1)21.2%
(2)解:设样品中硫酸铵的质量为x
x=13.2g
答:样品中硫酸铵的质量为13.2g;
(3)硫酸铵的质量分数为:
因为88%<94.3%,所以该产品不合格。
答:上述该样品不合格。
【解析】(1)(NH4)2SO4中氮元素的质量分数为:;
(2)见答案;
(3)见答案。
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