内容正文:
2024-2025学年度第一学期九年级化学12月质量监测试题
考试范围:九年级上册;考试时长:60分钟;分值:50分
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Mg-24 Cl-35.5 Ca-40
第I卷 选择题(共10分)
选择题(每题只有一个正确选项,每题1分)
1. 下列化学用语表示正确的是
A. 2个氯分子:2Cl B. 二氧化氮:NO2
C. 3个氧原子:O3 D. 4个铵根离子:NH
2. 化学实验操作必须规范,否则容易发生安全事故,下列实验操作正确的是
A. 取用少量液体药品 B. 检查装置的气密性
C. 过滤 D. 铁丝在氧气中燃烧
3. 请阅读小怡梳理的“实验室制取氧气及氧气性质”笔记,并找出有误的一项
A. 若用高锰酸钾或氯酸钾加热制氧气,并用排水法收集氧气,实验结束时,需先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,其目的是防止水倒流,引起热试管炸裂
B. 红热的细铁丝在纯氧中剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色的固体
C. 红磷在氧气中燃烧,放出大量的热,产生大量白烟
D. 木炭在氧气中燃烧时发出白光,产生黄色火焰,生成大量烟雾
4. 构建化学基本观念是学好化学的基础,下列认识正确的是
A. 元素观:由一种元素组成的物质一定是单质
B. 微粒观:H2O和H2O2化学性质不同,因为它们分子的构成不同
C. 结构观:氦原子和镁原子的最外层电子数均为2,化学性质相似
D. 守恒观:24g镁与32g氧气充分反应后生成56g氧化镁
5. 对一些生活中的事实解释不合理的是( )
A. 汽车燃料使用乙醇汽油可以减少空气污染物的排放
B. 空气受压后体积变小,因气体分子间隔变小
C. 镁粉制作照明弹,因镁粉燃烧发出耀眼白光
D. 蜡烛燃烧后质量减轻,因该反应不遵循质量守恒定律
6. 下列图像能正确反映对应变化关系的是
A.加热一定质量的高锰酸钾固体
B.一定量的硫粉与过量的氧气在密闭容器内点燃并充分反应
C.电解一定质量的水
D.向一定质量的二氧化锰中加入过氧化氢溶液
A. A B. B C. C D. D
7. 对如图所示的实验分析错误的是
A. 甲图试管①中 反应比②中快,说明二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂
B. 乙图U型管中红墨水左低右高,说明生石灰遇水放热
C. 丙图是奥斯特实验,说明通电导体周围存在磁场
D. 丁图中水能从A管上口喷出,是因为在流体中,流速大的地方压强小
8. 模型构建是学习化学的一种高效方法,下列模型正确的是
A. 可加热仪器分类 B. 性质与用途的关系
C. 地壳中元素含量 D. 氧化反应和缓慢氧化的关系
9. 下列实验方案不能达到目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
除去CO2气体中混有的少量CO
将气体缓慢通过灼热的氧化铜
B
除去生石灰中少量碳酸钙
高温煅烧,直至固体质量不再减少为止
C
区分CO和CH4
