山东省临沂市河东区2024-2025学年九年级上学期期中化学试卷
2024-12-04
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内容正文:
2024-2025学年山东省临沂市河东区九年级(上)期中化学试卷
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意,将答案填涂在答题卡上,第1-10题每题2分,第11-16题每题3分,共38分)
1.(2分)化学使我们拥有了改变世界的神奇力量,为我们展现了物质变化的无穷魅力。下列过程涉及到化学变化的是( )
A.液氮冷冻麻醉 B.垃圾焚烧发电
C.活性炭除冰箱异味 D.氩氦刀治疗肿瘤
2.(2分)分类是化学学习和研究的常用方法。下列物质属于纯净物的是( )
A.汽水 B.糖水
C.冰水 D.澄清石灰水
3.(2分)临沂河湾公园依河而建,空气清新,水净草绿,风景如画。下列说法正确的是( )
A.清新的空气中氧气的含量最高
B.空气是一种宝贵的自然资源
C.清澈透明的沂河水是纯水
D.“污染指数”越大表示空气质量越好
4.(2分)安全实验,快乐探究!液体药品通常盛放在细口瓶中,常用倾倒的方法取用。如图所示,关于实验用品的使用正确的是( )
A.试剂瓶瓶塞的放置 B.试剂瓶标签的位置
C.试管内液体的体积 D.试管口倾斜的方向
5.(2分)水是生命之源,爱护水资源越来越受到人们的重视。下列有关水资源保护的措施不正确的是( )
A.推广使用无磷洗衣粉
B.大量抽取地下水用作工业用水
C.合理使用化肥、农药
D.对水源地的水体进行严格保护
6.(2分)化学变化常伴随着产生气体、发生颜色变化、发光、放热等现象。以下实验现象描述正确的是( )
A.木炭在氧气中燃烧发出白光,放出热量,生成使澄清石灰水变浑浊的气体
B.细铁丝在空气中燃烧时,剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体
C.蜡烛在空气中燃烧时生成二氧化碳和水
D.红磷在空气中燃烧产生大量的白雾
7.(2分)有一种“可呼吸二氧化碳”电池,放电时吸收二氧化碳,充电时放出二氧化碳。放电时,金属钠和二氧化碳发生反应生成碳单质和碳酸钠,此反应涉及到的化学用语表示正确的是( )
A.3个二氧化碳分子:3CO2
B.金属钠中钠元素的化合价:Na+
C.碳酸根离子:
D.该反应的化学方程式:Na+3CO2=C+2Na2CO3
8.(2分)水通过三态变化实现了天然循环,其中水蒸气液化发生变化的是( )
A.分子的种类 B.分子的质量
C.分子间的间隔 D.分子的体积
9.(2分)我国“嫦娥工程”探月计划的一个重要目标是开发月球新能源——“氦﹣3”,氦﹣3是无污染的核聚变原料,10吨氦﹣3能满足我国一年所有的能源需求。氦﹣3原子的构成示意图如图所示,下列有关认识正确的是( )
A.He﹣3是一种新元素
B.氦原子的原子核是不可分割的实心球体
C.图中带负电的微观粒子是质子
D.1个He﹣3原子中含有2个质子,1个中子,2个电子
10.(2分)下列符号中既能表示一个原子,又能表示一种元素,还能表示一种物质的是( )
A.Fe B.O C.H D.N
11.(3分)构建化学基本观念是学好化学的基础。下列认识正确的是( )
A.分类观:液氧和水均是氧化物
B.微粒观:原子都是由质子、中子和核外电子构成的
C.守恒观:1g碳与1g氧气充分反应,生成2g二氧化碳
D.转化观:化学变化有新物质生成,其本质是原子的重新组合
12.(3分)2024年4月25日,我国科学家发布了重大成果——制备出世界上已知最薄的光学晶体转角菱方氮化硼。下列关于氮化硼(化学式为BN)的说法正确的是( )
A.氮化硼由两个原子组成
B.氮化硼中的硼属于金属元素
C.已知氮元素为﹣3价,则氮化硼中硼元素为+3价
D.氮化硼中氮和硼两种元素的质量比为1:1
13.(3分)“推理”是学习化学过程中常用的思维方法。下列推理结果正确的是( )
A.分子可以构成物质,则物质都是由分子构成的
B.离子是带电的微观粒子,则带电的微观粒子都是离子
C.单质是由同种元素组成的纯净物,所以由同种元素组成的物质一定是单质
D.化学变化中分子种类发生改变,则分子种类发生改变的变化一定是化学变化
14.(3分)下列实验设计不能达到实验目的的是( )
选项
A
B
C
D
实验设计
实验目的
验证质量守恒定律
测定空气中氧气的含量
探究氧气浓度对反应剧烈程度的影响
检查装置气密性
A.A B.B C.C D.D
15.(3分)当前,氨气的能源化应用逐渐成为研究热点。工业上常用氮气和氢气合成氨气(NH3),一定条件下,在密闭容器中加入反应物和催化剂进行该反应,反应前后各物质的质量如图所示,图中有两处被墨迹遮盖。下列说法正确的是( )
A.该反应属于分解反应
B.参加反应的氢气质量为6g
C.氨分子的微观示意图为
D.反应后催化剂的质量为8g
16.(3分)如下图所示的四个图像,不能正确反映对应变化关系的是( )
A.在试管中加热一定质量高锰酸钾固体
B.一定量的过氧化氢溶液和二氧化锰混合制氧气
C.过量的红磷在密闭容器中燃烧
D.将水通电,电解一段时间得到氧气和氢气随时间的变化
二、填空与简答(化学方程式及标注的空每个2分,其他每空1分,共38分)
17.(6分)柴米油盐酱醋茶,琴棋书画诗酒花,都与化学息息相关。请回答问题。
(1)“围炉煮茶”时常用木炭作燃料,木炭主要成分碳的化学式是 。
(2)“月下赏梅”时闻到了梅花的清香,说明分子具有的性质是 。
(3)“烹饪美食”时加入食盐。在食盐中加碘可有效预防甲状腺肿大的发生,常用加碘酸钾(KIO3)的方法来提供碘。KIO3中含有的阳离子是 (填“化学符号”),KIO3中的碘元素的化合价为 。鉴别加碘食盐时涉及的反应为:3H2SO4+KIO3+5KI=3I2+3K2SO4+3X,则可推知X的化学式为 。
18.(6分)北京时间2024年8月12日凌晨3:00,巴黎奥运会在法兰西体育场胜利闭幕,中国奥运健儿取得了中国代表团海外奥运的最佳成绩。请回答下列问题。
(1)巴黎奥运会火炬燃料选择了生物丙烷(C3H8),它具有较高的燃烧热值和能够在不同环境下稳定燃烧的优点。下图是丙烷燃烧的微观示意图:
①C和O属于不同种元素的最本质的原因是 ;
②根据上述示意图,你能获得的关于化学变化的一个信息是 ;
③写出上述反应的化学方程式 。
(2)奥运会花样游泳在奥林匹克水上运动中心举行,比赛池中的水要定期进行净化消毒处理。某实验小组设计泳池水净化模拟实验,采用“砂滤—臭氧—活性炭”净水工艺净化游泳池里的水。其中砂滤是利用 (填操作名称)原理,除去水中较大的固体颗粒,利用活性炭可以 (填操作名称)水中悬浮的杂质。
19.(5分)2024年11月4日1时24分,神舟十八号宇航员所乘返回舱在东风着陆场成功着陆,返回地球家园。航天员在太空生活需要氧气和水。氧气和水的相互转化,体现了“合”与“分”的思想。
(1)“合”的思想:液氢和液氧反应产生的能量可为返回舱返回提供动力,写出该燃烧反应的化学方程式 。
(2)“分”的思想:航天员在空间站生活所需氧气主要通过电解水获得。电解水一段时间后(如图),与负极相连的电极产生的气体是 (填化学式);用燃着的木条检验正负极产生的气体,正极观察到的现象是 。
(3)“合”与“分”的思想通过以上事实,证明了水是由 组成。
20.(5分)化学是研究物质的科学,认识物质性质和用途的有效方法是建构知识网络图。小茗同学对氧气的性质和用途以结构图(图1)的形式进行了如下梳理。
(1)氧气的物理性质还有①②两方面,请你写出其中一条物理性质 。
(2)在氧气化学性质中,铁、磷、木炭等物质可以在氧气中燃烧。如图2是铁丝在氧气中燃烧的改进实验,用适量过氧化氢溶液代替原实验中集气瓶里的水,向瓶里加入二氧化锰产生氧气,再将用火柴引燃的铁丝插入氧气中燃烧。
①此改进实验的优点有 (填字母序号)。
A.使实验更简便
B.可以持续提供所需要的氧气,让铁丝燃烧更持久
C.过氧化氢溶液既是反应物,又起到水的作用
②实验中铁丝燃烧的化学方程式 。
21.(5分)实验是进行科学探究的重要手段。请回答下列问题。
(1)通过实验A可以得出的结论是 。
(2)某化学小组取沂河的水进行探究实验。先将水进行如图B操作,操作中缺少一件仪器,其名称是 ,在该实验中它的作用是 。
(3)实验C是通过加热铜粉来验证质量守恒定律。称量装置(铜粉平铺于锥形瓶的底部)的质量为m1。再将锥形瓶置于陶土网上,用酒精灯加热,反应一段时间后停止加热,待装置冷却后再次称量装置的质量为m2,m1与m2的大小关系是:m1 m2(填“>”“<”或“=”)。此实验对铜粉量的多少 要求(填“有”或“无”)。
22.(5分)我国“新能源汽车”产业蓬勃发展。电动汽车通常使用锂电池,如图1是锂元素在元素周期表的信息及有关微观粒子的结构示意图。
(1)从图1锂元素在元素周期表中的信息获得有关锂元素的信息是 (写出一条即可)。锂原子和元素A在元素周期表中位于同周期的依据是 。在化学反应中,锂原子容易 (填“得到”或“失去)电子。
(2)图2中,具有相对稳定结构的微观粒子是 (填字母序号);C表示的微观粒子的符号为 。
23.(6分)空气是宝贵的自然资源,如图是以空气等为原料合成尿素【化学式:CO(NH2)2】的流程。Y能使澄清石灰水变浑浊,Z是最常见的液体。请按要求回答相关问题:
(1)在流程图中X是 ;
(2)分离液态空气属于 (填“物理”或“化学”)变化;
(3)化学反应①的化学方程式为 ;
(4)根据流程图,写出反应②的化学方程式 。
三、实验探究题(化学方程式及标注的空每个2分,其他每空1分,共14分)
24.(5分)【基础实验与跨学科实践】
(一)O2的实验室制取与性质检验(图1)
(1)若实验室用高锰酸钾制取氧气,则选择的发生装置是 (填字母),该反应的化学方程式为 。
(二)制作简易供氧器
某同学查阅资料知道,家用简易供氧器中的固体药剂是A和B。A是过碳酸钠(化学式是Na2CO4),它是一种白色固体,遇水会分解出过氧化氢,B是一种黑色粉末状催化剂。该同学用塑料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作简易供氧器,如图2所示:
(2)甲中的B可能是 。
(3)乙塑料瓶中水的主要作用是 (写一条)。
25.(9分)氧气在医疗急数、化工生产等领域都有重要应用。
(1)从元素守恒角度看,下列物质不能用于制取氧气的是 (填序号)。
A.KMnO4
B.CH4
C.NaCl
(2)某探究小组进行了“催化剂等因素对过氧化氢分解的影响”的系列探究,该小组分别取1g不同的催化剂,再加入溶质质量分数5%的过氧化氢溶液20mL,进行了如下实验:
序号
催化剂
温度
实验现象
甲
MnO2粉末
常温
持续产生气泡,速率适中,气流平稳
乙
红砖粉末
60℃
持续产生气泡,速率适中,气流平稳
丙
红砖小颗粒
常温
缓慢,有少量气泡逸出
丁
块状红砖
常温
十分缓慢,几乎看不到气泡
①写出实验甲中发生反应的化学方程式 。
②MnO2粉末与红砖粉末对过氧化氢溶液分解具有相同的催化效果,你认为此结论是否科学? (填“是”或“否”)。理由是 。
③能说明催化剂的催化效果与其形态有关的实验组合是 (填实验序号)。
④常温下,另取2g红砖小颗粒,向其中加入8%的过氧化氢溶液20mL,继续实验,发现产生气泡的速率明显比实验丙快。请分析可能的原因(至少写1条) 。
四、计算题(共10分)
26.(10分)钙元素对人体健康很重要,是人体必须的常量元素,每日必须摄入足够量的钙。目前市场上的补钙药剂很多,下图是某种品牌的补钙药品的部分说明书。请回答下列问题:
XX钙片
药品规格:每片含CaCO30.25g
用法用量:每次1片,每天3次
(1)服用钙片后碳酸钙和胃酸的主要成分(HCl)发生反应生成能溶于水的氯化钙(CaCl2)、水及二氧化碳。请写出该反应的化学方程式 。
(2)计算(请写出计算过程):
①CaCO3中碳、氧元素的质量比。
②CaCO3中钙元素的质量分数。
③如果按用量服用,每天摄入钙元素的质量。
2024-2025学年山东省临沂市河东区九年级(上)期中化学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意,将答案填涂在答题卡上,第1-10题每题2分,第11-16题每题3分,共38分)
1.(2分)化学使我们拥有了改变世界的神奇力量,为我们展现了物质变化的无穷魅力。下列过程涉及到化学变化的是( )
A.液氮冷冻麻醉 B.垃圾焚烧发电
C.活性炭除冰箱异味 D.氩氦刀治疗肿瘤
【分析】化学变化是指有新物质生成的变化,物理变化是指没有新物质生成的变化;化学变化和物理变化的本 质区别为是否有新物质生成。
