精品解析：江西省南昌市南昌县三中教育集团2024-2025学年九年级上学期期末化学试题

2024-2025学年江西省南昌县三中教育集团九年级（上）期末化学试卷 一、单项选择题（本大题包括10小题，每小题有四个选项，其中只有一个选项符合题意，请将符合题意的选项代号填涂在答题卡的相应位置上、1～5题每小题1分，6～10题每小题1分，共15分） 1. 中华历史悠久，文化源远流长。下列中国传统节日的活动中发生了化学变化的是 A. 春节放烟花 B. 端午赛龙舟 C. 中秋赏明月 D. 重阳插茱萸 2. 下列有关空气的说法正确的是 A. 二氧化碳是空气污染物，也是重要的资源 B. 空气是由空气分子构成 C. 空气中氧气的体积分数最大 D. 空气中氮气难溶于水 3. 下列有关“物质—性质—用途”的叙述中，用途与性质不相关的是 A. 金刚石硬度大，用于切割玻璃 B. 氮气化学性质不活泼，可充入食品包装袋防腐 C. 氧气能支持燃烧，可作燃料 D. 二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧，可用于灭火 4. 在实验室制取二氧化碳的实验中，下列装置和操作不正确的是 A. 检查装置气密性 B. 加入大理石 C. 制取CO2 D. 收集CO2 5. 下列摘录中，属于结构描述的是 A. 碳原子核外电子数为6 B. 金刚石可用来切割大理石 C. 石墨很软 D. C60能与K等金属反应 6. 下列现象符合质量守恒定律的是 A. 2L氢气与18L氧气反应生成20L的水 B. ag铁在bg氧气中燃烧，生成四氧化三铁的质量不大于(a+b)g C. 在一定条件下，可用氢气和氯气作原料制得水 D. 12g碳在12g氧气中完全燃烧生成24g二氧化碳 7. 当前，氨气的能源化应用逐渐成为研究热点。工业上常用氮气和氢气合成氨气，一定条件下，在密闭容器中加入反应物和催化剂进行该反应，反应前后各物质的质量如图所示，图中有两处被墨迹遮盖。下列说法正确的是 A. 反应后催化剂的质量为 B. 参加反应的氢气质量为 C. 氨气分子的微观示意图为 D. 参加反应的氮气和生成的氨气分子个数比为 8. 同学们设计的下列实验方案，能达到目的的是 目的 A．探究空气中氧气的含量 B．探究不同催化剂的催化效果 C．验证CO2的性质 D．探究蜡烛中的碳元素 方案 A. A B. B C. C D. D 9. 分析、比较、推理、归纳是学习化学常用的思维方法。下列说法正确的是 A. 由不同种分子构成的物质是混合物，故混合物一定是由不同种分子构成的 B. 某物质中只含有碳元素，该物质一定是碳的一种单质 C. 同种元素的粒子具有相同的质子数，所以具有相同质子数的粒子一定属于同种元素 D. 某物质在氧气中充分燃烧生成H2O和CO2，则该物质中一定含C、H，可能含O 10. 化学兴趣小组同学进行如图所示的数字化实验。下列有关说法正确的是 A. 实验中可观察到烧杯中溶液变为蓝色 B. 反应的化学方程式为CO2+H2O=H2CO3 C. 该实验说明二氧化碳能溶于水 D. 纵坐标Y可表示烧杯中物质的总质量 二、选择填充题（本大题包括3小题，先在A、B、C中选择一个正确选项，将正确选项的代号填涂在答题卡的相应位置上，然后在D处补充一个符合题意的答案。每小题2分，其中选择1分，填充1分，共6分） 11. 石墨可用于制造高铁列车受电弓滑板，这一应用与石墨的______性质有关。 A．滑腻感 B．深灰色 C．金属光泽 D．______ 12. 将氯化氢转化为氯气的技术是当今化学研究的热点之一。如图是该反应的微观示意图，下列说法正确的是______ A．该反应涉及两种氧化物 B．该反应前后原子的种类、质量和数目都不变 C．生成物有三种 D．参加反应的和分子个数比为______ 13. 物质的检验、鉴别、除杂是化学研究的重要方法。下列实验方案能达到目的的是______ 选项 实验目的 实验方案 A 除去CO2中少量的CO 点燃混合气体 B 鉴别N2和CO2 将燃着的木条分别伸入气体中，观察现象 C 除去氮气中的氧气 将气体通入灼热的铜网 D 鉴别木炭粉和氧化铜粉末 ______ 三、填空与说明题（本大题包括4小题，共23分） 14. 神奇的“碳”，多姿的“碳”世界 （1）金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质，物理性质差异很大的原因：______。 （2）古代用墨书写的字画长久不褪色，原因是常温下碳的化学性质______。 （3）《天工开物》有关墨的制作提到：“凡墨，烧烟凝质而为之、”“烟”最可能是______。 （4）家里的净水器中常装有黑色的活性炭，活性炭起______作用。 15. “水循环”“氧循环”和“碳循环”是自然界存在的三大重要循环。结合你所学的化学知识回答下面有关问题： （1）从物质变化的角度看，三大循环中有一种循环与另外两种循环有本质的区别，这一循环是______。 （2）下图是自然界中碳、氧循环简图： ①图1中，转化1表示水吸收二氧化碳的过程，写出转化2的反应方程式______。 ②图2中，转化1是自然界中碳、氧循环的重要反应之一——植物的光合作用，反应的化学方程式表示为6H2O+6CO2Y+6O2，据此推断Y的化学式为______。 ③下列关于自然界中碳循环和氧循环的说法中正确的是______。（双选，填字母） A．植物的光合作用使空气中的氧气含量逐年提升 B．动植物的呼吸作用使空气中的二氧化碳含量逐年增大 C．大气中的氧气含量在各种因素作用下能保持相对稳定 D．碳、氧循环是自然界中物质和能量循环的重要组成部分 ④中国政府承诺力争在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和，这意味着中国将用全球历史上最短的时间实现从碳达峰到碳中和。请你联系生活，写一条低碳生活的做法______。 16. 石墨烯（C）是一种由碳原子紧密堆积的新材料，是目前人类已知强度最高的物质，单位质量的强度是世界上最好钢铁的100倍，具有优良的导电性和热传导性等，被认为是一种未来革命性的材料。 科学家提出，给石墨烯“打上”许多特定大小的孔，制成单层纳米孔二维薄膜，可进行海水淡化，其工作原理如图所示。工业上可采用甲烷气体（CH4）在高温和Cu﹣Pd催化下分解制取石墨烯，同时产生氢气。 随着科技水平的提升，石墨烯的应用前景会十分广阔。 根据资料整理下列有关石墨烯的知识卡片。 （1）物理性质：______（填一条）。 （2）微观认识： ①石墨烯是由______（填名称）构成。 ②写出图中阴离子的符号______。 （3）应用：石墨烯海水淡化膜允许______（填微粒符号）通过，该过程中水发生了______变化（填“物理”或“化学”）。 （4）制法：工业上制取石墨烯的化学方程式是______。 17. 我国科学家研制出全球首套捕集二氧化碳合成甲醇（CH3OH）的装置，甲醇作为燃料具有安全高效、清洁、可再生的优点。CO2在一定条件下转化成CH3OH的工艺流程图，如图所示： 查阅资料：甲醇常温下是一种无色液体，易溶于水，熔点﹣97.8℃，沸点64.7℃。 （1）操作1的名称是______，若在实验室进行该操作，玻璃棒起到______作用。 （2）铁和水蒸气高温条件下反应生成H2和Fe3O4，该反应涉及的化学方程式为______。 （3）操作2能够将甲醇与水分离，是利用CH3OH和H2O的______不同将它们分离。 四、实验与探究题（本大题包括2小题，共16分） 18. 化学实验是认识物质的重要途径，请一起参与下列实验过程。 （1）写出标号①的仪器名称______。 （2）实验室常用C装置作为制取CO2的发生装置，相对于B装置，其优点是______。 （3）乙炔是一种密度比空气小、难溶于水的气体，实验室常用块状电石和水在常温下制取乙炔气体，该反应非常剧烈，且会放出大量的热。为得到平稳的气流，收集较纯净的乙炔气体应选择的制取装置为______（填字母）。 （4）图2用三朵干燥的紫色石蕊纸花探究二氧化碳能否与水反应，对比Ⅲ中纸花放入集气瓶前后的现象，省略Ⅰ______（填“能”或“不能”）得出同样的实验结论。 （5）图3所示实验中，经振荡后可观察到的实验现象有______，写出瓶内发生的主要化学方程式______。 19. 在学习“质量守恒定律”时，同学们发现，实验的成功对定律的发现起了重要的作用，学习小组的同学们查阅到以下材料，开启了他们的科学学习之旅。 任务一：查阅质量守恒定律的发现史 1673年，英国化学家波义耳把金属放在密闭容器里煅烧，打开容量瓶口时，听到“嘶嘶”的声响，称量，发现金属灰的质量大于反应前金属的质量。 罗蒙诺索夫把锡放在密闭容器里煅烧，锡发生变化生成白色的氧化锡，发现容器里物质的总质量在煅烧前后没有发生变化，但该发现在当时未引起科学界的注意。 拉瓦锡借助天平对大量化学反应进行了较为精密的定量研究，他将45.0份质量的氧化汞加热分解恰好得到41.5份质量的汞和3.5份质量的氧气，反应前后各物质的质量总和没有改变。该结论最终得到了科学界的公认。 朗道尔特和曼莱做了精确度极高的化学实验，反应前后的质量变化小于一千万分之一，在实验误差允许范围内。因此科学家一致承认了质量守恒定律。 1673年 1756年 1770年 1908年、1912年 （1）【史料研究】你认为波义耳的实验中称量的金属灰质量增加的原因是______。 任务二：验证质量守恒定律 【进行实验】实验Ⅰ：将一根用砂纸打磨干净的镁条和陶土网放在一起称量，记录所称质量。在陶土网上方将镁条点燃（如图1），燃烧后将所得固体与陶土网一起称量。 实验Ⅱ：将装有盐酸的小试管放入装有碳酸钠粉末的烧杯中，称量（如图2），然后将盐酸与碳酸钠粉末接触，反应一段时间后再次称量。 （2）实验Ⅲ：待测完反应前装置的总质量后，将锥形瓶置于陶土网上，用酒精灯加热，观察到______，气球先胀大后变瘪，反应一段时间后停止加热，待装置冷却后再次称量（如图3）。 数据见下表： 编号 实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验Ⅲ 反应前/g 4.8 130.0 144.9 反应后/g 8.0 129.6 144.9 【分析讨论】 （3）请根据实验数据，分析实验Ⅰ和实验Ⅱ______（填“能“或“否”）验证质量守恒定律。 （4）实验Ⅲ中，气球的主要作用是______，写出锥形瓶内发生的反应化学方程式______。 任务三：应用质量守恒定律 （5）同学们用如图所示装置对蔗糖的组成展开探究。实验开始先通入一会儿氮气的目的是______，然后关闭弹簧夹，点燃酒精灯。 （6）观察到______，说明蔗糖中含有氢元素和氧元素。 （7）实验证明蔗糖中还含有碳元素。同学们用定量方法准确测量出34.2g蔗糖与足量氧气反应后生成52.8g二氧化碳及19.8g水，则蔗糖中碳元素的质量为______g。 【实验结论】蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的。 五、综合计算题（本大题包括1小题，共10分） 20. 某兴趣小组拟选用鸡蛋壳作为实验室制取二氧化碳的原料。为了测定鸡蛋壳中CaCO3的质量分数是否满足实验要求，该小组同学进行如下实验，将鸡蛋壳洗净、捣碎后准确称量20.0g，全部投入足量的稀盐酸中（假设其它物质不溶于水，也不与稀盐酸反应）。 电子秤的示数变化情况如图： （1）实验前将鸡蛋壳捣碎，其目的是______。 （2）根据图示判断：鸡蛋壳中的CaCO3与盐酸反应生成二氧化碳的质量是______g。 （3）根据实验数据计算鸡蛋壳中CaCO3的质量分数（写出计算过程）。 （4）对此计算结果，兴趣小组认为满足实验要求，但有同学认为该结果有可能偏高，理由是______。（填字母） A. 鸡蛋壳未洗净 B. 有部分二氧化碳溶于水 C. 实验中使用的盐酸浓度偏大 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年江西省南昌县三中教育集团九年级（上）期末化学试卷 一、单项选择题（本大题包括10小题，每小题有四个选项，其中只有一个选项符合题意，请将符合题意的选项代号填涂在答题卡的相应位置上、1～5题每小题1分，6～10题每小题1分，共15分） 1. 中华历史悠久，文化源远流长。下列中国传统节日的活动中发生了化学变化的是 A. 春节放烟花 B. 端午赛龙舟 C. 中秋赏明月 D. 重阳插茱萸 【答案】A 【解析】 【详解】A、春节放烟花，燃放烟花的过程中有新物质二氧化碳等生成，属于化学变化，符合题意； B、端午赛龙舟过程中没有新物质生成，属于物理变化，不符合题意； C、中秋赏明月过程中没有新物质生成，属于物理变化，不符合题意； D、重阳插茱萸过程中没有新物质生成，属于物理变化，不符合题意； 故选：A。 2. 下列有关空气的说法正确的是 A. 二氧化碳是空气污染物，也是重要的资源 B. 空气是由空气分子构成 C. 空气中氧气的体积分数最大 D. 空气中氮气难溶于水 【答案】D 【解析】 【分析】空气中各成分的体积分数分别是：氮气大约占空气体积的78%、氧气大约占空气体积的21%、稀有气体大约占空气体积的0.94%、二氧化碳大约占空气体积的0.03%、水蒸气和其它气体和杂质大约占0.03%；二氧化碳是空气的成分，不是污染物；空气中氮气难溶于水。 【详解】A、二氧化碳是空气污染物错误，因为二氧化碳是空气的成分，不是污染物；故选项说法错误； B、空气是由空气分子构成错误，因为空气是混合物；故选项说法错误； C、空气中氧气的体积分数最大错误，因为氮气大约占空气体积的78%、氧气大约占空气体积的21%；故选项说法错误； D、空气中氮气难溶于水正确，故选项说法正确。 故选D。 3. 下列有关“物质—性质—用途”的叙述中，用途与性质不相关的是 A. 金刚石硬度大，用于切割玻璃 B. 氮气化学性质不活泼，可充入食品包装袋防腐 C. 氧气能支持燃烧，可作燃料 D. 二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧，可用于灭火 【答案】C 【解析】 【详解】A、金刚石硬度大，这一性质使得它能够用于切割玻璃，因为切割玻璃需要硬度大的物质，用途与性质相关，故A不符合题意； B、氮气化学性质不活泼，这一性质使得氮气可以充入食品包装袋防腐，因为不活泼的气体可以防止食品与氧气接触而被氧化，用途与性质相关，故B不符合题意； C、氧气能支持燃烧，但是氧气本身不能燃烧，所以不能作燃料，这里用途与性质不相关，故C符合题意； D、二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧，这一性质使得二氧化碳可用于灭火，因为灭火就是要阻止燃烧的继续进行，用途与性质相关，故D不符合题意。 故选C。 4. 在实验室制取二氧化碳的实验中，下列装置和操作不正确的是 A. 检查装置气密性 B. 加入大理石 C. 制取CO2 D. 收集CO2 【答案】C 【解析】 【详解】A、该装置的气密性检查方法是：当推动注射器的活塞时，锥形瓶内压强增大，把水压入长颈漏斗中，若气密性良好，会形成一段稳定的水柱，故选项实验操作正确； B、向锥形瓶中装块状固体试剂时，先将锥形瓶横放，用镊子把块状固体放在锥形瓶口，再慢慢将锥形瓶竖立起来，故选项实验操作正确； C、图中实验，长颈漏斗的末端没有伸入液面以下，会导致生成的二氧化碳从长颈漏斗中逸出，故选项实验操作错误； D、二氧化碳的密度比空气的大，应从长导管通入，将空气从短导管排出，故选项实验操作正确； 故选：C。 5. 下列摘录中，属于结构描述的是 A. 碳原子核外电子数为6 B. 金刚石可用来切割大理石 C. 石墨很软 D. C60能与K等金属反应 【答案】A 【解析】 【详解】A、在原子中，碳原子核外电子数为6，属于原子结构描述，故说法正确； B、金刚石硬度大，可用来切割大理石，是因为金刚石具有正八面体结构，属于用途描述，故说法错误； C、石墨质软，是因为石墨具有层状结构，属于物质性质描述，故说法错误； D、C60能与K等金属反应，这是物质化学性质的描述，不属于物质结构描述，故说法错误。 故选A。 6. 下列现象符合质量守恒定律的是 A. 2L氢气与18L氧气反应生成20L的水 B. ag铁在bg氧气中燃烧，生成四氧化三铁的质量不大于(a+b)g C. 在一定条件下，可用氢气和氯气作原料制得水 D. 12g碳在12g氧气中完全燃烧生成24g二氧化碳 【答案】B 【解析】 【详解】A、质量守恒定律体现的是质量守恒，而不是体积守恒，故选项说法错误； B、由质量守恒定律，铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，生成四氧化三铁的质量等于参加反应的铁丝与氧气的质量总和，ag铁在bg氧气中燃烧，生成四氧化三铁的质量不大于(a+b)g，依据质量守恒定律恰好反应时生成四氧化三铁的质量等于（a+b）g，不恰好反应时某种物质有剩余时生成四氧化三铁的质量应该小于（a+b）g，故选项说法正确。 C、由质量守恒定律，化学反应前后的元素种类不变，氢气和氯气中不含氧元素，不能制得水，故选项说法错误。 D、碳在氧气中燃烧生成二氧化碳，化学方程式为，参加反应的碳与氧气的质量比为12：32=3：8，故12g在12g氧气中燃烧，碳过量，不可能生成24g二氧化碳，故选项说法错误； 故选：B。 7. 当前，氨气的能源化应用逐渐成为研究热点。工业上常用氮气和氢气合成氨气，一定条件下，在密闭容器中加入反应物和催化剂进行该反应，反应前后各物质的质量如图所示，图中有两处被墨迹遮盖。下列说法正确的是 A. 反应后催化剂的质量为 B. 参加反应的氢气质量为 C. 氨气分子的微观示意图为 D. 参加反应的氮气和生成的氨气分子个数比为 【答案】B 【解析】 【详解】A.根据质量守恒定律，反应前后催化剂的质量不变，反应前催化剂的质量为5g，故反应后催化剂的质量也为5g，故A错误； B.根据质量守恒定律，反应前氢气质量为：52g+9g+34g－80g－0g=15g，参加反应的氢气质量为：15g-9g=6g，故B正确； C.氨气是由氨分子构成的，每个氨分子是由1个氮原子和3个氢原子构成的，氨气分子的微观示意图为，故C错误； D.根据质量守恒定律，参加反应的氮气质量为：80g−52g=28g，生成的氨气质量为：34g−0g=34g，由化学方程式可知，参加反应的氮气和生成的氨气分子个数比为，故D错误。 故选：B。 8. 同学们设计的下列实验方案，能达到目的的是 目的 A．探究空气中氧气的含量 B．探究不同催化剂的催化效果 C．验证CO2的性质 D．探究蜡烛中的碳元素 方案 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体，虽除去了氧气，但增加了新的气体，没有形成压强差，不能用来测定空气中氧气含量，故选项实验方案不能达到目的； B、图中实验，过氧化氢溶液的浓度不同，变量不唯一，不能探究不同催化剂的催化效果，故选项实验方案不能达到目的； C、下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭，说明二氧化碳先在烧杯下方聚集，说明了二氧化碳的密度比空气的大；蜡烛熄灭，说明了二氧化碳不能燃烧，也不能支持燃烧，故选项实验方案能达到目的； D、在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，反应物氧气中只含有氧元素，说明蜡烛中一定含有氢元素，无法确定是否含有碳元素，故选项实验方案不能达到目的； 故选C。 9. 分析、比较、推理、归纳是学习化学常用的思维方法。下列说法正确的是 A. 由不同种分子构成的物质是混合物，故混合物一定是由不同种分子构成的 B. 某物质中只含有碳元素，该物质一定是碳的一种单质 C. 同种元素的粒子具有相同的质子数，所以具有相同质子数的粒子一定属于同种元素 D. 某物质在氧气中充分燃烧生成H2O和CO2，则该物质中一定含C、H，可能含O 【答案】D 【解析】 【详解】A、由不同种分子构成的物质是混合物，混合物不一定是由不同种分子构成的，也可能是不同种原子构成的，选项说法错误； B、某物质中只含有碳元素，该物质不一定是碳的一种单质，可能是金刚石和石墨的混合物，选项说法错误； C、同种元素的粒子具有相同的质子数，所以具有相同质子数的粒子不一定属于同种元素，如水和氨气具有相同的质子数，不属于同种元素，选项说法错误； D、根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，某物质在氧气中充分燃烧生成H2O和CO2，则该物质中一定含C、H，可能含O，选项说法正确。 故选D。 10. 化学兴趣小组同学进行如图所示的数字化实验。下列有关说法正确的是 A. 实验中可观察到烧杯中溶液变为蓝色 B. 反应的化学方程式为CO2+H2O=H2CO3 C. 该实验说明二氧化碳能溶于水 D. 纵坐标Y可表示烧杯中物质的总质量 【答案】B 【解析】 【详解】A、二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸使紫色石蕊溶液变红，故选项说法不正确； B、二氧化碳与水反应生成碳酸，反应的化学方程式为CO2+H2O=H2CO3，故选项说法正确； C、该实验说明二氧化碳能与水反应，但不能说明二氧化碳能溶于水，故选项说法不正确； D、若纵坐标Y表示烧杯中物质的总质量，二氧化碳与水反应生成碳酸，则开始时烧杯中物质的总质量应该增加，故选项说法不正确。 故选B。 二、选择填充题（本大题包括3小题，先在A、B、C中选择一个正确选项，将正确选项的代号填涂在答题卡的相应位置上，然后在D处补充一个符合题意的答案。每小题2分，其中选择1分，填充1分，共6分） 11. 石墨可用于制造高铁列车受电弓滑板，这一应用与石墨的______性质有关。 A．滑腻感 B．深灰色 C．金属光泽 D．______ 【答案】 ①. A ②. 导电性##熔点高（合理即可） 【解析】 【分析】物质的性质决定物质的用途，解题时根据石墨的性质来分析。 【详解】石墨可用于制造高铁列车受电弓滑板，这一应用与石墨具有滑腻感、具有导电性以及熔点高有关，与颜色和光泽无关。 12. 将氯化氢转化为氯气的技术是当今化学研究的热点之一。如图是该反应的微观示意图，下列说法正确的是______ A．该反应涉及两种氧化物 B．该反应前后原子的种类、质量和数目都不变 C．生成物有三种 D．参加反应的和分子个数比为______ 【答案】 ①. B ②. 4：1 【解析】 【分析】根据图示，氯化氢与氧气在一定条件下反应生成水和氯气，反应的化学方程式是。 【详解】A、氧化物是指由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物，由反应的化学方程可知，反应物为HCl和O2，生成物是H2O和Cl2，该反应涉及1种氧化物H2O，故A说法错误； B、根据质量守恒定律，反应前后原子的种类、质量和数目都不变，故B说法正确； C、由反应的化学方程式可知，生成物有两种，故C说法错误； D、由反应的化学方程可知，参加反应的和分子个数比为4：1。 故选：B；4：1。 13. 物质的检验、鉴别、除杂是化学研究的重要方法。下列实验方案能达到目的的是______ 选项 实验目的 实验方案 A 除去CO2中少量的CO 点燃混合气体 B 鉴别N2和CO2 将燃着的木条分别伸入气体中，观察现象 C 除去氮气中的氧气 将气体通入灼热的铜网 D 鉴别木炭粉和氧化铜粉末 ______ 【答案】 ①. C ②. 取样，加入适量的稀硫酸，观察现象（合理即可） 【解析】 【分析】鉴别物质时，首先对需要鉴别的物质的性质进行对比分析找出特性，再根据性质的不同，选择适当的试剂，出现不同的现象的才能鉴别。 除杂至少要满足“不增不减”的原则，“不增”是指不增加新杂质，“不减”是指不减少目标物质的质量。 【详解】A、除去二氧化碳中的一氧化碳不能够用点燃的方法，这是因为当二氧化碳（不能燃烧、不能支持燃烧）大量存在时，少量的一氧化碳是不会燃烧的，故选项实验方案不能达到目的； B、N2和CO2均不能燃烧、不能支持燃烧，均能使燃着的木条熄灭，不能鉴别，故选项实验方案不能达到目的； C、氧气通过灼热的铜网时可与铜发生反应生成氧化铜，而氮气不与铜反应，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项实验方案能达到目的； 故选C； D、稀硫酸与氧化铜反应生成硫酸铜和水，会观察到黑色粉末溶解，溶液变蓝色；与木炭粉不反应，无明显现象，能出现两明显不同的现象，可以鉴别（合理即可）。 三、填空与说明题（本大题包括4小题，共23分） 14. 神奇的“碳”，多姿的“碳”世界 （1）金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质，物理性质差异很大的原因：______。 （2）古代用墨书写的字画长久不褪色，原因是常温下碳的化学性质______。 （3）《天工开物》有关墨的制作提到：“凡墨，烧烟凝质而为之、”“烟”最可能是______。 （4）家里的净水器中常装有黑色的活性炭，活性炭起______作用。 【答案】（1）碳原子排列方式不同 （2）稳定 （3）炭黑 （4）吸附 【解析】 【小问1详解】 金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质，物理性质差异很大的原因是碳原子的排列方式不同； 【小问2详解】 古代用墨书写的字画长久不褪色，原因是常温下，碳单质化学性质稳定，因此可以长时间保存； 【小问3详解】 “烟“最可能是不完全燃烧生成的炭黑； 【小问4详解】 家里的净水器中常装有黑色的活性炭，活性炭起吸附作用。 15. “水循环”“氧循环”和“碳循环”是自然界存在的三大重要循环。结合你所学的化学知识回答下面有关问题： （1）从物质变化的角度看，三大循环中有一种循环与另外两种循环有本质的区别，这一循环是______。 （2）下图是自然界中碳、氧循环简图： ①图1中，转化1表示水吸收二氧化碳的过程，写出转化2的反应方程式______。 ②图2中，转化1是自然界中碳、氧循环的重要反应之一——植物的光合作用，反应的化学方程式表示为6H2O+6CO2Y+6O2，据此推断Y的化学式为______。 ③下列关于自然界中碳循环和氧循环的说法中正确的是______。（双选，填字母） A．植物的光合作用使空气中的氧气含量逐年提升 B．动植物的呼吸作用使空气中的二氧化碳含量逐年增大 C．大气中的氧气含量在各种因素作用下能保持相对稳定 D．碳、氧循环是自然界中物质和能量循环的重要组成部分 ④中国政府承诺力争在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和，这意味着中国将用全球历史上最短的时间实现从碳达峰到碳中和。请你联系生活，写一条低碳生活的做法______。 【答案】（1）水循环 （2） ①. H2CO3=CO2↑+H2O ②. C6H12O6 ③. CD ④. 植树造林等 （合理即可） 【解析】 【小问1详解】 “水循环”的过程中没有新物质生成，发生的属于物理变化；而“氧循环”和“碳循环”的过程中有新物质生成，发生的均属于化学变化； 【小问2详解】 ①图1中，转化1表示水吸收二氧化碳的过程，转化2是碳酸分解为水和二氧化碳，反应的化学方程式为H2CO3=CO2↑+H2O； ②根据质量守恒定律可知，化学反应前后原子的个数、种类均不变，反应前有12个H、16个O、6个C，反应后有12个O，相差12个H、6个C、6个O，故Y的化学式为C6H12O6； ③A、植物的光合作用产生氧气，但空气中氧气含量相对稳定，因为燃料的燃烧和动植物的呼吸作用等会消耗氧气，故A说法错误； B、动植物的呼吸作用使空气中的二氧化碳含量增大，但是绿色植物的光合作用又消耗二氧化碳，所以二氧化碳的含量相对稳定，故B说法错误； C、大气中的氧气含量在各种因素作用下能保持相对稳定，故C说法正确； D、碳、氧循环是自然界中物质和能量循环的重要组成部分，故D说法正确； 故答案为：CD； ④低碳生活的做法有植树造林、绿色出行、节水节电等。 16. 石墨烯（C）是一种由碳原子紧密堆积的新材料，是目前人类已知强度最高的物质，单位质量的强度是世界上最好钢铁的100倍，具有优良的导电性和热传导性等，被认为是一种未来革命性的材料。 科学家提出，给石墨烯“打上”许多特定大小的孔，制成单层纳米孔二维薄膜，可进行海水淡化，其工作原理如图所示。工业上可采用甲烷气体（CH4）在高温和Cu﹣Pd催化下分解制取石墨烯，同时产生氢气。 随着科技水平的提升，石墨烯的应用前景会十分广阔。 根据资料整理下列有关石墨烯的知识卡片。 （1）物理性质：______（填一条）。 （2）微观认识： ①石墨烯是由______（填名称）构成。 ②写出图中阴离子的符号______。 （3）应用：石墨烯海水淡化膜允许______（填微粒符号）通过，该过程中水发生了______变化（填“物理”或“化学”）。 （4）制法：工业上制取石墨烯的化学方程式是______。 【答案】（1）具有导电性##热传导性##高强度（合理即可） （2） ①. 碳原子 ②. Cl﹣ （3） ①. H2O ②. 物理 （4）CH4 C+2H2 【解析】 【小问1详解】 石墨烯的强度高、具有导电性、热传导性等性质不需要发生化学变化就能表现出来，属于石墨烯的物理性质； 【小问2详解】 ①石墨烯（C）是一种由碳原子紧密堆积的新材料； ②钠离子带正电荷，属于阳离子，氯离子带负电荷，属于阴离子，氯离子符号为Cl﹣； 【小问3详解】 由图示可知，石墨烯海水淡化膜允许水分子（符号为H2O）通过，该过程中没有新物质生成，因此水发生了物理变化； 【小问4详解】 工业上可采用甲烷气体（CH4）在高温和Cu﹣Pd催化下分解制取石墨烯，同时产生氢气，反应的化学方程式为：CH4 C+2H2。 17. 我国科学家研制出全球首套捕集二氧化碳合成甲醇（CH3OH）的装置，甲醇作为燃料具有安全高效、清洁、可再生的优点。CO2在一定条件下转化成CH3OH的工艺流程图，如图所示： 查阅资料：甲醇常温下是一种无色液体，易溶于水，熔点﹣97.8℃，沸点64.7℃。 （1）操作1的名称是______，若在实验室进行该操作，玻璃棒起到______作用。 （2）铁和水蒸气高温条件下反应生成H2和Fe3O4，该反应涉及的化学方程式为______。 （3）操作2能够将甲醇与水分离，是利用CH3OH和H2O的______不同将它们分离。 【答案】（1） ①. 过滤 ②. 引流 （2）3Fe+4H2O4H2+Fe3O4 （3）沸点 【解析】 【小问1详解】 操作1使固液分离，故操作1是过滤；实验室过滤操作中用到的玻璃棒，起引流作用； 【小问2详解】 铁和水蒸气高温条件下反应生成 H2和Fe3O4，该反应的化学方程式为：3Fe+4H2O4H2+Fe3O4； 【小问3详解】 根据资料：甲醇常温下是一种无色液体，易溶于水，熔点﹣97.8℃，沸点64.7℃，水的沸点是100℃，可利用水和甲醇的沸点不同进行分离。 四、实验与探究题（本大题包括2小题，共16分） 18. 化学实验是认识物质的重要途径，请一起参与下列实验过程。 （1）写出标号①的仪器名称______。 （2）实验室常用C装置作为制取CO2的发生装置，相对于B装置，其优点是______。 （3）乙炔是一种密度比空气小、难溶于水的气体，实验室常用块状电石和水在常温下制取乙炔气体，该反应非常剧烈，且会放出大量的热。为得到平稳的气流，收集较纯净的乙炔气体应选择的制取装置为______（填字母）。 （4）图2用三朵干燥的紫色石蕊纸花探究二氧化碳能否与水反应，对比Ⅲ中纸花放入集气瓶前后的现象，省略Ⅰ______（填“能”或“不能”）得出同样的实验结论。 （5）图3所示实验中，经振荡后可观察到的实验现象有______，写出瓶内发生的主要化学方程式______。 【答案】（1）试管 （2）可以控制反应的发生与停止 （3）BF （4）能 （5） ①. 澄清石灰水变浑浊，瓶子变瘪 ②. 【解析】 【小问1详解】 标号①的仪器名称是试管； 【小问2详解】 C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隔板以上，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，使液面降到多孔隔板以下，使反应物相互分离，反应停止，实验室常用C装置作为制取二氧化碳的发生装置，相对于B装置，优点是：可以控制反应的发生与停止； 【小问3详解】 实验室常用块状电石和水在常温下制取乙炔气体，该反应非常剧烈，且会放出大量的热，实验室制取乙炔的反应物是固体和液体，反应条件是常温，该反应非常剧烈，且会放出大量的热，为得到平稳的气流，发生装置可选择B，B装置可通过分液漏斗控制液体的滴加速度，从而控制反应速率，获得平稳气流；乙炔是一种密度比空气小、难溶于水的气体，排水法收集的气体较排空气法纯净，则收集装置可选择F，故收集较纯净的乙炔气体应选择的制取装置为BF； 【小问4详解】 图2用三朵干燥的紫色石蕊纸花探究二氧化碳能否与水反应，对比Ⅲ中纸花放入集气瓶前后的现象，Ⅲ中纸花放入集气瓶前不变色，说明水不能使紫色石蕊变色，Ⅲ中纸花放入集气瓶后变红色，可说明二氧化碳能与水反应生成酸性物质使石蕊变红色，即省略Ⅰ能得出同样的实验结论； 【小问5详解】 二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，装置内气压减小，经振荡后可观察到的实验现象有：澄清石灰水变浑浊，瓶子变瘪，化学方程式为：。 19. 在学习“质量守恒定律”时，同学们发现，实验的成功对定律的发现起了重要的作用，学习小组的同学们查阅到以下材料，开启了他们的科学学习之旅。 任务一：查阅质量守恒定律的发现史 1673年，英国化学家波义耳把金属放在密闭容器里煅烧，打开容量瓶口时，听到“嘶嘶”的声响，称量，发现金属灰的质量大于反应前金属的质量。 罗蒙诺索夫把锡放在密闭容器里煅烧，锡发生变化生成白色的氧化锡，发现容器里物质的总质量在煅烧前后没有发生变化，但该发现在当时未引起科学界的注意。 拉瓦锡借助天平对大量化学反应进行了较为精密的定量研究，他将45.0份质量的氧化汞加热分解恰好得到41.5份质量的汞和3.5份质量的氧气，反应前后各物质的质量总和没有改变。该结论最终得到了科学界的公认。 朗道尔特和曼莱做了精确度极高的化学实验，反应前后的质量变化小于一千万分之一，在实验误差允许范围内。因此科学家一致承认了质量守恒定律。 1673年 1756年 1770年 1908年、1912年 （1）【史料研究】你认为波义耳的实验中称量的金属灰质量增加的原因是______。 任务二：验证质量守恒定律 【进行实验】实验Ⅰ：将一根用砂纸打磨干净的镁条和陶土网放在一起称量，记录所称质量。在陶土网上方将镁条点燃（如图1），燃烧后将所得固体与陶土网一起称量。 实验Ⅱ：将装有盐酸的小试管放入装有碳酸钠粉末的烧杯中，称量（如图2），然后将盐酸与碳酸钠粉末接触，反应一段时间后再次称量。 （2）实验Ⅲ：待测完反应前装置的总质量后，将锥形瓶置于陶土网上，用酒精灯加热，观察到______，气球先胀大后变瘪，反应一段时间后停止加热，待装置冷却后再次称量（如图3）。 数据见下表： 编号 实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验Ⅲ 反应前/g 4.8 130.0 144.9 反应后/g 8.0 129.6 144.9 【分析讨论】 （3）请根据实验数据，分析实验Ⅰ和实验Ⅱ______（填“能“或“否”）验证质量守恒定律。 （4）实验Ⅲ中，气球的主要作用是______，写出锥形瓶内发生的反应化学方程式______。 任务三：应用质量守恒定律 （5）同学们用如图所示装置对蔗糖的组成展开探究。实验开始先通入一会儿氮气的目的是______，然后关闭弹簧夹，点燃酒精灯。 （6）观察到______，说明蔗糖中含有氢元素和氧元素。 （7）实验证明蔗糖中还含有碳元素。同学们用定量方法准确测量出34.2g蔗糖与足量氧气反应后生成52.8g二氧化碳及19.8g水，则蔗糖中碳元素的质量为______g。 【实验结论】蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的。 【答案】（1）金属与氧气发生了反应，增加了参加反应的氧气的质量（合理即可） （2）固体由红色变为黑色 （3）否 （4） ①. 缓冲气压##平衡气压（合理即可） ②. （5）排尽装置内空气，防止干扰实验 （6）烧杯内壁出现水珠（合理即可） （7）14.4 【解析】 【小问1详解】 金属灰质量增加是因为它是由金属和氧气反应后的产物，增加的质量为参加反应的氧气的质量； 【小问2详解】 由图3可知，将盛有铜粉的锥形瓶加热，铜和空气中的氧气反应生成氧化铜，可观察到固体由红色变为黑色，气球先胀大后变瘪； 【小问3详解】 根据实验数据，实验l和实验Ⅱ反应前后的质量不相等，故实验Ⅰ和实验Ⅱ不能验证质量守恒定律； 【小问4详解】 实验中铜粉燃烧时放出热量，装置中气体会膨胀，气球可以防止压强增加过大弹出橡胶塞，起到缓冲气压的作用，验证质量守恒时，若反应中有气体参加或生成，反应要在密闭容器中进行，则气球还可以起到密闭空间的作用；铜和氧气反应生成氧化铜，反应的化学方程式为：； 【小问5详解】 实验开始先通入一会儿氮气的目的是排尽装置内空气，防止干扰实验； 【小问6详解】 观察到小烧杯内壁出现水珠，说明蔗糖中含有氢元素和氧元素； 【小问7详解】 根据质量守恒定律可知，反应前后元素质量不变，蔗糖中碳元素质量等于二氧化碳中碳元素质量＝52.8g××100%＝14.4g。 五、综合计算题（本大题包括1小题，共10分） 20. 某兴趣小组拟选用鸡蛋壳作为实验室制取二氧化碳的原料。为了测定鸡蛋壳中CaCO3的质量分数是否满足实验要求，该小组同学进行如下实验，将鸡蛋壳洗净、捣碎后准确称量20.0g，全部投入足量的稀盐酸中（假设其它物质不溶于水，也不与稀盐酸反应）。 电子秤的示数变化情况如图： （1）实验前将鸡蛋壳捣碎，其目的是______。 （2）根据图示判断：鸡蛋壳中的CaCO3与盐酸反应生成二氧化碳的质量是______g。 （3）根据实验数据计算鸡蛋壳中CaCO3的质量分数（写出计算过程）。 （4）对此计算结果，兴趣小组认为满足实验要求，但有同学认为该结果有可能偏高，理由是______。（填字母） A. 鸡蛋壳未洗净 B. 有部分二氧化碳溶于水 C. 实验中使用的盐酸浓度偏大 【答案】（1）增大反应物之间的接触面积，加快反应的速率 （2）6.6 （3）解：设20.0g蛋壳中所含CaCO3的质量为x。 x＝15.0g 则蛋壳中CaCO3的质量分数为×100%＝75.0%， 答：蛋壳中所含CaCO3的质量分数为75.0%。 （4）C 【解析】 【小问1详解】 捣碎鸡蛋壳的目的是增大反应物之间的接触面积，加快反应的速率。 【小问2详解】 鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，生成的二氧化碳逸出，根据质量守恒定律可知，蛋壳中的CaCO3与盐酸反应生成二氧化碳的质量是：160.0g+20.0g﹣173.4g＝6.6g； 【小问3详解】 见答案； 【小问4详解】 A、鸡蛋壳未洗净，会导致产生的二氧化碳偏小，则造成结果偏低，故错误； B、有部分二氧化碳溶于水，造成二氧化碳的计算结果偏低，造成结果偏低，故错误； C、实验中使用的盐酸浓度偏大，盐酸具有挥发性，6.6g包含了反应过程中盐酸挥发了的氯化氢气体的质量，由此计算出的碳酸钙质量偏大，质量分数偏高，故正确； 故选C。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $