内容正文:
2023级九上第三次素养测试化学试题
注意事项:
1.考试时间:与物理合堂共用120分钟,满分:70分。
2.所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷、草稿纸上答题无效。
3.需要填涂的地方,一律用2B铅笔涂满涂黑。需要书写的地方一律用0.5MM签字笔。
4.答题前,务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Mg-24 Ca-40 Fe-56 Cu-64 3Zn-65
一、选择题(本大题包括15个小题,共30分,每小题只有一个选项最符合题意。)
1. 下列广东传统工艺的制作过程中,发生了化学变化的是
A. 用樟木雕刻匾额
B. 用竹篾编制凉帽
C. 用瓷土烧制陶瓷
D. 用彩纸剪刻窗花
2. 下列气体在空气中体积分数为 21% 的是
A. 氮气 B. 稀有气体 C. 氧气 D. 二氧化碳
3. 列实验操作正确的是
A. 加热液体 B. 加入固体
C. 收集炭黑 D. 检验二氧化碳
4. 下列化学符号中有关数字“2”的描述正确的是
① ② ③ ④ ⑤ ⑥
A. 表示元素化合价的是③ B. 表示分子个数的是①④
C. 表示一个离子所带电荷数的是⑤ D. 表示一个分子中某原子个数的是②④⑥
5. 下列关于微观粒子的说法正确的是
A. 带正电荷的原子均为阳离子 B. 稀有气体原子最外层均为8个电子
C. 原子核内都存在质子和中子 D. 质子数相同的粒子都属于同种元素
6. 下列物质的分类正确的是
A. 氧化物:冰水、锰酸钾 B. 混合物:硬水、水银
C. 温室气体:臭氧、氟利昂 D. 合金:黄铜、氧化铁
7. 玄武岩“织”出“中国红”。玄武岩是制作嫦娥六号月面国旗的原材料。玄武岩由铝、铁、钙等元素组成。铝、铁、钙三种元素的本质区别是
A. 质子数不同 B. 中子数不同
C 核外电子数不同 D. 相对原子质量不同
8. 冬季长跑后,肌肉会酸痛,原因之一是运动时供氧不足,细胞进行无氧呼吸产生乳酸。下列有关乳酸的说法正确的是
A. 从物质类别来看属于氧化物 B. 乳酸由12个原子构成
C. 碳元素的质量分数最小 D. 碳、氢、氧的原子个数比为
9. 赛里木湖冬季出现冰泡奇观,其原因是在湖底生长着大量水草和藻类,被微生物分解后产生大量沼气(主要成分是甲烷),冬季温度迅速下降,湖水开始结冰,气体无处可逃被“困”在冰层之中形成一个个“冰泡”。下列描述正确是
A. 被困在冰泡中的气体分子停止运动 B. 甲烷易溶于水,所以能形成冰泡
C. 形成冰泡后甲烷分子的间隙变大 D. 冰泡内的气体点燃时会产生蓝色火焰
10. 《天工开物》记载:“先取煤炭泥和做成饼,每煤饼一层叠石(石灰石)一层,铺薪(木柴等)其底,灼火燔(灼烧)之”。下列说法不正确的是
A. “煤饼”和“薪”都是可燃物 B. “每煤饼一层叠石一层”使反应更充分
C. 煤炭燃烧过程中吸收热量 D. “灼火燔之”涉及了分解反应
11. 利用如图装置探究的性质。将一瓶敞口放置在大烧杯中,约2min后取出集气瓶,立即向烧杯中倒入少量澄清石灰水,振荡。下列说法错误的是
A. 观察到澄清石灰水变浑浊 B. 实验能同时体现的物理和化学性质
C. 将石灰水换成石蕊溶液,颜色不变 D. 实验能说明分子在不断运动
12. 如表所示是验证Zn、Fe、Cu三种金属活动性顺序的4种实验方案,其中“—”表示未进行实验。不能达成实验目的的方案是
金属化合物溶液
①
②
③
④
Zn(NO3)2溶液
—
Cu
Fe
Fe
Fe(NO3)2溶液
Zn
Zn
Cu
—
Cu(NO3)2溶液
Fe
—
—
Fe
A. ① B. ② C. ③ D. ④
13. 我国科学家根据光合作用原理,研制出“串联催化体系”,可以在太阳光和催化剂作用下分解H2O,再联合CO2制备出一种化工原料乙烯(C2H4)。下列说法错误的是
A. 该“串联催化体系”可将太阳能转化为化学能
B. 反应1可证明水是一种由氢、氧元素组成的化合物
C. 反应2中,原子的数目不变,分子的数目变少
D. 在转化过程中,水进行了循环利用,因此无需额外补充
14. 下列实验方案能达到实验目的的是
A. 鉴别和:将燃着的木条伸入集气瓶中,观察现象
B. 除去中混有的少量:将混合气体通入灼热的
C. 证明是催化剂:对比过氧化氢溶液加入前后的现象
D. 除去溶液中的少量:加入过量的锌粉并过滤
15. 下列图像与对应关系正确的个数为
①一定质量的红磷在盛有氧气的集气瓶中燃烧
②高温灼烧木炭和氧化铁的固体混合物
③向含等质量的稀盐酸中分别加入和至过量
④等质量的和在密闭容器中充分反应
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
二、填空题(包括5个小题,共23分)
16. 工业上常用氯气和氢氧化钙反应制备次氯酸钙,用于自来水消毒。
(1)氢氧化钙的化学式___________,2个钙离子表示为___________;
(2)两个氮分子___________,
(3)标出次氯酸钙中氯元素的化合价___________。
17. 水是生命之源,是“永远值得探究的物质”,人类从未停止过对水的研究。
(1)1785年,拉瓦锡将水蒸气通过高温铁制枪管,将水转化为氢气,同时生成一种黑色物质,上述反应的化学方程式为___________。
(2)水在实验室中应用也很广泛,实验室中可以采用___________的方式将硬水转化为软水。
(3)下列实验中均用到了水,其中水体现了环保意识的是___________(填字母)。
(4)资源最大化利用:在高温和催化剂的作用下,甲烷与水蒸气反应可生成一氧化碳和氢气,生成物中被视为“未来最理想的能源”的是___________,写出它在空气中燃烧的化学方程式:___________。
18. 中国航天技术在人类探索浩渺宇宙前沿不断创新、突破。
(1)钛(Ti)合金是常用的航天材料,合金通常比组成它的纯金属___________(填序号)。
A. 密度更大 B. 熔点更高 C. 抗腐蚀性更好 D. 硬度更大
(2)利用和铝在高温条件下反应可以制得金属钛,此反应属于___________(填基本反应类型)。
(3)中国空间站所使用的太阳能电池板需要用铝合金加工成的箔片进行密封支撑,铝合金能加工成箔片是利用了该金属材料良好的___________性,铝具有良好的抗腐蚀性能的原因___________(用化学方程式表示)。
(4)运载火箭使用液氢、煤油等燃料,下列有关说法正确的是___________(填字母)。
A. 火箭燃料的使用过程中化学能转变为内能,最终转变为机械能
B. 液氢是一种清洁的高能燃料,已应用于航天、交通等领域
C. 煤油是利用石油中各成分密度不同而分离出的产品
D. 大量使用煤油不利于“碳中和”目标的达成
19. 如图,已知A和C的组成元素相同,C在二氧化锰的催化下可以得到可供给呼吸的气体B和A。固体D在纯净的B中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体E。回答下列问题。
(1)写出C的化学式___________。
(2)反应的化学方程式为___________,的反应___________(填“一定”或“不一定”)是放热反应。
(3)反应的化学方程式为___________,B和D反应时需在集气瓶底___________。
20. 化学实验室想要从有银、铜、锌、X四种金属混合物中分离某贵重金属,流程如下:
请回答下列问题:
(1)四种金属的活动性顺序由强到弱依次为___________。
(2)固体混合物乙的成分为___________。
(3)写出③中发生的反应的化学方程式___________。
(4)为了检验滤液C中的溶质成分:向其中加入铜丝,紫红色固体表面有银白色固体产生,则滤液C中一定含有的阳离子是___________。
三、实验题(本大题包括2个小题,共12分)
21. 化学是一门以实验为基础的科学。某化学兴趣小组利用如图所示的仪器和装置进行气体的制取实验。
(1)仪器①的名称是___________。
(2)实验室用高锰酸钾制取和收集一瓶干燥的氧气,需选用的装置是___________(填字母,从A~F中选择)。
(3)实验室制取二氧化碳时,用C装置代替B装置的优点___________,反应的化学方程式为___________。
(4)实验室常用固体锌和稀硫酸反应制得氢气,该反应的化学方程式为___________。若使用上述G装置收集氢气,则气体应该从___________(填“a”或“b”)口通入。
22. 黑色的铁粉在加热时能否与氧化铜反应?化学小组开展了以下探究活动。
【探究一】铁粉与氧化铜能否发生反应
(1)小程同学选用实验装置___________(填字母)进行实验。取用2 g铁粉与2 g氧化铜固体混合物进行实验,观察到部分黑色粉末变为红色,说明两者发生了反应。
【探究二】铁粉与氧化铜反应的产物
【查阅资料】
①能被磁铁吸引,且与稀盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水,反应后溶液显黄色;与溶液不反应。
②铜和氧化亚铜颜色接近,不易区分;与溶液不反应。
【作出猜想】
黑色固体中含有;红色固体是铜和氧化亚铜中的一种或两种。
(2)为探究产物成分,小莺同学进行如下实验。
步骤
现象
结论
1.将产物进行研磨,用磁铁将研磨后的产物分离
黑色固体被磁铁全部吸引,留下红色固体
2.ⅰ.向1中所得黑色固体中加入适量溶液
ⅱ.充分反应后过滤、洗涤、干燥
ⅲ.向滤渣中加入①___________(填试剂名称)
ⅰ.②___________
ⅲ.固体部分消失,溶液变成黄色
黑色固体为铁粉和的混合物
3.向未被磁铁吸引的红色固体中加入过量溶液
红色固体全部消失,生成银白色固体,溶液变为蓝色
③___________
【设计实验】
(3)步骤2ⅱ中所得滤渣的质量___________(填“>”或“<”)黑色固体的质量。
(4)写出铁粉与氧化铜加热时反应的化学方程式___________。
四、计算题(本大题包括1个小题,共5分)
23. 实验室的石灰石标签上显示碳酸钙的质量分数≥90.0%。现取22 g石灰石于烧杯中,不断加入稀盐酸(杂质不溶于水也不参与反应,生成的气体全部逸出),测得烧杯中物质(不含烧杯)的总质量与加入稀盐酸的质量关系如图所示。
(1)最终生成二氧化碳的质量为___________g;
(2)基于化学方程式的计算,判断该标签是否可靠。(结果精确至0.1%)
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2023级九上第三次素养测试化学试题
注意事项:
1.考试时间:与物理合堂共用120分钟,满分:70分。
2.所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷、草稿纸上答题无效。
3.需要填涂的地方,一律用2B铅笔涂满涂黑。需要书写的地方一律用0.5MM签字笔。
4.答题前,务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Mg-24 Ca-40 Fe-56 Cu-64 3Zn-65
一、选择题(本大题包括15个小题,共30分,每小题只有一个选项最符合题意。)
1. 下列广东传统工艺的制作过程中,发生了化学变化的是
A. 用樟木雕刻匾额
B. 用竹篾编制凉帽
C. 用瓷土烧制陶瓷
D. 用彩纸剪刻窗花
【答案】C
【解析】
【详解】A、用樟木雕刻匾额,没有新物质生成,属于物理变化;
B、用竹篾编制凉帽,没有新物质生成,属于物理变化;
C、用瓷土烧制陶瓷,有新物质生成,属于化学变化;
D、用彩纸剪刻窗花,没有新物质生成,属于物理变化;
答案:C。
2. 下列气体在空气中体积分数为 21% 的是
A. 氮气 B. 稀有气体 C. 氧气 D. 二氧化碳
【答案】C
【解析】
【详解】A、氮气在空气中的体积分数为78%,该选项不符合题意;
B、稀有气体在空气中的体积分数为0.94%,该选项不符合题意;
C、氧气在空气中的体积分数为21%,该选项符合题意;
D、二氧化碳在空气中的体积分数为0.03,该选项不符合题意。
故选C。
3. 列实验操作正确的是
A. 加热液体 B. 加入固体
C. 收集炭黑 D. 检验二氧化碳
【答案】C
【解析】
【详解】A、加热液体药品,液体不能超过试管容积的1/3,防止加热过程中液体沸腾溅出来伤到人,故A错误。
B、先将试管横放,用镊子夹取块状药品送入试管口,再慢慢将试管竖立起来,避免打破试管底部,故B错误。
C、蜡烛不充分燃烧,碟子底部会出现炭黑,故C正确。
D、检验二氧化碳应用澄清的石灰水,二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,故D错误。
故选C。
4. 下列化学符号中有关数字“2”的描述正确的是
① ② ③ ④ ⑤ ⑥
A. 表示元素化合价的是③ B. 表示分子个数的是①④
C. 表示一个离子所带电荷数的是⑤ D. 表示一个分子中某原子个数的是②④⑥
【答案】D
【解析】
【分析】①2H:“2” 表示氢原子的个数(2个氢原子);
②O2:“2” 表示1个氧分子中含有2个氧原子;
③Fe2+:“2” 表示1个亚铁离子带2个单位正电荷;
④CO2:“2” 表示1个二氧化碳分子中含有2个氧原子;
⑤:“2” 表示氧化镁中镁元素的化合价为 +2价;
⑥H2O:“2” 表示1个水分子中含有2个氢原子。
【详解】A、表示元素化合价的是⑤,不是③,描述错误。
B、各化学符号中的“2”都无法表示分子个数,描述错误。
C、表示一个离子所带电荷数的是③,不是⑤,描述错误。
D、表示一个分子中某原子个数的是②(氧分子中氧原子数)、④(二氧化碳分子中氧原子数)、⑥(水分子中氢原子数),描述正确。
故选D。
5. 下列关于微观粒子的说法正确的是
A. 带正电荷的原子均为阳离子 B. 稀有气体原子最外层均为8个电子
C. 原子核内都存在质子和中子 D. 质子数相同的粒子都属于同种元素
【答案】A
【解析】
【详解】A、原子失去电子后带正电荷形成阳离子,因此带正电荷的原子均为阳离子,该选项正确,符合题意;
