精品解析：辽宁省本溪市2024-2025学年九年级上学期1月期末化学试题

本溪市2024~2025学年上学期期末考试 九年级化学试卷 (本试卷共14道题 满分50分 化学和物理考试时间共150分钟) 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 可能用到的近似相对原子质量：H—1 C—12 O—16 Fe—56 第一部分 选择题(共10分) (本部分共包括10道小题，每小题1分。下列每小题只有一个最符合题目要求的选项) 1. 人类的日常生活和工农业生产离不开水。下列过程中水发生化学变化的是 A. 水降温结冰 B. 溶解蔗糖 C. 电解水制取H2和O2 D. 蒸馏自来水获得蒸馏水 2. 空气是一种宝贵的资源，其中含量最高且常用作保护气的是 A. B. C. He D. 3. 下列操作正确的是 A. 倾倒液体 B. 滴加液体 C. 给液体加热 D. 溶解固体 4. 荧光灯内的涂层用到了钨酸钙(CaWO4)，元素周期表中钨元素的信息如下图。下列说法错误的是 A. 钨原子的质子数为74 B. 钨的元素符号为W C. 一个钨原子的质量为183.8g D. CaWO4中含有两种金属元素 5. “嫦娥六号”探测器的发射火箭用到了无污染的高能燃料。该燃料最有可能是 A. 液氢 B. 液氧 C. 酒精 D. 石油 6. 金刚石、石墨和C60和都是由碳元素组成的单质，它们的性质存在着明显差异。其原因是构成它们的原子 A. 种类不同 B. 大小不同 C. 质量不同 D. 排列方式不同 7. 下列物质的用途主要与化学性质有关的是 A 用镁粉制作照明弹 B. 用活性炭除冰箱异味 C. 用铜制作电线电缆 D. 用干冰进行人工降雨 8. 乙二醇可用于生产汽车防冻液，其分子的微观结构示意图如图所示，下列有关乙二醇的说法错误的是（ ） A. 由三种元素组成 B. 化学式为CH3O C. 分子中碳、氧原子的个数比为1：1 D. 相对分子质量为62 9. 为建设“天蓝、地绿、水美”的辽宁，下列做法不提倡的是（ ） A. 分类回收生活垃圾 B. 污水未经处理直接排放 C. 推广使用电动汽车 D. 使用太阳能、风能等新能源 10. 用如图所示实验验证金属性质。以下描述错误的是 A. 实验1，观察到灯泡发光，说明铁具有导电性 B. 实验2、3均能证明铁的金属活动性比铜的强 C. 实验3，铁丝表面析出红色固体，溶液由浅绿色变为蓝色 D. 实验3，发生的反应为置换反应 第二部分 非选择题(共40分) (本部分共包括4道小题) 11. 实验是化学学习的重要内容，也是学习化学的重要手段。 Ⅰ．二氧化碳的实验室制取与性质 （1）反应原理：用大理石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为___________。 （2）装置选择：可选用的发生装置为___________(填字母)。 （3）性质验证：为验证二氧化碳的性质，将产生的气体由导管口___________(填“a”或“b”)通入到装置F中，观察到试管中的紫色石蕊溶液变为红色，其原因是___________(用化学方程式表示)。再用酒精灯加热该试管，可观察到溶液的颜色变化为___________。 （4）思路方法：某气体只能用E装置收集，则该气体可能具有的性质为___________(填字母)。 A. 能与水反应 B. 能与空气中成分反应 C. 密度与空气接近 Ⅱ．燃烧和灭火 （5）填写空白处 示意图 实验操作 实验现象 解释与结论 (5) 分别用燃着的火柴点蜡烛和煤块 蜡烛燃烧，煤块不燃烧 说明燃烧的条件之一是___________ (6) 点燃蜡烛，在其上扣上一个烧杯 扣上烧杯一会后蜡烛熄灭 体现的灭火原理是___________ (7) 将二氧化碳气体倾倒入放有燃着的蜡烛的烧杯中 蜡烛___________ 说明二氧化碳具有的化学性质为___________ (8) 用燃着的火柴点蜡烛刚熄灭时产生的白烟 蜡烛重新燃烧 说明白烟具有___________性 12. 