内容正文:
2024—2025学年度第二学期期末测试
初三化学试题
可能用到的相对原子质量;H:1 O:16 C:12 N:14 Ca:40 Na:23 Cl:35.5
一、选择题(共15个小题,每小题2分,共30分,1—12小题只有一个选项,13—15小题有一个或两个选项)
1. 我国的“文房四宝”包含“笔、墨、纸、砚”四种;下列有关工艺属于化学变化的是
A. 笔:以狼毫、羊毫制笔 B. 墨:燃松树枝集烟制墨
C. 纸:焙干纸张制得成品 D. 砚:磨制上好石材制砚
2. 为确保安全,面粉加工厂、加油站等处通常要在明显位置张贴的标识是
A. B. C. D.
3. 微型空气质量“检测站”主要通过传感器技术来检测空气污染物的浓度。下列物质的传感器不需要安装的是
A. 二氧化氮 B. 二氧化碳 C. PM2.5 D. 二氧化硫
4. 2024年4月17日,全球首颗用牡丹制成的钻石亮相洛阳中国国花园。这颗“牡丹钻石”是通过把牡丹花中的碳元素提取出来制作而成。下列说法错误的是
A. 提取过程中碳元素的质量不变 B. 制成的钻石中碳原子之间有间隔
C. 制成的钻石中碳原子不运动 D. 常温下钻石的化学性质不活泼
5. 实验室制取 CO2的有关操作如图,正确的是
A. 检查气密性 B. 加入固体药品
C. 加入液体药品 D. 收集气体
6. 大多数动植物呼吸作用时发生反应:动植物利用该反应释放的能量维持生命活动。X的化学式为
A. B. C. D.
7. 下列有关碳的单质和氧化物性质与用途不符合对应关系的是
A. 石墨有优良导电性,滑腻感,熔点高,可作高铁列车受电弓滑板
B. CO有可燃性,可作燃料;能溶于水且可与水反应,可用于制碳酸饮料
C 金刚石薄膜导热性好,可用于集成电路基板散热
D. CO和都具有还原性,可用于冶金工业
8. 实验是科学探究的重要手段,下列实验不能达到目的的是
A. 测定空气中氧气的含量
B. 探究燃烧需要氧气
C. 验证质量守恒定律
D. 探究石墨的导电性
9. 我国明确提出力争2030年前实现“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”“双碳”战略倡导绿色、环保、低碳的生活方式,下列对于“双碳”目标的理解不合理的是
A. 实现“双碳”目标有利于减缓全球气候变暖
B. 要在2030前加大碳的排放量实现“碳达峰”
C. 推广使用清洁电能的电动汽车,利于实现“双碳”目标
D. 在2060年前实现二氧化碳排放量与吸收量相等,以实现净零排放
10. 在一密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质,一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量如下表所示:下列说法中不正确的是
物质
甲
乙
丙
丁
反应前的质量/g
70
14
8
10
反应后质量/g
42
X
40
10
A. 该反应属于化合反应 B. 物质丁可能是反应催化剂
C. X的值是10 D. 反应后容器中乙和丙的质量比是1:8
11. 化学与生产、生活密切相关,下列说法均正确的是
A.化学与生活
B.化学与能源
①大力植树造林,有利于减缓温室效应
②食醋可以除去水壶内的水垢
①燃料的燃烧是人类获取能量的重要途径
②可燃冰属于可再生能源
C.化学与健康
D.化学与安全
①长期饮用蒸馏水,有益健康
②吸烟对身体有害、青少年一定不要吸烟
①室内起火立即打开门窗通风
②楼房高层发生火灾,快速乘坐电梯下楼
A. A B. B C. C D. D
12. 将16g纯净物R在足量氧气中完全燃烧生成44g二氧化碳和36g水。下列判断不正确的是
A. R中碳、氢原子的个数比为1:4 B. 消耗氧气64g
C. R中只含碳、氢元素 D. R中碳元素的质量分数为70%
13. 质量守恒定律是认识化学反应实质的重要理论。在化学反应中,a、b、c、d为化学计量数,下列说法正确的是
A. 化学计量数a与b之和一定等于c与d之和
B. 若取和反应,生成C和D的质量总和一定
C. 反应物A和B的质量比一定等于生成物C和D的质量比
D. 通过反应物A、B和生成物C、D能体现化学反应中的物质转化关系
14. 将20g氢气和氧气的混合气体充入一密闭容器中(容器中无其他杂质),经电火花点燃充分反应后,经测定有2g气体剩余,下列说法中正确的是
A. 剩余气体为氢气和氧气
B. 反应前氢气与氧气的质量比为1:4或1:9
C. 反应前后分子数目不变
D. 反应的氢气与氧气的质量比为1:8
15. 利用数字化实验可以形象地比较不同形状的碳酸钙与稀盐酸反应的速率。倾斜锥形瓶使试管内的稀盐酸流入瓶中与固体发生反应,瓶内气压的变化如曲线所示。有关说法正确的是
A. 曲线①表示块状碳酸钙与稀盐酸反应
B. b点表示碳酸钙与盐酸反应已停止
C. 等质量碳酸钙粉末产生的CO2的质量最多
D. 对比分析点c、d可知,相同的气压时,粉状碳酸钙与稀盐酸反应速率更快
二、填空题(每空1分,共25分)
16. 用适当的化学用语填空
(1)金刚石:___________;
(2)碳酸根离子:___________;
(3)干冰:___________。
17. 以下是小明整理的化学笔记,请帮助他补充完整
(1)金刚石和石墨物理性质存在差异的原因是:___________。
(2)CO和化学性质不同的原因是:___________。
(3)由质量守恒定律可知:化学反应前后,一定不变的是___________(填序号)。
①原子种类 ②原子数目 ③原子质量 ④分子种类 ⑤分子数目
⑥物质种类 ⑦元素种类 ⑧元素质量 ⑨参加反应与生成物质量总和
18. 化学是造福人类的科学。某班学生以“人类的生活离不开化学”为主题开展如下研究活动,请你共同参与。
项目一:环境中的化学
(1)下列物质会导致酸雨的是___________
A. 二氧化氮 B. 一氧化碳 C. 臭氧 D. 二氧化硫
(2)乙醇()的俗名是___________,从环保的角度分析使用乙醇汽油的优点是___________。
项目二:生活中的化学
(3)炒菜时油锅中的油不慎着火,用锅盖盖灭。其灭火原理是___________。
(4)活性炭具有___________性所以能做冰箱除臭剂。
(5)发生火灾的自救措施,用___________捂住口鼻,迅速离开着火区域。
(6)古语道:“人要实,火要虚”,燃烧固体燃料需要将其架空,燃烧才能更旺。从燃烧的条件看,“火要虚”的实质是:___________。
项目三:化工生产中的化学
为减少污染、提高煤的利用率,可将其转化为可燃性气体水煤气,下图是其微观示意图
(7)水煤气在催化剂作用下,可以合成甲醇(),写出该反应的化学方程式:___________。
(8)有人认为仅利用水煤气在催化剂作用下不能合成尿素【】,理由是___________。
19. 水是常用的化学试剂。下图几组实验分别用到水,请回答下列问题。
(1)实验A中Ⅰ处喷水的作用是___________。Ⅲ处的紫色纸花变红,则水的作用可用方程式表示为___________。
(2)实验B中水的作用是___________。
(3)实验C中集气瓶中水作用之一是吸收有毒的___________。
(4)实验D中水的作用是提供热量和___________。若想观察到“水火交融”的奇观,可向c处白磷通入___________。
20. A、B、C、D为学习过常见的四种物质,它们之间有如图所示的转化和反应关系(图中“→”表示转化关系,“——”表示相连两物质间能发生反应)。请回答下列问题。
(1)若A、B、C、D中均含有一种相同的元素,常温下,A为无色液体,C为黑色固体,A的化学式___________。B与D反应的基本反应类型是___________。
(2)若A、B属于同类物质,C、D属于单质,则A的用途___________,写出C和D反应的化学方程式:___________。
三、实验与探究(每空1分,共25分)
21. 下图是实验室制取气体的部分装置。
(1)仪器c的名称是___________。
(2)实验室用装置B制取的化学方程式___________,选择D而不用F收集二氧化碳的主要原因是___________使用该装置组合还可以制取氧气,反应的化学方程式为:___________。
(3)实验室制取二氧化碳气体时,加入试剂的顺序为是___________(填选项)。
A. 先加液体试剂后加固体试剂 B. 先加固体试剂后加液体试剂
(4)若用G收集氧气,验满的方法是:___________。
(5)图2为木炭在氧气中燃烧的实验。对比步骤Ⅰ和Ⅱ的木炭燃烧情况,得出可燃物燃烧的条件之一是___________,用澄清石灰水可检验燃烧后有二氧化碳生成,反应的化学方程式为___________。
22. 某化学兴趣小组的同学进行木炭和一氧化碳还原氧化铜的对比实验,称取两份相同质量的氧化铜粉末。一份与足量的碳粉均匀混合,另一份放入玻璃管中。实验装置如图。
(1)两组实验同时开始进行,可通过观察两组实验中澄清石灰水___________,判断反应发生,开始记时。
(2)甲组实验酒精灯火焰加网罩的作用是___________。乙组实验开始前应先___________(填“通CO”或“加热”);这样做的目的是___________。
【实验现象】
(3)当乙组实验的玻璃管中固体完全由___________(填“红色变为黑色”或“黑色变为红色”)时,甲组实验的石灰水中仍有___________产生。
【解释与结论】木炭和氧化铜都是固体,接触面积小,反应确实不易完全,氧化铜完全被还原,乙组实验要比甲组实验进行的快。
【交流与反思】
(4)下列说法中正确的是___________。
①根据实验结论,冶金工业中一般选用气态还原剂
②若两组石灰水增重量相等,说明两组实验生成质量相等且全部被吸收
③甲乙两组实验结束时固体减少的质量相等
23. 科学探究是获取科学知识,认识客观世界的重要途径,化学兴趣小组在化学活动开放日展开以下探究活动。
(1)以上实验中,不能直接用来验证质量守恒定律是___________
(2)实验一中,可观察到小气球___________,加热前及冷却后分别称量装置和试剂质量总和,记录为和,则说明参加反应的___________质量总和等于生成___________的质量。
(3)下列图像中,能体现实验一锥形瓶内各量与时间关系的是___________。
(4)实验反思与评价:
①该实验中橡胶塞和小气球的作用是:___________。
②该实验中如果铜粉的量不足___________(填“会”或“不会”)影响实验结果。
(5)小组同学提出将实验一中的试剂换成氧化钙和水也能完成验证实验,利用的反应原理是:(写出方程式)___________。但在实验过程中发现橡胶塞弹开,小组讨论可换成如图所示装置,该装置还需完善之处为:___________。使用该装置的优点为___________。
总结:在化学变化中,参加反应物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和。
四、应用与实践(每空1分,共10分)
24. 能源的利用在生活中和社会发展中显的尤为重要,请回答下列有关问题
【认识氢能】
(1)灰氢:工业上以化石能源(三大化石能源包括,煤、石油、___________等)为原料制取氢气,该工艺不能减少___________的排放,不能缓解温室效应增强,这种方式获得的氢能源称为灰氢。
(2)绿氢:是通过可再生能源(例如___________、潮汐能等)发电电解水制氢气。反应方程式为:___________。这样,就可以实现制氢过程的零碳排放,称为绿氢。某新能源汽车以氢气为燃料,使用1kg氢气平均可行驶150km。望奎县距绥化市约50km,驾驶该新能源汽车从望奎县到达绥化市理论上需要电解___________kg的水。
【能源应用】
甲醇(化学式)被称为“液态阳光”,也是重要的化工原料。如下图环节1、环节2所示是合成甲醇的生产流程。试回答问题:
(3)环节1获得的氢能源属于___________(填“灰氢”或“绿氢”)。
(4)环节2反应中,参加反应的与的分子个数比是___________。
(5)2023年杭州亚运会主火炬使用“低碳甲醇”作为燃料。写出甲醇在空气中完全燃烧的化学方程式是___________。
(6)甲醇可进一步转化为甲醛(),其中一种转化方法如图所示。
①反应Ⅰ中,甲醇与氧气发生反应的化学方程式是___________。
②为使甲醇持续转化为甲醛,反应Ⅱ需补充,理论上需补充的与反应Ⅰ中生成的的分子个数比是:(需补充)(反应Ⅰ生成)___________。
五、综合题(25题3分,26题7分,共10分)
25. 二水合氯化钙()可用于食品加工、制药等领域。工业上生产的主要流程示意图如下图所示。
(1)的相对分子质量为___________。
(2)上述流程中,粉碎机和搅拌器所起的作用是___________。
(3)反应器中一种气体产物经加压降温可转化为固体,该固体的用途是___________。
26. 化学实验小组要测定石灰石样品中碳酸钙的含量,
甲组方案:称取15g样品加入80g某浓度的稀盐酸使之充分反应(样品中杂质不参加反应),测得烧杯中的反应剩余物的质量(m)与反应时间(t)的关系如图所示
乙组方案:称取15g品进行煅烧实验(样品中杂质不参加反应),测得反应后固体的质量(m)与反应时间(t)的关系如表:
反应时间
反应后固体的质量
15
13.9
12.8
11.7
10.6
10.6
请回答下列问题:
(1)甲乙两组实验中最终产生二氧化碳的质量均为___________g;理论分析:两方案样品质量相等,反应前后___________元素守恒,因此生成二氧化碳质量相等。
(2)任选甲、乙方案中的一种计算石灰石样品中碳酸钙的含量(写完整的计算步骤,结果精确到0.1%)
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2024—2025学年度第二学期期末测试
初三化学试题
可能用到的相对原子质量;H:1 O:16 C:12 N:14 Ca:40 Na:23 Cl:35.5
一、选择题(共15个小题,每小题2分,共30分,1—12小题只有一个选项,13—15小题有一个或两个选项)
1. 我国的“文房四宝”包含“笔、墨、纸、砚”四种;下列有关工艺属于化学变化的是
A. 笔:以狼毫、羊毫制笔 B. 墨:燃松树枝集烟制墨
C. 纸:焙干纸张制得成品 D. 砚:磨制上好石材制砚
【答案】B
【解析】
【详解】A、制笔过程主要是将狼毫(黄鼠狼毛)或羊毫(羊毛)进行修剪、整理和捆绑,制成笔头。这属于形状的改变,没有新物质生成,因此是物理变化。
B、制墨过程涉及燃烧松树枝,松树枝在燃烧时发生氧化反应,生成烟灰(主要成分炭黑)和气体(如二氧化碳)等新物质;收集烟灰后,再与胶混合制成墨。燃烧过程有新物质生成,因此属于化学变化。
C、焙干纸张是通过加热去除纸张中的水分,使纸张干燥定型。这只是水分从液态变为气态(蒸发),纸张的纤维成分没有改变,没有新物质生成,因此是物理变化。
D、制砚过程是将石材切割、打磨成砚台的形状。这仅改变了石材的物理形态,没有新物质生成,因此是物理变化。
故选B。
2. 为确保安全,面粉加工厂、加油站等处通常要在明显位置张贴的标识是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】面粉加工厂、加油站要严禁烟火,防止可燃物与明火接触发生爆炸,因此要张贴严禁烟火标识。
【详解】A、该标识是爱护水资源标识,不符合题意;
B、该标识是有毒品标识,不符合题意;
C、该标识是严禁烟火标识,符合题意;
D、该标识是可回收物标识,不符合题意。
故选C。
3. 微型空气质量“检测站”主要通过传感器技术来检测空气污染物的浓度。下列物质的传感器不需要安装的是
A. 二氧化氮 B. 二氧化碳 C. PM2.5 D. 二氧化硫
【答案】B
【解析】
【详解】A、二氧化氮是一种常见空气污染物,主要来自汽车尾气和工业排放,会导致呼吸系统疾病和酸雨。空气质量检测站需要安装其传感器进行监测,不符合题意;
B、二氧化碳是大气中的自然成分,浓度升高会导致温室效应,但它在正常水平下不直接危害人体健康,不属于空气污染物。因此,在微型空气质量检测站中,不需要专门安装二氧化碳传感器,符合题意;
C、PM2.5指空气中直径小于2.5微米的颗粒物,是主要空气污染物,可深入肺部引发呼吸系统和心血管疾病。空气质量检测站必须安装其传感器,不符合题意;
D、二氧化硫是一种有害气体,主要来自燃煤和工业过程,会导致酸雨和呼吸道问题。空气质量检测站需要安装其传感器进行监测,不符合题意;
故选:B。
4. 2024年4月17日,全球首颗用牡丹制成的钻石亮相洛阳中国国花园。这颗“牡丹钻石”是通过把牡丹花中的碳元素提取出来制作而成。下列说法错误的是
A. 提取过程中碳元素的质量不变 B. 制成的钻石中碳原子之间有间隔
C. 制成的钻石中碳原子不运动 D. 常温下钻石的化学性质不活泼
【答案】C
【解析】
【详解】A、根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类和质量不变,所以提取过程中碳元素的质量不变,故选项A说法正确;
B、微粒之间有间隔,所以制成的钻石中碳原子之间有间隔,故选项B说法正确;
C、世界上所有物质都在不断运动,所以制成的钻石中碳原子在不断运动,故选项C说法错误;
D、常温下碳单质的化学性质很稳定,钻石是碳单质,所以常温下钻石的化学性质很稳定,故选项D说法正确。
故选C。
5. 实验室制取 CO2的有关操作如图,正确的是
A. 检查气密性 B. 加入固体药品
C. 加入液体药品 D. 收集气体
【答案】A
【解析】
【详解】A、该装置的气密性检查方法是:当拉动注射器的活塞时,锥形瓶内的空气体积增大压强变小,若气密性良好则可以看到长颈漏斗的下端会产生气泡,正确;
B、向锥形瓶中加入石灰石的方法是应该先将锥形瓶横放,再用镊子夹持石灰石放到瓶口,然后将锥形瓶慢慢树立起来,使石灰石缓缓落到瓶底, 错误;
C、稀硫酸与块状石灰石反应生成微溶于水的硫酸钙,会覆盖在石灰石表面,阻止反应的进行,不能用于制取CO2,错误;
D、二氧化碳的密度比空气的大,气体应从长导管通入,将空气从短导管排出,错误。
故选A。
6. 大多数动植物呼吸作用时发生反应:动植物利用该反应释放的能量维持生命活动。X的化学式为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】在化学反应中,反应前后原子的种类和数目保持不变。反应后有6个C原子(碳)、18个O原子(氧), 12个H原子(氢),反应前有12个O原子,则X里有6个C原子(碳)、6个O原子(氧), 12个H原子(氢)。化学式C6H12O6,故选C。
7. 下列有关碳的单质和氧化物性质与用途不符合对应关系的是
A. 石墨有优良的导电性,滑腻感,熔点高,可作高铁列车受电弓滑板
B. CO有可燃性,可作燃料;能溶于水且可与水反应,可用于制碳酸饮料
C. 金刚石薄膜导热性好,可用于集成电路基板散热
D. CO和都具有还原性,可用于冶金工业
【答案】D
【解析】
【详解】A、石墨具有良好的导电性,且石墨熔点高,有滑腻感,可用于制造高铁列车的受电弓滑板,不符合题意
B、CO 具有可燃性,因此可作燃料;CO2能溶于水且与水反应生成碳酸,因此可用于制碳酸饮料,不符合题意;
C、金刚石薄膜导热性好(金刚石是热的良导体),因此可用于集成电路基板散热,不符合题意;
D、一氧化碳具有还原性,能与金属氧化物反应,可用于冶炼金属,二氧化碳不具有还原性,不能用于冶炼金属,符合题意;
故选:D。
8. 实验是科学探究的重要手段,下列实验不能达到目的的是
A. 测定空气中氧气的含量
B. 探究燃烧需要氧气
C. 验证质量守恒定律
D. 探究石墨的导电性
【答案】B
【解析】
