精品解析：辽宁省朝阳市北票市2024-2025学年九年级上学期1月期末化学试题

北票市2024-2025学年第一学期期末质量检测 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） 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 N-14 O-16 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. 2024年5月3日，嫦娥六号探测器由长征五号运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射，开启世界首次月球背面采集月壤样品之旅。下列探月过程属于化学变化的是 A. 点火起航 B. 箭器分离 C. 月背着陆 D. 采集月壤 2. 下列错误操作与可能引起的不良后果不一致的是 A. 读数偏小 B. 腐蚀胶帽 C. 污染试剂 D. 试管破碎 3. 近年来我市空气质量有所下降，下列不属于空气污染物的是 A. CO B. NO2 C. CO2 D. SO2 4. 我国近代化学先驱徐寿创造了部分元素的汉语名称。下列元素名称与符号不一致的是 A 钠(Na) B. 钙(Ca) C. 镁(Zn) D. 锰(Mn) 5. 二氧化硅(SiO2)中硅元素的化合价为 A. 2 B. -4 C. +2 D. +4 6. 密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如表所示。下列说法正确的是 物质 甲 乙 丙 丁 反应前的质量/g 2.8 1 16 10 反应后的质量/g 0 9.8 6.4 a A. a=10 B. 甲和丙为反应物 C. 该反应是化合反应 D. 甲、乙的相对分子质量比为7：22 7. 为应对气候变化，我国提出了碳达峰、碳中和目标。下列措施中不利于实现该目标的是 A. 上下班出行用自行车代替汽车 B. 将二氧化碳转化为化工产品 C. 将垃圾露天焚烧处理 D. 严禁乱砍滥伐树木 8. 下列实验安全提示图标不正确的是 A. 护目镜 B. 洗手 C. 用电 D. 锐器 9. 很多成语、俗语、诗词中蕴含着丰富的科学道理。下列用化学观点解释错误的是 A. “百炼成钢”——生铁经过不断煅烧捶打，降低含碳量后变成钢 B. “遥知不是雪，为有暗香来”——分子在不断运动 C. “人要实，火要虚”——增大可燃物之间空隙，加大反应物接触面积，燃烧更旺 D. “冰，水为之，而寒于水”——物质的状态不同，化学性质不同 10. 埋藏在地下两千多年的越王勾践剑，出土时依然光彩夺目。下列原因分析中错误的是 A. 埋藏的环境非常潮湿 B. 剑表面可能有一层保护膜 C. 埋藏的环境中氧气少 D. 宝剑由抗腐蚀性能好的合金制成 第二部分非选择题（共40分） （本部分共包括4道小题） 11. 根据需求选择合适的化学制氧剂和装置制取氧气用于生产、生活实际。 【实验室制取氧气并验证性质】 （1）实验原理：高锰酸钾制氧气的化学方程式为______。 （2）装置选择：可选择的发生装置是______。 A. B. C. D. （3）主要操作有：①装试剂②检查装置的气密性③固定装置④点燃酒精灯⑤收集气体⑥熄灭酒精灯⑦从水槽中移出导管，合理的操作顺序是______(填序号)。 A. ①②③④⑤⑦⑥ B. ②①③④⑤⑦⑥ C. ②①③④⑤⑥⑦ （4）实验过程： ①预估连续收集两集气瓶(容积125mL)氧气约0.36g，需高锰酸钾的质量至少为______g。 ②做木炭在氧气中燃烧的实验，加热到发红的木炭由瓶口向下______(填“快速”或“缓慢”)插入。 ③做铁丝燃烧实验更适合用______法收集氧气以获得相同条件下浓度更高的氧气。 