吉林省长春市公主岭市2024-2025学年九年级上学期期末考试化学试卷
2025-02-08
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内容正文:
吉林省长春市公主岭市2024-2025学年九年级上学期期末化学试卷
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16
一、单项选择题(每小题只有一个选项符合题意,每小题2分,共10分)
劳动技术课上,同学们利用胶水、铁丝、彩纸、蜡烛和竹片等材料,制作了创意灯笼。完成下面1﹣2小题。
1.下列制作灯笼的材料中,属于金属材料的是( )
A.胶水 B.铁丝 C.彩纸 D.蜡烛
2.下列过程中主要涉及化学变化的是( )
A.竹片弯曲 B.彩纸裁剪 C.蜡烛燃烧 D.灯笼悬挂
3.(1分)神舟十八号进行了“太空养鱼”项目,“太空鱼缸”里“斑马鱼航天员”和金鱼藻一起组成一个太空版的“生态二人转”。金鱼藻为斑马鱼提供呼吸所需的( )
A.O2 B.N2 C.CO2 D.H2O
4.(1分)实验要有安全意识,下列行为错误的是( )
A.实验时穿实验服和戴护目镜
B.把鼻孔凑到容器口闻试剂的气味
C.用灯帽盖灭酒精灯
D.实验结束后,离开实验室前用肥皂清洗双手
5.(1分)实验室用KMnO4制取O2。下列操作和装置选择不合理的是( )
A.取用KMnO4粉末 B.检查装置气密性
C.制取O2 D.收集O2
6.(1分)寒冷季节里,雾凇宛如玉树琼花,美轮美奂。它是空气中的水蒸气遇冷凝华,在树枝等物体上形成白色松散的冰晶。下列关于“雾凇”的形成过程,说法正确的是( )
A.形成时吸收热量 B.分子之间间隔减小
C.分子体积增大 D.分子质量减小
7.(1分)“碳中和”是指在一定时间内二氧化碳的排放量和吸收量基本相当。我国向世界承诺:努力争取2060年前实现“碳中和”,下列说法或做法错误的是( )
A.碳中和能有效维持碳循环的相对稳定,控制日趋严重的温室效应
B.利用化学反应实现“碳”转化,将二氧化碳转化为燃料、尿素等
C.海洋封存是实现“碳中和”的有效途径之一,海洋封存可能导致海水酸化
D.用乙醇汽油作车用燃料,可以有效降低“碳”的排放量
8.(1分)牡丹花根制成的中药“丹皮”含有丹皮酚(C9H10O3),具有镇痛、抗炎等作用。下列说法正确的是( )
A.宏观:丹皮酚由碳、氢、氧三种元素组成
B.定量:丹皮酚的相对分子质量是166g
C.微观:丹皮酚分子中含有一个臭氧分子
D.类别:丹皮酚属于氧化物
9.(1分)铝和银是生活中常见的两种金属,下列说法错误的是( )
A.两种金属在空气中均不易锈蚀
B.用稀硫酸可以区分两种金属
C.用铝和硝酸银溶液可以验证两种金属的活动性顺序
D.两种金属均是生活中常用导线的制作材料
10.(1分)我国商代时就已经发现贮存于铅罐的酒(含乙醇)会发酵成醋,铅与醋反应生成铅霜,铅霜在空气中转化为浮粉(PbCO3),加热浮粉得到PbO(没有其它固体物质生成),PbO可用作颜料。下列说法错误的是( )
A.乙醇由乙醇分子构成
B.酒变醋的过程中分子的种类未变化
C.浮粉转化成PbO,固体质量减少
D.浮粉中铅元素的化合价为+2价
二、填空题(每空1分,化学方程式2分)
11.(3分)用化学用语填空:
(1)碳元素 ;
(2)2个二氧化碳分子 ;
(3)一氧化碳 。
12.(4分)稀土是国家战略资源,稀土金属有广泛的用途,在炼钢中起脱氧、脱硫作用,提高钢的强度、韧性、耐腐蚀性等,稀土中钬元素在元素周期表中的信息如图所示。
(1)钬元素的原子序数为 ;
(2)钬元素的相对原子质量为 ;
(3)从元素分类角度,钬元素属于 元素;
(4)炼钢时添加稀土金属,可以起到的作用是 (写出一点即可)。
13.(4分)中华民族有着悠久的用火历史。
(1)《庄子•杂篇•外物》记载“木与木相摩则然(燃)”,从燃烧条件分析“木与木相摩”的取火原理是 ;
(2)“釜底抽薪”包含的灭火原理是 ;
(3)《天工开物》记载有关炼铁过程:“凡铁一炉载土二千余斤,……,或用煤炭,或用木炭……扇炉风箱……土化成铁(“土”为铁矿石)……”。该过程中炭的作用是 ;
(4)为打赢蓝天保卫战,部分地区对家用燃料进行了“气代煤”改造,用天然气代替煤的意义是 (写一条即可)。
14.(5分)如图是实验室制取气体的部分装置。
(1)仪器a的名称是 ;
(2)实验室用石灰石和稀盐酸制取CO2。
①该反应的化学方程式是 ;
②制取CO2的发生装置应选择 (填序号);
(3)检验CO2的方法是 。
15.(4分)我国科学家利用光催化技术实现了绿色制取H2O2,反应的微观示意图如图所示。
(1)保持b物质化学性质的最小粒子是 (填化学式);
(2)H2O2中氢、氧元素质量比为 ;
(3)该反应的化学方程式为 。
三、请《中国制造2025》将“节能与新能源汽车”作为重点发展领域。完成下列问题。
16.(4分)铜箔在新能源汽车制造领域有重要应用,一种制造铜箔工艺的主要工序如图所示。
(1)“溶铜”中,Cu与O2反应生成CuO,该反应属于 (填基本反应类型);
(2)“操作1”的目的是除去难溶性固体杂质,该操作名称为 ;
(3)“制箔”中,发生反应化学方程式:2CuSO4+2H2O2Cu↑+O2↑+2X,X的化学式为 。物质X可用于制造铜箔工艺中的溶铜和 工序。
17.(5分)我国新能源汽车近年来发展迅速,产销量连续9年位居世界第一。
(1)用新能源汽车替代燃油车,得到有效保护的不可再生能源是 (填序号);
A.氢能
B.核能
C.石油
D.风能
(2)电池在驱动电车运行时,能量由化学能转化为 ,再转化为机械能;
(3)某新能源汽车以氢气为燃料,若使用1kg氢气平均可行驶50km。通过电解水产生氢气,54kg水分解产生的氢气理论上可供这辆汽车行驶 km;
(4)生产LiFePO4电池时,在电池材料中添加适量的石墨烯作导电剂,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LiFePO4粉末电阻的影响展开研究,结果如图所示。据图分析:
①LiFePO4电池性能最佳时石墨烯含量是 ;
②曲线BC段电池内阻增加的原因是 。
科学探究题(11分)
18.(11分)世界上每年有大量的金属设备和材料因腐蚀而报废,防止金属锈蚀已成为科学研究和技术领域中的重大问题,化学小组同学以“探究铁生锈”为主题开展项目式学习活动。
任务一:探究铁生锈的条件
【进行实验】小组同学采用图1装置探究铁生锈条件,约一周后A中出现明显现象。
(1)图1实验中,对比 (填序号)可得出铁生锈与水有关;对比 (填序号)可得出铁生锈与氧气有关。
(2)根据铁生锈的条件提出一条防止铁生锈的措施 。
任务二:探究影响铁生锈速率的因素。
【进行实验】小组同学采用图2装置探究影响铁生锈速率的因素,打开弹簧夹,将气囊中的氧气持续鼓入,十分钟后发现铁钉出现锈蚀现象。
【分析讨论】(3)与图1实验比较,图2实验短时间内出现铁生锈现象的主要原因是 。还有哪些因素会影响铁生锈的速率?
【查阅资料】1.活性炭、食盐水也能够加快铁生锈的速率。
2.食盐水不与空气中的成分反应。
小组同学设计了图3实验装置探究活性炭和食盐水对铁生锈速率的影响。
【进行实验】将5g铁粉和2g活性炭放入三颈烧瓶中,连接压强传感器、数据采集器,将盛有稀盐酸和盛有食盐水的注射器分别插到胶塞上,在t1时推动注射器加入2mL食盐水,绘制出压强随时间变化的曲线如图4所示。
【分析讨论】(4)对比图4曲线中 和BC段,可以得出食盐水能够加快铁生锈速率的结论。
(5)t2时刻开始,瓶内压强开始增大的原因是 。
【反思交流】图3实验将图1和图2实验中选用的铁钉换成了铁粉,增大了反应物的接触面积,也会导致铁生锈速率变大。
(6)小组同学认为图3实验未完全达到当初实验设计的目的,仍存在不足。请你指出该实验设计的不足之处 。
任务三:探究铁生锈的应用
【查阅资料】食品脱氧剂的主要成分包括铁粉、氯化钠、活性炭等。
【进行实验】小组同学分别用教科书中的方法(如图5)和使用食品脱氧剂(如图6,在集气瓶内壁用水均匀涂抹脱氧剂)测定了空气中氧气的体积分数,发现两种方法得到的测量结果有较大差异,为了找到原因,小组同学连接传感器,再次利用数字化手段进行实验,测得氧气的体积分数随时间变化的曲线如图7所示。
【分析讨论】(7)请你从反应条件、环保、测量数据的准确性等角度选择两种测定方法中较好的一种,并说明选择的理由 (写出两种选择理由即可)。
2024-2025学年吉林省长春市公主岭市九年级(上)期末化学试卷
参考答案与试题解析
题号
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
B
C
B
D
A
D
B
一、单项选择题(每小题只有一个选项符合题意,每小题2分,共10分)
劳动技术课上,同学们利用胶水、铁丝、彩纸、蜡烛和竹片等材料,制作了创意灯笼。完成下面1﹣2小题。
1.下列制作灯笼的材料中,属于金属材料的是( )
A.胶水 B.铁丝 C.彩纸 D.蜡烛
【分析】金属材料包括纯金属和合金。
【解答】解:A、胶水是连接两种材料的中间体,不是金属材料;故选项错误;
B、金属材料包括纯金属和合金,铁丝是金属材料;故选项正确;
C、彩纸不是金属材料;故选项错误;
D、蜡烛是石油产品,不是金属材料;故选项错误;
故选:B。
【点评】本考点考查了化学与材料,基础性比较强,要加强记忆,理解运用。
2.下列过程中主要涉及化学变化的是( )
A.竹片弯曲 B.彩纸裁剪 C.蜡烛燃烧 D.灯笼悬挂
【分析】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。
【解答】解:A、竹片弯曲没有新物质生成,属于物理变化;故选项错误;
B、彩纸裁剪没有新物质生成,属于物理变化;故选项错误;
C、蜡烛燃烧生成二氧化碳和水,属于化学变化;故选项正确;
D、灯笼悬挂没有新物质生成,属于物理变化;故选项错误;
故选:C。
【点评】本考点考查了物理变化和化学变化的区别,基础性比较强,只要抓住关键点:是否有新物质生成,问题就很容易解决。本考点主要出现在选择题和填空题中。
3.(1分)神舟十八号进行了“太空养鱼”项目,“太空鱼缸”里“斑马鱼航天员”和金鱼藻一起组成一个太空版的“生态二人转”。金鱼藻为斑马鱼提供呼吸所需的( )
A.O2 B.N2 C.CO2 D.H2O
【分析】金鱼藻是绿色植物,绿色植物通过光合作用产生氧气,而动物呼吸需要氧气。
【解答】解:A.金鱼藻通过光合作用产生,斑马鱼呼吸需要氧气,故A正确;
B.氮气不是金鱼藻光合作用的产物,斑马鱼呼吸不需要氮气,故B错误;
C.二氧化碳是金鱼藻光合作用的原料,而不是为斑马鱼提供呼吸所需的物质,故C错误;
D.水不是金鱼藻为斑马鱼呼吸提供的物质,故D错误;
故选:A。
【点评】本题难度简单,通过神舟十八号的“太空养鱼”项目为背景,巧妙地考察了生态系统中的物质循环和生物间的相互作用,通过对比各个选项,可以清晰地看出只有氧气是金鱼藻通过光合作用产生并直接供给斑马鱼呼吸的物质,因此,本题不仅考察了学生对生态系统基本知识的理解,还培养了学生的逻辑思维和判断能力,同时,题目也体现了化学与生物学的交叉融合,有助于拓宽学生的知识视野。
4.(1分)实验要有安全意识,下列行为错误的是( )
A.实验时穿实验服和戴护目镜
B.把鼻孔凑到容器口闻试剂的气味
C.用灯帽盖灭酒精灯
D.实验结束后,离开实验室前用肥皂清洗双手
【分析】根据实验室安全规则、闻气体气味时的方法(招气入鼻法)、使用酒精灯时要注意“两查、两禁、一不可”,进行分析判断。
【解答】解:A、实验室里所用的试剂,很多是易燃、易爆、有腐蚀性或有毒的。在使用试剂时为保证安全,实验时穿实验服和戴护目镜,故选项说法正确。
B、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,故选项说法错误。
C、使用酒精灯时要注意“两查、两禁、一不可”,熄灭酒精灯时,不能用嘴吹灭酒精灯,应用灯帽盖灭,故选项说法正确。
D、实验结束后,离开实验室前用肥皂清洗双手,故选项说法正确。
故选:B。
【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)实验室用KMnO4制取O2。下列操作和装置选择不合理的是( )
A.取用KMnO4粉末 B.检查装置气密性
C.制取O2 D.收集O2
【分析】根据基本实验操作的正确方法及其注意事项来分析。
【解答】解:A、取用粉末状固体试剂,试管倾斜(或平放),用药匙或纸槽把粉末状固体试剂送到试管底部,然后使试管直立起来,故选项A实验操作正确。
B、检查装置气密性的方法:把导管的一端浸没在水里,双手紧握试管外壁,若导管口有气泡冒出,装置不漏气,故选项B实验操作正确。
C、加热试管中的高锰酸钾时,为防止冷凝水倒流,炸裂试管,需要将试管口略向下倾斜,故选项C实验操作错误。
D、氧气的密度比空气大,若用图示装置收集氧气时,氧气应从长管通入,故选项D实验操作正确。
故选:C。
【点评】本题难度不大,熟悉各种化学仪器的用途、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。
6.(1分)寒冷季节里,雾凇宛如玉树琼花,美轮美奂。它是空气中的水蒸气遇冷凝华,在树枝等物体上形成白色松散的冰晶。下列关于“雾凇”的形成过程,说法正确的是( )
A.形成时吸收热量 B.分子之间间隔减小
C.分子体积增大 D.分子质量减小
【分析】雾凇是由水蒸气直接凝华或遇冷雾滴凝固形成的冰晶沉积物,该过程中发生物理变化,微观实质是水分子之间间隔发生改变。
【解答】A、水蒸气凝华,由气态变为固态,放出热量,故A不符合题意;
B、气体分子间隔较大,固体分子间隔较小,水蒸气直接凝华或遇冷雾滴凝固形成的冰晶沉积物过程中,分子间隔变小了,故B符合题意;
C、该过程属于物理变化过程,水分子之间间隔变小,水分子体积不变,故C不符合题意;
D、该过程属于物理变化过程,水分子之间间隔变小,水分子质量不变,故D不符合题意。
故选:B。
【点评】解答本题关键是熟悉分子的性质和特点。
7.(1分)“碳中和”是指在一定时间内二氧化碳的排放量和吸收量基本相当。我国向世界承诺:努力争取2060年前实现“碳中和”,下列说法或做法错误的是( )
A.碳中和能有效维持碳循环的相对稳定,控制日趋严重的温室效应
B.利用化学反应实现“碳”转化,将二氧化碳转化为燃料、尿素等
C.海洋封存是实现“碳中和”的有效途径之一,海洋封存可能导致海水酸化
D.用乙醇汽油作车用燃料,可以有效降低“碳”的排放量
【分析】“碳中和”概念为在一定时间内二氧化碳的排放量和吸收量基本相当;温室效应主要是由二氧化碳等温室气体排放过多导致的,若能实现碳中和,对维持碳循环稳定、控制温室效应有重要意义;二氧化碳可以通过化学反应转化为其他物质,如燃料、尿素等;海洋能吸收二氧化碳,但二氧化碳溶于水会生成碳酸,可能导致海水酸化。
【解答】解;A.碳中和能使二氧化碳的排放量和吸收量基本相当,这样可以有效维持碳循环的相对稳定,而二氧化碳是导致温室效应的主要气体之一,所以能控制日趋严重的温室效应,故A正确;
B.二氧化碳可以通过化学反应转化为燃料,如二氧化碳与氢气在催化剂的条件下反应生成甲醇和水、尿素是氨气与二氧化碳在一定条件下反应生成尿素和水等,从而实现“碳”转化,故B正确;
C.海洋封存二氧化碳,二氧化碳会与水反应生成碳酸,碳酸呈酸性,可能导致海水酸化,故C正确;
D.乙醇汽油是一种由粮食及各种植物纤维加工成的燃料乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的新型替代能源,乙醇燃烧也会产生二氧化碳,不能有效降低“碳”的排放量,故D错误;
故选:D。
【点评】本题难度适中,涉及了碳中和的定义、实现方式、潜在影响以及替代能源的选择等多个方面,知识点覆盖全面,题目在考察学生对碳中和概念理解的同时,也深入探讨了其实现方式和潜在影响,题目也通过提出问题和选项,引导学生深入思考碳中和的各个方面,培养了学生的批判性思维和问题解决能力。
8.(1分)牡丹花根制成的中药“丹皮”含有丹皮酚(C9H10O3),具有镇痛、抗炎等作用。下列说法正确的是( )
A.宏观:丹皮酚由碳、氢、氧三种元素组成
B.定量:丹皮酚的相对分子质量是166g
C.微观:丹皮酚分子中含有一个臭氧分子
D.类别:丹皮酚属于氧化物
【分析】A、根据丹皮酚化学式的含义,进行分析判断。
B、相对分子质量单位是“1”,不是“g”。
C、根据分子是由原子构成的,进行分析判断。
D、氧化物是只含有两种元素且其中一种元素是氧元素的化合物。
【解答】解:A、丹皮酚是由碳、氢、氧三种元素组成的,故选项说法正确。
B、相对分子质量单位是“1”,不是“g”,常常省略不写,故选项说法错误。
C、分子是由原子构成的,丹皮酚分子中含有氧原子,不含臭氧分子,故选项说法错误。
D、丹皮酚是由碳、氢、氧三种元素组成的化合物,不属于氧化物,故选项说法错误。
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。
9.(1分)铝和银是生活中常见的两种金属,下列说法错误的是( )
A.两种金属在空气中均不易锈蚀
B.用稀硫酸可以区分两种金属
C.用铝和硝酸银溶液可以验证两种金属的活动性顺序
D.两种金属均是生活中常用导线的制作材料
【分析】A、根据金属的化学性质,进行分析判断。
B、根据金属的化学性质,进行分析判断。
C、根据在金属活动性顺序中,位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来,进行分析判断。
D、根据金属的物理性质和用途,进行分析判断。
【解答】解:A、铝在空气中能与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,阻止内部的铝进一步被氧化,具有良好的抗腐蚀性,银化学性质稳定,在空气中不易锈蚀,故选项说法正确。
B、分别取样,加入稀硫酸,产生气泡的是铝,没有气泡产生的是银,故选项说法正确。
C、铝和硝酸银溶液可以反应,说明了金属活动性铝>银,故选项说法正确。
D、银的价格较高,一般不用作导线,故选项说法错误。
故选:D。
【点评】本题难度不大,了解金属活动性顺序应用、金属的化学性质、金属的物理性质和用途等是正确解答本题的关键。
10.(1分)我国商代时就已经发现贮存于铅罐的酒(含乙醇)会发酵成醋,铅与醋反应生成铅霜,铅霜在空气中转化为浮粉(PbCO3),加热浮粉得到PbO(没有其它固体物质生成),PbO可用作颜料。下列说法错误的是( )
A.乙醇由乙醇分子构成
B.酒变醋的过程中分子的种类未变化
C.浮粉转化成PbO,固体质量减少
D.浮粉中铅元素的化合价为+2价
【分析】A、根据乙醇的微观构成,进行分析解答。
B、根据酒变醋的过程中生成了新物质,进行分析判断。
C、根据浮粉(PbCO3)加热浮粉得PbO固体,同时生成二氧化碳,进行分析判断。
D、根据在化合物中正负化合价代数和为零,进行分析判断。
【解答】解:A、乙醇是由乙醇分子构成的,故选项说法正确。
B、酒变醋的过程中生成了新物质,属于化学变化,分子的种类发生变化,故选项说法错误。
C、浮粉(PbCO3)加热浮粉得PbO固体,同时生成二氧化碳,由质量守恒定律可知,浮粉变PbO,固体质量减少,故选项说法正确。
D、PbCO3中碳酸根显﹣2价,设铅元素的化合价是x,根据在化合物中正负化合价代数和为零,可得:x+(﹣2)=0,则x=+2价,故选项说法正确。
故选:B。
【点评】本题难度不大,理解题意、了解酸的化学性质、化合物中正负化合价代数和为零、质量守恒定律等是正确解答本题的关键。
二、填空题(每空1分,化学方程式2分)
11.(3分)用化学用语填空:
(1)碳元素 C ;
(2)2个二氧化碳分子 2CO2 ;
(3)一氧化碳 CO 。
【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:(1)元素符号书写时一大二小,所以碳元素表示为C;
(2)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,所以2个二氧化碳分子表示为2CO2;
(3)一氧化碳的化学式为:CO。
故答案为:(1)C;
(2)2CO2;
(3)CO。
【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。
12.(4分)稀土是国家战略资源,稀土金属有广泛的用途,在炼钢中起脱氧、脱硫作用,提高钢的强度、韧性、耐腐蚀性等,稀土中钬元素在元素周期表中的信息如图所示。
(1)钬元素的原子序数为 67 ;
(2)钬元素的相对原子质量为 164.9 ;
(3)从元素分类角度,钬元素属于 金属 元素;
(4)炼钢时添加稀土金属,可以起到的作用是 脱氧、脱硫(或提高钢的强度、韧性、耐腐蚀性等) (写出一点即可)。
【分析】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,字母表示该元素的元素符号,中间的汉字表示元素名称,汉字下面的数字表示相对原子质量,进行分析解答。
【解答】解:(1)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67。
(2)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164.9。
(3)钬带“钅”字旁,属于金属元素。
(4)根据题意可知,稀土金属有广泛的用途,在炼钢中起脱氧、脱硫作用,提高钢的强度、韧性、耐腐蚀性等,则炼钢时添加稀土金属,可以起到的作用是脱氧、脱硫(或提高钢的强度、韧性、耐腐蚀性等)。
故答案为:
(1)67;
(2)164.9;
(3)金属;
(4)脱氧、脱硫(或提高钢的强度、韧性、耐腐蚀性等)。
【点评】本题难度不大,灵活运用元素周期表中元素的信息(原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量)是正确解答本题的关键。
13.(4分)中华民族有着悠久的用火历史。
(1)《庄子•杂篇•外物》记载“木与木相摩则然(燃)”,从燃烧条件分析“木与木相摩”的取火原理是 摩擦生热,使温度达到可燃物的着火点 ;
(2)“釜底抽薪”包含的灭火原理是 清除可燃物 ;
(3)《天工开物》记载有关炼铁过程:“凡铁一炉载土二千余斤,……,或用煤炭,或用木炭……扇炉风箱……土化成铁(“土”为铁矿石)……”。该过程中炭的作用是 作燃料(或提供热量或作还原剂等) ;
(4)为打赢蓝天保卫战,部分地区对家用燃料进行了“气代煤”改造,用天然气代替煤的意义是 天然气燃烧对环境影响较小,更加环保(其它合理答案均可) (写一条即可)。
【分析】(1)根据燃烧的条件来分析;
(2)根据灭火的方法与原理来分析;
(3)根据生铁冶炼过程中,炭的作用来分析;
(4)根据燃料燃烧对环境的影响来分析。
【解答】解:(1)从燃烧条件分析“木与木相摩”的取火原理是摩擦生热,使温度达到可燃物的着火点;
(2)“釜底抽薪”包含的灭火原理是清除可燃物;
(3)在生铁冶炼的过程中,炭燃烧放出热量,作燃料,在高温的条件下,还能与二氧化碳反应生成一氧化碳,用作炼铁的还原剂;
(4)为打赢蓝天保卫战,部分地区对家用燃料进行了“气代煤”改造,用天然气代替煤的意义是天然气燃烧对环境影响较小,更加环保。
故答案为:(1)摩擦生热,使温度达到可燃物的着火点;
(2)清除可燃物;
(3)作燃料(或提供热量或作还原剂等);
(4)天然气燃烧对环境影响较小,更加环保(其它合理答案均可)。
【点评】本题难度不大,掌握燃烧的条件与灭火的原理、物质的性质与用途等是解题的关键。
14.(5分)如图是实验室制取气体的部分装置。
(1)仪器a的名称是 长颈漏斗 ;
(2)实验室用石灰石和稀盐酸制取CO2。
①该反应的化学方程式是 CaCO3+2HCl=CaCl2=H2O+CO2↑ ;
②制取CO2的发生装置应选择 B (填序号);
(3)检验CO2的方法是 向集气瓶中加入澄清石灰水,振荡,澄清石灰水变浑浊 。
【分析】(1)根据实验室常用仪器的名称和用途进行分析;
(2)根据反应物、生成物和反应条件书写化学方程式;根据反应物的状态、反应发生需要的条件选择发生装置;
(3)根据二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊分析。
【解答】解:(1)根据实验室常用仪器的名称可知a是长颈漏斗。故答案为:长颈漏斗;
(2)①石灰石主要成分碳酸钙,碳酸钙和稀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↑;
②制取CO2的发生装置是固液常温型装置,应选择B。故答案为:B;
(3)因为二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,因此向集气瓶中加入澄清石灰水,振荡,澄清石灰水变浑浊则证明是二氧化碳。故答案为:向集气瓶中加入澄清石灰水,振荡,澄清石灰水变浑浊。
【点评】本题考查常用气体的发生装置和收集装置与选取方法,常见气体的实验室制法、检验等知识。
15.(4分)我国科学家利用光催化技术实现了绿色制取H2O2,反应的微观示意图如图所示。
(1)保持b物质化学性质的最小粒子是 H2O (填化学式);
(2)H2O2中氢、氧元素质量比为 1:16 ;
(3)该反应的化学方程式为 2H2O+O22H2O2 。
【分析】(1)根据构成物质的基本粒子来分析;
(2)根据化合物中元素质量比的计算方法来分析;
(3)根据微观反应示意图的信息来分析。
【解答】解:(1)由分子结构模型可知,b是水,水是由水分子构成的,因此保持水的化学性质的最小粒子是水分子,符号表示为H2O;故答案为:H2O;
(2)H2O2中氢、氧元素质量比为(1×2):(16×2)=1:16;故答案为:1:16;
(3)由微观反应示意图可知,该反应的化学方程式为2H2O+O22H2O2;故答案为:2H2O+O22H2O2。
【点评】本题通过反应的微观模型图考查的是化学基础知识,难度不大,全面性比较强,解答本题要加强对化学基础知识的掌握。
三、请《中国制造2025》将“节能与新能源汽车”作为重点发展领域。完成下列问题。
16.(4分)铜箔在新能源汽车制造领域有重要应用,一种制造铜箔工艺的主要工序如图所示。
(1)“溶铜”中,Cu与O2反应生成CuO,该反应属于 化合反应 (填基本反应类型);
(2)“操作1”的目的是除去难溶性固体杂质,该操作名称为 过滤 ;
(3)“制箔”中,发生反应化学方程式:2CuSO4+2H2O2Cu↑+O2↑+2X,X的化学式为 H2SO4 。物质X可用于制造铜箔工艺中的溶铜和 酸洗 工序。
【分析】铜与氧气在酸性环境下反应生成硫酸铜,过滤出杂质,得到硫酸铜溶液,置换出的铜在“制箔”中变为铜箔,然后铜硫酸、水进行洗涤,最后进行抗氧化处理,得到产品铜箔,据以上分析解答。
【解答】解:(1)“溶铜”中,存在Cu与O2生成CuO的反应,该反应属于化合反应;故答案为:化合反应;
(2)“操作1”的目的是除去难溶性固体杂质,该操作名称为过滤;故答案为:过滤;
(3)化学反应过程中,原子的种类和数目保持不变,“制箔”中,发生反应的化学方程式:2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2X,根据质量守恒定律,化学变化前后,原子的种类、个数不变,反应前2Cu、2S、10O、4H,反应后2Cu、2O;故2个X中含有2S、8O、4H,化学式为H2SO4;物质X可用于溶铜和酸洗工序。故答案为:H2SO4;酸洗。
【点评】此题主要考查常见物质的性质,主要是利用流程图及常见物质的性质分析和解决有关问题,结合各方面的条件得出正确结论。
17.(5分)我国新能源汽车近年来发展迅速,产销量连续9年位居世界第一。
(1)用新能源汽车替代燃油车,得到有效保护的不可再生能源是 C (填序号);
A.氢能
B.核能
C.石油
D.风能
(2)电池在驱动电车运行时,能量由化学能转化为 电能 ,再转化为机械能;
(3)某新能源汽车以氢气为燃料,若使用1kg氢气平均可行驶50km。通过电解水产生氢气,54kg水分解产生的氢气理论上可供这辆汽车行驶 300 km;
(4)生产LiFePO4电池时,在电池材料中添加适量的石墨烯作导电剂,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LiFePO4粉末电阻的影响展开研究,结果如图所示。据图分析:
①LiFePO4电池性能最佳时石墨烯含量是 4% ;
②曲线BC段电池内阻增加的原因是 过多的石墨烯阻碍电池中锂离子的迁移,导致电池内阻增加 。
【分析】(1)根据能源的分类来分析;
(2)根据能量的转化来分析;
(3)根据化学方程式,利用水的质量来分析计算;
(4)根据题干以及图示信息来分析。
【解答】解:(1)用新能源汽车替代燃油车,得到有效保护的不可再生能源是石油;故答案为:C;
(2)电池在驱动电车运行时,能量由化学能转化为电能,再转化为机械能;故答案为:电能;
(3)设54kg水分解产生的氢气的质量为x,则:
2H2O2H2↑+O2↑
36 4
54kg x
x=6kg
则54kg水分解产生的氢气理论上可供这辆汽车行驶50km/kg×6kg=300km
故答案为:300;
(4)①根据图示,B点时,LiFePO4粉末电阻最小,则生产该电池时,电池性能最佳的点为B点,即LiFePO4电池性能最佳时石墨烯含量是4%;故答案为:4%;
②曲线BC段电池内阻增加的原因是过多的石墨烯阻碍电池中锂离子的迁移,导致电池内阻增加;故答案为:过多的石墨烯阻碍电池中锂离子的迁移,导致电池内阻增加。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
科学探究题(11分)
18.(11分)世界上每年有大量的金属设备和材料因腐蚀而报废,防止金属锈蚀已成为科学研究和技术领域中的重大问题,化学小组同学以“探究铁生锈”为主题开展项目式学习活动。
任务一:探究铁生锈的条件
【进行实验】小组同学采用图1装置探究铁生锈条件,约一周后A中出现明显现象。
(1)图1实验中,对比 A和C (填序号)可得出铁生锈与水有关;对比 A和B (填序号)可得出铁生锈与氧气有关。
(2)根据铁生锈的条件提出一条防止铁生锈的措施 刷漆或涂油等 。
任务二:探究影响铁生锈速率的因素。
【进行实验】小组同学采用图2装置探究影响铁生锈速率的因素,打开弹簧夹,将气囊中的氧气持续鼓入,十分钟后发现铁钉出现锈蚀现象。
【分析讨论】(3)与图1实验比较,图2实验短时间内出现铁生锈现象的主要原因是 氧气浓度增大导致铁生锈速率加快 。还有哪些因素会影响铁生锈的速率?
【查阅资料】1.活性炭、食盐水也能够加快铁生锈的速率。
2.食盐水不与空气中的成分反应。
小组同学设计了图3实验装置探究活性炭和食盐水对铁生锈速率的影响。
【进行实验】将5g铁粉和2g活性炭放入三颈烧瓶中,连接压强传感器、数据采集器,将盛有稀盐酸和盛有食盐水的注射器分别插到胶塞上,在t1时推动注射器加入2mL食盐水,绘制出压强随时间变化的曲线如图4所示。
【分析讨论】(4)对比图4曲线中 AB段 和BC段,可以得出食盐水能够加快铁生锈速率的结论。
(5)t2时刻开始,瓶内压强开始增大的原因是 铁生锈消耗氧气导致三颈烧瓶中压强减小,t2时稀盐酸被吸入三颈烧瓶,稀盐酸与铁粉反应生成氢气,导致瓶内压强增大 。
【反思交流】图3实验将图1和图2实验中选用的铁钉换成了铁粉,增大了反应物的接触面积,也会导致铁生锈速率变大。
(6)小组同学认为图3实验未完全达到当初实验设计的目的,仍存在不足。请你指出该实验设计的不足之处 未探究活性炭对铁生锈速率的影响 。
任务三:探究铁生锈的应用
【查阅资料】食品脱氧剂的主要成分包括铁粉、氯化钠、活性炭等。
【进行实验】小组同学分别用教科书中的方法(如图5)和使用食品脱氧剂(如图6,在集气瓶内壁用水均匀涂抹脱氧剂)测定了空气中氧气的体积分数,发现两种方法得到的测量结果有较大差异,为了找到原因,小组同学连接传感器,再次利用数字化手段进行实验,测得氧气的体积分数随时间变化的曲线如图7所示。
【分析讨论】(7)请你从反应条件、环保、测量数据的准确性等角度选择两种测定方法中较好的一种,并说明选择的理由 使用食品脱氧剂测定的方法较好,从反应条件看,无需加热(郭点燃),更安全,操作更简单。从测量数据的准确性看,反应完全后,剩余氧气的体积分数仅为1.7%,远小于红磷燃烧法的8.6%,测量结果更准确。从环保角度看,生成物不污染环境,更加环保 (写出两种选择理由即可)。
【分析】(1)根据生锈的条件分析;
(2)根据防止铁制品生锈的措施分析;
(3)根据图2实验使用氧气分析;
(4)根据图3信息分析;铁生锈消耗O2,瓶中压强减小;
(5)根据注射器内盐酸被吸入烧瓶,和铁粉反应产生氢气使压强增大分析;
(6)根据图3实验加入了活性炭分析;
(7)根据图中实验和图中曲线分析。
【解答】解:(1)A和C的变量为水,对比A和C可得出铁生锈与水有关;A和B的变量为氧气,对比A和B可得出铁生锈与氧气有关。
(2)在铁的表面刷一层油漆(或涂油等)可以有效隔绝氧气和水,防止生锈。
(3)图2实验短时间内出现铁生锈现象的主要原因是氧气浓度增大导致铁生锈速率加快。
(4)对比AB段和BC段的变量为加入了氯化钠溶液,BC段压强减小速率加快,说明NaCl(盐)溶液会加速铁生锈。
(5)铁生锈消耗氧气导致三颈烧瓶中压强减小,t2时稀盐酸被吸入三颈烧瓶,稀盐酸与铁粉反应生成氢气,导致瓶内压强增大。
(6)由于图3实验加入了活性炭,未探究活性炭对铁生锈速率的影响;
(7)由图中信息可知,测定了空气中氧气的体积分数,使用食品脱氧剂测定的方法较好,从反应条件看,无需加热(或点燃),更安全,操作更简单;从测量数据的准确性看,反应完全后,剩余氧气的体积分数仅为1.7%,远小于红磷燃烧法的8.6%,测量结果更准确;从环保角度看,生成物不污染环境,更加环保。
故答案为:(1)A和C;A和B;
(2)刷漆或涂油等;
(3)氧气浓度增大导致铁生锈速率加快;
(4)AB段;
(5)铁生锈消耗氧气导致三颈烧瓶中压强减小,t2时稀盐酸被吸入三颈烧瓶,稀盐酸与铁粉反应生成氢气,导致瓶内压强增大;
(6)未探究活性炭对铁生锈速率的影响;
(7)使用食品脱氧剂测定的方法较好,从反应条件看,无需加热(郭点燃),更安全,操作更简单。从测量数据的准确性看,反应完全后,剩余氧气的体积分数仅为1.7%,远小于红磷燃烧法的8.6%,测量结果更准确。从环保角度看,生成物不污染环境,更加环保。
【点评】本题主要考查学生运用所学化学知识综合分析和解决实际问题的能力,强调了学生整合基本化学知识的能力。
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