【解答】解:A、液氮冷冻麻醉的过程中利用的是液态的氮气升华吸热使周围的温度降低,没有新物质生成,属于物理变化,故错误。
B、垃圾焚烧发电的过程中有新物质二氧化碳生成,属于化学变化,故正确。
C、活性炭除冰箱异味,没有新物质生成,属于物理变化,故错误。
D、氩氦刀治疗肿瘤,没有新物质生成,属于物理变化,故错误。
故选:B。
【点评】解答本题要分析变化过程中是否有新物质生成,如果有新物质生成就属于化学变化。
2.(2分)分类是化学学习和研究的常用方法。下列物质属于纯净物的是( )
A.汽水 B.糖水
C.冰水 D.澄清石灰水
【分析】物质分为混合物和纯净物,混合物是由两种或两种以上的物质组成;纯净物是由一种物质组成。
【解答】解:A、汽水中含有碳酸、水等物质,属于混合物,故A错;
B、糖水中含有糖和水,属于混合物,故B错;
C、冰水是由一种物质组成,属于纯净物,故C正确;
D、澄清石灰水中含有氢氧化钙和水,属于混合物,故D错。
故选:C。
【点评】本考点考查了物质的分类,要加强记忆混合物、纯净物、单质、化合物等基本概念,并能够区分应用。本考点的基础性比较强,主要出现在选择题和填空题中。
3.(2分)临沂河湾公园依河而建,空气清新,水净草绿,风景如画。下列说法正确的是( )
A.清新的空气中氧气的含量最高
B.空气是一种宝贵的自然资源
C.清澈透明的沂河水是纯水
D.“污染指数”越大表示空气质量越好
【分析】A、根据空气中各成分气体的含量来分析;
B、根据空气的作用来分析;
C、根据沂河水的组成来分析;
D、根据空气质量的判断方法来分析。
【解答】解:A、空气中氮气的含量最高,约占空气体积的78%,故A说法错误;
B、空气是一种宝贵的资源,其成分作为原料广泛用于化工、石油加工等领域,故B说法正确;
C、清澈透明的沂河水中含有水、可溶性杂质、微生物等,属于混合物,而不是纯水,故C说法错误;
D、“污染指数”越大表示空气质量越差,故D说法错误。
故选:B。
【点评】本题难度不大,掌握空气中各成分气体的含量及其用途、物质的分类以及空气质量的判断方法是解题的关键。
4.(2分)安全实验,快乐探究!液体药品通常盛放在细口瓶中,常用倾倒的方法取用。如图所示,关于实验用品的使用正确的是( )
A.试剂瓶瓶塞的放置 B.试剂瓶标签的位置
C.试管内液体的体积 D.试管口倾斜的方向
【分析】根据向试管中倾倒液体试剂的方法,进行分析判断。
【解答】解:A、向试管中倾倒液体药品时,瓶塞要倒放,以防止污染试剂,故选项错误。
B、向试管中倾倒液体药品时,标签要对准手心,以防止腐蚀标签,故选项错误。
C、使用试管时,加热的情况下液体不能超过试管容积的三分之一,不加热的情况下液体不能超过试管容积的三分之二,图中液体超过了试管容积的三分之二,故选项错误。
D、向试管中倾倒液体药品时,试管要倾斜,故选项正确。
故选:D。
【点评】本题难度不大,了解向试管中倾倒液体试剂的方法是正确解答本题的关键。
5.(2分)水是生命之源,爱护水资源越来越受到人们的重视。下列有关水资源保护的措施不正确的是( )
A.推广使用无磷洗衣粉
B.大量抽取地下水用作工业用水
C.合理使用化肥、农药
D.对水源地的水体进行严格保护
【分析】水资源保护是一个重要的概念,我们需要采取多种措施来保护水资源,例如减少污染、合理利用等。
【解答】解:A.推广使用无磷洗衣粉,磷是水体富营养化的一个重要因素,使用无磷洗衣粉可以减少磷元素进入水体,从而减少水体污染,故A选项正确;
B.大量抽取地下水用作工业用水,地下水是一种重要的水资源储备,如果大量抽取会导致地下水位下降,地面沉降等一系列问题,这不是一种合理的水资源保护措施,故B选项错误;
C.合理使用化肥、农药,化肥和农药如果不合理使用,会随着雨水冲刷等进入水体,造成水体污染,所以合理使用可以保护水资源,故C选项正确;
D.对水源地的水体进行严格保护,水源地的水体是我们获取水资源的源头,严格保护可以确保水资源的质量和可持续性,故D选项正确;
故选:B。
【点评】本题难度简单,通过考察水资源保护措施的理解,引导我们关注水资源保护问题,提高节水意识和环保意识,通过分析每个选项,我们可以发现A、C、D选项都是正确的水资源保护措施,而B选项是错误的,这要求我们在日常生活中要注意节约用水,保护水资源,避免对水资源造成污染和破坏,同时,也要关注和学习更多的水资源保护知识,为保护我们的水资源贡献自己的力量。
6.(2分)化学变化常伴随着产生气体、发生颜色变化、发光、放热等现象。以下实验现象描述正确的是( )
A.木炭在氧气中燃烧发出白光,放出热量,生成使澄清石灰水变浑浊的气体
B.细铁丝在空气中燃烧时,剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体
C.蜡烛在空气中燃烧时生成二氧化碳和水
D.红磷在空气中燃烧产生大量的白雾
【分析】根据物质燃烧的现象进行分析判断。
【解答】解:A、木炭在氧气中燃烧,发出白光,放出热量,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,故选项说法正确;
B、铁丝在空气中不能燃烧,故选项说法错误;
C、蜡烛在空气中燃烧,生成二氧化碳和水,是实验结论,不是实验现象,故选项说法错误;
D、红磷在空气中燃烧产生大量的白烟,不是白雾,故选项说法错误;
故选:A。
【点评】解答本题要掌握物质燃烧时的现象,只有这样才能对可燃物燃烧时的现象做出正确的判断。
7.(2分)有一种“可呼吸二氧化碳”电池,放电时吸收二氧化碳,充电时放出二氧化碳。放电时,金属钠和二氧化碳发生反应生成碳单质和碳酸钠,此反应涉及到的化学用语表示正确的是( )
A.3个二氧化碳分子:3CO2
B.金属钠中钠元素的化合价:Na+
C.碳酸根离子:
D.该反应的化学方程式:Na+3CO2=C+2Na2CO3
【分析】本题考查化学用语的意义及书写,解题关键是分清化学用语所表达的对象是分子、原子、离子还是化合价,才能在化学符号前或其它位置加上适当的计量数来完整地表达其意义,并能根据物质化学式的书写规则正确书写物质的化学式,才能熟练准确的解答此类题目。
【解答】解:A、分子的表示方法,正确书写物质的化学式,表示多个该分子,就在其化学式前加上相应的数字,3个二氧化碳分子表示为3CO2,故A表示方法正确;
B、由化合价的表示方法,在该元素的上方用正负号和数字表示,正负号在前,数字在后,1不能省略,金属钠是一种单质,单质中元素的化合价为零,则金属钠中钠元素的化合价表示为,故B表示方法错误;
C、由离子的表示方法,在表示该离子的元素符号右上角,标出该离子所带的正负电荷数,数字在前,正负符号在后,带1个电荷时,1要省略,每个碳酸根离子带两个单位的负电荷,则碳酸根离子表示为,故C表示方法错误;
D、放电时,金属钠和二氧化碳发生反应生成碳单质和碳酸钠,化学方程式为4Na+3CO22Na2CO3+C,故D表示方法错误。
故选:A。
【点评】本题主要考查学生对化学用语的书写和理解能力,题目设计既包含对化学符号意义的了解,又考查了学生对化学符号的书写,考查全面,注重基础,题目难度较易。
8.(2分)水通过三态变化实现了天然循环,其中水蒸气液化发生变化的是( )
A.分子的种类 B.分子的质量
C.分子间的间隔 D.分子的体积
【分析】根据分子的基本特征:分子质量和体积都很小;分子之间有间隔;分子是在不断运动的;同种的分子性质相同,不同种的分子性质不同,可以简记为:“两小运间,同同不不”,结合事实进行分析判断。
【解答】解:水蒸气液化,没有新物质生成,属于物理变化,水分子间的间隔变小,水分子的种类、质量、体积均不变。
故选:C。
【点评】本题难度不大,了解分子的基本性质(可以简记为:“两小运间,同同不不”)及利用分子的基本性质分析和解决问题的方法是正确解答此类题的关键。
9.(2分)我国“嫦娥工程”探月计划的一个重要目标是开发月球新能源——“氦﹣3”,氦﹣3是无污染的核聚变原料,10吨氦﹣3能满足我国一年所有的能源需求。氦﹣3原子的构成示意图如图所示,下列有关认识正确的是( )
A.He﹣3是一种新元素
B.氦原子的原子核是不可分割的实心球体
C.图中带负电的微观粒子是质子
D.1个He﹣3原子中含有2个质子,1个中子,2个电子
【分析】根据质子带正电,中子不导电,电子带负电,氦﹣3原子的构成示意图,1个氦原子中含有2个质子、1个中子、1个电子,进行分析判断。
【解答】解:A、质子带正电,氦﹣3原子的核内质子数为2,不属于一种新元素,故选项说法错误。
B、氦原子的原子核不是不可分割的实心球体,是由质子和中子构成的,故选项说法错误。
C、图中带负电的微观粒子是电子,故选项说法错误。
D、质子带正电,中子不导电,电子带负电,由氦﹣3原子的构成示意图,1个He﹣3原子中含有2个质子,1个中子,2个电子,故选项说法正确。
故选:D。
【点评】本题难度不大,明确质子带正电、中子不导电、电子带负电是正确解答本题的关键。
10.(2分)下列符号中既能表示一个原子,又能表示一种元素,还能表示一种物质的是( )
A.Fe B.O C.H D.N
【分析】根据化学式与元素符号的含义进行分析解答,金属、大多数固体非金属等都是由原子直接构成的,故它们的元素符号,既能表示一个原子,又能表示一种元素,还能表示一种物质。
【解答】解:元素符号能表示一种元素,还能表示该元素的一个原子;化学式能表示一种物质,当元素符号又是化学式时,就同时具备了上述三层意义。
A、Fe属于金属元素,可表示铁元素,表示一个铁原子,还能表示铁这一纯净物,故选项正确。
B、O属于气态非金属元素,可表示氧元素,表示一个氧原子,但不能表示一种物质,故选项错误。
C、H属于气态非金属元素,可表示氢元素,表示一个氢原子,但不能表示一种物质,故选项错误。
D、N属于气态非金属元素,可表示氮元素,表示一个氮原子,但不能表示一种物质,故选项错误。
故选:A。
【点评】本题难度不大,掌握由原子构成的物质的化学式一般有三层含义(宏观:表示一种元素、一种单质,微观:表示一个原子)是正确解答此类题的关键。
11.(3分)构建化学基本观念是学好化学的基础。下列认识正确的是( )
A.分类观:液氧和水均是氧化物
B.微粒观:原子都是由质子、中子和核外电子构成的
C.守恒观:1g碳与1g氧气充分反应,生成2g二氧化碳
D.转化观:化学变化有新物质生成,其本质是原子的重新组合
【分析】A、根据液氧是单质,水是氧化物来分析;
B、根据原子由原子核和核外电子构成,原子核由质子和中子构成来分析;
C、根据每12份质量的碳和32份质量的氧气完全反应生成44份质量的二氧化碳来分析;
D、根据化学变化有新物质生成,其本质是原子的重新组合来分析。
【解答】解:A、液氧是单质,水是氧化物,故选项说法不正确。
B、原子由原子核和核外电子构成,原子核由质子和中子构成,但氢原子没有中子,故选项说法不正确。
C、碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳,反应的化学方程式为:C+O2CO2,每12份质量的碳和32份质量的氧气完全反应生成44份质量的二氧化碳,则12g碳与32g氧气充分反应,生成44g二氧化碳,故选项说法不正确。
D、化学变化有新物质生成,其本质是原子的重新组合,故选项说法正确。
故选:D。
【点评】本题主要考查了原子和分子的构成、化学反应的实质以及质量守恒定律,难度不大,根据所学知识,结合题中信息,认真分析即可解答。
12.(3分)2024年4月25日,我国科学家发布了重大成果——制备出世界上已知最薄的光学晶体转角菱方氮化硼。下列关于氮化硼(化学式为BN)的说法正确的是( )
A.氮化硼由两个原子组成
B.氮化硼中的硼属于金属元素
C.已知氮元素为﹣3价,则氮化硼中硼元素为+3价
D.氮化硼中氮和硼两种元素的质量比为1:1
【分析】A、根据氮化硼的宏观组成,进行分析判断。
B、根据金属元素名称一般有“钅”字旁,固态非金属元素名称有“石”字旁,气态非金属元素名称有“气”字头,液态非金属元素名称有“氵”字旁,进行分析判断。
C、根据化合物中正负化合价代数和为零,进行分析判断。
D、根据化合物中各元素质量比=各原子的相对原子质量×原子个数之比,进行分析判断。
【解答】解:A、氮化硼是由硼、氮两种元素组成的,氮化硼是由氮化硼分子构成的,氮化硼分子是由硼、氮两种原子构成的,故选项说法错误。
B、硼带“石”字旁,属于固态非金属元素,故选项说法错误。
C、氮化硼中氮元素显﹣3价,设硼元素的化合价是x,根据在化合物中正负化合价代数和为零,可得:x+(﹣3)=0,则x=+3价,故选项说法正确。
D、氮化硼中氮和硼两种元素的质量比为14:11,故选项说法错误。
故选:C。
【点评】本题难度不大,理解题意、灵活运用化学式的含义、有关计算等是正确解答本题的关键。
13.(3分)“推理”是学习化学过程中常用的思维方法。下列推理结果正确的是( )