【详解】A、白磷能在空气中燃烧,消耗氧气,生成五氧化二磷固体,没有生成新的气体,能形成压强差,能用来测定空气中氧气含量,故选项能达到实验目的;
B、实验过程中白磷与氧气接触,温度达到着火点,白磷燃烧,而红磷与氧气接触,温度没有达到着火点,红磷不燃烧,对比可知燃烧需要温度达到着火点,故选项不能达到实验目的;
C、红磷在密闭容器中与空气中的氧气反应生成五氧化二磷,反应在密闭容器中进行,没有物质逸出或进入,天平保持平衡,可以用来验证质量守恒定律,故选项能达到实验目的;
D、实验过程中,小灯泡发光,所以可探究石墨的导电性,故选项能达到实验目的。
故选B。
9. 我国明确提出力争2030年前实现“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”“双碳”战略倡导绿色、环保、低碳的生活方式,下列对于“双碳”目标的理解不合理的是
A. 实现“双碳”目标有利于减缓全球气候变暖
B. 要在2030前加大碳的排放量实现“碳达峰”
C. 推广使用清洁电能的电动汽车,利于实现“双碳”目标
D. 在2060年前实现二氧化碳排放量与吸收量相等,以实现净零排放
【答案】B
【解析】
【详解】A、实现“双碳”目标,,抵消二氧化碳或温室气体的排放,有利于减缓全球气候变暖,故说法正确;
B、碳达峰就是我们国家承诺在2030年前,二氧化碳的排放不再增长,达到峰值之后再慢慢减下去,故说法错误;
C、推广使用清洁电能的电动汽车,能减少二氧化碳的排放,有利于实现“双碳”目标,故说法正确;
D、“碳中和”是指通过节能减排、植树造林等形式,抵消二氧化碳或温室气体的排放,达到相对“零排放”, 故说法正确。
故选B。
10. 在一密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质,一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量如下表所示:下列说法中不正确的是
物质
甲
乙
丙
丁
反应前的质量/g
70
14
8
10
反应后的质量/g
42
X
40
10
A. 该反应属于化合反应 B. 物质丁可能是反应的催化剂
C. X的值是10 D. 反应后容器中乙和丙的质量比是1:8
【答案】D
【解析】
【分析】由表格数据可知,反应前后甲的质量减小,说明甲为反应物;反应前后丙的质量增加,说明丙为生成物;反应前后丁的质量不变,说明丁可能是该反应的催化剂,也可能是不参与该反应的物质;根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,则,解得,则反应前后乙的质量减小,说明乙为反应物;综上可知,该反应为甲与乙在一定条件下反应生成丙。
【详解】A、由分析可知,该反应为甲与乙在一定条件下反应生成丙,符合“多变一”的特点,属于化合反应,说法正确,不符合题意;
B、由分析可知,物质丁可能是该反应的催化剂,说法正确,不符合题意;
C、由分析可知,X的值是10,说法正确,不符合题意;
D、由分析可知,X的值是10,则反应后容器中乙和丙的质量比是,说法错误,符合题意。
故选:D。
11. 化学与生产、生活密切相关,下列说法均正确的是
A.化学与生活
B.化学与能源
①大力植树造林,有利于减缓温室效应
②食醋可以除去水壶内的水垢
①燃料的燃烧是人类获取能量的重要途径
②可燃冰属于可再生能源
C.化学与健康
D.化学与安全
①长期饮用蒸馏水,有益健康
②吸烟对身体有害、青少年一定不要吸烟
①室内起火立即打开门窗通风
②楼房高层发生火灾,快速乘坐电梯下楼
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A、①温室效应主要由二氧化碳(CO2)等温室气体引起。植物通过光合作用吸收CO2,释放氧气(O2),从而减少大气中CO2含量,有助于减缓温室效应。 ①正确。②水垢主要成分是碳酸钙(CaCO3)和氢氧化镁(Mg(OH)2)。食醋(主要成分醋酸CH3COOH)是一种酸,能与碳酸钙反应生成可溶性醋酸钙、水和二氧化碳,从而除去水垢。②正确。 A选项两个说法均正确,故A选项整体正确。
B、①燃料(如煤、石油、天然气)燃烧是化学反应,释放大量热能,用于发电、取暖等,是人类获取能量的主要方式之一。① 正确。②可燃冰(天然气水合物)主要成分是甲烷(CH4),形成于高压低温环境(如海底),属于化石燃料。可再生能源是指能在短期内自然再生(如太阳能、风能),而可燃冰储量有限,开采后无法快速再生,因此属于不可再生能源。② 错误。 B选项中①正确、②错误,故B选项整体不正确。
C、 ①蒸馏水是纯水,不含矿物质。人体需要适量矿物质维持健康,长期饮用蒸馏水可能导致矿物质缺乏,影响骨骼和牙齿发育,因此对健康不利。 ①错误。 ②烟草燃烧产生尼古丁、焦油等有害物质,会损害呼吸系统,增加患癌风险,尤其对青少年发育危害更大。② 正确。 C选项中①错误、②正确,故C选项整体不正确。
D、 ①起火时打开门窗会引入更多氧气(O2),助长火势(燃烧三要素:可燃物、氧气、温度),可能导致火势蔓延或爆炸。正确做法是关闭门窗,减少氧气供应,再逃生或报警。 ①错误。②火灾时电梯可能因断电、高温或烟雾而故障,电梯井易形成“烟囱效应”,吸入有毒气体,极其危险。正确做法是使用楼梯逃生。② 错误。 D选项两个说法均错误,故D选项整体不正确。
故选A。
12. 将16g纯净物R在足量氧气中完全燃烧生成44g二氧化碳和36g水。下列判断不正确的是
A. R中碳、氢原子的个数比为1:4 B. 消耗氧气64g
C. R中只含碳、氢元素 D. R中碳元素的质量分数为70%
【答案】D
【解析】
【详解】A、根据反应前后元素守恒,可求得R中碳元素的质量为,氢元素的质量为,碳元素和氢元素的质量之和等于R的质量,故R中只含有碳、氢两种元素,且R中碳、氢原子的个数比为,故选项正确;
B、根据质量守恒定律,反应消耗的氧气的质量是44g+36g-16g=64g,故选项正确;
C、根据A中的分析可知,生成物中碳元素和氢元素的质量和正好等于参加反应的R的质量,即说明物质R中只含碳元素和氢元素,不含有氧元素,故选项正确;
D、R中含有的碳元素的质量是12g,则R中碳元素的质量分数为:,故选项错误。
故选:D。
13. 质量守恒定律是认识化学反应实质的重要理论。在化学反应中,a、b、c、d为化学计量数,下列说法正确的是
A. 化学计量数a与b之和一定等于c与d之和
B. 若取和反应,生成C和D的质量总和一定
C. 反应物A和B的质量比一定等于生成物C和D的质量比
D. 通过反应物A、B和生成物C、D能体现化学反应中的物质转化关系
【答案】BD
【解析】
【详解】A、参加反应的A、B的质量总和一定等于生成的CD的质量总和,化学计量数a与b之和不一定等于c与d之和,说法错误;
B、取xgA和xgB反应,若恰好完全反应,则生成C和D的质量总和为2xg,若反应后A或B有剩余,则生成C和D的质量总和小于2xg,说法正确;
C、参加反应的A、B的质量总和一定等于生成的CD的质量总和,反应物A和B的质量比不一定等于生成物C和D的质量比,说法错误;
D、化学反应有新物质生成,体现了物质的转化,通过反应物A、B和生成物C、D能体现化学反应中的物质转化关系,说法正确;
故选BD。
14. 将20g氢气和氧气的混合气体充入一密闭容器中(容器中无其他杂质),经电火花点燃充分反应后,经测定有2g气体剩余,下列说法中正确的是
A. 剩余气体为氢气和氧气
B. 反应前氢气与氧气的质量比为1:4或1:9
C. 反应前后分子数目不变
D. 反应的氢气与氧气的质量比为1:8
【答案】BD
【解析】
【分析】根据质量守恒定律可知,充分反应后,生成水的质量为:20g-2g=18g,设参加反应的氢气的质量为x,
x=2g,
则同时消耗的氧气的质量为18g-2g=16g;
剩余的气体可能是氢气或氧气,
若剩余的气体为氢气,则原混合气体中氢气与氧气的质量比为(2g+2g):16g=1:4;
若剩余的气体为氧气,则原混合气体中氢气与氧气的质量比为2g:(16g+2g)=1:9。
【详解】A、由分析可知,剩余的气体可能是氢气或氧气,故说法错误;
B、由分析可知,反应前氢气与氧气的质量比为1:4或1:9,故说法正确;
C、由可知,反应前后分子数目发生了改变,故说法错误;
D、由可知,反应的氢气与氧气的质量比为4:32=1:8,故说法正确。
故选BD。
15. 利用数字化实验可以形象地比较不同形状的碳酸钙与稀盐酸反应的速率。倾斜锥形瓶使试管内的稀盐酸流入瓶中与固体发生反应,瓶内气压的变化如曲线所示。有关说法正确的是
A. 曲线①表示块状碳酸钙与稀盐酸反应
B. b点表示碳酸钙与盐酸反应已停止
C. 等质量碳酸钙粉末产生的CO2的质量最多
D. 对比分析点c、d可知,相同的气压时,粉状碳酸钙与稀盐酸反应速率更快
【答案】D
【解析】
【详解】A、曲线①气压增大加快,产生二氧化碳的速率较快,表示的是粉末状碳酸钙与稀盐酸反应,错误;B、b点时气压还在上升,表示碳酸钙与盐酸反应还在进行,错误;C、等质量碳酸钙无论是粉末状还是块状,产生的二氧化碳质量相同,只是反应速率不同而已,错误;D、对比分析点c、d可知,相同的气压时,粉状碳酸钙与稀盐酸反应速率更快,正确。故选D。
二、填空题(每空1分,共25分)
16. 用适当的化学用语填空
(1)金刚石:___________;
(2)碳酸根离子:___________;
(3)干冰:___________。
【答案】(1)C (2)
(3)
CO2
【解析】
【小问1详解】
金刚石是碳元素的一种单质,由碳原子直接构成,因此其化学式为C;
【小问2详解】
离子的表示方法: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,正负符号在后,1个碳酸根离子是由1个碳原子和3个氧原子构成,带两个单位负电荷,表示为:;
【小问3详解】
干冰是固态二氧化碳,二氧化碳的化学式为CO2。
17. 以下是小明整理的化学笔记,请帮助他补充完整
(1)金刚石和石墨物理性质存在差异的原因是:___________。
(2)CO和化学性质不同的原因是:___________。
(3)由质量守恒定律可知:化学反应前后,一定不变的是___________(填序号)。
①原子种类 ②原子数目 ③原子质量 ④分子种类 ⑤分子数目
⑥物质种类 ⑦元素种类 ⑧元素质量 ⑨参加反应与生成物质量总和
【答案】(1)
原子排列方式不同 (2)
分子构成不同 (3)
①、②、③、⑦、⑧、⑨
【解析】
【小问1详解】
金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质;金刚石中碳原子排列成正四面体结构(每个碳原子连接四个碳原子);石墨中碳原子排列成层状结构,这种原子排列方式的差异导致物理性质不同(如金刚石硬度高,石墨质软滑腻);
【小问2详解】
一氧化碳(CO)和二氧化碳(CO2)均由碳、氧元素组成,但分子构成不同:CO分子由1个碳原子和1个氧原子构成,CO2分子由1个碳原子和2个氧原子构成。分子构成决定化学性质,CO和化学性质不同的原因是:分子构成不同;
【小问3详解】
质量守恒定律指化学反应前后,参加反应的物质质量总和等于生成物的质量总和(即⑨)。这是因为反应前后:原子种类(①)、原子数目(②)、原子质量(③)不变(化学反应是原子的重新组合,原子本身不变化);原子的种类、数目、质量不变,则元素种类(⑦)、元素质量(⑧)不变(元素由原子决定,原子不变则元素不变)、参加反应与生成物质量总和(⑨)不变。
分子种类(④)一定改变(生成新分子);分子数目(⑤)可能改变;物质种类(⑥)一定改变(反应物转化为生成物)。
故填①、②、③、⑦、⑧、⑨。
18. 化学是造福人类的科学。某班学生以“人类的生活离不开化学”为主题开展如下研究活动,请你共同参与。
项目一:环境中的化学
(1)下列物质会导致酸雨的是___________
A. 二氧化氮 B. 一氧化碳 C. 臭氧 D. 二氧化硫
(2)乙醇()的俗名是___________,从环保的角度分析使用乙醇汽油的优点是___________。
项目二:生活中的化学
(3)炒菜时油锅中的油不慎着火,用锅盖盖灭。其灭火原理是___________。
(4)活性炭具有___________性所以能做冰箱除臭剂。
(5)发生火灾的自救措施,用___________捂住口鼻,迅速离开着火区域。
(6)古语道:“人要实,火要虚”,燃烧固体燃料需要将其架空,燃烧才能更旺。从燃烧的条件看,“火要虚”的实质是:___________。
项目三:化工生产中的化学
为减少污染、提高煤的利用率,可将其转化为可燃性气体水煤气,下图是其微观示意图
(7)水煤气在催化剂作用下,可以合成甲醇(),写出该反应的化学方程式:___________。
(8)有人认为仅利用水煤气在催化剂作用下不能合成尿素【】,理由是___________。
【答案】(1)AD (2) ①. 酒精 ②. 减少有害气体的排放##节约化石能源
(3)隔绝氧气##隔绝空气
(4)吸附 (5)湿毛巾
(6)增大可燃物与氧气的接触面积
(7)CO+2H2CH3OH
(8)水煤气中不含氮元素,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,不能合成尿素
【解析】
【小问1详解】
二氧化氮与空气中的水等反应会生成硝酸等,二氧化硫与氧气、水等反应会生成硫酸,从而使雨水的酸性增强,形成酸雨。一氧化碳(CO)、臭氧(O3)不会导致酸雨。
故选AD;
【小问2详解】
乙醇()的俗名是酒精;从环保的角度分析,使用乙醇汽油的优点是减少有害气体的排放(乙醇燃烧生成二氧化碳和水,相对汽油燃烧产生的一氧化碳、氮氧化物等污染物较少)、节约化石能源;
【小问3详解】
炒菜时油锅中的油不慎着火,用锅盖盖灭,其灭火原理是隔绝氧气(或空气),使油与氧气隔绝,从而达到灭火目的;
【小问4详解】
活性炭具有吸附性,能吸附异味和色素等,能做冰箱除臭剂;
【小问5详解】
发生火灾的自救措施,用湿毛巾捂住口鼻,湿毛巾可以过滤部分烟尘,减少有害物质的吸入,然后迅速离开着火区域;
【小问6详解】
“火要虚” 的实质是增大可燃物与氧气的接触面积;将固体燃料架空,能使燃料与氧气充分接触,从而使燃烧更旺;
【小问7详解】
由微观示意图可知,水煤气是一氧化碳(CO)和氢气(H2),它们在催化剂作用下合成甲醇(CH3OH),化学方程式为CO+2H2CH3OH;
【小问8详解】
根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变。水煤气(CO和H2)中只含有碳、氢、氧三种元素,而尿素[CO(NH2)2]中含有碳、氢、氧、氮四种元素,没有氮元素来源,仅利用水煤气在催化剂作用下不能合成尿素。
19. 水是常用的化学试剂。下图几组实验分别用到水,请回答下列问题。
(1)实验A中Ⅰ处喷水的作用是___________。Ⅲ处的紫色纸花变红,则水的作用可用方程式表示为___________。
(2)实验B中水的作用是___________。
(3)实验C中集气瓶中水作用之一是吸收有毒的___________。
(4)实验D中水的作用是提供热量和___________。若想观察到“水火交融”的奇观,可向c处白磷通入___________。
【答案】(1) ①. 与 Ⅲ 形成对比,证明水不能使紫色石蕊纸花变红 ②. CO2+H2O=H2CO3
(2)防止高温熔融物溅落,炸裂瓶底
(3)五氧化二磷##
(4) ①. 隔绝氧气(或空气) ②. 氧气(或空气)
【解析】
【小问1详解】
实验 A 是探究二氧化碳是否与水反应,Ⅰ 处喷水的作用是与 Ⅲ 形成对比,证明水不能使紫色石蕊纸花变红。Ⅲ 处紫色纸花变红,是因为二氧化碳和水反应生成碳酸,化学方程式为CO2+H2O=H2CO3 。
【小问2详解】
实验 B 是铁丝在氧气中燃烧,水的作用是防止高温熔融物溅落,炸裂瓶底 ;因为铁丝燃烧生成的四氧化三铁温度很高,直接落到集气瓶底部会使瓶底炸裂,水可以起到降温防护的作用 。
【小问3详解】
实验 C 是测定空气中氧气含量,集气瓶中水作用之一是吸收有毒的五氧化二磷;红磷燃烧生成五氧化二磷,五氧化二磷是有毒物质,水可以将其吸收,防止污染空气 。
【小问4详解】
实验 D 是探究燃烧条件,水的作用是提供热量和隔绝氧气(或空气)。热水能使温度达到白磷的着火点,同时水将水下白磷与空气隔绝 。 若想观察到 “水火交融” 的奇观,可向 c 处白磷通入氧气(或空气);c 处白磷温度达到着火点,通入氧气后满足燃烧的三个条件(可燃物、与氧气接触、温度达到着火点 ),就能燃烧。
20. A、B、C、D为学习过常见的四种物质,它们之间有如图所示的转化和反应关系(图中“→”表示转化关系,“——”表示相连两物质间能发生反应)。请回答下列问题。
(1)若A、B、C、D中均含有一种相同的元素,常温下,A为无色液体,C为黑色固体,A的化学式___________。B与D反应的基本反应类型是___________。
(2)若A、B属于同类物质,C、D属于单质,则A的用途___________,写出C和D反应的化学方程式:___________。
【答案】(1) ①. ②. 化合反应
(2) ①. 用于灭火 ②.
【解析】
【小问1详解】
A、B、C、D中均含有一种相同的元素,常温下,A为无色液体,则A为水;A能与B互相转化,水在通电条件下分解生成氢气和氧气,氢气在氧气中燃烧生成水,则B为氢气或氧气;B能转化为C,C为黑色固体,铜与氧气在加热条件下反应生成黑色的氧化铜,则B为氧气、C为氧化铜;D能与B、C反应,一氧化碳在氧气中燃烧生成二氧化碳,一氧化碳与氧化铜在加热条件下反应生成铜和二氧化碳,则D为一氧化碳;
由上述分析可知,A为水,其化学式为;
由上述分析可知,B为氧气、D为一氧化碳,则B与D反应是一氧化碳在氧气中燃烧生成二氧化碳,符合“多变一”的特点,属于基本反应类型中的化合反应;
【小问2详解】
A、B属于同类物质,C、D属于单质,A能与B互相转化,B能转化为C,D能与B、C反应,二氧化碳与碳在高温条件下反应生成一氧化碳,一氧化碳在氧气中燃烧生成二氧化碳,一氧化碳与氧化铜在加热条件下反应生成铜和二氧化碳,铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜,则A为二氧化碳、B为一氧化碳、C为铜、D为氧气;
由上述分析可知,A为二氧化碳,二氧化碳不能燃烧且不支持燃烧,可用于灭火;
由上述分析可知,C为铜、D为氧气,则C和D反应是铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜,化学方程式为。
三、实验与探究(每空1分,共25分)
21. 下图是实验室制取气体的部分装置。
(1)仪器c的名称是___________。
(2)实验室用装置B制取的化学方程式___________,选择D而不用F收集二氧化碳的主要原因是___________使用该装置组合还可以制取氧气,反应的化学方程式为:___________。
(3)实验室制取二氧化碳气体时,加入试剂的顺序为是___________(填选项)。
A. 先加液体试剂后加固体试剂 B. 先加固体试剂后加液体试剂
(4)若用G收集氧气,验满的方法是:___________。
(5)图2为木炭在氧气中燃烧的实验。对比步骤Ⅰ和Ⅱ的木炭燃烧情况,得出可燃物燃烧的条件之一是___________,用澄清石灰水可检验燃烧后有二氧化碳生成,反应的化学方程式为___________。
【答案】(1)试管 (2) ①. CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ ②. 二氧化碳密度大于空气,二氧化碳能溶于水且能与水反应 ③. (3)B
(4)将带火星的木条放到b端管口,若木条复燃,则已集满
(5) ①. 燃烧需要温度达到可燃物着火点 ②.
【解析】
【小问1详解】
仪器 c 是试管;
【小问2详解】
实验室制取二氧化碳,常用大理石或石灰石与盐酸反应,大理石或石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式是CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;选择 D(向上排空气法)而不用 F(排水法)收集二氧化碳的主要原因是二氧化碳密度大于空气,二氧化碳能溶于水且能与水反应;使用该装置组合(固液不加热型)还可以用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,反应的化学方程式为;
【小问3详解】
实验室制取二氧化碳气体时加入试剂的顺序:先加固体试剂(大理石或石灰石)后加液体试剂(稀盐酸),避免液体测出;故选B。
【小问4详解】
氧气的密度大于空气,收集氧气时应从长管通入,当短管处有氧气逸出时,说明氧气集满,氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,用装置G收集氧气时,其验满的方法是将带火星的木条放到b(短)端管口,若木条复燃,则已集满;
【小问5详解】
步骤Ⅰ木炭与氧气接触,温度较低,不发生燃烧,步骤Ⅱ中,加热后木炭与氧气接触,温度较高,发生燃烧,说明燃烧需要温度达到可燃物着火点;二氧化碳能与石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为。
22. 某化学兴趣小组的同学进行木炭和一氧化碳还原氧化铜的对比实验,称取两份相同质量的氧化铜粉末。一份与足量的碳粉均匀混合,另一份放入玻璃管中。实验装置如图。
(1)两组实验同时开始进行,可通过观察两组实验中澄清石灰水___________,判断反应发生,开始记时。
(2)甲组实验酒精灯火焰加网罩的作用是___________。乙组实验开始前应先___________(填“通CO”或“加热”);这样做的目的是___________。
【实验现象】
(3)当乙组实验的玻璃管中固体完全由___________(填“红色变为黑色”或“黑色变为红色”)时,甲组实验的石灰水中仍有___________产生。
【解释与结论】木炭和氧化铜都是固体,接触面积小,反应确实不易完全,氧化铜完全被还原,乙组实验要比甲组实验进行的快。
【交流与反思】
(4)下列说法中正确是___________。
①根据实验结论,冶金工业中一般选用气态还原剂
②若两组石灰水增重量相等,说明两组实验生成质量相等且全部被吸收
③甲乙两组实验结束时固体减少的质量相等
【答案】(1)浑浊 (2) ①. 集中火焰,提高温度 ②. 通CO ③. 一氧化碳与空气混合加热发生爆炸
(3) ①. 黑色变为红色 ②. 气泡
(4)①②##②①
【解析】
【小问1详解】
碳和一氧化碳与氧化铜反应都会生成二氧化碳,二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,能使澄清石灰水变浑浊,可通过观察两组实验中澄清石灰水变浑浊,判断反应发生,开始记时;
【小问2详解】
甲组实验酒精灯火焰加网罩的作用是集中火焰,提高温度;因为碳和氧化铜反应需要较高温度,加网罩可使火焰更集中,从而提高加热温度;
乙组实验开始前应先通 CO;这样做的目的是排尽装置内的空气,防止一氧化碳与空气混合加热发生爆炸;一氧化碳具有可燃性,与空气混合加热可能会发生爆炸,所以要先通一氧化碳排尽空气;
【小问3详解】
一氧化碳还原氧化铜生成铜和二氧化碳,氧化铜是黑色,铜是红色,所以当乙组实验的玻璃管中固体完全由黑色变为红色时,说明氧化铜被完全还原;
该对比实验结论是乙组实验要比甲组实验进行的快,当乙组实验的玻璃管中固体完全反应,甲组实验没有完全反应,石灰水中仍有气泡产生;
【小问4详解】
①根据实验结论,冶金工业中一般选用气态还原剂,因为气态还原剂与固体矿石接触面积大,反应更充分、更快,正确;
②若两组石灰水增重量相等,说明两组实验生成CO2质量相等且全部被吸收,因为石灰水增重的质量就是吸收二氧化碳的质量,正确;
③甲组固体减少的质量是氧化铜中氧元素的质量与参加反应的碳元素质量之和,乙组固体减少的质量是氧化铜中氧元素的质量,固体减少质量不相等,该说法错误。
故选①②。
23. 科学探究是获取科学知识,认识客观世界的重要途径,化学兴趣小组在化学活动开放日展开以下探究活动。
(1)以上实验中,不能直接用来验证质量守恒定律的是___________
(2)实验一中,可观察到小气球___________,加热前及冷却后分别称量装置和试剂质量总和,记录为和,则说明参加反应的___________质量总和等于生成___________的质量。
(3)下列图像中,能体现实验一锥形瓶内各量与时间关系的是___________。
(4)实验反思与评价:
①该实验中橡胶塞和小气球的作用是:___________。
②该实验中如果铜粉的量不足___________(填“会”或“不会”)影响实验结果。
(5)小组同学提出将实验一中的试剂换成氧化钙和水也能完成验证实验,利用的反应原理是:(写出方程式)___________。但在实验过程中发现橡胶塞弹开,小组讨论可换成如图所示装置,该装置还需完善之处为:___________。使用该装置的优点为___________。
总结:在化学变化中,参加反应物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和。
【答案】(1)实验二、实验三
(2) ①. 先变大后变小 ②. 铜与氧气 ③. 氧化铜 (3)acd
(4) ①. 使装置密封,且缓冲气压 ②. 不会
(5) ①. ②. 在右边导管处加一个带有止水夹的胶皮管,并关闭止水夹,形成密封环境 ③. 可以通过注射器缓冲气压,且可以控制反应速率
【解析】
【小问1详解】
实验一:铜与氧气在加热的条件下反应生成氧化铜,有新物质生成,属于化学变化,且该反应在密闭容器中进行, 化学反应前后物质的总质量不变,可以验证质量守恒定律;
实验二:酒精和蒸馏水不反应,不属于化学变化,不能用于验证质量守恒定律;
实验三:过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,氧气是气体,会散逸到空气中,导致质量减小,不能用于验证质量守恒定律;
实验四: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,化学反应前后物质的总质量不变,可以验证质量守恒定律。
故不能直接用来验证质量守恒定律的是实验二、实验三;
【小问2详解】
实验一铜与氧气在加热的条件下反应生成氧化铜,加热过程中,装置内气体受热膨胀,压强增大,气球变大,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,气球变小,故观察到小气球先变大后变小;
加热前及冷却后分别称量装置和试剂质量总和,记录为和,则说明参加反应的铜与氧气的质量总和等于生成氧化铜的质量;
【小问3详解】
a、铜与氧气在加热的条件下反应生成氧化铜,加热过程中,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,且最后压强低于原来的压强,符合题意;
b、铜与氧气在加热的条件下反应生成氧化铜,反应消耗了氧气,故氧气的质量逐渐减小,不符合题意;
c、铜与氧气在加热的条件下反应生成氧化铜,生成氧化铜的质量等于参加反应的铜的质量与参加反应的氧气的质量之和,故固态物质的质量逐渐增大,待完全反应后,不再变化,符合题意;
d、根据质量守恒定律, 化学反应前后物质的总质量不变,符合题意。
故选acd;
【小问4详解】
①该实验中气体参与了反应,故需要在密封环境中进行,且加热过程中,装置内气体受热膨胀,压强增大,故该实验中橡胶塞和小气球的作用是:使装置密封,且缓冲气压;
②质量守恒定律是参加反应的物质的总质量与生成物的总质量相等,故该实验中如果铜粉的量不足不会影响实验结果;
【小问5详解】
将实验一中的试剂换成氧化钙和水也能完成验证实验,利用的反应原理是氧化钙和水反应生成氢氧化钙,该反应的化学方程式为:;
该装置通过导管和外界相通,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,放出大量的热,会导致装置内气体受热膨胀逸出,从而影响实验,故该装置还需完善之处为:在右边导管处加一个带有止水夹的胶皮管,并关闭止水夹,形成密封环境;
使用该装置可通过注射器缓冲气压,且可通过注射器控制液体的滴加速率,从而控制反应速率。
四、应用与实践(每空1分,共10分)
24. 能源的利用在生活中和社会发展中显的尤为重要,请回答下列有关问题
【认识氢能】
(1)灰氢:工业上以化石能源(三大化石能源包括,煤、石油、___________等)为原料制取氢气,该工艺不能减少___________的排放,不能缓解温室效应增强,这种方式获得的氢能源称为灰氢。
(2)绿氢:是通过可再生能源(例如___________、潮汐能等)发电电解水制氢气。反应方程式为:___________。这样,就可以实现制氢过程的零碳排放,称为绿氢。某新能源汽车以氢气为燃料,使用1kg氢气平均可行驶150km。望奎县距绥化市约50km,驾驶该新能源汽车从望奎县到达绥化市理论上需要电解___________kg的水。
【能源应用】
甲醇(化学式)被称为“液态阳光”,也是重要化工原料。如下图环节1、环节2所示是合成甲醇的生产流程。试回答问题:
(3)环节1获得的氢能源属于___________(填“灰氢”或“绿氢”)。
(4)环节2反应中,参加反应的与的分子个数比是___________。
(5)2023年杭州亚运会主火炬使用“低碳甲醇”作为燃料。写出甲醇在空气中完全燃烧的化学方程式是___________。
(6)甲醇可进一步转化为甲醛(),其中一种转化方法如图所示。
①反应Ⅰ中,甲醇与氧气发生反应的化学方程式是___________。
②为使甲醇持续转化为甲醛,反应Ⅱ需补充,理论上需补充的与反应Ⅰ中生成的的分子个数比是:(需补充)(反应Ⅰ生成)___________。
【答案】(1) ①. 天然气 ②. 二氧化碳##CO2
(2) ①. 太阳能##风能##水能(合理即可) ②. ③. 3
(3)绿氢 (4)3:1
(5)2CH4O+3O22CO2+4H2O
(6) ①. CH4O+O2CH2O+H2O2 ②. 1:1
【解析】
【小问1详解】
三大化石能源包括煤、石油、天然气;以化石能源为原料制取氢气,由于化石能源燃烧会产生二氧化碳,该工艺不能减少二氧化碳(或CO2)的排放,不能缓解温室效应增强,这种方式获得的氢能源称为灰氢;
【小问2详解】
绿氢是通过可再生能源(例如太阳能、风能、水能等,答案合理即可)发电电解水制氢气;电解水的反应方程式为;
已知使用1kg氢气平均可行驶150km,望奎县距绥化市约50km,则行驶50km需要氢气质量=;
设理论上需要电解水的质量为x。
解得x=3kg。
小问3详解】
环节 1 中以水为原料,在太阳和催化剂的作用下,制取氢气,获得的氢能源属于绿氢;
【小问4详解】
根据微观示意图可知,环节 2 发生的反应是H2、CO2在催化剂作用下生成甲醇和水,反应的化学方程式为3H2+CO2CH3OH+H2O,参加反应的H2与CO2的分子个数比是3:1;
【小问5详解】
甲醇在空气中完全燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式是2CH4O+3O22CO2+4H2O;
【小问6详解】
①由图可知,反应 Ⅰ 中,甲醇与氧气发生反应生成甲醛和过氧化氢,化学方程式是CH4O+O2CH2O+H2O2;
②反应Ⅰ由甲醇(CH4O)、O2反应生成甲醛(CH2O)、H2O2,化学方程式为:CH4O+O2CH2O+H2O2;反应Ⅱ由H2O2反应生成O2、H2O,化学方程式为:,根据这两个化学方程式,总反应方程式为:CH4O+H2O2CH2O+2H2O,则产生1个CH2O分子需要消耗1个H2O2分子,而反应Ⅰ产生1个CH2O分子的同时产生1个H2O2分子,所以理论上需补充的H2O2与反应Ⅰ中生成的H2O2的分子个数比是:n(需补充H2O2):n(反应Ⅰ生成H2O2)=1:1。
五、综合题(25题3分,26题7分,共10分)
25. 二水合氯化钙()可用于食品加工、制药等领域。工业上生产的主要流程示意图如下图所示。
(1)的相对分子质量为___________。
(2)上述流程中,粉碎机和搅拌器所起的作用是___________。
(3)反应器中一种气体产物经加压降温可转化为固体,该固体的用途是___________。
【答案】(1)147 (2)增大反应物间的接触面积,加快反应速率
(3)人工降雨或灭火等
【解析】
【小问1详解】
的相对分子质量为=;
【小问2详解】
粉碎可以增大反应物间的接触面积,从而加快反应速率,搅拌可以使反应更充分,加快反应速率。
【小问3详解】
反应器中发生的反应是碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应器中一种气体(二氧化碳)产物经加压降温可转化为固体(干冰),可以人工降雨或灭火等。
26. 化学实验小组要测定石灰石样品中碳酸钙的含量,
甲组方案:称取15g样品加入80g某浓度的稀盐酸使之充分反应(样品中杂质不参加反应),测得烧杯中的反应剩余物的质量(m)与反应时间(t)的关系如图所示
乙组方案:称取15g品进行煅烧实验(样品中杂质不参加反应),测得反应后固体的质量(m)与反应时间(t)的关系如表:
反应时间
反应后固体的质量
15
13.9
12.8
11.7
10.6
10.6
请回答下列问题:
(1)甲乙两组实验中最终产生二氧化碳的质量均为___________g;理论分析:两方案样品质量相等,反应前后___________元素守恒,因此生成二氧化碳质量相等。
(2)任选甲、乙方案中的一种计算石灰石样品中碳酸钙的含量(写完整的计算步骤,结果精确到0.1%)
【答案】(1) ①. 4.4 ②. 碳##C
(2)甲组:设石灰石样品中碳酸钙的质量分数为x。
x≈66.7%。
答:石灰石样品中碳酸钙的质量分数为66.7%。
##乙组:设石灰石样品中碳酸钙的质量分数为y。
y≈66.7%。
答:石灰石样品中碳酸钙的质量分数为66.7%。
【解析】
【小问1详解】
甲组:石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,二氧化碳逸出,根据质量守恒定律,反应前物质的总质量为样品质量与稀盐酸质量之和,即15g+80g=95g,反应后剩余物质量为90.6g,则生成二氧化碳的质量为95g−90.6g=4.4g;
乙组:碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,二氧化碳逸出,根据质量守恒定律,反应前固体质量为15g,反应后固体质量最终为10.6g,减少的质量即为生成二氧化碳的质量,15g−10.6g=4.4g;
理论分析:两方案样品质量相等,反应前后碳元素守恒,碳酸钙分解或与稀盐酸反应,其中碳元素全部转化为二氧化碳中的碳元素,所以生成二氧化碳质量相等。
【小问2详解】
见答案。
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