广东省广州市2024-2025学年九年级上学期化学期末考试模拟卷
2024-12-18
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内容正文:
2024-2025学年度广东省广州市九年级(上)化学期末考模拟卷
一.选择题(共14小题)
1.文房四宝“笔墨纸砚”是中华文化的瑰宝。下列关于笔墨纸砚的制作工艺中,涉及到化学变化的是( )
A.竹作笔杆羊毛为毫 B.杂木烧炭集烟成墨
C.浆压薄片晾干成纸 D.开石磨光做成砚台
2.2023年10月24日,十四届全国人大常委会第六次会议修订通过《中华人民共和国海洋环境保护法》,国家主席习近平签署主席令予以公布,自2024年1月1日起施行。下列做法不符合绿色化学理念的是( )
A.植树造林,营造绿水青山
B.垃圾分类投放,并露天焚烧
C.使用可降解塑料,减少白色污染
D.绿色出行,积极践行低碳生活
3.下列实验操作正确的是( )
A.闻气体气味 B.锌粒放入试管
C.加热液体 D.点燃酒精
4.空气是一种宝贵的资源,下列说法不正确的是( )
A.氧气约占空气总体积的21%
B.稀有气体在通电时能发出不同颜色的光,可制成霓虹灯
C.氮气可作灯泡填充保护气
D.目前计入空气质量监测的主要污染物包括二氧化硫、二氧化碳等
5.黄河水含沙量大,净化成直饮水的流程如图所示,下列说法不正确的是( )
A.砂罐通过过滤操作除去水中的难溶性杂质
B.经软水罐处理过的水中钙、镁离子减少
C.杀菌使用的臭氧(O3)与氧气的组成元素相同,但化学性质不同
D.直饮水机流出的水属于纯净物
6.下列关于二氧化碳、一氧化碳的比较错误的是( )
A.组成:均由碳元素和氧元素组成
B.性质:CO2、CO都可以与NaOH溶液反应
C.用途:干冰可用于人工降雨;一氧化碳气体可作燃料
D.危害:二氧化碳会导致“温室效应”:一氧化碳会引起中毒
7.下列四种粒子的结构示意图中,说法正确的是( )
A.它们表示四种不同的元素
B.②表示的元素在化合物中通常显+2价
C.①③④表示的元素都是非金属元素
D.①④表示的是阳离子
8.2024年重庆将加快光伏产业发展。单晶硅是制造太阳能电池板的核心材料,根据如图有关硅元素在元素周期表中的相关信息和原子结构示意图分析。下列说法不正确的是( )
A.硅元素在地壳中含量居第二位
B.硅元素位于第三周期
C.图中m的值为14,n的值为4
D.图中“28.09”表示1个硅原子的质量
9.下列观点中,你不赞成的是( )
A.煤在为人类提供能源和化工原料的同时,也埋下祸根
B.氢气让人喜欢让人忧
C.“煤气化”能提高市民的生产质量,同时也隐伏着无形杀手
D.石油是取之不尽,用之不竭的能源
10.“宏微结合”是化学学科的重要思想之一。下列对宏观事实的微观解释不正确的是( )
选项
宏观事实
微观解释
A
金刚石和石墨的物理性质差异很大
碳原子的排列方式不同
B
自行车轮胎夏天容易爆裂
气体分子受热变大
C
墙内开花墙外香
分子是不断运动的
D
一氧化碳和二氧化碳化学性质不同
分子构成不同
A.A B.B C.C D.D
11.《本草纲目》记载:“三七近时始出,南人军中,用为金疮要药,云有奇功”。三七中止血的活性成分主要是田七氨酸(C5H8N2O5),下列说法正确的是( )
A.田七氨酸是由碳、氢、氮、氧四种元素组成的
B.田七氨酸中含氮气分子
C.田七氨酸中碳元素的质量分数最大
D.田七氨酸中碳、氢、氮、氧元素的质量比为5:8:2:5
12.我国科研团队研发了一种纳米“蓄水”膜反应器(其工作原理如图所示),内部封装了特定催化剂,该催化剂能够实现在温和条件下氢气和二氧化碳转化为乙醇,同时该纳米“蓄水”膜反应器的壳层具有高选择性,反应后,能保证生成的水集中到内部而乙醇溢出。结合材料,以下说法正确的是( )
A.反应前后元素种类改变,原子种类不变
B.参加反应的二氧化碳和氢气的分子个数比为2:7
C.由题目可知该反应为化合反应
D.该反应装置可以直接生成较为纯净的清洁能源
13.在春节燃放烟花爆竹是我国传统习俗。下列有关说法不合理的是( )
A.爆竹的火药呈现黑色,说明火药中可能含有木炭粉
B.燃放烟花时,发出蓝紫色的火焰,说明烟花中可能含有铁粉
C.爆竹爆炸以后,产生刺激性的气味,说明火药中可能含有硫粉
D.燃放烟花爆竹容易引起火灾和空气污染,因此提倡禁止燃放
14.如表实验方案能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
测定空气中氧气的含量
用铁丝代替红磷在空气中燃烧的方法
B
确定某水样是软水还是硬水
滴入肥皂水后振荡,观察产生泡沫的情况
C
探究红砖粉末能否作过氧化氢溶液分解的催化剂
比较红砖粉末加入过氧化氢溶液前后产生气泡的快慢
D
除去氧化铜中混有的少量木炭粉
用带有金属网罩的酒精灯加热密闭容器中混合物
A.A B.B C.C D.D
二.填空题(共3小题)
15.铝在生活生产中具有广泛的用途.
(1)如图是工业炼铝的工艺流程:
操作②的名称是: ;写出③中发生反应的化学方程式 .
(2)铝箔是现代生活中常见的包装材料,防止久了,其银白色光泽会变暗淡,故又称假银箔,铝箔放置很久表面暗淡的原因是 .
(3)小新用放置很久的铝箔与稀盐酸反应,产生氢气质量和反应时间关系如下图所示.
现象:在t1~t2时间段产生气泡的速度逐渐放慢,到反应停止时,铝箔还有大量剩余,问题:t2~t3时间段产生气泡速度放慢的原因是 .
A.稀盐酸的溶质质量分数在反应中逐渐降低 B.铝的活动性在化学反应中逐渐减弱
(4)为进一步测量铝箔中单质铝的质量分数,小新取3.0g铝箔样品与100g稀盐酸充分反应(2Al+6HCl═2AlCl3+3H2),铝箔完全溶解后剩余溶液的总质量为102.7g,计算样品中单质铝的质量分数.
16.燃料和材料在航空航天中发挥重要作用。
(1)常用的固体火箭推进剂为高氯酸钾和铝。图1、图2分别是铝元素和氯元素的粒子结构示意图和在元素周期表中的部分信息。
①图1中铝原子的相对原子质量是 。
②图2所示粒子结构示意图表示的是 (写出微粒符号)。
③图1所示元素和图2所示元素形成的化合物的化学式为 。
(2)长征五号B遥二运载火箭中含有液氢的燃烧剂箱和液氧的氧化剂箱。氢气是公认的最清洁燃料,写出液氧与液氢反应的化学方程式: 。
(3)长征五号的遥测系统能够实现远距离测量,硅材料在其中扮演着重要的角色。工业生产中制备高纯硅的反应微观示意图如图3。写出该反应的化学方程式: ,其基本反应类型是 。
17.助力“碳中和”,二氧化碳的性质、捕集与资源化利用是重要研究课题。
Ⅰ.验证二氧化碳有关性质。
查阅资料:稀盐酸与碳酸钙和氢氧化钙都能反应,但与氢氧化钙反应无气体产生。
步骤①:按图1连接好装置,向外拉动任一注射器的活塞,一段时间后松开手,活塞回到0刻度;
步骤②:在三颈瓶中收集满二氧化碳,将盛有足量石灰水和足量稀盐酸的注射器固定在三颈瓶上,并安装压强传感器;
步骤③:关闭弹簧夹2,打开弹簧夹1,将注射器M中液体全部注入三颈瓶中,充分反应直至压强不再改变为止;
步骤④:关闭弹簧夹1,打开弹簧夹2,将注射器N中液体全部快速压进三颈瓶中,再关闭弹簧夹2,充分反应至压强不再改变;
步骤⑤:打开两个弹簧夹,将两个注射器的活塞都拉回原位,再关闭两个弹簧夹,继续测量压强变化。
步骤③﹣⑤实验过程中装置内压强的变化如图2所示。
(1)实验步骤①的目的是 。
(2)在步骤②中检验三颈烧瓶中已充满CO2的方法是 。
(3)分析图2可知,步骤③中推入的注射器M中试剂时发生反应的化学方程式为 。步骤③中,为缩短bd段实验时间,可采取的操作是 。de段压强迅速增大的原因可以用化学方程式表示为 。
(4)步骤④,最终装置内压强低于起始值的可能原因 (填字母序号)。
A.装置漏气
B.水吸收了部分CO2
C.部分CO2与石灰水反应
Ⅱ.CO2的捕集
(5)一种捕集CO2的反应原理如图3所示。写出反应②的化学方程式 。
Ⅲ.CO2的催化重整
(6)CH4与CO2在催化剂作用下可得到合成气(CO和H2),实现资源化利用。反应过程中催化剂表面还同时存在积碳反应和消碳反应,原理如图4所示。
①消碳反应发生的化学方程式为 。
②为了减少催化剂表面积碳,从调节反应物用量的角度分析,可采取的措施是 。
③其他条件不变,催化剂表面的积碳量随温度变化如图5所示。温度低于600℃,催化剂表面积碳量增加的原因可能是 。
Ⅳ.聚力助低碳
(7)实现“碳中和”需要世界各国的共同关注和努力。中国已积极采取多种措施,如调整能源结构,开发使用新能源等,青少年也应积极助力低碳,你的做法是 (写一条即可)。
三.实验题(共3小题)
18.实验室部分装置如图所示,请回答:
(提示:装置C的多孔隔板,可以放置颗粒大小比孔径大的固体)
(1)下表是初中几种常见气体实验室制法,请你在横线上的空白处填上答案。
制取气体
发生装置(填字母)
收集装置(填字母)
化学方程式
H2
B
D
①
CO2
B或②
E
③
(2)若使用图1装置收集氧气,气体应从 (填“a”或“b”)端通入。若通过连接图1和图2装置来测量氧气的体积,应将图2装置的c端与图1装置的 (填“a”或“b”)端相连。一段时间后量筒内液体的凹液面如图3所示,则收集的氧气体积是 mL。
(3)装置C与装置B比较,C的优点是 。
(4)除去CO中混有的少量CO2,可使使混合气体通过 ,该反应的化学方程式为 。
(5)传播“低碳”理念,倡导“低碳”生活,减少化石燃料的燃烧,写出天然气的主要成分甲烷燃烧的化学方程式 。
19.根据如图1实验装置图填空:
(1)写出图中标示的仪器名称:a ,b 。
(2)若需要得到平稳的氧气流并观察氧气的速度,其发生装置和收集装置为 。
(3)某兴趣小组同学们用C装置制取二氧化碳,其化学方程式 。有同学提出可对实验装置进行改进,制取二氧化碳的同时可测定生成的二氧化碳的体积,同学们经过激烈的讨论,在装置上进行如图2改进。下列说法正确的是 。
A.检查装置的气密性时,打开活塞,分液漏斗中的液体进入试管,说明装置气密性不好
B.a导管的作用是平衡气压
C.该装置也可用于氯酸钾制取氧气并测定氧气的体积
D.b管中油的作用是防止实验测定的结果偏小
(4)加热氯化铵和熟石灰的固体混合物可制取氨气(NH3),氨气极易溶于水,密度比空气的密度小,则制取氨气的发生装置是 (填字母)。
五.科学探究题(共1小题)
20.食品脱氧剂能通过化学反应除去密闭包装袋中的氧气,其主要成分有铁粉、活性炭、氯化钠等。脱氧剂中通常会加入一定量的硅藻土,主要作用是吸附水众,同时疏松配料,使铁粉更易与氧气接触。兴趣小组对某品牌的脱氧剂展开如下探究。
任务一:验证“食品脱氧剂”中含有铁粉、活性炭
【进行实验】
(1)请完善下面表格。
步骤
现象
结论
步骤1;用剪刀剪开脱氧剂,倒在白纸上,观察颜色,用磁铁去充分吸引
脱氧剂中含有铁粉
步骤2:取步骤1中剩下的黑色固体少许,放在坩埚中,坩埚上面盖一片内壁沾有石灰水的玻璃片,用电炉灼烧
黑色粉末燃烧,石灰水变浑浊
脱氧剂中含有活性炭粉
【交流反思】
(2)步骤2中用电炉灼烧而不用酒精灯灼烧的原因是 。
任务二:测定脱氧剂中铁粉的含量
兴趣小组欲测定脱氧剂中铁粉的含量,利用如图所示装置(气密性良好)进行测定,已知氢气的密度为0.0899g/L。
【进行实验】
①称取一定质量的脱氧剂置于烧瓶中,并在分液漏斗中加入足量稀硫酸。
②打开分液漏斗活塞,慢慢加入稀硫酸,至不再产生气泡,关闭活塞。
③读出量筒内水的体积,即为氢气的体积,从而计算出铁粉的含量。
【分析交流】
(3)同学们和老师一起对实验进行分析,认为进行实验时会有较大误差,其可能的原因是 。
【调整方案】
(4)称取脱氧剂样品2.80g,置于烧瓶中,加入足量稀硫酸,充分反应,用电子天平进行称量,显示反应后总质量减少0.04g,计算该脱氧剂中铁粉的质量分数(写出具体计算过程)。
任务三:活性炭和氯化钠的用量对脱氧效果的影响
【进行实验】室温下,利用5g铁粉和10滴水,改变活性炭和氯化钠的用量(见表),用氧气传感器测定密闭容器中氧气含量变化,实验结果如图1、图2所示。
编号
铁粉/g
活性炭/g
氯化钠/g
1
5
0
1
2
5
0.75
0
3
5
0.75
1
4
5
1.5
1
5
5
a
2
(5)以实验3作为对照标准,则a= 。
(6)结合图2,可以得到的结论是 。
通过此次项目式学习,同学们认识到,学好化学知识,用好化学知识,能真正认识世界。
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2024-2025学年度广东省广州市九年级(上)化学期末考模拟卷
参考答案与试题解析
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
B
B
A
D
D
B
B
D
D
B
A
题号
12
13
14
答案
D
B
B
一.选择题(共14小题)
1.文房四宝“笔墨纸砚”是中华文化的瑰宝。下列关于笔墨纸砚的制作工艺中,涉及到化学变化的是( )
A.竹作笔杆羊毛为毫 B.杂木烧炭集烟成墨
C.浆压薄片晾干成纸 D.开石磨光做成砚台
【解答】解:A、竹作笔杆羊毛为毫没有新物质生成,属于物理变化;故选项错误;
B、杂木烧炭集烟成墨,墨是新物质,属于化学变化;故选项正确;
C、浆压薄片晾干成纸没有新物质生成,属于物理变化;故选项错误;
D、开石磨光做成砚台没有新物质生成,属于物理变化;故选项错误;
故选:B。
2.2023年10月24日,十四届全国人大常委会第六次会议修订通过《中华人民共和国海洋环境保护法》,国家主席习近平签署主席令予以公布,自2024年1月1日起施行。下列做法不符合绿色化学理念的是( )
A.植树造林,营造绿水青山
B.垃圾分类投放,并露天焚烧
C.使用可降解塑料,减少白色污染
D.绿色出行,积极践行低碳生活
【解答】解:A、植树造林,改善空气状况,营造绿水青山,符合绿色化学理念,故A正确;
B、将生活垃圾焚烧,会造成空气污染,不符合绿色化学理念,故B错误;
C、使用可降解塑料,减少白色污染,符合绿色化学理念,故C正确;
D、绿色出行,积极践行低碳生活,保护环境,符合绿色化学理念,故D正确;
故选:B。
3.下列实验操作正确的是( )
A.闻气体气味 B.锌粒放入试管
C.加热液体 D.点燃酒精
【解答】解:A、闻气体的气味时,应用手在瓶口轻轻的扇动,使极少量的气体飘进鼻子中,不能将鼻子凑到集气瓶口去闻气体的气味,图中所示操作正确。
B、向试管中装锌粒药品时,先将试管横放,用镊子把锌粒放在试管口,再慢慢将试管竖立起来,图中所示操作错误。
C、给试管中的液体加热时,用酒精灯的外焰加热试管里的液体,且液体体积不能超过试管容积的,图中液体超过试管容积的,图中所示操作错误。
D、使用酒精灯时要注意“两查、两禁、一不可”,禁止用一酒精灯去引燃另一酒精灯,图中所示操作错误。
故选:A。
4.空气是一种宝贵的资源,下列说法不正确的是( )
A.氧气约占空气总体积的21%
B.稀有气体在通电时能发出不同颜色的光,可制成霓虹灯
C.氮气可作灯泡填充保护气
D.目前计入空气质量监测的主要污染物包括二氧化硫、二氧化碳等
【解答】解:A、氧气约占空气总体积的21%,故A说法正确;
B、稀有气体通电时能发出不同颜色的光,可制成霓虹灯,故B说法正确;
C、氮气化学性质稳定,可作灯泡填充保护气,故C说法正确;
D、目前计入空气质量监测的主要污染物包括二氧化硫等,二氧化碳属于空气的成分之一,不属于空气污染物,故D说法错误;
故选:D。
5.黄河水含沙量大,净化成直饮水的流程如图所示,下列说法不正确的是( )
A.砂罐通过过滤操作除去水中的难溶性杂质
B.经软水罐处理过的水中钙、镁离子减少
C.杀菌使用的臭氧(O3)与氧气的组成元素相同,但化学性质不同
D.直饮水机流出的水属于纯净物
【解答】解:A、砂罐通过过滤操作除去水中的难溶性杂质,故A说法正确,不符合题意;
B、软水是指含有较少或不含可溶性钙、镁化合物的水,则经过软水器后,水中钙、镁离子的含量减少,故B说法正确,不符合题意;
C、分子是保持物质化学性质的最小粒子。臭氧是由臭氧分子构成,氧气是由氧分子构成,构成物质的分子不同,则化学性质不同,故C说法正确,不符合题意;
D、直饮水机流出的水中含有可溶性物质,属于混合物,故D说法不正确,符合题意。
故选:D。
6.下列关于二氧化碳、一氧化碳的比较错误的是( )
A.组成:均由碳元素和氧元素组成
B.性质:CO2、CO都可以与NaOH溶液反应
C.用途:干冰可用于人工降雨;一氧化碳气体可作燃料
D.危害:二氧化碳会导致“温室效应”:一氧化碳会引起中毒
【解答】解:A、二氧化碳和一氧化碳均由碳元素和氧元素组成,故A正确;
B、CO2可以与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,CO不能,故B错误;
C、干冰升华吸热,可用于人工降雨;一氧化碳气体具有可燃性,可作燃料,故C正确;
D、二氧化碳排放过多会导致“温室效应”;一氧化碳会引起中毒,故D正确。
故选:B。
7.下列四种粒子的结构示意图中,说法正确的是( )
A.它们表示四种不同的元素
B.②表示的元素在化合物中通常显+2价
C.①③④表示的元素都是非金属元素
D.①④表示的是阳离子
【解答】解:A、元素是质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称,图中②④核内质子数相同,属于同一种元素,图中共表示3种元素,故A错误;
B、②表示的元素是镁元素,最外层电子数为2,易失2个电子,在化合物中通常显+2价,故B正确;
C、在原子中电子层数等于周期数,由粒子的结构示意图可知,①是氧离子,是非金属元素,③是钠离子,是金属元素,④是镁离子,是金属元素,故C错误;
D、原子中,质子数=核外电子数;当质子数>核外电子数,为阳离子;当质子数<核外电子数,为阴离子,①质子数=8,核外电子数=10,质子数<核外电子数为阴离子,④质子数=12,核外电子数=10,质子数>核外电子数,为阳离子;故D错误。
故选:B。
8.2024年重庆将加快光伏产业发展。单晶硅是制造太阳能电池板的核心材料,根据如图有关硅元素在元素周期表中的相关信息和原子结构示意图分析。下列说法不正确的是( )
A.硅元素在地壳中含量居第二位
B.硅元素位于第三周期
C.图中m的值为14,n的值为4
D.图中“28.09”表示1个硅原子的质量
【解答】解:A、地壳含量较多的元素(前四种)按含量从高到低的排序为:氧、硅、铝、铁,硅元素在地壳中含量居第二位,故选项说法正确。
B、周期数=原子核外电子层数,硅元素的原子核外有3个电子层,则在元素周期表中,硅元素位于第三周期,故选项说法正确。
C、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,该元素的原子序数为14;根据原子中原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数,则m的值为14,14=2+8+n,n=4,故选项说法正确。
D、根据元素周期表中的一格可知,汉字下面的数字表示相对原子质量,该元素的相对原子质量为28.09,28.09不是1个硅原子的质量,故选项说法错误。
故选:D。
9.下列观点中,你不赞成的是( )
A.煤在为人类提供能源和化工原料的同时,也埋下祸根
B.氢气让人喜欢让人忧
C.“煤气化”能提高市民的生产质量,同时也隐伏着无形杀手
D.石油是取之不尽,用之不竭的能源
【解答】解:A、煤燃烧生成的二氧化碳易造成温室效应等,所以煤为人类提供能源和化工原料的同时,也埋下了祸根,故选项说法正确。
B、氢气燃烧产物是水,无污染,且热值很高,是未来的理想能源;但是氢气一旦泄漏,可能会发生爆炸,对人带来危险,故让人欢喜让人忧,故选项说法正确。
C、煤气的主要成分一氧化碳具有毒性,易造成煤气中毒,且泄漏易发生爆炸,“煤气化”能提高市民的生产质量,同时也隐伏着无形,故选项说法正确。
D、石油属于不可再生资源,不是取之不尽、用之不竭的能源,故选项说法错误。
故选:D。
10.“宏微结合”是化学学科的重要思想之一。下列对宏观事实的微观解释不正确的是( )
选项
宏观事实
微观解释
A
金刚石和石墨的物理性质差异很大
碳原子的排列方式不同
B
自行车轮胎夏天容易爆裂
气体分子受热变大
C
墙内开花墙外香
分子是不断运动的
D
一氧化碳和二氧化碳化学性质不同
分子构成不同
A.A B.B C.C D.D
【解答】解:A、金刚石和石墨都是由碳原子直接构成的,但碳原子的排列方式不同,因此金刚石和石墨的物理性质差异很大,选项说法正确;
B、自行车轮胎夏天容易爆裂是因为温度升高,分子间的间隔变大,分子体积不变,选项说法错误;
C、分子是不断运动的,因此墙内开花墙外香,选项说法正确;
D、分子是保持物质化学性质的最小粒子,一氧化碳是由一氧化碳分子构成的,二氧化碳是由二氧化碳分子构成的,两种分子的构成不同,因此一氧化碳和二氧化碳化学性质不同,选项说法正确。
故选:B。
11.《本草纲目》记载:“三七近时始出,南人军中,用为金疮要药,云有奇功”。三七中止血的活性成分主要是田七氨酸(C5H8N2O5),下列说法正确的是( )
A.田七氨酸是由碳、氢、氮、氧四种元素组成的
B.田七氨酸中含氮气分子
C.田七氨酸中碳元素的质量分数最大
D.田七氨酸中碳、氢、氮、氧元素的质量比为5:8:2:5
【解答】解:A、田七氨酸是由碳、氢、氮、氧四种元素组成的,故选项说法正确。
B、田七氨酸是由田七氨酸分子构成的,不含氮气分子,故选项说法错误。
C、田七氨酸中碳、氢、氮、氧元素的质量比为(12×5):(1×8):(14×2):(16×5)=15:2:7:20,则田七氨酸中氧元素的质量分数最大,故选项说法错误。
D、田七氨酸中碳、氢、氮、氧元素的质量比为(12×5):(1×8):(14×2):(16×5)=15:2:7:20,故选项说法错误,
故选:A。
12.我国科研团队研发了一种纳米“蓄水”膜反应器(其工作原理如图所示),内部封装了特定催化剂,该催化剂能够实现在温和条件下氢气和二氧化碳转化为乙醇,同时该纳米“蓄水”膜反应器的壳层具有高选择性,反应后,能保证生成的水集中到内部而乙醇溢出。结合材料,以下说法正确的是( )
A.反应前后元素种类改变,原子种类不变
B.参加反应的二氧化碳和氢气的分子个数比为2:7
C.由题目可知该反应为化合反应
D.该反应装置可以直接生成较为纯净的清洁能源
【解答】解:由该反应的工作原理可知,该反应是二氧化碳和氢气反应,生成乙醇和水,反应方程式为:2CO2+6H2C2H5OH+3H2O。
A、由质量守恒定律可知,化学反应前后元素种类和原子种类不变,故该选项说法错误;
B、由方程式的意义,参加反应的二氧化碳和氢气的分子个数比为2:6=1:3,该选项说法错误;
C、该反应的生成物是两种,不符合化合反应的特点,故该选项说法错误;
D、该反应合成了乙醇,乙醇燃烧生成二氧化碳和水,同时放出大量热,是较为清洁的能源,故该选项说法正确;
故选:D。
13.在春节燃放烟花爆竹是我国传统习俗。下列有关说法不合理的是( )
A.爆竹的火药呈现黑色,说明火药中可能含有木炭粉
B.燃放烟花时,发出蓝紫色的火焰,说明烟花中可能含有铁粉
C.爆竹爆炸以后,产生刺激性的气味,说明火药中可能含有硫粉
D.燃放烟花爆竹容易引起火灾和空气污染,因此提倡禁止燃放
【解答】解:A、木炭粉是黑色的,爆竹的火药呈现黑色,说明火药中可能含有木炭粉,该选项正确。
B、铁粉在空气中能燃烧,燃烧时火星四射,没有火焰,该选项不正确。
C、硫燃烧生成二氧化硫,有刺激性气味,爆竹爆炸以后,产生刺激性的气味,说明火药中可能含有硫粉,该选项正确。
D、燃放烟花爆竹会生成二氧化硫,二氧化硫有毒,是空气污染物,所以燃放烟花爆竹容易引起火灾和空气污染,因此提倡禁止燃放,该选项正确。
故选:B。
14.如表实验方案能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
测定空气中氧气的含量
用铁丝代替红磷在空气中燃烧的方法
B
确定某水样是软水还是硬水
滴入肥皂水后振荡,观察产生泡沫的情况
C
探究红砖粉末能否作过氧化氢溶液分解的催化剂
比较红砖粉末加入过氧化氢溶液前后产生气泡的快慢
D
除去氧化铜中混有的少量木炭粉
用带有金属网罩的酒精灯加热密闭容器中混合物
A.A B.B C.C D.D
【解答】解:A、铁在空气中不能燃烧,故选项不正确。
B、向水中加入肥皂水时,如果产生的泡沫较多,是软水,如果产生大量浮渣,是硬水,故选项正确。
C、探究红砖粉末能否作过氧化氢溶液分解的催化剂,应该比较红砖粉末加入过氧化氢溶液前后产生气泡的快慢,同时应该验证反应前后红砖粉质量和化学性质是否改变,故选项不正确。
D、高温条件下碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳,故选项不正确。
故选:B。
二.填空题(共3小题)
17.铝在生活生产中具有广泛的用途.
(1)如图是工业炼铝的工艺流程:
操作②的名称是: 过滤 ;写出③中发生反应的化学方程式 2Al2O34Al+3O2↑ .
(2)铝箔是现代生活中常见的包装材料,防止久了,其银白色光泽会变暗淡,故又称假银箔,铝箔放置很久表面暗淡的原因是 铝和空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜 .
(3)小新用放置很久的铝箔与稀盐酸反应,产生氢气质量和反应时间关系如下图所示.
现象:在t1~t2时间段产生气泡的速度逐渐放慢,到反应停止时,铝箔还有大量剩余,问题:t2~t3时间段产生气泡速度放慢的原因是 A .
A.稀盐酸的溶质质量分数在反应中逐渐降低 B.铝的活动性在化学反应中逐渐减弱
(4)为进一步测量铝箔中单质铝的质量分数,小新取3.0g铝箔样品与100g稀盐酸充分反应(2Al+6HCl═2AlCl3+3H2),铝箔完全溶解后剩余溶液的总质量为102.7g,计算样品中单质铝的质量分数.
【解答】解:(1)过滤可以将不溶性固体从溶液中分离,所以操作②的名称是过滤,氧化铝在通电的条件下生成铝和氧气,化学方程式为:2Al2O34Al+3O2↑;
(2)铝和空气中的氧气反应会生成致密的氧化铝薄膜,导致铝的表面变暗;
(3)稀盐酸的浓度减少,导致铝和盐酸的反应速率减慢,故选:A;
(4)依据质量守恒定律可知,生成氢气的质量为:100g+3g﹣102.7g=0.3g
设参加反应的铝的质量为x
2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑
54 6
x 0.3g
=
x=2.7g
所以铝的质量分数为:×100%=90%.
故答案为:(1)过滤,2Al2O34Al+3O2↑;
(2)铝和空气中的氧气反应会生成致密的氧化铝薄膜;
(3)A;
(4)90%.
16.燃料和材料在航空航天中发挥重要作用。
(1)常用的固体火箭推进剂为高氯酸钾和铝。图1、图2分别是铝元素和氯元素的粒子结构示意图和在元素周期表中的部分信息。
①图1中铝原子的相对原子质量是 26.98 。
②图2所示粒子结构示意图表示的是 Cl﹣ (写出微粒符号)。
③图1所示元素和图2所示元素形成的化合物的化学式为 AlCl3 。
(2)长征五号B遥二运载火箭中含有液氢的燃烧剂箱和液氧的氧化剂箱。氢气是公认的最清洁燃料,写出液氧与液氢反应的化学方程式: 2H2+O22H2O 。
(3)长征五号的遥测系统能够实现远距离测量,硅材料在其中扮演着重要的角色。工业生产中制备高纯硅的反应微观示意图如图3。写出该反应的化学方程式: SiCl4+2H2Si+4HCl ,其基本反应类型是 置换反应 。
【解答】解:(1)①图1中铝原子的相对原子质量是26.98;故答案为:26.98;
②图2所示粒子结构示意图中,质子数为17,电子数为18,表示的是带有一个单位负电荷的氯离子——Cl﹣;故答案为:Cl﹣;
③图1所示元素是铝元素,在化合物中显+3价,图2所示元素是氯元素,在化合物中显﹣1价,则由二者组成的化合物的化学式为AlCl3;故答案为:AlCl3;
(2)在点燃的条件下,氢气与氧气反应生成水,化学方程式为2H2+O22H2O;故答案为:2H2+O22H2O;
(3)工业生产中制备高纯硅的反应微观示意图可知,四氯化硅和氢气在高温条件下生成了硅和氯化氢,反应的化学方程式为:SiCl4+2H2Si+4HCl;该反应由一种单质和一种化合物反应生成了另一种单质和另一种化合物,基本反应类型是置换反应;故答案为:SiCl4+2H2Si+4HCl;置换反应。
17.助力“碳中和”,二氧化碳的性质、捕集与资源化利用是重要研究课题。
Ⅰ.验证二氧化碳有关性质。
查阅资料:稀盐酸与碳酸钙和氢氧化钙都能反应,但与氢氧化钙反应无气体产生。
步骤①:按图1连接好装置,向外拉动任一注射器的活塞,一段时间后松开手,活塞回到0刻度;
步骤②:在三颈瓶中收集满二氧化碳,将盛有足量石灰水和足量稀盐酸的注射器固定在三颈瓶上,并安装压强传感器;
步骤③:关闭弹簧夹2,打开弹簧夹1,将注射器M中液体全部注入三颈瓶中,充分反应直至压强不再改变为止;
步骤④:关闭弹簧夹1,打开弹簧夹2,将注射器N中液体全部快速压进三颈瓶中,再关闭弹簧夹2,充分反应至压强不再改变;
步骤⑤:打开两个弹簧夹,将两个注射器的活塞都拉回原位,再关闭两个弹簧夹,继续测量压强变化。
步骤③﹣⑤实验过程中装置内压强的变化如图2所示。
(1)实验步骤①的目的是 检查装置气密性 。
(2)在步骤②中检验三颈烧瓶中已充满CO2的方法是 将燃着的木条放在中间瓶口,若木条熄灭,则二氧化碳已集满 。
(3)分析图2可知,步骤③中推入的注射器M中试剂时发生反应的化学方程式为 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 。步骤③中,为缩短bd段实验时间,可采取的操作是 振荡三颈烧瓶 。de段压强迅速增大的原因可以用化学方程式表示为 CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ 。
(4)步骤④,最终装置内压强低于起始值的可能原因 B (填字母序号)。
A.装置漏气
B.水吸收了部分CO2
C.部分CO2与石灰水反应
Ⅱ.CO2的捕集
(5)一种捕集CO2的反应原理如图3所示。写出反应②的化学方程式 CaCO3+CH4CaO+2CO+2H2 。
Ⅲ.CO2的催化重整
(6)CH4与CO2在催化剂作用下可得到合成气(CO和H2),实现资源化利用。反应过程中催化剂表面还同时存在积碳反应和消碳反应,原理如图4所示。
①消碳反应发生的化学方程式为 C+CO22CO 。
②为了减少催化剂表面积碳,从调节反应物用量的角度分析,可采取的措施是 增大二氧化碳的浓度 。
③其他条件不变,催化剂表面的积碳量随温度变化如图5所示。温度低于600℃,催化剂表面积碳量增加的原因可能是 当温度低于600℃时,消碳反应速率比积碳反应速率慢,则积碳量增加 。
Ⅳ.聚力助低碳
(7)实现“碳中和”需要世界各国的共同关注和努力。中国已积极采取多种措施,如调整能源结构,开发使用新能源等,青少年也应积极助力低碳,你的做法是 使用公共交通工具出行 (写一条即可)。
【解答】解:(1)按图1连接好装置,向外拉动任一注射器的活塞,一段时间后松开手,活塞回到0刻度,说明装置气密性良好,则实验步骤①的目的是检查装置气密性;
(2)二氧化碳不燃烧,也不支持燃烧,检验三颈烧瓶中已充满CO2的方法是将燃着的木条放在中间瓶口,若木条熄灭,则二氧化碳已集满;
(3)分析图2可知,bd段压强减小,说明二氧化碳被吸收,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,说明步骤③中推入的注射器M中试剂是氢氧化钙溶液,反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O,步骤③中,为缩短bd段实验时间,可采取的操作是振荡三颈烧瓶,de段压强迅速增大的原因是碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,反应的化学方程式为CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;
(4)二氧化碳能溶于水,并与水反应,使装置中气体减少,压强减小,故选:B;
(5)反应②是甲烷和碳酸钙在催化剂的作用下反应生成氧化钙、一氧化碳和氢气,反应的化学方程式为CaCO3+CH4CaO+2CO+2H2;
(6)①消碳反应是碳和二氧化碳在催化剂条件下生成一氧化碳,反应的化学方程式为C+CO22CO;
②根据反应原理图可知,积碳反应能生成积碳,消碳反应能将积碳反应生成积碳消耗,若要减少催化剂表面积碳,可以增大二氧化碳的浓度来增大消碳反应的速率,从而减少催化剂表面的积碳;
③其他条件不变,当温度低于600℃时,催化剂表面的积碳量增加,当温度高于600℃时,积碳量减少,则温度低于600℃,催化剂表面积碳量增加的原因可能是当温度低于600℃时,消碳反应速率比积碳反应速率慢,则积碳量增加;
(7)实现“碳中和”需要世界各国的共同关注和努力,中国已积极采取多种措施,如调整能源结构,开发使用新能源等,青少年也应积极助力低碳,你的做法是使用公共交通工具出行。
故答案为:(1)检查装置气密性;
(2)将燃着的木条放在中间瓶口,若木条熄灭,则二氧化碳已集满;
(3)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;振荡三颈烧瓶;CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;
(4)B;
(5)CaCO3+CH4CaO+2CO+2H2;
(6)①C+CO22CO;
②增大二氧化碳的浓度;
③当温度低于600℃时,消碳反应速率比积碳反应速率慢,则积碳量增加;
(7)使用公共交通工具出行(合理即可)。
三.实验题(共3小题)
18.实验室部分装置如图所示,请回答:
(提示:装置C的多孔隔板,可以放置颗粒大小比孔径大的固体)
(1)下表是初中几种常见气体实验室制法,请你在横线上的空白处填上答案。
制取气体
发生装置(填字母)
收集装置(填字母)
化学方程式
H2
B
D
① Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
CO2
B或② C
E
③ CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(2)若使用图1装置收集氧气,气体应从 b (填“a”或“b”)端通入。若通过连接图1和图2装置来测量氧气的体积,应将图2装置的c端与图1装置的 a (填“a”或“b”)端相连。一段时间后量筒内液体的凹液面如图3所示,则收集的氧气体积是 41 mL。
(3)装置C与装置B比较,C的优点是 可以控制反应的发生和停止 。
(4)除去CO中混有的少量CO2,可使使混合气体通过 碱石灰干燥剂 ,该反应的化学方程式为 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O 。
(5)传播“低碳”理念,倡导“低碳”生活,减少化石燃料的燃烧,写出天然气的主要成分甲烷燃烧的化学方程式 CH4+2O2CO2+2H2O 。
【解答】解:(1)初中氢气实验室制法,是锌粒与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,化学方程式为:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;实验室制取二氧化碳的反应装置属于固液常温型,所以发生装置可以选B或C,化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;故答案为:①Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;②C;③CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(2)氧气不易溶于水,若使用图1装置排水收集氧气,气体应从b端通入。若通过连接图1和图2装置来测量氧气的体积,应将图2装置的c端与图1装置的a端相连。一段时间后量筒内液体的凹液面如图3所示,量筒读数时,视线应与凹液面的最低处保持水平,则收集的氧气体积是41mL。故答案为:b;a;41;
(3)装置C可将固体置于多孔隔板上,关闭止水夹,通过长颈漏斗添加液体,固液接触,生成气体,装置内压强增大,将液体压入长颈漏斗中,固液分离,反应停止,打开弹簧夹,气体导出,固液接触,生成气体,所以装置C的优点是:可以控制反应的发生和停止。故答案为:可以控制反应的发生和停止;
(4)除去CO中混有的少量CO2,可使使混合气体通过:碱石灰干燥剂,该反应的化学方程式为:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O。故答案为:碱石灰干燥剂;CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;
(5)甲烷燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式:CH4+2O2CO2+2H2O。故答案为:CH4+2O2CO2+2H2O。
19.根据如图1实验装置图填空:
(1)写出图中标示的仪器名称:a 长颈漏斗 ,b 集气瓶 。
(2)若需要得到平稳的氧气流并观察氧气的速度,其发生装置和收集装置为 CD 。
(3)某兴趣小组同学们用C装置制取二氧化碳,其化学方程式 CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O 。有同学提出可对实验装置进行改进,制取二氧化碳的同时可测定生成的二氧化碳的体积,同学们经过激烈的讨论,在装置上进行如图2改进。下列说法正确的是 BD 。
A.检查装置的气密性时,打开活塞,分液漏斗中的液体进入试管,说明装置气密性不好
B.a导管的作用是平衡气压
C.该装置也可用于氯酸钾制取氧气并测定氧气的体积
D.b管中油的作用是防止实验测定的结果偏小
(4)加热氯化铵和熟石灰的固体混合物可制取氨气(NH3),氨气极易溶于水,密度比空气的密度小,则制取氨气的发生装置是 A (填字母)。
【解答】解:(1)由图可知,仪器a的名称是长颈漏斗,仪器b的名称是集气瓶,
(2)用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,该反应为固液常温型,要得到平稳的氧气流,发生装置选C,C装置可以通过分液漏斗控制液体的滴加速率,从而控制反应的速率,得到平稳气流,氧气不易溶于水,可选择D排水法收集,可通过产生气泡的快慢,观察氧气的输出的速度率,故发生装置和收集装置为CD;
(3)实验室常用大理石或石灰石(主要成分是碳酸钙)与稀盐酸反应制取二氧化碳,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
A、打开活塞,装置是否漏气,分液漏斗中的液体都会进入试管,不能说明装置气密性不好,故A错误;
B、a导管的作用是平衡气压,使分液漏斗中的液体顺利流下,故B正确;
C、该装置为固液常温型装置,氯酸钾制取氧气需要加热,该装置不能用于氯酸钾制取氧气并测定氧气的体积,故C错误;
D、b管中油的作用是防止二氧化碳溶于水使实验测定的结果偏小,故D正确;
故选:BD;
(4)加热氯化铵和熟石灰的固体混合物可制取氨气为固固加热型反应,则制取氨气的发生装置是A。
故答案为:(1)长颈漏斗;集气瓶;
(2)CD;
(3)CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O;BD;
(4)A。
20.食品脱氧剂能通过化学反应除去密闭包装袋中的氧气,其主要成分有铁粉、活性炭、氯化钠等。脱氧剂中通常会加入一定量的硅藻土,主要作用是吸附水众,同时疏松配料,使铁粉更易与氧气接触。兴趣小组对某品牌的脱氧剂展开如下探究。
任务一:验证“食品脱氧剂”中含有铁粉、活性炭
【进行实验】
(1)请完善下面表格。
步骤
现象
结论
步骤1;用剪刀剪开脱氧剂,倒在白纸上,观察颜色,用磁铁去充分吸引
部分黑色粉末被磁铁吸引
脱氧剂中含有铁粉
步骤2:取步骤1中剩下的黑色固体少许,放在坩埚中,坩埚上面盖一片内壁沾有石灰水的玻璃片,用电炉灼烧
黑色粉末燃烧,石灰水变浑浊
脱氧剂中含有活性炭粉
【交流反思】
(2)步骤2中用电炉灼烧而不用酒精灯灼烧的原因是 酒精燃烧生成水和二氧化碳,无法确定生成的二氧化碳是活性炭粉燃烧还是酒精燃烧生成的 。
任务二:测定脱氧剂中铁粉的含量
兴趣小组欲测定脱氧剂中铁粉的含量,利用如图所示装置(气密性良好)进行测定,已知氢气的密度为0.0899g/L。
【进行实验】
①称取一定质量的脱氧剂置于烧瓶中,并在分液漏斗中加入足量稀硫酸。
②打开分液漏斗活塞,慢慢加入稀硫酸,至不再产生气泡,关闭活塞。
③读出量筒内水的体积,即为氢气的体积,从而计算出铁粉的含量。
【分析交流】
(3)同学们和老师一起对实验进行分析,认为进行实验时会有较大误差,其可能的原因是 加入的稀硫酸也占据了部分体积 。
【调整方案】
(4)称取脱氧剂样品2.80g,置于烧瓶中,加入足量稀硫酸,充分反应,用电子天平进行称量,显示反应后总质量减少0.04g,计算该脱氧剂中铁粉的质量分数(写出具体计算过程)。
任务三:活性炭和氯化钠的用量对脱氧效果的影响
【进行实验】室温下,利用5g铁粉和10滴水,改变活性炭和氯化钠的用量(见表),用氧气传感器测定密闭容器中氧气含量变化,实验结果如图1、图2所示。
编号
铁粉/g
活性炭/g
氯化钠/g
1
5
0
1
2
5
0.75
0
3
5
0.75
1
4
5
1.5
1
5
5
a
2
(5)以实验3作为对照标准,则a= 0.75 。
(6)结合图2,可以得到的结论是 在铁粉、水、活性炭质量相同时,氯化钠用量在0、1、2g时,随着氯化钠用量增加,脱氧反应速率加快 。
通过此次项目式学习,同学们认识到,学好化学知识,用好化学知识,能真正认识世界。
【解答】解:(1)铁粉是黑色的,且铁粉能被磁铁吸引,故用剪刀剪开脱氧剂,倒在白纸上,观察颜色,用磁铁去充分吸引,现象是:部分黑色粉末被磁铁吸引;
(2)酒精燃烧生成二氧化碳和水,无法确定生成的二氧化碳是活性炭粉燃烧还是酒精燃烧生成的,故步骤2中用电炉灼烧而不用酒精灯灼烧;
(3)由于加入的稀硫酸也占据了部分体积,所以测得的氢气的体积偏大,故进行实验时会有较大误差;
(4)反应后减少的质量为反应生成氢气的质量,则生成氢气的质量为0.04g;
设该脱氧剂中铁粉的质量分数为x。
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
56 2
x 0.04g
x=40%
答:该脱氧剂中铁粉的质量分数为40%;
(5)该实验探究活性炭和氯化钠的用量对脱氧效果的影响,根据控制变量的原则及表中数据可知,实验1、3、4中氯化钠的质量均为1克,氯化钠的质量相同,活性炭质量不同,是探究活性炭用量对脱氧效果的影响;而实验2、3、5是控制活性炭的质量,探究氯化钠用量对脱氧效果的影响,则a=0.75;
(6)由图可以看出,相同条件下,2、3、5实验中活性炭用量相等时,氯化钠的质量越大,氧气含量越少,即脱氧反应速率越快。则可以得到的结论是:在铁粉、水、活性炭质量相同时,氯化钠用量在0、1、2g时,随着氯化钠用量增加,脱氧反应速率加快,故填:在铁粉、水、活性炭质量相同时,氯化钠用量在0、1、2g时,随着氯化钠用量增加,脱氧反应速率加快(答案合理即可)。
故答案为:
(1)部分黑色粉末被磁铁吸引;
(2)酒精燃烧生成水和二氧化碳,无法确定生成的二氧化碳是活性炭粉燃烧还是酒精燃烧生成的;
(3)加入的稀硫酸也占据了部分体积;
(4)40%;
(5)0.75;
(6)在铁粉、水、活性炭质量相同时,氯化钠用量在0、1、2g时,随着氯化钠用量增加,脱氧反应速率加快。
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