精品解析：福建省厦门集美中学2024-2025学年九年级上学期第二次月考化学试卷

集美中学 2024-2025 学年第一学期初三年级第二次月考 (考试时间：60分钟) 第I卷 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 1. 《抱朴子·金丹篇》记载：“丹砂（HgS）烧之成水银（Hg），积变又还成丹砂”。下列说法错误的是 A. “丹砂烧之成水银”是化合反应 B. “水银”是指金属汞 C. “积变又还成丹砂”是化学变化 D. “烧之”说明该反应需要加热 2. 分别用三角形表示氧化物、方形表示化合物、圆形表示混合物，能正确描述这三类物质关系的图是 A. B. C. D. 3. 规范的操作是实验成功的保障。下列操作正确的是 A.废液处理 B.滴管清洗后放回滴瓶 C.过滤 D.取用固体粉末 A. A B. B C. C D. D 4. 研究铁丝在氧气中燃烧出现火星四射现象的影响因素。取粗细相同的铁丝进行实验，记录如下。下列分析不正确的是 编号 实验装置 铁丝种类 燃烧现象 ① 含碳0.03%的铁丝 极少火星 ② 含碳0.08%的铁丝 少量火星 ③ 含碳0.15%的铁丝 明显火星四射 A. 铁丝在氧气中燃烧时放出热量 B. 集气瓶中的水可用沙子代替 C. 火星四射可能与铁丝中的碳和氧气反应有关 D. 若铁丝中碳含量为0.06%，则实验现象为明显的火星四射 5. 戊二醛是一种广谱高效消毒剂，其分子结构如图所示（“—”“=”表示原子之间相互连接），下列说法正确的是 A. 戊二醛属于化合物，化学式为C5H8O2 B. 戊二醛中碳元素的质量分数最大 C. 戊二醛中碳、氢、氧三种元素的质量比为5∶8∶2 D. 保持戊二醛化学性质的最小微粒是碳原子、氢原子、氧原子 6. 实验室里用气体传感器和计算机来测定蜡烛在盛有一定体积空气的密闭容器内燃烧至熄灭过程中，O2和CO含量随时间的变化曲线如图，通过分析该图可推理出的结论是 A. 曲线①表示CO含量的变化 B. 曲线②表示O2含量的变化 C. 蜡烛燃烧有一氧化碳生成 D. 蜡烛熄灭时，容器内氧气被耗尽 7. 在一密闭容器中加入甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，容器中甲、乙、丙、丁的质量随时间的变化情况如图。下列说法正确的是 A. 丙是反应物 B. 参加反应的甲的质量为6g C. 反应后丁的质量分数增大 D. 该反应前后元素化合价一定不变 8. 按图1所示进行木炭还原氧化铜的实验，实验前后均通一段时间氮气，实验时①中固体的质量随加热时间的变化如图2所示。下列分析正确的是 A. M点时，装置②导管口有气泡冒出，说明反应开始发生 B. N点对应的固体物质只有两种 C. M→P的过程中，固体减少的质量等于生成气体的质量 D. 实验结束时应先熄灭酒精灯，再将导管移出水面 9. 肼（N2H4）是一种高能火箭燃料，肼燃烧反应的微观示意图如下，下列叙述正确的是 A. 该反应不遵循质量守恒定律 B. 两种反应物的化学计量数之比为1:2 C. 生成物的化学式为H2O、N2、O2 D. 该反应的化学方程式为 10. “化学链燃烧”是指燃料不直接与空气接触，而是以载氧体在两个反应器之间的循环来实现燃料较低温度下燃烧的过程。某“化学链燃烧”的过程如下：下列有关说法错误的是 A. 空气反应器中发生的反应为： B. X中氮气的含量比空气中高 C. 与直接燃烧相比，“化学链燃烧”有助于二氧化碳捕集 D. 等质量的甲烷直接燃烧比“化学链燃烧”消耗氧气多 第II卷 二、非选择题(本题共8小题，共70分) 11. 化学材料在生产生活中具有重要作用。 钛金属具有硬度大、密度小、熔点高、常温下耐酸碱、耐腐蚀等优良的性能。被誉为“未来金属”。我国钒钛磁铁矿床分布广泛，储量丰富，由钒钛磁铁矿提取金属钛的主要工艺过程如图。 回答下列问题： （1）钛铁矿需要粉碎，其目的是_______。 （2）钒钛磁铁矿的主要矿物成分有磁铁矿(Fe3O4)和钛铁矿(FeTiO3)，少量的赤铁矿(Fe2O3)，请写出木炭粉还原Fe3O4的化学方程式_______。 （3）TiCl4在高温下与足量Mg反应生成金属钛和氯化镁，该反应的化学方程式为_______。 12. 2023年10月3日，我国科学家发现战略性关键金属新矿物——铌包头矿受世人关注。铌包头矿富含铌、钛、硅、氯等元素。请你根据下列信息，完成相应问题。 （1）如图1所示，一个铌原子中有______个质子，该元素的相对原子质量为______。 （2）图2是元素周期表的部分内容，图3和图4是四种原子的结构示意图。 ①硅是芯片制造的基础材料。碳元素与硅元素化学性质相似，是因为两种原子的______相同，它们元素种类不同是因为______不同。 ②图3中能代表图2“破损”处元素的原子结构示意图的是______(填字母序号)。 ③金属钛被称为“太空金属”。见图4，钛原子容易______电子(填“得”或“失”)。 （3）日本宣布向海洋倾倒被福岛H—3核污染的废水，此举将长期严重污染太平洋，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。H—3的相对原子质量为______。 13. 兴趣小组利用反应：验证质量守恒定律，回答下列问题： （1）实验一：称量装置和药品总质量，取出试管将盐酸倒入烧杯中，再将试管放入烧杯，待反应结束后，称量装置和药品的总质量，电子天平示数减小，原因是___________。 （2）实验二：称量装置和药品总质量，将气球中的碳酸钠倒入锥形瓶，观察到的现象是产生气泡，___________，白色固体消失。反应结束后称量发现，受浮力影响电子天平示数减小。 （3）为克服实验二中气球受浮力的影响，同学们在实验三中利用硬塑料瓶进行实验。首先用电子天平称量装置和药品的总质量，接下来的实验操作为___________，待反应结束后，称量装置和药品的总质量，电子天平示数不变。 （4）化学反应遵守质量守恒定律，其微观原因是___________。 （5）由上述实验得到启示，若用有气体生成的反应验证质量守恒定律时，在装置设计方面要注意的问题有___________(写出一点即可)。 14. 碳是重要的生命元素，碳及其化合物的综合利用使世界变得更加绚丽多彩。 1.碳的多样性 （1）金刚石和石墨的组成元素虽然相同，但由于_______，所以物理性质差异很大。 （2）如图所示，m、n两支相同的大试管中都充满红棕色气体，分别加入足量等质量的金刚石和活性炭，塞紧胶塞，一段时间后，可观察到_______(填字母)。 A. m 试管中红棕色消失 B. n 试管中红棕色消失 C. 打开弹簧夹，烧杯中的水进入m试管 D. 打开弹簧夹，烧杯中的水进入n试管 Ⅱ.“碳中和”的实现 “碳中和”是指一定时间内CO2的排放量与吸收量基本相当。 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的工艺流程图。 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℃。 （3）实验室进行过滤操作需要用到的玻璃仪器有_______。 （4）请根据流程图写出铁和水蒸气反应的化学方程式_______。 （5）CO2合成CH3OH：。该反应使用过量H2的原因是_______。 （6）最后一步可以用_______(填“过滤”或“蒸馏”)从水与 CH3OH 的混合溶液中得到 CH3OH。 15. 某化学兴趣小组想设计制作一款在缺氧环境或出现高浓度有毒有害气体环境下逃生时使用的自救呼吸器。资料显示：超氧化钠KO2和超氧化钠NaO2均为黄色固体，可分别与人呼出气中的CO2、H2O反应生成O2和白色固体。等质量的KO2和NaO2的生氧性能如图。 （1）超氧化钠(NaO2)与水反应可以生成氢氧化钠和氧气，请写出反应的化学方程式_______。 （2）人正常呼吸时需要生氧药品的生氧速度不低于1L/min，结合生氧药品的生氧性能，选取_______(填“KO2”或“NaO2”)作为生氧药品，理由是_______。 （3）如图是兴趣小组设计的一款自救呼吸器(箭头表示气体流动方向)。自救呼吸器使用时，需用鼻夹夹住鼻子，用嘴咬合呼吸软管进行呼吸。在正常呼气时，单向阀A和B的开闭情况是A_______，B_______(两空选填“打开”或“关闭”)。 （4）使用一段时间后，观察到生氧药品_______时，基本失效，需更换。 16. 某小组同学对生活中水展开了项目式学习探究。 【项目一】：探究自来水的生产过程 （1）如图是自来水的生产过程。据图回答： ①该过程中使用的净水方法有_______。(填字母序号) a.沉淀　　　b.过滤　　　c.蒸馏 ②现在很多家庭在家中自来水出口加装净水装置，清除水中有害物质，可直接输出符合国家标准的饮用水，该饮用水属于_______(选填“混合物”或“纯净物”)。 ③长期饮用硬水对人体健康不利。生活中硬水通常要通过_______降低硬度后才能喝。也可将硬水通过如图所示的阳离子交换柱后可变成软水(图中阴离子未画出)，交换后的水仍然呈电中性。一个Ca2+可以交换出_______个Na+，阳离子交换柱长时间使用后，因Na+变少，失去硬水软化功能而失效。 【项目二】：完成水的电解任务 （2）①利用注射器模拟电解水实验装置(如图所示)。烧杯中盛有蒸馏水，加入氢氧化钠为了_______，接通电源。接通电源后发生反应的化学方程式为_______。 ②电解水过程中没有发生改变的微粒是_______(填符号)。 ③电解开始时，因为氧气比氢气更易溶于水，可能造成正极和负极产生气体的体积比_______(填“>”或“<”)1:2。 【项目三】探究影响电解水速率的因素 以收集20mL氢气为标准，记录时间和收集氧气的体积，实验数据如表： 温度/℃ 外加电压/N 氧气/mL 时间/s ① 15 6 9.9 54.6 ② 15 9 10.0 23.4 ③ 15 12 9.0 15.0 ④ 30 6 9.6 46.2 ⑤ 45 6 9.7 35.4 （3）实验①②③可探究_______对电解水速率的影响。欲探究温度对电解水速率的影响，应选择的实验组是_______(填实验序号)，得出的结论是_______。 17. 二氧化碳是人类无法离开的物质。 Ⅰ.二氧化碳的实验室制取： 实验室里现有过氧化氢溶液、二氧化锰、石灰石、稀硫酸、稀盐酸，以及下列仪器： （1）仪器①的名称是_______；使用长颈漏斗时，漏斗下端要插入液面以下的原因是_______。 （2）利用上述仪器和药品可以制取二氧化碳，你选择的药品是_______，组装一套制取二氧化碳的装置，你选择的仪器是_______(填序号)，该反应的化学方程式为_______。 Ⅱ.某兴趣小组同学设计实验验证人体呼吸作用产生二氧化碳。 初始实验：如图所示，甲同学通过导管向澄清石灰水中吹气，观察到澄清石灰水变浑浊，于是得出结论：人体呼吸作用产生二氧化碳。 （3）澄清石灰水变浑浊的化学反应方程式为_______。 （4）同学们认为上图实验不足以得出正确结论，原因是_______。 （5）改进实验：同学们改进实验装置如图所示。检验气密性良好后，在两个锥形瓶中装入等浓度等体积、足量的澄清石灰水，乙同学对着呼吸后匀速的吸气和呼气，当他呼气时，A、B两个止水夹的开闭情况是_______，其中左侧瓶中所装澄清石灰水的作用是_______。一段时间后观察到_______的现象，证明人的呼吸作用确实产生了二氧化碳。 18. 利用玉米秸秆为原料可生产乙醇（C2H6O），部分流程为玉米秸秆→纤维素→葡萄糖→乙醇（反应条件略），其中葡萄糖（C6H12O6）转化为乙醇的反应为：C6H12O62C2H6O+2CO2↑。请计算：每生产4.6 t乙醇，理论上参加反应的葡萄糖的质量是多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 集美中学 2024-2025 学年第一学期初三年级第二次月考 (考试时间：60分钟) 第I卷 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 1. 《抱朴子·金丹篇》记载：“丹砂（HgS）烧之成水银（Hg），积变又还成丹砂”。下列说法错误的是 A. “丹砂烧之成水银”是化合反应 B. “水银”是指金属汞 C. “积变又还成丹砂”是化学变化 D. “烧之”说明该反应需要加热 【答案】A 【解析】 【详解】A、“丹砂烧之成水银”，发生的反应是硫化汞在加热条件下生成汞和硫，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，故说法错误； A、金属汞单质俗称水银，故说法正确； D、“积变又还成丹砂”是指将水银与单质硫混合生成丹砂，有新物质生成，属于化学变化，故说法正确； B、“丹砂烧之成水银”，发生的反应是硫化汞在加热条件下生成汞和硫，“烧之”说明该反应需要加热，故说法正确； 故选A。 2. 分别用三角形表示氧化物、方形表示化合物、圆形表示混合物，能正确描述这三类物质关系的图是 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】物质分为纯净物和混合物，纯净物分为单质和化合物，化合物分为氧化物等，观察图中关系，只有C项正确。 故选C。 3. 规范的操作是实验成功的保障。下列操作正确的是 A.废液处理 B.滴管清洗后放回滴瓶 C.过滤 D.取用固体粉末 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A、不可直接将废液倒入水池，应该倒入专门的废液缸或容器，该选项不符合题意。 B、滴瓶中的胶头滴管不可以清洗，以免污染滴瓶中的试剂，该选项不符合题意。 