精品解析:江苏省苏州市工业园区2025-2026学年九年级上学期期中联考化学试卷
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内容正文:
2025—2026学年第一学期期中调研试卷
初三年级化学学科
2025年11月
注意事项
1.本试卷共26题,满分100,考试时间100分钟。
2.答题前考生务必将自己的考试号、姓名、班级、学号用0.5毫米黑色墨水签字笔填写在答题卡相对应的位置上,用2B铅笔准确填涂班级和学号。
3.答选择题必须用2B铅笔把答题卡相对应题目的答案标号涂黑,如需改动,请用橡皮擦干净后,再选其他答案;答非选择题必须用0.5毫米黑色墨水签字笔写在答题卡指定的位置上。不在答题区域内的答案一律无效,不得用其他笔答题。
可能用到的相对原子质量H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Cl-35.5
Ⅰ卷 选择题(共40分)
单项选择题(包括20题,每题2分,共40分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 空气是宝贵的自然资源。下列物质不能直接从空气中获得的是
A. 氮气 B. 氧气 C. 氢气 D. 稀有气体
2. 苏州拥有众多非物质文化遗产项目,其中不涉及化学变化的是
A. 烧制“金砖” B. 木刻年画 C. 苏派酿酒 D. 炒制绿茶
3. 下列仪器对应的名称正确的是
A. 长颈漏斗 B. 试管夹 C. 滴瓶 D. 药匙
4. 下列人体所缺元素与引起的健康问题关系不正确的是
A. 缺铁会引起贫血 B. 缺钙会引起龋齿
C. 缺碘会引起甲状腺疾病 D. 缺锌会导致儿童发育不良
5. 下列物质中,由原子构成的是
A. 铜 B. 二氧化碳 C. 氯化钠 D. 水
6. 自来水厂的净水过程中没有涉及到的净水方法是
A. 沉淀 B. 吸附 C. 过滤 D. 蒸馏
7. 下图是地壳中各元素的含量分布图,其中含量最多的金属元素是
A. O B. Si C. Al D. Fe
8. 下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A. 氮气化学性质稳定,可制氮肥
B. 镁有银白色光泽,可用于生产烟花
C. 金刚石有特殊的光学性质,可用于切割玻璃
D. 石墨有良好的导电性,可用作电极
阅读下列材料,完成下面3个小题:
84消毒液的主要成分是次氯酸钠(NaClO),其制备原理为。次氯酸钠能与空气中的二氧化碳和水反应生成次氯酸(HClO),次氯酸具有强氧化性,能破坏微生物的分子结构,从而发挥漂白和消毒作用。次氯酸(HClO)见光或受热都易分解。
9. 下列物质属于氧化物的是
A. 氯气 B. 氢氧化钠 C. 次氯酸钠 D. 水
10. 下列化学用语表述正确的是
A. 钠离子:Na+ B. 二氧化碳分子:Co2
C. 次氯酸中氯元素的化合价: D. 2个氯原子:Cl2
11. 下列关于84消毒液的说法错误的是
A. 84消毒液能使某些有色物质褪色
B. 84消毒液消毒时发生了化学反应
C. 84消毒液与热水混合,消毒效果更佳
D. 84消毒液需要避光、密封保存在阴凉处
12. 实验是学习化学的一条重要途径。下列实验操作正确的是
A. 检查气密性 B. 滴加液体 C. 收集氧气 D. 加热液体
13. 铕是一种稀土元素,一般情况下存在Eu2+和Eu3+两种离子,铕在元素周期表中的信息如图所示。下列叙述错误的是
A. 铕是一种金属元素 B. 铕原子中的质子数为63
C. 铕的相对原子质量为152.0 D. Eu2+得到一个电子可以转化为Eu3+
14. 科学家使用普通氧分子和带电的氧离子得到了新型氧分子(O4)。下列叙述正确的是
A. O4是一种新型的化合物 B. 1个O4分子含有2个O2分子
C. 1个O4分子中有32个电子 D. O4与O2的性质完全相间
15. 下列鉴别物质的方法错误的是
A. 用燃着的木条鉴别空气和氧气 B. 观察颜色区分氧化铜和二氧化锰
C. 用磁铁鉴别铁片和铜片 D. 通过闻气味鉴别碳酸氢铵和蔗糖
16. 推理是化学学习中常用的思维方式。下列推理正确的是
A. 元素的种类由质子数决定,因此质子数相同的原子一定属于同种元素
B. 离子是带电荷的原子或原子团,因此带电荷的微观粒子一定是离子
C. 过氧化氢溶液能分解产生氧气,因此过氧化氢中含有氧分子
D. 单质中只含一种元素,因此含一种元素的物质就是单质
17. 氯气消毒的操作使用简单,便于控制,消毒持续性好价格不高,在饮用水行业应用广泛。如图是氯气与水的微观反应过程。则下列说法正确的是
A. 该反应过程中分子和原子种类都不变
B. 该反应为分解反应
C. 图示中共有4种分子
D. 该反应中各物质均为化合物
18. 在给定条件下,下列物质间的转化不能一步实现的是
A. B.
C. D.
19. 苏州盛产杨梅。杨梅中含有丰富的叶酸,对防癌抗癌有积极作用,其化学式为C19H19N7O6。下列有关叶酸的说法中正确的是
A. 叶酸是由碳元素、氢元素、氮元素和氧元素组成的
B. 叶酸由19个碳原子、19个氢原子、7个氮原子和6个氧原子构成
C. 叶酸中碳、氢、氮、氧元素质量比为19:19:7:6
D. 叶酸中氮元素的质量分数小于氧元素的质量分数
20. 电解水制氢能耗大,效率低,因而未被广泛应用。某种光解水的过程如图所示,下列有关说法中错误的是
A. 电解水过程中将电能转化为化学能
B. 光解水过程需要不断补充Fe3O4和FeO以推动反应持续进行
C. 光解水与电解水相比能充分利用太阳能,成本更低
D. 反应Ⅱ的符号表达式为
Ⅱ卷 非选择题(共60分)
21. 化学观念和科学思维是化学学科素养的重要内容。
(1)如图1所示,酒精和水混合后液面下降,其微观原因是:___________。
“天宫二号”使用的冷原子钟精度居于世界最高,三千万年误差小于1秒,制作该冷原子钟应用了铷原子。图2为元素周期表的部分信息,图3为铷的原子结构示意图。
(2)铷原子结构示意图中,n=___________。
(3)铷原子在化学反应中容易___________(填“得到”或“失去”)电子形成___________(填离子符号)。铷原子化学性质与钠原子的化学性质___________(填“相似”或“不相似”)。
(4)2024年3月17日前,日本政府启动并先后进行了四轮含H-3的核污染废水排海,每轮排放量均为7800吨核污水。此举将长期严重污染太平洋,威胁生命安全,遭到许多国家的反对。H-3是一种核内含有2个中子的、具有放射性的氢原子。下列有关说法正确的是___________(填字母)。
A. H-3的质子数为1
B. H-3与普通氢原子的核外都有1个电子
C. 一个H-3与一个普通氢原子的质量几乎相等
(5)利用氧气传感器对微粒的运动进行探究(如图4)。实验步骤依次为:①敞口放置一段时间;②双手贴在瓶外壁上一段时间;③将塑料瓶的瓶口朝下,并放置足够长时间。测出氧气的体积分数随时间变化的曲线(如图5)。分析图像,能说明温度升高,分子运动速率加快的证据是___________。Q点之后氧气体积分数几乎不变,则该点对应的氧气的体积分数约为___________。PQ段氧气体积分数明显下降,体现氧气的一点物理性质是___________。
22. 阅读科普短文,回答问题。
中医古籍中记载“青蒿一握,以水两升渍,绞取汁,尽服之”激发了屠呦呦的灵感。研究团队先后经历了用水、乙醇、乙醚作为溶剂(指在溶液里能溶解其他物质的物质)提取青蒿素的过程,在研究中发现,用水做溶剂时,青蒿素的提取效率几乎为0,而用乙醚做溶剂时,青蒿素的提取效率却能高达95%,最终研究团队在乙醚冷浸等方法之下,成功获得了抗疟有效单体物质,命名为青蒿素(化学式C15H22O5)。青蒿素为无色针状晶体,对热不稳定,温度高于60℃时容易分解。以黄花蒿为原料提取青蒿素的流程如图1。
黄花蒿叶片是提取青蒿素的主要器官,植株叶片产量和青蒿素含量决定青蒿素的产量。土壤中氮含量影响植株的生长动态和青蒿素含量。科研人员在等量土壤中添加不同质量的尿素,制备供氮量不同的土壤样品,研究供氮量对黄花蒿叶片中氮元素含量和青蒿素含量的影响,实验结果如图2。
研究青蒿素的过程中,团队还获得了青蒿素的衍生物——双氢青蒿素(C15H24O5),也具有抗疟的疗效,并且更加稳定,水溶性好,比青蒿素的疗效好10倍,进一步体现了青蒿素类药物“高效、速效、低毒”的特点。
(1)用乙醚提取青蒿素,获得成功的关键在于选择的条件是___________(填“高温”或“低温”)。
(2)根据图1分析,溶剂浸取后进行的操作是___________,青蒿素和双氢青蒿素化学性质有差异的微观原因是___________。
(3)分析供氮量对青蒿素含量的影响(图2),你得出的一条结论是___________。
(4)关于青蒿素和双氢青蒿素,下列说法正确的是___________。(填字母)
A. 青蒿素难溶于水
B. 青蒿素中碳元素的质量分数比双氢青蒿素大
C. 化学的发展为人类战胜疾病提供了药物基础
(5)①一个青蒿素分子中共有___________个原子。
②青蒿素中碳、氢、氧元素质量比为___________。(填最简整数比)
23. 某同学开展关于水的探究式学习。
Ⅰ.探究水的组成
(1)利用如图实验探究水的组成。与b管相连接的是电源的___________(填“正”或“负”)极,电解水的符号表达式为___________。
(2)上图中的水中加入了少量氢氧化钠溶液,目的是___________。甲同学在进行上图实验时,错将氯化钠(NaCl)溶液当成了氢氧化钠溶液加入水中,结果在正极相连的电极上产生了一种刺激性气味的气体,该同学猜想该气体是二氧化硫,乙同学认为该猜想是错误的,理由是___________。
Ⅱ.生活用水的净化
(3)水中含有泥沙等不溶性杂质以及色素、异味、矿物质、微生物等。
①图2中去除泥沙等不溶性杂质的操作,如果在实验室中进行,必须用到的玻璃仪器包括烧杯、玻璃棒和___________。
②图1为活性炭吸附后的微观图示,活性炭具有___________结构,可以吸附色素和异味。
(4)将饮用水瓶和纱布、活性炭等组合成如图2所示装置进行水的净化。其中,装置制作较合理的是___________(填“A”或“B”)。
(5)利用膜技术可以高效净水,部分过程如图3所示。请根据图3比较大分子的直径a与微滤膜孔隙直径b和超滤膜孔隙直径c的大小关系___________。(用字母a、b、c表示)
Ⅲ.工业废水的处理
工业上含铜离子的废水可用吸附法处理。现采用农林废弃物棉籽壳为生物质材料,通过水热炭化处理,制得AC—CH吸附剂,吸附废水中的铜离子。以铜离子质量浓度为18 g/L的含铜废水为待测液进行实验。
(6)分别取75 mL待测液,加入5 g AC—CH吸附剂,在不同温度下浸泡120 min,测得AC—CH对铜离子的吸附量如图4所示。可推测反应的最佳温度大约为___________℃。
(7)某同学欲探究浸泡时间对AC—CH吸附剂处理含铜废水的影响,请你完善实验方案:取多份相同体积的铜离子质量浓度都为18 g/L的含铜废水,___________,分析浸泡时间对AC—CH吸附剂处理含铜废水的影响。
24. 兴趣小组的同学开展了“基于特定需求制取氧气”为主题的学习活动。
Ⅰ.实验室制取氧气
(1)下图是实验室制取氧气常用的实验装置,试根据要求回答下列问题:
①实验室可用加热高锰酸钾固体的方法制取氧气。若用高锰酸钾制取并收集一瓶干燥的氧气,选择的发生装置和收集装置为___________。该装置需要改进的地方是___________。
②实验室还可采用过氧化氢溶液和二氧化锰混合来制取氧气。下列说法正确的是___________(填字母)。
A.反应后二氧化锰的质量变少
B.反应后二氧化锰的化学性质不变
C.加二氧化锰可使产生氧气的质量变多
D.除二氧化锰外,一些物质也能催化过氧化氢分解
Ⅱ.探究家用制氧机制取氧气
(2)通过对实验室制取氧气知识的学习,同学们对市面上常见的一种简易制氧机进行了研究,发现其工作原理如图所示:
【查阅资料】甲试剂的主要成分是过碳酸钠(化学式为),它是一种白色固体,溶于水或受热时,会生成碳酸钠和过氧化氢;乙试剂是难溶于水的二氧化锰固体。将一定量的甲试剂和乙试剂先后放入盛有水的反应仓中,即可产生氧气。
①写出反应仓中,过氧化氢分解产生氧气的符号表达式___________。
②可将___________放置在加湿过滤仓管口处,来检验氧气。
③如图所示,同学们利用饮料瓶、注射器、吸管等日常用品设计并制作简易家庭制氧机。下列关于该简易制氧机说法中,正确的是___________(填序号)。
A.装药品前先检查装置的气密性
B.实验中采用注射器可控制液体药品的滴速
C.通过乙瓶中的水可监测氧气产生的速率
D.通过乙瓶中的水可增大产生氧气的湿度
Ⅲ.了解潜艇内氧气的来源
(3)潜艇可用氧烛作为应急氧源,氧烛是一种便携式供氧设备。使用时发生如下两个过程:①按下火帽点燃内部金属镁粉,放出大量的热。②放出的热促使产氧药块中的氯酸钠(NaClO3)在催化剂的催化下持续分解,放出氧气。一枚某型号氧烛中约含氯酸钠21.3 kg,假设完全反应后氯酸钠中氧元素全部转化为氧气,理论上最多可生成氧气的质量为___________kg。实际供氧过程中,发现制取的氧气质量小于理论值,原因可能是___________。
25. 将二氧化碳转化为有机物是实现“碳中和”的途径之一,我国科学家研制了全球首套捕集二氧化碳合成甲醇(CH3OH)的装置,有利于实现“碳中和”。以下是将二氧化碳在一定条件下转化成CH3OH的流程图。
【查阅资料】甲醇常温下是一种无色液体,易溶于水,熔点-97.8℃,沸点64.7℃。
(1)二氧化碳和甲醇中都含有碳___________。(填“元素”或“单质”)
(2)自然界中消耗二氧化碳的主要途径是植物的光合作用。光合作用中能量的转化方式为___________。
(3)请写出铁粉和水蒸气发生反应的符号表达式___________。反应后,氢元素的化合价___________(填“升高”或“降低”或“不变”)。
(4)要从CH3OH和H2O的混合物中分离出CH3OH,可选择蒸馏的方法。则蒸馏时应控制温度为___________。
A. 低于-97.8℃ B. -97.8℃~64.7℃ C. 64.7℃~100℃ D. 高于100℃
26. 空气是一种重要的资源,人类的生产生活离不开空气,对于空气的研究人类从未停止。
Ⅰ.从空气中获得氮气(N2),并进行氨气的合成。氨气(NH3)是一种重要的化学物质,可用于制造硝酸和氮肥。工业合成氨气的流程如下图1所示,在铁触媒作用下,用体积比为1:3的氮气(N2)和氢气(H2)合成氨气,当容器中氨气的含量不再发生变化时(平衡时),测得氨气的含量分别与温度和压强的关系如图2所示。
(1)工业上,从空气中获得合成氨气的原料——氮气,是利用氧气和氮气的___________不同。
(2)该反应过程中可以循环利用的物质有___________。
(3)按下列条件进行合成氨气反应,平衡时氨气的含量最高的是___________(填字母)。
A. 200大气压、300℃ B. 200大气压、500℃ C. 400大气压、300℃ D. 400大气压、500℃
Ⅱ.三个实验小组同学分别利用不同的方法测定空气中氧气的含量:
A组实验:利用红磷燃烧测定空气中氧气含量
图3是利用气压传感器测定红磷燃烧时集气瓶内气压变化的实验装置;图4是集气瓶内气压的变化情况。
(4)点燃燃烧匙内的红磷后,立即伸入集气瓶中并把橡皮塞塞紧红磷燃烧的现象为___________。待红磷熄灭并冷却后,打开止水夹。下列有关图4的分析正确的是___________。(填字母)
A.BC段气压增大的主要原因是燃烧放热对压强的影响小于氧气消耗对压强的影响
B.CD段气压减小的原因之一是反应停止后,瓶内温度逐渐下降至室温
C.DE段气压增大的主要原因是烧杯中的水进入集气瓶
D.若用木炭代替红磷完成此实验,集气瓶内气压变化趋势与图4基本一致
B组实验:加热铜粉测定空气中氧气含量
图5是铜粉与氧气加热后生成氧化铜实验装置
(5)实验的主要实验步骤如下:
①组装装置,检查装置的气密性。具体的操作为:按图连接装置,开始时注射器活塞位于0 mL处,向外拉活塞至20 mL处,一段时间后松开双手,观察到___________,则装置气密性良好(注射器活塞与注射器的摩擦力很小,忽略不计)
②向试管中加入足量的铜粉,旋紧橡皮塞,点燃酒精灯,不停地抽拉注射器的活塞,充分反应后停止加热。试管中发生反应的符号表达式为___________。
(6)实验开始时,若注射器活塞前沿停在35 mL的刻度线上,实验结束并等到具支试管冷却后观察,活塞前沿约停在___________mL的刻度线上。若实验过程中没有不断推拉注射器,则可能导致测定的氧气的体积分数___________(填“偏大”、“偏小”、“不变”)。
C组实验:用铁生锈原理测定空气中氧气含量
图6是利用铁粉生锈消耗空气中的氧气和水,测定空气中氧气含量实验,实验数据如下表:
测量项目
实验前烧杯中水的体积
实验后烧杯中剩余水的体积
集气瓶(扣除内容物)和导管的容积
体积/mL
80.0
49.0
150.0
(7)根据表中数据,计算实验测得的空气中氧气的体积分数是___________(计算结果精确到0.1%),相比较A组实验,该方法测定结果更精确。
(8)C组学生观察B组学生实验后,想利用铜粉生锈来进行空气中氧气的含量测定。已知:。那么请你预测,用此法测定的氧气含量会___________(“偏大”或“偏小”或“接近理论值”),原因:___________。
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2025—2026学年第一学期期中调研试卷
初三年级化学学科
2025年11月
注意事项
1.本试卷共26题,满分100,考试时间100分钟。
2.答题前考生务必将自己的考试号、姓名、班级、学号用0.5毫米黑色墨水签字笔填写在答题卡相对应的位置上,用2B铅笔准确填涂班级和学号。
3.答选择题必须用2B铅笔把答题卡相对应题目的答案标号涂黑,如需改动,请用橡皮擦干净后,再选其他答案;答非选择题必须用0.5毫米黑色墨水签字笔写在答题卡指定的位置上。不在答题区域内的答案一律无效,不得用其他笔答题。
可能用到的相对原子质量H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Cl-35.5
Ⅰ卷 选择题(共40分)
单项选择题(包括20题,每题2分,共40分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 空气是宝贵的自然资源。下列物质不能直接从空气中获得的是
A. 氮气 B. 氧气 C. 氢气 D. 稀有气体
【答案】C
【解析】
【详解】空气含有氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等物质,但没有氢气,因此不能直接从空气中获得的是氢气。
故选:C。
2. 苏州拥有众多非物质文化遗产项目,其中不涉及化学变化的是
A. 烧制“金砖” B. 木刻年画 C. 苏派酿酒 D. 炒制绿茶
【答案】B
【解析】
【详解】A、烧制“金砖” 过程中,有新物质生成,属于化学变化,该选项不符合题意;
B、木刻年画过程中,没有新物质生成,属于物理变化,该选项符合题意;
C、苏派酿酒过程中,有新物质酒精生成,属于化学变化,该选项不符合题意;
D、炒制绿茶过程中,有新物质生成,属于化学变化,该选项不符合题意。
故选B。
3. 下列仪器对应的名称正确的是
A. 长颈漏斗 B. 试管夹 C. 滴瓶 D. 药匙
【答案】B
【解析】
【详解】A、该仪器为分液漏斗,A不正确;
B、该仪器为试管夹,B正确;
C、该仪器为广口瓶,C不正确;
D、该仪器为燃烧匙,D不正确。
故选B。
4. 下列人体所缺元素与引起的健康问题关系不正确的是
A. 缺铁会引起贫血 B. 缺钙会引起龋齿
C. 缺碘会引起甲状腺疾病 D. 缺锌会导致儿童发育不良
【答案】B
【解析】
【详解】A、缺铁会引起贫血,A选项正确;
B、缺氟会引起龋齿,青少年缺钙会引起佝偻病,老年人缺钙会引起骨质疏松,B选项错误;
C、缺碘会引起甲状腺疾病,C选项正确;
D、缺锌会导致儿童发育不良,D选项正确。
故选:B。
5. 下列物质中,由原子构成的是
A. 铜 B. 二氧化碳 C. 氯化钠 D. 水
【答案】A
【解析】
【详解】A、铜属于金属单质,是由铜原子直接构成的,故选项正确;
B、二氧化碳是由非金属元素组成的化合物,是由二氧化碳分子构成的,故选项错误;
C、氯化钠是含有金属元素和非金属元素的化合物,氯化钠是由钠离子和氯离子构成的,故选项错误;
D、水是由非金属元素组成的化合物,是由水分子构成的,故选项错误;
故选:A。
6. 自来水厂的净水过程中没有涉及到的净水方法是
A. 沉淀 B. 吸附 C. 过滤 D. 蒸馏
【答案】D
【解析】
【详解】试题分析:自来水厂的净水过程是:沉淀,过滤,吸附,消毒。故选D。
考点:水的净化
7. 下图是地壳中各元素的含量分布图,其中含量最多的金属元素是
A. O B. Si C. Al D. Fe
【答案】C
【解析】
【详解】A、金属元素的名称通常带 “钅” 字旁(汞除外),氧()为非金属元素,排除。
B、硅()为非金属元素,排除。
C、地壳中元素含量前几位为氧()、硅()、铝()、铁()等,铝()是金属元素,也是地壳中含量最多的金属元素,正确。
D、铁()是金属元素,但不是地壳中含量最多的金属元素,排除。
故填:C。
8. 下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A. 氮气化学性质稳定,可制氮肥
B. 镁有银白色光泽,可用于生产烟花
C. 金刚石有特殊的光学性质,可用于切割玻璃
D. 石墨有良好的导电性,可用作电极
【答案】D
【解析】
【详解】A.氮气化学性质稳定,可用作保护气 ;氮气在高能量下也能与其他物质反应,可用作制氮肥、炸药等,故A选项错误;
B.镁用于烟花主要是因为镁燃烧时能发出耀眼的白光,而非为有银白色金属光泽,故B选项错误;
C.金刚石切割玻璃利用其硬度大,金刚石有特殊的光学性质,可用于饰品,故C选项错误;
D.石墨导电性良好,可直接用作电极,故D选项正确;
故选D。
阅读下列材料,完成下面3个小题:
84消毒液的主要成分是次氯酸钠(NaClO),其制备原理为。次氯酸钠能与空气中的二氧化碳和水反应生成次氯酸(HClO),次氯酸具有强氧化性,能破坏微生物的分子结构,从而发挥漂白和消毒作用。次氯酸(HClO)见光或受热都易分解。
9. 下列物质属于氧化物的是
A. 氯气 B. 氢氧化钠 C. 次氯酸钠 D. 水
10. 下列化学用语表述正确的是
A. 钠离子:Na+ B. 二氧化碳分子:Co2
C. 次氯酸中氯元素的化合价: D. 2个氯原子:Cl2
11. 下列关于84消毒液的说法错误的是
A. 84消毒液能使某些有色物质褪色
B. 84消毒液消毒时发生了化学反应
C. 84消毒液与热水混合,消毒效果更佳
D. 84消毒液需要避光、密封保存在阴凉处
【答案】9. D 10. A 11. C
【解析】
【9题详解】
氧化物的定义是 “由两种元素组成,且其中一种元素是氧元素的化合物”。
A、氯气(Cl2)是单质,不是化合物,不符合氧化物定义,该选项错误。
B、氢氧化钠(NaOH)由钠、氢、氧三种元素组成,不符合 “两种元素” 的要求,该选项错误。
C、次氯酸钠(NaClO)由钠、氯、氧三种元素组成,不符合 “两种元素” 的要求,该选项错误。
D、水(H2O)由氢、氧两种元素组成,且其中一种是氧元素,属于氧化物,该选项正确。
故选D。
【10题详解】
A、1个钠离子带1个单位正电荷,其符号是Na+,该选项正确。
B、根据“顺写反读”的规则,二氧化碳分子的化学式应为CO2,该选项错误。
C、次氯酸的化学式是HClO,NaClO是次氯酸钠的化学式。化合物中元素正负化合价之和为0,HClO中H显+1价、O显-2价,设氯元素的化合价为x,则,解得x=+1,次氯酸中氯元素的化合价应表示为,该选项错误。
D、“2 个氯原子” 应表示为2Cl,Cl2表示的是氯气分子(或1个氯分子),该选项错误。
故选A。
【11题详解】
A、84消毒液中的次氯酸具有漂白性,能使某些有色物质褪色,该说法正确。
B、84消毒液消毒时,次氯酸破坏微生物的分子结构,有新物质生成,发生了化学反应,该说法正确。
C、次氯酸(HClO)见光或受热都易分解,若84消毒液与热水混合,会加速次氯酸分解,降低消毒效果,该说法错误。
D、由于次氯酸见光、受热易分解,所以84消毒液需要避光、密封保存在阴凉处,该说法正确。
故选C。
12. 实验是学习化学的一条重要途径。下列实验操作正确的是
A. 检查气密性 B. 滴加液体 C. 收集氧气 D. 加热液体
【答案】A
【解析】
【详解】A、检查装置气密性的方法:把导管的一端浸没在水里,双手紧贴容器外壁,若导管口有气泡冒出,则装置气密性良好,符合题意;
B、使用胶头滴管滴加少量液体的操作,注意胶头滴管不能伸入到试管内或接触试管内壁,应垂直悬空在试管口上方滴加液体,防止污染胶头滴管,不符合题意;
C、用排水法收集氧气,应短管进,长管出,即氧气从b进入,不符合题意;
D、给试管中的液体加热时,液体不能超过试管容积的三分之一,且试管夹应夹在距管口三分之一处,同时使用酒精灯火焰的外焰部分加热,试管口向上倾斜,与桌面约成45°,手握住试管夹的长柄,不符合题意。
故选A。
13. 铕是一种稀土元素,一般情况下存在Eu2+和Eu3+两种离子,铕在元素周期表中的信息如图所示。下列叙述错误的是
A. 铕是一种金属元素 B. 铕原子中的质子数为63
C. 铕的相对原子质量为152.0 D. Eu2+得到一个电子可以转化为Eu3+
【答案】D
【解析】
【详解】A、铕元素名称带 “钅” 字旁,是金属元素,正确。
B、元素周期表信息示意图左上角的数字表示原子序数,原子序数=质子数,铕的原子序数为63,所以质子数为63,正确。
C、元素周期表信息示意图正下方的数字表示相对原子质量,铕的相对原子质量为152.0,正确。
D、Eu2+失去一个电子可以转化为Eu3+,而不是得到电子,错误。
故选D。
14. 科学家使用普通氧分子和带电的氧离子得到了新型氧分子(O4)。下列叙述正确的是
A. O4是一种新型的化合物 B. 1个O4分子含有2个O2分子
C. 1个O4分子中有32个电子 D. O4与O2的性质完全相间
【答案】C
【解析】
【详解】A、O4是由氧元素组成的单质,不是化合物,此选项错误;
B、分子由原子直接构成,一个O4分子含4个氧原子,不含O2分子,此选项错误;
C、一个O4分子中含有4个氧原子,每个氧原子有8个电子,O4分子的电子数为4×8=32,此选项正确;
D、O4与O2分子结构不同,性质不同,此选项错误。
故选:C。
15. 下列鉴别物质的方法错误的是
A. 用燃着的木条鉴别空气和氧气 B. 观察颜色区分氧化铜和二氧化锰
C. 用磁铁鉴别铁片和铜片 D. 通过闻气味鉴别碳酸氢铵和蔗糖
【答案】B
【解析】
【详解】A、燃着的木条在空气中正常燃烧,在氧气中燃烧更旺,能鉴别,该选项方法正确;
B、氧化铜和二氧化锰均为黑色,不能鉴别,该选项方法错误;
C、磁铁能吸引铁片,能鉴别,该选项方法正确;
D、碳酸氢铵易分解生成氨气,氨气有刺激性气味,则能鉴别,该选项方法正确。
故选B。
16. 推理是化学学习中常用的思维方式。下列推理正确的是
A. 元素的种类由质子数决定,因此质子数相同的原子一定属于同种元素
B. 离子是带电荷的原子或原子团,因此带电荷的微观粒子一定是离子
C. 过氧化氢溶液能分解产生氧气,因此过氧化氢中含有氧分子
D. 单质中只含一种元素,因此含一种元素的物质就是单质
【答案】A
【解析】
【分析】根据元素的定义、离子的形成、过氧化氢的构成、单质的定义等知识进行分析。
【详解】A、元素的定义是质子数相同的一类原子的总称。质子数相同的原子必然属于同种元素,无论中子数是否相同。该选项符合题意。
B、离子是带电荷的原子或原子团,但带电荷的微观粒子不一定是离子。例如,电子、质子等基本粒子也带电荷,但它们不属于离子。该选项不符合题意。
C、 过氧化氢分解生成氧气,说明其含有氧元素,但过氧化氢分子中只有,不含游离的氧分子。氧分子是分解后生成的,该选项不符合题意。
D、 单质是只含一种元素的纯净物。若物质含一种元素但为混合物,则不是单质。因此含一种元素的物质不一定是单质,该选项不符合题意。
故选A。
【点睛】根据分子、元素、单质等概念进行推理分析是解题的关键。
17. 氯气消毒的操作使用简单,便于控制,消毒持续性好价格不高,在饮用水行业应用广泛。如图是氯气与水的微观反应过程。则下列说法正确的是
A. 该反应过程中分子和原子种类都不变
B. 该反应为分解反应
C. 图示中共有4种分子
D. 该反应中各物质均为化合物
【答案】C
【解析】
【详解】A.在化学反应中,分子会分裂为原子,原子重新组合成新分子,所以分子种类一定改变,而原子是化学变化中的最小粒子,原子种类不变,故说法错误,不符合题意;
B.分解反应的特点是“一变多”,即一种物质反应生成多种物质,由微观示意图可知,该反应是氯气(Cl2)和水(H2O)反应生成氯化氢(HCl)和次氯酸(HClO),是两种物质反应生成两种物质,不属于分解反应,故说法错误,不符合题意;
C.观察微观示意图,反应前有Cl2分子和H2O分子,反应后有HCl分子和HClO分子,共4种分子,故说法正确,符合题意;
D.化合物是由不同种元素组成的纯净物,单质是由同种元素组成的纯净物,反应中的Cl2是由氯元素一种元素组成的纯净物,属于单质,并非所有物质都是化合物,故说法错误,不符合题意,故选C。
18. 在给定条件下,下列物质间的转化不能一步实现的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A、碳与氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳,即,可一步实现转化,不符合题意。
B、碱式碳酸铜受热分解生成氧化铜、水、二氧化碳,即,可一步实现转化,不符合题意。
C、碳酸氢铵受热分解生成氨气、水、二氧化碳,即,可一步实现转化,不符合题意。
D、铁与氧气在点燃条件下反应生成四氧化三铁,即,不会生成Fe2O3,不能一步实现转化,符合题意。
故选D。
19. 苏州盛产杨梅。杨梅中含有丰富的叶酸,对防癌抗癌有积极作用,其化学式为C19H19N7O6。下列有关叶酸的说法中正确的是
A. 叶酸是由碳元素、氢元素、氮元素和氧元素组成的
B. 叶酸由19个碳原子、19个氢原子、7个氮原子和6个氧原子构成
C. 叶酸中碳、氢、氮、氧元素质量比为19:19:7:6
D. 叶酸中氮元素的质量分数小于氧元素的质量分数
【答案】A
【解析】
【详解】A、物质是由元素组成的,叶酸是由碳元素、氢元素、氮元素和氧元素组成的,故选项说法正确。
B、叶酸是由叶酸分子构成,1个叶酸分子由19个碳原子、19个氢原子、7个氮原子和6个氧原子构成,故选项说法不正确。
C、叶酸中碳、氢、氮、氧元素质量比为(12×19):19:(14×7):(16×6)=228:19:98:96,故选项说法不正确。
D、叶酸中氮元素与氧元素的质量比为(7×14):(6×16)=49:48,因此叶酸中氮元素的质量分数大于氧元素的质量分数,故选项说法不正确。
故选A。
20. 电解水制氢能耗大,效率低,因而未被广泛应用。某种光解水的过程如图所示,下列有关说法中错误的是
A. 电解水过程中将电能转化为化学能
B. 光解水过程需要不断补充Fe3O4和FeO以推动反应持续进行
C. 光解水与电解水相比能充分利用太阳能,成本更低
D. 反应Ⅱ的符号表达式为
【答案】B
【解析】
【详解】A、电解水的过程中,涉及的能量转化是电能转化为化学能,该选项不符合题意。
B、观察反应I和反应Ⅱ,反应Ⅰ中是反应物,是生成物;反应Ⅱ中是反应物,是生成物,所以和可以循环利用,不需要不断补充,该选项符合题意。
C、与电解水相比,此方法利用太阳能提供能源,能够节约能源,能耗更低,该选项不符合题意。
D、由图可知,反应Ⅱ是和水反应生成四氧化三铁和氢气,其符号表达式为,该选项不符合题意。
故选B。
Ⅱ卷 非选择题(共60分)
21. 化学观念和科学思维是化学学科素养的重要内容。
(1)如图1所示,酒精和水混合后液面下降,其微观原因是:___________。
“天宫二号”使用的冷原子钟精度居于世界最高,三千万年误差小于1秒,制作该冷原子钟应用了铷原子。图2为元素周期表的部分信息,图3为铷的原子结构示意图。
(2)铷原子结构示意图中,n=___________。
(3)铷原子在化学反应中容易___________(填“得到”或“失去”)电子形成___________(填离子符号)。铷原子化学性质与钠原子的化学性质___________(填“相似”或“不相似”)。
(4)2024年3月17日前,日本政府启动并先后进行了四轮含H-3的核污染废水排海,每轮排放量均为7800吨核污水。此举将长期严重污染太平洋,威胁生命安全,遭到许多国家的反对。H-3是一种核内含有2个中子的、具有放射性的氢原子。下列有关说法正确的是___________(填字母)。
A. H-3的质子数为1
B. H-3与普通氢原子的核外都有1个电子
C. 一个H-3与一个普通氢原子的质量几乎相等
(5)利用氧气传感器对微粒的运动进行探究(如图4)。实验步骤依次为:①敞口放置一段时间;②双手贴在瓶外壁上一段时间;③将塑料瓶的瓶口朝下,并放置足够长时间。测出氧气的体积分数随时间变化的曲线(如图5)。分析图像,能说明温度升高,分子运动速率加快的证据是___________。Q点之后氧气体积分数几乎不变,则该点对应的氧气的体积分数约为___________。PQ段氧气体积分数明显下降,体现氧气的一点物理性质是___________。
【答案】(1)分子之间有间隔
(2)1 (3) ①. 失去 ②. Rb+ ③. 相似 (4)AB
(5) ①. 从N到P氧气体积分数下降速率加快 ②. 21% ③. 密度比空气大
【解析】
【小问1详解】
分子之间有间隔,酒精和水混合后,酒精分子和水分子相互进入彼此的间隔中,导致总体积减小,液面下降。
【小问2详解】
在原子中,质子数=核外电子数,铷的原子序数为37,即质子数m=37,核外电子数为,解得n=1。
【小问3详解】
铷原子最外层电子数为1,小于4且没有排满,在化学反应中容易失去1个电子,形成带1个单位正电荷的铷离子,符号为Rb+;
钠原子最外层电子数也为1,原子最外层电子数决定化学性质,因此铷原子与钠原子化学性质相似。
【小问4详解】
A、氢原子的质子数为1,H-3是氢原子的一种,质子数为1,正确。
B、H-3与普通氢原子质子数相同,核外电子数也相同,均为1,正确。
C、H-3核内有2个中子,普通氢原子无中子,质量不同,错误。
故选AB。
【小问5详解】
双手贴在瓶外壁上(温度升高),从N到P氧气体积分数下降速率加快,说明温度升高,分子运动速率加快;
空气中氧气的体积分数约为21%,Q点之后氧气体积分数几乎不变,对应体积分数约为21%;
PQ段瓶口朝下,氧气体积分数明显下降,说明氧气密度比空气大,会向下运动。
22. 阅读科普短文,回答问题。
中医古籍中记载“青蒿一握,以水两升渍,绞取汁,尽服之”激发了屠呦呦的灵感。研究团队先后经历了用水、乙醇、乙醚作为溶剂(指在溶液里能溶解其他物质的物质)提取青蒿素的过程,在研究中发现,用水做溶剂时,青蒿素的提取效率几乎为0,而用乙醚做溶剂时,青蒿素的提取效率却能高达95%,最终研究团队在乙醚冷浸等方法之下,成功获得了抗疟有效单体物质,命名为青蒿素(化学式C15H22O5)。青蒿素为无色针状晶体,对热不稳定,温度高于60℃时容易分解。以黄花蒿为原料提取青蒿素的流程如图1。
黄花蒿叶片是提取青蒿素的主要器官,植株叶片产量和青蒿素含量决定青蒿素的产量。土壤中氮含量影响植株的生长动态和青蒿素含量。科研人员在等量土壤中添加不同质量的尿素,制备供氮量不同的土壤样品,研究供氮量对黄花蒿叶片中氮元素含量和青蒿素含量的影响,实验结果如图2。
研究青蒿素的过程中,团队还获得了青蒿素的衍生物——双氢青蒿素(C15H24O5),也具有抗疟的疗效,并且更加稳定,水溶性好,比青蒿素的疗效好10倍,进一步体现了青蒿素类药物“高效、速效、低毒”的特点。
(1)用乙醚提取青蒿素,获得成功的关键在于选择的条件是___________(填“高温”或“低温”)。
(2)根据图1分析,溶剂浸取后进行的操作是___________,青蒿素和双氢青蒿素化学性质有差异的微观原因是___________。
(3)分析供氮量对青蒿素含量的影响(图2),你得出的一条结论是___________。
(4)关于青蒿素和双氢青蒿素,下列说法正确的是___________。(填字母)
A. 青蒿素难溶于水
B. 青蒿素中碳元素的质量分数比双氢青蒿素大
C. 化学的发展为人类战胜疾病提供了药物基础
(5)①一个青蒿素分子中共有___________个原子。
②青蒿素中碳、氢、氧元素质量比为___________。(填最简整数比)
【答案】(1)低温 (2) ①. 过滤 ②. 分子的构成不同
(3)当供氮量在0.2g/kg以下时,青蒿素含量随供氮量增加而增多;当供氮量在0.2g/kg以上时,青蒿素含量随供氮量增加而降低。 (4)ABC
(5) ①. 42 ②. 90:11:40
【解析】
【小问1详解】
根据文中信息,研究团队在低温、乙醚冷浸等方法下成功获得青蒿素,所以用乙醚提取青蒿素成功的关键是低温。
【小问2详解】
从图1可知,溶剂浸取后得到残渣和浸取液,分离固体和液体的操作是过滤;由分子构成的物质的化学性质由分子决定,青蒿素和双氢青蒿素化学性质有差异是因为构成它们的分子不同。
【小问3详解】
观察图2,当供氮量在0.2g/kg以下时,青蒿素含量随供氮量增加而增多;当供氮量在0.2g/kg以上时,青蒿素含量随供氮量增加而降低。
【小问4详解】
A、文中提到用水作溶剂时青蒿素提取效率几乎为0,说明青蒿素难溶于水,该选项符合题意;
B、青蒿素化学式为,其中碳元素的质量分数为,双氢青蒿素化学式为,其中碳元素的质量分数为,可知青蒿素中碳元素的质量分数比双氢青蒿素大,该选项符合题意。
C、通过化学方法研究的青蒿素和双氢青蒿素具有抗疟的疗效,故该选项符合题意。
故选ABC。
【小问5详解】
由青蒿素的化学式可知,一个青蒿素分子中的原子个数为:;
青蒿素中碳、氢、氧元素质量比为:。
23. 某同学开展关于水的探究式学习。
Ⅰ.探究水的组成
(1)利用如图实验探究水的组成。与b管相连接的是电源的___________(填“正”或“负”)极,电解水的符号表达式为___________。
(2)上图中的水中加入了少量氢氧化钠溶液,目的是___________。甲同学在进行上图实验时,错将氯化钠(NaCl)溶液当成了氢氧化钠溶液加入水中,结果在正极相连的电极上产生了一种刺激性气味的气体,该同学猜想该气体是二氧化硫,乙同学认为该猜想是错误的,理由是___________。
Ⅱ.生活用水的净化
(3)水中含有泥沙等不溶性杂质以及色素、异味、矿物质、微生物等。
①图2中去除泥沙等不溶性杂质的操作,如果在实验室中进行,必须用到的玻璃仪器包括烧杯、玻璃棒和___________。
②图1为活性炭吸附后的微观图示,活性炭具有___________结构,可以吸附色素和异味。
(4)将饮用水瓶和纱布、活性炭等组合成如图2所示装置进行水的净化。其中,装置制作较合理的是___________(填“A”或“B”)。
(5)利用膜技术可以高效净水,部分过程如图3所示。请根据图3比较大分子的直径a与微滤膜孔隙直径b和超滤膜孔隙直径c的大小关系___________。(用字母a、b、c表示)
Ⅲ.工业废水的处理
工业上含铜离子的废水可用吸附法处理。现采用农林废弃物棉籽壳为生物质材料,通过水热炭化处理,制得AC—CH吸附剂,吸附废水中的铜离子。以铜离子质量浓度为18 g/L的含铜废水为待测液进行实验。
(6)分别取75 mL待测液,加入5 g AC—CH吸附剂,在不同温度下浸泡120 min,测得AC—CH对铜离子的吸附量如图4所示。可推测反应的最佳温度大约为___________℃。
(7)某同学欲探究浸泡时间对AC—CH吸附剂处理含铜废水的影响,请你完善实验方案:取多份相同体积的铜离子质量浓度都为18 g/L的含铜废水,___________,分析浸泡时间对AC—CH吸附剂处理含铜废水的影响。
【答案】(1) ①. 负 ②. H2OH2+O2
(2) ①. 增强水的导电性 ②. NaCl溶液中不含硫元素,不可能生成二氧化硫
(3) ①. 漏斗 ②. 疏松多孔
(4)A (5)b>a>c (6)170
(7)分别加入相同质量的AC—CH吸附剂,设置不同的浸泡时间,在相同温度下进行浸泡,浸泡结束后测量每份溶液中剩余铜离子的质量浓度,对比不同浸泡时间下剩余铜离子的质量浓度
【解析】
【小问1详解】
根据电解水实验中“正氧负氢”、“氢二氧一”,由b管中的气体体积大于a管,则b管中气体为氢气,与b管相连接的是电源的负极;电解水生成氢气和氧气,所以电解水的符号表达式为H2OH2+O2。
【小问2详解】
纯水的导电性很弱,因此电解水时通常往水中加入少量氢氧化钠,目的是增强水的导电性;氯化钠(NaCl)溶液中共含有钠、氯、氢、氧四种元素,根据化学反应前后元素种类不变,刺激性气味的气体不可能是二氧化硫,因为氯化钠溶液中不含有硫元素。
【小问3详解】
①图2中去除泥沙等不溶性杂质的操作,在实验室中属于进行固液分离的过滤操作,过滤所用的玻璃仪器包括烧杯、玻璃棒和漏斗。②图1中活性炭具有疏松多孔的结构,相对表面积大,吸附能力强,可以吸附色素和异味。
【小问4详解】
水的净化过程中,用小砾石除去较大颗粒,用石英砂除去较小颗粒,用活性炭除去色素和异味,最后是蓬松棉,故装置制作较合理的是A。
【小问5详解】
由图3可知,大分子能通过微滤膜,说明大分子的直径a小于微滤膜孔隙直径b,即b>a;而大分子不能通过超滤膜,说明大分子的直径a大于超滤膜孔隙直径c,即a>c,所以可以得出它们的大小关系为:b>a>c。
【小问6详解】
由图4可知,当温度大约为170℃时, AC—CH对铜离子的吸附量达到最大,由此可推测反应的最佳温度大约为170℃。
【小问7详解】
探究浸泡时间对AC—CH吸附剂处理含铜废水的影响,则变量为浸泡时间,其他条件需相同,则设计实验方案为:取多份相同体积的铜离子质量浓度为18g/L的含铜废水,分别加入相同质量的AC—CH吸附剂,设置不同的浸泡时间,在相同温度下进行浸泡,浸泡结束后测量每份溶液中剩余铜离子的质量浓度,对比不同浸泡时间下剩余铜离子的质量浓度,分析浸泡时间对AC—CH吸附剂处理含铜废水的影响。
24. 兴趣小组的同学开展了“基于特定需求制取氧气”为主题的学习活动。
Ⅰ.实验室制取氧气
(1)下图是实验室制取氧气常用的实验装置,试根据要求回答下列问题:
①实验室可用加热高锰酸钾固体的方法制取氧气。若用高锰酸钾制取并收集一瓶干燥的氧气,选择的发生装置和收集装置为___________。该装置需要改进的地方是___________。
②实验室还可采用过氧化氢溶液和二氧化锰混合来制取氧气。下列说法正确的是___________(填字母)。
A.反应后二氧化锰的质量变少
B.反应后二氧化锰的化学性质不变
C.加二氧化锰可使产生氧气的质量变多
D.除二氧化锰外,一些物质也能催化过氧化氢分解
Ⅱ.探究家用制氧机制取氧气
(2)通过对实验室制取氧气知识的学习,同学们对市面上常见的一种简易制氧机进行了研究,发现其工作原理如图所示:
【查阅资料】甲试剂的主要成分是过碳酸钠(化学式为),它是一种白色固体,溶于水或受热时,会生成碳酸钠和过氧化氢;乙试剂是难溶于水的二氧化锰固体。将一定量的甲试剂和乙试剂先后放入盛有水的反应仓中,即可产生氧气。
①写出反应仓中,过氧化氢分解产生氧气的符号表达式___________。
②可将___________放置在加湿过滤仓管口处,来检验氧气。
③如图所示,同学们利用饮料瓶、注射器、吸管等日常用品设计并制作简易家庭制氧机。下列关于该简易制氧机说法中,正确的是___________(填序号)。
A.装药品前先检查装置的气密性
B.实验中采用注射器可控制液体药品的滴速
C.通过乙瓶中的水可监测氧气产生的速率
D.通过乙瓶中的水可增大产生氧气的湿度
Ⅲ.了解潜艇内氧气的来源
(3)潜艇可用氧烛作为应急氧源,氧烛是一种便携式供氧设备。使用时发生如下两个过程:①按下火帽点燃内部金属镁粉,放出大量的热。②放出的热促使产氧药块中的氯酸钠(NaClO3)在催化剂的催化下持续分解,放出氧气。一枚某型号氧烛中约含氯酸钠21.3 kg,假设完全反应后氯酸钠中氧元素全部转化为氧气,理论上最多可生成氧气的质量为___________kg。实际供氧过程中,发现制取的氧气质量小于理论值,原因可能是___________。
【答案】(1) ①. BD ②. 在试管口处堵一团棉花 ③. BD
(2) ①. ②. 带火星的木条 ③. ABCD
(3) ①. 9.6 ②. 氯酸钠分解不完全或有氧气损耗等
【解析】
【小问1详解】
①若用高锰酸钾制取并收集一瓶干燥的氧气,反应物为固体,反应需要加热,选择B为发生装置;排水法收集到的气体较纯净,排空气法收集到的气体较干燥,氧气的密度略大于空气,不易溶于水,要收集干燥的氧气,应选择向上排空气法,故选D为收集装置;
高锰酸钾制氧气,为防止固体粉末随气流进入导管,应在试管口处堵一团棉花;
②A、用过氧化氢溶液制取氧气时,二氧化锰作催化剂,二氧化锰可以加快过氧化氢的分解,但是二氧化锰的质量不变,此选项错误;
B、二氧化锰作催化剂,所以二氧化锰的化学性质不变,此选项正确;
C、生成氧气的质量与反应物过氧化氢的质量有关,与二氧化锰无关,此选项错误;
D、过氧化氢的催化剂不是只有二氧化锰,如氧化铜也能催化过氧化氢分解,此选项正确;
故选BD;
【小问2详解】
①过氧化氢在二氧化锰的作用下生成水和氧气,反应的符号表达式为;
②氧气支持燃烧,能使带火星的木条复燃,所以将带火星的木条放置在加湿过滤仓管口处,若带火星的木条复燃,证明是氧气;
③A、装药品前先检查装置的气密性,防止装置漏气,此选项正确;
B、实验中采用注射器可控制液体药品的滴速,从而控制反应速率,此选项正确;
C、通过乙瓶水中的气泡判断反应速率的快慢,此选项正确;
D、氧气通过乙瓶中的水,会携带水蒸气,从而增大氧气的湿度,此选项正确;
故选ABCD;
【小问3详解】
完全反应后氯酸钠中氧元素全部转化为氧气,则氧气的质量=氯酸钠中氧元素的质量=;
实际供氧时,氯酸钠的分解可能不完全,导致部分氯酸钠中的氧元素未转化为氧气,此外,反应过程中也可能有氧气损耗,因此实际制取的氧气质量小于理论值。
25. 将二氧化碳转化为有机物是实现“碳中和”的途径之一,我国科学家研制了全球首套捕集二氧化碳合成甲醇(CH3OH)的装置,有利于实现“碳中和”。以下是将二氧化碳在一定条件下转化成CH3OH的流程图。
【查阅资料】甲醇常温下是一种无色液体,易溶于水,熔点-97.8℃,沸点64.7℃。
(1)二氧化碳和甲醇中都含有碳___________。(填“元素”或“单质”)
(2)自然界中消耗二氧化碳的主要途径是植物的光合作用。光合作用中能量的转化方式为___________。
(3)请写出铁粉和水蒸气发生反应的符号表达式___________。反应后,氢元素的化合价___________(填“升高”或“降低”或“不变”)。
(4)要从CH3OH和H2O的混合物中分离出CH3OH,可选择蒸馏的方法。则蒸馏时应控制温度为___________。
A. 低于-97.8℃ B. -97.8℃~64.7℃ C. 64.7℃~100℃ D. 高于100℃
【答案】(1)元素 (2)光能转化为化学能
(3) ①. ②. 降低 (4)C
【解析】
【分析】本题围绕二氧化碳转化为甲醇的工艺流程,考查了物质的元素组成、自然界中二氧化碳的消耗途径、化学反应表达式以及物质的分离方法等知识。
【小问1详解】
物质是由元素组成的,二氧化碳和甲醇中都含有碳元素,所以此处应填元素。
【小问2详解】
绿色植物进行光合作用是植物在光照的作用下将二氧化碳和水转化为有机物和氧气的过程,故其中的能量方式为:光能转化为化学能。
【小问3详解】
由流程图可知,水蒸气与铁在高温条件下反应生成氢气和四氧化三铁,据此可以写出符号表达式:;反应前,水中的氢元素为+1价,反应后,氢气中的氢元素为0价,故氢元素的化合价降低。
【小问4详解】
已知甲醇和水的沸点不同,甲醇沸点为64.7℃,水的沸点为100°C,可利用蒸馏的方法,将混合物加热到64.7°C使甲醇先汽化分离出来,且加热的温度不能超过100℃,防止水也被蒸发出来,故选C。
26. 空气是一种重要的资源,人类的生产生活离不开空气,对于空气的研究人类从未停止。
Ⅰ.从空气中获得氮气(N2),并进行氨气的合成。氨气(NH3)是一种重要的化学物质,可用于制造硝酸和氮肥。工业合成氨气的流程如下图1所示,在铁触媒作用下,用体积比为1:3的氮气(N2)和氢气(H2)合成氨气,当容器中氨气的含量不再发生变化时(平衡时),测得氨气的含量分别与温度和压强的关系如图2所示。
(1)工业上,从空气中获得合成氨气的原料——氮气,是利用氧气和氮气的___________不同。
(2)该反应过程中可以循环利用的物质有___________。
(3)按下列条件进行合成氨气反应,平衡时氨气的含量最高的是___________(填字母)。
A. 200大气压、300℃ B. 200大气压、500℃ C. 400大气压、300℃ D. 400大气压、500℃
Ⅱ.三个实验小组同学分别利用不同的方法测定空气中氧气的含量:
A组实验:利用红磷燃烧测定空气中氧气含量
图3是利用气压传感器测定红磷燃烧时集气瓶内气压变化的实验装置;图4是集气瓶内气压的变化情况。
(4)点燃燃烧匙内的红磷后,立即伸入集气瓶中并把橡皮塞塞紧红磷燃烧的现象为___________。待红磷熄灭并冷却后,打开止水夹。下列有关图4的分析正确的是___________。(填字母)
A.BC段气压增大的主要原因是燃烧放热对压强的影响小于氧气消耗对压强的影响
B.CD段气压减小的原因之一是反应停止后,瓶内温度逐渐下降至室温
C.DE段气压增大的主要原因是烧杯中的水进入集气瓶
D.若用木炭代替红磷完成此实验,集气瓶内气压变化趋势与图4基本一致
B组实验:加热铜粉测定空气中氧气含量
图5是铜粉与氧气加热后生成氧化铜实验装置
(5)实验的主要实验步骤如下:
①组装装置,检查装置的气密性。具体的操作为:按图连接装置,开始时注射器活塞位于0 mL处,向外拉活塞至20 mL处,一段时间后松开双手,观察到___________,则装置气密性良好(注射器活塞与注射器的摩擦力很小,忽略不计)
②向试管中加入足量的铜粉,旋紧橡皮塞,点燃酒精灯,不停地抽拉注射器的活塞,充分反应后停止加热。试管中发生反应的符号表达式为___________。
(6)实验开始时,若注射器活塞前沿停在35 mL的刻度线上,实验结束并等到具支试管冷却后观察,活塞前沿约停在___________mL的刻度线上。若实验过程中没有不断推拉注射器,则可能导致测定的氧气的体积分数___________(填“偏大”、“偏小”、“不变”)。
C组实验:用铁生锈原理测定空气中氧气含量
图6是利用铁粉生锈消耗空气中的氧气和水,测定空气中氧气含量实验,实验数据如下表:
测量项目
实验前烧杯中水的体积
实验后烧杯中剩余水的体积
集气瓶(扣除内容物)和导管的容积
体积/mL
80.0
49.0
150.0
(7)根据表中数据,计算实验测得的空气中氧气的体积分数是___________(计算结果精确到0.1%),相比较A组实验,该方法测定结果更精确。
(8)C组学生观察B组学生实验后,想利用铜粉生锈来进行空气中氧气的含量测定。已知:。那么请你预测,用此法测定的氧气含量会___________(“偏大”或“偏小”或“接近理论值”),原因:___________。
【答案】(1)沸点 (2)氮气和氢气
(3)C (4) ①. 产生大量白烟,放出热量 ②. BC
(5) ①. 回到0mL处 ②.
(6) ①. 8 ②. 偏小
(7)20.7% (8) ①. 偏小 ②. 依据该反应可知消耗氧气和二氧化碳的分子数之比为1:1,体积比也是1:1,而空气中二氧化碳的体积分数为0.03%,实验后有大量的氧气剩余,故偏小。
【解析】
【小问1详解】
空气中各气体的沸点不同,将空气加压、降温转化为液态,再将液态空气逐渐升温,分别达到各气体的沸点,使其逐次蒸发出来,从而将各气体从空气中分离出来。
【小问2详解】
由图可知,从合成塔中导出的气体中除含有氨气外,还含有氮气和氢气,可将其中的氮气和氢气分离出来重新倒入合成塔中合成氨气,即流程中能够循环使用的气体是氮气和氢气,故填氮气和氢气。
【小问3详解】
由图可知,压强越大、温度越低,氨气的含量越大,几种条件进行合成氨气反应,平衡时氨气的含量最高的是 400 大气压、300℃,故填C。
【小问4详解】
产生大量白烟,放出热量;
A 、BC段气压增大的主要原因是红磷燃烧放热,装置中的气体受热膨胀,导致装置中的压强增大,消耗氧气压强减小,燃烧放热对压强的影响大于氧气消耗对压强的影响,A不正确;
B、CD段气压减小的主要原因之一是反应停止后,瓶内温度逐渐下降至室温,气体体积减小,压强减小,B正确;
C、DE段气压增大的主要原因是打开止水夹,烧杯中的水进入集气瓶,瓶中的气体被压缩,装置中的压强增大,恢复为实验前的压强,C正确;
D、若用木炭代替红磷完成此实验,木炭与装置中的氧气反应生成二氧化碳气体,装置中的气体体积在燃烧前后的变化不大,则集气瓶内气压变化趋势与图4基本不一致,D不正确。
故选BC。
【小问5详解】
按图连接装置,开始时注射器活塞位于0 mL处,向外拉活塞至20 mL处,一段时间后松开双手,观察到0mL,则装置气密性良好;
铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜,符号表达式为:
【小问6详解】
装置中空气的体积:100mL+35mL=135mL,氧气约占空气体积的 1/5,其中氧气的体积:,实验结束并等到具支试管冷却后观察,活塞前沿约停在的刻度:35mL-27mL=8mL,故填8。
【小问7详解】
实验前烧杯中水的体积为80.0mL,实验后烧杯中剩余水的体积为49.0mL,则进入集气瓶的水的体积为80.0mL-49.0mL= 31.0mL,即消耗氧气的体积为31.0mL集气瓶(扣除内容物)和导管的容积为150.0mL,所以空气中氧气的体积分数为: 。
【小问8详解】
依据该反应的化学方程式:可知消耗氧气和二氧化碳的分子数之比为1:1,体积比也是1:1,而空气中二氧化碳的体积分数为0.03%,实验后有大量的氧气剩余,故偏小。
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