精品解析:江苏省无锡市宜兴市2025~2026学年九年级上学期期中测试化学试题
2025-11-28
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 无锡市 |
| 地区(区县) | 宜兴市 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.74 MB |
| 发布时间 | 2025-11-28 |
| 更新时间 | 2026-08-04 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-11-28 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55168741.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2025年秋学期期中测试
九年级化学试题
本试题分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共28小题。考试形式为闭卷书面笔答,考试时间为100分钟,试卷满分为80分。
注意事项:
1.答题前,考生务必用0.5毫米黑色墨水签字笔将自己的姓名、准考证号填写在答题卡的相应位置上,并认真核对条形码上的姓名、准考证号码是否与本人的相符合。
2.答选择题必须用2B铅笔将答题卡上对应题目的正确选项涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试题卷上。
3.答非选择题必须用0.5毫米黑色墨水签字笔作答,答案写在答题卡各题目指定区域内相应位置上。如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案。不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,将试题卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Al-27 Fe-56
第Ⅰ卷 选择题(共30分)
选择题(本题包括20小题,每小题只有1个选项符合题意。1~10题每小题1分,11~20题每小题2分,共30分)
1. 宜兴被誉为“中国陶都”。以下制作陶瓷的工艺流程中,涉及化学变化的是
A. 踩泥制坯 B. 拉坯成型 C. 坯上刻字 D. 烧制陶瓷
2. 通过实验测定了空气成分的科学家是
A. 牛顿 B. 道尔顿 C. 拉瓦锡 D. 门捷列夫
3. 物质由微观粒子构成。下列物质由离子构成的是
A. 汞 B. 水 C. 氢气 D. 氯化钠
4. 下列图标表示我国“国家节水标志”的是
A. B. C. D.
5. 在净水过程中,单一操作净化程度较高的方法是
A. 吸附 B. 蒸馏 C. 沉降 D. 过滤
6. 决定元素化学性质的是原子的
A. 质子数 B. 最外层电子数 C. 中子数 D. 核电荷数
7. 我国科学家屠呦呦因青蒿素的研究获得诺贝尔生理学或医学奖。下列对青蒿素的描述中属于化学性质的是
A. 受热易分解 B. 无色晶体 C. 熔点为156℃ D. 难溶于水
8. 下列物质的性质和用途对应关系正确的是
A. 氧气具有助燃性,用作燃料 B. 活性炭具有吸附性,用于除去水中异味
C. 石墨具有导电性,用作铅笔芯 D. 稀有气体化学性质稳定,用于霓虹灯
9. 实验室利用高锰酸钾分解制取,不需要选用的仪器是
A. 锥形瓶 B. 导管
C. 集气瓶 D. 酒精灯
10. 下列跨学科实践活动涉及的化学知识正确的是
A. 微型空气质量“检测站”测污染物的含量——属于空气污染物
B. 用橡皮泥制作水分子的结构模型——水是由氢原子和氧原子构成的
C. 设计和制作简易供氧器——过氧化氢溶液可用作制氧剂
D. 用小卵石、活性炭、蓬松棉及塑料瓶等自制净水器净化雨水——净化后得到纯水
中国传统文化和历史文物中蕴含着丰富的化学知识。已知铜锈的主要成分是碱式碳酸铜,请完成下面小题。
11. 下列化学用语表达的意义正确的是
A. —碳酸根离子 B. —铜元素的化合价为+2价
C. —2个氢氧根离子 D. —2个氧原子
12. 中国国家博物馆中的青铜器表面有部分铜锈。经查阅资料可知铜在元素周期表中的信息和铜原子的结构示意图如图所示。下列叙述正确的是
A. 铜原子中的中子数为29 B. 铜在元素周期表中位于第四周期
C. 铜的相对原子质量为63.55 g D. 图中x的数值是2
13. 走近千年文物,人们发现青铜器在含有的环境中易生成,随着环境条件的变化而发生锈蚀,锈层物质成分示意图如图所示。铜绿即铜锈,其受热分解的符号表达式为:。下列叙述错误的是
A. 不属于氧化物
B. X中一定含有氢元素
C. 加热铜绿时有黑色固体生成
D. 生成的过程中铜元素化合价不变
14. 维生素主要存在于蔬菜和水果中。下列叙述错误的是
A. 维生素C的相对分子质量为176
B. 维生素C中氢元素的质量分数约为4.5%
C. 维生素C由6个碳原子、8个氢原子和6个氧原子构成。
D. 维生素C中C、H、O三种元素的质量比为
15. 立模型是学习化学的重要方法。下列模型错误的是
A. 地壳中元素含量: B. 氮元素的化合价:
C. 空气成分: D. 反应类型关系:
16. 如图是氧气(O2)与其他物质之间的转化关系(“→”表示物质之间可发生转化,部分物质已省略),下列说法正确的是
A. 转化①:实验现象是剧烈燃烧,放热,产生大量白雾
B. 转化②:二氧化锰能使生成氧气的质量增加
C. 转化③:只有通过氢气的燃烧才能实现
D. 转化④:若该反应是分解反应,X中一定含有氧元素
17. 2025年4月24日是第十个“中国航天日”。载人航天器中应用了“萨巴蒂尔反应”和“氧气生成系统”,其微观过程如图所示。下列叙述正确的是
A. 过程①反应前后原子种类改变
B. 图中共涉及3种单质
C. 载人航天器中的循环过程实现了的消除和的再生
D. 过程②生成的中碳元素的质量比参加反应的中碳元素的质量大
18. 用天平称量铜粉在密闭容器中加热前后的质量(如甲图所示)来验证质量守恒定律。在同一实验中,相同时间内,容器内各种物理量随时间变化的关系如乙图至丁图所示(e点为丁图图像上任意点)。下列说法不正确的是
A. b点的固体质量与d点相等
B. b点的气体分子总数比c点少
C. a点的的体积分数比d点大
D. c点与e点的固体中铜的质量分数可能相等
19. 某实验小组通过数字化实验对白磷燃烧的温度变化及影响因素进行探究。将足量白磷放试管中并将试管放入60℃热水中,5秒后,推注H2O2,实验装置及数据曲线如图。下列说法正确的是
A. 实验中气球的主要作用是使装置密闭,实验更环保
B. 15秒时,白磷刚好停止燃烧
C. 曲线峰值由845.7℃变为1013.5℃ ,温度再次升高是因为过氧化氢分解放热
D. 5秒后,温度继续升高,说明氧气浓度越大,燃烧越剧烈
20. 某密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质在一定条件下发生化学反应,测得反应前及反应一段时间后各物质的质量变化如图所示。下列叙述正确的是
A. 乙一定是该反应的催化剂
B. a的数值为39
C. 该反应属于化合反应
D. 若继续反应至丙为55 g,则此时甲和丁的质量比为
第Ⅱ卷 非选择题(共50分)
21. 空气是人类生产生活的重要资源。完成下面小题。
(1)清代诗人高鼎的《村居》中有这样两句诗:“儿童散学归来早,忙趁东风放纸鸢”。
①在空中可以放纸鸢证明了空气的存在,它属于___________(填“纯净物”或“混合物”)。
②从空气中除掉氧气、二氧化碳、水蒸气后得到的氮气与从其他物质中分解得到的纯氮气密度不同,你认为原因可能是___________(填序号)。
③为防治大气污染,下列做法不可行的是___________(填序号)。
a.加强扬尘管控 b.工厂加高烟囱 c.使用清洁能源
(2)沿用科学家认识事物的方式认识“空气”。
①从变化角度:常压下,氮气沸点,氧气沸点。将燃着的木条置于盛满液态空气的烧杯口,观察到的现象是___________,烧杯放置一段时间后,液态物质剩余约体积,其主要成分是___________;利用分子筛可将氧分子从空气中“筛”出去,氮分子不能通过分子筛,从而获得高浓度的氧气,其原理如图所示。
由此可知两种分子的大小:___________(填“>”或“<”)。
②从环保角度:向空气中大量排放二氧化硫会导致酸雨的产生,含有金属元素的粉尘会加速二氧化硫的转化,此时粉尘可能起到的是___________作用。
(3)“温控保鲜”和“气调保鲜”是两类食品保鲜技术。它们通过降低温度和改变气体成分,达到抑制储藏物细胞呼吸的目的。如图所示是工业上用膜分离技术实现“气调保鲜”的流程。
①冰箱常用“气调保鲜”,在空气分离后,进入冰箱保鲜室内的气体是___________(填“富氧空气”或“富氮空气”)。
②保持氮气化学性质的最小粒子是___________(填化学符号)。
③富氧空气中氧气和其他气体的体积比可能是___________(填序号)。
a.1:3 b.1:4 c.1:5
22. 阅读下列短文,回答相关问题。
“零碳明星”——氨
氨()是一种重要物质,可用作肥料,缓解耕地资源有限与粮食需求庞大的矛盾,因此,氨的需求量巨大。1909年,弗里茨·哈伯成功地利用氮气和氢气在高温高压和催化剂条件下合成了氨。国内外现在工业上使用的合成氨催化剂基本都是铁基催化剂,降低反应温度、提高合成氨催化剂活性是目前的研发热点。科研人员用磁铁矿与三氧化钼()、氧化钨()、氧化铝()、混合稀土等原料,按不同比例充分混合得到合成氨催化剂,其中含量对产出气体中氨含量影响如图所示,氨含量越高代表催化剂活性越好。
若采用可再生能源发电,再通过电解水制得氢气,与氮气反应合成的氨被称为绿氨,与以煤炭等化石能源为原料的合成氨相比,绿氨有显著的碳减排优势。随着“双碳”目标的提出,氨作为氢的载体,能源化应用成为研究热点,氨正由肥料走向燃料。研究发现氨作为燃料,是一种比氢气更理想的能源,二者在相同条件下的部分参数对比见表。
若能实现绿氨合成与应用的全产业链发展,凭借制备工艺简单、碳排放低、能量密度高、易于储运等优点,氨有望在能源行业,尤其在航运领域,成为新的“零碳富氢”燃料。
氢气
氨气
颜色、气味
无色、无味
无色、刺激性
沸点/℃
水中溶解度
难溶于水
极易溶于水
燃烧热/
12.77
17.10
爆炸极限/%
4~75
16~25
(1)工业上利用氮气和氢气合成氨的反应属于基本反应类型中的___________反应。
(2)氧化铝()中铝元素和氧元素的质量比为___________。
(3)氨正由肥料走向燃料,写出在中燃烧生成和的符号表达式___________。
(4)由图可知,含量与催化剂活性的关系是:在研究的含量范围之内,___________。
(5)根据表分析,氨作为燃料比氢气更理想的原因,下列叙述正确的是___________。
A. 氨气的沸点比氢气高,更难液化储运
B. 氨气的燃烧热比氢气大,氨气作为燃料更高效
C. 氨气的爆炸极限范围比氢气小,氨气作为燃料安全性比氢气高
23. 锰酸钾()是一种重要的化工产品。
Ⅰ.工业上以软锰矿[主要成分二氧化锰()]和氢氧化钾(KOH)为原料生产高锰酸钾,生产流程如下:
已知:电解过程中反应的符号表达式为:
(1)混合加热室内,原料发生的变化属于___________(选填“物理变化”或“化学变化”)。
(2)电解过程中,化合价发生变化的是___________(填元素符号)。
(3)除“电解法”外,“通二氧化碳法”也能将转化为高锰酸钾。向溶液中通入二氧化碳得到高锰酸钾的符号表达式为:
分析比较“电解法”相较于“通二氧化碳法”的优势:
①“电解法”将电能转化成化学能,其反应条件更易控制,可通过调节电流、电压等参数稳定生产。
②“电解法”的原料利用率高,都能转化为高锰酸钾,锰元素未流失;“通二氧化碳法”___________,锰元素被浪费。
③“电解法”流程中___________可以被循环利用。
(4)干燥高锰酸钾时温度不宜过高的原因是___________。
Ⅱ.高锰酸钾在实验室里是检验物质的常见试剂。化学学习小组利用维生素C可与高锰酸钾反应使溶液由紫色变为无色的原理,探究几种常见水果汁中的维生素C含量,实验过程如图所示:
(5)下列叙述正确的是___________(填序号)。
A. 活性炭能吸附果汁中色素的原因是其具有疏松多孔的结构
B. 滴加4滴柠檬汁后,试管内溶液呈无色
C. 四种水果汁中橘子汁的维生素C含量最高
24. 借助气体浓度传感器探究微粒的某些性质。
(1)向装有浓氨水的试管中滴加酚酞溶液,观察到的现象是___________。
(2)图1中浓氨水能够挥发出氨气(),湿棉花的作用是防止氨气污染空气。由此推测氨气具有的物理性质是___________。
(3)测得U形管A、B中氨气浓度随时间变化的曲线如图2所示。由图可知,U形管A对应的曲线是___________(填“X”或“Y”),理由是___________。
(4)已知一种气体的相对分子质量大于29,则该气体密度大于空气,反之则小于空气。若用图3所示的多功能瓶收集氨气,氨气应该从___________(填“甲”或“乙”)通入。
25. 是一种重要的功能材料,在工业生产中应用广泛而备受关注。某学校兴趣小组对展开了系列探究。
Ⅰ.的制备
(1)碳酸锰热分解法是目前制备的主要方法。小组同学对碳酸锰热分解法制的条件进行了探究。结合图1、图2分析,制备最适宜的气氛条件和焙烧反应温度分别为___________、___________(两个条件写全)。
Ⅱ.的替代品
【任务一】定量探究催化剂的效果
为比较氧化铜和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果,小组同学进行了如下探究:实验装置如图3所示,收集40 mL气体测得数据如下表。
实验序号
5%过氧化氢溶液体积/mL
催化剂的质量/g
待测数据
1
20
无
a
2
20
氧化铜0.5
b
3
20
二氧化锰0.5
c
(2)实验1的目的是___________。
(3)实验证明二氧化锰的催化效果比氧化铜好,则b___________c(填“<”“>”或“=”)。
(4)写出实验2中反应的符号表达式___________。
【任务二】数字化实验探究催化剂的效果
分别取20 mL浓度为5%过氧化氢溶液、0.5 g二氧化锰、0.5 g淀粉,按图4装置进行实验,瓶内气压的变化如图5所示。
(5)对比分析图5中的___________(填字母),可知化学反应速率与催化剂的种类有关。
(6)实验过程中虽然化学反应速率不同,但完全反应后装置内压强相同,原因是___________。
Ⅲ.的回收
(7)①实验室中的回收:过氧化氢溶液制氧气实验后回收二氧化锰,其操作步骤是___________、洗涤、干燥。
②生活中的回收:将干电池内芯碳包(含碳粉、和可溶性杂质等物质)中可溶性物质除去后,在空气中灼烧,得到粗。灼烧的目的是___________。
26. 氢气的开发利用是氢能研究的热点。
Ⅰ.氢气的发现和制备
(1)1766年,英国科学家卡文迪许用铁与稀盐酸(HCl)作用,制得了可燃性的,同时还得到了浅绿色的氯化亚铁溶液。写出反应的符号表达式___________。
(2)目前制氢的方法主要有电解水制氢。电解水制氢中,使用氘进行核能发电,图1能表示氚的原子结构。氚属于___________元素的一种原子,氚原子的相对原子质量约为___________。
(3)甲烷和水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一,主要流程如图2所示:
固体溶于水得到溶液。“分离”时用溶液吸收生成。写出反应的符号表达式___________。
Ⅱ.氢气的贮存和释放
可用于化学储氢,其贮氢与释氢过程如图3所示。
(4)释氢释放的比贮氢吸收的___________(选填“多”或“少”)。
Ⅲ.氢气在工业生产中的应用
合成氨工艺需要用到氢气,在铁触媒作用下,用体积比为的氮气和氢气合成氨气。是铁触媒的主要成分。合成氨催化过程中因部分与反应使催化剂“失效”,在一定温度下可用将其“再生”,原理如图4所示。图5是在失效和再生过程中的质量与时间变化的关系图。
(5)“再生”过程中铁元素的质量分数___________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
(6)时刻,是失效过程,时刻,是固体再生过程。
则:A点处,固体中铁元素的质量=___________g。
B点处,固体中含的质量为46.4 g,则___________g。
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2025年秋学期期中测试
九年级化学试题
本试题分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共28小题。考试形式为闭卷书面笔答,考试时间为100分钟,试卷满分为80分。
注意事项:
1.答题前,考生务必用0.5毫米黑色墨水签字笔将自己的姓名、准考证号填写在答题卡的相应位置上,并认真核对条形码上的姓名、准考证号码是否与本人的相符合。
2.答选择题必须用2B铅笔将答题卡上对应题目的正确选项涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试题卷上。
3.答非选择题必须用0.5毫米黑色墨水签字笔作答,答案写在答题卡各题目指定区域内相应位置上。如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案。不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,将试题卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Al-27 Fe-56
第Ⅰ卷 选择题(共30分)
选择题(本题包括20小题,每小题只有1个选项符合题意。1~10题每小题1分,11~20题每小题2分,共30分)
1. 宜兴被誉为“中国陶都”。以下制作陶瓷的工艺流程中,涉及化学变化的是
A. 踩泥制坯 B. 拉坯成型 C. 坯上刻字 D. 烧制陶瓷
【答案】D
【解析】
【详解】A、踩泥制坯的过程中没有新物质生成,属于物理变化,故A选项不符合题意;
B、拉坯成型只是形状发生改变,该过程中没有新物质生成,属于物理变化,故B选项不符合题意;
C、坯上刻字的过程中没有新物质生成,属于物理变化,故C选项不符合题意;
D、烧制陶瓷涉及高温下矿物质发生化学反应,该过程中有新物质生成,属于化学变化,故D选项符合题意。
故选D。
2. 通过实验测定了空气成分的科学家是
A. 牛顿 B. 道尔顿 C. 拉瓦锡 D. 门捷列夫
【答案】C
【解析】
【详解】A、牛顿发现了力学定律,不符合题意;
B、道尔顿提出了原子论,不符合题意;
C、拉瓦锡用定量的方法测定了空气的成分,得出空气是由氮气和氧气组成的,符合题意;
D、门捷列夫发现了元素周期律并编制出元素周期表,不符合题意。
故选C。
3. 物质由微观粒子构成。下列物质由离子构成的是
A. 汞 B. 水 C. 氢气 D. 氯化钠
【答案】D
【解析】
【详解】A、汞是由汞原子构成,故A不符合题意;
B、水是由水分子构成,故B不符合题意;
C、氢气是由氢分子构成,故C不符合题意;
D、氯化钠是由钠离子和氯离子构成,故D符合题意。
故选D。
4. 下列图标表示我国“国家节水标志”的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A、该图标表示“当心火灾-易燃物质”,不符合题意;
B、该图标表示“国家节水标志”,符合题意;
C、该图标表示“禁止燃放鞭炮”,不符合题意;
D、该图标表示“有毒品”,不符合题意。
故选B。
5. 在净水过程中,单一操作净化程度较高的方法是
A. 吸附 B. 蒸馏 C. 沉降 D. 过滤
【答案】B
【解析】
【详解】A、活性炭疏松多孔,具有吸附性,可吸附水中各种有毒有颜色有气味的物质,净化程度不高,故不符合题意;
B、蒸馏可以除去水中的所有杂质,得到的蒸馏水属于纯净物,净化程度最高,故符合题意;
C、沉降可以除去水中颗粒较大的难溶性物质,净化程度不高,故不符合题意;
D、过滤可以除去水中的难溶性杂质,净化程度不高,故不符合题意;
故选B。
6. 决定元素化学性质的是原子的
A. 质子数 B. 最外层电子数 C. 中子数 D. 核电荷数
【答案】B
【解析】
【分析】元素的性质,特别是化学性质,与原子的最外层电子数的关系非常密切,原子的最外层电子少于4个时,容易失去电子;多于4个少于8个时,容易获得电子,最外层为8个电子时,元素的化学性质最稳定。
【详解】元素的化学性质决定于原子的最外层电子数,原子的最外层电子少于4个时,容易失去电子;多于4个少于8个时,容易获得电子。最外层为8个电子时,元素的化学性质最稳定。决定元素化学性质的是原子的最外层电子数。故选B。
【点睛】元素的性质和最外层电子数的关系密切,核外电子的得失决定元素的化学性质。
7. 我国科学家屠呦呦因青蒿素的研究获得诺贝尔生理学或医学奖。下列对青蒿素的描述中属于化学性质的是
A. 受热易分解 B. 无色晶体 C. 熔点为156℃ D. 难溶于水
【答案】A
【解析】
【分析】化学性质是物质在化学变化中表现出的性质,需通过化学反应才能体现,如可燃性、稳定性等。物理性质则是不需化学变化即可观察的性质,如颜色、状态、熔点等。
【详解】A、分解是物质生成新物质的化学反应,属于化学性质;符合题意。
B、颜色和状态可直接观察,属于物理性质;不符合题意。
C、熔点仅改变物质状态,未生成新物质,属于物理性质;不符合题意。
D、难溶于水是溶解性,不需要通过化学变化表现出来,是物理性质;不符合题意。
故选A。
8. 下列物质的性质和用途对应关系正确的是
A. 氧气具有助燃性,用作燃料 B. 活性炭具有吸附性,用于除去水中异味
C. 石墨具有导电性,用作铅笔芯 D. 稀有气体化学性质稳定,用于霓虹灯
【答案】B
【解析】
【详解】A、氧气具有助燃性,但本身不是燃料,而是支持燃烧,故A错误;
B、活性炭的吸附性可直接用于吸附水中异味,用途与性质对应一致,故B正确;
C、石墨用作铅笔芯是利用其质软和润滑性,而非导电性,故C错误;
D、稀有气体用于霓虹灯主要利用其通电发光的物理性质,化学性质稳定不是直接原因,故D错误。
故选:B。
9. 实验室利用高锰酸钾分解制取,不需要选用的仪器是
A. 锥形瓶 B. 导管
C. 集气瓶 D. 酒精灯
【答案】A
【解析】
【详解】A、高锰酸钾制取氧气的实验装置类型(固体加热型);锥形瓶常用于固液不加热型反应(如过氧化氢制氧气),而高锰酸钾制取氧气是固体加热型,不需要锥形瓶,符合题意。
B、导管用于导出氧气,是必需仪器,不符合题意。
C、集气瓶用于收集氧气,是必需仪器,不符合题意。
D、酒精灯用于加热高锰酸钾,是必需仪器,不符合题意。
故填:A。
10. 下列跨学科实践活动涉及的化学知识正确的是
A. 微型空气质量“检测站”测污染物的含量——属于空气污染物
B. 用橡皮泥制作水分子的结构模型——水是由氢原子和氧原子构成的
C. 设计和制作简易供氧器——过氧化氢溶液可用作制氧剂
D. 用小卵石、活性炭、蓬松棉及塑料瓶等自制净水器净化雨水——净化后得到纯水
【答案】C
【解析】
【详解】A、二氧化碳是空气的成分之一,不属于空气污染物,故A选项不符合题意;
B、水是由水分子构成的,水分子是由氢原子与氧原子构成的,故B选项不符合题意;
C、在二氧化锰的催化作用下,过氧化氢会分解产生水和氧气,所以过氧化氢溶液可用作制氧剂,故C选项符合题意;
D、用小卵石、活性炭、蓬松棉及塑料瓶等自制净水器净化雨水,只能除去水中的难溶性杂质、色素和异味,不能除去水中的可溶性杂质,所以净化后得到的不是纯水,故D选项不符合题意。
故选C。
中国传统文化和历史文物中蕴含着丰富的化学知识。已知铜锈的主要成分是碱式碳酸铜,请完成下面小题。
11. 下列化学用语表达的意义正确的是
A. —碳酸根离子 B. —铜元素的化合价为+2价
C. —2个氢氧根离子 D. —2个氧原子
12. 中国国家博物馆中的青铜器表面有部分铜锈。经查阅资料可知铜在元素周期表中的信息和铜原子的结构示意图如图所示。下列叙述正确的是
A. 铜原子中的中子数为29 B. 铜在元素周期表中位于第四周期
C. 铜的相对原子质量为63.55 g D. 图中x的数值是2
13. 走近千年文物,人们发现青铜器在含有的环境中易生成,随着环境条件的变化而发生锈蚀,锈层物质成分示意图如图所示。铜绿即铜锈,其受热分解的符号表达式为:。下列叙述错误的是
A. 不属于氧化物
B. X中一定含有氢元素
C. 加热铜绿时有黑色固体生成
D. 生成的过程中铜元素化合价不变
【答案】11. C 12. B 13. D
【解析】
【11题详解】
A、一个碳酸根离子带2个单位的负电荷,故碳酸根离子表示为:,不符合题意;
B、Cu2+表示铜离子或1个铜离子带2个单位的正电荷,元素化合价的表示方法是在化学式该元素的上方用正负号和数字表示,正负号标在数字前面。故铜元素的化合价为+2价表示为:,不符合题意;
C、离子符号前面的数字表示离子个数,故2OH-表示2个氢氧根离子,符合题意;
D、O2表示氧气这种物质,1个氧分子,原子用元素符号表示,多个原子就是在元素符号前面加上相应的数字,故2个氧原子表示为:2O,不符合题意。
故选C;
【12题详解】
A、在元素周期表中,元素名称左上角的数字表示原子序数,原子序数=质子数,故铜原子中的质子数为29,不是中子数,不符合题意;
B、铜原子核外有4个电子层,故铜在元素周期表中位于第四周期,符合题意;
C、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,故铜的相对原子质量为63.55,不符合题意;
D、在原子中,质子数=核外电子数,故29=2+8+18+x,x=1,不符合题意。
故选B;
【13题详解】
A、氧化物是由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物,由Cu、O、H、C元素组成,不属于氧化物,不符合题意;
B、根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,反应物中含Cu、O、H、C,生成物中含Cu、O、C,故生成物中还应含H,故X中一定含氢元素,不符合题意;
C、铜绿受热分解生成了氧化铜,氧化铜是黑色固体,不符合题意;
D、CuCl中氯元素显-1价,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得铜元素显+1价,中氯元素显-1价,氢氧根离子显-1价,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得铜元素显+2价,故生成的过程中铜元素化合价升高,符合题意。
故选D。
14. 维生素主要存在于蔬菜和水果中。下列叙述错误的是
A. 维生素C的相对分子质量为176
B. 维生素C中氢元素的质量分数约为4.5%
C. 维生素C由6个碳原子、8个氢原子和6个氧原子构成。
D. 维生素C中C、H、O三种元素的质量比为
【答案】C
【解析】
【详解】A、维生素C的相对分子质量为12×6+1×8+16×6=176,故选项说法正确。
B、维生素C中氢元素的质量分数约为,故选项说法正确。
C、维生素C由维生素C分子构成,1个维生素C分子由6个碳原子、8个氢原子和6个氧原子构成,故选项说法不正确。
D、维生素C中C、H、O三种元素的质量比为(12×6):(1×8):(16×6)=9:1:12,故选项说法正确。
故选C。
15. 立模型是学习化学的重要方法。下列模型错误的是
A. 地壳中元素含量: B. 氮元素的化合价:
C. 空气成分: D. 反应类型关系:
【答案】C
【解析】
【详解】A、地壳中元素含量由高到低依次是氧、硅、铝、铁等,该模型正确,故A选项不符合题意;
B、在NH3中,氢元素显+1价,根据化合物中各元素正负化合价代数和为零,可算出氮元素化合价为-3价;氮气是单质,在N2中,氮元素化合价为0价;在HNO3中,氢元素显+1价,氧元素显-2价,根据化合物中各元素正负化合价代数和为零,可算出氮元素化合价为+5价,氮元素的化合价由低到高,该模型正确,故B选项不符合题意;
C、空气成分按体积分数计,氮气约占78%、氧气约占21%、其他气体约占1%,而该模型是按质量计,模型错误,故C选项符合题意;
D、物质与氧发生的反应是氧化反应,由两种或两种以上物质生成一种物质的反应是化合反应,氧化反应和化合反应属于交叉关系,有氧气参加的化合反应属于氧化反应,该模型正确,故D选项不符合题意。
故选C。
16. 如图是氧气(O2)与其他物质之间的转化关系(“→”表示物质之间可发生转化,部分物质已省略),下列说法正确的是
A. 转化①:实验现象是剧烈燃烧,放热,产生大量白雾
B. 转化②:二氧化锰能使生成氧气的质量增加
C. 转化③:只有通过氢气的燃烧才能实现
D. 转化④:若该反应是分解反应,X中一定含有氧元素
【答案】D
【解析】
【详解】A、转化①磷和氧气点燃生成五氧化二磷,实验现象是剧烈燃烧,放热,产生大量白烟,故错误;
B、转化②过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水,二氧化锰作为过氧化氢分解的催化剂,只能改变反应速率,不能使生成氧气的质量增加,故错误;
C、转化③可以是氢气和氧气点燃生成水,也可以是氢气和氧化铜加热生成铜和水,故错误;
D、转化④X生成氧气,若该反应是分解反应,根据反应前后元素种类不变,则X中一定含有氧元素,故正确;
故选:D。
17. 2025年4月24日是第十个“中国航天日”。载人航天器中应用了“萨巴蒂尔反应”和“氧气生成系统”,其微观过程如图所示。下列叙述正确的是
A. 过程①反应前后原子种类改变
B. 图中共涉及3种单质
C. 载人航天器中的循环过程实现了的消除和的再生
D. 过程②生成的中碳元素的质量比参加反应的中碳元素的质量大
【答案】C
【解析】
【详解】A. 过程①是化学变化,反应前后原子种类不变,此选项错误;
B. 图中共涉及氢气、氧气2种单质,此选项错误;
C. 根据微观过程图可知,载人航天器中的循环过程实现了的消除和的再生,此选项正确;
D. 根据微观过程图及质量守恒定律,过程②生成的中碳元素的质量与参加反应的中碳元素的质量相等,此选项错误。
故选C。
18. 用天平称量铜粉在密闭容器中加热前后的质量(如甲图所示)来验证质量守恒定律。在同一实验中,相同时间内,容器内各种物理量随时间变化的关系如乙图至丁图所示(e点为丁图图像上任意点)。下列说法不正确的是
A. b点的固体质量与d点相等
B. b点的气体分子总数比c点少
C. a点的的体积分数比d点大
D. c点与e点的固体中铜的质量分数可能相等
【答案】C
【解析】
【详解】A、b点反应已结束,固体为CuO;d点反应也结束,固体同样为CuO,根据质量守恒,反应后固体质量因结合O2而增加,但最终固体都是CuO,质量应相等(反应结束后固体质量不再变化 ),此选项正确。
B、反应消耗O2,气体分子总数随反应进行而减少。b点反应进程晚于c点,则b点气体分子总数比c点少,此选项正确。
C、N2不参与反应,氮气的量不变,但是由于氧气逐渐减少导致气体总量减少,故氮气的体积分数在反应中a点时比反应后d点时小,此选项错误。
D、c点反应未结束(固体含Cu和CuO),e点物质总质量不变(e点为丁图图像上任意点),所以e点和c点可以是反应进程的同一时刻时,此时固体成分相同,则c点与e点的固体中铜的质量分数可能相等,此选项正确。
故选C。
19. 某实验小组通过数字化实验对白磷燃烧的温度变化及影响因素进行探究。将足量白磷放试管中并将试管放入60℃热水中,5秒后,推注H2O2,实验装置及数据曲线如图。下列说法正确的是
A. 实验中气球的主要作用是使装置密闭,实验更环保
B. 15秒时,白磷刚好停止燃烧
C. 曲线峰值由845.7℃变为1013.5℃ ,温度再次升高是因为过氧化氢分解放热
D. 5秒后,温度继续升高,说明氧气浓度越大,燃烧越剧烈
【答案】D
【解析】
【详解】A、该实验中,白磷燃烧放出大量的热,装置内气体受热膨胀,压强增大,故气球的主要作用是调节气压,防止压强过大,橡皮塞飞出,说法错误,不符合题意;
B、由图可知,15s时容器已经恢复到原来温度,说明白磷应该在5-10s之间停止燃烧,说法错误,不符合题意;
C、5秒后,推注,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,曲线峰值由845.7℃变为1013.5℃ ,温度再次升高,是因为白磷在氧气中燃烧更加剧烈,放出更多热量,说法错误,不符合题意;
D、5秒后,推注,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,温度继续升高,说明氧气浓度越大,燃烧越剧烈,说法正确,符合题意。
故选:D。
20. 某密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质在一定条件下发生化学反应,测得反应前及反应一段时间后各物质的质量变化如图所示。下列叙述正确的是
A. 乙一定是该反应的催化剂
B. a的数值为39
C. 该反应属于化合反应
D. 若继续反应至丙为55 g,则此时甲和丁的质量比为
【答案】D
【解析】
【分析】根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,则17g+8g+25g+ag=21g+8g+40g+30g,a=49,反应后,甲的质量增加,甲是生成物,乙的质量不变,乙可能是催化剂,也可能是不参与反应的杂质,丙的质量增加,丙是生成物,丁的质量减小,丁是反应物。
【详解】A、化学反应前后乙的质量不变,乙可能是催化剂,也可能是不参与反应的杂质,不符合题意;
B、由分析可知,a的数值是49,不符合题意;
C、由分析可知,该反应中,丁是反应物,甲、丙是生成物,该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应,不符合题意;
D、该反应中,参加反应的丁和生成甲、丙的质量比为:,若继续反应至丙为55 g,即又生成了55g-40g=15g丙,则同时又生成了4g甲,又消耗了19g丁,则此时甲的质量为:21g+4g=25g,丁的质量为:30g-19g=11g,则此时甲和丁的质量比为:25g:11g=25:11,符合题意。
故选D。
第Ⅱ卷 非选择题(共50分)
21. 空气是人类生产生活的重要资源。完成下面小题。
(1)清代诗人高鼎的《村居》中有这样两句诗:“儿童散学归来早,忙趁东风放纸鸢”。
①在空中可以放纸鸢证明了空气的存在,它属于___________(填“纯净物”或“混合物”)。
②从空气中除掉氧气、二氧化碳、水蒸气后得到的氮气与从其他物质中分解得到的纯氮气密度不同,你认为原因可能是___________(填序号)。
③为防治大气污染,下列做法不可行的是___________(填序号)。
a.加强扬尘管控 b.工厂加高烟囱 c.使用清洁能源
(2)沿用科学家认识事物的方式认识“空气”。
①从变化角度:常压下,氮气沸点,氧气沸点。将燃着的木条置于盛满液态空气的烧杯口,观察到的现象是___________,烧杯放置一段时间后,液态物质剩余约体积,其主要成分是___________;利用分子筛可将氧分子从空气中“筛”出去,氮分子不能通过分子筛,从而获得高浓度的氧气,其原理如图所示。
由此可知两种分子的大小:___________(填“>”或“<”)。
②从环保角度:向空气中大量排放二氧化硫会导致酸雨的产生,含有金属元素的粉尘会加速二氧化硫的转化,此时粉尘可能起到的是___________作用。
(3)“温控保鲜”和“气调保鲜”是两类食品保鲜技术。它们通过降低温度和改变气体成分,达到抑制储藏物细胞呼吸的目的。如图所示是工业上用膜分离技术实现“气调保鲜”的流程。
①冰箱常用“气调保鲜”,在空气分离后,进入冰箱保鲜室内的气体是___________(填“富氧空气”或“富氮空气”)。
②保持氮气化学性质的最小粒子是___________(填化学符号)。
③富氧空气中氧气和其他气体的体积比可能是___________(填序号)。
a.1:3 b.1:4 c.1:5
【答案】(1) ①. 混合物 ②. 从空气中除掉氧气、二氧化碳、水蒸气后得到的氮气含有稀有气体 ③. b
(2) ①. 燃着的木条熄灭 ②. 液氧 ③. > ④. 催化
(3) ①. 富氮空气 ②. ③. a
【解析】
【小问1详解】
①空气中含有氮气、氧气等多种物质,属于混合物;
②从空气中除掉氧气、二氧化碳、水蒸气后得到的氮气与从其他物质中分解得到的纯氮气密度不同,原因是从空气中除掉氧气、二氧化碳、水蒸气后得到的氮气含有稀有气体;
③a、加强扬尘管控,能减少颗粒物排放,改善空气质量,做法可行,不符合题意;
b、工厂加高烟囱仅将污染物排放至更高空域,未减少污染物总量,可能导致污染扩散至更广区域,无法解决本地大气污染问题,做法不可行,符合题意;
c、使用清洁能源替代化石燃料可显著减少污染物排放,有利于防治大气污染,做法可行,不符合题意。
故选:b;
【小问2详解】
①将燃着的木条置于盛满液态空气的烧杯口,由于氮气的沸点比氧气低,先汽化逸出,且氮气不能燃烧、不支持燃烧,所以能观察到的现象是燃着的木条熄灭;
氮气约占空气体积的78%,氧气约占空气体积的21%,烧杯放置一段时间后,液态物质剩余约体积,由于氮气的沸点比氧气低,先汽化逸出,则剩余液态物质主要成分是液氧;
利用分子筛可将氧分子从空气中“筛”出去,氮分子不能通过分子筛,从而获得高浓度的氧气,由此可知两种分子的大小:>;
②向空气中大量排放二氧化硫会导致酸雨的产生,含有金属元素的粉尘会加速二氧化硫的转化,则此时粉尘可能起到的是催化作用;
【小问3详解】
①氮气化学性质不活泼,可用作保护气,则在空气分离后,进入冰箱保鲜室内的气体是富氮空气;
②保持氮气化学性质的最小粒子是氮分子,分子的表示方法:正确书写物质的化学式,表示多个该分子,就在其化学式前加上相应的数字,故氮分子表示为;
③空气中氧气与其他气体的体积比约为1:4,富氧空气中氧气含量高,则富氧空气中氧气和其他气体的体积比应大于1:4,可能是1:3,故选:a。
22. 阅读下列短文,回答相关问题。
“零碳明星”——氨
氨()是一种重要物质,可用作肥料,缓解耕地资源有限与粮食需求庞大的矛盾,因此,氨的需求量巨大。1909年,弗里茨·哈伯成功地利用氮气和氢气在高温高压和催化剂条件下合成了氨。国内外现在工业上使用的合成氨催化剂基本都是铁基催化剂,降低反应温度、提高合成氨催化剂活性是目前的研发热点。科研人员用磁铁矿与三氧化钼()、氧化钨()、氧化铝()、混合稀土等原料,按不同比例充分混合得到合成氨催化剂,其中含量对产出气体中氨含量影响如图所示,氨含量越高代表催化剂活性越好。
若采用可再生能源发电,再通过电解水制得氢气,与氮气反应合成的氨被称为绿氨,与以煤炭等化石能源为原料的合成氨相比,绿氨有显著的碳减排优势。随着“双碳”目标的提出,氨作为氢的载体,能源化应用成为研究热点,氨正由肥料走向燃料。研究发现氨作为燃料,是一种比氢气更理想的能源,二者在相同条件下的部分参数对比见表。
若能实现绿氨合成与应用的全产业链发展,凭借制备工艺简单、碳排放低、能量密度高、易于储运等优点,氨有望在能源行业,尤其在航运领域,成为新的“零碳富氢”燃料。
氢气
氨气
颜色、气味
无色、无味
无色、刺激性
沸点/℃
水中溶解度
难溶于水
极易溶于水
燃烧热/
12.77
17.10
爆炸极限/%
4~75
16~25
(1)工业上利用氮气和氢气合成氨的反应属于基本反应类型中的___________反应。
(2)氧化铝()中铝元素和氧元素的质量比为___________。
(3)氨正由肥料走向燃料,写出在中燃烧生成和的符号表达式___________。
(4)由图可知,含量与催化剂活性的关系是:在研究的含量范围之内,___________。
(5)根据表分析,氨作为燃料比氢气更理想的原因,下列叙述正确的是___________。
A. 氨气的沸点比氢气高,更难液化储运
B. 氨气的燃烧热比氢气大,氨气作为燃料更高效
C. 氨气的爆炸极限范围比氢气小,氨气作为燃料安全性比氢气高
【答案】(1)化合 (2)9∶8
(3)
(4)随着WO3含量的升高,催化剂活性先升高后降低 (5)BC
【解析】
【小问1详解】
氮气和氢气反应生成氨,是两种物质生成一种物质的反应,属于基本反应类型中的化合反应。
【小问2详解】
氧化铝(Al2O3)中铝元素和氧元素的质量比为。
【小问3详解】
NH3在O2中燃烧生成N2和H2O,符号表达式为。
【小问4详解】
由图可知,随WO3含量的升高,NH3含量(代表催化剂活性)先升高后降低。
【小问5详解】
A、氨气沸点(-33.5℃)比氢气(-252.9℃)高,更易液化和储运,A 错误。
B、氨气燃烧热(17.10)比氢气(12.77)大,作为燃料更高效,B 正确。
C、氨气爆炸极限范围(16%~25%)比氢气(4%~75%)小,安全性更高,C 正确。
故选BC。
23. 锰酸钾()是一种重要的化工产品。
Ⅰ.工业上以软锰矿[主要成分二氧化锰()]和氢氧化钾(KOH)为原料生产高锰酸钾,生产流程如下:
已知:电解过程中反应的符号表达式为:
(1)混合加热室内,原料发生的变化属于___________(选填“物理变化”或“化学变化”)。
(2)电解过程中,化合价发生变化的是___________(填元素符号)。
(3)除“电解法”外,“通二氧化碳法”也能将转化为高锰酸钾。向溶液中通入二氧化碳得到高锰酸钾的符号表达式为:
分析比较“电解法”相较于“通二氧化碳法”的优势:
①“电解法”将电能转化成化学能,其反应条件更易控制,可通过调节电流、电压等参数稳定生产。
②“电解法”的原料利用率高,都能转化为高锰酸钾,锰元素未流失;“通二氧化碳法”___________,锰元素被浪费。
③“电解法”流程中___________可以被循环利用。
(4)干燥高锰酸钾时温度不宜过高的原因是___________。
Ⅱ.高锰酸钾在实验室里是检验物质的常见试剂。化学学习小组利用维生素C可与高锰酸钾反应使溶液由紫色变为无色的原理,探究几种常见水果汁中的维生素C含量,实验过程如图所示:
(5)下列叙述正确的是___________(填序号)。
A. 活性炭能吸附果汁中色素的原因是其具有疏松多孔的结构
B. 滴加4滴柠檬汁后,试管内溶液呈无色
C. 四种水果汁中橘子汁的维生素C含量最高
【答案】(1)化学变化
(2)
(3) ①. 部分锰元素未转化为高锰酸钾 ②. KOH
(4)防止高锰酸钾受热分解 (5)AC
【解析】
【小问1详解】
混合加热室内,有新物质生成,原料发生的变化属于混合加热室内,原料发生的变化属于化学变化。
【小问2详解】
反应前钾元素的化合价为+1,锰元素的化合价为+6,氧元素的化合价为-2,氢元素的化合价为+1,反应后钾元素的化合价为+1,锰元素的化合价为+7,氧元素的化合价为-2,氢气中氢元素的化合价为0,所以电解过程中,化合价发生变化的是锰元素、氢元素。故填:Mn、H;
【小问3详解】
②“电解法”的原料利用率高,都能转化为高锰酸钾,锰元素未流失;“通二氧化碳法” 部分锰元素未转化为高锰酸钾,锰元素被浪费。
③由“电解法”流程可知,其中KOH可以被循环利用。
【小问4详解】
干燥高锰酸钾时温度不宜过高的原因是防止高锰酸钾受热分解。
【小问5详解】
A. 结构决定性质,活性炭能吸附果汁中色素的原因是其具有疏松多孔的结构,此选项正确;
B. 由表中数据可知,滴加5滴柠檬汁后,高锰酸钾溶液恰好褪色,所以滴加4滴柠檬汁后,试管内溶液呈紫色,此选项错误;
C. 四种水果汁中橘子汁的维生素C含量最高,此选项正确。
故选AC。
24. 借助气体浓度传感器探究微粒的某些性质。
(1)向装有浓氨水的试管中滴加酚酞溶液,观察到的现象是___________。
(2)图1中浓氨水能够挥发出氨气(),湿棉花的作用是防止氨气污染空气。由此推测氨气具有的物理性质是___________。
(3)测得U形管A、B中氨气浓度随时间变化的曲线如图2所示。由图可知,U形管A对应的曲线是___________(填“X”或“Y”),理由是___________。
(4)已知一种气体的相对分子质量大于29,则该气体密度大于空气,反之则小于空气。若用图3所示的多功能瓶收集氨气,氨气应该从___________(填“甲”或“乙”)通入。
【答案】(1)无色酚酞溶液变红
(2)易溶于水 (3) ①. X ②. 温度越高,分子运动速率越快
(4)乙
【解析】
【小问1详解】
浓氨水呈碱性,能使无色酚酞溶液变红,所以向装有浓氨水的试管中滴加酚酞溶液,会观察到的现象是无色酚酞溶液变红。故填:无色酚酞溶液变红。
【小问2详解】
湿棉花的作用是防止氨气污染空气,说明氨气具有的物理性质是易溶于水。故填:易溶于水。
【小问3详解】
温度越高,分子运动速率越快,单位时间内氨气浓度越大,由图2可知,相同时间内曲线X的氨气浓度大,因U形管A有电热丝提供温度,所以U形管A对应的曲线是X。故填:X;温度越高,分子运动速率越快。
【小问4详解】
氨气的相对分子质量是17,所以氨气的密度小于空气,若用图3中多功能瓶收集氨气,氨气应从乙进,空气从甲排出。故填:乙。
25. 是一种重要的功能材料,在工业生产中应用广泛而备受关注。某学校兴趣小组对展开了系列探究。
Ⅰ.的制备
(1)碳酸锰热分解法是目前制备的主要方法。小组同学对碳酸锰热分解法制的条件进行了探究。结合图1、图2分析,制备最适宜的气氛条件和焙烧反应温度分别为___________、___________(两个条件写全)。
Ⅱ.的替代品
【任务一】定量探究催化剂的效果
为比较氧化铜和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果,小组同学进行了如下探究:实验装置如图3所示,收集40 mL气体测得数据如下表。
实验序号
5%过氧化氢溶液体积/mL
催化剂的质量/g
待测数据
1
20
无
a
2
20
氧化铜0.5
b
3
20
二氧化锰0.5
c
(2)实验1的目的是___________。
(3)实验证明二氧化锰的催化效果比氧化铜好,则b___________c(填“<”“>”或“=”)。
(4)写出实验2中反应的符号表达式___________。
【任务二】数字化实验探究催化剂的效果
分别取20 mL浓度为5%过氧化氢溶液、0.5 g二氧化锰、0.5 g淀粉,按图4装置进行实验,瓶内气压的变化如图5所示。
(5)对比分析图5中的___________(填字母),可知化学反应速率与催化剂的种类有关。
(6)实验过程中虽然化学反应速率不同,但完全反应后装置内压强相同,原因是___________。
Ⅲ.的回收
(7)①实验室中的回收:过氧化氢溶液制氧气实验后回收二氧化锰,其操作步骤是___________、洗涤、干燥。
②生活中的回收:将干电池内芯碳包(含碳粉、和可溶性杂质等物质)中可溶性物质除去后,在空气中灼烧,得到粗。灼烧的目的是___________。
【答案】(1) ①. 湿空气 ②. 350℃
(2)作对比实验 (3)>
(4)
(5)ac##bd (6)催化剂不改变生成物的质量,或反应物的浓度、体积都相同,最终生成氧气质量相同,装置内压强相同
(7) ①. 过滤 ②. 除去碳粉
【解析】
【小问1详解】
根据图1可知,在湿空气中转化率最高,根据图2可知,反应温度在350℃时,转化率最高,所以制备最适宜的气氛条件和焙烧反应温度分别为湿空气、350℃。
【小问2详解】
对比实验必须控制变量唯一性,其它条件都应该相同,才可探究出该条件对实验是否有影响。实验1的目的是作对比实验。
【小问3详解】
为比较氧化铜和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果,实验装置如图3所示,收集40 mL气体,需要测得的数据是收集40 mL气体所用时间,实验证明二氧化锰的催化效果比氧化铜好,则b>c。
【小问4详解】
过氧化氢溶液在氧化铜作催化剂时,能较快的发生反应生成水、氧气,则实验2中反应的符号表达式为:H2O2H2O+O2。
【小问5详解】
图5中ac两点,时间不同,压强相同,说明催化剂种类不同,收集等体积氧气所需时间不同,说明化学反应速率与催化剂的种类有关。bd两点,时间相同,压强不同,说明相同时间内收集氧气的体积不同,说明化学反应速率与催化剂的种类有关。所以对比分析图5中的ac或bd,可知化学反应速率与催化剂的种类有关。
【小问6详解】
实验过程中虽然化学反应速率不同,但完全反应后装置内压强相同,原因是催化剂只改变化学反应速率,不改变生成物的质量。反应物的浓度、体积都相同,最终生成氧气质量相同,装置内压强相同。
【小问7详解】
①实验室中的回收:过氧化氢溶液制氧气实验后回收二氧化锰,因为二氧化锰难溶于水,所以其操作步骤是过滤、洗涤、干燥。
②生活中的回收:将干电池内芯碳包(含碳粉、和可溶性杂质等物质)中可溶性物质除去后,在空气中灼烧,由于碳粉燃烧生成二氧化碳气体,而二氧化锰不与空气中的气体发生反应,所以得到粗。灼烧的目的是除去碳粉。
26. 氢气的开发利用是氢能研究的热点。
Ⅰ.氢气的发现和制备
(1)1766年,英国科学家卡文迪许用铁与稀盐酸(HCl)作用,制得了可燃性的,同时还得到了浅绿色的氯化亚铁溶液。写出反应的符号表达式___________。
(2)目前制氢的方法主要有电解水制氢。电解水制氢中,使用氘进行核能发电,图1能表示氚的原子结构。氚属于___________元素的一种原子,氚原子的相对原子质量约为___________。
(3)甲烷和水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一,主要流程如图2所示:
固体溶于水得到溶液。“分离”时用溶液吸收生成。写出反应的符号表达式___________。
Ⅱ.氢气的贮存和释放
可用于化学储氢,其贮氢与释氢过程如图3所示。
(4)释氢释放的比贮氢吸收的___________(选填“多”或“少”)。
Ⅲ.氢气在工业生产中的应用
合成氨工艺需要用到氢气,在铁触媒作用下,用体积比为的氮气和氢气合成氨气。是铁触媒的主要成分。合成氨催化过程中因部分与反应使催化剂“失效”,在一定温度下可用将其“再生”,原理如图4所示。图5是在失效和再生过程中的质量与时间变化的关系图。
(5)“再生”过程中铁元素的质量分数___________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
(6)时刻,是失效过程,时刻,是固体再生过程。
则:A点处,固体中铁元素的质量=___________g。
B点处,固体中含的质量为46.4 g,则___________g。
【答案】(1)
(2) ①. 氢##H ②. 3
(3)
(4)多 (5)变小
(6) ①. 50.4 ②. 68
【解析】
【小问1详解】
铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,该反应的符号表达式为:;
【小问2详解】
元素是质子数相同的一类原子的总称,氚原子质子数为1,则氚属于氢元素的一种原子;
由图可知,氚原子的质子数为1,中子数为2,相对原子质量≈质子数+中子数=2+1=3;
【小问3详解】
根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,生成物中含K、H、C、O,反应物中含K、C、O,故反应物中还应含H,故水参与了反应,则该反应为碳酸钾、二氧化碳和水反应生成碳酸氢钾,该反应的符号表达式为:;
【小问4详解】
由图可知,贮氢反应为Mg2Cu与氢气在一定条件下反应生成MgCu2与MgH2,该反应的化学方程式为:,由化学方程式可知,氢气中的氢元素完全转化到了MgH2中,释氢反应为MgH2与HCl反应生成氯化镁和氢气,该反应的化学方程式为:,由化学方程式可知,生成氢气中的氢元素一部分来自氯化氢,一部分来自MgH2,则释氢释放的比贮氢吸收的多;
【小问5详解】
根据图4,再生过程是FeO转化为Fe3O4,FeO中Fe的质量分数为:,Fe3O4中Fe的质量分数为:,所以该过程中铁元素的质量分数变小;
【小问6详解】
时刻,是失效过程,则A点处固体为四氧化三铁,则A点处固体中铁元素的质量为:;
根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类和质量不变,则A、B点固体中铁元素的质量相等,B点处固体中含的质量为46.4 g,46.4g四氧化三铁中铁元素的质量为:,则B点处FeO的质量为:,则M=46.4g+21.6g=68g。
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