精品解析:北京市景山学校2025-2026学年九年级上学期12月月考化学试卷
2025-12-25
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内容正文:
北京景山学校2025~2026学年度第一学期12月月考试题
八贯化学
本试卷共10页,共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。考试结束后,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Mg-24 Al-27 S-32 Cl-35.5 K-39 Ca-40 Fe-56 Cu-64 Zn-65 Ag-108
第一部分选择题
本部分共25题,每题1分,共25分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 下列符号所表示的粒子中,能保持氯气化学性质的最小粒子是
A. Cl2 B. Cl C. Cl- D.
2. 下列说法中不正确的是
A. 阳离子一定带有正电荷
B. 带电荷的原子团一定是含有氧原子
C. 具有相同质子数的粒子不一定是同一种元素
D. 最外层电子数为8的粒子不一定是稀有气体元素的原子
3. 下列五种物质中均含有氮元素,它们是按氮元素的化合价由低到高的顺序排列的:①NH3 ②N2 ③NO ④X ⑤N2O5,根据规律,X不可能是
A. NO2 B. NaNO2 C. N2O3 D. N2O
4. 下列物质的化学式书写不正确的是
A. 氢氧化铜Cu(OH)2 B. 氯化铁FeCl3
C. 二氧化碳CO2 D. 硫酸铝AlSO4
5. 下列对质量守恒定律的理解中正确的是
A. 10g冰融化后得到10g水,符合质量守恒定律
B. 高锰酸钾加热后固体质量减少,不符合质量守恒定律
C. 12g镁在空气中完全燃烧后得到20g氧化镁,则参加反应的氧气质量为8g
D. 细铁丝在氧气中燃烧后,生成物的质量比细铁丝的质量大,不符合质量守恒定律
6. 冬天是流感传染病的高发季,奥司他韦(化学式:C16H28N2O4)是一种抗流感病毒药。下列关于奥司他韦相关说法正确的是
A. 奥司他韦中碳、氢元素质量比是16:28
B. 一个奥司他韦分子是由16个碳原子、28个氢原子、2个氮原子和4个氧原子构成
C. 奥司他韦分子中含有氮气分子
D. 奥司他韦中元素质量分数最大的是氢元素
7. 超氧化钾(KO2)可作氧气源,用于煤矿井下救援。KO2能与水反应迅速放出氧气,发生的反应为,则X的化学式是
A. H2 B. K2O C. KH D. KOH
8. 在证据推理过程中可以培养科学思维,以下推理正确的是
A. 化学变化伴随有能量变化,则有能量变化的变化一定是化学变化
B. 化学变化遵循质量守恒定律,则物质质量不变的变化一定是化学变化
C. 碳在一定条件下可以转化成二氧化碳,则二氧化碳在相同条件下也可以转化成碳
D. 通常情况下,物质燃烧需要氧气,但有氧气参与的反应不一定是燃烧
9. 下列推断正确的是
A. 在氧气中点燃某纯净物X,有二氧化碳和水生成,则X中一定含有碳元素、氢元素和氧元素
B. 依次表示Al原子、Cl+离子结构示意图
C. 催化剂是能加快反应速率、本身的质量和化学性质都不变的物质
D. 煤块在空气中燃烧后,留下的灰烬质量变小了,这一变化遵守质量守恒定律
10. 光电材料吸收光产生电流能分解水。在吸收相同光照的条件下,二氧化硅薄膜中嵌入纳米镍(Ni)后,电流增大,产生氢气的速率加快。下列有关说法正确的是
A. 二氧化硅属于混合物
B. 该材料可将电能转化为光能
C. 纳米镍可提高二氧化硅薄膜的电阻
D. 硅元素在地壳中的含量优势是其能用于光电材料的原因之一
11. 二氧化碳是碳纳米管纯化的重要辅助试剂。下列不属于二氧化碳用途的是
A. 扑灭火灾 B. 用作燃料 C. 人工降雨 D. 气体肥料
12. 一定条件下,二氧化碳和甲烷可转化为乙酸(),该反应微观示意图如下。下列说法不正确的是
A. 和按个数比1:1进行反应
B. 该反应前后原子种类、数目均不变
C. 中C、H元素的质量比为1:2
D. 催化剂在反应前后质量不变
13. 家用燃料使用的发展历程(括号内表示燃料主要成分)如图所示:
下列有关说法错误的是.
A. 燃料燃烧时均放出热量 B. 管道煤气中的物质都可以转化成二氧化碳
C. 管道煤气有毒 D. 丁烷中碳、氢元素的质量比为24:5
14. 在密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质、在一定条件下反应,测得反应前及反应过程中的两个时刻各物质的质量分数如下图所示。图中a、b、c、d分别表示相应物质的质量分数。下列数据正确的是
A. a=56% B. b=6% C. c=17% D. d=8%
15. 将一定量的丙烷(C3H8)和氧气置于一个密闭的容器中引燃并充分反应,测得反应前后各物质的质量如表所示,下列判断不正确的是( )
物质
C3H8
O2
H2O
CO2
X
反应前质量/g
4.4
12.8
0
0
0
反应后质量/g
0
0
7.2
4.4
a
A. 表中a的值一定是5.6
B. 若8.8g丙烷完全反应,则生成14.4g水
C. 生成物X中一定含有氢元素
D. 若4.4g丙烷与16.0g氧气充分反应,则无X生成
16. 在FeSO4和Fe2(SO4)3的混合物中,已知氧元素的质量分数为42%,则该混合物中铁元素的质量分数为( )
A. 21% B. 32% C. 37% D. 无法确定
17. 将装入玻璃管中,先通入一会儿,再加热,当大部分固体变为红色铜时停止加热,并同时停止通入气体。在空气中冷却后,称量残留物的质量为。在实验过程中共用去,生成,则最终得到的铜的质量为