C、过滤时，应该用玻璃棒引流，该选项不符合题意。 D、取用固体粉末，应先将试管横放，用纸槽将粉末送到试管底部，再慢慢把试管竖立起来，该选项符合题意。 故选D。 4. 研究铁丝在氧气中燃烧出现火星四射现象的影响因素。取粗细相同的铁丝进行实验，记录如下。下列分析不正确的是 编号 实验装置 铁丝种类 燃烧现象 ① 含碳0.03%的铁丝 极少火星 ② 含碳0.08%的铁丝 少量火星 ③ 含碳0.15%的铁丝 明显火星四射 A. 铁丝在氧气中燃烧时放出热量 B. 集气瓶中的水可用沙子代替 C. 火星四射可能与铁丝中的碳和氧气反应有关 D. 若铁丝中碳含量为0.06%，则实验现象为明显的火星四射 【答案】D 【解析】 【详解】A、铁丝在氧气中燃烧时放出热量，故A不符合题意； B、集气瓶中水的作用为防止高温熔融物溅落瓶底，使瓶底炸裂，集气瓶中的水可用沙子代替，故B不符合题意； C、由表格数据可知，不同含碳量的铁丝燃烧的现象不同，且含碳量越高现象越明显，说明火星四射可能与铁丝中的碳和氧气反应有关，故C不符合题意； D、由表格数据可知，燃烧含碳0.08%的铁丝能观察到少量火星，燃烧含碳0.15%的铁丝能观察到明显火星四射，则铁丝中碳含量为0.06%时实验现象不可能为明显的火星四射，故D符合题意。 故选D。 5. 戊二醛是一种广谱高效消毒剂，其分子结构如图所示（“—”“=”表示原子之间相互连接），下列说法正确的是 A. 戊二醛属于化合物，化学式为C5H8O2 B. 戊二醛中碳元素的质量分数最大 C. 戊二醛中碳、氢、氧三种元素的质量比为5∶8∶2 D. 保持戊二醛化学性质的最小微粒是碳原子、氢原子、氧原子 【答案】AB 【解析】 【详解】A、由图可知，每个戊二醛分子由5个碳原子、8个氢原子、2个氧原子构成，化学式为C5H8O2，戊二醛是由不同种元素组成的纯净物，属于化合物，故选项说法正确； B、戊二醛C5H8O2中碳、氢、氧三种元素的质量比为（12×5）：（1×8）：（16×2）=15：2：8，其中碳元素的质量分数最大，故选项说法正确； C、戊二醛中碳、氢、氧三种元素的质量比为（12×5）：（1×8）：（16×2）=15：2：8，故选项说法错误； D、由分析构成的物质，分子是保持物质化学性质的最下粒子，戊二醛由戊二醛分子构成，保持戊二醛化学性质的最小微粒为戊二醛分子，故选项说法错误； 故选：AB。 6. 实验室里用气体传感器和计算机来测定蜡烛在盛有一定体积空气的密闭容器内燃烧至熄灭过程中，O2和CO含量随时间的变化曲线如图，通过分析该图可推理出的结论是 A. 曲线①表示CO含量的变化 B. 曲线②表示O2含量的变化 C. 蜡烛燃烧有一氧化碳生成 D. 蜡烛熄灭时，容器内氧气被耗尽 【答案】C 【解析】 【详解】A、蜡烛发生不完全燃烧会生成一氧化碳，随着反应的进行一氧化碳的含量应增大，故选项说法错误。 B、蜡烛燃烧会消耗氧气，随着反应的进行氧气的含量应减小，故选项说法错误。 C、由图示可知，随着反应的进行一氧化碳的含量应增大可知，蜡烛燃烧有一氧化碳生成，故选项说法正确。 D、由图象可知，蜡烛熄灭时，氧气并没有完全耗尽，只是浓度小到不能再支持燃烧了，故选项说法错误。 故选：C。 7. 在一密闭容器中加入甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，容器中甲、乙、丙、丁的质量随时间的变化情况如图。下列说法正确的是 A. 丙是反应物 B. 参加反应的甲的质量为6g C. 反应后丁的质量分数增大 D. 该反应前后元素化合价一定不变 【答案】C 【解析】 【详解】A、反应前后，反应物的质量会减小，而丙的质量不变，则丙不可能是反应物，A选项错误； B、参加反应的甲的质量为，B选项错误； C、该反应中，甲、乙的质量减少，丙的质量不变，丁的质量增加，说明是甲和乙在一定条件下反应生成丁。根据质量守恒定律，化学反应前后，物质总质量不变，则反应后丁的质量分数一定增大，C选项正确； D、该反应是甲和乙在一定条件下反应生成丁，属于化合反应，化合反应前后元素的化合价可能改变也可能不变，D选项错误。 故选：C。 8. 按图1所示进行木炭还原氧化铜的实验，实验前后均通一段时间氮气，实验时①中固体的质量随加热时间的变化如图2所示。下列分析正确的是 A. M点时，装置②导管口有气泡冒出，说明反应开始发生 B. N点对应的固体物质只有两种 C. M→P的过程中，固体减少的质量等于生成气体的质量 D. 实验结束时应先熄灭酒精灯，再将导管移出水面 【答案】C 【解析】 【详解】A、M点时，固体质量还未减少，此时还未开始反应，此时冒出的气体是装置①中的空气，选项错误； B、N点时固体部分反应，木炭和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，故此时固体物质为氧化铜、木炭、铜三种，选项错误； C、根据质量守恒定律可知，参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成的各物质的质量总和，即：参加反应的碳（固体）和氧化铜（固体）的质量和等于，生成的铜（固体）和二氧化碳（气体）的质量和，因此，M→P 的过程中，固体减少的质量等于生成气体的质量，选项正确； D、实验结束时应先将导管移出水面，然后熄灭酒精灯，防止液体倒流，炸裂试管，选项错误； 故选C。 9. 肼（N2H4）是一种高能火箭燃料，肼燃烧反应的微观示意图如下，下列叙述正确的是 A. 该反应不遵循质量守恒定律 B. 两种反应物的化学计量数之比为1:2 C. 生成物的化学式为H2O、N2、O2 D. 该反应的化学方程式为 【答案】D 【解析】 【详解】A、根据反应的微观图示可知，该反应中有新物质生成，则属于化学变化，任何的化学反应都遵循质量守恒定律，故选项说法错误； B、根据反应的微观图示可知该反应的化学反应方程式为：，则两种反应物的化学计量数之比为1:1，故选项说法错误； C、该反应中生成物为H2O、N2，O2为反应物，故选项说法错误； D、根据反应的微观图示可知该反应的化学反应方程式为：，故选项说法正确。 故选D。 10. “化学链燃烧”是指燃料不直接与空气接触，而是以载氧体在两个反应器之间的循环来实现燃料较低温度下燃烧的过程。某“化学链燃烧”的过程如下：下列有关说法错误的是 A. 空气反应器中发生的反应为： B. X中氮气的含量比空气中高 C. 与直接燃烧相比，“化学链燃烧”有助于二氧化碳捕集 D. 等质量的甲烷直接燃烧比“化学链燃烧”消耗氧气多 【答案】D 【解析】 【详解】A、由图可知，在反应器中，反应物是氧化亚铜和氧气，生成物是氧化铜，该反应方程式书写正确，该选项符合不符合题意。 B、空气通过空气反应器后，氧气减少，气体的总体积减少，氮气的质量不变，故X中氮气的含量比空气中高，该选项不符合题意。 C、燃料不直接与空气接触，而是以载氧体在两个反应器之间的循环来实现燃烧，此操作装置的改变有利于分离和回收比较纯净的二氧化碳，该选项不符合题意。 D、消耗等质量的甲烷，参加反应的氧气质量不会改变，该选项符合题意。 故选D。 第II卷 二、非选择题(本题共8小题，共70分) 11. 化学材料在生产生活中具有重要作用。 钛金属具有硬度大、密度小、熔点高、常温下耐酸碱、耐腐蚀等优良的性能。被誉为“未来金属”。我国钒钛磁铁矿床分布广泛，储量丰富，由钒钛磁铁矿提取金属钛的主要工艺过程如图。 回答下列问题： （1）钛铁矿需要粉碎，其目的是_______。 （2）钒钛磁铁矿的主要矿物成分有磁铁矿(Fe3O4)和钛铁矿(FeTiO3)，少量的赤铁矿(Fe2O3)，请写出木炭粉还原Fe3O4的化学方程式_______。 （3）TiCl4在高温下与足量Mg反应生成金属钛和氯化镁，该反应的化学方程式为_______。 【答案】（1）增大反应物的接触面积，加快反应速率 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粉碎后反应物的接触面积变大，反应速率加快，反应更充分。故填：增大反应物的接触面积，加快反应速率。 【小问2详解】 木炭和四氧化三铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳。故该反应的化学方程式为：。 【小问3详解】 根据题意：TiCl4在高温的条件下与Mg反应生成金属钛和氯化镁。故该反应的化学方程式为： 。 12. 2023年10月3日，我国科学家发现战略性关键金属新矿物——铌包头矿受世人关注。铌包头矿富含铌、钛、硅、氯等元素。请你根据下列信息，完成相应问题。 （1）如图1所示，一个铌原子中有______个质子，该元素的相对原子质量为______。 （2）图2是元素周期表的部分内容，图3和图4是四种原子的结构示意图。 ①硅是芯片制造的基础材料。碳元素与硅元素化学性质相似，是因为两种原子的______相同，它们元素种类不同是因为______不同。 ②图3中能代表图2“破损”处元素的原子结构示意图的是______(填字母序号)。 ③金属钛被称为“太空金属”。见图4，钛原子容易______电子(填“得”或“失”)。 （3）日本宣布向海洋倾倒被福岛H—3核污染的废水，此举将长期严重污染太平洋，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。H—3的相对原子质量为______。 【答案】（1） ①. 41 ②. 92.91 （2） ①. 最外层电子数 ②. 质子数##核电荷数 ③. C ④. 失 （3）3 【解析】 【小问1详解】 元素周期表单元格中，左上角的数字表示原子序数，原子序数=原子的质子数，则一个铌原子中有41个质子；元素周期表单元格中，最下方的数字表示相对原子质量，则该元素的相对原子质量为92.91； 【小问2详解】 ①决定元素化学性质的为最外层电子数，在元素周期表中，碳、硅位于同一族，最外层电子数相同，则它们的化学性质相似；决定元素种类的为质子数或核电荷数，碳元素和硅元素的质子数或核电荷数不同，则属于不同种元素； ②17号元素为氯元素，原子序数=原子的质子数=核外电子数，则氯原子的质子数或核外电子数均为17，核外电子排布为2、8、7，故选C； ③钛原子最外层电子数为2，小于4，在化学变化中易失去电子； 【小问3详解】 H—3原子内有1个质子，2个中子，相对原子质量=1+2=3。 13. 兴趣小组利用反应：验证质量守恒定律，回答下列问题： （1）实验一：称量装置和药品总质量，取出试管将盐酸倒入烧杯中，再将试管放入烧杯，待反应结束后，称量装置和药品的总质量，电子天平示数减小，原因是___________。 （2）实验二：称量装置和药品总质量，将气球中的碳酸钠倒入锥形瓶，观察到的现象是产生气泡，___________，白色固体消失。反应结束后称量发现，受浮力影响电子天平示数减小。 （3）为克服实验二中气球受浮力的影响，同学们在实验三中利用硬塑料瓶进行实验。首先用电子天平称量装置和药品的总质量，接下来的实验操作为___________，待反应结束后，称量装置和药品的总质量，电子天平示数不变。 （4）化学反应遵守质量守恒定律，其微观原因是___________。 （5）由上述实验得到启示，若用有气体生成的反应验证质量守恒定律时，在装置设计方面要注意的问题有___________(写出一点即可)。 【答案】（1）生成的二氧化碳气体逸出 （2）气球膨胀 （3）倾斜瓶子，使稀盐酸和碳酸钠混合 （4）反应前后原子的种类没有改变、数目没有增减，质量没有变化 （5）在装置设计方面应做到密闭（合理即可） 【解析】 【小问1详解】 碳酸钠与盐酸混合后，生成氯化钠、水和二氧化碳，由于生成的二氧化碳气体逸出，所以电子天平示数减小； 【小问2详解】 碳酸钠与稀盐酸反应有气泡生成，将气球中的碳酸钠粉末倒入稀盐酸后，观察到的现象是有气泡生成，气球体积变大，白色固体消失； 【小问3详解】 稀盐酸与稀盐酸接触有气泡生成，在实验三中利用硬塑料瓶改进实验装置，用电子天平称量装置和药品的总质量，接下来的实验操作为倾斜瓶子，使稀盐酸和碳酸钠混合； 【小问4详解】 化学反应遵守质量守恒定律，其微观原因是：反应前后原子的种类没有改变、数目没有增减，质量没有变化； 【小问5详解】 由上述实验得到启示，探究有气体参加或有气体生成的反应验证质量守恒定律时，在装置设计方面应做到密闭等。 14. 碳是重要的生命元素，碳及其化合物的综合利用使世界变得更加绚丽多彩。 1.碳的多样性 （1）金刚石和石墨的组成元素虽然相同，但由于_______，所以物理性质差异很大。 （2）如图所示，m、n两支相同的大试管中都充满红棕色气体，分别加入足量等质量的金刚石和活性炭，塞紧胶塞，一段时间后，可观察到_______(填字母)。 A. m 试管中红棕色消失 B. n 试管中红棕色消失 C. 打开弹簧夹，烧杯中的水进入m试管 D. 打开弹簧夹，烧杯中的水进入n试管 Ⅱ.“碳中和”的实现 “碳中和”是指一定时间内CO2的排放量与吸收量基本相当。 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的工艺流程图。 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℃。 （3）实验室进行过滤操作需要用到的玻璃仪器有_______。 （4）请根据流程图写出铁和水蒸气反应的化学方程式_______。 （5）CO2合成CH3OH：。该反应使用过量H2的原因是_______。 （6）最后一步可以用_______(填“过滤”或“蒸馏”)从水与 CH3OH 的混合溶液中得到 CH3OH。 【答案】（1）碳原子排列方式不同 （2）BD （3）烧杯、玻璃棒、漏斗 （4） （5）确保反应充分进行 （6）蒸馏 【解析】 【小问1详解】 金刚石和石墨的组成元素虽然相同，但由于碳原子排列方式不同，金刚石中碳原子是立体网状排列，石墨中是层状排列，故物理性质差异很大。 【小问2详解】 A、金刚石没有吸附性，故m试管的红棕色不会消失，该选项不符合题意。 B、活性炭有良好的吸附性，故n试管的红棕色消失，该选项符合题意。 C、m试管气体几乎不变，故内外压强差不大，烧杯中的水不会进入m试管，该选项不符合题意。 D、n试管气体减少，试管内压强小于大气压，故烧杯中的水进入n试管，该选项符合题意。 故选BD。 【小问3详解】 过滤中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗。 【小问4详解】 由流程图可知，铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，据此可以写出化学方程式：。 【小问5详解】 合成时使用过量是为了使充分反应，提高产率。 【小问6详解】 水和甲醇都是液态的，它们的沸点不同，故可以用蒸馏来得到甲醇。 15. 某化学兴趣小组想设计制作一款在缺氧环境或出现高浓度有毒有害气体环境下逃生时使用的自救呼吸器。资料显示：超氧化钠KO2和超氧化钠NaO2均为黄色固体，可分别与人呼出气中的CO2、H2O反应生成O2和白色固体。等质量的KO2和NaO2的生氧性能如图。 （1）超氧化钠(NaO2)与水反应可以生成氢氧化钠和氧气，请写出反应的化学方程式_______。 （2）人正常呼吸时需要生氧药品的生氧速度不低于1L/min，结合生氧药品的生氧性能，选取_______(填“KO2”或“NaO2”)作为生氧药品，理由是_______。 （3）如图是兴趣小组设计的一款自救呼吸器(箭头表示气体流动方向)。自救呼吸器使用时，需用鼻夹夹住鼻子，用嘴咬合呼吸软管进行呼吸。在正常呼气时，单向阀A和B的开闭情况是A_______，B_______(两空选填“打开”或“关闭”)。 （4）使用一段时间后，观察到生氧药品_______时，基本失效，需更换。 【答案】（1） （2） ①. ②. 超氧化钾作为生氧药品比超氧化钠的生氧速度波动小，且使用时间较长，氧气浪费较少 （3） ①. 打开 ②. 闭合 （4）黄色变为白色 【解析】 【小问1详解】 超氧化钠与水反应可以生成氢氧化钠和氧气，据此可以写出化学方程式：。 【小问2详解】 人正常呼吸时需要生氧药品的生氧速度不低于1L/min，由图可知，选取为生氧药品，理由是超氧化钾作为生氧药品比超氧化钠的生氧速度波动小，且使用时间较长，氧气浪费较少。 【小问3详解】 在正常呼气时，气体从气囊流向呼吸软管，所以单向阀A打开，B闭合。 【小问4详解】  使用一段时间后，若观察到原本呈黄色的生氧药品已经变为白色(即生成的白色固体)，则说明生氧药品已基本失效，需要更换。 16. 某小组同学对生活中水展开了项目式学习探究。 【项目一】：探究自来水的生产过程 （1）如图是自来水的生产过程。据图回答： ①该过程中使用的净水方法有_______。(填字母序号) a.沉淀　　　b.过滤　　　c.蒸馏 ②现在很多家庭在家中自来水出口加装净水装置，清除水中有害物质，可直接输出符合国家标准的饮用水，该饮用水属于_______(选填“混合物”或“纯净物”)。 ③长期饮用硬水对人体健康不利。生活中硬水通常要通过_______降低硬度后才能喝。也可将硬水通过如图所示的阳离子交换柱后可变成软水(图中阴离子未画出)，交换后的水仍然呈电中性。一个Ca2+可以交换出_______个Na+，阳离子交换柱长时间使用后，因Na+变少，失去硬水软化功能而失效。 【项目二】：完成水的电解任务 （2）①利用注射器模拟电解水实验装置(如图所示)。烧杯中盛有蒸馏水，加入氢氧化钠为了_______，接通电源。接通电源后发生反应的化学方程式为_______。 ②电解水过程中没有发生改变的微粒是_______(填符号)。 ③电解开始时，因为氧气比氢气更易溶于水，可能造成正极和负极产生气体的体积比_______(填“>”或“<”)1:2。 【项目三】探究影响电解水速率的因素 以收集20mL氢气为标准，记录时间和收集氧气的体积，实验数据如表： 温度/℃ 外加电压/N 氧气/mL 时间/s ① 15 6 9.9 54.6 ② 15 9 10.0 23.4 ③ 15 12 9.0 15.0 ④ 30 6 9.6 46.2 ⑤ 45 6 9.7 35.4 （3）实验①②③可探究_______对电解水速率的影响。欲探究温度对电解水速率的影响，应选择的实验组是_______(填实验序号)，得出的结论是_______。 【答案】（1） ①. ab ②. 混合物 ③. 煮沸 ④. 2/两 （2） ①. 增强水的导电性 ②. ③. H、O ④. < （3） ①. 外加电压 ②. ①④⑤ ③. 其他条件相同时，温度越高，电解速率越快 【解析】 【小问1详解】 ①该过程中的沉淀池用到了沉淀的方法，沙滤使用了过滤的方法，没有使用到蒸馏，故选ab。 ②饮用水属于混合物，因为其中除了水，还有一些可溶性的物质。 ③生活中通常通过煮沸来软化硬水；1个钙离子带2个单位正电荷，1个钠离子带1个单位正电荷，故1个钙离子可以交换出2个钠离子。 【小问2详解】 ①氢氧化钠溶于水后形成了自由移动的钠离子和氢氧根离子，故加入氢氧化钠为了增强水的导电性；电解水生成氢气和氧气，据此可以写出化学方程式：。 ②化学变化中，分子可分，原子不可再分，故电解水过程中没有发生改变的微粒是氢原子和氧原子，符号为、。 ③电解水过程中氧气和氢气的体积比约为1：2，由于氧气比氢气更易溶于水，氧气体积减少，故可能造成正极和负极产生气体的体积比<1：2。 【小问3详解】 由实验①②③可知变量是外加电压，故探究的是外加电压对电解水速率的影响；要考察温度对电解水速率的影响，应选实验①④⑤（同电压不同温度），结论是其他条件相同，温度越高，电解水速率越快。 17. 二氧化碳是人类无法离开的物质。 Ⅰ.二氧化碳的实验室制取： 实验室里现有过氧化氢溶液、二氧化锰、石灰石、稀硫酸、稀盐酸，以及下列仪器： （1）仪器①的名称是_______；使用长颈漏斗时，漏斗下端要插入液面以下的原因是_______。 （2）利用上述仪器和药品可以制取二氧化碳，你选择的药品是_______，组装一套制取二氧化碳的装置，你选择的仪器是_______(填序号)，该反应的化学方程式为_______。 Ⅱ.某兴趣小组同学设计实验验证人体呼吸作用产生二氧化碳。 初始实验：如图所示，甲同学通过导管向澄清石灰水中吹气，观察到澄清石灰水变浑浊，于是得出结论：人体呼吸作用产生二氧化碳。 （3）澄清石灰水变浑浊的化学反应方程式为_______。 （4）同学们认为上图实验不足以得出正确结论，原因是_______。 （5）改进实验：同学们改进实验装置如图所示。检验气密性良好后，在两个锥形瓶中装入等浓度等体积、足量的澄清石灰水，乙同学对着呼吸后匀速的吸气和呼气，当他呼气时，A、B两个止水夹的开闭情况是_______，其中左侧瓶中所装澄清石灰水的作用是_______。一段时间后观察到_______的现象，证明人的呼吸作用确实产生了二氧化碳。 【答案】（1） ①. 集气瓶 ②. 实现液封，防止气体逸出 （2） ①. 石灰石和稀盐酸 ②. ①②⑦⑧ ③. （3） （4）空气中也有二氧化碳 （5） ①. A关B开 ②. 形成对照 ③. 图中右边锥形瓶中石灰水变浑浊 【解析】 【小问1详解】 由仪器的形状和用途可知①是集气瓶；使用长颈漏斗时，漏斗下端要插入液面以下的原因是防止生成的气体从长颈漏斗下方逸出。 【小问2详解】 实验室常用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳；组装一套制取二氧化碳的装置，反应条件是常温，反应物状态固体和液体，故选择的仪器是①②⑦⑧，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，据此可以写出化学方程式：。 【小问3详解】 氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，据此可以写出化学方程式：。 【小问4详解】  不能由简单向石灰水中吹气就下结论的原因是：空气本身也含有二氧化碳，没有排除空气中二氧化碳使石灰水变浑浊的可能性，故原实验缺乏对照，结论不严谨。 【小问5详解】 改进装置中，当实验者呼气时，应A关B开，使呼出的气流进入右侧锥形瓶；左侧瓶中的澄清石灰水用来除去(或吸收)吸入口中空气所含的二氧化碳。一段时间后观察到右侧瓶的澄清石灰水变浑浊而左侧瓶不浑浊，从而证明人体呼出的气体里确实含有二氧化碳。 18. 利用玉米秸秆为原料可生产乙醇（C2H6O），部分流程为玉米秸秆→纤维素→葡萄糖→乙醇（反应条件略），其中葡萄糖（C6H12O6）转化为乙醇的反应为：C6H12O62C2H6O+2CO2↑。请计算：每生产4.6 t乙醇，理论上参加反应的葡萄糖的质量是多少？ 【答案】【解】设：反应的葡萄糖的质量为 答：理论上参加反应的葡萄糖的质量是9t。 【解析】 【详解】按照根据化学方程式进行计算的步骤即可。详见答案。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $