精品解析：广东省湛江市雷州市部分校2024-2025学年九年级下学期3月联考化学试题

2024—2025学年度第二学期化学第一次联考试卷 注意事项： 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息。 2.请将答案正确填写在答题卡上。 3.相对原子质量：C-12 H-1 Al-27 Fe-56 第I卷 (选择题45分) 一、选择题(每题只有一个选项，每题3分，共45分) 1. 2024年12月4日中国“春节”申遗成功，成为全世界的文化瑰宝。下列春节庆祝活动中一定发生化学变化的是 A. 剪窗花 B. 挂灯笼 C. 舞狮子 D. 放烟火 2. 在教材“用木炭还原氧化铜”实验中，不需要标记的图标是 A. 护目镜 B. 热烫 C. 明火 D. 用电 3. 下列化学用语表述正确的是 A. 3个铁离子：3Fe²+ B. 硫酸钠的化学式：Na2SO4 C. 60个碳原子：C60 D. 2个氮分子：2N 4. 我国“嫦娥6号”实现首次从月球背面采样的壮举，经分析月背土壤样品中铝氧化物和钙氧化物含量较高。如图是铝、钙在元素周期表中的部分信息，下列说法正确的是 A. 铝是地壳中含量最高的元素 B. 氧化铝的化学式为AlO C. 钙原子的核外电子数为20 D. 钙的相对原子质量为40.08g 5. 北京大学团队研发了一种催化剂，可实现在光照条件下高效合成H2O2，涉及的物质种类变化示意图如下。下列说法正确的是 A. 反应中的最小粒子是分子 B. H2O2分子中含有O2分子 C. 参加反应的两种分子个数比为1：1 D. 该方法具有原料易得的优点 6. “含铁酱油”、“高钙奶”、“富硒茶”，这里的“铁、钙、硒”指的是 A. 元素 B. 金属 C. 原子 D. 单质 7. 下列生活垃圾属于可回收物的是 A. 瓜果皮 B. 塑料瓶 C. 餐巾纸 D. 废电池 8. 粗盐中难溶性杂质的去除实验中，蒸发滤液不需要用到的仪器是 A. 蒸发皿 B. 酒精灯 C. 玻璃棒 D. 试管 9. 下列实验现象描述错误的是 A. 木炭在氧气中燃烧，发出白光 B. 铁丝在氧气中燃烧，火星四射 C. 镁条在空气中燃烧，发出蓝紫色火焰 D. 硫粉在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰 10. 92号、95号汽油区别在于异辛烷(C8H18)含量不同，关于异辛烷的说法正确的是 A. 由分子构成 B. 含有26个原子 C. 碳元素的质量分数为 D. 碳、氢元素质量比为4：9 11. 将金属X放入硫酸铜溶液中，X表面析出红色固体；若放入硝酸镁溶液中，无明显现象．据此判断，Mg、Cu、X三种金属的活动性有强到弱排列顺序正确的是 A. Mg＞X＞Cu B. X＞Mg＞Cu C. Mg＞Cu＞X D. Cu＞Mg＞X 12. 复合肥料能同时均匀地供给作物几种养分，充分发挥营养元素间的相互作用，有效成分更高。下列属于复合肥料的是 A. NH4Cl B. KCl C. Ca（H2PO4）2 D. （NH4）2HPO4 13. 实验是学习化学的重要途径，下列实验操作正确的是 A. 检查装置的气密性 B. 加热液体 C. 气体验满 D. 倾倒液体 14. 控制变量法是实验探究的重要方法。下列实验不能达到目的的是 A．验证二氧化碳的温室效应 B．探究铁的锈蚀是否需要水蒸气 C．探究氧气含量对燃烧剧烈程度的影响 D．比较水和澄清石灰水吸收CO2的效果 A. A B. B C. C D. D 15. 根据下图，下列说法正确的是 A. KNO3的溶解度大于NaCl的溶解度 B. 10℃时，KNO3的饱和溶液的溶质质量分数为20% C. 20℃时，20gKNO3能完全溶于50g水 D. 当KNO3中混有少量NaCl时，可用降温结晶的方法提纯KNO3 第II卷 (非选择题55分) 二、填空题(16题7分，17题8分，共15分) 16. 中华文化博大精深，不少古籍中记载了丰富的化学知识。 （1）《汉书•地理志》记载：“豫章郡出石，可燃为薪”。这里的“石”就是煤。煤属于 _________（填“可再生”或“不可再生”）能源。 （2）《本草经集注》中对硝石（主要含KNO3的天然矿物）有记载：“强烧之，紫青烟起……云是真硝石也”。则KNO3中氮元素的化合价为 _______。 （3）《易经》记载“泽中有火”，这描述的就是甲烷气体在水面上的起火现象。写出甲烷的化学式 ________。 （4）《三国志》记载：“扬汤止沸，不如去薪”。“去薪”灭火的原理是 __________。 （5）苏轼《石炭》中记载：“投泥泼水愈光明”，即在高温条件下炭与灼热的水蒸气反应生成两种可燃性气体。该反应的化学方程式为 ____________________。该反应中体现了炭具有 ________（填“氧化性”或“还原性”）。 17. 氢气能量密度高、能量转换效率优异且没有污染，是一种零碳排放的新能源理想燃料。电解水制氢是一种高效、清洁的制氢技术。但由于全球淡水资源紧缺，电解海水继而成为研究热点。海水电解不仅是一种生产清洁氢能的可行方法，而且对海水淡化也具有重要意义。然而由于海水中元素成分复杂，引起电极的严重腐蚀、催化剂失效以及其他副反应的发生，从而降低制氢的效率。海水电解制氢的反应原理与纯水电解基本相同。最近，我国科研团队提出碱性电解槽（如图）被尝试应用于海水直接电解。依据上文，回答下列问题 （1）氢气被认为是理想燃料的原因：________（答一点即可），电解水的反应原理是________（用化学方程式表示）。 （2）如图所示，我们发现流向正极的粒子是________（填粒子的符号）。 （3）负极产生的气体是________（填化学式），若将燃着的木条靠近正极产生的气体，观察到的现象是：________。 （4）下列关于的说法正确的是________。 a．点燃氢气前，要先验纯 b．实验室可用排水法收集氢气 c．氢气在氧气中燃烧只生成水，也能说明水是由氢、氧元素组成 （5）目前，海水电解制氢还存在的困难是________（答一点即可）。 三、实验题(10分) 18. 氧气是一种重要的气体，在生产和生活中有广泛的用途，如医疗急救、航天航空、化工等。 I.如图是实验室制备氧气常用的装置。 （1）写出装置图中标号仪器的名称：①___________；②__________； （2）甲兴趣小组用高锰酸钾制取氧气开测量收集氧气的体积。 ①选用的发生装置是______(填字母)。 ②用高锰酸钾制备氧气发生反应的化学方程式为________________。 ③若用C测量生成的O2体积，如图读数，则读数_____(填“偏大”或“偏小”)。 Ⅱ.2023年初，制氧机需求旺盛，市场上出现多种类型的制氧机。 化学药剂制氧机：如图1是某品牌制氧机的工作原理示意图。 在反应仓中首先加入水、粉末状过碳酸钠2Na2CO3·3H2O2，然后加入粉末状二氧化锰，即产生氧气。 （3）该制氧机的制氧原理： 第一步：2Na2CO3·3H2O2=2Na2CO3+3H2O2 第二步：_________________(写出反应方程式)。 Ⅲ.乙组同学用如图4装置测定制得的“富氧空气”中氧气的含量(集气瓶中“富氧空气”体积为100mL，底部残留少量水，燃烧匙内有足量红磷)，操作如下： ①往量筒内加入适量水，读出量筒内水的体积为 V1=60mL。 ②用电点火装置点燃红磷，充分反应。 ③冷却至室温后打开止水夹，待右侧量筒内液面不再变化时，排出气球中的气体，调节两边液面在同一水平面上，读出量筒内水的体积为V2=33mL。 （4）用排水法收集“富氧空气”，气体应从装置图3中管________(选“a”或“b”)通入。 （5）本次实验测得“富氧空气”中氧气的体积分数为________。 四、科学探究及综合能力题(20分) 19. 化学兴趣小组的同学对金属蚀刻画的制作原理、蚀刻画制作方法、废液处理等产生兴趣，开启了项目化学习之旅。 任务一：了解金属蚀刻画的制作原理 【查阅资料】金属蚀刻画所来用的材料可以是金、银、铜、不锈钢、铝等金属。在金属蚀刻过程中，使用强酸溶液或某些盐溶液作腐蚀剂从而在金属表面留下痕迹。酸液温度稍高，可以提高金属溶解的速率，缩短蚀刻时间。但酸液温度过高容易使防护的涂层或耐蚀油墨软化甚至溶解，影响蚀刻画的效果。 【分析交流】 （1）同学们通过交流认为：如果使用银板，则不能选择稀盐酸或稀硫酸作蚀刻液，原因是：______。 任务二：模拟制作金属蚀刻画 【设计实验】根据制作金属蚀刻画的原理，同学们动手设计了以下两个实验进行制作。 【动手操作】 （2）实验1中，小组同学首先对铝板进行打磨，其目的是______；所得铝板蚀刻画中“玫瑰花”的颜色为______。 任务三：探究废液的成分 【提出问题】实验2中清洗后的废液成分是什么？ 【作出猜想】 （3）废液中一定含有______（填化学式），可能含有稀盐酸。 【进行实验】 （4）同学们设计了如下方案进行探究： 实验方案及步骤 实验现象 实验结论 方案1：取少量______于试管中，向其中加入足量废液 红棕色固体消失 废液中含有稀盐酸 方案2：另取少量废液于试管中，滴加几滴硝酸银溶液 ______ 废液中含有稀盐酸 【反思评价】 （5）方案1中发生反应的化学方程式为______。 （6）某同学对方案2结论的严谨性提出质疑，理由是______。 【成果分享】 （7）通过探究，同学们了解了制作蚀刻画的原理及技艺，并将制作心得与其他同学进行了分享。同学们认为成功制作金属蚀刻画除了选择合适的材料和蚀刻液种类之外，还要注意控制的条件是______（写1个）。 20. 某学习小组利用锈蚀严重的废铜屑(铜锈的主要成分是碱式碳酸铜【Cu2(OH)2CO3】)为原料回收铜，分别采用题图的两种方案。请回答下列问题： 资料1：Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+3H2O+CO2↑ 资料2：回收铜的两种实验方案。 （1）方案一中步骤Ⅱ是利用了CO的________性(填“氧化”或“还原”)，生成的二氧化碳不直接排放到空气中，需要将其回收后再与碳粉作用，又可以生成CO，写出该过程的化学反应方程式：________。 （2）方案二中步骤Ⅲ、IV、V都涉及到的操作名称是_______，该操作中使用玻璃棒的作用________。 （3）方案二中步骤IV加入过量铁粉的主要目的是________，步骤IV中发生的两个化学反应分别是：________、________（用化学方程式表示）。 五、计算题(10分) 21. 高铁的飞速发展为人们带来了很多便利。高铁建设中铝合金、不锈钢、高锰钢等金属是必不可少的材料。 （1）钢的含碳量______生铁（填“”、“”或“”）。 （2）铝合金制造的高铁车体，具有提高运行速度、能抗击强大气流的冲击和耐受雨雪侵蚀等特点。这是利用了铝合金的______等优点（写1点即可）。 （3）在高铁车身表面进行烤漆，不仅美观还能起到防锈的作用。其防锈原理主要是______。 （4）高铁轨道施工过程中常用铝热反应进行钢轨焊接。其原理是，生成熔融状态的铁流入铁轨缝隙，冷却后将铁轨牢牢“黏”在一起。若有完全反应，计算生成的Fe的质量（写出计算过程及结果）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024—2025学年度第二学期化学第一次联考试卷 注意事项： 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息。 2.请将答案正确填写在答题卡上。 3.相对原子质量：C-12 H-1 Al-27 Fe-56 第I卷 (选择题45分) 一、选择题(每题只有一个选项，每题3分，共45分) 1. 2024年12月4日中国“春节”申遗成功，成为全世界的文化瑰宝。下列春节庆祝活动中一定发生化学变化的是 A. 剪窗花 B. 挂灯笼 C. 舞狮子 D. 放烟火 【答案】D 【解析】 【详解】A、剪窗花过程中只是物体的形状发生改变，没有新物质生成，属于物理变化，不符合题意； B、挂灯笼过程中没有新物质生成，属于物理变化，不符合题意； C、舞狮子过程中没有新物质生成，属于物理变化，不符合题意； D、放烟火过程中发生了物质的燃烧，此过程中有新物质生成，属于化学变化，符合题意； 故选D。 2. 在教材“用木炭还原氧化铜”实验中，不需要标记的图标是 A. 护目镜 B. 热烫 C. 明火 D. 用电 【答案】D 【解析】 【详解】A、该实验中，需要佩戴护目镜，从而保护眼睛，不符合题意； B、该实验中，需要酒精灯加热，温度较高，需要“热烫”标志，不符合题意； C、该实验中，需要酒精灯加热，需要“明火”标志，不符合题意； D、该实验无需用电，不需要“用电”标志，符合题意。 故选D。 3. 下列化学用语表述正确的是 A. 3个铁离子：3Fe²+ B. 硫酸钠的化学式：Na2SO4 C. 60个碳原子：C60 D. 2个氮分子：2N 【答案】B 【解析】 【详解】A、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个单位电荷时，“1”要省略，表示多个该离子，就在其离子符号前加上相应的数字，则3个铁离子表示为，表示错误，不符合题意； B、硫酸钠的化学式为，表示正确，符合题意； C、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，则60个碳原子表示为60C，表示错误，不符合题意； 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，则2个氢分子表示为，表示错误，不符合题意。 故选：B。 4. 我国“嫦娥6号”实现首次从月球背面采样的壮举，经分析月背土壤样品中铝氧化物和钙氧化物含量较高。如图是铝、钙在元素周期表中的部分信息，下列说法正确的是 A. 铝是地壳中含量最高的元素 B. 氧化铝的化学式为AlO C. 钙原子的核外电子数为20 D. 钙的相对原子质量为40.08g 【答案】C 【解析】 【详解】A、地壳中含量前五的元素由高到低依次为氧、硅、铝、铁、钙，所以地壳中含量最高的元素是氧元素，铝是地壳中含量最高的金属元素，该选项错误； B、化合物中元素正负化合价之和为0，氧化铝中氧元素显-2价，铝元素显+3价，设氧化铝的化学式为AlxOy，则，解得x∶y=2∶3，可知氧化铝的化学式为Al2O3，该选项错误； C、元素信息示意图左上角的数字表示原子序数，钙的原子序数为 20，在原子中，原子序数 = 质子数 = 核外电子数，所以钙原子的核外电子数为 20，该选项正确； 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，钙的相对原子质量是40.08，相对原子质量单位为“1”，通常省略不写，而不是“g”，该选项错误。 故选：C。 5. 北京大学团队研发了一种催化剂，可实现在光照条件下高效合成H2O2，涉及的物质种类变化示意图如下。下列说法正确的是 A. 反应中的最小粒子是分子 B. H2O2分子中含有O2分子 C. 参加反应的两种分子个数比为1：1 D. 该方法具有原料易得的优点 【答案】D 【解析】 【详解】A、原子是化学变化中的最小粒子，在化学反应中，分子可以再分，而原子不能再分，所以反应中的最小粒子是原子，不是分子，错误。 B、H2O2分子是由氢原子和氧原子构成的，一个H2O2分子由2个氢原子和2个氧原子组成，并不含有O2分子，错误。 C、根据示意图可知，该反应的化学方程式为2H2O+O22H2O2，根据化学计量数，参加反应的H2O与O2分子个数比为2:1，不是1:1， 错误。 D、该反应的原料是水(H2O)和氧气(O2)，水在地球上储量丰富，氧气在空气中含量较多，该方法具有原料易得的优点，正确。 故选D。 6. “含铁酱油”、“高钙奶”、“富硒茶”，这里的“铁、钙、硒”指的是 A. 元素 B. 金属 C. 原子 D. 单质 【答案】A 【解析】 【详解】物质是由元素组成的，这里说的“铁、钙、硒”是以元素的形式组成物质，故选：A。 7. 下列生活垃圾属于可回收物的是 A. 瓜果皮 B. 塑料瓶 C. 餐巾纸 D. 废电池 【答案】B 【解析】 【分析】根据垃圾的分类来分析；可回收物是指适宜回收循环使用和资源利用的废物，根据提供的各种物质在回收后是否具有利用价值进行分析。 【详解】A、瓜果皮属于厨余垃圾，不属于可回收物，故A不合题意； B、塑料瓶是适宜回收循环使用和资源利用的废物，属于可回收物，故B符合题意； C、餐巾纸属于其他垃圾，不属于可回收物，故C不合题意； D、废电池中含有有毒的重金属，属于有害垃圾，不属于可回收物，故D不合题意。 故选：B。 【点评】本题难度系数不大，考查学生对可回收垃圾的掌握，联系生活实际解决此题。 8. 粗盐中难溶性杂质的去除实验中，蒸发滤液不需要用到的仪器是 A. 蒸发皿 B. 酒精灯 C. 玻璃棒 D. 试管 【答案】D 【解析】 【详解】粗盐中难溶性杂质的去除实验中，蒸发滤液需要用到的仪器有铁架台、酒精灯、蒸发皿、玻璃棒，不需要用到的仪器是试管，故选：D。 9. 下列实验现象描述错误的是 A. 木炭在氧气中燃烧，发出白光 B. 铁丝在氧气中燃烧，火星四射 C. 镁条在空气中燃烧，发出蓝紫色火焰 D. 硫粉在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰 【答案】C 【解析】 【详解】A、木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出热量。A正确； B、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出热量。B正确； C、镁条在空气中燃烧，发出耀眼的强光，产生白烟，放出热量。C错误； D、硫粉在空气中燃烧，发出微弱的淡蓝色火焰，生成无色有刺激性气味的气体，放出热量。D正确。 综上所述：选择C。 10. 92号、95号汽油区别在于异辛烷(C8H18)含量不同，关于异辛烷的说法正确的是 A. 由分子构成 B. 含有26个原子 C. 碳元素的质量分数为 D. 碳、氢元素质量比为4：9 【答案】A 【解析】 【详解】A、异辛烷是由分子构成的，A正确； B、一个异辛烷分子中含有8个碳原子和18氢原子共26个原子，故B错误； C、碳元素的质量分数为，故C错误； D、异辛烷中碳、氢元素的质量比为(12×8)：(1×18)=16：3，故D错误。 故选A。 11. 将金属X放入硫酸铜溶液中，X表面析出红色固体；若放入硝酸镁溶液中，无明显现象．据此判断，Mg、Cu、X三种金属的活动性有强到弱排列顺序正确的是 A. Mg＞X＞Cu B. X＞Mg＞Cu C. Mg＞Cu＞X D. Cu＞Mg＞X 【答案】A 【解析】 【详解】在金属活动性顺序中，位于前面的金属能将位于后面的金属从其化合物中置换出来，反之则不能，金属X能将铜从硫酸铜溶液中置换出来，不能置换出镁，则说明金属活动性顺序：Mg>X>Cu，故选A。 12. 复合肥料能同时均匀地供给作物几种养分，充分发挥营养元素间的相互作用，有效成分更高。下列属于复合肥料的是 A. NH4Cl B. KCl C. Ca（H2PO4）2 D. （NH4）2HPO4 【答案】D 【解析】 【详解】A、含有氮磷钾三种营养元素中的两种或三种的化肥是复合肥，NH4Cl只含氮元素是氮肥，不是复合肥。 B、含有氮磷钾三种营养元素中的两种或三种的化肥是复合肥，KCl只含钾元素是钾肥，不是复合肥。 C、含有氮磷钾三种营养元素中的两种或三种的化肥是复合肥，Ca（H2PO4）2只含磷元素是磷肥，不是复合肥。 D、含有氮磷钾三种营养元素中的两种或三种的化肥是复合肥，（NH4）2HPO4含有氮磷两种营养元素，是复合肥。 综上所述：选择D。 13. 实验是学习化学的重要途径，下列实验操作正确的是 A. 检查装置的气密性 B. 加热液体 C. 气体验满 D. 倾倒液体 【答案】A 【解析】 【详解】A、装置气密性检查方法：连接装置，将导管一段浸入水中，用手紧握试管外壁，导管口有气泡冒出，说明气密性良好，故正确； B、给试管内液体加热的注意事项：试管内液体量不能超过试管容积的三分之一，用外焰加热，故错误； C、气体验满时，用燃着的木条放在瓶口，不能伸入瓶内，故错误； D、用试剂瓶向试管内倾倒液体时有以下注意事项：瓶塞倒放在桌面上，标签向着手心，试管要倾斜，试剂瓶口与试管口紧挨着，图示瓶塞正放在桌面上，试管未倾斜，故错误。 故选A。 14. 控制变量法是实验探究的重要方法。下列实验不能达到目的的是 A．验证二氧化碳的温室效应 B．探究铁的锈蚀是否需要水蒸气 C．探究氧气含量对燃烧剧烈程度的影响 D．比较水和澄清石灰水吸收CO2的效果 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A、如图所示，根据控制变量唯一的原则，需要将装有空气和二氧化碳的集气瓶同时置于阳光下，若观察到红墨水向左移动，则说明装有二氧化碳的集气瓶升温快，二氧化碳对太阳光的吸收比空气高，即可验证二氧化碳的温室效应，图中实验，空气没有阳光照射，即使出现中间导管中的红墨水左移，也不可验证二氧化碳的温室效应，故选项不能达到实验目的； B、如图所示，左边试管中铁钉与潮湿的空气接触，会生锈，右边试管中的铁钉与干燥的空气接触，不会生锈，则说明铁生锈需要与水接触，故选项能达到实验目的； C、如图所示，根据木炭在氧气、空气中燃烧的剧烈程度，木炭在氧气中比空气中燃烧的更加剧烈，可用于探究氧气含量对燃烧剧烈程度的影响，故选项能达到实验目的； D、如图所示，根据塑料瓶变瘪的程度，装有澄清石灰水的软塑料瓶比装有水的软塑料瓶变瘪程度更大，则可用于比较水和澄清石灰水吸收CO2的效果，故选项能达到实验目的； 故选A。 15. 根据下图，下列说法正确的是 A. KNO3的溶解度大于NaCl的溶解度 B. 10℃时，KNO3的饱和溶液的溶质质量分数为20% C. 20℃时，20gKNO3能完全溶于50g水 D. 当KNO3中混有少量NaCl时，可用降温结晶的方法提纯KNO3 【答案】D 【解析】 【详解】A、没有指明温度，物质的溶解度无法比较大小，不符合题意； B、10°C时，KNO3的饱和溶液的溶质质量分数为，不符合题意； C、20°C时，KNO3的溶解度为30g，所以20gKNO3不能完全溶于50g水中，50g水最多溶解15gKNO3，不符合题意； D、当KNO3中混有少量NaCl时，因为KNO3的溶解度受温度影响较大，所以可用降温结晶的方法提纯KNO3。 故选D。 第II卷 (非选择题55分) 二、填空题(16题7分，17题8分，共15分) 16. 中华文化博大精深，不少古籍中记载了丰富的化学知识。 （1）《汉书•地理志》记载：“豫章郡出石，可燃为薪”。这里的“石”就是煤。煤属于 _________（填“可再生”或“不可再生”）能源。 （2）《本草经集注》中对硝石（主要含KNO3的天然矿物）有记载：“强烧之，紫青烟起……云是真硝石也”。则KNO3中氮元素的化合价为 _______。 （3）《易经》记载“泽中有火”，这描述的就是甲烷气体在水面上的起火现象。写出甲烷的化学式 ________。 （4）《三国志》记载：“扬汤止沸，不如去薪”。“去薪”灭火的原理是 __________。 （5）苏轼《石炭》中记载：“投泥泼水愈光明”，即在高温条件下炭与灼热的水蒸气反应生成两种可燃性气体。该反应的化学方程式为 ____________________。该反应中体现了炭具有 ________（填“氧化性”或“还原性”）。 【答案】（1）不可再生 （2）+5 （3）CH4 （4）清除可燃物 （5） ①. ②. 还原性 【解析】 【小问1详解】 煤是经过漫长的地质年代形成的化石燃料，在短期内不能再生，属于不可再生能源； 【小问2详解】 中钾元素的化合价为+1、氧元素的化合价为-2，设氮元素的化合价为x，根据在化合物中各元素化合价的代数和为零，则，解得，故中氮元素的化合价为+5； 【小问3详解】 甲烷的化学式为； 【小问4详解】 “去薪”就是移走可燃物，从而达到灭火的目的，故填：清除可燃物； 【小问5详解】 在高温条件下炭与灼热的水蒸气反应生成两种可燃性气体，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，反应物炭与水蒸气中含有碳元素、氢元素和氧元素，则生成物中也含有碳元素、氢元素和氧元素，则两种可燃性气体分别是一氧化碳、氢气，则该反应的化学方程式为；该反应中碳结合氧元素，说明炭具有还原性。 17. 氢气能量密度高、能量转换效率优异且没有污染，是一种零碳排放的新能源理想燃料。电解水制氢是一种高效、清洁的制氢技术。但由于全球淡水资源紧缺，电解海水继而成为研究热点。海水电解不仅是一种生产清洁氢能的可行方法，而且对海水淡化也具有重要意义。然而由于海水中元素成分复杂，引起电极的严重腐蚀、催化剂失效以及其他副反应的发生，从而降低制氢的效率。海水电解制氢的反应原理与纯水电解基本相同。最近，我国科研团队提出碱性电解槽（如图）被尝试应用于海水直接电解。依据上文，回答下列问题 （1）氢气被认为是理想燃料的原因：________（答一点即可），电解水的反应原理是________（用化学方程式表示）。 （2）如图所示，我们发现流向正极的粒子是________（填粒子的符号）。 （3）负极产生的气体是________（填化学式），若将燃着的木条靠近正极产生的气体，观察到的现象是：________。 （4）下列关于的说法正确的是________。 a．点燃氢气前，要先验纯 b．实验室可用排水法收集氢气 c．氢气在氧气中燃烧只生成水，也能说明水是由氢、氧元素组成 （5）目前，海水电解制氢还存在的困难是________（答一点即可）。 【答案】（1） ①. 氢气燃烧产物只有水，比较环保，且燃烧值大 ②. （2）OH- （3） ①. H2 ②. 燃着的木条燃烧的更旺 （4）abc （5）海水中元素成分复杂，引起电极的严重腐蚀、催化剂失效以及其他副反应的发生，从而降低制氢的效率 【解析】 【小问1详解】 氢气燃烧产物只有水，比较环保，且燃烧值大，故氢气被认为是理想燃料； 水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，该反应的化学方程式为：； 【小问2详解】 由图可知，流向正极的粒子是氢氧根离子，符号为：OH-； 【小问3详解】 在电解水实验中，“正氧负氢”，则负极产生的气体是氢气，故填：H2； 正极产生的气体是氧气，氧气具有助燃性，若将燃着的木条靠近正极产生的气体，观察到的现象是：燃着的木条燃烧的更旺； 【小问4详解】 a、氢气具有可燃性，混有一定量的空气，遇到明火，容易发生爆炸，故点燃氢气前，要先验纯，符合题意； b、氢气难溶于水，且与水不反应，实验室可用排水法收集氢气，符合题意； c、氢气在氧气中燃烧生成水，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，可得水是由氢元素和氧元素组成，符合题意。 故选abc； 【小问5详解】 由题干可知，目前，海水电解制氢还存在的困难是：海水中元素成分复杂，引起电极的严重腐蚀、催化剂失效以及其他副反应的发生，从而降低制氢的效率。 三、实验题(10分) 18. 氧气是一种重要的气体，在生产和生活中有广泛的用途，如医疗急救、航天航空、化工等。 I.如图是实验室制备氧气常用的装置。 （1）写出装置图中标号仪器的名称：①___________；②__________； （2）甲兴趣小组用高锰酸钾制取氧气开测量收集氧气的体积。 ①选用的发生装置是______(填字母)。 ②用高锰酸钾制备氧气发生反应的化学方程式为________________。 ③若用C测量生成的O2体积，如图读数，则读数_____(填“偏大”或“偏小”)。 Ⅱ.2023年初，制氧机需求旺盛，市场上出现多种类型的制氧机。 化学药剂制氧机：如图1是某品牌制氧机的工作原理示意图。 在反应仓中首先加入水、粉末状过碳酸钠2Na2CO3·3H2O2，然后加入粉末状二氧化锰，即产生氧气。 （3）该制氧机的制氧原理： 第一步：2Na2CO3·3H2O2=2Na2CO3+3H2O2 第二步：_________________(写出反应方程式)。 Ⅲ.乙组同学用如图4装置测定制得的“富氧空气”中氧气的含量(集气瓶中“富氧空气”体积为100mL，底部残留少量水，燃烧匙内有足量红磷)，操作如下： ①往量筒内加入适量水，读出量筒内水的体积为 V1=60mL。 ②用电点火装置点燃红磷，充分反应。 ③冷却至室温后打开止水夹，待右侧量筒内液面不再变化时，排出气球中的气体，调节两边液面在同一水平面上，读出量筒内水的体积为V2=33mL。 （4）用排水法收集“富氧空气”，气体应从装置图3中管________(选“a”或“b”)通入。 （5）本次实验测得“富氧空气”中氧气的体积分数为________。 【答案】（1） ①. 分液漏斗 ②. 水槽 （2） ①. A ②. 2KMnO4K2MnO4+MnO2+ O2↑ ③. 偏小 （3）2H2O22H2O + O2↑ （4）b （5）27% 【解析】 【小问1详解】 据图可知，标号仪器的名称①为分液漏斗；②为水槽； 【小问2详解】 ①高锰酸钾制取氧气需要加热，该反应为固体加热型，故选用的发生装置为A； ②高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为：； ③C中量筒倒置，用C测量生成的O2体积，俯视读数，会使得排出水的实际体积大于读数，读数偏小； 【小问3详解】 第一步产生了过氧化氢，第二步是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成氧气和水，化学方程式为：； 【小问4详解】 气体的密度比水小，多功能瓶排水法收集“富氧空气”，气体应从短管进，水从长管排出，故气体应从装置图3中管b通入； 【小问5详解】 本次实验测得“富氧空气”中氧气的体积分数=。 四、科学探究及综合能力题(20分) 19. 化学兴趣小组的同学对金属蚀刻画的制作原理、蚀刻画制作方法、废液处理等产生兴趣，开启了项目化学习之旅。 任务一：了解金属蚀刻画的制作原理 【查阅资料】金属蚀刻画所来用的材料可以是金、银、铜、不锈钢、铝等金属。在金属蚀刻过程中，使用强酸溶液或某些盐溶液作腐蚀剂从而在金属表面留下痕迹。酸液温度稍高，可以提高金属溶解的速率，缩短蚀刻时间。但酸液温度过高容易使防护的涂层或耐蚀油墨软化甚至溶解，影响蚀刻画的效果。 【分析交流】 （1）同学们通过交流认为：如果使用银板，则不能选择稀盐酸或稀硫酸作蚀刻液，原因是：______。 任务二：模拟制作金属蚀刻画 【设计实验】根据制作金属蚀刻画的原理，同学们动手设计了以下两个实验进行制作。 【动手操作】 （2）实验1中，小组同学首先对铝板进行打磨，其目的是______；所得铝板蚀刻画中“玫瑰花”的颜色为______。 任务三：探究废液的成分 【提出问题】实验2中清洗后的废液成分是什么？ 【作出猜想】 （3）废液中一定含有______（填化学式），可能含有稀盐酸。 【进行实验】 （4）同学们设计了如下方案进行探究： 实验方案及步骤 实验现象 实验结论 方案1：取少量______于试管中，向其中加入足量废液 红棕色固体消失 废液中含有稀盐酸 方案2：另取少量废液于试管中，滴加几滴硝酸银溶液 ______ 废液中含有稀盐酸 【反思评价】 （5）方案1中发生反应的化学方程式为______。 （6）某同学对方案2结论的严谨性提出质疑，理由是______。 【成果分享】 （7）通过探究，同学们了解了制作蚀刻画的原理及技艺，并将制作心得与其他同学进行了分享。同学们认为成功制作金属蚀刻画除了选择合适的材料和蚀刻液种类之外，还要注意控制的条件是______（写1个）。 【答案】（1）银与稀盐酸、稀硫酸不反应 （2） ①. 除去金属表面氧化物及污物 ②. 红色 （3） （4） ①. 氧化铁##Fe2O3 ②. 产生白色沉淀 （5） （6）废液中的氯化亚铁也能与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀 （7）蚀刻液的用量 【解析】 【小问1详解】 在金属蚀刻过程中，使用强酸溶液或某些盐溶液作腐蚀剂从而在金属表面留下痕迹，在金属活动顺序中，银排在氢之后中，如果使用银板，则不能选择稀盐酸或稀硫酸作蚀刻液，原因是银与稀盐酸、稀硫酸不反应； 【小问2详解】 铝在空气中易与氧气形成致密的氧化膜，实验1中，小组同学首先对铝板进行打磨，其目的是除去金属表面氧化物及污物； 根据金属活动性铝＞铜，则铝与硫酸铜反应生成铜和硫酸铝，铜为红色固体，故所得铝板蚀刻画中“玫瑰花”的颜色为红色； 【小问3详解】 实验2中铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，则实验2中清洗后的废液成分中一定含有，可能含有稀盐酸； 【小问4详解】 方案1：根据实验结论废液中含有稀盐酸，实验现象为红棕色固体消失，则方案1中需要加入一种可以与稀盐酸反应的红棕色固体，即氧化铁，故取少量氧化铁于试管中，向其中加入足量废液，氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水，观察到红棕色固体消失，说明废液中含有稀盐酸； 方案2：根据实验结论废液中含有稀盐酸，则另取少量废液于试管中，滴加几滴硝酸银溶液，稀盐酸与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀和硝酸，故实验现象为产生白色沉淀； 【小问5详解】 方案1中发生的反应是氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水，化学方程式为； 【小问6详解】 某同学对方案2结论的严谨性提出质疑，理由是废液中的氯化亚铁也能与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀； 【小问7详解】 成功制作金属蚀刻画除了选择合适的材料和蚀刻液种类之外，还要注意控制的条件是蚀刻液的用量等。 20. 某学习小组利用锈蚀严重的废铜屑(铜锈的主要成分是碱式碳酸铜【Cu2(OH)2CO3】)为原料回收铜，分别采用题图的两种方案。请回答下列问题： 资料1：Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+3H2O+CO2↑ 资料2：回收铜的两种实验方案。 （1）方案一中步骤Ⅱ是利用了CO的________性(填“氧化”或“还原”)，生成的二氧化碳不直接排放到空气中，需要将其回收后再与碳粉作用，又可以生成CO，写出该过程的化学反应方程式：________。 （2）方案二中步骤Ⅲ、IV、V都涉及到的操作名称是_______，该操作中使用玻璃棒的作用________。 （3）方案二中步骤IV加入过量铁粉的主要目的是________，步骤IV中发生的两个化学反应分别是：________、________（用化学方程式表示）。 【答案】（1） ①. 还原 ②. （2） ①. 过滤 ②. 引流 （3） ①. 将溶液中的硫酸铜完全反应 ②. Fe + CuSO4 =Fe +CuSO4 ③. Fe + H2SO4 =FeSO4 + H2↑ 【解析】 【小问1详解】 铜和氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，一氧化碳和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳，步骤Ⅱ中一氧化碳得到氧，属于还原剂，故利用了CO的还原性； 二氧化碳和碳在高温条件下生成一氧化碳，化学方程式是：； 【小问2详解】 方案二中步骤Ⅲ、Ⅳ、V均实现了固液分离，均涉及到的操作名称是：过滤； 玻璃棒在过滤操作中使滤液沿着玻璃棒流下以免冲破滤纸，故玻璃棒的作用是：引流 【小问3详解】 根据题意碱式碳酸铜和稀硫酸反应后生成硫酸铜，由于硫酸过量，因此A中含有硫酸铜和稀硫酸，此时加入过量的铁可以使硫酸铜和硫酸完全都和铁反应从而充分的得到铜； 该过程中铁硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气，化学方程式是：；。 五、计算题(10分) 21. 高铁的飞速发展为人们带来了很多便利。高铁建设中铝合金、不锈钢、高锰钢等金属是必不可少的材料。 （1）钢的含碳量______生铁（填“”、“”或“”）。 （2）铝合金制造的高铁车体，具有提高运行速度、能抗击强大气流的冲击和耐受雨雪侵蚀等特点。这是利用了铝合金的______等优点（写1点即可）。 （3）在高铁车身表面进行烤漆，不仅美观还能起到防锈的作用。其防锈原理主要是______。 （4）高铁轨道施工过程中常用铝热反应进行钢轨焊接。其原理是，生成熔融状态的铁流入铁轨缝隙，冷却后将铁轨牢牢“黏”在一起。若有完全反应，计算生成的Fe的质量（写出计算过程及结果）。 【答案】（1） < （2）强度大（合理即可） （3）隔绝水和氧气 （4）解：设生成Fe的质量为x。 解得x=56kg 答：生成Fe的质量为56kg。 【解析】 【小问1详解】 钢属于合金，主要含有的元素是Fe、C，钢的含碳量为0.03%~2%，生铁的含碳量为2%~4.3%，故钢的含碳量<生铁，故填：<； 【小问2详解】 铝合金制造的高铁车体，具有提高运行速度、能抗击强大气流的冲击和耐受雨雪侵蚀等特点。这是利用了铝合金的强度大、耐腐蚀性强等优点，故填：强度大（合理即可）； 【小问3详解】 铁制品与氧气和水同时接触会发生锈蚀，在高铁车身表面进行烤漆，是通过隔绝水和氧气的原理进行防锈，故填：隔绝水和氧气； 【小问4详解】 详见答案。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $