山东省烟台市莱山区2024-2025学年八年级上学期期末考试化学试题
2025-01-28
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内容正文:
2024-2025学年山东省烟台市莱山区八年级(上)期末化学试卷
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 S:32 Ca:40 Na:23 Cl:35.5 Fe:56 Si:28
一、选择题(本题包括10个小题,每小题只有1个选项符合题意,共20分)
1.(1分)制墨是我国一项历史悠久的传统工艺,是中华书画艺术的重要组成部分。下列制墨步骤利用了物质化学性质的是( )
A.烧松取烟 B.杵捣和料 C.压膜成型 D.平放晾干
2.(1分)我国率团队运用化学方法研制了新型抗疟药青蒿素和双氢青蒿素,挽救了数百万人生命的科学家是( )
A.侯德榜 B.张青莲 C.袁隆平 D.屠呦呦
3.(1分)下列与化学用语有关的表示或说法中正确的是( )
A.2个氮原子:N2
B.3个氧分子:O6
C.镁元素:MG
D.中的“4”表示每个硫酸根离子中有4个氧原子
4.(1分)规范的实验操作是实验成功和安全的重要保证。下列实验操作正确的是( )
5.(1分)下列物质的性质和用途对应关系正确的是( )
A.镁有银白色光泽,可用于生产烟花
B.石墨具有导电性,可用于制作铅笔芯
C.活性炭具有吸附性,可用作冰箱除味剂
D.通常情况下氮气化学性质稳定,化工生产上可用于生产氮肥氯化铵
6.(1分)下列有关化合价的表述正确的是( )
A.元素的化合价用于定量描述不同元素的原子之间形成化合物时相互化合的比例
B.化学变化前后元素的化合价一定发生改变
C.同种元素在不同物质中化合价是个定值
D.化合价可以是任何整数
7.(1分)绚烂多姿的“冰晕”装点着美丽的天空,它是大气中冰晶对光线反射或折射所产生的大气光学现象,“冰晶”是水蒸气冷却后变成的固体小颗粒。下列说法正确的是( )
A.冰晕的形成过程发生的是化学变化
B.水蒸气冷却形成冰晶时,水分子体积变小
C.冰晶融化时,水分子的化学性质发生改变
D.冰与水混合得到的仍是纯净物
8.(1分)下列认识不正确的是( )
A.原子、分子、离子都能直接构成物质
B.带电的微观粒子都是离子
C.原子对外不显电性
D.“Cl”既表示氯元素,又表示一个氯原子
9.(1分)某学习小组开展“自制简易净水器”的跨学科实践活动,作品如图,同学们对此发表了不同看法。下列说法合理的是( )
A.小卵石和石英砂可除去水中可溶性杂质
B.蓬松棉的作用是提高净水的速率
C.该净水过程利用了过滤、吸附、蒸馏等方法
D.该净水装置不能永久使用,需要定期更换净化材料
10.(1分)乳酸钙是常用的补钙剂之一,其化学式为Ca(CxH5O3)2。已知乳酸钙中钙元素和碳元素的质量比为20:36,则x的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.6
二、选择题(本题包括5个小题,每小题有1个或2个选项符合题意,共10分)
(多选)11.(2分)下列各图中●和〇分别表示不同元素的原子,其中表示化合物的是( )
A.
B.
C.
D.
(多选)12.(2分)下列物质的化学式书写正确的是( )
A.氧化铝:AlO B.碳酸钠:Na2CO3
C.硫酸铜:CuS D.氢氧化钙:Ca(OH)2
13.(2分)花生中含有的亚麻酸(C18H30O2)具有降低血脂、软化血管等功效。下列有关亚麻酸的说法正确的是( )
A.它由50个原子构成
B.亚麻酸中含有三种分子
C.亚麻酸中氧元素的质量分数最高
D.亚麻酸中碳元素与氢元素的质量比为36:5
14.(2分)我国化学电池技术全球领先,磷酸铁锂(化学式为LiFePO4)是电池的重要原料,电池结构如图所示。下列说法正确的是( )
A.磷酸铁锂中锂元素为+1价,磷元素为+5价,则铁元素的化合价为+3价
B.图示电池涉及两种单质
C.该电池工作时将储备的化学能转化为电能
D.已知一个锂原子的质量为a,一个碳﹣12原子的质量为b,则该锂原子的相对原子质量为
15.(2分)乙烯(C2H4)与丙烯(C3H6)是两种重要的化工原料。下列说法错误的是( )
A.二者所含分子种类相同
B.二者组成元素相同
C.二者所含碳元素的质量分数相同
D.相同质量的乙烯和丙烯,所含分子数目之比为3:2
三、理解与应用题(本题包括5个小题,共33分)
16.(7分)2024年6月,嫦娥六号完成世界首次月背采样,五星红旗在月背成功展开。
(1)嫦娥六号探测器钻杆主体采用铝基碳化硅材料。铝、碳、硅是三种不同的元素,它们之间的本质区别是 ,属于非金属元素的是 。如图是硅元素在元素周期表中的相关信息和硅原子的结构示意图,其中,x= ,硅的相对原子质量是 。
(2)嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭发送。长征五号的推进剂里有煤油(含戊烷C5H12、己烷C6H14等)、液氢、液氧。上述涉及到的物质中,含有氢分子的是 ,液氢气化成氢气,分子间的间隔 (填“增大”“减小”或“不变”),分子运动速率 (填“加快”“减慢”或“不变”)。
17.(8分)对原子结构的认识经历了一个漫长的历程,人们不同阶段认识原子的模型示意图如图1所示,其中卢瑟福的“α粒子轰击金箔”实验(如图2)对认识原子起到了关键作用。
(1)“葡萄干布丁”模型是 提出的,其推翻“实心球”模型的依据是 。
(2)卢瑟福的“α粒子轰击金箔”实验,其核心成果是发现原子内部存在 。选用的α粒子带正电,质量比电子的质量 。当用高速的α粒子轰击金箔时,发现大多数α粒子穿透金箔而不改变原来运动方向,说明 ;小部分α粒子发生偏转,原因是 。
(3)如今,人们对原子的认识越来越深入。原子中的电子能量是不同的,其中能量高的电子在离核较 (填“近”或“远”)的区域运动。原子得到或失去电子后能转变为离子,某X原子的核内质子数为a,形成的阳离子为Xn+,该离子核外电子数为 (用字母表示)。
18.(5分) “宏微结合”是化学研究中常用的思维方法。请完成以下填空。
(1)从微观视角解释下列现象或概念:
①液氢和氢气都具有可燃性 。
②用水银(金属汞)温度计测量体温 。
③湿衣服在夏天干得更快 。
④纯净物和混合物的区别(以分子构成的物质为例) 。
(2)探究微粒的性质。
如图,取一支20mL的大试管,先加入10mL蒸馏水,再加入10mL酒精,然后用带玻璃导管的橡皮塞塞住试管口,竖直静置后标记进入导管的液面高度。用手指堵住导管口,上下颠倒试管几次,再次竖直静置,观察到导管内液面降低,说明 。
19.(6分)金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质。金刚石是自然界中硬度最大的物质,石墨很软,有滑腻感。C60常温下为固体,有强磁性,耐高压、耐腐蚀,能与钾等金属反应生成超导体材料。自然界中,天然金刚石较少。近期,科学家在一定条件下,将硅(Si)与甲烷(CH4)反应生成四氢化硅(SiH4)和石墨(C),石墨在特殊的液态金属表面转化成金刚石薄膜,其转化过程如图1和图2。
(1)图1可以看出,甲烷由 构成。由四氢化硅的化学式,可以得到的信息有 、 (写两条)。
(2)图2变化的微观实质是 。