点燃,在火焰上方分别罩一个干冷的烧杯,观察
D
鉴别N2和CO2
将燃着的木条伸入集气瓶中,使木条熄灭的是二氧化碳
A. A B. B C. C D. D
第II卷 填空题(共40分)
10. 阅读下面科普短文。
电,是当代人们生活中不可或缺的能源。为部分解决化石能源所面临问题,人们开发利用许多其他能源,如风能、太阳能等替代化石能源用来发电。然而,风能、太阳能等可再生能源受到天气变化影响,非常不稳定,直接用这些不可控的能源来并网供电,将给人们的用电安全带来巨大隐患。
为实现可再生能源的安全并网,中国科研人员想到了利用空气做成“充电宝”,来储存和控制这些不可控的新能源。压缩空气储能技术是20世纪50年代发展起来的新型能量存储技术。储电的时候,电力驱动压缩机压缩空气,电能转换成压缩空气的势能,这些压缩后的空气被输送到地下密封存储起来,也就完成了能量的存储。在需要供电的时候,释放出压缩空气,高压的空气经过加热,进入膨胀机,变成常压的空气,在此过程中带动发电机发电,空气的压缩势能也就转化成了电能。
从2016年至今,我国一座座自主研发的新型压缩空气储能电站陆续建成,如江苏金坛盐穴压缩空气储能供电系统,利用废弃了的千年古盐穴来储存压缩空气,年发电量高达1亿千瓦时。
依据所给信息,回答下列问题:
(1)化石能源包括煤、石油、________等,它们所面临的问题是________。
(2)用化学方程式表示煤燃烧时主要发生的化学反应:________,该反应的基本类型为________。
(3)利用风能、太阳能发电存在的不利因素是________。
(4)空气它被压缩储电时,将发生________(填“物理”或“化学”)变化,能量的转化形式为________。
(5)压缩空气储能技术有利于缓解的环境问题是________(写出1条即可)。
11. 化学实验是认识物质获取结论的重要途径。
【实验一】实验室制取氧气和验证氧气性质的实验。
(1)图1中仪器a的名称是________,给试管预热的操作是________,反应的化学方程式为________,收集方法是利用氧气________的性质。
(2)图2实验点燃系在螺旋状细铁丝底端的火柴,待火柴快燃尽时再插入集气瓶中的作用是________。实验中观察到的现象是________。
【实验二】实验室制取二氧化碳和验证二氧化碳性质的实验。
(3)实验室用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳的化学反应方程式为________。选用图1装置制二氧化碳的依据是________。
(4)图2是利用制取的潮湿二氧化碳气体验证二氧化碳能与水反应的性质实验装置图。A中盛放的是浓,浓具有吸水性可干燥二氧化碳气体,中盛放的是用石蕊溶液染成紫色的干燥小花。为达到实验目的,还需补充的一个对比实验是________,用图2进行实验的操作及现象是________。
(5)为测定所用石灰石样品中碳酸钙的质量分数,小组同学取石灰石样品放在烧杯中,向其中逐渐加入稀盐酸,使样品充分反应(杂质不参加反应),共加入稀盐酸的质量为93g,反应后烧杯中物质的总质量为110g。计算:反应生成二氧化碳的质量为________g;样品中碳酸钙的质量分数________(计算结果精确到0.1%)。
12. 空气是人类宝贵的自然资源。某小组对空气的成分进行了项目式学习的探究。
【活动一】认识空气。
(1)空气中的氧气主要来源于______。
(2)氮气化学性质不活泼,可用作______。
(3)用微观示意图表示空气的主要成分,如图中最合理的是_____(填序号)。
资料:在同温同压下,气体的体积之比等于分子个数之比。
A. B. C. D.
【活动二】测定空气中氧气的含量。
(4)小组同学利用图1所示装置测定空气里氧气的含量。进行该实验时,红磷需足量的目的是______。红磷燃烧的主要现象是______,反应的化学方程式为______。
【活动三】拓展探究空气中氧气的含量。
(5)小组同学在老师的指导下设计了图2所示装置,探究磷在空气中的燃烧及氧气含量的变化情况。利用凸透镜聚光照射燃烧匙中足量的红磷,一段时间后红磷燃烧,待熄灭后,将装有足量白磷的燃烧匙提出水面,再次用凸透镜聚光照射,白磷居然也很快被点燃。与图1实验比较,用凸透镜聚光点燃红磷和白磷的优点是______。由实验可知,用红磷燃烧的方法并不能精确地测定空气里氧气的含量,理由是______。
(6)图3是小组同学用传感器测得的图2整个实验过程中容器内氧气含量变化的曲线图。燃烧的红磷刚好熄灭的点是______(选填“A”、“B”、“C”、“D”或“E”)。白磷开始燃烧至燃烧结束对应的曲线段是______(用字母表示)。由图3可得出的实验结论是______。
13. 化学是研究物质组成的一门学科。砂糖是生活中常见的一种物质,其主要成分是蔗糖。某兴趣小组对“蔗糖的组成”进行了探究。
【探究方案一】
(1)取少量蔗糖放在燃烧匙中,在酒精灯上加热,直至完全烧焦,得到的黑色物质的主要成分是碳,这说明蔗糖中含有_________。
【探究方案二】为进一步探究蔗糖的组成,小刚用如图所示装置进行实验,实验开始前先通入一段时间氮气,然后关闭弹簧夹,点燃酒精灯。
(2)观察到__________,说明蔗糖中含有氢元素和氧元素。
(3)观察到硬质玻璃管中残留有黑色固体,他猜测该黑色固体是单质碳,小刚继续利用如上图所示装置,另外选试剂进行了验证单质碳实验,实验过程和现象如表:
实验过程
实验现象
______________,点燃酒精灯。
①硬纸玻璃管中的黑色固体剧烈
燃烧,发出白光;
②___________
写出上述实验中任意一个化学反应方程式:__________。
【实验结论】蔗糖是由碳元素、氢元素和氧元素组成的。
【拓展与交流】
(4)方案二中,先通入一段时间氮气的目的是_______。
(5)已知蔗糖的相对分子质量是342,其中碳元素、氢元素、氧元素的质量比为72:11:88,则蔗糖的化学式可以表示为_________。
(6)化学变化是反应物的__________重新组合转变成生成物的过程。因此在化学变化中,组成物质的______种类不变。
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2024-2025学年度第一学期九年级化学12月质量监测试题
考试范围:九年级上册;考试时长:60分钟;分值:50分
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Mg-24 Cl-35.5 Ca-40
第I卷 选择题(共10分)
选择题(每题只有一个正确选项,每题1分)
1. 下列化学用语表示正确的是
A. 2个氯分子:2Cl B. 二氧化氮:NO2
C. 3个氧原子:O3 D. 4个铵根离子:NH
【答案】B
【解析】
【详解】A、分子的表示方法:正确书写物质的化学式,表示多个分子,就在该分子符号前加上相应的数字,2个氯分子表示为2Cl2,故A错误;
B、在化合物中,正负化合价代数和为零,在二氧化氮中氮元素显+4价,氧元素显-2价,化学式为NO2,故B正确;
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,3个氧原子表示为3O,故C错误;
D、离子表示方法: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个电荷时,1省略不写,若表示多个该离子,就在该离子符号前加上相应的数字,4个铵根离子表示为,故D错误。
故选B。
2. 化学实验操作必须规范,否则容易发生安全事故,下列实验操作正确的是
A. 取用少量液体药品 B. 检查装置的气密性
C. 过滤 D. 铁丝在氧气中燃烧
【答案】C
【解析】
【详解】A、胶头滴管取液时,应在瓶外将胶头中的空气排空,然后伸入液体中取液,防止药品和空气中的物质反应而变质,操作不正确;
B、该装置长颈漏斗与外界相通,装置没有形成密闭体系,无法检查装置的气密性,操作不正确;
C、过滤时,应注意一贴二低三靠,操作正确;
D、做铁丝燃烧实验的集气瓶底部要预留少量的水或细沙,以防生成物溅落下来,炸裂瓶底,操作不正确。
故选:C。
3. 请阅读小怡梳理的“实验室制取氧气及氧气性质”笔记,并找出有误的一项
A. 若用高锰酸钾或氯酸钾加热制氧气,并用排水法收集氧气,实验结束时,需先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,其目的是防止水倒流,引起热试管炸裂
B. 红热的细铁丝在纯氧中剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色的固体
C. 红磷在氧气中燃烧,放出大量的热,产生大量白烟
D. 木炭在氧气中燃烧时发出白光,产生黄色火焰,生成大量烟雾
【答案】D
【解析】
【详解】A、若用高锰酸钾或氯酸钾加热制氧气,并用排水法收集氧气,实验结束时须先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,其目的是防止水倒流,引起热试管炸裂,故A不符合题意;
B、铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,故B不符合题意;
C、红磷燃烧,产生大量白烟,放出大量热,故C不符合题意;
D、木炭在氧气中燃烧,发出白光,放出热量,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体,故D符合题意。
故选D。
4. 构建化学基本观念是学好化学的基础,下列认识正确的是
A. 元素观:由一种元素组成的物质一定是单质
B. 微粒观:H2O和H2O2化学性质不同,因为它们分子的构成不同
C. 结构观:氦原子和镁原子的最外层电子数均为2,化学性质相似
D. 守恒观:24g镁与32g氧气充分反应后生成56g氧化镁
【答案】B
【解析】
【详解】A、由一种元素组成的物质不一定是单质,如氧气和臭氧的混合物,故A错误;
B、由分子构成的物质,分子是保持物质化学性质的最小微粒,水是由水分子构成,过氧化氢是由过氧化氢分子构成,构成两者的分子不同,则化学性质不同,故B正确;
C、氦原子核外只有一个电子层,且电子数为2,达到了相对稳定的结构,不易得失电子;镁原子核外电子排布为2、8、2,其最外层电子数是2,小于4,在化学反应中易失去电子,故氦原子和镁原子的化学性质不相似,故C错误;
D、根据可知,在此反应中镁、氧气和氧化镁的质量比为48:32:80,则24g镁与32g氧气反应,氧气过量,最多能与16g氧气完全反应,生成40g氧化镁,故D错误。
故选B。
5. 对一些生活中的事实解释不合理的是( )
A. 汽车燃料使用乙醇汽油可以减少空气污染物的排放
B. 空气受压后体积变小,因气体分子间隔变小
C. 镁粉制作照明弹,因镁粉燃烧发出耀眼白光
D. 蜡烛燃烧后质量减轻,因该反应不遵循质量守恒定律
【答案】D
【解析】
【详解】A、汽车燃料使用乙醇汽油可以减少汽车尾气对空气的污染,故A正确;B、分子间存在间隙,空气受压后体积变小,是因气体分子间隔变小,故B正确;C、镁粉燃烧发出耀眼白光,镁粉制作照明弹,故C正确;D、蜡烛燃烧后质量减轻,因为蜡烛在反应中被消耗,生成的水和二氧化碳逸散到空气中去了,仍遵循质量守恒定律,故D错误。故选D。
6. 下列图像能正确反映对应变化关系的是
A.加热一定质量的高锰酸钾固体
B.一定量的硫粉与过量的氧气在密闭容器内点燃并充分反应
C.电解一定质量的水
D.向一定质量的二氧化锰中加入过氧化氢溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应过程中锰元素一直存在于剩余固体中。根据质量守恒定律,反应前后锰元素质量不变,选项A正确;
B、一定量的硫粉与过量的氧气在密闭容器内点燃生成二氧化硫,完全反应后硫粉的质量应为0,选项B不正确;
C、水通电分解生成氢气和氧气,电解一定质量的水,随着反应的进行,氢气的质量逐渐增加,完全反应后,氢气的质量保持不变,选项C不正确;
D、二氧化锰是过氧化氢分解制氧气的催化剂,催化剂在反应前后的质量不变,选项D不正确。
故选A。
7. 对如图所示的实验分析错误的是
A. 甲图试管①中 反应比②中快,说明二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂
B. 乙图U型管中红墨水左低右高,说明生石灰遇水放热
C. 丙图是奥斯特实验,说明通电导体周围存在磁场
D. 丁图中水能从A管上口喷出,是因为在流体中,流速大的地方压强小
【答案】A
【解析】
【详解】A、由催化剂的定义是“一变两不变”,如图所示,甲图试管①中 反应比②中快,只能说明二氧化锰加快过氧化氢溶液分解氧气的速率,但不能说明二氧化锰的质量和化学性质反应前后没有变化,因此无法说明其是该反应的催化剂,选项错误;
B、乙图U型管中红墨水左低右高,由于该集气瓶是密封的,因此只能说明生石灰遇水放出的热使气体膨胀导致U型管液面左低右高,选项正确;
C、通电后磁针发生偏转,说明通电导体周围存在磁场,选项正确;
D、吹气后,A管由水喷出,说明在烧杯内水面的大气压大于A管口处的大气压则在气压差的作用下水被压出,说明了流体中流速快的地方压强小,选项正确;
故选:A。
8. 模型构建是学习化学的一种高效方法,下列模型正确的是
A. 可加热仪器分类 B. 性质与用途的关系
C. 地壳中元素含量 D. 氧化反应和缓慢氧化的关系
【答案】B
【解析】
【详解】A、烧杯、烧瓶、锥形瓶需要间接加热,试管、蒸发皿、燃烧匙可直接加热,该选项模型不正确;
B、物质的性质决定用途,而用途又反映性质,该选项模型正确;
C、地壳中元素含量由高到低依次为:氧、硅、铝、铁,该选项模型不正确;
D、缓慢氧化是发生比较缓慢,且不易被察觉的氧化反应,该选项模型不正确。
故选B。
9. 下列实验方案不能达到目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
除去CO2气体中混有的少量CO
将气体缓慢通过灼热的氧化铜
B
除去生石灰中少量碳酸钙
高温煅烧,直至固体质量不再减少为止
C
区分CO和CH4
点燃,在火焰上方分别罩一个干冷的烧杯,观察
D
鉴别N2和CO2
将燃着的木条伸入集气瓶中,使木条熄灭的是二氧化碳
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A、加热条件下一氧化碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳,可除去CO2气体中混有的少量CO,该选项能达到实验目的;
B、高温煅烧碳酸钙生成氧化钙和二氧化碳,可除去生石灰中少量碳酸钙,该选项能达到实验目的;
C、一氧化碳燃烧生成二氧化碳,甲烷燃烧生成水和二氧化碳,在火焰上方分别罩一个干冷的烧杯,过程中烧杯内壁出现水珠的是甲烷,不出现水珠的是一氧化碳,该选项能达到实验目的;
D、氮气和二氧化碳均不能燃烧、也不能支持燃烧,均使燃着的木条熄灭,该选项不能达到实验目的。
故选:D。
第II卷 填空题(共40分)
10. 阅读下面科普短文。
电,是当代人们生活中不可或缺的能源。为部分解决化石能源所面临问题,人们开发利用许多其他能源,如风能、太阳能等替代化石能源用来发电。然而,风能、太阳能等可再生能源受到天气变化影响,非常不稳定,直接用这些不可控的能源来并网供电,将给人们的用电安全带来巨大隐患。
为实现可再生能源的安全并网,中国科研人员想到了利用空气做成“充电宝”,来储存和控制这些不可控的新能源。压缩空气储能技术是20世纪50年代发展起来的新型能量存储技术。储电的时候,电力驱动压缩机压缩空气,电能转换成压缩空气的势能,这些压缩后的空气被输送到地下密封存储起来,也就完成了能量的存储。在需要供电的时候,释放出压缩空气,高压的空气经过加热,进入膨胀机,变成常压的空气,在此过程中带动发电机发电,空气的压缩势能也就转化成了电能。
从2016年至今,我国一座座自主研发的新型压缩空气储能电站陆续建成,如江苏金坛盐穴压缩空气储能供电系统,利用废弃了的千年古盐穴来储存压缩空气,年发电量高达1亿千瓦时。
依据所给信息,回答下列问题:
(1)化石能源包括煤、石油、________等,它们所面临的问题是________。
(2)用化学方程式表示煤燃烧时主要发生的化学反应:________,该反应的基本类型为________。
(3)利用风能、太阳能发电存在的不利因素是________。
(4)空气它被压缩储电时,将发生________(填“物理”或“化学”)变化,能量的转化形式为________。
(5)压缩空气储能技术有利于缓解的环境问题是________(写出1条即可)。
【答案】(1) ①. 天然气 ②. 资源有限(或不可再生等)
(2) ①. ②. 化合反应
(3)受到天气变化影响,非常不稳定
(4) ①. 物理 ②. 电能转化成压缩空气的势能
(5)温室效应加剧
【解析】
【小问1详解】
化石能源包括煤、石油、天然气等,它们都是不可再生资源,它们所面临的问题是资源有限(或不可再生等);
【小问2详解】
煤燃烧反应生成二氧化碳,反应的化学方程式为:,该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应;
【小问3详解】
根据题干信息可知,风能、太阳能等可再生能源受到天气变化影响,非常不稳定,直接用这些不可控的能源来并网供电,将给人们的用电安全带来巨大隐患;
【小问4详解】
根据题干信息可知,空气它被压缩储电时,没有新物质的生成,发生的物理变化。储电的时候,电力驱动压缩机压缩空气,电能转换成压缩空气的势能,这些压缩后的空气被输送到地下密封存储起来,也就完成了能量的存储;
【小问5详解】
根据题干信息可知,江苏金坛盐穴压缩空气储能供电系统,利用废弃了的千年古盐穴来储存压缩空气,年发电量达1亿千瓦时,可以节约标准煤(煤主要含有碳元素)的使用,减少二氧化碳、二氧化硫等物质的排放等,所以压缩空气储能技术可缓解人类面临的能源危机、温室效应加剧、酸雨等。
11. 化学实验是认识物质获取结论的重要途径。
【实验一】实验室制取氧气和验证氧气性质的实验。
(1)图1中仪器a的名称是________,给试管预热的操作是________,反应的化学方程式为________,收集方法是利用氧气________的性质。
(2)图2实验点燃系在螺旋状细铁丝底端的火柴,待火柴快燃尽时再插入集气瓶中的作用是________。实验中观察到的现象是________。
【实验二】实验室制取二氧化碳和验证二氧化碳性质的实验。
(3)实验室用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳的化学反应方程式为________。选用图1装置制二氧化碳的依据是________。
(4)图2是利用制取的潮湿二氧化碳气体验证二氧化碳能与水反应的性质实验装置图。A中盛放的是浓,浓具有吸水性可干燥二氧化碳气体,中盛放的是用石蕊溶液染成紫色的干燥小花。为达到实验目的,还需补充的一个对比实验是________,用图2进行实验的操作及现象是________。
(5)为测定所用石灰石样品中碳酸钙的质量分数,小组同学取石灰石样品放在烧杯中,向其中逐渐加入稀盐酸,使样品充分反应(杂质不参加反应),共加入稀盐酸的质量为93g,反应后烧杯中物质的总质量为110g。计算:反应生成二氧化碳的质量为________g;样品中碳酸钙的质量分数________(计算结果精确到0.1%)。
【答案】(1) ①. 铁架台 ②. 使酒精灯的火焰在试管下方来回移动 ③. ④. 不易溶于水
(2) ①. 减少火柴燃烧消耗集气瓶中更多的氧气 ②. 剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体物质
(3) ①. ②. 固体和液体在常温下反应
(4) ①. 另取干燥的紫色石蕊小花,向其表面喷水 ②. 关闭阀门I,打开阀门II,干燥紫色小花不变红;关闭阀门II,打开阀门I,一会紫色小花变红
(5) ①. 11 ②. 89.3%
【解析】
【小问1详解】
由图可知,图1中仪器a的名称是铁架台;
试管固定在铁架台上,则预热时,移动酒精灯,使酒精灯的火焰在试管下方来回移动;
该装置为加热固体的装置,且试管口塞一团棉花,适用于高锰酸钾制取氧气,高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为:;
该收集装置为排水法收集装置,氧气不易溶于水,则可用该装置收集;
【小问2详解】
待火柴快燃尽时再插入集气瓶中,可减少火柴燃烧消耗集气瓶中更多的氧气;铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体物质;
【小问3详解】
石灰石的主要成分为碳酸钙,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为;
该反应为固体和液体在常温下的反应,则能用图1装置制取;
【小问4详解】
浓硫酸具有吸水性,能干燥二氧化碳,则该装置能证明二氧化碳不能使紫色石蕊变色,但潮湿的二氧化碳能使紫色石蕊变红(二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊变红色),则还需证明水不能使紫色石蕊变色,则可另取干燥的紫色石蕊小花,向其表面喷水;该实验中,关闭阀门Ⅰ,打开阀门Ⅱ,干燥的二氧化碳进入集气瓶中,干燥紫色小花不变红;关闭阀门Ⅱ,打开阀门Ⅰ,潮湿的二氧化碳进入集气瓶中,由于二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊变红色,则一会紫色小花变红;
【小问5详解】
根据反应前后物质的总质量不变,则生成的二氧化碳的质量为28g+93g-110g=11g,设样品中碳酸钙的质量为x,则
则样品中碳酸钙的质量分数为
则样品中碳酸钙的质量分数为89.3%。
12. 空气是人类宝贵的自然资源。某小组对空气的成分进行了项目式学习的探究。
【活动一】认识空气。
(1)空气中的氧气主要来源于______。
(2)氮气化学性质不活泼,可用作______。
(3)用微观示意图表示空气的主要成分,如图中最合理的是_____(填序号)。
资料:在同温同压下,气体的体积之比等于分子个数之比。
A. B. C. D.
【活动二】测定空气中氧气的含量。
(4)小组同学利用图1所示装置测定空气里氧气的含量。进行该实验时,红磷需足量的目的是______。红磷燃烧的主要现象是______,反应的化学方程式为______。
【活动三】拓展探究空气中氧气的含量。
(5)小组同学在老师的指导下设计了图2所示装置,探究磷在空气中的燃烧及氧气含量的变化情况。利用凸透镜聚光照射燃烧匙中足量的红磷,一段时间后红磷燃烧,待熄灭后,将装有足量白磷的燃烧匙提出水面,再次用凸透镜聚光照射,白磷居然也很快被点燃。与图1实验比较,用凸透镜聚光点燃红磷和白磷的优点是______。由实验可知,用红磷燃烧的方法并不能精确地测定空气里氧气的含量,理由是______。
(6)图3是小组同学用传感器测得的图2整个实验过程中容器内氧气含量变化的曲线图。燃烧的红磷刚好熄灭的点是______(选填“A”、“B”、“C”、“D”或“E”)。白磷开始燃烧至燃烧结束对应的曲线段是______(用字母表示)。由图3可得出的实验结论是______。
【答案】(1)植物的光合作用
(2)保护气 (3)C
(4) ①. 使装置中氧气被完全消耗完 ②. 产生大量的白烟 ③. 4P+5O22P2O5
(5) ①. 装置密闭使测量更准确,减少对空气的污染 ②. 反应后装置中氧气有剩余
(6) ①. C ②. DE ③. 氧气约占空气体积的五分之一
【解析】
【小问1详解】
空气中的氧气主要来源于绿色植物的光合作用。
【小问2详解】
氮气化学性质不活泼,可用作保护气。
【小问3详解】
空气中氮气和氧气的体积比约为4:1,而在同温同压下,气体的体积之比等于分子个数之比,则说明空气中氮分子和氧分子的个数比为4:1,且氮分子和氧分子均匀的分散在一起,故选C。
【小问4详解】
测定空气中氧气含量时,红磷燃烧消耗氧气,装置中的气体减少,压强减小,则冷却后打开止水夹,烧杯中的水进入集气瓶中,且进入的水的体积即为氧气的体积,则红磷足量,能将氧气完全消耗;
红磷燃烧,产生大量白烟,放热;
红磷燃烧生成五氧化二磷,反应的化学方程式为:。
【小问5详解】
用凸透镜聚光点燃红磷和白磷,可避免在外面点燃红磷和白磷,防止产生的五氧化二磷扩散到空气中,污染空气,且装置密闭,可使结果更准确;
红磷熄灭后,白磷还能燃烧,则说明装置中还有氧气剩余,即红磷不能将氧气完全消耗,则用红磷燃烧的方法并不能精确地测定空气里氧气的含量。
【小问6详解】
由图可知,C点时表示燃烧的红磷刚好熄灭;
白磷燃烧消耗氧气,DE段氧气含量减小,则说明为白磷开始燃烧至燃烧结束对应的曲线段;
由图3可知,氧气减少的体积约为20%,则说明氧气约占空气体积的五分之一。
13. 化学是研究物质组成的一门学科。砂糖是生活中常见的一种物质,其主要成分是蔗糖。某兴趣小组对“蔗糖的组成”进行了探究。
【探究方案一】
(1)取少量蔗糖放在燃烧匙中,在酒精灯上加热,直至完全烧焦,得到的黑色物质的主要成分是碳,这说明蔗糖中含有_________。
【探究方案二】为进一步探究蔗糖的组成,小刚用如图所示装置进行实验,实验开始前先通入一段时间氮气,然后关闭弹簧夹,点燃酒精灯。
(2)观察到__________,说明蔗糖中含有氢元素和氧元素。
(3)观察到硬质玻璃管中残留有黑色固体,他猜测该黑色固体是单质碳,小刚继续利用如上图所示装置,另外选试剂进行了验证单质碳实验,实验过程和现象如表:
实验过程
实验现象
______________,点燃酒精灯。
①硬纸玻璃管中的黑色固体剧烈
燃烧,发出白光;
②___________
写出上述实验中任意一个化学反应方程式:__________。
【实验结论】蔗糖是由碳元素、氢元素和氧元素组成的。
【拓展与交流】
(4)方案二中,先通入一段时间氮气的目的是_______。
(5)已知蔗糖的相对分子质量是342,其中碳元素、氢元素、氧元素的质量比为72:11:88,则蔗糖的化学式可以表示为_________。
(6)化学变化是反应物的__________重新组合转变成生成物的过程。因此在化学变化中,组成物质的______种类不变。
【答案】(1)碳元素 (2)小烧杯内壁有水珠出现
(3) ①. 小烧杯中放入澄清石灰水,往硬质玻璃管中通入氧气 ②. 澄清石灰水变浑浊 ③.
(4)排净装置中的空气,避免对实验造成干扰
(5)C12H22O11
(6) ①. 原子 ②. 元素
【解析】
【小问1详解】
碳是由碳元素组成的,反应前后元素的种类不变,该实验说明蔗糖中含有碳元素;
【小问2详解】
若观察到干冷的小烧杯内壁有水珠出现,说明蔗糖反应生成了水,根据质量守恒定律,蔗糖中含有氢元素和氧元素;
【小问3详解】
证明黑色固体是碳,因为碳燃烧生成二氧化碳,可以用澄清石灰水检验是否有二氧化碳气体生成,操作为:小烧杯中放入澄清石灰水,往硬质玻璃管中通入氧气,点燃酒精灯;观察到①硬纸玻璃管中的黑色固体剧烈燃烧,发出白光;②澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为:;
【小问4详解】
方案二中,先通入一段时间氮气的目的是排净装置中的空气,避免对实验造成干扰;
【小问5详解】
1个蔗糖分子中碳原子的个数为:=12,氢原子的个数为:=22,氧原子的个数为:=11,则蔗糖的化学式可以表示为:C12H22O11;
【小问6详解】
化学变化是分子分解成原子,原子重新组合成新分子的过程,因此在化学变化中,组成物质的元素种类不变。
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