精品解析:吉林省长春五十二中赫行实验学校2024-2025学年九年级下学期开学考试化学试题
2025-07-11
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内容正文:
2024—2025学年度下学期九年级开学测试
化学试卷
可能用到的相对原子质量: H-1,C-12, N-14, O-16, Cl-35.5
一、选择题:本题共 10小题,每小题 1 分,共10分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
空气、水是人类重要的自然资源,更是人类得以生存繁衍的物质基础。回答1~3题。
1. 吉林雾凇,北国盛景。空气成分中与雾凇形成有关的是
A. 水蒸气 B. 二氧化碳 C. 氧气 D. 氮气
2. 下列物质在氧气里燃烧,能生成刺激性气味气体的是
A. 铁丝 B. 硫粉 C. 红磷 D. 木炭
3. 盐城,一个让你打开心扉的地方!下列做法中不利于建设美丽盐城是
A. 生活垃圾分类处理 B. 倡导使用清洁能源
C. 生活污水排入河道 D. 积极行动植树造林
高锰酸钾是一种受热或见光易分解的晶体, 可用于实验室制取氧气,反应原理为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。K2MnO4溶液可用作消毒剂。完成下面小题
4. 下列物质中属于氧化物的是
A. KMnO4 B. K2MnO4 C. MnO2 D. O2
5. 下列用高锰酸钾固体制取氧气的系列操作中正确的是
A. 取用试剂 B. 加热试剂
C. 收集氧气 D. 氧气验满
6. 下列关于高锰酸钾的说法错误的是
A. 高锰酸钾受热易分解 B. 高锰酸钾应保存于棕色试剂瓶
C. 高锰酸钾易溶于水 D. 制氧气时高锰酸钾中氧元素全部转化为氧气
在解决化学问题中,经常运用比较、分类、分析、归纳等科学方法,基于实验事实进行证据推理、建构模型并推测物质及其转化的思维能力。回答7~10题。
7. 如图表示元素化合价与物质类别的关系,“→”表示物质类别之间可以转化。A、B、C、D分别由H、C、O中的一种、两种或三种元素组成。下列说法正确的是
A. B和C可以互相转化
B. A→C的反应一定是化合反应
C. B→C的反应条件一定是点燃
D. A的化学式一定是C
8. 工业上电解食盐水时发生如下反应:2NaCl+2X2NaOH+H2↑+ Cl2↑。下列说法正确的是
A. NaCl和 Cl2中氯元素化合价都为0 B. X的化学式为O2
C. 生成H2和Cl2的质量比为1:1 D. 可用过滤方法去除食盐水中难溶性杂质
9. 方框内是某泡腾片包装袋上的部分文字。下列有关说法正确的是
维生素C泡腾片说明书
含量: 每片含维生素C (C6H8O6) 176mg
配料:柠檬酸(C6H8O7)、碳酸氢钠(NaHCO3)
用法:用冷水或温水溶解后服用
贮藏:请保持将筒盖紧闭,避免受热或受潮
A. 泡腾片属于混合物
B. 维生素 C由4种元素组成
C. 泡腾片溶于水产生的气体主要是 SO2
D. 维生素C是由碳、氢、氧三种原子构成
10. 兴趣小组用图甲所示装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂,分别加入 10mL 相同浓度的过氧化氢稀溶液后,用传感器测量装置中气压的变化,如图乙中曲线a、b所示。结合实验和曲线a、b分析,下列说法正确的是
A. 催化效率更高的是土豆块
B. 过氧化氢分解的反应是吸热反应
C. 加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是120s
D. 不同催化剂对反应产物的质量没有影响
二、非选择题: 本题共8小题, 共40分。16(2) 2分, 18(4)2分, (7) ②3分, 化学方程式2分,其它每空1分。
11. 阅读资料:氢气依据不同制取方式,可分为“绿氢”“灰氢”“蓝氢”“紫氢”和“金氢”等。如图带你认识“多彩”的氢。储氢分为物理储氢和化学储氢,前者包括高压气态、低温液态、吸附等储存方式,后者将氢气转化为其他化合物进行储存。“液氨储氢”的原理是氢气与氮气在一定条件下生成液氨,进行储存。完成下面小题。
