内容正文:
【期末满分】化学期末全面复习提升1--- 2024-2025学年九年级化学上册精品期末复习备考
九年级化学上册精品期末测试卷1 (1至8单元 全国通用)【解析版】
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 Si-28 P-31 S-32
C1-35.5 K-39 Ca-40 Mn-55 Fe-56 Cu-64 Zn-65 I-127
一、选择题:
1.(情境素材·中华优秀传统文化) 成语是中国传统文化的一大特色。下列成语的描述属于化学变化的是( )
A. 木已成舟 B. 百炼成钢 C. 铁杵磨针 D. 花香四溢
2. (大概念·化学与可持续发展) 建设美丽家园需要天蓝、地绿、水清。下列有关说法错误的是( )
A.禁止使用化肥和农药,防止水体污染 B.推广新能源汽车,减少汽车尾气排放
C.发展废旧电池回收技术,促进资源循环利用 D.提升石油化工水平,实现绿色低碳转型
3. (情境素材·劳育德育)综合实践创造生活。下列与实践活动相关的解释不正确的是( )
选项
综合实践项目
化学知识解释
A
用糯米酿制米酒
糯米发生了缓慢氧化
B
用废机油给自行车链条涂油
隔绝氧气和水,防止生锈
C
给自行车打气,大量空气被压缩进轮胎
气体分子本身变小
D
用扇子往煤炉中扇风
促进空气流通补充了氧气
A. A B. B C. C D. D
4. (核心素养·基本实验)如图是初中化学常见的实验操作,其中正确的是( )
A. 清洗过的滴管 B. 检查气密性
C. 称量固体 D. 加热碳酸溶液
5.(大概念·化学用语)化学符号具有独特的学科内涵。下列有关符号或图示的说法正确的是( )
①2Ne ② ③ ④CO2 ⑤
A. ①和④中数字“2”表示含义完全相同 B. ②表示氧化镁中氧离子带两个单位的负电荷
C. ③表示的元素在形成化合物时通常显-1价 D. 由⑤可知铬原子的中子数为24
6.(大概念·物质的多样性)下列物质中属于纯净物的是( )
① 五氧化二磷 ② 液氮 ③ 空气中0.94%的稀有气体 ④ 青铜 ⑤ C60
A.①②⑤ B.①③⑤ C.②③④ D.②④⑤
7. (大概念·结构化设计)湖北省博物馆馆藏的越王勾践青铜剑,其主要成分为铜锡合金。下列有关铜锡合金说法正确的是( )
A.属于金属材料 B.熔点高于纯铜
C.硬度低于纯锡 D.铜、锡均能与稀硫酸反应
8. (核心素养·化学观念)逻辑推理是化学学习中常用的思维方法。下列推理正确的是( )
A.催化剂在反应前后质量不变,因此反应前后质量不变的物质一定是催化剂
B.点燃氢气前需要检验纯度,因此点燃可燃性气体前要检验纯度
C.化合物是由不同种元素组成的纯净物,则由不同种元素组成的物质一定是化合物
D.化学反应常常伴随着能量变化,因此有能量释放的变化都是化学变化
9.(大概念·化学科学本质·中国元素)《天工开物》中关于“烧石成灰”的记载如下:“每煤饼一层,垒石(堆石灰石)一层.....灼火燔之(灼烧石灰石)。” “烧酥石性....以水沃(淋)之,亦自解散。”“水调粘合,用以砌墙。”下列对记载内容的阐释,错误的是( )
A. “煤饼”的作用是燃烧提供热量
B. “灼火燔之”时,碳酸钙发生了分解反应
C. “以水沃之”时,发生的反应吸收热量
D. “用以砌墙”的原理是Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
10. (核心素养·科学思维)以下能正确表示对应叙述的图像是( )
A. 电解水时生成H2和O2的质量与时间的关系
B. 两份相同的H2O2溶液在有无MnO2的条件下分解
C. 红磷在密闭容器中燃烧
D. 高温煅烧一定质量的木炭和氧化铜的混合物
11. (核心素养·化学观念)中国芯片蚀刻技术国际领先。NF3进行硅芯片蚀刻时的产物均为气体,在蚀刻物表面不留任何残留物。该反应微观示意图如图,下列说法正确的是( )
A. 结构观:物质丁由2个原子构成 B. 守恒观:反应前后原子和分子的数目均没有增减
C. 物质丁在空气中的质量分数为78% D. 定量观:反应中甲和丁质量比为3:2
12.(大概念·物质的变化与转化)如图为H2O的转化和利用。下列说法不正确的是( )
A.转化①中水分子间的空隙变大 B.转化②中产生O2、H2的体积比为2:1
C.转化③为置换反应 D.转化④是低碳行动中的重要措施
13. (核心素养·科学探究)下图所示实验能达到实验目的的是( )
A. 探究二氧化碳能否与水反应 B. 探究蜡烛中是否含有氢、碳元素
C. 探究可燃物燃烧是否需要氧气 D. 净水器将硬水软化
二、填空题:
14.(核心素养·科学态度与责任)(4分) 学习化学能帮助我们解释并解决生活中遇到的一些实际问题,请运用所学知识解释下面四个实际案例:
(1)试剂瓶盛装澄清石灰水一段时间后,内壁会附着一层水洗不掉的“白膜”,此时可加少量稀盐酸振荡洗涤,请用一个化学方程式解释稀盐酸能洗去“白膜”的原因 。
(2)武汉市大多数家庭使用的燃气是天然气,天然气报警器安装在厨房燃气灶上方的墙面而非下方,原因是 。
(3)原煤燃烧会排放出两种气体 (填化学式),导致酸雨的形成。
(4)酒精可作为燃料,酒精燃烧的化学方程式为 。
15.(核心素养·科学态度与责任)(4分)科普阅读:天然气的综合利用是重要的研究课题。
天然气是重要的化石燃料和能源,主要成分为甲烷(CH4),还含有少量硫化氢(H2S)等气体。硫化氢可在催化剂作用下与甲烷反应而除去,其反应微观示意图如图1所示。
利用甲烷催化制取氢气。一种甲烷水蒸气催化制氢的透氢膜反应器如图2所示,通入的甲烷和水蒸气在高温和催化剂作用下反应生成一氧化碳和氢气(该反应是吸热反应),一部分氢气通过透氢膜与膜外侧通入的氧气反应。
利用甲烷在高温、Cu-Pd催化作用下分解可制取新型碳单质材料——石墨烯,石墨烯具有很高的强度和优良的导电性能。
(1)结合图1,分析甲烷与硫化氢的反应。该反应过程中变化的是 (填字母)。
A.分子的数目 B.原子的种类 C.物质的总质量
(2)结合图2,分析甲烷水蒸气制氢反应。
①甲烷水蒸气制氢反应的化学方程式为 。
②在反应器的膜外侧通入氧气的主要目的是 。
(3)下列说法正确的是 (填字母)。
A.天然气属于纯净物 B.天然气和氢气均属于可再生能源
C.透氢膜反应器内生成的CO与H2未被完全分离 D.石墨烯具有优良的导电性能,是一种金属单质
16.(大概念·物质的变化与转化)(4分)化学与化工:我国载人飞船发动机舱和隔热板均使用了高强高韧、耐腐蚀的钛合金。工业上用金红石(主要成分为TiO2)制备金属钛的工艺流程如图所示,分析流程,回答下列问题。(已知:;②钛、镁在高温下易与氧气反应)
(1)氯化炉中产生的CO要进行处理,否则会 。
(2)还原炉内高温条件下发生反应的化学方程式为 ,通入氩气的目的是 。
(3)流程中可循环利用的物质是 。
17.(核心素养·科学思维) (5分)某补钙剂的有效成分是碳酸钙,其说明书中表明碳酸钙含量是80%,其他成分不含钙且不与盐酸反应。现取20g该补钙剂进行如图所示的实验。试分析:
(1)反应生成气体的总质量为 。
(2)通过计算判断该补钙剂中碳酸钙含量与说明书是否相符。
18. (核心素养·科学实验)(4分) 化学兴趣小组的同学们在进行气体制取过程中,从实验员处领取了如下实验仪器:
(1)检查装置气密性时,若气密性良好。会出现下图中的 。
(2)若用大理石与稀盐酸来制取CO2,为组装气体发生装置,应选择的仪器是 、E、C(填字母);若用如图所示装置收集CO2,应从 端进气(填“a”或“b”)。
(3)用制取的O2进行铁丝燃烧实验:点燃系在光亮的螺旋状细铁丝底端的火柴后,迅速插入盛满O2的集气瓶中,观察到火柴剧烈燃烧,但细铁丝未燃烧,细铁丝未燃烧的原因是 。
19.(核心素养·科学探究)(7分)露天焚烧垃圾,会对空气造成污染。某兴趣小组在实验室采用相对封闭的装置内燃烧某种含碳、氢、氧元素的垃圾,对产生的废气成分按如图所示的装置进行检验。
【查阅资料】①浓硫酸是一种常见的干燥剂。②无水硫酸铜为白色固体,遇水会变蓝色。
【提出猜想】
(1)该气体可能含有CO2、CO、H2O中的一种或几种。猜想的理论依据是 。
【实验装置】
【进行实验】拉动注射器,让废气依次通过装置。
【实验现象】
(2)A中的实验现象为 ;写出装置B中发生反应的化学方程式 ,D中的实验现象为 ;E中澄清石灰水变浑浊。
【实验结果】废气中存在CO2、CO、H2O。
【反思评价】
(3)下列可以区分二氧化碳和一氧化碳的是 。
A. 澄清的石灰水 B. 氧化铁 C. 燃着的木条 D. 紫色石蕊溶液
(4)装置A、B是否能够交换并请说出你的理由 。
(5)若取一定量垃圾完全燃烧,得到4.4g CO2和1.8g H2O,则垃圾分子中碳、氢原子的个数比为 。
20.(核心素养·跨学科与综合实践)(4分)学习二氧化碳的制备与性质后,化学兴趣小组开展如下实践活动。
【调查学习】目前国内助力“双碳”目标新技术。
资料 1:我国在世界上首次实现了二氧化碳在温和条件一步近 100%转化为乙醇(C2H5OH),
反应原理为。
资料 2:2023 年 6 月 1 日,我国首个海上二氧化碳封存示范工程项目正式投用,该项目是将油田开发伴生的二氧化碳捕获、分离、加压至气液混合状态再回注海底。
(1)上述反应中 X 的化学式是 。
(2)从微观角度看,二氧化碳加压过程中发生改变的是 。
【实践操作】小组同学设计并制作了喷气船,气体从罐底小孔喷出使船前进,如图 1 所示。
(3)随着小船的前行船身会不断上浮,请解释原因: 。
(4)为便于改变航行方向,小组同学又在船身 A 处安上帆竿,如图 2 所示。一段时间后,可观察到
现象。
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【期末满分】化学期末全面复习提升1--- 2024-2025学年九年级化学上册精品期末复习备考
九年级化学上册精品期末测试卷1 (1至8单元 全国通用)【解析版】
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 Si-28 P-31 S-32
C1-35.5 K-39 Ca-40 Mn-55 Fe-56 Cu-64 Zn-65 I-127
一、选择题:
1.(情境素材·中华优秀传统文化) 成语是中国传统文化的一大特色。下列成语的描述属于化学变化的是( )
A. 木已成舟 B. 百炼成钢 C. 铁杵磨针 D. 花香四溢
【答案】B
【解析】有新物质生成的变化叫化学变化,没有新物质生成的变化叫物理变化。化学变化的特征是:有新物质生成。判断物理变化和化学变化的依据是:是否有新物质生成。
A、木已成舟只是形状的改变,没有新物质生成,属于物理变化,故选项错误;
B、百炼成钢包含着碳与氧气反应,生成二氧化碳,属于化学变化,故选项正确;
C、铁杵成针只是将其磨细,没有新物质生成,属于物理变化,故选项错误;
D、花香四溢是分子运动的结果,没有新物质生成,属于物理变化,故选项错误。
故选:B。
2. (大概念·化学与可持续发展) 建设美丽家园需要天蓝、地绿、水清。下列有关说法错误的是( )
A.禁止使用化肥和农药,防止水体污染 B.推广新能源汽车,减少汽车尾气排放
C.发展废旧电池回收技术,促进资源循环利用 D.提升石油化工水平,实现绿色低碳转型
【答案】A
【解析】
合理使用化肥和农药,防止水体污染,A错误;推广新能源汽车,减少化石燃料使用,节约化石能源,减少汽车尾气排放,B正确;发展废旧电池回收技术,减少污染,保护环境,节约资源,促进资源循环利用,C正确;提升石油化工水平,充分利用二氧化碳,降低二氧化碳排放,实现绿色低碳转型,D正确。故选:A。
3. (情境素材·劳育德育)综合实践创造生活。下列与实践活动相关的解释不正确的是( )
选项
综合实践项目
化学知识解释
A
用糯米酿制米酒
糯米发生了缓慢氧化
B
用废机油给自行车链条涂油
隔绝氧气和水,防止生锈
C
给自行车打气,大量空气被压缩进轮胎
气体分子本身变小
D
用扇子往煤炉中扇风
促进空气流通补充了氧气
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
A、用糯米酿制米酒属于缓慢氧化,故说法正确;
B、铁生锈的条件是铁与氧气和水接触, 用废机油给自行车链条涂油,是隔绝氧气和水,防止其生锈,故说法正确;
C、给自行车打气时,气体分子不变,但分子间的间隔减小,该选项解释不正确;
D、用扇子往煤炉中扇风,促进空气流通补充了氧气,燃烧更旺,故说法正确。
故选C。
4. (核心素养·基本实验)如图是初中化学常见的实验操作,其中正确的是( )
A. 清洗过的滴管 B. 检查气密性
C. 称量固体 D. 加热碳酸溶液
【答案】B
【解析】
A、滴瓶上的滴管不需要清洗,否则会污染试剂,该选项操作不正确;
B、检查该装置气密性时,先将导管放入水中,再用手紧握试管,若有气泡冒出,则说明装置气密性良好,该选项操作正确;
C、用托盘天平称量药品时,应左物右码,该选项操作不正确;
D、加热试管中的液体时,用外焰加热,液体不超过试管容积的三分之一,试管夹夹在中上部,试管口斜向上,与水平方向大约成45°夹角, 该选项操作不正确。
故选B。
5.(大概念·化学用语)化学符号具有独特的学科内涵。下列有关符号或图示的说法正确的是( )
①2Ne ② ③ ④CO2 ⑤
A. ①和④中数字“2”表示含义完全相同 B. ②表示氧化镁中氧离子带两个单位的负电荷
C. ③表示的元素在形成化合物时通常显-1价 D. 由⑤可知铬原子的中子数为24
【答案】C
【解析】
A、标在元素符号前面的数字表示原子的个数,①2Ne中的“2”表示2个氖原子,标在化学式中元素符号右下角的数字表示一个分子中含有某原子的个数,④CO2中的“2”表示一个二氧化碳分子中含有2个氧原子,二者表示的含义不相同,故A说法错误;
B、标在化学式中元素符号正上方的数字表示化合物中某元素的化合价, 中的“2”表示氧化镁中氧元素的化合价为-2价,故B说法错误;
C、③中质子数=核外电子数,表示原子,该原子的最外层电子数为7>4,在化学反应中易得到1个电子形成带1个单位负电荷的阴离子,则③表示的元素在形成化合物时通常显-1价,故C说法正确;
D、由⑤可知,左上角的数字表示原子序数,则铬原子序数为24,汉字下方的数字表示相对原子质量,则铬原子的相对原子质量为52.00,在原子中,相对原子质量≈质子数+中子数,则铬原子的中子数为52-24=28,故D说法错误;
故选:C。
6.(大概念·物质的多样性)下列物质中属于纯净物的是( )
① 五氧化二磷 ② 液氮 ③ 空气中0.94%的稀有气体 ④ 青铜 ⑤ C60
A.①②⑤ B.①③⑤ C.②③④ D.②④⑤
【答案】A
【解析】①五氧化二磷是由一种物质组成的,属于纯净物;②液氮是由一种物质组成的,属于纯净物;③空气中0.94%的稀有气体是由氦气、氩气等多种物质组成的,属于混合物;④青铜是铜的合金,属于混合物;⑤C60是由一种物质组成的,属于纯净物;故①②⑤属于纯净物。
7. (大概念·结构化设计)湖北省博物馆馆藏的越王勾践青铜剑,其主要成分为铜锡合金。下列有关铜锡合金说法正确的是( )
A.属于金属材料 B.熔点高于纯铜
C.硬度低于纯锡 D.铜、锡均能与稀硫酸反应
【答案】A
【解析】A、金属材料包含合金和纯金属,即铜锡合金属于金属材料,故A正确;
B、合金的熔点低于组成其纯金属的熔点,即铜锡合金的熔点低于纯铜,故B错误;
C、合金的硬度高于组成其纯金属的硬度,即铜锡合金的硬度高于纯锡,故C错误;
D、铜在金属活动性顺序中位于氢的后面,无法与稀硫酸反应,故D错误。
故选A。
8. (核心素养·化学观念)逻辑推理是化学学习中常用的思维方法。下列推理正确的是( )
A.催化剂在反应前后质量不变,因此反应前后质量不变的物质一定是催化剂
B.点燃氢气前需要检验纯度,因此点燃可燃性气体前要检验纯度
C.化合物是由不同种元素组成的纯净物,则由不同种元素组成的物质一定是化合物
D.化学反应常常伴随着能量变化,因此有能量释放的变化都是化学变化
【答案】B
【详解】A、催化剂在反应前后质量不变,但是反应前后质量不变的物质还可能是不反应的杂质,错误;
B、可燃性气体混有一定量的空气,遇到明火,容易发生爆炸,故点燃可燃性气体前需要检验纯度,正确;
C、化合物是由不同种元素组成的纯净物,但由不同种元素组成的物质不一定是化合物,如空气中含有多种元素属于混合物,错误;
D、化学反应常常伴随着能量变化,但是有能量释放的变化不都是化学变化,如灯泡通电发光放热,错误;
故选:B。
9. (大概念·化学科学本质·中国元素)《天工开物》中关于“烧石成灰”的记载如下:“每煤饼一层,垒石(堆石灰石)一层.....灼火燔之(灼烧石灰石)。” “烧酥石性....以水沃(淋)之,亦自解散。”“水调粘合,用以砌墙。”下列对记载内容的阐释,错误的是( )
A. “煤饼”的作用是燃烧提供热量
B. “灼火燔之”时,碳酸钙发生了分解反应
C. “以水沃之”时,发生的反应吸收热量
D. “用以砌墙”的原理是Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
【答案】C
【解析】
A、“煤饼”的主要成分是碳,碳燃烧放出热量,其作用是燃烧提供热量,故A正确;
B、“灼火燔之”时,即灼烧石灰石,石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙高温下生成氧化钙和二氧化碳,该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应,故B正确;
C、“以水沃之”时,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,该反应放出热量,故C错误;
D、“用以砌墙”,是氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为:
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O,故D正确;
故选:C。
10. (核心素养·科学思维)以下能正确表示对应叙述的图像是( )
A. 电解水时生成H2和O2的质量与时间的关系
B. 两份相同的H2O2溶液在有无MnO2的条件下分解
C. 红磷在密闭容器中燃烧
D. 高温煅烧一定质量的木炭和氧化铜的混合物
【答案】D
【解析】
A、电解水生成氢气和氧气,由质量守恒定律,生成氢气和氧气的质量等于水中氢元素和氧元素的质量,水中氢元素和氧元素的质量比为(1×2)∶16=1∶8,则电解水生成氢气和氧气的质量比为1∶8,氢气和氧气的体积比为2:1,该选项不符合题意;
B、催化剂只会改变反应的速率,不会影响生成氧气的质量,两份完全相同的过氧化氢溶液在有无MnO2的情况下分解,最终产生的氧气的质量一样多,该选项不符合题意;
C、红磷燃烧放出大量的热,温度升高,压强增大;随着反应的进行氧气被消耗,温度恢复至室温,压强逐渐减小,最终压强一定比反应前小,故选项图象错误;该选项不符合题意;
D、木炭和氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳,随着反应的进行,固体的质量不断减小,至完全反应固体质量不再变化,但是固体质量最终不会减少至0,该选项符合题意。
故选:D。
11. (核心素养·化学观念)中国芯片蚀刻技术国际领先。NF3进行硅芯片蚀刻时的产物均为气体,在蚀刻物表面不留任何残留物。该反应微观示意图如图,下列说法正确的是( )
A. 结构观:物质丁由2个原子构成 B. 守恒观:反应前后原子和分子的数目均没有增减
C. 物质丁在空气中的质量分数为78% D. 定量观:反应中甲和丁质量比为3:2
【答案】D
【解析】由图可知,该反应为硅和NF3在一定条件下反应生成SiF4和氮气,该反应的化学方程式为:。
【详解】A、由图可知,物质丁为氮气,氮气由氮分子构成,每个氮分子由2个氮原子构成,不符合题意;
B、由反应的化学方程式可知,反应前后原子的数目均没有改变,但分子的数目发生了改变,故选项说法错误,不符合题意;
C、物质丁为氮气,氮气在空气中的体积分数为78%,不是质量分数,不符合题意;
D、由化学方程式可知,反应中甲和丁质量比为3:2,符合题意。
故选D。
12.(大概念·物质的变化与转化)如图为H2O的转化和利用。下列说法不正确的是( )
A.转化①中水分子间的空隙变大 B.转化②中产生O2、H2的体积比为2:1
C.转化③为置换反应 D.转化④是低碳行动中的重要措施
【答案】B
【解析】A、转化①中水加热变为水蒸气,水由液态变为气态,水分子间的空隙变大,不符合题意;
B、转化②中水通电分解生成氢气和氧气,生成氢气和氧气的体积比约为2:1,符合题意;
C、转化③为碳和水在高温下反应生成一氧化碳和氢气,该反应符合“一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物”的反应,属于置换反应,不符合题意;
D、转化④为二氧化碳和水在光和叶绿素的作用下反应生成葡萄糖和氧气,该反应是光合作用的反应,转化④是低碳行动中的重要措施,可以增加二氧化碳的吸收,不符合题意。
故选B。
13. (核心素养·科学探究)下图所示实验能达到实验目的的是( )
A. 探究二氧化碳能否与水反应 B. 探究蜡烛中是否含有氢、碳元素
C. 探究可燃物燃烧是否需要氧气 D. 净水器将硬水软化
【答案】A
【解析】
A、图1实验中蒸馏水和通入二氧化碳的蒸馏水都不能使酚酞溶液变色,所以图1实验不能验证二氧化碳与水发生了反应。A错误;,故不符合题意;
B、A、在蜡烛燃烧的火焰上方罩一个干冷的烧杯,烧杯内壁出现水雾,说明生成了水,水是由氢元素和氧元素组成的,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,反应物氧气中只含有氧元素,说明蜡烛中一定含有氢元素,无法确定蜡烛中是否含有碳元素和氧元素,故A不能达到预期目的;
C、图示中铜片上的白磷和水中的白磷都不能燃烧,不能用于探究燃烧是否需要氧气,故D不能达到预期目的;故不符合题意;
D、活性炭能吸附水中的色素和异味,但不能除去可溶性的钙离子、镁离子等,不能降低水的硬度,故不符合题意;
故选A。
二、填空题:
14.(核心素养·科学态度与责任)(4分) 学习化学能帮助我们解释并解决生活中遇到的一些实际问题,请运用所学知识解释下面四个实际案例:
(1)试剂瓶盛装澄清石灰水一段时间后,内壁会附着一层水洗不掉的“白膜”,此时可加少量稀盐酸振荡洗涤,请用一个化学方程式解释稀盐酸能洗去“白膜”的原因 。
(2)武汉市大多数家庭使用的燃气是天然气,天然气报警器安装在厨房燃气灶上方的墙面而非下方,原因是 。
(3)原煤燃烧会排放出两种气体 (填化学式),导致酸雨的形成。
(4)酒精可作为燃料,酒精燃烧的化学方程式为 。
【答案】(1) (2)天然气的主要成分为甲烷,甲烷密度比空气小 (3)SO2、NO2 、 (4)
【解析】
(1)澄清石灰水中的氢氧化钙能和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,则“白膜”为碳酸钙,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:。
(2)天然气的主要成分为甲烷,甲烷密度比空气小,气体会向上飘,则天然气报警器应安装在厨房燃气灶上方的墙面而非下方。
(3)煤燃烧会生成二氧化硫、二氧化氮等,溶于水中会形成酸雨。
(4)酒精是乙醇的俗称,酒精燃烧生成水和二氧化碳,方程式为,
15.(核心素养·科学态度与责任)(4分)科普阅读:天然气的综合利用是重要的研究课题。
天然气是重要的化石燃料和能源,主要成分为甲烷(CH4),还含有少量硫化氢(H2S)等气体。硫化氢可在催化剂作用下与甲烷反应而除去,其反应微观示意图如图1所示。
利用甲烷催化制取氢气。一种甲烷水蒸气催化制氢的透氢膜反应器如图2所示,通入的甲烷和水蒸气在高温和催化剂作用下反应生成一氧化碳和氢气(该反应是吸热反应),一部分氢气通过透氢膜与膜外侧通入的氧气反应。
利用甲烷在高温、Cu-Pd催化作用下分解可制取新型碳单质材料——石墨烯,石墨烯具有很高的强度和优良的导电性能。
(1)结合图1,分析甲烷与硫化氢的反应。该反应过程中变化的是 (填字母)。
A.分子的数目 B.原子的种类 C.物质的总质量
(2)结合图2,分析甲烷水蒸气制氢反应。
①甲烷水蒸气制氢反应的化学方程式为 。
②在反应器的膜外侧通入氧气的主要目的是 。
(3)下列说法正确的是 (填字母)。
A.天然气属于纯净物 B.天然气和氢气均属于可再生能源
C.透氢膜反应器内生成的CO与H2未被完全分离 D.石墨烯具有优良的导电性能,是一种金属单质
【答案】(1)A (2) H2与O2反应放热,为制氢提供热量 (3)C
【解析】(1)A、由图可知,该反应为甲烷和硫化氢在催化剂的作用下反应生成CS2和氢气,该反应的化学方程式为:,由化学方程式可知,化学反应前后,分子的数目发生了改变,反应前是3个,反应后是5个,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,不符合题意;
C、根据质量守恒定律,化学反应前后,物质的总质量不变,不符合题意。
故选A;
(2)①由图2可知,甲烷水蒸气制氢反应为甲烷和水蒸气在高温和催化剂的作用下反应生成一氧化碳和氢气,该反应的化学方程式为:;
②氢气和氧气反应生成水,该反应放出大量的热,故在反应器的膜外侧通入氧气的主要目的是:H2与O2反应放热,为制氢提供热量;
(3)A、天然气的主要成分是甲烷,还含有其它物质,属于混合物,不符合题意;
B、天然气属于化石燃料,短期内不能再生,属于不可再生能源,氢气可通过电解水等制得,属于可再生能源,不符合题意;
C、一氧化碳和氢气均是气体,透氢膜反应器内生成的CO与H2混合在一起,未被完全分离,符合题意;
D、石墨烯具有优良的导电性能,但是石墨烯是由碳元素组成的纯净物,属于碳单质,不符合题意。
故选C。
16.(大概念·物质的变化与转化)(4分)化学与化工:我国载人飞船发动机舱和隔热板均使用了高强高韧、耐腐蚀的钛合金。工业上用金红石(主要成分为TiO2)制备金属钛的工艺流程如图所示,分析流程,回答下列问题。(已知:;②钛、镁在高温下易与氧气反应)
(1)氯化炉中产生的CO要进行处理,否则会 。
(2)还原炉内高温条件下发生反应的化学方程式为 ,通入氩气的目的是 。
(3)流程中可循环利用的物质是 。
【答案】(1)污染空气 (2) ① ②隔绝氧气,防止镁和钛被氧化
(3)Cl2和Mg
【详解】(1)一氧化碳有毒,会污染空气,则产生的CO要进行处理。
(2)根据流程可知,TiCl4和Mg在高温条件下反应生成MgCl2和Ti,反应的化学方程式为:;
镁和钛在高温下会和空气中的氧气反应,则通入氩气可防止镁和钛被氧化。
(3)由流程可知,过程中生成氯气和镁,同时也需要氯气和镁,则可循环使用。
17.(核心素养·科学思维) (5分)某补钙剂的有效成分是碳酸钙,其说明书中表明碳酸钙含量是80%,其他成分不含钙且不与盐酸反应。现取20g该补钙剂进行如图所示的实验。试分析:
(1)反应生成气体的总质量为 。
(2)通过计算判断该补钙剂中碳酸钙含量与说明书是否相符。
17.【答案】(1)6.6g (2) 该补钙剂中碳酸钙含量与说明书不相符。
【解析】
(1)根据质量守恒定律,生成二氧化碳的质量为20 g+50 g-63.4 g=6.6 g。…………(1分)
解:设20g该补钙剂中碳酸钙的质量为x。
CaCO3+2HCl= CaCl2+H2O+CO2↑ …………(1分)
100 44
X 6.6g ………(1分)
…………(1分)
该补钙剂中碳酸钙含量是×100%=75% < 80%,即与说明书不相符。 ........( 1分)
答:该补钙剂中碳酸钙含量与说明书不相符。
【评分细则】 解设、答没有写均扣0.5分;化学方程式未标注“↑”扣0.5分,未配平或化学式错不得分;答案漏写单位或单位错扣0.5分。
18. (核心素养·科学实验)(4分) 化学兴趣小组的同学们在进行气体制取过程中,从实验员处领取了如下实验仪器:
(1)检查装置气密性时,若气密性良好。会出现下图中的 。
(2)若用大理石与稀盐酸来制取CO2,为组装气体发生装置,应选择的仪器是 、E、C(填字母);若用如图所示装置收集CO2,应从 端进气(填“a”或“b”)。
(3)用制取的O2进行铁丝燃烧实验:点燃系在光亮的螺旋状细铁丝底端的火柴后,迅速插入盛满O2的集气瓶中,观察到火柴剧烈燃烧,但细铁丝未燃烧,细铁丝未燃烧的原因是 。
【答案】(1)甲、丙 (2)D a (3)火柴燃烧消耗了过多氧气
【解析】
(1)检验装置气密性利用装置内外的气压差检验,检查装置气密性时,若气密性良好,刚开始时导管口会出现气泡,瓶内大气压强大于外界大气压,一段时间后,长颈漏斗内的液面上升,形成一段稳定的液柱,故选甲、丙;
(2)大理石是固体,稀盐酸是液体,反应条件是常温,发生装置是固液常温型,故选择的仪器是D、E、C;二氧化碳密度比空气大,应从长管a端进入;
(3)细铁丝未燃烧,可能是火柴燃烧消耗了过多氧气,不利于铁丝的燃烧。
19.(核心素养·科学探究)(7分)露天焚烧垃圾,会对空气造成污染。某兴趣小组在实验室采用相对封闭的装置内燃烧某种含碳、氢、氧元素的垃圾,对产生的废气成分按如图所示的装置进行检验。
【查阅资料】①浓硫酸是一种常见的干燥剂。②无水硫酸铜为白色固体,遇水会变蓝色。
【提出猜想】
(1)该气体可能含有CO2、CO、H2O中的一种或几种。猜想的理论依据是 。
【实验装置】
【进行实验】拉动注射器,让废气依次通过装置。
【实验现象】
(2)A中的实验现象为 ;写出装置B中发生反应的化学方程式 ,D中的实验现象为 ;E中澄清石灰水变浑浊。
【实验结果】废气中存在CO2、CO、H2O。
【反思评价】
(3)下列可以区分二氧化碳和一氧化碳的是 。
A. 澄清的石灰水 B. 氧化铁 C. 燃着的木条 D. 紫色石蕊溶液
(4)装置A、B是否能够交换并请说出你的理由 。
(5)若取一定量垃圾完全燃烧,得到4.4g CO2和1.8g H2O,则垃圾分子中碳、氢原子的个数比为 。
【答案】(1)质量守恒定律或者化学反应前后元素种类不变
(2)①固体变蓝 ② 黑色固体变为红色
(3)ABCD
(4)不能;交换了之后,气体通过澄清石灰水会带出水蒸气,干扰产物水的检验
(5) 1:2
【解析】
(1)根据质量守恒定律:化学反应前后元素种类不变,所以可以推出该气体可能含有CO2、CO、H2O中的一种或几种。
(2)由实验结果:废气中存在CO2、CO、H2O结合水可以使无水硫酸铜变蓝;装置B中发生反应为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,对应的化学方程式为;一氧化碳可以与黑色氧化铜反应生成红色的铜和二氧化碳,二氧化碳能够使澄清石灰水变浑浊,所以可以推测A中的实验现象为固体变蓝;D中的实验现象为黑色固体变为红色;E中澄清石灰水变浑浊。
(3)A.二氧化碳能够使澄清的石灰水变浑浊,一氧化碳不会与其反应,所以可以区分一氧化碳和二氧化碳;
B.一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳,二氧化碳不会与其反应,所以可以区分一氧化碳和二氧化碳;
C.二氧化碳不支持燃烧,一氧化碳具有可燃性,所以二氧化碳会使燃着的木条熄灭,一氧化碳会被点燃,所以可以区分一氧化碳和二氧化碳;
D.二氧化碳和水反应生成酸性物质碳酸,所以紫色石蕊溶液会变红,但是一氧化碳不会与其反应,所以可以区分一氧化碳和二氧化碳。
故选:ABCD。
(4)A用来检验水,B用来检验二氧化碳,检验产物必须先检验水,因为交换了之后,气体通过澄清石灰水会带出水蒸气,干扰产物水的检验,所以装置A、B不能够交换。
(5)若取一定量垃圾完全燃烧,得到4.4g CO2和1.8g H2O,碳元素质量:,氢元素质量:,则垃圾分子中碳、氢原子的个数比为:。
20.(核心素养·跨学科与综合实践)(4分)学习二氧化碳的制备与性质后,化学兴趣小组开展如下实践活动。
【调查学习】目前国内助力“双碳”目标新技术。
资料 1:我国在世界上首次实现了二氧化碳在温和条件一步近 100%转化为乙醇(C2H5OH),
反应原理为。
资料 2:2023 年 6 月 1 日,我国首个海上二氧化碳封存示范工程项目正式投用,该项目是将油田开发伴生的二氧化碳捕获、分离、加压至气液混合状态再回注海底。
(1)上述反应中 X 的化学式是 。
(2)从微观角度看,二氧化碳加压过程中发生改变的是 。
【实践操作】小组同学设计并制作了喷气船,气体从罐底小孔喷出使船前进,如图 1 所示。
(3)随着小船的前行船身会不断上浮,请解释原因: 。
(4)为便于改变航行方向,小组同学又在船身 A 处安上帆竿,如图 2 所示。一段时间后,可观察到
现象。
【答案】(1)H2O (2)分子间的间隔(或分子间间隙变小)
(3) 反应产生的气体从小孔逸出,使船本身的总质量减小,所以浮力变小
(4)试纸Ⅰ不变色,试纸Ⅱ变红
【解析】
(1)根据质量守恒定律,反应前C原子个数为2,H原子个数为12,O原子个数为4,反应后C原子个数为2,H原子个数为6,O原子个数为1,故X中含有2个H,一个O,故X的化学式为H2O;
(2)二氧化碳加压过程中,是分子之间的间隔变小;
(3)塑料罐内,碳酸钙粉末和稀盐酸生成氯化钙、二氧化碳和水,故化学方程式为:;二氧化碳从小孔逸出,故船身不断上浮的原因是:反应产生的气体从小孔逸出,使船本身的总质量减小,所以浮力变小;
(4)二氧化碳从小孔逸出,与水反应生成碳酸,碳酸使湿润的紫色石蕊试纸变红,故可看到试纸Ⅰ不变色,试纸Ⅱ变红。
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