九年一班组织了《我为家乡做代言》为主题的宣传活动，小米学习小组确定以“我市的金属资源”为内容开展了调查。 Ⅰ．金属矿产 （1）我市的金属矿产资源丰富，常见的铁矿石有赤铁矿(主要成分为Fe2O3)，磁铁矿(主要成分为Fe3O4)，它们的主要成分从组成上看都属于___________(填字母)。 A. 单质 B. 化合物 C. 氧化物 Ⅱ．冶金工业 （2）我市钢铁厂生产的球墨铸造用生铁享誉全国，和纯铁相比，生铁的硬度更___________。 （3）用500t含氧化铁80%赤铁矿石和一氧化碳反应炼铁，化学方程式为___________，理论上可炼出含铁96%的生铁的质量是___________t。(结果保留整数) Ⅲ．对金属资源的保护 途径一 防止金属锈蚀 （4）小组同学设计了下图实验，经过一周的观察，发现只有试管①中的铁钉生锈了。由此可知，铁生锈实际上是铁跟空气中___________等物质作用的结果。 （5）防锈要有针对性，方法要正确。将下列金属制品与其合理的防锈方法连线_________。 金属制品 防锈方法 铁制篮球架 涂油 自行车链条 喷漆 途径二 回收废旧金属 （6）从废弃白铜[主要含铜、镍(Ni)，其它成分忽略不计]中回收金属铜和镍的流程如图所示。 资料：镍是一种银白色固体，能与稀硫酸发生反应生成+2价镍化合物和氢气。 ①粉碎的目的是___________。 ②操作a的名称是___________，固体甲是___________。 ③“酸浸”中发生反应的化学方程式为___________。 13. 阅读下面文章。 水是生命之源，而自来水的消毒则是保障用水安全的关键环节。目前常用的自来水消毒剂有氯气(Cl2)、二氧化氯(ClO2)等。 氯气是一种传统的消毒剂，经压缩后变成液态储存和运输，因价格相对低廉，技术成熟被广泛使用。液氯在水中的溶解能力有限，因此在消毒过程中需要过量投加，这样会使三氯甲烷等有毒副产物增加。 二氧化氯是一种黄绿色、有刺激性气味的气体，极易溶于水，受热、见光易分解，是一种高效、安全的消毒剂。由于稳定性较差，需现场制备，成本相对较高。 研究人员发现：1.0mg/L氯气与0.5mg/L二氧化氯的消毒能力相当。某研究小组采集了同一水样，在40℃时，对两种消毒剂的浓度与三氯甲烷产生量的关系进行了对比实验，得出数据如图1和图2所示。 根据所给信息，回答下列问题。 （1）从微观角度分析，氯气压缩成液氯的过程中，发生改变的是___________。 （2）氯气和水反应生成盐酸和次氯酸(HClO)，次氯酸有强氧化性，能杀死水中的细菌，病毒等微生物。次氯酸中氯元素的化合价为___________，写出氯气与水反应的化学方程式___________。 （3）二氧化氯作为自来水厂消毒剂与其物理性质密切相关，试列举一点___________。 （4）结合本文，你对保存二氧化氯的建议是___________。 （5）分析图1，40℃时，4.0mg/L的氯气在0~40h内产生三氯甲烷的规律是___________。 （6）分析图2，40℃时，二氧化氯的浓度对三氯甲烷产生量的影响是___________。 （7）对比图1和图2，氯气和二氧化氯在消毒能力相当的情况下，二氧化氯比氯气更安全的依据___________。 （8）在选择自来水消毒剂时，需要考虑的因素___________(写一点即可)。 14. 家具厂常用硼酸锌作为阻燃剂，提高木材阻燃性能。某研究小组对硼酸锌的合成、组成及性能进行了如下探究。 【查阅资料】 Ⅰ．用硼酸(H3BO3)与ZnO、H2O合成硼酸锌，其组成会受温度等合成条件的影响。 Ⅱ．硼酸锌受热，先释放出水；当温度高于350℃，生成ZnO和B2O3固体；继续升温到400℃以上，B2O3熔化为玻璃态物质。 （1）硼酸锌能起阻燃作用的原因是___________(写一种)。 【实验一】为研究温度对合成的硼酸锌组成的影响，研究小组在不同温度下制取硼酸锌。 m(H3BO3)/g m(ZnO)/g V(H2O)/mL t/℃ 实验1 28 10 100 94 实验2 x 10 100 98 实验3 28 y 100 102 （2）x、y分别为___________和___________。 【实验二】为检测102℃时合成的硼酸锌含水的质量分数，研究小组利用图1装置(夹持仪器已略)进行实验。 （3）需要不断通入干燥空气的目的是___________。 （4）实验时，需要称量获得的数据有：硼酸锌样品的质量、___________(填字母)。 A. 含样品的玻璃直管加热前后质量 B. 含干燥剂的干燥管加热前后质量 【实验三】为评估102℃时合成的硼酸锌的阻燃性能，进行木材粉末灼烧残重实验：某温度下，灼烧质量相同的两份干燥木材粉末(一份经硼酸锌处理)30min，测量残留固体质量；调整温度，重复实验，得到木材粉末灼烧后固体残留率(w)随温度变化关系如图2。 (注：；固体残留率越大，阻燃性能越好) （5）低于200℃时。两份木材粉末质量均保持不变的原因是___________。 （6）图中曲线___________(填“a”或“b”)对应的木材粉末是经硼酸锌处理的，判断的理由是___________。 （7）为寻找阻燃性能最佳的合成温度，应开展的实验是：___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 本溪市2024~2025学年上学期期末考试 九年级化学试卷 (本试卷共14道题 满分50分 化学和物理考试时间共150分钟) 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 可能用到的近似相对原子质量：H—1 C—12 O—16 Fe—56 第一部分 选择题(共10分) (本部分共包括10道小题，每小题1分。下列每小题只有一个最符合题目要求的选项) 1. 人类的日常生活和工农业生产离不开水。下列过程中水发生化学变化的是 A. 水降温结冰 B. 溶解蔗糖 C. 电解水制取H2和O2 D. 蒸馏自来水获得蒸馏水 【答案】C 【解析】 【详解】A、水降温结冰的过程中没有新物质生成，属于物理变化，故选项不符合题意； B、溶解蔗糖的过程中没有新物质生成，属于物理变化，故选项不符合题意； C、电解水制取H2和O2的过程中有新物质生成，属于化学变化，故选项符合题意； D、蒸馏自来水获得蒸馏水过程中没有新物质生成，属于物理变化，故选项不符合题意； 故选：C。 2. 空气是一种宝贵的资源，其中含量最高且常用作保护气的是 A. B. C. He D. 【答案】A 【解析】 【详解】氮气约占空气体积的78%，是空气中含量最多的气体，且氮气的化学性质很稳定，很难与其它物质发生化学反应，常用作保护气，故选A。 3. 下列操作正确的是 A. 倾倒液体 B. 滴加液体 C. 给液体加热 D. 溶解固体 【答案】B 【解析】 【详解】A、倾倒液体时，取下的瓶塞应倒放在桌面上，应将试管略微倾斜，试管口紧挨着试剂瓶瓶口，试剂瓶上的标签向着手心，图中取下的瓶塞没有倒放在桌面上，没有将试管略微倾斜，试管口没有紧挨着试剂瓶瓶口，试剂瓶上的标签没有向着手心，A选项错误； B、向容器中滴加液体时，应将胶头滴管置于容器正上方悬空滴加，B选项正确； C、加热液体时，需要用酒精灯外焰加热，试管夹夹在距离试管口三分之一的位置，液体的体积不超试管容积的三分之一，试管与桌面呈45°角倾斜，试管口不可对着人，图中没有使用外焰加热，试管夹没有夹在距离试管口三分之一的位置，液体的体积超过试管容积的三分之一，C选项错误； D、溶解固体应在烧杯内进行，不能在量筒中进行，D选项错误。 故选：B。 4. 荧光灯内的涂层用到了钨酸钙(CaWO4)，元素周期表中钨元素的信息如下图。下列说法错误的是 A. 钨原子的质子数为74 B. 钨的元素符号为W C. 一个钨原子的质量为183.8g D. CaWO4中含有两种金属元素 【答案】C 【解析】 【详解】A、元素信息示意图左上角的数字表示原子序数，根据图像，钨的原子序数为74。原子的质子数等于原子序数，所以钨原子的质子数为74，A选项正确； B、元素信息示意图右上角的符号元素符号，根据图像，钨的元素符号为W，B选项正确； C、元素信息示意图正下方数字表示相对原子质量，根据图像，钨的相对原子质量是183.8，根据，由于碳12原子的质量不是12g，所以一个钨原子的质量不是183.8g，C选项错误； D、CaWO4含有Ca、W、O这三种元素，其中Ca（钙）、W（钨）属于金属元素，O（氧）不属于金属元素，因此共含有两种金属元素，D选项正确。 故选：C。 5. “嫦娥六号”探测器的发射火箭用到了无污染的高能燃料。该燃料最有可能是 A. 液氢 B. 液氧 C. 酒精 D. 石油 【答案】A 【解析】 【详解】A、氢气燃烧热值高，且产物只有水，清洁无污染，符合题意； B、氧气不具有可燃性，不能做燃料，不符合题意； C、酒精不充分燃烧会产生一氧化碳和炭粒等污染物，不符合题意； D、石油燃烧会产生一氧化碳和炭粒等多种污染物，不符合题意； 故选A。 6. 金刚石、石墨和C60和都是由碳元素组成的单质，它们的性质存在着明显差异。其原因是构成它们的原子 A. 种类不同 B. 大小不同 C. 质量不同 D. 排列方式不同 【答案】D 【解析】 【详解】金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，但是由于它们的原子排列方式不同，因此它们的性质存在着明显差异，选D。 7. 下列物质的用途主要与化学性质有关的是 A. 用镁粉制作照明弹 B. 用活性炭除冰箱异味 C. 用铜制作电线电缆 D. 用干冰进行人工降雨 【答案】A 【解析】 【详解】A、用镁粉制作照明弹，是因为镁燃烧发出耀眼白光，需要通过化学变化才能表现出来，利用的是其化学性质，符合题意； B、用活性炭除冰箱异味，是因为活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，吸附性不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，不符合题意； C、用铜制作电线电缆，是因为铜具有良好的导电性，导电性不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，不符合题意； D、用干冰进行人工降雨，是因为干冰升华吸热，能使周围温度降低，不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，不符合题意。 故选A。 8. 乙二醇可用于生产汽车防冻液，其分子的微观结构示意图如图所示，下列有关乙二醇的说法错误的是（ ） A. 由三种元素组成 B. 化学式为CH3O C. 分子中碳、氧原子的个数比为1：1 D. 相对分子质量为62 【答案】B 【解析】 【分析】根据乙二醇的微观示意图可知，一个乙二醇分子中含有2个碳原子、6个氢原子、2个氧原子，则乙二醇的化学式为。 【详解】A、乙二醇由碳元素、氢元素、氧元素三种元素组成，此项不符合题意； B、乙二醇的化学式为，此项符合题意； C、乙二醇分子中碳、氧原子的个数比为，此项不符合题意； D、乙二醇相对分子质量为:，此项不符合题意。 故选B。 9. 为建设“天蓝、地绿、水美”的辽宁，下列做法不提倡的是（ ） A. 分类回收生活垃圾 B. 污水未经处理直接排放 C. 推广使用电动汽车 D. 使用太阳能、风能等新能源 【答案】B 【解析】 【详解】A、分类回收生活垃圾，能节约资源、减少环境污染，此项不符合题意； B、污水未经处理直接排放会污染环境，此项符合题意； C、推广使用电动汽车，能减少污染物的排放，此项不符合题意； D、使用太阳能、风能等新能源，可以减少化石燃料的使用量，此项不符合题意。 故选B。 10. 用如图所示实验验证金属的性质。以下描述错误的是 A. 实验1，观察到灯泡发光，说明铁具有导电性 B. 实验2、3均能证明铁的金属活动性比铜的强 C. 实验3，铁丝表面析出红色固体，溶液由浅绿色变为蓝色 D. 实验3，发生的反应为置换反应 【答案】C 【解析】 【详解】A、实验1中观察到灯泡发光，说明铁具有导电性，故选项说法正确； B、实验2中铁能和稀硫酸反应，铜不与稀硫酸反应，说明铁金属活动性比铜的强，实验3中铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，说明铁的金属活动性比铜的强，故选项说法正确； C、实验3中铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，铁丝表面析出红色固体，溶液由蓝色变为浅绿色，故选项说法错误； D、实验3中铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为：Fe + CuSO4＝FeSO4 +Cu，该反应符合“一换一”的特点，属于置换反应，故选项说法正确； 故选：C。 第二部分 非选择题(共40分) (本部分共包括4道小题) 11. 实验是化学学习的重要内容，也是学习化学的重要手段。 Ⅰ．二氧化碳的实验室制取与性质 （1）反应原理：用大理石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为___________。 （2）装置选择：可选用的发生装置为___________(填字母)。 （3）性质验证：为验证二氧化碳的性质，将产生的气体由导管口___________(填“a”或“b”)通入到装置F中，观察到试管中的紫色石蕊溶液变为红色，其原因是___________(用化学方程式表示)。再用酒精灯加热该试管，可观察到溶液的颜色变化为___________。 （4）思路方法：某气体只能用E装置收集，则该气体可能具有的性质为___________(填字母)。 A. 能与水反应 B. 能与空气中成分反应 C. 密度与空气接近 Ⅱ．燃烧和灭火 （5）填写空白处 示意图 实验操作 实验现象 解释与结论 (5) 分别用燃着的火柴点蜡烛和煤块 蜡烛燃烧，煤块不燃烧 说明燃烧的条件之一是___________ (6) 点燃蜡烛，在其上扣上一个烧杯 扣上烧杯一会后蜡烛熄灭 体现的灭火原理是___________ (7) 将二氧化碳气体倾倒入放有燃着的蜡烛的烧杯中 蜡烛___________ 说明二氧化碳具有的化学性质为___________ (8) 用燃着的火柴点蜡烛刚熄灭时产生的白烟 蜡烛重新燃烧 说明白烟具有___________性 【答案】（1） （2）B （3） ①. a ②. ③. 由红色变为紫色 （4）BC （5） ①. 温度达到可燃物的着火点 ②. 隔绝氧气(或空气) ③. 熄灭 ④. 不燃烧也不支持燃烧 ⑤. 可燃 【解析】 【小问1详解】 大理石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：； 【小问2详解】 该反应属于固液不加热反应，发生装置可选B； 【小问3详解】 为验证二氧化碳的性质，将产生的气体由导管口a通入到装置F中，这样反应比较充分，现象比较明显； 观察到试管中的紫色石蕊溶液变为红色，其原因是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，该反应的化学方程式为：； 再用酒精灯加热该试管，碳酸受热分解生成二氧化碳和水，可观察到溶液的颜色变化为：由红色变为紫色； 【小问4详解】 A、该气体只能用E装置，即排水法收集，说明该气体不易或难溶于水，且与水不反应，不符合题意； B、该气体只能用排水法收集，不能用排空气法收集，该气体可能能与空气中物质反应，符合题意； C、该气体只能用排水法收集，不能用排空气法收集，该气体可能密度与空气接近，符合题意。 故选BC； 【小问5详解】 （5）分别用燃着的火柴点蜡烛和煤块，蜡烛和煤块均是可燃物，均与氧气接触，温度相同，蜡烛的着火点低，蜡烛燃烧，煤块的着火点高，煤块不燃烧，说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点； （6）点燃蜡烛，在其上扣上一个烧杯，扣上烧杯一会后蜡烛熄灭。蜡烛燃烧消耗氧气，氧气耗尽后，蜡烛熄灭，体现的灭火原理是：隔绝氧气（或空气）； （7）将二氧化碳气体倾倒入放有燃着的蜡烛的烧杯中，二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，密度比空气大，可观察到蜡烛熄灭，不燃烧、不支持燃烧需要通过化学变化表现出来，属于化学性质； （8）用燃着的火柴点蜡烛刚熄灭时产生的白烟，蜡烛重新燃烧，说明白烟具有可燃性。 12. 九年一班组织了《我为家乡做代言》为主题的宣传活动，小米学习小组确定以“我市的金属资源”为内容开展了调查。 Ⅰ．金属矿产 （1）我市的金属矿产资源丰富，常见的铁矿石有赤铁矿(主要成分为Fe2O3)，磁铁矿(主要成分为Fe3O4)，它们的主要成分从组成上看都属于___________(填字母)。 A. 单质 B. 化合物 C. 氧化物 Ⅱ．冶金工业 （2）我市钢铁厂生产的球墨铸造用生铁享誉全国，和纯铁相比，生铁的硬度更___________。 （3）用500t含氧化铁80%的赤铁矿石和一氧化碳反应炼铁，化学方程式为___________，理论上可炼出含铁96%的生铁的质量是___________t。(结果保留整数) Ⅲ．对金属资源的保护 途径一 防止金属锈蚀 （4）小组同学设计了下图实验，经过一周的观察，发现只有试管①中的铁钉生锈了。由此可知，铁生锈实际上是铁跟空气中___________等物质作用的结果。 （5）防锈要有针对性，方法要正确。将下列金属制品与其合理的防锈方法连线_________。 金属制品 防锈方法 铁制篮球架 涂油 自行车链条 喷漆 途径二 回收废旧金属 （6）从废弃白铜[主要含铜、镍(Ni)，其它成分忽略不计]中回收金属铜和镍的流程如图所示。 资料：镍是一种银白色固体，能与稀硫酸发生反应生成+2价镍的化合物和氢气。 ①粉碎的目的是___________。 ②操作a的名称是___________，固体甲是___________。 ③“酸浸”中发生反应的化学方程式为___________。 【答案】（1）BC （2）大 （3） ①. ②. 292 （4）氧气和水 （5） （6） ①. 增大反应物的接触面积，加快反应速率 ②. 过滤 ③. 铜##Cu ④. 【解析】 【小问1详解】 氧化铁和四氧化三铁都是由铁元素和氧元素组成的纯净物，属于化合物，属于氧化物，故选BC； 【小问2详解】 合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，生铁是铁的合金，和纯铁相比，生铁的硬度更大； 【小问3详解】 赤铁矿的主要成分是氧化铁，一氧化碳和氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为； 根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类和质量不变，根据铁元素质量守恒，理论上可炼出含铁96%的生铁的质量是； 【小问4详解】 ①铁与氧气和水同时接触，②铁只与水接触，③铁只与氧气接触，经过一周的观察，发现只有试管①中的铁钉生锈了。由此可知，铁生锈实际上是铁跟空气中氧气和水等物质作用的结果； 【小问5详解】 铁制篮球架可喷漆，隔绝氧气和水，达到防锈目的；自行车链条可以涂油，隔绝氧气和水，达到防锈目的；图示为； 【小问6详解】 ①粉碎可增大反应物的接触面积，加快反应速率； ②操作a可分离固体和液体，名称是过滤；废弃白铜，主要含铜、镍(Ni)，粉碎，加入过量稀硫酸，铜不能与硫酸反应，镍能与硫酸反应生成硫酸镍和氢气，过滤得到固体甲是铜； ③“酸浸”中镍能与硫酸反应生成硫酸镍和氢气，化学方程式为。 13. 阅读下面文章。 水是生命之源，而自来水的消毒则是保障用水安全的关键环节。目前常用的自来水消毒剂有氯气(Cl2)、二氧化氯(ClO2)等。 氯气是一种传统的消毒剂，经压缩后变成液态储存和运输，因价格相对低廉，技术成熟被广泛使用。液氯在水中的溶解能力有限，因此在消毒过程中需要过量投加，这样会使三氯甲烷等有毒副产物增加。 二氧化氯是一种黄绿色、有刺激性气味的气体，极易溶于水，受热、见光易分解，是一种高效、安全的消毒剂。由于稳定性较差，需现场制备，成本相对较高。 研究人员发现：1.0mg/L氯气与0.5mg/L二氧化氯的消毒能力相当。某研究小组采集了同一水样，在40℃时，对两种消毒剂的浓度与三氯甲烷产生量的关系进行了对比实验，得出数据如图1和图2所示。 根据所给信息，回答下列问题。 （1）从微观角度分析，氯气压缩成液氯的过程中，发生改变的是___________。 （2）氯气和水反应生成盐酸和次氯酸(HClO)，次氯酸有强氧化性，能杀死水中的细菌，病毒等微生物。次氯酸中氯元素的化合价为___________，写出氯气与水反应的化学方程式___________。 （3）二氧化氯作为自来水厂消毒剂与其物理性质密切相关，试列举一点___________。 （4）结合本文，你对保存二氧化氯的建议是___________。 （5）分析图1，40℃时，4.0mg/L的氯气在0~40h内产生三氯甲烷的规律是___________。 （6）分析图2，40℃时，二氧化氯的浓度对三氯甲烷产生量的影响是___________。 （7）对比图1和图2，氯气和二氧化氯在消毒能力相当的情况下，二氧化氯比氯气更安全的依据___________。 （8）在选择自来水消毒剂时，需要考虑的因素___________(写一点即可)。 【答案】（1）分子间间隔 （2） ①. +1 ②. （3）极易溶于水(合理即可) （4）避光低温(合理即可) （5）产生三氯甲烷的量先增大或变小(产生三氯甲烷的速率由快到慢等合理即可) （6）二氧化氯浓度越大，产生三氯甲烷量越多(合理即可) （7）0.5mg/L二氧化氯比1mg/L的氯气产生的三氯甲烷少 （8）消毒效果(安全性、成本、对环境影响等合理即可) 【解析】 【小问1详解】 分子之间有间隔，气体分子间的间隔更大，氯气压缩成液氯的过程中，氯气分子间的间隔减小，体积减小； 【小问2详解】 次氯酸(HClO)中氢元素显+1价，氧元素显-2价，依据化合物中各元素的化合价的代数和为零，设氯元素的化合价为x，则+1+x+(-2)=0，x=+1；氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，反应的化学方程式为； 【小问3详解】 二氧化氯极易溶于水，溶解性强，消毒效果更好； 【小问4详解】 根据信息：二氧化氯受热、见光易分解，所以保存时应低温避光保存； 【小问5详解】 根据图1可看出，40℃时，4.0mg/L的氯气在0~40h内产生三氯甲烷的量先增大后变小，反应先快后慢； 【小问6详解】 根据图2可看出，40℃时，0.8mg/L的二氧化氯产生的三氯甲烷更多，说明二氧化氯的浓度越大，产生三氯甲烷的量越多； 【小问7详解】 根据题意可知，1.0mg/L氯气与0.5mg/L二氧化氯的消毒能力相当，由图可知，在0～50h内，0.5mg/L二氧化氯比1.0mg/L氯气产生的三氯甲烷都少，能说明“氯气和二氧化氯在消毒能力相当的情况下，二氧化氯比氯气更安全”； 【小问8详解】 在选择自来水消毒剂时，需要考虑消毒效果、安全性、成本、对环境影响等。 14. 家具厂常用硼酸锌作为阻燃剂，提高木材的阻燃性能。某研究小组对硼酸锌的合成、组成及性能进行了如下探究。 【查阅资料】 Ⅰ．用硼酸(H3BO3)与ZnO、H2O合成硼酸锌，其组成会受温度等合成条件的影响。 Ⅱ．硼酸锌受热，先释放出水；当温度高于350℃，生成ZnO和B2O3固体；继续升温到400℃以上，B2O3熔化为玻璃态物质。 （1）硼酸锌能起阻燃作用的原因是___________(写一种)。 【实验一】为研究温度对合成的硼酸锌组成的影响，研究小组在不同温度下制取硼酸锌。 