内容正文:
第一学期九年级核心素养调研化学试卷
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Cl-35.5 Cu-64
一、选择题:本题共10小题,每小题1分,共10分。每小题四个选项中只有一项符合题目要求。
1. 2025年11月14日,神舟二十号乘组搭乘的神舟二十一号返回舱在东风着陆场成功着陆,实现了我国航天史上的又一壮举。下列过程中涉及化学变化的是
A. 加注燃料 B. 关闭舱门 C. 点火制动 D. 开伞降速
2. 航天员在空间站中呼吸的人造空气成分与我们周围的空气成分相似,其中含量最高的是
A. 氮气 B. 氧气 C. 二氧化碳 D. 水蒸气
3. 物质是由微观粒子构成的,下列物质由原子直接构成的是
A. 水 B. 金刚石 C. 氢气 D. 氯化钠
4. 化学实验基本操作是培养学生化学核心素养的基础。下列实验操作正确的是
A. 倾倒液体药品 B. 塞紧橡皮塞
C 装入固体粉末 D. 加热液体
5. 下列实验图标与学生必做实验“水的组成及变化探究”无关的是
A. 护目镜 B. 用电
C. 明火 D. 排风
6. 化学与社会发展息息相关,下列叙述中正确的是
A. 化学与生活:釜底抽薪,“薪”指柴、草等燃料,“抽薪”灭火的原理是清除可燃物
B. 化学与环境:垃圾分类投放,将易拉罐放入厨余垃圾箱
C. 化学与安全:为了方便学习,将实验室剩余的药品带回家做实验
D. 化学与农业:为防止水体污染,需要合理使用化肥,禁止使用农药
7. 在玻璃管两端同时放蘸有浓氨水和浓盐酸的棉球,几秒钟后,玻璃管内有一团白烟(如图所示),白烟是氨气(NH3)与氯化氢(HCl)反应生成的氯化铵(NH4Cl)固体。下列说法不正确的是
A. 该实验说明分子在不断地运动
B. 其他条件相同时,相对分子质量越小,分子运动越快
C. 白烟是氯化铵固体小颗粒,所以氯化铵的粒子不运动
D. 该实验说明化学反应前后分子种类改变
8. 用如下图所示实验进行铁钉腐蚀的研究。一段时间后试管A、B中铁钉几乎没有生锈,而试管C中铁钉明显锈蚀,试管D、E中铁钉严重锈蚀。下列说法不正确的是
A. 由A、C得出铁的锈蚀是铁跟氧气、水等物质作用的过程
B. 试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”,目的是除去蒸馏水中溶解的氧气且防止氧气再溶于水
C. 盐酸、食盐水等物质会加速铁的腐蚀
D. 由实验推测铁钉在潮湿空气中比浸没在植物油中更易生锈
9. “价-类二维图”对化学学习与研究具有重要意义。如图是碳元素的“价-类二维图”。以下相关说法不正确的是
A. a点对应的物质可能是CH4
B. b点对应的物质硬度可能很大,也可能比较小
C. c点对应物质充分燃烧可得到d点对应的物质
D. d点对应的物质可以用于冶炼金属
10. 为比较二氧化锰与氧化铜的催化效率,按图1所示装置进行实验,实验时倾斜锥形瓶使过氧化氢溶液与催化剂接触,瓶内气压的变化如图2所示。下列说法错误的是
A. 初始时压强不为0,原因是瓶内有空气
B. 该反应中氧化铜的催化效率比二氧化锰高
C. 可通过对比图2中的b、d或a、c点来比较两种催化剂的催化效率
D. 实验过程中反应物浓度逐渐减少,反应剧烈程度逐渐减弱
二、非选择题:本题共7小题,化学方程式2分,其余除特殊标明外,每空1分,共40分。
11. 元素周期表是学习和研究化学的重要工具。结合下面给出的元素周期表(节选)的信息回答问题。
(1)用化学用语填空:
①镁元素的符号______;②3个氧原子______。
(2)11号元素的相对原子质量是______。
(3)从元素分类的视角,14号元素属于______元素。
(4)由8号元素和16号元素组成的化合物SO2,是形成酸雨的主要原因。请根据两种元素在周期表中的相关信息以及其化学式,写出获取的三条信息:_______。
12. 化学小组利用如图所示的装置测定空气中氧气的含量,并验证燃烧的部分条件。实验时,向生石灰中滴加水,一段时间后,观察到试管内的白磷开始燃烧,水槽中的水沸腾,但水中的白磷并未燃烧。回答下列问题。
(1)根据实验现象“试管内的白磷开始燃烧,水槽中的水沸腾”,说明生石灰与水反应是______(填“放热”或“吸热”)反应。
(2)试管中的白磷燃烧,水中的白磷未燃烧,说明燃烧的条件之一是_______。
(3)试管中放入足量的白磷,其主要目的是_______。
(4)待反应完全并冷却至室温后打开弹簧夹,结合所给数据分析,注射器可能的变化是_______。
13. 古代典籍中有许多与净水有关的描述,依据下列描述回答问题。
(1)《酒谱》(北宋)中记载“尝乘舟于黄河中流,以匏瓠接河源水七八升,经宿色如绛”;“经宿色如绛”指静置一晚,使水中______(填“不溶性”或“可溶性”)杂质沉于水底部。
(2)《养生要集》(东晋)中记载“凡煮水饮之,众病无缘生也”;“煮水饮之”的主要目的________。
(3)《茶经·四之器》(唐)中记载了一种器具名为“漉水囊”,其以碧,(细绢)为滤层,可去除河水、泉水中的泥沙等杂质。该设计利用的化学原理是______(填操作名称)。
14. 阅读下列短文回答问题。
2025年政府工作报告强调大力发展智能网联新能源汽车。新能源汽车已经走进了我们的生活。与传统汽车使用化石燃料不同,新能源汽车的能量来源更加多元化。电动汽车—电池能为电动汽车提供动力,我国大部分新能源电动汽车都使用锂电池驱动。氢内燃车—氢内燃车以氢气为燃料。据测算,1 kg氢气完全燃烧可释放14.3×104kJ的热量,1kg汽油完全燃烧可释放4.6×104kJ的热量。
(图2为某款汽车锂电池在不同温度下的电压随时间变化的图像)
(1)传统汽车采用化石燃料为能源,化石燃料包括煤、______和天然气。
(2)从图1可知,循环寿命最高的是______。
(3)依据测算数据可知,氢内燃车与汽油车相比的优势是_______。
(4)结合图2分析此电池夏天比冬天耐用的原因是_______。
15. 我国科学家在国际上首次以CO2和H2为原料,在构筑的纳米“蓄水”膜反应器中实现了二氧化碳在温和条件下一步转化为乙醇的反应,该反应微观示意图如下:
(1)乙醇俗称酒精,传统工艺采用谷类、薯类酿制,它属于______(填“可再生”或“不可再生”)能源
(2)写出纳米“蓄水”膜反应器中反应的化学方程式_______。
(3)若要得到46 t乙醇,则理论上消耗的二氧化碳的质量为______。
(4)研发该技术的意义_______(列举一条)。
16. 实验是科学探究的重要形式。跨学科实践活动小组对氧气和二氧化碳的制取与性质进行如下实验。回答下列问题。
(1)仪器①的名称是______。
(2)用图1中的B装置制取二氧化碳气体,装置内反应的化学方程式为_______。
(3)用图2所示的方法检查装置的气密性时,先用手紧握试管,后松手冷却。若装置气密性良好,则导管末端在不同时刻可能会出现图中所示的现象,正确的顺序为_______(填序号)。
(4)小组同学将制得的二氧化碳气体通入到生态缸中,如图3,定期观测发现二氧化碳含量持续下降,从不同视角解释二氧化碳含量下降的原因:_______。
(5)经查阅资料,为了让生态缸中的植物和鱼都能健康生长,还需要定期向生态缸中通入空气(或氧气),分析其原因:_______。
17. 在金属材料中,铜是人类应用比较广泛的金属之一,小组同学对“金属铜”展开了项目化学习探究。
任务一:认识生活中的铜
(1)现代工业中,铜被加工成厚度仅为7 μm的超薄铜片,说明铜具有良好的__________。
(2)黄铜(铜锌合金)外观与黄金相似,不法分子常用黄铜仿制纯金饰品,写出鉴别两者的一种方法:_______。
(3)查阅资料,了解到西汉时期刘安所著的《淮南万毕术》中曾记载“曾青得铁则化为铜”,即把铁片放入硫酸铜溶液中可以置换出铜,说明铁的活动性比铜___________(填“强”或“弱”)。
任务二:探究铜在酒精灯上加热后变黑的主要原因
【查阅资料】铜在加热的条件下,不与空气中的氮气发生反应。
【形成假设】
猜想I:铜和空气中的某种气体发生了反应。猜想II:酒精灯火焰中的烟灰附着在铜片上。
【定性分析】探究铜变黑的原因
实验
实验1
实验2
操作
取一片光亮的铜片在酒精灯上加热一段时间后,取下铜片,冷却后用白色纸巾反复擦拭
用铝箔紧紧包裹一片光亮的铜片加热一段时间,冷却后用白色纸巾擦拭铝箔表面,打开铝箔
现象
纸巾上有黑色物质,但铜片表面仍为黑色
纸巾上有少许黑色物质,铜片表面不变色
(4)通过实验1和实验2的现象分析,可以确认猜想______(填“I”或“II”)的观点是正确的。
(5)实验2中铝箔的作用是_______。
【定量分析】探究铜变黑的原因
小组同学将一定量的铜粉放置在密闭玻璃管中加热,加热前后固体的质量如下表所示,利用氧气传感器测定加热过程中玻璃管内氧气含量的变化情况,记录数据并绘制曲线(如图所示)。
固体质量/g
加热前
0.660
加热,冷却至室温后
0.673
(6)根据表中数据和曲线信息,推断铜与氧气发生反应的依据是_______。
任务三:木炭还原氧化铜的定性及定量分析
小组同学将12 g氧化铜粉末与一定量的碳粉均匀混合后放入图1装置中进行实验。
(7)图1实验中,能判定有二氧化碳生成的实验现象是_______。
(8)经验证充分反应后只生成Cu、CO、CO2,固体完全变为红色。反应过程中,试管内固体总质量随反应时间变化关系如图2所示。结合图像信息计算:
①图2中a的数值为_______;
②反应生成CO的质量为_______g。
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第一学期九年级核心素养调研化学试卷
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Cl-35.5 Cu-64
一、选择题:本题共10小题,每小题1分,共10分。每小题四个选项中只有一项符合题目要求。
1. 2025年11月14日,神舟二十号乘组搭乘的神舟二十一号返回舱在东风着陆场成功着陆,实现了我国航天史上的又一壮举。下列过程中涉及化学变化的是
A. 加注燃料 B. 关闭舱门 C. 点火制动 D. 开伞降速
【答案】C
【解析】
【详解】A、加注燃料,只是燃料的转移,没有新物质生成,属于物理变化,该选项错误。
B、关闭舱门,仅改变舱门的状态,没有新物质生成,属于物理变化,该选项错误。
C、点火制动,燃料燃烧会发生化学反应,生成新物质(如二氧化碳、水等),属于化学变化,该选项正确。
D、开伞降速,仅改变降落伞的形态,没有新物质生成,属于物理变化,该选项错误。
故选C。
2. 航天员在空间站中呼吸的人造空气成分与我们周围的空气成分相似,其中含量最高的是
A. 氮气 B. 氧气 C. 二氧化碳 D. 水蒸气
【答案】A
【解析】
【详解】航天员在空间站中呼吸的人造空气成分与我们周围的空气成分相似,地球空气中氮气的体积分数最大,约占78%,因此含量最高的是氮气。故选A。
3. 物质是由微观粒子构成的,下列物质由原子直接构成的是
A. 水 B. 金刚石 C. 氢气 D. 氯化钠
【答案】B
【解析】
【分析】金属、稀有气体、大多数固态非金属单质等由原子构成;气态非金属单质和由非金属元素组成的化合物一般由分子构成;金属元素和非金属元素组成的化合物一般由离子构成。
【详解】A、水是由非金属组成的化合物,是由分子构成的,不符合题意;
B、金刚石是固态非金属单质,是由碳原子直接构成,符合题意;
C、氢气是气态非金属单质,是由分子构成的,不符合题意;
D、氯化钠是由金属元素和非金属元素组成的化合物,是由离子构成的,不符合题意。
故选:B
4. 化学实验基本操作是培养学生化学核心素养的基础。下列实验操作正确的是
A. 倾倒液体药品 B. 塞紧橡皮塞
C. 装入固体粉末 D. 加热液体
【答案】C
【解析】
【详解】A、倾倒液体时,试剂瓶标签朝着手心,玻璃塞倒放在桌面上,试剂瓶口与试管口紧挨着,该项操作中标签没有朝着手心,玻璃塞没有倒放,错误;
B、试管口塞橡皮塞时,左手拿容器,右手拿橡皮塞慢慢转动着塞进容器口,切不可把容器放在桌上使劲塞进塞子,以免压破容器,该项操作中把试管放在桌面上使劲塞进塞子,错误;
C、取用粉末状或小颗粒状的药品时要用药匙或纸槽,先把试管斜放,用药匙(或纸槽)把药品小心送至试管底部,然后使试管直立起来,让药品全部落入底部,以免药品沾在管口或试管上,正确;
D、试管加热时,盛液不过试管容积的,外壁拭干防烧裂,木夹持管手握柄,45°倾斜来加热,管口对空不对人,该项操作中液体量超过试管的,错误.
故选C。
5. 下列实验图标与学生必做实验“水的组成及变化探究”无关的是
A. 护目镜 B. 用电
C. 明火 D. 排风
【答案】D
【解析】
【详解】A、电解水过程中涉及产生气体的鉴别,会用到燃烧的木条,则佩戴护目镜能保护眼睛,需要该图标,该选项不符合题意;
B、电解水时需要通电,需要该图标,该选项不符合题意;
C、验证产生的气体时涉及明火,则需要该图标,该选项不符合题意;
D、该实验没有有害气体产生,则不需要排风,该选项符合题意。
故选D。
6. 化学与社会发展息息相关,下列叙述中正确的是
A. 化学与生活:釜底抽薪,“薪”指柴、草等燃料,“抽薪”灭火的原理是清除可燃物
B. 化学与环境:垃圾分类投放,将易拉罐放入厨余垃圾箱
C. 化学与安全:为了方便学习,将实验室剩余的药品带回家做实验
D. 化学与农业:为防止水体污染,需要合理使用化肥,禁止使用农药
【答案】A
【解析】
【详解】A、“釜底抽薪” 中 “抽薪” 是移除燃料(可燃物),灭火原理为清除可燃物,叙述正确。
B、易拉罐属于可回收物,不应放入厨余垃圾箱,叙述错误。
C、实验室剩余药品可能有毒、有腐蚀性,不能带回家,应放在指定容器中,叙述错误。
D、为防止水体污染,应合理使用化肥和农药,而非禁止使用农药,叙述错误。
故选A。
7. 在玻璃管两端同时放蘸有浓氨水和浓盐酸的棉球,几秒钟后,玻璃管内有一团白烟(如图所示),白烟是氨气(NH3)与氯化氢(HCl)反应生成的氯化铵(NH4Cl)固体。下列说法不正确的是
A. 该实验说明分子在不断地运动
B. 其他条件相同时,相对分子质量越小,分子运动越快
C. 白烟是氯化铵固体小颗粒,所以氯化铵的粒子不运动
D. 该实验说明化学反应前后分子种类改变
【答案】C
【解析】
【详解】A、两种物质没有直接接触但能发生反应,说明分子在不断运动,选项说法正确;
B、白烟(NH4Cl)的形成位置靠近浓盐酸一端,说明氨分子扩散速度比氯化氢分子更快,NH3的相对分子质量为17,HCl的相对分子质量为36.5,因此相对分子质量越小,分子运动越快,选项说法正确;
C、白烟是氯化铵固体小颗粒,氯化铵的粒子也在不断运动,只是运动速率慢,选项说法错误;
D、氨气与氯化氢反应生成氯化铵,反应物氨气是由氨分子构成的,氯化氢是由氯化氢分子构成的,反应物氯化铵是由氯化铵分子构成的,分子种类发生改变,说明化学反应前后分子种类改变,选项说法正确。
故选C。
8. 用如下图所示实验进行铁钉腐蚀的研究。一段时间后试管A、B中铁钉几乎没有生锈,而试管C中铁钉明显锈蚀,试管D、E中铁钉严重锈蚀。下列说法不正确的是
A. 由A、C得出铁的锈蚀是铁跟氧气、水等物质作用的过程
B. 试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”,目的是除去蒸馏水中溶解的氧气且防止氧气再溶于水
C. 盐酸、食盐水等物质会加速铁的腐蚀
D. 由实验推测铁钉在潮湿空气中比浸没在植物油中更易生锈
【答案】A
【解析】
【详解】A. 由A、C得出铁的锈蚀是铁跟水作用的过程,错误;,
B. 试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”,目的是除去蒸馏水中溶解的氧气且防止氧气再溶于水,正确;
C. 盐酸、食盐水等物质会加速铁的腐蚀,正确;
D. 由实验推测铁钉在潮湿空气中比浸没在植物油中更易生锈,正确。
故选A。
9. “价-类二维图”对化学的学习与研究具有重要意义。如图是碳元素的“价-类二维图”。以下相关说法不正确的是
A. a点对应的物质可能是CH4
B. b点对应的物质硬度可能很大,也可能比较小
C. c点对应的物质充分燃烧可得到d点对应的物质
D. d点对应的物质可以用于冶炼金属
【答案】D
【解析】
【详解】A、CH4中氢元素化合价为+1价,设碳元素化合价为x,根据“化合物中各元素化合价代数和为零”,则x+(+1)×4=0,解得x=-4,则a点对应的物质可能是CH4,该选项说法正确;
B、b点为单质,常见的碳单质有金刚石、石墨等,金刚石为天然存在最硬的物质,但石墨硬度很小,该选项说法正确;
C、c、d点中碳元素的化合价分别为+2、+4价,且c、d均为氧化物,则分别为CO、CO2,CO充分燃烧生成CO2,该选项说法正确;
D、二氧化碳没有还原性,则不可用于冶炼金属,该选项说法不正确
故选D。
10. 为比较二氧化锰与氧化铜的催化效率,按图1所示装置进行实验,实验时倾斜锥形瓶使过氧化氢溶液与催化剂接触,瓶内气压的变化如图2所示。下列说法错误的是
A. 初始时压强不为0,原因是瓶内有空气
B. 该反应中氧化铜的催化效率比二氧化锰高
C. 可通过对比图2中的b、d或a、c点来比较两种催化剂的催化效率
D. 实验过程中反应物浓度逐渐减少,反应剧烈程度逐渐减弱
【答案】B
【解析】
【详解】A、瓶内有空气,则初始时压强不为0,该选项说法正确;
B、由图2可知,加入二氧化锰的实验中,单位时间内气压上升更快(即曲线斜率更大),则说明该反应更快,故二氧化锰的催化效率比氧化铜高,该选项说法错误;
C、比较两种催化剂催化效果时,可比较相同时间收集气体的多少(即对比b、d),也可比较收集等体积的气体所需时间长短(即对比a、c),该选项说法正确;
D、反应过程中过氧化氢溶液的浓度减小,则反应速率会减弱,该选项说法正确。
故选B。
二、非选择题:本题共7小题,化学方程式2分,其余除特殊标明外,每空1分,共40分。
11. 元素周期表是学习和研究化学的重要工具。结合下面给出的元素周期表(节选)的信息回答问题。
(1)用化学用语填空:
①镁元素的符号______;②3个氧原子______。
(2)11号元素的相对原子质量是______。
(3)从元素分类的视角,14号元素属于______元素。
(4)由8号元素和16号元素组成的化合物SO2,是形成酸雨的主要原因。请根据两种元素在周期表中的相关信息以及其化学式,写出获取的三条信息:_______。
【答案】(1) ①. Mg ②. 3O
(2)22.99 (3)非金属
(4)SO2由硫元素和氧元素组成;1个分子由1个硫原子和2个氧原子构成;氧元素的相对原子质量为16.00(合理即可)
【解析】
小问1详解】
①镁元素的元素符号为Mg;
②氧原子的符号是O,表示多个微粒时,需在微粒符号前加上相应的数值,3个氧原子表示为3O。
【小问2详解】
11号元素是钠,元素周期表信息示意图正下方的数字表示相对原子质量,钠对应的相对原子质量为22.99。
【小问3详解】
14号元素是硅,硅带“石”字旁,属于非金属元素。
【小问4详解】
根据两种元素在周期表中的相关信息以及其化学式SO2,可获取的信息有:SO2由硫元素和氧元素组成;1个分子由1个硫原子和2个氧原子构成;氧元素的相对原子质量为16.00,硫元素的相对原子质量为32.06,合理即可。
12. 化学小组利用如图所示的装置测定空气中氧气的含量,并验证燃烧的部分条件。实验时,向生石灰中滴加水,一段时间后,观察到试管内的白磷开始燃烧,水槽中的水沸腾,但水中的白磷并未燃烧。回答下列问题。
(1)根据实验现象“试管内的白磷开始燃烧,水槽中的水沸腾”,说明生石灰与水反应是______(填“放热”或“吸热”)反应。
(2)试管中的白磷燃烧,水中的白磷未燃烧,说明燃烧的条件之一是_______。
(3)试管中放入足量的白磷,其主要目的是_______。
(4)待反应完全并冷却至室温后打开弹簧夹,结合所给数据分析,注射器可能的变化是_______。
【答案】(1)放热 (2) 与氧气接触 (3)将氧气完全消耗
(4)最终停留在10mL刻度处
【解析】
【小问1详解】
白磷燃烧,说明白磷温度达到着火点以上,且水槽中的水沸腾,则说明生石灰与水反应是放热反应。
【小问2详解】
水中的白磷没有与氧气接触,试管中的白磷与氧气接触,则试管中的白磷燃烧,水中的白磷未燃烧,说明燃烧需要与氧气接触。
【小问3详解】
该实验要测定空气中氧气的含量,而白磷燃烧能消耗氧气,故白磷足量,能将氧气完全消耗。
【小问4详解】
由于氧气约占空气体积的五分之一,则试管中氧气的体积约为,故待反应完全并冷却至室温后打开弹簧夹,注射器中的水会进入试管中,且最终停留在20mL-10mL=10mL刻度处。
13. 古代典籍中有许多与净水有关的描述,依据下列描述回答问题。
(1)《酒谱》(北宋)中记载“尝乘舟于黄河中流,以匏瓠接河源水七八升,经宿色如绛”;“经宿色如绛”指静置一晚,使水中______(填“不溶性”或“可溶性”)杂质沉于水底部。
(2)《养生要集》(东晋)中记载“凡煮水饮之,众病无缘生也”;“煮水饮之”的主要目的________。
(3)《茶经·四之器》(唐)中记载了一种器具名为“漉水囊”,其以碧,(细绢)为滤层,可去除河水、泉水中的泥沙等杂质。该设计利用的化学原理是______(填操作名称)。
【答案】(1)
不溶性 (2)
杀菌消毒 (3)
过滤
【解析】
【小问1详解】
静置后沉于水底的杂质是不能溶解在水中的,属于不溶性杂质。
【小问2详解】
“煮水饮之” 即加热煮沸,高温可杀死水中的微生物,达到杀菌消毒的目的,减少疾病发生。
【小问3详解】
“漉水囊” 以细绢为滤层去除泥沙,是将不溶性固体杂质与液体分离,利用的化学原理是过滤操作。
14. 阅读下列短文回答问题。
2025年政府工作报告强调大力发展智能网联新能源汽车。新能源汽车已经走进了我们的生活。与传统汽车使用化石燃料不同,新能源汽车的能量来源更加多元化。电动汽车—电池能为电动汽车提供动力,我国大部分新能源电动汽车都使用锂电池驱动。氢内燃车—氢内燃车以氢气为燃料。据测算,1 kg氢气完全燃烧可释放14.3×104kJ的热量,1kg汽油完全燃烧可释放4.6×104kJ的热量。
(图2为某款汽车锂电池在不同温度下的电压随时间变化的图像)
(1)传统汽车采用化石燃料为能源,化石燃料包括煤、______和天然气。
(2)从图1可知,循环寿命最高的是______。
(3)依据测算数据可知,氢内燃车与汽油车相比的优势是_______。
(4)结合图2分析此电池夏天比冬天耐用的原因是_______。
【答案】(1)石油 (2)镍氢电池
(3)相同质量的氢气燃烧释放的热量比汽油多
(4)夏天比冬天温度高,电压下降慢
【解析】
【小问1详解】
化石燃料包括煤、石油和天然气,故填:石油。
【小问2详解】
由图1可知,镍氢电池的循环寿命最高。
【小问3详解】
根据短文可知,1 kg氢气完全燃烧可释放14.3×104kJ的热量,1kg汽油完全燃烧可释放4.6×104kJ的热量,则可知相同质量的氢气燃烧释放的热量比汽油多。
【小问4详解】
由图2可知,温度越高,电压下降越慢,则此电池夏天比冬天耐用,是因为夏天比冬天温度高,电压下降慢。
15. 我国科学家在国际上首次以CO2和H2为原料,在构筑的纳米“蓄水”膜反应器中实现了二氧化碳在温和条件下一步转化为乙醇的反应,该反应微观示意图如下:
(1)乙醇俗称酒精,传统工艺采用谷类、薯类酿制,它属于______(填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)写出纳米“蓄水”膜反应器中反应的化学方程式_______。
(3)若要得到46 t乙醇,则理论上消耗的二氧化碳的质量为______。
(4)研发该技术的意义_______(列举一条)。
【答案】(1)可再生 (2)
(3)88t (4)缓解温室效应(合理即可)
【解析】
【小问1详解】
乙醇可采用谷类、薯类酿制,属于可再生能源
【小问2详解】
由图可知,纳米“蓄水”膜反应器中,CO2和H2在温和条件下一步转化为乙醇和H2O,反应的化学方程式为:。
【小问3详解】
设理论上消耗的二氧化碳的质量为x,则
解得x=88t
则理论上消耗的二氧化碳的质量为88t。
【小问4详解】
空气中二氧化碳含量过高会引起温室效应,该技术能消耗二氧化碳,则能缓解温室效应,且乙醇为新能源,还能制取新能源等。
16. 实验是科学探究重要形式。跨学科实践活动小组对氧气和二氧化碳的制取与性质进行如下实验。回答下列问题。
(1)仪器①的名称是______。
(2)用图1中的B装置制取二氧化碳气体,装置内反应的化学方程式为_______。
(3)用图2所示的方法检查装置的气密性时,先用手紧握试管,后松手冷却。若装置气密性良好,则导管末端在不同时刻可能会出现图中所示的现象,正确的顺序为_______(填序号)。
(4)小组同学将制得的二氧化碳气体通入到生态缸中,如图3,定期观测发现二氧化碳含量持续下降,从不同视角解释二氧化碳含量下降的原因:_______。
(5)经查阅资料,为了让生态缸中的植物和鱼都能健康生长,还需要定期向生态缸中通入空气(或氧气),分析其原因:_______。
【答案】(1)铁架台 (2) (3)acb
(4)从生物角度,海草的光合作用消耗二氧化碳;从物理、化学角度,二氧化碳能溶于水,也能与水
(5)植物夜间不能进行光合作用,需呼吸消耗氧气;鱼的呼吸也需要氧气
【解析】
【小问1详解】
根据图像,仪器①是铁架台。
【小问2详解】
实验室用大理石(或石灰石,主要成分CaCO3)与稀盐酸反应制取二氧化碳,反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为。
【小问3详解】
检查气密性时,用手紧握试管,试管内温度升高、压强增大,导管口有气泡冒出(对应a);松手后试管冷却,压强减小,水倒吸入导管形成水柱(对应c→b),故顺序为acb。
【小问4详解】
从生物角度,海草的光合作用消耗二氧化碳;从物理、化学角度,二氧化碳能溶于水,也能与水。
【小问5详解】
植物夜间不能进行光合作用,需呼吸消耗氧气;鱼的呼吸也需要氧气,因此需定期通入空气(或氧气)补充。
17. 在金属材料中,铜是人类应用比较广泛的金属之一,小组同学对“金属铜”展开了项目化学习探究。
任务一:认识生活中的铜
(1)现代工业中,铜被加工成厚度仅为7 μm的超薄铜片,说明铜具有良好的__________。
(2)黄铜(铜锌合金)外观与黄金相似,不法分子常用黄铜仿制纯金饰品,写出鉴别两者的一种方法:_______。
(3)查阅资料,了解到西汉时期刘安所著的《淮南万毕术》中曾记载“曾青得铁则化为铜”,即把铁片放入硫酸铜溶液中可以置换出铜,说明铁的活动性比铜___________(填“强”或“弱”)。
任务二:探究铜在酒精灯上加热后变黑的主要原因
【查阅资料】铜在加热的条件下,不与空气中的氮气发生反应。
【形成假设】
猜想I:铜和空气中的某种气体发生了反应。猜想II:酒精灯火焰中的烟灰附着在铜片上。
【定性分析】探究铜变黑的原因
实验
实验1
实验2
操作
取一片光亮的铜片在酒精灯上加热一段时间后,取下铜片,冷却后用白色纸巾反复擦拭
用铝箔紧紧包裹一片光亮的铜片加热一段时间,冷却后用白色纸巾擦拭铝箔表面,打开铝箔
现象
纸巾上有黑色物质,但铜片表面仍为黑色
纸巾上有少许黑色物质,铜片表面不变色
(4)通过实验1和实验2的现象分析,可以确认猜想______(填“I”或“II”)的观点是正确的。
(5)实验2中铝箔的作用是_______。
【定量分析】探究铜变黑的原因
小组同学将一定量的铜粉放置在密闭玻璃管中加热,加热前后固体的质量如下表所示,利用氧气传感器测定加热过程中玻璃管内氧气含量的变化情况,记录数据并绘制曲线(如图所示)。
固体质量/g
加热前
0.660
加热,冷却至室温后
0.673
(6)根据表中数据和曲线信息,推断铜与氧气发生反应的依据是_______。
任务三:木炭还原氧化铜的定性及定量分析
小组同学将12 g氧化铜粉末与一定量的碳粉均匀混合后放入图1装置中进行实验。
(7)图1实验中,能判定有二氧化碳生成的实验现象是_______。
(8)经验证充分反应后只生成Cu、CO、CO2,固体完全变为红色。反应过程中,试管内固体总质量随反应时间变化的关系如图2所示。结合图像信息计算:
①图2中a的数值为_______;
②反应生成CO的质量为_______g。
【答案】(1)延展性 (2)用火灼烧,变黑色的为黄铜,不变色的为真金(合理即可)
(3)强 (4)I (5)隔绝空气
(6)反应过程中氧气含量减小,而固体质量增大 (7)澄清石灰水变浑浊
(8) ①. 9.6 ②. 1.4
【解析】
【小问1详解】
铜能被加工成厚度仅为7 μm的超薄铜片,说明铜具有良好的延展性。
【小问2详解】
铜加热生成黑色的氧化铜,但真金不怕火炼,故可通过灼烧的方法鉴别真假黄金,且锌能和盐酸反应,但金不能和盐酸反应,则可通过加入稀盐酸,通过是否有气泡产生而鉴别。
【小问3详解】
铁能把硫酸铜溶液中的铜置换出来,则说明铁的活动性比铜强。
【小问4详解】
取一片光亮的铜片在酒精灯上加热一段时间后,取下铜片,冷却后用白色纸巾反复擦拭,纸巾上有黑色物质,但铜片表面仍为黑色,说明黑色固体是铜和空气中的某种气体发生了反应,而不是附着的烟灰,即猜想I的观点是正确的。
【小问5详解】
实验2用铝箔紧紧包裹一片光亮的铜片加热一段时间,铜片表面不变色,则铝箔起到隔绝空气的作用。
【小问6详解】
反应过程中氧气含量减小,而固体质量增大,则说明铜与氧气发生了反应。
【小问7详解】
二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,则能判定有二氧化碳生成的实验现象是澄清石灰水变浑浊。
【小问8详解】
12 g氧化铜中铜元素的质量为,而碳和氧化铜反应生成Cu、CO、CO2,故反应后固体中只含有铜,根据反应前后元素种类和质量不变,则a的数值为9.6;
由于加入的碳的质量为13.2g-12g=1.2g,而固体中的氧元素质量为12g-9.6g=2.4g,根据反应前后元素的种类和质量不变,则生成的一氧化碳和二氧化碳中碳元素的质量为1.2g、氧元素的质量为2.4g,故生成一氧化碳和二氧化碳的质量和为1.2g+2.4g=3.6g,设生成一氧化碳的质量为x,则生成二氧化碳质量为:3.6g-x,,解得x=1.4g。
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