内容正文:
锦州市2024~2025学年度九年级(上)期末质量检测
化学试卷
(本试卷共14小题 满分50分 化学和物理考试时长共150分钟)
考生注意:所有试题必须在答题卡指定区域内作答,在本试卷上作答无效。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16
第一部分 选择题(共10分)
本部分共包括10小题,每小题1分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 劳动创造美好生活。进行下列家务劳动时一定发生化学变化的是
A. 清扫落叶 B. 晾晒湿衣服 C. 剪窗花 D. 点火炒菜
【答案】D
【解析】
【详解】A、清扫落叶的过程中没有新物质生成,属于物理变化,不符合题意;
B、晾晒湿衣服的过程中没有新物质生成,属于物理变化,不符合题意;
C、剪窗花的过程中没有新物质生成,属于物理变化,不符合题意;
D、点火炒菜的过程中涉及燃烧,有新物质生成,属于化学变化,符合题意。
故选:D。
2. 试管是实验室常用的仪器。下列涉及试管的使用正确的是
A. 连接橡胶塞 B. 倾倒液体
C. 加热液体 D. 加入固体
【答案】B
【解析】
【详解】A、把橡皮塞慢慢转动着塞进试管口,切不可把试管放在桌上在使劲塞进塞子,以免压破试管,图中所示操作错误;
B、倾倒液体时,试管倾斜,试剂瓶紧挨试管口,标签向手心,瓶塞倒放,图中所示操作正确;
C、加热液体时,用外焰加热,液体体积不能超过试管容积的三分之一,试管倾斜约45°,大拇指不能按在短柄上,图中所示操作错误;
D、取用固体粉末时,先将试管倾斜,用药匙或纸槽将药品送至试管底部,再将试管竖立,图中所示操作错误。
故选B。
3. 2023年诺贝尔物理学奖与阿秒光脉冲有关,阿秒光脉冲可用于测量原子和分子内部的电子运动。下列微观粒子中,带正电荷的是
A. 分子 B. 原子 C. 电子 D. 原子核
【答案】D
【解析】
【详解】A、原子由原子核和核外电子构成,原子核由质子和中子构成,质子带正电,电子带负电,中子不带电,且质子所带电荷与电子所带电荷数量相等,电性相反,故原子不带电,分子由原子构成,故分子不带电,不符合题意;
B、由A的分析可知,原子不带电,不符合题意;
C、由A可知,电子带负电,不符合题意;
D、原子核由质子和中子构成,质子带正电,中子不带电,故原子核带正电,符合题意。
故选D。
4. 我国科学家利用氮化硼首次制备出一种薄如蝉翼的光学晶体——转角菱方氮化硼。氮元素和硼元素的本质区别是
A. 质子数不同 B. 中子数不同
C. 电子数不同 D. 相对原子质量不同
【答案】A
【解析】
【详解】元素是具有相同核电荷数(或质子数)的一类原子的总称,因此不同的元素的本质区别是是质子数(或核电荷数)不同,故选A。
5. 分类法是学习和研究物质的一种重要方法。下列物质中属于单质的是
A. 冰 B. 干冰 C. 氦气 D. 氢氧化钙
【答案】C
【解析】
【分析】单质是由一种元素组成的纯净物。
【详解】A、冰是固态的水,化学式为H2O,由氢、氧两种元素组成,不属于单质,A选项错误;
B、干冰是固态的二氧化碳,化学式为CO2 ,由碳、氧两种元素组成,不属于单质,B选项错误;
C、氦气是由氦元素一种元素组成的纯净物,属于单质,C选项正确;
D、氢氧化钙的化学式为Ca(OH)2,由钙、氧、氢三种元素组成,不属于单质,D选项错误。
故选:C。
6. 我国长征五号火箭采用的是低温推进剂——液氢、液氧。下列是从微观角度对氢气液化过程的分析,正确的是
A. 分子体积变大 B. 分子数目减少 C. 分子质量增大 D. 分子间隔变小
【答案】D
【解析】
【详解】A、氢气液化过程中,氢分子本身不变,只是氢分子间的间隔变小,故A错误;
B、氢气液化过程中,氢分子本身不变,只是氢分子间间隔变小,故B错误;
C、氢气液化过程中,氢分子本身不变,只是氢分子间的间隔变小,故C错误;
D、氢气液化过程中,氢分子本身不变,只是氢分子间的间隔变小,故D正确。
故选:D。
7. “碳家族”的成员很多,用途很广。下列说法正确的是
A. 石墨不具有导电性 B. 活性炭具有吸附性
C. 炭黑在常温时化学性质活泼 D. 金刚石和石墨的碳原子排列方式相同
【答案】B
【解析】
【详解】A、石墨具有导电性,故A错误;
B、活性炭疏松多孔,具有吸附性,故B正确;
C、炭黑在常温下化学性质稳定,故C错误;
D、金刚石和石墨中的碳原子的排列方式不同,故D错误。
故选:B。
8. 科学家利用“基因剪刀”技术降低了水稻中砷的含量。如图是砷元素在元素周期表中的信息及原子结构示意图。下列说法正确的是
A.