A.分子可以构成物质,则物质都是由分子构成的
B.离子是带电的微观粒子,则带电的微观粒子都是离子
C.单质是由同种元素组成的纯净物,所以由同种元素组成的物质一定是单质
D.化学变化中分子种类发生改变,则分子种类发生改变的变化一定是化学变化
【分析】本题需要从物质的构成、离子的定义、单质的概念以及化学变化的本质等化学基本概念进行判断分析。
【解答】解:A.物质是由分子、原子、离子构成的,例如铁是由铁原子构成的,氯化钠是由钠离子和氯离子构成的,并非所有物质都是由分子构成的,故A错误;
B.带电的微观粒子不一定都是离子,例如电子也带电,但它不是离子,故B错误;
C.由同种元素组成的物质不一定是单质,例如氧气和臭氧组成的混合物,是由氧元素组成的,但不是单质,故C错误;
D.化学变化的本质是分子破裂成原子,原子重新组合成新分子的过程,所以分子种类发生改变的变化一定是化学变化,故D正确;
故选:D。
【点评】本题难度简单,主要考察了化学基本概念的理解以及运用这些概念进行推理的能力,在解答这类问题时,需要准确理解相关概念的定义和特征,以及它们之间的逻辑关系,同时,还需要注意区分相似但不同的概念或现象,避免陷入推理误区,通过本题,可以进一步加深对化学基本概念的理解,提高逻辑推理能力。
14.(3分)下列实验设计不能达到实验目的的是( )
选项
A
B
C
D
实验设计
实验目的
验证质量守恒定律
测定空气中氧气的含量
探究氧气浓度对反应剧烈程度的影响
检查装置气密性
A.A B.B C.C D.D
【分析】A、验证质量守恒定律的实验时,选用试剂和装置应考虑:①只有用天平称量质量没有变化的化学变化才能直接用于验证质量守恒;②如果反应物中有气体参加反应,或生成物中有气体生成,应该选用密闭装置。
B、用燃烧法测定空气中氧气含量,所选除氧剂要具备以下特征:本身能在空气中燃烧(只能与空气中的氧气反应);本身的状态为非气体;生成物为非气态。
C、根据硫在空气、氧气中燃烧的现象,进行分析判断。
D、根据检查装置气密性的方法,进行分析判断。
【解答】解:A、稀盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳气体,反应过程中二氧化碳气体逸出,反应后烧杯中的物质质量减少,不能直接用于验证质量守恒定律,故选项实验设计不能达到实验目的。
B、红磷本身是固体,能在空气中燃烧,生成五氧化二磷固体,没有生成新的气体,导致集气瓶中气压减小,可测定空气中氧气的含量,故选项实验设计能达到实验目的。
C、图中实验,除空气和氧气外,其它条件相同,根据硫分别在空气和氧气中燃烧现象的不同,可探究氧气浓度对燃烧的影响,故选项实验设计能达到实验目的。
D、检查装置气密性的方法:把导管的一端浸没在水里,双手紧握试管外壁,若导管口有气泡冒出,装置不漏气,故选项实验设计能达到实验目的。
故选:A。
【点评】本题难度不是很大,化学实验方案的设计是考查学生能力的主要类型,同时也是实验教与学的难点,明确实验原理、熟练掌握所涉及物质的性质等是正确解答本题的关键。
15.(3分)当前,氨气的能源化应用逐渐成为研究热点。工业上常用氮气和氢气合成氨气(NH3),一定条件下,在密闭容器中加入反应物和催化剂进行该反应,反应前后各物质的质量如图所示,图中有两处被墨迹遮盖。下列说法正确的是( )
A.该反应属于分解反应
B.参加反应的氢气质量为6g
C.氨分子的微观示意图为
D.反应后催化剂的质量为8g
【分析】催化剂能改变化学反应速率,但本身的质量和化学性质在反应前后不变,由图可知,反应后催化剂的质量为5g;根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,则反应前氢气的质量为52g+9g+34g﹣80g﹣0g=15g;反应后氮气的质量减少了80g﹣52g=28g,氢气的质量减少了15g﹣9g=6g,氨气的质量增加了34g﹣0g=34g;据此分析解答。
【解答】解:A、该反应是氮气和氢气在一定条件下反应生成氨气,符合多变一的特点,属于化合反应,故选项不符合题意。
B、由分析可知,参加反应的氢气质量为6g,故选项符合题意。
C、氨气的化学式为:NH3,则1个氨分子中含有1个氮原子和3个氢原子,故选项不符合题意。
D、由分析可知,反应后催化剂的质量为5g,故选项不符合题意。
故选:B。
【点评】化学反应遵循质量守恒定律,即化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变,这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。
16.(3分)如下图所示的四个图像,不能正确反映对应变化关系的是( )
A.在试管中加热一定质量高锰酸钾固体
B.一定量的过氧化氢溶液和二氧化锰混合制氧气
C.过量的红磷在密闭容器中燃烧
D.将水通电,电解一段时间得到氧气和氢气随时间的变化
【分析】A、根据加热高锰酸钾制氧气的原理来分析;
B、根据过氧化氢制氧气的原理来分析;
C、根据氮气的化学性质稳定来分析;
D、根据电解水的知识来分析。
【解答】解:A、高锰酸钾加热到一定的温度下开始分解产生锰酸钾、二氧化锰和氧气,随着反应的进行固体的质量不断减少,当高锰酸钾完全分解后,固体的质量不再减少,故A图示正确;
B、在用过氧化氢制氧气的过程中,二氧化锰是催化剂,其质量在反应前后保持不变,故B图示正确;
C、氮气不与红磷反应,因此在反应过程中,氮气的质量始终不变,故C图示错误;
D、电解水时生成氢气与氧气的体积比约为2:1,故D图示正确。
故选:C。
【点评】此题是过程与图像结合题,是对学生识图能力的考查,解题的关键是能正确的分析各个反应的过程,并结合图像分析问题,对培养学生分析问题的能力有一定帮助。
二、填空与简答(化学方程式及标注的空每个2分,其他每空1分,共38分)
17.(6分)柴米油盐酱醋茶,琴棋书画诗酒花,都与化学息息相关。请回答问题。
(1)“围炉煮茶”时常用木炭作燃料,木炭主要成分碳的化学式是 C 。
(2)“月下赏梅”时闻到了梅花的清香,说明分子具有的性质是 分子在不断运动 。
(3)“烹饪美食”时加入食盐。在食盐中加碘可有效预防甲状腺肿大的发生,常用加碘酸钾(KIO3)的方法来提供碘。KIO3中含有的阳离子是 K+ (填“化学符号”),KIO3中的碘元素的化合价为 +5 。鉴别加碘食盐时涉及的反应为:3H2SO4+KIO3+5KI=3I2+3K2SO4+3X,则可推知X的化学式为 H2O 。
【分析】(1)根据碳的化学式是C来分析;
(2)根据分子在不断运动来分析;
(3)根据离子符号的书写,化合物中正、负化合价代数和为零,化学反应前后原子的种类和数目不变来分析。
【解答】解:(1)“围炉煮茶”时常用木炭作燃料,木炭主要成分碳的化学式是:C。
(2)“月下赏梅”时闻到了梅花的清香,说明分子具有的性质是分子在不断运动。
(3)“烹饪美食”时加入食盐。在食盐中加碘可有效预防甲状腺肿大的发生,常用加碘酸钾(KIO3)的方法来提供碘。KIO3中含有的阳离子是钾离子,离子符号为:K+;KIO3中钾元素的化合价为+1,氧元素的化合价为﹣2,根据化合价原则,化合物中正、负化合价代数和为零,则碘元素的化合价为:+5。鉴别加碘食盐时涉及的反应为:3H2SO4+KIO3+5KI=3I2+3K2SO4+3X,根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,反应前有6个H、3个S、15个O、6个K、6个I,反应后有3个S、12个O、6个K、6个I,则3X中含有6个H和3个O,X中含有2个H和1个O,所以X的化学式为:H2O。
故答案为:
(1)C;
(2)分子在不断运动;
(3)K+;+5;H2O。
【点评】本题主要考查了分子的性质、离子符号的书写、化合价原则和质量守恒定律,难度不大,根据所学知识,结合题中信息,认真分析即可解答。
18.(6分)北京时间2024年8月12日凌晨3:00,巴黎奥运会在法兰西体育场胜利闭幕,中国奥运健儿取得了中国代表团海外奥运的最佳成绩。请回答下列问题。
(1)巴黎奥运会火炬燃料选择了生物丙烷(C3H8),它具有较高的燃烧热值和能够在不同环境下稳定燃烧的优点。下图是丙烷燃烧的微观示意图:
①C和O属于不同种元素的最本质的原因是 质子数不同 ;
②根据上述示意图,你能获得的关于化学变化的一个信息是 化学反应前后原子的种类、个数没有发生改变;化学变化中,分子分成原子,原子重新组合成新的分子;反应前后分子的种类发生了改变(合理即可) ;
③写出上述反应的化学方程式 C3H8+5O23CO2+4H2O 。
(2)奥运会花样游泳在奥林匹克水上运动中心举行,比赛池中的水要定期进行净化消毒处理。某实验小组设计泳池水净化模拟实验,采用“砂滤—臭氧—活性炭”净水工艺净化游泳池里的水。其中砂滤是利用 过滤 (填操作名称)原理,除去水中较大的固体颗粒,利用活性炭可以 吸附 (填操作名称)水中悬浮的杂质。
【分析】(1)①根据质子数决定元素的种类分析回答;
②根据微粒的变化分析;
③根据丙烷燃烧的微观示意图,写出反应的化学方程式;
(2)根据砂滤可以将固体和液体分离以及活性炭具有吸附性分析。
【解答】解:(1)①质子数决定元素的种类,C和O属于不同种元素的最本质的原因是质子数不同;故答案为:质子数不同;
②由微粒的变化可知,化学反应前后原子的种类、个数没有发生改变;化学变化中,分子分成原子,原子重新组合成新的分子;反应前后分子的种类发生了改变等;故答案为:化学反应前后原子的种类、个数没有发生改变;化学变化中,分子分成原子,原子重新组合成新的分子;反应前后分子的种类发生了改变(合理即可);
③由丙烷燃烧的微观示意图可知,丙烷燃烧生成了二氧化碳和水,反应的化学方程式是:C3H8+5O23CO2+4H2O;故答案为:C3H8+5O23CO2+4H2O;
(2)砂滤是利用过滤原理,除去水中较大的固体颗粒,利用活性炭可以吸附水中悬浮的杂质;故答案为:过滤;吸附。
【点评】解答本题要把图中信息和所学知识有机的结合起来,只有这样才能对烷烃做出正确的判断。
19.(5分)2024年11月4日1时24分,神舟十八号宇航员所乘返回舱在东风着陆场成功着陆,返回地球家园。航天员在太空生活需要氧气和水。氧气和水的相互转化,体现了“合”与“分”的思想。
(1)“合”的思想:液氢和液氧反应产生的能量可为返回舱返回提供动力,写出该燃烧反应的化学方程式 2H2+O22H2O 。
(2)“分”的思想:航天员在空间站生活所需氧气主要通过电解水获得。电解水一段时间后(如图),与负极相连的电极产生的气体是 H2 (填化学式);用燃着的木条检验正负极产生的气体,正极观察到的现象是 木条燃烧的更旺 。
(3)“合”与“分”的思想通过以上事实,证明了水是由 氢元素与氧元素 组成。
【分析】(1)根据氢气与氧气在点燃下生成水分析;
(2)电解水时,正极产生的是氧气,氧气能使带火星的木条复燃,负极产生的是氢气,氢气燃烧生成水,氧气和氢气的体积比约为1:2;
(3)根据质量守恒定律分析。
【解答】解:(1)液氢燃烧生成水,反应的方程式2H2+O22H2O;
(2)电解水时,与电源负极相连的玻璃管内的气体体积多,与电源正极相连的玻璃管内产生的气体体积少,且两者的体积之比大约是2:1,则本实验中,电池的负极与a管中的电极相连,与负极相连的电极产生的气体是H2。b中产生的气体是氧气,用燃着的木条检验b中产生的气体,可观察到的现象是木条燃烧的更旺。
(3)氢气和氧气反应生成水,说明水是由氢元素和氧元素组成的,电解水生成氢气和氧气,进一步证明了水是由氢元素和氧元素组成的。
故答案为:(1)2H2+O22H2O;
(2)H2;木条燃烧的更旺;
(3)氢元素与氧元素。
【点评】在解此类题时,首先要将题中的知识认知透,然后结合学过的知识进行解答。
20.(5分)化学是研究物质的科学,认识物质性质和用途的有效方法是建构知识网络图。小茗同学对氧气的性质和用途以结构图(图1)的形式进行了如下梳理。
(1)氧气的物理性质还有①②两方面,请你写出其中一条物理性质 密度比空气的大(或不易溶于水) 。
(2)在氧气化学性质中,铁、磷、木炭等物质可以在氧气中燃烧。如图2是铁丝在氧气中燃烧的改进实验,用适量过氧化氢溶液代替原实验中集气瓶里的水,向瓶里加入二氧化锰产生氧气,再将用火柴引燃的铁丝插入氧气中燃烧。
①此改进实验的优点有 ABC (填字母序号)。
A.使实验更简便
B.可以持续提供所需要的氧气,让铁丝燃烧更持久
C.过氧化氢溶液既是反应物,又起到水的作用
②实验中铁丝燃烧的化学方程式 3Fe+2O2Fe3O4 。
【分析】(1)根据氧气的物理性质,进行分析解答。
(2)①根据用适量过氧化氢溶液代替原实验中集气瓶里的水,向瓶里加入二氧化锰,过氧化氢溶液在二氧化锰催化作用下生成氧气,可以持续提供所需要的氧气,进行分析解答。
②根据铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,进行分析解答。
【解答】解:(1)氧气的物理性质还有①②两方面,氧气的密度比空气的大,不易溶于水。
(2)①A.将装置改进后氧气无需提前制备和收集,操作更方便,故选项说法正确。
B.过氧化氢溶液在二氧化锰催化作用下生成氧气,可以持续提供所需要的氧气,让铁丝燃烧更持久,故选项说法正确。
C.过氧化氢溶液既是反应物,又起到水的吸热作用,防止高温熔化物炸裂瓶底,故选项说法正确。
②铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,反应的化学方程式为3Fe+2O2Fe3O4。
故答案为:
(1)密度比空气的大(或不易溶于水);
(2)①ABC;②3Fe+2O2Fe3O4。
【点评】本题难度不大,了解氧气的化学性质、物理性质等是正确解答本题的关键。
21.(5分)实验是进行科学探究的重要手段。请回答下列问题。
(1)通过实验A可以得出的结论是 温度越高,分子运动速率越快 。
(2)某化学小组取沂河的水进行探究实验。先将水进行如图B操作,操作中缺少一件仪器,其名称是 玻璃棒 ,在该实验中它的作用是 引流 。
(3)实验C是通过加热铜粉来验证质量守恒定律。称量装置(铜粉平铺于锥形瓶的底部)的质量为m1。再将锥形瓶置于陶土网上,用酒精灯加热,反应一段时间后停止加热,待装置冷却后再次称量装置的质量为m2,m1与m2的大小关系是:m1 = m2(填“>”“<”或“=”)。此实验对铜粉量的多少 无 要求(填“有”或“无”)。
【分析】(1)根据分子的性质来分析;
(2)根据过滤所需仪器及其作用来分析;
(3)根据质量守恒定律来分析。
【解答】解:(1)实验A中发现两杯水都变红,而且整杯热水变红时间比冷水要短。由此说明影响分子运动快慢的一个因素是温度,温度越高,分子运动速率越快;
(2)图示过滤操作中,缺少玻璃棒,其作用是引流;
(3)由质量守恒定律可知,参加反应的各物质的质量和等于反应后生成的各物质的质量和,所以实验中的m1=m2,同时说明此实验对铜粉量的多少无要求。
故答案为:(1)温度越高,分子运动速率越快;
(2)玻璃棒;引流;
(3)=;无。
【点评】本题难度不大,理解分子的性质、过滤所需仪器、质量守恒定律并能灵活运用是正确解答本题的关键。
22.(5分)我国“新能源汽车”产业蓬勃发展。电动汽车通常使用锂电池,如图1是锂元素在元素周期表的信息及有关微观粒子的结构示意图。
(1)从图1锂元素在元素周期表中的信息获得有关锂元素的信息是 锂元素的原子序数为3(合理即可) (写出一条即可)。锂原子和元素A在元素周期表中位于同周期的依据是 原子核外均有2个电子层 。在化学反应中,锂原子容易 失去 (填“得到”或“失去)电子。
(2)图2中,具有相对稳定结构的微观粒子是 BC (填字母序号);C表示的微观粒子的符号为 Mg2+ 。
【分析】(1)根据元素周期表中的一格可知,左上角的数字表示原子序数,字母表示该元素的元素符号,中间的汉字表示元素名称,汉字下面的数字表示相对原子质量;周期数=原子核外电子层数,进行分析解答。
(2)若粒子的最外层电子数为8(核外只有第一层的为2个),属于相对稳定结构,C表示的微观粒子质子数=12,核外电子数=10,质子数>核外电子数,进行分析解答。
【解答】解:(1)从图1锂元素在元素周期表中的信息获得有关锂元素的信息是锂元素的原子序数为3,元素符号为Li,元素符号为Li(合理即可)。
周期数=原子核外电子层数,锂原子和元素A的原子核外均有2个电子层,在元素周期表中位于同周期。
最外层电子数是1,少于4,在化学反应中易失去1个电子而形成带1个单位正电荷的阳离子。
(2)若粒子的最外层电子数为8(核外只有第一层的为2个),属于相对稳定结,则图2中,具有相对稳定结构的微观粒子是BC;C表示的微观粒子质子数=12,核外电子数=10,质子数>核外电子数,为带2个单位正电荷的镁离子,其离子符号为Mg2+。
故答案为:
(1)锂元素的原子序数为3(合理即可);原子核外均有2个电子层;失去;
(2)BC;Mg2+。
【点评】本题难度不大,灵活运用元素周期表中一格的信息、原子或离子结构示意图的含义等是正确解答本题的关键。
23.(6分)空气是宝贵的自然资源,如图是以空气等为原料合成尿素【化学式:CO(NH2)2】的流程。Y能使澄清石灰水变浑浊,Z是最常见的液体。请按要求回答相关问题:
(1)在流程图中X是 氮气 ;
(2)分离液态空气属于 物理 (填“物理”或“化学”)变化;
(3)化学反应①的化学方程式为 N2+3H22NH3 ;
(4)根据流程图,写出反应②的化学方程式 C+O2CO2 。
【分析】(1)根据空气的分离分析;
(2)根据分离空气的过程没有生成新物质分析;
(3)根据氮气和氢气在一定条件下生成NH3分析;
(4)根据氧气和碳反应生成二氧化碳分析。
【解答】解:(1)空气中的主要成分是氮气和氧气,由图像可知,X是氮气,故答案为:氮气;
(2)分离液态空气法是利用液氮和液氧的沸点不同把两者分开,没有新物质生成,属于物理变化,故答案为:物理;
(3)根据流程可知,氮气和氢气在一定条件下生成NH3的化学方程式为:N2+3H22NH3;故答案为:N2+3H22NH3;
(4)根据流程图,Y能使澄清石灰水变浑浊,Y为二氧化碳,反应②为氧气和碳反应生成二氧化碳,化学方程式为:C+O2CO2,故答案为:C+O2CO2。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
三、实验探究题(化学方程式及标注的空每个2分,其他每空1分,共14分)
24.(5分)【基础实验与跨学科实践】
(一)O2的实验室制取与性质检验(图1)
(1)若实验室用高锰酸钾制取氧气,则选择的发生装置是 A (填字母),该反应的化学方程式为 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 。
(二)制作简易供氧器
某同学查阅资料知道,家用简易供氧器中的固体药剂是A和B。A是过碳酸钠(化学式是Na2CO4),它是一种白色固体,遇水会分解出过氧化氢,B是一种黑色粉末状催化剂。该同学用塑料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作简易供氧器,如图2所示:
(2)甲中的B可能是 二氧化锰 。
(3)乙塑料瓶中水的主要作用是 湿润氧气 (写一条)。
【分析】(1)根据高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应为固体加热型反应来分析解答;
(2)根据二氧化锰是一种黑色粉末状固体,可用作催化剂来分析解答;
(3)根据乙塑料瓶中水可以湿润氧气来分析解答。
【解答】解:(1)高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应为固体加热型反应,则选择的发生装置是A,该反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;
(2)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,B是一种黑色粉末状催化剂,则甲中的B可能是二氧化锰;
(3)将氧气通入水中,能将氧气湿润,则乙塑料瓶中水的主要作用是湿润氧气。
故答案为:A;2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;
(2)二氧化锰;
(3)湿润氧气(合理即可)。
【点评】本题主要考查实验室气体的制取,熟练掌握气体的制取原理,了解确定发生装置、收集装置的原理及注意事项等知识是解答本题的关键。
25.(9分)氧气在医疗急数、化工生产等领域都有重要应用。
(1)从元素守恒角度看,下列物质不能用于制取氧气的是 BC (填序号)。
A.KMnO4
B.CH4
C.NaCl
(2)某探究小组进行了“催化剂等因素对过氧化氢分解的影响”的系列探究,该小组分别取1g不同的催化剂,再加入溶质质量分数5%的过氧化氢溶液20mL,进行了如下实验:
序号
催化剂
温度
实验现象
甲
MnO2粉末
常温
持续产生气泡,速率适中,气流平稳
乙
红砖粉末
60℃
持续产生气泡,速率适中,气流平稳
丙
红砖小颗粒
常温
缓慢,有少量气泡逸出
丁
块状红砖
常温
十分缓慢,几乎看不到气泡
①写出实验甲中发生反应的化学方程式 2H2O22H2O+O2↑ 。
②MnO2粉末与红砖粉末对过氧化氢溶液分解具有相同的催化效果,你认为此结论是否科学? 否 (填“是”或“否”)。理由是 实验温度不同,没有控制变量 。
③能说明催化剂的催化效果与其形态有关的实验组合是 丙、丁 (填实验序号)。
④常温下,另取2g红砖小颗粒,向其中加入8%的过氧化氢溶液20mL,继续实验,发现产生气泡的速率明显比实验丙快。请分析可能的原因(至少写1条) 在其他条件相同时,红砖小颗粒越多,催化效果越好;过氧化氢溶液的浓度越大,反应越快 。
【分析】(1)根据质量守恒定律来分析;
(2)①根据化学反应的原理来分析;
②根据控制变量的方法来分析;
③根据实验内容来分析;
④根据影响化学反应速率的因素来分析。
【解答】解:(1)CH4和NaCl中均不含氧元素,不能用来制氧气;KMnO4中含氧元素,可用于制氧气;故答案为:BC;
(2)①实验甲中发生反应是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑;故答案为:2H2O22H2O+O2↑;
②由表中甲、乙的实验数据可知,实验时除催化剂的种类不同,实验温度也不同,没有控制变量,所以不能用于比较两种催化剂的催化效果,故实验结论不科学;故答案为:否;实验温度不同,没有控制变量;
③能说明催化剂的催化效果与其形态有关的实验组合必须是温度相同,只有催化剂的形态不同,因此选择丙和丁;故答案为:丙、丁;
④在一定温度下,另取2g红砖小颗粒,向其中加入8%的过氧化氢溶液20mL,继续实验,发现产生气泡的速率明显比实验丙快。其原因是在其他条件相同时,红砖小颗粒越多,催化效果越好;过氧化氢溶液的浓度越大,反应越快;故答案为:在其他条件相同时,红砖小颗粒越多,催化效果越好;过氧化氢溶液的浓度越大,反应越快。
【点评】此题考查了催化剂的特点与催化作用,以及实验室中制取氧气的反应原理来解答此题,锻炼了学生分析问题解决问题能力。
四、计算题(共10分)
26.(10分)钙元素对人体健康很重要,是人体必须的常量元素,每日必须摄入足够量的钙。目前市场上的补钙药剂很多,下图是某种品牌的补钙药品的部分说明书。请回答下列问题:
XX钙片
药品规格:每片含CaCO30.25g
用法用量:每次1片,每天3次
(1)服用钙片后碳酸钙和胃酸的主要成分(HCl)发生反应生成能溶于水的氯化钙(CaCl2)、水及二氧化碳。请写出该反应的化学方程式 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 。
(2)计算(请写出计算过程):
①CaCO3中碳、氧元素的质量比。
②CaCO3中钙元素的质量分数。
③如果按用量服用,每天摄入钙元素的质量。
【分析】(1)根据服用钙片后碳酸钙和胃酸的主要成分(HCl)发生反应生成能溶于水的氯化钙(CaCl2)、水及二氧化碳,进行分析解答。
(2)①根据化合物中各元素质量比=各原子的相对原子质量×原子个数之比,进行分析解答。
②根据化合物中元素的质量分数=×100%,进行分析解答。
③根据
【解答】解:(1)服用钙片后碳酸钙和胃酸的主要成分(HCl)发生反应生成能溶于水的氯化钙(CaCl2)、水及二氧化碳,反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
故答案为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
(2)①CaCO3中碳、氧元素的质量比为(12×1):(16×3)=1:4。
②CaCO3中钙元素的质量分数为×100%=40%。
③每片含CaCO30.25g,每次1片,每天3次,如果按用量服用,每天摄入钙元素的质量为0.25g/片×1片×3×40%=0.3g。
答:①CaCO3中碳、氧元素的质量比为1:4;
②CaCO3中钙元素的质量分数为40%;
③如果按用量服用,每天摄入钙元素的质量为0.3g。
【点评】本题难度不大,了解化学方程式的书写方法、化学式的有关计算等是正确解答本题的关键。
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