(3)上述描述中属于C60的化学性质的有 。
(4)通过阅读上述短文,谈一谈你对“元素组成物质”有什么新的认识 。
20.(7分)氢能是未来最理想的能源,具有广阔的开发前景。某种利用太阳能循环制氢的过程如图所示。
(1)Fe3O4读作 ,锌离子的化学符号是 。
(2)反应Ⅰ属于 反应(填基本反应类型)。
(3)反应Ⅱ的反应物有 种。
(4)该循环制氢流程的最终产物除了氢气,还有 ,流程中需要不断补充加入的物质 。
(5)与电解水相比,该方法制取氢气的显著优点是 。
四、实验探究题(本题包括3个小题,共28分)
21.(11分)氧气的来源有多种。
(1)工业上获取氧气的方法是分离空气。若采用分子筛分离空气(如图甲)。该生产方法原理类似于化学实验操作中的 ,分子筛的空隙比氧气分子的直径 (选填“大”或“小”)。若利用沸点不同,从液态空气中获得氧气,则此过程属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(2)实验室可以用加热高锰酸钾(KMnO4)或氯酸钾(KClO3)的方法制取氧气。若钾元素的化合价为+1价,标出KMnO4中锰元素的化合价 ,从物质组成上看,二者都可用于制取氧气的原因是 。实验室利用上述方法制取氧气的发生装置如图乙。
①若用托盘天平称取22g氯酸钾,砝码应放在托盘天平的 (填“左”或“右”)盘,称量过程中若指针偏右,接下来的操作应是 。
②组装图乙装置时,应先放置 (选填“酒精灯”或“试管”),试管的高度根据 确定。实验前,用图丙所示方法检查装置气密性时,如果气密性良好,很快会出现的现象是 。
(3)家用制氧机有膜分离、变压吸附等制氧方式。其中变压吸附制氧常用的吸附剂是沸石分子筛。空气的主要成分是氮气和氧气。科研人员在一定条件下分别将N2、O2通过某种沸石分子筛,测定其对N2、O2的吸附情况、结果如图丁。由图可知,25℃时吸附压越大越有利于分离N2和O2,证据是 。
22.(8分)请完成下列有关水的组成及变化的探究。
【实验目的】通过水的分解与合成推断水的组成元素。
【查阅资料】相同条件下气体的体积比等于其分子的个数比。
【实验过程】
(1)电解水:组装电解水装置,水从 注入,水中可加入氢氧化钠以增强 。关闭活塞,接通直流电源,现象如图,可知Y连接的是电源的 极,反应的文字表达式是 。
(2)合成水:纯净的氢气在空气中安静的燃烧,火焰呈 ,产物只有水。
(3)【实验结论】根据化学变化的微观实质,即反应前后 种类不变,可以推出水是由氢元素和氧元素组成的。
(4)【解释与拓展】
①根据查阅的资料和电解水产物的体积比,还可以进一步得出产物的 的比,从而推算水分子中氢、氧原子个数比。
②下图为某次在密闭容器中合成水实验的微观示意图,在框中画出反应后的容器内的微粒情况示意图(包括微粒种类及个数)。
③一定条件下,CO和H2发生化合反应生成甲醇,参与反应的CO和H2的体积比为1:2,利用上述研究思路,根据相同条件下气体的体积比等于其分子的个数比,推测甲醇中各原子的个数比为 。
23.(9分)项目化小组的同学对蜡烛燃烧进行相关的探究实验。
【查阅资料】物质在空气中燃烧,一般是与空气中的氧气发生化学反应。
(1)探究一:蜡烛在空气中完全燃烧的产物。
【猜想与假设】猜想Ⅰ:蜡烛在空气中完全燃烧的产物是二氧化碳;猜想Ⅱ:蜡烛在空气中完全燃烧的产物是水;猜想Ⅲ:蜡烛在空气中完全燃烧的产物是二氧化碳和水。
【设计并实施实验方案】
实验步骤
实验现象
实验结论
①点燃蜡烛,在火焰上方悬空罩一干而冷的烧杯
烧杯内壁出现水珠
②
有二氧化碳生成
【实验结论】猜想 成立。
(2)探究二:影响蜡烛燃烧时间长短的因素。
【设计并实施实验方案】取A、B、C三个不同大小的烧杯,点燃等粗等长的相同种类的蜡烛,将烧杯倒扣在蜡烛上方后,立即用橡皮泥密封住烧杯尖嘴口,记录蜡烛燃烧的时间。
实验数据如下表:
烧杯
蜡烛燃烧的时间/s
第一次
第二次
第三次
平均时间
A
16
17
14
15.7
B
27
28
45
33.3
C
68
71
69
69.3
【形成结论与反思交流】①根据实验数据,推测影响蜡烛燃烧时间长短的因素是 。
②B组第三次实验数据偏大,产生误差可能的原因 。
③做三次实验的目的是 。
(3)【反思交流】检验蜡烛在空气中完全燃烧的产物时,在火焰上方罩一干冷烧杯,烧杯应悬空的原因是 。
五、分析与计算题(本题包括2个小题,共9分)
24.(2分)一种镁原子的相对原子质量为24,一个碳﹣12原子的实际质量为1.993×10﹣26kg。则
(1)一个该镁原子的实际质量为 。
(2)相同质量的物质镁和碳,含有的原子个数比为 。
25.(7分)从1世纪起,铁便成了一种最主要的金属材料。常用于炼铁的铁矿石有赤铁矿(主要成分Fe2O3),磁铁矿(主要成分Fe3O4),菱铁矿(主要成分FeCO3)。回答下列问题:
(1)FeCO3的化学式量为 。
(2)Fe3O4中铁元素与氧元素的质量比为 (填最简整数比)。
(3)160gFe2O3与 gFeCO3含有的铁元素的质量相同。
(4)100g含Fe2O3为80%的赤铁矿中,铁元素的质量为多少?(本小题写出计算过程)
2024-2025学年山东省烟台市莱山区八年级(上)期末化学试卷
参考答案与试题解析
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
13
答案
A
D
D
C
C
A
D
B
D
B
D
题号
14
15
答案
C
A
一、选择题(本题包括10个小题,每小题只有1个选项符合题意,共20分)
1.(1分)(2024秋•莱山区期末)制墨是我国一项历史悠久的传统工艺,是中华书画艺术的重要组成部分。下列制墨步骤利用了物质化学性质的是( )
A.烧松取烟 B.杵捣和料 C.压膜成型 D.平放晾干
【考点】化学性质与物理性质的差别及应用.版权所有
【专题】性质决定用途.
【答案】A
【分析】物质的化学性质是指在化学变化中表现出来的性质,化学变化的本质特征是有新物质生成,我们需要判断每个制墨步骤中是否发生了化学变化,从而确定是否利用了物质的化学性质。
【解答】解:A.烧松取烟过程中,松树燃烧,有新物质生成,发生了化学变化,利用了物质的可燃性,可燃性属于化学性质,故A正确;
B.杵捣和料只是将各种原料混合在一起,没有新物质生成,属于物理变化,没有利用物质化学性质,故B错误;
C.压膜成型只是改变了墨的形状,没有新物质生成,属于物理变化,没有利用物质化学性质,故C错误;
D.平放晾干是让水分蒸发,没有新物质生成,属于物理变化,没有利用物质化学性质,故D错误;
故选:A。
【点评】本题难度简单,通过制墨工艺这一具体实例,考察了学生对物理性质和化学性质的理解和应用,在解答过程中,学生需要准确理解每个步骤中物质性质的变化情况,并能够区分物理性质和化学性质,同时,本题也体现了化学知识在传统文化和工艺中的应用价值,制墨作为中华书画艺术的重要组成部分,其背后蕴含着丰富的化学知识和原理,通过本题的学习,学生可以更加深入地了解制墨工艺的化学本质,增强对化学知识的兴趣和理解。
2.(1分)(2024秋•莱山区期末)我国率团队运用化学方法研制了新型抗疟药青蒿素和双氢青蒿素,挽救了数百万人生命的科学家是( )
A.侯德榜 B.张青莲 C.袁隆平 D.屠呦呦
【考点】化学的历史发展过程.版权所有
【专题】课本知识同类信息.
【答案】D
【分析】根据科学家们各自在科学上做出的贡献,进行分析解答。
【解答】解:A、侯德榜在氨碱法的基础上,改良了制碱工艺,发明了联合制碱法,促进了世界制碱技术的发展,故选项错误。
B、张青莲测定了铟、铱、铕等原子的相对原子质量的新值,为相对原子质量的测定做出了卓越贡献,故选项错误。
C、袁隆平是中国杂交水稻育种专家,中国研究与发展杂交水稻的开创者,为我国杂交水稻高产稳产做出了突出贡献,被誉为“世界杂交水稻之父”,故选项错误。
D、屠呦呦率团队运用化学方法研制了新型抗疟药青蒿素和双氢青蒿素,挽救了数百万人生命的科学家,因其在中草药成分研究领域的杰出贡献而获得诺贝尔生理学或医学奖,故选项正确。
故选:D。
【点评】本题难度不大,关注化学学科成就、了解化学的发展历史是正确解答此类题的关键。
3.(1分)(2024秋•莱山区期末)下列与化学用语有关的表示或说法中正确的是( )
A.2个氮原子:N2
B.3个氧分子:O6
C.镁元素:MG
D.中的“4”表示每个硫酸根离子中有4个氧原子
【考点】化学符号及其周围数字的意义.版权所有
【专题】化学用语和质量守恒定律.
【答案】D
【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、由原子的表示方法,用元素符号来表示一个原子,表示多个该原子,就在其元素符号前加上相应的数字,故2个氮原子表示为2N,故A说法错误;
B、由分子的表示方法,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,则3个氧分子可表示为:3O2,故B说法错误;
C、元素符号的写法要遵循“一大二小”的原则,镁元素的元素符号为Mg,故C说法错误;
D、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。则中的“4”表示每个硫酸根离子中有4个氧原子,故D说法正确。
故选:D。
【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。
4.(1分)(2024秋•莱山区期末)规范的实验操作是实验成功和安全的重要保证。下列实验操作正确的是( )
A.读取液体体积 B.给液体加热
C.滴加液体 D.过滤泥水
【考点】过滤操作的注意事项;测量容器﹣量筒;胶头滴管;给试管里的液体加热.版权所有
【专题】常见仪器及化学实验基本操作.
【答案】C
【分析】A、根据量筒读数时视线要与量筒内液体的凹液面的最低处保持水平,进行分析判断。
B、根据给试管中的液体加热的方法,进行分析判断。
C、根据使用胶头滴管滴加少量液体的方法,进行分析判断。
D、根据过滤要注意“一贴、二低、三靠”的原则,进行分析判断。
【解答】解:A、量取液体读数时,视线与液体的凹液面最低处保持水平,图中仰视刻度,故选项实验操作错误。
B、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三分之一,图中液体超过了试管容积的三分之一,故选项实验操作错误。
C、使用胶头滴管滴加少量液体时,注意胶头滴管不能伸入到试管内或接触试管内壁,应垂直悬空在试管口上方滴加液体,防止污染胶头滴管,故选项实验操作正确。
D、过滤时要注意“一贴、二低、三靠”的原则,图中缺少玻璃棒引流,故选项实验操作错误。
故选:C。
【点评】本题难度不大,熟悉常见化学仪器的用途、常见化学实验基本操作的方法、注意事项等是正确解答此类试题的关键。
5.(1分)(2024秋•莱山区期末)下列物质的性质和用途对应关系正确的是( )
A.镁有银白色光泽,可用于生产烟花
B.石墨具有导电性,可用于制作铅笔芯
C.活性炭具有吸附性,可用作冰箱除味剂
D.通常情况下氮气化学性质稳定,化工生产上可用于生产氮肥氯化铵
【考点】金属的物理性质及用途;氮气的用途;碳单质的物理性质及用途.版权所有
【专题】物质的性质与用途.
【答案】C
【分析】物质的性质决定物质的用途,需要判断每个选项中物质的性质与所给用途之间是否存在合理的对应关系。
【解答】解:A.镁用于生产烟花,是因为镁燃烧时能发出耀眼的白光,而不是因为镁有银白色光泽,故A选项性质和用途对应关系错误;
B.石墨用于制作铅笔芯,是因为石墨质软,在纸上划过能留下痕迹,而不是因为其具有导电性,故B选项性质和用途对应关系错误;
C.活性炭具有吸附性,能够吸附冰箱内的异味,所以可用作冰箱除味剂,故C选项性质和用途对应关系正确;
D.氮气在化工生产上用于生产氮肥氯化铵,是因为氮气能通过一系列化学反应转化为含氮的化合物,而不是因为其化学性质稳定,通常情况下氮气化学性质稳定,可作保护气,故D选项性质和用途对应关系错误;
故选:C。
【点评】本题难度简单,要求学生准确理解物质的性质以及这些性质在实际应用中的体现,题目设计合理,选项涵盖了物质的物理性质和化学性质以及它们在实际应用中的不同体现方式,在解答过程中,学生需要准确理解每个选项中物质的性质与用途之间的关系,并判断这种关系是否成立,通过本题的学习,学生可以进一步加深对物质性质的理解和应用能力。
6.(1分)(2024秋•莱山区期末)下列有关化合价的表述正确的是( )
A.元素的化合价用于定量描述不同元素的原子之间形成化合物时相互化合的比例
B.化学变化前后元素的化合价一定发生改变
C.同种元素在不同物质中化合价是个定值
D.化合价可以是任何整数
【考点】化合价规律和原则;化合价的概念.版权所有
【专题】化学式的计算.
【答案】A
【分析】根据一种元素一定数目的原子跟其它元素一定数目的原子化合的性质,化合价的原则,进行分析判断。
【解答】解:A、元素的化合价用于定量描述不同元素的原子之间形成化合物时相互化合的比例,故选项说法正确。
B、化学变化前后元素的化合价不一定发生改变,如CO2+H2O═H2CO3,反应前后元素的化合价均不变,故选项说法错误。
C、同种元素在不同物质中化合价不是个定值,如一氧化碳和二氧化碳中碳元素的化合价分别是+2、+4,故选项说法错误。
D、化合价不可以是任何整数,如最大正价为+7价,故选项说法错误。
故选:A。
【点评】本题难度不大,了解化合价的原则是正确解答本题的关键。
7.(1分)(2024秋•莱山区期末)绚烂多姿的“冰晕”装点着美丽的天空,它是大气中冰晶对光线反射或折射所产生的大气光学现象,“冰晶”是水蒸气冷却后变成的固体小颗粒。下列说法正确的是( )
A.冰晕的形成过程发生的是化学变化
B.水蒸气冷却形成冰晶时,水分子体积变小
C.冰晶融化时,水分子的化学性质发生改变
D.冰与水混合得到的仍是纯净物
【考点】水相关的新信息题;分子的定义与分子的特性;化学变化和物理变化的判别;纯净物和混合物的判别.版权所有
【专题】空气与水.
【答案】D
【分析】“冰晕”是大气中冰晶对光线反射或折射产生的大气光学现象,且“冰晶”是水蒸气冷却后变成的固体小颗粒,这涉及到物质状态变化相关知识,物质状态变化属于物理变化,分子本身在物理变化中不会发生改变,比如水变成水蒸气,只是水分子间间隔改变,水分子本身不变。
【解答】解:A.冰晕的形成过程只是大气中冰晶对光线的反射或折射,没有新物质生成,发生的是物理变化,而不是化学变化,故A错误;
B.水蒸气冷却形成冰晶时,水分子间的间隔变小,水分子本身的体积不变,故B错误;
C.冰晶融化时,只是物质状态发生改变,水分子本身没有发生变化,所以水分子的化学性质也不会改变,故C错误;
D.冰是水的固态形式,冰与水混合后实际上只有一种物质—水,所以得到的仍是纯净物,故D正确;
故选:D。
【点评】本题难度简单,通过“冰晕”这一自然现象,巧妙地引入了物理变化与化学变化的区别、分子的基本性质以及纯净物的概念等化学知识点,题目设计新颖,既考察了学生的化学知识,又培养了学生的观察力和思考能力,在解答过程中,学生需要准确理解物理变化和化学变化的本质区别,即是否有新物质生成,同时,还需要掌握分子的基本性质,如分子的体积、质量和化学性质等,此外,对于纯净物和混合物的概念也需要有清晰的认识。
8.(1分)(2024秋•莱山区期末)下列认识不正确的是( )
A.原子、分子、离子都能直接构成物质
B.带电的微观粒子都是离子
C.原子对外不显电性
D.“Cl”既表示氯元素,又表示一个氯原子
【考点】元素的符号及其意义;分子、原子、离子、元素与物质之间的关系;原子结构;原子和离子的相互转化.版权所有
【专题】物质的微观构成与物质的宏观组成;化学用语和质量守恒定律.
【答案】B
【分析】物质是由原子、分子、离子等微观粒子构成,原子呈电中性,元素符号有多种意义,离子是带电的原子或原子团,我们需要根据这些知识来判断每个选项的正确性。
【解答】解:A.分子、原子、离子都可以直接构成物质,例如水由水分子构成,铁由铁原子构成,氯化钠由钠离子和氯离子构成,故A选项正确;
B.带电的微观粒子不一定都是离子,比如电子也带电,它不是离子,故B选项错误;
C.原子中质子数等于核外电子数,质子带正电,电子带负电,正负电荷相互抵消,所以原子对外不显电性,故C选项正确;
D.元素符号“Cl”既可以表示氯元素,也可以表示一个氯原子,故D选项正确;
故选:B。
【点评】本题难度简单,通过四个选项考察了学生对微观粒子和元素符号的理解程度,在解答过程中,学生需要准确理解原子、分子、离子的概念以及它们与物质构成的关系,同时还需要理解元素符号的多重含义,本题的设计旨在帮助学生巩固和加深对化学基本概念和原理的理解,通过判断每个选项的正确性,学生可以检验自己对这些知识点的掌握情况,并及时发现和纠正错误认识。
9.(1分)(2024秋•莱山区期末)某学习小组开展“自制简易净水器”的跨学科实践活动,作品如图,同学们对此发表了不同看法。下列说法合理的是( )
A.小卵石和石英砂可除去水中可溶性杂质
B.蓬松棉的作用是提高净水的速率
C.该净水过程利用了过滤、吸附、蒸馏等方法
D.该净水装置不能永久使用,需要定期更换净化材料
【考点】简易净水器的构成及净水原理.版权所有
【专题】空气与水.
【答案】D
【分析】根据净化水的方法与原理以及简易净水器的组成来分析。
【解答】解:A、小卵石和石英砂可除去水中难溶性杂质,故A说法错误;
B、蓬松棉的作用是过滤和支撑作用,不能提高净水的速率,故B说法错误;
C、该装置中没有用到蒸馏,故C说法错误;
D、活性炭的吸附性是有限的,净水机中活性炭需要定期更换,故D说法正确。
故选:D。
【点评】解答此类题目,首先要明确水净化的原理,其次要知道所加各种物质的顺序以及其作用。解题是要注意:首先除去的是颗粒较大的不溶性固体杂质,因此最上层的应该是小卵石,为防止所加的物质混合,需要用纱布隔开,依次往下放的是石英砂、活性炭、蓬松棉;其次简易净水装置能除去不溶性固体杂质、颜色和异味,不能除去可溶性杂质,因此得到的不是纯净物。
10.(1分)(2024秋•莱山区期末)乳酸钙是常用的补钙剂之一,其化学式为Ca(CxH5O3)2。已知乳酸钙中钙元素和碳元素的质量比为20:36,则x的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.6
【考点】元素质量比的计算.版权所有
【专题】化学式的计算.
【答案】B
【分析】根据化合物中元素质量比的计算方法来分析。
【解答】解:乳酸钙中,钙元素和碳元素的质量比为40:(12×2x)=20:36,x=3。
故选:B。
【点评】本题难度不大,掌握化合物中元素质量比的计算方法是解题的关键。
二、选择题(本题包括5个小题,每小题有1个或2个选项符合题意,共10分)
(多选)11.(2分)(2024秋•莱山区期末)下列各图中●和〇分别表示不同元素的原子,其中表示化合物的是( )
A.
B.
C.
D.
【考点】单质和化合物的判别.版权所有
【专题】物质的分类.
【答案】BC
【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。纯净物又分为单质和化合物。由同种元素组成的纯净物叫单质;由两种或两种以上的元素组成的纯净物叫化合物。
【解答】解:A、图A是由两种单质和一种化合物组成的混合物,故选项错误;
B、图B属于纯净物中的化合物,故选项正确;
C、图C属于纯净物中的化合物,故选项正确;
D、图D属于纯净物中的单质,故选项错误;
故选:BC。
【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。
(多选)12.(2分)(2024秋•莱山区期末)下列物质的化学式书写正确的是( )
A.氧化铝:AlO B.碳酸钠:Na2CO3
C.硫酸铜:CuS D.氢氧化钙:Ca(OH)2
【考点】化学式的书写及意义.版权所有
【专题】化学用语和质量守恒定律.
【答案】BD
【分析】根据标在元素符号前面的数字表示原子的个数;标在化学式前面的数字表示分子的个数;标在元素符号右下角的数字表示一个分子中所含原子的个数;标在元素符号右上角的数字表示离子所带电荷数;根据标在离子符号前面的数字表示离子个数;标在元素符号正上方的数字表示该元素化合价的数值,进行解答。
【解答】解:A、氧化铝中铝元素显+3价,氧元素显﹣2价,其化学式为Al2O3,故选项化学式书写错误,不符合题意。
B、碳酸钠中钠元素显+1价,碳酸根显﹣2价,其化学式为Na2CO3,故选项化学式书写正确,符合题意。
C、硫酸铜中铜元素显+2价,硫酸根显﹣2价,其化学式为CuSO4,故选项化学式书写错误,不符合题意。
D、氢氧化钙中钙元素显+2价,氢氧根显﹣1价,其化学式为Ca(OH)2,故选项化学式书写正确,符合题意。
故选:BD。
【点评】本题主要考查化学符号及其周围数字的意义,需要学生掌握标在元素符号不同位置的数字所代表的含义。
13.(2分)(2024秋•莱山区期末)花生中含有的亚麻酸(C18H30O2)具有降低血脂、软化血管等功效。下列有关亚麻酸的说法正确的是( )
A.它由50个原子构成
B.亚麻酸中含有三种分子
C.亚麻酸中氧元素的质量分数最高
D.亚麻酸中碳元素与氢元素的质量比为36:5
【考点】化学式的书写及意义;元素质量比的计算;元素的质量分数计算.版权所有
【专题】化学用语和质量守恒定律.
【答案】D
【分析】A、根据亚麻酸的微观构成,进行分析判断。
B、根据亚麻酸的微观构成,进行分析判断。
C、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。
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、亚麻酸是由亚麻酸分子构成的,1个亚麻酸分子由50个原子构成,故选项说法错误。
B、亚麻酸是由亚麻酸分子构成的,亚麻酸分子是由碳、氢、氧三种原子构成的,故选项说法错误。
C、亚麻酸中碳、氢、氧三种元素的质量比为(12×18):(1×30):(16×2)=108:15:16,则亚麻酸中碳元素的质量分数最高,故选项说法错误。
D、亚麻酸中碳元素与氢元素的质量比为(12×18):(1×30)=36:5,故选项说法正确。
故选:D。
【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。
14.(2分)(2024秋•莱山区期末)我国化学电池技术全球领先,磷酸铁锂(化学式为LiFePO4)是电池的重要原料,电池结构如图所示。下列说法正确的是( )
A.磷酸铁锂中锂元素为+1价,磷元素为+5价,则铁元素的化合价为+3价
B.图示电池涉及两种单质
C.该电池工作时将储备的化学能转化为电能
D.已知一个锂原子的质量为a,一个碳﹣12原子的质量为b,则该锂原子的相对原子质量为
【考点】资源综合利用和新能源开发;单质和化合物的判别;相对原子质量的概念及其计算方法;有关元素化合价的计算.版权所有
【专题】化学与能源.
【答案】C
【分析】A.根据化合价法则进行分析;
B.根据单质的概念分析;
C.根据电池工作时的能量转化方式进行分析;
D.根据相对原子质量的计算方法进行分析。
【解答】解:A.在化合物中,各元素化合价代数和为零;磷酸铁锂(化学式为LiFePO4)中,锂元素通常显+1价,磷元素显+5价,氧元素显﹣2价,则铁元素的化合价为+2,A错误;
B.单质是由同种元素组成的纯净物,图示电池中涉及的单质有铝(Al)和石墨(主要成分是碳,C)、超薄铜箔(Cu),B错误;
C.电池工作时是将储备的化学能转化为电能,C正确;
D.某原子的相对原子质量等于该原子的实际质量与一个碳﹣12原子质量的比值;已知一个锂原子的质量为a,一个碳﹣12原子的质量为b,则该锂原子的相对原子质量为,D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了化合价法则、相对原子质量的计算、单质的概念、能量的转化等相关知识,难度不大,掌握学科基础知识即可解答。
15.(2分)(2024秋•莱山区期末)乙烯(C2H4)与丙烯(C3H6)是两种重要的化工原料。下列说法错误的是( )
A.二者所含分子种类相同
B.二者组成元素相同
C.二者所含碳元素的质量分数相同
D.相同质量的乙烯和丙烯,所含分子数目之比为3:2
【考点】化学式的书写及意义;元素的质量分数计算.版权所有
【专题】化学用语和质量守恒定律.
【答案】A
【分析】A、根据乙烯与丙烯的微观构成,进行分析判断。
B、根据乙烯与丙烯化学式的含义,进行分析判断。
C、根据1个乙烯分子和1个丙烯分子中碳原子和氢原子的个数比均为1:2,进行分析判断。
D、根据相对分子质量为构成分子的各原子的相对原子质量之和,进行分析判断。
【解答】解:A、乙烯与丙烯分别是由乙烯分子、丙烯分子构成的,二者所含分子种类不相同,故选项说法错误。
B、乙烯与丙烯均是由碳元素和氢元素组成的,二者组成元素相同,故选项说法正确。
C、1个乙烯分子和1个丙烯分子中碳原子和氢原子的个数比均为1:2,则二者所含碳元素的质量分数相同,故选项说法正确。
D、乙烯的相对分子质量为12×2+1×4=28,丙烯的相对分子质量为12×3+1×6=42,乙烯和丙烯的相对分子质量之比为28:42=2:3,相对分子质量和分子的实际质量呈正比,则相同质量的乙烯和丙烯,所含分子数目之比为3:2,故选项说法正确。
故选:A。
【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。
三、理解与应用题(本题包括5个小题,共33分)
16.(7分)(2024秋•莱山区期末)2024年6月,嫦娥六号完成世界首次月背采样,五星红旗在月背成功展开。
(1)嫦娥六号探测器钻杆主体采用铝基碳化硅材料。铝、碳、硅是三种不同的元素,它们之间的本质区别是 核内质子数不同 ,属于非金属元素的是 碳、硅 。如图是硅元素在元素周期表中的相关信息和硅原子的结构示意图,其中,x= 4 ,硅的相对原子质量是 28.09 。
(2)嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭发送。长征五号的推进剂里有煤油(含戊烷C5H12、己烷C6H14等)、液氢、液氧。上述涉及到的物质中,含有氢分子的是 液氢 ,液氢气化成氢气,分子间的间隔 增大 (填“增大”“减小”或“不变”),分子运动速率 加快 (填“加快”“减慢”或“不变”)。
【考点】周期表信息示意图及结构示意图的综合考查;分子、原子、离子、元素与物质之间的关系;分子的定义与分子的特性.版权所有
【专题】元素位置、结构与性质;物质的微观构成与物质的宏观组成.
【答案】(1)核内质子数不同;硅、碳;4;28.09。
(2)液氢;增大;加快。
【分析】(1)原子中,核电荷数=核内质子数=核外电子数=原子序数。除汞外,金属元素的名称都带金字旁,非金属元素的名称不带金字旁。相对原子质量是原子的相对质量。
(2)液氢中含有氢分子,液氢气化成氢气,分子间的间隔增大,分子运动速率加快。
【解答】解:(1)嫦娥六号探测器钻杆主体采用铝基碳化硅材料。铝、碳、硅是三种不同的元素,它们之间的本质区别是核内质子数不同,属于非金属元素的是硅、碳。如图是硅元素在元素周期表中的相关信息和硅原子的结构示意图,其中,x=14﹣2﹣8=4,硅的相对原子质量是28.09。
故答案为:核内质子数不同;硅、碳;4;28.09。
(2)嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭发送。长征五号的推进剂里有煤油(含戊烷C5H12、己烷C6H14等)、液氢、液氧。上述涉及到的物质中,含有氢分子的是液氢,液氢气化成氢气,分子间的间隔增大,分子运动速率加快。
故答案为:液氢;增大;加快。
【点评】元素周期表反映了元素之间的内在联系,要注意理解和应用。
17.(8分)(2024秋•莱山区期末)对原子结构的认识经历了一个漫长的历程,人们不同阶段认识原子的模型示意图如图1所示,其中卢瑟福的“α粒子轰击金箔”实验(如图2)对认识原子起到了关键作用。
(1)“葡萄干布丁”模型是 汤姆森 提出的,其推翻“实心球”模型的依据是 汤姆森在实验中发现了电子 。
(2)卢瑟福的“α粒子轰击金箔”实验,其核心成果是发现原子内部存在 原子核 。选用的α粒子带正电,质量比电子的质量 大得多 。当用高速的α粒子轰击金箔时,发现大多数α粒子穿透金箔而不改变原来运动方向,说明 原子内部存在较大的空间 ;小部分α粒子发生偏转,原因是 原子核带正电 。
(3)如今,人们对原子的认识越来越深入。原子中的电子能量是不同的,其中能量高的电子在离核较 远 (填“近”或“远”)的区域运动。原子得到或失去电子后能转变为离子,某X原子的核内质子数为a,形成的阳离子为Xn+,该离子核外电子数为 a﹣n (用字母表示)。
【考点】原子论观点发展.版权所有
【专题】物质的微观构成与物质的宏观组成.
【答案】(1)汤姆森;汤姆森在实验中发现了电子;
(2)原子核;大得多;原子内部存在较大的空间;原子核带正电;
(3)远;a﹣n。
【分析】(1)根据化学史的知识来分析;
(2)根据“α粒子轰击金箔”实验的现象与结论来分析;
(3)根据电子的排布以及离子的形成来分析。
【解答】解:(1)“葡萄干布丁”模型是汤姆森提出的,汤姆森在实验中发现了电子,这一发现直接推翻了道尔顿实心球模型,故答案为:汤姆森;汤姆森在实验中发现了电子;
(2)卢瑟福的“α粒子轰击金箔”实验,其核心成果是发现原子内部存在原子核。选用的α粒子带正电,质量比电子的质量大得多。当用高速的α粒子轰击金箔时,发现大多数α粒子穿透金箔而不改变原来运动方向,说明原子内部存在较大的空间;小部分α粒子发生偏转,原因是原子核带正电;故答案为:原子核;大得多;原子内部存在较大的空间;原子核带正电;
(3)原子中的电子能量是不同的,其中能量高的电子在离核较远的区域运动。原子得到或失去电子后能转变为离子,某X原子的核内质子数为a,形成的阳离子为Xn+,原子中,质子数=电子数,则X原子中的电子数为a,Xn+是由X原子失去n个电子后形成的,则Xn+的核外电子数为a﹣n;故答案为:远;a﹣n。
【点评】本题难度不大,关注化学学科成就、了解原子论的发展历史是正确解答本题的关键。
18.(5分)(2024秋•莱山区期末)“宏微结合”是化学研究中常用的思维方法。请完成以下填空。
(1)从微观视角解释下列现象或概念:
①液氢和氢气都具有可燃性 它们分子的构成相同 。
②用水银(金属汞)温度计测量体温 汞原子间的间隔随着温度的改变而改变 。
③湿衣服在夏天干得更快 温度升高,分子的运动速率加快 。
④纯净物和混合物的区别(以分子构成的物质为例) 由分子构成的物质,纯净物是由一种分子构成的,混合物是由不同种分子构成的 。
(2)探究微粒的性质。
如图,取一支20mL的大试管,先加入10mL蒸馏水,再加入10mL酒精,然后用带玻璃导管的橡皮塞塞住试管口,竖直静置后标记进入导管的液面高度。用手指堵住导管口,上下颠倒试管几次,再次竖直静置,观察到导管内液面降低,说明 分子之间有间隔 。
【考点】利用分子与原子的性质分析和解决问题;分子的定义与分子的特性.版权所有
【专题】物质的微观构成与物质的宏观组成.
