内容正文:
2025-2026年第一学期第三次绿色评价
九年级•化学试题卷
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息。
2.请将答案正确填写在答题卡上。
3.本卷可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 K-39 Mn-55
一、单项选择题(本大题包括10小题,每小题有四个选项,其中只有一个选项符合题意。1-5题每小题1分,6-10题每小题2分,共15分)
1. 火箭的成功发射凝聚了科学家们的心血。优秀的科学工作者需要具备严谨求实的科学态度。下列行为与之不符的是
A. 熟悉实验流程,避免安全事故 B. 遵守实验规则,规范实验操作
C. 认真观察记录,重视异常现象 D. 追求个人私利,剽窃他人成果
2. 用浓氨水和酚酞溶液探究“分子运动现象”,下列图标与本实验无关的是
A. B. C. D.
3. 2024年9月25日8时44分,我国火箭军向太平洋成功发射了1枚东风31AG洲际弹道导弹,并击中太平洋中制定目标,总射程12000公里。“东风快递使命必达”,东风导弹的试射成功,不仅增强了中国战略威慑能力也向全世界展示了维护国家安全和利益的决心。在东风导弹试射过程中,不涉及化学变化的是
A. 导弹在飞行过程中,燃料持续燃烧产生大量高温燃气
B. 高温燃气中水蒸气遇冷变成液态水
C. 导弹在击中目标后发生爆炸,放出大量热
D. 导弹(金属)外壳在爆炸后海洋中一段时间锈蚀
4. 2024年10月10日,测得甲、乙、丙、丁四个城市的空气质量如表,当日空气质量最好的城市是
站点名称
空气质量指数
空气质量指数级别
主要污染物
空气质量状况
甲
167
四级
PM10
中度污染
乙
122
三级
PM2.5
轻度污染
丙
89
二级
O3
良
丁
33
一级
——
优
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
5. 夹紧以下装置的弹簧夹并进行相关操作,下列情形中,装置漏气的是
A. B.
C. D.
6. 化学中的许多概念之间存在着包含、并列、交叉等关系。下列概念之间的关系分析正确的是
A. 化合反应和化学反应属于交叉关系 B. 混合物和纯净物属于包含关系
C. 化合反应和氧化反应属于并列关系 D. 缓慢氧化和氧化反应属于包含关系
7. 空气和水都是人类赖以生存的基础,下列说法错误的是
A. 氩氦刀可低温冷冻微创治疗肿瘤
B. 汽车尾气会造成空气污染
C. 软水中可以不含、
D. 稀有气体通电能发光是化学性质
8. 《天工开物》记载“水银(金属汞Hg)入石亭脂(天然硫S),同研……得银朱”,银朱(硫化汞HgS)是古代作画的红色颜料,有色泽鲜艳、久不褪色的特点。下列说法不正确的是
A. 汞由原子构成
B. 该反应的化学方程式为:Hg+SHgS
C. 该反应过程中硫元素的化合价升高
D. 该反应属于化合反应
9. 在一个密闭容器中,有甲、乙、丙、丁四种物质,一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量如图所示。下列说法不正确的是
A. x=11 B. 该反应属于化合反应
C. 乙可能是催化剂 D. 生成的丙丁的质量之比是9:8
10. 用W型玻璃管进行如下微型实验:先对a处物质加热使之燃烧,然后将注射器中的过氧化氢溶液推入管中与二氧化锰接触,并始终控制液体不进入a处。下列说法正确的是
A. 若a处物质是红磷,能看到有白雾生成
B. 若a处物质是木炭粉,能看到木炭燃烧,冒白烟
C. 该实验中二氧化锰逐渐减少直至消失
D. 本实验可以得出氧气浓度越大,燃烧越剧烈的结论
二、选择填充题(本大题包括3小题,先在A、B、C中选择一个正确选项,然后在D处补充一个符合题意的答案。每小题2分,其中选择1分,填充1分,共6分)
11. 下列仪器中,能在酒精灯上直接加热的是______。
A.坩埚 B.集气瓶 C.锥形瓶 D.______
12. 对下列事实的微观解释正确的是_________
选项
事实
解释
A
用扫描隧道显微镜观察到苯分子图像
分子很小、分子是真实存在的
B
H2O和H2O2的化学性质不同
分子的构成相同
C
用水银体温计测量体温,水银柱上升
温度升高,分子间隔变大
D
冰水混合物属于纯净物
___________
13. 用高锰酸钾制取氧气,固体的质量变化情况如图所示,下列分析正确的是___________
A.P点处固体成分是锰酸钾和二氧化锰
B.在反应过程中,固体中的锰元素质量不断增大
C.t2时,MnO2在固体中质量分数达到最大
D.反应前固体中氧元素质量分数___________(填“大于”、“小于”或“等于”)(a-b)/a×100%
三、填空题(本题包括4个小题,共23分)
14. 阅读分析,解决问题:
月球上的五星红旗
2024年6月4日,嫦娥六号着陆器携带的五星红旗在月球背面成功展开。这面五星红旗用玄武岩纤维材料制作,可抵御月球表面温差大、辐射强的恶劣环境。
玄武岩纤维是由玄武岩经过特殊的工艺处理后得到的一种高性能纤维材料。玄武岩由多种物质组成,其中含量最高的是二氧化硅,还有氧化铝、氧化钠、氧化钾等。
玄武岩纤维的生产过程中,一吨矿石可生产一吨原丝,且不产生有毒物质,无废气、废水、废渣排放,被广泛认为是“21世纪绿色环保高性能基础材料”。
玄武岩纤维在很多方面性能表现优异,广泛应用于航空航天、汽车船舶、军工器械、绿色建筑、基础设施等领域。玄武岩纤维在760摄氏度以上的高温、零下273.15摄氏度的低温环境中,几乎都不会发生形变,且能保持原有性能。钢铁拉丝制成的材料,可能在火灾中烧坏,但是换成玄武岩纤维,就能安然无恙。
(1)从物质类别角度分析,玄武岩属于______(选填“混合物”或“纯净物”),其中一种金属氧化物的化学式为______。
(2)玄武岩纤维具有的性质有______(写一种)。
(3)钢铁在火灾中能与空气中的氧气发生反应。铁丝在氧气中燃烧的化学方程式为______。
(4)玄武岩纤维被认为是“21世纪绿色环保高性能基础材料”的理由是______。
15. “碳中和”,我们一直在行动。我国宣布在2060年前实现碳中和,“碳封存”与“碳转化”是实现碳中和目标不可或缺的重要技术选择。
(1)“碳封存”,2023年6月1日,我国首个海上二氧化碳封存示范工程项目成功投入使用,填补了我国海上二氧化碳封存技术的空白。该技术是将油井开采产生的油气混合物注入高碳分离器,再将分离出的二氧化碳通入压缩机加压和干燥,使其变成介于气态和液态之间的超临界状态。超临界状态二氧化碳密度高,接近液态二氧化碳;粘度小,流动快,接近气态二氧化碳。
①为了防止对输送管道内部造成腐蚀,输送超临界二氧化碳的管道材料采用不锈钢或低铬钢等,同时对二氧化碳进行干燥处理。请用化学方程式表示二氧化碳需要干燥的原因______。
②下列对超临界二氧化碳的理解正确的是______(填序号)。
A.超临界二氧化碳与二氧化碳的组成不同
B.超临界二氧化碳容易燃烧
C.同等条件下,超临界二氧化碳的输送量比二氧化碳更大
D.超临界二氧化碳存在于特定的条件下,条件改变,状态改变
(2)“碳转化”,利用二氧化碳资源开发化工原料,合成化工产品,有着广阔的前景。
①二氧化碳与氨气在一定条件下可以合成尿素[CO(NH2)2],同时生成水,该反应的化学方程式为______。
②在一定条件下,利用新型电解装置将二氧化碳转化为甲酸(HCOOH),化学方程式为2CO2+2H2O2HCOOH+X,X的化学式为______。
16. 近年来,我国航空航天事业成果显著,“北斗三号”导航卫星搭载了精密计时的铷(Rb)原子钟。下图为铷元素在元素周期表中的信息和铷的原子结构示意图。回答下列问题:
(1)下列说法错误的是_____(填标号)。
A. m=37,n=18 B. 铷的相对原子质量是85.47
C. 铷是金属元素 D. 铷原子有5个电子层,最外层有1个电子
(2)Rb元素位于第_____周期,Rb原子第一电子层上电子的能量比最外层上电子的能量______(填“低”或“高”)。
(3)下图A~D所示粒子共表示______种元素,铷元素原子的化学性质与下图中____(填标号)的化学性质相似;硫酸铷的化学式为_________。
17. 化学实践小组的同学们在赤峰二道河子水库取库水,设计了一系列实践活动,对水质检测、水的净化、水的组成进行了项目化学习。
任务一:检测水质
【查阅资料】国家有关水的硬度的标准为:
类别
极软水
软水
中硬水
硬水
高硬水
以CaCO3浓度计/(mg/L)
0~75
75~150
150~300
300~450
450~700
【初步检测】
(1)同学们取少量库水,用便携式水硬度检测仪测得该库水的硬度为286.2mg/L,说明该河水属于______。
任务二:净化水
库水转化为自来水需要经过一系列步骤,但是自来水送到用户过程中仍可能被污染,因此很多公共场所使用直饮机如下图所示:
(2)超滤膜的作用相当于实验室中的______操作。
(3)活性炭滤芯具有______作用,除去颜色异味的同时也除去重金属离子。
(4)紫外线灯管照射是为了杀菌消毒。直饮机使用方便,只要将其与自来水管对接,截留清除水中的有害物质(如细菌,微生物等)便能得到直饮水,直饮水属于______ (选填“纯净物”或“混合物”)。
四、实验题(本题包括2个小题,共16分)
18. 请根据下列装置回答问题。
(1)写出仪器名称:⑤_______。
(2)实验室制取氧气的化学反应方程式_______,可选择上述仪器中的_______(填序号)。
(3)图2是化学小组制作的喷气船,打开分液漏斗活塞,气体从小孔喷出,使船前进。小船能前进,其中的反应原理_______(写化学反应方程式),船身甲处安上如图3所示的桅杆改变航行方向,一段时间后,可观察到_______。
19. 木糖醇是一种白色粉末状固体,易溶于水,新型甜味剂,目前木糖醇口香糖正在取代蔗糖口香糖,是蔗糖和葡萄糖替代品。
探究实验:[提出猜想]木糖醇由什么元素组成?
[进行实验]
(1)小晴取适量的木糖醇按如图1进行操作:
操作
现象
结论
①把木糖醇灼烧,将一干冷的烧杯罩在火焰上方
烧杯内壁有水雾
木糖醇中含有氢元素
②将______罩在灼烧的木糖醇的火焰上方
______
木糖醇中含有碳元素
[讨论交流]其他同学认为小睛的实验设计不严谨,原因是______。经改进实验后,检验到木糖醇在氧气中充分燃烧的产物只有二氧化碳和水,由此确定木糖醇中一定含有______元素。
[继续探究]为进步确定其元素组成。利用如图2进行实验。(已知:装置中C中的氧化铜能确保木糖醇中的碳元素完全转化为二氧化碳;氢氧化钠固体可吸收水蒸气和二氧化碳)
(2)实验前要通一会儿氮气,目的是______。
(3)C装置中氧化铜发生反应的化学方程式为______。
[数据记录]6.08g木糖醇在C装置中充分燃烧后,D装置增重4.32g,E装置增重8.8g。(产物被完全吸收)
[分析与讨论]
(4)数据分析:6.08g木塘醇中氧元素的质量为______g,由此可以确定木糖醇是由碳、氢、氧元素组成。
[反思评价]
(5)若没有F装置,对氧元素质量测定结果的影响是_______。(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
五、计算题(本题包括1个小题,共10分)
20. 高锰酸钾是一种常见的消毒剂,初三化学兴趣小组在实验室对31.6g高锰酸钾进行加热,反应一段时间后停止加热。称量不同时间剩余固体质量,记录数据如表:
时间
0
t1
t2
t3
t4
质量(g)
31.6
31.3
30.8
29.2
28.4
(1)加热后固体质量减轻,是否遵守质量守恒定律______(填“是”或“否”),t4时生成气体的质量为______g。
(2)高锰酸钾受热见光会分解,保存此消毒剂时应注意______。
(3)加热至t4时,参加反应的高锰酸钾质量为多少?(写出计算过程)
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2025-2026年第一学期第三次绿色评价
九年级•化学试题卷
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息。
2.请将答案正确填写在答题卡上。
3.本卷可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 K-39 Mn-55
一、单项选择题(本大题包括10小题,每小题有四个选项,其中只有一个选项符合题意。1-5题每小题1分,6-10题每小题2分,共15分)
1. 火箭的成功发射凝聚了科学家们的心血。优秀的科学工作者需要具备严谨求实的科学态度。下列行为与之不符的是
A. 熟悉实验流程,避免安全事故 B. 遵守实验规则,规范实验操作
C. 认真观察记录,重视异常现象 D. 追求个人私利,剽窃他人成果
【答案】D
【解析】
【详解】A、熟悉实验流程,避免安全事故,是优秀的科学工作者需要具备的科学态度,故不符合题意;
B、遵守实验规则,规范实验操作,是优秀的科学工作者需要具备的科学态度,故不符合题意;
C、认真观察记录,重视异常现象,是优秀的科学工作者需要具备的科学态度,故不符合题意;
D、追求个人私利,剽窃他人成果,不符合题意高科学研究应具备的求真务实的精神,不是优秀的科学工作者需要具备的科学态度,故符合题意。
故选D。
2. 用浓氨水和酚酞溶液探究“分子运动现象”,下列图标与本实验无关的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A、浓氨水具有挥发性,挥发出的氨气会对呼吸道、皮肤表面、眼睛、消化道等造成强烈刺激,需要戴上护目镜,故A不符合题意;
B、氨水具有强烈的刺激性气味,需要在通风橱中进行,故B不符合题意;
C、此实验是在常温下进行且整个实验过程中没有放出热量,不需要防止烫伤,故C符合题意;
D、实验结束后,离开实验室前需用肥皂等等清洗双手,避免手上残留有实验药品,故D不符合题意。
故选C。
3. 2024年9月25日8时44分,我国火箭军向太平洋成功发射了1枚东风31AG洲际弹道导弹,并击中太平洋中制定目标,总射程12000公里。“东风快递使命必达”,东风导弹的试射成功,不仅增强了中国战略威慑能力也向全世界展示了维护国家安全和利益的决心。在东风导弹试射过程中,不涉及化学变化的是
A. 导弹在飞行过程中,燃料持续燃烧产生大量高温燃气
B. 高温燃气中水蒸气遇冷变成液态水
C. 导弹在击中目标后发生爆炸,放出大量热
D. 导弹(金属)外壳在爆炸后海洋中一段时间锈蚀
【答案】B
【解析】
【详解】A、导弹在飞行过程中,燃料持续燃烧产生大量高温燃气,有新物质生成,属于化学变化,不符合题意;
B、高温燃气中水蒸气遇冷变成液态水,没有新物质生成,属于物理变化,符合题意;
C、导弹在击中目标后发生爆炸,放出大量热,有新物质生成,属于化学变化,不符合题意;
D、导弹(金属)外壳在爆炸后海洋中一段时间锈蚀,有新物质生成,属于化学变化,不符合题意。
故选:B。
4. 2024年10月10日,测得甲、乙、丙、丁四个城市的空气质量如表,当日空气质量最好的城市是
站点名称
空气质量指数
空气质量指数级别
主要污染物
空气质量状况
甲
167
四级
PM10
中度污染
乙
122
三级
PM2.5
轻度污染
丙
89
二级
O3
良
丁
33
一级
——
优
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
【答案】D
【解析】
【详解】由图可知,空气质量指数越大,空气质量指数级别越高,空气质量状况越差,则当日空气质量最好的城市是丁,故选:D。
5. 夹紧以下装置的弹簧夹并进行相关操作,下列情形中,装置漏气的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A、用手捂住试管,试管内温度升高,气压增大,导管内液面低于烧杯内液面,说明装置气密性良好,A不符合题意;
B、用弹簧夹夹紧胶皮管,向长颈漏斗内注水,一段时间后,观察到长颈漏斗内液面高度不变,说明装置内气压增大,不漏气,B不符合题意;
C、夹紧胶皮管,上下移动,两边液面仍相平,说明左右两边气体压强相等,由此可知装置漏气,C符合题意;
D、用手捂住仪器,温度升高,装置内气体压强增大,玻璃管中形成一段稳定的水柱,说明装置不漏气,D不符合题意。
故选:C。
6. 化学中的许多概念之间存在着包含、并列、交叉等关系。下列概念之间的关系分析正确的是
A. 化合反应和化学反应属于交叉关系 B. 混合物和纯净物属于包含关系
C. 化合反应和氧化反应属于并列关系 D. 缓慢氧化和氧化反应属于包含关系
【答案】D
【解析】
【详解】A、化学反应包括化合反应、分解反应等,所以化合反应和化学反应属于包含关系。A不正确;
B、物质按含有物质种类的多少可分为纯净物与混合物,混合物和纯净物属于并列关系。B不正确;
C、化合反应是由两种或两种以上物质生成一种新物质的反应,氧化反应是物质与氧发生的反应,有氧气参加的化合反应是氧化反应,生成物只有一种的氧化反应是化合反应,两者属于交叉关系。C不正确;
D、氧化反应包括剧烈氧化反应和缓慢氧化反应,缓慢氧化和氧化反应属于包含关系。D正确。
综上所述:选择D。
7. 空气和水都是人类赖以生存的基础,下列说法错误的是
A. 氩氦刀可低温冷冻微创治疗肿瘤
B. 汽车尾气会造成空气污染
C. 软水中可以不含、
D. 稀有气体通电能发光是化学性质
【答案】D
【解析】
【详解】A、氩氦刀可低温冷冻微创治疗肿瘤,故A不符合题意;
B、汽车尾气中包含多种有害物质,主要包括一氧化碳、氮氧化物、二氧化硫以及某些细颗粒物等,则汽车尾气会造成空气污染,故B不符合题意;
C、软水是指不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水,则软水中可以不含Ca2+、Mg2+,故C不符合题意;
D、稀有气体通电时能发出不同颜色的光,则可做霓虹灯电光源,不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质,故D符合题意。
故选D。
8. 《天工开物》记载“水银(金属汞Hg)入石亭脂(天然硫S),同研……得银朱”,银朱(硫化汞HgS)是古代作画的红色颜料,有色泽鲜艳、久不褪色的特点。下列说法不正确的是
A. 汞由原子构成
B. 该反应的化学方程式为:Hg+SHgS
C. 该反应过程中硫元素的化合价升高
D. 该反应属于化合反应
【答案】C
【解析】
【详解】A、汞是金属单质,由汞原子直接构成,该说法正确。
B、汞与硫在研磨条件下反应生成硫化汞,化学方程式为,该说法正确。
C、反应前硫单质中硫元素化合价为0,反应后HgS中硫元素化合价为-2价,化合价降低,并非升高,该说法不正确。
D、该反应由两种物质生成一种物质,符合 “多变一” 的特征,属于化合反应,该说法正确。
故选C。
9. 在一个密闭容器中,有甲、乙、丙、丁四种物质,一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量如图所示。下列说法不正确的是
A. x=11 B. 该反应属于化合反应
C. 乙可能是催化剂 D. 生成的丙丁的质量之比是9:8
【答案】B
【解析】
【详解】A、由表中数据分析可知,反应前后甲的质量减少了20g-3g=17g,故是反应物,参加反应的质量为17g;同理可以确定乙的质量不变,可能作该反应的催化剂,也可能是没有参加反应的杂质;丙是生成物,生成的质量为14g-5g=9g;由质量守恒定律可知,丁应是生成物,生成的质量为17g-9g=8g,故x的数值为3+8=11,故选项说法正确;
B、该反应的反应物为甲,生成物是丙和丁,符合“一变多”的形式,属于分解反应,故选项说法错误;
C、乙的质量不变,可能作该反应的催化剂,也可能是没有参加反应的杂质,故选项说法正确;
D、因x=11,所以生成的丙丁的质量之比是(14-5)g:(x-3)g=9:8,故选项说法正确;
故选B。
10. 用W型玻璃管进行如下微型实验:先对a处物质加热使之燃烧,然后将注射器中的过氧化氢溶液推入管中与二氧化锰接触,并始终控制液体不进入a处。下列说法正确的是
A. 若a处物质是红磷,能看到有白雾生成
B. 若a处物质是木炭粉,能看到木炭燃烧,冒白烟
C. 该实验中二氧化锰逐渐减少直至消失
D. 本实验可以得出氧气浓度越大,燃烧越剧烈的结论
【答案】D
【解析】
【详解】A、红磷燃烧产生大量白烟,不是白雾,故A错误;
B、若a处物质是木炭粉,加热木炭粉,能看到木炭燃烧,没有白烟,故B错误;
C、二氧化锰催化过氧化氢分解,本身质量和化学性质在反应前后不变,故C错误;
D、产生氧气越多,a处反应越剧烈,则本实验可以得出氧气浓度越大,燃烧越剧烈的结论,故D正确。
故选D。
二、选择填充题(本大题包括3小题,先在A、B、C中选择一个正确选项,然后在D处补充一个符合题意的答案。每小题2分,其中选择1分,填充1分,共6分)
11. 下列仪器中,能在酒精灯上直接加热的是______。
A.坩埚 B.集气瓶 C.锥形瓶 D.______
【答案】 ①. A ②. 试管(合理即可)
【解析】
【详解】A、坩埚可放在酒精灯上直接加热,符合题意;
B、集气瓶不能加热,不符合题意;
C、锥形瓶底面积比较大,需垫上陶土网上加热,不符合题意。
故选A。
D、试管、 燃烧匙等也可在酒精灯上直接加热。
12. 对下列事实的微观解释正确的是_________
选项
事实
解释
A
用扫描隧道显微镜观察到苯分子图像
分子很小、分子是真实存在的
B
H2O和H2O2的化学性质不同
分子的构成相同
C
用水银体温计测量体温,水银柱上升
温度升高,分子间隔变大
D
冰水混合物属于纯净物
___________
【答案】 ①. A ②. 由同一种分子构成
【解析】
【详解】A、用扫描隧道显微镜观察到苯分子图像,说明分子很小,且分子是真实存在的,该选项解释正确;
B、水和过氧化氢的分子构成不同,不同分子化学性质不同,该选项解释不正确;
C、水银为金属汞,是由汞原子构成,用水银体温计测量体温,水银柱上升,是因为温度升高,原子间的间隔变大,该选项解释不正确。
故选A。
D、冰水混合物中只含有水分子,属于纯净物。
13. 用高锰酸钾制取氧气,固体的质量变化情况如图所示,下列分析正确的是___________
A.P点处固体成分是锰酸钾和二氧化锰
B.在反应过程中,固体中的锰元素质量不断增大
C.t2时,MnO2在固体中质量分数达到最大
D.反应前固体中氧元素质量分数___________(填“大于”、“小于”或“等于”)(a-b)/a×100%
【答案】 ①. C ②. 大于
【解析】
【详解】A、P点时高锰酸钾部分分解,因此固体成分有未反应的高锰酸钾、生成的锰酸钾和二氧化锰,不符合题意;
B、化学反应前后各元素的质量不变,在反应过程中,固体中的锰元素质量不变,不符合题意;
C、t2时,固体质量不再减少,则高锰酸钾完全发生反应,此时固体质量不再减少,MnO2的质量达到最大,剩余固体质量达到最小,二氧化锰质量分数达到最大,符合题意;
D、由图像可知,(a-b)是固体减少的质量,根据质量守恒定律,(a-b)等于生成氧气的质量,高锰酸钾发生分解反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,原混合物中氧元素质量等于生成氧气质量与锰酸钾和二氧化锰中氧元素的质量之和,所以原混合物中氧元素质量分数大于;
故选:B;大于。
三、填空题(本题包括4个小题,共23分)
14. 阅读分析,解决问题:
月球上的五星红旗
2024年6月4日,嫦娥六号着陆器携带的五星红旗在月球背面成功展开。这面五星红旗用玄武岩纤维材料制作,可抵御月球表面温差大、辐射强的恶劣环境。
玄武岩纤维是由玄武岩经过特殊的工艺处理后得到的一种高性能纤维材料。玄武岩由多种物质组成,其中含量最高的是二氧化硅,还有氧化铝、氧化钠、氧化钾等。
玄武岩纤维的生产过程中,一吨矿石可生产一吨原丝,且不产生有毒物质,无废气、废水、废渣排放,被广泛认为是“21世纪绿色环保高性能基础材料”。
玄武岩纤维在很多方面性能表现优异,广泛应用于航空航天、汽车船舶、军工器械、绿色建筑、基础设施等领域。玄武岩纤维在760摄氏度以上的高温、零下273.15摄氏度的低温环境中,几乎都不会发生形变,且能保持原有性能。钢铁拉丝制成的材料,可能在火灾中烧坏,但是换成玄武岩纤维,就能安然无恙。
(1)从物质类别角度分析,玄武岩属于______(选填“混合物”或“纯净物”),其中一种金属氧化物的化学式为______。
(2)玄武岩纤维具有的性质有______(写一种)。
(3)钢铁在火灾中能与空气中的氧气发生反应。铁丝在氧气中燃烧的化学方程式为______。
(4)玄武岩纤维被认为是“21世纪绿色环保高性能基础材料”的理由是______。
【答案】(1) ①. 混合物 ②. Al2O3(或Na2O、K2O)
(2)熔点高(或耐低温、耐高温)
(3)
(4)生产过程中,不产生有毒物质,无废气、废水、废渣排放
【解析】
【小问1详解】
玄武岩由多种物质组成,从物质类别角度分析,玄武岩属于混合物;玄武岩中含量最高的是二氧化硅,还有氧化铝、氧化钠、氧化钾,属于金属氧化物的是氧化铝(Al2O3)、氧化钠(Na2O)、氧化钾(K2O);
【小问2详解】
玄武岩纤维在760摄氏度以上的高温、零下273.15摄氏度的低温环境中,几乎都不会发生形变,且能保持原有性能,说明玄武岩纤维具有的性质有:熔点高、耐高温、耐低温;
【小问3详解】
铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,反应的化学方程式为:;
【小问4详解】
玄武岩纤维被认为是“21世纪绿色环保高性能基础材料”的理由是:玄武岩纤维的生产过程中,不产生有毒物质,无废气、废水、废渣排放。
15. “碳中和”,我们一直在行动。我国宣布在2060年前实现碳中和,“碳封存”与“碳转化”是实现碳中和目标不可或缺的重要技术选择。
(1)“碳封存”,2023年6月1日,我国首个海上二氧化碳封存示范工程项目成功投入使用,填补了我国海上二氧化碳封存技术的空白。该技术是将油井开采产生的油气混合物注入高碳分离器,再将分离出的二氧化碳通入压缩机加压和干燥,使其变成介于气态和液态之间的超临界状态。超临界状态二氧化碳密度高,接近液态二氧化碳;粘度小,流动快,接近气态二氧化碳。
①为了防止对输送管道内部造成腐蚀,输送超临界二氧化碳的管道材料采用不锈钢或低铬钢等,同时对二氧化碳进行干燥处理。请用化学方程式表示二氧化碳需要干燥的原因______。
②下列对超临界二氧化碳的理解正确的是______(填序号)。
A.超临界二氧化碳与二氧化碳的组成不同
B.超临界二氧化碳容易燃烧
C.同等条件下,超临界二氧化碳的输送量比二氧化碳更大
D.超临界二氧化碳存在于特定的条件下,条件改变,状态改变
(2)“碳转化”,利用二氧化碳资源开发化工原料,合成化工产品,有着广阔的前景。
①二氧化碳与氨气在一定条件下可以合成尿素[CO(NH2)2],同时生成水,该反应的化学方程式为______。
②在一定条件下,利用新型电解装置将二氧化碳转化为甲酸(HCOOH),化学方程式为2CO2+2H2O2HCOOH+X,X的化学式为______。
【答案】(1) ①. ②. CD
(2) ①. ②. O2
【解析】
【小问1详解】
①二氧化碳若不干燥,会与水反应生成碳酸(),碳酸具有酸性,会腐蚀输送管道,因此需干燥二氧化碳。
②A、超临界二氧化碳与二氧化碳的组成相同(均由CO2分子构成),只是状态不同,理解错误。
B、二氧化碳不可燃,超临界二氧化碳也不易燃烧,理解错误。
C、超临界二氧化碳密度高,同等条件下输送量更大,理解正确。
D、超临界状态是特定条件(加压、干燥)下的状态,条件改变则状态改变,理解正确。
故选CD。
【小问2详解】
①二氧化碳与氨气在一定条件下反应,生成尿素和水,化学方程式为。
②根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和个数不变。反应前C、O、H的个数分别是2、6、4,反应后除X外C、O、H的个数分别是2、4、4,则X含有2个O,X的化学式为O2。
16. 近年来,我国航空航天事业成果显著,“北斗三号”导航卫星搭载了精密计时的铷(Rb)原子钟。下图为铷元素在元素周期表中的信息和铷的原子结构示意图。回答下列问题:
(1)下列说法错误的是_____(填标号)。
A. m=37,n=18 B. 铷的相对原子质量是85.47
C. 铷是金属元素 D. 铷原子有5个电子层,最外层有1个电子
(2)Rb元素位于第_____周期,Rb原子第一电子层上电子的能量比最外层上电子的能量______(填“低”或“高”)。
(3)下图A~D所示粒子共表示______种元素,铷元素原子的化学性质与下图中____(填标号)的化学性质相似;硫酸铷的化学式为_________。
【答案】(1)A (2) ①. 四 ②. 低
(3) ①. 3 ②. D ③. Rb2SO4
【解析】
【小问1详解】
A、元素周期表左上角数字为原子序数。原子中原子序数=质子数=核外电子数,所以m=37,n=37-2-8-18-1=8,故选项说法错误;
B、铷是“钅”字旁,是金属元素,故选项说法正确;
C、元素周期表最下方数字为相对原子质量,铷的相对原子质量是85.47,故选项说法正确;
D、弧线表示电子层数,弧线上数字为该层电子数,所以铷原子有5个电子层,最外层有1个电子,故选项说法正确;
故选:A;
【小问2详解】
由铷的原子结构示意图可知,铷原子核外有4个电子层,则Rb元素位于第四周期;离核越近,电子能量越低。所以Rb 原子第一电子层上电子的能量比最外层上电子的能量低;
【小问3详解】
元素是具有相同质量数的一类原子的总称,BC质子数相同是同种元素的微粒,所以A~D所示粒子共表示3种元素;最外层电子数相同,化学性质相似。铷元素原子的化学性质与如图中D的化学性质相似,最外层电子数都为1;化合物中各元素正负化合价代数和为0,Rb最外层电子数为1容易失去最外层1个电子,在化合物中显+1价,硫酸根为-2价,所以Rb的硫酸盐的化学式为Rb2SO4。
17. 化学实践小组的同学们在赤峰二道河子水库取库水,设计了一系列实践活动,对水质检测、水的净化、水的组成进行了项目化学习。
任务一:检测水质
【查阅资料】国家有关水的硬度的标准为:
类别
极软水
软水
中硬水
硬水
高硬水
以CaCO3浓度计/(mg/L)
0~75
75~150
150~300
300~450
450~700
【初步检测】
(1)同学们取少量库水,用便携式水硬度检测仪测得该库水的硬度为286.2mg/L,说明该河水属于______。
任务二:净化水
库水转化为自来水需要经过一系列步骤,但是自来水送到用户过程中仍可能被污染,因此很多公共场所使用直饮机如下图所示:
(2)超滤膜的作用相当于实验室中的______操作。
(3)活性炭滤芯具有______作用,除去颜色异味的同时也除去重金属离子。
(4)紫外线灯管照射是为了杀菌消毒。直饮机使用方便,只要将其与自来水管对接,截留清除水中的有害物质(如细菌,微生物等)便能得到直饮水,直饮水属于______ (选填“纯净物”或“混合物”)。
【答案】(1)中硬水 (2)过滤
(3)吸附 (4)混合物
【解析】
【小问1详解】
该自来水的硬度为286.2mg/L,结合表中数据可知,在150~300之间,该自来水属于中硬水;
【小问2详解】
超滤膜利用孔洞大小将物质分离,其作用相当于实验室中的过滤;
【小问3详解】
活性炭具有吸附性,能吸附水中的色素和异味;
【小问4详解】
根据流程图可知,直饮水是除去了不溶性杂质、颜色、异味、重金属离子、微生物的水,其中仍含有可溶性物质,属于混合物。
四、实验题(本题包括2个小题,共16分)
18. 请根据下列装置回答问题。
(1)写出仪器名称:⑤_______。
(2)实验室制取氧气的化学反应方程式_______,可选择上述仪器中的_______(填序号)。
(3)图2是化学小组制作的喷气船,打开分液漏斗活塞,气体从小孔喷出,使船前进。小船能前进,其中的反应原理_______(写化学反应方程式),船身甲处安上如图3所示的桅杆改变航行方向,一段时间后,可观察到_______。
【答案】(1)水槽 (2) ①. ②. ①②⑦⑧
(3) ①. ②. 试纸B由紫色变红色
【解析】
【小问1详解】
由仪器的形状和用途可知仪器⑤是水槽。
【小问2详解】
由仪器的种类可知,反应容器是锥形瓶,故制取氧气的药品为过氧化氢溶液和二氧化锰,据此可以写出化学方程式:;过氧化氢制取氧气的发生装置是固液常温型,收集装置为向上排空气法,故可以选择上述仪器中的①②⑦⑧。
【小问3详解】
由图可知,碳酸钙与稀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:;二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊试纸变红,故一段时间后,可观察到试纸A无明显变红,试纸B由紫色变红色。
19. 木糖醇是一种白色粉末状固体,易溶于水,新型甜味剂,目前木糖醇口香糖正在取代蔗糖口香糖,是蔗糖和葡萄糖替代品。
探究实验:[提出猜想]木糖醇由什么元素组成?
[进行实验]
(1)小晴取适量的木糖醇按如图1进行操作:
操作
现象
结论
①把木糖醇灼烧,将一干冷的烧杯罩在火焰上方
烧杯内壁有水雾
木糖醇中含有氢元素
②将______罩在灼烧的木糖醇的火焰上方
______
木糖醇中含有碳元素
[讨论交流]其他同学认为小睛的实验设计不严谨,原因是______。经改进实验后,检验到木糖醇在氧气中充分燃烧的产物只有二氧化碳和水,由此确定木糖醇中一定含有______元素。
[继续探究]为进步确定其元素组成。利用如图2进行实验。(已知:装置中C中的氧化铜能确保木糖醇中的碳元素完全转化为二氧化碳;氢氧化钠固体可吸收水蒸气和二氧化碳)
(2)实验前要通一会儿氮气,目的是______。
(3)C装置中氧化铜发生反应的化学方程式为______。
[数据记录]6.08g木糖醇在C装置中充分燃烧后,D装置增重4.32g,E装置增重8.8g。(产物被完全吸收)
[分析与讨论]
(4)数据分析:6.08g木塘醇中氧元素的质量为______g,由此可以确定木糖醇是由碳、氢、氧元素组成。
[反思评价]
(5)若没有F装置,对氧元素质量测定结果的影响是_______。(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【答案】(1) ①. 蘸有澄清石灰水的烧杯 ②. 澄清石灰水变浑浊 ③. 酒精燃烧也生成二氧化碳 ④. 碳、氢
(2)排出装置内的空气
(3)
(4)3.2 (5)偏小
【解析】
【小问1详解】
探究二:由表可知,操作②的结论是:木糖醇中含有碳元素,检验碳元素的方法为:使被检测物燃烧,火焰上方罩蘸有澄清石灰水的烧杯,观察石灰水是否浑浊,故填写:蘸有澄清石灰水的烧杯;观察到的现象是:澄清石灰水变浑浊;
由图2可知,木糖醇在燃烧匙中燃烧需要酒精灯里酒精燃烧提供热量,酒精灯燃烧同样产生水和二氧化碳,会干扰木糖醇产物碳元素的检验,因此,其他同学认为小睛的实验设计不严谨,原因是:酒精燃烧也生成二氧化碳;
根据质量守恒定律的实质:化学反应前后,元素种类不变的原则可知,木糖醇在氧气中充分燃烧的产物只有二氧化碳和水,氧气中只含有氧元素,二氧化碳中的碳元素是木糖醇提供的,水中的氢元素也是木糖醇提供的,它们中共同含有的氧元素是否由木糖醇提供不能确定,由此得出,木糖醇中一定含有碳、氢元素;
【小问2详解】
实验前要通一会儿氮气,目的是排除装置中的空气;
【小问3详解】
由以上可知,木糖醇中一定含有碳元素和氢元素,C装置中可能生成一氧化碳,氧化铜和一氧化碳在加热条件下能反应生成铜和二氧化碳,反应的化学方程式为:;
【小问4详解】
由图2可知,D装置装有浓硫酸,浓硫酸是吸收水分的,而D装置中吸收的水中的氢元素,是木糖醇提供的,D装置增重4.32 g,即吸收水的质量为4.32 g,水中含有氢元素的质量为:,E装置装有氢氧化钠溶液,氢氧化钠可以吸收二氧化碳,而E装置中吸收的二氧化碳中的碳元素,是木糖醇提供的,E装置增重8.8 g,即吸收二氧化碳的质量为8.8g,二氧化碳中含有碳元素的质量为:,碳、氢元素的质量和为:2.4g+0.48g=2.88g<6.08g,因此,木塘醇中含有氧元素,氧元素的质量为:6.08g-2.88g=3.2g;
【小问5详解】
没有F装置,空气中的二氧化碳会进入E装置中,碳元素的质量偏大,所以对氧元素质量测定结果的影响是偏小。
五、计算题(本题包括1个小题,共10分)
20. 高锰酸钾是一种常见的消毒剂,初三化学兴趣小组在实验室对31.6g高锰酸钾进行加热,反应一段时间后停止加热。称量不同时间剩余固体质量,记录数据如表:
时间
0
t1
t2
t3
t4
质量(g)
31.6
31.3
30.8
29.2
28.4
(1)加热后固体质量减轻,是否遵守质量守恒定律______(填“是”或“否”),t4时生成气体的质量为______g。
(2)高锰酸钾受热见光会分解,保存此消毒剂时应注意______。
(3)加热至t4时,参加反应的高锰酸钾质量为多少?(写出计算过程)
【答案】(1) ①. 是 ②. 3.2
(2)低温避光密封保存
(3)设参加反应的高锰酸钾的质量为x。
=
答:参加反应的高锰酸钾的质量为31.6g。
【解析】
【小问1详解】
高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应遵守质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变。加热高锰酸钾时,固体质量减少是因为生成了氧气(气体逸出),但反应体系的总质量(固体+气体)仍守恒;根据化学反应前后物质的总质量不变,可知t4时生成气体的质量为。
【小问2详解】
高锰酸钾受热见光会分解,保存此消毒剂时应注意低温避光密封保存。
【小问3详解】
根据t4时生成氧气和高锰酸钾的质量比计算出高锰酸钾的质量,详细计算过程可以参考答案。
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