A. B. C. D.
18. 某化学小组的同学利用混有少量CO2的CO气体还原氧化铁,并验证反应后的气体产物。实验室现有如图所示实验装置(可重复使用)。按气体从左到右的方向,装置连接顺序正确的是
A. 甲→乙→丙→丁 B. 甲→丙→乙→丁
C. 乙→甲→丙→甲→丁 D. 乙→甲→丙→乙→丁
19. 如图所示,甲、乙、丙三个烧瓶的容积均为250mL,且充满CO2。将分液漏斗内液体同时全部注入三个烧瓶中,立即关闭活塞,振荡烧瓶。下列说法不正确的是(已知初始阶段三只气球大小相同)
A. 实验甲中可观察到石灰水变浑浊
B. 对比实验乙、丙,可证明NaOH与CO2发生了反应
C. 向反应后的溶液中加入紫色石蕊,溶液均变为红色
D. 最终气球的大小顺序为:乙>甲>丙
20. 如图所示实验中,、为用紫色石蕊溶液润湿的棉球,、为用石蕊溶液染成紫色的干燥棉球。下列能说明密度大于空气且能与水反应的现象是
A. 变红,不变红 B. 变红,不变红
C. 、变红,、不变红 D. 比先变红,、不变红
21. 如图是收集干燥气体并对它进行吸收处理的装置,由图中实验装置推测该气体的有关性质,正确的一组是
A
B
C
D
密度(与空气比较)
大于
大于
小于
小于
在水中的溶解性
难溶
极易溶
极易溶
难溶
A. A B. B C. C D. D
22. 取10.0g碳酸钙高温加热,一段时间后停止加热,剩余固体中钙元素质量分数为50.0%.下列判断正确的是( )
A. 生成2.0g CO2气体
B. 剩余固体的质量为5.0g
C. 生成了5.6g CaO
D. 剩余CaCO3的质量为8.0g
23. 元素周期表中,同周期元素的结构和性质呈现一定的规律性变化。如表列出的是第三周期元素的原子半径及主要化合价(部分信息未列出)。下列有关说法不正确的是
元素
Na
Mg
①
Si
P
②
Cl
原子的最外层电子数
1
2
3
4
5
6
7
原子半径(nm)
0.186
0.160
0.143
③
0.110
0.102
0.099
最高正价
最低负价
+1
+2
④
+4
-4
+5
-3
⑤
+7
-1
A. ⑤处的最高正价是+6,最低负价是-2
B. ③处的数值介于0.110~0.143之间
C. 第三周期元素(Na-Cl)的最高正价数等于其原子的最外层电子数
D. 元素①的原子序数是13,①和②形成的化合物的化学式为AlS
24. 如图所示的四个图像能正确反映对应变化关系的是
A. 表示两份完全相同的过氧化氢溶液在有无MnO2情况下产生O2
B. 表示加热高锰酸钾过程中,二氧化锰质量的变化
C. 表示在密闭容器中用红磷测定空气中氧气的含量,瓶内压强的变化
D. 表示加热高锰酸钾过程中,生成氧气质量的变化
25. 下列实验操作能达到实验目的的是
实验目的
实验操作
A
鉴别大理石和氯化钠
取样,加入适量水
B
鉴别二氧化碳和氮气两瓶气体
将燃着的木条分别伸入集气瓶中
C
除去二氧化碳中的少量一氧化碳
点燃气体
D
除去氧气中的二氧化碳
通过灼热的氧化铜
A. A B. B C. C D. D
第二部分(非选择题共75分)
26. 是科学家发现的一种新型火箭燃料。请计算:
(1)中氮、氧两种元素的质量比是______。
(2)中氮元素的质量分数是_____(计算结果精确到0.1%)。
(3)______kg与60kgNO所含氮元素质量相同。
27. 阅读下面科普短文。
《中国气候变化蓝皮书(2022)》指出,全球变暖趋势仍在继续。减少CO2排放,实现碳中和迫在眉睫。
碳循环是实现碳中和的重要途径之一,研究人员提出通过促进人为碳循环实现碳中和的方法,如图1。首先,将太阳能转化为电能,用于电解水制得氢气,像这样利用可再生能源制得的氢气称为绿色氢气。然后,在催化剂的作用下,将捕捉的CO2与氢气反应制得甲醇(CH3OH)等化工产品。
开发高效、稳定的催化剂对实现上述人为碳循环至关重要。研究人员使用两种催化剂,探究了影响CO2与H2制备甲醇反应效果的因素。反应效果可用甲醇的选择性衡量,数值越大反应效果越好,结果如图2。
实现碳中和人人有责,让我们从日常点滴做起,低碳生活。
依据文章内容回答下列问题。
(1)绿色氢气是指______。
(2)补全化学方程式:CO2 + 3H2CH3OH +[_____]______。
(3)由图1可知,捕捉的CO2来源于______(写1条即可)。
(4)由图2可知:
Ⅰ、①⑤⑨组实验的目的是______。
II、制备甲醇反应效果与温度的关系是______。
Ⅲ、实验研究的多个因素中,对反应效果影响最大的是______。
28. 随着人们生活水平的提高,广信区私家车数量不断增加,给人们出行带来很多方便。
(1)目前多数传统汽车使用的燃料会大量排放_____,从而造成温室效应。
(2)与传统汽车相比,太阳能汽车低碳环保,真正实现了零排放。制造太阳能汽车所用的太阳能电池需要大量的单质硅,如图是用粗硅原料(含氧化镁等杂质,不考虑其他杂质与酸反应)制备单质硅的一种简易流程。
①上述流程中,可以循环利用的物质是______(填化学式)。
②写出SiCl4与H2反应的化学方程式______。
29. 装置气密性良好是实验成功的基本保障。根据如图所示实验回答问题。
A.检查装置气密性
B.测空气中氧气含量
C.溶解时的吸、放热现象
D.验质量守恒定律
(1)实验A:观察到水中导管口有气泡冒出,请从分子的角度解释出现此现象的原因_____。
(2)实验B:若装置漏气,会使测得的实验结果____(填“偏大”或“偏小”)。
(3)实验C:已知硝酸铵溶于水会吸热,则加入硝酸铵后,液面a处变化情况为_____。
(4)实验D:为确保实验成功,必须在_____容器中进行实验。
在实验室里,同学们欲用如图所示装置制取气体并验证其相关性质。
(5)甲组同学选择图1装置和高锰酸钾制取氧气,仪器a的名称为_____,该装置需要改进之处为_____,制取O2的化学方程式为_____,可采用排水法收集,是利用O2的性质为______。
(6)乙组同学利用图2装置进行实验,B中澄清石灰水未变浑浊,同学们猜想可能与盐酸的挥发性有关,可能发生的化学反应方程式为______。
(7)在C装置中,左端放置用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花,右端放置用石蕊溶液染成紫色的湿润纸花。向C装置中通入足量干燥的CO2,一段时间后,可观察到_____。
(8)要同时证明CO2不支持燃烧和密度比空气大两点性质,在D与E装置中,你认为选用_____装置进行操作更合理。
30. 水是生命之源,海水是个聚宝盆。如图是对海水(还含MgCl2、CaCl2)综合利用的部分工艺流程(部分过程和产物略):
(1)“淡化”过程如图,淡化膜允许______通过。
(2)“晒盐”后分离出的卤水中含有的溶质为CaCl2和_____。
(3)“电解”过程中还产生了氯气(Cl2),反应的方程式为______。
31. 如图是实验室制取气体的常用装置,回答问题。
(1)仪器a的名称为___________。实验室选用过氧化氢与二氧化锰制取干燥氧气,制取装置选择___________组合。
(2)实验室常用加热醋酸钠和碱石灰的固体混合物来制取甲烷气体。甲烷是一种无色无味、密度比空气小、难溶于水的气体。若要制取并收集纯净的甲烷,应该从图中选择的制取装置是___________。若要用F装置收集甲烷气体,气体应该从___________(填“b”或“c”)通入。
(3)某同学用装置C收集一瓶较纯净的氧气,测得氧气纯度明显偏低,原因可能是___________(填序号)。
①反应物中混入了二氧化锰
②收集前集气瓶中未注满水
③收集后集气瓶中仍有少量水
④未等气泡连续均匀地冒出时就开始收集
(4)做G实验时,收集氧气的最好方法是___________(从上图中选填)。
(5)小军用过氧化氢溶液制取氧气,他取出10g该溶液,加入适量二氧化锰,生成氧气的质量与反应时间的关系如图所示。
①完全反应后生成氧气的质量为___________g。
②10g该溶液中含有过氧化氢质量分数为?_________。(根据方程式计算,写出计算步骤)
32. 用如图所示实验研究物质的性质。
(1)实验1:已知铁生锈需要在有氧气和水的环境下进行,则一段时间后,试管中液面上升。“液面上升”的原因是_____。
(2)实验2的装置如图所示。
I.写出CO2与NaOH发生反应的化学方程式_____。
II.为证明CO2与NaOH发生反应,请将补充的实验方案在下面方框内画出_____,观察到的现象为_____。
33. 回答下列问题。
(1)学习化学要建立元素观、粒子观、变化观和分类观,请用所学化学知识回答下列问题。
①从图A中可知,金原子的中子数为______。
②B、C、D、E所示粒子共表示______种元素,其中______(填字母)与E化学性质相似。
(2)“价类图”是以化合价为纵坐标、物质类别为横坐标绘制的图像。如图是含氯元素的物质的价类图,其中“→”表示物质间的转化关系。
①物质B的化学式为______,C的化学式为______。
②物质B与水反应能生成HClO和物质A,该化学方程式为______。
34. A~E是初中化学中常见的物质,在一定条件下能发生如图转化。已知A和D为黑色固体,B为红棕色固体,C、E为气体,且E易与人体血液中血红蛋白结合,使人中毒。请回答下列问题。
(1)写出E物质的化学式:______。
(2)写出反应②中使石蕊溶液变红的物质的化学式:______。
(3)写出反应①的化学方程式:_______。
(4)写出反应③的化学方程式:______。
(5)写出反应⑤的化学方程式:______。
35. 为探究碳还原氧化铜的最佳实验条件,用木炭粉和氧化铜的干燥混合物1~2.5g进行系列实验。
【查阅资料】①氧化铜(CuO)为黑色固体。
②碳还原氧化铜得到的铜中可能含有少量的氧化亚铜;氧化亚铜为红色固体,能与稀硫酸反应:Cu2O+ H2SO4 = CuSO4 + H2O + Cu
【进行实验】
实验1:取质量比1:11的木炭粉和氧化铜混合物1.3g,进行实验。
序号
1-1
1-2
装置
反应后物质的颜色、状态
黑色粉末中混有少量红色固体
红色固体有金属光泽,混有极少量,黑色物质
实验2:取一定量的混合物,用1—2装置进行实验。
序号
木炭粉与氧化铜的质量比
反应后物质的颜色、状态
2-1
1:9
红色固体有金属光泽
混有少量黑色物质
2-2
1:10
混有很少量黑色物质
2-3
1:11
混有极少量黑色物质
2-4
1:12
无黑色物质
2-5
1:13
混有较多黑色物质
【解释与结论】
(1)配平化学方程式: ___ C+ ___ CuO高温___ Cu+ ___ CO2↑。
(2)实验1—2中,证明产生CO2的现象是 _______________________ 。
(3)实验1的目的是 __________ 。
(4)实验2的结论是 _____________ 。
【反思与评价】
(5)实验2没有进行质量比为1:14的实验,理由是 ________________ 。
(6)为检验2—4的红色固体中是否含Cu2O,所需试剂是 __________ 。
36. 某气体可能含有CO2、O2、N2中的一种或几种,将该气体依次通过:①炽热的焦炭;②足量灼热的氧化铜;③足量的碱石灰(氢氧化钠和氧化钙的混合物,氧化钙可与水反应),每一步均充分反应,最终得到的气体为纯净物。气体的分子数目随时间的变化如图所示。通过计算说明a、b、c、d四个点对应的气体成分。
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北京景山学校2025~2026学年度第一学期12月月考试题
八贯化学
本试卷共10页,共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。考试结束后,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Mg-24 Al-27 S-32 Cl-35.5 K-39 Ca-40 Fe-56 Cu-64 Zn-65 Ag-108
第一部分选择题
本部分共25题,每题1分,共25分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 下列符号所表示的粒子中,能保持氯气化学性质的最小粒子是