B、稀有气体原子最外层电子数通常为8个电子,但氦原子最外层只有2个电子,该选项错误,不符合题意;
C、氢原子的原子核中只有质子,没有中子,该选项错误,不符合题意;
D、元素的定义是质子数相同的原子,但若粒子是离子,质子数相同但不一定是同种元素。该选项错误,不符合题意;
故选:A
6. 下列物质的分类正确的是
A. 氧化物:冰水、锰酸钾 B. 混合物:硬水、水银
C. 温室气体:臭氧、氟利昂 D. 合金:黄铜、氧化铁
【答案】C
【解析】
【详解】A、冰水中只含有水,是由氢、氧元素组成,属于氧化物;锰酸钾中含有三种元素,不属于氧化物,该选项分类不正确。
B、硬水中含有多种物质,属于混合物;水银中只含一种物质,属于纯净物,该选项分类不正确。
C、臭氧、氟利昂都属于温室气体,该选项分类正确。
D、黄铜为合金,但氧化铁不是合金,该选项分类不正确。
故选C。
7. 玄武岩“织”出“中国红”。玄武岩是制作嫦娥六号月面国旗的原材料。玄武岩由铝、铁、钙等元素组成。铝、铁、钙三种元素的本质区别是
A. 质子数不同 B. 中子数不同
C. 核外电子数不同 D. 相对原子质量不同
【答案】A
【解析】
【详解】元素是具有相同质子数(即核电荷数)的一类原子的总称;铝、铁、钙是三种不同的元素,决定元素种类的是质子数。
故选:A。
8. 冬季长跑后,肌肉会酸痛,原因之一是运动时供氧不足,细胞进行无氧呼吸产生乳酸。下列有关乳酸的说法正确的是
A. 从物质类别来看属于氧化物 B. 乳酸由12个原子构成
C. 碳元素的质量分数最小 D. 碳、氢、氧的原子个数比为
【答案】D
【解析】
【详解】A、氧化物中含有两种元素,而乳酸中含C、H、O三种元素,不属于氧化物,该选项说法不正确;
B、乳酸是由乳酸分子构成的,一个乳酸分子(C3H6O3)由3个C、6个H、3个O共12个原子构成,该选项说法不正确;
C、元素质量分数=,相对分子质量一定,元素质量比越小,则元素质量分数越小,由于乳酸中碳、氢、氧元素的质量比为(12×3):(1×6):(16×3)=6:1:8,氢元素质量比最小,则氢元素质量分数最小,该选项说法不正确;
D、结合化学式可知,乳酸中碳、氢、氧的原子个数比为3:6:3=1:2:1,该选项说法正确。
故选D。
9. 赛里木湖冬季出现冰泡奇观,其原因是在湖底生长着大量水草和藻类,被微生物分解后产生大量沼气(主要成分是甲烷),冬季温度迅速下降,湖水开始结冰,气体无处可逃被“困”在冰层之中形成一个个“冰泡”。下列描述正确的是
A. 被困在冰泡中的气体分子停止运动 B. 甲烷易溶于水,所以能形成冰泡
C. 形成冰泡后甲烷分子的间隙变大 D. 冰泡内的气体点燃时会产生蓝色火焰
【答案】D
【解析】
【详解】A、因为分子总是在运动,即使被困在冰中也不会停止,A选项错误;
B、因为甲烷难溶于水,不易溶于水才能形成气泡,B选项错误;
C、形成冰泡甲烷分子间隙不变,C选项错误;
D、甲烷燃烧时产生蓝色火焰,是其特征反应,D选项正确。
故选:D。
10. 《天工开物》记载:“先取煤炭泥和做成饼,每煤饼一层叠石(石灰石)一层,铺薪(木柴等)其底,灼火燔(灼烧)之”。下列说法不正确的是
A. “煤饼”和“薪”都是可燃物 B. “每煤饼一层叠石一层”使反应更充分
C. 煤炭燃烧过程中吸收热量 D. “灼火燔之”涉及了分解反应
【答案】C
【解析】
【详解】A、“煤饼”(煤炭)和 “薪”(木柴)都具有可燃性,属于可燃物,说法正确。
B、“每煤饼一层叠石一层” 的堆放方式可增大反应物接触面积,使反应更充分,说法正确。
C、煤炭燃烧是放热反应,过程中会放出热量,而非吸收热量,说法错误。
D、“灼火燔之” 时,石灰石(主要成分为碳酸钙)受热分解生成氧化钙和二氧化碳,属于分解反应,说法正确。
故选C。
11. 利用如图装置探究的性质。将一瓶敞口放置在大烧杯中,约2min后取出集气瓶,立即向烧杯中倒入少量澄清石灰水,振荡。下列说法错误的是
A. 观察到澄清石灰水变浑浊 B. 实验能同时体现的物理和化学性质
C. 将石灰水换成石蕊溶液,颜色不变 D. 实验能说明分子在不断运动
【答案】C
【解析】
【详解】A、澄清石灰水是氢氧化钙的水溶液,二氧化碳和氢氧化钙生成碳酸钙沉淀和水,所以向烧杯中倒入少量澄清石灰水,振荡,会观察到澄清石灰水变浑浊,故选项说法正确;
B、二氧化碳能从敞口的集气瓶中运动到烧杯中并且大量聚集在底部,这说明分子在不断运动,同时体现了其密度比空气大的物理性质;后续加入的澄清石灰水变浑浊,体现了二氧化碳能与氢氧化钙反应的化学性质,因此该实验能同时体现二氧化碳的物理和化学性质,故选项说法正确;
C、烧杯中二氧化碳遇水生成碳酸,碳酸显酸性,能使石蕊试液变红色,所以将澄清的石灰水换为石蕊溶液,溶液颜色会变红,而不是不变,故选项说法错误;
D、二氧化碳能从集气瓶中扩散到大烧杯中,使大烧杯中的澄清石灰水变浑浊,这证明了分子在不断运动,故选项说法正确。
故选:C。
12. 如表所示是验证Zn、Fe、Cu三种金属活动性顺序的4种实验方案,其中“—”表示未进行实验。不能达成实验目的的方案是
金属化合物溶液
①
②
③
④
Zn(NO3)2溶液
—
Cu
Fe
Fe
Fe(NO3)2溶液
Zn
Zn
Cu
—
Cu(NO3)2溶液
Fe
—
—
Fe
A. ① B. ② C. ③ D. ④
【答案】B
【解析】
【详解】方案①:Zn与Fe(NO3)2反应,证明Zn>Fe;Fe与Cu(NO3)2反应,证明Fe>Cu,能验证Zn>Fe>Cu;
方案②:Cu与Zn(NO3)2不反应,证明Zn>Cu;Zn与Fe(NO3)2反应,证明Zn>Fe;但无法确定Fe与Cu的活动性顺序,缺少直接比较,不能完全验证;
方案③:Fe与Zn(NO3)2不反应,证明Zn>Fe;Cu与Fe(NO3)2不反应,证明Fe>Cu,能验证Zn>Fe>Cu;
方案④:Fe与Zn(NO3)2不反应,证明Zn>Fe;Fe与Cu(NO3)2反应,证明Fe>Cu,能验证Zn>Fe>Cu。
故方案②不能达成实验目的。故选项ACD错误、选项B正确。
故选B。
13. 我国科学家根据光合作用原理,研制出“串联催化体系”,可以在太阳光和催化剂作用下分解H2O,再联合CO2制备出一种化工原料乙烯(C2H4)。下列说法错误的是
A. 该“串联催化体系”可将太阳能转化为化学能
B. 反应1可证明水是一种由氢、氧元素组成的化合物
C. 反应2中,原子的数目不变,分子的数目变少
D. 在转化过程中,水进行了循环利用,因此无需额外补充
【答案】D
【解析】
【详解】A 、根据图示可知,该“串联催化体系”可将太阳能转化为化学能,A正确;
B、反应1中水分子分解成氢分子和氧分子,根据化学反应前后元素种类不变,可证明水是一种由氢、氧元素组成的化合物,B正确;
C、反应2的方程式为,原子的数目不变,分子的数目变少,C 正确;
D、在转化过程中,水进行了循环利用,但水分子分解生成的氧分子没有循环,氧元素来自于水,因此需额外补充水,D错误。
故选D
14. 下列实验方案能达到实验目的的是
A. 鉴别和:将燃着的木条伸入集气瓶中,观察现象
B. 除去中混有的少量:将混合气体通入灼热的
C. 证明是催化剂:对比过氧化氢溶液加入前后的现象
D. 除去溶液中的少量:加入过量的锌粉并过滤
【答案】B
【解析】
【详解】A、氮气和二氧化碳都不支持燃烧,将燃着的木条伸入这两种气体的集气瓶中,木条都会熄灭,无法通过这个现象区分二者,此选项错误;
B、一氧化碳具有还原性,把混有少量一氧化碳的二氧化碳气体通入灼热的氧化铜中,一氧化碳会和氧化铜发生反应,生成铜和二氧化碳,这个反应既除去了杂质一氧化碳,又没有引入新的杂质,还把一氧化碳转化成了需要保留的二氧化碳,符合除杂的要求,此选项正确;
C、仅对比反应速率变化不能证明MnO2是催化剂,还需验证反应前后其质量和化学性质不变,此选项错误;
D、锌的金属活动性比铁和铜都强,向含有少量氯化铜的氯化亚铁溶液中加入过量锌粉,锌会先和氯化铜反应生成氯化锌和铜,之后还会和氯化亚铁反应生成氯化锌和铁,这样既除去了杂质氯化铜,也消耗了目标物质氯化亚铁,同时还引入了新的杂质氯化锌,不符合除杂 “不消耗目标物质、不引入新杂质” 的原则,此选项错误。
故选:B。
15. 下列图像与对应关系正确的个数为
①一定质量的红磷在盛有氧气的集气瓶中燃烧
②高温灼烧木炭和氧化铁的固体混合物
③向含等质量的稀盐酸中分别加入和至过量
④等质量的和在密闭容器中充分反应
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
【答案】B
【解析】
【详解】①红磷在氧气中燃烧:红磷燃烧放热,温度先升高;反应结束后温度逐渐恢复至室温,而非保持高温,图像错误。
②高温灼烧木炭和氧化铁的混合物:反应为,固体质量会因生成CO2而减小,反应结束后质量不再变化,最终固体一定有铁,质量不为 “0”,图像正确。
③向含等质量HCl的稀盐酸中分别加入Zn和Fe至过量,根据、,最终生成H2质量应相等;另外,等质量的Fe比Zn反应生成的H2更多,图中等质量金属反应时,Zn生成H2更多,图像错误。
④等质量的Mg和O2反应,根据,Mg与O2的质量比为,等质量时O2过量,Mg先消耗完,最终O2有剩余,图像正确。
综上,正确是②④,故选B。
二、填空题(包括5个小题,共23分)
16. 工业上常用氯气和氢氧化钙反应制备次氯酸钙,用于自来水消毒。
(1)氢氧化钙的化学式___________,2个钙离子表示为___________;
(2)两个氮分子___________,
(3)标出次氯酸钙中氯元素的化合价___________。
【答案】(1) ①.
Ca(OH)2 ②.
2Ca2+ (2)
2N2 (3)
【解析】
【小问1详解】
化合物中元素正负化合价代数和为0,氢氧化钙中氢氧根显-1价,钙元素显+2价,设氢氧化钙的化学式为Cax(OH)y,则,解得x∶y=1∶2,可知氢氧化钙的化学式为Ca(OH)2;
书写离子符号时,需在原子或原子团右上角标注电荷量,数值在前,正负号在后,数值为“1”时数值可以省略不写。1个钙离子带2个单位正电荷,其符号为Ca2+,表示多个微粒时,需在微粒符号前加上相应的数值,2个钙离子表示为2Ca2+。
【小问2详解】
1个氮分子由2个氮原子构成,书写化学式时,化学式中原子的个数在原子右下角标注,则氮分子的符号是N2,两个氮分子表示为2N2。
【小问3详解】
化合物中元素正负化合价代数和为0,Ca(ClO)2中氧元素显-2价,钙元素显+2价,设氯元素的化合价为x,则,解得x=+1;化合价标记在对应元素正上方,正负号在前,数值在后,故填。
17. 水是生命之源,是“永远值得探究的物质”,人类从未停止过对水的研究。
(1)1785年,拉瓦锡将水蒸气通过高温铁制枪管,将水转化为氢气,同时生成一种黑色物质,上述反应的化学方程式为___________。
(2)水在实验室中应用也很广泛,实验室中可以采用___________的方式将硬水转化为软水。
(3)下列实验中均用到了水,其中水体现了环保意识的是___________(填字母)。
(4)资源的最大化利用:在高温和催化剂的作用下,甲烷与水蒸气反应可生成一氧化碳和氢气,生成物中被视为“未来最理想的能源”的是___________,写出它在空气中燃烧的化学方程式:___________。
【答案】(1)
(2)蒸馏 (3)A
(4) ①. 氢气##H2 ②.
【解析】
【小问1详解】
水蒸气(H2O)与铁在高温条件下反应,生成四氧化三铁(Fe3O4)和氢气(H2),化学方程式为。
【小问2详解】
实验室中,硬水转化为软水的常用方法是蒸馏(蒸馏可除去水中的可溶性钙、镁化合物)。
【小问3详解】
A、硫在氧气中燃烧生成有毒的二氧化硫,水可吸收二氧化硫,防止污染空气,体现环保意识,该选项正确。
B、铁丝燃烧实验中,水的作用是防止高温熔融物炸裂瓶底,与环保无关,该选项错误。
C、二氧化碳溶于水的实验,与环保无关,该选项错误。
D、探究燃烧条件的实验,水的作用是提供热量和隔绝氧气,与环保无关,该选项错误。
故选A。
【小问4详解】
一氧化碳燃烧会产生二氧化碳,加剧温室效应,而氢气(H2)燃烧产物为水,无污染,是 “未来最理想的能源”;
氢气在空气中燃烧生成水,化学方程式为。
18. 中国航天技术在人类探索浩渺宇宙的前沿不断创新、突破。
(1)钛(Ti)合金是常用的航天材料,合金通常比组成它的纯金属___________(填序号)。
A. 密度更大 B. 熔点更高 C. 抗腐蚀性更好 D. 硬度更大
(2)利用和铝在高温条件下反应可以制得金属钛,此反应属于___________(填基本反应类型)。
(3)中国空间站所使用的太阳能电池板需要用铝合金加工成的箔片进行密封支撑,铝合金能加工成箔片是利用了该金属材料良好的___________性,铝具有良好的抗腐蚀性能的原因___________(用化学方程式表示)。
(4)运载火箭使用液氢、煤油等燃料,下列有关说法正确的是___________(填字母)。
A. 火箭燃料的使用过程中化学能转变为内能,最终转变为机械能
B. 液氢是一种清洁的高能燃料,已应用于航天、交通等领域
C. 煤油是利用石油中各成分密度不同而分离出的产品
D. 大量使用煤油不利于“碳中和”目标的达成
【答案】(1)CD (2)置换反应
(3) ① 延展 ②. (4)ABD
【解析】
【小问1详解】
A、合金的硬度通常比组成它的纯金属更大,但密度不一定更大,该选项错误。
B、合金的熔点通常比组成它的纯金属更低,该选项错误。
C、合金的抗腐蚀性通常比组成它的纯金属更好,该选项正确。
D、合金的硬度通常比组成它的纯金属大,该选项正确。
故选CD。
【小问2详解】
该反应是一种单质(Al)与一种化合物(TiO2)反应,生成另一种单质(Ti)和另一种化合物(Al2O3),属于基本反应类型中的置换反应。
【小问3详解】
金属材料能加工成薄片(箔片),是利用了其良好的延展性;
铝在空气中易与氧气反应,生成一层致密的氧化铝薄膜,阻止内部铝进一步被腐蚀,反应的化学方程式为。
【小问4详解】
A、火箭燃料燃烧时,化学能转化为内能,内能再转化为机械能推动火箭,说法正确。
B、液氢燃烧只生成水,是清洁高能燃料,已应用于航天、交通等领域,说法正确。
C、煤油是利用石油中各成分沸点不同(分馏)分离出的产品,不是密度,说法错误。
D、煤油燃烧会排放二氧化碳,大量使用不利于 “碳中和”(减少碳排放),说法正确。
故选ABD。
19. 如图,已知A和C的组成元素相同,C在二氧化锰的催化下可以得到可供给呼吸的气体B和A。固体D在纯净的B中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体E。回答下列问题。
(1)写出C的化学式___________。
(2)反应化学方程式为___________,的反应___________(填“一定”或“不一定”)是放热反应。
(3)反应的化学方程式为___________,B和D反应时需在集气瓶底___________。
【答案】(1)H2O2
(2) ①. ②. 一定
(3) ①. ②. 加少量细沙或水(合理即可)
【解析】
【分析】A和C的组成元素相同,C在二氧化锰的催化作用下可以得到可供呼吸的气体B和A,故C是过氧化氢,A是水,B是氧气,固体D在纯净的B中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体E,故D是铁,E是四氧化三铁,代入框图,推断合理。
【小问1详解】
由分析可知:C是过氧化氢,化学式为:H2O2;
【小问2详解】
是,水通电分解生成氢气和氧气,反应的化学方程式为:;
是含氢元素的物质在氧气中燃烧反应生成水,反应过程中一定放出热量;
【小问3详解】
是铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,反应的化学方程式为:;
B是氧气,D是铁,铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,在集气瓶底部加少量细沙或水是为了防止高温熔融物溅落炸裂瓶底。
20. 化学实验室想要从有银、铜、锌、X四种金属混合物中分离某贵重金属,流程如下:
请回答下列问题:
(1)四种金属的活动性顺序由强到弱依次为___________。
(2)固体混合物乙的成分为___________。
(3)写出③中发生的反应的化学方程式___________。
(4)为了检验滤液C中的溶质成分:向其中加入铜丝,紫红色固体表面有银白色固体产生,则滤液C中一定含有的阳离子是___________。
【答案】(1)Zn>X>Cu>Ag (2)X和Zn
(3)
(4)Cu2+、Ag+
【解析】
【小问1详解】
在金属活动性顺序中,Zn>H>Cu>Ag,则铜、银不能和硫酸反应,但锌能和硫酸反应生成硫酸锌,又由于向滤液A中加入过量的锌后得到固体混合物乙,则说明X也能和硫酸反应,且锌能把X置换出来,则说明金属活动性顺序:Zn>X>Cu>Ag。
小问2详解】
结合前面分析可知,固体混合物乙中含有X和过量的锌。
【小问3详解】
固体甲中含有铜和银,铜能和硝酸银反应生成银和硝酸铜,则③中发生的反应的化学方程式为:。
【小问4详解】
结合前面分析可知,滤液C中一定含有硝酸铜,可能含有过量的硝酸银,而铜能和硝酸银反应生成银和硝酸铜,由于加入铜丝,紫红色固体表面有银白色固体产生,则说明硝酸银过量,故滤液C中一定含有的阳离子为铜离子和银离子。
三、实验题(本大题包括2个小题,共12分)
21. 化学是一门以实验为基础的科学。某化学兴趣小组利用如图所示的仪器和装置进行气体的制取实验。
(1)仪器①的名称是___________。
(2)实验室用高锰酸钾制取和收集一瓶干燥的氧气,需选用的装置是___________(填字母,从A~F中选择)。
(3)实验室制取二氧化碳时,用C装置代替B装置的优点___________,反应的化学方程式为___________。
(4)实验室常用固体锌和稀硫酸反应制得氢气,该反应的化学方程式为___________。若使用上述G装置收集氢气,则气体应该从___________(填“a”或“b”)口通入。
【答案】(1)长颈漏斗 (2)AD
(3) ①. 能控制反应的发生与停止 ②.
(4) ①. ②. b
【解析】
【小问1详解】
根据图像,仪器①是长颈漏斗。
【小问2详解】
高锰酸钾制取氧气属于固体加热型反应,因此发生装置选择A;氧气密度比空气大、不易溶于水,可用向上排空气法或排水法收集,要收集干燥的氧气,需采用向上排空气法(排水法收集的氧气会含有水蒸气),因此收集装置选择D,则装置组合为AD。
【小问3详解】
C装置带有多孔隔板,关闭止水夹时,装置内压强增大,液体被压入长颈漏斗,与固体药品分离,反应停止;打开止水夹时,液体流下与固体接触,反应发生,因此优点是能控制反应的发生与停止;
实验室制取二氧化碳的反应原理是碳酸钙与稀盐酸反应,生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为。
【小问4详解】
锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,反应的化学方程式为;
氢气的密度比空气小,用G装置收集时,气体应从短导管(b口)通入,使空气从长导管(a口)排出,从而收集到氢气。
22. 黑色的铁粉在加热时能否与氧化铜反应?化学小组开展了以下探究活动。
【探究一】铁粉与氧化铜能否发生反应
(1)小程同学选用实验装置___________(填字母)进行实验。取用2 g铁粉与2 g氧化铜的固体混合物进行实验,观察到部分黑色粉末变为红色,说明两者发生了反应。
【探究二】铁粉与氧化铜反应的产物
【查阅资料】
①能被磁铁吸引,且与稀盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水,反应后溶液显黄色;与溶液不反应。
②铜和氧化亚铜颜色接近,不易区分;与溶液不反应。
【作出猜想】
黑色固体中含有;红色固体是铜和氧化亚铜中的一种或两种。
(2)为探究产物成分,小莺同学进行如下实验。
步骤
现象
结论
1.将产物进行研磨,用磁铁将研磨后的产物分离
黑色固体被磁铁全部吸引,留下红色固体
2.ⅰ.向1中所得黑色固体中加入适量溶液
ⅱ.充分反应后过滤、洗涤、干燥
ⅲ.向滤渣中加入①___________(填试剂名称)
ⅰ.②___________
ⅲ.固体部分消失,溶液变成黄色
黑色固体为铁粉和的混合物
3.向未被磁铁吸引的红色固体中加入过量溶液
红色固体全部消失,生成银白色固体,溶液变为蓝色
③___________
设计实验】
(3)步骤2ⅱ中所得滤渣的质量___________(填“>”或“<”)黑色固体的质量。
(4)写出铁粉与氧化铜加热时反应的化学方程式___________。
【答案】(1)A (2) ①. 稀盐酸(合理即可) ②. 有红色固体析出,溶液由蓝色变为浅绿色 ③. 红色固体为铜
(3)> (4)
【解析】
【小问1详解】
该实验的目的是探究黑色的铁粉在加热时能否与氧化铜反应,需要加热,则反应装置可选A装置;
【小问2详解】
步骤2. 结论为黑色固体是铁粉和四氧化三铁的混合物,i.向1中所得黑色固体中加入适量CuSO4溶液,铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,故现象为:有红色固体析出,溶液由蓝色变为浅绿色;
iii.四氧化三铁能与稀盐酸反应生成氯化亚铁、氯化铁和水,反应后溶液显黄色,故向滤渣中加入适量稀盐酸,固体部分消失,溶液变成黄色,说明含四氧化三铁;
步骤3. 向未被磁铁吸引的红色固体中加入过量AgNO3溶液,铜能与硝酸银反应生成硝酸铜和银;Cu2O与AgNO3溶液不反应,则红色固体全部消失,生成银白色固体,溶液变为蓝色,说明红色固体是铜;
【小问3详解】
i中铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,即,56份质量的铁置换出64份质量的铜,固体质量增加,故步骤2 ii中所得滤渣的质量>步骤1中所得黑色固体的质量;
【小问4详解】
由以上分析可知,铁粉与氧化铜加热时反应生成四氧化三铁和铜,则该反应的化学方程式为:。
四、计算题(本大题包括1个小题,共5分)
23. 实验室的石灰石标签上显示碳酸钙的质量分数≥90.0%。现取22 g石灰石于烧杯中,不断加入稀盐酸(杂质不溶于水也不参与反应,生成的气体全部逸出),测得烧杯中物质(不含烧杯)的总质量与加入稀盐酸的质量关系如图所示。
(1)最终生成二氧化碳的质量为___________g;
(2)基于化学方程式的计算,判断该标签是否可靠。(结果精确至0.1%)
【答案】(1)8.8 (2)设22g石灰石中碳酸钙的质量为x,则
解得x=20g
则石灰石中碳酸钙的质量分数为,大于90%
答:该标签可靠。
【解析】
【小问1详解】
根据质量守恒定律,生成二氧化碳的质量等于反应前各物质总质量与反应后烧杯中剩余物质质量之差,由图可知,加入100g稀盐酸时恰好反应,则生成的二氧化碳的质量为22g+100g-113.2g=8.8g。
【小问2详解】
见答案。
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