八年级化学下学期期末预测卷01-2024-2025学年八年级化学下学期期末考点大串讲（沪科版·上海五四学制2024）

八年级化学下学期期末预测卷01 （考试时间40分钟 试卷满分50分 测试范围：沪科版·五四学制2024） 相对原子质量：H--1 C--12 O--16 一、选择题（共20分） 第1—14题，每题均只有1个正确选项。 1．下列物质中，含金属元素的是 A．NO B．KOH C．Cl2 D．H2SO4 2．小米富含人体所需的多种氨基酸和钙、磷、铁等，这里的“钙、磷、铁”指的是 A．分子 B．原子 C．元素 D．单质 3．下列事实与相应的解释不一致的是 选项 现象 解释 A 100mL酒精和100mL水混合，体积小于200mL 分子是有质量的 B 酒精敞口放置逐渐变少 分子是运动的 C 固态氧气和气态氧气化学性质相同 同种分子化学性质是相同的 D 水电解生成氢气和氧气 分子是可以再分的 A．A B．B C．C D．D 4．“嫦娥五号”月球采样带回的月壤中含有大量氦—3，它是一种高效、安全、清洁的核聚变能源燃料。氦—3和氦—4属于同一种元素，这因为它们的原子具有相同的 A．相对质量 B．原子结构 C．质子数 D．中子数 5．C919大飞机大量采用钛合金的材料，不仅提升了飞机的强度和耐腐蚀性能，而且使飞机的总重量大幅度下降。如图为钛在元素周期表中的相关信息及其原子结构示意图。下列说法不正确的是 A．钛属于金属元素 B．Ti的核外电子数为26 C．钛的相对原子质量为47.87 D．钛的原子核外有四层电子 6．山西地质博物馆获评首批全国科普教育基地，馆内收藏了山西乃至世界各地独具特色的岩石、矿产、古生物化石等。下列是四种矿石主要成分的化学式，其中金属元素呈现出的化合价最高的是 A． B． C． D． 7．过氧化钠Na2O2可作呼吸面具中氧气的来源，与CO2反应后的生成物为 A．Na2CO3和O2 B．Na2O和O2 C．NaHCO3和O2 D．Na2CO3和H2 8．资源化利用二氧化碳是实现“碳中和”的重要途径。以二氧化碳和氢气为原料合成乙烯的反应微观示意图如下图所示，下列说法正确的是 A．参加反应的甲和乙的分子个数比为1：1 B．生成丙和丁的质量比为14：9 C．反应物和生成物中共涉及两种氧化物 D．该反应属于置换反应 9．下表中完全正确的一组是 化学变化 化学反应方程式 反应类型 A组 煅烧石灰石 CaCO3 =CaO+CO2 分解反应 B组 火碱溶液吸收二氧化硫 2NaOH + SO2 =Na2SO3 + H2O 复分解反应 C组 一氧化碳还原氧化铜 CO + CuOCu + CO2 置换反应 D组 木炭的不充分燃烧 2C + O22CO 化合反应 A．A B．B C．C D．D 10．如图是简易海水淡化装置示意图，蒸发腔中的海水在阳光照射下变为水蒸气，太阳能风扇将水蒸气吹到冷凝腔中凝结成水滴，实现海水的淡化。下列说法中错误的 A．阳光照射时，水温上升，水分子运动速率加快 B．液态水变为水蒸气的过程中，水分子的体积变大 C．一个水分子的质量和体积都很小 D．海水中的水分子和淡水中的水分子，化学性质相同 11．下列各组原子结构示意图中所表示的两种元素具有相似的化学性质的是 A． B． C． D． 12．有CO、CO2和N2的混合气体50g，其中碳元素的质量分数为12%。使混合气体与足量灼热的氧化铜完全反应，再将气体通入过量澄清石灰水中，充分反应后得到的白色沉淀质量为 A．12g B．24g C．30g D．50g 13．CO、H2还原Fe2O3的过程相似，大致分为三个阶段．向4.8克Fe2O3中不断通入H2，不断加热，实验测得固体残留率（），随温度的变化曲线如图所示。下列叙述不正确的是 A．从a到d点，固体中的含铁量逐渐变大 B．b点对应固体为Fe3O4 C．c点对应固体氧元素的质量为1.44g D．从c到d点，发生反应的化学方程式为 14．化学中经常用燃烧法测定有机物的组成。现取3.2g某有机物在足量的氧气中充分燃烧，生成4.4gCO2和3.6gH2O，则下列关于该有机物的说法错误的是 A．一定含有C、H、O三种元素 B．消耗氧气的质量为4.8g C．化学式可能为CH4O D．有机物中C和O的质量比为1：1 第15—17题，每题有1个或2个正确选项。 15．下列化学用语描述错误的是 A．两个氢原子：2H B．三个硫离子：3S- C．臭氧分子：O3 D．硫酸钠：Na2SO3 16．化学兴趣小组设计如图所示的装置测定空气中氧气的含量。将胶头滴管中的水滴入盛有生石灰的烧杯中，一段时间后，试管内的白磷开始燃烧，待白磷熄灭并冷却至室温后打开弹簧夹。下列关于该实验的说法正确的是 A．滴入水后可以观察到白磷燃烧产生大量白雾 B．试管中细沙的作用是防止试管炸裂 C．滴入水后白磷燃烧利用了生石灰溶于水放热 D．若实验成功，则注射器内最终剩余5mL水 17．如图为某化工企业生产流程示意图，下列说法正确的是 A．钛酸亚铁（FeTiO3）中钛元素为+3 B．①中反应为：2FeTiO3+6C+7Cl22X+2TiCl4+6CO，则X为FeCl3 C．③中氩气（Ar）作保护气，反应类型为置换反应 D．②中为使原料全部转化为甲醇，理论上CO和H2投料的质量比为1：2 二、简答题（共 30分） 请根据要求在答题纸的相应位置作答 18．（7分）我国2023年制氢产量约计4000万吨，位列世界第一、但我国制氢技术主要是以化石燃料制H2和工业副产品制H2为主，只有5%的比例是通过电解水制取H2的方式。P2G技术(工作原理如下图I所示)实现综合能源系统中电(尤其是将廉价盈余的电)到气的能量的转换，反应生成CH4最后通入天然气管网中。但电解水制取的H2转化为CH4会造成额外的能量损失；随着氢燃料电池(如下图Ⅱ所示)和氢气天然气混合输送技术的相关研究进展，实现了氢能的高效利用。 （1）图1中电解水说明水是由 组成：电解槽中正极与负极产生气体的体积之比为 。 （2）图Ⅱ中氢燃料发生反应的化学方程式为 。 （3）氢能源是 （填写“可再生”或“不可再生”）能源。 （4）将2023年我国电解H2O制取氢气的40%用P2G设备生成CH4，其发生反应的化学方程式为：，则理论上约能生成CH4的质量是多少？（写出规范的计算步骤） 19．（5分）阅读下列科技短文并回答相关问题。 地球是一个美丽的“水球”，表面约71%被水覆盖，淡水仅占总水量的2.5%，其余是海水或咸水。海水淡化是解决人类淡水资源短缺的有效措施，全球海水淡化水用途如图1所示。 海水淡化技术主要有热分离法和膜分离法。热分离法利用蒸发和冷凝分离水与非挥发性物质，能耗大、成本高；膜分离法利用薄膜的选择透过性实现海水淡化，但现有薄膜的水通量低，应用受到限制。有科学家提出，给石墨烯“打上”许多特定大小的孔，制成单层纳米孔二维薄膜，可进行海水淡化。石墨烯海水淡化膜工作原理如图2所示。 依据上文，回答下列问题。 （1）全球海水淡化水用途排在首位的是 。 （2）下列说法正确的是 （填字母）。 A．地球上淡水资源丰富，无须节约用水 B．热分离法不能大规模用于海水淡化的原因是能耗大、成本高 C．热分离法进行海水淡化的技术中，水分子的种类不变 D．石墨烯海水淡化膜所用的分离原理与化学实验中的过滤操作相似 （3）利用石墨烯海水淡化膜进行海水淡化的原理是 ，可用 来检验海水淡化后的水是硬水还是软水。 （4）石墨烯、金刚石和C60均属于碳单质，写出碳单质的一种化学性质： 。 20．（4分）如图是实验室制取CO2气体和探究其性质的部分装置。 （1）写出实验室制取CO2的化学方程式 。 （2）打开A装置中分液漏斗的活塞，可以观察到如右侧三通管内的试纸有什么现象？ 。 （3）若用图B收集二氧化碳，气体应从 管通入。 21．（7分）某校化学探究小组在空气中点燃镁条时，发现生成的白色固体物质中夹杂着少量的淡黄色固体。为了探究其淡黄色固体物质是什么，小组成员进行了以下探究活动。请你和他们一起完成探究。 【提出问题】 淡黄色固体物质的成分是什么? 【查阅资料】 通过查阅资料，记录了常见含镁元素的固体物质的颜色： 物 质 MgO MgCl2 Mg3N2 Mg(NO3)2 MgCO3 Mg(OH) 2 颜 色 白色 白色 淡黄色 白色 白色 白色 （1）小组成员一致认为产物中一定没有氯化镁，理由是 。 【提出猜想】 （2）淡黄色的固体可能是 （填化学式）。 【实验探究】 （Ⅰ）制备氮气：按下图所示装置收集氮气 (关闭a、b、c，用凸透镜聚光引燃白磷，待白磷不再燃烧并冷却至室温后，打开a、b，水由A流入B，待停止流动后，使用打气筒进行充气至 A中的水进入B的同时打开c，继续充气，收集一瓶氮气。) （Ⅱ）验证镁与氮气的反应： （3） 实验步骤 实验现象 实验结论 将燃着的镁条伸入收集的氮气的集气瓶中。 淡黄色固体是氮化镁。 【实验结论】 （4）猜想是正确的。镁条在空气中燃烧不仅与氧气反应 .还与氮气反应，写出镁条在空气中燃烧的两个化学方程式： 、 。 【实验反思】 （5）实验探究(Ⅰ) 中，B中玻璃管上套一个气球的目的是 ， 白磷不再燃烧并冷却至室温后，打开a、b，水由A流入B，待停止流动后，B中水位大约在 （填数字）刻度处。 22．（7分）某探究小组分别设计了有关“质量守恒定律”的两个验证实验，两套实验装置如图。回答下列问题： （提示：盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳） （1）利用装置进行验证实验：装置中瓶底的细沙能隔热，加热玻璃管至红热，引燃白磷，锥形瓶中产生的现象为 ，该反应的化学方程式为 。待锥形瓶冷却后，将其放回原托盘上，天平保持平衡。 （2）利用装置进行验证实验：烧杯中的现象是 ，当反应后可观察到天平不平衡，其原因是 ，该反应 （填“遵守”或“不遵守”）质量守恒定律。 （3）下列情形中，在化学反应前后，一定不变的是 （填序号）。 ①分子种类②原子种类③分子数目④原子数目⑤物质质量总和⑥元素种类 （4）通过对比分析和装置验证实验，在反应物不变的前提下，要保持天平平衡，使实验数据能真实反映质量守恒定律，对验证实验乙的改进措施为 。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 八年级化学下学期期末预测卷01 （考试时间40分钟 试卷满分50分 测试范围：沪科版·五四学制2024） 相对原子质量：H--1 C--12 O--16 一、选择题（共20分） 第1—14题，每题均只有1个正确选项。 1．下列物质中，含金属元素的是 A．NO B．KOH C．Cl2 D．H2SO4 【答案】B 【解析】A、NO由氮元素和氧元素组成，氮元素、氢元素属于非金属元素，不符合题意； B、氢氧化钾由钾元素、氢元素和氧元素组成，钾元素属于金属元素，符合题意； C、氯气由氯元素组成，氯元素属于非金属元素，不符合题意； D、硫酸由氢元素、硫元素和氧元素组成，不含金属元素，不符合题意。 故选B。 2．小米富含人体所需的多种氨基酸和钙、磷、铁等，这里的“钙、磷、铁”指的是 A．分子 B．原子 C．元素 D．单质 【答案】C 【解析】敖汉小米富含人体所需的多种氨基酸和钙、磷、铁等营养成分。这里的“钙、磷、铁”是强调存在的元素，与具体形态无关，故应是元素。C选项正确。 故选：C 3．下列事实与相应的解释不一致的是 选项 现象 解释 A 100mL酒精和100mL水混合，体积小于200mL 分子是有质量的 B 酒精敞口放置逐渐变少 分子是运动的 C 固态氧气和气态氧气化学性质相同 同种分子化学性质是相同的 D 水电解生成氢气和氧气 分子是可以再分的 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【解析】A、100mL酒精和100mL水混合在一起，体积小于200mL，说明分子之间是有间隔的，与分子是有质量的无关，故A解释错误； B、酒精敞口放置逐渐变少，说明分子在不断运动的，故B解释正确； C、固态氧气和气态氧气只是状态不同，但是构成物质的分子仍相同，同种分子的化学性质是相同的，故C解释正确； D、水电解生成氢气和氧气，说明化学反应中分子可以再分成原子，原子重新组合形成新的分子，故D解释正确。 故选A。 4．“嫦娥五号”月球采样带回的月壤中含有大量氦—3，它是一种高效、安全、清洁的核聚变能源燃料。氦—3和氦—4属于同一种元素，这因为它们的原子具有相同的 A．相对质量 B．原子结构 C．质子数 D．中子数 【答案】C 【解析】质子数或核电荷数决定元素的种类；氦—3和氦—4属于同一种元素，则它们具有相同的质子数或核电荷数。 故选C。 5．C919大飞机大量采用钛合金的材料，不仅提升了飞机的强度和耐腐蚀性能，而且使飞机的总重量大幅度下降。如图为钛在元素周期表中的相关信息及其原子结构示意图。下列说法不正确的是 A．钛属于金属元素 B．Ti的核外电子数为26 C．钛的相对原子质量为47.87 D．钛的原子核外有四层电子 【答案】B 【解析】A、“钛”是“钅”字旁，属于金属元素，故A说法正确； B、由钛原子结构示意图可知，钛原子的质子数为22，根据在原子中，质子数=核外电子数，故钛原子的核外电子数为22，故B说法错误； C、在元素周期表中，元素名称下方的数字表示相对原子质量，相对原子质量是一个比值，单位为“1”，常省略不写，故钛的相对原子质量是47.87，故C说法正确； D、钛原子核外有四个电子层，故D说法正确； 故选：B。 6．山西地质博物馆获评首批全国科普教育基地，馆内收藏了山西乃至世界各地独具特色的岩石、矿产、古生物化石等。下列是四种矿石主要成分的化学式，其中金属元素呈现出的化合价最高的是 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A、单质的化合价为0，故金元素为0价； B、化合物中正负化合价代数和为0，Cu2O中的金属元素是铜元素，一般氧元素显-2价，故Cu2O中铜元素显+1价； C、化合物中正负化合价代数和为0，BaSO4中的金属元素是钡元素，硫酸根显-2价，故BaSO4中钡元素显+2价； D、化合物中正负化合价代数和为0，Al2O3中的金属元素是铝元素，一般氧元素显-2价，故Al2O3中铝元素显+3价。 故选D。 7．过氧化钠Na2O2可作呼吸面具中氧气的来源，与CO2反应后的生成物为 A．Na2CO3和O2 B．Na2O和O2 C．NaHCO3和O2 D．Na2CO3和H2 【答案】A 【解析】A、由反应前后元素种类不变，此反应的产物可能为Na2CO3和O2，故选项A正确； B、反应物中含有钠元素、氧元素、碳元素，由反应前后元素种类不变，此反应的产物中缺少碳元素，故选项B错误； C、反应物中含有钠元素、氧元素、碳元素，由反应前后元素种类不变，此反应的产物中不可能含有氢元素，故选项C错误； D、反应物中含有钠元素、氧元素、碳元素，由反应前后元素种类不变，此反应的产物中不可能含有氢元素，故选项D错误； 故选A。 8．资源化利用二氧化碳是实现“碳中和”的重要途径。以二氧化碳和氢气为原料合成乙烯的反应微观示意图如下图所示，下列说法正确的是 A．参加反应的甲和乙的分子个数比为1：1 B．生成丙和丁的质量比为14：9 C．反应物和生成物中共涉及两种氧化物 D．该反应属于置换反应 【答案】C 【分析】根据微观示意图，该反应是CO2（甲）、H2（乙）在一定条件下反应生成C2H4（丙）、H2O（丁），化学方程式为。 【解析】A、由分析可知，参加反应的甲和乙的分子个数比为1：3，故错误； B、由分析可知，成丙和丁的质量比为28：（4×18）=7:18，故错误； C、氧化物是由两种元素组成的含有氧元素的化合物，该反应涉及的氧化物有CO2、H2O，共两种，故正确； D、置换反应由一种单质与一种化合物反应生成一种新的单质与一种新的化合物，该反应生成两种化合物，不属于置换反应，故错误； 故选C。 9．下表中完全正确的一组是 化学变化 化学反应方程式 反应类型 A组 煅烧石灰石 CaCO3 =CaO+CO2 分解反应 B组 火碱溶液吸收二氧化硫 2NaOH + SO2 =Na2SO3 + H2O 复分解反应 C组 一氧化碳还原氧化铜 CO + CuOCu + CO2 置换反应 D组 木炭的不充分燃烧 2C + O22CO 化合反应 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【解析】A 、化学方程式缺少反应条件。正确的化学方程式。A错。 B、非金属氧化物与可溶性碱的反应不是相互交换成分， 所以不是复分解反应。B错。 C、反应物 CO和 CuO中没有单质，所以不是置换反应。C错。 D、木炭的不充分燃烧生成一氧化碳，是化合反应。D正确。 综上所述：选择D。 10．如图是简易海水淡化装置示意图，蒸发腔中的海水在阳光照射下变为水蒸气，太阳能风扇将水蒸气吹到冷凝腔中凝结成水滴，实现海水的淡化。下列说法中错误的 A．阳光照射时，水温上升，水分子运动速率加快 B．液态水变为水蒸气的过程中，水分子的体积变大 C．一个水分子的质量和体积都很小 D．海水中的水分子和淡水中的水分子，化学性质相同 【答案】B 【解析】A、由于温度升高，分子运动加快，所以阳光照射时，水温上升，水分子运动速率加快。A正确； B、液态水变为水蒸气的过程中，水分子的间隔变大。B错误； C、分子的质量和体积都很小，所以一个水分子的质量和体积都很小。C正确； D、海水中的水分子和淡水中的水分子都是H2O分子，即分子构成相同，所以化学性质相同。D正确。 综上所述：选择B。 11．下列各组原子结构示意图中所表示的两种元素具有相似的化学性质的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】试题分析：元素的化学性质与其最外层电子数关系密切，即最外层电子数相同的粒子具有相似的化学性质，A中的原子均具有稳定结构，化学性质相似。故选A。 12．有CO、CO2和N2的混合气体50g，其中碳元素的质量分数为12%。使混合气体与足量灼热的氧化铜完全反应，再将气体通入过量澄清石灰水中，充分反应后得到的白色沉淀质量为 A．12g B．24g C．30g D．50g 【答案】D 【分析】化学反应遵循质量守恒定律，即参加反应的物质的质量之和，等于反应后生成的物质的质量之和，是因为化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变。 【解析】设生成碳酸钙的质量为x 一氧化碳燃烧生成二氧化碳，和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳能和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，混合气体中的碳元素完全转化到碳酸钙中，碳元素质量为：50g×12%=6g，由化学方程式可知，，，混合气体中的碳元素完全转化到碳酸钙中，则有 x=50g 充分反应后得到的白色沉淀碳酸钙的质量为50g。 故选：D。 13．CO、H2还原Fe2O3的过程相似，大致分为三个阶段．向4.8克Fe2O3中不断通入H2，不断加热，实验测得固体残留率（），随温度的变化曲线如图所示。下列叙述不正确的是 A．从a到d点，固体中的含铁量逐渐变大 B．b点对应固体为Fe3O4 C．c点对应固体氧元素的质量为1.44g D．从c到d点，发生反应的化学方程式为 【答案】C 【解析】A、从a到d点，固体残留率减小，说明剩余固体质量逐渐减小，根据质量守恒定律可知，化学反应前后元素种类及质量不变，因此反应前后铁元素的质量不变，故固体中的含铁量逐渐变大，说法正确，不符合题意； B、氧化铁中铁元素的质量分数为，因此当加热至780℃（d点）时，固体残留率为70%，说明氧化铁完全被还原成铁，其质量为；b点时固体残留率为97%，即此时剩余固体的质量为，则此时固体中铁、氧元素的质量比为，则铁、氧原子个数比为，则b点对应的物质为，说法正确，不符合题意； C、c点固体残留率为90%，即此时剩余固体质量为，由B选项分析可知，铁元素质量为3.36g，则c点对应固体氧元素的质量为，说法错误，符合题意； D、由C选项分析可知，c点对应固体中铁、氧元素质量比为，则铁、氧原子个数比为，则c点对应的物质为，由B选项分析可知，d点对应物质为铁，则从c到d点，发生反应的化学方程式为，说法正确，不符合题意。 故选：C。 14．化学中经常用燃烧法测定有机物的组成。现取3.2g某有机物在足量的氧气中充分燃烧，生成4.4gCO2和3.6gH2O，则下列关于该有机物的说法错误的是 A．一定含有C、H、O三种元素 B．消耗氧气的质量为4.8g C．化学式可能为CH4O D．有机物中C和O的质量比为1：1 【答案】D 【解析】A、4.4g二氧化碳中碳元素质量为，3.6g水中氢元素质量为，根据反应前后元素的种类和质量不变，则该有机物中含有1.2g碳元素和0.4g氢元素，则其中还含有3.2g-1.2g-0.4g=1.6g氧元素，该选项说法正确； B、根据反应前后物质的总质量不变，消耗氧气的质量为4.4g+3.6g-3.2g=4.8g，该选项说法正确； C、结合有机物中各元素的质量，可知其中碳、氢、氧原子个数比为，则化学式可能为CH4O，该选项说法正确； D、结合前面分析可知，有机物中C和O的质量比为1.2g：1.6g=3：4，该选项说法错误。 故选D。 第15—17题，每题有1个或2个正确选项。 15．下列化学用语描述错误的是 A．两个氢原子：2H B．三个硫离子：3S- C．臭氧分子：O3 D．硫酸钠：Na2SO3 【答案】BD 【解析】A、元素符号可以表示一个原子，表示多个原子则在其元素符号前加上相应的数字，故两个氢原子表示为2H，说法正确，不符合题意； B、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，数字在前符号在后，带1个单位电荷时，“1”要省略，表示多个离子则在其元素符号前加上相应的数字，故三个硫离子表示为，说法错误，符合题意； C、臭氧由臭氧分子构成，1个臭氧分子由3个氧原子构成，故臭氧分子表示为O3，说法正确，不符合题意； D、硫酸钠中钠元素化合价为+1、硫酸根化合价为-2，根据在化合物中各元素化合价的代数和为零，则硫酸钠的化学式为Na2SO4，说法错误，不符合题意。 故选：BD。 16．化学兴趣小组设计如图所示的装置测定空气中氧气的含量。将胶头滴管中的水滴入盛有生石灰的烧杯中，一段时间后，试管内的白磷开始燃烧，待白磷熄灭并冷却至室温后打开弹簧夹。下列关于该实验的说法正确的是 A．滴入水后可以观察到白磷燃烧产生大量白雾 B．试管中细沙的作用是防止试管炸裂 C．滴入水后白磷燃烧利用了生石灰溶于水放热 D．若实验成功，则注射器内最终剩余5mL水 【答案】BC 【解析】A、白磷燃烧放热，产生大量白烟，不是白雾，错误； B、白磷燃烧放热，试管中的细沙可防止试管受热不均而炸裂，正确； C、胶头滴管中的水用于和生石灰反应，生石灰和水反应放热，可引燃白磷，正确； D、试管中氧气的体积约为50mL×=10mL，白磷将氧气耗尽，当白磷熄灭并冷却至室温后打开弹簧夹，注射器会在大气压的作用下向试管压入10mL的水，故注射器内最终剩余20mL-10mL=10mL，错误。 故选：BC。 17．如图为某化工企业生产流程示意图，下列说法正确的是 A．钛酸亚铁（FeTiO3）中钛元素为+3 B．①中反应为：2FeTiO3+6C+7Cl22X+2TiCl4+6CO，则X为FeCl3 C．③中氩气（Ar）作保护气，反应类型为置换反应 D．②中为使原料全部转化为甲醇，理论上CO和H2投料的质量比为1：2 【答案】BC 【解析】A、钛酸亚铁（FeTiO3）中：亚铁为+2价，氧元素为-2价，依据“化合物中各元素正负化合价的代数和为零”，设钛元素的化合价为x，（+2）+x+（-2）×3=0，x=+4，故A错误； B、依据质量守恒定律①中反应前各元素的原子个数依次为： Fe 2；Ti 2；O 6；C 6；Cl 14，反应后各元素的原子个数依次为：Ti 2、O 6、C 6、Cl 8，则2X中含有Fe 2；Cl 6；故X的化学式为FeCl3，故B正确； C、③中氩气（Ar）化学性质稳定，防止氧气进入与镁反应，用作保护气；③中的反应为四氯化钛和镁生成钛和氯化镁，符合置换反应的类型特征，故C正确； D、②中为使原料全部转化为甲醇，结合甲醇的化学式可得：理论上CO和H2投料的分子个数比为1：2，则质量比为28:4=7:1，故D错误。 故选BC。 二、简答题（共 30分） 请根据要求在答题纸的相应位置作答 18．（7分）我国2023年制氢产量约计4000万吨，位列世界第一、但我国制氢技术主要是以化石燃料制H2和工业副产品制H2为主，只有5%的比例是通过电解水制取H2的方式。P2G技术(工作原理如下图I所示)实现综合能源系统中电(尤其是将廉价盈余的电)到气的能量的转换，反应生成CH4最后通入天然气管网中。但电解水制取的H2转化为CH4会造成额外的能量损失；随着氢燃料电池(如下图Ⅱ所示)和氢气天然气混合输送技术的相关研究进展，实现了氢能的高效利用。 （1）图1中电解水说明水是由 组成：电解槽中正极与负极产生气体的体积之比为 。 （2）图Ⅱ中氢燃料发生反应的化学方程式为 。 （3）氢能源是 （填写“可再生”或“不可再生”）能源。 （4）将2023年我国电解H2O制取氢气的40%用P2G设备生成CH4，其发生反应的化学方程式为：，则理论上约能生成CH4的质量是多少？（写出规范的计算步骤） 【答案】（1） 氢元素和氧元素 1：2 （2） （3）可再生 （4）解：由题意可得，制取CH4所消耗氢气的质量为，设理论上约能生成CH4的质量为。 答：理论上约能生成CH4的质量为160万吨。 【解析】（1）电解水生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，由质量守恒定律可知，水是由氢元素和氧元素组成的；由电解水实验结论”正氧一、负氢二“可知，电解槽中正极与负极产生气体的体积之比为1：2； （2）氢气和氧气在点燃的条件下生成水，反应的化学方程式为：； （3）氢气可以再生，氢能源是可再生能源； （4）解析见答案。 19．（5分）阅读下列科技短文并回答相关问题。 地球是一个美丽的“水球”，表面约71%被水覆盖，淡水仅占总水量的2.5%，其余是海水或咸水。海水淡化是解决人类淡水资源短缺的有效措施，全球海水淡化水用途如图1所示。 海水淡化技术主要有热分离法和膜分离法。热分离法利用蒸发和冷凝分离水与非挥发性物质，能耗大、成本高；膜分离法利用薄膜的选择透过性实现海水淡化，但现有薄膜的水通量低，应用受到限制。有科学家提出，给石墨烯“打上”许多特定大小的孔，制成单层纳米孔二维薄膜，可进行海水淡化。石墨烯海水淡化膜工作原理如图2所示。 依据上文，回答下列问题。 （1）全球海水淡化水用途排在首位的是 。 （2）下列说法正确的是 （填字母）。 A．地球上淡水资源丰富，无须节约用水 B．热分离法不能大规模用于海水淡化的原因是能耗大、成本高 C．热分离法进行海水淡化的技术中，水分子的种类不变 D．石墨烯海水淡化膜所用的分离原理与化学实验中的过滤操作相似 （3）利用石墨烯海水淡化膜进行海水淡化的原理是 ，可用 来检验海水淡化后的水是硬水还是软水。 （4）石墨烯、金刚石和C60均属于碳单质，写出碳单质的一种化学性质： 。 【答案】（1）市政供水 （2）BCD （3） 石墨烯海水淡化膜只允许水分子通过(合理即可) 肥皂水 （4）常温下化学性质不活泼(或可以燃烧，合理即可) 【解析】（1）根据图1可知，全球海水淡化水用途排在首位的是市政供水； （2）A、地球上淡水资源短缺，须节约用水，错误； B、热分离法利用蒸发和冷凝分离水与非挥发性物质，热分离法不能大规模用于海水淡化的原因是能耗大、成本高，正确； C、热分离法利用蒸发和冷凝分离水与非挥发性物质，变化过程中只是水的状态发生改变，没有新物质生成，水分子的种类不变，正确。 D、根据图2可知，石墨烯海水淡化膜所用的分离原理与化学实验中的过滤操作相似，正确。 故选BCD。 （3）利用石墨烯海水淡化膜进行海水淡化的原理是石墨烯海水淡化膜只允许水分子通过；天然水加入肥皂水搅拌，产生泡沫多的是软水，泡沫少的是硬水，可用肥皂水来检验海水淡化后的水是硬水还是软水； （4）石墨烯、金刚石和C60均属于碳单质，常温下化学性质不活泼(或可以燃烧）（合理即可)。 20．（4分）如图是实验室制取CO2气体和探究其性质的部分装置。 （1）写出实验室制取CO2的化学方程式 。 （2）打开A装置中分液漏斗的活塞，可以观察到如右侧三通管内的试纸有什么现象？ 。 （3）若用图B收集二氧化碳，气体应从 管通入。 【答案】（1） （2）试纸1变红，试纸2不变色 （3）a 【解析】（1）实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，大理石中的碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙水和二氧化碳，故方程式为：； （2）二氧化碳不能使石蕊变色，能与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红，故打开A装置中分液漏斗的活塞，可以观察到如右侧三通管内试纸1变红，试纸2不变色； （3）二氧化碳密度比空气大，若用B装置收集时应长进短出，故气体应从a管进入。 21．（7分）某校化学探究小组在空气中点燃镁条时，发现生成的白色固体物质中夹杂着少量的淡黄色固体。为了探究其淡黄色固体物质是什么，小组成员进行了以下探究活动。请你和他们一起完成探究。 【提出问题】 淡黄色固体物质的成分是什么? 【查阅资料】 通过查阅资料，记录了常见含镁元素的固体物质的颜色： 物 质 MgO MgCl2 Mg3N2 Mg(NO3)2 MgCO3 Mg(OH) 2 颜 色 白色 白色 淡黄色 白色 白色 白色 （1）小组成员一致认为产物中一定没有氯化镁，理由是 。 【提出猜想】 （2）淡黄色的固体可能是 （填化学式）。 【实验探究】 （Ⅰ）制备氮气：按下图所示装置收集氮气 (关闭a、b、c，用凸透镜聚光引燃白磷，待白磷不再燃烧并冷却至室温后，打开a、b，水由A流入B，待停止流动后，使用打气筒进行充气至 A中的水进入B的同时打开c，继续充气，收集一瓶氮气。) （Ⅱ）验证镁与氮气的反应： （3） 实验步骤 实验现象 实验结论 将燃着的镁条伸入收集的氮气的集气瓶中。 淡黄色固体是氮化镁。 【实验结论】 （4）猜想是正确的。镁条在空气中燃烧不仅与氧气反应 .还与氮气反应，写出镁条在空气中燃烧的两个化学方程式： 、 。 【实验反思】 （5）实验探究(Ⅰ) 中，B中玻璃管上套一个气球的目的是 ， 白磷不再燃烧并冷却至室温后，打开a、b，水由A流入B，待停止流动后，B中水位大约在 （填数字）刻度处。 【答案】（1）空气中不含氯元素，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，所以产物中一定没有氯化镁 （2）Mg3N2 （3）镁条继续燃烧，发出耀眼的白光，生成淡黄色固体 （4） （5） 平衡装置内外压强，防止橡皮塞弹出 1 【解析】（1）质量守恒定律指出，化学反应前后元素的种类不变。镁在空气中燃烧，参与反应的物质是镁和空气中的成分，而空气中不存在含氯元素的物质，所以不可能生成氯化镁。 （2）根据查阅资料中给出的常见含镁元素的固体物质颜色，只有Mg3N2是淡黄色，所以淡黄色固体可能是Mg3N2。 （3）若淡黄色固体是氮化镁，那么镁条在氮气中能够燃烧，现象与在氧气中燃烧有相似之处，同时生成淡黄色的氮化镁固体，故填：镁条继续燃烧，发出耀眼的白光，生成淡黄色固体。 （4）镁在氧气中燃烧生成氧化镁，化学方程式为：； 镁在氮气中燃烧生成氮化镁，化学方程式为：。 （5）白磷燃烧时会放出大量的热，使装置内压强增大，套一个气球可以平衡装置内外压强，防止橡皮塞弹出； 空气中氧气的体积约占1/5，白磷燃烧消耗了氧气，冷却后水会进入装置，进入水的体积约占集气瓶容积的1/5，所以 B 中水位大约在 1 刻度处。 22．（7分）某探究小组分别设计了有关“质量守恒定律”的两个验证实验，两套实验装置如图。回答下列问题： （提示：盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳） （1）利用装置进行验证实验：装置中瓶底的细沙能隔热，加热玻璃管至红热，引燃白磷，锥形瓶中产生的现象为 ，该反应的化学方程式为 。待锥形瓶冷却后，将其放回原托盘上，天平保持平衡。 （2）利用装置进行验证实验：烧杯中的现象是 ，当反应后可观察到天平不平衡，其原因是 ，该反应 （填“遵守”或“不遵守”）质量守恒定律。 （3）下列情形中，在化学反应前后，一定不变的是 （填序号）。 ①分子种类②原子种类③分子数目④原子数目⑤物质质量总和⑥元素种类 （4）通过对比分析和装置验证实验，在反应物不变的前提下，要保持天平平衡，使实验数据能真实反映质量守恒定律，对验证实验乙的改进措施为 。 【答案】（1） 产生大量白烟 4P+5O22P2O5 （2） 固体逐渐减少，产生气体 二氧化碳气体逸散到空气中 遵守 （3）②④⑤⑥ （4）反应在密闭容器中进行 【分析】本题考查质量守恒定律实验。 【解析】（1）白磷燃烧产生大量的白烟，白磷和氧气反应生成五氧化二磷：4P+5O22P2O5； （2）碳酸钠粉末和盐酸反应，产生二氧化碳，因此现象是固体逐渐减小，产生气体；因为该反应没有在密闭容器中进行，因此二氧化碳产生后从烧杯逸出，但是该反应仍然满足质量守恒定律； （3）在化学反应前后，原子种类、数目保持不变，物质的质量总和、元素种类都不变，分子的种类一定变，分子的数目可能变化，故选②④⑤⑥； （4）在探究质量守恒定律时，若利用有气体参加或有气体生成的化学反应来设计实验，在装置设计方面应做到在密闭容器中进行，故填：反应在密闭容器中进行。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $$