精品解析：辽宁省铁岭市调兵山市2024-2025学年九年级上学期12月月考化学试题

2024-2025学年度上学期随堂练习 九年化学(四) 相对原子质量：O–16 C–12 H–1 Na–23 Cl–35.5 N–14 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。每小题只有一个最符合题目要求的选项) 1. 实验室几种仪器和物品在聊天，你认为叙述中涉及化学变化的是 A. 酒精灯：酒精挥发了 B. 细口瓶：我的标签被腐蚀了 C. 日光灯：我通电后发光了，带来了光明 D. 陶土网：别小看我，我有隔热作用 2. 钼是组成眼睛虹膜的元素之一，虹膜可调节瞳孔大小，控制进入眼球内的光线。Na2MoO4是Mo元素的重要化合物，其中Mo元素的化合价是 A. +4 B. +5 C. +6 D. +7 3. 规范的操作是实验成功的保证。下列实验操作正确的是 A. 读取液体体积 B. 点燃酒精灯 C 倾倒液体 D. 加热液体 4. “碳中和”是指使二氧化碳的排放量和吸收量达到平衡，实现“零排放”。下列做法不利于实现“碳中和”的是 A. 提倡使用太阳能 B. 鼓励使用一次性餐具 C. 二氧化碳合成淀粉 D. 多植树造林，净化空气 5. 下列有关空气的说法中正确的是 A. 不同地区的空气各成分的含量都相同 B. 稀有气体均可用于制造低温环境 C. 空气质量指数越低，空气质量越好 D. 氮气的质量约占空气总质量的78% 6. 为探究不同电压对电解水速率的影响，某兴趣小组用如图装置进行多次实验，并记录不同电压下生成20 mL氧气所需时间。下列分析不正确的是 A. b管与电源正极相连 B. 该实验能探究水的组成 C. a管与b管中气体体积比为2 :1 D. 该实验中，电压越高电解水的速率越慢 7. 科学家用“人工树叶”模拟光合作用，吸收二氧化碳并获得氧气，实现“碳中和”，其反应的微观示意图如图所示。下列说法正确的是 A. 该反应涉及的物质都是化合物 B. 参加反应的甲、乙质量比为 C. 反应前后氧元素的化合价没有发生改变 D. 化学反应前后分子种类和个数均不发生改变 8. 如图所示为实验室常用的蒸馏装置，则下列说法错误的是 A. 该反应遵守质量守恒定律 B. 该方法得到的水是纯净物 C. 加热蒸馏烧瓶必须垫上陶土网 D. 蒸馏烧瓶中加入沸石的作用是防止暴沸 9. 关于生活常识，下列说法正确的是 A. 自来水厂生产的自来水属于软水 B. 在煤炉上放一盆水能防止一氧化碳中毒 C. 吹灭蜡烛，其灭火原理是降低可燃物的着火点 D. 进入久未开启的菜窖或干涸的深井前要做灯火实验 10. 分析推理是一种重要的化学思维方法。以下推理正确的是 A. 点燃CO前要验纯，则点燃可燃性气体前都要验纯 B. 单质中只含有一种元素，则只含有一种元素的物质一定是单质 C. 阴离子带有负电荷，则带有负电荷的粒子一定是阴离子 D. 在同一化合物中金属元素显正价，则非金属元素一定显负价 第二部分 非选择题(共40分) (本部分共包括4道小题) 11. 关于燃烧的研究是一项重要的课题。某小组以“探究燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。 任务一：认识燃烧 （1）酒精、煤(含硫)、天然气是生活中常见的燃料，下列属于三者燃烧共有的现象是______(填字母序号)。 A. 发光 B. 产生有刺激性气味气体 C. 放热 D. 产生使澄清石灰水变浑浊的气体 （2）写出天然气主要成分完全燃烧的化学方程式______。 任务二：探究燃烧的条件及质量变化 （3）该小组同学按下列实验步骤开展探究。 步骤1：室温下，按如图1组装装置，装入药品，称量装置总质量为m1g。 步骤2：将锥形瓶浸入80℃的热水中，观察现象。 步骤3：取出装置，恢复至室温并擦干锥形瓶；打开止水夹K1和K2，从K1处缓慢通入约50mL氧气，再关闭K1和K2称量装置总质量为m2g。 步骤4：将锥形瓶再次浸入80℃的热水中，观察现象。 步骤5：取出装置，恢复至室温并擦干锥形瓶，称量装置总质量为m3g。 ①通过上述实验，步骤2中白磷未燃烧，步骤4中白磷燃烧，说明燃烧的条件之一是_____。 ②m1、m2、m3的大小关系是_____。 ③实验装置中气球的作用是_____。 任务三：调控燃烧 （4）家庭用煤经过从“煤球”到“蜂窝煤”的变化，请说出这种变化的优点是_____。 （5）报道显示：国内外一些煤田因发生煤层自燃，带来了资源浪费和环境污染。一旦煤层自燃，请给出一条合理的灭火建议_____。 