【答案】(1)①它们分子的构成相同;
②汞原子间的间隔随着温度的改变而改变;
③温度升高,分子的运动速率加快;
④由分子构成的物质,纯净物是由一种分子构成的,混合物是由不同种分子构成的;
(2)分子之间有间隔。
【分析】根据微粒的基本特征:微粒质量和体积都很小;微粒之间有间隔;微粒是在不断运动的;同种的微粒性质相同,不同种的微粒性质不同,可以简记为:“两小运间,同同不不”,结合事实进行分析解答。
【解答】解:(1)①液氢和氢气都具有可燃性,是因为它们是由氢分子构成的,同种分子的化学性质相同。
②水银是金属汞的俗称,是由汞原子直接构成的,用水银(金属汞)温度计测量体温,是因为汞原子间的间隔随着温度的改变而改变。
③湿衣服在夏天干得更快,是因为夏天气温高,温度升高,分子的运动速率加快。
④从微观上,由分子构成的物质,纯净物是由一种分子构成的,混合物是由不同种分子构成的。
(2)取一支20mL的大试管,先加入10mL蒸馏水,再加入10mL酒精,然后用带玻璃导管的橡皮塞塞住试管口,竖直静置后标记进入导管的液面高度。用手指堵住导管口,上下颠倒试管几次,再次竖直静置,观察到导管内液面降低,说明分子之间有间隔,一部分水分子和酒精分子会互相占据分子之间的间隔。
故答案为:
(1)①它们分子的构成相同;
②汞原子间的间隔随着温度的改变而改变;
③温度升高,分子的运动速率加快;
④由分子构成的物质,纯净物是由一种分子构成的,混合物是由不同种分子构成的;
(2)分子之间有间隔。
【点评】本题难度不大,了解微粒的基本性质(可以简记为:“两小运间,同同不不”)及利用微粒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。
19.(6分)(2024秋•莱山区期末)金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质。金刚石是自然界中硬度最大的物质,石墨很软,有滑腻感。C60常温下为固体,有强磁性,耐高压、耐腐蚀,能与钾等金属反应生成超导体材料。自然界中,天然金刚石较少。近期,科学家在一定条件下,将硅(Si)与甲烷(CH4)反应生成四氢化硅(SiH4)和石墨(C),石墨在特殊的液态金属表面转化成金刚石薄膜,其转化过程如图1和图2。
(1)图1可以看出,甲烷由 甲烷分子 构成。由四氢化硅的化学式,可以得到的信息有 四氢化硅是由硅、氢元素组成的 、 四氢化硅是由四氢化硅分子构成的 (写两条)。
(2)图2变化的微观实质是 原子的重新排列 。
(3)上述描述中属于C60的化学性质的有 能与钾等金属反应 。
(4)通过阅读上述短文,谈一谈你对“元素组成物质”有什么新的认识 相同元素可以组成不同的物质 。
【考点】碳元素组成的单质;C60的相关知识;微粒观点及模型图的应用;化学式的书写及意义.版权所有
【专题】碳单质与含碳化合物的性质与用途.
【答案】(1)四氢化硅是由硅、氢元素组成的;四氢化硅是由四氢化硅分子构成的。
(2)原子的重新排列。
(3)能与钾等金属反应。
(4)相同元素可以组成不同的物质。
【分析】(1)对于图1的分析,需要从化学式中获取信息进行分析作答;根据物质的化学式进行分析作答。
(2)图2的变化展示了化学反应的微观实质,即原子的重新排列,在化学反应中,分子可以分裂成原子,然后原子再重新组合成新的分子。
(3)对于C60的化学性质的描述,需要我们从题目中筛选出属于化学性质的信息,化学性质是物质在化学变化中表现出来的性质,如可燃性、稳定性、与其他物质的反应性等。
(4)通过阅读短文,我们可以对“元素组成物质”有新的认识,据此进行分析作答。
【解答】解:(1)从四氢化硅的化学式,我们可以从宏观和微观两个角度获取信息,宏观角度:四氢化硅是由硅、氢元素组成的,这是基于化学式所表示的物质的元素组成这一概念得出,化学式中元素符号就代表了组成该物质的元素;微观角度:四氢化硅是由四氢化硅分子构成的,因为对于由分子构成的物质,其化学式不仅能表示物质由哪些元素组成,还能体现分子的构成;故答案为:四氢化硅是由硅、氢元素组成的;四氢化硅是由四氢化硅分子构成的。
(2)石墨和金刚石都是由碳原子构成的,石墨转化为金刚石薄膜,物质种类发生了变化,从微观角度看,其实质就是原子的重新排列,因为物质的结构决定物质的性质,石墨和金刚石物理性质差异很大,正是由于它们原子排列方式不同;故答案为:原子的重新排列。
(3)化学性质是物质在化学变化中表现出来的性质,题目中提到C60能与钾等金属反应生成超导体材料,这涉及到化学变化,所以能与钾等金属反应属于C60的化学性质,而常温下为固体,有强磁性,耐高压、耐腐蚀,这些属于物理性质,因为它们不需要通过化学变化就能体现出来;故答案为:能与钾等金属反应。
(4)金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成,但它们是不同的物质,这表明相同元素可以组成不同的物质,这些物质由于结构不同,性质也有很大差异;故答案为:相同元素可以组成不同的物质。
【点评】本题难度适中,通过一系列的问题,引导我们深入理解了物质的构成、化学反应的微观实质、化学性质的判断以及元素与物质关系的理解,这些问题不仅考察了我们的化学知识,还锻炼了我们的思维能力和分析能力。
20.(7分)(2024秋•莱山区期末)氢能是未来最理想的能源,具有广阔的开发前景。某种利用太阳能循环制氢的过程如图所示。
(1)Fe3O4读作 四氧化三铁 ,锌离子的化学符号是 Zn2+ 。
(2)反应Ⅰ属于 分解反应 反应(填基本反应类型)。
(3)反应Ⅱ的反应物有 3 种。
(4)该循环制氢流程的最终产物除了氢气,还有 氧气 ,流程中需要不断补充加入的物质 水 。
(5)与电解水相比,该方法制取氢气的显著优点是 节能 。
【考点】物质的相互转化和制备;离子符号的含义及书写;化学式的书写及意义;反应类型的判定.版权所有
【专题】物质的制备.
【答案】(1)四氧化三铁;Zn2+;
(2)分解;
(3)3;
(4)氧气;水;
(5)节能。
【分析】(1)根据化合物先写后读,以及离子的表示方法,在表示该离子的元素符号或原子团符号右上角,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要省略进行分析;
(2)根据反应Ⅰ是一种物质生成了两种物质进行分析;
(3)根据反应Ⅱ是氧化锌、四氧化三铁、水反应生成了氢气和四氧化二铁锌进行分析;
(4)根据反应流程中的反应物、生成物进行分析;
(5)根据电解水需要消耗电能进行分析。
【解答】解:(1)化合物先写后读,所以Fe3O4读作四氧化三铁,离子的表示方法,在表示该离子的元素符号或原子团符号右上角,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,所以锌离子的化学符号是Zn2+;
(2)反应Ⅰ是一种物质生成了两种物质,属于分解反应;
(3)反应Ⅱ是氧化锌、四氧化三铁、水反应生成了氢气和四氧化二铁锌,反应物有3种;
(4)该循环制氢流程的最终产物除了氢气,还有氧气,流程中需要不断补充加入的物质水;
(5)与电解水相比,该方法制取氢气的显著优点是节能。
故答案为:(1)四氧化三铁;Zn2+;
(2)分解;
(3)3;
(4)氧气;水;
(5)节能。
【点评】合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实验、进行实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础。
四、实验探究题(本题包括3个小题,共28分)
21.(11分)(2024秋•莱山区期末)氧气的来源有多种。
(1)工业上获取氧气的方法是分离空气。若采用分子筛分离空气(如图甲)。该生产方法原理类似于化学实验操作中的 过滤 ,分子筛的空隙比氧气分子的直径 大 (选填“大”或“小”)。若利用沸点不同,从液态空气中获得氧气,则此过程属于 物理 (填“物理”或“化学”)变化。
(2)实验室可以用加热高锰酸钾(KMnO4)或氯酸钾(KClO3)的方法制取氧气。若钾元素的化合价为+1价,标出KMnO4中锰元素的化合价 ,从物质组成上看,二者都可用于制取氧气的原因是 都含有氧元素,且在一定条件下分解产生氧气 。实验室利用上述方法制取氧气的发生装置如图乙。
①若用托盘天平称取22g氯酸钾,砝码应放在托盘天平的 右 (填“左”或“右”)盘,称量过程中若指针偏右,接下来的操作应是 继续向左盘添加试剂氯酸钾,直至天平平衡 。
②组装图乙装置时,应先放置 酒精灯 (选填“酒精灯”或“试管”),试管的高度根据 酒精灯外焰的高度 确定。实验前,用图丙所示方法检查装置气密性时,如果气密性良好,很快会出现的现象是 气泡冒出 。
(3)家用制氧机有膜分离、变压吸附等制氧方式。其中变压吸附制氧常用的吸附剂是沸石分子筛。空气的主要成分是氮气和氧气。科研人员在一定条件下分别将N2、O2通过某种沸石分子筛,测定其对N2、O2的吸附情况、结果如图丁。由图可知,25℃时吸附压越大越有利于分离N2和O2,证据是 215℃时对N2的吸附量大于对O2的吸附量 。
【考点】氧气的制取装置;氧气的收集方法;化学变化和物理变化的判别;混合物的分离方法;氧气的工业制法.版权所有
【专题】空气与水.
