内容正文:
九年级阶段性质量调研测试
化学试题
(考试时间:60分钟 分值:55分)
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 N:14
一、选择题(每小题只有1个正确答案,每小题1分,共15分)
1. 2023年国家发改委等部门印发《加快“以竹代塑”发展三年行动计划》。“①竹子资源丰富②竹子是可再生资源③竹子韧性好④能减少‘白色污染’⑤能减少碳排放”等表述中属于“以竹代塑”优势的有
A. 只有①②⑤ B. 只有②③④
C. 只有③④⑤ D. ①②③④⑤
2. 中医传统炮制技术、制剂方法等被列入非物质文化遗产名录。下列在中药熬制过程中一定涉及化学变化的是
A.药材分类
B.浸泡药材
C.熬煮中药
D.过滤药渣
A. A B. B C. C D. D
3. 科学种田,助力乡村振兴,农作物的生长需要适宜的酸碱性土壤。兴趣小组同学在实验室测量土壤样品酸碱度时,下列操作正确的是
A. 加土壤颗粒 B. 加水溶解
C. 蘸取清液 D. 测定pH
4. 下列化学用语与所表述的意义相符的是
①Mg2+ ②Cl2 ③ ④
A ①表示2个镁离子 B. ②表示氯气由2个氯原子构成
C. ③表示的微粒是原子 D. ④表明硅原子核内有14个中子
5. 分类是学习化学的一种重要方法。下列有关物质的分类正确的是
A. 烧碱、纯碱都属于碱 B. 蒸馏水、石灰水都属于溶液
C. 冰、干冰都属于氧化物 D. 不锈钢、玻璃钢都属于金属材料
6. 对乙酰氨基酚是一种常用解热镇痛药,化学式为C8H9NO2,下列有关对乙酰氨基酚的说法正确的是
A. 对乙酰氨基酚属于有机化合物 B. 对乙酰氨基酚中氢元素的质量分数最大
C. 对乙酰氨基酚中含有NO2分子 D. 对乙酰氨基酚中N、O元素质量比为1∶2
7. 如图,推拉风箱的拉杆,将空气吹入火炉底部,能便炉中柴火旺盛,下列说法不正确的是
A. 炉中柴为燃烧提供了可燃物 B. 推拉风箱可为柴燃烧提供充足氧气
C. 火炉中的柴火更旺是因为降低了柴的着火点 D. 推拉风箱能提高柴的燃烧效率,节约燃料
8. 如图,中科院邓德会团队将铂纳米颗粒负载在石墨烯封装的镍化钴铠甲催化剂(Pt-CoNi)上,实现了室温下一氧化碳的高效氧化。下列说法正确的是
A. 该变化中最小粒子是氧分子 B. 该反应前后分子的种类不变
C. 该反应后石墨烯质量增加 D. 该技术可用于汽车尾气转化
9. 大量排放的CO2造成了碳循环的失衡,导致大气温室效应加剧,修复大气中 CO2,含量的平衡必定要“降碳”。下列说法错误的是
A. 大规模开采和利用化石燃料,会导致大气中CO2含量持续升高
B. 将CO2压入地下实现碳封存,CO2分子间隔变小、运动停止
C. CO2被绿色植物光合作用吸收,CO2分子变成了其他分子
D. 江河湖海的水体吸收CO2过程中既有物理变化,又有化学变化
10. 有一种浸洗瓜果的“果蔬洗盐”,其主要成分是氯化钠、碳酸钠和碳酸氢钠。用“果蔬洗盐”溶液浸洗瓜果有助于消除瓜果表面的残留农药。下列说法正确的是
A. Na2CO3的溶解度大于NaCl的溶解度
B. 饱和的Na2CO3溶液从60℃降温到40℃,有晶体析出
C. 20℃时,NaHCO3饱和溶液的溶质质量分数为9.6%
D. 分别将40℃时三种物质等质量的饱和溶液降温到20℃,析出晶体最多的是Na2CO3
11. 玉米是三大粮食作物之一、我国科学家破解了铁进入玉米籽粒的路径,有望低成本改善大范围人群的铁营养状况。下列说法正确的是
A. 玉米主要为人类提供了脂肪 B. 铁元素是人体必需的微量元素
C. 人体缺铁会引起甲状腺肿大 D. 该研究中的“铁”是指单质铁
12. 工业上可用双碱法脱硫处理SO2废气,过程如图所示。下列说法正确的是
A. 该工艺有助于减少酸雨的形成 B. 过程Ⅱ中,硫元素的化合价不变
C. 该工艺中,可以循环利用 D. 过程Ⅰ发生的化学反应是复分解反应
13. 黑枸杞有保护肝脏和明目的功效。黑枸杞浸泡在不同pH的溶液中,溶液呈现的颜色情况如下图所示。下列与黑枸杞浸泡会呈现蓝绿色的液体是
A. 食醋 B. 石灰水 C. 食盐水 D. 蒸馏水
14. 用下图实验探究铁生锈的条件。实验中,观察到①中铁钉生锈、②和③中铁钉均未生锈。
已知:氯化钙具有吸水性,常用作干燥剂。
下列说法正确的是
A. ①②可以证明铁钉生锈需要接触水
B. 能证明铁钉生锈需要接触氧气的证据:②③中铁钉均未生锈
C. 由①②③可得出结论:铁钉生锈需要同时接触水和氧气
D. ②可以替换为:向充满氮气的密闭试管中放入铁钉
15. 下列除去杂质(括号内为少量杂质)选用的试剂或操作不正确的是
A. H2(水蒸气)-浓硫酸 B. CaCl2(CaCO3)-溶解、过滤、蒸发
C. O2(CO2)-烧碱溶液 D. NaCl(KNO3)-降温结晶、过滤
二、理解与运用(本大题包括4个小题,共20分)
16. 2025年世界口腔健康日的主题是“健康口腔,健康体魄”。
(1)随着科技的发展和理念的变化,制作牙刷丝的材质从曾经的马鬃变为尼龙(一种合成纤维),制作牙刷柄的材质从聚丙烯塑料转向为在自然界中易降解的聚乳酸塑料。
①马鬓、尼龙中,灼烧后有烧焦羽毛气味的是___________。
②制作牙刷柄材质的变迁,体现化学服务于社会可持续发展的理念是___________(写一点)。
(2)人体口腔的pH宜保持在6.6~7.1.若pH过低会造成牙齿表面牙釉质损伤、细菌滋生。
①某学生早餐后15分钟内口腔中pH变化如图所示。该学生早餐后口腔的酸性___________(填“增强”或“减弱”或“不变”)。
②在牙膏中添加少量的H2O2,可杀菌消毒、美白牙齿。H2O2在口腔中酶的催化下生成水和氧气,该反应的化学方程式为___________。
17. 煤炭的开采与利用
Ⅰ.古代科技 ①采煤包括探煤、排气、挖煤。煤层出现时,毒气冒出能伤人。可以将大竹筒的中节凿通,削尖竹筒末端,插入煤层,毒气便通过竹筒往上空排出。
②运载两千多斤铁矿石,以煤炭为燃料,四个人通过风箱一起从炉底鼓风,最终将矿石熔炼成生铁。
(1)“探煤”:煤炭可以分为明煤、碎煤和末煤,它们主要由___________元素(填名称)组成。煤、石油和___________都是化石燃料,属于不可再生能源。
(2)“排气”:煤矿中“毒气”主要是甲烷,毒气能沿竹简向上空排出原因是___________。煤矿的矿井内,都有“严禁烟火”字样或消防安全标志,原因是___________。
(3)“炼铁”:炉底鼓入与矿物逆流而行的空气,“逆流而行”的目的是___________。
Ⅱ.现代科技为了助力“碳中和”目标,我国目前推广了“煤与瓦斯(主要成分是甲烷)共采技术”,该技术分为两步。第一步,进行瓦斯预抽采。在采煤前通过钻孔抽取煤层气,降低井下瓦斯爆炸风险。第二步,进行瓦斯资源化利用。抽采的瓦斯不仅可用作燃料,还可与水在一定条件下反应制氢气,同时产生一氧化碳,实现“变害为宝”。我国每年通过瓦斯利用减少碳排放超1亿吨。
(4)瓦斯燃烧生成水和二氧化碳,说明瓦斯气体中主要含有___________元素。
(5)根据题目信息,写出瓦斯与水反应化学方程式___________。
18. 2025年1月,45万吨新一代磷酸亚铁锂项目落户宜昌!
(1)新能源汽车常使用含磷酸亚铁锂(LiFePO4)的锂电池为汽车提供动力,LiFePO4中显-3价,则Li元素的化合价为___________价。
(2)报废的磷酸亚铁锂电池经过预处理、酸浸、除杂等环节回收得到的物质,可重新作为制作该电池的原料。已知拆解电池所得材料中含铁片、铜箔、铝箔等,采用硫酸“酸浸”的可以除去其中的___________,反应的化学方程式为___________(任写一个)。
(3)金属与盐溶液反应可用于金属的回收和提纯。将一定量的锌粉投入到含有。AgNO3和的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和无色滤液。则滤渣中一定含有的物质是___________(填化学式,下同),滤液中的溶质是___________。
19. 盐酸、硫酸等酸,氢氧化钠、氢氧化钙等碱,在工业上都有极重要的作用,它们各具有相似的化学性质。通过化学反应可以实现物质的转化。
(1)若经过转化①,溶液逐渐变为浅绿色且产生气泡,则反应物可能是___________(填化学式)。
(2)转化②可用于盐酸除去铁锈,反应的化学方程式为___________。
(3)转化③可以是实验室检验二氧化碳的原理,反应的化学方程式为___________。
(4)转化④属于的基本反应类型是___________。
三、实验与探究(本大题包括2个小题,共14分)
20. 气体的制取是初中化学学习的重要内容。请根据下列装置回答有关问题。
(1)实验室用A装置制取氧气的化学方程式为___________。
(2)实验室用锌与稀硫酸反应制取并收集一瓶氢气,应选用图1中的装置组合是___________(填字母编号),发生反应的化学方程式为___________。
(3)图2是对二氧化碳制取及相关物质性质的探究(夹持仪器略,试剂足量)。
①连接装置、检查装置气密性。
②关闭K2,打开K1,通过分液漏斗向试管中滴加稀盐酸至浸没石灰石,F中产生的现象为___________。
③关闭K1,打开K2,一段时间后,H中有白色沉淀产生,写出产生白色沉淀的化学方程式___________。
21. 某校兴趣小组从化学视角对我国造纸工艺开展了系列研学活动。
(1)活动一:了解我国古代造纸技术
【查阅资料】我国古代手工造纸以麻、木材、竹等为原料,经过如下图多道工序而制成。
其中,①黑液呈碱性;②草木灰主要成分为碳酸钾。
【分析交流】竹麻浸水后,进行步骤1,发生两个反应的化学方程式分别为___________、___________,生成的氢氧化钾对竹麻腐蚀性更强。同学们对黑液成分产生兴趣,将少量黑液带回实验室进行探究。
(2)活动二:探究黑液成分
【提出问题】黑液中除了有机物还有哪些成分呢?
【提出猜想】猜想一:KOH;猜想二:___________;猜想三:KOH和。
【实验方案】该兴趣小组分别设计如下实验方案进行探究
实验步骤
实验操作
实验现象
实验结论
步骤一
取适量黑液于试管中,向其中滴加Na2CO3溶液,观察现象。
试管中无明显现象
猜想___________不成立
步骤二
另取适量黑液于容器中,然后逐滴加入H2SO4溶液至过量。
向黑液中加入H2SO4溶液一段时间后不断有气泡冒出
猜想___________成立
步骤三
取适量黑液于试管中,向其中滴加___________溶液,观察现象。
试管中有___________生成
与步骤二得出的结论一致
【废液处理】造纸会产生碱性废水,加酸调节至接近中性方可排放,生成的盐可用来制备___________肥,促进植物生长,增强抗倒伏能力。
(3)活动三:展望造纸发展前景
现代壁纸、包装纸要求纸张具有阻燃性,氢氧化铝是常见的阻燃剂,其受热至220℃开始分解生成氧化铝和水,氧化铝覆盖在纸张表面,起到___________作用。
【成果分享】通过研学实践,同学们认识到造纸术是我国劳动人民长期经验的积累和智慧的结晶,是人类文明史上一项杰出的发明创造,并且在不断创新中传承。
四、分析与计算(本大题只有1个小题,共6分)
22. 捕集空气中CO2加氢制甲醇(CH3OH),可实现CO2资源化利用和“零碳”排放,其转化流程如图所示。反应②中,生产1.6kg甲醇理论上能消耗CO2的质量是___________。
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九年级阶段性质量调研测试
化学试题
(考试时间:60分钟 分值:55分)
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 N:14
一、选择题(每小题只有1个正确答案,每小题1分,共15分)
1. 2023年国家发改委等部门印发《加快“以竹代塑”发展三年行动计划》。“①竹子资源丰富②竹子是可再生资源③竹子韧性好④能减少‘白色污染’⑤能减少碳排放”等表述中属于“以竹代塑”优势的有
A. 只有①②⑤ B. 只有②③④
C. 只有③④⑤ D. ①②③④⑤
【答案】D
【解析】
【详解】①我国是竹资源大国,竹子资源丰富,说法正确;②竹子属于可再生资源,说法正确;③竹子具有韧性好的特点,说法正确;④“以竹代塑”减少了塑料垃圾的产生,能减少‘白色污染’,说法正确;⑤“以竹代塑”能减少化石燃料的使用,能减少碳排放,说法正确;
故选:D。
2. 中医传统炮制技术、制剂方法等被列入非物质文化遗产名录。下列在中药熬制过程中一定涉及化学变化的是
A.药材分类
B.浸泡药材
C.熬煮中药
D.过滤药渣
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A、药材分类的过程中没有新物质的生成,属于物理变化,故A不符合题意;
B、浸泡药材是放在水中浸泡,没有新物质生成,属于物理变化,故B不符合题意;
C、熬煮中药的过程中涉及燃烧,有新物质生成,属于化学变化,故C符合题意;
D、过滤药渣的过程中没有新物质生成,属于物理变化,故D不符合题意。
故选C。
3. 科学种田,助力乡村振兴,农作物的生长需要适宜的酸碱性土壤。兴趣小组同学在实验室测量土壤样品酸碱度时,下列操作正确的是
A. 加土壤颗粒 B. 加水溶解
C. 蘸取清液 D. 测定pH
【答案】C
【解析】
【详解】A、往试管中加土壤颗粒时,应先将试管横放,用纸槽将土壤颗粒送到试管底部,再将试管慢慢竖起,使土壤颗粒滑落至试管底部,故A不符合题意;
B、倾倒液体时,试管要倾斜,瓶塞要倒放在桌面上,标签要朝向手心,瓶口要紧挨试管口,故B不符合题意;
C、用玻璃棒蘸取清液,将玻璃棒伸入试管中蘸取待测液即可,故C符合题意;
D、测定pH,不能用水湿润pH试纸,可能影响实验结果准确性,故D不符合题意。
故选C。
4. 下列化学用语与所表述的意义相符的是
①Mg2+ ②Cl2 ③ ④
A. ①表示2个镁离子 B. ②表示氯气由2个氯原子构成
C. ③表示的微粒是原子 D. ④表明硅原子核内有14个中子
【答案】C
【解析】
【详解】A、①Mg2+表示1个镁离子,2个镁离子表示为2Mg2+,故错误;
B、②Cl2表示1个氯气分子由2个氯原子构成,故错误;
C、③质子数=核外电子数=9,表示的微粒是原子,故正确;
D、元素周期表左上角的数字表示原子序数,则硅原子序数为14,在原子中,原子序数=质子数=核外电子数,则④表明硅原子核内有14个质子,无法从④直接看出中子数目,故错误;
故选C。
5. 分类是学习化学的一种重要方法。下列有关物质的分类正确的是
A. 烧碱、纯碱都属于碱 B. 蒸馏水、石灰水都属于溶液
C. 冰、干冰都属于氧化物 D. 不锈钢、玻璃钢都属于金属材料
【答案】C
【解析】
【详解】A、烧碱是氢氧化钠的俗称,属于碱,纯碱是碳酸钠的俗称,碳酸钠是由钠离子和碳酸根离子构成的化合物,属于盐,故错误;
B、蒸馏水属于纯净物,不属于溶液,石灰水是氢氧化钙的水溶液,属于溶液,故错误;
C、冰是水的固态形式,干冰是固态二氧化碳,都是由两种元素组成,且其中一种是氧元素的化合物,都属于氧化物,故正确;
D、不锈钢是铁的合金,属于金属材料,玻璃钢是由玻璃纤维与合成材料复合而成的特殊材料,属于复合材料,故错误;
故选:C。
6. 对乙酰氨基酚是一种常用解热镇痛药,化学式为C8H9NO2,下列有关对乙酰氨基酚的说法正确的是
A. 对乙酰氨基酚属于有机化合物 B. 对乙酰氨基酚中氢元素的质量分数最大
C. 对乙酰氨基酚中含有NO2分子 D. 对乙酰氨基酚中N、O元素质量比为1∶2
【答案】A
【解析】
【详解】A、对乙酰氨基酚是含碳元素的化合物,属于有机化合物,故选项说法正确;
B、对乙酰氨基酚中碳、氢、氮、氧四种元素的质量比为(12×8):(1×9):(14×1):(16×2)=96:9:14:32,则对乙酰氨基酚中碳元素的质量分数最大,故选项说法错误;
C、分子是由原子构成的,一个对乙酰氨基酚的分子中含有2个氧原子和1个氮原子,不含NO2分子,故选项说法错误;
D、对乙酰氨基酚中N、O元素质量比为(14×1):(16×2)=7:16,故选项说法错误。
故选A。
7. 如图,推拉风箱的拉杆,将空气吹入火炉底部,能便炉中柴火旺盛,下列说法不正确的是
A. 炉中柴为燃烧提供了可燃物 B. 推拉风箱可为柴的燃烧提供充足氧气
C. 火炉中的柴火更旺是因为降低了柴的着火点 D. 推拉风箱能提高柴的燃烧效率,节约燃料
【答案】C
【解析】
【详解】A、“柴”具有可燃性,为燃烧提供了可燃物,选项正确;
B、推拉风箱可为柴的燃烧提供充足氧气,使燃烧更充分,选项正确;
C、火炉中的柴火更旺是因为推拉风箱提供了充足的氧气,着火点是物质的固有属性,一般不会改变,选项错误;
D、推拉风箱提供充足氧气,使燃烧更充分,能提高柴的燃烧效率,节约燃料,选项正确;
故选C。
8. 如图,中科院邓德会团队将铂纳米颗粒负载在石墨烯封装的镍化钴铠甲催化剂(Pt-CoNi)上,实现了室温下一氧化碳的高效氧化。下列说法正确的是
A. 该变化中最小粒子是氧分子 B. 该反应前后分子的种类不变
C. 该反应后石墨烯的质量增加 D. 该技术可用于汽车尾气转化
【答案】D
【解析】
【分析】由微观反应示意图可知,该反应的化学方程式为。
【详解】A、原子是化学变化中的最小粒子,则该变化中的最小粒子是碳、氧原子,故选项说法错误;
B、由可知,该反应前后分子种类发生了改变,故选项说法错误;
C、该技术将铂纳米颗粒负载在石墨烯封装的镍化钴铠甲催化剂上,实现了室温下一氧化碳的高效氧化,催化剂在反应前后的质量和化学性质不变,则反应后石墨烯质量不变,故选项说法错误;
D、该技术将铂纳米颗粒负载在石墨烯封装的镍化钴铠甲催化剂上,实现了室温下一氧化碳的高效氧化,一氧化碳与氧气在催化剂作用下反应生成二氧化碳,有利于减少CO排放,故选项说法正确。
故选D。
9. 大量排放的CO2造成了碳循环的失衡,导致大气温室效应加剧,修复大气中 CO2,含量的平衡必定要“降碳”。下列说法错误的是
A. 大规模开采和利用化石燃料,会导致大气中CO2含量持续升高
B. 将CO2压入地下实现碳封存,CO2分子间隔变小、运动停止
C. CO2被绿色植物光合作用吸收,CO2分子变成了其他分子
D. 江河湖海的水体吸收CO2过程中既有物理变化,又有化学变化
【答案】B
【解析】
【详解】A、化石燃料包括煤、石油、天然气,化石燃料燃烧产生CO2气体,导致空气中二氧化碳含量升高,A项正确;
B、将CO2压入地下封存时CO2分子间的间隔会变小,但不会停止运动,B项错误;
C、绿色植物光合作用是将CO2在一定条件下转化为 O2,CO2分子变成了其他分子,C项正确;
D、CO2溶于水属于物理变化,与水发生反应生成碳酸属于化学变化,D项正确;
故选:B。
10. 有一种浸洗瓜果的“果蔬洗盐”,其主要成分是氯化钠、碳酸钠和碳酸氢钠。用“果蔬洗盐”溶液浸洗瓜果有助于消除瓜果表面的残留农药。下列说法正确的是
A. Na2CO3的溶解度大于NaCl的溶解度
B. 饱和的Na2CO3溶液从60℃降温到40℃,有晶体析出
C. 20℃时,NaHCO3饱和溶液的溶质质量分数为9.6%
D. 分别将40℃时三种物质等质量的饱和溶液降温到20℃,析出晶体最多的是Na2CO3
【答案】D
【解析】
【详解】A、Na2CO3的溶解度大于NaCl的溶解度错误,因为没有指明温度,故选项说法错误;
B、从60℃降温到40℃,碳酸钠的溶解度逐渐增大,没有晶体析出,故选项说法错误;
C、20℃,碳酸氢钠的溶解度为9.6g,则碳酸氢钠饱和溶液的溶质质量分数=,故选项说法错误;
D、分别将40℃时三种物质等质量的饱和溶液降温到20℃,碳酸钠的溶解度变化最大,所以析出晶体最多的是Na2CO3,故选项说法正确。
故选D。
11. 玉米是三大粮食作物之一、我国科学家破解了铁进入玉米籽粒的路径,有望低成本改善大范围人群的铁营养状况。下列说法正确的是
A. 玉米主要为人类提供了脂肪 B. 铁元素是人体必需的微量元素
C. 人体缺铁会引起甲状腺肿大 D. 该研究中的“铁”是指单质铁
【答案】B
【解析】
【详解】A、玉米中富含淀粉,淀粉属于糖类,所以玉米主要为人类提供了糖类,故A错误;
B、铁元素是人体必需的微量元素,故B正确;
C、铁是合成血红蛋白的主要元素,人体缺铁会引起缺铁性贫血,故C错误;
D、该研究中的“铁”是指铁元素,故D错误。
故选B。
12. 工业上可用双碱法脱硫处理SO2废气,过程如图所示。下列说法正确的是
A. 该工艺有助于减少酸雨的形成 B. 过程Ⅱ中,硫元素的化合价不变
C. 该工艺中,可以循环利用 D. 过程Ⅰ发生的化学反应是复分解反应
【答案】A
【解析】
【详解】A、空气中二氧化硫、二氧化氮含量较高,是形成酸雨的主要原因。该工艺可减少二氧化硫气体的排放,所以可减少酸雨的形成,故A正确;
B、过程Ⅱ中反应物Na2SO3中硫元素显+4价,生成物CaSO4中硫元素显+6价,所以过程Ⅱ中,硫元素的化合价发生改变,故B错误;
C、根据流程图可知,Ca(OH)2只是反应物,不能循环利用,故C错误;
D、两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应是复分解反应。过程I发生的反应为:,该反应不是复分解反应,故D错误。
故选A。
13. 黑枸杞有保护肝脏和明目的功效。黑枸杞浸泡在不同pH的溶液中,溶液呈现的颜色情况如下图所示。下列与黑枸杞浸泡会呈现蓝绿色的液体是
A. 食醋 B. 石灰水 C. 食盐水 D. 蒸馏水
【答案】B
【解析】
【详解】A、食醋显酸性,pH<7,与黑枸杞浸泡会呈现深红色,故A不符合题意;
B、石灰水显碱性,pH>7,与黑枸杞浸泡会呈现蓝绿色,故B符合题意;
C、食盐水显中性,pH=7,与黑枸杞浸泡会呈现紫色,故C不符合题意;
D、蒸馏水显中性,pH=7,与黑枸杞浸泡会呈现紫色,故D不符合题意。
故选B。
14. 用下图实验探究铁生锈的条件。实验中,观察到①中铁钉生锈、②和③中铁钉均未生锈。
已知:氯化钙具有吸水性,常用作干燥剂
下列说法正确的是
A. ①②可以证明铁钉生锈需要接触水
B. 能证明铁钉生锈需要接触氧气的证据:②③中铁钉均未生锈
C. 由①②③可得出结论:铁钉生锈需要同时接触水和氧气
D. ②可以替换为:向充满氮气密闭试管中放入铁钉
【答案】C
【解析】
【详解】A、①中铁钉同时接触水和氧气而生锈,②中蒸馏水煮沸后迅速冷却除去了水中溶解的氧气,且上层有植物油隔绝空气,铁钉只接触水,未接触氧气,不生锈。①②对比,变量是氧气,证明的是铁钉生锈需要接触氧气,而非接触水,A 选项错误;
B、②中铁钉只接触水,未接触氧气,不生锈;③中氯化钙吸收水分,铁钉只接触氧气,未接触水,不生锈。②③对比,变量是水,能证明铁钉生锈需要接触水,而不是氧气,B 选项错误;
C、①中铁钉接触水和氧气生锈,②中铁钉只接触水不接触氧气不生锈,③中铁钉只接触氧气不接触水不生锈。通过①②对比可知生锈需要氧气,通过①③对比可知生锈需要水,所以由①②③可得出结论:铁钉生锈需要同时接触水和氧气,C 选项正确;
D、②的作用是探究只接触水、不接触氧气时铁钉是否生锈,若替换为充满氮气的密闭试管中放入铁钉,铁钉即不接触氧气,也不接触水,无法与①形成有效对比来探究铁生锈的条件,D 选项错误。
故选C。
15. 下列除去杂质(括号内为少量杂质)选用的试剂或操作不正确的是
A. H2(水蒸气)-浓硫酸 B. CaCl2(CaCO3)-溶解、过滤、蒸发
C. O2(CO2)-烧碱溶液 D. NaCl(KNO3)-降温结晶、过滤
【答案】D
【解析】
【详解】A、浓硫酸具有吸水性,且不与氢气反应,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项所采取的方法正确;
B、CaCl2易溶于水,CaCO3难溶于水,可采取加水溶解、过滤、蒸发的方法进行分离除杂,故选项所采取的方法正确;
C、CO2能与烧碱溶液(氢氧化钠溶液)反应生成碳酸钠和水,O2不与烧碱溶液反应,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项所采取的方法正确;
D、KNO3和NaCl的溶解度受温度的影响不同,硝酸钾溶解度受温度影响较大,而氯化钠溶解度受温度影响较小,氯化钠中含有少量的硝酸钾,可采用蒸发结晶、再过滤的方法,故选项所采取的方法错误;
故选:D。
二、理解与运用(本大题包括4个小题,共20分)
16. 2025年世界口腔健康日的主题是“健康口腔,健康体魄”。
(1)随着科技的发展和理念的变化,制作牙刷丝的材质从曾经的马鬃变为尼龙(一种合成纤维),制作牙刷柄的材质从聚丙烯塑料转向为在自然界中易降解的聚乳酸塑料。
①马鬓、尼龙中,灼烧后有烧焦羽毛气味的是___________。
②制作牙刷柄材质的变迁,体现化学服务于社会可持续发展的理念是___________(写一点)。
(2)人体口腔的pH宜保持在6.6~7.1.若pH过低会造成牙齿表面牙釉质损伤、细菌滋生。
①某学生早餐后15分钟内口腔中pH变化如图所示。该学生早餐后口腔的酸性___________(填“增强”或“减弱”或“不变”)。
②在牙膏中添加少量的H2O2,可杀菌消毒、美白牙齿。H2O2在口腔中酶的催化下生成水和氧气,该反应的化学方程式为___________。
【答案】(1) ①. 马鬓 ②. 环保
(2) ①. 增强 ②.
【解析】
【小问1详解】
①皮肤、毛发、指甲中含有蛋白质,含有蛋白质的物质燃烧时有烧焦羽毛味,则马鬓、尼龙中,灼烧后有烧焦羽毛气味的是马鬓。
②制作牙刷柄材质的变迁,体现化学服务于社会可持续发展的理念是环保。
【小问2详解】
①pH>7,溶液显碱性,pH=7,溶液显中性,pH<7,溶液显酸性,pH越小,酸性越强。某学生早餐后15分钟内口腔中pH变化如图所示,则该学生早餐后口腔的酸性增强。
②在牙膏中添加少量的H2O2,可杀菌消毒、美白牙齿。H2O2在口腔中酶的催化下生成水和氧气,则该反应的化学方程式为:2H2O22H2O+O2↑。
17. 煤炭的开采与利用
Ⅰ.古代科技 ①采煤包括探煤、排气、挖煤。煤层出现时,毒气冒出能伤人。可以将大竹筒的中节凿通,削尖竹筒末端,插入煤层,毒气便通过竹筒往上空排出。
②运载两千多斤铁矿石,以煤炭为燃料,四个人通过风箱一起从炉底鼓风,最终将矿石熔炼成生铁。
(1)“探煤”:煤炭可以分为明煤、碎煤和末煤,它们主要由___________元素(填名称)组成。煤、石油和___________都是化石燃料,属于不可再生能源。
(2)“排气”:煤矿中“毒气”主要是甲烷,毒气能沿竹简向上空排出的原因是___________。煤矿的矿井内,都有“严禁烟火”字样或消防安全标志,原因是___________。
(3)“炼铁”:炉底鼓入与矿物逆流而行的空气,“逆流而行”的目的是___________。
Ⅱ.现代科技为了助力“碳中和”目标,我国目前推广了“煤与瓦斯(主要成分是甲烷)共采技术”,该技术分为两步。第一步,进行瓦斯预抽采。在采煤前通过钻孔抽取煤层气,降低井下瓦斯爆炸风险。第二步,进行瓦斯资源化利用。抽采的瓦斯不仅可用作燃料,还可与水在一定条件下反应制氢气,同时产生一氧化碳,实现“变害为宝”。我国每年通过瓦斯利用减少碳排放超1亿吨。
(4)瓦斯燃烧生成水和二氧化碳,说明瓦斯气体中主要含有___________元素。
(5)根据题目信息,写出瓦斯与水反应的化学方程式___________。
【答案】(1) ①. 碳 ②. 天然气
(2) ①. 甲烷的密度比空气小 ②. 因为甲烷是可燃性气体,遇到明火就有发生爆炸的危险
(3)增大与氧气的接触面积,使反应更快更充分 (4)碳、氢
(5)
【解析】
【小问1详解】
煤炭是复杂的混合物,主要由碳元素组成;
煤、石油、天然气是三大化石燃料,它们都是古代生物的遗体经过漫长地质年代形成的,属于不可再生能源。
【小问2详解】
甲烷的密度比空气小,能沿竹筒向上空排出;
甲烷是可燃性气体,与空气混合达到一定比例时,遇明火会剧烈燃烧,在有限空间内就会引发爆炸,所以要严禁烟火。
【小问3详解】
炉底鼓入与矿物逆流而行的空气,能让空气与矿物充分接触,使燃料燃烧更充分,提高冶炼效率。
【小问4详解】
根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变。氧气(O2)只含氧元素,瓦斯燃烧生成水(H2O)和二氧化碳(CO2),水中含氢元素,二氧化碳中含碳元素,所以瓦斯气体中主要含有碳、氢元素。
【小问5详解】
已知瓦斯(主要成分甲烷CH4)与水在一定条件下反应制氢气,同时产生一氧化碳,化学方程式为。
18. 2025年1月,45万吨新一代磷酸亚铁锂项目落户宜昌!
(1)新能源汽车常使用含磷酸亚铁锂(LiFePO4)的锂电池为汽车提供动力,LiFePO4中显-3价,则Li元素的化合价为___________价。
(2)报废的磷酸亚铁锂电池经过预处理、酸浸、除杂等环节回收得到的物质,可重新作为制作该电池的原料。已知拆解电池所得材料中含铁片、铜箔、铝箔等,采用硫酸“酸浸”的可以除去其中的___________,反应的化学方程式为___________(任写一个)。
(3)金属与盐溶液反应可用于金属的回收和提纯。将一定量的锌粉投入到含有。AgNO3和的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和无色滤液。则滤渣中一定含有的物质是___________(填化学式,下同),滤液中的溶质是___________。
【答案】(1)+1 (2) ① 铁片或铝箔 ②. 或
(3) ①. 和 ②.
【解析】
【小问1详解】
在化合物LiFePO4中,已知显−3价,Fe为+2价(因为是 “亚铁”)。设Li元素的化合价为x,根据化合物中各元素正负化合价代数和为零的原则,可得x+(+2)+(−3)=0,解得x=+1。
【小问2详解】
稀硫酸可以和铁、铝反应,不能和铜反应。若除去铁片,发生反应的化学方程式为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;若除去铝箔,发生反应的化学方程式为2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑(任写一个)。
【小问3详解】
活动性锌>铜>银,锌先与硝酸银反应Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag,当硝酸银完全反应后,锌再与硝酸铜反应Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu。因为得到无色滤液,说明滤液中没有硝酸铜,即硝酸铜已经完全反应,所以滤渣中一定含有的物质是Ag和Cu。
由于硝酸银和硝酸铜都已经完全反应,所以滤液中的溶质是Zn(NO3)2。
19. 盐酸、硫酸等酸,氢氧化钠、氢氧化钙等碱,在工业上都有极重要的作用,它们各具有相似的化学性质。通过化学反应可以实现物质的转化。
(1)若经过转化①,溶液逐渐变为浅绿色且产生气泡,则反应物可能是___________(填化学式)。
(2)转化②可用于盐酸除去铁锈,反应的化学方程式为___________。
(3)转化③可以是实验室检验二氧化碳的原理,反应的化学方程式为___________。
(4)转化④属于的基本反应类型是___________。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)复分解反应
【解析】
【小问1详解】
溶液逐渐变为浅绿色且产生气泡,说明是铁与酸发生反应生成亚铁盐和氢气;因为是酸的通性,这里的酸可以是盐酸(HCl)或硫酸(H2SO4),铁(Fe)与盐酸反应的化学方程式为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,与硫酸反应的化学方程式为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑。所以反应物可能是Fe;
【小问2详解】
铁锈的主要成分是氧化铁(Fe2O3),盐酸除去铁锈,是盐酸与氧化铁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】
实验室检验二氧化碳是用澄清石灰水,二氧化碳与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;
【小问4详解】
由图可知转化④是酸和碱反应生成盐和水,该类反应是由两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应,属于复分解反应。
三、实验与探究(本大题包括2个小题,共14分)
20. 气体的制取是初中化学学习的重要内容。请根据下列装置回答有关问题。
(1)实验室用A装置制取氧气的化学方程式为___________。
(2)实验室用锌与稀硫酸反应制取并收集一瓶氢气,应选用图1中的装置组合是___________(填字母编号),发生反应的化学方程式为___________。
(3)图2是对二氧化碳制取及相关物质性质的探究(夹持仪器略,试剂足量)。
①连接装置、检查装置气密性。
②关闭K2,打开K1,通过分液漏斗向试管中滴加稀盐酸至浸没石灰石,F中产生的现象为___________。
③关闭K1,打开K2,一段时间后,H中有白色沉淀产生,写出产生白色沉淀的化学方程式___________。
【答案】(1)
(2) ①. 或 ②.
(3) ①. 有气泡冒出,澄清石灰水变浑浊 ②.
【解析】
【小问1详解】
A装置适用于固体加热反应制取气体,适用于加热高锰酸钾制取氧气,高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的化学方程式为:;
【小问2详解】
实验室用锌与稀硫酸反应制取氢气,属于固液不加热反应,发生装置可选B,氢气难溶于水,密度比空气小,可用排水法或向下排空气法收集,收集装置可选C或E,故填:BC或BE;
锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,该反应的化学方程式为:;
【小问3详解】
②关闭K2,打开K1,通过分液漏斗向试管中滴加稀盐酸至浸没石灰石,石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,故现象是:有气泡冒出,澄清石灰水变浑浊;
③关闭K1,打开K2,G中石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,反应生成了气体,装置内压强增大,将液体压入H中,氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙和氯化钠,故H中有白色沉淀产生,该反应的化学方程式为:。
21. 某校兴趣小组从化学视角对我国造纸工艺开展了系列研学活动
(1)活动一:了解我国古代造纸技术
【查阅资料】我国古代手工造纸以麻、木材、竹等为原料,经过如下图多道工序而制成。
其中,①黑液呈碱性;②草木灰主要成分为碳酸钾。
【分析交流】竹麻浸水后,进行步骤1,发生两个反应的化学方程式分别为___________、___________,生成的氢氧化钾对竹麻腐蚀性更强。同学们对黑液成分产生兴趣,将少量黑液带回实验室进行探究。
(2)活动二:探究黑液成分
【提出问题】黑液中除了有机物还有哪些成分呢?
【提出猜想】猜想一:KOH;猜想二:___________;猜想三:KOH和。
【实验方案】该兴趣小组分别设计如下实验方案进行探究
实验步骤
实验操作
实验现象
实验结论
步骤一
取适量黑液于试管中,向其中滴加Na2CO3溶液,观察现象
试管中无明显现象
猜想___________不成立
步骤二
另取适量黑液于容器中,然后逐滴加入H2SO4溶液至过量。
向黑液中加入H2SO4溶液一段时间后不断有气泡冒出
猜想___________成立
步骤三
取适量黑液于试管中,向其中滴加___________溶液,观察现象。
试管中有___________生成
与步骤二得出的结论一致
【废液处理】造纸会产生碱性废水,加酸调节至接近中性方可排放,生成的盐可用来制备___________肥,促进植物生长,增强抗倒伏能力。
(3)活动三:展望造纸发展前景
现代壁纸、包装纸要求纸张具有阻燃性,氢氧化铝是常见的阻燃剂,其受热至220℃开始分解生成氧化铝和水,氧化铝覆盖在纸张表面,起到___________作用。
【成果分享】通过研学实践,同学们认识到造纸术是我国劳动人民长期经验的积累和智慧的结晶,是人类文明史上一项杰出的发明创造,并且在不断创新中传承。
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. 和 ②. 三 ③. 二 ④. 氯化钡(合理即可) ⑤. 白色沉淀 ⑥. 钾##K
(3)隔绝氧气
【解析】
【小问1详解】
步骤1发生反应为生石灰,即氧化钙与水反应生成氢氧化钙,该反应的化学方程式为:,氢氧化钙与草木灰的主要成分碳酸钾反应生成碳酸钙和氢氧化钾,该反应的化学方程式为:;
【小问2详解】
氢氧化钙与碳酸钾反应生成碳酸钙和氢氧化钾,如果恰好完全反应,则含氢氧化钾,如果碳酸钾过量,则含碳酸钾、氢氧化钾,如果氢氧化钙过量,则含氢氧化钾、氢氧化钙,故猜想二:KOH、K2CO3;
实验方案:步骤一:取适量黑液于试管中,向其中滴加Na2CO3溶液,观察现象。碳酸钠能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠,无明显现象,说明不含氢氧化钙,则猜想三不成立;
步骤二:另取适量黑液于容器中,然后逐滴加入H2SO4溶液至过量。碳酸钾能与硫酸反应生成硫酸钾、二氧化碳和水,故向黑液中加入H2SO4溶液一段时间后不断有气泡冒出,则含碳酸钾,则猜想二成立;
步骤三:氯化钡能与碳酸钾反应生成碳酸钡和氯化钾,故取适量黑液于试管中,向其中滴加氯化钡溶液,观察现象。试管中有白色沉淀生成,则含碳酸钾,则猜想二成立;
废液处理:废水中含氢氧化钾、碳酸钾,则生成的盐中含N、P、K中的钾元素,可用来制钾肥;
【小问3详解】
氢氧化铝是常见的阻燃剂,其受热至220℃开始分解生成氧化铝和水,氧化铝覆盖在纸张表面,起到隔绝氧气的作用。
四、分析与计算(本大题只有1个小题,共6分)
22. 捕集空气中CO2加氢制甲醇(CH3OH),可实现CO2资源化利用和“零碳”排放,其转化流程如图所示。反应②中,生产1.6kg甲醇理论上能消耗CO2的质量是___________。
【答案】解:设生产1.6kg甲醇理论上能消耗CO2的质量是x。
x=2.2kg
答:理论上能消耗CO2的质量是2.2kg。
【解析】
【详解】详见答案。
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