精品解析:山西省忻州市2024-2025学年九年级上学期1月期末化学试题
2025-03-01
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 山西省 |
| 地区(市) | 忻州市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 9.01 MB |
| 发布时间 | 2025-03-01 |
| 更新时间 | 2025-08-29 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-03-01 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50725040.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
理科综合
注意事项:
1.本试卷由化学部分和物理部分组成,分为第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。全卷共12页,满分150分,考试时间150分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷相应的位置。
3.答案全部在答题卡上完成,答在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷与答题卡一并交回。
第Ⅰ卷 选择题(共50分)
化学部分
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23
一、选择题(本大题共10个小题。每小题2分,共20分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求,请选出并在答题卡上将该选项涂黑。)
1. 2024年“文化和自然遗产日”的活动主题是“保护文物传承文明”。下列文物的制作过程主要涉及化学变化的是
A. 捏制陶器 B. 冶炼青铜 C. 雕刻玉石 D. 磨制石斧
2. 冬枣营养价值很高,富含维生素C、钙、钾等,其中钙、钾是指
A. 元素 B. 原子 C. 分子 D. 离子
3. 大雪是二十四节气中的第二十一个节气,大雪的意思是天气更冷,降雪的可能性更大。雪是由水蒸气凝华形成的,在这一过程中发生改变的是
A. 水分子的种类 B. 水分子的间隔
C. 水分子的质量 D. 水分子的数目
4. 火烧是一种具有特殊风味的饼类小吃,历史悠久,制作火烧时要用到纯碱()。纯碱中碳元素的化合价为
A. -2 B. -1 C. +2 D. +4
5. 硅主要用来制作高纯半导体、耐高温材料等,被广泛应用于航空航天、电子电气等行业。如图是硅原子结构示意图及硅在元素周期表中的相关信息,下列说法不正确的是
A. x的值为4
B. 硅原子的质子数为14
C. 硅的元素符号为Si
D. 硅的相对原子质量为28.08g
6. 春节是我国最盛大、最热闹、最重要的一个传统节日。放烟花不仅增添了节日的喜庆气氛,也蕴含着丰富的文化意义。制作烟花的下列物质中,属于单质的是
A. 硫粉 B. 氧化铝 C. 氯酸钾 D. 硝酸钾
7. 维生素A()可治疗夜盲症,含有维生素A食物有动物肝脏、深绿色蔬菜、黄色蔬菜等。维生素A易被氧化,在热、酸、碱环境中稳定,下列有关维生素A的说法中,正确的是
A. 维生素A中含有氢分子
B. 维生素A由三种元素组成
C. 蒸煮深绿色蔬菜会破坏维生素A
D. 维生素A中氢元素的质量分数最大
8. 物质的分离、鉴别、除杂是重要的实验技能。下列实验方案正确的是
选项
实验目的
实验方案
A
除去水中的泥沙
过滤
B
鉴别二氧化碳和氮气
分别插入燃烧的木条
C
鉴别氧化铜和木炭粉
观察颜色
D
除去氯化铜溶液中少量的氯化亚铁
加入足量铁粉,充分反应后过滤
A. A B. B C. C D. D
9. 化学兴趣小组的同学为探究锌、铁、铜三种金属的活动性顺序,设计了如图所示的实验方案。下列说法不正确的是
A. 实验前要用砂纸对三种金属片进行打磨
B. 实验时用镊子夹取金属片
C. 实验时观察到三个试管中都有气泡产生
D. 根据实验现象可判断出三种金属由强到弱的活动性顺序是锌、铁、铜
10. 微型空气质量检测仪是一种检测空气污染指数的仪器。化学兴趣小组的同学利用该仪器和实验探究等方法检测某工业园区气体的成分,并绘制了相关图像。分析下图信息,所得结论不正确的是
A. ①中初始能量来自于太阳能
B. ①中显示屏上不能显示出氧气的含量
C. ②中弹簧夹没有夹紧会使测量结果偏小
D. ③中P点表示打开弹簧夹的最佳时刻
第Ⅱ卷 非选择题(共100分)
化学部分
三、工程、技术应用题(本大题共5个小题。化学方程式每空2分,其余每空1分,共16分。)
【化学与工程】
我国飞速发展的科学技术在让青少年深感骄傲和自豪的同时,对培养大家的创新意识、科学精神和家国情怀都具有深远的意义。请分析图文信息,解答21~24题的相关问题:
11. 国产大型客机C919机身部分采用了新型的铝锂合金,铝锂合金属于___________材料。铝有很好的抗腐蚀性,原因是___________(用化学方程式表示)。
12. 2024年10月30日,神舟十九号发射圆满成功,为中国航天事业再添辉煌。第一代火箭推进剂使用的是四氧化二氮()和偏二甲肼(),二者化学性质不同的原因是___________。空间站所使用的电来自太阳能电池板,太阳能电池板工作时的能量转化方式为___________。
13. 西气东输工程是将西部的天然气通过管道向东部输送,缓解了东部地区用气难的问题。天然气的主要成分是___________,其燃烧的化学方程式为___________。
14. 我国南海油气资源非常丰富。石油炼制得到汽油、柴油、煤油等产品,炼制过程是利用了各成分的___________不同。石油属于___________(填“可再生”或“不可再生”)能源。
【化学与技术】
15. 汾酒酿制工艺是国家级非物质文化遗产之一,配制工艺的部分流程如下,请结合图文信息,分析思考,解决问题:
(1)将高粱研碎的目的是___________。
(2)浸润时用热水比凉水效果好,原因是___________(从微观角度解释)。
(3)蒸料是酿制工艺的关键步骤,该过程一般以煤炭为燃料,其燃烧的化学方程式为___________,所用煤炭都是脱硫煤,用脱硫煤的优点是___________。
(4)蒸馏出的汾酒的主要成分是酒精,酒精具有很强的挥发性,保存汾酒时应注意___________。
四、科普阅读题(本大题共1个小题。化学方程式每空2分,其余每空1分,共7分)
16. 阅读分析,解决问题:
碳捕集、利用与封存
碳捕集、利用与封存(CCUS)是目前能够实现化石能源低碳利用,实现工业过程低碳排放的关键技术。
碳捕集技术,是指将二氧化碳从工业生产、能源利用或大气中分离出来并提纯、压缩的过程。捕集二氧化碳的方法主要有:吸收法、吸附法及膜分离法等。
碳利用技术,是指将捕集二氧化碳通过多种方式加以资源化利用,从而实现减排的过程。二氧化碳可用于生产轻质碳酸钙、制冷剂等,也可以转化为石墨烯等碳纳米材料。
碳封存技术,是指将捕集的二氧化碳注入深部地质储存,使其与大气永久隔绝,从而实现减排的过程。在这一过程中,二氧化碳还可以完成驱油、驱气的新“任务”,形象地说,就是将液态二氧化碳注入地下孔隙处,“挤占”空间,原本埋藏或“游荡”的石油、天然气等就会被“挤出”。
CCUS技术具备实现大规模温室气体减排和化石能源低碳利用的协同作用,是未来全球应对气候变化的重要技术选择之一。
(1)日常生产、生活中消耗二氧化碳的途径有___________(写一个)。
(2)石灰乳【主要成分是】与二氧化碳作用可得到碳酸钙,发生反应的化学方程式为___________。
(3)捕集的二氧化碳可制成干冰用于人工降雨,其原理是___________。
(4)二氧化碳可以转化为石墨烯等碳纳米材料,保存的时间长,原因是___________。
(5)现代提倡“低碳”生活,请写出一种“低碳”生活的做法:___________。
(6)发展CCUS技术的重要意义是___________。
五、物质性质及应用题(本大题共1个小题。化学方程式每空2分,其余每空1分,共6分)
17. 铁是地球上分布最广的金属之一,在地壳里的含量约为4.75%,居元素分布序列中的第四位。同学们在小组合作学习之后,对铁的相关内容以结构图的形式进行了如下梳理。
联系实际,解决问题:
(1)制备:利用一氧化碳与氧化铁反应炼铁的原理为___________(用化学方程式表示)。
(2)性质:铁与硫酸铜反应的化学方程式是___________。
(3)防护:铁制品在生活中易生锈,写出一个防止铁生锈的方法:___________。
(4)应用:生铁和钢都是铁合金,二者的主要区别是___________。
六、定量分析题(本大题共1个小题。(1)2分,(2)4分,共6分)
18. “蛟龙号”是我国研制出的大深度载人潜水器。为保证载人潜水器长时间潜水,需要在潜水器里配备供氧装置,利用过氧化物供氧是一种常见的供氧技术。
(1)过氧化钠()作供氧剂的化学方程式为,则反应物X的化学式为___________。
(2)现有156g过氧化钠,可以制取多少氧气?
七、实验探究题(本大题共2个小题。化学方程式每空2分,其余每空1分,共15分)
【基本实验】
19. 同学在实验课上完成了二氧化碳的实验室制取,请你与他们一起完成以下实验报告。
实验活动:二氧化碳的实验室制取
【实验目的】练习实验室制取二氧化碳。
【实验用品】
(1)铁架台(带铁夹)、玻璃导管、乳胶管、单孔橡胶塞、___________、集气瓶、玻璃片、火柴、木条(其余试剂自选)。
【反应原理】
(2)实验室制取时发生反应的化学方程式为___________。
【实验步骤】
(3)按照如图所示连接装置,并___________。向试管中加入药品,收集并验满。
(4)实验结束后,将反应后的物质倒入废液缸,清洗试管时,应用___________进行刷洗。整理完仪器后,完善实验报告,离开实验室。
【问题与交流】
(5)检验二氧化碳收集满的方法是___________。
【科学探究】
20. 某项目小组的同学准备向校报提交一份“家用燃料的变迁与合理使用”研究报告。为此,同学们从燃烧的发生与调控、家用燃料的变迁以及对未来燃料的展望等方面展开了项目化学习的探究之旅。
任务一:探究燃烧发生
【进行实验】小组同学做了如图两组实验:
(1)实验1中,加热片刻观察到蘸酒精的棉花燃烧,而蘸水的棉花不燃烧,由此可知燃烧的条件之一是___________。
(2)实验2的现象是___________,发生反应的化学方程式为___________。
【实验结论】通过上述实验同学们得出了燃烧发生所需条件。
【反思应用】
(3)若家中油锅着火,合理的做法是___________。
任务二:探究燃烧的调控
(4)调查中还发现小明家的燃气灶火焰发黄、锅底发黑。他们给出调节建议:使用时,将燃气灶的进风口___________(填“调大”或“调小”),这样做的目的是___________。
任务三:探究家用燃料的变迁
同学们通过走访与调查,了解到当地燃料的变迁主要经历了木材→煤→天然气等几个阶段。
【交流讨论】
(5)以上这些燃料中不属于化石燃料的是___________。
任务四:展望未来燃料
(6)通过上述探究,同学们知道了开发更清洁的燃料是今后发展的方向,请你列举一种清洁燃料:___________。
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理科综合
注意事项:
1.本试卷由化学部分和物理部分组成,分为第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。全卷共12页,满分150分,考试时间150分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷相应的位置。
3.答案全部在答题卡上完成,答在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷与答题卡一并交回。
第Ⅰ卷 选择题(共50分)
化学部分
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23
一、选择题(本大题共10个小题。每小题2分,共20分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求,请选出并在答题卡上将该选项涂黑。)
1. 2024年“文化和自然遗产日”的活动主题是“保护文物传承文明”。下列文物的制作过程主要涉及化学变化的是
A. 捏制陶器 B. 冶炼青铜 C. 雕刻玉石 D. 磨制石斧
【答案】B
【解析】
【详解】A、捏制陶器只是改变了陶土的形状,没有新物质生成,属于物理变化,A选项错误;
B、冶炼青铜是将铜矿石等原料通过一系列化学反应得到青铜合金,有新物质生成,属于化学变化,B选项正确;
C、雕刻玉石只是改变了玉石的外形,没有新物质生成,属于物理变化,C选项错误;
D、磨制石斧只是改变了石头的形状和表面光滑程度,没有新物质生成,属于物理变化,D选项错误。
故选:B。
