【期末满分】2024-2025学年九年级化学上册精品期末全面复习提升2(1至8单元 全国通用)【解析版】
2024-12-07
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内容正文:
【期末满分】化学期末全面复习提升2--- 2024-2025学年九年级化学上册精品期末复习备考
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 F-19 Na-23 Mg-24 P-31 S-32 C1-35.5
K-39 Ca-40 M n-55 Fe-56 Cu-64 Zn-65 I-127
一、选择题(拔高选择题):
创新实验
1. 化学兴趣小组设计如下图所示的装置测定空气中氧气的含量。胶头滴管中的水滴入生石灰一段时间后,试管内的白磷(白磷的着火点为40℃)开始燃烧,待白磷熄灭并冷却至室温后打开弹簧夹。下列关于该实验的说法错误的是( )
A. 试管中的细沙可防止试管炸裂
B. 胶头滴管中的水和注射器中的水作用相同
C. 若实验测得氧气的体积分数偏低可能是试管中白磷的量不足
D. 若注射器中的水最终减少了10mL,说明空气中氧气的体积分数约为20%
1至2个实验探究
2. 初中化学教材中有多处用到水和单质磷的实验。下列有关说法正确的是( )
A. 图1集气瓶中的水和图2烧杯内的水都有提供热量的作用
B. 图1中的红磷和图2铜片上的白磷燃烧时都产生大量白雾
C. 图1红磷燃烧时弹簧夹未夹紧会导致测得氧气含量偏低
D. 图2能探究可燃物燃烧需要与氧气接触且温度达到着火点
3. 现有X、Y、Z三种金属,将X和Y分别放入盐酸中,X溶解并产生H2,Y不反应,将Y和Z分别放入AgNO3溶液中,一段时间后,在Y表面有Ag析出,而Z没有变化。X、Y和Z的金属活动性顺序正确的是( )
A. X>Y>Z B. X>Z>Y C. Y>X>Z D. Z>Y>X
多个实验探究
4. 通过分析下列实验或现象,可以得出相应的结论,其中不合理的是( )
A. 实验一中黄铜片能在铜片上刻画出痕迹,说明黄铜的硬度比铜片大
B. 实验二既可以说明分子在不停地运动着,又可以说明氨水能使酚酞溶液变红
C. 实验三既可以说明CO2易溶于水,又可以说明CO2能与水反应生成碳酸
D. 图四中煤炉里煤炭上方燃烧产生的蓝色火焰说明一氧化碳具有可燃性
5. 关于下列实验的说法,正确的是( )
A 实验①:呼出气体中燃着木条熄灭,空气中无明显变化,说明呼出气体中含量比空气中多
B. 实验②:带火星的木条复燃,说明氧气已集满
C. 实验③:反应后总质量减小,说明该反应不符合质量守恒定律
D. 实验④:氢气用向下排空气法收集,说明氢气的密度比空气大
6. 下列根据实验证据进行的推理,正确的是( )
选项
实验
证据
推理
A
测定物质的组成
在火焰上方罩干冷的烧杯,烧杯内壁出现水雾
该可燃物含有氢元素
B
测定空气中氧气的含量
红磷熄灭
集气瓶中红磷全部反应完
C
探究吸入的空气和呼出的气体
燃着的木条伸入呼出的气体中熄灭
呼出的气体中二氧化碳含量较高
D
验证质量守恒定律
烧杯中盐酸与碳酸钠粉末反应后总质量减少
该反应不遵循质量守恒定律
A. A B. B C. C D. D
传感器和数据采集题
7. 兴趣小组在实验室制取CO2的发生装置中连接压强传感器,如图1,测得实验过程中试管内气体压强变化情况如图2。下列说法不正确的是( )
A. ab段长颈漏斗中液面逐渐上升 B. bc段反应物固体与液体脱离接触
C. c点的对应操作是打开弹簧夹 D. 该发生装置可以控制反应速率,得到平稳的气流
实验题:除杂、鉴别
8. 物质的除杂是重要的实验技能。下列除去物质中杂质的方法正确的一项是( )
选项
物质(括内为杂质)
除杂方法
A
Fe(Cu)
加入足量的稀盐酸,过滤,洗涤,干燥
B
CO(CO2)
通过灼热的氧化铜
C
O2(N2)
通过灼热的铜网
D
CaO(CaCO3)
高温煅烧
A. A B. B C. C D. D
9. 鉴别下列各组物质的方法不正确的是( )
选项
鉴别的物质
鉴别的方法
A
CO和H2
分别点燃,检验产物是否使澄清石灰水变浑浊
B
二氧化碳和氮气
伸入燃着的木条,观察木条是否熄灭
C
黄铜、金
在空气中灼烧,观察是否变暗
D
软水和硬水
加入肥皂水,比较泡沫与浮渣的多少
A. A B. B C. C D. D
10. 下列实验方案能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
除去氧化铜粉末中的少量木炭粉
将固体粉末在空气中充分灼烧
B
除去CO2气体中少量的CO
将混合气体点燃
C
鉴别H2和CH4
分别点燃,在火焰上方罩一个干而冷的烧杯
D
比较人体吸入空气与呼出气体中CO2的含量
将燃着的木条分别伸入集气瓶中
A. A B. B C. C D. D
实验题设计
11. 实验方案的设计应科学合理。下列实验方案的设计中不严谨的是( )
A. 比较空气与呼出气体中二氧化碳的含量 B. 探究二氧化碳能与水反应生成碳酸
C. 测定空气中氧气的含量 D. 验证化学反应前后质量守恒
12. 对比实验是进行科学研究的一种重要方法。下列实验设计能达到实验目的的是( )
A. 比较O2含量 B. 探究燃烧条件
C. 探究铁生锈条件 D. 泥沙水的净化
13. 控制变量法是实验探究的重要方法,下列实验方法的设计中,能达到实验目的是( )
A. 图甲比较铁、铜的金属活动性强弱 B. 图乙探究金属的锈蚀是否需要水
C. 图丙探究MnO2对H2O2分解的催化作用 D. 图丁探究可燃物的燃烧是否需要达到一定温度
微观示意图
14. 古有《齐民要术》记载“粟米曲作酢”,“酢”即醋酸也;今有我国科研人员研究出制取醋酸(CH3COOH)的新方法。新方法的反应微观示意图如图所示,下列说法不正确的是( )
A. 新方法的反应化学方程式是CO2+CH4CH3COOH
B. 古法酿醋是用粮食经过发酵而成,发酵属于化学变化
C. 这一新方法重要意义除了制取醋酸外,还有助于减缓温室效应
D. 在新方法中每44份质量的二氧化碳与32份质量的甲烷完全反应,生成76份质量的醋酸
15. 减少的排放是关乎人类命运的大事。科学家开发出新型催化剂,光照下能将二氧化碳转化为甲烷。如图是该化学反应的微观示意图,下列有关说法正确的是( )
A. 反应中涉及3种氧化物 B. 反应前后原子种类改变
C. 各生成物之间的质量比为16∶32 D. 与另一反应物分子个数比应为1∶2
16. 联氨在点燃的条件下反应生成丙和丁,微观示意图如下,下列说法不正确的是( )
A. 联氨的化学式为 N2H4 B. 联氨中氮元素的化合价为+2价
C. 参与反应的甲、乙分子个数比为1:1 D. 属于单质的物质为:乙和丙
17. 氢气和氧气在钯(Pd)基催化剂表面可反应生成过氧化氢,其微观示意图如图所示。下列说法错误的是( )
A. 该反应过程遵循质量守恒定律 B. 生成过氧化氢微观过程的顺序是④③①②
C. 过程③中,结构被破坏的分子是氧分子 D. 该反应的化学方程式为
归纳推理(证据推理、构建建构、归纳类推、建立模型、宏微结合、守恒思想)
18. 建立模型是学习化学的重要方法,模型正确的是( )
A.地壳中元素的含量
B.物质的分类
C.空气的组成
D.物质的组成和构成
A. A B. B C. C D. D
19. 证据推理是化学学科核心素养的重要内容。下列实验进行的推理正确的是( )
A. 某物质中加入稀盐酸,有气泡产生,证明该物质一定是活泼金属
B. 点燃气体,火焰上方的干冷烧杯的内壁出现水雾,证明该气体是氢气
C. 铁制品露置于潮湿的空气中,出现锈蚀现象,证明铁生锈需要氧气和水
D. 敞口容器中进行铁和硫酸铜溶液的反应,天平保持平衡,证明质量守恒定律
20. 类推的思想方法在化学学习中应用广泛,下列类推正确的个数有( )
①氧气是一种无色无味的气体,所以无色无味的气体一定是氧气
②化学变化往往伴随有颜色的变化,所以有颜色改变的一定是化学变化
③二氧化碳能使燃着的木条熄灭,所以能使燃着的木条熄灭的气体一定是二氧化碳
④物质在氧气中燃烧的现象会发光放热,所以跟氧气发生的反应一定会发光放热
⑤由一种物质组成的是纯净物,所以纯净物一定是由一种物质组成
⑥氧化反应是物质与氧发生的反应,所以物质与氧气发生的反应一定是氧化反应
⑦化合反应不一定是氧化反应,氧化反应也不一定是化合反应
A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个
流程图题
21. 氨基钠(NaNH2)是合成维生素A的原料,工业上利用金属钠和液氨(NH3)生产氨基钠的主要原理如图1,现用120mL液氨与金属钠反应,实验结果如图2所示。
下列分析错误的是( )
A. 反应釜中发生的反应为置换反应
B. 金属钠的投加量越多生成氨基钠的量越多
C. 其它条件相同时,控制温度能提高氨基钠产量
D. 控制温度在50℃时,2.0g金属钠与120mL液氨没有恰好反应
22. 我国是最早冶炼锌的国家。用锌精矿(主要成分是ZnS)火法炼锌的工艺流程如下图所示。其中设备1内发生反应的化学方程式为:2ZnS+3O22ZnO+2X。下列有关说法错误的是( )
A. 设备1中的反应前后,硫元素的化合价升高
B. 设备1中氧气作氧化剂,体现了氧气的氧化性
C. 设备2中的反应,体现了焦炭和气体Y的还原性
D. 设备3中的原理是利用沸点不同将粗锌和气体Y分离
23. 硝酸铵(NH4NO3)可作为农业上常用的化学肥料,利用空气制取硝酸铵的流程如图所示:
下列说浊正确的是( )
A. 步骤I是利用沸点不同分离氧气和氮气,属于分解反应
B. 步骤Ⅱ的化学方程式为
C. 步骤III生成两种氧化物,其质量比为10:9
D. 上述流程涉及的物质中,氮元素共有4种不同的化合价
图像题(单项、多项)
24. 在密闭容器内,有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量分数如图所示,下列说法错误的是( )
A. 该反应符合质量守恒定律 B. 生成的甲、丙两物质的质量比为19:41
C. 乙可能是该反应的催化剂 D. 参加反应的丁的质量等于生成的甲和丙的质量之和
25. 图像在表达变化关系和加深知识理解方面具有重要作用。下列图像能够正确表示其对应关系的是( )
A. 图1表示加热高锰酸钾使之充分反应
B. 图2表示高温条件下木炭与氧化铜充分反应
C. 图3表示向一定质量的石灰石中加入过量稀盐酸
D. 图4表示向一定质量的二氧化锰中加入H2O2溶液
26. 下列图像正确的是( )
A.向两份足量且等浓度的稀盐酸中分别加等质量的镁粉和铝粉
B.向两份等浓度、等质量的稀盐酸中分别逐渐加入锌粉和铁粉至过量
C.密闭容器中燃烧一定量红磷
D.高温煅烧一定质量的石灰石制生石灰
A. A B. B C. C D. D
物质转化推断
27. 以物质间的转化为线索认识元素及其化合物是化学学习的重要方法。下图均为初中化学常见物质及反应。图中“→”表示相连两种物质之间的转化关系;“—”表示相连的两种物质可以发生反应;反应条件、部分反应物及生成物已略去。下列说法错误的是( )
A. ①②③④可以都是化合反应 B. 甲、乙、丙可以都是单质
C. ①②③④可以都有元素化合价变化 D. 甲、乙、丙可以都是氧化物
金属活动性题
28. Al与物质X的溶液发生反应的化学方程式为,则下列说法正确的是( )
A. Al的化合价由0变为+2 B. X的化学式为CuSO4
C. 该反应前后原子种类发生改变 D. 反应后溶液的质量增加
29. 相等质量的锌和铁分别于足量的稀硫酸反应,放出的氢气的质量与反应时间的关系如下图所示,其中能正确反应反应它们产生氢气过程的是(a-Zn生成的氢气,b-Fe生成的氢气)