B. 砷原子的中子数为33
C 砷属于金属元素
D. 砷的相对原子质量为74.92g
【答案】A
【解析】
【详解】A、在原子中,核内质子数=核外电子数,则,说法正确,符合题意;
B、由元素周期表中的一格可知,汉字左上方数字表示原子序数,汉字下方数字表示相对原子质量,在原子中,原子序数=质子数,相对原子质量=质子数+中子数,则砷原子的中子数为,说法错误,不符合题意;
C、砷带“石”字旁,属于非金属元素,说法错误,不符合题意;
D、由元素周期表中的一格可知,汉字下方数字表示相对原子质量,相对原子质量单位为“1”,不是“g”,通常省略不写,故砷的相对原子质量为74.92,说法错误,不符合题意。
故选:A。
9. 猜化学灯谜时,`同学们对一个化学符号做如下描述:表示一种物质;表示1个分子;表示1个分子中含有3个原子。描述的可能是下列符号中的
A. B. C. 3N D.
【答案】B
【解析】
【详解】A、H2O2可表示过氧化氢这种物质,也可以表示一个过氧化氢分子,但1个过氧化氢分子中含有4个原子,故选项错误;
B、可表示二氧化碳这种物质,也可以表示一个二氧化碳分子,1个二氧化碳分子中含有3个原子,故选项正确;
C、3N只能表示3个氮原子,故选项错误;
D、H2可表示氢气这种物质,也可以表示1个氢分子,但1个氢分子中含有2个原子,故选项错误。
故选B。
10. 酚酞是常见的酸碱指示剂。下列关于酚酞(化学式为)的说法正确的是
A. 酚酞属于氧化物
B. 酚酞是由碳、氢、氧三种原子构成的
C. 酚酞中碳、氢元素的质量比为
D. 酚酞中氧元素的质量分数最小
【答案】C
【解析】
【详解】A、氧化物是由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物,酚酞是由碳、氢、氧三种元素组成的化合物,不属于氧化物,故A错误;
B、酚酞是由酚酞分子构成的,酚酞分子是由碳、氢、氧三种原子构成的,故B错误;
C、酚酞中碳、氢元素的质量比为(12×20):(1×14)=120: 7,故C正确;
D、酚酞中碳、氢、氧元素的质量比为(12×20):(1×14): (16×4)=240:14:64,则酚酞中氢元素的质量分数最小,故D错误。
故选C。
第二部分 非选择题(共40分)
本部分共包括4小题。
11. 实验是科学探究的重要手段。
I.实验室用图1所示装置制取氧气并验证其化学性质。
(1)实验室用装置A和D制取,反应的化学方程式为________。用该方法收集的最佳时机是________。实验结束时,应先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,理由是________。
(2)用装置E验证的化学性质时,观察到的现象是________,集气瓶底部水的作用是________。
Ⅱ.用图2所示装置进行电解水实验,探究水的组成。
(3)电解时,乙玻璃管中产生气泡的位置在________(填“a”“b”或“c”)处。
(4)检验甲玻璃管内产生气体的方法是________。
(5)图3是水分子分解的示意图,补全横线上的分子模型________。
(6)通过电解水实验得出的结论:水是由________组成的。
Ⅲ.白磷着火点是40℃,红磷着火点是240℃,用图4所示装置探究燃烧的条件。
(7)由a处的白磷燃烧而c处白磷不燃烧的事实,说明燃烧的条件之一是________。b处红磷不燃烧的原因是________。
(8)管口的小气球可以防止________(填化学式)进入空气,从而使该实验绿色化。
【答案】(1) ①. ## ②. 导管口有连续均匀的气泡冒出 ③. 防止水槽中的水倒吸回试管,使试管炸裂(合理即可)
(2) ①. 剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体 ②. 防止高温熔融物溅落下来炸裂瓶底(合理即可)
(3)c (4)将燃着的木条靠近甲玻璃管管口,打开活塞,在尖嘴口罩一个干冷的烧杯(合理即可)
(5) (6)氢元素和氧元素
(7) ①. 可燃物接触氧气##可燃物接触空气(合理即可) ②. 温度没有达到红磷的着火点
