内容正文:
绝密★启用前
2024-2025学年春学期九年级一调
化学试题
一、单选题(每小题2分,计30分)
1. 下列化学用语书写正确的是
A. 2个氯原子:Cl2 B. 3个一氧化氮分子:3NO
C. 5个铁离子:5Fe2+ D. 硫酸铁:FeSO4
【答案】B
【解析】
【详解】A、2个氯原子表示为2Cl,故说法错误;
B、3个一氧化氮分子表示为3NO,故说法正确;
C、5个铁离子表示为5Fe3+,故说法错误;
D、硫酸铁的化学式为Fe2(SO4)3,故说法错误。
故选B。
2. 国产“手撕钢”的厚度仅0.015毫米,被誉为“百炼钢做成了绕指柔”,其利用了金属的
A. 硬度大 B. 导热性 C. 导电性 D. 延展性
【答案】D
【解析】
【详解】国产“手撕钢”的厚度仅0.015毫米,被誉为“百炼钢做成了绕指柔”,意思是说柔韧的可以绕手指头,主要利用了金属的延展性。
故选D。
3. 习近平总书记在去年的北京世界园艺博览会上告诉各国来宾:“中国生态文明建设进入了快车道,天更蓝、山更绿、水更清将不断展现在世人面前”。下列做法对环境友好的是
A. 焚烧塑料垃圾,解决“白色污染”
B. 大量施用化肥和农药,增加粮食产量
C. 燃放烟花爆竹,增添节日喜庆
D. 工业废水处理达标后再排放,防止水体污染
【答案】D
【解析】
【详解】A、焚烧塑料垃圾,会造成空气污染,选项错误;
B、大量施用化肥和农药,会造成水体污染,选项错误;
C、燃放烟花爆竹,会造成空气污染,选项错误;
D、工业废水处理达标后再排放,防止水体污染,选项正确;
故选D。
4. 2022年6月3日是我国的传统节日一端午节,我国民间有端午节挂艾草的习俗,艾卓含丰富的黄酮素(化学式为C15H10O2),具有很高的药用价值,下列说法正确的是
A. 黄酮素由15个碳原子、10个氢原子和2个氧原子构成
B. 黄酮素中碳、氢、氧三种元素的质量比为15:10:2
C. 黄酮素中碳元素的质量分数最大
D. 黄酮素的相对分子质量为222g
【答案】C
【解析】
【详解】A.黄酮素是由黄酮素分子构成的,不是由原子构成的,该选项说法不正确;
B.黄酮素(化学式为C15H10O2)中碳、氢、氧三种元素的质量比为(12×15):(1×10):(16×2)=90:5:16,而不是15:10:2,该选项说法不正确;
C.化合物中某元素的质量分数=,而黄酮素中碳、氢、氧三种元素的质量比为90:5:16,相对分子质量一定,则碳元素的质量分数最大,该选项说法正确;
D.相对原子质量的单位为“1”,而不是“g”,该选项说法不正确,
故选C。
5. 下列实验现象叙述错误的是
A. 硫在氧气中燃烧产生蓝紫色的火焰
B. 铁在氧气中燃烧时,火星四射,放出大量的热
C. 镁在空气中燃烧发出耀眼的白光,生成氧化镁的白色固体
D. 氢氧化钠固体溶于水时有明显的放热现象
【答案】C
【解析】
【详解】A、硫在氧气中燃烧产生蓝紫色的火焰,正确;
B、铁在氧气中燃烧时,火星四射、放出大量的热、生成黑色固体,正确;
C、镁在空气中燃烧发出耀眼的白光,生成白色固体,不能说出物质的名称,不正确;
D、氢氧化钠固体溶于水时有明显的放热现象,正确;
故选:C
6. 丙烯酸(化学式为C3H4O2)是生产婴儿“尿不湿”的关键材料。下列有关丙烯酸的说法错误的是
A. 由碳、氢、氧三种元素组成 B. 一个丙烯酸分子由9个原子构成
C. 丙烯酸中氢元素的质量分数最大 D. 分子中氢、氧原子的个数比是2:1
【答案】C
【解析】
【详解】A、根据化学式可知,其是由碳、氢、氧三种元素组成,选项正确;
B、一个丙烯酸分子由3+4+2=9个原子构成,选项正确;
C、丙烯酸中碳、氢、氧的质量比是,故碳元素的质量分数最大,选项错误;
D、根据化学式可知,分子中氢、氧原子的个数比是4:2=2:1,选项正确;
故选:C。
7. 从微观角度认识物质是化学科学的重要特征。下列物质仅含一种分子的是
A. 碘酒 B. 液氮 C. 氯化钠 D. 炭黑
【答案】B
【解析】
【详解】A、碘酒由碘和酒精混合而成,碘酒中含碘分子和酒精分子,不符合题意;
B、液氮是液态氮气,液氮由氮分子构成,只含一种分子,符合题意;
C、氯化钠是由金属元素和非金属元素组成的化合物,由钠离子和氯离子构成,不符合题意;
D、炭黑的主要成分是碳,碳由碳原子构成,不符合题意。
故选B。
8. 下列变化中,属于化学变化的是
