内容正文:
2024-2025学年第二学期期末阶段性测试
初三化学试题
注意事项:
1.本试卷共8页,共100分;考试时间90分钟。
2.所有答案必须写在答题卡上,写在试卷中的答案无效。考试结束后,只交答题卡。
3.可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 O—16 Cl—35.5 Si—28 Ca—40
一、选择题(本题包括10个小题,每小题只有一个选项符合题意)
1. 物质世界充满了变化。下列变化过程中,属于物理变化的是
A. 光合作用 B. 钢铁冶炼
C. 干冰升华 D. 烧制瓷器
2. 实验操作是实验探究的基础。下列实验操作正确的是
A. O2验满 B. 连接仪器
C. 倾倒液体 D. 液体加热
3. 2025年5月12日是第17个全国防灾减灾日。下列安全措施中错误的是
A. 家中天然气泄漏,立即关闭阀门并开窗通风
B. 家用电器着火时,立即用水扑灭
C. 高层楼房着火时,不能乘坐电梯逃生
D. 若发生煤气中毒,应立即先将病人移至通风处
4. 某跨学科实践活动小组组装了微型空气质量“检测站”,得到当日学校附近空气的质量报告,如图。下列说法正确的是
A. 当日首要污染物为PM10
B. 本小组缺少对CO2这一空气污染物的检测
C. 以上物质中涉及3种氧化物
D. 空气质量指数(AQI)越大,空气质量状况越好
5. C60的发现为人类打开了一个崭新的碳世界。关于C60的叙述错误的是
A. C60是一种单质
B. 1个C60分子是由60个碳原子构成的
C. C60不能与O2反应生成CO2
D. 金刚石与C60里碳原子排列方式不同
6. 下列有关学科观点的说法,正确的是
A. 微粒观:二氧化碳由1个碳原子和2个氧原子构成
B. 守恒观:14gA与32gB反应,推知生成物的质量一定为46g
C. 结构观:He原子和Mg原子最外层电子数相同,因而它们的化学性质相似
D. 元素观:石蜡燃烧生成CO2和H2O,推知石蜡中一定含有C、H元素
7. 已知反应:,A、B两物质完全反应时质量比为3:4,若生成C和D共140g,则该反应消耗B的质量为( )
A. 60g
B. 80g
C. 90g
D. 120g
8. 氧循环和碳循环是自然界中重要循环。关于两种循环的分析错误的是
A. 碳循环和氧循环中的“碳”“氧”分别指的碳元素与氧元素
B. 我们每个人都在参与碳循环与氧循环
C. 碳循环的破坏会影响到氧循环
D. 绿色植物的光合作用使自然界中的碳原子总数减少、氧原子总数增加
9. 古代的火折子构造如图所示,点燃后盖上竹筒帽,草纸(包有硫、磷等物质)保留火星。使用时,只需打开竹筒帽,对着火星轻轻一吹,草纸就重新燃烧起来。下列说法正确的是
A. 燃烧时产生的白烟主要成分是二氧化硫
B. 小孔的作用是调节筒内氧气浓度,使草纸保留火星
C. 对着火星吹一吹是为了使温度达到草纸的着火点
D. 火折子的使用不会对空气造成污染
10. DeepSeek的出现彰显了中国在人工智能领域的强大创新力。人工智能的芯片主要成分是硅。工业制取硅的部分反应微观示意图如下图,下列说法错误的是
A. 丙由原子直接构成
B. 生成的丙、丁的质量比是14:73
C. 反应后氯元素化合价降低
D. 参加反应的甲、乙的微粒个数比为1:1
二、选择题(本题包括5个小题,每小题有1-2个选项符合题意)
11. 测定空气中氧气含量的创新实验如图,对该实验的认识错误的
A. 红磷的量不会影响实验结果
B. 实验过程中玻璃管内的液面先下降后升高
C. 实验后玻璃管中剩余的气体难溶于水
D. 燃烧匙可以伸入到液面与刻度1之间的位置
12. 某同学设计了如下图所示的两个实验验证质量守恒定律,下列说法错误的是
A. 甲中加热锥形瓶时观察到红色粉末变黑,气球先胀大后缩小
B. 甲中锥形瓶冷却后放回天平,示数不变,拔松橡胶塞,示数减小
C. 乙中若取用石灰石的量不足,对实验的结果没有影响
D. 两组实验中气球的作用是平衡气压、形成封闭体系
13. 控制变量是科学探究常用方法。下列实验方案的设计应用该方法的是
A 验证质量守恒定律
B. 探究催化剂种类对H2O2分解速率影响
C. 探究温度对分子运动速率影响
D. 探究O2浓度对硫燃烧剧烈程度影响
14. 图像能直观表达化学反应中相关量的关系。下列图像能正确反映其对应变化关系的是
A. 向一定质量的固体二氧化锰粉末中加入过氧化氢溶液
B. 将密闭容器中铜粉与氧气加热,参加反应的O2的质量为(m2﹣m1)
C. 将等质量的镁和氧气在密闭空间内充分燃烧
D. 将足量的红磷在密闭空间内充分燃烧
15. 将一定量的苯(C6H6)和氧气置于一个完全密闭的容器中引燃,反应后生成二氧化碳、水和一种未知物X.测得反应前后各物质的质量如表:
物质
苯
氧气
二氧化碳
水
X
反应前质量/g
3.9
9.6
0
0
0
反应后质量/g
0
0
6.6
2.7
m
下列判断不正确的是( )
A. 表中m的值为4.2 B. 物质X由碳、氧元素组成
C. 物质X由碳、氢元素组成 D. 生产二氧化碳和水的分子个数比为1:1
三、理解与应用(本题包括4个小题。共33分)
16. 2025年3月,我国首个利用清洁能源的海洋氢氨醇一体化项目在烟台建设完工。该项目的主要流程如下图,相关物质的沸点如下表。
(1)在水电解装置中,与电源正极相连的电极产生1000L气体,则与电源负极相连的电极上产生的气体的体积是______。氢气能压缩储存在钢瓶中的原因是______。
(2)在合成装置1中产生氨气。氨气燃烧生成氮气和水,可作为远洋船舶的绿色燃料。从燃烧产物看,氨气被称为绿色燃料的原因是______。
(3)合成装置2中,除了生成甲醇外,还生成水,则该反应中参加反应的二氧化碳与氢气的分子个数比是______。
(4)甲醇可做燃料,其充分燃烧的化学方程式是______。从反应物分析,利用合成装置2生产甲醇比用石油为原料生产甲醇有利于实现“双碳”目标,原因是______。
(5)氢气本身就是绿色燃料,转化成氨气或甲醇再做燃料的原因是______。
17. 2025年4月24日是第十个中国航天日,以“海上生明月,九天揽星河”为主题。月球正面与背面月壤样品同框展示。中国航天事业取得了举世瞩目的成就。
(1)月球背面的水有固态和气态两种存在方式。水由固态变为气态的过程中,没有发生变化的是_____(填“物理”或“化学”)性质。
(2)嫦娥六号在环境温度过高时,自备的降温装置能通过冰的升华达到降温的目的。下列有关冰升华过程的叙述正确的是______(填字母,下同)。
A. 分子间隔增大 B. 发生分解反应 C. 放出热量 D. 元素种类改变
(3)月壤中含有钛酸镁钙(CaMgTiO4),该物质中钛元素的化合价是_______。
(4)嫦娥六号探测器钻杆主体采用了铝基碳化硅复合材料。硅在元素周期表的相关信息及碳原子的结构示意图如图1所示。下列说法正确的是_______。
A. 图1中x=8
B. 硅的相对原子质量为28.08g
C. 碳和硅元素化学性质相似
D. 碳和硅属于同一周期元素
(5)科研人员用嫦娥五号带回的月壤证实:月壤中的FeO在一定条件下,发生分解反应生成Fe3O4以及单质铁,该反应的化学方程式是_____。
(6)天宫空间站实现CO2清除和氧气的再生,流程如图2所示。该循环系统中没有被利用的物质是_____。反应a的化学方程式是_____。
18. 某化学小组对“燃料的变迁与合理使用”展开了项目化学习。
任务一:调查家用燃料的变迁
通过走访调查,发现我市居民家用燃料的使用经历了以下发展历程:
(1)煤直接燃烧会造成环境污染及资源浪费。将煤隔绝空气加强热使其分解生成焦炭、煤焦油、焦炉气等,该过程属_______(填“物理”或“化学”)变化。
(2)天然气主要成分在空气中充分燃烧的化学方程式是_______。通过家用燃料的更新历程,请预测未来燃料发展的趋势是_______。
任务二:调查燃料的合理使用
(3)某同学收集到以下几种调控燃烧的事例,完成下表问题:
调控方式
用鼓风机给煤炉火送风
调节打火机出气阀
汽车气缸工作时汽油以雾状喷出
调控原理
增加氧气的量
调节燃料的量
________
(4)“化学链燃烧”是利用载氧体在两个反应器之间的循环,实现燃料在较低温度下燃烧。以氧化镍(NiO)作载氧体的“化学链燃烧”过程如下:
①一定温度下,反应器2中发生反应的化学方程式是_______。该“化学链燃烧”技术,能够提高CO2捕集效率的主要原因是_______。
②我国科研人员研究出CO2转化为化工原料甲酸的新方法,反应的微观示意图如下图所示。下列说法错误的是_______(填字母序号)。
A.生成丙丁的分子个数比为1:1
B.丙中氧元素的质量分数最大
C.反应后氧原子数目增多
D.该反应为实现碳中和提供了新路径
19. 利用铜丝进行碳与氧化铜的反应的实验,装置如下图所示。
步骤一:取6.4g铜丝在空气中充分加热螺旋状部分;
步骤二:将加热后的铜丝放入具支试管并与碳粉充分混合,进行与碳粉反应的实验。
(1)步骤一中,观察到铜丝表面由红色变_______,说明加热后铜丝表面有氧化铜生成。
(2)步骤二中,A处碳粉与氧化铜反应的化学方程式是_______,体现了碳粉的_______(填“氧化性”或“还原性”)。
(3)步骤二中,实验结束,停止加热前应先夹紧弹簧夹,其目的是_______。
(4)实验结束后理论上铜丝的质量应仍为6.4g,而实际称量后发现质量大于6.4g,其可能原因是_______。
四、实验与探究(本题包括4个小题。共31分)
20. 某学习小组以气体制备为主题开展基础实验与跨学科实践活动。
Ⅰ开展基础实验探究
(1)装置A中仪器a的名称是______。
(2)实验室用过氧化氢溶液制取O2,用大理石和稀盐酸制取CO2,二者都可以选用的发生装置是_______(填序号,下同),都可以选用的收集装置是_______。
(3)实验室用过氧化氢溶液制取O2,反应的化学方程式是_______,实验室用装置C收集的O2纯度偏低,原因可能是_______(填字母序号)。
a.氧气制取装置气密性不好
b.收集前,集气瓶中未注满水
c.收集完成时,集气瓶中仍有少量水
Ⅱ.制作供氧自救呼吸器
【查阅资料】①超氧化钾(KO2)黄色固体,可作生氧剂;②K2CO3和KOH均为白色固体;③反应原理:4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2,4KO2+2H2O=4KOH+3O2↑
(4)研究小组利用超氧化钾制作了供氧自救呼吸器(如图M),使用一段时间后,观察到生氧剂_______(填颜色变化)时,则该供氧自救呼吸器基本失效。
(5)实验室一般不用KO2与CO2反应制取O2的原因是_______。
(6)研究小组发现利用生活中的塑料瓶、吸管可以制作“简易制氧机”,如上图所示,则图中G瓶的作用 。
A. 观察氧气生成速率 B. 过滤杂质提纯氧气 C. 加快氧气生成速率
21. 某校化学兴趣小组用注射器完成以下探究实验。
【查阅资料】 白磷着火点为40℃,红磷着火点为240℃,P2O5有毒。生石灰的主要成分是氧化钙,与水发生化合反应生成氢氧化钙,放出的热量>40℃。
实验一:探究燃烧的条件
实验步骤:ⅰ.如图1,往长颈漏斗加入80℃的热水至液面接近但不浸没燃烧匙,观察现象;ⅱ.继续往长颈漏斗中加入80℃的热水,浸没两支燃烧匙,白磷火焰熄灭。
(1)“步骤ⅰ”观察到的现象是_______。
(2)对比“步骤ⅰ”和“步骤ⅱ”白磷燃烧的现象,说明燃烧需要的条件是_______。
(3)若要使“步骤ⅱ”中的白磷继续燃烧,需要进行的实验操作是_______。
实验二:测定空气中氧气的含量
实验步骤:ⅰ.如图2,关闭弹簧夹,往烧杯中加水,观察现象;ⅱ.反应结束,冷却至室温,打开弹簧夹。(装置气密性良好,白磷足量)
(4)白磷燃烧的化学方程式是_______。注射器活塞最终停留在大约_______处。
22. 兴趣小组设计了一套CO2的制备和性质探究于一体的装置。回答问题。
(1)检查装置气密性:连接好仪器,关闭止水夹K1和K3,将注射器活塞往上拉一段距离后松手,若_______,则证明装置气密性良好。
(2)探究CO2性质
操作
现象
结论
①打开K1,关闭K2,向烧瓶中注入稀盐酸
烧瓶内产生气泡,烧杯中澄清石灰水变浑浊
烧杯内发生反应的化学方程式是_______
②关闭K1,打开K2和K3
硬质玻璃管中的现象是_______
说明二氧化碳能与水发生反应
③将燃着的木条分别放在塑料瓶上、下端的瓶口
下端的木条先熄灭
说明CO2具有的性质是_______
④加热硬质玻璃管
观察到变色的石蕊试纸变回紫色
发生反应的化学方程式是_______
(3)低碳行动。作为初中生为减少CO2的排放,你可以采取的可行措施是_____(填写一种即可)。
23. 某校化学兴趣小组进行了以下两组探究实验
Ⅰ.探究氧化铜粉末与碳粉反应的气体产物
【提出猜想】
(1)猜想1:CO2;猜想2:_____;猜想3:CO2和CO
【实验验证】小组同学设计了如上图所示装置(夹持装置省略),实验过程中不断向装置内通氮气。(提示:足量的澄清石灰水可以吸尽CO2气体)
【现象与结论】
(2)小组同学观察到乙处_____、丙处玻璃管内_____的现象,由此得出“猜想3成立”的结论。
(3)丙处玻璃管内发生反应的化学方程式是_____。
【反思交流】
(4)戊处酒精灯的作用是_____。
Ⅱ.粗略测定菜窖中CO2的体积分数
为了测定久未开启的菜窖中CO2含量,小组同学用针筒中收集菜窖中的气体,设计了如下图所示装置进行实验。(提示:足量的氢氧化钙溶液可以吸尽CO2气体)。
(5)连接装置:装置接口的连接顺序是a→_______→f 。
(6)将针筒中50mL菜窖气体样品全部推入上述连接好的装置中,最终量筒中共收集到45mL水,则该菜窖气体中CO2的体积分数约是_______。
五、分析与计算(本题包括1个小题。共6分)
24. 兴趣小组对贝壳(主要成分是CaCO3)与稀盐酸的反应进行了探究。
Ⅰ.探究贝壳的状态对反应速率的影响
取等纯度、等质量的块状和粉末状贝壳,分别加入足量等浓度的稀盐酸,实验过程中生成气体的体积随反应时间变化的情况如图所示(贝壳中的杂质不与稀盐酸反应)。
(1)对比图中a、b、c、d中的_____(填字母)两点,可得出“块状贝壳与稀盐酸的反应速率较慢”的结论。
Ⅱ.测定贝壳中碳酸钙的质量分数
兴趣小组取10g贝壳样品(研磨成粉末,杂质不参与反应,也不溶于盐酸)于锥形瓶中,然后向锥形瓶中逐滴加入一定浓度的稀盐酸,边加边振荡。加入稀盐酸的质量与锥形瓶中物质的总质量关系如图所示。
(2)该实验中共生成CO2的质量是________g。
(3)该贝壳中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程)
(4)若该实验测定贝壳中碳酸钙的质量分数偏大,试分析可能产生此误差的原因是______(写1条)。
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2024-2025学年第二学期期末阶段性测试
初三化学试题
注意事项:
1.本试卷共8页,共100分;考试时间90分钟。
2.所有答案必须写在答题卡上,写在试卷中的答案无效。考试结束后,只交答题卡。
3.可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 O—16 Cl—35.5 Si—28 Ca—40
一、选择题(本题包括10个小题,每小题只有一个选项符合题意)
1. 物质世界充满了变化。下列变化过程中,属于物理变化的是
A. 光合作用 B. 钢铁冶炼
C. 干冰升华 D. 烧制瓷器
【答案】C
【解析】
【详解】A、光合作用是植物利用光能,将二氧化碳和水转化为有机物并释放出氧气的过程,有新物质生成,属于化学变化,该选项错误;
B、钢铁冶炼是将铁的化合物(如铁矿石)通过化学反应转化为铁单质的过程,有新物质生成,属于化学变化,该选项错误;
C、干冰升华是固态二氧化碳直接变为气态二氧化碳,只是物质的状态发生了改变,没有新物质生成,属于物理变化,该选项正确;
D、烧制瓷器过程中,泥土等原料在高温下发生复杂的化学反应,有新物质生成,属于化学变化,该选项错误。
故选C。
2. 实验操作是实验探究的基础。下列实验操作正确的是
A. O2验满 B. 连接仪器
C. 倾倒液体 D. 液体加热
【答案】D
【解析】
【详解】A、氧气的验满:将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,说明氧气已收集满,图示操作错误,不符合题意;
B、连接仪器时,应左手拿试管,右手拿橡胶塞,把橡胶塞慢慢转动着塞进试管口,切不可把试管放在桌上再使劲塞进塞子,以免压破试管,图示操作错误,不符合题意;
C、倾倒液体时,瓶塞要倒放,标签要对准手心,试管微微倾斜,试管口紧挨试剂瓶口,使液体缓缓倒入,图示操作错误,不符合题意;
D、给试管中的液体加热时,应用酒精灯外焰加热,试管内液体体积不能超过试管容积的三分之一,试管夹夹在试管中上方,试管微微倾斜与水平桌面约成角,图示操作正确,符合题意。
故选:D。
3. 2025年5月12日是第17个全国防灾减灾日。下列安全措施中错误的是
A. 家中天然气泄漏,立即关闭阀门并开窗通风
B. 家用电器着火时,立即用水扑灭
C. 高层楼房着火时,不能乘坐电梯逃生
D. 若发生煤气中毒,应立即先将病人移至通风处
【答案】B
【解析】
【详解】A. 天然气的主要成分是甲烷(CH4),发现泄漏时,立即关闭阀门切断气源,隔离可燃物。开窗通风能降低甲烷浓度,防止发生爆炸,选项A正确;
B. 日常接触的自来水、河水等因溶解有可溶性矿物质(如钙、镁盐)等杂质,具有导电能力。家用电器着火时,如果立即用水扑灭,可能引发触电或短路,导致伤害事故的发生或火势扩大,选项B错误;
C. 高层楼房着火时,不能乘坐电梯逃生,因为火灾时,电梯可能因电力中断、高温变形或烟雾聚集而发生故障,且电梯井易形成“烟囱效应”,增加窒息风险,选项C正确;
D. 煤气中毒是指一氧化碳(CO)中毒,一氧化碳与血红蛋白结合,使血红蛋白不能再与氧气结合,导致人体缺氧。如果发生一氧化碳中毒,轻度的应立即将人移至通风处,呼吸大量新鲜空气,严重的要立即送医院救治,选项D正确。
故选B。
4. 某跨学科实践活动小组组装了微型空气质量“检测站”,得到当日学校附近空气的质量报告,如图。下列说法正确的是
A. 当日首要污染物为PM10
B. 本小组缺少对CO2这一空气污染物的检测
C. 以上物质中涉及3种氧化物
D. 空气质量指数(AQI)越大,空气质量状况越好
【答案】C
【解析】
【详解】A、由图可知,臭氧指数最高,则当日首要污染物为臭氧,故说法错误;
B、二氧化碳是空气的成分之一,不属于空气污染物,故说法错误;
C、氧化物是由两种元素组成其中一种元素为氧元素,图中二氧化氮、二氧化硫、一氧化氮属于氧化物,故说法正确;
D、空气质量指数(AQI)越大,说明污染物含量越高,则空气质量状况越差,空气质量指数(AQI)越小,说明污染物含量越少,则空气质量状况越好,故说法错误。
故选:C。
5. C60的发现为人类打开了一个崭新的碳世界。关于C60的叙述错误的是
A. C60一种单质
B. 1个C60分子是由60个碳原子构成的
C. C60不能与O2反应生成CO2
D. 金刚石与C60里碳原子排列方式不同
【答案】C
【解析】
【详解】A、单质是由同种元素组成的纯净物。C60只含有碳元素,因此是一种单质。A正确。
B、一个C60分子由60个碳原子构成。B正确。
C、碳单质(如木炭、石墨、金刚石)在氧气中充分燃烧,都能生成二氧化碳(CO2)。C60作为碳的同素异形体,也具有可燃性,在空气中燃烧会生成CO2。C错误。
D、金刚石中,碳原子以四面体方式排列,每个碳原子连接4个其他碳原子,形成坚硬的结构;C60中,碳原子排列成球形,由12个五边形和20个六边形组成。两者原子排列方式明显不同。D正确。
故选C。
6. 下列有关学科观点的说法,正确的是
A. 微粒观:二氧化碳由1个碳原子和2个氧原子构成
B. 守恒观:14gA与32gB反应,推知生成物的质量一定为46g
C. 结构观:He原子和Mg原子的最外层电子数相同,因而它们的化学性质相似
D. 元素观:石蜡燃烧生成CO2和H2O,推知石蜡中一定含有C、H元素
【答案】D
【解析】
【详解】A、二氧化碳由二氧化碳分子构成,一个二氧化碳分子由1个碳原子和2个氧原子构成,故错误;
B、14gA与32gB反应,若恰好完全反应,则生成物的质量为46g,若其中一种物质过量,则生成物的质量小于46g,故错误;
C、He原子和Mg原子的最外层电子数相同,但是它们的化学性质不相似,因为氦原子核外只有1个电子层,且该层电子数为2,达到稳定结构;镁原子核外有3个电子层,最外层电子数为2<4,在化学反应中易失去电子,故错误;
D、石蜡燃烧生成CO2和H2O,生成物含有碳、氢、氧三种元素,反应物氧气中只含有氧元素,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,则可推知石蜡中一定含有C、H元素,故正确;
故选D。
7. 已知反应:,A、B两物质完全反应时质量比为3:4,若生成C和D共140g,则该反应消耗B的质量为( )
A. 60g
B. 80g
C. 90g
D. 120g
【答案】B
【解析】
【详解】根据质量守恒定律,参加反应的物质(即A、B两物质)的质量总和应为140g,由于A、B两物质完全反应时质量比为3:4,则消耗B物质的质量为。故选B。
8. 氧循环和碳循环是自然界中的重要循环。关于两种循环的分析错误的是
A. 碳循环和氧循环中的“碳”“氧”分别指的碳元素与氧元素
B. 我们每个人都在参与碳循环与氧循环
C. 碳循环的破坏会影响到氧循环
D. 绿色植物光合作用使自然界中的碳原子总数减少、氧原子总数增加
【答案】D
【解析】
【详解】A、 碳循环和氧循环中的“碳”和“氧”分别指碳元素与氧元素。在自然界中,循环过程涉及元素在生物圈、大气圈等圈层之间的转移和转化,而非具体物质。因此,该项正确;
B、人类通过呼吸作用(吸入氧气、呼出二氧化碳)参与氧循环(消耗氧气)和碳循环(释放二氧化碳),每个人都是循环的一部分,该项正确;
C、碳循环和氧循环相互关联(如光合作用吸收CO2释放O2,呼吸作用吸收O2释放CO2)。若碳循环破坏(如CO2过量排放),会影响氧气生成和消耗,从而波及氧循环,该项正确;
D、 绿色植物的光合作用为化学变化,根据质量守恒定律(化学反应中,原子种类和数目不变),所以反应前后碳原子和氧原子总数均未改变,选项说“碳原子总数减少、氧原子总数增加”违背该定律,因此该项错误;
故选:D。
9. 古代的火折子构造如图所示,点燃后盖上竹筒帽,草纸(包有硫、磷等物质)保留火星。使用时,只需打开竹筒帽,对着火星轻轻一吹,草纸就重新燃烧起来。下列说法正确的是
A. 燃烧时产生的白烟主要成分是二氧化硫
B. 小孔的作用是调节筒内氧气浓度,使草纸保留火星
C. 对着火星吹一吹是为了使温度达到草纸的着火点
D. 火折子的使用不会对空气造成污染
【答案】B
【解析】
【详解】A、硫燃烧生成二氧化硫,二氧化硫是气体,白烟是固体小颗粒,所以燃烧时产生的白烟主要成分不是二氧化硫,A错误;
B、小孔可以控制空气的进入量,从而调节筒内氧气浓度,使草纸能在低氧环境下保留火星,B正确;
C、对着火星轻轻一吹,是为了增大氧气浓度,使草纸与氧气充分接触而重新燃烧,而不是使温度达到草纸的着火点,因为本身火星的温度就已经达到草纸的着火点了,C错误;
D、火折子中硫、磷等物质燃烧会产生二氧化硫、五氧化二磷等污染物,会对空气造成污染,D错误;
故选:B。
10. DeepSeek的出现彰显了中国在人工智能领域的强大创新力。人工智能的芯片主要成分是硅。工业制取硅的部分反应微观示意图如下图,下列说法错误的是
A. 丙由原子直接构成
B. 生成的丙、丁的质量比是14:73
C. 反应后氯元素化合价降低
D. 参加反应的甲、乙的微粒个数比为1:1
【答案】D
【解析】
【详解】A、由微观示意图可知,丙为硅,硅由硅原子直接构成,说法正确,不符合题意;
B、由微观示意图可知,甲为、乙为氯气、丙为硅、丁为氯化氢,该反应为与氯气在一定条件下反应生成硅和氯化氢,化学方程式为,则生成的丙、丁的质量比是,说法正确,不符合题意;
C、由B选项分析可知,该反应的化学方程式为,反应前氯气中氯元素的化合价为0价,反应后氯化氢中氯元素的化合价为-1价,则反应后氯元素化合价降低,说法正确,不符合题意;
D、由微观示意图可知,甲为、乙为氯气、丙为硅、丁为氯化氢,由B选项分析可知,该反应的化学方程式为,则参加反应的甲、乙的微粒个数比为,说法错误,符合题意。
故选:D。
二、选择题(本题包括5个小题,每小题有1-2个选项符合题意)
11. 测定空气中氧气含量的创新实验如图,对该实验的认识错误的
A. 红磷的量不会影响实验结果
B. 实验过程中玻璃管内的液面先下降后升高
C. 实验后玻璃管中剩余的气体难溶于水
D. 燃烧匙可以伸入到液面与刻度1之间的位置
【答案】AD
【解析】
【详解】A.红磷量不足,装置内的氧气没有被完全耗尽,会导致测定氧气的体积分数偏小,故A错误;
B.红磷燃烧放出大量的热,玻璃管内压强增大,将水排出,玻璃管内液面下降。等到温度降至室温,因为玻璃管中氧气被消耗,气体减少,压强下降,外界气压将水压入玻璃管中,玻璃管内液面上升,故B正确;
C.反应结束后,玻璃管内液面到达刻度1处,不再上升,说明玻璃管内剩余气体难溶于水,故C正确;
D.燃烧匙不能伸入到液面与刻度1之间的位置,应该在刻度1上方,故D错误;
综上,答案应为AD。
12. 某同学设计了如下图所示的两个实验验证质量守恒定律,下列说法错误的是
A. 甲中加热锥形瓶时观察到红色粉末变黑,气球先胀大后缩小
B. 甲中锥形瓶冷却后放回天平,示数不变,拔松橡胶塞,示数减小
C. 乙中若取用石灰石的量不足,对实验的结果没有影响
D. 两组实验中气球的作用是平衡气压、形成封闭体系
【答案】B
【解析】
【详解】A、铜与氧气反应生成氧化铜,反应放热,消耗氧气,可观察到甲中加热锥形瓶时观察到红色粉末变黑,气球先胀大后缩小,A正确;
B、甲实验中,铜粉加热生成黑色氧化铜,气球受热膨胀后又因冷却而缩小,且在密闭条件下冷却后称量,质量不变,但拔松橡胶塞后,空气会重新进入锥形瓶,电子天平示数变大,B错误;
C、石灰石量不足会影响生成的二氧化碳量,但反应前后系统的总质量仍应保持不变,即乙中若取用石灰石的量不足,对实验的结果没有影响,故C正确;
D、甲乙实验中气球的作用是平衡气压、形成封闭体系,D正确。
故选B。
13. 控制变量是科学探究常用方法。下列实验方案的设计应用该方法的是
A. 验证质量守恒定律
B. 探究催化剂种类对H2O2分解速率影响
C. 探究温度对分子运动速率影响
D. 探究O2浓度对硫燃烧剧烈程度影响
【答案】CD
【解析】
【详解】A、该实验中红磷燃烧生成五氧化二磷,有新物质生成,属于化学变化,且该反应在密闭容器中进行, 完全反应后天平平衡,可以验证质量守恒定律,没有应用控制变量的方法,不符合题意;
B、该实验中,催化剂的种类、过氧化氢溶液的浓度均不同,变量不唯一,没有控制变量,不符合题意;
C、该实验中温度不同,其他因素相同,且温度越高,红墨水扩散的越快,说明温度越高,分子的运动速率越快,可以探究温度对分子运动速率的影响,应用了控制变量的方法,符合题意;
D、该实验中氧气浓度不同,其他因素相同,硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰,硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰,相同条件下,硫在氧气中燃烧比空气中燃烧剧烈,说明相同条件下,氧气浓度越大,燃烧越剧烈,可以探究氧气浓度对硫燃烧剧烈程度的影响,应用了控制变量的方法,符合题意。
故选CD。
14. 图像能直观表达化学反应中相关量的关系。下列图像能正确反映其对应变化关系的是
A. 向一定质量的固体二氧化锰粉末中加入过氧化氢溶液
B. 将密闭容器中铜粉与氧气加热,参加反应的O2的质量为(m2﹣m1)
C. 将等质量的镁和氧气在密闭空间内充分燃烧
D. 将足量的红磷在密闭空间内充分燃烧
【答案】BD
【解析】
【详解】A、向一定质量的固体二氧化锰粉末中加入过氧化氢溶液,过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,在该反应中,二氧化锰是催化剂,化学反应前后催化剂的质量不变,不符合题意;
B、将密闭容器中铜粉与氧气加热生成氧化铜,根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,则参加反应的氧气的质量为:(m2﹣m1),符合题意;
C、将等质量的镁和氧气在密闭空间内充分燃烧生成氧化镁,即,参加反应的镁与氧气的质量比为:,则反应后氧气剩余,镁完全反应,不符合题意;
D、将足量的红磷在密闭空间内充分燃烧,红磷燃烧放出热量,装置内气体受热膨胀,压强增大,待完全反应后,逐渐冷却至室温,由于消耗了氧气,装置内压强减小,最后压强低于原来的压强,符合题意。
故选BD。
15. 将一定量的苯(C6H6)和氧气置于一个完全密闭的容器中引燃,反应后生成二氧化碳、水和一种未知物X.测得反应前后各物质的质量如表:
物质
苯
氧气
二氧化碳
水
X
反应前质量/g
3.9
9.6
0
0
0
反应后质量/g
0
0
6.6
2.7
m
下列判断不正确的是( )
A. 表中m的值为4.2 B. 物质X由碳、氧元素组成
C. 物质X由碳、氢元素组成 D. 生产二氧化碳和水的分子个数比为1:1
【答案】C
【解析】
【详解】A、根据质量守恒定律,生成X的质量=3.9g+9.6g-6.6g-2.7g=4.2g,故A正确;
B、反应前各元素的质量:3.9g苯中碳元素的质量=,氢元素质量=3.9g-3.6g=0.3g,氧气中氧元素的质量为9.6g;反应后各元素的质量:6.6g二氧化碳中碳元素的质量=,氧元素的质量=6.6g-1.8g=4.8g,2.7g水中氢元素的质量=,氧元素质量=2.7g-0.3g=2.4g。观察发现,苯中碳元素的质量大于二氧化碳中碳元素的质量,氧气中氧元素的质量大于二氧化碳和水中的氧元素质量和,苯中氢元素的质量等于水中氢元素的质量,因此判断X中有碳元素和氧元素,故B正确;
C、根据B选项的分析可知,X中有碳元素和氧元素,故C错误;
D、二氧化碳和水的分子个数比,故D正确。故选C。
三、理解与应用(本题包括4个小题。共33分)
16. 2025年3月,我国首个利用清洁能源的海洋氢氨醇一体化项目在烟台建设完工。该项目的主要流程如下图,相关物质的沸点如下表。
(1)在水电解装置中,与电源正极相连的电极产生1000L气体,则与电源负极相连的电极上产生的气体的体积是______。氢气能压缩储存在钢瓶中的原因是______。
(2)在合成装置1中产生氨气。氨气燃烧生成氮气和水,可作为远洋船舶的绿色燃料。从燃烧产物看,氨气被称为绿色燃料的原因是______。
(3)合成装置2中,除了生成甲醇外,还生成水,则该反应中参加反应的二氧化碳与氢气的分子个数比是______。
(4)甲醇可做燃料,其充分燃烧的化学方程式是______。从反应物分析,利用合成装置2生产甲醇比用石油为原料生产甲醇有利于实现“双碳”目标,原因是______。
(5)氢气本身就是绿色燃料,转化成氨气或甲醇再做燃料的原因是______。
【答案】(1) ①. 2000L ②. 氢分子间有间隔
(2)产物无污染 (3)1:3
(4) ①. ②. 利用合成装置2生产甲醇消耗二氧化碳,减少碳排放
(5)氢气沸点低,难储存运输,转化为氨气或甲醇更易储存运输
【解析】
【小问1详解】
电解水实验中,与电源正极相连的一端产生氧气,与电源负极相连的一端产生氢气,产生氢气与氧气的体积比约为2:1,已知在水电解装置中,与电源正极相连的电极产生1000L气体,则与电源负极相连的电极上产生的气体的体积是;
氢气能压缩储存在钢瓶中的原因是氢分子间有间隔,受压后,分子间隔变小;
【小问2详解】
氨气燃烧生成氮气和水,则从燃烧产物看,氨气被称为绿色燃料的原因是产物无污染;
【小问3详解】
合成装置2中氢气与二氧化碳反应生成甲醇和水,化学方程式为,则参加反应的二氧化碳与氢气的分子个数比是;
【小问4详解】
甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式为;
合成装置2生产甲醇利用的是捕集的,可消耗二氧化碳,而石油为原料生产甲醇会产生二氧化碳,所以原因是利用合成装置2生产甲醇消耗二氧化碳,减少碳排放;
【小问5详解】
氢气沸点低(−252.9℃),难液化储存和运输;转化为氨气(沸点−33.5℃)或甲醇(沸点64.7℃)后,沸点升高,更易储存和运输,所以原因是氢气沸点低,难储存运输,转化为氨气或甲醇更易储存运输。
17. 2025年4月24日是第十个中国航天日,以“海上生明月,九天揽星河”为主题。月球正面与背面月壤样品同框展示。中国航天事业取得了举世瞩目的成就。
(1)月球背面的水有固态和气态两种存在方式。水由固态变为气态的过程中,没有发生变化的是_____(填“物理”或“化学”)性质。
(2)嫦娥六号在环境温度过高时,自备的降温装置能通过冰的升华达到降温的目的。下列有关冰升华过程的叙述正确的是______(填字母,下同)。
A. 分子间隔增大 B. 发生分解反应 C. 放出热量 D. 元素种类改变
(3)月壤中含有钛酸镁钙(CaMgTiO4),该物质中钛元素的化合价是_______。
(4)嫦娥六号探测器钻杆主体采用了铝基碳化硅复合材料。硅在元素周期表的相关信息及碳原子的结构示意图如图1所示。下列说法正确的是_______。
A. 图1中x=8
B. 硅的相对原子质量为28.08g
C. 碳和硅元素化学性质相似
D. 碳和硅属于同一周期元素
(5)科研人员用嫦娥五号带回的月壤证实:月壤中的FeO在一定条件下,发生分解反应生成Fe3O4以及单质铁,该反应的化学方程式是_____。
(6)天宫空间站实现CO2清除和氧气的再生,流程如图2所示。该循环系统中没有被利用的物质是_____。反应a的化学方程式是_____。
【答案】(1)化学 (2)A
(3)+4 (4)C
(5)
(6) ①. 甲烷##CH4 ②.
【解析】
【小问1详解】
水由固态变为气态的过程中,状态发生了改变,则物理性质发生了改变,固态水和气态水均是由水分子构成,分子构成相同,化学性质不变;
【小问2详解】
A、冰升华的过程中,水由固态变为气态,分子之间的间隔变大,符合题意;
B、冰升华的过程中,水由固态变为气态,只是状态的改变,无新物质生成,属于物理变化,没有发生分解反应,不符合题意;
C、冰升华的过程中,水由固态变为气态,吸收热量,不符合题意;
D、固态水和气态水均是由水分子构成,分子构成相同,元素的种类不同,不符合题意。
故选A;
【小问3详解】
钛酸镁钙中钙元素显+2价,镁元素显+2价,氧元素显-2价,设钛元素的化合价为x,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得:,x=+4;
【小问4详解】
A、在原子中,质子数=核外电子数,故x=6-2=4,不符合题意;
B、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,故硅的相对原子质量为28.08,不符合题意;
C、在元素周期表中,元素名称左上角的数字表示原子序数,在原子中,原子序数=质子数=核外电子数,故硅原子核外电子排布为2、8、4,硅原子与碳原子的最外层电子数相同,化学性质相似,符合题意;
D、碳原子核外有两个电子层,位于第二周期,硅原子核外有三个电子层,位于第三周期,不符合题意。
故选C;
【小问5详解】
月壤中的FeO在一定条件下,发生分解反应生成Fe3O4以及单质铁,该反应的化学方程式是:;
【小问6详解】
水通电分解生成氢气和氧气,氧气通过呼吸作用转化为二氧化碳,二氧化碳和氢气在一定条件下反应生成水和甲烷,故没有被利用的物质是甲烷;
反应a为二氧化碳和氢气在一定条件下反应生成甲烷和水,该反应的化学方程式为:。
18. 某化学小组对“燃料的变迁与合理使用”展开了项目化学习。
任务一:调查家用燃料的变迁
通过走访调查,发现我市居民家用燃料的使用经历了以下发展历程:
(1)煤直接燃烧会造成环境污染及资源浪费。将煤隔绝空气加强热使其分解生成焦炭、煤焦油、焦炉气等,该过程属_______(填“物理”或“化学”)变化。
(2)天然气主要成分在空气中充分燃烧的化学方程式是_______。通过家用燃料的更新历程,请预测未来燃料发展的趋势是_______。
任务二:调查燃料的合理使用
(3)某同学收集到以下几种调控燃烧的事例,完成下表问题:
调控方式
用鼓风机给煤炉火送风
调节打火机出气阀
汽车气缸工作时汽油以雾状喷出
调控原理
增加氧气的量
调节燃料的量
________
(4)“化学链燃烧”是利用载氧体在两个反应器之间的循环,实现燃料在较低温度下燃烧。以氧化镍(NiO)作载氧体的“化学链燃烧”过程如下:
①一定温度下,反应器2中发生反应的化学方程式是_______。该“化学链燃烧”技术,能够提高CO2捕集效率的主要原因是_______。
②我国科研人员研究出CO2转化为化工原料甲酸的新方法,反应的微观示意图如下图所示。下列说法错误的是_______(填字母序号)。
A.生成丙丁的分子个数比为1:1
B.丙中氧元素的质量分数最大
C.反应后氧原子数目增多
D.该反应为实现碳中和提供了新路径
【答案】(1)化学 (2) ①. ②. 使用安全方便、热值高、低碳、清洁无污染、可再生等
(3)增大可燃物与氧气的接触面积,使燃烧更充分
(4) ①. ②. 反应过程中产生的二氧化碳没有与其他气体混合,相对较纯净,便于分离和捕集 ③. AC
【解析】
【小问1详解】
将煤隔绝空气加强热使其分解生成焦炭、煤焦油、焦炉气等,该过程中有新物质生成,属于化学变化;
【小问2详解】
天然气主要成分是甲烷,甲烷在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式为;
通过家用燃料的更新历程,预测未来燃料发展的趋势是:使用安全方便、热值高、低碳、清洁无污染、可再生等;
【小问3详解】
汽车气缸工作时汽油以雾状喷出,目的是增大可燃物与氧气的接触面积,使燃烧更充分;
小问4详解】
①反应器2中甲烷与NiO在一定条件下反应生成Ni、二氧化碳和水,化学方程式为;该“化学链燃烧”技术,能够提高捕集效率的主要原因是:反应过程中产生的二氧化碳没有与其他气体混合,相对较纯净,便于分离和捕集;
②A、由微观示意图可知,甲为二氧化碳、乙为水、丙为甲酸、丁为氧气,该反应为二氧化碳与水在催化剂作用下反应生成甲酸和氧气,化学方程式为,则生成丙、丁的分子个数比为,说法错误,符合题意;
B、由微观示意图可知,丙为甲酸,甲酸中碳、氢、氧三种元素的质量比为,则丙中氧元素的质量分数最大,说法正确,不符合题意;
C、根据质量守恒定律,化学反应前后原子数目不变,则反应前后氧原子数目不变,说法错误,符合题意;
D、该反应消耗二氧化碳,为实现碳中和提供了新路径,说法正确,不符合题意。
故选AC。
19. 利用铜丝进行碳与氧化铜的反应的实验,装置如下图所示。
步骤一:取6.4g铜丝在空气中充分加热螺旋状部分;
步骤二:将加热后的铜丝放入具支试管并与碳粉充分混合,进行与碳粉反应的实验。
(1)步骤一中,观察到铜丝表面由红色变_______,说明加热后铜丝表面有氧化铜生成。
(2)步骤二中,A处碳粉与氧化铜反应的化学方程式是_______,体现了碳粉的_______(填“氧化性”或“还原性”)。
(3)步骤二中,实验结束,停止加热前应先夹紧弹簧夹,其目的是_______。
(4)实验结束后理论上铜丝的质量应仍为6.4g,而实际称量后发现质量大于6.4g,其可能原因是_______。
【答案】(1)黑色 (2) ①. ②. 还原性
(3)防止澄清石灰水倒吸入热的试管中,引起试管炸裂
(4)停止加热后立马将铜丝取出,高温的铜重新被氧化
【解析】
【小问1详解】
步骤一中铜与氧气在加热的条件下反应生成氧化铜,则铜丝表面由红色变黑色;
【小问2详解】
步骤二中,A处碳粉与氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳,该反应的化学方程式为:;
该反应中碳得到氧,属于还原剂,体现了碳粉的还原性;
【小问3详解】
步骤二中,实验结束,停止加热前应先夹紧弹簧夹,其目的是:防止停止加热后,装置内温度降低,压强减小,澄清石灰水倒吸入热的试管中,引起试管炸裂;
【小问4详解】
停止加热后立马将铜丝取出,高温的铜重新被氧化,故实际称量后发现质量大于6.4g。
四、实验与探究(本题包括4个小题。共31分)
20. 某学习小组以气体制备为主题开展基础实验与跨学科实践活动。
Ⅰ开展基础实验探究
(1)装置A中仪器a的名称是______。
(2)实验室用过氧化氢溶液制取O2,用大理石和稀盐酸制取CO2,二者都可以选用的发生装置是_______(填序号,下同),都可以选用的收集装置是_______。
(3)实验室用过氧化氢溶液制取O2,反应的化学方程式是_______,实验室用装置C收集的O2纯度偏低,原因可能是_______(填字母序号)。
a.氧气制取装置气密性不好
b.收集前,集气瓶中未注满水
c.收集完成时,集气瓶中仍有少量水
Ⅱ.制作供氧自救呼吸器
【查阅资料】①超氧化钾(KO2)为黄色固体,可作生氧剂;②K2CO3和KOH均为白色固体;③反应原理:4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2,4KO2+2H2O=4KOH+3O2↑
(4)研究小组利用超氧化钾制作了供氧自救呼吸器(如图M),使用一段时间后,观察到生氧剂_______(填颜色变化)时,则该供氧自救呼吸器基本失效。
(5)实验室一般不用KO2与CO2反应制取O2的原因是_______。
(6)研究小组发现利用生活中的塑料瓶、吸管可以制作“简易制氧机”,如上图所示,则图中G瓶的作用 。
A. 观察氧气生成速率 B. 过滤杂质提纯氧气 C. 加快氧气生成速率
【答案】(1)铁架台 (2) ①. B ②. D
(3) ①. 2H2O22H2O + O2↑ ②. b
(4)由黄色变为白色 (5)反应物有气体,会使制取的氧气不纯
(6)AB
【解析】
【小问1详解】
观察可知,装置A中仪器a的名称是铁架台。
【小问2详解】
实验室用过氧化氢溶液制取氧气,是固体和液体在常温下反应;用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,也是固体和液体在常温下反应,B装置适用于固体和液体常温下的反应,所以二者都可以选用的发生装置是B。氧气的密度比空气大,不易溶于水,二氧化碳的密度比空气大,能溶于水,所以二者都可以选用向上排空气法收集,即收集装置是D。
【小问3详解】
过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,化学方程式为:
a、氧气制取装置气密性不好,会导致收集不到氧气或收集到的氧气量少,但不会导致氧气纯度偏低,故错误。b、收集前,集气瓶中未注满水,瓶内有空气,会使收集的氧气纯度偏低,故正确。c、收集完成时,集气瓶中仍有少量水,不会影响氧气的纯度,故错误。故选b。
【小问4详解】
超氧化钾为黄色固体,反应后生成的K2CO3和KOH均为白色固体,所以使用一段时间后,观察到生氧剂由黄色变为白色时,则该供氧自救呼吸器基本失效。
【小问5详解】
超氧化钾与二氧化碳反应制取氧气时,因为有二氧化碳气体参加反应,制取的氧气因混有二氧化碳而不纯,所以实验室一般不用超氧化钾与二氧化碳反应制取氧气。
【小问6详解】
研究小组发现利用生活中的塑料瓶、吸管可以制作制氧机,图中G瓶的作用是观察氧气生成速率、过滤杂质提纯氧气;但不能加快氧气生成速率;故选:AB。
21. 某校化学兴趣小组用注射器完成以下探究实验。
【查阅资料】 白磷着火点为40℃,红磷着火点为240℃,P2O5有毒。生石灰的主要成分是氧化钙,与水发生化合反应生成氢氧化钙,放出的热量>40℃。
实验一:探究燃烧的条件
实验步骤:ⅰ.如图1,往长颈漏斗加入80℃的热水至液面接近但不浸没燃烧匙,观察现象;ⅱ.继续往长颈漏斗中加入80℃的热水,浸没两支燃烧匙,白磷火焰熄灭。
(1)“步骤ⅰ”观察到的现象是_______。
(2)对比“步骤ⅰ”和“步骤ⅱ”白磷燃烧的现象,说明燃烧需要的条件是_______。
(3)若要使“步骤ⅱ”中的白磷继续燃烧,需要进行的实验操作是_______。
实验二:测定空气中氧气的含量
实验步骤:ⅰ.如图2,关闭弹簧夹,往烧杯中加水,观察现象;ⅱ.反应结束,冷却至室温,打开弹簧夹。(装置气密性良好,白磷足量)
(4)白磷燃烧的化学方程式是_______。注射器活塞最终停留在大约_______处。
【答案】(1)白磷燃烧,红磷不能燃烧
(2)可燃物要与氧气接触
(3)通过注射器把适量空气推入瓶中
(4) ①. 4P +5O22P2O5 ②. 8mL
【解析】
【小问1详解】
“步骤ⅰ”观察到的现象是白磷燃烧(与氧气接触,温度达到白磷的着火点),红磷不燃烧(与氧气接触,温度没有达到红磷的着火点)。
【小问2详解】
对比“步骤ⅰ”(白磷与氧气接触,燃烧)和“步骤ⅱ”(隔绝氧气,白磷熄灭)白磷燃烧的现象,说明燃烧需要的条件是可燃物需要与氧气接触。
【小问3详解】
若要使“步骤ⅱ”中白磷继续燃烧,需要进行的实验操作是通过注射器把适量空气推入瓶中(瓶内气体增多,气压增大,把热水压入长颈漏斗,导致白磷与空气接触)。
【小问4详解】
白磷燃烧的化学方程式是。
氧气约占空气体积的五分之一,注射器活塞最终停留在大约。
22. 兴趣小组设计了一套CO2的制备和性质探究于一体的装置。回答问题。
(1)检查装置气密性:连接好仪器,关闭止水夹K1和K3,将注射器活塞往上拉一段距离后松手,若_______,则证明装置气密性良好。
(2)探究CO2性质
操作
现象
结论
①打开K1,关闭K2,向烧瓶中注入稀盐酸
烧瓶内产生气泡,烧杯中澄清石灰水变浑浊
烧杯内发生反应的化学方程式是_______
②关闭K1,打开K2和K3
硬质玻璃管中的现象是_______
说明二氧化碳能与水发生反应
③将燃着的木条分别放在塑料瓶上、下端的瓶口
下端的木条先熄灭
说明CO2具有的性质是_______
④加热硬质玻璃管
观察到变色石蕊试纸变回紫色
发生反应的化学方程式是_______
(3)低碳行动。作为初中生为减少CO2的排放,你可以采取的可行措施是_____(填写一种即可)。
【答案】(1)活塞回到原来的位置
(2) ①. ②. a处试纸不变色、b处试纸变红色 ③. 密度比空气大、不能燃烧且不支持燃烧 ④.
(3)双面使用纸张(合理即可)
【解析】
【小问1详解】
检查装置气密性:连接好仪器,关闭止水夹和,将注射器活塞往上拉一段距离后松手,若活塞回到原来的位置,则证明装置气密性良好;
【小问2详解】
①打开,关闭,向烧瓶中注入稀盐酸,石灰石主要成分是碳酸钙,碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,故观察到烧瓶内产生气泡,烧杯中澄清石灰水变浑浊,则烧杯中发生的反应是二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为;
②关闭,打开和,二氧化碳不能使干燥紫色石蕊试纸变色,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使湿润紫色石蕊试纸变红色,因此观察到硬质玻璃管中的现象是a处试纸不变色、b处试纸变红色,说明二氧化碳能与水发生反应;
③将燃着的木条分别放在塑料瓶上、下端的瓶口,下端的木条先熄灭,说明具有的性质是:密度比空气大、不能燃烧且不支持燃烧;
④加热硬质玻璃管,观察到变色的石蕊试纸变回紫色,是因为碳酸受热易分解,生成二氧化碳和水,化学方程式为;
【小问3详解】
低碳行动:步行或骑自行车上下学、双面使用纸张、随手关灯等。
23. 某校化学兴趣小组进行了以下两组探究实验。
Ⅰ.探究氧化铜粉末与碳粉反应的气体产物
【提出猜想】
(1)猜想1:CO2;猜想2:_____;猜想3:CO2和CO
【实验验证】小组同学设计了如上图所示装置(夹持装置省略),实验过程中不断向装置内通氮气。(提示:足量的澄清石灰水可以吸尽CO2气体)
【现象与结论】
(2)小组同学观察到乙处_____、丙处玻璃管内_____的现象,由此得出“猜想3成立”的结论。
(3)丙处玻璃管内发生反应的化学方程式是_____。
【反思交流】
(4)戊处酒精灯的作用是_____。
Ⅱ.粗略测定菜窖中CO2的体积分数
为了测定久未开启的菜窖中CO2含量,小组同学用针筒中收集菜窖中的气体,设计了如下图所示装置进行实验。(提示:足量的氢氧化钙溶液可以吸尽CO2气体)。
(5)连接装置:装置接口的连接顺序是a→_______→f 。
(6)将针筒中50mL菜窖气体样品全部推入上述连接好的装置中,最终量筒中共收集到45mL水,则该菜窖气体中CO2的体积分数约是_______。
【答案】(1)一氧化碳##CO
(2) ①. 澄清石灰水变浑浊 ②. 黑色固体变红色
(3)
(4)尾气处理,防止污染环境(合理即可)
(5)d→e→c→b (6)10%
【解析】
【小问1详解】
碳与氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳,二氧化碳能与碳在高温下反应生成一氧化碳,故生成的气体可能是二氧化碳,也可能是一氧化碳,也可能是一氧化碳和二氧化碳的混合物,故猜想2:CO;
【小问2详解】
二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,故乙处澄清石灰水变浑浊,说明气体中含二氧化碳,一氧化碳能与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和水,故丙处玻璃管内黑色固体逐渐变为红色,说明含一氧化碳,说明猜想3成立;
【小问3详解】
丙处玻璃管内发生反应为一氧化碳和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳,该反应的化学方程式为:;
【小问4详解】
一氧化碳有毒,未反应的一氧化碳散逸到空气中会污染空气,一氧化碳具有可燃性,故戊处酒精灯的作用是:尾气处理,防止污染空气;
【小问5详解】
由题干信息可知,该实验中用足量氢氧化钙溶液吸收气体中的二氧化碳,然后用排水法测定剩余气体的体积,即可得出二氧化碳的体积,从而得出二氧化碳的含量,用氢氧化钙溶液吸收二氧化碳,应“长进短出”,这样反应比较充分,测定剩余气体的体积,气体的密度比水小,应“短进长出”,故装置接口的连接顺序是a→d→e→c→b→f;
【小问6详解】
将针筒中50mL菜窖气体样品全部推入上述连接好的装置中,最终量筒中共收集到45mL水,则该菜窖气体中CO2的体积分数约是:。
五、分析与计算(本题包括1个小题。共6分)
24. 兴趣小组对贝壳(主要成分是CaCO3)与稀盐酸的反应进行了探究。
Ⅰ.探究贝壳的状态对反应速率的影响
取等纯度、等质量的块状和粉末状贝壳,分别加入足量等浓度的稀盐酸,实验过程中生成气体的体积随反应时间变化的情况如图所示(贝壳中的杂质不与稀盐酸反应)。
(1)对比图中a、b、c、d中的_____(填字母)两点,可得出“块状贝壳与稀盐酸的反应速率较慢”的结论。
Ⅱ.测定贝壳中碳酸钙的质量分数
兴趣小组取10g贝壳样品(研磨成粉末,杂质不参与反应,也不溶于盐酸)于锥形瓶中,然后向锥形瓶中逐滴加入一定浓度的稀盐酸,边加边振荡。加入稀盐酸的质量与锥形瓶中物质的总质量关系如图所示。
(2)该实验中共生成CO2的质量是________g。
(3)该贝壳中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程)
(4)若该实验测定贝壳中碳酸钙的质量分数偏大,试分析可能产生此误差的原因是______(写1条)。
【答案】(1)a、b或c、d
(2)3.52 (3)解:设10g贝壳中碳酸钙的质量为x。
x=8g
该贝壳中碳酸钙的质量分数为: ×100%=80%
答:该贝壳中碳酸钙的质量分数为80%。
(4)有氯化氢气体挥发出来;有水蒸气挥发出来(合理即可)
【解析】
【小问1详解】
由ab可知,单位时间内块状贝壳反应生成气体的体积较小,由c、d可知,产生相同体积的气体,块状贝壳所需的时间更长,所以分析图中a、b、c、d中的ab或cd两点,可得出“块状贝壳与稀盐酸的反应速率较慢”的结论。
【小问2详解】
根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,由图中数据可知,实验中共产生二氧化碳的质量为:10g+50g-56.48g=3.52g。
【小问3详解】
见答案
【小问4详解】
若该实验测定贝壳中碳酸钙的质量分数偏大,则可能产生此误差的原因是HCl挥发导致反应后锥形瓶中物质的总质量偏小,由此计算出的二氧化碳质量偏大,导致贝壳中碳酸钙的质量分数偏大(答案不唯一)。
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