精品解析：广东省广州市番禺区2024-2025学年九年级上学期期末化学试题

广东省广州市番禺区2024-2025学年九年级上学期期末化学试卷 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Mg-24 Al-27 S-32 Fe-56 Zn-65 一、选择题（本题包括14小题，每小题3分，共42分）注意：每道选择题有四个选项，其中只有一项符合题意。请用铅笔在答题卡上作答。错选、不选、多选或涂改不清的，均不给分。 1. 下列生活或劳动项目，与化学变化无关的是 A. 用木炭净化水质 B. 用炭火烧制陶瓷 C. 用炸药拆除危楼 D. 用石油产品发电 2. 分类是认识和研究问题的重要方法之一，下列物质属于氧化物的是 A. B. C. D. 3. 水是生命之源，下列有关“水”的叙述中，错误的是 A. 通过蒸馏可以将海水转化为淡水 B. 保持水化学性质的最小粒子是氢、氧原子 C. 电解水时，正、负极产生的气体体积比是1：2 D. 天然水经过自来水厂净化得到的水仍为混合物 4. 下列物质均可用作燃料，它们在中充分燃烧时，产物只生成的是 A. B. C. D. 5. 呼气试验是临床检测幽门螺杆菌感染的一种常用方法。下列关于（质子数为6，相对原子质量约为14）说法错误的是 A. 的核电荷数为6 B. 的中子数为14 C. 原子中，质子数等于核外电子数 D. 原子的质量主要集中在原子核上 6. 肼(N2H4)和四氧化二氮(N2O4)是常见的液体火箭推进剂。下列说法错误的是 A. N2O4属于氧化物 B. N2H4中含氮分子和氢分子 C. N2O4中氮元素为+4价 D. 一个N2H4分子中含有6个原子 7. 下列各组物质按单质、氧化物、混合物的顺序排列的是 A. 木炭、二氧化硅、汽水 B. 水、干冰、洁净的空气 C. 水银、高锰酸钾、过氧化氢溶液 D. 液氧、冰水混合物、稀盐酸 8. 水果中含有柠檬酸(C6H8O7)，可促进消化。下列有关柠檬酸的说法中，正确的是 A. 柠檬酸由碳、氢、氧三种元素组成 B. 柠檬酸中含有8个氢原子 C. 柠檬酸中碳元素的质量分数最小 D. 柠檬酸的相对分子质量为192g 9. 下列化学用语表示正确的是 A. 60个碳原子：C60 B. H2O：1个水分子中含有1个氢分子 C. 1个镁离子：Mg+2 D. 2个氨分子：2NH3 10. 下列说法错误的是 A. 由石墨反应生成金刚石属于物理变化 B. 活性炭可用作冰箱除臭 C. 石墨很软且有滑腻感 D. 石墨和金刚石完全燃烧的产物相同 11. 某学生在实验结束后的下列做法，不正确的是 A. 实验剩余药品全部放入指定容器 B. 洗净试管并倒放在试管架上晾干 C. 将实验后的废液直接倒入下水道 D. 将试剂瓶放回原位并使标签朝外 12. 自然界中碳循环的常见形式如图所示，有关说法错误的是 A. 葡萄糖（C6H12O6）为生物提供能量 B. H2CO3很不稳定，容易分解 C. 岩石中的CaCO3不会被侵蚀 D. 三种循环都遵循碳元素守恒 13. 构建化学基本观念是学好化学的基础，下列对化学基本观念的认识不正确的是 A. 元素观：电解熔融氯化钠制取金属钠 B. 微粒观：钠与氯气反应，钠原子转化为钠离子 C. 转化观：氢气和水在一定条件下可以相互转化 D. 守恒观：2g铝和10g氧气反应，一定生成12g氧化铝 14. 通过下列实验操作和现象能得出相应结论的是 实验操作 现象 结论 A 把硫在空气中点燃，再伸进充满氧气集气瓶里 硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰 硫空气中燃烧生成二氧化硫；在氧气中燃烧生成SO3 B 在带尖嘴的导管口点燃某气体，然后在火焰上方罩一冷而干燥的小烧杯 烧杯内壁有水雾 该气体不一定是H2 C 将用石蕊溶液染成紫色的湿润的纸花放入盛满二氧化碳的集气瓶中 纸花变为红色 使石蕊变红的物质为二氧化碳 D 称量镁条在空气中加热前后的质量 加热后的质量比原来镁条的质量大 该化学反应不遵循质量守恒定律 A. A B. B C. C D. D 二、第二部分非选择题（共6道题，48分） 15. 化学兴趣小组对的制取和性质进行了探究。 （1）利用图1所示装置（固定仪器省略）制取。 ①实验室制取CO2的化学方程式为__________。 ②实验开始前，关闭旋塞，往漏斗中加水，观察到__________，说明气密性良好。 ③实验时，应该将块状石灰石放在仪器__________中（填字母），该装置的主要优点是__________。 （2）利用图2装置探究常温下气体的溶解性。打开止水夹，向3个充满气体的100mL烧瓶中分别迅速注入20mL、40mL、60mL蒸馏水，关闭止水夹，振荡，烧瓶中压强的变化如图3所示。 ①曲线①中cd段对应的操作是__________。 ②曲线③对应的实验是注入__________mL蒸馏水。 ③终点气压高于初始气压的原因可能是__________。 16. 以空气等为原料合成尿素[CO（NH2）2]的流程如图。请按要求回答问题： 第一步：分离空气 （1）方法一：分离液态空气属于 _______变化（填“物理”或“化学”）。 （2）方法二：分子筛分离，分子筛是一种内部分布有均匀微小孔径的固体，可以把空气中的氧分子吸入孔穴而得到氮气。则分子直径：N2_____O2（填“＞”、“＝”或“＜”）。 第二步：合成氨气（NH3） （3）如图是氢气和氮气在催化剂表面反应生成氨气的微观示意图，关于该反应，下列说法正确的是 。 A. 正确反应顺序是②①③ B. 示意图③中物质为混合物 C. 反应前后氮原子个数不变 D. 催化剂会增加氨气的产量 （4）根据表中的数据回答问题。 物质 H2 N2 NH3 沸点/℃（1.01×105Pa） ﹣252 ﹣195.8 ﹣33.35 在1.01×105Pa时，欲将NH3与N2、H2分离，最好将温度控制在以下哪个温度 。 A. ﹣260℃ B. ﹣200℃ C. ﹣35℃ D. 0℃ 第三步：合成尿素 （5）已知：标准状况下，每22.4L的任何气体中所含分子数目均为NA。则在标准状况下，原子数目为2NA的氨气体积为 _________L。 （6）请写出利用氨气合成尿素的化学方程式 ____________________。 17. 天然气的综合利用是重要的研究课题。 Ⅰ.天然气是重要的化石燃料和能源，主要成分为甲烷（CH4），还含有少量硫化氢（H2S）等气体。硫化氢可在催化剂作用下与甲烷反应而除去，其反应微观示意图如图1所示。 Ⅱ.利用甲烷催化制取氢气（该反应是吸热反应）。一种甲烷水蒸气在高温和催化剂作用下催化制氢的透氢膜反应器如图2所示。 Ⅲ.利用甲烷在高温、Cu﹣Pd催化作用下分解可制取新型碳单质材料——石墨烯，石墨烯具有很高的强度和优良的导电性能。 （1）甲烷完全燃烧的化学方程式为 _____________。 （2）结合图1，分析甲烷与硫化氢的反应。 ①产物“”中，碳元素和硫元素的质量比为 ______（填最简整数比）。 ②该反应过程中变化的是 _____（填字母）。 A.分子的数目 B.原子的种类 C.物质的总质量 （3）结合图2，分析甲烷水蒸气制氢反应。 ①甲烷和水蒸气制氢反应的化学方程式为 _____________。 ②在反应器的膜外侧通入氧气的主要目的是 _________。 （4）甲烷在高温、Cu﹣Pd催化作用下分解可制取新型碳单质材料——石墨烯化学方程式为____________________。 （5）下列说法正确的是 （填字母）。 A. 天然气属于纯净物 B. 天然气和氢气均属于可再生能源 C. 透氢膜反应器内生成的CO与H2未被完全分离 D. 石墨烯具有优良的导电性能，是一种金属单质 18. 金属在生产生活中有广泛的应用。 黏土主要成分为Al2O3•2SiO2•2H2O，还含有铁、钾等元素，可用于制作红砖和青砖。高温烧砖过程，黏土中铁元素被充分氧化成Fe2O3时形成红砖；在氧气不足和还原性气体的条件下，部分Fe2O3转化成FeO和Fe3O4形成青砖。 （1）黏土属于 ________（填“纯净物”或“混合物”）。 （2）Fe3O4中铁元素有+2、+3两种化合价，其化学式也可表示为“X•Fe2O3”，则X的化学式为 ________。 （3）铁有多种氧化物，为探究其中一种氧化物FexOy的组成，某同学将mgFexOy和10gCO置于密闭容器中在高温下发生反应生成Fe。反应开始至结束，测得容器中部分物质的质量变化关系如图所示。 ①请计算FexOy中x：y＝ ________（填最简整数比） ②Fe3O4、Fe2O3、FeO三种物质中，铁元素的质量分数由大到小的顺序是：_______。 （4）高铁轨道施工中常用铝热反应进行钢轨焊接。其原理为：铝粉与氧化铁在高温条件下反应，放出大量的热，生成的铁以熔融状态流入铁轨的缝隙，冷却后就将铁轨牢牢的“黏”在一起。该反应的化学方程式为 _____________，反应中体现还原性的物质是 _______（填化学式）。 19. 某化学兴趣小组以“可燃物燃烧”为主题开展了以下相关活动。 Ⅰ.认识燃烧：化学就在我们身边，化学促进了人类社会的不断进步。家用燃料使用的发展历程（括号内表示燃料主要成分）如图所示。 （1）①家庭用煤经过从“煤球”到“蜂窝煤”的变化，其目的是_____。 ②储气：罐装液化气中含有液态丁烷（C4H10）和丙烷（C3H8），但这两种物质在常温常压下为气体，利用加压、降温使丁烷和丙烷由气体变成液体灌装到瓶中，在储气过程中从微观角度分析，__________发生了改变。储气过程中把气体混合物变成液体混合物的目的是_______。 ③用气：使用罐装液化气炒菜时，先打开罐的阀门，再点燃逸出的气体炒菜，用气过程中罐内燃料发生 __________变化。（填“物理”、“化学”或“物理和化学”） ④在管道煤气中会加入一种叫乙硫醇的物质，乙硫醇有臭味，煤气中加乙硫醇的目的是_______。 Ⅱ.探究可燃物燃烧的条件 在老师的指导下，某化学兴趣小组利用如图所示的装置探究了可燃物燃烧的条件。 【实验步骤】 ①将装有适量白磷的试管放入冷水中。 ②打开弹簧夹K1，关闭弹簧夹K2，向装置甲中加入适量的双氧水，产生的氧气进入试管中。 ③关闭弹簧夹K1，打开弹簧夹K2，向装置乙中加入适量盐酸，产生的二氧化碳进入试管中。 ④将装有适量白磷的试管放入80℃的热水中。 ⑤打开弹簧夹K1，关闭弹簧夹K2，向装置甲中加入适量的双氧水，产生的氧气进入试管中。 ⑥关闭弹簧夹K1，打开弹簧夹K2，向装置乙中加入适量盐酸，产生的二氧化碳进入试管中。 【实验分析】 （2）在步骤③中，证明试管中氧气已经排尽的实验现象是 _____________。 （3）以上实验步骤 ________（填实验步骤序号）对比能证明燃烧需要使温度达到可燃物的着火点。 【实验结论】 可燃物燃烧必须同时满足两个条件：可燃物与氧气接触；温度达到可燃物的着火点。 Ⅲ.再探镁的燃烧 相关资料表明：镁不仅能在氧气中燃烧，还能在氮气中燃烧生成淡黄色的氮化镁（Mg3N2）。 （4）空气中氮气的含量远大于氧气的含量，而镁条在空气中燃烧生成的氧化镁却远多于氮化镁，原因是 __________________。 （5）根据上面的资料，你对燃烧的新的认识是 ______________。 （6）若将2.4g镁在氮气和氧气两种气体组成的混合气体中充分燃烧，生成物的质量是ag，则a的取值范围是 ________________（结果精确到0.1）。 20. 铜是人类使用最早的金属之一，我国商代就有了璀璨的青铜文明。 Ⅰ.【炼铜原理】 《大冶赋》中记载了用孔雀石和木炭火法炼铜。将孔雀石与部分木炭置于炼铜炉中，经高温煅烧、冷却得到块状金属铜。 已知： ①孔雀石的主要成分是Cu2（OH）2CO3，受热易分解生成CuO、H2O和CO2； ②铜的熔点为1085℃，氧气充足时炼铜炉内炭火温度可达1200℃左右； （1）该过程经历两步反应可获得铜。第一步为Cu2（OH）2CO3受热分解，其化学方程式为 ____________________；第二步为氧化铜和木炭在高温下反应得到铜，其化学方程式为 ____________________。 （2）该工艺中木炭主要作用有两个：①作反应物与氧化铜反应；②_____________。 （3）此法冶炼得到的铜是块状而不是粉末状，其原因是 _____________。 Ⅱ.某研究性学习小组对炭粉与氧化铜反应产物中气体的成分进行研究。 【提出假设】 该反应的气体产物中除二氧化碳外还有其他气体。 【查阅资料】 氮气不能跟炭粉和氧化铜发生反应，也不跟石灰水反应，可用来隔绝氧气。 【设计方案】 将一定量氧化铜在隔绝氧气的条件下与过量炭粉充分反应。通过测定反应前后有关物质的质量进行判断。 【进行实验】 （4） 操作步骤 实验现象或分析 取1.6g氧化铜与1g炭粉均匀混合，放入质量为48.2g的玻璃管中 依次连接A、B、C装置。打开弹簧夹，往贮气瓶A中注入水，将氮气通入B装置 水应从 _____端注入（填“a”或“b”） 先通一段时间氮气 目的是 _____________ 夹紧弹簧夹，用酒精喷灯加热B中玻璃管内混合物。 B中玻璃管内的现象为_____________。C中石灰水变浑浊，发生反应的化学方程式为__________； 停止加热，再通一段时间氮气。 实验完毕后，冷却装置至室温，称得玻璃管及固体总质量为50.2g。C瓶中液体增重0.4g。 结论：原假设 _______（填“成立”或“不成立”），理由是 __________。 （5）装置C中气球的作用是 ________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 广东省广州市番禺区2024-2025学年九年级上学期期末化学试卷 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Mg-24 Al-27 S-32 Fe-56 Zn-65 一、选择题（本题包括14小题，每小题3分，共42分）注意：每道选择题有四个选项，其中只有一项符合题意。请用铅笔在答题卡上作答。错选、不选、多选或涂改不清的，均不给分。 1. 下列生活或劳动项目，与化学变化无关的是 A. 用木炭净化水质 B. 用炭火烧制陶瓷 C. 用炸药拆除危楼 D. 用石油产品发电 【答案】A 【解析】 【详解】A、用木炭净化水质，只是将杂质吸附在木炭表面，无新物质生成，属于物理变化； B、用炭火烧制陶瓷，发生了燃烧，一定有新物质生成，属于化学变化； C、用炸药拆除危楼，发生了燃烧，一定有新物质生成，属于化学变化； D、用石油产品发电，发生了石油产品的燃烧，一定有新物质生成，属于化学变化。 故选A。 2. 分类是认识和研究问题的重要方法之一，下列物质属于氧化物的是 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】氧化物是由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物，据此分析解答。 【详解】A、O2中只有一种元素，属于单质，故A错误； B、NaCl由两种元素组成的化合物，但没有氧元素，不属于氧化物，故B错误； C、MgO中有两种元素，其一为氧元素，属于氧化物，故C正确； D、KClO3中有三种元素，也含氧元素，但不属于氧化物，属于盐，故D错误。 故选：C。 3. 水是生命之源，下列有关“水”的叙述中，错误的是 A. 通过蒸馏可以将海水转化为淡水 B. 保持水化学性质的最小粒子是氢、氧原子 C. 电解水时，正、负极产生的气体体积比是1：2 D. 天然水经过自来水厂净化得到的水仍为混合物 【答案】B 【解析】 【详解】A、蒸馏是通过加热使水变为水蒸气，再冷凝成液态水的过程，海水中的杂质不会随水蒸气一起蒸出，所以通过蒸馏可以将海水转化为淡水，叙述正确，不符合题意； B、水是由水分子构成的，保持水化学性质的最小粒子是水分子，而不是氢、氧原子，叙述错误，符合题意； C、水通电分解，负极产生氢气，正极产生氧气，体积比为2：1，叙述正确，不符合题意； D、天然水经过自来水厂净化后，还含有一些可溶性杂质，所以得到的水仍为混合物，叙述正确，不符合题意。 故选B。 4. 下列物质均可用作燃料，它们在中充分燃烧时，产物只生成的是 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A、甲烷充分燃烧生成二氧化碳和水，该选项不符合题意； B、一氧化碳充分燃烧生成二氧化碳，该选项符合题意； C、乙醇充分燃烧生成二氧化碳和水，该选项不符合题意； D、氢气充分燃烧只生成水，该选项不符合题意。 故选B。 5. 呼气试验是临床检测幽门螺杆菌感染的一种常用方法。下列关于（质子数为6，相对原子质量约为14）说法错误的是 A. 的核电荷数为6 B. 的中子数为14 C. 原子中，质子数等于核外电子数 D. 原子的质量主要集中在原子核上 【答案】B 【解析】 【详解】A、在原子中，核电荷数=质子数，的质子数为6，则核电荷数也为6，故A说法正确； B、在原子中，相对原子质量≈质子数+中子数，的质子数为6，相对原子质量约为14，则其中子数≈14-6=8，故B说法错误； C、在原子中，质子数=核电荷数=核外电子数，故原子中，质子数等于核外电子数，故C说法正确； D、电子的质量很小，可以忽略不计，原子的质量主要集中在原子核上，故D说法正确； 故选：B。 6. 肼(N2H4)和四氧化二氮(N2O4)是常见的液体火箭推进剂。下列说法错误的是 A. N2O4属于氧化物 B. N2H4中含氮分子和氢分子 C. N2O4中氮元素为+4价 D. 一个N2H4分子中含有6个原子 【答案】B 【解析】 【详解】A、四氧化二氮是由氧、氮元素组成的化合物，只有两种元素，其中一种是氧元素，属于氧化物，此选项不符合题意； B、一个和N2H4分子是由4个氢原子和2个氮原子构成的，不含有氮分子和氢分子，故选项说法错误，此选项符合题意； C、氧显-2价，根据化合物中各元素化合价代数和为零可知，四氧化二氮中氮元素的化合价为+4价，此选项不符合题意； D、一个肼分子是由4个氢原子和2个氮原子构成的，共6个原子，此选项不符合题意。 故选B。 7. 下列各组物质按单质、氧化物、混合物的顺序排列的是 A. 木炭、二氧化硅、汽水 B. 水、干冰、洁净的空气 C. 水银、高锰酸钾、过氧化氢溶液 D. 液氧、冰水混合物、稀盐酸 【答案】D 【解析】 【分析】单质是指由同种元素组成的纯净物；氧化物是指由两种元素组成，并且其中一种是氧元素的化合物；混合物是指由多种物质组成的物质。 【详解】A、木炭为混合物，二氧化硅为氧化物，汽水为混合物，选项错误，不符合题意； B、水为氧化物，干冰是固态二氧化碳属于氧化物，洁净的空气属于混合物，选项错误，不符合题意； C、水银为金属汞属于单质，高锰酸钾属于化合物，过氧化氢溶液属于混合物，选项错误，不符合题意； D、液氧属于单质，冰水混合物实质为水，属于氧化物，稀盐酸为氯化氢水溶液属于混合物，选项正确，符合题意。 故选D。 8. 水果中含有柠檬酸(C6H8O7)，可促进消化。下列有关柠檬酸的说法中，正确的是 A. 柠檬酸由碳、氢、氧三种元素组成 B. 柠檬酸中含有8个氢原子 C. 柠檬酸中碳元素的质量分数最小 D. 柠檬酸的相对分子质量为192g 【答案】A 【解析】 【详解】A、物质是由元素组成的，柠檬酸由碳、氢、氧三种元素组成，故A说法正确； B、一个柠檬酸分子中含有8个氢原子，故B说法错误； C、柠檬酸中碳、氢、氧三种元素的质量比为（12×6）：（1×8）：（16×7）=9：1：14，氢元素的质量分数最小，故C说法错误； D、柠檬酸的相对分子质量为（12×6）+（1×8）+（16×7）=192，相对分子质量的单位是“1”不是“g”，通常省略，故D说法错误； 故选：A。 9. 下列化学用语表示正确的是 A. 60个碳原子：C60 B. H2O：1个水分子中含有1个氢分子 C. 1个镁离子：Mg+2 D. 2个氨分子：2NH3 【答案】D 【解析】 【详解】A、原子的表示方法，用元素符号来表示一个原子，表示多个该原子，就在其元素符号前加上相应的数字。60个碳原子表示为60C，故A错误； B、分子是由原子构成的，H2O可表示1个水分子中含有2个氢原子和1个氧原子，而水分子中不含有氢分子，故B错误； C、离子的表示方法，在表示该离子的元素符号右上角，标出该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负符号在后，带1个电荷时，1要省略，若表示多个该离子，就在其离子符号前加上相应的数字。1个镁离子表示为Mg2+，故C错误； D、分子的表示方法，正确书写物质的化学式，表示多个该分子，就在其化学式前加上相应的数字。2个氨分子表示为2NH3，故D正确。 故选：D。 10. 下列说法错误的是 A. 由石墨反应生成金刚石属于物理变化 B. 活性炭可用作冰箱除臭 C. 石墨很软且有滑腻感 D. 石墨和金刚石完全燃烧的产物相同 【答案】A 【解析】 【详解】A、石墨和金刚石是由碳元素组成的不同单质，由石墨反应生成金刚石，有新物质生成，属于化学变化，该项说法错误； B、活性炭具有吸附性，能吸附异味，可用作冰箱除臭，该项说法正确； C、石墨是一种深灰色的有金属光泽而不透明的细鳞片状固体，质软且有滑腻感，该项说法正确； D、石墨和金刚石都由碳元素组成，完全燃烧的产物都是二氧化碳，该项说法正确。 故选：A。 11. 某学生在实验结束后的下列做法，不正确的是 A. 实验剩余药品全部放入指定容器 B. 洗净试管并倒放在试管架上晾干 C. 将实验后的废液直接倒入下水道 D. 将试剂瓶放回原位并使标签朝外 【答案】C 【解析】 【详解】A、实验剩余的药品应全部放入指定容器，不能放回原瓶，也不能随意丢弃，不符合题意； B、洗涤后的试管倒放在试管架上晾干，说法正确，不符合题意； C、实验后的废液应倒入指定容器中，不能直接倒入下水道，防止腐蚀下水道，污染水源，符合题意； D、将试剂瓶放回原位并使标签朝外，方便下次取用，不符合题意。 故选C。 12. 自然界中碳循环的常见形式如图所示，有关说法错误的是 A. 葡萄糖（C6H12O6）为生物提供能量 B. H2CO3很不稳定，容易分解 C. 岩石中的CaCO3不会被侵蚀 D. 三种循环都遵循碳元素守恒 【答案】C 【解析】 【详解】A、葡萄糖在酶的作用下经缓慢氧化转变成二氧化碳和水，同时放出能量，能为生物提供能量，故正确； B、H2CO3很不稳定，容易分解生成水和二氧化碳，故正确； C、由图可知，CO2+H2O+CaCO3=Ca(HCO3)2，所以岩石中的CaCO3会被侵蚀，故错误； D、一切化学反应都遵守质量守恒定律，所以三种循环都遵循碳元素守恒，故正确。 故选C。 13. 构建化学基本观念是学好化学的基础，下列对化学基本观念的认识不正确的是 A. 元素观：电解熔融氯化钠制取金属钠 B. 微粒观：钠与氯气反应，钠原子转化为钠离子 C. 转化观：氢气和水在一定条件下可以相互转化 D. 守恒观：2g铝和10g氧气反应，一定生成12g氧化铝 【答案】D 【解析】 【详解】A、电解熔融氯化钠生成钠和氯气，可以制取金属钠，A正确； B、钠与氯气反应生成氯化钠，钠原子转化为钠离子，B正确； C、氢气和水在一定条件下可以相互转化，氢气燃烧生成水，水通电分解生成氢气和氧气，C正确； D、铝与氧气生成氧化铝，该反应的化学方程式4Al+3O2＝2Al2O3，参加反应的铝和氧气的质量比是108：96＝9：8，因此2g铝和10g氧气反应后氧气有剩余，根据质量守恒定律，则生成氧化铝质量一定小于12g，D错误。 故选D。 14. 通过下列实验操作和现象能得出相应结论的是 实验操作 现象 结论 A 把硫在空气中点燃，再伸进充满氧气的集气瓶里 硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰 硫空气中燃烧生成二氧化硫；在氧气中燃烧生成SO3 B 在带尖嘴的导管口点燃某气体，然后在火焰上方罩一冷而干燥的小烧杯 烧杯内壁有水雾 该气体不一定是H2 C 将用石蕊溶液染成紫色的湿润的纸花放入盛满二氧化碳的集气瓶中 纸花变为红色 使石蕊变红的物质为二氧化碳 D 称量镁条在空气中加热前后的质量 加热后的质量比原来镁条的质量大 该化学反应不遵循质量守恒定律 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A、把硫在空气中点燃，再伸进充满氧气的集气瓶里，硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰，硫在空气、氧气中燃烧均生成SO2，故选项说法错误； B、在带尖嘴的导管口点燃某气体，然后在火焰上方罩一冷而干燥的小烧杯，烧杯内壁有水雾，该气体不一定是H2，也可能是甲烷等气体，故选项说法正确； C、将用石蕊溶液染成紫色的湿润的纸花放入盛满二氧化碳的集气瓶中，纸花变为红色，使石蕊变红的物质为碳酸，而不是二氧化碳，故选项说法错误； D、镁燃烧生成氧化镁，加热后的质量比原来镁条的质量大，是因为氧气参加了反应，该化学反应仍遵循质量守恒定律，故选项说法错误。 故选B。 二、第二部分非选择题（共6道题，48分） 15. 化学兴趣小组对的制取和性质进行了探究。 （1）利用图1所示装置（固定仪器省略）制取。 ①实验室制取CO2的化学方程式为__________。 ②实验开始前，关闭旋塞，往漏斗中加水，观察到__________，说明气密性良好。 ③实验时，应该将块状石灰石放在仪器__________中（填字母），该装置的主要优点是__________。 （2）利用图2装置探究常温下气体的溶解性。打开止水夹，向3个充满气体的100mL烧瓶中分别迅速注入20mL、40mL、60mL蒸馏水，关闭止水夹，振荡，烧瓶中压强的变化如图3所示。 ①曲线①中cd段对应的操作是__________。 ②曲线③对应的实验是注入__________mL蒸馏水。 ③终点气压高于初始气压的原因可能是__________。 【答案】（1） ①. ②. 左右两边能形成稳定的液面差 ③. b ④. 可以控制反应的发生和停止 （2） ①. 振荡 ②. 20 ③. 1体积水中最多能吸收的二氧化碳气体的量小于1体积（或溶解的二氧化碳的体积小于加入的水的体积） 【解析】 【小问1详解】 ①实验室制取二氧化碳，常用大理石或石灰石与盐酸反应，大理石或石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式是CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑； ②实验开始前，关闭旋塞，往漏斗中加水，若气密性良好，容器内存在一定体积气体，在大气压作用下，可观察到左右两边能形成稳定的液面差； ③在图1中，块状石灰石放在b，液体药品从漏斗中加入。反应开始后，关闭开关时，试管中的气体增多，压强增大，把液体压入长颈漏斗，固体和液体分离，反应停止，打开开关时，气体导出，试管中的气体减少，压强减小，液体和固体混合，反应进行，该装置的主要优点是可以控制反应的发生和停止； 【小问2详解】 ①cd段压强明显减小，可能是通过振荡操作使二氧化碳与水充分接触，充分溶解、充分反应，所以使得压强明显减小； ②曲线③加入水后压强上升最小，说明注入水的体积最小，故对应的实验是注入20mL蒸馏水； ③终点气压高于初始气压的原因可能是1体积水中最多能吸收的二氧化碳气体的量小于1体积（或溶解的二氧化碳的体积小于加入的水的体积）。 16. 以空气等为原料合成尿素[CO（NH2）2]的流程如图。请按要求回答问题： 第一步：分离空气 （1）方法一：分离液态空气属于 _______变化（填“物理”或“化学”）。 （2）方法二：分子筛分离，分子筛是一种内部分布有均匀微小孔径固体，可以把空气中的氧分子吸入孔穴而得到氮气。则分子直径：N2_____O2（填“＞”、“＝”或“＜”）。 第二步：合成氨气（NH3） （3）如图是氢气和氮气在催化剂表面反应生成氨气的微观示意图，关于该反应，下列说法正确的是 。 A. 正确反应顺序是②①③ B. 示意图③中物质为混合物 C. 反应前后氮原子个数不变 D. 催化剂会增加氨气的产量 （4）根据表中的数据回答问题。 物质 H2 N2 NH3 沸点/℃（1.01×105Pa） ﹣252 ﹣195.8 ﹣33.35 在1.01×105Pa时，欲将NH3与N2、H2分离，最好将温度控制在以下哪个温度 。 A. ﹣260℃ B. ﹣200℃ C. ﹣35℃ D. 0℃ 第三步：合成尿素 （5）已知：标准状况下，每22.4L的任何气体中所含分子数目均为NA。则在标准状况下，原子数目为2NA的氨气体积为 _________L。 （6）请写出利用氨气合成尿素的化学方程式 ____________________。 【答案】（1）物理 （2）＞ （3）BC （4）C （5）11.2 （6） 【解析】 【小问1详解】 分离液态空气是利用液氮和液氧沸点的不同将其分离，只是状态的改变，无新物质生成，属于物理变化； 【小问2详解】 分子筛是一种内部分布有均匀微小孔径的固体，可以把空气中的氧分子吸入孔穴而得到氮气。则分子直径：N2＞O2； 【小问3详解】 A、氢气和氮气在催化剂的作用下反应生成氨气，则反应过程为氮分子分为氮原子，氢分子分为氢原子，氮原子和氢原子结合生成氨分子，故顺序为：③①②，不符合题意； B、示意图③中物质由两种分子构成，是由两种物质混合而成，属于混合物，符合题意； C、根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，则反应前后氮原子个数不变，符合题意； D、催化剂只能改变化学反应速率，不能增加生成物的产率，故催化剂不能增加氨气的产量，不符合题意。 故选BC； 【小问4详解】 在1.01×105Pa时，欲将NH3与N2、H2分离，最好将温度控制在-195.8℃～-33.35℃之间，此温度区间能使氮气和氢气变成气体，以气体的形式排出，氨气则以液态的形式留下。 故选：C； 【小问5详解】 已知：标准状况下，每22.4L的任何气体中所含分子数目均为NA。氨气的化学式为：NH3，每个氨分子由1个氮原子和3个氢原子共4个原子构成，则在标准状况下，原子数目为2NA的氨分子数目为：，则氨气体积为： 【小问6详解】 氨气和二氧化碳在低温、加压的条件下反应生成尿素和水，该反应的化学方程式为：。 17. 天然气的综合利用是重要的研究课题。 Ⅰ.天然气是重要的化石燃料和能源，主要成分为甲烷（CH4），还含有少量硫化氢（H2S）等气体。硫化氢可在催化剂作用下与甲烷反应而除去，其反应微观示意图如图1所示。 Ⅱ.利用甲烷催化制取氢气（该反应是吸热反应）。一种甲烷水蒸气在高温和催化剂作用下催化制氢的透氢膜反应器如图2所示。 Ⅲ.利用甲烷在高温、Cu﹣Pd催化作用下分解可制取新型碳单质材料——石墨烯，石墨烯具有很高的强度和优良的导电性能。 （1）甲烷完全燃烧的化学方程式为 _____________。 （2）结合图1，分析甲烷与硫化氢的反应。 ①产物“”中，碳元素和硫元素的质量比为 ______（填最简整数比）。 ②该反应过程中变化的是 _____（填字母）。 A.分子的数目 B.原子的种类 C.物质的总质量 （3）结合图2，分析甲烷水蒸气制氢反应。 ①甲烷和水蒸气制氢反应的化学方程式为 _____________。 ②在反应器的膜外侧通入氧气的主要目的是 _________。 （4）甲烷在高温、Cu﹣Pd催化作用下分解可制取新型碳单质材料——石墨烯的化学方程式为____________________。 （5）下列说法正确的是 （填字母）。 A. 天然气属于纯净物 B. 天然气和氢气均属于可再生能源 C. 透氢膜反应器内生成的CO与H2未被完全分离 D. 石墨烯具有优良的导电性能，是一种金属单质 【答案】（1） （2） ①. 3∶16 ②. A （3） ①. ②. H2与O2反应放热，为制氢提供热量 （4） （5）C 【解析】 【小问1详解】 甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为。 小问2详解】 ①由图可知产物为CS2​，碳元素和硫元素质量比为。 ②根据图 1，该反应是CH4、H2S在催化剂条件下反应生成CS2、H2，化学方程式为，每1个CH4分子与2个H2S分子反应生成1个CS2分子和4个氢分子，分子数目发生变化；根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类和物质总质量不变。 故选：A。 【小问3详解】 ①根据图 2，甲烷和水蒸气在高温和催化剂作用下反应生成一氧化碳和氢气，化学方程式为。 ②在反应器的膜外侧通入氧气的主要目的是：H2与O2反应放热，为制氢提供热量。 【小问4详解】 甲烷（CH4）在高温、Cu﹣Pd催化作用下分解可制取新型碳单质，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素种类不变，可知还会生成H2，该反应的化学方程式为。 【小问5详解】 A、天然气主要成分是甲烷，还含少量硫化氢等气体，属于混合物，A 错误； B、天然气是化石燃料，使用之后短期内无法重新生成，属于不可再生能源，B 错误； C、从图 2 可知，透氢膜反应器输出的气体有CO和H2​，说明生成的CO与H2​未被完全分离，C 正确； D、石墨烯是由碳元素组成的非金属单质，D 错误。 故选：C。 18. 金属在生产生活中有广泛的应用。 黏土主要成分为Al2O3•2SiO2•2H2O，还含有铁、钾等元素，可用于制作红砖和青砖。高温烧砖过程，黏土中铁元素被充分氧化成Fe2O3时形成红砖；在氧气不足和还原性气体的条件下，部分Fe2O3转化成FeO和Fe3O4形成青砖。 （1）黏土属于 ________（填“纯净物”或“混合物”）。 （2）Fe3O4中铁元素有+2、+3两种化合价，其化学式也可表示为“X•Fe2O3”，则X的化学式为 ________。 （3）铁有多种氧化物，为探究其中一种氧化物FexOy的组成，某同学将mgFexOy和10gCO置于密闭容器中在高温下发生反应生成Fe。反应开始至结束，测得容器中部分物质的质量变化关系如图所示。 ①请计算FexOy中x：y＝ ________（填最简整数比） ②Fe3O4、Fe2O3、FeO三种物质中，铁元素的质量分数由大到小的顺序是：_______。 （4）高铁轨道施工中常用铝热反应进行钢轨焊接。其原理为：铝粉与氧化铁在高温条件下反应，放出大量的热，生成的铁以熔融状态流入铁轨的缝隙，冷却后就将铁轨牢牢的“黏”在一起。该反应的化学方程式为 _____________，反应中体现还原性的物质是 _______（填化学式）。 【答案】（1）混合物 （2）FeO （3） ①. 3:4 ②. FeO＞Fe3O4＞Fe2O3 （4） ①. 2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 ②. Al 【解析】 【小问1详解】 黏土的主要成分为Al2O3•2SiO2•2H2O，还含有其他成分，则黏土属于混合物，故填：混合物； 【小问2详解】 Fe3O4中铁元素有+2、+3两种化合价，其化学式也可表示为“X•Fe2O3”，Fe2O3中铁元素显+3价，则X中铁元素显+2价，所以X的化学式为FeO，故填：FeO； 【小问3详解】 ①某同学将mgFexOy和10gCO置于密闭容器中在高温下发生反应，一氧化碳和铁的氧化物反应生成铁和二氧化碳，由图可知，生成铁的质量为8.4g，生成二氧化碳的质量为8.8g，二氧化碳中碳元素的质量为8.8g×()=2.4g，则参加反应的一氧化碳质量为2.4g÷(100%)=5.6g，一氧化碳夺取氧元素的质量为8.8g-5.6g=3.2g，则参加反应的铁的氧化物中铁原子和氧原子的个数比为：3:4，所以FexOy中x:y=3:4，故填：3:4； ②Fe3O4中铁元素的质量分数为100%≈72.4%，Fe2O3中铁元素的质量分数为100%=70%，FeO中铁元素的质量分数为100%≈77.8%，则Fe3O4、Fe2O3、FeO三种物质中，铁元素的质量分数由大到小的顺序为FeO＞Fe3O4＞Fe2O3，故填：FeO＞Fe3O4＞Fe2O3； 小问4详解】 铝粉和氧化铁在高温的条件下反应生成铁和氧化铝，该反应的化学方程式为2Al+Fe2O32Fe+Al2O3；反应中铝夺取了氧化铁中的氧，则体现还原性的物质是Al，故填：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3；Al。 19. 某化学兴趣小组以“可燃物燃烧”为主题开展了以下相关活动。 Ⅰ.认识燃烧：化学就在我们身边，化学促进了人类社会的不断进步。家用燃料使用的发展历程（括号内表示燃料主要成分）如图所示。 （1）①家庭用煤经过从“煤球”到“蜂窝煤”的变化，其目的是_____。 ②储气：罐装液化气中含有液态丁烷（C4H10）和丙烷（C3H8），但这两种物质在常温常压下为气体，利用加压、降温使丁烷和丙烷由气体变成液体灌装到瓶中，在储气过程中从微观角度分析，__________发生了改变。储气过程中把气体混合物变成液体混合物的目的是_______。 ③用气：使用罐装液化气炒菜时，先打开罐的阀门，再点燃逸出的气体炒菜，用气过程中罐内燃料发生 __________变化。（填“物理”、“化学”或“物理和化学”） ④在管道煤气中会加入一种叫乙硫醇的物质，乙硫醇有臭味，煤气中加乙硫醇的目的是_______。 Ⅱ.探究可燃物燃烧的条件 在老师的指导下，某化学兴趣小组利用如图所示的装置探究了可燃物燃烧的条件。 【实验步骤】 ①将装有适量白磷的试管放入冷水中。 ②打开弹簧夹K1，关闭弹簧夹K2，向装置甲中加入适量的双氧水，产生的氧气进入试管中。 ③关闭弹簧夹K1，打开弹簧夹K2，向装置乙中加入适量盐酸，产生的二氧化碳进入试管中。 ④将装有适量白磷的试管放入80℃的热水中。 ⑤打开弹簧夹K1，关闭弹簧夹K2，向装置甲中加入适量的双氧水，产生的氧气进入试管中。 ⑥关闭弹簧夹K1，打开弹簧夹K2，向装置乙中加入适量盐酸，产生的二氧化碳进入试管中。 【实验分析】 （2）在步骤③中，证明试管中氧气已经排尽的实验现象是 _____________。 （3）以上实验步骤 ________（填实验步骤序号）对比能证明燃烧需要使温度达到可燃物的着火点。 【实验结论】 可燃物燃烧必须同时满足两个条件：可燃物与氧气接触；温度达到可燃物的着火点。 Ⅲ.再探镁的燃烧 相关资料表明：镁不仅能在氧气中燃烧，还能在氮气中燃烧生成淡黄色的氮化镁（Mg3N2）。 （4）空气中氮气的含量远大于氧气的含量，而镁条在空气中燃烧生成的氧化镁却远多于氮化镁，原因是 __________________。 （5）根据上面的资料，你对燃烧的新的认识是 ______________。 （6）若将2.4g镁在氮气和氧气两种气体组成的混合气体中充分燃烧，生成物的质量是ag，则a的取值范围是 ________________（结果精确到0.1）。 【答案】（1） ①. 增大煤与空气的接触面积，使煤燃烧更充分 ②. 分子间间隔 ③. 便于储存和运输 ④. 物理和化学 ⑤. 便于及时发现煤气泄漏 （2）澄清石灰水变浑浊 （3）①和④ （4）氧气比氮气的化学性质更活泼 （5）燃烧不一定需要氧气 （6）3.3g＜a＜4.0g 【解析】 【小问1详解】 ①从燃烧的条件来看，燃料充分燃烧需要足够的氧气，蜂窝煤相比于煤球，其与空气的接触面积更大，当煤与空气的接触面积增大时，煤能更充分地与氧气接触，从而使煤燃烧得更充分；故填增大煤与空气的接触面积，使煤燃烧更充分； ②从微观角度看，加压、降温使气体分子间的间隔变小，从而使气体变成液体；把气体混合物变成液体混合物的目的是便于储存和运输，因为液体的体积比气体小很多，在相同的容器中可以储存更多的燃料； ③打开阀门时，罐内液态燃料汽化成气态燃料，这是物理变化（物质的状态改变，没有新物质生成）；然后点燃逸出的气体，气体燃烧生成新物质，这是化学变化，所以用气过程中罐内燃料发生物理和化学变化； ④煤气是无色无味的气体，一旦发生泄漏很难被察觉，乙硫醇有臭味，加入乙硫醇后，如果煤气泄漏，人们可以通过闻到臭味及时发现煤气泄漏，防止发生危险； 【小问2详解】 因为二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，当试管中的氧气排尽后，再通入二氧化碳，澄清石灰水就会变浑浊，所以证明试管中氧气已经排尽的实验现象是澄清石灰水变浑浊； 【小问3详解】 步骤①将装有适量白磷的试管放入冷水中，然后通入氧气，白磷不燃烧；步骤④将装有适量白磷的试管放入80℃的热水中，再通入氧气，白磷燃烧，这两组实验中，白磷都与氧气接触，但是温度不同，一个在冷水中温度低，一个在80℃热水中温度高，对比这两组实验可以证明燃烧需要使温度达到可燃物的着火点；故填①和④。 【小问4详解】 镁条在空气中燃烧时，虽然氮气的含量远大于氧气的含量，但是氧气比氮气的化学性质更活泼，镁更容易与氧气发生反应，所以生成的氧化镁远多于氮化镁； 【小问5详解】 通常我们认为燃烧是可燃物与氧气发生的剧烈的氧化反应，但镁能在氮气中燃烧，这说明燃烧不一定需要氧气； 【小问6详解】 计算镁在氧气中完全燃烧生成氧化镁的质量，根据化学方程式，镁的相对原子质量为24，氧化镁的相对分子质量为40，设2.4g镁在氧气中完全燃烧生成氧化镁的质量为 计算镁在氮气中完全燃烧生成氮化镁的质量，根据化学方程式3Mg+N2 Mg3N2，氮化镁的相对分子质量为100，设2.4g镁在氮气中完全燃烧生成氮化镁的质量为y 当混合气体中全部是氧气时，生成的质量最大为4.0g；当混合气体中全部是氮气时，生成的质量最小为3.3g；故a的取值范围是3.3g＜a＜4.0g。 20. 铜是人类使用最早的金属之一，我国商代就有了璀璨的青铜文明。 Ⅰ.【炼铜原理】 《大冶赋》中记载了用孔雀石和木炭火法炼铜。将孔雀石与部分木炭置于炼铜炉中，经高温煅烧、冷却得到块状金属铜。 已知： ①孔雀石的主要成分是Cu2（OH）2CO3，受热易分解生成CuO、H2O和CO2； ②铜的熔点为1085℃，氧气充足时炼铜炉内炭火温度可达1200℃左右； （1）该过程经历两步反应可获得铜。第一步为Cu2（OH）2CO3受热分解，其化学方程式为 ____________________；第二步为氧化铜和木炭在高温下反应得到铜，其化学方程式为 ____________________。 （2）该工艺中木炭的主要作用有两个：①作反应物与氧化铜反应；②_____________。 （3）此法冶炼得到的铜是块状而不是粉末状，其原因是 _____________。 Ⅱ.某研究性学习小组对炭粉与氧化铜反应产物中气体的成分进行研究。 【提出假设】 该反应的气体产物中除二氧化碳外还有其他气体。 【查阅资料】 氮气不能跟炭粉和氧化铜发生反应，也不跟石灰水反应，可用来隔绝氧气。 【设计方案】 将一定量氧化铜在隔绝氧气的条件下与过量炭粉充分反应。通过测定反应前后有关物质的质量进行判断。 【进行实验】 （4） 操作步骤 实验现象或分析 取1.6g氧化铜与1g炭粉均匀混合，放入质量为48.2g的玻璃管中 依次连接A、B、C装置。打开弹簧夹，往贮气瓶A中注入水，将氮气通入B装置 水应从 _____端注入（填“a”或“b”） 先通一段时间氮气 目的是 _____________ 夹紧弹簧夹，用酒精喷灯加热B中玻璃管内的混合物。 B中玻璃管内的现象为_____________。C中石灰水变浑浊，发生反应的化学方程式为__________； 停止加热，再通一段时间氮气。 实验完毕后，冷却装置至室温，称得玻璃管及固体总质量为50.2g。C瓶中液体增重0.4g。 结论：原假设 _______（填“成立”或“不成立”），理由是 __________。 （5）装置C中气球的作用是 ________________。 【答案】（1） ①. Cu2（OH）2CO32CuO+H2O+CO2↑ ②. C+2CuO2Cu+CO2↑ （2）提供热量维持炉温 （3）炉温高于铜的熔点 （4） ①. b ②. 排尽装置内的空气 ③. 黑色粉末变成红色 ④. CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O ⑤. 成立 ⑥. B中减少的固体质量为0.6g大于C瓶中液体增加的质量0.4g （5）收集尾气，防止污染空气 【解析】 【小问1详解】 Cu2（OH）2CO3受热易分解生成CuO、H2O和CO2，反应的化学方程式为Cu2（OH）2CO32CuO+H2O+CO2↑，氧化铜和木炭在高温下反应得到铜和二氧化碳，反应的化学方程式为C+2CuO2Cu+CO2↑； 【小问2详解】 木炭燃烧会放出热量，该工艺中木炭的主要作用有两个：①作反应物与氧化铜反应，②提供热量维持炉温； 【小问3详解】 此法冶炼得到的铜是块状而不是粉末状，其原因是炉温高于铜的熔点； 【小问4详解】 气体的密度比水小，往贮气瓶A中注入水，将氮气通入B装置，水应从b端注入，先通一段时间氮气，目的是排尽装置内的空气，炭粉和氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳，则B中玻璃管内的现象为黑色粉末变成红色，C中石灰水变浑浊，原因是二氧化碳和澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2＝CaCO3↓+H2O，C瓶中的澄清石灰水因吸收二氧化碳，导致物质质量增大，则C瓶中物质增重0.4g，即反应生成二氧化碳的质量为0.4g，玻璃管B内反应放出气体二质量减小，玻璃管B减小的质量为1.6g+1g+48.2g﹣50.2g＝0.6g，由于B中减少的固体质量为0.6g大于C瓶中液体增加的质量0.4g，所以该反应的气体产物中除二氧化碳外还有其他气体，则原假设成立，理由是B中减少的固体质量为0.6g大于C瓶中液体增加的质量0.4g； 【小问5详解】 尾气中可能含有一氧化碳，一氧化碳有毒，会污染空气，装置C中气球的作用是收集尾气，防止污染空气。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$