2. 冬枣的营养价值很高,富含维生素C、钙、钾等,其中钙、钾是指
A. 元素 B. 原子 C. 分子 D. 离子
【答案】A
【解析】
【详解】宏观物质的组成,用宏观概念元素来表示,冬枣中富含维生素C、钙、钾等,其中钙、钾是指元素,故选A。
3. 大雪是二十四节气中的第二十一个节气,大雪的意思是天气更冷,降雪的可能性更大。雪是由水蒸气凝华形成的,在这一过程中发生改变的是
A. 水分子的种类 B. 水分子的间隔
C. 水分子的质量 D. 水分子的数目
【答案】B
【解析】
【详解】A、水蒸气凝华成雪,是物质状态的变化,属于物理变化,水分子本身的种类没有改变,A选项错误;
B、水蒸气是气态,雪是固态,物质状态变化的本质是分子间间隔发生了改变,气态时水分子间隔大,固态时水分子间隔小,B选项正确;
C、在水蒸气凝华成雪的过程中,水分子本身没有发生化学反应,其质量也不会改变,C选项错误;
D、凝华过程中没有发生化学反应,只是分子间的排列方式和间隔改变,水分子的数目不变,D选项错误。
故选:B。
4. 火烧是一种具有特殊风味的饼类小吃,历史悠久,制作火烧时要用到纯碱()。纯碱中碳元素的化合价为
A. -2 B. -1 C. +2 D. +4
【答案】D
【解析】
【详解】纯碱是碳酸钠的俗称,钠元素化合价为+1价,氧元素化合价为-2价,设碳元素化合价为x,根据化合物中正负化合价代数为0,则有(+1)×2+ x+(-2)×3=0,得x=+4价,故选D。
5. 硅主要用来制作高纯半导体、耐高温材料等,被广泛应用于航空航天、电子电气等行业。如图是硅原子结构示意图及硅在元素周期表中相关信息,下列说法不正确的是
A. x的值为4
B. 硅原子的质子数为14
C. 硅的元素符号为Si
D. 硅的相对原子质量为28.08g
【答案】D
【解析】
【详解】A、在原子中,质子数 = 核外电子数,原子结构示意图左侧圆圈内的数字表示质子数,根据图像,硅原子质子数为 14,则,解得x=4,A选项正确;
B、原子结构示意图左侧圆圈内的数字表示质子数,根据图像,硅原子的质子数为 14,B选项正确;
C、元素信息示意图右上角符号表示元素符号,硅的元素符号为 Si,C选项正确;
D、元素信息示意图正下方的数字表示相对原子质量,根据图像,硅的相对原子质量是28.08,相对原子质量单位为“1”,通常省略不写,而不是“g”,D选项错误。
故选:D。
6. 春节是我国最盛大、最热闹、最重要的一个传统节日。放烟花不仅增添了节日的喜庆气氛,也蕴含着丰富的文化意义。制作烟花的下列物质中,属于单质的是
A. 硫粉 B. 氧化铝 C. 氯酸钾 D. 硝酸钾
【答案】A
【解析】
【分析】单质是由一种元素组成的纯净物。
【详解】A、硫粉(S)是由硫元素组成的纯净物,属于单质,A选项正确;
B、氧化铝(Al2O3)是由铝元素和氧元素组成的化合物,不属于单质,B选项错误;
C、氯酸钾(KClO3)是由钾、氯、氧三种元素组成的化合物,不属于单质,C选项错误;
D、硝酸钾(KNO3)是由钾、氮、氧三种元素组成的化合物 ,不属于单质,D选项错误。
故选:A。
7. 维生素A()可治疗夜盲症,含有维生素A的食物有动物肝脏、深绿色蔬菜、黄色蔬菜等。维生素A易被氧化,在热、酸、碱环境中稳定,下列有关维生素A的说法中,正确的是
A. 维生素A中含有氢分子
B. 维生素A由三种元素组成
C. 蒸煮深绿色蔬菜会破坏维生素A
D. 维生素A中氢元素的质量分数最大
【答案】B
【解析】
【详解】A、1个维生素A分子是由20个碳原子30个氢原子和1个氧原子构成,则维生素A中不含有氢分子,故选项说法不正确;
B、维生素A是由碳、氢、氧三种元素组成,故选项说法正确;
C、维生素A在热、酸、碱环境中稳定,因此蒸煮深绿色蔬菜不会破坏维生素A,故选项说法不正确;
D、维生素A中碳、氢、氧三种元素的质量比为(12×20):(1×30):(16×1)=120:15:8,因此维生素A中碳元素的质量分数最大,故选项说法不正确。
故选B。
8. 物质的分离、鉴别、除杂是重要的实验技能。下列实验方案正确的是