A. Cl2 B. Cl C. Cl- D.
【答案】A
【解析】
【详解】A、Cl2表示氯分子,氯分子是保持氯气化学性质的最小粒子,故选项正确;
B、Cl表示氯原子,故不是保持氯气化学性质的最小粒子,故选项错误;
C、Cl-表示氯离子,故不是保持氯气化学性质的最小粒子,故选项错误;
D、表示氯酸根离子,故不是保持氯气化学性质的最小粒子,故选项错误。
故选A。
2. 下列说法中不正确的是
A. 阳离子一定带有正电荷
B. 带电荷的原子团一定是含有氧原子
C. 具有相同质子数的粒子不一定是同一种元素
D. 最外层电子数为8的粒子不一定是稀有气体元素的原子
【答案】B
【解析】
【详解】A、阳离子是失去电子带正电的粒子,正确;
B、带电荷的原子团不一定含氧原子,如铵根离子(NH4+)带正电但无氧原子,错误;
C、相同质子数的粒子可能为不同元素(如Na+和Ne),正确;
D、最外层电子数为8的粒子可能是离子(如Na+),正确;
故选B。
3. 下列五种物质中均含有氮元素,它们是按氮元素的化合价由低到高的顺序排列的:①NH3 ②N2 ③NO ④X ⑤N2O5,根据规律,X不可能是
A. NO2 B. NaNO2 C. N2O3 D. N2O
【答案】D
【解析】
【分析】根据在化合物中正负化合价代数和为零,可得:
①NH3中氮元素的化合价为:a+(+1)×3=0;则 a=-3;
②单质中元素的化合价为0,因此N2中氮元素的化合价为0;
③NO中氮元素的化合价:b+(-2)=0;则 b=+2;
④N2O5中氮元素的化合价为:2c+(-2)×5=0;则 c=+5;
⑤因此判断选项中N元素的化合价在+2与+5 之间。
【详解】A、NO2中元素的化合价为:d+(-2)×2=0;则d=+4;故A不符合题意;
B、NaNO2中元素的化合价为:(+1)+e+(-2)×2=0,e=+3;故B不符合题意;
C、N2O3中元素的化合价为:2f+(-2)×3=0,则f=+3;故C不符合题意;
D、N2O中元素的化合价为:2g+(-2)=0,g=+1;故D符合题意;
故选:D。
4. 下列物质的化学式书写不正确的是
A. 氢氧化铜Cu(OH)2 B. 氯化铁FeCl3
C. 二氧化碳CO2 D. 硫酸铝AlSO4
【答案】D
【解析】
【详解】A.氢氧化铜中铜元素的化合价为+2价,氢氧根显-1价,其化学式为:Cu(OH)2,故选项化学式书写正确。
B.氯化铁中,铁元素显+3价,氯元素显-1价,其化学式为:FeCl3,故选项化学式书写正确。
C.二氧化碳中,碳元素显+4价,氧元素显-2价,其化学式为CO2,故选项化学式书写正确。
D.硫酸铝中,铝元素显+3价,硫酸根显-2价,其化学式为Al2(SO4)3,故选项化学式书写错误。
故选:D。
【点睛】化合物化学式的书写一般规律:先读后写,后读先写;金属在前,非金属在后;氧化物中氧在后,原子个数不能漏,正负化合价代数和为零。
5. 下列对质量守恒定律的理解中正确的是
A. 10g冰融化后得到10g水,符合质量守恒定律
B. 高锰酸钾加热后固体质量减少,不符合质量守恒定律
C. 12g镁在空气中完全燃烧后得到20g氧化镁,则参加反应的氧气质量为8g
D. 细铁丝在氧气中燃烧后,生成物的质量比细铁丝的质量大,不符合质量守恒定律
【答案】C
【解析】
【详解】A、10g冰融化后得到10g水,发生的是物理变化,不能用质量守恒定律解释,选项错误;
B、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,氧气逸出装置,导致反应后固体质量减小,符合质量守恒定律,选项错误;
C、12g镁在空气中燃烧后得到20g氧化镁,则参加反应的氧气质量为:20g﹣12g=8g,选项正确;
D、细铁丝在氧气中燃烧后,生成物的质量比细铁丝的质量大,是因为氧气参加了反应,符合质量守恒定律,选项错误;
故选C。
6. 冬天是流感传染病的高发季,奥司他韦(化学式:C16H28N2O4)是一种抗流感病毒药。下列关于奥司他韦相关说法正确的是
A. 奥司他韦中碳、氢元素质量比是16:28
B. 一个奥司他韦分子是由16个碳原子、28个氢原子、2个氮原子和4个氧原子构成
C. 奥司他韦分子中含有氮气分子
D. 奥司他韦中元素质量分数最大的是氢元素
【答案】B
【解析】
【详解】A、碳、氢元素质量比为,不是16:28,错误;
B、化学式C16H28N2O4表示一个分子由16个碳原子、28个氢原子、2个氮原子和4个氧原子构成,正确;
C、分子由原子构成,不含氮气分子,错误;
D、奥司他韦中碳元素、氢元素、氮元素和氧元素的质量比为,碳元素质量分数最大,错误。
故选B。
7. 超氧化钾(KO2)可作氧气源,用于煤矿井下救援。KO2能与水反应迅速放出氧气,发生的反应为,则X的化学式是
A. H2 B. K2O C. KH D. KOH
【答案】D
【解析】
【详解】根据化学方程式4KO2+2H2O═4X+3O2↑可知,反应前的钾原子、氧原子和氢原子分别为4、10、4,反应后的钾原子、氧原子和氢原子分别为0、6、0,化学反应前后,原子种类和数目不变,4X中含有4个钾原子、4个氧原子和4个氢原子,则X的化学式为KOH。
故选D。
8. 在证据推理过程中可以培养科学思维,以下推理正确的是
A. 化学变化伴随有能量变化,则有能量变化的变化一定是化学变化
B. 化学变化遵循质量守恒定律,则物质质量不变的变化一定是化学变化
C. 碳在一定条件下可以转化成二氧化碳,则二氧化碳在相同条件下也可以转化成碳
D. 通常情况下,物质燃烧需要氧气,但有氧气参与的反应不一定是燃烧
【答案】D
【解析】
【详解】A、化学变化伴随有能量变化,但有能量变化的变化不一定是化学变化,如灯泡发光、放热伴随能量变化,但灯泡发光、放热属于物理变化,说法错误,不符合题意;
B、化学变化遵循质量守恒定律,但物质质量不变的变化不一定是化学变化,也可能是物理变化,如物质的状态变化,说法错误,不符合题意;
C、碳在一定条件下可以转化成二氧化碳,如碳在氧气中燃烧生成二氧化碳,但二氧化碳在相同条件下不能转化成碳,说法错误,不符合题意;
D、通常情况下,物质燃烧需要氧气,但有氧气参与的反应不一定是燃烧,如食物腐烂有氧气参与反应,但食物腐烂不属于燃烧,说法正确,符合题意。