A. 干冰升华 B. 钢铁生锈 C. 石蜡熔化 D. 湿衣晾干
【答案】B
【解析】
【详解】A、干冰升华的过程中二氧化碳由固态变为气态,只是状态发生改变,没有新物质生成,属于物理变化,故A错误;
B、钢铁生锈的过程中有新物质铁锈生成,属于化学变化,故B正确;
C、石蜡熔化的过程中石蜡由固态变为液态,只是状态发生改变,没有新物质生成,属于物理变化,故C错误;
D、湿衣晾干的过程中水由液态变为气态,只是状态发生改变,没有新物质生成,属于物理变化,故D错误;
故选:B。
9. 硒可用于提高人体免疫力,被誉为“抗癌大王”装硒元素在元素周期表的部分信息及原子结构示意图如图所示装下列说法正确的是
A. 硒元素位于第三周期
B. 硒的原子结构示意图中x=6
C. 硒原子的相对原子质量是78.96g
D. 硒属于金属元素,硒原子在化学反应中易失电子
【答案】B
【解析】
【详解】A、原子的电子层数等于元素的周期数,硒原子的电子层数为4,则硒元素位于第四周期,选项错误;
B、根据原子中,质子数=核外电子数,硒的原子结构示意图中x=34-2-8-18=6,选项正确;
C、硒原子的相对原子质量是78.96,相对原子质量的单位是“1”,一般不写出来,选项错误;
D、由元素名称可知硒属于非金属元素,根据原子中,质子数=核外电子数,硒原子的最外层电子数为34-2-8-18=6,大于4,在化学反应中易得到电子,选项错误。
故选B。
10. 近期,我国科学家成功研制出天然气(主要成分为甲烷)在液态锡催化作用下的高效制氢设备,该设备发生反应的微观原理如图所示,下列说法错误的是
A. 甲烷是由碳原子和氢分子构成
B. 反应前后液态锡的质量和化学性质不变
C. 甲烷中碳元素转化成碳单质,用于制造高级炭黑
D. 此反应的化学方程式为CH4C+2H2
【答案】A
【解析】
【详解】A、甲烷是由甲烷分子构成的,甲烷分子是由碳原子和氢原子构成的,符合题意;
B、液态锡是催化剂,化学反应前后,其质量和化学性质不变,不符合题意;
C、在该反应中,甲烷中的碳元素转化为碳单质,可用于制造高级炭黑,不符合题意;
D、由图可知,该反应为甲烷在液态锡的催化下反应生成碳和氢气,该反应的化学方程式为:,不符合题意。
故选A。
11. 下列化学方程式书写正确的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A、氢氧化钙和盐酸反应生成氯化钙和水,该反应的化学方程式为:,符合题意;
B、在金属活动性顺序里,铜排在氢后,铜与稀硫酸不反应,不符合题意;
C、甲烷燃烧生成二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:,缺少反应条件,不符合题意;
D、二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,该反应的化学方程式为:,缺少沉淀符号,不符合题意。
故选A。
12. 脯氨酸是一种常见的有机催化剂,其化学式为。下列有关说法正确的是
A. 脯氨酸属于氧化物
B. 脯氨酸由碳、氢、氮、氧四种元素组成
C. 脯氨酸由5个碳原子、9个氢原子、1个氮原子和2个氧原子构成
D. 脯氨酸中氢元素的质量分数计算式为
【答案】B
【解析】
【详解】A、氧化物是指含有两种元素,且一种元素为氧元素的化合物,而脯氨酸中含有四种元素,不属于氧化物,该选项说法不正确;
B、由化学式可知,肺氨酸由碳、氢、氮、氧四种元素组成,该选项说法正确;
C、脯氨酸是由分子构成,1个脯氨酸分子由5个碳原子、9个氢原子、1个氮原子和2个氧原子构成,该选项说法不正确;
D、脯氨酸中氢元素的质量分数计算式为,该选项说法不正确。
故选B。
13. 用如图装置研究CO2和水的反应。将压强校准为0,水的pH为7.02,向充满CO2的250 mL三颈烧瓶中匀速注入50 mL蒸馏水,再匀速拉动注射器至初始位置,传感器测定数据变化如图1、图2。下列说法不正确的是
A. 图1,ab段对应的操作是匀速注入蒸馏水
B. 图1,bc段压强减小是注射器恢复至初始位置、CO2与水作用共同导致的
C. 图1,1000 s时压强低于初始压强,证明二氧化碳与水发生了反应
D. 图2,pH从7.02降低至4.42,证明二氧化碳与水反应产生了酸
【答案】C
【解析】