任务四： （6）再探铁燃烧 (提出问题)铁丝燃烧时为什么会有“火星四射”的现象？ (查阅资料)铁丝燃烧时“火星四射”现象与碳的含量有关。 (进行实验)探究铁丝在氧气燃烧时“火星四射”的现象与其含碳量的关系。 实验 现象 解释与结论 实验1：取直径0.2mm，含碳0.1%的铁丝，在氧气中燃烧 零星的火星四射 铁丝燃烧的化学方程式_____。 铁丝在氧气中燃烧，“火星四射”与其含碳量的关系为：_____。 实验2：取直径0.2mm，含碳0.32%的铁丝，在氧气中燃烧 较明显的火星四射 实验3：取直径______mm，含碳0.52%的铁丝，在氧气中燃烧 剧烈燃烧，火星四射 12. 二氧化碳是光合作用的重要原料，人类对于二氧化碳的探究脚步从未止步。 【二氧化碳发现史实】 （1）公元三世纪，西晋时期张华所著《博物志》记载有“烧白石(CaCO3)作白灰(CaO)”，同时产生石灰窑气(主要气体成分为二氧化碳)。请写出烧白石作白灰的化学方程式_____。 （2）17世纪，比利时科学家海尔蒙特发现木炭燃烧之后产生一种气体CO2，他把这种气体称之为“森林之精”，并发现烛火在该气体中会自然熄灭，则该气体具有的化学性质是_____。 【二氧化碳实验室制备】 （3）写出装置I中带有标号的仪器的名称：______。与使用长颈漏斗相比，使用仪器①的优点是______。 （4）实验室利用装置I的反应制取CO2，请写出石灰石与稀盐酸反应的化学方程式______。某同学将燃着的小木条放在集气瓶口，观察到______，于是对大家宣布已收集满一瓶CO2气体。 （5）化学兴趣小组对这瓶CO2气体的纯度产生了质疑，决定用向上排空气法和排水法各收集满一瓶二氧化碳气体，采用数字化传感器测定CO2的含量并记录收集时间，数据如表： (说明：装置以燃着的木条熄灭为集满标准；装置Ⅱ以导管口出现连续均匀气泡开始收集，集气瓶口出现大气泡为集满标准。) 二氧化碳含量 集满一瓶二氧化碳需要的时间 向上排空气法 77% 17.33s 排水法 91% 901s ①利用装置I和装置Ⅱ收集到的二氧化碳都会混有少量空气，原因是_____。 ②根据上述实验数据你认为______(填“能”或“不能”)用排水法收集二氧化碳。 【CO2的转化和吸收】 （6）CO2可被压缩成液态，封存在地质结构中。请从微观角度解释CO2能够压缩成液态的原因是______。如果CO2被封存在含氢氧化钙的地下咸水层中，则可转化为固态碳酸钙等，写出该反应的化学方程式______。 【二氧化碳再利用】 中国科学院天津工业生物技术研究所与大连化学物理研究所的科研团队实现了利用二氧化碳从头精准合成多种己糖。己糖(化学式C6H12O6)是在自然界广泛分布，与机体营养代谢最为密切的糖的统称。人工合成己糖的反应时长约17小时，与通过种植甘蔗等农作物提取糖分的传统方式相比，糖的获取时长实现了从“年”到“小时”的跨越。 （7）计算己糖的相对分子质量______。 （8）将二氧化碳转化为己糖等有用物质，实现二氧化碳的再利用。假设二氧化碳合成己糖碳元素的转化率为100%，合成36千克己糖可以吸收______千克二氧化碳。 13. 阅读下列科普短文，回答相关问题： 石墨烯可用机械剥离法从石墨中剥离制得。它是由碳原子构成的只有一层原子厚度的二维晶体(如图)，图中每一个小球代表一个碳原子。 石墨烯具有许多“极端”的物理性质，被称为“黑金”是“新材料之王”。它的厚度只有0.335nm，比纸还要薄100万倍，如果把20万片石墨烯堆叠在一起，也只有一根头发丝的厚度。石墨烯的硬度比最好的钢铁强100倍。石墨烯是世界上导电性最好的材料，石墨烯目前最有潜力的应用是成为硅的替代品，用石墨烯取代硅，计算机处理器的运行速度将会快数百倍。石墨烯在电子、光学、生物医学、储能和传感器等领域的应用非常广泛。例如：纺织面料掺入石墨烯后，石墨烯片层结构中含有丰富的含氧基团，影响菌体的正常代谢，从而使菌体无法吸收养分直至死亡。石墨烯本来就存在于自然界中，铅笔里的石墨就相当于无数层石墨烯叠在一起，铅笔在纸上轻轻划过，留下的痕迹就可能是几层甚至仅仅一层石墨烯。2004年，科学家用一种非常简单的方法得到越来越薄的石墨薄片，之后，制备石墨烯的新方法层出不穷。工业上，可采用甲烷高温和Cu—Pd催化下分解制取石墨烯，同时产生氢气。 石墨烯的优异性能逐渐被挖掘和开发出来，其应用前景广阔，但制备工艺还有待创新。期望有志同学，心有所向，勇于探索，为人类社会可持续发展做出贡献！ （1）从文中可以得出石墨烯的物理性质是______(写出一点即可)。石墨烯与金刚石的物理性质存在着差异，原因是______。 （2）石墨烯是由______元素组成的，其完全燃烧的化学方程式为______。 （3）纺织面料中掺入石墨烯后，能有效抗菌的原因是______。 （4）写出文中涉及的工业上制取石墨烯的化学方程式______。 （5）石墨烯有希望应用于全新超级计算机的研发，用石墨烯取代硅的好处是_______。 （6）下列有关石墨烯的说法正确的是_____(填字母序号)。 A. 自然界中不存在石墨烯 B. 石墨烯是由碳原子构成的 C. 石墨烯属于一种新型化合物 D. 石墨烯中每个碳原子为三个六元环共用 14. 化学实验是认识物质的重要途径。 【实验活动一】面粉加工厂的车间里悬浮着较多的粉尘，遇明火就有发生爆炸的危险。如图一是模拟粉尘爆炸的一个实验。 请分析回答： （1）此实验中小桶内“燃着蜡烛”起的作用是______。 （2）下列情况下，不会发生爆炸的是______(填序号)。 A. 塑料盖换成金属盖 B. 蜡烛没有点燃时 C. 无盖小塑料筒中装的是干燥小石子 （3）加油站、面粉厂和煤矿的矿井内，都必须要有一个标示“______”字样的图标。 【实验活动二】：化学课上，老师和同学们利用氧气传感器来检测足量红磷燃烧过程中氧气含量，如图2所示，请分析并回答： （4）点时容器内氮气体积分数______85%。(选填“＞”“=”“＜”) （5）点显示红磷熄灭后，氧气没有耗尽，还有剩余，说明：______。 【实验活动三】：木炭还原氧化铜和一氧化碳还原氧化铜的实验装置如图所示。 （6）木炭还原氧化铜，酒精灯加金属网的作用是______，该反应的化学方程式为______。 （7）在进行一氧化碳还原氧化铜的实验时，应______(填“先通CO再加热”或“先加热后通CO”，这样操作的目的是______。 （8）下列说法正确的是______(填序号)。 A. 木炭和一氧化碳，都能夺去氧化铜中的氧，表现出还原性 B. 两个实验的相关反应中，都只有碳元素的化合价发生改变 C. 两个实验中都可观察到黑色固体变红 D. 两个实验的操作中都要防止液体倒吸 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年度上学期随堂练习 九年化学(四) 相对原子质量：O–16 C–12 H–1 Na–23 Cl–35.5 N–14 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。每小题只有一个最符合题目要求的选项) 1. 实验室几种仪器和物品在聊天，你认为叙述中涉及化学变化的是 A. 酒精灯：酒精挥发了 B. 细口瓶：我的标签被腐蚀了 C. 日光灯：我通电后发光了，带来了光明 D. 陶土网：别小看我，我有隔热作用 【答案】B 【解析】 【详解】A、酒精挥发过程中没有新物质的生成，属于物理变化，故A不符合题意； B、标签被腐蚀的过程中有新物质生成，属于化学变化，故B符合题意； C、日光灯通电发光过程中没有新物质生成，属于物理变化，故C不符合题意； D、陶土网隔热过程中没有新物质生成，属于物理变化，故D不符合题意。 故选B。 2. 钼是组成眼睛虹膜的元素之一，虹膜可调节瞳孔大小，控制进入眼球内的光线。Na2MoO4是Mo元素的重要化合物，其中Mo元素的化合价是 A. +4 B. +5 C. +6 D. +7 【答案】C 【解析】 【详解】根据化合物中化合价代数和为0，钠元素显+1价，氧元素显-2价，设Mo元素的化合价是，，故选：C。 3. 规范的操作是实验成功的保证。下列实验操作正确的是 A. 读取液体体积 B. 点燃酒精灯 C. 倾倒液体 D. 加热液体 【答案】C 【解析】 详解】A、量筒读数时，视线要与量筒内液体凹液面最低处保持水平，不能仰视或俯视读数，图示操作错误； B、使用酒精灯时要注意“两查、两禁、一不可”，禁止用燃着的酒精灯去引燃另一只酒精灯，要用火柴点燃酒精灯，图示操作错误； C、倾倒液体时，试管要倾斜，瓶塞要倒放，标签要朝向手心，瓶口紧挨试管口，试管口与试剂瓶口紧挨着，图示操作正确； D、加热试管中的液体时，用外焰加热，液体不超过试管容积的三分之一，试管夹夹在中上部，试管口斜向上，与水平方向大约成45°夹角，图示操作错误。 故选C。 4. “碳中和”是指使二氧化碳的排放量和吸收量达到平衡，实现“零排放”。下列做法不利于实现“碳中和”的是 A. 提倡使用太阳能 B. 鼓励使用一次性餐具 C. 二氧化碳合成淀粉 D. 多植树造林，净化空气 【答案】B 【解析】 【详解】A、提倡使用太阳能，可以减少化石燃料的使用，减少污染物的排放，保护环境，有利于实现“碳中和”，不符合题意； B、鼓励使用一次性餐具，会造成资源浪费，不利于实现“碳中和”，符合题意； C、二氧化碳合成淀粉，可以减少二氧化碳的含量，有利于实现“碳中和”，不符合题意； D、多植树造林，净化空气，可以减少二氧化碳的含量，有利于实现“碳中和”，不符合题意。 故选B。 5. 下列有关空气的说法中正确的是 A. 不同地区的空气各成分的含量都相同 B. 稀有气体均可用于制造低温环境 C. 空气质量指数越低，空气质量越好 D. 氮气的质量约占空气总质量的78% 【答案】C 【解析】 【详解】A、不同地区的环境不同，例如工业发达地区可能二氧化碳、有害气体含量相对较高，植被茂盛地区氧气含量可能相对较高等，所以不同地区的空气各成分的含量不一定相同，故说法错误； B、不是所有的稀有气体都可用于制造低温环境，例如氦气可用于制造低温环境，而有些稀有气体在这方面的应用并不常见，故说法错误； C、空气质量指数越低，空气质量越好，故说法正确； D、氮气的体积约占空气总体积的78%，故说法错误。 故选C。 6. 为探究不同电压对电解水速率的影响，某兴趣小组用如图装置进行多次实验，并记录不同电压下生成20 mL氧气所需时间。下列分析不正确的是 A. b管与电源正极相连 B. 该实验能探究水的组成 C. a管与b管中气体体积比为2 :1 D. 该实验中，电压越高电解水的速率越慢 【答案】D 【解析】 【详解】A、电解水实验中“正氧负氢，氢二氧一”，b管收集到的气体较少，是氧气，与电源正极相连，故A正确； B、水通电分解生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，则说明水是由氢元素和氧元素组成的，故B正确； C、电解水实验中“正氧负氢，氢二氧一”，b管收集到的气体较少，是氧气，a管收集到的气体较多，是氢气，a管与b管中气体体积比为2 :1，故C正确； D、由图可知，收集相同体积的氢气时，电压越高，所需时间越短，则相同条件下电压越大电解水的速率越快，故D错误； 故选D。 7. 科学家用“人工树叶”模拟光合作用，吸收二氧化碳并获得氧气，实现“碳中和”，其反应的微观示意图如图所示。下列说法正确的是 A. 该反应涉及的物质都是化合物 B. 参加反应的甲、乙质量比为 C. 反应前后氧元素的化合价没有发生改变 D. 化学反应前后分子种类和个数均不发生改变 【答案】B 【解析】 【分析】根据反应的微观示意图可写出反应的化学方程式为：； 【详解】A、由反应的微观示意图可知，该反应涉及的物质中氧气为单质，不是化合物，故选项说法错误； B、根据化学方程式可知，参加反应的甲、乙质量比为（2×18）：（12+16×2）=9:11，故选项说法正确； C、反应前水中和二氧化碳中氧元素都为-2价，反应后氧气中氧元素化合价为0，故反应前后氧元素的化合价发生改变，故选项说法错误； D、根据化学方程式可知，反应前后分子种类发生了改变，从水分子和二氧化碳分子变成了甲烷分子和氧气分子，故选项说法错误； 故选：B。 8. 如图所示为实验室常用的蒸馏装置，则下列说法错误的是 A. 该反应遵守质量守恒定律 B. 该方法得到的水是纯净物 C. 加热蒸馏烧瓶必须垫上陶土网 D. 蒸馏烧瓶中加入沸石的作用是防止暴沸 【答案】A 【解析】 【详解】A、质量守恒定律反映的是化学变化前后的质量关系，该变化属于物理变化，不遵守质量守恒定律，选项错误； B、该方法得到的水是蒸馏水，只含一种物质，属于纯净物，选项正确； C、加热时在蒸馏烧瓶底部垫上陶土网可以使蒸馏烧瓶受热均匀，防止局部受热不均造成仪器炸裂，选项正确； D、蒸馏烧瓶中加入沸石的作用是防止暴沸，选项正确； 故选A。 9. 关于生活常识，下列说法正确的是 A. 自来水厂生产的自来水属于软水 B. 在煤炉上放一盆水能防止一氧化碳中毒 C. 吹灭蜡烛，其灭火原理是降低可燃物的着火点 D. 进入久未开启的菜窖或干涸的深井前要做灯火实验 【答案】D 【解析】 【详解】A、硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水，软水是不含或含有较少可溶性钙、镁化合物的水。自来水厂通常没有对水中的钙、镁化合物进行处理，则自来水是否属于软水与水源有关，因此自来水厂生产的自来水不一定属于软水，选项错误； B、一氧化碳难溶于水，在煤炉上放一盆水不能防止一氧化碳中毒，选项错误； C、吹蜡烛时吹走了蜡烛火焰的热量，从而降低了蜡烛的温度，导致可燃物的温度降到其着火点以下，所以蜡烛熄灭，其灭火原理是使温度降到可燃物的着火点以下，选项错误； D、久未开启的菜窖、干涸的深井和深洞二氧化碳聚集，二氧化碳不能供给呼吸，根据二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧，故进入久未开启的菜窖、干涸的深井和深洞前要做灯火试验，选项正确； 故选D。 10. 分析推理是一种重要的化学思维方法。以下推理正确的是 A. 点燃CO前要验纯，则点燃可燃性气体前都要验纯 B. 单质中只含有一种元素，则只含有一种元素的物质一定是单质 C. 阴离子带有负电荷，则带有负电荷的粒子一定是阴离子 D. 在同一化合物中金属元素显正价，则非金属元素一定显负价 【答案】A 【解析】 【详解】A、一氧化碳具有可燃性，与空气混合遇明火会发生爆炸，点燃一氧化碳前要验纯，则点燃可燃性气体前都要验纯，防止发生爆炸，正确； B、单质中只含有一种元素，但只含有一种元素的物质不一定是单质，例如氧气和臭氧的混合物，错误； C、阴离子带负电荷，但带有负电荷的粒子不一定是阴离子，例如电子带负电，错误； D、在同一化合物中金属元素显正价，但非金属元素不一定显负价，如KNO3中钾元素的化合价为+1，氮元素的化合价为+5，氧元素的化合价为-2，错误； 故选A。 第二部分 非选择题(共40分) (本部分共包括4道小题) 11. 关于燃烧的研究是一项重要的课题。某小组以“探究燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。 任务一：认识燃烧 （1）酒精、煤(含硫)、天然气是生活中常见燃料，下列属于三者燃烧共有的现象是______(填字母序号)。 A. 发光 B. 产生有刺激性气味的气体 C. 放热 D. 产生使澄清石灰水变浑浊的气体 （2）写出天然气主要成分完全燃烧的化学方程式______。 任务二：探究燃烧的条件及质量变化 （3）该小组同学按下列实验步骤开展探究。 步骤1：室温下，按如图1组装装置，装入药品，称量装置总质量为m1g。 步骤2：将锥形瓶浸入80℃的热水中，观察现象。 步骤3：取出装置，恢复至室温并擦干锥形瓶；打开止水夹K1和K2，从K1处缓慢通入约50mL氧气，再关闭K1和K2称量装置总质量为m2g。 步骤4：将锥形瓶再次浸入80℃的热水中，观察现象。 步骤5：取出装置，恢复至室温并擦干锥形瓶，称量装置总质量为m3g。 ①通过上述实验，步骤2中白磷未燃烧，步骤4中白磷燃烧，说明燃烧的条件之一是_____。 ②m1、m2、m3的大小关系是_____。 ③实验装置中气球的作用是_____。 任务三：调控燃烧 （4）家庭用煤经过从“煤球”到“蜂窝煤”的变化，请说出这种变化的优点是_____。 （5）报道显示：国内外一些煤田因发生煤层自燃，带来了资源浪费和环境污染。一旦煤层自燃，请给出一条合理的灭火建议_____。 任务四： （6）再探铁的燃烧 (提出问题)铁丝燃烧时为什么会有“火星四射”的现象？ (查阅资料)铁丝燃烧时“火星四射”现象与碳的含量有关。 (进行实验)探究铁丝在氧气燃烧时“火星四射”的现象与其含碳量的关系。 实验 现象 解释与结论 实验1：取直径0.2mm，含碳0.1%的铁丝，在氧气中燃烧 零星的火星四射 铁丝燃烧的化学方程式_____。 铁丝在氧气中燃烧，“火星四射”与其含碳量的关系为：_____。 实验2：取直径0.2mm，含碳0.32%的铁丝，在氧气中燃烧 较明显的火星四射 实验3：取直径______mm，含碳0.52%的铁丝，在氧气中燃烧 剧烈燃烧，火星四射 【答案】（1）ACD （2）CH4+2O2CO2+2H2O （3） ①. 燃烧需要氧气 ②. m1＞m2=m3 ③. 调节气压，防止瓶内气体受热膨胀，冲开瓶塞 （4）增大与氧气的接触面积，使燃烧更充分 （5）用沙土填埋 （6） ① 3Fe+2O2Fe3O4 ②. 铁丝含碳越高，火星四射现象越明显 ③. 0.2 【解析】 【小问1详解】 燃烧都发光、放热；酒精（C2H5OH）、煤（含硫）、天然气（CH4）三者中均含有碳元素，所以生成气体均使澄清石灰水变浑浊，煤（含硫）燃烧会产生有刺激性气味的二氧化硫气体，所以属于三者燃烧共有的现象是发光、放热、生成气体使澄清石灰水变浑浊； 故选ACD； 【小问2详解】 天然气的主要成分是甲烷，甲烷燃烧生成二氧化碳和水，方程式为CH4+2O2CO2+2H2O； 【小问3详解】 ①步骤2中白磷没有与氧气接触不燃烧，步骤4白磷与氧气接触燃烧，说明燃烧需要氧气； ②步骤1装置总质量为m1g，从K1处缓慢通入约50mL氧气，再关闭K1和K2，称量装置总质量为m2g，由于二氧化碳的密度大于氧气的密度故m1＞m2；将锥形瓶再次浸入80°C的热水中，白磷燃烧，产生大量白烟，取出装置，恢复至室温并擦干锥形瓶，称量装置总质量为m3g，由于化学反应前后质量守恒，且装置密闭，故m2=m3。故m1>m2=m3； ③气球的作用是调节气压，防止瓶内气体受热膨胀，冲开瓶塞； 【小问4详解】 从“煤球”到“蜂窝煤”增大了煤的表面积，从而增大与氧气的接触面积，使燃烧更充分； 【小问5详解】 煤层自燃，用沙土填埋，能隔绝氧气，从而灭火； 【小问6详解】 铁丝燃烧生成四氧化三铁，方程式为：3Fe+2O2Fe3O4； 根据实验现象，可得出：铁丝含碳越高，火星四射现象越明显； 对比实验应控制变量，探究铁丝在氧气燃烧时“火星四射”的现象与其含碳量的关系，变量为含碳量，铁丝的直径应相同，故填：0.2； 12. 二氧化碳是光合作用的重要原料，人类对于二氧化碳的探究脚步从未止步。 【二氧化碳发现史实】 （1）公元三世纪，西晋时期张华所著《博物志》记载有“烧白石(CaCO3)作白灰(CaO)”，同时产生石灰窑气(主要气体成分为二氧化碳)。请写出烧白石作白灰的化学方程式_____。 （2）17世纪，比利时科学家海尔蒙特发现木炭燃烧之后产生一种气体CO2，他把这种气体称之为“森林之精”，并发现烛火在该气体中会自然熄灭，则该气体具有的化学性质是_____。 【二氧化碳实验室制备】 （3）写出装置I中带有标号的仪器的名称：______。与使用长颈漏斗相比，使用仪器①的优点是______。 （4）实验室利用装置I的反应制取CO2，请写出石灰石与稀盐酸反应的化学方程式______。某同学将燃着的小木条放在集气瓶口，观察到______，于是对大家宣布已收集满一瓶CO2气体。 （5）化学兴趣小组对这瓶CO2气体的纯度产生了质疑，决定用向上排空气法和排水法各收集满一瓶二氧化碳气体，采用数字化传感器测定CO2的含量并记录收集时间，数据如表： (说明：装置以燃着的木条熄灭为集满标准；装置Ⅱ以导管口出现连续均匀气泡开始收集，集气瓶口出现大气泡为集满标准。) 二氧化碳含量 集满一瓶二氧化碳需要的时间 向上排空气法 77% 17.33s 排水法 91% 9.01s ①利用装置I和装置Ⅱ收集到的二氧化碳都会混有少量空气，原因是_____。 ②根据上述实验数据你认为______(填“能”或“不能”)用排水法收集二氧化碳。 【CO2的转化和吸收】 （6）CO2可被压缩成液态，封存在地质结构中。请从微观角度解释CO2能够压缩成液态的原因是______。如果CO2被封存在含氢氧化钙的地下咸水层中，则可转化为固态碳酸钙等，写出该反应的化学方程式______。 【二氧化碳再利用】 中国科学院天津工业生物技术研究所与大连化学物理研究所的科研团队实现了利用二氧化碳从头精准合成多种己糖。己糖(化学式C6H12O6)是在自然界广泛分布，与机体营养代谢最为密切的糖的统称。人工合成己糖的反应时长约17小时，与通过种植甘蔗等农作物提取糖分的传统方式相比，糖的获取时长实现了从“年”到“小时”的跨越。 （7）计算己糖的相对分子质量______。 （8）将二氧化碳转化为己糖等有用物质，实现二氧化碳的再利用。假设二氧化碳合成己糖碳元素的转化率为100%，合成36千克己糖可以吸收______千克二氧化碳。 【答案】（1）CaCO3CaO+CO2↑ （2）不能燃烧也不能支持燃烧 （3） ①. 分液漏斗 ②. 可控制反应速率 （4） ①. CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ ②. 燃着的小木条熄灭 （5） ①. 锥形瓶中的空气随二氧化碳进入集气瓶 ②. 能 （6） ①. 二氧化碳分子间有间隔 ②. CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O （7）180 （8）52.8 【解析】 【小问1详解】 石灰石在高温条件下分解生成氧化钙和二氧化碳，反应的方程式为：CaCO3CaO+CO2↑； 【小问2详解】 二氧化碳能使燃着的蜡烛熄灭，说明二氧化碳不支持燃烧也不能燃烧； 【小问3详解】 由图可知，装置I中标号①的仪器的名称为：分液漏斗；与使用长颈漏斗相比，分液漏斗可通过活塞控制液体滴加的速度，进而控制反应速率； 【小问4详解】 石灰石的主要成分碳酸钙与稀盐酸反应来制取二氧化碳，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↑；检验二氧化碳是否收集满的方法是：将燃着的小木条放在集气瓶口，若小木条熄灭，则证明已收集满，根据结论已收集满，所以观察到的现象是：燃着的小木条熄灭； 【小问5详解】 利用装置Ⅰ和装置Ⅱ收集的二氧化碳气体中都混有少量空气，可能的原因是未能将装置内的空气全部排出后便开始收集，导致收集到的二氧化碳中混有少量空气；利用排水法收集的二氧化碳纯度比向上排空气法收集的二氧化碳纯度要高，且收集时间也短，所以可以用排水法收集二氧化碳，故填能； 【小问6详解】 二氧化碳分子之间有间隔，压强增大，分子间间隔变小，所以CO2能够压缩成液态；二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，反应的化学方程式为：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O； 【小问7详解】 己糖的相对分子质量为：； 【小问8详解】 己糖中碳元素的质量分数为：，则36千克己糖中碳元素的质量为：；二氧化碳中碳元素的质量分数为：，含14.4kg碳元素的二氧化碳的质量为：，所以合成36千克的己糖可以吸收52.8kg的二氧化碳； 13. 阅读下列科普短文，回答相关问题： 石墨烯可用机械剥离法从石墨中剥离制得。它是由碳原子构成的只有一层原子厚度的二维晶体(如图)，图中每一个小球代表一个碳原子。 石墨烯具有许多“极端”的物理性质，被称为“黑金”是“新材料之王”。它的厚度只有0.335nm，比纸还要薄100万倍，如果把20万片石墨烯堆叠在一起，也只有一根头发丝的厚度。石墨烯的硬度比最好的钢铁强100倍。石墨烯是世界上导电性最好的材料，石墨烯目前最有潜力的应用是成为硅的替代品，用石墨烯取代硅，计算机处理器的运行速度将会快数百倍。石墨烯在电子、光学、生物医学、储能和传感器等领域的应用非常广泛。例如：纺织面料掺入石墨烯后，石墨烯片层结构中含有丰富的含氧基团，影响菌体的正常代谢，从而使菌体无法吸收养分直至死亡。石墨烯本来就存在于自然界中，铅笔里的石墨就相当于无数层石墨烯叠在一起，铅笔在纸上轻轻划过，留下的痕迹就可能是几层甚至仅仅一层石墨烯。2004年，科学家用一种非常简单的方法得到越来越薄的石墨薄片，之后，制备石墨烯的新方法层出不穷。工业上，可采用甲烷高温和Cu—Pd催化下分解制取石墨烯，同时产生氢气。 石墨烯的优异性能逐渐被挖掘和开发出来，其应用前景广阔，但制备工艺还有待创新。期望有志同学，心有所向，勇于探索，为人类社会可持续发展做出贡献！ （1）从文中可以得出石墨烯的物理性质是______(写出一点即可)。石墨烯与金刚石的物理性质存在着差异，原因是______。 （2）石墨烯是由______元素组成的，其完全燃烧的化学方程式为______。 （3）纺织面料中掺入石墨烯后，能有效抗菌的原因是______。 （4）写出文中涉及的工业上制取石墨烯的化学方程式______。 （5）石墨烯有希望应用于全新超级计算机的研发，用石墨烯取代硅的好处是_______。 （6）下列有关石墨烯的说法正确的是_____(填字母序号)。 A. 自然界中不存在石墨烯 B. 石墨烯是由碳原子构成的 C. 石墨烯属于一种新型化合物 D. 石墨烯中每个碳原子为三个六元环共用 【答案】（1） ①. 厚度小##硬度大##导电性好（合理即可） ②. 碳原子排列方式不同 （2） ①. 碳 ②. （3）石墨烯片层结构中含有丰富的含氧基团，影响菌体的正常代谢，从而使菌体无法吸收养分直至死亡（合理即可） （4） （5）计算机处理器的运行速度将会快数百倍（合理即可） （6）BD 【解析】 【小问1详解】 厚度、硬度、导电性均不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，故石墨烯的物理性质是：厚度小，硬度大，导电性好等；石墨烯和金刚石均是由碳原子构成，但是碳原子的排列方式不同，故物理性质差异很大； 【小问2详解】 石墨烯是由碳原子构成的，故石墨烯由碳元素组成；石墨烯是由碳元素组成的碳单质，碳单质完全燃烧生成二氧化碳，反应的化学方程式为：； 【小问3详解】 纺织面料中掺入石墨烯后，能有效抗菌的原因是：石墨烯片层结构中含有丰富的含氧基团，影响菌体的正常代谢，从而使菌体无法吸收养分直至死亡； 【小问4详解】 工业上制取石墨烯的反应为甲烷在高温和Cu—Pd 催化下分解制取石墨烯，同时产生氢气，该反应的化学方程式为：； 【小问5详解】 石墨烯是世界上导电性最好的材料，石墨烯目前最有潜力的应用是成为硅的替代品，用石墨烯取代硅，计算机处理器的运行速度将会快数百倍； 【小问6详解】 A、由题干信息可知，石墨烯本来就存在于自然界中，故不符合题意； B、由题干信息可知，石墨烯由碳原子构成，故符合题意； C、石墨烯是由碳元素组成的纯净物，属于单质，故不符合题意； D、由图可知，石墨烯中每个碳原子为三个六元环共用，故符合题意； 故选BD。 14. 化学实验是认识物质的重要途径。 【实验活动一】面粉加工厂的车间里悬浮着较多的粉尘，遇明火就有发生爆炸的危险。如图一是模拟粉尘爆炸的一个实验。 请分析回答： （1）此实验中小桶内“燃着蜡烛”起的作用是______。 （2）下列情况下，不会发生爆炸的是______(填序号)。 A. 塑料盖换成金属盖 B. 蜡烛没有点燃时 C. 无盖小塑料筒中装的是干燥小石子 （3）加油站、面粉厂和煤矿的矿井内，都必须要有一个标示“______”字样的图标。 【实验活动二】：化学课上，老师和同学们利用氧气传感器来检测足量红磷燃烧过程中氧气的含量，如图2所示，请分析并回答： （4）点时容器内氮气体积分数______85%。(选填“＞”“=”“＜”) （5）点显示红磷熄灭后，氧气没有耗尽，还有剩余，说明：______。 【实验活动三】：木炭还原氧化铜和一氧化碳还原氧化铜的实验装置如图所示。 （6）木炭还原氧化铜，酒精灯加金属网的作用是______，该反应的化学方程式为______。 （7）在进行一氧化碳还原氧化铜的实验时，应______(填“先通CO再加热”或“先加热后通CO”，这样操作的目的是______。 （8）下列说法正确的是______(填序号)。 A. 木炭和一氧化碳，都能夺去氧化铜中的氧，表现出还原性 B. 两个实验的相关反应中，都只有碳元素的化合价发生改变 C. 两个实验中都可观察到黑色固体变红 D. 两个实验的操作中都要防止液体倒吸 【答案】（1）提供热量，使温度达到面粉着火点以上 （2）BC （3）严禁烟火 （4）＜ （5）物质燃烧时，氧气必须达到一定浓度 （6） ①. 集中火焰，提高温度 ②. C+2CuO2Cu+CO2↑ （7） ①. 先通CO再加热 ②. 排尽装置内的空气，防止加热时，气体不纯发生爆炸 （8）ACD 【解析】 【小问1详解】 燃烧需要可燃物达到着火点，此实验中小桶内“燃着蜡烛”能提供热量，使温度达到面粉着火点以上，，从而引燃面粉； 【小问2详解】 A、塑料盖换成金属盖，不会影响爆炸的发生，不符合题意； B、蜡烛没有点燃时，面粉没有达到着火点，不燃烧，不会发生爆炸，符合题意； C、无盖小塑料筒中装的是干燥小石子，没有可燃物，不会发生爆炸，符合题意； 故选BC； 【小问3详解】 为防止发生爆炸，加油站、面粉厂和煤矿的矿井内，都必须要“严禁烟火”； 小问4详解】 由曲线图可知，a点氧气体积分数为15%，其他气体(氮气、二氧化碳、稀有气体等)的体积分数为85%，所以氮气体积分数<85%； 【小问5详解】 c点显示红磷熄灭后，氧气没有耗尽，还有剩余，说明此时氧气浓度过低，不足以和红磷发生反应，说明物质燃烧氧气需要达到一定浓度； 【小问6详解】 木炭还原氧化铜，酒精灯加金属网能集中火焰，提高温度； 碳和氧化铜在高温的条件下生成铜和二氧化碳，化学方程式为：C+2CuO2Cu+CO2↑； 【小问7详解】 一氧化碳和氧气的混合气点燃可能发生爆炸，所以一氧化碳还原氧化铜的实验操作应该先通一氧化碳，后加热；这样操作的目的是:排尽玻璃管内的空气，防止加热时发生爆炸； 【小问8详解】 a、木炭和一氧化碳，都能夺去氧化铜中的氧，表现出还原性，选项正确； b、碳还原氧化铜生成铜和二氧化碳，反应前碳单质中碳元素化合价为0，氧化铜中铜元素化合价为+2，氧元素化合价为-2价，反应后铜单质中铜元素化合价为0，二氧化碳中碳元素化合价为+4，氧元素化合价为-2；一氧化碳还原氧化铜生成铜和二氧化碳，一氧化碳中碳元素化合价为+2，氧元素化合价为-2，氧化铜中铜元素化合价为+2，氧元素化合价为-2，反应后铜单质中铜元素化合价为0，二氧化碳中碳元素化合价为+4，氧元素化合价为-2，所以两个实验的相关反应中，碳元素、铜元素的化合价都发生改变，选项错误； c、两个实验中生成了铜，都可观察到黑色固体变红，选项正确； d、两个实验中都用澄清石灰水检验生成了二氧化碳，玻璃是热的不良导体，受热不均，会发生炸裂，所以操作中都要防止液体倒吸，选项正确； 故选ACD。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$