【家用制氧机制氧气】 利用过碳酸钠(2Na2CO3•3H2O2)和二氧化锰同时加入水中制取氧气。 已知：①过碳酸钠易溶于水，遇水分解为Na2CO3和H2O2。 ②H2O2可以将KI转化I2。淀粉遇I2变蓝。 （5）制氧机制氧说明(部分)见表，其中A、B剂的成分是过碳酸钠或二氧化锰。 A剂 B剂 平均供氧量(毫升/分钟) 供氧时间(分钟) 配方一 1袋 1袋 ≥320 ≥15 配方二 2袋 1袋 ≥500 ≥25 配方三 3袋 2袋 ≥1000 ≥15 ①A剂的成分是______。 ②若突发缺氧性疾病，在呼叫救护的同时进行吸氧，应选择的最佳配方是______。 （6）按配方一在水中反应6小时后，无明显气泡产生。取反应后混合物进行下列实验： ①将反应后混合物过滤，得到滤液和黑色滤渣。滤渣的成分为______。 ②取少量滤液，向其中滴加足量盐酸有大量气体产生。该反应化学方程式为Na2CO3+2HCl=2X+H2O+CO2↑。其中X的化学式为______。 ③另取少量滤液，滴加KI溶液，再滴加______溶液。溶液变为蓝色，证明滤液中仍含有H2O2。 12. 【空气主题学习】小金利用如图甲所示装置(气密性良好)和试剂测定空气中氧气含量，集气瓶中空气的体积为200mL，氧气传感器测得集气瓶内氧气的体积分数变化曲线如图乙所示。 （1）实验开始时，用酒精灯加热粗铜丝，其目的是___________。 （2）反应开始到止水夹打开前，集气瓶内可观察到的现象是___________。 （3）小金提出“倒吸入集气瓶中水的体积除以200mL等于空气中氧气的含量”。据图乙分析，此说法___________(选填“正确”或“错误”)，说明理由：___________。 【二氧化碳主题学习】同学们设计实验探究二氧化碳的性质，请你参与探究并回答下列问题： （4）实验一：两个大量筒中分别充满CO2和空气，充满CO2的量筒是___________(填“A”或“B”)，说明二氧化碳具有的性质是___________。 （5）实验二：拧紧盖振荡，软塑料瓶变瘪因为___________。 （6）实验三：实验的目的是___________。一段时间后，观察到Y型管右侧湿润的紫色石蕊试纸___________。 13. 为探究水的组成及变化，某化学兴趣小组同学设计如图1所示装置进行电解水实验，先在电解器玻璃管里加满水（含少量NaOH），再接通直流电流。 已知：水中加NaOH（氢氧化钠）只起增强导电性作用，本身不参加反应。 回答下列问题： （1）如图1，电解时，乙玻璃管中产生气泡的位置在 ______（填“a”、“b”或“c”）处。电解一段时间后，甲管中产生气体与乙管中产生气体的体积比为 ______。 （2）切断电源后，用燃着的木条放在甲玻璃管尖嘴口，观察到的现象是______，发生反应的化学方程式为 ______。用带火星的木条在乙玻璃管尖嘴口检验产生的气体，观察到的现象是 ______。 （3）电解水发生反应的化学方程式为：______。通过实验探究可以得出的结论之一是：水是由______组成的化合物。 （4）电解纯水速率较慢，为探究不同电压和不同浓度NaOH溶液对电解水速率的影响。小组同学进行多次实验，测得产生20mL氢气所需时间如图2所示。 ①电解浓度为5%的氢氧化钠溶液时，改变电压对电解水速率的影响是 ______。 ②上述实验中，电解水速率最快的条件是 ______。 14. 物质性质与应用是化学学科重要的学习主题。小组同学围绕金属铁开展了相关研学。 主题一：识铁 （1）小组同学通过如图所示实验认识铁的性质： ①在实验甲中，观察到蜡片熔化，说明铁具有的物理性质是 ______。 ②实验乙和丙均为铁丝在氧气中燃烧的实验。图乙中的实验现象为______；图丙是图乙的改进实验，瓶中放了充足的过氧化氢溶液和二氧化锰，请分析说明改进后的优点______（写一条即可）。 （2）如图是小组同学绘制的金属化学性质思维导图的一部分，请帮助他们补全内容。 ①______；②______；③______。 主题二：炼铁 （3）小组同学利用如图所示装置模拟工业炼铁，并检验生成的气体产物。 ①A装置中的氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳，生成水和碳酸钠，写出该反应的化学方程式 ______。 ②写出尾气处理的方法 ______。 主题三 用铁 （4）林则徐修筑洪泽湖大堤时，将砂浆、铁焗和条石黏合在一起，使大堤固若金汤。 ①铁焗是含少量碳铁，它属于 ______（填字母序号）。 A.纯金属 B.合金 C.铁矿石 ②砂浆中含有氢氧化钙，砂浆与空气接触，发生反应的化学方程式是 ______。 主题四：护铁 （5）电池表面采用镀镍钢壳不易生锈，其防锈原理是 ______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 北票市2024-2025学年第一学期期末质量检测 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） 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 N-14 O-16 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. 2024年5月3日，嫦娥六号探测器由长征五号运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射，开启世界首次月球背面采集月壤样品之旅。下列探月过程属于化学变化的是 A. 点火起航 B. 箭器分离 C. 月背着陆 D. 采集月壤 【答案】A 【解析】 详解】A、点火起航，有新物质生成，属于化学变化，符合题意； B、箭器分离，没有新物质生成，属于物理变化，不符合题意； C、月背着陆，没有新物质生成，属于物理变化，不符合题意； D、采集月壤，没有新物质生成，属于物理变化，不符合题意； 故选：A。 2. 下列错误操作与可能引起的不良后果不一致的是 A. 读数偏小 B. 腐蚀胶帽 C. 污染试剂 D. 试管破碎 【答案】A 【解析】 【详解】A、量取液体时，视线与液体的凹液面最低处保持水平，图中俯视刻度，读数偏大，图示“错误操作”与“可能产生的后果”不一致，故选项正确； B、为防止腐蚀胶头滴管，使用滴管的过程中不可平放或倒置滴管，图中操作错误会造成腐蚀胶头，与其对应的“可能产生的后果”一致，故选项错误； C、使用胶头滴管滴加少量液体的操作，注意胶头滴管不能伸入到试管内或接触试管内壁，应垂直悬空在试管口上方滴加液体，防止污染胶头滴管；图中滴管伸入试管内，可能会弄脏滴管污染试剂，图示“错误操作”与图中“可能产生的后果”一致，故选项错误； D、取用块状固体药品时为了防止固体颗粒打破试管，而应该将试管横放，然后用镊子将快状固体药品放入试管口，然后慢慢的将试管竖立起来，防止块状固体药品把容器底部打破，图示“错误操作”与图中“可能产生的后果”一致，故选项错误。 故选A。 3. 近年来我市空气质量有所下降，下列不属于空气污染物的是 A. CO B. NO2 C. CO2 D. SO2 【答案】C 【解析】 【详解】造成大气污染的来源有有二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物和臭氧等，CO2是空气的成分之一，不属于大气污染物。故选 C。 4. 我国近代化学先驱徐寿创造了部分元素的汉语名称。下列元素名称与符号不一致的是 A. 钠(Na) B. 钙(Ca) C. 镁(Zn) D. 锰(Mn) 【答案】C 【解析】 【详解】A、钠的元素符号表示为Na，故A正确，不符合题意； B、钙的元素符号表示为Ca，故B正确，不符合题意； C、镁的元素符号表示为Mg，锌的元素符号表示为Zn，故C错误，符合题意； D、锰的元素符号表示为Mn，故D正确，不符合题意； 故选C。 5. 二氧化硅(SiO2)中硅元素的化合价为 A. 2 B. -4 C. +2 D. +4 【答案】D 【解析】 【详解】解：在化合物中，氧元素通常显-2价，且化合物中正负元素化合价的代数和为零，设其中硅元素的化合价为x，则：x+（-2）×2=0，x=+4。故选D。 6. 密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如表所示。下列说法正确的是 物质 甲 乙 丙 丁 反应前的质量/g 2.8 1 16 10 反应后的质量/g 0 9.8 6.4 a A. a=10 B. 甲和丙为反应物 C. 该反应是化合反应 D. 甲、乙的相对分子质量比为7：22 【答案】B 【解析】 【详解】A、根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变，则2.8g+1g+16g+10g=0g+9.8g+6.4g+ag，a=13.6，不符合题意； B、反应后，甲的质量减小，甲是反应物，丙的质量减小，丙是反应物，符合题意； C、反应后，甲的质量减小，甲是反应物，乙的质量增加，乙是生成物，丙的质量减小，丙是反应物，丁的质量增加，丁是生成物，该反应的生成物有两种，不符合“多变一”的特点，不属于化合反应，不符合题意； D、该反应中，甲、乙的质量比为：（2.8g-0g）：（9.8g-1g）=7:22，但是化学计量数未知，甲、乙的相对分子质量比无法确定，不符合题意。 故选B。 7. 为应对气候变化，我国提出了碳达峰、碳中和目标。下列措施中不利于实现该目标的是 A. 上下班出行用自行车代替汽车 B. 将二氧化碳转化为化工产品 C. 将垃圾露天焚烧处理 D. 严禁乱砍滥伐树木 【答案】C 【解析】 【详解】A、自行车作为一种绿色出行方式，不产生碳排放，而燃油车会产生大量的二氧化碳排放，因此上下班出行用自行车代替汽车，有助于减少碳排放，实现碳达峰、碳中和的目标，不符合题意 B、将二氧化碳转化为化工产品，实现了二氧化碳的资源化利用，这既减少了二氧化碳的排放，又创造了经济价值，有利于实现碳达峰、碳中和的目标，不符合题意； C、露天焚烧垃圾会产生大量的烟尘和有害气体，其中包括二氧化碳等温室气体，不仅加剧了空气污染，还增加了碳排放，不利于实现碳达峰、碳中和的目标，符合题意； D、树木在生长过程中能够吸收二氧化碳并释放氧气，对于减缓气候变化具有重要作用，严禁乱砍滥伐可以保护现有的森林资源，从而维持其碳汇功能，有利于实现碳达峰、碳中和的目标，不符合题意。 故选：C。 8. 下列实验安全提示图标不正确的是 A. 护目镜 B. 洗手 C. 用电 D. 锐器 【答案】C 【解析】 【详解】A、图标表示护目镜，故A图标正确； B、图标表示洗手，故B图标正确； C、图标表示排气扇，故C图标不正确； D、图标表示锐器，故D图标正确。 故选: C。 9. 很多成语、俗语、诗词中蕴含着丰富的科学道理。下列用化学观点解释错误的是 A. “百炼成钢”——生铁经过不断煅烧捶打，降低含碳量后变成钢 B. “遥知不是雪，为有暗香来”——分子在不断运动 C. “人要实，火要虚”——增大可燃物之间空隙，加大反应物接触面积，燃烧更旺 D. “冰，水为之，而寒于水”——物质的状态不同，化学性质不同 【答案】D 【解析】 【详解】A、“百炼成钢”，是将生铁变成钢，生铁中含碳量高于钢，所以生铁经过不断煅烧捶打，降低含碳量后变成钢，故A不符合题意； B、“遥知不是雪，为有暗香来”，是因为分子在不断运动，引起香味的分子四处扩散，故B不符合题意； C、“人要实，火要虚”，是指增加可燃物与氧气的接触面积，可使可燃物燃烧得更旺，故C不符合题意。 D、“冰，水为之，而寒于水”，水和冰是水的不同状态，冰寒于水，说明状态不同，物理性质不同，故D符合题意。 故选D。 10. 埋藏在地下两千多年的越王勾践剑，出土时依然光彩夺目。下列原因分析中错误的是 A. 埋藏的环境非常潮湿 B. 剑表面可能有一层保护膜 C. 埋藏的环境中氧气少 D. 宝剑由抗腐蚀性能好的合金制成 【答案】A 【解析】 【详解】A、环境非常潮湿，说明水较多，能够加速金属生锈，故A不正确； B、剑身表面可能有一层致密的保护膜，能够减缓金属生锈速率，故B正确； C、埋藏的环境中氧气少，能够减缓金属生锈速率，故C正确； D、宝剑由抗腐蚀性能好的合金制成，能够减缓金属生锈速率，故D正确； 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. 根据需求选择合适的化学制氧剂和装置制取氧气用于生产、生活实际。 【实验室制取氧气并验证性质】 （1）实验原理：高锰酸钾制氧气化学方程式为______。 （2）装置选择：可选择的发生装置是______。 A B. C. D. （3）主要操作有：①装试剂②检查装置的气密性③固定装置④点燃酒精灯⑤收集气体⑥熄灭酒精灯⑦从水槽中移出导管，合理的操作顺序是______(填序号)。 A. ①②③④⑤⑦⑥ B. ②①③④⑤⑦⑥ C. ②①③④⑤⑥⑦ （4）实验过程： ①预估连续收集两集气瓶(容积125mL)氧气约0.36g，需高锰酸钾的质量至少为______g。 ②做木炭在氧气中燃烧的实验，加热到发红的木炭由瓶口向下______(填“快速”或“缓慢”)插入。 ③做铁丝燃烧实验更适合用______法收集氧气以获得相同条件下浓度更高的氧气。 【家用制氧机制氧气】 利用过碳酸钠(2Na2CO3•3H2O2)和二氧化锰同时加入水中制取氧气。 已知：①过碳酸钠易溶于水，遇水分解为Na2CO3和H2O2。 ②H2O2可以将KI转化为I2。淀粉遇I2变蓝。 （5）制氧机制氧说明(部分)见表，其中A、B剂的成分是过碳酸钠或二氧化锰。 A剂 B剂 平均供氧量(毫升/分钟) 供氧时间(分钟) 配方一 1袋 1袋 ≥320 ≥15 配方二 2袋 1袋 ≥500 ≥25 配方三 3袋 2袋 ≥1000 ≥15 ①A剂的成分是______。 ②若突发缺氧性疾病，在呼叫救护的同时进行吸氧，应选择的最佳配方是______。 （6）按配方一在水中反应6小时后，无明显气泡产生。取反应后混合物进行下列实验： ①将反应后混合物过滤，得到滤液和黑色滤渣。滤渣的成分为______。 ②取少量滤液，向其中滴加足量盐酸有大量气体产生。该反应的化学方程式为Na2CO3+2HCl=2X+H2O+CO2↑。其中X的化学式为______。 ③另取少量滤液，滴加KI溶液，再滴加______溶液。溶液变为蓝色，证明滤液中仍含有H2O2。 【答案】（1）2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ （2）A （3）B （4） ①. 3.555 ②. 缓慢 ③. 排水 （5） ①. 过碳酸钠 ②. 配方三 （6） ①. 二氧化锰(或MnO2) ②. NaCl ③. 淀粉 【解析】 【小问1详解】 高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑； 【小问2详解】 加热高锰酸钾制取氧气，该反应属于固体加热型，发生装置选择A； 【小问3详解】 高锰酸钾制取氧气的步骤为“查、装、定、点、收、离、熄”，即先组装好仪器后，先检查装置气密性，再装试剂，然后固定仪器，点燃酒精灯开始收集气体，实验结束后，先将导管移出水面，后熄灭酒精灯，则顺序为②①③④⑤⑦⑥；故选：B； 【小问4详解】 ①设需要高锰酸钾的质量为 ②做木炭在氧气中燃烧的实验时，最好是将烧红的木炭由瓶口缓慢插入到盛满氧气的集气瓶中，这一实验操作的主要目的是使木炭与氧气充分反应； ③氧气不易溶于水，做铁丝燃烧实验更适合用排水法收集氧气以获得相同条件下浓度更高的氧气; 【小问5详解】 ①因为过碳酸钠易溶于水，遇水分解为Na2CO3和H2O2，H2O2在二氧化锰作催化剂时发生反应生成氧气，供病人呼吸，催化剂只是改变化学反应速率，不影响生成物的质量。根据表中数据配方一、配方二的平均供氧量可知，B剂量不变，A剂量增多，产生的氧气量增多，说明产生的量与A剂量有关，与B剂量无关，B剂的成分是二氧化锰作催化剂，因此A剂是过碳酸钠； ②若突发缺氧性疾病，在呼叫救护的同时进行吸氧，因为配方三过碳酸钠的质量多，生成氧气的质量多，所以应选择的最佳配方是配方三； 【小问6详解】 ①二氧化锰是黑色固体，难溶于水，所以滤渣的成分为二氧化锰； ②在Na2CO3 + 2HCl = 2X + H2O +CO2↑中，反应前Na、 C、O、H和CI的个数分别为:2、1、3、2和2，反应后C、O和H的个数分别为:1、3和2，2X中含有2个Na和2个Cl，X的化学式为NaCl； ③因为H2O2可以将KI转化为I2，淀粉遇I2变蓝，所以另取少量滤液，滴加KI溶液，再滴加淀粉溶液，溶液变为蓝色，证明滤液中仍含有H2O2。 12. 【空气主题学习】小金利用如图甲所示装置(气密性良好)和试剂测定空气中氧气含量，集气瓶中空气的体积为200mL，氧气传感器测得集气瓶内氧气的体积分数变化曲线如图乙所示。 （1）实验开始时，用酒精灯加热粗铜丝，其目的是___________。 （2）反应开始到止水夹打开前，集气瓶内可观察到的现象是___________。 （3）小金提出“倒吸入集气瓶中水的体积除以200mL等于空气中氧气的含量”。据图乙分析，此说法___________(选填“正确”或“错误”)，说明理由：___________。 【二氧化碳主题学习】同学们设计实验探究二氧化碳的性质，请你参与探究并回答下列问题： （4）实验一：两个大量筒中分别充满CO2和空气，充满CO2的量筒是___________(填“A”或“B”)，说明二氧化碳具有的性质是___________。 （5）实验二：拧紧盖振荡，软塑料瓶变瘪因为___________。 （6）实验三：实验的目的是___________。一段时间后，观察到Y型管右侧湿润的紫色石蕊试纸___________。 【答案】（1）引燃白磷 （2）白磷燃烧，产生大量白烟，放出热量 （3） ①. 错误 ②. 白磷不能耗尽装置中的氧气 （4） ①. B ②. 密度比空气大 （5）二氧化碳能溶于水 （6） ①. 证明CO2能与H2O反应产生酸性物质 ②. 变红 【解析】 【分析】 【小问1详解】 铜丝具有良好的导热性，实验开始时，用酒精灯加热粗铜丝，其目的是利用铜丝的导热性，引燃白磷； 【小问2详解】 反应开始到止水夹打开前，集气瓶内可观察到白磷剧烈燃烧，放热，产生大量白烟； 【小问3详解】 白磷燃烧消耗了集气瓶中的氧气，导致专瓶内压强减小，烧杯中的水倒吸入集气瓶，倒吸入瓶内的水的体积即为白磷燃烧消耗氧气的体积，但由图乙可知，白磷燃烧不能将氧气完全耗尽，所以倒吸入集气瓶中水的体积除以200mL不等于空气中氧气的含量；故填：错误；白磷燃烧不能将氧气完全耗尽； 【小问4详解】 CO2的密度比空气大，则将含空气的肥皂泡放入二氧化碳的量筒中，气泡不会下沉，故B量筒中为CO2；说明二氧化碳具有的性质是密度比空气大； 【小问5详解】 CO2能与水以1:1互溶，则将水加入装有CO2的软瓶中，CO2被消耗，能观察到软瓶变瘪；故填二氧化碳溶于水； 【小问6详解】 CO2能与H2O反应生成H2CO3，碳酸呈酸性能使紫色石蕊试剂变红，则该实验中能观察到Y型管中干燥的紫色石蕊试纸不变色，湿润的紫色石蕊试纸变红色；故该实验的目的是证明CO2能与水反应生成酸性物质；观察到右侧湿润的紫色石蕊试纸变红。 13. 为探究水的组成及变化，某化学兴趣小组同学设计如图1所示装置进行电解水实验，先在电解器玻璃管里加满水（含少量NaOH），再接通直流电流。 已知：水中加NaOH（氢氧化钠）只起增强导电性作用，本身不参加反应。 回答下列问题： （1）如图1，电解时，乙玻璃管中产生气泡的位置在 ______（填“a”、“b”或“c”）处。电解一段时间后，甲管中产生气体与乙管中产生气体的体积比为 ______。 （2）切断电源后，用燃着的木条放在甲玻璃管尖嘴口，观察到的现象是______，发生反应的化学方程式为 ______。用带火星的木条在乙玻璃管尖嘴口检验产生的气体，观察到的现象是 ______。 （3）电解水发生反应的化学方程式为：______。通过实验探究可以得出的结论之一是：水是由______组成的化合物。 （4）电解纯水速率较慢，为探究不同电压和不同浓度NaOH溶液对电解水速率的影响。小组同学进行多次实验，测得产生20mL氢气所需时间如图2所示。 ①电解浓度为5%的氢氧化钠溶液时，改变电压对电解水速率的影响是 ______。 ②上述实验中，电解水速率最快的条件是 ______。 【答案】（1） ①. c ②. 2:1 （2） ①. 气体燃烧，产生淡蓝色火焰 ②. ③. 带火星木条复燃 （3） ①. ②. 氢元素和氧元素 （4） ①. 随直流电压升高，电解水速率增大 ②. 10%氢氧化钠溶液，电压12V 【解析】 【小问1详解】 电解水实验中，在电极处产生气体，乙玻璃管中产生气泡的位置在c处；根据电解水“正氧负氢，氢二氧一”，甲玻璃管与电源的负极相连，其生成的是氢气，乙玻璃管与电源的正极相连，其生成的是氧气，生成氢气与氧气的体积比为2:1，故填：c；2:1； 【小问2详解】 甲玻璃管中生成的氢气，氢气具有可燃性，则用燃着的木条放在甲玻璃管尖嘴口，观察到的现象是气体燃烧，产生淡蓝色火焰，氢气燃烧生成水，反应的化学方程式为；乙玻璃管中生成的是氧气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，则用带火星的木条在乙玻璃管尖嘴口检验产生的气体，观察到的现象是带火星木条复燃，故填：气体燃烧，产生淡蓝色火焰；；带火星木条复燃； 【小问3详解】 水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，反应的化学方程式为，氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成，根据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变，则说明水是由氢元素和氧元素组成，故填：；氢元素和氧元素； 【小问4详解】 ①观察图2中的数据，当氢氧化钠溶液浓度为5%时，随着电压的增大，产生20mL氢气所需的时间逐渐缩短，这说明改变电压对电解水速率的影响是：随直流电压升高，电解水速率增大，故填：随直流电压升高，电解水速率增大； ②为了找出电解水速率最快条件，我们需要比较不同电压和不同浓度氢氧化钠溶液下的电解水速率，观察图2中的数据，当电压为12V且氢氧化钠溶液浓度为10%时，产生20mL氢气所需的时间最短，因此，电解水速率最快的条件是：10%氢氧化钠溶液，电压12V，故填：10%氢氧化钠溶液，电压12V。 14. 物质性质与应用是化学学科重要的学习主题。小组同学围绕金属铁开展了相关研学。 主题一：识铁 （1）小组同学通过如图所示实验认识铁的性质： ①在实验甲中，观察到蜡片熔化，说明铁具有的物理性质是 ______。 ②实验乙和丙均为铁丝在氧气中燃烧的实验。图乙中的实验现象为______；图丙是图乙的改进实验，瓶中放了充足的过氧化氢溶液和二氧化锰，请分析说明改进后的优点______（写一条即可）。 （2）如图是小组同学绘制的金属化学性质思维导图的一部分，请帮助他们补全内容。 ①______；②______；③______。 主题二：炼铁 （3）小组同学利用如图所示装置模拟工业炼铁，并检验生成的气体产物。 ①A装置中的氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳，生成水和碳酸钠，写出该反应的化学方程式 ______。 ②写出尾气处理的方法 ______。 主题三 用铁 （4）林则徐修筑洪泽湖大堤时，将砂浆、铁焗和条石黏合在一起，使大堤固若金汤。 ①铁焗是含少量碳的铁，它属于 ______（填字母序号）。 A.纯金属 B.合金 C.铁矿石 ②砂浆中含有氢氧化钙，砂浆与空气接触，发生反应的化学方程式是 ______。 主题四：护铁 （5）电池表面采用镀镍钢壳不易生锈，其防锈原理是 ______。 【答案】（1） ①. 导热性 ②. 剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的热 ③. 不需要提前收集氧气或持续提供铁丝燃烧所需要的氧气 （2） ①. 有气泡产生 ②. 强 ③. 用稀盐酸除铁锈 （3） ①. CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O ②. 用气球收集 （4） ①. B ②. CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O （5）隔绝氧气和水 【解析】 【小问1详解】 ①在实验甲中，观察到蜡片熔化，是因为铁能将蜡烛燃烧产生的热量传递给蜡片，使蜡片温度升高至熔点以上，说明铁具有良好的导热性； ②实验乙中，铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体；图丙中瓶中放了充足的过氧化氢溶液和二氧化锰，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成氧气，则该实验改进后的优点为：不需要提前收集氧气或持续提供铁丝燃烧所需要的氧气； 【小问2详解】 ①金属与酸溶液反应，镁、铁的金属活动性比氢强，能与稀硫酸反应产生氢气，所以加入Mg、Fe的两支试管有气泡产生； ②铜的金属活动性比氢弱，不与稀硫酸反应，所以加入Cu的无明显现象。由此得出Mg、Fe的金属活动性比Cu强； ③酸在生产生活中的应用举例:用稀盐酸除铁锈，铁锈的主要成分是氧化铁，能与稀盐酸反应生成氯化铁和水，反应的化学方程式为：Fe2O3 +6HCl = 2FeCl3 + 3H2O； 【小问3详解】 ①A装置中的氢氧化钠溶液吸收二氧化碳，生成水和碳酸钠，该反应的化学方程式为：2NaOH+CO2 = Na2CO3 + H2O； ②尾气中含有一氧化碳，一氧化碳具有可燃性，尾气处理的方法可以是在装置末端放一盏点燃的酒精灯，将一氧化碳燃烧转化为二氧化碳(或用气球收集尾气等合理答案均可)； 【小问4详解】 ①铁焗是含少量碳的铁，合金是由一种金属与其他金属或非金属熔合而成的具有金属特性的物质，所以它属于合金，故选：B； ②砂浆中含有氢氧化钙，砂浆与空气接触，氢氧化钙会与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式是 Ca(OH)2+CO2 =CaCO3↓ +H2O； 【小问5详解】 电池表面采用镀镍钢壳不易生锈，其防锈原理是隔绝氧气和水。镀镍钢壳在铁的表面形成一层保护膜，阻止了铁与空气中的氧气和水蒸气接触，从而防止铁生锈。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$