(8)
【解析】
【小问1详解】
A装置是固固加热型,故采用加热氯酸钾和二氧化锰生成氯化钾和氧气或加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为:、;D装置是排水法收集氧气,导管口刚开始排出的是装置内的空气,当导管口气泡连续均匀冒出时可以开始收集;实验结束时要先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,理由是防止水槽中的水倒流进入试管,使试管炸裂;
【小问2详解】
铁丝在氧气中燃烧现象是剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体;集气瓶底部水的作用是:防止高温熔融物溅落下来炸裂瓶底;
【小问3详解】
在电解水时“正氧负氢、氢二氧一”可知,乙玻璃管中产生的气体氧气,气泡的位置在正极c处;
【小问4详解】
电解水时负极产生氢气,氢气具有可燃性,能燃烧并发出淡蓝色火焰,产物是水,则乙玻璃管中产生的气体是氢气,检验的方法是:将燃着的木条靠近甲玻璃管管口,打开活塞,在尖嘴口罩一个干冷的烧杯##将燃着的木条靠近甲玻璃管管口,打开活塞,观察现象;
【小问5详解】
根据反应前后原子种类和数目不变可知,2个水分子分解成2个氢分子和1个氧分子,图中缺少2个氢分子,如图:;
【小问6详解】
水电解后生成氢气与氧气,氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,化学反应中元素的种类不变,则由实验可知,水是由氢元素与氧元素组成的;
【小问7详解】
由于白磷的着火点为40℃,低于80℃,红磷的着火点为240℃,高于80℃。a处白磷与空气中氧气接触,白磷燃烧;c处白磷不与空气中氧气接触,白磷不燃烧,所以通过对比图4中a、c处的现象,可得出燃烧需要可燃物与氧气或空气接触;b处的红磷不燃烧,是因为温度没有达到红磷的着火点;
【小问8详解】
白磷与氧气点燃条件下反应生成五氧化二磷,五氧化二磷有毒,管口的小气球可以防止生成的五氧化二磷进入空气,造成污染,五氧化二磷的化学式为:。
12. 阅读下面科普短文。
人类一直渴望将太阳能装进瓶子里,随时携带、随处使用,“液态阳光”正实现了这一愿景。该技术利用太阳能等可再生能源制取绿色氢气,并结合二氧化碳加氢技术,合成以甲醇为代表的液态燃料,这种甲醇被称为“液态阳光甲醇”。
甲醇()是低碳、含氧的液体燃料,是全球公认的理想新型清洁可再生能源。它可替代传统的化石燃料,又能直接使用现有的以汽油、柴油为主的燃料储存运输设施,降低了储存和运输的成本。
“清洁能源发电+电解制氢+加氢制甲醇”是目前规模化应用的“液态阳光甲醇”合成技术,其过程如图1所示。加氢制甲醇是该技术中的一个关键步骤,其核心是保证催化剂的效率和稳定性。近年来,基于金属氧化物的催化剂得到广泛关注,部分研究成果如图2所示。
未来,随着工艺技术的优化改进,有望实现“液态阳光甲醇”技术大规模推广,为可再生能源消纳和二氧化碳减排作出重要贡献。
依据短文,请回答下列问题:
(1)化石燃料主要包括煤、________和天然气。
(2)图1中,“液态阳光甲醇”合成技术中使用的初始原料是________和。
(3)图2中,加氢制甲醇过程中最适合的催化剂为________(填字母序号)。
A. B.
C. D.
(4)相比氢气,液体燃料甲醇的优点是________(写出一点即可)。甲醇完全燃烧的产物与甲烷相同,请写出其完全燃烧的化学方程式________。
(5)下图是煤经过加工合成甲醇的过程,该方法合成的甲醇能否被称作“液态阳光甲醇”,理由是________。
(6)“液态阳光”也是一种储氢技术。图1中,理论上电解装置中消耗的中氢元素质量________(填“>”“<”或“=”)合成装置中生成的甲醇中氢元素质量。
(7)目前,我国已在甘肃省兰州新区建成了全球首座“液态阳光甲醇”示范项目,年产甲醇1000t。若利用图1中的方法生产1000t甲醇,理论上可转化的质量是________t。
【答案】(1)石油 (2)##水 (3)A
(4) ①. 储存和运输成本低 ②.
(5)不能,“液态阳光甲醇” 是利用太阳能等可再生能源制取绿色氢气,并结合二氧化碳加氢技术合成的,而该方法是煤经过加工合成甲醇,没有利用太阳能等可再生能源 (合理即可)
(6)> (7)1375
【解析】
【小问1详解】
化石燃料主要包括煤、石油、和天然气。
【小问2详解】
从图 1 “液态阳光甲醇” 合成技术路线图可知,初始原料是H2O(通过太阳能电池板产生电能电解水得到氢气)和 CO2。
【小问3详解】
从图 2 中可以看出,在作为催化剂时,甲醇的生成量相对较高且在较长时间内保持较稳定,所以加氢制甲醇过程中最适合的催化剂为,选 A。
【小问4详解】
文中提到 “它可替代传统的化石燃料,又能直接使用现有的以汽油、柴油为主的燃料储存运输设施,降低了储存和运输的成本”,所以相比氢气,液体燃料甲醇的优点有储存和运输成本低;
甲醇完全燃烧产物与甲烷相同,即生成二氧化碳和水,化学方程式为:。
【小问5详解】
煤经过加工合成的甲醇不能称作“液态阳光甲醇”,理由是:“液态阳光甲醇” 是利用太阳能等可再生能源制取绿色氢气,并结合二氧化碳加氢技术合成的,而该方法是煤经过加工合成甲醇,没有利用太阳能等可再生能源 (合理即可)。
【小问6详解】
根据质量守恒定律,图 1 中电解水产生氢气,氢气与二氧化碳反应生成甲醇,在这个过程中,部分氢元素用于和二氧化碳反应生成水,所以电解装置中消耗的H2O中氢元素质量大于合成装置中生成的甲醇中氢元素质量。
【小问7详解】
根据图1,合成装置中CO2、H2在一定条件下反应生成CH3OH、H2O,化学方程式为,设理论上可转化CO2的质量为x,则
x=1375t
则理论上可转化的质量是1375t。
13. 实现2030年碳达峰、2060年碳中和,是我国政府对国际社会的郑重承诺,彰显了大国的责任和担当。某小组对二氧化碳产生了兴趣,开展项目式学习活动。
任务一:二氧化碳制法与性质
利用废弃饮料瓶和棒棒冰的袋子,完成的制取与部分性质验证(如图1)。
(1)装置乙中反应的化学方程式是________。
(2)实验中观察到低蜡烛先熄灭,高蜡烛后熄灭,说明具有的性质是________。根据该性质,写出的一个用途________。
(3)该实验还能得出的另一个化学性质是________。
任务二:温室效应产生的原因
温室效应是指太阳短波辐射可以透过大气射入地面,地面在吸收辐射后会升温,并向外辐射长波热能。这些长波辐射被大气中的温室气体吸收,导致大气层温度升高,阻碍了热量向外扩散,形成保温作用,从而导致大气变暖。
图2是某小组同学设计的检测气体是否为温室气体的实验装置图。辐射源通过装有等量的不同气体的扁塑料瓶后,在热成像仪成像。穿透扁塑料瓶(待测气体)后的长波辐射越强,热成像的温度越高。测得实验中热成像图的温度结果如下:
待测气体
干燥
干燥
干燥
干燥空气
热成像图的温度/℃
64.0
816
62.8
82.6
(4)由上表可知、、中吸收长波辐射的能力最小的为________.
(5)依据图2装置,设计实验证明空气中的水蒸气也是一种温室气体,请写出你的操作方法________。
任务三:实验室模拟的捕集
碳捕集是实现碳中和的措施之一,其中一种方法是用NaOH溶液来吸收。同学们在实验室中模拟的捕集:装置(气密性良好)如图3所示,所用注射器均为单向阀,确保注射器内的物质只能流出,不能流入。
操作1:注射器A、B、C中分别吸入10mL蒸馏水、10mLNaOH溶液、100mL空气,双具支试管中集满约120mL气体。
操作2:推动注射器A将10mL蒸馏水一次性缓慢注入双具支试管里,观察到注射器C的活塞保持静止;再将10mLNaOH溶液全部注入双具支试管里。
(6)该实验说明10mL蒸馏水最多溶解吸收体积为________mL。
(7)实验中观察到________的现象,说明NaOH溶液吸收能力比水强,可做的捕集剂。
任务四:制定低碳行动方案
(8)通过该项目的探究,小组同学对低碳行动有了新的认识,请补充完整。
低碳途径
低碳行动具体措施
①减少的排放
请举出一种具体做法________
②________
植树造林
③的转化与封存
与氨气在高温、高压下可以合成尿素【】同时生成水,该反应的化学方程式为________。
【答案】(1)
(2) ①. 不燃烧、不支持燃烧,密度比空气大 ②. 灭火
(3)能与水反应 (4)##氧气
(5)将辐射源通过装有等量的水蒸气的扁塑料瓶后,在热成像仪成像,测热成像图的温度(合理即可)
(6)10 (7)10mLNaOH溶液全部注入双具支试管中后,注射器C的活塞向下移动等合理答案
(8) ①. 开发利用新能源等合理答案 ②. 增加二氧化碳的吸收 ③.