故选:D。
9. 下列推断正确的是
A. 在氧气中点燃某纯净物X,有二氧化碳和水生成,则X中一定含有碳元素、氢元素和氧元素
B. 依次表示Al原子、Cl+离子结构示意图
C. 催化剂是能加快反应速率、本身的质量和化学性质都不变的物质
D. 煤块在空气中燃烧后,留下的灰烬质量变小了,这一变化遵守质量守恒定律
【答案】D
【解析】
【详解】A、在氧气中点燃某纯净物X,有二氧化碳和水生成,二氧化碳和水中含有碳、氢、氧三种元素,反应物氧气中只含有氧元素,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,则X中一定含有碳元素、氢元素,可能含有氧元素,故错误;
B、g质子数=核外电子数=13,表示铝原子(Al),质子数=17,核外电子数=18,表示氯离子(Cl-),故错误;
C、催化剂是能改变(加快或减慢)反应速率、本身的质量和化学性质都不变的物质,故错误;
D、煤块在空气中燃烧后,留下的灰烬质量变小了,是因为煤块燃烧生成的二氧化碳逸散到空气中,灰烬的质量比煤块的质量小,该反应遵守质量守恒定律,故正确;
故选D。
10. 光电材料吸收光产生电流能分解水。在吸收相同光照的条件下,二氧化硅薄膜中嵌入纳米镍(Ni)后,电流增大,产生氢气的速率加快。下列有关说法正确的是
A. 二氧化硅属于混合物
B. 该材料可将电能转化为光能
C. 纳米镍可提高二氧化硅薄膜的电阻
D. 硅元素在地壳中的含量优势是其能用于光电材料的原因之一
【答案】D
【解析】
【详解】A、二氧化硅是由硅、氧两种元素组成的纯净物,故错误;
B、该材料可将光能转化为电能,故错误;
C、二氧化硅薄膜中嵌入纳米镍(Ni)后,电流增大,说明纳米镍可降低二氧化硅薄膜的电阻,故错误;
D、硅元素在地壳中的含量较多,仅次于氧,所以硅元素在地壳中的含量优势是其能用于光电材料的原因之一,故正确。
故选D。
11. 二氧化碳是碳纳米管纯化的重要辅助试剂。下列不属于二氧化碳用途的是
A. 扑灭火灾 B. 用作燃料 C. 人工降雨 D. 气体肥料
【答案】B
【解析】
【详解】A、二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧,且密度比空气,可用于扑灭火灾,故不符合题意;
B、二氧化碳不能燃烧,不能用作燃料,故符合题意;
C、固态二氧化碳(干冰)升华吸,能用于人工降雨,故不符合题意;
D、二氧化碳是光合作用的原料,可用作气体肥料,故不符合题意。
故选B。
12. 一定条件下,二氧化碳和甲烷可转化为乙酸(),该反应微观示意图如下。下列说法不正确的是
A. 和按个数比1:1进行反应
B. 该反应前后原子种类、数目均不变
C. 中C、H元素的质量比为1:2
D. 催化剂在反应前后质量不变
【答案】C
【解析】
【分析】由微观示意图可知,甲烷和二氧化碳在催化剂的作用下反应生成乙酸,化学方程式为。
【详解】A、由化学方程式可知,参加反应的二氧化碳分子和甲烷分子个数比是1:1,故正确;
B、根据质量守恒定律,化学反应前后原子的个数和种类不发生改变,故正确;
C、乙酸的化学式为CH3COOH,碳元素与氢元素质量比为:(12×2):(1×4)=6:1,故错误;
D、根据催化剂的特点,在化学反应前后,催化剂的质量和化学性质都不变,故正确。
故选C。
13. 家用燃料使用的发展历程(括号内表示燃料主要成分)如图所示:
下列有关说法错误的是.
A. 燃料燃烧时均放出热量 B. 管道煤气中的物质都可以转化成二氧化碳
C. 管道煤气有毒 D. 丁烷中碳、氢元素的质量比为24:5
【答案】B
【解析】
【详解】A、燃料燃烧时均放出热量,故A正确;
B、管道煤气中的一氧化碳、甲烷可以转化为二氧化碳,氢气燃烧生成的是水,故B错误;
C、管道煤气含CO,CO有毒,则管道煤气有毒,故C正确;
D、丁烷()中碳、氢元素的质量比为,故D正确。
故选:B。
14. 在密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质、在一定条件下反应,测得反应前及反应过程中的两个时刻各物质的质量分数如下图所示。图中a、b、c、d分别表示相应物质的质量分数。下列数据正确的是
A. a=56% B. b=6% C. c=17% D. d=8%
【答案】A
【解析】
【详解】对比图1、图2和图3得,反应后甲和乙质量减少了,丙质量增加了,丁反应前后质量没有变化,则甲+乙丙。A、甲由70→42,减少了28,图2应减少14,a=70%-14%=56%;B、乙由14%→11%,减少了3%,图3应减少6%,b=14%-6%=8%;C、丙由6%→40%,增加了34,图2应增加17,c=6%+17%=23%;D、对比图1和图3得,丁反应前后质量分数没有改变,d=10%。故选A。
15. 将一定量的丙烷(C3H8)和氧气置于一个密闭的容器中引燃并充分反应,测得反应前后各物质的质量如表所示,下列判断不正确的是( )
物质
C3H8
O2
H2O
CO2
X
反应前质量/g
4.4
12.8
0
0
0
反应后质量/g
0
0
7.2
4.4
a
A. 表中a的值一定是5.6
B. 若8.8g丙烷完全反应,则生成14.4g水
C. 生成物X中一定含有氢元素
D. 若4.4g丙烷与16.0g氧气充分反应,则无X生成
【答案】C
【解析】
【详解】A、由质量守恒定律可知,参加反应的丙烷的质量与氧气的质量之和等于反应生成的二氧化碳和水和X的质量之和,则12.8g+4.4g﹣7.2g﹣4.4g=5.6g,即a=5.6,故A说法正确;
B、因表格中的数据可知,4.4g丙烷能生成7.2g水,所以8.8g丙烷燃烧一定会生成14.4g水,故说法正确;
C、因丙烷中氢元素的质量为4.4g××100%=0.8g,水中氢元素的质量为7.2g××100%=0.8g,由氢元素质量守恒可知,则X中没有氢原子,故说法错误;
D、设4.4g丙烷完全燃烧需要氧气的质量为x,
C3H8+5O23CO2+4H2O
44 160
4.4g x
解得x=16.0g,
因此没有X生成,故D说法正确.故选C.
【点评】本题考查学生利用表格中物质的质量及质量守恒来分析生成物,明确化学反应方程式中物质恰好完全反应的质量比及元素质量的计算是解答的关键.
16. 在FeSO4和Fe2(SO4)3的混合物中,已知氧元素的质量分数为42%,则该混合物中铁元素的质量分数为( )
A. 21% B. 32% C. 37% D. 无法确定
【答案】C
【解析】
【详解】FeSO4和Fe2(SO4)3中S、O的原子个数比都是1:4,所以质量比,氧的质量分数为42%,所以S元素质量分数==21%,所以Fe的质量分数=1-42%-21%=37%。
故选C
17. 将装入玻璃管中,先通入一会儿,再加热,当大部分固体变为红色铜时停止加热,并同时停止通入气体。在空气中冷却后,称量残留物的质量为。在实验过程中共用去,生成,则最终得到的铜的质量为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】还原的化学方程式为,
题目中实验操作存在误差:反应后停止加热同时停止通,在空气中冷却时,生成的会被空气中的重新氧化为,因此 “残留物质量” 是与重新氧化的的混合物质量,不能直接用 “” 计算的质量;
同时,“共用去” 包含了反应前排空气的(未参与反应),因此不是实际参与反应的质量,不能用其计算。
生成的是反应的直接产物,数据可靠,已知的相对原子质量为64,的相对分子质量为44,设生成的质量为x,则:
解得
则最终得到的铜的质量为。
故选:C。
18. 某化学小组的同学利用混有少量CO2的CO气体还原氧化铁,并验证反应后的气体产物。实验室现有如图所示实验装置(可重复使用)。按气体从左到右的方向,装置连接顺序正确的是
A. 甲→乙→丙→丁 B. 甲→丙→乙→丁
C. 乙→甲→丙→甲→丁 D. 乙→甲→丙→乙→丁
【答案】C
【解析】
【详解】首先应除去混合气体中的CO2,避免造成对反应后生成气体中CO2检验的影响,因此混合气体先通入盛有氢氧化钠溶液的乙装置;通过装置乙的混合气体再通过甲装置的澄清石灰水,检验二氧化碳是否被完全吸收,然后通入装置丙进行还原氧化铁的反应,最后再通过甲装置检验二氧化碳的生成进而确定一氧化碳的存在,因反应后的气体中还含有未完全反应的有毒气体CO,应用气囊收集,防止污染空气。故选C。
19. 如图所示,甲、乙、丙三个烧瓶的容积均为250mL,且充满CO2。将分液漏斗内液体同时全部注入三个烧瓶中,立即关闭活塞,振荡烧瓶。下列说法不正确的是(已知初始阶段三只气球大小相同)
A. 实验甲中可观察到石灰水变浑浊
B. 对比实验乙、丙,可证明NaOH与CO2发生了反应
C. 向反应后的溶液中加入紫色石蕊,溶液均变为红色
D. 最终气球的大小顺序为:乙>甲>丙
【答案】C
【解析】
【详解】A.二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,A正确,不符合题意;
B.乙中小气球变大速度比丙快,且比丙大,可以证明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应,B正确,不符合题意;
C.酸性溶液能使紫色石蕊试剂变红,甲乙反应后的溶液仍为碱性,不会使紫色石蕊试剂变红,丙中二氧化碳与水反应生成碳酸,能使紫色石蕊试剂变红,C错误,符合题意;
D.相同温度下,氢氧化钠 的溶解度比氢氧化钙大,所以乙中氢氧化钠和水吸收二氧化碳,气球最大;甲中氢氧化钙和水吸收二氧化碳,但氢氧化钙比氢氧化钠少,气球较乙小;丙中只有水吸收二氧化碳,气球最小;所以最终气球的大小顺序为:乙>甲>丙,D正确,不符合题意;
故选C。
20. 如图所示实验中,、为用紫色石蕊溶液润湿的棉球,、为用石蕊溶液染成紫色的干燥棉球。下列能说明密度大于空气且能与水反应的现象是
A. 变红,不变红 B. 变红,不变红
C. 、变红,、不变红 D. 比先变红,、不变红
【答案】D
【解析】
【详解】通二氧化碳,用石蕊溶液染成紫色的干燥棉球②③都不变色,说明二氧化碳不能使石蕊变色,通二氧化碳,用紫色石蕊溶液润湿的棉球都变红,说明二氧化碳和水发生了化学反应。并且④比①先变红,说明二氧化碳的密度比空气的大。故选:D。
21. 如图是收集干燥气体并对它进行吸收处理的装置,由图中实验装置推测该气体的有关性质,正确的一组是
A
B
C
D
密度(与空气比较)
大于
大于
小于
小于
在水中的溶解性
难溶
极易溶
极易溶
难溶
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】收集气体从万能瓶短管进入,先集中在上部。说明气体密度比空气小。处理该气体尾气使用防倒吸装置,并且用水吸收处理,所以该气体极易溶于水。故选C。
22. 取10.0g碳酸钙高温加热,一段时间后停止加热,剩余固体中钙元素质量分数为50.0%.下列判断正确的是( )
A. 生成2.0g CO2气体
B. 剩余固体的质量为5.0g
C. 生成了5.6g CaO
D. 剩余CaCO3的质量为8.0g
【答案】A
【解析】
【分析】据化学变化前后元素质量不变,可得反应前后固体物质中钙元素的质量相等,由反应前碳酸钙中所含量钙元素的质量及反应后固体中钙元素的质量分数可计算反应后所得固体的质量,然后使用质量守恒定律,反应前后固体的质量差即为分解过程放出二氧化碳气体的质量。
【详解】原碳酸钙10g中的钙元素质量为:10g× ×100%=4g,反应前后钙元素质量不变,则剩余固体中钙元素质量仍为4g,则含钙50%的剩余固体质量=4g÷50%=8g,即剩余碳酸钙和生成氧化钙总量为8g,则剩余碳酸钙质量少于8g;
根据质量守恒定律,反应生成二氧化碳的质量=10g﹣8g=2g;
设生成的氧化钙质量是x
x≈2.56g
故选A。
23. 元素周期表中,同周期元素的结构和性质呈现一定的规律性变化。如表列出的是第三周期元素的原子半径及主要化合价(部分信息未列出)。下列有关说法不正确的是
元素
Na
Mg
①
Si
P
②
Cl
原子的最外层电子数
1
2
3
4
5
6
7
原子半径(nm)
0.186
0.160
0.143
③
0.110
0.102
0.099
最高正价
最低负价
+1
+2
④
+4
-4
+5
-3
⑤
+7
-1
A. ⑤处的最高正价是+6,最低负价是-2
B. ③处的数值介于0.110~0.143之间
C. 第三周期元素(Na-Cl)的最高正价数等于其原子的最外层电子数
D. 元素①的原子序数是13,①和②形成的化合物的化学式为AlS
【答案】D
【解析】
【详解】A、化合价从+1至+7依次增大,从Si开始有变价,负价逐渐减小,故④为+3,⑤为+6和-2,故A说法正确;
B、由表中信息可知:从左向右元素原子的半径逐渐减小,③处的数值介于0.110-0.143之间,故B说法正确;
C、第三周期元素(Na~Cl)的最高正价数等于其原子的最外层电子数,故C说法正确;
D、第三周期元素从左至右依次为Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl,所以①是Al;②是S,①和②形成的化合物的化学式为Al2S3,故D说法错误;
故选D。
24. 如图所示的四个图像能正确反映对应变化关系的是
A. 表示两份完全相同的过氧化氢溶液在有无MnO2情况下产生O2
B. 表示加热高锰酸钾过程中,二氧化锰质量的变化
C. 表示在密闭容器中用红磷测定空气中氧气的含量,瓶内压强的变化
D. 表示加热高锰酸钾过程中,生成氧气质量的变化
【答案】D
【解析】
【详解】A.二氧化锰在过氧化氢制氧气的反应中的作用是催化作用,催化剂只能改变反应速率,但不能影响生成物质量,该选项不正确;
B.高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,二氧化锰为催化剂,开始时没有,随着反应的发生,质量慢慢增加,反应结束后质量不变,该选项不正确;
C.红磷燃烧放热,装置中压强变大,但随着红磷消耗氧气越来越多,压强变小,且低于开始时的压强,该选项不正确;
D.刚开始加热时,反应还没开始,没有氧气生成,一段时间后,有氧气生成,且质量越来越大,最终氧气质量不变,该选项正确,
故选D。
25. 下列实验操作能达到实验目的的是
实验目的
实验操作
A
鉴别大理石和氯化钠
取样,加入适量水
B
鉴别二氧化碳和氮气两瓶气体
将燃着的木条分别伸入集气瓶中
C
除去二氧化碳中的少量一氧化碳
点燃气体
D
除去氧气中的二氧化碳
通过灼热的氧化铜
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A、大理石主要成分为碳酸钙,不溶于水;氯化钠易溶于水。加水后观察溶解性不同,可鉴别,该选项符合题意。
B、二氧化碳和氮气均不支持燃烧,燃着的木条伸入均熄灭,现象相同,无法鉴别,该选项不符合题意。
C、二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,当二氧化碳中含有少量一氧化碳时,一氧化碳难以点燃,无法有效除杂,该选项不符合题意。
D、氧化铜不与二氧化碳反应,无法除去二氧化碳,该选项不符合题意。
故选A。
第二部分(非选择题共75分)
26. 是科学家发现的一种新型火箭燃料。请计算:
(1)中氮、氧两种元素的质量比是______。
(2)中氮元素的质量分数是_____(计算结果精确到0.1%)。
(3)______kg与60kgNO所含氮元素质量相同。
【答案】(1)7:12
(2)36.8% (3)76
【解析】
【小问1详解】
中氮、氧两种元素的质量比是;
【小问2详解】
中氮元素的质量分数是;
【小问3详解】
60kgNO中氮元素的质量为,则含28kg氮元素的的质量为。
27. 阅读下面科普短文。
《中国气候变化蓝皮书(2022)》指出,全球变暖趋势仍在继续。减少CO2排放,实现碳中和迫在眉睫。
碳循环是实现碳中和的重要途径之一,研究人员提出通过促进人为碳循环实现碳中和的方法,如图1。首先,将太阳能转化为电能,用于电解水制得氢气,像这样利用可再生能源制得的氢气称为绿色氢气。然后,在催化剂的作用下,将捕捉的CO2与氢气反应制得甲醇(CH3OH)等化工产品。
开发高效、稳定的催化剂对实现上述人为碳循环至关重要。研究人员使用两种催化剂,探究了影响CO2与H2制备甲醇反应效果的因素。反应效果可用甲醇的选择性衡量,数值越大反应效果越好,结果如图2。
实现碳中和人人有责,让我们从日常点滴做起,低碳生活。
依据文章内容回答下列问题。
(1)绿色氢气是指______。
(2)补全化学方程式:CO2 + 3H2CH3OH +[_____]______。
(3)由图1可知,捕捉的CO2来源于______(写1条即可)。
(4)由图2可知:
Ⅰ、①⑤⑨组实验的目的是______。
II、制备甲醇反应效果与温度的关系是______。
Ⅲ、实验研究的多个因素中,对反应效果影响最大的是______。
【答案】(1)利用可再生能源制得的氢气
(2) ①. 1 ②. H2O
(3)汽车尾气、工业废气、日常生活等
(4) ①. 探究CO2和H2的比例对制备甲醇反应效果的影响 ②. 在催化剂种类、CO2与H2的比例等其他条件相同时,250 ℃时制备甲醇反应效果比270 ℃时好 ③. 催化剂种类
【解析】
【小问1详解】
根据“像这样利用可再生能源制得的氢气称为绿色氢气”可知,绿色氢气是指利用可再生能源制得的氢气。
【小问2详解】
化学反应前后原子的种类和数目不变。反应前C、H、O数目为1、6、2,反应后C、H、O数目为1、4、1,相差2H、1O,则另一种物质水,则补充1,H2O。
【小问3详解】
充图1中产生二氧化碳的图片可知,捕捉的二氧化碳来源为汽车尾气、工业废气、日常生活等。
【小问4详解】
Ⅰ、①⑤⑨组实验的催化剂种类相同,都为催化剂1,温度相同都为250℃,不同的是二氧化碳和氢气的比例,所以目的是探究CO2和H2的比例对制备甲醇反应效果的影响;
Ⅱ、探究温度对制备效果的影响,则需要其他条件相同,温度不同。则可以比较①②、③④、⑤⑥、⑦⑧、⑨⑩、⑪⑫,通过对比可知,在催化剂种类、CO2与H2的比例等其他条件相同时,250 ℃时制备甲醇反应效果比270 ℃时好。
Ⅲ、通过图2可知,当二氧化碳和氢气的比例不同时,催化剂种类温度相同时各组数据相差不大。相同二氧化碳、氢气比例时,温度不同、催化剂相同的各组数据相差不大,而温度相同、催化剂不同的各组数据相差较大。所以对反应效果影响最大的是催化剂的种类。
28. 随着人们生活水平的提高,广信区私家车数量不断增加,给人们出行带来很多方便。
(1)目前多数传统汽车使用的燃料会大量排放_____,从而造成温室效应。
(2)与传统汽车相比,太阳能汽车低碳环保,真正实现了零排放。制造太阳能汽车所用的太阳能电池需要大量的单质硅,如图是用粗硅原料(含氧化镁等杂质,不考虑其他杂质与酸反应)制备单质硅的一种简易流程。
①上述流程中,可以循环利用的物质是______(填化学式)。
②写出SiCl4与H2反应的化学方程式______。
【答案】(1)二氧化碳##CO2
(2) ①. HCl ②. SiCl4+2H2Si+4HCl
【解析】
【小问1详解】
目前多数传统汽车使用的燃料是汽油或柴油等化石燃料,它们燃烧会大量排放二氧化碳(CO2),二氧化碳是导致温室效应的主要气体。
【小问2详解】
①由流程可知,HCl在粗硅与盐酸反应时用作反应物,HCl在SiCl4与H2在高温条件下反应是生成物,所以可以循环利用的物质是 HCl。
②SiCl4与H2在高温条件下反应生成单质硅Si和HCl,反应的化学方程式为 SiCl4+2H2Si+4HCl 。
29. 装置气密性良好是实验成功的基本保障。根据如图所示实验回答问题。
A.检查装置气密性
B.测空气中氧气含量
C.溶解时的吸、放热现象
D.验质量守恒定律
(1)实验A:观察到水中导管口有气泡冒出,请从分子的角度解释出现此现象的原因_____。
(2)实验B:若装置漏气,会使测得的实验结果____(填“偏大”或“偏小”)。
(3)实验C:已知硝酸铵溶于水会吸热,则加入硝酸铵后,液面a处变化情况为_____。
(4)实验D:为确保实验成功,必须在_____容器中进行实验。
在实验室里,同学们欲用如图所示装置制取气体并验证其相关性质。
(5)甲组同学选择图1装置和高锰酸钾制取氧气,仪器a的名称为_____,该装置需要改进之处为_____,制取O2的化学方程式为_____,可采用排水法收集,是利用O2的性质为______。
(6)乙组同学利用图2装置进行实验,B中澄清石灰水未变浑浊,同学们猜想可能与盐酸的挥发性有关,可能发生的化学反应方程式为______。
(7)在C装置中,左端放置用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花,右端放置用石蕊溶液染成紫色的湿润纸花。向C装置中通入足量干燥的CO2,一段时间后,可观察到_____。
(8)要同时证明CO2不支持燃烧和密度比空气大两点性质,在D与E装置中,你认为选用_____装置进行操作更合理。
【答案】(1)温度升高,分子间间隔变大
(2)偏小 (3)上升 (4)密闭
(5) ①. 酒精灯 ②. 在试管口放一团棉花 ③. ④. 不易溶于水且不与水反应
(6)
(7)左端干燥纸花不变色,右端湿润纸花变红
(8)D
【解析】
【小问1详解】
实验A检查装置气密性,用手握住试管,试管内温度升高,分子间间隔变大,气体体积膨胀,所以观察到水中导管口有气泡冒出,故填:温度升高,分子间间隔变大;
【小问2详解】
实验B测空气中氧气含量,若装置漏气,则反应结束冷却至室温的过程中,外界空气会进入集气瓶,导致进入水的体积偏小,从而使测得的实验结果偏小;
【小问3详解】
实验C硝酸铵溶于水吸热,使瓶内温度降低,压强减小,在外界大气压作用下,液面a上升;
【小问4详解】
实验D红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷,有气体参与反应,则验证质量守恒定律时,需要在密闭容器中进行实验;
【小问5详解】
仪器a的名称为酒精灯;
加热高锰酸钾制取氧气时,为防止加热时固体粉末进入导管,堵塞导管,试管口应放一团棉花,故图1需要改进之处为在试管口放一团棉花;
高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为;
可采用排水法收集氧气,是利用的性质为不易溶于水且不与水反应;
【小问6详解】
乙组同学利用图2装置进行实验,B中澄清石灰水未变浑浊,同学们猜想可能与盐酸的挥发性有关,挥发出的HCl与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成氯化钙和水,化学方程式为;
【小问7详解】
在C装置中,左端放置用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花,右端放置用石蕊溶液染成紫色的湿润纸花,向C装置中通入足量干燥的,二氧化碳不能使干燥石蕊纸花变色,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使石蕊变红,因此一段时间后,可观察到左端干燥纸花不变色,右端湿润纸花变红;
【小问8详解】
D装置中观察到下层蜡烛先熄灭,上层蜡烛后熄灭,说明二氧化碳密度比空气大、不能燃烧且不支持燃烧;E装置未用毛玻璃片,会使部分二氧化碳直接逸散到空气中,故在D与E装置中,选用D装置进行操作更合理。
30. 水是生命之源,海水是个聚宝盆。如图是对海水(还含MgCl2、CaCl2)综合利用的部分工艺流程(部分过程和产物略):
(1)“淡化”过程如图,淡化膜允许______通过。
(2)“晒盐”后分离出的卤水中含有的溶质为CaCl2和_____。
(3)“电解”过程中还产生了氯气(Cl2),反应的方程式为______。
【答案】(1)水分子 (2)、NaCl
(3)
【解析】
【小问1详解】
由图可知,钠离子、氯离子不能通过淡化膜,水分子可以通过淡化膜,故填:水分子;
【小问2详解】
经过晒盐,水分蒸发,氯化钠结晶析出,所得卤水为氯化钠的饱和溶液,而氯化镁、氯化钙仍留在卤水中,所以“晒盐”后分离出的卤水中含有的溶质为、和NaCl,故填:、NaCl;
【小问3详解】
由流程图可知,“电解”过程中发生的反应是氯化镁在通电条件下分解生成镁和氯气,化学方程式为。
31. 如图是实验室制取气体的常用装置,回答问题。
(1)仪器a的名称为___________。实验室选用过氧化氢与二氧化锰制取干燥氧气,制取装置选择___________组合。
(2)实验室常用加热醋酸钠和碱石灰的固体混合物来制取甲烷气体。甲烷是一种无色无味、密度比空气小、难溶于水的气体。若要制取并收集纯净的甲烷,应该从图中选择的制取装置是___________。若要用F装置收集甲烷气体,气体应该从___________(填“b”或“c”)通入。
(3)某同学用装置C收集一瓶较纯净的氧气,测得氧气纯度明显偏低,原因可能是___________(填序号)。
①反应物中混入了二氧化锰
②收集前集气瓶中未注满水
③收集后集气瓶中仍有少量水
④未等气泡连续均匀地冒出时就开始收集
(4)做G实验时,收集氧气的最好方法是___________(从上图中选填)。
(5)小军用过氧化氢溶液制取氧气,他取出10g该溶液,加入适量二氧化锰,生成氧气的质量与反应时间的关系如图所示。
①完全反应后生成氧气的质量为___________g。
②10g该溶液中含有过氧化氢质量分数为?_________。(根据方程式计算,写出计算步骤)
【答案】(1) ①. 分液漏斗 ②. BE##BF
(2) ①. AD##AC##AF ②. c
(3)②④ (4)C
(5) ①. 0.48 ②. 解:设10g该溶液中含有过氧化氢质量为x。
解得
则10g该溶液中含有过氧化氢质量分数为
答:10g该溶液中含有过氧化氢质量分数为10.2%。
【解析】
【小问1详解】
由图可知,仪器a的名称为分液漏斗;过氧化氢制取氧气需要选择固-液常温型发生装置,氧气的密度比空气大,且氧气不易溶于水,可采用向上排空气法和排水法进行收集,其中向上排空气法收集的气体较为干燥,故选装置E或F,故填:分液漏斗;BE或者BF;
【小问2详解】
根据题目信息可知,制取甲烷需要加热醋酸钠和碱石灰的固体混合物,因此发生装置应选固-固加热型,发生装置应选A,甲烷的密度比空气小,且难溶于水,故收集时需要选择向下排空气法和排水法收集,故甲烷的制取装置是AD或AC或AF;若使用F装置收集甲烷,气体应从c端通入,故填:AD或者AC或者AF;c;
【小问3详解】
①反应物中混入二氧化锰影响的是反应速率,不能使收集的氧气不纯,故①不符合题意;
②收集前集气瓶中未注满水,混有空气,故收集氧气时会使空气混入,导致气体不纯,故②符合题意;
③收集后集气瓶中仍有少量水,水为液态,不影响氧气的纯度,故③不符合题意;
④未等气泡连续均匀地冒出时就开始收集,会使装置内的空气进入到集气瓶中,导致收集的氧气不纯,故④符合题意;
故选②④;
【小问4详解】
铁丝在氧气中燃烧实验中,集气瓶底部需加入少量水,防止高温熔融物溅落炸裂集气瓶,故收集氧气的最好方法是排水法,故选C;
【小问5详解】
①根据图示可知,随着反应时间的增加氧气的质量不断增加,当反应停止时氧气的质量不在发生改变,故完全反应后生成氧气的质量为0.48g,故填:0.48;
②详见答案。
32. 用如图所示实验研究物质的性质。
(1)实验1:已知铁生锈需要在有氧气和水的环境下进行,则一段时间后,试管中液面上升。“液面上升”的原因是_____。
(2)实验2的装置如图所示。
I.写出CO2与NaOH发生反应的化学方程式_____。
II.为证明CO2与NaOH发生反应,请将补充的实验方案在下面方框内画出_____,观察到的现象为_____。
【答案】(1)铁生锈消耗氧气,试管内气体减少,压强减小
(2) ①. ②. ③. 加水的集气瓶中气球变鼓的程度小于加氢氧化钠溶液的集气瓶中气球变鼓的程度
【解析】
【小问1详解】
“液面上升”的原因是铁生锈消耗氧气,试管内气体减少,压强减小,在外界大气压的作用下,烧杯中的水被压入试管内,所以试管中液面上升;
【小问2详解】
二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,化学方程式为;
二氧化碳能溶于水且与水反应,二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,因此为证明与NaOH发生反应,需要排除水的影响,则应补充实验为在另一集气瓶中加入等体积的二氧化碳和水,实验装置图为,观察到加水的集气瓶中气球变鼓的程度小于加氢氧化钠溶液的集气瓶中气球变鼓的程度,说明与NaOH发生反应。
33. 回答下列问题。
(1)学习化学要建立元素观、粒子观、变化观和分类观,请用所学化学知识回答下列问题。
①从图A中可知,金原子的中子数为______。
②B、C、D、E所示粒子共表示______种元素,其中______(填字母)与E化学性质相似。
(2)“价类图”是以化合价为纵坐标、物质类别为横坐标绘制的图像。如图是含氯元素的物质的价类图,其中“→”表示物质间的转化关系。
①物质B的化学式为______,C的化学式为______。
②物质B与水反应能生成HClO和物质A,该化学方程式为______。
【答案】(1) ①. 118 ②. 3##三 ③. B
(2) ①. ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
①由元素周期表中的一格可知,汉字左上方数字表示原子序数,汉字下方数字表示相对原子质量,在原子中,原子序数=质子数,相对原子质量质子数+中子数,则金原子的中子数为;
②元素是质子数相同的一类原子的总称,则B、C、D、E所示粒子共表示三种元素;最外层电子数决定元素的化学性质,B、E的最外层电子数均为7,则B与E化学性质相似;
【小问2详解】
①由图可知,B对应氯元素化合价为0价的单质,则B为氯气,其化学式为;
由图可知,C对应氯元素化合价为+4价的氧化物,氧化物是由两种元素组成且其中一种元素为氧元素的化合物,则C中含有氯元素和氧元素,在化合物中氧元素常显-2价,根据在化合物中各元素化合价的代数和为零,则C的化学式为;
