精品解析:山东省日照市莒县第三中学2024-2025学年九年级上学期12月阶段练习化学试卷
2025-02-24
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内容正文:
九年级化学阶段性素养练习
(满分;100分 时间:60分钟)
相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Mg-24 Al-27 S-32 Cl-35.5 Ca-40 Fe-56 Cu-64 Zn-65 Ag-108
一、选择题(每小题有一个正确的答案,请将正确的答案涂到答题卡上,每小题2分,共40分)
1. 诗词谚语中蕴含着科学道理。下列说法错误的是
A. “钻木取火”描述的是摩擦生热,使木材的温度达到其着火点,引发燃烧的化学原理
B. “百炼成钢”与“只要功夫深,铁杵磨成针”蕴含的变化都是化学变化
C. “真金不怕火炼”描述的是金即使在高温时也难与氧气反应的化学性质
D. “千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲”诗句中涉及到了化学变化
2. 生活常识中往往包含着一定的化学原理。在生活中,下列做法错误的是
A. 用铅笔芯作润滑剂打开生锈的锁
B. 加油站、面粉厂等场所严禁烟火
C. 清洗沼气池(沼气的主要成分是甲烷)时,点火把照明
D. 图书馆内图书起火,用液态二氧化碳的灭火器灭火
3. 在化学反应前后,下列各项中肯定没有发生变化的是
①原子数目 ②分子数目 ③元素种类 ④物质种类 ⑤原子种类
⑥物质的总质量 ⑦元素的化合价 ⑧原子的质量 ⑨元素的质量
A. ①③④⑥⑧ B. ②③⑤⑥ C. ①③⑤⑥⑦ D. ①③⑤⑥⑧⑨
4. 分类是学习化学常用的方法。下列物质分类正确的是
A. 金属材料:锂、生铁、磁铁矿 B. 单质:液氧、钢铁、石墨
C. 氧化物:冰水混合物、干冰、氧化铜 D. 混合物:稀盐酸、活性炭、金刚石
5. 实验室制取二氧化碳时,下列相关操作正确的是
A. 检查气密性 B. 装药品
C. 收集气体 D. 气体验满
6. 下列实验中,对水的主要作用分析不正确的是
A. a图是探究CO2的性质,将干燥石蕊纸花喷水后放入CO2中,水没有参加反应
B. b图是铁丝在O2中燃烧,水防止熔融物炸裂集气瓶
C. c图是探究燃烧的条件,水的作用是提供热量并隔绝空气
D. d图是探究CaO与水的反应,烧杯中的水便于观察烧瓶内气压变化
7. 对比归纳是学习化学的重要方法。下列关于CO2与CO的说法中错误的是
A. CO2可用于灭火,CO可用作燃料
B. 鉴别CO2和CO,可将气体通入水中
C. CO2可用于光合作用,CO可用于冶铁
D. CO2不维持呼吸,CO易与血液中的血红蛋白结合引起中毒
8. 下列反应的化学方程式,与所描述信息相符并书写正确的是
A. 铝在空气中生成致密的氧化膜:
B. 比较Cu和Ag的活泼性:
C. 铁粉与稀盐酸的反应:
D. 酒精完全燃烧:
9. 构建知识网络能提高学习效率。如图是有关CO2的知识网络图,以下判断正确的是
A. ①只能通过C的可燃性实现
B. “CO→CO2”的反应类型为置换反应
C. ③在一定条件下能实现逆向转化
D. C、CO、CO2、CaCO3四种物质相互间都不能发生反应
10. 有关金属的实验如下,能达到相应目的的是
A. 比较合金与其组分金属的硬度
B. 验证锌、铁和铜的金属活动性顺序
C. 证明铜生锈与CO2、O2和H2O有关
D. 验证质量守恒定律
11. 归纳梳理是一种重要的学习方法,以下说法正确的是
①水墨画长久保存不变色是因为在常温下碳的化学性质不活泼
②干粉灭火器可用于扑灭精密仪器的失火
③燃烧伴随着发光、放热现象,所以有发光、放热现象的变化一定是燃烧
④活泼金属能与酸反应放出气体,能与酸反应放出气体的都是活泼金属
⑤金刚石和石墨的碳原子排列方式不同,所以金刚石和石墨的化学性质不同
⑥一氧化碳和二氧化碳化学性质不同,是因为它们的分子构成不同
A. ①②④⑥ B. ①④⑥ C. ①⑥ D. ②⑤⑥
12. 下列各组药品不能验证铁、铜、银三种金属活动性强弱的是
A. 溶液 B. 溶液 稀
C. 溶液 稀 D. 溶液 溶液
13. 除去下列物质中混有的少量杂质(括号内为杂质),所用方法不正确的是
A. FeCl2溶液(CuCl2溶液)——加入足量铁粉充分反应,过滤
B. CO2气体(CO气体)——将气体缓缓通过炽热的氧化铜
C. 氧化铜(少量木炭)——在空气中灼烧
D. CaO固体(CaCO3固体)——加水充分溶解,过滤
14. 化学兴趣小组同学采用图1装置对可燃性粉尘爆炸进行探究,爆炸的剧烈程度可用产生的最大压力来衡量。下列说法不正确的是
A. 实验中容器若没有加盖,实验会失败
B. 实验中迅速下压打气阀,是为了增大可燃物与氧气的接触面积
C. 据图2可知,可燃性粉尘颗粒直径越大,爆炸威力越小
D. 据图3可知,可燃性粉尘的浓度越大,爆炸越剧烈
阅读下列材料,完成下面小题:近期,中国科学家在淀粉人工合成方面取得突破性进展,在国际上首次实现二氧化碳到淀粉的从头合成,相关论文在国际学术期刊《Nature》上发表。主要过程如下。
15. 阶段Ⅰ的物质转化微观过程如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应体系中共有2种单质 B. 甲醇的化学式可为CH4O
C. 参加反应的甲、乙分子个数比为1:1 D. 该反应前后原子的种类改变
16. 阶段Ⅱ的物质转化如图,反应a中四种物质的化学计量数均为1。下列说法正确的是
A. 推测一个分子中氢原子数目:甲醇<甲醛
B. 反应a和反应b前后元素化合价均没有变化
C. 反应b属于化合反应
D. 阶段Ⅱ甲醇能够持续转化为甲醛,反应b还需补充H2O2
17. 形成化学观念,发展科学思维。下列推理正确的是
A. 微粒观:金属是由原子构成的,因此由原子构成的物质一定是金属
B. 分类观:同种元素组成的物质可能是单质,不同种元素组成的物质可能是化合物
C. 能量观:化学变化伴随能量改变,因此有能量改变的变化一定是化学变化
D. 转化观:置换反应有单质和化合物生成,因此有单质和化合物生成的反应是置换反应
18. 某物质1.6g在空气中充分燃烧生成4.4g二氧化碳和3.6g水。则下列说法不正确的是
A. 消耗氧气的质量等于6.4g
B. 该物质中一定含有碳、氢元素,可能含有氧元素
C. 该物质中碳元素和氢元素的质量比为3:1
D. 该物质一个分子中碳、氢原子的个数比为1:4
19. 下列图像能正确反映对应变化关系的是
A. 一定量的铝片中加稀盐酸
B. 一定量硝酸铜和硝酸银混合溶液中加入铁粉
C. 向等质量的镁粉和铁粉中滴加溶质质量分数相同的稀硫酸
D. 向等质量的Mg和Zn中,分别加入过量的稀盐酸
20. 锌粉、铝粉、镁粉的混合物3.8g与一定质量的稀硫酸恰好完全反应,将反应后的混合物蒸发水分得固体硫酸锌、硫酸铝、硫酸镁混合物11g,则反应中生成氢气的质量为
A. 0.15g B. 0.20g C. 0.30g D. 0.45g
二、填空题(本大题包括3小题,共28分)
21. 生活中处处有化学,化学和生活息息相关。
(1)家庭天然气的主要成分之一是甲烷,请写出其燃烧的化学方程式:______。
(2)“84消毒液”的有效成分是次氯酸钠,可由氯气与氢氧化钠溶液反应制得,反应的化学方程式为:,其中R代表次氯酸钠,则其化学式为______。
(3)各取一小匙木屑和煤粉分开放在一块薄铜片的两侧,加热铜片的中部(如图),可观察到木屑先燃烧,煤粉后燃烧。根据这一现象解释,为什么在生煤火炉时,常点燃木柴来引燃煤呢?______,实验后同学们还发现薄铜片表面变黑了,请用化学方程式解释这一现象______。
(4)通过查阅资料,小杨发现“绿色化学”的特点之一是“零排放”,在一定条件下,一氧化碳和氢气可以按照不同比例反应,若只生成一种产物就能实现“零排放”,不可能符合这一要求的产物是______(填选项)。
A. 甲醇(CH4O) B. 甲醛(CH2O) C. 乙醇(C2H6O) D. 乙酸(C2H4O2)
22. 碳替代、碳减排、碳封存、碳循环是实现“碳中和”的4种主要途径。科学家预测,到2050年,4种途径对全球“碳中和”的贡献率如图1。CO2的吸收是碳封存的首要环节,常选用氢氧化钠、氨水、一乙醇胺等作吸收剂。
运用“碳捕捉与封存”技术,可以使CO2不进入大气。其中一种方法是将分离聚集的二氧化碳气体加压压入地下封存。被封存的CO2固体(即干冰)有许多用途,如用于食品保鲜、气体肥料、冷藏食物、物品灭火等,以此来消除资源的巨大浪费。我国正以超世界一流的目光发展经济,完善环保体制。
(1)大量含碳燃料的燃烧会产生大量CO2,排入大气中导致温室效应增强;过量的二氧化碳进入海洋,使海洋酸化,酸化的原因是请用化学方程式解释:______。
(2)由如图可知,到2050年,对全球碳中和贡献率最大的途径是______。
(3)将分离聚集的CO2压入地下的过程中,分子间隔会______(填“变大”或“变小”)。
(4)被封存起来的CO2固体用于冷藏食物的原理是______。
(5)利用足量氢氧化钠溶液来“捕捉”二氧化碳,其工艺流程如图所示(部分条件及物质未标出),下列有关该捕捉过程的叙述错误的是______。
A. 捕捉到的CO2可制备其他化工产品,减缓了温室效应
B. 高温煅烧使能耗大是该捕捉技术的一大缺点
C. 整个过程中,只有一种物质可循环使用
D. 分离室中进行的操作是过滤
23. 金属材料性能优良,已成为社会发展的重要物质之一。
(1)有着“沉睡三千年,一醒惊天下!”的广汉三星堆遗址出土的黄金面具,是利用黄金具有良好的______性,将黄金锤成极薄的薄片贴在面具上制成的。
(2)《天工开物》中记载“凡铁一炉载土(‘土’为铁矿石)二千余斤,或用硬木柴,或用煤炭,或用木炭”。该过程是指用碳生成的CO还原赤铁矿,该反应的化学方程式为______。
(3)为探究铁生锈的条件,同学们在实验室里用铁钉和其他物质设计了如图实验。(提示:CaCl2做干燥剂)
①一段时间后,U形玻璃管中红墨水左侧液面______(填“升高”或“下降”)。
②对比a试管和b试管中铁钉生锈情况,得出铁的锈蚀是铁跟______(填化学式)作用的过程。
(4)将一定量的锌粉投入到含有AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和无色滤液。下列说法正确的是______(填字母序号)。
A. 滤渣中一定含有Ag、Cu和Zn
B. 向滤渣中加入稀盐酸,一定有气泡产生
C. 滤液中一定不含Cu(NO3)2和AgNO3,一定有Zn(NO3)2
D. 滤液中一定不含Cu(NO3)2,可能含有AgNO3和Zn(NO3)2
(5)保护金属资源的有效途径之一是金属的回收利用,不仅可以节约金属资源,还可以减少对环境的污染。现对一批已生锈的弹壳进行回收利用,主要流程如下:
【资料】
Ⅰ、该弹壳由铜锌合金制成,其锈的主要成分是碱式碳酸铜,其化学式为Cu2(OH)2CO3;
Ⅱ、Cu2(OH)2CO3能与稀硫酸反应生成硫酸铜、水和二氧化碳,其他杂质不溶于水,也不参与反应。
①溶液A中的溶质是______(填化学式)。步骤二中有红色固体生成,写出反应的化学方程式______。
②回收锌的质量______废弃弹壳中锌元素的质量(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
③请你提出一种将硫酸锌溶液处理成锌的方法______。
三、实验题(本大题包括2小题,共22分)
24. 化学是以实验为基础的学科,请回答下列问题。
(1)写出图中标号仪器名称:①______。
(2)CO2的实验室制法:反应的化学方程式为______;实验室用装置B制取CO2,反应过程中,若关闭K,观察到的现象是______。从“仪器用品盒”(见上图)中选择______(填序号)组装的发生装置与装置B有相同优点。为了解所组装装置具有该优点的原因,将装置与压强传感器连接,测定实验中发生装置内气体压强变化的情况(如图H)。ab段试管中液面逐渐______(填“上升”或“下降”),c点对应的操作是______。
(3)H2的实验室制法:用装置F集满H2后将其导出使用时,水应从______(填“m”或“n”)端通入。
(4)如图G能得到CO2的性质是:______(填序号)。
A. 不可燃 B. 不助燃 C. 密度比空气大 D. 不供给呼吸
(5)化学小组为探究CO2的性质设计了如图创新实验,证明CO2与水反应的现象是______。
25. 某化学兴趣小组的同学探究木炭与氧化铜的反应。
【实验回顾】
(1)如图所示装置进行实验,木炭还原氧化铜的化学方程式为______。
(2)下列有关本实验的说法不正确的是______(选填编号)。
A. 酒精灯加网罩可以使火焰集中并提高温度 B. 氧化铜发生了还原反应,木炭发生了氧化反应
C. 反应后先熄灭酒精灯,再撤出导气管 D. 试管①中固体减少的质量等于生成气体的质量
【实验反思】某同学认为当木炭较多、温度较高时,该反应产生的气体中可能含有一氧化碳。
【查阅资料】碱石灰可吸收二氧化碳和水蒸气,Fe2O3固体为红色,Fe3O4固体和铁粉均为黑色。
【实验探究】同学们在老师指导下设计实验进行了验证。
【实验分析】
(3)请写出B装置中的化学反应方程式______。
(4)E装置中,硬质玻璃管和固体药品实验前的总质量为70.0g,当FexOy全部转化为Fe后总质量为67.0g,其中硬质玻璃管的质量为60.0g,则FexOy中x:y=______(填写最简整数比)。
(5)证明A装置中产物有一氧化碳的现象是______。