【详解】A、根据图示,ab段压强增大,是因为向充满CO2的250 mL三颈烧瓶中匀速注入蒸馏水,装置内气体被压缩,压强增大,故A说法正确;
B、匀速拉动注射器至初始位置,二氧化碳与水作用,都会导致装置内压强减小,所以bc段压强减小是注射器恢复至初始位置、CO2与水作用共同导致的,故B说法正确;
C、图1,1000 s时压强低于初始压强,有可能是二氧化碳溶于水造成的,不能证明二氧化碳与水发生了反应,故C说法错误;
D、水的pH为7.02,图2,pH从7.02降低至4.42,证明二氧化碳与水反应产生了酸,使溶液的酸性增强,使溶液的pH减小至小于7,故D说法正确;
故选:C。
14. 以和为原料合成是综合利用二氧化碳、实现“碳中和”的研究热点,相关反应的微观示意图如图所示。关于该反应,下列说法不正确的是
A. 参加反应的甲和乙的质量比为22∶3
B. 该反应前后分子和原子的个数都不变
C. 反应物和生成物共涉及两种氧化物
D. 该反应可以作为减少二氧化碳排放的研究方向
【答案】B
【解析】
【分析】观察微观示意图可知,该反应物是氢气和二氧化碳在一定条件下反应生成物是乙烯和水,因此反应的化学方程式为:。
【详解】A、由反应的化学方程式可知,参加反成的甲和乙的质量比为 (2×44):(6×2)=22:3,选项正确;
B、由方程式可知反应前后分子个数发生了改变,选项错误;
C、 由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物叫氧化物。反应物和生成物共涉及二氧化碳和水两种氧化物,选项正确;
D、该反应在一定条件下能将二氧化碳和水合成C2H4,可以作为减少二氧化碳排放的研究方向,选项正确。
故选B。
15. 下列图像能正确反映其对应关系的是
A. 某温度下,向一定量的硝酸钾不饱和溶液中不断加入硝酸钾晶体
B. 向稀盐酸和氯化铜的混合溶液中加入过量的氢氧化钠溶液
C. 利用一定质量的过氧化氢溶液制取氧气
D. 向相同质量和相同质量分数的稀硫酸中,分别加入过量的镁粉和铝粉
【答案】A
【解析】
【详解】A、不饱和的硝酸钾溶液中,加入硝酸钾固体还能继续溶解,等到饱和后硝酸钾不会溶解,所以溶质的质量分数也不会改变,选项A正确;
B、氯化铜溶液可以和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铜沉淀,但是氢氧化铜能够溶于稀盐酸,所以开始加入氢氧化钠溶液时溶液中不会产生沉淀,直至把稀盐酸消耗完全后才会产生沉淀,选项B错误;
C、以过氧化氢溶液制取氧气,随着时间的延长氧气的质量增加,但是当过氧化氢消耗完之后氧气的质量不会继续增加,此时图中氧气的质量应保持一定,选项C错误;
D、将镁片和铝片(均足量)分别和等质量、等溶质质量分数的稀硫酸反应,则酸全部参加反应,硫酸的质量相同,所含有的氢元素质量相等,故最后生成的氢气质量相同,选项D错误。
故选A。
二、非选择题
16. 金属锶用于制造合金、光电管、照明灯,锶元素(Sr)在元素周期表中的信息及原子结构示意图如图1所示。请根据图1和图2回答下列问题:
(1)图1中n=______。
(2)图2中与锶元素化学性质相似的是_____(填标号)。
(3)氯化锶是常用的牙膏脱敏剂,易溶于水,可由氢氧化锶与盐酸反应制备,该反应的化学方程式是________。
【答案】(1)2 (2)B
(3)Sr(OH)2+2HCl=SrCl2+2H2O
【解析】
【小问1详解】
原子中质子数=核外电子数,则有38=2+8+18+8+n,得n=2,故填:2。
【小问2详解】
元素的化学性质与其原子的核外电子排布,特别是最外层电子的数目有关,图2中与锶元素化学性质相似的是B,是因为它们原子的最外层电子数相同,故填:B;
【小问3详解】
氢氧化锶与盐酸反应生成氯化锶和水,反应的化学方程式为Sr(OH)2+2HCl=SrCl2+2H2O,故填:Sr(OH)2+2HCl=SrCl2+2H2O。
17. 以硫铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备氯化铁晶体(FeCl3·6H2O)的工艺流程如下:
已知:①中发生的反应为:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
(1)将硫铁矿粉碎再焙烧的目的是_______。
(2)②中主要反应的化学方程式为_______。
(3)④中反应为:X+2FeCl2=2FeCl3,X是_______(填化学式)。
(4)尾气用氢氧化钠溶液吸收,其意义是_______。
【答案】 ①. 增大反应物接触面积,利于反应充分进行 ②. Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O ③. Cl2 ④. 防止二氧化硫污染空气
【解析】
【分析】
【详解】(1)硫铁矿粉碎变为粉末,增加了反应物接触的面积,利于反应更加充分进行,减少反应时间;
(2)根据题目信息4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,焙烧后的固体主要是氧化铁,氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水,化学方程式为Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O;
(3)根据质量守恒定律,反应前后元素的种类和原子个数不变,反应后有2个铁原子和6个氯原子,反应前目前有2个铁原子和4个氯原子,因此还需要2个氯原子,正好组成一分子氯气,所以X为氯气;化学式为:Cl2。
(4)尾气主要是焙烧产生的二氧化硫,二氧化硫是形成酸雨的主要污染物,因此需要尾气处理;
18. 根据下列装置回答问题:
(1)图B中仪器a的名称是______。
(2)实验室制取二氧化碳气体,反应的化学方程式为______;收集二氧化碳气体应选用的收集装置是______(填序号)。
(3)如图F所示,将二氧化碳气体慢慢倒入烧杯中,观察到的现象是______。
(4)图G所示装置可测定空气中氧气的含量。实验过程中需反复推拉铜丝两端注射器的活塞,目的是______,铜丝表面变黑是生成了______(填化学式)。
【答案】(1)铁架台 (2) ①. ②. C
(3)蜡烛由下到上依次熄灭
(4) ①. 使装置中的氧气与铜丝充分反应 ②. CuO
【解析】
【小问1详解】
由图可知,图B中仪器a的名称是铁架台;
【小问2详解】
实验室通常用石灰石(或大理石)与稀盐酸反应制取二氧化碳,石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:;
二氧化碳溶于水,密度比空气大,可用向上排空气法收集,收集装置可选C;
【小问3详解】
将二氧化碳气体慢慢倒入烧杯中,二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,密度比空气大,故现象为:蜡烛由下到上依次熄灭;
【小问4详解】
实验过程中需反复推拉铜丝两端注射器的活塞,目的是:加速空气流通,使装置中的氧气与铜丝充分反应;
铜能与氧气在加热的条件下反应生成黑色的CuO。
19. 西汉时的《淮南万毕术》记载:“曾青得铁则化为铜”。
(1)为了模拟此反应,某兴趣小组将打磨光亮的铁钉放入硫酸铜溶液中,发生反应的化学方程式为________,实验中观察到:铁钉表面有红色固体析出,溶液变为浅绿色,出现小气泡。小组同学对“出现小气泡”这一异常现象展开探究。
【查阅资料】
①硫酸铜溶液呈酸性,铁与酸性溶液反应会产生氢气。
②溶液酸性的强弱取决于其中氢离子的浓度,可用pH来表示。溶液中氢离子浓度越大,酸性就越强,pH越小。
③硫酸亚铁溶液会与氧气发生反应从而产生氢离子。
【探究一】探究硫酸铜溶液酸性强弱的影响因素
小组同学利用打磨光亮的铁钉与不同的硫酸铜溶液进行以下实验,并记录了现象。
实验
不同的硫酸铜溶液
出现浅绿色时间
有无红色固体
有无气泡
①
2%硫酸铜冷溶液
较慢
有
无
②
2%硫酸铜热溶液
较快
有
无
③
4%硫酸铜冷溶液
较慢
有
无
④
4%硫酸铜热溶液
较快
有
有
(2)由实验②④推知,硫酸铜溶液酸性强弱与溶液的浓度有关;由实验________推知,硫酸铜溶液酸性强弱与温度有关。
【探究二】探究铁与硫酸铜溶液反应过程中的酸性强弱变化及其原因
将打磨光亮的铁钉放入30mL4%硫酸铜溶液中,插入pH传感器检测溶液pH变化(如图1),同时插入氧气传感器检测密闭容器内氧气含量的变化(如图2)。
(3)由图1和图2可知,铁与硫酸铜溶液的反应过程中,溶液的酸性________(选填“增强”或 “减弱”),其原因是________。设计实验进行验证:用除去氧气的蒸馏水配制30mL4%硫酸铜溶液,放入打磨光亮的铁钉,用pH传感器测密闭容器中溶液的pH即可。
(4)小组同学配制了30mL4%热的硫酸铜溶液,放入打磨光亮的铁钉,用pH传感器测密闭容器中溶液pH变化(如图3)。分析图3,依据________可判断铁与硫酸铜溶液的反应已经停止。
(5)图1和图3曲线的起点pH不同,原因是________,请设计实验进行验证:________。
(6)依据上述探究实验,兴趣小组向化学老师建议课堂演示铁与硫酸铜溶液反应的最佳实验条件是________。
【答案】(1)
(2)③④ (3) ①. 增强 ②. 硫酸亚铁溶液会与氧气发生反应从而产生氢离子
(4)pH不再变化 (5) ①. 溶液温度不同(或温度升高,硫酸铜溶液酸性增强) ②. 用pH试纸测定30mL4%硫酸铜溶液的pH,然后用酒精灯加热,继续测定其pH
(6)用去氧的蒸馏水配制热的2%CuSO4溶液且在密闭容器中进行
【解析】
【小问1详解】
将打磨光亮的铁钉放入硫酸铜溶液中,铁与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁,反应的化学方程式为:;
【小问2详解】
由上表中的数据分析可推测,要探究硫酸铜溶液酸性强弱与温度有关,需要产生气泡,根据对比实验中,控制变量唯一的原则,除了温度不同外,其它条件需保持一致(即硫酸铜溶液的浓度相同),则可由实验③④推知,硫酸铜溶液酸性强弱与温度有关;
【小问3详解】
由图1和图2可知,铁与硫酸铜溶液反应过程中,pH减小,溶液的酸性增强,其原因是硫酸亚铁溶液会与氧气发生反应从而产生氢离子;
【小问4详解】
根据图3可知,当pH不再变化时,说明铁与硫酸铜溶液的反应已经停止;
【小问5详解】
温度升高,硫酸铜溶液酸性增强,则图1和图3的曲线的起点pH不同的原因是溶液温度不同,用实验进行验证的方法是pH试纸测定30mL4%硫酸铜溶液的pH,然后用酒精灯加热,继续测定其pH;
【小问6详解】
依据上述三个探究实验,兴趣小组向化学老师建议课堂演示铁钉与硫酸铜溶液反应的最佳实验条件是用去氧的蒸馏水配制热的2%的硫酸铜溶液,在密闭容器中进行。
20. 钢铁是重要的金属材料,在工农业生产和生活中应用非常广泛。
Ⅰ.铁的冶炼
工业炼铁的原理是高温下用CO作还原剂,将铁从其氧化物中还原出来。请回答下列问题:
(1)写出以赤铁矿为原料,高炉炼铁的化学方程式:_____________;
(2)高炉炼铁中,焦炭的作用除了可以提供热量外,还能________(用化学方程式表示)。
Ⅱ.实验探究炼铁原理:
用如图装置完成CO还原Fe2O3的实验。缓慢通入一定量CO,点燃酒精喷灯,继续通入CO。一段时间后,当粉末全部变为黑色时,停止通入CO,熄灭酒精喷灯。
(1)实验开始先缓慢通入一定量的CO,再点燃酒精喷灯的目的是____;
(2)气球的作用是______。
Ⅲ.铁的锈蚀与防护
创新意识与科学探究是我们应该逐步形成的必备品格和关键能力。化学兴趣小组对“铁的生锈”进行了如下创新探究。
一、探究铁粉型“暖宝宝”反应原理与铁的生锈本质是否一致(夹持仪器已略去)。
【资料信息】
①“暖宝宝”的主要成分:铁粉、水、活性炭、蛭石、吸水性树脂、食盐。
②蛭石是当今世界首屈一指的超级保温材料。
③吸水性树脂是一种新型高分子材料,能吸收自身重量几百到几千倍的水分,吸水、保水能力均很强,并可反复释水、吸水。
【实验准备】按如图连接装置,设计采集频率、采集时间,将拆除包装的暖宝宝倒入三颈烧瓶中,密封装置,点击电脑屏幕上的“开始采集”按钮,观察电脑屏幕上的曲线变化。
【实验结果】见下图
【实验思考】
(1)分析图象可知:____曲线与探究一不相符,原因可能与“暖宝宝”原材料中的______有关。
(2)铁钉生锈需较长时间,而“暖宝宝”能快速反应的原因可能是______
a.铁粉与其他物质的接触面积大加快了铁粉的锈蚀速率
b.蛭石的保温作用加快了铁粉的生锈速率
c.“暖宝宝”中氧气含量更高
由此可见,“暖宝宝”的反应原理与铁的生锈本质是一致的。
Ⅳ.测定废铁屑中单质铁的质量,并制取硫酸亚铁晶体(FeSO4•7H2O)。
某兴趣小组设计实验测定废铁屑中单质铁的质量,并制取硫酸亚铁晶体(FeSO4•7H2O)。废铁屑的主要成分是铁,同时还有少量氧化铁和碳。实验过程如下图所示。
(1)在反应器中,除了Fe与H2SO4发生反应,还发生的反应有____(写出化学反应方程式)和Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4。
(2)滤液M中肯定含有的溶质的化学式是_______。
(3)在实验室中完成操作A的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和______。
(4)滤液M经过操作B可得硫酸亚铁晶体(FeSO4•7H2O)。
已知硫酸亚铁的溶解度和析出晶体的组成如下表:
温度/℃
0
10
30
40
50
60
64
70
80
90
溶解度/g
15.6
20.5
33.0
40.4
48.8
55.0
55.3
50.6
43.7
析出晶体
FeSO4•7H2O
FeSO4•4H2O
FeSO4•H2O
根据上表,硫酸亚铁晶体(FeSO4•7H2O)冷却结晶温度最高不超过____℃。
(5)甲同学根据产生氢气的质量计算出废铁屑中单质铁的质量为_____g,乙同学认为不合理,原因是______
【答案】 ①. ②. ③. 排出装置内的空气 ④. 收集尾气 ⑤. 时间—湿度曲线 ⑥. 吸水性树脂 ⑦. ab ⑧. ⑨. H2SO4、FeSO4 ⑩. 漏斗 ⑪. 64 ⑫. 5.6g ⑬. 铁还和硫酸铁反应,所以废铁屑中的铁单质质量应大于5.6g;
【解析】
【详解】Ⅰ、(1)赤铁矿主要成分是氧化铁,氧化铁和一氧化碳在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,反应方程式为:;
(2)高炉炼铁中,焦炭的作用除了可以提供热量外,还能将二氧化碳还原为一氧化碳,反应方程式为:;
Ⅱ、(1)实验开始先缓慢通入一定量的CO将装置内的空气排出,再点燃酒精喷灯,防止可燃性的一氧化碳混有一定量的空气,遇到明火,发生爆炸,故填:将装置内的空气排出;
(2)在探究过程中一氧化碳的用量为过量,为防止过量的一氧化碳逸出空气,用气球收集,故填收集尾气;
Ⅲ、(1)随着铁粉的锈蚀,装置内水蒸气的含量应该降低,所以时间—湿度曲线与探究一不相符,原因可能与“暖宝宝”原材料中的吸水性树脂有关;故填:时间—湿度;吸水性树脂;
(2)“暖宝宝”中铁粉与其他物质的接触面积大加快了铁粉的锈蚀速率,蛭石的保温作用加快了铁粉的生锈速率,食盐的存在加快了铁粉的生锈速率,故选择ab;
Ⅳ、(1)废铁屑中还含有氧化铁,所以除了Fe与H2SO4发生反应之外,还有硫酸和氧化铁反应,反应生成硫酸铁和水,反应方程式为:;
(2)在反应器中加入了过量的硫酸,故过滤后滤液中除了硫酸亚铁之外,还有硫酸,故填FeSO4、H2SO4;
(3)过滤操作中的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和漏斗,故填漏斗;
(4)根据图表中的信息可以知道当温度大于64℃时产生了FeSO4•4H2O,所以应该将温度控制在64℃ 以下;
(5)设产生0.2g氢气需要单质铁的质量为x,则有:
x=5.6g
甲同学根据产生氢气的质量计算出废铁屑中单质铁的质量为5.6g;因为单质铁还能和硫酸铁反应,所以废铁屑中的铁单质质量应大于5.6g,故填:铁还和硫酸铁反应,所以废铁屑中的铁单质质量应大于5.6g;
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2024-2025学年春学期九年级一调
化学试题
一、单选题(每小题2分,计30分)
1. 下列化学用语书写正确的是
A. 2个氯原子:Cl2 B. 3个一氧化氮分子:3NO
C. 5个铁离子:5Fe2+ D. 硫酸铁:FeSO4
2. 国产“手撕钢”的厚度仅0.015毫米,被誉为“百炼钢做成了绕指柔”,其利用了金属的
A. 硬度大 B. 导热性 C. 导电性 D. 延展性
3. 习近平总书记在去年的北京世界园艺博览会上告诉各国来宾:“中国生态文明建设进入了快车道,天更蓝、山更绿、水更清将不断展现在世人面前”。下列做法对环境友好的是
A. 焚烧塑料垃圾,解决“白色污染”
B. 大量施用化肥和农药,增加粮食产量
C. 燃放烟花爆竹,增添节日喜庆
D. 工业废水处理达标后再排放,防止水体污染
4. 2022年6月3日是我国的传统节日一端午节,我国民间有端午节挂艾草的习俗,艾卓含丰富的黄酮素(化学式为C15H10O2),具有很高的药用价值,下列说法正确的是
A. 黄酮素由15个碳原子、10个氢原子和2个氧原子构成
B. 黄酮素中碳、氢、氧三种元素的质量比为15:10:2
C. 黄酮素中碳元素的质量分数最大
D. 黄酮素的相对分子质量为222g
5. 下列实验现象叙述错误的是
A. 硫在氧气中燃烧产生蓝紫色的火焰
B. 铁在氧气中燃烧时,火星四射,放出大量的热
C. 镁在空气中燃烧发出耀眼的白光,生成氧化镁的白色固体
D. 氢氧化钠固体溶于水时有明显的放热现象
6. 丙烯酸(化学式为C3H4O2)是生产婴儿“尿不湿”的关键材料。下列有关丙烯酸的说法错误的是
A. 由碳、氢、氧三种元素组成 B. 一个丙烯酸分子由9个原子构成
C. 丙烯酸中氢元素的质量分数最大 D. 分子中氢、氧原子的个数比是2:1
7. 从微观角度认识物质是化学科学的重要特征。下列物质仅含一种分子的是
A. 碘酒 B. 液氮 C. 氯化钠 D. 炭黑
8. 下列变化中,属于化学变化的是
A. 干冰升华 B. 钢铁生锈 C. 石蜡熔化 D. 湿衣晾干
9. 硒可用于提高人体免疫力,被誉为“抗癌大王”装硒元素在元素周期表的部分信息及原子结构示意图如图所示装下列说法正确的是
A. 硒元素位于第三周期
B. 硒的原子结构示意图中x=6
C. 硒原子的相对原子质量是78.96g
D. 硒属于金属元素,硒原子在化学反应中易失电子
10. 近期,我国科学家成功研制出天然气(主要成分为甲烷)在液态锡催化作用下的高效制氢设备,该设备发生反应的微观原理如图所示,下列说法错误的是
A. 甲烷是由碳原子和氢分子构成
B. 反应前后液态锡的质量和化学性质不变
C. 甲烷中碳元素转化成碳单质,用于制造高级炭黑
D. 此反应的化学方程式为CH4C+2H2
11. 下列化学方程式书写正确的是
A. B.
C. D.
12. 脯氨酸是一种常见的有机催化剂,其化学式为。下列有关说法正确的是
A. 脯氨酸属于氧化物
B. 脯氨酸由碳、氢、氮、氧四种元素组成
C. 脯氨酸由5个碳原子、9个氢原子、1个氮原子和2个氧原子构成
D. 脯氨酸中氢元素的质量分数计算式为
13. 用如图装置研究CO2和水的反应。将压强校准为0,水的pH为7.02,向充满CO2的250 mL三颈烧瓶中匀速注入50 mL蒸馏水,再匀速拉动注射器至初始位置,传感器测定数据变化如图1、图2。下列说法不正确的是
A. 图1,ab段对应的操作是匀速注入蒸馏水
B. 图1,bc段压强减小是注射器恢复至初始位置、CO2与水作用共同导致的
C. 图1,1000 s时压强低于初始压强,证明二氧化碳与水发生了反应
D. 图2,pH从7.02降低至4.42,证明二氧化碳与水反应产生了酸
14. 以和为原料合成是综合利用二氧化碳、实现“碳中和”的研究热点,相关反应的微观示意图如图所示。关于该反应,下列说法不正确的是
A. 参加反应的甲和乙的质量比为22∶3
B. 该反应前后分子和原子的个数都不变
C. 反应物和生成物共涉及两种氧化物
D. 该反应可以作为减少二氧化碳排放的研究方向
15. 下列图像能正确反映其对应关系的是
A. 某温度下,向一定量的硝酸钾不饱和溶液中不断加入硝酸钾晶体
B. 向稀盐酸和氯化铜的混合溶液中加入过量的氢氧化钠溶液
C. 利用一定质量的过氧化氢溶液制取氧气
D. 向相同质量和相同质量分数的稀硫酸中,分别加入过量的镁粉和铝粉
二、非选择题
16. 金属锶用于制造合金、光电管、照明灯,锶元素(Sr)在元素周期表中的信息及原子结构示意图如图1所示。请根据图1和图2回答下列问题:
(1)图1中n=______。
(2)图2中与锶元素化学性质相似的是_____(填标号)。
(3)氯化锶是常用的牙膏脱敏剂,易溶于水,可由氢氧化锶与盐酸反应制备,该反应的化学方程式是________。
17. 以硫铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备氯化铁晶体(FeCl3·6H2O)的工艺流程如下:
已知:①中发生的反应为:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
(1)将硫铁矿粉碎再焙烧的目的是_______。
(2)②中主要反应的化学方程式为_______。
(3)④中反应为:X+2FeCl2=2FeCl3,X是_______(填化学式)。
(4)尾气用氢氧化钠溶液吸收,其意义是_______。
18. 根据下列装置回答问题:
(1)图B中仪器a的名称是______。
(2)实验室制取二氧化碳气体,反应的化学方程式为______;收集二氧化碳气体应选用的收集装置是______(填序号)。
(3)如图F所示,将二氧化碳气体慢慢倒入烧杯中,观察到的现象是______。
(4)图G所示装置可测定空气中氧气的含量。实验过程中需反复推拉铜丝两端注射器的活塞,目的是______,铜丝表面变黑是生成了______(填化学式)。
19. 西汉时的《淮南万毕术》记载:“曾青得铁则化为铜”。
(1)为了模拟此反应,某兴趣小组将打磨光亮的铁钉放入硫酸铜溶液中,发生反应的化学方程式为________,实验中观察到:铁钉表面有红色固体析出,溶液变为浅绿色,出现小气泡。小组同学对“出现小气泡”这一异常现象展开探究。
【查阅资料】
①硫酸铜溶液呈酸性,铁与酸性溶液反应会产生氢气。
②溶液酸性的强弱取决于其中氢离子的浓度,可用pH来表示。溶液中氢离子浓度越大,酸性就越强,pH越小。
③硫酸亚铁溶液会与氧气发生反应从而产生氢离子。
【探究一】探究硫酸铜溶液酸性强弱的影响因素
小组同学利用打磨光亮的铁钉与不同的硫酸铜溶液进行以下实验,并记录了现象。
实验
不同的硫酸铜溶液
出现浅绿色时间
有无红色固体
有无气泡
①
2%硫酸铜冷溶液
较慢
有
无
②
2%硫酸铜热溶液
较快
有
无
③
4%硫酸铜冷溶液
较慢
有
无
④
4%硫酸铜热溶液
较快
有
有
(2)由实验②④推知,硫酸铜溶液酸性强弱与溶液的浓度有关;由实验________推知,硫酸铜溶液酸性强弱与温度有关。
【探究二】探究铁与硫酸铜溶液反应过程中的酸性强弱变化及其原因
将打磨光亮的铁钉放入30mL4%硫酸铜溶液中,插入pH传感器检测溶液pH变化(如图1),同时插入氧气传感器检测密闭容器内氧气含量的变化(如图2)。
(3)由图1和图2可知,铁与硫酸铜溶液的反应过程中,溶液的酸性________(选填“增强”或 “减弱”),其原因是________。设计实验进行验证:用除去氧气的蒸馏水配制30mL4%硫酸铜溶液,放入打磨光亮的铁钉,用pH传感器测密闭容器中溶液的pH即可。
(4)小组同学配制了30mL4%热的硫酸铜溶液,放入打磨光亮的铁钉,用pH传感器测密闭容器中溶液pH变化(如图3)。分析图3,依据________可判断铁与硫酸铜溶液的反应已经停止。
(5)图1和图3曲线的起点pH不同,原因是________,请设计实验进行验证:________。
(6)依据上述探究实验,兴趣小组向化学老师建议课堂演示铁与硫酸铜溶液反应的最佳实验条件是________。
20. 钢铁是重要的金属材料,在工农业生产和生活中应用非常广泛。
Ⅰ.铁的冶炼
工业炼铁的原理是高温下用CO作还原剂,将铁从其氧化物中还原出来。请回答下列问题:
(1)写出以赤铁矿为原料,高炉炼铁的化学方程式:_____________;
(2)高炉炼铁中,焦炭的作用除了可以提供热量外,还能________(用化学方程式表示)。
Ⅱ.实验探究炼铁原理:
用如图装置完成CO还原Fe2O3的实验。缓慢通入一定量CO,点燃酒精喷灯,继续通入CO。一段时间后,当粉末全部变为黑色时,停止通入CO,熄灭酒精喷灯。
(1)实验开始先缓慢通入一定量的CO,再点燃酒精喷灯的目的是____;
(2)气球的作用是______。
Ⅲ.铁的锈蚀与防护
创新意识与科学探究是我们应该逐步形成的必备品格和关键能力。化学兴趣小组对“铁的生锈”进行了如下创新探究。
一、探究铁粉型“暖宝宝”反应原理与铁的生锈本质是否一致(夹持仪器已略去)。
【资料信息】
①“暖宝宝”的主要成分:铁粉、水、活性炭、蛭石、吸水性树脂、食盐。
②蛭石是当今世界首屈一指的超级保温材料。
③吸水性树脂是一种新型高分子材料,能吸收自身重量几百到几千倍的水分,吸水、保水能力均很强,并可反复释水、吸水。
【实验准备】按如图连接装置,设计采集频率、采集时间,将拆除包装的暖宝宝倒入三颈烧瓶中,密封装置,点击电脑屏幕上的“开始采集”按钮,观察电脑屏幕上的曲线变化。
【实验结果】见下图
【实验思考】
(1)分析图象可知:____曲线与探究一不相符,原因可能与“暖宝宝”原材料中的______有关。
(2)铁钉生锈需较长时间,而“暖宝宝”能快速反应的原因可能是______
a.铁粉与其他物质的接触面积大加快了铁粉的锈蚀速率
b.蛭石的保温作用加快了铁粉的生锈速率
c.“暖宝宝”中氧气含量更高
由此可见,“暖宝宝”的反应原理与铁的生锈本质是一致的。
Ⅳ.测定废铁屑中单质铁的质量,并制取硫酸亚铁晶体(FeSO4•7H2O)。
某兴趣小组设计实验测定废铁屑中单质铁的质量,并制取硫酸亚铁晶体(FeSO4•7H2O)。废铁屑的主要成分是铁,同时还有少量氧化铁和碳。实验过程如下图所示。
(1)在反应器中,除了Fe与H2SO4发生反应,还发生的反应有____(写出化学反应方程式)和Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4。
(2)滤液M中肯定含有的溶质的化学式是_______。
(3)在实验室中完成操作A的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和______。
(4)滤液M经过操作B可得硫酸亚铁晶体(FeSO4•7H2O)。
已知硫酸亚铁的溶解度和析出晶体的组成如下表:
温度/℃
0
10
30
40
50
60
64
70
80
90
溶解度/g
15.6
20.5
33.0
40.4
48.8
55.0
55.3
50.6
43.7
析出晶体
FeSO4•7H2O
FeSO4•4H2O
FeSO4•H2O
根据上表,硫酸亚铁晶体(FeSO4•7H2O)冷却结晶温度最高不超过____℃。
(5)甲同学根据产生氢气的质量计算出废铁屑中单质铁的质量为_____g,乙同学认为不合理,原因是______
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