精品解析：安徽省亳州市蒙城县2024-2025学年九年级上学期12月月考化学试题

2024-2025学年九年级阶段性诊断化学试卷 附相对原子质量：H-1；C-12；O-16；K-39 注意事项： 1.本试卷共2大题17小题，满分40，物理化学的考试时间共120分钟 2.本试卷包括“试题卷和答题卷”两部分。试题卷共4页，答题卷共2页 一、选择题（共12题，每小题1分，共12分。每小题的4个备选答案中只有一个答案符合题意） 1. 化学与人体健康及环境保护息息相关。下列叙述正确的是 A. 掩埋废旧电池会造成环境污染 B. 儿童食物不添加任何食品添加剂 C. 外出就餐，建议使用一次性餐具 D. 生活废水直接排放不会造成水体污染 2. 下列物质的用途，只利用其物理性质的是 A 用氧气抢救危重病人 B. 镁用于制照明弹 C. 用氮气做充气包装保鲜食品 D. 铜用于制导线 3. 中国科学院院士张青莲教授主持测定了铟、铱、锑等元素相对原子质量的新值。如图所示是铟元素在元素周期表中的相关信息以及铟原子的结构示意图。下列说法错误的是 A 铟属于金属元素 B. x=18 C. 在化学反应中，铟容易得到电子形成In3- D. 铟元素位于元素周期表的第五周期 4. 今年央视春晚节目《满庭芳·国色》从自然万物、天地四时追寻中国传统色彩。古代的桃红胭脂可由红花汁制成，红花的染色成分是红花素（其化学式为）。下列有关描述正确的是 A. 红花素属于氧化物 B. 红花素中氢元素与氧元素质量比为2:1 C. 红花素中氢元素的质量分数最小 D. 红花素由15个碳原子、12个氢原子、6个氧原子构成 5. 规范的操作是取得实验成功的关键。下列有关化学实验操作正确的是 A. 点燃酒精灯 B. 滴加液体 C. 加热液体 D. 闻气体气味 6. 科学家在5000 °C的高温下，首次创造了一种奇特的水态,称为“超离子水冰”。超离子水冰的密度比普通的水高约60%,在室温下为固体形态。下列有关超离子水冰的说法正确的是 A. 超离子水冰是混合物 B. 超离子水冰中的水分子之间没有间隔 C. 构成超离子水冰的分子不再运动 D. 超离子水冰由水分子构成 7. 化学学科核心素养展现了化学课程对学生发展的重要价值，下列说法正确的是 A. 化学观念：物质都是由分子、原子构成的 B. 科学思维：过氧化氢、高锰酸钾都可以制取氧气，证明它们都含有氧分子 C. 科学探究与实践：将干燥的烧杯罩在氢气火焰上方，探究水的组成 D. 科学态度与责任：实验后的废液随意倒入下水道，符合绿色化学理念 8. 如图所示实验方案能达到实验目的的是 A.检查装置气密性 B.验证质量守恒定律 C.探究吸入空气与呼出气体含量 D.过滤操作获得纯水 A. A B. B C. C D. D 9. 分析推理是化学学习中常用的思维方法，下列分析推理正确的是 A. 化学反应前后催化剂质量不变，则反应前后质量不变的物质一定是催化剂 B. 单质是由同种元素组成的纯净物，则由同种元素组成的纯净物一定是单质 C. 离子是带电的微观粒子，则带电的微观粒子一定是离子 D. 稀有气体原子的最外层电子数为8（氦除外），则一定表示稀有气体的原子 10. 某反应前后分子种类变化的微观示意图如图所示，下列说法正确的是 A. 在该反应中，A、D两种物质的分子个数比为1:1 B. D物质是由氢原子和氧原子构成的 C. 该反应后原子种类、个数和质量均不变 D. 该反应属于化合反应 11. 如图所示的四个图象，分别对应四种过程，其中正确的是 A. ①水的电解 B. ②木炭在密闭的容器内燃烧 C. ③加热一定质量的高锰酸钾制氧气 D. ④用等质量、等浓度的过氧化氢溶液在有无催化剂条件下制氧气 12. 某向学利用如图创新实验对蜡烛及其燃烧过程进行探究。当蜡烛燃烧约1分钟后，观察到澄清石灰水变浑浊，U形管内出现大量水雾。下列说法不正确的是 A. 该创新实验现象明显，便于观察 B. 该实验说明蜡烛燃烧生成了二氧化碳和水 C. 蜡烛燃烧过程中既有物理变化又有化学变化 D. 吹灭蜡烛时，观察到的白烟主要成分是二氧化碳 二、非选择题（共28分） 13. 阅读下面短文，含磷酸铁（）、磷酸亚铁锂（）的锂电池具有轻便、比能量高的突出优点是目前使用广泛的一种电池，生产电池时，在电池材料中添加适量的石墨烯（单层石墨）。作导电剂，可以有效提高电池的性能，但过多的石墨烯会阻碍电池中锂离子的迁移，导致电池内阻增加，性能下降。为此，科研团队就石墨烯含量对粉末电阻的影响展开研究，如图所示。回答下列问题： （1）磷酸铁（）中铁元素化合价为+3，则磷元素化合价是______。 （2）锂化学性质活泼，在自然界中以化合物形式存在，请从原子结构的角度分析锂元素活泼的原因：______。 （3）锂在空气中加热会生成氧化锂（），请写出该反应方程式______。 （4）下列说法正确的是______。 A. 锂电池轻便、比能量高，可用于手机电池 B. 石墨烯可以提高电池性能，电池中石墨烯越多越好 C. 废旧电池不可随意丢弃，应该回收再利用 D. 图中表示电池性能最佳点为A点 14. 下图是初中化学实验室制取和收集气体的一些常见装置，请你回答有关问题： （1）仪器M的名称是______。 （2）欲用A装置制取纯净的氧气，反应的化学方程式为______，收集装置应选______（D或F）。 （3）装置C与B相比制取气体，C装置的优点是______。 （4）图中D、E、F装置中不适合用来收集氢气的是______装置。 15. 2024年4月25日，我国“神舟十八号”载人航天飞船成功发射。为保证宇航员正常的生命活动，空间站内的空气需与我们周围的空气组成相近，常常采用以下循环系统： （1）写出步骤①发生的化学反应方程式______，属于______（基本反应类型）， （2）甲烷（）是一种常用燃料，请写出的一种微观含义______。 （3）上述循环系统给空间站补充氧气的化学反应有______（填序号）。 （4）上述循环系统中循环利用物质是______（写化学式）。 16. 自然界并不缺少“镁”，化学兴趣小组以“镁”为研究对象展开探究。 【知识回顾】 （1）已知镁能与空气中的氧气发生反应，该反应的化学方程式______。图1装置中细沙的作用是________。 【提出问题】镁能测定空气中氧气的含量吗？ 【实验探究】小新用图1装置进行实验，观察到镁条燃烧。待镁条熄灭、装置冷却至室温后打开弹簧夹，进入集气瓶中水的体积约占集气瓶容积的70%。 【实验分析】 （2）根据空气的组成，减少的气体不仅有氧气，还一定有________（填化学式）。 【实验结论】不能用镁测定空气中氧气含量。 【拓展探究】小明发现久置的镁条上有一层灰黑色的“外衣”，这层灰黑色的外衣是什么物质呢？他叫来了小亮、小红一起进行了实验探究。 【做出猜想】小明认为可能是MgO：小亮认为可能是；小红认为可能是。 （3）小红认为小明的猜想是错误的，理由是________。 【查阅资料】①受热分解产生两种氧化物。②受热分解产生三种氧化物。 【继续探究】小亮进行如图2实验，发现试管口有液滴出现，澄清石灰水变浑浊，同时试管内生成白色固体。 【实验讨论】 （4）根据质量守恒定律可知，加热后的产物分别为______（填化学式）。 【创新探究】小亮同学又取过量铜粉设计图3装置进行实验，记录并处理数据见图4 （5）实验过程中，气球是如何变化的______。 （6）铜粉消耗的氧气占原来空气体积的______%（精确到0.01%）。 （7）图4，E-D点所对应的时间内，装置内固体物质的质量______（填“逐渐增大”“逐渐减小”“保持不变”）。 17. 自救器是人在缺氧环境或出现高浓度有毒有害气体环境中使用的一种安全防护装置。某化学氧自救器的示意图如图所示，化学氧自救器主体是由“生氧罐”供氧，内部装有颗粒状超氧化钾作为“制氧剂”，其中涉及的一个反应为：。请计算： （1）上述反应中X的化学式为______。 （2）根据上述反应，若生成0.96kg氧气，理论上需要消耗超氧化钾的质量。（写出计算过程） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年九年级阶段性诊断化学试卷 附相对原子质量：H-1；C-12；O-16；K-39 注意事项： 1.本试卷共2大题17小题，满分40，物理化学的考试时间共120分钟 2.本试卷包括“试题卷和答题卷”两部分。试题卷共4页，答题卷共2页 一、选择题（共12题，每小题1分，共12分。每小题的4个备选答案中只有一个答案符合题意） 1. 化学与人体健康及环境保护息息相关。下列叙述正确的是 A. 掩埋废旧电池会造成环境污染 B. 儿童食物不添加任何食品添加剂 C. 外出就餐，建议使用一次性餐具 D. 生活废水直接排放不会造成水体污染 【答案】A 【解析】 【详解】A、掩埋废旧电池会污染水体和土壤，选项正确； B、儿童食物不添加未经国家相关部门允许的食品添加剂，选项错误； C、大量使用一次性餐具会加重环境污染，选项错误； D、生活废水直接排放会造成水体污染，应经过处理后再排放，选项错误； 答案为：A。 2. 下列物质的用途，只利用其物理性质的是 A. 用氧气抢救危重病人 B. 镁用于制照明弹 C. 用氮气做充气包装保鲜食品 D. 铜用于制导线 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A、氧气抢救危重病人是利用氧气能供给呼吸这一化学性质。故选项错误； B、镁用于制照明弹是利用了镁的化学性质--具有可燃性，故选项错误； C、氮气用于食品保护气是利用了氮气的化学性质--化学性质不活泼。故选项错误。 D、铜用于制导线是利用了铜的物理性质--良好的导电性。故选项正确； 故选：D。 【点睛】物质的化学性质是指在化学变化中表现出来的性质，物质的物理性质是指不需要通过化学变化表现出来的性质。 3. 中国科学院院士张青莲教授主持测定了铟、铱、锑等元素相对原子质量的新值。如图所示是铟元素在元素周期表中的相关信息以及铟原子的结构示意图。下列说法错误的是 A. 铟属于金属元素 B. x=18 C. 在化学反应中，铟容易得到电子形成In3- D. 铟元素位于元素周期表的第五周期 【答案】C 【解析】 【详解】A、由铟带有“金”字旁可知，铟属于金属元素，故A说法正确，不符合题意； B、根据在原子中，质子数=核外电子数，故49=2+8+x+18+3，x=18，故B说法正确，不符合题意； C、由铟原子结构示意图可知，铟原子的最外层电子数为3＜4，在化学反应中易失去3个电子形成带有3个单位正电荷的铟离子，则铟离子表示为In3+，故C说法错误，符合题意； D、铟原子核外有5个电子层，故铟元素位于元素周期表第五周期，故D说法正确，不符合题意； 故选C。 4. 今年央视春晚节目《满庭芳·国色》从自然万物、天地四时追寻中国传统色彩。古代的桃红胭脂可由红花汁制成，红花的染色成分是红花素（其化学式为）。下列有关描述正确的是 A. 红花素属于氧化物 B. 红花素中氢元素与氧元素的质量比为2:1 C. 红花素中氢元素的质量分数最小 D. 红花素由15个碳原子、12个氢原子、6个氧原子构成 【答案】C 【解析】 【详解】A、氧化物是由两种元素组成且其中一种元素为氧元素的化合物，红花素是由碳、氢、氧三种元素组成的纯净物，属于化合物，不属于氧化物，说法错误，不符合题意； B、红花素中氢元素与氧元素的质量比为，说法错误，不符合题意； C、红花素中碳、氢、氧三种元素质量比为，则红花素中氢元素的质量分数最小，说法正确，符合题意； D、红花素由红花素分子构成，一个红花素分子由15个碳原子、12个氢原子和6个氧原子构成，说法错误，不符合题意。 故选：C。 5. 规范的操作是取得实验成功的关键。下列有关化学实验操作正确的是 A. 点燃酒精灯 B. 滴加液体 C. 加热液体 D. 闻气体气味 【答案】D 【解析】 【详解】A、禁止用燃着的酒精灯去引燃另一只酒精灯，防止发生火灾，实验操作错误； B、胶头滴管加液时，不能伸入容器，也不能接触容器，应垂直悬空于容器上方，实验操作错误； C、给试管中的液体加热时，应用外焰加热，且试管里的液体不能超过试管容积，实验操作错误； D、闻气味，应用手在瓶口轻轻扇动，使少量气味飘进鼻孔中，不能凑到瓶口去闻，实验操作正确； 答案：D。 6. 科学家在5000 °C的高温下，首次创造了一种奇特的水态,称为“超离子水冰”。超离子水冰的密度比普通的水高约60%,在室温下为固体形态。下列有关超离子水冰的说法正确的是 A. 超离子水冰是混合物 B. 超离子水冰中的水分子之间没有间隔 C. 构成超离子水冰的分子不再运动 D. 超离子水冰由水分子构成 【答案】D 【解析】 【详解】A、由题干提供信息可知，超离子水冰中只含水这一种物质，属于纯净物，故A错误； B、超离子水冰中的水分子之间存在间隔，故B错误； C、不管物质在哪一种状态下，分子总在不断运动，故C错误； D、由题干提供信息可知，超离子水中只含水这一种物质，水是由水分子构成，故D正确。故选D。 7. 化学学科核心素养展现了化学课程对学生发展的重要价值，下列说法正确的是 A. 化学观念：物质都是由分子、原子构成的 B. 科学思维：过氧化氢、高锰酸钾都可以制取氧气，证明它们都含有氧分子 C. 科学探究与实践：将干燥的烧杯罩在氢气火焰上方，探究水的组成 D. 科学态度与责任：实验后的废液随意倒入下水道，符合绿色化学理念 【答案】C 【解析】 【详解】A、物质都是由分子、原子或离子构成的，A选项错误； B、过氧化氢、高锰酸钾都可以制取氧气，证明它们都含有氧元素，B选项错误； C、氢气只含氢元素、氧气只含氧元素，将干燥的烧杯罩在氢气火焰上方，烧杯内壁产生水雾，说明水是由氢元素、氧元素组成的，C选项正确； D、实验后的废液随意倒入下水道，会造成水体污染，不符合绿色化学理念，D选项错误。 故选：C。 8. 如图所示实验方案能达到实验目的的是 A.检查装置气密性 B.验证质量守恒定律 C.探究吸入空气与呼出气体含量 D.过滤操作获得纯水 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A、向里推动活塞，导管中液柱上升，说明装置内气压增大，则装置气密性良好，A选项正确； B、烧杯不是密闭容器，碳酸钠与盐酸反应生成的二氧化碳会逸散到空气中，导致反应后烧杯内物质总质量减小，不能用于验证质量守恒定律，B选项错误； C、燃烧需要消耗氧气，燃着的木条在空气中继续燃烧，在呼出气体中很快熄灭，说明吸入空气中氧气含量高于呼出气体，不能用于探究吸入空气与呼出气体CO2含量，C选项错误； D、过滤可以除去水中的不溶性杂质，但不能除去细菌病毒、色素、离子等物质，因此不能获得纯水，D选项错误。 故选：A。 9. 分析推理是化学学习中常用的思维方法，下列分析推理正确的是 A. 化学反应前后催化剂的质量不变，则反应前后质量不变的物质一定是催化剂 B. 单质是由同种元素组成的纯净物，则由同种元素组成的纯净物一定是单质 C. 离子是带电的微观粒子，则带电的微观粒子一定是离子 D. 稀有气体原子的最外层电子数为8（氦除外），则一定表示稀有气体的原子 【答案】B 【解析】 【详解】A 、化学反应前后质量不变的物质不一定是催化剂，还可能是不参与反应的杂质，催化剂除了质量不变，还能改变化学反应速率，且其化学性质在反应前后不变， 错误； B、单质是由同种元素组成的纯净物，则由同种元素组成的纯净物一定是单质，正确； C、离子是带电的微观粒子，但带电的微观粒子不一定是离子，还可能是电子、质子等，错误； D 、最外层电子数为 8（氦除外）的原子不一定是稀有气体原子，也可能是离子，错误。 故选B。 10. 某反应前后分子种类变化的微观示意图如图所示，下列说法正确的是 A. 在该反应中，A、D两种物质的分子个数比为1:1 B. D物质是由氢原子和氧原子构成的 C. 该反应后原子种类、个数和质量均不变 D. 该反应属于化合反应 【答案】C 【解析】 【分析】根据微观示意图，该反应是NH3（A）、O2（B）在点燃条件下反应生成N2（C）、H2O（D），化学方程式为：。 【详解】A、根据化学方程式，在该反应中，A、D两种物质的分子个数比为4∶6=2∶3，A选项错误； B、D物质（H2O）是由水分子构成的，B选项错误； C、根据质量守恒定律，化学反应前后，原子种类、个数和质量均不变，C选项正确； D、化合反应由两种或两种以上物质反应生成一种物质，该反应由两种物质反应生成两种物质，不属于化合反应，D选项错误。 故选：C。 11. 如图所示的四个图象，分别对应四种过程，其中正确的是 A. ①水电解 B. ②木炭在密闭的容器内燃烧 C. ③加热一定质量的高锰酸钾制氧气 D. ④用等质量、等浓度的过氧化氢溶液在有无催化剂条件下制氧气 【答案】D 【解析】 【详解】A、电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，氧气与氢气的体积比约为1∶2，而质量比不是1∶2，A选项错误； B、木炭在密闭的容器内燃烧生成二氧化碳，则容器内二氧化碳的质量会增大，B选项错误； C、加热一定质量的高锰酸钾制氧气，随着反应的进行，氧气的质量不断增大，待高锰酸钾完全分解，氧气的质量不再增大；另外，高锰酸钾需要达到一定温度从开始分解，因此一开始不会产生氧气，C选项错误； D、过氧化氢分解生成水、氧气，催化剂可以加快过氧化氢分解。有催化剂情况下，过氧化氢分解速率较快，相同时间内产生氧气的质量较大，对应曲线斜率较大。但催化剂不能增加产物的最终质量，不论有无催化剂，氧气的最终质量相等，D选项正确。 故选：D。 12. 某向学利用如图创新实验对蜡烛及其燃烧过程进行探究。当蜡烛燃烧约1分钟后，观察到澄清石灰水变浑浊，U形管内出现大量水雾。下列说法不正确的是 A. 该创新实验现象明显，便于观察 B. 该实验说明蜡烛燃烧生成了二氧化碳和水 C. 蜡烛燃烧过程中既有物理变化又有化学变化 D. 吹灭蜡烛时，观察到白烟主要成分是二氧化碳 【答案】D 【解析】 【详解】A、该创新实验现象明显，便于观察，选项正确； B、U形管内出现大量水雾，说明蜡烛燃烧生成了水，澄清石灰水变浑浊，说明蜡烛燃烧生成了二氧化碳，选项正确； C、蜡烛燃烧过程中，蜡烛由固态标为液态属于物理变化，蜡烛燃烧后有新物质生成，属于化学变化，选项正确； D、吹灭蜡烛时，观察到的白烟主要成分是石蜡蒸汽冷凝形成的石蜡颗粒，不是二氧化碳，二氧化碳是无色气体，选项错误； 故选D。 二、非选择题（共28分） 13. 阅读下面短文，含磷酸铁（）、磷酸亚铁锂（）的锂电池具有轻便、比能量高的突出优点是目前使用广泛的一种电池，生产电池时，在电池材料中添加适量的石墨烯（单层石墨）。作导电剂，可以有效提高电池的性能，但过多的石墨烯会阻碍电池中锂离子的迁移，导致电池内阻增加，性能下降。为此，科研团队就石墨烯含量对粉末电阻的影响展开研究，如图所示。回答下列问题： （1）磷酸铁（）中铁元素化合价为+3，则磷元素化合价是______。 （2）锂化学性质活泼，在自然界中以化合物形式存在，请从原子结构的角度分析锂元素活泼的原因：______。 （3）锂在空气中加热会生成氧化锂（），请写出该反应方程式______。 （4）下列说法正确的是______。 A 锂电池轻便、比能量高，可用于手机电池 B. 石墨烯可以提高电池性能，电池中石墨烯越多越好 C. 废旧电池不可随意丢弃，应该回收再利用 D. 图中表示电池性能最佳点为A点 【答案】（1）+5##+5价 （2）锂原子最外层电子数为1，在化学变化中容易失去电子 （3） （4）AC 【解析】 【小问1详解】 化合物中元素正负化合价之和为零，磷酸铁（）中铁元素化合价为+3、氧元素化合价为-2，设磷元素的化合价为x，则，解得x=+5。 【小问2详解】 化学性质与原子最外层电子数有关，从原子结构的角度分析，锂元素活泼的原因是：锂原子最外层电子数为1，在化学变化中容易失去电子。 【小问3详解】 锂在空气中加热会生成氧化锂（），根据质量守恒定律，化学反应前后，元素种类不变，可知空气中的氧气参与反应，该反应的化学方程式为：。 小问4详解】 A、锂电池轻便、比能量高，可用于手机电池，A选项正确； B、石墨烯可以提高电池性能，但过多的石墨烯会阻碍电池中锂离子的迁移，导致电池内阻增加，性能下降，因此电池中石墨烯不是越多越好，B选项错误； C、废旧电池含有多种有害物质，不可随意丢弃，应该回收再利用，C选项正确； D、图中B点时粉末电阻最小，因此电池性能最佳点为B点，D选项错误。 故选：AC。 14. 下图是初中化学实验室制取和收集气体的一些常见装置，请你回答有关问题： （1）仪器M的名称是______。 （2）欲用A装置制取纯净的氧气，反应的化学方程式为______，收集装置应选______（D或F）。 （3）装置C与B相比制取气体，C装置的优点是______。 （4）图中D、E、F装置中不适合用来收集氢气的是______装置。 【答案】（1）锥形瓶 （2） ①. ②. F （3）可以控制反应速率 （4）D 【解析】 【小问1详解】 根据图像，仪器M是锥形瓶。 【小问2详解】 A装置是固体加热型发生装置，且试管口没有棉花，欲用A装置制取纯净的氧气，可以是加热氯酸钾，氯酸钾在二氧化锰催化作用、加热条件下分解生成氯化钾、氧气，化学方程式为：； 氧气密度比空气大、不易溶于水，可用向上排空气法或排水法收集，制取纯净的氧气，需采用排水法，则收集装置应选F。 【小问3详解】 装置C与B相比制取气体，C装置可以通过注射器的活塞控制滴加液体的速率，从而控制反应速率，因此优点是：可以控制反应速率。 【小问4详解】 氢气密度小于空气、难溶于水，可用向下排空气法或排水法收集，F装置采用排水法收集氢气，E装置收集氢气时要短进长出，D装置采用向上排空气法收集气体，则D、E、F装置中不适合用来收集氢气的是D装置。 15. 2024年4月25日，我国“神舟十八号”载人航天飞船成功发射。为保证宇航员正常的生命活动，空间站内的空气需与我们周围的空气组成相近，常常采用以下循环系统： （1）写出步骤①发生的化学反应方程式______，属于______（基本反应类型）， （2）甲烷（）是一种常用燃料，请写出的一种微观含义______。 （3）上述循环系统给空间站补充氧气的化学反应有______（填序号）。 （4）上述循环系统中循环利用的物质是______（写化学式）。 【答案】（1） ①. ②. 分解反应 （2）1个甲烷分子（合理即可） （3）①③ （4）H2O、CO2、H2、O2 【解析】 【小问1详解】 步骤①中，电解水生成氢气和氧气，化学方程式为：； 该反应由一种物质反应生成两种物质，属于基本反应类型中的分解反应。 【小问2详解】 CH4的微观含义有：甲烷分子、1个甲烷分子、1个甲烷分子由1个碳原子和4个氢原子构成。 【小问3详解】 根据图像，上述循环系统给空间站补充氧气的化学反应有①③。 【小问4详解】 反应①中水被消耗，反应②④中水生成，所以水属于循环利用物质； 反应①中氢气生成，反应④中氢气消耗，所以氢气属于循环利用物质； 反应①中氧气生成，反应②中氧气消耗，所以氧气属于循环利用物质； 反应②中二氧化碳生成，反应③④中二氧化碳消耗，所以二氧化碳属于循环利用物质； 故填：H2O、CO2、H2、O2。 16. 自然界并不缺少“镁”，化学兴趣小组以“镁”为研究对象展开探究。 【知识回顾】 （1）已知镁能与空气中的氧气发生反应，该反应的化学方程式______。图1装置中细沙的作用是________。 【提出问题】镁能测定空气中氧气的含量吗？ 【实验探究】小新用图1装置进行实验，观察到镁条燃烧。待镁条熄灭、装置冷却至室温后打开弹簧夹，进入集气瓶中水的体积约占集气瓶容积的70%。 【实验分析】 （2）根据空气的组成，减少的气体不仅有氧气，还一定有________（填化学式）。 【实验结论】不能用镁测定空气中氧气含量。 【拓展探究】小明发现久置的镁条上有一层灰黑色的“外衣”，这层灰黑色的外衣是什么物质呢？他叫来了小亮、小红一起进行了实验探究。 【做出猜想】小明认为可能是MgO：小亮认为可能是；小红认为可能是。 （3）小红认为小明的猜想是错误的，理由是________。 【查阅资料】①受热分解产生两种氧化物。②受热分解产生三种氧化物。 【继续探究】小亮进行如图2实验，发现试管口有液滴出现，澄清石灰水变浑浊，同时试管内生成白色固体。 【实验讨论】 （4）根据质量守恒定律可知，加热后的产物分别为______（填化学式）。 【创新探究】小亮同学又取过量铜粉设计图3装置进行实验，记录并处理数据见图4 （5）实验过程中，气球是如何变化的______。 （6）铜粉消耗的氧气占原来空气体积的______%（精确到0.01%）。 （7）图4，E-D点所对应的时间内，装置内固体物质的质量______（填“逐渐增大”“逐渐减小”“保持不变”）。 【答案】（1） ①. ②. 防止集气瓶受热不均而炸裂 （2）N2 （3）氧化镁是白色固体 （4）MgO、H2O、CO2 （5）先变大后变小 （6）16.76% （7）保持不变 【解析】 【小问1详解】 点燃时，镁能与空气中的氧气发生反应生成氧化镁，该反应的化学方程式是； 图1装置中细沙的作用是防止集气瓶受热不均而炸裂； 【小问2详解】 待镁条熄灭、装置冷却至室温后打开弹簧夹，进入集气瓶中水的体积约占集气瓶容积的70%。根据空气的组成可知，空气中主要含氮气和氧气，其他气体的含量很少，氮气占空气总体积的78%，减少的气体不仅有氧气，还一定有N2； 【小问3详解】 镁条上有一层灰黑色的“外衣”，小红认为小明的猜想是错误的，理由是氧化镁是白色固体； 【小问4详解】 小亮进行如图2实验，发现试管口有液滴出现，说明反应生成水，澄清石灰水变浑浊，说明反应生成二氧化碳，同时试管内生成白色固体，说明反应生成氧化镁；根据质量守恒定律可知，化学反应前后元素种类不变，加热后的产物分别为MgO、H2O、CO2； 【小问5详解】 实验过程中，气球是先变大（加热时玻璃管中的气体膨胀，压强增大）后变小（完全反应后氧气被消耗，且温度降低，压强减小）； 【小问6详解】 钢粉消耗的氧气占原来空气体积的20.99%-4.23%=16.76%； 【小问7详解】 图4，E-D点所对应的时间内，氧气含量不变，说明反应完全，则装置内固体物质的质量保持不变。 17. 自救器是人在缺氧环境或出现高浓度有毒有害气体环境中使用的一种安全防护装置。某化学氧自救器的示意图如图所示，化学氧自救器主体是由“生氧罐”供氧，内部装有颗粒状超氧化钾作为“制氧剂”，其中涉及的一个反应为：。请计算： （1）上述反应中X的化学式为______。 （2）根据上述反应，若生成0.96kg氧气，理论上需要消耗超氧化钾的质量。（写出计算过程） 【答案】（1）CO2 （2）解：设生成0.96kg氧气，理论上需要消耗超氧化钾的质量为x， x=2.84kg， 答：理论上需要消耗超氧化钾的质量为2.84kg。 【解析】 【小问1详解】 根据质量守恒定律，化学反应前后的原子种类和数目不变，反应前不含2X含有钾原子4个、氧原子8个，反应后含有钾原子4个、碳原子2个、氧原子12个，则2X中含有碳原子2个、氧原子4个，故X的化学式为：CO2； 【小问2详解】 见答案。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$