m(H3BO3)/g m(ZnO)/g V(H2O)/mL t/℃ 实验1 28 10 100 94 实验2 x 10 100 98 实验3 28 y 100 102 （2）x、y分别为___________和___________。 【实验二】为检测102℃时合成的硼酸锌含水的质量分数，研究小组利用图1装置(夹持仪器已略)进行实验。 （3）需要不断通入干燥空气的目的是___________。 （4）实验时，需要称量获得的数据有：硼酸锌样品的质量、___________(填字母)。 A. 含样品的玻璃直管加热前后质量 B. 含干燥剂的干燥管加热前后质量 【实验三】为评估102℃时合成的硼酸锌的阻燃性能，进行木材粉末灼烧残重实验：某温度下，灼烧质量相同的两份干燥木材粉末(一份经硼酸锌处理)30min，测量残留固体质量；调整温度，重复实验，得到木材粉末灼烧后固体残留率(w)随温度变化关系如图2。 (注：；固体残留率越大，阻燃性能越好) （5）低于200℃时。两份木材粉末质量均保持不变的原因是___________。 （6）图中曲线___________(填“a”或“b”)对应的木材粉末是经硼酸锌处理的，判断的理由是___________。 （7）为寻找阻燃性能最佳的合成温度，应开展的实验是：___________。 【答案】（1）B2O3熔化成玻璃态物质能隔绝氧气(水蒸发吸热，使可燃物温度将至着火点以下等合理即可) （2） ①. 28 ②. 10 （3）使硼酸锌受热分解释放的水蒸气全部被干燥剂吸收，同时排尽装置内的水蒸气 （4）B （5）温度低于200℃时，木材未达到其着火点，不燃烧 （6） ①. a ②. 在相同温度下，曲线 a 的固体残留率始终高于曲线 b （7）在102℃附近设置多个不同温度，合成硼酸锌并分别对木材粉末进行处理，然后在相同条件下进行灼烧实验，测量固体残留率，比较阻燃性能 【解析】 【小问1详解】 根据资料，硼酸锌受热先释放出水，水蒸发吸热，可降低温度至木材的着火点以下；温度升高还会生成ZnO和B2O3固体，B2O3能熔化为玻璃态物质，它们覆盖在木材表面，能隔绝氧气，从而起到阻燃作用。 【小问2详解】 该实验是为研究温度对合成的硼酸锌组成的影响，采用控制变量法，除温度不同外，其他条件应相同。所以实验 2 中m(H3BO3)应和实验 1 中一样为28g，即x为28；实验 3 中m(ZnO)应和实验 1 中一样为10g，即y为10。 【小问3详解】 不断通入干燥空气，一方面能将硼酸锌受热分解释放出来的水蒸气全部赶入干燥管中，使其被干燥剂充分吸收；另一方面可以排尽装置内原本含有的水蒸气，避免对实验结果产生干扰。 【小问4详解】 检测硼酸锌含水的质量分数，原理是通过测量样品中水分的质量（即干燥剂吸收水的质量）与样品质量的比值。含干燥剂的干燥管加热前的质量是干燥剂本身的质量，加热后干燥剂吸收了硼酸锌分解产生的水蒸气，其质量增加，增加的质量就是水蒸气的质量。而含样品的玻璃直管加热前后质量差包含了多种因素，例如玻璃直管内的物质可能会与干燥空气中的物质发生反应，无法直接准确得出水分的质量，所以需要称量硼酸锌样品的质量和含干燥剂的干燥管加热前后质量，故选 B。 【小问5详解】 燃烧需要达到可燃物的着火点，低于200℃时，两份木材粉末质量均保持不变，是因为此时温度未达到木材的着火点，木材不会燃烧。 【小问6详解】 根据 “固体残留率越大，阻燃性能越好”，从图 2 可以看出，在相同温度下，曲线 a 的固体残留率始终高于曲线 b，说明经硼酸锌处理后的木材在燃烧后残留的固体质量相对更多，即硼酸锌起到了阻燃作用，所以曲线 a 对应的木材粉末是经硼酸锌处理的。 【小问7详解】 已知时合成的硼酸锌有阻燃效果，要寻找阻燃性能最佳的合成温度，需要在附近设置一系列不同的温度，如100℃、101℃、103℃、104℃等，分别合成硼酸锌，并用这些硼酸锌对木材粉末进行处理，之后在相同的温度条件下进行灼烧实验，测量固体残留率，通过比较固体残留率的大小来判断哪个温度合成的硼酸锌阻燃性能最佳。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$