选项
实验目的
实验方案
A
除去水中的泥沙
过滤
B
鉴别二氧化碳和氮气
分别插入燃烧的木条
C
鉴别氧化铜和木炭粉
观察颜色
D
除去氯化铜溶液中少量的氯化亚铁
加入足量铁粉,充分反应后过滤
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A、泥沙难溶于水,可用过滤的方法除去水中的泥沙,故选项实验方案正确;
B、二氧化碳和氮气都不能燃烧,也不支持燃烧,都能使燃烧的木条熄灭,不能鉴别,故选项实验方案不正确;
C、氧化铜和木炭粉都是黑色粉末,通过观察颜色不能鉴别,故选项实验方案不正确;
D、铁与氯化铜反应生成氯化亚铁和铜,反而把原物质除去,不符合除杂的原则,故选项实验方案不正确。
故选A。
9. 化学兴趣小组的同学为探究锌、铁、铜三种金属的活动性顺序,设计了如图所示的实验方案。下列说法不正确的是
A. 实验前要用砂纸对三种金属片进行打磨
B. 实验时用镊子夹取金属片
C. 实验时观察到三个试管中都有气泡产生
D. 根据实验现象可判断出三种金属由强到弱活动性顺序是锌、铁、铜
【答案】C
【解析】
【详解】A、金属在空气中表面可能会形成氧化膜等杂质,实验前用砂纸打磨三种金属片,可除去表面杂质,使反应顺利进行,A选项正确;
B、金属片属于块状固体,实验时用镊子夹取,B选项正确;
C、在金属活动性顺序中,铜位于氢后,不能与稀盐酸反应,所以盛有铜片的试管中不会有气泡产生,C选项错误;
D、锌与稀盐酸反应比铁与稀盐酸反应剧烈,说明锌的活动性大于铁,铜与稀盐酸不反应,说明铜的活动性小于锌和铁,因此三种金属由强到弱的活动性顺序是锌、铁、铜 ,D选项正确。
故选:C。
10. 微型空气质量检测仪是一种检测空气污染指数的仪器。化学兴趣小组的同学利用该仪器和实验探究等方法检测某工业园区气体的成分,并绘制了相关图像。分析下图信息,所得结论不正确的是
A. ①中初始能量来自于太阳能
B. ①中显示屏上不能显示出氧气的含量
C. ②中弹簧夹没有夹紧会使测量结果偏小
D. ③中P点表示打开弹簧夹的最佳时刻
【答案】D
【解析】
【详解】A、由图可知,①中检测仪的能量来自于太阳能,故选项说法正确;
B、①中显示屏上可显示空气污染物,氧气是空气的主要成分,不属于空气污染物,不显示氧气的含量,故选项说法正确;
C、②中弹簧夹没有夹紧,红磷燃烧时会使部分空气受热膨胀逸出,则气压传感器测量结果偏小,故选项说法正确;
D、③中Q点表示燃烧结束,且已经冷却至室温,是打开弹簧夹的最佳时刻,故选项说法不正确。
故选D。
第Ⅱ卷 非选择题(共100分)
化学部分
三、工程、技术应用题(本大题共5个小题。化学方程式每空2分,其余每空1分,共16分。)
【化学与工程】
我国飞速发展的科学技术在让青少年深感骄傲和自豪的同时,对培养大家的创新意识、科学精神和家国情怀都具有深远的意义。请分析图文信息,解答21~24题的相关问题:
11. 国产大型客机C919机身部分采用了新型的铝锂合金,铝锂合金属于___________材料。铝有很好的抗腐蚀性,原因是___________(用化学方程式表示)。
12. 2024年10月30日,神舟十九号发射圆满成功,为中国航天事业再添辉煌。第一代火箭推进剂使用的是四氧化二氮()和偏二甲肼(),二者化学性质不同的原因是___________。空间站所使用的电来自太阳能电池板,太阳能电池板工作时的能量转化方式为___________。
13. 西气东输工程是将西部的天然气通过管道向东部输送,缓解了东部地区用气难的问题。天然气的主要成分是___________,其燃烧的化学方程式为___________。
14. 我国南海油气资源非常丰富。石油炼制得到汽油、柴油、煤油等产品,炼制过程是利用了各成分的___________不同。石油属于___________(填“可再生”或“不可再生”)能源。
【答案】11. ①. 金属 ②.
12. ①. 分子构成不同 ②. 太阳能转化为电能
13. ①. 甲烷##CH4 ②.
14 ①. 沸点 ②. 不可再生
【解析】
【11题详解】
金属材料包括纯金属和合金,铝锂合金属于合金,所以是金属材料;
铝在空气中能与氧气反应,表面生成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步被氧化,该反应的化学方程式为:。
【12题详解】
由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小粒子,四氧化二氮和偏二甲肼化学性质不同是因为它们的分子构成不同;
太阳能电池板工作时,将太阳能转化为电能供空间站使用。
【13题详解】
天然气的主要成分是甲烷(CH4);
甲烷燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式为:。
【14题详解】
石油炼制是利用石油中各成分沸点的不同,通过分馏将它们分离,得到汽油、柴油、煤油等产品;
石油是古代生物的遗骸经过漫长复杂的变化形成的,在短期内不能再生,属于不可再生能源。
【化学与技术】
15. 汾酒酿制工艺是国家级非物质文化遗产之一,配制工艺的部分流程如下,请结合图文信息,分析思考,解决问题:
(1)将高粱研碎的目的是___________。
(2)浸润时用热水比凉水效果好,原因是___________(从微观角度解释)。
(3)蒸料是酿制工艺的关键步骤,该过程一般以煤炭为燃料,其燃烧的化学方程式为___________,所用煤炭都是脱硫煤,用脱硫煤的优点是___________。
(4)蒸馏出的汾酒的主要成分是酒精,酒精具有很强的挥发性,保存汾酒时应注意___________。
【答案】(1)增大高粱与其他物质的接触面积,使反应更充分
(2)温度越高,分子的运动速率越快,能加快浸润过程
(3) ①. ②. 减少二氧化硫的排放,减轻空气污染 (4)密封保存
【解析】
【小问1详解】
将高粱研碎可以增大其表面积,在后续的工艺步骤中,能更好地与其他物质接触,让反应进行得更完全。
【小问2详解】
从微观角度,温度影响分子的运动速率,热水温度高,分子运动快,能使高粱更快地被浸润。
【小问3详解】
煤炭主要成分是碳,碳燃烧生成二氧化碳,化学方程式为;
硫燃烧会生成二氧化硫,二氧化硫是空气污染物,脱硫煤去除了硫元素,能减少二氧化硫的排放,减轻空气污染。
【小问4详解】
因为酒精易挥发,为防止酒精挥发导致汾酒浓度变化等问题,应密封保存汾酒。
四、科普阅读题(本大题共1个小题。化学方程式每空2分,其余每空1分,共7分)
16. 阅读分析,解决问题:
碳捕集、利用与封存
碳捕集、利用与封存(CCUS)是目前能够实现化石能源低碳利用,实现工业过程低碳排放的关键技术。
碳捕集技术,是指将二氧化碳从工业生产、能源利用或大气中分离出来并提纯、压缩的过程。捕集二氧化碳的方法主要有:吸收法、吸附法及膜分离法等。
碳利用技术,是指将捕集的二氧化碳通过多种方式加以资源化利用,从而实现减排的过程。二氧化碳可用于生产轻质碳酸钙、制冷剂等,也可以转化为石墨烯等碳纳米材料。
碳封存技术,是指将捕集的二氧化碳注入深部地质储存,使其与大气永久隔绝,从而实现减排的过程。在这一过程中,二氧化碳还可以完成驱油、驱气的新“任务”,形象地说,就是将液态二氧化碳注入地下孔隙处,“挤占”空间,原本埋藏或“游荡”的石油、天然气等就会被“挤出”。
CCUS技术具备实现大规模温室气体减排和化石能源低碳利用的协同作用,是未来全球应对气候变化的重要技术选择之一。
(1)日常生产、生活中消耗二氧化碳的途径有___________(写一个)。
(2)石灰乳【主要成分是】与二氧化碳作用可得到碳酸钙,发生反应的化学方程式为___________。
(3)捕集的二氧化碳可制成干冰用于人工降雨,其原理是___________。
(4)二氧化碳可以转化为石墨烯等碳纳米材料,保存的时间长,原因是___________。
(5)现代提倡“低碳”生活,请写出一种“低碳”生活的做法:___________。
(6)发展CCUS技术的重要意义是___________。
【答案】(1)植物光合作用(合理即可)
(2)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
(3)利用干冰升华吸热,使空气中水蒸气液化形成降雨
(4)石墨烯等碳纳米材料具有优异的物理和化学稳定性,不易分解或氧化
(5)出行时骑自行车(合理即可)
(6)可以大规模捕集二氧化碳,减缓温室效应加剧
【解析】
【小问1详解】
日常生产、生活中消耗二氧化碳的途径有植物光合作用、工业利用、人工合成燃料等,故填:植物光合作用(合理即可);
【小问2详解】
石灰乳【主要成分是】与二氧化碳作用生成碳酸钙和水,反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O,故填:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
【小问3详解】
捕集的二氧化碳可制成干冰用于人工降雨,其原理主要是利用干冰升华吸热,使空气中水蒸气液化形成降雨,故填:利用干冰升华吸热,使空气中水蒸气液化形成降雨;
【小问4详解】
二氧化碳可以转化为石墨烯等碳纳米材料,保存的时间长,原因是石墨烯等碳纳米材料具有优异的物理和化学稳定性,不易分解或氧化,故填:石墨烯等碳纳米材料具有优异的物理和化学稳定性,不易分解或氧化;
【小问5详解】
生活中践行“低碳”生活的做法减少二氧化碳排放,如出行时骑自行车,出行时乘坐公共交通,减少化石能源的使用等,故填:出行时骑自行车(合理即可);
【小问6详解】
根据“CCUS技术具备实现大规模温室气体减排和化石能源低碳利用的协同作用”可知,发展CCUS技术可以大规模捕集二氧化碳,减缓温室效应的发生,故填:可以大规模捕集二氧化碳,减缓温室效应加剧。
五、物质性质及应用题(本大题共1个小题。化学方程式每空2分,其余每空1分,共6分)
17. 铁是地球上分布最广的金属之一,在地壳里的含量约为4.75%,居元素分布序列中的第四位。同学们在小组合作学习之后,对铁的相关内容以结构图的形式进行了如下梳理。
联系实际,解决问题:
(1)制备:利用一氧化碳与氧化铁反应炼铁的原理为___________(用化学方程式表示)。
(2)性质:铁与硫酸铜反应的化学方程式是___________。
(3)防护:铁制品在生活中易生锈,写出一个防止铁生锈的方法:___________。
(4)应用:生铁和钢都是铁合金,二者的主要区别是___________。
【答案】(1)3CO+ Fe2O32Fe +3CO2
(2)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
(3)保持铁制品表面洁净和干燥(合理即可)
(4)含碳量不同
【解析】
【小问1详解】
一氧化碳与氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为3CO+ Fe2O32Fe +3CO2,故填:3CO+ Fe2O32Fe +3CO2;
【小问2详解】
铁与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,故填:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;
小问3详解】
铁生锈实际上是铁与氧气、水等发生化学反应的过程,为防止其生锈可以保持铁制品表面洁净和干燥或铁制品表面涂油等,故填:保持铁制品表面洁净和干燥(合理即可);
【小问4详解】
生铁和钢都是铁的合金,生铁中的含碳量在2%~4.3%之间,钢的含碳量在0.03~2%之间,所以,生铁和钢的本质区别是含碳量不同,故填:含碳量不同。
六、定量分析题(本大题共1个小题。(1)2分,(2)4分,共6分)
18. “蛟龙号”是我国研制出的大深度载人潜水器。为保证载人潜水器长时间潜水,需要在潜水器里配备供氧装置,利用过氧化物供氧是一种常见的供氧技术。
(1)过氧化钠()作供氧剂的化学方程式为,则反应物X的化学式为___________。
(2)现有156g过氧化钠,可以制取多少氧气?
【答案】(1)CO2 (2)解:设可以制取的氧气质量为x
x=32g
答:可以制取32g氧气。
【解析】
【小问1详解】
根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和个数不变。反应后Na、C、O的个数分别是4、2、8,反应前除2X外Na、C、O的个数分别是4、0、4,则2X含有2个C、4个O,X含有1个C、2个O,X的化学式为CO2。
【小问2详解】
过氧化钠的质量为156g,据此可通过化学方程式计算出氧气的质量,详见答案。
七、实验探究题(本大题共2个小题。化学方程式每空2分,其余每空1分,共15分)
【基本实验】
19. 同学在实验课上完成了二氧化碳的实验室制取,请你与他们一起完成以下实验报告。
实验活动:二氧化碳的实验室制取
【实验目的】练习实验室制取二氧化碳。
【实验用品】
(1)铁架台(带铁夹)、玻璃导管、乳胶管、单孔橡胶塞、___________、集气瓶、玻璃片、火柴、木条(其余试剂自选)。
【反应原理】
(2)实验室制取时发生反应的化学方程式为___________。
【实验步骤】
(3)按照如图所示连接装置,并___________。向试管中加入药品,收集并验满。
(4)实验结束后,将反应后的物质倒入废液缸,清洗试管时,应用___________进行刷洗。整理完仪器后,完善实验报告,离开实验室。
【问题与交流】
(5)检验二氧化碳收集满的方法是___________。
【答案】(1)试管 (2) (3)检查装置气密性
(4)试管刷 (5)将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,说明二氧化碳已收集满
【解析】
【小问1详解】
根据实验装置图和常见仪器,可知缺少反应容器试管。
【小问2详解】
实验室通常利用大理石(主要成分是CaCO3)与稀盐酸反应制取二氧化碳,大理石与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳、水,化学方程式为:。
【小问3详解】
在装入药品前,需要先检查装置的气密性,防止装置漏气导致实验失败。
【小问4详解】
清洗试管时,通常使用试管刷进行刷洗。
【小问5详解】
二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,可用燃着的木条验满二氧化碳。具体方法是:将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,说明二氧化碳已收集满。
【科学探究】
20. 某项目小组的同学准备向校报提交一份“家用燃料的变迁与合理使用”研究报告。为此,同学们从燃烧的发生与调控、家用燃料的变迁以及对未来燃料的展望等方面展开了项目化学习的探究之旅。
任务一:探究燃烧的发生
【进行实验】小组同学做了如图两组实验:
(1)实验1中,加热片刻观察到蘸酒精的棉花燃烧,而蘸水的棉花不燃烧,由此可知燃烧的条件之一是___________。
(2)实验2的现象是___________,发生反应的化学方程式为___________。
【实验结论】通过上述实验同学们得出了燃烧发生所需的条件。
【反思应用】
(3)若家中油锅着火,合理的做法是___________。
任务二:探究燃烧的调控
(4)调查中还发现小明家的燃气灶火焰发黄、锅底发黑。他们给出调节建议:使用时,将燃气灶的进风口___________(填“调大”或“调小”),这样做的目的是___________。
任务三:探究家用燃料的变迁
同学们通过走访与调查,了解到当地燃料的变迁主要经历了木材→煤→天然气等几个阶段。
【交流讨论】
(5)以上这些燃料中不属于化石燃料的是___________。
任务四:展望未来燃料
(6)通过上述探究,同学们知道了开发更清洁的燃料是今后发展的方向,请你列举一种清洁燃料:___________。
【答案】(1)需要可燃物
(2) ①. 薄铜片上白磷燃烧,产生大量白烟,红磷不燃烧,水中的白磷不燃烧 ②. 4P+5O22P2O5
(3)用锅盖盖灭 (4) ①. 调大 ②. 增加空气的进入量,使燃气充分燃烧
(5)木材 (6)太阳能(合理即可)
【解析】
【小问1详解】
蘸有酒精的棉花可以燃烧,蘸有水的棉花不能燃烧,酒精具有可燃性,水不具有可燃性,可以说明燃烧的条件之一是需要可燃物,故填:需要可燃物;
【小问2详解】
实验2中可观察到薄铜片上白磷燃烧,产生大量白烟,红磷不燃烧,水中的白磷不燃烧;白磷燃烧生成五氧化二磷,反应的化学方程式为4P+5O22P2O5,故填:薄铜片上白磷燃烧,产生大量白烟,红磷不燃烧,水中的白磷不燃烧;4P+5O22P2O5;
【小问3详解】
若家中油锅着火,合理的做法是用锅盖盖灭,隔绝空气或氧气,达到灭火的目的,故填:用锅盖盖灭;
【小问4详解】
燃气灶火焰发黄、锅底发黑,说明燃气燃烧不充分,应将燃气灶的进风口调大,以增加空气的进入量,使燃气充分燃烧,故填:调大;增加空气的进入量,使燃气充分燃烧;
【小问5详解】
化石燃料包括煤、石油和天然气,则木材不属于化石燃料,故填:木材;
【小问6详解】
正在开发和利用清洁能源有太阳能、水能、风能等,故填:太阳能(合理即可)。
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