【答案】(1)过滤;大;物理;
(2);都含有氧元素,且在一定条件下分解产生氧气;
①右;继续向左盘添加试剂氯酸钾,直至天平平衡;
②酒精灯;酒精灯外焰的高度;气泡冒出;
(3)215℃时对N2的吸附量大于对O2的吸附量。
【分析】(1)根据过滤的原理及分离液态空气得到氧气的原理进行分析;
(2)根据化合价法则及质量守恒定律进行分析;
①根据托盘天平的使用方法进行分析;
②根据仪器组装的顺序及装置气密性的检验方法进行分析;
(3)根据图示信息进行分析。
【解答】解:(1)空气通过加压后,氧气能够通过分子筛而其它气体不能通过,这样达到了分离空气的目的,该生产方法原理类似于化学实验操作中的过滤;分子筛的空隙比氧气分子的直径大。若利用沸点不同,从液态空气中获得氧气,则此过程属于物理变化,此过程中没有新物质产生;
(2)实验室可以用加热高锰酸钾(KMnO4)或氯酸钾(KClO3)的方法制取氧气。若钾元素的化合价为+1价,氧元素为﹣2价,则根据化合物中各元素的化合价代数和为0可知,KMnO4中锰元素的化合价为+7价,表示方法为:;从物质组成上看,二者都可用于制取氧气的原因是都含有氧元素,且在一定条件下分解产生氧气;
①若用托盘天平称取22g氯酸钾,砝码应放在托盘天平的右盘,称量过程中若指针偏右,说明砝码质量大,接下来的操作应是继续向左盘添加试剂氯酸钾,直至天平平衡;
②组装仪器装置时,应先放置酒精灯,试管的高度根据酒精灯外焰的高度确定,因为外焰温度最高,用外焰加热。实验前,用图丙所示方法检查装置气密性时,如果气密性良好,很快会出现导管口有气泡冒出的现象,因为装置内气体受热膨胀,会从导管口逸出形成气泡;
(3)由图丁可知,215℃时对N2的吸附量大于对O2的吸附量,所以215℃时吸附量越大越有利于分离N2和O2,证据是215℃时N2的吸附量曲线在O2的吸附量曲线上方,即215℃时对N2的吸附量大于对O2的吸附量。
故答案为:
(1)过滤;大;物理;
(2);都含有氧元素,且在一定条件下分解产生氧气;
①右;继续向左盘添加试剂氯酸钾,直至天平平衡;
②酒精灯;酒精灯外焰的高度;气泡冒出;
(3)215℃时对N2的吸附量大于对O2的吸附量。
【点评】合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实验、进行实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础。
22.(8分)(2024秋•莱山区期末)请完成下列有关水的组成及变化的探究。
【实验目的】通过水的分解与合成推断水的组成元素。
【查阅资料】相同条件下气体的体积比等于其分子的个数比。
【实验过程】
(1)电解水:组装电解水装置,水从 长颈漏斗 注入,水中可加入氢氧化钠以增强 导电性 。关闭活塞,接通直流电源,现象如图,可知Y连接的是电源的 负 极,反应的文字表达式是 水氢气+氧气 。
(2)合成水:纯净的氢气在空气中安静的燃烧,火焰呈 淡蓝色 ,产物只有水。
(3)【实验结论】根据化学变化的微观实质,即反应前后 原子 种类不变,可以推出水是由氢元素和氧元素组成的。
(4)【解释与拓展】
①根据查阅的资料和电解水产物的体积比,还可以进一步得出产物的 分子个数 的比,从而推算水分子中氢、氧原子个数比。
②下图为某次在密闭容器中合成水实验的微观示意图,在框中画出反应后的容器内的微粒情况示意图(包括微粒种类及个数)。
③一定条件下,CO和H2发生化合反应生成甲醇,参与反应的CO和H2的体积比为1:2,利用上述研究思路,根据相同条件下气体的体积比等于其分子的个数比,推测甲醇中各原子的个数比为 1:4:1 。
【考点】电解水实验;水的合成与氢气的燃烧.版权所有
【专题】空气与水.
【答案】(1)长颈漏斗;导电性;负;水氢气+氧气。(2)淡蓝色。(3)原子。(4)①分子个数。
②。
③1:4:1。
【分析】题目涉及电解水实验、氢气燃烧合成水实验,以及根据实验现象和相关资料进行的推理和拓展,需掌握电解水的装置、现象、文字表达式,氢气燃烧现象,化学变化微观实质等知识,并运用查阅资料中“相同条件下气体的体积比等于其分子的个数比”这一信息进行相关推导。
【解答】解:(1)电解水实验中,水要从长颈漏斗注入,加入氢氧化钠是为了增强水的导电性。因为纯水导电性较差,加入电解质氢氧化钠可使水更好地导电,从而加快电解速率,:在电解水实验中,与电源正极相连的电极产生氧气,与电源负极相连的电极产生氢气,且氢气与氧气的体积比约为2:1,从图中可看出,与Y连接的电极产生的气体体积多,所以Y连接的是电源的负极,电解水生成氢气和氧气,反应的文字表达式为:水氢气+氧气;故答案为:长颈漏斗;导电性;负;水氢气+氧气。
(2)纯净的氢气在空气中安静地燃烧,火焰呈淡蓝色,产物只有水;故答案为:淡蓝色。
(3)根据化学变化的微观实质,即原子是化学变化中的最小粒子,在化学反应前后原子的种类不变,水电解生成氢气和氧气,氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,所以可以推出水是由氢元素和氧元素组成的;故答案为:原子。
(4)①查阅资料表明相同条件下气体的体积比等于其分子的个数比,电解水时氢气与氧气的体积比为2:1,所以可以进一步得出产物的分子个数比为2:1,根据分子组成进而推算水分子中氢、氧原子个数比;故答案为:分子个数。
②从微观示意图可知,反应前有4个氢分子和3个氧分子,氢气与氧气反应生成水,即2个氢分子与1个氧分子恰好完全反应生成1个水分子,所以反应后的容器内微粒情况示意图应为4个水分子和1个氧分子;故答案为:。
③已知CO和H2发生化合反应生成甲醇,参与反应的CO和H2的体积比为1:2,根据相同条件下气体的体积比等于其分子的个数比,可知CO和H2的分子个数比为1:2,CO分子由1个碳原子和1个氧原子构成,H2分子由2个氢原子构成,1个CO分子和2个H2分子反应,碳原子有1个,氧原子有1个,氢原子有4个,所以推测甲醇中碳、氢、氧原子的个数比为1:4:1;故答案为:1:4:1。
【点评】本题难度适中,涉及到了电解水实验、氢气燃烧实验、化学变化的微观实质、原子个数比的推算以及微观示意图的绘制等多个知识点,通过本题,学生可以加深对水的组成及化学变化的理解,同时提高分析问题和解决问题的能力,在解答本题时,学生需要综合运用所学的化学知识,进行逻辑推理和计算,这不仅可以锻炼学生的思维能力,还可以培养他们的科学素养和实验技能。
23.(9分)(2024秋•莱山区期末)项目化小组的同学对蜡烛燃烧进行相关的探究实验。
【查阅资料】物质在空气中燃烧,一般是与空气中的氧气发生化学反应。
(1)探究一:蜡烛在空气中完全燃烧的产物。
【猜想与假设】猜想Ⅰ:蜡烛在空气中完全燃烧的产物是二氧化碳;猜想Ⅱ:蜡烛在空气中完全燃烧的产物是水;猜想Ⅲ:蜡烛在空气中完全燃烧的产物是二氧化碳和水。
【设计并实施实验方案】
实验步骤
实验现象
实验结论
①点燃蜡烛,在火焰上方悬空罩一干而冷的烧杯
烧杯内壁出现水珠
有水生成
② 然后将烧杯迅速倒转过来,倒入澄清石灰水
澄清石灰水变浑浊
有二氧化碳生成
【实验结论】猜想 Ⅲ 成立。
(2)探究二:影响蜡烛燃烧时间长短的因素。
【设计并实施实验方案】取A、B、C三个不同大小的烧杯,点燃等粗等长的相同种类的蜡烛,将烧杯倒扣在蜡烛上方后,立即用橡皮泥密封住烧杯尖嘴口,记录蜡烛燃烧的时间。
实验数据如下表:
烧杯
蜡烛燃烧的时间/s
第一次
第二次
第三次
平均时间
A
16
17
14
15.7
B
27
28
45
33.3
C
68
71
69
69.3
【形成结论与反思交流】①根据实验数据,推测影响蜡烛燃烧时间长短的因素是 氧气的多少 。
②B组第三次实验数据偏大,产生误差可能的原因 橡皮泥密封不严,导致少量氧气进入 。
③做三次实验的目的是 减少误差,确保结果的准确性 。
(3)【反思交流】检验蜡烛在空气中完全燃烧的产物时,在火焰上方罩一干冷烧杯,烧杯应悬空的原因是 为了让蜡烛能有足够的空气继续燃烧 。
【考点】实验探究物质的组成成分以及含量;蜡烛燃烧实验.版权所有
【专题】科学探究.
【答案】(1)①有水生成;
②然后将烧杯迅速倒转过来,倒入澄清石灰水;澄清石灰水变浑浊;
【实验结论】Ⅲ;
(2)①氧气的多少;
②橡皮泥密封不严,导致少量氧气进入;
③减少误差,确保结果的准确性;
(3)为了让蜡烛能有足够的空气继续燃烧。
【分析】(1)①根据烧杯内壁出现水珠来分析解答;
②根据实验结论是有二氧化碳生成,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊来分析解答;
【实验结论】根据蜡烛在空气中完全燃烧生成二氧化碳和水来分析解答;
(2)①根据烧杯体积越大,含有的氧气越多来分析解答;
②根据烧杯中氧气的含量越多,蜡烛燃烧的时间越长来分析解答;
③根据多次实验可以减少误差,确保结果的准确性来分析解答;
(3)根据烧杯应悬空可以让蜡烛能有足够的空气继续燃烧来分析解答。
【解答】解:(1)①点燃蜡烛,在火焰上方悬空罩一干而冷的烧杯,观察到烧杯内壁出现水珠,说明有水生成;
②实验结论是有二氧化碳生成,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,则将烧杯迅速倒转过来,倒入澄清石灰水,观察到澄清石灰水变浑浊;
【实验结论】实验结论是有水和二氧化碳生成,则猜想Ⅲ成立;
(2)①根据实验数据可知,推测影响蜡烛燃烧时间长短的因素是氧气的多少;
②若橡皮泥未完全封住烧杯尖嘴口,有氧气进入到烧杯中,烧杯中的氧气含量增多,蜡烛燃烧的时间将变长,则B组第三次实验数据偏大,产生误差可能的原因是橡皮泥密封不严,导致少量氧气进入;
③做三次实验的目的是减少误差,确保结果的准确性;
(3)验蜡烛在空气中完全燃烧的产物时,在火焰上方罩一干冷烧杯,烧杯应悬空的原因为了让蜡烛能有足够的空气继续燃烧。
故答案为:(1)①有水生成;
②然后将烧杯迅速倒转过来,倒入澄清石灰水;澄清石灰水变浑浊;
【实验结论】Ⅲ;
(2)①氧气的多少;
②橡皮泥密封不严,导致少量氧气进入;
③减少误差,确保结果的准确性;
(3)为了让蜡烛能有足够的空气继续燃烧。
【点评】合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实验、进行实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础。
五、分析与计算题(本题包括2个小题,共9分)
24.(2分)(2024秋•莱山区期末)一种镁原子的相对原子质量为24,一个碳﹣12原子的实际质量为1.993×10﹣26kg。则
(1)一个该镁原子的实际质量为 3.986×10﹣26kg 。
(2)相同质量的物质镁和碳,含有的原子个数比为 1:2 。
【考点】相对原子质量的概念及其计算方法.版权所有
【专题】物质的微观构成与物质的宏观组成.
【答案】(1)3.986×10﹣26kg;
(2)1:2。
【分析】(1)根据某原子的相对原子质量=,结合题意进行分析解答。
(2)根据原子的相对原子质量与原子的质量成正比,进行分析解答。
【解答】解:(1)一种镁原子的相对原子质量为24,一个碳﹣12原子的实际质量为1.993×10﹣26kg,设一个该镁原子的实际质量为x,=24,x=3.986×10﹣26kg。
(2)原子的相对原子质量与原子的质量成正比,镁原子和碳原子的质量比为2:1,相同质量的物质镁和碳,含有的原子个数比为1:2。
故答案为:
(1)3.986×10﹣26kg;
(2)1:2。
【点评】本题难度不大,了解原子的相对原子质量=、原子的相对原子质量与原子的质量成正比并能灵活运用是正确解答本题的关键。
25.(7分)(2024秋•莱山区期末)从1世纪起,铁便成了一种最主要的金属材料。常用于炼铁的铁矿石有赤铁矿(主要成分Fe2O3),磁铁矿(主要成分Fe3O4),菱铁矿(主要成分FeCO3)。回答下列问题:
(1)FeCO3的化学式量为 116 。
(2)Fe3O4中铁元素与氧元素的质量比为 21:8 (填最简整数比)。
(3)160gFe2O3与 232 gFeCO3含有的铁元素的质量相同。
(4)100g含Fe2O3为80%的赤铁矿中,铁元素的质量为多少?(本小题写出计算过程)
【考点】化合物中某元素的质量计算;相对分子质量的概念及其计算;元素质量比的计算.版权所有
【专题】化学式的计算.
【答案】(1)116;
(2)21:8;
(3)232;
(4)56g。
【分析】(1)根据相对分子质量=各原子的相对原子质量×原子个数之和,进行分析解答。
(2)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。
(3)根据化合物中某元素的质量=该化合物的质量×该元素的质量分数,进行分析解答。
(4)根据化合物中某元素的质量=该化合物的质量×该元素的质量分数,进行分析解答。
【解答】解:(1)FeCO3的化学式量为:56+12+16×3=116;
(2)四氧化三铁中,铁、氧元素质量比=(56×3):(16×4)=21:8;
(3)设FeCO3的质量为x。
160g×=x×
x=232g;
(4)100g含Fe2O3为80%的赤铁矿中,铁元素的质量为100g×80%×=56g。
答:100g含Fe2O3为80%的赤铁矿中,铁元素的质量为56g。
故答案为:(1)116;
(2)21:8;
(3)232;
(4)56g。
【点评】本题难度不大,考查同学们结合新信息、灵活运用化学式的有关计算进行分析问题、解决问题的能力。
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