②由图可知,A对应氯元素化合价为-1价的酸,则A为HCl,由上述分析可知,B为,即与水反应生成HClO和HCl,化学方程式为。
34. A~E是初中化学中常见的物质,在一定条件下能发生如图转化。已知A和D为黑色固体,B为红棕色固体,C、E为气体,且E易与人体血液中血红蛋白结合,使人中毒。请回答下列问题。
(1)写出E物质的化学式:______。
(2)写出反应②中使石蕊溶液变红的物质的化学式:______。
(3)写出反应①的化学方程式:_______。
(4)写出反应③的化学方程式:______。
(5)写出反应⑤的化学方程式:______。
【答案】(1)CO (2)
(3)
(4)
(5)
【解析】
【分析】B为红棕色固体,则B为氧化铁;C为气体,A和D为黑色固体,A与B(氧化铁)在高温条件下反应生成C和D,碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,则A为碳、C为二氧化碳、D为铁;二氧化碳与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水,则白色沉淀为碳酸钙;碳酸钙在高温条件下分解生成氧化钙和二氧化碳,则F为氧化钙;二氧化碳与碳在高温条件下反应生成一氧化碳,一氧化碳易与人体血液中血红蛋白结合,使人中毒,则E为一氧化碳。
【小问1详解】
由分析可知,E为一氧化碳,其化学式为CO;
【小问2详解】
由分析可知,C为二氧化碳,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使石蕊溶液变红,故反应②中使石蕊溶液变红的物质是碳酸,其化学式为;
【小问3详解】
由分析可知,A为碳、B为氧化铁、C为二氧化碳、D为铁,则反应①为碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,化学方程式为;
【小问4详解】
由分析可知,C为二氧化碳,则反应③为二氧化碳与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为;
【小问5详解】
由分析可知,白色沉淀为碳酸钙、C为二氧化碳、F为氧化钙,则反应⑤为碳酸钙在高温条件下分解生成氧化钙和二氧化碳,化学方程式为。
35. 为探究碳还原氧化铜的最佳实验条件,用木炭粉和氧化铜的干燥混合物1~2.5g进行系列实验。
【查阅资料】①氧化铜(CuO)为黑色固体。
②碳还原氧化铜得到的铜中可能含有少量的氧化亚铜;氧化亚铜为红色固体,能与稀硫酸反应:Cu2O+ H2SO4 = CuSO4 + H2O + Cu
【进行实验】
实验1:取质量比1:11的木炭粉和氧化铜混合物1.3g,进行实验。
序号
1-1
1-2
装置
反应后物质的颜色、状态
黑色粉末中混有少量红色固体
红色固体有金属光泽,混有极少量,黑色物质
实验2:取一定量的混合物,用1—2装置进行实验。
序号
木炭粉与氧化铜的质量比
反应后物质的颜色、状态
2-1
1:9
红色固体有金属光泽
混有少量黑色物质
2-2
1:10
混有很少量黑色物质
2-3
1:11
混有极少量黑色物质
2-4
1:12
无黑色物质
2-5
1:13
混有较多黑色物质
【解释与结论】
(1)配平化学方程式: ___ C+ ___ CuO高温___ Cu+ ___ CO2↑。
(2)实验1—2中,证明产生CO2的现象是 _______________________ 。
(3)实验1的目的是 __________ 。
(4)实验2的结论是 _____________ 。
【反思与评价】
(5)实验2没有进行质量比为1:14的实验,理由是 ________________ 。
(6)为检验2—4的红色固体中是否含Cu2O,所需试剂是 __________ 。
【答案】 ①. 1 ②. 2 ③. 2 ④. 1; ⑤. 澄清石灰水变浑浊; ⑥. 探究木炭与氧化铜的受热面积对其反应的影响; ⑦. 木炭与氧化铜质量比为1:12是恰好反应,因此木炭与氧化铜反应的最佳质量比为1:12; ⑧. 木炭与氧化铜质量比为1:13时,氧化铜已过量; ⑨. 稀硫酸。
【解析】
【详解】(1)木炭与氧化铜反应方程式:C+2CuO高温 2Cu+CO2↑;
(2)二氧化碳使澄清石灰水变浑浊,故如看到澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成;
(3)实验1-1,反应物受热面积较大,实验1-2反应物受热面积较小,故实验1与实验2形成对比实验,可以探究木炭与氧化铜的受热面积对其反应的影响;
(4)由表可知,当木炭与氧化铜质量比为1:12是恰好反应,即木炭与氧化铜反应的最佳质量比为1:12;
(5)由表可知,当木炭与氧化铜质量比为1:13时,氧化铜已过量,生成物中含有Cu和CuO,没有必要进行质量比为1:14的实验;
(6)因为Cu2O + H2SO4 = CuSO4 + H2O + Cu,所以向红色固体中加稀硫酸如溶液变为蓝色,可以可以说明有Cu2O。
36. 某气体可能含有CO2、O2、N2中的一种或几种,将该气体依次通过:①炽热的焦炭;②足量灼热的氧化铜;③足量的碱石灰(氢氧化钠和氧化钙的混合物,氧化钙可与水反应),每一步均充分反应,最终得到的气体为纯净物。气体的分子数目随时间的变化如图所示。通过计算说明a、b、c、d四个点对应的气体成分。
【答案】a点气体成分:CO2、O2、N2或CO2、N2或O2、N2
b点气体成分:CO、N2
c点气体成分:CO2、N2
d点气体成分:N2
【解析】
【详解】①ab段:通过炽热的焦炭,没有说明焦炭的量,可能发生以下反应:
二氧化碳和碳在高温条件下反应生成一氧化碳,化学方程式为,反应后气体分子数增加;
碳和氧气不完全反应生成一氧化碳,化学方程式为,反应后气体分子数增加;
碳和氧气完全反应生成二氧化碳,化学方程式为,反应后气体分子数不变。
②bc段:通过足量灼热的氧化铜,可能发生以下反应:
一氧化碳和氧化铜在加热条件下反应生成铜和二氧化碳,化学方程式为,反应后气体分子数不变;
氧气和一氧化碳和氧化铜反应生成的铜反应生成氧化铜,化学方程式为,反应后气体分子数减小。
③cd段:通过足量的碱石灰(氢氧化钠和氧化钙的混合物),可能发生的反应:
氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,化学方程式为,反应后气体分子数减小。
全部过程可能涉及到的气体为:CO、CO2、O2、N2。
由于②③试剂均为足量,且每一步均充分反应,能与之反应的物质全部消耗,最终得到的气体为纯净物。
CO会在②与足量的灼热的氧化铜的反应中全部耗尽。
CO2会在③全部耗尽。
若最终剩余气体是O2,说明第一步O2与焦炭反应后有剩余。若与焦炭反应后O2有剩余,则只能生成CO2。而O2与焦炭反应生成CO2时,气体分子数不变,不符合题意。
N2化学性质不活泼,与炽热的焦炭、灼热的氧化铜、碱石灰均不反应,则可确定最终得到的气体为N2。
故d点气体为N2(分子数为n)。
③为足量的碱石灰,cd段分子数减少,且最终得到的气体为纯净物(N2)。CO和O2均不能与碱石灰反应,则c点气体为CO2(分子数为2n)、N2(分子数为n)。
②为足量灼热的氧化铜,且bc段分子数目不变,若气体中含有氧气,它会与反应中生成的灼热的铜反应而被消耗,气体分子数减小。则b点气体一定含有N2,一定不含O2,可能含有CO和CO2中的一种或两种。
但图中a点气体分子数为2n(其中N2分子数为n,其他气体分子数为n),b点分子数为3n,增加了n。
ab段可能发生的反应中,能生成CO的反应气体分子数会翻倍,而生成CO2的反应分子数不变,说明不能发生产生CO2的反应。则ab段反应后气体中一定存在CO,一定没有CO2。则b点气体为CO、N2。
①为炽热的焦炭,ab段反应后气体为CO、N2,CO2和O2都能与炽热的焦炭反应生成CO。则a点气体为CO2、O2、N2或CO2、N2或O2、N2。
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