内容正文:
2025~2026学年度九年级化学上册培优测试(人教版)
期末综合模拟试题
时间:60分钟 满分:100分
考查内容:第一单元至第七单元
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Ca-40
一、选择题(共12个小题,每小题3分,共36分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 我国的茶文化历史悠久,种茶、制茶、饮茶都源于中国。下列制茶的过程中发生化学变化的是
A. 采摘茶叶 B. 炒制茶叶 C. 揉捻成型 D. 分拣装袋
2. 为制作叶脉书签,某同学在实验室配制10%的NaOH溶液,部分操作如下,其中正确的是
A. 取用NaOH B. 称量NaOH
C. 量取所需的水 D. 读取水的体积
3. 消防安全无小事!下列相关做法错误的是
A. 用二氧化碳灭火器扑灭图书、档案失火
B. 油锅不慎着火用水浇灭
C. 加油站严禁烟火
D. 火灾逃生时用湿毛巾捂住口鼻
4. 下列各组物质中,分别由原子、分子、离子构成的是
A 碳、红磷、过氧化氢 B. 铜、氯化钠、氯气
C. 氧气、二氧化碳、金 D. 铁、水、硫酸铜
5. 用微观粒子观点对下列一些事实解释错误的是
选项
事实
解释
A
氧气和氮气化学性质不同
两者分子构成不同
B
加油站要严禁烟火
分子在不断运动
C
古代用墨书写的字能够保存很长时间而不变色
在常温下,碳的化学性质不活泼
D
温度升高水银体温计示数增大
温度升高水银分子间隔变大
A. A B. B C. C D. D
“天宫”建造已全面展开,我国载人航天进入了“空间站时代”。化学为航空、航天领域的发展提供了强有力的支撑。结合所学知识,完成6~7题。
6. 制造载人飞船时使用大量钛合金。根据图所示,下列关于钛元素的说法正确的是
A. 位于元素周期表第二周期 B. 核电荷数为22
C. 化学性质与氦元素相似 D. 相对原子质量为47.87g
7. 生产航天服的原料之一是二苯甲烷二异氰酸酯(C15H10N2O2),关于二苯甲烷二异氰酸酯的说法正确的是
A. 一种氧化物
B. 含有1个氮分子和1个氧分子
C. 由碳元素、氢元素、氮元素和氧元素组成
D. 由15个碳原子、10个氢原子、2个氮原子、2个氧原子构成
8. 下列有关学科观点的说法,正确的是
A. 根据微粒观:二氧化碳由1个碳原子和2个氧原子构成
B. 根据守恒观:12gC在34g中完全燃烧,推知生成的质量为46g
C. 根据结构观:氧原子和硫原子的最外层电子数相同,因而它们的化学性质相似
D. 根据元素观:某物质燃烧生成和,推知该物质由C、H、O元素组成
9. 下列实验能达成实验目的的是
目的
探究分子的运动
探究二氧化锰对过氧化氢分解速率的影响
证明燃烧的条件之一是需要氧气
甲烷燃烧生成水
实验
A. A B. B C. C D. D
10. 某学习小组同学查阅资料发现,氢气和二氧化碳在同一条件下会发生两个化学反应,反应过程如下图所示,通过反应I可以制取燃料甲醇。下列说法错误的是
A. 两个反应中均有水产生
B. 甲醇的化学式可以表示为
C. 反应I中共涉及到三种氧化物
D. 反应Ⅱ前后,分子数目没有发生改变
11. 用图1装置探究物质燃烧,点燃蜡烛后立即塞紧橡胶塞,待蜡烛熄灭后,在t1时,将滴管中的水全部滴入集气瓶,铝盒中的白磷燃烧。图2是利用氧气传感器测定集气瓶内氧气浓度随时间变化的图像。下列说法不正确的是
A. 0~t1内,氧气浓度下降与蜡烛燃烧有关
B. 生石灰的作用是与水反应放热,引燃白磷
C. 滴入水后,二氧化碳浓度可能会下降
D. 该实验证明白磷和蜡烛燃烧需要的氧气最低浓度相同
12. 取一定质量的石灰石样品(杂质不参加反应、不含钙元素)高温煅烧至质量不再减少,冷却后得到24g固体,测得其中钙元素的质量分数为50%,则该石灰石样品中碳酸钙的质量为
A. 20g B. 25g C. 30g D. 35g
二、填空及简答题(共4小题,共38分)
13. 苏州的许多传统与现代工艺都与化学息息相关。
(1)传统工艺
①传统粉墙。用石灰浆(主要成分是氢氧化钙)抹墙后,墙壁表面变白且坚硬。在上述过程中,氢氧化钙发生反应的化学方程式为__________。
②钻石切割。钻石和石墨均由碳原子构成,硬度差异很大的原因是__________。
(2)矿物颜料
①朱砂可制成鲜红色颜料,主要成分为硫化汞,其中Hg、S化合价分别为+2和-2,则硫化汞的化学式为__________。
②赤铁矿(主要成分为)可用于制作红棕色颜料,其中铁元素化合价为________。
③孔雀石[主要成分为]可用于制作青色颜料,能与稀酸反应。补充完整反应的化学方程式:________。
(3)创新科技
①新能源客车。在客车行驶过程中,电池的能量转化方式:电能转化为__________。
②多晶硅制备。气体在加热条件下分解为硅和氢气,反应的化学方程式为_______。
14. 根据如图完成问题。
(1)如图甲,集气瓶底留有少量水的原因是_________,铁丝在氧气中燃烧的化学方程式为_________。
(2)如图乙,将一瓶氧气沿器壁慢慢倒入烧杯中,观察到带火星的木条自下而上依次复燃,说明氧气具有的性质是___________。
(3)如图丙,通电一段时间后,观察到管a和管b中气体体积比为____________,管a中的气体是___________,写出电解水的化学方程式:____________。已知相同条件下气体的体积比等于其分子的个数比,则管a和管b中气体分子个数比为____________。
15. 镁基储氢材料(主要成分Mg)是极具应用前景的储氢材料。储氢、释氢过程中涉及的部分物质转化如下:
(1)储氢过程,发生化合反应的化学方程式为______________。
(2)释氢过程:
①方法I,化合价发生改变的元素有______________。
②方法Ⅱ,产生H2质量_____________(填“<”“=”或“>”)参加反应的MgH2中氢元素的质量。
③与方法I相比,方法Ⅱ的优点是_____________(答1条即可)。
16. 居民家用燃料的使用经历了以下发展历程,如图1所示,结合所学知识回答下列问题。
(1)柴草来源广,但燃烧过程释放大量的烟尘,易造成_______。
(2)引燃蜂窝煤时,在炉膛中依次加入废报纸、小木块和蜂窝煤,然后将进风口打开,点燃废报纸,如图2所示。打开进风口的目的是_______,用废报纸、小木条引燃蜂窝煤是因为燃烧需要_______的条件。蜂窝煤燃烧时,上层产生蓝色火焰是某气体在燃烧,写出此反应的化学方程式_______。
(3)为减少污染、提高煤的利用率,可将煤(主要成分是碳)与水蒸气在高温下反应,生成一氧化碳和氢气,该反应的化学方程式________。
(4)有人认为氢气可做未来家用燃料,理由是________,写出氢气燃烧的化学方程式_______。
三、实验及探究题(2小题,共20分)
17. 学是一门以实验为基础的科学,请回答下列问题。
(1)写出图中仪器①的名称_____________。
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取,若选用C作发生装置,使反应停止的操作为_____________。
(3)实验室常用加热氢氧化钠和醋酸钠的固体混合物制取甲烷气体,应选用的发生装置是_____________(填字母,下同)。已知相同条件下甲烷的密度比空气小且难溶于水,常见的三种收集装置中,可用于收集甲烷气体的装置有_____________。若用装置用排水法收集甲烷气体,气体的进气口为_____________(填“”或“”)。
18. 化学小组在“设计和制作简易供氧器”的实践活动中,探究影响供氧剂过碳酸钠产氧速率的因素。
【查阅资料】
Ⅰ. 化学小组研究了图1所示的某品牌制氧机的装置原理后,利用身边物品自制了如图2所示的简易供氧器。
Ⅱ.过碳酸钠为白色固体,遇水能产生碳酸钠和过氧化氢,需在低温干燥环境中保存。
实验1:探究药品用量、温度对产氧速率的影响
【进行实验】在不同温度下,取一定质量的过碳酸钠和MnO2放入b瓶中,并加入相同体积的水,测得平均产氧速率数据如下表所示。
序号
过碳酸钠质量/g
MnO2质量/g
温度/℃
平均产氧速率mL/s
①
10
0.3
26
2.73
②
20
0.3
26
8.56
③
10
0.3
41
4.54
实验2:探究加水量对产氧速率的影响
【进行实验】20℃时,取一定质量的过碳酸钠和MnO2放入b瓶中,并加入不同体积的水,测得平均产氧速率及反应过程中温度变化数据如下表所示。
序号
过碳酸钠质量/g
MnO2质量/g
加水体积/mL
反应液最高温度/℃
平均产氧速率mL/s
④
240
2.5
350
98
33.3
⑤
x
2.5
500
74
15
⑥
240
2.5
800
53
10
【解释与结论】
(1)实验中,过氧化氢分解生成氧气的化学方程式为_______。
(2)设计实验①②的目的是_______。
(3)由①③可以得到的结论是_______。
(4)⑤中x应为_______。
(5)依据实验2可知,该制氧过程中发生的化学反应属于_______(填“吸热”或“放热”)反应。
【反思与评价】
(6)由上述实验可知,适当增加加水量可减缓产氧速率,其证据是_______。
(7)某同学欲进一步探究MnO2质量对产氧速率有影响,设计的实验方案是:20℃时,_______。
四、计算题(共1小题,共6分)
19. 我国科学家在利用二氧化碳直接合成乙醇(C2H5OH)的研究上已取得重大突破,其转化的化学方程式为2CO2+6H2C2H5OH+mH2O。请回答:
(1)m的值为_______。
(2)如果用上述方法制取9.2kg乙醇,求理论上消耗二氧化碳的质量(写出计算过程)。
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2025~2026学年度九年级化学上册培优测试(人教版)
期末综合模拟试题
时间:60分钟 满分:100分
考查内容:第一单元至第七单元
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Ca-40
一、选择题(共12个小题,每小题3分,共36分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 我国的茶文化历史悠久,种茶、制茶、饮茶都源于中国。下列制茶的过程中发生化学变化的是
A. 采摘茶叶 B. 炒制茶叶 C. 揉捻成型 D. 分拣装袋
【答案】B
【解析】
【详解】A、采摘茶叶过程中,没有新物质生成,属于物理变化,不符合题意;
B、炒制茶叶的过程中,有新物质生成,属于化学变化,符合题意;
C、揉捻成型只是形状的改变,没有新物质生成,属于物理变化,不符合题意;
C、分拣装袋过程中,没有新物质生成,属于物理变化,不符合题意;
故选:B。
2. 为制作叶脉书签,某同学在实验室配制10%的NaOH溶液,部分操作如下,其中正确的是
A. 取用NaOH B. 称量NaOH
C. 量取所需的水 D. 读取水的体积
【答案】C
【解析】
【详解】A、取用NaOH时,要用药匙,瓶塞应该倒放,防止污染试剂,图示操作错误;
B、托盘天平的使用要遵循“左物右码”的原则,且氢氧化钠具有腐蚀性,应放在玻璃器皿中称量,图示操作错误;
C、倾倒液体时,量筒要倾斜,标签要向着手心,瓶口紧挨量筒口,图示操作正确;
D、量取水读数时,量筒必须放平,视线与量筒内液体的凹液面的最低处保持水平,不能仰视或俯视读数,图中为仰视读数,图示操作错误;
故选C。
3. 消防安全无小事!下列相关做法错误的是
A. 用二氧化碳灭火器扑灭图书、档案失火
B. 油锅不慎着火用水浇灭
C. 加油站严禁烟火
D. 火灾逃生时用湿毛巾捂住口鼻
【答案】B
【解析】
【详解】A.用二氧化碳灭火器扑灭,利用了二氧化碳不燃烧、不支持燃烧、密度比空气大的性质灭火,而且二氧化碳灭火器不会留下任何痕迹,不会对图书档案造成二次损坏,故选项做法正确,不符合题意;
B.油锅不慎着火不能用水浇灭,因为油的密度比水小,且不溶于水,直接用水浇灭可能会导致油溅出,扩大火势,甚至引发更大的火灾,故选项做法错误,符合题意;
C.因为分子在不断地运动,加油站里充满了油分子,一旦有烟火,就会引发火灾,因此,加油站严禁烟火,故选项做法正确,不符合题意;
D.发生火灾逃生时,要用湿毛巾捂住口鼻,尽量压低身体,以减少浓烟的伤害,故选项做法正确,不符合题意;
故选B。
4. 下列各组物质中,分别由原子、分子、离子构成的是
A. 碳、红磷、过氧化氢 B. 铜、氯化钠、氯气
C. 氧气、二氧化碳、金 D. 铁、水、硫酸铜
【答案】D
【解析】
【详解】A、碳由碳原子构成、红磷由磷原子构成、过氧化氢由过氧化氢分子构成,错误;
B、铜由铜原子构成、氯化钠由钠离子和氯离子构成、氯气由氯气分子构成,错误;
C、氧气由氧分子构成、二氧化碳由二氧化碳分子构成、金由金原子构成,错误;
D、铁由铁原子构成、水由水分子构成、硫酸铜由铜离子和硫酸根离子构成,正确;
故选:D。
5. 用微观粒子观点对下列一些事实的解释错误的是
选项
事实
解释
A
氧气和氮气化学性质不同
两者分子构成不同
B
加油站要严禁烟火
分子在不断运动
C
古代用墨书写的字能够保存很长时间而不变色
在常温下,碳的化学性质不活泼
D
温度升高水银体温计示数增大
温度升高水银分子间隔变大
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A、由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小粒子,氧气由氧分子构成,氮气由氮分子构成,两者分子构成不同,所以氧气和氮气的化学性质不同,说法正确,不符合题意;
B、加油站要严禁烟火,是因为汽油分子在不断运动,汽油与空气混合遇明火易发生爆炸,说法正确,不符合题意;
C、古代用墨书写的字能够保存很长时间而不变色,是因为在常温下,碳的化学性质稳定(不活泼),说法正确,不符合题意;
D、水银是金属汞,由汞原子构成,温度升高水银体温计示数增大,是因为温度升高汞原子间的间隔变大,说法错误,符合题意。
故选:D。
“天宫”建造已全面展开,我国载人航天进入了“空间站时代”。化学为航空、航天领域的发展提供了强有力的支撑。结合所学知识,完成6~7题。
6. 制造载人飞船时使用大量钛合金。根据图所示,下列关于钛元素的说法正确的是
A. 位于元素周期表第二周期 B. 核电荷数为22
C. 化学性质与氦元素相似 D. 相对原子质量为47.87g
【答案】B
【解析】
【详解】A、周期数=原子核外电子层数,根据钛原子的原子结构示意图可知,钛原子核外有4个电子层,则钛元素位于元素周期表的第四周期,故A说法错误;
B、由钛原子的原子结构示意图可知,钛原子的质子数为22,在原子中,核电荷数=质子数,则钛元素的核电荷数为22,故B说法正确;
C、氦原子核外只有一层电子,电子数为2,属于稳定结构,钛原子的最外层也是2个电子,在化学反应中容易失去电子,钛和氦的化学性质不相似,故C说法错误;
D、由元素周期表中的一格可知,元素名称的正下方的数字表示相对原子质量,因此钛原子的相对原子质量为47.87,相对原子质量的单位是“1”不是“g”,通常省略,故D说法错误;
故选:B。
7. 生产航天服的原料之一是二苯甲烷二异氰酸酯(C15H10N2O2),关于二苯甲烷二异氰酸酯的说法正确的是
A. 是一种氧化物
B. 含有1个氮分子和1个氧分子
C. 由碳元素、氢元素、氮元素和氧元素组成
D. 由15个碳原子、10个氢原子、2个氮原子、2个氧原子构成
【答案】C
【解析】
【详解】A、氧化物是指由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物,而二苯甲烷二异氰酸酯是由铝、氢、氮、氧四种元素组成的化合物,不属于氧化物,故A说法错误;
B、二苯甲烷二异氰酸酯是由二苯甲烷二异氰酸酯分子构成的,不含有氮分子和氧分子,故B说法错误;
C、二苯甲烷二异氰酸酯是由碳元素、氢元素、氮元素和氧元素组成的,故C说法正确;
D、一个二苯甲烷二异氰酸酯分子是由15个碳原子、10个氢原子、2个氮原子、2个氧原子构成,故D说法错误;
故选:C。
8. 下列有关学科观点的说法,正确的是
A. 根据微粒观:二氧化碳由1个碳原子和2个氧原子构成
B. 根据守恒观:12gC在34g中完全燃烧,推知生成的质量为46g
C. 根据结构观:氧原子和硫原子的最外层电子数相同,因而它们的化学性质相似
D. 根据元素观:某物质燃烧生成和,推知该物质由C、H、O元素组成
【答案】C
【解析】
【详解】A、二氧化碳由二氧化碳分子构成,而非直接由原子构成,错误;
B、根据可知,12g碳完全燃烧需32g氧气生成44g二氧化碳,氧气过量,生成二氧化碳质量应为44g,错误;
C、氧原子和硫原子最外层电子数均为6,化学性质相似,正确;
D、物质燃烧生成二氧化碳和水,推知一定含碳、氢元素,可能含氧元素,错误。
故选C。
9. 下列实验能达成实验目的的是
目的
探究分子的运动
探究二氧化锰对过氧化氢分解速率的影响
证明燃烧的条件之一是需要氧气
甲烷燃烧生成水
实验
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A、水分子不能使酚酞试液变红色,没有明显现象,不能探究分子总是在不断地运动着,故A错误;
B、探究二氧化锰对过氧化氢分解速率的影响,应该使用相同浓度的过氧化氢溶液,只有二氧化锰一个变量,故B错误;
C、铜片上的乒乓球碎片和滤纸碎片可能会先后发生燃烧,只能证明燃烧与温度有关,不能证明是否需要氧气,故C错误;
D、证明甲烷燃烧生成水,可在甲烷燃烧的火焰上方罩一个干冷的烧杯,若烧杯内壁有水珠出现,即可证明,故D正确。故选D。
10. 某学习小组同学查阅资料发现,氢气和二氧化碳在同一条件下会发生两个化学反应,反应过程如下图所示,通过反应I可以制取燃料甲醇。下列说法错误的是
A. 两个反应中均有水产生
B. 甲醇的化学式可以表示为
C. 反应I中共涉及到三种氧化物
D. 反应Ⅱ前后,分子数目没有发生改变
【答案】C
【解析】
【分析】由反应的微观示意图可知,反应I为二氧化碳和氢气在一定条件下生成甲醇和水,反应Ⅱ为二氧化碳和氢气在一定条件下生成一氧化碳和水,反应的化学方程式分别为CO2+3H2CH3OH+H2O、CO2+H2CO+H2O。
【详解】A、由反应的化学方程式可知,两个反应中均有水产生,故选项说法正确;
B、一个甲醇分子是由1个碳原子、4个氢原子和1个氧原子构成,则甲醇的化学式为CH3OH,故选项说法正确;
C、氧化物是由两种元素组成的化合物中,其中一种元素是氧元素,则CO2、H2O一共两种氧化物,故选项说法不正确;
D、反应Ⅱ中每个二氧化碳分子与1个氢分子完全反应生成1个一氧化碳分子和1个水分子,则反应Ⅱ前后,分子数目没有发生改变,故选项说法正确。
故选C。
11. 用图1装置探究物质燃烧,点燃蜡烛后立即塞紧橡胶塞,待蜡烛熄灭后,在t1时,将滴管中的水全部滴入集气瓶,铝盒中的白磷燃烧。图2是利用氧气传感器测定集气瓶内氧气浓度随时间变化的图像。下列说法不正确的是
A 0~t1内,氧气浓度下降与蜡烛燃烧有关
B. 生石灰的作用是与水反应放热,引燃白磷
C. 滴入水后,二氧化碳浓度可能会下降
D. 该实验证明白磷和蜡烛燃烧需要的氧气最低浓度相同
【答案】D
【解析】
【详解】A、由题意可知,0-t1时是蜡烛在燃烧,蜡烛燃烧消耗氧气,故氧气浓度下降,该选项不符合题意。
B、在t1时,将滴管中的水全部滴入集气瓶,生石灰与水反应放出大量的热,使温度达到白磷的着火点,白磷开始燃烧,该选项不符合题意。
C、滴入水后,生石灰与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙能与二氧化碳反应生成碳酸钙和水,故二氧化碳浓度可能会下降,该选项不符合题意。
D、由图可知,0-t1时是蜡烛在燃烧,蜡烛熄灭后,才滴入水,白磷开始燃烧,此时氧气的浓度不断下降,故白磷和蜡烛燃烧需要的氧气最低浓度不同,该选项符合题意。
故选D。
12. 取一定质量的石灰石样品(杂质不参加反应、不含钙元素)高温煅烧至质量不再减少,冷却后得到24g固体,测得其中钙元素的质量分数为50%,则该石灰石样品中碳酸钙的质量为
A. 20g B. 25g C. 30g D. 35g
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意可以知道,钙元素的质量=24g×50%=12g,由于反应前后钙元素质量不变,所以反应前碳酸钙的质量=12g÷×100%=30g,即该石灰石样品中碳酸钙的质量为30g 。
故选C。
二、填空及简答题(共4小题,共38分)
13. 苏州的许多传统与现代工艺都与化学息息相关。
(1)传统工艺
①传统粉墙。用石灰浆(主要成分是氢氧化钙)抹墙后,墙壁表面变白且坚硬。在上述过程中,氢氧化钙发生反应化学方程式为__________。
②钻石切割。钻石和石墨均由碳原子构成,硬度差异很大的原因是__________。
(2)矿物颜料
①朱砂可制成鲜红色颜料,主要成分为硫化汞,其中Hg、S的化合价分别为+2和-2,则硫化汞的化学式为__________。
②赤铁矿(主要成分为)可用于制作红棕色颜料,其中铁元素化合价为________。
③孔雀石[主要成分为]可用于制作青色颜料,能与稀酸反应。补充完整反应的化学方程式:________。
(3)创新科技
①新能源客车。在客车行驶过程中,电池的能量转化方式:电能转化为__________。
②多晶硅制备。气体在加热条件下分解为硅和氢气,反应的化学方程式为_______。
【答案】(1) ①. ②. 碳原子排列方式不同
(2) ①. HgS ②. +3 ③.
(3) ①. 机械能 ②.
【解析】
【小问1详解】
①氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。
②钻石和石墨均由碳原子构成,硬度差异很大的原因是碳原子排列方式不同。
【小问2详解】
因为Hg、S的化合价分别为+2和-2,所以根据化合物中化合价代数和为0,硫化汞的化学式为:HgS。
②氧化铁中氧元素化合价为-2,所以根据化合物中化合价代数和为0,铁元素化合价为+3。
③根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类、个数不变,所以反应前Cu原子个数为2,O原子个数为5,H原子个数为6,C原子个数为1,Cl原子个数为4,反应后Cu原子个数为2,O原子个数为2,C原子个数为1,Cl原子个数为4,所以还有3个O原子,和6个H原子,故该物质化学式为H2O。
【小问3详解】
①在客车行驶过程中,电能通过电动机转化为机械能,驱动客车行驶。
②SiH4气体被加热分解为硅和氢气,反应的化学方程式为:。
14. 根据如图完成问题。
(1)如图甲,集气瓶底留有少量水的原因是_________,铁丝在氧气中燃烧的化学方程式为_________。
(2)如图乙,将一瓶氧气沿器壁慢慢倒入烧杯中,观察到带火星的木条自下而上依次复燃,说明氧气具有的性质是___________。
(3)如图丙,通电一段时间后,观察到管a和管b中气体体积比为____________,管a中的气体是___________,写出电解水的化学方程式:____________。已知相同条件下气体的体积比等于其分子的个数比,则管a和管b中气体分子个数比为____________。
【答案】(1) ①. 防止高温熔融物溅落,炸裂集气瓶瓶底 ②.
(2)密度比空气大和具有助燃性
(3) ①. ②. 氢气## ③. ④.
【解析】
【小问1详解】
集气瓶底留少量水的原因:铁丝在氧气中燃烧会生成高温熔融的四氧化三铁,留水是为了防止高温熔融物溅落,炸裂集气瓶瓶底;
铁丝燃烧的化学方程式为。
故填:防止高温熔融物溅落,炸裂集气瓶瓶底;。
【小问2详解】
将氧气沿器壁倒入烧杯,带火星的木条自下而上依次复燃,说明氧气具有两个性质:密度比空气大(氧气在下方聚集,使下方木条先复燃)和具有助燃性(能使带火星的木条复燃)。
故填:密度比空气大和具有助燃性。
【小问3详解】
电解水的原理是 “正氧负氢、氢二氧一”(正极产生氧气,负极产生氢气,体积比为 1:2):
管a和管b中气体体积比为;
管a连接电源负极,产生的气体是氢气();
电解水生成氢气和氧气,其反应的化学方程式为;
相同条件下体积比等于分子个数比,因此管a和管b中气体分子个数比为2:1。
故填:;氢气(或);;。
15. 镁基储氢材料(主要成分Mg)是极具应用前景的储氢材料。储氢、释氢过程中涉及的部分物质转化如下:
(1)储氢过程,发生化合反应的化学方程式为______________。
(2)释氢过程:
①方法I,化合价发生改变元素有______________。
②方法Ⅱ,产生H2的质量_____________(填“<”“=”或“>”)参加反应的MgH2中氢元素的质量。
③与方法I相比,方法Ⅱ的优点是_____________(答1条即可)。
【答案】(1)
(2) ①. Mg、H ②. > ③. 反应条件低(或 MgH2 质量相同时,方法Ⅱ产生氢气的质量比方法I的多)
【解析】
【小问1详解】
储氢过程,镁和氢气在一定条件下反应生成氢化镁,反应的化学方程式为;
【小问2详解】
①释氢过程,氢化镁经过方法I生成镁和氢气,氢化镁中氢元素为-1价,镁为+2价,反应后生成镁和氢气都是单质,均为0价,因此方法I,化合价发生改变的元素有Mg、H;
②方法Ⅱ发生的反应是氢化镁和水反应生成氢氧化镁和氢气,反应的化学方程式为,可知产生的氢气中有部分氢元素由水提供,因此产生H2的质量>参加反应的MgH2中氢元素的质量;
③方法Ⅱ无需其他反应条件,反应条件低;方法I产生的氢气均由参加反应的氢化镁中的氢元素产生,而方法Ⅱ产生H2的质量>参加反应的MgH2中氢元素的质量,因此方法Ⅱ 产生氢气的质量比方法 1 的多。
16. 居民家用燃料的使用经历了以下发展历程,如图1所示,结合所学知识回答下列问题。
(1)柴草来源广,但燃烧过程释放大量的烟尘,易造成_______。
(2)引燃蜂窝煤时,在炉膛中依次加入废报纸、小木块和蜂窝煤,然后将进风口打开,点燃废报纸,如图2所示。打开进风口的目的是_______,用废报纸、小木条引燃蜂窝煤是因为燃烧需要_______的条件。蜂窝煤燃烧时,上层产生蓝色火焰是某气体在燃烧,写出此反应的化学方程式_______。
(3)为减少污染、提高煤的利用率,可将煤(主要成分是碳)与水蒸气在高温下反应,生成一氧化碳和氢气,该反应的化学方程式________。
(4)有人认为氢气可做未来家用燃料,理由是________,写出氢气燃烧的化学方程式_______。
【答案】(1)雾霾 (2) ①. 提供充足的氧气 ②. 温度达到可燃物的着火点 ③.
(3)
(4) ①. 燃烧产物是水,不污染环境 ②.
【解析】
【小问1详解】
柴草来源广,但燃烧过程释放大量的烟尘,易造成雾霾;
【小问2详解】
引燃蜂窝煤时,在炉膛中依次加入废报纸、小木块和蜂窝煤,然后将进风口打开,点燃废报纸,打开进风口的目的是为了提供充足的氧气;用废报纸、小木条引燃蜂窝煤是因为燃烧需要温度达到可燃物的着火点;蜂窝煤燃烧时,上层产生蓝色火焰是一氧化碳在燃烧,一氧化碳和氧气在点燃条件下生成二氧化碳,反应的化学方程式为:;
【小问3详解】
碳与水蒸气在高温下反应生成一氧化碳和氢气,反应的化学方程式为:;
【小问4详解】
氢气燃烧产物是水,不污染环境,所以氢气可做未来家用燃料;氢气和氧气在点燃的条件下生成水,反应的化学方程式为:。
三、实验及探究题(2小题,共20分)
17. 学是一门以实验为基础的科学,请回答下列问题。
(1)写出图中仪器①的名称_____________。
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取,若选用C作发生装置,使反应停止的操作为_____________。
(3)实验室常用加热氢氧化钠和醋酸钠的固体混合物制取甲烷气体,应选用的发生装置是_____________(填字母,下同)。已知相同条件下甲烷的密度比空气小且难溶于水,常见的三种收集装置中,可用于收集甲烷气体的装置有_____________。若用装置用排水法收集甲烷气体,气体的进气口为_____________(填“”或“”)。
【答案】(1)长颈漏斗 (2)关闭活塞
(3) ①. A ②. E、F ③. b
【解析】
【小问1详解】
根据图示,仪器①是长颈漏斗。
【小问2详解】
C装置可以控制反应的发生和停止。反应过程中,关闭活塞,则试管内气压上升,导致液面下降,直到稀盐酸与多孔隔板上的大理石脱离接触,此时反应停止。重新打开活塞,则气体可以沿着导管流向收集装置,试管内气压下降,液面回升,液面高于多孔隔板时大理石与稀盐酸重新接触,反应进行。故填:关闭活塞。
【小问3详解】
实验室常用加热氢氧化钠和醋酸钠的固体混合物制取甲烷气体,该反应属于固体加热型,应选用的发生装置是A。
已知相同条件下甲烷的密度比空气小且难溶于水,则可以采用向下排空气法或排水法收集甲烷,则D、E、F三种收集装置中,可用于收集甲烷气体的装置有E、F。
若用G装置用排水法收集甲烷气体,甲烷密度小于空气,需采用向下排空气法收集,则气体的进气口为b。
18. 化学小组在“设计和制作简易供氧器”的实践活动中,探究影响供氧剂过碳酸钠产氧速率的因素。
【查阅资料】
Ⅰ. 化学小组研究了图1所示的某品牌制氧机的装置原理后,利用身边物品自制了如图2所示的简易供氧器。
Ⅱ.过碳酸钠为白色固体,遇水能产生碳酸钠和过氧化氢,需在低温干燥环境中保存。
实验1:探究药品用量、温度对产氧速率的影响
【进行实验】在不同温度下,取一定质量的过碳酸钠和MnO2放入b瓶中,并加入相同体积的水,测得平均产氧速率数据如下表所示。
序号
过碳酸钠质量/g
MnO2质量/g
温度/℃
平均产氧速率mL/s
①
10
0.3
26
2.73
②
20
0.3
26
8.56
③
10
0.3
41
4.54
实验2:探究加水量对产氧速率的影响
【进行实验】20℃时,取一定质量的过碳酸钠和MnO2放入b瓶中,并加入不同体积的水,测得平均产氧速率及反应过程中温度变化数据如下表所示。
序号
过碳酸钠质量/g
MnO2质量/g
加水体积/mL
反应液最高温度/℃
平均产氧速率mL/s
④
240
2.5
350
98
33.3
⑤
x
2.5
500
74
15
⑥
240
2.5
800
53
10
【解释与结论】
(1)实验中,过氧化氢分解生成氧气的化学方程式为_______。
(2)设计实验①②的目的是_______。
(3)由①③可以得到的结论是_______。
(4)⑤中x应为_______。
(5)依据实验2可知,该制氧过程中发生的化学反应属于_______(填“吸热”或“放热”)反应。
【反思与评价】
(6)由上述实验可知,适当增加加水量可减缓产氧速率,其证据是_______。
(7)某同学欲进一步探究MnO2质量对产氧速率有影响,设计的实验方案是:20℃时,_______。
【答案】(1)2H2O22H2O + O2↑
(2)在MnO2质量、温度等其他条件相同时,探究过碳酸钠质量对产氧速率的影响
(3)在过碳酸钠质量、MnO2质量等其他条件相同时,温度越高,产氧速率越大
(4)240 (5)放热
(6)对比④⑤⑥,加水量多,反应液温度变低,产氧速率变小
(7)取240 g过碳酸钠和1 g MnO2放入b瓶中,并加入500 mL水,测得平均产氧速率与15 mL/s不同
【解析】
【小问1详解】
过氧化氢在二氧化锰的催化分解生成氧气和水,化学方程式为:;
【小问2详解】
①和②中过碳酸钠的质量不同,其他条件均相同,设计实验①②的目的是在MnO2质量、温度等其他条件相同时,探究过碳酸钠质量对产氧速率的影响;
【小问3详解】
①和③中过碳酸钠质量、二氧化锰质量均相同,温度不同,由①③可以得到的结论是在过碳酸钠质量、MnO2质量等其他条件相同时,温度越高,产氧速率越大;
【小问4详解】
根据对比实验中,控制变量唯一的原则,探究加水量对产氧速率的影响,除了加水量不同以外,其他条件保持相同,则x=240;
【小问5详解】
依据实验2可知,反应后温度升高,则该制氧过程中发生的化学反应属于放热反应;
【小问6详解】
对比④⑤⑥,加水量多,反应液温度变低,产氧速率变小,则由上述实验可知,适当增加加水量可减缓产氧速率;
【小问7详解】
进一步探究MnO2质量对产氧速率有影响,根据对比实验中,控制变量唯一的原则,可设计的实验方案为:20℃时,取240 g过碳酸钠和1 g MnO2放入b瓶中,并加入500 mL水,与实验⑤对比,测得平均产氧速率与15 mL/s不同,则说明二氧化锰的质量对产氧速率有影响。
四、计算题(共1小题,共6分)
19. 我国科学家在利用二氧化碳直接合成乙醇(C2H5OH)的研究上已取得重大突破,其转化的化学方程式为2CO2+6H2C2H5OH+mH2O。请回答:
(1)m的值为_______。
(2)如果用上述方法制取9.2kg乙醇,求理论上消耗二氧化碳的质量(写出计算过程)。
【答案】(1)3 (2)设理论上消耗二氧化碳的质量为x,
x=17.6kg
答:论上消耗二氧化碳的质量为17.6kg。
【解析】
【小问1详解】
根据反应前后原子种类和数目不变可得,12=6+2m,m=3;
【小问2详解】
见答案。
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