(6)上述实验设计中有一项缺陷是未处理尾气中的一氧化碳,下列装置中不能用来解决该缺陷的是______(选填编号)。
四、计算题(本大题包括1小题,共10分)
26. 学习小组同学利用下图实验,回收实验室废弃的铜粉与铁粉混合物中的铜粉,计算:
(1)反应生成氢气的质量是______。
(2)计算混合物中铜粉的质量分数。(精确到0.1%,忽略回收过程中铜粉的损失)(写出计算过程)
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九年级化学阶段性素养练习
(满分;100分 时间:60分钟)
相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Mg-24 Al-27 S-32 Cl-35.5 Ca-40 Fe-56 Cu-64 Zn-65 Ag-108
一、选择题(每小题有一个正确的答案,请将正确的答案涂到答题卡上,每小题2分,共40分)
1. 诗词谚语中蕴含着科学道理。下列说法错误的是
A. “钻木取火”描述的是摩擦生热,使木材的温度达到其着火点,引发燃烧的化学原理
B. “百炼成钢”与“只要功夫深,铁杵磨成针”蕴含的变化都是化学变化
C. “真金不怕火炼”描述的是金即使在高温时也难与氧气反应的化学性质
D. “千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲”诗句中涉及到了化学变化
【答案】B
【解析】
【详解】A、钻木取火是根据摩擦生热的原理产生的,木原料的本身较粗糙,在摩擦时,摩擦力较大会产生热量,加之木材本身就是易燃物,使木材的温度达到其着火点,引发燃烧的化学原理,故选项说法正确;
B、生铁和钢主要成分都是铁,但它们的含碳量不同,生铁经锤炼后其中的碳转化二氧化碳,含碳量降低,百炼成钢属于化学变化;只要功夫深,铁杵磨成针,指的是只要下功夫,铁棒也能磨成绣花针,此过程中只是物质的形状发生改变,没有新物质生成,属于物理变化,故选项说法错误;
C、“真金不怕火炼”意思是金即使在高温时也不与氧气反应,说明金的化学性质不活泼,故选项说法正确;
D、千锤百凿出深山,是开采石灰石,过程中没有新物质生成,属于物理变化;而烈火焚烧若等闲指的是碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,有新物质生成,属于化学变化,故选项说法正确;
故选:B。
2. 生活常识中往往包含着一定的化学原理。在生活中,下列做法错误的是
A. 用铅笔芯作润滑剂打开生锈的锁
B. 加油站、面粉厂等场所严禁烟火
C. 清洗沼气池(沼气的主要成分是甲烷)时,点火把照明
D. 图书馆内图书起火,用液态二氧化碳的灭火器灭火
【答案】C
【解析】
【详解】A、铅笔芯是石墨和黏土的混合物,石墨具有滑腻感,故可以用铅笔芯作润滑剂打开生锈的锁,故做法正确;
B、面粉属于可燃性粉尘,油蒸气属于可燃性气体,与氧气混合达到一定程度时遇明火会发生爆炸,所以面粉加工厂、加油站要严禁烟火,故做法正确;
C、清洗沼气池(沼气的主要成分是甲烷)时,甲烷是可燃性气体,与氧气混合达到一定程度时遇明火会发生爆炸,不能点火把照明,故做法不正确;
D、图书档案起火,用二氧化碳灭火器灭火,没有残留,对图书档案不会造成二次损坏,故做法正确。
故选C。
3. 在化学反应前后,下列各项中肯定没有发生变化的是
①原子数目 ②分子数目 ③元素种类 ④物质种类 ⑤原子种类
⑥物质的总质量 ⑦元素的化合价 ⑧原子的质量 ⑨元素的质量
A. ①③④⑥⑧ B. ②③⑤⑥ C. ①③⑤⑥⑦ D. ①③⑤⑥⑧⑨
【答案】D
【解析】
【详解】化学反应前后肯定没有发生变化的是原子数目、原子的质量、元素种类、元素的质量、原子种类、物质的总质量。故选D。
4. 分类是学习化学常用的方法。下列物质分类正确的是
A. 金属材料:锂、生铁、磁铁矿 B. 单质:液氧、钢铁、石墨
C. 氧化物:冰水混合物、干冰、氧化铜 D. 混合物:稀盐酸、活性炭、金刚石
【答案】C
【解析】
【详解】A、金属材料包括合金和纯金属,则锂、生铁均属于金属材料;磁铁矿由多种物质组成,属于混合物,分类不正确,不符合题意;
B、液氧、石墨均是由同种元素组成的纯净物,均属于单质;钢铁中含有多种物质,属于混合物,分类不正确,不符合题意;
C、冰水混合物中只含有水,干冰是固态二氧化碳,水、二氧化碳、氧化铜均是由两种元素组成且其中一种元素为氧元素的化合物,均属于氧化物,分类正确,符合题意;
D、稀盐酸、活性炭均由多种物质组成,均属于混合物;金刚石只由一种物质组成,属于纯净物,分类不正确,不符合题意。
故选:C。
5. 实验室制取二氧化碳时,下列相关操作正确的是
A. 检查气密性 B. 装药品
C. 收集气体 D. 气体验满
【答案】A
【解析】
【详解】A、图示中长颈漏斗下端伸入液面以下,形成液封,双手紧握试管外壁,装置内气体受热膨胀,导管口有气泡冒出,则说明该装置气密性良好,图示操作正确;
B、实验室利用稀盐酸和大理石制取二氧化碳,向试管中装药品时,应先装固体药品,再装液体药品,且装块状固体药品时,应“一横二放三慢竖”,先将试管横放,用镊子把固体放在试管口,再将试管慢慢竖起来,图示操作错误;
C、二氧化碳密度比空气大,应该用向上排空气法收集,图示操作错误;
D、二氧化碳不能燃烧且不支持燃烧,验满的方法为:将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则说明已收集满,图示操作错误;
故选:A。
6. 下列实验中,对水的主要作用分析不正确的是
A. a图是探究CO2的性质,将干燥石蕊纸花喷水后放入CO2中,水没有参加反应
B. b图是铁丝在O2中燃烧,水防止熔融物炸裂集气瓶
C. c图是探究燃烧的条件,水的作用是提供热量并隔绝空气
D. d图是探究CaO与水的反应,烧杯中的水便于观察烧瓶内气压变化
【答案】A
【解析】
【详解】A、a图实验中,将干燥石蕊纸花喷水后放入二氧化碳中,二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使紫色石蕊试液变红,水参与了反应,符合题意;
B、b图实验中,铁丝在氧气中燃烧放出大量的热,集气瓶底部水的作用是:防止高温熔融物溅落,炸裂瓶底,不符合题意;
C、c图实验中,烧杯中的热水可提供热量,使温度达到白磷的着火点,同时可隔绝空气,可通过对比得出燃烧需要与氧气接触,不符合题意;
D、d图实验中氧化钙和水反应生成氢氧化钙,放出大量的热,装置内气体受热膨胀,压强增大,可观察到导管口有气泡冒出,故烧杯中的水便于观察烧瓶内气压变化,不符合题意。
故选A。
7. 对比归纳是学习化学的重要方法。下列关于CO2与CO的说法中错误的是
A. CO2可用于灭火,CO可用作燃料
B. 鉴别CO2和CO,可将气体通入水中
C. CO2可用于光合作用,CO可用于冶铁
D. CO2不维持呼吸,CO易与血液中的血红蛋白结合引起中毒
【答案】B
【解析】
【详解】A、二氧化碳不能燃烧且不支持燃烧,可用于灭火;一氧化碳具有可燃性,可用作燃料,说法正确,不符合题意;
B、二氧化碳能溶于水且与水反应,一氧化碳难溶于水且不与水反应,将气体通入水中均无明显变化,不能鉴别二氧化碳和一氧化碳,说法错误,符合题意;
C、二氧化碳可用于植物光合作用;一氧化碳具有还原性,可用于冶铁,说法正确,不符合题意;
D、二氧化碳不支持呼吸;CO有毒,易与血液中的血红蛋白结合引起中毒,说法正确,不符合题意。
故选:B。
8. 下列反应的化学方程式,与所描述信息相符并书写正确的是
A. 铝在空气中生成致密的氧化膜:
B. 比较Cu和Ag的活泼性:
C. 铁粉与稀盐酸的反应:
D. 酒精完全燃烧:
【答案】D
【解析】
【详解】A、铝在空气中生成致密的氧化铝膜,正确的化学方程式为:,故选项错误;
B、银的金属活动性比铜弱,不能与硝酸铜发生置换反应,故选项错误;
C、铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,正确的化学方程式为:Fe+2HCl═FeCl2+H2↑,故选项错误;
D、该化学方程式书写完全正确,故选项正确。
故选D。
9. 构建知识网络能提高学习效率。如图是有关CO2的知识网络图,以下判断正确的是
A. ①只能通过C的可燃性实现
B. “CO→CO2”的反应类型为置换反应
C. ③在一定条件下能实现逆向转化
D. C、CO、CO2、CaCO3四种物质相互间都不能发生反应
【答案】C
【解析】
【详解】A、碳完全燃烧生成二氧化碳,碳也能与氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳,故①可以通过碳的可燃性实现,也可通过碳的还原性实现,不符合题意;
B、“CO→CO2”的反应可以是一氧化碳燃烧生成二氧化碳,该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应,也可以是一氧化碳和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳,该反应的反应物均是化合物,不属于置换反应,不符合题意;
C、二氧化碳能和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,碳酸钙也能与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,故③在一定条件下能实现逆向转化,符合题意;
D、C、CO、CO2、CaCO3四种物质中碳能与二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳,不符合题意。
故选C。
10. 有关金属的实验如下,能达到相应目的的是
A. 比较合金与其组分金属的硬度
B. 验证锌、铁和铜的金属活动性顺序
C. 证明铜生锈与CO2、O2和H2O有关
D. 验证质量守恒定律
【答案】B
【解析】
【详解】A、不锈钢的组分金属是铁,不是铝,所以不锈钢在铝片上刻画不能比较合金与其组分金属的硬度。即A不能达到相应目的,不符合题意;
B、由于铜片与硫酸亚铁溶液不反应,所以金属的活动性铜<铁;锌粒能与硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁,所以金属的活动性锌>铁。即锌、铁和铜的金属活动性顺序是锌>铁>铜。B能达到相应目的,符合题意;
C、铜生锈主要是铜与空气中的氧气、二氧化碳和水共同作用的结果,实验中缺少验证铜片只与干燥的二氧化碳和氧气接触,铜片是否生锈。C不能达到相应目的,不符合题意;
D、由于铁片与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,所以用铁片与稀硫酸反应验证质量守恒定律应在密闭装置内进行。实验中烧杯不是密闭装置。D不能达到相应目的,不符合题意。
综上所述:选择B。
11. 归纳梳理是一种重要的学习方法,以下说法正确的是
①水墨画长久保存不变色是因为在常温下碳的化学性质不活泼
②干粉灭火器可用于扑灭精密仪器的失火
③燃烧伴随着发光、放热现象,所以有发光、放热现象的变化一定是燃烧
④活泼金属能与酸反应放出气体,能与酸反应放出气体的都是活泼金属
⑤金刚石和石墨的碳原子排列方式不同,所以金刚石和石墨的化学性质不同
⑥一氧化碳和二氧化碳化学性质不同,是因为它们的分子构成不同
A. ①②④⑥ B. ①④⑥ C. ①⑥ D. ②⑤⑥
【答案】C
【解析】
【详解】①水墨画长久保存不变色是因为在常温下碳的化学性质不活泼,说法正确;
②干粉灭火器喷出的干粉会对精密仪器造成损害,不可用于扑灭精密仪器的失火,说法错误;
③燃烧伴随着发光、放热现象,但有发光、放热现象的变化不一定是燃烧,比如灯泡发光发热,属于物理变化,不是燃烧,说法错误;
④活泼金属能与酸反应放出气体,但能与酸反应放出气体的不一定都是活泼金属,比如碳酸盐与酸反应也能产生气体,说法错误;
⑤金刚石和石墨的碳原子排列方式不同,所以它们的物理性质不同,但金刚石和石墨都由碳元素组成,化学性质相同,说法错误;
⑥一氧化碳和二氧化碳化学性质不同,是因为它们的分子构成不同,说法正确。
综上所述,说法正确的是①⑥。
故选C。
12. 下列各组药品不能验证铁、铜、银三种金属活动性强弱的是
A. 溶液 B. 溶液 稀
C. 溶液 稀 D. 溶液 溶液
【答案】B
【解析】
【详解】A、Fe能与CuSO4溶液反应置换出Cu,说明Fe比Cu活泼,Ag不能与CuSO4溶液反应,说明Ag不如Cu活泼,可以验证三种金属活动性强弱,不符合题意;
B、Cu、Ag都不能与FeSO4溶液和稀H2SO4反应,只能说明Cu、Ag的活动性都比Fe弱,但无法比较Cu和Ag的活动性强弱,不能验证三种金属活动性强弱,符合题意;
C、Fe能与AgNO3溶液反应置换出Ag,说明Fe比Ag活泼,Cu能与AgNO3溶液反应置换出Ag,说明Cu比Ag活泼,Fe能与稀H2SO4反应,Cu不能与稀H2SO4反应,说明Fe比Cu活泼,可以验证三种金属活动性强弱,不符合题意;
D、Cu不能与FeSO4溶液反应,说明Cu不如Fe活泼,Cu能与AgNO3溶液反应置换出Ag,说明Cu比Ag活泼,可以验证三种金属活动性强弱,不符合题意。
故选B。
13. 除去下列物质中混有的少量杂质(括号内为杂质),所用方法不正确的是
A. FeCl2溶液(CuCl2溶液)——加入足量铁粉充分反应,过滤
B. CO2气体(CO气体)——将气体缓缓通过炽热的氧化铜
C. 氧化铜(少量木炭)——在空气中灼烧
D. CaO固体(CaCO3固体)——加水充分溶解,过滤
【答案】D
【解析】
【详解】A、加入足量铁粉,铁与氯化铜反应生成铜和氯化亚铁,充分反应后过滤能除去杂质氯化铜,且不会引入新杂质,符合除杂原则,方法正确,不符合题意;
B、将气体缓缓通过炽热的氧化铜,一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,能除去杂质一氧化碳,且不会引入新杂质,符合除杂原则,方法正确,不符合题意;
C、在空气中灼烧,木炭与氧气反应生成二氧化碳,氧化铜与氧气不反应,能除去杂质木炭,且不会引入新杂质,符合除杂原则,方法正确,不符合题意;
D、碳酸钙难溶于水,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,则加水充分溶解后过滤得到碳酸钙,除去了原物质氧化钙,不符合除杂原则,方法不正确,符合题意。
故选:D。
14. 化学兴趣小组同学采用图1装置对可燃性粉尘爆炸进行探究,爆炸的剧烈程度可用产生的最大压力来衡量。下列说法不正确的是
A. 实验中容器若没有加盖,实验会失败
B. 实验中迅速下压打气阀,是为了增大可燃物与氧气的接触面积
C. 据图2可知,可燃性粉尘颗粒直径越大,爆炸威力越小
D. 据图3可知,可燃性粉尘的浓度越大,爆炸越剧烈
【答案】D
【解析】
【详解】A、爆炸是可燃物与氧气在狭小的有限空间中急剧燃烧产生的一种氧化反应,实验中容器若没有加盖,不能形成狭小的有限空间,实验会失败,选项正确;
B、实验中迅速下压打气阀,使可燃性粉尘瞬间在有限空间中分散,能够增大可燃物与氧气的接触面积,选项正确;
C、据图2可知,可燃性粉尘颗粒直径越大,爆炸威力越小,选项正确;
D、据图3可知,可燃性粉尘的浓度小于一定的浓度,浓度越大,爆炸威力越剧烈,当浓度大于一定数值后,可燃性粉尘的浓度越大,爆炸威力越弱,选项错误,故选D
阅读下列材料,完成下面小题:近期,中国科学家在淀粉人工合成方面取得突破性进展,在国际上首次实现二氧化碳到淀粉的从头合成,相关论文在国际学术期刊《Nature》上发表。主要过程如下。
15. 阶段Ⅰ的物质转化微观过程如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应体系中共有2种单质 B. 甲醇的化学式可为CH4O
C. 参加反应的甲、乙分子个数比为1:1 D. 该反应前后原子的种类改变
16. 阶段Ⅱ的物质转化如图,反应a中四种物质的化学计量数均为1。下列说法正确的是
A. 推测一个分子中氢原子数目:甲醇<甲醛
B. 反应a和反应b前后元素化合价均没有变化
C. 反应b属于化合反应
D. 阶段Ⅱ甲醇能够持续转化为甲醛,反应b还需补充H2O2
【答案】15. B 16. D
【解析】
【15题详解】
根据微观示意图可知:一氧化碳和氢气在催化条件下转化为甲醇和水,故其化学方程式为:;
A、由物质的组成可知,该反应体系中共只有氢气一种单质,故说法错误;
B、由分子结构模型可知,甲醇的化学式可为CH4O,故说法正确;
C、由化学方程式可知,参加反应的甲和乙分子个数比为1:3,故说法错误;
D、由质量守恒定律可知,该反应前后原子的种类和数目都没有改变,故说法错误;
故选B。
【16题详解】
A、根据质量守恒定律,反应前后原子种类、数目不变,反应a是甲醇和氧气反应生成甲醛和过氧化氢,因为反应中四种物质的化学计里数均为1,生成的过氧化氢分子中含有2个氢原子,故分子中氢原子数目:甲醇>甲醛,故说法错误;
B、反应a中有单质氧气参加反应,反应b中有氧气单质生成,氧元素的化合价一定发生变化,因此反应a和反应b前后元素化合价均有变化,故说法错误;
C、由图示看出反应b的化学反应方程式为2H2O2=2H2O+O2↑,该反应是由一种物质生成两种新物质,属于分解反应,故说法错误;
D、根据过氧化氢分解时过氧化氢与生成氧气的分子个数关系是:2H2O2~O2,由反应a中四种物质的化学计量数均为1,可反应a中氧气与生成过氧化氢的分子个数关系是:O2~H2O2,阶段Ⅱ甲醇能够持续转化为甲醛,反应b还需补充H2O2,故说法正确;
故选D。
17. 形成化学观念,发展科学思维。下列推理正确的是
A. 微粒观:金属是由原子构成的,因此由原子构成的物质一定是金属
B. 分类观:同种元素组成的物质可能是单质,不同种元素组成的物质可能是化合物
C. 能量观:化学变化伴随能量改变,因此有能量改变的变化一定是化学变化
D. 转化观:置换反应有单质和化合物生成,因此有单质和化合物生成的反应是置换反应
【答案】B
【解析】
【详解】A 、金属是由原子构成的,但由原子构成的物质不一定是金属,例如金刚石由碳原子构成,属于非金属单质,错误;
B、同种元素组成的纯净物是单质,同种元素组成的物质可能是单质(如氧气),也可能是混合物(如氧气和臭氧);不同种元素组成的纯净物是化合物,不同种元素组成的物质可能是化合物,也可能是混合物,正确;
C、化学变化伴随能量改变,但有能量改变的变化不一定是化学变化,例如灯泡发光发热,属于物理变化,错误;
D 、置换反应是由一种单质和一种化合物反应生成一种单质和一种化合物的反应,有单质和化合物生成,但有单质和化合物生成的反应不一定是置换反应,例如一氧化碳还原氧化铜生成铜和二氧化碳,由于反应物是两种化合物,不是置换反应,错误。
故选B。
18. 某物质1.6g在空气中充分燃烧生成4.4g二氧化碳和3.6g水。则下列说法不正确的是
A. 消耗氧气的质量等于6.4g
B. 该物质中一定含有碳、氢元素,可能含有氧元素
C. 该物质中碳元素和氢元素的质量比为3:1
D. 该物质一个分子中碳、氢原子的个数比为1:4
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据质量守恒定律:参加化学反应的各物质质量总和等于生成的各物质质量总和,消耗氧气的质量=,A正确,不符合题意;
B.根据质量守恒定律:化学反应前后,元素的种类和质量不变,生成物二氧化碳和水中含有氧元素、碳元素、氢元素,反应物氧气中含有氧元素,所以该物质中一定含有碳元素、氢元素,生成物中氧元素的质量=,恰好等于消耗的氧气质量,所以该物质中一定不含氧元素,B错误,符合题意;
C.根据质量守恒定律:化学反应前后,元素的种类和质量不变。该物质中碳元素和氢元素的质量比=,C正确,不符合题意;
D.该物质一个分子中碳、氢原子的个数比=,D正确,不符合题意;
故选B
19. 下列图像能正确反映对应变化关系的是
A. 一定量的铝片中加稀盐酸
B. 一定量硝酸铜和硝酸银混合溶液中加入铁粉
C. 向等质量的镁粉和铁粉中滴加溶质质量分数相同的稀硫酸
D. 向等质量的Mg和Zn中,分别加入过量的稀盐酸
【答案】B
【解析】
【详解】A 、一定量的铝片中加稀盐酸生成氯化铝和氢气,反应的化学方程式为:,每54份质量能生成6份质量的氢气,随着反应的进行溶液的质量不断增加,铝完全反应后,溶液增加幅度变大,因此图中的线不应是射线,而应是拆线,图像不能正确反映对应变化关系,不符合题意;
B 、在金属活动顺序中,铁的活动性强于铜,铜的活动性强于银,向硝酸铜、硝酸银的混合溶液中加入铁粉,铁先和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,反应的化学方程式为,每56份质量的铁置换出216份质量的银,反应后溶液质量减小;硝酸银完全反应后,铁再和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜,反应的化学方程式为,每56份质量的铁置换出64份质量的铜,反应后溶液质量减小;铁和硝酸银反应后溶液减小幅度大于铁和硝酸铜,当反应完全后,溶液质量不变,图像能正确反映对应变化关系,符合题意;
C 、向等质量的镁粉和铁粉中滴加溶质质量分数相同的稀硫酸,刚开始金属过量,硫酸完全反应,产生氢气质量相同,两线重合;当硫酸过量时,根据化学方程式Mg+ H2SO4 = MgSO4 + H2↑、Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑ 可知,每24份质量镁能生成2份质量氢气,每56份质量铁能生成2份质量氢气,等质量的镁和铁与足量硫酸反应,镁生成的氢气质量更多,图像不能正确反映对应变化关系,不符合题意;
D、根据化学方程式Mg+2HCl = MgCl2+ H2↑、Zn +2HCl =ZnCl2 + H2↑ 可知,每24份质量镁能生成2份质量氢气,每65份质量锌能生成2份质量氢气,向等质量的 Mg 和 Zn 中,分别加入过量的稀盐酸,镁产生氢气的质量比锌多,图像不能正确反映对应变化关系,不符合题意。
故选B。
20. 锌粉、铝粉、镁粉的混合物3.8g与一定质量的稀硫酸恰好完全反应,将反应后的混合物蒸发水分得固体硫酸锌、硫酸铝、硫酸镁混合物11g,则反应中生成氢气的质量为
A. 0.15g B. 0.20g C. 0.30g D. 0.45g
【答案】A
【解析】
【详解】硫酸锌、硫酸铝、硫酸镁混合物中硫酸根的质量为11g-3.8g=7.2g;
设:硫酸的质量为x。,x=7.35g;根据质量守恒定律可知,反应产生的氢气的质量就是硫酸中的氢元素的质量,即。选A。
二、填空题(本大题包括3小题,共28分)
21. 生活中处处有化学,化学和生活息息相关。
(1)家庭天然气的主要成分之一是甲烷,请写出其燃烧的化学方程式:______。
(2)“84消毒液”的有效成分是次氯酸钠,可由氯气与氢氧化钠溶液反应制得,反应的化学方程式为:,其中R代表次氯酸钠,则其化学式为______。
(3)各取一小匙木屑和煤粉分开放在一块薄铜片的两侧,加热铜片的中部(如图),可观察到木屑先燃烧,煤粉后燃烧。根据这一现象解释,为什么在生煤火炉时,常点燃木柴来引燃煤呢?______,实验后同学们还发现薄铜片表面变黑了,请用化学方程式解释这一现象______。
(4)通过查阅资料,小杨发现“绿色化学”的特点之一是“零排放”,在一定条件下,一氧化碳和氢气可以按照不同比例反应,若只生成一种产物就能实现“零排放”,不可能符合这一要求的产物是______(填选项)。
A. 甲醇(CH4O) B. 甲醛(CH2O) C. 乙醇(C2H6O) D. 乙酸(C2H4O2)
【答案】(1)
(2)NaClO (3) ①. 煤的着火点高,需要木材燃烧放出热量达到煤的着火点(合理即可) ②. (4)C
【解析】
【小问1详解】
甲烷燃烧生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为:;
【小问2详解】
由质量守恒定律:反应前后,原子种类、数目均不变,由反应的化学方程式,反应前氯、钠、氧、氢原子个数分别为2、2、2、2,反应后的生成物中氯、钠、氧、氢原子个数分别为1、1、1、2,根据反应前后原子种类、数目不变,则每个X分子由1个钠原子、1个氯原子和1个氧原子构成,则物质X的化学式为NaClO;
【小问3详解】
在实验中,我们观察到木屑先燃烧,煤粉后燃烧,这是因为木屑的着火点比煤粉的着火点低,更容易达到燃烧所需的温度。因此,在生煤火炉时,我们常点燃木柴来引燃煤,利用木柴燃烧产生的热量使煤的温度升高到其着火点以上,从而引发煤的燃烧;实验后同学们还发现薄铜片表面变黑了,这是因为铜在加热条件下与空气中的氧气反应生成了黑色的氧化铜,反应的化学方程式为:;
【小问4详解】
一氧化碳中碳、氧原子个数比为1:1,根据反应前后原子种类和数目不变,甲醇、甲醛、乙酸中碳、氧原子个数比均为1:1,而乙醇中碳、氧原子个数比为2:1,故选C。
22. 碳替代、碳减排、碳封存、碳循环是实现“碳中和”的4种主要途径。科学家预测,到2050年,4种途径对全球“碳中和”的贡献率如图1。CO2的吸收是碳封存的首要环节,常选用氢氧化钠、氨水、一乙醇胺等作吸收剂。
运用“碳捕捉与封存”技术,可以使CO2不进入大气。其中一种方法是将分离聚集的二氧化碳气体加压压入地下封存。被封存的CO2固体(即干冰)有许多用途,如用于食品保鲜、气体肥料、冷藏食物、物品灭火等,以此来消除资源的巨大浪费。我国正以超世界一流的目光发展经济,完善环保体制。
(1)大量含碳燃料的燃烧会产生大量CO2,排入大气中导致温室效应增强;过量的二氧化碳进入海洋,使海洋酸化,酸化的原因是请用化学方程式解释:______。
(2)由如图可知,到2050年,对全球碳中和贡献率最大的途径是______。
(3)将分离聚集的CO2压入地下的过程中,分子间隔会______(填“变大”或“变小”)。
(4)被封存起来的CO2固体用于冷藏食物的原理是______。
(5)利用足量氢氧化钠溶液来“捕捉”二氧化碳,其工艺流程如图所示(部分条件及物质未标出),下列有关该捕捉过程的叙述错误的是______。
A. 捕捉到的CO2可制备其他化工产品,减缓了温室效应
B. 高温煅烧使能耗大是该捕捉技术的一大缺点
C. 整个过程中,只有一种物质可循环使用
D. 分离室中进行的操作是过滤
【答案】(1)
(2)碳替代 (3)变小 (4)干冰升华吸热 (5)C
【解析】
【小问1详解】
酸化的原因是二氧化碳与水反应生成显酸性的碳酸,反应的化学方程式为:;
【小问2详解】
由如图可知,47%>21%>17%>15%,到2050年,对全球碳中和贡献率最大的途径是碳替代;
【小问3详解】
将分离聚集的CO2压入地下的过程中,气体体积变小,分子间隔会变小;
【小问4详解】
CO2固体俗称干冰,干冰易升华,升华吸热,导致周围温度降低,故被封存起来的CO2固体用于冷藏食物的原理是干冰升华吸热;
【小问5详解】
A、二氧化碳能用于生产碳酸饮料、作气体肥料、生产灭火器等,空气中二氧化碳含量增多会加剧温室效应,所以捕捉到的CO2可制备其他化工产品,减缓了温室效应,叙述正确,不符合题意;
B、该流程中碳酸钙需要在高温的条件下转化成二氧化碳和氧化钙,所以能耗大是该捕捉技术的一大缺点,叙述正确,不符合题意;
C、整个过程中,氢氧化钠溶液和氧化钙既是一个反应的反应物,又是另一个反应的生成物,都可以循环使用,有两种物质可循环使用,叙述错误,符合题意;
D、通过分离室可以得到氢氧化钠溶液和不溶于水的碳酸钙,所以分离室中进行的操作是过滤,叙述正确,不符合题意。
故选C。
23. 金属材料性能优良,已成为社会发展的重要物质之一。
(1)有着“沉睡三千年,一醒惊天下!”的广汉三星堆遗址出土的黄金面具,是利用黄金具有良好的______性,将黄金锤成极薄的薄片贴在面具上制成的。
(2)《天工开物》中记载“凡铁一炉载土(‘土’为铁矿石)二千余斤,或用硬木柴,或用煤炭,或用木炭”。该过程是指用碳生成的CO还原赤铁矿,该反应的化学方程式为______。
(3)为探究铁生锈的条件,同学们在实验室里用铁钉和其他物质设计了如图实验。(提示:CaCl2做干燥剂)
①一段时间后,U形玻璃管中红墨水左侧液面______(填“升高”或“下降”)。
②对比a试管和b试管中铁钉生锈情况,得出铁的锈蚀是铁跟______(填化学式)作用的过程。
(4)将一定量的锌粉投入到含有AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和无色滤液。下列说法正确的是______(填字母序号)。
A. 滤渣中一定含有Ag、Cu和Zn
B. 向滤渣中加入稀盐酸,一定有气泡产生
C. 滤液中一定不含Cu(NO3)2和AgNO3,一定有Zn(NO3)2
D. 滤液中一定不含Cu(NO3)2,可能含有AgNO3和Zn(NO3)2
(5)保护金属资源的有效途径之一是金属的回收利用,不仅可以节约金属资源,还可以减少对环境的污染。现对一批已生锈的弹壳进行回收利用,主要流程如下:
【资料】
Ⅰ、该弹壳由铜锌合金制成,其锈的主要成分是碱式碳酸铜,其化学式为Cu2(OH)2CO3;
Ⅱ、Cu2(OH)2CO3能与稀硫酸反应生成硫酸铜、水和二氧化碳,其他杂质不溶于水,也不参与反应。
①溶液A中的溶质是______(填化学式)。步骤二中有红色固体生成,写出反应的化学方程式______。
②回收锌的质量______废弃弹壳中锌元素的质量(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
③请你提出一种将硫酸锌溶液处理成锌的方法______。
【答案】(1)延展性 (2)
(3) ①. 升高 ②. H2O (4)C
(5) ①. ZnSO4、CuSO4、H2SO4 ②. Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4 ③. 大于 ④. 向硫酸锌溶液中加入一种通常条件下不跟水反应,但比锌活泼的金属(如镁、铝等),将锌置换出来。
【解析】
【小问1详解】
因为黄金具有良好的延展性,所以可将黄金锤成极薄的薄片贴在面具上。
【小问2详解】
一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,化学方程式为:。
【小问3详解】
①铁在空气中锈蚀,实际上是铁跟氧气和水蒸气共同作用的结果,一段时间后,由于a试管中的铁钉生锈消耗了氧气,压强变小,b试管中铁钉没有生锈,氧气没有被消耗,因此造成U型玻璃管中红墨水左侧液面升高。
②试管a中铁钉与氧气和水充分接触,试管b中铁钉只与干燥的空气接触,一段时间后,a试管中的铁钉生锈,而b试管的铁钉没有生锈,因此可以得出铁生锈的条件之一是需要与水接触,水的化学式为:H2O。
【小问4详解】
A、锌、铜、银的金属活动性顺序为:Zn>Cu>Ag,硝酸银溶液呈无色,硝酸铜溶液呈蓝色,硝酸锌溶液呈无色。将一定量的锌粉投入含有AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中,锌优先与AgNO3反应生成硝酸锌和银,AgNO3反应完,若还有锌粉,锌才能与Cu(NO3)2反应生成硝酸锌和铜,充分反应后过滤,因为得到滤渣和无色滤液,说明硝酸银和硝酸铜已完全反应,可能是锌和硝酸铜恰好完全反应,也可能锌是过量,因此滤渣中一定含有Ag、Cu,可能含有Zn,选项A不正确;
B、向滤渣中加入稀盐酸,不一定有气泡产生,因为若是锌恰好完全反应,滤渣是银、铜,加入稀盐酸,就没有气泡产生,选项B不正确;
C、因为反应后得到的是无色滤液,所以硝酸银和硝酸铜已完全反应,故滤液中只含有Zn(NO3)2,选项C正确;
D、将一定量的锌粉投入含有AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中,锌优先与AgNO3反应生成硝酸锌和银,由于反应后得到的滤液呈无色,硝酸铜已反应完,因此滤液中不可能存在硝酸银,选项D不正确。
故说法正确的是C。
【小问5详解】
①由于锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气,Cu2(OH)2CO3能与稀硫酸反应生成硫酸铜、水和二氧化碳,且加入的硫酸过量,因此溶液A中的溶质为:H2SO4、CuSO4、ZnSO4。
步骤二中有红色固体生成,因为铜呈红色,所以发生的反应是:锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,反应的化学方程式为:Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4。
②除了步骤一弹壳中的锌和稀硫酸反应生成的硫酸锌,步骤二中向溶液A中加入的锌和溶液A中的稀硫酸反应也生成了硫酸锌,锌和溶液A中硫酸铜反应同样生成硫酸锌,因此该流程中最终回收的锌的质量应大于废弃弹壳中锌元素的质量。
③在金属活动性顺序中,位于前面的金属能把位于后面的金属从其化合物中置换出来,因此可向硫酸锌溶液中加入一种通常条件下不跟水反应,但比锌活泼的金属(如镁、铝等),将锌置换出来。
三、实验题(本大题包括2小题,共22分)
24. 化学是以实验为基础的学科,请回答下列问题。
(1)写出图中标号仪器名称:①______。
(2)CO2的实验室制法:反应的化学方程式为______;实验室用装置B制取CO2,反应过程中,若关闭K,观察到的现象是______。从“仪器用品盒”(见上图)中选择______(填序号)组装的发生装置与装置B有相同优点。为了解所组装装置具有该优点的原因,将装置与压强传感器连接,测定实验中发生装置内气体压强变化的情况(如图H)。ab段试管中液面逐渐______(填“上升”或“下降”),c点对应的操作是______。
(3)H2的实验室制法:用装置F集满H2后将其导出使用时,水应从______(填“m”或“n”)端通入。
(4)如图G能得到CO2的性质是:______(填序号)。
A. 不可燃 B. 不助燃 C. 密度比空气大 D. 不供给呼吸
(5)化学小组为探究CO2的性质设计了如图创新实验,证明CO2与水反应的现象是______。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) ①. ②. 长颈漏斗内液面上升(或U形管右侧液面下降),固液分离,不再产生气泡 ③. befgh ④. 下降 ⑤. 打开弹簧夹
(3)m (4)ABC
(5)2处干燥紫色石蕊纸花不变色,1、3处湿润紫色石蕊纸花变红色
【解析】
【小问1详解】
①为长颈漏斗;
【小问2详解】
实验室利用石灰石或大理石(主要成分是碳酸钙)和稀盐酸制取二氧化碳,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,化学方程式为;
实验室用装置甲制取CO2,反应过程中,若关闭K,随着二氧化碳气体的增多,气体无法导出,U形管右侧压强增大,可将液体压入长颈漏斗,则长颈漏斗内液面上升,U形管右侧液面下降,使得固液分离,不再产生气泡;
实验室用装置B制取二氧化碳,可将固体置于多孔塑料片上,关闭K,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K,气体导出,固液接触,反应开始,则装置甲的优点是可以控制反应的发生和停止,则组装的发生装置与装置甲有相同优点所用的仪器有befgh,装置如图,该装置中,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塑料片以上,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,使液面降到多孔塑料片以下,使反应物相互分离,反应停止;
ab段试管中压强增大,导致液面逐渐下降,c点对应的操作是打开弹簧夹,气体导出,试管中的气压减小;
【小问3详解】
用装置乙集满H2后将其导出使用时,由于氢气难溶于水,氢气的密度比水小,则水应从m端通入;
【小问4详解】
蜡烛熄灭,说明二氧化碳不可燃,也不助燃,且下面的蜡烛比上面的蜡烛先熄灭,说明二氧化碳密度比空气大,故选ABC;
【小问5详解】
二氧化碳不能使2处干燥紫色石蕊纸花变色,说明二氧化碳不能使紫色石蕊变色,二氧化碳能使1、3处湿润紫色石蕊纸花变红色,可证明二氧化碳能与水反应。
25. 某化学兴趣小组的同学探究木炭与氧化铜的反应。
【实验回顾】
(1)如图所示装置进行实验,木炭还原氧化铜的化学方程式为______。
(2)下列有关本实验的说法不正确的是______(选填编号)。
A. 酒精灯加网罩可以使火焰集中并提高温度 B. 氧化铜发生了还原反应,木炭发生了氧化反应
C. 反应后先熄灭酒精灯,再撤出导气管 D. 试管①中固体减少的质量等于生成气体的质量
【实验反思】某同学认为当木炭较多、温度较高时,该反应产生的气体中可能含有一氧化碳。
【查阅资料】碱石灰可吸收二氧化碳和水蒸气,Fe2O3固体为红色,Fe3O4固体和铁粉均为黑色。
【实验探究】同学们在老师指导下设计实验进行了验证。
【实验分析】
(3)请写出B装置中的化学反应方程式______。
(4)E装置中,硬质玻璃管和固体药品实验前的总质量为70.0g,当FexOy全部转化为Fe后总质量为67.0g,其中硬质玻璃管的质量为60.0g,则FexOy中x:y=______(填写最简整数比)。
(5)证明A装置中产物有一氧化碳的现象是______。
(6)上述实验设计中有一项缺陷是未处理尾气中的一氧化碳,下列装置中不能用来解决该缺陷的是______(选填编号)。
【答案】(1) (2)C
(3)
(4)2:3 (5)装置E中红色固体变黑色、装置F中澄清石灰水变浑浊 (6)③④
【解析】
【小问1详解】
木炭与氧化铜在高温条件下反应生成二氧化碳和铜,该反应化学方程式:;
【小问2详解】
A、酒精灯加网罩以使火焰集中并提高温度,故A正确;
B、氧化铜反应中失去氧发生了还原反应,木炭在反应中得到氧发生了氧化反应,故B正确;
C、反应后先撤出导气管,再熄灭酒精灯,防止溶液倒吸炸裂试管,故C错误;
D、根据质量守恒定律,反应的碳和氧化铜的质量之和等于生成的铜和二氧化碳的质量之和,所以试管①中固体减少的质量等于生成气体的质量,故D正确;
答案:C;
【小问3详解】
碳与氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳,二氧化碳与B装置中澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水,B装置中的化学反应方程式:;
【小问4详解】
E装置中,硬质玻璃管和固体药品实验前的总质量为70.0g,当FexOy全部转化为Fe后总质量为67.0g,其中硬质玻璃管的质量为60.0g,则FexOy中铁元素的质量=67.0g-60.0g=7g,氧元素的质量=70.0g-67.0g=3g,即x:y==2:3;
【小问5详解】
一氧化碳经过A、B、C、D装置都不发生发应,一氧化碳气体通过E装置,在高温条件下,与三氧化二铁反应生成铁二氧化碳气体,且铁粉显黑色,二氧化碳气体能使澄清石灰水变浑浊,证明A装置中产物有一氧化碳的现象是装置F澄清石灰水变浑浊、装置E中红色固体变黑色;
【小问6详解】
①一氧化碳有毒,可用气球收集一氧化碳;
②一氧化碳具有可燃性,在导管口放一个点燃的酒精灯,将一氧化碳转化为二氧化碳,可用来处理一氧化碳;
③ 一氧化碳沿左侧短导管通入集气瓶,且一氧化碳难溶于,密度比水小,会聚集在集气瓶口,然后沿右侧短导管逸出,集气瓶无法收集一氧化碳气体;
④一氧化碳沿左侧长导管通入集气瓶,且一氧化碳难溶于,密度比水小,会聚集在集气瓶口,然后沿右侧短导管逸出,集气瓶无法收集一氧化碳气体;
⑤一氧化碳沿左侧长导管通入,且一氧化碳难溶于,密度比水小,会聚集在集气瓶口,集气瓶内压强变大,集气瓶中的水沿右侧长导管被排入烧杯,一氧化碳气体被收集在集气瓶内,可用集气瓶收集一氧化碳;
故选③④。
四、计算题(本大题包括1小题,共10分)
26. 学习小组同学利用下图实验,回收实验室废弃的铜粉与铁粉混合物中的铜粉,计算:
(1)反应生成氢气的质量是______。
(2)计算混合物中铜粉的质量分数。(精确到0.1%,忽略回收过程中铜粉的损失)(写出计算过程)
【答案】(1)0.4g
(2)解:设混合物中铁粉的质量为x
x=11.2g
混合物中铜粉的质量分数为:
答:混合物中铜粉的质量分数为62.7%
【解析】
【小问1详解】
根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,则反应生成氢气的质量是:30g+100g-129.6g=0.4g;
【小问2详解】
见答案。
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