精品解析:黑龙江省大庆市第六十九中学2024-2025学年九年级下学期期中考试化学试题、
2025-07-14
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内容正文:
大庆市第六十九中学
2024-2025学年度下学期期中初三年级
化学试题
考生注意:
1.考生须将自己的姓名,准考证号填写到试卷和答题卡规定的位置。
2.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑如需改动,用橡皮擦干净后,在选涂其他答案标号。
3.非选择题用黑色字迹的钢笔或签字笔在答题卡相应位置作答,在试题卷上作答无效。
4.考试时间90分钟。
5.全卷共23小题,总分100分。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Mg-24 S-32 Cl-35.5 Ca-40 Fe-56 Cu-64
一、选择题(每小题只有一个正确答案,1-15每题2分,16-20每题3分,共45分)
1. 大庆油田大同区新能源光伏发电工程计划建设七个光伏发电站,总装机容量达25.6兆瓦,年可发绿电3400万千瓦时,建成投产后可使采油七厂清洁能源替代率提升6.47个百分。下列有关光伏电池的叙述中未发生化学变化的是
A. 生产光伏电池时,将硅片切割成合适的尺寸
B. 光伏电池的金属支架在潮湿环境中,表面出现锈斑
C. 光伏电池在使用时,表面的防反射涂层的金属氧化物在酸雨环境下发生腐蚀
D. 电池的封装材料老化,出现发黄、变脆的现象
2. 黑龙江省连续多年大力发展冰雪旅游业,一直秉持国家“冰天雪地也是金山银山”的理念。下列做法不符合上述理念的是
A. 使用节能灯装饰冰雕 B. 用自来水进行人工制冰
C. 公交、地铁直达景区 D. 春天拆冰后将碎冰运回松花江
3. 安全是我们生活生产中的第一要素,2025春节期间,四川一“小孩哥”将点燃的爆竹扔进化粪池,引起爆炸,导致路面和车辆损毁严重,下列有关安全知识的说法正确的是
A. 化粪池、加油站、煤矿井等场所都无须严禁烟火
B. 关于硫的燃烧的实验说明,无需标注图2中的④⑤
C. 可以利用缓慢氧化原理将厨余垃圾制成花肥
D. 用甲醛溶液长期浸泡食物,以防止食物变质腐败
4. 实验是化学学习、研究的基本手段,下列实验和说法正确的是
A. 电解水实验中,甲试管内是氧气
B. 探究温度对分子运动快慢的影响
C. 可证明能与水反应
D. 实验能证明二氧化锰是反应的催化剂
5. 下列现象不能用质量守恒定律解释的是
A. 高锰酸钾受热后固体质量减少 B. 潮湿的衣服在阳光下晒干后变轻
C. 铁丝在氧气中燃烧,固体质量增加 D. 蜡烛燃烧后长度越来越短,最后消失
6. 石灰氮(主要成分为)是一种氮素肥效长的固态肥料,同时也是一种低毒、无残留的农药。其遇水反应的化学方程式为,则的化学式为
A. B. C. D.
7. 性质决定用途,用途体现性质。下列物质的性质和用途对应正确的是
A. 氧气具有助燃性——用作燃料 B. 一氧化碳具有可燃性——用于冶炼金属
C. 石墨有滑腻感——用作铅笔芯 D. 碳的化学性质在常温下稳定——用碳素墨水书写档案材料
8. 嫦娥六号在月球背面展示的国旗的原材料是玄武岩。玄武岩的组成元素有硅、铝、铁、钙、氧等,下列说法及用语表达正确的是
A. 地壳中含量第一的金属元素: B. 亚铁离子:
C. 2个钙原子: D. 1个氧分子:
9. 下列有关物质的名称、俗名、化学式中,三者皆指同一物质的是
A. 氖、稀有气体、 B. 碱式碳酸铜、铜绿、
C. 汞、水银、 D. 冰、干冰、
10. 下列有关实验操作的“先”与“后”的说法中,不正确的是
A. 加热高锰酸钾制氧气时,先检查装置气密性,后向试管中加入药品
B. 红磷测定空气中氧气含量时,先将集气瓶冷却到室温,后打开弹簧夹
C. 检查装置气密性时,先将导管伸入水中,后用手握住容器外壁
D. 实验室制二氧化碳时应先从长颈漏斗加入稀盐酸,再向加入石灰石
阅读下列材料,完成下面小题。
基材料作为催化剂被广泛用于光催化还原。此设计目的为减少空气中二氧化碳,同时可制备清洁燃料酒精,某科学团队据此设计了碳循环路径,其原理的微观示意图如下。
11. 有关该反应正确的是
A. 该循环的两个过程中涉及到的所有物质皆由分子构成 B. 过程Ⅰ参与反应的与的个数比为
C. 过程Ⅰ中基材料会不断减少 D. 过程Ⅱ属于分解反应
12. 下列关于清洁燃料酒精,说法不正确的是
A. 燃烧过程中只会生成二氧化碳和水 B. 燃烧过程中伴随着放热过程
C. 酒精还可通过粮食发酵获得 D. 在汽油中加少量酒精可做汽车燃料
13. 除去下列物质中的杂质,所选试剂及操作均正确的是
选项
物质(括号内为杂质)
选用试剂及操作方法
A
隔绝空气加强热
B
铁粉(炭粉)
加入适量的氧化铜灼烧
C
通过足量饱和碳酸氢钠溶液
D
通过灼热的铜网
A. A B. B C. C D. D
14. 下列物质的用途与化学原理相符合的是
选项
用途
化学原理(用化学方程式表示)
A
红磷用于制烟幕弹
B
高锰酸钾制氧气
C
氢气用作燃料
D
一氧化碳用于炼铁
A. A B. B C. C D. D
15. 在一密闭容器中发生某反应,容器中各物质的质量变化如下表所示。其中未知数据错误的是
甲的质量/g
乙的质量/g
丙的质量/g
丁的质量/g
反应前
20
40
0
0
反应中
5.5
反应后
0
22
32
A. B. C. D.
16. 化学实验中常会出现一些“出乎意料”的现象或结果,下列对相关异常情况的解释不合理的是
实验
异常情况
收集到的氧气不纯
实际质量偏大
反应后天平指针向右偏转
反应后质量减小
解释
A.可能是收集气体前集气瓶内没有装满水
B.砝码可能生锈
C.可能是铜粉的量不足
D.生成的白烟逸散到空气中
A. A B. B C. C D. D
17. 锂电池在多种场景具有广泛的应用,生产该电池时,为了提高电池的性能需添加适量的石墨烯(如图2)作导电剂。锂元素在元素周期表中的信息如图1,石墨烯的含量对电阻(电阻越小,电流通过物体时遇到的阻碍越小)与的影响如图3。下列说法中正确的是
A. 锂原子核内有3个中子
B. 锂元素的相对原子质量为
C. 石墨烯、石墨、、炭黑都是由碳原子构成的单质
D. 石墨烯含量在点时,电池的导电性能最好
18. 将含氧元素的15克和的混合气体通过足量灼热后,再使气体通入足量澄清石灰水中,可生成白色的沉淀的质量为
A. 30克 B. 45克 C. 60克 D. 90克
19. 下列图像能正确反映其对应操作的是
A. 图A是等质量、不同形状的石灰石中分别加入少量的同种稀盐酸生成的图像
B. 图B是高温时适量碳还原氧化铁,试管中固体质量的变化
C. 图C是在密闭容器中点燃红磷,容器中的压强变化
D. 图D是用高锰酸钾制氧气,固体中的质量分数变化
20. 氢能是一种清洁能源,氢气的生产和储存是科学探究的重要方向。镁基储氢材料(主要成分)是极具应用前景的储氢材料。储氢、释氢过程中涉及的部分物质转化如下:
下列说法错误的是
A. 储氢过程发生的反应属于化合反应
B. 释氢原理方法I中化合价改变的元素是镁和氢
C. 方法II的化学反应方程式为
D. 分别用方法I和方法II处理等量的得到的氢气的质量相等
二、非选择题(共37分)
21. 化学来源于生活,又服务于生活。请用所学知识回答下列问题。
(1)臭氧主要分布在距地面10~50千米的高空,它能吸收大部分紫外线,保护地球生物,臭氧的化学式为,它和氧气化学性质_____(选填“相似”“不相似”),若浓度增大_____(选填“能”,“否”)造成温室效应加剧。
(2)铁在潮湿的空气中易生锈,铁生锈过程中生成了,标出该化合物中铁元素的化合价_____。
(3)84消毒液的有效成分是次氯酸钠,可用于对环境进行消毒,其原因是次氯酸钠与空气中的和反应生成了有强氧化性的次氯酸,则次氯酸的化学式为_____。
(4)中国科学技术大学的钱逸泰教授等以和金属钠为原料,在下隔绝空气反应得到了纳米级金刚石粉末和化合物。该成果被科学家们喻为“稻草变黄金”。金刚石的用途有_____;X的化学式为_____,该反应需隔绝空气进行原因是_____。
22. 物质的结构和转化是化学研究内容。
(1)镓是一种奇妙的金属,放在手心马上熔化,犹如荷叶上的水珠流来流去。请阅读信息后回答:
①金属镓_____(物理性质)。
②镓原子结构示意图中的数值_____。
③镓的氧化物的化学式_____。
④氮化镓(GaN)是第三代半导体材料:一般采用与在一定条件下反应制得,同时得到另一种化合物,该反应的化学方程式为_________________________。
(2)图2是某反应的微观示意图,请根据图示写出该反应的化学方程式__________属于________反应(填基本反应类型)。
23. “扬帆起航、逐梦九天”。2025年4月25日01:54神舟二十号3名航天员顺利进入空间站,中国航天事业在浩瀚的太空中不断刷新“中国高度”。
【“天和”升空】“长征五号B遥二运载火箭”成功发射“天和”核心舱,中国空间站时代到来。
(1)火箭的推进剂使用液氢和液氧的组合。从微观角度分析:氢气和液氢都具有可燃性的原因是_____。
【“天问”探火】“天问一号火星探测器”着陆于火星,对火星地貌、土壤、大气等进行探测。
(2)火星土壤中含量最多的元素与地球地壳中含量最多的元素相同,该元素是_____(填名称)。
(3)火星大气的主要成分是,约占,而仅占。为了人类未来可以移居火星,化学家通过下图所示的过程将转化为。用途广泛,请举一例:_____。
【“神舟”出征】继“神舟十二号载人飞船”首次将航天员送入“天和”核心舱起,我国开启了长期驻留太空的时代。至今已近46个月,八个乘组,24名航天员先后在轨开展100多项实/试验。
(4)航天员舱外航天服使用的聚氨酯橡胶材料达到隔热效果,宇航服内活性炭用于处理呼吸产生的废气,说明活性炭具有_____性。
(5)航天员将在中国空间站完成各项任务,因此,保障航天员的氧气需求至关重要。那么,空间站的氧气从哪里来?
Ⅰ.从地球带上去
①航天工业以空气为原料制氧气,工业上选择空气的主要原因是_____。
②利用分子筛可将氧分子从空气中“筛”出去,从而获得高浓度的氧气。其原理示意图如下:由此可知两种分子的大小:_____(填“>”或“<”)。
Ⅱ.在天宫制出来
①早期空间站利用过氧化钠、超氧化钾等物质制氧气,其原理表示如下:。空间站内二氧化碳的主要来源是_____。
②目前空间站已实现电解水制氧气,电解时需要通入_____电(填“直流”或“交流”)。
(6)空间站是一个相对封闭的场所,解决“气体从哪里来”的问题必然伴随着“气体往哪里去”的问题。为此,科学家设计了生物再生生命保障系统,实现了“水—氧—碳”的循环转化。下列叙述不正确的是_____(填序号)。
A. “水—氧—碳”的循环转化,减少了氧气的携带量,减轻了火箭和飞船的载重
B. 电解水在产生氧气的同时产生其他气体,则系统需要对其进行转化
C. 地球上的水、氧气、二氧化碳和空间站内的水、氧气、二氧化碳的化学性质不同
D. 人体代谢产物(包括尿液等)中的水既有气态又有液态,设计系统时应考虑水的冷凝与净化,可用于航天员的洗澡等用途
24. 2025年2月7日第九届亚冬会在哈尔滨市举行。将冰雪与化学推断题结合,如图“雪花”中的、、、、、是初中化学常见的六种物质,其中是天然气的主要成分,是黑色固态金属氧化物,且中两种元素的质量比为,、是组成元素相同的气体。是液体,是最轻的气体(其中部分反应物、生成物和反应条件都已省略。“—”表示物质间能相互发生反应,“→”表示物质间能发生转化)。
(1)写出物质的名称_____。
(2)写出反应方程式:_____,该反应属于_____(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)其中也可以是其他金属氧化物。某校兴趣小组的同学在老师指导下组装了如图所示的装置进行实验。
装置是实验室用草酸和浓硫酸加热制取一氧化碳的气体发生装置,反应的化学方程式是:。请回答下列问题:
①写出仪器a的名称_____
②可将下图G连接在_____(填编号)之间,当出现________(至少三条)现象时,可确定使用纯净干燥的一氧化碳还原氧化铁。
③F装置的作用是:i_______________,ii_______________。
25. 二氧化碳是初中化学继氧气之后的又一种重要的气体,不仅与日常生活联系密切,且对地球生命具有重要意义。请随着以下线索开展探究之旅。
任务一 自然界中的二氧化碳的来源
(1)下图为大自然中碳循环的局部示意图,其中向大气中释放二氧化碳的途径是_____(填序号)。
任务二 工业上二氧化碳的制取
(2)早在公元300年左右,中国西晋学者张华就在《博物志》一书中作了“烧白石作白灰既讫……”的记载,即为工业上制取二氧化碳的原理,写出反应的化学方程式:__________。
任务三 实验室二氧化碳的制取
某同学选择利用块状石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳,请回答下列问题。
(3)学习小组用如图所示装置制取纯净、干燥的二氧化碳。
①使用A装置制取气体的显著优点是_______。
②装置B的作用是____________。
③在虚线框中将装置C后的装置补画完整_____。
④若用右图甲装置代替装置A,收集满一瓶气体后,需先_____(“打开”或“关闭”)止水夹,准备好集气瓶,再收集另一瓶气体。
三、科学探究题(11分)
26. 夏天到了,衣服上常会留下难以清洗的汗渍、果汁渍等。现在市场上出售一种“污渍爆炸盐”,宣称“含天然活性氧,能在瞬间去除洗衣粉难以除去的多种顽固污渍”。
查阅资料:“污渍爆炸盐”主要有效成分为过碳酸钠,化学式为,俗称固体双氧水,白色结晶颗粒。过碳酸钠溶于水时,分解生成碳酸钠和过氧化氢,目前已成为世界上广泛应用的主要洗涤助剂之一。
【探究实验】变质污渍爆炸盐的纯度测定
已知:①过碳酸钠与硫酸溶液反应的化学方程式如下:
②碱石灰的主要成分是氢氧化钠和氧化钙,对水和二氧化碳都有很强的吸收能力
为测定已变质的过碳酸钠(污渍爆炸盐部分变质后的成分为和)的纯度,设计如下图所示的实验:为一具有良好的弹性的气球(不与反应物和生成物反应),称取一定量的样品和少量二氧化锰放于其中,按图安装好实验装置。关闭、,打开,旋转分液漏斗的活塞,将足量的稀滴入气球中。
(1)内发生反应生成的气体为_____。在样品中加入少量二氧化锰发生的反应方程式为_____。导管作用是:①______,②__________。
(2)当上述反应停止,、、处于关闭状态,然后先打开,再缓缓打开,这时可观察到的现象是____________,中装的碱石灰的作用是________,缓缓打开的理由是_______。
(3)实验结束时,量筒I中有123.4mL水,量筒Ⅱ中收集到33.6mL气体(体积均已折算到标准状况),则过碳酸钠的纯度是_____(保留小数点后一位;标准状况下气体的密度:,;过碳酸钠纯度过碳酸钠/(过碳酸钠+碳酸钠)*100%)。
(4)某同学实验测得的过碳酸钠的纯度偏大,你认为不可能的原因是_____
A. 右侧量筒Ⅰ和储液集气瓶连接导管内的液体没有计入读数
B. 量筒Ⅱ读数()时,量筒液面高于水槽液面
C. 气体滞留在和导气管中,未全部进入量筒Ⅱ
D. 气体体积数值、没有扣除滴加的硫酸的体积
四、计算题(7分)
27. “三寸粉笔,三尺讲台系国运;一颗丹心,一生秉烛铸民魂。”这是习近平总书记对教师的高度评价,是对老师们兢兢业业、一生奉献的礼赞。教师上课离不开粉笔,粉笔的主要成分为CaCO3和CaSO4,如图,将23.6g研磨后的粉笔末置于锥形瓶内,称量质量(如图1所示),向锥形瓶内倒入100g稀盐酸,充分反应后称量质量(如图2所示)。
(已知:其它杂质不参与反应)。请回答下列问题:
(1)充分反应后,产生二氧化碳的质量是______。
(2)计算23.6g粉笔末中碳酸钙的质量分数(精确到0.1%)。
(3)23.6g粉笔末中钙元素的质量是______。
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大庆市第六十九中学
2024-2025学年度下学期期中初三年级
化学试题
考生注意:
1.考生须将自己的姓名,准考证号填写到试卷和答题卡规定的位置。
2.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑如需改动,用橡皮擦干净后,在选涂其他答案标号。
3.非选择题用黑色字迹的钢笔或签字笔在答题卡相应位置作答,在试题卷上作答无效。
4.考试时间90分钟。
5.全卷共23小题,总分100分。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Mg-24 S-32 Cl-35.5 Ca-40 Fe-56 Cu-64
一、选择题(每小题只有一个正确答案,1-15每题2分,16-20每题3分,共45分)
1. 大庆油田大同区新能源光伏发电工程计划建设七个光伏发电站,总装机容量达25.6兆瓦,年可发绿电3400万千瓦时,建成投产后可使采油七厂清洁能源替代率提升6.47个百分。下列有关光伏电池的叙述中未发生化学变化的是
A. 生产光伏电池时,将硅片切割成合适的尺寸
B. 光伏电池的金属支架在潮湿环境中,表面出现锈斑
C. 光伏电池在使用时,表面的防反射涂层的金属氧化物在酸雨环境下发生腐蚀
D. 电池的封装材料老化,出现发黄、变脆的现象
【答案】A
【解析】
【详解】A、生产光伏电池时,将硅片切割成合适的尺寸,只是硅片的形状发生了改变,没有新物质生成,属于物理变化,符合题意;
B、光伏电池的金属支架在潮湿环境中,表面出现锈斑,有新物质生成,属于化学变化,不符合题意;
C、光伏电池在使用时,表面的防反射涂层的金属氧化物在酸雨环境下发生腐蚀,金属氧化物与酸雨中的酸发生反应生成盐和水,有新物质生成,属于化学变化,不符合题意;
D、封装材料老化过程中,材料的分子结构发生改变,出现发黄、变脆现象,有新物质生成,属于化学变化,不符合题意。
故选:A。
2. 黑龙江省连续多年大力发展冰雪旅游业,一直秉持国家“冰天雪地也是金山银山”的理念。下列做法不符合上述理念的是
A. 使用节能灯装饰冰雕 B. 用自来水进行人工制冰
C. 公交、地铁直达景区 D. 春天拆冰后将碎冰运回松花江
【答案】B
【解析】
【详解】A、使用节能灯装饰冰雕,节能灯相比普通灯具更节能,能在保证冰雕展示效果的同时,减少电能的消耗,符合该理念,不符合题意;
B、用自来水进行人工制冰,自来水是经过处理的宝贵水资源,将其用于人工制冰,不仅浪费了大量的水资源,而且增加了水资源的处理和输送成本,没有做到合理利用资源,不符合该理念,符合题意;
C、公交、地铁直达景区,鼓励人们乘坐公共交通工具出行,可以减少私家车的使用,从而降低汽车尾气的排放,减少对环境的污染,同时也缓解了交通压力,符合该理念,不符合题意;
D、春天拆冰后将碎冰运回松花江,这样做可以避免碎冰在景区堆积造成环境污染,同时将碎冰回归自然水体,有利于维持水资源的自然循环,符合该理念,不符合题意。
故选:B。
3. 安全是我们生活生产中的第一要素,2025春节期间,四川一“小孩哥”将点燃的爆竹扔进化粪池,引起爆炸,导致路面和车辆损毁严重,下列有关安全知识的说法正确的是
A. 化粪池、加油站、煤矿井等场所都无须严禁烟火
B. 关于硫的燃烧的实验说明,无需标注图2中的④⑤
C. 可以利用缓慢氧化原理将厨余垃圾制成花肥
D. 用甲醛溶液长期浸泡食物,以防止食物变质腐败
【答案】C
【解析】
【详解】A、化粪池会产生可燃性沼气,面粉加工厂有可燃性粉尘,煤矿井中有可燃性瓦斯气体,这些场所遇到明火都易发生爆炸,所以必须严禁烟火,A 错误;
B、硫燃烧生成的二氧化硫有毒,需要通风处理,所以需要标注图 2 中的④,B 错误;
C、可以利用缓慢氧化原理将厨余垃圾制成有机花肥,C正确;
D、甲醛有毒,能使蛋白质变性,对人体健康有害,不能用甲醛溶液浸泡食物,D 错误;
故选C。
4. 实验是化学学习、研究的基本手段,下列实验和说法正确的是
A. 电解水实验中,甲试管内是氧气
B. 探究温度对分子运动快慢的影响
C. 可证明能与水反应
D. 实验能证明二氧化锰是反应的催化剂
【答案】B
【解析】
【详解】A、电解水时,正极产生氧气,负极产生氢气,氧气与氢气的体积比约为1∶2。甲试管中产生的气体体积较大,管内是氢气,不是氧气,选项错误;
B、等量的红墨水滴在相同体积的热水中比在相同体积的冷水中扩散更快,说明温度越高,分子运动速率越快,能探究温度对分子运动速率的影响,选项正确;
C、图中实验,软塑料瓶变瘪,不能证明二氧化碳能与水反应,也可能是二氧化碳溶于水造成的,选项错误;
D、仅通过带火星木条复燃,只能说明二氧化锰加快了过氧化氢分解速率,要证明二氧化锰是催化剂,还需验证其质量和化学性质在反应前后不变,选项错误;
故选B。
5. 下列现象不能用质量守恒定律解释的是
A. 高锰酸钾受热后固体质量减少 B. 潮湿的衣服在阳光下晒干后变轻
C. 铁丝在氧气中燃烧,固体质量增加 D. 蜡烛燃烧后长度越来越短,最后消失
【答案】B
【解析】
【详解】A、高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,由于生成了氧气,则固体质量减小,能用质量守恒定律解释,该选项不符合题意;
B、潮湿的衣服在阳光下晒干后变轻,是因为分子在不断运动,不能用质量守恒定律解释,该选项符合题意;
C、铁丝燃烧消耗氧气,生成四氧化三铁,固体增加的质量为消耗的氧气的质量,能用质量守恒定律解释,该选项不符合题意;
D、蜡烛燃烧生成二氧化碳和水,由于生成物会扩散到空气中,则长度越来越短,能用质量守恒定律解释,该选项不符合题意。
故选B。
6. 石灰氮(主要成分为)是一种氮素肥效长的固态肥料,同时也是一种低毒、无残留的农药。其遇水反应的化学方程式为,则的化学式为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】反应前后原子的种类和个数不变,等号左边Ca、C、N、H、O的个数分别有1、1、2、6、3,等号右边除2X外,Ca、C、N、H、O的个数分别有1、1、0、0、3,则2X中含有2个氮原子、6个氢原子,则X的化学式为NH3,故选C。
7. 性质决定用途,用途体现性质。下列物质的性质和用途对应正确的是
A. 氧气具有助燃性——用作燃料 B. 一氧化碳具有可燃性——用于冶炼金属
C. 石墨有滑腻感——用作铅笔芯 D. 碳的化学性质在常温下稳定——用碳素墨水书写档案材料
【答案】D
【解析】
【详解】A、氧气具有助燃性,可用作助燃剂,氧气不具有可燃性,不能用作燃料,说法错误,不符合题意;
B、一氧化碳具有还原性,可用于冶炼金属,与一氧化碳具有可燃性无关,说法错误,不符合题意;
C、石墨质软且能在纸上留下灰黑色痕迹,可用作铅笔芯,与石墨具有滑腻感无关,说法错误,不符合题意;
D、碳的化学性质在常温下稳定,不易发生反应,因此用碳素墨水书写档案材料可长期保存,说法正确,符合题意。
故选:D。
8. 嫦娥六号在月球背面展示的国旗的原材料是玄武岩。玄武岩的组成元素有硅、铝、铁、钙、氧等,下列说法及用语表达正确的是
A. 地壳中含量第一的金属元素: B. 亚铁离子:
C. 2个钙原子: D. 1个氧分子:
【答案】D
【解析】
【详解】A、地壳中含量第一的金属元素是铝,元素符号为Al,选项错误;
B、亚铁离子带2个单位正电荷,离子符号的书写,将数字和正负号标在元素符号的右上角,先写数字,后标正负号,数值为1,省略不写,故离子符号为:Fe2+,选项错误;
C、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,故两个钙原子表示为:2Ca,选项错误;
D、1个氧分子由2个氧原子构成,书写化学式时,化学式中原子的个数在原子右下角标注,则氧气的化学式为O2,用氧气的化学式表示1个氧分子,故符号为:O2,选项正确;
故选D。
9. 下列有关物质的名称、俗名、化学式中,三者皆指同一物质的是
A. 氖、稀有气体、 B. 碱式碳酸铜、铜绿、
C. 汞、水银、 D. 冰、干冰、
【答案】B
【解析】
【详解】A、氖的化学式为Ne,稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙、氡,说法错误,不符合题意;
B、碱式碳酸铜的俗名是铜绿,其化学式为,说法正确,符合题意;
C、汞的俗名是水银,其化学式为Hg,说法错误,不符合题意;
D、冰是固态水,其化学式为;干冰是固态二氧化碳,其化学式为,说法错误,不符合题意。
故选:B。
10. 下列有关实验操作的“先”与“后”的说法中,不正确的是
A. 加热高锰酸钾制氧气时,先检查装置气密性,后向试管中加入药品
B. 红磷测定空气中氧气含量时,先将集气瓶冷却到室温,后打开弹簧夹
C. 检查装置气密性时,先将导管伸入水中,后用手握住容器外壁
D. 实验室制二氧化碳时应先从长颈漏斗加入稀盐酸,再向加入石灰石
【答案】D
【解析】
【详解】A、制备气体时,必须先检查装置气密性,确保不漏气后再加入药品,若先加药品后发现漏气,调整装置会导致药品浪费,该选项说法正确;
B、红磷燃烧后需冷却至室温再打开弹簧夹,若未冷却,气体受热膨胀会导致进入集气瓶的水量减少,测量结果不准确,该选项说法正确;
C、检查气密性时,应先将导管浸入水中,再用手捂热容器,若顺序颠倒,可能无法观察到气泡,影响判断,该选项说法正确;
D、实验室制二氧化碳时,应先向容器中加入石灰石(固体),再通过长颈漏斗加入稀盐酸,该选项说法不正确。
故选D。
阅读下列材料,完成下面小题。
基材料作为催化剂被广泛用于光催化还原。此设计目的为减少空气中二氧化碳,同时可制备清洁燃料酒精,某科学团队据此设计了碳循环路径,其原理的微观示意图如下。
11. 有关该反应正确的是
A. 该循环的两个过程中涉及到的所有物质皆由分子构成 B. 过程Ⅰ参与反应的与的个数比为
C. 过程Ⅰ中基材料会不断减少 D. 过程Ⅱ属于分解反应
12. 下列关于清洁燃料酒精,说法不正确的是
A. 燃烧过程中只会生成二氧化碳和水 B. 燃烧过程中伴随着放热过程
C. 酒精还可通过粮食发酵获得 D. 在汽油中加少量酒精可做汽车燃料
【答案】11. B 12. A
【解析】
【11题详解】
A、从微观示意图可知,涉及的物质有Cu基材料、CO2、H2O、O2、C2H5OH,其中Cu基材料不是由分子构成的,该选项错误;
B、根据微观示意图,过程 Ⅰ 是CO2、H2O在Cu基材料、光的条件下反应生成C2H5OH、O2,化学方程式为,可知参与反应的CO2与H2O的个数比为,该选项正确;
C、Cu基材料是催化剂,在化学反应前后质量和化学性质不变,不会不断减少,该选项错误;
D、过程 Ⅱ 是酒精燃烧,化学方程式为,是一种物质与氧气反应生成两种物质,属于氧化反应,不是分解反应(分解反应是一种物质生成多种物质),该选项错误。
故选B。
【12题详解】
A、酒精燃烧,如果氧气不充足,会生成一氧化碳等物质,不只会生成二氧化碳和水,该选项错误;
B、酒精燃烧是放热反应,燃烧过程中伴随着放热过程,该选项正确;
C、酒精可通过粮食发酵获得,这是酒精的一种常见生产方法,该选项正确;
D、在汽油中加少量酒精可制成乙醇汽油,能做汽车燃料,该选项正确。
故选A。
13. 除去下列物质中的杂质,所选试剂及操作均正确的是
选项
物质(括号内为杂质)
选用试剂及操作方法
A
隔绝空气加强热
B
铁粉(炭粉)
加入适量的氧化铜灼烧
C
通过足量饱和碳酸氢钠溶液
D
通过灼热的铜网
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A、隔绝空气加强热,碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,除去了杂质碳,但引入新杂质铜,不符合除杂原则,不符合题意;
B、加入适量的氧化铜灼烧,碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,能除去杂质炭粉,但会引入新杂质铜,不符合除杂原则,不符合题意;
C、通过足量饱和碳酸氢钠溶液,与碳酸氢钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水,能除去杂质,但会引入新杂质二氧化碳,不符合除杂原则,不符合题意;
D、通过灼热的铜网,铜与氧气反应生成氧化铜,氮气与铜不反应,能除去杂质氧气,且不引入新杂质,符合除杂原则,符合题意。
故选;D。
14. 下列物质的用途与化学原理相符合的是
选项
用途
化学原理(用化学方程式表示)
A
红磷用于制烟幕弹
B
高锰酸钾制氧气
C
氢气用作燃料
D
一氧化碳用于炼铁
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A、红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷,产生大量白烟,可用于制烟幕弹,化学方程式为,说法错误,不符合题意;
B、高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为,说法错误,不符合题意;
C、氢气在氧气中燃烧生成水,可用作燃料,化学方程式为,说法错误,不符合题意;
D、一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,化学方程式为,说法正确,符合题意。
故选:D。
15. 在一密闭容器中发生某反应,容器中各物质的质量变化如下表所示。其中未知数据错误的是
甲的质量/g
乙的质量/g
丙的质量/g
丁的质量/g
反应前
20
40
0
0
反应中
5.5
反应后
0
22
32
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据质量守恒定律,反应前后总质量相等,反应前总质量为 ,反应后总质量为 , 。
各物质变化量分析:甲减少:;乙减少:;丙增加:;丁增加:。
再结合反应中生成丙的质量为5.5g,占最终生成质量的,则此时:甲减少: ,即 m1=20g−3.5g=16.5g ;乙减少: ,即 ,丁生成: 即。
故选B。
16. 化学实验中常会出现一些“出乎意料”的现象或结果,下列对相关异常情况的解释不合理的是
实验
异常情况
收集到的氧气不纯
实际质量偏大
反应后天平指针向右偏转
反应后质量减小
解释
A.可能是收集气体前集气瓶内没有装满水
B.砝码可能生锈
C.可能是铜粉的量不足
D.生成的白烟逸散到空气中
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A、排水法收集氧气时,若收集气体前集气瓶内没有装满水,会造成收集的氧气中含有空气,造成气体不纯,选项正确;
B、砝码生锈,造成砝码质量增重,则称量出固体的质量偏大,选项正确;
C、化学反应都遵循质量守恒定律,铜粉是否足量,不会影响天平平衡,选项错误;
D、一定质量的金属镁在空气中燃烧,空气中的氧气参与反应,生成氧化镁的质量大于参加反应的镁的质量,反应后质量减小,可能是生成的氧化镁逸散到空气中,选项正确。
故选:C。
17. 锂电池在多种场景具有广泛的应用,生产该电池时,为了提高电池的性能需添加适量的石墨烯(如图2)作导电剂。锂元素在元素周期表中的信息如图1,石墨烯的含量对电阻(电阻越小,电流通过物体时遇到的阻碍越小)与的影响如图3。下列说法中正确的是
A. 锂原子核内有3个中子
B. 锂元素的相对原子质量为
C. 石墨烯、石墨、、炭黑都是由碳原子构成的单质
D. 石墨烯含量在点时,电池的导电性能最好
【答案】D
【解析】
【详解】A、元素信息示意图左上角数字表示原子序数,锂元素原子序数为3,在原子中,原子序数=质子数=核外电子数,所以锂原子的质子数为3,汉字下方的数字表示相对原子质量,则锂的相对原子质量为6.941,在原子中,相对原子质量≈质子数+中子数,则锂原子的中子数为7-3=4,选项错误;
B、元素信息示意图汉字下面的数字表示相对原子质量,相对原子质量单位是 “1”,不是 “g”,锂元素的相对原子质量为6.941,选项错误;
C、石墨烯、石墨是由碳原子构成的单质,是由分子构成的单质,炭黑是由多种物质组成的混合物,主要成分是碳单质,选项错误;
D、由图3可知,B点时的电阻最小,说明石墨烯含量在点时,电池的导电性能最好,选项正确;
故选D。
18. 将含氧元素的15克和的混合气体通过足量灼热后,再使气体通入足量澄清石灰水中,可生成白色的沉淀的质量为
A. 30克 B. 45克 C. 60克 D. 90克
【答案】B
【解析】
【详解】一氧化碳和氧化铜在加热时反应生成铜和二氧化碳,而二氧化碳和石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,根据碳元素守恒,则一氧化碳、二氧化碳中的碳元素等于生成的碳酸钙中的碳元素,由于混合气体中碳元素质量为15g×(1-64%)=5.4g,则碳酸钙中碳元素质量为5.4g,则碳酸钙的质量为,故选B。
19. 下列图像能正确反映其对应操作的是
A. 图A是等质量、不同形状的石灰石中分别加入少量的同种稀盐酸生成的图像
B. 图B是高温时适量碳还原氧化铁,试管中固体质量的变化
C. 图C是在密闭容器中点燃红磷,容器中的压强变化
D. 图D是用高锰酸钾制氧气,固体中的质量分数变化
【答案】A
【解析】
【详解】A、等质量、不同形状的石灰石中分别加入少量相同的稀盐酸中时,生成的二氧化碳的质量相等,但是由于颗粒状的石灰石和粉末状石灰石(不同形状石灰石)与稀盐酸的接触面不同,所以反应速率不同,选项正确;
B、碳与氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳,固体质量逐渐减小,直至完全反应,由于反应有固体铁生成,所以最终固体质量不为0,选项错误;
C、密闭容器内,红磷燃烧放热,导致瓶内气压增大,当反应结束,容器逐渐冷却到室温,压强逐渐减小,因红磷燃烧消耗氧气,所以最终压强比初始状态减少五分之一,选项错误;
D、高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应需要加热一段时间才会发生,所以开始加热时没有二氧化锰生成,二氧化锰的质量分数为0,随着反应的发生,二氧化锰逐渐增多,固体逐渐逐渐减少,二氧化锰质量分数逐渐增大,直至完全反应,选项错误;
故选A。
20. 氢能是一种清洁能源,氢气的生产和储存是科学探究的重要方向。镁基储氢材料(主要成分)是极具应用前景的储氢材料。储氢、释氢过程中涉及的部分物质转化如下:
下列说法错误的是
A. 储氢过程发生的反应属于化合反应
B. 释氢原理方法I中化合价改变的元素是镁和氢
C. 方法II的化学反应方程式为
D. 分别用方法I和方法II处理等量的得到的氢气的质量相等
【答案】D
【解析】
【详解】A、由图可知,储氢过程中发生的反应是镁与氢气在一定条件下反应生成氢化镁,符合“多变一”的特点,属于化合反应,说法正确,不符合题意;
B、由图可知,释氢原理方法I中氢化镁在加热或加压条件下分解生成镁和氢气,该反应中镁元素由+2价变为0价,氢元素由-1价变为0价,说法正确,不符合题意;
C、由图可知,释氢原理方法II中氢化镁与水反应生成氢氧化镁和氢气,化学方程式为,说法正确,不符合题意;
D、由图可知,释氢原理方法I中氢化镁在加热或加压条件下分解生成镁和氢气,化学方程式为,氢化镁与氢气的质量比为;释氢原理方法II中氢化镁与水反应生成氢氧化镁和氢气,化学方程式为,氢化镁与氢气的质量比为,则分别用方法I和方法II处理等量的得到的氢气的质量:方法I小于方法II,说法错误,符合题意。
故选:D。
二、非选择题(共37分)
21. 化学来源于生活,又服务于生活。请用所学知识回答下列问题。
(1)臭氧主要分布在距地面10~50千米的高空,它能吸收大部分紫外线,保护地球生物,臭氧的化学式为,它和氧气化学性质_____(选填“相似”“不相似”),若浓度增大_____(选填“能”,“否”)造成温室效应加剧。
(2)铁在潮湿的空气中易生锈,铁生锈过程中生成了,标出该化合物中铁元素的化合价_____。
(3)84消毒液的有效成分是次氯酸钠,可用于对环境进行消毒,其原因是次氯酸钠与空气中的和反应生成了有强氧化性的次氯酸,则次氯酸的化学式为_____。
(4)中国科学技术大学的钱逸泰教授等以和金属钠为原料,在下隔绝空气反应得到了纳米级金刚石粉末和化合物。该成果被科学家们喻为“稻草变黄金”。金刚石的用途有_____;X的化学式为_____,该反应需隔绝空气进行原因是_____。
【答案】(1) ①.
不相似 ②.
能 (2)
(3)
HClO (4) ①.
切割玻璃(合理即可) ②.
NaCl ③.
防止钠与氧气、水蒸气反应
【解析】
【小问1详解】
臭氧(O3)和氧气(O2)的分子构成不同,分子是保持物质化学性质的最小粒子,所以它们化学性质不相似;
臭氧属于温室气体,若其浓度增大,能造成温室效应加剧。
【小问2详解】
在FeO(OH)中,氧元素显−2价,氢氧根显−1价,设铁元素化合价为x,根据化合物中各元素化合价代数和为零,可得,解得x=+3,所以铁元素化合价表示为。
【小问3详解】
酸是在溶液中电离出的阳离子只有H+的物质,H+显+1价,次氯酸钠(NaClO)中钠元素显+1价,根据化合价代数和为零,故次氯酸根显-1价,则次氯酸的化学式为HClO。
【小问4详解】
金刚石硬度大,可用于切割玻璃等;其无色透明、璀璨夺目,可作装饰品等;
根据质量守恒定律,反应前CCl4和金属钠(Na)含C、Cl、Na元素,反应生成金刚石(C)和化合物X,所以X由Na元素和Cl元素组成,化学式为NaCl;
金属钠化学性质活泼,在高温下易与空气中的氧气、水发生反应,所以该反应需隔绝空气进行。
22. 物质的结构和转化是化学研究内容。
(1)镓是一种奇妙的金属,放在手心马上熔化,犹如荷叶上的水珠流来流去。请阅读信息后回答:
①金属镓_____(物理性质)。
②镓原子结构示意图中的数值_____。
③镓的氧化物的化学式_____。
④氮化镓(GaN)是第三代半导体材料:一般采用与在一定条件下反应制得,同时得到另一种化合物,该反应的化学方程式为_________________________。
(2)图2是某反应的微观示意图,请根据图示写出该反应的化学方程式__________属于________反应(填基本反应类型)。
【答案】(1) ①. 熔点低 ②. 3 ③. Ga2O3 ④.
(2) ①. ②. 化合
【解析】
【小问1详解】
①镓放在手心马上熔化,说明其在较低温度下就能由固态变为液态,体现了镓熔点低的物理性质。
②在原子中,质子数 = 核外电子数。镓原子质子数为 31,所以,解得X=3。
③镓原子最外层电子数为 3,在化学反应中易失去 3 个电子,显+3价,氧元素通常显−2价,根据化合物中各元素化合价代数和为零,其氧化物化学式为Ga2O3。
④根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变。GaCl3与NH3反应生成GaN,则另一种化合物是HCl,所以化学方程式为。
【小问2详解】
根据微观示意图,该反应是SO2、O2在催化剂、加热条件下反应生SO3,化学方程式为;
该反应是由两种物质(SO2、O2)反应生成一种物质(SO3),符合 “多变一” 的特征,属于基本反应类型中的化合反应。
23. “扬帆起航、逐梦九天”。2025年4月25日01:54神舟二十号3名航天员顺利进入空间站,中国航天事业在浩瀚的太空中不断刷新“中国高度”。
【“天和”升空】“长征五号B遥二运载火箭”成功发射“天和”核心舱,中国空间站时代到来。
(1)火箭的推进剂使用液氢和液氧的组合。从微观角度分析:氢气和液氢都具有可燃性的原因是_____。
【“天问”探火】“天问一号火星探测器”着陆于火星,对火星地貌、土壤、大气等进行探测。
(2)火星土壤中含量最多的元素与地球地壳中含量最多的元素相同,该元素是_____(填名称)。
(3)火星大气的主要成分是,约占,而仅占。为了人类未来可以移居火星,化学家通过下图所示的过程将转化为。用途广泛,请举一例:_____。
【“神舟”出征】继“神舟十二号载人飞船”首次将航天员送入“天和”核心舱起,我国开启了长期驻留太空的时代。至今已近46个月,八个乘组,24名航天员先后在轨开展100多项实/试验。
(4)航天员舱外航天服使用的聚氨酯橡胶材料达到隔热效果,宇航服内活性炭用于处理呼吸产生的废气,说明活性炭具有_____性。
(5)航天员将在中国空间站完成各项任务,因此,保障航天员的氧气需求至关重要。那么,空间站的氧气从哪里来?
Ⅰ.从地球带上去
①航天工业以空气为原料制氧气,工业上选择空气的主要原因是_____。
②利用分子筛可将氧分子从空气中“筛”出去,从而获得高浓度的氧气。其原理示意图如下:由此可知两种分子的大小:_____(填“>”或“<”)。
Ⅱ.在天宫制出来
①早期空间站利用过氧化钠、超氧化钾等物质制氧气,其原理表示如下:。空间站内二氧化碳的主要来源是_____。
②目前空间站已实现电解水制氧气,电解时需要通入_____电(填“直流”或“交流”)。
(6)空间站是一个相对封闭的场所,解决“气体从哪里来”的问题必然伴随着“气体往哪里去”的问题。为此,科学家设计了生物再生生命保障系统,实现了“水—氧—碳”的循环转化。下列叙述不正确的是_____(填序号)。
A. “水—氧—碳”的循环转化,减少了氧气的携带量,减轻了火箭和飞船的载重
B. 电解水在产生氧气的同时产生其他气体,则系统需要对其进行转化
C. 地球上的水、氧气、二氧化碳和空间站内的水、氧气、二氧化碳的化学性质不同
D. 人体代谢产物(包括尿液等)中的水既有气态又有液态,设计系统时应考虑水的冷凝与净化,可用于航天员的洗澡等用途
【答案】(1)它们都由氢分子构成,同种分子化学性质相同
(2)氧##氧元素 (3)灭火(或作气体肥料、制碳酸饮料等,合理即可)
(4)吸附 (5) ①. 空气来源广泛、成本低 ②. > ③. 航天员呼吸作用 ④. 直流 (6)C
【解析】
【小问1详解】
由分子构成的物质,分子是保持物质化学性质的最小粒子,同种分子化学性质相同,氢气和液氢都是由氢分子构成的,因此它们都具有可燃性。
【小问2详解】
地球地壳中含量最多的元素是氧元素,已知火星土壤中含量最多的元素与地球地壳中含量最多的元素相同,所以该元素是氧元素。
【小问3详解】
二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,密度比空气大,可用于灭火;二氧化碳是植物光合作用的原料,可作气体肥料;还能用于制碳酸饮料等。
【小问4详解】
活性炭具有疏松多孔的结构,有吸附性,能吸附异味和色素等,所以宇航服内活性炭用于处理呼吸产生的废气。
【小问5详解】
Ⅰ:①空气在自然界中广泛存在,以空气为原料制取氧气,原料易得,成本相对较低。
②利用分子筛可将氧分子从空气中“筛”出去,说明氮分子不能通过分子筛,氧分子能通过,所以氮分子比氧分子大。
Ⅱ:①空间站内航天员进行呼吸作用会消耗氧气,产生二氧化碳,所以空间站内二氧化碳的主要来源是航天员呼吸作用。
②电解水时需要通入直流电,在直流电的作用下,水分解生成氢气和氧气。
【小问6详解】
A、“水 — 氧 — 碳” 的循环转化,能实现氧气的循环利用,减少了从地球携带氧气的量,从而减轻火箭和飞船的载重,该选项正确;
B、电解水产生氧气的同时产生氢气,氢气在空间站内需要进行合理转化处理,该选项正确;
C、同种物质化学性质相同,地球上的水、氧气、二氧化碳和空间站内的水、氧气、二氧化碳的化学性质相同,该选项错误;
D、人体代谢产物中的水既有气态又有液态,对其进行冷凝与净化后,可用于航天员的洗澡等用途,实现水的循环利用,该选项正确。
故选C。
24. 2025年2月7日第九届亚冬会在哈尔滨市举行。将冰雪与化学推断题结合,如图“雪花”中的、、、、、是初中化学常见的六种物质,其中是天然气的主要成分,是黑色固态金属氧化物,且中两种元素的质量比为,、是组成元素相同的气体。是液体,是最轻的气体(其中部分反应物、生成物和反应条件都已省略。“—”表示物质间能相互发生反应,“→”表示物质间能发生转化)。
(1)写出物质的名称_____。
(2)写出反应方程式:_____,该反应属于_____(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)其中也可以是其他金属氧化物。某校兴趣小组的同学在老师指导下组装了如图所示的装置进行实验。
装置是实验室用草酸和浓硫酸加热制取一氧化碳的气体发生装置,反应的化学方程式是:。请回答下列问题:
①写出仪器a的名称_____
②可将下图G连接在_____(填编号)之间,当出现________(至少三条)现象时,可确定使用纯净干燥的一氧化碳还原氧化铁。
③F装置的作用是:i_______________,ii_______________。
【答案】(1)氧化铜 (2) ①. ②. 吸热
(3) ①. 圆底烧瓶 ②. DE ③. A 中产生大量气泡, C 中无明显现象,G 中无明显现象 ④. 检验二氧化碳 ⑤. 处理尾气,防止一氧化碳污染空气
【解析】
【分析】A、B、C、D、E、F是初中化学常见的六种物质,其中A是天然气的主要成分,则A为甲烷;B 是黑色金属氧化物固体,且B中两种元素的质量比为,则B是氧化铜;甲烷燃烧可以生成C和D,C、E是组成元素相同的气体,氧化铜能与E反应,则C为二氧化碳、E为一氧化碳、D为水;F是最轻的气体,则F为氢气,代入验证,推断合理。
【小问1详解】
根据分析,物质B是氧化铜。
【小问2详解】
C(二氧化碳)→E(一氧化碳),化学方程式为;
该反应在高温条件下进行,属于吸热反应。
【小问3详解】
①根据图像,仪器 a 是圆底烧瓶。
②要确定使用纯净干燥的一氧化碳还原氧化铁,需检验一氧化碳中不含水和二氧化碳。图 G 中无水硫酸铜遇水变蓝,可用于检验水分。其可连接在 D 和 E 之间,若 A 中产生大量气泡(说明草酸已发生反应), C 中无明显现象(说明生成的CO2已被装置 B 完全吸收,),G 中无明显现象(说明水分被装置 D 中浓硫酸完全吸收),可确定使用纯净干燥的一氧化碳还原氧化铁。
③一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳,F 中澄清石灰水可检验生成的二氧化碳;一氧化碳有毒,直接排放会污染空气,F 装置将未反应的一氧化碳点燃,起到处理尾气、防止污染空气的作用。
25. 二氧化碳是初中化学继氧气之后的又一种重要的气体,不仅与日常生活联系密切,且对地球生命具有重要意义。请随着以下线索开展探究之旅。
任务一 自然界中的二氧化碳的来源
(1)下图为大自然中碳循环的局部示意图,其中向大气中释放二氧化碳的途径是_____(填序号)。
任务二 工业上二氧化碳的制取
(2)早在公元300年左右,中国西晋学者张华就在《博物志》一书中作了“烧白石作白灰既讫……”的记载,即为工业上制取二氧化碳的原理,写出反应的化学方程式:__________。
任务三 实验室二氧化碳的制取
某同学选择利用块状石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳,请回答下列问题。
(3)学习小组用如图所示装置制取纯净、干燥的二氧化碳。
①使用A装置制取气体的显著优点是_______。
②装置B的作用是____________。
③在虚线框中将装置C后的装置补画完整_____。
④若用右图甲装置代替装置A,收集满一瓶气体后,需先_____(“打开”或“关闭”)止水夹,准备好集气瓶,再收集另一瓶气体。
【答案】(1)①②④⑤
(2)
(3) ①. 可以控制反应速率 ②. 除去二氧化碳中混有的氯化氢气体 ③. ④. 关闭
【解析】
【小问1详解】
化石燃料燃烧(①)会将化石燃料中的碳转化为二氧化碳释放到大气中;呼吸作用(②、④)是生物体内有机物氧化分解,产生二氧化碳;海水释放(⑤)也会向大气中释放二氧化碳。而光合作用(③)是吸收二氧化碳,将其转化为有机物并释放氧气,海水吸收(⑥)是海洋吸收二氧化碳,故填①②④⑤。
【小问2详解】
工业上制取二氧化碳是高温煅烧石灰石(主要成分碳酸钙),碳酸钙在高温条件下分解生成氧化钙和二氧化碳,化学方程式为。
【小问3详解】
①A 装置使用分液漏斗,通过控制分液漏斗中液体的滴加速度,从而控制反应速率。
②稀盐酸具有挥发性,制取的二氧化碳中会混有氯化氢气体,饱和碳酸氢钠溶液能与氯化氢反应生成氯化钠、水和二氧化碳(),从而除去氯化氢杂质。
③二氧化碳密度比空气大、能溶于水,收集二氧化碳用向上排空气法,作图为。
④甲装置中,关闭止水夹时,试管内压强增大,液体被压回长颈漏斗,固液分离,反应停止;重新打开止水夹,则气体流向收集装置,长颈漏斗中液面下降,固液接触,反应发生。收集满一瓶气体后,要先关闭止水夹,使液体与固体脱离接触,反应停止,才能继续反应收集另一瓶气体。
三、科学探究题(11分)
26. 夏天到了,衣服上常会留下难以清洗的汗渍、果汁渍等。现在市场上出售一种“污渍爆炸盐”,宣称“含天然活性氧,能在瞬间去除洗衣粉难以除去的多种顽固污渍”。
查阅资料:“污渍爆炸盐”主要有效成分为过碳酸钠,化学式为,俗称固体双氧水,白色结晶颗粒。过碳酸钠溶于水时,分解生成碳酸钠和过氧化氢,目前已成为世界上广泛应用的主要洗涤助剂之一。
【探究实验】变质污渍爆炸盐的纯度测定
已知:①过碳酸钠与硫酸溶液反应的化学方程式如下:
②碱石灰的主要成分是氢氧化钠和氧化钙,对水和二氧化碳都有很强的吸收能力
为测定已变质的过碳酸钠(污渍爆炸盐部分变质后的成分为和)的纯度,设计如下图所示的实验:为一具有良好的弹性的气球(不与反应物和生成物反应),称取一定量的样品和少量二氧化锰放于其中,按图安装好实验装置。关闭、,打开,旋转分液漏斗的活塞,将足量的稀滴入气球中。
(1)内发生反应生成的气体为_____。在样品中加入少量二氧化锰发生的反应方程式为_____。导管作用是:①______,②__________。
(2)当上述反应停止,、、处于关闭状态,然后先打开,再缓缓打开,这时可观察到的现象是____________,中装的碱石灰的作用是________,缓缓打开的理由是_______。
(3)实验结束时,量筒I中有123.4mL水,量筒Ⅱ中收集到33.6mL气体(体积均已折算到标准状况),则过碳酸钠的纯度是_____(保留小数点后一位;标准状况下气体的密度:,;过碳酸钠纯度过碳酸钠/(过碳酸钠+碳酸钠)*100%)。
(4)某同学实验测得的过碳酸钠的纯度偏大,你认为不可能的原因是_____
A. 右侧量筒Ⅰ和储液集气瓶连接导管内的液体没有计入读数
B. 量筒Ⅱ读数()时,量筒液面高于水槽液面
C. 气体滞留在和导气管中,未全部进入量筒Ⅱ
D. 气体体积数值、没有扣除滴加的硫酸的体积
【答案】(1) ①. CO2和O2 ②. ③. 使分液漏斗内液体顺利流下 ④. 消除滴入稀硫酸体积对测量气体体积的影响
(2) ①. 气球 Q 慢慢缩小,左侧导管有气泡生成 ②. 吸收二氧化碳和水蒸气 ③. 防止气体流速过快,使二氧化碳被碱石灰充分吸收
(3)59.7% (4)CD
【解析】
【小问1详解】
过碳酸钠与硫酸反应生成Na2SO4、H2O2、CO2、H2O,加入二氧化锰后,过氧化氢分解生成H2O、O2,所以 Q 内生成的气体为CO2和O2;
过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,化学方程式为;
导管 a 作用是平衡分液漏斗上下的压强,使稀硫酸顺利滴下,同时滴入稀硫酸会占据一定体积,导管 a 可使这部分体积不影响气体体积的测量,使测得的气体的体积更为准确。
【小问2详解】
当上述反应停止将K1、K2、K3处于关闭状态,然后先打开K2,再缓缓打开K1,在大气压作用下,气球 Q 内气体向干燥管及量筒 Ⅱ 运动,压强减小,这时可观察到的现象是:气球 Q 慢慢缩小,左侧导管有气泡生成;
b中装的碱石灰的作用是吸收二氧化碳和水蒸气,防止其进入量筒 Ⅱ 影响氧气体积测量;
缓缓打开K1,可使气体缓慢通过碱石灰,让二氧化碳被碱石灰充分吸收,保证测量氧气体积准确。
【小问3详解】
氧气的质量为,二氧化碳的总质量为;根据、,存在关系,设样品中过碳酸钠的质量为x,则
x=0.314g
设反应生成CO2的质量为y,则
y=0.088g
那么反应生成的CO2的质量为,设样品中Na2CO3的质量为z,则
z=0.212g
因此过碳酸钠的纯度是
【小问4详解】
A、右侧量筒 Ⅰ 和储液集气瓶连接导管内的液体没有计入读数x,则总的气体体积减小,那么CO2的体积偏小,Na2CO3的质量偏小,因此算得过碳酸钠的纯度偏大,A 不符合题意;
B、量筒 Ⅱ 读数时,量筒液面高于水槽液面,量筒内压强偏小,O2体积偏大,因此算得过碳酸钠的纯度偏大,B 不符合题意;
C、气体滞留在和导气管中,未全部进入量筒 Ⅱ,则量筒测的氧气的体积偏小,那么过碳酸钠的纯度偏小,C 符合题意;
D、气体体积数值、没有扣除滴加的硫酸的体积,导管 a 可使这部分体积不影响气体体积的测量,D 符合题意。
故选CD。
四、计算题(7分)
27. “三寸粉笔,三尺讲台系国运;一颗丹心,一生秉烛铸民魂。”这是习近平总书记对教师的高度评价,是对老师们兢兢业业、一生奉献的礼赞。教师上课离不开粉笔,粉笔的主要成分为CaCO3和CaSO4,如图,将23.6g研磨后的粉笔末置于锥形瓶内,称量质量(如图1所示),向锥形瓶内倒入100g稀盐酸,充分反应后称量质量(如图2所示)。
(已知:其它杂质不参与反应)。请回答下列问题:
(1)充分反应后,产生二氧化碳的质量是______。
(2)计算23.6g粉笔末中碳酸钙的质量分数(精确到0.1%)。
(3)23.6g粉笔末中钙元素的质量是______。
【答案】(1)4.4g
(2)设参加反应的碳酸钙的质量为x。
x=10g
则23.6g粉笔末中碳酸钙的质量分数为:×100%≈42.4%。
答:23.6g粉笔末中碳酸钙的质量分数为42.4%。
(3)8g
【解析】
【小问1详解】
粉笔末中的碳酸钙和稀盐酸反应生成二氧化碳气体,硫酸钙和稀盐酸不反应。向粉末中加入稀盐酸,反应生成的二氧化碳气体逸出锥形瓶。根据质量守恒定律,充分反应后,产生二氧化碳的质量是:103.6g+100g-199.2g=4.4g;
【小问2详解】
见答案;
【小问3详解】
23.6g粉笔末中含碳酸钙10g,含硫酸钙质量为:23.6g-10g=13.6g,因此23.6g粉笔末中钙元素的质量为:。
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