【解析】
【小问1详解】
装置乙中反应为石灰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】
蜡烛熄灭,说明二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,低蜡烛先熄灭,高蜡烛后熄灭,说明二氧化碳的密度比空气大;
二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,密度比空气大,可用于灭火;
【小问3详解】
通入二氧化碳后,干燥的石蕊试纸不变色,说明二氧化碳不能使石蕊变色,湿润的石蕊试纸变红,说明二氧化碳和水发生了反应,故该实验还能得出CO2 的另一个化学性质是:二氧化碳能与水反应;
【小问4详解】
由上表可知,相同条件下,三种气体中,穿透氧气后的热成像的温度最高,说明CO2、O2、CH4中吸收长波辐射的能力最小的是O2;
【小问5详解】
设计实验证明空气中的水蒸气也是一种温室气体,根据控制变量法,待测气体为水蒸气,其他因素与上述实验相同,则实验方案为:将辐射源通过装有等量的水蒸气的扁塑料瓶后,在热成像仪成像,测热成像图的温度;
【小问6详解】
推动注射器A将10mL蒸馏水一次性缓慢注入双具支试管里,观察到注射器C的活塞保持静止,说明装置内压强不变,则该实验说明10mL蒸馏水最多溶解吸收体积为10mL;
【小问7详解】
推动注射器A将10mL蒸馏水一次性缓慢注入双具支试管里,观察到注射器C的活塞保持静止,说明装置内压强不变,则该实验说明10mL蒸馏水最多溶解吸收二氧化碳的体积为10mL,将10mLNaOH溶液全部注入双具支试管中后,注射器C的活塞向下移动,说明装置内压强减小,说明10mL氢氧化钠溶液吸收二氧化碳的体积大于10mL,说明氢氧化钠溶液吸收二氧化碳能力比水强;
【小问8详解】
①减少二氧化碳的排放,可以减少化石燃料的使用,如开发利用新能源;
②绿色植物光合作用可以吸收二氧化碳放出氧气,故植树造林的目的是增加二氧化碳的吸收,故填:增加二氧化碳的吸收;
③二氧化碳与氨气在高温、高压下可以合成尿素和水,该反应的化学方程式为:。
14. 双氧水(过氧化氢溶液)是生活中常见的一种消毒剂。柯柯用双氧水清洗伤口时,不小心将其滴到水泥地面上,发现有大量气泡产生。于是进行了如下探究活动:
查阅资料:
①水泥中含有氯化铁、二氧化锰、碘化钾,都可以作过氧化氢分解的催化剂。
②压强传感器能描绘出密闭容器中压强随时间的变化曲线(如图1),曲线斜率越大,说明反应速率越快。
(1)活动一:探究氯化铁能否作过氧化氢分解的催化剂
实验步骤
实验现象
步骤1:________
木条不复燃
步骤2:向装有过氧化氢溶液的试管中加入氯化铁,再伸入带火星的木条
木条复燃
(2)氯化铁中铁元素的化合价为________。
(3)柯柯根据实验现象得出结论:氯化铁可作过氧化氢分解的催化剂。悦悦认为柯柯的实验结论不正确,理由是________。最终同学们通过进一步的实验得出了上述结论。
(4)写出步骤2中反应的化学方程式________。
活动二:探究影响过氧化氢分解速率的因素
将体积相同、浓度不同的过氧化氢溶液和不同质量的二氧化锰、氯化铁、碘化钾分别放在如图2的密闭容器中,并用压强传感器采集数据。
数据处理:得到下列实验数据及其中一组实验的压强随时间的变化曲线(如图1)。
实验序号
催化剂种类
催化剂质量/g
温度/℃
过氧化氢浓度
曲线斜率
1
二氧化锰
0.1
10
2%
0.383
2
0.1
20
2%
2.145
3
0.1
20
5%
4.269
4
0.3
20
5%
6.637
5
氯化铁
0.3
20
5%
0.099
6
碘化钾
0.3
20
5%
X
(5)对比实验3和4的数据得出结论是________。
(6)实验中用到的三种催化剂催化效果排序是二氧化锰>碘化钾>氯化铁,则其中X的取值范围是________。
(7)若实验室没有传感器等数字化实验仪器,为了达到实验目的,上面表格中的“曲线斜率”可以通过测定________来代替。
(8)分析图1中压强随时间的变化曲线,BC段斜率变小的可能原因是________。
(9)写出生活中保存双氧水的方法________(写出一种即可)。
【答案】(1)取少量的过氧化氢溶液于试管中,再向试管中伸入带火星的木条等合理答案
(2)+3 (3)没有验证反应前后氯化铁的质量和化学性质不发生改变等合理答案
(4)
(5)催化剂的质量会影响过氧化氢分解的速率
(6)(或0.099~6.637之间)
(7)相同时间内产生氧气的体积(或产生相同体积的氧气所需要的时间等合理答案)
(8)随着反应的发生,过氧化氢溶液的浓度减小,反应速率降低等合理答案
(9)低温存放等合理答案
【解析】
【小问1详解】
对比实验探究氯化铁能否作过氧化氢分解的催化剂,根据步骤1的实验现象和步骤二的实验操作可推出步骤1的实验操作:取少量的过氧化氢溶液于试管中,再向试管中伸入带火星的木条(合理即可);
【小问2详解】
氯化铁(FeCl3)中氯元素显-1价,根据化合物中各元素化合价代数和为0可得出铁元素显+3价;
【小问3详解】
没有验证反应前后氯化铁的质量和化学性质不发生改变,故不能得出氯化铁可作过氧化氢分解的催化剂的结论;
【小问4详解】
过氧化氢在氯化铁的作用下分解生成水和氧气,化学方程式为:;
【小问5详解】
对比实验3和4的数据可得出催化剂的质量会影响过氧化氢分解的速率,催化剂质量越多,分解越快;
【小问6详解】
根据表格中数据,氯化铁曲线斜率为0.099,二氧化锰斜率最大为6.637,故X取值范围是(或0.099~6.637之间);
【小问7详解】
实验目的是探究影响过氧化氢分解速率的因素,故也可以换成测量相同时间内产生氧气的体积(或产生相同体积的氧气所需要的时间等合理答案);
【小问8详解】
随着反应的发生,过氧化氢溶液的浓度减小,反应速率降低所以BC段斜率变小;
【小问9详解】
由于温度会影响过氧化氢分解的快慢,故保存双氧水应低温存放。
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(本试卷共14小题 满分50分 化学和物理考试时长共150分钟)
考生注意:所有试题必须在答题卡指定区域内作答,在本试卷上作答无效。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16
第一部分 选择题(共10分)
本部分共包括10小题,每小题1分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 劳动创造美好生活。进行下列家务劳动时一定发生化学变化的是
A. 清扫落叶 B. 晾晒湿衣服 C. 剪窗花 D. 点火炒菜
2. 试管是实验室常用的仪器。下列涉及试管的使用正确的是
A. 连接橡胶塞 B. 倾倒液体
C. 加热液体 D. 加入固体
3. 2023年诺贝尔物理学奖与阿秒光脉冲有关,阿秒光脉冲可用于测量原子和分子内部电子运动。下列微观粒子中,带正电荷的是
A. 分子 B. 原子 C. 电子 D. 原子核
4. 我国科学家利用氮化硼首次制备出一种薄如蝉翼的光学晶体——转角菱方氮化硼。氮元素和硼元素的本质区别是
A. 质子数不同 B. 中子数不同
C 电子数不同 D. 相对原子质量不同
5. 分类法是学习和研究物质的一种重要方法。下列物质中属于单质的是
A. 冰 B. 干冰 C. 氦气 D. 氢氧化钙
6. 我国长征五号火箭采用的是低温推进剂——液氢、液氧。下列是从微观角度对氢气液化过程的分析,正确的是
A. 分子体积变大 B. 分子数目减少 C. 分子质量增大 D. 分子间隔变小
7. “碳家族”的成员很多,用途很广。下列说法正确的是
A. 石墨不具有导电性 B. 活性炭具有吸附性
C. 炭黑在常温时化学性质活泼 D. 金刚石和石墨的碳原子排列方式相同
8. 科学家利用“基因剪刀”技术降低了水稻中砷的含量。如图是砷元素在元素周期表中的信息及原子结构示意图。下列说法正确的是
A.
B. 砷原子的中子数为33
C. 砷属于金属元素
D. 砷的相对原子质量为74.92g
9. 猜化学灯谜时,`同学们对一个化学符号做如下描述:表示一种物质;表示1个分子;表示1个分子中含有3个原子。描述的可能是下列符号中的
A. B. C. 3N D.
10. 酚酞是常见的酸碱指示剂。下列关于酚酞(化学式为)的说法正确的是
A 酚酞属于氧化物
B. 酚酞是由碳、氢、氧三种原子构成的
C. 酚酞中碳、氢元素的质量比为
D. 酚酞中氧元素的质量分数最小
第二部分 非选择题(共40分)
本部分共包括4小题。
11. 实验是科学探究的重要手段。
I.实验室用图1所示装置制取氧气并验证其化学性质。
(1)实验室用装置A和D制取,反应的化学方程式为________。用该方法收集的最佳时机是________。实验结束时,应先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,理由是________。
(2)用装置E验证的化学性质时,观察到的现象是________,集气瓶底部水的作用是________。
Ⅱ.用图2所示装置进行电解水实验,探究水的组成。
(3)电解时,乙玻璃管中产生气泡的位置在________(填“a”“b”或“c”)处。
(4)检验甲玻璃管内产生气体的方法是________。
(5)图3是水分子分解的示意图,补全横线上的分子模型________。
(6)通过电解水实验得出的结论:水是由________组成的。
Ⅲ.白磷着火点是40℃,红磷着火点是240℃,用图4所示装置探究燃烧的条件。
(7)由a处的白磷燃烧而c处白磷不燃烧的事实,说明燃烧的条件之一是________。b处红磷不燃烧的原因是________。
(8)管口的小气球可以防止________(填化学式)进入空气,从而使该实验绿色化。
12. 阅读下面科普短文。
人类一直渴望将太阳能装进瓶子里,随时携带、随处使用,“液态阳光”正实现了这一愿景。该技术利用太阳能等可再生能源制取绿色氢气,并结合二氧化碳加氢技术,合成以甲醇为代表的液态燃料,这种甲醇被称为“液态阳光甲醇”。
甲醇()是低碳、含氧的液体燃料,是全球公认的理想新型清洁可再生能源。它可替代传统的化石燃料,又能直接使用现有的以汽油、柴油为主的燃料储存运输设施,降低了储存和运输的成本。
“清洁能源发电+电解制氢+加氢制甲醇”是目前规模化应用的“液态阳光甲醇”合成技术,其过程如图1所示。加氢制甲醇是该技术中的一个关键步骤,其核心是保证催化剂的效率和稳定性。近年来,基于金属氧化物的催化剂得到广泛关注,部分研究成果如图2所示。
未来,随着工艺技术的优化改进,有望实现“液态阳光甲醇”技术大规模推广,为可再生能源消纳和二氧化碳减排作出重要贡献。
依据短文,请回答下列问题:
(1)化石燃料主要包括煤、________和天然气。
(2)图1中,“液态阳光甲醇”合成技术中使用的初始原料是________和。
(3)图2中,加氢制甲醇过程中最适合的催化剂为________(填字母序号)。
A. B.
C. D.
(4)相比氢气,液体燃料甲醇的优点是________(写出一点即可)。甲醇完全燃烧的产物与甲烷相同,请写出其完全燃烧的化学方程式________。
(5)下图是煤经过加工合成甲醇过程,该方法合成的甲醇能否被称作“液态阳光甲醇”,理由是________。
(6)“液态阳光”也是一种储氢技术。图1中,理论上电解装置中消耗的中氢元素质量________(填“>”“<”或“=”)合成装置中生成的甲醇中氢元素质量。
(7)目前,我国已在甘肃省兰州新区建成了全球首座“液态阳光甲醇”示范项目,年产甲醇1000t。若利用图1中的方法生产1000t甲醇,理论上可转化的质量是________t。
13. 实现2030年碳达峰、2060年碳中和,是我国政府对国际社会的郑重承诺,彰显了大国的责任和担当。某小组对二氧化碳产生了兴趣,开展项目式学习活动。
任务一:二氧化碳制法与性质
利用废弃饮料瓶和棒棒冰的袋子,完成的制取与部分性质验证(如图1)。
(1)装置乙中反应的化学方程式是________。
(2)实验中观察到低蜡烛先熄灭,高蜡烛后熄灭,说明具有的性质是________。根据该性质,写出的一个用途________。
(3)该实验还能得出的另一个化学性质是________。
任务二:温室效应产生的原因
温室效应是指太阳短波辐射可以透过大气射入地面,地面在吸收辐射后会升温,并向外辐射长波热能。这些长波辐射被大气中的温室气体吸收,导致大气层温度升高,阻碍了热量向外扩散,形成保温作用,从而导致大气变暖。
图2是某小组同学设计的检测气体是否为温室气体的实验装置图。辐射源通过装有等量的不同气体的扁塑料瓶后,在热成像仪成像。穿透扁塑料瓶(待测气体)后的长波辐射越强,热成像的温度越高。测得实验中热成像图的温度结果如下:
待测气体
干燥
干燥
干燥
干燥空气
热成像图的温度/℃
64.0
81.6
62.8
82.6
(4)由上表可知、、中吸收长波辐射的能力最小的为________.
(5)依据图2装置,设计实验证明空气中的水蒸气也是一种温室气体,请写出你的操作方法________。
任务三:实验室模拟的捕集
碳捕集是实现碳中和的措施之一,其中一种方法是用NaOH溶液来吸收。同学们在实验室中模拟的捕集:装置(气密性良好)如图3所示,所用注射器均为单向阀,确保注射器内的物质只能流出,不能流入。
操作1:注射器A、B、C中分别吸入10mL蒸馏水、10mLNaOH溶液、100mL空气,双具支试管中集满约120mL气体。
操作2:推动注射器A将10mL蒸馏水一次性缓慢注入双具支试管里,观察到注射器C的活塞保持静止;再将10mLNaOH溶液全部注入双具支试管里。
(6)该实验说明10mL蒸馏水最多溶解吸收体积为________mL。
(7)实验中观察到________的现象,说明NaOH溶液吸收能力比水强,可做的捕集剂。
任务四:制定低碳行动方案
(8)通过该项目的探究,小组同学对低碳行动有了新的认识,请补充完整。
低碳途径
低碳行动具体措施
①减少的排放
请举出一种具体做法________
②________
植树造林
③的转化与封存
与氨气在高温、高压下可以合成尿素【】同时生成水,该反应的化学方程式为________。
14. 双氧水(过氧化氢溶液)是生活中常见的一种消毒剂。柯柯用双氧水清洗伤口时,不小心将其滴到水泥地面上,发现有大量气泡产生。于是进行了如下探究活动:
查阅资料:
①水泥中含有氯化铁、二氧化锰、碘化钾,都可以作过氧化氢分解的催化剂。
②压强传感器能描绘出密闭容器中压强随时间的变化曲线(如图1),曲线斜率越大,说明反应速率越快。
(1)活动一:探究氯化铁能否作过氧化氢分解的催化剂
实验步骤
实验现象
步骤1:________
木条不复燃
步骤2:向装有过氧化氢溶液试管中加入氯化铁,再伸入带火星的木条
木条复燃
(2)氯化铁中铁元素的化合价为________。
(3)柯柯根据实验现象得出结论:氯化铁可作过氧化氢分解的催化剂。悦悦认为柯柯的实验结论不正确,理由是________。最终同学们通过进一步的实验得出了上述结论。
(4)写出步骤2中反应的化学方程式________。
活动二:探究影响过氧化氢分解速率的因素
将体积相同、浓度不同的过氧化氢溶液和不同质量的二氧化锰、氯化铁、碘化钾分别放在如图2的密闭容器中,并用压强传感器采集数据。
数据处理:得到下列实验数据及其中一组实验的压强随时间的变化曲线(如图1)。
实验序号
催化剂种类
催化剂质量/g
温度/℃
过氧化氢浓度
曲线斜率
1
二氧化锰
0.1
10
2%
0.383
2
0.1
20
2%
2.145
3
0.1
20
5%
4.269
4
0.3
20
5%
6.637
5
氯化铁
0.3
20
5%
0.099
6
碘化钾
0.3
20
5%
X
(5)对比实验3和4的数据得出结论是________。
(6)实验中用到的三种催化剂催化效果排序是二氧化锰>碘化钾>氯化铁,则其中X的取值范围是________。
(7)若实验室没有传感器等数字化实验仪器,为了达到实验目的,上面表格中的“曲线斜率”可以通过测定________来代替。
(8)分析图1中压强随时间的变化曲线,BC段斜率变小的可能原因是________。
(9)写出生活中保存双氧水的方法________(写出一种即可)。
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