内容正文:
初2023级十月化学定时练习
注意:全卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)。满分100分,考试时间60分钟。
第Ⅰ卷、第Ⅱ卷的答案填写于答题卡上对应位置,否则,视为无效答案。
第Ⅰ卷 选择题(共42分)
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合)
1. 醋是中国各大菜系中传统的调味品。用高粱制作醋的流程主要包括:研磨粉碎、上笼蒸煮、入瓮发酵、加水调配、消毒杀菌、转移装坛。下列制醋流程主要涉及化学变化的是
A. 研磨粉碎 B. 入瓮发酵
C. 加水调配 D. 转移装坛
2. 2024年6月5日是第53个世界环境日,中国的主题是“全面推进美丽中国建设”,下列做法不符合这一主题的是
A. 分类投放垃圾 B. 露天焚烧秸秆
C. 积极植树造林 D. 坚持绿色出行
3. 实验结束后,下列仪器放置方法正确的是
A. B. C. D.
4. “铁丝在氧气中燃烧”的实验中,下列对该实验有关图标的标注不正确的是
A. 护目镜 B. 明火
C. 锐器 D. 洗手
5. 物质的性质决定其用途。下列物质的用途主要由其物理性质决定的是
A. 氮气制造硝酸 B. 氧气用于医疗急救
C. 氩氦刀治疗肿瘤 D. 氩气用作保护气
6. 下表是我国“祝融号”火星车到达火星表面探测的火星表面大气成分,关于火星大气成分,下列说法不正确的是
火星大气成分
二氧化碳
氮气
氩气
其他气体
体积分数
95.30%
2.70%
1.60%
0.40%
A. 火星大气通入澄清石灰水会变浑浊
B. 火星大气与地球大气组成相似
C. 火星暂时不适合人类生存
D. 火星大气不支持燃烧
7. 下列有关空气成分说法正确的是
A. 空气质量指数级别越高,空气污染越严重
B. 氧气化学性质活泼,可用来延长食品保质期
C. 工业上常利用液氮与液氧的密度不同,分离液态空气获得氧气
D. 空气中氮气的质量分数约78%,稀有气体约0.94%
8. 高锰酸钾制取氧气的实验如图,下列操作符合安全规范的是
A. 连接仪器——将试管抵住实验台,用力塞紧胶塞
B. 加热试管——先预热,再对准试剂所在部位加热
C. 结束实验——熄灭酒精灯后,将导管移出水面
D. 整理复位——加热后的试管,立即用冷水清洗
9. 鉴别下列各组物质,所选的试剂或方法不正确的是
选项
要鉴别的物质
试剂或操作方法
A
水与过氧化氢溶液
加入少量二氧化锰粉末
B
氧气与氮气
用燃着的木条
C
酒精与水
闻气味
D
木炭与四氧化三铁
观察颜色
A. A B. B C. C D. D
10. 如图是一种简易便携式制氧器,结合实验室制取氧气的有关知识分析,下列说法中错误的是
A. 反应仓相当于实验室制取氧气的发生装置
B. 该装置不能判断氧气排出的快慢
C. 要防止输出氧气的管道堵塞,避免引发安全事故
D. 加湿过滤仓有湿润氧气的效果
11. 某同学设计了下列四个化学实验,其中能达到实验目的的是
A.验证蜡烛燃烧生成水
B.收集氧气并测量氧气的体积
C.比较MnO2和Fe2O3对H2O2分解速率的影响
D.检查装置气密性
A. A B. B C. C D. D
12. 实验是科学探究的重要方法,如图是测定空气中氧气的含量实验的装置图(装置气密性良好),对该实验认识不正确的是
硬质玻璃管的容积
反应前注射器中气体体积
反应后注射器中气体体积
A. 该实验的原理是通过“化学方法”消耗氧气,从而测定空气中氧气的含量
B. 反应结束后,根据表格中数据,测得氧气的体积分数是
C. 实验完毕后,待装置冷却至室温后,应先将气球内的气体全部挤出,再读数。否则会使测得的实验结果偏大
D. 遵循节约原则,实验使用铜粉的用量不宜多
13. 利用传感器采集蜡烛在衡闭容器内燃烧过程中O2和CO2浓度的变化,以探究蜡烛熄灭的原因,实验装置如图1所示,实验过程中采集到的数据如图2所示,以下分析不合理的是
A. 图2中的数据可以说明空气中氧气的含量高于二氧化碳
B. 由图可知,蜡烛燃烧不能耗尽装置的氧气
C. 蜡烛熄灭的原因可能是燃烧过程中消耗氧气并产生一定浓度的CO2
D. 燃着的蜡烛能在浓度为15%O2、5%CO2和80%N2的混合气体中保持燃烧
14. 下列图像能正确反映对应变化关系的是
A. 图①:用等质量、等浓度的过氧化氢溶液分别制取氧气
B. 图②:向一定量的二氧化锰固体中加入一定量的过氧化氢溶液
C. 图③:利用红磷燃烧测定空气中氧气的含量
D. 图④:加热高锰酸钾制氧气
第II卷(共58分)
二、(本题共3个小题,共31分)
15. Ⅰ.空气是一种宝贵的资源,对人类的生产、生活有很重要的作用。
(1)洁净的空气属于___________(填“纯净物”或“混合物”)。其中含量最多的气体为___________。
(2)航标灯和频闪灯常充入稀有气体,利用稀有气体的物理性质是___________。
(3)防治空气污染、改善生态环境已成为全民共识。目前计入空气污染指数的项目中除了可吸入颗粒物、细颗粒物、臭氧外,还包括___________、___________、___________(填写化学符号)。
Ⅱ.在古代,人们对于空气的成分就已经展开了探究。源自唐朝的《平龙认》手抄本记载:“空气中存在‘阴阳二气’,用火硝、青石等物质加热后就能产生‘阴气’。”实践小组的同学们将《平龙认》中有关“阴气”的问题进行了梳理和整合。
(4)空气中有“阴气”,用分离液态空气法制取“阴气”属于___________(选填“物理”或“化学”)变化,该制取方法的优点是___________。
(5)欧洲人到18世纪以后才知道水里有少量“阴气”存在,“阴气”能够在水中存在的原因是___________。
16. 走进化学实验室,填写下列空白:
(1)写出F仪器的名称:___________。
(2)向试管中加入粉末状试剂的操作是___________。
(3)取用5 mL蔗糖水需要用到的仪器有___________(从A-H中选择字母填写)。
(4)量取液体时,量筒放平稳后俯视读数为20mL,倒出一定量液体后又仰视读数为10mL,则倒出液体的体积___________(填“大于”“等于”“小于”)10mL。
(5)如图所示,小明在称量5.0 g硫酸铜的过程中,天平的指针向左偏转,下列正确的是___________(填序号)
A. 移动游码 B. 增加砝码 C. 移走适量药品 D. 继续添加药品
17. 我们一起参与到氧气的制取与性质的实验探究活动中。
I.这是实验室制取和收集气体的部分装置。请回答下列问题:
(1)写出仪器①的名称___________。
(2)用高锰酸钾制取并收集比较纯净的氧气,应选择装置___________(填字母),反应的符号表达式为___________。
(3)用高锰酸钾制取氧气时,需要在试管口放一团棉花,其作用是:___________。
(4)若用F装置收集氧气,则氧气应该从___________端通入(填“m”或“n”),检验该装置中氧气收集满的方法是___________。
II.同学们开始探究氧气的性质。
(5)实验一:硫在氧气中燃烧的现象___________。该实验中的氧气最好用的收集方法是___________。
(6)实验二:铁丝在氧气中剧烈燃烧。该反应的符号表达式为___________。铁丝在氧气中燃烧的实验现象为___________。若在实验中,观察到发出白光后,铁丝并未燃烧,原因是___________。该实验中集气瓶中放了少量的水,水的作用是___________。
III.兴趣小组又对制取氧气的装置进行了再探究,如下图所示。
(7)C中收集满氧气后,打开弹簧夹K1、K4,关闭K2、K3,其中打开K1的目的是___________,点燃D中的红磷后,立即伸入C装置中并把塞子塞紧,请写出红磷燃烧的符号表达式___________,待红磷熄灭、C装置冷却后,打开K3,观察到的现象是___________。
三、(本题共1小题,共8分)
18. 2024年4月25日我国“神舟十八号”载人航天飞船成功发射,为保证宇航员的正常生命活动,空间站内的空气需与我们周围的空气组成相近,主要采用图1循环系统,回答下列问题:
(1)空间站常需要利用二氧化碳等物质制氧气,其二氧化碳的主要来源是___________。
(2)补充氧气的化学反应有___________(填序号),此系统中可循环利用的物质有___________(写出一种即可)。
(3)空间站需模拟地球的大气环境。
①法拉第认为,“空气进入肺部,碳与氧立即结合,即使外面天寒地冻,我们也能通过呼吸迅速产生二氧化碳。一切反应都恰到好处地进行着。呼吸与燃烧有着巧妙且惊人的相似之处。”他认为伴随呼吸过程___________(填“吸收”或“放出”)热量,从而维持人体的体温正常。
②成年人每次呼吸时,吸入的空气和呼出的气体的成分(部分)质量变化如图2所示。图中成分B的化学符号为___________。
(4)请根据物质的性质,设计实验方案比较空间站内空气和宇航员呼出气体中氧气含量。
操作
现象
结论
___________
在空间站内空气中:___________
在宇航员呼出气体中:___________
空间站内空气中氧气含量大于宇航员呼出气体中氧气含量
四、(本题共1小题,共9分)
19. 如图展示了初中化学常见物质之间的转化关系(部分产物已略去),通常情况下,A为暗紫色固体,B、E均为黑色固体,C常用于医疗急救,D是无色液体,F是光合作用原料。(“→”表示物质间存在转化关系)
(1)C这种物质的气态与液态颜色___________(填“相同”或“不同”)。
(2)请写出②反应的符号表达式___________,基本反应类型为___________。E在纯净的C中反应的实验现象是___________。
(3)若要完成实验②,其中需将夹持的仪器___________(填仪器名称)由上而下缓慢伸入集满氧气的集气瓶中,这样做的目的是___________。
(4)固体B在如图的关系中扮演了两个角色,分别是___________和___________。
五、(本题共1个小题,共9分)
20. 小菲和小超两位同学开展了“寻找过氧化氢分解的其他催化剂"的实践活动。
(1)二氧化锰可以催化过氧化氢分解,反应的化学方程式为______。
【活动一】寻找催化过氧化氢分解的其他催化剂
(2)谷物面粉中含有的过氧化氢酶能催化过氧化氢分解。谷物面粉的主要成分是淀粉,它是绿色植物_______的产物。
【活动二】比较催化剂及其种类对过氧化氢分解速率的影响
实验一:在常温、常压下,利用图1实验装置,分别在装有1.0g不同种类催化剂的烧瓶中加入10mL3%过氧化氢溶液,记录并处理15分钟内的数据(如图2)。
(3)图2中曲线AB段进行的实验操作是_______。
(4)谷物面粉中催化效果最好的是_______。
(5)结合图2和表1分析,可得出的结论是_______。
(6)结合图2分析,选择二氧化锰与过氧化氢溶液制取氧气的优点是_______。
表1不同谷物面粉的比表面积
谷物面粉种类
比表面积/m2·g-1
红豆面粉
21.34
黄豆面粉
13.47
绿豆面粉
41.70
小麦面粉
8.90
玉米面粉
15.31
【活动三】比较催化剂用量对过氧化氢分解速率的影响
实验二:在常温、常压下,利用图1所示的实验装置,分别在装有不同质量、催化效果最好的谷物面粉的烧瓶中加入10mL3%过氧化氢溶液,并将前180s的压强-时间曲线进行处理分析,得到有关实验的数据(如表2)。(资料:曲线斜率越大,过氧化氢分解速率越快。)
表2实验二的相关实验数据
组别
3%过氧化氢溶液的体积/mL
谷物面粉质量/g
压强最大值/kPa
曲线斜率/kPa·s-1
1
10
0.6
125.2
0.1205
2
10
0.8
130.2
0.1332
3
10
1.0
134.8
0.1952
4
10
1.2
139.0
0.2369
5
10
1.4
140.5
0.2692
6
10
1.6
136.5
0.2460
7
10
1.8
132.7
0.2223
(7)若用谷物面粉代替二氧化锰进行实验,谷物面粉等药品及其用量的最佳组合是_______。
(8)结合催化剂的特点和图2中的数据,请你提出一个有待进一步探究的问题_______。
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初2023级十月化学定时练习
注意:全卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)。满分100分,考试时间60分钟。
第Ⅰ卷、第Ⅱ卷的答案填写于答题卡上对应位置,否则,视为无效答案。
第Ⅰ卷 选择题(共42分)
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合)
1. 醋是中国各大菜系中传统的调味品。用高粱制作醋的流程主要包括:研磨粉碎、上笼蒸煮、入瓮发酵、加水调配、消毒杀菌、转移装坛。下列制醋流程主要涉及化学变化的是
A. 研磨粉碎 B. 入瓮发酵
C. 加水调配 D. 转移装坛
【答案】B
【解析】
【详解】A、研磨粉碎过程中没有新物质生成,不涉及化学变化;
B、入瓮发酵的过程中有新物质醋酸生成,涉及化学变化;
C、加水调配过程中没有新物质生成,不涉及化学变化;
D、转移装坛的过程中没有新物质生成,不涉及化学变化;
故选B。
2. 2024年6月5日是第53个世界环境日,中国的主题是“全面推进美丽中国建设”,下列做法不符合这一主题的是
A. 分类投放垃圾 B. 露天焚烧秸秆
C. 积极植树造林 D. 坚持绿色出行
【答案】B
【解析】
【详解】A、垃圾分类投放,能节约资源,减少污染,选项符合这一主题;
B、露天焚烧秸秆会产生大量污染空气的气体和粉尘,选项不符合这一主题;
C、植树造林,能保护环境,选项符合这一主题;
D、绿色出行,不会产生污染物,选项符合这一主题;
故选B。
3. 实验结束后,下列仪器放置方法正确的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A、洗净的试管应倒放在试管架上,利于干燥还可避免落入灰尘,A正确;
B、取用完液体后应塞上瓶塞,否则可能会污染药品,B错误;
C、胶头滴管的使用要注意,滴加液体时不能伸入容器内部,以免污染试剂,使用完以后也不能横放或倒置以免腐蚀橡胶帽,C错误;
D、酒精灯使用结束后,应该将酒精灯的火焰用灯帽盖灭,以免反生危险,D错误。
故选A。
4. “铁丝在氧气中燃烧”的实验中,下列对该实验有关图标的标注不正确的是
A. 护目镜 B. 明火
C. 锐器 D. 洗手
【答案】C
【解析】
【详解】A、铁丝燃烧火星四射,所以要佩戴护目镜,不符合题意;
B、铁丝燃烧需要点火引燃铁丝,所以要注意明火,不符合题意;
C、铁丝在氧气中燃烧,无需注意锐器,且图标是热烫不是锐器,符合题意;
D、做完实验,要洗手注意个人卫生,不符合题意。
故选C。
5. 物质的性质决定其用途。下列物质的用途主要由其物理性质决定的是
A. 氮气制造硝酸 B. 氧气用于医疗急救
C. 氩氦刀治疗肿瘤 D. 氩气用作保护气
【答案】C
【解析】
【详解】A、氮气含氮元素,可用于制造硝酸,需要通过化学变化才能表现出来,利用的是其化学性质,不符合题意;
B、氧气用于医疗急救,是因为氧气具有氧化性,能供给呼吸,需要通过化学变化才能表现出来,利用的是其化学性质,不符合题意;
C、氩氦刀治疗肿瘤,是因为液氩和液氦汽化时吸热,能使周围温度降低,不需要通过化学变化就能表现出来,利用的是其物理性质,符合题意;
D、氩气用作保护气,是因为氩气化学性质稳定,利用的是其化学性质,不符合题意。
故选C。
6. 下表是我国“祝融号”火星车到达火星表面探测的火星表面大气成分,关于火星大气成分,下列说法不正确的是
火星大气成分
二氧化碳
氮气
氩气
其他气体
体积分数
95.30%
2.70%
1.60%
0.40%
A. 火星大气通入澄清石灰水会变浑浊
B. 火星大气与地球大气组成相似
C. 火星暂时不适合人类生存
D. 火星大气不支持燃烧
【答案】B
【解析】
【详解】A、 澄清石灰水是氢氧化钙溶液,二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀,使石灰水变浑浊(反应方程式:)。火星大气中二氧化碳占95.30%,含量极高,因此通入澄清石灰水必然变浑浊。该选项正确,不符合题意;
B、 地球大气主要成分为氮气(约78%)、氧气(约21%)、稀有气体(约0.94%),二氧化碳极少(约0.03%)。火星大气以二氧化碳为主(95.30%),氮气(2.70%)和氩气(1.60%)比例低,且几乎没有氧气(包含在“其他气体”中,仅0.40%)。两者组成差异显著,不相似。该选项错误,符合题意;
C、 人类生存需要氧气、适宜的温度和大气压力。火星大气中氧气含量极低(可忽略),主要成分二氧化碳无法供呼吸,且火星表面寒冷、大气稀薄,环境恶劣。因此,火星目前不适合人类生存。该选项正确,不符合题意;
D、 燃烧需要可燃物、氧气和温度达到着火点。火星大气中氧气含量极低(几乎无),主要成分二氧化碳不支持燃烧。因此,火星大气无法支持燃烧。该选项正确,不符合题意;
故选:B
7. 下列有关空气成分说法正确的是
A. 空气质量指数级别越高,空气污染越严重
B. 氧气化学性质活泼,可用来延长食品保质期
C. 工业上常利用液氮与液氧的密度不同,分离液态空气获得氧气
D. 空气中氮气的质量分数约78%,稀有气体约0.94%
【答案】A
【解析】
【详解】A、空气质量指数(AQI)级别越高,表示空气污染越严重,故说法正确;
B、氧气化学性质比较活泼,容易与食品中的物质发生氧化反应,导致食品变质。因此,氧气不能用来延长食品保质期,故说法错误;
C、工业上分离液态空气获得氧气,是利用液氮(沸点-196°C)和液氧(沸点-183°C)的沸点不同,通过分馏(蒸馏)实现的,而非密度不同,故说法错误;
D、空气中氮气的体积分数约为78%,稀有气体的体积分数约为0.94%,但选项描述的是“质量分数”,故说法错误。
故选A。
8. 高锰酸钾制取氧气的实验如图,下列操作符合安全规范的是
A. 连接仪器——将试管抵住实验台,用力塞紧胶塞
B. 加热试管——先预热,再对准试剂所在部位加热
C. 结束实验——熄灭酒精灯后,将导管移出水面
D. 整理复位——加热后的试管,立即用冷水清洗
【答案】B
【解析】
【详解】A、将试管抵住实验台,用力塞紧胶塞,容易使试管底部破碎,选项错误;
B、加热试管先预热,再对准有药品的部位集中加热,以防试管炸裂,选项正确;
C、做该实验时如果先撤酒精灯,则会使导管内温度降低,压强变小而把水倒吸入试管引起试管炸裂,选项错误;
D、加热后的试管,不能立即用冷水清洗,否则会引起试管炸裂,选项错误。
故选B。
9. 鉴别下列各组物质,所选的试剂或方法不正确的是
选项
要鉴别的物质
试剂或操作方法
A
水与过氧化氢溶液
加入少量二氧化锰粉末
B
氧气与氮气
用燃着的木条
C
酒精与水
闻气味
D
木炭与四氧化三铁
观察颜色
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A、向液体中加入少量二氧化锰粉末,有气泡冒出的过氧化氢溶液,无明显现象的是水;现象不同,可以鉴别,故此选项正确;
B、氧气支持燃烧,所以燃着的木条伸入装有氧气的集气瓶中,木条燃烧更旺;氮气不支持燃烧,不能燃烧,所以燃着的木条伸入装有氮气的集气瓶中,木条熄灭;现象不同,可以鉴别,故此选项正确;
C、酒精有特殊的气味,水无气味,现象不同,可以鉴别,故此选项正确;
D、木炭和四氧化三铁都是黑色的固体,现象相同,无法鉴别,故此选项错误;
故选D。
10. 如图是一种简易便携式制氧器,结合实验室制取氧气的有关知识分析,下列说法中错误的是
A. 反应仓相当于实验室制取氧气的发生装置
B. 该装置不能判断氧气排出的快慢
C. 要防止输出氧气的管道堵塞,避免引发安全事故
D. 加湿过滤仓有湿润氧气的效果
【答案】B
【解析】
【详解】A、反应仓中反应生成氧气,相当于实验室制氧气的发生装置,选项正确;
B、该装置可根据加湿过滤仓中气泡的产生速率判断氧气排出的快慢,选项错误;
C、如果管道堵塞,生成的氧气会导致装置内压强增大,容易引发爆炸,故要防止输出氧气的管道堵塞,选项正确;
D、氧气不易溶于水,加湿过滤仓可用于湿润氧气,选项正确。
故选B。
11. 某同学设计了下列四个化学实验,其中能达到实验目的的是
A.验证蜡烛燃烧生成水
B.收集氧气并测量氧气的体积
C.比较MnO2和Fe2O3对H2O2分解速率的影响
D.检查装置气密性
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A、刚清洗过的烧杯内壁有水,无法判断是否是蜡烛燃烧生成的水蒸气凝结在烧杯内壁。此选项错误。
B、使用万能瓶并采用排水法收集氧气并测量氧气的体积时,因氧气的密度小于水的密度,所以气体应该从短管进入,水从长管排入量筒。量筒内水的体积即收集到的氧气的体积。此选项错误。
C、比较MnO2和Fe2O3对H2O2分解速率的影响需要控制单一变量,过氧化氢溶液的浓度和体积都应该相同。此选项错误。
D、检查装置气密性的时候,先将导管口浸没在水中,然后用手紧握容器外壁,观察到导管口有气泡产生,证明装置气密性良好。此选项正确。
故选D。
12. 实验是科学探究的重要方法,如图是测定空气中氧气的含量实验的装置图(装置气密性良好),对该实验认识不正确的是
硬质玻璃管的容积
反应前注射器中气体体积
反应后注射器中气体体积
A. 该实验的原理是通过“化学方法”消耗氧气,从而测定空气中氧气的含量
B. 反应结束后,根据表格中数据,测得氧气的体积分数是
C. 实验完毕后,待装置冷却至室温后,应先将气球内的气体全部挤出,再读数。否则会使测得的实验结果偏大
D. 遵循节约原则,实验使用铜粉的用量不宜多
【答案】D
【解析】
【详解】A、该实验是利用铜在加热的条件下与氧气反应来测定氧气的含量,属于化学方法,故A正确;
B、空气体积应该是密闭容器内所有的空间体积,所以空气总体积为40mL+25mL=65mL,消耗氧气体积为25mL-12mL=13mL,所以氧气的体积分数为,故B正确;
C、气球内含有气体时会导致反应后读取的注射器数值偏小,从而导致实验结果偏大,故C正确;
D、为了测定空气中氧气的含量,必须将装置内的氧气完全耗尽,所以铜粉必需过量,故D错误。
故选D。
13. 利用传感器采集蜡烛在衡闭容器内燃烧过程中O2和CO2浓度的变化,以探究蜡烛熄灭的原因,实验装置如图1所示,实验过程中采集到的数据如图2所示,以下分析不合理的是
A. 图2中的数据可以说明空气中氧气的含量高于二氧化碳
B. 由图可知,蜡烛燃烧不能耗尽装置的氧气
C. 蜡烛熄灭的原因可能是燃烧过程中消耗氧气并产生一定浓度的CO2
D. 燃着的蜡烛能在浓度为15%O2、5%CO2和80%N2的混合气体中保持燃烧
【答案】D
【解析】
【详解】A、瓶内蜡烛燃烧过程中,氧气浓度随着参与燃烧而逐渐降低,符合曲线1的变化,二氧化碳浓度随着燃烧的进行而逐渐升高,符合曲线2的变化,结合图可知,空气中氧气的含量明显高于二氧化碳,故A正确;
B、由图可知,反应结束后,氧气的浓度为15.6%,说明蜡烛燃烧不能耗尽装置的氧气,故B正确;
C、二氧化碳不燃烧,也不支持燃烧,蜡烛熄灭的原因可能是燃烧过程中产生一定浓度的 CO2导致,故C正确;
D、由图可知当氧气浓度低于15.6%、二氧化碳浓度大于3.8%时蜡烛不再燃烧,故燃着的蜡烛不能在浓度为 15%O2、5%CO2和 80%N2的混合气体中保持燃烧,故D不正确。
故选D。
14. 下列图像能正确反映对应变化关系的是
A. 图①:用等质量、等浓度的过氧化氢溶液分别制取氧气
B. 图②:向一定量的二氧化锰固体中加入一定量的过氧化氢溶液
C. 图③:利用红磷燃烧测定空气中氧气的含量
D. 图④:加热高锰酸钾制氧气
【答案】D
【解析】
【分析】本题主要考查化学反应过程中相关量的变化关系,涉及过氧化氢分解、红磷燃烧测定空气中氧气含量、加热高锰酸钾制氧气等知识,需根据各反应的特点对图像进行分析判断。
【详解】A、用等质量、等浓度的过氧化氢溶液分别制取氧气,催化剂只能改变化学反应速率,不能改变生成氧气的质量,生成氧气的质量相等,故该选项不符合题意。
B、二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂,反应前后其质量不变,而图②中固体质量逐渐减少直至为0,故该选项不符合题意。
C、利用红磷燃烧测定空气中氧气的含量,红磷燃烧消耗氧气,装置内气体体积逐渐减小,当氧气被完全消耗后,气体体积不再变化,氧气约占空气体积的,故装置内气体的体积应只减少,而图③中气体体积减少了,故该选项不符合题意。
D、加热高锰酸钾制氧气,开始时温度未达到高锰酸钾的分解温度,没有氧气产生,当温度达到分解温度后,高锰酸钾分解产生氧气,随着反应的进行,氧气质量逐渐增加,当高锰酸钾完全分解后,氧气质量不再变化,图④符合该变化关系,故该选项符合题意。
故选D。
第II卷(共58分)
二、(本题共3个小题,共31分)
15. Ⅰ.空气是一种宝贵的资源,对人类的生产、生活有很重要的作用。
(1)洁净的空气属于___________(填“纯净物”或“混合物”)。其中含量最多的气体为___________。
(2)航标灯和频闪灯常充入稀有气体,利用稀有气体的物理性质是___________。
(3)防治空气污染、改善生态环境已成为全民共识。目前计入空气污染指数的项目中除了可吸入颗粒物、细颗粒物、臭氧外,还包括___________、___________、___________(填写化学符号)。
Ⅱ.在古代,人们对于空气的成分就已经展开了探究。源自唐朝的《平龙认》手抄本记载:“空气中存在‘阴阳二气’,用火硝、青石等物质加热后就能产生‘阴气’。”实践小组的同学们将《平龙认》中有关“阴气”的问题进行了梳理和整合。
(4)空气中有“阴气”,用分离液态空气法制取“阴气”属于___________(选填“物理”或“化学”)变化,该制取方法的优点是___________。
(5)欧洲人到18世纪以后才知道水里有少量“阴气”存在,“阴气”能够在水中存在的原因是___________。
【答案】(1) ①. 混合物 ②. 氮气##N2
(2)通电时能发出不同颜色的光
(3) ①. NO2 ②. SO2 ③. CO
(4) ①. 物理 ②. 原料来源广泛、成本低
(5)少量氧气能溶于水中
【解析】
【小问1详解】
洁净的空气是由氮气、氧气等混合而成,属于混合物;
空气中含量最多的气体是氮气,约占空气体积的78%;
【小问2详解】
航标灯和频闪灯常充入稀有气体,是因为稀有气体通电时能发出不同颜色的光,不需要通过化学变化就能表现出来,利用的是其物理性质;
【小问3详解】
目前计入空气污染指数的项目中除了可吸入颗粒物、细颗粒物、臭氧外,还包括NO2、SO2、CO;
【小问4详解】
硫磺等可以在“阴气”中燃烧,说明“阴气”具有助燃性,则“阴气”是氧气,用分离液态空气法制取氧气,是利用液氮和液氧沸点的不同将其分离,无新物质生成,属于物理变化;
该制取方法原料是空气,原料来源广泛,成本低;
【小问5详解】
“阴气”能够在水中存在的原因是:少量氧气能溶于水中。
16. 走进化学实验室,填写下列空白:
(1)写出F仪器的名称:___________。
(2)向试管中加入粉末状试剂的操作是___________。
(3)取用5 mL蔗糖水需要用到的仪器有___________(从A-H中选择字母填写)。
(4)量取液体时,量筒放平稳后俯视读数为20mL,倒出一定量液体后又仰视读数为10mL,则倒出液体的体积___________(填“大于”“等于”“小于”)10mL。
(5)如图所示,小明在称量5.0 g硫酸铜的过程中,天平的指针向左偏转,下列正确的是___________(填序号)
A. 移动游码 B. 增加砝码 C. 移走适量药品 D. 继续添加药品
【答案】(1)燃烧匙 (2)先将试管横放,用药匙或纸槽将粉末状试剂小心地送至试管底部,然后把试管竖立起来 (3)D、H
(4)小于 (5)C
【解析】
【小问1详解】
由图可知,F仪器是燃烧匙;
【小问2详解】
向试管中加入粉末状试剂的操作是先将试管横放,用药匙或纸槽将粉末状试剂小心地送至试管底部,然后把试管竖立起来;
【小问3详解】
定量取用液体试剂应用量筒量取,先倾倒,后用胶头滴管滴加,故取用5 mL蔗糖水需要用到的仪器有D、H。
【小问4详解】
用量筒量取液体读数时,应平视凹液面最低处,开始时俯视读数,读数偏大,实际液体体积小于20mL,倒出部分液体后,仰视读数,会使读数偏小,则实际液体体积大于10mL,则倒出液体的体积小于10mL。
【小问5详解】
用托盘天平称量5.0g硫酸铜时,先将右盘砝码的质量和游码示数的和调为5.0g,再向左盘放入硫酸铜,若发现指针向左偏转,说明硫酸铜的质量大于5.0g,所以应该进行的操作是减少药品,故选 C。
17. 我们一起参与到氧气的制取与性质的实验探究活动中。
I.这是实验室制取和收集气体的部分装置。请回答下列问题:
(1)写出仪器①的名称___________。
(2)用高锰酸钾制取并收集比较纯净的氧气,应选择装置___________(填字母),反应的符号表达式为___________。
(3)用高锰酸钾制取氧气时,需要在试管口放一团棉花,其作用是:___________。
(4)若用F装置收集氧气,则氧气应该从___________端通入(填“m”或“n”),检验该装置中氧气收集满的方法是___________。
II.同学们开始探究氧气的性质。
(5)实验一:硫在氧气中燃烧的现象___________。该实验中的氧气最好用的收集方法是___________。
(6)实验二:铁丝在氧气中剧烈燃烧。该反应的符号表达式为___________。铁丝在氧气中燃烧的实验现象为___________。若在实验中,观察到发出白光后,铁丝并未燃烧,原因是___________。该实验中集气瓶中放了少量的水,水的作用是___________。
III.兴趣小组又对制取氧气的装置进行了再探究,如下图所示。
(7)C中收集满氧气后,打开弹簧夹K1、K4,关闭K2、K3,其中打开K1的目的是___________,点燃D中的红磷后,立即伸入C装置中并把塞子塞紧,请写出红磷燃烧的符号表达式___________,待红磷熄灭、C装置冷却后,打开K3,观察到的现象是___________。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) ①. BC ②.
(3)防止加热时试管内的粉末状物质进入导管
(4) ①. m ②. 将带有火星的木条放在n端口处,如果木条复燃,说明氧气已集满
(5) ①. 发出蓝紫色的火焰,生成有刺激性气味的气体,放出热量 ②. 排水法
(6) ①. ②. 剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出热量 ③. 火柴燃烧消耗了过多氧气,使氧气不足 ④. 防止高温熔融物溅落,炸裂瓶底
(7) ①. 释放A中继续产生的氧气,防止气压过大 ②. ③. 烧杯B中的水倒吸到C中
【解析】
【小问1详解】
由图可知,仪器①是长颈漏斗;
【小问2详解】
高锰酸钾是固体,反应需要加热,故用高锰酸钾制取氧气应该用B作为发生装置;因为氧气的密度比空气大,可以用向上排空气法收集,氧气不易溶于水,可以用排水法收集,用排水法收集的氧气比用排空气法收集的氧气纯净,故收集比较纯净的氧气应该用C作为收集装置;高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的符号表达式为。
【小问3详解】
为防止加热时试管内的粉末状物质进入导管,阻塞导管,用高锰酸钾制取氧气时,需要在试管口放一团棉花。
【小问4详解】
氧气的密度比空气大,可用向上排空气法收集,故若用F装置收集氧气,则氧气应该从m端通入,氧气有助燃性,故检验该装置中氧气收集满的方法是将带有火星的木条放在n端口处,如果木条复燃,说明氧气已集满。
【小问5详解】
硫在氧气中燃烧发出蓝紫色的火焰,生成有刺激性气味的气体,放出热量;生成的二氧化硫有毒,会造成空气污染,可用水来吸收,故该实验中的氧气最好用的收集方法是排水法,这样便于留少量的水的瓶底。
【小问6详解】
铁丝在氧气中剧烈燃烧生成四氧化三铁,反应的符号表达式为;铁丝在氧气中燃烧的实验现象为剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出热量;若在实验中,观察到发出白光后,铁丝并未燃烧,原因是火柴燃烧消耗了过多氧气,使氧气不足,应该等于火柴快燃尽时,将铁丝插入盛有氧气的集气瓶中;为避免反应生成的高温熔融物溅落,使瓶底炸裂,故该实验中集气瓶中放了少量的水。
【小问7详解】
C中收集满氧气后,打开弹簧夹K1、K4,关闭K2、K3,其中打开K1的目的是:排出A中继续反应产生的气体,防止气压过大将瓶塞冲出;红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷,反应的符号表达式为;红磷燃烧消耗氧气,装置内压强减小,待燃烧结束并冷却至室温时,打开K3,能观察到烧杯B中的水倒吸入C中。
三、(本题共1小题,共8分)
18. 2024年4月25日我国“神舟十八号”载人航天飞船成功发射,为保证宇航员的正常生命活动,空间站内的空气需与我们周围的空气组成相近,主要采用图1循环系统,回答下列问题:
(1)空间站常需要利用二氧化碳等物质制氧气,其二氧化碳的主要来源是___________。
(2)补充氧气的化学反应有___________(填序号),此系统中可循环利用的物质有___________(写出一种即可)。
(3)空间站需模拟地球的大气环境。
①法拉第认为,“空气进入肺部,碳与氧立即结合,即使外面天寒地冻,我们也能通过呼吸迅速产生二氧化碳。一切反应都恰到好处地进行着。呼吸与燃烧有着巧妙且惊人的相似之处。”他认为伴随呼吸过程___________(填“吸收”或“放出”)热量,从而维持人体的体温正常。
②成年人每次呼吸时,吸入的空气和呼出的气体的成分(部分)质量变化如图2所示。图中成分B的化学符号为___________。
(4)请根据物质的性质,设计实验方案比较空间站内空气和宇航员呼出气体中氧气含量。
操作
现象
结论
___________
在空间站内空气中:___________
在宇航员呼出气体中:___________
空间站内空气中氧气含量大于宇航员呼出气体中氧气含量
【答案】(1)呼吸作用
(2) ①. ①③ ②. 水(合理即可)
(3) ①. 放出 ②. O2
(4) ①. 分别收集空间站内空气和宇航员呼出气体,伸入燃着的木条 ②. 燃着的木条继续燃烧 ③. 燃着的木条很快熄灭
【解析】
【小问1详解】
呼吸作用会产生二氧化碳,则二氧化碳的主要来源是呼吸作用。
【小问2详解】
由图1可知,①③过程中会产生氧气;
由图1可知,反应过程中即消耗水、二氧化碳,也生成水、二氧化碳,则水和二氧化碳可循环使用。
【小问3详解】
①呼吸作用属于缓慢氧化,缓慢氧化放出热量,故伴随呼吸过程会放出热量,从而维持人体的体温正常;
②呼吸过程中能将氧气转化为二氧化碳,则氧气含量会减小,二氧化碳含量会增大,则成分B的化学符号为O2。
【小问4详解】
氧气具有助燃性,能使燃着的木条燃烧更旺,则若想比较空间站内空气和宇航员呼出气体中氧气含量,则分别收集空间站内空气和宇航员呼出气体,伸入燃着的木条,在空间站内空气中,燃着的木条继续燃烧,但在宇航员呼出气体中,燃着的木条很快熄灭,则说明空间站内空气中氧气含量大于宇航员呼出气体中氧气含量。
四、(本题共1小题,共9分)
19. 如图展示了初中化学常见物质之间的转化关系(部分产物已略去),通常情况下,A为暗紫色固体,B、E均为黑色固体,C常用于医疗急救,D是无色液体,F是光合作用原料。(“→”表示物质间存在转化关系)
(1)C这种物质的气态与液态颜色___________(填“相同”或“不同”)。
(2)请写出②反应的符号表达式___________,基本反应类型为___________。E在纯净的C中反应的实验现象是___________。
(3)若要完成实验②,其中需将夹持的仪器___________(填仪器名称)由上而下缓慢伸入集满氧气的集气瓶中,这样做的目的是___________。
(4)固体B在如图的关系中扮演了两个角色,分别是___________和___________。
【答案】(1)不同 (2) ①. ②. 化合反应 ③. 发出白光,放出热量,生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体
(3) ①. 坩埚钳 ②. 使木炭和氧气充分反应,防止中上部的氧气逸出
(4) ①. 生成物 ②. 催化剂
【解析】
【分析】A为暗紫色固体,根据颜色和状态可以确定A为高锰酸钾;C常用于医疗急救,可判断C为氧气;高锰酸钾分解可产生锰酸钾和二氧化锰两种固体,所以B是锰酸钾或二氧化锰,又由于黑色固体B和无色液体D可产生C(氧气),可以确定B是二氧化锰,D是过氧化氢;F是光合作用的原料,所以F是二氧化碳;C(氧气)和黑色固体E反应生成F(二氧化碳),由此可推出E是碳,综上所述,A是高锰酸钾,B是二氧化锰,C是氧气,D是过氧化氢,E是木炭,F是二氧化碳。
【小问1详解】
根据分析可知,C是氧气,气态的氧气无色,液氧是淡蓝色,所以氧气的气态与液态颜色不同。
【小问2详解】
②是木炭和氧气反应生成二氧化碳的反应,符号表达式为;
该反应符合“多变一”的特点,所以是化合反应;
木炭在纯净的氧气中燃烧,会发出白光,放出热量,生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体。
【小问3详解】
木炭在氧气中燃烧,需要用到的夹持仪器是坩埚钳;
木炭燃烧时放出热量,会使气体从瓶口逸出,所以木炭要缓慢伸入到集气瓶中,使木炭和氧气充分反应,防止中上部的氧气逸出。
【小问4详解】
高锰酸钾分解能产生二氧化锰,此时二氧化锰是生成物;
过氧化氢分解制氧气,二氧化锰作催化剂,加快反应速率。
五、(本题共1个小题,共9分)
20. 小菲和小超两位同学开展了“寻找过氧化氢分解的其他催化剂"的实践活动。
(1)二氧化锰可以催化过氧化氢分解,反应的化学方程式为______。
【活动一】寻找催化过氧化氢分解的其他催化剂
(2)谷物面粉中含有的过氧化氢酶能催化过氧化氢分解。谷物面粉的主要成分是淀粉,它是绿色植物_______的产物。
【活动二】比较催化剂及其种类对过氧化氢分解速率的影响
实验一:在常温、常压下,利用图1实验装置,分别在装有1.0g不同种类催化剂的烧瓶中加入10mL3%过氧化氢溶液,记录并处理15分钟内的数据(如图2)。
(3)图2中曲线AB段进行的实验操作是_______。
(4)谷物面粉中催化效果最好的是_______。
(5)结合图2和表1分析,可得出的结论是_______。
(6)结合图2分析,选择二氧化锰与过氧化氢溶液制取氧气的优点是_______。
表1不同谷物面粉的比表面积
谷物面粉种类
比表面积/m2·g-1
红豆面粉
21.34
黄豆面粉
13.47
绿豆面粉
41.70
小麦面粉
8.90
玉米面粉
15.31
【活动三】比较催化剂用量对过氧化氢分解速率的影响
实验二:在常温、常压下,利用图1所示的实验装置,分别在装有不同质量、催化效果最好的谷物面粉的烧瓶中加入10mL3%过氧化氢溶液,并将前180s的压强-时间曲线进行处理分析,得到有关实验的数据(如表2)。(资料:曲线斜率越大,过氧化氢分解速率越快。)
表2实验二的相关实验数据
组别
3%过氧化氢溶液的体积/mL
谷物面粉质量/g
压强最大值/kPa
曲线斜率/kPa·s-1
1
10
0.6
125.2
0.1205
2
10
0.8
130.2
0.1332
3
10
1.0
134.8
0.1952
4
10
1.2
139.0
0.2369
5
10
1.4
140.5
0.2692
6
10
1.6
136.5
0.2460
7
10
1.8
132.7
0.2223
(7)若用谷物面粉代替二氧化锰进行实验,谷物面粉等药品及其用量的最佳组合是_______。
(8)结合催化剂的特点和图2中的数据,请你提出一个有待进一步探究的问题_______。
【答案】(1) (2)光合作用 (3)注入过氧化氢溶液
(4)绿豆面粉 (5)比表面积越大,催化效果越好 (6)催化效果好 (7)1.4g绿豆面粉
(8)探究最终生成氧气的质量是否相同
【解析】
【小问1详解】
过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为:。
【小问2详解】
绿色植物光合作用产生淀粉。
【小问3详解】
由图可知,AB段短时间增大,说明此时为注入过氧化氢溶液,气体压缩,压强增大。
【小问4详解】
由图可知,加入绿豆面的实验压强变化最大,说明反应最快,催化效果最好。
【小问5详解】
根据表1可知,绿豆面粉的比表面积最大,而绿豆面粉的催化效果最好,说明比表面积越大,催化效果最好。
【小问6详解】
由图2可知,二氧化锰的催化效果最好,则选用二氧化锰与过氧化氢溶液制取氧气。
【小问7详解】
该实验为分别将不同质量、催化效果最好的谷物面粉(绿豆面粉)加入等量的过氧化氢溶液中,由表2可知,加入1.4g谷物面粉时曲线斜率最大,则说明过氧化氢分解速率最快,则若想用谷物面粉代替二氧化锰进行实验,应选用1.4g绿豆面粉。
【小问8详解】
催化剂能改变反应速率,但不能改变生成物质量,则可探究最终生成氧气的质量是否相同。
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