I.用化学用语填空:
(1)氢元素的符号________。
(2)3个氢原子__________。
(3)氢气的化学式___________。
II.氢元素在元素周期表中的信息如图所示。
(4)氢元素的原子序数为_____________。
(5)氢元素的相对原子质量为_____________。
(6)从元素分类角度,氢元素属于_____________元素。
III.依据上述阅读材料。
(7)属于“绿氢”的是 (填字母序号)。
A. 风能发电制氢 B. 煤燃烧发电制氢 C. 核能发电制氢
(8)“液氨储氢”属于__________(填“物理”或“化学”)储氢。
(9)从微观角度解释,氢气能被压缩储存的原因是____________。
(10)从氢气的制取或储运视角分析,氢气还未能广泛应用的原因是______________。
12. 下图是实验室制取气体的部分装置。
(1)仪器a的名称是_________。
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取CO2。
Ⅰ:该反应的化学方程式为___________;
Ⅱ:利用上述装置制取CO2,操作步骤有:
①注入 15mL 稀盐酸;
②在试管里放入几小块大理石;
③连接装置并固定在铁架台;
④检查装置气密性;
⑤收集气体。
正确的排序为:_________(填字母序号)。
A.③④①②⑤ B.④②①③⑤
(3)化学兴趣小组自制了一个简易制氧机,如图所示。若想利用B 装置监测产生O2的气流速率,B中有一处不足之处, 改进措施是将_____________(填“a”或“b”)端导管伸入水面下。
13. 我国科学家利用光催化技术实现了绿色制取H2O2 ,H2O2反应的微观示意图如图所示。
(1)a的化学式为________。
(2)该反应的化学方程式为________。
(3)下列关于该反应的说法正确的是 (填序号)。
A. 属于化合反应 B. 物质的总质量增加
C. 反应后氧原子个数减少 D. 反应前后分子的种类没有变化
14. 我国向世界承诺:努力争取2060年前实现“碳中和”——CO2排放量和转化量相等,达到相对零排放,为人类社会可持续发展贡献中国力量。
I.了解二氧化碳排放
(1)CO2排放量增加可能引发的后果有____________________(回答一点即可)。
Ⅱ.探究二氧化碳转化
(2)CO2的吸收是其转化的有效方法。现有两种试剂:水、氢氧化钠浓溶液。
[提出问题]水和氢氧化钠浓溶液,哪种试剂吸收CO2的效果更好?
[设计方案]请你利用下列提供的实验用品,设计实验并写出实验方案:__________。
(实验用品:氢氧化钠浓溶液、水、装满CO2的软塑料瓶若干个,其它仪器自选)
[实验与结论]通过实验,得出氢氧化钠浓溶液吸收CO2的效果比水好。
III.计算二氧化碳的工艺效率
(3)化工产业中,常用原子经济百分比来衡量工艺效率,公式是:原子经济百分比=×100%。我国科学家首次实现二氧化碳和氢气在一定条件下直接合成乙醇,该反应的化学方程式为,其原子经济百分比是_________。
Ⅳ.研制低碳行动方案
(4)低碳行动涵盖国际合作、国家工程和个人行为三个层面。请从“个人行为”层面策应“低碳行动”,请举出一种具体做法___________。
15. 某课外小组以“燃料的燃烧和能源的合理利用”为主题开展项目式学习。
[任务一]探究燃烧
如图所示:已知白磷的着火点为40℃。
(1)a处的白磷燃烧,b处的白磷不燃烧,说明可燃物燃烧需要___________。
(2)通过该实验,推测白磷在实验室里的保存方法是___________。
[任务二]调控燃烧
(3)用燃着的火柴将如图中相同大小的两支蜡烛点燃。
①乙的烛芯比甲长,导致燃烧时更旺,原因是_____________。
②围绕甲、乙两支蜡烛的燃烧,你还想探究的问题是_________。
[任务三]利用燃烧
实验目的
验证甲烷中含有碳元素和氢元素
进行实验
(1)在带尖嘴的导管口点燃甲烷,在火焰上方罩一个干冷的小烧杯。
(2)把烧杯迅速倒转过来,注入少量的澄清石灰水,振荡。
实验现象
烧杯内壁产生无色液滴,澄清石灰水变浑浊
实验结论
甲烷中含有碳元素和氢元素
(4)通过上述实验,能验证甲烷中含有碳、氢元素的证据和理论依据是___________。
[任务四]再识燃烧
同学利用如图 1 装置探究燃烧的条件,点燃蜡烛后立即塞紧橡皮塞,待蜡烛熄灭后,将滴管中的水全部滴入集气瓶中,使铝盒中的白磷立即燃烧。图2 是瓶中①二氧化碳和②氧气含量随时间变化的图像。
(5)分析图2得知, 蜡烛熄灭的时间是_______(填“t₁”或“t₂”或“t₃”)。
(6)图3 是利用数字传感器分别测定了蜡烛、白磷(均足量)在密闭容器中燃烧时氧气浓度的变化。根据图中数据分析可知,白磷能够燃烧而蜡烛不燃烧的氧气浓度 (x)范围是__________。
[任务五]合理利用
(7)燃料使用时需关注发热量和 CO₂排放量等因素。燃料的发热量可以用每克燃料在一定条件下完全燃烧所释放出的热量表示。天然气和甲醇均可用作燃料,其发热量及( 排放量见表。
①天然气的发热量为49.8kJ/g, 其含义是__________。
②通过表格分析, 与甲醇相比,天然气作为燃料的优点是___________。
燃料
发热量 (kJ/g)
CO₂排放量 (g/kJ)
天然气
49.8
0.055
甲醇
20.1
0.07
[任务六]能源展望
(8)请根据下图“我国能源消费结构的变化趋势图”分析,为实现碳达峰目标,你认为我国未来能源消费结构的特点是__________。
16. 生产乙醇C2H6O 的反应如下: ,若制取46t乙醇,理论上至少需要乙烯(C2H4)的质量是多少?(计算过程请在答题卡上补充完整)
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2024—2025学年度下学期九年级开学测试
化学试卷
可能用到的相对原子质量: H-1,C-12, N-14, O-16, Cl-35.5
一、选择题:本题共 10小题,每小题 1 分,共10分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
空气、水是人类重要的自然资源,更是人类得以生存繁衍的物质基础。回答1~3题。
1. 吉林雾凇,北国盛景。空气成分中与雾凇形成有关的是
A. 水蒸气 B. 二氧化碳 C. 氧气 D. 氮气
【答案】A
【解析】
【详解】空气成分中与雾凇形成是空气中的水蒸气遇冷凝华成固体的现象。
故选A。
2. 下列物质在氧气里燃烧,能生成刺激性气味气体的是
A. 铁丝 B. 硫粉 C. 红磷 D. 木炭
【答案】B
【解析】
【详解】A、铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成一种黑色固体,故选项错误;
B、硫在氧气中燃烧,产生一种具有刺激性气味的气体,故选项正确;
C、红磷在氧气中燃烧,生成一种白色固体,故选项错误;
D、木炭在氧气中燃烧,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体,故选项错误。
故选:B。
3. 盐城,一个让你打开心扉的地方!下列做法中不利于建设美丽盐城是
A. 生活垃圾分类处理 B. 倡导使用清洁能源
C. 生活污水排入河道 D. 积极行动植树造林
【答案】C
【解析】
【详解】A、分类处理生活垃圾,节约资源,减少水土污染,故A不符合题意;
B、倡导使用清洁能源,可以节约资源,保护环境,故B不符合题意;
C、任意排放生活污水,会造成水体污染,故C符合题意;
D、积极开展植树造林,能保护环境,故D不符合题意。故选C。
高锰酸钾是一种受热或见光易分解的晶体, 可用于实验室制取氧气,反应原理为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。K2MnO4溶液可用作消毒剂。完成下面小题
4. 下列物质中属于氧化物的是
A. KMnO4 B. K2MnO4 C. MnO2 D. O2
5. 下列用高锰酸钾固体制取氧气的系列操作中正确的是
A. 取用试剂 B. 加热试剂
C. 收集氧气 D. 氧气验满
6. 下列关于高锰酸钾的说法错误的是
A. 高锰酸钾受热易分解 B. 高锰酸钾应保存于棕色试剂瓶
C. 高锰酸钾易溶于水 D. 制氧气时高锰酸钾中氧元素全部转化为氧气
【答案】4. C 5. C 6. D
【解析】
【4题详解】
氧化物是由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物。
A、KMnO4由钾、锰、氧三种元素组成,不属于氧化物,不符合题意;
B、K2MnO4由钾、锰、氧三种元素组成,不属于氧化物,不符合题意;
C、MnO2由锰和氧两种元素组成,属于氧化物,符合题意;
D、O2只由氧元素一种元素组成,属于单质,不属于氧化物,不符合题意。
故选C。
【5题详解】
A、取用粉末状试剂,试管倾斜(或平放),用药匙或纸槽把试剂送到试管底部,然后使试管直立起来,错误;
B、为防止加热时粉末状物质进入导管,试管口应放一团棉花;为防止冷凝水回流到热的试管底部,炸裂试管,试管口应略向下倾斜,错误;
C、氧气的密度比空气略大,应用向上排空气法收集,正确;
D、检验氧气是否收集满时,应将带火星的木条放在集气瓶口,不能伸入瓶中,错误。
故选C。
【6题详解】
A、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,说法正确,不符合题意;
B、高锰酸钾见光易分解,棕色试剂瓶可以避光,高锰酸钾应保存于棕色试剂瓶,说法正确,不符合题意;
C、高锰酸钾易溶于水,说法正确,不符合题意;
D、高锰酸钾受热分解生成K2MnO4、MnO2和氧气,高锰酸钾中的氧元素只有部分转化为氧气,还有部分氧元素留在K2MnO4和MnO2中,说法错误,符合题意。
故选D。
在解决化学问题中,经常运用比较、分类、分析、归纳等科学方法,基于实验事实进行证据推理、建构模型并推测物质及其转化的思维能力。回答7~10题。
7. 如图表示元素化合价与物质类别的关系,“→”表示物质类别之间可以转化。A、B、C、D分别由H、C、O中的一种、两种或三种元素组成。下列说法正确的是
A. B和C可以互相转化
B. A→C的反应一定是化合反应
C. B→C的反应条件一定是点燃
D. A的化学式一定是C
【答案】A
【解析】
【分析】A是单质,能生成氧化物B和C,C能生成酸D,故D是碳酸;C是二氧化碳,B是一氧化碳,A可能是碳或是氧气。
【详解】A、由图可知,C 为氧化物且碳元素化合价为 +4, C是CO2;B 为氧化物且碳元素化合价为 +2, B 是CO;CO2和CO可以相互转化,CO2与C在高温下反应可生成CO,CO与O2反应可生成CO2, B 和 C 可以互相转化,正确;
B、由图可知 A 为单质,A 可以是碳(C),C转化为CO2,可以是C与O2在点燃下反应生成CO2,此反应是化合反应;但也可以是C与CuO在高温下反应生成CO2和Cu,该反应不是化合反应, A→C 的反应不一定是化合反应,错误;
C、CO与O2在点燃条件下反应可生成CO2,与CuO加热条件下生成Cu和CO2,B(CO)转化为C(CO2)的反应条件是不一定是点燃,也可能是加热,错误;
D、由图可知 A 为单质,A能转化为CO,能转化为CO2,碳在氧气完全燃烧生在二氧化碳,不完全燃烧一氧化碳,A可能是碳或氧气,错误。
故选A。
8. 工业上电解食盐水时发生如下反应:2NaCl+2X2NaOH+H2↑+ Cl2↑。下列说法正确的是
A. NaCl和 Cl2中氯元素化合价都为0 B. X的化学式为O2
C. 生成H2和Cl2的质量比为1:1 D. 可用过滤方法去除食盐水中难溶性杂质
【答案】D
【解析】
【详解】A、氯化钠中氯元素化合价为-1,氯气中氯元素化合价为0,不符合题意;
B、根据质量守恒定律, 化学反应前后原子的种类和数目不变,生成物中含Na、O、H、Cl的个数分别是2、2、4、2,反应物中含Na、O、H、Cl的个数分别是2、0、0、2,故反应物中还应含2个O、4个H,故X的化学式为:H2O,不符合题意;
C、由化学方程式可知,生成氢气和氯气的质量比为:2:71,不符合题意;
D、过滤可实现固液分离,可用过滤的方法去除食盐水中的难溶性杂质,符合题意。
故选D。
9. 方框内是某泡腾片包装袋上的部分文字。下列有关说法正确的是
维生素C泡腾片说明书
含量: 每片含维生素C (C6H8O6) 176mg
配料:柠檬酸(C6H8O7)、碳酸氢钠(NaHCO3)
用法:用冷水或温水溶解后服用
贮藏:请保持将筒盖紧闭,避免受热或受潮
A. 泡腾片属于混合物
B. 维生素 C由4种元素组成
C. 泡腾片溶于水产生的气体主要是 SO2
D. 维生素C是由碳、氢、氧三种原子构成
【答案】A
【解析】
【详解】A、泡腾片中含有维生素C、柠檬酸、碳酸氢钠等多种成分,属于混合物,符合题意;
B、由化学式可知,维生素C由C、H、O三种元素组成,不符合题意;
C、泡腾片溶于水,碳酸氢钠能与柠檬酸反应生成柠檬酸钠、二氧化碳和水,不符合题意;
D、维生素C由维生素C分子构成,维生素C分子由碳、氢、氧三种原子构成,不符合题意。
故选A。
10. 兴趣小组用图甲所示装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂,分别加入 10mL 相同浓度的过氧化氢稀溶液后,用传感器测量装置中气压的变化,如图乙中曲线a、b所示。结合实验和曲线a、b分析,下列说法正确的是
A. 催化效率更高的是土豆块
B. 过氧化氢分解的反应是吸热反应
C. 加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是120s
D. 不同催化剂对反应产物的质量没有影响
【答案】D
【解析】
【详解】A、结合实验和曲线a、b分析,相同时间内曲线a(猪肝块作催化剂)的气压变化比曲线 b(土豆块作催化剂)大,说明反应速率更快,所以两种催化剂中催化效率更高的是猪肝块,故说法错误;
B、从曲线a、b的变化可以看出,随着反应进行,压强增大,但一段时间后压强均有减小,说明反应过程中除生成气体导致压强增大,还因为温度升高压强增大,反应结束一段时间后恢复室温,气压减小,所以过氧化氢分解的反应是放热反应,故说法错误;
C、由图可知,30s时加猪肝块催化的过氧化氢使装置内压强达到最大,说明加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是30s,故说法错误;
D、最终压强相同,则说明最终生成的气体体积相同,生成同种气体且最终压强相等则生成气体质量相同。所以不同催化剂对反应产物的质量没有影响,故说法正确。
故选D。
二、非选择题: 本题共8小题, 共40分。16(2) 2分, 18(4)2分, (7) ②3分, 化学方程式2分,其它每空1分。
11. 阅读资料:氢气依据不同制取方式,可分为“绿氢”“灰氢”“蓝氢”“紫氢”和“金氢”等。如图带你认识“多彩”的氢。储氢分为物理储氢和化学储氢,前者包括高压气态、低温液态、吸附等储存方式,后者将氢气转化为其他化合物进行储存。“液氨储氢”的原理是氢气与氮气在一定条件下生成液氨,进行储存。完成下面小题。
I.用化学用语填空:
(1)氢元素的符号________。
(2)3个氢原子__________。
(3)氢气的化学式___________。
II.氢元素在元素周期表中的信息如图所示。
(4)氢元素的原子序数为_____________。
(5)氢元素的相对原子质量为_____________。
(6)从元素分类角度,氢元素属于_____________元素。
III.依据上述阅读材料。
(7)属于“绿氢”的是 (填字母序号)。
A. 风能发电制氢 B. 煤燃烧发电制氢 C. 核能发电制氢
(8)“液氨储氢”属于__________(填“物理”或“化学”)储氢。
(9)从微观角度解释,氢气能被压缩储存的原因是____________。
(10)从氢气的制取或储运视角分析,氢气还未能广泛应用的原因是______________。
【答案】(1)H (2)3H
(3)H2 (4)1
(5)1.008 (6)非金属 (7)A
(8)化学 (9)分子间有间隔
(10)制取和储运成本高(合理即可)
【解析】
【小问1详解】
氢元素的元素符号为:H;
【小问2详解】
原子直接用元素符号来表示,若要表示多个原子,在元素符号的前面加上数字表示原子的个数,3个氢原子表示为3H;
【小问3详解】
氢气是由氢分子构成的,其化学式是:H2;
【小问4详解】
根据元素周期表中的信息,原子序数等于质子数,氢元素原子序数为1;
【小问5详解】
从图中可知氢元素的相对原子质量为1.008;
【小问6详解】
氢带“气”字头,属于非金属元素;
【小问7详解】
A、绿氢是可再生能源发电制氢,风能属于可再生能源,故风能发电制氢属于绿氢;
B、化石燃料制氢属于灰氢,煤属于化石燃料,故煤燃烧发电制氢属于灰氢;
C、核能发电制氢属于紫氢;
故选A;
【小问8详解】
“液氨储氢”的原理是氢气与氮气在一定条件下生成液氨,进行储存,有新物质生成,属于化学储氢;
【小问9详解】
从微观角度解释,氢气能被压缩储存的原因是:分子之间存在间隔,受压后分子之间的间隔变小;
【小问10详解】
氢气在生产生活中未能广泛应用的原因是大量制取和储运的成本高。
12. 下图是实验室制取气体的部分装置。
(1)仪器a的名称是_________。
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取CO2。
Ⅰ:该反应的化学方程式为___________;
Ⅱ:利用上述装置制取CO2,操作步骤有:
①注入 15mL 稀盐酸;
②在试管里放入几小块大理石;
③连接装置并固定在铁架台;
④检查装置气密性;
⑤收集气体。
正确的排序为:_________(填字母序号)。
A.③④①②⑤ B.④②①③⑤
(3)化学兴趣小组自制了一个简易制氧机,如图所示。若想利用B 装置监测产生O2的气流速率,B中有一处不足之处, 改进措施是将_____________(填“a”或“b”)端导管伸入水面下。
【答案】(1)试管 (2) ①. ②. B
(3)a
【解析】
【小问1详解】
由图可知,仪器a为试管。
【小问2详解】
大理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:;
制取二氧化碳时,组装仪器后,先检查装置气密性,然后再装药品,且先装入固体,后倒入液体,转入药品后固定仪器,然后开始收集气体,顺序为:④②①③⑤,故选B。
【小问3详解】
氧气不易溶于水,将氧气通入水中,然后通过产生气泡的速率,观察产生氧气的气流速率,故将a端导管伸入水面下。
13. 我国科学家利用光催化技术实现了绿色制取H2O2 ,H2O2反应的微观示意图如图所示。
(1)a的化学式为________。
(2)该反应的化学方程式为________。
(3)下列关于该反应的说法正确的是 (填序号)。
A. 属于化合反应 B. 物质的总质量增加
C. 反应后氧原子个数减少 D. 反应前后分子的种类没有变化
【答案】(1)O2 (2) (3)A
【解析】
【小问1详解】
由微观示意图可知,a分子是由两个氧原子构成的分子,故a的化学式为O2;
【小问2详解】
由微观示意图可知,该反应为氧气和水在光照催化剂的条件下生成过氧化氢,化学方程式为:;
【小问3详解】
A、该反应符合多变一,属于化合反应,选项正确;
B、根据质量守恒定律,参与化学反应的反应物总质量和生成物总质量保持不变,选项错误;
C、根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类和个数均不变,选项错误;
D、根据质量守恒定律,化学反应前后分子的种类一定会发生变化,选项错误。
故选A。
14. 我国向世界承诺:努力争取2060年前实现“碳中和”——CO2排放量和转化量相等,达到相对零排放,为人类社会可持续发展贡献中国力量。
I.了解二氧化碳排放
(1)CO2排放量增加可能引发的后果有____________________(回答一点即可)。
Ⅱ.探究二氧化碳转化
(2)CO2的吸收是其转化的有效方法。现有两种试剂:水、氢氧化钠浓溶液。
[提出问题]水和氢氧化钠浓溶液,哪种试剂吸收CO2的效果更好?
[设计方案]请你利用下列提供的实验用品,设计实验并写出实验方案:__________。
(实验用品:氢氧化钠浓溶液、水、装满CO2的软塑料瓶若干个,其它仪器自选)
[实验与结论]通过实验,得出氢氧化钠浓溶液吸收CO2的效果比水好。
III.计算二氧化碳的工艺效率
(3)化工产业中,常用原子经济百分比来衡量工艺效率,公式是:原子经济百分比=×100%。我国科学家首次实现二氧化碳和氢气在一定条件下直接合成乙醇,该反应的化学方程式为,其原子经济百分比是_________。
Ⅳ.研制低碳行动方案
(4)低碳行动涵盖国际合作、国家工程和个人行为三个层面。请从“个人行为”层面策应“低碳行动”,请举出一种具体做法___________。
【答案】(1)全球变暖,冰川融化,海平面上升、极端天气频发、土地沙漠化,造成农业减产、影响自然生态系统,改变生物多样性等合理答案均可
(2)将相同体积的水和 NaOH 浓溶液,分别加入两个充满二氧化碳且容积相同的软塑料瓶中,比较软塑料瓶变瘪的程度
(3)46% (4)多乘坐公交车,绿色出行等合理答案均可
【解析】
【小问1详解】
CO2是主要的温室气体,其浓度增加会增强温室效应,导致全球变暖,冰川融化,海平面上升、极端天气频发、土地沙漠化,造成农业减产、影响自然生态系统,改变生物多样性等;
【小问2详解】
CO2溶于水并与水反应生成碳酸(H2CO3),但反应程度有限;而NaOH与CO2反应生成Na2CO3和H2O,反应更彻底。通过对比塑料瓶变瘪程度(气体体积减少量),可判断吸收效果,实验方案:将相同体积的水和 NaOH 浓溶液,分别加入两个充满二氧化碳且容积相同的软塑料瓶中,比较软塑料瓶变瘪的程度;
【小问3详解】
根据原子经济百分比=×100%
反应式:为,
生成物总质量:(12×2 + 6×1 + 16)+3×(1×2+16) = 100
产品质量:C₂H₅OH = 12×2 + 6×1 + 16 = 46
原子经济百分比 = 。
【小问4详解】
个人行为层面可通过减少碳排放或能源消耗来支持低碳行动。例如多乘坐公交车,绿色出行等。
15. 某课外小组以“燃料的燃烧和能源的合理利用”为主题开展项目式学习。
[任务一]探究燃烧
如图所示:已知白磷的着火点为40℃。
(1)a处的白磷燃烧,b处的白磷不燃烧,说明可燃物燃烧需要___________。
(2)通过该实验,推测白磷在实验室里的保存方法是___________。
[任务二]调控燃烧
(3)用燃着的火柴将如图中相同大小的两支蜡烛点燃。
①乙的烛芯比甲长,导致燃烧时更旺,原因是_____________。
②围绕甲、乙两支蜡烛的燃烧,你还想探究的问题是_________。
[任务三]利用燃烧
实验目的
验证甲烷中含有碳元素和氢元素
进行实验
(1)在带尖嘴的导管口点燃甲烷,在火焰上方罩一个干冷的小烧杯。
(2)把烧杯迅速倒转过来,注入少量的澄清石灰水,振荡。
实验现象
烧杯内壁产生无色液滴,澄清石灰水变浑浊
实验结论
甲烷中含有碳元素和氢元素
(4)通过上述实验,能验证甲烷中含有碳、氢元素的证据和理论依据是___________。
[任务四]再识燃烧
同学利用如图 1 装置探究燃烧的条件,点燃蜡烛后立即塞紧橡皮塞,待蜡烛熄灭后,将滴管中的水全部滴入集气瓶中,使铝盒中的白磷立即燃烧。图2 是瓶中①二氧化碳和②氧气含量随时间变化的图像。
(5)分析图2得知, 蜡烛熄灭的时间是_______(填“t₁”或“t₂”或“t₃”)。
(6)图3 是利用数字传感器分别测定了蜡烛、白磷(均足量)在密闭容器中燃烧时氧气浓度的变化。根据图中数据分析可知,白磷能够燃烧而蜡烛不燃烧的氧气浓度 (x)范围是__________。
[任务五]合理利用
(7)燃料使用时需关注发热量和 CO₂排放量等因素。燃料的发热量可以用每克燃料在一定条件下完全燃烧所释放出的热量表示。天然气和甲醇均可用作燃料,其发热量及( 排放量见表。
①天然气的发热量为49.8kJ/g, 其含义是__________。
②通过表格分析, 与甲醇相比,天然气作为燃料的优点是___________。
燃料
发热量 (kJ/g)
CO₂排放量 (g/kJ)
天然气
49.8
0.055
甲醇
20.1
0.07
[任务六]能源展望
(8)请根据下图“我国能源消费结构的变化趋势图”分析,为实现碳达峰目标,你认为我国未来能源消费结构的特点是__________。
【答案】(1)温度达到着火点
(2)存放在冷水中 (3) ①. 与氧气接触面积更大 ②. 蜡烛燃烧产物是什么等合理答案均可
(4)证据:甲烷燃烧生成二氧化碳和水,依据:化学反应前后元素种类不变
(5)t1 (6)5.1%≤x≤15.4%
(7) ①. 完全燃烧 1g 天然气能释放49.8kJ的热量 ②. 相同质量的甲醇和天然气燃烧时,天然气发热量高,二氧化碳排放量低
(8)积极开发利用低碳或无碳的可再生等合理答案均可
【解析】
【小问1详解】
a处的白磷在50℃左右,b处的白磷只有10℃,白磷的着火点为40℃,a处的白磷燃烧,b处的白磷不燃烧,说明可燃物燃烧需要温度达到着火点;
【小问2详解】
白磷的着火点只有40℃,故在实验室里的保存方法是存放在冷水中,防止其自燃;
【小问3详解】
①乙的烛芯比甲长,与氧气接触面积更大,所以燃烧时更旺;
②围绕甲、乙两支蜡烛的燃烧,还可以探究蜡烛燃烧产物是什么等;
【小问4详解】
根据质量守恒定律可知,化学反应前后,元素种类不变,甲烷燃烧生成二氧化碳和水,二氧化碳由碳元素和氧元素组成,水由氢元素和氧元素组成,所以甲烷中含有碳元素和氢元素;
【小问5详解】
由图2可知,t1℃时二氧化碳的含量不再增加,说明蜡烛已熄灭;
【小问6详解】
由图3可知,白磷能够燃烧而蜡烛不燃烧的氧气浓度范围是5.1%≤×≤15.4%;
【小问7详解】
①发热量为49.8kJ/g含义是完全燃烧 1g 天然气能释放49.8kJ的热量;
②相同质量的甲醇和天然气燃烧时,天然气比甲醇的发热量高,二氧化碳排放量低;
【小问8详解】
由曲线可知,我国未来能源消费结构的特点是积极开发利用低碳或无碳的可再生。
16. 生产乙醇C2H6O 的反应如下: ,若制取46t乙醇,理论上至少需要乙烯(C2H4)的质量是多少?(计算过程请在答题卡上补充完整)
【答案】解:设理论上至少需要乙烯的质量为x
x=28t
答:若制取46t乙醇,理论上至少需要乙烯(C2H4)的质量是28t。
【解析】
【详解】见答案。
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