A. B.
C. D.
30. 在硫酸铜溶液中加入一定量的镁粉和铁粉充分反应后,过滤,得到固体。向该固体中加入少量稀硫酸,有气体产生,下列对该固体的叙述正确的是( )
①一定有镁 ②一定有铁 ③一定有铜 ④可能有镁 ⑤可能有铁 ⑥可能有铜
A. ①②③ B. ③④⑤ C. ②③④ D. ①⑤⑥
二、非选择题:
31. 中华文化源远流长,博大精深,蕴含了丰富的化学知识,请回答下列问题:
(1)用墨书写的古字画长久不褪色,主要原因是 。
(2)《梦溪笔谈》中记载“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,胆矾是硫酸铜晶体,胆矾中的阴离子符号是 ;铁、铜是由 构成的(填“分子”、“原子”或“离子”)。
(3)《天工开物》中有关于“火法”冶炼金属锌的工艺记载:“炉甘石(主要成分是ZnCO3)装载入一泥罐内,逐层用煤炭饼垫盛,其底铺薪,发火煅红,罐中炉甘石熔化成团。”冶炼锌时反应的化学方程式为,X的化学式为 ,碳能冶炼金属,体现了碳具有 性。
(4)《汉书•地理志》中记载:“豫章郡出石可燃,为薪”,这里的“石”就是煤。用扇子扇煤炉火焰,越扇越旺的化学原理是 。
(5)下图为古人的省油灯,用棉绳做炷(灯芯),上层盏盛油,下层盏盛水。随着油的燃烧,下层盏中的水会不断减少,对该现象的微观解释正确的是 (多选,填字母序号)。
a.水分子受热分解 b.水分子不断运动 c.水分子间隔变大 d.水分子数目减少
32. 以典型物质为核心,进行问题的设置与整合,是我们全面认识物质性质及应用的有效途径。小明同学在小组合作学习过程中,对铁的相关问题,以结构图的形式进行了如下梳理。联系实际,解决问题:
(1)生活中铁可以用来 _(写1条)。
(2)铁丝在氧气中燃烧的现象是 。
(3)铁和硫酸铜溶液反应的微观实质是 。
(4)一氧化碳与氧化铁反应来冶炼铁的原理为___________(用化学方程式表示)。
(5)防止铁生锈的措施有 (写1条)。
33. 归纳整理是学习化学的重要方法。下图中的物质及转化关系均为初中化学常见的纯净物及化学反应。戊的固体俗称干冰。图中“→”表示两种物质间的转化关系;“—”表示相连物质能发生化学反应(部分反应物、生成物及反应条件略)。
回答下列问题:
(1)戊的化学式为 。
(2)若乙是一种含有金属元素的氧化物,其相对分子质量为232,甲—乙反应的化学方程式为 ,丙的一种用途为 。
(3)若丙、丁均为黑色固体,则甲—乙反应的现象是____________。
(4)下列有关说法正确的是 (填标号)。
A. 甲可能由原子直接构成 B. 甲→丙的反应可能放出热量
C. 甲→丙的反应可能吸收热量 D. 丙在一定条件下可以转化为甲
E. 甲→戊的反应一定是化合反应
34. A、B、C、D、E是初中化学上册中常见的五种物质,五种物质中含有一种相同的元素,E是常见的温室气体(“—”表示两种物质间可以发生反应,“→”表示物质间能发生一步转化,部分物质和反应条件已略去)。请回答下列各题。
(1)E的化学式为 ,写出E物质的一种用途 。
(2)若A是一种黑色固体,A的化学式可能是 。
(3)关于以上物质和反应的下列说法正确的是 _。
①B→D的反应要放出大量热 ②C→E的反应一定是化合反应
③自然界可实现E→C的转化 ④E→B的反应可用于检验E
⑤A→B的反应中固体质量减少等于生成B的质量
35. 天然气是当今人类社会消费的第三大能源,从地层中开采出的天然气含有二氧化碳、水等杂质,在使用前需将杂质依次去除,并储存在储气罐中,需要时将其气化后使用。
(1)天然气的主要成分是 。
(2)二氧化碳被称为“酸气”的原因是 。
(3)分子筛干燥器的功能与活性炭相似,其原理是利用分子筛将水蒸气 (填操作名称)达到干燥天然气的目的,由此可推测分子筛具有的结构是 。
(4)天然气液化时发生变化的微观实质是 ,液化后将其储存在储气罐中,对储气罐的要求是 。
(5)天然气作为能源使用时发生反应的化学方程式为 。
36. 南水北调,保障了沿线城市的生活用水,复苏了河湖生态,润泽了豫冀津京。学习小组查得资料:南水北调来的水,占北京城区日供水量的7成以上;北京某水厂的净水工艺流程如图所示。请和小组同学一起研究。
(1)开展南水北调,说明我国的水资源分布状况是 。
(2)絮凝剂:明砚能与水反应生成氢氧化铝胶状物,氢氧化铝的化学式为 ;
(3)过滤是为了除去 ;试剂A的名称是 。
(4)消毒剂:臭氧、液氯等在自来水生产中被广泛应用。
① 臭氧可作为消毒剂,氧气没有杀菌消毒功能。从微观角度看,其化学性质不同的原因是 。
② 氯气溶于水可生成次氯酸(HClO)和盐酸(HCl),反应的化学方程式为 。
37. 根据下列实验装置图,回答有关问题。
(1)装置图中仪器a的名称为 。
(2)用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气,可选用的发生装置是 (填字母),写出该反应的化学方程式 ;若用D装置收集氧气,当导管口气泡 冒出时,再把导管口伸入盛满水的集气瓶。
(3)实验室用B装置制取二氧化碳的化学方程式为 ,如果用G装置收集气体,气体应从 (填“b”或“c”)端通入;用C装置代替B装置,收集所需的一定量气体后,对C装置进行的操作是 。
(4)水是生命之源,是“永远值得探究物质”,人类从未停止过对水的研究。
①1766年,英国化学家卡文迪许用锌和稀硫酸制得“可燃空气”,他所说的“可燃空气”成分是 (填化学式)。“可燃空气”在纯氧中燃烧生成水,可得出“水是一个结合物而不是简单元素”。
②1785年,拉瓦锡将水蒸气通过红热的铁制枪管将水转化为氢气,同时生成四氧化三铁实验示意图如图1所示。上述反应的化学方程式为 。
③当温度、压强分别超过临界温度(374.2℃)和临界压强(22.1MPa)时的水称为超临界水。现代研究表明:超临界水能够与氧气以任意比例互溶,由此发展了超临界水氧化技术。550℃时,测得乙醇(C2H6O)的超临界水氧化结果如图2所示。图中CO的分布分数先增后降的原因是 。
38. 结合下列实验装置,回答有关问题。
(1)标号①的名称为 ;
(2)实验室用分解过氧化氢的方法制取氧气,应选择的发生装置是 (填字母);为了得到更纯的氧气,收集装置最好选 (填字母);如果要控制该反应的反应速率,则对发生装置的改进方法是 。
(3)A与C装置比较,A的优点是可以控制反应的发生和停止,请你写出一个利用A装置此优点制取气体的化学方程式 ;
(4)用装置G收集CO2气体时,气体应从_ (填“a”或“b”)端通入,检验CO2可以用澄清的石灰水,反应的化学方程式是 。
39. 实验室常利用以下装置完成气体制备及性质实验。请回答:
(1)指出编号仪器的名称:② 。
(2)以上 (从A~E中选择)装置有一处明显的错误,改正的方法是 。
(3)实验室中利用某个反应制取甲烷气体时,可以选择A作为发生装置,据此你推测到的信息是:
。
(4)制取二氧化碳的化学方程式为 ,B、F都可用作实验室制二氧化碳气体的发生装置,F装置的优点是 。
(5)为了解装置F具有该优点的原因,同学们在装置F中连接压强传感器,从而测定实验中试管内气体压强变化的情况如图G所示。ab段对应试管中的液面逐渐 (填“上升”或“下降”);从实验装置的角度分析,bc段压强保持不变的原因是 。
40. 【科普阅读与科学史话】Ⅰ.阅读下面的科普短文。
可燃冰,又称天然气水合物,一种外观似冰且遇火即燃的结晶化合物,其分子由甲烷分子和水分子构成,具有笼状结构(如图1)。
可燃冰主要蕴藏在深海沉积物和陆地永久冻土中,由水和天然气在高压和低温条件下结晶而成,当温度升高或压强降低时,会立即分解释放出可燃性气体——甲烷。可燃冰燃烧值高、污染小,且储量丰富,因而被各国视为未来化石燃料的替代能源。依据文章内容回答下列问题:
(1)可燃冰的形成有三个基本条件:原材料(水和天然气)、高压和 。
(2)可燃冰被视为“未来能源”,开发利用新能源有利于环境保护,请写出一种我省可以开发利用的新能源 。
(3)下列说法不正确的是 (填序号)。
A. 可燃冰能燃烧,说明水具有可燃性
B. 当今世界能源储量中,可燃冰居首位
C. 可燃冰的能量密度约为煤的十倍
(4)我国可燃冰开采技术世界领先,将可燃冰进行二次能源开发意义重大。甲烷和水在一定条件下可制备合成气(主要成分是一氧化碳和氢气),该反应的化学方程式为 。
Ⅱ.火是人类文明的起源,人类一直试图征服“火”。
(5)钻木取火:将木屑放置在木板上,木棒轻轻钻动,便可着火。该实验中木屑提供的燃烧条件为 。
(6)火石取火:用火镰击打火石,产生火花先引燃艾绒,艾绒容易着火是因为艾绒的着火点 (填“高”或“低”)。
(7)古人使用的“火折子”材料中有艾草和硫璜,吹气即可燃。“吹气”能使燃烧更剧烈,“吹气”的作用是 。
(8)发展到今天,家庭用的燃料大多是天然气,燃烧不充分时会出现黄色火焰,这时可调大天然气灶
(填“空气”或“天然气”)进气量。人们常使用固体酒精作为干锅加热的热源,服务员用盖子熄灭固体酒精,利用的灭火原理是 。
41. 随着时代的发展,我市许多地区的家用燃料发生很大的变化。某校实践小组的同学们在老师的组织下,带着极大的兴趣对我市家用燃料的变迁、燃烧产物、变迁的意义等展开了项目化学习。
任务一:调查家用燃料的变迁
【咨询居民】
我市家用燃料的变迁经历了下图几个阶段:
【交流讨论】
(1)煤的气化可产生管道煤气,其主要反应是碳与水蒸气在高温下反应生成两种常见的可燃性气体,这两种气体是 。
(2)液化石油气是利用石油中各成分的 不同,将石油加热炼制得到的一种产品。
任务二:探究煤燃烧产物
【提出问题】
煤燃烧的气体中是否含有SO2、CO?
查阅资料】
①SO2能使红色的品红溶液褪色,常用于检验SO2;
②SO2也能使澄清石灰水变浑浊。
【进行实验】
(3)设计实验方案,探究煤燃烧产生的气体成分。
实验步骤
实验现象
实验结论
①将煤燃烧产生的气体通入盛有少量品红溶液的试管中
煤燃烧的气体中含有、CO
②利用上图装置,进行实验
,澄清石灰水变浑浊
【反思评价】
(4)澄清石灰水变浑浊的化学方程式为 。
(5)煤燃烧产生的气体中含有一氧化碳的原因是 。
任务三:认识燃料变迁的意义
【交流讨论】
(6)煤燃烧会产生二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳等污染物,其中 (写一种)溶于雨水会形成酸雨。
(7)完成下表
燃料
主要成分
主要成分的含碳量
液化石油气
丙烷、丁烷
丙烷中碳的质量分数为81.8%,丁烷中碳的质量分数为82.8%
天然气
甲烷
甲烷中碳的质量分数为
【成果分享】
同学们通过各种方式,知道了家用燃料低碳化发展,更环保,使人们的生活更加美好。
42. 如图所示是一瓶久置的生石灰,同学们通过下列实验,探究塑料瓶中物质的成分。
(1)
序号
实验步骤
实现现象
实验结论
步骤一
取塑料瓶中少量固体加入烧杯中,加入适量水,用手触摸烧杯外壁。
固体中
没有氧化钙
步骤二
另取塑料瓶中少量固体加入锥形瓶中,加入足量的 ,将产生的气体通入澄清的石灰水中。
有气泡产生;澄清的石灰水变浑浊
固体中
有碳酸钙
【反思交流】
(2)步骤二中产生气泡的化学方程式为 。
(3)试剂瓶中物质的成分有 种可能性。
43. 实现2030年碳达峰、2060年碳中和,是我国政府对国际社会的重要承诺。为此某小组对二氧化碳的
来源、吸收、转化以及低碳措施产生兴趣,开启了“低碳行动”项目化学习探究之旅。
任务一:探究家庭中二氧化碳的来源
【设计并进行实验】同学们走进厨房,用两个相同的塑料瓶分别收集了燃气灶炒菜前后灶台旁的气体。设计如图1实验,放在阳光下照射,观察水柱的移动情况。
【实验现象】
(1)红墨水水柱向 边移动(填“左”或“右”)。
【实验结论】炒菜后空气中二氧化碳含量增多,说明燃气燃烧产生了二氧化碳。
任务二:实验室模拟吸收二氧化碳的原理
【设计实验】
(2)
实验步骤
实验现象
实验结论
Ⅰ.如图2:向充满二氧化碳的软塑料瓶中注入约三分之一体积的蒸馏水,立即旋紧瓶盖后,振荡
软塑料瓶变瘪
二氧化碳的物理性质是
Ⅱ.继续向试管中滴加紫色石蕊溶液,振荡
二氧化碳能与水反应。
【反思评价】
(3)实验中发生反应的化学方程式为 ;
(4)甲同学认为步骤Ⅱ不能证明二氧化碳与水发生了化学反应,还有待完善,请你补充一个对比实验
(描述实验过程及现象);
任务三:制定低碳行动方案
(5)通过该项目的探究,小组同学对低碳行动有了新的认识,请补充完整。
低碳途径
低碳行动具体措施
减少二氧化碳排放
请举出一种具体做法 _(任写一条)。
促进二氧化碳的吸收
植树造林,利用绿色植物 作用吸收大气中的CO2
二氧化碳的转化和封存
二氧化碳与氨气(NH3)在高温、高压下可以合成尿素[CO(NH2)2],同时生成水,该反应的化学方程式为 。
愉快的项目之旅结束了,同学们决定立刻行动起来,助力“双碳”目标早日实现!
44. 燃烧不仅可以帮助人们创造美好生活,同时也促进了工业的发展和人类文明的进步。某项目小组的同学以“家用燃料”为主题开展了项目化学习的探究之旅。
【项目一】燃烧发生的条件
同学们设计了如图1所示装置的探究实验。已知:白磷的着火点为40℃,红磷的着火点为240℃,白磷的燃烧产物有毒。
(1)图Ⅰ实验能得出可燃物燃烧需要的条件是 。
(2)该装置进行实验的优点是 。
【项目二】家用燃料的合理使用
1.燃烧燃料取暖
(3)同学们经过走访调查,了解到家用燃料通常会将煤球制成蜂窝煤(图2),请分析原因是 。
(4)燃煤取暖时,必须保持室内通风及烟囱通畅,否则会发生一氧化碳中毒,请用化学方程式解释生成一氧化碳的原因: 。
2.燃烧燃料照明
诗人陆游曾记载:“书灯惟瓷盏最省油,蜀中有夹瓷盏,一端作小窍,注清冷水于其中,每夕一易之、……可省油之半”。夹瓷盏是省油灯(图3),用棉线做灯芯(炷),上层盏盛油,下层盏内盛水。
(5)下层盏内盛水能达到省灯油的目的,原理是 。
【项目三】家用燃料的变迁
1.查阅资料
燃料
调控
主要成分
热值
煤
需提前点燃,过程复杂
碳、氢、硫、氮等元素
5500大卡/kg
煤气
随用随开
一氧化碳和氢气
3800~5700大卡/m3
天然气
随用随开
甲烷
8000~90000大卡/m3
2.交流讨论
(6)根据上表分析家用煤气或天然气代替煤做燃料的原因是 (至少写出两点);
(7)写出天然气燃烧的化学方程式: 。
【成果分享】展望未来燃料
通过研究家用燃料的更新历程,同学们预测未来燃料的发展方向是开发和利用清洁而又高效的能源。
45. 科技节活动中,化学实验小组做了如下实验,请回答以下问题。
(1)图 所示实验可观察到“铁树”上浸有无色酚酞试液的棉团由白色变为 色,该实验中没有涉及的性质是 填字母。
A.氨分子是不断运动的 氨分子有一定质量 浓氨水具有挥发性
(2)图所示实验,将注射器中浓石灰水注入瓶中,会看到鸡蛋被“吞”入瓶中,该实验中涉及的化学方程式为: 。
(3)图所示实验,当通过导管向热水中通入氧气时,实验现象是 ,该反应的化学方程式为: 。
(4)图 所示实验,观察紫色小花用石蕊试纸做成的 填会或不会 变色。
46. 随着我国“资源节约型”与“环境友好型”社会的建设,家用燃料的变迁改变着人们的生活。某校化学兴趣小组带着极大的兴趣对家用燃料的变迁、合理使用燃料、煤中的成分等展开了项目化学习。
任务一:调查家用燃料的变迁
【信息检索】
同学们查阅资料,了解到当地家用燃料的变迁主要经历了干柴→煤→煤气→天然气等阶段。
【分析交流】
(1)从是否可再生的角度分析,煤属于 能源。
(2)天然气的主要成分充分燃烧的化学方程式为 。
任务二:了解如何合理使用燃料
控制燃烧反应,使燃料充分燃烧,对于节约能源非常重要。
【信息检索】小晋同学去图书馆收集有关信息,找到燃料充分燃烧的方式有增大氧气的进气量和增大燃料与氧气的接触面积等。
【小组讨论】
(3)小明认为煤的不充分燃烧会生成CO,在煤炉上放一盆水就能防止CO中毒。你是否同意他的观点?请发表观点并阐述理由: 。
(4)将煤块制成多孔的蜂窝煤的目的是 。
(5)家里做饭时,燃气灶的火焰呈现黄色,为充分利用燃料,此时应采取的措施为 。
任务三:探究煤中是否含有硫元素和碳元素
老师为同学们准备了一块煤,同学们在实验室针对煤的成分进行了探究。
【提出问题】煤中是否含有硫元素和碳元素?
【查阅资料】SO2能使高锰酸钾溶液褪色:SO2、CO2都能使澄清石灰水变浑浊。
【进行实验】
(6)小李在实验室设计并进行了如下实验。
实验步骤
实验现象
实验结论
①将煤燃烧产生的气体通入高锰酸钾溶液中
高锰酸钾溶液褪色
②将煤燃烧产生的气体通入澄清石灰水中
澄清石灰水变浑浊
含有碳元素
【反思评价】
(7)小晋同学认为该实验结论不合理,理由是 。经过小组同学们讨论后,他们重新设计了实验,得出了煤中含有硫元素和碳元素的结论。
任务四:设计燃料合理使用的宣传活动
活动主题
合理使用燃料
时间地点
1月25日上午、文明小区
活动对象
文明小区居民
活动形式
演讲
活动流程
讲解家用燃料的变迁。引导小区居民合理使用燃料。活动总结,撰写实践报告
【成果分享】
(8)家用燃料的变迁体现着社会的进步,燃料的变迁方便了人们的生活、改善了居住环境。通过上述活动,同学们知道了合理开发更清洁的燃料是今后发展的方向,请你列举一例清洁燃料: 。
47. 同学们在学习金属的化学性质时,在实验室利用下图装置来探究铁、锌、铝的金属活动性强弱情况。
(1)实验原理:B中反应的化学方程式为 。
(2)实验现象:A中反应的实验现象为 。
(3)实验结论: 。
(4)实验前,对铁片、锌片、铝片进行的操作是 。
(5)问题与交流:为了保证实验的可靠性,对加入的稀盐酸的要求是 。
48. 某校化学兴趣小组对Zn、Ni (镍)、Cu 三种金属活动性顺序展开了如下探究活动。
【猜想与假设】
(1)猜想①:Zn>Ni>Cu;猜 想 ②:Zn>Cu>Ni;猜想③: 。
【进行实验】取大小相同的这三种金属丝,分别投入等质量等质量分数的稀盐酸中观察现象。
(2)请完善下面表格。
金属
Ni
Zn
Cu
与盐酸反应的现象
产生气体缓慢,金属逐渐 溶解
产生气体剧烈,金属快速 溶解
【得出结论】
(3)上述假设中正确的是 (填序号)。
(4)已知 Ni 在化合物中的化合价为+2价,请写出Ni 与稀盐酸反应的化学反应方程式 。
【反思与评价】
(5)实验开始前必须将三种金属丝打磨干净,目的是 。
(6)探究不同金属的活动性顺序,除了上述利用金属与酸反应速率的快慢判断外,还可以利用 的方法有 、_ (写两种)。
49. 向10g大理石样品(杂质不溶于水,也不与盐酸反应)加入100g足量的稀盐酸,充分反应后,烧杯内物质总质量变化如图所示。
(1)反应生成的二氧化碳气体的质量 (答案记录到0.1位,下同)。
(2)请计算该大理石样品中碳酸钙的质量分数。
50. 某研究学习小组为探究木炭还原氧化铜的实验。
(1)氧化铜中氧元素的质量分数 。
(2)要使160g氧化铜完全被还原,需要木炭的质量至少是多少?(写出计算过程)
(3)小组同学将160g氧化铜和16g的炭粉在隔绝空气的容器中持续加强热,通过CO2传感器测得容器内CO2的质量变化曲线如图所示。
①分析t1~t2时密闭容器中CO2的质量减少的原因: 。
②t2时容器内气体中的碳、氧元素质量比为 。
51. 某同学在实验室取用过氧化氢溶液时,认真阅读了图1试剂瓶上的标签,称量34 g过氧化氢溶液和1 g二氧化锰进行实验,用于制取氧气并测量过氧化氢质量分数。使用质量传感器测得反应前后质量随时间变化关系如图。请计算:
(1)过氧化氢分解的反应方程式为 。
(2)制得氧气的质量是 g。
(3)过氧化氢溶液的质量分数是多少?
(4)标签上写明贮存时“不能盛满”,其原因是 。
52. 工业上常用赤铁矿或磁铁矿炼铁。根据矿石的质量可以计算炼出的铁的质量。
(1)工业炼铁的尾气处理方法 。
(2)含氧化铁320t的赤铁矿,可炼出含杂质3%的生铁多少吨?(保留到整数)
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【期末满分】化学期末全面复习提升2--- 2024-2025学年九年级化学上册精品期末复习备考
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 F-19 Na-23 Mg-24 P-31 S-32 C1-35.5
K-39 Ca-40 M n-55 Fe-56 Cu-64 Zn-65 I-127
一、选择题(拔高选择题):
创新实验
1. 化学兴趣小组设计如下图所示的装置测定空气中氧气的含量。胶头滴管中的水滴入生石灰一段时间后,试管内的白磷(白磷的着火点为40℃)开始燃烧,待白磷熄灭并冷却至室温后打开弹簧夹。下列关于该实验的说法错误的是( )
A. 试管中的细沙可防止试管炸裂
B. 胶头滴管中的水和注射器中的水作用相同
C. 若实验测得氧气的体积分数偏低可能是试管中白磷的量不足
D. 若注射器中的水最终减少了10mL,说明空气中氧气的体积分数约为20%
1、【答案】B
【解析】
A、白磷燃烧产生大量白磷,放出热量,试管中的细沙防止高温生成物使试管炸裂,说法正确;
B、胶头滴管中的水与烧杯中的生石灰反应放出热量,引燃白磷;注射器中的水测量消耗氧气的体积,注射器中的水流入试管的体积等于试管中消耗氧气的体积,二者作用不相同,说法错误;
C、白磷的量不足,试管中的氧气不能反应完全,此时流入试管中水的体积偏小,使测得氧气体积分数偏低,说法正确;
D、注射器中的水最终减少了10mL,即试管中被消耗氧气的体积为10mL,空气中氧气的体积分数=,说法正确;
答案:B。
1至2个实验探究
2. 初中化学教材中有多处用到水和单质磷的实验。下列有关说法正确的是( )
A. 图1集气瓶中的水和图2烧杯内的水都有提供热量的作用
B. 图1中的红磷和图2铜片上的白磷燃烧时都产生大量白雾
C. 图1红磷燃烧时弹簧夹未夹紧会导致测得氧气含量偏低
D. 图2能探究可燃物燃烧需要与氧气接触且温度达到着火点
2、【答案】D
【解析】
【详解】A、图1集气瓶中的水是吸收热量,吸收白烟,图2烧杯内的水有提供热量和隔绝氧气的作用,错误;
B、红磷和白磷燃烧时都产生大量白烟,不是白雾,错误;
C、图1红磷燃烧时弹簧夹未夹紧,会导致瓶中气体受热跑出,使测得氧气含量偏高,错误;
D、图2通过薄铜片上的白磷(燃烧)和水中的白磷(不燃烧)的对比可知,薄铜片上的白磷与氧气接触所以燃烧了,可探究可燃物的燃烧需要与氧气接触;通过薄铜片上的白磷(燃烧)和红磷(不燃烧)对比可知,温度达到了白磷的着火点所以燃烧了,可探究可燃物的燃烧需要达到着火点,正确;
故选D。
3. 现有X、Y、Z三种金属,将X和Y分别放入盐酸中,X溶解并产生H2,Y不反应,将Y和Z分别放入AgNO3溶液中,一段时间后,在Y表面有Ag析出,而Z没有变化。X、Y和Z的金属活动性顺序正确的是( )
A. X>Y>Z B. X>Z>Y C. Y>X>Z D. Z>Y>X
【答案】A
【解析】
【详解】能与酸反应生成氢气的金属比不能与酸反应生成氢气的金属活泼,所以活动性X>Y;
活泼金属能从不活泼金属的盐溶液中将不活泼金属置换出来,Y表面有Ag析出,而Z没有变化,则活动性Y>Z。
所以活动性X>Y>Z,故选A。
多个实验探究
4. 通过分析下列实验或现象,可以得出相应的结论,其中不合理的是( )
A. 实验一中黄铜片能在铜片上刻画出痕迹,说明黄铜的硬度比铜片大
B. 实验二既可以说明分子在不停地运动着,又可以说明氨水能使酚酞溶液变红
C. 实验三既可以说明CO2易溶于水,又可以说明CO2能与水反应生成碳酸
D. 图四中煤炉里煤炭上方燃烧产生的蓝色火焰说明一氧化碳具有可燃性
【答案】C
【解析】
【详解】A、实验中黄铜片能在铜片上刻画出痕迹,说明黄铜的硬度比铜片大,故选项说法正确;
B、实验过程中,浓氨水中的氨气分子不断的运动,当运动到A中时,和水结合成氨水,能使酚酞试液变红色,因此该实验既可以说明分子在不停地运动着,又可以说明氨水能使酚酞溶液变红,故选项说法正确;
C、二氧化碳能够溶于水,使塑料瓶变瘪,通过图示实验不能说明CO2能与水反应生成碳酸,故选项说法不正确;
D、图中煤炉里煤炭上方燃烧产生的蓝色火焰说明一氧化碳具有可燃性,故选项说法正确。
故选:C。
5. 关于下列实验的说法,正确的是( )
A 实验①:呼出气体中燃着木条熄灭,空气中无明显变化,说明呼出气体中含量比空气中多
B. 实验②:带火星的木条复燃,说明氧气已集满
C. 实验③:反应后总质量减小,说明该反应不符合质量守恒定律
D. 实验④:氢气用向下排空气法收集,说明氢气的密度比空气大
【答案】B
【解析】
【详解】A、用燃着的小木条证明的是氧气含量的多少,呼出气体中燃着木条熄灭,空气中无明显变化,说明呼出气体中氧气含量比空气中少,故错误;
B、用向上排空气法收集氧气,验满的方法是将带火星的小木条放在集气瓶口,若小木条复燃,则证明氧气已满,故正确;
C、反应后质量减少的原因是盐酸和碳酸钠反应生成了二氧化碳气体逸散到了空气中,次反应是化学变化符合质量守恒定律,故错误;
D、氢气用向下排空气法收集,说明氢气的密度比空气的密度小,故错误。
故选B。
6. 下列根据实验证据进行的推理,正确的是( )
选项
实验
证据
推理
A
测定物质的组成
在火焰上方罩干冷的烧杯,烧杯内壁出现水雾
该可燃物含有氢元素
B
测定空气中氧气的含量
红磷熄灭
集气瓶中红磷全部反应完
C
探究吸入的空气和呼出的气体
燃着的木条伸入呼出的气体中熄灭
呼出的气体中二氧化碳含量较高
D
验证质量守恒定律
烧杯中盐酸与碳酸钠粉末反应后总质量减少
该反应不遵循质量守恒定律
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A、在火焰上方罩干冷的烧杯,内壁出现水雾,说明燃烧生成了水,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,生成物水由H、O元素组成,反应物氧气由氧元素组成,故该可燃物中一定含氢元素,故A正确;
B、 测定空气中氧气的含量的实验中,红磷过过量,才能保证将装置中的氧气消耗完全,红磷熄灭,说明集气瓶中氧气全部反应完,故B错误;
C、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,探究吸入空气和呼出气体中二氧化碳含量不同时,需要分别向两种样品中滴加相等体积、相等浓度的澄清石灰水,能使澄清石灰水变浑浊的是呼出气体,无明显现象的是吸入空气,说明呼出气体中的二氧化碳含量比吸入气体高,故C错误;
D、任何化学反应都遵循质量守恒定律,盐酸和碳酸钠反应也遵循质量守恒定律,烧杯中盐酸与碳酸钠粉末反应后总质量减少,是因为盐酸和碳酸钠反应生成的二氧化碳气体逸出,故D错误;
故选:A。
传感器和数据采集题
7. 兴趣小组在实验室制取CO2的发生装置中连接压强传感器,如图1,测得实验过程中试管内气体压强变化情况如图2。下列说法不正确的是( )
A. ab段长颈漏斗中液面逐渐上升 B. bc段反应物固体与液体脱离接触
C. c点的对应操作是打开弹簧夹 D. 该发生装置可以控制反应速率,得到平稳的气流
【答案】D
【解析】
【详解】A.ab段压强增大,说明装置内气体增多,此时弹簧夹关闭,压强增大,将液体压回长颈漏斗,漏斗中液面逐渐上升,故选项说法正确;
B.bc段压强不变,说明反应停止,且装置密闭,说明石灰石与盐酸脱离接触,故选项说法正确;
C.c点之后压强减小,气体导出,说明此时打开弹簧夹,故选项说法正确;
D.该发生装置可以通过压强控制反应发生和停止,但不能控制反应速率得到平稳的气流,故选项说法错误;
故选:D。
实验题:除杂、鉴别
8. 物质的除杂是重要的实验技能。下列除去物质中杂质的方法正确的一项是( )
选项
物质(括内为杂质)
除杂方法
A
Fe(Cu)
加入足量的稀盐酸,过滤,洗涤,干燥
B
CO(CO2)
通过灼热的氧化铜
C
O2(N2)
通过灼热的铜网
D
CaO(CaCO3)
高温煅烧
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A、Fe能与足量的稀盐酸反应生成氯化亚铁溶液和氢气,铜不与稀盐酸反应,混合物加入足量的稀盐酸,过滤,洗涤,干燥,除去的是铁,不是铜,错误;
B、CO能与灼热的氧化铜反应生成铜和二氧化碳,混合物通过灼热的氧化铜,除去的是CO,不是CO2,错误;
C、氧气通过灼热的铜网时可与铜发生反应生成氧化铜,氮气不与铜反应,除去的O2,不是N2,错误;
D、碳酸钙高温条件下分解生成氧化钙,混合物高温煅烧,能除去碳酸钙,得到氧化钙,正确。
故选D。
9. 鉴别下列各组物质的方法不正确的是( )
选项
鉴别的物质
鉴别的方法
A
CO和H2
分别点燃,检验产物是否使澄清石灰水变浑浊
B
二氧化碳和氮气
伸入燃着的木条,观察木条是否熄灭
C
黄铜、金
在空气中灼烧,观察是否变暗
D
软水和硬水
加入肥皂水,比较泡沫与浮渣的多少
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A. 一氧化碳燃烧生成二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,氢气燃烧生成水,水不能使澄清石灰水变浑浊,所以用分别点燃,检验产物是否使澄清石灰水变浑浊的方法可鉴别一氧化碳和氢气,此选项正确;
B. 二氧化碳和氮气都不支持燃烧,将燃着的木条分别伸入盛有两种气体的集气瓶中,燃着的木条都熄灭,用燃着的木条不能鉴别两种气体,此选项错误;
C. 黄铜是铜、锌合金,在空气中灼烧,铜与氧气反应生成黑色的氧化铜,而黄金灼烧时无现象,所以分别在空气中灼烧,变暗的是黄铜,无变化的是黄金,此选项正确;
D.等量的两种水中,加入等量的肥皂水,产生泡沫多、浮渣少的是软水,产生泡沫少、浮渣多的是硬水,用加入肥皂水,比较泡沫与浮渣的多少的方法,可鉴别硬水、软水,此选项正确。
故选B。
10. 下列实验方案能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
除去氧化铜粉末中的少量木炭粉
将固体粉末在空气中充分灼烧
B
除去CO2气体中少量的CO
将混合气体点燃
C
鉴别H2和CH4
分别点燃,在火焰上方罩一个干而冷的烧杯
D
比较人体吸入空气与呼出气体中CO2的含量
将燃着的木条分别伸入集气瓶中
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A、将固体粉末在空气中充分灼烧,木炭燃烧生成二氧化碳气体,符合除杂原则,故选项能达到实验目的;
B、除去CO2气体中少量的CO,不能点燃,这是因为当二氧化碳(不能燃烧且不支持燃烧)大量存在时,少量的一氧化碳是不能被点燃,故选项不能达到实验目的;
C、氢气燃烧生成水,甲烷燃烧生成水和二氧化碳,分别点燃,在火焰上方罩一个干而冷的烧杯,烧杯内壁都出现水雾,不能区分两种物质,故选项不能达到实验目的;
D、将燃着的木条分别伸入空气和呼出气体的集气瓶中,伸入空气的木条正常燃烧,伸入呼出气体中的木条熄灭,可比较人体吸入空气和呼出气体中氧气的含量,根据二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,比较人体吸入空气与呼出气体中CO2的含量,应该用澄清石灰水,故选项不能达到实验目的;
故选:A。
实验题设计
11. 实验方案的设计应科学合理。下列实验方案的设计中不严谨的是( )
A. 比较空气与呼出气体中二氧化碳的含量 B. 探究二氧化碳能与水反应生成碳酸
C. 测定空气中氧气的含量 D. 验证化学反应前后质量守恒
【答案】B
【解析】
【详解】A、向等体积的呼出气体与空气中滴加等量的澄清石灰水,观察到呼出气体中的澄清石灰水变浑浊,滴到空气中的澄清石灰水不变浑浊,说明呼出气体中二氧化碳的含量多于空气中二氧化碳的含量,选项不符合题意;
B、干燥小花不变色,湿润小花变红色,对比证明水和二氧化碳发生反应,但是不能证明生成物是碳酸,选项符合题意;
C、足量的红磷与氧气燃烧生成五氧化二磷,燃烧停止后,装置冷却至室温,压强减小,打开止水夹,进入瓶中的水的体积就是装置中空气中的氧气的体积,选项不符合题意;
D、红磷和氧气燃烧生成五氧化二磷,装置密闭,反应前总质量等于反应后总质量,可验证质量守恒定律,选项不符合题意;
故选B。
12. 对比实验是进行科学研究的一种重要方法。下列实验设计能达到实验目的的是( )
A. 比较O2含量 B. 探究燃烧条件
C. 探究铁生锈条件 D. 泥沙水的净化
【答案】A
【解析】
【详解】A、氧气具有助燃性,燃着的木条在吸入气体中正常燃烧,在呼出气体中很快熄灭,说明吸入气体中氧气含量较高,该实验设计能达到实验目的;
B、白磷温度达到着火点以上,能燃烧,红磷温度没有达到着火点以上,不能燃烧,对比可知燃烧需要温度达到着火点以上,但燃烧的条件为:可燃物、与氧气接触、温度达到着火点以上,该实验设计不能达到实验目的;
C、左边铁只与水接触,不生锈,右边铁只与氧气接触,不生锈,则无法探究铁生锈的条件,该实验设计不能达到实验目的;
D、净水时先过滤大颗粒杂质,再过滤小颗粒杂质,接着除色素和异味,所以最上层应为小卵石,接着是石英砂,然后是活性炭,该设计不能达到预期目的。
故选A。
13. 控制变量法是实验探究的重要方法,下列实验方法的设计中,能达到实验目的是( )
A. 图甲比较铁、铜的金属活动性强弱 B. 图乙探究金属的锈蚀是否需要水
C. 图丙探究MnO2对H2O2分解的催化作用 D. 图丁探究可燃物的燃烧是否需要达到一定温度
【答案】B
【解析】
【详解】A、由于酸的种类不同,因此无法比较铁和铜的金属活动性顺序,故选项错误;
B、实验可知铁钉在干燥的空气中不生锈,而在潮湿的空气中生锈,二者的控制因素是水,故选项正确;
C、要探究催化剂的影响,应该选择质量分数相同的过氧化氢溶液,故选项错误;
D、由于水中的红磷与氧气也不能接触,因此不能探究出温度的影响,故选项错误;
故选B.
微观示意图
14. 古有《齐民要术》记载“粟米曲作酢”,“酢”即醋酸也;今有我国科研人员研究出制取醋酸(CH3COOH)的新方法。新方法的反应微观示意图如图所示,下列说法不正确的是( )
A. 新方法的反应化学方程式是CO2+CH4CH3COOH
B. 古法酿醋是用粮食经过发酵而成,发酵属于化学变化
C. 这一新方法重要意义除了制取醋酸外,还有助于减缓温室效应
D. 在新方法中每44份质量的二氧化碳与32份质量的甲烷完全反应,生成76份质量的醋酸
【答案】D
【解析】
【详解】A、由图示可知,反应物是二氧化碳和甲烷,生成物是醋酸,反应条件是催化剂,则该反应的化学方程式为:CO2+CH4CH3COOH,说法正确;
B、粮食发酵过程中有新物质生成,属于化学变化,说法正确;
C、反应物是二氧化碳,所以除了制取醋酸外,还可以消耗二氧化碳,有助于减缓温室效应,说法正确;
D、由化学方程式可知,中每44份质量的二氧化碳与16份质量的甲烷完全反应,生成60份质量的醋酸,说法错误。
故选D。
15. 减少的排放是关乎人类命运的大事。科学家开发出新型催化剂,光照下能将二氧化碳转化为甲烷。如图是该化学反应的微观示意图,下列有关说法正确的是( )
A. 反应中涉及3种氧化物 B. 反应前后原子种类改变
C. 各生成物之间的质量比为16∶32 D. 与另一反应物分子个数比应为1∶2
【答案】D
【解析】
【详解】由反应的微观示意图可知,该反应是二氧化碳和水在催化剂的条件下生成了甲烷和氧气,反应的化学方程式是:CO2+2H2OCH4+2O2。
A、氧化物是由氧元素和另一种元素组成的化合物,由物质的组成可知,反应中涉及CO2、H2O两种氧化物,错误;
B、由微观示意图可知,反应前后原子种类不改变,错误;
C、根据化学方程式可知,各生成物之间的质量比=16:64,错误;
D、由方程式的意义可知,参加反应的二氧化碳和水的分子个数比为1:2,正确。
故选D。
16. 联氨在点燃的条件下反应生成丙和丁,微观示意图如下,下列说法不正确的是( )
A. 联氨的化学式为 N2H4 B. 联氨中氮元素的化合价为+2价
C. 参与反应的甲、乙分子个数比为1:1 D. 属于单质的物质为:乙和丙
【答案】B
【解析】
【分析】根据微观示意图可知,反应的化学方程式为:。
【详解】A、根据甲的微观示意图可知,联氨的化学式为 N2H4,故选项说法正确;
B、联氨中氢元素化合价为+1价,根据化合物中各元素正负化合价代数和为零,设氮元素的化合价为 x,则(+1)×4+x×2=0,x=-2,联氨中氮元素的化合价为-2价,故选项说法错误;
C、根据化学方程式可知,参与反应的甲、乙分子个数比为1:1,故选项说法正确;
D、根据微观示意图可知,乙为氧气,丙为氮气,两种物质属于单质,故选项说法正确。
故选:B
17. 氢气和氧气在钯(Pd)基催化剂表面可反应生成过氧化氢,其微观示意图如图所示。下列说法错误的是( )
A. 该反应过程遵循质量守恒定律 B. 生成过氧化氢微观过程的顺序是④③①②
C. 过程③中,结构被破坏的分子是氧分子 D. 该反应的化学方程式为
【答案】C
【解析】
【详解】A、根据图示,该变化是化学变化,化学变化都遵循质量守恒定律;故A正确;
B、过程是:④反应物为氢气分子和氧气分子被催化剂吸附在表面,③氢分子变为原子,①原子重新组合,②生成过氧化氢分子并脱离催化剂表面,则顺序为④③①②;故B正确;
C、根据微观示意图可以看出,过程③中,氢气分子变为氢原子,所以发生结构破坏分子是氢分子;故C错误;
D、根据图示:该反应是氢气和氧气在Pd基催化剂表面反应生成过氧化氢,方程式正确;故D正确。
故选C。
归纳推理(证据推理、构建建构、归纳类推、建立模型、宏微结合、守恒思想)
18. 建立模型是学习化学的重要方法,模型正确的是( )
A.地壳中元素的含量
B.物质的分类
C.空气的组成
D.物质的组成和构成
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A、地壳中前四种元素由高到低依次为氧、硅、铝、铁,该选项不正确;
B、物质可分为纯净物和混合物,纯净物可分为单质和化合物,该选项不正确;
C、空气中的成分按体积分数计,氮气约占空气78%,氧气约占21%,而不是质量分数,该选项不正确;
D、物质是由元素组成,是由分子、原子、离子构成,且分子是由原子构成,该选项正确。
故选D。
19. 证据推理是化学学科核心素养的重要内容。下列实验进行的推理正确的是( )
A. 某物质中加入稀盐酸,有气泡产生,证明该物质一定是活泼金属
B. 点燃气体,火焰上方的干冷烧杯的内壁出现水雾,证明该气体是氢气
C. 铁制品露置于潮湿的空气中,出现锈蚀现象,证明铁生锈需要氧气和水
D. 敞口容器中进行铁和硫酸铜溶液的反应,天平保持平衡,证明质量守恒定律
【答案】D
【解析】
【详解】A、盐酸可以和活泼金属反应生成氢气,也可以和碳酸盐或碳酸氢盐反应生成二氧化碳气体,则某物质中加入稀盐酸,有气泡产生,不能证明该物质一定为活泼金属,该选项推理不正确;
B、氢气燃烧生成水,但甲烷燃烧也能生成水,则点燃气体,火焰上方的干冷烧杯的内壁出现水雾,不能证明该气体是氢气,该选项推理不正确;
C、铁制品露置于潮湿的空气中,出现锈蚀现象,由于没有对照实验,不能证明铁生锈需要氧气和水,该选项推理不正确;
D、敞口装置中,铁和硫酸铜反应前后质量不变,能证明质量守恒定律,该选项推理正确。
故选D。
20. 类推的思想方法在化学学习中应用广泛,下列类推正确的个数有( )
①氧气是一种无色无味的气体,所以无色无味的气体一定是氧气
②化学变化往往伴随有颜色的变化,所以有颜色改变的一定是化学变化
③二氧化碳能使燃着的木条熄灭,所以能使燃着的木条熄灭的气体一定是二氧化碳
④物质在氧气中燃烧的现象会发光放热,所以跟氧气发生的反应一定会发光放热
⑤由一种物质组成的是纯净物,所以纯净物一定是由一种物质组成
⑥氧化反应是物质与氧发生的反应,所以物质与氧气发生的反应一定是氧化反应
⑦化合反应不一定是氧化反应,氧化反应也不一定是化合反应
A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个
【答案】B
【解析】
【详解】①氧气是一种无色无味的气体,但无色无味的气体不一定是氧气,例如,氢气、氮气都是无色无味的气体,错误;
②化学变化往往伴随有颜色的变化,但有颜色改变的不一定是化学变化,例如霓虹灯颜色变化,但不是化学变化,错误;
③二氧化碳能使燃着的木条熄灭,但能使燃着的木条熄灭的气体不一定是二氧化碳,例如氮气也不支持木条燃烧,错误;
④物质在氧气中燃烧的现象会发光放热,但跟氧气发生的反应不一定会发光放热,例如,缓慢氧化放热不发光,错误;
⑤由一种物质组成的是纯净物,所以纯净物一定是由一种物质组成,正确;
⑥氧化反应是物质与氧发生的反应,所以物质与氧气发生的反应一定是氧化反应,正确;
⑦化合反应不一定是氧化反应,氧化反应也不一定是化合反应,如甲烷燃烧生成二氧化碳和水,正确;
故选B。
流程图题
21. 氨基钠(NaNH2)是合成维生素A的原料,工业上利用金属钠和液氨(NH3)生产氨基钠的主要原理如图1,现用120mL液氨与金属钠反应,实验结果如图2所示。
下列分析错误的是( )
A. 反应釜中发生的反应为置换反应
B. 金属钠的投加量越多生成氨基钠的量越多
C. 其它条件相同时,控制温度能提高氨基钠产量
D. 控制温度在50℃时,2.0g金属钠与120mL液氨没有恰好反应
【答案】B
【解析】
【详解】由图1可知:液氨与熔融金属钠反应生成氢气和氨基钠,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的反应叫做置换反应,该反应属于置换反应,说法正确;
B、50℃时,金属钠投入质量为1.0~2.5g时,氨基钠的含量增大,金属投入质量为2.5g~3.5g时,氨基钠的含量降低,说法错误;
C、由图2可知:其它条件相同时,控制温度能提高氨基钠产量,说法正确;
D、控制温度在50℃时,2.0g金属钠与120mL液氨没有恰好反应,因为在投入0.5g钠,氨基钠含量增加,说明液氨没有反应完全,说法正确;
答案:B。
22. 我国是最早冶炼锌的国家。用锌精矿(主要成分是ZnS)火法炼锌的工艺流程如下图所示。其中设备1内发生反应的化学方程式为:2ZnS+3O22ZnO+2X。下列有关说法错误的是( )
A. 设备1中的反应前后,硫元素的化合价升高
B. 设备1中氧气作氧化剂,体现了氧气的氧化性
C. 设备2中的反应,体现了焦炭和气体Y的还原性
D. 设备3中的原理是利用沸点不同将粗锌和气体Y分离
【答案】C
【解析】
【详解】A、设备1中,根据反应前后原子种类和个数不变,则X的化学式为SO2,ZnS中硫元素化合价为-2价,而SO2中硫元素化合价为+4价,则硫元素化合价升高,该选项说法正确;
B、设备1中,氧气提供了氧元素,作氧化剂,同时也体现了氧气的氧化性,该选项说法正确;
C、设备2中,Y为生成物,没有体现其还原性,该选项说法错误;
D、设备3通过冷凝分离锌和气体Y,则原理是利用沸点不同将粗锌和气体Y分离,该选项说法正确。
故选C。
23. 硝酸铵(NH4NO3)可作为农业上常用的化学肥料,利用空气制取硝酸铵的流程如图所示:
下列说浊正确的是( )
A. 步骤I是利用沸点不同分离氧气和氮气,属于分解反应
B. 步骤Ⅱ的化学方程式为
C. 步骤III生成两种氧化物,其质量比为10:9
D. 上述流程涉及的物质中,氮元素共有4种不同的化合价
【答案】C
【解析】
【详解】A、步骤I是用分离液态空气的方法制取氮气和氧气,是利用液氮和液氧沸点的不同将其分离,无新物质生成,属于物理变化,分解反应是对化学反应的分类,故错误;
B、步骤Ⅱ的化学方程式少反应条件,且反应物有气体,生成物中的气体不标气体符号,故错误;
C、步骤III的反应为氨气和氧气在催化剂和加热的条件下反应生成NO和水,该反应的化学方程式为:,NO和水都是两种元素组成,且其中一种是氧元素的化合物,属于氧化物,NO和水质量比为,故正确;
D、上述流程涉及的物质中,氮元素共有5种不同的化合价,分别为、、、、,故错误,故选C。
图像题(单项、多项)
24. 在密闭容器内,有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量分数如图所示,下列说法错误的是( )
A. 该反应符合质量守恒定律 B. 生成的甲、丙两物质的质量比为19:41
C. 乙可能是该反应的催化剂 D. 参加反应的丁的质量等于生成的甲和丙的质量之和
【答案】B
【解析】
【分析】由四种物质反应前后各物质的质量分数可知,反应前后甲的质量分数增加了19%-17%=2%,故甲是生成物;乙的质量分数不变,可能作该反应的催化剂,也可能没有参加反应;反应后丙的质量分数增加了41%-25%=16%,故丙是生成物;丁的质量分数减少了48%-30%=18%,故丁是反应物。
【详解】由分析得:
A、该反应属于化学变化,符合质量守恒定律,正确;
B、生成的甲、丙两物质的质量比例为2%:16%=1:8,错误;
C、乙的质量分数不变,可能作该反应的催化剂,也可能没有参加反应,正确;
D、由质量守恒定律可知,参加反应的丁的质量一定等于生成甲和丙的质量,正确。
故选B。
25. 图像在表达变化关系和加深知识理解方面具有重要作用。下列图像能够正确表示其对应关系的是( )
A. 图1表示加热高锰酸钾使之充分反应
B. 图2表示高温条件下木炭与氧化铜充分反应
C. 图3表示向一定质量的石灰石中加入过量稀盐酸
D. 图4表示向一定质量的二氧化锰中加入H2O2溶液
【答案】A
【解析】
【详解】A、高锰酸钾加热产生锰酸钾、二氧化锰和氧气,开始,固体中锰元素的质量分数是:;随着反应的进行,固体质量减少,锰元素的质量没有损失,则固体中锰元素的质量分数增大,剩余锰酸钾(含锰)和二氧化锰(),可以达到36%,高锰酸钾反应完全,固体中锰元素的质量分数不变,正确;
B、碳和氧化铜反应产生铜和二氧化碳,根据图像,减少的质量是二氧化碳的质量,则二氧化碳质量是,则根据方程式有质量关系:,则反应物的质量是0.1a+1.45a=1.55a大于a,错误;
C、一定质量的石灰石中加入过量稀盐酸,石灰石中的碳酸钙和盐酸反应产生氯化钙、水和二氧化碳,盐酸过量,碳酸钙反应完全,二氧化碳的质量不再增加,错误;
D、过氧化氢在二氧化锰催化下分解产生水和氧气,随着H2O2溶液的加入氧气的质量不断上升,错误;
故选A。
26. 下列图像正确的是( )
A.向两份足量且等浓度的稀盐酸中分别加等质量的镁粉和铝粉
B.向两份等浓度、等质量的稀盐酸中分别逐渐加入锌粉和铁粉至过量
C.密闭容器中燃烧一定量红磷
D.高温煅烧一定质量的石灰石制生石灰
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A、由于镁比铝活泼,则镁与盐酸反应比铝快,又由于、,酸足量,则等质量的铝和镁反应时,铝产生的氢气较多,该选项图像正确;
B、由于加入的锌和铁过量,则盐酸完全消耗,根据质量守恒,则最后生成氢气的质量相同,又由于、,则与等质量、等浓度的盐酸反应,消耗的锌的质量较多,该选项图像不正确;
C、红磷燃烧放热,则刚开始时装置中的温度升高,压强增大,但由于红磷燃烧消耗氧气,随着气体的减少,压强又不断减小,当反应后降至常温时,压强小于开始时的压强,该选项图像不正确;
D、石灰石中的碳酸钙高温分解为氧化钙和二氧化碳,反应过程中固体质量不断减小,但固体中钙元素的质量不变,则固体中钙元素的质量分数增大,反应结束后,保持不变,该选项图像不正确。
故选A。
物质转化推断
27. 以物质间的转化为线索认识元素及其化合物是化学学习的重要方法。下图均为初中化学常见物质及反应。图中“→”表示相连两种物质之间的转化关系;“—”表示相连的两种物质可以发生反应;反应条件、部分反应物及生成物已略去。下列说法错误的是( )
A. ①②③④可以都是化合反应 B. 甲、乙、丙可以都是单质
C. ①②③④可以都有元素化合价变化 D. 甲、乙、丙可以都是氧化物
【答案】B
【解析】
【详解】A、若甲是O2,乙是CO,丙是CO2,反应①是CO和O2在点燃的条件下反应生成CO2,属于化合反应,反应②是CO2和C在高温的条件下反应生成CO,属于化合反应,反应③是C和O2在点燃的条件下反应生成CO2,属于化合反应,反应④是CO和O2在点燃的条件下反应生成CO2,属于化合反应,故A不符合题意;
B、乙、丙是可以相互转化的单质,则排除两种金属的可能,可以是一种活泼金属和氢气,氢气还原金属氧化物得到金属单质,活泼金属与酸反应生成氢气。甲可以和氢气反应可以转化为活泼金属,甲可以和金属反应可以转化为氢气,无符合条件的甲,故B符合题意;
C、若甲是O2,乙是CO,丙是CO2,根据A项分析可知,反应可以都为化合反应,则都会有化合价的变化,故C不符合题意;
D、若甲是CuO,乙是CO,丙是CO2,①③④氧化铜和一氧化碳加热反应生成二氧化碳和铜,②二氧化碳和碳高温反应生成一氧化碳,故D不符合题意。
故选B。
金属活动性题
28. Al与物质X的溶液发生反应的化学方程式为,则下列说法正确的是( )
A. Al的化合价由0变为+2 B. X的化学式为CuSO4
C. 该反应前后原子种类发生改变 D. 反应后溶液的质量增加
【答案】B
【解析】
【详解】A、铝单质中铝元素化合价为0,硫酸铝中铝元素显+3价,故Al的化合价由0变为+3,不符合题意;
B、根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和数目不变,反应物中含Al、Cu、S、O的个数分别是2、0、0、0,生成物中含Al、Cu、S、O的个数分别是2、3、3、12,故反应物中还应含3个Cu、3个S、12个O,故X的化学式为:CuSO4,符合题意;
C、根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和数目不变,不符合题意;
D、由化学方程式可知,54份质量的铝置换出192份质量的铜,固体质量增加,溶液质量减小,不符合题意。
故选B。
29. 相等质量的锌和铁分别于足量的稀硫酸反应,放出的氢气的质量与反应时间的关系如下图所示,其中能正确反应反应它们产生氢气过程的是(a-Zn生成的氢气,b-Fe生成的氢气)
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】由于稀硫酸过量,因此充分反应后放出氢气的质量大小由金属决定,根据反应的质量关系、可知,所以相等质量的锌和铁与足量硫酸反应,铁生成氢气多,对应的图象铁的终点纵坐标应该大于锌,可排除选项AC。
根据金属活动性强弱关系锌>铁,可判断锌与稀硫酸反应快,铁与稀硫酸反应慢,即等质量的金属,锌的反应时间短最先完成、铁完成的反应消耗时间长,所以选项B不正确;
故选D。
30. 在硫酸铜溶液中加入一定量的镁粉和铁粉充分反应后,过滤,得到固体。向该固体中加入少量稀硫酸,有气体产生,下列对该固体的叙述正确的是( )
①一定有镁 ②一定有铁 ③一定有铜 ④可能有镁 ⑤可能有铁 ⑥可能有铜
A. ①②③ B. ③④⑤ C. ②③④ D. ①⑤⑥
【答案】C
【解析】
【详解】由于金属的活动性是镁>铁>铜,在硫酸铜溶液中加入一定量的镁粉和铁粉,镁先与硫酸铜反应生成硫酸镁和铜,当镁反应完全后,铁再与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,由题意可知,充分反应后过滤,得到固体,向固体中加入少量稀硫酸,有气体放出,则含有与酸反应生成氢气的金属,由金属活动性顺序可知,则一定含有铁,可能含有镁,镁一定与硫酸铜反应生成了铜,故一定含有铜。
故②③④正确。
故选C。
二、非选择题:
31. 中华文化源远流长,博大精深,蕴含了丰富的化学知识,请回答下列问题:
(1)用墨书写的古字画长久不褪色,主要原因是 。
(2)《梦溪笔谈》中记载“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,胆矾是硫酸铜晶体,胆矾中的阴离子符号是 ;铁、铜是由 构成的(填“分子”、“原子”或“离子”)。
(3)《天工开物》中有关于“火法”冶炼金属锌的工艺记载:“炉甘石(主要成分是ZnCO3)装载入一泥罐内,逐层用煤炭饼垫盛,其底铺薪,发火煅红,罐中炉甘石熔化成团。”冶炼锌时反应的化学方程式为,X的化学式为 ,碳能冶炼金属,体现了碳具有 性。
(4)《汉书•地理志》中记载:“豫章郡出石可燃,为薪”,这里的“石”就是煤。用扇子扇煤炉火焰,越扇越旺的化学原理是 。
(5)下图为古人的省油灯,用棉绳做炷(灯芯),上层盏盛油,下层盏盛水。随着油的燃烧,下层盏中的水会不断减少,对该现象的微观解释正确的是 (多选,填字母序号)。
a.水分子受热分解 b.水分子不断运动 c.水分子间隔变大 d.水分子数目减少
【答案】(1)碳单质在常温下化学性质很稳定 (2) ①. ②. 原子
(3) ①. CO ②. 还原 (4)增大了空气的流速,提供了充足的氧气 (5)bcd
【解析】
【小问1详解】墨的主要成分是碳单质,在常温下碳单质的化学性质很稳定,所以用墨书写的古字画长久不褪色,故填:碳单质在常温下化学性质很稳定;
【小问2详解】胆矾是硫酸铜晶体,硫酸铜是由带正电荷的铜离子和带负电荷的硫酸根离子构成;离子的表示方法是:在元素符号右上角用阿拉伯数字表示所带电荷数,并标出正负,数字在前,符号在后,故硫酸根离子的符号为:;
铁、铜都是由原子直接构成物质,故填:原子;
【小问3详解】根据质量守恒定律,化学反应前后参加反应的原子个数和原子种类不变;反应前有1个Zn原子、3个碳原子和3个氧原子,反应后生成Zn单质和3X,则3X中有3个碳原子和3个氧原子,故X的化学式为:CO;
该反应中碳单质将碳酸锌还原成Zn单质,体现了碳单质的还原性,故填:还原;
【小问4详解】用扇子扇煤炉火焰,越扇越旺是因为:扇子扇风增大空气的流速,提供了充足的氧气,故填:增大了空气的流速,提供了充足的氧气;
【小问5详解】分子在不停的做无规则运动,随着温度升高,水分子运动加快,同时温度升高水分子之间的间隔增大,水减少,水分子数目也在不断减少,故选择bcd。
32. 以典型物质为核心,进行问题的设置与整合,是我们全面认识物质性质及应用的有效途径。小明同学在小组合作学习过程中,对铁的相关问题,以结构图的形式进行了如下梳理。联系实际,解决问题:
(1)生活中铁可以用来 _(写1条)。
(2)铁丝在氧气中燃烧的现象是 。
(3)铁和硫酸铜溶液反应的微观实质是 。
(4)一氧化碳与氧化铁反应来冶炼铁的原理为___________(用化学方程式表示)。
(5)防止铁生锈的措施有 (写1条)。
【答案】(1)制作铁锅##铁艺家具(合理即可) (2)剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体 (3)铁原子和铜离子反应生成亚铁离子与铜原子 (4)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
(5)表面刷漆##镀铬、镍(合理即可)
【解析】
【小问1详解】
可以用铁来制作铁锅等;
【小问2详解】
铁氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体;
【小问3详解】
铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜,微观上该反应的微观实质是铁原子转化成亚铁离子,铜离子转化为铜原子;
【小问4详解】
一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;
【小问5详解】
铁生锈的条件:与水和氧气同时接触;所以生活中铁制品表面喷漆、涂油、电镀等均能够防止铁制品生锈。
33. 归纳整理是学习化学的重要方法。下图中的物质及转化关系均为初中化学常见的纯净物及化学反应。戊的固体俗称干冰。图中“→”表示两种物质间的转化关系;“—”表示相连物质能发生化学反应(部分反应物、生成物及反应条件略)。
回答下列问题:
(1)戊的化学式为 。
(2)若乙是一种含有金属元素的氧化物,其相对分子质量为232,甲—乙反应的化学方程式为 ,丙的一种用途为 。
(3)若丙、丁均为黑色固体,则甲—乙反应的现象是____________。
(4)下列有关说法正确的是 (填标号)。
A. 甲可能由原子直接构成 B. 甲→丙的反应可能放出热量
C. 甲→丙的反应可能吸收热量 D. 丙在一定条件下可以转化为甲
E. 甲→戊的反应一定是化合反应
【答案】(1)CO2 (2) ①. ②. 作燃料(合理即可) (3)产生蓝色火焰,放热 (4)ABC
【解析】
【小问1详解】戊的固体俗称干冰,干冰是固体二氧化碳,化学式是CO2;
【小问2详解】若乙是一种含有金属元素的氧化物,其相对分子质量为232,则乙是四氧化三铁;丁是氧气,铁燃烧产生乙四氧化三铁,碳燃烧产生戊二氧化碳;丙是CO,丙和氧气能反应;甲是碳,碳不完全燃烧产生丙CO,碳有还原性,将四氧化三铁还原成铁,同时产生二氧化碳,则甲—乙反应的化学方程式为,丙是CO,其用途为作燃料(合理即可);
【小问3详解】若丙、丁均为黑色固体,则丙可以是氧化铜(或四氧化三铁),丁是碳,甲是氧气,铜和氧气反应产生丙氧化铜(或四氧化三铁);丁碳不完全燃烧产生乙CO,则甲—乙反应是CO在氧气中燃烧,其反应的现象是产生蓝色火焰,放热;
【小问4详解】A.根据(2)问分析,甲可能碳,碳由原子直接构成,正确;
B.根据(2)问的分析,甲→丙的反应可以是碳燃烧产生CO,该反应放出热量,正确;
C.根据(2)问的分析,甲→丙的反应可以是碳和二氧化碳在高温下反应产生CO,该反应是吸热反应,正确;
D. 根据(2)问的分析,甲是碳,丙是CO,丙在一定条件下不能转化为甲;根据(3)问的分析,甲是氧气,丙可以是氧化铜(或四氧化三铁),则丙在一定条件下不能转化为甲, 错误;
E. 根据(2)问的分析,甲→戊的反应可以是碳和氧化铜在高温下反应产生铜和二氧化碳,该反应是一种单质和一种化合物反应产生另一种单质和另一种化合物的置换反应,不是化合反应,错误;
故选ABC。
34. A、B、C、D、E是初中化学上册中常见的五种物质,五种物质中含有一种相同的元素,E是常见的温室气体(“—”表示两种物质间可以发生反应,“→”表示物质间能发生一步转化,部分物质和反应条件已略去)。请回答下列各题。
(1)E的化学式为 ,写出E物质的一种用途 。
(2)若A是一种黑色固体,A的化学式可能是 。
(3)关于以上物质和反应的下列说法正确的是 _。
①B→D的反应要放出大量热 ②C→E的反应一定是化合反应
③自然界可实现E→C的转化 ④E→B的反应可用于检验E
⑤A→B的反应中固体质量减少等于生成B的质量
【答案】(1) ①. CO2 ②. 灭火
(2)氧化铜或四氧化三铁 (3)①③④
【解析】E是常见的温室气体,E为二氧化碳,B、D都能与二氧化碳反应,B、D为碳、水和碱中的两种,又因为A、B、C、D、E是初中化学上册中常见的五种物质,五种物质含有一种相同元素,故B、D为水和氢氧化钙,二氧化碳与水反应生成碳酸,与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,水与氧化钙反应生成氢氧化钙,氢氧化钙与酸或二氧化碳反应生成水;则五种物质都含有氧元素,A、C含有氧元素,A、C都能生成二氧化碳,且C能转化成A,C为氧气,A为一氧化碳或金属氧化物,结合B、D为水或氢氧化钙,可知A为金属氧化物,则B为水,D为氢氧化钙,含碳物质燃烧生成二氧化碳,氧气与金属反应生成金属氧化物,金属氧化物被氢气还原生成水。将答案带入原题,符合题意。
【小问1详解】E为二氧化碳,二氧化碳化学式:CO2;二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,密度比空气大,可用于灭火;
【小问2详解】A为金属氧化物,若A一种黑色固体,则可能为氧化铜或四氧化三铁;
【小问3详解】①B→D为水与氧化钙反应生成氢氧化钙,反应放热,选项正确;
②C→E为氧气转化成二氧化碳,不一定是化合反应,如甲烷燃烧生成二氧化碳和水,选项错误;
③E→C为二氧化碳转化成氧气,自然界可通过光合作用实现,选项正确;
④E→B为二氧化碳生成水,二氧化碳与氢氧化钙反应可生成水和碳酸钙,即二氧化碳使澄清石灰水变浑浊,可用于检验二氧化碳,选项正确;
⑤A→B的反应可以是氢气还原金属氧化物生成水,固体减轻的质量为金属氧化物中氧元素的质量与水中的氧元素质量相等,选项错误。
故选①③④。
35. 天然气是当今人类社会消费的第三大能源,从地层中开采出的天然气含有二氧化碳、水等杂质,在使用前需将杂质依次去除,并储存在储气罐中,需要时将其气化后使用。
(1)天然气的主要成分是 。
(2)二氧化碳被称为“酸气”的原因是 。
(3)分子筛干燥器的功能与活性炭相似,其原理是利用分子筛将水蒸气 (填操作名称)达到干燥天然气的目的,由此可推测分子筛具有的结构是 。
(4)天然气液化时发生变化的微观实质是 ,液化后将其储存在储气罐中,对储气罐的要求是 。
(5)天然气作为能源使用时发生反应的化学方程式为 。
【答案】(1)甲烷##CH4 (2)二氧化碳能与水反应生成碳酸
(3)①. 吸附 ②. 疏松多孔 (4)①. 分子之间的间隔变小 ②. 气密性好(合理即可)
(5)
【解析】
【小问1详解】
天然气的主要成分是甲烷;
【小问2详解】
二氧化碳被称为“酸气”的原因是二氧化碳能与水反应生成碳酸;
【小问3详解】
分子筛干燥器的功能与活性炭相似,活性炭结构疏松多孔,具有吸附性,故其原理是利用分子筛将水蒸气吸附达到干燥天然气的目的;
分子筛具有吸附性,可推测分子筛具有的结构是:疏松多孔;
【小问4详解】
天然气液化时发生变化的微观实质是:分子之间的间隔变小;
液化后将其储存在储气罐中,对储气罐的要求是:气密性好,防止天然气泄漏;
【小问5详解】
天然气的主要成分是甲烷,甲烷燃烧生成二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:。
36. 南水北调,保障了沿线城市的生活用水,复苏了河湖生态,润泽了豫冀津京。学习小组查得资料:南水北调来的水,占北京城区日供水量的7成以上;北京某水厂的净水工艺流程如图所示。请和小组同学一起研究。
(1)开展南水北调,说明我国的水资源分布状况是 。
(2)絮凝剂:明砚能与水反应生成氢氧化铝胶状物,氢氧化铝的化学式为 ;
(3)过滤是为了除去 ;试剂A的名称是 。
(4)消毒剂:臭氧、液氯等在自来水生产中被广泛应用。
① 臭氧可作为消毒剂,氧气没有杀菌消毒功能。从微观角度看,其化学性质不同的原因是 。
② 氯气溶于水可生成次氯酸(HClO)和盐酸(HCl),反应的化学方程式为 。
【答案】(1)不均衡 (2)Al(OH)3 (3)① 不溶性杂质 ②. 活性炭
(4)①. 分子构成不同 ②.
【解析】
【小问1详解】
我国的水资源分布状况是不均衡的,南方水资源较丰富,北方较为缺乏;
【小问2详解】
氢氧化铝中铝元素化合价为+3价,氢氧根的化合价为-1价,根据正价在左负价在右,正负化合价代数和为零,化合价数值约到最简交叉写在元素右下角,氢氧化铝表示为:Al(OH)3;
【小问3详解】
过滤能将水中的不溶性杂质除去;
活性炭具有吸附性,能吸附水中的色素和异味,故试剂A为活性炭;
【小问4详解】
①分子相同化学性质相同,分子不同化学性质不同,臭氧和氧气的分子构成不同,属于不同种分子,故化学性质不同;
②氯气溶于水过程中与水反应生成次氯酸(HClO)和盐酸(HCl),反应的化学方程式为:。
37. 根据下列实验装置图,回答有关问题。
(1)装置图中仪器a的名称为 。
(2)用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气,可选用的发生装置是 (填字母),写出该反应的化学方程式 ;若用D装置收集氧气,当导管口气泡 冒出时,再把导管口伸入盛满水的集气瓶。
(3)实验室用B装置制取二氧化碳的化学方程式为 ,如果用G装置收集气体,气体应从 (填“b”或“c”)端通入;用C装置代替B装置,收集所需的一定量气体后,对C装置进行的操作是 。
(4)水是生命之源,是“永远值得探究物质”,人类从未停止过对水的研究。
①1766年,英国化学家卡文迪许用锌和稀硫酸制得“可燃空气”,他所说的“可燃空气”成分是 (填化学式)。“可燃空气”在纯氧中燃烧生成水,可得出“水是一个结合物而不是简单元素”。
②1785年,拉瓦锡将水蒸气通过红热的铁制枪管将水转化为氢气,同时生成四氧化三铁实验示意图如图1所示。上述反应的化学方程式为 。
③当温度、压强分别超过临界温度(374.2℃)和临界压强(22.1MPa)时的水称为超临界水。现代研究表明:超临界水能够与氧气以任意比例互溶,由此发展了超临界水氧化技术。550℃时,测得乙醇(C2H6O)的超临界水氧化结果如图2所示。图中CO的分布分数先增后降的原因是 。
【答案】 ①. 集气瓶 ②. A ③. 2KClO32KCl+3O2↑; ④. 连续均匀 ⑤. CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ ⑥. b ⑦. 关闭止水夹 ⑧. H2 ⑨. 4H2O+3FeFe3O4+4H2 ⑩. 乙醇先氧化为一氧化碳,一氧化碳再氧化为二氧化碳
【解析】
【分析】
【详解】(1)由图可知,仪器a的名称是集气瓶,故填集气瓶。
(2)用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气是加热固体制取气体的反应,应选择固体受热发生装置,即装置A,故填A;
氯酸钾在二氧化锰作催化剂和加热的条件下反应生成氯化钾和氧气,故反应的化学方程式写为:2KClO32KCl+3O2↑;
D装置排水法收集气体,选择D装置收集氧气时,当导管口有气泡连续均匀冒出时才开始收集氧气,故填连续均匀。
(3)B装置为固液常温法装置,选择该装置制取二氧化碳的反应是石灰石中的碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,故反应的化学方程式写为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
如果用G装置收集二氧化碳,二氧化碳的密度大于空气的密度,气体应从长管,即b管进入瓶中,故填b;
用C装置代替B装置,收集所需一定量气体后,对C装置进行的操作是关闭止水夹,装置中的气体不能导出,气体在装置中滞留产生较大的压强,使试管中的液面下降,同时长颈漏斗中的液面上升,固体与液体分离,反应停止,故填关闭止水夹。
(4)①锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,所以“可燃空气”是氢气,氢气的化学式为H2,故填H2。
②水和铁在加热的条件下反应生成四氧化三铁和氢气,故反应的化学方程式写为:4H2O+3FeFe3O4+4H2。
③由图可知,乙醇先氧化为一氧化碳,一氧化碳再氧化为二氧化碳,所以图中CO的分布分数先增后降,故填乙醇先氧化为一氧化碳,一氧化碳再氧化为二氧化碳。
38. 结合下列实验装置,回答有关问题。
(1)标号①的名称为 ;
(2)实验室用分解过氧化氢的方法制取氧气,应选择的发生装置是 (填字母);为了得到更纯的氧气,收集装置最好选 (填字母);如果要控制该反应的反应速率,则对发生装置的改进方法是 。
(3)A与C装置比较,A的优点是可以控制反应的发生和停止,请你写出一个利用A装置此优点制取气体的化学方程式 ;
(4)用装置G收集CO2气体时,气体应从_ (填“a”或“b”)端通入,检验CO2可以用澄清的石灰水,反应的化学方程式是 。
【答案】(1)长颈漏斗 (2) ①. C ②. F ③. 将长颈漏斗改为分液漏斗
(3) (4)①. a ②.
【解析】
【小问1详解】
标号①的名称为长颈漏斗。
【小问2详解】
实验室用分解过氧化氢的方法制取氧气,反应为固液不加热反应,应选择的发生装置是C;氧气不易溶于水,排水法收集到气体较为纯净,故为了得到更纯的氧气,收集装置最好选F;如果要控制该反应的反应速率,则对发生装置的改进方法是将长颈漏斗改为分液漏斗,通过分液漏斗的活塞控制液体的滴加速率来控制反应速率。
【小问3详解】
A与C装置比较,A的优点是可以控制反应的发生和停止,适合块状固体和液体不加热反应,故可为碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体,。
【小问4详解】
用装置G收集CO2气体时,二氧化碳气体密度大于空气,气体应长进短出,从a端通入,检验CO2可以用澄清的石灰水,反应为二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水:。
39. 实验室常利用以下装置完成气体制备及性质实验。请回答:
(1)指出编号仪器的名称:② 。
(2)以上 (从A~E中选择)装置有一处明显的错误,改正的方法是 。
(3)实验室中利用某个反应制取甲烷气体时,可以选择A作为发生装置,据此你推测到的信息是:
。
(4)制取二氧化碳的化学方程式为 ,B、F都可用作实验室制二氧化碳气体的发生装置,F装置的优点是 。
(5)为了解装置F具有该优点的原因,同学们在装置F中连接压强传感器,从而测定实验中试管内气体压强变化的情况如图G所示。ab段对应试管中的液面逐渐 (填“上升”或“下降”);从实验装置的角度分析,bc段压强保持不变的原因是 。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) ①. E ②. 导管应该伸进接近集气瓶底部
(3)反应物为固体,且反应条件是加热
(4) ①. ②. 可以随时控制反应的发生和停止
(5) ①. 下降 ②. 试管中固体和液体分离,使反应停止,不再产生气体
【解析】
【小问1详解】
②为长颈漏斗;
【小问2详解】
装置E为向上排空气法收集装置,E装置中导管伸入集气瓶太短,改正的方法是导气管应该伸进接近集气瓶底部,有利于集气瓶中空气排出,使收集气体纯度更高;
【小问3详解】
实验室中利用某个反应制取甲烷气体时,可以选择A作为发生装置,则说明该反应的反应物为固体,且反应条件是加热;
【小问4详解】
实验室常用石灰石或大理石(主要成分碳酸钙)与稀盐酸反应制取二氧化碳气体,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体,化学方程式为: ;
F装置中,当打开弹簧夹时,长颈漏斗内的液体进入试管,使试管内液面上升到多孔塑料板以上,与固体试剂接触,开始反应;当关闭弹簧夹时,产生的气体无法排出,在试管上半部分聚积,使试管内部气压增大,将液体压回到长颈漏斗,使液面降到多孔塑料板以下,使反应物相互分离,反应停止,故F装置的优点是可以随时控制反应的发生和停止;
【小问5详解】
由图可知,ab段压强逐渐增大,高于外界大气压,在压强差的作用下,将稀盐酸压入长颈漏斗中,故试管中液面逐渐下降;
bc段压强保持不变,是因为试管中固体和液体分离,使反应停止,不再产生气体。
40. 【科普阅读与科学史话】Ⅰ.阅读下面的科普短文。
可燃冰,又称天然气水合物,一种外观似冰且遇火即燃的结晶化合物,其分子由甲烷分子和水分子构成,具有笼状结构(如图1)。
可燃冰主要蕴藏在深海沉积物和陆地永久冻土中,由水和天然气在高压和低温条件下结晶而成,当温度升高或压强降低时,会立即分解释放出可燃性气体——甲烷。可燃冰燃烧值高、污染小,且储量丰富,因而被各国视为未来化石燃料的替代能源。依据文章内容回答下列问题:
(1)可燃冰的形成有三个基本条件:原材料(水和天然气)、高压和 。
(2)可燃冰被视为“未来能源”,开发利用新能源有利于环境保护,请写出一种我省可以开发利用的新能源 。
(3)下列说法不正确的是 (填序号)。
A. 可燃冰能燃烧,说明水具有可燃性
B. 当今世界能源储量中,可燃冰居首位
C. 可燃冰的能量密度约为煤的十倍
(4)我国可燃冰开采技术世界领先,将可燃冰进行二次能源开发意义重大。甲烷和水在一定条件下可制备合成气(主要成分是一氧化碳和氢气),该反应的化学方程式为 。
Ⅱ.火是人类文明的起源,人类一直试图征服“火”。
(5)钻木取火:将木屑放置在木板上,木棒轻轻钻动,便可着火。该实验中木屑提供的燃烧条件为 。
(6)火石取火:用火镰击打火石,产生火花先引燃艾绒,艾绒容易着火是因为艾绒的着火点 (填“高”或“低”)。
(7)古人使用的“火折子”材料中有艾草和硫璜,吹气即可燃。“吹气”能使燃烧更剧烈,“吹气”的作用是 。
(8)发展到今天,家庭用的燃料大多是天然气,燃烧不充分时会出现黄色火焰,这时可调大天然气灶
(填“空气”或“天然气”)进气量。人们常使用固体酒精作为干锅加热的热源,服务员用盖子熄灭固体酒精,利用的灭火原理是 。
【答案】(1)低温 (2)太阳能(合理即可) (3)A
(4) (5)可燃物 (6)低
(7)增加氧气的量 (8) ①. 空气 ②. 使可燃物与空气隔绝
【解析】
【小问1详解】
根据水和天然气在高压和低温条件下结晶而成,可知可燃冰的形成有三个基本条件:原材料(水和天然气)、高压和低温;
【小问2详解】
我省可以开发利用的新能源有太阳能、风能等(合理即可);
【小问3详解】
A、可燃冰能燃烧,是因为其主要成分中的甲烷具有可燃性,水不具有可燃性,故选项错误;
B、由图2可知,当今世界能源储量中,可燃冰居首,故选项正确;
C、由图3可知,可燃冰的能量密度约为煤的十倍,故选项正确;
故选A;
【小问4详解】
甲烷和水在一定条件下反应生成一氧化碳和氢气,化学方程式为;
【小问5详解】
将木屑放置在木板上,木棒轻轻钻动,便可着火,该实验中木屑提供的燃烧条件为可燃物;
【小问6详解】
用火镰击打火石,产生火花先引燃艾绒,艾绒容易着火是因为艾绒的着火点低;
【小问7详解】
吹气”能使燃烧更剧烈,“吹气”的作用是提供充足的氧气,使燃烧更剧烈;
【小问8详解】
燃烧不充分时会出现黄色火焰,说明氧气不足,这时可以调大天然气灶的空气进气量;
服务员用盖子熄灭固体酒精,利用的灭火原理是使可燃物与空气(氧气)隔绝,达到灭火的目的。
41. 随着时代的发展,我市许多地区的家用燃料发生很大的变化。某校实践小组的同学们在老师的组织下,带着极大的兴趣对我市家用燃料的变迁、燃烧产物、变迁的意义等展开了项目化学习。
任务一:调查家用燃料的变迁
【咨询居民】
我市家用燃料的变迁经历了下图几个阶段:
【交流讨论】
(1)煤的气化可产生管道煤气,其主要反应是碳与水蒸气在高温下反应生成两种常见的可燃性气体,这两种气体是 。
(2)液化石油气是利用石油中各成分的 不同,将石油加热炼制得到的一种产品。
任务二:探究煤燃烧产物
【提出问题】
煤燃烧的气体中是否含有SO2、CO?
查阅资料】
①SO2能使红色的品红溶液褪色,常用于检验SO2;
②SO2也能使澄清石灰水变浑浊。
【进行实验】
(3)设计实验方案,探究煤燃烧产生的气体成分。
实验步骤
实验现象
实验结论
①将煤燃烧产生的气体通入盛有少量品红溶液的试管中
煤燃烧的气体中含有、CO
②利用上图装置,进行实验
,澄清石灰水变浑浊
【反思评价】
(4)澄清石灰水变浑浊的化学方程式为 。
(5)煤燃烧产生的气体中含有一氧化碳的原因是 。
任务三:认识燃料变迁的意义
【交流讨论】
(6)煤燃烧会产生二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳等污染物,其中 (写一种)溶于雨水会形成酸雨。
(7)完成下表
燃料
主要成分
主要成分的含碳量
液化石油气
丙烷、丁烷
丙烷中碳的质量分数为81.8%,丁烷中碳的质量分数为82.8%
天然气
甲烷
甲烷中碳的质量分数为
【成果分享】
同学们通过各种方式,知道了家用燃料低碳化发展,更环保,使人们的生活更加美好。
【答案】(1)一氧化碳和氢气 (2)沸点 (3) ①. 溶液红色褪去 ②. 黑色粉末逐渐变红 (4) (5)煤中含有碳元素,含碳物质不充分燃烧会产生二氧化碳 (6)二氧化硫##二氧化氮 (7)75%
【解析】
【小问1详解】
碳与水蒸气在高温下反应生成两种常见的可燃性气体,根据反应前后元素种类不变,反应前共含有碳、氢、氧三种元素,所以反应后的两种可燃气体中共含有碳、氢、氧三种元素,故为一氧化碳和氢气;
【小问2详解】
利用石油中各成分的沸点不同,可以将石油加热炼制成多种产品,液化石油气就是其中之一;
【小问3详解】
①根据实验结论:煤燃烧的气体中含有SO2,结合资料:SO2能使红色的品红溶液褪色,可推出实验现象为:溶液红色褪去;
②根据实验结论:煤燃烧的气体中含有CO,一氧化碳具有还原性能将黑色的氧化铜还原成红色的铜,同时生成二氧化碳,故现象为:黑色粉末逐渐变红,石灰水变浑浊;
【小问4详解】
二氧化碳使澄清石灰水变浑浊,是二氧化碳与石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,方程式为:;
【小问5详解】
含碳物质不充分燃烧会产生一氧化碳,煤的主要成分是碳,故燃烧产生的气体中含有一氧化碳;
【小问6详解】
煤燃烧会产生二氧化硫、二氧化氮是造成酸雨的主要气体;
【小问7详解】
甲烷中碳元素质量分数为:。
42. 如图所示是一瓶久置的生石灰,同学们通过下列实验,探究塑料瓶中物质的成分。
(1)
序号
实验步骤
实现现象
实验结论
步骤一
取塑料瓶中少量固体加入烧杯中,加入适量水,用手触摸烧杯外壁。
固体中
没有氧化钙
步骤二
另取塑料瓶中少量固体加入锥形瓶中,加入足量的 ,将产生的气体通入澄清的石灰水中。
有气泡产生;澄清的石灰水变浑浊
固体中
有碳酸钙
【反思交流】
(2)步骤二中产生气泡的化学方程式为 。
(3)试剂瓶中物质的成分有 种可能性。
【答案】(1) ①. 没有明显发热现象 ②. 稀盐酸
(2)CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O (3)2
【解析】
【小问1详解】
氧化钙与水反应会生成氢氧化钙,该过程中要放出大量的热,若是感觉烧杯外壁不发热或没有明显发热现象,则说明没有热量放出,说明固体中不含有氧化钙;加入足量的稀盐酸产生大量的气泡,将气体通入澄清的石灰水,澄清石灰水变浑浊,说明一定含有碳酸钙。故填:①没有明显发热现象;②稀盐酸。
【小问2详解】
步骤二中产生气泡的反应是碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,其反应的化学方程式为。故填:。
【小问3详解】
久置的生石灰能吸收空气中的水生成氢氧化钙,氢氧化钙能与二氧化碳反应生成碳酸钙和水,氢氧化钙和稀盐酸反应生成氯化钙和水。由以上实验可以说明试剂瓶中不含氧化钙,含有碳酸钙,可能含有氢氧化钙,故试剂瓶物质的成分有2种可能性,一是只含碳酸钙;二是含有氢氧化钙和碳酸钙。故填:2。
【点睛】本题难度不大,主要考查了常见物质的用途以及物质成分的检验,掌握物质的性质可以解答此题。
43. 实现2030年碳达峰、2060年碳中和,是我国政府对国际社会的重要承诺。为此某小组对二氧化碳的
来源、吸收、转化以及低碳措施产生兴趣,开启了“低碳行动”项目化学习探究之旅。
任务一:探究家庭中二氧化碳的来源
【设计并进行实验】同学们走进厨房,用两个相同的塑料瓶分别收集了燃气灶炒菜前后灶台旁的气体。设计如图1实验,放在阳光下照射,观察水柱的移动情况。
【实验现象】
(1)红墨水水柱向 边移动(填“左”或“右”)。
【实验结论】炒菜后空气中二氧化碳含量增多,说明燃气燃烧产生了二氧化碳。
任务二:实验室模拟吸收二氧化碳的原理
【设计实验】
(2)
实验步骤
实验现象
实验结论
Ⅰ.如图2:向充满二氧化碳的软塑料瓶中注入约三分之一体积的蒸馏水,立即旋紧瓶盖后,振荡
软塑料瓶变瘪
二氧化碳的物理性质是
Ⅱ.继续向试管中滴加紫色石蕊溶液,振荡
二氧化碳能与水反应。
【反思评价】
(3)实验中发生反应的化学方程式为 ;
(4)甲同学认为步骤Ⅱ不能证明二氧化碳与水发生了化学反应,还有待完善,请你补充一个对比实验
(描述实验过程及现象);
任务三:制定低碳行动方案
(5)通过该项目的探究,小组同学对低碳行动有了新的认识,请补充完整。
低碳途径
低碳行动具体措施
减少二氧化碳排放
请举出一种具体做法 _(任写一条)。
促进二氧化碳的吸收
植树造林,利用绿色植物 作用吸收大气中的CO2
二氧化碳的转化和封存
二氧化碳与氨气(NH3)在高温、高压下可以合成尿素[CO(NH2)2],同时生成水,该反应的化学方程式为 。
愉快的项目之旅结束了,同学们决定立刻行动起来,助力“双碳”目标早日实现!
【答案】(1)左 (2) ①. 二氧化碳能溶于水 ②. 溶液变红
(3)
(4)将用紫色石蕊试液染成紫色并干燥的纸花放入干燥的二氧化碳气体中,紫色石蕊纸花不变色,说明二氧化碳不能使紫色石蕊纸花变色
(5) ①. 乘坐公共交通工具出行、开发利用新能源等 ②. 光合 ③.
【解析】
【小问1详解】
燃气燃烧后产生大量的二氧化碳,故右侧瓶内二氧化碳含量高,放在阳光下照射,右侧瓶内温度高于左侧瓶内,右侧瓶内压强高于左侧瓶内,故红墨水水柱向左边移动;
【小问2详解】
①向充满二氧化碳的软塑料瓶中注入约体积的蒸馏水,拧紧瓶塞后振荡,可观察到软塑料瓶变瘪,说明瓶内压强减小,可得出:二氧化碳能溶于水;
②继续向瓶中滴加紫色石蕊溶液,振荡,二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使紫色石蕊试液变红,故现象为:溶液变红;
【小问3详解】
二氧化碳能与水反应生成碳酸,化学方程式为:;
【小问4详解】
还应设计实验证明二氧化碳不能使紫色石蕊试液变红,故设计实验为:将用紫色石蕊试液染成紫色并干燥纸花放入干燥的二氧化碳气体中,紫色石蕊纸花不变色,说明二氧化碳不能使紫色石蕊纸花变色;
【小问5详解】
减少二氧化碳的排放:可以减少化石燃料的使用,如乘坐公共交通工具出行,开发利用新能源等;
促进二氧化碳的吸收:植树造林,利用绿色植物光合作用吸收大气中的CO2,光合作用吸收二氧化碳,生成氧气;
二氧化碳的转化和封存:二氧化碳与氨气在高温、高压下可以合成尿素,同时生成水,该反应的化学方程式为:。
44. 燃烧不仅可以帮助人们创造美好生活,同时也促进了工业的发展和人类文明的进步。某项目小组的同学以“家用燃料”为主题开展了项目化学习的探究之旅。
【项目一】燃烧发生的条件
同学们设计了如图1所示装置的探究实验。已知:白磷的着火点为40℃,红磷的着火点为240℃,白磷的燃烧产物有毒。
(1)图Ⅰ实验能得出可燃物燃烧需要的条件是 。
(2)该装置进行实验的优点是 。
【项目二】家用燃料的合理使用
1.燃烧燃料取暖
(3)同学们经过走访调查,了解到家用燃料通常会将煤球制成蜂窝煤(图2),请分析原因是 。
(4)燃煤取暖时,必须保持室内通风及烟囱通畅,否则会发生一氧化碳中毒,请用化学方程式解释生成一氧化碳的原因: 。
2.燃烧燃料照明
诗人陆游曾记载:“书灯惟瓷盏最省油,蜀中有夹瓷盏,一端作小窍,注清冷水于其中,每夕一易之、……可省油之半”。夹瓷盏是省油灯(图3),用棉线做灯芯(炷),上层盏盛油,下层盏内盛水。
(5)下层盏内盛水能达到省灯油的目的,原理是 。
【项目三】家用燃料的变迁
1.查阅资料
燃料
调控
主要成分
热值
煤
需提前点燃,过程复杂
碳、氢、硫、氮等元素
5500大卡/kg
煤气
随用随开
一氧化碳和氢气
3800~5700大卡/m3
天然气
随用随开
甲烷
8000~90000大卡/m3
2.交流讨论
(6)根据上表分析家用煤气或天然气代替煤做燃料的原因是 (至少写出两点);
(7)写出天然气燃烧的化学方程式: 。
【成果分享】展望未来燃料
通过研究家用燃料的更新历程,同学们预测未来燃料的发展方向是开发和利用清洁而又高效的能源。
【答案】(1)温度需要到达着火点 (2)密闭容器内进行,不会污染空气
(3)增大与氧气的接触面积,使之充分燃烧 (4)2C+O22CO##C+CO22CO
(5)降低温度,防止油蒸发 (6)调控操作简单,燃烧产物无污染,燃烧热值高(答任意2点)
(7)CH4+2O2CO2+2H2O
【解析】
【小问1详解】
白磷温度达到着火点,而红磷温度没有达到着火点,白磷燃烧而红磷不燃烧,对比可知燃烧需要温度达到着火点以上。
【小问2详解】
该实验为密闭装置,可防止产生的白烟扩散到空气中,环保。
【小问3详解】
将煤球制成蜂窝煤,能增大可燃物与氧气的接触面积,使其燃烧更充分。
【小问4详解】
碳不充分燃烧会生成一氧化碳,反应的化学方程式为:,且碳燃烧生成二氧化碳,二氧化碳和碳在高温下反应生成一氧化碳,反应的化学方程式为:。
【小问5详解】
水的比热容较大,可以吸收更多的热量,使油的温度升高的慢一些,油耗就少一些,因此下层盏内盛水,减少油的挥发,以达到省油的目的。
【小问6详解】
由表中内容可知,与燃煤相比,用煤气或天然气做燃料,调控操作简单,燃烧产物无污染,燃烧热值高。
【小问7详解】
天然气的主要成分为甲烷,甲烷燃烧生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为:。
45. 科技节活动中,化学实验小组做了如下实验,请回答以下问题。
(1)图 所示实验可观察到“铁树”上浸有无色酚酞试液的棉团由白色变为 色,该实验中没有涉及的性质是 填字母。
A.氨分子是不断运动的 氨分子有一定质量 浓氨水具有挥发性
(2)图所示实验,将注射器中浓石灰水注入瓶中,会看到鸡蛋被“吞”入瓶中,该实验中涉及的化学方程式为: 。
(3)图所示实验,当通过导管向热水中通入氧气时,实验现象是 ,该反应的化学方程式为: 。
(4)图 所示实验,观察紫色小花用石蕊试纸做成的 填会或不会 变色。
【答案】(1) ①. 红 ②. B (2)
(3) ①. 白磷在水下燃烧 ②. 4P+5O22P2O5 (4)会
【解析】
【小问1详解】
图所示实验可观察到“铁树”上浸有无色酚酞试液的棉团由白色变为红色,说明氨分子是不断运动的,浓氨水具有挥发性,不能说明氨分子有一定质量;
【小问2详解】
将注射器中浓石灰水注入瓶中,会看到鸡蛋被“吞”入瓶中,是因为二氧化碳和氢氧化钙反应生成了碳酸钙和水,导致瓶中压强减小,二氧化碳和氢氧化钙反应的化学方程式为:;
【小问3详解】
图C所示实验,当通过导管向热水中通入氧气时,白磷在水下燃烧,反应的化学方程式为:4P+5O22P2O5;
【小问4详解】
图D所示实验观察到紫色小花变为红色,小花变红的原因是二氧化碳和水反应生成了碳酸,碳酸能使紫色小花变为红色。
46. 随着我国“资源节约型”与“环境友好型”社会的建设,家用燃料的变迁改变着人们的生活。某校化学兴趣小组带着极大的兴趣对家用燃料的变迁、合理使用燃料、煤中的成分等展开了项目化学习。
任务一:调查家用燃料的变迁
【信息检索】
同学们查阅资料,了解到当地家用燃料的变迁主要经历了干柴→煤→煤气→天然气等阶段。
【分析交流】
(1)从是否可再生的角度分析,煤属于 能源。
(2)天然气的主要成分充分燃烧的化学方程式为 。
任务二:了解如何合理使用燃料
控制燃烧反应,使燃料充分燃烧,对于节约能源非常重要。
【信息检索】小晋同学去图书馆收集有关信息,找到燃料充分燃烧的方式有增大氧气的进气量和增大燃料与氧气的接触面积等。
【小组讨论】
(3)小明认为煤的不充分燃烧会生成CO,在煤炉上放一盆水就能防止CO中毒。你是否同意他的观点?请发表观点并阐述理由: 。
(4)将煤块制成多孔的蜂窝煤的目的是 。
(5)家里做饭时,燃气灶的火焰呈现黄色,为充分利用燃料,此时应采取的措施为 。
任务三:探究煤中是否含有硫元素和碳元素
老师为同学们准备了一块煤,同学们在实验室针对煤的成分进行了探究。
【提出问题】煤中是否含有硫元素和碳元素?
【查阅资料】SO2能使高锰酸钾溶液褪色:SO2、CO2都能使澄清石灰水变浑浊。
【进行实验】
(6)小李在实验室设计并进行了如下实验。
实验步骤
实验现象
实验结论
①将煤燃烧产生的气体通入高锰酸钾溶液中
高锰酸钾溶液褪色
②将煤燃烧产生的气体通入澄清石灰水中
澄清石灰水变浑浊
含有碳元素
【反思评价】
(7)小晋同学认为该实验结论不合理,理由是 。经过小组同学们讨论后,他们重新设计了实验,得出了煤中含有硫元素和碳元素的结论。
任务四:设计燃料合理使用的宣传活动
活动主题
合理使用燃料
时间地点
1月25日上午、文明小区
活动对象
文明小区居民
活动形式
演讲
活动流程
讲解家用燃料的变迁。引导小区居民合理使用燃料。活动总结,撰写实践报告
【成果分享】
(8)家用燃料的变迁体现着社会的进步,燃料的变迁方便了人们的生活、改善了居住环境。通过上述活动,同学们知道了合理开发更清洁的燃料是今后发展的方向,请你列举一例清洁燃料: 。
【答案】(1)不可再生 (2)
(3)不同意,因为CO难溶于水(合理即可) (4)增大燃料与氧气的接触面积,使燃烧更充分
(5)调大进风口(合理即可)
(6)含有硫元素 (7)二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊,无法证明煤燃烧产生的气体中有CO2
(8)氢气(合理即可)
【解析】
【小问1详解】
煤是古生物遗体经过长期复杂的化学变化形成的,属于不可再生能源;
【小问2详解】
天然气的主要成分是甲烷,充分燃烧生成水和二氧化碳,反应的化学方程式为:;
【小问3详解】
小明认为煤的不充分燃烧会生成CO,在煤炉上放一盆水就能防止CO中毒。不同意他的观点,其理由是:CO难溶于水,水不能吸收一氧化碳;
小问4详解】
将煤块制成多孔的蜂窝煤的目的是增大燃料与氧气的接触面积,使燃烧更充分;
【小问5详解】
家里做饭时,燃气灶的火焰呈现黄色,说明氧气不足,为充分利用燃料,此时应采取的措施为调大进风口(合理即可);
【小问6详解】
将煤燃烧产生的气体通入高锰酸钾溶液中,高锰酸钾溶液褪色,SO2能使高锰酸钾溶液褪色,说明煤中含有硫元素;
【小问7详解】
小晋同学认为该实验结论不合理,理由是二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊,无法证明煤燃烧产生的气体中有CO2;
【小问8详解】
氢气(H2)燃烧产物是水,不产生污染,是一种清洁燃料。
47. 同学们在学习金属的化学性质时,在实验室利用下图装置来探究铁、锌、铝的金属活动性强弱情况。
(1)实验原理:B中反应的化学方程式为 。
(2)实验现象:A中反应的实验现象为 。
(3)实验结论: 。
(4)实验前,对铁片、锌片、铝片进行的操作是 。
(5)问题与交流:为了保证实验的可靠性,对加入的稀盐酸的要求是 。
【答案】(1) (2)铁片表面产生气泡,溶液由无色变为浅绿色
(3)金属活动性:铝>锌>铁 (4)用砂纸将金属片打磨光亮 (5)浓度相同、体积相同(合理即可)
【解析】
【小问1详解】
B中发生反应为锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,该反应的化学方程式为:;
小问2详解】
A中铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,故现象是:铁片表面产生气泡,溶液由无色变为浅绿色;
【小问3详解】
将相同形状和大小的铁片、锌片、铝片与相同体积、相同浓度的稀盐酸反应,铁、锌、铝均能与稀盐酸反应,产生气泡,且产生气泡的速率:铝>锌>铁,说明金属活动性:铝>锌>铁;
【小问4详解】
实验前,对铁片、锌片、铝片进行的操作是:用砂纸将金属片打磨光亮,除去金属表面的氧化物;
【小问5详解】
探究铁、锌、铝的金属活动性强弱,根据控制变量法,除了金属的种类不同,其它因素相同,故对加入的稀盐酸的要求是:浓度相同、体积相同。
48. 某校化学兴趣小组对Zn、Ni (镍)、Cu 三种金属活动性顺序展开了如下探究活动。
【猜想与假设】
(1)猜想①:Zn>Ni>Cu;猜 想 ②:Zn>Cu>Ni;猜想③: 。
【进行实验】取大小相同的这三种金属丝,分别投入等质量等质量分数的稀盐酸中观察现象。
(2)请完善下面表格。
金属
Ni
Zn
Cu
与盐酸反应的现象
产生气体缓慢,金属逐渐 溶解
产生气体剧烈,金属快速 溶解
【得出结论】
(3)上述假设中正确的是 (填序号)。
(4)已知 Ni 在化合物中的化合价为+2价,请写出Ni 与稀盐酸反应的化学反应方程式 。
【反思与评价】
(5)实验开始前必须将三种金属丝打磨干净,目的是 。
(6)探究不同金属的活动性顺序,除了上述利用金属与酸反应速率的快慢判断外,还可以利用 的方法有 、_ (写两种)。
【答案】(1) Ni >Zn>Cu (2)无明显现象 22. ①
(3) (4) 除去表面的氧化膜
(5) ①. 与氧气反应的难易程度 ②. 与盐溶液的反应
【解析】
【小问1详解】由于锌比铜活泼,再结合猜想①②,可知猜想③为Ni >Zn>Cu。
【小问2详解】
在金属活动性顺序中,铜位于氢元素后面,则不能和盐酸反应,现象为无明显现象。
【小问3详解】
锌、镍能和盐酸反应,且锌反应速率较快,则说明金属活动性顺序Zn>Ni>Cu,则猜想①成立。
【小问4详解】
镍和盐酸反应生成氯化镍和氢气,反应的化学方程式为:。
【小问5详解】
金属表面有氧化膜,则打磨能除去表面的氧化膜。
【小问6详解】
金属越活泼,与氧气反应越容易,且金属活动性强的金属能把位于后面的金属从其化合物溶液中置换出来,则还可利用的方法为:金属与氧气反应、金属与盐溶液反应。
49. 向10g大理石样品(杂质不溶于水,也不与盐酸反应)加入100g足量的稀盐酸,充分反应后,烧杯内物质总质量变化如图所示。
(1)反应生成的二氧化碳气体的质量 (答案记录到0.1位,下同)。
(2)请计算该大理石样品中碳酸钙的质量分数。
【答案】(1)3.3g##3.3克 (2)75%。
【解析】
【小问1详解】
根据质量守恒定律,生成二氧化碳的质量为10g+100g-106.7g=3.3g。
【小问2详解】
解:设大理石样品中碳酸钙质量为x
所以该大理石样品中碳酸钙的质量分数=
答:该大理石样品中碳酸钙的质量分数为75%。
50. 某研究学习小组为探究木炭还原氧化铜的实验。
(1)氧化铜中氧元素的质量分数 。
(2)要使160g氧化铜完全被还原,需要木炭的质量至少是多少?(写出计算过程)
(3)小组同学将160g氧化铜和16g的炭粉在隔绝空气的容器中持续加强热,通过CO2传感器测得容器内CO2的质量变化曲线如图所示。
①分析t1~t2时密闭容器中CO2的质量减少的原因: 。
②t2时容器内气体中的碳、氧元素质量比为 。
【答案】(1)20% (2) 12g。
(3) ①. 高温下生成的二氧化碳与剩余的碳继续反应生成一氧化碳 ②. 1:2
【解析】
【小问1详解】
氧化铜中氧元素的质量分数为。
【小问2详解】
设至少需要木炭的质量为x,则
x=12g
答:至少需要木炭的质量为12g。
【小问3详解】
①碳与氧化铜反应生成二氧化碳和铜,而生成的二氧化碳能与多余的碳反应生成一氧化碳,则二氧化碳的质量减少。
②由于160g氧化铜中氧元素的质量为160g×20%=32g,根据质量守恒,反应前后元素的种类和质量不变,则t2时容器内气体中的碳、氧元素质量比为16g:32g=1:2。
51. 某同学在实验室取用过氧化氢溶液时,认真阅读了图1试剂瓶上的标签,称量34 g过氧化氢溶液和1 g二氧化锰进行实验,用于制取氧气并测量过氧化氢质量分数。使用质量传感器测得反应前后质量随时间变化关系如图。请计算:
(1)过氧化氢分解的反应方程式为 。
(2)制得氧气的质量是 g。
(3)过氧化氢溶液的质量分数是多少?
(4)标签上写明贮存时“不能盛满”,其原因是 。
【答案】(1) (2)4 (3)25%。
(4)由于过氧化氢溶液放置时会渐渐分解为氧气和水,会产生气体,导致试剂瓶内压强过大
【解析】
【小问1详解】
过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,该反应方程式为;
【小问2详解】
根据质量守恒定律,固液体总质量减少的质量即为生成氧气的质量,所以制得氧气的质量为35g-31g=4g;
【小问3详解】
解:设参加反应的过氧化氢的质量为x,
x=8.5g
则过氧化氢溶液的质量分数是;
答:过氧化氢溶液的质量分数是25%。
【小问4详解】
由于过氧化氢溶液放置时会渐渐分解为氧气和水,会产生气体,导致试剂瓶内压强过大,所以标签上写明贮存时“不能盛满”。
52. 工业上常用赤铁矿或磁铁矿炼铁。根据矿石的质量可以计算炼出的铁的质量。
(1)工业炼铁的尾气处理方法 。
(2)含氧化铁320t的赤铁矿,可炼出含杂质3%的生铁多少吨?(保留到整数)
【答案】(1)点燃##收集 (2) 231吨
【解析】
【小问1详解】
工业炼铁的尾气中含有一氧化碳,一氧化碳有毒,会污染空气,则可用点燃或收集的方法处理尾气。
【小问2详解】
设可炼出含杂质3%的生铁的质量为x,则
解得x≈231t
答:可炼出含杂质3%的生铁231吨。
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